CN101274654B - 自行车中轴支架 - Google Patents

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Abstract

主要提供了一种包括管状支架部分、内管元件和密封结构的自行车中轴支架。所述管状支架部分包括具有第一开口端和与所述第一开口端轴向间隔开的第二开口端的内表面。所述内管元件同轴地布置在所述管状支架部分内所述管状支架部分的第一与第二开口端之间。所述密封结构布置在所述管状支架部分与所述内管元件之间。所述密封结构整个设置在所述管状支架部分内所述管状支架部分的第一与第二开口端之间。

Description

自行车中轴支架
技术领域
本发明总地涉及自行车车架的自行车中轴支架(hanger)。更具体地，本发明涉及中轴支架的管状支架部分，其构造成控制水从车架的一部分，例如从座杆侵入中轴支架。
背景技术
骑自行车成为越来越流行的娱乐形式和交通工具。此外，骑自行车已经成为业余爱好者和职业运动员越来越流行的竞技运动。无论自行车是用于娱乐、交通还是竞技，自行车厂都不断地改进自行车的各种部件。已经广泛重新设计的一种部件是自行车车架。
一般来说，传统自行车具有由多个管形成的菱形车架。车架的管通常包括上管、下管、前管、座管、一对座撑杆、一对链撑杆和圆柱形或管状支架部分。车架的管固定地连接在一起，以形成前三角形部分和布置在前三角形部分后方的后三角形部分。前后三角形部分用作自行车车体的框架。前叉可枢转地支撑在前三角形部件上，使得前叉可绕着与垂直稍微倾斜的轴自由旋转。
因为车架的圆柱形或管状支架部分支撑中轴(bottom bracket)组件，所以其一般称为自行车中轴支架。当前市场上可得到多种不同形式的中轴组件。一般来说，传统的自行车中轴具有安装进用于可旋转地支撑曲柄轴的车架的中轴壳体或管状支架部分的一对轴承。
有时，水会通过如座管或下管侵入车架的管状支架部分。为了防止水侵入中轴组件的轴承附近，一些自行车中轴组件设有用于从车架的管状支架部分排出水分的排水结构。用于自行车中轴组件的一个这种传统排水特征包括在车架的中轴壳体或管状支架部分中设置槽口，以将侵入中轴组件的管状支架部分的所有水分都排出。欧洲专利公开No.1314902A1中公开了具有排水结构的传统中轴组件的另一实例。在该公开中，中轴组件设有将侵入中轴组件的管状支架部分的所有水分都排出的可调管。
美国专利申请No.11/438,212和美国专利No.6,983,672B2中公 开了具有传统中轴支架的车架的一些其它实例。
考虑到上述情况，对于本发明所属领域的技术人员，显然需要一种改进的自行车中轴支架。本发明致力于本领域中的该需求及其它需求，这些从本公开内容对于本领域的技术人员是显而易见的。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种限制水从车架的一部分，例如从座杆侵入中轴支架的自行车中轴支架。
本发明的另一个目的是提供一种制造成本较低的自行车中轴支架。
前述目的基本上通过提供主要包括管状支架部分、内管元件和密封结构的自行车中轴支架来实现。所述管状支架部分包括具有第一开口端和与所述第一开口端轴向间隔开的第二开口端的内表面。所述内管元件同轴地布置在所述管状支架部分内的所述管状支架部分的第一与第二开口端之间。所述密封结构布置在所述管状支架部分与所述内管元件之间。所述密封结构整个设置在所述管状支架部分内的所述管状支架部分的第一与第二开口端之间。管状支架部分包括形成在管状支架部分的内表面上并且与所述密封结构相接触的管状元件安装部分。
结合附图，根据下面公开了本发明优选实施例的描述，本领域的普通技术人员能够清楚本发明的这些及其它目的、特征、方面和优点。
附图说明
现在参考形成原始公开一部分的附图。
图1为配备有根据本发明一个实施例的自行车中轴支架的车架的全貌右侧正视图；
图2为图1所示的车架的管状支架部分的放大局部透视图，其具有安装在根据本发明所示实施例的管状支架部分中的中轴；
图3为自行车中轴支架的分解透视图，其中中轴的部件与根据本发明所示实施例的车架的管状支架部分分解开；
图4为根据本发明所示实施例的自行车中轴支架和自行车中轴的横向截面图；以及
图5为自行车中轴支架一端的放大局部横向截面图，示出了根据本发明所示实施例的管状支架部分，具有安装在其中的中轴。
具体实施方式
现在参考附图对本发明所选的实施例进行描述。本领域的技术人员从本发明应当理解，下面本发明实施例的描述仅仅是示意性质的，而不是限制由所附权利要求及其等同物限定的本发明。
首先参考图1，示出了包括本发明一个实施例的自行车10。在该实例中，自行车10为具有菱形车架12的公路车，该车架12具有三角形的前三角部分和布置在前三角部分后方的三角形的后三角部分。车架12用作车体的框架。车架12具有可枢转地支撑在车架12前部的前叉14，使得前叉14可绕着与垂直稍微倾斜的轴旋转。前叉14的下部或底部分为两个叉股。自行车10还设有连接到前叉14的下弯式车把单元16和设置在车架12下部上的驱动单元18。驱动单元18构造成将踩踏力转换为驱动力。前轮20以可自由旋转的方式支撑在前叉14的底端上，而后轮22以可自由旋转的方式支撑在车架12的后部上。当然，自行车10可根据需要和/或期望包括其它部件。
