CN104960613A - 一种高强度小型折叠自行车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高强度小型折叠自行车，包括一体成型的折叠中心架，以及其设置于后轮架内部的动力输出系统。首先，其车架的结构强度高，在使用过程中不易受到物理撞击而发生变形、破裂，可有效增强自行车的其他组件与中部车架的连接牢固性。其次，动力输出系统嵌设于后轮架内部，且后轮架与中心架的第一壳体一体设置，使动力输出系统位于车身的后方，并且嵌于后轮架内，有效的利用起车架的空余体积，使动力输出系统的占用体积最小化，折叠后的自行车更为小巧。

Description

一种高强度小型折叠自行车

技术领域

本发明涉及一种交通工具，它是一种高强度小型折叠自行车。

背景技术

自行车，又称脚踏车或单车，通常是二轮的小型陆上车辆。人骑上车后，以脚踩踏板为动力，是绿色环保的交通工具。英文bicycle。其中bi意指二，而cycle意指轮，即两轮车。在中国内地、台湾、新加坡，通常称其为“自行车”或“脚踏车”。自行车种类很多，有单人自行车，双人自行车还有多人自行车。

自行车作为环保的交通工具用来代步、出行；越来越多的人将自行车作为健身器材用来骑行锻炼、自行车出游；自行车本身也是一项体育竞技运动，有公路自行车赛、山地自行车赛、场地自行车赛、特技自行车比赛等。

折叠自行车属于自行车的一个分类。一般折叠车有车架折叠关节和立管折叠关节构成。通过车架折叠，将前后两轮对折在一起，可减少45％左右的长度。整车在折叠后可放入登机箱和折叠包内，以及汽车的后备箱。在折叠的过程中也不需要借助外来工具，可手动将车折叠展开。在折叠后通过座杆做为支撑点以使折叠后能立稳。折叠自行车携带、使用方便舒适，生产工艺成熟。

但是这种自行车的折叠车架部分由于存在多处铰接、铆接，并且车架大部分是通过多根金属管焊接，车架并非完全的整体结构，导致其车架的强度并不高。

其次，自行车的动力输出系统：即链条、牙盘、飞轮和脚踏板位于车架外部，动力输出系统缺乏保护，易受到风吹日晒而发生老化，尤其是在雨雪天气的条件下，链条表面的防锈油以及被冲刷，导致链条腐蚀生锈，最后发生链条断裂的现象。

并且由于动力输出系统位于车架外部，导致其结构较为庞大，折叠后仍旧占用较大的的空间。

发明内容

本发明的发明目的是为了折叠车架强度不足和动力输出系统占用较大空间的问题，提供一种高强度小型折叠自行车，使折叠车架与自行车其他各组件相连接，并且一体设置，延长了车架，提高折叠车架的结构强度，其次动力输出系统设置于车架内部，降低车架结构体积，并为动力输出系统提供相应的保护。

为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：一种高强度小型折叠自行车，包括：

E、可合并的X形中心架；包括有：第一部和第二部；第一部和第二部中部可旋转安装；所述第一部或第二部上设有限制二者相对转动的限位机构或定位机构；

所述第一部两端分别设有中空车头杆和后轮架，第一部包括第一壳体，中空车头杆、后轮架同第一壳体一体成型设置；

所述第二部两端分别设有座杆和前轮中空前轮套杆，第二部包括第二壳体，座杆、前轮中空前轮套杆同第二壳体一体成型设置；

A、车头组件；包括：扶手和传动杆，扶手固定于传动杆一端，传动杆穿设于中空车头杆内部；

B、前轮组件；包括：传动连杆和前轮，前轮转动连接于传动连杆的一端，传动连杆穿设于中空前轮套杆内部，传动连杆与传动杆相连接；

C、鞍座组件，包括：坐垫，坐垫固定于座杆上端；

D、后轮组件，包括后轮、和动力输出系统，动力输出系统安装在后轮架中部，后轮转动连接于后轮架的后端；

所述动力输出系统由飞轮、牙盘、踏板、链条和供牙盘固定的转动架组成，转动架与牙盘同步转动；

所述转动架转动连接于后轮架的中部；

转动架表面设有供踏板固定的安装口，踏板与安装口转动连接或通过曲柄转动连接。

进一步的，所述第二部还包括至少两组定位机构和中心传动组件；

定位机构位于第二壳体内，中心传动组件贯穿安装在第一部和第二部的中心，所述中心传动组件位于传动连杆和传动杆之间；

所述定位机构包括固定在第二壳体上的定位基块、定位压盖、定位弹簧和定位柱；所述定位基块内设有阶梯通孔，阶梯通孔由靠近第一部的第一孔和远离第一部的第二孔组成；所述定位柱上端设有定位头，定位头位于第二孔内，定位柱中部位于第一孔内；定位压盖固定在定位基块外端；定位弹簧压缩在定位压盖和定位头之间，并容纳在第二孔内；

