一种自行车适配滑冰装置的制作方法

本发明涉及一种滑冰装置，具体为一种自行车适配滑冰装置。

背景技术：

在我国北方，尤其是北京、内蒙古、陕北、东北三省等地区，每逢西伯利亚寒流来临之际，水面结冰，人们纷纷开始参与到极具北方特色的一项运动中个—滑冰，且在有些大学，也会专门准备场地制造冰场，开设滑冰课，可见滑冰在北方是一项常规且受欢迎的健身、娱乐运动。目前，冬季滑冰的主要工具是冰刀鞋，在大学，这是主要且基本是唯一的工具，对于不熟练的人来说，穿冰刀鞋滑冰十分危险，摔伤事故频频发生。而对于大多人来说，由于没有学习过溜冰，或者身体协调性不好，不会选择使用冰刀鞋，也就不能参与到这一项运动中。由于现有冰面本身摩擦系数小，无论大人还是小孩，都容易摔倒，如何设置一种滑冰装置可以供大人和小孩共用，这是一个有待解决的问题，另外，在冬季，由于路面结冰，人们的自行车闲置在家，如果对自行车加以改造，以供人们溜冰使用，那么人们可能会更乐意花时间进行户外活动。因此，如何设置一种适配到自行车上，在对自行车不做其他改造的情况下将自行车临时变成一种滑冰装置的辅助装置成为一个技术难题。另外，自行车尺寸不一，如何实现装置的适配问题，又如何实现装置的制动，这些也是需要考虑的关键技术问题，也是本发明的研究对象。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种自行车适配滑冰装置，该装置可直接安装在自行车上，通过临时改装自行车得到滑冰装置，且该装置尺寸可调，能够适用于多种尺寸的自行车，另外该装置还设置有刹车装置，使用者可以随时控制滑行速度，安全性高。

为实现上述目的，本发明采用的方案为：一种自行车适配滑冰装置，包括后轮架和导向架，后轮架包括底架和安装架，所述安装架下部连接底架，上部用于固定连接自行车，导向架安装在前轮下部。所述底架为由至少两个纵连杆和至少两个横连杆组成的矩型框架，且在纵连杆的前后端分别设置后刀；在底架的左右两侧分别设置安装架，安装架顶端设置安装头，通过安装头将该装置安装在自行车后部；所述导向架包括前刀和车轮卡件，其中前刀安装在车轮卡件下部，车轮卡件上设置轮毂固定结构用于固定轮毂，滑行状态下，前刀贴合冰面可以避免前轮转动。

在上述技术方案中，后轮架安装在自行车后轮位置，充当自行车的支架，保证自行车不会歪倒，自行车后轮接触冰面，作为溜冰的驱动部件，因而在安装该装置之后可以通过骑行的方式在冰上滑行；安装在前轮的导向架则可以用于控制行驶方向，这使得装置更加完善，更符合现实使用需求。

优选地，在底架的前侧设置刹车装置，该刹车装置包括用于与冰面抵触的卡齿，卡齿上端设置滑动轴，该滑动轴安装在导向轴套内；刹车装置还包括控制滑动轴升降的控制装置，通过控制装置，可以使卡齿抵触冰面或离开冰面。由于冰面摩擦系数小，自行车自带的刹车不能很好制动，但在滑冰过程中难免会遇见需要刹车的情况，设置的刹车装置可以通过卡齿抵触冰面来降低行驶速度，并快速实现制动，这有利于避免滑冰过程碰撞事故的发生。

优选地，所述控制滑动轴升降的控制装置包括接触轮，接触轮安装在轮架顶端且与自行车后轮接触，在接触轮的圆周面上均匀设置若干凹槽；在接触轮下方有弧形压杆可转动的安装在轮架上，该压杆的顶端碰触接触轮的圆周，且压杆可卡入凹槽内；在滑动轴顶端设置套环，所述压杆的下部穿过该套环。刹车装置通过自行车后轮控制，在自行车行走过程中，后轮顺指针转动，与之接触的接触轮逆时针转动，转动的接触轮会不断触碰弧形压杆顶部，使弧形压杆快速碰撞凹槽边沿，这个过程中，弧形压杆末端处于上翘状态，此时的滑动轴被提升，卡齿离开冰面，当后轮转动很慢时，弧形压杆顶端间歇性的卡进凹槽内，此时卡齿也会间歇地抵触冰面，起到降速作用；而当人们利用车闸制动后轮时，接触轮停止转动，弧形压杆顶端卡进凹槽内，此时，弧形压杆末端处于下压状态，滑动轴下滑，而卡齿抵触冰面，此时会快速降低滑行速度。利用这样的控制装置，没有太多的结构，巧妙借助后轮的运动状态来制动，方便该装置的拆装。

