TWI759288B - 自行車曲柄組、自行車曲柄臂、及用於將一第一曲柄臂及一第二曲柄臂安裝於一曲柄心軸上之方法 - Google Patents

自行車曲柄組、自行車曲柄臂、及用於將一第一曲柄臂及一第二曲柄臂安裝於一曲柄心軸上之方法 Download PDF

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TWI759288B TW106109159A TW106109159A TWI759288B TW I759288 B TWI759288 B TW I759288B TW 106109159 A TW106109159 A TW 106109159A TW 106109159 A TW106109159 A TW 106109159A TW I759288 B TWI759288 B TW I759288B
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Abstract

一種具有整體式心軸附接結構的複合式自行車曲柄提供了一種將自行車曲柄臂附接至自行車曲柄心軸、也將自行車曲柄臂附接至曲柄臂插件的獨特方法。輕量化的曲柄臂可獨立於曲柄心軸或插件而製造,然後在兩個部件都已經製成之後緊固地附接。這允許曲柄組件的部件能夠以或多種不同材料製造,而且在製造之後緊固地連接,以產生比其它方式更輕重量的組件。

Description

自行車曲柄組、自行車曲柄臂、及用於將一第一曲柄臂 及一第二曲柄臂安裝於一曲柄心軸上之方法 相關申請案
本申請案是基於35 U.S.C.119(e)主張於2016年3月24日申請、名稱為「具心軸附接結構之自行車曲柄」的共同待決之美國專利臨時申請案第62/313,024號的優先權,其是藉由引用形式而整體併入本文中。
本發明一般是與自行車曲柄及曲柄臂有關;更具體而言,本發明是與具有整體式心軸附接結構的複合式自行車曲柄有關。
為了對自行車進行有效率的動力傳遞,以強健材料製造曲柄組與曲柄臂、同時使曲柄組與曲柄臂的重量達到最小會是重要的。一般而言,左側曲柄臂和右側曲柄臂是不同地成形,而且必須以個別製程或使用不同模具來製造。這增加了製程時間與成本,同時也需要使用不同的方法來附接左側曲柄臂和右側曲柄臂。
一種具有整體式心軸附接結構的複合式自行車曲柄提供了將自行 車曲柄臂附接至自行車曲柄心軸以及將自行車曲柄臂附接至曲柄臂插件的一種獨特方法。輕量化的曲柄臂可獨立於曲柄心軸或插件而製造,然後在兩個部件都已經製成之後緊固地附接。這允許曲柄組件的部件能夠以一或多種不同材料製造,而且在製造之後緊固地連接,以產生比其它方式更輕重量的組件。
在一個方面,自行車曲柄組包括曲柄心軸、配置以經由整體式心軸附接結構耦接至該曲柄心軸的左側曲柄臂、以及配置以經由該整體式心軸附接結構耦接至該曲柄心軸之右側曲柄臂。在一些具體實施例中,左側曲柄臂與右側曲柄臂的整體式心軸附接結構包括圓葉栓槽介面。在進一步的具體實施例中,左側曲柄臂與右側曲柄臂的整體式心軸附接結構包括圓形介面、方形介面、三角形介面、方形齒狀栓槽、漸開栓槽、三葉多邊形、四葉多邊形,以及幾何形狀中的其中之一。在一些具體實施例中,左側曲柄臂是經由心軸插件而耦接至該曲柄心軸。在一些具體實施例中,右側曲柄臂是經由心軸插件而耦接至該曲柄心軸。在進一步的具體實施例中,該左側曲柄臂是經由栓槽式介面、漸縮方形介面與扭矩傳遞聯結器而耦接至該曲柄心軸。在一些具體實施例中,該左側曲柄臂是由第一材料製得,且該插件是由不同於該第一材料的第二材料製得。