所述第一部还包括环形摁钮和弹簧，第一壳体远离第二部的一侧设有容纳环形摁钮的摁钮槽，环形摁钮内侧设有贯穿摁钮槽槽底的顶压柱，所述弹簧位于摁钮槽内并套在顶压柱上；

第一壳体靠近第二部的一侧设有定位通孔；定位通孔以及顶压柱的数量分别与定位柱匹配，顶压柱内端分别对应所述定位通孔；

第一部与第二部呈X形时，所述定位通孔分别与所述定位柱对应；定位柱下端伸出第二部至第一部的定位通孔内。

进一步的，靠近第一部的第二壳体上设有弧形通孔和固定在第二壳体上的弧形限位块，所述弧形通孔和弧形限位块围绕在中心传动组件外周侧并位于同一圆周上；

X形中心架还包括限位机构，限位机构包括固定在第一壳体并伸入弧形通孔的凸块和位于第二壳体内并与凸块连接的连接块；凸块随第一部和第二部相对旋转而跟随弧形通孔活动；所述连接块的尺寸大于弧形通孔的宽度。

进一步的，弧形限位块内设有沿其弧形长度方向的弧形弹簧孔，弧形弹簧安装在弧形弹簧孔内，并且两端伸出所述弧形弹簧孔，连接块的一侧与伸出所述弧形限位块的弧形弹簧一端对应。

进一步的，所述中心传动组件包括中心传动轴、车头锥齿轮、前轮锥齿轮，第一传动齿轮和第二传动齿轮，所述中心传动轴贯穿并固定第一传动齿轮和第二传动齿轮，第一传动齿轮和第二传动齿轮同步转动，第一传动齿轮与车头锥齿轮相连接，第二传动齿轮与前轮锥齿轮相连接；中心传动轴两端均套设有中心轴承，所述2个中心轴承分别固定于第一部和第二部内。

进一步的，第一部内侧的外壁面和第二部内侧的外壁面上分别设有相对应的环形滚珠槽，两个环形滚珠槽之间设有多个排列呈环形的滚珠。

进一步的，沿所述弧形通孔两侧的第二壳体内侧面上分别设有两条第一滚珠槽，连接块内侧面设有与所述两条第一滚珠槽对应的两处第二滚珠槽，所述第一滚珠槽和第二滚珠槽之间设有多个限位滚珠。

进一步的，弧形通孔和弧形限位块的数量均为两组，且两组弧形限位块分别位于两组弧形通孔之间，形成环形。

与现有技术相比，采用了上述技术方案的高强度小型折叠自行车，具有如下有益效果：

采用本发明的高强度小型折叠自行车，首先，其车架的结构强度高，在使用过程中不易受到物理撞击而发生变形、破裂，可有效增强自行车的其他组件与中部车架的连接牢固性。

其次，动力输出系统嵌设于后轮架内部，且后轮架与中心架的第一壳体一体设置，使动力输出系统位于车身的后方，并且嵌于后轮架内，有效的利用起车架的空余体积，使动力输出系统的占用体积最小化，折叠后的自行车更为小巧。

并且，位于后轮架内部的动力输出系统有效的受到后轮架壳体的保护，防止灰尘、日晒和雨雪对链条表面防锈油的影响，最大限度延长链条的使用寿命。

中空车头杆、后轮架同第一壳体一体成型设置，延长第一部的长度，使第一部用于固定车头组件和后轮组件；座杆、前轮中空前轮套杆同第二壳体一体成型设置，延长第二部的长度，使第二部用于固定前轮组件和鞍座组件。

一体成型设置后，第一部和第二部同各个组件的连接更为牢固，连接部位不易断裂。

X形中心架的折叠方式通过第一部和第二部的转动连接实现折叠，中心架可以由X形折叠至I形。中心架上的限位机构或定位机构用于限制第一部和第二部之间的相对转动。限位机构可以是一段弧形槽，保持二者在一定的角度内相对转动。定位机构可以是插销等，通过穿插第一部和第二部，起到定位作用。

附图说明

图1为本发明折叠自行车实施例展开状态的结构示意图；

图2为本发明实施例折叠状态的结构示意图；

图3为本发明实施例的爆炸示意图；

图4为本发明实施例中X形中心架的结构示意图；

图5为本发明实施例中X形中心架的结构示意图；

图6为本发明实施例中第一部的结构示意图；

图7为本发明实施例中X形中心架的结构示意图；

图8为本发明实施例中连接块和第二滚珠槽的结构示意图；

图9为本发明实施例中连接块和第二滚珠槽的结构示意图；

图10为本发明实施例中定位机构的剖视图；

图11为本发明实施例中前轮组件的结构示意图；

图12为本发明实施例中车头组件的结构示意图；

图13为本发明实施例中转向系统的结构示意图；

图14为本发明实施例中转向系统的结构示意图直行；

图15为本发明实施例中转向系统的结构示意图左转；

图16为本发明实施例中转向系统的结构示意图右转；

图17为本发明实施例中的后轮组件的爆炸图；

图18为本发明实施例中的后轮组件的结构示意图。

附图标记：1、前轮组件；10、传动连杆；101、第一方形槽；11、中空前轮套杆；110、第二连接部；12、第一轮轴组件；122、保持架；123、轴承；13、前轮；

2、鞍座组件；20、坐垫；21、座杆；210、第三连接部；

3、车头组件；30、传动杆；31、中空车头杆；310、第一连接部；33、环形扶手；331、前端把手；3311、锁芯；3312、锁舌；332、侧握把；333、平直段；34、三通支座；341、支靠台；35、锁定套筒；

4、后轮组件；40、后轮架；400、第四连接部；41、脚踏传动系统；410、转动架；411、牙盘；412、飞轮；413、链条；4132、安装口；414、踏板；42、第二轮轴组件；43、后轮；

