专利名称：一体式曲柄及其五通组件结构的制作方法
技术领域：
本实用新型有关于一种自行车的曲柄五通组件结构，尤指一种适用于无牙式的自行车五通管，且其旋转元件为外挂于五通管外侧，借以增益传动效益，且使曲柄旋动时更为稳定的一体式曲柄及其五通组件结构。
背景技术：
自行车的曲柄组件，是组设于车架的五通部位，其又分别与链条传动机构及踏板相接，主要为提供骑乘者可利用踩踏动作以传动后车轮使自行车前进；因此曲柄组件较注重于旋转作动的顺畅度，以及踩踏力量的传动效益。 曲柄组件最基本的组成包括分别设于五通管两侧的曲柄、连接两曲柄的五通轴、及使曲柄及五通轴产生旋转的旋动组件等，各构件会因组设位置、外形、接设方式、与其他组件的空间形态等的因素，而有不同的结构技术，也各自会有不同的预期效果产生；另一方面，曲柄组件会因设置的五通管结构不同，而有不同的元件构成及技术应用，目前五通管常见者大致分为“无牙式”及“有牙式”，其差异在于五通管内缘壁是否设有内螺纹来界定。现有技术属“有牙式”的五通组件结构，如中国台湾第097203962号新型专利所揭露的“自行车轻量化踏板曲柄之轴设组装结构”，其主要是针对踏板曲柄与自行车车架座管下方延的横向轴管的轴设组装而设计，除借助踏板曲柄的中空结构型态达成其车架的轻量化外，更进一步利用其连接轴的中空结构型态设计，使其轻量化效能再予提升；其特征在于该踏板曲柄与自行车车横向轴管轴设组装的连接轴，采中空的两件式轴件插组成型，其二轴件相对的内端乃设有相互契合的楔型块与楔型槽，并于二轴件内端中心制设有螺孔或栓孔，据以使二轴件得由横向轴管两端分别插入，并利用其契合的楔型块与楔型槽相互插嵌接合后，再以一螺栓加以锁结固定，进而快速完成踏板曲柄与车架横向轴管轴设组装作业。现有技术属“无牙式”的五通组件结构，如中国台湾第095126764号发明专利所揭露的“自行车底部托架总成”，包含第一及第二轴承支撑构件，而该第一及第二轴承支撑构件的每一个具有相邻于无螺纹外圆周表面的外部抵靠部份，该无螺纹外圆周表面形成为且被配置成被压入配合至自行车车架的悬架部的开口端部内；及第一及第二轴承，分别被扣持于该第一及第二轴承支撑构件，使得该第一及第二轴承被设置在该第一及第二轴承支撑构件中的相应的一个的该外部抵靠部份的轴向内侧，而该第一及第二轴承的每一个的外座圈分别接合该第一及第二轴承支撑构件；其中该第一及第二轴承的内座圈形成为且被配置成可旋转地支撑曲柄轴，使得该曲柄轴可在不将该第一及第二轴承从该第一及第二轴承支撑构件移去之下从该第一及第二轴承于轴向方向被移去。除了五通管具“有牙式”及“无牙式”之分外，以曲柄而言也有“一体式”及“分离式”的区别，所言“分离式”，是指两侧曲柄均呈长柄状，再以一五通轴两端分别接设各该曲柄者，如前述揭露的两现有结构者均属之；而“一体式”则指其一的曲柄呈L长柄状，其横轴部份与纵柄部份以一体方式形成，并以其横轴部份作为五通轴而穿设五通管内，再与另侧的曲柄结合为其技术特征者，如中国台湾第091203950号新型专利所揭露的“L型之自行车
曲柄”。上述所揭结构中，无论是“有牙式”、“无牙式”的五通管，或“一体式”的曲柄结构，其技术上的重要考量点为各家厂牌的尺寸规格特殊化、功能上的增进、及组装作业上的简繁，因而有前述结构类型的区别；然而，前述结构于力量传导上的效果，以及组设上的简化，仍有可以改善的空间。 另一方面，针对前述现有结构的旋动组件作分析，均设于该五通管内两侧，以提供五通轴及两侧曲柄可顺畅地旋转；惟，其一的曲柄必须组设一齿盘，使得五通轴两侧的重量不一，容易造成偏摆而影响顺畅度，久而久之五通轴会开始于踩踏时产生咔咔声响；故本实用新型，为解决前述现有结构问题，提供一可简化组装作业、具较佳踩踏传动力、以及降低五通轴偏摆情形以提升旋转顺畅度的五通组件结构，以达组配的便利实用性且可降低制造成本。
