技术领域
[0001] 本
发明涉及一种
自行车前叉碗，所述前叉碗用于将转向管连接至形成自行车
框架的一部分的前管。
[0002] 为此目的，任何前叉碗都包括下部
轴承和上部轴承，所述下部轴承和上部轴承通常是
滚动轴承，它们建立连接，允许转向管能够相对于前管转动。所述前叉碗还包括将下部轴承和上部轴承分别相对于前管的下端和上端轴向地夹紧的夹紧装置。
[0003] 在传统前叉碗中的下部轴承和上部轴承的夹紧装置通常包括位于转向管的顶部并且通过膨胀器的方式来支承于转向管内部的塞子。
背景技术
[0004] 在已知的前叉碗中产生的一个问题是补偿轴承中的游隙和将车把轴向保持在转向管上。通常使用在
申请人公司的
专利FR2829989中描述的设备解决这一问题，该专利提出使用隔离片形式的适配器，使得可以实现期望的高度并且可以夹紧轴承。
[0005] 在US5332245中描述了能够补偿轴承游隙的前叉碗的另一个例子。在该专利中，使用一个锥形的压缩环，并将该锥形的压缩环可滑动地安装在转向管上，以使上部轴承相对于前管固定不动。
锁紧
螺母围绕该压缩环，使得在转向管和压缩环一起工作时，可以相对于转向管夹紧该压缩环。
[0006] 在申请人公司的专利FR2907756中描述了一种新型的前叉碗，该前叉碗包括轴向地夹紧下部轴承和上部轴承的装置。在该文献中，夹紧装置包括设置在转向管的外表面上的圆形槽，该圆形槽与
定位于前叉碗的上部轴承的顶部上的可弹性
变形环形件上的突肋合作，以在该轴承上施加向下的推
力。
[0007] 尽管这些轴向夹紧装置通常是令人满意的，但是当在转向管的
制造过程中使用
碳纤维，然后将转向管制造成与前叉(forks)成为一体件时，这些轴向夹紧装置可能构成缺点。更具体地，在转向管的外周中制出的圆形槽切断了
碳纤维，并且整个组件在该点上变得较弱。
[0008] 因此当使用该材料时，需要避免在转向管上制出环形突肋。
[0009] 同样已知一种前叉碗，其中的轴向夹紧滚动轴承的装置包括
螺纹环，该螺纹环被粘接至转向管，以与带有螺纹的环形帽合作，在将该环形帽旋拧到螺纹环上时，该环形帽对上部轴承向下施加压力，以将滚动轴承夹紧在自行车框架的前管的端部上。
粘合剂的使用导致花费更长的时间制造前叉碗，并且如果将该环粘接至转向管，则还使前叉碗不能完全拆除。
发明内容
[0010] 本发明的目的是通过提出一种前叉碗来解决已知前叉碗的所有这些缺点，其中转向管不具有圆形槽，并且其中夹紧下部轴承和上部轴承的夹紧装置有效地夹紧轴承，而与此同时，无论什么时候，只要拆除显示出必要性，则允许完全且容易地拆除前叉碗的所有部件。
[0011] 本发明的主题是一种自行车前叉碗，所述前叉碗能够将转向管连接至形成自行车框架的一部分的前管，所述前叉碗由以下部分构成：包括上部轴承的上部和包括下部轴承的下部，所述上部轴承和下部轴承被容纳在前管内，以允许转向管相对于前管转动；以及用于将所述下部轴承和上部轴承分别相对于前管的下端和上端轴向地夹紧的夹紧装置，所述轴向夹紧装置在前叉碗的上部中包括在转向管上滑动的螺纹
套管，所述螺纹套管由连接装置固定至转向管，并且能够与在转向管上滑动的带有螺纹的环形帽合作，以在将所述带有螺纹的环形帽旋拧到所述螺纹套管上时，对上部轴承向下施加压力，其中所述连接装置包括销，所述销延伸经过螺纹套管中的两个直径上对置的孔，以被容纳设置在转向管中的两个直径上对置的孔中，从而在旋转的方面和在平移的方面将螺纹套管连接至转向管。
[0012] 根据本发明的其他特征有：
[0013] -在将所述螺纹套管安装在转向管上时，通过设置在所述螺纹套管和转向管之间的交界面中的包括具有互补形状的凹进和凸起的导向装置，使所述螺纹套管中的直径上对置的孔与所述转向管中的直径上对置的孔相互对准；
[0014] -所述凹进具有设置在转向管的外表面上的平面，所述平面延伸到转向管的自由端，以与凸起合作，所述凸起在所述螺纹套管的两个对置的孔中的一个孔的
位置上构成了设置在所述螺纹套管的内表面上的具有互补形状的附加厚度；
[0015] -在转向管的外表面上设置两个平面，所述两个平面延伸到转向管的自由端，以与两个凸起合作，所述两个凸起在所述螺纹套管的两个对置的孔的位置上构成了设置在所述螺纹套管的内表面上的具有互补形状的附加厚度；
[0016] -所述带有螺纹的环形帽的较大部分能被容纳在前管内，并且前管在其上端附近包括两个直径上对置的孔，允许装配和移除所述销；
