CN101138934A - 快速拆卸的自行车车轮 - Google Patents

Abstract

一种用于自行车或其他轮式车辆的车轮快速拆卸系统，其中车轮可通过仅在车轮轮毂一侧手动操作而被轻松拆除，而与车轮啮合的任何时候都不会意外脱离。同心地安装于空心轴内部的横向运动扦轴一端装备有“非接触式”螺母，另一端朝向快速拆卸凸轮装备有弹簧，从而始终推动螺母使其抵住邻近的叉端。为了拆除车轮，操作快速拆卸凸轮，并且轴向向内推动快速拆卸侧组件，并操作安全机构，使其在从轮叉叉端拆除车轮时保持在此位置。重新将车轮插入轮叉时，扦轴自动锁在叉端上，之后如果用户因疏忽没有关闭快速拆卸凸轮，车轮虽然会稍稍松弛，但将保持安全地插在车轮座中。这样，如果自行车或轮式车辆看起来安全可骑，那么它就是安全可骑的。

Description

快速拆卸的自行车车轮

本申请是2005年9月7日提交的、名称为“Quick Release BicycleWheel”的、序列号为11/219,652的美国专利申请的部分继续申请。

技术领域

【0001】本发明一般涉及诸如自行车之类的轮式车辆。特别地，本发明涉及一种将空心轴轮安装到车轮座上的设备与方法，其中在不使用工具的情况下，通过仅在轮毂的一侧进行操作即可轻松拆卸或松开该车轮，而且该车轮不会意外脱离车轮座。

背景技术

【0002】市场上大多数质量较好的自行车均装备有快速拆卸的前轮(有时也有快速拆卸的后轮)。这些自行车使用了避免前轮意外脱离的标准方法，所述前轮包括一个凹进的车轮座(或叉端(dropout))或小突舌在两端保持住车轮扦轴(skewer)，进而保持住车轮，甚至在快速拆卸凸轮已松开时。本文所用术语“扦轴”或“车轮扦轴”在业内也被称为“心轴”、“拉杆”、“连杆”、“控制轴”和“保持杆或固定杆”。

【0003】在目前市场上的自行车中，扦轴被同心地安装在空心轮毂轴中，并且在其一端装备有快速拆卸凸轮，而在另一端装备有调整螺母。扦轴组件由两个锥形弹簧(一边一个)横向保持在轮毂的中心位置，所述两个锥形弹簧彼此相反地向外推压，一个弹簧在快速拆卸凸轮上，另一个在螺母上。锁定时，快速拆卸凸轮将扦轴向外拉，从而将其向内推靠在叉端上，也使远端螺母在对面叉端上向内推进。

【0004】这样，叉端被夹在快速拆卸凸轮和轮毂一侧的轮毂之间，以及螺母和轮毂另一侧的轮毂之间。大多数自行车的叉端或者配有凸起的突舌，或者在许多情况下配有这样的表面，在这些表面上快速拆卸器和螺母推进装置在该叉端表面的其他部分之下是凹进的。打开快速拆卸凸轮的单个操作过程并不能产生足够的“摆度”，以使快速拆卸器和螺母摆脱所述凹进或突舌从叉端中退出。因而，在一只手握住快速拆卸器时，必须将螺母从螺纹扦轴中进一步旋松，之后才能将车轮从叉端拆除。这样，通常就避免了前轮的意外脱离。

【0005】然而，当再次将车轮插入叉端时，调整螺母仍处于旋松状态，车轮看似已安装在自行车或其他轮式车辆上，而实际并没有。在这种“危险状态”的情况下，自行车是极其危险的，因为其看似可骑，但前轮却会很容易脱离车轮叉。只有仔细地查看快速拆卸器和螺母的状态，骑手才能知道车轮还没有被装牢靠，并不能骑。

【0006】简而言之，目前的自行车所使用的系统需要骑手记住要旋紧调整螺母并锁定快速拆卸器。此外，为了这样做，骑手必须一只手将自行车抬起，另一只手握住自行车一侧的快速拆卸器，再用另一只手旋转自行车另一侧的调整螺母——对于普通骑手最多也不过仅仅具有两只手，因此安全地固定车轮的过程是很困难的。而且已发现，将螺母调整至适当张力以使快速拆卸凸轮可以正确工作的过程对于许多骑手也是具有挑战性的。

【0007】为了解决这些问题已经做了一些尝试，但是没有得出既能避免“危险状态”又能使得仅用两只手就能轻松完成该过程的满意解决方案。

【0008】近来许多尝试已提供了不要求调整可调螺母至适当张力来正确锁定快速拆卸凸轮的系统(参见6,260,931{Stewart}、6,241,322{Phillips}、5,961,186{Phillips}、5,673,925{Stewart}、5,653,512{Phillips}以及5,121,973{Phillips})。第‘973号专利具有一个可从车轮一侧操作的主锁定装置。

【0009】美国专利第6,260,931号(Stewart)公开了一种快速拆卸自行车车轮，其中快速拆卸凸轮柄装备有弹簧，将其压入关闭位置。如果假定调整螺母没有被旋开太远，该装置解决了避免“危险状态”的问题。但是，为了将车轮安装在自行车上，操作人员必须用一只手举起自行车，另一只手握住快速拆卸柄，再用第三只手插入车轮，这对于普通骑手被证明是很困难的。在没有任何指导时，为了在轮叉上安装车轮，骑手可能会旋松调整螺母，然后把快速拆卸柄当作“蝶形螺母”把手使用。

【0010】美国专利第6,241,322号(Phillips)公开的快速拆卸自行车车轮中，通过固定调整螺母必须被旋紧以正确紧固快速拆卸凸轮的距离，将车轮安装到轮叉的操作稍稍变得容易。但是，该装置既没有避免“危险状态”情况，也不能防止螺母被旋得太松而从扦轴上掉落。

【0011】美国专利第6,089,675号(Schlanger)公开的发明中，在一个叉端处，车轮被安装于较传统的槽，另一叉端处，安装于螺纹孔。轴/扦轴包括一端的大旋钮和另一端的螺纹区。该系统也不能避免“危险状态”，车轮看似被装在轮叉上可以骑，但车轮没有被装牢，

【0012】美国专利第5,961,186号(Phillips)、美国专利第5,673,925号(Stewart}、美国专利第5,653,512号(Phillips)公开的原理基本相同，在轴扦轴上快速拆卸凸轮的对面设有膨胀螺母。骑手通过转动或推/拉行为使得螺母的宽度减小，从而允许螺母及其对面的快速拆卸器摆脱安全突舌，以便拆除车轮。这三个装置均要求骑手在车轮一侧对快速拆卸凸轮进行解锁，再移至车轮的另一侧来减小对面螺母的宽度。

【0013】人们已经作出了各种其他努力来设计一种既可轻松拆除自行车车轮，又能保证车轮不会意外脱落的系统。但没有一种能够既使用方便又绝对安全。例如，美国专利5,576,020说明的方法使用了手动操作的主锁定装置和次锁定装置，其需要在车轮两侧进行操作以进行安装和拆卸。

发明内容

【0014】本发明的目的是要提供一种车轮拆卸系统，其是极简单、安全、轻松而且直观的，以便无经验的骑手在没有指导的情况下使用。另外，本系统必须是重量轻、简单并且制造成本便宜。

【0015】在实现该目的的系统中，可通过在车轮一侧手动操作轻松拆除车轮，而与车轮啮合的任何时候都不会意外脱离。同心地安装于空心轴内部的横向运动扦轴的一端装备有“非接触式”螺母，另一端朝向快速拆卸凸轮装备有弹簧，其中，为了拆除车轮，操纵快速拆卸凸轮，在某些情况下，凸轮将旋转以松开调整螺母，之后凸轮侧组件被轴向向内挤压和/或推动并保持在这个位置，同时可从叉端拆除车轮。重新将车轮插入轮叉时，扦轴自动锁在叉端上，之后如果骑手因疏忽没有关闭快速拆卸凸轮，车轮虽会稍稍松动，但仍能保持安全第插在车轮座中。这样，如果自行车或轮式车辆看起来安全可骑，那么它就是安全可骑的。

【0016】本发明使用的轮叉叉端可以是多数自行车上使用的标准类型，或者可在叉端的外表面装备斜面，如果需要，也可在内表面装备斜面。如果不使用斜面，那么在将轮毂插入叉端时，骑手仍可一只手举起自行车，另一只手挤压并握住快速拆卸和安全缸(cylinder)。一旦车轮被插入，骑手停止挤压凸轮和安全缸，车轮自动锁在叉端上。如果叉端装备有斜面，那么在轮毂轴进入叉端中的行驶位置时，弹簧加载的快速拆卸凸轮组件拱到斜面上，并自动锁定。本系统既可被用于车辆或自行车的前后车轮，也可被用于将车辆或自行车的车轮或车轮座固定于另一车辆或自行车的系统。

