TWI573701B - 快拆裝置 - Google Patents

Description

快拆裝置

本發明是有關於一種自行車，特別是指一種快拆裝置。

參閱圖1，現有的一種快拆裝置，裝設於一自行車(圖未示)的一叉架11，並包括一花轂12、一穿設於該花轂12的心軸13，及分設於該心軸13兩端的一扳動桿14及一螺鎖於該心軸13的鎖固件15。該鎖固件15用以調整鎖固的鬆緊狀態，並再透過該扳動桿14緊固該花轂12於該叉架11。然，該鎖固件15突出於該花轂12外且體積龐大，會增加重量，並且增加空氣阻力。

因此，本發明之目的，即在提供一種體積小、重量輕的快拆裝置。

於是，本發明快拆裝置，包含一心軸單元，及一緊固單元。

該心軸單元包括一心軸，及一墊圈。

該心軸沿一軸向延伸並分別具有一第一端及一第二端。

該墊圈設置於該第一端且與該心軸旋轉連動，並具有相反的一操作面及一第一緊固面。

該緊固單元可調整地設置於該心軸，並包括一控制桿、一穿設於該控制桿且可調整地設置於該第二端的樞轉件，及一襯套，該襯套具有一與該第一緊固面沿該軸向相間隔一緊固距離的第二緊固面，及一相反於該第二緊固面且受該控制桿頂抵的連動面。

該緊固單元可相對於該心軸單元於一調整狀態及一緊固狀態間切換，於該調整狀態，該緊固單元能沿該軸向移動調整該緊固距離，於該緊固狀態，該緊固單元固定於該心軸。

本發明之功效在於：該墊圈的體積小，且該緊固單元可便利地調整鬆緊狀態，減少整體的重量。

11‧‧‧叉架

12‧‧‧花轂

13‧‧‧心軸

14‧‧‧扳動桿

15‧‧‧鎖固件

21‧‧‧叉架

211‧‧‧勾爪

3‧‧‧花轂單元

31‧‧‧心軸支架

32‧‧‧轂殼

33‧‧‧軸帽

331‧‧‧架設段

332‧‧‧螺設段

333‧‧‧穿設孔

4‧‧‧心軸單元

41‧‧‧心軸

411‧‧‧桿部

401‧‧‧第一端

402‧‧‧第二端

413‧‧‧配置面

414‧‧‧倒斜面

415‧‧‧螺紋段

416‧‧‧環槽

412‧‧‧頭部

42‧‧‧墊圈

421‧‧‧操作面

422‧‧‧第一緊固面

425‧‧‧第一容置槽

423‧‧‧抵靠面

424‧‧‧設置孔

4241‧‧‧桿設孔段

4242‧‧‧埋頭孔段

43‧‧‧維持件

431‧‧‧穿孔

44‧‧‧配合件

441‧‧‧端面

442‧‧‧靠合面

443‧‧‧第一容置槽

45‧‧‧維持件

5‧‧‧緊固單元

51‧‧‧控制桿

511‧‧‧柄部

512‧‧‧延伸部

513‧‧‧穿孔

514‧‧‧凸輪面

52‧‧‧樞轉件

521‧‧‧螺孔

53‧‧‧襯套

531‧‧‧第二緊固面

532‧‧‧連動面

533‧‧‧第二容置槽

6‧‧‧彈性件

D‧‧‧緊固距離

L‧‧‧軸向

Y‧‧‧樞軸方向

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一立體分解圖，說明現有的一種快拆裝置；圖2是一立體圖，說明本發明快拆裝置的第一實施例，，其中一緊固單元於一調整狀態；圖3是一立體分解圖，說明該第一實施例裝設於一叉架；圖4是一該第一實施例的剖視圖；圖5是一該第一實施例的立體分解圖；圖6是一局部立體圖，說明該第一實施例的一心軸單元 及該緊固單元；圖7是一該第一實施例的立體圖，說明該緊固單元於一緊固狀態；圖8是一該第一實施例的剖視圖；圖9是一局部剖視圖，說明該第一實施例的第二種實施態樣；圖10是一局部剖視圖，說明該第一實施例的第三種實施態樣；圖11是一局部剖視圖，說明該第一實施例的第四種實施態樣；圖12是一局部剖視圖，說明該第一實施例的第五種實施態樣；圖13是一局部立體分解圖，說明該第一實施例的第六種實施態樣；圖14是一該第六種實施態樣的局部剖視圖；圖15是一局部立體分解圖，說明本發明快拆裝置的第二實施例；及圖16是一該第二實施例的局部剖視圖。

