一种可无级调节的摩托车前挡风安装支架及其调节方法与流程

本发明涉及摩托车配件，具体涉及一种可无级连续调节高度、可单手操控锁止与解锁的摩托车前挡风安装支架结构。

背景技术：

1、摩托车前挡风（风挡）是提升骑行舒适性的重要部件，其安装高度直接影响挡风效果和骑手的视野。不同身高的骑手、不同的骑行姿态（如直立骑行与低趴骑行）、不同的行驶速度和使用场景，对前挡风的高度均有不同的需求。

2、目前市场上常见的摩托车前挡风安装支架主要有固定式和可调式两类。固定式支架将前挡风以固定高度安装在车头，无法根据骑手身高、坐姿或使用场景进行调节，适应性差，用户体验不佳。

3、现有技术中的可调式支架虽然具备一定的调节能力，但仍存在以下不足：

4、其一，调节方式多为分档式定位。例如，中国专利申请cn120902862a公开了一种可调式的摩托车前挡风安装支架，其通过在上支架设置调节手柄，调节手柄的限位端沿y向（径向）插接于下支架调节支座上的限位卡孔中实现锁定。该方案中，限位卡孔为离散分布的多个固定孔位，调节手柄只能选择性地插入其中一个孔位，因此仅能实现有限数量的离散档位调节，无法满足骑手对挡风高度的精确个性化设定需求。同时，喇叭状限位卡孔与限位端的配合在长期振动工况下容易产生磨损，导致配合间隙增大，锁紧可靠性下降。

5、其二，调节操作复杂。上述在先专利方案中，调节时需要操作者沿y向（径向）向外拉拔调节手柄使限位端脱离当前限位卡孔，然后沿x向滑动上支架至目标位置，再释放调节手柄使限位端插入新的限位卡孔。该拉拔-滑动-释放的三步操作需要双手协同或借助工具，骑行途中难以快速完成。

6、其三，锁止结构的可靠性不足。上述在先专利采用径向插接式锁止，限位端与限位卡孔之间为点线接触，接触面积有限，在车辆行驶振动工况下容易发生松动或位移。同时，弹性压紧件仅提供径向压紧力，无法有效抵抗上支架在风载荷作用下产生的上下方向剪切力，存在安全隐患。

7、其四，现有可调支架的锁止与调节操作通常分布在支架的不同位置或不同方向，操作者需要换手或改变握持姿势才能依次完成解锁、调节和锁止动作，操作连贯性差，影响骑行安全。

8、因此，亟需提供一种调节范围大、可实现无级连续调节、操作简便、锁止可靠、结构紧凑的摩托车前挡风安装支架，以解决上述现有技术中存在的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种可无级调节摩托车前挡风安装支架，以解决现有技术中前挡风支架仅能分档调节、调节操作繁琐、锁止可靠性不足的问题，实现前挡风高度的连续无级快速调节与可靠锁止，提升骑行安全性和舒适性。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种可无级调节摩托车前挡风安装支架，包括：前挡风下支架，其两侧沿竖直方向设有滑槽，且沿滑槽的延伸方向设有齿条；

4、前挡风上支架，滑动连接于前挡风下支架的上方，用于安装前挡风；

5、滑动导向机构，连接前挡风下支架和前挡风上支架，用于引导前挡风上支架相对于前挡风下支架沿竖直方向往复滑动；

6、调节机构，包括调节转轴、调节齿轮和调节手柄，调节转轴可转动地穿设于前挡风上支架，调节齿轮固定安装于调节转轴上，且与前挡风下支架的齿条相啮合，调节手柄与调节转轴固定连接，用于驱动调节转轴及调节齿轮同步转动，调节齿轮转动时与齿条啮合传动，以带动前挡风上支架沿前挡风下支架上下移动；

7、锁止机构，包括齿形衬套、锁止衬套、弹性复位件和解锁手柄，齿形衬套固定套设于调节转轴上并随调节转轴同步转动，锁止衬套可沿轴向移动地安装于前挡风上支架上，且齿形衬套与锁止衬套的相对端面上设有相互啮合的端面齿形结构，弹性复位件设置在齿形衬套与锁止衬套之间，并始终对锁止衬套施加远离齿形衬套方向的弹性力，以使端面齿形结构趋于分离，解锁手柄可转动地套设于调节转轴上，并与锁止衬套通过楔形凸台配合机构相连接，在锁止状态下，解锁手柄通过楔形凸台配合机构将锁止衬套轴向推向齿形衬套，克服弹性复位件的弹性力使端面齿形结构啮合锁止；在解锁状态下，转动解锁手柄使楔形凸台配合机构错位分离，锁止衬套在弹性复位件的弹力作用下轴向远离齿形衬套，端面齿形结构脱离啮合，以解除对调节转轴的旋转锁止。

8、进一步地，楔形凸台配合机构包括设于解锁手柄内侧端面的第一限位凸台和设于锁止衬套外侧端面的第二限位凸台；在锁止状态下，第一限位凸台与第二限位凸台在周向上重叠并相互抵压，将锁止衬套轴向推向齿形衬套；在解锁状态下，解锁手柄转动使第一限位凸台与第二限位凸台在周向上错开，锁止衬套失去轴向推力并在弹性复位件作用下远离齿形衬套。该楔形凸台配合机构将解锁手柄的旋转运动转化为锁止衬套的轴向移动，结构紧凑，传动可靠。

9、进一步地，锁止机构还包括限位弹性件和钢珠，解锁手柄上设有限位孔，限位弹性件和钢珠依次容纳于限位孔内，前挡风上支架上设有与钢珠相配合的第一限位槽和第二限位槽，分别对应解锁手柄的锁止工位和解锁工位。通过钢珠与不同限位槽的卡合，实现解锁手柄在两个工位之间的可靠切换和定位，防止在振动环境下意外转动，同时为操作者提供清晰的工位切换触觉反馈。

