TW201620770A - 折疊自行車 - Google Patents

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TW201620770A TW104120258A TW104120258A TW201620770A TW 201620770 A TW201620770 A TW 201620770A TW 104120258 A TW104120258 A TW 104120258A TW 104120258 A TW104120258 A TW 104120258A TW 201620770 A TW201620770 A TW 201620770A
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Abstract

於一方面,提供的是折疊自行車,其包括車架、鎖定機制、第一自行車輪和第二自行車輪。車架包括第一架部和第二架部。第一架部包括具有內表面的第一管,並且第二架部包括具有內表面的第二管。在第一和第二管彼此對齊的使用位置,第一和第二架部是可安排在一起。鎖定機制包括:基座件;可膨脹件;其安裝於基座件;以及驅動器,其是可移動的以可釋放的驅動可膨脹件的膨脹而靠著第一和第二管的內表面,以在使用位置將第一和第二架部可釋放的鎖定在一起。第一和第二輪則安裝於車架。

Description

折疊自行車
本揭示關於折疊自行車。
折疊自行車有許多設計。典型而言,此等設計的結構比較弱,使得自行車車架有過早故障的風險。附帶而言,此等設計典型上沒有效率之處在於它們無法折疊成比較緊湊的形狀。
因而需要一種折疊自行車,其解決既有折疊自行車設計的這些和/或其他缺失當中至少一者。
本節提供本揭示的綜述,而不是其完整範圍或其所有特徵的綜合揭示。
於一方面,提供的是折疊自行車,其包括車架、鎖定機制、第一和第二輪。車架包括第一架部和第二架部。第一架部包括具有內表面的第一管,並且第二架部包括具有內表面的第二管。在第一和第二管彼此對齊的使 用位置,第一和第二架部是可安排在一起。鎖定機制包括:基座件;可膨脹件,其安裝於基座件;以及驅動器,其是可移動的以可釋放的驅動可膨脹件的膨脹而靠著第一和第二管的內表面,以在使用位置將第一和第二架部可釋放的鎖定在一起。第一和第二自行車輪則安裝於車架。
於另一方面,提供的是具有長度、高度、寬度的折疊自行車。自行車包括基架部和轉向結構。基架部包括:座管和頭管;至少一連接管,其連接座管和頭管;以及後架部,其具有對此安裝的後輪以接合於地面而在其上支撐折疊自行車。轉向結構包括:轉向管,其可旋轉的安裝於頭管中;手把架部,其連接到轉向管;以及前輪支撐,其具有對此連接的前輪。前輪支撐具有前輪支撐連接末端軸線和第一末端面,該第一末端面延伸於大致垂直於第一末端面軸線的第一末端面平面。轉向管具有轉向管連接末端軸線和第二末端面,該第二末端面延伸於大致垂直於轉向管連接末端軸線的第二末端面平面。前輪支撐可在使用位置和折疊位置之間樞轉;在使用位置,前輪支撐連接末端軸線對齊於轉向管連接末端軸線,第一和第二末端面彼此鄰接,並且前輪可接合於地面以在其上支撐折疊自行車;在折疊位置,前輪支撐連接末端軸線未對齊於轉向管連接末端軸線,第一和第二末端面則彼此隔開。
於另一方面,提供的是折疊自行車,其包括第一架部、第二架部、第三架部和第一樞軸連接。第一架部界定車架縱軸、側向車架軸線、垂直車架軸線。第二和 第三架部的每一者具有與之關聯的自行車輪,使得第二架部具有對此連接的後輪,並且第三架部具有對此連接的前輪。第一樞軸連接包括第一外件和第一內件;第一外件呈管狀,並且具有第一外件軸線,其相對於車架縱軸而大致側向延伸;第一內件可樞轉的連接到外件以在外件裡繞著外件軸線而樞軸移動,並且第一內件相對於第一外件而可側向滑動。第一內件和第一外件當中一者連接到第一架部,而第一內件和第一外件當中另一者連接到第二和第三架部當中一者。第二和第三架部的前述一者經由第一樞軸連接而可定位在使用位置和在折疊位置;在使用位置,關聯於第二和第三架部當中該一者的輪子可指向成與第一架部共平面,並且可接合於地面以在其上支撐折疊自行車;在折疊位置,關聯於第二和第三架部當中該一者的輪子則側向相鄰於第一架部。
於另一方面,提供的是折疊自行車,其包括主架部和軸。主架部包括座管和頭管以及連接座管和頭管的至少一連接管。後架部可移動的安裝於主架部,並且具有對此安裝的後輪。後架部可在使用位置和折疊位置之間移動;在使用位置,後輪可接合於地面以在其上支撐折疊自行車。軸則支撐在後架部上,並且至少一折疊位置支撐輪支撐在軸上。當後架部是在使用位置時,至少一折疊位置支撐輪支撐離開地面;以及當後架部是在折疊位置時,至少一折疊位置支撐輪可接合於地面以在其上支撐折疊自行車。於實施例,鉤件配置在主架部上並且可在接合位置 和釋放位置之間樞轉;在接合位置,鉤件定位成接合該軸以維持後架部在使用位置;在釋放位置,鉤件定位成允許後架部移動離開使用位置。可選用而言,設置了鉤件偏壓件並且定位成促使鉤件朝向接合位置。
從在此提供的敘述將明白可應用的進一步領域。〔發明內容〕中的敘述和特定範例打算只是為了示範而已,而不打算限制本揭示的範圍。
10‧‧‧折疊自行車
11‧‧‧手把支撐
12‧‧‧車架
12a‧‧‧主架部
12b‧‧‧後架部
12c‧‧‧前輪支撐
12d‧‧‧手把架部
13‧‧‧手把
14‧‧‧後輪
16‧‧‧前輪
18‧‧‧座椅
20‧‧‧驅動構件組
22‧‧‧座管
