专利名称：折叠自行车及其折叠方法
技术领域：
本发明涉及一种折叠自行车以及这种自行车的折叠方法。本发明的目的在于获得一种按照人体工程学进行折叠和展开的自行车；本发明的另一个目的在于减少由这种折叠自行车所导致的困难，得到的折叠自行车尽可能为流线型而无机械零件的侵害。本发明涉及运输领域，但其亦可用于别的领域。本发明在使用诸如火车、汽车那样的公共运输工具运输自行车时也是有用的。
背景技术：
自行车包含有和车架相连的一个前轮和一个后轮，一个铰连在车架上的用来控制前轮及自行车的车把，以及用以使后轮作旋转运动而使自行车沿轨迹移动的脚蹬轮。车架还和一个车座相连，以让使用者能坐在自行车上。
根据文献FR 2827829可知，自行车中的梁式车架是由两根平行的管子构成的，自行车中还有一个车把是由第一把臂和第二把臂构成，在每个把臂的末端都有一个把手和相应的把臂垂直，其方向和梁式车架的方向相反。在将自行车折叠的时候，引导前轮嵌入车架的两管之间。将前轮嵌入两管之间的好处在于并不增加自行车的厚度。然而车把的折叠可能是这种折叠自行车的难点，因为有把手的存在会和骑车人的杆间造成磨擦，使骑车人在前进的过程中收到阻碍。
根据文献EP-B 1-0263554，已知折叠自行车中有一个车架，这个车架中有一个接纳部分前轮的舱；这种自行车中还有一个车把，这车把上有第一把分支和第二把分支，每个把分支的末端都有一个和把分支相对垂直的把手。折叠时将前车置于由车架构成的舱内，并将车把向车架方向翻折。将前轮嵌入舱内同样具有不增加自行车厚度的优点，然而车把的折叠同样造成了这种折叠自行车的困难，因为有把手。
发明内容
为了解决这个问题，本发明设计实现的一种折叠自行车的车架上形成有一个形状完全如车把形状的第一槽，设计的车把为一根杆以及铰接于这根杆上的两个把手。这两上把手的铰接方式使它能向杆的方向翻折，这样车把就能和其翻折了的把手一道装到第一槽内。在实现第一槽时可以予留有足够的空间以容纳增加的这样的把手。
本发明设计实现的车座中还有第二槽，用以容纳自行车折叠时的车把。这样车把的一部分为车架盖，另一边为车座盖，车架和车座成了车把的保护壳。
最后，本发明还设计实现了至少一个第三槽，其形状为两个轮中的至少一个的一边完全一样。后轮在绕一个水平轴旋转之后完全置于车架所构成的一个槽中，前轮在绕另一个水平轴旋转之后置于另一个槽中，或和后轮置于同一个槽中。用这种办法在两个轮旋转之后前轮叠在后轮上都和车架构成的平面平行。为此本发明设计一种方法用以将前轮相对于车架和相对于自行车构成的平面水平平移或垂直平移，以能使前轮和后轮相对，都平行于自行车构成的平面，并能将后轮置于槽内。
这样本发明获得的自行车就能在折叠时方便地使构成自行车的各个零件的这一些和另一些相套叠排列，将构成自行车的零件车架、前轮、后轮、车座、车把、脚蹬轮整合为一体。
根据本发明的这样的自行车很好地减少了自行车折叠中导致的困难。
本发明还有一个好处在于能够最为优化地将多个根据本发明的折叠自行车置于由汽车、公共汽车、火车、行李寄存处的标准箱所限定的空间内。
因此，本发明的目标在于提供一种折叠自行车，其中有一个前轮、一个后轮、一个用来操控前轮的车把、一个车架、一个车座，以及在自行车折叠时使前轮平面和后轮平面平行且车折叠时使前轮和后轮相对，它们的轴叠合在一起的一套机制。本发明的特征在于其中有使前轮在垂直于自行车平面方向上平移的机制。
本发明还有一个目标在于一种自行车的折叠方法，其特征在于包括有下列步骤—将车把绕第一折叠轴旋转，把车把翻折到在车架上做成的第一槽内；—将车座绕第二折叠轴旋转，向车架方向翻折车座，车座上构成的第二槽盖住车把；—将前轮沿垂直于自行车构成的平面的方向平移错开，然后将前轮绕第三折叠轴旋转，把前轮朝后轮方向翻折，而且还—将后轮绕第四折叠轴旋转，把后轮朝前轮方向翻折。
参照附图阅读后面作为示例的描述将会更好地弄懂本发明，给出这些描述仅仅是为了说明本发明，对本发明没有任何限制。