5、第一部；50、环形摁钮；501、顶压柱；5010、顶压头；502、复位弹簧；51、第一壳体；510、第一安装口；511、第四安装口；513、摁钮槽；52、定位通孔；53、第一传动轴；530、车头锥齿轮；55、凸块；56、滚珠；57、环形滚珠槽；

6、第二部；61、第二壳体；610、第三安装口；611、第二安装口；614、弧形通孔；6410、连接桥；615、滚珠槽；62、定位机构；620、压盖、；621、定位弹簧；622、定位基块；6220、第二孔；6221、第一孔；623、定位柱；63、中心传动组件；631、中心传动轴；632、第二传动齿轮；633、第一传动齿轮；64、弧形限位块；65、第二传动轴；650、前轮锥齿轮；66、连接块；660、第二滚珠槽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

如图1至18所示的一种折叠自行车，包括：车头组件3、鞍座组件2、前轮组件1、后轮组件4和位于中部的可合并的X形中心架。

一、车头组件3：

车头组件3，包括中空车头杆31、传动杆30、三通支座34和用于手握或手肘支靠的环形扶手33。其中：传动杆30上端固定在三通支座34上，传动杆30下端伸至中空车头杆31内；中空车头杆31下端设有第一连接部310，上端活动安装在靠近三通支座34的传动杆30上。

具体地中空车头杆31的上端是通过轴承活动安装在靠近三通支座34的传动杆30上，中空车头杆31固定在轴承外圈上，因此转动传动杆30时，不会拧转空车头杆。

上述环形扶手33呈封闭的圆角矩形，环形扶手33一侧部是平直段333，该平直段333固定在所述三通支座34上，并与中空车头杆31垂直。

车头组件3用于控制使用者在骑行时的骑行方向，用于控制自行车前进时的左转、直行和右转。

传动杆30与扶手相连接，使用者通过转动扶手，将转动通过传动杆30传递至前轮13。具体以何种结构传动见下文。

上述传动杆30穿插于中空车头杆31内，中空车头杆31与X形中心架中第一部5的第一安装口510相固定，中空车头杆31可为传动杆30提供很大的保护，防止传动杆30受外力发生机械性损坏，同时由于中空车头杆31包覆于传动杆30外周，有效避免传动杆30受到雨水侵蚀、光线的照射和灰尘的进入，可延长传动杆30的使用寿命。

上述环形扶手33具体由平直的前端把手331、两组侧握把332和平直段333组成，由于环形扶手33呈封闭的圆角矩形可供骑行者在疲劳时将双肘或双掌支靠于扶手的平直段333和前端把手331上方。此外，还由于环形扶手33封闭设置，因而骑行者的手肘支靠环形扶手33时可握住前端把手331，对车头的方向进行一定的把控，在缓解骑行疲劳时又可对行车方向进行把控，提高安全性。

环形扶手33的侧握把332、前端把手331和平直段333均可用于使用者抓握，形式多样，不同身高和使用习惯的使用者可根据自身情况进行相应的调节，选择自己喜欢的抓握方式。

上述前端把手331、侧握把332和用于固定的平直段333均由截面为圆形的不锈钢管制成，不锈钢管呈圆形，首先提高了其结构强度，其次无棱角，骑行者在使用时不会存在不适感。

扶手外还可套设海绵、橡胶等物品，提高舒适度，本实施例不做具体限定。

三通支座34上还设有支靠台341，支靠台341主要供骑手手掌或双肘支靠，支靠台341上的支靠面与扶手的平面平行，与环形扶手33最高位置的平面重合，当手掌或手肘支靠时，支靠台341可避免悬空现象，提高舒适度。

其次，支靠台341与前端把手331之间留有的间隙小于10mm普通矿泉水瓶的直径约7-9mm，可将水瓶直接放置在间隙之中，便于水瓶、雨伞等柱状物品的携带。

最后，为了让传动杆30下端顺利与可合并的X形中心架的内部连接，从而将动力又转输出至前轮13，因此本发明的传动杆30下端与设有第一方形槽101。

二、前轮组件1：

前轮组件1，包括：中空前轮套杆11、传动连杆10、第一轮轴组件12以及前轮13。

前轮组件1用于配合车头组件3，车头组件3的环形扶手33转动使传动连杆10跟随其一同转动，前轮组件1在传动连杆10的作用下一同发生偏转，实现骑行时方向的调整。

传动连杆10位于中空前轮套杆11内侧，中空前轮套杆11上端设有第二连接部110，中空前轮套杆11下端可转动连接在传动连杆10上。前轮13位于传动连杆10一侧，传动连杆10上端伸入中空前轮套杆11，传动连杆10下端通过第一轮轴组件12连接前轮13，第一轮轴组件12既用于滚动安装，又实现前轮13位于传动连杆10下端的转动连接。

为了让传动连杆10顺利与可合并的X形中心架的内部连接，从而将传动杆30操作的转向传动至前轮13，本发明的传动连杆10上端设有第二方形连接部。

中空前轮套杆11内设有保持传动连杆10于中空前轮套杆11内位置的保持架122，保持架122与中空前轮套杆11之间设有轴承，轴承套设并固定于传动连杆10外表面。

关于前轮13：本实施例中的前轮13是实心轮，轮毂是无辐条的实心轮毂；

前轮组件1中的第一轮轴组件12包括螺栓、轴承和螺母，前轮13中心固定在轴承上，螺栓穿过轴承和传动连杆10的下端连接螺母。

螺母用于限制前轮13，使前轮13能够抵触螺母，并与螺栓保持前轮13在前进时竖直。螺栓用于将前轮13转动连接于传动连杆10上，轴承降低前轮13与螺栓之间的摩擦，使折叠自行车能够行进的更远。

