CN105270274B - 用于车辆的自行车托架 - Google Patents

Abstract

一种用于车辆的自行车托架可以包括：引导轨道，该引导轨道对称地设置在后保险杠的两侧处并且在车辆的前后方向上延伸；滑动轨道，该滑动轨道包括面板和从所述面板延伸的侧面，并且在引导轨道上向前和向后滑动；扩展连杆，该扩展连杆设置在滑动轨道的侧面之间并且包括多个连杆，多个连杆连接使得当连杆之间的前后间隙减小时连杆之间的横向间隙增大；支撑臂，该支撑臂设置在扩展连杆上从而与扩展连杆横向移动，与滑动轨道可滑动地接合，并且固定装载的自行车；和驱动单元，该驱动单元固定至滑动轨道，包括连杆组件，连杆组件连接至滑动轨道和扩展连杆，并且在操作过程中通过连杆组件提供动力从而使滑动轨道移动并且使扩展连杆扩展或收缩。

Description

用于车辆的自行车托架

技术领域

本发明一般而言涉及用于将自行车装载在车辆上的托架，更具体地涉及用于车辆的自行车托架，所述自行车托架在不使用时存放在后保险杠中，但是被拉出以装载车辆。

背景技术

近年来，由于人们使用自行车用于休闲活动，他们将自行车装载在车辆上从而将自行车带到仅限自行车通过的公路或山区。

然而，自行车通常体积庞大，因此即使是使用车辆的行李箱或后座椅空间仍然难以装载。

尽管已经提出各种将自行车装载在车辆的外表面上的方法从而解决该问题，将自行车装载和固定在车辆的顶板上的方式不仅使得装载本身极为不便，而且也增加了车辆的高度，因此当车辆进入隧道或建筑物时，可能由于自行车被这些结构挡住而造成安全事故。

在自行车安装在车辆的后挡板上的情况下，需要特定托架设备的复杂安装，并且即使当托架设备上没有安装自行车时托架设备仍然保持可见，因此破坏了车辆的外观。

此外，安装托架设备从而装载自行车和当无需使用时移走托架设备是恼人的，因此降低了便利性。

公开于本发明的背景部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面旨在提供用于车辆的自行车托架，所述自行车托架设置在车辆的后保险杠内，当不使用时不暴露在外部，当需要装载自行车时，通过从后保险杠中拉出使得可以装载自行车从而可以保持车辆的外观并且改进便利性。

根据本发明的各个方面，一种用于车辆的自行车托架可以包括：引导轨道，所述引导轨道对称地设置在后保险杠的两侧处并且在所述车辆的前后方向上延伸；滑动轨道，所述滑动轨道包括面板和从所述面板延伸的侧面，并且在所述引导轨道上向前和向后滑动；扩展连杆，所述扩展连杆设置在所述滑动轨道的所述侧面之间并且包括多个连杆，所述多个连杆被连接使得当所述连杆之间的前后间隙减小时所述连杆之间的横向间隙增大；支撑臂，所述支撑臂设置在所述扩展连杆上从而与所述扩展连杆横向移动，与所述滑动轨道可滑动地接合，并且固定装载的自行车；和驱动单元，所述驱动单元固定至滑动轨道且包括连杆组件，所述连杆组件连接至所述滑动轨道和所述扩展连杆，并且所述驱动单元在操作过程中通过所述连杆组件提供动力从而使所述滑动轨道移动并且使所述扩展连杆扩展或收缩。

所述驱动单元可以包括提供扭矩的马达组件，并且所述连杆组件可以包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆从所述马达组件延伸至所述滑动轨道的所述侧面，并且两个端部连接至所述滑动轨道，所述第二连杆从所述马达组件垂直于所述滑动轨道的所述面板延伸，并且与所述扩展连杆连接。

所述马达组件可以包括第一马达和第二马达，所述第一马达连接至所述第一连杆，所述第二马达连接至所述第二连杆。

小齿轮可以设置在所述第一连杆的两个端部处，所述引导轨道可以具有齿条，所述齿条在前后方向上沿着所述引导轨道延伸，并且所述齿条可以与所述小齿轮啮合。

所述扩展连杆可以包括一对双杆连杆机构，所述双杆连杆机构彼此对称并且所述第二连杆位于其间，且所述一对双杆连杆机构的第一端部和第二端部可以枢转地连接至所述第二连杆，所述第一端部的每一者和所述第二端部的每一者分别彼此重叠，并且所述第一端部和所述第二端部可以彼此隔开一定间隙。

