CN205872323U - 电动自行车或滑板车或刚性杆用的自锁折叠关节 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于折叠电动自行车、滑板车或帐篷杆的折叠关节，其包含两个结合部、一枢轴、一滑块、一弹簧及一顶杆，该两个结合部通过枢轴紧密结合，其它零件都被隐藏在其内部；该第一结合部至少有一齿牙，其侧面至少有两段咬合面，可与滑块的咬合面咬合；该第二结合部有一阻挡壁，阻挡滑块不被齿牙顶出；当顶杆被顶出的时候，滑块也被同时顶出其本来位置，弹簧也被压下，此时滑块的咬合面与齿牙的咬合面不再咬合，齿牙可转动；如果作用在顶杆上的外力消失，齿牙的任一咬合面转动到与滑块咬合面吻合的位置，则弹簧将滑块自动弹回其本来位置，将齿牙挡住不能转动，折叠或展开时都会自动加锁；本实用新型的折叠关节美观、安全、且操作简便。

Description

电动自行车或滑板车或刚性杆用的自锁折叠关节

技术领域

本实用新型涉及一种刚性杆用的自锁折叠关节，尤其涉及一种用于折叠自行车、电动自行车、滑板车、电动滑板车及折叠帐篷杆的自锁折叠关节。

背景技术

众所周知，自行车、电动自行车、滑板车、电动滑板车这些交通工具是非常绿色环保的，欧洲已经建立了自行车高速路，说明了自行车和电动自行车仍然是一个朝阳产业。我国曾经是世界最大的自行车大国，但现在却变成了塞车大国、雾霾大国，其中私人汽车的数量急剧上升是一大因素。加上现代城市人上下班的距离比较远，不宜完全骑自行车上下班，所以乘坐公交车和开私家车已经成为主流，可在许多大城市中，塞车已经成为常态，尤其是上下班的高峰期，短短的路程换车等车要半个小时甚至更长时间，浪费了许多人的时间。因此，既可以骑行又可以携带放入公交车或小车的折叠自行车或折叠电动车仍然有用武之地。同样，折叠滑板车和折叠电动滑板车是也是一种小型便携式交通工具。

虽然现有的折叠自行车、折叠电动自行车、折叠滑板车和折叠电动滑板车有便于携带的优点，但也存在各种各样令人不满意的地方，例如，目前市场上的折叠自行车和电动自行车的横梁折叠关节，基本上都是用两个像结疤一样的折叠头结合起来，不仅结构复杂，制造工艺复杂，难以符合现代化工厂的流水线作业，而且也不美观，在使用中也不方便，不小心会夹到手，如中国专利CN202646346U公开的折叠关节，设计得非常用心，按惯例设置了一个手柄，虽然操作也方便，但问题不少，比如折叠把手却容易绞住骑行者的裤子或裙子、前后轮并不平行不方便拖行或推行，不方便带进地铁和公交车、折叠后前后两部分车体能相对活动容易伤人，等，这都与折叠关节的设计不合理有关。

还有一些改进的折叠车，如中国专利授权公告CN205098377U公开的便携式折叠电动车，虽然避免以前的丑陋、笨拙，但采用这一类折叠关节的折叠车在折叠后前后轮是在一条直线上，不方便挪动，比如在地铁车站里不允许自行车、滑板车的骑行、也不允许整车推行，只能在折叠后拎着或拖行，可是它的前后轮是在一条直线上，30来斤的重量不能拎着走，若要拖行则会向左右倾倒，需要用比较大的力量才能拖着走，同样是非常不方便携带的。

另外，目前的折叠式户外帐篷杆的折叠关节，基本上都是体积比较大、零件裸露在外，容易损坏也容易伤人，如2016年1月20日公开的中国专利授权公告CN103669992B，在所有已经公开的方案中，这个方案算是比较好的一种，但是也存在前述的零件裸露在外的问题，因其卡口在外面，在转动过程中容易夹伤手指，另外，此方案在收折以后不能固定位置，容易受重力等因素影响自动打开，也容易伤人。

发明内容

为此，本实用新型提出了一种简单易用、美观、安全的可自锁的折叠关节，以便于制造出方便、安全、易用的折叠式自行车、折叠电动车、折叠滑板车及折叠帐篷杆，来解决前述的不美观、容易伤人、以及不能方便地带进地铁和公交车的问题。

本实用新型的折叠关节，其包含一第一结合部、一第二结合部、一枢轴、一滑块、一弹簧及一顶杆，该第一结合部与该第二结合部通过该枢轴紧密结合；

该第一结合部包含有轴套和至少一齿牙，所述轴套上含有一容纳该枢轴穿过的轴孔，所述齿牙的侧面至少有两段咬合面，其可与该滑块的一面咬合；

该第二结合部的一端包含有一轴套、一阻挡壁，所述轴套上含有一容纳该枢轴穿过的轴孔，所述阻挡壁与该滑块吻合且具有一定的高度，所述阻挡壁限制该滑块只能在与该枢轴轴线平行的方向上移动，而不能在垂直于该枢轴轴线的方向上移动；

