CN1282831C - 用于自行车底架的密封组件 - Google Patents

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Abstract

一种密封组件，包括：密封件支架；外部密封件，该外部密封件绕该密封件支架的径向外侧表面周向延伸；以及内部密封件，该内部密封件绕该密封件支架的径向内侧表面周向延伸。在更特殊的实施例中，该密封件支架包括：环形的基座件；内侧凸缘，该内侧凸缘从基座件的径向内侧伸出；以及外侧凸缘，该外侧凸缘从该基座件的径向外侧伸出。该内部密封件布置在该基座件的径向内侧边缘处，并与内部管状元件相对，而外部密封件绕该外部管状元件的外周表面布置。

Description

用于自行车底架的密封组件
技术领域
本发明涉及自行车，尤其是涉及一种用于自行车底架的适配器组件。
背景技术
自行车底架是自行车车架的圆柱管部分，用于将脚蹬组件可旋转地安装在自行车上。该脚蹬组件通常包括右侧和左侧的曲柄臂，每个曲柄臂有安装在一端的脚蹬。各曲柄臂的另一端安装在穿过该底架延伸的轴上。轴承组件布置在该轴和底架之间，并在该底架的各侧，以便可旋转地支承该轴，一个或多个前部链轮通常安装在右侧曲柄臂上，用于驱动自行车链条。
前部链轮必须与安装在后轮上的后部链轮正确对齐，以便使该自行车能正确工作。因此，该轴必须正确地横向布置在底架内。为此，适配器部件螺纹拧入该底架，且该适配器部件的轴向位置利用插入适配器部件和底架侧边缘之间的垫片而进行调节。当轴承组件安装在该适配器部件上时，优选是提供有某些密封机构，以防止污染物例如灰尘或水进入该轴承组件。已知的密封件只能部分实现该目的。
发明内容
本发明提供了一种用于自行车底架的适配器组件中的密封组件，包括：密封件支架，该密封件支架包括环形基座件；该密封件支架还包括内侧凸缘，该内侧凸缘从基座件的径向内侧伸出；外部密封件，该外部密封件绕该密封件支架的径向外侧表面周向延伸；以及内部密封件，该内部密封件绕该密封件支架的径向内侧表面周向延伸；所述适配器组件包括管状适配器部件，其中，所述适配器组件还包括：轴承环，该轴承环布置在适配器部件的内周表面上，并对着内侧凸缘；以及轴承，该轴承布置在轴承环和内侧凸缘之间。
本发明还提供了一种用于自行车底架的适配器组件，包括：管状适配器部件，该管状适配器部件有内周表面；以及密封组件，该密封组件包括：环形基座件；外部密封件，该外部密封件绕该基座件的径向外侧表面周向延伸，并与该适配器部件接触；以及内部密封件，该内部密封件绕该基座件的径向内侧表面周向延伸；以及内侧凸缘，该内侧凸缘从基座件的径向内侧伸出；其中，所述适配器组件还包括：轴承环，该轴承环布置在适配器部件的内周表面上，并对着内侧凸缘；以及轴承，该轴承布置在轴承环和内侧凸缘之间。
本发明涉及一种用于底架的密封组件，该密封组件有超过已知密封机构的优良密封性能。在本发明的一个实施例中，密封组件包括：密封件支架；外部密封件，该外部密封件绕该密封件支架的径向外侧表面周向延伸；以及内部密封件，该内部密封件绕该密封件支架的径向内侧表面周向延伸。在更特殊的实施例中，该支架包括：环形的基座件；内侧凸缘，该内侧凸缘从基座件的径向内侧伸出；以及外侧凸缘，该外侧凸缘从该基座件的径向外侧伸出。在本实施例中，内部密封件布置在该基座件的径向内侧边缘处，并与内部管状元件相对，而外部密封件绕该外部管状元件的外周表面布置。
在本发明的一个实施例中，涉及一种用于将轴在底架内横向定位的适配器组件，该适配器组件包括：管状适配器部件，该管状适配器部件有内周表面；以及密封组件。在本实施例中，密封组件包括：环形基座件；外部密封件，该外部密封件绕该基座件的径向外侧表面周向延伸，并与该适配器部件接触；以及内部密封件，该内部密封件绕该基座件的径向内侧表面周向延伸。需要时，该密封组件也可以有其它的上述结构特征。
