CN104520176B - 自行车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自行车，所述自行车具有：转动地连接至所述自行车的自行车车座布置、驱动后轮并且包括底托架和向下交替移动的两个踏板的自行车驱动、以及在顶部处与把手连接并且在底部处与前轮叉连接的转向杆。本发明的特征在于，从行车方向上看，所述自行车车座组件可以转动移动至左右两侧并且独立于所述自行车的转向移动，借此，从行车方向上看，所述自行车车座组件的转动轴布置在所述底托架的所述轴的前面，以及其中，从行车方向上看，所述自行车车座的就座表面布置在所述底托架的所述轴的后面。所述可转动的自行车车座组件通过可转动移动通过避开骑行者向下踩踏板的腿来实现直立骑行位置。同时，它支撑另一条腿的髋侧。即使处于直立骑行位置时，骑行者也由所述自行车车座支撑。

Description

自行车
技术领域
本发明涉及一种自行车。
背景技术
据发明人所知，所有自行车都包括与该自行车牢固连接的自行车车座或自行车车架，或者，这些自行车的座杆设计为使自行车车座至多可在座杆中随其移动而不相对于自行车的中央参考平面移动，或者使自行车的座杆和鞍座枢转地连接至座管。在一种情况下，该布置的缺点在于：因为弯曲的姿势，骑行者在坐姿骑行时的位置与站姿骑行时的位置明显不同。在另一情况下，缺点在于：因为自行车鞍座阻碍了站姿骑行，所以站姿骑行不可能实现。最后提及的该缺点的示例可以在US 1,381,281 A中发现。
当自行车使用小于16英尺或20英尺的车轮时，在评估现有技术时，必须另外考虑到与自行车的操控特性有关的缺点：
-小前轮对转向移动反应更快并且容易产生抖动，即使是低速骑行在略微不平的地面上也会发生抖动。
-当使用小车轮跨越障碍物(道路上的物体、坑、凸起)时，可能会严重影响转向移动。
-由于小轮自行车的陀螺效应明显减小，所以从原理上讲在小轮自行车上站姿骑行比在大轮自行车上更加不平稳。
供站姿骑行的自行车具有的缺点在于未提供车座设备。这产生的缺点在于骑行者仅由自行车上的两个点支撑，即，双脚在踏板上并且双手在把手上。由于骑行者必须总是将自身的全部重量支承在这些自行车上，并且为了向前行进，曲柄每转动一圈必须将自己的整个重量往上提，所以骑行者感觉站姿骑行比坐姿骑行更加费力。当骑行者伸长腿站在下踏板上踩动同时屈着另一条腿站在上踏板上时，骑行者必须通过保持施加在屈腿的把手侧上的力来补偿由重力矩触发的自行车朝着伸腿一侧发生的侧向倾斜。当使用根据上述的小前轮时，方向稳定性受到严重干扰，尤其是在快速骑行期间和/或跨越障碍物期间。可以在JP 2010 260 457A、FR 2,876,657 A1、WO 2006/111590 A1、KR 100768964B1、US 2004/0004341 A1、法国Bures-sur-Yvette的dreamslide S.A公司制造的“bicycles microslider”和“dreamslide”、以及奥地利维也纳MadernaCycleSystems公司制造的“bicyclesMCS16”和“MCS across thecity”中发现示例。
EP 1995165 A2公开了一种供站姿骑行的自行车，其包括转动地连接至头管的车座，自行车车座的主要功能是使自行车转向。因此，自行车车座是自行车的转向装置。该自行车的缺点在于：为了转弯，骑行者必须使其髋部移向一侧或者必须使自行车整体倾向该侧。因此，站姿骑行使人感到疲惫，因为骑行者必须在自行车车座与腰部或髋部之间产生额外的张力从而产生偏转。因此，没有给出自行车车座用作支撑骑行者重量的支撑元件的常用功能。
