TWI596040B - 自行車齒盤連接裝置 - Google Patents

Description

自行車齒盤連接裝置

本發明係與自行車有關；特別是指一種自行車齒盤連接裝置。

圖１所示為習知自行車齒盤連接裝置的結構分解圖。該齒盤連接裝置1包括有一曲柄件2、一齒盤3以及一軸桿5。該曲柄件2包含有一桿身2a以及一爪型頭部2b，該桿身2a一端用以樞接一踏板（圖未示），其另一端連結該爪型頭部2b；該爪型頭部2b具有複數個延伸爪2c，該些延伸爪2c各具有一通孔2d；該齒盤3用以提供一鍊條（圖未示）圈繞，且具有複數個朝向該齒盤3軸心延伸的結合部3a，該些結合部3a各具有一穿孔3b，該曲柄件2與該齒盤3透過多數個螺栓4a分別穿過一該通孔2d與一該穿孔3b後再與一螺帽4b結合，以使該曲柄件2與該齒盤3為固結。該軸桿5係以不可相對該曲柄件2轉動之方式而將一端結合於該爪型頭部2b的中心位置。

透過前述該齒盤連接裝置1之結構設計，騎乘者在踩踏踏板之過程，將可驅使該曲柄件2與該齒盤3同時以該軸桿5為中心轉動，並透過該鍊條間接地帶動自行車之車輪旋轉，藉以達到驅使自行車移動之作用。

然而，該習知之曲柄件2因包含連接為一體成形且為實心結構的桿身2a與爪型頭部2b，不僅使得體積龐大而不利於包裝運送，更在組裝於自行車後造成自行車之整體重量俱增，徒增騎乘者之負擔。再者，該曲柄件2加工製作不易，完工後將會產生眾多廢料形成浪費而導致生產成本高昂。

因此，該習知齒盤連接裝置如何在降低其生產成本的情況下達成縮減體積與輕量化之目標，乃是現今自行車齒盤連接裝置之設計重點。

有鑑於此，本發明之目的在於提供一種自行車齒盤連接裝置，係一降低其生產成本具有縮減體積與輕量之特性者。

緣以達成上述目的，本發明提供的一種自行車齒盤連接裝置包括有一接合盤、一軸桿以及一曲柄。該接合盤具有一軸孔；該軸桿穿過該軸孔並與該接合盤固接。

本發明之效果在於透過該接合盤固接於該軸桿之結構而達到降低其生產成本、縮減體積以及輕量的效果。

為能更清楚地說明本發明，茲舉數個較佳實施例並配合圖式詳細說明如後。請參圖２與圖３所示，為使用本發明第一較佳實施例之自行車齒盤連接裝置100的自行車之局部圖。該自行車包含有一五通管5、二踏板6、二軸承7、一齒盤30以及一曲柄40，其中，該二軸承7係位於該五通管5的容置孔5a內。

該自行車齒盤連接裝置100結合於該五通管5處且包含有一軸桿10以及一接合盤20。該軸桿10位於該五通管5的容置孔5a內，且具有一自該軸桿10外環面凹陷形成的第一環槽101、一結合端102以及自該軸桿10端面凹陷的一螺孔103。該結合端102係形成於該軸桿10外環面的外齒段；該軸桿10的兩端處分別套設有一該軸承7，而使該軸桿10得以平滑順暢地於該容置孔5a內轉動。

配合圖４至圖５所示，該接合盤20係沖壓成型的薄型盤體，其體積小且輕巧，該接合盤20具有一鼓起部22以及一繞設於該鼓起部22外周緣的環部24。該鼓起部22自該接合盤20的中心部位鼓起而使該接合盤20之盤口朝向該曲柄40，該鼓起部22具有一套環221以及一牆垣222，該套環221位於該鼓起部22的中心處且沿著軸向朝向該曲柄40延伸並圍繞形成有一軸孔221ａ，而讓該軸桿10得以設置於該軸孔221ａ內。於此一提的是，該套環221靠近該曲柄40一端的端面221b並未超過該環部24之頂面241。此外，該套環221具有一第二環槽221c，該第二環槽221c自該軸孔221ａ的孔壁凹陷形成，並位於該套環221遠離該曲柄40的端口處而與該軸桿10之第一環槽101的槽壁相互連接。該牆垣222自該套環221的外環面沿著徑向朝外突出形成，且該牆垣222位於該套環221遠離該曲柄40之一端。