24‧‧‧頭管
25‧‧‧第一側
26‧‧‧連接管
26a‧‧‧上管
26b‧‧‧下管
27‧‧‧第二側
28‧‧‧轉向管
29‧‧‧第一樞軸連接
30‧‧‧地面
32‧‧‧第二樞軸連接
34‧‧‧第一外件
36‧‧‧第一內件
38‧‧‧內表面
39‧‧‧從使用位置移動到折疊位置
40‧‧‧外表面
42‧‧‧突起
44‧‧‧螺旋狹縫
46‧‧‧軸套
50‧‧‧內件螺紋部
52‧‧‧外件螺紋部
53‧‧‧軸
54‧‧‧折疊位置支撐輪
56‧‧‧鎖定機制
58‧‧‧鉤件
60‧‧‧偏壓件
64‧‧‧第二外件
66‧‧‧第二內件
68‧‧‧突起
70‧‧‧狹縫
71‧‧‧第一末端面
72‧‧‧前輪軸
73‧‧‧第二末端面
74‧‧‧支撐臂
76‧‧‧後輪軸
77、78‧‧‧支撐臂
80‧‧‧鎖定機制
82‧‧‧基座件
84‧‧‧可膨脹件
86‧‧‧驅動器
88‧‧‧驅動器偏壓件
90‧‧‧快速釋放機制
92、94‧‧‧內表面
96‧‧‧第一管
98‧‧‧第二管
100‧‧‧第一末端
102‧‧‧第二末端
104‧‧‧穿過狹縫
106‧‧‧內表面(第一楔形表面)
108‧‧‧腳件
110‧‧‧連接桿
112‧‧‧楔形件
114‧‧‧第二楔形表面
116‧‧‧第一方向
118‧‧‧第二方向
120‧‧‧轉移臂
122‧‧‧把手
124‧‧‧栓連接件
128‧‧‧末端
130‧‧‧栓連接件
132‧‧‧末端
134‧‧‧栓連接件
135‧‧‧鎖定機制
136a、136b‧‧‧第一楔形表面
137‧‧‧可膨脹件
138a、138b‧‧‧第二楔形表面
140‧‧‧驅動器
142‧‧‧基座件
142a‧‧‧延伸件
142b‧‧‧主部
146‧‧‧連接臂
148‧‧‧第一末端
150‧‧‧楔形件
152‧‧‧驅動器偏壓件
156‧‧‧鎖定機制
157‧‧‧可膨脹件
158‧‧‧基座
158a‧‧‧延伸件
158b‧‧‧主部
159‧‧‧驅動器
159a‧‧‧楔形件
159b‧‧‧轉移臂
160a、160b‧‧‧第一楔形表面
161a、161b‧‧‧第二楔形表面
162‧‧‧驅動器偏壓件
164‧‧‧腳件
170‧‧‧鎖定機制接合控制狹縫
172‧‧‧第一末端
174‧‧‧第二末端
175‧‧‧導引件
176‧‧‧外表面
178‧‧‧突起
180‧‧‧凹谷、第一凹陷
182‧‧‧第一突起
184‧‧‧第二凹陷
186‧‧‧第二突起
188‧‧‧第一管
190‧‧‧第二管
192‧‧‧鉸鏈
194‧‧‧鎖定機制
196‧‧‧中心上閂鎖
197‧‧‧內表面
198‧‧‧第一斜面
199‧‧‧第二斜面
200‧‧‧第一管
201‧‧‧第二管
202‧‧‧第一凸緣
204‧‧‧第二凸緣
206、208‧‧‧斜面
210‧‧‧第一管
212‧‧‧第二管
214‧‧‧鎖定機制
216‧‧‧膨脹件
222‧‧‧維持件
224‧‧‧溝槽孔洞
226‧‧‧螺紋緊固器
A12c‧‧‧前輪支撐連接末端軸線
A28‧‧‧轉向管連接末端軸線
AB‧‧‧自行車車架縱軸
AL‧‧‧基座件軸線
AP‧‧‧第一外件軸線
H‧‧‧高度
L‧‧‧長度
P1、P2‧‧‧截平面
P12c‧‧‧第一末端面平面
P28‧‧‧第二末端面平面
在此所述的圖式只是為了示範所選的實施例而非所有可能的實施態樣,並且不打算限制本揭示的範圍。
圖1a是依據本揭示教導之折疊自行車的正視圖,其在使用位置;圖1b是圖1a所示之折疊自行車的俯視圖,其在使用位置;圖1c是圖1a所示之折疊自行車的正視圖,其在部分折疊位置;圖1d是圖1a所示之折疊自行車的正視圖,其在進一步折疊位置;圖1e是圖1a所示之折疊自行車的立體圖,其在進一步折疊位置;圖1f和1g分別是圖1a所示之折疊自行車的正視圖和立體圖,其在完全折疊位置; 圖1h是圖1a所示之折疊自行車的正視圖,其在部分展開位置;圖1i是圖1a所示之折疊自行車的正視圖,其在進一步展開位置;圖2a和2b是圖1a所示之折疊自行車一部分的立體圖,其示範折疊自行車之後架部的折疊;圖2c是圖2a和2b所示之樞軸連接的放大正視圖;圖3a和3b是圖1a所示之折疊自行車一部分的立體圖,其示範使用替代性樞軸連接之後架部的折疊;圖4a和4b是圖1a所示之折疊自行車一部分的立體圖,其示範使用另一替代性樞軸連接之後架部的折疊;圖5和6是立體圖,其示範圖1a所示折疊自行車的後架部之鎖定機制的操作;圖7a和7b分別是圖1a所示折疊自行車之變化例的俯視圖和立體圖,其所包括的後架部僅從一側來支撐後輪;圖7c是圖7a和7b所示折疊自行車之變化例的俯視圖,其在折疊位置;圖8a是鎖定機制的正視圖,其可以用於在圖1a所示的折疊自行車上而將二個架部維持在一起;圖8b和8c是圖8a所示之鎖定機制的截面圖,其分別在鎖定位置和釋放位置; 圖9a是圖1a所示的折疊自行車一部分之部分截面的側視圖,其顯示在折疊位置的架部中之圖8a的鎖定機制;圖9b是圖9a所示之折疊自行車一部分的立體圖,其顯示在使用位置時的架部中之圖8a的鎖定機制;圖10a和10b是圖8a所示鎖定機制之變化例的截面圖,其分別在鎖定位置和釋放位置;圖11a和11b是圖8a所示鎖定機制之另一變化例的截面圖,其分別在鎖定位置和釋放位置;圖12a和12b是圖10a和10b所示鎖定機制之變化例的截面圖,其分別在鎖定位置和釋放位置,而顯示可選用的突起和凹陷來幫助維持鎖定機制定位;圖13是圖1a所示之折疊自行車一部分的立體圖,其顯示車架在折疊位置的手把部分,而做截面以顯示當中之圖8a所示的鎖定機制;圖14a和14b是立體圖,其顯示替代圖8a所示的鎖定機制,而拆卸和安裝於折疊自行車的車架;圖15是圖1a所示之折疊自行車在部分折疊位置的立體圖,其示範替代性的方形前輪支撐;圖16是方形鎖定機制的立體圖,其用在圖15所示之折疊自行車上的前輪支撐;圖17是圖1a所示之折疊自行車一部分的立體圖,其顯示維持件而用於維持折疊自行車的後架部在折 疊位置;圖18是圖17所示之折疊自行車該部分的立體圖,其顯示維持件維持折疊自行車的後架部在折疊位置。