图1是根据本发明的一个折叠自行车；图2是对折叠自行车进行折叠的第一步；图3是对折叠自行车进行折叠的第二步；图4是对折叠自行车进行折叠的第三步；图5是根据本发明的一个变型的折叠自行车的横剖图；和图6是根据本发明的折叠自行车的横剖图。
具体实施例方式
图1示出一个根据本发明的折叠自行车1，特别是在这种自行车1中有一车架2，车架2在前端部3支承着前轮4，在后端部5承着后轮6。前轮4和后轮6分别绕前旋转轴35和后旋转轴36旋转，前轮4和后轮6可以是18英寸或20英寸的轮子。前轮4通过一个前轮叉24和车把7连接起来，而后轮6则和一个脚蹬轮8连接。
后轮6可以通过皮带传动或者链条传动或者方向轴传动和一个脚蹬轮8连接，可以将这个传动机构封起来加以保护，这样还使得折叠自行车干净，不必担心在折叠自行车的过程中弄脏骑车人的手和弄坏传动机构。在车架的后端部5还有一个车座9，以使传骑车人坐在自行车上的同时踏在脚蹬上并用车把控制自行车朝着轨迹行进的方向T。
根据本发明，车架2上有第一槽10，在图1中用虚线示出。第一槽10为长形，完全如车把7的形状，当将自行车折叠时将车把7安放在第一槽10内。
在车把7上有第一把手12和第二把手12.1以及方向杆13。第一把手和第二把手各在方向杆的一面和方向杆连为一体，方向杆将两个把手和前轮4相连。为了降低折叠自行车的困难，此第一把手可以和第二把手都是铰接在方向杆13上，以能翻折到方向杆的方向，这样第一槽具有的形状就能将向方向杆翻折的把手容纳进去。
所述车座9中有一个车座杆14和一个车座坐板15。同样是根据本发明，车座9上至少有一个长形的第二槽16，完全如方向杆13的形状，在图1中用虚线示出。这个车座上还形成有完全如自行车车架前端部的凹槽，从这个车座9的坐板15一直延伸到整个车座杆，第二槽可以容纳车架前端部3的一部分。同样，这个第二槽和/或第一槽具有的形状和处于翻折位置的车把的把手的一部分的形状相同。
在车架2上至少还有一个第三槽11、34，其形状与轮4或轮6的至少一部分的形状相同。图6示出在图4中示出的根据本发明的折叠自行车沿轴线S的横剖图。这个第三槽最好可为一圆形，和一个轮的形状相适配，或者这个第三槽11可为一矩形。根据本发明，车架上的第三槽11用以容纳轮4和轮6中的至少一个，位置以穿过自行车平面的轴线39为基准。最好前轮和后轮错开(图6)，在这个优选的实施例中，车架是容纳了两个轮的一个。
图5示出了根据在图4中示出的本发明的一个变型的折叠自行车沿轴线S的横剖图。根据这个变型，车架可以容纳两个轮子。事实上，车架上有第一个第三槽11和第二个第三槽34，用以在自行车折叠时分别用以容纳后轮6和前轮4；或者车架上只有一个第三槽用来容纳这两个轮，其形状如图5中的虚线所示。在这后两种情况下，需要将这两个轮中的一个相对于另一个错开。在图5的示例中，是将前轮4相对于自行轴的轴线39平行移动，而在图5所示的这一个例子中是将前轮4和后轮6平行于轴线39都错开的。这两个轮相对于轴线39沿相反的方向移动错开。在同一个图5中，这个错开了的后轮6以虚线示出。
用一个第一槽10和至少一个第三槽11、34实现的车架的好处是减小了自行车的重量。
所述自行车设定为由这个自行车构成的平面的一边为第一边，另一边为第二边。为了降低折叠自行车的难度，最好前轮叉24在自行车构成的平面的第一边，而脚蹬轮8是在这个平面的第二边。
为了将根据本发明的自行车折叠，这种自行车至少有三个水平折叠轴17、18、19、20、21。第一折叠轴17位于车把7的方向杆13上。第一折叠轴17允许车把7绕它旋转而折向车架2。在第一轴17这个地方的两边将方向杆13分成两部分，从两个把手12、12.1朝前轮4的方向分别为第一部分22和第二部分23。特别是方向杆13的第一部分22是折向第一槽，而较第一部分22为小的第二部分23是和前轮叉24相连。
第二折叠轴18位于座杆14上，用以将车座9向车架2方向翻折，而将车把7部分地盖起来。车座9是通过形状完全如车把杆形状的第二槽将车把部分地盖住，第二轴18位于车座杆14与车架2之间，将车座9向车架翻折便将车架的前端部分地覆盖起来。
