CN107074319B - 可紧凑化自行车 - Google Patents

Abstract

在一方面，提供一种可紧凑化自行车，其包括框架、锁定机构、第一自行车轮和第二自行车轮。框架包括第一框架部分和第二框架部分。第一框架部分包括具有内表面的第一管，并且第二框架部分包括具有内表面的第二管。第一和第二框架部分在使用状态中能够布置在一起，在使用状态中，第一和第二管彼此对齐。锁定机构包括基部构件、安装到基部构件的可扩张构件和驱动器，所述驱动器能够移动以可释放地驱动可扩张构件扩张抵靠第一和第二管的内表面而在使用状态中将第一和第二框架部分可释放地锁定在一起。第一和第二轮安装到框架。

Description

可紧凑化自行车

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年6月23日提交的62/016,021号美国临时专利申请的优先权，该专利之内容整体地并入本文中。

技术领域

本公开涉及能够被紧凑化以供储存的自行车，并且更具体地涉及折叠自行车。

背景技术

针对折叠自行车存在许多种设计。通常，这样的设计在结构上相对薄弱，使得自行车框架有过早损坏的风险。另外，这样的设计通常是低效的，因为它们没有折叠成相对紧凑的形状。

因此，需要一种折叠自行车，其解决现有的折叠自行车设计中的这些和/或其他缺点中的至少一个。

发明内容

本节提供本公开的综述，而不是对其全部范围或其全部特征的全面公开。

在一方面，提供一种可紧凑化自行车，其包括框架、锁定机构以及第一和第二轮。框架包括第一框架部分和第二框架部分。第一框架部分包括具有内表面的第一管，而第二框架部分包括具有内表面的第二管。第一和第二框架部分在使用状态中能够布置在一起，在该使用状态中，第一和第二管彼此对齐。锁定机构包括基部构件、安装到基部构件的可扩张构件和驱动器，该驱动器能够移动以可释放地驱动可扩张构件扩张抵靠第一和第二管的内表面而在使用状态将第一和第二框架部分可释放地锁定在一起。第一和第二自行车轮安装到框架。

在另一方面，提供一种具有长度、高度和宽度的可紧凑化自行车。该自行车包括基础框架部分和转向结构。基础框架部分包括座管和头管、连接座管和头管的至少一个连接管以及后框架部分，该后框架部分具有安装到该后框架部分以供与地面接合的后轮以将可紧凑化自行车支撑在地面上。转向结构包括可转动地安装在头管中的转向管、连接到转向管的手把框架部分和具有与其相连接的前轮的前轮支撑件。前轮支撑件具有前轮支撑件连接端轴线和第一端面，该第一端面在基本垂直于第一端面轴线的第一端面平面中延伸。转向管具有转向管连接端轴线和第二端面，该第二端面在基本垂直于转向管连接端轴线的第二端面平面中延伸。前轮支撑件能够在使用状态和储存状态之间移动，在使用状态中，前轮支撑件连接端轴线与转向管连接端轴线对齐，第一和第二端面彼此抵接，并且前轮能够与地面接合以将可紧凑化自行车支撑在地面上，在存储状态中，前轮支撑件连接端轴线不与转向管连接端轴线对齐，第一和第二端面彼此间隔开。

在另一方面，提供一种可紧凑化自行车，并且其包括第一框架部分和第一枢轴连接件。第一框架部分限定纵向框架轴线、横向框架轴线和垂直框架轴线、第二框架部分、以及第三框架部分。第二和第三框架部分中的每一个都具有与其相关联的自行车轮，使得第二框架部分具有与其相连接的后轮，并且第三框架部分具有与其相连接的前轮。第一枢轴连接件包括第一外部构件和第一内部构件，该第一外部构件为管状并且具有相对于纵向框架轴线基本横向延伸的第一外部构件轴线，该第一内部构件可枢转地连接到外部构件以在外部构件内绕着所述外部构件轴线进行枢转运动，并且其能够相对于第一外部构件横向滑动。第一内部和第一外部构件中的一个连接到第一框架部分，并且第一内部和第一外部构件中的另一个连接到第二和第三框架部分中的一个。第二和第三框架部分中的上述一个能够经由第一枢轴连接件定位在使用状态和折叠状态，在使用状态中，与第二和第三框架部分中的所述一个相关联的轮能够定向为与第一框架部分共面并且能够与地面接合以将折叠自行车支撑在其上，在折叠状态中，与第二和第三框架部分中的所述一个相关联的轮与第一框架部分横向相邻。

在另一方面，提供一种可紧凑化自行车，并且其包括主框架部分和轴。主框架部分包括座管和头管以及连接座管和头管的至少一个连接管。后框架部分可移动地安装到主框架部分并且具有安装到后框架部分的后轮。后框架部分能够在使用状态和折叠状态之间移动，在使用状态中，后轮能够与地面接合以将可紧凑化自行车支撑在其上。轴被支撑在后框架部分上，并且至少一个折叠状态支撑轮被支撑在轴上。当后框架部分处于使用状态中时，至少一个折叠状态支撑轮被支撑离开地面，而当后框架部分处于折叠状态中时，至少一个折叠状态支撑轮能够与地面接合以将可紧凑化自行车支撑在其上。在实施例中，钩构件设置在主框架部分上并且能够在接合状态和释放状态之间枢转，在接合状态中，钩构件定位成与轴接合以将后框架部分保持在使用状态中，在释放状态中，钩构件定位成允许后框架部分运动离开使用状态。可选择地，设置钩构件偏置构件，并且其被定位成朝向接合状态推动钩构件。

