TWI803120B - 自行車中軸 - Google Patents

Abstract

一種自行車中軸，包含有一外殼、一穿設於外殼內之中心軸桿、套設於中心軸桿之一彈性環及一軸承座，以及套設於軸承座之一軸承及一調整件，軸承座包含有一自外表面凸出之推抵部且外表面設有位於推抵部二側之一螺紋部及一軸承安裝部，彈性環設於中心軸桿與軸承座的內表面之間，軸承之內圈抵接於軸承座之推抵部及軸承安裝部，外圈抵接於外殼，使得軸承座、彈性環及中心軸桿能一起相對於外殼轉動，調整件與軸承座之螺紋部螺接，以供使用者轉動調整件而使調整件與軸承座相對移動，如此可消除曲柄與軸承之間的空隙並避免軸承受到過大的預壓力。

Description

自行車中軸

本發明係與自行車有關，特別是關於一種自行車中軸（bottom bracket；簡稱BB）。

請參閱我國專利編號M434732，習知自行車之曲柄組合包含有一用以設置於自行車車架之五通管的中軸，以及分別設於中軸兩端之二曲柄，用以在中軸裝設鏈輪，並在各個曲柄末端分別裝設一踏板，讓使用者能藉由踩動踏板帶動鏈輪轉動進而轉動車輪。

由於自行車之五通管及曲柄有各種規格，尺寸不一定都相同，因此有些中軸包含有間隙調整構件，如前述之專利中所揭露者，間隙調整構件係套設於中軸之一中心軸桿，且位於中心軸桿一端所設置之曲柄與軸承之間，間隙調整構件主要包含有一用以供使用者轉動的第一構件，以及一與第一構件螺接之第二構件，第一構件轉動時，第一、二構件會沿中心軸桿相對移動。藉此，間隙調整構件可填補曲柄與軸承之間的空隙，且在間隙不同的情況下可供調整，以因應不同的規格尺寸。然而，習用之自行車中軸的間隙調整構件之缺點在於，使用者可能會過度轉動第一構件，使得軸承受到過大的預壓力。

有鑑於上述缺失，本發明之主要目的在於提供一種自行車中軸，不但可供消除其與曲柄之間的空隙，且可避免軸承受到過大的預壓力。

為達成上述目的，本發明所提供之自行車中軸包含有一外殼、一中心軸桿、一彈性環、一軸承座、一軸承，以及一調整件。中心軸桿係穿設於外殼內，彈性環及軸承座係套設於中心軸桿，軸承座包含有一內表面、一外表面，以及一自外表面凸出之推抵部，外表面設有一螺紋部及一軸承安裝部，推抵部係位於螺紋部與軸承安裝部之間，彈性環係設於中心軸桿與軸承座的內表面之間，軸承係套設於軸承座之軸承安裝部，軸承包含有一內圈及一外圈，內圈係抵接於軸承座之推抵部及軸承安裝部，外圈係抵接於外殼，使得軸承座、彈性環及中心軸桿能一起相對於外殼轉動，調整件係套設於軸承座且與軸承座之螺紋部螺接，用以供一使用者轉動調整件而使調整件與軸承座相對移動。

藉此，本發明之自行車中軸係用以供一曲柄設於中心軸桿一端，使得調整件及軸承座位於曲柄與軸承之間，使用者將曲柄安裝於自行車中軸後，可藉由轉動調整件使得調整件與軸承座相對移動，進而使調整件及軸承座分別抵接於曲柄及軸承以消除空隙。此時，若使用者繼續轉動調整件，軸承座所受到的作用力會大於軸承座與彈性環之間的摩擦力，使得軸承座與彈性環之間打滑，軸承座與調整件會一起空轉而不會相對移動，因此不會再更進一步地迫緊軸承，可避免軸承受到過大的預壓力。

有關本發明所提供之自行車中軸的詳細構造、特點、組裝或使用方式，將於後續的實施方式詳細說明中予以描述。然而，在本發明領域中具有通常知識者應能瞭解，該等詳細說明以及實施本發明所列舉的特定實施例，僅係用於說明本發明，並非用以限制本發明之專利申請範圍。

申請人首先在此說明，在以下將要介紹之實施例以及圖式中，相同之參考號碼，表示相同或類似之元件或其結構特徵。需注意的是，圖式中的各元件及構造為例示方便並非依據真實比例及數量繪製，且若實施上為可能，不同實施例的特徵係可以交互應用。