在一些具體實施例中,該右側曲柄臂是經由栓槽式介面、漸縮方形介面與扭矩傳遞聯結器而耦接至該曲柄心軸。在進一步的具體實施例中,該右側曲柄臂是由第一材料製得,且該插件是由不同於該第一材料的第二材料製得。在一些具體實施例中,該左側曲柄臂與該右側曲柄臂的該整體式心軸附接結構包括漸縮介面。在一些具體實施例中,該左側曲柄臂與該右側曲柄臂包括中空結構。在一些具體實施例中,該自行車曲柄組包括一個或多個鏈條環。在一些具體實施 例中,該自行車曲柄組包括用於調整該一個或多個鏈條環之鏈線的一個或多個間隔物。
在另一方面,一種自行車曲柄臂包括整體式心軸附接結構,該整體式心軸附接結構包括圓葉栓槽介面以耦接於自行車的曲柄心軸。在一些具體實施例中,該曲柄臂包括右側曲柄臂。在一些具體實施例中,該曲柄臂包括左側曲柄臂。在一些具體實施例中,該曲柄臂是經由心軸插件耦接至該曲柄心軸。在進一步的具體實施例中,該曲柄臂是由一第一材料製成,而該插件是由不同於該第一材料之一第二材料製成。在一些具體實施例中,該曲柄臂包括一中空結構。
在另一方面,一種用於將曲柄臂安裝於曲柄心軸上之方法包括:清潔插件與曲柄臂的一或多個接合表面;對該插件與該曲柄臂的該一或多個接合表面施用一黏著劑;滑動該插件至該曲柄臂的接收形狀中;安裝一鎖固件使其通過該曲柄臂的孔洞;對該鎖固件施加扭矩;以及固化該黏著劑。在一些具體實施例中,該曲柄臂包括左側曲柄臂。在一些具體實施例中,該曲柄臂包括右側曲柄臂。在進一步的具體實施例中,該曲柄臂是由第一材料製成,而該插件是由不同於該第一材料之第二材料製成。在一些具體實施例中,該曲柄臂包括中空結構。
在又一方面,一種用於將曲柄臂安裝於曲柄心軸上之方法包括:清潔曲柄臂的一或多個接合表面;對該曲柄臂的該一或多個接合表面施用黏著劑;安裝緊固件使其通過該曲柄臂中的孔洞;對該鎖固件施加扭矩;以及固化該黏著劑。在一些具體實施例中,該曲柄臂包括左側曲柄臂。在一些具體實施例中,該曲柄臂包括右側曲柄臂。在一些具體實施例中,該曲柄臂包括中空結構。
10:曲柄組與底托架組件
12:自行車車架底托架組件
14:底托架接頭
16:左端
18:右端
20:左曲柄臂組件
22:右曲柄臂組件
24:鏈條環
25:鏈條環鎖定環
26:左底托架碗組件
28:右底托架碗組件
32:左底托架碗
34:右底托架碗
36:左底托架鋼珠軸承
38:右底托架鋼珠軸承
40:左內圈
42:左外圈
44:鋼珠
46:右內圈
48:右外圈
52:心軸
54:左曲柄鎖固螺栓
60:右曲柄臂
62:右曲柄臂附接螺絲
64:左心軸端部
66:右心軸端部
68:左軸承圈表面
70:右軸承圈表面
72:左曲柄臂心軸扭矩聯結特徵結構
74:右曲柄臂心軸扭矩聯結特徵結構
75:扭矩聯結特徵結構終止面
76:鏈條環附接栓槽
78:鎖定環附接螺紋
80:右臂螺栓螺孔
82:右模製曲柄臂
84:右踏板孔洞
86:右臂心軸鎖固件反螺栓
87:右臂心軸鎖固件反螺栓壓力面
88:右曲柄臂扭矩聯結特徵結構
90:右曲柄臂聯結螺絲驅動特徵結構
92:右曲柄臂聯結螺絲公螺紋
94:左曲柄臂鎖固螺栓螺孔
96:曲柄心軸中空螺栓
98:右模製踏板插件
100:右踏板插件螺孔
102:右曲柄臂模製空腔
106:右曲柄臂心軸端部空腔
108:右曲柄臂附接螺絲凸緣
110:右曲柄臂附接螺絲凸緣壓力面
112:右曲柄臂心軸接合表面
116:左曲柄臂
118:左曲柄臂附接螺絲
120:左曲柄臂插件附接螺絲
122:左曲柄臂心軸附接插件
124:左模製曲柄臂
126:左踏板孔
128:左臂心軸鎖固件反螺栓
130:左曲柄臂扭矩聯結特徵結構
132:左曲柄臂插件貫通孔