该枢轴的一端包含有一紧固螺帽、另一端设置有螺纹，该枢轴贯穿过该第一结合部和该第二结合部上各轴套的轴孔，在另一端与一螺母拧紧，将该第一结合部与该第二结合部连接成为一紧密结合体；

该滑块、该弹簧及该顶杆均设置在该第二结合部上适当的位置；

该滑块是一刚性体，其一面为咬合面，其形状与所述齿牙的咬合面相吻合，其另一面为支撑面，其形状与所述阻挡壁的接触面相吻合；

当该滑块的咬合面与所述齿牙的咬合面相咬合、其支撑面与所述阻挡壁贴合时，该滑块所处的位置为其本位，此时所述齿牙不能转动，因此该第一结合部与该第二结合部也不能发生相对转动，即被加锁；

该顶杆是两段粗细不同的刚性杆，粗的一端用于顶出滑块、细的一端用以穿过滑块上的预留孔并固定，当该顶杆被外力顶出的时候，该滑块也被同时顶出，当该滑块被顶出、离开其本位的距离不小于所述齿牙的高度时，该滑块的咬合面与所述齿牙的咬合面不再咬合，所述齿牙可通过该滑块的本位空间进行转动，此时该第一结合部与该第二结合部可被折叠或展开，即被解锁；

该第一结合部和该第一结合部可包含有多个轴套；

该滑块被顶出或回归其本位时的移动方向与所述齿牙的旋转方向垂直。

当该滑块被顶出、该第一结合部沿着该枢轴转动的时候，如果作用在该顶杆上的外力消失，此时所述齿牙的任一咬合面转动到刚好与该滑块咬合面吻合的位置，则该滑块都会被该弹簧弹回其本位，将所述齿牙挡住而不能转动，即自动加锁。

所述齿牙的咬合面和该滑块的咬合面有相对应的轻微坡度，以便该滑块在回归其本位的时候不至于被齿牙的边缘挡住，并且让该滑块可以完全填充所述齿牙与所述阻挡壁之间的空隙。

该两个结合部上还包含一对接触面相互吻合的连体钩齿，当该第一结合部和该第二结合部转动到相互呈直线的位置时，所述的两个连体钩齿相互咬合。

该第一结合部上的所述齿牙，其两个咬合面是相互垂直的平面，且该滑块的咬合面也是平面，此时可实现90度折叠、180度展开，并且折叠和展开后都能自动加锁。

该顶杆的另一端有一紧固装置，可将该滑块较宽的一侧拉向所述齿牙的位置，以使该滑块与所述齿牙和所述阻挡壁紧贴在一起。

两个90度的折叠关节连用可实现180度折叠，当两个折叠关节连用时，可将两个顶杆联成一体，此时只要按下该顶杆即可解锁两个折叠关节。

该第一结合部上所述轴套的外侧有呈齿轮状均匀排列的多个齿牙，当每一个齿牙的咬合面与该滑块的咬合面完全咬合时，该第一结合部或该第二结合部都会呈一个角度，即可实现多个角度的折叠或展开，并且折叠或展开后都能自动加锁。

该第一结合部或该第二结合部含有一个或多个用于连接刚性杆的杆座，所述杆座含有内螺纹或螺孔。

与现有折叠关节技术相比，本实用新型的有益效果是提供了一个精巧、美观、安全、容易操作的折叠关节，采用本实用新型的折叠车可方便地折叠和展开，并可方便带入地铁、公交车、商场、办公室等公共场所，甚至可以随身携带坐长途汽车、火车、高铁等远途交通工具，为远途上下班的人解决了最后两公里的交通问题。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的右前侧视立体分解图；

