專利名稱：輕量化合金心軸結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種車輛領(lǐng)域的心軸結(jié)構(gòu)，特別是涉及一種輕量化合金心軸結(jié)構(gòu)。其主要是利用中空管狀的中天心軸，在該中天心軸外徑兩端分別凸設(shè)有抵肩，該抵肩的外側(cè)形成設(shè)有抵靠部，其中軸承外環(huán)內(nèi)徑緣凹設(shè)有鋼珠外環(huán)槽，該抵靠部配合鋼珠外環(huán)槽可容置鋼珠組，在鋼珠外環(huán)槽的外側(cè)則嵌固設(shè)有一抵環(huán)，上述結(jié)構(gòu)套置于五通管內(nèi)，在五通管內(nèi)徑兩端分別環(huán)凸設(shè)有第一、第二抵錐，供軸承外環(huán)抵靠，借由上述結(jié)構(gòu)可達(dá)到具有更大的抗彎性及抗負(fù)荷性，而成為一種相當(dāng)具有實(shí)用性及進(jìn)步性的新設(shè)計(jì)，適于產(chǎn)業(yè)界廣泛推廣應(yīng)用。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有習(xí)用的五通碗組的中天心軸結(jié)構(gòu)是為實(shí)心軸體結(jié)構(gòu)，而追求輕量化及提升結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，一直都是自行車業(yè)所欲達(dá)成的目標(biāo)，故在其重量與抗彎強(qiáng)度相衡兩難的考量下，使其重量無法有效的降低。因此本申請人為解決上述缺陷，曾在臺灣提出專利公告號第463769號“一種輕量化的五通碗組結(jié)構(gòu)改良”(請見附件一)，請參閱圖7所示，是上述專利“一種輕量化的五通碗組結(jié)構(gòu)改良”的剖面示意圖，其有效的改善了現(xiàn)有習(xí)用實(shí)心軸體的結(jié)構(gòu)，而可達(dá)到輕量化的目的，但是因?yàn)樯鲜鰧＠傅奈逋ㄍ虢M在五通管(60)內(nèi)設(shè)置有牙碗(50’)，致使五通管(60)的內(nèi)徑與中天心軸(10’)外徑之間的空間變小，容置于牙碗(50’)內(nèi)緣的鋼珠組(31’)的大小受限于此，其受力性能也相對降低，無法有效提升，而在長時間因承受自行車曲柄所施予的負(fù)荷后，該中天心軸(10’)的受力點(diǎn)則容易產(chǎn)生龜裂現(xiàn)象。
然而眾所周知，上述中天心軸(10)的內(nèi)、外徑均是按國際標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)格所規(guī)范設(shè)計(jì)，因此其內(nèi)部結(jié)構(gòu)在空間上有所受限，而在當(dāng)前業(yè)界不斷追求輕量化及抗彎強(qiáng)度的情況下，則使利用中空管體及軸承結(jié)構(gòu)的變化設(shè)計(jì)出更具有實(shí)用的結(jié)構(gòu)，成為業(yè)界共同努力的目標(biāo)。
由此可見，上述現(xiàn)有的五通碗組的中天心軸仍存在有諸多的缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。
為了解決現(xiàn)有的五通碗組的中天心軸的缺陷，相關(guān)廠商莫不費(fèi)盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設(shè)計(jì)被發(fā)展完成，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問題。
有鑒于上述現(xiàn)有的五通碗組的中天心軸存在的缺陷，本設(shè)計(jì)人基于從事此類產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造多年豐富的實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)及其專業(yè)知識，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)新型結(jié)構(gòu)的一種輕量化合金心軸結(jié)構(gòu)，能夠改進(jìn)一般市面上現(xiàn)有常規(guī)的心軸結(jié)構(gòu)，能夠有效提升中天心軸的抗彎及抗負(fù)荷強(qiáng)度，而使其更具有實(shí)用性。經(jīng)過不斷的研究、設(shè)計(jì)，并經(jīng)反復(fù)試作樣品及改進(jìn)后，終于創(chuàng)設(shè)出確具實(shí)用價值的本實(shí)用新型。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的主要目的在于，克服現(xiàn)有的五通碗組的中天心軸存在的缺陷，而提供一種新型結(jié)構(gòu)的輕量化合金心軸結(jié)構(gòu)，所要解決的主要技術(shù)問題是使中天心軸設(shè)為中空管體，而能有效提高抗彎強(qiáng)度，加上毋需軸承內(nèi)環(huán)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能將鋼珠的直徑加大，而可提高其承受腳踏曲柄施予的負(fù)荷力，借由將中天心軸及其兩端的套摯頭體徑加大，亦可增強(qiáng)其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，從而可以提高整體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，更加適于實(shí)用。
