专利名称：具有带螺纹的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，本发明涉及具有带螺纹的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的后叉上取下飞轮。
背景技术：
自行车成为越来越普通的娱乐形式，同时成为运输工具。此外，骑自行车成为非常普通的竞赛运动。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径向向内安装，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从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，这些需要将从此后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带螺纹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带螺纹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带螺纹的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。
发明内容
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。轮毂轴有一通过一第一螺纹接头用螺纹结合在一起的第一部分和第二部分。轮毂体有一外管状部分和一内通道，轮毂轴的第一部分可旋转地支承在该内通道中。链轮支承构件可松开地和不旋转地结合在轮毂体的外管状部分上，而链轮支承构件则装在轮毂轴的第二部分上。间距器不转动地和沿轴向可移动地支承在轮毂轴的第一部分上，在轮毂体的自由端附近。间距器通过第二螺纹接头结合至轮毂体的一部分上。第一和第二螺纹接头的形状做成使轮毂轴的用于松开第一和第二部分的转动造成间距器沿轴向朝轮毂体移动。
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位置的按照本发明的间距器；图3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、局部反过来的局部剖开的透视图；图6为图1～5所示的装配好的后轮毂的放大的局部剖视图，其间距器位于第一位置；图7为图6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位置；图8为图2～7所示的后轮毂的间距器的外立面端视图；
图9为图8所示的间距器的立面侧视图；图10为图8和9所示的间距器在沿图8的剖面线10-10看去的剖视图；图11为图2～7所示的后轮毂的接合构件的立面端视图；图12为图11所示的结合构件在沿图11的剖面线12-12看去时的局剖视图；图13为图11和12所示的结合构件的相反的立面端视图；图14为图2～7所示的轮毂的轮毂轴的第一部分的立面侧视图；图15为图2～7所示的轮毂的内套筒部分的局部剖视图；图16为图15所示的内套筒部分的外立面端视图；图17为图15和16所示的内套筒部分的内立面端视图；图18为在将装配好的轮毂装在自行车的后叉上之前，图1～7所示的后轮毂的立面侧视图；图19为在将装配好的轮毂装在自行车的后叉上之后，图1～7所示的后轮毂的立面侧视图；图20为图1～7、18和19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，而轮毂体则与飞轮隔开一段距离；图21为图1～7和18～20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22为图1～7和18～21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23为间距器和轮毂轴的第一部分的放大的局部剖视图，其倚靠构件布置在槽中，以示出纵向槽与倚靠构件的相对尺寸；图24为间距器和轮毂轴的第一部分的放大的局部剖视图，其倚靠机构布置在槽中；图25为按照本发明的第二实施例的改进的间距器的外端部立面图；图26为图25所示的间距器的立面侧视图；图27为图25和26所示的间距器在沿图25的剖面线27-27看去时的剖视图；
图28为轮毂轴的改进的第一部分的立面侧视图，其一部分被剖去，以示出按照本发明的第三实施例的改进的倚靠构件。优选的实施例的详细描述具体实施方式
首先参看图1，它示出一自行车10，其上装有如下讨论的按照本发明的后轮毂。自行车10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的各种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的各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2～7，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具有至少一个带飞轮或不带飞轮的链轮的那剖分。
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的一部分可松开地和不转动地结合在轮毂体22的一部分上。轮毂轴20由用螺纹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可沿轴向从后叉附近的第一位置移动，以便如图2和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已轮装配好并固定地结合在后叉15上后，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和一通过一第一螺纹接头用螺纹结合在第一部分30上的第二部分32，这可在图4～7和14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。