实用新型内容本实用新型的主要目的即在提供一种一体式曲柄及其五通组件结构，具有一体式的L形曲柄设计，结合其短轴穿设端缘内埋设一金属锁固件，于不会影响锁固的条件下，使曲柄材质可为复合材料或其他力传导性佳的材质应用，具有相容性及较佳的实用性。本实用新型的次一目的即在提供一种一体式曲柄及其五通组件结构，适用于无牙五通管，其利用一体式的L形曲柄配合左右两侧接设轴承座的结构设计，整体构件少，组接快速且方便，以提升组配便利性的功效，并有效降低制造成本，同时具有较佳的踩踏传动效果O本实用新型的更一目的即在提供一种一体式曲柄及其五通组件结构，以外挂式的旋动组件结构设计，使轴承设于五通管两侧外部，借以增加两侧轴承距离，并加大轴承的使用规格因而具有较大的五通轴旋动承受力，可使两侧曲柄较为平衡，而增进踩踏旋转的顺畅度。有鉴于此，本实用新型所揭露一种一体式曲柄及其五通组件结构，设于自行车的五通管部位，该五通管未设螺牙，其特征在于，包含有一个曲柄五通轴件，呈一体形成的L形长柄状，其纵柄部位设为一个曲柄，横柄部位设为一个五通轴，其自由端设为一个接设端，该五通轴呈中空状；一个旋动组，设于该五通管内，其具有中空状的一个第一旋动座及一个第二旋动座，分别由该五通管两侧端缘穿设并于该五通管内部相互接设，各该第一、第二旋动座分别具有一个承部，分别外露于该五通管两侧缘，该五通轴由一侧穿设于各该第一、第二旋动座内并使该接设端外露于该五通管另侧，于各该承部内缘及五通轴之间分别设有一个第一旋动件及一个第二旋动件，该曲柄五通轴件能于各该第一、第二旋动座内旋动一个曲柄组，套设于该接设端；一个锁固组，其具有设于该接设端内缘壁固设有一个第一锁接座，由该曲柄组于套设后由外部穿设一第二锁接座，并以其穿设端螺接于该第一锁接座，该曲柄组能与该曲柄五通轴件作同步旋转。该第一旋动座于该承部的另侧为穿设端，其内缘壁设为呈预设斜度的一个第一斜锥部；该第一斜锥部朝内的内壁部位设有一个第一螺接部；该第一斜锥部环设有轴向排列并贯设至外缘壁的若干剖槽。[0014]该第二旋动座于该承部的另侧为穿设端，其外径缘设有能与该第一螺接部相螺设的一个第二螺接部；于各该承部及第二螺接部间预设部位设有可与该第一斜锥部相抵接配合的一个第二斜锥部。该第一旋动座于外径缘中央预设部位，设有贯穿状的一个镂空部。该曲柄五通轴件其一端具有环设状的若干爪部；一个齿盘组，与各该爪部相接设。该曲柄组其一端具有环设状的若干爪部；一个齿盘组，与各该爪部相接设。该接设端内缘壁呈不同直径的阶状，该接设端端缘口的内径尺寸较小于该五通轴中央段的内径尺寸；该第一锁接座具有不同直径的阶状外径，能与该接设端阶状内缘壁相配合，埋设于该接设端内而固定不会脱离。该五通轴为复合材质；该第一锁接座为金属材质。 各该五通轴及第一锁接座为金属材质。各该第二旋动件及五通轴间进一步设有一个抵接套。各该第一旋动件及五通轴间进一步设有一个抵接套。各该接设端及曲柄组间的套设，分别以齿部及齿槽的方式相互嵌设。本实用新型的有益效果在于本实用新型所揭露的一体式曲柄及其五通组件结构，提供一体式曲柄及外挂式旋动组的五通组件结构，其具一体成型并埋设该第一锁接座的该曲柄五通轴件，配合具较大外径并外露于五通管两端缘外的该旋动组，借以可简化组接作业、降低制造成本，并提升踩踏力量传动，同时又加长各该第一、第二旋动件的间距及加大尺寸规格，以期该五通轴能具有较佳较稳固的平衡性，进而增进其旋转顺畅度，而获致一稳固结合及组装便利性高的自行车曲柄及五通组件结构。