附图说明

【0017】如权利要求中所述，所示说明和附图不应限制本发明的范围，而仅作为本发明的子集提供。

【0018】附图被分组如下。

【0019】图1至8示出了第一优选实施例，其中轴向地安装在扦轴上并邻接快速拆卸器的单个构件起到安全装置的作用，并传递快速拆卸约束力。图1至5顺序地示出了拆除车轮的操作。

【0020】图1是剖视图，示出了锁定的快速拆卸器以及处于行驶位置的前轮轮毂。

【0021】图2是剖视图，示出了处于未锁定位置但轮毂在该处并不能脱离的快速拆卸器。

【0022】图3是剖视图，示出了已被转动的快速拆卸器，其增加了“摆度”并旋松了调整螺母中的扦轴。在这种状态下，轮毂仍然不能脱离。

【0023】图4是剖视图，示出了快速拆卸器被压入单构件安全装置迫使其及远处的调整螺母分别离开各自的叉端凹进部分。

【0024】图5是剖视图，示出了从叉端拆下来的车轮轮毂。

【0025 】图6是侧视图，示出了可用于该优选实施例的常规叉端。

【0026】图7是侧视图，示出了用斜面改装的非标准叉端，斜面分开了安全装置和螺母，以致重新安装车轮时，安全装置和螺母可自动落入拉紧位置。

【0027】图8是剖视图，示出经改装具有转动限位控制盖的“非接触式”调整螺母。调整该螺母，使其在拆除车轮时在正确位置停止向外旋动，并在快速拆卸凸轮张力适当时在正确位置停止向内旋动。

【0028】图9至15示出了第二优选实施例，其具有一个两件式装置，一构件是安全部件，另一构件传递快速拆卸器的力并在车轮拆除期间固定中心的扦轴。图9至13顺序地示出了拆除车轮的操作。

【0029】图9是剖视图，示出了锁定的快速拆卸以及处于行驶位置的轮毂。

【0030】图10是剖视图，示出了处于未锁定位置但在该位置处轮毂不能脱离的快速拆卸器。

【0031】图11是剖视图，示出了已被转动的快速拆卸器，其增加了“摆度”并旋松了调整螺母中的扦轴。在这种状态下，轮毂仍然不能脱离。

【0032】图12是剖视图，示出了快速拆卸器被压入该装置迫使安全部件及远处的调整螺母分别离开各自的叉端凹进部分，同时使该组件定心。

【0033】图13是剖视图，示出了从叉端拆下来的车轮轮毂。

【0034】图14是所述两件式装置的详细剖视图。

【0035】图15是侧视图，示出了带有叉端凹进滑动区、在拆除车轮时用于使扦轴定心的叉端。

【0036】图16至19示出了改进的第二优选实施例，其具有与图9所示相同但具有单个大摆度快速拆卸器的双构件结构，所述大摆度快速拆卸器不要求转动以增加快速拆卸器和螺母之间的距离来拆除车轮。图16至19顺序地示出了车轮拆除。

【0037】图16是剖视图，示出了锁定的快速拆卸器，以及处于行驶位置的轮毂。

【0038】图17是剖视图，示出处于未锁定位置但轮毂在该位置不能脱离的快速拆卸器。

【0039】图18是剖视图，示出了快速拆卸器被压到该装置上，迫使安全部件及远处的非可转动式螺母分别离开各自的叉端凹进部分，同时使该组件定心。

【0040】图19是剖视图，示出了从叉端拆下的车轮轮毂。

【0041】图20至27示出了第三优选实施例，其具有一个两件式装置，其中一构件是安全部件，另一构件传递快速拆卸器的力并在车轮拆除时保持中心的扦轴。图20至24顺序地示出了拆除车轮的操作。

【0042】图20是剖视图，示出了锁定的快速拆卸器以及处于行驶位置的轮毂。

【0043】图21是剖视图，示出了处于未锁定位置但轮毂在该位置不能脱离的快速拆卸器。

【0044】图22是剖视图，示出了已被转动的快速拆卸器，其增加了“摆度”并旋松了调整螺母中的扦轴。这种状态下，轮毂仍然不能脱离。

【0045】图23是剖视图，示出快速拆卸器被压入该装置迫使安全部件及远处的调整螺母分别离开各自的叉端凹进部分，同时使该组件定心。

【0046】图24是剖视图，示出了从叉端拆下的车轮轮毂。

【0047】图25是该装置处于安全行驶位置的详细剖视图。

【0048】图26是安全装置处于车轮拆除位置的详细剖视图。

【0049】图27是侧视图，示出了可与上述实施例一起使用的传统叉端。

【0050】图28至34示出了第四优选实施例，其具有一个带有齿轮传动系统的双构件安全装置，其仅要求解锁并轴向推动快速拆卸器即可拆除车轮。快速拆卸器是单个大摆度快速拆卸器，不要求转动来拆除车轮。图28至31顺序示出了车轮拆除。

【0051】图28是剖视图，示出了锁定的快速拆卸器以及处于行驶位置的轮毂。

【0052】图29是剖视图，示出了处于未锁定位置但轮毂在该位置不能脱离的快速拆卸器。

【0053】图30是剖视图，示出了向内推动快速拆卸器使得安全装置及远处的非可转动式螺母分别离开各自的叉端凹进部分。

【0054】图31是剖视图，示出了从叉端拆下的车轮轮毂。

【0055】图32是侧视图，示出了一个带有叉端凹进滑动区的叉端，所述叉端凹进滑动区在拆除车轮时用于使扦轴定心。所述齿轮传动组件也被示出。

【0056】图33是安全装置处于安全行驶位置的详细剖视图。

【0057】图34是安全装置处于车轮拆除位置的详细剖视图。

【0058】图35至40示出了第五优选实施例，其具有一个位于叉端内侧凹进部分和车轮轮毂内凹进部分中的安全装置。拆除车轮要求解锁、转动并轴向按压快速拆卸器。快速拆卸器的转动不会使扦轴发生转动。图35至39是一个顺序过程。

【0059】图35是剖视图，示出了锁定的快速拆卸以及处于行驶位置的前轮轮毂。

【0060】图36是剖视图，示出了处于未锁定位置但轮毂在该位置不能脱离的快速拆卸器。

【0061】图37是剖视图，示出了已被转动的快速拆卸器，其增加了“摆度”并旋松了快速拆卸螺母中的扦轴。这种状态下，轮毂仍然不能脱离。

【0062】图38是剖视图，示出了向内按压快速拆卸器，使得安全装置及远处的非可转动式螺母分别离开各自的叉端凹进部分。

【0063】图39是剖视图，示出了从叉端拆下的车轮轮毂。

【0064】图40是侧视图，示出了一个带有内外凹进表面以及斜面系统的叉端，重新安装车轮时，其将非可转动式螺母和安全装置移动到一侧，使其自动落入拉紧位置。两个叉端均被制成可在自行车的任一侧利用快速拆卸器安装车轮。

【0065】图41至46示出了第六优选实施例，其具有一个位于分叉(即双叉端)内凹进部分的安全装置。拆除车轮要求解锁、转动并轴向按压快速拆卸器。快速拆卸器的转动不会使扦轴发生转动。图41至45示出了拆除车轮的顺序。

