Шарнир для складного велосипеда - RU2723930C1

Чертежи

Описание

Область техники

Изобретение относится области складных велосипедов и, в частности, устройств складывания и удержания в разложенном положении для складных велосипедов этого типа.

Уровень техники

Складные велосипеды обычно содержат по меньшей мере один шарнир, который позволяет трубчатому узлу, состоящему из первой трубчатой части и второй трубчатой части, переходить в сложенное или разложенное положение. Известно, что такие шарниры располагают на выносе руля, раме или даже на стержне седла складного велосипеда.

Шарниры складного велосипеда должны позволять пользователю очень быстро переводить велосипед в сложенное положение, чтобы иметь возможность хранить его или уменьшить его габарит для упрощения переноски, особенно тогда, когда пользователь хочет путешествовать в общественном транспорте.

Более того, необходима возможность удержания велосипеда и, в частности, разные трубчатые части в разложенном положении, чтобы избежать складывания велосипеда при использовании и ранения пользователя.

В документе DE202009004945 описано устройство, которое позволяет удерживать в разложенном положении две трубчатые части, установленные с возможностью поворота друг относительно друга. Это устройство содержит рычаг и стержень, которые расположены между двух трубчатых частей.

Чтобы разложить две трубчатые части пользователь должен сначала повернуть их друг относительно друга, чтобы расположить их так, чтобы они продолжали друг друга. Далее ему нужно вручную толкнуть рычаг, чтобы прижать его к трубчатому узлу для блокирования двух трубчатых частей друг относительно друга.

Один недостаток этого устройства заключается в том, что усилие, прикладываемое для прижатия рычага к трубчатому узлу, может быть большим, так что пользователь может испытать трудности с эффективной блокировкой соединения двух трубчатых частей.

Кроме того, этот тип шарнира, в общем, расположен рядом с колесами, и рычаг может покрываться грязью. Таким образом, приведение рычага в действие может пачкать руки пользователя.

Кроме того, если пользователь забывает придавить рычаг к трубчатому узлу или прижимает его неправильно, существует опасность складывания шарнира при использовании велосипеда, что может быть очень опасно и может стать причиной тяжелых падений.

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является создание шарнира, не имеющего указанных выше проблем.

Поставленная задача решается шарниром для складного велосипеда, содержащего:

- первую трубчатую часть;

- вторую трубчатую часть, поворотно прикрепленную к первой трубчатой части с возможностью вращения вокруг первой оси поворота, при этом первая и вторая трубчатые части способны принимать разложенное положение, в котором они являются продолжением друг друга, и сложенное положение, в котором они образуют острый угол между собой;

- блокирующий элемент, имеющий первый конец и второй конец, при этом первый конец поворотно прикреплен к первой трубчатой части с возможностью вращения вокруг второй оси поворота, при этом блокирующий элемент способен принимать по меньшей мере одно закрытое положение, в котором он удерживает первую трубчатую часть и вторую трубчатую часть в разложенном положении, и открытое положение, в котором он позволяет первой и второй трубчатым частям перемещаться в сложенное положение благодаря повороту второй трубчатой часть относительно первой трубчатой части вокруг первой оси поворота;

- соединительную деталь, имеющую первый конец, поворотно прикрепленный ко второму концу блокирующего элемента с возможностью поворота вокруг третьей оси поворота, и второй конец, поворотно прикрепленный ко второй трубчатой части с возможностью вращения вокруг четвертой оси поворота; и

- возвратное устройство, выполненное с возможностью перевода блокирующего элемента из открытого положения в закрытое положение.

Не ограничивая изобретение, первая и вторая трубчатые части могут быть частями выноса руля, руля, рамы или даже стержня седла складного велосипеда. Предпочтительно, чтобы каждый из них содержал первый конец. Предпочтительно, чтобы первая ось поворота была расположена у первых концов первой и второй трубчатых частей. Предпочтительно, чтобы вторая ось поворота была расположена у первого конца первой трубчатой части.

Преимущественно, чтобы блокирующий элемент образовывал рычаг, который имеет форму параллелепипеда и содержит внутреннюю выемку. Предпочтительно, чтобы в открытом положении блокирующий элемент был наклонен относительно второй трубчатой части.

В сложенном положении предпочтительно, чтобы первая и вторая трубчатые части образовывали угол больше 0°, предпочтительно не более 180°. В сложенном положении указанные трубчатые части не выровнены и не являются продолжением друг друга. Предпочтительно, чтобы блокирующий элемент находился в открытом положении, когда трубчатые части находятся в сложенном положении.

Для перевода указанных первой и второй трубчатых частей в разложенное положение, следует повернуть вторую трубчатую часть относительно первой трубчатой части вокруг первой оси поворота в первом направлении поворота для такого, чтобы две трубчатые части продолжали друг друга, предпочтительно, были выровнены. Соединительная деталь изначально прикладывает усилие ко второму концу блокирующего элемента. Это обеспечивает поворот указанного второго конца блокирующего элемента в первом направлении поворота вокруг второй оси поворота, что стремится переместить блокирующий элемент от второй трубчатой части.

