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CN101168376B - 自行车车头碗组 - Google Patents

自行车车头碗组 Download PDF

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Abstract

自行车车头碗组将叉架枢转管(1)转动地连接至自行车车架的转向管(2)。它包括下滚柱轴承(3)、上滚柱轴承(4)以及抵靠转向管(2)的下端或上端部而轴向锁定下滚柱轴承和上滚柱轴承(3，4)的装置(9，10)。该轴向锁定装置包括由圆槽(9)构成的轴向锁定第一元件，该圆槽(9)设置在枢转管(1)的外表面上，该轴向锁定第一元件与由肋(10)构成的轴向锁定第二元件一起工作，肋(10)具有与圆槽(9)基本上相匹配的形状，肋(10)设置在环形元件(11)上并布置在上滚柱轴承(4)的上方，以抵靠上滚柱轴承(4)施加推力，环形元件(11)可在垂直于枢转管(1)轴线(A-A)的方向上弹性变形。

Description

自行车车头碗组
技术领域
本发明涉及一种自行车车头碗组(cycle headset)。
背景技术
自行车车头碗组用于把叉架枢转管连接到构成自行车车架一部分的转向(套)管上。
为此，任何车头碗组都包括下滚柱轴承和上滚柱轴承，这对轴承建立起一种允许枢转管相对于转向管转动的连接。此外，车头碗组还包括抵靠着转向管的下端或上端轴向锁定下滚柱轴承和上滚柱轴承的装置。
标准车头碗组上的轴向锁定下滚柱轴承和上滚柱轴承的装置通常包括插头，该插头位于叉架管的顶部并且在叉架管内部由扩展器(expander)支撑。
这种公知的车头碗组中会出现这样一个问题，即，对滚柱轴承磨损的补偿以及支架在叉架枢转管上的轴向固定。这个问题一般是这样来解决的：使用一定数量的横档，从而可以获得期望的高度并保证滚柱轴承的锁定。
然而，公知的车头碗组包括大量部件，并且在制造期间和随后的骑车者自行调整期间，它们装配起来都相对较难，这使得必须调整滚柱轴承，否则这是不必需的。
发明内容
本发明的目的在于通过提出一种车头碗组来消除这些缺点，该车头碗组的装配非常简单，同时能保证下滚柱轴承和上滚柱轴承的可靠锁定。根据本发明的车头碗组还能减轻或至少减少来自前轮并且在公知的车头碗组中实际上被无衰减地传递到车架的振动。通过这种方式，得以延长滚柱轴承的使用寿命。
本发明的目的是一种能够将叉架枢转管连接至构成自行车车架一部分的转向管的自行车车头碗组，该车头碗组包括：下滚柱轴承、上滚柱轴承，以允许枢转管相对于转向管的转动，以及抵靠转向管的下端或上端而轴向锁定所述下滚柱轴承和所述上滚柱轴承的装置，其特征在于：所述轴向锁定装置包括由圆槽构成并能与轴向锁定第二装置一起工作的轴向锁定第一装置，该圆槽设置在枢转管的外表面上，该轴向锁定第二装置由具有基本匹配形状的肋构成，该肋设置在可沿垂直于枢转管轴线的方向发生弹性变形的环形元件上，并布置在上滚柱轴承的上方，以抵靠上滚柱轴承施加推力。
根据本发明的其它特征：
所述的环形元件具有缝隙；
所述环形元件具有环的形状，其内圆周组成所述肋；
所述环具有圆形截面；
所述轴向锁定装置还包括可压缩环，其插入在上滚柱轴承和由转向管内的内肩部形成的支承面之间；
所述可弹性变形的环形元件直接靠在上滚柱轴承上；
所述弹性可变形的环形元件通过环形盖靠在上滚柱轴承上；
由弹性材料制成的环形插入件放置在所述盖和上滚柱轴承之间；
所述插入件具有小厚度下壁，该下壁延伸进入到限定在转动管的外圆周和上滚柱轴承之间的间隙中；
