专利名称：自行车轮毂的制作方法
技术领域：
本发明主要涉及一种安装在自行车车架上的自行车车轮的自行车轮毂。
背景技术：
自行车作为一种交通工具和休闲娱乐方式日益普及。而且，骑自行车也已成为业余爱好者和职业选手都非常喜欢的竞技运动。无论自行车是被用于娱乐、交通或是比赛，自行车行业一直在改进自行车的各种部件。其中已经进行了大量的重新设计的一种部件是自行车轮毂。
通常，自行车轮毂包含固定于自行车车架后部的不旋转的毂轴和通过一对轴承组件而安装在毂轴上的可旋转的毂壳或毂体。对于前轮毂，毂壳可绕毂轴在两个方向上自由旋转。然而，对于一些后轮毂而言，在后轮毂的一侧设置有以自由旋转方式安装于毂壳一端的驱动件或驱动圆柱体，单向离合器设置在驱动圆柱体和毂壳之间，该离合器沿一个方向传输从驱动圆柱体到毂壳的旋转运动。驱动圆柱体被构造和设置为具有多个链轮安装在驱动圆柱体的径向向外的外表面上，从而链轮相对于驱动圆柱体既不能旋转也不能轴向移动。这样，这种类型的后轮毂的驱动件在其毂轴上只可沿一个方向转动。
日本实用新型公开号No.S52-60062公开了一种常规的自行车轮毂。这种常规的自行车轮毂安装在自行车车轮中心部分，其中辐条从轮毂延伸至轮缘。这种常规的自行车轮毂包括毂轴、毂体和一对轴承。毂轴非旋转地固定于自行车架上(例如前叉)。毂体与毂轴共轴安装，使得毂体相对于毂轴沿径向设置在外侧。轴承被构造和设置用以支承毂体使毂体可绕毂轴自由旋转。毂轴两端的外表面在其轴向末端包括一对外螺纹，从而通过一对与毂轴轴端外螺纹螺接的螺母可将轮毂安装在车架上。轴承是向心推力球轴承(angular-type ball bearing)。每一个轴承设置有外圈或杯、内圈或锥和多个滚动部件(滚珠)。外圈沿毂体内表面设置，并且包括可容纳滚珠的表面。内圈与毂轴螺接，并且包括有滚珠止推表面。滚动部件以预定的间隔沿轮毂的圆周方向设置在外圈与内圈之间。
为了使轴承能平滑地旋转，在每个轴承的内部涂上润滑脂。外圈的滚珠接收表面设置为凹面，面向毂轴的通常轴向向外方向。内圈的滚珠推面设置为凹面，面向毂轴的通常轴向向内方向。安装在轮毂上的向心推力球轴承设计为使外圈的最内周缘表面与毂轴的外周缘表面保持一定程度的间隙或空隙。而且，密封部件连接至轴承的轴向外表面。这样，轴承就被设计为使得润滑脂不会从轴承中朝着外轴向泄漏。
然而，由于在轴承的内轴向的位置中，外圈与毂轴之间存在有间隙，有时将会造成轴承中的润滑脂沿内轴向泄漏。尤其是在轮毂包括以相同螺旋方向沿着毂轴的整个外表面形成的外螺纹时，由于车轮相对于毂轴旋转(也就是轴承的外圈旋转)，这些外螺纹的作用就像泵一样。结果，使润滑脂从轴承中沿毂轴内轴向流出。举例说明，从自行车的后部看，右侧的轴承外螺纹是右旋，当车轮沿行驶方向旋转时，润滑脂将会沿毂轴内轴向流出。当润滑脂从轴承中沿毂轴内轴向流出时，润滑脂将流向外圈后部相对较大的空间，并在离心力的作用下保持在该空间内。这样，轴承里润滑脂的量将变得不足，车轮的旋转将会恶化。
综上所述，对于本领域技术人员来说，改良自行车轮毂的需求是显而易见的。本发明针对本领域的这种需求以及其它需求，其中，从本发明的公开内容中，这些需求对于本领域技术人员而言，是显而易见的。
发明内容
本发明的一个目的是为自行车轮毂提供一个能够防止润滑脂从轴承中沿内轴向流出的结构。
本发明的另一个目的是提供至少一个具有相对易于安装的内管的轮毂轴承。
为了实现本发明的上述目的以及其他目的，提供了一种自行车轮毂，包括毂轴、毂体、第一轴承、第二轴承和内管。毂轴具有第一轴端和第二轴端。毂体有第一本体端和第二本体端，毂体共轴地围绕毂轴设置，并且相对于毂轴是可旋转的。第一轴承设置在毂体的第一本体端以及毂轴的第一轴端之间，第二轴承设置在毂体的第二本体端与毂轴的第二轴端之间。内管具有第一轴向末端，固定地连接于第一轴承，第二轴向末端与第二轴承轴向地间隔设置，从而内管以悬臂方式由第一轴承固定。
在下面的具体描述中，本发明的所有这些目的、特征、方面和优点对于专业技术人员来讲是显而易见的，下面的具体描述与附图相结合，阐明了本发明的优选实施例。
参照附图，这些附图构成了原始公开的一部分。
