CN107922029A - 可配置自行车及在第一和第二骑乘状态之间转换自行车的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可配置自行车(10)，具有可调车架(12)，所述可调车架由多个相对可配置车架件(26、28、30、32、34)形成并可在第一直立骑乘状态或替代地在第二卧式骑乘状态下分开设置。本发明还提供一种在第一和第二状态之间转换自行车的方法。

Description

可配置自行车及在第一和第二骑乘状态之间转换自行车的 方法

技术领域

本发明涉及一种可配置自行车，优选为三轮车或二轮车，且优选为人力型、为骑乘者提供多种不同骑乘体验的车辆。本发明还提供一种在第一和第二骑乘状态之间转换自行车的方法。

背景技术

许多人使用自行车、三轮车、人力车和双人车等自行车，既用于旅行又为了娱乐。根据用户的需求，这些车辆具有各种不同的骑乘位置。

例如，传统的自行车具有远离车把的鞍座，车把相对于鞍座略微升高，使得使用者在骑车时处于大致直立的位置。当使用者的腿与最低位置的踏板接合时，使用者的腿通常是竖直的，当使用者的脚转动踏板时，膝盖抬起并弯曲。这实现了相对休闲和舒适的乘坐，同时用户的头部被抬高以便实现周围区域的良好视野。

另一方面，对于赛车而言，使用者通常会在车把上采取更加弯腰的姿势。在这种布置中，鞍座将相对于车把水平或升高，便于弯腰驼背状态，从而使骑乘时的风阻最小，并使骑乘者获得更大的速度。

替代地，鞍座可用具有靠背和/或侧面的座椅来代替，类似于椅子，同时座椅在自行车车架上相对往后，并且比标准自行车低。然后车把可相对于前轮从垂直方向倾斜，或者甚至可定位在使用者的侧面，从而使使用者可采用卧式或接近卧式的位置。这对用户来说可能更舒适，提供更大的背部和颈部支持；然而，该骑乘位置非常低，这可能意味着用户直接位于来自其他道路车辆的废气排放路径中。考虑到较低的重心，这种自行车通常以三轮车形式来稳定。

因此，每种类型的自行车都有优点和缺点，且如果使用者希望有不同的骑乘体验，则他们必须针对各种目的取选不同的自行车。

因此，本发明的目标是提供一种可配置自行车，其可被构造成两种骑乘状态用于实现不同的骑乘体验。

发明内容

根据本发明的第一个方面，提供一种可配置自行车，其包括：可调车架；与所述车架接合的至少两个车轮；与所述车架接合的座椅构件；与所述车架接合的车把；以及用于给所述车轮提供动力的推进装置；所述可调车架包括至少一个支撑车架构件和横杆，所述至少一个支撑车架构件和所述横杆可调节地相互重新定位以提供第一和第二不同骑乘状态，所述第二骑乘状态相对于所述第一骑乘状态为卧式。

通过为用户提供多个骑乘状态，可提供不同的骑乘体验，使得用户可使用单个自行车来完成多种不同的目的。在使用标准直立骑乘状态的情况下，用户可以正常骑行，潜在地使用自行车来主要用于运输或通勤。另一方面，通过改变自行车车架使得座椅和车把为使用者提供更加卧式的位置，可以有利地提供更加轻松的骑乘体验。

优选地，所述推进装置可包括踏板，所述踏板被构造成为所述车轮中的至少一个提供驱动所述推进装置可另外或替代地包括电机。在提供踏板和电机的情况下，可进一步包括将所述踏板耦接至所述车轮的驱动轴，所述驱动轴可在所述第一骑乘状态下接合并可在所述第二骑乘状态下分开，所述电机在所述第二骑乘状态下提供所述动力。

可设置多个不同的推进机制用于可配置自行车；自行车一般使用标准踏板控制，使用链式连杆来向后轮提供推力或扭矩。还已知电动车辆。还可以有利地提供一种机制，通过所述机制，所述自行车可在所述第一骑乘状态下手动操作，然后在所述第二骑乘状态下自动供电，以提供舒适和放松的骑乘体验。