本實(shí)用新型的另一目的在于，提供一種輕量化合金心軸結(jié)構(gòu)，所要解決的技術(shù)問題是使其中天心軸設(shè)置為中空管體，加上管體外緣直接鏤設(shè)環(huán)槽，可配合軸承外環(huán)槽及鋼珠形成如軸承般的滾轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，而可以省去軸承內(nèi)環(huán)的設(shè)置，而使得整體重量減輕，從而可達(dá)到輕量化的功效，具有產(chǎn)業(yè)上的利用價值。
本實(shí)用新型的目的及解決其主要技術(shù)問題是采用以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本實(shí)用新型提出的一種輕量化合金心軸結(jié)構(gòu)，其包括中空管狀的中天心軸，在該中天心軸外徑兩端分別凸設(shè)有抵肩，該抵肩的外側(cè)形成設(shè)有抵靠部，其中軸承外環(huán)內(nèi)徑緣凹設(shè)有鋼珠外環(huán)槽，該抵靠部配合鋼珠外環(huán)槽形成容置鋼珠組的容置結(jié)構(gòu)，在鋼珠外環(huán)槽的外側(cè)則嵌固設(shè)有一抵環(huán)，上述結(jié)構(gòu)套置于五通管內(nèi)，在該五通管內(nèi)徑兩端分別環(huán)凸設(shè)有供軸承外環(huán)抵靠的第一、第二抵錐。
本實(shí)用新型的目的及解決其技術(shù)問題還可以采用以下的技術(shù)措施來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
前述的輕量化合金心軸結(jié)構(gòu)，其中該中天心軸，是呈一中空管體，在外徑兩端適當(dāng)處分別凸設(shè)有抵肩，在該抵肩的外側(cè)形成設(shè)有一抵靠部，而在管體的兩端形成設(shè)有梅花狀的套摯頭；另設(shè)有鋼珠組，分別設(shè)有復(fù)數(shù)鋼珠，設(shè)置于該中天心軸兩端的抵靠部；該軸承外環(huán)，是呈套環(huán)體狀，在內(nèi)徑緣凹設(shè)有一鋼珠外環(huán)槽，其與中天心軸的抵靠部形成一容置槽，該容置槽分別設(shè)有兩組鋼珠組設(shè)置入，而在鋼珠外環(huán)糟的外側(cè)則嵌固設(shè)有一抵環(huán)；該五通管，其在內(nèi)徑兩端的適當(dāng)處分別環(huán)凸設(shè)有第一、第二抵錐，上述的軸承外環(huán)分別抵靠于該第一、第二抵錐的外端緣。
前述的輕量化合金心軸結(jié)構(gòu)，其中所述的中天心軸兩端的套摯頭可設(shè)置為體徑加大的套摯頭，可達(dá)到更大的抗彎性及抗負(fù)荷性。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。由以上技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型輕量化合金心軸結(jié)構(gòu)在使用時完全沒有現(xiàn)有的五通碗組的中天心軸所存在的缺陷，而且可使得本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固，因此可達(dá)到相當(dāng)?shù)膶?shí)用性，并具有產(chǎn)業(yè)上的廣泛利用價值，茲將本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)具體說明如下1、生產(chǎn)制作簡便本實(shí)用新型僅需直接將現(xiàn)有習(xí)用的中天心軸設(shè)置為中空管體結(jié)構(gòu)，再在其外徑緣上鏤設(shè)環(huán)槽，并搭配鋼珠組、軸承外環(huán)即可形成整體結(jié)構(gòu)，其較現(xiàn)有習(xí)用的中空管體結(jié)構(gòu)(參見附件一)，可減少牙碗及中管等組件，致使本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)更為簡便，故整體的制作極其容易，符合成本效益，從而可以降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，而確實(shí)具有產(chǎn)業(yè)上的利用價值，適于產(chǎn)業(yè)界廣泛推廣使用。
