CN1080221C - 车辆用骨架 - Google Patents
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Abstract
一种车辆用骨架,是使用于被人力所驱动的车辆的骨架,它具备有:一骨架本体,该骨架本体包含:可转动自如地支撑前叉的头管部;用来支撑曲柄轴的吊架部;从所述头管部往下后方延伸且在后端设有所述吊架部的下管;在所述下管的上方从所述头管部往后方延伸的上管;用来连结所述上管的后端与下管的后端的座管;以及由所述下管、上管、座管的内部空间互相连通,且对外部构成气密状态的可充填压缩气体的气充填部;还具备有:
设在所述上管的后侧上部,用来对所述的气体充填部充填压缩气体的气体充填口;和呈前后并排地设在所述上管的前侧上部,用来将已被充填在所述气体充填部内的压缩气体供给到外部的两个气体供给口。
Description
本发明系关於车辆用骨架,特别是关於自行车、具有动力辅助的自行车、三轮车等以人力来驱动的车辆所用的骨架。
在先前技术中,例如自行车、具有动力辅助的自行车、三轮车等以人力来驱动的车辆是具备:骨架、和可转动自如地被支撑於骨架,且装有灌气橡胶轮胎的车轮。自行车、具有动力辅助的自行车的情况,骨架是采用以金属、合成树脂为主的管材,并在骨架内部形成有空间。
发明所欲解决的课题,例如就自行车来说,可以考虑利用操作容易且重量轻的空压机器来令变速装置、制动装置等进行动作。一般来说,空压机器是利用压缩空气(压缩气体之一例),所以需要压缩空气源。如果是汽车等具有发动机的大型车辆的话,是可考虑搭载空压机之类的空气压缩机、或者搭载大型的压缩气体钢瓶。但是,类似自行车这种既小型又轻量且必须依靠人力作为动力的车辆的话,则难以搭载这种大型的压缩空气源。因此,如果想要在自行车上使用空压机器时,可考虑搭载例如:装填了液化气体的小型气体钢瓶。但是,对於谋求轻量化本身即被视为非常重要的自行车来说,一旦在自行车上搭载了小型的气体钢瓶的话,将会产生新的问题,即会增加钢瓶的重量。如何谋求轻量化的这个课题,可视为自行车以及其他利用人力来驱动的车辆的共同课题,因为藉由谋求轻量化,可以提高车辆的行车性能。
此外,如果利用充填了二氧化碳等液化气体的气体钢瓶来作为压缩气体源的话,一旦气体耗尽时,不易再将气体充填入气体钢瓶。因此,必须时常另外预备这种价格昂贵的气体钢瓶。
本发明的目的在於针对自行车之类的车辆,提供一种具备有不会加重重量、很容易且很低廉就可获得压缩气体的构造的车辆用骨架。
根据本发明,提供一种车辆用骨架,是使用於被人力所驱动的车辆的骨架,它具备有:一骨架本体,该骨架本体包含:可转动自如地支撑前叉的头管部;用来支撑曲柄轴的吊架部;从所述头管部往下後方延伸且在後端设有所述吊架部的下管;在所述下管的上方从所述头管部往後方延伸的上管;用来连结所述上管的後端与下管的後端的座管;以及由所述下管、上管、座管的内部空间互相连通,且对外部构成气密状态的可充填压缩气体的气充填部;其特征在于,还具备有:设在所述上管的后侧上部,用来对所述的气体充填部充填压缩气体的气体充填口;和呈前后并排地设在所述上管的前侧上部,用来将已被充填在所述气体充填部内的压缩气体供给到外部的两个气体供给口。
在上述的车辆用骨架中,所述的骨架本体是自行车用的骨架体,它具有:由所述上管的后端往下后方分成两股延伸,与所述上述互相连通且对外部构成气密状态的后叉管;和由所述吊架部往后方分成两股延伸且连结到所述后叉管的后端,且与所述下管互相连通且对外部构成气密状态的底叉管;所述后叉管和所述底叉管也设有前述气体充填部。
