改进的自行车脱扣框架元件

本发明一般涉及用于安装一个或多个附件到自行车上的装置，更具体地 说，本发明涉及一种改进的自行车脱扣(dropout)框架元件，用于或单独或同 时组合的形式可互换地安装各种附件到自行车框架上。

在现有技术中，Hazelett等人的美国专利4,883,283公开了一种自行车联 结装置，用于具有水平管状联结杆的单轮拖曳物。

Kelley等人的美国专利5,240,266公开了一种在Hazelett等人的联结装置 内的改进。

Nowlin的美国专利4,928,985示出了一种自行车手推车，具有可连接到 置于车座制成框架元件上的套筒的榫舌-及-插座销的自行车轻便车装置。

Stowe的美国专利5,039,120中说明了一种自行车拖曳装置，其包括一水 平元件，该元件可绕车座制成元件垂直枢转，以及一对腿，从水平元件的后 端延伸到后车轮轴。

Melton，III的美国专利4,328,915中公开了用于安装篮子或其他附件到传 统的自行车的托架上的装置。

Dennis等人的美国专利2,583,550示出了一种支撑装置，用于将钢丝筐 连接到自行车的前部。

Dowrick等人的美国专利4,577,786公开了一种装置，用于将一搬运袋固 定到自行车框架上。

Jackson等人的美国专利4,418,850公开了一种搬运篮，其可以连接到自 行车的后托架上。

Schimmels的美国专利4,440,331说明了一种儿童防护托架结构，可在车 轮上安装。

Rubin的美国专利5,395,130公开了一种自行车平衡训练器材。自行车平 衡训练器材基本上是一手柄，其连接到自行车某位置上并带有螺栓，螺栓通 常用来安装训练车轮，但不建议用于安装脱扣框架元件，该元件能够同时安 装多个自行车附件到自行车框架上。Rubin发明的手柄被使用者用于辅助新 的自行车骑手学习骑自行车。

目前有许多自行车可用的附件。这些包括在前和/或后车轮上的可拆卸的 挡泥板、自行车货物携带架，其可以定位在每个轮上，带有一体的篮子的货 物携带架、鞍袋或搬运篮，其一般装在货物携带架上，以及甚至用于携带儿 童或其他货物的小车。

在上述的附件被公知并在市场上可买到的同时，每个附件一般具有其自 己的安装系统，通过他安装到自行车上。这样，一个可用附件的安装系统使 其他附件的同时安装很困难，不便或不可能。总的来说，各种附件安装是不 相容的。

在现有技术中的自行车安装装置还具有其他的缺点，即，大多这种装置 以半永久的形式安装并需要工具及安装时间来安装或拆卸该装置，并且，那 些快速接合或拆卸附件的少数装置中很少为可闭锁的或能够保护附件及其容 纳物不被盗。没有一个参照物能够同时安装大范围的标准附件到自行车上， 而可以按需要快速并容易地安装或拆卸单独的附件。

除了缺少用于自行车附件的固定点外，另一个在自行车附件到自行车框 架上的安装中被意识到的问题一般为，固定点只是如用来将安装装置固定到 自行车框架上的机械紧固件一般的坚固。并如上所述，这可能会难于将连接 装置固定到自行车框架上。为了补救这个问题，本发明提供了一种连接装置， 用于多个自行车附件的同时安装，该装置与自行车框架为一体。连接装置取 改进的脱扣框架元件的形式，该元件部分地包括一从自行车框架向后延伸的 壁板，该壁板在其内形成有槽，用于固定自行车车轮到框架上，并且也有孔， 用于将自行车附件连接到自行车框架上。壁板可以是弧形、矩形的、或其他 任何适宜的几何形状。

本发明可以称为在标准的现有技术的自行车脱扣上的改进。自行车脱扣 一般包括一具有槽的板，该槽被配置来容纳车轮轴，多个形成在槽附近的孔， 以及一对连接到板上的框架连接结构。框架连接结构被用来将带槽的板连接 到自行车框架的下梁和支杆上。另外，每个框架连接结构具有一轴且各自的 轴在一交点相交。本发明的改进包括一与板为一体的伸长的壁板，其从框架 连接结构的轴的交点向后上方延伸并超过该多个孔。壁板具有外侧和内侧， 其由下边缘、前边缘和后边缘围成。壁板还包括多个附件连接孔，穿过壁板 以预定的排列靠近壁板的后边缘形成。一般地，壁板在其下和前边缘之间将 跨过90°，但其也可以跨度小于90°。壁板一般不延伸到自行车框架的下梁 之下。

改进的自行车脱扣可以使一中心体连接于其上，该中心体具有多个接收 槽，用于容纳多个初级附件腿的多个连接元件。中心体的接收槽具有多个置 于其内的弹簧偏压的杠杆，以便杠杆横切每个接收槽以接合并固定每个可插 入接收槽内的连接元件的每个初级附件腿。在中心体内的接收槽一般还设置 有一盖，其固定到壁板上以便将中心体夹在改进的脱扣框架元件的盖和壁板 之间。

除了接收槽，中心体还可以被提供有联结槽，尺寸定为容纳可拆卸拖曳 联结装置的可插入端。在中心体被提供有联结槽的地方，盖在其内形成有联 结固定槽，该槽被定位在中心体内的联结槽上，以便固定拖曳联结装置的可 插入端在联结槽之内。在联结槽内可以包括一插销机构，以选择性地固定拖 曳联结装置的可插入端在中心体和盖的附加槽之内。此外，也提供了一闭锁 机构，用于将拖曳联结装置的可插入端锁止在中心体和盖的附加槽之内。

作为将中心体螺纹连接或其他连接到本发明的改进的自行车脱扣的壁 板上的变动，中心体可以与壁板形成一体。一体的中心体将包括上述的所有 的结构特征，包括，但不局限于，多个接收槽，用于容纳多个初级附件腿的 连接元件，一联结槽，尺寸定为容纳可拆卸拖曳联结装置的可插入端，一盖， 被配置以固定在一体的中心体上，盖在其内形成有联结固定槽，该槽被定位 在中心体内的联结槽上，以便固定拖曳联结装置的可插入端在联结槽之内， 一插销机构，其可以以选择性地固定拖曳联结装置的可插入端在中心体的连 接槽之内，一闭锁机构，用于将拖曳联结装置的可插入端锁止在中心体联结 槽之内。

根据本发明构造并配置的自行车脱扣框架元件可以包括：一板，具有 槽，用于容纳自行车车轮轴，以及第一和第二框架连接装置，其从板的前边 缘延伸，用于将板固定到自行车框架上。至少一个附件安装支柱，从自行车 脱扣框架元件的板的后边缘延伸以允许自行车附件连接到自行车上。安装支 柱优选地被配置成在其上接收并固定附件腿，例如，安装支柱从其顶端到其 底部大致为圆柱形，并且具有围绕其底部形成的肩台，以便限制安装立柱在 附件腿的端部内形成的匹配腔中的插入。一般地，安装立柱还包括一固定机 构，用于牢固地并可解脱地将附件腿固定在安装立柱上。

自行车脱扣框架元件还可以包括一拖曳联结结构，用于拖曳一自行车后 面的拖曳物。在这种情况下，脱扣框架元件的板或壁板将被构造成跨过第一 和第二框架连接结构之间的区域。一种适宜的拖曳联结结构包括一形成在板 内第一和第二连接结构之间的截止孔。一闭锁通道穿过板从板的前边缘到截 止孔形成。一固定到被拖曳在自行车后面的拖曳物的联结销尺寸定为可容放 在截止孔之内，并且可以通过一钥匙固定在截止孔内，该钥匙可插入到闭锁 通道内以与围绕联结销端部形成的槽接合。该钥匙也可以是可锁住的以防止 不希望的人从自行车上拆下拖曳物。

