CN101275602A - 自行车轴部件 - Google Patents

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CN101275602A
CN101275602A CNA2007101409595A CN200710140959A CN101275602A CN 101275602 A CN101275602 A CN 101275602A CN A2007101409595 A CNA2007101409595 A CN A2007101409595A CN 200710140959 A CN200710140959 A CN 200710140959A CN 101275602 A CN101275602 A CN 101275602A
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井上英矢
山中正广
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Abstract

一种自行车轴部件包括外管构件和不可动地连接到所述外管构件的内构件。所述外管构件包括第一端部分和第二端部分，在所述第一和第二端部分之间延伸有内部纵向通道。所述内部纵向通道具有从其延伸通过的纵向中心轴线。所述内构件在所述内部纵向通道内不可动地连接到所述外管构件上。所述外管构件由具有第一比重的第一材料构成，所述内构件由具有第二比重的第二材料构成，其中所述第二材料的第二比重低于所述第一材料的第一比重。

Description

自行车轴部件
技术领域
本发明总地涉及自行车轴部件。更具体地，本发明涉及具有管状外构件和连接在管状外构件中的内构件的自行车轴，其中内构件由较轻质的材料制成。
背景技术
自行车成为越来越流行的娱乐形式和交通工具。此外，骑自行车已经成为业余爱好者和职业运动员都非常流行的竞技运动。无论自行车是用于娱乐、交通还是竞技，自行车工业都不断地改进自行车的各种部件。已经广泛重新设计的一种部件是自行车轴部件。
自行车在自行车车上的很多地方都使用轴部件。例如，轴部件在曲柄组件中用作作曲柄轴，在轮毂组件中用作毂轴。过去，轴部件构造为实心金属杆。这些轴部件比较重。因此，近来，轴部件构造为由轻质金属合金制成实心杆和/或构造为管状构件以降低重量。当轴部件具有较宽的宽度时(即，使用实心轴会非常重的情况下)，更加广泛地使用管状轴部件。无论在哪种情形中，这些现有轴部件仍不总是如某些骑车者所需的那么坚固和/或重量轻。此外，这些现有轴部件加工和/或组装比较复杂和/或成本高。
考虑到上述情况，本领域的技术人员从本公开将清楚存在对改进的自行车轴部件的需求。本发明解决本领域中的该需求及其他需求，这从本发明对于本领域的技术人员是显而易见的。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种比较坚固并且质量较轻的自行车轴部件。
本发明的另一目的是提供一种制造和/或组装比较简单和/或成本低廉的自行车轴部件。
上述目的主要通过提供一种包括外管构件和内构件的自行车轴部件来实现。所述外管构件包括第一端部分和第二端部分，并具有在所述第一和第二端部分之间延伸的内部纵向通道。所述内部纵向通道具有从其延伸通过的纵向中心轴线。所述内构件在所述内部纵向通道内不可动地连接到所述外管构件上。所述外管构件由具有第一比重的第一材料构成，所述内构件由具有第二比重的第二材料构成，其中所述第二材料的第二比重低于所述第一材料的第一比重。
结合附图，根据下面公开了本发明优选实施例的描述，本领域的普通技术人员能够清楚本发明的这些及其他目的、特征、方面和优点。
附图说明
现在参考形成此原始公开一部分的附图。
图1为配备有根据本发明的曲柄组件和前后毂组件的自行车的侧视图；
图2为图1中所示曲柄组件的放大局部截面图；
