專利名稱：一種把橫管與車座間距可調節的自行車的制作方法
技術領域：
本發明 涉及一種自行車，具體是指一種把橫管與車座間距可調節的自行車。
背景技術：
自行車是一種節能環保的交通工具，它曾經是我國城鄉主要的交通工具之一。目前，隨著經濟及技術的發展，在城市里四輪機動車、軌道交通早已成為人們出行的主要交通工具，但是，隨著人類活動對地球污染的日益加重，使得原來逐漸淡出城市生活的自行車又開始獲得人們的青睞。現有自行車中一般分為可折疊自行車或不可折疊的自行車，均包括前輪、后輪、前叉、后叉、把手架、車架、車座以及驅動車輪轉動的驅動裝置，現有的驅動機構主要包括腳踏驅動和電力驅動，后者稱為電動自行車。現有的把手架一般主要由把橫管和把立管構成，把橫管安裝在把立管上部，把立管下端則與連接在前輪輪軸上的前叉連接，以便車架包括騎車者在轉向時通過轉動把橫管帶動前叉同步周向轉動，從而控制前輪轉向。而把立管又定位在車架前端的前立管中，并能在前立管中轉動。在現有的自行車和電動自行車中，無論是可折疊自行車或不可折疊的自行車，車座與把橫管之間的間距均是固定不能大幅度隨意調節，特別是那種車架為倒三角形結構的自行車對應所述間距更是固定不變的，故難以適應身形較為高大或者較為矮小的騎車者對該間距需加大或者縮短的需求，導致這些騎車者不能把車座與把橫管之間的距離調整到舒適的騎行位置。若車座至把橫管之間的間距過大，騎車者騎行時需要伸長手臂、低哈腰、高抬頭，使騎車者的頸椎腰椎長時間受壓，容易對身體造成損傷；若車座至把橫管之間的間距過小，則由于騎車者手腳難以伸展，使車座、腳蹬、把手三支點受力分配不適當，不但轉彎不靈便，騎車的安全度降低；還會使騎車者會陰部受力較大，易導致會陰周圍血流受阻，長此以往還可能會引起男性騎車者罹患前列腺炎甚或不育的危險，從而影響騎車者的身體健康。

發明內容
本發明的目的是提供一種把橫管與車座間距可調節的自行車，該自行車在不影響把橫管帶動前叉同步周向轉動以實現前輪轉向的情況下，還能夠通過調節定位機構可以將把立管沿自行車的長度方向即縱向前、后擺動到合適的位置再加以定位，以使把橫管與車座之間的間距適合各種身形的騎行者的騎行，既保證騎行的舒適靈活性，提高騎行的安全度，又能避免對身形較高或者較矮的騎車者的身體健康造成不良影響。本發明的上述目的通過如下技術方案來實現的一種把橫管與車座間距可調節的自行車，它包括前輪、后輪、前叉、后叉、車把架、車架、車座以及驅動機構，其中，車把架包括把橫管和把立管，車架則包括前立管、車架前管和車架后管，前立管位于車架前管的前端，其特征在于所述自行車還增設一個用于調整把橫管與車座之間間距的調節定位機構，所述調節定位機構主要由支撐套管、轉動連接件以及長度調節機構組成，其中，支撐套管的上部套在把立管的下部，并且與把立管以周向可相對轉動的方式相連接，所述支撐套管的下部與所述前立管相鉸接；所述轉動連接件為一軸向可彎曲、周向能與把立管同步轉動的構件，轉動連接件位于支撐套管內，轉動連接件的上端與把立管固定連接，下端與前叉從前立管中伸出的上端固定連接，前叉通過轉動連接件與把立管保持同步周向轉動，所述長度調節機構由長度調節件和定位件組成，所述定位件設置在車架前管上，所述長度調節件沿其長度方向設置可調節長度并可與定位件配合定位的調節結構，該長度調節件的一端鉸接在支撐套管上，另一端則在調節結構中選定某一個長度位置與所述定位件相配合定位，以使支撐套管、長度調節件與車架前管構成三角結構，通過長度調節件上不同長度位置的定位與車架前管上的定位件配合，來調節把立管與車架前管之間的角度，從而實現把橫管與車座之間的間距調節或折疊。