專利名稱：一體式軸芯踏板的制作方法
技術領域：
本發明關于ー種踏板,特別關于ー種具有一體式軸芯的踏板。
背景技術：
在自行車領域中，踏板供使用者足部踩踏而帶動曲柄轉動，從而進ー步地帶動練條及車輪轉動，并藉此驅動自行車。習用踏板的結構，可參考中國TW M405404的圖1，其踏板本體11內形成有一延伸其寬度方向全長的軸孔111，供一心軸12可轉動地容設其內，該心軸12另端并與曲柄20連接；此種設計需占用踏板本體11的相當空間并增加其厚度，致使踏板10的整體重量、體積無法降低，且較厚的踏板10容易在自行車過彎時產生阻礙。對此，該中國TW M405404的圖2至圖4提供ー種令心軸40僅設置于踏板本體30一側的薄形踏板1，其具體在踏板本體30凸伸有一樞接軸32，該心軸40則具有接頭本體41、第一軸承42及第ニ軸承43，該樞接軸上32依序穿套該第一軸承42、接頭本體41及第ニ軸承43后，再與曲柄60相連接，最后利用鎖緊單元50令踏板本體30與心軸40不會相互分離。然而，中國TW M405404有其不足的處在于，在鎖緊單元50加以螺鎖于樞接軸32的前，各零件之間就無法彼此定位，特別是心軸40并無法単獨成一模組化的組設態樣。類似的設計也出現在中國TW M297904的圖1至圖5中，其在踏板本體10 —側設有ー軸座11，而心軸20則包括軸桿21、套管22及多個軸承23、24、25，其中該軸桿21成階狀，而套管22內部也設有階面222，藉此當軸桿21及軸承23、24、25依序套設于套管22內吋，可利用螺帽26螺鎖于軸桿21 —端而將軸承23、24、25及套管22加以限位。中國TWM297904的心軸20雖可預先組裝而得以獨立儲存、運輸，但卻相対的必須在軸桿21 —端開設供螺帽26螺設的螺紋段，致使該軸桿21的長度增加，其與螺帽26的搭配設置更會增加踏板的整體重量，與自行車零組件朝輕量化發展的趨勢相違背。上述ニ專利所掲示的習用自行車踏板中，雖僅將心軸設于踏板一側而意圖減少踏板的體積及重量，但是心軸結構中，卻必須藉由螺固方式可才將各軸承緊配于軸桿上，其結構及組裝仍有不夠精簡及輕量化之虞。

發明內容
本發明的目的在于提供ー種一體式軸芯的踏板，其結構簡單，裝卸方便，其軸芯模組可預先組設，并具有精簡、輕量化優點。為了達成上述目的，本發明公開了ー種一體式軸芯踏板，該一體式軸芯踏板可轉動地設置于ー自行車的曲柄，其特征在于，該一體式軸芯踏板包括:一踏板本體，具有一靠近曲柄的連接側及一設于連接側的連接座；ー軸芯模組，包括ー環形的外殼、一內軸桿及多個滾動単元，該外殼具有ー內環面，該內環面圍構ー穿孔，且該外殼容置于連接座內而與該踏板本體相連接，該內軸桿部分突入該穿孔，且該內軸桿具有一靠近曲柄的連接段及一與內環面相對的第一受カ段，該連接段與該曲柄連接，該些滾動單元可轉動地受該內環面及該第一受カ段所夾持，藉此令該內軸桿沿ー軸線繞轉而相對該外殼轉動。其中，該些滾動單元包括多個成球狀的滾珠，該內環面具有一成環狀的第一滾珠容槽，該第一受カ段則具有一成環狀的第二滾珠容槽，各該滾珠分別與該第一、第二滾珠容槽相貼抵；其中，該第一滾珠容槽具有一靠近曲柄的第一外側邊及一靠近踏板本體的第一內側邊，該第二滾珠容槽具有一靠近曲柄的第二外側邊及一靠近踏板本體的第二內側邊，該第一、第二外側邊及第一、第二內側邊與該些滾珠相抵，藉此限制該外殼及內軸桿在軸向上相對移動。其中，該軸芯模組更包括一成環形的滾珠保持器，該滾珠保持器具有多個彼此間隔的保持容槽，各該保持容槽內容設有其中一所述滾珠。其中，更包括一軸承，該連接座中央則形成有一凹槽，該凹槽由一環壁及一面向曲柄的底壁所圍構，該內軸桿更具有一靠近踏板本體的第二受カ段，且該第二受カ段位于該凹槽內，該軸承則可轉動地夾設于該環壁與第二受カ段之間。