第三折叠轴19位于方向杆13上，用以将前轮4朝后轮6的方向反折，为了折成和自行构成的平面平行并与后轮6相对，为此要将车架2实施成能够使前轮叉24和前轮4通过沿水平方向向自行车构成的平面的第一边方向平移而错开，该第一边是和放置脚蹬轮的自行车平面的第二边处于相反的方向。在图2中用箭号F3将这个水平平移示出。这种水平平移的目的在于将方向杆的第二部分23的前轮叉24平行移位错开。为此，该第二部分23和前轮叉24可以分别在其第一位置有一个圆形的纵向突起26，而在其第二位置还有一圆形的沟槽25。这沟槽和突起是用来一个和另一个配合以使一个嵌入到另一个里面。在一个理想的示例中，所述方向杆13和所述前轮叉24具有一个圆形的横截面，这样该沟槽25和突起26都是制作在它的圆形截面所限定的一个直径的至少一个部分上，该突起伸入车架，以使前轮叉24、因而也使前轮4能够在平移以后绕第三轴19旋转。
第四个折叠轴20位于脚蹬轮8的脚蹬27、28的铰连处，两个脚蹬固定在脚蹬轮的两边成为一体。或者第四个折叠轴是位于脚蹬8的两个脚蹬27、28铰接处的附近，这第四个折叠轴20的目的在于使得后轮6能够绕这个折叠轴20转向车架2的方向而翻折。后轮6绕第四折叠轴20旋转后便翻折进入为它而设计的第三槽11内。
第五个折叠轴21处在车座杆14的车座坐板15与第二轴18之间。这第五个折叠轴21能使挡泥板29同样在折叠的时候向后轮翻折。挡泥板29的这种翻折能够使后轮6在折叠时得以部分地保护。这个挡泥板还可以在骑车者将折叠后的自行车运输时保护对后轮的突然撞击或磨擦。
挡泥板的操作还可以成为将折叠了的自行车锁止或解锁的一种方法。例如在把挡泥板绕第五折叠轴旋转而朝后轮翻折时，可以将处在折叠位置的车座和车把的展开锁住。正如后面描述中所说的那样，这种特别地将车座和车把锁住的方式在自行车的折叠状态是有用的。
在每个铰连中都有锁止装置(图中未画出)。例如对于环绕第一轴17的铰链可以用钩的方式(图中未画出)锁止，阻止在自行车在使用时方向杆从前轮4向后轮6方向旋转或者沿相反的方向旋转。这些钩锁的使用可以将第一部分22和第二部分23固定地连接起来。
另外一个例子如图5所示，对于环绕第二轴18的铰连可以用闩锁将车座的第二槽锁止在车架上。将第二槽锁止在车架上的闩锁同样将环绕第一轴17的铰链锁住。在后面的描述中还要对将第二槽锁止在车架上的闩锁做说明。
或者可以在自行车车座坐板附近处的用水平或竖直地穿过车座和车把的杆将环绕轴17和18的两个铰链锁止。
这样锁止装置可以是钩、销钉、弹性夹、杆……。
这些锁止装置可以是一个铰链相对于另一个铰链是独立的，也可以将这些装置设计成中央控制的，使得只有一个步骤或者几个步骤来操控锁止或开锁的进行。
第一个脚蹬27和第二个脚蹬28分别是通过第一杆40和第二杆41和脚蹬轮连接的。第一杆和第二杆是用绕轮轴20的铰链铰接在脚蹬轮上，而第一个脚蹬和第二个脚蹬则分别是用绕轴42和绕轴43的铰链铰接在杆上。为了降低根据本发明的这种折叠自行车的困难，也可以设计脚蹬轮的两个杆能沿自行车构成的平面翻折。可以将每一个杆用嵌入的方法插入一个和脚蹬轮相垂直的隆突上(图中未画出)。这个隆突上有第一缺口和第二缺口，杆离脚蹬轮有一个距离，能从第一缺口脱出。然后将杆向前轮叉方向旋转，再向脚蹬轮方向翻折，使之进入隆突的第二缺口，这样就将杆锁固在希望的位置。例如可以让两个杆的翻折使得其中一个的位置和另一个相对，最后将两个脚蹬中的每一个平行地向自行车平面翻折，以减少自行车的厚度。
还可以将其中一个脚蹬设计成向自行车移动的平面翻折，以能在自行车折叠后起支撑的作用。
这两个脚蹬杆中的一个可以绕脚蹬轴20旋转180°，以使其第一杆和第二杆面对面，使两个杆占据折叠自行车的一个最小的面积，非常容易地就避免了零件的露出。
在车座上可以形成一个孔38，用来做成一个携带的把手37。这个把手37亦可用来像提带轮的箱子那样提着折叠自行车。前轮和后轮在自行车上转动使其移动很容易。或者还可以在邻近车架的前端部或后端部处再设置一个把手(未画出)。
