CN108791641A - 一种新型柔性减震自行车架及自行车 - Google Patents

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许皓
梅震
甘金强
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Abstract

一种新型柔性减震自行车架及自行车，包含一横梁，在横梁的前端下方设置有前叉，横梁的后端形成后叉下部，横梁的上方向后延伸后并向横梁延伸形成一拱形连接部，拱形连接部的后侧上连接有一弧状连接部，弧状连接部的上部向后延伸形成座椅连接部，弧状连接部的下部向后延伸形成后叉上部，后叉上部与后叉下部的末端均为U型，两个U型上下设置且末端分别相连；前叉的中部、两个U型上的共四条侧边的中部、弧状连接部的上部的中部均沿着各自的延伸方向设置为波浪形柔性铰链结构。本发明装置结构简单，易于清理、保养，减震效果持续性好、减震效果更佳。

Description

一种新型柔性减震自行车架及自行车
技术领域
本发明涉及自行车机构领域，更具体地说，涉及一种新型柔性减震自行车架及基于此新型柔性减震自行车架的自行车。
背景技术
现有的自行车减震器主要有圆柱弹簧减震器以及液压式减震器，分别广泛运用于自行车体中的车架部分和前叉架部分。圆柱弹簧减震器是利用弹簧储能原理，在受到冲击时吸收能量减缓冲击力进行减震；液压式减震器是采用小孔节流产生阻尼的原理进行减震。这两种减震器都有着运动幅度大，减震效果较好的优点；但由于其装置结构比较复杂、质量较大，在后期的调节、清理、保养环节都会造成不便，并且在缺少保养的情况下，其减震效果会快速下降。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中弹簧减震器以及液压式减震器结构比较复杂、质量较大，在后期的调节、清理、保养环节都会造成不便，并且在缺少保养的情况下，减震效果会快速下降的技术缺陷，提供一种新型柔性减震自行车架及基于此新型柔性减震自行车架的自行车。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种新型柔性减震自行车架，包含一横梁，在横梁的前端下方设置有前叉，横梁的后端形成后叉下部，横梁的上方向后延伸后并向横梁延伸形成一拱形连接部，拱形连接部的后侧上连接有一弧状连接部，弧状连接部的上部向后延伸形成座椅连接部，弧状连接部的下部向后延伸形成后叉上部，后叉上部与后叉下部的末端均为U型，两个U型上下设置且末端分别相连；前叉的中部、两个所述U型上的共四条侧边的中部、弧状连接部的上部的中部均沿着各自的延伸方向设置为波浪形柔性铰链结构。
进一步地，在本发明的新型柔性减震自行车架中，拱形连接部与弧状连接部的连接处至拱形连接部与横梁的连接处之间的拱形连接部为柔性材料制成；
拱形连接部远离所述横梁的前端的那一端为自由端，自由端为U型结构，横梁穿过所述U型结构。
进一步地，在本发明的新型柔性减震自行车架中，所述U型结构的两侧边的末端相对的设置有脚踏板曲柄轴心固定孔。
进一步地，在本发明的新型柔性减震自行车架中，前叉包括相对设置的左前叉和右前叉，左前叉和右前叉的下端相对的设置有前轮轮轴连接孔。
进一步地，在本发明的新型柔性减震自行车架中，两个所述U型的末端的连接处相对的设置有后轮轮轴连接孔。
进一步地，在本发明的新型柔性减震自行车架中，弧状连接部的上部末端上设置有座椅连接孔。
进一步地，在本发明的新型柔性减震自行车架中，所述横梁的前端内部形成一空心结构，用以设置车架与车把的连接机构与支撑轴承。
本发明为解决其技术问题，还提供了一种自行车，该自行车包含权利要求上述任一项的新型柔性减震自行车架。
实施本发明的新型柔性减震自行车架及基于此新型柔性减震自行车架的自行车，具有以下有益效果：本发明的装置结构简单，易于清理、保养；将车架分离成若干部分，分别进行加工，然后焊接组装成的一个整体，由于没有使用机械组装结构，因此无需添加润滑及后期保养也能有较长的使用寿命，减震效果持续性好；该发明是利用自行车架的整体变形来达到减震效果，因此相对于传统自行车减震***能产生更大的变形量，减震效果更佳。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明的新型柔性减震自行车架的侧视图；
图2是本发明的新型柔性减震自行车架的整体意图；
图3是基于本发明的新型柔性减震自行车架所形成的自行车的整体示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
一种新型柔性减震自行车架，包含一横梁1，在横梁1的前端下方设置有前叉2，横梁1的后端形成后叉下部31，横梁1的上方向后延伸后并向横梁1延伸形成一拱形连接部4，拱形连接部4的后侧上连接有一弧状连接部5，弧状连接部5的上部向后延伸形成座椅连接部51，弧状连接部5的下部向后延伸形成后叉上部52，后叉上部52与后叉下部31的末端均为U型，两个U型上下设置且末端分别相连；前叉2的中部、两个所述U型上的共四条侧边的中部、弧状连接部5的上部51的中部均沿着各自的延伸方向设置为波浪形柔性铰链结构21、波浪形柔性铰链结构311、波浪形柔性铰链结构511。两个U型的末端的连接处相对的设置有两个后轮轮轴连接孔C。弧状连接部5的上部末端上设置有座椅连接孔A，应当理解的是本实施例中座椅连接部51为上下两层的双层结构，以增加座椅的承重，在本发明的另一实施例中可以只有一层。
前叉2的波浪形柔性铰链结构21的波浪形沿着前叉2竖直向上或者斜向上设置；后叉的波浪形柔性铰链结构311、521的波浪形沿着所述U型的侧边进行设置；弧状连接部5的上部的波浪形柔性铰链结构511的波浪形弧状连接部的水平或者斜向上(前方高于后方)延伸。
拱形连接部4与弧状连接部5的连接处至拱形连接部4与横梁1的连接处之间的拱形连接部为柔性材料制成，即图2中标号41部分为柔性材料制成。该柔性材料包括但是不限于弹性材料、合金钢、铝合金、碳纤维等。拱形连接部4远离所述横梁的前端的那一端为自由端42，自由端42为U型结构，横梁1穿过所述U型结构，即横梁1位于U型结构的两个侧边421与422之间。U型结构的两侧边的末端相对的设置有两个脚踏板曲柄轴心固定孔D。
前叉2包括相对设置的左前叉2b和右前叉2a，左前叉2b和右前叉2a的下端相对的设置有前轮轮轴连接孔B。
横梁1的前端内部形成一空心结构6，用以设置车架与车把的连接机构与支撑轴承。
柔性结构作为一个整体性机构，它由可产生弹性形变的柔性铰链，连接刚性部件或整体由柔性部件组成。在该机构的形体中，常设计有结构薄弱部位，该部位具有更大的柔度，而其余部位可以看做是刚体。柔性机构受到外部载荷时，由柔性机构中的柔性部件或柔性铰链产生的弹性形变，来传递力或位移，以此来实现机构的功能。
本发明的新型柔性减震自行车架，是利用柔性结构的特性，通过在车架中添加柔性铰链机构或设计出结构薄弱部位，使其能在受到外力时产生形变，以此达到利用车架整体变形进行自行车减震的效果。
图1-图2中，A、B、C三点分别自行车座处、前轮轴处和后轮轴处，即为主要的受力点；在这三个主要的受力点与车架的连接处均设计有具有一定厚度的波浪形柔性铰链机构，对应图中511、21、311与521所指部分，波浪形的柔性铰链可以同时产生轴向和横向位移。
同时图1与图2所示41处也设计有结构薄弱部位，结合自由端42处的穿越式叉架形结构，配合其余的柔性铰链在自行车架受外力时产生辅助位移。
例如，当自行车由A点受到外部载荷时(力的方向向下)，由于自行车支撑于地面，此时B、C点会受到来源于地面的反作用力(力的方向向上)，三个力在自行车受力空间内平衡。A点所对应的511处的波浪形柔性铰链会在A点受力时产生向下的弹性弯曲变形，B、C点受力时21、311与521处的波浪形柔性铰链会产生向上的弹性弯曲形变。同时，在A、C点受力并产生位移时，位于车架中部的连接处((41)、(波浪形柔性铰链机构511)、(自由端42)连接点)会受到方向向左的力，该力会使(41)处的薄弱部位以轴向向内产生弯曲形变，该变形会使A、C点在波浪形柔性铰链21、波浪形柔性铰链311与521产生形变的基础下，相对于原位置产生更大的位移量。在前轮受到近水平方向的力时(自行车碰撞障碍物时)，波浪形柔性铰链21可以产生向右的形变。
参考图3，其为基于本发明的新型柔性减震自行车架所形成的自行车的整体示意图。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (8)