所述第二连杆可以为丝杠并且所述一对双杆连杆机构的所述第一端部和所述第二端部可以通过引导螺母连接至所述第二连杆，使得当所述第二连杆旋转时，所述第一端部和所述第二端部在彼此相反的方向上在所述第二连杆的轴向方向上移动。

所述扩展连杆可以具有支撑臂，所述支撑臂连接至在所述扩展连杆的所述双杆连杆机构的所述第一端部和所述第二端部之间的枢转点，和所述支撑臂可以连接至所述双杆连杆机构的所述枢转点并且每个支撑臂可以包括移动臂和固定臂，所述移动臂在前后方向上从所述枢转点延伸至预定距离，所述固定臂设置在所述移动臂的两个端部处、横向延伸、并且支撑在所述滑动轨道上。

可以在所述滑动轨道的顶部上形成引导突出部，所述引导突出部支撑所述支撑臂的所述固定臂的侧面。

用于固定装载在所述支撑臂上的自行车的固定杆可以可旋转地联接至所述滑动轨道。

根据具有上述结构的用于车辆的自行车托架，所述自行车托架安装在车辆后部处的后保险杠内，因此当不使用时不暴露在外部，但是从后保险杠中自动滑出从而装载车辆，因此维持了外观并且也改进了便利性。

此外，在展开自行车托架的过程中，由于托架首先滑出然后装载自行车的部件横向延伸，也改进了市场价值。

应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、公共车辆、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非石油的能源的燃料)。正如此处所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多动力源的车辆，例如汽油动力和电力动力两者的车辆。

通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体描述，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。

附图说明

图1为根据本发明的用于车辆的示例性自行车托架的立体图。

图2、图3和图4为显示图1中所示的用于车辆的示例性自行车托架的图。

图5、图6、图7和图8为显示图1中所示的用于车辆的示例性自行车托架的操作状态的图。

应当了解，所附附图并非按比例地绘制，显示了说明本发明的基本原理的各种特征的略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征(包括例如具体尺寸、方向、位置和形状)将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

具体实施方式

下面将详细参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，应当理解本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。

图1为根据本发明的各个实施方案的用于车辆的自行车托架的立体图，图2、图3和图4为详细显示图1中所示的用于车辆的自行车托架的构件的图。

本发明的自行车托架包括引导轨道100，所述引导轨道100对称地设置在后保险杠10的两侧处并且在前后方向上延伸；滑动轨道200，所述滑动轨道200具有面板220和从面板220延伸的侧面240，并且可以在引导轨道100上向前/向后滑动；扩展连杆300，所述扩展连杆300设置在滑动轨道200的侧面240之间并且由多个连杆构成，所述多个连杆连接使得当前后间隙减小时横向间隙增大；支撑臂400，所述支撑臂400设置在扩展连杆300上以与扩展连杆300横向移动，支撑在滑动轨道200上，并且将装载的自行车固定至车辆；和驱动单元500，所述驱动单元500固定至滑动轨道200，包括连杆组件540，所述连杆组件540连接至滑动轨道200和扩展连杆300，并且在操作时通过连杆组件540传递动力从而使得滑动轨道200和扩展连杆300能够分别移动和扩展。

本发明的自行车托架可以安装在车辆后部处的后保险杠10内并且可以被设置成从后保险杠10中或从后保险杠10下方拉出。

在本发明中，自行车托架从后保险杠10中拉出，这最小化了对外观的破坏和至外部的暴露从而避免由于外部物质流入而造成的故障。

引导轨道100对称地固定在后保险杠10内的两侧处，在车辆的前后方向上延伸。亦即，托架通过从引导轨道100滑动从而拉出或者通过沿着引导轨道100滑动从而存放在内部。

滑动轨道200具有面板220和侧面240，所述面板220与后保险杠10形成相同表面，从面板220延伸的侧面240设置在引导轨道100内。亦即，当与引导轨道100组合的滑动轨道200沿着引导轨道100移动时，托架被拉出或拉入。

