专利名称：具有间距器和可拆下的飞轮的自行车轮毂的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及一具有可拆下的飞轮的自行车轮毂。更具体一些，本发明涉及具有间距器的自行车轮毂，该间距器设置在两件式的车轴上，以允许链轮支承构件与轮毂分离而不必从自行车架上取下飞轮。
自行车成为越来越普遍的娱乐形式，同时成为运输工具。此外，骑自行车成为非常普遍的竞赛运动。不管自行车是用于娱乐，运输还是竞赛，自行车工业总是不断地改进自行车的各个零件。自行车在过去的年代中曾经广泛重新设计的一个特殊的零件是自行车后轮毂。
具体一些说，多数自行车有几个速度。因此，自行车后轮毂通常包括飞轮。飞轮包括至少一个接合链条的链轮。用于自行车的驱动系统和飞轮的一个普遍的形式包括许多装在自行车后轮的轮毂上的链轮。在踩脚蹬时，自行车链与后链轮之一接合，以转动后轮。当骑车人停止踩脚蹬时，后轮应当能继续旋转，同时链轮保持不动。因此，后轮毂通常设置一有一单向离合器的飞轮。
飞轮用于只沿一个旋转方向将驱动力传至自行车后轮上。这种飞轮通常安装在自行车的后轮毂上。飞轮通常允许自行车自由前进，而脚蹬则无任何旋转。飞轮通常包括通过用螺纹拧在后轮毂上而装在后轮毂的凸台上的凸台式飞轮，和作为轮毂的不可分割的部分而紧固在后轮毂上的飞毂式飞轮。这两种飞轮都装备有一外管状部分、一内管状部分，该内管状部分沿外管状部分经向向内安装，以使内管状部分相对于外圆筒部分自由旋转。一单向离合器装在外管状部分与内管状部分之间，以用于只沿一个旋转方向将驱动力以外管状部分传至内管状部分上。外管状部分通常有多个安装在其上的齿轮，而内管状部分则通常装在自行车的后轮毂上。
在链轮与凸台之间形成花键，以强制地防止其间的相对转动。由于此单元用于自行车的后轮，故驱动必须通过一单向机构在后轮轴与凸台之间传递。为此目的，凸台作为单向离合器的外座圈形成，而单向离合器和内座圈则设置在凸台的内周上。
现在，随着由自行车的转辙器提供的速度数增加，用于后轮的多级链轮单元包括增加的链轮数目，该数目通常至少为五至七。随着齿轮或链轮数目的增加，可以有一范围广阔的转矩从链轮作用至飞轮上。各个链轮的尺寸(即链轮上的轮齿的数目)常常为一定的行驶条件例如山地或平地条件设计的。此外，链轮或齿轮的构形是为不同的骑车人的技术水平或骑车人的爱好设计的。因此，有时需要根据骑车人或行驶条件更换飞轮或整个后轮。因此，需要有一种简化的安装结构和容易的安装方法。
此外，多年来，由于后齿轮或后链轮的数目增加，飞轮变得越来越大和越来越重。再有，随着齿轮或链轮数目的增加，后轮毂与飞轮对制造和安装都成为复杂而昂贵的。还有，随着齿轮或链轮数目的增加，难于从自行车架上取下后轮，或难于用不同的飞轮置换现有的飞轮。
鉴于以上所述，需要有一种具有可拆下的飞轮的自行车轮毂，该飞轮克服了现有技术中的上述问题，本发明满足现有技术中的这种需要和其它需要，对于熟悉本技术的人，这些需要将从此公开内容成为显而易见的。
本发明的一个目的为提供一具有用于可拆下的飞轮的间距器的自行车轮毂，该飞轮有简化的结构。
本发明的另一目的为提供一具有用于可拆下的飞轮的间距器的自行车轮毂，该飞轮允许安装简化。
本发明的另一目的为提供一具有间距器的自行车轮毂，该间距器用于从一比较简单而且廉价地制造和装配的轮毂体上拆下一飞轮。
前述目的可基本上通过提供一自行车轮毂达到，该轮毂包括一轮毂轴、一轮毂体、一链轮支承构件和一间距器。轮毂轴有一第一部分和一可松开地结合在第一部分上的第二部分。轮毂体有一外管状部分和一内部通道，轮毂轴的第一部分可旋转地支承在该内通道中。链轮支承构件有一可松开地和不转动地结合在轮毂体的外管状部分上的部分。链轮支承构件装在轮毂轴的第二部分上。间距器支承在轮毂轴的第一部分上，在轮毂体的自由端附近。间距器有一间距部分，并且将形状做成能沿横向相对于轮毂轴在第一位置和第二位置之间移动，而不用将轮毂轴的第一部分从轮毂体上取下。在第一位置，间距部分位于轮毂轴的附近。在第二位置，间距部分与轮毂轴隔开一段距离。
本发明的这些和其它目的、特色、形态和优点将从下列详细描述变得明白，该描述联系附图公开了本发明的一个优选的实施例。
现在参看附图，它们形成此原始公开内容的一部分。
图1为传统的自行车的立面侧视图，该自行车具有按照本发明的自行车后轮毂；图2为装在图1所示的自行车后叉上的后轮毂的放大的透视图，该轮毂具有位于第一或间距位置的按照本发明的第一实施例的间距器；图3为装在图2所示的自行车后叉上的后轮毂的放大的透视图，该轮毂具有第一实施例的位于第二或松开位置的间距器；图4为图1～3所示的后轮毂的放大的、局部分解的立面图；图5为图1～4所示的后轮毂的放大的局部剖视图，其间距器位于第一或间距位置；图6为图5所示的后轮毂的局部剖视图，其飞轮从轮毂体上拆下，而间距器则处于第二或松开位置；图7为图1～6所示的后轮毂的间距器的放大的透视图；图8为图7所示的间距器的立面端视图；图9为图7和8所示的间距器的立面侧视图；图10为图1～6所示的后轮毂在将装配好的轮毂装在自行车的后叉上之前的立面侧视图；图