[实用新型]柔性变形车架自行车

说明书

本发明涉及的是一种自行车，具体讲是一种具有柔性可变形车架，具有通用并进一步可实现折叠的自行车。

传统自行车的结构样式虽有不少改进，但由于受主车架的刚性不可变形的限制，许多方面的缺陷是难以克服的。如，为减少骑行颠簸的不适，只能在鞍座或前轮或后轮等部位分别设置减震结构，不仅繁锁复杂，效果也有限。又如在向小型化、折叠型及通用型等方面发展时，这种刚性车架的结构形式，尤其是具有三角型刚性车架的男式车就更无能为力了。为改变这种状况，中国专利88212913.9介绍了一种具有弹性可变形车架结构的自行车，通过铰接形式将各条边梁联接成封闭式的主车架，并由在此车架不同位置上的延伸臂分别与前轮支撑架，后轮支撑架及鞍座等部件联接而成整体车身。此种结构从根本上改变了自行车主车架刚性不可变形的结构型式，为减震、助力及进一步实现折叠提供了极大的方便。但这种结构在适应性、构型转换的通用性等方面还不够完善。

中国专利92220228.1介绍了一种可用于自行车的单臂结构形式的车轮支撑架，为自行车结构的进一步简化，减轻自重，方便拆装，特别是对于实现自行车的折叠提供了更大的便利条件。

另一方面，对于折叠自行车，目前已有许多文献报道。例如中国专利88207943.3介绍的就是一种可供折叠自行车使用的折叠机构，但目前，无论具有何种形式折叠机构的折叠型自行车，较普遍存在的问题是结构较复杂，或必须借助于某些专用工具才能完成拆卸折叠或重新展开复原为使用状态，使用不方便，收折或展开耗时多。另一个问题是这些机构的折叠较容易，而展开复原并保证为正常使用状态所需的刚度则不容易。

本发明首先的一个目的是提供一种结构更为简单，使用更为方便的柔性可变形主车架形式的自行车。在此基础上可进一步实现方便可靠快速折叠和展开的柔性可变形主车架形式的自行车。

本发明的自行车具有一个至少由四个铰接部位将封闭型的车架分隔成由至少四条边梁围成的柔性可变形多边形的主车架，其各条边梁可以为直线型或曲线型。这四个铰接部位大致应分处或接近于车架上方、下方、前方和后方等不同部位，以方便使用。在上方铰接部位设置有一根前伸的上延伸架，远端与配合有前轮支撑架及转向车把的前套筒联接。在后方铰接部位设置有一根末端可联接鞍座的向上的立管。在除设置有立管的后方铰接部以外的其它任何一个铰接部位，例如上方铰接部位还设置有一根经联接件与立管作交叉联接的衣架支撑架，其远端与衣架的中部或后部联接，衣架的前端则与立管联接。配置有脚踏板、曲柄和链轮的中轴设置在车架下方的刚性部位，在车架的中轴部位或其附近的刚性部位处设置有远端配合联接有后轮的后轮支撑架。在主车架中的任何一处铰接部位与不直接联接在该铰接部位的车架结构间设置一个用于维持主车架形状及具有减震蓄能作用的弹性张紧结构对本自行车是必需的，其所联接的车架结构可以为柔性封闭形主车架中的一个其它铰接部位或多边形中的一条边梁，也可以为柔性封闭主车架以外的其它梁架部分，例如较理想的为前套筒部位，或者其它所希望的适当部位。当弹性张紧结构如上述文献那样设置在封闭的主车架内，可采用如该文献所说的拉伸或压缩型弹性结构；若设置在封闭的主车架之外，例如设置在与前套筒之间的位置时，则可以采用拉伸型弹性构件，如各种拉伸弹簧等。

由多边形的结构特点可以知道，当多边形，例如上述四边形的可变形主车架中的任一对角线的长度或任何相邻两边的夹角被固定后，该多边形主车架的形状即被固定而不再可变。对于四边形以上的多边形，不同仅在于需固定的对角线或夹角数目应适当增多。因此采用四边形以上的多边形一般多无必要。柔性可变形车架在受到载荷力作用后其多边形形状将发生变化，即：对角线长度及各邻边夹角将发生变化。弹性张紧结构无论设于主车架之内还是其外，它的作用本质就是通过在其与车架的联接部位施以一个与车架该部位的变形方向相反方向的力，以平衡该变形力，达到维持多边形对角线或邻边夹角在其弹性力允许的范围内变化，从而以动态平衡的方式维持主车架为骑行所需的必要刚度。正因为如此，无论以上述何种位置和／或结构形式设置的弹性张紧结构，其弹性力都以可以调节的方式为好，以更好地适应不同使用情况。这种调节方式可以灵活运用，例如采用可调节工作构件数量的若干弹性构件组的形式，或采用可调整或限制弹性工作部分状况或长度的单个弹性构件，如上述中国专利所介绍的方式或其它所希望的任何适当结构形式。

不同使用领域、使用对象和使用目的的自行车，随所使用的路面及骑行速度的不同，车架的规格型式有所区别，例如对立管、前轮支撑架等构件与地面的倾角就有不同的要求。下表是世界上统一对常用车种的车速与立管倾角间的一些要求关系：