【0066】图41是剖视图，示出了锁定的快速拆卸以及处于行驶位置的前轮轮毂。

【0067】图42是剖视图，示出了处于未锁定位置但轮毂在该位置不能脱离的快速拆卸器。

【0068】图43是剖视图，示出了已被转动的快速拆卸器，其增加了“摆度”并旋松快速拆卸螺母中的扦轴的。这种状态下，轮毂仍然不能脱离。

【0069】图44是剖视图，示出向内按压快速拆卸器，使得安全装置及远处的非可转动式螺母分别离开各自的叉端凹进部分。

【0070】图45是剖视图，示出了从叉端拆下的车轮轮毂。

【0071】图46是侧视图，示出了具有安全装置所用的空腔以及在拆除车轮时安全装置移动所用的沟槽的分叉或双侧叉端。

【0072】图47至50顺序示出了一个宽摆度快速拆卸器，其具有一个具有两件式支架，车轮轮毂在此处自动安装在轮叉上。

【0073】图47是剖视图，示出了正被叉端斜面分开的外支架和调整螺母。

【0074】图48是剖视图，示出了已被叉端斜面分开的、现位于叉端凸起面顶部的外支架和调整螺母。

【0075】图49是剖视图，示出了支架和调整螺母已被压入叉端凹进部分，因而自动啮合次固位系统。

【0076】图50是剖视图，示出了拉紧的快速拆卸器以及处于行驶位置的组件。

【0077】图51是支架机构的展开的剖视图，锥形弹簧向外变窄。

【0078】图52与图51相似，但锥形弹簧向内变窄。

【0079】图53至56顺序说明了与图47至50中所示的相同宽摆度快速拆卸系统的车轮拆除。

【0080】图53与图50相似，示出了行驶位置中的车轮。

【0081】图54与图49相似，示出了已被翻转解锁主锁定机构的快速拆卸，但轮毂仍被次固位系统固定在原位置。

【0082】图55是剖视图，示出两件式支架被挤压在一起、扦轴被向内推动以定心，使得调整螺母和支架能够摆脱叉端约束表面。

【0083】图56是剖视图，示出了在两件式支架仍被挤压在一起时从叉端拆除轮毂。

【0084】图57示出了斜角边宽摆度快速拆卸器的俯视图、端视图、侧视图和透视图。也示出了“碗”形支架表面。

【0085】图58示出了使用“半管”支架的平边宽摆度快速拆卸器的端视图、俯视图和透视图。

【0086】图59示出了标准“半管”支架、防动弹簧和扦轴的一部分。

【0087】图60是示出非转动支架的透视图。

【0088】图61是示出非转动支架的另一透视图。

【0089】图62是一个用于自动啮合次固位系统并方便车轮安装的叉端的透视图，该叉端的凹进部分带有斜面和斜角。

【0090】图63是与图62中叉端以同样方式起作用的非凹进叉端的透视图。

【0091】图64至67示出了各种调整螺母和反向锁定(counter locking)系统。

【0092】图64是带有塑性外壳和锁定螺母的调整螺母的局部剖视图。

【0093】图65是整体式调整螺母和锁定螺母的局部剖视图。

【0094】图66是带有工具拉紧反向锁定螺母的调整螺母的剖视图。

【0095】图67是带有滑动配合锁定螺母和紧定螺钉的调整螺母的剖视图。

【0096】图68是带有奈洛克(Nylock)防振的标准调整螺母的剖视图。

【0097】图69是带有调整端螺母快速拆卸组件的剖视图。

【0098】图70是快速拆卸组件的剖视图，示出的扦轴具有整体式扦轴端以及可调整的宽摆度快速拆卸柄端。

【0099】图71至74示出了一种车顶行李架固定系统，其用于那些配有斜面轮叉的自行车以及其他自行车。

【0100】图71是一个在新式自行车行李架上放有自行车的小汽车的侧视图。

【0101】图72是前轮叉固定系统的剖视图，所示快速拆卸器处于拉紧位置，且自行车已被准备好以便运输。

【0102】图73是前轮叉固定系统的剖视图，所示快速拆卸器被翻转，而且自行车已被移走。

【0103】图74是示出用于未固定车轮的支架的剖视图。

【0104】图75至78顺序示出车轮紧固系统中快速拆卸被解锁，之后向内推动以解锁次固位系统。

【0105】图75是示出该机构处于锁定的行驶位置的剖视图。

【0106】图76是示出快速拆卸器被翻转、解锁的剖视图。

【0107】图77是剖视图，示出了向内推压扦轴以提升部分内侧支架，使其摆脱叉端凹进部分，并迫使调整螺母离开叉端凹进部分。

【0108】图78是剖视图，示出了内侧支架的内部沿叉端凹进部分滑出时该系统摆脱叉端。

【0109】图79是图75所示支架的详图。

【0110】图80是图77和78所示支架的详细图。

【0111】图81至84顺序示出了部分车轮紧固系统中通过向内推动快速拆卸、然后旋转快速拆卸以解锁次固位系统。

【0112】图81是示出该机构处于锁定的行驶位置的剖视图。

【0113】图82是示出快速拆卸被翻转、解锁的剖视图。

【0114】图83是示出向内推快速拆卸和扦轴的剖视图。

【0115】图84是剖视图，示出了旋转快速拆卸和扦轴以提升内侧支架的外部，使其离开叉端凹进部分以备拆除车轮。

【0116】图85是示出抗转动扦轴、轮轴、外侧支架和凸轮轴的剖视图。

【0117】图86至88示出了一个叉端，其带有不平的内侧叉端倾斜轮毂安装凸起。

【0118】图86是示出叉端倾斜表面的内侧透视图。

【0119】图87是有标准凹进部分的外侧的侧视图。

【0120】图88是有叉端倾斜表面的内侧的侧视图。

【0121】图89是剖视图，所示的抗转动扦轴带有一个旋钮，该旋钮具有一个回转止动挡系统。

【0122】图90是示出回转止动装置的侧视图。

【0123】图91是带旋钮和抗转动装置的抗转动扦轴的剖视图。

【0124】图92是示出高摩擦表面的旋钮的仰视图。

【0125】图93是叉端的侧视图，示出了弹簧加载滚珠轴承的一个位置。

【0126】图94是示出抗转动扦轴和旋钮的剖视图，倾斜的安装凸起处于轮毂上，而不是在叉端上。

【0127】图95是示出带有内侧倾斜安装凸起的叉端的剖视图，此处外侧表面没有标准凹进部分和宽摆度快速拆卸器。

【0128】图96至98顺序示出了新式的车轮固位和刹车啮合系统，其中次车轮固位系统不在叉端/轮毂/快速拆卸器区域中。

【0129】图96是带有在剖视图中示出的轮圈和轮胎的刹车和次固位系统的侧视图，其中该组件处于行驶位置。

【0130】图97是带有在剖视图中示出的轮圈和轮胎的刹车和次固位系统的侧视图，其中刹车线缆解锁系统被手动打开并保持在打开位置。

【0131】图98是带有在剖视图中示出的轮圈和轮胎的刹车和次固位系统的侧视图，其中刹车线缆解锁系统被手动打开并保持在打开位置以允许拆除车轮。

具体实施方式

【0132】下面是对本发明优选实施例的详细描述。对于本领域技术人员而言明显的是，可对本发明做出许多修改，即使任何这样的修改没有被具体示出，但也应落入本发明的范围中。

【0133】本发明基础的根本性原理包括：车轮轮叉，或者具有两个车轮座或叉端的车架，其中各个叉端在其外表面或内表面或内外表面有凹面或固定突舌。快速拆卸车轮有空心轴轮毂和安装在内部的扦轴，其中所述扦轴一端有快速拆卸凸轮或其他紧固装置，另一端有螺母，且朝向快速拆卸端安装有弹簧，使螺母始终抵紧并压入邻近的叉端凹面，以防止其转动从凹进部分中退出。在扦轴的快速拆卸端也有弹簧将某种形式的安全装置压入凹进部分。这样，任何一端都不能退出叉端，除非向内轴向推动快速拆卸端，允许螺母退出凹进部分区。在某些情况下，位于扦轴快速拆卸端的安全装置必须与螺母分开操作，而在某些情况下，安全装置操作的动作可以和允许从叉端拆除车轮的装置的动作相同。

【0134】图1至8示出了第一优选实施例，解锁并转动快速拆卸柄，然后向内推动，同时安全拉动缸(pull cylinder)被向外拉出，从而允许拆除车轮。参照图1，带有叉端2的轮叉1固定标准轮毂3，空心轴4内装备有扦轴5，其一端装备有带有标准快速拆卸弹簧8的标准快速拆卸器6和标准快速拆卸柄7，以及调整螺母9。调整螺母9是“非接触式”螺母，与常规系统不同，在另一端旋转快速拆卸器时不要求操作人员接触或握住该螺母。

【0135】新式安全拉动缸10被轴向安装在扦轴5的快速拆卸端并被快速拆卸弹簧8压入叉端凹进部分11，快速拆卸弹簧8还迫使调整螺母的粗糙面12抵住对面的叉端凹进部分11，新式安全拉动缸10可采用各种“可拉动的”圆形和非圆形构造。旋转快速拆卸器6来旋松扦轴螺纹区13上的调整螺母9时，来自快速拆卸弹簧8和调整螺母粗糙面12的合力固定了调整螺母9，避免其相对叉端2旋转。不同与现有技术，该技术允许本发明在一侧进行操作。调整螺母固定盖14确保调整螺母9不会从扦轴5的一端旋掉。调整螺母被旋松碰到自由插入调整螺母9一侧空腔中的调整螺母固定盖14时，调整螺母9不再旋松，开始随扦轴5旋转，调整螺母粗糙面12开始相对叉端凹进部分11和叉端2旋转，并经常产生可以听见的摩擦噪声和/或快速拆卸器6中不同的旋转感觉，向用户指出扦轴5已经充分转动，进一步旋转扦轴5对于车轮的拆除是不必要的。

【0136】图2说明了快速拆卸凸轮41的解锁操作。许多情况下，这并不能提供足够的间隔分开调整螺母9和快速拆卸器6，且如果不使用宽摆度快速拆卸器，就要求快速拆卸器6如图3所示随后进行转动，以进一步分开调整螺母9和快速拆卸器6之间的距离来拆除车轮。快速拆卸器6的转动增大距离直到调整螺母9碰到调整螺母固定盖14或某种类型的另一止动面。