參考圖1a和1b,其顯示依據本揭示之實施例的折疊自行車10。折疊自行車10可在圖1a和1b所示的使用位置與圖1f和1g所示的折疊位置之間移動。
折疊自行車10包括車架12、後輪14、前輪16、座椅18、大致顯示在20的驅動構件組。驅動構件組20包括諸多構件,例如具有至少一曲柄組扣鏈齒輪的曲柄組、在後輪14上的至少一後輪扣鏈齒輪、連接曲柄組扣鏈齒輪和後輪扣鏈齒輪的鏈條、連接到曲柄組的踏板。驅動構件組20設想為典型而言包括在折疊自行車10中,然而有可能提供沒有驅動構件組之折疊自行車10的版本(譬如跑動式自行車)。
車架12包括主架部12a、後架部12b、前輪支撐12c、手把架部12d,該手把架部包括安裝了手把13的手把支撐11。這些架部12a~12d也可以稱為第一、第二、第三、第四架部12a、12b、12c、12d。為了更確定,將了解這些架部12a~12d的任一者可以視為「第一」架部、任一者可以視為第二架部、任一者可以視為第三架部、任一者可以視為第四架部。不同的架部可以在此不同的上下 文中視為第一、第二、第三或第四架部。有關於此的任何限制將描述如下。
主架部12a可以包括座管22、頭管24、至少一連接管26、轉向管28。於所示範例,有二根連接管(上管26a和下管26b)來連接座管22和頭管24,然而可以提供任何其他適合數目的連接管26。所示範例中的連接管26永久連接座管22和頭管24(譬如藉由焊接到二者或者藉由所有的管22、24、26突然形成在一起的形成過程來為之)。偏好永久連接,因為它提供的主架部比較強,尤其在此形成主三角形,其從頭管24一路延伸到座管22,如圖所示。然而,有可能提供主架部,其包括的主三角形在座管22和頭管24之間不一路延伸(譬如下管從座管22沿著上管長度而延伸到中間);或者主架部根本不包括主三角形(譬如僅有上管來連接座管22和頭管24)。附帶而言,某些實施例(雖然在某些例子下較不佳)有可能提供的主架部本身被分成二或更多個部分,其經由鉸鏈或類似者而連接在一起。主架部12a具有第一側25和第二側27,其在下面參考折疊自行車10的折疊來進一步描述。
轉向管28是可樞轉的安裝於頭管24中。轉向管28具有前輪支撐12c和對它連接的手把架部12d。轉向管28、前輪支撐12c、手把架部12d一起構成轉向結構,而頭管24、座管22、連接管26、後架部12b構成樞轉安裝了轉向結構的基架部。
後架部12b具有對此連接的後輪14,並且藉由樞軸連接29而可移動的連接到主架部,而經由樞軸連接29可在圖1a所示的使用位置和圖1c和1d所示的折疊位置之間移動。當後架部12b是在使用位置時,後輪14可接合於地面(顯示在圖1a的30)以在其上支撐折疊自行車10。當後架部12b是在折疊位置時,長度(顯示在L)和高度(顯示在H)當中至少一者相對於當後架部12b是在使用位置時有所減少。
樞軸連接29更清楚顯示於圖2a~2c,並且可以稱為第一樞軸連接29,因為有另一個樞軸連接顯示在32,其將前輪支撐12c連接到主架部12a。如所可見,第一樞軸連接29包括管狀的第一外件34,其具有第一外件軸線AP,該軸線相對於顯示在AB的自行車車架縱軸而大致側向延伸。樞軸連接29進一步包括第一內件36,其可樞轉的連接到外件34以在外件34裡繞著外件軸線AP做樞軸移動,並且可相對於外件34而側向滑動。第一外件和第一內件34和36當中一者連接到主架部12a,並且第一內件和第一外件34和36當中另一者連接到後架部12b。於所示實施例,外件34連接到車架件12a,並且內件36連接到後架部12b。
參見圖2c,外件34(和可選用的內件36)呈管狀;據此,外件34具有大致圓柱形的內表面38,並且內件36具有大致圓柱形的外表面40,藉此允許內件36相對於外件34做樞軸移動。附帶而言,突起42配置在外 件和內件34和36當中一者上,其接合於第一外件和第一內件34和36當中另一者的螺旋狹縫44。突起42與狹縫44合作以在內件36於外件34中做樞軸移動期間來驅動內件36相對於外件34做平移移動。
第二架部12b經由第一樞軸連接29而可定位在使用位置和折疊位置;在使用位置(圖2a),關聯於第二架部12b的輪子(亦即後輪14)可指向成與主架部12a共平面,並且可接合於地面30以在其上支撐折疊自行車10;在折疊位置(圖2b),後輪14側向相鄰於主架部12a。從使用位置移動到折疊位置是在箭號39所示的順時針方向(圖2a)。
雖然突起42顯示在外件34上並且狹縫44顯示在內件36上,不過有可能將狹縫44配置在外件34上並且將突起42配置在內件36上。附帶而言,雖然狹縫44可以是螺旋形,不過它或可替代而言具有其他形狀以加速和減速(亦即控制)在使用位置和折疊位置之間的樞軸移動之特殊部分期間所發生的側向移動量。因此,狹縫44就廣義而言會適合與突起42合作,只要狹縫44側向延伸所選量以及圓周上延伸所選量來繞著外件軸線AP即可。
