CN111683864A - 具有可变配置的两轮自行车 - Google Patents

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Abstract

一种两轮可变配置自行车,所述自行车具有:框架;把手;车座;踏板,所述踏板具有踏板曲柄和驱动齿轮,所述驱动齿轮被可旋转地安装在所述框架上;前轮,所述前轮被安装在前叉上;后轮,所述后轮具有被安装在后叉上的链轮,其中,所述自行车的配置包括竖立配置和斜倚配置,并且在斜倚配置中,所述自行车为骑车人的背部提供支撑,根据本发明,其特征在于,在所述框架(2、2')上设置有用于附接所述前叉(14)的两个前安装位置,其中,第一前安装位置被设置用于在所述竖立配置中附接所述前叉(14),并且第二前安装位置被设置用于在所述斜倚配置中附接所述前叉(14),并且在所述框架(2、2')上还设置有用于附接所述后叉(17)的两个后安装位置,第一后安装位置被设置用于在所述竖立配置中附接所述后叉(17),并且第二后安装位置被设置用于在所述斜倚配置中紧固所述后叉(17)。

Description

具有可变配置的两轮自行车
描述
本申请的主题是具有可变配置的两轮自行车。
两轮自行车(即单轨车辆)最适于以这样的方式骑行:骑车人坐在车座上手握把手,骑车人的背部无支撑,并且骑车人的躯干处于基本直立的位置。如今,制造商已经对自行车的经典设计进行了修改,以使骑车人在骑行时处于半斜倚甚至躺着的位置,同时骑车人的背部受到支撑。骑车人的这种位置的特点是具有更好的正面空气阻力系数,并且骑车人可以达到更高的速度。为了区别起见,在本说明书中,将骑车人的经典位置称为竖立位置,并且将骑车人的背部被支撑为躺着或半斜倚位置的位置称为斜倚位置,分别将使骑车人处于经典位置的自行车配置称为竖立配置而将使骑车人处于躺着或半斜倚位置的自行车配置称为斜倚配置。
在现有技术中已知可以适于以竖立或斜倚配置骑行的自行车。
国际公开WO2010012622提出了一种具有刚性框架的自行车,该刚性框架的形状允许以两种配置使用自行车。根据配置的不同,车座和驱动器的位置也不同,即踏板及其轮毂和系链驱动轮。该解决方案的缺点是车辆具有高重量,因为框架的所有部分都保留在组装的自行车上,而与所使用的配置无关。
专利申请US2001045724公开了一种自行车,该自行车具有由两个部分组成的框架,该两个部分可以以两种不同的方式折叠在一起以获得竖立或倾斜配置。该解决方案的缺点在于,自行车从斜倚配置到竖立配置以及从竖立配置到斜倚配置的转换是复杂且费时的。
专利US5951034描述了一种在某种程度上将竖立自行车转换为斜倚自行车的装置,但是这种修改既费时又复杂。
专利申请GB2439937描述了一种自行车,该自行车具有框架、把手和车座,所述框架、把手和车座由多个可变长度的元件构成,这些元件可以以不同的角度彼此连接。取决于元件的长度和元件之间的角度,可以将自行车折叠为斜倚或竖立自行车。该解决方案的缺点是由许多运动部件组成的框架的刚度有限,此外,自行车从斜倚到竖立的转换以及从竖立到斜倚的转换的过程很复杂。
专利申请DE102004020376公开了一种自行车,由于后轮和踏板轮毂相对于自行车框架的可变位置,该自行车可以以斜倚或竖立配置使用。
实用新型DE202014000137提出了一种自行车,由于踏板轮毂的可变位置以及使把手和前叉相对于自行车框架倾斜的可能性,该自行车可以用作竖立或斜倚的自行车。
专利申请GB2541699提出了一种三轮自行车,通过改变四边形框架的几何形状,可以在该自行车上以竖立和近乎斜倚的位置骑行。
专利申请US20120012413公开了一种三轮自行车,通过改变框架的几何形状,可以在该三轮自行车上以坐姿和类似于斜倚的位置骑行。
本发明公开了一种具有与现有技术不同的设计的自行车,即,其中,框架相对于骑车人以相同的方式以竖立和斜倚配置被定位的自行车。在每种配置中,自行车框架处于不同的位置,即,自行车框架沿骑车人的臀部指定的轴线转动。取决于配置,车轮被相应地附接。