图I为本实用新型一较佳实施例的立体外观图。图2为本实用新型一较佳实施例的立体分解示意图。图3为本实用新型一较佳实施例的组合剖视图。图4为本实用新型一较佳实施例的局部放大剖视图。图5为本实用新型一较佳实施例的曲柄五通轴件剖视图。图6为本实用新型另一实施例的组合剖视图。图7为本实用新型另一实施例的曲柄五通轴件剖视图。其中[本实用新型]曲柄五通轴件 10第一旋动件23曲柄 11第二旋动件24五通轴 12抵接套 25接设端 13曲柄组 30旋动组 20爪部 31、14第一旋动座21锁固组 40承部 211、221第一锁接座41穿设端 212、222第二锁接座42[0042]第一斜锥部213 齿盘组 50第一螺接部214 五通管 60剖槽215镂空部216第二旋动座22第二斜锥部223第二螺接部224。
具体实施方式
首先请参照图I 3，本实用新型所提供的一种一体式曲柄及其五通组件结构，设于自行车的五通管60部位，且该五通管未设螺牙属无牙式，其主要包含有设于该五通管一侧的一曲柄五通轴件10，设于各该五通管60及曲柄五通轴件10间的一旋动组20，设于该五通管60另侧且与该曲柄五通轴件10相对应的一曲柄组30，以及将该曲柄锁固于该曲柄五通轴件10上的一锁固组40。该曲柄五通轴件10，呈一体形成的L形长柄状，其纵柄部位设为一曲柄11 ;横柄部位设为一五通轴12 ;其自由端设为一接设端13 ;该五通轴12呈中空状；该接设端13内缘壁不同直径的呈阶状，并使该接设端13端缘口的内径尺寸较小于该五通轴12中央段的内径尺寸。该旋动组20,设于该五通管60内，其具有中空状的一第一旋动座21及一第二旋动座22，分别由该五通管60两侧端缘穿设并于该五通管60内部相互接设；各该第一、第二旋动座21、22分别具有外径较大的一承部211、221，分别外露于该五通管60两侧缘；该第一旋动座21于该承部211的另侧为穿设端212，其内缘壁设为呈预设斜度的一第一斜锥部213 ;该第一斜锥部213朝内的内壁部位设有一第一螺接部214 ;该第一斜锥部213环设有轴向排列并贯设至外缘壁的若干剖槽215 ;该第二旋动座22于该承部221的另侧为穿设端222，其外径缘设有可与该第一螺接部214相螺设的一第二螺接部224 ;于各该承部221及第二螺接部224间预设部位设有可与该第一斜锥部213相抵接配合的一第二斜锥部223 ；该五通轴12由一侧穿设于各该第一、第二旋动座21、22内并使该接设端13外露于该五通管60另侧；于各该承部211、221内缘及五通轴12之间分别设有一第一旋动件23及一第二旋动件24，以提供该曲柄五通轴件10可于各该第一、第二旋动座21、22内作顺畅地旋动；该第一旋动座21于外径缘中央预设部位，设有贯穿状的一镂空部216 ;各该第二旋动件22及五通轴12间进一步设有一抵接套25。该曲柄组30，套设于该接设端13 ;该曲柄组30其一端具有环设状的若干爪部31。该锁固组40，其具有设于该接设端13内缘壁固设有一第一锁接座41，由该曲柄组30于套设该接设端13后由外部穿设一第二锁接座42，并以其穿设端螺接于该第一锁接座41，使该曲柄组30可与该曲柄五通轴件10作同步旋转；该第一锁接座41具有不同直径的阶状外径，可与该接设端13阶状内缘壁相配合，于制程中埋设于该接设端13内而固定不会脱离。