【0137】图4示出了车轮拆除过程中的下一步骤，挤压安全拉动缸抵住快速拆卸器6时，向内轴向推动快速拆卸器6，使得安全拉动缸10退出叉端凹进部分11并摆脱叉端约束表面44，此时调整螺母9也退出相应的叉端凹进部分11并且也摆脱了叉端约束表面44。叉端约束表面44在阻止车轮轮毂组件意外脱离轮叉方面起关键作用。叉端约束表面44和叉端凸起面43可在“突舌”上，而不是在所示的凹进部分一侧。图5是最后一步，示出了扦轴5已经穿过叉端开口15退出，安全拉动缸10和调整螺母9已经绕过叉端突起面43。该实施例可与各种不同叉端结构一起使用。图6示出的常规叉端2可在叉端约束表面44位于叉端凹进部分11较低处时使用。

【0138】图7示出的新式叉端在叉端2的较低一侧增加了叉端斜面16，叉端尖端的位置设置使得车轮轮毂插入叉端更加容易，同时又足够“钝”避免危险，也不会刺穿装运箱。叉端的轮毂/车轮侧上的叉端斜面16在轮毂进入叉端时促进轮毂的定心。叉端的非轮毂/车轮侧外侧的叉端斜面16用来分开安全拉动缸10和调整螺母9。叉端开口15的小角度，与开口15和叉端斜面16之间的锥度一样，在轮毂进入叉端时帮助轮毂的定心。

【0139】重新安装车轮时，操作过程相反。但是，如果使用了斜面16，图5不要求用手挤压快速拆卸器6抵住安全拉动缸10，因为斜面实现了此功能。车轮被重新安装在轮叉1上时，叉端斜面16自动迫使调整螺母9和安全拉动缸10分开，压缩快速拆卸弹簧8，然后上移越过叉端凸起面43，最后被快速拆卸弹簧8拉入叉端凹进部分11。这里，即使没有以任何方式手动操作快速拆卸器6和调整螺母9，车轮也不能从轮叉上被拆除。在常规自行车上，车轮被重新安装在叉端上并看似安全可骑时，没有什么可以阻止其因疏忽再次脱离轮叉。本发明提供了安全状态，胜过了常规技术。常规的调整螺母可以与本发明一起使用。但是调整螺母9与调整螺母固定盖14一起使用的新意在于调整螺母9不会因疏忽从扦轴5的末端被旋掉，而这是常规自行车上的共同问题。

【0140】图8示出的调整螺母改装后包括转动限位控制盖48，当图3所示的扦轴5被旋紧至图2所示位置，扦轴5被碰到调整螺母固定盖14的转动限位控制盖止动面50挡住，不能进一步旋紧。在这种结构中，快速拆卸器6的设置使得可使用快速拆卸柄7将快速拆卸螺母41旋紧至理想位置，如图2至图1的过程所示。可使用位于调整螺母9外部或内部的转动限位控制盖螺纹49相对调整螺母9调整转动限位控制盖48，以取得精确设置。调整螺母固定盖14碰到转动限位控制盖止动面50时，调整螺母9开始随扦轴5旋转，而调整螺母粗糙面12开始相对叉端凹进部分11和叉端2旋转，经常产生可以听见的摩擦噪声以及快速拆卸器6的不同旋转感觉，向用户指出扦轴5已被充分转动，快速拆卸柄7已经可以关闭。

【0141】新式转动控制系统的操作不需要用户接触调整螺母9，并在移动范围上提供预定限制，为一端上车轮的锁定提供理想的快速拆卸功能，并为在另一端上车轮的拆除提供理想的摆脱叉端凸起面43的外侧设置。这样，这是“巧妙的非接触式”螺母，在拆除车轮以及重新安装车轮时为正确的快速拆卸凸轮功能引导扦轴5的旋转限制。

【0142】图9至15说明了第二优选实施例，除装备有定心机构便于车轮的拆除外，其功能与图1至8所示实施例相同。变化是使用了两零件安全装置，而不是图1至8所示的安全拉动缸10。图9至13示出了本实施例拆除车轮的操作顺序，在解锁、转动并向内推快速拆卸头6时，安全系统允许内部定心缸18始终接触叉端2，从而定心该机构以便于拆除。外部安全拉动缸17必须同时沿推动快速拆卸头6的反方向被挤压来拆除车轮。如图13所示，内部定心缸18沿叉端凹进部分11滑入叉端凹进部分滑道21，从车轮叉端2脱离。外部安全拉动缸17太大不能穿过叉端凹进部分滑道21，而内部定心缸18却不同。定心缸组件环20固定的安全缸内部弹簧19用来确保外部安全拉动缸17，保持向内锁定、抵住叉端约束表面44。

【0143】重新安装车轮时，操作过程相反，但是不要求进行图13所示的挤压操作。

【0144】图16至19所示顺序说明了对图9至15中的第二优选实施例的修改，但是与调整螺母紧定螺钉30和宽摆度快速拆卸整体凸轮臂22结合的非可转动式调整螺母46不需要如图11所示旋转快速拆卸器和扦轴。在快速拆卸支架24上的面23与凸轮中心间的距离变化足够使得当快速拆卸整体凸轮臂22从图16位置移至图17位置后，如图18所示轴向向内推扦轴5时，允许非可转动式调整螺母46摆脱叉端约束表面44。如前图，外部安全拉动缸17也必须被挤压以拆除车轮，如图19所示。在此实施例中可以用标准自行车螺母代替非可转动式调整螺母46。

【0145】重新安装车轮时，操作过程相反，但是不要求进行图19所示的挤压操作。

【0146】图20至27说明的第三优选实施例是图9实施例的改变，其中安全机构操作方式相同，但功能稍有不同。槽式外部定心缸25将快速拆卸器6的压力传递至叉端凸起面43，内部安全拉动缸26位于叉端凹进部分11，但有两个拉动区，或手指抓握区，伸在槽式外部定心缸25外，必须在按压快速拆卸头6的同时向外挤压来拆除车轮。安全缸内部弹簧19再次确保内部安全拉动缸26始终被压入叉端凹进部分11，而快速拆卸弹簧8也确保调整螺母9始终被拉入对面叉端凹进部分11。这个改变比图9所示变动的优势在于可使用图27所示的标准叉端。重新安装车轮时，操作过程相反。

【0147】图1至27所示的所有系统均要求用户最少要一起推动、挤压快速拆卸器和安全装置。某些情况下，简单的推动快速拆卸器而不要求挤压行为是更为理想的。图28至46示出的系统不要求挤压行为。

【0148】图28至34说明了第四优选实施例，该系统中带环齿圈的内部定心缸27装备有环齿圈28并安装在环齿圈轴29上。当打开并推动快速拆卸整体凸轮臂时，扦轴齿轮齿31迫使接触外部安全缸的梯齿轮40的环齿轮28转动附在外部安全拉动缸17上，迫使其离开叉端凹进部分11。这样，向内推动快速拆卸整体凸轮臂22和扦轴5的单个行为就使得外部安全拉动缸17和非可转动式调整螺母46退出叉端凹进部分11，允许拆除车轮。重新安装车轮时，操作顺序相反，但不需要图31所示的推进箭头。

【0149】图35至40说明的第五优选实施例使用了向内推动快速拆卸器来解锁车轮的两侧、拆除车轮的同样原则。但是，图35至40的机构有几个独特的想法。叉端2的内表面具有叉端内部凹进部分36，而外表面具有叉端凹进部分11。由于轮毂安全圆盘凹进部分33中装备有安全圆盘34和安全圆盘弹簧35，轴4不伸入快速拆卸端的叉端2。因而当快速拆卸可调凸轮臂38没有被锁定时，承重扦轴32必须承载车轮的重量。快速拆卸可调凸轮臂38如前实施例所示转动，但其转动时不会使承重扦轴32转动，而是使可调凸轮45反复在扦轴可调凸轮螺纹区37旋动，并因受到可调螺母固定盖的限制不会从末端旋掉。可与快速拆卸支架24结合的快速拆卸分离圆盘42使这两者避免落入叉端凹进部分11，所述叉端凹进部分11的大小被设置成使车轮具有可逆性。安全圆盘34和非可转动式调整螺母46始终保持分开设定的距离，且当承重扦轴32被推动时，一致移动退出各自凹进部分区。安全圆盘弹簧35和快速拆卸弹簧8确保安全圆盘34和非可转动式调整螺母46为安全始终保持在凹进部分内。

【0150】图41至46说明的第六优选实施例使用了向内推动快速拆卸器来解锁车轮的两侧、拆除车轮的同样原则。但是不同于之前所有的优选实施例，这里两个叉端2并非相互的镜像，车轮两侧也不能双向使用。快速拆卸侧叉端2有分叉叉端安全圆盘开口47，允许安全圆盘34在向内轴向推动扦轴5和可调凸轮45时退出叉端内部凹进部分36、进入分叉叉端安全圆盘开口47、摆脱叉端以拆除车轮。安全圆盘34和非可转动式调整螺母46始终保持分开固定距离。快速拆卸可调凸轮臂38和可调凸轮45在转动时不会引起扦轴5的转动，而是反复旋动扦轴可调凸轮螺纹区37。本实施例胜过图35的优势在于其使用了标准轮毂3和标准轴4直径。

