CN100371180C - 自行车用轮毂 - Google Patents

Abstract

本发明的课题在于，在通过贯通轮毂轴的安装螺栓而安装在车架上的自行车用轮毂中，即使以指定的扭矩将轮毂安装到车架上也可保持良好的球抵接状态。前轮毂(1)具有：轮毂轴(10)、轮毂体(11)、第1轴承(12)、第2轴承(13)、锁定部件(58)。轮毂轴，具有安装螺栓(15)可贯通的中心孔，通过安装螺栓而不能旋转地安装在自行车的车架上。轮毂体，是相对于轮毂轴旋转自如地安装在轮毂轴的外周侧的大致筒状的部件。第1及第2轴承，具有第1及第2外圈、第1及第2内圈、多个第1及第2滚动部件。

Description

自行车用轮毂

技术领域

本发明涉及自行车用轮毂，特别是涉及通过安装轴而安装在车架上的自行车用轮毂，所述安装轴通过紧固机构固定在自行车的车架上。

背景技术

一般，设置在自行车车轮的中央部的轮毂具有：不能旋转地安装在自行车的车架(例如前叉)上的轮毂轴、相对于轮毂轴旋转自如地安装在轮毂轴的外周侧的轮毂体、支承轮毂体使其相对于轮毂轴旋转自如的1对轴承。在轮毂轴的外周形成有阳螺纹部，通过安装在其两端的螺母而安装在车架上。1对轴承是向心止推型的轴承，具有外圈、内圈及多个滚动部件，其中，外圈具有接球面并安装在轮毂体的内周面上，内圈具有推球面并拧入到轮毂轴上，滚动部件在周向上有间隔地配置在两圈之间。

另一方面，最近，为了提高用于速降赛的山地自行车的轮毂的刚性，开发了通过贯通轮毂轴的20mm的安装轴安装在避震前叉上的类型的轮毂(参照例如专利文献1)。过去的这种类型的轮毂，具有轮毂轴、筒状的轮毂体及1对滚动轴承，其中，所述轮毂轴具有安装轴所贯通的中心孔，所述轮毂体配置在轮毂轴的外周，所述1对滚动轴承用于将轮毂体旋转自如地支承在轮毂轴上。这种类型的轮毂，贯通轮毂轴地安装安装轴，并通过螺纹拧紧在避震前叉上从而将轮毂不能旋转地固定在避震前叉上。

【专利文献1】特许3090251号公报

在前述以往的构成中，安装轴的扭矩由悬架的制造商指定。但是，在自行车的经销商或制造商处，在将轮毂安装到避震前叉上时如果按指定的转矩拧紧安装轴，则有时轮毂的球抵接状态较差，使车轮的旋转不良。这时，必须加以调整，以低于指定的转矩的转矩将轮毂安装在车架上而使车轮能够自如旋转，从而有时不能以指定的转矩将轮毂安装在车架上。

发明内容

本发明的课题在于，在通过贯通轮毂轴的安装轴而安装在车架上的自行车用轮毂中，即使以指定的扭矩将轮毂安装到车架上也可保持较好的球抵接状态。

方案1的自行车用轮毂，是通过安装轴而安装在车架上的轮毂，所述安装轴通过紧固机构固定在自行车的车架上，该自行车用轮毂具有：轮毂轴、轮毂体、第1轴承、第2轴承、锁定部件。轮毂轴，通过紧固机构将安装轴固定在车架上，从而不能旋转地安装在车架上。轮毂体是相对于轮毂轴旋转自如地安装在轮毂轴的外周侧的大致筒状的部件。第1轴承具有第1外圈、第1内圈、多个第1滚动部件，且配置在轮毂体与轮毂轴之间，将轮毂体的一端旋转自如地支承在轮毂轴上，所述第1外圈具有拧入到轮毂体的一端的内周面上的第1阳螺纹部，所述第1内圈不能旋转地设置在轮毂轴的与第1外圈相向的位置上，所述多个第1滚动部件配置在第1外圈与第1内圈之间。第2轴承具有第2外圈、第2内圈、多个第2滚动部件，且配置在轮毂体与轮毂轴之间，将轮毂体的另一端旋转自如地支承在轮毂轴上，所述第2外圈具有拧入到轮毂体的另一端的内周面上的第2阳螺纹部，所述第2内圈不能旋转地设置在轮毂轴的与第2外圈相向的位置上，所述多个第2滚动部件配置在第2外圈与第2内圈之间。锁定部件是能够在处于多个旋转相位中的任一个时对第1外圈及第2外圈的任一个进行止转的部件。

