TWI651234B

TWI651234B - 用於花鼓安裝的鎖附結構

Info

Publication number: TWI651234B
Application number: TW107128241A
Authority: TW
Inventors: 許家瑋
Original assignee: 銘穗精密工業有限公司
Priority date: 2018-08-14
Filing date: 2018-08-14
Publication date: 2019-02-21
Also published as: TW202009165A

Abstract

一種鎖附結構，係在係在一輪轂軸結合一延伸組件。該輪轂軸是中空的，其配置在一花鼓軸心處相互轉動，該輪轂軸有二連接延伸組件的內螺紋段。所述的延伸組件可以是一螺柱與一螺帽之組合、一螺絲以及二中空的螺栓與一快拆裝置之組合，不僅能互換使用，將花鼓迅速地安裝於不同規格自行車的車架，充分享受DIY的樂趣，兼具維修簡易、快速組裝等效能，有效解決先前技術無法互換使用的弊端。

Description

用於花鼓安裝的鎖附結構

本發明涉及自行車(又稱腳踏車或兩輪車)的組裝領域，特別是指一種適用在自行車安裝花鼓(亦稱輪轂)的鎖附結構。

島野公司(Shimano Inc.)提出一種自行車用輪轂，具備滾珠接觸狀態的調整和止轉等功效，取得臺灣第I233893號專利案。該輪轂有一輪轂殼與一輪轂軸，藉由一組軸承使輪轂殼安裝在輪轂軸且相互轉動。該軸承是指滾珠軸承，通常是由第1滾珠座與第1滾珠推壓件圍住若干珠體組成。一快速釋放機構(或稱快拆裝置)具備一凸輪桿和一螺帽的公知構造，將輪轂軸迅速地固定在二前叉之間，支持輪轂殼轉動地安裝在車架上。

在調整方面，該第1滾珠推壓件螺接於輪轂軸端部，通過螺旋方式深入輪轂殼或退開，相對改變第1滾珠推壓件配合第1滾珠座夾住珠體的鬆緊程度。

在止轉方面，該第1滾珠推壓件嚙接或咬合一止轉部件，該止轉部件套住輪轂軸且固定不動，加上一中空的第2軸部鎖住輪轂軸，阻擋止轉部件不得離開第1滾珠推壓件。因此，該止轉部件能防止滾珠軸承的鬆緊程度被任意改變。

但是，這款輪轂只能用快速釋放機構(或稱快拆裝置)安裝在車架，尚無其他的聯結構件能夠取代。

廖武雄先生提出一種自行車車架溝爪結構，取得臺灣第 I312746號專利案。其中，一後輪體(或稱後花鼓)的軸心部位被一根心軸穿過。該心軸的長度大於二固定在自行車車架的溝爪相隔距離，在心軸置入兩溝爪的穿套槽(亦即開口)時，用一組螺帽鎖緊心軸兩端，足以推動一斜面組件(亦即墊圈)迫緊於溝爪外側。

當然，所述的心軸不適合快速釋放機構(或稱快拆裝置)，二者無互換使用的可行性，使這款自行車的車架只能靠螺帽來安裝後輪體。

久裕公司(JOY INDUSTRIAL CO.,LTD.)提出一種可變換車心之後花鼓，取得臺灣第I312746號專利案。同樣的，一組培林將後花鼓配置在空心管而可相互轉動。不同的是，二組不同粗、細規格之螺栓鎖入空心管的兩端，變換不同大小車心，進而變換不同用途車種，具換拆簡易快速及精簡元件之優點。

該螺栓既不適合螺帽，也非快速釋放機構(或稱快拆裝置)所能取代，同樣不具備互換使用的可行性。

因此，如何讓花鼓安裝於不同的自行車，就成為本發明亟待解決的課題。

鑒於此，本案發明人提供一種鎖附結構，其主要目的在於：採用模組化構造，搭配互換使用的延伸組件，將花鼓安裝於不同規格的自行車，達到享受DIY樂趣、維修簡易、快速組裝等效能。

緣於上述目的之達成，本發明的鎖附結構，係在係在一輪轂軸結合一延伸組件。其中，該輪轂軸長度小於自行車二前叉的間距或二後叉的間距並配置在花鼓軸心處相互轉動，該輪轂軸是中空的，使二形成於輪轂軸不同端的內螺紋段相通。