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖2至圖4，本發明快拆裝置的第一實施例適用安裝於一自行車(圖未示)的其中一叉架21，該叉架21具有一對勾爪211。

該第一實施例包含一花轂單元3、一心軸單元4、一緊固單元5，及二彈性件6。

該花轂單元3包括一呈中空管狀的心軸支架31、至少二個套設於該心軸支架31的軸承311、一藉由該等軸承311樞接於該心軸支架31並能相對該叉架21轉動的轂殼32，及一組分設於該心軸支架31兩端並供該叉架21部分裝設的軸帽33。每一軸帽33具有一供該叉架21的該等勾爪211裝設的架設段331、一相反於該架設段331且螺設於該心軸支架31的螺設段332，及一貫穿該架設段331與該螺設段332的穿設孔333。在本第一實施例中，該等軸帽33螺鎖固定於該心軸支架31，兩者間沒有相對移動。

參閱圖4至圖6，該心軸單元4包括一心軸41，及一墊圈42。

該心軸41具有一沿一軸向L延伸且具有分別位於兩端的一第一端401與一第二端402的桿部411，及一設置於該第一端401的頭部412。該等軸帽33用以支撐該心軸41樞設通過該心軸支架31，該心軸41穿設於該等軸帽33的該等穿設孔333，該桿部411可移動地設置於該等軸帽33，在本第一實施例中，該等軸帽33與該桿部411間相間隔一滑動間隙，因此尚未固定的狀態下，該心軸41可相對該花轂單元3移動或轉動。該第一端401與該第二端402分別露出於該等軸帽33外，且該第二端402的外周面形成有螺紋。該桿部411還具有一位於該第一端401的配置面413。

該墊圈42設置於該心軸41，且具有相反的一操作面421及一第一緊固面422、一介於該操作面421與該第一緊固面422之間且供該頭部412抵靠的抵靠面423，及一貫穿的設置孔424。該設置孔424具有一由該抵靠面423延伸至該第一緊固面422的桿設孔段4241，及一位於該抵靠面423與該操作面421之間且孔徑大於該桿設孔段4241的埋頭孔段4242。該墊圈42由該第二端402穿設入並往該第一端401方向前進至該抵靠面423抵靠至該頭部412，該設置孔424的該埋頭孔段4242套設於該頭部412外，該桿設孔段4241套設於該桿部411的該第一端401。在本第一實施例中，該桿部411的該配置面413上形成有數個肋條狀凸部，而與該墊圈42的該桿設孔段4241摩擦緊配，且與該心軸41旋轉連動。該操作面421呈波狀突起，以利使用者的手指來轉動該墊圈42，能方便手動調整、或透過工具來操作，可以理解的是，若要使用扳手之類的工具來調整該墊圈42，則該操作面421可為一平滑面。

較佳地，該心軸41是由鋼、鈦等高強度、高硬度的金屬材料製成來達到較高的強度和抗阻性；該墊圈42是由鋁、鎂等重量輕的金屬材料製成，好處在於：相對較軟的該墊圈42可以產生略微形變去適應該心軸41的該配置面413，而能得到良好的組合。

該緊固單元5可調整地設置於該心軸41，並包括一控制桿51、一樞轉件52，及一襯套53。

該控制桿51具有一柄部511，及一對位於該柄 部511末端且對稱分叉的延伸部512、一對沿一樞軸方向Y開設於該對延伸部512的穿孔513，及一形成於該對延伸部512外周面的凸輪面514。該樞軸方向Y垂直於該軸向L。

該樞轉件52沿該樞軸方向Y延伸，且穿設於該對穿孔513，而中心沿該軸向L開設一螺孔521，並螺設於該第二端402。

該襯套53鄰近該花轂單元3，並具有一與該第一緊固面422沿該軸向L相間隔一緊固距離D的第二緊固面531，及一相反於該第二緊固面531且面對該凸輪面514的連動面532。該襯套53內徑略大於該桿部411的外徑，可輕鬆地套設入該桿部411。該控制桿51套設入該樞轉件52，並與該樞轉件52一同樞設於該第二端402，且抵靠於該襯套53。