一齿盘组50，与于各该爪部31相接设。借助上述构件，以一体式L形的该曲柄五通轴10结合埋设其内的该锁固组40，配合两侧接设且属外挂式的各该第一、第二旋动座21、22，可有效达到多样的材质应用、较佳的力量传导、组接快速且方便、以及增进旋转顺畅度等功效，故整体结构可达便利实用性者。为供进一步了解本实用新型构造特征、运用技术手段及所预期达成的功效，兹将本实用新型使用方式加以叙述如下本实用新型组设前，请参照图4，须先将该曲柄五通轴件10于一体形成制造程序中，预先将该第一锁接座41固设于该接设端13内缘，制程中并同时使该接设端13的口径尺寸小于其中央段的内径尺寸，此时该第一锁接座41呈埋设固定于该接设端13的状态，不会脱离；及，将该齿盘组50预西接设于该曲柄组30的爪部31。本实用新型于组设时，请参照图3至图5，首先将各该第一、第二旋动件23、24分别组设于各该承部211、221内，其中该抵接套25于装设该第二旋动件22，同时套设于该第二 旋动件24内缘径；将各该第一、第二旋动座21、22分别由该五通管60两侧穿设并将两者于各该第一、第二螺接部214、224相互螺设；将该曲柄五通轴件10以该五通轴12部位由该第一旋动件23内缘壁穿设，穿伸经过各该第一、第二旋动座21、22内，并同时穿过该抵接套25而将其定位，再由该第二旋动座22穿出而露出该接设端13 ;最后将该曲柄组30套设于该接设端13，并将该第二锁接座42由外侧穿设该曲柄组30而螺接定位于该第一锁接座41，即完成组装。本实用新型该曲柄五通轴件10以一体成型方式，共同形成各该曲柄11、五通轴12、及具齿部的接设端13等部位，并于制程中将该第一锁接座41固设于该接设端13内部，并使该接设端13内缘壁呈阶状渐缩直至其端口口径最小，该第一锁接座41则配合该接设端13内缘壁阶状直径尺寸也使较小外径位于该接设端13端口，如此该第一锁接座41将不会因任何外力造成脱离该接设端13的情况发生，且因于制程中即埋设的技术，可使各该第一锁接座41更稳固地组设于该接设端13内；除此之外，由于该第一锁接座41为金属材质应用，即可提供与该第二锁接座42相螺接的攻牙加工部位，而该曲柄五通轴件10即可应用复合材质如碳纤维，或其他轻量化且传导力强却无法进行攻牙加工的材质，相较于现有技术，本实用新型该曲柄五通轴件具有材质应用范围较广的功效，且该第一锁接座41规格不需变更，均可相容于各类材质的该曲柄五通轴件10，而具有零件的相容性。再者，一体式的该曲柄五通轴件10于传动性能上，相较于分离式者其踩踏力量的传导更为直接，可降低力量的损耗，使踩踏更为省力。本实用新型为适用于无牙的五通管60，因此于组设时已除去各组件与五通管螺接的动作，相较于有牙的五通管，本实用新型省去旋转螺锁的动作使组接时间缩短，而达到快速及降低人工成本的功效；同时，利用该曲柄五通轴件10以一体成型方式形成各该五通轴12及曲柄11，并将该第一锁接座41于成形制程中即埋设其中，因此于组接时又省去各该曲柄五通轴12及第一锁接座41的组设程序，具简化组设流程的功效。本实用新型于组设于该五通管60的作业仅须三个步骤即能完成1将各该第一、第二旋动件23、24压入设置于各该承部211、221 ；2将各该第一、第二旋动座21、22由该五通管60两侧穿设并螺接定位；3穿设该曲柄五通轴件10于各该第一、第二旋动件23、24内，并将该曲柄组30套设该接设端13，以该第二锁接座42穿设螺接于该第一锁接座41 ;前述三个步骤即完成。