图1是自行车右侧整体正视图，其上设置有根据本发明第一实施例的前后轮毂；图2是根据本发明第一实施例的前轮毂的局部剖视图，其上设置有一对轴承，其中轴承具有内管与每个轴承外杯相连；图3是图2所示的根据本发明第一实施例的前轮毂中的一个轴承的放大剖视图，其中内管连接于外杯；图4是图3所示的轴承与内管的放大分解剖视图；图5是图4所示内管的正视图，该内管用于图3和图4所示的轴承；图6是根据本发明第一实施例的内管的纵向剖视图；图7是根据本发明第一实施例的后轮毂的局部剖视图，其上具有轴承，其中内管连接于轴承外杯；图8是根据本发明第一实施例的后轮毂的局部剖视图，其上具有轴承，其中内管连接于轴承外杯；图9是用于图2、图7和图8所示的任一根据本发明的第二实施例的轮毂的改进后的轴承的放大剖视图，其中改进的内管与外杯相连；
图10是根据本发明的第三实施例的用于图2、图7和图8所示的任一轮毂的改进的轴承的放大剖视图，其中改进后的内管与外杯相连；图11是根据本发明的第四实施例的用于图2、图7和图8所示的任一轮毂的改进的轴承的放大剖视图，其中修改后的内管与外杯相连；以及图12为根据本发明的第五实施例的用于图2、图7和图8所示的任一轮毂的修改后的轴承的放大剖视图，其中修改后的内管与外杯相连。
具体实施例方式
以下参照附图来解释本发明所选择的实施例。本领域技术人员从上述阐述中可以明显地认识到接下来对本发明的具体实施例的描述仅作说明之用，并非像权利要求书及其等同物一样用于限定本发明。
首先如图1所示，自行车10上安装有根据本发明第一实施例的前轮毂12和后轮毂14。自行车轮毂12和14以传统方式连接于车架16上。由于自行车10为现有技术所熟知的内容，除了与本发明有关的零件，自行车10的其他零件在此不详细介绍。也就是说，在此只说明和讨论那些与自行车轮毂12和14相关的零件。而且，在此示出的或未示出的自行车的各种通用部件，比如刹车闸、附加的链轮、拨链器等，都可以与本发明结合使用。
如图2所示，前轮毂12基本包括毂轴20、毂体或毂壳21，一对左右轴承22a和22b。毂轴20可以传统方式自由地连接到车架16上或从该车架上拆卸下来。毂体21相对于毂轴20共轴地沿径向设置在外侧。如图2所示，左轴承22a和右轴承22b设置在毂轴20与毂体21之间，位于毂体21的轴向末端。毂体21通过毂轴20，在毂轴20上沿两个旋转方向可以自由地旋转。
在所示的实施例中，前轮毂12的毂轴20设置为快速拆卸杆式(quick release lever type)毂轴，其基本上包括空心轴体23、快速毂杆24，调整螺母25和凸轮杆26。轴体23在其左端外周缘表面上具有右旋外螺纹部23a，在其右端外周缘表面上具有右旋外螺纹部23b。外螺纹部23a设置为从安装轴承22a处稍微靠里的位置沿外轴向延伸。外螺纹部23b设置从安装轴承22b处稍微靠里的位置沿外轴向延伸。左轴承22a和右轴承23b分别通过螺纹23a和23b螺纹安装于轴体23。快速毂杆24贯穿轴体23，其中调整螺母25螺纹安装在其一个轴向端部。凸轮杆26连接到快速毂杆24的另一个轴向末端。这种快速拆卸装置的操作方式与传统方式相同，在此不做进一步的讨论。
前轮毂12的毂体21具有基本上为管状的形状，并且，举例来说，由铝合金管制成。毂体21在其外周缘表面上包括一对毂法兰30a和30b，用于将辐条以传统方式连接于其上。毂体21还包括在其轴向两端分别用于接收左轴承22a和右轴承22b的轴承安装部21a和21b。
左轴承22a基本上包括左外圈或杯31a、左内环或内锥形部32a以及多个通常为球状的滚动部件33a(图2仅示出了一个左滚动部件33a)，左内管34a连接于左外圈31a上。同样，右轴承22b基本包括右外圈31b、右内圈32b以及多个通常为球状的滚动部件33b(图2仅示出了一个右滚动部件)，右内管34b连接于右外圈31b上。如图2所示，左轴承22a的左外圈31a和右轴承22b的右外圈31b分别被压进形成在毂体21的轴向端部中的内圆周上的轴承安装部21a和21b。
从图3中可以很好地看到，左外圈31a包括滚珠接收表面(外轴承表面)31c，其基本上是沿轴向向外方向朝向毂轴20的第一或左轴端。左内圈32a包括滚珠止推表面(内轴承面)32c，其基本上是沿轴向向外方向朝向毂轴20的第二或右轴端。从图2中可以看到，右外圈31b包括滚珠接收表面(外轴承表面)31d，其基本上是沿轴向向外方向朝向毂轴20的第二或右轴端。右内圈32b包括滚珠止推表面(内轴承表面)32d，其基本上是沿轴向向外方向朝向毂轴20的第一或左轴端。因此，左轴承22a和右轴承22b设置向心推力滚珠轴承，其轴向承载能力相对于止推方向来说较大。左内管34a的第一轴端连接于左外圈31a的内边缘，而右内管34b的第一轴端以与左内管34a连接于左外圈31a相同的方式连接于右外圈31b的内缘，后面会对此进行说明。