Во-вторых, когда четвертая ось поворота пересекает плоскость, которая проходит через первую ось поворота и третью ось поворота, соединительная деталь поворачивает блокирующий элемент во втором направлении поворота, противоположном первому направлению поворота, вокруг второй оси поворота. Вышеуказанное стремится привести блокирующий элемент ближе ко второй трубчатой части. Возвратное устройство стремится повернуть блокирующий элемент во втором направлении поворота путем приложения возвратного усилия к указанному блокирующему элементу. Тем не менее, соединительная деталь предотвращает поворот блокирующего элемента в указанном втором направлении поворота. Следовательно, блокирующий элемент остается в открытом положении и позволяет повернуть вторую трубчатую часть относительно первой трубчатой части.

Благодаря продолжению поворота второй трубчатой части относительно первой трубчатой части, указанные первую и вторую трубчатые части переводят в разложенное положение, в котором они продолжают друг друга. Когда первая и вторая трубчатые части продолжают друг друга, предпочтительно, чтобы они были расположены конец-к-концу и также предпочтительно, чтобы они были выровнены. Тогда предпочтительно, чтобы оси первой и второй трубчатых частей соответствовали или даже совпадали. В качестве варианта, они могут быть немного наклонены или смещены друг относительно друга. Предпочтительно, чтобы первые концы первой и второй трубчатых частей контактировали, когда указанные трубчатые части находятся в разложенном положении.

В дальнейшем соединительная деталь не предотвращает поворот блокирующего элемента во втором направлении поворота. Благодаря изобретению, возвратное устройство, которое сжато, поворачивает блокирующий элемент вокруг второй оси поворота во втором направлении поворота. Возвратного усилия, которое приложено с помощью возвратного устройства к блокирующему элементу, достаточно для поворота блокирующего элемента, чтобы переместить его еще ближе ко второй трубчатой части до закрытого положения, в котором предпочтительно, чтобы он был прижат к указанной второй трубчатой части. Возвратное устройство позволяет переводить блокирующий элемент из открытого положения в закрытое положение, несмотря на возможное сопротивление, оказываемое соединительной деталью, и, несмотря на возможное трение. Этот переход из закрытого положения в открытое положение также называется «прохождением точки опоры».

Благодаря изобретению, пользователю не нужно вручную переводить блокирующий элемент в закрытое положение.

В закрытом положении блокирующий элемент близок ко второй трубчатой части и, предпочтительно, прижат к указанной второй трубчатой части. Предпочтительно, чтобы он продолжался, по существу, параллельно указанной второй трубчатой части. В закрытом положении блокирующий элемент прикладывает усилие к соединительной детали, которая передает указанное усилие на вторую трубчатую часть. Это усилие направлено, по существу, к первой трубчатой части, так что оно удерживает первую трубчатую часть и вторую трубчатую часть в разложенном положении. Таким образом, блокирующий элемент эффективно удерживает первую и вторую трубчатые части в разложенном положении, даже при наличии усилия, которое стремится повернуть вторую трубчатую часть относительно первой трубчатой части.

Шарнир, соответствующий изобретению, значительно облегчает блокировку первой и второй трубчатых частей в разложенном положении, благодаря возвратному устройству, которое позволяет автоматически располагать блокирующий элемент в закрытом положении. Таким образом, изобретение позволяет отказаться от особенно ограничивающего этапа ручного перемещения в закрытое положение блокирующего элемента относительно второй трубчатой части, которая присутствует в устройствах, соответствующего уровня техники. Пользователю не нужно сильно прижимать блокирующий элемент, и он может разложить первую и вторую трубчатые части и заблокировать их в разложенном положении посредством одного действия, примененного ко второй трубчатой части.

Таким образом, изобретение позволяет легче раскладывать велосипед и, таким образом, позволяет быстрее использовать указанный велосипед.

Шарнир, соответствующий изобретению, также позволяет отказаться от проблем с закрыванием блокирующего элемента, которые имели место в устройствах, соответствующего уровня техники, и, в частности, избежать риска того, что пользователь забудет закрыть блокирующий элемент или не закроет его надлежащим образом. Следовательно, шарнир, соответствующий изобретению, обеспечивает блокировку первой и второй трубчатых частей в разложенном положении, таким образом, обеспечивая безопасность пользователя.

Кроме того, пользователю не нужно касаться блокирующего элемента, так что он не будет пачкать свои руки.

Для перевода блокирующего элемента в открытое положение, следует повернуть его в первом направлении поворота относительно второй оси поворота, чтобы переместить его от второй трубчатой части. Когда блокирующий элемент находится в открытом положении, вторая трубчатая часть может быть повернута относительно первой трубчатой части во втором направлении поворота, которое противоположно первому направлению поворота, что делают для расположения первой и второй трубчатых частей в сложенном положении.