图2为本实用新型一实施例的左前侧视立体分解图；

图3为本实用新型一实施例的展开状态的侧前立体图；

图4为本实用新型一实施例的展开状态的正视图；

图5为本实用新型一实施例的齿牙与滑块咬合的A-A剖视图；

图6为本实用新型一实施例的齿牙与滑块脱离的A-A剖视图；

图7为本实用新型一实施例的折叠状态的立体后视图；

图8为本实用新型一实施例的旋转状态的立体前视图；

图9为本实用新型一实施例的展开状态的双关节立体图；

图10为本实用新型一实施例的折叠状态的双关节立体图；

图11为本实用新型一实施例的的双关节加外壳后视图；

图12为本实用新型一实施例的展开状态的折叠车把立体图；

图13为本实用新型一实施例的折叠状态的折叠车把立体图；

图14为本实用新型一实施例的展开状态的折叠车把关节的B-B剖视图；

图15为本实用新型一实施例的旋转状态的折叠车把关节的B-B剖视图；

图16为本实用新型一实施例的折叠状态的折叠车把关节的B-B剖视图；

图17为本实用新型一实施例的展开状态的连体钩齿咬合的立体后视图；

图18为本实用新型一实施例的连体钩齿的立体图；

图19为本实用新型一实施例的连体钩齿的C-C剖面图；

图20为本实用新型一实施例的展开状态连体钩齿咬合的C-C剖面图；

图21为本实用新型一实施例的展开状态的滑板车折叠关节示意图；

图22为本实用新型一实施例的旋转状态的滑板车折叠关节示意图；

图23为本实用新型一实施例的折叠状态的滑板车折叠关节示意图；

图24为本实用新型一实施例的展开状态的滑板车折叠关节的剖视图；

图25为本实用新型一实施例的旋转状态的滑板车折叠关节的剖视图；

图26为本实用新型一实施例的折叠状态的滑板车折叠关节的剖视图；

图27为本实用新型一实施例的车把折叠关节的弹簧被压下的剖视图；

图28为本实用新型一实施例的车把折叠关节的弹簧被松开的剖视图；

图29为本实用新型一实施例的顶杆紧固手柄压紧时的正视图；

图30为本实用新型一实施例的顶杆紧固手柄松开时的正视图；

图31为本实用新型一实施例的展开180度的折叠刚性杆立体图；

图32为本实用新型一实施例的展开180度的刚性杆折叠关节立体图；

图33为本实用新型一实施例的展开180度的刚性杆折叠关节A-A剖面图；

图34为一实施例的旋转状态的刚性杆折叠关节A-A剖面图；

图35为一实施例的展开120度的刚性杆折叠关节A-A剖面图；

图36为一实施例的展开120度的刚性杆折叠关节立体图；

图37为一实施例的折叠状态的刚性杆折叠关节立体图；

图38为一实施例的折叠状态的刚性杆折叠关节A-A剖面图；

图39为一实施例的滑块咬合的刚性杆折叠关节B-B剖面图；

图40为一实施例的滑块被顶出的刚性杆折叠关节B-B剖面图；

图41为一实施例的滑块处于咬合状态的刚性杆折叠关节侧视图；

图42为一实施例的有三个杆座的刚性杆折叠关节立体图；

图43为一实施例的有三个杆座的刚性杆折叠关节正视图；

图44为一实施例的有四个杆座的刚性杆折叠关节立体图；

图45为一实施例的有三个杆座的刚性杆折叠关节侧视图；

图46为一实施例的一个折叠关节连接了四个刚性杆的立体图。

主要元件或符号说明

第一结合部1 轴套11 齿牙12 齿牙咬合面13 第一钩齿17

第二结合部2 轴套21 阻挡壁22 第二钩齿27 斜坡夹角91

枢轴3 轴孔30 螺帽31 螺母32 边缘间距92

滑块4 滑块咬合面41 滑块支撑面42 弹簧5

顶杆6 顶杆偏心轴61 顶杆手柄62 刚性杆7

杆座8 杆座内螺纹81 杆座螺孔82 底边倒角93

具体实施方式

为了更加清楚的说明本实用新型折叠关节的技术方案和优点，下面结合附图和实施案例进行进一步的详细说明：

案例一

是一折叠电动自行车横梁的折叠关节，因需要承受比较大的重力负载，所以本案例的折叠关节比较粗壮厚实。

典型地，参考图1至图11，本实用新型的折叠关节，包含两个主要结合部：一第一结合部1、一第二结合部2，另外还有一枢轴3、一滑块4、一弹簧5及一顶杆6，该第一结合部与该第二结合部通过该枢轴3紧密结合。

该第一结合部1包含有轴套11和至少一个齿牙12，所述轴套包含有一容纳该枢轴3穿过的轴孔30，顾名思义，所述齿牙就是相对于圆弧形的轴套、其有一块凸出来了，所述齿牙的侧面至少有两段咬合面13，其任意一咬合面可与该滑块4的一面完全吻合；

齿牙的厚度一般没有轴套的高度高，因为如果齿牙的厚度过大，相对应的滑块也要增高，因为滑块还需要一个被顶出的高度，以便于齿牙能够通过滑块的本位而实现折叠和展开时需要的转动。

该第二结合部2的一端包含有一轴套21、一阻挡壁22，所述轴套包含有一容纳该枢轴穿过的轴孔30，所述阻挡壁22与该滑块的一面吻合且具有一定的高度，所述阻挡壁限制该滑块只能在与该枢轴3的轴线平行的方向上移动，而不能在垂直于该枢轴轴线的方向上移动；

