CN104203738B

CN104203738B - 车把安排

Info

Publication number: CN104203738B
Application number: CN201380016352.XA
Authority: CN
Inventors: 乔恩·黄
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-01-27
Filing date: 2013-01-26
Publication date: 2017-09-12
Anticipated expiration: 2033-01-26
Also published as: EP2807075A1; EP2807075A4; US20130192411A1; RU2014133204A; WO2013112962A1; CN104203738A; CA2862886A1

Abstract

一种用于自行车或类似物的车把安排包括一个车把，该车把具有两个相反侧并且被适配成用于在一个第一枢轴处转动一个前轮。两根拉杆各自在其一个前端处邻近该车把的两端之一被枢转地附接在一对第二枢轴之一处。每根拉杆终止于一个手柄处。在不同的实施例中，每个手柄被枢转地附接到这些拉杆之一的后端上，或者每根拉杆的手柄在连接到该拉杆之处包括一个转动轴承，或者每根拉杆是枢接的以允许拉杆相对于车把基本上180度的水平枢转、以及拉杆相对于车把基本上90度的竖直向上枢转，或者每根拉杆可以与一根连接杆相互枢转地相连接。

Description

车把安排

相关申请的交叉引用

本申请要求于2012年1月27日提交的美国临时专利申请61/591,804以及于2013年1月25日提交的美国实用专利申请13/750,994的权益，二者通过引用被结合在此。

技术领域

本发明涉及车辆并且更具体地涉及一种改进的车把安排。

背景技术

传统的自行车车把、以及用于其他脚踏车型车辆的类似车把是围绕车辆的一个第一枢轴进行枢转从而操纵其前轮。这样，在车把围绕该第一枢轴枢转时，骑车的人典型地通常必须很好地向前倾斜以够到车把的两侧。这可能会不舒服，尤其是在远距离骑行的过程中。

若干现有技术专利教示了旨在使这种自行车车把可调整以适应不同体型的骑车者或允许车把定位的更舒适的装置。例如，1992年9月8日授予马隆(Malone)的US 5,144,859教示了一种车把，该车把具有多个旋转的U形端以允许这些端围绕车把的纵轴线被可旋转地调整。然而，这样一种装置不用于将这些车把移动到总体上更靠近骑车者，从而使骑车者在转向时仍需总体上向前倾斜。如果扩大这些U形端，则旋转可以将车把移动到更靠近骑车者，但是仅通过围绕车把上竖直轴线的单一枢转，车把的摆动半径增大，从而导致骑车者连同重心一起进一步向外摆动，这使得骑车者既不舒服又不平衡。

如1888年3月27日授予赫杰(Hedger)的美国专利379,955所建议及1899年2月7日授予布拉斯菲尔德(Blashfield)的美国专利619,126中所示，仅将这些车把向后延长是一种差的解决方案，因为使用这样一个把手的有效转向范围将被限制在骑车者的手臂沿着由车把从拳头枢转点起的长度所限定的一个圆弧将达到的范围之内。也就是说，车把的摆动半径增大了。这样，单一骑车者可赋予该车把的旋转范围缩小了。进一步地，这些车把如果被充分加长则在仅仅小的转弯情况下就会碰撞到骑车者，这样限制了这些车把的旋转范围并且因此很可能是危险的。

1982年11月30日授予科赫尔(Kochera)的美国专利4,361,057教示了一种可调车把，该车把允许这些车把端相对于在车把第一枢轴点的颈部或中心附近的多个第二枢轴具有多个离散的旋转位置。这样一种装置既不允许这些车把端的连续旋转调整，也未提供车把向后朝着驾驶者的太多延伸。总体上，一些具有可调车把的现有技术装置，如科赫尔(Kochera)，教示了这些车把的端是竖直地上下可调整的，这对骑车者在座位以及车辆重心上方保持更加竖直的位置帮助不大。这导致额外的疲劳和不舒适。

因此，需要以下一种车把安排，该车把安排允许骑车者坐得更直或者甚至向后倾而不向前倾斜，同时仍对该车辆具有完全的转向控制。这样一种所需要的发明将允许对手柄进行各种各样的调整和定位，从而最终操纵该车辆。此外，这样一种所需的发明的制造是相对便宜的易于使用。本发明实现了这些目的。