以上概述的改进的自行车脱扣框架元件可以被用来支撑或作为通用附 件安装系统的一部分，就象在此描述的以及本申请的母申请中所描述的那 样。

本发明的这些和其他的目的和优点将通过阅读以下的与附图中图形相 关联的描述而更容易理解，其中贯穿多个图形，相同的附图标记被用于标识 相同的元件。

图1是以虚线示出的自行车的左侧视图，且其上与可以单独或组合固定 到自行车上的多种附件一起示出了实施本发明的多用途安装装置；

图2是图1的多用途安装装置的上装接组件的立体的、放大的且分解的 左视图；

图3是本发明的多用途安装装置的上装接组件沿图1的切平面3-3的 方向取得的横剖俯视图；

图4是本发明的多用途安装装置的上装接组件沿图3的切平面4-4的 方向取得的后剖视图。

图5是多用途安装装置的下装接组件沿图1的切平面5-5方向取得的 剖视图；

图6是本发明的多用途安装装置的下装接组件沿图5的切平面6-6方 向取得的局部剖视的右视图。

图7是本发明的多用途安装装置的下装接组件沿图5的切平面7-7方 向取得的局部剖视的左视图。

图8是本发明的多用途安装装置的下装接组件沿图7的切平面8-8方 向取得的局部剖视的放大的前视图，说明了附件腿从其拆下；

图9是可安装在实施本发明的行李架上的封闭的搬运篮的局部分解的前 透视图；

图10是安装在本发明的多用途安装系统上固定的行李架上的一种型式 的封闭搬运篮的安装布置的前剖视图；

图11是安装在本发明的多用途安装系统上固定的行李架上的篮子的透 视图；

图12是在本发明的多用途安装系统上固定的行李架上的搬运篮/篮子固 定支架沿图9中切平面12-12方向取得的剖视图；

图13是沿图12中切平面13-13方向取得的本发明的固定支架在闭锁 位置的剖视图；

图14是沿图12中切平面13-13方向取得的本发明的固定支架在非闭 锁位置的剖视图；

图15是沿图12中切平面15-15方向取得的本发明的固定支架的局部 在闭锁位置的剖视图；

图16是沿图12中切平面15-15方向取得的本发明的固定支架的局部 在非闭锁位置的剖视图；

图17是本发明的搬运篮/篮子的固定支架的闭锁凸轮柱销的侧视图；

图18是根据本发明的固定到自行车的挡泥板导向槽及被固定的挡泥板 沿图1的切平面18-18方向取得的俯视剖视图；

图19是同时安装在实施本发明的行李架上的本发明的顶筐和搬运篮的 局部底视图；

图20是现有技术的垂直脱扣的侧视图，本发明的壁板以虚线叠加其上；

图21为现有技术的水平脱扣的侧视图，本发明的壁板以虚线叠加其上；

图22为本发明的改进的自行车脱扣框架元件，其包括用于自行车车轮 轴的垂直槽；

图23是本发明的改进的自行车脱扣框架元件，其包括用于自行车车轮 轴的水平槽；

图24是具有用于车轮轴的垂直槽的改进的自行车脱扣框架元件的实施 例的侧视图；

图25是图24中的改进的脱扣框架元件的底视图；

图26是被配置以连接到改进的脱扣框架元件上的中心体的侧视图；

图27是其上连接有中心体和盖的改进的脱扣框架元件的分解的侧视 图；

图28是使中心体与其的壁板形成为一体的本发明的改进的脱扣框架元 件的实施例的侧视图；

图29是图28所示实施例的底视图；

图30是图28的实施例的中心体的局部视图，示出了连接到中心体上的 盖；

图31是改进的脱扣框架元件的变化的实施例的侧视图，其具有连接其 上的中心体和盖，并且还具有容放在中心体内形成的联结槽内的拖曳联结装 置，以及插入到联结槽内拖曳联结装置上方的闭锁机构，以便将拖曳联结装 置闭锁在联结槽内；

图32中心体和盖的部分分解图，示出了底板如何固定到盖上；

图33是如图32中所示的中心体的部分分解的底视图，进一步示出了底 板如何固定到盖上；

图34中心体的分解视图，示出了中心体内的接收槽、联结槽、以及短 行程弹簧和插销的位置；

图35是中心体的局部剖视图，示出了插销如何操纵以将拖曳联结装置 卡在联结槽内；

图36是拖曳联结装置的透视图；

图37是拖曳联结装置的俯视图；

图38是插销的局部分解的剖视图，示出了插销机构如何置于中心体和 盖之间；

图39是插销的剖视图，示出了插销机构如何置于盖和中心体之间；

图40是改进的脱扣框架元件的另一个实施例的侧视图，该元件计划在 自行车框架承受高程度负荷处使用；

图41是具有附件安装螺柱的改进的脱扣框架元件的侧视图；

图42是还包括了拖曳联结结构的图41中的改进的脱扣框架元件的侧视 图；

图43是拖曳联结结构沿图42的切割线43-43示出的局部横剖面图； 以及

图44是具有与其形成一体的拖曳联结结构的改进的脱扣框架元件的侧 视图。

参照附图，尤其是图1，示出了传统的自行车10，其具有刚性的管状框 架12、后轮14、前轮16以及车座18。框架12包括装接有转向柱22的前叉 20、转向柱从中穿过的前柱24、上梁26，前支杆28、中间支杆30、一对后 支杆32A和32B，以及一对下梁34A和34B。后轮14被脚踏板36驱动，一 般通过一链38到达具有一或多倍传动比的驱动机构(未示)以起作用。每对后 支杆32A、32B以及下梁34A、34B中一个定位在后轮14的每侧，并在或接 近后轮轴40的地方连接。间隔开的下梁34A和34B一般由一横臂58互连。 车座安装架42一般是中间支杆30的伸缩延伸段。框架12一般通过将前支杆 28和上梁26的前端44和46分别焊接到前支柱24，以及将前支杆28和上梁 26的后端48和50分别焊接到中间支杆30而形成。后支杆32A、32B的前 端52以及下梁34A、34B的前端54被连接到中间支杆30。左和右后支杆32A 和32B一般通过一个或多个横拉杆56互连，该拉杆可以是直的或弧形的(见 图2)。

图1中所示的自行车10的纵向轴11为基准目的。

一种通用的多用途附件安装系统60被图1示为，具有上装接组件62和 下装接组件64，二者都可以锁定到自行车框架12上。安装系统60被示出装 接于后支杆32A、32B，但另一方面，可以装接于其他框架元件上，例如， 装接于转向柱22和/或前叉20，用于在前轮上方安装附件。

通过两侧腿安装到上装接组件62和下装接组件64二者上的附件在此被 表示为“初级附件”，并且包括联结组件66和行李托架70。不直接安装到上 装接组件62和下装接组件64二者上的附件在此被表示为“次级附件”。这种 附件包括有轮的拖曳物，如高尔夫车，以及顶篮72、侧篮73、搬运篮/鞍袋 76、车轮挡泥板74以及灯/反光板(未示出)。

如图1中所示，用于拖曳各种型式的拖曳物如高尔夫车68的联结组件 66被示出装在上装接组件62和下装接组件64上。其他附件如行李架或托架 70、可以装接于行李托架70上的顶篮72和搬运篮76、以及车轮挡泥板74 在各位置示出，用于同时或选择性附加装接。联结组件66、托架70以及挡 泥板74中每个都具有带有下端88的长形腿78，其可以双侧地，即，在轮14 的每侧一个地，安装在下装接组件64的镫形元件92A、92B(以后描述)上的 接收孔如孔90A、90B和90C中。在对各种附件的腿78的描述中，与联结件 相连的腿78被标识为78A和78B，与行李托架相连的腿被标识为78C和 78D，以及挡泥板的腿被标识为78E和78F，所有都如以下将详细描述的。 类似地，各附件的腿的下端88被标识为：88A用于联结件，88B用于行李托 架以及88C用于挡泥板。

联结组件66利用一长的拖曳杆80，其具有第一端82，该第一端82被 构造为可安装在上装接组件62上。联结体84被装在拖曳杆80的第二端86 上，以装接到拖曳物如高尔夫车68。联结体84可枢转地安装到拖曳杆80， 用于绕拖曳杆80的中心水平轴枢转运动。

从拖曳杆80向下并向前延伸的是两个长腿78A、78B，其的下端包括被 构造成能配装入下装接组件64的镫形元件92A和92B上的接收槽90A中的 带孔的端部88A。右和左镫形元件92A和92B通过各自的框架安装件96分 别安装到右和左后支杆32A、32B，在车轮14的每侧有一个镫形元件。优选 地，腿78A、78B在其第二端86附近连接到拖曳杆80。腿78A、78B可以枢 转地安装在拖曳杆80上，用于适应自行车尺寸的范围。要指出的是，优选地， 拖曳杆80被形成为管形结构以在最小重量和成本下提供高强度。

一种起连接作用的联结元件98被示出夹装到高尔夫车臂100上，并具 有一销102，该销102允许车68绕穿过销102的垂直轴摆动。联结元件98 也可以被设置一枢转机构，以允许联结元件98相对联结体84绕垂直图1的 图面的水平轴枢转。这个水平轴被示于图1中，正好在联结元件98上的锁 69的左下。虽然联结体84和联结元件98被描述为利用具体特征以绕三个轴 枢转，应理解，可以用各种其他的万向接头结构代替，只要在拖曳物和自行 车之间的连接允许自行车和拖曳物之间的灵活性。该联结结构是众多可能的 联结结构中的示例并且可以设置有闭锁装置，如小的挂锁69或其他合适的锁 以防止拖曳物的失窃，当然，联结装置可以是实现自行车主特定拖曳物的预 期连接的任何类型，无论其为高尔夫车、牵引小车、儿童托架、或其他型式 的拖曳物。夹装型联结元件98特别适用于拖曳各种拖曳物结构。

