具有省力机制的曲柄装置及自行车曲柄总成的制作方法

本申请有关一种自行车的曲柄装置技术，尤指一种具有省力机制的曲柄装置及自行车曲柄总成。

背景技术：

1、习知自行车的曲柄为固定长度的杆体，用以连接脚踏板与自行车的中心轴，自行车在运作过程中是通过使用者踩踏脚踏板，使脚踏板以中轴为旋转中心进行以曲柄长度为半径的圆周运动，并带动自行车的驱动装置如齿盘、链条等组件，进而使自行车前进。

2、现存广泛应用在自行车的曲柄装置，并不能够在脚踏板旋转至需要的施力处时，伸长其曲柄进而增加力臂的长度，因此无法达成增加力矩的效果。或许有些是采用曲柄能够伸缩的特性做设计，只有此等伸缩曲柄的设计因不符合人体工学，无法以规律且惯性的做圆周运动，实质上为费力设计，其不仅结构复杂且易导致用户疲劳的踩踏曲柄装置。又，现存的曲柄装置有些存有结构强度不足而导致使用寿命不长的问题；又有些则存有组装对位不易等问题，都亟待被克服解决。

3、有鉴于此，本申请人遂针对上述现有技术的缺失，特潜心研究并配合学理的运用，尽力解决上述的问题点，即成为本申请人改良的目标。

技术实现思路

1、本申请的一个目的，在于提供一种具有省力机制的曲柄装置及自行车曲柄总成，其可使整体的结构强度更加优化，进提升传动时的稳定度和延长使用寿命。

2、为了达成上述的目的，本申请提供一种具有省力机制的曲柄装置，包括曲柄机构、传动机构、多个支承组件及旋臂组件，曲柄机构包括曲柄、设置在曲柄的一端的轴端齿轮及设置在曲柄的另一端的踏板端齿轮；传动机构设置在曲柄的内部，传动机构包括转轴、第一齿轮及第二齿轮，转轴具有第一端及第二端，第一齿轮连接第一端并与轴端齿轮啮合传动，第二齿轮连接第二端并与踏板端齿轮啮合传动，在第一端和第二端分别设有至少一个环形沟；各支承组件分别套接在转轴的第一端和第二端，每个支承组件包括外环圈及多个滚珠，各滚珠容置在各环形沟并分别被夹持在转轴和各外环圈之间；旋臂组件包括第一旋臂及第二旋臂，第二旋臂的一端连接第一旋臂，第二旋臂的另一端则连接踏板端齿轮。

3、在一种实施方式中，每个支承组件还包括定位环，定位环装设在外环圈内并用以对各滚珠分隔定位。

4、在一种实施方式中，定位环包括底圈及自底圈延伸的多个容珠部，各滚珠分别对应各容珠部置设，在底圈设有开口。

5、在一种实施方式中，转轴、第一齿轮和第二齿轮为一体构成。

6、在一种实施方式中，轴端齿轮包括内衬套、斜齿轮及滚珠轴承，曲柄包括外侧壳体和对应外侧壳体组接的内侧壳体，外侧壳体具有圆筒柱，内衬套套接圆筒柱，斜齿轮套接内衬套，滚珠轴承则套接斜齿轮并被内侧壳体和斜齿轮所共同夹持。

7、在一种实施方式中，曲柄包括外侧壳体和对应外侧壳体组接的内侧壳体，外侧壳体内部设有夹轴半部件，内侧壳体内部设有另一夹轴半部件，另一夹轴半部件对应于夹轴半部件配设并共同夹持各支承组件和转轴。

8、在一种实施方式中，在外侧壳体的夹轴半部件和内侧壳体的另一夹轴半部件的上端共同围设有上抵止壁，在外侧壳体的夹轴半部件和内侧壳体的另一夹轴半部件的下端共同围设有下抵止壁，一部分的支承组件贴接上抵止壁，另一部分的支承组件则贴接下抵止壁。

9、在一种实施方式中，曲柄包括外侧壳体和内侧壳体，踏板端齿轮包括轴套、前滚珠轴承、后滚珠轴承和斜齿轮，内侧壳体设有套设孔，轴套对应套设孔穿设，前滚珠轴承套接在轴套的一端并容置在套设孔内，斜齿轮套接在轴套的另一端，后滚珠轴承则套接在斜齿轮并被外侧壳体和斜齿轮所共同夹持。

10、在一种实施方式中，曲柄包括外侧壳体和内侧壳体，外侧壳体设有封边外围板及多个铆接柱，内侧壳体设有封边内缘面及多个套接孔，封边外围板对应于封边内缘面套接，各铆接柱则分别穿设各套接孔，并通过封合铆固加工使外侧壳体和内侧壳体固结。

11、为了达成上述的目的，本申请提供一种自行车曲柄总成，自行车具有中轴承接座，曲柄总成包括中轴、一组曲柄装置及一组转接构件，中轴穿接中轴承接座，每个曲柄装置连接在中轴的一端；每个转接构件套接每个轴端齿轮并且介于每个曲柄和中轴承接座之间。

12、在一种实施方式中，自行车还具有连接中轴承接座的立管，每个转接构件包括接合件及抵杆，接合件包括环体及自环体延伸的连接臂，各抵杆分别通过螺固组件锁接各连接臂，且各抵杆相互连接并抵贴立管。

13、在一种实施方式中，中轴承接座设有多个插槽，轴端齿轮设有多个嵌槽，每个转接构件包括环体、自环体外周面延伸的多个外插条及自环体内周壁延伸的多个内插条，各外插条对应于各插槽嵌设结合，各内插条则对应于各嵌槽嵌设结合。