134:左曲柄臂插件扭矩聯結特徵結構
136:左臂心軸附接插件終止面
138:左臂心軸附接插件端面
140:左臂心軸附接插件中間螺紋
142:左臂心軸附接插件貫通孔
144:左臂心軸附接插件螺絲加壓面
146:左模製踏板插件
148:左踏板插件螺孔
150:左曲柄臂模製空腔
152:左曲柄臂踏板端部空腔
154:左曲柄臂心軸端部空腔
156:左曲柄臂扭矩聯結特徵結構
158:左臂扭矩聯結特徵結構端面
160:左聯結特徵結構貫通孔
161:左臂插件終止面
162:左臂外部反螺栓壓力面
164:左臂心軸插件扭矩聯結特徵結構
166:左臂心軸插件軸承終止面
168:左臂附接螺絲螺紋
170:左臂附接螺絲壓力面
172:左臂附接螺絲凸緣
174:左臂附接螺絲抽出面
176:左臂附接螺絲扭矩驅動特徵結構
178:左插件附接螺絲螺紋
180:左插件附接螺絲壓縮面
182:左插件附接螺絲內部驅動特徵結構
184:左插件附接螺絲貫通孔
186:左插件附接螺絲抽出壓力面
188:左插件附接螺絲凸緣
192:心軸插件插入距離
194:右臂心軸插槽距離
196:左臂插件插入距離
198:左臂心軸插槽距離
200:間隔物
下文參照圖式來說明數個例示具體實施例,其中類似的構件被賦予類似的元件符號。例示具體實施例意欲說明、而非限制本發明。例圖包括如下圖式:第1圖說明根據一些具體實施例所組裝至自行車車架的曲柄組的等軸上前右視圖。
第2圖說明根據一些具體實施例所組裝至自行車車架的曲柄組的上視圖。
第3圖說明根據一些具體實施例所組裝至自行車車架的曲柄組的右側視圖。
第4圖說明根據一些具體實施例所組裝至自行車車架的曲柄組的後視圖。
第5圖是從第4圖所得之上截面圖,其說明根據一些具體實施例所安裝於自行車上之具有底托架的曲柄組。
第6圖是從第4圖所得之上截面圖,其說明根據一些具體實施例所安裝於自行車上之具有底托架的曲柄組。
第7圖是從第6圖所得之細部截面圖,其說明根據一些具體實施例安裝於自行車上之具有底托架的曲柄組。
第8圖說明根據一些具體實施例之右曲柄臂組件的等軸上後右視分解圖。
第9圖說明根據一些具體實施例之右曲柄臂組件的前視分解圖。
第10圖說明根據一些具體實施例之右曲柄臂組件的上視分解截面圖。
第11圖說明根據一些具體實施例之右曲柄臂組件的左側視圖。
第12圖是從第11圖所得之上截面視圖,其說明根據一些具體實施例之右曲柄臂組件。
第13圖說明根據一些具體實施例之左曲柄臂組件的等軸上後左視分解圖。
第14圖說明根據一些具體實施例之左曲柄臂組件的前視分解圖。
第15圖說明根據一些具體實施例之左曲柄臂組件的上視分解截面圖。
第16圖說明根據一些具體實施例之左曲柄臂組件的左側視圖。
第17圖說明根據一些具體實施例之左曲柄臂組件的上視截面圖。
第18圖是從第4圖所得之上視截面圖,其示出根據一些具體實施例安裝於自行車上之具有底托架的曲柄組的第19圖之細節。
第19圖說明了左臂區段轂部細部視圖,其是從用於說明根據一些具體實施例安裝於自行車上之具有底托架的曲柄組的第18圖所得。
第20圖說明根據一些具體實施例之一種用於將曲柄臂安裝於曲柄心軸上之方法。
第21A圖說明根據一些具體實施例之右曲柄臂組件的上視截面圖。
第21B圖說明根據一些具體實施例之右曲柄臂組件的前視圖。
第22A圖說明根據一些具體實施例之右曲柄臂組件的上視截面圖。
第22B圖說明根據一些具體實施例之右曲柄臂組件的前視圖。
