CN115743386B - 一种加固型碳纤维自行车车架 - Google Patents

Abstract

本发明属于自行车车架技术领域，具体为一种加固型碳纤维自行车车架，包括第一连接架，所述第一连接架的前下方连接有第二连接架，第二连接架的中间位置固定连接有连接柱，所述连接柱的表面固定连接有防护板，所述防护板的内部等角度安装有碰撞传感器，防护板靠近第一连接架的一侧连接有气囊本体，所述第一连接架的后侧固定连接有连接筒，所述连接筒末端的前侧固定连接有第三连接架，连接筒的内部安装有升降组件，连接筒的底部固定连接有固定块，所述固定块的左右两侧均固定连接有第一固定板，所述第一固定板的顶部固定安装有第二固定板。该车架能够在车体前翻或者后翻时对头部进行防护，并且能够单手调节车座高度。

Description

一种加固型碳纤维自行车车架

技术领域

本发明涉及自行车车架技术领域，具体为一种加固型碳纤维自行车车架。

背景技术

自行车是日常生活中常用的交通工具，整体由车架、链轮链条、脚踏板和刹车等部件组成，自行车车架起到对整体进行支撑的作用，其它部件都安装于车架表面，现有的自行车车架在使用时还存在一些缺陷；

例如公开号中国发明专利(公开号CN110341863A)公开了一种自行车车架，中自行车车架采用可拆卸的结构，在运输携带时，可拆卸折叠，便于装入汽车内，方便运输携带；

上述自行车架虽然能够实现折叠收纳的功能，但不能够应对自行车摔倒的情况，自行车摔倒分为车体侧翻、后翻或者前翻，前翻是指车体撞击障碍物导致自行车整体以前轮为轴翻转，该摔倒方式对头部的危险性最大，现有的自行车车架不能够在车体撞击障碍物导致车架整体前翻或者后翻时起到防护功能；

不能够在车体前翻或者后翻时对人体头部进行支撑的功能，并且不能够在车体前翻或者后翻自动打开气囊对车体的顶部进行封闭式防护处理，也不能够在车架前翻或者后翻时保持头部远离地面，安全程度低；并且现有的自行车架在调节车座的高度的步骤比较繁琐，需要双手操作，一只手拉起把手，再双手向上拉动车座，然后再按压把手，才能够实现对车座高度的调节和固定工作，不能够通过单手便捷对车座底部支柱的高度进行调节和固定，使用的便捷性较差。

发明内容

鉴于现有自行车车架中存在的问题，提出了本发明。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：一种加固型碳纤维自行车车架，包括第一连接架，所述第一连接架的前下方连接有第二连接架，第二连接架的中间位置固定连接有连接柱，所述连接柱的表面固定连接有防护板，所述防护板的内部等角度安装有碰撞传感器，防护板靠近第一连接架的一侧连接有气囊本体，所述第一连接架的后侧固定连接有连接筒，所述连接筒末端的前侧固定连接有第三连接架，连接筒的内部安装有升降组件，连接筒的底部固定连接有固定块，所述固定块的左右两侧均固定连接有第一固定板，所述第一固定板的顶部固定安装有第二固定板，第一固定板和第二固定板与防护板之间的连接方式均为固定连接。

作为本发明所述的一种加固型碳纤维自行车车架的一种优选方案，其中：所述第一连接架、第二连接架、防护板、第三连接架和连接筒的材质均为碳纤维，第一连接架、第二连接架、第三连接架、连接筒、第一固定板、第二固定板和固定块为一个整体。

作为本发明所述的一种加固型碳纤维自行车车架的一种优选方案，其中：所述第二连接架的下方开设有第三通孔，第二连接架、连接柱和防护板均对称分布于第一连接架的左右两侧，防护板为下方设置有缺口的圆环体。

作为本发明所述的一种加固型碳纤维自行车车架的一种优选方案，其中：所述第一固定板和第二固定板均对称分布于固定块的左右两侧，第一固定板的后侧固定连接有固定筒，第一固定板的表面开设有第一通孔，所述第一通孔的位置与固定筒的位置互相对应。

作为本发明所述的一种加固型碳纤维自行车车架的一种优选方案，其中：所述升降组件包括贴合安装于连接筒内部的第一连接杆，所述第一连接杆的内部转动安装有第二连接杆,第二连接杆顶部的外侧设置有防滑凸纹，所述第一连接杆内部的左右两侧滑动安装有卡块，所述卡块通过弹簧与第一连接杆相连，所述卡块的背面固定连接有牵引钢绳，牵引钢绳的末端与第二连接杆相连，所述连接筒的内部开设有用于与卡块对接的对接槽。

