CN107244182B - 一种折叠式车轮 - Google Patents

Abstract

一种折叠式车轮，包括橡胶轮胎、轮毂、若干辐条、车轴，所述橡胶轮胎与所述轮毂固定连接，所述橡胶轮胎内设有抗拉伸体，所述辐条分为主辐条和变长辐条，所述轮毂由若干节扇形体和主辐条两端的斜面首尾相接形成一个圆形轮毂，所述扇形体分为第一扇形体、第二扇形体、第三扇形体、第四扇形体，各扇形体成对且关于车轴呈中心对称设置，所述主辐条两端内部分别滑动安装有第一扇形体，且所述主辐条与第一扇形体通过斜面相连。本发明的折叠自行车可以通过电机进行车轮折叠，不需要手动折叠车轮，使用更加方便，轮毂的使用强度提高、结构更加简单，各扇形体的强度提高，接口处的密闭性更好，抗拉伸体加工时的工艺更加简单，安装方便。

Description

一种折叠式车轮

技术领域

本发明涉及一种自行车轮，具体涉及一种可折叠的自行车车轮。

背景技术

自行车作为人们的代步工具，更加的环保，不占用空间，然而传统的自行车本身体积较大，不方便携带与运输，人们针对传统自行车出现的问题，已经研究出可折叠的自行车，其折叠方式主要有两种，一种是对车架进行折叠，车架折叠又分为车架对折和车架收缩折叠，车架对折主要是对具有大车轮的自行车进行的折叠，但是具有大车轮的自行车车架折叠后自行车的体积仍然比较大，仍然不方便携带；车架收缩折叠是针对车轮较小的自行车进行的折叠，且车轮越小，折叠后的体积越小，但是相对的，车轮越小，适应路面的能力就越差，遇到崎岖路面还容易翻车；另一种是对车轮进行折叠，现有技术中对车轮的折叠主要是通过将车轮轮圈进行分段，然后手动控制轮圈连接装置并给车轮施加压力，使车轮收缩折叠成类橄榄球形状或者从圆形收缩至椭圆形状，但这种对车轮的折叠需要手动将轮圈上的卡栓拉至可折叠模式或手动松开车轮上的锁紧器，然后对车轮施加压力进行车轮的折叠，这种折叠车轮的方式不仅容易弄脏使用者的手部，还需要对人力车轮施加一定的压力进行车轮的折叠，使用较为麻烦。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，提供了一种不会弄脏使用者手部且不需要对车轮施加压力就可以进行车轮折叠的一种具有电动折叠车轮机构的折叠式车轮。

为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种折叠式车轮，包括橡胶轮胎、轮毂、若干辐条、车轴，所述橡胶轮胎与所述轮毂固定连接，所述橡胶轮胎内设有抗拉伸体，所述辐条分为主辐条和变长辐条，所述轮毂由若干节扇形体和主辐条两端的斜面首尾相接形成一个圆形轮毂，所述扇形体分为第一扇形体、第二扇形体、第三扇形体、第四扇形体，各扇形体成对且关于车轴呈中心对称设置，所述变长辐条一端与主辐条转动连接，另一端与第三扇形体转动连接，所述主辐条两端分别滑动安装有第一扇形体，且所述主辐条上设有与所述第一扇形体相匹配的斜面；所述主辐条上设有折叠电机，所述主辐条内设有螺杆，所述螺杆一端与折叠电机通过齿轮啮合相连，另一端与主辐条内的第一扇形体通过螺纹相连；所述变长辐条设为伸缩式或转动式；

当折叠车轮时，给折叠电机正向电压，折叠电机正转，折叠电机上的大齿轮带动螺杆转动，主辐条两端的两个第一扇形体分别向外移动，在橡胶轮胎的作用下，车轮由圆形向椭圆状变化；打开折叠车轮时，给折叠电机反向电压，折叠电机反转，折叠电机上的大齿轮带动螺杆转动，主辐条两端的两个第一扇形体分别向主辐条内移动，在橡胶轮胎的作用下，车轮由椭圆形向圆状变化，最终变成一个圆形。本发明中的折叠式车轮使用电机带动第一扇形体向主辐条外部移动，第一扇形体向主辐条外部移动时就会带动轮毂上其他扇形体的移动，将车轮从圆形向椭圆形折叠，使车轮折叠后体积减小，不需要人手动打开车轮锁紧器或卡栓，也不需要人力手动向车轮施加压力折叠车轮，不仅不会弄脏使用者手部，同时只需打开或关闭折叠电机即可完成对车轮的折叠，使用更加方便；