該延伸組件選擇下列元件之組合，結合於輪轂軸而可拆卸：一螺柱與一螺帽，該螺柱一端通過前叉或後叉且鎖入內螺紋段，該螺帽鎖住螺柱另一端並限制輪轂軸固定不動；一螺絲，其有一頭部與一通過前叉或後叉的螺接段，當螺接段鎖入輪轂軸的內螺紋段，該頭部限制輪轂軸固定不動；以及二中空的螺栓與一快拆裝置，每個螺栓通過前叉或後叉並鎖入輪轂軸的內螺紋段，該快拆裝置穿過螺栓與輪轂軸內部且限制輪轂軸固定不動。

另外，該輪轂軸還有二外螺紋段，這些外螺紋段形成於輪轂軸的不同端。二中空的套筒，該套筒軸心被一內螺孔貫穿。當輪轂軸的外螺紋段鎖住套筒的內螺孔，該套筒在前叉或後叉的內側。

如此，本發明的鎖附結構由輪轂軸和延伸組件所組成，該延伸組件選用模組化的螺柱與螺帽組合、螺絲、螺栓與快拆裝置組合之一，不僅能互換使用，將花鼓迅速地安裝於不同規格自行車的車架，充分享受DIY的樂趣，兼具維修簡易、快速組裝等效能，有效解決先前技術無法互換使用的弊端。

為使本發明之上述目的、構造、特徵和優點，更加淺顯易懂，茲舉一個或以上較佳的實施例，配合所附的圖式詳細說明如下。

10‧‧‧鎖附結構

11‧‧‧輪轂軸

12‧‧‧凸緣

13‧‧‧結合段

14‧‧‧外螺紋段

15‧‧‧通孔

16‧‧‧六角槽

17‧‧‧內螺紋段

20‧‧‧延伸組件

21‧‧‧螺柱

22、41‧‧‧間隔部

221、321‧‧‧側邊

23‧‧‧內孔

24‧‧‧受力部

25‧‧‧螺帽

26、52‧‧‧內螺孔

27、34、45‧‧‧螺接段

30‧‧‧螺絲

32‧‧‧頭部

36‧‧‧結合部

40‧‧‧螺栓

42‧‧‧插入段

43‧‧‧圓孔

44‧‧‧角槽

50‧‧‧套筒

51‧‧‧大直徑部

53‧‧‧多角孔

60‧‧‧快拆裝置

90‧‧‧前叉

91‧‧‧前花鼓

92‧‧‧軸承

93‧‧‧後叉

94‧‧‧後花鼓

95‧‧‧塔基

第1圖是本發明鎖附結構一較佳實施例的分解圖。

第2圖是延伸組件之一安裝輪轂軸的組合立體圖。

第3圖是第2圖鎖附結構用於前花鼓安裝前叉的剖視圖。

第4圖是第2圖鎖附結構用於後花鼓安裝後叉的剖視圖。

第5圖是其他的延伸組件安裝輪轂軸的組合立體圖。

第6圖是第5圖鎖附結構用於前花鼓安裝前叉的剖視圖。

第7圖是第5圖鎖附結構用於後花鼓安裝後叉的剖視圖。

第8圖是剩餘的延伸組件安裝輪轂軸的組合立體圖。

第9圖是第8圖鎖附結構用於前花鼓安裝前叉的剖視圖。

第10圖是第8圖鎖附結構用於後花鼓安裝後叉的剖視圖。

如第1圖所示，闡明鎖附結構10一較佳實施例，具體結構是由一輪轂軸11、一延伸組件20與二套筒50組成。為了結合輪轂軸11而可拆卸，該延伸組件20選用模組化的元件或組合，譬如二螺柱21與二螺帽25之組合；一對螺絲30；或是，二螺栓40與一快拆裝置60之組合。接下來，詳細描述模組化元件的結構或組合，進而瞭解到延伸組件20的共通性。

從第2、3圖不難理解，該鎖附結構10是輪轂軸11、螺柱21、螺帽25和套筒50的組合物。該輪轂軸11是中空的，界定沿軸向貫穿輪轂軸11中央部位的孔洞為一通孔15，該通孔15使二形成於輪轂軸11不同端的內螺紋段17相通。該輪轂軸11長度小於自行車(未繪)二前叉90的間距，其外表有二凸緣12、二結合段13與二外螺紋段14，該結合段13鄰接凸緣12與外螺紋段14，這些外螺紋段14形成於輪轂軸11的不同端。一組軸承92套在輪轂軸11的結合段13，每個軸承92與凸緣12相抵。