可以塑性材料形成车座和车架，以能将构成自行车的每一个零件的机械性能组合起来。此处所说的零件如铰链，使自行车明亮的装置，……。通过铰链把用轴将第一个零件和第二个零件连接起来的地方牢固地结为一体。
所述自行车最好有一维是不可调节的，例如根据本发明的折叠自行车可以有三种标准尺寸，这样就限制了自行车上的铰链数目。
这种自行车的折叠方法实施如下第一步使方向杆的第一部分22绕第一水平旋转轴17转动，使其向车架2翻折。绕第一轴17的旋转方向在图2中用箭号F1示出。可以将把7翻折，使得方向杆13和两个把手12和12.1都置于为此而设计的第一槽10中。在此翻折之前，把手12和把手12.1都已翻折到方向杆的方向。
然后，使车座杆9绕第二轴18旋转，将之向车架2的方向翻折，以将车把的方向杆，通常还有折叠了的把手盖住。在图2中用箭号F2示出车座杆的翻折。根据在图5中示出的折叠自行车沿轴线S的横剖图，在一个地方设置有手把7、车座9和车架2，从中可以看到方向杆13是置于第一槽10和第二槽16之间，方向杆的一边被车架2所覆盖，而另一边为车座杆14所覆盖。车架2和车座杆14构成了方向杆13的一个保护罩。还有，车座坐板15在折叠后盖住了车架的前端部5，使折叠了的自行车的整体为浑圆形。
在本发明的一个变型中，如前所述，车座9构成了一个锁止装置。事实上如图5所示，可以将车座9制成U形，以能嵌在车架2上将车把7完全保护起来。可以如传统那样这个车座用棘轮依靠在由车架2构成的一个壁上。为此在车架上可以有横向相对的第一凹槽30和第二凹槽31，分别用来容纳车座板9构成的第一侧缘32和第二侧缘33。在图5中第一侧缘和第二侧缘都用虚线示出，它们都是由车座端头延长构成的。这第一侧缘和第二侧缘分别用棘轮止动于车架2的第一和第二个凹槽中(见图5)。将车座做成U形还有一个好处在于减小自行车的重量。
然后将两个车轮的这一个或那一个翻折(见图3)。在一个理想的实施例中，首先将前轮对于车架水平平移，以使方向杆的第一部分22的前轮叉22平行偏移(见图3)。再后将前轮绕第三轴19旋转，使前轮4向车架2的方向翻折。前述的这种平移还有一个目的在于使前轮4和后轮6在相对于由自行车构成的平面方向平行地错开。
然后将后轮6向车架2的方向旋转，以使这个轮的一部分嵌入第一个第三槽11。这样后轮6便置于和自行车构成的平面平行并和前轮相对的位置。这样前轮4和后轮6都置于相互对应的位置，它们的前旋转轴35和后旋转轴36对应(图5)。前轮4和后轮6可以置于如图5中虚线示出的同一个槽内，或者将后轮置于第二个第三槽34内。
在一个理想的实施方式中，在将前轮和后轮翻折之前，把自行车从自行车移动的平面上竖直稍稍地提起，在将前轮4相对于后轮6平移错开后，在把自行车相对于移动平面竖直提起的同时将前轮4和后轮6翻折。
由于脚蹬轮和后轮相连，为了使自行车的折叠简单，最好是前轮相对于后轮错开。然而自行车的折叠也可以是后轮相对于前轮错开来实现的。
为了使自行车的折叠变得容易，如前所说，可以用挡泥板绕轴21翻折将处在折叠位置的车座和车把封住。在折叠位置，挡泥板将铰链17和铰链18封住。自行车的折叠是相当容易的，因为只需要在将自行车提起的时候用手维持住折叠后的车把和车座。根据本发明，使用者可以用其第一只手提起自行车，后用其第二只手方便地将前轮和后轮翻折。
为了使自行车的折叠容易，可以设计借助于每个车轮和车架之间放置的弹簧(图中未画)而折叠自行车。在将自行车稍稍提起以后这些弹簧使前轮和后轮分别绕轴19和20的旋转变得容易。使用者不再需要用他的两只手帮助两个轮的折叠。
根据本发明的这种折叠可以使得折叠自行车紧凑、整体浑圆或无侵害性。
为了使折叠后的自行车保持相对于自行车的移动平面为竖直位置，处在由自行车构成的平面的一边的保护运输罩和处在自行车构成的平面的另一边的保护运输罩(图中未示出)相平衡。
根据本发明的自行车还具有别的优越性。特别是这种自行车不重，可以由使用者在近乎站着的位置折叠。自行车的折叠是干净的，不必害怕把使用者弄脏。
