专利名称：自展式折叠脚踏车的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种自展式折叠脚踏车，尤其涉及一种可自行展开车身又可折叠收藏成行李箱的脚踏车。
背景技术：
折叠式脚踏车是一种能展开及收合的自行车，在展开时可成为自行车骑乘，收合后不占空间且易于收藏，非常适合在人口密集的地区使用。一般的折叠式脚踏车大都有活动的折叠关节，于关节位置设有扣合装置，当扣合装置在解除扣合关系后就能使脚踏车折叠，当脚踏车展开后，扣合装置就必须扣合以防止松脱。目前，折叠式脚踏车车体的展开与收合须由手动操作，车体无法自动展开或收合；且大多数的折叠方式是采用两轮对折，难以使车的两轮交错转折。收合后的脚踏车虽不占用空间，但机械式的构造置于室内时与室内环境非常不协调也十分不美观。
脚踏车的的刹车方式有脚踩式或手刹式，其中，手刹式是目前惯用的刹车方式，其由操控方向的握把及附有刹车线的刹车接杆共同组成，操作时以手掌将刹车拉杆往内拉，就能通过刹车线将车轮立即减速与止动；然而如能去除刹车拉杆，单只有握把实施，则需使握把除具有操控方向的功能外，还需要兼具有刹车作用，这样的崭新技术对本领域内的技术人员而言仍是一项新考验，而且也是难度极高的技术，此技术至今仍无法突破。
发明内容
1、发明目的本发明的目的是(1)提供一种自展式折叠式脚踏车，以使折叠脚踏车能以自动的方式展开，而在收合时能通过牵引装置以卷动方式使各个结构收回，从而解决一般折叠式脚踏车须以手动操作才能展开或收回的方式；(2)本发明的自展式折叠脚踏车具有外壳及椅垫，展开后能成为一部可骑乘的脚踏车，而外壳下方的转盘可旋摆踏板以供使用者踩踏，这样可以避免一般折叠式脚踏车的踏板不能收起，造成骑乘者裤管被传动链条弄脏的缺陷；(3)本发明的可折叠脚踏车具有外壳及手提把，当各机构在折收入于外壳内后即可成为行李箱，手提把可供使用人握提，外壳下方的带动盘成为行李箱的转轮，这样可以解决一般折叠脚踏车不能成为行李箱，且不能推拉移动的缺点；(4)本发明的自展式折叠脚踏车具有手转式的刹车把，通过握把的旋转移动从而对前、后车体进行刹车，从而可以取代一般折叠脚踏车必须以握把搭配刹车手杆的使用方式。
2、技术方案为达到上述的发明目的，本发明包括车身、驱动装置、导向装置、制动装置、牵引装置及各卡掣装置，其中车身包括一组支撑整体结构的骨架、一覆设于骨架外部的外壳、一设置于外壳上端的椅垫、一设置于外壳前缘的前盖板；驱动装置包括设于骨架间的定位器、定位器两侧的带动盘、枢设于定位器后端的后支杆、设于后支杆的后轮及设于后轮上方的后盖板，其中，带动盘位于外壳的下方；导向装置包括枢设于定位器前端的前支杆、设于前支杆前端部的纵向转轴、设于转轴下端的前轮架、设于前轮架内的前轮、设于转轴上端的舵架及设于舵架两侧的握把，其中，舵架展开后是竖立在前盖板的中空穿槽内，而前轮架在收合后，前轮会导入于前支杆的中空框槽内；制动装置包括设于左右二握把上的握套、固定设置于前轮架上的前制动器、固定设置于后支杆上的后制动器，前后二制动器可对前后二轮刹车制动；牵引装置包括数根支架支撑并固定在骨架侧的一个基板、一端固定在基板且另一端穿过骨架后与转盘结合的主轴、一穿梭在主轴上的主绞盘和主齿轮、一设在基板上的副轴、一枢设在副轴上的副齿轮及副绞盘；卡掣装置包括握把卡掣盘、舵架卡掣盘、前轮架卡掣盘、前支杆卡掣榫、后支杆卡掣榫、后盖板卡掣盘；前述牵引装置的主、副绞盘捆绕着主、副二牵引线，主牵引线与脚踏车上所设的各收折部位相连，而副牵引线则与前述各卡掣装置相连。
脚踏车的外壳上端的椅垫后端设有手提把；后盖板的外缘设有手提把。
转盘嵌入在外壳的框槽内，其外壁设有可收藏摇柄的凹槽，摇柄底端枢设有插栓，而插栓插入于凹槽侧壁的孔内并附加有弹簧；另在外壳的框槽壁面预设有一与前述孔洞对称配合的定位孔，以利于插栓插入固定。
前述收折部位包括前轮架、舵架与转轴上下二端的折收机构、前支杆、后支杆与定位器前后二端的收折机构。
牵引装置的副齿轮为半齿轮。
主牵引线的支线包括舵架线、前轮架线、前支杆线、后支杆线；副牵引线的支线包括握把卡掣线、舵架卡掣线、前轮架卡掣线、前支杆卡掣线、后支杆卡掣线、后盖板卡掣线。
握把内侧端设有转向齿轮以与舵架上的主齿轮啮合，同轴的转向齿轮对侧另设有一复位齿轮及复位弹簧，握把外端设有一握套，握套内部固接一根螺旋柱，此螺旋柱安装在握把内，供设于握把内壁的凸出导栓导入螺沟内，又螺旋柱还串有弹簧，此弹簧又被握把端部抵压在握套内；螺旋柱的另一端连接着制动线，而制动线的另一端分别与前、后轮架的制动器相连接。
主齿轮的轴杆上另穿设有滑轮以供制动线绕线；另有一卡掣盘与主齿轮同轴且位于舵架内壁，其弹性凸栓端部能同时穿入主齿轮与卡掣盘内，使二者固定结合；弹性凸栓包括一中空栓壳、一设在栓壳内的定位栓、一设在栓壳内并用于抵顶卡栓的弹簧。
