CN219750066U - 一种轻量化碳纤维自行车曲柄 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了自行车领域的一种轻量化碳纤维自行车曲柄，其结构包括曲柄、曲柄连接轴、连接紧固组件，曲柄采用碳纤维中空吹气成型工艺，曲柄安装在曲柄连接轴上下两端，曲柄一端通过连接紧固组件卡接在曲柄连接轴两端,曲柄连接轴两端设有第一花键轴，曲柄连接轴上端所设第一花键轴下方设有第二花键轴，第二花键轴底部设有第一限位挡片，曲柄采用碳纤维中空吹气成型工艺制成，碳纤维曲柄自重较轻，碳纤维曲柄结构刚性优于铝合金曲柄刚性，曲柄与曲柄连接轴采用中间花键套、锁紧螺栓与限位盖板进行装配工作，显著的降低了部件的磨损率，并且在面对部件磨损后，后期曲柄与曲柄连接轴更换的成本较低。

Description

一种轻量化碳纤维自行车曲柄

技术领域

本实用新型涉及自行车领域，具体地涉及一种轻量化碳纤维自行车曲柄。

背景技术

自行车作为最常见的出行工具，其使用场景广泛，人们多选用自行车作为近郊出行的佳通工具，在骑车人的蹬踏作用过程中，在向下运动部分中的力最大，自行车曲柄在受到扭矩力的同时，还要受到轴向支撑力，由于外力施加在自行车曲柄上力的位置的不同，经过骑车人长时间的骑行踩踏后，自行车曲柄容易因为材质问题发生形变，导致结构强度下降，容易影响骑行体验，因此自行车曲柄的结构强度尤为重要。

针对目前的自行车曲柄，针对以下存在的问题制定了相对的方案：

目前市面上的自行车曲柄通常是采用铝合金金属制成，其造价成本低，但是铝合金曲柄与碳纤维曲柄相比，铝合金曲柄自重较大，越重的配件，会导致骑行人需要消耗更大的体力来提升速度，并且铝合金曲柄结构刚性不如碳纤维曲柄结构刚性，传统的铝合金曲柄通常是直接装配于自行车曲柄连接轴上，在装配时容易发生打滑的情况，增加装配的时间，并且打滑容易造成曲柄与连接轴发生意外磨损，磨损后的曲柄与连接轴继续装配使用后容易降低使用寿命，后期更换曲柄与曲柄连接轴的成本较高。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种轻量化碳纤维自行车曲柄。

本实用新型采用如下技术方案来实现：一种轻量化碳纤维自行车曲柄，其结构包括曲柄、曲柄连接轴、连接紧固组件，所述曲柄采用碳纤维中空吹气成型工艺，所述曲柄安装在曲柄连接轴上下两端，所述曲柄一端通过连接紧固组件卡接在曲柄连接轴两端,所述曲柄连接轴两端设有第一花键轴，所述曲柄连接轴上端所设第一花键轴下方设有第二花键轴，所述第二花键轴所设规格大于第一花键轴所设规格，所述第二花键轴底部设有第一限位挡片，所述曲柄连接轴中部通孔两端设有第一配合内螺纹，所述曲柄连接轴中段设有卡接段，所述卡接段所设外径小于曲柄连接轴两端外径。

进一步的，所述曲柄为锥状中空一体成型结构，所述曲柄内部设有对称分布的中空腔体，所述曲柄一端中部设有第一花键孔，所述第一花键孔上端设有限位台阶，所述曲柄另一端中部设有卡位孔，所述卡位孔内部设有卡接件。

进一步的，所述连接紧固组件包括中间花键套、锁紧螺栓、限位盖板,所述中间花键套卡接于曲柄上，所述锁紧螺栓垂直安装在中间花键套上方中部，所述锁紧螺栓与曲柄连接轴所设第一配合内螺纹通过螺纹配合安装在一起，所述限位盖板安装在锁紧螺栓上方。

进一步的，所述中间花键套下端设有第二限位挡片，所述中间花键套上端内部设有第二配合内螺纹，所述第二配合内螺纹下方设有第二花键孔，所述第二花键孔所设规格小于第一花键轴所设规格，所述中间花键套外部所设花键规格小于第一花键孔所设规格。

进一步的，所述限位盖板下端轴体外表面设有外螺纹，所述限位盖板中部设有第三花键孔，所述限位盖板上端盖板外径小于曲柄所设限位台阶外径，所述外螺纹与第二配合内螺纹能够通过螺纹配合安装在一起。