較佳而言,為了減少內件和外件36和34之間的摩擦,它們之間可以製作一對適合的軸套46。軸套46可以由任何適合的材料所做成,例如聚合性材料。適合的軸套可以由美國羅德島的igus公司所提供。替代或 附帶而言,如果需要的話,適合的潤滑劑(譬如油脂)可以提供在內件和外件36和34之間以減少摩擦。
藉由將後輪14定位成相鄰於主架部12a,則可以減少折疊自行車的長度L,而不必提供一小塊空間給折疊的後架部12b和輪子14在主架部12a本身的底部裡,後者是某些其他折疊自行車設計的情形。這有利之處在於它使得自行車10是折疊自行車這事實較不明顯。此外,它使得主架部12a和整個自行車10較強,因為對於主架部12a之設計的限制較少而不會危及主架部12a的強度。
於圖3a和3b所示的替代性實施例,突起42和狹縫44可以由內件36之外表面40上的內件螺紋部50所取代,其匹配於外件34之內表面38上的外件螺紋部52(虛線所示)。隨著內件36相對於外件34而樞轉,螺紋合作以側向驅動著內件36。後車架件12b顯示在圖3a的使用位置和圖3b的折疊位置。
於又一替代性實施例,內件36的外表面40和外件34的內表面38可以沒有突起、溝槽和類似者,如此則內件36在側向上和圓周上彼此獨立的在圖4a所示的使用位置和圖4b所示的折疊位置之間自由移動。將注意到於圖2a~2c、3a和3b所示的實施例,後架部12b可以受到突起42和44(圖2a~2c)之間或螺紋部50和52(圖3a和3b)之間交互作用的侷限,而當後架部已經完全樞轉到折疊位置時所沿著移動的路徑則把它帶到主架部 12a旁邊。相對而言,於圖4a和4b所示的實施例,後架部12b的移動未受到侷限,所以將必須小心確保它充分在側向上移動,以確保它在樞軸移動朝向折疊位置期間不撞到主架部。
為了當折疊自行車10是在折疊位置時來運輸,後架部12b具有支撐其上的軸53和支撐在軸53上的至少一折疊位置支撐輪54,如圖5所示。於所示實施例,有二個支撐輪54支撐在軸53上。當後架部12b是在使用位置時(圖1a),折疊位置支撐輪54支撐離開地面30。當後架部12b是在折疊位置時(圖1d),折疊位置支撐輪54可接合於地面30以在其上支撐折疊自行車。以此方式,自行車10的使用者可以在折疊位置支撐輪54上而在地面30上來滾動自行車10,即使前和後自行車輪14和16的滾動能力可能由於例如輪子14和16與主架部12a之間的摩擦而有所折衷。
如圖5所示,為了在使用位置將後架部12b鎖定到主架部12a,提供了顯示在56的鎖定機制。鎖定機制56包括鉤件58,其樞轉連接到主架部12a以在接合位置和釋放位置之間移動;在接合位置(顯示於圖5),鉤件58定位成接合軸53以維持後架部12b在使用位置;在釋放位置(顯示於圖6),鉤件58定位成允許後架部12b移動離開使用位置。
偏壓件60促使鉤件58朝向接合位置,如此則萬一有力(譬如自行車10撞到隆起)可能促使鉤件58 往上而脫離軸53,偏壓件60可以維持鉤件58往下而接合於軸53。
參見圖9b,第二樞軸連接顯示在32,其設置在前輪支撐12c和主架部12a之間。第二樞軸連接32可以類似於第一樞軸連接29,並且包括外件64和內件66,其可以分別類似於外件和內件34和36。於所示實施例,外件64上面具有突起68並且安裝在主架部12a上。內件66具有狹縫70,其接收著在側向上和圓周上都延伸所選量的突起68,如此則前輪支撐可在使用位置和折疊位置之間移動;在使用位置(圖1a),前輪16可接合於地面30以在其上支撐折疊自行車10;在折疊位置(圖1c),則減少了折疊自行車10的長度L和高度H當中至少一者。在折疊位置,前輪16可以相鄰於主架部12a。在使用位置,前輪16可指向成與主架部12a共平面。更特別而言,前輪16連接到前輪支撐12c,其由於連接到轉向管28而允許前輪16在所要的指向範圍中做轉向。當前輪支撐12c是在折疊位置時,雖然前輪16相鄰於主架部12a,但是當前輪支撐12c是在使用位置時,前輪16可以指向成直的,此時它將與主架部12a共平面。
如圖1b所示,前輪支撐12c可以是單一支撐臂77,其延伸到前輪軸(顯示在72)並且僅在前輪16的一側上支撐前輪軸。當前輪支撐12c是在折疊位置時,前輪16側向定位在前輪支撐12c和主架部12a之間。這允許輪子16當在折疊位置時(如圖7c所示)定位成更靠近 主架部12a,相較於更傳統之雙側叉用於支撐輪子16的實施例而言,如此以減少折疊自行車10當折疊時的寬度W。如圖7c所示,當把前輪支撐12c形成為單一支撐臂時,輪子16可以定位成緊鄰於主架部12a。
後架部12b在圖1b顯示成具有二個支撐臂74,其在後輪14的任一側延伸以支撐後輪軸(顯示在76)。替代而言,後架部12b有可能具有單一支撐臂,如圖7a和7b的78所示。當後架部12b是在折疊位置時,後輪14側向定位在支撐臂78和主架部12a之間。這可以允許當在折疊位置時(如圖7c所示),輪子14定位得更靠近主架部12a,相較於二個支撐臂74用於支撐輪子14的實施例而言,如此以減少折疊自行車10當折疊時的寬度W。如圖7c所示,當使用單一支撐臂78時,輪子14可以定位成緊鄰於主架部12a。
於有利的實施例,如圖9a和9b所示,前輪支撐12c具有前輪支撐連接末端軸線A12c和第一末端面71,該第一末端面延伸在大致垂直於第一末端面軸線A12c的第一末端面平面P12c。轉向管28具有轉向管連接末端軸線A28和第二末端面73,該第二末端面延伸在大致垂直於轉向管連接末端軸線A28的第二末端面平面P28。前輪支撐12c可在使用位置和折疊位置之間樞轉;在使用位置(圖9b),前輪支撐連接末端軸線A12c對齊於轉向管連接末端軸線A28,第一和第二末端面71和73彼此鄰接,並且前輪16可接合於地面以在其上支撐折疊 自行車10;在折疊位置(圖9a),前輪支撐連接末端軸線A12c未對齊於轉向管連接末端軸線A28,並且第一和第二末端面71和73彼此隔開。此種結構特別適合支撐折疊自行車10上之騎士的重量,同時在空間上是有效率的。