其中，該內軸桿具有一垂直該軸線的擋止面，該擋止面位于該第一、第二受カ段之間，該軸承被緊迫于該擋止面及凹槽底壁之間，藉此限制該軸承及內軸桿在軸向上相對移動。其中，該軸承包括一外環、一內環及多個位于內、外環之間的滾動單元，該內、外環可以該軸線為軸心相對轉動，該內環套設于該第二受カ段外，該外環則嵌設于該凹槽的環壁中，又該凹槽底壁分為ー緊迫段及一非緊迫段，該緊迫段直接在軸向上抵頂于該外環，該非緊迫段則未與該軸承接觸，而該擋止面則直接在軸向上抵頂于該內環。其中，該連接座更形成有一內螺紋段，該外殼更具有一外環面，該外環面形成有一外螺紋段，藉此令該外殼與該連接座相螺設。其中，該外殼具有一徑向延伸的唇部，該唇部具有一非圓輪廓，該非圓輪廓供ー驅動工具與其嚙合，該驅動工具可供驅動該外殼而令該外殼相對該連接座轉動。其中，該軸芯模組更包括一油封，該油封位于該些滾動單元及連接段之間。藉由上述設計，本發明的一體式軸芯踏板的軸芯模組可預先組設，從而便于儲存、備用，且本發明亦藉由在外殼及內軸桿之間直接設置滾動單元，較佳者該些滾動單元更可用以限止外殼在軸向上相對內軸桿移動，從而避免習用結構因需設置多個軸承及鎖緊單元而有增加整體重量之虞。


圖1:本發明一體式軸芯踏板的立體圖。圖2:本發明一體式軸芯踏板的分解圖。圖3:本發明一體式軸芯踏板的部分分解圖，其中該軸芯模組預先組設而待裝設于踏板本體者。圖4:本發明一體式軸芯踏板組設于曲柄上的側視示意圖。圖5:本發明一體式軸芯踏板的部分剖面示意圖。圖5A:為圖5的部分放大示意圖。圖6:本發明軸芯模組的部分剖面示意圖。
圖6A:為圖6的部分放大示意圖。
具體實施例方式為便于說明本發明于上述發明內容一欄中所表示的中心思想，茲以具體實施例表達。實施例中各種不同物件按適于說明的比例、尺寸、變形量或位移量而描繪，而非按實際元件的比例予以繪制，合先敘明。且以下的說明中，類似的元件是以相同的編號來表示。請參考圖1至圖5。本發明的一體式軸芯踏板I供可轉動地設置于一自行車的曲柄2，其中該一體式軸芯踏板I包括一踏板本體10、ー軸芯模組20及ー軸承30。該踏板本體10具有一靠近曲柄2的連接側11及ー設于連接側11的連接座12 (socket)，較佳者該連接座12具有一內螺紋段121，且該連接座12中央形成有ー凹槽13，該凹槽13由ー環壁131及一面向曲柄2的底壁132所圍構。該軸芯模組20包括ー環形的外殼21、一內軸桿22、多個滾動単元23、一成環形的滾珠保持器24及一油封25。請進ー步參考圖6。該外殼21具有一內環面211及一外環面212，該內環面211圍構ー穿孔213，該外環面212則形成有一外螺紋段214，藉此當該外殼21容置于連接座12內時，可令外殼21與連接座12相螺設，從而與該踏板本體10相連接。較佳者，該外殼21更具有一徑向延伸的唇部215，該唇部215具有一非圓輪廓216，其例如為圖式所示的鋸齒狀，或為多角狀、波浪狀等其它外型，藉此供ー驅動工具(未繪示)與該非圓輪廓216嚙合，其中該驅動工具供驅動該外殼21而令其相對連接座12轉動并加以螺鎖。該內軸桿22部分突入該穿孔213，且該內軸桿22具有一靠近曲柄2的連接段221、一與內環面211相対的第一受カ段222及一第二受カ段223。該連接段221例如可設有螺紋而供與曲柄2連接，該第一受カ段222位于該連接段221與第二受カ段223之間，而該第ニ受カ段223則位于該凹槽13內，較佳者該第一受カ段222的直徑大于第二受カ段223，且該內軸桿22更具有一位于該第一、第二受カ段222、223之間的擋止面224，該擋止面224垂直于ー軸線3。