附加的可压缩环放置在下滚柱轴承和由转向管的壳体内的肩部形成的支承面之间；
在车头碗组中，转动管的下部表面具有倾斜截面，该倾斜截面构成用于下滚柱轴承的外支承表面，其中，环形插入件由具有倾斜横截面部分的弹性材料制成，且放置在下滚柱轴承和具有倾斜横截面的所述表面之间；
所述环形插入件也具有圆筒形上部，该圆筒形部分延伸进入限定在转动管的外圆周和下滚柱轴承之间的间隙中；
所述可弹性变形的环形元件包括分支，该分支垂直向上延伸，以形成用于在枢转管上连接支架的元件；
枢转管在其顶端的长度部分上包括平坦表面，使得当枢转管插入到具有匹配形状的壳体内时，枢转管与支架一体转动，所述匹配形状设置在支架的中间部分中，并出现在支架的下表面上；
所述可弹性变形的环形元件呈缝隙套筒的形状，在该套筒的内圆周上设置有所述肋，在该套筒的外圆周上设置有螺纹，该螺纹与能抵靠上滚柱轴承而被锁定的螺母一起工作；
所述螺母通过弹性环抵靠上滚柱轴承；
转动管包括若干圆槽，以使得转动管能适应于不同长度的转向管。
附图说明
参照附图，本发明的其它特征和优点将出现在下面对本发明的若干非限制性实施例的描述中，在附图中：
图1是根据本发明第一实施例的装配好的车头碗组的纵向剖视图；
图2是图1中元件在装配前的分解图；
图3是图1和图2的车头碗组的上部的放大比例的透视图；
图4是透视分解图，图解示出了本发明第一实施例的变体，在该变体中可以连接支架；
图5是根据本发明第二实施例的装配好的车头碗组的纵向剖视图；
图6是图5中元件在装配前的的分解图；
图7是根据本发明第三实施例的车头碗组的纵向截面的局部图解视图。
只有那些与本发明直接相关的元件才在附图中示出，在附图中，相同或等同的元件具有相同的附图标记。
具体实施方式
现在将参考图1至图3描述第一实施例。
自行车车头碗组用于将叉架枢转管1连接至构成部分自行车车架(图中未显示)的转向管2。车头碗组2包括下滚柱轴承3和上滚柱轴承4，它们位于转向管2的下端或上端，以在叉架枢转管1和转向管2之间构成转动连接。
下滚柱轴承3和上滚柱轴承4被容纳在下壳体5或上壳体6中，下壳体5或上壳体6分别由环形肩部7、8限定。在图示的例子中，第一肩部7构成倾斜的支承表面，第二肩部8构成具有径向延伸部的支承表面。
为了消除下滚柱轴承3和上滚柱轴承4的轴向移动，车头碗组包括用于轴向锁定滚柱轴承的装置。
根据本发明的一个重要特征，这些轴向锁定装置包括：用于轴向锁定的第一元件，其由设置在枢转管1外表面上的圆槽9构成；和用于轴向锁定的第二元件，其由设置在环形元件11上的肋10构成，该环形元件11以下面将要说明的直接或间接的方式通过靠在上滚柱轴承4上而设置在上滚柱轴承4的上方。
根据本发明，环形元件11在垂直于转向管轴线A-A的方向上可弹性变形。它可由金属材料或具有所期望弹性的聚合物制成。
槽9具有基本上与肋相匹配的形状。有利的是，肋10的内径相比于槽9的内径被略微减小，使得肋可以通过棘轮容纳在槽中。
根据本发明的另一个特征，环形元件具有缝隙，以便在装配期间弹性地张开。
在图1至3所示的实施例中，环形元件11呈环形，并优选具有环形截面。
槽9在枢转管上的高度位置适于上滚柱轴承4的位置，使得环形元件11施加抵靠上滚柱轴承4的向下推力，这还产生这样的结果：当枢转管1在转向管2内向上移动时，由于紧靠下滚柱轴承3的转向管1下端的扩口形状，下滚柱轴承3被向上牵引。
根据本发明的另一个特征，轴向锁定装置还包括可压缩环12，其插入在上滚柱轴承4和由上壳体6的肩部8构成的支承表面之间。
可压缩环12在车头碗组的装配期间被压缩，并保持该压缩状态，以作为对下滚柱轴承3和上滚柱轴承4的移动进行补偿的装置，并通过减少来自前轮(图中未显示)的振动而用作吸震装置。
