CN114347911A - 一种可倾折叠式自行车架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可倾折叠式自行车架，包括拖车球、固定支架、拖车球连接器、主支撑梁、后倾开关杆、后倾拉杆、后倾卡销、拉伸弹簧、铰接座、副支撑梁、车轮托架、车轮扣紧带、立柱、立撑架、车杠夹紧机构。有益效果是：能够控制主支撑梁正立的安装在固定支架上或者使主支撑梁后倾，从而实现在开启后备箱时让自行车架上的自行车后倾，避免将自行车卸下；不仅车轮托架能够支撑不同尺寸的自行车车轮，还能够利用车轮扣紧带将自行车车轮固定在车轮托架上，防止自行车车轮从车轮托架上滑脱；通过调节立撑架的高度，进而调节车杠夹紧机构的高度，以适用于不同高度的自行车车杠的固定，防止自行车在汽车行驶过程中晃动造成坠落或碰坏汽车。

Description

一种可倾折叠式自行车架

技术领域

本发明涉及自行车架技术领域，尤其涉及一种可倾折叠式自行车架。

背景技术

自行车架是安装在汽车尾部用于携带自行车的设备，但现有的自行车架存在以下问题：1、不便于后倾，需要将自行车架上的自行车卸下后才能打开汽车后备箱；2、缺少高度可调的自行车车杠固定结构，不能够适用于不同尺寸的自行车；3、车轮支架的槽宽和槽深有限，不能够适应不同尺寸的轮胎。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种可倾折叠式自行车架。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种可倾折叠式自行车架，包括

拖车球，所述拖车球安装在汽车尾部；

固定支架，所述固定支架的头部固接有抱夹在拖车球上的拖车球连接器，所述固定支架的尾部还安装有贯穿固定支架的后倾限位杆；

主支撑梁，所述主支撑梁的中部与固定支架的尾部通过后倾转轴铰接，所述主支撑梁尾部通过后倾轴销铰接有后倾开关杆，所述主支撑梁中安装有后倾拉杆，所述后倾拉杆的尾部与后倾开关杆的顶部通过后倾拉杆销铰接，所述后倾拉杆的头部安装有垂直于后倾拉杆中心轴的后倾卡销，所述后倾卡销与固定支架上的后倾锁扣卡槽滑动连接，所述后倾卡销与主支撑梁的头部之间安装有拉伸弹簧，当主支撑梁后倾时，所述主支撑梁搭在后倾限位杆上；

所述主支撑梁上安装有N个相互平行的铰接座，所述铰接座的两侧分别通过铰接轴铰接一根副支撑梁，所述副支撑梁上安装有大V型的车轮托架，每个所述车轮托架上安装一套车轮扣紧带；

所述主支撑梁的顶端固定安装有垂直于主支撑梁的立柱，所述立柱上安装有高度可调节的立撑架，所述立撑架的顶部安装有N组用于固定自行车车杠的车杠夹紧机构。

所述立撑架包括横截面为U型的连接块、“口”字形的立撑框和压柄，所述连接块固接在立撑框的底部中间，所述压柄的头部设置有偏心轴孔，所述连接块的后侧安装有三根均匀分布的连接轴，位于中间的连接轴套在偏心轴孔中。

其中，所述车杠夹紧机构包括第一立撑架抱夹、第二立撑架抱夹、长螺杆、套管、第一车杠抱夹、第二车杠抱夹和第一压缩弹簧，所述第一立撑架抱夹的尾部与第二立撑架抱夹的尾部相铰接，所述第一立撑架抱夹与第二立撑架抱夹配合夹在立撑架的立撑框上，所述长螺杆的尾部固定安装在第一立撑架抱夹的头部，所述套管、第一车杠抱夹和第二车杠抱夹均套在长螺杆上，并且所述套管位于在第一车杠抱夹与第一立撑架抱夹之间，所述套管的两头分别安装一个夹紧套筒，所述第一立撑架抱夹的头部和第二立撑架抱夹的头部夹在同一夹紧套筒中，所述长螺杆的头部螺接有安全螺母，所述第一压缩弹簧夹在安全螺母与第一车杠抱夹之间，所述第一车杠抱夹的尾部与第二车杠抱夹的尾部铰接，所述第一车杠抱夹与第二车杠抱夹配合夹在车杠上。