在上述的车辆用骨架中,所述的气体供给口可连接到设在自行车前部的空气控制部,该空气控制部是用来控制以气体压力来动作的自行车用变速装置。
在上述的车辆用骨架中,被充填到所述气体充填部的压缩气体的压力不超过10kg/cm2。
在上述的车辆用骨架中,还设有可检测被充填到所述气体充填部的压缩气体的剩馀量的剩馀量检测单元。
在上述的车辆用骨架中,所述的气体充填装设有美式气嘴。
下面说明本发明的效果:
本发明所提供的车辆用骨架是将压缩空气储藏在骨架内的气体充填部,所以不会加重重量就可获得压缩空气。此外,只要在气体充填部装设了适合一般的打气机(空气泵)的气嘴的话,就可很容易将压缩空气充填入气体充填部,可很容易且低廉地获得压缩空气。
附图图面简单说明如下:
图1是采用本发明的一种实施形态的自行车的侧面图。
图2是骨架的侧面的局部剖视图。
图3是後移链器的变速机构的空气回路图。
图4是其他实施形态的空气回路图。
图5是其他实施形态的空气回路图。
图6是其他实施形态的空气回路图。
标号说明如下:
1:骨架
2:骨架体
3:前叉
3a:避震器
10:头管部
11:吊架部
12:鞍座固定部
13:管架构件
15:下管
16:上管
17:座管
18:後叉管
19:底叉管
20:气体充填部
21:气体充填口
22:气体供给口
39:後移链器
40:变速作动机构
71:空气喷嘴
81:给油喷嘴
下面说明本发明的实施形态。
图1中,采用了本发明的其中一种实施形态的登山车(MTB)型自行车是具备有:作为车体的骨骼的钻石形骨架1。骨架1具有:由前三角和後三角所组成的骨架体2、和被斜斜地支撑於骨架体2的前部,可在纵轴外周转动自如,在下部具有两支空气油压式避震器3a的前叉3。此外,自行车又具备:连结於前叉3的车把部4、和安装在骨架体2的下部,用来将脚踏力量转换成驱动力的驱动部5、和可装卸自如地安装在前叉3的下端的前轮6、和可装卸自如地安装在骨架体2的後部的後轮7、和前後的制动装置8、9。
如图2所示,骨架体2是具有:可将前叉3支撑成可转动自如的头管部10、和用来将曲柄轴(未图示)支撑成可旋转自如的吊架部11、和用来固定鞍座(容後说明)的鞍座固定部12、和用来连结前述各部分10~12的骨架构件13。这些的各部是将由例如铝、铬钼钢或钛合金等材质所制作的金属管材加以焊接而制成的。
骨架构件13是具有:下管15、和上管16、和座管17、和後叉管18以及底叉管19。下管15是从头管部10往斜後下方延伸,在下管15的後端设有吊架部11。上管16是在下管15的上方从头管部10往後方延伸。座管17是用来连结上管16的後端和下管15的後端。筒状的鞍座固定部12是被焊接固定於座管17的上部。如图1所示,在上端已经固定了鞍座29b的座柱29a是以可调节上下位置的方式被固定在鞍座固定部12。後叉管18是从上管16的後端分成两股往斜後下方延伸。底叉管19是从吊架部11往後方分成两股延伸并且利用实心的後叉端部构件19a和後叉管18的後端连结在一起。
这些骨架构件13的内部是被密封成与外部保持气密状态,而互相邻接的管材内部的空间又可相连通,且制作成例如最大可以储藏不超过10kg/cm2程度的压缩空气的气体充填部20。此处,下管15和上管16的内部空间是在头管部10的後侧部分互相连通,座管17和上管16以及下管15的内部空间则是分别连通到座管17的上下端。而上管16和後叉管18的内部空间则是经由形成在上管16的後部的连通孔18a而相连通,下管15和底叉管19的内部空间是在吊架部11的上部互相连通。