可选地，可进一步包括再生能量生成装置，用于在所述踏板旋转时给所述电机的电池充电。

利用骑乘者蹬踏的再生能量产生用于第一骑乘状态和第二骑乘状态之间的协同组合，在第一骑乘状态中，电机提供必要的推力，来自第一状态下的手动驱动是为电机的电池产生电荷。

优选地，所述横杆可与所述支撑车架构件枢转地接合，且此外，在所述支撑车架构件与所述横杆之间设置可枢转连接车架构件以在其间实现可枢转接合。另外，可设置导向连杆，所述导向连杆连接至所述支撑车架构件和横杆以引导所述连接车架构件的枢转接合。

所述车架的大体结构类似于标准自行车的车架，但其设置额外的导向连杆，有利地提供车架构件的一组轨迹以相对彼此移动，确保了用户仅可将所述车架构件移动至其正确的位置用于所述第一和第二骑乘状态中的每个状态。这为用户有益地简化了所述第一和第二骑乘状态之间的转换。

优选地，当在所述第一和第二状态之间转换时，可调车架的所有相对移动同步发生。

所述车架的多个车架构件中的每个的同步相对移动确保了用户无法意外地将所述自行车的车架配置成不正确的、不可用的状态。因此，用户可平稳地操作所述车架构件在所述第一和第二状态之间的受限和流动的运动。

所述可调车架可包括至少一个可移动车架构件，所述至少一个可移动车架构件可相对于所述支撑车架构件和/或横杆移动。一个所述可移动车架构件可设为车把车架构件，所述车把车架构件与所述车把和一个所述车轮接合，所述车把车架构件可在所述车轮处或附近相对于所述支撑车架构件枢转。此外，在所述第二骑乘状态下，所述车把车架构件从垂直方向枢转的角度比在所述第一骑乘状态下枢转的角度大。

所述车架构件可相对彼此相对移动，且特别地可枢转，一般对应于自行车的标准车架车把。所述车把车架构件可通过相对于所述自行车的所述前轮的角度上的改变而移动，有助于实现从所述第一到所述第二状态的必要改变。

所述座椅构件与所述横杆接合以便可相对于所述支撑车架构件移动。

所述座椅构件与相对于所述车架剩余部分的相对于移动使得所述自行车根据需要在所述第一和第二状态中的任一个下定制为所述骑乘者的大小。

在优选实施例中，所述可调车架的至少一部分可伸缩地延伸和/或缩回。其中，所述可伸缩地延伸或缩回车架的延伸或缩回可实现所述第一和第二骑乘状态之间的转换。

所述车架构件的伸缩式延伸使得可扩大所述自行车的整个轴距，使得可容纳所述第二、卧式状态的更大所需长度。此外，其可提供接合或分开与手动推进装置相关联的驱动轴的装置。

进一步可设置锁定装置，以将所述可配置自行车的构型锁进所述第一和第二骑乘状态中的一个或另一个状态。

锁定装置有益地使所述第一和第二骑乘状态可受到有效固定，确保所述两种状态在使用中不出现滑动或移位，否则会潜在地对所述骑乘者造成危险。

在所述第二骑乘状态下，所述座椅构件可低于所述第一骑乘状态。

卧式位置可恰好比正常情况下更靠近所述自行车的后部；然而，其一般将为所述座椅中的所述骑乘者提供更低的就坐位置。这大体比所述标准直立位置更使所述骑乘者感到舒适。

所述座椅构件相对于所述车把的垂直位置和/或水平位置是可调节的。

所述座椅构件与车把的相对位置的替代位置有利地使单个自行车可由多个不同形状和/或大小的所述骑乘者来使用。

可选地，还可包括开槽滑道，所述开槽滑道位于所述座椅构件处或附近以在所述可调自行车在所述第一和第二骑乘状态之间的转换期间防止所述座椅构件与所述可调车架的碰撞。

在所述座管中提供开槽滑道简化了所述自行车在所述第一和第二骑乘位置之间的调节，确保了所述座管和所述各种移动部分之间在重新配置期间不会出现碰撞。

在优选实施例中，所述可配置自行车可为三轮车或二轮车。

根据本发明的第二个方面，提供一种在第一和第二骑乘状态之间转换自行车的方法，所述方法包括以下步骤：提供所述第一或第二骑乘状态中的一个状态下的根据前述权利要求任一项所述的可配置自行车；以及配置所述可调车架使得在所述第一或第二骑乘状态中的另一个状态下至少所述座椅构件和车把可定位在或多或少的卧式位置。

