CN105966536A - 一种花键结构的快速组装脚踏 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种花键结构的快速组装脚踏，包括由脚踏本体、芯轴、前轴承组件和后轴承组件组成的自行车脚踏，自行车脚踏配设有花键轴头，花键轴头的轴头通孔的内壁上加工有花键齿条，轴头通孔的前端口加工有防脱定位腔；芯轴的前端段的外周面上加工有与花键齿条快速插接配合的花键齿槽，花键齿槽和花键齿条构成了使自行车脚踏实现快速插接式组装的花键组配结构；芯轴前端段制有环形卡簧槽，环形卡簧槽中卡装有卡簧。本发明采用花键组配结构实现了自行车脚踏的快速组装，具有结构简单、组装快捷、安全、拆卸维修方便的优点，能使消费者具有更好的产品安装体验。

Description

一种花键结构的快速组装脚踏

技术领域

本发明涉及自行车部件的设计技术，特别是能适配多种车型并能实现快速组装的一种自行车脚踏，具体地说是一种花键结构的快速组装脚踏。

背景技术

现如今，绿色骑行，低碳生活的理念已经越来越被人们提倡和重视，自行车骑行已经成为了人们的一种健身方式。众所周知，自行车的脚踏是自行车上必不可少的零部件之一，其不仅具有为人身提供踩踏式的蹬推功能，同时还具有搭脚的作用。但传统的自行车脚踏在安装时比较麻烦：操作费力、浪费时间、需要专业工具、分不清左右脚等缺点。因此市场上急需一款脚踏产品，让普通的消费者在无专业工具或专业自行车知识的情况下就能实现快速组装，同时还要求操作简单省时。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的现状，而提供一款结构新颖，安全稳定，组装简单高效、无需借用专用工具的一种花键结构的快速组装脚踏。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种花键结构的快速组装脚踏，包括由脚踏本体、芯轴、前轴承组件和后轴承组件组成的自行车脚踏，该自行车脚踏配设有预先螺旋安装在自行车曲柄上的花键轴头，花键轴头的轴头通孔的内壁上加工有花键齿条，并且该轴头通孔的前端口加工有防脱定位腔；芯轴的前端段的外周面上加工有与花键轴头的花键齿条快速插接配合的花键齿槽，花键齿槽和花键齿条构成了能使自行车脚踏实现快速插接式组装的花键组配结构；芯轴前端段靠近端头处制有环形卡簧槽，环形卡簧槽中卡装有膨胀后与防脱定位腔定位配合快速锁紧芯轴防止芯轴轴向串动的卡簧。

为优化上述技术方案，采取的措施还包括：

上述的花键轴头由前部的小圆柱体段和后部与小圆柱体段一体相连的大圆柱体段组成；轴头通孔包括轴向贯通大圆柱体段的大轴头通孔和贯通小圆柱体段的小轴头通孔，花键齿条沿小轴头通孔的内壁轴向延伸，防脱定位腔成型在小轴头通孔的前孔口；小圆柱体段的外周面加工有与自行车曲柄的螺纹孔螺旋安装的外螺纹，大圆柱体段外周面车削成方便采用扳手安装在自行车曲柄上的六边形，该大圆柱体段与小圆柱体段连接处形成的前环形端面在花键轴头安装到位时恰与自行车曲柄的螺纹孔端面定位相配合。

上述的芯轴由前至后依次包括前端段、扩径段、第一变径段、第二变径段和未端段；扩径段与第一变径段的连接间形成有凹弧球面，第一变径段与第二变径段的连接间以及第二变径段与未端段的连接间均形成有变径弧面；扩径段的外径与花键轴头大轴头通孔的内径相适配，扩径段与前端段的连接处形成有凸台环形面，该凸台环形面在芯轴插接安装到位时恰与大轴头通孔的环形台阶面定位相配合。

上述的脚踏本体包括脚踏主柱和与脚踏主柱一体相连的踩踏框体，踩踏框体与脚踏主柱形成有对称的主镂空腔和对称的尾镂空腔，脚踏主柱轴向贯通加工有装配通孔，前轴承组件和后轴承组件均定位嵌装在装配通孔内，芯轴经前轴承组件和后轴承组件支撑与脚踏本体转动相穿配。