14、本申请还具有以下功效，利用转轴的环形沟设计不仅可以容置较大直径的滚珠，且能够增加外环圈的厚度，如此能够倍数提升强度和使用寿命。借由定位环的开口设计，利于让定位环产生扭转变形而套接在转轴，并被推入外环圈内而固定。借由各抵止壁的设置，借以消弭转轴的上下方向的轴向推力，使传动机构的运作更为稳定。踩踏脚踏板让曲柄做圆周运动的过程中，完全没有上、下死点的问题和顿挫等传动不良情况。借助斜齿轮和伞形齿轮的传动，不管曲柄是做正向或反向的旋转皆能达成密合接触，进而可降低噪音的产生，更能够提升传动效能和定位的精准度。

技术特征：

1.一种具有省力机制的曲柄装置，其特征在于，包括:

2.如权利要求1所述的具有省力机制的曲柄装置，其特征在于，每个所述支承组件还包括定位环，所述定位环装设在所述外环圈内并用以对各所述滚珠分隔定位。

3.如权利要求2所述的具有省力机制的曲柄装置，其特征在于，所述定位环包括底圈及自所述底圈延伸的多个容珠部，各所述滚珠分别对应各所述容珠部置设，在所述底圈设有开口。

4.如权利要求1所述的具有省力机制的曲柄装置，其特征在于，所述转轴、所述第一齿轮和所述第二齿轮为一体构成。

5.如权利要求1所述的具有省力机制的曲柄装置，其特征在于，所述轴端齿轮包括内衬套、斜齿轮及滚珠轴承，所述曲柄包括外侧壳体和对应所述外侧壳体组接的内侧壳体，所述外侧壳体具有圆筒柱，所述内衬套套接所述圆筒柱，所述斜齿轮套接所述内衬套，所述滚珠轴承则套接所述斜齿轮并被所述内侧壳体和所述斜齿轮所共同夹持。

6.如权利要求1所述的具有省力机制的曲柄装置，其特征在于，所述曲柄包括外侧壳体和对应所述外侧壳体组接的内侧壳体，所述外侧壳体内部设有夹轴半部件，所述内侧壳体内部设有另一夹轴半部件，所述另一夹轴半部件对应于所述夹轴半部件配设并共同夹持各所述支承组件和所述转轴。

7.如权利要求6所述的具有省力机制的曲柄装置，其特征在于，在所述外侧壳体的所述夹轴半部件和所述内侧壳体的所述另一夹轴半部件的上端共同围设有上抵止壁，在所述外侧壳体的所述夹轴半部件和所述内侧壳体的所述另一夹轴半部件的下端共同围设有下抵止壁，一部分的所述支承组件贴接所述上抵止壁，另一部分的所述支承组件则贴接所述下抵止壁。

8.如权利要求1所述的具有省力机制的曲柄装置，其特征在于，所述曲柄包括外侧壳体和内侧壳体，所述踏板端齿轮包括轴套、前滚珠轴承、后滚珠轴承和斜齿轮，所述内侧壳体设有套设孔，所述轴套对应所述套设孔穿设，所述前滚珠轴承套接在所述轴套的一端并容置在所述套设孔内，所述斜齿轮套接在所述轴套的另一端，所述后滚珠轴承则套接在所述斜齿轮并被所述外侧壳体和所述斜齿轮所共同夹持。

9.如权利要求1所述的具有省力机制的曲柄装置，其特征在于，所述曲柄包括外侧壳体和内侧壳体，所述外侧壳体设有封边外围板及多个铆接柱，所述内侧壳体设有封边内缘面及多个套接孔，所述封边外围板对应于所述封边内缘面套接，各所述铆接柱则分别穿设各所述套接孔，并通过封合铆固加工使所述外侧壳体和所述内侧壳体固结。

10.一种自行车曲柄总成，其特征在于，所述自行车具有中轴承接座，所述曲柄总成包括:

11.如权利要求10所述的自行车曲柄总成，其特征在于，所述自行车还具有连接所述中轴承接座的立管，每个转接构件包括接合件及抵杆，所述接合件包括环体及自所述环体延伸的连接臂，各所述抵杆分别通过螺固组件锁接各所述连接臂，且各所述抵杆相互连接并抵贴所述立管。

12.如权利要求10所述的自行车曲柄总成，其特征在于，所述中轴承接座设有多个插槽，所述轴端齿轮设有多个嵌槽，每个所述转接构件包括环体、自所述环体外周面延伸的多个外插条及自所述环体内周壁延伸的多个内插条，各所述外插条对应于所述各插槽嵌设结合，各所述内插条则对应于各所述嵌槽嵌设结合。

技术总结
本申请关于一种具有省力机制的曲柄装置及自行车曲柄总成，曲柄装置包括曲柄机构、传动机构、支承组件及旋臂组件，曲柄机构包括曲柄、轴端齿轮及踏板端齿轮；传动机构包括转轴、第一齿轮及第二齿轮，转轴的两端设有环形沟；支承组件套接在转轴且包括外环圈及滚珠，滚珠容置在环形沟并分别被夹持在转轴和外环圈之间；旋臂组件包括第一旋臂及第二旋臂，第二旋臂的一端连接第一旋臂，第二旋臂的另一端则连接踏板端齿轮。借此，可提升传动时的稳定度和延长使用寿命。

技术研发人员：林暄智,林凯文
受保护的技术使用者：林暄智
技术研发日：20230322
技术公布日：2024/1/14