本发明的主题是一种具有可变配置的两轮自行车,所述自行车具有:框架;把手;车座;踏板,所述踏板具有踏板曲柄和驱动齿轮,所述驱动齿轮被可旋转地安装在所述框架上;前轮,所述前轮被安装在前叉上;后轮,所述后轮具有被安装在后叉上的链轮,其中,所述自行车的配置包括竖立配置和斜倚配置,并且在所述斜倚配置中为骑车人提供靠背,根据本发明的自行车的特征在于,在所述框架上设置有用于紧固所述前叉的两个前安装位置,其中,第一前安装位置被设置用于在所述竖立配置中附接所述前叉,并且第二前安装位置被设置用于在所述斜倚配置中安装所述前叉,并且在所述框架上设置有用于附接所述后叉的两个后安装位置,其中,第一后安装位置被设置用于在所述竖立配置中附接所述后叉,并且第二后安装位置旨在用于在所述斜倚配置中紧固所述后叉。
根据本发明的自行车具有安装的转向机构,所述转向机构包括通过联接机构彼此联接的两个旋转元件,第一旋转元件被牢靠地连接至所述把手并作为所述第一前安装位置,而第二旋转元件被定位成比所述第一旋转元件更远离所述把手并提供所述第二前安装位置。
所述转向机构的所述联接机构被构造成包括锥齿轮的齿轮的形式。
在根据本发明的自行车中,在一种配置中,所述前叉适于通过延伸元件被间接地紧固至一个前安装位置,并且在另一种配置中,所述前叉适于被直接地附接至所述第二前安装位置。
所述联接机构的第一前旋转元件为管的形式。
所述联接机构的第二旋转元件为管的形式。
所述自行车中所使用的延伸件为管的形式。
在根据本发明的自行车中,所述第一旋转元件和所述第二旋转元件被布置成相对于彼此成30°至90°的角度。
在根据本发明的自行车中,系链驱动齿轮通过一个链条被连接至系链从动齿轮,并且齿轮被安装在所述框架上以改变所述链条的方向。
在根据本发明的自行车中,所述系链驱动齿轮通过两个链条被连接至所述系链从动齿轮,其中,在所述框架上安装有双齿轮,用于将驱动力从包围所述驱动齿轮的链条传递到包围所述从动齿轮的链条上。
自行车的后叉包括用于张紧链条的齿轮。
根据本发明的自行车具有靠背,所述靠背定位在被固定在所述后叉上的框架上。
当所述前叉被附接至所述第二前安装位置且所述后叉被固定至所述第二后安装位置时,所述框架的位置以相对于框架位置成55°至85°的角度被偏移,其中,所述前叉被附接至所述第一前安装位置,并且所述后叉被紧固在所述第一后安装位置。
在根据本发明的自行车中,所述骑车人在所述竖立配置中相对于所述框架的由所述车座和踏板定位限定的位置的定位与所述骑车人在所述斜倚配置中的由所述车座、靠背和踏板的定位确定的车座的定位相同。
本发明的优点是将自行车从一种配置改变为另一种配置的时间非常短;另外,改变自行车的配置不需要在改变配置之后确定和检查自行车部件的连接的几何形状的复杂程序。自行车配备有在两种配置中的仅一种配置中使用的仅两个元件,即靠背和用于延伸前叉的延伸元件。根据本发明的自行车是轻质的,另外,将一种配置改变为另一种配置需要约5分钟的短时间。
已经在示意图中示出的实施例中描述了本发明的主题,其中
图1示出了本发明第一实施例中的自行车竖立和斜倚配置以及示出的骑车人的画像,
图2示出了图1处于竖立配置的自行车,具有前叉的前轮和具有后叉的后轮处于诸如骑行时的位置但从框架上被移开,
图3示出了图1处于斜倚配置的自行车,其中,具有前叉和延伸件的前轮以及具有后叉的后轮处于诸如骑行时的位置但从框架上被移开,
图4是通过图1的自行车的联接机构的简化横截面图,
图5是通过处于竖立配置的图4的联接机构和转向机构的旋转元件的简化横截面图,
图6是通过处于斜倚配置的图4的联接机构和转向机构的旋转元件的简化横截面图,
图7示出了本发明第二实施例中的自行车竖立和斜倚配置以及示出的骑车人的画像,
图8示出了图7处于竖立配置的自行车,其中,具有前叉的前轮和具有后叉的后轮处于诸如骑行时的位置但从框架上被移开,
图9示出了图7处于斜倚配置的自行车,其中,具有前叉的前轮和具有后叉的后轮处于诸如骑行时的位置但从框架上被移开,
