CN1749101A - 自行车用头部零件 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于在自行车用头部零件中，可容易地调整车把柱的上下高度，并可与车把柱无关地调整轴承。自行车用头部零件(10)备有调整部件(15)、固定部件(16)、和第1螺母部件(17)。调整部件(15)具有：具有前叉立柱(98a)能够通过的通过孔(20a)的筒状部(20)，在筒状部(20)的一端外周面上所形成的阳螺纹部(21)，以及设在筒状部(20)的另一端且能够推压装设于头管(102a)的上部的滚珠轴承组件(11a)的推压部(22)。固定部件(15)具有不能旋转且在前叉立柱(98a)的轴向上移动自如地卡合于筒状部(20)上的阶梯部(33c)，能够在筒状部(20)的上方处通过从外周侧挤压前叉立柱(98a)而固定于前叉立柱(98a)上。

Description

自行车用头部零件

技术领域

本发明涉及头部零件，特别是涉及用来把在外周部上固定有车把柱的前叉的前叉立柱装设于在两端配置有轴承的自行车的头管上的自行车用头部零件。

背景技术

自行车的前叉转动自如地装设于车架的头管。在头管的两端装设着滚珠轴承，在前叉的前叉立柱的外周上形成阳螺纹，在内周部上安装着车把柱。在前叉立柱上安装着称为头部零件的前叉装设用的零件。以往的头部零件包括螺纹接合于前叉立柱的外周部上所形成的阳螺纹部的上推球器，和锁定上推球器的锁定螺母(例如，参照专利文献1)。

但是，在最近，广泛使用了在前叉立柱上没有阳螺纹部的前叉。在这种没有阳螺纹部的形状的前叉的情况下，前叉立柱从头管向上突出，在突出的前叉立柱的外周部上装设车把柱。装设这种前叉的以往的头部零件包括卡止于前叉立柱的内部的锁定螺母，螺纹接合于锁定螺母的调整螺栓，靠调整螺栓装设于车把柱的上部的盖部件，以及有窄缝并设在上侧滚珠轴承与前叉立柱之间的压缩环(例如，参照专利文献2)。在这种结构的以往的头部零件中，把压缩环与车把柱装设于前叉立柱后，把盖部件装设于前叉立柱的上部，通过使调整螺栓螺纹接合于锁定螺母而把前叉装设于头管。此外，滚珠轴承的调整(滚珠接触状态的调整)通过把压缩环插入靠紧前叉立柱与轴承之间并根据调整螺栓的紧固加减来调整。进而车把柱的高度通过在车把柱与上推球器之间或车把柱与盖部件之间装设环状的间隔件来调整。

【专利文献1】美国专利第5330220号公报

【专利文献2】美国专利第5095770号公报

在前述以往的头部零件中，通过经由车把柱靠盖部件推压上推球器来调整轴承的滚珠接触状态，所以要调整车把柱的高度，需要环状的间隔件等另外的部件。因此，车把柱的高度调整是麻烦的。此外，因为经由车把柱推压轴承，故在更换之际如果取下盖部件而把车把柱从前叉立柱取下，则轴承的推压被解除。因此，每当装拆车把柱都有必要进行轴承的滚珠接触状态调整。

发明内容

本发明的课题在于在把外周部上固定着车把柱的前叉立柱装设于头管的自行车用头部零件中，可以容易地调整车把柱的上下高度，并且可以与车把柱无关地进行轴承的调整。

根据方案1的自行车用头部零件用来把在外周部上固定有车把柱的前叉的前叉立柱装设于具有配置于两端的上下一对轴承上的自行车的头管的零件，其中备有调整部件、固定部件、和第1螺母部件。调整部件具有：具有前叉立柱能够通过的通过孔的筒状部，形成在筒状部的一端外周面上的阳螺纹部，以及设在筒状部的另一端且能够推压装设于头管的上部的轴承的推压部。固定部件是具有不能旋转且在前叉立柱的轴向上移动自如地卡合于筒状部的卡合部，能够在筒状部的上方处通过从外周侧挤压前叉立柱而固定于前叉立柱的部件。