配合圖７所示，本實施例中，該軸桿10與該接合盤20透過無氧銅焊之焊接方式而為固接，該第一環槽101與該第二環槽221c用於提供焊料W填入，其設置目的在於提高該軸桿10與該接合盤20接觸焊料W的面積，以強化兩者之間的結合強度。此外，前述結構關係，使得該軸桿10在穿過該軸孔221ａ並與該接合盤20固接後，該軸桿10將受到該套環221之軸孔221ａ孔壁包夾而穩固地結合於該接合盤20上，以形成良好配置關係。

該接合盤20之環部24呈平坦狀並用以提供該齒盤30結合，該環部24具有複數個突出形成的定位柱242，各該定位柱242各具有一孔242a。該齒盤30具有複數個分別對應各該定位柱242的定位孔32，前述設計之目的在於讓該齒盤30結合於該接合盤20的過程達到方便對位之效，並透過複數螺栓51以及複數螺帽52而將該齒盤30固定於該接合盤20上。為了便於說明，以下由一該螺栓51與一該螺帽52為例，請參圖６所示之內容，當該接合盤20之各該定位柱242分別結合於該齒盤30之各該定位孔32中，該螺栓51穿設於一該定位柱242之孔242a而與該螺帽52鎖固，進而達到將該齒盤30固定於該接合盤20上之效果。另外一提的是，前述有關該套環221靠近該曲柄40一端的端面221b未超過該環部24之頂面241的結構設計，係可避免該齒盤30在組裝過程與該套環221發生干涉。

此外，該接合盤20更具有多數個肋條26以及多數個簍空部28（配合圖４），該些肋條26係分別設置於該鼓起部22以及該環部24上，用以提高接合盤20之強度。該些簍空部28位於該鼓起部22上，藉以減輕減少該接合盤20之材料用量並同時達到輕量化之效。

該曲柄40具有一接合端401、一受力端402以及一位於該接合端401處的內齒孔403。該曲柄40係透過該內齒孔403而與該軸桿10之結合端102嚙合，爾後，再藉由一固定件42（螺栓）穿入該內齒孔403並鎖入該曲柄40的內齒孔403，以將該曲柄40固定於該軸桿10上防止脫落。

透過前述該自行車齒盤連接裝置100之結構設計，騎乘者在踩踏踏板6之過程，將可驅使該曲柄40以該軸桿10為中心旋轉，並同時帶動該齒盤30、該軸桿10以及該接合盤20轉動。

本實施例的自行車齒盤連接裝置100並未有該接合盤20與該曲柄40之間必須相互結合之結構設計，因此，兩者在製程過程可各別製造，以避免因一體形成致使成本高昂與產生多眾多廢料之情況。此外，該接合盤20體積小且輕巧，並可穩定地固定於該軸桿10上且與該齒盤30結合，如此一來，該自行車齒盤連接裝置100即可在降低其生產成本的情況下同時達到輕量之效。

再說明的是，該接合盤20與該軸桿10之間的固接方式之態樣並不以上述為限，如圖８所示之第二較佳實施例的自行車齒盤連接裝置200，其組成結構相同於該第一較佳實施例的自行車齒盤連接裝置100，不同的是，該第二較佳實施例之自行車齒盤連接裝置200更包括有至少一限制件54，該至少一限制件54為二螺栓，此外，本實施例中的軸桿62具有一擋垣64自該軸桿62的外壁突出形成，且該擋垣64上形成有二通孔641；接合盤66上之牆垣68具有二螺孔681分別對應各該通孔641；當各該螺栓54穿入對應之通孔641而鎖設螺孔681上，將可將該軸桿62固定於該接合盤66上，並達到前述實施例之縮減體積、輕量與降低成本的效果。