三、鞍座组件2：

鞍座组件2，包括：座杆21和坐垫20，所述座杆21下端设有第三连接部210，坐垫20通过紧固件连接在座杆21上端。

座杆21中部中空设置，有效降低鞍座组件2的重量，降低折叠自行车骑行和携带时的重量，降低座杆21所承受的压力，提高结构强度。

座杆21顶端连接有实心的固定座，固定座上连接有用于坐垫20固定的卡箍。固定座实心设置，可有效增加固定座的结构强度，卡箍可在螺钉的作用下高度拧紧增加其与固定座的固定，使固定座的连接更为牢固可靠。

坐垫20具有支撑杆件，支撑杆件通过快拆杆与卡箍转动连接，支撑杆件位于快拆杆中部。坐垫20下的支撑杆件使坐垫20悬空并对其进行一定的支撑，当坐垫20受压时，坐垫20可发生小幅的变形，使用时更为舒适。

快拆杆的作用首先：实现支撑杆件于卡箍上的转动连接，当折叠自行车折叠收起时，可将坐垫20向上扳起来，使折叠自行车的体积更小，更容易携带。而当折叠自行骑行时，可将坐垫20扳下，用于正常使用者坐。

当快拆杆的把手与其中部的杆夹角呈90°左右时，即把手下压，快拆杆两端间距变小，将支撑杆件两端挤压，是支撑杆件与卡箍紧密贴合，摩擦阻力大，坐垫20无法发生转动。当快拆杆打开时，快拆杆两端间距增加，对支撑杆件的两端夹紧力降低，使坐垫20可以转动。

四、后轮组件4：

后轮组件4，包括后轮43、第二轮轴组件42、后轮架40和动力输出系统，后轮43通过第二轮轴组件42连接在后轮架40下端，动力输出系统安装在后轮架40中部，动力输出系统的输出端传动连接后轮43，后轮架40的上端设有第四连接部400；

后轮架40上的第四连接部400与第一部5的第四安装口511相固定，使后轮43与X形中心架相连接。

后轮组件4的功能是为自行车提供前进的动力，动力输出系统可以是蓄电池配合电机，以电力助力的形式作为自行车的源动力；也可以普通的脚踏自行车形式，通过使用者脚踏踏板414实现动力输出，以人力作为自行车的源动力。

本实施例中的动力输出系统是人力作为动力输出，其由飞轮412、牙盘411、踏板414、链条413和供牙盘411固定的转动架410组成；转动架410表面设有供踏板414固定的安装口4132，踏板414与安装口4132转动连接或通过曲柄转动连接。

在使用者踩踏踏板414时，可以使转动架410跟随踏板414转动，转动架410上的牙盘411与其同步转动，牙盘411通过链条413带动飞轮412一同转动，飞轮412最终带动后轮43转动，实现自行车前进的动力输出。

其次，动力输出系统设置于后轮架40的内部，使牙盘411、飞轮412和链条413或皮带均处于后轮架40的保护内，使后轮架40对动力输出系统具有全方位的保护，降低雨雪天气以及日照对动力输出系统的影响；其次，后轮架40可防止外物对动力输出系统的机械式破坏，极大的延长动力输出系统的使用寿命。

后轮架40设有供转动架410嵌设并转动连接的圆形通孔或嵌槽，转动架410呈中部挖空圆柱形。转动架410嵌设于后轮架40内部并与后轮架40转动连接，后轮架40对转动架410的支撑接触面积较大，相比传统的牙盘411通过中部轴杆与车架连接的方式，其优点在于：后轮架40与转动架410的接触面积较大，且转动架410嵌设于后轮架40内部，转动架410转动时，后轮架40对转动架410的外周具有限位和支撑作用，相比原有的牙盘411通过中心转轴部位与车架连接的方式，本实施例极大的增加转动架410的连接稳定性，防止转动架410脱出现象，提高使用寿命。

转动架410中空设置，呈中部挖空的圆柱体。转动架410中空之后，其整体的重量下降70％左右，可有效降低使用者蹬踩踏所需的力，降低骑行难度。

安装口4132可位于转动架410的侧壁，也可设置于转动架410的内壁，只要能使踏板414固定于转动架410的任意位置并使踏板414带动转动架410转动即可。而本实施例中的转动架410由于体积较小，安装于转动架410的侧面易造成转动架410的结构强度不足，因此将其设置于转动架410的内壁，以提供踏板414足够的安装空间。

安装口4132用于踏板414的安装，踏板414可直接安装于安装口4132处，也可以用曲柄对踏板414和安装口4132进行间接连接。踏板414直接安装的好处在于：踏板414占用的空间较小，尤其在折叠状态的时候，踏板414直接安装于转动架410的安装口4132上，可以使后轮组件4显得更为小巧玲珑；踏板414通过曲柄与安装口4132间接连接的好处在于：曲柄可增加力臂长度，使用者踩踏时所需的力较小，骑行时更为省力。本实施例中的踏板414直接安装于转动架410的安装口4132处，最大限度降低后轮组件4的体积。安装口4132于转动架410上的转动半径为牙盘411半径的0.9倍左右。

