一种机械联动机构、折叠架以及推车的制作方法

1.本发明涉及一种机械联动机构、折叠架以及推车，属于可收缩或折叠结构的技术领域。


背景技术：

2.可折叠的装载推车（例如婴儿车、载物推车），使用时将其展开使其可以装载，不使用时将其折叠起来便于收容，其中，展开后的支撑稳定性能、展开折叠的操作方便、展开折叠过程中的省力是相关行业技术改进的普遍追求。
3.例如现有技术中专利号为zl201821655970.5的发明专利公开了一种折叠手推车架，包括关节组件、前脚管、手把管、后脚管、前轮、后轮、控制装置，关节组件包括静关节座和动关节座，两者之间安装有锁定齿轮；静关节座向下延伸设有后脚槽，后脚管插入后脚槽中，静关节座向前延伸有静连接片，静连接片转动连接有连接套，连接套向前延伸有连接管，连接管插入前脚管中；动关节座斜向后下方延伸有动连接片，动连接片上转动连接有内嵌管，内嵌管穿过连接套和连接管，活动插入前脚管中；动关节座上延伸有手把槽，手把管插入手把槽中。
4.虽然该现有技术取得了以下技术效果：一键控制手把管和后管后脚管之间的收合，同时通过内嵌管的设置，在收合手把管的同时，联动收合了前脚管，实现了单手单按操作完成推车的收合，使用方便。但是依然存在技术缺陷：前脚管的联动依赖于前脚管和内嵌管之间的伸缩滑动配合，然而，该推车折叠或展开时的灵敏度、前脚管和内嵌管的整体结构强度呈反比关系，即该推车的牢固性和操作灵敏程度存在矛盾关系。


技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题是提供一种机械联动机构、折叠架以及推车，解除了操作灵敏程度和牢固性之间存在的矛盾关系。
6.本发明是通过以下技术方案来实现的。
7.一种机械联动机构，包括第一关节、第二关节、上管、前管、后管；所述第一关节和第二关节相铰接；所述上管的近端固定连接在第一关节上；所述后管的近端固定连接在第二关节上；所述前管的近端铰接在第一关节上；所述前管设有线形延伸的导向槽，所述第一关节设有和导向槽滑动配合的滑动结构，所述滑动结构可沿导向槽的延伸方向滑动，使得所述第一关节和所述第二关节相对转动时，所述前管和所述上管同步地向所述后管收拢/展开。
8.作为本发明的进一步改进，所述滑动结构沿所述导向槽滑动使得滑动结构相对于前管同步地沿其轴向移动、以及沿其径向移动。
9.作为本发明的进一步改进，所述机械联动机构形成有第一关节和第二关节发生相对转动所围绕的转动中心、第一关节铰接前管近端的铰接点、第一关节设置滑动结构的连接点；所述前管、上管相对于后管展开时所述铰接点、连接点分别位于所述转动中心的前下
方、后下方，使得所述第一关节和第二关节相对转动的过程中，所述铰接点和连接点之间的间距先缩小至最短间距，然后再增大。
10.作为本发明的进一步改进，所述导向槽包括延伸方向不同的导向槽第一段和导向槽第二段、以及衔接两者的导向槽衔接段；所述滑动结构滑动至所述导向槽衔接段时所述铰接点和连接点之间的间距达到最短间距。
11.作为本发明的进一步改进，所述前管面向第一关节的表面、背向第一关节的表面均设有贯通前管管壁的所述导向槽；所述滑动结构贯穿前管并且和两个导向槽滑动配合。
12.作为本发明的进一步改进，所述前管内具有与所述导向槽延伸方向吻合并且和滑动结构滑动配合的导向壁。
13.作为本发明的进一步改进，所述第一关节、所述第二关节相面对的表面分别形成有第一凹槽、第二凹槽；所述第一关节和第二关节之间设有锁定件；所述锁定件一部分位于第一凹槽、另一部分位于第二凹槽时，同时和第一关节、第二关节结合，使得第一关节和第二关节不可相对转动；所述锁定件完全位于第一凹槽或第二凹槽时，和第一关节或第二关节结合并和第二关节或第一关节分离，使得第一关节和第二关节可以相对转动。
14.作为本发明的进一步改进，所述锁定件连接有牵引绳，所述牵引绳用于拉动锁定件使其完全位于第一凹槽或第二凹槽内；所述第一关节和第二关节之间还设有弹性复位件，用于驱动锁定件复位移动，使其一部分位于第一凹槽、另一部分位于第二凹槽。
15.一种折叠架，包括两个左右间隔布置并且镜像对称的所述机械联动机构、以及将两个机械联动机构的上管连接的把手管；所述把手管上设有可活动并且连接牵引绳的解锁结构，用于带动牵引绳拉动锁定件。