附图说明
图1是包括本发明的密封组件的特定实施例的自行车的侧视图；
图2是本发明的底架组件的特定实施例的后部剖视图。
图3是图2中所示的底架组件的分解图；
图4是图2中所示的适配器组件的更详细的视图；以及
图5是图4中所示的衬套的可选实施例的横剖图。
具体实施方式
图1是包括本发明的底架适配器组件的特定实施例的自行车10的侧视图。自行车10可以为任意类型的自行车，在本实施例中，自行车10包括普通车架18，该普通车架18包括：顶管22；车头管24、车架下管26，该车架下管26从车头管24向下延伸；座位管30，该座位管30支承座位32，并从顶管22向下延伸；底架33(图3)，该底架33布置在车架下管26和座位管30的连接处；一对座撑34，该对座撑34从顶管22向后和向下延伸；以及一对链条支杆38，该对链条支杆38从底架33向后延伸。叉架42可旋转地支承在车头管24中，前轮46可旋转地支承在叉架42的底端上。把手50以已知方式控制叉架42和前轮46的旋转方向。有多个同轴安装的后(飞轮)链轮56的后轮54可旋转地支承在座撑34和链条支杆38的连接处，支承多个前(链条轮)链轮62的脚蹬组件58可旋转地支承在底架33内。脚蹬组件58包括：轴59；右侧曲柄臂60A，该右侧曲柄臂60A安装在轴59的右端；左侧曲柄臂60B，该左侧曲柄臂60B安装在轴59的左端；以及脚蹬61A和61B，该脚蹬61A和61B分别可旋转地安装在曲柄臂60A和60B的端头。通常，两个或三个前部链轮62同轴并与右侧曲柄臂60A成一体地旋转。链条66与多个前部链轮62中的一个以及多个后部链轮56中的一个啮合。根据骑车者以已知方式发出的变速指令，前部变速齿轮传动机构70使链条66从一个前部链轮62移动到另一个，而后部变速齿轮传动机构74使链条66从一个后部链轮56移动到另一个。
图2表示了本发明的底架组件100的特定实施例的后部剖视图，而图3是底架组件100的分解图。如图所示，底架组件100包括：底架33；防尘管104，该防尘管104布置在底架33中，其中，该防尘管104包括在其相对端处的环形槽108和112；O形环116和120，该O形环116和120分别装在环形槽108和112中；以及适配器组件124A和124B，该适配器组件装在底架33和防尘管104的端头上。适配器组件124A和124B用于将轴59横向定位在底架33内，这样，前部链轮62将很好地与后部链轮56对齐。这样定位使得前部和后部变速齿轮传动机构70和74能够令人满意地操作链条66。
如图3和4中更清楚所示，在本实施例中，适配器组件124A包括：适配器部件130A；轴承环134A；轴承单元138A；由外部密封件142A、密封件支架146A和内部密封件150A组成的密封组件；两个环形垫片154A；以及两个软的环形的尿烷垫片盖158A，这两个垫片盖158A环绕垫片154A的外周表面安装，如图2所示。同样，如图3所示，适配器组件124B包括：适配器部件130B；成轴承环形式的衬套134B；轴承单元138B；由外部密封件142B、密封件支架146B和内部密封件150B组成的密封组件；一个环形垫片154B；以及软的环形的尿烷垫片盖158B，该垫片盖158B环绕垫片154B的外周表面安装。垫片154A和154B布置在轴59的侧部位置，如图2所示。在本实施例中，在底架组件100的右侧有两个垫片154A，而在底架组件100的左侧只有一个垫片。这样，轴59、曲柄臂60A和60B以及链轮62都相对于底架33稍微向右移动。