在上管16的上面设有:用来将压缩空气充填到气体充填部20内的气体充填口21、和用来将储藏在内部的压缩空气供给到外部的两个气体供给口22、22。气体充填口21是设在上管16的後部。在气体充填口21装设有例如美国式的气嘴,而制作成可用自行车用的打气筒、汽车用的打气机很容易就将压缩空气充填进去的构造。在上管16的前部,在前後位置上并设有两个气体供给口22、22,其中一个气体供给口22安装有用来显示气体充填部20内原本的气压藉以显示气体剩馀量的压力计23,另一个气体供给口22则是安装着附设有压力计24的压力调整式调整器25。
并且从上管16至後叉管18的下部之间,是以适当的间隔设置有数个环状的空气配管支撑部26。并在後叉管18的中途形成有一个用来安装後制动装置9的台座27,而在座管17的下端後部则是形成有一个用来安装後述的前移链器的托架28。
如图1所示,用来构成车把部4的车把竖杆30是被固定在前叉3的上部。而朝左右方向延展的车把31则被固定在车把竖杆30的上端。并在车把31的两端装设有端把(通称牛角把手)32。而在端把32的内侧装设有握柄(未图示)。在其中一方的握柄内侧,安装着刹车柄33、和一对用来变速操作後移链器(後述)的变速气阀34a、34b。这两个变速气阀34a、34b是具有操作柄的常闭型手动气阀,只有当操作了操作柄时,才会让空气通过。此外,也在其中一个端把32的顶端设有一对变速气阀34c、34d。变速气阀34a、34c是从高速档切换到低速档时所用的气阀,变速气阀34b、34d是从低速档切换到高速档时所用的气阀。如此一来,即使因正在爬坡而两手握持在端把32的状态时,不必将手离开端把32也可执行後移链器39的变速动作。此外,在另一方的握柄内侧则装有:附设有前移链器(後述)变速用的变速柄的刹车柄(未图示)。
驱动部5具有:设在吊架部11的齿轮曲柄部35、和安装在後轮7的自由轮毂上的小齿轮部36、和悬挂在齿轮曲柄部35和小齿轮部36之间的链条37、和用来切换变速档位的前移链器38和後移链器39、经由操作缆线44(图3)与後移链器39连结,可令後移链器39在轮毂轴方向上,以每次变速一档的方式进行往复移动的变速作动机构40。
齿轮曲柄部35具有:在顶端装有脚踏板41的右齿轮曲柄42和左曲柄(未图示)。右齿轮曲柄42和左曲柄是利用曲柄轴而连结在一起。曲柄轴是可转动自如地被支撑於装设在吊架部11的底部托架(未图示)上。右齿轮曲柄42上,在曲柄轴方向上并列安装着齿数不同的例如3个齿轮板。小齿轮部36上,在轮毂轴方向上并列安装着齿数不同的例如8个小齿轮。
前移链器38具有:由用来将链条37往齿轮板的并列方向导引的一对片状板所作成的链条导引部43、和用以让链条导引部43可朝齿轮板的并列方向移动自如的方式支撑於骨架1上的连杆机构(未图示)。前移链器38是经由缆线而连结於被安装在车把31上的变速柄。
如图3所示,後移链器39具有:可施加张力给链条37,又可将链条37往小齿轮的并列方向导引的具有两个链轮的链条导引部45、和用以让链条导引部45可朝小齿轮的并列方向移动自如的方式支撑於骨架1上的连杆机构46。连杆机构46是以螺丝固定在後叉端部构件19a上,并以令链条导引部45朝高速档侧移动的方式受到弹簧47的弹推。