11为图1～6和10所示的后轮毂在将装配好的轮毂装在自行车的后叉上之后的立面侧视图；图12为图1～6、10和11所示的后轮毂的立面侧视图，后轮毂的一侧从自行车的后叉上松开，而轮毂体侧与飞轮隔开一段距离；图13为图1～6和10～12所示的后轮毂的立面侧视图，轮毂体从自行车的后叉上松开并从飞轮上拆下；图14为图1～6和10～13所示的后轮毂的立面侧视图，轮毂体完全从自行车的后叉上取下；图15为按照本发明的第二实施例的改进的间距器的透视图；图16为按照本发明的第三实施例的改进的间距器的透视图；图17为按照本发明的第四实施例的改进的间距器的透视图；图18为图17所示的改进的间距器的分解透视图；图19为按照本发明的第五实施例的改进的间距器的透视图；图20为图19所示的改进的间距器的分解透视图。
优选的实施例的详细说明首先参看图1，它示出一自行车10，其上装有按照本发明的后轮毂。自行车10基本有一车架12，它具有可移动地结合在其上的前叉13和固定地结合在其上的后叉。一后轮16通过一后轮毂18可旋转地结合在后叉15上。一前轮14通过一前轮毂17可旋转地结合在前叉13上。一车座可调节地结合在车架12上，而把手11则结合在前叉13上，以用于转动前轮14。一驱动系统19结合在车架12上，以用于驱动自行车10。驱动系统19基本包括一组前链轮19a、一对带脚蹬19c的曲柄19b、一驱动链19d和一组后链轮19e。前链轮19a通过一下支架(未示出)结合在车架12上。后链轮19e按较传统的方式结合在后轮16的后轮毂18上。
由于自行车10的各个部分在本技术中是众所周知的，故这些部分不在此处详细讨论或说明，除非它们按照本发明作了改进。更具体一些，自行车10的自个部分不拟在此讨论或说明，除非它们与后轮毂18有关。此外，对于熟悉本技术的人，从此公开内容都会明白，各种传统的、此处未示出和/或未讨论的自行车的零件如闸、转辙器、辅助链轮等，都可以配合本发明一起使用。
现在参看图2～6，后轮毂18基本包括一轮毂轴20、一轮毂体22、一飞轮24和一间距器26。轮毂轴20可旋转地支承在轮毂体22的内部通道中，并沿轴向从轮毂体22的两端伸出。间距器26最好在轮毂体22的自由端的附近可移动地支承在轮毂轴20的一端上，以如同在图2和3所看到的那样，在轮毂体22和后叉15的一侧之间提供一轴向间距。飞轮24最好装在轮毂轴20的另一端上。轮毂轴20最好由两个可松开地结合在一起的部分形成，以便轮毂体22可以如同在下面要讨论的那样，与飞轮22分开。自然，对于熟悉本技术的人，从此公开内容都会明白，本发明可以与没有飞轮的轮毂一起使用。这样，“链轮支承构件”一词在此处用于指轮毂的用于支承至少一个带飞轮或不带飞轮的链轮的那部分。
基本上，当间距器26如图2所示处于第一位置并且轮毂18与后叉15结合时，飞轮24的一部分可松开地并不转动地结合在轮毂22的一部分上。轮毂轴20由可松开地结合在一起的两部分形成，以允许飞轮24从轮毂体22上松开而不必从后叉15上取下飞轮24。间距器26可从第一位置移至第二位置，以便如图3所示为轮毂体22提供一能可滑动地从飞轮24上拆开的轴向间距。间距器26只在轮毂18未固定地结合在后叉15上时才能移动。换句话说，当轮毂18已经装配好并固定地结合在后叉15上之后，间距器26处于图2的第一位置，并且不会移动。
轮毂轴20基本包括一第一部分30和一可松开地结合在第一部分30上的第二部分32，这可在图4～6中最清楚地看出。最好是，第一部分30可旋转地支承在轮毂体22的内部通道中，而飞轮24则安装在轮毂轴20的第二部分32上。此外，第一部分30最好用螺纹结合至第二部分32上，以使第一部分30可与第二部分32分开。轮毂轴20最好有一直径，其大小足以向可分开的轮毂轴20提供足够的强度。更具体一些，轮毂轴20的第一部分30最好有一约为10mm的直径，而第二部分32最好有一约为10mm的最小直径，以向可分开的轮毂轴20提供合适的强度。
轮毂轴20的第一部分30最好为一由重量轻的刚性金属材料如铸铝、钛或钢成形的长的圆柱形构件。自然，第一部分30可以按需要和/或要求用任何合适的材料建造。此外，第一部分30最好有一基本恒定的圆形截面，有一如上所述的约为10mm的直径。轮毂轴20的第一部分30包括一第一端部段34、一与第一端部段30沿轴向隔开一段距离的第二端部段36，和一在第一端部段34和第二端部段36之间延伸的中间段38，这可在图4中最清楚地看出。
第一端部段34最好做有外螺纹，以用于将第一部分30结合至第二部分32上。第二端部段36设有按传统方式结合在其上的快速松开机构37，以用于按以后要更详细讨论的比较传统的方式将后轮毂18的一侧结合至后叉15上。
第二部分32最好为一具有变截面的阶梯形圆柱形构件，以用于支承飞轮24，这可从图5～6最清楚地看出。此外，第二部分32最好有一约为10mm的最小直径，并且最好用重量轻的刚性金属材料如铸铝、钛或钢成形。自然，第二部分32也可以按需要和/或要求用任何合适的材料建造。第二部分32基本包括一第一端部段40、一沿轴向与第一端部段40隔开一段距离的第二端部段42，和一在第一端部段40和第二端部段42之间延伸的中间阶梯段44。