在本发明中，扩展连杆300设置在滑动轨道200的侧面240之间。扩展连杆300由多个连杆构成，所述多个连杆被连接使得当前后间隙减小时侧面间隙增大，从而扩展。亦即，如图1中所示，多个连杆以菱形形状连接，使得当前后顶点之间的距离增大时，侧面顶点之间的距离减小，并且当前后顶点之间的距离减小时，侧面顶点之间的距离增大，从而扩展。

支撑臂400联接至扩展连杆300，并且当扩展连杆300横向扩张时，支撑臂400与扩展连杆300横向移动。支撑臂400使得装载的自行车被固定。

滑动轨道200和扩展连杆300通过来自驱动单元500的动力分别移动和扩展。驱动单元500具有连杆组件540，所述连杆组件540连接至滑动轨道200和扩展连杆300，使得当驱动单元500操作时，动力被传递至连接至滑动轨道200和扩展连杆300的连杆组件540从而使滑动轨道200或扩展连杆300移动。

下文将详细描述滑动轨道200和扩展连杆300之间的详细连接关系，当驱动单元500操作时所述滑动轨道200和所述扩展连杆300分别滑出和扩展。

如图2中所示，驱动单元500包括提供扭矩的马达组件520，并且连杆组件540由第一连杆542和第二连杆544组成，所述第一连杆542从马达组件520延伸至滑动轨道200的两个侧面240并且两个端部连接至滑动轨道200，所述第二连杆544从马达组件520延伸，垂直于滑动轨道200的面板220，并且与扩展连杆300连接。

马达组件520可以包括第一马达522和第二马达524，所述第一马达522连接至第一连杆542，所述第二马达524连接至第二连杆544。在本发明中，使滑动轨道200移动的第一连杆542和使扩展连杆300扩展的第二连杆544的旋转方向彼此不同，使得马达组件520可以分成第一马达522和第二马达524。

除了使用多个马达之外，为了在不同方向上提供扭矩，一个马达可以用于通过改变从动轴的长度而选择性地将传递扭矩的从动轴连接至第一连杆542和第二连杆544。

首先描述当从驱动单元500施加动力时滑动轨道200移动的结构。如图3中所示，小齿轮560设置在第一连杆542的两个端部处并且引导轨道100具有与小齿轮560啮合的齿条120，所述齿条120在前后方向上沿着引导轨道100延伸。

亦即，引导轨道100具有在前后方向上延伸的齿条120，小齿轮560设置在从马达组件520延伸的第一连杆542上，并与齿条120啮合，使得当马达组件520操作时，第一连杆542旋转并且小齿轮560随着第一连杆542的旋转而旋转，因此与齿条120连接的滑动轨道200通过小齿轮560移动。

此外，引导轨道100可以进一步设置有螺线管，所述螺线管通过选择性地连接至滑动轨道200从而选择性地允许滑动轨道200滑出。螺线管可以连同马达组件520操作使得当需要托架时，电施加至螺线管并且滑动轨道200解锁，然后马达组件520操作从而使滑动轨道200移动。

当滑动轨道200拉出从而暴露在外部时，扩展连杆300操作并且自行车可以被装载在支撑臂400上。

详细地，如图1和4中所示，扩展连杆300由一对双杆连杆机构320组成，所述双杆连杆机构320彼此对称并且其间具有第二连杆544，该对双杆连杆机构320的第一端部322和第二端部324枢转地连接至第二连杆544，分别彼此重叠，其中第一端部322和第二端部324可以通过预定间隙彼此隔开。

亦即，由于对称设置并且其间具有第二连杆544的该对双杆连杆机构320的第一端部322和第二端部324连接至第二连杆544，且分别彼此重叠，因此扩展连杆300形成菱形形状。该对双杆连杆机构320的第一端部322和第二端部324连接至第二连杆544并且双杆连杆机构320的枢转点326可以枢转，使得双杆连杆机构320的第一端部322和第二端部324彼此靠近，枢转点326之间的距离增大，因此扩展连杆300扩展至左侧和右侧。

由于该对双杆连杆机构320被连接，因此扩展连杆300具有充分的支撑能力和耐久性，因此当装载自行车时扩展连杆300可以稳固地支撑负载。

关于扩展连杆300和第二连杆544之间的详细连接关系，第二连杆544可以为丝杠并且该对双杆连杆机构320的第一端部322和第二端部324通过螺母328连接至第二连杆544，所述螺母328可以用于引导，使得当第二连杆544旋转时，第一端部322和第二端部324可以在彼此相反的方向上移动，亦即，在第二连杆544的轴向方向上彼此朝向或彼此远离。

