專利名稱：腳踏車的筒式底托架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于腳踏車的筒式底托架(bottom bracket)。
背景技術(shù)：
底托架是一種機(jī)械裝置，其將曲柄連接到腳踏車的框架，并且以其很少改進(jìn)的形 式，包括曲柄連接到其相對(duì)端的心軸、設(shè)計(jì)為旋擰到框架以固定心軸的兩個(gè)帽以及兩套滾 動(dòng)接觸體，滾動(dòng)接觸體由各自的保持架保持定位，并且裝設(shè)在帽和心軸之間，以允許心軸相 對(duì)于框架的轉(zhuǎn)動(dòng)。兩個(gè)帽、軸承和心軸可以是單獨(dú)的元件，如同其以前的形式一樣，或者可以預(yù)裝在 密封的筒中，其已知包括圓柱管，設(shè)置在心軸周圍，并且在它自身內(nèi)部借助兩套滾動(dòng)接觸體的各自的保持 架容納兩套滾動(dòng)接觸體；第一帽，固定到筒的第一端，并且具有外螺紋以旋擰到腳踏車框架；以及第二帽，安裝到筒的第二端，并且具有其自己的外螺紋以將其旋擰到腳踏車的框 架并相對(duì)于框架鎖定筒。上述類型的筒式底托架可以比更早的底托架更快和更容易地裝配，但是仍然很復(fù) 雜，至少?gòu)闹圃斓挠^點(diǎn)看如此，并且生產(chǎn)仍然相對(duì)昂貴。例如，在上述類型的底托架中，心軸 的外部必須對(duì)每個(gè)端部機(jī)加工以形成臺(tái)肩用于軸向定位帽或每套滾動(dòng)接觸體，并且還必須 隨后機(jī)加工以能夠在每個(gè)端部形成多個(gè)斜面用于將其連接到曲柄。心軸的該表面機(jī)加工同 樣增大了該部件的制造成本。最后，心軸的端部不僅設(shè)置為與曲柄的金屬接觸，而且經(jīng)受外部介質(zhì)的作用，因 此，為了增加底托架的壽命，當(dāng)前使用的心軸要求表面處理，并主要是鍍鋅。因此，足夠清楚 的是，必須施加到心軸的這些額外的表面處理僅進(jìn)一步增大了上述底托架的制造成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供用于腳踏車的筒式底托架，其并不改變強(qiáng)度和硬度必要特 性，但是卻生產(chǎn)便宜和簡(jiǎn)單。本發(fā)明提供用于腳踏車的筒式底托架，該底托架使得它可以設(shè)置在腳踏車框架的 座中，并包括具有兩個(gè)相對(duì)的自由端的心軸和密封筒，該密封的筒沿著心軸的長(zhǎng)度大致中 心地定位以使得兩個(gè)相對(duì)的端部外露；該底托架的特征在于，該密封筒包括在所述筒的相 對(duì)端安裝在心軸上的兩個(gè)密封滾動(dòng)接觸軸承，而內(nèi)部間距件和管裝設(shè)在兩個(gè)滾動(dòng)接觸軸承 之間，從而限定軸承之間的距離；心軸對(duì)于每個(gè)自由端包括成形帽，其抵靠相應(yīng)的軸承軸向 安裝，且完全覆蓋心軸的相應(yīng)的自由端。


現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明，附圖示出了實(shí)施例的非限定性示例，其中
圖1是根據(jù)本發(fā)明的用于腳踏車的筒式底托架的優(yōu)選實(shí)施例的透視圖；圖2以截面圖和放大的形式示出了圖1所示底托架；以及圖3是圖2所示的底托架的端視圖。
具體實(shí)施例方式參考圖1，標(biāo)號(hào)1是用于腳踏車的筒式底托架的總標(biāo)號(hào)。底托架1是這樣的，它可以設(shè)置在腳踏車框架3 (已知的，未示出)中的管狀座2 中，以將兩個(gè)曲柄(已知的，未示出)連接在一起。底托架1包括心軸4，具有兩個(gè)相對(duì)的端部5，以及密封筒6，其沿著心軸的長(zhǎng)度大致中心地定位，以便將兩個(gè)端部5暴露到外面。因此，如圖2和3同樣所示，心軸4具有縱軸A且由基本上圓柱的外表面7限定， 外表面7至少在兩個(gè)端部5具有設(shè)置在軸A的相對(duì)側(cè)上的兩個(gè)圓柱面7a和與圓柱面7a在 位置上交替的兩個(gè)平坦面7b。