本發明的具體實施例是關於一種具有整體式心軸附接結構的複合式自行車曲柄,其提供了一種將自行車曲柄臂附接至自行車曲柄心軸、也將自行車曲柄臂附接至曲柄臂插件的獨特方法。輕量化的曲柄臂可獨立於曲柄心軸或插件而製造,然後在兩個部件都已經製成之後緊固地附接。這允許曲柄組件的部件能夠以一或多種不同材料製造,而且在製造之後緊固地連接,以產出比其它方式更輕重量的組件。
現將詳細參考具有心軸附接結構的自行車曲柄的實施方式。在整 份圖式與下述詳細說明中,將以相同的元件符號來代表相同或類似的部件。為求清晰,並未示出及說明本文中所描述的實施方式的所有慣常特徵。將可理解在任何這類實際實施方式的開發中,可做出各種實施特定的決定,以實現開發者的特定目標,例如符合應用或業務相關限制,而且這些特定目標將隨實施方式與開發者的不同而加以變化。此外,將可理解此一開發心力會是複雜且耗時的,然而對於該領域中具有通常知識者而言,則可基於本文之教示而為常規的工程任務。
現在參照第1圖,自行車曲柄組與底托架組件10是安裝於自行車車架底托架組件12中。自行車曲柄組與底托架組件10是由完整的自行車車架擷取示出。
如第2圖與第3圖所示,自行車車架底托架組件12包括底托架接頭14,其包括左端16與右端18。曲柄組與底托架組件10包括左曲柄臂組件20、右曲柄臂組件22,以及一或多個鏈條環24。曲柄組與底托架組件10也包括左底托架碗組件26及右底托架碗組件28。
如第4圖與第5圖所示,左底托架碗組件26與右底托架碗組件28包括左底托架碗32與右底托架碗34、左底托架鋼珠軸承36與右底托架鋼珠軸承38。左底托架鋼珠軸承36包括左內圈40、左外圈42,以及在內圈與外圈之間的複數個左軸承鋼珠44。右底托架鋼珠軸承38包括右內圈46、右外圈48,以及在內圈與外圈之間的複數個右軸承鋼珠50。自行車曲柄組與底托架組件10包括附接至右臂組件22之曲柄心軸52,以及將左曲柄臂組件20可移除地耦接至心軸52之左曲柄鎖固螺栓54。
如第7圖之詳細截面圖所示,鏈條環24是夾設在右模製曲柄臂82與鏈條環鎖定環25之間。
如第8圖之分解圖所示,右曲柄臂組件22包括曲柄心軸52、右曲柄臂60與右曲柄臂附接螺絲62。曲柄心軸52包括左心軸端64、右心軸端66、左軸承軸圈表面68、右軸承軸圈表面70、左曲柄臂心軸扭矩聯結特徵結構72、右曲柄臂心軸扭矩聯結特徵結構74、扭矩聯結特徵結構終止面75、鏈條環附接栓槽76、鎖定環附接螺紋78,以及右臂螺栓螺孔80。
右曲柄臂組件60包括右模製曲柄臂82。模製曲柄臂82包括右踏板孔洞84、右臂心軸鎖固件反螺栓86、右臂心軸鎖固件反螺栓壓力面87,以及右曲柄臂扭矩聯結特徵結構88。在例如第8圖所示的一些具體實施例中,聯結特徵結構包括栓槽。
右曲柄臂附接螺絲62包括右曲柄臂附接螺絲驅動特徵結構90以及右曲柄臂附接螺絲公螺紋92。
第10圖說明右曲柄臂組件60的分解截面圖。除了第8圖中所示特徵以外,第10圖也示出左曲柄鎖固螺栓螺孔94和曲柄心軸中空螺栓96。
第10圖也說明了右模製曲柄臂82的截面圖。右模製曲柄臂82包括右模製踏板插件98,其包括右踏板插件螺孔100。右模製曲柄臂82也包括右曲柄臂模製空腔102以及右曲柄臂心軸端空腔106。
如第10圖進一步所示,右曲柄臂附接螺絲92包括右曲柄臂附接螺絲凸緣108、右曲柄臂附接螺絲凸緣壓力面110,以及右曲柄臂附接螺絲公螺紋92。第10圖也示出心軸插件插入距離192以及右臂心軸插槽距離194。
第12圖示出右曲柄臂組件60的截面圖,其具有在相對於右模製曲柄臂82的組裝位置中的曲柄心軸52與右曲柄臂附接螺絲62。如第12圖所示,右曲柄臂心軸接合表面112是在它的組裝及接合位置中。
