專利名稱：用于自行車(chē)底架的密封組件的制作方法
發(fā)明的
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及自行車(chē)，尤其是涉及一種用于自行車(chē)底架的適配器組件。
自行車(chē)底架是自行車(chē)車(chē)架的圓柱管部分，用于將腳蹬組件可旋轉(zhuǎn)地安裝在自行車(chē)上。該腳蹬組件通常包括右側(cè)和左側(cè)的曲柄臂，每個(gè)曲柄臂有安裝在一端的腳蹬。各曲柄臂的另一端安裝在穿過(guò)該底架延伸的軸上。軸承組件布置在該軸和底架之間，并在該底架的各側(cè)，以便可旋轉(zhuǎn)地支承該軸，一個(gè)或多個(gè)前部鏈輪通常安裝在右側(cè)曲柄臂上，用于驅(qū)動(dòng)自行車(chē)鏈條。
前部鏈輪必須與安裝在后輪上的后部鏈輪正確對(duì)齊，以便使該自行車(chē)能正確工作。因此，該軸必須正確地橫向布置在底架內(nèi)。為此，適配器部件螺紋擰入該底架，且該適配器部件的軸向位置利用插入適配器部件和底架側(cè)邊緣之間的墊片而進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)軸承組件安裝在該適配器部件上時(shí)，優(yōu)選是提供有某些密封機(jī)構(gòu)，以防止污染物例如灰塵或水進(jìn)入該軸承組件。已知的密封件只能部分實(shí)現(xiàn)該目的。
發(fā)明簡(jiǎn)介本發(fā)明涉及一種用于底架的密封組件，該密封組件有超過(guò)已知密封機(jī)構(gòu)的優(yōu)良密封性能。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，密封組件包括支架；外部密封件，該外部密封件繞該支架的徑向外側(cè)表面周向延伸；以及內(nèi)部密封件，該內(nèi)部密封件繞該支架的徑向內(nèi)側(cè)表面周向延伸。在更特殊的實(shí)施例中，該支架包括環(huán)形的基座件；內(nèi)側(cè)凸緣，該內(nèi)側(cè)凸緣從基座件的徑向內(nèi)側(cè)伸出；以及外側(cè)凸緣，該外側(cè)凸緣從該基座件的徑向外側(cè)伸出。在本實(shí)施例中，內(nèi)部密封件布置在該基座件的徑向內(nèi)側(cè)邊緣處，并與內(nèi)側(cè)管狀部件相對(duì)，而外部密封件繞該外側(cè)管狀部件的外周表面布置。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，涉及一種用于將軸在底架內(nèi)橫向定位的適配器組件，該適配器組件包括管狀適配器部件，該管狀適配器部件有內(nèi)周表面；以及密封組件。在本實(shí)施例中，密封組件包括環(huán)形基座件；外部密封件，該外部密封件繞該基座件的徑向外側(cè)表面周向延伸，并與該適配器部件接觸；以及內(nèi)部密封件，該內(nèi)部密封件繞該基座件的徑向內(nèi)側(cè)表面周向延伸。需要時(shí)，該密封組件也可以有其它的上述結(jié)構(gòu)特征。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明

圖1是包括本發(fā)明的密封組件的特定實(shí)施例的自行車(chē)的側(cè)視圖；圖2是本發(fā)明的底架組件的特定實(shí)施例的后部剖視圖。
圖3是圖2中所示的底架組件的分解圖；圖4是圖2中所示的適配器組件的更詳細(xì)的視圖；以及圖5是圖4中所示的襯套的可選實(shí)施例的橫剖圖。
實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明圖1是包括本發(fā)明的底架適配器組件的特定實(shí)施例的自行車(chē)10的側(cè)視圖。自行車(chē)10可以為任意類型的自行車(chē)，在本實(shí)施例中，自行車(chē)10包括普通車(chē)架18，該普通車(chē)架18包括頂管22；車(chē)頭管24、車(chē)架下管26，該車(chē)架下管26從車(chē)頭管24向下延伸；座位管30，該座位管30支承座位32，并從頂管22向下延伸；底架33(圖3)，該底架33布置在車(chē)架下管26和座位管30的連接處；一對(duì)座撐34，該對(duì)座撐34從頂管22向后和向下延伸；以及一對(duì)鏈條支桿38，該對(duì)鏈條支桿38從底架33向后延伸。叉架42可旋轉(zhuǎn)地支承在車(chē)頭管24中，前輪46可旋轉(zhuǎn)地支承在叉架42的底端上。把手50以已知方式控制叉架42和前輪46的旋轉(zhuǎn)方向。有多個(gè)同軸安裝的后(飛輪)鏈輪56的后輪54可旋轉(zhuǎn)地支承在座撐34和鏈條支桿38的連接處，支承多個(gè)前(鏈條輪)鏈輪62的腳蹬組件58可旋轉(zhuǎn)地支承在底架33內(nèi)。