左内圈32a和右内圈32b的内孔上有内螺纹，通过螺纹旋进形成在毂轴20的轴体23外周缘表面上的外螺纹23a和23b。左内圈32a和右内圈32b的轴向位置分别通过一对与左内圈32a和右内圈32b的轴向端面相接触的锁定螺母35a和35b而锁定。因此，左内圈32a和右内圈32b不能沿轴向移动。前轮毂12还包括一对密封部件39a和39b，用于密封毂体21与左、右内圈32a、32b之间间隙的。因此，密封部件39a和39b分别设置在左轴承22a和右轴承22b的外轴向端部。
在本实施例的前轮毂12中，左内管34a的第一轴端固定地连接于左轴承22a，并且其第二轴端与右轴承22b沿轴向间隔开，使得左内管34a通过左轴承22a保持在悬臂状态。同样，右内管34b的第一轴端固定地连接于右轴承22b，其第二轴端与左轴承22a沿轴向间隔开，使得右内管34b通过右轴承22b保持在悬臂状态。因此，在左内管34a与右内管34b之间存在轴向间隙。由于左内管34a与右内管34b除了安装方向不一样其他都是相同的，在此仅对左内管34a进行详细的讨论和说明。也就是说，对于左内管34a的说明也同样适用于右内管34b。
如图5和图6所示，左内管34a是单一的整体件，基本上具有第一管状端部41、以及其上具有环状法兰部分(接靠件)43的第二管状端部42。第一管状端部41具有第一纵向长度为L1，而第二管状端部42具有第二纵向长度为L2，而第一纵向长度L1与第二纵向长度L2形成比例(L1/L2)，该比例(L1/L2)优选地位于优选地位于1/6至1/4的比例范围之间。
优选地，左内管34a是由具有有限挠度的硬质刚性材料制成。例如，左内圈34a由硬质刚性的塑料材料模制而成，其可以扣合在左外圈31a的内表面上。
在此实施例中，左内管34a的第一轴端通过压配合与左轴承22a相连。具体地，左内管34a是通过将左内管34a推进左轴承22a的左外圈31a中而安装，这样，左内管34a的第一管状端部41首先向里变形，然后回弹将左内管34a固定在左轴承22a的左外圈31a内。
左内管34a的第一管状端部41在其自由轴向端形成有接合件44。接合件44沿径向向外延伸以形成环形保持面44a。环形保持面44a沿轴向方向面向环形法兰部43。这样，当左轴承22a和左内管34a安装在前轮毂12上时，环形保持面44a沿轴向方向朝向前轮毂12的第二轴端。环形凹槽45由接合件44的环形保持面44a和环形法兰部43形成，从而将左轴承22a的左外圈31a保持在其间。也就是说，左内管34a的轴向端通过其上的一对沿轴向间隔开的对向表面而连接于左轴承22a，左轴承22a的一部分(左外圈31a)设置在该对表面之间。在本实施例中，接合件44是左内管34a不可拆卸的一部分，例如，是与左内管34a一体的一个部分。然而，接合部件44也可以是单独的件，例如通过螺纹连接可以拆下并且重新装上。
左内管34a的第一管状端部41还包括一对设置在环形凹槽45内的沿圆周方向延伸的挠性增加凹部45a。第一挠性增加凹部45a位于接合件44邻近，而第二挠性增加凹部45a位于环形法兰43邻近，该环形法兰形成左内管34a的接靠件。优选地，挠性增加凹部45a沿周向延伸以形成连续的环形凹部。
如图6所示，左内管34a的第一管状端部41(第一轴向端)有位于其自由端的具有带锥形(圆锥形)部分41a的内表面，从而随着该内表面接近左内管34a的第一管状端部41的自由边缘，锥形部分41a直径增大。也就是说，左内管34a沿第一管状端部41的内表面最好设置为使得该左内管34a第一轴向端的内径从对应于环形法兰部43左侧的点开始向着第一轴端以锥形方式逐渐增大。
左内管34a的第二管状端部42的内表面具有圆柱形部分42a和位于其自由端的锥形(圆锥形)部分42b，从而随着该内表面接近左内管34a的第二管状端部42的自由边缘，锥形内表面42b的直径增大。也就是说，左内管34a的内表面最好设置为使得第二管状端部42的第二轴向端的内径要大于第二管状端部42的第一轴向端的直径，并且左内管34a的内径从圆柱状42a开始朝向第二轴向末端以锥形方式逐渐增大。左内管34a的内表面的锥形部分42b使得易于将左内管34a安装在毂轴20上。
左内管34a的第一管状端部(第一轴向末端)41与左外圈31a的径向最里面相连接，从而在左内管34a内表面的圆柱部分42a与毂轴20的轴体23的外表面之间保持一定程度的间隙。左内管34a的圆柱部分42a的内表面与毂轴20的轴体23上的外螺纹64a之间的间隙被优选地设置为非常小的值，例如大约为0.4mm。