发明内容
相反，本发明的目的是开发一种减少上面提及的站姿骑行自行车的缺点并且为直立骑行提供舒适支撑的自行车。
本发明的特征有助于实现该目的。
此外，本发明包括进一步有利的实施例。本发明涵盖了可折叠的从而使整个自行车的折叠大小可以较小的自行车。
在以下说明书和权利要求书中使用的术语“自行车车座”涵盖了所有可能形式的支撑元件，在该支撑元件上，骑行者通过与其臀部接触因而与其臀区接触和/或通过与其骶区接触而被支撑至自行车。
在以下说明书和权利要求书中使用的术语“就座表面”涵盖了自行车车座的在骑车的时候与骑行者的臀部和/或骶区接触的区域。
如在以下说明书和权利要求书中使用的术语“自行车车座组件”定义出自行车的包括自行车车座的这部分。
附图说明
图1示出了具有自行车车座组件的自行车的优选实施例的侧视图。
图2示出了图1的具有自行车车座组件的自行车的后视图。
图3示出了图1的具有自行车车座组件的自行车的俯视图。
图4示出了具有偏心转动轴的自行车车座组件的自行车的第二优选实施例。
图5是在DE 10 2011122 836中详细示出的、安装有自行车车座组件的进一步优选实施例的自行车的极紧凑型实施例的示图。
图6示出了从后方看到的图5的自行车的视图。
图7和图8示出了图5的自行车在折叠状态下的两个视图。
图9示出了具有安装至头管的自行车车座组件的自行车的另一实施例的侧视图。
图10示出了图9的自行车在折叠状态下的侧视图。
图11示出了具有安装至自行车车架的自行车车座组件的自行车的进一步实施例的视图。
图12示出了图11的自行车车座组件的鞍座。
具体实施方式
图1示出了自行车的优选实施例的侧视图。
图示了一种具有自行车车架1、前轮2和后轮3的自行车。通过自行车驱动(在这种情况下是通过具有与曲柄6连接的底托架5的链条驱动)借由踏板4来驱动后轮3。本发明包括具有踏板的其他自行车驱动，骑行者的双脚在踏板上交替地上下移动。
自行车车架1具有头管7。在头管7中，可转动地支撑有前叉8的叉杆。在头管7上方，叉杆连接至转向杆9。转向杆9与把手10牢固连接在一起。
骑行者直立骑行。直立骑行使骑行者靠自身的重量向前行进并且采用使背部放松的骑行姿势。从行车方向上看，把手10和转向杆9布置在骑行者的前面。把手10的高度布置为使骑行者的大腿在把手10下方具有足够的空间。
自行车具有自行车车座组件11，该自行车车座组件11包括车架元件12、座杆13和自行车车座14。根据本发明的特定特征，自行车车座组件11可借由转动轴11a转动地连接至自行车，其中，从行车方向上看，自行车车座组件11的转动轴11a布置在自行车车座14的就座表面的前面，以及其中，自行车车座组件11可以转动地移动至自行车的中央参考平面的两侧，并且独立于自行车的转向运动。
在图1的情况下，根据本发明的进一步特征，自行车车座组件11的转动轴11a也布置在线的前面，保持与地面垂直并且延伸通过底托架轴。在图1的情况下，根据本发明的进一步特征，自行车车座组件11转动地连接至转向杆9。从行车方向上看，在转向杆9与车架元件12之间的转动连接在车架元件12的前端处经由转动轴11a布置在骑行者的前面。根据本发明的特征，自行车车座14通过底托架轴布置在铅垂线的后面。
根据本发明的特征，可以改变自行车车座14的水平位置和垂直位置。自行车车座14包括与市售鞍座夹15连接的支杆14a，借此，可以调整自行车车座14的水平位置。此处，根据本发明的特征，自行车车座14布置在线的后面，与地面保持正交并且延伸通过底托架轴。
车架元件12布置在通常适用于成人自行车的顶管的水平面上。骑行者由此可以站在把手10与自行车车座14之间的地面上，而不会触到车架元件12。