請先參閱圖1，本發明一第一較佳實施例所提供之自行車中軸10在外觀上包含有一第一端部11、一第二端部12，以及一中間區段14，中間區段14係用以設於一自行車車架之五通管（圖中未示）內，第一端部11係用以設置一鏈輪16及一位於鏈輪16外側之曲柄（圖中未示），第二端部12係用以設置另一曲柄17（如圖4所示），且第二端部12設有可消除空隙之調整單元18。本發明之技術特徵係在於第二端部12之調整單元18，此部分將詳述於下文，其餘部分與本發明之技術特徵較無關聯，容申請人在此不詳加敘述。

請參閱圖2，自行車中軸10包含有一外殼21，以及一穿設於外殼21內之中心軸桿22，外殼21係用以與前述之五通管相對固定，前述之調整單元18係套設於中心軸桿22之一調整單元安裝段221，調整單元18包含有二彈性環(O-ring)23、一軸承24、一軸承座25、一調整件26，以及一固定件27。

請參閱圖2及圖3，中心軸桿22之調整單元安裝段221包含有一外表面222，以及自外表面222凹陷之二溝槽224，彈性環23係套設於中心軸桿22且分別設於溝槽224內。

軸承座25係呈圓環狀，包含有一內表面251、一外表面252、一自外表面252凸出相當距離且沿外表面252延伸一圈之推抵部253，以及一自外表面252略為凸出且沿外表面252延伸一圈之凸垣254，軸承座25之外表面252設有一設有螺紋之螺紋部255及一呈平滑表面之軸承安裝部256，推抵部253係位於螺紋部255與軸承安裝部256之間，凸垣254係位於軸承座25一端且與軸承安裝部256位於推抵部253之同一側，亦即軸承安裝部256係位於推抵部253與凸垣254之間。

軸承24係套設於軸承座25之軸承安裝部256且卡設於推抵部253與凸垣254之間，更明確地說，軸承24之內圈241二側係分別抵接於推抵部253及凸垣254。軸承24係先設於軸承座25之軸承安裝部256，軸承座25再連同軸承24一起套設於中心軸桿22之調整單元安裝段221，使得彈性環23設於中心軸桿22與軸承座25的內表面251之間。此時，軸承24之外圈242係抵接於外殼21，使得軸承座25、彈性環23及中心軸桿22能一起相對於外殼21轉動。更明確地說，軸承座25的內表面251與彈性環23之間的摩擦力大於軸承24轉動的摩擦力，當使用者踩動曲柄時，軸承24之內圈241、軸承座25、調整件26、彈性環23及中心軸桿22會一起轉動。

調整件26係呈圓環狀，其外表面設有供使用者抓持之抓持部261，內表面則設有螺紋部262，調整件26係套設於軸承座25之螺紋部255，且調整件26之螺紋部262係與軸承座25之螺紋部255螺接，用以供使用者轉動調整件26而使調整件26與軸承座25相對移動，藉以達到消除空隙之目的（詳述於下文）。調整完成後，固定件27再螺接固定於調整件26，以使調整件26無法轉動。

請參閱圖3及圖4，自行車中軸10係用以供曲柄17設於中心軸桿22之一曲柄安裝段226，使得調整件26及軸承座25位於曲柄17與軸承24之間。使用者將曲柄17安裝於自行車中軸10後，可藉由轉動調整件26使得調整件26與軸承座25相對移動，進而使調整件26及軸承座25分別抵接於曲柄17及軸承24以消除空隙。此時，若使用者繼續轉動調整件26，軸承座25所受到的作用力會大於軸承座25與彈性環23之間的摩擦力，使得軸承座25與彈性環23之間打滑，軸承座25與調整件26會一起空轉而不會相對移動，因此不會再更進一步地迫緊軸承24。換言之，藉由前述本發明之結構，即使使用者過度轉動調整件26，軸承24仍可避免受到過大的預壓力。

請參閱圖5，本發明之第二較佳實施例係類同於前述之第一較佳實施例，惟圖5所示之第二較佳實施例中軸承座25之內表面251具有一防滑結構257，防滑結構257可藉由表面處理或塗佈防滑材料而形成，本實施例之軸承座25係以防滑結構257抵接於彈性環23，以使軸承座25與彈性環23之間有更為適當的摩擦力，可在使用者進行消除空隙時讓軸承座25與調整件26順暢地相對移動進而確實地分別抵接於軸承24及曲柄17，並可在自行車中軸10及曲柄17安裝完成且調整完成後讓自行車中軸10順暢地受曲柄17帶動而轉動。

