CN108382516A - 一种构态可变的折叠自行车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及交通领域，公开一种构态可变的折叠自行车，包括车筐、前车架、中间车架、后车架、第一折叠关节、第二折叠关节和脚蹬组。该折叠自行车可以实现如普通自行车一样的代步功能，此为第一种构态；将自行车通过折叠关节进行折叠，将脚蹬组安装到中间车架上作为辅助支撑轮使用，与前轮和后轮形成稳定的三角支撑，来实现手推车功能，此时为第二种构态。进一步地，本发明的折叠自行车还可以通过调节车筐的姿态，切换为购物车和婴儿车使用，此时为第三种构态。解决现有折叠自行车在折叠后没有被赋予其他新的功能且不方便携带，需要采用额外零件作辅助支撑，增加了生产成本等问题。

Description

一种构态可变的折叠自行车

技术领域

本发明涉及交通领域，特别是一种构态可变的折叠自行车。

背景技术

从自行车发明到现在已有百余年历史，由于自行车具有成本低廉、操作简单、轻便灵活、节能环保等优点，因此自行车在日常生活中仍是我们经常使用的代步工具。自行车的发展已相对成熟，也因此推动了折叠自行车的发展。自折叠自行车发明以来，随着人们的要求不断提高，人们也对它进行了不断地改进，尽可能地使其占用空间更小、重量更轻，各种新颖的折叠方式也不断涌现。

目前国内外流行的折叠自行车品牌有很多。传统的折叠自行车在折叠后仅减小了占用空间体积，没有被赋予其他的功能，并且折叠后不方便携带，需要用手提着行走，容易造成人员的疲劳和损伤。折叠自行车的折叠方法大体上都是将车轮和车架使用一些特定的折叠方法向一个空间内重叠压缩，以此来达到最小折叠体积，但是折叠方法过于复杂，不便于操作，且成本过高。还有一类自行车折叠后可以作为手推车使用，但是折叠后车的前后轮不能保证总是平行的，推起来并不流畅，造成折叠后自行车的稳定性不好，需要采用额外零件作辅助支撑。但是在骑行自行车时，辅助支撑就处于闲置状态，并且相应地增加了生产成本。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有折叠自行车在折叠后没有被赋予其他新的功能且不方便携带，需要采用额外零件作辅助支撑，增加了生产成本等问题。本发明提供了一种构态可变的折叠自行车。

(二)技术方案

本发明所要实现的目的是设计出一种成本低廉、携带方便、能够根据实际情况自由地在至少两种构态之间进行切换，实现多种功能的折叠自行车。该折叠自行车可以实现如普通自行车一样的代步功能，此为第一种构态；将自行车通过折叠关节进行折叠，将脚蹬组安装到中间车架上作为辅助支撑轮使用，与前轮和后轮形成稳定的三角支撑，来实现手推车功能，此时为第二种构态。

进一步地，本发明的折叠自行车还可以通过调节车筐的姿态，切换为购物车和婴儿车使用，此时为第三种构态。

为实现以上目的，本发明提供一种构态可变的折叠自行车，包括前车架、中间车架、后车架、第一折叠关节、第二折叠关节和脚蹬组。脚蹬组包括曲柄，曲柄的第一端包括适于与自行车中轴接合的中轴接合孔，曲柄第二端设置脚蹬，所述脚蹬包括轮盘和支架，所述轮盘可自转地设置在所述支架上，所述支架安装在曲柄第二端上，并带动所述轮盘在第一位置和第二位置之间切换。在第一位置中，所述轮盘与所述曲柄的第二端并排地沿所述中轴接合孔的轴线方向布置；在第二位置中，所述轮盘与所述曲柄的第二端并排地沿所述曲柄的延伸方向布置。

