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专利号: 2021107772351
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 无轨陆用车辆
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种可实现纵向拼接的模块化单车结构,包括车架主体(500)、车座(700)、前轮(100)、前轮车叉(300)、后轮(200)、后轮车叉(400)、车把(600)和脚踏(800);所述的车座(700)、车把(600)和脚踏(800)安装在车架主体(500)上,车把(600)通过前轮车叉(300)与前轮(100)连接,脚踏(800)通过链条与后轮(200)连接,所述的后轮(200)通过后轮车叉(400)安装在车架主体(500)上;

其特征在于,所述的前轮车叉(300)和后轮车叉(400)采用单边式结构,位于车身的左右不同侧;前轮(100)通过前轮组件与前轮车叉(300)的下部连接,前轮车叉(300)的上部与车把(600)连接;后轮(200)通过后轮组件与后轮车叉(400)的下部连接,后轮车叉(400)的上部与车架主体(500)连接;

所述的前轮组件包括前轮连接件(110)和前叉连接件(310),所述的前轮连接件(110)安装在前轮(100)的中心处,前轮连接件(110)的轴向宽度大于或等于前轮(100)的轴向宽度,前叉连接件(310)安装在前轮车叉(300)的下部;所述的前轮连接件(110)和前叉连接件(310)通过第一连接弹簧(340)连接;

所述的后轮组件包括后轮连接件(210)和后叉连接件(410),所述的后轮连接件(210)安装在后轮(200)的中心处,后轮连接件(210)的轴向宽度大于或等于后轮(200)的轴向宽度,后叉连接件(410)安装在后轮车叉(400)的下部;所述的后轮连接件(210)和后叉连接件(410)通过第二连接弹簧(440)连接;

所述的前叉连接件(310)上设有带同轴凸柱(331)的前轮中轴(330),凸柱(331)外壁设有凸柱环状凹陷(332);后叉连接件(410)上设有带同轴凹柱(431)的后轮中轴(430),凹柱(431)内设有凹柱环状凸起(432);所述的凹柱环状凸起(432)和凸柱环状凹陷(332)相匹配;

所述的前叉连接件和后叉连接件上设有沿前轮中轴或后轮中轴的周向均布的若干销体,销体沿车轮轴向方向上的高度低于前轮中轴上的凸柱高度和后轮中轴的高度;

每一个销体的外壁面上均设有销体滑槽和销体滑块,所述的销体滑槽与车轮轴线平行,在销体的外端面形成开口,销体滑块固定在销体滑槽的开口处,销体滑块的高度大于销体滑槽的深度。

2.根据权利要求1所述的可实现纵向拼接的模块化单车结构,其特征在于,所述的前轮连接件和后轮连接件上设有中轴通孔和销孔,所述的中轴通孔与车轮同轴,销孔沿着中轴通孔的周向均匀分布,与前叉连接件或后叉连接件上的销体一一对应;

每一个销孔的内壁上设有销孔滑槽和销孔滑块,所述的销孔滑槽与车轮轴线平行,在销孔的外端面形成开口,销孔滑块固定在销孔滑槽的开口处,销孔滑块的高度大于销孔滑槽的深度,销孔滑槽沿车轮轴向方向上的长度是前轮连接件或后轮连接件厚度的1/2。

3.根据权利要求2所述的可实现纵向拼接的模块化单车结构,其特征在于,所述的销体安装在销孔内,销孔滑块与销体滑槽相配合,销体滑块与销孔滑槽相配合,且销体滑块和销孔滑块相抵接,前轮或后轮的径向平面相重合并且位于车架主体的中轴面上,第一连接弹簧(340)和第二连接弹簧(440)呈压缩状态。

4.根据权利要求2所述的可实现纵向拼接的模块化单车结构,其特征在于,所述的车架主体(500)的前端设有车架前连接件(510),车架主体(500)的后端设有车架后连接件(520),所述的车架前连接件(510)和车架后连接件(520)的高度相同且设有锁紧结构。

5.根据权利要求1所述的可实现纵向拼接的模块化单车结构,其特征在于,所述的车把(600)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)连接,且车把(600)和车座(700)的高度可调节。

6.如权利要求1‑5任一权利要求所述的可实现纵向拼接的模块化单车结构的纵向拼接方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)至少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;

2)将第一辆模块化单车的前轮(300)以及前轮连接件(110)沿着前轮轴向向右移动,前叉连接件(310)上的前轮销体(320)在前轮连接件(110)上的前轮销孔(120)内滑动,前轮中轴(330)上的凸柱(331)从前轮中轴通孔(130)内伸出,第一连接弹簧(340)被压缩;

3)将第二辆模块化单车的后轮(200)以及后轮连接件(210)沿着后轮轴向向左移动,后叉连接件(410)上的后轮销体(420)在后轮连接件(210)上的后轮销孔(220)内滑动,后轮中轴(430)内的凹柱(431)从后轮中轴通孔(230)内伸出,第二连接弹簧(440)被压缩;

4)将所述的第一辆模块化单车的前轮中轴(330)上的凸柱(331)顺势插入所述的第二辆模块化单车的后轮中轴(430)内的凹柱(431)中,位于凸柱上的凸柱环状凹陷(332)与位于凹柱(431)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前轮(100)与第二辆模块化单车的后轮(200)并排拼接为复合轮,此时,第一辆模块化单车的车架前连接件(510)与第二辆模块化单车的车架后连接件(520)相抵接并锁死,第一辆模块化单车的车把不可转动。

7.根据权利要求6所述的可实现纵向拼接的模块化单车结构的纵向拼接方法,其特征在于,在步骤2)和步骤3)中,移动前轮和后轮时销体在对应的销孔内滑动,其中销孔滑块在销体滑槽中滑动,销体滑块在销孔滑槽中滑动,当销体滑块滑动至销孔滑槽的末端时,前轮中轴(330)的凸柱(331)从前轮中轴通孔(130)中伸出至最长,后轮中轴(430)的凹柱(431)从后轮中轴通孔(230)中伸出至最长,第一连接弹簧(340)和第二连接弹簧(440)被压缩至最短,此时第一辆模块化单车的前轮(100)向右移动1/2的前轮连接件轴向宽度,第二辆模块化单车的后轮(200)向左移动1/2的后轮连接件轴向宽度,使得复合轮、第一辆模块化单车的后轮以及第二辆模块化单车的前轮的径向平面相重合并且位于自行车的中轴面上。

8.根据权利要求6所述的可实现纵向拼接的模块化单车结构的纵向拼接方法,其特征在于,当需要对拼接后的自行车进行拆卸时,对待拆卸的一组复合轮对应的两辆模块化单车的车架前连接件(510)和车架后连接件(520)解锁,对复合轮施加轴向力,位于凸柱上的凸柱环状凹陷(332)与位于凹柱(431)上的凹柱环状凸起(432)分离,使得复合轮中的两个车轮分离;分离后,前轮在第一连接弹簧(340)的推力下沿着前轮轴向向左移动,直至前轮销体滑块(322)与前轮销孔滑块(122)相抵接,前轮恢复至第一辆模块化单车的中轴面上;

后轮在第二连接弹簧(440)的推力下沿着后轮轴向向右移动,直至后轮销体滑块(422)与后轮销孔滑块(222)相抵接,后轮恢复至第二辆模块化单车的中轴面上。

9.根据权利要求6所述的可实现纵向拼接的模块化单车结构的纵向拼接方法,其特征在于,先通过所述的步骤2)至步骤4)完成双人自行车的拼接,再在双人自行车的前轮或者双人自行车的后轮拼接下一辆模块化单车。