五、可合并的X形中心架：

X形中心架，包括有：

第一部5和第二部6；第一部5和第二部6中部可旋转安装；

第一部5两端分别设有与第一连接部310以及第四连接部400可拆卸式安装的第一安装口510和第四安装口511；

第二部6设有与第二连接部110以及第三连接部210可拆卸式安装的第二安装口611和第三安装口610；

X形中心架与车头组件3、鞍座组件2、前轮组件1、后轮组件4均可拆卸式安装，当车头组件3、鞍座组件2、前轮组件1和后轮组件4中任意组件出现损坏时，均可通过拆卸式更换组件达到快速维修的目的，而损坏的组件则可返厂进行维修。避免了整车返厂维修的烦恼，极大的加快了修理进度。

其次，本实施例中的折叠自行车的组件具有不同的花纹和颜色，使用者可将不同颜色花纹的折叠自行车部件进行自由的搭配组合，满足个人的审美需求。

第二部6包括第二壳体61、四组定位机构62、与前轮组件1中的传动连杆10配合连接的第二传动轴65以及中心传动组件63。第二传动轴65和定位机构62位于第二壳体61内，中心传动组件63贯穿安装在第一部5和第二部6的中心，第二传动轴65内端传动连接中心传动组件63，外端伸至第二安装口611。

第二传动轴65朝向传动连杆10的一端设有第二方形连接部，第二方形连接部与第二方形槽相配合；传动连杆10上端设有第二方形槽；第二方形槽呈方形的凸块55，用于和第二方形连接部相配合，使传动连杆10和第二传动轴65在转动时能够带动其中另一个轴一同转动。本实施例中，第二方形连接部和第二方形槽，由于其加工较为简易，能够降低不少的加工时间和加工难度，故本实施例采用方形，若采用六边形、五边形、三角形等多边形槽和块的配合亦可达到相同的效果。

定位机构包括固定在第二壳体61上的定位基块622、定位压盖620、定位弹簧621和定位柱623；定位基块622内设有阶梯通孔，阶梯通孔由靠近第一部5的第一孔62211和远离第一部5的第二孔6220组成；定位柱623上端设有定位头，定位头位于第二孔6220内，定位柱623中部位于第一孔62211内；定位压盖620固定在定位基块622外端；定位弹簧621压缩在定位压盖620和定位头之间，并容纳在第二孔6220内。

定位机构用于限制X形中心架的形状，当X形中心架处于折叠或是打开状态时，定位机构可限制第一部5和第二部6的相对移动，使X形中心架在自行车使用或折叠收起时能够保持一个固定的形状，保持行车的安全性以及折叠携带时的便携性。

如图4中所示，定位机构中的定位基块622与第二部6一体成型设置，定位基块622的中部有阶梯孔，阶梯孔包括第一孔6221和第二孔6220，第一孔6221为靠近第一部5的通孔，且第一孔6221的孔径小于第二孔6220的孔径，阶梯孔内放置有定位柱623，定位柱623的前端位于第一孔6221内，定位柱623的后端为直径大于第一孔6221的圆形板片，定位柱623后设有定位弹簧621，定位弹簧621抵触定位压盖620，为定位柱623提供一个向下的力，使定位柱623处于常弹出状态，摁压定位柱623可使其向上退缩进入第一孔6221内。

在正常使用状态自行车展开呈X形和折叠状态下，定位柱623受定位弹簧621的作用，处于伸出状态，并且定位柱623进入与正常使用状态对应的第一部5定位通孔52内，使第一部5与第二部6无法发生相对的转动，使二者固定。

第一部5包括第一壳体51、环形摁钮50和弹簧，第一壳体51远离第二部6的一侧设有容纳环形摁钮50的摁钮槽513，环形摁钮50内侧设有贯穿摁钮槽513槽底的顶压柱501，弹簧位于摁钮槽513内并套在顶压柱501上。

顶压柱501的位置和数量与定位通孔52均对应，在环形摁扭处于未摁压状态时，定位柱623穿过定位基块622和定位通孔52，使第一部5与第二部6无法发生相对的转动，当摁压环形摁扭，顶压柱501向上移动并进入定位通孔52内，将定位柱623挤出定位通孔52使之缩入第一孔6221内，使定位柱623不再限制第一部5和第二部6的转动，第一部5和第二部6可再次转动。

如图7所示：顶压头5010呈圆柱形，略小于定位通孔52的直径，定位通孔52与顶压头5010之间的间隙小于0.1mm；定位通孔52朝向顶压柱501的一侧设有用于增加导向作用的延伸孔壁。

顶压头5010的直径小于定位通孔52，顶压头5010在环形摁钮50的作用下可以被顶入定位通孔52内，将定位柱623顶出，使定位机构的定位作用失效，第一部5和第二部6可发生相对的转动。延伸孔壁用于增加定位通孔52的长度，使其对定位柱623的导向作用更为明显。

顶压头5010的长度与定位通孔52深度相同。在环形摁钮50摁压使顶压头5010进入定位通孔52内时，顶压头5010需将定位柱623完全顶出定位通孔52，并且顶压头5010还必须位于定位通孔52内，即顶压头5010和定位柱623的接触面处于第一部5和第二部6的转动平面内。