上述的脚踏主柱的装配通孔从前至后由依次相通的第一装配通孔、第二装配通孔、第三装配孔、第四装配通孔和尾装配通孔组成；前轴承组件定位安装在第一装配通孔中，后轴承组件定位安装在第四装配通孔中，芯轴的未端段依次穿过前轴承组件、第二装配通孔、第三装配孔和后轴承组件，并且该未端段加工有末端螺纹，芯轴经垫片和锁母转动锁装在脚踏本体的装配通孔中。

上述的前轴承组件由防尘圈、前轴承和前钢碗组成；芯轴依次穿过防尘圈、前轴承和前钢碗，前钢碗的底面与第一装配通孔的第一装配台面定位相配合，前轴承转动设置在前钢碗的碗腔中，并且前轴承的外周面分别与前钢碗碗腔的前钢碗内弧面和芯轴的凹弧球面滚动相配合，防尘圈密封卡装在第一装配通孔的孔口。

上述的后轴承组件由后钢碗、后轴承和珠塞组成；后钢碗的底面与第四装配通孔的第四装配台面定位相配合，后轴承经珠塞转动压装在后钢碗的碗腔中，该后轴承的外周面分别与后钢碗碗腔的后钢碗内弧面和珠塞的珠塞凹弧面滚动相配合，垫片的前端面与珠塞的后端面定位相配合。

上述的踩踏框体的两侧面上均设计有反光片盲孔，反光片盲孔中插装有反光片，尾装配通孔配设有尾盖。

上述的踩踏框体的正反面上均设计有防滑齿，芯轴的前端段上还套配有橡胶圈。

上述的花键轴头上加工的外螺纹具有正、反向外螺纹之分，并且加工有反向外螺纹的花键轴头上压制有“L”标记，加工有正向外螺纹的花键轴头上压制有“R”标记。

与现有技术相比，本发明的自行车脚踏配设有螺旋安装在自行车曲柄上的花键轴头，并利用花键轴头加工的花键齿条和芯轴加工的花键齿槽组成的花键式组配结构，实现了自行车脚踏的快速插接式组装。本发明摒弃了传统脚踏螺纹式锁紧安装的设计结构，能够实现脚踏的快速装配工作，并且操作方便，产品价格相对低廉，能充分地满足消费者组装脚踏产品的各种需求。本发明在安装时，消费者只需要将自行车脚踏的芯轴插入安装在自行车曲柄上的花键轴头中，即能实现快速组装，组装快捷、安全、能使消费者具有更好的产品安装体验，增加维修的方便性。

附图说明

图1是本发明与自行车曲柄装配后的剖视结构图；

图2是本发明的立体结构示意图；

图3是本发明的自行车脚踏与花键轴头的分解示意图；

图4是图1的立体分解结构图；

图5是本发明的脚踏本体的剖视结构图；

图6是本发明芯轴的立体结构示意图；

图7是本发明花键轴头的剖视结构图；

图8是本发明的芯轴与花键轴头插配组装时的状态图；

图9是本发明的芯轴与花键轴头插配组装后的状态图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。

图1至图9为本发明的结构示意图。

其中的附图标记为：第一装配台面A、第四装配台面B、尾盖C、橡胶圈D、脚踏本体1、主镂空腔1a、尾镂空腔1b、脚踏主柱11、第一装配通孔11a、第二装配通孔11b、第三装配孔11c、第四装配通孔11d、尾装配通孔11e、踩踏框体12、反光片盲孔12a、防滑齿12b、芯轴2、凹弧球面2a、凸台环形面2b、变径弧面2c、前端段21、花键齿槽21a、环形卡簧槽21b、扩径段22、第一变径段23、第二变径段24、未端段25、防尘圈31、前轴承32、前钢碗33、后钢碗41、后轴承42、珠塞43、花键轴头5、花键齿条5a、防脱定位腔5b、前环形端面5c、小圆柱体段51、小轴头通孔51a、大圆柱体段52、大轴头通孔52a、环形台阶面52b、卡簧6、垫片71、锁母72、反光片8、自行车曲柄9。