本發明通過在自行車的把立管和前叉之間增設調節定位機構，使把立管在調節定位機構中的支撐套管和長度調節機構的共同作用下能夠縱向前、后擺動到適合騎車者舒適騎行的位置上定位，從而達到調整把橫管與車座之間的間距和折疊的目的，讓騎車者可根據自身身高來調整把橫管與車座之間的間距，以便讓自行車能適應各種體型的騎車者舒適騎行的需求，有利于騎車者的身體健康；同時，該調節定位機構中的轉動連接件起傳遞扭矩的作用，即將把立管的扭矩傳遞給前叉，因此需要它具有軸向可彎曲、周向能與把立管同步 轉動既可偏角又可偏心的雙重功能，以便騎車者在騎行時轉向時，轉動把立管，把立管通過轉動連接件帶動前叉同步轉向，以滿足自行車騎行時的轉向需求，同時轉動連接件又能保證把立管在調節把橫管與車座之間的間距時靈活自如。但轉動連接件并不起支撐把立管的作用，把立管的支撐構件是所述的支撐套管，通過支撐套管上端與把立管的活動連接方式來實現。本發明所述長度調節機構的長度調節件和定位件的安裝位置也可以與前文所述位置對調，即定位件設置在支撐套管上，長度調節件一端鉸接在車架前管上，另一端則在調節結構中選定一個位置與定位件配合定位。本發明所述長度調節機構的長度調節件和定位件可以分別是長形的調節板和定位銷，所述定位銷設置在車架前管上，所述調節板沿其長度方向設置有數個定位銷孔或定位槽，所述調節板的一端鉸接在支撐套管上，另一端則選擇其中一個定位銷孔或定位槽與所述定位銷相配合定位。本發明中所述的轉動連接件可以采用多種結構方式，優選的結構方式是選用既能偏角又能偏心的伸縮萬向節，或者旋切連軸器，所述伸縮萬向節和旋切連軸器均為現有產品，可直接選購。為進一步加強支撐套管與前立管之間的連接強度，本發明可以做如下改進所述調節定位機構還增設加強鉸接板，所述支撐套管的下端通過所述加強鉸接板鉸接在所述前立管上，所述加強鉸接板固定連接在前立管的上部，所述支撐套管的下端則鉸接在加強鉸接板上。本發明的一種實施例是所述支撐套管的下端與加強鉸接板之間采用對鎖螺絲相鉸接，方便可靠。本發明所述支撐套管的上部與把立管以周向可相對轉動的方式相連接可以采用以下的實施方式所述支撐套管的上端口設置徑向外凸的下環形板，把立管的下端口則具有徑向外凸的上環形板，所述上環形板與下環形板之間設有滑動法蘭軸承，該滑動法蘭軸承套裝在把立管上，所述上環形板與下環形板通過立管螺帽相連接，以實現支撐套管與把立管之間周向可相對轉動的連接，所述立管螺帽套裝在把立管上，且位于上環形板的上方，所述立管螺帽與上環形板之間設有滑動軸承，所述立管螺帽與所述下環形板相螺接。本發明還可以做以下的改進即支撐套管的上部與把立管的下部采用滑動軸承副相連接，以使把立管相對于支撐套管的轉動更為輕松靈活。本發明中，所述支撐套管具有鉸接耳，所述調節板鉸接在鉸接耳上，鉸接耳的下端還固定連接有扭簧，扭簧與調節板相連，向調節板提供一個向上的扭矩以抵住定位銷，防止調節板自行脫離定位銷。與現有技術相比，本發明具有如下顯著效果(I)本發明的自行車能夠實現調節把橫管與車座之間的間距的目的，在不影響把橫管帶動前叉同步轉動以實現前輪轉向的情況下，騎車者可按自身身高來靈活調整把橫管 與車座之間的間距，使得自行車能夠適應各種體型的騎車者舒適騎行的需求，有利于騎車者的身體健康。同時通過采用既能偏角又能偏心的伸縮萬向節或旋切連軸器連接把立管和前叉，既能保證騎行轉向時把立管和前叉同步周向轉動，又能保證把立管在縱向調節時靈活自如。該調節定位機構中的轉動連接件起傳遞扭矩的作用，即將把立管的扭矩傳遞給前叉，因此需要它具有軸向可彎曲、周向能與把立管同步轉動既可偏角又可偏心的多重功能，以便騎車者在騎行轉向時，把立管通過轉動連接件帶動前叉同步轉向，以滿足自行車騎行時的轉向和平衡的需求，同時轉動連接件又能保證把立管在調節把橫管與車座之間的間距時靈活自如。但轉動連接件并不起支撐把立管的作用，把立管的支撐構件是所述的支撐套管，通過支撐套管上端與把立管的活動連接方式來實現。(2)本發明應用于折疊自行車時，把立管不但能縱向調節位置，還能夠在自行車折疊時做折疊，將把立管折向車架前管，達到進一步收攏自行車的目的。。