根据本文所提供的描述，其他应用领域将变得显而易见。本发明内容中的描述和具体示例仅旨在用于说明的目的，而不旨在限制本公开的范围。

附图说明

本文所描述的附图仅用于对所选实施例而非对所有可能的实施方式加以说明的目的，并且不旨在限制本公开的范围。

图1a是根据本公开的教导的可紧凑化(例如折叠)自行车处于使用状态中的正视图；

图1b是图1a所示的折叠自行车处于使用状态中的俯视平面图；

图1c是图1a所示的折叠自行车处于部分折叠状态中的正视图；

图1d是图1a所示的折叠自行车处于进一步折叠状态中的正视图；

图1e是图1a所示的折叠自行车处于进一步折叠状态中的立体图；

图1f和图1g分别是图1a所示的折叠自行车处于完全折叠状态中的正视图和立体图；

图1h是图1a所示的折叠自行车处于部分展开状态中的正视图；

图1i是图1a所示的折叠自行车处于进一步展开状态中的正视图；

图2a和图2b是图1a所示的折叠自行车的一部分的立体图，其图示折叠自行车的后框架部分的折叠；

图2c是图2a和图2b中所示的枢轴连接件的放大正视图；

图3a和图3b是图1a所示的折叠自行车的部分的立体图，其图示使用可替代的枢轴连接件的后框架部分的折叠；

图4a和图4b是图1a所示的折叠自行车的部分的立体图，其图示使用另一可替代的枢轴连接件的后框架部分的折叠；

图5和图6是图示锁定机构的操作的立体图，所述锁定机构用于图1a所示的折叠自行车的后框架部分；

图7a和图7b分别是图1a所示的折叠自行车的变型的俯视平面图和立体图，该变型包括仅从一侧支撑后轮的后框架部分；

图7c是图7a和图7b所示的折叠自行车的变型处于折叠状态中的俯视平面图；

图8a是能够用于在图1a所示的折叠自行车上将两个框架部分保持在一起的锁定机构的正视图；

图8b和图8c分别是图8a所示的锁定机构处于锁定状态和释放状态中的截面正视图；

图9a是图1a所示的折叠自行车的一部分的局部截面侧视图，其示出处于折叠状态中的框架部分中的、图8a的锁定机构；

图9b是图9a所示的折叠自行车的部分的立体图，其示出当处于使用状态中时框架部分中的、图8a的锁定机构；

图10a和10b分别是处于锁定状态和释放状态中的、图8a所示的锁定机构的变型的截面正视图；

图11a和图11b分别是处于锁定状态和释放状态中的、图8a所示的锁定机构的另一种变型的截面正视图；

图12a和图12b分别是处于锁定状态和释放状态中的、图10a和图10b所示的锁定机构的变型的截面正视图，其示出有助于将锁定机构保持就位的可选凸起和凹部；

图13是图1a所示的折叠自行车的一部分的立体图，其示出处于折叠状态中的框架的手把部分，该手把部分被剖开以在其中示出图8a所示的锁定机构；

图14a和图14b是示出未安装和已安装到折叠自行车的框架的锁定机构的立体图，该锁定机构是可替代图8a所示的锁定机构的锁定机构；

图15是图1a所示的折叠自行车处于部分折叠状态中的立体图，其图示方形的可替代的前轮支撑件；

图16是与图15所示的折叠自行车上的前轮支撑件一起使用的方形锁定机构的立体图；

图17是图1a所示的折叠自行车的部分的立体图，其示出用于将折叠自行车的后框架部分保持在折叠状态中的保持构件；

图18是图17所示的折叠自行车的部分的立体图，其示出将折叠自行车的后框架部分保持在折叠状态中的保持构件；

图19是处于使用状态中的图1所示的可紧凑化自行车的一部分的立体图，其具有可移除的前轮支撑件；

图20是从下方观察的平面图，其示出图19所示的前轮支撑件的安装；

图21是图19所示的自行车的一部分的立体图，其示出一对凸轮锁构件；

图22是图19所示的可紧凑化自行车的立体图，其中前轮支撑件被从框架的其余部分移除；

图23是图19所示的可紧凑化自行车的立体图，其中前轮支撑件处于储存状态中；和

图24是处于储存状态中的自行车的截面平面图，其示出用于保持前轮和后轮彼此轴向对齐的可选销。

具体实施方式

参照图1a和图1b，其示出根据本公开的实施例的可紧凑化自行车10。折叠自行车10能够在图1a和图1b所示的使用状态和与图1f和图1g所示的储存状态(在所示示例中也可以被称为折叠状态)之间移动。图1a和图1b所示的实施例中的自行车10能够通过用于自行车10的所选组件的折叠机构来而紧凑化。然而，应当注意，在其他一些实施例中，自行车10可以通过除折叠机构之外的其他类型的机构来而紧凑化，其示例在下文中关于图19-23来进行描述。为方便起见，自行车10在一些实施例中被称为折叠自行车(在其中示出折叠机构的实施例中)，然而，应当理解，自行车10可以更宽泛地被称为可紧凑化的，并且在由此包含的附图中所示的折叠机构可以由用于为了储存目的而使自行车紧凑化的任意其他合适类型的机构来替换。

折叠自行车10包括框架12、后轮14、前轮16、车座18和在20处总体示出的驱动部件组。驱动部件组20包括诸如具有至少一个齿盘链轮的齿盘、在后轮14上的至少一个后轮链轮、连接齿盘链轮和后轮链轮的链条以及连接到齿盘的踏板之类的部件。驱动部件组20被设想为通常包括在折叠自行车10中，然而可以提供不具有驱动部件组的折叠自行车10的版本(例如跑车自行车)。

框架12包括主框架部分12a、后框架部分12b、前轮支撑件12c和手把框架部分12d，该手把框架部分包括手把支撑件11，手把13安装到该手把支撑件11。这些框架部分12a-12d也可以被称为第一、第二、第三和第四框架部分12a、12b、12c和12d。为了更加确定明确，应当理解，这些框架部分12a-12d中的任何一个都可以被认为是“第一”框架部分，任何一个都可以被认为是第二框架，任何一个都可以被认为是第三框架，并且任何一个都可以被认为是第四框架。在本文的不同语境下，不同的框架部分可以被认为是第一、第二、第三或第四框架。任意这方面的限制都会在下文中加以描述。