第一端部段34最好做有顺时针的外螺纹，以用于将第一部分30可松开地结合至第二部分32上。第一端部段34最好做有传统的顺时针的螺纹。第二端部段36的形状做成使第二端部段36设有按传统方式接合在其上的快速松开机构37。此快速松开机构37用于按以后要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。
中间段38包括一在其中形成的横向的凹座39，有一倚靠构件39a至少部分地被接纳在凹座39中。因此，中间段38有一从其伸出的倚靠构件39a。凹座39最好大致有一圆形并沿径向向内延伸至一约为第一部分30的一半的深度。换名话说，凹座39最好有一约为5mm的深度。倚靠构件39a最好为一球形构件。此外，第一部分的中间段38最好包括一布置在凹座39中的偏压构件或弹簧39b，以沿横向朝间距器26偏压倚靠构件39a。倚靠构件39a有略比间距器26的接纳槽大的直径，以使第一部分30跨骑地结合在间距器26上，这将在下面更详细地讨论。
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5～7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。螺纹孔43最好为顺时针的螺纹孔，其形状做成与第一端部段34的顺时针的外螺纹接合。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外轮齿或花键47，这可在图5中最清楚地看出。更具体一些，花键47沿轴向朝第一部分30至第二端部段42的自由边缘延伸。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4～7，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6～7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，以用于固定轴件组件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的形状做成用于接纳内套筒部分52的加大的段(在下面更详细地讨论)，而凹座57b的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59，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4～7和11～13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。
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的外表面上则形成许多第二外齿或花键63。第二齿或花键63不转动地与匹配/耦合的外管状部分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的一部分结合。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。内套筒部分52的加大的管形段和接合构件58防止轴承组件54沿纵向(即轴向)移动，彼此离开。
参看图4～7和15～17，内套筒部分52最好为一具有阶梯形圆截面的长的管状构件。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、一从支承段66延伸的加大的管状段68和一阶梯形的通孔70，该通孔穿过支承段和加大的管状段68延伸。
加大的管状段68有一比支承段66大的直径，以用于保持一轴承组件54的内座圈，防止其离开靠肩53a作轴向移动，并在其中接纳间距器26。具体些说，内套筒部分52的外表面为一阶梯形表面，内套筒部分52的内表面也是阶梯形表面。加大的管状段68的尺寸做成能在外管状部分50的凹座57a中自由旋转，并沿轴向越过外管状部分50的自由端延伸。阶梯形的通孔70基本由一内螺纹表面70a和一轴向支承表面70b形成，该内螺纹表面在加大的管状段68中形成并延伸至加大的管状段68的自由端，该轴向支承表面从螺纹表面70a延伸至内套筒部分52的相反端。最好有一锥形表面70c连接螺纹表面70a和支承表面70b，起着挡面的作用，限制间距器26在加大的管状段68中作轴向移动。
通孔70的螺纹表面70a通常是圆柱形表面，具有在其中形成的逆时针的螺纹，并且最好有比支承段66的支承表面70b大的直径。此外，螺纹表面70a布置在轮毂体22的自由端上，并将尺寸与形状做成用螺纹连接接纳间距器26。因此，通孔70沿轴向穿过内套筒部分52的支承段66和加大的管状段68延伸，以可旋转地接纳轮毂轴20和用螺纹连接接纳间距器26。更具体一些，内套筒52的通孔70的尺寸和形状做成可旋转地在支承段66中接纳轮毂轴20的第一部分30，用螺纹连接在加大的管状段68中接纳间距器26。
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。换句话说，齿47和67形成接合细齿，以用于在内套筒部分52和轮毂轴20的第二部分之间形成紧连接。具体些说，齿或花键67是沿轴向延伸的齿或花键，并沿周向在内套筒52内布置，以与外齿47耦合。因此，当齿67和47彼此不转动地接合时，轮毂轴20的第一部分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4～7和8～10，间距器26最好是一装在轮毂轴20的第一部分30上并具有大体为圆形截面的管状构件。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最好作为一件的单体构件建造。自然，对于熟悉本技术的人，以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成几块建造。间距器26不转动地和轴向可移动地支承在轮毂轴20的一第一部分30上，并基本包括一带螺纹的外表面72和一在一对端面73和75之间延伸的内通孔74。内通孔74和外表面72都相对于轮毂轴20沿纵向或轴向延伸。此外，间距器26用螺纹与轮毂体20的一部分(即在内套筒部分52的加大的管状段68内)结合。