第一端部段40最好做有外螺纹，以用于接纳一螺母41。螺母41用螺纹结合至第一端部段40上，以用于按比较传统的方式将后轮毂18的一侧结合至后叉15上。此外，第一端部段40最好有比第二部分32小的或最小的外径。第一端部段40的最小外径最好如上所述约为10mm。第二端部段42最好包括一在其中形成的螺纹孔43，以用于接纳第一部分30的做有外螺纹的第一端部段34。因此，当第一部分30用螺纹结合至第二部分32上时，第一和第二部分30和32像一个单个的轴构件那样工作。
第二端部段42还最好有多个沿周向布置的、在其自由边缘上形成的轮齿或花键47，这可在图6中最清楚地看出。更具体一些，花键47沿轴向从孔43的螺纹朝第一部分30延伸，并沿径向向内在螺纹孔43和第二端部段42的自由边缘之间延伸。花键47的尺寸和形状做成不转动地与轮毂体22的一部分接合，这将在下面更详细地讨论。
仍然参看图4～6，轮毂体22基本包括一外管状部分50、一管状内套筒部分52和一对轴承组件54，该轴承组件以可自由转动的方式将内套筒部分52和外管状部分50可旋转地结合在一起。轮毂轴20的第一部分30最好在外管状部分50的内部通道中可旋转地被内套筒部分52支承。外管状部分50最好可松开地并不转动地与飞轮24(即飞轮24的链轮支承构件)的一部分结合，这将在下面更详细地讨论。
外管状部分50为具有变化的内、外圆形截面的管状构件，这可在图5～6中最清楚地看出。此外，外管状部分50最好由重量轻的刚性金属材料如铸铝、钛或钢成形。自然，外管状构件50可以按需要和/或要求用任何合适的材料建造。外管状部分50基本包括一对环形辐条安装法兰51a和51b，它们沿轴向彼此隔开一段距离，以用于按传统的方式将轮毂体22结合在车轮16的轮缘上。辐条安装法兰51a和51b从外管状部分50的相反侧伸出并靠近外管状部分50的自由端。许多辐条结合在安装法兰51a和51b上，以按传统的方式将轮毂体22固定在车轮16上。
外管状部分50最好包括一对倚靠表面或靠肩53a和53b，它们沿相反的方向朝向，以用于固定轴承组件54，防止彼此朝纵向移动(即轴向移动)。外管状部分50还最好包括一对第二倚靠表面或靠肩55a和55b，它们与外管状部分50的相反的自由端相邻。换句话说，靠肩53a和53b沿轴向相反的方向朝向，成为沿轴向隔开一段距离的结构，而靠肩55a和55b则分别沿轴向位于靠肩53a和53b的自由端部侧。
一对靠肩55a和55b沿轴向与外管状部分50的自由端隔开一段距离，以使在外管状部分50的自由端的附近形成一对凹座57a和57b。其它构件可以被接纳在凹座57a和57b中。具体些说，凹座57a为一环形凹座，其形状做成用于接纳一盖形构件或盖(未示出)，而凹座57b则为一做有花键的环形凹座，其尺寸和形状做成不转动地接纳一接合构件58。凹座57b包括许多沿径向向内伸出的齿或花键，以用于不转动地与接合构件58耦合。换句话说，外管状部分50最好包括不转动地结合在其上的接合构件58。
如同在图6中最清楚地看到的那样，接合构件58是一环形构件并且最好用刚性的金属材料如铸铝、钛或钢成形。自然，接合构件58也可以按需要和/或要求用任何合适的材料建造。接合构件58最好用摩擦保持在凹座57b中，并基本包括一第一段60、一第二段62和一通孔64。第一段60有比第二段62小的直径。
如同在图6中最清楚地看到的那样，在第一段60的外表面上形成许多第一外齿或花键61，而在第二段62的表面上则形成许多第二外齿或花键。第二外齿或花键不转动地与外管状部分50的内齿或花键接合。第二部分62的尺寸和形状最好做成通过压配合或类似的安装方法被接纳在凹座57b中，以使接合构件58固定地与外管状部分50结合。
第一段60的第一齿61的尺寸与形状做成不转动地和可滑动地与飞轮24的一部分接合。因此，外管状部分50可松开地和不转动地与飞轮24的一部分接合。此外，通孔64的尺寸与形状做成可旋转地接纳内套筒部分52。更具体一些，通孔64最好为一圆柱形通孔，它有一比内套筒部分52的外径大的内径。因此，接合构件58通过轴承组件54绕内套筒部分52与外管状部分50一起旋转。
自然，对于熟悉本技术的人，从此公开内容都会明白，接合构件58可以设计成相对于外管状部分50滑动，并可根据需要和/或要求固定地结合至飞轮24的一部分上。此外，接合构件58可以根据需要和/或要求与外管状部分50或飞轮24的一部分一体地成形。在任一种情况下，接合构件58都允许外管状部分50能可松开地并不转动地结合至飞轮24的一部分上。
轴承组件54是比较传统的，并且基本上每个包括一内座圈、许多轴承或圆形钢球和一外座圈。每个外座圈都与外管状部分50的一个内表面和外管状部分50的一个靠肩53a和53b接触，以如上所述地将轴承组件54固定，防止轴向移动。每个内座圈最好与内套筒部分52的一个外表面接触，以使内套筒部分52可相对于外管状部分50自由旋转。一环形构件(未示出)和接合构件58最好也固定轴承组件54，防止其相对于轮毂体22离开靠肩53a和53b作轴向或纵向移动。