卡掣盘与主齿轮的轴杆间配合有轴承，卡掣盘的盘面设有栓沟，此栓沟一端具有斜切面；主齿轮的轮面设有凸出卡栓可插入于栓沟内；主齿轮设有栓孔以与前述栓沟相对应，此栓孔侧端还设有一斜楔面。
后支杆内壁设置一固定框架作为装置卡掣盘之用，卡掣盘侧端设置主齿轮(、弹性凸栓、转向齿轮、复位齿轮、复位弹簧，并于后盖板下方设置连杆固定于转向齿轮侧端，并且卡掣盘绕接着卡掣线。
舵架与前轮架的折收构造为舵架底端凸设有卡掣槽，而舵架卡掣盘即设于卡掣槽内，卡掣槽则绕接于舵架卡掣盘上，又舵架卡掣盘的两侧壁设有退位槽，且转轴上的枢槽内壁设有推孔，推孔内有一定位珠；前述退位槽、推孔、推栓、珠槽、定位珠均对应于相同的旋转半径上；在枢槽与枢杆之间的缝隙中，其枢轴上设有复位弹簧。
转轴底端与前轮架的折收构造为转轴底下具有枢杆，其与前轮架上端枢槽内的枢轴枢接；枢杆内的卡掣槽设有前轮架卡掣盘，而卡掣线则绕接于前轮架卡掣盘上，另前轮架卡掣盘的两侧也设有退位槽，且前轮架的枢槽内壁设珠槽，珠槽内容置有一定位珠；所述退位槽、推孔、推栓、珠槽、定位珠均对应于相同的旋转半径上；在枢槽与枢杆间的缝隙中，其枢轴还设有复位弹簧。
定位器由一轴杆穿过两侧骨架与两侧带动盘后再轴接固定，轴杆上设有一主动轮，且由皮带与后轮的副动轮产生连动作用；定位器的前后二端分别设有前转杆及后转杆，前后转杆端部是斜切面，而且都延伸出一转轴，转轴上还设有弹簧，前后支杆的末端设有枢转部并枢设于转轴上，其具有斜切面来与前后转杆的斜切面对应，又前后二枢转部末端分别延伸出前、后定位板，其搭设在前卡掣榫上；带动盘的外缘增设有橡胶轮缘。
前述前、后二支杆的卡掣榫分别设于定位器的前、后二凹槽内，其底端设有齿牙以与齿轮相啮合，该二齿轮分别受到前、后卡掣线的牵绕而可进行旋转，二卡掣榫的后端有复张弹簧抵顶；轴杆与主动轮之间配合有长滑键，使主动轮能随着皮带的移动而在长滑键上滑移。
踏板设置于两侧带动盘的盘口内，踏板包括一枢接块与一转踏板；枢接块通过两侧凸轴设置在盘口内，且枢接块两侧还设有突出的定位榫，此定位榫设置在孔洞内，且孔洞内设有复张弹簧。
3、有益效果本发明具有以下优点(1)自展式折叠车在展开时能以自动展开的方式开启，而在收合时能通过牵引装杆以卷动的方式使其收合，并且操作容易，尤其是在展开的过程中；(2)自展式折叠脚踏车在展开后不但能成为一部可骑乘的脚踏车，在收合后还可成为一行李箱，此行李箱不但有手提把可供提拿，而且有转轮可供行李箱移动，外型美观，易于收藏；(3)自展式折叠脚踏车的手转式刹车握把，是一种结合方向操控及刹车的两用握把，不仅操作灵活，而且易于实施；
(4)自展式折叠脚踏车的踏板可以收藏，而且传动皮带隐藏在外壳内，使使用人的裤管不会被弄脏或被卷入。
四
图1是本发明的自展式折叠脚踏车立体示意图；图2至图6是本发明的自展式折叠脚踏车展开及折合动作示意图；图7是本发明的自展式折叠脚踏车的牵引装置剖面位置示意图；图8是本发明的自展式折叠脚踏车的牵引装置全剖视图；图9是本发明的自展式折叠脚踏车的牵引装置侧视示意图；图10是本发明的自展式折叠脚踏车舵架及握把示意图；图11是本发明的自展式折叠脚踏车前制动器示意图；图12是本发明的自展式折叠脚踏车握把结构示意图；图13是本发明的自展式折叠握把卡掣盘与主齿轮的立体分解图；图14是图13的主齿轮立体示意图；图15是握把卡掣盘与主齿轮组合后的立体剖视图；图16是卡掣盘呈锁固状态的剖视图；图17是图16的I-I断面图；图18是图16的II-II断面图；图19是卡掣盘与主齿轮呈锁固状态示意图；图20是握把卡掣盘初步解除锁固状态的剖视图；图21是图20的III-III断面图；图22是图20的IV-IV断面图；图23是图20中握把卡掣盘初步解除锁固状态的示意图；图24是握把卡掣盘解除锁固状态的剖视图；图25是图24的V-V断面图；图26是图24的VI-VI断面图；图27是图24握把卡掣盘解除锁固状态的示意图；
图28是握把折收示意图；图29是后盖板折收的示意图；图30是后盖板卡掣盘剖视图；图31、图32是舵架折收动作示意图；图33是舵架折收及前轴架折收示意图；图34是前轮架与转轴的折收机构示意图；图35是定位器与前后支杆的配合示意图；图36是定位器与前后支杆的搭设示意图；图37是前后支杆掣榫作用示意图；图38是前后支杆收折示意图；图39是前后支杆收折立体示意图；图40是前后支杆收折剖视图；图41是前后支杆收折后前后轮位置示意图；图42是前后支杆收折后带动轮位置示意图；图43是前后支杆展开示意图；图44是踏板定位立体示意图；图45是踏板定位侧视示意图；图46是踏板剖视图。
五具体实施例方式