间距器26的外螺纹表面72的形状做成使第一和第二部分30和32彼此松开的第一部分30的转动造成间距器26沿轴向朝轮毂体22移动。换句话说，第一部分30的第一端部段34和螺纹孔43最好包括顺时针的螺纹，以形成第一螺纹接头。间距器26的外表面72和螺纹表面70a最好包括逆时针的螺纹，以形成第二螺纹接头。因此，在第一部分30相对于第二部分32转动时(即当第一端部段34的螺纹与第二部分32的螺纹孔接合时)，间距器26从轮毂轴20的第一部分30的轴向移动方向沿一轴向相反的方向移动。
内孔74的尺寸和形状做成允许轮毂轴的第一部分30沿轴向在其中滑动。内孔74包括一在其中形成的纵向槽76，倚靠构件39a至少部分地位于该槽中。此外，槽76最好有半圆形截面的形状，其直径小于倚靠构件39a的直径，槽沿轴向沿间距器26的整个轴向长度延伸。在所示实施例中，槽76有一约为倚靠构件39a的直径的三分之二的直径或周向宽度(即最大周向宽度)。更具体一些，倚靠构件39a最好有一约为3.17mm的直径，而槽76则有约为2.10mm的直径。这样，间距器26将与第一部分一起旋转，除非弹簧39b的偏压力如下面要更详细地讨论的那样被克服。间距器26最好有一大致等于加大的管状段68的内螺纹表面70a的轴向长度的轴向长度，以使间距器26可以缩入至加大的管状段68中。此外，间距器26的端面73最好有许多在其中形成的带螺纹的固定孔73a。
间距器26还最好如图4～7所示包括一结合至间距器26的端面73上的保持构件78。保持构件78为一板状构件，有许多在其中形成的固定孔78a和一槽78b。槽78b的形状做成沿横向接纳第一部分30。固定孔78a和槽78b的形状做成使纵向槽76被保持构件封闭，以防止轮毂轴20的第一部分被从轮毂体22上取下。许多紧固件或螺钉78穿过固定孔78a伸出并进入孔73a中，以将保持构件78结合在端面73上。因此，间距器26装在轮毂轴20的第一部分30上。自然，对于熟悉本技术的人，从此公开内容都会明白，保持构件78可以按需要和/或要求用任何合适的技术固定在间距器26上。此外，对于熟悉本技术的人都会明白，可以按需要和/或要求采用更多的或较少的紧固件79、固定孔78a和固定孔73a。
再次参看图6和7，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至轮毂体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6和7，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90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6和7，现在较详细地讨论外管状体82。外管状体82最好作为一件的单体构件形成，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。瓜通常与棘齿如此接合，以致外管状体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。
参看图5～7、18和19，现在较详细地讨论后轮毂18的初始装配。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则已经基本装配好。第一部分30尚未连至轮毂体22与第二部分32上。间距器26已经装在第一部分30上，而保持构件78则如图5所示连至间距器26上。在装配后轮毂18时，轮毂体22不转动地与第二部分32和内管状体80接合。以后就将第一部分30可滑动地插入轮毂体22的内管状部分52中，并沿逆时针方向转动，直至间距器26缩入至加大的管状段68中。以后，第一部分30就转动地结合至第二部分32上，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。
最好是，在沿顺时针方向转动第一部分30之前，间距器26已完全缩入内套筒部分52的加大的管状段68中。因此，当第一部分30用螺纹结合至第二部分32上时，间距器26也转动，以沿轴向离开轮毂体22移动间距器26。因此，间距器26与后叉15之间的间距可逐渐减小，直至间距器26到达图18的位置，并可如图19所示结合至后叉15上。后轮毂18的各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可安装在轮毂轴20上，这可从图18和19看出。安装部分15a和15b是板状构件。每个有一按传统的方式在其中形成的安装槽。
参看图18和19，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，以使如图19所示将后端毂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6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。由于有倚靠构件39a和间距器26的槽，故在间距器26，安装部分15a和快速松开机构37之间提供一优选的(理想的)间距或间隙，这将在下面更详细地讨论。
