CN109572911A - 一种自行车中空曲柄轴杆组件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自行车中空曲柄轴杆组件，属于自行车零部件领域，包括曲柄和轴杆，所述曲柄、所述轴杆沿其各自的长度方向分别设置有第一腔体和第二腔体，所述曲柄和所述轴杆为一体成型结构，结构简单、质量轻；本发明涉及一种自行车中空曲柄轴杆组件组制件造方法，所述第一空腔和所述第二空腔均采用电脉冲加工的方式形成，能够对不同材料加工出高强度的异形中空腔体结构，工艺简单，提高了曲柄轴杆的使用寿命，降低工人劳动强度、降低生产成本。
Description
技术领域
本发明属于自行车零部件技术领域，具体而言，涉及一种自行车中空曲柄轴杆组件及其制造方法。
背景技术
自行车，又称脚踏车或单车，通常是二轮的小型陆上车辆。人骑上车后，以脚踩踏板为动力，是绿色环保的交通工具；自行车可以作为环保的交通工具用来代步、出行；越来越多的人将自行车作为健身器材用来骑行锻炼、自行车出游。
现在的自行车的曲柄轴杆结构安装拆卸复杂、工序繁多；同时，现在的自行车比较重人们长时间骑行时会感到费力，人们想了很多方法来减小自行车质量，其中有一个方法是大部分零件采用中空处理，如将曲柄轴杆制成空心结构，空心结构主要制造方法是分开焊接和砂型铸造；分开焊接具有未焊透、裂纹、未熔合等缺陷，严重影响其稳定性，砂型铸造具有很多铸造缺陷如气孔、粘砂、夹砂、砂眼等，严重影响质量；分开焊接和砂型铸造的缺陷都严重影响其使用寿命，同时增加生产成本。
发明内容
本发明的目的是提出一种自行车中空曲柄轴杆组件及其制造方法，自行车中空曲柄轴杆组件结构简单、质量轻、便于安装拆卸；自行车中空曲柄轴杆组件制造方法具有对材料要求低、工艺简单、提高曲柄轴杆的使用寿命、降低工人劳动强度、降低生产成本等特点。
本发明所采取的技术方案为：
一种自行车中空曲柄轴杆组件，包括曲柄和轴杆，所述曲柄、所述轴杆沿其各自的长度方向分别设置有第一腔体和第二腔体，所述曲柄和所述轴杆为一体成型结构。
进一步，所述轴杆的另一端设置有花键或者方键。
进一步，所述第一腔体内设置有曲柄加强筋；所述曲柄加强筋从所述第一腔体的一端延伸到另一端，将所述第一腔体分成在所述曲柄加强筋两侧的相互独立的两部分；或者所述曲柄加强筋设置在所述曲柄和所述轴杆的连接端处，所述曲柄加强筋的相对端与所述第一腔体相应的内侧壁固定连接；或者所述曲柄加强筋设置在所述曲柄和所述轴杆的连接端处，所述曲柄加强筋的周圈外沿与所述第一腔体内壁连接，将所述曲柄加强筋所在的所述第一腔体的端口封闭。
进一步，所述第二腔体内壁上沿其长度方向设置有至少一个轴杆加强筋。
进一步，所述曲柄和所述轴杆采用铸造或者锻造或者焊接方式固定连接。
进一步，从远离所述曲柄和所述轴杆的连接端处的端部分别加工形成所述第一腔体和所述第二腔体。
进一步，从靠近所述曲柄和所述轴杆的连接端处的端部分别加工形成所述第一腔体和所述第二腔体。
进一步，所述第一腔体和所述第二腔体开口端均设置有与开口配合的堵头。
进一步，所述第一腔体和所述第二腔体内均设置有填充物。
进一步，所述曲柄远离所述轴杆的一端端部设置有通孔。