该自行车用轮毂，通过使安装轴贯通轮毂轴的中心孔并通过螺纹件等紧固机构以指定的扭矩将安装轴拧紧在避震前叉等车架上，从而不能旋转地安装在车架上。在如果以指定的扭矩拧紧而使球抵接状态较差时，例如轮毂的旋转不良时，从一端卸下锁定部件并解除外圈的锁定。然后，旋松外圈而改变外圈的轴向位置，从而调整球抵接状态。然后，当球抵接状态的调整结束后，再次安装锁定部件，在多个旋转相位的任何一个下对已将球抵接状态调整得较好了的外圈进行止转、锁定，使其不能从其规定的轴向位置移动。在此，作成为将外圈拧入轮毂体的构成而可通过调整外圈的轴向位置来调整球抵接状态，并且构成为，通过锁定部件而能够在多个旋转相位的任何一个下对调整过球抵接状态的外圈进行止转，使其不会从其轴向位置移动，所以，可以在将轮毂安装在车架上的状态下调整球抵接状态。因此，即使以指定的扭矩安装轮毂也可保持良好的球抵接状态。

方案2的自行车用轮毂，是在方案1所述的轮毂中，锁定部件是可拧入到第1阳螺纹部及第2阳螺纹部的任何一个上的锁紧螺母。这时，当调整球抵接状态时，向旋松螺纹的方向旋转锁定部件而解除外圈的锁锁定。然后，旋松安装有锁紧螺母的外圈，改变外圈的轴向位置从而调整球抵接状态。然后，当球抵接状态的调整结束后，再次拧入锁紧螺母而在调整后的外圈的轴向位置上进行锁定。在此，因为通过使用锁紧螺母而可在任意的旋转相位下对外圈进行止转，所以，可以更好地维持球抵接状态。

方案3的自行车用轮毂，是在方案1或2所述的轮毂中，第1及第2外圈分别具有朝向外侧配置的接球面，第1及第2内圈分别具有朝向内侧配置的推球面。此时，成为了向心止推型的轴承，所以相对于推力的承载能力增大，并且可通过使外圈向轴向外侧移动来调整球抵接状态。

方案4的自行车用轮毂，是在方案1至3的任何一项所述的轮毂中，轮毂轴具有：一体形成有第1内圈的第1轴部、一体形成有第2内圈的第2轴部、两端可与两轴部抵接的中间轴部。此时，因为轮毂轴被分割开，所以可使安装轴穿过中间轴部而容易地贯通。

方案5的自行车用轮毂，是在方案4所述的轮毂中，轮毂轴还具有安装在第1及第2轴部与中间轴部之间的弹性环。此时，可抑制中间轴部的晃动。

方案6的自行车用轮毂，是在方案1至5的任何一项所述的轮毂中，第1及第2外圈在两端部具有卡止拧入用的工具的第1及第2工具卡止部。此时，通过在第1及第2工具卡止部上卡止工具而可容易地拧入第1及第2外圈，球抵接状态的调整也变得容易。

方案7的自行车用轮毂，是在方案1至6的任何一项所述的轮毂中，锁定部件在外周面上具有环状槽，还设置有安装在环状槽内并覆盖轮毂体的端面的盖部件。此时，异物不易从轮毂体的端面进入任何一个轴承，并且可提高外观美感。

方案8的自行车用轮毂，是在方案2至7的任何一项所述的轮毂中，锁定部件在外周面上具有卡止拧入用的工具的第3工具卡止部。此时，通过在第3工具卡止部上卡止工具而可容易地拧入锁定部件，球抵接状态的调整也变得容易。

方案9的自行车用轮毂，是在方案1至8的任何一项所述的轮毂中，轮毂体具有制动器安装部，所述制动器安装部设置在与安装锁定部件的外圈相反侧的端部上，用于安装制动器装置。此时，可容易地将制动器装置安装在轮毂体上。

根据本发明，通过作成为将外圈拧入轮毂体中的构成来调整外圈的轴向位置，从而可调整球抵接状态，并且构成为可通过锁定部件而在多个旋转相位的任何一个下对调整过球抵接状态了的外圈进行止转，使其不能从其轴向位置移动，所以，可以在将轮毂安装在车架上的状态下调整球抵接状态。因此，即使以指定的扭矩安装轮毂也可保持良好的球抵接状态。