典型地，该枢轴3的一端包含有一紧固螺帽31、另一端设置有螺纹，该枢轴贯穿过该第一结合部和该第二结合部上轴套的轴孔30，在另一端与一螺母32拧紧，将该第一结合部与该第二结合部连接成为一紧密结合体；

该滑块4是一刚性体，其一面为咬合面41，其形状与所述齿牙的咬合面13相吻合，其另一面为支撑面42，其形状与所述阻挡壁22相吻合；

一般地，当该第一结合部与该第二结合部呈展开或折叠的状态时，该滑块所处的位置为其本位，此时该滑块的咬合面41与所述齿牙12的咬合面13相互咬合、其支撑面42与所述阻挡壁22贴合，此时所述齿牙不能转动；

参考图3、图4，当该滑块4被该顶杆6顶出、离开其本位的距离达到或超过所述齿牙的高度时，该滑块的咬合面与所述齿牙12的咬合面13不再咬合，所述齿牙12可通过该滑块的本位空间进行转动；

参考图1、图3，当该滑块4的咬合面与所述齿牙12的一个咬合面13咬合时，此时折叠关节处于展开状态；

参考图1、图7，当该滑块4的咬合面与所述齿牙12的另一个咬合面13咬合时，此时折叠关节处于折叠状态；

参考图6、图8，当该滑块的咬合面与所述齿牙12的两个咬合面13都没有咬合时，此时折叠关节处于旋转状态；

典型地，参考图7、图8，该顶杆6与该滑块4连接在一起，当该顶杆6被外力顶出的时候，该滑块也被同时顶出，当该顶杆上外力消失、且所述齿牙离开其占据的该滑块本位空间的时候，该顶杆与该滑块被该弹簧5的弹力压回到该滑块本位的位置；

一般地，当该第一结合部与该第二结合部连接成一体后，当该滑块处于其本位、所述齿牙的咬合面与该滑块的咬合面刚好吻合时，所述齿牙与该滑块相互咬合不能转动，此时该第一结合部与该第二结合部不能发生相对转动，即被加锁；

参考图6、图8，当该顶杆被外力顶出的时候，该滑块也被同时顶出，当该滑块移动的距离大于或等于所述齿牙的高度时，所述齿牙在外力作用下可通过该滑块本位的空间而转动，此时该第一结合部与该第二结合部可被折叠或展开，即被解锁；

折叠关节处于展开状态或者处于折叠状态，都称为被加锁；折叠关节处于旋转状态也称为被解锁；

参考图3，该滑块4、该弹簧5及该顶杆6均设置在该第二结合部上适当的位置，该枢轴上的螺栓和该螺帽设置在该第一结合部上适当的位置。

当然，该滑块、该弹簧及该顶杆也可设置在该第一结合部上适当的位置，该枢轴和该螺帽也可设置在该第二结合部上适当的位置(参考图12至图16和图32至图38)。

参考图4至图8、图30、图39、图40，该滑块4被顶出或回归其本位时的移动方向与所述齿牙12的旋转方向垂直。

优选地，参考图1和图7，齿牙侧面的两段咬合面13相互垂直的、呈90度角的平面，且该滑块4的咬合面也是平面，此时可实现90度折叠、180度展开，并且折叠和展开后都能自动加锁。

90度折叠的情形适用于自行车、电动自行车、滑板车、电动滑板车的车把折叠关节，以及电动滑板车的座垫支撑杆、底座与前叉之间的折叠关节。

典型地，所述齿牙的咬合面是平面，这样的形状在生产加工的工艺上比较简单，生产成本比较低；

优选地，参考图3至图8，所述齿牙的咬合面13和该滑块4的咬合面41有轻微的坡度，即在所述齿牙的咬合面13剖面线与该滑块4移动方向有一个斜坡夹角91，当该滑块被顶出时，该滑块4的底面与齿牙12之间有一个边缘间距92(相当于该滑块的上边缘与下边缘长度的差)，便于在该滑块回归本位时，避免因误差等原因导致该滑块被齿牙的边缘阻挡而不能顺利回归本位；另外，这个坡度形成了该滑块4的底面与顶面的宽度不同，当该滑块在该弹簧的弹力压回其本位时，该滑块4能完全填充所述齿牙12的咬合面和所述阻挡壁22之间的空隙，从而使得该第一结合部与该第二结合部紧密连接成一体；

优选地，参考图5、图6，所述阻挡壁22只要与该滑块的支撑面吻合就好，考虑到工艺误差和该滑块的顺利回归本位，其支撑面也可以有轻微的坡度；

典型地，参考图4、图5、图6，与所述齿牙的咬合面对应，该滑块4的咬合面41也相应地有轻微的坡度，其坡度应该与齿牙咬合面13的坡度相同，以便于在锁定折叠位置的时候咬合面能完全贴合；