[0017] -所述带有螺纹的环形帽在其上端具有凸缘，在组装之后，所述凸缘位于前管外，以在所述前管的上端上延伸；
[0018] -由塞子封闭所述前管中的所述孔，以将所述前管中的所述孔密封；
[0019] -所述环形帽在其上表面上设置有凹进，所述凹进在所述环形帽的中心孔周围均匀分布并且能够与适当的工具合作，使得当组装或拆卸前叉碗时能够转动所述环形帽；
[0020] -在所述环形帽的上表面上设置至少两个直径上对置的凹进；
[0021] -在将带有螺纹的环形帽旋拧到螺纹套管上时，所述带有螺纹的环形帽经过螺纹套管中的孔，以将销23限制在其装配位置上。
[0022] 本发明还涉及一种自行车，其包括具有上述特征的前叉碗。
附图说明
[0023] 根据参照附图给出的本发明的两个非限制性实施方式的下列描述将会更加明白本发明的其他特征和优点，其中：
[0024] 图1是示出自行车框架带有其前管的部分、前叉的包括其转向管的部分、以及根据本发明的第一实施方式的前叉碗的所有部件的分解透视图；
[0025] 图2是图1的前叉碗在组装到自行车框架的前管上之后的截面图；
[0026] 图3是示出根据本发明的第二实施方式的前叉碗在组装到自行车框架的前管上之后的截面图；以及
[0027] 图4是从上面看到的图3的IV-IV上的局部截面的视图。
[0028] 在附图中仅示出了与本发明直接相关的那些元件，并且其中相同或等同的元件标有相同的参考符号。
具体实施方式
[0029] 现在参照示出自行车框架1的前面部分的图1和2描述第一实施方式。
[0030] 通过前管4将顶管2和
下管3接合在一起，该前管4接纳转向管5，该转向管5制成为与
支撑前轮(未图示)的实际前叉6成一体件。
[0031] 前叉碗7用来将转向管5连接至前管4，以用于旋转。前叉碗7由包括上部轴承8的上部7a和包括下部轴承9的下部7b构成。上部轴承8和下部轴承9分别定位在前管4的上端和下端上，以在这两个管之间建立旋转连接。
[0032] 上部轴承8和下部轴承9被分别容纳在上部壳体10和下部壳体11中，所述上部壳体10和下部壳体11在内部由各自的环形肩12、13(参见图2)界定。
[0033] 上部轴承8和下部轴承9设置在它们各自的壳体10、11中，并且优选地由
铝制成的相应的环形插入件14、15置于其间。如果需要，将如专利FR2829989中的补偿开口环16、17定位在环形插入件与各个轴承8、9之间。
[0034] 为了消除上部轴承8和下部轴承9的轴向浮动，前叉碗7包括用于轴向夹紧轴承8、9的夹紧装置，所述夹紧装置对轴承8、9施加朝向彼此的压力。
[0035] 根据本发明，这些轴向夹紧轴承8、9的夹紧装置在前叉碗7的上部7a中包括在转向管5上滑动的螺纹套管18；在图示的例子中，螺纹套管18以被插在上部轴承8与转向管5之间的方式延伸。
[0036] 连接装置在旋转的方面和在平移的方面将该螺纹套管18固定至转向管5。套管18的螺纹19能够与带有螺纹的环形帽21的攻出的螺纹20合作，该带有螺纹的环形帽21在其外周上具有突起22，所述突起22用来提供更好的用于紧固的手段，不管该紧固是由手还是使用工具完成。
[0037] 套管18的螺纹19在套管的上端部分上延伸，该上端部分与套管的其余部分相比具有附加厚度，套管的其余部分是平坦的并且占套管长度的大致3/4。
[0038] 根据本发明的一个重要特征，将套管18连接至转向管5的连接装置包括销23，销23延伸经过螺纹套管18中的两个直径上对置的孔24，以被容纳在设置在转向管5中的两个直径上对置的孔25中，以在旋转的方面将螺纹套管连接至转向管5，并且将这两个元件轴向锁定在一起。
[0039] 在将螺纹套管18装配到转向管5上时，通过设置在所述螺纹套管和转向管之间的交界面中的包括具有互补形状的至少一个凹进26和至少一个凸起27的导向装置，使螺纹套管18中的直径上对置的孔24与转向管5中的所述直径上对置的孔25相互对准。
[0040] 在示出的例子中，设置两个凹进26。这里，每个凹进由在转向管的外表面上制出的平面组成，并且在其中定位了转向管5的对置的孔25中的一个孔。该平面26是细长的，并且延伸到转向管5的自由端，以与凸起27合作，凸起27构成了在螺纹套管18的两个直径上对置的孔24的位置上的设置在螺纹套管18上的附加厚度。
[0041] 凸起27在稍后将参照第二实施方式描述的图4中可见。