Преимущественно, чтобы первая ось поворота и вторая ось поворота были параллельны и проходили по обе стороны от диаметра первой трубчатой части. Таким образом, для раскладывания первой и второй трубчатых частей, вторую трубчатую часть поворачивают в первом направлении поворота в направлении второй оси поворота и блокирующего элемента. Кроме того, четвертую ось поворота перемещают ближе ко второй оси поворота. Кроме того, блокирующий элемент поворачивают между открытым положением и закрытым положением во втором направлении поворота в направлении первой оси поворота.

Предпочтительно, чтобы первая ось поворота и четвертая ось поворота проходили по обе стороны от диаметра второй трубчатой части. Таким образом, преимущественно, чтобы вторая, третья и четвертая оси проходили на одной стороне относительно первой и второй трубчатых частей. Кроме того, когда первая и вторая трубчатые части находятся в разложенном положении и когда блокирующий элемент находится в закрытом положении, вторая и четвертая оси поворота расположены близко друг к другу.

Не ограничивая изобретение, вторая трубчатая часть может содержать установочную часть, выступающую от внешней поверхности указанной второй трубчатой части и через которую проходит четвертая ось поворота. Таким образом, соединительная деталь с возможностью поворота прикреплена к указанной установочной части. Когда блокирующий элемент находится в закрытом положении, предпочтительно, чтобы указанная установочная часть проходила в выемку, которая предусмотрена в блокирующем элементе.

Преимущественно, чтобы блокирующий элемент по существу был параллелен соединительной детали, когда первая и вторая трубчатые части находятся в разложенном положении. Кроме того, если смотреть в проекции на плоскость, которая проходит через вторую и четвертую оси поворота, четвертая ось поворота расположена между указанными второй и третьей осями поворота. Следовательно, в закрытом положении блокирующий элемент прикладывает усилие к соединительной детали, которая передает его на вторую трубчатую часть, которая направлена ко второй оси поворота. Соединительная деталь противодействует повороту второй трубчатой части в разложенное положение.

Также предпочтительно, чтобы соединительная деталь проходила в выемку, которая выполнена в блокирующем элементе, когда последний находится в закрытом положении.

Предпочтительно, чтобы первая, вторая, третья и четвертая оси поворота, по существу, были параллельны друг другу.

Преимущественно, чтобы, когда блокирующий элемент находится в закрытом положении, первая ось поворота и третья ось поворота проходили с одной стороны относительно плоскости, которая проходит через вторую ось поворота и через четвертую ось поворота. Предпочтительно, чтобы в этом положении блокирующий элемент был прижат ко второй трубчатой части.

Наоборот, когда блокирующий элемент находится в открытом положении, предпочтительно, чтобы первая и третья оси поворота проходили с одной стороны относительно указанной плоскости, проходящей через вторую и четвертую оси поворота. Промежуточное положение блокирующего элемента, в котором вторая, третья и четвертая оси поворота выровнены, называется положением точки опоры.

Усилие, приложенное возвратным устройством, позволяет блокирующему элементу проходить от открытого положения до закрытого положения и, следовательно, позволяет третьей оси поворота проходить от первой стороны плоскости, проходящей через вторую и четвертую оси поворота, до второй стороны указанной плоскости.

Когда первая и вторая трубчатые части находятся в разложенном положении и, когда блокирующий элемент находится в закрытом положении, усилие, приложенное ко второй трубчатой части и способствующее её повороту во втором направлении поворота, для её складывания, обеспечивает усилие, действующее на соединительную деталь и передаваемое на блокирующий элемент, предпочтительно, направленное немного ко второй трубчатой части. Это усилие стремится повернуть блокирующий элемент дальше во втором направлении поворота и, следовательно, перевести его ближе ко второй трубчатой части, что позволяет удержать первую и вторую трубчатые части в разложенном положении. Таким образом, блокирующий элемент эффективно удерживает трубчатые части в разложенном положении, даже в случае, когда к трубчатым частям приложено усилие. Указанное предотвращает неумышленное складывание трубчатых частей и обеспечивает безопасность пользователя.

Преимущественно, чтобы возвратное устройство содержало торсионную пружину, которая проходит вокруг второй оси поворота и взаимодействует с первой трубчатой частью и блокирующим элементом. Торсионную пружину выбирают так, чтобы она была способна обеспечивать достаточное усилие по переводу блокирующего элемента из открытого положения в закрытое положение. Когда блокирующий элемент находится в открытом положении, торсионная пружина сжата и стремится повернуть блокирующий элемент по направлению ко второй трубчатой части, чтобы пройти «точку опоры» и прижать блокирующий элемент ко второй трубчатой части, когда первая и вторая трубчатые части находятся в разложенном положении.

Преимущественно, чтобы торсионную пружину поддерживали на внешней поверхности первой трубчатой части.