图10是通过后叉的简化横截面图。
根据本发明的自行车是两轮单人自行车。图1示出了根据本发明的自行车的第一实施例中的自行车1的两种配置。自行车被设计成使得在1V竖立配置和1H斜倚自行车配置中,骑车人坐在自行车上的位置相对于框架是相同的,其中,在1H斜倚配置中,骑车人的靠背被旋拧连接到框架上,而具有前叉的前轮和具有后叉的后轮相对于框架的位置相对于IV竖立配置发生了变化;此外,延伸元件用于在1H斜倚配置中紧固前叉。骑车人相对于框架的位置在竖立配置中由通过车座和踏板确定的骑车人位置来确定,并且在斜倚配置中由通过车座、靠背和踏板确定的骑车人位置来确定。
框架具有用于附接前叉的两个前安装位置和用于附接后叉的两个后安装位置。在1V竖立配置中,前叉被附接在第一前安装位置,并且后叉被附接在第一后安装位置。在1H斜倚配置中,前叉通过延伸元件被附接到第二前安装位置,并且后叉被固定在第二后安装位置。
自行车1的自行车框架2包括上部-前3和后4、前部-上5和下6、下部7、后部8和车座底部9(图2)。大多数情况下,自行车框架由管制成,这就是为什么在下面的描述中框架的各部分被可互换地称为管。在车座底部9中安装有驱动齿轮13和轮毂,其中,踏板12被安装在曲柄上。车座10被安装在车座管9上。转向机构的把手11被安装在框架2中,把手11被可旋转地安装在管5中。前叉14具有被设置在转向机构上的两个前安装位置,该转向机构包括把手和转动元件以及被安装在框架2中的轴承。在自行车1的1V竖立配置中,前轮15的前叉14通过第一旋转元件16被牢靠地直接连接至把手11(图5)。第一旋转元件16(例如,呈管的形式)被可旋转地安装在管5中并且被连接至联接机构30,将在说明书下面的部分中讨论该联接机构。把手11通过夹具或螺钉与第一旋转元件16和叉14牢靠地连接。后叉17与后轮18一起在框架2的后部具有两个后安装位置,该后叉被紧固在所述两个后安装位置时占据相对于框架2的两个不同位置。在1V竖立配置中,后叉17被牢靠地连接至框架2,即连接至后水平管4和后管8。在IV竖立配置中,后叉17上的安装点19、20被连接至管4和8上的组装点21、22,所述组装点构成了后叉17的第一后附接位置。所述安装点可以用螺钉连接。链条23以虚线示出,出于组装展示的目的,链条23在附图中被分开,使得在框架2内和在后叉17内,该链条都像后叉17和框架2被连接那样运转。链条23通过被永久固定在框架2上的齿轮24和25被引导,其中,齿轮24从上方支撑链条23并且齿轮25从下方支撑链条23。链条23围绕从动齿轮27,此外,在后叉17上,链条23由齿轮26引导。齿轮24、25、26的布置确保了两种自行车配置中链条23的适当引导和张紧。
在自行车1的斜倚配置1H中,前叉14通过延伸元件29被牢靠地间接连接至第二旋转元件28(图3),即旋转元件28处于前叉14的第二前安装位置。第二旋转元件28被连接至联接机构30。延伸元件29可以由具有适于连接到旋转元件28和前叉14的直径的两个管制成。第二旋转元件28(例如,管)被可旋转地安装在框架2的管6中(图6),管6通过连接器40连接至管5。被定位成远离把手的第一旋转元件16和第二旋转元件28通过联接机构30被可操作地连接。联接机构30确保把手11的旋转运动被传递到第二旋转元件28,并使延伸元件29和前叉14连接至该第二旋转元件,且由此连接至车轮15。在图4所示的实施例中,联接机构30被构造为设置有系链锥齿轮31、32、33和34的系链齿轮。齿轮31被固定地连接至被安装在轴承35和未示出的第二轴承上的第一旋转元件16,齿轮32和33被可旋转地安装在被设在销38上的轴承36、37上,所述销被安装在连杆40上,齿轮34被永久地连接至被安装在轴承39和未示出的第二轴承上的旋转元件28。
处于1H斜倚配置的自行车框架相对于1V竖立配置向后旋转(沿图中的逆时针方向)旋转了65°。后叉17通过组装点19、20被连接至组装点21A、22A,所述组装点是框架2上的第二后安装位置。在1H斜倚配置中,自行车配备有靠背41,该靠背被附接至被永久连接至后叉17的框架42。在IV竖立配置中,不需要靠背41并且将其卸下。