如图1所示脚踏车10包括车身1、驱动装置2、导向装置3、制动装置4、牵引装置5和卡掣装置(握把卡掣盘61、舵架卡掣盘62、前轮卡掣盘63、前支杆卡掣榫64、后支杆卡掣榫65、后盖板卡掣盘66)。
车身1包括一组支撑整体结构的拱形骨架11、一覆设于骨架11外部的外壳12、一设于外壳12上端的椅垫13、一设于外壳12前缘的前盖板14；其中，骨架11的功能是稳固外壳12及支撑人体重量，其形状有多种变化，因此本发明对于其形状无需限制。外壳12是一近似行李箱形状的壳体，其断面呈倒U形，内部中空且前后具有开放式的开口，前开口可搭配前盖板14，后开口可搭配后盖板25，前盖板14与外壳12间以铰连配合定位开关，使前盖板14展开后即能由定位开关固定，而不再往上旋转。外壳12上端的椅垫13供使用人乘坐，椅垫13后端的手提把15供使用人握提。
驱动装置2包括设于骨架11间的定位器21、定位器21两侧的带动盘22、枢设于定位器21后端的后支杆23、设于后支杆23的后轮24、设于后轮24上方的后盖板25。其中带动盘22位于外壳12下方，其一踏板26，此踏板既是一个供脚踩踏的盘体，同时也是一个供行李箱移动的转盘。
导向装置3包括枢设于定位器21前端的前支杆31、设于前支杆31端部的纵向转轴32、设于转轴32下端的前轮架33、设于前轮架33内的前轮34、设于转轴32上端的舵架35和设于舵架35两侧的握把36。
制动装置4包括设于左右二握把36上的握套41、固定设置于前轮架33上的前制动器42、固定设置于后支杆23上的后制动器43。制动装置4的目的主要是用于刹车，其中，前制动器42用于对前轮34的刹车，而后制动器43是用于对后轮24的刹车。
如图2、图3、图4、图5、图6所示，为本发明脚步踏车的展开及折合动作示间意图，其中，图2为脚踏车10完全展开供骑乘的形态；图3为脚踏车的初步收合动作状态，首先将两握把36朝下并与舵架35并拢；如图4所示，舵架35朝下转折并从前盖板14的中空穿槽141穿过，然后进入外壳12内；如图5所示，在舵架35旋转的同时，也能使前轮架33朝内转折，使前轮34导入于前支架31的中空框槽310内，当舵架35与前轮架33收合后，即可将前支杆31、后支杆23一同收折于外壳12内；如图6所示，前盖板14覆盖在外壳12的前开口，后盖板25覆盖在外壳12的后开口后，脚踏车10即收合完成，这时车架结构皆隐藏在外壳12内，由于外壳12是一行李箱造形，所以借助椅垫13后的手提把15供使用人握提和带动盘22作为行李箱的转盘，就能使行李箱移动，所以本发明的脚踏车在折叠后，不但美观且能方便随身携带，可以成为“移动式行李箱”。行李箱侧边的后轮盖外缘提把252也能供使用人握提，但这时须为横向握提，且不再以带动盘22作为轮盘，使行李箱成为手提式行李箱。
当脚踏车10需要展开时，其动作的顺序为从图6至图2，并且展开过程是自动的，无须人工操作，原因是各机构原本是受牵引装置5的牵制而使脚踏车折叠收合，一旦牵引装置5不再牵制各机构，脚踏车就会自行展开。
图7为脚踏车牵引装置5的位置示意图(俯视剖面图)，图8为牵引装置的全剖视图。牵引装置5架设于骨架11侧端，包括一个由数根支架59支撑并固定在骨架11侧的基板58、一端固定在基板58且另端穿过骨架11后与转盘51结合的主轴50a、一设在基板58上副轴50b、一枢设在副轴50b上的副齿轮54及副绞盘55；与主副两轴50a、50b对应配合的骨架11、转盘51、基板58通过轴承配合。
转盘51嵌入在外壳12的框槽121内，其外壁设有一可收藏摇柄511的凹槽510，摇柄511底端枢设一插栓512，插栓512可插入凹槽510侧壁的孔内且附加有弹簧513；当摇柄511竖起即收合动作时，其偏心端部可压迫插栓512进入外壳框槽121预设的定位孔122内，使转盘51无法转动；但当摇柄511卧倒即敞开动作时，插栓512不再受偏心端部的压迫，但受到弹簧513复张作用而没入转盘51的孔洞内，使得转盘51旋转时，透过主齿轮53和副齿轮54的连动而同步带动主绞盘52及副绞盘55，主绞盘52上绕设有主牵引线57；主牵引线56与脚踏车10上所设的各收折部位(前轮架33、舵架35、前支杆31、后支杆23)相连，副牵引线57与前述各卡掣装置相连。
如图9所示，副齿轮54为半齿轮，因此转盘51旋转时，缠绕在轩盘51上的副牵引线57即开始扯动各卡掣装置61-66，使整个卡掣装置解除锁固状态，使各关节能开始进行弯折动作；当副齿轮54的有效齿距旋转完毕后，副齿轮54就无法再进行转动，此时副牵引线57就无法受副绞盘55的绞动而再进行收线动作。但是，主绞盘52及主齿轮53依然可随转盘51的转动而将主牵引线56持续进行收线，以使前述已解除锁固状态的各折收部位进行收合的动作。