此處所稱的軸承92，通常是指滾珠軸承，該滾珠軸承鑲嵌於輪轂軸11與一前花鼓91的內壁，支持輪轂軸11配置在前花鼓91軸心部位而可相互轉動。

用一工具(如螺絲起子或扳手)插入二陷入輪轂軸11端面的六角槽16之一，其他的工具置入一形成於套筒50的多角孔53，幫助輪轂軸11的外螺紋段14鎖住一貫穿於套筒50軸心的內螺孔52。因為內螺孔52與多角孔 53相通，所以套筒50是中空的。另外，一環形的大直徑部51突出於套筒50外表，用來遮蔽前花鼓91的端口，對軸承92具備防塵作用。

該螺柱21軸心部位有彼此相通的一內孔23和一多邊形的受力部24。在某些實施例，該內孔23與受力部24是不通的，亦在本發明的允許範圍內。另外，一間隔部22隆起於螺柱21外表的中間部位，進而將螺柱21隔成二螺接段27。

當受力部24接收工具的作用力，二螺接段27之一鎖入輪轂軸11的內螺紋段17，直到間隔部22通過套筒50且抵住輪轂軸11的端面為止。該螺帽25的內螺孔26鎖住螺柱21通過前叉90的螺接段27，迫使前叉90接觸間隔部22的側邊221及/或套筒50，限制輪轂軸11在前叉90固定不動。此刻，該輪轂軸11的通孔15與螺柱21的內孔23彼此相通。

在第4圖中，多了一塔基95(或稱卡匣)，該組軸承92數量相對增加。每個軸承92鑲嵌在輪轂軸11外表與塔基95的內壁中間，或是輪轂軸11外表和一後花鼓94的內壁之間，支持輪轂軸11配置在後花鼓94軸心處且相互轉動。

當然，該輪轂軸11長度仍舊小於自行車二後叉93的間距。在鎖附結構10連帶後花鼓94與塔基95安裝於後叉93時，除了套筒50的大直徑部51遮蔽塔基95端口以外，該螺柱21鎖入內螺紋段17延長輪轂軸11的軸向長度，直到間隔部22抵住套筒50的端面為止。該螺帽25推動後叉93接觸間隔部22的側邊221，迅速完成後花鼓94與塔基95安裝於後叉93的作業。

如第5、6圖所示，該鎖附結構10是輪轂軸11、螺絲30與套筒50的組合物，將前花鼓91安裝於二前叉90上。關於輪轂軸11、套筒50、前花鼓91和前叉90的構造或聯結關係，請參閱前述的說明。

圖中，該螺絲30一體成型有一頭部32、一螺接段34與一結合部36(在某些實施例是可捨棄的)。該螺接段34通過前叉90鎖入輪轂軸11的內螺紋段17，直到頭部32的側邊321(通常是內側)推動前叉90接觸套筒50的端面為止，限制輪轂軸11在前叉90固定不動，迅速完成前花鼓91與前叉90的安裝作業。

因為螺接段的規格一致，所以螺絲30與前述的螺柱具備互換使用的共通性。換句話說，該輪轂軸11二端分別連接螺柱與螺絲30，也能以螺絲30配合螺帽完成前花鼓91與前叉90的安裝作業。

同樣的，第7圖的套筒50、後花鼓94與塔基95配置在輪轂軸11上。與第4圖的差異在於：該螺絲30取代前述螺柱與螺帽之組合。因此，該頭部32推動後叉93接觸套筒50的端面，限制輪轂軸11固定不動，迅速完成後花鼓94、塔基95與後叉93的安裝作業。

如第8、9圖所示，該螺栓40與快拆裝置60之組合，搭配輪轂軸11和套筒50共同組成鎖附結構10也是不錯的選項，同樣能將上述的前花鼓91安裝於二前叉90之間。至於輪轂軸11、套筒50、前花鼓91和前叉90的構造或聯結關係，可參閱上開說明。