如图1和2中所示，车架12主要由上管24、下管26、前管28、座管30、一对座撑杆32、一对链撑杆34和管状支架部分36形成。上管24通常水平布置，而下管26布置在上管24下方，使得其朝着前侧沿斜上方倾斜。前管28将上管24与下管26的前端连接在一起。座管30沿着对角向上方向延伸，将上管24和下管26的后端连接在一起。管状支架部分36(图2中所示)形成座管36与下管26连接在一起的连接部分。
车辆10还设有座杆38，该座杆38具有固定到其上的鞍座或车座39。座杆38固定在座管30内，使得其位置可上下垂直地调整。
车架12的管状支架部分36具有内管元件40，该内管元件40具有由一对密封元件41形成的密封结构。内管元件40通过密封元件41摩擦地连接到管状支架部分36上，以防止水侵入内管元件40。
管状支架部分36包括内表面36a，该内表面36a具有第一开口端36b和与第一开口端36b轴向间隔开的第二开口端36c。内管元件40同轴地布置在管状支架部分36内，并与管状吊件部分36的第一和第二开口端36b和36c向内间隔开。密封结构的密封元件41布置在管状支架部分36与内管元件40之间，以在两个轴向间隔开的位置密封管状支架部分36与内管元件40之间的交界处。因此，密封结构整个布置在管状支架部 分36内的管状支架部分36的第一开口端36b与第二开口端36c之间。
管状支架部分36包括形成在管状支架部分36的内表面36a上并与密封结构的密封元件41相接触的管状元件安装部分36d。优选地，管状元件安装部分36d由第一和第二环状突起形成。管状元件安装部分36d的第一环状突起从管状支架部分36的内表面36a与管状支架部分36的第一开口端36b相邻的地方径向向内地延伸。管状元件安装部分36d的第二环状突起从管状支架部分36的内表面36a与管状支架部分36的第二开口端36c相邻的地方径向向内地延伸。
管状支架部分36的内表面36a包括第一和第二轴承安装部分36e。第一和第二轴承安装部分36e布置在内管元件40端部的轴向外侧，并分别与管状支架部分36的第一和第二开口端36b和36c相邻。
内管元件40具有分别布置在管状支架部分36的第一和第二开口端36b和36c附近的第一和第二密封元件安装部分40a。优选地，第一和第二密封元件安装部分40a为其中布置有密封元件41的环形凹槽。密封结构的密封元件41优选为布置在环形凹槽(密封元件安装部分40a)内的第一和第二O形圈。因此，密封元件(O形圈)41安装在内管元件40的第一和第二密封元件安装部分40a上。
驱动单元18主要包括前曲柄组42、后(卡式)飞轮(rear gearcassette)单元43、链条44、前拨链器45和后拨链器46。前曲柄组42设置在自行车10的中轴上，其中轴至少部分地由上述管状支架部分36形成。后飞轮单元43以不可旋转的方式安装在后轮22的自由毂(freehub)上。链条44布置在前曲柄组42和后飞轮单元43上，以跨越在其间。前拨链器45和后拨链器46用作变速装置。
如图1和3中所示，前曲柄组42主要包括右曲柄臂51、左曲柄臂52、一对踏板53(图1)、曲柄轴54和一对(左和右)轴承单元55。曲柄轴54通过分别由一对C形保持夹57保持在曲柄轴54上的轴承单元55可旋转地支撑在车架12的支架部分36上。优选地，各轴承单元55包括用于将轴承单元55安装在曲柄轴54上的承座元件58。承座元件58为非金属元件，其优选由塑料材料制成，如聚甲醛(POM)。优选地，左右曲柄臂52和51分别固定地安装到曲柄轴54的左右端。
优选地，曲柄轴54为由高刚度材料如铬钼钢制成的杆状元件。根据需要和/或期望，曲柄轴54可为实心元件或中空管状元件。曲柄轴54 具有第一轴端部分54a、第二轴端部分54b和中心部分54c。第一轴端部分54a布置在中心部分54c的第一轴侧，而第二轴端部分54b布置在中心部分54c的第二轴侧。在所示实施例中，两个轴端部分54a和54b都具有用于分别与左右曲柄臂52和51配合的花键。右曲柄臂51压接在第二轴端部分54b上，同时曲柄轴54的第一轴端部分54a内螺接有螺母59，以将左曲柄臂52固定到曲柄轴54的第一轴端部分54a上。当然，曲柄轴54可根据需要和/或期望以其它方式连接到左右曲柄臂52和51上。
各轴承单元55包括内圈或座圈55a和外圈或座图55b，其间布置有多个滚动元件(即，滚珠轴承)55c。轴承单元55优选为传统的密封工业轴承，其中密封分别安装在内外圈55a与55b之间，并且预先在轴承单元55内涂抹油脂。因此，可省略轴承单元55用于润滑的维护。
术语的一般说明
在理解本发明的范围时，这里使用的术语“包括”及其派生词表示的是确定具有相关的特征、元件、部件、组群、集成和/或步骤，但是并不排斥具有其它不相关的特征、元件、部件、组群、集成和/或步骤。前述说明还可应用于具有类似含义的词，例如术语“包含”、“具有”及其派生词。同样，当单独使用术语“零件”、“片断”、“部分”、“构件”或“元件”时，其具有单个零件或多个零件的双重含义。如这里描述本发明所使用的，下列方向性术语“向前、向后、上方、向下、垂直、水平、下方和横向”以及任何其它类似的方向性术语指的是配备有本发明的自行车的那些方向。
尽管只选择了所选实施例来示出本发明，但是本发明所属领域的技术人员会在不脱离由所附权利要求限定的本发明范围的情况下做出各种变化和修改。另外，前面根据本发明实施例的描述仅仅是示意性的，而不是限制由所附权利要求及其等同物限定的本发明的目的。