适配器组件124A和124B的结构除了垫片数目外都相同，且它们以相同方式工作，因此，只详细介绍适配器组件124A的部件。如图4中更清楚地所示，适配器部件130A包括：较小直径的管状部分162A，该较小直径的管状部分162A有螺纹外周表面166A和加厚的内部部分170A；径向向外伸出的侧壁174A；以及较大直径部分178A，该较大直径部分178A有内周表面182A和外周表面186A，该外周表面186A形成工具啮合表面190A。当适配器组件124A处于装配状态时，较小直径部分162A的螺纹外周表面166A拧入底架33的螺纹内周表面194A内(图3)，直到适配器部件130A的侧壁174A抵靠底架33的侧边缘198A，如图2所示。
轴承环134A包括管状部分200A和径向向外延伸的侧壁204A。当适配器组件124A处于装配状态时，轴承环134A与适配器部件130A的较大直径部分178A的内周表面182A接触，且侧壁204A抵靠形成于内周表面182A上的支座208A。在本实施例中，轴承环134A由非金属材料例如POM塑料制成。
在本实施例中，轴承单元138A为普通密封轴承单元，包括：轴承内圈212A；轴承外圈216A；多个轴承滚珠220A，该轴承滚珠220A布置在轴承内圈212A和轴承外圈216A之间；以及环形滑盖224A。当适配器组件124A处于装配状态时，外圈216A与轴承环134A接触。因为轴承环134A由非金属材料形成，由两部件之间的接触引起的轧轧声和其它不希望的噪音都减至最小或消除。当然，轴承环134A可以由适合该用途或者价格合适的任意材料制成。
密封件支架146A起到了一个用于外部密封件142A和内部密封件150A的支架的作用，且该密封件支架146A包括一个环形基座件230A，一个内部管状元件234A以及一外部管状元件238A。在该实施例中，密封件支架146A是由非金属材料如POM塑料制成的。内部管状元件234A，从基座件230A的径向内侧表面伸出，并且在该实施例中，从基座件230A的径向最内部边缘242A伸出而形成一个径向内周表面或内侧凸缘246A。当适配器组件124A处于组装后的状态时，内侧凸缘246A接触并支撑轴承单元138A的轴承内圈212A。一凸起248A从内部管状元件234A的自由边缘249A径向向外伸出(在该实施例中大约为0.1mm)从而将轴承单元锁定在内部管状元件234A上的位置上。由于密封件支架146A采用非金属材料制成，由于这两个元件之间的接触导致的轧轧声或其它不希望的噪音会被减至最小或被消除。当然，该密封件支架146A也可采用其它适于该用途或能降低成本的任何材料制成。
外部管状元件238A从基座件230A的径向外侧表面伸出，在本实施例中，它与基座件230A的径向最外侧边缘250A间隔开，以便形成径向外周表面或外侧凸缘254A。当适配器组件124A处于装配状态时，外侧凸缘254A接触并支承外部密封件142A和轴承单元138A的轴承外圈216A。这样，轴承单元138A夹在内侧凸缘246A和外侧凸缘254A之间。尽管在本实施例中，内部管状元件234A和外部管状元件238A从基座件230A的相同侧伸出，但是它们并不必须如此。
在本实施例中，外部密封件142A是一个密封环，它通常为L形环部件，有基座部分258A和径向向外伸出的唇缘部分262A，该唇缘部分262A与基座部分258A形成锐角。基座部分258A与外侧凸缘254A接触并由该外侧凸缘254A支承，唇缘部分262A与适配器部件130A的内周表面128A接触。当然，外部密封件142A也可以为很多不同的形式，且并不必须在部件之间直接接触。内部密封件150A是一个O形环，它布置在基座件230A的径向内侧边缘242A处，并与内部管状元件234A相对。当适配器组件124A处于装配状态时，内部密封件150A与轴59接触。外部密封件142A和内部密封件150A共同防止污染物进入装有轴承单元138A的空间，这比现有技术的密封结构更有利。