其中，所述拖车球连接器包括圆台型的连接壳、球夹和短螺杆，所述球夹中设置有抱夹在拖车球上的球形夹槽，所述球夹夹在连接壳中，所述短螺杆的尾部固定安装在球夹顶部，所述短螺杆的头部螺接有安全螺母，所述连接壳与球夹之间夹有套在短螺杆上的第二压缩弹簧；所述连接壳的一侧设置有沿连接壳母线方向延伸的夹缝，所述夹缝两侧的连接壳上分别固接一块连接板，其中一块连接板上固定安装有内螺纹管，另一块连接板上转动安装有半牙螺栓，所述半牙螺栓与内螺纹管相螺接。

其中，所述安全螺母包括螺母底板、螺母盖、锁芯、金属螺母，所述螺母盖盖在螺母底板上且用螺丝连接固定，所述金属螺母套在螺母底板中心的圆孔中，所述锁芯安装在螺母盖中，所述金属螺母的一侧设置有锁槽，所述锁芯的锁舌与锁槽相咬合。

进一步的，所述主支撑梁的尾端机械安装有副车牌架。

进一步的，位于所述主支撑梁同一侧的全部副支撑梁用连杆串连，所述连杆的尾端安装有同步尾灯。

进一步的，还包括收纳扣带，所述副支撑梁的一侧固接有垂直于副支撑梁的凸柱，当副支撑梁向上折叠时，所述收纳扣带的两头分别套在关于主支撑梁对称的凸柱上。

进一步的，还包括定位销，所述铰接座的两侧分别设有一个前后贯通的第一定位孔，所述副支撑梁靠近主支撑梁的一头设有前后贯通的第二定位孔，所述定位销插入第一定位孔和第二定位孔中。

进一步的，还包括安全插销，所述主支撑梁的尾部顶端设置有上下贯通的第一安全插孔，所述后倾拉杆的尾部设置有上下贯通的第二安全插孔，所述安全插销自上向下依次插入第一安全插孔和第二安全插孔中。

本发明的有益效果是：1、将主支撑梁与固定支架铰接，利用后倾开关杆、后倾拉杆、后倾卡销和拉伸弹簧配合，控制后倾卡销滑入后倾锁扣卡槽中或者使后倾卡销从后倾锁扣卡槽中滑出，能够控制主支撑梁正立的安装在固定支架上或者使主支撑梁后倾，从而实现在开启后备箱时让自行车架上的自行车后倾，避免将自行车卸下；2、在主支撑梁上的铰接座两侧分别铰接一根副支撑梁，在副支撑梁上安装具有车轮扣紧带的大V型的车轮托架，不仅车轮托架能够支撑不同尺寸的自行车车轮，还能够利用车轮扣紧带将自行车车轮固定在车轮托架上，防止自行车车轮从车轮托架上滑脱；3、在立柱上安装高度可调节的立撑架，通过调节立撑架的高度，进而调节车杠夹紧机构的高度，以适用于不同高度的自行车车杠的固定，防止自行车在汽车行驶过程中晃动造成坠落或碰坏汽车。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明中自行车架正立状态的结构示意图；