下面結合附圖和具體實施方式
對本發明做進一步詳細說明。圖I是本發明自行車實施例一的整體結構示意圖；圖2是本發明自行車實施例一折疊后的整體結構示意圖；圖3是本發明自行車實施例一的局部結構示意圖，顯示自行車伸展時調節定位機構的整體結構；圖4是本發明自行車實施例一的另一局部結構示意圖，顯示自行車折疊后調節定位機構的整體結構；圖5是圖3的左視圖；圖6是圖5的剖視圖；圖7是本發明自行車實施例一中調節定位機構的爆炸圖；圖8是本發明自行車實施例二的整體結構示意圖；圖9是本發明自行車實施例二折疊后的整體結構示意圖；圖10是圖8的局部結構左視圖；圖11是圖10的剖視圖；圖12是本發明自行車實施例二中調節定位機構的爆炸附圖標記說明I、前立管；2、車架前管；3、把立管；4、支撐套管；5、加強鉸接板；6、前叉；7、伸縮萬向節；8、對鎖螺絲；9、上固定螺絲；10、下固定螺絲；11、立管螺帽；12、下環形板；13、上環形板；14、鉸接耳；15、調節板；16定位銷；17、扭簧；18、定位槽；19、支撐鉸接板；20、旋切連軸器；21、車座；22、前輪；23、后輪；24、后叉；25、把橫管；26、車架后管；27、滑動法蘭軸承；28、滑動軸承；29、滑動軸承；30、滾動軸承
具體實施例方式實施例一如圖I至圖7所示的一種把橫管與車座間距可調節的自行車，它包括前輪22、后輪23、前叉6、后叉24、車把架、車架、車座21以及驅動機構，其中，車把架包括把橫管25和把 立管3,車架則包括前立管I、車架前管2和車架后管26,前立管I位于車架前管2的前端，前叉6從前立管I中伸出，前叉6的上端設有滾動軸承30，該自行車還增設一個用于調整把橫管25與車座21之間間距的調節定位機構，調節定位機構主要由支撐套管4、轉動連接件以及長度調節機構組成，其中，支撐套管4的上部套在把立管3的下部，并且與把立管3以周向可相對轉動的方式相連接，調節定位機構還增設加強鉸接板5，支撐套管4的下端通過加強鉸接板5鉸接在前立管I上，加強鉸接板5固定連接在前立管I的上部，支撐套管4的下端則鉸接在加強鉸接板5上，支撐套管4的下端與加強鉸接板5之間采用對鎖螺絲8相鉸接；轉動連接件為一軸向可彎曲、周向能與把立管3同步轉動的構件，該轉動連接件選用既能偏角又能偏心的伸縮萬向節7，伸縮萬向節7位于支撐套管4內，伸縮萬向節7的上端與把立管3的下端通過上固定螺絲9固定連接，下端與前叉6從前立管I中伸出的上端通過下固定螺絲10固定連接，前叉6通過伸縮萬向節7與把立管3保持同步周向轉動，實現自行車騎行時必要的平衡、左右轉動以及轉彎，該長度調節機構由長度調節件和定位件組成，定位件設置在車架前管2上，長度調節件沿其長度方向設置可調節長度并可與定位件配合定位的調節結構，該長度調節件的一端鉸接在支撐套管4上，另一端則在調節結構中選定某一個長度位置與定位件相配合定位，以使支撐套管4、長度調節件與車架前管2構成三角結構，通過長度調節件上不同長度位置的定位與車架前管2上的定位件配合，來調節把立管3與車架前管2之間的角度，從而實現把橫管25與車座21之間的間距調節和折疊。本實施例中的支撐套管4的上部為筒形的管體，下部為向下伸出呈叉形的支撐鉸接板19，支撐套管4的支撐鉸接板19通過對鎖螺絲8鉸接在加強鉸接板5上。采用叉形的支撐鉸接板19防止調節定位機構在縱向轉動時支撐套管4的管壁會對伸縮萬向節7的轉動形成干涉。