发明内容

本装置是一种用于车辆的车把安排，该车辆的类型为具有在一个第一枢轴处与一个框架可枢转地固定在一起的至少一个可转向的前轮，如一辆自行车。该车把安排包括一个线性或弯曲的车把，该车把被适配成用于在该第一枢轴处对该至少一个前轮进行转动。该车把具有两个相反侧。

一对刚性金属或塑料拉杆各自在其一个前端处邻近于该车把两侧之一被枢转地附接在一对大体上竖直定向的第二枢轴之一处。这样，每根拉杆都可以相对于该车把在一个基本上水平的平面内转动。在一个实施例中，每个第二枢轴都是通过一个滑锁机构沿着该车把选择性地可移动的。

每根拉杆在其后端处终止于一个手柄。在一个实施例中，每个手柄各自在一对大体上竖直定向的第三枢轴之一处枢转地附接到这些拉杆之一的后端处，从而允许该手柄在该水平的平面内枢转。在一个实施例中，每根拉杆的手柄在连接到拉杆之处包括一个转动轴承，这样使得该手柄围绕一条基本上与该拉杆的纵轴线对齐的轴线是可转动的。

在另一个实施例中，每根拉杆进一步包括邻近于其前端的一个基本上水平定向的第四枢轴。在一个实施例中，每根拉杆的第二枢轴和第四枢轴可以用一个球面枢轴代替，从而允许拉杆相对于车把的基本上180度的水平枢转、以及拉杆相对于车把的基本上90度的竖直向上枢转。在一个实施例中，每根拉杆在邻近于这些拉杆的后端处可以与一根连接杆在一对第五枢轴处相互枢转地连接。

在使用时，向前推动这些拉杆之一或向后拉动另外一根拉杆导致了该车把和该至少一个前轮的转向。在包括该连接杆的一个实施例中，骑车者可以通过推动或拉动该连接杆的相反两侧来将该至少一个前轮转向。

本发明是一个车把安排，该车把安排允许骑车者坐直或者甚至斜靠而不向前倾斜，同时能够保持对该车辆完全的转向控制。本发明允许根据骑车者的舒适要求而对这些手柄进行各种各样的调整和定位，从而最终对车辆的前轮进行转向。此外，本装置的制造是相对便宜的并且易于使用。这些连接杆实施例使该这些手柄和这些拉杆相对于彼此稳定、并且允许对该车辆进行单手操纵。本发明的多重枢转系统允许在更加前后方向的手臂运动中实现转向，使得骑车者更居中地坐于座位上、更加舒适且更加稳定。

每个手柄都可以由骑车者根据需要在距该第一枢轴的不同距离处进行操作。本系统在使用者能够在车辆上维持更居中的位置的前提下允许减小转动半径。进一步地，加长该第一枢轴与这些手柄之间的距离允许保留一个更加竖直定向的第一枢轴，这改善了对该车辆的操控(不同于更具有“直升机(chopper)”风格的倾斜第一枢轴，后者同样也将这些车把更朝着使用者向后移动但却导致操控性降级)。本装置减轻了在现有技术安排中通过要求该手柄的基本上静止的握持位置以及用于操纵的手和手臂的一个固定的重复路径所导致的骑车者的压力和疲劳。这些多枢转功能和运动模拟了人体(手臂、关节和肌腱)同时在很大程度上成为使用者身体的一个更加自然、流畅且直观的延伸。从以下结合附图进行的更详细的说明中，本发明的其他特征和优点将变得清楚，这些附图通过举例方式阐释了本发明的原理。

