专利名称：轻量化合金心轴结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种车辆领域的心轴结构，特别是涉及一种轻量化合金心轴结构。其主要是利用中空管状的中天心轴，在该中天心轴外径两端分别凸设有抵肩，该抵肩的外侧形成设有抵靠部，其中轴承外环内径缘凹设有钢珠外环槽，该抵靠部配合钢珠外环槽可容置钢珠组，在钢珠外环槽的外侧则嵌固设有一抵环，上述结构套置于五通管内，在五通管内径两端分别环凸设有第一、第二抵锥，供轴承外环抵靠，借由上述结构可达到具有更大的抗弯性及抗负荷性，而成为一种相当具有实用性及进步性的新设计，适于产业界广泛推广应用。
背景技术：
现有习用的五通碗组的中天心轴结构是为实心轴体结构，而追求轻量化及提升结构的强度，一直都是自行车业所欲达成的目标，故在其重量与抗弯强度相衡两难的考量下，使其重量无法有效的降低。因此本申请人为解决上述缺陷，曾在台湾提出专利公告号第463769号“一种轻量化的五通碗组结构改良”(请见附件一)，请参阅图7所示，是上述专利“一种轻量化的五通碗组结构改良”的剖面示意图，其有效的改善了现有习用实心轴体的结构，而可达到轻量化的目的，但是因为上述专利案的五通碗组在五通管(60)内设置有牙碗(50’)，致使五通管(60)的内径与中天心轴(10’)外径之间的空间变小，容置于牙碗(50’)内缘的钢珠组(31’)的大小受限于此，其受力性能也相对降低，无法有效提升，而在长时间因承受自行车曲柄所施予的负荷后，该中天心轴(10’)的受力点则容易产生龟裂现象。
然而众所周知，上述中天心轴(10)的内、外径均是按国际标准的规格所规范设计，因此其内部结构在空间上有所受限，而在当前业界不断追求轻量化及抗弯强度的情况下，则使利用中空管体及轴承结构的变化设计出更具有实用的结构，成为业界共同努力的目标。
由此可见，上述现有的五通碗组的中天心轴仍存在有诸多的缺陷，而亟待加以进一步改进。
为了解决现有的五通碗组的中天心轴的缺陷，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，此显然是相关业者急欲解决的问题。
有鉴于上述现有的五通碗组的中天心轴存在的缺陷，本设计人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及其专业知识，积极加以研究创新，以期创设新型结构的一种轻量化合金心轴结构，能够改进一般市面上现有常规的心轴结构，能够有效提升中天心轴的抗弯及抗负荷强度，而使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本实用新型。
发明内容
本实用新型的主要目的在于，克服现有的五通碗组的中天心轴存在的缺陷，而提供一种新型结构的轻量化合金心轴结构，所要解决的主要技术问题是使中天心轴设为中空管体，而能有效提高抗弯强度，加上毋需轴承内环的结构设计，能将钢珠的直径加大，而可提高其承受脚踏曲柄施予的负荷力，借由将中天心轴及其两端的套挚头体径加大，亦可增强其结构强度，从而可以提高整体的结构强度，更加适于实用。
本实用新型的另一目的在于，提供一种轻量化合金心轴结构，所要解决的技术问题是使其中天心轴设置为中空管体，加上管体外缘直接镂设环槽，可配合轴承外环槽及钢珠形成如轴承般的滚转结构，而可以省去轴承内环的设置，而使得整体重量减轻，从而可达到轻量化的功效，具有产业上的利用价值。