图2是本发明中自行车架后倾状态的结构示意图；

图3是图2中A部分放大后的结构示意图；

图4是本发明中自行车架折叠状态的结构示意图；

图5是本发明中自行车架正立状态的剖视图；

图6是本发明中自行车架后倾状态的剖视图；

图7是图6中B部分放大后的结构示意图；

图8是本发明中车杠夹紧机构的剖视图；

图9是本发明中压柄的结构示意图；

图中标号说明：1-拖车球、2-固定支架、21-拖车球连接器、211-连接壳、212-球夹、213-短螺杆、214-球形夹槽、215-第二压缩弹簧、216-夹缝、22-后倾锁扣卡槽、23-连接板、24-内螺纹管、25-半牙螺栓、3-主支撑梁、31-铰接座、311-第一定位孔、32-副支撑梁、321-凸柱、322-第二定位孔、33-车轮托架、34-车轮扣紧带、35-立柱、36-立撑架、361-连接块、362-立撑框、363-压柄、364-偏心轴孔、365-连接轴、37-连杆、38-同步尾灯、39-第一安全插孔、41-后倾限位杆、42-后倾转轴、43-后倾轴销、44-后倾开关杆、45-后倾拉杆、46-后倾拉杆销、47-后倾卡销、48-拉伸弹簧、49-后倾开关踏板、5-车杠夹紧机构、51-第一立撑架抱夹、52-第二立撑架抱夹、53-长螺杆、54-套管、55-第一车杠抱夹、56-第二车杠抱夹、57-第一压缩弹簧、58-夹紧套筒、6-安全螺母、61-螺母底板、62-螺母盖、63-锁芯、64-金属螺母、7-副车牌架、8-收纳扣带、9-定位销、10-安全插销。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

如图1至图9所示，一种可倾折叠式自行车架，包括拖车球1、固定支架2、主支撑梁3、收纳扣带8、定位销9、安全插销10。

拖车球1安装在汽车尾部，固定支架2的头部固接有抱夹在拖车球1上的拖车球连接器21。拖车球连接器21的具体结构包括圆台型的连接壳211、球夹212和短螺杆213，球夹212中设置有抱夹在拖车球上的球形夹槽214，球夹212夹在连接壳211中，短螺杆213的尾部固定安装在球夹212顶部，短螺杆213的头部螺接有安全螺母6，连接壳211与球夹212之间夹有套在短螺杆213上的第二压缩弹簧215；连接壳211的一侧设置有沿连接壳211母线方向延伸的夹缝216，夹缝216两侧的连接壳211上分别固接一块连接板23，其中一块连接板23上固定安装有内螺纹管24，另一块连接板23上转动安装有半牙螺栓25，半牙螺栓25与内螺纹管24相螺接。

安全螺母6的具体结构包括螺母底板61、螺母盖62、锁芯63、金属螺母64，螺母盖62盖在螺母底板61上且用螺丝连接固定，金属螺母64套在螺母底板61中心的圆孔中，锁芯63安装在螺母盖62中，金属螺母64的一侧设置有锁槽，锁芯63的锁舌与锁槽相咬合。

拖车球连接器21安装时，将球夹212套在拖车球1上，将钥匙插入锁芯63中打开锁芯63，让锁芯63的锁舌与金属螺母64一侧的锁槽咬合，正向转动安全螺母6使金属螺母与短螺杆213之间发生相对转动，从而将球夹212套入连接壳211中，然后正向拧紧半牙螺栓25使半牙螺栓旋入内螺纹管24中，让连接壳211将球夹212夹紧，然后转动锁芯使锁芯上锁，此时锁芯63的锁舌与金属螺母64上的锁槽脱离，即使误触安全螺母6也不会使金属螺母64与短螺杆213之间发生相对转动。

拖车球连接器21拆卸时，先反向转动半牙螺栓25，让连接壳211将球夹212松开，接着用钥匙插入锁芯63中，转动锁芯63使锁芯的锁舌与金属螺母64侧面的锁槽咬合，反向转动安全螺母6使金属螺母64与短螺杆213之间发生相对转动，然后向上提固定支架2即可让拖车球连接器21与拖车球1分离。

主支撑梁3的中部与固定支架2的尾部通过后倾转轴42铰接，主支撑梁3尾部通过后倾轴销43铰接有后倾开关杆44，主支撑梁3中安装有后倾拉杆45，后倾拉杆45的尾部与后倾开关杆44的顶部通过后倾拉杆销46铰接，后倾拉杆45的头部安装有垂直于后倾拉杆45中心轴的后倾卡销47，后倾卡销47与固定支架2上的后倾锁扣卡槽22滑动连接，后倾卡销47与主支撑梁3的头部之间安装有拉伸弹簧48，固定支架2的尾部还安装有贯穿固定支架2的后倾限位杆41，后倾开关杆44上固接有后倾开关踏板49。