在实际生产过程中，对于顶压头5010和定位通孔52之间的检验：将顶压头5010放入定位通孔52，从另一侧观察顶压头5010的位置，即可判断顶压头5010的长度是否与定位通孔52的长度相同，是否符合需求。以此来限制顶压柱501的伸出量，防止顶压柱501伸出过度进入第一孔6221内，导致第一部5和第二部6难以转动。

同时，关于顶压柱501的伸入量，也可在顶压柱501尾部(环形摁钮50端)设置限位结构，防止顶压柱501过度伸入，但是相比上述顶压头5010的限位方式，上述限位方式更易于测量和判断。

顶压头5010和定位柱623的顶部均呈圆顶，由于顶压头5010和定位柱623二者接触面位于第一部5和第二部6的交界面上，若采用不带倒角边的顶压头5010和定位柱623，则在转动的过程中顶压头5010或定位柱623很容易可在第一孔6221或定位通孔52内。因此，通过增设圆顶，使二者在交界面上具有一定的过渡弧面。若采用倒角亦可达到相似的效果，但采用圆顶效果更佳。

通过摁压环形摁扭，使折叠自行车解除限位，使自行车可以从X形的使用状态向折叠状态转变，在转动过程中，松开环形摁扭，当定位柱623再次对准定位通孔52时，定位柱623在定位弹簧621的作用下再次将定位柱623送入定位通孔52内，使折叠自行车处于折叠状态，并且第一部5和第二部6再次限位无法发生转动，保持自行车处于折叠状态。当折叠自行车从折叠状态至展开的X形的使用状态，亦是同上相同的流程。

顶压柱501上的弹簧一端抵触摁钮槽513一端抵触环形摁钮50，提供环形摁钮50一个回弹的力，使定位机构中的环形摁钮50常时间处于弹出状态。

第一部5还包括第一传动轴53，第一传动轴53朝向传动杆30的一端设有第一方形连接部，第一方形连接部与第一方形槽101相配合；与第二方形连接部与第二方形槽的配合形式相同，方形连接部的形状呈方形柱状，插入方形槽内，使两轴对接并同步转动。

靠近第一部5的第二壳体61上设有弧形通孔614和固定在第二壳体61上的弧形限位块64，弧形通孔614和弧形限位块64围绕在中心传动组件63外周侧并位于同一圆周上，弧形限位块64内设有沿其弧形长度方向的弧形通孔614，弧形弹簧安装在弧形通孔614内，并且两端伸出弧形通孔614。

如图4和图5所示，X形中心架还包括限位机构，限位机构包括固定在第一壳体51并伸入弧形通孔614的凸块55和位于第二壳体61内并与凸块55连接的连接块66；凸块55随第一部5和第二部6相对旋转而跟随弧形通孔614活动；连接块66的尺寸大于弧形通孔614的宽度，连接块66的一侧与伸出弧形限位块64的弧形弹簧一端对应。弧形通孔614和弧形限位块64的数量均为两组，且两组弧形限位块64分别位于两组弧形通孔614之间，形成环形。

弧形限位块64和弧形通孔614的作用均是限制与凸块55相连的连接块66的转动角度，弧形限位块64限制连接块66的转动角度，弧形通孔614限制凸块55的转动角度，由于凸块55、连接块66最终都与第一部5相连，故此处通过限制凸块55、连接块66与弧形限位块64、弧形通孔614之间的转动角度，限制第一部5和第二部6的转动角度。防止第一部5和第二部6相对转动360°，防止其转动过度，使连接块66的转动幅度限制在90°内，如图1中所示，鞍座组件2相对车头组件3的转动角度仅有90°。

并且，当折叠自行车打开时，在定位机构对第一部5和第二部6的的定位基础上，弧形限位块64还能提供凸块55一定的限位定位能力同时，还能够承受鞍座组件2上人体重量所施加的向下的压力，通过弧形限位块64和凸块55的配合，有效承受这部分人体的压力，防止定位机构中的定位柱623的损坏，有效延长中部X形中心架的定位机构的使用寿命。

弧形限位块64两端还设有通孔，其通孔内放置有弹簧，当自行车处于X展开状态或者折叠状态时，连接块66均与弧形限位块64抵触。当自行车处于展开状态时，一旦使用者摁压环形摁钮50将x形中心架的定位解除，第一部5和第二部6会受到弹簧的作用，迅速的从展开状态向折叠状态转换，车架瞬间缩起，之后使用者将自行车进一步折叠至折叠状态，在进入折叠状态前，连接块66再次挤压弧形限位块64上的弹簧，定位机构完成定位，自行车进入折叠状态。而当自行车从折叠状态进入展开状态时，其顺序和折叠的顺序相同。

沿弧形通孔614两侧的第二壳体61内侧面上分别设有两条第一滚珠槽615，两条第一滚珠槽615分别位于弧形通孔614的两侧，连接块66内侧面设有与两条第一滚珠槽615对应的两处第二滚珠槽660，第一滚珠槽615和第二滚珠槽660之间设有多个限位滚珠56。