一般地，参考图5、图6，如果该滑块4和齿牙的咬合面没有设置适度的坡度、或者坡度比较小，则需要该滑块有一个底边倒角93或圆角处理，以便在所述齿牙旋转通过以后出现空隙时，该滑块能顺利卡入空隙而回归本位。

典型地，参考图7、图8，当该滑块4被顶出、该第一结合部沿着该枢轴转动的时候，如果作用在该顶杆上的外力消失，此时所述齿牙12的任一咬合面13转动到刚好与该滑块咬合面吻合的位置，则在该弹簧5的弹力作用下，该滑块4都能自动回归其本位，将所述齿牙12挡住，即被自动加锁。

典型地，参考图9、图10、图11，采用本实用新型的自行车或者电动自行车的横梁折叠关节，因为同时对称使用了两个本实用新型的折叠关节，所以就有两个一第一结合部1、两个第二结合部2，两个枢轴3、两个滑块4、两个弹簧5及两个顶杆6。本例使用的一个中间连接件的两头都是第二结合部2，当然，第一结合部1和第二结合部2的位置可以对调，没有特别的限制。

两个折叠关节连用可实现180度折叠，我们可根据自行车和电动自行车的轮胎大小和前后轮轴的宽度，设计两个关节的距离，从而实现在折叠后的前后轮处于平行的位置，方便拖行。

参考图11，折叠关节的外面可以做一个护罩，既美观又安全，此时，还可将两个该顶杆6联成一体，只要按下该顶杆6即可解锁两个折叠关节。

优选地，参考图17至图20，该第一结合部1和该第二结合部2上还包含一对能相互吻合的连体钩齿，当两个结合部转动到相互呈直线的位置时，该第一结合部上的第一钩齿17和该第二结合部上的第二钩齿27相互咬合。

图17、图18是所述连体钩齿的咬合状态的立体图和分解图，图19、图20是所述连体钩齿咬合状态和分立的剖面图，它们的齿牙在外形上相互吻合，只要连体钩齿的强度和硬度足够，当折叠关节受外力拉扯时，两个相互咬合的连体钩齿抵消了外力对枢轴的剪切力。

本案例使用了弹簧来固定顶杆和滑块的位置，但在具体实施时也可以使用其它方法进行固定。例如，

可选地，为了进一步加强该滑块与所述齿牙之间的紧密度，可在本实用新型折叠关节的顶杆的一端设置一紧固装置：

参考图29、图30，该顶杆6的另一端设置有一顶杆手柄62和与其连接的偏心轴61，当拉动此手柄使偏心轴距离滑块4较远的位置时，顶杆6就被拉紧，滑块4就被紧紧地压住了齿牙，阻止齿牙的任何旋转或顶撞移动；

当需要旋转第一结合部时，可松开此手柄62使偏心轴61距离滑块4较近的位置，滑块4就被顶杆6顶出，齿牙也被同时顶出，从而给齿牙的旋转腾出移动的空间，因此第一结合部也就可以旋转。

需要注意的是，使用偏心轴时，弹簧的弹力方向与没有偏心轴的弹力方向是相反的，除非偏心轴的安装位置放在另外一头。因偏心轴与手柄的应用很多，具体细节就不赘述，本行业的实施工程师在不需要创造性劳动的情况下都可以设计出来，市场上也都有大量的成品配件出售。

案例二

是一折叠车把的折叠关节，主要用于人力自行车、电动自行车、滑板车、或是电动滑板车，当然也可用于其它需要折叠的扶手、栏杆之类，不难发现，采用本实用新型的折叠车把，结构紧凑、外观整洁、操作简便。

参考图12至图16，第一结合部1与第二结合部2的两边是展开或折叠的车，把，第二结合部2上设置有枢轴3和顶杆6，区别于案例一，在本案例中，枢轴没有设置在第一结合部1上，这没有什么限定。

典型地，图14、图15、图16展示了本实用新型折叠关节的展开、旋转、折叠状态的剖面图，与案例一图片展示的情形不同，在第一结合部1上齿牙12旋转的时候，该滑块4位于齿牙12的下方，这是因为设计的灵活性，应用工程人员可根据需要调整该滑块4的位置、形状、厚度、材料，只要能满足需要就可以；同样，该第一结合部1和该第二结合部2也可灵活安排。

典型地，参考图27、图28，第二结合部2上设置有滑块4、弹簧5和顶杆6，顶杆的穿过滑块的部分比没有穿过滑块的部分要细小一些，这样按下顶杆就可把滑块也同时按下；而滑块的后面有一个弹簧5绕在顶杆上，弹簧5的另一端顶在第二结合部2的内壁上，而内壁足够厚给弹簧5提供了足够大的支持力，使用当压在顶杆6上的外力消失时，如果没有齿牙的阻挡，滑块4就会立刻被弹簧弹回其本位，从而实现自动加锁功能。