該等彈性件6套設於該心軸41，其中一彈性件6夾設於該墊圈42與其中一軸帽33間，另一彈性件6夾設於該緊固單元5與該叉架21的另一軸帽33間。在本第一實施例中，該等彈性件6為一種圓錐螺旋狀的壓縮彈簧，為方便裝設該等彈性件6，該墊圈42還具有一形成於該第一緊固面422以供其中一彈性件6容置的第一容置槽425，該襯套53還具有一形成於該第二緊固面531以供另一彈性件6容置的第二容置槽533。該等彈性件6可以提供該緊固單元5調整該緊固距離D時適當的彈性力。

參閱圖2與圖7，該緊固單元5可相對於該心軸單元4於一調整狀態及一緊固狀態間切換。

參閱圖2至圖4，於該調整狀態，該緊固單元5能沿該軸向L移動調整該緊固距離D。該控制桿51繞該軸向L轉動，會帶動該樞轉件52樞轉並沿該軸向L移動，並同步推動該襯套53沿該軸向L移動，使該第二緊固面531臨近或遠離該墊圈42的該第一緊固面422。

參閱圖7與圖8，於該緊固狀態，該緊固單元5固定於該心軸41。該控制桿51的該柄部511向內靠合，該凸輪面514壓入緊抵該墊圈42的該連動面532，使該墊圈42與該襯套53夾設於該叉架21外，以將本發明固定於叉架21。

參閱圖2、圖6與圖7，若要切換該調整狀態與該緊固狀態，則可繞該樞軸方向Y扳動該控制桿51來進行切換。

欲裝設本發明於該叉架21，先切換該緊固單元5於該調整狀態，且調寬該緊固距離D，然後套入該叉架21，並旋緊該緊固單元5使該墊圈42與該襯套53夾設該叉架21，再壓入該控制桿51將該緊固單元5切換至該緊固狀態。

可以注意到，該等軸套與該墊圈42、該襯套53間各夾有一小段間距，並夾設有該等彈性件6(見圖4)，讓該緊固單元5調整緊固的鬆緊度，來固定或釋放該叉架21。

參閱圖4，該等彈性件6的功效在於保持前述的間距，方便該叉架21套入裝設，也可以提供鬆開時方便該 襯套53向外退出的力量。該等彈性件6為選配件，省略該等彈性件6，本發明仍能順利地操作。

前述的該心軸41與該墊圈42間的形狀與配合為第一種實施態樣。

參閱圖9，本第一實施例的第二種態樣大致類似於該第一種實施態樣，差異在於：該第二種態樣的該桿部411還具有一鄰近該配置面413的環狀倒斜面414，該配置面413相對該倒斜面414徑向隆起且有多個凸出部，使得該桿部411的該第一端401非呈平滑圓柱狀，而能與該墊圈42產生干涉配合，使該墊圈42與該心軸41間的結合更穩固，且能保有該第一種實施態樣的功效。

參閱圖10，本第一實施例的第三種態樣大致類似於該第一種實施態樣，差異在於：該心軸41的該頭部412透過螺設的方式鎖固於該桿部411，該頭部412中空具內螺紋、外周緣形成有環狀倒斜面且與該墊圈42嵌合，該桿部411取消該配置面的配置且未與該墊圈42直接卡設，並且還具有一位於該第一端401且具外螺紋的螺紋段415。該螺紋段415螺設於該頭部412，好處在於該頭部412可被調整，可用於微調該心軸41的總長度，也能配合調整該緊固距離D(見圖6)，並保有該第一種實施態樣的功效。

參閱圖11，本第一實施例的第四種態樣大致類似於該第一種實施態樣，差異在於：該心軸41取消該頭部的配置，該墊圈42的該設置孔424的內徑對應該桿部411的外徑，並透過黏合、添加焊料燒結、或焊接的方式將該 墊圈42固定於該桿部411，兩者間旋轉連動，亦能保有該第一種實施態樣的功效。

參閱圖12，本第一實施例的第五種態樣大致類似於該第四種實施態樣，差異在於：該墊圈42與該心軸41的該桿部411一體成型製成，兩者間無法分離，穩固效果佳，且仍保有該第一種實施態樣的功效。