所述可调车架的至少一部分可在所述第一和第二骑乘状态之间可伸缩地延伸和/或缩回。另外或替代地，所述可调车架包括车把车架构件，且其中，所述车把车架构件相对于所述车轮中的至少一个的角度在所述第一和第二骑乘状态之间不同。

附图说明

现在将参考附图仅以举例的方式更具体地描述本发明，其中：

图1示出了根据本发明第一个方面所述，在第一直立骑乘状态下的可配置自行车的一个实施例的侧视图；

图2示出了图1中可配置自行车转换进第二卧式状态下的侧视图；

图3a和图3b分别示出了第一和第二状态下图1中可配置自行车的中间连杆的部分放大侧视图；

图4a和图4b分别示出了图3a和图3b所示中间连杆的部分放大后视图；

图5a和图5b分别示出了第一和第二状态下图1中可配置自行车的前端连杆的部分侧视图；

图6a和图6b分别示出了图5a和图5b所示前端连杆的部分后视图；

图7a和图7b分别示出了第一和第二状态下图1所示可配置自行车的中间部分的部分底视图；以及

图7c示出了穿过图7a所示可配置自行车的中间部分的车架的截面图，其示出了可配置自行车的驱动轴。

具体实施方式

首先参考图1和图2，其示出了可配置自行车，此处该可配置自行车示出为三轮车并全部都用10标记。本发明可使用人力型和/或电动型自行车来执行，包括但不限于，二轮车、三轮车、四轮车、人力车、双人自行车或机动车辆。可配置自行车设计成根据自行车的配置来为用户提供各种骑乘体验，并通过多个不同方式提供产生和/或施加动力的机制。

所示三轮车10包括由多个可相对移动的车架构件形成的可调车架12、附接至车架12的座椅构件14、也附接至车架12的车把16、一个前轮18和两个后轮20以及推进装置或机制，此处在本实施例中，所述推进装置或机制包括分别定位在三轮车10中间和后部处的一组踏板22和电机24，尽管可以省去这些中的一个或另一个。为了避免产生疑问，车架12的可调性指的是超出通常与自行车座椅或车把高度相关的标准垂直可调节性的调节性。

车架构件包括支撑车架构件26、横杆28，所述支撑车架构件可认为相当于传统自行车车架的向下筒管，所述横杆可与所述支撑车架构件26通过连接车架构件30枢转地接合，所述横杆相当于传统自行车车架的顶部筒管，而所述连接车架构件相当于座椅筒管。设置导向连杆32，同样用来连接支撑车架构件26和横杆28并靠近连接车架构件30。还设置车把车架构件34，其与连接车架构件30隔开的支撑车架构件26和横杆28接合。

支撑车架构件26优选形成为细长管，如图所示在中间点处弯曲。踏板22随后优选安装至支撑车架构件26。细长槽36形成在从中间点以向前方向延伸出的筒管中，同时后轮轴安装座38从其中向后延伸。

导向连杆32可在踏板22处或附近枢转地连接至支撑车架构件26，同时连接车架构件30连接靠近后轮轴安装座38，从而形成平行四边形或平行四边形状连杆。在这些连接点之间，存在支撑车架构件26的可伸缩性可延伸和缩回部40，如图2所示，其使得连接车架构件30可相对于导向连杆32延伸和缩回。虽然所示平行四边形状连杆可为本发明的优选配置，但应了解，连接车架构件30的延伸和缩回是更重要的功能，且支撑车架构件26不必为伸缩性的；可设置滑动接头，同时另外，例如，可将连接车架构件30键合至支撑车架构件26。