因此，由前述说明书可知利用转盘51朝一定(如顺时针方向)旋转时能使脚踏车进行收合动作，于收合完成后再以摇柄511扳入凹槽510内，并使插栓512再插入定位孔122内，以使转盘51被固定而不再旋转。相反，摇柄511扳出凹槽510之外后，插栓512不再插入定位孔内，这时车体的各折收部位受到预置的复张弹簧236、324、325a、213b、214b的扩张作用，自行展开并还原，转盘51在主副牵引线56、57被释放的状态下而以反方向旋转，直至整体展开完成后再将摇柄511扳回凹槽510内固定。
其次，主牵引线56与副牵引线57为主线，其主线末端分别以多条不同的支线与各可动部位相连接；主牵引线56的支线包括舵架线561、前轮架线562、前支杆线563、后支杆线564。而副牵引线57的支线包括握把卡掣线571、舵架卡掣线572、前轮架卡掣线573、前进支杆卡掣线574、后支杆卡掣线575、后盖板卡掣线576。主牵引线56、副牵引线57及其各支线561-564、571-576的长度，可在预设的条件下使其扯动的先后顺序有所不同，即利用主线与支线长度的不同来控制导程及动作的先后顺序，进而达成各部位收合动作之间的时间差，以利于收合动作的顺序进行。此外，二主线56、57后端的多条支线因牵引至各折收机构，所以为避免各支线之间的混乱，可将支线压整后以束带捆绑，并尽量沿着前后二支杆31、23延伸入外壳12内，再与上方的牵引装置5相连结。
如图10所示，握把36有两种功能，一为供使用者操控方向，二为提供刹车制动功能。由于骑乘时，握把36须呈水平展开，但于收合过程中，握把36须向下旋转才能使舵架35朝下旋转并穿过前盖板14的中空穿槽141，由于握把36可弯折，并且要避免中空穿槽141两壁的阻挡，因此无法与现有的脚踏车刹车拉杆结构相同，因此，本发明将刹车装置设在握把36的内部。本例中，共有左右二个握把36对称设置，其内侧端皆设有转向齿轮361以与舵架35上的主齿351啮合，握把36的外端附设一握套41，握套41内部固接有一根螺旋柱411，此螺旋柱411具有螺旋沟，当在螺旋柱411旋入握把36内后，可供设于握把36内壁的凸出导栓362导入，又螺旋柱411串有弹簧412，此弹簧412被握把36的端部抵压在握套41内部；其次，螺旋柱411的另端连接一制动线413a(413b)，当使用者旋动握套41时即能带动螺旋柱411转动，而螺旋柱411受制于凸出导栓362的作用而产生轴向位移动作，进而拉引制动线413a(413b)。
左右两制动线413a、413b的另一端分别与前后二制动器42、43连接，如图11所示，后制动器43设在后支杆23上。为便于说明制动过程，以下以前制动器42为例说明，当转动左侧握套41时，通过螺旋柱411牵引制动线413a而使前制动器42对前轮34进行卡掣动作，使前轮达到刹车止动功能。同理，转动右侧握套41时，通过螺旋柱411牵引制动线413b而使后制动器42对后轮24进行卡掣动作，使后轮达到刹车止动功能。反之，在不转动左右二握套时，螺旋柱411受到内部弹簧412的复张作用而产生还原，进而放松制动线413a、413b，使制动器42及43不再对前后二轮34、24产生刹车止动作用。
如图12所示，主齿轮351的轴杆352上另穿设有滑轮353以供制动线413a(413b)绕线，以防止其直接与轴杆352产生磨擦。另有一卡掣盘61与主齿轮351同轴且位于侧端，卡掣61上绕接有卡掣线571，还有一弹性凸栓354设于舵架35内壁，凸栓354的端部能同时穿入主齿轮351与卡掣盘61内，使二者固定结合。
如图13所示，卡掣盘61与轴杆352间配合轴承355，因此卡掣盘61可旋转动作；卡掣盘61的盘面设有栓沟611，此栓沟611一端具有斜切面612；其次，主齿轮351的轮面设有一凸出的卡栓351a可插入于栓沟611内；主齿轮351上另设有一栓孔351b与栓沟611相对应配合，栓孔351b侧端还设有斜切面351c，其组合后的立体构造如图15所示。弹性凸栓354的结构是由一中空栓壳354a、一穿梭在栓壳内的定位栓354b以及一设在栓壳内并用于抵顶卡栓的弹簧354c组合而成。
图16至图19为卡掣盘61与主齿轮351同时被锁固的结构示意图，当握把36处于如图12所示的呈展开状态即握把36与舵架35呈垂直状态时，定位栓354b穿过栓孔351b后再至栓沟611内的另一端；此时，如图19所示，因定位栓354b及卡栓351b皆同时插入卡掣盘61的栓沟611内，且定位栓354b穿过主齿轮351的栓孔351b，可使主齿轮351固定无法转动，也使与主齿轮351相啮合的转向齿轮361无法动作，握把36呈水平展开的固定状态。