变速作动机构40是属於空气作动式,是利用两个气压缸50、51进行动作,且具有可令後移链器39动作的动作部52。动作部52是具有:连结於气压缸50可进行摆动的主臂53、和连结於气压缸51可行摆动的解除臂54、和可在外周上卷取操作缆线44的内缆线44a的缆线卷取部57。缆线卷取部57是与主臂53连动而可进行转动,在外周部上,配合小齿轮的并列间隔,而在圆周方向上以预定的间隔形成有复数个棘轮齿56。并且在缆线卷取部57的外周侧配置有可与棘轮齿56啮合的卡止片58。
气压缸50、51皆为在内部具有复位弹簧的单动型气压缸,分别从供给口50a、51a被供给压缩空气的话,将会前进预定的冲程,当停止供给空气时,将会恢复原状。利用这种气压缸50、51的一次冲程的动作将可令主臂53和解除臂54分别摆动一定的角度後,又恢复原状。而缆线卷取部57则因为主臂53进行过一定角度的摆动和复原动作而朝卷取一个棘轮齿56缆线量的缆线卷取方向旋转。因为这个旋转将使得操作缆线44的内缆线44a按箭头A的方向被拉进,而後移链器39则朝变速档位的低速侧移动一档位。卡止片58是与解除臂54的摆动和复原动作连动,而暂时从棘轮齿56上退避开。於是,缆线卷取部57就朝释放一个棘轮齿56的缆线量的缆线释出方向逆转。因为这个逆转,将使得操作缆线44的内缆线44a被朝箭头B的方向释出,而後移链器39则朝变速档位的高速侧移动一档位。
在气压缸50、51与气体充填部20之间,配置有空气控制部60。空气控制部60具有:前述4个变速气阀34a~34d、和同时连接在变速气阀34a、34c的出气侧阀口的梭动阀61a、和同时连接在变速气阀34b、34d的出气侧阀口的梭动阀61b。如前所述,4个变速气阀34a~34d皆为具有操作柄的常闭型的三阀口的手动阀,一旦操作了操作柄时,入气侧阀口和出气侧阀口将会连通,使得空气通过其间。而且,一旦放开操作柄的话,将会恢复原状,使得出气侧阀口和排气阀口将会相连通,而将出气侧阀口以後的配管内的空气排出。
变速气阀34a~34d的入气侧阀口是连接於调整器25,排气阀口是向外部开放。当变速气阀34a、34c(或34b、34d)的其中一方被操作时,梭动阀61a(或61b)可使得空气不会从另一方的变速气阀34c、34a(或34d、34b)漏出,这种梭动阀61a、61b是被设置成用来选择操作任何其中一方的变速气阀34a、34c(或34b、34d)。梭动阀61a、61b的出气侧阀口分别连接到气压缸50、51的供给口50a、51a。而且各个阀以及气压缸是利用空气软管连接在一起。
接下来说明利用储藏在气体充填部20内的压缩空气来进行自行车的後移链器39的变速动作。
在使用自行车前,先将压缩空气充填到气体充填部20。这个时候,例如可将连接在一般的加油站等用来对汽车轮胎灌气用的空压机的美国式气嘴用的接头安装到空气充填口21上。然後,将例如5~8kg/cm2程度的压缩空气充填到气体充填部20内。然後利用调整器25将供给压力调节到2kg/cm2程度。如果压力计23的压力如果下降到例如2kg/cm2程度而变成与供给压力同等程度的话,就无法再从气体充填部20释出压缩空气。因此,在这种情况就必须再度将压缩空气充填到气体充填部20。
将後移链器39从高速档切换到低速档时,是操作变速气阀34a或34c的操作柄一次。当变速气阀34a或34c被操作一次的话,在操作柄正在被操作的期间,已经被调整器25调整压力到2kg/cm2程度的压缩空气就经由变速气阀34a或34c、梭动阀61a供给到气压缸50。此时,梭动阀61a的内部的阀体62a被压缩空气推向空气供给侧的相反侧,不至於让压缩空气逆流到位於相反侧的变速气阀34c或34a的出气侧阀口。