該支撐套管也可以直接采用整個管體結構，或者采用上部為筒形的管體，下部沿軸向開槽的結構，只要支撐套管能鉸接在加強鉸接板上并且不會影響伸縮萬向節的轉動即可。本實施例中，長度調節機構的長度調節件和定位件分別是長形的調節板15和定位銷16，定位銷16設置在車架前管2上，調節板15沿其長度方向設置有五個定位槽18，定位槽18構成調節板15的調節檔，調節板15的一端鉸接在支撐套管4上，另一端則選擇其中一個定位槽18與定位銷16相配合定位。支撐套管4的外側壁具有鉸接耳14,調節板15鉸接在鉸接耳14上，鉸接耳14的下端還固定連接有扭簧17，扭簧17與調節板15相連，向調節板15提供一個向上的扭矩以抵住定位銷16，防止調節板15自行脫離定位銷16。本實施例中調節板15沿其長度方向設置的數個定位槽也可以采用定位銷孔替代。本實施例中，支撐套管4的上部與把立管3的下部通過立管螺帽11套接，具體連接結構為支撐套管4的上端口設置徑向外凸的下環形板12，把立管的下端口則具有徑向外凸的上環形板13，上環形板13與下環形板12之間設有滑動法蘭軸承27，該滑動法蘭軸承27套裝在把立管3上，上環形板13與下環形板12通過立管螺帽11相連接，以實現支撐套管4與把立管3之間周向可相對轉動的連接，同時能夠軸向承受把立管的上拉力以及下壓力，立管螺帽11套裝在把立管3上，且位于上環形板13的上方，立管螺帽11與上環形板13之間設有滑動軸承28，立管螺帽11與下環形板12相螺接，該機構能夠承托把立管3的下壓力和上拉力，在把立管3的下端和支撐套管4之間設置有滑動軸承29，以使把立管3相對于支撐套管4的轉動更為輕松靈活。作為本實施例的變換，所述調節定位機構也可以省去加強鉸接板5，即支撐套管4的下部與直接與前立管I的上端相鉸接。 本實施例中的伸縮萬向節7的頂端插入把立管3內螺接，底端插入前叉6內螺接，伸縮萬向節7具有軸向可彎曲頸向能同歩，既可偏角又可偏心的功能，由其連接把立管3和前叉6，調節及折疊把立管3時靈活自如，騎行轉向時把立管3和前叉6同歩一致。騎行時立管螺帽11內的上、下環形板12支撐騎行人的下壓和上拉力，騎行轉向及平衡轉動把橫管25時，與把立管3連接的伸縮萬向節7帶動前叉6同步轉動，調節車座21至把橫管25之間的間距時，壓下調節板15，向后拉動把橫管25，使定位銷16進入合適的調節檔內即可，折疊把立管3時，壓下調節板15，將把立管3折倒在車架前管2上即可。實施例打開把立管3及調節把橫管25與鞍座間距時，壓下調節板15至合適位置時，松開調節板15,使定位銷16進入調節檔的定位槽18內即可。本實施例折疊把立管3時，壓下調節板15，后拉把橫管25使其折倒在車架前管2上即可。 本實施例中的車架的結構以及轉動連接件的結構同樣可應用到普通自行車中，也可以應用于各種電動車中。實施例二如圖8至圖12所示的一種把橫管與車座間距可調節的自行車，和實施例一不同的是，該實施例中的轉動連接件選用既能偏角又能偏心的旋切連軸器20，來替代伸縮萬向節7，具有相同的功能。本發明的上述多個實施例并不是對本發明保護范圍的限定，本發明的實施方式不限于此，根據本發明的上述內容，按照本領域的普通技術知識和慣用手段，在不脫離本發明上述基本技術思想前提下，對本發明上述結構做出的其它多種形式的修改、替換或變更，均落在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種把橫管與車座間距可調節的自行車，它包括前輪、后輪、前叉、后叉、車把架、車架、車座以及驅動機構，其中，車把架包括把橫管和把立管，車架則包括前立管、車架前管和車架后管，前立管位于車架前管的前端，其特征在于所述自行車還增設一個用