仍然参看图5和6，内套筒部分52最好为一具有圆形横截面的长的管形构件。另外，内套筒部分52最好由重量轻的刚性金属材料如铸铝、钛或钢成形。自然，内套筒部分52可以按需要和/或要求用任何合适的材料建造。内管状部分52基本包括一支承段66、一倚靠段68和一通孔70。
倚靠段68有一比支承段66大的直径，以用于保持一个轴承组件54的内座圈，防止其离开靠肩53a作轴向移动。倚靠段68还包括一布置在倚靠段68的自由边缘处的倚靠表面69。倚靠表面69还形成轮毂体22的自由端并布置成与间距器26的一部分接触。通孔70沿轴向穿过内套筒部分的支承段66的倚靠段68延伸，以可旋转地接纳轮毂轴20。更具体一些，内套筒部分52的通孔70的尺寸与形状做成可旋转地和可滑动地接纳轮毂轴20的第一部分30。
支承段66最好包括许多布置在其自由端上的齿或花键67。齿67的尺寸与形状做成不转动地和可松开地与轮毂轴20的第二部分32的齿47接合。具体些说，齿或花键67是沿轴向延伸的齿或花键，并沿周向绕内套筒52布置，以与向内伸出的齿47耦合。因此，当齿67和47彼此不转动地接合时，第一部分30可相对于第二部分32和内管状套筒部分52旋转。此外，一旦第一部分30与第二部分32一起上紧，同时轮毂18与后叉15结合，则内套筒部分52就不转动地与第二部分32结合。因此，在轮毂18全部装配好并结合至后叉15上时，内套筒部分52、第一部分30和第二部分32像后轮毂18的单根的轴那样工作。
现在参看图7～9，间距器26是一长椭圆阶梯形的构件，它在轮毂体22的倚靠表面或自由端69的附近支承在轮毂轴20的第一部分30上。间距器26的形状做成能相对于轴20沿横向移动。间距器26最好用重量轻的刚性金属材料如铸铝、钛或钢等建造。此外，间距器26最好作为一件的单一构件建造。自然，对于熟悉本技术的人，从此公开内容都会明白，间距器26可以按需要和/或要求用其它材料或分几块建造。间距器26基本包括一间距部分72和一从间距部分72延伸的松开部分74，以形成一长的槽76。轮毂轴20的第一部分30位于槽76中。
间距部分72有一比松开部分74的第二轴向长度B大的第一轴向长度A，这可从图9中最清楚地看出。间距器26的轴向长度在装配时沿轮毂18的中间纵向轴线测量。换句话说，间距部分72沿轴向延伸，而松开部分74则相对于间距部分72沿横向延伸。此外，间距部分72最好有一至少为松开部分74的轴向长度B的两倍的轴向长度A。更具体一些，间距部分72最好有一约为松开部分74的轴向长度B的三倍的轴向长度A。
因此，可以设置一对应于轴向长度A与轴向长度B之间的差的轴向间距C，这可在图中最清楚地看出。间距C的轴向长度至少与接合构件58的第一段(接合段)的轴向长度D一样大。间距C最好足够地比轴向长度D大，以使轴毂体50可在间距器26处于第二位置时沿轴向与飞轮24脱开。松开部分74沿轴向布置在间距部分72的一侧上。再有，间距器26最好如此布置在轮毂轴20上，以使松开部分74与倚靠表面69相邻。
间距部分72的形状做成在一第一位置和一第二位置之间移动，在该第一位置，间距部分72位于轮毂轴20(即第一部分30)附近，而在该第二位置，间距部分72与轮毂轴20(即第一部分30)隔开一段距离，这可在图2和3中最清楚地看出。间距器26可在第一部分与第二部分之间移动而不必从轮毂体22上取下第一部分30。槽76为封闭的槽，以允许间距器26在第一位置和第二位置之间移动而不会从轮毂轴20(即第一部分30)上掉下，而且其尺寸与形状做成能滑动地接纳轮毂轴20的第一部分30。
在第一位置，间距部分72沿轴向与轮毂体22的自由端(即内套筒部分52的倚靠表面69)和快速松开机构37对齐。在第二位置，间距部分72不与轮毂体22的自由端(即倚靠表面69)或快速松开机构37沿轴向对齐，以致轮毂体22可从飞轮24移开。更具体一些，在第二位置，具有较小的轴向长度的松开部分74不与轮毂体22的自由端(即倚靠表面69)和快速松开机构37沿轴向对齐，以使轮毂体22可从飞轮24上拆下。间距部分72在第一位置与快速松开机构37的倚靠表面沿轴向对齐，以致轮毂18可以与后叉15结合。
槽76最好为一穿过间距部分72和松开部分74延伸的长槽。槽76由一对沿轴向延伸的侧壁78、一在间距部分72中形成的第一半圆形曲线段79a和一在松开部分74中形成的第二半圆形曲线段79b形成，这可在图7和8中最清楚地看出。侧壁78为大致平直的L字形表面，彼此隔开一段距离，以使间距器26可在第一和第二位置之间移动。槽76最好有一足够长的长度，以使间距部分72可以完全移开，不沿轴向与快速松开机构37和要与轮毂轴20隔开一段距离的轮毂体22的自由端(即内套筒部分52的倚靠表面69)对齐。因此，在后轮毂18已经装配好并结合在后叉15上以后，为了从后叉15上取下后轮16，不需要从轮毂体22上取下第一部分30。