图5是轴承环134A’的详细剖视图，它表示了图4中所示的轴承环134A的一种可选变化形式。与轴承环134A一样，轴承环134A’包括管状部分200A’和径向向外延伸的侧壁204A’。不过，在本实施例中，中心布置的衬套凸起206A从管状部分200A’径向向内伸出，以便当适配器组件124A处于装配状态时与轴承外圈216A接触。当轴承单元138A由于某种原因而倾斜时，如图5中虚线所示，例如当底架33由于制造缺陷或碰撞而弯曲时，该衬套凸起206A适应该倾斜。尽管在本实施例中衬套凸起206A为梯形形状，但是它也可以为球形或其它形状，以执行相同的功能。
尽管上面介绍了本发明的各种实施例，但是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行进一步的变化。例如，各部件的尺寸、形状、位置或方向可以进行合适的变化。表示为彼此直接连接或接触的部件也可以有布置在它们之间的中间结构。一个元件的功能可以由两个元件执行，反之亦然。在特殊实施例中所述的所有优点并不需要同时存在。可以认为，与现有技术不同的各特征可以单独或与其它特征一起，成为本申请人的进一步发明的单独说明，该特征包括它的结构和/或功能方面。因此，本发明的范围并不限定为所述的特定结构或者具有前面重点介绍的特殊结构或特征的装置。

Claims (27)

1.一种用于自行车底架的适配器组件(124A)中的密封组件，包括：
密封件支架(146A)，该密封件支架(146A)包括环形基座件(230A)；该密封件支架(146A)还包括内侧凸缘(246A)，该内侧凸缘(246A)从所述环形基座件(230A)的径向内侧伸出；
外部密封件(142A)，该外部密封件(142A)绕该密封件支架(146A)的径向外侧表面周向延伸；以及
内部密封件(150A)，该内部密封件(150A)绕该密封件支架(146A)的径向内侧表面周向延伸；
所述适配器组件(124A)包括管状适配器部件(130A)，其中，所述适配器组件还包括：轴承环(134A)，该轴承环(134A)布置在所述适配器部件(130A)的内周表面上，并对着所述内侧凸缘(246A)；以及
轴承(138A)，该轴承(138A)布置在所述轴承环(134A)和所述内侧凸缘(246A)之间。
2.根据权利要求1所述的密封组件，其中：该密封件支架(146A)包括内部管状元件(234A)和外部管状元件(238A)。
3.根据权利要求1所述的密封组件，其中：该内部密封件(150A)布置在所述环形基座件(230A)的径向内侧边缘处。
4.根据权利要求1所述的密封组件，其中：该内侧凸缘(246A)包括内部管状元件(234A)。
5.根据权利要求4所述的密封组件，其中：该内部管状元件(234A)包括径向向外延伸的凸起(248A)，该凸起(248A)与所述环形基座件(230A)间隔开。
6.根据权利要求4所述的密封组件，其中：该内部管状元件(234A)从所述环形基座件(230A)的径向内侧边缘伸出。
7.根据权利要求6所述的密封组件，其中：该内部密封件(150A)布置在所述环形基座件(230A)的径向内侧边缘，并与所述内部管状元件(234A)相对。
8.根据权利要求1所述的密封组件，其中：该密封件支架(146A)还包括外侧凸缘(254A)，该外侧凸缘(254A)从所述环形基座件(230A)的径向外侧伸出。
9.根据权利要求8所述的密封组件，其中：该外侧凸缘(254A)包括外部管状元件(238A)。
10.根据权利要求9所述的密封组件，其中：该外部密封件(142A)环绕所述外部管状元件(238A)的外周表面布置。
11.根据权利要求8所述的密封组件，其中：该内侧凸缘(246A)包括内部管状元件(234A)，该外侧凸缘(254A)包括外部管状元件(238A)。