附图说明

图1是本发明的透视图，展示了与车辆的一个车把的相反两侧枢转地固定在一起的一对拉杆；

图2是本发明的在这些拉杆的后端处具有枢转手柄的一个替代实施例的透视图；

图3是其中车辆的这些拉杆和第一枢轴之间的距离为可调整的一个实施例的透视图；

图4是其中这些手柄各自可旋转地安装到这些拉杆的后端上的一个实施例的透视图；

图5是其中这些拉杆的长度通过一个伸缩机构为选择性可调整的一个实施例的透视图；

图6是具有弯曲车把的一个实施例的透视图；

图7是一个替代性弯曲车把的透视图；

图8是其中这些拉杆相对于水平面各自为向上可枢转的一个实施例的透视图；

图9是其中每根拉杆都与一个连接杆相连接的一个实施例的透视图；

图10是具有替代性连接杆的一个实施例的透视图；

图11是一个透视图，示出了与这些拉杆的第四枢轴相关联的一个下落停止件；

图12是具有另一个替代性连接杆的一个实施例的透视图；

图13是具有又一个替代性连接杆的一个实施例的透视图；

图14是一个实施例的透视图，示出了多个球支枢；

图15是具有多个弹簧作为这些手柄的偏置装置的一个实施例的透视图；

图16是具有一个替代性球面枢轴的一个实施例的透视图；以及

图17是工作原理类似于具有球面枢轴的实施例的、具有替代性弹性体拉杆的一个实施例的透视图。

具体实施方式

下文描述了本发明的多个说明性实施例。以下的解释提供了具体的细节，用于全面理解并且使得能够实现这些实施例。本领域技术人员将会理解的是，本发明可以在没有这类细节的情况下来实践。在其他情况下，没有详细地示出或描述众所周知的结构和功能，以避免不必要地模糊对这些实施例的说明。

除非上下文另外清楚地要求，在整个说明和权利要求中，词语“包括”、“包括有”以及类似的词语应在包含的意义上进行解释而与排他或穷尽的意义相反；也就是说，在“包含但不限于”的意义上。使用单数或复数的词语也对应地包含复数或单数。此外，当在本申请中使用时，词语“在此”、“以上”、“以下”以及类似含义的词语应提及本申请整体、而不是提及本申请的任何特定部分。当权利要求中关于具有两个或两个以上项目的清单而使用词语“或”时，该词语涵盖了所有以下对该词语的解释：清单中的任何项目、清单中的所有项目以及清单中的项目的任意组合。

图1展示了一种用于车辆20的车把安排10，该车辆的类型为具有在一个第一枢轴27处与一个框架25可枢转地固定在一起的至少一个可转向的前轮28。这样一个车辆20可以是例如自行车、三轮车、所谓的“三轮”车辆、所谓的“四轮”或其他多轮车辆、或类似物。

该车把安排10包括一个线性或弯曲的(图2、6和7)的车把30，该车把被适配成用于在该第一枢轴27处对该至少一个前轮28进行转动。该车把30具有两个相反侧35并且基本上是刚性的，由一种适合的金属或刚性塑料材料或类似物制成。

一对刚性金属或塑料拉杆40各自在其一个前端48处邻近于该车把30的两侧35之一枢转地附接在一对大体上竖直定向的第二枢轴50之一处。这样，每根拉杆40都可以相对于该车把30在一个基本上水平的平面170(图8)内转动。在一个实施例中，每个第二枢轴50都是通过一个滑锁机构200(图3)沿着该车把30选择性地可移动的，这样，通过将这些第二枢轴50定位成更靠近或更远离该第一枢轴27，转动该至少一个前轮28所需的转矩是选择性地可调整的。这样一个滑锁机构200是优选手动地选择性可调整的，如，一个锁定伸缩机构或类似物。

每根拉杆40在其后端42处终止于一个手柄60。在一个实施例中，每个手柄60各自在一对大体上竖直定向的第三枢轴70之一处枢转地附接到这些拉杆40之一的后端42上，从而允许手柄60在水平的平面170内枢转。这样，骑车者可以保持这些手柄60基本上定向在相同的方向上，同时通过推动或拉动这些手柄60仍然操纵该车辆20。在一个实施例中，每个第三枢轴70进一步包括一个偏置机构80(图15)以用于偏置该手柄60使之从一个枢转位置91返回到默认的枢转位置90(图2)。每个手柄60可以包括一个符合人体工程学的握把、并且可以根据希望采用各种形状，其前提是使用者可以舒适地抓握这样一个手柄60。该偏置机构80也可以由弹性体材料(图17)制成。

在一个实施例中，每个拉杆40的手柄60在连接到该拉杆40之处包括一个转动轴承100(图4)，这样使得手柄60围绕一条基本上与拉杆40的纵轴线120对齐的轴线110是可转动的。在这样一个实施例中，每个手柄60可以包括一个第二偏置机构130(图13)，如一个线圈弹簧安排，用于偏置而使手柄60返回到默认的转动位置140。该第二偏置机构130也可以由弹性体材料(图17)制成。