在下文中，将对本发明的基本思想和具有可转动自行车车座组件11的自行车的独特优点进行阐释。
由于自行车车座组件11可转动至一侧，所以独特优点在于：自行车车座组件11(由此，车架元件12和自行车车座14)通过转动移动至一侧而避开了向下踩踏板的腿以及与该腿相关联的髋侧。这为骑行者伸长到下踏板点的腿腾出了空间。鉴于自行车车座14不会阻碍直立骑行，这为骑行者提供了直立骑行位置。因为自行车车座14朝着未伸长的腿的髋侧移动，所以自行车车座14使未伸长的腿的髋侧向前和向上位移，使未伸长的腿的髋侧升高并且通过将自身的重量放在上踏板4上来对骑行者进行支撑。同时，骑行者由自行车车座14向后和向下支撑，不需要在直立骑行的时候支承自身的整个重量。
图2和图3示出了从后面和上方看到的图1的具有扭到一边的自行车车座组件11的自行车的视图。
伸长的腿站在下踏板上踩动而屈着另一条腿站在上踏板上，骑行者的重力矩导致朝着伸长的腿一侧倾斜，通过具有未伸长的腿的髋侧由自行车车座14支撑这一事实对该倾斜进行了补偿。几乎没有必要保持施加在屈腿的把手侧上的臂力来进行补偿。
因为自行车车座组件11可转动，所以在踩踏板的时候，骑行者必须同时通过逆着伸腿的把手侧使双臂和双手向前按压来补偿向后作用在自行车车座14上的力，这是因为在直立骑行体位中，双脚不向踏板施力或者仅向其施加轻微的前向力。结果，经由车架元件12，在自行车车座14与把手10或转向杆9之间产生张力，从而稳定了利用小前轮进行的小转向移动并且减少了小前轮的摆动。同样，减少了向前施加在把手10上的力或者避免了前轮2的上升倾向，该上升倾向无疑是由向后作用在自行车车座14上的力所引起的。为此，自行车车座组件11可以用于在后轮轴与底托架轴之间具有短水平距离的自行车。
而用腿踩踏板时，自行车车座14在两侧交替移动。由于上面提及的效果，尽管直立骑行，骑行者也感觉到骑行是舒适的且是被支撑的。
为了实现最佳支撑，根据本发明的进一步特征，在自行车车座14的就座表面与自行车车座组件11的转动轴11a之间的水平距离至少为30cm至多为60cm。根据本发明的进一步特征，在自行车车座组件11的转动轴11a与自行车车座14的就座表面之间的距离应该至少为10cm以便获得完全的支撑效果。
取决于所选的自行车车座14的位置，骑行者对于站姿骑行或坐姿骑行的感觉可以占主导。如果自行车座14的位置更高并且更加向前，站姿骑行的感觉占主导。如果自行车车座14的位置更低并且更加靠后，坐姿骑行的感觉占主导。
根据本发明的进一步特征，骑行者可以由此维持直立骑行位置并且可以通过支撑程度来改变是更多坐姿骑行还是更多站姿骑行，可以分别采用相对于自行车车座14的多少被支撑的直立骑行姿势。
为此，根据本发明的特征，自行车车座14具有向外弯曲的就座表面，借此，为支撑骑行者的站姿骑行而设计的下就座表面14b的弯曲程度不如图1的为坐姿骑行设计的上就座表面14c。
由此，当调整座位位置时，可以将由于自行车的几何结构和平移所产生的要求纳入考虑。具有例如小于25cm的短链停留长度的自行车应该更适合站姿骑行，否则在更强力行进的情况下，朝着自行车车座14向后作用的力触发前轮2的上升。这同样适用于在底托架轴与把手之间具有例如大于30cm的更大水平距离的自行车，这是因为，相较于更短的距离，手臂在把手上的拉力更多地向后作用，由此，在更强力行进的情况下，前轮2可能会上升。这同样适用于自行车驱动的传动装置。在开发自行车驱动的低米数下(在本实施例中是曲柄每转动一圈的距离)，骑行者可以优选进行更多站姿骑行，以避免在更强力行进的情况下前轮2上升。