Предпочтительно, чтобы торсионную пружину также поддерживали на внешней поверхности блокирующего элемента или на внутренней поверхности опорной части блокирующего элемента.

Предпочтительно, чтобы соединительная деталь являлась стержнем, который проходит между блокирующим элементом и второй трубчатой частью. Этот стержень позволяет направлять поворот блокирующего элемента в ходе поворота второй трубчатой части относительно первой трубчатой части.

Преимущественно, чтобы соединительная деталь обладала регулируемой длиной, с помощью которой пользователь мог регулировать длину соединительной детали, чтобы уменьшать зазор, который может появиться между соединительной деталью, второй трубчатой частью и блокирующим элементом. Регулировка длины соединительной детали также позволяет регулировать усилие, необходимое для перевода блокирующего элемента из открытого положения в закрытое положение и, следовательно, наоборот, для прохождения точки опоры.

Предпочтительно, чтобы шарнир дополнительно содержал фиксирующее устройство, имеющее зафиксированное положение, в котором оно удерживает блокирующий элемент в закрытом положении, и разблокированное положение, в котором оно позволяет перевести блокирующий элемент в открытое положение. Когда фиксирующее устройство находится в зафиксированном положении, оно противодействует повороту блокирующего элемента вокруг второй оси поворота во втором направлении поворота, стремясь переместить его от второй трубчатой части. Одно преимущество указанного заключается в предотвращении неумышленного открывания блокирующего элемента, что может привести к складыванию первой и второй трубчатых частей. Фиксирующее устройство увеличивает безопасность пользователя.

Предпочтительно, чтобы в зафиксированном положении фиксирующее устройство удерживало блокирующий элемент прижатым ко второй трубчатой части или вблизи ко второй трубчатой части.

Предпочтительно, чтобы вторая трубчатая часть содержала фиксирующую часть, а фиксирующее устройство было прикреплено к блокирующему элементу и содержало зацепляющийся элемент, выполненный с возможностью взаимодействия с фиксирующей частью, когда фиксирующее устройство находится в зафиксированном положении.

Предпочтительно, чтобы фиксирующая часть выступала от второй трубчатой части. Не ограничивая изобретение, зацепляющийся элемент может быть выполнен с возможностью взаимодействия с отверстием, которое выполнено в фиксирующей части. В качестве варианта выполнения, фиксирующая часть может обладать формой крюка.

По-прежнему не ограничивая изобретение, зацепляющийся элемент может иметь форму пальца или крюка, выполненного с возможностью зацепления с фиксирующей частью, когда фиксирующее устройство находится в зафиксированном положении.

Предпочтительно, чтобы фиксирующее устройство содержало приводную часть, выполненную с возможностью перевода фиксирующего устройства в разблокированное положение во время приведения её в действие.

Преимущественно, чтобы фиксирующее устройство содержало возвратный элемент, выполненный с возможностью удержания фиксирующего устройства в зафиксированном положении, когда приводная часть не приведена в действие. Одним из преимуществ заключается в том, что пользователь может легко перевести фиксирующее устройство в разблокированное положение, при этом по-прежнему уменьшается риск того, что оно неумышленно будет переведено в разблокированное положение. Предпочтительно, чтобы приводная часть была расположена на боковой стенке блокирующего элемента. Возвратный элемент может состоять из пружинного элемента или рессорной пружины.

Не ограничивая изобретение, фиксирующее устройство может быть прикреплено с возможностью поворота или скольжения между зафиксированным и разблокированным положениями.

Кроме того, изобретение применимо для стержня седла, который содержит шарнир согласно изобретению.

Также изобретение применимо для рамы велосипеда, которая содержит по меньшей мере один шарнир согласно изобретению.

Кроме того, изобретение применимо к рулю велосипеда, который содержит по меньшей мере один шарнир согласно изобретению.

Изобретение будет лучше понятно из последующего описания, которое представляет собой описание одного варианта выполнения изобретения и которое приведено исключительно в качестве не ограничивающего изобретение примера и которое выполнено со ссылками на чертежи.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 показан шарнир в сложенном положении для складного велосипеда согласно изобретению;

на фиг. 2 - шарнир по фиг. 1 в разложенном положении;

на фиг. 3 - шарнир по фиг. 1, вид с пространственным разделением деталей;

на фиг. 4 - блокирующий элемент и соединительная деталь шарнира по фиг. 1, когда блокирующий элемент находится в открытом положении;

на фиг. 5 - шарнир по фиг. 1 в разложенном положении, вид сбоку;

на фиг. 6 - шарнир по фиг. 5, в котором вторая трубчатая часть немного повернута, вид сбоку;

на фиг. 7 - шарнир по фиг. 5, в котором первая и вторая трубчатые части расположены в разложенном положении и блокирующий элемент находится в открытом положении;

на фиг. 8 - шарнир по фиг. 5, в котором блокирующий элемент находится в положении «точки опоры»;

на фиг. 9 - шарнир по фиг. 5, в котором блокирующий элемент находится в закрытом положении; и

на фиг. 10 - блокирующий элемент и соединительная деталь шарнира по фиг. 5, когда блокирующий элемент находится в закрытом положении.

