阅读说明：本技术 一种自行车转向连杆机构 (Steering linkage mechanism of bicycle ) 是由 高伟 冉令富 于 2018-09-05 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种自行车转向连杆机构,属于机械转向传动领域,是一种带有角度限位的双侧拉杆结构,该自行车转向连杆机构安装在车架和前轮前叉之间用于自行车前轮转向,其特征在于,包括转向竖管、转向拉杆、转向连动片、第一传动连接件、第二传动连接件和万向轴。本发明特别适用于中置式载物自行车,该结构一方面解决了传统单侧单拉杆结构中受力不均衡、刚性差的缺点,另一方面设置的转向角度限位片能够确保转向连杆机构能够安全可靠运行、避免运动干涉。(The invention discloses a bicycle steering linkage mechanism, which belongs to the field of mechanical steering transmission and is a bilateral pull rod structure with angle limit. The invention is particularly suitable for a middle-mounted type loading bicycle, the structure overcomes the defects of unbalanced stress and poor rigidity in the traditional single-side single-pull-rod structure on one hand, and the steering angle limiting piece arranged on the other hand can ensure that the steering connecting rod mechanism can run safely and reliably and avoid motion interference.)

一种自行车转向连杆机构

技术领域

本发明属于机械转向传动领域，尤其涉及一种自行车转向连杆机构。

背景技术

自行车作为人们日常通勤的主要交通工具还兼具一定的载物功能，传统自行车载物位置分为前置和后置，前置载物是指通过前货架或前车筐载物的方式，后置载物是指通过后货架或后车筐载物的方式。无论是前置或后置，在上下坡时，由于重心会向前或向后倾斜，极易造成晃动，安全系数低。同时，如果载物体积、重量过大，存在较大安全隐患。因此，针对上述情况有人提出了中置式载物自行车，即将货品放置自行车的中部，将重心放到整车中间可在载货状态下最大程度的保持车辆的重心稳定。但中置式载物自行车结构较为复杂，传统自行车车把安装在前叉竖管上通过旋转车把带动前叉转到实现转向功能，而中置式载物自行车前叉与车把间需使用转向拉杆连接方可实现转向功能。

然后，现有中置式载物自行车的转向机构为单侧单拉杆结构，在操作前叉转向或回正时能感受到明显的受力不均衡感。同时，单拉杆在机构刚性上也存在缺陷。进一步的，现有中置式载物自行车的转向机构缺少必要的角度限位或转向限位装置，容易过度转向造成运动干涉。

发明内容

有鉴于此，本发明采用双拉杆限位结构，特别适用于中置式载物自行车，该结构一方面解决了传统单侧单拉杆结构中受力不均衡、刚性差的缺点，另一方面设置的转向角度限位片能够确保转向连杆机构能够安全可靠运行、避免运动干涉。

本发明通过以下技术手段解决上述问题：

一种自行车转向连杆机构，安装在车架和前轮前叉之间用于自行车前轮转向，其特征在于，包括转向竖管、转向拉杆、转向连动片、第一传动连接件、第二传动连接件和万向轴，其中：

所述转向竖管可旋转的安装在车架的竖直套管内；

所述转向拉杆的数量为两个，转向拉杆分为左转向拉杆和右转向拉杆；

所述转向连动片的中部安装在转向竖管的底部、且能够跟随转向竖管旋转；

所述转向连动片的两端分别安装有第一传动连接件，所述第一传动连接件的数量为两个、第一传动连接件分为左第一传动连接件和右第一传动连接件；

所述第二传动连接件的数量为两个、且分为左第二传动连接件和右第二传动连接件，所述左第二传动连接件的一端连接左第一传动连接件，所述左第二传动连接件的另一端连接左转向拉杆，所述右第二传动连接件的一端连接右第一传动连接件，所述右第二传动连接件的另一端连接右转向拉杆；