如图1和9-11所示，行李托架70为初级附件，具有支撑其他次级附 件如顶装篮72以及侧装篮73或搬运篮(pannier)76的能力。托架70包括多个 由横向元件77连接的长的元件104A和104B以形成一平台，并且元件104A 和104B具有一对榫舌106A和106B，它们可以被插入并固定在上装接组件 62中(见图2)。向下延伸的腿78C、78D具有带有开孔的端部88B的下端， 其被插入并固定在左和右镫形元件92A、92B的接收槽90B中。托架70被示 为具有一对支柱110A和110B，每一立柱从托架一侧延伸到相应的腿78C、 78D，从而能够使较大重量的负载被支撑在托架上。

也在图1中示出的是一种用于将搬运篮或鞍袋76装接到托架70的一侧 或两侧上的装置。托架70具有一对外侧的细长的闭锁元件112，每个通过连 接器114装接在托架的每侧。安装在每个腿78C、78D上或支柱110A或110B 上的一楔形支架116A(图9)提供了对在搬运篮76下部的相配套夹116B的支 撑。每个外侧闭锁元件112(图9)被示出，具有第一封闭端306A以及带有管 锁装置134的第二端306B，该管锁装置用一钥匙135操纵。管锁装置134被 用来可闭锁地装接其他次级附件，如侧篮73，并在图9到17、以及19中被 进一步示出，并且以下与这些图相连系描述它。

顶篮72(图1)或其他容器可以由任何材料，如金属网、塑料或篮形材料 形成。并可以被安装在托架70的顶部。通过向下延伸的连接器111连接到篮 72每侧的是安装槽118，其可闭锁地支撑在托架70的相应外侧闭锁元件112 内。参照图19，将在以下进一步讨论安装槽118的特殊结构。

在图1和图18中，一可拆卸的后轮挡泥板74被显示成可装接到自行车 框架12上。挡泥板74在靠近挡泥板后端126处有一对腿78E、78F。腿78E、 78F穿到后轮14的左和右侧。每个腿78E、78F具有被打孔的下端88C，其 被插装在镫92A、92B的两个接收槽90C中的一个内。

如图18所示，第一挡泥板支撑C形卡箍120A具有一带有螺纹的立柱 121，其穿过横臂58内的一孔119。如螺母122的紧固件与立柱121螺纹接 合以刚性地固定C形卡箍120A。第二挡泥板支撑C形卡箍120B在图2中被 示成，具有一带孔125的接头123，通过孔125穿过一螺钉154以将C形卡 箍固定到连接后支杆32A、32B的横拉杆56上。从而，两个挡泥板支撑C 形卡箍120A、120B定位挡泥板74的前部127和中部129，而后端126被腿 78E、78F支撑，提供了挡泥板74的牢固支撑。如图2和图18所示，C形卡 箍带有导向槽结构以套过挡泥板74的弯曲结构并紧紧地夹持接合在卡箍的 相对钩形端部128之内的挡泥板边缘124。在C形卡箍120A和120B的内部 132(图18)可以施用具有相对高的摩擦系数的柔性材料130，如橡胶或塑料表 面涂层，以在C形卡箍内摩擦接合并夹持挡泥板。材料130也阻止在骑过不 平区域时挡泥板74的颤动或振动。

通过从自行车的后部将挡泥板74穿过C形卡箍120A和120B并然后将 带孔的腿端部88C插入并锁止在接收槽90C中来简单地安装挡泥板74。

通过安装一初级附件，即，联结组件66和/或托架70到上和下装接组件 62、64上，附件被牢固并刚性地在三点被定位，即，在上装接组件62和在 后轮14的左和右每一侧。另外，安装装置60可以被绕装于前轮，即，安装 到前叉20和/或转向立柱22上，并且随车轮向左或右转向而摆转。当然，在 自行车10前部的联结组件66有时可以用于由另一车辆拖曳自行车。

从而，搬运篮或侧篮、车轮挡泥板、顶篮、灯、反光板以及包括拖曳联 结件的其他次级附件可以利用通用的附件安装系统60，被同时安装或以各种 叠加合并的形式安装以满足具体骑车人的需要。

对本装置更全面的描述伴随在对所剩附图的讨论中。现在翻到图2、3 和4，上装接组件62被示为包括一大致实心的安装块140，利用上和下夹紧 元件142、144可刚性连接到自行车框架12的后支杆32A、32B上。安装块 140被示成大致一矩形的六面体，其包括附件插入面172和锁插入面171，面 171与面172成大致直角设置。安装块140的上表面175、下表面173、背面 177以及后侧面179也示于图中。安装块140可以为如在此进一步描述的可 装接到自行车框架上并允许附件的榫舌可插装其上的任何形状。

自行车框架12的后支杆32A、32B在夹紧元件142、144之间被夹持， 各夹紧元件用一穿过在上夹紧元件142上的孔并拧入下夹紧元件144内的攻 丝的孔内的螺钉146连接。下夹紧元件144被示出带有向外并向上扩张的翼 板151，以确保安装块的140的刚性连接。

如图所示，上夹紧元件142具有螺钉固定结构，示作右和左立柱150， 其每一个具有一中心螺纹孔161。上夹紧元件142用螺钉152连接到安装块 140上，该螺钉完全穿过孔165(图2)、在安装块140背面177上的光滑通孔 163(图3)并然后拧入攻丝的孔161中。孔163与槽170A、170B对齐，被示 为具有与孔163共轴的扩大部分165并从附件插入面172向内延伸，用来在 其中穿过螺钉152。从而，螺钉152被深陷于安装块140中并使其头部承靠 在台肩183上。

上夹紧元件142和下夹紧元件144分别具有相应的榫舌188、189，其大 致与后支杆32A、32B平行并在其间延伸。从而，夹紧元件142、144可以取 类三角形状，如图所示。下夹紧榫舌189上的孔153和上夹紧榫舌188上的 相应的孔157允许榫舌连接到横拉杆56上，并且被设置在具孔147、149一 定距离204处，以使安装块140抗扭转。距离204应至少约为1.25英寸并且 优选地至少约为1.5到2.5英寸。

如图2和4所示，上和下夹紧元件142、144被进一步连接到一闭锁轭 156上，该闭锁轭可锁止到安装块140上。一闭锁螺钉154，优选地为方颈螺 钉，穿过在下夹紧元件144内的孔153、在横拉杆56内的孔155、在上夹紧 元件142内的孔157、在轭立柱181内的通道181A、以及在闭锁轭156内的 放大的孔159。孔153不是圆形以匹配闭锁螺钉154的无螺纹部分154B，从 而防止其转动。闭锁螺钉154具有一圆形的头部154A并被一放置在放大的 孔159内的螺母158固定到闭锁轭156。闭锁螺钉154和带螺纹的螺母158 只在闭锁轭156未装接于安装块140时才能接近。立柱181防止接近螺钉 154，并且具有非圆形的端部181B，其与孔157匹配并接合，防止闭锁轭156 相对上夹紧元件142转动。闭锁轭156在其每个相平行的耳162上具有孔 160。轭156的耳162被插入安装块140内的凹槽164中(见图4)，并且被一 穿过安装块140内的横孔168及轭156的孔160的销166锁止其内。销166 被示于图2和图4中，具有头部167，以允许手指接近以拆下销，从而从安 装块140中释放闭锁轭156。通过在销的头部上插入可闭锁锁片190来防止 未允许的接近销166。

从而，如上所示，安装块140通过多点安装固定到自行车框架12上， 该安装防止了安装块的运动以及未授权地拆下安装块。

虽然安装块140已被描述为通过特定的夹紧装置安装到自行车框架，应 理解，可以用其他装接装置替代，并且任何将块140牢固连接到自行车框架 车座下后方的装置可以为替代物并在本发明范围之内。

安装块140于自行车10的装接可以通过由自行车框架制造者装设于自 行车框架12上的整体带螺纹的凸台来加强。

当安装块140被安装到后轮14上方时，附件插入面172面朝后。附件 插入面172包括一大致水平的中心插口148，其与自行车10的纵轴11大致 平行。拖曳杆80的第一端82相匹配地可容纳并锁止在中心插口148中。另 外，两个横向的槽170A、170B伸入安装块140内并与插口148平行。拖曳 杆80的第一端82包括圆柱形的榫舌176和牢固固定其上的面板174。面板 174上具有一对垂直槽178A、178B，当拖曳杆80的榫舌176安装在块140 中时，槽178A、178B与安装块140的槽170A、170B对齐，即覆盖其上。