继续用标准的自行车来做类比，尽管实际的形状不是三角形的，但支撑车架构件26的前端、横杆28和导向连杆32此处形成认为是三轮车10的前部三角形的东西。否则，导向连杆32、连接车架构件30和支撑车架构件26的前端则可认为形成是后部三角形的东西。

横杆28还优选形成为细长管，也优选包括朝向其中间的弯曲或扭结。在该实施例中，导向连杆32和连接车架构件30可在单个枢转点42处枢转地连接至横杆28以便串联枢转；其他连杆装置也考虑可行。

连接车架构件30优选设为将支撑车架构件26和横杆28互连的直管，而导向连杆32优选为弯曲的。这种布置实现必要范围的运动以实现自行车10在第一和第二状态之间的变化；然而，应了解，这仅是达到预期机制的一种解决方案，且其他形状的连接车架构件30和导向连杆32同样可行。

在横杆28的最后端处设有支架44，通过该支架可附接座椅构件14，优选通过附接至座椅构件14的坐垫48或鞍座底部的可调座椅筒管46来附接。在横杆28相对的最前端处设有具有两个叉齿52的叉形件50，每个叉齿具有沿其向内面向表面延伸的凹槽54；该叉形件50实现了与车把车架构件34的耦接。

车把车架构件34优选形成为细长管，所述细长管在最上端延伸进车把16中并在相对的最下端延伸进车轮叉56中，而前轮18可附接至该车轮叉。这使用户可通过车把车架构件34来驾驶三轮车10。

在车把车架构件34的筒管中间点处或附近设有两个相对的栓塞58，如图6a和6b所示，所述栓塞能够与横杆28的叉形件50的凹槽54耦接，优选与之滑动接合。

所示车把16形成为传统的牛角形车把，并包括三轮车10的制动器60。然而，很多不同种类的车把也可行。可包括与车把16相关联的其他功能，例如，用于电机24的控制机制62。

在三轮车10的后部，设有安装至支撑车架构件26的后轮轴安装座38的轴64，其将两个后轮20耦接在一起。如图所示，还可设置横跨后轮轴安装座38的行李架66，以从而使骑乘者可在运行时放置其个人物品。

若需要，可设置电机24，其也安装在三轮车10后部并与后轮轴64耦接，使得电机24可直接通过后轮轴64驱动后轮20。如图7c所示，后轮轴64也通过驱动轴68耦接至踏板22，从而使用户可手动踩踏三轮车10。

座椅构件14安装至横杆28并可形成具有坐垫48和靠背70，以便为用户提供适当的背部支撑，尤其是在卧式位置时。所示座椅构件14具有可枢转靠背70，其可轻易收起进坐垫48中，使得座椅构件14可简单地转换为一般的鞍座。

连接至座椅构件14的座椅筒管46可在支架44内垂直调节。为了避免使用中与车架12碰撞，座椅筒管46优选设成具有形成其中的开槽滑道72，以使阻碍性的车架构件可穿过座椅筒管46。此外，座椅构件14还可相对于车把16水平调节，例如，通过给座椅构件14提供可致动安装板来完成。

若用户希望在标准直立状态(此后称作第一状态)下骑乘三轮车10，则随后其可通过将支撑车架构件26的伸缩性部分40完全缩回以便后轮轴安装座38在尽可能向前的位置中来完成。这将拉出连接车架构件30以便定位在导向连杆32的附近，从而连接车架构件30可为垂直的或基本垂直的，如图3a特别地所示。这迫使横杆28向上，将座椅构件14带进其最高状态，如图4a所示。

横杆28这样的运动迫使车把车架构件34进入垂直或基本垂直的状态，可如图5a所示，同时车把16自身基本位于前轮18上方。这通过使车把车架构件34滑过支撑车架构件26中的狭槽36而被尽可能地推向三轮车10的前部来实现。这如图5a和图6a所示。

在该第一构型中，驱动轴68可与踏板22接合，且因此，骑乘者可坐在座椅构件14和踏板上以产生所需的动力来骑乘三轮车10。该配置可如图7a所示。当然，如需要的话，骑乘者可替代地接合电机24来降低骑乘的困难。这使得骑乘者可从较高的位置开始骑行，为他们提供周围区域的最佳视角。