图1至图9为本发明的结构示意图，如图所示，本发明的一种花键结构的快速组装脚踏，包括由脚踏本体1、芯轴2、前轴承组件和后轴承组件组成的自行车脚踏，该自行车脚踏配设有花键轴头5，花键轴头5为预先螺旋安装在自行车曲柄9上部件，该花键轴头5轴向贯通加工有轴头通孔，花键轴头5的轴头通孔的内壁上加工有花键齿条5a，并且该轴头通孔的前端口还加工有防脱定位腔5b；防脱定位腔5b的轴心与轴头通孔的轴心相重叠，芯轴2的前端段21的外周面上加工有与花键轴头5的花键齿条5a快速插接配合的花键齿槽21a，花键齿槽21a和花键齿条5a构成了能使自行车脚踏实现快速插接式组装的花键组配结构；芯轴2前端段21靠近端头处制有环形卡簧槽21b，环形卡簧槽21b中卡装有膨胀后与防脱定位腔5b定位配合快速锁紧芯轴2防止芯轴2轴向串动的卡簧6。本发明摒弃了传统脚踏螺纹式锁紧安装的设计结构，采用花键组配结构实现了自行车脚踏的快速组装，具有结构简单、组装快捷、安全、拆卸维修方便的优点，能使消费者具有更好的产品安装体验。

实施例中如图7所示，本发明的花键轴头5由前部的小圆柱体段51和后部的与小圆柱体段51一体相连的大圆柱体段52组成；轴头通孔包括轴向贯通大圆柱体段52的大轴头通孔52a和贯通小圆柱体段51的小轴头通孔51a，花键齿条5a成型在小轴头通孔51a内，该花键齿条5a沿小轴头通孔51a的内壁轴向延伸，防脱定位腔5a成型在小轴头通孔51a的前孔口；小圆柱体段51的外周面加工有与自行车曲柄9的螺纹孔螺旋安装的外螺纹。由于自行车曲柄分左自行车曲柄和右自行车曲柄，左自行车曲柄和右自行车曲柄的区别主要是螺纹孔的方向不同，因此，花键轴头5上的加工的外螺纹也具有正、反向之分，也就是具有正、反向外螺纹，为了方便自行车安装人员的安装，本发明在加工有反向外螺纹的花键轴头5上压制有“L”标记，加工有正向外螺纹的花键轴头5上压制有“R”标记。

本发明的大圆柱体段52外周面车削成方便采用扳手安装在自行车曲柄9上的六边形，该大圆柱体段52与小圆柱体段51连接处形成的前环形端面5c在花键轴头5安装到位时恰与自行车曲柄9的螺纹孔端面定位相配合。

实施例中如图6所示，芯轴2由前至后依次包括前端段21、扩径段22、第一变径段23、第二变径段24和未端段25；扩径段22与第一变径段23的连接间形成有凹弧球面2a，第一变径段23与第二变径段24的连接间以及第二变径段24与未端段25的连接间均形成有变径弧面2c；扩径段22的外径与花键轴头5大轴头通孔52a的内径相适配，扩径段22与前端段21的连接处形成有凸台环形面2b，该凸台环形面2b在芯轴2插接安装到位时恰与大轴头通孔52a的环形台阶面52b定位相配合。本发明也可以在芯轴2的前端段21上套配有橡胶圈D。

实施例中如图5所示，脚踏本体1包括脚踏主柱11和与脚踏主柱11一体相连的踩踏框体12，踩踏框体12与脚踏主柱11形成有对称的主镂空腔1a和对称的尾镂空腔1b，主镂空腔1a和尾镂空腔1b对够减轻脚踏本体1，减少制成成本，同时还能提高脚踏本体1设计的美观性。脚踏主柱11轴向贯通加工有装配通孔，前轴承组件和后轴承组件均定位嵌装在装配通孔内，芯轴1经前轴承组件和后轴承组件支撑与脚踏本体转动相穿配。

本发明的脚踏主柱11的装配通孔从前至后由依次相通的第一装配通孔11a、第二装配通孔11b、第三装配孔11c、第四装配通孔11d和尾装配通孔11e组成；前轴承组件定位安装在第一装配通孔11a中，后轴承组件定位安装在第四装配通孔11d中，芯轴2的未端段25依次穿过前轴承组件、第二装配通孔11b、第三装配孔11c和后轴承组件，并且该未端段25加工有末端螺纹，芯轴2经垫片71和锁母72转动锁装在脚踏本体1的装配通孔中。