行李托架70的细长元件104的榫舌106A、106B(图1)分别可固定地插 入面板174上的槽178A、178B中，且/或分别插入安装块140内的槽170A、 170B中。一横向销孔180水平伸过安装块140，分别与槽170A、170B以及 中心插口148相交叉，以便允许水平销182被插入孔180中并穿过在拖曳杆 榫舌176上的孔184以及在托架榫舌106A、106B上的孔186A、186B。销 182用作拖曳杆80和/或托架70的细长元件104A和104B的闭锁机构。闭锁 销182和166可以由摩擦简单地固定在位，或利用将销固定在相应横向销孔 180、168中的任何其它装置。

在图中所示的一实施例中，一锁板190可锁止在安装块140的锁插入面 171上的空腔192内以防止在没钥匙135的情况下未授权地接近锁销182和 166。这种锁板190被用来防止上装接组件62以及与其相连的附件的被盗。 如图所示，一带有钥匙孔196可旋转锁柱194装在锁板190上，锁板被构造 成插入空腔192内并锁止在其内。空腔192包括对置的定位缝隙198A、198B， 用于接收并固定锁闩200A、200B，该锁闩通过钥匙135的转动从锁板190 向外伸出。锁销182被示为固定到锁板190上以便钥匙的触动以及锁板的卸 除导致销182的撒出以及拖曳杆榫舌176和托架榫舌106A、106B的解锁， 从而它们可以从安装块140中被抽出。当锁销182被完全插入销孔180中时， 销遮断孔165，从而防止了未允许的接近并移去螺钉152，该螺钉将安装块 140连接到上夹紧元件142。销166可以通过操作者将指甲插入头部167下面 并将销拉出而卸除，从而释放闭锁轭156。从而安装块140可以通过移去螺 钉152来从自行车框架12上拆下。从而，一单独的钥匙锁控制了(a)安装块 140于自行车10的锁定，(b)拖曳杆80于安装块140的锁定，以及(c)托架70 于安装块的锁定，使偷窃上装接组件62以及装接的附件费时费力。

如果不想用钥匙锁，可以用一手操纵杆、按钮或其他装置来释放每个闭 锁销166、182。例如，可以用一可转动杆来替代锁柱194来移动锁闩200A 和200B。

要指出的是，在所示的安装块140的结构中，托架榫舌106A和106B 插入并锁定于安装块进一步阻止未允许地接近连接上夹紧元件142到安装块 上的螺钉152。

在本发明中，重要的是拖曳杆80和托架70可以单独地或同时安装在安 装块140上。一拖曳物可以装接到拖曳杆80。次级附件可锁定地装接到托架 70。

安装块140可以由硬塑料或金属模制和/或机加工形成，优选地，用高强 度尺寸稳定的塑料或轻金属如铝或镁。也可以由被焊接或其他方式连接的各 金属板件来形成安装块140，以形成插入轭156、托架榫舌106A、106B、拖 曳杆榫舌176、锁销166、带有销182的锁板190以及螺钉152的内部通道。

如图5、6、7和8所示，下装接组件64包括一对镫形元件92A、92B， 自行车轮每侧一个，在本实施例中为后轮14(见图1)。在图5-8的每个中只 示出了左镫形元件92A，右镫形元件92B为左镫形元件92A的镜像。镫形元 件92A、92B一起提供了用于自行车附件的双侧腿的下部安装位置。

每个镫形元件92A、92B由分别具有大致平面的前、后表面212、214 的中心体210构成。如用螺钉220，前板216和后板218分别装接到前表面 212和后表面214上。每个镫形元件92A、92B被定位成前板216从自行车 车轮朝向外，用于将附件腿的带孔下端88A、88B和88C容易地分别插入或 移出镫形元件的接收槽90A、90B和90C。

如图所示，镫形元件92A、92B分别被刚性地连接到后支杆32A、32B 或连接到下梁34A、34B。示出了一种可能的装接方式，即，镫形元件92A、 92B通过螺钉208装接，螺钉208穿过贯穿镫形元件92A或92B的螺钉孔 219，并穿过在接头206上的螺钉孔209，接头206通常配设在现代的自行车 中。如所示，框架安装件96为一强硬的带形元件，紧紧绕过后支杆32A或 32B并通过螺钉222牢固地固定到镫形元件上。框架安装件96可以为每个镫 形元件92A、92B的前板216或后板218的延伸部。在图中，框架安装件96 被示为一单独的U形带，围绕后支杆32A并由螺钉222连接到镫形元件92A 的每侧。框架安装件96可以由诸如铝等金属或硬塑料形成。

从而，附件66、70或74在下装接组件64内的安装以及于自行车框架 12上的至少一其他点上的安装提供了附件刚性的安装，防止了向前、向后、 垂直以及横向的明显的运动。

如图5-8所示，镫形元件92A的中心体210具有多个，例如三个接收 槽90A、90B和90C，它们在共面结构中以一定角度间隔，用于在其内接收 并固定附件腿78A、78C和78E的带孔的端部。从而，在图中，大致垂直的 接收槽90B容纳托架腿78C的端部88B，槽90A以与水平大约成50°角地 容纳联结组件腿78A的端部88A，槽90C以与水平大约15°角地容纳挡泥 板腿78E的端部88C。但是，槽90A、90B和90C可以处于任何适宜的角度， 且槽甚至可以为平行的，这取决于腿的方向。若需要的话，端部可以不与包 括它的腿平行，然而这一般会导致腿的支撑能力减弱。槽和相应端部可以在 宽度234(图6)上和/或在厚度236(图8)上为倾斜的，以能够容易地插入或移 出。在所示的实施例中，接收槽90A、90B和90C包括在中心体210的后表 面214上的细长的凹槽，并且每个槽利用后板128作为槽的一个表面。虽然 在此镫形元件被示为每个元件中具有三个槽，应明白，在每个镫形元件中可 以形成更多或更少的这种槽，并且这种变动在本发明的范围之内。

接收槽90A、90B和90C的内部基座的每一个(图6)被构造成可以卡持 一短行程弹簧226，其的目的将在以下解释。每个腿端部88A、88B和88C 具有穿过其的孔136，通过该孔，端部被固定并/或闭锁在各自的接收槽90A、 90B和90C中。

在一改型结构中，短行程弹簧可以被装接到每个腿端部88A、88B和88C 上，并且从接收槽90A、90B和90C中取消弹簧226。

用于将腿端部固定和闭锁在每个接收槽中的一般装置和操作原理相 同，与在接收槽90A中固定腿端部88A相关的装置将作为本发明镫形元件的 一变动实施例的典型描述。

图5示出了完全插入到接收槽之一90A的腿端部88A，被强制向下抵靠 并压缩弹簧226。杠杆240可以绕中心体210中的凹槽248内的轴242转动。 凹槽248横向交叉接收槽90A以便杠杆240的第一端244可以被移动到位于 腿端部孔中136的位置并从而防止腿端部88A的移出。如图8所示，杠杆240 的第二端246可以通过由操作者的手指252触动一按钮250来向内移动，以 使杠杆的第一端244从孔136中撤出。然后，腿端部88A可以从接收槽90A 中沿方向254向上向外滑动。按钮250和杠杆240被一弹簧252偏压以使杠 杆保持位于如图5所示的闭锁位置，除了当按钮250被向内按动以转动杠杆 时。在接收槽90A的内部基座224内的短行程片簧226对腿端部88A向上施 力以便当按钮250被按下时，端部88被弹簧226沿方向254弹出足够远以防 止杠杆再次进入腿端部孔136中。每个按钮250被示出具有内凸缘270，其 与前板216的内侧接合，保持按钮与杠杆240的第二端246相接合。

闭锁装置被提供用来同时将所有杠杆240的第一端244闭锁在腿的孔 136之内，以防止未允许地从镫形元件92A和92B中移出腿。如图7所示， 一弧形的转动条256在中心体210之内的弧形槽道258内可双向滑动。当在 闭锁位置262时，向外延伸的阻挡突起260沿条256定位，选择性地防止杠 杆的任一端部244从腿的孔136中撤出。当条256移动到其非闭馈位置264 时(图7和8)，条256的突起260不限制杠杆的运动，通过触动按钮250以摆 动杠杆240，任一个或所有的腿端部可以从镫形元件92A中移出，如图7和 8所示。带256沿槽道258滑动所通过的距离较小，即，只足以在闭锁和非 闭锁位置之间移动以分别实现杠杆240的闭锁和自由运动。带256被示出通 过一转动轴266移动，该轴具有一径向延伸的销268，其与带256内的孔269 接合并移动带256。