附图说明

图1是采用了本发明的一实施方式的自行车的侧视图。

图2是该自行车的前轮毂的半剖视图。

图3是该前轮毂左侧的半剖放大局部图。

图4是该前轮毂右侧的半剖放大局部图。

图5是其他实施方式的轮毂的侧视图。

具体实施方式

在图1中，采用了本发明的一实施方式的自行车101具有：车架102、固定在避震前叉98上的车把104、驱动部105、前轮106及后轮107、前后的盘式制动器装置108(后盘式制动器装置未图示)，其中，所述车架102具有包括前部的双肩盖型避震前叉98及后部的摆臂100在内的前后悬架，驱动部105由链条、踏板、拨链器等构成，前轮106及后轮107安装在避震前叉98及摆臂100上且具有辐条99。在前轮106上设置有本发明的一实施方式的前轮毂1。

前轮毂1，如图2～图4所示，具有安装在设于避震前叉98的下端的1对轴安装部98a、98b上的轮毂轴10、配置在轮毂轴10的外周侧的轮毂体11、配置在轮毂轴10与轮毂体11之间的第1轴承12及第2轴承13。

轮毂轴10，具有中心孔10a，通过拧紧贯通中心孔10a地配置的安装螺栓(安装轴的一例)15而不能旋转地安装在避震前叉98的左右1对轴安装部98a、98b之间。安装螺栓15是避震前叉98的附属件，具有例如筒状的螺栓主体16以及拧入固定在螺栓主体16上的头部件17。在螺检主体16的前端外周面上形成有阳螺纹部16a，其与形成于轴安装部98b上的阴螺纹部98c螺合，在螺栓主体16的基端内周面上形成有拧入固定头部件17的阴螺纹部16b。头部件17具有比螺栓主体16直径大的头部17a，并拧入固定在阴螺纹部16b中。通过在将阳螺纹部16a拧入轴安装部98b的状态下将头部17a卡止在轴安装部98a上，使轮毂轴10不能旋转地夹持在1对轴安装部98a、98b之间。

轮毂轴10具有配置在中央的筒状的中间轴部20、可抵接中间轴部20的两端的第1轴部21及第2轴部22。这些都是筒状部件，安装螺栓15所贯通的中心孔10a贯通所有这些部件地形成。中间轴部20，位于轮毂轴10的中央部，在两端形成有安装防松动用的第1O形环30及第2O形环31(弹性环的一例)的环状凹部20a、20b。中间轴部20，为在安装螺栓15的安装时进行导引而设置。

第1轴部21及第2轴部22抵接在环状凹部20a、20b的两端面上地配置。第1轴部21及第2轴部22，是与第1轴承12及第2轴承13的后述的第1内圈51及第2内圈56一体形成的筒状部件。第1轴部21及第2轴部22的轴向外侧的端部21a、22a可与轴安装部98a、98b抵接，而轴向内侧的端部21b、22b如前述那样隔开少许间隙地与中间轴部20的两端相向配置。在第1轴部21及第2轴部22的轴向内侧端侧的外周面上，形成有用于安装前述第1O形环30及第2O形环31的第1环状槽21c及第2环状槽22c，并且在第1环状槽21c及第2环状槽22c的轴向外侧形成有第3环状槽21d及第4环状槽22d。在第3环状槽21d及第4环状槽22d中，安装有用于防止第1轴承12及第2轴承13的分解的第1挡圈32及第2挡圈33。

轮毂体11，在外周面两端具有卡止辐条的第1轮毂凸缘40a及第2轮毂凸缘40b。在内周面的两端，形成有第1阴螺纹部41a及第2阴螺纹部41b。在第1阴螺纹部41a及第2阴螺纹部41b的里侧形成有定位突起43a、43b，定位突起43a、43b具有用于对第1轴承12及第2轴承13定位的定位面42a、42b。又，在第1轮毂凸缘40a一侧的外周面上，形成有旋转体安装部44，用于安装前盘式制动器装置108的盘形旋转体108a。

第1轴承12配置在轮毂体11与轮毂轴10之间，将轮毂体11的一端(图2左端)旋转自如地支承在轮毂轴10上。第1轴承12，具有第1外圈50、一体形成在第1轴部21上的第1内圈51、多个第1滚动部件52，其中，所述第1外圈50具有拧入轮毂体11的第1阴螺纹部41a中的第1阳螺纹部50a，第1滚动部件52由在周向上有间隔地配置在第1外圈50与第1内圈51之间的例如球体构成。第1外圈50，具有由朝向外侧配置且弯曲的曲面构成的接球面50b；第1内圈51，具有由朝向内侧配置且弯曲的曲面构成的推球面51b。第1阳螺纹部50a的长度等于或者短于第1阴螺纹部41a的长度。第1外圈50，以抵接在定位面42a上的状态配置。在第1外圈50的轴向外侧的端面上，形成有用于卡止拧入用的工具的第1工具卡止部50c。工具卡止部50c，由例如在周向上有间隔地形成的多个凹部构成。第1滚动部件52，通过未图示的保持器而等间隔地沿周向配置。又，在第1轴承12的轴向外侧，沿轴向并列安装着1对密封部件60、61。