在一个实施例中，每根拉杆40包括一个伸缩机构150(图5)，这样使得每根拉杆40的长度可以选择性地被调整并且被锁定在所希望的地方。在另一个实施例中，每根拉杆40进一步包括邻近于其前端48处的一个大体上水平取向的第四枢轴160(图8)。每个第四枢轴160可以进一步包括一个下落停止件180(图11)，该下落停止件被定位成用于防止该拉杆40下落至该基本上水平的平面170之下。这样，为了骑车者、特别是高的骑车者所要求的舒适度，每根拉杆40可以从该水平的平面170向上转动基本上90度。

在一个实施例中，每根拉杆40是由一种弹性体材料或有弹性的材料制成，例如氨基甲酸酯或类似物(图17)。可替代地，每根拉杆40可以包括一块减震的弹性材料，该材料对手柄60与车把30之间的响应进行衰减，从而在操纵该车辆20时提供一种更流畅的感觉。

在一个实施例中，每根拉杆40的第二枢轴50和第四枢轴160可以被替换为一个球面枢轴190(图14和16)或等效物，从而允许该拉杆40相对于车把30的基本上180度的水平枢转、以及拉杆40相对于该车把30的基本上90度的竖直向上枢转。例如，一个与球面枢轴190等效的结构可以是一个弹簧230(图15)，该弹簧允许在多于一维度中枢转。进一步地，如图17中所示，这些弹性体拉杆40也可以完成这样一种功能。

在一个实施例中，每根拉杆40在邻近于这些拉杆40的后端42处可以与一根连接杆210(图9)在一对第五枢轴220处相互枢转地连接。各种车辆控制件(未显示)可以与这样一个连接杆210滑动地固定在一起，从而允许在沿着该连接杆210的一个对于骑车者而言舒适的位置处方便地控制煞车闸、变速杆、油门、或类似的控制件。该连接杆210的一个替代性实施例已在图10中示出，其中当该车辆20从一个方向转向到另一个方向时，该连接杆210沿着这些拉杆40滑动。该连接杆210的两个附加的替代实施例已在图12和13中示出。

在使用中，向前推动这些拉杆40之一而同时向后拉动另一根拉杆40导致了车把30和该至少一个前轮28的转向。在包括该连接杆210的一个实施例中，骑车者可以通过推动或拉动该连接杆210的相反两侧来将该至少一个前轮28转向。如果这些第二枢轴50以一个特定的设定角度被锁定在位，则仅通过该连接杆的从一个侧到另一侧的移动就可以实现通过该连接杆210的转向。

虽然已经展示和描述了本发明的特定形式，但清楚的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以作出各种修改。因此，除非由附加权利要求限定，不旨在限制本发明。

在对本发明的某些特征或方面进行说明时所使用的特定术语不应意味着该术语在此被重新定义成局限于与该术语相关联的本发明的任何特定特性、特征或多个方面。总体上，在以下权利要求中使用的术语不应被解释为将本发明限制成该说明书中所披露的具体实施例，除非上述的详细说明部分明确定义了这类术语。因此，本发明的实际范围不仅涵盖了所披露的实施例、还涵盖了实践或实现本发明的所有等效方式。

以上对本发明实施例的详细描述并不旨在是详尽的或旨在将本发明限制成以上所披露的精确形式或者在本披露中所提到的特定使用领域。虽然以上描述的本发明的具体实施例和实例是为了说明的目的，但是本领域技术人员将会认识到，在本发明的范围内各种等效的修改是可能的。同样，在此提供的本发明的这些传授内容可应用于其他系统、而不一定应用于以上描述的系统。上述各种实施例的要素和功能可被组合以提供另外的实施例。

所有的上述专利和申请以及其他参考文献，包括在所附提交文件中所列出的任何一个，均通过引用被结合在此。如有必要，本发明的多个方面可被修改，以采用上述各种参考文献的系统、功能和概念从而提供本发明的又另外的实施例。

还可以根据上述的“详细说明”对本发明做出修改。虽然以上说明详细描述了本发明的特定实施例并描述了所考虑的最佳模式，但是，无论在本文中给出得多么详细，本发明都可以通过许多方式来实践。因此，实施细节可以相当大地变化、同时仍被在此披露的本发明所涵盖。如以上指出的，在对本发明的某些特征或方面进行描述时所使用的特定术语不应被当作是意味着，该术语在此被重新定义成局限于与该术语相关联的本发明的任何特定特性、特征或多个方面。

虽然在以下通过某些权利要求的形式呈现了本发明的某些方面，但本发明人在许多权利要求形式中考虑了本发明的各个方面。因此，本发明人保留了在提交申请后增加额外权利要求的权利，以对于本发明的其他方面追加这类额外的权利要求的形式。