图3为图2中所示曲柄组件的曲柄轴的分解纵向视图；
图4为图2中所示曲柄组件的组装好的曲柄轴的纵向视图，其中为示意性目的一部分以截面的形式示出；
图5为组装好的曲柄轴中由图4中圆圈S1标识的部分的放大截面图；
图6为图2-4中所示曲柄轴的外管构件的放大截面图；
图7为图2-4中所示曲柄轴的内管构件的放大截面图；
图8为图1中所示前轮毂组件的放大局部截面图；
图9为图8中所示前轮毂组件的前毂轴的分解纵向视图；
图10为图8中所示前轮毂组件的前毂轴的纵向视图，其中为示意性目的一部分以截面的形式示出；
图11为组装好的前毂轴中由图10中圆圈S2标识的部分的放大截面图；
图12为图8-10中所示前毂轴的外管构件的放大截面图；
图13为图8-10中所示前毂轴的内管构件的放大截面图；和
图14为根据本发明另一实施例的修改型曲柄组件的放大局部截面图。
具体实施方式
现在参考附图对本发明所选的实施例进行描述。本领域的技术人员从本发明应当理解，下面本发明实施例的描述仅仅是示意性质的，而不是限制由所附权利要求及其等同方案限定的本发明。
首先参考图1和2，所示自行车10配备有根据本发明的曲柄组件12、前轮毂组件14F和后轮毂组件14R。自行车10主要具有菱形框架11，该框架11具有可枢转地安装在其上的前叉13F和与其一体形成的后叉或后三角13R。在框架的座管与下管的相交处形成有管状吊架H。吊架H支撑曲柄组件12。前后叉13F和13R分别支撑前后轮毂组件14F和14R。前后轮圈16F和16R分别通过多根辐条以传统的方式安装到前后轮毂组件14F和14R上。前后轮毂组件14F和14R分别包括根据本发明的前后毂轴18F和18R。曲柄组件12包括根据本发明的曲柄轴20。
除了曲柄组件12、前轮毂组件14F和后轮毂组件14R，自行车10为传统类型的自行车。因此，除了与曲柄组件12、前轮毂组件14F和后轮毂组件14R相关的内容，这里不再详细描述和/或示出自行车10。换句话说，自行车领域的技术人员应当明白，自行车10包括各种其他的传统自行车部件，例如前后制动器、前后拨链器、前后变速装置等。此外，自行车领域的技术人员从本公开应当明白，在不脱离本发明范围的情形下，可对自行车10及其部件作出各种修改。
现在参考图1-7，现在对曲柄组件12进行更加详细的描述。曲柄组件12主要包括曲柄轴20、右曲柄臂22、左曲柄臂24和中轴结构26。曲柄臂22和24不可旋转地安装到曲柄轴20的相对两端。中轴结构26安装在车架11的管状吊架H内。曲柄轴20在吊架H内由中轴结构26可旋转地支撑。踏板28安装到曲柄臂22和24每个的自由端，所以骑车者可转动曲柄臂22和24以便以传统的方式驱动自行车10。
曲柄轴20主要包括外管构件30和在外管构件30内使用粘合层34连接到外管构件30上以形成不可分离单元的内构件32。外管构件30由中轴结构26可旋转地支撑，并且使左右曲柄臂24和22不可旋转地安装在其相对的两端。在曲柄组件12的其余部分都完全组装好后，将轴螺栓36螺纹安装在曲柄轴20的一端内，如图2中所示。
外管构件30由具有第一比重的第一材料构成，内构件32由具有低于第一材料的第一比重的第二比重的第二材料构成。外管构件30的第一材料优选为金属材料，而内构件32的第二材料优选为非金属材料。优选地，外管构件30和内构件32构造为彼此分离但随后又使用粘合层34连接在一起的构件，如下所述。
外管构件30具有第一总轴长L1。内构件32具有至少为第一总轴长L1的75％的第二总轴长L2。优选地，第一和第二总轴长L1和L2相等。换句话说，内构件32优选在内通道46内至少沿着外管构件30的大部分延伸。