连接块66的作用在于通过连接块66、弧形通孔614和凸块55将第二部6紧紧的贴合于第一部5上，连接块66与第二部6夹紧，因此摩擦力也较大，而此处的多个限位滚珠56位于第一滚珠槽615和第二滚珠槽660之间，可极大的降低第一部5和第二部6转动的摩擦力，而且不降低二者之间的夹紧力，在保证安全性的同时延长了使用寿命。

其中，第二滚珠槽的形状可以如图9所示，第二滚珠槽呈两条弧形线段并与连接块的旋转中心同心设置，所有的限位滚珠均位于弧形槽内，彼此抵触并保持各自的位置。

其次，第二滚珠槽的形状也可以如图8所示，第二滚珠槽由多个半球形的槽组成，各个限位滚珠位于其各自的半球形的第二滚珠槽内，与图9中的第二滚珠槽相比，图8的第二滚珠槽对于限位滚珠的位置限制更为明显，不易产生限位滚珠跳出现象，本实施例中采用图8中的第二滚珠槽。

第一部5内侧的外壁面和第二部6内侧的外壁面上分别设有相对应的环形滚珠槽57，两个环形滚珠槽57之间设有多个排列呈环形的滚珠56。

第一部5和第二部6的滚珠槽57用于滚珠56的放置，滚珠56放置在滚珠槽57内后，可极大的降低第一部5和第二部6之间的摩擦，减少磨损降低折叠自行车展开或折叠时的摩擦，使之使用更为方便。

●关于折叠自行车的转向系统：

其转向系统核心处为位于X形中心架内的中心传动组件63，中心传动组件63包括中心传动轴631、车头锥齿轮530、前轮锥齿轮650，第一传动齿轮633和第二传动齿轮632，中心传动轴631贯穿并固定第一传动齿轮633和第二传动齿轮632，第一传动齿轮633和第二传动齿轮632同步转动，第一传动齿轮633与车头锥齿轮530相连接，第二传动齿轮632与前轮锥齿轮650相连接；中心传动轴631两端均套设有中心轴承，2个中心轴承分别固定于第一部5和第二部6内。

如图13到图16所示，车头组件3与第一传动轴53相连，并共同转动，第一传动轴53的内端具有车头锥齿轮530，车头锥齿轮530随车头转动并带动第一传动齿轮633转动，由于第一传动齿轮633和第二传动齿轮632均固定于中心传动轴631上并同步转动，且第二传动齿轮632与前轮组件1传动连杆10的前轮锥齿轮650一同传动。因此，转动车头组件3即可通过中心传动组件63将偏转转移至前轮13，达到前轮13转向的目的。

本实施例中，由于车头组件3同后轮组件4固定于第一部5上，而鞍座组件2同前轮组件1固定于第二部6上，在视觉上给人一种车头同后轮43一体、前轮13同鞍座一体的错觉，车头转动将带动后轮43转动的感官错觉，增加消费者的好奇程度，使本实施例中的折叠自行车显得更为神秘。最后巧妙的通过中心传动组件63将车头组件3的偏转转移至前轮13，使车头组件3转动带动前轮13转动，使折叠自行车显得更为高端、灵活。

在前轮组件1中，前轮13位于传动连杆10靠近第一部5的一侧，在骑车直行时，前轮13与后轮43位于同一转动平面上，而当X形中心架折叠时，环形扶手33可旋转180度，使前轮13位于后轮43的平行面上，前轮13后轮43可处于平行的状态，如图2中所示。

●关于折叠自行车车头组件3、鞍座组件2、前轮组件1、后轮组件4和X形中心架的连接方式：

中空车头杆31、后轮架40同第一壳体51一体成型设置，延长第一部5的长度，使第一部5用于固定车头组件3和后轮组件4；座杆21、前轮中空前轮套杆31同第二壳体61一体成型设置，延长第二部6的长度，使第二部6用于固定前轮组件1和鞍座组件2。

一体成型设置后，第一部5和第二部6同各个组件的连接更为牢固，连接部位不易断裂。

其车架的结构强度高，在使用过程中不易受到物理撞击而发生变形、破裂，可有效增强自行车的其他组件与中部车架的连接牢固性。

第一部5、第二部6同各个组件的连接部位的截面均呈圆边矩形，矩形的壳体相对制造较为简易，同时具有较高的结构强度，不易受压变形，而圆形的倒圆边使连接部座杆21、中空车头杆31等表面更为平滑，防止擦伤等刮痕留下。

以上所述使本发明的优选实施方式，对于本领域的普通技术人员来说不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种高强度小型折叠自行车，其特征在于，包括：

E、可合并的X形中心架；包括有：第一部（5）和第二部（6）；第一部（5）和第二部（6）中部可旋转安装；所述第一部（5）或第二部（6）上设有限制二者相对转动的限位机构或定位机构；

所述第一部（5）两端分别设有中空车头杆（31）和后轮架（40），第一部（5）包括第一壳体（51），中空车头杆（31）、后轮架（40）同第一壳体（51）一体成型设置；

所述第二部（6）两端分别设有座杆（21）和前轮中空前轮套杆（11），第二部（6）包括第二壳体（61），座杆（21）、前轮中空前轮套杆（11）同第二壳体（61）一体成型设置；

A、车头组件（3）；包括：扶手（33）和传动杆（30），扶手（33）固定于传动杆（30）一端，传动杆（30）穿设于中空车头杆（31）内部；

B、前轮组件（1）；包括：传动连杆（10）和前轮（13），前轮（13）转动连接于传动连杆（10）的一端，传动连杆（10）穿设于中空前轮套杆（11）内部，传动连杆（10）与传动杆（30）相连接；