优选地，上滚柱轴承4的下表面是倾斜的，以在由肩部8和壳体6的竖直壁形成的角度方向上压缩可压缩环12。
车头碗组通常通过环形盖13向上封闭，环形盖13通过在向上方向上补充密封接头14来保护上滚柱轴承4，该密封接头14围绕由环形盖限定的孔而靠着环形盖的上表面。盖13的剖面呈C形，其一个内端靠在环形元件11的上部，而其外端相对于转向管2的上端限定间隙15，从而不妨碍枢转管1的转动。
枢转管1还可包括若干圆槽9(参见图7)，使得枢转管能适应于相应于不同尺寸的框架而具有不同长度的转向管。
图4显示了参照图1至图3所描述的实施例的一个变体。在该变体中，由环形元件11构成的第二锁定元件包括垂直地向上延伸的分支16，以在枢转管1上形成支架17连接的连接元件。该连接元件包括能与形成螺母的螺杆18一起工作的螺纹(图中未显示)。
该螺杆延伸穿过孔19进入到支架17的中心部分，以旋紧在环形元件的螺纹分支16上，从而连接支架。
在其顶端的长度部分上，枢转管1包括平坦表面20，使得当枢转管1插入到具有匹配形状的壳体21内时，枢转管1与支架17一体地转动，所述壳体21的匹配形状设置在支架的中间部分中，并出现在支架的下表面。该壳体21在图4中以虚线示出。
位于枢转管1顶端处的该形状还还以补充形式再次出现在环形盖13中，这里，该环形盖13包括结构部分22，该结构部分22设置有供环形元件11的分支16通过的孔23，该环形元件11还可包括平行于第一分支16垂直延伸通过结构部分22上的相应孔的第二分支16′。
在图4所示的例子中，车头碗组包括放置在盖13和支架17下表面之间的环形横档24。如图4所示，该横档24也可设有结构部分，该结构部分穿有一个或两个孔，以供环形元件11的分支16或分支16、16′通过。
图5和图6显示了本发明的第二实施例，其中，呈环形元件11形式的第二锁定元件位于形成在环形盖13的上表面或外表面上的槽中。环形元件11因而通过该盖13靠在上滚柱轴承上。
为了更好地吸收振动，由弹性材料制成的环形插入件26优选放置在盖13和上滚柱轴承4之间。
该插入件26的上部容纳在设置于盖13下表面上的壳体27中。
有利的是，插入件26具有小厚度下壁28，该下壁28延伸进入到限定在枢转管1的外圆周和上滚柱轴承4之间的间隙中，以消除上滚柱轴承4的任何径向间隙。
在图5和图6所示的例子中，转向管2的下肩部7径向地延伸，以限定出下壳体5，该下壳体5用于接收意于更好地减震的附加装置。这些装置包括附加可压缩环29，该可压缩环29放置在下滚柱轴承3和由转向管2中的壳体5的肩部7构成的支承表面之间。
枢转管的下部表面具有倾斜横截面30，该表面构成用于下滚柱轴承3的外支承表面。根据本发明，由具有倾斜横截面部分的弹性材料制成的环形插入件31放置在下滚柱轴承和倾斜表面30之间，且具有横截面倾斜的部分。
有利的是，该环形插入件31也具有上圆筒形部分，该上圆筒形部分延伸进入到限定在枢转管1的外圆周和下滚柱轴承3之间的间隙中。
图7显示了根据本发明的第三实施例的车头碗组。在这里，轴向锁定的第二元件呈可在垂直于枢转管1轴线A-A的方向上弹性变形的环形元件形式，且其具有套筒32的形状，在该套筒32的内圆周上设有肋10，以便与设置在枢转管1上的若干圆槽9中的一个一起工作。优选地，该套筒32具有缝隙。
在其外圆周上，套筒32设有螺纹33，该螺纹33与能抵靠靠上滚柱轴承4而被锁定的螺母34一起工作。
优选地，该螺母通过具有或不具有缝隙的弹性环35靠在上滚柱轴承4上。
当然，本发明并非限于所示出和描述的例子；本领域技术人员可以容易地结合各种特征来获得不超出本发明范围的其它变体。