如上所述，由于第二连杆544可以为丝杠并且该对双杆连杆机构320的第一端部322和第二端部324通过螺母328连接至第二连杆544，所述螺母328可以用于引导，当第二连杆544通过马达组件520旋转时，双杆连杆机构320所连接的螺母328移动并且双杆连杆机构320的第一端部322和第二端部324可以因此移动。

然而在本发明中，双杆连杆机构320应当在相反方向上移动使得扩展连杆300扩展或收缩。为此目的，第二连杆544在与双杆连杆机构320的第一端部322连接的螺母328在其上移动的部分和与第二端部324连接的螺母328在其上移动的部分上具有相反螺纹，因此，即使当第二连杆544在一个方向上旋转时，与双杆连杆机构320的第一端部322连接的螺母328和与第二端部324连接的螺母328可以在相反方向上移动。

因此，由于即使当第二连杆544在一个方向上旋转时，扩展连杆300的双杆连杆机构320的第一端部322和第二端部324在相反方向上移动，当第一端部322和第二端部324通过马达520彼此接近地移动时，对称双杆连杆机构320的枢转点326彼此远离地移动，因此使扩展连杆300扩展，当第一端部322和第二端部324彼此远离地移动时，对称双杆连杆机构320的枢转点326彼此接近地移动，因此使扩展连杆300收缩。

支撑臂400连接至在扩展连杆300的双杆连杆机构320的第一端部322和第二端部324之间的枢转点326。支撑臂400连接至双杆连杆机构320的枢转点326并且各自可以包括移动臂420和固定臂，所述移动臂420在前后方向上延伸至预定距离，所述固定臂设置在移动臂420的两个端部处、横向延伸、并且支撑在滑动轨道200上。

亦即，支撑臂400连接至扩展连杆300的双杆连杆机构320的枢转点326，因此当扩展连杆300扩展时，支撑臂400横向移动。

支撑臂400各自由连接至枢转点326的移动臂420和在移动臂的每个端部上的固定臂440组成。特别地，由于固定臂440朝向滑动轨道延伸并且支撑在滑动轨道200上，当扩展连杆300扩展和收缩时，避免固定臂440由于被滑动轨道200锁定而无法操作并且保证充分的支撑能力。

固定臂440的顶部(在该处放置自行车的车轮)可以弯曲并且自行车的车轮可以通过特定的固定构件稳固地固定至固定臂440。

可以在滑动轨道200的顶部上形成引导突出部242，所述引导突出部242支撑支撑臂400的固定臂440的侧面。

引导突出部242避免支撑在滑动轨道200上的支撑臂400的固定臂440的移动(除了横向移动)用于自行车的稳固装载，并且当扩展连杆300扩展和收缩时，固定臂440仅在引导突出部242之间移动，因此实现平滑操作。

用于固定装载在支撑臂400上的自行车的固定杆600可以可旋转地联接至滑动轨道200。

亦即，当不使用时固定杆600在滑动轨道200上折叠，但是为了装载自行车，固定杆600可以翻起然后固定至装载在支撑臂400上的自行车的本体，使得装载的自行车可以更稳固地固定。

联接至滑动轨道200的固定杆600可以通过特定的螺线管或维持构件保持翻起位置。亦即，固定杆600可以与马达连接从而自动翻起。维持构件可以以各种方式实施，例如锁定杆、锁扣和马达。

参考图5、图6、图7和图8描述上述本发明的用于车辆的托架的操作，并且如图5中所示，当不使用时托架储存在后保险杠10内，而不是暴露在外部。

为了装载自行车，使用者通过特定开关激活马达组件520。开关可以设置在后挡板处或驾驶员座椅附近。在该过程中，马达组件520仅使第一连杆542旋转。

如图6中所示，当马达组件520操作时，第一连杆542首先旋转且小齿轮560旋转，并且与齿条120接合的小齿轮560移动，使得滑动轨道200从车辆向后沿着引导轨道100移动。