骑行者甚至可以通过用其双臂和双手向把手10施加附加的前向压力来增加自行车车座14的支撑。这在把手10与自行车车座14之间产生身体张力，所以骑行者也可以非常快速地踩踏板，否则，因为迅速地改变了向踏板4的负载转移，所以将会危及到自行车的控制。为了实现该功能，根据本发明的进一步特征，在自行车车座14的就座表面与把手10之间的水平距离至少为30cm至多为60cm。
由于自行车车座14总是朝着被支撑的髋侧移动到在一边，所以可以将自行车车座14做得很窄。
根据本发明的进一步特征，从行车方向上看，尤其是在更多坐姿骑行的情况下，向后作用在转向杆9上的弯矩由重量和/或在自行车车座14上的力致压力引起。如果转向杆9具有适当的硬度和弹性，那么弯矩使转向杆9朝着背面产生较小的弹性变形。该变形的独特优点在于：受变形的影响更难进行转向移动，这是因为在骑行者使转向杆9绕其自身的轴转动期间或者因为地面的不规则，除了使转向杆9能够转动之外，还必须克服变形。由此，当转动小前轮时稳定了转向移动并且减少小前轮的摇晃。由此，上面进一步的车架元件12和自行车车座组件11转动地连接至转向杆9，实现的变形越高，稳定效果越高。
根据本发明涵盖的多个实施例，自行车车座组件11可以转动地或者枢转地连接至转向杆9。在图1中，例如，夹具连接件16将可转动的自行车车座组件11的高度定位在转向杆9处。在这种情况下，自行车车座组件11可以直接坐落在夹具连接件16上，或者可以借由适当的支承布置(例如借由头部装置)安装至转向杆9并且安装至夹具连接件，该头部装置将车架元件12支承至在顶部和底部处的转向杆9。
转向杆9可以简单地包括轴肩，自行车车座组件11可转动地坐落在该轴肩上。
图4示出了自行车的第二实施例，其中，根据本发明的特定特征，自行车车座组件11的转动轴11a布置在转向杆9的转动轴的后面。转向杆9最初连接有后向铰链18或者包括后向铰链18。依次包括车架元件19和自行车车座14的自行车车座组件11可经由转动轴11a转动地连接至铰链18。本布置具有的独特优点在于：从行车方向上看，尤其在转向杆9与自行车车座14之间的更长距离处，自行车车座组件11的转动轴向后移位，借此在一侧，增加了枢转角度(由此，为伸长的腿腾出的空间和针对未伸长的腿的髋侧的支撑)。另一方面，转向移动在转弯期间有些困难，这是因为转动轴11a必须克服骑行者的重力而转动，朝着曲线倾斜。这又促进了小轮自行车的方向稳定性并且减少了小车轮摇晃的趋势。
图5示出了在DE 10 2011 122 836中详细示出的、由2米高的人骑行、安装有自行车车座组件、并且可转动至转向杆的极紧凑型自行车的视图。
为了避免重复，有关不具有自行车车座组件的自行车请参考出版物DE 10 2011122 836，将其作为本公开的主题以避免重复。
第一折叠铰链20将自行车的前车架部分21与后车架部分22连接在一起。
进一步的第二折叠铰链23将经由夹具连接件连接至叉杆的下铰链24与适用于下转向杆25的上铰链连接在一起。上转向杆26线性位移地布置在下转向杆25中。上转向杆26与把手27连接在一起。
自行车车座组件包括车架元件28、座杆29和自行车车座30。整个组件可在车架元件28的前端处经由转动轴11a转动地连接至自行车。
图6示出了图5所示自行车的后视图。本视图清楚地示出了自行车车座组件避开骑行者向下踩踏板的腿31并且朝着骑行者的屈腿32侧移动，借此自行车车座30对屈腿32的髋侧进行支撑。
图7示出了图5的自行车在折叠状态下的侧视图。车架元件28经由轴33枢转地连接至托架34，该托架34可经由自行车车座组件的转动轴11a转动地安装至转向杆25。车架元件28和座杆29经由附加轴35转动地连接在一起。在自行车的折叠状态下，根据本发明的特定特征，车架元件28和座杆29借由轴33和35大致沿着下转向杆25并且沿着折叠自行车的折叠大小的主长度折叠起来。根据本发明的特定特征，图5的自行车的折叠大小的最大长度由此仅为47.5cm或小于55cm。