12.根据权利要求11所述的密封组件，其中：该内部管状元件(234A)包括径向向外伸出的凸起(248A)，该凸起(248A)与所述环形基座件(230A)间隔开。
13.根据权利要求11所述的密封组件，其中：该内部管状元件(234A)从该环形基座件(230A)的径向内侧边缘伸出。
14.根据权利要求13所述的密封组件，其中：该内部密封件(150A)布置在所述环形基座件(230A)的径向内侧边缘处，并与所述内部管状元件(234A)相对，该外部密封件(142A)环绕所述外部管状元件(238A)的外周表面布置。
15.根据权利要求14所述的密封组件，其中：该内部管状元件(234A)和外部管状元件(238A)从所述环形基座件(230A)的相同侧伸出。
16.一种用于自行车底架的适配器组件(124A)，包括：
管状适配器部件(130A)，该管状适配器部件(130A)有内周表面；以及
密封组件，该密封组件包括：
环形基座件(230A)；
外部密封件(142A)，该外部密封件(142A)绕该环形基座件(230A)的径向外侧表面周向延伸，并与该适配器部件(130A)接触；以及
内部密封件(150A)，该内部密封件(150A)绕该环形基座件(230A)的径向内侧表面周向延伸；以及
内侧凸缘(246A)，该内侧凸缘(246A)从所述环形基座件(230A)的径向内侧伸出；
其中，所述适配器组件还包括：轴承环(134A)，该轴承环(134A)布置在所述适配器部件(130A)的内周表面上，并对着所述内侧凸缘(246A)；以及
轴承(138A)，该轴承(138A)布置在所述轴承环(134A)和所述内侧凸缘(246A)之间。
17.根据权利要求16所述的适配器组件，其中，该密封组件还包括：
外侧凸缘(254A)，该外侧凸缘(254A)从所述环形基座件(230A)的径向外侧伸出；
其中，该外部密封件(142A)布置在所述外侧凸缘(254A)和所述适配器部件(130A)的内周表面之间。
18.根据权利要求17所述的适配器组件，其中：该内部密封件(150A)布置在所述环形基座件(230A)的径向内侧边缘处。
19.根据权利要求18所述的适配器组件，其中：该内侧凸缘(246A)包括径向向外伸出的凸起(248A)，该凸起(248A)与所述环形基座件(230A)间隔开。
20.根据权利要求18所述的适配器组件，其中：该轴承环(134A)包括径向向内伸出的衬套凸起(206A)。
21.根据权利要求20所述的适配器组件，其中：该衬套凸起(206A)布置在该轴承环(134A)的中心部分处。
22.根据权利要求18所述的适配器组件，其中：该内侧凸缘(246A)和外侧凸缘(254A)从该环形基座件(230A)的相同侧伸出。
23.根据权利要求22所述的适配器组件，其中：该内侧凸缘(246A)包括内部管状元件(234A)，该外侧凸缘(254A)包括外部管状元件(238A)。
24.根据权利要求16所述的适配器组件，其中，该轴承(138A)包括：
轴承内圈(212A)；
轴承外圈(216A)；以及
多个轴承滚珠(220A)，该轴承滚珠(220A)布置在所述轴承内圈(212A)和所述轴承外圈(216A)之间。
25.根据权利要求24所述的适配器组件，其中：该轴承环(134A)包括径向向内伸出的衬套凸起(206A)。
26.根据权利要求25所述的适配器组件，其中：该衬套凸起(206A)布置在该轴承环(134A)的中心部分处。
27.根据权利要求23所述的适配器组件，其中：该轴承环(134A)和内部管状元件(234A)都由非金属材料形成。
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