所述主辐条两端分别设有两个驼峰状的凸起，所述两个凸起之间设有与第一扇形体相匹配的斜面；所述凸起向外的一侧设有与所述第二扇形体相匹配的斜面；所述第一扇形体上端两侧设有凸起，所述第二扇形体设有缺口，所述第一扇形体与所述第二扇形体通过凸起与缺口相连；所述第三扇形体、第四扇形体上分别设有凸面和凹面，所述第二扇形体、第三扇形体、第四扇形体之间通过所述凸面与凹面相连；

主辐条既有与第一扇形体相匹配的斜面，又有与第二扇形体配合的斜面，各扇形体之间通过凸凹面进行契合，不仅使轮毂的结构更加契合，提高了车轮在使用时的强度，还简化了结构，使轮毂的结构更加简单。

进一步地，各扇形体上设有与橡胶轮胎的内圈表面相匹配的轮胎槽。

进一步地，所述橡胶轮胎上设有轮胎锁孔，所述轮胎锁孔内设有空心轴，各扇形体上设有与所述轮胎锁孔相对应的扇形体锁孔。

在安装时，实心轴穿过扇形体上的扇形体锁孔和橡胶轮胎内的空心轴，将橡胶轮胎铆接在各扇形体的轮胎槽中，由于轮胎锁孔内的空心轴的孔径大小与扇形体的孔径大小一样，实心轴要穿过扇形体锁孔并和轮胎锁孔内的空心轴铆接，所以轮胎锁孔内设置的空心轴像根柱子把各扇形体的轮胎槽边撑起，因此提高了各扇形体的强度。

进一步地，各扇形体外表均有橡胶覆盖。各扇形体外表设置橡胶覆盖，是为了提高各扇形体接口处的密闭性，在使用时路面上的砂石不会进入到扇形体接口处。

进一步地，所述抗拉伸体设为一组闭合体且与所述橡胶轮胎的形状相匹配。

现有技术中车轮内设置有两组对称分布的抗拉伸体，然而分段的抗拉伸体在加工制造时较为复杂，本发明将抗拉伸体设置为一组闭合体，且与橡胶轮胎的形状相匹配，这样的抗拉伸体在加工时工艺简单，且安装时更加方便。

相比于现有技术，本发明的折叠自行车可以通过电机进行车轮折叠，不需要手动折叠车轮，使用更加方便，轮毂的使用强度提高、结构更加简单，各扇形体的强度提高，接口处的密闭性更好，抗拉伸体加工时的工艺更加简单，安装方便。

附图说明

图1为本发明一种折叠式车轮的主视图。

图2为图1的A-A剖视图。

图3为本发明中橡胶轮胎1的结构示意图。

图4为图3的B-B剖视图。

图5为本发明中主辐条7的结构示意图。

图6为本发明中第一扇形体2的结构示意图。

图7为本发明中第一扇形体轮胎槽24的截面图。

图8为本发明中第二扇形体3的结构示意图。

图9为本发明中第二扇形体轮胎槽36的截面图。

图10为本发明中第三扇形体4的结构示意图。

图11为本发明中第三扇形体轮胎槽45的截面图。

图12为本发明中第四扇形体5的结构示意图。

图13为本发明中第四扇形体轮胎槽54的截面图。

图14为本发明中变长辐条6的结构示意图。

图15为本发明中铆钉的结构示意图。

图16为本发明中锁紧螺钉B的结构示意图。

图17为本发明中减压弹片9的结构示意图。

图18为本发明的折叠状态示意图。

在图中：1、橡胶轮胎；2、第一扇形体；21、第一扇形体锁孔；22、第一扇形体凸起；23、第一扇形体斜面；24、第一扇形体轮胎槽；25、中空轴；3、第二扇形体；31、缺口；32、第二扇形体斜面；33、第二扇形体凹面；34、第二扇形体张紧螺纹；35、第二扇形体锁孔；36、第二扇形体轮胎槽；4、第三扇形体；41第三扇形体凸面；42、辐条连接孔；43、第三扇形体锁孔；44、第三扇形体张紧螺纹；45、第三扇形体轮胎槽；5、第四扇形体；51、第四扇形体锁孔；52、第四扇形体张紧螺纹；53、第四扇形体凹面；54、第四扇形体轮胎槽；6、变长辐条；61、第一段；62、第二段；63、接头；7、主辐条；71、凸起内侧斜面；72、凸起外侧斜面；73、主辐条螺杆孔；74、主辐条连接孔；75、轴孔；8、螺杆；81、小齿轮；82、螺纹；9、减压弹片；91、第一减压弹片；92、第二减压弹片；93、第三减压弹片；10、折叠电机；101、转子；102、定子；104、导电碳刷；105、大齿轮；11、抗拉伸体；12、轮胎锁孔；13、车轴；B、锁紧螺钉；C1、实心轴；C2、空心轴。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明作进一步详细说明，并给出具体实施方式。