再次参看图5和6，飞轮24基本包括一内管状体80、一共轴线地装在内管状体80上的外管状体82、一第一轴承组件84、一第二轴承组件86、一第三轴承组件88和一单向离合器90。第一和第二轴承组件84与86将内管状体80可旋转地结合在外管状体82上。第三轴承组件88在轮毂轴20的第二部分32的外面可旋转地结合内管状体。单向离合器90结合在内管状体80与外管状体82之间，以便允许它在内管状体与外管状体80与82之间单向旋转。
当轮毂18已经装配好并结合在后叉15上时，内管状体80通过接合构件52可松开地和不转动地结合在轮毂体20的外管状部分50上。如上所述，飞轮24结合在后轮毂18上，而且飞轮24的许多部分是比较传统的。因此，此处不拟详细讨论或示出飞轮24，除非按照本发明的优选的在优选的实施例中，外管状体82有七个不转动地装在外管状体82的外表面上的链轮19e。各个链轮19e之间的间距按传统方式用许多间距件保持。因此，在优选的实施例中，飞轮24可以被认为是链轮支承构件。另一种方案为，内管状体80也可以被认为是链轮支承构件，这是因为，内管状构件间接地支承链轮19e。在任一情况下，当轮毂18已经装配好并结合在后叉15上时，链轮支承构件或飞轮24有一可松开地和不转动地结合至轮毂体22的外管状部分80上的部分。
自然，对于熟悉本技术的人，从此公开内容都会明白，飞轮24可以按需要和/或要求有更多/较少的链轮19e。例如，飞轮24可以有结合在其上的单个的链轮19e。此外，对于熟悉本技术的人，从此公开内容都会明白，也可以按需要和/或要求设置另一种链轮支承构件。例如，可以设置一种不包括单向离合器90或飞轮24的其它部分的简化的链轮支承构件。因此，此处所用的“链轮支承构件”包括任何直接或间接支承至少一个链轮的构件。
仍然参看图5和6，现在较详细地讨论内管状体80。内管状体80最好由重量轻的刚性金属材料如铸铝、钛、钢等建造。内管状体80有阶梯形的构形，它具有沿轴向延伸的、界定一阶梯形内表面的孔。内管状体80基本有一第一内段92、一第二内段94和一在第一内段92与第二内段94之间延伸的环形壁96。第一内段92有一第一有效直径，而第二内段94则有一第二有效直径，该第二直径大于第一内段92的第一直径。
第一内段92为一管状段，它结合在第二轴承组件86的内座圈上，以便与其一起旋转。第一内段92的内径略大于第二部分32的外径，该第二部分支承飞轮24。环形壁96从第一内段92沿径向向外延伸至第二内段94，以对单向离合器90提供一间距。第二内段94为一管状段，它具有一组绕其内表面形成的齿或花键95。齿95沿径向向内伸出，其尺寸与形状做成不转动地和可松开地与接合构件58的第一齿61接合。
仍然参看图5和6，现在较详细地讨论外管状体82。外管状体82最好作为一件的单一的构件形成，用基本为刚性的硬质材料建造。例如，外管状体82可以用重量轻的金属材料如铝或钛或略重一些的材料如钢建造。外管状体82有一具有许多花键100的外表面，该花键绕其周边延伸，以用于按传统的方式在其上不转动地固定链轮19e。每个花键100有一从其沿径向向外伸出的倚靠挡块102。依靠挡块102按传统的方式限制链轮19e在外管状体82的外表面上沿轴向移动。
单向离合器90是传统的，并包括一爪弹簧和一对爪(未示出)，该爪的位置为在爪弹簧上彼此隔开180°。单向离合器90还按传统的方式包括内、外管状体80和82的一部分。特别是，单向离合器90包括一环形槽和一对内管状体80的爪座和外管状体82的棘齿。爪弹簧位于槽中，以用于按传统的方式将爪固定在爪座中。爪通常与棘齿如此接合，以至外管状体82可沿一个方向绕纵向轴线旋转，但是不能沿另一方向按传统的方式旋转。
现在参看图4和10～14，现在较详细地讨论后轮毂18的装配和工作。轮毂轴20的第二部分32最好有已经装在其上的飞轮24，而轮毂体22则基本如图4所示那样装配。第一部分30和间距器26尚未连至轮毂体22与第二部分32上。在装配后轮毂18时，轮毂体22(内套筒52和接合构件58)不转动地与飞轮24(分别与第二部分32与内管状体80)接合。以后就将在其上装有间距器26的第一部分30滑动地插入轮毂体22的内管状部分52中，并与第二部分32可旋转地结合，以使轮毂体22与其上装有飞轮24的第二部分32彼此紧密接触。
间距器26最好如此布置，以使间距部分72朝快速松开机构37延伸。采用这种布置，当松开部分72沿轴向与快速松开机构37和轮毂体22的自由端对齐时，就可如图12～14所示，使间距部分72不致与外管状部分50的幅条安装法兰51a发生干涉。如图10所示，当将装配好的后轮毂18装在后叉15上时，间距部分72就布置成沿轴向与快速松开机构37和轮毂体22的自由端对齐。换句话说，间距部分72位于轮毂轴20附近和内套筒部分52的倚靠表面69的附近。后端毂18的各个部分被夹持成紧密接触，以致后叉15的一对安装部分15a和15b可如图10所示那样装在轮毂轴20上。安装部分15a和15b是板形构件，各自有一按传统方式在其中形成的安装槽。
在轮毂轴20在安装部分15a和15b的安装槽中正确地对齐以后，将螺母41上紧，靠在安装部分15a上，并将快速松开机构37上紧，向下靠在安装部分15b上，从而如图11所示将后轮毂18固定地结合在后叉15a和15b上。在此安排中，轮毂轴20的第一和第二部分30和32，与内套筒部分52一起，像一根后轮毂18的单一的轮毂轴那样工作(见图5并已在上面讨论)。另外，在此装配好的位置，飞轮24和外管状部分50按传统的方式工作，将驱动力矩供至自行车的后轮上。