前述之實施例皆採用二彈性環23，且彈性環23之截面形狀皆呈圓形，然而，本發明之彈性環的數量及形狀並無限制，亦即本發明可包含有至少一彈性環，且亦可採用截面形狀非圓形之彈性環，例如圖6及圖7所示之本發明第三及第四較佳實施例所採用之截面形狀呈扁平狀的彈性環23。

圖6所示之第三較佳實施例係類同於前述之第一較佳實施例，惟彈性環23之截面形狀係呈扁平狀，如此可使得軸承座25更容易套設於已設置彈性環23之中心軸桿22。

圖7所示之第四較佳實施例係類同於前述之第一較佳實施例，惟僅設置一彈性環23，且彈性環23之截面形狀係呈扁平且具相當寬度之矩形，中心軸桿22設置彈性環23之溝槽224寬度更大於彈性環23的寬度，彈性環23可透過黏著劑而黏固於中心軸桿22以避免在溝槽224內位移。如此之彈性環23不但亦可使得軸承座25容易套設於已設置彈性環23之中心軸桿22，且彈性環23與軸承座25之接觸面積較大。

最後，必須再次說明，本發明於前揭實施例中所揭露的構成元件，僅為舉例說明，並非用來限制本案之範圍，其他等效元件的替代或變化，亦應為本案之申請專利範圍所涵蓋。

10:自行車中軸 11:第一端部 12:第二端部 14:中間區段 16:鏈輪 17:曲柄 18:調整單元 21:外殼 22:中心軸桿 221:調整單元安裝段 222:外表面 224:溝槽 226:曲柄安裝段 23:彈性環 24:軸承 241:內圈 242:外圈 25:軸承座 251:內表面 252:外表面 253:推抵部 254:凸垣 255:螺紋部 256:軸承安裝部 257:防滑結構 26:調整件 261:抓持部 262:螺紋部 27:固定件

圖1及圖2分別為本發明一第一較佳實施例所提供之自行車中軸與一鏈輪之立體組合圖及立體分解圖。 圖3為該自行車中軸之局部剖視圖。 圖4係類同於圖3，惟顯示該自行車中軸裝上曲柄且消除空隙後之態樣。 圖5為本發明一第二較佳實施例所提供之自行車中軸之局部剖視圖。 圖6為本發明一第三較佳實施例所提供之自行車中軸之局部剖視圖。 圖7為本發明一第四較佳實施例所提供之自行車中軸之局部剖視圖。

10:自行車中軸

21:外殼

22:中心軸桿

221:調整單元安裝段

224:溝槽

226:曲柄安裝段

23:彈性環

24:軸承

25:軸承座

252:外表面

253:推抵部

255:螺紋部

256:軸承安裝部

26:調整件

261:抓持部

262:螺紋部

27:固定件

Claims (7)

1. 一種自行車中軸，包含有： 一外殼； 一中心軸桿，係穿設於該外殼內； 一彈性環，係套設於該中心軸桿； 一軸承座，係套設於該中心軸桿，該軸承座包含有一內表面、一外表面，以及一自該外表面凸出之推抵部，該外表面設有一螺紋部及一軸承安裝部，該推抵部係位於該螺紋部與該軸承安裝部之間，該彈性環係設於該中心軸桿與該軸承座的內表面之間； 一軸承，係套設於該軸承座之軸承安裝部，該軸承包含有一內圈及一外圈，該內圈係抵接於該軸承座之推抵部及軸承安裝部，該外圈係抵接於該外殼，使得該軸承座、該彈性環及該中心軸桿能一起相對於該外殼轉動；以及 一調整件，係套設於該軸承座且與該軸承座之螺紋部螺接，用以供一使用者轉動該調整件而使該調整件與該軸承座相對移動。
2. 如請求項1所述之自行車中軸，其中該軸承座之內表面具有一防滑結構，該防滑結構係抵接於該彈性環。
3. 如請求項1所述之自行車中軸，其中該軸承座更包含有一自其外表面凸出之凸垣，該軸承係卡設於該推抵部與該凸垣之間。
4. 如請求項1所述之自行車中軸，其中該中心軸桿包含有一外表面，以及一自該外表面凹陷之溝槽，該彈性環係設於該溝槽內。
5. 如請求項1所述之自行車中軸，其中該彈性環係黏固於該中心軸桿。
6. 如請求項1所述之自行車中軸，其中該彈性環之截面形狀係呈圓形。
7. 如請求項1所述之自行車中軸，其中該彈性環之截面形狀係呈扁平狀。

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