一种可实现横向拼接的模块化单车结构及其横向拼接方法

摘要

本发明公开了一种可实现横向拼接的模块化单车结构及其横向拼接方法，属于自行车技术领域。在保证拼接后的双人自行车的后轮共轴，同时，保证拼接后的双人自行车的前轮可以随任何一个车把同时同角度转向的情况下，可以将第一辆模块化单车与第二辆模块化单车横向拼接，形成拼接后的双人自行车。采用该方法可对模块化单车横向拼接，能够同时满足单人骑行以及双人骑行需求，该方法的模块化单车体型小、质量轻、拼接方式简单、形态优美，并且自行车符合人体工程学的参数要求，使用时具有良好的舒适度。

说明书

技术领域

本发明涉及自行车技术领域，尤其涉及一种可实现横向拼接的模块化单车结构及其横向拼接方法。

背景技术

随着共享单车的普及，各大城市陆续投放了大量的共享单车。其逐渐成为大众必备的出行代步工具，渐渐成为刚需。与此同时，在景区内不允许机动车驶入，而且占地面积过大，道路较窄，所以景区内的交通成为一大问题。然而，只是在景区内投放共享单车或是共享景区车，只能服务一定数量的游客人群，并不能满足景区多样化的游客类型，例如单人出行，双人出行。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种可实现横向拼接的模块化单车结构及其横向拼接方法，能够将本发明提出的可供单人骑行的模块化单车结构横向拼接为满足双人的团体骑行，采用该方法的模块化单车体型小、质量轻、拼接方式简单、形态优美，并且自行车符合人体工程学的参数要求，使用时具有良好的舒适度，拼接前后均具有较强的稳定性和平衡性。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种可实现横向拼接的模块化单车结构，包括车架主体、车座、前轮、前轮车叉、后轮、后轮车叉、车把和脚踏；所述的车座、车把和脚踏安装在车架主体上，车把通过前轮车叉与前轮连接，脚踏通过链条与后轮连接，所述的后轮通过后轮车叉安装在车架主体上；

其特征在于，所述的前轮车叉和后轮车叉采用单边式结构，位于车身的左右不同侧；前轮与前轮车叉的下部连接，前轮车叉的上部与车把的竖杆刚性连接，实现前轮与车把同轴转动；后轮通过后叉连接件与后轮车叉的下部连接，后轮车叉的上部与车架主体连接；

所述的后叉连接件的一侧设有与后轮同轴的中轴凹柱，另一侧设有带中轴凸柱的后杆转动组件，所述的中轴凹柱与中轴凸柱相匹配；

所述的前轮车叉上设有前杆转动组件，包括前横杆、转动件和转动连接件；所述的转动件安装在前轮车叉上，位于车把竖杆的前下方，能够绕垂直于竖杆的轴线旋转；所述的前横杆的一端通过转动连接件安装在转动件上，前横杆的另一端设有带有锁紧结构的连接口。

作为本发明的优选，所述的转动件上设有轴孔，位于前横杆一端的转动连接件套接在轴孔上，前横杆与前轮车叉贴合。

作为本发明的优选，所述前横杆的长度小于前轮车叉的长度。

作为本发明的优选，所述的后杆转动组件包括后横杆和连接杆，所述的后横杆与后轮车叉之间能够开合90度；连接杆可收缩地安装在后横杆内部，所述的中轴凸柱位于连接杆的外端面上。