当压缩空气被供给到气压缸50的话,气压缸50的缸杆将会前进预定的冲程,令主臂53摆动一定角度。於是,缆线卷取部57将朝卷取一个棘轮齿56的缆线卷取量的方向旋转。因为这个旋转将使得操作缆线44的内缆线44a被拉向箭头A的方向,而後移链器39则朝变速档位的低速侧移动一档位。如果操作柄的操作被解除的话,出气侧阀口和排气阀口将互相连通使得气压缸50内部的空气压力消失,而其缸杆又被弹簧推回原来位置。如此一来,主臂53也恢复到原来的位置。另一方面,缆线卷取部57则因为卡止片58与棘轮齿56的互相啮合而维持在旋转後的位置。
另外,欲将後移链器39从低速档切换到高速档时,是操作变速气阀34b或34d的操作柄一次。当变速气阀34b或34d被操作一次的话,在操作柄正在被操作的期间,压缩空气就经由变速气阀34b或34d、梭动阀61b供给到气压缸51。此时,梭动阀61b的内部的阀体62b被压缩空气推向空气供给侧的相反侧,不至於让压缩空气逆流到位於相反侧的变速气阀34d或34b的出气侧阀口。
当压缩空气被供给到气压缸51的话,气压缸51的缸杆将会前进预定的冲程,令解除臂54摆动一定角度。於是,卡止片58将从棘轮齿56上暂时退避,缆线卷取部57将朝释出一个棘轮齿56的缆线释出量的方向逆转。因为这个逆转将使得操作缆线44的内缆线44a移动向箭头B的方向,而後移链器39受到弹簧47的弹推力量而朝变速档位的高速侧移动一档位。如果操作柄的操作被解除的话,出气侧阀口和排气阀口将互相连通使得气压缸51内部的空气压力消失,而其缸杆又被弹簧推回原来位置。如此一来,解除臂54也恢复到原来的位置。另一方面,缆线卷取部57则因为卡止片58与棘轮齿56的互相啮合而维持在逆转後的位置。
此处,因为压缩空气是被储藏在骨架1内的气体充填部20,所以不会加重重量即可获得压缩空气。而且只要在气体充填部20安装上适合一般的打气机的气嘴的话,可很容易就将压缩空气充填到气体充填部,可很容易且很低廉就获得压缩空气。
此外,藉由在骨架1内部充填了压缩空气,可因为压缩空气而使得骨架1被补强,所以不必增加重量就可提高骨架1的刚性。
其他实施形态说明如下:
(a)如图4所示,也可将空气喷嘴71配置在例如前後的制动装置8、9的刹车柄的旁边,并且在於调整器25和空气喷嘴71之间配置与变速气阀同样的手动气阀70。这种情况,藉由操作该手动气阀70就可让已经充填在气体充填部20内的压缩空气从空气喷嘴71喷射出来,而可除去容易堆积在前後的制动装置8、9的泥巴等异物,可让制动装置8、9常保一定的制动力量。此外,空气喷嘴71的位置并不限於制动装置8、9而已,也可配置在需要清扫的其他部位。
(b)如图5所示,也可将已经储藏了润滑油的给油喷嘴81配置在例如驱动部5的齿轮曲柄部35和小齿轮部36,同时在调整器25和给油喷嘴81之间配置与变速气阀同样的手动气阀80。这种情况,藉由操作该手动气阀80就可让已经充填在气体充填部20内的压缩空气和润滑油从给油喷嘴81一起成为雾状喷射出来,而可适当地润滑齿轮曲柄部35和小齿轮部36。此外,藉由润滑油的喷射也可除去原本附着在齿轮曲柄部35的泥巴等异物。此外,给油喷嘴81的位置并不限於齿轮曲柄部35和小齿轮部36而已,也可配置在需要润滑的其他部位。