該些滾動單元23可轉動地受該內環面211及第一受カ段222所夾持，藉此令該內軸桿22可沿該軸線3而相對該外殼21轉動。請進一歩參考圖6A，該些滾動單元23較佳者包括多個成球狀的滾珠231,該內環面211具有一成環狀的第一滾珠容槽217,該第一受力段222則具有一成環狀的第二滾珠容槽227，各該滾珠231分別與該第一、第二滾珠容槽217,227相貼抵；其中，該第一滾珠容槽217具有一靠近曲柄2的第一外側邊218及ー靠近踏板本體10的第一內側邊219，該第二滾珠容槽227則具有一靠近曲柄2的第二外側邊228及一靠近踏板本體10的第二內側邊229，該第一、第二外側邊218、228及第一、第二內側邊219,229與該些滾珠231相抵，藉此限制該外殼21及內軸桿22在軸向上相對移動。該滾珠保持器24具有多個彼此間隔的保持容槽241，各該保持容槽241內容設有其中ー滾珠231，藉此固定滾珠231之間的相對距離，并令該些滾珠231的受カ較為平均。該油封25位于該些滾動單元23及連接段221之間，其可成環狀而封閉外殼21與內軸桿22之間朝向曲柄2 —側的開ロ，進而避免軸芯模組20內的潤滑油外露或避免外界雜物灰塵進入外殼21與內軸桿22之間的容室。該軸承30可轉動地夾設于該環壁131與第二受カ段223之間，且較佳者該軸承30更被夾迫于該擋止面224及凹槽13底壁132之間，例如當外殼21與連接座12相互螺鎖吋，該軸承30即可被逐漸推向底壁132直至與其相抵，藉此限制該軸承30及內軸桿22在軸向上相對移動。請進ー步參考圖5A,該軸承30較佳者包括ー內環31、一外環32及多個位于內、外環31、32之間的滾動單元33，該內、外環31、32可以該軸線3為軸心相對轉動，且該內環31套設于該第二受カ段223上，該外環32則嵌設于該凹槽13的環壁131中，又該凹槽13的底壁132分為ー緊迫段133及一非緊迫段134，該緊迫段133直接在軸向上抵頂于該外環32，該非緊迫段134則未與軸承30接觸，而該擋止面224則直接在軸向上抵頂于該內環31，藉此更進ー步降低內軸桿22相對踏板本體10轉動時的阻礙。藉由上述設計，本發明預期可達成的功效如下:(一 )該軸芯模組可預先組設，即加以模組化，因而便于儲存及運輸；且當軸芯模組有所損耗時，也可快速地將舊軸芯模組卸下并加以替換。(ニ)本發明的滾動單元除可令內軸桿相對外殼轉動之外，更可進一歩限制內軸桿及外殼在軸向上相對移動，換言之，本發明的滾動單元除可達成習用軸承用于樞轉的功能外，更同時具有將二相鄰元件加以限位之效；反觀這種類型的習用軸芯模組中，其軸承僅供樞轉之用，軸承本身并無法達成限止外殼、內軸桿在軸向位移的額外功效，而必須另行設置螺鎖單元才能將外殼與內軸桿加以固定。從而，本發明的軸芯模組在結構上，因可完全省略不設置螺鎖單元，而明顯較習用技藝精筒。(三)由于本發明的軸芯模組將其中一習用軸承加以內化為結構的一部分，亦即本發明將滾動單元直接設置于外殼與內軸桿之間，因此無論是整體的長度、體積及重量皆可有效地加以降低，因而符合市場上的需求。(四)承上，由于直接利用滾動單元取代了習用技藝中的軸承，因此制作踏板的生產者無須向軸承供應商購買至少一部分的軸承，則對于踏板生產者而言，可藉此降低零件外購的成本，并進而增加自身的利潤。(五)由于本發明的軸芯模組僅設置于踏板本體ー側，因此踏板本體其余部分的厚度自可降低，因而可達成整體的輕量化，而較薄的踏板也不易在自行車過彎時產生阻礙。雖本發明是以ー較佳實施例作說明，但精于此技藝者能在不脫離本發明精神與范疇下作各種不同形式的改變。以上所舉實施例僅用以說明本發明而已，非用以限制本發明的范圍。舉凡不違本發明精神所從事的種種修改或變化，俱屬本發明意欲保護的范疇。
