[发明专利]前管轴承的定位装置和前管轴承的定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种如自行车这样的双轮车中前管轴承的定位装置，其类型如主权利要求所述，以及一种前管轴承的定位方法。

背景技术

为了在属于双轮车车架的前管和轮叉的颈管之间实现无间隙支承，必须在其轴承上永久性安置一根轴向的颈管。为此，在现有技术的螺纹连接中，或者借助于一个拧入到轮叉的颈管中去的调节螺栓使车把外伸梁顶压到上部轴承单元的一个开口压力环上(US 5 095 770)，或者使一个拧到颈管上的固定螺母将一个紧固环压靠于锥形的对中环上(US 5 544 905)。这里的螺纹连接由于受到颈管横截面的限制，所具有的螺纹很弱，并且因为它们引发应力集中作用于颈管上，稳定性也有限。

为了避免这些缺点，开发了卡头连接，来实现颈管和前管之间的无间隙连接。卡接作用也是通过具有锥形外表面的开口压力环来实现的，它们将所施加的轴向作用力转换成作用于颈管上的正应力。原则上，车把外伸梁的间隔管作为压力传递器，其中，作用于间隔管上的轴向力是通过丝锥销钉或者螺栓施加上去的，它们与安置于颈管中的张开构件具有功能上的连接：当提拉螺栓时，使张开构件抓牢于颈管的内壁上(US 6 126 323)，或者沿径向受压张开，这样，在压力作用下，它们贴靠于颈管的内壁上(DE 196 44 968 A1)。这种方案的缺点是：将销钉或者螺栓拧紧时，轴向力作用于轴承上，同时也将车把外伸梁固定住了。这样，可能会出现下面的情况：为了达到可靠地固定车把所需要的作用力，作为轴向力过大，而由此导致前管轴承变得很难接触到。另一方面，每次松动螺栓时，比如为了更好地行走而转动车把时，轴承中的间隙都会增大。此外，借助于张开构件在颈管的内部进行固定，涉及到了相对复杂的结构。此外还有作用于颈管内壁上的紧固力也可能导致其发生不希望出现的变形，因此造成车把外伸梁很难从颈管上拆卸下来、甚至根本拆不下来。颈管的机械损伤增加了它在特殊的载荷作用情况下发生提前断裂的可能性。

一种前管轴承的自定位器，能够使车把在不影响所设定的轴承间隙的情况下拆卸下来。它由一个压力环构成，它的内表面加工有尖锐的齿形沟槽，借助于压力元件将压力环与它们一起压靠到颈管的外壁面上。这些压力元件从径向上环绕包围着压力环，可以是由一个锥形螺纹连接器或者一个圆柱形卡环构成(US 5 332 245)。在这种解决方案中，通过所施加的径向紧固力也使颈管遭受损伤，因为压力环上尖锐的边沿能咬入到颈管的表面中，而这些沟槽能够成为特殊载荷作用下发生提早断裂的原因。

一种类似的、又明显地不对颈管造成机械损伤的解决方案，是将压力环借助于一种螺纹连接器压靠到颈管上，它由上部轴承单元的轴承壳和一个锁紧螺母组成。为此，压力环具有一个上部短、下部长的锥形面、并具有多个沿着轴向朝上敞开的缝隙。通过轴承壳和锁紧螺母的拧接，使得压力环的缝隙之间所遗留的弹性区域挤压颈管(DE G 94 20 884.0)。这种由US 5 332 245提供的方案以及上面所述的前管轴承的定位器，其缺点是：为了保证轴承的间隙度，首先必须要施加轴向压力，比如通过压下车把外伸梁，使其作用于压力环上，并且施加的压力要一直延续到螺纹连接或卡头连接开始发挥作用为止。手动完成这样的施压，操作人员身体很累，并且也无法保证重复性。

最后，还有一种已知的双轮车前管轴承，其中压力环是上部轴承单元内环的组成部分。在压力环的锥形外表面上，可以安放一个紧固环。压力环的锥形外表面以及紧固环的互补形内表面的构造设计，使得紧固环受到首次压力作用后，连接器自锁，因此能持久性地避免内环的弹性构件发生弹起(DE103 30 419 A1)。如果在前管轴承中也使用承受轴向作用力的圆锥滚子轴承，内环与压力环之间的自锁也防止了内环的弹性构件在装配过程中及装配完成后发生弹起。不过，为了承受圆锥滚子轴承的轴向应力分量，就必需有一个额外的定位器。其缺点就在于：圆锥座连接器不可能随意拆卸。

发明内容