16.一种推车，包括所述折叠架，所述折叠架的前管、后管的远端分别安装有前轮、后轮。
17.作为本发明的进一步改进，所述折叠架的两个第一关节上或两个第二关节上安装有载重架。
18.本发明的有益效果：1. 可以兼顾收拢/展开的灵敏程度以及牢固性；2. 可以增大前管相对于后管收拢/展开的角度，提高联动机构收拢后的压缩程度、以及展开后的支撑稳定性。
附图说明
19.下面将通过附图详细描述本发明中优选实施案例，以助于理解本发明的目的和优点，其中：图1为实施案例1联动机构的正视示意图；图2为实施案例1联动机构的爆炸示意图；图3为实施案例1转动中心、铰接点、连接点的关系示意图；图4为实施案例1前管和滑动结构的剖视示意图；图5为实施案例2折叠架的结构示意图；图6为实施案例3推车的结构示意图。
具体实施方式
20.下面根据附图和实施案例对本发明作进一步详细说明。
21.在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。
22.实施案例1：参照图1-图4，一种机械联动机构，包括第一关节1、第二关节2、上管3、前管4、后管5，所述第一关节1和所述第二相铰接，所述上管3的近端固定连接在第一关节1上，所述后管5的近端固定连接在第二关节2上；所述前管4的近端铰接在第一关节1上，所述第一关节1设置有滑动结构6，所述前管4设有导向槽41，所述滑动结构6和导向槽41滑动配合。所述滑动结构6可沿导向槽41的延伸方向滑动，使得所述第一关节1和所述第二关节2相对转动时，所述前管4和所述上管3同步地向所述后管5收拢/展开。需要注意的是，在本技术中，对于上管3、前管4、后管5而言，近端指的是靠近第一关节1或第二关节2的一端，远端指的是向外伸展出的一端。
23.其中，所述第一关节1、所述第二关节2呈现为扁平的并具有一定延伸长度的结构并均具有转动中心，第一关节1和第二关节2相贴合并且两者的转动中心相重叠，使得第一关节1/第二关节2可绕转动中心相对于第二关节2/第一关节1转动，即该联动机构形成了第一关节1和第二关节2发生相对转动所围绕的转动中心r1。
24.当联动机构展开时呈现为三叉式结构，所述上管3相对于前管4和后管5大致上向上延伸出，所述前管4相对于上管3和后管5大致上向前伸出，后管5相对于上管3和前管4大致上向后延伸出。当转动第一关节1将联动机构折叠时，第一关节1带动所述上管3绕第一关节1的转动中心转动，使得上管3向后管5收拢，同步地，所述滑动结构6会在前管4上沿着所述导向槽41滑动，从而使得前管4铰接在第一关节1上的一端相对于第一关节1转动，前管4在整体上是绕着联动滑套6套接的位置转动，使得前管4向后管5收拢，最终使得前管4、上管3向后管5收拢，三者折叠在一起；反之，三者展开。
25.对于第一关节1的具体结构，将所述第一关节1的中部形成向内凹陷的第一凹槽1-a，该第一凹槽1-a的中心即为所述第一关节1的转动中心。所述第一关节1的上侧一体连接有一个具备一定长度的插管12，所述插管12由所述第一转动部11的上侧向上后方向延伸而出，所述上管3的近端插设固定在所述第一关节1的插管12内。所述第一关节1的下后侧和所述前管4的近端相铰接，在本实施案例中，两者通过一销轴进行铰接，也可以采用其他的铰接方式，例如采用枢轴结构等。
26.对于第二关节2的具体结构，所述第二关节2的中部形成有向内凹陷的第二凹槽2-a，该第二凹槽2-a的中心即为所述第二关节2的转动中心。所述第二转动部21的下侧后端形成有一个插口结构21，所述后管5的近端插设固定在该插口结构21内。所述第二转动部21的下侧前端设置滑动结构6。
27.所述第一凹槽1-a和所述第二凹槽2-a两者为直径相同、中心点对其的圆形凹槽结构，从而在第一关节1和第二关节2之间形成了一个腔室，该腔室的部分位于第一关节1，另
一部分位于第二关节2。另外，所述第一转动部11和所述第二转动部21通过经过腔室的销轴将两者铰接在一起。