如图22、图23所示，当卡掣线571开始扯动时，就会使卡掣盘61开始转动，在转动的过程中卡掣盘61利用斜切面612将弹性定位栓354b由栓沟611向外推出，此时定位栓354b退入主齿轮351的栓孔351b内。如图23所示，当卡掣盘61旋转使得栓沟611的端缘卡栓351a相抵时，即可对卡栓351a施力并准备推动主齿轮351，但此时主齿轮351尚未旋动，原因是定位栓354b仍将主齿轮351定位；卡栓351a的长度较栓沟611深，因此不受斜切面612的影响而可推出。
如图24至图27所示，当主齿轮351开始旋转时，可利用斜楔面351c将定位栓354b推出栓孔351b外，此时，主齿轮351即不再受定位栓354b的限制，并且主齿轮351的卡栓351a仍位于卡掣盘61的栓沟611内，所以卡掣盘61旋动时即同时带动主齿轮351进行完整的动作。此外，通过主齿轮351的带动而使转向齿轮361产生偏转，并于偏转的过程中使握把36产生收折的动作。
如图29和图30所示，后盖板25的收折原理与把手的收折方式相同，是在后支杆23内壁设置一固定框架231供装设卡掣盘66，卡掣盘66侧端设置主齿轮232、弹性凸栓233、转向齿轮234、复位齿轮235、复位弹簧236等，并于后盖板25下方设置连杆251固接于转向齿轮234侧端；当卡掣盘66受卡掣线576拉动时就能使弹性凸栓233开始解除卡掣盘66的锁固关系，之后再解除主齿轮轴232的锁固关系，最后，卡掣盘66可带动主齿轮232旋转，再以主齿轮232带动转向齿轮234偏转，这样就能使后盖板25产生收折动作。反之，当卡掣线576解除拉力而成松弛状态时，后盖板25即可通过复位齿轮235及复位弹簧236的作用，而再度旋转展开。此外，后盖板25上设有手提把252，利用此手提把252使行李箱以横提方式随身携带。
如图31所示，折收机构A的构造为舵架35底端凸设有枢杆356，其与转轴32上端枢槽321内的枢轴320枢接；枢杆356内设有卡掣槽357，而舵架35的卡掣62即设于卡掣槽357内，卡掣线572则绕接于卡掣盘62上，此外，卡掣盘62的两侧壁设有退位槽621，且转轴32上的枢槽321内壁设有推孔322，推孔322内又设有推栓323；而且舵架枢杆356两侧壁亦设有珠槽358，珠槽358内有一定位珠359。
前述退位槽621、推孔322、推栓323、珠槽358、定位珠359均对应于相同的旋转半径上。当舵架35展开时，卡掣盘62旋转的角度恰使退位槽621偏离珠槽358，使得定位珠359恰好卡固于珠槽358与推孔322之间，而舵架35即无法弯折。
如图32所示，当卡掣线572受到拉动而使舵架卡掣盘62旋动至退位槽621与珠槽358相对时，定位珠359受推栓323的弹性作用而部分进入退位槽621内，部分仍在珠槽358内，并使珠槽358退离推孔322，此时舵架35即可受到舵架线561的牵动而倒下，以利于收合的进行。
在枢槽321与枢杆356之间的缝隙中，枢轴320上设有复位弹簧324，当舵架线561松弛时，通过复位弹簧324可使舵架35复原而呈竖立状态。
如图33所示，转轴32的中央固接有前支杆31，而底端则是转轴32与前轮架33的折收机构B，折收机构B与前述折收机构A相同。转轴32底下设有枢杆325，其与前轮架33上端枢槽331内的枢轴326相连；枢杆325内的卡掣槽327设有卡掣盘63，而卡掣线573则绕接于卡掣盘63上，且卡掣盘63的两侧也设有退位槽631，且前轮架33的枢槽331内壁设有推孔332，推孔332内又设有推栓333；枢杆325两侧壁亦设有珠槽328，珠槽328内有一定位珠329；此外，在枢槽331与枢杆325间的缝隙中，枢轴326还设有复位弹簧325a。
折收构造B的工作方式与折收机构A相同，主要是由卡掣线573及前轮架线562来拉动操控；当前轮架33折收后，其前轮34会导入前支杆31的中空框槽310内，如图5所示，所以前支杆31必须有中空框槽310让前轮34导入。
如图35所示，定位器21通过一轴杆211穿过两侧骨架11与两侧带动盘22后再轴接固定，轴杆211上设有一主动轮212，且通过皮带20将动力输出至后轮24的副动轮241而产生连动作用。定位器21的前端设有一前转杆213，前转杆213端部是斜切面213c，且延伸出一转轴213a，转轴213a上还设有弹簧213b。前支杆31的末端设有枢转部311并枢设于转轴213a上，通过斜切面312与斜切面213c相对应，又枢转部311的末端迁伸出一定位板313，其搭设在前卡掣榫64上。
定位器21的后端设有一后转杆214，后转杆214端部是斜切面214c，而且延伸出一转轴214a，转轴214a上还设有214b。后支杆23的末端设有枢转部还设有弹簧214a上，其具有斜切面238与斜切面213c相对应，且枢转部311之末端延伸出一定位板313，其搭设在前卡掣榫64上。