圖中，每個螺栓40外表突出一間隔部41，該間隔部41將螺栓40隔成一插入段42與一螺接段45。該螺栓40中央部位順著軸向形成一圓孔43，該圓孔43和一通過插入段42內部的角槽43相通。因為螺接段45的規格一致，所以螺栓40與前述的螺絲、螺柱具備互換使用的共通性。

用工具插入螺栓40的角槽43，使螺接段45鎖入輪轂軸11的內螺紋段14，直到間隔部41抵制輪轂軸11的端面為止。該插入段42通過前叉90，並抵住局部的快拆裝置60。該快拆裝置60具備凸輪桿和螺帽的公知構造，可穿過螺栓40與輪轂軸11內部相通的圓孔43、角槽43與通孔15，限制輪轂軸11固定不動，迅速完成前花鼓91與前叉90的安裝作業。

在第10圖中，該螺栓40與快拆裝置60之組合，取代前述螺絲、螺柱與螺帽之組合，並配合輪轂軸11和套筒50共同組成鎖附結構10，將後花鼓94與塔基95安裝於二後叉93之間。

與第4或7圖的差異在於：該插入段42通過後叉93，並抵住局部的快拆裝置60。該快拆裝置60可穿過螺栓40與輪轂軸11內部相通的圓孔43、角槽43與通孔15，限制輪轂軸11在二後叉93之間固定不動，迅速完成後花鼓94、塔基95與後叉93的安裝作業。

Claims

一種用於花鼓安裝的鎖附結構，係在一輪轂軸(11)結合一延伸組件(20)；其中，該輪轂軸(11)長度小於自行車二前叉的間距或二後叉的間距並配置在花鼓軸心處相互轉動，該輪轂軸(11)是中空的，使二形成於輪轂軸(11)不同端的內螺紋段(17)相通；該延伸組件(20)選擇下列元件之組合，結合於輪轂軸(11)而可拆卸：一螺柱(21)與一螺帽(25)，該螺柱(21)一端通過前叉或後叉且鎖入內螺紋段(17)，該螺帽(25)鎖住螺柱(21)另一端並限制輪轂軸(11)固定不動；一螺絲(30)，其有一頭部(32)與一通過前叉或後叉的螺接段(34)，當螺接段(34)鎖入輪轂軸(11)的內螺紋段(17)，該頭部(32)限制輪轂軸(11)固定不動；二中空的螺栓(40)與一快拆裝置(60)，每個螺栓(40)通過前叉或後叉並鎖入輪轂軸(11)的內螺紋段(17)，該快拆裝置(60)穿過螺栓(40)與輪轂軸(11)內部且限制輪轂軸(11)固定不動。
如申請專利範圍第1項所述用於花鼓安裝的鎖附結構，其中，該輪轂軸(11)還有二外螺紋段(14)，這些外螺紋段(14)形成於輪轂軸(11)的不同端；二中空的套筒(50)，該套筒(50)軸心被一內螺孔(52)貫穿；當輪轂軸(11)的外螺紋段(14)鎖住套筒(50)的內螺孔(52)，該套筒(50)在前叉或後叉的內側。
如申請專利範圍第1項所述用於花鼓安裝的鎖附結構，其中，該螺柱(21)軸心部位有一多邊形的受力部(24)。
如申請專利範圍第2項所述用於花鼓安裝的鎖附結構，其中，該螺柱(21)突出一間隔部(22)，該間隔部(22)將螺柱(21)隔成二螺接段(27)；當二螺接段(27)之一鎖入輪轂軸(11)的內螺紋段(14)，該間隔部(22)抵制輪轂軸(11)或套筒(50)，其他的螺接段(27)通過前叉或後叉並鎖緊螺帽(25)。
如申請專利範圍第2項所述用於花鼓安裝的鎖附結構，其中，該螺栓(40)突出一間隔部(41)，該間隔部(41)將螺栓(40)隔成一插入段(42)與一螺接段(45)；在螺接段(45)鎖入輪轂軸(11)的內螺紋段(14)時，該間隔部(41)抵制輪轂軸(11)或套筒(50)，該插入段(42)通過前叉或後叉且抵住局部的快拆裝置(60)。
如申請專利範圍第5項所述用於花鼓安裝的鎖附結構，其中，該螺栓(40)中央部位順著軸向形成一圓孔(43)，該圓孔(43)和一通過插入段(42)內部的角槽(43)相通。