如圖９與圖10所示之第三較佳實施例的自行車齒盤連接裝置300，其組成結構相同於該第一較佳實施例的自行車齒盤連接裝置100，不同的是，該第三較佳實施例之自行車齒盤連接裝置300更包括有至少一限制件56，該至少一限制件56為一螺栓，此外，本實施例中的軸桿72具有一螺孔721，且該軸桿72之外環面繞設有一外齒段722，該接合盤74具有一通孔741連通該螺孔721，且該接合盤74之軸孔孔壁設有一內齒段742，該內齒段742用以提供該外齒段722嚙合；當該軸桿72之外齒段722與該接合盤74之內齒段742嚙合時，係可避免該軸桿72相對該接合盤74轉動，爾後，再透過該螺栓通過該通孔741而鎖設於該螺孔721上，進而將該軸桿72固定於該接合盤74上，並達到相同於前述兩個實施例之效果。

另外，前述三個實施例中的接合盤之作用在於提供齒盤結合，於其他實施例中，接合盤亦可直接作為提供鍊條設置的盤體。請配合圖11所示之第四較佳實施例的自行車齒盤連接裝置400，其組成結構相同於該第一較佳實施例的自行車齒盤連接裝置100，包括有一接合盤80以及一固定於該接合盤80上的軸桿90，不同的是，本實施例中之接合盤80的外環面環繞凸設有一外棘齒82，鍊條（圖未示）係可繞設於該外棘齒82上而間接帶動自行車車輪轉動，換言之，本實施例之該接合盤80係取代一般齒盤而達到相同傳動作用。此外，騎乘者亦可評估使用需求，而依據第一較佳實施例之齒盤與接合盤的結合方式，將齒盤（圖未示）裝設於本實施例之接合盤80，藉以增添齒盤組之數量，以讓騎乘者擁有更多段數之選擇。

以上所述僅為本發明較佳可行實施例而已，舉凡應用本發明說明書及申請專利範圍所為之等效變化，理應包含在本發明之專利範圍內。

［本發明］ 100‧‧‧自行車齒盤連接裝置 10‧‧‧軸桿 101‧‧‧第一環槽 102‧‧‧結合端 20‧‧‧接合盤 22‧‧‧鼓起部 221‧‧‧套環 221ａ‧‧‧軸孔 221b‧‧‧端面 221c‧‧‧第二環槽 222‧‧‧牆垣 24‧‧‧環部 241‧‧‧頂面 242‧‧‧定位柱 242a‧‧‧孔 26‧‧‧肋條 28‧‧‧簍空部 30‧‧‧齒盤 32‧‧‧定位孔 40‧‧‧曲柄 401‧‧‧接合端 402‧‧‧受力端 42‧‧‧固定件 51‧‧‧螺栓 52‧‧‧螺帽 W‧‧‧焊料 5‧‧‧五通管 5a‧‧‧容置孔 6‧‧‧踏板 7‧‧‧軸承 200‧‧‧自行車齒盤連接裝置 54‧‧‧限制件 62‧‧‧軸桿 64‧‧‧擋垣 641‧‧‧通孔 66‧‧‧接合盤 68‧‧‧牆垣 681‧‧‧螺孔 300‧‧‧自行車齒盤連接裝置 56‧‧‧限制件 72‧‧‧軸桿 74‧‧‧接合盤 721‧‧‧螺孔 722‧‧‧外齒段 741‧‧‧通孔 742‧‧‧內齒段 400‧‧‧自行車齒盤連接裝置 80‧‧‧接合盤 82‧‧‧外棘齒 90‧‧‧軸桿