Осуществление изобретения

Изобретение относится к шарниру для складных велосипедов.

На фиг. 1 и 2 показан пример шарнира 10 согласно изобретению, который позволяет располагать две трубчатые части в сложенном или разложенном положениях.

Как показано на фиг. 3, шарнир 10 содержит первую трубчатую часть 20, вторую трубчатую часть 30, один блокирующий элемент 40, одну соединительную деталь 50 и одно возвратное устройство 60, выполненное с возможностью перевода блокирующего элемента 40 из открытого положения в закрытое положение.

В этом не ограничивающем изобретение примере, первая трубчатая часть 20 и вторая трубчатая часть 30 являются трубчатыми частями рамы велосипеда. В рамках объема изобретения, эти первая и вторая трубчатые части 20, 30 могут быть трубчатыми частями стержня седла, выноса руля или руля велосипеда. Первая трубчатая часть 20 является цилиндрической и проходит в первом продольном направлении Y₁. Вторая трубчатая часть 30 также является цилиндрической и проходит во втором продольном направлении Y₂.

Первая трубчатая часть 20 содержит внешнюю поверхность 21. Она также содержит первый конец 20а, снабженный первой муфтой 22. Первая трубчатая часть 20 дополнительно содержит первую установочную часть 24, выступающую от муфты 22 и через которую проходит первое отверстие 25 вдоль первой оси Х₁ поворота. Первая трубчатая часть 20 также содержит вторую установочную часть 26, выступающую от первой муфты 22 и расположенную диаметрально противоположно первой установочной части 24. Указанная вторая установочная часть 26 содержит второе отверстие 27, которое проходит через него вдоль второй оси Х₂ поворота.

Кроме того, первая трубчатая часть 20 также содержит пару ребер 28, которые выступают от первой муфты 22, поперечно первому продольному направлению Y₁ первой трубчатой части 20. Указанные ребра 28 находятся вблизи второй установочной части 26 и расположены диаметрально противоположно первому установочному участку 24.

Кроме того, вторая трубчатая часть 30 содержит первый конец 30а, снабженный второй муфтой 32. Вторая трубчатая часть 30 содержит третью установочную часть 34, которая выступает от второй муфты 32, и содержит третье отверстие 35, проходящее через муфту 32 параллельно первому отверстию 25.

Шарнир 10, соответствующий изобретению, содержит первый штифт 70, который выполнен с возможностью прохождения в первом отверстии 25, выполненном в первой установочной части 24 первой трубчатой части 20, и в третьем отверстии 35, выполненном в третьей установочной части 34 второй трубчатой части 30. Таким образом, третья установочная часть 34 взаимодействует с первой установочной частью 24 первой трубчатой части 20, так что вторая трубчатая часть 30 с возможностью поворота прикреплена к первой трубчатой части 20 вокруг первой оси Х₁ поворота.

Кроме того, вторая трубчатая часть 30 содержит четвертую установочную часть 36 с четвертым отверстием 37, которое проходит через четвертую установочную часть 36. Установочная часть 36, которая также образует фиксирующую часть, дополнительно содержит пятое отверстие 39, которое проходит через указанную установочную часть 36.

Как показано на фиг. 4, блокирующий элемент 40, по существу, обладает формой прямоугольного параллелепипеда. Он образует рычаг и содержит внешнюю поверхность 41, а также кожух 43, который выступает от указанной внешней поверхности 41 и который, по существу, параллелен указанной внешней поверхности 41.

Как показано на фиг. 4, блокирующий элемент 40 содержит первый конец 40а и второй конец 40b, противоположный первому концу 40а. Первый конец 40а блокирующего элемента 40 содержит первое отверстие 42, проходящее через него, а второй конец 40b блокирующего элемента 40 содержит второе отверстие 44, проходящее через него, по существу параллельно первому отверстию 42, вдоль третьей оси Х₃ поворота. В блокирующем элементе 40 выполнена выемка 46.

Шарнир 10, согласно изобретению, содержит второй штифт 80, выполненный с возможностью прохождения во втором отверстии 27, которое выполнено во второй установочной части 26 первой трубчатой части 20, и в первом отверстии 42 первого конца блокирующего элемента 40. Таким образом, первый конец 40а блокирующего элемента 40 взаимодействует со второй установочной частью 26 первой трубчатой части 20, так что первый конец 40а блокирующего элемента 40 поворотно прикреплен к первой трубчатой части 20 вокруг второй оси Х₂ поворота.