如图1、2、3、4所示，一种折叠式车轮，包括橡胶轮胎1，橡胶轮胎1由一个整圆实芯橡胶构成，橡胶轮胎1内有一个圆形的抗拉伸体11，橡胶轮胎1轴向设置有轮毂，轮毂是由两个第一扇形体2、四个第二扇形体3、四个第三扇形体4、两个第四扇形体5和主辐条7两端的斜面首尾相接触连接成一个完整的圆轮毂。本发明中抗拉伸体11设置为一个整圆形，相较于现有技术中的多段抗拉伸体设置，整圆的抗拉伸体在生产时工艺更加简单，安装时也更加方便，在实际使用中，为了确保橡胶轮胎在非折叠状态时的圆形的形状，抗拉伸体11可以设置在橡胶轮胎1内部，也可以设置在橡胶轮胎1的外部。

如图1所示，主辐条7两端内部分别滑动安装有两个第一扇形体2，第一扇形体2、主辐条7均与第二扇形体有接触面，第二扇形体、第三扇形体、第四扇形体之间通过凹凸面连接，从而连接成为一个圆形的轮毂。

折叠电机10安装在主辐条7上，折叠电机10的电源导线通过导电碳刷104与车轴上的导电极转动接触，车轴上的电极通过导线引出，折叠电机上的转子101上安装有大齿轮105。螺杆8一端是螺纹82，另一端有小齿轮81，螺杆8转动固定在主辐条7上，螺杆8上的小齿轮81与折叠电机10上的大齿轮105啮合。

如图5所示，主辐条7两端分别有两个驼峰状的凸起，两个驼峰状凸起之间有凸起内侧斜面71，凸起内侧斜面71与第一扇形体的斜面23匹配，主辐条7的凸起外侧斜面72与第二扇形体的斜面32匹配，主辐条7中心有轴孔75，轴孔75与车轴13转动连接。

如图6所示，第一扇形体2上端两侧设有第一扇形体凸起22，中间具有中空轴24，其下端有螺纹，第一扇形体2通过螺纹与主辐条7内部的螺杆8上的螺纹82啮合，使得第一扇形体2滑动地安装在主辐条7内。第一扇形体2上设有第一扇形体锁孔21，且第一扇形体锁孔21与橡胶轮胎1上的轮胎锁孔通过铆钉固定，从而将第一扇形体2固定在橡胶轮胎1上。第一扇形体2上还设有第一扇形体斜面23，该斜面23与主辐条7的凸起内侧斜面71相匹配。

如图8所示，第二扇形体3一端具有缺口31和第二扇形体斜面32，另一端具有第三扇形体凹面33，第二扇形体3上的缺口31与第一扇形体凸起22相连，第二扇形体斜面32与主辐条7上的凸起外侧斜面72相连，第二扇形体凹面33与第三扇形体凸面41相连。第二扇形体3还具有第二扇形体锁孔35，第二扇形体锁孔35通过铆钉连接橡胶轮胎1上的轮胎锁孔，从而将第二扇形体3固定在橡胶轮胎1上。第二扇形体3上设有第二扇形体张紧螺纹34，其内安装有锁紧螺钉。

如图10所示，第三扇形体4两端均具有第三扇形体凸面41，第三扇形体4与第二扇形体3通过凸凹面相连，另一端与第四扇形体5通过凸凹面相连。第三扇形体4上还设有第三扇形体锁孔43，第三扇形体锁孔43通过铆钉连接橡胶轮胎1上的轮胎锁孔，从而将第三扇形体4固定在橡胶轮胎1上。第三扇形体4上有第三扇形体张紧螺纹44，其内安装有锁紧螺钉。第三扇形体4上还设有与变长辐条6连接的辐条连接孔42。

如图12所示，第四扇形体5两端均具有第四扇形体凹面53，第四扇形体5两端均与第三扇形体4通过凹凸面相连。第四扇形体5上有第四扇形体锁孔51，第四扇形体锁孔51通过铆钉连接橡胶轮胎1上的轮胎锁孔，从而将第四扇形体5固定在橡胶轮胎1上。第四扇形体5上还设有第四扇形体张紧螺纹52，其内安装有锁紧螺钉B，锁紧螺钉B的结构如图16所示。

如图7所示，第一扇形体2上还设有第一扇形体轮胎槽24，第一扇形体轮胎槽24与橡胶轮胎1的内圈表面相匹配。

如图9、11、13所示，第二扇形体3、第三扇形体4、第四扇形体5上均还有第二扇形体轮胎槽36、第三扇形体轮胎槽45、第四扇形体轮胎槽54，各轮胎槽左右两边开有与橡胶轮胎铆接的孔，各轮胎槽底部有张紧螺纹孔。