2、輕量化由于本實(shí)用新型的中天心軸是設(shè)置為中空管體狀，故較現(xiàn)有習(xí)用中天心軸實(shí)心結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重量為輕，且在中天心軸兩端處直接設(shè)抵靠部，并配合軸承外環(huán)的鋼珠外環(huán)槽及置入鋼珠組所形成的軸承滾轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，更省去軸承內(nèi)環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，而能達(dá)到輕量化的效果。
3、提升強(qiáng)度本實(shí)用新型設(shè)置的中空管軸狀的中天心軸，由一般機(jī)械原理可知，其抗彎強(qiáng)度較現(xiàn)有習(xí)用實(shí)心結(jié)構(gòu)為強(qiáng)，此點(diǎn)亦可由同等徑的長空心管及長實(shí)心條的彎曲狀態(tài)聯(lián)想得知，且由于該五通碗組是利用中天心軸、軸承外環(huán)及鋼珠配合形成軸承結(jié)構(gòu)，而不需再套入軸承內(nèi)環(huán)，故在維持現(xiàn)有習(xí)用五通管管徑不變的情況下，可將中天心軸直徑及其兩端套摯頭的體徑加大，并藉以增加該套摯頭的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，且間接提升其承受腳踏曲柄施予的負(fù)荷強(qiáng)度，并因本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)較現(xiàn)有習(xí)用產(chǎn)品結(jié)構(gòu)省略了牙碗及中管等組件，具有更大的空間而可空納較大徑的鋼珠，在本實(shí)用新型中將鋼珠組的鋼珠直徑加大，更可有效的加強(qiáng)其抗彎強(qiáng)度，因此本實(shí)用新型具有較佳的抗彎及抗負(fù)荷強(qiáng)度。
4、本實(shí)用新型在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、使用的實(shí)用性及成本效益上，確實(shí)完全符合產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需，并且所揭露的結(jié)構(gòu)是前所未有的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，其既未見于任何刊物，在申請前更未見有相同的結(jié)構(gòu)特征公知、公用在先，且市面上亦未見有類似的產(chǎn)品，即在同類產(chǎn)品中均未見有類似的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)公開發(fā)表或使用，而確實(shí)具有新穎性。
5、本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)確比現(xiàn)有的五通碗組的中天心軸更具技術(shù)進(jìn)步性，且其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特征及功能亦遠(yuǎn)非現(xiàn)有的五通碗組的中天心軸所可比擬，較現(xiàn)有的五通碗組的中天心軸更具有技術(shù)上的進(jìn)步，并具有增進(jìn)的多項(xiàng)功效，而確實(shí)具有創(chuàng)造性。
綜上所述，本實(shí)用新型特殊結(jié)構(gòu)的輕量化合金心軸結(jié)構(gòu)，提供了一種可有效提升抗彎及抗負(fù)荷強(qiáng)度，且能達(dá)到輕量化要求的五通碗組結(jié)構(gòu)，加上其生產(chǎn)制作簡便，使整體極具產(chǎn)業(yè)利用性及成本效益。其具有上述諸多優(yōu)點(diǎn)及實(shí)用價值，在空間結(jié)構(gòu)型態(tài)上確屬創(chuàng)新，較現(xiàn)有的輕量化合金心軸具有增進(jìn)的多項(xiàng)功效，其在技術(shù)發(fā)展空間有限的領(lǐng)域中，不論在結(jié)構(gòu)上或功能上皆有較大改進(jìn)，且在技術(shù)上有較大進(jìn)步，并產(chǎn)生了好用及實(shí)用的效果，而確實(shí)具有增進(jìn)的功效，從而更加適于實(shí)用，誠為一新穎、進(jìn)步、實(shí)用的新設(shè)計(jì)。
本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
由以下實(shí)施例及其附圖詳細(xì)給出。


圖1是本實(shí)用新型輕量化合金心軸結(jié)構(gòu)的部分剖面立體示意圖。
圖2是本實(shí)用新型輕量化合金心軸結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分解立體示意圖。