Соединительная деталь 50 обладает формой стержня, длина которого равна L и который продолжается вдоль оси Z стержня. Предпочтительно, чтобы длина L соединительной детали была регулируемой. Указанная соединительная деталь 50 содержит первый конец 50а и второй конец 50b, противоположный первому концу 50а. Первый конец 50а соединительной детали снабжен первым соединительным цилиндром 52, который проходит в направлении, которое поперечно оси Z стержня. Второй конец 50b соединительной детали снабжен вторым соединительным цилиндром 54, который проходит в направлении, поперечном оси Z стержня и, по существу, параллельно первому соединительному цилиндру 52.

Первый соединительный цилиндр 52 проходит во втором отверстии 44, проходя через второй конец 40b блокирующего элемента 40. Таким образом, первый конец 50а соединительной детали 50 поворотно прикреплен ко второму концу 40b блокирующего элемента 40 вокруг третьей оси Х₃ поворота.

Второй соединительный цилиндр 54 проходит в третьем отверстии 37 третьей установочной части 36 второй трубчатой части 30. Таким образом, второй конец 50b соединительной детали 50 поворотно прикреплен ко второй концевой части 30 вокруг четвертой оси Х₄ поворота.

Первая X₁, вторая X₂, третья X₃ и четвертая X₄ оси поворота, по существу, параллельны друг другу. Первая ось Х₁ поворота и вторая ось Х₂ поворота расположены и проходят диаметрально противоположно по обе стороны от первой трубчатой части 20. Аналогично, третья ось Х₃ поворота и первая ось Х₁ поворота расположены и проходят диаметрально противоположно по обе стороны от второй трубчатой части 30.

Кроме того, соединительная деталь 50 проходит между вторым концом 40b блокирующего элемента 40 и первым концом 30а второй трубчатой части 30. Блокирующий элемент 40 проходит между первым концом 50а соединительной детали 50 и первым концом 20а первой трубчатой части 20.

Возвратное устройство 60 состоит из торсионной пружины или винтовой пружины, которая содержит множество витков 62, первый опорный конец 64 и второй опорный конец 66. Витки 62 проходят вокруг первого штифта 80 и, следовательно, вокруг второй оси Х₂ поворота. Кроме того, указанные витки 62 проходят между ребрами 28 первой трубчатой части 20. Первый опорный конец 64 выполнен с возможностью прохождения в кожухе 43. Не ограничивая изобретение, второй опорный конец 66 выполнен с возможностью поддержки внешней поверхностью 21 первой трубчатой части 20.

В соответствии с изобретением, в сжатом состоянии указанное возвратное устройство 60 стремится повернуть блокирующий элемент 40 вокруг второй оси Х₂ поворота по направлению ко второй трубчатой части 30.

Без выхода за пределы объема изобретения, первый опорный конец 64 возвратного устройства 60 могут поддерживать в направлении внешней поверхности 41 блокирующего элемента 40. В качестве варианта, блокирующий элемент 40 может содержать опорную часть, выполненную так, что она и блокирующий элемент проходят по обе стороны от второй оси Х₂ поворота. В этой конфигурации первый опорный конец 64 возвратного устройства 60 может поддерживаться на внутренней поверхности указанной опорной части, чтобы поворачивать блокирующий элемент по направлению ко второй трубчатой части.

Кроме того, не ограничивая изобретение, шарнир 10 содержит фиксирующее устройство 48, выполненное с возможностью поворотного крепления к блокирующему элементу 40. Фиксирующее устройство 48 содержит возвратный элемент 45, выполненный посредством рессорной пружины, которая взаимодействует с боковой поверхностью блокирующего элемента 40. Фиксирующее устройство также содержит зацепляющийся элемент 49, выполненный с возможностью прохождения в выемку 46 блокирующего элемента 40. Фиксирующее устройство 48 дополнительно содержит приводную часть 47, которая выполнена с возможностью поворота возвратного элемента и перемещения зацепляющегося элемента 49 наружу от блокирующего элемента, когда он приведен в действие.

Перевод шарнира 10 в разложенное положение показан на фиг. 5 - 9. На фиг. 5 первая и вторая трубчатые части 20, 30 не являются продолжением друг друга и, следовательно, находятся в сложенном положении. Они образуют острый угол между собой, и они не выровнены. Это сложенное положение соответствует положению для хранения велосипеда, которое позволяет уменьшить размеры указанного велосипеда для его хранения или транспортировки. В этом примере, который не ограничивает изобретение, в сложенном положении первое и второе продольные направления Y₁, Y₂ первой и второй трубчатых частей 20, 30, по существу, параллельны и не совпадают. Две трубчатые части не являются продолжением друг друга. Кроме того, в указанном сложенном положении указанные первое и второе продольные направления Y₁, Y₂ образуют острый угол между собой.

Кроме того, в этом сложенном положении возвратное устройство 60 немного сжато. Блокирующий элемент 40 находится в открытом положении, так что он позволяет поворачивать вторую трубчатую часть 30 относительно первой трубчатой части 20 вокруг первой оси Х₁ поворота.