【0151】上述所有变动都是可互换的。每种变动均可与操作凸轮后不需要进一步转动或旋转的宽摆度快速拆卸整体凸轮臂22一起使用。这允许使用非可转动式调整螺母46或常规自行车螺母。同样，所有变动都能使用要求进一步转动或旋转来分开快速拆卸器和螺母的距离以拆除车轮的小摆度快速拆卸器6。除了图35至46，所有变动都能使用图8所示用于快速调整快速拆卸臂操作的带转动限位控制盖的调整螺母。

【0152】现参照图47至98，公开本发明另外的优选实施例。

【0153】某些情况下，据发现一般的自行车用户群很难理解适当调整用于正确快速拆卸凸轮操作的张力的方法。在凸轮以“顶翻”方法操作时，旋转快速拆卸器对面一侧的可调螺母至已经正确锁紧位置的方法可能难以理解。一般用户群能理解简单的转动旋钮直到旋钮被旋紧，或在独立组件中理解简单的操作“顶翻”柄。但当这两者被结合在一起时，正如目前的快速拆卸系统，一般用户群往往不能正确操作，且将快速拆卸柄当作“蝶形螺母”尽可能旋紧来使用，忽视了正确运行所要求的“顶翻”动作。这产生的情况是车轮看似足够紧，但事实上不是这样。

【0154】因而需要有通过以“顶翻”方式简单操作凸轮柄安全紧固车轮的系统。或者，需要有通过简单转动旋钮直到旋钮被旋紧来安全紧固车轮的系统。另外，万一用户在使用这样简单的系统仍发生错误，为了保证安全，两种系统都应有可自动啮合或迫使用户手动啮合的次固位系统。因而图47至84和图96至98中所示的车轮紧固系统满足以下标准：

[a].装备有手动操作的主车轮紧固机构的自行车也应装备有次车轮固位机构，在解锁主车轮紧固机构后，车轮轮毂退出轮叉叉端时，手动保持次车轮固位机构的分离，才能将车轮从自行车上拆除。

[b].将车轮轮毂插入叉端应要求主车轮紧固或次车轮固位机构在车轮轮毂进入轮叉叉端时固定车轮，或要求用主紧固或次车轮固位系统在车轮轮毂进入轮叉叉端时手动紧固车轮。

[c].在主紧固机构的所有紧固和非紧固状态间，次车轮固位机构在自然情况下不应允许车轮轮毂从轮叉分离。

【0155】图47至56说明的第七优选实施例结合了只要求“顶翻”操作而不需要转动的斜角宽摆度快速拆卸柄和分离用支架。宽摆度快速拆卸器的凸轮变化量或“摆度”，最少与两个叉端约束表面44的高之和一样大。图47至50示出了车轮组件被插入轮叉组件的顺序。图53至56示出了车轮组件从轮叉组件被拆除的顺序。参照图47，车轮组件正开始被插入轮叉叉端，外支架52与内支架54正被支架弹簧53分开，因而推动可延展支架嵌块59抵住斜快速拆卸可变边55。可锁调整螺母58之前已抵住带奈洛克反向锁定螺母56被反向锁定在正确快速拆卸凸轮张力的位置。在初次组装中，车轮被插入轮叉，可锁调整螺母58被准确地旋上扦轴5至正确的快速拆卸操作位置。然后带奈洛克反向锁定螺母56被用工具旋上扦轴5，当可锁调整螺母58被固定不发生转动时，带奈洛克反向锁定螺母56被反向旋紧抵住可锁调整螺母58，用手都不能使两者绕扦轴5转动。奈洛克57确保组件不会振松或从扦轴5的末端振落。

【0156】插入车轮组件时(从图47位置移至图48位置)，内支架54和可锁调整螺母58沿叉端斜面16向外滑出，轮毂3被内轮毂定心斜面66定心。图48示出分离支架构件间有足够的空间使得内支架54和可锁调整螺母58摆脱叉端凸起面43。图48也示出了分离支架和内支架弹簧53不必完全压缩，因为安装车轮所要求的是内支架54和可锁调整螺母58抬起并沿叉端凸起面43滑动。不使用叉端斜面16时，可用图55代替图48，按此顺序手动操作。

【0157】图49示出的内支架54和可锁调整螺母58已快速进入叉端凹进部分11从而啮合次固位装置。这时，即使主固位装置可变凸轮主体82和快速拆卸整体凸轮臂22没有被锁定，车轮也不会因疏忽从轮叉脱离。因而操作人员已经将车轮插入轮叉但根本没有接触快速拆卸器和轮毂区，而次固位装置已自动啮合保证安全。使用更硬的弹簧时，会发出可以听见的“喀哒”声，这种声音可提醒用户次约束系统已经啮合。

【0158】图50示出了快速拆卸整体凸轮臂22以一种“顶翻(flip-ove-the-top)”方式操作，主锁定系统完全啮合，分离支架被压缩在一起。并不需要旋拧快速拆卸或调整螺母。

【0159】图51是分离支架的展开图，锥形弹簧53的较宽一端朝向内支架54。图52是分离支架的展开图，锥形弹簧53的较宽一端朝向外支架52。

【0160】图53至56是示出从轮叉解锁并拆除车轮过程的顺序说明。图53示出了锁定行驶位置。图54示出未锁定的快速拆卸柄。在这种状态下，主锁定装置没有啮合，而次约束装置保持啮合。当可变凸轮主体82和快速拆卸整体凸轮臂22以“顶翻”方式操作来解锁凸轮主锁定系统时，外支架52和可延展支架嵌块59始终保持啮合或接近可变凸轮主体82。

【0161】图55示出的内支架54与外支架52和可变凸轮主体82手动挤压在一起，从而向可锁调整螺母58方向推动扦轴5，允许内支架54和可锁调整螺母58退出叉端凹进部分11，摆脱叉端约束表面44。换句话说，同时推拉并固定可变凸轮主体82与内支架54，使得组件得以定心，拆除车轮。这样，从轮叉拆除车轮时，手动保持次约束系统的解锁。

【0162】因此，如果次约束系统没有被保持解锁，那么车轮不能被拆除。简单地操作次约束系统一次，然后放开，将不会允许车轮被拆除。这样，解锁次约束系统然后忘记其已被解锁是不可能的。该操作仅需在自行车的快速拆卸器一侧进行，而在自行车的可锁调整螺母58一侧不需进行任何操作。

【0163】图56说明了从轮叉拆除车轮步骤的最后状态。这时，次固位系统不再需要保持打开。可锁调整螺母58的新意在于其提供了容纳长度可变的快速拆卸杆5的空腔，如果快速拆卸杆过长、伸出，可能会划伤骑手的腿。这样，可锁调整螺母58允许扦轴5保持其长度(很明显如果扦轴5过短不安全)而不会对骑手造成危险。与如下轮叉一起使用的系统未被示出：该轮叉不具有用于自动锁定所述次固位系统的斜面。这种情况下，该系统必须手动分开以安装车轮，安装车轮的顺序与图53至56所示顺序相反。

【0164】对于本领域技术人员，很明显在本发明的范围内可以做出很多的改变。这包括但不限于将内支架制成没有手指凹进部分的简单平垫圈，或其他各种形状；使用带有抗振尼龙嵌入物的标准调整螺母，或整体端的扦轴，或其他任何可调或固定螺母；使用各种其他形状的弹簧；以及使用不同形状、类型的快速拆卸头(只要其提供足够“摆度”，允许两侧摆脱凹进部分)。另外示出的系统可被用于前轮或后轮。图1中也未示出两零件分离支架(52和54)与有基于转动的系统的窄摆度标准快速拆卸器的使用。

【0165】今天用于多数自行车的带“半管”支架的标准快速拆卸器每次使用后必须通过转动重新调节，这种快速拆卸器的问题在于快速拆卸支架有时相对快速拆卸柄/凸轮转动不同的量，引起快速拆卸凸轮变化面和支架的偏移。此问题经常由用户将支架旋回正确位置或松开调整螺母留出配合不一致所要求的额外空间来纠正。

【0166】当考虑使用凸轮变化量或“摆度”至少与叉端约束表面44一样长的宽摆度快速拆卸凸轮时，几个原因使得该问题被扩大。首先，为了凸轮的正确运作，宽摆度快速拆卸器仅被预设一次，并被锁定在具体调整状态，且经常不可再手动调整，因此支架与快速拆卸器的位置关系在尺寸上不变是必要的。如果“半管”支架相对宽摆度凸轮转动，凸轮通常会时“半管”的一侧变形，并引起全部尺寸发生改变，而这可能不再可调。其次，宽摆度凸轮和支架比更小可变凸轮直径的常规快速拆卸器更平，因而更容易发生不期望的相对转动。