Claims (17)

1.自行车车头碗组，其将叉架枢转管(1)连接至构成自行车车架一部分的转向管(2)，包括：
下滚柱轴承(3)、上滚柱轴承(4)，以允许枢转管(1)相对于转向管(2)的转动，以及
抵靠转向管(2)的下端或上端而轴向锁定所述下滚柱轴承和上滚柱轴承(3，4)的装置，
其特征在于：
所述轴向锁定装置包括：轴向锁定第一装置，其由设置在枢转管(1)的外表面上的圆槽(9)构成，并能与轴向锁定第二装置一起工作；该轴向锁定第二装置由具有相匹配形状的肋(10)构成，该肋(10)设置在可沿垂直于枢转管轴线的方向发生弹性变形的环形元件(11；32)上，并布置在上滚柱轴承(4)的上方，以施加抵靠上滚柱轴承(4)的推力。
2.根据权利要求1所述的车头碗组，其中，所述环形元件(11；32)具有缝隙。
3.根据权利要求1或2所述的车头碗组，其中，所述环形元件呈环(11)的形式，环(11)的内圆周构成所述肋(10)。
4.根据权利要求3所述的车头碗组，其中，所述环(11)具有圆形横截面。
5.根据权利要求1或2所述的车头碗组，其中，所述轴向锁定装置(9，10)还包括可压缩环(12)，可压缩环(12)插入在上滚柱轴承(4)和由转向管(2)中的内肩部(8)构成的支承表面之间。
6.根据权利要求1或2所述的车头碗组，其中，所述可弹性变形环形元件(11)直接靠在上滚柱轴承(4)上。
7.根据权利要求1或2所述的车头碗组，其中，所述可弹性变形环形元件(11)通过环形盖(13)靠在上滚柱轴承(4)上。
8.根据权利要求7所述的车头碗组，其中，由弹性材料制成的环形插入件(26)放置在所述盖(13)和上滚柱轴承(4)之间。
9.根据权利要求8所述的车头碗组，其中，所述插入件(26)具有小厚度下壁，该下壁延伸进入到限定在枢转管(1)的外圆周和上滚柱轴承(4)之间的间隙中。
10.根据权利要求1或2所述的车头碗组，其中，附加的可压缩环(29)放置在下滚柱轴承(3)和由转向管(2)的壳体(5)内的肩部(7)构成的支承表面之间。
11.根据权利要求1或2所述的车头碗组，其中，枢转管(1)的下部表面具有倾斜横截面(30)，该具有倾斜横截面(30)的下部表面构成用于下滚柱轴承(3)的外支承表面，其中，
环形插入件(31)由弹性材料制成并具有带有倾斜横截面的部分，且环形插入件(31)放置在下滚柱轴承(3)和具有倾斜横截面(30)的所述枢转管(1)的所述下部表面之间。
12.根据权利要求11所述的车头碗组，其中，所述环形插入件(31)还具有圆筒形上部，该圆筒形上部延伸进入到限定在枢转管(1)的外圆周和下滚柱轴承(3)之间的间隙中。
13.根据权利要求2所述的车头碗组，其中，所述可弹性变形环形元件(11)包括分支(16)，该分支(16)垂直向上延伸，以形成用于在枢转管(1)上连接支架(17)的元件。
14.根据权利要求13所述的车头碗组，其中，
枢转管(1)在其顶端的长度部分上包括平坦表面(20)，使得当枢转管(1)插入到具有匹配形状的壳体(21)内时，枢转管(1)与支架(17)一体转动，所述匹配形状设置在支架(17)的中间部分中，并出现在支架的下表面上。
15.根据权利要求1或2所述的车头碗组，其中，所述可弹性变形环形元件呈缝隙套筒(32)的形式，在该套筒(32)的内圆周上设有所述肋(10)，在该套筒(32)的外圆周上设有螺纹(33)，该螺纹(33)与能抵靠上滚柱轴承(4)而被锁定的螺母(34)一起工作。
16.根据权利要求15所述车头碗组，其中，所述螺母(34)通过弹性环(35)抵靠上滚柱轴承(4)。
17.根据权利要求1或2所述的车头碗组，其中，枢转管(1)包括若干圆槽(9)，使得枢转管(1)能适应于不同长度的转向管(2)。
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TWI588057B (zh) * 2012-12-21 2017-06-21 禧瑪諾（新）私人有限公司 自行車緊迫器

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