在一改型结构中，轴266可以被一转动的小齿轮代替，该齿轮与带256 上的齿条啮合，并通过小齿轮的转动使带滑动。轴266也可以包括一锁柱 272(图5)，其需要一钥匙135以转动轴266，并相对镫形元件闭锁及释放腿 端部。

可以看出，转动条256由塑料、金属或其他材料轻易地形成，材料在施 加在按钮250的手指压力之下相对无压缩。转动条256必须可在弧形的槽道 258之内轻易地双向滑动。

要重申的是，左镫形元件92A和右镫形元件92B优选地彼此镜像。可以 在车轮14的两侧使用相同的镫形元件，但是，其中一个镫形元件就要使其轴 266和按钮250朝向车轮。驱动链轮和间隔很小的车轮辐条可能会干涉轴266 上锁柱272的操作以及/或与按钮的操纵。从而，优选地，使钥匙孔和按钮在 镫形元件的外侧，以便于接近和操纵。

虽然镫形元件92A和92B已被描述为由螺钉和带固定到自行车支杆上， 但可以用其他固定装置代替，并且其在本发明的范围内。例如，自行车框架 的后支杆区域可以被制造成带有一板或其他安装表面，其固定到支杆32A或 32B、到梁34A或34B上，或连接在支杆和梁之间。该板被构造成容纳并支 撑镫形元件，并且镫形元件可以用螺钉或其他公知的方式固定于该板上。另 外，这种板可以被构造成用作镫形元件的后板218，并且镫形元件的其他部 分然后可以螺纹连接或铆接到该板上。若需要的话，可以利用不可拆卸螺钉 来阻止未允许地从自行车框架上拆卸镫形元件。

图9和图10示出了搬运篮或鞍袋76于本发明的行李托架70一侧上的 安装。行李托架70被示为由金属杆件形成并且具有细长的左和右元件104A 和104B。从左细长元件104A向下延伸的是左腿78C和在其下端连接于腿78C 的左拉杆110A。在左腿78C的下端上的带孔的端部88B适于插入到下装接 组件64的左镫形元件92A之内并被其支撑。右腿78D和右拉杆110B(图1) 为左腿78C和拉杆110A的镜像，其从右元件104B向下延伸到右镫形元件 92B。从而，行李托架70通过镫形元件92A、92B被分别支撑在左和右侧。

一向上渐窄的楔形支架116A被示出连接到左腿78C和/或拉杆110A 上，用于支撑诸如搬运篮或鞍袋76之类的附件。

如图9中清晰可见的，下腿78C和78D带有一向下延伸的钩117，以对 于已知的需要这种钩用于装接的鞍袋和搬运篮提供一方便的装接点。

搬运篮或鞍袋76的优选实施例被示出，具有一硬的壳体280以及由铰 链284连接的盖282。后板286上装设有一楔形夹116B，楔形支架116A可 以插入其中以支撑该搬运篮76。

现在参照图9，用支柱290将一细长的安装元件288连接到搬运篮76的 后板286上。安装元件288可以包括直杆或圆柱，其由高强度材料如铝合金 或加强塑料形成。支柱290从元件288向上延伸，并从而被连接到安装元件 288上，以允许该元件被插入由臂114连接在行李托架70上的一圆柱形闭锁 元件112内。

闭锁元件112的结构和操作示于图12-17中。在所示的实施例中，闭 锁元件112包括一圆柱形的锁管300，其具有切口部分302(图14)，该切口部 分足够宽以允许安装元件288被插入或套在锁管中。切口部分302比安装元 件288的长度304(图9)短。如图12中清晰可见，锁管300的两端部306A、 306B不是切开的，而是整圆。安装元件288可以通过首先将安装元件的一端 310(图12)插入端部306A，并然后将安装元件所剩下的部分插入管中来放置 于锁管300内。在第一端306A内的端盖308防止安装元件288在其内轴向 移动。一管闭锁装置134被装接到锁管300的相对端306B。该管闭锁装置 134可在开启和关闭位置之间转动，并且可以被锁住。在关闭位置，管闭锁 装置134环绕并封闭安装元件288的端部312以防止其从锁管300中移出。

锁管300的切开的开口面对的部分302一般约包含锁管外圆周的一半。 如图13中所示，切口部分跨过约150°的角度303，且锁管300的内边缘318 可以被减薄以便安装元件288能够适宜地插入其中。优选地，锁管内径316(图 15)不比安装元件外径320(图12)大约10-15％。

管闭锁装置134具有一把手部分和一部分管状伸出部324，该伸出部具 有比锁管300的外径314稍大的内径326(图15)。如图13所示，部分管状伸 出部324具有伸过大约220°的圆周332，允许安装元件288在伸出部324 位于开启位置时通过剩下的140°穿过，如图14所示。该特定角度的圆周332 可以为任何交替提供闭锁位置和开启位置的值。

现在参照图12、15和16，一圆柱形短柱330从闭锁装置134的把手部 分322伸入锁管300的端部306B，并且在其内可以转动。从短柱330轴向延 伸的是一有螺纹的螺栓端部334，其具有浅的螺距。该螺栓端部334拧入一 固定在锁管300内的柱塞340的螺纹孔336中，该柱塞由穿过锁管和柱塞上 的孔342的铆钉338固定。如图17所示，柱塞340具有一端面344，在安装 元件288插入锁管300时抵靠其上。另外，一凸轮滑道346绕圆周部分348 延伸一般约为75到150°，并中止于一带有端部止挡面352的进入槽350， 进入槽用来容纳闭锁栓354(图16)并且防止管闭锁装置134相对锁管300转 动。

一钥匙锁柱360连接到短柱330内的蜗轮362上，允许蜗轮用钥匙135 转动。短柱330上的一槽364设置用于闭锁栓354在位于固定柱塞340内的 闭锁位置(示于图15中)和完全在槽364内的开启位置(图16)之间运动。闭锁 栓354具有一个或多个齿356，通过它闭锁栓可以由蜗轮362的转动与轴328 平行地移动，蜗轮的转动由在柱360内旋转钥匙135来实现。图15示出了在 闭锁位置的闭锁栓354，以及图16示出了在开启位置的闭锁栓354，其能够 使把手部分322绕圆柱形锁管300转动。

如图15和16所示，装在锁管300上的止挡销366在其绕锁管转动期间 横交于管状的伸出部324。止挡销366将管闭锁装置134的转动限定为约360 减去角322的角度(图13)，或者，一般约140°。然而实际上，这个转角由 于在局部管状伸出部324上的槽或切口368(图12)而增大，使管闭锁装置134 能够转动约180°。止挡销366进入切口368中以增大可得到的转动。槽或 切口368可以被稍微倾斜以适应螺栓端部334在静止柱塞340上的螺纹孔336 中转动而造成的管闭锁装置134的轴向移动。

应指出，虽然柱塞340上的凸轮滑道346使闭锁过程容易进行，只要柱 塞上的进入槽350会容纳闭锁栓354也可以不需要它(见图17)。

从而，在闭锁栓354处在退回位置(图16)的情况下，把手部分322可以 转动以使闭锁装置134的局部管状伸出部324绕锁管轴线328在图13所示的 关闭位置和图14所示的开启位置之间转动，在关闭位置，盖324盖住安装元 件288(图12)，且在开启位置，安装元件288可以从锁管300中抽出。利用 一钥匙，管闭锁装置134可以被锁止在关闭位置，以防止未允许地移走其上 安装的一个或多个附件。

在图11所示的另一个实施例中，可闭锁的容器73，此处示出的是一侧 篮，具有由部分370A和370B构成的两部分安装元件。为缩短长度372的第 一安装元件部分370A通过连接器375连接到篮主体374上并且被示出插入 外侧闭锁元件112的锁管300中。第二安装元件部分370B其长度382也被 缩短，并且被连接到容器73的盖380上。安装元件部分370A和370B可以 由杆或管状材料形成并一同构成插入在闭锁元件112内的安装元件以得到可 闭锁的支撑和固定。两部分安装元件可以被固定并闭锁在锁管300的第一端 306A和管闭锁装置134之间。管闭锁装置134如已描述的，并且将第二安装 元件部分370B约束在锁管300内。从而，容器盖380可以在容器73闭锁到 托架70上的同时闭锁到关闭位置。在这个实施例中，很明显，侧蓝73的第 一安装元件部分370A被锁管300完全支撑，即使在带有第二安装元件370B 的盖380从锁管中提离的时候。部分370A的外端由管部301封罩在锁管300 内。如图19中所示，侧篮73和顶篮72可以被同时安装到托架70上。