前轴承组件由防尘圈31、前轴承32和前钢碗33组成；芯轴2依次穿过防尘圈31、前轴承32和前钢碗33，前钢碗33的底面与第一装配通孔11a的第一装配台面A定位相配合，前轴承32转动设置在前钢碗33的碗腔中，并且前轴承32的外周面分别与前钢碗33碗腔的前钢碗内弧面和芯轴2的凹弧球面2a滚动相配合，防尘圈31密封卡装在第一装配通孔11a的孔口。

后轴承组件由后钢碗41、后轴承42和珠塞43组成；后钢碗41的底面与第四装配通孔11d的第四装配台面B定位相配合，后轴承42经珠塞43转动压装在后钢碗41的碗腔中，该后轴承42的外周面分别与后钢碗碗腔的后钢碗内弧面和珠塞43的珠塞凹弧面滚动相配合，垫片71的前端面与珠塞43的后端面定位相配合。

踩踏框体12的两侧面上均设计有反光片盲孔12a，所述的反光片盲孔12a中插装有反光片8，尾装配通孔11e配设有尾盖C。踩踏框体12的正反面上均设计有防滑齿12b。

如图8和图9分别为本发明安装到自行车曲柄上的过程示意图，在花键结构的快速组装脚踏的组配过程中，先将自行车脚踏芯轴2的前端段21插入预先组装在自行车曲柄9上的花键轴头5的轴头通孔中。随着芯轴2的插入芯轴2的花键齿槽21a与花键轴头5的花键齿条5a配合，在继续插入的过程中，由于安装在芯轴2环形卡簧槽21b的卡簧6的外径面大于花键齿条5a组成的圆的最小直径，因此卡簧6受到挤压变小，并和芯轴2的前端段21一起通过花键轴头5的小轴头通孔51a，当卡簧6进到花键轴头5的防脱定位腔5a后，由于失去压力而变大，最终卡簧6卡在芯轴2和花键轴头5之间，芯轴2不能再移动，由此达到将自行车脚踏快速简单组装在自行车曲柄9上的目的。

以上为本发明之较佳实施例以及设计图示，虽然本发明已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种各样变化。

Claims (10)

1.一种花键结构的快速组装脚踏，包括由脚踏本体(1)、芯轴(2)、前轴承组件和后轴承组件组成的自行车脚踏，其特征是：所述的自行车脚踏配设有预先螺旋安装在自行车曲柄(9)上的花键轴头(5)，所述的花键轴头(5)的轴头通孔的内壁上加工有花键齿条(5a)，并且该轴头通孔的前端口加工有防脱定位腔(5b)；所述的芯轴(2)的前端段(21)的外周面上加工有与花键轴头(5)的花键齿条(5a)快速插接配合的花键齿槽(21a)，所述的花键齿槽(21a)和花键齿条(5a)构成了能使自行车脚踏实现快速插接组装的花键式组配结构；所述的芯轴(2)前端段(21)靠近端头处制有环形卡簧槽(21b)，所述的环形卡簧槽(21b)中卡装有膨胀后与防脱定位腔(5b)定位配合快速锁紧芯轴(2)防止芯轴(2)轴向串动的卡簧(6)。

2.根据权利要求1所述的一种花键结构的快速组装脚踏，其特征是：所述的花键轴头(5)由前部的小圆柱体段(51)和与小圆柱体段(51)一体相连的大圆柱体段(52)组成；所述的轴头通孔包括轴向贯通大圆柱体段(52)的大轴头通孔(52a)和贯通小圆柱体段(51)的小轴头通孔(51a)，所述的花键齿条(5a)沿小轴头通孔(51a)的内壁轴向延伸，所述的防脱定位腔(5a)成型在小轴头通孔(51a)的前孔口；所述的小圆柱体段(51)的外周面加工有与自行车曲柄(9)的螺纹孔螺旋安装的外螺纹，所述的大圆柱体段(52)外周面车削成方便采用扳手安装在自行车曲柄(9)上的六边形，该大圆柱体段(52)与小圆柱体段(51)连接处形成的前环形端面(5c)在花键轴头(5)安装到位时恰与自行车曲柄(9)的螺纹孔端面定位相配合。