优选地，所述导向轴套倾斜设置，且其下端指向后下方，所述卡齿的齿尖指向前下方。自行车向前滑行，当卡齿抵触冰面时，冰面给卡齿的力偏向后下方，这样的倾斜设置的卡齿可以避免齿尖向上偏离，反而有利于卡齿向下刺入，可以加强制动效果。

优选地，在卡齿的后方设置支撑板，卡齿在上下移动的过程中贴合支撑板。卡齿在抵触冰面时，会受到很大的反作用力，设置支撑板可以避免卡齿或者滑动轴弯曲。

优选地，该装置的后部设置清理装置，清理装置包括卡在车轮外周的半环状卡合刷，以及滚动接触车轮的滚刷，其中卡合刷安装在下支架上，下支架上端铰接设置上支架，下支架通过弹簧牵拉上支架，使上支架向车轮倾斜，所述滚刷安装在上支架顶部；所述卡合刷通过滑动定位套安装在下支架上，并可以在下支架上滑动定位；在卡合刷下部设置挡板；整个清理装置通过单定位连接套安装在底架后部的横连杆上。由于刹车装置的控制依靠后轮与接触轮的摩擦，带动接触轮转动或控制接触轮停止，因此，后轮需要有足够的摩擦系数。而在滑冰过程中，后轮的轮胎外部会粘附碎冰屑，清理装置中的卡合刷卡在轮胎外侧，可以清理掉粘附在轮胎表面的冰屑，设置的滚刷则可以除去轮胎防滑纹内夹杂的冰屑，从而保证轮子与接触轮接触的部位没有过多冰屑，提高摩擦力。

优选地，安装架内部的纵连杆和横连杆通过直角定位连接套连接，直角定位连接套上设置相互垂直的定位插孔，供连杆插入；所述侧支撑轴下端分别铰接对应的直角定位连接套，纵连杆中部设置中连杆，所述中支撑轴下端通过铰接的单定位连接套连接中连杆；安装架上的后刀通过单定位连接套安装在纵连杆上，或者直接安装在对应的直角定位连接套上。各部件活动连接，根据自行车的具体尺寸，可以调节两个安装架之间的距离以及安装头的离地高度，从而可以使该装置适用于多种尺寸的自行车，增加该装置的适用范围。

优选地，所述安装头包括连接板，连接板中部设置车轴轴孔，两侧设置插合螺栓，在侧支撑轴顶端设置与插合螺栓配合的轴套；在中支撑轴的顶部铰接盖合板，该盖合板上设置与插合螺栓对应的螺孔，所述插合螺栓依次穿过轴套和螺孔后，由螺母固定；在自行车车轴穿过车轴轴孔后，由另外的螺母固定。该结构可以在对自行车做最少拆卸的情况下安装在自行车上，使用方便，一人即可完成整个拆卸过程。

优选地，在底架的两个纵连杆前部对称设置一对直角定位连接套，底架前部的后刀设置在对应的直角定位连接套下部，在两个直角定位连接套之间安装支撑杆，所述刹车装置安装在该支撑杆上。不同尺寸的自行车，车轮直径不同，通过支撑杆和直角定位连接套安装刹车装置，可以根据具体情况调整刹车装置的前后位置，以及与车轮接触力度，从而保证刹车装置的良好性能。

优选地，设置在车轮卡件上的轮毂固定结构包括车轮卡件顶面开设的卡槽，以及卡槽内侧设置的一对内衬条，在车轮卡件两侧壁上设置螺钉孔，并配设螺钉，在内衬条上设置定位孔，螺钉穿过螺钉孔后插入定位孔中。前轮卡在卡槽内，内衬条夹在轮毂两侧，一方面用于避免螺钉直接顶触轮胎，另一方面可以加强车轮卡件的稳定性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明提供的实施例安装在自行车上的平面结构示意图。