第2轴承13，是配置在轮毂体11与轮毂轴10之间以将轮毂体11的另一端(图2右端)旋转自如地支承在轮毂轴10上的轴承。第2轴承13具有：第2外圈55、一体成形在第2轴部22上的第2内圈56、多个第2滚动部件57，其中，第2外圈55具有拧入轮毂体11的第2阴螺纹部41b中的第2阳螺纹部55a，第2滚动部件57由在周向上有间隔地配置在第2外圈55与第2内圈56之间的例如球体构成。第2外圈55，具有由朝向外侧配置且弯曲的曲面构成的接球面55b；第2内圈56，具有由朝向内侧配置且弯曲的曲面构成的推球面56b。第2阳螺纹部55a的长度比第2阴螺纹部41b的长度长，第2外圈55，从轮毂体11向外侧突出。第2外圈55，以相对于定位面42a有间隙的状态配置。在第2外圈55的轴向外侧的端面上，形成有用于卡止拧入用的工具的第2工具卡止部55c。第2工具卡止部55c，也与第1工具卡止部50c一样，由例如在周向上有间隔地形成的多个凹部构成。第2滚动部件57，通过未图示的保持器而等间隔地沿周向配置。又，在第2轴承13的轴向外侧，沿轴向并列安装着1对密封部件62、63。

在第2外圈55的第2阳螺纹部55a上，拧入有锁定部件58。锁定部件58，起到用于锁定第2外圈55的轴向位置的锁紧螺母的作用。在锁定部件58的内周面上，形成有螺合在第2阳螺纹部55a上的第3阴螺纹部58a。并且在外周面上，形成有第3工具卡止部58b，用于卡止拧入用的工具。第3工具卡止部58b，由在外周面上沿周向有间隔地形成的多个凹部构成。并且在外周面上，形成有第4环状槽58c。在该第4环状槽58c中，安装有覆盖轮毂体11的端面的合成树脂制的盖部件59。盖部件59，是大致碟状的部件，具有轮毂轴10的第2轴部22可贯通的孔部。

在组装这样构成的前轮毂1时，首先在第1轴部21的第1轴承12的形成有第1内圈51的部分上，安装保持在保持器上的第1滚动部件52。然后，从内侧安装第1外圈50，并将防脱用的第1挡圈32及防松动用的第1O形环30安装在第2环状槽21d及第1环状槽21c中。之后，将该状态的第1轴承12的组装体安装在轮毂体11上。此时，将第1外圈50拧入轮毂体11的第1阴螺纹部41a，直到第1外圈50抵接在定位面42a上。然后将与安装螺栓15同样形状的夹具贯通中心孔10a并安装，一边从轮毂体11的另一端侧将中间轴部20安装在夹具上一边将其向第1轴部21按压。如果没有该中间轴部20，则在从轴安装部98a侧安装安装螺栓15时有可能不能顺利引导到第2轴部22的中心孔10a。

接下来，与第1轴承12同样地组装第2轴承13。将该组装后的第2轴承13安装在夹具上并朝向中间轴部20安装。具体地，是将第2外圈55的第2阳螺纹部55a拧入轮毂体11的第2阴螺纹部41b。然后，调整第2外圈55的轴向位置以达到规定范围的球抵接状态，当位置调整结束后，将锁定部件58拧入第2阳螺纹部55a并以锁紧螺母的方式固定第2外圈55。这样，就完成了球抵接状态调整到了规定范围的前轮毂1。另外，此时，设定第2轴部22的长度，使得第2轴部22的端部22b不接触中间轴部20的端面。并且，在第1轴承12及第2轴承13内，注入润滑脂。又，注入润滑脂后安装盖部件59、密封部件60～63。

在将已由自行车组装制造商或自行车经销商组装好前轮106了的轮毂体11安装在避震前叉98上时，将前轮毂1配置在轴安装部98a、98b之间，并从轴安装部98a侧贯通中心孔10a地插入安装螺栓15。然后，以规定的扭矩将安装螺栓15的前端的阳螺纹部16a拧入轴安装部98b侧的阴螺纹部98c，而将前轮毂1安装在避震前叉98上。

此时，在球抵接状态太紧而导致前轮106的旋转变得不良的时候，取下盖部件59，利用专用工具旋松锁定部件58。在该状态下利用别的工具稍微旋松第2外圈55调整球抵接状态。然后，当第2外圈55移动到球抵接状态良好的位置时，再次拧入锁定部件58，对第2外圈55进行止转。这样，即使在以指定的扭矩拧紧安装螺栓15而将前轮毂1安装在避震前叉98上时，也可保持良好的球抵接状态。