Claims (10)

1.一种自行车中轴支架，包括：
管状支架部分，包括具有第一开口端和与所述第一开口端轴向间隔开的第二开口端的内表面；
内管元件，同轴地布置在所述管状支架部分内的所述管状支架部分的第一与第二开口端之间；以及
密封结构，布置在所述管状支架部分与所述内管元件之间，所述密封结构整个设置在所述管状支架部分内的所述管状支架部分的第一与第二开口端之间，其特征在于：
所述管状支架部分包括形成在所述管状支架部分的内表面上并且与所述密封结构相接触的管状元件安装部分。
2.如权利要求1所述的自行车中轴支架，其中
所述管状元件安装部分为从所述支架部分的内表面的与所述管状支架部分的所述第一开口端相邻的地方径向向内地延伸的第一环状突起和从所述支架部分的内表面的与所述管状支架部分的所述第二开口端相邻的地方径向向内地延伸的第二环状突起。
3.如权利要求1所述的自行车中轴支架，其中
所述管状支架部分的内表面包括布置在所述内管元件的轴向外侧并与所述管状支架部分的所述第一开口端相邻的第一轴承安装部分和布置在所述内管元件的轴向外侧并与所述管状支架部分的所述第二开口端相邻的第二轴承安装部分。
4.如权利要求1所述的自行车中轴支架，其中
所述内管元件具有布置在所述管状支架部分的所述第一开口端附近的第一密封元件安装部分和布置在所述管状支架部分的所述第二开口端附近的第二密封元件安装部分。
5.如权利要求4所述的自行车中轴支架，其中
所述密封结构包括安装在所述内管元件的所述第一密封元件安装部分上的第一O形圈和安装在所述内管元件的所述第二密封元件安装部分上的第二O形圈。
6.如权利要求2所述的自行车中轴支架，其中
所述管状支架部分的内表面包括布置在所述内管元件的轴向外侧并与所述管状支架部分的所述第一开口端相邻的第一轴承安装部分和布置在所述内管元件的轴向外侧并与所述管状支架部分的所述第二开口端相邻的第二轴承安装部分。
7.如权利要求2所述的自行车中轴支架，其中
所述内管元件具有布置在所述管状支架部分的所述第一开口端附近的第一密封元件安装部分和布置在所述管状支架部分的所述第二开口端附近的第二密封元件安装部分。
8.如权利要求7所述的自行车中轴支架，其中
所述密封结构包括安装在所述内管元件的所述第一密封元件安装部分上的第一O形圈和安装在所述内管元件的所述第二密封元件安装部分上的第二O形圈。
9.如权利要求6所述的自行车中轴支架，其中
所述内管元件具有布置在所述管状支架部分的所述第一开口端附近的第一密封元件安装部分和布置在所述管状支架部分的所述第二开口端附近的第二密封元件安装部分。
10.如权利要求9所述的自行车中轴支架，其中
所述密封结构包括安装在所述内管元件的所述第一密封元件安装部分上的第一O形圈和安装在所述内管元件的所述第二密封元件安装部分上的第二O形圈。
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