如上所述，环形法兰部43构造和设置成形成用于将左轴承22a的左外圈31a保持在左内管34a上的接靠件。这样，环形法兰部43是沿径向延伸的接靠件，其具有沿轴向朝向左内管34a的第一管状端部41的自由轴向端的接靠面43a。在所示实施例中，环形法兰部43是连续的法兰。然而，环形法兰部43可由多个独立的不相连的法兰或元件代替，这些法兰或构件一起形成接靠件。
左内管34a的内表面的圆柱部分42a具有一致的直径，设置为接近于毂轴20的轴体23的外周缘表面。同样，设置有相对应的右内管34b的内表面也具有一致的直径，设置为接近于毂轴20的轴体23的外周缘表面。如上所述的第一实施例中的前轮毂12，通过在毂轴20的轴体23和左右外圈31a和31b之间设置内管34a和34b，在外圈31a和31b与轴体23之间形成了狭小的间隙或缝隙。这样，在轴体23和左内管34a以及右内管34b的内表面之间沿径向形成了小的间隙或缝隙(大约0.4mm)。这样，左轴承22a和右轴承22b中含有的润滑脂就很少有可能向毂轴20的内轴向方向泄漏。更具体地，当前轮沿前进方向转动时，如果内管34a和34b没有设置在左轴承22a和右轴承22b中，润滑脂将容易从左轴承22a和右轴承22b中流出。然而，通过安装如图2所示的内管34b，外图31a和31b与毂轴20之间的间隙变小。结果，润滑脂将很少会沿毂轴20的内轴向流出，而更有可能留在轴承22a和22b中。另外，由于在内管34a以及34b与左毂轴20之间存在间隙(大约0.4mm)，左右轴承22a和22b的旋转性能变得恶化的问题将可以避免。
如图7所示，后轮毂14基本上包括毂轴60、毂体61，左轴承62a、右轴承62b以及右轴承62b是其一部分的飞轮63。如下所述，后轮毂14的左轴承62a采用内管的方式与前轮毂12采用内管的方式相同。因此，在轴承22a和22b中采用内管34a和34b的优点也适用于后轮毂14中的左轴承62a。对于后轮毂14中的飞轮63，右轴承62b没必要采用内管。
可用传统方式将毂轴60自由地连接于车架16的后部或从该车架后部可拆卸地连接。毂体61相对于毂轴60同轴地沿径向设置在外侧。飞轮63以传统方式操作性地连接在毂轴60和毂体61之间。左轴承62a设置在毂轴60和毂体61之间，位于毂体61的一个轴向端部中，而右轴承62b是飞轮63的一部分，其操作性地设置在毂轴60和毂体61之间，位于毂体61的另一个轴向端部中。飞轮还构造为以传统方式非旋转地在其上装有多层链轮(比如10个)。
举例来说，后轮毂14的毂轴60是快速拆卸式毂轴，其中仅示出了空心轴体64。快速拆卸件的其它部分除了尺寸之外基本上与前轮毂12相同。空心轴体64在其外表面上有一对右旋外螺纹部64a和64b。该外螺纹部64a设置为从比左轴承62a的安装位置稍微靠里的位置开始沿外轴向延伸。外螺纹部64b设置为从比飞轮63的安装位置的稍微靠里的位置开始沿外轴向延伸。毂轴60的结构除了尺寸之外与前轮毂12的毂轴20的结构基本相同。因此，由于篇幅所限，毂轴60的结构在此不详细讨论。
具有基本上管状形状的后轮毂14的毂体61由铝合金制成。毂体61在其轴向的两端还包括一对分别用于接收左轴承62a和飞轮63的安装部61a和61b。毂体61的外周缘表面上还设置有以常规方式连接辐条的一对毂法兰65a和65b。
左轴承62a以与前轮毂12的左轴承22a相同的方式安装在毂体61的安装部61a上，同时将飞轮63通过螺纹连接在安装部61b中。这样，飞轮63的右轴承62b在毂轴60上支撑着毂体61的右端。
除了右轴承62b，飞轮63的结构中还包括动力传递件66圆柱形安装螺栓67、驱动件68、通过第一和第二飞轮轴承69a和69b而以自由地可旋转的方式安装于毂体61的一端的驱动体或驱动圆柱体69、设置在驱动件68和驱动圆柱体69之间的单向离合器70，该离合器只沿一个方向从驱动圆柱体69向毂体61传递转动。
驱动圆柱体69构造和设置成在其径向外表面安装有多个链轮，使这些链轮相对于驱动圆柱体69既不能转动也不能轴向移动。驱动圆柱体69是由动力传递件66的外部圆周支撑的，因此，驱动圆柱体69能够围绕动力传递件66自由地转动。更具体地，驱动圆柱体69由第一飞轮轴承69a和第二飞轮轴承69b支撑，从而驱动圆柱体69能够围绕动力传递件66自由地转动。单向离合器61设置在驱动圆柱体69与动力传递件66之间，只将驱动圆柱体69前进方向的旋转传递给动力传递件66。