圖3是本實(shí)用新型輕量化合金心軸結(jié)構(gòu)的組裝程序結(jié)構(gòu)示意圖一。
圖4是本實(shí)用新型輕量化合金心軸結(jié)構(gòu)的組裝程序結(jié)構(gòu)示意圖二。
圖5是本實(shí)用新型輕量化合金心軸結(jié)構(gòu)的組裝程序結(jié)構(gòu)示意圖三。
圖6是本實(shí)用新型輕量化合金心軸結(jié)構(gòu)的組裝程序結(jié)構(gòu)示意圖四。
圖7是現(xiàn)有的專利公告號第463769號“一種輕量化的五通碗組結(jié)構(gòu)改良”的剖面示意圖。
10--五通碗組本體20--中天心軸21--抵肩22--抵靠部23--套摯頭 30--鋼珠組31--鋼珠40--軸承外環(huán)41--鋼珠外環(huán)槽 42--抵環(huán)50--五通管 51--第一抵錐52--第二抵錐具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對依據(jù)本實(shí)用新型提出的輕量化合金心軸結(jié)構(gòu)其具體實(shí)施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。
請參閱圖1、圖2所示，本實(shí)用新型輕量化合金心軸結(jié)構(gòu)，其主要包括一五通碗組本體(10)，該五通碗組是由一中天心軸(20)、兩鋼珠組(30)、兩組軸承外環(huán)(40)及一五通管(50)組設(shè)而成，其中該中天心軸(20)，其是呈一中空管體，在外徑兩端適當(dāng)處分別凸設(shè)有抵肩(21)，在該抵肩(21)的外側(cè)形成設(shè)有一抵靠部(22)，而在管體的兩端形成設(shè)有梅花狀的套摯頭(23)；
該鋼珠組(30)，其分別設(shè)有復(fù)數(shù)鋼珠(31)，該復(fù)數(shù)鋼珠(31)供設(shè)置于上述中天心軸(20)兩端的抵靠部(22)；該軸承外環(huán)(40)，其是呈套環(huán)體狀，在內(nèi)徑緣凹設(shè)有一鋼珠外環(huán)槽(41)，其與中天心軸(20)的抵靠部(22)形成一容置槽，該容置槽分別供設(shè)有兩組鋼珠組(30)設(shè)置入，而在鋼珠外環(huán)糟(41)的外側(cè)則嵌固設(shè)有一抵環(huán)(42)；該五通管(50)，其在內(nèi)徑兩端的適當(dāng)處分別環(huán)凸設(shè)有第一、第二抵錐(51)、(52)，以供上述的軸承外環(huán)(40)抵靠于該第一、第二抵錐(51)、(52)的外端緣。
請參閱圖3至圖6所示，是本實(shí)用新型的五通碗組組裝程序結(jié)構(gòu)示意圖，本實(shí)用新型的五通碗組在組裝時，是首先將一軸承外環(huán)(40)由一中天心軸(20)的一側(cè)套入(如圖3所示)，并使軸承外環(huán)(40)在中天心軸(20)的一抵靠部(22)作偏心套置，再在該軸承外環(huán)(40)內(nèi)徑的鋼珠外環(huán)槽(41)與中天心軸(10)的抵靠部(22)之間因產(chǎn)生成較大的空隙處依序?qū)⒁唤M鋼珠組(30)的鋼珠(31)置設(shè)入(如圖4所示)，再使鋼珠(31)均勻分布于其內(nèi)，即可在中天心軸(20)中自然形成一宛如軸承般的滾轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，又由中天心軸(20)另一側(cè)套設(shè)入一五通管(50)(如圖5所示)，使五通管(50)內(nèi)徑的第一抵錐(51)與軸承外環(huán)(40)的內(nèi)端緣相抵頂，再將另一組鋼珠組(30)依序置設(shè)入(如圖6所示)，并靠抵于五通管(50)的第二抵錐(52)外端緣，再將另一軸承外環(huán)(40)由中天心軸(20)的另一側(cè)套入，而軸承外環(huán)(40)的內(nèi)端緣則抵靠于五通管(50)的第二抵錐(52)的外端緣，同樣可以在中天心軸(20)上自然形成另一滾轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，如此即可完成本實(shí)用新型五通碗組的組裝。
其中需要特別指出的是，請參閱圖7所示，現(xiàn)有習(xí)用五通碗組的結(jié)構(gòu)中(詳見附件一)是利用牙碗(50’)上設(shè)置的內(nèi)抵緣(53’)間接抵靠鋼珠組(30’)，而可達(dá)到緊固的功效，但是該牙碗(50’)卻使得中天心軸(10’)與五通管(60)之間的空間縮?。