主框架部分12a可以包括座管22、头管24、至少一个连接管26和转向管28。在所示示例中存在连接座管22和头管24的两个连接管(上管26a和下管26b)，然而，可以设置任意其他合适数量的连接管26。在所示示例中，连接管26永久地连接座管22和头管24(例如通过与二者的焊接连接或通过其中将所有管22、24和26同时成形在一起的成形工艺)。优选为永久连接，这是因为其提供相对牢固的主框架部分，特别是在形成如图所示的从头管24一直延伸到座管22的主三角形的情况下。然而，可以提供包括并非自始至终在座管22和头管24之间延伸的主三角形的主框架部分(例如，在存在从座管22延伸到沿上管长度的中途点的下管的情况下)或者根本不包括主三角形的主框架部分(例如，在仅存在连接座管22和头管24的上管的情况下)。此外，在一些实施例中(尽管在一些情况下不太优选)可以提供一种主框架部分，其本身被分成通过铰链等连接在一起的两个或更多个部分。主框架部分12a具有第一侧25和第二侧27，下面会参照折叠自行车10的折叠来对其进一步描述。

转向管28可枢转地安装在头管24中。转向管28具有连接到其的前轮支撑件12c和手把框架部分12d二者。转向管28、前轮支撑件12c和手把框架部分12d一起组成转向结构，而头管24、座管22、连接管26和后框架部分12b组成基础框架部分，转向结构枢转安装到基础框架部分。

后框架部分12b具有连接到其的后轮14，并且通过枢轴连接件29可移动地连接到主框架部分，并且能够经由枢轴连接件29在图1a所示的使用状态和图1c及图1d所示的折叠状态之间移动。当后框架部分12b处于使用状态中时，后轮14能够与地面(在图1a中30处示出)接合，以将折叠自行车10支撑在地面上。当后框架部分12b处于折叠状态中时，相对于当后框架部分12b处于使用状态中时的情况而言，长度(在L处示出)和高度(在H处示出)中的至少一个减小。

枢轴连接件29更清楚地示出于图2a-2c中，并且可以被称为第一枢轴连接件29，这是因为存在在32处示出的另一枢轴连接件，其将前轮支撑件12c连接到主框架部分12a。如能够看出的，第一枢轴连接件29包括第一外部构件34，其为管状并且具有相对于在AB处示出的纵向自行车框架轴线基本横向延伸的第一外部构件轴线AP。枢轴连接件29还包括第一内部构件36，其可枢转地连接到外部构件34以在外部构件34内绕着外部构件轴线AP枢转运动，并且其能够相对于外部构件34横向滑动。第一外部构件和第一内部构件34和36中的一个连接到主框架部分12a，而第一内部和第一外部构件34和36中的另一个连接到后框架部分12b。在所示实施例中，外部构件34连接到框架构件12a，而内部构件36连接到后框架部分12b。

参照图2c，外部构件34(可选地以及内部构件36)为管状，并且因此，外部构件34具有基本圆柱形的内表面38，并且内部构件36具有基本圆柱形的外表面40，从而允许内部构件36相对于外部构件34进行枢转运动。此外，在外部和内部构件34和36中的一个上设置有凸起42，其接合在第一外部和第一内部构件34和36中的另一个中的螺旋槽44中。凸起42与槽44配合以在内部构件36在外部构件34中进行枢转运动期间驱动内部构件36相对于外部构件34的平移运动。

第二框架部分12b能够经由第一枢轴连接件29定位在使用状态(图2a)中和折叠状态(图2b)中，在使用状态中，与第二框架部分12b相关联的轮(即，后轮14)能够定向为与主框架部分12a共面并且能够与地面30接合以将折叠自行车10支撑在地面上，在折叠状态中，后轮14与主框架部分12a侧向相邻。从使用状态到折叠状态的运动在由箭头39所示(图2a)的顺时针方向上。

虽然凸起42示出于外部构件34上而槽44示出于内部构件36上，但是可以将槽44设置在外部构件34上而将凸起42设置在内部构件36上。此外，虽然槽44可以是螺旋形的，但是它可以替选地具有其他形状以使在使用状态和折叠状态之间的枢转运动的特定部分期间所发生的横向运动量加速和减速(即控制)。因此，就更广泛的意义而言，只要槽44以选定的量横向地、并且绕着外部构件轴线AP以选定的量周向地延伸，槽44就会适合于与凸起42配合。

优选地，为了使内部和外部构件36和34之间的摩擦减小，可以在所述构件之间生成一对合适的衬套46。衬套46可以由任意合适的材料、例如聚合材料制成。合适的衬套可以由美国罗德岛的igus公司来提供。可替代地或额外地，如果需要的话，可以在内部和外部构件36和34之间提供合适的润滑剂(例如油脂)以减少摩擦。

通过将后轮14定位成与主框架部分12a相邻，能够减小折叠自行车的长度L而无需如同一些其他的折叠自行车设计那样在主框架部分12a本身的底部内为被折叠的后框架部分12b和轮14提供一块空间。其有利之处在于它使得较不易看出自行车10是折叠自行车。此外，它使得主框架部分12a和整个自行车10更加牢固，这是因为会另外损害主框架部分12a强度的、对主框架部分12a设计的限制较少。

在图3a和图3b所示的可替代实施例中，凸起42和槽44可以由内部构件36的外表面40上的内部构件螺纹部分50来代替，该内部构件螺纹部分与外部构件34的内表面38上的外部构件螺纹部分52(以虚线示出)相匹配。螺纹相互配合以在内部构件36相对于外部构件34枢转时横向驱动内部构件36。后部框架构件12b在图3a中示出为使用状态，而在图3b中示出为折叠状态。

在又一个替代实施例中，内部构件36的外表面40和外部构件34的内表面38可以不具有凸起和凹槽等，使得内部构件36能够自由地在图4a所示的使用状态和图4b所示的折叠状态之间彼此独立地进行横向和周向移动。应当注意，在图2a-2c、图3a和图3b所示的实施例中，后框架部分12b可以通过凸起42和44(图2a-2c)之间或者螺纹部分50和52(图3a和图3b)之间的相互作用而受到约束，以在其已经完全枢转到折叠状态时沿着使其在主框架部分12a旁边的路径移动。相比之下，在图4a和图4b所示的实施例中，后框架部分12b的运动不受约束，并且因此需要注意确保其充分地横向移开以保证其在朝向折叠状态枢进行转运动期间不与主框架部分碰撞。