由于飞轮63比较常见，在此不做进一步讨论。圆柱形螺栓67和轴体64设置为使得圆柱销67内周缘表面与轴体64外周缘表面之间的间隙或缝隙被设定为实质上很小的值，例如，大约0.4mm。因此，阻止从右轴承62b沿内轴向的润滑脂泄漏不成问题。
采用一对密封件，将驱动圆柱体69与毂轴60之间的间隙和驱动圆柱体69与动力传递件66之间的间隙密封。因此，轴承之内的润滑脂不会泄漏到飞轮63的外面。
左轴承62a基本上包括左外圈或杯71a、左内圈或内锥(cone)72a以及多个通常为球状的滚动部件73a(图7仅示出一个左滚动部件73a)，左内管或构件74a与左外圈71a相连。后轮毂14的左轴承62a与前轮毂12的左轴承22a相同，因此后轮毂14的左轴承62a在此不做进一步的讨论。也就是说，关于前轮毂12的左轴承22a的描述适用于带有左内管74a的左轴承62a。右轴承62b基本上包括右外圈或杯71b、右内圈或锥形部72b和多个通常为球状的滚动部件73b(图7仅示出了一个右滚动部件73b)。内管74a与前述的内管34a相同。
左内圈72a和右内圈72b的轴向位置分别由锁定螺母75a和75b锁定，该锁定螺母分别安装成与左内圈72a和右内圈72b的外表面接触。因此，左内圈72a和右内圈72b不能沿轴向相对于毂体61移动。密封部件79a连接于左轴承62a的轴向外端部。密封部件79b连接于右轴承62b的轴向外端部。因此，轴承62a和62b中的润滑脂将很少有机会从轴承62a和62b中向外轴向泄漏。
因此，如上所述第一实施例的后轮毂14，与前轮毂12相类似，通过将内管74a设置在左外圈71a径向最里面的内周缘表面上，左外圈71a与毂轴60的轴体64之间的间隙(大约0.4mm)较小。因此，左轴承62a中的润滑脂朝向毂轴60内轴向泄漏的可能性很小。由于内管74a设置在左外圈71a和毂轴60之间，润滑脂从设置在毂轴60上的与飞轮63的安装位置相反的轴向侧的左轴承62a泄漏的问题可以避免了。
如图8所示为改进的后轮毂114，通过以该改进的后轮毂114替换后轮毂14，可将其用于图1所示的自行车10。该改进的后轮毂114基本上包括毂轴160、毂体161、左轴承162a、右轴承162b以及飞轮163。下面将说明该后轮毂114的轴承162a和162b所用的内管与在前轮毂12中的使用方式相同。因此，在轴承22a和22b上使用内管34a和34b的优点也同样适用于这个后轮毂114的轴承162a和162b。
毂轴160按照传统方式可以自由地连接到车架16的后部或从该车架后部拆卸下来。毂体161相对于毂轴160同轴地沿径向设置在外侧。左轴承162a和右轴承162b操作性地设置在毂轴160和毂体161之间，位于毂体161的轴向端部内。飞轮163连接到毂体161上右轴承162b所连接的端部。飞轮163也以传统方式设置为不可转地支撑多层链轮(例如10个链轮)。
举例来说，后轮毂114的毂轴160是一种快速拆卸式毂轴，其中仅示出了空心轴体164。快速拆卸毂轴的其他零件除了尺寸外与前轮毂12基本相同。空心轴体164在其外周缘表面上具有一对右旋外螺纹部164a和164b。外螺纹部164a设置为从左轴承162a的安装位置稍微靠里的位置沿外轴向延伸。外螺纹部164b设置为从飞轮63的安装位置稍微靠里的位置沿外轴向延伸。毂轴160的结构除了尺寸外与前轮毂12的毂轴20的结构基本相同。因此，由于篇幅所限毂轴160的结构在此不详细讨论。
后轮毂114的毂体161通常为管状，由铝合金制成。毂体161在其每一轴向端部还包括一对分别用于接收左轴承162a和右轴承162b的安装部161a和161b。毂体161在其外表面上还包括以传统方式连接辐条的毂法兰165a和165b。
左轴承162a以与前轮毂12的左轴承22a相同的安装方式安装在毂体161的安装部161a上，右轴承162b以与前轮毂12的右轴承22b相同的安装方式安装在毂体161的安装部161b上。安装部161b也构造和设置为用于接纳飞轮163的一部分。
飞轮163包括动力传递件166、通过第一飞轮轴承169a和第二飞轮轴承169a以自由可旋转的方式安装在毂体161一端的驱动体或驱动圆柱体169、设置在动力传递件166和驱动体或驱动圆柱体169之间的用于在一个方向上从驱动圆柱体169向毂体161传递转动的单向离合器170。