进一步的，所述支架通过一安装轴可转动地安装在所述曲柄的第二端，所述安装轴的轴线与所述中轴接合孔轴线垂直。

进一步的，在第二位置中，所述轮盘自转的至少一条切线方向与所述中轴接合孔轴线平行。

进一步的，所述曲柄包括伸缩结构，能够调节曲柄长度并至少在两个位置固定其长度。

进一步的，所述中间车架分别通过第一折叠关节和第二折叠关节相对于前车架折叠，所述中间车架的一个侧面包括水平延伸的键轴，所述侧面在所述中间车架相对于后车架折叠时接近所述后车架，所述脚蹬组适于从自行车中轴上拆卸并安装在所述中间车架的键轴上。

进一步的，所述中间车架分别通过第一折叠关节和第二折叠关节相对于前车架折叠90度。

进一步的，一种构态可变的折叠自行车还包括车筐，所述车筐包括后挡板、底板、前挡板和两个侧板，所述底板与前挡板之间通过前挡板转轴活动连接，使所述前挡板相对于所述底板可翻转。

进一步的，所述车筐的后挡板外壁固定连接水平延伸的车筐滑移杆，所述前车架上固定设置有水平延伸的车筐滑移槽，借助于车筐滑移杆与所述车筐滑移槽的配合，所述车筐沿车身左右方向可滑动地安装在所述前车架上。

进一步的，所述前车架还包括车把和车把杆，所述车把通过车把杆与前车架活动连接，使车把能够进行升降调节。

进一步的，所述后车架包括车座和车座杆，所述车座通过车坐杆与后车架活动连接，使车座能够进行升降调节。

(三)有益效果

通过采用上述设计方案，本发明的有益效果是这款折叠自行车可以用脚蹬组作辅助支撑，与前轮和后轮形成稳定的三角支撑，不需要额外的零件，折叠后不需手提，车筐经过变构后可以充当购物车和婴儿车使用。通过车筐的滑移结构来实现不同情况下车筐姿态的调节。这款构态可变的折叠自行车具有结构简单、携带方便、占用空间体积小、容易大规模生产和制造等优点。

附图说明

附图1为折叠自行车在正常使用情况下的结构示意图；

附图2为折叠自行车折叠后成为购物车的结构示意图；

附图3为折叠自行车折叠后成为婴儿车的结构示意图；

附图4为脚蹬组作为辅助支撑的结构示意图；

附图5为脚蹬组正常使用状态的结构示意图；

附图6为可滑移车筐结构示意图。

【附图标记说明】

1.车筐；2.车闸；3.车把；4.前车架；5.中间车架；6.车座；7.车座杆；8.后车架；9.后车座；10.后车轮；11.后轮轴；12.脚蹬；13.中轴；14.固定螺钉；15.键轴；16.第一折叠关节；17第二折叠关节；18.前车轮；19.前轮轴；20.链轮；21.链条；22.挡条；23.前挡板转轴；24.自转轴；25.安装轴；26.曲柄；27.伸缩杆；28.中轴接合孔；29.中轴接合孔轴线；30.后挡板；31.车筐滑移槽；32.车筐滑移杆；33.底板；34.前挡板；35.轮盘；36.支架。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，下面结合图例将本发明的具体实施方式作详细的阐述。

如图1所示本发明在正常使用情况下的结构示意图，其包括：车筐1、车闸2安装在车把3的前方，通过用手握住车闸2来实现骑行过程中的刹车。

该折叠自行车的车架部分分成三段，即前车架4、中间车架5和后车架8三段，其中前车架4与中间车架5通过第一折叠关节16活动连接，中间车架5与后车架8之间通过第二折叠关节17活动连接，拧开第一折叠关节16和第二折叠关节17上的固定螺钉14，能够实现前车架4与中间车架5、中间车架5与后车架8之间绕垂直轴线的相对转动，用于实现车体的构态变换。

车座6通过车座杆7与后车架8地活动连接，进行高度调节。车座6的高度可以通过车座杆7的调节以满足不同使用者的需求。

在第一种构态下，本发明的自行车的脚蹬12、曲柄26、中轴13、中轴13上安装的链轮20、自行车链条21以及后轮轴的传动关系同传统自行车，本申请中对此不做详细描述。