进一步，所述轴杆和所述曲柄均为铝合金或者钢或者碳纤维制成的结构件。
基于上述的自行车中空曲柄轴杆组件，本发明还提供了一种自行车中空曲柄轴杆组件制造方法，所述第一腔体和所述第二腔体均采用电脉冲加工的方式形成。
本发明的有益效果：
1、本发明所提供的自行车中空曲柄轴杆组件，曲柄、轴杆均为中空结构，且曲柄、轴杆为一体成型结构，具有结构简单、质量轻、便于拆卸安装等特点。
2、本发明所提供的自行车中空曲柄轴杆组件制造方法，第一腔体和第二腔体采用电脉冲加工的方式形成，电脉冲加工能加工用普通的机械加工方法难于加工或无法加工的特殊材料和复杂形状的工件(如异形孔)，也不会出现焊接缺陷和铸造缺陷增加了良品率提高了生产质量；同时电脉冲加工具有对材料要求低、工艺简单、提高曲柄轴杆的使用寿命、降低工人劳动强度、降低生产成本的特点，适于推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是实施例中所述的自行车中空曲柄轴杆组件的结构简图；
图2是实施例中所述的自行车中空曲柄轴杆组件轴杆的结构简图
图3是实施例中所述的曲柄加强筋的第一种结构的示意图；
图4是实施例中所述的曲柄加强筋的第二种结构的示意图；
图5是实施例中所述的曲柄加强筋的第三种结构的示意图；
图6是实施例中所述的自行车中空曲柄轴杆组件轴杆与堵头的结构简图。
图中标号为：
1、花键；2、轴杆；3、第二腔体；4、第一腔体；5、曲柄；6、通孔；7、轴杆加强筋；8、曲柄加强筋；9、堵头。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
实施例1：
如图1、2、3、4、5所示，本实施例提供了一种自行车中空曲柄轴杆组件，包括曲柄5和轴杆2，其中，曲柄5、轴杆2沿其各自的长度方向分别设置有第一腔体4和第二腔体3，而且曲柄5和轴杆2为一体成型结构。
基于上述结构的自行车中空曲柄轴杆组件，曲柄、轴杆为分别具有第一腔体、第二腔体均的中空结构，具有质量轻、减少耗材降低成本等特点；曲柄、轴杆为一体成型结构，具有结构简单、制造工序少、便于拆卸安装的特点。
具体地，轴杆的下端端头设置有用于连接牙盘和另外的一个曲柄的花键1或者方键，优选地，轴杆的右端端头设置有花键1，花键1具有一端锥度，花键中轴与方孔中轴相比，接触面更多更细密，与曲柄能更好的结合，不易松动，轴心直径更大，强度高力量传导好；花键1为凸花键，牙盘上、另外的一个曲柄上设置有与凸花键配合的凹花键，牙盘、另外的一个曲柄与轴杆2通过凸花键、凹花键配合连接；优选地，牙盘与轴杆2之间设置有垫片，起到紧固作用的同时起到保护轴杆2的作用；轴杆2通过螺钉与另外的一个曲柄螺纹连接，将轴杆2与另外的一个曲柄进行轴向固定，螺钉的端头设置有用于固定螺丝的螺帽，螺帽的旋向与螺钉旋向相反；也可以在螺钉的螺杆端设置一个沿螺杆周圈的卡槽，设置一个与卡槽配合的卡簧，通过卡簧将螺钉固定；其中，卡簧通过操作者先将卡簧撑开，卡簧卡在卡槽内后再压合卡簧将卡簧卡紧，或者将卡簧放在卡槽内转动螺钉，通过花键轴杆2上的内倒角挤压卡簧让卡簧变小从而卡紧；另外的一个曲柄设置有与轴杆2右端的凸花键配合的凹花键，轴杆2贯穿牙盘后与另外的一个曲柄通过花键配合连接，另外的一个曲柄和轴杆2通过螺钉进行轴向固定，螺钉的端头设置有固定螺钉的螺帽，能更好的锁死螺钉从而限制另外的一个曲柄和轴杆2轴向固定；拆卸时螺钉和螺帽被一起拆卸，不需要二次拆卸简化操作步骤，螺钉掉在螺帽内不易丢失；进一步螺钉和轴杆2间设置有垫圈，使其更加稳固同时具有一定的防水效果。