Для перевода первой и второй трубчатых частей 20, 30 в разложенное положение, следует повернуть вторую трубчатую часть 30 относительно первой трубчатой части 20 вокруг первой оси Х₁ поворота в первом направлении поворота, которое на фиг. 5 указано большой стрелкой. Этот поворот стремится выровнять указанные первую и вторую трубчатые части 20, 30. Для осуществления этого поворота пользователь может одной рукой держать и поворачивать вторую трубчатую часть.

Сначала этот поворот, показанный переходом от фиг. 5 до фиг. 6, порождает перемещение соединительной детали 50, которая далее прикладывает усилие ко второму концу 40b блокирующего элемента 40. Это обеспечивает поворот указанного блокирующего элемента 40 в первом направлении поворота, которое на фиг. 6 указано малой стрелкой, вокруг второй оси Х₂ поворота, и которое стремится переместить блокирующий элемент 40 от второй трубчатой части 30. Расстояние, отделяющее первую ось Х₁ поворота и третью ось Х₃ поворота, увеличивается при повороте блокирующего элемента 40.

Так как возвратное устройство 60 немного сжато, оно прикладывает небольшое возвратное усилие к блокирующему элементу 40, которое стремится повернуть его вокруг второй оси Х₂ поворота во втором направлении поворота, которое противоположно первому направлению поворота, которое указано малой стрелкой. Тем не менее, это возвратное усилие, приложенное с помощью возвратного устройства 60 к блокирующему элементу 40, достаточно мало, и оно позволяет пользователю без труда поворачивать вторую трубчатую часть 30 в первом направлении поворота и поворачивать блокирующий элемент 40 в первом направлении поворота.

Кроме того, этот поворот блокирующего элемента 40 в этом первом направлении поворота стремится повернуть первый опорный конец 64 возвратного устройства 60 в первом направлении поворота, как показано переходом от фиг. 5 к фиг. 6, при этом второй опорный конец 66 возвратного устройства поддерживает внешнюю поверхность 21 первой трубчатой части 20. Указанное является дополнительным сжатием для возвратного устройства 60.

Как показано на фиг. 6, вторая ось Х₂ поворота и третья ось Х₃ поворота проходят с одной стороны от плоскости, которая проходит через первую ось Х₁ поворота и через четвертую ось Х₄ поворота.

Во-вторых, пользователь побуждает дальнейший поворот второй трубчатой части 30 относительно первой трубчатой части 20 в первом направлении поворота, которое указано на фиг. 6 большой стрелкой. Когда третья ось Х₃ поворота пересекает указанную плоскость, которая проходит через первую ось Х₁ поворота и через четвертую ось Х₄ поворота, второй конец 50b соединительной детали 50 и, следовательно, четвертая ось Х₄ поворота переходят ближе к первому концу 40а блокирующего элемента 40 и, следовательно, ко второй оси Х₂ поворота.

Далее соединительная деталь 50 приводит к повороту блокирующего элемента 40 во втором направлении поворота, противоположном первому направлению поворота, вокруг второй оси Х₂ поворота, так что уменьшается расстояние между первой осью Х₁ поворота и третьей осью Х₃ поворота. Указанное стремится привести блокирующий элемент 40 ближе ко второй трубчатой части 30.

Возвратное устройство 60 всегда стремится повернуть блокирующий элемент 40 во втором направлении поворота путем приложения возвратного усилия к указанному блокирующему элементу 40.

Благодаря продолжению поворота второй трубчатой части 30 относительно первой трубчатой части 20 относительно первой оси Х₁ поворота в первом направлении поворота, указанные первый и второй трубчатые части 20, 30 переводятся в разложенное положение. В этом разложенном положении они являются продолжением друг друга, и они выровнены, как показано на фиг. 7. Первое продольное направление Y₁ первой трубчатой части 20, по существу, совпадает со вторым продольным направлением Y₂ второй трубчатой части 30. Первые концы 20а, 30а первой и второй трубчатой части контактируют друг с другом.

На фиг. 7 блокирующий элемент 40 всегда находится в открытом положении, так что он всегда позволяет поворачивать вторую трубчатую часть 30 относительно первой трубчатой части 20. Блокирующий элемент 40 наклонен относительно второго продольного направления Y₂ второй трубчатой части 30. Кроме того, первая ось Х₁ поворота и третья ось Х₃ поворота проходят по обе стороны от плоскости Р, проходящей через вторую ось Х₂ поворота и через четвертую ось Х₄ поворота.

Когда первая и вторая трубчатые части находятся в разложенном положении и блокирующий элемент находится в открытом положении, соединительная деталь 50 больше не препятствует повороту блокирующего элемента 40 во втором направлении поворота. Таким образом, возвратное устройство 60, которое сжато, поворачивает блокирующий элемент 40 вокруг второй оси Х₂ поворота в указанном втором направлении поворота, которое на фиг. 7 указано малой стрелкой, по направлению ко второй трубчатой части 30. Расстояние между второй осью Х₂ поворота и четвертой осью Х₄ поворота остается постоянным и блокирующий элемент 40 поворачивает соединительную деталь 50 относительно четвертой оси Х₄ поворота.