C、鞍座组件（2），包括：坐垫（20），坐垫（20）固定于座杆（21）上端；

D、后轮组件（4），包括后轮（43）、和动力输出系统（41），动力输出系统（41）安装在后轮架（40）中部，后轮（43）转动连接于后轮架（40）的后端；

所述动力输出系统（41）由飞轮（412）、牙盘（411）、踏板（414）、链条（413）和供牙盘（411）固定的转动架（410）组成，转动架（410）与牙盘（411）同步转动；

所述转动架（410）转动连接于后轮架（40）的中部；

转动架（410）表面设有供踏板（414）固定的安装口（4132），踏板（414）与安装口（4132）转动连接或通过曲柄转动连接。

2.根据权利要求1所述的高强度小型折叠自行车，其特征在于：所述第二部（6）还包括至少两组定位机构（62）和中心传动组件（63）；

定位机构（62）位于第二壳体（61）内，中心传动组件（63）贯穿安装在第一部（5）和第二部（6）的中心，所述中心传动组件（63）位于传动连杆（10）和传动杆（30）之间；

所述定位机构（62）包括固定在第二壳体（61）上的定位基块（622）、定位压盖（620）、定位弹簧（621）和定位柱（623）；所述定位基块（622）内设有阶梯通孔，阶梯通孔由靠近第一部（5）的第一孔（6221）和远离第一部（5）的第二孔（6220）组成；所述定位柱（623）上端设有定位头，定位头位于第二孔（6220）内，定位柱（623）中部位于第一孔（6221）内；定位压盖（620）固定在定位基块（622）外端；定位弹簧（621）压缩在定位压盖（620）和定位头之间，并容纳在第二孔（6220）内；

所述第一部（5）还包括环形摁钮（50）和弹簧（502），第一壳体（51）远离第二部（6）的一侧设有容纳环形摁钮（50）的摁钮槽（513），环形摁钮（50）内侧设有贯穿摁钮槽（513）槽底的顶压柱（501），所述弹簧（502）位于摁钮槽（513）内并套在顶压柱（501）上；

第一壳体（51）靠近第二部（6）的一侧设有定位通孔（52）；定位通孔（52）以及顶压柱（501）的数量分别与定位柱（623）匹配，顶压柱（501）内端分别对应所述定位通孔（52）；

第一部（5）与第二部（6）呈X形时，所述定位通孔（52）分别与所述定位柱（623）对应；定位柱（623）下端伸出第二部（6）至第一部（5）的定位通孔（52）内。

3.根据权利要求1或2所述的高强度小型折叠自行车，其特征在于：靠近第一部（5）的第二壳体（61）上设有弧形通孔（614）和固定在第二壳体（61）上的弧形限位块（64），所述弧形通孔（614）和弧形限位块（64）围绕在中心传动组件（63）外周侧并位于同一圆周上；

X形中心架还包括限位机构，限位机构包括固定在第一壳体（51）并伸入弧形通孔（614）的凸块（55）和位于第二壳体（61）内并与凸块（55）连接的连接块（66）；凸块（55）随第一部（5）和第二部（6）相对旋转而跟随弧形通孔（614）活动；所述连接块（66）的尺寸大于弧形通孔（614）的宽度。

4.根据权利要求3所述的高强度小型折叠自行车，其特征在于：弧形限位块（64）内设有沿其弧形长度方向的弧形弹簧孔（641），弧形弹簧安装在弧形弹簧孔（641）内，并且两端伸出所述弧形弹簧孔（641），连接块（66）的一侧与伸出所述弧形限位块（64）的弧形弹簧一端对应。

5.根据权利要求1或2所述的高强度小型折叠自行车，其特征在于：所述中心传动组件（63）包括中心传动轴（631）、车头锥齿轮（530）、前轮锥齿轮（650），第一传动齿轮（633）和第二传动齿轮（632），所述中心传动轴（631）贯穿并固定第一传动齿轮（633）和第二传动齿轮（632），第一传动齿轮（633）和第二传动齿轮（632）同步转动，第一传动齿轮（633）与车头锥齿轮（530）相连接，第二传动齿轮（632）与前轮锥齿轮（650）相连接；中心传动轴（631）两端均套设有中心轴承（630），所述2个中心轴承（630）分别固定于第一部（5）和第二部（6）内。

6.根据权利要求1所述的高强度小型折叠自行车，其特征在于：第一部（5）内侧的外壁面和第二部（6）内侧的外壁面上分别设有相对应的环形滚珠槽（57），两个环形滚珠槽（57）之间设有多个排列呈环形的滚珠（56）。

7.根据权利要求3所述的高强度小型折叠自行车，其特征在于：沿所述弧形通孔（614）两侧的第二壳体（61）内侧面上分别设有两条第一滚珠槽（615），连接块（66）内侧面设有与所述两条第一滚珠槽（615）对应的两处第二滚珠槽（660），所述第一滚珠槽和第二滚珠槽（660）之间设有多个限位滚珠（67）。

8.根据权利要求3所述的高强度小型折叠自行车，其特征在于：弧形通孔（614）和弧形限位块（64）的数量均为两组，且两组弧形限位块（64）分别位于两组弧形通孔（614）之间，形成环形。