坏从^本實(shí)用新型利用五通管(50)及抵錐(51)可達(dá)到同樣緊固的功效，且較現(xiàn)有習(xí)用的結(jié)構(gòu)少了牙碗(50’)，而使得五通管(50)內(nèi)可以利用的空間變大，從而可將鋼珠(31)的直徑加大，而無如現(xiàn)有習(xí)用五通碗組結(jié)構(gòu)那樣受限于空間大小的問題，而無法在鋼珠的直徑上作任何變化，以致于使得現(xiàn)有習(xí)用五通碗組結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度無法再有效得到提升，而本實(shí)用新型借由上述改進(jìn)結(jié)構(gòu)，將可以使該結(jié)構(gòu)較現(xiàn)有習(xí)用的五通碗組具有更高的受力性能；再者，本實(shí)用新型為了令其具有更加強(qiáng)化的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，可以再將該中天心軸(20)兩端的套摯頭(23)的體徑加大(如圖6所示)，其與現(xiàn)有習(xí)用的五通碗組(如圖7所示)相比較即可得知，本實(shí)用新型可以使其具有更大的抗彎性，及抗負(fù)荷性，使得結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固，從而具有更加適于實(shí)用的功效。其較現(xiàn)有習(xí)用的中空管體結(jié)構(gòu)(參見附件一)，可減少牙碗(50’)及中管(20’)等組件，致使結(jié)構(gòu)更為簡便，故整體的制作極其容易。在本實(shí)用新型中將鋼珠組(30)的鋼珠(31)直徑加大，更可有效的加強(qiáng)其抗彎強(qiáng)度，因此本實(shí)用新型具有較佳的抗彎及抗負(fù)荷強(qiáng)度。
以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對本實(shí)用新型作任何形式上的限制，任何熟悉本項(xiàng)技術(shù)的人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種輕量化合金心軸結(jié)構(gòu)，其特征在于其包括中空管狀的中天心軸，在該中天心軸外徑兩端分別凸設(shè)有抵肩，該抵肩的外側(cè)形成設(shè)有抵靠部，其中軸承外環(huán)內(nèi)徑緣凹設(shè)有鋼珠外環(huán)槽，該抵靠部配合鋼珠外環(huán)槽形成容置鋼珠組的容置結(jié)構(gòu)，在鋼珠外環(huán)槽的外側(cè)則嵌固設(shè)有一抵環(huán)，上述結(jié)構(gòu)套置于五通管內(nèi)，在該五通管內(nèi)徑兩端分別環(huán)凸設(shè)有供軸承外環(huán)抵靠的第一、第二抵錐。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕量化合金心軸結(jié)構(gòu)，其特征在于其中該中天心軸，是呈一中空管體，在外徑兩端適當(dāng)處分別凸設(shè)有抵肩，在該抵肩的外側(cè)形成設(shè)有一抵靠部，而在管體的兩端形成設(shè)有梅花狀的套摯頭；另設(shè)有鋼珠組，分別設(shè)有復(fù)數(shù)鋼珠，設(shè)置于該中天心軸兩端的抵靠部；該軸承外環(huán)，是呈套環(huán)體狀，在內(nèi)徑緣凹設(shè)有一鋼珠外環(huán)槽，其與中天心軸的抵靠部形成一容置槽，該容置槽分別設(shè)有兩組鋼珠組設(shè)置入，而在鋼珠外環(huán)糟的外側(cè)則嵌固設(shè)有一抵環(huán)；該五通管，其在內(nèi)徑兩端的適當(dāng)處分別環(huán)凸設(shè)有第一、第二抵錐，上述的軸承外環(huán)分別抵靠于該第一、第二抵錐的外端緣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的輕量化合金心軸結(jié)構(gòu)，其特征在于其中所述的中天心軸兩端的套摯頭可設(shè)置為體徑加大的套摯頭。
專利摘要本實(shí)用新型是關(guān)于一種輕量化合金心軸結(jié)構(gòu)，其包括中空管狀的中天心軸，在該中天心軸外徑兩端分別凸設(shè)有抵肩，該抵肩的外側(cè)形成設(shè)有抵靠部，其中軸承外環(huán)內(nèi)徑緣凹設(shè)有鋼珠外環(huán)槽，該抵靠部配合鋼珠外環(huán)槽形成容置鋼珠組的容置結(jié)構(gòu)，在鋼珠外環(huán)槽的外側(cè)則嵌固設(shè)有一抵環(huán)，上述結(jié)構(gòu)套置于五通管內(nèi)，在該五通管內(nèi)徑兩端分別環(huán)凸設(shè)有供軸承外環(huán)抵靠的第一、第二抵錐。本實(shí)用新型提供了一種可有效提升抗彎及抗負(fù)荷強(qiáng)度，且能達(dá)到輕量化要求的五通碗組結(jié)構(gòu)，加上其生產(chǎn)制作簡便，符合成本效益，而使其整體結(jié)構(gòu)更加適于實(shí)用，適合產(chǎn)業(yè)界廣泛推廣應(yīng)用。
文檔編號F16C35/00GK2588116SQ0228962
公開日2003年11月26日 申請日期2002年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月28日
發(fā)明者江承勛 申請人:江承勛