与自行车横梁折叠关节不同，折叠车把总是只需要折叠90度即可，并且，有的情况下可能只需要折叠车把的一侧，而另一侧则不需要折叠，不需要折叠的一侧也就不需要设置折叠关节。

典型地，采用本实用新型折叠关节的车把，其操作过程如下：

参考图12至图16和图27、图28，车把处于展开状态时，齿牙12的展开咬合面与滑块4的咬合面咬合，第一结合部1(下称手柄)和第二结合部2的位置被固定，不能折叠，就像一个普通的车把一样。

当使用者想折叠车把时，只需要按下顶杆6并折压车把，则手柄开始绕枢轴3旋转，此时，按着顶杆的手可以松开，因为滑块4被顶杆6顶出离开了其本位，此时齿牙12一旦旋转就占据了该滑块的本位，不必继续按着顶杆6滑块也不能回归其本位；

此时，虽然有弹簧5压着滑块，但是这个压力也不可能大到足以让手柄不能转动的地步——如果弹力有那么大、那么人手就按不下顶杆了，况且，这手柄是一个杠杆、并且运动方向不是对着弹簧的方向、手柄旋转需要克服的仅仅是滑块与齿牙之间的摩擦力。

当手柄绕枢轴3旋转了90度时，齿牙12刚刚离开了滑块的本位空间、旋转到其折叠咬合面与滑块的咬合面平行的位置，因为没有阻挡，滑块4在弹簧5的弹力作用下迅速回归其本位，其速度与弹簧的弹力大小成正比，此时使用者可以听到“啪”的一声响，就知道折叠关节已经自动上锁了，至此，折叠动作完成。展开手柄的操作也是一样，只要把顶杆6压下，同时用手拉动手柄，旋转手柄达到90度的时候，滑块4被自动弹下将折叠关节上锁。

需要说明的是，采用本实用新型的折叠关节在被折叠起来的时候，车把的位置也同样是固定的，不能随便展开。

案例三

是滑板车或电动滑板车(以下简称滑板车)的前叉与底座之间的折叠关节。

参考图21至图26，本案例滑板车的折叠关节的第一结合部1齿牙12位于前叉连接杆上，第二结合部2被固定在底座上，两者通过枢轴3连接，滑块4、顶杆6和弹簧(在滑块后面)被设置在第二结合部2上。

典型地，参考图21和图24，折叠关节处于展开状态时，齿牙12的一个咬合面与滑块4的咬合面咬合，滑板车的前叉与底座的位置被固定，既不能折叠也不能前倾，可以正常行使。

参考图22和图25，当使用者想要折叠滑板车时，按下顶杆6并折压前叉，则第一结合部1开始绕枢轴3旋转，此时，按着顶杆的手可以松开。

参考图23和图26，当第一结合部1绕枢轴3旋转了90度时，此时齿牙12已经离开了滑块的本位、旋转到另一个咬合面与滑块的咬合面平行的位置，而滑块在弹簧的弹力作用下迅速弹回其本位，折叠动作完成。

展开折叠关节的动作也是一样，只要把顶杆压下，用手拉动前叉立杆即可转动前叉，旋转90度以后，滑块自动回归本位，将折叠关节锁住。

需要说明的是，采用本实用新型的折叠关节在被折叠起来的时候，滑板车的前叉与底座的位置也是固定的，不能随便展开。此时，使用者可以一只手拎着滑板车的前叉立杆即可把滑板车带走。

当然，滑板车的折叠关节也可设置在前叉立杆上、或是前叉转轴与底座连接的部位，这里就不再一一赘述，本行业的工程师在不需要智力创造的情况下都能按照本实用新型的思路去实现。

需要说明的是，参考图3、图8、图27、图28、图41、图45，本发明所使用的弹簧，可以是弹簧钢薄片或钢丝弹簧，应用工程人员可根据需要选择弹簧的形状和弹力的大小。如图3、图8中使用了弹簧钢薄片，而图27、图28、图41、图45中则是使用了大小头的螺旋弹簧5，也可以使用其他类型的弹簧，这里列举的案例仅仅是展示本发明的原理，并非是对本实用新型的限制。

一般地，安装在自行车、电动自行车横梁上的折叠关节，因其需要承受较大的应力，为了防止该滑块被挤压出自己的位置，弹簧的弹力应当尽可能大一些，当然了，弹力的大小还应该考虑到使用者操作的方便性，如果使用者在顶出该顶杆时需要过大的力量、则力量比较小的人就很难操作，应用工程师需要注意在这一点上取得平衡。