在装入该头部零件之际，把第1螺母部件旋入调整部件的阳螺纹部。此外，设成使固定部件的卡合部卡合于调整部件的状态。然后，在使配置于头管的下端的轴承接触于前叉的肩部的状态下，从贯通头管的前叉立柱的上端装设在外周面上装设有第1螺母部件的调整部件上卡合了固定机构的组装体，使其接触于配置在前叉立柱的上端的轴承。装设包括调整部件的组装体后，把固定部件固定于前叉立柱的外周面。然后，利用扳手等工具转动第1螺母部件而使其接触于固定部件。于是，由于固定部件固定于前叉立柱而不向上移动，并且卡合于调整部件从而调整部件不能相对于前叉立柱旋转，所以调整部件相对于固定部件向下移动而可以调整轴承的接触状态。借此，在轴承被调整了的状态下前叉立柱转动自如地装设于头管。这里，由于在前叉立柱的外周部上配置有调整部件与固定部件，所以可以与车把柱无关地进行轴承的调整。此外，由于不将车把柱作为用来固定前叉的部件，所以可以容易地调整车把柱的上下高度。

根据方案2的自行车用头部零件是在方案1所述的零件中，还备有第2螺母部件，所述第2螺母部件具有螺纹接合于阳螺纹部的第2阴螺纹部，能够抵接于第1螺母部件。在该情况下，由于靠第2螺母部件通过双螺母作用可以把第1螺母部件止转，所以容易维持轴承的调整状态。

根据方案3的自行车用头部零件是在方案1或2所述的零件中，固定部件包括：环部件，其具有：能够装设于前叉立柱的的外周面的第1环部，向第1环部的径向外侧突出的突出部，以及在突出部上从第1环部的内周部沿着径向形成的窄缝；和装设于突出部用来调整窄缝的宽度的紧固部件。在该情况下，把第1环部与调整部件一起装设于前叉立柱，把紧固部件紧固于突出部以便窄缝宽度收窄，把固定部件固定于前叉立柱。这里，通过设置窄缝可以把固定部件可靠地固定于前叉立柱。

根据方案4的自行车用头部零件是在方案1至3的任何一项所述的零件中，在调整部件中，通过孔相对于筒状部的外周面偏心地形成，在通过孔的内周面中与外周面之间的壁厚最厚的部分上，沿前叉立柱的轴向形成有配线插过用的配线插过槽。在该情况下，由于使前叉立柱相对于调整部件的筒状部偏心，所以可以在调整部件上形成厚壁部分。因此，不必加大调整部件的尺寸即可在厚壁部分形成配线插过槽，可以经由调整部件在头管内布置电气配线。

根据方案5的自行车用头部零件是在方案4所述的零件中，在固定部件中，第1环部与通过孔同心地配置，固定部件还具有第2环部，所述第2环部与调整部件对置地配置，与筒状部同心地配置且与第1环部一体形成，并设置有卡合部。在该情况下，尽管使调整部件的通过孔与外周面偏心并且固定部件的第1环部相对于调整部件偏心，由于固定部件的第2环部与调整部件同心地配置，所以易于把调整部件不能旋转且轴向移动自如地卡合于固定部件的卡合部。

根据方案6的自行车用头部零件是在方案5所述的零件中，在第2环部和第1环部与第2环部的边界部分上，形成有连通于配线插过槽而能够把插过配线插过槽的配线取出到外部的配线取出部。在该情况下，可以容易地把插过配线插过槽的电气配线取出到外部。

根据方案7的自行车用头部零件是在方案1至6的任何一项所述的零件中，固定部件的卡合部，在与调整部件对置的部分上具有向调整部件突出的阶梯部，调整部件具有不能旋转且轴向移动自如地卡合于阶梯部的被卡合部。在该情况下，可以通过阶梯这样的简单而容易形成的形状相对于固定部件卡合调整部件使其轴向移动自如且不能旋转。