动力传递件166的外周缘表面通过锯齿形的或者类似的连接方式不可转动地连接于毂体161的右轴向端(图8右端)。动力传递件166通过定位卡圈固定地连接于毂体161。如图8所示，单向离合器170构造和设置成连接于动力传递件166。
驱动圆柱体169构造和设置成在其径向朝外的表面上安装有多个链轮，使这些链轮相对于驱动圆柱体169既不可旋转又不可沿轴向移动。更具体地，驱动圆柱体169是由第一飞轮轴承169a和第二飞轮轴承169a支撑，从而驱动圆柱体169可以绕轴体164自由地转动。单向离合器170设置在动力传递件166以及驱动圆柱体169之间，其只能将驱动圆柱体169沿前进方向的旋转运动传递给动力传递件166。因此，驱动圆柱体169被固定在单向离合器170上。
后轮毂114的左轴承162a基本上包括左外圈或杯171a、左内圈或内锥172a以及多个通常为球状的滚动部件173a(图8仅示出了一个滚动部件173a)。右轴承162b基本上包括右外圈171b、右内圈172b以及多个通常为球状的滚动部件173b(图8仅示出了一个滚动部件173b)。左外圈171a被压进毂体161上形成的安装部161a中，右轴承162b被压进毂体161形成的安装部161b中。轴承162a和162b上安装有内管174a和174b。内管174a和174b与上述的内管34a和34b相同。
左内圈172a和右内圈172b的轴向位置分别通过锁定螺母175a和175b锁定，该锁定螺母分别安装成与左内圈172a和右内圈172b的轴向外表面接触。因此，左内圈172a和右内圈172b相对于毂体161沿轴向方向是不可移动的。密封件179a连接于左轴承162a的轴向外端部，而密封件179b连接于右轴承162b的轴向外端部。因此，左轴承162a和右轴承162b中的润滑脂将很少有机会从左轴承162a和右轴承162b中沿外轴向泄漏。
因此，与前轮毂12相类似，如前所述的后轮毂114通过在左外圈171a和右外圈171b的径向最内周缘的表面上设置内管174a和174b，使得毂轴160的轴体164与左外圈171a以及右外圈171b之间沿径向方向的间隙或缝隙很小(大约0.4mm)。因此，左轴承162a和右轴承162b中的润滑脂很少有机会向毂轴160的内轴向泄漏。
第二实施例现在参看图9，所示为根据第二实施例的改进的轴承222和改进的内管234。基本上，改进轴承222和改进内管234构造成可以用在图2、图7和图8所示的任一轮毂12、14和后轮毂114的任一轮毂中的使用轴承和内管的部位。除了下文所述的特点，改进轴承222和改进内管234分别与轴承22a和内管34a相同。
第二实施例的改进轴承222基本上包括外圈或杯231、内圈或内锥232，以及多个通常为球状的滚动部件233(图9仅示出了两个滚动部件233)，具有与外圈231相连接的改进内管234。第二实施例的改进轴承222与第一实施例中的轴承22a和22b不同之处在于在外圈231最内圆周表面上设置有内螺纹231a。第二实施例的改进内管234与第一实施例中的内管34a和34b的不同之处在于在改进内管234的第一管端部设置有内螺纹234a，用于在其上固定地连接外圈231。这样，通过在其间形成的螺纹连接，改进内管234的第一轴向端可以连接于改进轴承222。
第三实施例现在参看图10，所示为根据第三实施例的改进轴承322和改进内管334。基本上，改进轴承322和改进内管334构造成可以用在图2、图7和图8所示的任一轮毂12、14和114的使用轴承和内管的部位。除了下文所述的特点，改进轴承322和改进内管334分别与轴承22a和内管34a相同。
第三实施例的改进轴承322基本上包括外图或杯331、内圈或内锥332以及多个通常为球状的滚动部件333(图10仅示出了两个滚动部件333)，具有与外圈331相连接的改进内管334。第三实施例中的改进轴承322与第一实施例中的轴承22a和22b不同之处在于外圈331最内周缘表面上设置有环形凹部331a。第三实施例的改进内管334与第一实施例中的内管34a和34b的不同之处在于在改进内管334的第一管端部设置有环形凹部344a，用于容纳其上固定地连接外圈331的接合件344。在所示的实施例中，接合件344是开口挡圈或卡圈。这样，接合件344成为改进内管334的可拆除和重新安装的件。可替换地，接合件也可以是能够螺纹连接在第二实施例的改进内管234上的螺母。
第四实施例现在参看图11，所示为根据第四实施例的改进轴承422和改进内管434。改进轴承422和改进内管434基本上可以用在图2、图7和图8所示的任一采用轴承和内管的轮毂12、14和114中。除了下文特别指出的部分外，改进轴承422和改进内管434分别与轴承22a和内管34a相同。