骑行自行车时，通过人脚把力作用在脚蹬12上，通过曲柄26旋转带动中轴13旋转，通过链轮20的旋转带动链条21运动，把运动和动力传给后轮轴11，进一步地驱动后车轮10运动，依靠后车轮10与地面的摩擦力，前车轮18也相继开始行进。这样，本发明的构态可变的折叠自行车即可在第一种构态下完成自行车骑行的基本要求。

如图2所示是本发明的第二种构态的结构示意图。拧开第一折叠关节16和第二折叠关节17上的固定螺钉14，使中间车架5相对于后车架8朝顺时针方向折叠，优选折叠90度，以及使前车架4相对于中间车架5朝相同方向折叠，优选折叠90度，从而后车架8平行地位于前车架4的旁侧并分别与中间车架5在水平面的投影呈90度。

上述提及的折叠方向为顺时针，但可以理解的是，也可以根据用户的习惯设置为逆时针折叠，本发明对此不做限制。需要明确的是，第一折叠关节和第二折叠关节应包括朝同侧折叠的机构，这样才可以形成最终的折叠构态，即，中间车架5横置在前方，前车架和后车架平行纵置在后方，形成“ㄈ”位置关系。

本发明的脚蹬组包括脚蹬12和曲柄26，脚蹬12借助于一个与中轴接合孔轴线垂直设置的安装轴25可转动地安装在曲柄26的末端。所述脚蹬12包括轮盘35和支架36，轮盘35通过一自转轴24可转动地安装在支架36上，所述支架36的一端可转动地安装在所述安装轴25上。在自行车的第一构态下，脚蹬组处于第一形态，如图5所示，即脚蹬12位于曲柄26的旁侧，二者沿中轴轴线并排布置，且轮盘35的盘面水平设置；在自行车的第二构态下，脚蹬组处于第二形态如图4所示，即脚蹬12绕安装轴26公转90度从而位于曲柄26的末端，轮盘35自转的至少一条切线方向与中轴接合孔的轴线方向一致。

曲柄26包括伸缩结构27，能够调节曲柄26的长度。在自行车结构确定下来后，通常曲柄26在第一构态和第二构态下会分别具有一个合适的长度，因此伸缩结构27只要能够在两个确定的长度位置锁紧以固定长度即可。当然，处于不同人群的特殊需求考虑，可以将伸缩结构27设置成能够在任意长度位置锁紧以固定长度。本发明对伸缩结构27的具体形成方式不做限定，以能够轻松快捷实现调节和锁紧为宜。

在自行车的第二构态下，将脚蹬组从中轴13上拆卸下来，并将其通过中轴接合孔安装在中间车架5的键轴15(设置位置见图1)上，作为辅助轮与两个车轮形成三轮机构，如图2所示。通过调节曲柄26内部的伸缩杆27的长度来调节辅助支撑的高度，使得脚蹬12的轮盘35能够接触到地面并且靠其自转在地面上滚动行走。

优选地，所述轮盘35的外周由橡胶、硅胶、塑料等弹性材质包裹，或者可以在其外周设置充气轮胎，以改善辅助轮行走时车辆的平稳性。

这样，就形成了由前车轮17、后车轮10和作为辅助支撑的脚蹬组三者构成的稳定的三角支撑，使本发明一种构态可变的折叠自行车在第二种构态下可以作为三轮小推车使用，既减小了所占用的空间体积，又携带方便。

如图3所示为该折叠自行车作为婴儿车使用时的第三种构态示意图。第三构态通过对处于第二构态的三轮小推车的车筐的姿态进行调节而获得，其可以作为婴儿车来使用。

可滑移车筐的结构如图6所示。该车筐在第一构态和第二构态下呈顶部开口的方筐形，由底板33、前挡板34、后挡板30和左右侧板组装而成。其中，前挡板34可绕着与底板之间的前挡板转轴23进行旋转，将前挡板34向下折叠与底板33重叠，可以呈第三构态下的座椅形。例如，在前挡板32的上边缘设置挂钩，通过挂钩与左右侧板的接合使其保持第一构态和第二构态的方筐形，也可以通过挂钩与底板33和/或后挡板30和/或左右侧板的接合而保持第三构态的座椅形。