所述左转向拉杆的另一端和右转向拉杆的另一端均通过万向轴与前轮前叉连接。

进一步的，所述转向连动片的中部设置有安装转向竖管的中孔，转向连动片的两端设置有安装第一传动连接件的侧孔，转向连动片上设置有中心对称的两个转向角度限位片。

进一步的，所述转向角度限位片为V型结构，所述V型结构的侧面能够在所述转向连动片旋转到一定角度时贴合所述车架避免过度转向。

进一步的，所述第一传动连接件包括转轴和设置在转轴侧壁上的U型连接槽，所述U型连接槽上设置有槽壁孔。

进一步的，所述第二传动连接件为一侧开槽的空心圆柱结构，所述开槽边沿向外翻起形成连接壁，所述连接壁上设置有槽壁孔，所述空心圆柱结构靠近第一传动连接件的一端设置有带孔的连接扁平头。

进一步的，所述转向拉杆包括依次固连的直杆、第一连接弯头、外扩杆、第二连接弯头、上斜杆和第三连接弯头，其中，所述直杆的一端安装在第二传动连接件内，所述第三弯头通过万向轴与前轮前叉连接。

进一步的，所述前轮前叉的叉臂上设置有安装万向轴的底座。

进一步的，所述万向轴的底座设置在叉臂的中部位置。

本发明的一种自行车转向连杆机构具有以下有益效果：

（1）该转向连杆机构可以改善现有单拉杆结构在操作时受力不均的情况，提高转向结构整体的安全性。左拉杆、右拉杆是通过万向轴分别连接前轮前叉的，该万向轴可以实现纵向、横向传动，因此，整套系统在正常使用或受到突发外力干涉时，能有效消解外部干涉力，提高产品的运行稳定性。

（2）转向连动片上对称设置的转向角度限位片有效提高了整车安全性，避免过度转向造成的运动干涉、或安全隐患。

（3）当前轮前叉与转向竖管的竖直角度不相同时，第一传动连接件与第二传动连接件的纵向、横向多自由度连接方式，可以避免连杆机构出现死角。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1是本发明提供的一种自行车转向连杆机构的正面结构示意图；

图2是本发明提供的一种自行车转向连杆机构的底部结构示意图；

图3是本发明提供的一种自行车转向连杆机构的具体应用示意图；

图4是本发明中车架与转向竖管的安装结构示意图；

图5是本发明中转向连动片的安装结构示意图；

图6是本发明中转向拉杆与前轮前叉的安装结构示意图。

图中，1-前轮前叉、101-底座、2-车架、201-套管、3-转向竖管、4-转向拉杆、41-左拉杆、42-右拉杆、401-直杆、402-第一连接弯头、403-外扩杆、404-第二连接弯头、405-上斜杆、406-第三连接弯头、5-转向连动片、501-中孔、502-侧孔、503-转向角度限位片、504-固定组件、6-第一传动连接件、601-转轴、602-U型连接槽、603-槽壁孔、7-第二传动连接件、701-开槽、702-连接壁、703-连接扁平头、8-万向轴。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

以下将结合附图对本发明进行详细说明。

如图1、图2和图3所示，一种自行车转向连杆机构安装在前轮前叉1和车架2之间用于自行车前轮转向。其中，转向连杆机构包括转向竖管3、转向拉杆4、转向连动片5、第一传动连接件6、第二传动连接件7和万向轴8。

具体的，转向竖管3可旋转的安装在车架2的竖直套管201内，转向竖管3与套管201之间可以设置转轴以实现转向竖管3的可旋转安装，转向竖管3的顶部连接有转向车把或转向盘，转向竖管3的底部连接有转向连动片5。

图1中，转向拉杆4的数量为两个，转向拉杆4分为左转向拉杆41和右转向拉杆42，相互配合工作用于前轮的转向工作。具体的，转向拉杆4包括依次固定连接的直杆401、第一连接弯头402、外扩杆403、第二连接弯头404、上斜杆405和第三连接弯头406，其中，直杆401的一端安装在第二传动连接件7内，第三弯头通过万向轴8与前轮前叉1连接。