根据本发明的这样的自行车无论对使用者还是对自行车的环境都无侵害，还可以设计一个罩子以防止自行车由于例如脚蹬弄脏环境。为了进一步减少根据本发明的自行车的侵害，还可以用柔软的东西或浑园的轮缘将两个轮子罩住。
在本发明中，力图实现一种表面尽可能光滑的折叠自行车，力图实现一种尽可能紧凑的折叠自行车，在垂直于自行车构成的方向上牢固，不会生成故障。
最后力图实现紧凑而不具侵害性的目标。
权利要求
1.一种折叠自行车(1)，具有一个前轮(4)、一个后轮(6)、一个用以控制前轮的车把(7)、一个车架(2)、一个车座(9)、以及一用于在折叠时使前轮平面和后轮平面平行且使前轮和后轮相对以及使得它们的两个轴相对应的机构，其特征在于，该折叠自行车具有使前轮在垂直于自行车平面的方向上平移的机构。
2.根据权利要求1的自行车，其特征在于所述车架上形成有形状完全如车把形状的第一槽(10)，和用以在折叠时将车把置于这个槽内的铰链装置。
3.根据权利要求1至2的其中之一所述的自行车，其特征在于，所述车把上有一个方向杆、一个第一把手(12)和一个第二把手(12.1)，该第一把手和第二把手都是铰连在方向杆上，能在自行车折叠时向方向杆方向翻折。
4.根据权利要求1至3的其中之一所述的自行车，其特征在于，所述车座中有一个形状完全如车把形状的第二槽(16)。
5.根据权利要求4的自行车，其特征在于，车座是由一个车座坐板(15)和一个车座杆(9)构成，第二槽沿着车座坐板和车座杆形成。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的自行车，其特征在于，—自行车的前轮是通过一个前轮叉(24)和车把相连接的，这个前轮叉处于自行车平面的第一侧，—所述后轮是和脚蹬轮(8)相连的，这个脚蹬轮处于自行车平面的第二侧。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的自行车，其特征在于，车把上有至少一个形状完全如两个车轮之一部分的形状的第三槽(11)。
8.一种自行车(1)的折叠方法，其特征在于包括如下步骤—使车把(7)绕第一折叠轴(17)旋转，将车把(7)翻折到在车架(2)上做成的第一槽(10)内，—使车座(9)绕第二折叠轴(18)旋转，将车座(9)向车架翻折，用在车座上构成的第二槽(16)将车把盖住，—将前轮(4)沿垂直于自行车的构成的平面方向平移错开这个平面，然后使前轮绕第三折叠轴(19)旋转，将它向后轮(6)的方向翻折，以及—使后轮绕第四折叠轴(20)旋转，将后轮朝前轮方向翻折。
9.根据权利要求8的折叠方法，其特征在于，将后轮翻折进入由车架构成的第一个第三槽(11)中，而将前轮翻折进入由车架构成的第二个第三槽(34)中。
10.根据权利要求8至9中任一项所述的折叠方法，其特征在于将后轮和前轮都翻折进入在车架上构成的同一个第三槽内。
11.根据权利要求8至9中任一项所述的折叠方法，其特征在于将后轮和前轮翻折进入在车架上构成的第一个第三槽和第二个第三槽中。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的折叠方法，其特征在于在将前轮和后轮翻折之前把自行车相对于自行车正常移动的平面稍稍向上提起。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的折叠方法，其特征在于使挡泥板(29)绕位于车座上的第五折叠轴(21)旋转，将这个挡泥板翻折。
全文摘要
本发明涉及一个折叠自行车(1)，具有在自行车折叠时用以容纳车把(7)的第一槽(10)。本发明还涉及这种自行车的一种折叠方法，这种折叠方向使得至少有五个水平折叠轴(17、18、19、20、21)介入，以能将构成自行车的各个零件彼此折叠在一起，构成一个紧凑的折叠自行车。
文档编号B62K15/00GK1867481SQ200480030464
公开日2006年11月22日 申请日期2004年10月15日 优先权日2003年10月15日
发明者克里斯蒂安·普里亚斯 申请人:巴尔德多米尼加公司