为了在折叠自行车10处于折叠状态中时对其进行运输，如图5所示，后框架部分12b具有支撑在其上的轴53和支撑在轴53上的至少一个折叠状态支撑轮54。在所示实施例中存在支撑在轴53上的两个支撑轮54。当后框架部分12b处于使用状态(图1a)中时，折叠状态支撑轮54被支撑离开地面30。当后框架部分12b处于折叠状态(图1d)中时，折叠状态支撑轮54能够与地面30接合以将折叠自行车支撑于地面上。以这种方式，即使前和后自行车轮14和16的滚动能力可能由于例如轮14和16与主框架部分12a之间的摩擦而受损，自行车10的使用者依旧能够使自行车10基于折叠状态支撑轮54而在地面30上滚动。

如图5所示，为了在使用状态中将后框架部分12b锁定到主框架部分12a而设置有在56处示出的锁定机构。锁定机构56包括枢转地连接到主框架部分12a的钩构件58，以在接合状态(图5中所示)和释放状态(图6中所示)之间运动，在接合状态中，钩构件58定位成与轴53接合以将后框架部分12b保持在使用状态中，在释放状态中，钩构件58定位成允许后框架部分12b运动离开使用状态。

偏置构件60朝向接合状态推动钩构件58，使得在出现可能将钩构件58向上推离轴53的力(例如自行车10撞到隆起)的情况下，偏置构件60能够使钩构件58保持向下与轴53接合。

参照图9b，在32处示出的第二枢轴连接件，其设置在前轮支撑件12c和主框架部分12a之间。第二枢轴连接件32可以类似于第一枢轴连接件29并且包括外部构件64和内部构件66，所述构件可以分别类似于外部构件34和内部构件36。在所示实施例中，外部构件64其上具有凸起68并且安装在主框架部分12a上。内部构件66具有容纳凸起68的槽70，槽70在横向和周向两者上都延伸选定的量，使得前轮支撑件能够在使用状态(图1a)和折叠状态(图1c)之间运动，在使用状态中，前轮16能够与地面30接合以将折叠自行车10支撑在地面上，折叠状态使折叠自行车10的长度L和高度H中的至少一个减小。在折叠状态中，前轮16可以与主框架部分12a相邻。在使用状态中，前轮16能够定向为与主框架部分12a共面。更具体地，前轮16连接到前轮支撑件12c，由于其连接到转向管28，这允许前轮16在期望取向的范围内转向。当前轮支撑件12c处于折叠状态中时，前轮16与主框架部分12a相邻，但是当前轮支撑件12c处于使用状态中时，前轮16可以被定向为将使其与主框架部分12a共面的笔直指向。

如图1b所示，前轮支撑件12c可以是仅在前轮16的一侧上延伸到前轮轴(在72处示出)并且支撑该前轮轴的单个支撑臂77。当前轮支撑件12c处于折叠状态中时，前轮16横向地定位在前轮支撑件12c和主框架部分12a之间。这允许在处于折叠状态(如图7c所示)中时将轮16定位为更靠近主框架部分12a，从而使得与其中使用更传统的双侧叉来支撑轮16的实施例相比，折叠自行车10折叠时的宽度W减小。如图7c所示，当将前轮支撑件12c形成为单个支撑臂时，轮16能够被定位成紧邻主框架部分12a。

后框架部分12b在图1b中示出为具有在后轮14的任一侧上延伸以支撑后轮的轴(在76处示出)的两个支撑臂74。可替代地，如图7a和图7b中的78处所示，后框架部分12b可以具有单个支撑臂。当后框架部分12b处于折叠状态中时，后轮14横向定位在支撑臂78和主框架部分12a之间。这能够允许当处于折叠状态(如图7c所示)中时，将轮14定位为更靠近主框架部分12a，从而使得与其中使用两个支撑臂74来支撑轮14的实施例相比，折叠自行车10折叠时的宽度W减小。如图7c所示，当使用单个支撑臂78时，轮14能够被定位为紧邻主框架部分12a。

在一个有利的实施例中，如图9a和图9b所示，前轮支撑件12c具有前轮支撑件连接端轴线A12c和第一端面71，该第一端面在基本垂直于第一端面轴线A12c的第一端面平面P12c中延伸。转向管28具有转向管连接端轴线A28和第二端面73，该第二端面在基本垂直于转向管连接端轴线A28的第二端面平面P28中延伸。前轮支撑件12c能够在使用状态(图9b)和折叠状态(图9a)之间枢转，在使用状态中，前轮支撑件连接端轴线A12c与转向管连接端轴线A28对齐，第一和第二端面71和73彼此抵接，并且前轮16能够与地面接合以将折叠自行车10支撑在地面上，在折叠状态中，前轮支撑件连接端轴线A12c不与转向管连接端轴线A28对齐，并且第一和第二端面71和73彼此间隔开。这样的结构特别适合于在节省空间的同时支撑折叠自行车10上的骑乘者的重量。

前轮支撑件12c可以是能够通过任意合适的锁定机构来锁定在使用状态的。图8a和图8b中在80处示出锁定机构的一个示例。锁定机构80包括基部构件82、可扩张构件84、驱动器86、驱动器偏置构件88和快速释放机构90。驱动器86用于驱动可扩张构件84抵靠分别作为主框架部分12a的和前轮支撑件12c的一部分的第一和第二管(在图8c、图9a和图9b中的96和98处示出)的内表面(在图8c中的92和94处示出)，以便将主框架部分12a和前轮支撑件12c可释放地锁定在一起。

基部构件82限定基部构件轴线AL。可扩张构件84可以是能够通过任意合适的方式来扩张的。可扩张构件84例如可以具有第一端100和第二端102，并且可以具有多个贯通槽104，所述贯通槽交替地从每个端100和102开始并且延伸经过到相对端100和102的大部分路程而非全部路程。可扩张构件84具有为第一楔形表面的内表面106(图8b)。