附图说明

图1是采用了本发明的第1实施方式的自行车的侧视图。

图2是其头部分的半剖视图。

图3是头部零件装设部分的分解立体图。

图4是头部零件的分解立体图。

图5是调整部件的仰视图。

图6是环部件的俯视图。

图7是装设环的俯视图。

图8是另一个实施方式的相当于图4的图。

图9是另一个实施方式的相当于图4的图。

具体实施方式

(第1实施方式)

在图1中，采用本发明的第1实施方式的自行车100包括具有车架体102的车架101，所述车架体102在头管102a上转动自如地装设有带有避震的前叉98且在后部摆动自如地装设有带有避震的摆动臂102b。这些避震能够通过电气控制变更避震特性。此外，自行车100备有：固定于前叉98的车把部104，包括装设有链条95和脚蹬PD的曲柄96、前后的能够电气控制的电动拨链器97f、97r及前后链轮组99f(仅示出99f)等的驱动部105，装设于前叉98和车架体102后部的前轮和后轮106f、106r，以及前后制动器装置107f、107r。

车把部104，如图1中所示，由车把柱111，和嵌合固定在车把柱111的上端的车把梁112构成。车把柱111，如图1和图2中所示，嵌合固定于前叉98的上部的前叉立柱98a的上端部。车把梁112是梁把型的，备有左右一对制动器手柄113r(仅画出113r)。此外，在车把梁112上装设着用来电气地操作拨链器97f、97r和避震的电动操作部(未示出)。

前叉98，如图2和图3中所示，靠根据本发明的一个实施方式的头部零件10转动自如地装设于配置在车架体102的前部的头管102a上。头管102a是直径比通常的头管大(例如，通常的头管内径为30mm，但是在本实施方式中内径为32mm)的加大尺寸的头管，在其两端，对应于该尺寸的带密封的上下一对滚珠轴承组件11a、11b装设于通过例如压入等适当的固定方法所固定的轴承碗部13a、13b。在滚珠轴承组件11a、11b的内圈12a、12b上，形成有在装设于头管102a时向两端扩展的锥面12c、12d。头部零件10能够在把前叉98的前叉立柱98a夹在其与叉肩98b之间的情况下一边调整滚珠轴承组件11a、11b的滚珠接触状态一边装设于头管102a。在前叉立柱98a的上部外周面上，车把柱112靠例如两个安装螺栓14a、14b固定着。前叉立柱98a的上端由盖部件51堵住。盖部件51是例如合成树脂制的，弹性卡止于前叉立柱98a的内周面上。

头部零件10，如图2中所示，包括：用来调整滚珠轴承组件11a、11b的滚珠接触状态的作为上推球器的调整部件15，能够固定于前叉立柱98a的外周面的固定部件16，以及螺纹接合于调整部件15的第1和第2螺母部件17、18。此外，头部零件10包括在头管102a的下部处接触于滚珠轴承组件11b与叉肩98b的作为下推球器的装设环19，和罩住调整部件15的外周面的罩部件50。

调整部件15，如图3和图4中所示，是例如金属制的部件，包括前叉立柱98a能够通过的筒状部20，在筒状部20的上端外周面上所形成的阳螺纹部21，设在筒状部20的下端并能够推压装设于头管102a的上部的滚珠轴承组件11a的推压部22。

筒状部20是与头管102a同芯地配置的部分。在筒状部20上形成以例如内径26mm左右形成有通过孔20a，例如外径25.4mm的标准粗细的前叉立柱98a能够以间隙卡合程度的间隙通过该通过孔20a。通过孔20a，如图5中所示，具有相对于作为头管102a的中心和筒状部20的外周面的中心的第1中心轴O1偏心例如1.3mm左右的第2中心轴O2。该通过孔20a的第2中心轴O2也是前叉立柱98a的中心轴。因而，筒状部20的壁厚就从薄壁部分20c向厚壁部分20d渐渐加厚。在厚壁部分20d处筒状部20的上端面上，如图4和图5中所示，向固定部件16突出的阶梯部20e形成为直径比阳螺纹部21要小的半圆弧状。阶梯部20e作为相对于固定部件16卡合调整部件15使其不能旋转的被卡合部设置。此外，在厚壁部分20d的最厚壁部20f的内周面上，例如，沿着轴向形成用来插过连接于前述电动操作部的电气配线60的配线插过槽61。