进一步的，所述曲柄连接轴内部两端设有对称分布的锥状通孔。

有益效果

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型自行车曲柄采用碳纤维中空吹气成型工艺制成，碳纤维曲柄自重较轻，使骑行人更轻松的进行骑行，减少骑行人体力的消耗，并且碳纤维曲柄结构刚性优于铝合金曲柄刚性，综合不同材料的力学性能，提高了自行车曲柄的综合属性，曲柄与曲柄连接轴采用中间花键套、锁紧螺栓与限位盖板进行装配工作，在保障装配防滑的同时，还显著的降低了部件的磨损率，并且在面对部件磨损后，后期曲柄与曲柄连接轴更换的成本较低。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图。

图2为本实用新型曲柄连接轴的内部结构示意图。

图3为本实用新型连接紧固组件的分离结构示意图。

图4为本实用新型曲柄连接轴的立体结构示意图。

图5为本实用新型曲柄的平面图。

图6为本实用新型曲柄的侧面剖切平面结构示意图。

图7为本实用新型中间花键套的立体结构示意图。

图8为本实用新型限位盖板的正视图。

图中：曲柄1、曲柄连接轴2、连接紧固组件3、中间花键套4、锁紧螺栓5、限位盖板6、第一花键轴7、第二花键轴8、第一限位挡片9、第一配合内螺纹10、卡接段11，第一花键孔12、限位台阶13、卡位孔14、中空腔体15、第二限位挡片16、第二花键孔17、第二配合内螺纹18、外螺纹19、第三花键孔20。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-8，本实用新型提供一种轻量化碳纤维自行车曲柄技术方案：一种轻量化碳纤维自行车曲柄，其结构包括曲柄1、曲柄连接轴2、连接紧固组件3，所述曲柄1采用碳纤维中空吹气成型工艺，所述曲柄1安装在曲柄连接轴2上下两端，所述曲柄1一端通过连接紧固组件3卡接在曲柄连接轴2两端,所述曲柄连接轴2两端设有第一花键轴7，所述曲柄连接轴2上端所设第一花键轴7下方设有第二花键轴8，所述第二花键轴8所设规格大于第一花键轴7所设规格，所述第二花键轴8底部设有第一限位挡片9，所述曲柄连接轴2中部通孔两端设有第一配合内螺纹10，所述曲柄连接轴2中段设有卡接段11，所述卡接段11所设外径小于曲柄连接轴2两端外径，所述曲柄连接轴2能够通过卡接段11安装在自行车支撑架上，通过卡接段11对曲柄连接轴2进行限位工作。

优选的，所述曲柄1为锥状中空一体成型结构，所述曲柄1内部设有对称分布的中空腔体15，所述曲柄1一端中部设有第一花键孔12，所述第一花键孔12上端设有限位台阶13，所述限位台阶13能够为限位盖板6起到安装高度限位的作用，旋紧后的限位盖板6外侧边与曲柄1上表面保持平齐，所述曲柄1另一端中部设有卡位孔14，所述卡位孔14内部设有卡接件21，所述卡接件21能够与脚踏板安装在一起。

优选的，所述连接紧固组件3包括中间花键套4、锁紧螺栓5、限位盖板6,所述中间花键套4卡接于曲柄1上，所述锁紧螺栓5垂直安装在中间花键套4上方中部，所述锁紧螺栓5与曲柄连接轴2所设第一配合内螺纹10通过螺纹配合安装在一起，所述锁紧螺栓5中部设有内六角盲孔，可与六角扳手进行配合使用，所述限位盖板6安装在锁紧螺栓5上方，所述限位盖板6通过螺纹配合安装在中间花键套4上端。

优选的，所述中间花键套4下端设有第二限位挡片16，所述中间花键套4上端内部设有第二配合内螺纹18，所述第二配合内螺纹18下方设有第二花键孔17，所述第二花键孔17所设规格小于第一花键轴7所设规格，所述第二花键孔17与第一花键轴7能够进行花键配合，所述中间花键套4外部所设花键规格小于第一花键孔12所设规格，所述中间花键套4与第一花键孔12能够进行花键配合。

优选的，所述限位盖板6下端轴体外表面设有外螺纹19，所述限位盖板6中部设有第三花键孔20，所述第三花键孔20可与外花键扳手进行配合使用，通过外花键扳手通过第三花键孔20将限位盖板进行旋动，所述限位盖板6上端盖板外径小于曲柄1所设限位台阶13外径，所述外螺纹19与第二配合内螺纹18能够通过螺纹配合安装在一起。