驱动器86包括底部构件108、连接杆110和楔形构件112，该楔形构件112其上具有第二楔形表面114。驱动器86能够在第一方向上(由图8b中的箭头116所示)相对于基部构件82移动，以将第一和第二楔形表面106和114驱动到彼此中而驱动可扩张构件84的扩张。驱动器86能够在第二方向上(由图8b中的箭头118所示)相对于基部构件82移动，以驱动第一和第二楔形表面106和114彼此离开而允许可扩张构件84收缩。

在一个优选实施例中，第一和第二楔形表面106和114在均包括轴线AL并且彼此正交的两个截面平面(在图8b中P1和P2处示出)中远离轴线AL延伸。应当注意，平面P2与图8b中的轴线AL正好重合，因此它呈现为叠加在轴线AL上的实线。在图8a和图8b所示的示例性实施例中，楔形表面106和114基本是圆锥形的。可替代地，任意其他形状都是可能的，比如角锥形。

在所示实施例中，驱动器86通过定位在底部构件108和可扩张构件84的第二端102之间的驱动器偏置构件118而相对于基部构件84移动。驱动器偏置构件118推动底部构件108和可扩张构件84分开，这将楔形表面106和114驱动到彼此中。

快速释放机构90包括传送臂120和手柄122。手柄122经由限定手柄枢转轴线的销连接件124枢转地连接到基部构件82。传送臂120在一端128处经由销连接件130枢转地连接到驱动器86，并且在另一端132处经由另一销连接件134枢转地连接到手柄122，所述另一销连接件134限定从手柄枢转轴线偏移的手柄连接轴线。

手柄122能够在图8a和图8b所示的解锁状态和图8c所示的锁定状态之间枢转。在解锁状态中，传送臂120被定向成将力从驱动器偏置构件88传递到手柄122以促使手柄122保持在解锁状态中。此外，在解锁状态中，传送臂120限制驱动器86相对于可扩张构件84的位置，以防止驱动器86引起可扩张构件84的扩张。

在锁定状态中，驱动器偏置构件将第一和第二楔形表面106和114驱动到彼此中，以驱动可扩张构件84的扩张。

虽然第二楔形表面114已经被示出在驱动器86上，但是可替代地，对于第二楔形表面116而言，其可以位于基部构件82上，而对于驱动器而言，其可以驱动可扩张构件84上的楔形表面106与基部构件82上的楔形表面114接合。

在图10a和图10b中所示的替代实施例中，锁定机构在135处示出，并且类似于锁定机构80，但其具有两个第一楔形表面，其中的一个在136a处示出而其中的另一个在136b处示出。两个楔形表面136a和136b设置在137处示出的可扩张构件上。楔形表面136a面向第一轴向方向(其中“轴向”指轴线AL)。在图10a和图10b所示的视角中，第一轴向方向朝左。楔形表面136b面向第二轴向方向(即，在图10a和图10b所示的视角中朝右)。此外，存在两个第二楔形表面，其中的第一个在138a处示出并且在140处示出的驱动器上，其中的第二个在138b处示出并且设置在142处示出的基部构件上。更具体地，楔形表面138b处于连接到基部构件142的主部分142b的延伸构件142a上。第二楔形表面138a和138b与第一楔形表面136a和136b互补。驱动器140包括连接臂146，其具有枢转地连接到传送臂120的第一端148和固定地连接到楔形构件150的第二端，楔形表面138a定位在楔形构件150上。设置有驱动器偏置构件152，其在所示示例中定位在楔形构件150和延伸构件142a之间(或者更广泛地来讲，在驱动器140和基部142之间)，推动楔形构件150和延伸构件142a在驱动它们朝向与第一楔形表面136a和136b接合的方向上彼此远离。

当快速释放机构90的手柄122定位在图10a所示的锁定状态中时，偏置构件152驱动两个第二楔形表面138a和138b分开，这驱动它们与第一楔形表面136a和136b接合，这导致可扩张构件137的扩张。应当注意，第一个和第二个第一楔形表面136a和136b的对称性以及相对应的第一个和第二个第二楔形表面138a和138b的对称性使得更可能在可扩张构件137的两端处提供基本相等的扩张量。这使得可扩张构件137借以使第一管96(图10a)和第二管98接合的力更可能近似相等。

当快速释放机构90的手柄122处于图10b所示的解锁状态(其会涉及手柄122从图10a所示的位置顺时针转动)中时，传送臂120被定向为将力从驱动器偏置构件152传递到手柄122，以促使手柄122保持在解锁状态中。此外，在解锁状态中，传送臂120限制第二楔形表面138a和138b相对于第一楔形表面136a和136b的位置，以便防止驱动器140引起可扩张构件137的扩张。

参照图11a和图11b，其中锁定机构的另一实施例在156处示出。锁定机构156类似于锁定机构135，并且具有可扩展构件157、基部158和驱动器159，所述基部包括延伸构件158a和主部分158b，所述驱动器包括楔形构件159a和枢转地连接到快速释放机构90的连接臂120的传送臂159b。为了方便起见，基部158的主部分158b简单地示出为矩形。此外，为了方便起见，在图11a和图11b中省略手柄122的一部分。锁定机构135的上述部件中的所有部件都可以类似于图10a和图10b中的锁定机构135的类似构件，但具有如下所述的差别。

锁定机构156与锁定机构135的一个区别在于，第一楔形表面(在160a和160b处示出)通常彼此背离，而不是如图10a和图10b所示的实施例中的第一楔形表面136a和136b那样彼此面对，而第二楔形表面(在161a和161b处示出)彼此面对，而不是如图10a和图10b所示的实施例中的第二楔形表面那样彼此背离。并且，在图11a和图11b所示的实施例中，在162处示出的驱动器偏置构件定位在来自驱动器159的传送臂159b上的底部构件164和基部158的延伸构件158a之间。