参看图20～22，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。以后，通过快速松开机构37转动第一部分30，以如图20所示从第二部分(即沿逆时针方向)松开第一部分。在此转动中，由于间距器26的外螺纹的构形，故间距器26将沿轴向朝轮毂体22移动，以在间距器26与安装部分15b之间建立一轴向间距。
在第一部分30相对于第二部分32转动一预定的量以后，间距器26就完全缩入加大的管状段68中，而第一部分30将完全用螺纹连接与第二部分32脱开。因此，其中装有第一部分30的轮毂体22可如图21所示那样沿轴向离开第二部分32和飞轮24移动。一旦具备轴向间距，轮毂体22就沿轴向离开第二部分32和飞轮24移动，轮毂体22就也将如图21所示那样不转动地与第二部分32和飞轮24脱开。在第一部分30不再用螺纹与第二部分32接合之前，和轮毂体22不再与第二部分32或飞轮24接合之前，轮毂体22不能完全从后叉15上取下。
参看图18、19、23和24，现在将更详细地讨论在提供优选的(理想的)间距或间隙时，倚靠构件39a和槽76的关系。更具体一些，倚靠构件39a有一比槽76略大的直径。因此，倚靠构件39a优先如图23所示，只部分地被接纳在槽76中。这样，在倚靠构件39a被接纳在槽76中时，间距器26与第一部分30一起旋转。不过，在轮毂18已经装配好(图18)并布置在安装部分15a和15b之间时(即在快速松开机构37上紧之前)，要转动第一部分30，直至间距器26与安装部分15b接触。当间距器26与安装部分15b接触时，就防止间距器26沿轴向移动。因此，如果在间距器26处于此位置时转动第一部分30，倚靠构件39a将被从槽76中被驱出，并如图24所示进入凹座39中。换句话说，作用在第一部分30上的转动力克服弹簧39b的偏压力，第一部分30就可继续转动，直至快速松开机构37正确地与安装部分15b对齐。一旦快速松开机构37正确地对齐，就朝安装部分15b上紧快速松开机构37，以如图19所示将轮毂18固定在后叉15上。槽76和倚靠构件39a的结构有助于始终在轮毂18与后叉15之间提供一准确的强制性连接。
此外，采用本发明的安排，就不需要以链轮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15a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，就可以从与上面所述的最初装配相同的方式重新安装轮毂体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与第一实施例的间距器26相同，只是此实施例的间距器226包括一在内孔中形成的附加的纵向槽。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是用重量轻的刚性金属材料如铸铝、钛或钢做的管状构件。间距器226最好作为一件的单体构件形成。自然，间距器226可以按需要和/或要求用其它材料或成几块建造。间距器226基本包括一带螺纹的外表面272和在一对端面273和275之间延伸的内通孔274。内孔274和外表面272都相对于轮毂轴20沿轴向延伸。
内孔224包括一对纵向槽276，其尺寸和形状做成在其中接纳倚靠构件39a。每个槽276与第一实施例的槽76相同。因此，此处不拟讨论或示出槽276。外表面272有在其上形成的逆时针的螺纹，以使它按与第一实施例的间距器26相同的方式工作。不过，由于间距器226有一对槽276，故间距器226可沿两个取向的任一个装在轮毂轴20的第一部分30上。间距器226最好还包括许多带螺纹的固定孔273a，以用于将保持构件78固定在其上。第三实施例参看图28，示出按照本发明的第三实施例的轮毂轴的第一部分。此第三实施例与第一实施例相同，只是第一部分330在此第三实施例中已作了改进。具体些说，第一部分330包括一改进的从其伸出的依靠构件339a。第一实施例的依靠构件39a在此第三实施例中已经去掉。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，第一部分330和依靠构件339a的尺寸和形状要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。
第一部分330基本包括一第一端部段334、一沿轴向与第一端部段334隔开一段距离的第二端部段336和一在第一端部段334与第二端部段336之间延伸的中间段338。
第一端部段334最好做有顺时针的外螺纹，以用于将第一部分330可松开地结合至第二部分32上。第二端部段336的形状做成使第二端部段336可做有按传统方式结合在其上的快速松开机构。中间段338包括一在其中形成的横向凹座339，依靠构件339a被接纳在该凹座339中。依靠构件339a最好为一长的杆形构件，具有在此第二实施例中从中间段338伸出的半球形端部。依靠构件339a的半球形端部的直径最好略大于槽76的直径，以便能提供优选的间距或间隙。一弹簧或偏压构件339b按与第一实施例类似的方式将倚靠构件339a朝间距器26推。因此，中间段338有一部分倚靠件339a从其伸出。此第三实施例的第一部分330以与第一实施例的第一部分30相同的方式起作用。
另一种方案为，可以用一杆形倚靠构件，而不必用弹簧或偏压构件。这种杆形倚靠构件的尺寸做成填入第一部分的凹座中并从其伸出。此外，间距器26的槽可以按需要和/或要求有其它构形。例如槽可以有正方形或矩形横截面。
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，如果该偏差不否定该词所改进的意义。
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