腳蹬組件58包括軸59；右側(cè)曲柄臂60A，該右側(cè)曲柄臂60A安裝在軸59的右端；左側(cè)曲柄臂60B，該左側(cè)曲柄臂60B安裝在軸59的左端；以及腳蹬61A和61B，該腳蹬61A和61B分別可旋轉(zhuǎn)地安裝在曲柄臂60A和60B的端頭。通常，兩個(gè)或三個(gè)前部鏈輪62同軸并與右側(cè)曲柄臂60A成一體地旋轉(zhuǎn)。鏈條66與多個(gè)前部鏈輪62中的一個(gè)以及多個(gè)后部鏈輪56中的一個(gè)嚙合。根據(jù)騎車(chē)者以已知方式發(fā)出的變速指令，前部變速齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)70使鏈條66從一個(gè)前部鏈輪62移動(dòng)到另一個(gè)，而后部變速齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)74使鏈條66從一個(gè)后部鏈輪56移動(dòng)到另一個(gè)。
圖2表示了本發(fā)明的底架組件100的特定實(shí)施例的后部剖視圖，而圖3是底架組件100的分解圖。如圖所示，底架組件100包括底架33；防塵管104，該防塵管104布置在底架33中，其中，該防塵管104包括在其相對(duì)端處的環(huán)形槽108和112；0形環(huán)116和120，該0形環(huán)116和120分別裝在環(huán)形槽108和112中；以及適配器組件124A和124B，該適配器組件裝在底架33和防塵管104的端頭上。適配器組件124A和124B用于將軸59橫向定位在底架33內(nèi)，這樣，前部鏈輪62將很好地與后部鏈輪56對(duì)齊。這樣定位使得前部和后部變速齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)70和74能夠令人滿意地操作鏈條66。
如圖3和4中更清楚所示，在本實(shí)施例中，適配器組件124A包括適配器部件130A；軸承環(huán)134A、軸承單元138A、密封環(huán)142A、密封件引導(dǎo)器146A；O形環(huán)150A；兩個(gè)環(huán)形墊片154A；以及兩個(gè)軟的環(huán)形的尿烷墊片蓋158A，這兩個(gè)墊片蓋158A環(huán)繞墊片154A的外周表面安裝，如圖2所示。同樣，如圖3所示，適配器組件124B包括適配器部件130B；成軸承環(huán)形式的襯套134B、軸承單元138B、密封環(huán)142B、密封件引導(dǎo)器146B；O形環(huán)150B；一個(gè)環(huán)形墊片154B；以及軟的環(huán)形的尿烷墊片蓋158B，該墊片蓋158B環(huán)繞墊片154B的外周表面安裝。墊片154A和154B布置在軸59的側(cè)部位置，如圖2所示。在本實(shí)施例中，在底架組件100的右側(cè)有兩個(gè)墊片154A，而在底架組件100的左側(cè)只有一個(gè)墊片。這樣，軸59、曲柄臂60A和60B以及鏈輪62都相對(duì)于底架33稍微向右移動(dòng)。
適配器組件124A和124B的結(jié)構(gòu)除了墊片數(shù)目外都相同，且它們以相同方式工作，因此，只詳細(xì)介紹適配器組件124A的部件。如圖4中更清楚地所示，適配器部件130A包括較小直徑的管狀部分162A，該較小直徑的管狀部分162A有螺紋外周表面166A和加厚的內(nèi)部部分170A；徑向向外伸出的側(cè)壁174A；以及較大直徑部分178A，該較大直徑部分178A有內(nèi)周表面182A和外周表面186A，該外周表面186A形成工具嚙合表面190A。當(dāng)適配器組件124A處于裝配狀態(tài)時(shí)，較小直徑部分162A的螺紋外周表面166A擰入底架33的螺紋內(nèi)周表面194A內(nèi)(圖3)，直到適配器部件130A的側(cè)壁174A抵靠底架33的側(cè)邊緣198A，如圖2所示。
軸承環(huán)134A包括管狀部分200A和徑向向外延伸的側(cè)壁204A。當(dāng)適配器組件124A處于裝配狀態(tài)時(shí)，軸承環(huán)134A與適配器部件130A的較大直徑部分178A的內(nèi)周表面182A接觸，且側(cè)壁204A抵靠形成于內(nèi)周表面182A上的支座208A。在本實(shí)施例中，軸承環(huán)134A由非金屬材料例如POM塑料制成。
在本實(shí)施例中，軸承單元138A為普通密封軸承單元，包括軸承內(nèi)圈212A；軸承外圈216A；多個(gè)軸承滾珠220A，該軸承滾珠220A布置在軸承內(nèi)圈212A和軸承外圈216A之間；以及環(huán)形滑蓋224A。當(dāng)適配器組件124A處于裝配狀態(tài)時(shí)，外圈216A與軸承環(huán)134A接觸。因?yàn)檩S承環(huán)134A由非金屬材料形成，由兩部件之間的接觸引起的軋軋聲和其它不希望的噪音都減至最小或消除。當(dāng)然，軸承環(huán)134A可以由適合該用途或者價(jià)格合適的任意材料制成。