然而，若骑乘者希望以更加卧式的构型(此后称作第二状态)来骑乘，随后其可调节支撑车架构件26使得伸缩部分40可得到延伸。如图3b所示，这将连接车架构件30在后轮20的方向上拉离踏板22。这也使导向连杆32可围绕支撑车架构件26上的枢轴旋转，反过来这将向下拉动横杆28的后端。

横杆28的下降也使座椅构件14得到降低，且可如图4b所示，若未设置将连接车架构件30接受其中的开槽滑道72的话，则通常将使座椅筒管46可与连接车架构件30碰撞。

整个横杆28的下降也迫使车把车架构件34围绕车轮叉56在前轮18处旋转，同时栓塞58和横杆28的叉形件50的叉齿52迫使车把车架构件34的上部向下。这表现为车把车架构件34的旋转，以便可基本远离垂直方向倾斜，如图5b所示，倾斜度约为45度。可如图6b所示，从而车把车架构件34通过细长槽36相对于支撑车架构件26滑动。

因此，当座椅构件14基本降下且车把16旋转到位(二者优选同步运动)时，该第二状态为骑乘者产生相对较低的就坐位置，以便其位于骑乘三轮车10的正确位置上。应了解，该较低的就坐位置壁第一直立骑乘状态更具有卧式状态，即使这不一定像传统的卧式自行车那样倾斜。

另外，支撑车架构件26的伸缩部40的延伸可设置成可使三轮车10的驱动轴68移位，即接触通过踏板22对三轮车10的控制并确保在第二状态下三轮车10的动力可单独由电机24提供。这可如图7b所示。在该情形下，可能需要将踏板22重新配置成脚踏板，锁定到位。

理想情况下，车架12的车架构件的调节应可相对于彼此进行调节，以便可同步进行配置，为了向骑乘者直接重新配置三轮车10。然而，应了解，可按序地执行车架12的重新配置。

踏板22还可联接至电机24的电池，从而一般在第一状态下，在用户踩踏三轮车时，随后通过设置再生能量生成装置或机制，踩踏动作也可产生足够的电力来对电池进行再生充电。按同样的方式，再生性制动动作也可用于给任何车载电池充电。

可能设置专用锁定装置或机制，将可配置自行车锁定在第一状态和第二状态中的一个状态或另一个状态中，比如锁闩、棘轮、二者或键控系统。

因此可提供一种可配置自行车，其具有可调框车架，该可调车架由多个相对可配置车架构件形成，并可单独以第一直立骑乘状态或替代地以第二卧式骑乘状态设置。

当在本文中参考本发明使用时，词语“包括/其包括”以及词语“具有/包括”用于指定所陈述的特征、整体、步骤或部件的存在，但不排除存在或添加一个或更多其他特征、整体、步骤、部件或其组合。

可以理解的是，为清楚起见，在单独的实施例的上下文中描述的本发明的某些特征也可在单个实施例中以组合形式提供。相反地，为简洁起见，在单个实施例的上下文中所述的本发明的各种特征也可以单独提供或以任何合适的子组合提供。

上面所述实施例仅作为示例提供，并且在不脱离本文描述和限定的本发明的范围的情况下，各种其他修改对于本领域技术人员而言将是显而易见的。

Claims (20)

1.一种可配置自行车(10)，包括：

可调车架(12)；

至少两个车轮(18、20)，与所述车架(12)接合；

座椅构件(14)，与所述车架(12)接合；

车把(16)，与所述车架(12)接合；以及

推进装置，用于为所述车轮提供动力，

其中，所述可调车架(12)包括至少一个支撑车架构件(26)和横杆(28)，所述至少一个支撑车架构件和所述横杆可调节地相互重新定位以提供第一和第二不同骑乘状态，所述第二骑乘状态相对于所述第一骑乘状态为卧式。

2.根据权利要求1所述的可配置自行车(10)，其中，所述推进装置包括踏板(22)和/或包括电机(24)，所述踏板被构造成为所述车轮(18、20)中的至少一个提供驱动。