【0167】图57说明的有宽摆度快速拆卸头、柄和支架的优选实施例可减轻这一问题。可变凸轮主体82的斜角边55允许碗形支架面63的相容可延展支架嵌块59以任何角度互相相对转动而没有任何问题。在任何相对转动角度，斜角快速拆卸可变边55和碗形支架面63保持同样调整状态，之间有一宽的力接触面，从而允许主锁定系统正常工作，即使在支架转动时也不需要任何重新调整。

【0168】图58示出了带有快速拆卸可变边23的非斜角宽摆度快速拆卸器，可与带半管支架面64的可延展支架嵌块59一起在快速拆卸可变边23和半管支架面64之间形成宽的力接触面。非斜角快速拆卸可变边23不能与未校正的碗形支架面63或未校正的平面(未示出)一起使用。这两种情况下，可能会产生点承重或线承重，不能使快速拆卸凸轮提供足够的力来锁定车轮。宽摆度柄可与图59至61所示的系统一起使用。本文所示所有实施例均可与斜角或平边或横向摆度快速拆卸器一起使用。

【0169】图59示出的系统使用了带有半管支架面64的可延展支架嵌块59和位置为保持弹簧直径65为“B”的内支架弹簧53，“B”小于扦轴5的直径“A”。这样，在快速拆卸器以“顶翻”方式操作时，锥形内支架弹簧53的较小一端不会轻易沿扦轴5滑动，从而向外支架52提供持续的力使其保持推动快速拆卸可变边23。这样，阻碍了外支架52和可变凸轮主体82之间的相对转动。

【0170】图60示出的扦轴安装了外支架转动防护装置61，该装置适合插入外支架转动防护孔75和快速拆卸槽77，因而阻止了外支架52和可变凸轮主体82之间的相对转动。图61示出的半管支架面64带有整体外支架转动防护装置62，可在图示位置阻止可变凸轮主体82和外支架52间无意发生转动。修改了快速拆卸器内槽边60以容纳整体外支架转动防护装置62占据的额外区域。

【0171】这些优选实施例可带有更大的适合宽摆度应用的顶翻宽摆度快速拆卸器或侧臂快速拆卸器。已知的侧臂、宽摆度技术必须也有与两个叉端约束表面44高度之和一样大的“摆度”。在之后的单个行为实施例中，可在高度上减小“摆度”至正好高于一个叉端约束表面44的高度。当宽摆度侧臂快速拆卸器被用于该优选实施例时，快速拆卸外罩可部分容纳于内支架54中。该优选实施例可被制成或者自动地啮合所述次固位系统，或者要求在插入车轮时手动啮合所述次固位系统。如果要求有自动系统，使用图62和63所示的有斜面的叉端。

【0172】图62详细示出了将车轮插入轮叉时自动啮合次锁定系统的轮叉叉端2的实施例。当车轮被插入叉端时，内支架54和可锁调整螺母58与槽轮毂定心斜面67和斜面交叉斜角68接触，进一步插入车轮时，与叉端斜面16接触。这些面用来提升内支架54和可锁调整螺母58使其越过叉端凸起面43。叉端钝端72避免在车轮没有安装到轮叉上时尖锐的末端对装运箱、地板或骑手造成损伤。内叉端定心斜面66在安装车轮时用来定心轮毂3。

【0173】图63示出了带有非凹进夹持区70和非凹进叉端安全突舌71的非凹进叉端69，其功能与图62中所示相同。这些系列的斜面使得仅握住自行车和车轮而不要求在轮毂区进行任何操作而是次固位系统自动“喀哒”锁定到位而轻松安装车轮成为可能。另外，这些系列的斜面也帮助车轮在轮叉中前后左右方向的定心。这些详细系列的斜面也可被用于图7、15、32、86、87和88中的叉端。各种叉端与所有优选实施例中的许多其他叉端形状都是可互换的。

【0174】图64至67详细示出了可锁调整螺母58。在示出的所有情况中，一些反向锁定机构是与可锁调整螺母58结合使用的。但是图68中也示出了今天许多自行车上可发现的带奈洛克止振器的标准调整螺母，可以代替本专利中的锁定螺母。图64结合了调整螺母尼龙罩74来减少重量。图65示出了单材料可锁调整螺母58。图66说明了用反向锁定螺母76代替带奈洛克反向锁定螺母56的变动。如果必要，任何一种螺母都可装备有工具相容面。

【0175】图67示出的滑动配合锁定螺母78使用了调整螺母紧定螺钉30，紧抵住非螺纹扦轴面84。这避免损伤扦轴的螺纹。图69示出了与可锁调整螺母58一起使用的组件。图70示出了可锁调整螺母58的替代方案，其中扦轴5具有整体扦轴端79，调整是在可变凸轮主体82端使用正对着凸轮轴反向螺母81的可调可锁凸轮轴80上完成的。仍有许多变动未示出，但这些变动可能建立首先可调、其次可锁的系统，使得不必每次使用都要进行凸轮张力调整。

【0176】快速拆卸的前轮的一个主要用途是可将自行车安装在车辆上运输。目前车辆行李架往往不提供以下任何一项。首先，不提供操作人员忘记锁住主锁定系统时可自动将自行车保持在车辆的行李架上的次固位系统。这一点很重要，因为高速抛出的自行车可能是致命的。其次，当用户正努力用双手抬起自行车并将自行车安装在车顶行李架上时，很难空出一只手保持自行车垂直于支架，将轮叉固定在行李架上。对于较高的车辆或停在倾斜表面上的车辆这更加困难。因而，将自动次固位系统整合到车辆行李架系统中是有益的。

【0177】图71至74说明的第八优选实施例包括用于安装自行车至车辆的行李架系统。图71示出了车辆85的自行车行李架，其固定的自行车前部固定于车辆行李架轮叉座86，后部固定于后轮座87。图72示出了借助车辆行李架轮叉座斜角边88定心、已被安装在车辆行李架轮叉座86上的自行车车轮叉1的剖视图。安装过程与安装轮毂的过程相同，因为在安装至车辆行李架轮叉座86时，在操作可变凸轮主体82和快速拆卸整体凸轮臂22以提供主锁定之前，轮叉自动啮合行李架上的次固位系统。示出的是调整螺母9而不是可锁调整螺母58，因为用户可能在行李架上安装多种自行车，需要做一些调整获得正确凸轮张力。然而，任何一种螺母或其他螺母都可以使用。

【0178】图73是处于未锁定位置并准备好接收自行车车轮叉的车辆行李架轮叉座86的剖视图。图74是前轮叉座的剖视图，为了清晰在图71中未示出，但可被固定在车辆85的自行车行李架上。车辆行李架车轮座89用车辆行李架车轮座斜面形叉端90啮合次固位系统来自动紧固前轮系统，而车辆行李架车轮座可延展面91通过使用快速拆卸整体凸轮臂22允许夹持带不同预设调整状态的车轮。对于本领域技术人员来说虽未示出但很明显，没有斜面的系统要求强制手动啮合次固位系统，而不是所示次固位系统的自动啮合。同样，对于本领域技术人员来说虽未示出但很明显的是本专利中所示的其他主次系统与车辆行李架系统的使用。

【0179】图75至80示出了第九优选实施例，其中拆除车轮是通过简单地打开快速拆卸整体凸轮臂22、然后向内推动可变凸轮主体82完成。该优选实施例与图28至34中所示的实施例相似。图75至78是示出拆除车轮顺序的剖视图。图75示出了处于锁定行驶位置的系统。图76示出的快速拆卸整体凸轮臂22已被解锁，改进的外支架93向外弹起与可变凸轮主体82保持接触。图77示出的可变凸轮主体82被向内推动从而解锁次固位系统。图78示出了开始拆除车轮时继续向内推动可变凸轮主体82。一旦次固位系统已摆脱叉端约束表面44，那么就不再需要持续向内推动可变凸轮主体82来完成车轮的拆除。图79示出了图75所示处于行驶位置的两零件快速拆卸支架的详图，其中推动解锁扳机92被旋上扦轴5(未示出)并被调整至解锁次固位系统的正确位置。推动解锁扳机92同心位于可延展支架嵌块59和改进的外支架93内。拆除车轮时，向内推动可变凸轮主体82会发生两件事，推动解锁扳机92转动枢轴杠杆96，枢轴杠杆96向外提升内支架的外部97以摆脱叉端约束表面44，而扦轴5向外推动可锁调整螺母58使其也摆脱叉端约束表面44。内支架内部95直径符合并沿叉端凹进部分滑道21(如图15所示)滑动，而内支架外部97不能穿过叉端凹进部分滑道21，必须被提升来完成车轮的拆除。

【0180】图80示出了图77和78中两件式支架的详图，其中可变凸轮主体82被推动以允许拆除车轮。第九优选实施例要求的轮叉如图15所示。对于本领域技术人员，很明显有多种其他方法可通过仅在扦轴5一侧的推动成功提升两个次固位装置。