3.根据权利要求2所述的一种花键结构的快速组装脚踏，其特征是：所述的芯轴(2)由前至后依次包括前端段(21)、扩径段(22)、第一变径段(23)、第二变径段(24)和未端段(25)；所述的扩径段(22)与第一变径段(23)的连接间形成有凹弧球面(2a)，所述的第一变径段(23)与第二变径段(24)的连接间以及第二变径段(24)与未端段(25)的连接间均形成有变径弧面(2c)；所述的扩径段(22)的外径与花键轴头(5)大轴头通孔(52a)的内径相适配，所述的扩径段(22)与前端段(21)的连接处形成有凸台环形面(2b)，该凸台环形面(2b)在芯轴(2)插接安装到位时恰与大轴头通孔(52a)的环形台阶面(52b)定位相配合。

4.根据权利要求3所述的一种花键结构的快速组装脚踏，其特征是：所述的脚踏本体(1)包括脚踏主柱(11)和与脚踏主柱(11)一体相连的踩踏框体(12)，所述的踩踏框体(12)与脚踏主柱(11)形成有对称的主镂空腔(1a)和对称的尾镂空腔(1b)，所述的脚踏主柱(11)轴向贯通加工有装配通孔，所述的前轴承组件和后轴承组件均定位嵌装在装配通孔内，所述的芯轴(1)经前轴承组件和后轴承组件支撑与脚踏本体转动相穿配。

5.根据权利要求4所述的一种花键结构的快速组装脚踏，其特征是：所述的脚踏主柱(11)的装配通孔从前至后由依次相通的第一装配通孔(11a)、第二装配通孔(11b)、第三装配孔(11c)、第四装配通孔(11d)和尾装配通孔(11e)组成；所述的前轴承组件定位安装在第一装配通孔(11a)中，所述的后轴承组件定位安装在第四装配通孔(11d)中，所述的芯轴(2)的未端段(25)依次穿过前轴承组件、第二装配通孔(11b)、第三装配孔(11c)和后轴承组件，并且该未端段(25)加工有末端螺纹，所述的芯轴(2)经垫片(71)和锁母(72)转动锁装在脚踏本体(1)的装配通孔中。

6.根据权利要求5所述的一种花键结构的快速组装脚踏，其特征是：所述的前轴承组件由防尘圈(31)、前轴承(32)和前钢碗(33)组成；所述的芯轴(2)依次穿过防尘圈(31)、前轴承(32)和前钢碗(33)，所述的前钢碗(33)的底面与第一装配通孔(11a)的第一装配台面(A)定位相配合，所述的前轴承(32)转动设置在前钢碗(33)的碗腔中，并且前轴承(32)的外周面分别与前钢碗(33)碗腔的前钢碗内弧面和芯轴(2)的凹弧球面(2a)滚动相配合，所述的防尘圈(31)密封卡装在第一装配通孔(11a)的孔口。

7.根据权利要求6所述的一种花键结构的快速组装脚踏，其特征是：所述的后轴承组件由后钢碗(41)、后轴承(42)和珠塞(43)组成；所述的后钢碗(41)的底面与第四装配通孔(11d)的第四装配台面(B)定位相配合，所述的后轴承(42)经珠塞(43)转动压装在后钢碗(41)的碗腔中，该后轴承(42)的外周面分别与后钢碗碗腔的后钢碗内弧面和珠塞(43)的珠塞凹弧面滚动相配合，所述的垫片(71)的前端面与珠塞(43)的后端面定位相配合。

8.根据权利要求7所述的一种花键结构的快速组装脚踏，其特征是：所述的踩踏框体(12)的两侧面上均设计有反光片盲孔(12a)，所述的反光片盲孔(12a)中插装有反光片(8)，所述的尾装配通孔(11e)配设有尾盖(C)。

9.根据权利要求8所述的一种花键结构的快速组装脚踏，其特征是：所述的踩踏框体(12)的正反面上均设计有防滑齿(12b)，所述的芯轴(2)的前端段(21)上还套配有橡胶圈(D)。

10.根据权利要求9所述的一种花键结构的快速组装脚踏，其特征是：所述的花键轴头(5)上加工的外螺纹具有正、反向外螺纹之分，并且加工有反向外螺纹的花键轴头(5)上压制有“L”标记，加工有正向外螺纹的花键轴头(5)上压制有“R”标记。