定位器21的后端设有一后转杆214，后转杆214端部是斜切面214c，且有一延伸的转轴214a，转轴214a上还设有弹簧214b。后杆23的末端设有枢转部237并枢设于转轴214a上，其有斜切面238与斜切面214c相对应，且枢转部237之末端延伸出一定位板239，其搭设在前卡掣榫65上。
如图36所示，前支杆31的定位板313及后支杆23的定位板239搭设于定位器21的前后二卡掣64、65上，通过此种搭设关系，使人体坐于车上时，能使定位器21与前后二支杆31、23间得以支撑人体及车体的所有重量。
如图37所示，前卡掣榫64设于定位器21之前凹槽215内，其底端还设有齿牙641以与一齿轮642相啮合，该齿轮642受到前卡掣线574的牵绕而可进行旋动，因此，在前卡掣线574扯动齿轮642时，能使卡掣64缩入定位器21的前凹槽215内。
后卡掣榫65是设于定位器21的后凹槽216内，其底端亦设有齿牙651从而与一齿轮652相啮合，齿轮652受到后卡掣线575的牵绕而可进行旋动，因此，当后卡掣线575扯动齿轮652时，即可使后卡掣榫65缩入定位器21之后凹槽216内。
如图38所示，特前卡掣榫64、后卡掣榫65完全缩入凹沟后，通过前支杆线563拉动前支杆31、后支杆线564拉动后支杆23，即可进行往上摆转的收折动作；由于前支杆31摆转时受斜切面213c、312的影响，在两斜切面交错旋转产生进升作用下，使前支杆31在往上摆转后会产生朝侧偏移动作，此偏移距离H1可由图39所示而得知。同理，后支杆23受斜切面214c、238的影响，在两斜切面交错旋转产生的进升作用下，使后支杆H2可由图38而得知。这样可使前支杆31与后支杆23达到反向错位的效果，如图40所示，前后二支杆31、23并非位于同一中心线上，反而是错位的，这时的前轮34与后轮24因前支杆1与后支杆23的交错而在收合后得以重叠并排，不会产生卡位，使得车体得以成为行李箱。其次，车体成为行李箱后，底下的带动盘22即成为行李箱移动时的转盘，为了减少转盘的摩擦阻力，可在带动盘22的外缘增设橡胶轮缘222，以使移动更为轻快。
如图42所示，后轮24为脚踏车的动力轮，因此轴杆211上的主动轮212能以皮带20带动后轮24轮轴侧的副动轮241，然后驱使同轴的后轮24旋转；当后轮24处于错位时，副动轮241与皮带20也会一同位移，由于轴杆211与主动轮212之间配合有长滑键215，所以主动轮212能随着皮带20的位移而在长滑键215上移动，但是不论主动轮212如何移动，通过长滑键215就能使轴杆211同步带动主动轴212旋转。
如图35所示，在凹槽215内的前卡掣榫64后端设有复张弹簧643，当前卡掣线574解除拉力后而成松弛状态时，复张弹簧643即能以本身的复张作用将卡掣榫64向外推出；其次，凹槽216内的后卡掣榫65后端亦设有复张弹簧653，当后卡掣线575解除拉力后而成松弛状态时，复张弹簧653即能以本身的复张作用将卡掣榫65向外推出。这时，前后支杆31、23在前支杆线563、后支杆线564皆松弛的状态下会自然垂落，使定位板313、239搭设在卡掣榫64、65上，所以使用人坐于车体上时，通过前后二定位板313、239止挡前后二卡掣榫64、65就能支撑车体与使用人的整个重量。
如图38所示，当前后二卡掣线574、575扯动前后二齿轮642、652后，二卡掣榫64、65就会进入凹槽内；反之，在前后二卡掣线574、575松弛后，二卡掣榫64、65就会从凹槽往外复出。
如图43所示，在二卡掣榫64、65复出到凹槽外时，若欲使前后二支杆31、23由朝上改为朝下平放，则后二支杆线563、564就须被松弛，这时，前后二支杆31、23就会自然下落，此时前后二卡掣榫板64外端的斜面644、654就会与前后二支杆的定位板313、239外端斜面贴切抵触，同时二卡掣榫64受到定位板313、239的楔面而被推入凹槽内，直至二定位板313、239的楔面滑过二卡掣榫64、65的斜面后，二卡掣榫64、65才会被再度推出，形成如图37所示的卡止定位状态。
如图44、图45所示，踏板26设置于两侧带动盘22的盘口221内，踏板26包括一枢接块261与一转踏板262；其中，枢接块261通过两侧凸轴264而枢设在盘口221内，且枢接块261两侧还设有突出的定位榫263，此定位榫263设在孔洞内，且洞内设有复张弹簧265；当踏板26扳折而出以供踩踏时，一定位榫263会突出而卡止于盘口221外缘，使踏板26在踩踏的过程中不会折回盘口221内，但当使用者不再使用踏板26时，可将定位榫263朝洞也内按压使其没入，则踏板26即可扳回到盘口221内而达到折收功能。
权利要求