于調整把橫管與車座之間間距的調節定位機構，所述調節定位機構主要由支撐套管、轉動連接件以及長度調節機構組成，其中，支撐套管的上部套在把立管的下部，并且與把立管以周向可相對轉動的方式相連接，所述支撐套管的下部與所述前立管相鉸接；所述轉動連接件為一軸向可彎曲、周向能與把立管同步轉動的構件，轉動連接件位于支撐套管內，轉動連接件的上端與把立管固定連接，下端與前叉從前立管中伸出的上端固定連接，前叉通過轉動連接件與把立管保持同步周向轉動，所述長度調節機構由長度調節件和定位件組成，所述定位件設置在車架前管上，所述長度調節件沿其長度方向設置可調節長度并可與定位件配合定位的調節結構，該長度調節件的一端鉸接在支撐套管上，另一端則在調節結構中選定某一個長度位置與所述定位件相配合定位，以使支撐套管、長度調節件與車架前管構成三角結構，通過長度調節件上不同長度位置的定位與車架前管上的定位件配合，來調節把立管與車架前管之間的角度，從而實現把橫管與車座之間的間距調節。
2.根據權利要求I所述的把橫管與車座間距可調節的自行車，其特征在于所述的轉動連接件為既能偏角又能偏心的伸縮萬向節，或者旋切連軸器。
3.根據權利要求2所述的把橫管與車座間距可調節的自行車，其特征在于所述長度調節機構的長度調節件和定位件分別是長形的調節板和定位銷，所述定位銷設置在車架前管上，所述調節板沿其長度方向設置有數個定位銷孔或定位槽，所述調節板的一端鉸接在支撐套管上，另一端則選擇其中一個定位銷孔或定位槽與所述定位銷相配合定位。
4.根據權利要求3所述的把橫管與車座間距可調節的自行車，其特征在于所述調節定位機構還增設加強鉸接板，所述支撐套管的下端通過所述加強鉸接板鉸接在所述前立管上，所述加強鉸接板固定連接在前立管的上部，所述支撐套管的下端則鉸接在加強鉸接板上。
5.根據權利要求4所述的把橫管與車座間距可調節的自行車，其特征在于所述支撐套管的下端與加強鉸接板之間采用對鎖螺絲相鉸接。
6.根據權利要求I至5任一項所述的把橫管與車座間距可調節的自行車，其特征在于所述支撐套管的上端口設置徑向外凸的下環形板，把立管的下端口則具有徑向外凸的上環形板，所述上環形板與下環形板之間設有滑動法蘭軸承，該滑動法蘭軸承套裝在把立管上，所述上環形板與下環形板通過立管螺帽相連接，以實現支撐套管與把立管之間周向可相對轉動的連接，所述立管螺帽套裝在把立管上，且位于上環形板的上方，所述立管螺帽與上環形板之間設有滑動軸承，所述立管螺帽與所述下環形板相螺接。
7.根據權利要求6所述的把橫管與車座間距可調節的自行車，其特征在于所述支撐套管具有鉸接耳，所述調節板鉸接在鉸接耳上，鉸接耳的下端還固定連接有扭簧，扭簧與調節板相連，向調節板提供一個向上的扭矩以抵住定位銷，防止調節板自行脫離定位銷。
全文摘要
本發明公開了一種把橫管與車座間距可調節的自行車，它包括前輪、后輪、前叉、后叉、車把架、車架、車座、驅動機構以及一個用于調整把橫管與車座之間間距的調節定位機構，調節定位機構主要由支撐套管、轉動連接件以及長度調節機構組成，其中，支撐套管的上部套在把立管的下部，并且與把立管以周向可相對轉動的方式相連接，支撐套管的下部與前立管相鉸接；轉動連接件為一軸向可彎曲、周向能與把立管同步轉動的構件，轉動連接件位于支撐套管內，轉動連接件的上端與把立管固定連接，下端與前叉從前立管中伸出的上端固定連接，前叉通過轉動連接件與把立管保持同步周向轉動。該自行車能夠調整把橫管與車座間距，提高騎行的舒適度。
文檔編號B62K15/00GK102774456SQ20121023941
公開日2012年11月14日 申請日期2012年7月11日 優先權日2012年7月11日
發明者張建民 申請人:張建民