本实用新型的目的及解决其主要技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种轻量化合金心轴结构，其包括中空管状的中天心轴，在该中天心轴外径两端分别凸设有抵肩，该抵肩的外侧形成设有抵靠部，其中轴承外环内径缘凹设有钢珠外环槽，该抵靠部配合钢珠外环槽形成容置钢珠组的容置结构，在钢珠外环槽的外侧则嵌固设有一抵环，上述结构套置于五通管内，在该五通管内径两端分别环凸设有供轴承外环抵靠的第一、第二抵锥。
本实用新型的目的及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。
前述的轻量化合金心轴结构，其中该中天心轴，是呈一中空管体，在外径两端适当处分别凸设有抵肩，在该抵肩的外侧形成设有一抵靠部，而在管体的两端形成设有梅花状的套挚头；另设有钢珠组，分别设有复数钢珠，设置于该中天心轴两端的抵靠部；该轴承外环，是呈套环体状，在内径缘凹设有一钢珠外环槽，其与中天心轴的抵靠部形成一容置槽，该容置槽分别设有两组钢珠组设置入，而在钢珠外环糟的外侧则嵌固设有一抵环；该五通管，其在内径两端的适当处分别环凸设有第一、第二抵锥，上述的轴承外环分别抵靠于该第一、第二抵锥的外端缘。
前述的轻量化合金心轴结构，其中所述的中天心轴两端的套挚头可设置为体径加大的套挚头，可达到更大的抗弯性及抗负荷性。
本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本实用新型轻量化合金心轴结构在使用时完全没有现有的五通碗组的中天心轴所存在的缺陷，而且可使得本实用新型结构更加稳固，因此可达到相当的实用性，并具有产业上的广泛利用价值，兹将本实用新型的优点具体说明如下1、生产制作简便本实用新型仅需直接将现有习用的中天心轴设置为中空管体结构，再在其外径缘上镂设环槽，并搭配钢珠组、轴承外环即可形成整体结构，其较现有习用的中空管体结构(参见附件一)，可减少牙碗及中管等组件，致使本实用新型的结构更为简便，故整体的制作极其容易，符合成本效益，从而可以降低成本，提高经济效益，而确实具有产业上的利用价值，适于产业界广泛推广使用。
2、轻量化由于本实用新型的中天心轴是设置为中空管体状，故较现有习用中天心轴实心结构设计的重量为轻，且在中天心轴两端处直接设抵靠部，并配合轴承外环的钢珠外环槽及置入钢珠组所形成的轴承滚转结构，更省去轴承内环结构设计，而能达到轻量化的效果。
3、提升强度本实用新型设置的中空管轴状的中天心轴，由一般机械原理可知，其抗弯强度较现有习用实心结构为强，此点亦可由同等径的长空心管及长实心条的弯曲状态联想得知，且由于该五通碗组是利用中天心轴、轴承外环及钢珠配合形成轴承结构，而不需再套入轴承内环，故在维持现有习用五通管管径不变的情况下，可将中天心轴直径及其两端套挚头的体径加大，并藉以增加该套挚头的结构强度，且间接提升其承受脚踏曲柄施予的负荷强度，并因本实用新型的结构较现有习用产品结构省略了牙碗及中管等组件，具有更大的空间而可空纳较大径的钢珠，在本实用新型中将钢珠组的钢珠直径加大，更可有效的加强其抗弯强度，因此本实用新型具有较佳的抗弯及抗负荷强度。
4、本实用新型在结构设计、使用的实用性及成本效益上，确实完全符合产业发展所需，并且所揭露的结构是前所未有的创新设计，其既未见于任何刊物，在申请前更未见有相同的结构特征公知、公用在先，且市面上亦未见有类似的产品，即在同类产品中均未见有类似的结构设计公开发表或使用，而确实具有新颖性。
5、本实用新型的结构确比现有的五通碗组的中天心轴更具技术进步性，且其独特的结构特征及功能亦远非现有的五通碗组的中天心轴所可比拟，较现有的五通碗组的中天心轴更具有技术上的进步，并具有增进的多项功效，而确实具有创造性。