在与容器73类似的可闭锁容器的第二个未示出的改型中，这种容器底 部374将被提供有一长的第一杆部分，其很象杆部分370A(图11)，其中第一 杆部分将具有与杆部分370A加上370B的长度相等的长度，并且该第一杆部 分将具有半圆形的横截面。这种第一杆部分可以被铸造、模制或拉伸成一长 杆，其具有平的上表面和半圆形下表面。这种第一杆部分将配装入并填满大 约锁管112的一半体积。然后，容器的盖380将设置有第二杆部分，其具有 与刚刚描述的第一杆部分的半圆形横截面相同的横截面，但是，其中的半圆 形表面朝上并且平的表面与第一杆部分的平的表面正对。这种第一和第二杆 部分彼此平行。第二杆部分长度可以稍短于其面对的第一杆部分的长度，并 且在进入管形锁的与管端308相邻的端部处缩短，以便第二杆部分可以更容 易地配装入管的端部306A。若需要的话，半圆形的第一和第二杆部分不需由 实心杆材料形成，并且可以取代之地由水平中空杆的上、下两部分构成。虽 然优选地是，这些第一和第二杆部分在它们在锁管中彼此相对时具有一完整 的圆形的外形，但第一和第二杆部分可以由可以配装于锁管内并可闭锁地固 定其内的平的或其他横截面形状的元件限定。所有的变动在本发明的范围 内。这种变动可以与如图11所示的篮子或与被致密地围住和带盖子的搬运篮 一同使用。

现在转到图19，示出了本发明的另一个特征。示出一具有腿78C的托 架70。侧面的闭锁元件112被示出通过连接器114连接到托架70上。如已 描述的，侧面闭锁元件112的圆柱形锁管300由具有半圆形横截面的切开的 管形成。

一安装槽118通过连接器111连接到顶篮72上，优选地连接到顶篮的下 框架元件386上，该安装槽118由具有紧密配合于内表面119，即嵌套在圆 柱形锁管300内的外径的管状材料形成。篮73的安装元件370A和370B或 搬运篮76的安装元件288又具有配合在安装槽118之内的直径。从而，安装 槽118和多种附件的安装元件可以如图19所示被同心地安装在相同的闭锁元 件112之内并由管闭锁装置134锁于其内。另外，每个可以被单独地安装并 锁止在管闭锁装置134内。

虽然附图示出顶篮72具有安装槽118以及侧面的搬运篮和侧篮73具有 叠置的安装元件，反之也可以，即顶篮72可以被提供有叠置的安装元件并且 搬运篮或篮子被提供有安装槽。在具有安装槽118的附件和具有叠置的安装 元件的附件都要被安装到自行车上的情况下，首先，安装槽118被插入到圆 柱形的锁管300中，随后将叠置的安装元件370A插入安装槽118内。根据 图12-16，然后，把手部分322被转动到闭锁位置，在此局部管状的伸出部 324封闭了安装槽118以及安装元件370A和370B(见图11)或288的第二端 388。一钥匙135可以被插入到钥匙锁柱360中并转动以将闭锁栓354移入进 入槽350内，在闭锁位置锁住局部管状伸出部324。移走钥匙就防止了安装 槽118和安装元件从锁管300中移出。槽118和安装元件可以由相反的步骤 移出。

图20和21示出了现有技术的自行车框架元件401和402，在现有技术 中其有时被分别公知为垂直脱扣(drop out)和水平脱扣。每个自行车框架元件 401和402在其上形成一轴槽404，用于容放自行车10的后轮14的轴40。 如从图20和21所示，框架元件401具有在垂直方位取向的轴槽404，而框 架元件402具有在大致水平方位取向的轴槽404。每个框架元件401和402 还包括多个接头206，其提供有螺纹通孔209，也如图6和图7所示。框架元 件401和402被布置成连接在自行车框架的下梁34和后支杆32之间，框架 元件401和402其本身成为自行车框架12的一整体部分。通过上框架连接结 构和下框架连接结构406和408，每个框架元件401和402被连接到相应的 后支杆和下梁32、34。图20和21也以虚线示出了为本发明的改进自行车脱 扣框架元件400的一整体部分的腹板410。在图20和21中以虚线示出腹板 410只为参照的目的。申请人知道在现有技术中没有与腹板410相似的结构。

图22和23示出了本发明的自行车框架元件400。如图22和23中可以 看出的，自行车框架元件400包括腹板410，其具有前边缘411、后边缘412、 以及下边缘413。轴槽404被形成在腹板410的下边缘413上。图22中所示 的轴槽404在大致垂直方位上取向，与图20中所示的相似。相反，图23中 所示的轴槽404在大致水平方位取向，与图21中所示的轴槽404相似。自行 车框架元件400也包括上和下框架连接结构406和408，用于将自行车框架 元件400连接到自行车10的框架12上。上和下框架连接结构406和408与 腹板410的前边缘411形成一体。下框架连接结构408从靠近下边缘413的 板的前边缘411向前延伸。上框架连接结构406沿腹板410的前边缘411向 前上延伸。在上和下框架连接结构406和408之间测得的精确角度，根据自 行车框架12的结构而变化，且更具体地说，取决于与自行车框架元件400 相连接的后支杆32和下梁34之间存在的角度。一般地，优选地，上和下框 架连接结构406、408被布置成后支杆32和下梁34的轴线与落座在轴槽404 内的轴16相交。然而，应理解，上和下框架连接结构406和408、后支杆32 和下梁34、以及轴16之间的几何关系可以改变以适应自行车框架元件400 的特殊应用。

如图24和28所示，自行车框架元件400和400A也可以在框架元件400 的上和下连接结构406和408之间包括一填角块(fillet)490，其具有的半径通 常大于自行车框架的下梁和后支杆的直径。填角块490增加了由框架元件 400、400A形成的接头的内在强度。图25从框架元件400的后部示出了填角 块。

图24表明本发明的自行车框架元件400的变动的实施例。图24中所示 的自行车框架元件400包括腹板410，具有形成在其下边缘413上的垂直轴 槽404。从腹板410的前边缘411向前延伸的是下框架连接结构408。下框架 连接结构408紧邻腹板410的下边缘向前延伸并与其大致呈平行关系，但是 应理解与下边缘413的平行关系不是本发明所必需的。上框架连接结构406 一般以与下框架装接结构408成小于90°的角度沿腹板410的前边缘411向 前上方延伸。框架元件400的腹板410沿其后边缘412设置有多个连接孔 420，虽然连接孔420的数量和布置可以在大范围内变动，这取决于框架元件 400的用途。另外，在框架元件400的腹板410上也提供了如图1、2、5和6 所示的螺纹孔。应理解，连接孔420的布置除了提供现有技术的框架元件 401、402不适宜的用于将自行车附件连接到自行车车架上的装置外，还再现 了现有技术的任一框架元件401、402的功能。相对大的腹板410优于现有技 术的框架元件401、402的益处包括但不限于，在这种应用中使用较大的板元 件所固有的增强了的结构强度和刚性，以及通过连接孔420以多种不同的合 并形式固定大量自行车附件到自行车10框架12上的能力。

图24也更清晰地示出了上和下框架连接结构406和408。在这个实施例 中，框架连接结构406和408包括管状的元件416，其具有穿过其基底418 形成的槽417，管状元件416容放并固装在腹板410的一突起419上。可以 看出，突起419与腹板410为一体并从其伸出。上和下框架连接结构406和 408的管状元件416通过管状元件416的槽417和相应基底418容放在突起 419上。管状元件416的尺寸被定为被容放在后支杆32和下梁34由之形成 的管的孔内。其上下框架连接元件406、408分别容放在后支杆32和下梁34 内的自行车框架元件400通过粘结剂、焊接操作、或优选地钎焊操作永久性 地固定到框架12上。将自行车框架元件400固定到自行车10的框架12上的 具体方法取决于制造自行车10所用的材料类型，例如，碳纤维合成材料、钢 或铝合金。虽然优选地，在自行车最初制造时将本发明的自行车框架元件400 连接到自行车10的框架12上，应理解，框架元件400也可以被用作替换零 件。

上和下连接结构406、408的另一个实施例(未示出)去除了管状元件416 而采用延伸腹板410的突起419。那么，本变动的实施例的突起419将被容 放在后支杆和下梁32、34的端部内的槽(未示出)中。这个变动的实施例不太 适于与由合成材料制造的后支杆和下梁32、34一同使用，但却很适于与由钢 或铝合金制成的后支杆和下梁32、34一同使用。这个变动的实施例的框架元 件400将通过焊接或钎焊操作固定到后支杆和下梁32、34上。