權利要求
1.ー種一體式軸芯踏板，該一體式軸芯踏板可轉動地設置于一自行車的曲柄，其特征在于，該一體式軸芯踏板包括: 一踏板本體，具有一靠近曲柄的連接側及一設于連接側的連接座； ー軸芯模組，包括ー環形的外殼、一內軸桿及多個滾動単元，該外殼具有ー內環面，該內環面圍構ー穿孔，且該外殼容置于連接座內而與該踏板本體相連接，該內軸桿部分突入該穿孔，且該內軸桿具有一靠近曲柄的連接段及一與內環面相對的第一受カ段，該連接段與該曲柄連接，該些滾動單元可轉動地受該內環面及該第一受カ段所夾持，藉此令該內軸桿沿ー軸線繞轉而相對該外殼轉動。
2.如權利要求1所述的一體式軸芯踏板，其特征在于，該些滾動單元包括多個成球狀的滾珠，該內環面具有一成環狀的第一滾珠容槽，該第一受カ段則具有一成環狀的第二滾珠容槽，各該滾珠分別與該第一、第二滾珠容槽相貼抵；其中，該第一滾珠容槽具有ー靠近曲柄的第一外側邊及一靠近踏板本體的第一內側邊，該第二滾珠容槽具有一靠近曲柄的第ニ外側邊及一靠近踏板本體的第二內側邊，該第一、第二外側邊及第一、第二內側邊與該些滾珠相抵，藉此限制該外殼及內軸桿在軸向上相對移動。
3.如權利要求2所述的一體式軸芯踏板，其特征在于，該軸芯模組更包括一成環形的滾珠保持器，該滾珠保持器具有多個彼此間隔的保持容槽，各該保持容槽內容設有其中一所述滾珠。
4.如權利要求1所述的一體式軸芯踏板，其特征在于，更包括ー軸承，該連接座中央則形成有一凹槽，該凹槽由一環壁及一面向曲柄的底壁所圍構，該內軸桿更具有一靠近踏板本體的第二受カ段，且該第二受カ段位于該凹槽內，該軸承則可轉動地夾設于該環壁與第ニ受カ段之間。
5.如權利要求4所述的一體式軸芯踏板，其特征在于，該內軸桿具有一垂直該軸線的擋止面，該擋止面位于該第一、第二受カ段之間，該軸承被緊迫于該擋止面及凹槽底壁之間，藉此限制該軸承及內軸桿在軸向上相對移動。
6.如權利要求5所述的一體式軸芯踏板，其特征在于，該軸承包括一外環、一內環及多個位于內、外環之間的滾動單元，該內、外環可以該軸線為軸心相對轉動，該內環套設于該第二受カ段外，該外環則嵌設于該凹槽的環壁中，又該凹槽底壁分為ー緊迫段及一非緊迫段，該緊迫段直接在軸向上抵頂于該外環，該非緊迫段則未與該軸承接觸，而該擋止面則直接在軸向上抵頂于該內環。
7.如權利要求1所述的一體式軸芯踏板，其特征在于，該連接座更形成有一內螺紋段，該外殼更具有一外環面，該外環面形成有一外螺紋段，藉此令該外殼與該連接座相螺設。
8.如權利要求7所述的一體式軸芯踏板,其特征在于,該外殼具有一徑向延伸的唇部，該唇部具有一非圓輪廓，該非圓輪廓供ー驅動工具與其嚙合，該驅動工具可供驅動該外殼而令該外殼相對該連接座轉動。
9.如權利要求1所述的一體式軸芯踏板，其特征在于，該軸芯模組更包括一油封，該油封位于該些滾動單元及連接段之間。
全文摘要
本發明涉及一種一體式軸芯踏板，包括一踏板本體及一軸芯模組，該踏板本體具有一靠近曲柄的連接側及一設于連接側的連接座，該軸芯模組包括一環形的外殼、一內軸桿及多個滾動單元，該外殼具有一內環面，該內環面圍構一穿孔，且該外殼容置于連接座內而與該踏板本體相連接，該內軸桿部分突入該穿孔，且該內軸桿具有一靠近曲柄的連接段及一與內環面相對的第一受力段，該連接段供與該曲柄連接，該些滾動單元可轉動地受該內環面及該第一受力段所夾持，藉此令該內軸桿可沿一軸線繞轉而相對外殼轉動。
文檔編號B62M3/08GK103121492SQ201110366100
公開日2013年5月29日 申請日期2011年11月18日 優先權日2011年11月18日
發明者林文華 申請人:鋐光實業股份有限公司