心軸4對(duì)于每個(gè)端部5還具有相應(yīng)的內(nèi)螺紋座8，其在心軸 4內(nèi)沿著軸A延伸，并且能容納螺絲(未示出)來(lái)固定相應(yīng)的曲柄(未示出)。密封筒6包括兩個(gè)滾動(dòng)接觸的軸承9、內(nèi)部間距件10和外管11。它們軸向地設(shè)置 在兩個(gè)軸承9之間，以便限定軸承9之間的距離。每個(gè)軸承9具有軸向抵靠間距件10安裝在表面7上的內(nèi)環(huán)91、插入管11中的相 應(yīng)的環(huán)形座93中的外環(huán)92以及裝設(shè)在內(nèi)環(huán)91和外環(huán)92之間的多個(gè)滾動(dòng)體94。最后，每 個(gè)軸承9包括裝設(shè)在內(nèi)環(huán)91和外環(huán)92之間的兩個(gè)密封件95以密封該軸承9，且同時(shí)還密 封筒6，因此筒6的內(nèi)部完全與外部隔離。這消除了任何形式的污染物進(jìn)入的風(fēng)險(xiǎn)和對(duì)維護(hù) 的需求。為了使底托架1具有更長(zhǎng)的壽命且使其更加可靠，心軸1的每個(gè)端部5包括成形 帽20 其軸向抵靠相應(yīng)的軸承9的內(nèi)環(huán)91設(shè)置，并且覆蓋且完全地保護(hù)相應(yīng)的端部5。換 言之，心軸4的表面7被兩個(gè)帽20、被軸承9的內(nèi)環(huán)91和被間距件10覆蓋而沒(méi)有任何間 隙，從而心軸4不需要任何特殊的抗腐蝕表面處理。每個(gè)帽20與相應(yīng)的端部5有角度地成為一整體，并且具有內(nèi)通座22，內(nèi)通座22成 形為復(fù)制相應(yīng)的兩個(gè)圓柱面7a和兩個(gè)平坦面7b，因此內(nèi)通座22用作每個(gè)帽20相對(duì)于心軸 4的抗轉(zhuǎn)動(dòng)元件。每個(gè)帽20還外部成形且根據(jù)應(yīng)用設(shè)置有圍繞軸A以規(guī)則間隔開(kāi)的兩個(gè)或 四個(gè)表面21以，所述表面21相對(duì)于軸A傾斜以防止當(dāng)帽20接合在所述曲柄(未示出)中 時(shí)心軸4相對(duì)于曲柄(未示出)的任何相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。最后，每個(gè)帽20包括在表面21的端部邊緣M周圍延伸的折疊(folded)邊緣23， 并且部分覆蓋心軸4的相應(yīng)的端部表面7c，座8通過(guò)該端部表面7c形成。在圖2所示實(shí)施 例的示例中，邊緣23恰好覆蓋相應(yīng)表面7c的周邊部分，但是，在一未示出但容易從上面的 描述推導(dǎo)出的實(shí)施例中，邊緣23可以朝著軸A在相應(yīng)的表面7c上徑向地延伸，直到進(jìn)入到 相應(yīng)的座8中。每個(gè)帽20由直接共模制(co-moulded)到心軸4的相應(yīng)端部5上的塑料形成，或 者，替代地，以其最終的形狀，由諸如鋼的熔結(jié)金屬預(yù)制，然后安裝在相應(yīng)的端部5上，或 者，替代地，以其最終的形狀，由諸如鋁的金屬預(yù)制，并且安裝在心軸4的相應(yīng)的自由端5上。帽20的三個(gè)替代實(shí)施例的每一個(gè)具有其自身的優(yōu)點(diǎn)例如，由共模制的塑料制成 的帽20非常便宜，但是強(qiáng)度有限，而熔結(jié)鋼的帽強(qiáng)度非常好，但是相對(duì)昂貴。鋁制成的帽20 呈現(xiàn)了前兩個(gè)方案之間的中間方案，因?yàn)樗哂兄械鹊膹?qiáng)度，并且價(jià)格也適中。如果帽20直接共模制在心軸4上，則兩個(gè)軸承9和間距件10將預(yù)裝在所述心軸 4上，并且在共模制過(guò)程中保持在它們的預(yù)裝位置。為了進(jìn)一步減少生產(chǎn)上述底托架1的成本，管11也可以完全由直接共模制在軸承 9上的塑料制成，以使得直接在共模制過(guò)程中形成與外環(huán)92接觸的座93。