其中，在第一腔体4内设置有曲柄加强筋8；具体地，作为曲柄加强筋8的第一种选择，曲柄加强筋8从第一腔体4的一端延伸到另一端，将第一腔体4分成在曲柄加强筋8两侧的相互独立的两部分；作为曲柄加强筋8的第二种选择，曲柄加强筋8设置在曲柄5和轴杆2的连接端处，曲柄加强筋8的前端、后端与第一腔体4内侧壁的上端、下端固定连接；作为曲柄加强筋8的第三种选择，曲柄加强筋8设置在曲柄5和轴杆2的连接端处，曲柄加强筋8的周圈外沿与第一腔体4内壁连接，将曲柄加强筋8所在的第一腔体4的端口封闭；曲柄加强筋8增强曲柄5的强度使其不易变形而更加牢固，增加曲柄的使用寿命。
同时，在第二腔体3的内壁沿其长度方向设置有至少一个轴杆加强筋7，增强轴杆2的强度使其不易变形而更加牢固，增加轴杆的使用寿命。
优选地，曲柄5和轴杆2采用铸造或者锻造或者焊接或者机械加工或者熔接或者焊接或者三维成型的方式固定成型方式固定连接；更优选地，曲柄5端与轴杆2采用焊接方式固定连接，焊接的连接性能好、焊接结构刚度大整体性好、焊接方法种类多、焊接工艺适应性广。
进一步，第一腔体4和第二腔体3内均设置有填充物，优选地，填充物为轻质填充物如橡胶、塑料、泡沫等，其中填充物与第一腔体4和第二腔体3内侧壁相抵(或者粘合)，添加橡胶、塑料、泡沫等填充物具有减震抗压作用，添加聚丙烯制品可以增强曲柄轴杆的耐腐蚀性能；也可以添加一些薄片、滚珠等不同形状的硬塑料或者铝合金制品，骑行时可以发出不同的声响，从而具有不同音效，使骑行者身心愉悦，同时能引起行人注意、避让。
优选地，曲柄远离所述轴杆的一端端部(图中右端端部)设置有用于安装脚踏通孔6，通孔6可以通过机械加工形成。
优选地，轴杆2和曲柄5均为铝合金或者钢或者碳纤维制成的结构件；所需材料可根据实际需要选择。
实施例2：
如图1、2、3、4、5、6所示基于实施例1的自行车中空曲柄轴杆组件，本实施例提供了一种自行车中空曲柄轴杆组件制造方法，第一空腔4和第二空腔3均采用电脉冲加工的方式形成。
基于上述结构的自行车中空曲柄轴杆组件制造方法，采用电脉冲加工的方式沿曲柄和轴杆的长度方向加工形成第一腔体和第二腔体；脉冲放电的能量密度高，电脉冲加工能加工用普通的机械加工方法难于加工或无法加工的特殊材料和复杂形状的工件(如异形孔)，也不会出现焊接缺陷和铸造缺陷增加了良品率提高了生产质量；同时脉冲放电持续时间极短对材料要求低、且工艺简单、提高了曲柄轴杆的使用寿命、降低工人劳动强度、降低生产成本，适于推广。
其中，本发明中曲柄轴杆的加工只需要粗加工即可，因此电脉冲加工选用长脉冲粗加工，采用负极性加工，负的电极表面不会吸附工作液中分解游离出的碳微粒，从而不会形成碳黑膜进而不会减小负极的蚀除、损耗量，因此负极加工可以得到较高的蚀除速度提高生产效益，同时有较低的电级损耗降低成本；同时，由于是粗加工，放电间隙(即电极和工具间的距离)为0.1mm至0.5mm；脉冲宽度选择较大脉宽；因为加工深度较大所以脉冲间隔(两个电压脉冲之间的时间间隔)选择较大间隔；占空比(脉冲宽度与脉冲间隔之比)较大。