因本实用新型整体结构的主要构件少，故可组接快速且方便，以提升组配便利性的功效，并有效降低制造成本，同时具有较佳的踩踏传动效果。本实用新型的该第一、第二旋动座21、22分别具有大于该五通管60管径的各该承部211、221，因此可容设较大尺寸规格的各该第一、第二旋动件23、24，此一技术特征具有三项功效其一，将各该第一、第二旋动件23、24间的间距加长，相较现有设于该五通管60内的轴承距离较短，本实用新型可让各该第一、第二旋动件23、24较靠近该五通轴12的两端，因此具有较佳的平衡度；其二，本实用新型各该第一、第二旋动件23、24使用规格较大时，其内、外径通常也会加大，与各该承部211、221及五通轴12的接触面积大，稳固性更佳，能承受该五通轴12较大的旋动力量，可使两侧各该曲柄五通轴件10及曲柄组30较为平衡，相较现有技术，本实用新型更具增进踩踏旋转的顺畅度；其三，可使该五通轴12部份的外径尺寸加大，相较现有内嵌式旋动组，本实用新型可使整体于踩踏的承受力更强，力量传导更佳。本实用新型各该第一、第二旋动座21、22分别设有各该第一、第二斜锥部213、223，配合该剖槽215的设计，使该第一斜锥部213稍具有弹性，于各该第一、第二旋动座21、 22两者进行螺接组设时，该第二斜锥部223会将该第一抵锥部213迫抵使该穿设端212稍微外扩，而抵贴于该五通管60内缘壁，以增进该旋动组20的组设稳固性。本实用新型的该第一旋动座21于外径缘中央预设部位，设有贯穿状的该镂空部216，主要为达到轻量化的效果。请参照图6至图7，为本实用新型的另一实施例，其中该曲柄五通轴件10其一端具有环设状的若干爪部14 ;一齿盘组50，与于各该爪部14相接设；本实施例以一体成型方式，于该曲柄五通轴件10形成各该曲柄11、五通轴12、接设端13、及爪部14等构件，并于成形制程中将该第一锁接座41埋设于该接设端13内。本实施例与前述实施例的差异在于该五通轴12由左侧无爪部设计的曲柄，更换至右侧具爪部的曲柄；其组设方式以及预期达到的功效，均与前述实施例完全相同。综合上述，本实用新型所揭露的一体式曲柄及其五通组件结构，提供一体式曲柄及外挂式旋动组的五通组件结构，其具一体成型并埋设该第一锁接座的该曲柄五通轴件，配合具较大外径并外露于五通管两端缘外的该旋动组，借以可简化组接作业、降低制造成本，并提升踩踏力量传动，同时又加长各该第一、第二旋动件的间距及加大尺寸规格，以期该五通轴能具有较佳较稳固的平衡性，进而增进其旋转顺畅度，而获致一稳固结合及组装便利性高的自行车曲柄及五通组件结构，以使整体确具产业实用性及成本效益，且其构成结构又未曾见于诸书刊或公开使用，诚符合新型专利申请要件。需陈明者，以上所述乃是本实用新型的具体实施例及所运用的技术原理，若依本实用新型的构想所作的改变，其所产生的功能作用仍未超出说明书及图式所涵盖的精神时，均应在本实用新型的范围内，合予陈明。