第四实施例的改进轴承422基本上包括外圈或杯431、内圈或内锥432以及多个通常为球状的滚动部件433(图11仅示出了两个滚动部件433)，具有与外圈431相连接的改进内管434。第四实施例中的改进轴承422与第一实施例中的轴承22a和22b不同之处在于外圈431最内周缘表面的尺寸设计为使之能够通过摩擦力而固定在改进内管434上。第四实施例的改进内管434与第一实施例中的内管34a和34b的不同在于改进内管434的第一管端部的尺寸设计为使之能够不用任何其他固接件或类似零件而通过摩擦力将外圈431固定在那里。
第五实施例现在参看图12，所示为第五实施例中的改进轴承522和改进内管534。改进轴承522和改进内管534基本上可以用在图2、图7和图8所示的任一采用轴承和内管的轮毂12、14和114中。除了下文特别指出的部分外，改进轴承522和改进内管534分别与轴承22a和内管34a相同。
第五实施例的改进轴承522基本上包括外圈或杯531、内圈或内锥532、以及多个通常为球状的滚动部件533(图12仅示出了两个滚动部件533)，具有与外圈531相连接的改进内管534。第五实施例中的改进轴承522与第一实施例中的轴承22a和22b不同之处在于外圈531最内周缘表面的尺寸设计为使之能够自由地滑到改进内管534的第一管端部之上。第五实施例的改进内管534与第一实施例中的内管34a和34b的不同之处在于改进内管534第一管端部的尺寸设计为使之能够自由地滑进外圈531中。在外圈531最内周缘表面和改进内管534第一管端部的外表面中的至少一个表面上涂上粘合剂534a将改进内管534固定在外圈531上。这样，通过在其间形成的粘接将改进内管534的第一轴向端固定在改进轴承522上。
这里所用的下述方向性术语“向前、向后、之上、向下、垂直、水平、之下、横向”和其他类似方向性术语是指配备了本发明的自行车的方向。因此，用于描述本发明的这些用词也应理解为是相对于配备了本发明的自行车来讲的。
在理解本发明的范围方面，这里所用的“包含”及其派生词，是开放式术语，正如在此所使用地，是指明要有所述的特征、元件、组成部分、组、整体和/或步骤的出现，但并不排除其它未提及的特征、元件、组成部分、组、整体和/或步骤的出现。上述说明也适用于具有相近意思的词，例如术语“包括”(″including″)、“具有”(″haying″)及其派生词。此外，术语“构件”(″member″)或者“元件”(″element”)被用作单数形式时，具有一个部分或者多个部分的双重含义。最后，表示程度的术语，例如本文用到的“基本地”(″substantially″)、“大约”(″about″)和“近似地”(″approximately″)表示改动项的合理量的偏离，这样最终的结果不会有显著变化。这些程度术语应该被解释为对于带有改动含义的术语具有至少±5％的浮动，只要这一浮动不会否定原词的含义。
尽管这里只选择了几个实施例来说明本发明，但是本领域技术人员可以从本披露中明显地看出，在不超出所附的权利要求所限定的本发明范围的情况下，对本发明能够作各种变化和更改。此外，上述依据本发明对具体实施例所作的描述仅用作举例说明，并非像所附权利要求及其等同物一样用于限制本发明。
权利要求
1.一种自行车轮毂，包括毂轴，具有第一轴端和第二轴端；毂体，具有第一本体端和第二本体端，所述毂体围绕所述毂轴同轴地设置，并且相对于所述毂轴是可旋转的；第一轴承，设置在所述毂体的第一本体端与所述毂轴的第一轴端之间；以及第二轴承，设置在所述毂体的第二本体端和所述毂轴的第二轴端之间；以及内管，具有第一轴向末端，固定地连接于所述第一轴承，以及第二轴向末端，与所述第二轴承沿轴向间隔开，使得所述内管通过所述第一轴承以悬臂方式固定。
2.根据权利要求1所述的自行车轮毂，其中，所述内管的第一轴向末端通过压配合连接方式而连接于所述第一轴承。
3.根据权利要求1所述的自行车轮毂，其中，所述内管的第一轴向末端通过一对轴向间隔设置而且相对的表面而连接于所述第一轴承，其中，所述第一轴承的一部分设置在所述相对的表面之间。
4.根据权利要求1所述的自行车轮毂，其中，所述内管包括接合件，形成第一保持面，沿轴向朝向所述第二轴端；径向延伸的接靠件，具有接靠面，沿轴向朝向所述第一轴端，从而形成环形凹槽，而所述第一轴承设置在所述第一保持面与接靠面之间的所述环形凹槽中。