作为本发明所述的一种加固型碳纤维自行车车架的一种优选方案，其中：所述第一连接杆下半部分的内部开设有活动槽，所述连接筒的内壁上固定连接有固定杆，所述活动槽的内壁与固定杆的外壁互相贴合，所述第一连接杆和第二连接杆通过活动槽和固定杆与连接筒之间构成升降结构。

作为本发明所述的一种加固型碳纤维自行车车架的一种优选方案，其中：所述卡块在第一连接杆的左右两侧等间距分布，卡块的位置和数量与对接槽的位置和数量均一一对应，所述第一连接杆通过卡块和对接槽与连接筒之间构成卡合结构。

作为本发明所述的一种加固型碳纤维自行车车架的一种优选方案，其中：所述碰撞传感器包括固定安装于防护板内壁上的电源，电源的正负极均连接有导线，电源正负极导线的末端连接有点火器，所述防护板的表面安装有钢珠，所述电源正极导线为中断结构，电源正极导线中断的位置与钢珠的位置互相对应，点火器的外侧设置有充气剂，防护板的内部开设有气囊充气口。

作为本发明所述的一种加固型碳纤维自行车车架的一种优选方案，其中：所述充气剂的左侧设置有第一橡胶板，充气剂的右侧设置有第二橡胶板，第二橡胶板的表面开设有第二通孔，所述第二通孔的位置与气囊充气口的位置互相对应。

作为本发明所述的一种加固型碳纤维自行车车架的一种优选方案，其中：所述钢珠在防护板上等角度分布，钢珠在防护板的表面呈凸出状，钢珠下方的周围贴合设置有高硬度橡胶块，高硬度橡胶块和防护板之间的连接方式为固定连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过设置的碳纤维材质的第一连接架、第二连接架、防护板、第三连接架和连接筒，使得装置整体的强度能够得到保障，同时，在车体撞击障碍物导致车架整体前翻或者后翻时，圆弧结构的防护板能够起到缓冲和保护的功能，提升了装置整体的稳定性和防护效果，使得车体在前翻或者后翻时通过对称分布的两个防护板接触地面，并保持头部远离地面，解决了现有的自行车车架在使用时安全性低且不能应对车体前翻或者后翻的缺陷，该装置相比于常规的自行车车架具有车架强度高、安全性高以及防护效果更好的优势。

2、通过装置上的升降组件，使得装置在调节车座高度时，通过单手转动第二连接杆，使得第二连接杆拉动牵引钢绳，使得卡块从对接槽的内部抽离，此时可上提车座并停止转动第二连接杆，在弹簧的弹力作用下使得卡块自动卡进下一处对接槽中，从而使得装置能够单手对第一连接杆的高度进行调节和固定，相比于常规的通过按压上提再按压的车座调节方式，该装置调节更便捷。

3、通过设置的等角度分布的碰撞传感器，使得装置能够在自行车前翻或者后翻时，利用车架自身的重力，使得滚珠被向防护板的内部挤压，从而使得电源正极导线的左半部分和右半部分接通，从而使得点火器点燃充气剂，叠氮化钠充气剂遇到高温爆炸后，迅速转化为气态从而快速填充气囊本体，使得自行车前翻或者后翻时气囊自动展开，从而使得装置能够在遇到危险情况对头部进行支撑，该装置具有安全程度更高的优势。

4、通过对称分布的防护板和等角度分布的钢珠，使得装置能够根据车体前翻或者后翻的程度自动调节防护效果，在车架前翻或者后翻时，随着各个位置的钢珠被逐个按压，气囊的充气程度会发生变化，车体逐步前翻或者后翻的过程中，气囊内的气压逐步增大，使得气囊能够实现自动充气的同时还能够根据车体前翻或者后翻的程度，对气囊充气量进行自动调节，提升了装置的功能性；

5、对称分布的防护板还能够避免中间的视野收到阻挡，弧形结构的防护板能够在车体前翻或者后翻时起到缓冲功能，避免使用者因急停惯性导致身体受伤。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将结合附图和详细实施方式对本发明进行详细说明，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1是本发明一种加固型碳纤维自行车车架整体结构示意图；