【0181】图81至84说明的第十优选实施例与图75至78相似，其中拆除车轮是通过简单地打开快速拆卸整体凸轮臂22、然后向内推动并转动可变凸轮主体82完成。图81至84是顺序示出拆除车轮时快速拆卸侧操作的剖视图。图81示出了处于锁定行驶位置的系统。图82示出了已被解锁的快速拆卸整体凸轮臂22。图83示出的可变凸轮主体82被向内推动，引起改进的推动解锁扳机98与扳机销99下移内支架内部“L”形通道100(未示出)和内支架外部提升通道101，直至接触内支架内部95并停止。图84示出的快速拆卸整体凸轮臂22转动带动改进的推动解锁扳机98和扳机销99发生转动，而内支架内部95由于被挤在改进后的推动解锁扳机98与叉端间不能转动。内支架内部95具有高摩擦内表面，帮助阻止发生不期望的转动。内支架外部97被转动固定到内支架内部95上，因而在扳机销99推动并沿内支架外部提升通道101滑动时，只能提升离开叉端凹进部分。扳机销99保持接触内支架外部97，但该接触在剖视图中未示出。

【0182】该系统，与第九优选实施例相同，也使用图15所示的轮叉叉端。该推动旋转系统也可与没有转动固定在扦轴上的快速拆卸头一起使用，且如图85所示，其中扦轴不相对轴/车轮转动。对于本领域技术人员，很明显有采用打开凸轮快速拆卸器和用快速拆卸器二次移动解锁次固位系统的各种其他机构(未示出)和方法。该二次移动可为推、拉、推扭、拉扭、“顶翻”操作的进一步延续等等。快速拆卸器这样的二次移动可引起车轮两侧次固位装置的解锁。

【0183】图85示出的抗转动扦轴102在此情况下形状为六边形，可放入形状相应的配合轮毂轴106中，使得两者转动固定在一起。另外，外支架52和抗转动凸轮轴83也转动固定在抗转动扦轴102上，从而容纳不会因疏忽相对可变凸轮主体82转动的半管支架面64。当自行车的重量阻碍了尺寸相符的轮毂轴106相对于叉端转动因而也阻碍了抗转动扦轴102的转动时，该系统也是有用的。可不旋转抗转动扦轴102就在抗转动扦轴102的末端旋上旋钮，如以下优选实施例所示。

【0184】如上所指，一般的自行车用户群在旋转快速拆卸系统以微调获得正确凸轮操作以及使用凸轮的“顶翻”操作上有些困难。但是，这两种操作任一操作本身都不难理解。之前的优选实施例要求“顶翻”操作而不要求转动。以下的优选实施例仅要求简单的转动来进行主次锁定。但是简单的手动转动通常不能产生与“顶翻”凸轮快速拆卸器能产生的力同级的夹紧力。因而需要一种可用较低夹紧力提供安全有效车轮定位的新式系统。

【0185】图86至88是在叉端的内轮毂侧上结合了新式的叉端倾斜轮毂安装凸起103的同一轮叉的三种视图。该轮叉与形状相应的轮毂一起使用。示出的形状特殊，但是可使用各种不平的结合面来完成同一紧固功能。主紧固装置锁定时，叉端倾斜轮毂安装凸起103对轮毂和叉端间的微小移动可比平面提供更强的阻力。另外，倾斜表面也提供了次固位装置，因为车轮要退出叉端，拆除车轮时必须有足够的空间让轮叉腿(fork blade)向外弯出并摆脱紧固机构。车轮上也必须沿拆除车轮的方向施加足够的拉力来分开轮叉腿。据发现，为单向分配，该力最好施加在轮胎/轮圈区。

【0186】与前述系统不同，该系统优选使用轮毂两侧的弹簧定心。在之前所有实施例中，一旦手动解锁次固位系统，车轮退出轮叉就再无任何障碍。使用带叉端倾斜轮毂安装凸起103的叉端时，重力不再能轻松拆除车轮。车轮必须强制拆除。不同于基本为保持或未保持没有中间值的二元功能的现有技术次固位系统，叉端倾斜轮毂安装凸起103提供的次固位系统阻碍车轮拆除的阻力要更大的力来克服。

【0187】图89至94示出了使用旋钮104来锁定主固位的第十一优选实施例，同时也示出了各种次固位装置。图89示出的系统中旋钮104不能被旋松，除非叉端挡指状杆111保持打开使得叉端爪突出部分110不再阻止转动止动爪109转动。旋钮盖形螺母105阻止旋钮104被旋的过远。转动旋钮104时，配合轮毂轴106防止抗转动扦轴102发生转动。

【0188】与前述系统不同，示出了多种次固位系统。一种次定位是叉端挡指状杆111，另一是不相对轮毂凹进部分107移动的叉端倾斜轮毂安装凸起103。旋松旋钮104时，叉端挡指状杆111被手动解锁，由于骑手往往在安装车轮至轮叉时将车轮的方向弄反，应在所示两叉端上安装叉端挡指状杆111。示出的是抗转动扦轴102，但如果使用标准扦轴5，可使用叉端挡指状杆111阻止整体扦轴端79在转动旋钮104时转动。回转止动挡109被设定使得上紧旋钮104时不要求进行叉端挡指状杆111的操作。

【0189】对于本领域技术人员虽未示出但很明显有各种其他机构可阻止或停止旋钮104出现不期望的松动转动。

【0190】图90是旋钮104和叉端挡指状杆111的侧视图。除了次定位中包括叉端弹簧加载滚珠轴承113，其压住高摩擦面112以避免出现不期望的松动转动外，图91示出的系统与图89相似。图92示出了高摩擦面112，图93示出了叉端弹簧加载滚珠轴承113的可能位置。图94与图93相似，但是对于旋钮104的不期望松动转动没有施加约束，且仅提供的次定位是容纳轮毂倾斜安装凸起的叉端轮毂安装凹进部分114。对于本领域技术人员很明显有多种不平的相应轮毂和叉端安装面不平形状，阻止车轮的拆除。

【0191】图95示出的可变凸轮主体82夹紧非凹进叉端108，并具有足够的“摆度”来摆脱叉端倾斜轮毂安装凸起103。在与以下附图中示出的次定位一起使用时不需要使用所示的由叉端倾斜轮毂安装凸起103提供的次定位。

【0192】本文讨论的所有实施例使用的次固位系统对轮叉叉端起作用。在操作各种实施例时，传统的轮圈导向刹车系统往往必须被解锁来提供足够间隔允许轮胎退出刹车。在传统轮圈刹车系统中，如果轮毂意外退出叉端，轮圈安装刹车将会啮合轮胎，引起车轮转动一定量的停止。某些情况下，刹车垫可在轮毂轴退出叉端前啮合轮胎，导致车轮转动的立即停止，可能将骑手从车把上抛出。虽然示出的所有车轮的实施例都具有一定行驶的自动或强制手动次定位，但没有装置自动提醒骑手重新紧固前刹。因而结合有均为自动或强制手动重新啮合的次车轮定位和前刹重新紧固的系统是最理想的。

【0193】图96至98示出了车轮拆除的顺序。图96示出了处于行驶位置的车轮和前刹。当前刹被启动时，两个刹车拱门(brake arch)129向内运动使得带高摩擦刹车垫面125的刹车垫116摩擦轮圈刹车面117来减慢或停止自行车。轮圈次固位机构118被设置在低摩擦面124的上方一定距离处，此处所述距离小于轮毂运动使轮毂轴退出叉端所需的距离。刹车线缆119延伸至刹车控制杆(未示出)内刹车导管128，其末端为刹车导管止动装置120，用导管止动枢轴126转动安装于第一线缆释放单元121。第二线缆释放单元122转动连接于第一线缆释放单元121的一端，线缆释放弹簧123将刹车导管止动装置120和第一线缆释放单元121压入图96所示位置。刹车拱门129被刹车拱门弹簧127持续按压远离轮圈刹车面117。为了松开刹车从而解锁次车轮固位系统，第一线缆释放单元121的左侧被提升并沿所示顺时针方向绕线缆释放弹簧123转动。线缆释放弹簧123阻止第一线缆释放单元121从图96所示位置向图97所示位置的运动。

【0194】因而在自然情况下，第一线缆释放单元121和整个组件将始终弹回图96所示结构，克服两个刹车拱门弹簧127。当运用了刹车并拉紧刹车线缆119时，位于图96所示位置的第一线缆释放单元121容易进一步逆时针绕线缆释放弹簧123转动。由于第一线缆释放单元121碰到第二线缆释放单元122，因而该方向的进一步转动不可能发生。需要被释放来转动第一线缆释放单元121的可选挡未示出。

【0195】图97示出的第一线缆释放单元121已被手动绕线缆释放弹簧123转动，并使线缆释放弹簧123加载至某个位置，以使刹车拱门129向外转动且拆除车轮时轮圈次车轮固位机构118不再碰到低摩擦面124的位置。在行驶中出现主车轮定位因疏忽允许车轮开始脱离叉端的情况下，低摩擦面124即使接触轮圈次固位机构118也可允许车轮继续旋转。