作为座椅使用时，还可以在车筐内部的前挡板34和后挡板30两处放置坐垫，提高幼儿乘坐舒适性。车筐的底板33、前挡板34、后挡板30和左右侧板中的至少一板上还设置有安全带22，在乘坐人坐入后，可以调节安全带22的松紧度并固定好。

需要说明的是，构成车筐的底板33、前挡板34、后挡板30和左右侧板可以由镂空、编织、实心板结构形成，本发明对其形态不做限制。只需其满足各构态下载物及坐人的强度要求即可。

车筐的后挡板外壁上固定设置有水平延伸的车筐滑移杆32，通过车筐滑移杆32与前车架4上水平延伸的车筐滑移槽31的配合，使得车筐滑移杆32可以在滑移槽31内沿水平方向左右滑动，进而调节车筐相对于车体的位置，使车体保持左右平衡，不易侧翻、倾倒。

通过将车筐变形为座位，以及调节车筐相对于车体的位置，使本发明一种构态可变的折叠自行车在第三种构态下可以作为婴儿车使用。既减小了所占用的空间体积，也赋予了折叠自行车新的功能。

需要理解的是，以上对本发明的具体实施例进行的描述只是为了说明本发明的技术路线和特点，其目的在于让本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，但本发明并不限于上述特定实施方式。凡是在本发明权利要求的范围内做出的各种变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种自行车脚蹬组，包括曲柄，曲柄的第一端包括适于与自行车中轴接合的中轴接合孔，曲柄第二端设置脚蹬，其特征在于，

所述脚蹬包括轮盘和支架，所述轮盘可自转地设置在所述支架上，所述支架安装在曲柄第二端上，并带动所述轮盘在第一位置和第二位置之间切换，

在第一位置中，所述轮盘与所述曲柄的第二端并排地沿所述中轴接合孔的轴线方向布置；

在第二位置中，所述轮盘与所述曲柄的第二端并排地沿所述曲柄的延伸方向布置。

2.根据权利要求1所述的脚蹬组，其特征在于，所述支架通过一安装轴可转动地安装在所述曲柄的第二端，所述安装轴的轴线与所述中轴接合孔轴线垂直。

3.根据权利要求2所述的脚蹬组，其特征在于，在第二位置中，所述轮盘自转的至少一条切线方向与所述中轴接合孔轴线平行。

4.根据权利要求1所述的脚蹬组，其特征在于，所述曲柄包括伸缩结构，能够调节曲柄长度并至少在两个位置上固定其长度。

5.一种构态可变的折叠自行车，其特征在于，包括前车架、中间车架、后车架、第一折叠关节、第二折叠关节和权利要求1-4任一项所述的脚蹬组，所述中间车架分别通过第一折叠关节和第二折叠关节相对于前车架折叠，

所述中间车架的一个侧面包括水平延伸的键轴，所述侧面在所述中间车架相对于后车架折叠时接近所述后车架；

所述脚蹬组适于从自行车中轴上拆卸并安装在所述中间车架的键轴上。

6.根据权利要求5所述的折叠自行车，其特征在于，所述中间车架分别通过第一折叠关节和第二折叠关节相对于前车架折叠90度。

7.根据权利要求5所述的折叠自行车，其特征在于，还包括车筐，所述车筐包括后挡板、底板、前挡板和两个侧板，所述底板与前挡板之间通过前挡板转轴活动连接，使所述前挡板相对于所述底板可翻转。

8.根据权利要求7所述的折叠自行车，其特征在于，所述车筐的后挡板外壁固定连接水平延伸的车筐滑移杆，所述前车架上固定设置有水平延伸的车筐滑移槽，借助于车筐滑移杆与所述车筐滑移槽的配合，所述车筐沿车身左右方向可滑动地安装在所述前车架上。

9.根据权利要求5所述的折叠自行车，其特征在于，所述前车架还包括车把和车把杆，所述车把通过车把杆与前车架活动连接，使车把能够进行升降调节。

10.根据权利要求5所述的折叠自行车，其特征在于，所述后车架包括车座和车座杆，所述车座通过车坐杆与后车架活动连接，使车座能够进行升降调节。