然而，如附圖所示，管11包括加強(qiáng)部111，其在筒6的每一側(cè)上限定環(huán)形座93，該環(huán)形座93朝著所述筒6的外 側(cè)軸向開(kāi)口，以及主體113，其由塑料制成，與加強(qiáng)部111 一體，并共模制到加強(qiáng)部11上。加強(qiáng)部111包括中心圓柱主體114和在筒6的每一側(cè)上的至少三個(gè)止停元件115， 止停元件115從主體114向外軸向地延伸出來(lái)，并且圍繞軸A均勻地分布以限定相應(yīng)軸承 9的座93。主體114由圓柱表面IHa徑向向外限定，該圓柱表面IHa與軸A同軸并具有在 外環(huán)91的外徑和滾動(dòng)體94的中心的直徑之間的尺寸的直徑，而止停元件115由圓柱表面 11 徑向向外限定，圓柱表面11 的直徑的尺寸為等于主體113的圓柱外表面113a的直 徑的尺寸。止停元件115在彼此之間通過(guò)相應(yīng)的外環(huán)92限定，該外環(huán)92具有空間117，該空 間117的形狀與止停元件115的形狀完全互補(bǔ)，并且止停元件115通過(guò)表面11 限定，該 表面IHa具有圓柱的環(huán)形腔，該環(huán)形腔類似于空間117，在共模制過(guò)程中充填塑料，從而與 所述空間117 —起限定主體113。實(shí)踐中，加強(qiáng)部111除了止停元件115外幾乎被主體113完全覆蓋，其徑向和軸向 地到主體113的外面，同時(shí)保持在所述主體113的尺度的界限中。止停元件115的存在不僅給予底托架1足夠的剛度以用于更多的場(chǎng)合，而且甚至 使軸承9的定位更加精確。然而，即使管11完全通過(guò)共模制而制成，底托架1仍將具有足 夠的硬度以用于很多場(chǎng)合，并且軸承9的定位仍很精確，因?yàn)樗诔尚沃袑⑼ㄟ^(guò)預(yù)裝配來(lái) 保證。在上述的替代的情況中，內(nèi)管11或僅主體113的共模制可以與帽20的共模制同 時(shí)進(jìn)行，其中后者也共模制到心軸4上?？梢灾谱鞴?1或主體113或帽20的塑料可以是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS) 或聚丙烯(PP)。盡管這些是不同基的聚合物，但是它們都是低成本的熱塑塑料，在注射模制 時(shí)給出良好的結(jié)果。上述的底托架1，一旦插入座21中，由兩個(gè)螺紋帽(未示出)軸向鎖定，其中第一 螺紋帽在框架3上具有軸向止停部，且旋擰在所述框架3上，而第二螺紋帽在所述底托架1 上具有軸向止停部，并且類似地旋擰到框架3，從而緊緊地閉合底托架1，并且將其軸向地 鎖定在座2內(nèi)。所述螺紋裝配帽，與帽20和底托架1的其它部件類似，關(guān)于垂直于軸A且對(duì)應(yīng)于腳踏車縱平面的中間平面對(duì)稱因此，底托架1的部件的對(duì)稱也提供了組件和底托架1自身 相對(duì)于腳踏車的縱平面的對(duì)稱。由上面的描述清楚可見(jiàn)，從結(jié)構(gòu)的觀點(diǎn)和制造的觀點(diǎn)看，上述的底托架1都具有 簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，并且與現(xiàn)有底托架的特性相比，還具有如果不是更好也是可比擬的剛度特性 和阻止外部污染物的特性。用密封的滾動(dòng)接觸軸承9裝配底托架1的可能性使筒6完全不滲透，從而給予底 托架1長(zhǎng)的壽命。此外，通過(guò)利用底托架1自身的部件例如具體地講是帽20來(lái)保護(hù)整個(gè)心 軸4，并且還通過(guò)給帽20以連接到曲柄的形狀的功能，可以采用非常簡(jiǎn)單形狀的心軸4，而 不需要特別的涂鍍。這進(jìn)一步降低了整個(gè)產(chǎn)品的成本。本發(fā)明不意味著限于其中所描述和所示出的實(shí)施例，所述實(shí)施例應(yīng)當(dāng)視為用于腳 踏車的筒式底托架的實(shí)施例的示例，可以對(duì)部件形狀和設(shè)置、結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)以及裝配進(jìn)行進(jìn)一 步的修改。
權(quán)利要求