阳螺纹部21是例如M33左右大小的螺纹，具有螺纹接合于第1和第2螺母部件17、18的长度。

推压部22，如图2中所示，由沿着在上侧的滚珠轴承组件11a的内圈12a上所形成的锥面12c的前端细的锥面来构成。推压部22接触于锥面12c而在轴向和径向上推压滚珠轴承组件11a、11b，是为了使滚珠轴承组件11a、11b的推压力变化以调整滚珠接触状态而设置的。滚珠接触状态的调整是为了不晃动且顺利转动地把前叉98装设于头管102a而进行的。在阳螺纹部21与推压部22之间形成大直径的突缘部20b。此外，在突缘部20b与推压部22之间形成用来装设罩部件50的环状装设槽22a。

固定部件16，如图2至图4中所示，从外周侧推压前叉立柱98a而能够固定于前叉立柱98a的外周面。固定部件16包括环部件26，和装设于环部件26的紧固螺栓27。环部件26包括第1环部30、从第1环部30突出的突出部31，在突出部31上形成的窄缝32，以及相对于第1环部30偏心的第2环部33。

第1环部30，如图3、图4和图6中所示，是固定于前叉立柱98a的外周面且具有以第2中心轴O2为中心的固定孔30a的具有均匀壁厚的部分。突出部31从第1环部30的外周面向径向外侧突出。窄缝32在突出部31上沿着径向，以例如3mm左右的宽度形成。横断窄缝32地在突出部31上沿同一轴形成有紧固螺栓27所旋入的螺纹孔31a，和紧固螺栓27贯通的贯通孔31b。通过把该紧固螺栓27贯通贯通孔31b并旋入螺纹孔31a，收窄窄缝32，固定孔30a紧贴前叉立柱98a的外周，环部件26紧固固定于前叉立柱98a。

第2环部33是以第1中心轴O1为中心的部分。在第2环部33上也形成有固定孔30a和窄缝32。因而，固定孔30a相对于第2环部33的外周面偏心，与筒状部20同样，第2环部33的壁厚从薄壁部分33a向厚壁部分33b渐渐加厚。在薄壁部分33a处第2环部33的下端面上，向调整部件15突出的阶梯部33c以与阶梯部20e相同的外径形成为半圆弧状。阶梯部33c设计为卡合于作为被卡合部的阶梯部20e从而相对于固定部件16卡合调整部件15使其不能旋转且轴向移动自如的卡合部。此外，在厚壁部分33b的最厚壁部33d的内周面上，连通于配线插过槽61地形成用来把电气配线60取出到外部的配线取出部62。配线取出部62在第1环部30与第2环部33的边界部分向外部开口。

紧固螺栓27是例如带内六边形孔的螺栓，旋入在突出部31上所形成的前述螺纹孔31a，沿着正交于窄缝32的方向装设。紧固螺栓27的头部27a收容于在贯通孔31b上所形成的沉孔31c。

第1和第2螺母部件17、18在外周面上形成正八边形的工具卡固部17a、18a，在内周面上形成螺纹接合于阳螺纹部21的阴螺纹部17b、18b。第1螺母部件17能够接触于固定部件16，具体地说，能够接触于固定部件16的环部件26的第2环部33，通过接触于第2环部33可以使调整部件15上下移动。第2螺母部件18是用来利用双螺母作用在滚珠接触状态的调整结束后止转第1螺母部件17的锁定螺母。