Claims

1.一种用于车辆的车把安排，该车辆的类型为具有与一个框架可枢转地固定在一起的至少一个可转向的前轮，该车把安排包括：

一个车把，该车把与该至少一个前轮固定在一起并且被适配成用于对该至少一个前轮进行转动，该车把具有两个相反侧；

一对拉杆，所述一对拉杆各自在其前端处邻近于该车把的相应的一侧分别被枢转地附接在一对第二枢轴中的相应的一个第二枢轴处、并且彼此独立地相对于该车把连续地自由水平转动，所述一对拉杆中的每个拉杆在其后端处终止于一个手柄，每个第二枢轴具有竖直轴线；

其中推动或拉动所述一对拉杆中的任一个拉杆导致了该至少一个前轮的转动；

其中，所述一对拉杆分别在邻近其后端处与一根连接杆的两端相互枢转地相连接。

2.如权利要求1所述的车把安排，其中，每个手柄分别在一对第三枢轴之一处枢转地附接到所述一对拉杆中相应的一个拉杆的后端上。

3.如权利要求2所述的车把安排，其中，每个第三枢轴包括一个偏置机构以用于偏置该手柄使之返回到一个默认的枢转位置。

4.如权利要求1所述的车把安排，其中，每个第二枢轴是沿着该车把选择性地可移动的，由此使得转动该至少一个前轮所需的转矩是选择性地可调整的。

5.如权利要求1所述的车把安排，其中，所述一对拉杆中的每个拉杆包括一个伸缩机构，由此所述一对拉杆中的每个拉杆的长度是选择性地可调整的。

6.如权利要求1所述的车把安排，其中，该车把是基本上线性的。

7.如权利要求1所述的车把安排，其中，该车把是弧形的。

8.如权利要求1所述的车把安排，其中，所述一对拉杆中的每个拉杆进一步包括邻近其前端的一个第四枢轴。

9.如权利要求8所述的车把安排，其中，每个第四枢轴进一步包括一个下落停止件，该下落停止件被定位成用于防止该拉杆落到一个基本上水平的平面之下。

10.一种用于车辆的车把安排，该车辆的类型为具有与一个框架可枢转地固定在一起的至少一个可转向的前轮，该车把安排包括：

一对拉杆，所述一对拉杆各自在其前端处邻近于该车把的相应的一侧分别被枢转地附接在一对第二枢轴中的相应的一个第二枢轴处、并且彼此独立地相对于该车把而连续地自由水平转动，所述一对拉杆中的每个拉杆在其后端处终止于一个手柄，每个第二枢轴具有竖直轴线；

其中，所述一对拉杆在邻近其后端处分别与一根连接杆的两端相互枢转地相连接；并且

其中，所述一对拉杆中的每个拉杆的手柄包括一个转动轴承，这样使得该手柄是围绕与该拉杆的纵轴线基本上对齐的一条轴线可转动的。

11.如权利要求10所述的车把安排，其中，每个手柄分别在一对第三枢轴之一处枢转地附接到所述一对拉杆中相应的一个拉杆的后端上。

12.如权利要求11所述的车把安排，其中，每个第三枢轴包括一个偏置机构以用于偏置该手柄使之返回到一个默认的枢转位置。

13.如权利要求10所述的车把安排，其中，每个第二枢轴是沿着该车把选择性地可移动的，由此使得转动该至少一个前轮所需的转矩是选择性地可调整的。

14.如权利要求10所述的车把安排，其中，每个手柄包括一个第二偏置机构以用于将该手柄偏置返回到一个默认的转动位置。

15.如权利要求10所述的车把安排，其中，所述一对拉杆中的每个拉杆包括一个伸缩机构，由此所述一对拉杆中的每个拉杆的长度是选择性地可调整的。

16.如权利要求10所述的车把安排，其中，该车把是基本上线性的。

17.如权利要求10所述的车把安排，其中，该车把是弧形的。

18.如权利要求10所述的车把安排，其中，所述一对拉杆中的每个拉杆进一步包括邻近其前端的一个第四枢轴。

19.如权利要求18所述的车把安排，其中，每个第四枢轴进一步包括一个下落停止件，该下落停止件被定位成用于防止该拉杆落到一个基本上水平的平面之下。