如第13圖之分解圖所示,左曲柄臂組件20包括左曲柄臂116、左曲 柄臂附接螺絲118、左曲柄臂插件附接螺絲120及左曲柄臂心軸附接插件122。左曲柄臂116包括左模製曲柄臂124、左踏板孔洞126、左臂心軸鎖固件反螺栓128及左曲柄臂扭矩聯結特徵結構130(在此例中為栓槽),以及左曲柄臂插件貫通孔132。左曲柄臂心軸附接插件122包括左臂插件扭矩聯結特徵結構134、左臂心軸附接插件終止面136、左臂心軸附接插件端面138、左臂心軸附接插件中間螺紋140、左臂心軸附接插件貫通孔142,以及左臂心軸附接插件螺絲加壓面144。
第15圖之分解截面圖示出包括左模製曲柄臂124之左曲柄臂組件20的一替代視圖,左模製曲柄臂124包括左模製踏板插件146,其包括一左踏板插件螺孔148。左模製曲柄臂124也包括左曲柄臂模製空腔150、左曲柄臂踏板端部空腔152、左曲柄臂心軸端部空腔154、左曲柄臂扭矩聯結特徵結構156。左模製曲柄臂124也包括左臂扭矩聯結特徵結構端面158、左聯結特徵結構貫通孔160以及左臂外部反螺栓壓力面162。
第15圖也示出了左臂心軸附接插件122的截面圖,其也包括左臂心軸插件扭矩聯結特徵結構164,以及左臂心軸插件軸承終止面166。
如第15圖中進一步所示,左曲柄臂附接螺絲118包括左臂附接螺絲螺紋168、左臂附接螺絲壓力面170、左臂附接螺絲凸緣172、左臂附接螺絲抽出面174,以及左臂附接螺絲扭矩驅動特徵結構176。
第15圖也示出左曲柄插件附接螺絲120的截面圖,其包括左插件附接螺絲螺紋178、左插件附接螺絲壓縮面180、左插件附接螺絲內部驅動特徵結構182、左插件附接螺絲貫通孔184,以及左插件附接螺絲抽出壓力面186,以及左插件附接螺絲凸緣188。第15圖進一步示出左臂插件終止面161、左臂插件插入距離196,以及左臂心軸插槽距離198。
第17圖說明在組裝配置中的左曲柄臂組件20的替代截面圖。
第19圖說明在可操作配置中附接至曲柄心軸52的左曲柄臂組件20的截面細部圖,其是固定至自行車底托架組件14。
第20圖說明左曲柄臂組件20或右曲柄臂組件60的組裝方法。該方法開始於步驟2002。在步驟2004中,插件與曲柄臂的一或多個接合表面受到清潔。在步驟2006中,對插件和曲柄臂的一或多個接合表面施用黏著劑,並且在步驟2008中,將插件滑入曲柄臂的接收形狀中。在步驟2010中,鎖固件被安裝到插件中穿過曲柄臂中的孔洞。在步驟2012中,對鎖固件施加扭矩,並且在步驟2014中固化黏著劑。該方法結束於步驟2016。
第21A圖至第22B圖說明了根據一些具體實施例的右曲柄臂組件。如第22A圖與第22B圖中所示,一或多個間隔物200可被用以調整鏈條環相對於曲柄組的鏈線。舉例而言,在一些具體實施例中,該一或多個間隔物200可包括1mm的間隔物以調整鏈線。
如上所述,在右曲柄臂組件60的組裝期間,首先黏著劑被施用至右曲柄臂心軸扭矩聯結特徵結構74,也被施用至右曲柄臂扭矩聯結特徵結構88。右曲柄臂心軸扭矩聯結特徵結構74接著被插入右曲柄臂扭矩聯結特徵結構88中。其次,右曲柄臂附接螺絲62被螺入右臂螺栓螺孔80中,然後緊固螺絲,直到在鎖固件中達到需要的組裝扭矩為止。
在一些具體實施例中,心軸插件插入距離192比右臂心軸插槽距離194短,因此當螺絲被緊固時,在扭矩聯結特徵結構終止面75和右曲柄臂附接螺絲凸緣壓力面110之間的右臂中會產生壓縮力。
類似地,如上所述,在左曲柄臂組件20的組裝期間,首先黏著劑被施用至左曲柄臂扭矩聯結特徵結構156,也被施用至左臂插件扭矩聯結特 徵結構134。左臂插件扭矩聯結特徵結構134接著被插入左曲柄臂扭矩聯結特徵結構156中。其次,左曲柄臂插件附接螺絲120被螺入左臂心軸附接插件中間螺紋140,而且螺絲被緊固,直到在鎖固件中達到特定指定的組裝扭矩為止。
