CN1006147B - 自行车轮毂的制造方法 - Google Patents

Abstract

一种自行车脚刹车轮毂［５０］的制造方法。用管状料［８］制成由轴肩［１５］隔开的直径［１６］和［１７］的圆柱体［１０］放入夹具［３６］。用槽［３５］与轴肩［３３］分开有齿形截面［３２］的环件［３０］放在夹具［３８］上。圆柱体［１０］与环件［３０］对准槽［３５］内放钎焊料［３７］后，施力把环件［３０］推入圆柱体［１０］，环件［３０］的齿面［３２］使直径［１７］内的材料变形啮合成机械联接［４４］。直到环件［３０］的轴肩［３３］的面［４２］与圆柱体［１０］的轴肩［１５］啮合。此后［１０］同嵌入的环件［３０］放入加热室，充分加热使钎焊料［３７］流入联接［４４］与轮毂体［５０］形成钎焊联接。

Description

自行车轮毂的制造方法

本发明涉及自行车脚刹车轮毂的制造方法。

正如美国专利3，252，551所披露的，自行车脚刹车轮毂是用实心钢棒、铸件和冷轧成型坯料制成。这些轮毂需要用不同的机械加工来制造轴承圈、锥形离合器面和刹车面。锥形离合器面与刹车驱动螺帽上的相应表面匹配，该锥面通常是位于轴承圈边上。锥形离合器面和刹车面的加工浪费大量的材料并且需要昂贵的质量控制工序以保证其中所有零件均在规定的公差范围内。

本发明提供了用圆盘件或环件联接在加工好的管体上的制造轮毂的方法。在该制造方法中，把钢管料的内外表面加工到一定的尺寸，在其内表面第一和第二直径之间加工一个轴肩。将材料切割成有一定长度尺寸的圆柱体。由锻压或铸造制的圆盘件或环件的外围表面，轴肩和齿形截面之间有一道槽;而在内表面具有一锥度。内部带有轴承圈的上述圆柱体放到第一个夹具内。圆盘件或环件放在第二个夹具上。一段线状钎焊材料放在圆盘件或环件的槽内。推动第一和第二夹具，使圆柱体内表面上的第二直径和圆盘件的轴肩直径轴向对准。第一个夹具固定在一固定位置，施加一个力使第二夹具向第一个夹具移动，圆盘件或环件便被嵌进圆柱体的第二直径。圆盘件上的齿形表面与圆柱体内表面第一直径相接触而将该处的材料加以拉削。齿形表面的啮合形成联接或机械联接。第一个夹具向第二个夹具推进，直到圆盘件或环件的轴肩和圆柱体轴肩啮合。在拉削过程中产生的碎屑都从圆柱体内部清除出来。然后把圆柱体送到下一道工序，在那里将圆柱体和圆盘件加热。这样的加热使钎焊环料熔化流入机械联接点，把零件焊接在一起，从而保证圆盘件或环件在圆柱体内的轴向位置保持固定，同时防止圆盘件和圆柱体之间的相对转动。圆盘件在轮毂内的固定，保证了在轮毂内的离合器和刹车动作在反复使用刹车后仍然保持一致。此后轮毂送至下一个工序，对其作热处理使钢材表面淬火。

