CN201665289U - 非直接式自行车摆头结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种非直接式自行车摆头结构，包括定位在车梁前端的前叉臂接头、连结有前叉的前叉轴，其特征是前叉臂接头下端固定有一前叉臂，前叉轴通过轴承定位在前叉臂之中；前叉臂接头上端枢设有一与前叉臂成一夹角的摆头臂，车把通过车把转轴定位在摆头臂上端；车把转轴与前叉轴间设有传动机构，两者形成传动连接。本实用新型具有构思独特、结构合理、设计巧妙的特点，改变传统车把摆头直驱动方式，通过传动机构来过渡和传递车把转向动作，而使车把和前叉轴可设计成非直接固定结构，有利于折叠自行车或者普通自行车设计出更丰富的式样。

Description

非直接式自行车摆头结构

技术领域：

本实用新型属于交通工具领域，特别涉及一种轻便型能快速折叠的迷你折叠代步车。

背景技术：

现有折叠自行车的种类很多，为城市出行带来便利。目前在专利公报中公开了上百件关于折叠自行车的专利，大部分设计思路是将自行车的前后轮重叠并拢的方案，该方案势必改变车梁的结构，也即车梁中部需设一可拆卸的折叠点，而座垫和车把部分即采用套管折叠的方式，缩短整车折叠后的高度。无论是普通非折叠自行车，或者折叠自行车，车把与前叉轴间均为刚性直驱式结构，藉固定在车梁上的前叉臂接头形成动态定位，使得车把能灵活左右摆动，为此前叉轴与车把需设计成直接固定结构，而不能采用大弧度或者有大夹角大跨度多弯折的结构设计，给折叠自行车或者普通自行车的设计带来不便，造型也单调，难以发挥设计者的创意。如何改变自行车摆头结构，即成为本实用新型研究的对象。

发明内容：

本实用新型的目的是设计一种车把摆头臂与前叉轴非直接固定结构、摆头转向非直接式自行车摆头结构。

本实用新型技术方案是这样实现的：非直接式自行车摆头结构，包括定位在车梁前端的前叉臂接头、连结有前叉的前叉轴，其特征是前叉臂接头下端固定有一前叉臂，前叉轴通过轴承定位在前叉臂之中且能在前叉臂内旋转；前叉臂接头上端枢设有一与前叉臂成一夹角的摆头臂，车把通过车把转轴定位在摆头臂上端；车把转轴与前叉轴间设有传动机构，两者形成传动连接；通过传动机构来过渡和传递车把转向动作，而使得车把和前叉轴不需直接固定就能大弧度或者大夹角大跨度多弯折的实现转向自如，有利于折叠自行车上或者普通自行车设计出更丰富的式样。所述车把转轴与前叉轴间设有的传动机构可以是齿轮、轴传动机构，也可以是线传动机构、软轴传动机构、带传动机构或者链传动机构之择一机构。典型结构如下：

其一：所述车把转轴与前叉轴间设有的传动机构为线传动机构，包括固定在车把转轴和前叉轴上的齿轮、与齿轮啮合的齿条及带套管钢线；车把转轴和前叉轴的齿轮上分别啮合有两条相互平行的齿条，处于车把转轴和前叉轴同侧的一对齿条由钢线连接；两平行的齿条安装在齿条座上，钢线套管抵触在齿条座上。通过两条带套管钢线驱动，一条负责左转、一条负责右转动作，弹性钢线也不影响摆头臂的折叠。

其二：车把转轴与前叉轴间设有的传动机构为齿轮、轴传动机构，至少包括有一过渡转轴，该过渡转轴定位在摆头臂中，其两端分别设有锥形齿轮，分别与固定在车把转轴和前叉轴上的锥形齿轮啮合。刚性传动，效率更高，且强度好的特点。