1.一種用于腳踏車的筒式底托架(1)，該底托架(1)設(shè)置為使得它能夠布置在腳踏車 框架(3)的座O)中，并且包括具有兩個(gè)相對(duì)自由端(5)的心軸G)，以及沿著該心軸(4) 的長(zhǎng)度大致中心地定位的密封筒(6)，以使得該兩個(gè)自由端( 外露；該底托架(1)的特征 在于，該密封筒(6)包括在所述筒(6)的該自由端( 處安裝在該心軸(4)上的兩個(gè)密封 滾動(dòng)接觸軸承(9)，而內(nèi)部間距件(10)和管(11)裝設(shè)在該滾動(dòng)接觸軸承(9)之間，以限定 該軸承(9)之間的距離；該心軸(4)對(duì)于每個(gè)自由端(5)包括成形帽(20)，該帽00)軸向 抵靠相應(yīng)的軸承(9)安裝，并且完全覆蓋該心軸的相應(yīng)的自由端(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的底托架，其特征在于，該心軸由圓柱表面(7)向外限定， 該圓柱表面(7)至少在該相應(yīng)的自由端( 具有兩個(gè)相對(duì)的平坦面(7b)，并且被該兩個(gè)帽 (20)、該軸承(9)的內(nèi)環(huán)(91)和該間距件(10)覆蓋而沒(méi)有任何間隙。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的底托架，其特征在于，每個(gè)帽00)與該相應(yīng)的自由端(5)有 角度地形成為一體，并且至少具有兩個(gè)抗轉(zhuǎn)動(dòng)的外表面(21)，用于不可轉(zhuǎn)動(dòng)地接合在相應(yīng) 的曲柄中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的底托架，其特征在于，每個(gè)帽00)具有相對(duì)于該心軸(4)傾 斜的四個(gè)等角的抗轉(zhuǎn)動(dòng)的外表面(21)，以不可轉(zhuǎn)動(dòng)地接合在相應(yīng)的曲柄中。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的底托架，其特征在于，每個(gè)帽00)是由直接共模制在該 心軸的相應(yīng)的自由端(5)上的塑料制成，或者由熔結(jié)的金屬制造并安裝在該心軸的相 應(yīng)的自由端(5)上，或者由諸如鋁的金屬制造并安裝在該心軸⑷的相應(yīng)的自由端(5)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的底托架，其特征在于，該管(11)完全由塑料制成，并且直接共 模制在所述滾動(dòng)接觸軸承(9)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的底托架，其特征在于，該管(11)包括加強(qiáng)部(111)，具有環(huán)形座(93)，該環(huán)形座(9 軸向開(kāi)口用于每個(gè)軸承(9)，以及塑料主體(113)，共模制在所述加強(qiáng)部(111)上。
全文摘要
一種用于腳踏車的筒式底托架(1)，該底托架(1)是這樣的，其可設(shè)置在腳踏車框架(3)的座(2)中，并且設(shè)置有具有兩個(gè)相對(duì)自由端(5)的心軸(4)，每個(gè)相對(duì)端由成形帽(20)覆蓋，以及沿著該心軸(4)的長(zhǎng)度大致中心地定位的密封筒(6)，以使得兩個(gè)自由端(5)通過(guò)它們各自的帽(20)外露；該筒(6)由沿著心軸(4)安裝的兩個(gè)密封滾動(dòng)接觸軸承(9)、內(nèi)部間距件(10)和管(11)形成，內(nèi)部間距件(10)和管(11)裝設(shè)在兩個(gè)滾動(dòng)接觸軸承之間以限定軸承(9)之間的距離。
文檔編號(hào)B62M3/16GK102060077SQ20101054971
公開(kāi)日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月17日
發(fā)明者亞歷山德羅·桑索恩, 羅伯托·莫拉, 詹皮羅·斯卡爾特里蒂, 里卡多·雷斯蒂沃 申請(qǐng)人:Skf公司