10、进一步地，锁止衬套的外周上设有限位筋，前挡风上支架上设有与限位筋滑动配合的限位槽，以限制锁止衬套仅能沿轴向移动而不能周向转动。该限位结构确保锁止衬套在楔形凸台配合机构和弹性复位件的交替作用下进行精确的轴向运动，不会发生周向偏转，保证端面齿形结构的准确啮合和分离。

11、进一步地，齿形衬套通过非圆形截面配合方式固定套设于调节转轴上，使齿形衬套与调节转轴在周向上不能相对转动。例如，齿形衬套的中心孔为六方形孔，与调节转轴的六方形轴段配合，实现可靠的周向固定。

12、进一步地，滑动导向机构至少包括一组滑动导杆和导杆衬套，导杆衬套固定安装于前挡风上支架的安装孔内，滑动导杆的一端固定于前挡风下支架上，另一端穿过导杆衬套的中心孔，与导杆衬套形成滑动配合。该滑动导向机构为前挡风上支架的上下滑动提供直线导向，保证调节过程的平稳性和精度。

13、进一步地，调节机构还包括滑动衬套，滑动衬套设置于前挡风下支架的滑槽内，前挡风上支架在对应位置处卡设于滑动衬套的两侧，调节转轴穿过滑动衬套的中心孔，使得前挡风上支架通过滑动衬套与前挡风下支架的滑槽滑动配合。

14、进一步地，调节转轴上设有限位槽，调节机构还包括限位卡，限位卡卡设于调节转轴的限位槽中，以将调节齿轮轴向限位固定于调节转轴上。通过限位卡与限位槽的配合，实现调节齿轮在调节转轴上的精确定位和可靠固定。

15、进一步地，调节手柄和解锁手柄分别设置在调节转轴的两端，且调节手柄设置在调节转轴的、与锁止机构相同的一侧，使得操作者可用单手依次完成解锁和调节操作。

16、进一步地，调节转轴的两端分别设有螺纹段，调节转轴的两端各通过防松螺母锁紧，以防止调节转轴和各衬套在振动工况下发生松动。

17、进一步地，端面齿形结构为环状均匀分布的端面齿，齿形衬套的端面齿与锁止衬套的端面齿在啮合时沿周向均匀受力，以在锁止状态下抵抗调节齿轮受到的来自齿条的反向扭矩。与现有技术中径向插接式锁止相比，端面齿啮合提供圆周方向的均匀约束力，接触面积大，抗振松脱能力强，能够有效承受风载荷引起的扭矩。

18、本发明还提供一种上述可无级调节摩托车前挡风安装支架的高度调节方法，包括以下步骤：

19、s1、解锁步骤：逆时针转动解锁手柄，楔形凸台配合机构由抵压状态转为错位分离状态，锁止衬套在弹性复位件的弹力作用下轴向远离齿形衬套，端面齿形结构脱离啮合，调节转轴恢复自由旋转状态；

20、s2、调节步骤：转动调节手柄，调节手柄带动调节转轴和调节齿轮同步转动，调节齿轮与前挡风下支架的齿条啮合传动，驱动前挡风上支架及其上的零部件沿滑槽和滑动导向机构上下滑动，实现前挡风安装高度的连续无级调节；

21、s3、锁止步骤：调节至目标高度后，顺时针转动解锁手柄，楔形凸台配合机构由错位分离状态转为抵压状态，将锁止衬套轴向推向齿形衬套，端面齿形结构重新啮合，锁止调节转轴的旋转，完成高度调节。

22、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

23、第一，无级连续调节。本发明通过齿轮齿条啮合传动机构实现前挡风高度的连续无级调节，与现有技术（如cn120902862a）中采用离散限位孔的分档调节方式相比，本发明不受预设孔位数量的限制，骑手可以在整个调节范围内任意设定挡风高度，精确匹配个人身高和骑行姿态需求。齿轮齿条传动具有较高的传动精度和承载能力，调节过程平稳顺滑。

24、第二，锁止可靠性强。本发明采用齿形衬套与锁止衬套的端面齿啮合实现锁止，端面齿为环状均匀分布结构，啮合时沿整个圆周方向均匀受力，接触面积远大于现有技术中径向插接式锁止的点线接触方式。在车辆行驶振动工况下，端面齿啮合能够有效抵抗来自齿条的反向扭矩和风载荷产生的剪切力，避免松动和位移，显著提升锁止可靠性和骑行安全性。同时，弹性复位件持续提供分离趋势力，确保解锁时端面齿完全脱开，避免半锁止状态。

25、第三，操作便捷高效。本发明通过楔形凸台配合机构将解锁手柄的旋转运动转化为锁止衬套的轴向移动，操作者只需转动解锁手柄即可完成锁止与解锁的切换，无需拉拔操作。配合钢珠与双限位槽的工位定位机构，操作者可获得清晰的触觉反馈，确认锁止或解锁到位。与现有技术需要拉拔-滑动-释放的三步操作相比，本发明的旋转-调节-旋转操作更加直观简洁。

26、第四，单手操作。本发明将调节手柄和解锁手柄设置在调节转轴的同一侧，操作者单手即可依次完成逆时针转动解锁手柄解锁、转动调节手柄调节高度、顺时针转动解锁手柄锁止的全流程操作，全程无需换手，骑行途中可快速完成高度调整，显著提升操作便利性和骑行安全性。

27、第五，模块化设计。本发明整体结构采用模块化设计，各衬套、弹簧、钢珠等零件装配关系清晰，便于加工制造和装配维护。锁止机构、调节机构和滑动导向机构各自独立又协同配合，便于单独更换和维护，降低了使用成本。