[发明专利]用于自行车的夹持垫片式头部装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于自行车的头部装置(head set)，其用于将自行车前叉的转向管(steerer tube)旋转地安装在该自行车车架的前管中。

背景技术

这种称为无螺纹式头部装置是众所周知的，美国专利号5,095,770和6,651,525即为这种头部装置的示例。典型的这种类型的头部装置是，具有楔形截面部件的压缩元件通过施加的轴向载荷插入在轴承座圈与转向管之间，以占据转向管与轴承座圈之间的间隙，从而将轴承座圈紧固至转向管，以及轴向预载轴承。然而，尽管自行车前叉采用标准外直径尺寸(O.D.)的转向管制成，但是由于转向管不是精密制造的产品，所以可能且确实出现非常大的公差带。如果O.D.偏差处于正侧，由于其简单来讲仅仅意味着压缩环的楔形部分不得不较小程度的压入轴承座圈间隙中以获得必要的固定和预载，所以有点过大不会引起问题。另一方面，如果O.D.过小，由于楔形部分插入间隙缝中的深度不足以在头部装置的顶盖接合轴承杯和/或轴承的顶部之前产生必要的保持力和轴承预载，所以这确实会引起问题。

通常已知可以使用垫片来占据各种类型部件的松弛部分。在头部装置领域，有时称为缩节管的圆柱形垫片已知地例如用于使用于1-1/8英寸转向管的头部装置适应于1英寸的转向管，或者使用于1-1/4英寸转向管的头部装置适应于1-1/8英寸的转向管。这些垫片插套在转向管上，且在安装过程中必须保持在所述轴承座圈与转向管之间。一个人很难进行这种操作，并且这种垫片是基于转向管O.D.正确的假设。

还建议将垫圈形垫片放置在所述头部装置的顶盖与轴承座圈之间，以防止在转向管的扭转过程中拉拽轴承杯。然而，在安装过程中难以将这种垫片放在适当的位置，如果垫片具有大于转向管的O.D.的内直径(I.D.)的话，那么在使用过程中难以将这种垫片保持在其适当的位置，从而导致该垫片可径向滑动。此外，当有必要或者希望拆卸该转向组件，例如，润滑或者重置轴承，或者更换前叉或者在行进过程中时，垫片将丢失或者错位，从而失去了所达到的高度设置。

发明内容

因此，本发明的一个目的在于提供一种改进的头部装置，其中一个或者多个垫片选择性地可合并以补偿具有尺寸过小O.D.的转向管。

另一目的在于，采用不会影响头部装置的安装的方便性或者在使用中不会移位的方式实现以上目的。

根据本发明的这些以及其他目的通过以下方式实现，提供所述头部装置的顶盖与该头部装置的压缩环之间的协作关系，这将使一个或者多个垫片能够夹持在所述头部装置的顶盖与该头部装置的压缩环之间，以增加轴承杯和/或轴承上方的所述顶盖的高度。

下文中将参照示出根据本发明的多个实施例的附图描述本发明另外的细节。

附图说明

图1为本发明第一实施例的分解截面图；

图2为本发明第一实施例处于组装位置的截面图；

图3-图6为本发明的四个可替换实施例的局部截面图；

图7为示出应用于头部装置组件的本发明的截面图，其中轴承装置直接安装在前管中。

具体实施方式

图1和图2示出根据本发明的头部装置的第一实施例，其包括轴承杯1、顶盖2、压缩环3和一个或者多个垫圈形垫片7。传统地，轴承杯1容纳卡盘式轴承或者一对轴承座圈，轴承装置(bearing set)定位在该对轴承座圈之间，或者该轴承装置自身即为轴承座圈。顶盖2与标准顶盖之间的主要区别在于，该顶盖2设置有沿径向向内指向的钩形突起2a。相似地，压缩环3与标准压缩环的主要区别在于，该压缩环3设置有沿径向向外指向的法兰3a。如图2所示，法兰3a被设计为扣在突起2a上，为了方便，相对面2b、3b为倾斜的以使法兰3a能够滑过突起2a。

从图1还明显可知，突起2a的上表面与顶盖2的接触面2d之间存在间隔2c，其大于法兰3a的高度。这使一个或者多个垫圈形垫片7能够设置在压缩环3的上表面3c与顶盖2的接触面2d之间(图中示出两个垫片7)。间隔2c的尺寸为提供关于最大转向管偏差的调节，其中最大转向管偏差的预期出现为合理的。如果转向管(未示出)被制造为朝向公差带的上端，则没必要使用垫片7，并且在安装过程中上表面3c将由接触面2d接合。然而，如果该转向管接近公差带的下端或者尺寸过小，则其无法在顶盖2固定在轴承杯1之前通过压缩环3的作用而接合，此时根据需要可将一个或者多个垫片7设置在压缩环3的上表面3c上，然后这些垫片将夹持在接触面2d与压缩环3之间。