当主支撑梁3保持正立时，后倾卡销47滑入后倾锁扣卡槽22中，在拉伸弹簧48的作用下，即使在汽车行驶过程中，后倾卡销47也不会从后倾锁扣卡槽22中滑脱。

当主支撑梁3后倾时，向下压后倾开关踏板49（即下压后倾开关杆44），此时后倾拉杆会向后移动，从而使后倾卡销47向后从后倾锁扣卡槽中滑出，然后将主支撑梁3的尾部向下压是主支撑梁后倾，直至主支撑梁3搭在后倾限位杆41上，本实施例中，经过众多车型的数据计算和模型试验，主支撑梁的后倾角度为45°，能够保证将该自行车架安装在汽车尾部让汽车的后备箱门打开。

主支撑梁3上安装有三个相互平行的铰接座31，铰接座31的两侧分别通过铰接轴铰接一根副支撑梁32，副支撑梁32上安装有大V型的车轮托架33，每个车轮托架33上安装一套车轮扣紧带34，车轮扣紧带34包括一根具有若干个倒齿的扎带和一个具有活动止退板的扎带头，扎带的一头用紧固件安装在副支撑梁的一侧，扎带头用紧固件安装在副支撑梁的另一侧，扎带的自由端插入扎带头中，利用活动止退板与扎带上的倒齿配合防止扎带松脱。

大V型的车轮托架33能够让不同尺寸轮胎卡在其大V型的车轮槽中，并利用车轮扣紧带34将自行车车轮固定在车轮托架33上，保证车轮不会从车轮托架上滑脱。

主支撑梁3的顶端固定安装有垂直于主支撑梁3的立柱35，立柱35上安装有高度可调节的立撑架36，立撑架36的顶部安装有三组用于固定自行车车杠的车杠夹紧机构5。

立撑架36具体结构包括横截面为U型的连接块361、“口”字形的立撑框362和压柄363，连接块361固接在立撑框362的底部中间，压柄363的头部设置有偏心轴孔364，连接块361的后侧安装有三根均匀分布的连接轴365，位于中间的连接轴365套在偏心轴孔364中。将压柄363向垂直于立柱35的方向扳起时，连接块361能够在立柱上沿着立柱的轴线方向自由移动，以调整立撑架36在立柱35上的的高度，待立撑架36的高度调整好后，将压柄向贴近立柱的方向压，直至连接块361与立柱之间不能够相对运动时停止。

车杠夹紧机构5具体结构包括第一立撑架抱夹51、第二立撑架抱夹52、长螺杆53、套管54、第一车杠抱夹55、第二车杠抱夹56和第一压缩弹簧57，第一立撑架抱夹51的尾部与第二立撑架抱夹52的尾部相铰接，第一立撑架抱夹51与第二立撑架抱夹52配合夹在立撑架36的立撑框362上，长螺杆53的尾部固定安装在第一立撑架抱夹51的头部，套管54、第一车杠抱夹55和第二车杠抱夹56均套在长螺杆53上，并且套管54位于在第一车杠抱夹55与第一立撑架抱夹51之间，套管54的两头分别安装一个夹紧套筒58，第一立撑架抱夹51的头部和第二立撑架抱夹52的头部夹在同一夹紧套筒58中，长螺杆53的头部螺接有安全螺母6，第一压缩弹簧57夹在安全螺母6与第一车杠抱夹55之间，第一车杠抱夹55的尾部与第二车杠抱夹56的尾部铰接，第一车杠抱夹55与第二车杠抱夹56配合夹在车杠上。

安全螺母6具体结构包括螺母底板61、螺母盖62、锁芯63、金属螺母64，螺母盖62盖在螺母底板61上且用螺丝连接固定，金属螺母64套在螺母底板61中心的圆孔中，锁芯63安装在螺母盖62中，金属螺母64的一侧设置有锁槽，锁芯63的锁舌与锁槽相咬合。安全螺母6的使用方法和工作原理同上，再此不再赘述。