需要说明的是，直杆401、第一连接弯头402、外扩杆403、第二连接弯头404、上斜杆405和第三连接弯头406之间可以使用套管连接、也可以直接使用焊接固定。从图1和图3中可以看出，

为了避免转向拉杆4在转动过程中，与前轮和前挡泥板发生运动干涉，同时也为了避免转向拉杆4与载物框干涉、且能够实现最大的转弯角度，特意将转向拉杆4设计成直杆401、外扩杆403与上斜杆405结合的形状结构。

如图4和图5所示，转向连动片5的中部设置有安装转向竖管3的中孔501，转向连动片5的两端设置有安装第一传动连接件6的侧孔502，转向连动片5上设置有中心对称的两个转向角度限位片503。

图中，本实施的转向角度限位片503为V型结构，V型结构的侧面能够在转向连动片5旋转到一定角度时贴合车架2避免过度转向。

具体的， 转向连动片5的中部通过固定组件504安装在转向竖管3的底部、且能够跟随转向竖管3旋转，转向连动片5的两端分别安装有第一传动连接件6，

固定组件504包括转向竖管3底部的固定螺杆、以及安装在固定螺杆与中孔501之间的轴承。第一传动连接件6的数量为两个、第一传动连接件6分为左第一传动连接件和右第一传动连接件。

需要说明的是，第一传动连接件6包括转轴601和设置在转轴601侧壁上的U型连接槽602，U型连接槽602上设置有槽壁孔。第一传动连接件6的转轴601通过普通螺栓与转向连动片5的侧孔502连接。

具体的，第二传动连接件7的数量为两个、且分为左第二传动连接件和右第二传动连接件。需要说明的是，第二传动连接件7为一侧开槽701的空心圆柱结构，开槽701边沿向外翻起形成连接壁702，连接壁702上设置有槽壁孔，空心圆柱结构靠近第一传动连接件6的一端设置有带孔的连接扁平头703。

具体连接时，左第二传动连接件的连接扁平头703通过普通螺栓与左第一传动连接件的U型连接槽602连接，左第二传动连接件的内部安装有左转向拉杆41，由于左第二传动连接件的一侧开槽701，因此在左转向拉杆41塞入左第二传动连接件后使用螺栓或螺丝紧固，拉紧连接壁702以使左第二传动连接件的内径减少，实现左转向拉杆41与左第二传动连接件的紧密固定。同理，右第二传动连接件的连接扁平头703通过螺栓（编号）与右第一传动连接件的U型连接槽602连接，右第二传动连接件的内部安装有右转向拉杆42，由于右第二传动连接件的一侧开槽701，因此在右转向拉杆42塞入右第二传动连接件后使用螺栓或螺丝紧固，拉紧连接壁702以使右第二传动连接件的内径减少，实现右转向拉杆42与左第二传动连接件的紧密固定。

如图6所示，左转向拉杆41的另一端和右转向拉杆42的另一端均通过万向轴8与前轮前叉1连接。图中，前轮前叉1的叉臂上设置有安装万向轴8的底座101，万向轴8的底座101设置在叉臂的中部位置。

具体的，万向轴8使用ST-8TK型号的关节轴承万向轴。

实际工作时，用户旋转车把，车把依次带动转向竖管3、转向连动片5转动，转向连动片5的转动将带动左第一传动连接件和右第一传动连接件运动，由于左第一传动连接件和右第一传动连接件分别设置在转向连动片5的两侧，因此左第一传动连接件和右第一传动连接件的运动方向不同，当左第一传动连接件伸出时、右第一传动连接件收回；当左第一传动连接件收回时、右第一传动连接件伸出。由于第一传动连接件6通过第二传动连接件7连接转向拉杆，因此，转向连动片5的正、反转，将带动左拉杆41和右拉杆42分别做推、拉运动，左拉杆41和右拉杆42的推、拉运动通过万向轴8转动即可实现前轮前叉1转动特定角度。转向过程中，转向角度限位片503的侧面能够贴合车架2避免过度转向。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。