除了图7之外，还示出了在未折叠状态下固定车架元件28和座杆29的可能示例。虽然在未折叠状态下滑动套管36从车架元件28位移到托架34上，但是座杆29在未折叠状态下通过夹具37保持在其位置不动。
图8示出了从上方看到的图5的自行车在未折叠状态下的视图。由于折叠后的宽度为34.5cm以及折叠后的深度为23.5cm，所以，根据本发明的特定特征，折叠大小的长度、宽度和高度之和至多为115cm，由此在测量时满足众多航空公司的登机行李规定。
图9示出了自行车的另一实施例的侧视图。根据本发明的进一步特征，自行车车座组件11可经由延伸的头管38转动地连接至自行车。
在头管38a的上端，市售的标准把手杆39将叉杆与把手40连接在一起。
根据本发明的进一步特征，在本实施例中，头管38经由轴41枢转地连接至车架1。螺丝连接件42将头管38与车架1的勾爪43系紧。为此，环形螺母44枢转地安装至勾爪43并且翼形螺母45在螺纹46的帮助下夹紧环形螺母44，从而将环形螺母44与翼形螺母45连接在一起。
通过本布置，根据本发明的进一步特征，头管38和自行车车座组件的元件可以至多15°的角度纵向折叠至车架1。图10示出了图9的自行车的折叠状态。本实施例的独特优点在于：可以非常快速地折叠自行车，并且因为自行车车座组件11经由转动轴11a转动至一侧，所以可以使折叠后的宽度和折叠后的深度非常紧凑。
图11示出了自行车的另一实施例的侧视图。根据本发明的进一步特征，自行车车座组件11转动地连接至自行车车架47。
图12示出了图11的自行车车座组件的自行车车座。根据本发明的进一步特征，自行车车座组件11包括自行车车座48，该自行车车座48具有使骑行者可以屈腿就坐的更宽下就座表面48a和可以使骑行者通过其骶区而被支撑的更小上支撑表面48b。本自行车车座48的优点在于：针对生产，可以使用或仅需要稍事修改在市售自行车车座模具制造中使用的生产工艺，并且自行车车座48的这种形式和布置使站姿骑行尤其舒适。
本发明还包括自行车车座仅设计为仅支撑骑行者的尾骨和/或骶区的向上指向的杆体的实施例。
所有实施例的关键在于：从行车方向看，自行车车座组件11的转动轴11a布置在自行车车座(14、30、48)的就座表面的前面并且理想地是在底托架5的前面，借此仅实现所描述的针对直立骑行的支撑效果。

Claims (18)

1.一种自行车，
其包括：
具有头管(7)的自行车车架(1)，
转动地连接至前叉(8)的前轮(2)，其可转动地安装至所述头管(7)，其中，所述前叉(8)包括仅仅一个或者至少两个叉片，
后轮(3)，
用于使所述前轮(2)转向的把手，
用于驱动所述后轮的自行车驱动，其包括底托架(5)和两个踏板(4)，骑行者向下交替踩踏板，其中，踩下一个踏板(4)同时使另一个踏板上移，
供骑行者使用的自行车车座组件(11)，其包括供所述骑行者使用的自行车车座，其中，所述自行车车座组件(11)可经由转动轴(11a)转动地连接至所述自行车，以及其中，从行车方向上看，所述自行车车座组件(11)的所述转动轴布置在所述自行车车座的就座表面的前面，
其中，从行车方向上看，所述自行车车座组件(11)的所述转动轴(11a)布置在所述底托架(5)的轴的前面，以及其中，从行车方向上看，所述自行车车座的所述就座表面布置在所述底托架(5)的轴的后面，
其特征在于，
当所述自行车准备使用时或者当所述自行车在使用时，所述自行车车座组件(11)可以向所述自行车的中央参考平面的两侧转动，因此，从行车方向上看，可以向所述自行车的左侧和右侧转动，并且独立于所述转向而移动。