1.一种自展式折叠脚踏车，包括车身(1)、驱动装置(2)、导向装置(3)、制动装置(4)、牵引装置(5)及卡掣装置，其特征在于，车身(1)包括一组支撑整体结构的骨架(11)、一覆设于骨架(11)外部的外壳(12)、一设置于外壳(12)上端的椅垫(13)、一设置于外壳(12)前缘的前盖板(14)；驱动装置(2)包括设于骨架(11)间的定位器(21)、定位器(21)两侧的带动盘(22)、枢设于定位器(21)后端的后支杆(23)、设于后支杆(23)的后轮(24)及设于后轮(24)上方的后盖板(25)，其中，带动盘(22)位于外壳(12)的下方；导向装置(3)包括枢设于定位器(21)前端的前支杆(31)、设于前支杆(31)前端部的纵向转轴(32)、设于转轴(32)下端的前轮架(33)、设于前轮架(33)内的前轮(34)、设于转轴(32)上端的舵架(35)及设于舵架(35)两侧的握把(36)，其中，舵架(35)展开后是竖立在前盖板(14)的中空穿槽(141)内，而前轮架(33)在收合后，前轮会导入于前支杆(31)的中空框槽(310)内；制动装置(4)包括设于左右二握把(36)上的握套(41)、固定设置于前轮架上的前制动器(42)、固定设置于后支杆(23)上的后制动器(43)，前后二制动器(42、43)可对前后二轮(34、24)刹车制动；牵引装置(5)包括数根支架支撑并固定在骨架(11)侧的一个基板(58)、一端固定在基板(58)且另一端穿过骨架(11)后与转盘(51)结合的主轴(50a)、一穿梭在主轴(50a)上的主绞盘(52)和主齿轮(53)、一设在基板(58)上的副轴(50b)、一枢设在副轴(50b)上的副齿轮(54)及副绞盘(55)；卡掣装置包括握把卡掣盘(61)、舵架卡掣盘(62)、前轮架卡掣盘(63)、前支杆卡掣榫(64)、后支杆卡掣榫(65)、后盖板卡掣盘(66)；前述牵引装置的主、副绞盘(52)、(55)捆绕着主、副二牵引线(56)、(57)，主牵引线(56)与脚踏车上所设的各收折部位相连，而副牵引线(57)则与前述各卡掣装置相连。
2.如权利要求1所述的自展式折叠脚踏车，其特征在于，其外壳(12)上端的椅垫(13)后端设有手提把(15)；后盖板(25)的外缘设有手提把(252)。
3.如权利要求1所述的自展式折叠脚踏车，其特征在于，转盘(51)嵌入在外壳(12)的框槽(121)内，其外壁设有可收藏摇柄(511)的凹槽(510)，摇柄(511)底端枢设有插栓(512)，而插栓(512)插入于凹槽(510)侧壁的孔内并附加有弹簧(513)；另在外壳(12)的框槽(121)壁面预设有一与前述孔洞对称配合的定位孔(122)，以利于插栓(512)插入固定。
4.如权利要求1所述的自展式折叠脚踏车，其特征在于，所述收折部位包括前轮架(33)、舵架(35)与转轴(213a、214a)上下二端的折收机构、前支杆(31)、后支杆(23)与定位器(21)前后二端的收折机构。
5.如权利要求1所述的自展式折叠脚踏车，其特征在于，牵引装置(5)的副齿轮(54)为半齿轮。
6.如权利要求1所述的自展式折叠脚踏车，其特征在于，主牵引线(56)的支线包括舵架线(561)、前轮架线(562)、前支杆线(563)、后支杆线(564)；副牵引线(57)的支线包括握把卡掣线(571)、舵架卡掣线(572)、前轮架卡掣线(573)、前支杆卡掣线(574)、后支杆卡掣线(575)、后盖板卡掣线(576)。
7.如权利要求1所述的自展式折叠脚踏车，其特征在于，握把(36)内侧端设有转向齿轮(361)以与舵架(35)上的主齿轮(351)啮合，同轴的转向齿轮(361)对侧另设有一复位齿轮(363)及复位弹簧(364)，握把(36)外端设有一握套(41)，握套(41)内部固接一根螺旋柱(411)，此螺旋柱(411)安装在握把(36)内，供设于握把(36)内壁的凸出导栓(362)导入螺沟内，又螺旋柱(411)还串有弹簧(412)，此弹簧(412)又被握把(36)端部抵压在握套(41)内；螺旋柱(411)的另一端连接着制动线(413a、413b)，而制动线(413a、413b)的另一端分别与前、后轮架的制动器(42、43)相连接。
8.如权利要求7所述的自展式折叠脚踏车，其特征在于，主齿轮(351)的轴杆(352)上另穿设有滑轮(353)以供制动线(413a、413b)绕线；另有一卡掣盘与主齿轮(351)同轴且位于舵架(35)内壁，其弹性凸栓(354)端部能同时穿入主齿轮(351)与卡掣盘(61)内，使二者固定结合；弹性凸栓(354)包括一中空栓壳(354a)、一设在栓壳(354a)内的定位栓(354b)、一设在栓壳(354a)内并用于抵顶卡栓(351a)的弹簧(354c)。