28.在所述第一关节1和第二关节2之间形成的腔室内设有锁定件s，所述锁定件s可在腔室内移动，所述锁定件s一部分位于第一凹槽1-a、另一部分位于第二凹槽2-a时，同时和第一关节1、第二关节2结合，使得第一关节1和第二关节2不可相对转动，即联动机构处于展开或者折叠状态下可将联动机构锁死。所述锁定件s完全位于第一凹槽1-a或第二凹槽2-a时，和第一关节1或第二关节2结合并和第二关节2或第一关节1分离，使得第一关节1和第二关节2可以相对转动，即将联动结构解锁使其可以展开或者折叠。
29.更为具体的，锁定件s设置为齿轮结构，第一凹槽1-a和第二凹槽2-a设有与其啮合的齿状结构。
30.另外，所述锁定件s连接有牵引绳s1，所述牵引绳s1用于拉动锁定件s使其完全位于第一凹槽1-a或第二凹槽2-a内，所述第一关节1和第二关节2之间还设有弹性复位件s2，优选复位弹簧，弹性复位件s2用于驱动锁定件s复位移动，使其一部分位于第一凹槽1-a、另一部分位于第二凹槽2-a。
31.在现有技术、公开号为cn209051480u的专利中，相当于在本技术第一关节铰接有内嵌管，相当于在本技术第二关节2铰接有连接套和连接管，由于连接套和连接管是插设固定在前管的近端的，可视为前管的近端，即前管的近端和第二铰接部相铰接，内嵌管从前管的近端滑动插入其内。综上所述，此现有技术提供的技术方案将前管和内嵌管设为伸缩管结构。
32.申请人经研究发现，前脚管的联动依赖于前脚管和内嵌管之间的伸缩滑动配合，该推车折叠或展开时的灵敏度、前脚管和内嵌管的整体结构强度呈反比关系。这是因为前脚管和内嵌管的接触面积决定了两者发生伸缩滑动时的摩擦阻力，如果需要提高推车折叠时的灵敏度，前脚管和内嵌管的口径不宜过大，即削弱了结构强度；反之，如果需要提高前管4和内嵌管的整体结构强度，则需要增大两者的口径，增大了两者的接触面积从而提高了伸缩滑动时的摩擦阻力，即削弱了灵敏度。当然，要提高前管4的结构强度还可以从前管4的材质、管壁的厚度等入手，但是这又会涉及到成本等，从而使得问题更加复杂，因此，在这里只针对口径的大小（粗细程度）进行论述。
33.在本技术中，前管4向后管5收拢或展开的灵敏度基本上取决于滑动结构6和导向槽41之间产生的摩擦力大小，即灵敏度和前管4口径大小之间没有了关联性，因此，相对于公开号为cn209051480u的现有技术，本技术可以在不牺牲操作灵敏度的同时，通过增加前管4的口径大小，来提高前管4的结构强度，使得联动结构能够具备更高的载重性能。
34.另外，将第一关节1铰接前管4近端处定义为铰接点r2，将第一关节1设置滑动结构6处定义为连接点r3。值得注意的是，无论是本技术、还是公开号为cn209051480u的现有技术，铰接点r2和连接点r3之间的距离（内嵌管的近端和连接套这两点之间的距离）不宜过短，否则会增加前管4在铰接点r2和连接点r3之间部分的受力负荷，在高载重的情形下容易发生弯曲变形、甚至折断的现象。因此，在这两点需要间隔开一定距离的前提下，在收拢（折叠）后，前管4、后管5之间的间隔就会显得过大（前管4和后管5基本上相互平行），即收拢（折叠）的压缩程度不甚理想。当然，可以通过改变铰接点r2、连接点r3相对于转动中心的位置使得收拢（折叠）后，前管4和后管5具有夹角，两者的间隔距离由两者的近端到远端逐渐减
小，从而提高压缩程度，然而会使得联动机构展开后前管4的近端、滑动结构6这两点的位置较为极端，造成联动机构的结构稳定性较差。
35.基于解决该技术问题，所述滑动结构6沿所述导向槽41滑动使得滑动结构6相对于前管4同步地沿其轴向移动、以及沿其径向移动；所述导向槽41收拢或展开的过程中，对前管4起到了两个导向作用：沿前管4轴向导向、以及沿径向导向。在这里需要注意的是，轴向指的是前管4大体上的延伸方向，前管4可以是有局部弯曲或者整体上呈现出一定弧度的，并非限定成直线延伸的结构；径向指的是垂直于上述轴向的方向，并非将前管4的截面限定成圆形形状。
36.沿前管4轴向的导向作用即相当于现有技术中前管和内嵌管的滑动伸缩，作用是配合第一关节1和第二关节2的相对转动，使得前管4绕铰接点r2转动，从而前管4向后管5收拢或展开；沿前管4径向的导向作用，使得第一关节1和第二关节2在相对转动相同的角度下，前管4增加了绕铰接点r2转动的角度大小，从而可以增大前管4收拢或展开的幅度，一方面可在不改变铰接点r2、连接点r3位置即不牺牲联动机构结构稳定性的前提下，使得联动机构收拢后的压缩程度更大，减少占用空间；另一方面，还能增加联动机构展开后前管4、后管5之间的张开角度，增强了联动机构的支撑性能。
