[发明专利]一种钢丝绳斜拉型铰接式横梁脚踏车车架

说明书

技术领域

本发明涉及一种自行车行业代步或运动用由钢丝绳斜拉铰接式横梁主体车架和钢丝绳斜拉铰接式后三角结构单元组组成的脚踏车用整体车架结构[见说明书附图1]；由于采用柔性三角形或梯形结构定位，且由钢丝绳斜拉三角形或梯形铰接式横梁主体车架和钢丝绳斜拉三角形铰接式后三角结构单元组合成了集约式避震特征的脚踏车整体车架的结构模式，故该种脚踏车整体车架的特征在于以钢丝绳、压簧部件的组合应用为减震载体，形成多个柔性三角形或梯形复合定位结构并以此提出了一种避震车架设计的新型技术原理和具体的实现方法；其中包括车架横梁、坐下管支梁、前叉、前手把、车架后三角等结构单元均作为一个不可分割的避震体系的一个组元，以实施体系的多点、多方向避震；应用分解应力集中的设计技术原理和具体的实现方法，也因此实现了脚踏车整体车架体系的集约式协调性同步避震。

背景技术

目前国内、国际自行车行业在对自行车减震的设计日趋复杂化，避震单元成本不断升高，且一般仅限于对后轮减震单元的设计[见说明书附图2]；而避震单元设计的模式一般都是将重力冲击力通过杠杆刚性转移成为对避震器压簧骤然性的压应力，这种设计模式其最大的不利点是使得冲击力瞬间转变为压应力爆发性的瞬间集中释放，因此极易造成车架某局部支点位置应对冲击式压应力疲劳并产生突然断裂。对于前轮的减震单元的设计一般均囿于对前叉避震结构的改进设计来实现，目前尚未见到对前轮体系整体避震的设计；因此对自行车整体避震最佳结构的设计，目前仍然在进一步的探索之中。

发明内容

本发明的主要内容是一种代步或运动用全柔性三角形或梯形结构定位，由钢丝绳斜拉型铰接式横梁脚踏车主体车架和钢丝绳斜拉三角形铰接式车架后三角结构组合而成的整体车架。

其一，该种脚踏车主体车架的特征在于车架横梁其一端与车架前叉套管呈焊接状态，另一端与车架座下管支梁铰接，从而使得车架横梁与车架座下管支梁形成类似‘工’字形结构。并在车架坐下管支梁的两端头各铰接一条钢丝绳，且每条钢丝绳的其中一个端头均要与其内放入一个压簧的管式金属套铰接，以便使钢丝绳在承受拉应力时转变为对压簧的压应力，而钢丝绳的另一端分别铰接在车架前叉套管的两个端头，从而形成了主体车架以车架横梁为公用边、车架座下管支梁为底边的上下两个柔性三角形或梯形的结构单元的主要特征；且钢丝绳的张紧度亦可调[见说明书附图1]。

其二，该种脚踏车其钢丝绳斜拉铰接式整体车架后三角结构特征在于车架后三角下支撑管横梁与中轴套管结合部铰接一个其内放入一个压簧的管式金属套[见说明书附图3]，以便使钢丝绳在承受拉应力时转变为对压簧的压应力；然后，将后三角下支撑管横梁的另两个端头分别铰接一条钢丝绳的一个端头，且两条钢丝绳的另一个端头分别挂锁在后车轮轴头的两端。而后三角斜支撑梁上端头与坐下管支梁铰接，另一个端头固定在后车轮轴头的两端；由此，铰接着第三、四条钢丝绳的后三角下支撑管横梁与后三角斜支撑梁、车架座下管支梁间形成了第三个柔性三角形单元结构，亦可称为车架后三角形；且钢丝绳的张紧度亦可调[见说明书附图1、4]。

显然，该类整体车架在重力的冲击作用下，前后轮与地面接触形成两个支点，其在前轮支点的作用下，主体车架中的铰接式横梁前端头将受到上、下两条钢丝绳拉应力作用于前述的上、下两个压簧上，并转变为对压簧的压应力，从而使其呈伸、缩变化，也使得前述的两个柔性三角形或梯形的公用边----铰接式横梁的前端头在一定范围内柔性划弧，进而实现整体车架体系的主体车架单元的减震作用。同理，整体车架后三角结构单元由于后轮支点的作用下，同样可使梁铰接着的钢丝绳的后三角下支撑梁由对钢丝绳的拉应力转变为对压簧的压应力，其拉应力使得后三角下支撑梁长度增加，从而使得与坐下管支梁铰接的后三角斜支撑梁的前端头以铰轴为圆心，以其长度为半径其与后轮轴共同在固定范围内柔性划弧，进而对整体车架而言，其中自行车体系包括前轮、前叉、前手把，后轮体系包括钢丝绳斜拉铰接式后三角等结构单元与前述的主体车架间通过两个柔性三角或梯形及一个柔性后三角结构单元定位特征形成了整体车架不可分割的柔性体系，并突出了这种柔性体系的弹性功能，从而实现了该整体车架体系多方位、多方向避震的特质，并有效地分散了单纯的前叉单元避震或单纯的后三角单元避震应力集中的缺陷。