参考图2-6，外管构件30主要包括中心部分40、第一端部分42和第二端部分44。中心部分40在第一和第二端部分42与44之间延伸。中心部分40可旋转地安装在中轴结构26中。右曲柄臂22不可旋转地安装在第一端部分42上。左曲柄臂24不可旋转地安装在第二端部分44上。内部纵向通道46在第一和第二端部分42与44之间延伸穿过外管构件30。内部纵向通道46具有从其延伸通过的纵向中心轴线X。中心轴线X对应于曲柄组件12的旋转轴线。当沿着纵向中心轴线X观看时，外管构件30具有圆形形状。
如上所述，外管构件30优选由金属的第一材料构成。更具体地，外管构件30优选由金属合金构成，例如铝合金(例如，2014铝合金)。换句话说，第一材料优选包括铝。优选地，中心部分40、第一端部分42和第二端部分44使用传统制造技术(如铸造和/或机加工等)整体地形成为一体式整体构件。此外，优选地，外管构件30各处具有相同的材料成分(即，均一的材料构成)。
外管构件30具有在第一和第二端部分42和44的自由边之间延伸的外管状表面30a和内管状表面30b。外表面30a包括沿着中心部分40延伸的中心或主要外表面/段40a、沿着第一端部分42延伸的第一外花键面或段42a和沿着第二端部分44延伸的第二外花键面或段44a。内表面30b包括沿着第一端部分42和部分中心部分40延伸的中心或主要内表面/段40b、沿着第二端部分44延伸的直径减小的内表面或段44b和在中心段40b与直径减小的段44b之间延伸的(第一)锥形段40c。内表面30b限定了外管构件30的纵向通道46。
主要参考图5-6，优选地，外管构件30沿着其大部分的(最小)径向厚度T1小于内构件32的径向厚度T2，其中在该实施例中内构件32优选为管状构件。内构件32沿着其整个轴向长度具有基本上相同的径向厚度T2。在该实施例中，内构件32的径向厚度T2为大约2.0毫米。因此，优选地，外管构件30沿着其大部分轴向长度(即，沿着中心部分40的大部分)的(最小)径向厚度T1小于2.0毫米。但是，优选地，第一和第二端部分42和44在径向上较厚，以容纳花键(例如，最大径向厚度T3约为最小径向厚度T1的两倍或稍小于最小径向厚度T1的两倍)。换句话说，外管构件30沿着其大部分都较薄。
外管构件30沿着第一和第二端部分42与44之间的轴向长度的大部分(即，沿着中心段40a)具有均匀外径D1。优选地，第一花键段42a具有从均匀外径D1径向向外延伸的多个轴向延伸的外花键。在另一方面，优选地，第二花键段44a具有从均匀外径D1径向向内延伸的多个轴向延伸外花键。因此，第一花键段42a至少部分地布置在第二花键段44a的径向外侧。
第一花键段42a具有第一最大外径D2和小于第一最大外径D2的第一最小外径D3。外径D2和D3分别通过第一花键段(表面)42a的花键的峰谷。第一端部分42在径向向外方向上比中心部分40厚。第一最小外径D3大于均匀外径D1。因此，在外表面30a的中心段40a与第一花键段42a之间形成有环形支座或台肩48。当右曲柄臂22连接到曲柄轴20时，环形支座48由右曲柄臂22接合，如下所述。
第二花键段44a具有第二最大外径D4和小于第二最大外径D4的第二最小外径D5。外径D4和D5分别通过第二花键段(表面)44a的花键的峰和谷。第二端部分44在径向向内方向上比中心部分40厚。第二最大外径D4不大于均匀外径D1(如这里所示为相等)，使得第二端部分44可插过右曲柄臂22。第二最小外径D5小于均匀外径D1。因此，优选地，第一花键段42a布置在第二花键段44a的径向外侧，使得当沿轴向观看时，外表面30a的花键段42a和44a彼此不重叠(即，第一最小外径D3大于第二最大外径D4)。
参考图2-5和7，现在对内构件32进行更加详细的描述。内构件32优选为具有与外管构件30内部形状相对应的外部形状的管状构件。在外管构件30的内部纵向通道46中使用粘合层34以便将内构件32不可动地连接到外管构件30。内构件32包括中心部分50、第一端部分52和第二端部分54。中心部分50在第一和第二端部分52与54之间延伸。当沿着纵向中心轴线X观看时，内构件32具有圆形形状。