9.如权利要求7所述的自展式折叠脚踏车，其特征在于，卡掣盘(61)与主齿轮(351)的轴杆(352)间配合有轴承(355)，卡掣盘(61)的盘面设有栓沟(611)，此栓沟(611)一端具有斜切面(612)；主齿轮(351)的轮面设有凸出卡栓(351a)可插入于栓沟(611)内；主齿轮(351)设有栓孔(351b)以与前述栓沟(611)相对应，此栓孔(351b)侧端还设有斜楔面(351c)。
10.如权利要求1所述的自展式折叠脚踏车，其特征在于，后支杆(23)内壁设置一固定框架(231)作为装置卡掣盘(61)之用，卡掣盘(61)侧端设置主齿轮(351)、弹性凸栓(354)、转向齿轮(361)、复位齿轮(363)、复位弹簧(364)，并于后盖板(25)下方设置连杆(251)固定于转向齿轮(361)侧端，并且卡掣盘(61)绕接着卡掣线。
11.如权利要求1所述的自展式折叠脚踏车，其特征在于，舵架(35)与前轮架(33)的折收构造为舵架(35)底端凸设有卡掣槽(357)，而舵架卡掣盘(62)即设于卡掣槽(357)内，卡掣槽(357)则绕接于舵架卡掣盘(62)上，又舵架卡掣盘(62)的两侧壁设有退位槽(621)，且转轴(32)上的枢槽(321)内壁设有推孔(322)，推孔(322)内有一定位珠(359)；前述退位槽(621)、推孔(322)、推栓(323)、珠槽(358)、定位珠(359)均对应于相同的旋转半径上；在枢槽(321)与枢杆(356)之间的缝隙中，其枢轴(320)上设有复位弹簧(324)。
12.如权利要求1所述的自展式折叠脚踏车，其特征在于，转轴(32)底端与前轮架(33)的折收构造为转轴(32)底下具有枢杆(325)，其与前轮架(33)上端枢槽(331)内的枢轴(326)枢接；枢杆(325)内的卡掣槽(357)设有前轮架卡掣盘(63)，而卡掣线则绕接于前轮架卡掣盘(63)上，另前轮架卡掣盘(63)的两侧也设有退位槽(631)，且前轮架(33)的枢槽(331)内壁设珠槽(328)，珠槽(328)内容置有一定位珠(329)；所述退位槽(631)、推孔(332)、推栓(333)、珠槽(328)、定位珠(329)均对应于相同的旋转半径上；在枢槽(331)与枢杆(325)间的缝隙中，其枢轴(326)还设有复位弹簧(325a)。
13.如权利要求1所述自展式折叠脚踏车，其特征在于，定位器(21)由一轴杆(211)穿过两侧骨架(11)与两侧带动盘(22)后再轴接固定，轴杆(211)上设有一主动轮(212)，且由皮带(212a)与后轮(24)的副动轮(241)产生连动作用；定位器(21)的前后二端分别设有前转杆(213)及后转杆(214)，前后转杆(213、214)端部是斜切面(213c、214c)，而且都延伸出一转轴(213a、214a)，转轴(213a、214a)上还设有弹簧(213b、214b)，前后支杆(31、23)的末端设有枢转部(311、237)并枢设于转轴(213a、214a)上，其具有斜切面(312、238)来与前后转杆(213、214)的斜切面(213c、214c)相对应，又前后二枢转部(311、237)末端分别延伸出前、后定位板(313、239)，其搭设在前卡掣榫(64)上；带动盘(22)的外缘增设有橡胶轮缘(222)
14.如权利要求13所述自展式折叠脚踏车，其特征在于，前、后二支杆(31、23)的卡掣榫(64、65)分别设于定位器(21)的前、后二凹槽(215、216)内，其底端设有齿牙(641、651)以与齿轮(642、652)相啮合，该二齿轮(642、652)分别受到前、后卡掣线(574、575)的牵绕而可进行旋转，二卡掣榫(64)、(65)的后端有复张弹簧(643、653)抵顶；轴杆(211)与主动轮(212)之间配合有长滑键，使主动轮能随着皮带的移动而在长滑键上滑移。
15.如权利要求1所述自展式折叠脚踏车，其特征在于，踏板(26)设置于两侧带动盘(22)的盘口(221)内，踏板(26)包括一枢接块(261)与一转踏板(262)；枢接块(261)通过两侧凸轴(264)设置在盘口(221)内，且枢接块(261)两侧还设有突出的定位榫(263)，此定位榫(263)设置在孔洞内，且孔洞内设有复张弹簧(265)。
全文摘要
本发明公开了一种自展式折叠脚踏车结构，既是一种可自行展开的车身，又是可折叠收藏成行李箱的脚踏车。本发明利用外壳上的转盘旋转以卷动主、副二牵引线，再通过主副二牵引线带动各支线而扯动各收折部位及卡掣装置，进而使车体能够折叠收合于外壳内部，以形成行李箱；相反地，在不转动转盘时，松弛主、副二牵引线及各支线，并利用各收折部位内的复张弹簧的复回作用，使车体自动展开还原成脚踏车。
文档编号B62K15/00GK1654266SQ20041006599
公开日2005年8月17日 申请日期2004年12月29日 优先权日2004年12月29日
发明者顾洪钧 申请人:顾洪钧