1.一种自行车轮毂，它包括一轮毂轴，它具有通过一第一螺纹接头用螺纹结合在一起的第一和第二部分；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，它在上述轮毂体的自由端不转动地和可沿轴向移动地支承在上述轮毂轴的上述第一部分上，上述间距器通过一第二螺纹接头用螺纹结合至上述轮毂体的一部分上，上述第一和第二螺纹接头的形状做成使上述轮毂轴的用于松开上述第一和第二部分的转动造成上述间距器沿轴向朝上述轮毂体移动。
2.如权利要求1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，其中放有上述轮毂轴的上述第一部分。
3.如权利要求2的自行车轮毂，其特征为，上述间距器用螺纹结合在上述内套筒部分上。
4.如权利要求3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。
5.如权利要求4的自行车轮毂，其特征为，上述内套筒部分包括一加大的套筒段，上述间距器在上述轮毂体的上述自由端用螺纹结合在该套筒段中。
6.如权利要求5的自行车轮毂，其特征为，上述间距器有逆时针的外螺纹，上述加大的管状段有一逆时针的内螺纹，而上述第一螺纹接头为一顺时针的螺纹接头。
7.如权利要求4的自行车轮毂，其特征为，上述内套筒部分和上述轮毂轴的上述第二部分有接合细齿，以用于在其间紧连接。
8.如权利要求1的自行车轮毂，其特征为，上述第一部分和上述间距器中的另一个包括一纵向槽，而上述第一部分和上述间距器中的另一个则包括一位于上述纵向槽中的依靠构件，以防止在其间相对转动。
9.如权利要求8的自行车轮毂，其特征为，上述间距器包括一结合至上述间距器的自由端上的保持构件，以防止上述轮毂轴的上述第一部分被从上述轮毂体上取下。
10.如权利要求8的自行车轮毂，其特征为，上述轮毂轴的上述第一部分具有从其伸出的上述倚靠构件，而上述间距器则具有上述纵向槽，其尺寸做成在其中部分地接纳上述倚靠构件。
11.如权利要求10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横向凹座，上述倚靠构件从上述凹座中伸出。
12.如权利要求11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布置在上述凹座中的偏压构件，以沿横向朝上述间距器偏压上述倚靠构件。
13.如权利要求11的自行车轮毂，其特征为，上述倚靠构件为一部分地被接纳在上述凹座中的基本为球形的构件。
14.如权利要求13的自行车轮毂，其特征为，上述槽有一小于上述倚靠构件的直径的周向宽度。
15.如权利要求14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布置在上述凹座中的偏压构件，以沿横向朝上述间距器偏压上述倚靠构件。
16.如权利要求11的自行车轮毂，其特征为，上述倚靠构件为一部分地被接纳在上述凹座中的长杆形构件。
17.如权利要求11的自行车轮毂，其特征为，上述间距器包括一结合至上述间距器的自由端上的保持构件，以防止上述轮毂轴的上述第一部分被从上述轮毂体上取下。
18.如权利要求10的自行车轮毂，其特征为，上述间距器有一对在其中形成的上述纵向槽。
19.如权利要求10的自行车轮毂，其特征为，上述间距器为一具有外螺纹和中间通孔的圆柱形构件，通孔的尺寸做成能接纳上述轮毂轴的上述第一部分，而上述纵向槽则在上述通孔中形成。
20.如权利要求19的自行车轮毂，其特征为，上述间距器的上述通孔包括一对上述纵向槽。
21.如权利要求19的自行车轮毂，其特征为，上述间距器有一在其上形成的逆时针的外螺纹，而上述第一螺纹接头则为顺时针的螺纹接头。
22.如权利要求1的自行车轮毂，其特征为，上述轮毂体的外管状部分包括一不转动地结合在其上的结合构件，以可松开地和不转动地将上述链轮支承构件结合至上述轮毂体上。
23.如权利要求1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，上述轮毂轴的上述第一部分可转动地布置在该套筒部分中。
24.如权利要求23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。
25.如权利要求24的自行车轮毂，其特征为，上述内套筒部分和上述轮毂轴的上述第二部分有用于在其间紧连接的结合细齿。
26.如权利要求23的自行车轮毂，其特征为，上述内套筒部分包括一加大的管状段，其中做有逆时针的内螺纹。
27.如权利要求26的自行车轮毂，其特征为，上述间距器包括逆时针的外螺纹，其尺寸做成与上述内套筒部分的上述逆时针的内螺纹接合。
28.如权利要求1的自行车轮毂，其特征为，上述第一螺纹接头为一顺时针的螺纹接头，而上述第二螺纹接头则为一逆时针的螺纹接头。
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包括一装在上述第一部分的自由端上的快速松开机构。
30.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。
全文摘要
一自行车轮毂包括一轮毂轴、一轮毂体、一链轮支承构件和一间距器。轮毂轴有一通过一第一螺纹接头结合在一起的第一和第二部分。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部通道中。链轮支承构件可松开地和不转动地结合在外管状部分上并安装在轮毂轴的第二部分上。间距器不转动地和沿轴向可移动地支承在轮毂轴的第一部分上,并通过一第二螺纹接头用螺纹结合至轮毂体上。第一和第二螺纹接头的形状要做成使轮毂轴的用于松开第一和第二部分的转动造成间距器沿轴向朝轮毂体移动。
文档编号B62K25/00GK1356216SQ0113770
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6日
发明者金久隆则, 尾濑宪治 申请人:株式会社岛野