装设环19，如图2、图3和图7中所示，是与头管102a同芯地配置的部件，也就是有第1中心轴O1的部件。装设环19是包括在上部所形成的推压部19a，在中心部偏心地形成的通过孔19b，以及在下表面上所形成的止转突起19c的带凸缘圆板状的部件。装设环19的向下移动由在贯通通过孔19b地配置的前叉立柱98a的基端部即叉肩98b上所形成的阶梯98c限制，并且被止转。推压部19a由接触于滚珠轴承组件11b的锥面12d地向上形成的前端细的锥面构成。通过孔19b是与具有第2中心轴O2的通过孔20a同芯地配置且同一直径的孔，是前叉立柱98a能够通过的孔。因而，装设环19也具有薄壁部分19d与厚壁部分19e。止转突起19c在薄壁部分19d的最薄壁部的与阶梯98c对置的下表面上形成，卡止于在阶梯98c上所形成的凹部98d。借此，如果把装设环19装设于前叉98则薄壁部分19d配置于厚壁部分19e的后方。在本实施方式中，如果靠第1螺母部件17使调整部件15与前叉98相对移动而推压滚珠轴承组件11a，则该力经由叉肩98b也传到滚珠轴承组件11b，可以调整两个滚珠轴承组件11a、11b的滚珠接触状态。

罩部件50，如图2和图4中所示，是例如具有伸缩性的合成树脂制的部件，具有弯曲的外观。罩部件50装设于在调整部件15上所形成的环状装设槽22a。

接下来，就用这种构成的头部零件10把前叉98装设于头管102a的组装顺序进行说明。

在组装前，作为准备作业，依次把第2和第1螺母部件18、17旋入调整部件15，并且把滚珠轴承组件11a、11b装设于头管102a的两端。此外，把罩部件50装设于环状装设槽22a。进而，使电气配线60通过头管102a内。

这些准备作业结束后，从前叉立柱98a的上部装设装设环19使之抵接叉肩98b并且使止转突起19c卡合于凹部98d。接着，把前叉98的前叉立柱98a从下侧贯通头管102a而装设，使滚珠轴承组件11b接触于装设环19。

在该状态下，从自头管102a凸出的前叉立柱98a的上部把装设有第1和第2螺母部件17、18的调整部件15与环部件26以使阶梯部20e、33e卡合的状态插入，把调整部件15降低到推压部22接触于滚珠轴承组件11a的位置。此时，突出部31朝后地配置，第2环部33的薄壁部分33a配置于后方。此外，通过配线插过槽61从配线取出部62把电气配线60取出到前方，在该状态下用六角扳手等适当的工具旋入紧固螺栓27而收窄窄缝32的宽度，借此在突出部31配置于后方的状态下把环部件26固定于前叉立柱98a。然后，把扳手等工具装设于第1螺母部件17的工具卡固部17a而把第1螺母部件17朝与向调整部件15旋入的方向相反的方向(例如从上方看逆时针旋转)转动。于是，第1螺母部件17向上移动而抵接第2环部33。如果进一步转动第1螺母部件17，则由于具有第2环部33的环部件26固定于前叉立柱98a，所以抵接到第2环部33的第2螺母部件17不能继续向上移动。因此，如果使第1螺母部件17转动则调整部件15与前叉立柱98a相对移动，推压部22接触于滚珠轴承组件11a的内圈12a的锥面12c，内圈12a受到推压，并且装设环19的推压部19a推压滚珠轴承组件11b的内圈12b的锥面12d。然后，随着转动第1螺母部件17推压力慢慢增强，滚珠接触状态渐渐变紧。然后，前叉98成为不晃动地顺利转动的状态从而滚珠接触状态的调整结束后，则在用扳手等工具将第1螺母部件17止转的状态下，用扳手等工具把第2螺母部件18相对于第1螺母部件17紧固，借此锁定第1螺母部件17。借此，前叉98靠头部零件10以滚珠接触状态调整了的状态装设于头管102a。

如果这些作业结束，则把车把柱111以任意的上下位置装设于前叉立柱98a的上端。

这里，由于在前叉立柱98a的外周部上配置调整部件15与固定部件16，所以不装设车把柱111即可进行滚珠接触状态的调整。因此，可以与车把柱111无关地调整滚珠接触状态。因而，车把部104的上下位置的调整是容易的。