[0042] 这样，在将前叉碗1组装在转向管5周围时，平面26和凸起27起到导向装置的作用，以使套管18中的孔24与转向管5中的孔25对准，并且用以在组装之后在旋转的方面帮助将套管固定至转向管，以及用以加强螺纹套管18中的孔24周围的区域。
[0043] 尽管由于
刚度原因，设置两个平面和两个凸起是优选的，但是还可以设想在转向管5上仅设置一个平面26，并且在螺纹套管18的内表面上仅设置一个具有互补形状的凸起27，以获得在这两个部分的旋转方面上的导向和固定一起的相同功能。
[0044] 根据本发明的前叉碗7非常易于组装。在框架的制造过程中，在前管4的端部将上部环形插入件14和下部环形插入件15粘接到它们各自的壳体10、11中。通过将轴承9、以及在适当的位置将游隙补偿开口环17滑动到转向管5上，使得轴承9安置于位于转向管的底端处的截头圆锥支承表面28上的前叉6上，在下部7b开始组装。
[0045] 接下来，将转向管5引入前管4中，使转向管5的自由端凸出到该前管4外，使得在前管4的上方可
接触到转向管5中的孔25。然后将前叉碗7的上部7a的部件滑动到转向管5上，并将补偿开口环16装配在适当的位置，并且接下来将轴承8装配到预先粘接到前管4中的上部壳体10中的上部环形插入件14内。
[0046] 像已经固定至环形帽21并且
覆盖环形插入件14的上端的至少外周部分的第一
密封件30那样，有利地是将压缩环29定位在轴承8上。
[0047] 然后由螺纹套管18的与转向管5的平面26合作的凸起27引导，将螺纹套管18滑动到转向管5上并且向下滑动，直至套管18中的孔24与转向管5中的孔25对准。然后能够将销23插入到孔24、25中，以在旋转的方面和在平移的方面将套管18固定至转向管5。
[0048] 为了完成组装，将第二密封件31装配到设置在带有螺纹的环形帽21内的槽32中，然后将该带有螺纹的环形帽21旋拧到螺纹套管18上，从而经由压缩环29向上部轴承8施加推力。
[0049] 在将带有螺纹的环形帽21旋拧到螺纹套管18上时，该带有螺纹的环形帽21经过螺纹套管18中的孔24，以将销23限制在其装配位置上。
[0050] 当然，部件的尺寸被形成为使得当已经将环形帽21在螺纹套管18上旋拧得足够远，从而获得期望的夹紧程度时，环形帽22的下端位于转向管5的自由端附近，在这两个元件之间仅留下小的间隙33。
[0051] 图3和4示出了第二实施方式，该第二实施方式与第一实施方式在本质上的不同之处在于带有螺纹的环形帽21实际上被合并在前管4中。
[0052] 更具体地，带有螺纹的环形帽21的较大部分的尺寸被形成为使其位于前管4内。然而，这意味着从外面不能再直接接触到转向管5中的孔25和螺纹套管18中的孔24。因此，在前管4中，在其端部附近制出两个直径上对置的孔34。因此，这些孔34允许将销23引入孔24、25中，以在旋转的方面将螺纹套管18固定至转向管5，并且将螺纹套管18轴向地锁定在转向管5上。
[0053] 由塞子35封闭前管4中的孔34，以将所述孔34密封，同时改善组件的外观。
[0054] 本实施方式中的带有螺纹的环形帽21在其上端具有凸缘36，在组装之后，该凸缘36保持在前管4外，以在前管4的上端上延伸。
[0055] 为了允许将该带有螺纹的环形帽21旋拧到螺纹套管18上，帽在其上表面上设置有凹进，在示出的例子中，所述凹进呈钻孔37的形式，所述钻孔37允许使用具有与该钻孔互补的凸起的适当工具(未示出)以沿着一个方向或者沿着另一个方向转动环形帽，以安装或移除该带有螺纹的环形帽。
[0056] 在示出的例子中，这些钻孔的数量是四个，并且均匀分布在环形帽21中的中心孔38周围。
[0057] 当然，可以想到仅设置两个钻孔，所述两个钻孔关于中心孔38在直径上对置。
[0058] 根据第二实施方式，螺纹套管18的上表面优选地由保护
垫圈(未示出)覆盖，该保护垫圈在其下侧上可以具有设计成装配到钻孔37中的突起。可以由在申请人公司的专利申请FR0504817中描述的环形插入件形成不具有突起的这样的垫圈，该专利申请涉及具有可调节的倾斜度的自行车车把。
[0059] 根据本发明的前叉碗不限于用在碳纤维转向管上，而是当然可以用在更多的传统的金属元件上。
[0060] 本发明不限于示出的和描述的例子；本领域技术人员能够容易地设想其它可替换形式，例如使用除了滚动轴承以外的其它类型的轴承，而不会因此背离本发明的保护范围。