圖１係一示意圖，習知自行車齒盤連接裝置之結構。 圖２為本發明第一較佳實施例之自行車齒盤連接裝置的示意圖。 圖３為圖２之自行車齒盤連接裝置的結構分解圖。 圖４係一立體圖，揭示接合盤與軸桿的結構特徵。 圖５為圖４沿著５-５線的剖視圖，揭示接合盤的第一環槽之槽壁連接軸桿的第二環槽之槽壁。 圖６為圖４沿著６-６線的剖視圖，揭示齒盤與接合盤對接後，透過螺栓與螺帽結合而固定。 圖７為圖５的局部放大圖，揭示接合盤的套環沿著軸向延伸且圍繞形成軸孔。 圖８為本發明第二較佳實施例之自行車齒盤連接裝置的示意圖。 圖９為本發明第三較佳實施例之自行車齒盤連接裝置的示意圖。 圖10為圖９沿著10-10線的剖視圖，揭示接合盤與軸透過螺栓而固定。 圖11為本發明第四較佳實施例之自行車齒盤連接裝置的示意圖。

100‧‧‧自行車齒盤連接裝置

20‧‧‧接合盤

30‧‧‧齒盤

40‧‧‧曲柄

42‧‧‧固定件

5‧‧‧五通管

6‧‧‧踏板

Claims (9)

1. 一種自行車齒盤連接裝置，包含有：一接合盤，具有一軸孔；以及一軸桿，穿過該軸孔並與該接合盤固接，該軸桿具有一結合端；其中該接合盤具有一鼓起部以及一環部，該鼓起部自該接合盤的中心部位鼓起，且該鼓起部具有一套環，該套環沿著軸向延伸並圍繞形成有該軸孔；該環部呈平坦狀並繞設於該鼓起部的外周緣。
2. 如請求項1所述之自行車齒盤連接裝置，其中該環部具有複數個突出形成的定位柱，該齒盤貼抵於該環部，且該齒盤具有複數個定位孔分別與一該定位柱結合。
3. 如請求項2所述之自行車齒盤連接裝置，包含有複數螺栓以及複數螺帽；其中各該定位柱更具有一孔；一該螺栓係穿設於該孔而與一該螺帽鎖固。
4. 如請求項2所述之自行車齒盤連接裝置，其中該接合盤自外環面環繞凸設了一外棘齒，該外棘齒用以提供一鍊條繞設。
5. 如請求項1所述之自行車齒盤連接裝置，其中該接合盤更具有複數個肋條，該些肋條分別設置於該鼓起部以及該環部上。
6. 如請求項1所述之自行車齒盤連接裝置，其中該軸桿具有一第一環槽，該第一環槽沿著該軸桿的外環面凹陷形成；該接合盤具有一第二環槽形成於該套環周緣並與該第一環槽共同形成凹穴；該軸桿與該接合盤係透過焊接方式而為固接，且焊料填入該第一環槽與該第二環槽中。
7. 如請求項1所述之自行車齒盤連接裝置，包括有至少一限制件，該至少一限制件穿過該接合盤與該軸桿，以使該接合盤固定結合於該軸桿。
8. 如請求項7所述之自行車齒盤連接裝置，其中該至少一限制件包括至少一螺栓，該鼓起部接近該套環處具有一該連接該套環，且具有至少一螺孔；該軸桿具有一擋垣自該軸桿的外壁突出形成，且該擋垣具有至少一通孔，該螺栓穿過該通孔而鎖設該螺孔上。
9. 如請求項7所述之加工治具，其中該至少一限制件包括至少一螺栓，該軸桿具有一螺孔且外環面設有一外齒段，該接合盤具有一通孔連通該軸桿之螺孔且該接合盤之軸孔孔壁設有一內齒段用以結合於該外齒段；該螺栓係通過該通孔而鎖設於該螺孔上。