图7示出了根据本发明的自行车1'的第二实施例中的两种配置。在该实施例中,在1'V和1'H竖立配置中,坐在自行车上的骑车人相对于框架的位置也相同,其中,在自行车的1'H斜倚配置中,骑车人的背部支撑件被螺栓固定在框架上,而具有前叉的前轮和具有后叉的后轮相对于框架的位置发生了变化时。在1'V竖立配置中,前叉通过延伸元件被附接在第一前安装位置,并且后叉被固定在第一后安装位置。在1'H斜倚配置中,前叉被附接在第二前安装位置,并且后叉被附接在第二后安装位置。
自行车1'的框架2'(图8)以类似于自行车1的框架2的方式构建;然而,所使用的管的比例和长度发生了变化。框架2'包括上部-前上部3'和后上部4'、前部-上前部5'和底前部6'、底部7'、后部8'和车座底部9'。以下在说明书中将框架部分可互换地称为管。车座10被安装在车座底部9'上。在框架2'的车座底部9'中,轮毂与被安装在曲柄上的踏板12和系链驱动齿轮13一起安装。把手11被安装在框架2'中,把手11被可旋转地安装在管5'中;与第一实施例类似,管5’被连接至联接机构30'(图8),旋转元件16'和28'的长度和比率相对于第一实施例发生了改变。在1'V竖立配置中,前轮15的前叉14通过比第一实施例中的元件16短的第一旋转元件16'被牢靠地连接至把手11(图8)。前叉14通过延伸元件29’被间接地连接至第一旋转元件16'。第一旋转元件16'提供了第一前安装位置并且被可旋转地安装在管5'中。把手11、前叉14、旋转元件16'和延伸元件29'可以通过夹具彼此连接,或者可以被彼此旋拧连接在一起。后轮18的后叉17被连接至框架2',其中,后叉17类似地设置有两个后安装位置,其中,在每种配置中,后叉17相对于框架2'占据两个不同的位置。在IV竖立配置中,后叉17上的安装点19、20分别被连接至管4'和7'上的安装点21'、22',其构成第一后安装位置。这些安装点可以用螺钉连接。为了驱动自行车,用虚线示出了两个链条23A和23B,其中,框架2'内和后叉17中的链条23A和23B在图8中就像后叉17和框架2'连接在一起那样运转。链条23A和23B的路线通过被安装在框架2'上的双小齿轮43来实现。在后叉17上,链条23B围绕从动齿轮27传动,并且由齿轮26引导以适当地张紧链条23B。
在自行车1'的斜倚配置1'H中(图9),前叉14被直接地连接至第二旋转元件28',该第二旋转元件提供第二前安装位置。与第一旋转元件16'和第二旋转元件28'连接的联接机构30'可以具有如图6所示的结构。安装后叉17使得安装点19和20被连接至框架上的附接点21'和22A',其构成了后叉17的第二后安装位置。
处于1'H斜倚配置的自行车1'的框架2'相对于1'V竖立配置向后旋转了75°角(在图中为逆时针方向)。
用于将后叉附接至框架2、2'的方法在图10中以横截面图示出,在该图上可以看到叉17、螺钉44穿过后斜倚部4、4’、底部7'或后部8、8'和螺母45上的相应安装点(未标记)。

Claims (14)

1.一种两轮可变配置自行车,所述自行车具有:框架;把手;车座;踏板,所述踏板具有踏板曲柄和驱动齿轮,所述驱动齿轮被可旋转地安装在所述框架上;前轮,所述前轮被安装在前叉上;后轮,所述后轮具有被安装在后叉上的链轮,其中,所述自行车的配置包括竖立配置和斜倚配置,并且在斜倚配置中,所述自行车为骑车人的背部提供支撑,
其特征在于,
在所述框架(2、2')上设置有用于附接所述前叉(14)的两个前安装位置,其中,第一前安装位置被设置用于在所述竖立配置中附接所述前叉(14),并且第二前安装位置被设置用于在所述斜倚配置中附接所述前叉(14),
并且在所述框架(2、2')上还设置有用于附接所述后叉(17)的两个后安装位置,第一后安装位置被设置用于在所述竖立配置中附接所述后叉(17),并且第二后安装位置被设置用于在所述斜倚配置中紧固所述后叉(17)。