参看图12～14，当骑车人需要取下自行车的后轮时，后轮可以被取下而不必从安装部分15b取下第二部分32和飞轮24。具体些说，转动快速松开机构37的把手，以从轮毂18上松开安装部分15b，并将间距器26沿横向移至第一位置30(即间距部分72移至第二位置)。因此，间距部分72移成不与倚靠表面69和安装部分15a对齐，而松开部分74则沿轴向与安装部分15a轮毂体22的自由端对齐，因此，在安装部分15a、间距器26和倚靠表面69之间形成一轴向间距。
一旦已经提供轴向间距，轮毂体22可以沿轴向从第二部分32与飞轮24移开，并且如图12所示不转动地从其脱开。不过，轮毂体22不能完全从后叉15上取下，直至第一部分30不再用螺纹与第二部分32接合。因此，为了如图13所示从第二部分32、飞轮24和后叉15上取下轮毂体22，必须完全使第一部分30从第二部分32用螺纹连接脱开。轮毂轴20的第一部分30可相对于轮毂轴20的第二部分32转动，以在轮毂体22被沿轴向从飞轮24移开之前或以后，从第二部分32松开第一部分30。
采用本发明的安排，就不需要从链轮19e上取下驱动链19d，这是因为，飞轮24、后链轮19e和轮毂轴20的第二部分32仍然固定地结合在安装部分15b上。现在，就可取下后轮16，进行修理和调整，不必从自行车10上取下后轮毂18的其它部分，这可在图14中看出。一旦完成所要求的轮子维修，就可以以与上面所述的最初装配相同的方式容易地重新安装轮毂体22，并将其连至第二部分32和飞轮24上。第二实施例参看图15，示出按照本发明的第二实施例的间距器226。此第二实施例与第一实施例相同，只是第一实施例的间距器26在此第二实施例中作了改进。具体些说，此第二实施例的间距器226不包括第一实施例的松开部分74。第一实施例的后轮毂18的描述也适用于此第二实施例，只是如下所述作了改进。此外，间距器226的尺寸与形状做成能与第一实施例的后轮毂18一起使用。因此，此第二实施例不拟在此详细讨论或示出。
间距器226为U字形构件，用重量轻的刚性金属材料如铸铝、钛或钢成形。间距器226最好做成一件的单体构件。自然，间距器226也可以按需要和/或要求用其它材料或成几块建造。间距器226基本包括一间距部分272(与第一实施例的间距部分72相似)，具有在其中形成的端部敞开的槽276。一对彼此隔开的侧壁278和一连接侧壁278的半圆形端壁279形成一端部敞开的槽276。槽276的尺寸与形状做成在其中接纳轮毂轴20的第一部分30。间距器226可以全部从第一部分30上取下，而不必从轮毂体22上取下第一部分30。间距器226所需要的材料比第一实施例的间距器26少。因此，间距器226比第一实施例的间距器26轻。第三实施例参看图16，示出按照本发明的第三实施例的间距器326。此第三实施例与第一实施例相同，只是第一实施例的间距器26在此第三实施例中作了改进。具体些说，此第三实施例的间距器326不包括第一实施例的松开部分74，而是包括一改进的缆环式松开部分374。第一实施例的后轮毂18的描述也适用于此第三实施例，只是如下所述作了改进。此外，间距器326的尺寸与尺寸做成能与第一实施例的后轮毂18一起使用。因此，此第三实施例不拟在此详细讨论或示出。
间距器326基本包括一间距部分372(与第一实施例的间距部分72相似)和一缆环形松开部分374。在间距部分372中形成一一端敞开的槽376。因此，间距部分372为具有一对自由端373的U字形构件，并且最好用重量轻的刚性金属材料如铸铝、钛或钢成形。一对彼此隔开的侧壁378和一连接侧壁378的半圆形端壁379形成一端部敞开的槽376。槽376的尺寸与形状做成在其中接纳轮毂轴20的第一部分30。间距器326最好作为一件的单体构件形状。自然，间距器326也可以按需要和/或要求用其它材料或成几块建造。
缆环式松开部分374最好为一挠性的金属绳或缆，具有一对诸如用焊接或其它传统技术固定地结合在间距部分372的自由端373上的连接端375。此外，松开部分374最好沿轴向相对于间距部分372对中。由于有缆式松开部分374，故不可能不以轮毂体22上取下第一部分30就能完全从第一部分30取下间距器326。此外。间距器326不容易被丢失。此外，间距器326所需要的材料比第一实施例的间距器26少。因此，间距器326比第一实施例的间距器26轻。第四实施例参看图17～18，示出按照本发明的第四实施例的间距器426。此第四实施例与第一实施例相同，只是第一实施例的间距器26在此第四实施例中作了改进。具体些说，此第四实施例的间距器426用几个弹夹配合在一起的件做成。第一实施例的后轮毂18的描述也适用于此第四实施例，只是如下所述作了改进。此外，间距器426的尺寸与形状做成能与第一实施例的后轮毂18一起使用。因此，此第四实施例不拟在此详细讨论或示出。