图2为本发明提供的实施例安装在自行车上的立体结构示意图。

图3为本发明提供的实施例中的后轮架的结构示意图。

图4为本发明提供的实施例中后轮架中单侧安装架的安装结构示意图。

图5为本发明提供的实施例中单侧安装架的拆分结构示意图。

图6为本发明提供的实施例中刹车装置的立体结构示意图。

图7为本发明提供的实施例中刹车装置在车轮转动过程中的状态示意图。

图8为本发明提供的实施例中刹车装置在车轮停止转动状态下的示意图。

图9为本发明提供的实施例中清理装置的前侧立体结构示意图。

图10为本发明提供的实施例中清理装置的后侧立体结构示意图。

图11为本发明提供的实施例中导向架的平面结构示意图。

图12为本发明提供的实施例中导向架的拆分结构示意图。

图中，自行车1、后轮架2、导向架3、刹车装置4、清理装置5、底架21、安装架22、后刀23、前刀31、车轮卡件32、支撑杆41、接触轮42、轮架43、压杆44、滑动轴45、卡齿46、导向轴套47、支撑板48、卡合刷51、滚刷52、下支架53、上支架54、弹簧55、挡板56、滑动定位套57、纵连杆201、中连杆202、横连杆203、直角定位连接套204、单定位连接套205、侧支撑轴221、中支撑轴222、安装头223、连接板231、盖合板232、插合螺栓233、轴套234、车轴轴孔235、螺母236、螺孔237、卡槽321、螺钉孔322、螺钉323、内衬条324、定位孔325、凹槽421。

具体实施方式

以下将配合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，借此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

请参阅图1至12，本发明实施例提供的一个实施例为一种自行车适配滑冰装置，包括后轮架2和导向架3，后轮架2包括底架21和对称设置的一对安装架22，安装架由两根侧支撑轴221和一根中支撑轴222组成，且三根支撑轴顶部设置安装头223；底架21由两根纵连杆201和两根横连杆203组成，且纵连杆201和横连杆203通过直角定位连接套204连接，直角定位连接套204上设置相互垂直的定位插孔，供连杆插入；所述侧支撑轴221下端分别铰接对应的直角定位连接套204，纵连杆201中部设置中连杆202，所述中支撑轴222下端通过铰接的单定位连接套205连接中连杆202；在两个纵连杆201的后部，通过单定位连接套205安装后刀23，在其前部独立设置直角定位连接套204，且在对应的直角定位连接套204下部设置后刀23，两个独立的直角定位连接套204之间安插支撑杆41，实施例中的刹车装置4安装在该支撑杆41上。

所述导向架3安装在前轮下部，包括前刀31和车轮卡件32，其中前刀31安装在车轮卡件32下部，车轮卡件32顶面开设的卡槽321，以及卡槽321内侧设置的一对内衬条324，在车轮卡件32两侧壁上设置螺钉孔322，并配设螺钉323，在内衬条324上设置定位孔325，螺钉323穿过螺钉孔322后插入定位孔325中。前轮卡在卡槽321内，内衬条324夹在轮毂两侧，一方面用于避免螺钉直接顶触轮胎，另一方面可以加强车轮卡件32的稳定性。

在该实例中，后轮架2连接安装在自行车后轮轮轴上，充当自行车的支架，保证自行车1不会歪倒，自行车后轮接触冰面，作为溜冰的驱动部件，因而在安装该装置之后可以通过骑行的方式在冰上滑行；安装在前轮的导向架3则可以用于控制行驶方向，这使得装置更加完善，更符合现实使用需求。该实施例中的后轮架采用可活动定位的连接方式，根据自行车的具体尺寸，可以调节两个安装架22之间的距离以及安装头223的离地高度，从而可以使该装置适用于多种尺寸的自行车，增加该装置的适用范围。