优选的，所述曲柄连接轴2内部两端设有对称分布的锥状通孔，所述锥状通孔设于第一配合内螺纹10一端。

所述曲柄连接轴一端设有的第二花键轴与第一限位挡片能够与外部自行车零部件进行配合使用，通过第二花键轴进行固定支撑，由第一限位片进行限位；

连接紧固组件转移了曲柄与曲柄连接轴之间的高频率磨损点，能够将中间花键套作为易损件，来保护曲柄与曲柄连接轴，延长曲柄连接轴与曲柄的使用寿命；

所述曲柄连接轴（2）与连接紧固组件（3）均采用轻质铝合金金属制成；

所述曲柄（1）由轻量化碳纤维制成，碳纤维曲柄采用中空吹气成型工艺，在保障碳纤维曲柄结构强度的基础上，能够比传统发泡成型的碳纤维曲柄质量更轻。

当轻量化碳纤维自行车曲柄使用时，通过将曲柄与连接紧固组件依次安装在曲柄连接轴两端，完成自行车曲柄的整体装配工作；

在进行装配工作时，如附图3所示，首先将中间花键套通过第二花键孔卡接于曲柄连接轴上端设有的第一花键轴上，随后将锁紧螺栓与曲柄连接轴设有的第一配合内螺纹进行螺纹配合，通过锁紧螺栓将中间花键套安装在曲柄连接轴上；

随后将曲柄通过第一花键孔卡接于中间花键套上，如附图2所示，接着将限位盖板旋入中间花键套所设的第二配合内螺纹内，随着限位盖板的持续旋入，限位盖板最终会旋入至曲柄所设限位台阶内，将限位盖板旋紧至中间花键套上方后，限位盖板会将曲柄与中间花键套拉紧锁死；

随后将曲柄通过另一组连接紧固组件安装曲柄连接轴另一端，使曲柄连接轴两端安装的曲柄之间呈180°进行安装工作。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施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，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种轻量化碳纤维自行车曲柄，其结构包括曲柄（1）、曲柄连接轴（2）、连接紧固组件（3），其特征在于：

所述曲柄（1）采用碳纤维中空吹气成型工艺，所述曲柄（1）安装在曲柄连接轴（2）上下两端，所述曲柄（1）一端通过连接紧固组件（3）卡接在曲柄连接轴（2）两端,所述曲柄连接轴（2）两端设有第一花键轴（7），所述曲柄连接轴（2）上端所设第一花键轴（7）下方设有第二花键轴（8），所述第二花键轴（8）所设规格大于第一花键轴（7）所设规格，所述第二花键轴（8）底部设有第一限位挡片（9），所述曲柄连接轴（2）中部通孔两端设有第一配合内螺纹（10），所述曲柄连接轴（2）中段设有卡接段（11），所述卡接段（11）所设外径小于曲柄连接轴（2）两端外径。

2.根据权利要求1所述的一种轻量化碳纤维自行车曲柄，其特征在于：所述曲柄（1）为锥状中空一体成型结构，所述曲柄（1）内部设有对称分布的中空腔体（15），所述曲柄（1）一端中部设有第一花键孔（12），所述第一花键孔（12）上端设有限位台阶（13），所述曲柄（1）另一端中部设有卡位孔（14），所述卡位孔（14）内部设有卡接件（21）。

3.根据权利要求2所述的一种轻量化碳纤维自行车曲柄，其特征在于：所述连接紧固组件（3）包括中间花键套（4）、锁紧螺栓（5）、限位盖板（6）,所述中间花键套（4）卡接于曲柄（1）上，所述锁紧螺栓（5）垂直安装在中间花键套（4）上方中部，所述锁紧螺栓（5）与曲柄连接轴（2）所设第一配合内螺纹（10）通过螺纹配合安装在一起，所述限位盖板（6）安装在锁紧螺栓（5）上方。

4.根据权利要求3所述的一种轻量化碳纤维自行车曲柄，其特征在于：所述中间花键套（4）下端设有第二限位挡片（16），所述中间花键套（4）上端内部设有第二配合内螺纹（18），所述第二配合内螺纹（18）下方设有第二花键孔（17），所述第二花键孔（17）所设规格小于第一花键轴（7）所设规格，所述中间花键套（4）外部所设花键规格小于第一花键孔（12）所设规格。

5.根据权利要求3所述的一种轻量化碳纤维自行车曲柄，其特征在于：所述限位盖板（6）下端轴体外表面设有外螺纹（19），所述限位盖板（6）中部设有第三花键孔（20），所述限位盖板（6）上端盖板外径小于曲柄（1）所设限位台阶（13）外径，所述外螺纹（19）与第二配合内螺纹（18）能够通过螺纹配合安装在一起。

6.根据权利要求1所述的一种轻量化碳纤维自行车曲柄，其特征在于：所述曲柄连接轴（2）内部两端设有对称分布的锥状通孔。