间距器426基本包括与第一实施例相似的间距部分472和松开部分474。由松开部分474和间距部分472形成一长槽476。松开部分474包括一U字形的构件475，它具有一对形成间距部分472的一部分的自由端473。间距部分472进一步包括一对U字形间距元件480a和480b。每个间距元件480a或480b分别都有一做成阶梯的结构和一在其中形成的端部敞开的槽482a或482b。因此，间距部分472由间距元件480a、间距元件480b和U字形构件475的自由端473形成。U字形构件的从间距元件480a与480b的延伸的部分形成松开部分474。间距元件480a和480b最好在沿轴向的中间表面484a和484b上彼此接触。
每个间距元件480a或48b最好用重量轻的刚性金属材料如铸铝、钛或钢成形。每个间距元件480a和480b最好作为一件的单体构件形成。自然，间距元件480a和480b也可按需要和/或要求用其它材料或成几块建造。U字形构件475最好作为用塑料做的一件的单体构件形成，以减少间距器426的重量。此外，U字形构件475可以用有颜色的塑料建造。以使用间距器426可以容易被识别。
间距元件480a和480b最好按传统方式与U字形构件弹夹配合。更具体一些，U字形构件475最好有一在自由端473的轴向侧形成的卡销486，而间距元件480a和480b则有耦合的突起488，以将间距元件480a和480b固定地结合至U字形构件475的轴向相对侧上。因此，松开部分474最好沿轴向相对于间距部分472对中。自然，也可以按需要和/或要求用其它方法将间距元件480a和480b连至U字形构件475上。
当间距器426装配好以后，长槽476基本由一对彼此隔开的侧壁478、一连接侧壁478的第一半圆形端壁479a和一也将侧壁478连在一起的第二半圆形端壁479b形成。槽476的尺寸与形状做成在其中接纳轮毂轴20的第一部分30。由于有松开部分474，故不可能不从轮毂体22上取下第一部分30就能完全从第一部分30上取下间距器426。因此，间距器426不容易被丢失。此外，间距器426比第一实施例的间距器26轻，因为对间距器426的一部分采用了塑料。第五实施例参看图19～20，示出按照本发明的第五实施例的间距器526。此第五实施例与第一实施例相同，只是第一实施例的间距器26在此第五实施例中作了改进。具体些说，此第五实施例的间距器526用多个用摩擦保持在一起的块形成。第一实施例的后轮毂18的描述也适用于此第五实施例，如是如下所述作了改进。此外，间距器526的尺寸与形状做成能与第一实施例的后轮毂18一起使用。因此，此第五实施例不拟在此详细讨论与示出。
间距器526基本包括一间距部分572和一从第一实施例相似的间距部分572延伸的松开部分574。由松开部分574和间距部分572形成一长槽576。长槽576有一做成阶梯的结构。间距器526基本由一间距元件580和一用摩擦保持在间距元件580上的管状元件582形成。间距元件580最好用重量轻的刚性金属材料如铸铝、钛或钢成形。间距元件580最好作为一件的单体构件形成。自然，间距元件580也可以按需要和/或要求用其它材料或成几块建成。管状元件582最好为一用塑料做的长椭圆环形构件。管状构件582可用有颜色的塑料形成，以使间距器526可以容易被识别。自然，管状元件582也可以按需要和/或要求与其它间距器或间距元件一起使用。
间距元件580为一U字形构件，具有一端部敞开的槽586。间距元件580和管状元件582形成间距部分572。管状构件582的从间距元件580延伸的部分形成松开部分574。端部敞开的槽586由一对彼此隔开的侧壁588和一连接侧壁588的半圆形端壁589形成。槽586的尺寸与形状做成在其中接纳轮毂轴20的第一部分30(即与第二和第三实施例的槽276和376相似)。间距元件580有一做成阶梯的外部构形，它由加大的第一段590和一缩小的第二段592形成。第二段592最好有较少的横截面，并将尺寸与形状做成使管状构件582用摩擦保持在其上。由于有松开部分574，故不可能不将第一部分30从轮毂体22上取下就能完全从第一部分30上取下间距器526。因此，间距器526不容易被丢失。此外，间距器526比第一实施例的间距器26轻，因为采用了塑料。
此处所用的说明程度的词“基本”、“大约”和“几乎”指的是改进的项目的偏差量，以使最终结果不会有大的改变。这些词应当被解释为包括改进的项目的至少±5％的偏差，如果该偏差不否定词所改进的意义。
虽然只挑选了所选择的实施例，以说明本发明，但是，对于熟悉本技术的人，从此公开内容都会明白，在此可以作出各种改进与改变而不脱离本发明的如权利要求书所规定的范围。此外，按照本发明的实施例的前述描述仅仅是为了说明而提供的，而不是限制如权利要求书所规定的本发明及其相当物。
权利要求