Когда вторую, третью и четвертую оси X₂, X₃, X₄ поворота перемещают в выровненное положение, как показано на фиг. 8, соединительная деталь 50 прикладывает усилие сопротивления, которое немного противоположно повороту блокирующего элемента 40 во втором направлении поворота, по направлению к своему закрытому положению. Это положение называется «точка опоры». Тем не менее, усилие сопротивления, приложенное соединительной деталью, меньше усилия, приложенного возвратным устройством 60 к блокирующему элементу 40, так что благодаря изобретению, возвратное устройство 60 позволяет блокирующему элементу 40 проходить эту «точку опоры». Далее третья ось Х₃ поворота проходит с другой стороны плоскости Р.

Далее возвратное устройство 60 позволяет переводить блокирующий элемент 40 из открытого положения в закрытое положение, как показано на фиг. 9. Этот переход из открытого положения в закрытое положение возникает автоматически, без вмешательства пользователя.

В закрытом положении, блокирующий элемент 40 давит на вторую трубчатую часть 30 или на четвертую установочную часть 36 второй трубчатой части 30 и проходит, по существу, параллельно второму продольному направлению Y₂ второй трубчатой части 30. Первая и третья оси Х₁, Х₃ поворота проходят на одной и той же стороне относительно плоскости Р, которая проходит через вторую и четвертую оси Х₂, Х₄ поворота.

Как показано на фиг. 10, заметим, что в закрытом положении соединительная деталь 50 проходит в корпусе 46, который предусмотрен в блокирующем элементе 40. Блокирующий элемент 40 прикладывает усилие к первому концу 50а соединительной детали 50, который передает указанное усилие на вторую трубчатую часть 30. Это усилие направлено, по существу, к первой трубчатой части 20, так что оно удерживает первую трубчатую часть и вторую трубчатую часть в разложенном положении. Если усилие приложено ко второй трубчатой части 30, стремясь перевести последнюю в сложенное положение, это усилие передают на блокирующий элемент 40 с помощью соединительной детали 50. Это усилие стремится перевести блокирующий элемент еще ближе ко второй трубчатой части и, следовательно, удержать указанный блокирующий элемент в закрытом положении, а первая и вторая трубчатые части - в разложенном положении.

Следовательно, блокирующий элемент 40 эффективно удерживает первую и вторую трубчатые части 20, 30 в разложенном положении, даже при наличии усилия, которое стремится повернуть вторая трубчатая часть 30 относительно первой трубчатой части 20.

Кроме того, фиксирующее устройство 48 автоматически располагается в зафиксированном положении, так что зацепляющийся элемент 49 взаимодействует с пятым отверстием 39 четвертой установочной части 36 второй трубчатой части 30. Возвратный элемент 45 позволяет удерживать фиксирующее устройство в зафиксированном положении. Следовательно, блокирующий элемент 40 удерживается в закрытом положении, так что он не может быть случайно переведен в открытое положение.

Для перевода фиксирующего устройства 48 в разблокированное положение нужно нажать на приводную часть 47, чтобы повернуть возвратный элемент 45 и побудить зацепляющийся элемент 49 покинуть пятое отверстие 39. Далее блокирующий элемент 40 может быть расположен в открытом положении, чтобы была возможность перевести первую и вторую трубчатые части 20, 30 в сложенное положение.

Чтобы перевести первую и вторую трубчатые части 20, 30 в сложенное положение, пользователю нужно вручную так переместить блокирующий элемент 40, чтобы повернуть его вокруг второй оси Х₂ поворота в первом направлении поворота. Далее указанный блокирующий элемент 40 перемещают от второй трубчатой части 30. Он снова пересекает «точку опоры» и, таким образом, переходит из закрытого положения в открытое положение, в котором он позволяет поворачивать вторую трубчатую часть 30 относительно первой трубчатой части 20. Далее пользователь может повернуть указанную вторую трубчатую часть вокруг первой оси Х₁ поворота во втором направлении поворота до сложенного положения.

Реферат

Группа изобретений относится к области машиностроения, в частности к шарнирам для складного велосипеда. Шарнир для складного велосипеда содержит первую и вторую трубчатые части, блокирующий элемент, соединительную деталь, возвратное устройство, фиксирующее устройство. Трубчатые части способны принимать разложенное положение, в котором они являются продолжением друг друга, и сложенное положение, в котором они образуют острый угол между собой. Стержень седла велосипеда содержит шарнир. Рама велосипеда содержит шарнир. Руль велосипеда содержит шарнир. Велосипед содержит шарнир. Достигается упрощение складывания велосипеда. 5 н. и 11 з.п. ф-лы, 10 ил.

Формула