[实用新型]自行车轮轴结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种自行车轮轴结构，尤其是指一种具有微幅伸缩的高弹力的自行车轮轴结构，借以于轮轴上设有可增加弹性的槽道，以达到上述功能及增加车辆的操控性效果。

背景技术

近两年油价不断飙升，台湾的大环境似乎也在推动着自行车风潮，带动环保、节能、健康、乐活(LOHAS)概念新思潮，老少咸宜、不分男女的单车休闲活动，恰如其分地成为显学；最近走在街道上，明显冒出了更多的「单车上班族」，而台湾产业的知名自行车公司，也与各县市政府积极推出单车逍遥游与各项挑战赛，自行车休闲运动遍地开花，俨然成为台湾的全民运动；而不论自行车用于休闲或运输或竞赛，对于自行车业者而言，不断地改进自行车的各种元件，使自行车能有越来越良好的性能展现即是其对自行车产业的使命。

自行车发展至今已有百年历史，结构大致已变化不大，但相对于材料的发展已不太符合于先前的设计，时因材料必须适材适用。一般在轮胎与地面接触转动所产生的摩擦阻力，称为「滚动阻力」，在不同的轮胎与地面得到的阻力不相同，也包含其他因素如充气压力、轮幅的张力、轮圈的刚性等许多条件，轮胎基本上为圆形外观，但在与地面接触时，车辆与骑乘者的重量会因转动而产生连续性的折进、折出的「振动」现象。这种振动也会因前叉与车架结构、材质的不同而有所差异，进而会有共振产生；而减少共振的产生及缓冲前叉、后叉，及改善行进中重力的几何位移会让车辆的行进与操控更为顺畅，因为在同样的距离下，共振越小行距越短。

而现今自行车结构上都以高弹性发展，不论铝合金或碳纤维无不如此，自行车结构于动态时，各零件需相对应和搭配。然而，车辆动态行进间各相关结构的弹性需相对等相呼应，所以设计出具伸缩高弹力的轮轴，此轮轴大幅增进车辆控制性，减低行进滚动阻力，其乃根据阿克曼原理(Ackerman Principle)推论前后叉的左右两叉口，因行进中不同受力而伸缩，结构弯曲等因素而改变圆心点，两端叉口于动态下必有所不同形变路径，这是因为现今车架前叉与轮组都无法因受力而完全不变形的「绝对刚性」。

因此，本设计人有鉴于现有自行车于花毂结合定位轮体的结构上，在组装实施后有摩擦阻力大、振动力大及刚性强度过大、轮体滚动不顺畅或操控性等诸多弊端，乃借其多年于相关领域的制造及设计经验和知识的辅佐，并经多方巧思，将动态结构力学(structural dynamics)的多重物理效应(multi-physiceffects)，依据阿克曼原理制造出本轮轴确实有效达到所需的大幅增加车辆控制性及降低滚动阻力，以针对该结合轮毂与车体叉杆的轮轴做更新的研发改进，以期发挥其更高的实用效益。

实用新型内容

本实用新型提出的自行车轮轴结构的主要目的是在于让轮体滚动顺畅无阻，进而大幅增加车辆的操控性；再根据高刚性的材料使用于轮轴上超越了所需的刚性而无微幅伸缩效果，但又却具有耐疲劳性的特点，将轮轴加以进行切削减少刚性，增加弹性，以符合微幅伸缩的高弹力特性。

具体的说，本实用新型提出一种自行车轮轴结构，其设有一具有刚性的钛合金材质的轮轴对应嵌入自行车轮体花毂以固定轮体，其中：

于该轮轴轴向的环面上切削有多个弹力凹槽，且弹力凹槽的截面积为占轮轴截面积的10％～35％，而其弹力凹槽长度为占轮轴总长度的55％～90％。

上述的自行车轮轴结构，其中于轮轴上切削有四道弹力凹槽，且使其轮轴形成弧边四角形。

上述的自行车轮轴结构，其中于轮轴上切削有四道弹力凹槽，且使其轮轴形成十字状。

上述的自行车轮轴结构，其中于轮轴上切削有五道弹力凹槽，且使其轮轴形成五角形。

上述的自行车轮轴结构，其中于轮轴上切削有六道弹力凹槽，且使其轮轴形成六角形。

上述的自行车轮轴结构，其中于轮轴上切削有两道弹力凹槽，且使其轮轴形成弧边长方形。

上述的自行车轮轴结构，其中于轮轴上切削有三道方形弹力凹槽。

本实用新型提出的自行车轮轴结构的特点与功能由以下的技术所实现：

本实用新型主要为对应嵌入自行车轮体花毂中，以固定轮体的轮轴设计，其是于具有刚性的钛合金材质的轮轴环端面上切削有多个弹力凹槽；借此，利用弹力凹槽的设计，让轮轴减少刚性，增加弹性，以符合微幅伸缩的高弹力，让行进滚动的轮体顺畅，并大幅增加车辆的操控性。

本实用新型的自行车轮轴结构进一步规范该弹力凹槽与轮轴面积的比例，其所切削的弹力凹槽的截面积约为轮轴总截面积的10％～35％，而其弹力凹槽长度为轮轴总长度的55％～90％。

附图说明