〔其他实施方式〕

(a)虽然在前述实施方式中，为了容易穿过电气配线60使前叉立柱98a的第2中心轴O2相对于头管102a的第1中心轴O1偏心，但是如图8中所示，也可以不偏心。在该情况下，调整部件115和固定部件116的环部件126包括通过孔全都相对于前叉立柱98a和头管102a同芯地配置。特别是，如果头管202a的内径进一步加大到35mm左右，则不偏心也可以在调整部件和环部件上形成配线插过槽和配线取出部。此外，在没有穿过电气配线的必要的情况下即使是通常的尺寸(头管102a的内径为30mm)也没有必要偏心。

(b)虽然在前述实施方式中，为了相对于固定部件16卡合调整部件15使其不能旋转且轴向移动自如，采用了阶梯20e、33e，但是卡合结构不限于阶梯，只要是卡合调整部件与固定部件使其不能旋转且轴向移动自如的结构则可以是任何的结构。例如，可以用例如销与导引它的导引孔的卡合结构，或突起部与导引它的导引孔或导向槽的卡合结构等种种形态的卡合结构。

(c)虽然在前述实施方式中，在固定部件16的环部件26的内周面以平滑的圆周面来构成，但是也可以如图9中所示，构成为在固定部件216的环部件226的内周面上形成凸部(例如如图9中所示，前端尖的环状的凸部270)，将凸部270咬入前叉立柱98a的外周面。在该情况下，固定部件216可以更加可靠地固定于前叉立柱98a。

Claims (7)

1.一种自行车用头部零件，用来把在外周部上固定有车把柱的前叉的前叉立柱装设于具有配置于两端的上下一对轴承的自行车的头管上，备有：

调整部件，其具有：具有前述前叉立柱能够通过的通过孔的筒状部，形成在前述筒状部的一端外周面上的阳螺纹部，设在前述筒状部的另一端且能够推压装设于前述头管的上部的轴承的推压部；

固定部件，其具有不能旋转且在前述前叉立柱的轴向上移动自如地卡合于前述筒状部上的卡合部，能够在前述筒状部的上方处通过从外周侧挤压前述前叉立柱而固定于前述前叉立柱上；

第1螺母部件，其具有螺纹接合于前述阳螺纹部上的阴螺纹部，能够抵接于前述固定部件上。

2.权利要求1中所述的自行车用头部零件，还备有第2螺母部件，所述第2螺母部件具有螺纹接合于前述阳螺纹部上的第2阴螺纹部，能够抵接于前述第1螺母部件上。

3.权利要求1或2中所述的自行车用头部零件，

前述固定部件包括：

环部件，其具有：能够装设于前述前叉立柱的外周面上的第1环部，向前述第1环部的径向外侧突出的突出部上，以及在前述突出部上从第1环部的内周部沿着径向形成的窄缝；

紧固部件，其装设于前述突出部上，用来调整前述窄缝的宽度。

4.权利要求1至3中的任何一项中所述的自行车用头部零件，在前述调整部件中，前述通过孔相对于前述筒状部的外周面偏心地形成，在前述通过孔的内周面中与前述外周面之间的壁厚最厚的部分上，沿前述前叉立柱的轴向形成有配线插过用的配线插过槽。

5.权利要求4中所述的自行车用头部零件，在前述固定部件中，前述第1环部与前述通过孔同心地配置，

前述固定部件还具有第2环部，所述第2环部与前述调整部件对置地配置，与前述筒状部同心地配置且与前述第1环部一体形成，并设置有前述卡合部。

6.权利要求5中所述的自行车用头部零件，在前述第2环部和前述第1环部与前述第2环部的边界部分上，形成有连通于前述配线插过槽而能够把插过前述配线插过槽的配线取出到外部的配线取出部。

7.权利要求1至6中的任何一项中所述的自行车用头部零件，

前述固定部件的卡合部在与前述调整部件对置的部分上具有向前述调整部件突出的阶梯部，

前述调整部件具有不能旋转且轴向移动自如地卡合于前述阶梯部的被卡合部。

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