3.根据权利要求2所述的可配置自行车(10)，其中，还包括将所述踏板(22)耦接至所述车轮(18、20)的驱动轴(68)，所述驱动轴(68)可在所述第一骑乘状态下接合并可在所述第二骑乘状态下分开，所述电机(24)在所述第二骑乘状态下提供所述动力。

4.根据权利要求3所述的可配置自行车(10)，其中，还包括再生能量生成装置，用于在所述踏板(22)旋转时给所述电机(24)的电池充电。

5.根据前述权利要求中任一项所述的可配置自行车(10)，其中，所述横杆(28)可与所述支撑车架构件(26)枢转地接合。

6.根据权利要求5所述的可配置自行车(10)，其中，还包括可枢转连接车架构件(30)，所述可枢转连接车架构件位于所述支撑车架构件(26)与所述横杆(28)之间以在其间实现可枢转接合。

7.根据权利要求5或6所述的可配置自行车，其中，还包括导向连杆(32)，所述导向连杆连接至所述支撑车架构件(26)和横杆(28)以引导所述连接车架构件(30)的枢转接合。

8.根据前述权利要求中任一项所述的可配置自行车(10)，其中，当在所述第一和第二状态之间转换时，可调车架(12)的所有相对移动同步发生。

9.根据前述权利要求中任一项所述的可配置自行车(10)，其中，所述可调车架(12)包括至少一个可移动车架构件，所述至少一个可移动车架构件可相对于所述支撑车架构件(26)和/或横杆(28)移动。

10.根据权利要求9所述的可配置自行车(10)，其中，一个所述可移动车架构件设为车把车架构件(34)，所述车把车架构件(34)与所述车把(26)和一个所述车轮(18、20)接合，所述车把车架构件(34)可在所述车轮(18、20)处或附近相对于所述支撑车架构件(26)枢转，其中，在所述第二骑乘状态下，所述车把车架构件(34)从垂直方向枢转的角度比在所述第一骑乘状态下枢转的角度大且/或所述座椅构件(14)比在所述第一骑乘状态下低。

11.根据前述权利要求中任一项所述的可配置自行车(10)，其中，所述座椅构件(14)与所述横杆(26)接合以便可相对于所述支撑车架构件(26)移动。

12.根据前述权利要求中任一项所述的可配置自行车(10)，其中，所述可调车架(12)至少部分可伸缩地延伸或缩回。

13.根据权利要求12所述的可配置自行车(10)，其中，所述可调车架(12)的延伸或缩回实现所述第一和第二骑乘状态之间的转换。

14.根据前述权利要求中任一项所述的可配置自行车(10)，其中，还包括锁定装置以将所述可配置自行车(10)的构型锁进所述第一和第二骑乘状态中的一个或另一个状态。

15.根据前述权利要求中任一项所述的可配置自行车(10)，其中，所述座椅构件(14)的水平位置可相对于所述车把(16)调节。

16.根据前述权利要求中任一项所述的可配置自行车(10)，其中，还包括开槽滑道(72)，所述开槽滑道位于所述座椅构件(14)处或附近以在所述可配置自行车(10)在所述第一和第二骑乘状态之间的转换期间防止所述座椅构件(14)与所述可调车架(12)的碰撞。

17.根据前述权利要求中任一项所述的可配置自行车(10)，其中，所述可配置自行车(10)为三轮车(10)或二轮车。

18.一种在第一和第二骑乘状态之间转换自行车的方法，其中，所述方法包括以下步骤：提供所述第一或第二骑乘状态下的根据前述权利要求任一项所述的可配置自行车(10)；以及配置所述可调车架(12)使得在所述第一或第二骑乘状态中的另一个状态下至少所述座椅构件(14)和车把(16)可定位在或多或少的卧式位置。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述可调车架(12)的至少一部分在所述第一和第二骑乘状态之间可伸缩地延伸和/或缩回。

20.根据权利要求18或19所述的方法，其中，所述可调车架(12)包括车把车架构件(34)，且其中，所述车把车架构件(34)相对于所述车轮(18、20)中的至少一个的角度在所述第一和第二骑乘状态之间不同。