1.一自行车轮毂，它包括一轮毂轴，它具有一第一部分和一可松开地结合在第一部分上的第二部分；一轮毂体，它有一外管状部分和一内部通道，上述轮毂轴的上述第一部分可旋转地支承在该内部通道中；一链轮支承构件，它可松开地和不转动地结合在上述轮毂体的上述外管状部分上，上述链轮支承构件装在上述轮毂轴的上述第二部分上；以及一间距器，它支承在上述轮毂轴的上述第一部分上，在上述轮毂体自由端的附近，上述间距器有一间距部分，其形状做成沿横向相对于上述轮毂轴在一第一位置和一第二位置之间移动，而不必将上述轮毂轴的上述第一部分从上述轮毂体上取下，在第一位置，上述间距部分位于上述轮毂轴的附近，而在第二位置，上述间距部分与上述轮毂轴隔开一段距离。
2.如权利要求1的自行车轮毂，其特征为，上述间距器包括一从上述间距部分延伸的松开部分，上述间距部分有一大于上述松开部分的轴向长度。
3.如权利要求2的自行车轮毂，其特征为，上述间距部分和上述松开部分形成一长槽，上述轮毂轴的上述第一部分位于该槽中，上述槽是封闭的，以允许上述间距器在上述第一和第二位置之间移动而不从上述轮毂轴上掉下。
4.如权利要求3的自行车轮毂，其特征为，上述间距部分的上述轴向长度至少约为上述松开部分的上述轴向长度的两倍那样大，以使在上述间距器处于上述第二位置时，在上述间距器与自行车架的一部分之间提供一轴向间距。
5.如权利要求4的自行车轮毂，其持征为，上述外管状部分通过一结合段不转动地和可松开地结合至上述链轮支承构件上，该结合段有一小于上述轴向间距的轴向长度。
6.如权利要求3的自行车轮毂，其特征为，上述松开部分沿轴向布置在上述间距部分的一侧。
7.如权利要求3的自行车轮毂，其特征为，上述间距器作为一件的单体构件形成。
8.如权利要求7的自行车轮毂，其特征为，上述间距器用金属成形。
9.如权利要求3的自行车轮毂，其特征为，上述松开部分沿轴向相对于上述间距部分对中。
10.如权利要求3的自行车轮毂，其特征为，上述松开部分由固定地结合在上述间距部分上的缆式环形成。
11.如权利要求10的自行车轮毂，其特征为，上述间距器用金属成形。
12.如权利要求3的自行车轮毂，其特征为，上述松开部分包括一U字形构件，其自由端形成上述间距部分的一部分，而上述间距部分则进一步包括一对固定地结合至上述U字形构件的上述自由端上的间距元件。
13.如权利要求12的自行车轮毂，其特征为，上述间距元件至少部分地彼此接触。
14.如权利要求12的自行车轮毂，其特征为，上述U字形构件用塑料成形，而上述间距元件则用金属成形。
15.如权利要求3的自行车轮毂，其特征为，上述间距器包括形成上述长槽的管状元件和一与上述管状元件结合的间距元件，上述间距元件与上述管状元件的一部分形成上述间距部分。
16.如权利要求15的自行车轮毂，其特征为，上述间距元件有一端部敞开的槽、一加大的第一段和一缩小的第二段，该第二段用摩擦保持在上述管状元件中，以使上述端部敞开的槽形成上述长槽的部分。
17.如权利要求16的自行车轮毂，其特征为，上述管状元件用塑料成形，而上述间距元件则用金属成形。
18.如权利要求1的自行车轮毂，其特征为，上述间距部分包括一在其中形成的端部敞开的槽。
19.如权利要求18的自行车轮毂，其特征为，上述间距部分作为一件的单体构件形成。
20.如权利要求18的自行车轮毂，其特征为，上述间距部分包括一固定地结合至上述间距部分上的缆式环。
21.如权利要求18的自行车轮毂，其特征为，上述间距部分包括一用摩擦保持在其上的管状元件，上述管状元件的一部分形成上述间距部分的一部分，而上述管状元件的另一部分则形成封闭上述端部敞开的槽的松开部分。
22.如权利要求18的自行车轮毂，其特征为，上述间距部分包括一对间距元件。
23.如权利要求1的自行车轮毂，其特征为，上述轮毂体的上述外管状部分包括一不转动地结合在其上的接合构件。
24.如权利要求23的自行车轮毂，其特征为，上述接合构件可松开地和不转动地结合至上述链轮支承构件上。
25.如权利要求23的自行车轮毂，其特征为，上述轮毂体包括一管状内套筒部分，上述轮毂体的上述第一部分可旋转地布置在该内套筒部分中。
26.如权利要求25的自行车轮毂，其特征为，上述内套筒部分可松开地和不转动地结合至上述轮毂轴的上述第二部分上。
27.如权利要求1的自行车轮毂，其特征为，上述轮毂轴的上述第一部分包括一装在上述第一部分的自由端上的快速松开机构。
28.如权利要求1的自行车轮毂，其特征为，上述链轮支承构件包括一飞轮。
29.如权利要求1的自行车轮毂，其特征为，上述轮毂轴的上述第一部分用螺纹结合至上述轮毂轴的上述第二部分上。
全文摘要
一自行车轮毂,包括轮毂轴、轮毂体、链轮支承构件和一间距器。间距器可移动,允许轮毂体沿轴向与飞轮分开而不必将飞轮从后叉上取下。轮毂轴有第一和第二部分。轮毂体有外管状部分和一内部通道,第一部分支承在通道中,链轮支承构件有结合至轮毂体的外管状部分上的部分。链轮支承构件装在第二部分上。间距器支承在第一部分上,在轮毂体的自由端附近。间距器有一间距部分,并沿横向在第一和第二位置之间移动,而不必将轮毂轴的第一部分从轮毂体上取下。在第一位置,间距部分位于轮毂轴附近。在第二位置,间距部分与轮毂轴隔开一段距离。
文档编号B62K25/00GK1356215SQ0113770
公开日2002年7月3日 申请日期2001年10月31日 优先权日2000年12月4日
发明者金久隆则, 山中正广 申请人:株式会社岛野