前輪支撐12c可以藉由任何適合的鎖定機制而可鎖定在使用位置。鎖定機制的範例顯示在圖8a和8b的80。鎖定機制80包括基座件82、可膨脹件84、驅動器86、驅動器偏壓件88、快速釋放機制90。驅動器86用於驅動可膨脹件84的膨脹而靠著第一和第二管(顯示在圖8c、9a、9b之96和98)的內表面(顯示在圖8c的92和94),其分別是主架部12a和前輪支撐12c的一部分,如此以將主架部12a和前輪支撐12c可釋放的鎖定在一起。
基座件82界定基座件軸線AL。可膨脹件84可以藉由任何適合的手段而是可膨脹的。可膨脹件84舉例而言可以具有第一末端100和第二末端102,並且可以具有多個穿過狹縫104,其交替的從每個末端100和102開始並且多半但非一路的延伸到相對的末端100和102。可膨脹件84具有內表面106,其為第一楔形表面(圖8b)。
驅動器86包括腳件108、連接桿110、上面具有第二楔形表面114的楔形件112。驅動器86可相對於基座件82而在第一方向(圖8b的箭號116所示)移 動,以驅動第一和第二楔形表面106和114朝向彼此來驅動可膨脹件84的膨脹。驅動器86可相對於基座件82而在第二方向(圖8b的箭號118所示)移動,以驅動第一和第二楔形表面106和114彼此離開以允許可膨脹件84收縮。
於較佳實施例,第一和第二楔形表面106和114在二個截平面(顯示在圖8b的P1和P2)延伸離開軸線AL,該等截平面都包括軸線AL並且彼此正交。將注意到平面P2與圖8b的軸線AL直接重合,所以它顯得是重疊在軸線AL上的實線。於圖8a和8b所示的範例性實施例,楔形表面106和114大致呈圓錐形。替代而言,有可能可以是任何其他形狀,舉例而言例如角錐形。
於所示實施例,驅動器86藉由定位在腳件108和可膨脹件84的第二末端102之間的驅動器偏壓件118而相對於基座件84來移動。驅動器偏壓件118促使腳件108和可膨脹件84分開,這驅動楔形表面106和114朝向彼此。
快速釋放機制90包括轉移臂120和把手122。把手122經由界定把手樞軸線的栓連接件124而樞轉連接到基座件82。轉移臂120經由栓連接件130而在一末端128樞轉連接到驅動器86,並且經由另一栓連接件134而在另一末端132連接到把手122,該另一栓連接件134界定偏移於把手樞軸線的把手連接軸線。
把手122可在圖8a和8b所示的解鎖位置與 圖8c所示的鎖定位置之間樞轉。於解鎖位置,轉移臂120指向成把力從驅動器偏壓件88轉移到把手122以促使把手122保持在解鎖位置。附帶而言,在解鎖位置,轉移臂120限制了驅動器86相對於可膨脹件84的位置,如此以避免驅動器86使可膨脹件84膨脹。
在鎖定位置,驅動器偏壓件驅動第一和第二楔形表面106和114朝向彼此以驅動可膨脹件84的膨脹。
雖然第二楔形表面114已經顯示成在驅動器86上,不過第二楔形表面116替代而言有可能在基座件82上,並且驅動器有可能將可膨脹件84上的楔形表面106驅動成接合於基座件82上的楔形表面114。
於圖10a和10b所示的替代性實施例,鎖定機制顯示在135,並且類似於鎖定機制80,但具有二個第一楔形表面,其中一者顯示在136a而另一者顯示在136b。二個楔形表面136a和136b配置於顯示在137的可膨脹件上。楔形表面136a面向第一軸向(在此該「軸」稱為軸線AL。於圖10a和10b所示的視圖,第一軸向是朝向左邊。楔形表面136b面向第二軸向(亦即在圖10a和10b所示的視圖中朝向右邊)。此外,有二個第二楔形表面,其中第一個楔形表面顯示在138a並且是在顯示於140的驅動器上,而第二個楔形表面顯示在138b並且配置在顯示於142的基座件上。更特別而言,楔形表面138b是在連接到基座件142之主部142b的延伸件142a 上。第二楔形表面138a和138b與第一楔形表面136a和136b互補。驅動器140包括連接臂146,其具有樞轉連接到轉移臂120的第一末端148,以及具有第二末端,其固定連接到上面定位了楔形表面138a的楔形件150。配置了驅動器偏壓件152,其在所示範例乃定位在楔形件150和延伸件142a之間(或更廣而言在驅動器140和基座142之間),以促使楔形件150和延伸件142a彼此遠離,而在將它們驅動朝向接合於第一楔形表面136a和136b的方向。
當快速釋放機制90的把手122定位在鎖定位置時(其顯示於圖10a),偏壓件152把二個第二楔形表面138a和138b驅動為分開,這使它們驅動成接合於第一楔形表面136a和136b,而造成可膨脹件137的膨脹。將注意到第一和第二個第一楔形表面136a和136b的對稱以及第一和第二個第二楔形表面138a和138b的對應對稱則更有可能在可膨脹件137的二末端提供大致相等的膨脹量。這更有可能讓可膨脹件137接合第一管96(圖10a)和第二管98的力是差不多相等的。
當快速釋放機制90的把手122是在圖10b所示的解鎖位置時(其會涉及從圖10a所示的位置來順時針方向旋轉把手122),轉移臂120指向成將力從驅動器偏壓件152轉移到把手122以促使把手122保持在解鎖位置。附帶而言,在解鎖位置,轉移臂120限制了第二楔形表面138a和138b相對於第一楔形表面136a和136b的位 置,如此以避免驅動器140使可膨脹件137膨脹。