密封件引導(dǎo)器146A起到了一個(gè)用于密封環(huán)142A和0型環(huán)150A的支撐件的作用，且該引導(dǎo)器146A包括一個(gè)環(huán)形基底件230A，一個(gè)內(nèi)部管狀元件234A以及一外部管狀元件238A。在該實(shí)施例中，密封引導(dǎo)器146A是由非金屬材料如POM塑料制成的。內(nèi)部管狀元件24A，從基座件230A的徑向內(nèi)側(cè)表面伸出，并且在該實(shí)施例中，從基座件203A的徑向最內(nèi)部邊緣242A伸出而形成一個(gè)徑向內(nèi)周表面或內(nèi)部凸緣246A。當(dāng)適配器組件124A處于組裝后的狀態(tài)時(shí)，內(nèi)部凸緣246A接觸并支撐軸承單元138A的軸承內(nèi)圈212A。一凸起248A從內(nèi)部管狀元件234A的自由邊緣249A徑向向外伸出(在該實(shí)施例中大約為0.1mm)從而將軸承單元鎖定在內(nèi)部管狀元件234A上的位置上。由于密封引導(dǎo)器146A采用非金屬材料制成，由于這兩個(gè)元件之間的接觸導(dǎo)致的軋軋聲或其它不希望的噪音會(huì)被減至最小或被消除。當(dāng)然，該密封引導(dǎo)器146A也可采用其它適于該用途或能降低成本的任何材料制成。
外側(cè)管狀部件238A從基座件230A的徑向外側(cè)表面伸出，在本實(shí)施例中，它與基座件230A的徑向最外側(cè)邊緣250A間隔開(kāi)，以便形成徑向外周表面或外側(cè)凸緣254A。當(dāng)適配器組件124A處于裝配狀態(tài)時(shí)，外側(cè)凸緣254A接觸并支承密封環(huán)142A和軸承單元138A的軸承外圈216A。這樣，軸承單元138A夾在內(nèi)側(cè)凸緣246A和外側(cè)凸緣254A之間。盡管在本實(shí)施例中，內(nèi)側(cè)管狀部件234A和外側(cè)管狀部件238A從基座件230A的相同側(cè)伸出，但是它們并不必須如此。
在本實(shí)施例中，密封環(huán)142A起到外部密封件的作用，它通常為L(zhǎng)形環(huán)部件，有基座部分258A和徑向向外伸出的唇緣部分262A，該唇緣部分262A與基座部分258A形成銳角?；糠?58A與外側(cè)凸緣254A接觸并由該外側(cè)凸緣254A支承，唇緣部分262A與適配器部件130A的內(nèi)周表面128A接觸。當(dāng)然，密封環(huán)142A也可以為很多不同的形式，且并不必須在部件之間直接接觸。O形環(huán)150A起到內(nèi)部密封件的作用，它布置在基座件230A的徑向內(nèi)側(cè)邊緣242A處，并與內(nèi)側(cè)管狀部件234A相對(duì)。當(dāng)適配器組件124A處于裝配狀態(tài)時(shí)，O形環(huán)150A與軸59接觸。密封環(huán)142A和O形環(huán)150A共同防止污染物進(jìn)入裝有軸承單元138A的空間，這比現(xiàn)有技術(shù)的密封結(jié)構(gòu)更有利。
圖5是軸承環(huán)134A’的詳細(xì)剖視圖，它表示了圖4中所示的軸承環(huán)134A的一種可選變化形式。與軸承環(huán)134A一樣，軸承環(huán)134A’包括管狀部分200A’和徑向向外延伸的側(cè)壁204A’。不過(guò)，在本實(shí)施例中，中心布置在襯套凸起260A從管狀部分200A徑向向內(nèi)伸出，以便當(dāng)適配器組件124A處于裝配狀態(tài)時(shí)與軸承外圈216A接觸。當(dāng)軸承單元138A由于某種原因而傾斜時(shí)，如圖5中虛線所示，例如當(dāng)?shù)准?3由于制造缺陷或碰撞而彎曲時(shí)，該襯套凸起260A適應(yīng)該傾斜。盡管在本實(shí)施例中襯套凸起260A為梯形形狀，但是它也可以為球形或其它形狀，以執(zhí)行相同的功能。
盡管上面介紹了本發(fā)明的各種實(shí)施例，但是，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以進(jìn)行進(jìn)一步的變化。例如，各部件的尺寸、形狀、位置或方向可以進(jìn)行合適的變化。表示為彼此直接連接或接觸的部件也可以有布置在它們之間的中間結(jié)構(gòu)。一個(gè)元件的功能可以由兩個(gè)元件執(zhí)行，反之亦然。在特殊實(shí)施例中所述的所有優(yōu)點(diǎn)并不需要同時(shí)存在。可以認(rèn)為，與現(xiàn)有技術(shù)不同的各特征可以單獨(dú)或與其它特征一起，成為本申請(qǐng)人的進(jìn)一步發(fā)明的單獨(dú)說(shuō)明，該特征包括它的結(jié)構(gòu)和/或功能方面。因此，本發(fā)明的范圍并不限定為所述的特定結(jié)構(gòu)或者具有前面重點(diǎn)介紹的特殊結(jié)構(gòu)或特征的裝置。