实施例中所用刹车装置4包括用于与冰面抵触的卡齿46，卡齿上端设置滑动轴45，在支撑杆41中部设置导向轴套47，滑动轴45安装在导向轴套47内；刹车装置4还包括控制滑动轴45升降的控制装置，其主要包括接触轮42，接触轮42安装在轮架43顶端且与自行车后轮接触，其中轮架43固定设置在支撑杆41上。在接触轮42的圆周面上均匀设置若干凹槽421；在接触轮42下方有弧形压杆44可转动的安装在轮架43上，且压杆44的转动轴心位于上半部。该压杆44的顶端碰触接触轮42的圆周，且压杆44可卡入凹槽421内；后轮在某一角速度转动过程中，接触轮42随之以更高的角速度转动，此时压杆44的上端会持续被凹槽421边缘撞击，进而使压杆44顶端不能进入凹槽421内，此时压杆的左端处于上翘状态，当车后轮不转时，接触轮42停止转动，压杆44顶端卡进凹槽421内，此时压杆的左端处于下压状态。在滑动轴45顶端设置套环，所述压杆44的下部穿过该套环。刹车装置4通过自行车后轮控制，在自行车行走过程中，后轮顺指针转动，与之接触的接触轮42逆时针转动，转动的接触轮42会不断触碰弧形压杆44顶部，使弧形压杆44快速碰撞凹槽421边沿，这个过程中，弧形压杆44末端处于上翘状态，此时的滑动轴45被提升，卡齿46离开冰面，当后轮转动很慢时，弧形压杆44顶端间歇性的卡进凹槽421内，此时卡齿46也会间歇地抵触冰面，起到降速作用；而当人们利用车闸制动后轮时，接触轮4停止转动，弧形压杆44顶端卡进凹槽421内，此时，弧形压杆44末端处于下压状态，滑动轴45下滑，而卡齿46抵触冰面，此时会快速降低滑行速度。利用这样的控制装置，没有太多的结构，巧妙借助后轮的运动状态来制动，方便该装置的拆装。

另外，所述导向轴套47倾斜设置，且其下端指向后下方，所述卡齿46的齿尖指向前下方。自行车向前滑行，当卡齿46抵触冰面时，冰面给卡齿46的力偏向后下方，这样的倾斜设置的卡齿46可以避免齿尖向上偏离，反而有利于卡齿46向下刺入，可以加强制动效果。

为增加卡齿46则整体强度，在卡齿46的后方设置支撑板48，卡齿46在上下移动的过程中贴合支撑板48。卡齿46在抵触冰面时，会受到很大的反作用力，设置支撑板48可以避免卡齿46或者滑动轴45弯曲。

实施例采用的刹车装置的控制依靠后轮与接触轮42的摩擦，带动接触轮42转动或控制接触轮42停止，因此，后轮需要有足够的摩擦系数，而在滑冰过程中，后轮的轮胎外部会粘附碎冰屑。因此，该装置的后部设置清理装置5，其中包括卡在车轮外周的半环状卡合刷51，以及滚动接触车轮的滚刷52，其中卡合刷51安装在下支架53上，下支架53上端铰接设置上支架54，下支架53通过弹簧55牵拉上支架54，使上支架54向车轮倾斜，所述滚刷52安装在上支架54顶部，在安装好清理装置后，滚刷52会自动接触后轮；所述卡合刷51通过滑动定位套57安装在下支架52上，并可以在下支架53上滑动定位，通过调整滑动定位套57的位置，可以调整卡合刷51与车轮之间的距离，以及毛刷对轮胎的清扫力度；在卡合刷51下部设置挡板56，被轮子甩出的冰屑在挡板56的作用下不会落到弹簧55上以及上支架54和下支架53的铰接处。整个清理装置5通过单定位连接套205安装在底架21后部的横连杆203上。清理装置5中的卡合刷51卡在轮胎外侧，可以清理掉粘附在轮胎表面的冰屑，设置的滚刷52则可以除去轮胎防滑纹内夹杂的冰屑，从而保证轮子与接触轮42接触的部位没有过多冰屑，提高摩擦力。

后轮架2通过安装头223连接自行车1后轮轮轴，是关键的连接部件，包括连接板231，连接板231中部设置车轴轴孔235，两侧设置插合螺栓233，在侧支撑轴221顶端设置与插合螺栓233配合的轴套234；在中支撑轴222的顶部铰接盖合板232，该盖合板232上设置与插合螺栓233对应的螺孔237，所述插合螺栓233依次穿过轴套234和螺孔237后，由螺母236固定；在自行车车轴穿过车轴轴孔235后，由另外的螺母236固定。该结构可以在对自行车做最少拆卸的情况下安装在自行车上，使用方便，一人即可完成整个拆卸过程。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。