參考圖11a和11b,鎖定機制的另一實施例顯示在156。鎖定機制156類似於鎖定機制135,並且具有:可膨脹件157;基座158,其包括延伸件158a和主部158b;以及驅動器159,其包括楔形件159a和轉移臂159b,後者樞轉連接到快速釋放機制90的連接臂120。基座158的主部158b為了方便而單純顯示成矩形。附帶而言,圖11a和11b為了方便而省略了部分的把手122。鎖定機制135的前述所有構件可以類似於圖10a和10b之鎖定機制135的類比元件,而差異則如下所述。
鎖定機制156與鎖定機制135的差異在於第一楔形表面(顯示在160a和160b)大致彼此背對,而非如第一楔形表面136a和136b在圖10a和10b所示之實施例的彼此面對;並且第二楔形表面(顯示在161a和161b)彼此面對,而非如它們在圖10a和10b所示之實施例的彼此背對。同時,於圖11a和11b所示的實施例,驅動器偏壓件(顯示在162)定位在來自驅動器159之轉移臂159b上的腳件164和基座158的延伸件158a之間。
如圖9b所示,把手122可以延伸穿過第一和第二管96和98當中一者的鎖定機制接合控制狹縫170,如此則自行車10的使用者可以從管96和98的外面來靠近。狹縫170具有第一末端172和第二末端174。把手122移動到第一末端172則把鎖定機制80從第一和第二管96和98當中一者大致整個抽出。於所示範例,它把鎖 定機制80從第一管96大致整個抽出(並且大致整個抽到第二管98裡,如圖9a所示)。把手122移動到狹縫170的第二末端174則把鎖定機制80驅動到鎖定機制80部分定位在第一和第二管96和98二者的位置(圖9b),如此以允許鎖定機制80膨脹而將第一和第二管96和98鎖定在一起。
如圖1f和9b所示,顯示在175的導引件可以配置在第二管98的末端上,其當前輪支撐12c抵達使用位置時接合第一管96,以確保第一和第二管96和98彼此良好對齊,藉此利於將鎖定機制往上帶到第一管96裡。
如圖8a所示,膨脹件84可以具有外表面176,其包括多個突起(某些突起顯示在178)和在突起178之間的凹谷180。突起178作用為力集中物,其幫助咬入第一和第二管96和98的內表面92和94。於較佳實施例,突起178繞著外表面176而大致僅在圓周上延伸,如此以提供對於軸向移動(沿著軸線AL的移動)之強阻力。然而,突起178或可在其他方向上延伸,譬如它們或可螺旋或甚至軸向延伸。替代而言,可膨脹件84或可具有任何其他類型的外表面176,舉例而言例如上面沒有突起的外表面。
於圖12a和12b所示的實施例,鎖定機制之可膨脹件的上面可以具有第一圓周延伸的凹陷180。於圖12a和12b,鎖定機制是圖10a和10b所示的範例(亦即 鎖定機制135);然而,任何其他的鎖定機制80或156或可具有前述的凹陷。第一和第二管96和98當中一者的上面可以具有第一圓周延伸的突起182,其可匹配於凹陷180。當可膨脹件135不膨脹時,第一突起182從第一凹陷180抽出,如圖12b所示,如此以允許鎖定機制135從第一管96抽出,藉此允許架部12c折疊。參見圖12a,當可膨脹件135膨脹時,第一凹陷180接收第一突起182以將可膨脹件135鎖定在軸向(相對於軸線AL),如此以維持可膨脹件135接合於第一和第二管96和98二者。於所示實施例,第一突起182顯示在第一管96上,然而它替代而言或可在第二管98上,而凹陷180據此來定位。如圖12a和12b所示,可膨脹件135可以可選用的具有第二圓周延伸的凹陷184,並且第一和第二管96和98當中另一者(於此情形為管98)具有第二圓周延伸的突起186。第一和第二凹陷180和184接收第一和第二突起182和186,以當可膨脹件膨脹時來維持可膨脹件135接合於第一和第二管二者。當可膨脹件135未膨脹時,第一和第二突起182和186則從第一和第二凹陷180和184抽出。
鎖定機制顯示成用於第一架部(亦即架部12a)和第二架部(亦即架部12c)之間。然而,如圖13所示,鎖定機制可以替代或附帶而言用於連接其他對的架部,舉例而言例如主架部12a和手把架部12d(於該情形,第一架部會再度是架部12a,並且第二架部會是手把 架部12d)。於此情形,第一和第二管顯示在188和190,並且由鉸鏈192所連接。於本範例,手把架部12d可移動的連接到轉向管28(經由鉸鏈192)以在使用位置和折疊位置之間移動;在使用位置,手把13可由折疊自行車10的騎士握持以使前輪16轉向;在折疊位置(顯示於圖13)則減少折疊自行車10之至少部分的高度和寬度。
不提供快速釋放機制給鎖定機制80、135、156,可以改為提供用於將鎖定機制鎖定和解鎖的另一種手段,舉例而言例如固定到楔形件的螺桿和固定連接到基座件的螺母。手把旋鈕或類似者的旋轉則可以使該桿旋轉,其會軸向驅動該桿和附接的楔形件,藉此控制鎖定機制的鎖定和解鎖。
以圖8a~13所示之鎖定機制80、135、156的替代例而言,可以提供鎖定機制194,如圖14a和14b所示。鎖定機制194包括中心上閂鎖196,其包括內表面197,該內表面具有互相面對的第一和第二斜面198和199。第一和第二管顯示在200和201,其為第一和第二架部(於此情形為架部12a和12c)的一部分,而上面可以具有第一和第二凸緣202和204。凸緣202和204具有斜面206和208,其背對著彼此。中心上閂鎖196在圖14a中顯示為離開管200和201,然而實務上當它不使用時會保持在某一管的周圍。當第一和第二管200和201彼此鄰接時,中心上閂鎖196可以在二凸緣202和204上滑 動(視情況可以往上或往下),並且可加以閂鎖,如圖14b所示,藉此驅動斜面198和199與斜面206和208的夾箝接合。