2.根据权利要求1所述的自行车，其特征在于，所述自行车车架包括将前车架部分(21)与后车架部分(22)彼此枢转地连接起来的第一折叠铰链(20)，其中，枢轴大致布置在前轴与后轴之间的中间并且与地平面大致正交，以及其中，在折叠状态下从侧向上看，所述后轮(3)和所述前轮(2)在很大程度上前后一致地布置。
3.根据权利要求1所述的自行车，其特征在于，在所述自行车的折叠状态下，从侧向上看，后车架部分(22)、前车架部分(21)和所述前叉(8)形成三角形的边。
4.根据权利要求1所述的自行车，其特征在于，在所述头管(7)上方，布置有第二折叠铰链(23)，所述第二折叠铰链(23)将单个部分或多个部分的转向杆和所述把手折叠起来。
5.根据权利要求1所述的自行车，其特征在于，转向杆包括下转向杆(25)和上转向杆(26)，在所述自行车的折叠状态下，所述下转向杆(25)和所述上转向杆(26)侧向折叠在所述前轮(2)的旁边。
6.根据权利要求1所述的自行车，其特征在于，折叠后自行车的折叠大小的长度、宽度和高度之和至多为115cm。
7.根据权利要求1所述的自行车，其特征在于，所述自行车车座组件(11)经由转向杆转动地连接至所述自行车。
8.根据权利要求1所述的自行车，其特征在于，在所述头管(7)与所述自行车车座组件(11)的转动轴(11a)之间，转向杆的尺寸设计为：由于被所述骑行者的体重触发的并且经由所述自行车车座作用在所述转向杆上的弯矩的影响，使转向移动更加困难。
9.根据权利要求7所述的自行车，其特征在于，从行车方向上看，所述自行车车座组件(11)的所述转动轴(11a)布置在所述转向杆的后面。
10.根据权利要求1所述的自行车，其特征在于，所述自行车车座组件(11)经由所述头管连接至所述自行车并且转动地连接至所述头管。
11.根据权利要求10所述的自行车，其特征在于，折叠铰链布置在所述头管与所述底托架(5)之间，经由轴(41)将所述头管和所述把手折叠起来。
12.根据权利要求1所述的自行车，其特征在于，所述自行车车座组件(11)包括在所述自行车的折叠状态下侧向折叠在转向杆旁边和/或所述头管旁边的车架元件(28)、座杆(29)和自行车车座。
13.根据权利要求1所述的自行车，其特征在于，所述自行车车座组件(11)经由所述自行车车架连接至所述自行车并且转动地连接至所述自行车车架。
14.根据权利要求1所述的自行车，其特征在于，从行车方向上看，所述自行车车座组件(11)的所述转动轴(11a)布置在所述自行车车座的所述就座表面前面至少10cm处。
15.根据权利要求1所述的自行车，其特征在于，在所述把手与所述自行车车座之间的距离的水平分量至少为30cm至多为60cm，借此，骑行者能够用双手在所述把手上施加前向压力并且可以使骑行者向后支撑至所述自行车车座。
16.根据权利要求1所述的自行车，其特征在于，在所述自行车车座组件(11)的所述转动轴(11a)与所述自行车车座之间的距离的水平分量至少为30cm至多为60cm，由此，实现所述自行车车座组件(11)的充分转动以便支撑所述骑行者腿部(32)的髋侧，而不向下踩踏板。
17.根据权利要求1所述的自行车，其特征在于，所述自行车车座是向上指向的杆体，骑行者的骶部和/或尾骨被支撑至所述自行车车座。
18.根据权利要求1所述的自行车，其特征在于，所述自行车车座包括下就座表面(48a)和上就座表面(48b)，其中，所述下就座表面(48a)比所述上就座表面(48b)宽。
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