用本方法制造自行车脚刹车轮毂的优点是节省材料，因为廉价的管状材料能用作坯料。

进一步的优点是由于增加了轮毂的环箍强度，使其在承受一个高的离合器啮合力时不会涨裂。

本发明的目的是提供一个自行车脚刹车轮毂，它有一个离合器定位圆盘通过齿形表面和钎焊接头与管状体联接。

边读说明，边看附图，即可明白上述优点和目的。

图1是一段管状钢坯料的剖视图。

图2是由图1的管状钢坯料加工好的圆柱体的剖面图。

图3是具有锥面和齿形外围表面的圆盘件或环件的透视图。

图4是图2所示的圆柱体剖面图，图3所示的圆盘件已置于其内部。

图5表示通过图4中5-5线的剖面图。

图6是已装脚刹车组件的图4所示轮毂成品的剖视图。

现在详述自行车轮毂的制造方法。

一长段管状坯料[8]送到一个工位，如自动螺纹机床。该管状材料[8]具有一个外径[9]和一个内径[11]，足以允许机械加工成圆柱体[10]。其内径加工成由轴肩[15]为分界的第一直径[16]和第二直径[17]。端面[14]和轴肩[15]间有一定长距离，而轴承圈[20]加工在紧靠端面[14]处。外围表面[26]是在表面[9]上加工的，在紧靠端面[14]的表面[9]上加工出带滚花部分的槽[24]。相距端面[14]有一定长度，在表面[26]上加二带滚花的槽[22]，而在靠近直径[17]的内壁加工轴承圈[18]。槽[22]和轴承圈[18]加工好以后，图2所示的圆柱体[10]就从坯料[8]上切下。

图3所示的圆盘件或环件[30]有一滚花的表面[32]，它由圆周上的槽[35]为界与轴肩[33]分隔，而在其内侧有一个光滑的锥面[34]。锥面[34]是一个平截头圆锥面与脚刹车的一个离合器配合。圆盘件或环件[30]送入一个工位，在该工位圆柱体[10]被夹具[36]夹持。圆盘[30]放入夹具[38]并使之与圆柱体[10]的直径[16]作轴向对准。一长段的钎焊材料[37]放入槽[35]内。

施加一个力把夹具[38]朝夹具[36]移动。当圆盘件[30]上的齿形表面[32]接触圆柱体[10]上的直径[17]，材料[40]可从直径[17]上被拉削出来。如图5所示。齿形表面[32]的尖峰以一定的深度楔入圆盘件[10]，足以产生一个有良好接触表面的机械联接。该力继续通过夹具[38]连续施加到圆盘件[30]，直到轴肩[33]的端面[42]和轴肩[15]啮合。

圆柱体[10]连同由机械联接的圆盘件[30]从该工序送入下一工序，该工序进行充分的加热，熔化钎焊环料[37]使流入联接头[44]，并把圆盘件[30]焊接到圆柱体[10]上，形成轮毂体[50]。

之后，轮毂体[50]送入下一工序，在该工序它被放入一个加热室按预定的时间进行淬火。该处温度低于焊接温度，使此阶段联接不受影响。淬火后，轮毂体[50]的外表面进行电镀最终成为成品。

轮毂体[50]随后送入一工序，按下述方法安装自行车刹车[52]。

轴[54]加工成螺纹以便安装夹紧螺母[56]和[58]、锥形轴承内环[60]和轴承内环固定件[62]。连接于链轮[66]的驱动件[64]由滚珠[70]轴联到锥形轴承内环[60]上。驱动件[64]具有持留滚珠[74]的轴承圈[72]，滚珠[74]轴联在轮毂[50]的轴承圈[18]上。涨圈[76]和[78]联接到轮毂[50]的外侧，以便由辐条将轮毂联接到轮圈（没有画出）。啮合在轮毂[50]圆柱表面[83]上的防尘帽[80]用来防止灰尘传到滚珠[74]。

把轮毂[50]连同位于其中的轴[54]和驱动件[64]翻转180°，离合器和刹车组件部分从第二端[14]安装。驱动件[64]有一个延伸到孔[16]内的螺杆[65]。离合器和刹车驱动螺母[82]是装在螺杆[65]上。驱动螺母[82]有一个平截头圆锥离合器面[84]，该面[84]与圆盘件[30]上的离合器锥面[34]配合。螺母[82]的另一端上有齿[86]，齿[86]与刹车涨圈[90]上的齿[88]啮合，以免螺母[82]在刹车时转动。

为保证离合器和驱动螺母[82]随驱动体[64]的旋转而平移，在螺母[82]和涨圈[90]之间装有减速器或制动器轴套[92]。螺母[82]有平滑的圆柱面[94]，而涨圈[90]上也有一相似的圆柱表面[96]，它紧靠着肩[98]。减速器或制动器轴套[92]有伸缩臂[100]和[102]，当轴肩[98]限止涨圈[90]朝螺母[82]移动时，它们即摩擦啮合并在表面[94]和[96]上运动。