【0196】图98示出的手在拆除车轮时持续给线缆释放弹簧123加载并保持刹车拱门129打开。当手松开第一线缆释放单元121、刹车导管128、第二线缆释放单元122和刹车线缆119时，该系统将立即弹回至图96所示结构。换句话说，拆除车轮时该系统必须手动解锁。当车轮被重新插入叉端时，该系统可要求按图示手动分开，或增加斜面使其在安装车轮时可自动分离。这样，轮叉叉端中的前轮次定位和前刹的啮合可同时发生且不能避免。

【0197】第一线缆释放单元121处于图96所示位置且车轮被试图强制拆除的情况并未被示出。这时，轮圈次车轮固位机构118碰到低摩擦面124，不允许车轮退出轮叉叉端，也不允许车轮继续转动行驶。

【0198】该系统可与各种主车轮固位系统一起使用。图95示出的系统具有叉端倾斜轮毂安装凸起103，因而与图96至98示出的系统结合时有两个次固位系统。带有标准调整螺母9的简单小摆度快速拆卸器(与快速拆卸头6相似)以及没有叉端凹进部分11、有平轮毂安装面的叉端可与图96至98结合使用。本专利的任何其他实施例也可与图96至98结合。图96至98示出的系统也可改装在现有的自行车上，用于自动或强制手动车轮定位和刹车重新紧固/运行。

【0199】使用不同形状的轮圈并操作于不要求轮圈次车轮固位机构118的可选轮圈刹车面130的刹车系统未示出。可将允许使用常规形状的轮圈并促进现有自行车的改装。轮圈装备有轮圈次车轮固位机构118但使用标准常规刹车线缆路线安排且车轮只能在刹车以标准方式松开时才能拆除的系统也未示出。

【0200】对于本领域技术人员很明显有各种刹车线缆可在刹车拱门、刹车柄或其他位置被延长的系统。与前刹分离的次系统也未示出，其中阻塞装置作为次定位作用于车轮。这可与常规的前悬臂、圆盘或液压刹车一起使用。最后，释放刹车、以不要求持续保持刹车处于打开状态的单个行为拆除车轮、但重新安装车轮可使刹车重新啮合的系统也未示出。这可在车轮被插入将自动啮合刹车的轮叉时通过让轮胎或轮圈作用于一个杆来完成。

【0201】另外，不改变刹车线缆至刹车柄的长度但考虑了插入车轮时旋偏及拆除车轮时被手动旋偏的刹车单元的系统未示出。同样，这种情况下，刹车在自然状态下将自动旋回运行/行驶状态。

【0202】尽管已在多个优选实施例的上下文中描述了本发明，但对于普通技术人员，很明显基于本公开可对各实施例做出的有效修改，但这些修改仍属于本发明的总体范围。因此不试图完全列举本发明领域中的所有可能性，而是公开本发明的基本方面。

Claims (23)

1.一种手动操作的车轮紧固系统，其与连接至车辆的车轮座一起使用，所述手动操作的车轮紧固系统包括：车轮、将所述车轮固定在所述车轮座的主锁、以及一个次固位装置，其中所述次固位装置包括当所述车轮进入所述车轮座时自动啮合从而将所述车轮保持在所述车轮座上的装置。

2.根据权利要求1所述的手动操作的车轮紧固系统，进一步包括：可安装在所述车轮座上的轮毂和轮毂轴、同心地安装在所述轮毂轴内部的车轮扦轴，且所述自动啮合装置包括至少一个弹簧来偏压所述车轮扦轴使其相对所述车轮轮毂向另一端轴向运动，其中所述主锁和所述次固位装置都被操作，以便从所述车轮扦轴的同一端拆除车轮。

3.根据权利要求2所述的手动操作的车轮紧固系统，其中所述主锁连接在所述扦轴的一端，所述次固位装置通过所述弹簧的作用在所述轮毂轴进入所述车轮座时自动啮合，从而将所述轮毂轴保持在所述车轮座。

4.根据权利要求1所述的手动操作的车轮紧固系统，其中所述自动啮合装置被设置为，在从所述车轮座拆除所述车轮的初始运动过程中，松开所述主锁后，所述次固位装置被手动保持解锁，从而允许从所述车轮座中拆除所述车轮。

5.根据权利要求2所述的手动操作的车轮紧固系统，其中所述主锁安装在所述车轮扦轴的一端，用于对所述车轮扦轴的一端施加轴向压力，以将所述轮毂轴锁定在所述车轮座上，而且还包括位于车轮扦轴另一端的固定构件，所述次固位装置与所述主锁位于所述扦轴的同一端，且所述自动啮合装置包括至少一个弹簧，以偏压所述车轮扦轴，从而使其相对于所述车轮轮毂向所述主锁轴向运动。

6.一种车轮轮叉，包括：车轮座，以及将车轮安装到所述车轮座时自动啮合车轮次固位装置的装置。

7.根据权利要求6所述的车轮轮叉，其中所述自动啮合车轮次固位装置的装置包括至少一个斜面。

8.一种用于快速拆卸车轮紧固系统的前轮叉，包括：

转向轮叉，其具有连接于所述车辆的槽式车轮座，其中所述槽式车轮座的两个外表面上都有斜面。

9.根据权利要求8所述的前轮叉，其中在所述外表面斜面和所述槽的交叉处，所述车轮座为圆角，以便于锁定构件或固位机构的提升及放开。

10.根据权利要求8所述的前轮叉，其中所述轮叉的内外表面都有斜面，且在所述外表面和所述槽式车轮座的斜面间有斜角。

11.一种手动操作的车轮紧固系统，其与连接至车辆的车轮座一起使用，所述手动操作的车轮紧固系统包括：具有可安装在所述车轮座上的轮毂和轮毂轴的车轮、轮圈和轮胎、将所述车轮锁定在所述车轮座上的主锁、包括至少一个固位构件并向所述轮圈施加力而不阻止车轮转动但阻止车轮脱离车轮座的次固位装置。

12.根据权利要求11所述的手动操作的车轮紧固系统，其中所述至少一个固位装置是所述车辆的刹车系统。

13.根据权利要求12所述的手动操作的车轮紧固系统，其中所述刹车系统包括所述车轮被安装到所述车轮座时为了行驶而自动啮合的装置。

14.根据权利要求11所述的手动操作的车轮紧固系统，其中所述次固位系统包括手动啮合以允许所述车轮被安装到所述车轮座的装置。

15.一种运输具有前轮叉的轮式车辆的车辆行李架系统，包括：轮叉固定器、主行李架锁定系统和次行李架固位系统，所述次行李架固位系统包括将所述前轮叉自动固定在所述轮叉固定器中的装置。

16.一种快速拆卸的车轮紧固和拆卸系统，其与连接至车辆的槽式车轮座一起使用，所述快速拆卸的车轮紧固和拆卸系统包括：可安装在所述车轮座上的轮毂轴、同心地安装于所述轮毂轴内部的车轮扦轴、用于在所述车轮扦轴一端向所述车轮扦轴的一端施加轴向压力的锁定构件、处于所述车轮扦轴另一端的固定构件、偏压所述车轮扦轴使其相对于所述车轮轮毂向所述锁定构件轴向运动的至少一个弹簧、安装于所述车轮扦轴接近所述锁定构件并可轴向运动从而允许所述轮毂轴从邻近的车轮座离开的固位机构，其中所述锁定构件和所述固位机构可在所述车轮扦轴的同一侧手动操作，以使所述轮毂轴从所述车轮座中脱离。

17.根据权利要求16所述的快速拆卸系统，进一步包括前轮叉，其中所述槽式车轮座是所述前轮叉的一部分。

18.根据权利要求17所述的快速拆卸系统，进一步包括自行车架，所述车架具有一个安装所述前轮叉的构件。

19.根据权利要求16所述的快速拆卸系统，进一步包括自行车架，其中所述槽式车轮座是所述车架的一部分，用来安装后轮。

20.根据权利要求16所述的快速拆卸系统，其中所述固位机构包括一个总体上为圆柱形的构件，其啮合所述至少一个弹簧，从而被偏压在朝所述车轮座的方向上，以啮合所述车轮座并使所述轮毂轴在所述车轮座中就位。

21.根据权利要求16所述的快速拆卸系统，其中所述固定构件包括一个旋在所述车轮扦轴上的可调螺母。

22.根据权利要求21所述的快速拆卸系统，进一步包括阻止所述可调螺母从所述车轮扦轴脱落的装置。

23.根据权利要求16所述的快速拆卸系统，进一步包括离所述螺母一段设定距离固定地安装于所述扦轴的圆盘，其中所述圆盘随所述扦轴运动，直到所述锁定构件端被向内按压时，才能从所述轮叉车轮座内部的空腔中退出。

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