權(quán)利要求
1.一種密封組件，包括支架；外部密封件，該外部密封件繞該支架的徑向外側(cè)表面周向延伸；以及內(nèi)部密封件，該內(nèi)部密封件繞該支架的徑向內(nèi)側(cè)表面周向延伸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封組件，其中該外部密封件環(huán)繞該支架的外周表面延伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封組件，其中該內(nèi)部密封件環(huán)繞該支架的內(nèi)周表面延伸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封組件，其中該外部密封件環(huán)繞該支架的外周表面延伸，該內(nèi)部密封件環(huán)繞該支架的內(nèi)周表面延伸。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的密封組件，其中該支架包括管狀部件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封組件，其中該支架包括環(huán)形基座件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的密封組件，其中該內(nèi)部密封件布置在基座件的徑向內(nèi)側(cè)邊緣處。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的密封組件，其中該支架還包括內(nèi)側(cè)凸緣，該內(nèi)側(cè)凸緣從基座件的徑向內(nèi)側(cè)伸出。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的密封組件，其中該內(nèi)側(cè)凸緣包括內(nèi)側(cè)管狀部件。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的密封組件，其中該內(nèi)側(cè)管狀部件包括徑向向外延伸的凸起，該凸起與基座件間隔開(kāi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的密封組件，其中該內(nèi)側(cè)管狀部件從基座件的徑向內(nèi)側(cè)邊緣伸出。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的密封組件，其中該內(nèi)部密封件布置在基座件的徑向內(nèi)側(cè)邊緣，并與內(nèi)側(cè)管狀部件相對(duì)。
13.根據(jù)權(quán)利要求6所述的密封組件，其中該支架還包括外側(cè)凸緣，該外側(cè)凸緣從基座件的徑向外側(cè)伸出。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的密封組件，其中該外側(cè)凸緣包括外側(cè)管狀部件。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的密封組件，其中該外部密封件環(huán)繞外側(cè)管狀部件的外周表面布置。
16.根據(jù)權(quán)利要求6所述的密封組件，其中，該支架還包括內(nèi)側(cè)凸緣，該內(nèi)側(cè)凸緣從該基座件的徑向內(nèi)側(cè)伸出；以及外側(cè)凸緣，該外側(cè)凸緣從該基座件的徑向外側(cè)伸出。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的密封組件，其中該內(nèi)側(cè)凸緣包括內(nèi)側(cè)管狀部件，該外側(cè)凸緣包括外側(cè)管狀部件。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的密封組件，其中該內(nèi)側(cè)管狀部件包括徑向向外伸出的凸起，該凸起與基座件間隔開(kāi)。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的密封組件，其中該內(nèi)側(cè)管狀部件從該基座件的徑向內(nèi)側(cè)邊緣伸出。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的密封組件，其中該內(nèi)部密封件布置在基座件的徑向內(nèi)側(cè)邊緣處，并與內(nèi)側(cè)管狀部件相對(duì)，該外部密封件環(huán)繞外側(cè)管狀部件的外周表面布置。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的密封組件，其中該內(nèi)側(cè)管狀部件和外側(cè)管狀部件從基座件的相同側(cè)伸出。