如图9b所示，手柄122可以延伸通过第一和第二管96和98中的一个中的锁定机构接合控制槽170，以便能够由自行车10的使用者从管96和98的外部来接近。槽170具有第一端172和第二端174。手柄122到第一端172的运动使锁定机构80基本完全退出第一和第二管96和98中的另一个。在所示示例中，其使锁定机构80基本完全退出第一管96(并且如图9a所示，基本完全进入第二管98)。手柄122到槽170的第二端174的运动将锁定机构80驱动到锁定机构80部分地定位在第一和第二管96和98(图9b)两者中的位置，以便允许锁定机构80扩张而将第一和第二管96和98锁定在一起。

如图1f和图9b所示，在175处示出的引导构件可以设置在第二管98的端部上，当前轮支撑件12c到达使用状态时，该端部接合第一管96，以确保第一和第二管96和98彼此良好对齐，从而便于将锁定机构向上带入第一管96中。

如图8a所示，扩张构件84可以具有包括多个凸起(其中的一些在178处示出)和在凸起178之间的凹陷180的外表面176。凸起178用作力集中器，其有助于咬合到第一和第二管96和98的内表面92和94中。在一个优选实施例中，凸起178通常仅围绕外表面176周向延伸，以便提供对轴向运动(沿着轴线AL的运动)的强阻力。然而，凸起178可以沿其他方向延伸，例如，它们可以螺旋地延伸，或者甚至轴向地延伸。可替代地，可扩张构件84可以具有任意其他类型的外表面176，比如，例如其上没有凸起的外表面。

在图12a和图12b所示的实施例中，锁定机构的可扩张构件可以具有在其上的第一周向延伸凹部180。在图12a和图12b中，锁定机构是图10a和图10b中所示的示例(即锁定机构135)，然而，其他锁定机构80或156中任一个都可以具有上述凹部。第一和第二管96和98中的一个可以在其上具有能够与凹部180匹配的第一周向延伸凸起182。当可扩张构件135未扩张时，如图12b所示，第一凸起182从第一凹部180缩回，以允许锁定机构135从第一管96缩回，从而允许框架部分12c折叠。参照图12a，当可扩张构件135扩张时，第一凹部180容纳第一凸起182以将可扩张构件135沿轴向(相对于轴线AL)锁定就位，以便保持可扩张构件135与第一和第二管96和98两者接合。在所示实施例中，第一凸起182被示出在第一管96上，然而，其可以可替代地处于第二管98上而将凹部180相应地定位。如图12a和图12b所示，可扩张构件135可以可选地具有第二周向延伸凹部184，而第一和第二管96和98中的另一个(在这种情况下为管98)具有第二周向延伸凸起186。第一和第二凹部180和184容纳第一和第二凸起182和186，以在可扩张构件扩张时保持可扩张构件135与第一和第二管两者接合。当可扩张构件135未扩张时，第一和第二凸起182和186从第一和第二凹部180和184缩回。

锁定机构示出为在第一框架部分(即框架部分12a)和第二框架部分(即框架部分12c)之间使用。然而，如图13所示，锁定机构能够可替代地或额外地用于连接其他的成对框架部分，比如，例如主框架部分12a和手把框架部分12d(在这种情况下，第一框架部分将再次是部分12a而第二框架部分将是手把框架部分12d)。在这种情况下，第一和第二管在188和190处示出并且通过铰链192来连接。在该示例中，手把框架部分12d(经由铰链192)可移动地连接到转向管28，以在使用状态和折叠状态(图13所示)之间移动以减小折叠自行车10的至少一部分的高度和宽度，在使用状态中，手把13能够由折叠自行车10的骑乘者来握持以使前轮16转向。

作为给锁定机构80、135和156提供快速释放机构的替代，可以提供用于使锁定机构锁定和解锁的另一种装置，比如，例如固定到楔形构件的螺杆以及固定地连接到基部构件的螺母。手动旋钮等的转动能够引起杆的转动，这将轴向驱动杆和附接的楔形构件，从而控制锁定机构的锁定和解锁。

如图14a和图14b所示，可以提供锁定机构194作为图8a-13所示的锁定机构80、135、156的替代。锁定机构194包括具有内表面197的偏心闩锁196，内表面197具有相互面对的第一和第二斜面198和199。在200和201处示出的、作为第一和第二框架部分(在这种情况下为框架部分12a和12c)的一部分的第一和第二管可以在其上具有第一和第二凸缘202和204。凸缘202和204具有彼此背离的斜面206和208。偏心闩锁196在图14a中示出为离开管200和201，然而实际上，它在不使用时会保持围绕着管中的一个。当第一和第二管200和201彼此抵接时，偏心闩锁196能够在两个凸缘202和204上滑动(可以向上或向下，视情况而定)，并且能够被闩上(如图14b所示)，从而驱动斜面198和199与斜面206和208的夹紧接合。

因此，应当理解，锁定机构可以是任意合适类型的锁定机构，而不旨在被限于所示出和所描述的特定示例。

参照图15，应当注意，其中定位有锁定机构的第一和第二管不需要为圆柱形。例如，在210和212处示出的管的横截面基本为正方形。如图16中在214处示出的，锁定机构本身也可以是正方形的。在这样的实施例中，彼此接合而引起扩张构件(在216处示出)的扩张的楔形表面会是角锥形而不是圆锥形的。

参照图1a-1i，为了使折叠自行车10从图1a和图1b所示的使用状态折叠，可以对将前轮支撑件12c保持在使用状态中的锁定机构80、135、156进行解锁，并且将前轮支撑件12c(从图1a所示的视角为逆时针)折叠到图1c所示的折叠状态，其中前轮支撑件12c以及因此前轮16定位在第一框架部分12a的第二侧27上。能够通过将钩构件58提升到释放状态(图6)并且通过使后框架部分12b枢转(在图1c所示的视角为顺时针)到图1d所示的折叠状态来解锁后框架部分12b，其中后框架部分12b以及因此后轮14定位在第一框架部分12a的第一侧25上。如图1e所示，在后框架部分12b处于折叠状态中时，框架12的手把部分12d能够被解锁并且能够被折叠到折叠状态。