虽然图24所示的框架元件400非常适于将自行车附件螺栓连接、钎焊 或焊接到其上，在此也公开了一种用于可拆卸地连接自行车附件于腹板410 上的结构。母案申请的镫形元件92A和92B在结构上与本发明的镫形元件 430A和430B非常相似，并且相同的附图标记被用于标识相同的元件。

图26示出了一中心体432，其在结构上和功能上与图5-8所示的中心 体210相似。如图26可以看出的，中心体432具有前边缘411、后边缘412 和下边缘413，它们是腹板410的相似标识的边缘的互补。中心体432在其 后边缘上提供有一对接收槽90B和90C。应理解，虽然只有两个接收槽被作 为中心体432结构的一部分被公开，可以提供更多或更少的接收槽，这取决 于接收槽或中心体432本身的尺寸和几何形状。中心体432的接收槽90B和 90C被布置成以如上所述相同的方式接收附件腿78的带孔的端部。每个接收 槽90B和90C在其底部具有内部基座224，其被设计成如图34和35所示容 放一短行程弹簧226。短行程弹簧226的目的和结构与已结合中心体210一 同使用的弹簧相同。

参照图5-8，可以看出，为了固定附件腿78的带孔的端部，每个接收 槽90B和90C设置有一杠杆240，其可绕在中心体432之内的凹槽248中的 轴242转动。凹槽248横交接收槽90B和90C以便杠杆240的第一端244可 以被移动到位于腿端部孔136之内的位置，并从而防止腿端部88A的移出。 按钮250被设置以便通过对其施加压力，如由用户的手指252，按钮可以触 动杠杆240，以允许附件腿78从接收槽90B和90C中脱出。为了简化本发 明的框架元件400、400B的说明，杠杆240以及其相关的结构从图20-40 中略去。请参照图5-8以及与杠杆240的结构和功能的描述相关的文字说 明。

中心体432还被提供有连接孔420A，其为腹板410的连接孔420的补 充。中心体432一般通过螺栓或其他紧固件穿过孔420A和孔420以公知的 方式固定到腹板410上。另外，中心体432可以被焊接或钎焊到腹板410上。

中心体432还被提供有一联结槽440，其具有内部基座442，该基座被 设置用来容放并卡持一短行程弹簧444，弹簧444被示于图35中。与联结槽 440和中心体432的后边缘412相连通的是一闩定凹槽446。闩定凹槽446 被配置用来容放示于图34、35和38、39中的闩定机构448。闩定机构448 用于选择性地卡住拖曳联结装置454的可插入端456。拖曳联结装置454的 可插入端456示于图36和37中。另外，参照图40，应理解，在安装在图中 所示的增大的板410上的适当改进的中心体(未示出)上，联结槽440可以位 于后支杆32之前以及在后支杆32和下梁34之间。

现在参照图27，可以看到一盖460安装在中心体432上。盖460在图32 和33中示出的更清晰，并且盖460的第二实施例示于图31中。然后参照图 27、31、32和33，可以看出盖460包括盖板462，其具有与中心体432和腹 板410相同的大体形状。盖板462的后边缘412上形成一唇部463，其垂直 于盖板462地延伸以便在盖板462定位在中心体432上时遮盖中心体432的 后边缘412的整个长度。盖460的唇部463又具有从与盖板462相对的边缘 垂直延伸的定位板464，定位板464与唇部463和盖板462相结合形成了一 尺寸可以容放中心体432的后边缘412的通道461。盖板462在其上形成一 联结固定槽441，其位于盖板462上与中心体432的联结槽440对齐。联结 定位槽441临接一槽孔443，该槽孔443穿过盖460的唇部463形成，允许 镫形元件430A和430B的外部与每个镫形元件的中心体432的联结槽440之 间的连通。槽口443尺寸被形成为允许拖曳联结装置454的可插入端456进 入联结槽440中。盖460的唇部463也在其上形成孔465，该孔允许接近接 收槽90B和90C。

图27也示出了按钮250的位置，该按钮触动杠杆240以从接收槽90B 和90C中释放附件腿78。另外，图27示出了多个形成在盖460上的排放孔 434，其允许水和其他外来物排出接收槽90B、90C和联结槽440。这防止了 装在腹板410和盖460之间的机构由于污染而不能使用。

图27、31、15和16示出了一底板436，其装设在盖460和中心体432 的下边缘以将该460固定到中心体432。底板436还防止水和外来物进入接 收槽90B、90C和联结槽440，并防止干预镫形元件430A和430B的机构。 底板436通过一对接头437固定到镫形元件430A、430B上，该接头437被 配置成插入贯穿过盖460和中心体432形成的槽438内。螺钉439穿过螺钉 孔439A进入形成在中心体432的下边缘上的附加的螺钉孔(未示出)中。

拖曳联结装置454的结构示于图36和37中。拖曳联结装置454包括一 杆455，其将拖曳联结装置的可插入端456连接到要被拖曳的小车或拖曳物 68。杆455从位于自行车后面的小车或拖曳物68延伸到镫形组件430。取决 于被拖曳物品的特性、被拖曳的负载的大小或其上拖曳有负载的范围，拖曳 联结装置454可以被提供有两个杆455，它们将拖曳物68连接到两个镫形元 件430A和430B上。其他的及优选的，拖曳物68被提供有一杆455，其被 只连接到一个镫形元件430A或430B上。杆455的长轴455A在拖曳物68 和自行车10之间延伸。如图36和37所示，轴455A具有一90°的弯折，以 便杆455的部分455B大致与拖曳联结装置454将固定其上的镫形元件430A 或430B垂直。但是，应理解，杆455的部分455A可以被形成为任何将拖曳 联结装置454连接于拖曳在自行车后面的拖曳物所需的几何形状。杆455的 部分455B终结在一固定盖457。固定盖457的结构优选地在杆455的部分 455A上可自由转动并且可以为如图36所示的轴承。在盖460的唇部上的槽 口433尺寸定为可以容放固定盖457。在盖板462上形成的联结固定槽441 尺寸被定为容纳杆455的部分455B但比固定盖457小，并从而当可插入端 456容放其内时挡持可插入端456于联结槽440之内。

参照图32、34、35、38和39，可以看出闩定机构448由一挡闩449构 成，该挡闩449具有远端449A，其绕一枢转点450旋转，该枢转点450由一 非圆形孔450A和一枢转销452构成，其中，孔450A在枢转点450处基本延 伸穿过挡闩449，枢转销452在其枢转点450与非圆形孔450A反方向地从挡 闩延伸。闩定机构448还包括一挡闩手柄451，其可以由螺纹拧入盖460的 孔452中。挡闩手柄451为在现有技术中公知的类型，其能够闭锁以防止转 动，其非圆形柄453被容纳在挡闩449的非圆形孔450A中。挡闩449通过 挡闩手柄451的非圆形柄453和本身容放在腹板410上形成的盲孔447内的 枢转销450B定位于盖460和腹板410之间的挡闩凹槽446中。因此，可以 理解，通过转动挡闩手柄451，挡闩449可以在第一开启位置和第二关闭位 置之间移动，在开启位置，挡闩完全在挡闩凹槽446的范围之内，在关闭位 置，挡闩449位于联结槽440之内，从而防止了拖曳联结装置的可插入端456 从镫形元件430A、430B中脱出。偏压弹簧(biad spring)445被定位在中心体 432和挡闩449之间的挡闩凹槽446内，挡闩机构448一般被偏置在关闭位 置。为了从联结槽440移出可插入端456，用户只需沿顺时针方向转动插销 手柄451以使插销机构448到其开启位置。然后，短行程弹簧444将起作用 以从联结槽440中弹出拖曳联结装置的可插入端456。若需要将插销机构448 保持在其开启位置的话，插销手柄451被操纵以使挡闩449锁定在其开启位 置。

图31示出了容放在镫形组件430A或430B联结槽440之内的拖曳联结 装置454的可插入端456。为了将拖曳联结装置454锁定到自行车框架12， 可以提供一种所示的闭锁机构470。闭锁机构470通过联结槽开口443插入 联结槽440中并且通过一在闭锁机构470之内的适宜的锁结构(未示出)锁定 在其位置上。闭锁机构470的锁结构可以由一钥匙470、或由任何其它适宜 的结构或方法一同或单独致动。适宜的闭锁机构470可以被用来与在此公开 的框架元件400的任何实施例一起使用。