具体地，从远离曲柄5和轴杆2的连接端处的端部分别加工形成所述第一腔体4和所述第二腔体3，或者从靠近曲柄5和轴杆2的连接端处的端部分别加工形成所述第一腔体4和所述第二腔体3。
优选地，从靠近曲柄5和轴杆2的连接端处的端部分别加工形成所述第一腔体4和所述第二腔体3；靠近曲柄5和轴杆2的连接端处的端部使用中所需强度较小，从此处加工对曲柄和轴杆强度影响较小，曲柄和轴杆不易损坏。
进一步，第一腔体4和第二腔体3开口端均设置有与开口配合的堵头9，堵头9插接在第一腔体4和第二腔体3内，在堵头9的插接端外侧壁设置凸台，凸台沿堵头9的周圈延伸成闭环，第一腔体4和第二腔体3内均设置有与凸台配合的凹槽，堵头9插接插接在第一腔体4和第二腔体3内，凸台卡在凹槽内将堵头9固定在第一腔体4和第二腔体3内；堵头9可以防止水、杂质等进入第一腔体4和第二腔体3，从而对第一腔体4和第二腔体3进行保护，同时堵头9与曲柄形成完整的形态，更具美感。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种自行车中空曲柄轴杆组件，其特征在于，包括曲柄和轴杆，所述曲柄、所述轴杆沿其各自的长度方向分别设置有第一腔体和第二腔体，所述曲柄和所述轴杆为一体成型结构。
2.根据权利要求1所述的自行车中空曲柄轴杆组件制造方法，其特征在于，所述轴杆的另一端设置有花键或者方键。
3.根据权利要求1所述的自行车中空曲柄轴杆组件，其特征在于，所述第一腔体内设置有曲柄加强筋；所述曲柄加强筋从所述第一腔体的一端延伸到另一端，将所述第一腔体分成在所述曲柄加强筋两侧的相互独立的两部分；或者所述曲柄加强筋设置在所述曲柄和所述轴杆的连接端处，所述曲柄加强筋的相对端与所述第一腔体相应的内侧壁固定连接；或者所述曲柄加强筋设置在所述曲柄和所述轴杆的连接端处，所述曲柄加强筋的周圈外沿与所述第一腔体内壁连接，将所述曲柄加强筋所在的所述第一腔体的端口封闭。
4.根据权利要求1所述的自行车中空曲柄轴杆组件，其特征在于，所述第二腔体内壁上沿其长度方向设置有至少一个轴杆加强筋。
5.根据权利要求1所述的自行车中空曲柄轴杆组件，其特征在于，所述曲柄和所述轴杆采用铸造或者锻造或者焊接方式固定连接。
6.根据权利要求1所述的自行车中空曲柄轴杆组件，其特征在于，从远离所述曲柄和所述轴杆的连接端处的端部分别加工形成所述第一腔体和所述第二腔体。
7.根据权利要求1所述的自行车中空曲柄轴杆组件，其特征在于，从靠近所述曲柄和所述轴杆的连接端处的端部分别加工形成所述第一腔体和所述第二腔体。
8.根据权利要求7所述的自行车中空曲柄轴杆组件，其特征在于，所述第一腔体和所述第二腔体开口端均设置有与开口配合的堵头。
9.根据权利要求1所述的自行车中空曲柄轴杆组件，其特征在于，所述第一腔体和所述第二腔体内均设置有填充物。
10.一种基于权利要求1-9任一项所述的自行车中空曲柄轴杆组件制造方法，所述第一腔体和所述第二腔体均采用电脉冲加工的方式形成。
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