5.根据权利要求4所述的自行车轮毂，其中，所述接合件是所述内管的不可拆卸部分。
6.根据权利要求4所述的自行车轮毂，其中，所述接合件是所述内管的可拆卸和可重新安装的部分。
7.根据权利要求4所述的自行车轮毂，其中，形成有所述环形凹槽的所述内管的第一轴向末端包括至少一个挠性增加凹部。
8.根据权利要求7所述的自行车轮毂，其中，所述挠性增加凹部沿圆周方向延伸。
9.根据权利要求7所述的自行车轮毂，其中，所述挠性增加凹部位置邻接于所述接合件。
10.根据权利要求7所述的自行车轮毂，其中，所述挠性增加凹部位置邻接于所述接靠件。
11.根据权利要求4所述的自行车轮毂，其中，形成有所述环形凹槽的所述内管的第一轴向末端包括一对沿圆周延伸的挠性增加凹部，第一挠性增加凹部位置邻接于所述接合件，而第二挠性增加凹部位置邻接于所述接靠件。
12.根据权利要求1所述的自行车轮毂，其中，所述内管具有内表面，在所述第二轴向末端处为锥形部分，随着所述内表面接近所述内管的第二轴向末端的自由端，所述锥形部分直径增大。
13.根据权利要求1所述的自行车轮毂，其中，所述内管包括沿径向延伸的接靠件，具有朝向所述第一轴承的接靠面；第一管状部，从所述接靠件的接靠面延伸至所述内管的第一自由边缘以限定所述内管的第一轴向末端；以及第二管状部，从所述接靠件的接靠面沿相反方向延伸至所述内管的第二自由边缘以限定所述内管的第二轴向末端。
14.根据权利要求13所述的自行车轮毂，其中，所述第一管状部具有第一纵向长度，所述第二管状部具有第二纵向长度，所述第一纵向长度与所述第二纵向长度之比位于1/4至1/6的比例范围之间。
15.根据权利要求14所述的自行车轮毂，其中，所述内管的内表面在所述第二轴向末端处为锥形部分，使得随着所述内表面接近所述内管的第二轴向末端的自由端，所述锥形部分的直径增大。
16.根据权利要求14所述的自行车轮毂，其中，所述内管包括接合件，该接合件形成沿轴向朝向所述接靠件的接靠面的第一保持面，以限定环形凹槽，而所述第一轴承设置在所述第一保持面与所述接靠面之间的所述环形凹槽中。
17.根据权利要求16所述的自行车轮毂，其中，形成有所述环形凹槽的所述内管的第一轴向末端包括一对沿圆周延伸的挠性增加凹部，第一挠性增加凹部位置邻接于所述接合件，而第二挠性增加凹部位置邻接于所述接靠件。
18.根据权利要求1所述的自行车轮毂，其中，所述第一轴承包括第一外杯，与所述毂体相连，具有第一外轴承表面，所述第一外轴承表面朝向所述毂轴的第一轴端；第一内锥，与所述毂轴相连，具有内轴承表面，所述内轴承表面朝向所述毂轴的第二轴端；以及多个设置在所述第一外杯与所述第一内锥之间的第一滚动部件，以及所述内管的所述第一轴向末端，连接于所述第一外杯的内沿上。
19.根据权利要求1所述的自行车轮毂，其中，所述毂体由所述第一轴承和第二轴承支撑在所述毂轴上，并可沿两个旋转方向自由地转动。
20.根据权利要求19所述的自行车轮毂，进一步包括附加的内管，具有第一轴向末端，固定地连接于所述第二轴承；以及第二轴向末端，与所述第二轴承沿轴向间隔设置，使得所述附加的内管由所述第二轴承以悬臂方式固定。
21.根据权利要求1所述的自行车轮毂，进一步包括飞轮，连接在所述毂体的第二毂端与所述毂轴的第二轴端之间。
22.根据权利要求1所述的自行车轮毂，进一步包括附加的内管，具有第一轴向末端，固定地连接于所述第二轴承；以及第二轴向末端，与所述第二轴承沿轴向间隔设置，使得所述附加的内管由所述第二轴承以悬臂的方式固定。
23.根据权利要求1所述的自行车轮毂，其中，所述内管的所述第一轴向末端通过在其与所述第一轴承之间形成的螺纹连接而连接于所述第一轴承。
24.根据权利要求1所述的自行车轮毂，其中，所述内管的所述第一轴向末端通过在其与所述第一轴承之间形成的粘接而连接于所述第一轴承。
全文摘要
一种自行车轮毂，包括毂轴；毂体，通过一对轴承而可旋转地安装在该毂轴上，并且至少一个轴承具有内管。轴承包括外圈，操作性地连接于毂体；内圈，操作性地连接于毂轴；以及多个滚动部件，设置在外圈和内圈之间。内管相对于至少一个轴承的外圈设置，使得至少内管的一部分被设置在毂轴的外周缘表面周围上，以在其间形成小的预定径向间隙。
文档编号B60B27/02GK1915694SQ20061008139
公开日2007年2月21日 申请日期2006年5月24日 优先权日2005年8月19日
发明者关锦鸿 申请人:禧玛诺零件(马)私人有限公司