图2是图1中A处结构示意图；

图3是本发明连接筒和升降组件连接结构示意图；

图4是本发明第一固定板和第二固定板连接结构示意图；

图5是本发明防护板正剖视结构示意图；

图6是图5中B处结构示意图；

图7是本发明气囊未启用状态示意图；

图8是本发明气囊启用状态结构示意图；

图9是本发明连接筒和固定杆连接结构示意图；

图10是图9中C处结构示意图；

图11是本发明第一连接杆和第二连接杆分离结构示意图。

图中标号：1、第一连接架；2、第二连接架；3、连接柱；4、防护板；5、第三连接架；6、连接筒；7、第一固定板；8、第二固定板；9、升降组件；901、第一连接杆；902、第二连接杆；903、防滑凸纹；904、活动槽；905、固定杆；906、卡块；907、弹簧；908、牵引钢绳；909、对接槽；10、第一通孔；11、固定筒；12、碰撞传感器；1201、电源；1202、导线；1203、点火器；1204、第一橡胶板；1205、第二橡胶板；1206、第二通孔；1207、充气剂；1208、钢珠；1209、高硬度橡胶块；13、气囊本体；14、气囊充气口；15、第三通孔；16、固定块。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施方式时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

实施例

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。

如图1-图11所示，一种加固型碳纤维自行车车架，包括第一连接架1，第一连接架1的前下方连接有第二连接架2，第二连接架2的中间位置固定连接有连接柱3，连接柱3的表面固定连接有防护板4，连接柱3用于对防护板4的右端进行支撑，防护板4的内部等角度安装有碰撞传感器12，防护板4靠近第一连接架1的一侧连接有气囊本体13，防护板4内的碰撞传感器12使得车架在发生前翻或者后翻时，能够触发其内部的叠氮化钠自动转变为气体，从而充满气囊本体13，使得车架在前翻或者后翻时对头部进行防护，提升了装置使用时的安全性，第一连接架1的后侧固定连接有连接筒6，连接筒6末端的前侧固定连接有第三连接架5，连接筒6的内部安装有升降组件9，通过装置内的升降组件9，使得使用者仅需单手即可对车座的高度进行调节，相比于现有的通过先按压把手，在拉动或下压坐垫，在按下把手，该装置在调节时更加便捷，连接筒6的底部固定连接有固定块16，固定块16的左右两侧均固定连接有第一固定板7，第一固定板7的顶部固定安装有第二固定板8，第一固定板7和第二固定板8与防护板4之间的连接方式均为固定连接，第一固定板7和第二固定板8起到对后轮的支撑作用，与车架连为一体保证车辆整体的稳定性。

在本实例中，第一连接架1、第二连接架2、防护板4、第三连接架5和连接筒6的材质均为碳纤维，第一连接架1、第二连接架2、第三连接架5、连接筒6、第一固定板7、第二固定板8和固定块16为一个整体，通过碳纤维材质的第一连接架1、第二连接架2和第三连接架5保证车辆整体质轻的同时保证车架自身的强度，碳纤维材质的防护板4，使得装置能够起到防护功能的同时还能够避免防护板4断裂，保证了装置整体的稳定性和使用时的安全性。

在本实例中，第二连接架2的下方开设有第三通孔15，第三通孔15用于安装前轮，第二连接架2、连接柱3和防护板4均对称分布于第一连接架1的左右两侧，防护板4为下方设置有缺口的圆环体，利用防护板4的弧面，使得车体在撞击障碍物发生前翻或者后翻时能够起到缓冲功能，避免使用者因急停惯性导致身体受伤。

在本实例中，第一固定板7和第二固定板8均对称分布于固定块16的左右两侧，通过左右两侧对称分布的第一固定板7和第二固定板8对车轮进行限位，第一固定板7的后侧固定连接有固定筒11，第一固定板7的表面开设有第一通孔10，第一通孔10的位置与固定筒11的位置互相对应，使得第一通孔10和固定筒11能够稳定对后轮进行支撑。

在本实例中，升降组件9包括贴合安装于连接筒6内部的第一连接杆901，第一连接杆901的内部转动安装有第二连接杆902,第二连接杆902顶部的外侧设置有防滑凸纹903，使得第二连接杆902更易于转动，第一连接杆901内部的左右两侧滑动安装有卡块906，卡块906通过弹簧907与第一连接杆901相连，卡块906的背面固定连接有牵引钢绳908，牵引钢绳908的末端与第二连接杆902相连，连接筒6的内部开设有用于与卡块906对接的对接槽909，通过转动安装的第一连接杆901和第二连接杆902，使得第二连接杆902转动时能够拉动牵引钢绳908，牵引钢绳908拉动卡块906，使得弹簧907被压缩此时可上提第一连接杆901，直到卡块906与下一处对接槽909对接。

在本实例中，第一连接杆901下半部分的内部开设有活动槽904，连接筒6的内壁上固定连接有固定杆905，活动槽904的内壁与固定杆905的外壁互相贴合，保证第一连接杆901能够垂直上下移动，使用者在调节车座高度时，不需要手扶第一连接杆901，第一连接杆901和车座的角度不会发生偏转，第一连接杆901和第二连接杆902通过活动槽904和固定杆905与连接筒6之间构成升降结构，通过装置上的升降结构，使得使用者能够便捷对车座的高度进行调节。