当滑动轨道200向后移动并且滑出时，使用者翻起固定杆从而可以装载自行车，如图7中所示。

当滑动轨道200从后保险杠10中完全滑出时，马达组件520操作从而停止第一连杆542的旋转并且使第二连杆544旋转，使得扩展连杆300的双杆连杆机构320的第一端部322和第二端部324沿着第二连杆544移动。亦即，当双杆连杆机构320的第一端部322和第二端部324彼此接近地移动时，对称双杆连杆机构320的枢转点326彼此远离地移动，并且如图8中所示，连接至枢转点326的支撑臂400移动至左侧和右侧，从而可以装载自行车。

可以以该过程的相反顺序存放托架。

根据具有上述结构的用于车辆的自行车托架，所述自行车托架安装在车辆后部处的后保险杠10内，因此当不使用时不暴露在外部，但是从后保险杠10中自动滑出从而装载自行车，因此维持了外观并且也改进了便利性。

此外，在展开自行车托架的过程中，由于托架首先滑出然后装载自行车的部件横向延伸，也改进了市场价值。

为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上”、“下”、“内”和“外”被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方案的特征。

前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不旨在成为穷举的，也并不旨在把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。

Claims (9)

1.一种用于车辆的自行车托架，包括：

引导轨道，所述引导轨道对称地设置在后保险杠的两侧处并且在所述车辆的前后方向上延伸；

滑动轨道，所述滑动轨道包括面板和从所述面板延伸的侧面，并且在所述引导轨道上向前和向后滑动；

扩展连杆，所述扩展连杆设置在所述滑动轨道的所述侧面之间并且包括多个连杆，所述多个连杆被连接使得当所述连杆之间的前后间隙减小时所述连杆之间的横向间隙增大；

支撑臂，所述支撑臂设置在所述扩展连杆上从而与所述扩展连杆横向移动，所述支撑臂与所述滑动轨道能够滑动地接合，并且固定装载的自行车；和

驱动单元，所述驱动单元固定至滑动轨道且包括连杆组件，所述连杆组件连接至所述滑动轨道和所述扩展连杆，并且所述驱动单元在操作过程中通过所述连杆组件提供动力从而使所述滑动轨道移动并且使所述扩展连杆扩展或收缩。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的自行车托架，其中所述驱动单元包括提供扭矩的马达组件，并且所述连杆组件包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆从所述马达组件延伸至所述滑动轨道的侧面，所述第二连杆从所述马达组件垂直于所述滑动轨道的面板延伸，并且与所述扩展连杆连接。

3.根据权利要求2所述的用于车辆的自行车托架，其中所述马达组件包括第一马达和第二马达，所述第一马达连接至所述第一连杆，所述第二马达连接至所述第二连杆。

4.根据权利要求2所述的用于车辆的自行车托架，其中小齿轮设置在所述第一连杆的两个端部处，所述引导轨道具有在前后方向上沿着所述引导轨道延伸的齿条，并且所述齿条与所述小齿轮啮合。

5.根据权利要求2所述的用于车辆的自行车托架，其中所述扩展连杆包括一对双杆连杆机构，所述双杆连杆机构彼此对称并且所述第二连杆位于所述双杆连杆机构之间，并且

所述一对双杆连杆机构的第一端部和第二端部枢转地连接至所述第二连杆，所述第一端部的每一者和所述第二端部的每一者分别彼此重叠，并且所述第一端部和所述第二端部彼此隔开一定间隙。

6.根据权利要求5所述的用于车辆的自行车托架，其中所述第二连杆为丝杠并且所述一对双杆连杆机构的第一端部和第二端部通过引导螺母连接至所述第二连杆，使得当所述第二连杆旋转时，所述第一端部和所述第二端部在彼此相反的方向上在所述第二连杆的轴向方向上移动。

7.根据权利要求5所述的用于车辆的自行车托架，其中所述扩展连杆具有支撑臂，所述支撑臂连接至在所述扩展连杆的所述双杆连杆机构的所述第一端部和所述第二端部之间的枢转点，并且

每个支撑臂包括移动臂和固定臂，所述移动臂在前后方向上从所述枢转点延伸至预定距离，所述固定臂设置在所述移动臂的两个端部处、横向延伸、并且支撑在所述滑动轨道上。

8.根据权利要求7所述的用于车辆的自行车托架，其中在所述滑动轨道的顶部上形成引导突出部，所述引导突出部支撑所述支撑臂的所述固定臂的侧面。

9.根据权利要求1所述的用于车辆的自行车托架，其中用于固定装载在所述支撑臂上的自行车的固定杆能够旋转地联接至所述滑动轨道。