作为本发明的优选，所述的中轴凸柱上设有凸柱环状凹陷，所述的中轴凹柱上设有凹柱环状凸起，所述的凹柱环状凸起和凸柱环状凹陷相匹配。

作为本发明的优选，所述的凹柱环状凸起和凸柱环状凹陷的数量为1-5。

作为本发明的优选，所述的连接杆的长度小于后横杆的长度，连接杆从后横杆伸出至最长后自动锁紧，锁紧后的总长度是前横杆的2倍。

与现有的技术相比，此发明的优势在于：

1.模块化共享单车可以按照用户需求进行拼装，如果投放在景区，可以满足单人及双人的团体骑行，具有广阔的市场前景与经济效益。

2.采用该方法的模块化单车体型小、质量轻、拼接方式简单、形态优美。拼接后的单车，可以通过任一车把实现前轮的同时转向，符合双人自行车的同时转向的功能。

3.单车符合人体工程学的参数要求，使用时具有良好的舒适度，拼接前后均具有较强的稳定性和平衡性。

附图说明

图1为本发明实施例所述的模块化单车的立体结构示意图。

图2为本发明实施例所述的模块化单车的背视图。

图3为图1中Ⅰ处放大图。

图4为图1中Ⅰ处的结构爆炸图。

图5为图1中Ⅱ处放大图。

图6为图2中Ⅲ处的A-A剖视图。

图7为本发明实施例所述的模块化共享单车横向拼接后的双人自行车的立体结构示意图。

图8为模块化共享单车横向连接示意图。

图9为模块化共享单车横向拼接后的双人自行车的车把转向顶视图。

图10为图9中的B-B剖视图的主要部分示意图。

标号说明：

前轮100、后轮200、前轮车叉300、后轮车叉400、车架主体500、车把600、车座700、脚踏800、前横杆310、转动连接件311、连接口312、前叉主体320、转动件330、后横杆410、连接杆420、中轴凸柱421、凸柱环状凹陷422、后叉连接件430、中轴凹柱431、凹柱环状凸起432、前叉连接口510、竖杆610；

按照图7中从右到左的顺序标记，第一模块化单车a、第二模块化单车b；

第一模块化单车a中的标号部件：

前轮a100、后轮a200、后轮车叉a400、车把a600、前横杆a310、前叉主体a320、转动件a330、竖杆a610、转动连接件a311、连接口a312、后横杆a410、连接杆a420、中轴凸柱a421、凸柱环状凹陷a422。

第二模块化单车b中的标号部件：

前轮b100、后轮b200、后轮车叉b400、车把b600、前横杆b310、前叉主体b320、转动件b330、竖杆b610、转动连接件b311、连接口b312、后叉连接件b430、中轴凹柱b431、凹柱环状凸起b432。

具体实施方式

为使本发明实施例的技术方案和效益更加明确，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行描述。显然，所描述的实施例只是本发明一部分实施例，而不是指全部的实施例。通常在此处附图中描述本发明实施例的组件可以以不同的配置来布置。

在附图中，一旦某一项在某一个附图中被定义，那么在随后的附图中，不需要对其进行进一步定义。需要说明，如果出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系，均为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示所指的部件必须具有特定的方位、或者以特定的方位构造和操作，因此这些术语不能理解为对本发明的限制。除此之外，本发明的描述中若出现“水平”、“竖直”等术语，这些并不是表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微存在倾斜。例如，“水平”仅仅是指其方向相对于“竖直”更加水平，并不是表示该部件一定要处于完全水平，而是可以稍微存在倾斜。

在本发明的叙述中，还需要说明，除非另有明确的规定以及限定，如果出现术语“设置”、“相连”、“连接”应该做广义理解。对于本领域的普通技术人员，可以根据具体情况来理解上述术语在本发明其中的具体含义。

如图1所示为本发明提出的模块化单车的主体结构，包括：前轮100、前轮车叉300、后轮200、后轮车叉400、车架主体500、车座700、车把600以及脚踏800；所述的车座700和脚踏800安装在车架主体500上，所述车把600与前轮车叉100相连接安装在车架主体500上，所述的前轮100通过前轮车叉300安装在车架主体500上，所述的后轮200通过后轮车叉400安装在车架主体500上。

所述的前轮车叉300与后轮车叉400均采用单边式结构，分别位于车身的左右不同侧；以自行车行驶方向作为方向参照，所述的前轮车叉300设置在所述的车架主体500的左侧，所述的后轮车叉400设置在所述的车架主体500的右侧，或者，所述的前轮车叉300设置在所述的车架主体500的右侧，所述的后轮车叉400设置在所述的车架主体500的左侧。需要注意的是，如图1所示，本发明实施例以后者为例。

如图3所示，车把600通过竖杆与前轮车叉300上部连接，其中竖杆穿过车架主体500，竖杆底部设有用于连接前轮车叉300的前叉连接口510，前轮车叉300能够在竖杆610的带动下，使得车轮与车把实现同轴转动。车把的竖杆610与前轮车叉300均以铅锤方向倾斜一定的角度与车架主体500连接，车座700以相同的倾斜角度与车架主体500相连接，且车把600与车座700的高度可调节。

结合图3和图4，所述的前轮车叉300上设有前杆转动组件，包括前横杆310、转动件330和转动连接件311；所述的转动件安装在前轮车叉上，位于车把竖杆610的前下方，能够绕垂直于竖杆的轴线旋转；所述的前横杆的一端通过转动连接件311安装在转动件330上，前横杆的另一端设有带有锁紧结构的连接口。