过渡转轴为一直轴或者多段轴之择一结构，多段轴的轴接点处设有万向节。多段轴的设计是为了满足非平直型摆头臂结构，允许摆头臂可以是大弧度或者大夹角大跨度多弯折结构。

在折叠自行车上运用时，其所述过渡转轴上设有一离合器，该离合器包括定位在前叉臂接头中的锥形齿轮、与锥形齿轮固连的轴段、及过渡转轴矩形端部；所述与锥形齿轮固连的轴段通过轴承固定在前叉臂接头内，轴段表面铣有两平行定位面、端部开设有一能让过渡转轴矩形端部切入的槽口；前叉臂接头内固定有一能夹住轴段定位面的弹性轴夹，当车把连同过渡转轴旋转一特定角度，该轴段定位面即会被弹性轴夹持住，形成相对的定位，此时，折叠摆头臂使过渡转轴与轴段完全脱离；由于在摆头臂中的过渡转轴和固定在前叉臂接头中的轴段位置保持不变，故摆头臂恢复至工作状态时，其过渡转轴的矩形端部能迅速切入轴段的槽口中，形成轴接关系。

其三：车把转轴与前叉轴间设有的传动机构为一软轴，该软轴一端与车把转轴轴接，另一端与前叉轴轴接。本结构最为简单，而且软轴具有一定的折弯性能，不影响摆头臂的折叠功能。

其四：车把转轴与前叉轴间设有的传动机构为带传动机构，包括固定在车把转轴和前叉轴上的带轮、传动带。

其五：车把转轴与前叉轴间设有的传动机构为链传动机构，包括固定在车把转轴和前叉轴上的链轮、链条。

用于非折叠自行车时，前叉臂接头与摆头臂和车梁的连接可以是固定连接或一体化结构；在折叠自行车上运用时，其所述前叉臂接头与摆头臂和车梁前端的枢设点为动态轴连接，动态轴连接时摆头臂能绕前叉臂接头上端枢设轴接点转动折叠并拢，前叉臂接头能与前叉臂和摆头臂一起绕车梁前端上枢设轴接点转动折叠并拢。

所述前叉轴与锥形齿轮成轴向动态配合，前叉轴上套设有一复位弹簧，该复位弹簧两端分别抵触在锥形齿轮底部和前叉轴的定位部，使锥形齿轮始终保持与过渡转轴锥形齿轮啮合趋势，提供前叉轴避震行程。

所述前叉轴为轴向具有伸缩结构的避震轴，使得前轮具有避震功能。

本实用新型具有构思独特、结构合理、设计巧妙的特点，改变传统车把摆头直驱动方式，使得车把和前叉轴可设计成非直接固定结构，有利于自行车设计的创新，尤其为折叠自行车提供了一条车把摆头部分折叠的方案。

附图说明：

下面结合具体图例对本实用新型做进一步说明：

图1折叠自行车结构示意图

图2图1A-A剖面放大图

图3图2中轴段与弹性轴夹关系立体示意图

图4摆头臂与前叉轴关系示意图

图5图4C-C局部剖面放大图

图6图4D-D局部剖面放大图

其中

1-前叉臂接头    11-弹性轴夹    2-摆头臂

21-车把         22-车把转轴    23-定位钩夹

3-前叉轴        31-前叉臂      32-前叉

33-前轮         34-复位弹簧    4-过渡转轴

41-万向节       42-矩形端部    5-锥形齿轮

51-轴段         52-定位面      53-槽口

6-轴承          7-齿轮         71-齿条

72-钢线         73-齿条座

具体实施方式：

实施例一：

参照图1、图2和图3，本图例为折叠自行车，为达到摆头可折叠的目前，其车把转向采用非直接式驱动的摆头结构，其摆头部分的构成包括：前叉臂接头1、摆头臂2和前叉轴3，藉该前叉臂接头1定位在车梁的前端，前叉臂接头1下端部固定有前叉臂31，前叉轴3通过轴承定位在前叉臂31之中，前叉轴3下端部固定有带前轮33的前叉32；前叉臂接头1上端枢设有一与前叉臂31成一夹角的摆头臂2，该摆头臂2与前叉臂接头1上端的枢设点为动态轴接点，摆头臂2能绕枢设轴接点与前叉轴3折叠并拢。车把21通过车把转轴22定位在摆头臂2上端；车把转轴22与前叉轴3间设有传动机构，两者形成传动连接，使得车把21顺逆旋转摆动即能驱动前轮左右转向。