综上所述，本实用新型特殊结构的轻量化合金心轴结构，提供了一种可有效提升抗弯及抗负荷强度，且能达到轻量化要求的五通碗组结构，加上其生产制作简便，使整体极具产业利用性及成本效益。其具有上述诸多优点及实用价值，在空间结构型态上确属创新，较现有的轻量化合金心轴具有增进的多项功效，其在技术发展空间有限的领域中，不论在结构上或功能上皆有较大改进，且在技术上有较大进步，并产生了好用及实用的效果，而确实具有增进的功效，从而更加适于实用，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
本实用新型的具体实施方式
由以下实施例及其附图详细给出。
图1是本实用新型轻量化合金心轴结构的部分剖面立体示意图。
图2是本实用新型轻量化合金心轴结构的结构分解立体示意图。
图3是本实用新型轻量化合金心轴结构的组装程序结构示意图一。
图4是本实用新型轻量化合金心轴结构的组装程序结构示意图二。
图5是本实用新型轻量化合金心轴结构的组装程序结构示意图三。
图6是本实用新型轻量化合金心轴结构的组装程序结构示意图四。
图7是现有的专利公告号第463769号“一种轻量化的五通碗组结构改良”的剖面示意图。
10--五通碗组本体20--中天心轴21--抵肩22--抵靠部23--套挚头 30--钢珠组31--钢珠40--轴承外环41--钢珠外环槽 42--抵环50--五通管 51--第一抵锥52--第二抵锥具体实施方式
以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的轻量化合金心轴结构其具体实施方式
、结构、特征及其功效，详细说明如后。
请参阅图1、图2所示，本实用新型轻量化合金心轴结构，其主要包括一五通碗组本体(10)，该五通碗组是由一中天心轴(20)、两钢珠组(30)、两组轴承外环(40)及一五通管(50)组设而成，其中该中天心轴(20)，其是呈一中空管体，在外径两端适当处分别凸设有抵肩(21)，在该抵肩(21)的外侧形成设有一抵靠部(22)，而在管体的两端形成设有梅花状的套挚头(23)；
该钢珠组(30)，其分别设有复数钢珠(31)，该复数钢珠(31)供设置于上述中天心轴(20)两端的抵靠部(22)；该轴承外环(40)，其是呈套环体状，在内径缘凹设有一钢珠外环槽(41)，其与中天心轴(20)的抵靠部(22)形成一容置槽，该容置槽分别供设有两组钢珠组(30)设置入，而在钢珠外环糟(41)的外侧则嵌固设有一抵环(42)；该五通管(50)，其在内径两端的适当处分别环凸设有第一、第二抵锥(51)、(52)，以供上述的轴承外环(40)抵靠于该第一、第二抵锥(51)、(52)的外端缘。
请参阅图3至图6所示，是本实用新型的五通碗组组装程序结构示意图，本实用新型的五通碗组在组装时，是首先将一轴承外环(40)由一中天心轴(20)的一侧套入(如图3所示)，并使轴承外环(40)在中天心轴(20)的一抵靠部(22)作偏心套置，再在该轴承外环(40)内径的钢珠外环槽(41)与中天心轴(10)的抵靠部(22)之间因产生成较大的空隙处依序将一组钢珠组(30)的钢珠(31)置设入(如图4所示)，再使钢珠(31)均匀分布于其内，即可在中天心轴(20)中自然形成一宛如轴承般的滚转结构，又由中天心轴(20)另一侧套设入一五通管(50)(如图5所示)，使五通管(50)内径的第一抵锥(51)与轴承外环(40)的内端缘相抵顶，再将另一组钢珠组(30)依序置设入(如图6所示)，并靠抵于五通管(50)的第二抵锥(52)外端缘，再将另一轴承外环(40)由中天心轴(20)的另一侧套入，而轴承外环(40)的内端缘则抵靠于五通管(50)的第二抵锥(52)的外端缘，同样可以在中天心轴(20)上自然形成另一滚转结构，如此即可完成本实用新型五通碗组的组装。