參閱圖13與圖14，本第一實施例的第六種態樣大致類似於該第一種實施態樣，差異在於：取消該第一種實施態樣中該桿部411的該配置面的設計，該第六種實施態樣的該心軸單元4還包括一維持件43，該維持件43為業界所熟用，通常是指Tinnerman-type的墊片，且具有一中心穿孔431，該穿孔431的孔徑對應該桿部411的外徑，套入該維持件43會與該桿部411間產生彈性干涉配合以緊固於該桿部411。該心軸41的該頭部412呈六角柱狀，該墊圈42的該埋頭孔段4242對應呈六角柱型孔，但不以此為限制，可以理解的是，該頭部412呈非圓柱狀，該埋頭孔段4242對應該頭部412呈非圓孔狀，即可互相卡合且不產生相對轉動。該埋頭孔段4242套設於該頭部412，該抵靠面423抵靠於該頭部412，該維持件43輔助該墊圈42定位於該頭部412，鎖定該軸向L上的轉動和位移，使該墊圈42與該心軸41旋轉連動，亦能保有該第一種實施態樣的功效。

參閱圖15與圖16，本發明快拆裝置的第二實施例的大致類似於該第一實施例，差異在於該心軸單元4。

在本第二實施例中，該心軸單元4包括一心軸41、一墊圈42、一配合件44，及一維持件45。

該心軸41具有一沿該軸向L延伸且具有分別位於兩端的一第一端401與一第二端402的桿部411，及一設置於該第一端401的頭部412。該桿部411可移動地設置於該等軸帽33，該第一端401與該第二端402分別露出於該等軸帽33外。在本第二實施例中，該心軸41的該頭部412呈六角柱狀，該桿部411還具有一形成於該第一端401的環槽416。

該墊圈42設置於該心軸41，且具有相反的一操作面421及一第一緊固面422、一介於該操作面421與該第一緊固面422之間且供該頭部412抵靠的抵靠面423，及一貫穿的設置孔424。該設置孔424具有一由該抵靠面423延伸至該第一緊固面422的桿設孔段4241，及一位於該抵靠面423與該操作面421之間且孔徑大於該桿設孔段4241的埋頭孔段4242。該埋頭孔段4242對應呈六角柱型孔，但不以此為限制，可以理解的是，該頭部412呈非圓柱狀，該埋頭孔段4242對應該頭部412呈非圓孔狀，即可互相卡合且不產生相對轉動。

該配合件44為一種平墊圈，內徑略大於該桿部411的外徑，且不與該桿部411連動，並具有相反的一端面441，及一靠合於該第一緊固面422的靠合面442，及一形成於該端面441以供其中一彈性件6容置的第一容置槽443。

該維持件45為一種扣環或套環，設置於該環槽416，用以限位該配合件44。

該墊圈42、該配合件44與該維持件45依序由該第二端402穿設入並往該第一端401方向前進，該墊圈42的該抵靠面423抵靠至該頭部412，該設置孔424的該埋頭孔段4242套設於該頭部412外，該桿設孔段4241套設於該桿部411的該第一端401。該配合件44靠合於該墊圈42。該維持件45套設入該環槽416，用以限位該配合件44。

該墊圈42與該心軸41旋轉連動，亦能保有該第一實施例的功效。

該緊固單元5(圖未示，請參考圖4)用以調整、裝設本發明於該叉架21上。於該調整狀態，該緊固單元5能沿該軸向L移動調整該緊固距離D。於該緊固狀態，該緊固單元5固定於該心軸41，使該配合件44與該襯套53(圖未示，請參考圖4)夾設於該叉架21外，以將本發明固定於叉架21。

此外，增加該配合件44的好處在於，該配合件44與其中一螺帽33配合夾設該叉架21，但因為不與該心軸41連動，在調整鬆緊狀態時，該心軸41的轉動不會受限於該叉架21，組裝更為方便。

綜上所述，可以得知本發明快拆裝置透過使用該墊圈，並配置該緊固單元，而能有效減少整體體積和重量，使用上更為輕巧方便，且更為美觀，故確實能達成本 發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

21‧‧‧叉架

211‧‧‧勾爪

3‧‧‧花轂單元

32‧‧‧轂殼

33‧‧‧軸帽

4‧‧‧心軸單元

41‧‧‧心軸

42‧‧‧墊圈

5‧‧‧緊固單元

51‧‧‧控制桿

52‧‧‧樞轉件

53‧‧‧襯套

6‧‧‧彈性件

L‧‧‧軸向

Y‧‧‧樞軸方向

Claims (19)