案例四

是一刚性杆的折叠关节，如户外帐篷杆、栏杆用的折叠关节。

参考图31至图41，户外帐篷杆用的折叠关节与前述几个案例有所不同，该第一结合部1和该第二结合部2都通过其一端的内螺纹81与一刚性杆7连接，且绕枢轴3枢接。该第一结合部1上的所述轴套11旁有呈齿轮状排列的多个齿牙12，且所述齿牙12的咬合面能与该滑块4的咬合面完全咬合，当该滑块被该顶杆6顶出、该第一结合部旋转时，如果顶出该滑块的外力消失，只要每一个牙状的齿牙咬合面旋转到与该滑块的咬合面完全吻合的位置，则该滑块就会被弹簧弹出回归其本位，即被自动加锁。

典型地，参考图31、图32，一呈展开状态的刚性杆折叠关节，该第一结合部1与该第二结合部2呈180度角，在该第二结合部轴套21中夹着呈齿轮状排列的多个齿牙12和轴套11，图33至图38分别示出了折叠关节的折叠或展开状态、旋转状态、及几种折叠角度的原理，本例中的第一结合部1上有七个齿牙，可实现0度、30度、60度、90度、120度、150度、180度等七个角度的折展——只是这里除了0度和180度，本例已经没有明显的区分折叠和展开，而且每个齿牙的咬合面也都完全相同。

当然，具体实施的时候如果需要折叠成更多的角度，完全可以按照自己的想法自行设计齿牙的个数和形状，如三个齿牙的可实现0度、90度、180度等三个角度的折展；而五个齿牙的可实现0度、45度、90度、135度、180度等五个角度的折展，等等；但有一点需要注意，就是要充分考虑齿牙与该滑块的在形状上的吻合度。

本例的折叠关节原理与前述几个案例完全相同，只不过根据用途不同而设计成不同的形状而己，参考图36至图42，在两个轴套21之间夹着该第一结合部1上的所述齿牙12和所述轴套11，所述轴套的旁边是滑块6和弹簧5，在位置锁定时，该滑块4与所述齿牙12处于同一位置，并且完全相互咬合，弹簧的弹力阻挡滑块被挤压出自己的位置，当顶杆6上压下的外力大于弹簧的弹力时，滑块会被压到与所述轴套对齐的位置，而滑块的本位就可以任由齿牙12通过，如果压在顶杆上的外力消失，在该滑块的本位也没有齿牙的阻挡，则该滑块会被立刻弹簧弹出回归其本位，从而实现自锁。

该第一结合部1或该第二结合部2含有一个或多个用于连接刚性杆的杆座8，所述杆座8含有内螺纹81或螺孔82。

参考图42至图46，该第一结合部1和该第二结合部2绕枢轴3枢接，在两个轴套21之间有轴套11和齿牙12，两个结合部的一端都有至少一个杆座8，所述杆座含有内螺纹81，用以连接刚性杆，当然也可含有螺孔82，或称为铆钉孔，可以用螺栓或铆钉将刚性杆与之连接固定。

图42中的第二结合部2含有两个杆座8，可称之为三通折叠关节，图44中的第二结合部2含有三个杆座8，可称之为四通折叠关节，而图31至图41所示的折叠关节，其第一结合部1和第二结合部2均含有一个杆座8，可称之为两通折叠关节，用以加长或折叠刚性杆。

参考图46，一个四通折叠关节连接着四根刚性杆7，其中第一结合部1连接一根刚性杆，而第二结合部2则连接了三根刚性杆，如再配上几个三通折叠关节和几个两通折叠关节和一些刚性杆，可以很方便地搭起一个大大的帐篷了。

本实用新型的刚性杆折叠关节的优点在于操作方便、安全高效、能够随时调整折叠角度并且每个角度都能自锁，节省了许多固定角度的三通、四通，而且制造成本也不高。

总之，本实用新型的折叠关节创造性地使用了滑块、齿牙和弹簧，克服了以往同类折叠关节的诸多不利因素，把折叠机制和零件隐藏在折叠关节内部，具有美观、安全、简单易用等优点，尤其是在折叠电动车和折叠滑板车行业，采用本实用新型的折叠关节可大大提升用户体验，而在野营帐篷行业，本实用新型的折叠关节也会为广大消费者提供更多的方便的。

在具体实施的时候，关键在于滑块和齿牙的材料强度、耐磨性、以及支撑滑块的阻挡壁的强度，材料上可以使用工程塑料，也可使用铝合金、不锈钢、或者其它材料，选材时应该考虑应用场合、所承受负荷的大小、材料的特性、制造工艺上的方便性等因素，可加大厚度和采用优质材料来制造出优秀的产品——优秀的产品从来都是用真材实料打造出来的。

需要说明的是，一个创新技术成果的应用情形是不能穷尽的，本说明书通过对四个案例的说明试图清楚阐述本实用新型折叠关节的原理，但这并非是对本实用新型的限制，凡是符合本实用新型折叠关节原理的所有变形的折叠关节都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种折叠关节，其包含一第一结合部(1)、一第二结合部(2)、一枢轴(3)、一滑块(4)、一弹簧(5)及一顶杆(6)，该第一结合部与该第二结合部通过该枢轴(3)紧密结合，其特征在于，