22.一種用于自行車(chē)底架的適配器組件，包括管狀適配器部件，該管狀適配器部件有內(nèi)周表面；以及密封組件，該密封組件包括環(huán)形基座件；外部密封件，該外部密封件繞該基座件的徑向外側(cè)表面周向延伸，并與該適配器部件接觸；以及內(nèi)部密封件，該內(nèi)部密封件繞該基座件的徑向內(nèi)側(cè)表面周向延伸。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的適配器組件，其中，該密封組件還包括內(nèi)側(cè)凸緣，該內(nèi)側(cè)凸緣從基座件的徑向內(nèi)側(cè)伸出；以及外側(cè)凸緣，該外側(cè)凸緣從基座件的徑向外側(cè)伸出；其中，該外部密封件布置在外側(cè)凸緣和適配器部件的內(nèi)周表面之間。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的適配器組件，其中該內(nèi)部密封件布置在基座件的徑向內(nèi)側(cè)邊緣處。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的適配器組件，其中該內(nèi)側(cè)凸緣包括徑向向外伸出的凸起，該凸起與基座件間隔開(kāi)。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的適配器組件，還包括襯套，該襯套布置在適配器部件的內(nèi)周表面上，并對(duì)著內(nèi)側(cè)凸緣。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的適配器組件，其中該襯套包括徑向向內(nèi)伸出的襯套凸起。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的適配器組件，其中該襯套凸起布置在該襯套的中心部分處。
29.根據(jù)權(quán)利要求24所述的適配器組件，其中該內(nèi)側(cè)凸緣和外側(cè)凸緣從該基座件的相同側(cè)伸出。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的適配器組件，其中該內(nèi)側(cè)凸緣包括內(nèi)側(cè)管狀部件，該外側(cè)凸緣包括外側(cè)管狀部件。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的適配器組件，還包括環(huán)形襯套，該環(huán)形襯套布置在適配器部件的內(nèi)周表面上，并對(duì)著內(nèi)側(cè)管狀部件。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的適配器組件，還包括軸承，該軸承布置在襯套和內(nèi)側(cè)管狀部件之間。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的適配器組件，其中，該軸承包括軸承內(nèi)圈；軸承外圈；以及多個(gè)軸承滾珠，該軸承滾珠布置在軸承內(nèi)圈和軸承外圈之間。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的適配器組件，其中該襯套包括徑向向內(nèi)伸出的襯套凸起。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的適配器組件，其中該襯套凸起布置在該襯套的中心部分處。
36.根據(jù)權(quán)利要求33所述的適配器組件，其中該襯套和內(nèi)側(cè)管狀部件都由非金屬材料形成。
全文摘要
一種密封組件,包括:支架；外部密封件,該外部密封件繞該支架的徑向外側(cè)表面周向延伸；以及內(nèi)部密封件,該內(nèi)部密封件繞該支架的徑向內(nèi)側(cè)表面周向延伸。在更特殊的實(shí)施例中,該支架包括:環(huán)形的基座件；內(nèi)側(cè)凸緣,該內(nèi)側(cè)凸緣從基座件的徑向內(nèi)側(cè)伸出；以及外側(cè)凸緣,該外側(cè)凸緣從該基座件的徑向外側(cè)伸出。該內(nèi)部密封件布置在該基座件的徑向內(nèi)側(cè)邊緣處,并與內(nèi)側(cè)管狀部件相對(duì),而外部密封件繞該外側(cè)管狀部件的外周表面布置。
文檔編號(hào)B62M1/36GK1423069SQ0215142
公開(kāi)日2003年6月11日 申請(qǐng)日期2002年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月23日
發(fā)明者山中正廣 申請(qǐng)人:株式會(huì)社島野