在本实施例中，转动件330上设有轴孔，位于前横杆310一端的转动连接件311套接在轴孔上，转动连接件311与转动件330可实现一定角度转动，其中转动件可绕自身的轴向转动。在未进行横向拼接时(处于单人骑行状态时)，前横杆310与前轮车叉300的前叉主体320贴合，且前横杆的长度需要小于前轮车叉的长度。

在本发明的一项具体实施中，处于单人骑行状态时，前横杆轴线与车把600的竖杆610轴线平行，且向前偏移一小段距离，其与前叉主体320相抵接可以实现较为紧固的连接和快速的分离，其连接口312可与另一辆自行车的前横杆310的连接口312相抵接且设有锁紧结构。此处所述的锁紧结构可以是普通的螺栓连接或其他形式的刚性连接。转动件330的轴线与车把600竖杆610的轴向相交且垂直。

如图5-6所示，后轮200通过后叉连接件与后轮车叉400的下部连接，后轮车叉400的上部与车架主体500连接；后叉连接件与后轮同轴，可以实现车轮绕后叉连接件轴线转动，后叉连接件一侧设有与后轮同轴的中轴凹柱431，另一侧设有带中轴凸柱421的后杆转动组件，所述的中轴凹柱431与中轴凸柱421相匹配。

在本实施例中，后杆转动组件包括后横杆410和连接杆420，所述的后横杆与后轮车叉400之间能够开合90度；在未进行横向拼接时(处于单人骑行状态时)，后横杆410与后轮车叉400贴合，且后横杆的长度需要小于后轮车叉的长度。连接杆可收缩地安装在后横杆内部，所述的中轴凸柱位于连接杆的外端面上。所述的中轴凸柱上设有凸柱环状凹陷422，所述的中轴凹柱431上设有凹柱环状凸起432，所述的凹柱环状凸起432和凸柱环状凹陷422相匹配。凹柱环状凸起432和凸柱环状凹陷422的数量若干，优选1-5个，如图6和图10中展示的是数量为2的示意图。

为了实现连接杆的收纳于后横杆内部，所述的连接杆420的长度需要小于后横杆410的长度，连接杆420从后横杆410伸出至最长后自动锁紧，锁紧后的总长度是前横杆310的2倍，此距离应为两人横向横向并排骑行的舒适距离。

当需要将上述的模块化单车横向拼接时，如图8所所示，准备两辆模块化单车备用，两辆模块化单车的前轮车叉300位于前轮的右侧，后轮车叉400位于后轮的左侧。

将第一辆模块化单车的前横杆310向上抬起，由前横杆310端部的转动连接件311带动转动件330绕轴旋转至90度，此时前横杆310指向单车右侧，且与水平线重合；接着将前横杆310绕转动件330逆时针旋转180度，此时前横杆310指向单车左侧，且与水平线重合；同时，将第二辆模块化单车的前横杆310向上抬起，由前横杆310端部的转动连接件311带动转动件330绕轴旋转至90度，此时前横杆310指向单车右侧，且与水平线重合；

将第一辆模块化单车的后横410向上抬起至与水平线重合，将连接杆420从后横杆410中伸出并锁紧，此时连接杆420的轴线与后轮轴线重合；

将所述的第一辆模块化单车的连接杆420上的中轴凸柱顺势插入所述的第二辆模块化单车的后叉连接件内的中轴凹柱中，位于中轴凸柱上的凸柱环状凹陷422与位于中轴凹柱上的凹柱环状凸起432相配合，在不受外力的作用下第一辆模块化单车的后轮与第二辆模块化单车的后轮并排拼接；

同时，第一辆模块化单车的前横杆310上的连接口与第二辆模块化单车的前横杆310上的连接口相抵接并锁死，两辆单车的前横杆310连接成一根刚性的杆，能够通过转动任一车把带动两辆的车轮同时转动。

拼接后的双人自行车如图7和图9所示。

当要对拼接后的单车进行拆卸时，对待拆卸的连接杆420和与其匹配的后叉连接件解锁，对连接杆420施加轴向力，位于中轴凸柱上的凸柱环状凹陷与位于中轴凹柱上的凹柱环状凸起分离，使得连接杆420与车轮分离；分离后，对连接杆420施加轴向力，使之轴向滑动，伸缩至后横杆410内，后横杆410旋转至与后轮车叉400相贴合；同时，对待拆卸的两辆车不同向的前横杆310施加轴向力，使其分离；分离后，前横杆310旋转至与前轮车叉300相贴合。

以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。