1.一种新型柔性减震自行车架，其特征在于，包含一横梁，在横梁的前端下方设置有前叉，横梁的后端形成后叉下部，横梁的上方向后延伸后并向横梁延伸形成一拱形连接部，拱形连接部的后侧上连接有一弧状连接部，弧状连接部的上部向后延伸形成座椅连接部，弧状连接部的下部向后延伸形成后叉上部，后叉上部与后叉下部的末端均为U型，两个U型上下设置且末端分别相连；前叉的中部、两个所述U型上的共四条侧边的中部、弧状连接部的上部的中部均沿着各自的延伸方向设置为波浪形柔性铰链结构。
2.根据权利要求1所述的新型柔性减震自行车架，其特征在于，
拱形连接部与弧状连接部的连接处至拱形连接部与横梁的连接处之间的拱形连接部为柔性材料制成；
拱形连接部远离所述横梁的前端的那一端为自由端，自由端为U型结构，横梁穿过所述U型结构。
3.根据权利要求2所述的新型柔性减震自行车架，其特征在于，所述U型结构的两侧边的末端相对的设置有脚踏板曲柄轴心固定孔。
4.根据权利要求1所述的新型柔性减震自行车架，其特征在于，前叉包括相对设置的左前叉和右前叉，左前叉和右前叉的下端相对的设置有前轮轮轴连接孔。
5.根据权利要求1所述的新型柔性减震自行车架，其特征在于，两个所述U型的末端的连接处相对的设置有后轮轮轴连接孔。
6.根据权利要求1所述的新型柔性减震自行车架，其特征在于，弧状连接部的上部末端上设置有座椅连接孔。
7.根据权利要求1所述的新型柔性减震自行车架，其特征在于，所述横梁的前端内部形成一空心结构，用以设置车架与车把的连接机构与支撑轴承。
8.一种自行车，其特征在于，包含权利要求1-7任一项所述的新型柔性减震自行车架。
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