参照图1，车把转轴与前叉轴间设有的传动机构，至少包括有一过渡转轴4，该过渡转轴4为一直轴或者多段轴之择一结构，多段轴的轴接点处设有万向节41，本图例为两段轴结构，适合摆头臂2带前弯结构。多段轴的设计非常有利于摆头臂2的创新设计，形成丰富的造型。该过渡转轴4定位在摆头臂2中，其两端分别设有锥形齿轮5，分别与固定在车把转轴22和前叉轴3上的锥形齿轮5啮合，通过锥形齿轮5的配合达到传动和换向作用。

为了满足摆头臂2的折叠，该过渡转轴4在摆头臂2与前叉臂接头1的轴接点处，设有一离合器，该离合器包括定位在前叉臂接头1中的锥形齿轮5、与锥形齿轮5固连的轴段51、及过渡转轴矩形端部42；所述与锥形齿轮固连的轴段51通过轴承6固定在前叉臂接头1内，轴段51表面铣有两平行定位面52、端部开设有一能让过渡转轴矩形端部42切入的槽口53；前叉臂接头1内固定有一能夹住轴段定位面52的弹性轴夹11。再结合图2和图3，自行车摆头折叠的操作，从骑行时车把与车梁相互垂直状态，往与车梁平行方向旋转90°，被设在摆头臂2上部的定位钩夹23夹住，此时，过渡转轴矩形端部42恰好驱动轴段槽口53旋转至与折叠轴接点轴线垂直位置，而轴段上平行的两定位面52恰好处于弹性轴夹11夹持状态，使得前叉轴31、过渡转轴4相对位置不变；摆头臂2沿轴接点折叠，过渡转轴的矩形端部42自然脱离轴段槽口53，两者实现分离动作；由于前叉轴31一侧被弹性轴夹11夹持、过渡转轴4一侧被定位钩夹23锁住，两者的位置保持不变，以利于收藏、携带，而再次使用时，随着摆头臂2上摆动作，使过渡转轴矩形端部42切入轴段槽口53中，形成合轴，而后再随着车把21旋转至与车梁垂直方向，该90°的动作，使轴段51跟随旋转90°，轴段两定位面52脱离弹性轴夹11的限制，轴段51弧形面与弹性轴夹11滑动配合，能在低阻力状态下，实现摆头的自由左右摆动，换言之，也只有在车把旋转至与车梁平行状态时，轴段才能被弹性轴夹锁住。

再如图1，为了满足前叉轴的避震功能，其前叉轴3与锥形齿轮5成轴向动态配合，前叉轴3上套设有一复位弹簧34，该复位弹簧34两端分别抵触在锥形齿轮5底部和前叉轴3的定位部，也即轴承定位部或者在前叉轴上加工一凸臂，使锥形齿轮5始终保持与过渡转轴4锥形齿轮啮合趋势，使得前叉轴3具有一定的减震行程。除此之外，前叉轴3也可为轴向具有伸缩结构的避震轴，其同样可达到避震之目的。

实施例二：

本实例中，车把21的传动动作是采用富有可绕性的钢线驱动，其在摆头臂2折叠时，不影响传动关系，故在折叠自行车上使用时，无需设计离合器。

参照图4、图5和图6，车把转轴与前叉轴间设有的传动机构，包括固定在车把转轴22和前叉轴3上的齿轮7、与齿轮7啮合的齿条71及带套管钢线72；车把转轴和前叉轴的齿轮7上分别啮合有两条相互平行的齿条71，处于车把转轴和前叉轴同侧的一对齿条71由钢线72连接；两平行的齿条71安装在齿条座73上，钢线套管抵触在齿条座73上。车把转轴22的动作，通过两条钢线72和分别连接的同侧齿条71，一条专司车把左摆、一条专司车把右摆，同步协调动作，实现车把摆头非直接式驱动的目的。