权利要求1.一种一体式曲柄及其五通组件结构，设于自行车的五通管部位，该五通管未设螺牙，其特征在于，包含有 一个曲柄五通轴件，为一体成型的L形长柄状，其纵柄部位设为一个曲柄，横柄部位设为一个五通轴，其自由端设为一个接设端，该五通轴呈中空状； 一个旋动组，设于该五通管内，其具有中空状的一个第一旋动座及一个第二旋动座，分别由该五通管两侧端缘穿设并于该五通管内部相互接设，各该第一、第二旋动座分别具有一个承部，分别外露于该五通管两侧缘，该五通轴由一侧穿设于各该第一、第二旋动座内并使该接设端外露于该五通管另侧，于各该承部内缘及五通轴之间分别设有一个第一旋动件及一个第二旋动件，该曲柄五通轴件能于各该第一、第二旋动座内旋动； 一个曲柄组，套设于该接设端； 一个锁固组，其具有设于该接设端内缘壁固设有一个第一锁接座，由该曲柄组于套设后由外部穿设一第二锁接座，并以其穿设端螺接于该第一锁接座，该曲柄组能与该曲柄五通轴件作同步旋转。
2.如权利要求I所述的一体式曲柄及其五通组件结构，其特征在于，该第一旋动座于该承部的另侧为穿设端，其内缘壁设为呈预设斜度的一个第一斜锥部；该第一斜锥部朝内的内壁部位设有一个第一螺接部；该第一斜锥部环设有轴向排列并贯设至外缘壁的若干剖槽。
3.如权利要求2所述的一体式曲柄及其五通组件结构，其特征在于，该第二旋动座于该承部的另侧为穿设端，其外径缘设有能与该第一螺接部相螺设的一个第二螺接部；于各该承部及第二螺接部间预设部位设有可与该第一斜锥部相抵接配合的一个第二斜锥部。
4.如权利要求I所述的一体式曲柄及其五通组件结构，其特征在于，该第一旋动座于外径缘中央预设部位，设有贯穿状的一个镂空部。
5.如权利要求I所述的一体式曲柄及其五通组件结构，其特征在于，该曲柄五通轴件其一端具有环设状的若干爪部；一个齿盘组，与各该爪部相接设。
6.如权利要求I所述的一体式曲柄及其五通组件结构，其特征在于，该曲柄组其一端具有环设状的若干爪部；一个齿盘组，与各该爪部相接设。
7.如权利要求I所述的一体式曲柄及其五通组件结构，其特征在于，该接设端内缘壁呈不同直径的阶状，该接设端端缘口的内径尺寸较小于该五通轴中央段的内径尺寸；该第一锁接座具有不同直径的阶状外径，能与该接设端阶状内缘壁相配合，埋设于该接设端内而固定不会脱离。
8.如权利要求I所述的一体式曲柄及其五通组件结构，其特征在于，该五通轴为复合材质；该第一锁接座为金属材质。
9.如权利要求I所述的一体式曲柄及其五通组件结构，其特征在于，各该五通轴及第一锁接座为金属材质。
10.如权利要求I所述的一体式曲柄及其五通组件结构，其特征在于，各该第二旋动件及五通轴间进一步设有一个抵接套。
11.如权利要求I所述的一体式曲柄及其五通组件结构，其特征在于，各该第一旋动件及五通轴间进一步设有一个抵接套。
12.如权利要求I所述的一体式曲柄及其五通组件结构，其特征在于，各该接设端及曲柄组 间的套设，分别以齿部及齿槽的方式相互嵌设。
专利摘要一种一体式曲柄及其五通组件结构包含有一曲柄五通轴件，呈一体形成的L形长柄状，其自由端设为一接设端；一旋动组，设于该五通管内，其具有一第一旋动座及一第二旋动座，分别由该五通管两侧端缘穿设并于该五通管内部相互接设，各该第一、第二旋动座分别具有外径较大且外露于该五通管两侧缘的一承部，于各该承部内缘及五通轴之间分别设有一第一旋动件及一第二旋动件；一曲柄组，套设于该接设端；一锁固组，其具有设于该接设端内缘壁固设有一第一锁接座，由该曲柄组于套设后由外部穿设并与该第一锁接座螺接的第二锁接座；借此，可有效达到多样的材质应用、较佳的力量传导、组接快速且方便、以及增进旋转顺畅度等功效。
文档编号B62K19/30GK202574542SQ20122008245
公开日2012年12月5日 申请日期2012年3月7日 优先权日2012年3月7日
发明者汤玛士W·瑞奇 申请人:瑞奇设计公司