1. 一種快拆裝置，包含：一心軸單元，包括：一心軸，沿一軸向延伸並分別具有一第一端及一第二端，及一墊圈，設置於該第一端且與該心軸旋轉連動，並具有相反的一操作面及一第一緊固面；及一緊固單元，可調整地設置於該心軸，並包括一控制桿、一穿設於該控制桿且可調整地設置於該第二端的樞轉件，及一襯套，該襯套具有一與該第一緊固面沿該軸向相間隔一緊固距離的第二緊固面，及一相反於該第二緊固面且受該控制桿頂抵的連動面，該緊固單元可相對於該心軸單元於一調整狀態及一緊固狀態間切換，於該調整狀態，該緊固單元能沿該軸向移動調整該緊固距離，於該緊固狀態，該緊固單元固定於該心軸。
2. 如請求項1所述的快拆裝置，其中，該心軸的該第二端的外周面形成有螺紋，該樞轉件沿一垂直該軸向的樞軸方向延伸，且該樞轉件的中心沿該軸向開設一螺孔，並螺設於該第二端。
3. 如請求項2所述的快拆裝置，其中，該控制桿具有一柄部、一對分叉的延伸部、一對沿該樞軸方向開設於該對延伸部的穿孔，及一形成於該對延伸部外周面的凸輪面。
4. 如請求項1所述的快拆裝置，其中，該心軸具有一沿該軸向延伸且具有分別位於兩端的該第一端與該第二端的桿部，及一設置於該第一端的頭部，該墊圈還具有一介於該操作面與該第一緊固面之間且供該頭部抵靠的抵靠面，及一貫穿的設置孔，該設置孔具有一由該抵靠面延伸至該第一緊固面的桿設孔段，及一位於該抵靠面與該操作面之間的埋頭孔段。
5. 如請求項4所述的快拆裝置，其中，該桿部還具有一位於該第一端以供該桿設孔段設置的配置面。
6. 如請求項5所述的快拆裝置，其中，該桿部的該配置面上形成有數個肋條狀凸部。
7. 如請求項5所述的快拆裝置，其中，該心軸的該桿部還具有一鄰近該配置面的環狀倒斜面。
8. 如請求項4所述的快拆裝置，其中，該桿部還具有一位於該第一端且具外螺紋的螺設段，該頭部中空具內螺紋且螺設於該桿部的該第一端，而外周緣形成有環狀倒斜面且與該墊圈嵌合。
9. 如請求項4所述的快拆裝置，其中，該心軸單元還包括一維持件，該墊圈還具有一自該第一緊固面向內凹設以供該維持件容置的第一容置槽，該維持件與該桿部間干涉配合以緊固該墊圈於該心軸。
10. 如請求項4所述的快拆裝置，其中，該心軸的該頭部呈非圓柱狀，該埋頭孔段對應該頭部呈非圓孔狀。
11. 如請求項10所述的快拆裝置，其中，該桿部還具有一 形成於該第一端的環槽，該心軸單元還包括一靠合於該墊圈的配合件，及一設置於該環槽以限位該配合件的維持件。
12. 如請求項11所述的快拆裝置，其中，該配合件的內徑大於該桿部的外徑，且不與該桿部連動，並具有相反的一端面及一靠合於該墊圈的靠合面，及一形成於該端面的第一容置槽。
13. 如請求項1所述的快拆裝置，其中，該墊圈的內徑對應該心軸的外徑，並透過黏合、燒結、或焊接的方式將該墊圈固定於該心軸。
14. 如請求項1所述的快拆裝置，其中，該墊圈與該心軸一體成型製成。
15. 如請求項1所述的快拆裝置，還包含一花轂單元，該花轂單元包括一呈中空管狀的心軸支架、至少二個套設於該心軸支架的軸承、一藉由該等軸承樞接於該心軸支架的轂殼，及一組分設於該心軸支架兩端並供該心軸穿設的軸帽。
16. 如請求項15所述的快拆裝置，適用安裝於一自行車的一叉架，其中，每一軸帽具有一供該叉架裝設的架設段、一相反於該架設段且螺設於該心軸支架的螺設段，及一沿該軸向開設並供該心軸穿設的穿孔。
17. 如請求項15所述的快拆裝置，還包含二套設於該心軸的彈性件，其中一彈性件夾設於該墊圈與該花轂單元間，另一彈性件夾設於該緊固單元與該花轂單元間。
18. 如請求項17所述的快拆裝置，其中，該墊圈還具有一形成於該第一緊固面以供其中一彈性件容置的第一容置槽，該襯套還具有一形成於該第二緊固面以供另一彈性件容置的第二容置槽。
19. 如請求項1所述的快拆裝置，其中，該墊圈的該操作面呈波狀突起，以方便使用者能手動操作。