图6所示的脚刹车[52]按如下方式动作：随着外力加到链轮[66]，它即按顺时针方向转动驱动件[64]。当链轮[66]如箭头A所示方向作顺时针转动时，螺杆[65]把离合器螺母[82]推向圆盘[30]，使表面[84]和表面[34]啮合，以便将驱动件[64]在轮毂[50]上锁紧。当驱动件[64]与轮毂[50]锁紧，链轮[66]上的转动施力通过装在涨圈[76]和[78]上的辐条传递到轮圈（未画出）。

齿形面[32]和圆柱体[10]中直径[17]间的机械啮合以及焊接联接是有足够的强度保证由驱动件[64]施加的力矩传递给轮毂[50]。

当已装有上述轮子的自行车朝前行驶，而施于链轮[66]上的力中止，螺母[82]通过它与圆盘[30]的啮合将继续转动，直到它在螺杆[65]上反转到充分脱锁。其后，轮毂[50]在滚珠[74]和[75]上继续空转，而螺母[82]保持静止。

为操作刹车块[104]和[106]，由施力使驱动件[64]逆时针方向转动。施力使螺母[82]朝第二端[14]移动。最初螺母[82]的转动受到制动器轴套[92]上伸缩臂[100]和[102]的摩擦弹力阻止，但是其后，通过齿[86]和齿[88]，的啮合而在涨圈[90]上锁定。当螺母[82]啮合涨圈[90]时继续施加逆时针的力使螺母[82]推动涨圈[90]朝固定件[62]移动。当涨圈[90]移向固定件[62]时，刹车块[104]和[106]则与轮毂[10]的直径[16]的表面摩擦啮合。此摩擦啮合通过凸块[63]和[61]的啮合而传至固定件[62]。因为固定件臂[67]处于静止位置，轮毂[50]的转动力矩相应减少而产生制动。

当刹车动作完成，驱动件[64]按顺时针方向转动，把螺母[82]朝圆盘[30]移动。当螺母[82]移向圆盘[30]时，涨圈[90]也由轴套[92]的摩擦联轴而移动。螺母[82]向圆盘[30]进一步移动，导致面[84]和锥面[34]接触，而使螺母[82]和轮毂[50]锁合，其后驱动件[64]的转动传递到轮子的轮圈。当螺母[82]从涨圈[90]移开，轴套[92]的回弹使其中的齿不致保持啮合而避免了不必要的磨损。

所做过的一切实验表明，上述机械和钎焊联接[44]有足够的强度把来自驱动件[64]的力矩传递到轮毂[50]。

Claims (14)

1、一个有离合器和涨紧刹车块的自行车脚刹车轮毂的制造方法，其特征是包括下列步骤：

把管状料送至工位;

加工所述的管状材料内壁使成由第一轴肩分界的第一和第二直径;

从所述的管状材料上切割一圆柱体;

把所述的圆柱体放入第一个夹具;

把具有外围齿面的环件放入第二个夹具，该齿面以一个槽与第二轴肩分隔;

相对于所述第一夹具移动第二夹具使所述环件和所述圆柱体的第二直径对准;

在把所述的环件装入所述圆柱体第二直径之前，在所述环件的外围面上的槽内放入钎焊料;

对所述的第二夹具施加一个力使所述齿面和所述圆柱体的第一直径啮合;

把所述的第二夹具继续向所述的第一夹具移动，以控制齿面对所述第一直径的材料变形，直到所述第二轴肩与第一轴肩啮合并在其间形成机械联接。

把所述带有第一和第二夹具嵌入的环件的圆柱体放进加热室，加热室的温度足以使放在槽内的焊料流入齿形面并同第一直径形成钎焊接头，以增强机械联接，足以防止环件相对于圆柱体的转动。

2、如权利要求1所述的方法，进一步包括：

把所述环件的内表面加工成一锥面，该锥面和离合器啮合使转动力矩从驱动件传递给圆柱体。

3、一种自行车轮毂，包括一圆柱体10，圆柱体外表面两端部有带滚花部分的槽22、24，内表面两端有轴承圈18、20，其特征是：圆柱体10内径以一轴肩15为分界的第一直径16、第二直径17;一有一滚花表面32、由圆周上的槽35为界面与轴肩33分隔并在内侧有一光滑锥面34的圆盘件或环件通过齿形表面和钎焊接头而联接在圆柱体10第二直径17与轴肩15处，构成脚刹车的离合器定位圆盘。

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