2.根据权利要求1所述的自行车,其特征在于,转向机构被安装在所述框架(2、2')上,所述转向机构包括通过联接机构(30、30')被联接在一起的两个旋转元件(16、16';28、28'),其中,第一旋转元件(16、16')被牢靠地连接至所述把手(11)并构成所述第一前安装位置,而第二旋转元件(28、28')被定位成比所述第一旋转元件(16、16')更远离所述把手(11)并构成所述第二前安装位置。
3.根据权利要求2所述的自行车,其特征在于,所述联接机构(30、30')为包括锥齿轮(31、32、33、34)的齿轮箱的形式。
4.根据权利要求2或3所述的自行车,其特征在于,在一种配置中,所述前叉(14)适于通过延伸元件(29、29)被间接地紧固至一个前安装位置(28、16'),并且在另一种配置中,所述前叉(14)适于被直接地附接至所述第二前安装位置(16、28')。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的自行车,其特征在于,第一前旋转元件(16、16')为管的形式。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的自行车,其特征在于,所述第二旋转元件(28、28')为管的形式。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的自行车,其特征在于,所述延伸元件(29、29')为管的形式。
8.根据权利要求2至7中任一项所述的自行车,其特征在于,所述第一旋转元件(16、16')和所述第二旋转元件(28、28')被布置成相对于彼此成30°至90°的角度。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的自行车,其特征在于,所述驱动齿轮(13)通过一个链条(23)被连接至从动齿轮(27),并且齿轮(24、25)被紧固至所述框架(2)以改变所述链条(23)的运转方向。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的自行车,其特征在于,所述驱动齿轮(13)通过两个链条(23A、23B)被连接至所述从动齿轮(27),并且其中,在所述框架(2')上固定有双齿轮(43),用于将驱动力从包围所述驱动齿轮(13)的链条(23A)传递到包围所述从动齿轮(27)的链条(23B)上。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的自行车,其特征在于,所述后叉(17)包括用于张紧所述链条(23、23B)的齿轮(26)。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的自行车,其特征在于,所述自行车具有设置在被附接至所述后叉(17)的框架(42)上的靠背(41)。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的自行车,其特征在于,当所述前叉(14)被固定至所述第二前安装位置且所述后叉(17)被固定至所述第二后安装位置时,所述框架(1、1')的位置以相对于框架位置成55°至85°的角度被重置,其中,所述前叉(14)被附接至所述第一前安装位置,并且所述后叉(17)被紧固至所述第一后安装位置。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的自行车,其特征在于,所述骑车人在所述竖立配置中相对于所述框架的由所述车座和踏板定位确定的位置的定位与所述骑车人在斜倚配置中的由所述车座、靠背和踏板的定位确定的位置的定位相同。
CN201980012020.1A 2018-02-16 2019-02-16 具有可变配置的两轮自行车 Active CN111683864B (zh)

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