在一些具體實施例中,左臂插件插入距離196比左臂心軸插槽距離198短,因此當螺絲被緊固時,在左臂外部反螺栓壓力面162與左臂插件終止面161之間的左臂中會產生壓縮力。
為了將曲柄組裝至自行車,首先將左底托架碗組件26與右底托架碗組件28安裝於自行車車架上。一般而言,這些底托架碗組件是被螺入車架中、或被加壓定位等。可替代地,利用在底托架組件或類似的自行車車架區域中適當大小的插槽,軸承可被直接適配到車架中。
在安裝於自行車上之前,鏈條環24被安裝在曲柄心軸22上,而鏈條環鎖定環25被使用以將鏈條環24固位在鏈條環附接栓槽76上。心軸穿過底托架軸承,使得左曲柄臂心軸扭矩聯結特徵結構72被暴露於左底托架碗組件26的左側上,而且右曲柄臂組件22壓抵於右底托架組件28的右內圈46。如圖所示,鏈條環鎖定環25接觸右內圈46,並且作用為右曲柄臂組件22之終止部。
其次,利用曲柄固定螺栓54,左曲柄臂組件20被附接至曲柄心軸22。如圖所示,曲柄/心軸組件是在左內圈40與右內圈46之間之淨配合。在本發明的一些具體實施例中,心軸介面中的公差可以藉由例如波形彈簧或螺紋預載機構、柔性墊圈等之軸承預載裝置或一些其它方法產生。
在一些具體實施例中,左曲柄臂組件20經由整體式附接結構而附接至曲柄心軸22,並且右曲柄臂組件60被附接至心軸插件,其中鏈條環24 被附接至右曲柄臂組件60,而可拆卸的心軸介面是位於自行車上與鏈條環相同的側部上。
具有上述所示整體式心軸與附接結構的複合式自行車曲柄是使用圓葉栓槽作為心軸與右臂結構之間,以及接合插件與左臂結構之間的介面。該領域中具有通常技藝者將可理解,栓槽可包括任何數量的其他形狀,包括圓形、方形或三角形輪廓、方形齒狀栓槽、漸開栓槽、三葉或四葉多邊形,或任何其他直線幾何形狀。
在一些具體實施例中,左曲柄臂組件和心軸之間的連接可為栓槽式介面、一漸縮方形介面,或某些替代扭矩傳遞聯結器。
可替代地,在一些具體實施例中,在心軸或插件與臂結構之間的介面可被產生為具有從輪廓的一端朝另一端漸縮之形狀,或是具有在導入端上漸縮輪廓之部分直線輪廓。
在進一步的具體實施例中,與用以將曲柄臂連接至心軸及插件的類似結構可被用以將踏板插件連接至曲柄臂。在這個具體實施例中,在曲柄臂部件的踏板端部中可模製或形成有成形的套管區域,並且可使用插件與螺紋鎖固件來將插件固定定位,同時插件可利用黏著劑而與臂接合。這可在例如金屬踏板插件與塑膠複合曲柄臂之間形成一種輕量又強固的介面。
在一些具體實施例中,可利用任何數量的材料模製或形成技術來建構模製曲柄臂。舉例而言,可利用環氧樹脂或熱塑性樹脂的模製碳纖維,或利用任何數量的可模製樹脂射出成形的短碳纖維或玻璃纖維來形成臂。臂也可由輕量化金屬合金(例如鎂、鋁,或鈦及其合金)鍛造或鑄造而成。
可替代地,在一些具體實施例中,曲柄臂可由強化塑膠的固態、 低成本部件製成,以製造低成本的曲柄組件。在這個具體實施例中,可利用金屬心軸或插件提供組件所需要的必要強度。
在一些具體實施例中,中空的曲柄臂可由兩片金屬薄片形成,其接著會被緊密熔接在一起以形成中空結構,或接合在一起。可替代地,中空臂結構可由兩片不同材料組成,然後接合在一起而形成輕量中空結構,其接著是接合至上述心軸與插件結構。
在進一步的具體實施例中,可用兩個半心軸來取代較佳具體實施例中的單一全長心軸,其中包含扭矩傳遞連接,其接近自行車中心線的兩個半心軸會合處。在這個具體實施例中,這兩個心軸短柱會以較佳具體實施例中所描述的相同結構連接至曲柄臂。