应当注意，当第二框架部分12b处于折叠状态时，提供一种将其保持在折叠状态中的方式会是有益的。用于此目的的后框架部分折叠状态保持构件在图17和18中的222处示出。保持构件222可以是安装到手把支撑件11的钩。当手把部分12d被折叠时，如图18所示，保持构件222卷起而定位在轮14的轮缘下方，使得其钩住轮缘而防止轮14和后框架部分12b枢转回使用状态。可选地，如分别在224和226处示出的，保持构件222可以经由开槽孔和螺纹紧固件来连接到手把支撑件11，以允许对保持构件222的位置具备一定的可调整性而适应使用者的偏好。

如图1f所示，车座18可以下降到座管22中，以减小折叠自行车10的相关区域的高度。图1g示出与图1f相同的折叠自行车10的状态(即折叠状态)。为了将折叠自行车10从折叠状态打开到使用状态，可以将前轮支撑件12c展开(通过使其在如图1g所示的视角中顺时针枢转)到图1h所示的使用状态。一旦就位，锁定机构80、135、156(或锁定机构194)就能够被锁定。保持构件222能够从后轮14脱钩，并且后框架部分12b能够枢转回到图1i所示的使用状态且由钩构件58锁定就位。手把部分12d能够被向上枢转到其使用状态并且经由其锁定机构而锁定就位，并且车座18能够被升高到其使用状态，使得折叠自行车10处于图1a和图1b所示的使用状态中。应当注意，上述的若干步骤能够以与上述不同的顺序来进行。例如，在自行车10的展开期间，手把部分12d能够被升高并且在后轮14摆出到其使用状态之前被锁定在其使用状态。

如图1g和图7c所示，当折叠自行车10处于折叠状态中时(更具体地，当第二和第三框架部分处于折叠状态中时)，前轮轴和后轮轴72和76彼此对齐并且基本彼此抵接。因此，在折叠自行车10受到抵抗轮14和16中的一个或二者的横向力的情况下，轴72和76的抵接有助于抵抗所述力并且根据情况抑制前轮支撑件12c和/或后框架部分12b上的弯曲应力。

在上述实施例中，前轮支撑件被示出和描述为在使用状态和折叠状态之间枢转。然而，应当理解，前轮支撑件可以以任意合适的方式在使用状态和折叠状态之间移动。例如，参照图19，通过在处于使用状态和储存状态之一时能够从自行车10的其余部分(例如从主框架部分12a)移除并且在处于使用和存储状态中的另一个中时能够被重新连接到自行车10的其余部分，前轮支撑件12c可以是能够在使用状态和储存状态之间移动的。在图19中，前轮支撑件12c示出为处于使用状态中。前轮支撑件12c在图23中被示出为处于储存状态中。在使用状态中，定位销300延伸穿过框架12的除了前轮支撑件12c之外的一部分上(例如在如图20所示的主框架部分12a的壁304上)的第一孔302并且穿过前轮支撑件12c上的第二孔306。为了在前轮16处于使用状态中时帮助对齐前轮16，前轮支撑件12c的自由端(在图19中308处示出)可以配置为具有非圆形的横截面形状，比如正方形横截面形状，而主框架部分12a上310处所示的前轮支撑件容纳孔可以具有相应的中空非圆形(例如中空方形)的横截面形状。可以通过任意合适的装置来使定位销300在孔302和306中保持就位。例如，定位销300可以包括沿着其轴(在311处示出)的一个或多个滚珠(未示出)，并且可以包括弹簧加载的柱塞以将滚珠向外锁定或允许滚珠径向缩回(以供销300移除或插入)。

虽然前轮支撑件12c的自由端308可以在孔310中紧密贴合，但是在两者之间可能仍然留有一些游隙。参照图21，为了牢固地保持自由端308(并且因此使前轮支撑件12c保持就位)而设置有一个或更多个(在本示例中为两个)凸轮锁构件312，其中的每一个都包括凸轮锁操作杆312a和在314和316处示出的、夹紧构件317的两个间隔开的凸缘之间通过的连接杆312b。夹紧构件317围绕限定孔310的内管318。内管318具有槽319，当凸轮锁操作杆312移动到其夹紧状态(图19)时，该槽允许内管318抵靠前轮支撑件12c的自由端308而变形(弹性塌缩)，这将凸缘314和316朝向彼此拉动。凸轮锁夹312可以类似于现今的典型自行车的前轮和后轮上的快速释放夹。凸轮锁夹能够在夹紧状态(图19)和释放状态(图20-22)之间移动。图19-23所示的实施例中的内管318形成主框架部分12a的部分。

前轮支撑件12c被示出为从图22中的主框架部分12a移除。前轮支撑件12c被示出为插入到框架12的其他部分上(例如，主框架部分12a上)的储存状态容纳孔320中。孔320可以设置在储存状态容纳管322中。储存状态锁定销324可以穿过管322中的孔并且穿过前轮支撑件12c中的第二孔306，以使前轮支撑件12c在储存状态锁定就位。

如图24所示，可选地可以在前轮16的轴402中设置能够与后轮14的轴404中的第二轴向通道对齐的第一轴向通道，使得滚珠柱塞销406能够穿过通道401和403以在自行车10处于储存状态中时将前轮和后轮16和14锁定为彼此对齐。当自行车10处于储存状态中时，这有助于使自行车10沿着地面滚动。

所示的用于将自行车10的各部分锁定在一起的锁定机构可以替代为另一种其他合适类型的锁定机构，比如4,507,034号美国专利中所示的锁定机构，其通过引用整体地并入本文。

出于说明和描述的目的而提供了对实施例的前述描述。其并不旨在穷举或限制本公开。特定实施例的各个元素或特征通常不限于该特定实施例，而是即使没有被具体示出或描述，也能够在适用的情况下互换并且用在所选实施例中。同样其也可以以许多方式来变化。这样的变化不会被认为是偏离本公开，而所有这样的修改都旨在包括于本公开的范围内。

Claims (10)