固定自行车车杠时，将安全螺母6的锁芯63打开并处于开锁状态，正向转动安全螺母6能够使第一立撑架抱夹51与第二立撑架抱夹52配合夹紧立撑框362，使第一车杠抱夹55与第二车杠抱夹56配合夹紧车杠，从而利用车杠夹紧机构5将自行车车杠固定，保证汽车在行驶过程中自行车不会晃动，然后将锁芯上锁使金属螺母无法转动。当需要卸下自行车时，将安全螺母6的锁芯63打开并处于开锁状态，反向转动安全螺母6能够使第一立撑架抱夹51和第二立撑架抱夹52在立撑框362上转动、使第一车杠抱夹55和第二车杠抱夹56将车杠松开，从而使车杠夹紧机构5将自行车车杠松开。

主支撑梁3的尾端机械安装有副车牌架7，可以申请在副车牌架上悬挂副车牌，避免因自行车架和自行车遮挡住汽车尾部的号牌产生遮挡机动车号牌的违法行为。

位于主支撑梁3同一侧的全部副支撑梁32用连杆37串连，方便同时控制位于主支撑梁3同一侧的全部副支撑梁32一同展开或折叠，提高副支撑梁展开与折叠的便利性；连杆37的尾端安装有同步尾灯38，利用线缆将同步尾灯与汽车的尾端供电线路连接，当汽车驾驶员操控汽车尾灯时，同步尾灯会与汽车尾灯一同点亮或关闭，便于后方的驾驶员和行人观察安装有该自行车架的汽车的尾灯，做出相应的驾驶动作，防止因该汽车的尾灯被自行车和自行车架的遮挡而影响后方驾驶员或行人无法即使做出预判。

副支撑梁32的一侧固接有垂直于副支撑梁的凸柱321，当副支撑梁32向上折叠时，收纳扣带8的两头分别套在关于主支撑梁3对称的凸柱321上。

铰接座31的两侧分别设有一个前后贯通的第一定位孔311，副支撑梁32靠近主支撑梁3的一头设有前后贯通的第二定位孔322，定位销9插入第一定位孔311和第二定位孔322中。

主支撑梁3的尾部顶端设置有上下贯通的第一安全插孔39，后倾拉杆45的尾部设置有上下贯通的第二安全插孔，安全插销10自上向下依次插入第一安全插孔39和第二安全插孔中，能够防止汽车行驶过程中，因汽车剧烈颠簸而造成后倾拉杆相后移动，使后倾卡销从后倾锁扣卡槽中脱离，从而避免造成主支撑梁在汽车行驶过程中后倾。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (10)

1.一种可倾折叠式自行车架，其特征在于：包括

拖车球，所述拖车球安装在汽车尾部；

固定支架，所述固定支架的头部固接有抱夹在拖车球上的拖车球连接器，所述固定支架的尾部还安装有贯穿固定支架的后倾限位杆；

主支撑梁，所述主支撑梁的中部与固定支架的尾部通过后倾转轴铰接，所述主支撑梁尾部通过后倾轴销铰接有后倾开关杆，所述主支撑梁中安装有后倾拉杆，所述后倾拉杆的尾部与后倾开关杆的顶部通过后倾拉杆销铰接，所述后倾拉杆的头部安装有垂直于后倾拉杆中心轴的后倾卡销，所述后倾卡销与固定支架上的后倾锁扣卡槽滑动连接，所述后倾卡销与主支撑梁的头部之间安装有拉伸弹簧，当主支撑梁后倾时，所述主支撑梁搭在后倾限位杆上；

所述主支撑梁上安装有N个相互平行的铰接座，所述铰接座的两侧分别通过铰接轴铰接一根副支撑梁，所述副支撑梁上安装有大V型的车轮托架，每个所述车轮托架上安装一套车轮扣紧带；