因此將了解鎖定機制可以是任何適合類型的鎖定機制,並且不打算受限於所示和所述的特殊範例。
參考圖15,將注意到當中定位了鎖定機制的第一和第二管不須為圓柱形。舉例而言,顯示在210和212的管有大致方形的截面。鎖定機制本身也可以是方形,如圖16所示在214。於此種實施例,彼此接合以使膨脹件(顯示在216)膨脹的楔形表面會是角錐形而非圓錐形。
參見圖1a~1i,為了從圖1a和1b所示的使用位置來折疊折疊自行車10,吾人可以將維持前輪支撐12c在使用位置的鎖定機制80、135、156解鎖,並且將前輪支撐12c從圖1a所示的反時針方向折疊到圖1c所示的折疊位置,在此前輪支撐12c和前輪16因而定位在第一架部12a的第二側27上。吾人可以藉由舉起鉤件58到釋放位置(圖6)和藉由將後架部12b樞轉(圖1c所示的順時針方向)到圖1d所示的折疊位置而將後架部12b解鎖,在此後架部12b和後輪14因而定位在第一架部12a的第一側25上。後架部12b在折疊位置時,車架12的手把部12d可以解鎖,並且可以折疊到折疊位置,如圖1e所示。
將注意到當第二架部12b是在折疊位置時, 提供將它維持在折疊位置的方式則會是有利的。為此的後架部折疊位置維持件則顯示在圖17和18的222。維持件222可以是安裝於手把支撐11的鉤子。當手把部12d折疊時,如圖18所示,維持件222捲起而定位在輪子14的輪圈之下,如此則它鉤住輪圈並且避免輪子14和後架部12b樞轉回去朝向使用位置。可選用而言,維持件222可以經由溝槽孔洞和螺紋緊固器(如分別顯示在224和226)而連接到手把支撐11,以允許維持件222的位置有某些調整性以符合使用者的偏好。
座椅18可以降低到座管22裡以減少折疊自行車10之關聯區域的高度,如圖1f所示。圖1g顯示折疊自行車10的位置相同於圖1f,亦即折疊位置。為了把折疊自行車10從折疊位置打開到使用位置,吾人可以將前輪支撐12c展開(在圖1g所示的順時針方向樞轉)到圖1h所示的使用位置。一旦定位,則可以將鎖定機制80、135、156(或鎖定機制194)鎖定。維持件222可以從後輪14脫鉤,並且後架部12b可以樞轉回到圖1i所示的使用位置,並且藉由鉤件58而鎖定而定位。手把部12d可以向上樞轉到其使用位置裡,並且經由其鎖定機制而鎖定而定位;座椅18則可以上升到其使用位置,使得折疊自行車10是在圖1a和1b所示的使用位置。將注意到上述某些步驟可以採取不同於上述的次序來發生。舉例而言,在展開自行車10的期間,在後輪14擺出來到其使用位置之前,手把部12d可以先升起並且鎖定在其使用位 置。
如圖1g和7c所示,當折疊自行車10是在折疊位置時(更特定而言,當第二和第三架部是在折疊位置時),前和後輪軸72和76彼此對齊並且彼此大致鄰接。結果,萬一折疊自行車10接收到扺靠著輪子14和16當中一或二者的側向力,則軸72和76的鄰接幫助抵抗該力以及視情況可以幫助抑制前輪支撐12c和/或後架部12b上的彎曲應力。
於上述實施例,前輪支撐顯示和描述成在使用位置和折疊位置之間樞轉。然而,將了解前輪支撐可以採取任何適合的方式而在使用位置和折疊位置之間移動。舉例而言,前輪支撐當在使用位置時可以從自行車10的其餘者移除,並且在折疊位置時能夠可以再度連接到自行車的其餘者。於此種實施例,折疊位置可以替代而言稱為儲存位置。
顯示成用於將自行車10之諸部份鎖定在一起的鎖定機制或可改成另一種別的適合類型之鎖定機制,例如美國專利第4,507,034號所示的鎖定機制,其內容整個併於此以為參考。
已經為了示範和描述而提供前面實施例的敘述。它不打算是窮盡的或限制本揭示。特殊實施例的個別元件或特徵一般而言不限於該特殊實施例,而於可適用時是可互換的並且可以用於所選的實施例,即使未特定顯示或描述。它們也可以採取許多方式來變化。此等變化不是 要視為偏離本揭示,並且所有此種修改打算包括在本揭示的範圍裡。
10‧‧‧折疊自行車
12‧‧‧車架
12a‧‧‧主架部
12b‧‧‧後架部
12c‧‧‧前輪支撐
12d‧‧‧手把架部
14‧‧‧後輪
16‧‧‧前輪
18‧‧‧座椅
20‧‧‧驅動構件組
22‧‧‧座管
24‧‧‧頭管
26‧‧‧連接管
26a‧‧‧上管
26b‧‧‧下管
29‧‧‧第一樞軸連接
32‧‧‧第二樞軸連接
53‧‧‧軸
54‧‧‧折疊位置支撐輪
56‧‧‧鎖定機制
72‧‧‧前輪軸
76‧‧‧後輪軸
77‧‧‧支撐臂
80‧‧‧鎖定機制

Claims (16)

  1. 一種具有長度、高度、寬度的折疊自行車,其包括:基架部,其中該主架部包括:座管和頭管;至少一連接管,其連接該座管和該頭管;以及後架部,其具有對此安裝的後輪以接合於地面而在其上支撐該折疊自行車;以及轉向結構,其包括:轉向管,其可旋轉的安裝於該頭管中;手把,其連接到該轉向管;以及前輪支撐,其具有對此連接的前輪,其中該前輪支撐具有前輪支撐連接末端軸線和第一末端面,該第一末端面延伸於大致垂直於該第一末端面軸線的第一末端面平面,並且該轉向管具有轉向管連接末端軸線和第二末端面,該第二末端面延伸於大致垂直於該轉向管連接末端軸線的第二末端面平面,其中該前輪支撐可在使用位置和折疊位置之間移動;在該使用位置,該前輪支撐連接末端軸線對齊於該轉向管連接末端軸線,該等第一和第二末端面彼此鄰接,並且該前輪可接合於地面以在其上支撐該折疊自行車;在該折疊位置,該前輪支撐連接末端軸線未對齊於該轉向管連接末端軸線,該等第一和第二末端面則彼此隔開。