在一些具體實施例中,如上述之曲柄組件是與包括用於皮帶驅動之齒狀皮帶輪的曲柄組一起被使用。可替代地,在例如上述之曲柄組件中,是與用於齒輪箱驅動以推進自行車之齒輪或齒輪聯結器一起使用。
在操作時,曲柄心軸對驅動側曲柄臂的附接方法可用於固定驅動側曲柄心軸附接的心軸,或用以附接可卸下介面,如非驅動側曲柄臂上所示者。因此,可產生單一模製塑膠複合臂,以供用於驅動與非驅動側曲柄臂兩者,而非針對組件的每一側有不同成形之臂部。因此,也可使用單一模具來形成兩臂,這節省了時間與成本。
具有整體式心軸附接結構的新穎複合式自行車曲柄的另一優點在於,其允許獨立於曲柄心軸而使用的不同材料來製造中空的曲柄臂,並在製造後將其附接在一起,以創建出輕量又強固的結構。
具有整體式心軸附接結構的新穎複合式自行車曲柄的進一步優點在於,其允許於圍繞心軸之附接點的複合式曲柄臂中設計中空區域,產生 一種更輕、更強固的最終產品。此外,具有整體式心軸附接結構的複合式自行車曲柄分離了來自曲柄臂結構的鏈條環或鏈條環星狀輪之附接點,因此以合適金屬合金製成的心軸上可包含有栓槽狀特徵結構與螺紋,因為螺紋與狹窄栓槽並不容易以塑膠複合材料製得,但可利用適合的金屬合金輕易製成。此外,在曲柄臂是由塑膠複合材料製成的情況下,圍繞心軸附接件的區域可被形成為不具金屬插件,比起在臂部製造期間將插件模製到結構中,其可讓結構更強固而且更輕。因此,本文所述之具有整合式心軸附接結構的複合式自行車曲柄具有許多優點。
本發明已經參照特定具體實施例而加以說明,其包含有促進理解本發明之架構與操作原理之細節。在本文中,對於特定具體實施例及其細節的這些參照並非用於限制如附申請專利範圍之範疇。該領域中具有通常技藝者將可理解,可在被選擇作為例示說明之具體實施例中進行修飾,而不背離本發明之精神與範疇。
12:自行車車架底托架組件
24:鏈條環
25:鏈條環鎖定環
34:右底托架碗
82:右模製曲柄臂

Claims (19)

  1. 一種自行車曲柄組,包括:a.一曲柄心軸,包括一體形成在該曲柄心軸上之一心軸附接結構,其中所一體形成的心軸附接結構包含具有一第一形狀之一心軸附接結構介面;b.一第一曲柄臂,經由所一體形成且具有該第一形狀的該心軸附接結構介面耦接至該曲柄心軸之一第一側,其中該心軸附接結構作為該曲柄心軸與該第一曲柄臂之間的一介面;以及c.一第二曲柄臂,包括插入該第二曲柄臂之一曲柄心軸附接插件,其中該第二曲柄臂經由該心軸附接插件耦接至在該曲柄心軸之該第一側對面的一第二側,其中該心軸附接插件包括具有該第一形狀之一心軸附接結構介面,且其中該曲柄心軸插件作為該曲柄心軸與該第二曲柄臂之間的一介面。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之自行車曲柄組,其中所一體形成的心軸附接結構包括一圓葉栓槽介面。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之自行車曲柄組,其中所一體形成的心軸附接結構包括一圓形介面、一方形介面、一三角形介面、一方形齒狀栓槽、一漸開栓槽、一三葉多邊形、以及一四葉多邊形的其中之一。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之自行車曲柄組,其中一左側曲柄臂是經由該心軸插件而耦接至該曲柄心軸。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之自行車曲柄組,其中一右側曲柄臂是經由該心軸插件而耦接至該曲柄心軸。