该第一结合部(1)包含有轴套(11)和至少一齿牙(12)，所述轴套上含有一容纳该枢轴穿过的轴孔(30)，所述齿牙的侧面至少有两段咬合面(13)，其可与该滑块(4)的一面咬合；

该第二结合部(2)包含有一轴套(21)、一阻挡壁(22)，所述轴套上含有一容纳该枢轴穿过的轴孔(30)，所述阻挡壁(22)与该滑块吻合且具有一定的高度，所述阻挡壁限制该滑块只能在与该枢轴(3)轴线平行的方向上移动，而不能在垂直于该枢轴轴线的方向上移动；

该枢轴(3)的一端包含有一紧固螺帽(31)、另一端设置有螺纹，该枢轴贯穿过该第一结合部和该第二结合部上各轴套的轴孔(30)，在另一端与一螺母(32)拧紧，将该第一结合部与该第二结合部连接成为一紧密结合体；

该滑块(4)、该弹簧(5)及该顶杆(6)均设置在该第二结合部上适当的位置；

该滑块(4)是一刚性体，其一面为咬合面(41)，其形状与所述齿牙的咬合面(13)相吻合，其另一面为支撑面(42)，其形状与所述阻挡壁(22)的接触面相吻合；

当该滑块的咬合面(41)与所述齿牙的咬合面(13)相咬合、其支撑面(42)与所述阻挡壁(22)贴合时，该滑块所处的位置为其本位，此时所述齿牙不能转动，因此该第一结合部与该第二结合部也不能发生相对转动，即被加锁；

该顶杆(6)是两段粗细不同的刚性杆，粗的一端用于压下滑块、细的一端用以穿过滑块上的预留孔并固定，当该顶杆被外力顶出的时候，该滑块也被同时顶出，当该滑块被顶出、离开其本位的距离不小于所述齿牙的高度时，该滑块的咬合面(41)与所述齿牙的咬合面(13)不再咬合，所述齿牙(12)可通过该滑块的本位空间进行转动，此时该第一结合部与该第二结合部可被折叠或展开，即被解锁；

该滑块被顶出或回归其本位时的移动方向与所述齿牙的旋转方向垂直。

2.如权利要求1所述的折叠关节，其特征在于，当该滑块被顶出、该第一结合部沿着该枢轴转动的时候，如果作用在该顶杆上的外力消失，此时所述齿牙的任一咬合面(13)转动到刚好与该滑块咬合面相吻合的位置，则该滑块都会被该弹簧弹回其本位，将所述齿牙挡住而不能转动，即自动加锁。

3.如权利要求1所述的折叠关节，其特征在于，所述齿牙的咬合面(13)和该滑块的咬合面(41)有相对应的轻微坡度，以便该滑块在回归其本位的时候不至于被齿牙的边缘挡住，并且让该滑块可以完全填充所述齿牙与所述阻挡壁之间的空隙。

4.如权利要求1所述的折叠关节，其特征在于，该第一结合部和该第二结合部上还包含一对接触面相互吻合的连体钩齿，当该第一结合部和该第二结合部转动到相互呈直线的位置时，所述的一对连体钩齿相互咬合。

5.如权利要求1所述的折叠关节，其特征在于，该第一结合部上的所述齿牙的两个咬合面(13)是相互垂直的平面，且该滑块(4)的咬合面(41)也是与齿牙咬合面吻合的平面，此时可实现90度折叠、180度展开，并且在折叠和展开后都能自动加锁。

6.如权利要求1所述的折叠关节，其特征在于，该顶杆的另一端有一紧固装置，可将该滑块较宽的一侧拉向所述齿牙的位置，从而使该滑块与所述齿牙和所述阻挡壁紧贴在一起。

7.根据权利要求1至6中任一权利要求所述的折叠关节，其特征在于，两个折叠关节连用可实现180度折叠。

8.根据权利要求1至6中任一权利要求所述的折叠关节，其特征在于，当两个折叠关节连用时，可将两个顶杆(6)联成一体，此时只要按下该顶杆即可解锁两个折叠关节。

9.根据权利要求1所述的折叠关节，其特征在于，该第一结合部(1)上所述轴套(11)的外侧有呈齿轮状均匀排列的多个齿牙(12)，当每一个齿牙的咬合面与该滑块(4)的咬合面完全咬合时，该第一结合部或该第二结合部都会呈一个角度，即可实现多个角度的折叠或展开，并且折叠或展开后都能自动加锁。

10.根据权利要求1、2、3、4、5、6、9中任一权利要求所述的折叠关节，其特征在于，该第一结合部(1)或该第二结合部(2)含有一个或多个用于连接刚性杆的杆座(8)，所述杆座含有内螺纹(81)和/或螺孔(82)。