37.所述导向槽41是线性延伸的，在一种实施方式中，导向槽41呈现为直线形，并且其延伸方向和前管4的轴向之间具有夹角，即导向槽41的延伸方向偏离前管4的轴向。在另一种实施方式中，导向槽41呈现为弧线形，其任意一点的切向偏离前管4的轴向。当然，导向槽41也可以呈现为包含了直线形和弧线形的集合。
38.前文已经说明铰接点r2、连接点r3的位置对联动机构展开后的整体结构稳定性的重要性，特别是铰接点r2、连接点r3相对于转动中心的位置。因此进一步地，所述前管4、上管3相对于后管5展开时（即联动机构展开时）所述铰接点r2、连接点r3分别位于所述转动中心的前下方、后下方，即这三点形成了稳定的三角分布，使得联动机构具有较强的结构稳定性能。当然，连接点r3和转动中心的间距大于铰接点r2和转动中心的间距，才能实现前管4和上管3同步向后管5收拢/展开。基于转动中心、铰接点r2、连接点r3的位置关系，所述第一关节1和所述第二关节2相对转动的过程中，所述铰接点r2和连接点r3之间的间距先缩小至最短间距，然后再增大；以此分界，铰接点r2绕转动中心的转动轨迹分为轨迹w1和轨迹w2。相对应地，如果所述导向槽41的延伸方向基本保持不变，滑动结构6相对于前管4的径向移动的方向在轨迹w1和轨迹w2是相反的。基于此，所述导向槽41包括导向槽第一段41-1、导向槽第二段41-2、导向槽衔接段41-3，其中所述导向槽第一段41-1的延伸方向和导向槽第二段41-2不同，导向槽衔接段41-3衔接了导向槽第一段41-1和导向槽第二段41-2；并且，所述滑动结构6滑动至所述导向槽衔接段41-3时所述铰接点r2和连接点r3之间的间距达到最短间距，这样就可避免滑动结构6从轨迹w1过渡至w2时出现“后退”的情况，滑动结构6相对于前管4径向移动的方向就不会发生转向，从而避免了收拢/张开的幅度缩小甚至出现反向的情况。进一步地，导向槽41间歇段可设置成弧形段，以避免滑动结构6被卡住。
39.为进一步提高结构强度，所述前管4面向第一关节1的表面、背向第一关节1的表面均设有贯通前管4管壁的所述导向槽41，所述滑动结构6贯穿前管4并且和两个导向槽41滑动配合，形成了两处对滑动结构6的支撑作用，使得结构强度以及滑动时的稳定性得到提高。另外，滑动结构6可以设置成圆柱状的结构，从而减少和导向槽41之间的摩擦作用，提高
联动机构收拢/展开的灵敏度。
40.再进一步地，所述前管4内具有与所述导向槽41延伸方向吻合并且和滑动结构6滑动配合的导向壁42，导向壁42呈现为闭合的带状结构，从而进一步增强了前管4具有导向槽41部分的结构强度，减少导向槽41边缘处发生变形、翻边等现象。
41.实施案例2：参照图5，一种折叠架，包括两个左右间隔布置并且镜像对称的所述联动机构、以及将两个联动机构的上管3连接的把手管31。其中，联动机构为实施案例1提供的方案，所述把手管31上设有可活动并且连接牵引绳的解锁结构s3，用于带动牵引绳拉动锁定件，解锁结构s3优选为套接在把手管31上的转动套，用户握住转动套绕把手管31的轴向转动一定幅度即可解除锁定件s对第一关节和第二关节的锁定，使得该折叠架可以展开或者折叠起来。
42.实施案例3：参照图6，一种推车，包括所述折叠架，其中折叠架为实施案例2提供的方案，所述折叠架的前管4、后管5的远端分别安装有前轮7、后轮8。所述折叠架的两个第一关节上或两个第二关节上安装有载重架9，用于装载。
43.最后应说明的是：以上实施案例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施案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案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案例技术方案的范围。