在本实例中，卡块906在第一连接杆901的左右两侧等间距分布，卡块906的位置和数量与对接槽909的位置和数量均一一对应，第一连接杆901通过卡块906和对接槽909与连接筒6之间构成卡合结构，通过装置上的卡合结构，使得使用者能够在调节好车座的高度后，使得卡块906自动卡进对接槽909的内部，从而使得装置能够对车座的高度进行调节和固定。

在本实例中，碰撞传感器12包括固定安装于防护板4内壁上的电源1201，电源1201的正负极均连接有导线1202，电源1201正负极导线1202的末端连接有点火器1203，防护板4的表面安装有钢珠1208，电源1201正极导线1202为中断结构，电源1201正极导线1202中断的位置与钢珠1208的位置互相对应，在车体前翻或者后翻时，钢珠1208被挤压，使得钢珠1208将电源1201正极导线1202中断的位置接通，从而使得点火器1203工作，点火器1203的外侧设置有充气剂1207，防护板4的内部开设有气囊充气口14，点火器1203工作时产生的高温使得充气剂1207产生大量气体，充气剂1207可以是叠氮化钠或硝酸铵，从而实现对气囊的充气功能。

在本实例中，充气剂1207的左侧设置有第一橡胶板1204，充气剂1207的右侧设置有第二橡胶板1205，第二橡胶板1205的表面开设有第二通孔1206，第二通孔1206的位置与气囊充气口14的位置互相对应，充气剂1207在转变为气体时，通过第二通孔1206和气囊充气口14对气囊快速充气，从而使得车辆在前翻或者后翻时能够实现保护功能。

在本实例中，钢珠1208在防护板4上等角度分布，钢珠1208在防护板4的表面呈凸出状，钢珠1208下方的周围贴合设置有高硬度橡胶块1209，高硬度橡胶块1209和防护板4之间的连接方式为固定连接，高硬度橡胶块1209使得钢珠1208能够在被挤压后向下移动，并在停止挤压时，利用高硬度橡胶块1209的韧性使得钢珠1208自动缩回。

需要说明的是，本发明为一种加固型碳纤维自行车车架，首先，如图1-图4所示，该车架整体由第一连接架1、第二连接架2和连接柱3对防护板4进行支撑，通过第二连接架2上的第三通孔15安装前轮通过第一固定板7上的第一通孔10和固定筒11安装后轮，通过第二固定板8和固定块16，使得第一固定板7稳定固定在连接筒6的末端，第三连接架5用于对第一连接架1和连接筒6的底端进行支撑，从而保证装置整体的强度；

如图1、图2和图9-图11所示，该装置可根据需要对车座的高度进行调节，通过转动第一连接杆901内的第二连接杆902，防滑凸纹903使得第二连接杆902更易于转动，第二连接杆902拉动牵引钢绳908，牵引钢绳908拉动卡块906使得卡块906从对接槽909的内部脱离，弹簧907被压缩此时可通过上提第二连接杆902，第二连接杆902在活动槽904和固定杆905的限位作用下在连接筒6的内部垂直上下移动，同时能够表面第二连接杆902脱离连接筒6的内部，以此实现对车座高度的调节功能，在调节车座高度至合适位置后，在弹簧907的作用下，卡块906自动卡进相应位置的对接槽909中，从而完成单手对车座的高度调节和固定工作；

如图1、图2和图5-图8所示，在车体撞击障碍物发生前翻或者后翻时，车辆整体以前轮或者后轮为轴转动，使得防护板4接触地面，在车架自身的重力作用下，防护板4上各个位置的钢珠1208被逐步挤压，从而使得钢珠1208接通电源1201正极的断开导线1202，点火器1203通电后加热充气剂1207，充气剂1207可以是叠氮化钠(NaN3)或硝酸铵(NH4NO3)，充气剂1207加热后产生大量气体，使得第一橡胶板1204和第二橡胶板1205之间的气体通过第二通孔1206和气囊充气口14充入气囊本体13的内部，并且随着各个位置的钢珠1208逐步被按压，气囊本体13内的气压也逐渐增大，使得装置能够在完全倾翻时气压最大，从而提升装置的防护效果，对称分布的防护板4保证骑行时中间位置的视野不受阻挡，高硬度橡胶块1209使得被挤压后的钢珠1208能够复位。

虽然在上文中已经参考实施方式对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (7)