在此理念下，车把转轴与前叉轴间设有的传动机构也可采用一软轴，该软轴一端与车把转轴轴接，另一端与前叉轴轴接。采用软轴驱动，结构最为简单，只需保证软轴两端动作的灵敏度、或者同步性即可。或者，当摆头臂为直段时所述车把转轴与前叉轴间设有的传动机构为带传动机构，包括固定在车把转轴和前叉轴上的带轮、传动带。或者，当摆头臂为直段时所述车把转轴与前叉轴间设有的传动机构为链传动机构，包括固定在车把转轴和前叉轴上的链轮、链条。

综上所述，本结构所涉及的非直接式自行车摆头结构，其车梁、前叉臂接头和摆头臂间的枢设定位关系，视自行车整体结构而定，作为折叠自行车而言，其三者间采用轴铰接的结构，可方便三者间的折叠之需；而对于普通自行车而言，即可采用一体化结构，或者采用冲压、铸造等工艺成型，或者通过焊接工艺将三者固定在一体，增加车架的刚性强度。

Claims (9)

1.一种非直接式自行车摆头结构，包括定位在车梁前端的前叉臂接头、连结有前叉的前叉轴，其特征是前叉臂接头下端固定有一前叉臂，前叉轴通过轴承定位在前叉臂之中且能在前叉臂内旋转；前叉臂接头上端枢设有一与前叉臂成一夹角的摆头臂，车把通过车把转轴定位在摆头臂上端；车把转轴与前叉轴间设有传动机构，两者形成传动连接；所述的传动机构可以是齿轮、轴传动机构，也可以是线传动机构、软轴传动机构、带传动机构或者链传动机构之择一机构。

2.根据权利要求1所述的非直接式自行车摆头结构，其特征是车把转轴与前叉轴间设有的传动机构为线传动机构，包括固定在车把转轴和前叉轴上的齿轮、与齿轮啮合的齿条及带套管钢线；车把转轴和前叉轴的齿轮上分别啮合有两条相互平行的齿条，处于车把转轴和前叉轴同侧的一对齿条由钢线连接；两平行的齿条安装在齿条座上，钢线套管抵触在齿条座上。

3.根据权利要求1所述的非直接式自行车摆头结构，其特征是车把转轴与前叉轴间设有的传动机构为齿轮、轴传动机构，至少包括有一过渡转轴，该过渡转轴定位在摆头臂中，其两端分别设有锥形齿轮，分别与固定在车把转轴和前叉轴上的锥形齿轮啮合。

4.根据权利要求1所述的非直接式自行车摆头结构，其特征是车把转轴与前叉轴间设有的传动机构为一软轴，该软轴一端与车把转轴轴接，另一端与前叉轴轴接。

5.根据权利要求1所述的非直接式自行车摆头结构，其特征是前叉臂接头与摆头臂和车梁的连接可以是固定连接或一体化结构，也可以动态轴连接，动态轴连接时摆头臂能绕前叉臂接头上端枢设轴接点转动折叠并拢，前叉臂接头能与前叉臂和摆头臂一起绕车梁前端上枢设轴接点转动折叠并拢。

6.根据权利要求3所述的非直接式自行车摆头结构，其特征是过渡转轴为一直轴或者多段轴之择一结构，多段轴的轴接点处设有万向节。

7.根据权利要求3或6所述的非直接式自行车摆头结构，其特征是过渡转轴上设有一离合器，该离合器包括定位在前叉臂接头中的锥形齿轮、与锥形齿轮固连的轴段、及过渡转轴矩形端部；所述与锥形齿轮固连的轴段通过轴承固定在前叉臂接头内，轴段表面铣有两平行定位面、端部开设有一能让过渡转轴矩形端部切入的槽口；前叉臂接头内固定有一能夹住轴段定位面的弹性轴夹。

8.根据权利要求3所述的非直接式自行车摆头结构，其特征是前叉轴与锥形齿轮成轴向动态配合，前叉轴上套设有一复位弹簧，该复位弹簧两端分别抵触在锥形齿轮底部和前叉轴的定位部，使锥形齿轮始终保持与过渡转轴锥形齿轮啮合趋势。

9.根据权利要求1、2、3或4所述的非直接式自行车摆头结构，其特征是前叉轴为轴向具有伸缩结构的避震轴。

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