图35示出了容放在中心体432的联结槽440内的拖曳联结装置454的 可插入端456。在图35中，固定盖457被示为具有卡持在联结槽440的内部 基座442内的压缩的短行程弹簧444。短行程弹簧444辅助将拖曳联结装置 454的可插入端456从联结槽440中移出。图35中以实线示出在其关闭位置 的挡闩机构448及以虚线示出在其开启位置的挡闩机构448。

图28-30示出了框架元件400的变化的实施例。在本实施例中，腹板 410和中心体432被合并以形成一具有与腹板410一体的中心体432A的框架 元件400A。优选地，整体中心体432A由与壁板410和上、下框架连接结构 406、408相同的材料，例如钢或铝形成，虽然整体的体432A由合成材料或 高强度塑料形成并不是不可想象的。通过将中心体432合并入腹板410中， 希望可以简化镫形组件430A、430B的制造。框架元件400A可以被铸造或 机加工一次操作，而取消了将分立的中心体432紧固到腹板410的需要。注 意，在本实施例中连接孔420、420A和孔209被省略。在所有其他方面，框 架元件400A与合并有中心体432的框架元件400以相同的方式起作用。类 似地，图30的盖460A在功能上与盖460相同，而差别只在于容放一体中心 体432A的外形。底盖436A，如同盖460A一样，已被改进以配合一体的体 432A，但是其他的在功能上与底盖436相同。

图40示出了框架元件400的另一个变化的实施例。框架元件400B为框 架元件400的增大版本，其中腹板410，在这个实施例中被标识为410B，尺 寸被增大到其绕轴槽404大约扫过180°。腹板410B增大的尺寸增加了框架 元件400B的刚性并且潜在地允许更多的自行车附件安装于其上。期望这种 框架元件408与用于拖曳重物和其他繁重工作活动的自行车相连。

图41-44示出了根据本发明构造的脱扣框架元件500的各种实施例。 如图41中可见，自行车框架元件500包括腹板或板510，其具有前边缘511、 后边缘512，以及下边缘513。轴槽504形成在板510的下边缘513上。在图 41、42和44中示出的轴槽504以大致垂直方位取向，与图20所示的类似。 自行车框架元件500也包括上和下框架连接结构506和508，用于将自行车 框架元件500连接到自行车10的框架12的支杆32和梁34上。在图41所示 的优选实施例中，在上和下框架连接结构506、508之间的前边缘511为一大 半径填角块509。上和下框架连接结构506和508被形成为与壁板510的前 边缘511为一体。下框架连接结构508从轴槽504邻近下边缘513向前延伸， 并且，上框架连接结构506沿轴槽504向上前方延伸。在上和下框架连接结 构506和508之间测得的精确的角度根据自行车框架12的结构而变化，且更 具体地说，取决于与自行车框架元件500相连接的后支杆32和下梁34之间 存在的角度。一般地，优选地，上和下框架连接结构506、508被布置成后支 杆32和下梁35的轴线与落座在轴槽504内的轴16相交。然而，应理解，上 和下框架连接结构506和508、后支杆32和下梁34、以及轴16之间的几何 关系可以被变化以适应自行车框架元件500的特定应用。

为了能可拆卸地将诸如顶篮72、侧篮73、搬运篮或鞍袋76、车轮挡泥 板74、以及灯或反光板(未示出)固定到自行车上，框架元件500被设置有一 对附件安装柱550。这些柱550基本相同，并从板510的后边缘512在与一 般可以在如图20-21所示的现有自行车框架元件401和402上找到的接头 206上的螺纹通孔209大致相同的位置向上和向后延伸。每个安装柱550包 括基体551，其从板510的后边缘512延伸。安装在每个基体551上的是杆 552。安装柱550的杆552优选地为圆柱形，但也可以为方形、六边形、椭圆 形或其他任何可用的形状。对杆552的形状唯一的要求是相应附件腿78C的 下端88必须被形成为可拆卸地与杆552接合。另外，杆552优选地为实心的， 并且被配置成容放在细长的附件腿78下端部88上形成的互补孔或腔(未示出) 内。在每个安装柱550的杆552和基体551之间形成一台肩或半径553以限 制附件腿78下端部88可以落座到安装柱550的杆552上的距离。安装柱550 的变化的结构包括中空杆552，其上形成有空腔(未示出)以容纳被适宜成形的 附件腿78的下端部88。

在每个安装柱550上提供了固定机构554以可拆卸地固定附件腿78于 其上。固定机构554的一个实施例可以为弹簧加力的球或杆，其落座在位于 实心的安装柱550侧面的孔内，以与一孔接合，该孔是在穿过容放在柱550 上的附件腿78的中空下端部88的侧壁上钻得。固定机构554的变化的实施 例可以包括一固定栓柱、开口销、或一钥匙闭锁机构。如图5-8所示的附件 腿78的平的下端88也可以配用于其上形成有相对平的孔或空腔的安装柱 550。另外，固定机构554可以被装在附件腿78的下端部88，以便与安装柱 550上的锁销或类似结构接合。固定机构554的准确结构并不重要，只要附 件腿78的下端部88可以被可拆卸地并可靠地固定到源自自行车脱扣框架元 件500的板510的安装柱550上。在安装柱550的基体551上或与其相邻地 设置穿过板510的螺纹通孔209也是优选的。这些螺纹孔209将允许另外的 附件、不适于采用安装柱550的附件连接到自行车10的框架12上。

如与图35-38相关联的描述，给自行车脱扣框架元件500提供拖曳联 结固定结构560也是优选的。在自行车脱扣框架元件500的包括一联结固定 结构的实施例中，腹板510跨过上和下框架联结结构506和508之间的弧。 优选地，拖曳联结结构560被形成为与在上和下框架连接结构506和508之 间的板或腹板510成一体，上、下框架连接结构将脱扣框架元件500固定到 支杆32和梁34上。本发明的板或腹板510与腹板410相似地构造。如图43 可见，拖曳联结结构560需要壁板510具有相当的厚度。腹板510的厚度可 以通过螺纹连接或焊接其到与上述的且图26所示的中心体432相似的中心体 532上来得到。另外，腹板510可以与中心体532A形成为一体，如上述的并 图28所示的中心体432A一样。

现在参照图43，拖曳联结结构560包括形成在中心体532、532A上的 孔561。截止孔561从中心体532、532A的外表面533向内延伸并且不穿透 中心体532、532A。孔561尺寸定为在其内容放联结销562，该销以公知的 方式与用于拖曳自行车10后面的小车或拖曳物的拖曳联结装置454的杆455 联接。联结销562优选地为圆柱形，并相对拖曳联结装置454的杆455可转 动，但是可以为任何可用的形状，当然要使截止孔561被配置并构造为在其 内容纳并固定联结销562。卡环568在中心体532、532A的外表面533上部 分围绕孔561的圆周。卡环在导引联结销562进入孔561中起辅助作用并且 也防止了水分和其他污染物进入孔561中。

联结销562具有一绕其远端563形成的槽564，用于在孔561中卡住销 562。槽564位于销562上以使当销562容放在孔561中时，槽564与闭锁通 道565对齐，该通道565从其前端穿过中心体532、532A到达孔561。钥匙 566可以通过闭锁通道565插入以接合销562的远端563上的槽564，从而， 防止销562从孔561中退出。钥匙566可以通过与通道565的内壁摩擦配合 或通过闩定机构或闭锁机构567固定在闭锁通道565中。图43示出了完全从 闭锁通道565中移出的钥匙566。但是，应理解，钥匙566可以适于在闭锁 通道566内滑动，而不从其中移出。

本发明的自行车脱扣框架元件500优选地被构造成如图42所示的合并 了安装柱550和拖曳联结结构560。另外，框架元件500可以如图44所示的 那样省略安装柱550，而只合并了拖曳联结结构560。在图44中，自行车脱 扣元件500利用了现有技术自行车脱扣用到的接头206上的简单的螺纹通孔 209来连接附件到自行车10上。另外，如图41所示，安装柱550可以被用 作自行车脱扣框架元件500的一整体部分，而没有拖曳连接结构560。合并 有拖曳联结结构560和安装柱550之一或二者的自行车脱扣框架元件500可 以在自行车10的一侧或两侧固定到自行车10的框架12上。

本发明提供了很多主要益处。多种附件，以各种组合的形式，可以被可 闭锁地连接到自行车的前面和/或后面。可以方便快速地连接和拆卸，并且可 以快速达到改变骑行的需要。另外，本装置对于目前制造的几乎所有的自行 车都可用。

可以预料，在不背离如所附的权利要求所述的本发明的精髓和范围下， 对在此公开的本发明的结构的构造、配置、操纵和方法可以作出各种改进、 变动及修改。