  2. 如申請專利範圍第1項的折疊自行車,其中該後架部可定位在折疊位置和在使用位置;在該折疊位置則減少該折疊自行車的該長度;在該使用位置,該後輪可接合於地面以在其上支撐該折疊自行車。
  3. 如申請專利範圍第1項的折疊自行車,其中該手把安裝於手把支撐,其可移動的連接到該轉向管以在折疊位置和使用位置之間移動;在該折疊位置則減少至少部分之該折疊自行車的該等高度和寬度;在該使用位置,該手把可由該折疊自行車的騎士握持以使該前輪轉向。
  4. 如申請專利範圍第1項的折疊自行車,其中該至少一連接管永久連接該頭管和該座管。
  5. 如申請專利範圍第1項的折疊自行車,其中該至少一連接管包括上管和下管。
  6. 如申請專利範圍第1項的折疊自行車,其中該前輪支撐相對於該主架部而可在該使用位置和該折疊位置之間做樞轉和側向的移動;在該使用位置,該前輪可指向成與該主架部共平面;在該折疊位置,該前輪側向定位成相鄰於該主架部。
  7. 一種折疊自行車,其包括:第一架部、第二架部和第三架部,其中該第一架部界定車架縱軸,其中該等第二和第三架部的每一者具有與之關聯的自行車輪,使得該第二架部具有對此連接的後輪,並且該第三架部具有對此連接的前輪;以及第一樞軸連接,其包括第一外件和第一內件;該第一外件呈管狀,並且具有第一外件軸線,其相對於該車架縱軸而大致側向延伸;該第一內件可樞轉的連接到該外件以在該外件裡繞著該外件軸線而樞軸移動,並且該第一內件相對於該第一外件而可側向滑動;其中該等第一內件和第 一外件當中一者連接到該第一架部,而該等第一內件和第一外件當中另一者連接到該等第二和第三架部當中一者,其中該等第二和第三架部當中該一者經由該第一樞軸連接而可定位在使用位置和在折疊位置;在該使用位置,關聯於該等第二和第三架部當中該一者的該輪可指向成與該第一架部共平面並且可接合於地面以在其上支撐該折疊自行車;在該折疊位置,關聯於該等第二和第三架部當中該一者的該輪則側向相鄰於該第一架部。
  8. 如申請專利範圍第7項的折疊自行車,其中當該等第二和第三架部當中該一者是在該折疊位置時,關聯於該等第二和第三架部當中該一者的該輪大致平行於該第一架部。
  9. 如申請專利範圍第7項的折疊自行車,其中關聯於該等第二和第三架部當中該一者的該輪具有輪軸;以及其中該等第二和第三架部當中該一者包括輪支撐,其延伸到該輪軸並且僅在該輪的一側上支撐該輪軸,使得當該等第二和第三架部當中該一者是在該折疊位置時,關聯於該等第二和第三架部當中該一者的該輪側向的在該輪支撐和該第一架部之間。
  10. 如申請專利範圍第7項的折疊自行車,其中該第一樞軸連接將該等第一和第二架部連接在一起;以及其中該折疊自行車進一步包括第二樞軸連接,其包括第二外件和第二內件;該第二外件呈管狀,並且具有第二外件軸線,其相對於該車架縱軸而大致側向延伸;該第二內件可 樞轉的連接到該第二外件以在該第二外件裡繞著該第二外件軸線而樞軸移動,並且該第二內件可側向滑動;其中該等第二內件和第二外件當中一者連接到該第一架部,並且該等第二內件和第二外件當中另一者連接到該第三架部,其中該第三架部經由該第二樞軸連接而可定位在使用位置和在折疊位置;在該使用位置,該前輪可指向成與該第一架部共平面並且可接合於該地面以在其上支撐該折疊自行車;在該折疊位置,該前輪側向相鄰於該第一架部。
  11. 如申請專利範圍第10項的折疊自行車,其中當該第二架部是在該折疊位置時,該後輪定位在該第一架部的第一側上;以及其中當該第三架部是在該折疊位置時,該前輪定位在該第一架部的第二側上。
  12. 如申請專利範圍第11項的折疊自行車,其中該前輪具有前輪軸並且該後輪具有後輪軸;以及其中當該等第二和第三架部是在該折疊位置時,該等前和後輪軸彼此對齊並且彼此大致鄰接。
  13. 如申請專利範圍第10項的折疊自行車,其中該第一架部包括:頭管和轉向結構,其包括可旋轉的安裝於該頭管中的轉向管;手把,其連接到該轉向管,其中該前輪具有前輪軸;以及其中該第三架部包括前輪支撐,其延伸到該前輪軸並且僅在該前輪的一側上支撐該前輪軸,使得當該第三架部是在該折疊位置時,該前輪側向的在該前輪支撐和該第一架部之間;以及其中該後輪具有後輪軸;以及其中該第二架部包括後 輪支撐,其延伸到該後輪軸並且僅在該後輪的一側上支撐該後輪軸,使得當該第二架部是在該折疊位置時,該後輪側向的在該後輪支撐臂和該第一架部之間。
  14. 如申請專利範圍第7項的折疊自行車,其中該等第一外件和第一內件當中一者具有突起,其接合於該等第一外件和第一內件當中另一者的狹縫中,其中該突起與該狹縫合作以在該內件於該外件中做樞軸移動期間驅動該內件相對於該外件做平移移動。
  15. 如申請專利範圍第7項的折疊自行車,其中該第一外件具有內表面,其具有外件螺紋部;以及其中第一內件具有外表面,其具有匹配於該外件螺紋部的內件螺紋部。
  16. 如申請專利範圍第7項的折疊自行車,其中該第一外件具有大致圓柱形的內表面,並且該第一內件具有大致圓柱形的外表面;以及其中該第一內件在該第一外件中做圓周上和側向上的自由移動。
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