(c)如图6所示,为调整避震器3a的空气压力起见,也可在调整器25和避震器3a之间配置与变速气阀同样的手动气阀90。这种情况,手动气阀90的出气侧阀口一直都与排气阀口连接,所以在於手动气阀90和避震器3a之间配置单向阀92。此外,在单向阀92与避震器3a之间配置用来显示避震器3a内的空气压力的压力计93。此外,为了降低避震器3a内的空气压力,可将排气阀91设在从单向阀92和压力计93之间分歧出来的配管。这个排气阀91只有在操作其操作柄时,出气侧阀口才会连接到排气阀口,其他的时候,出气侧阀口是被封住。
这种情况下,藉由操作调整器25、排气阀91以及手动气阀90,而可调整被充填在气体充填部20内的压缩空气的压力後再供给到避震器3a,并可对应路面的状态等而自由调整避震器3a的空气压力,而可经常保持最适当的避震特性。此外,对於具有後避震器的自行车而言,可利用调整後避震器的空气压力,当爬坡时可提高空气压力将後避震器调整变硬以减少脚踏踏板时的力量损失,当下坡时则降低空气压力以谋求最适合下坡的避震效果。
(d)被充填在气体充填部20内的压缩空气的用途并不限定在以上的实施形态,当然也可以适用在对於轮胎供给空气之类的需要利用压缩空气的所有用途。
(e)在以上的实施形态中,虽然是将容易处理且价廉的未超过10kg/cm2的空气充填到气体充填部20,但是所充填的气体并不限定为空气,也可以是二氧化碳、氮气、氦气等其他的气体。
(f)本发明也不局限于自行车用骨架,也可适用于具有动力辅助的自行车、三轮车等以人力来驱动的车辆所用的骨架。
(g)也可因应用途、目的等而将气体充填部20分割成复数个。这种情况下,可将各气体充填部20经由例如单向阀(止回阀)而串列连结,从最上游侧的气体充填部开始充填气体,当位於下游侧的气体充填部的压缩空气的压力下降时,可再度从上游侧的气体充填部再度充填气体。
Claims (6)
1、一种车辆用骨架,是使用於被人力所驱动的车辆的骨架,它具备有:一骨架本体,该骨架本体包含:可转动自如地支撑前叉的头管部;用来支撑曲柄轴的吊架部;从所述头管部往下後方延伸且在後端设有所述吊架部的下管;在所述下管的上方从所述头管部往後方延伸的上管;用来连结所述上管的後端与下管的後端的座管;以及由所述下管、上管、座管的内部空间互相连通,且对外部构成气密状态的可充填压缩气体的气充填部;
其特征在于,还具备有:
设在所述上管的后侧上部,用来对所述的气体充填部充填压缩气体的气体充填口;和呈前后并排地设在所述上管的前侧上部,用来将已被充填在所述气体充填部内的压缩气体供给到外部的两个气体供给口。
2.如权利要求1所述的车辆用骨架,其特征在于,
所述的骨架本体是自行车用的骨架体,它具有:由所述上管的后端往下后方分成两股延伸,与所述上管互相连通且对外部构成气密状态的后叉管;和由所述吊架部往后方分成两股延伸且连结到所述后叉管的后端,且与所述下管互相连通且对外部构成气密状态的底叉管;
所述后叉管和所述底叉管也设有所述气体充填部。
3、如权利要求1所述的车辆用骨架,其特征在于,所述的气体供给口可连接到设在自行车前部的空气控制部,该空气控制部是用来控制以气体压力来动作的自行车用变速装置。
4、如权利要求1至3中任一项所述的车辆用骨架,其特征在于,被充填到所述气体充填部的压缩气体的压力不超过10kg/cm2。
5、如权利要求1至3中任一项所述的车辆用骨架,其特征在于,还设有可检测被充填到所述气体充填部的压缩气体的剩馀量的剩馀量检测单元。
6、如权利要求1至3中任一项所述的车辆用骨架,其特征在于,所述的气体充填装设有美式气嘴。
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