其他实施方式

(a)在前述实施方式中构成为，将锁定部件拧入第2外圈55的第2阳螺纹部从而在任意的轴线位置上对第2外圈55进行止转。但是，本发明的锁定部件不限于锁紧螺母，只要是能够在处于多个旋转相位中的任一个时对第1及第2外圈50、55进行止转，则可以是任何构造。例如，也可如图5所示，通过在第2外圈55的外周面上沿周向有间隔地形成的圆弧状的多个凹部155来构成工具卡止部155c，在该工具卡止部155c的凹部155的任何一处，拧入在轮毂体11的侧面上具有头部156a的止转螺钉156，通过使头部156a与凹部155卡合而将第2外圈55固定在多个旋转相位的任意一个上。

(b)在前述实施方式中，例示的是通过在前端具有阳螺纹部的安装螺栓15而安装的前轮毂，但对于安装轴的构造来说，只要是可通过螺纹件等紧固机构贯通轮毂轴地将轮毂轴固定在车架上，则可是任何构造。

(c)在前述实施方式中，构成为设置中间轴部20而将安装螺栓15引导到第2轴部22，但也可不设置中间轴部20。

(d)在前述实施方式中，是以前轮毂为例进行说明，但本发明也可适用于后轮毂。

Claims (10)

1.一种自行车用轮毂，其特征在于，具有：

轮毂轴，

大致筒状的轮毂体，相对于前述轮毂轴旋转自如地安装在前述轮毂轴的外周侧；

第1轴承，具有第1外圈、第1内圈、多个第1滚动部件，且配置在前述轮毂体与前述轮毂轴之间，将前述轮毂体的一端旋转自如地支承在前述轮毂轴上，所述第1外圈具有拧入到前述轮毂体的一端的内周面上的第1阳螺纹部，所述第1内圈不能旋转地设置在前述轮毂轴的与前述第1外圈相向的位置上，所述多个第1滚动部件配置在前述第1外圈与第1内圈之间；

第2轴承，具有第2外圈、第2内圈、多个第2滚动部件，且配置在前述轮毂体与前述轮毂轴之间，将前述轮毂体的另一端旋转自如地支承在前述轮毂轴上，所述第2外圈具有拧入到前述轮毂体的另一端的内周面上的第2阳螺纹部，所述第2内圈不能旋转地设置在前述轮毂轴的与前述第2外圈相向的位置上，所述多个第2滚动部件配置在前述第2外圈与前述第2内圈之间；

锁定部件，能够在处于多个旋转相位的任何一个时对前述第1外圈及前述第2外圈的任何一个进行止转。

2.如权利要求1所述的自行车用轮毂，其特征在于

所述自行车用轮毂通过安装轴而安装在车架上，所述安装轴通过紧固机构而固定在自行车的前述车架上，

所述轮毂轴通过前述紧固机构将前述安装轴固定在前述车架上，从而不能旋转地安装在前述车架上。

3.如权利要求1所述的自行车用轮毂，其特征在于，前述锁定部件是可拧入到前述第1阳螺纹部及前述第2阳螺纹部的任何一个上的锁紧螺母。

4.如权利要求1或3所述的自行车用轮毂，其特征在于，前述第1及第2外圈分别具有朝向外侧配置的接球面；

前述第1及第2内圈分别具有朝向内侧配置的推球面。

5.如权利要求1所述的自行车用轮毂，其特征在于，前述轮毂轴具有：一体形成有前述第1内圈的第1轴部、一体形成有前述第2内圈的第2轴部、两端可与前述两轴部抵接的中间轴部。

6.如权利要求5所述的自行车用轮毂，其特征在于，前述轮毂轴还具有安装在前述第1及第2轴部与前述中间轴部之间的弹性环。

7.如权利要求1所述的自行车用轮毂，其特征在于，前述第1及第2外圈在两端部具有卡止拧入用的工具的第1及第2工具卡止部。

8.如权利要求1所述的自行车用轮毂，其特征在于，前述锁定部件在外周面上具有环状槽，还备有安装在前速环状槽内并覆盖前述轮毂体的端面的盖部件。

9.如权利要求2所述的自行车用轮毂，其特征在于，前述锁定部件在外周面上具有卡止拧入用的工具的第3工具卡止部。

10.如权利要求1所述的自行车用轮毂，其特征在于，前述轮毂体具有制动器安装部，所述制动器安装部设置在与安装前述锁定部件的外圈相反侧的端部上，用于安装制动器装置。

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