所述主支撑梁的顶端固定安装有垂直于主支撑梁的立柱，所述立柱上安装有高度可调节的立撑架，所述立撑架的顶部安装有N组用于固定自行车车杠的车杠夹紧机构。

2.根据权利要求1所述的可倾折叠式自行车架，其特征在于：所述立撑架包括横截面为U型的连接块、“口”字形的立撑框和压柄，所述连接块固接在立撑框的底部中间，所述压柄的头部设置有偏心轴孔，所述连接块的后侧安装有三根均匀分布的连接轴，位于中间的连接轴套在偏心轴孔中。

3.根据权利要求1所述的可倾折叠式自行车架，其特征在于：所述车杠夹紧机构包括第一立撑架抱夹、第二立撑架抱夹、长螺杆、套管、第一车杠抱夹、第二车杠抱夹和第一压缩弹簧，所述第一立撑架抱夹的尾部与第二立撑架抱夹的尾部相铰接，所述第一立撑架抱夹与第二立撑架抱夹配合夹在立撑架的立撑框上，所述长螺杆的尾部固定安装在第一立撑架抱夹的头部，所述套管、第一车杠抱夹和第二车杠抱夹均套在长螺杆上，并且所述套管位于在第一车杠抱夹与第一立撑架抱夹之间，所述套管的两头分别安装一个夹紧套筒，所述第一立撑架抱夹的头部和第二立撑架抱夹的头部夹在同一夹紧套筒中，所述长螺杆的头部螺接有安全螺母，所述第一压缩弹簧夹在安全螺母与第一车杠抱夹之间，所述第一车杠抱夹的尾部与第二车杠抱夹的尾部铰接，所述第一车杠抱夹与第二车杠抱夹配合夹在车杠上。

4.根据权利要求1所述的可倾折叠式自行车架，其特征在于：所述拖车球连接器包括圆台型的连接壳、球夹和短螺杆，所述球夹中设置有抱夹在拖车球上的球形夹槽，所述球夹夹在连接壳中，所述短螺杆的尾部固定安装在球夹顶部，所述短螺杆的头部螺接有安全螺母，所述连接壳与球夹之间夹有套在短螺杆上的第二压缩弹簧；所述连接壳的一侧设置有沿连接壳母线方向延伸的夹缝，所述夹缝两侧的连接壳上分别固接一块连接板，其中一块连接板上固定安装有内螺纹管，另一块连接板上转动安装有半牙螺栓，所述半牙螺栓与内螺纹管相螺接。

5.根据权利要求3或4所述的可倾折叠式自行车架，其特征在于：所述安全螺母包括螺母底板、螺母盖、锁芯、金属螺母，所述螺母盖盖在螺母底板上且用螺丝连接固定，所述金属螺母套在螺母底板中心的圆孔中，所述锁芯安装在螺母盖中，所述金属螺母的一侧设置有锁槽，所述锁芯的锁舌与锁槽相咬合。

6.根据权利要求1所述的可倾折叠式自行车架，其特征在于：所述主支撑梁的尾端机械安装有副车牌架。

7.根据权利要求1所述的可倾折叠式自行车架，其特征在于：位于所述主支撑梁同一侧的全部副支撑梁用连杆串连，所述连杆的尾端安装有同步尾灯。

8.根据权利要求1所述的可倾折叠式自行车架，其特征在于：还包括收纳扣带，所述副支撑梁的一侧固接有垂直于副支撑梁的凸柱，当副支撑梁向上折叠时，所述收纳扣带的两头分别套在关于主支撑梁对称的凸柱上。

9.根据权利要求1所述的可倾折叠式自行车架，其特征在于：还包括定位销，所述铰接座的两侧分别设有一个前后贯通的第一定位孔，所述副支撑梁靠近主支撑梁的一头设有前后贯通的第二定位孔，所述定位销插入第一定位孔和第二定位孔中。

10.根据权利要求1所述的可倾折叠式自行车架，其特征在于：还包括安全插销，所述主支撑梁的尾部顶端设置有上下贯通的第一安全插孔，所述后倾拉杆的尾部设置有上下贯通的第二安全插孔，所述安全插销自上向下依次插入第一安全插孔和第二安全插孔中。

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