1.一种加固型碳纤维自行车车架，包括第一连接架(1)，其特征在于：所述第一连接架(1)的前下方连接有第二连接架(2)，第二连接架(2)的中间位置固定连接有连接柱(3)，所述连接柱(3)的表面固定连接有防护板(4)，所述防护板(4)的内部等角度安装有碰撞传感器(12)，防护板(4)靠近第一连接架(1)的一侧连接有气囊本体(13)，所述第一连接架(1)的后侧固定连接有连接筒(6)，所述连接筒(6)末端的前侧固定连接有第三连接架(5)，连接筒(6)的内部安装有升降组件(9)，连接筒(6)的底部固定连接有固定块(16)，所述固定块(16)的左右两侧均固定连接有第一固定板(7)，所述第一固定板(7)的顶部固定安装有第二固定板(8)，第一固定板(7)和第二固定板(8)与防护板(4)之间的连接方式均为固定连接；

所述碰撞传感器(12)包括固定安装于防护板(4)内壁上的电源(1201)，电源(1201)的正负极均连接有导线(1202)，电源(1201)正负极导线(1202)的末端连接有点火器(1203)，所述防护板(4)的表面安装有钢珠(1208)，所述电源(1201)正极导线(1202)为中断结构，电源(1201)正极导线(1202)中断的位置与钢珠(1208)的位置互相对应，点火器(1203)的外侧设置有充气剂(1207)，防护板(4)的内部开设有气囊充气口(14)；

所述充气剂(1207)的左侧设置有第一橡胶板(1204)，充气剂(1207)的右侧设置有第二橡胶板(1205)，第二橡胶板(1205)的表面开设有第二通孔(1206)，所述第二通孔(1206)的位置与气囊充气口(14)的位置互相对应；

所述钢珠(1208)在防护板(4)上等角度分布，钢珠(1208)在防护板(4)的表面呈凸出状，钢珠(1208)下方的周围贴合设置有高硬度橡胶块(1209)，高硬度橡胶块(1209)和防护板(4)之间的连接方式为固定连接。

2.根据权利要求1所述一种加固型碳纤维自行车车架，其特征在于：所述第一连接架(1)、第二连接架(2)、防护板(4)、第三连接架(5)和连接筒(6)的材质均为碳纤维，第一连接架(1)、第二连接架(2)、第三连接架(5)、连接筒(6)、第一固定板(7)、第二固定板(8)和固定块(16)为一个整体。

3.根据权利要求2所述一种加固型碳纤维自行车车架，其特征在于：所述第二连接架(2)的下方开设有第三通孔(15)，第二连接架(2)、连接柱(3)和防护板(4)均对称分布于第一连接架(1)的左右两侧，防护板(4)为下方设置有缺口的圆环体。

4.根据权利要求2所述一种加固型碳纤维自行车车架，其特征在于：所述第一固定板(7)和第二固定板(8)均对称分布于固定块(16)的左右两侧，第一固定板(7)的后侧固定连接有固定筒(11)，第一固定板(7)的表面开设有第一通孔(10)，所述第一通孔(10)的位置与固定筒(11)的位置互相对应。

5.根据权利要求1所述一种加固型碳纤维自行车车架，其特征在于：所述升降组件(9)包括贴合安装于连接筒(6)内部的第一连接杆(901)，所述第一连接杆(901)的内部转动安装有第二连接杆(902),第二连接杆(902)顶部的外侧设置有防滑凸纹(903)，所述第一连接杆(901)内部的左右两侧滑动安装有卡块(906)，所述卡块(906)通过弹簧(907)与第一连接杆(901)相连，所述卡块(906)的背面固定连接有牵引钢绳(908)，牵引钢绳(908)的末端与第二连接杆(902)相连，所述连接筒(6)的内部开设有用于与卡块(906)对接的对接槽(909)。

6.根据权利要求5所述一种加固型碳纤维自行车车架，其特征在于：所述第一连接杆(901)下半部分的内部开设有活动槽(904)，所述连接筒(6)的内壁上固定连接有固定杆(905)，所述活动槽(904)的内壁与固定杆(905)的外壁互相贴合，所述第一连接杆(901)和第二连接杆(902)通过活动槽(904)和固定杆(905)与连接筒(6)之间构成升降结构。

7.根据权利要求5所述一种加固型碳纤维自行车车架，其特征在于：所述卡块(906)在第一连接杆(901)的左右两侧等间距分布，卡块(906)的位置和数量与对接槽(909)的位置和数量均一一对应，所述第一连接杆(901)通过卡块(906)和对接槽(909)与连接筒(6)之间构成卡合结构。