1.一种可紧凑化自行车，包括：

第一框架部分、第二框架部分和第三框架部分，其中所述第一框架部分限定纵向框架轴线，其中所述第二框架部分和所述第三框架部分中的每一个都具有与其相关联的自行车轮，使得所述第二框架部分具有与其相连接的后轮，并且所述第三框架部分具有与其相连接的前轮；和

第一枢轴连接件，其包括第一外部构件和第一内部构件，所述第一外部构件为管状并且具有相对于所述纵向框架轴线基本横向延伸的第一外部构件轴线，所述第一内部构件可枢转地连接到所述外部构件以在所述外部构件内绕着所述外部构件轴线进行枢转运动，并且其能够相对于所述第一外部构件横向滑动，其中，所述第一内部构件和所述第一外部构件中的一个连接到所述第一框架部分，而所述第一内部构件和所述第一外部构件中的另一个连接到所述第二框架部分和所述第三框架部分中的一个，

其中，所述第二框架部分和所述第三框架部分中的所述一个能够经由所述第一枢轴连接件定位在使用状态和折叠状态中，在所述使用状态中，与所述第二框架部分和所述第三框架部分中的所述一个相关联的轮能够定向为与所述第一框架部分共面并且能够与地面接合以将所述可紧凑化自行车支撑在地面上，在所述折叠状态中，与所述第二框架部分和所述第三框架部分中的所述一个相关联的轮与所述第一框架部分横向相邻，

其中，所述第一外部构件和所述第一内部构件中的一个具有凸起，所述凸起接合在所述第一外部构件和所述第一内部构件中的另一个内的槽中，其中所述凸起与所述槽配合以在所述内部构件在所述外部构件中进行枢转运动期间驱动所述内部构件相对于所述外部构件平移运动。

2.根据权利要求1所述的可紧凑化自行车，其中，当所述第二框架部分和所述第三框架部分中的所述一个处于所述折叠状态中时，与所述第二框架部分和所述第三框架部分中的所述一个相关联的所述轮基本平行于所述第一框架部分。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的可紧凑化自行车，其中与所述第二框架部分和所述第三框架部分中的所述一个相关联的所述轮具有轮轴，并且其中所述第二框架部分和所述第三框架部分中的所述一个包括轮支撑件，所述轮支撑件仅在所述轮的一侧延伸到所述轮轴并且支撑所述轮轴，使得当所述第二框架部分和所述第三框架部分中的所述一个处于所述折叠状态中时，与所述第二框架部分和所述第三框架部分中的所述一个相关联的所述轮横向地位于所述轮支撑件和所述第一框架部分之间。

4.根据权利要求1-2中任一项所述的可紧凑化自行车，其中所述第一枢轴连接件将所述第一框架部分和所述第二框架部分连接在一起，并且其中所述可紧凑化自行车还包括第二枢轴连接件，所述第二枢轴连接件包括第二外部构件和第二内部构件，所述第二外部构件为管状并且具有相对于所述纵向框架轴线基本横向延伸的第二外部构件轴线，所述第二内部构件可枢转地连接到所述第二外部构件以在所述第二外部构件内绕着所述第二外部构件轴线进行枢转运动并且能够横向滑动，其中，所述第二内部构件和所述第二外部构件中的一个连接到所述第一框架部分，而所述第二内部构件和所述第二外部构件中的另一个连接到所述第三框架部分，

其中，所述第三框架部分能够经由所述第二枢轴连接件定位在使用状态和折叠状态中，在所述使用状态中，所述前轮被定向为与所述第一框架部分共面并且能够与地面接合以将所述可紧凑化自行车支撑在地面上，在所述折叠状态中，所述前轮与所述第一框架部分横向相邻。

5.如权利要求4所述的可紧凑化自行车，其中当所述第二框架部分处于所述折叠状态中时，所述后轮定位在所述第一框架部分的第一侧上，并且其中当所述第三框架部分处于所述折叠状态中时，所述前轮定位在所述第一框架部分的第二侧上。

6.根据权利要求5所述的可紧凑化自行车，其中，所述前轮具有前轮轴而所述后轮具有后轮轴，并且其中当所述第二框架部分和所述第三框架部分处于所述折叠状态中时，所述前轮轴和所述后轮轴彼此对齐并且基本彼此抵接。

7.根据权利要求1所述的可紧凑化自行车，其中所述第一框架部分包括头管和转向结构，所述转向结构包括可转动地安装在所述头管中的转向管、连接到所述转向管的手把，

其中所述前轮具有前轮轴，并且其中所述第三框架部分包括前轮支撑件，所述前轮支撑件仅在所述前轮的一侧上延伸到所述前轮轴并且支撑所述前轮轴，使得当所述第三框架部分处于所述折叠状态中时，所述前轮横向地位于所述前轮支撑件和所述第一框架部分之间，

并且其中，所述后轮具有后轮轴，并且其中所述第二框架部分包括后轮支撑件，所述后轮支撑件仅在所述后轮的一侧上延伸到所述后轮轴并且支撑所述后轮轴，使得当所述第二框架部分处于所述折叠状态中时，所述后轮横向地位于所述后轮支撑臂和所述第一框架部分之间。

8.根据权利要求1-2中任一项所述的可紧凑化自行车，其中，所述第一外部构件包括具有外部构件螺纹部分的内表面，并且其中，第一内部构件包括具有与所述外部构件螺纹部分相配合的内部构件螺纹部分的外表面。

9.根据权利要求1-2中任一项所述的可紧凑化自行车，其中所述第一外部构件具有基本圆柱形的内表面而所述第一内部构件具有基本圆柱形的外表面，并且其中所述第一内部构件自由地在所述第一外部构件中的周向和横向两者上移动。

10.根据权利要求1所述的可紧凑化自行车，其中，所述第一内部构件(36)具有从所述第一外部构件(34)的第一端延伸出的第一端，并且具有从所述第一外部构件(34)的第二端延伸出的第二端，

其中，所述第一内部构件(36)在所述第一内部构件(36)的第一端和第二端处均连接到所述第一框架部分(12a)和所述第二框架部分(12b)中的一个，并且所述第一外部构件(34)连接到所述第一框架部分(12a)和所述第二框架部分(12b)中的另一个。