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之自行車曲柄組,其中該第二曲柄臂是由一第一材料製得,且該曲柄心軸附接插件是由不同於該第一材料的一第二材料製得。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之自行車曲柄組,其中所一體形成的心軸附接結構包括一漸縮介面。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之自行車曲柄組,其中該第一曲柄臂與該第二曲柄臂包括一中空結構。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之自行車曲柄組,進一步包括一個或多個鏈條環。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之自行車曲柄組,包括一個或多個間隔物以調整該一個或多個鏈條環之一鏈線。
  11. 一種自行車曲柄臂,包括一圓葉栓槽介面,該圓葉栓槽介面用以經由一體形成在一曲柄心軸上之一心軸附接結構及插入該自行車曲柄臂之一心軸附接插件,而分別耦接至一自行車之該曲柄心軸之一右側及該曲柄心軸之一左側,其中該心軸附接結構及該心軸附接插件分別作為該曲柄心軸與該自行車曲柄臂之間的一介面。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之自行車曲柄臂,其中該曲柄臂包括一右側曲柄臂。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之自行車曲柄臂,其中該曲柄臂包括一左側曲柄臂。
  14. 如申請專利範圍第11項所述之自行車曲柄臂,其中該曲柄臂是由一第一材料製成,而該插件是由不同於該第一材料之一第二材料製成。
  15. 如申請專利範圍第11項所述之自行車曲柄臂,其中該曲柄臂包括一中空結構。
  16. 一種用於將一第一曲柄臂及一第二曲柄臂安裝於一曲柄心軸上之方法,其包括: a.清潔一插件與該第一曲柄臂的一或多個接合表面,其中該插件包括具有一栓槽形狀之一心軸附接聯結特徵結構;b.對該插件與該第一曲柄臂的該一或多個接合表面施用一第一曲柄臂黏著劑;c.滑動該插件至該第一曲柄臂的一接收形狀中;d.通過該第一曲柄臂中的一孔洞而安裝一第一曲柄臂鎖固件,以將該第一曲柄臂耦接至一曲柄心軸第一側,其中該曲柄心軸插件作為該曲柄心軸與該第一曲柄臂之間的一介面;e.清潔一第二曲柄臂之一或多個接合表面;f.對該第二曲柄臂之該一或多個接合表面施用一第二曲柄臂黏著劑;g.滑動該第二曲柄臂至一曲柄心軸第二側之一一體形成的心軸附接結構上,其中該一體形成的心軸附接結構包括具有該栓槽形狀之一心軸聯結特徵結構,且其中該心軸附接結構作為該曲柄心軸與該第一曲柄臂之間的一介面;h.通過該第二曲柄臂中的一孔洞而安裝一第二曲柄臂鎖固件;i.對該第一曲柄臂鎖固件及該第二曲柄臂鎖固件施加扭矩;以及j.固化該第一曲柄臂黏著劑及該第二曲柄臂黏著劑。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之方法,其中該第一曲柄臂包括一左側曲柄臂,且該第二曲柄臂包括一右側曲柄臂。
  18. 如申請專利範圍第16項所述之方法,其中該第一曲柄臂是由一第一材料製成,而該插件是由不同於該第一材料之一第二材料製成。
  19. 如申請專利範圍第16項所述之方法,其中該第一曲柄臂及該第二曲柄臂包括一中空結構。
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