其中需要特别指出的是，请参阅图7所示，现有习用五通碗组的结构中(详见附件一)是利用牙碗(50’)上设置的内抵缘(53’)间接抵靠钢珠组(30’)，而可达到紧固的功效，但是该牙碗(50’)却使得中天心轴(10’)与五通管(60)之间的空间缩小；但反观本实用新型利用五通管(50)及抵锥(51)可达到同样紧固的功效，且较现有习用的结构少了牙碗(50’)，而使得五通管(50)内可以利用的空间变大，从而可将钢珠(31)的直径加大，而无如现有习用五通碗组结构那样受限于空间大小的问题，而无法在钢珠的直径上作任何变化，以致于使得现有习用五通碗组结构的强度无法再有效得到提升，而本实用新型借由上述改进结构，将可以使该结构较现有习用的五通碗组具有更高的受力性能；再者，本实用新型为了令其具有更加强化的结构强度，可以再将该中天心轴(20)两端的套挚头(23)的体径加大(如图6所示)，其与现有习用的五通碗组(如图7所示)相比较即可得知，本实用新型可以使其具有更大的抗弯性，及抗负荷性，使得结构更加稳固，从而具有更加适于实用的功效。其较现有习用的中空管体结构(参见附件一)，可减少牙碗(50’)及中管(20’)等组件，致使结构更为简便，故整体的制作极其容易。在本实用新型中将钢珠组(30)的钢珠(31)直径加大，更可有效的加强其抗弯强度，因此本实用新型具有较佳的抗弯及抗负荷强度。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何熟悉本项技术的人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或修饰为等同变化的等效实施例，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
权利要求1.一种轻量化合金心轴结构，其特征在于其包括中空管状的中天心轴，在该中天心轴外径两端分别凸设有抵肩，该抵肩的外侧形成设有抵靠部，其中轴承外环内径缘凹设有钢珠外环槽，该抵靠部配合钢珠外环槽形成容置钢珠组的容置结构，在钢珠外环槽的外侧则嵌固设有一抵环，上述结构套置于五通管内，在该五通管内径两端分别环凸设有供轴承外环抵靠的第一、第二抵锥。
2.根据权利要求1所述的轻量化合金心轴结构，其特征在于其中该中天心轴，是呈一中空管体，在外径两端适当处分别凸设有抵肩，在该抵肩的外侧形成设有一抵靠部，而在管体的两端形成设有梅花状的套挚头；另设有钢珠组，分别设有复数钢珠，设置于该中天心轴两端的抵靠部；该轴承外环，是呈套环体状，在内径缘凹设有一钢珠外环槽，其与中天心轴的抵靠部形成一容置槽，该容置槽分别设有两组钢珠组设置入，而在钢珠外环糟的外侧则嵌固设有一抵环；该五通管，其在内径两端的适当处分别环凸设有第一、第二抵锥，上述的轴承外环分别抵靠于该第一、第二抵锥的外端缘。
3.根据权利要求1或2所述的轻量化合金心轴结构，其特征在于其中所述的中天心轴两端的套挚头可设置为体径加大的套挚头。
专利摘要本实用新型是关于一种轻量化合金心轴结构，其包括中空管状的中天心轴，在该中天心轴外径两端分别凸设有抵肩，该抵肩的外侧形成设有抵靠部，其中轴承外环内径缘凹设有钢珠外环槽，该抵靠部配合钢珠外环槽形成容置钢珠组的容置结构，在钢珠外环槽的外侧则嵌固设有一抵环，上述结构套置于五通管内，在该五通管内径两端分别环凸设有供轴承外环抵靠的第一、第二抵锥。本实用新型提供了一种可有效提升抗弯及抗负荷强度，且能达到轻量化要求的五通碗组结构，加上其生产制作简便，符合成本效益，而使其整体结构更加适于实用，适合产业界广泛推广应用。
文档编号F16C35/00GK2588116SQ0228962
公开日2003年11月26日 申请日期2002年11月28日 优先权日2002年11月28日
发明者江承勋 申请人:江承勋