如图14所示，变长辐条6由第一段61与第二段62这两段构成，第一段61与第三扇形体4通过辐条连接孔42转动连接，第二段62与主辐条7通过主辐条连接孔74转动连接，第一段61设为可在第二段62中滑动，或设置为第一段61与第二段62在接头63处转动连接，从而使得变长辐条6长度可以伸长或缩短。

如图15所示，铆钉由实心轴C1和空心轴C2构成，铆钉的空心轴C2安装在橡胶轮胎1的轮胎锁孔12内，铆钉的实心轴C1穿过各扇形体锁孔和轮胎锁孔12内的空心轴C2紧密的铆接在一体，以实现各扇形体与轮胎的铆接。这个空心轴C2的孔径大小与扇形体的孔径大小一样，铆钉要穿过扇形体锁孔和轮胎锁孔12后铆接，所以空心轴C2象根柱子把扇形体的槽边撑起，因此提高了各扇形体的强度。

如图17所示，减压弹片9由多段构成，第一减压弹片91设置在橡胶轮胎1的周向与第二扇形体3之间，第二减压弹片92设置在橡胶轮胎1的周向与第三扇形体4之间，第三减压弹片93设置在橡胶轮胎1的周向与第四扇形体5之间。

第一扇形体2，第二扇形体3，第三扇形体4，第四扇形体5外表有橡胶覆盖，用于确保各扇形体接口处的密闭性，提高扇形体的使用寿命。

结合图18，折叠车轮时，通过折叠电机10的正、反转，控制折叠电机10上的大齿轮105带动螺杆8转动，主辐条7上的两个第一扇形体2分别移动，在橡胶轮胎1的作用下，车轮由圆形向椭圆状变化、由椭圆向圆形变化，进而实现车轮的折叠或打开。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种折叠式车轮，包括橡胶轮胎(1)、轮毂、若干辐条、车轴(13)，所述橡胶轮胎(1)与所述轮毂固定连接，所述橡胶轮胎(1)内部或外部设有抗拉伸体(11)，所述辐条分为主辐条(7)和变长辐条(6)，所述轮毂由若干节扇形体首尾相接形成一个圆形轮毂，所述扇形体分为第一扇形体(2)、第二扇形体(3)、第三扇形体(4)、第四扇形体(5)，各扇形体成对且关于车轴(13)呈中心对称设置，所述变长辐条(6)一端与主辐条(7)转动连接，另一端与第三扇形体(4)转动连接，其特征在于：

所述主辐条(7)两端分别滑动安装有第一扇形体(2)，且所述主辐条(7)上设有与所述第一扇形体(2)相匹配的斜面；

所述主辐条(7)上设有折叠电机(10)，所述主辐条(7)内设有螺杆(8)，所述螺杆(8)一端与折叠电机（10）通过齿轮啮合相连，另一端与主辐条(7)内的第一扇形体(2)下端通过螺纹相连；

所述变长辐条(6)设为伸缩式或转动式；

所述主辐条(7)两端分别设有两个驼峰状的凸起，所述两个凸起之间设有与第一扇形体(2)相匹配的斜面；所述凸起向外的一侧设有与所述第二扇形体(3)相匹配的斜面；所述第一扇形体(2)上端两侧设有凸起，所述第二扇形体(3)设有缺口，所述第一扇形体(2)与所述第二扇形体(3)通过凸起与缺口相连；所述第三扇形体(4)、第四扇形体(5)上分别设有凸面和凹面，所述第二扇形体(3)、第三扇形体(4)、第四扇形体(5)之间通过所述凸面与凹面相连；

各扇形体上设有与橡胶轮胎(1)的内圈表面相匹配的轮胎槽，所述橡胶轮胎(1)上设有轮胎锁孔(12)，所述轮胎锁孔(12)内设有空心轴(C2)；各扇形体上设有与所述轮胎锁孔相对应的扇形体锁孔，各扇形体外表均有橡胶覆盖。

2.根据权利要求1所述的一种折叠式车轮，其特征在于：所述抗拉伸体(11)设为一组闭合体且与所述橡胶轮胎(1)的形状相匹配。

3.根据权利要求1所述的一种折叠式车轮，其特征在于：各扇形体上还设有张紧螺纹孔，所述张紧螺纹孔内安装有锁紧螺钉。

4.根据权利要求1所述的一种折叠式车轮，其特征在于：所述橡胶轮胎(1)的周向与各扇形体之间还设有减压弹片(9)，所述减压弹片(9)周向多块分布。