如上所述，内构件32优选由非金属的第二材料构成。更具体地，内构件32优选由纤维增强合成材料构成，例如浸渍碳纤维的环氧树脂。换句话说，第二材料优选包括碳纤维。优选地，中心部分50、第一端部分52和第二端部分54使用传统制造技术(如层叠、铸造、模制和/或加热等)整体地形成为一体式整体构件。此外，优选地，内构件32各处具有基本一致的材料成分(即，均一的结构或构成)。碳纤维可布置成随机定向的纤维和/或单向纤维。单向纤维层可相对于彼此布置为相同或不同的定向。换句话说，除了碳纤维的不同定向/位置，内构件32优选由碳纤维和环氧树脂的均匀混合物构成。如果使用这种单向碳纤维板构造内构件，优选将单向碳纤维板布置成使得碳纤维的方向与内构件的轴向方向交叉。这种布置有效地提高了内构件的刚度。下面将对内构件32的构造进行更加详细的描述。
内构件32具有在第一和第二端部分52和54的自由边之间延伸的外管状表面32a和内管状表面32b。外表面32a包括沿着第一端部分52和部分中心部分50延伸的中心或主要外表面/段50a、沿着第二端部分54延伸的直径减小的外表面或段54a和在中心段50a与直径减小的段54a之间延伸的(第二)锥形段或表面50c。在所示实施例中，内表面32b优选具有对应于外表面32a的形状，但是其直径较小，使得内构件32沿着其整个轴向长度具有基本相同的径向厚度，如上所述。但是，内表面32b优选具有布置在第二端部分54处的螺纹内表面或段54b，以在其中以螺纹方式接纳轴螺栓36。
优选地，内构件32的主要外段50a、直径减小的外段54a和(第二)锥形段50c在形状和位置上分别对应于外管构件30的主要内段40b、直径减小的内段44b和(第一)锥形段40c。因此，外表面32a的各段与内表面30b相应的段相匹配。(第一和第二)锥形段40c和50c优选布置为在轴向上邻近第一和第二外花键表面42a和44a之一，如图4中所清楚示出的。更具体地，(第一和第二)锥形段40c和50c优选布置在内外构件32和30的第二端部分54和44处(与其在轴向上邻近)。
但是，内构件32的主要外段50a、直径减小的外段54a和(第二)锥形段50c优选具有比外管构件30的内表面30b的相应段稍小的直径，以在其间形成间隙G，如图5中所清楚示出的。设置间隙G以便容纳粘合层34。间隙G优选为0.1毫米±0.025毫米。间隙G在外管构件30与内构件32之间绕着曲柄轴20的整个外周并沿着曲柄轴20的整个轴向长度延伸。
现在对曲柄轴20的组装进行更加详细的描述。首先，内外构件32和30构造为分离的构件。具体地，外管构件使用铸造和/或机加工等以传统的方式构造，如上所述。内构件32优选通过在具有与内构件32的内表面32b所需最终内部形状相对应的外部形状的内杆构件(芯杆或内模)上应用(缠绕或卷绕)多层碳纤维(例如，织物)板(片)来构造。碳纤维板通常在室温下为柔性板，其包括由粘合剂(在该情形下为环氧树脂)保持在一起的许多碳纤维(例如，单向的、多向的和/或随机定向的纤维)。然后，将外模应用/按压在布置于芯杆构件(内模)上的板的外表面上，加热该结构以形成内构件32的最终外部形状。一旦内构件32冷却/固化，就移除外模，移除内杆，并且如果需要就在其轴端上修整内构件32。
内螺纹表面/段54b可通过模制或机加工制成。例如，内模可具有外螺纹，使得通过模制形成内螺纹段54b。在这种情形下，在内构件32固化后，将内模拧转地从内构件32移除。在另一方面，内构件32可如上所述构造为不具有内螺纹表面/段54b，在其固化后切削出内螺纹表面/段54b。无论是哪种情形，一旦内构件32固化，就形成内螺纹表面/段54b。现在，内构件32已经准备好连接到外管构件30上。
外管构件30的内表面30b优选进行过表面处理，例如磷酸盐防蚀铝处理(phosphate alumite treatment)，以提高内外构件32与30之间粘合层34的粘接度。然后，在内构件32的外表面32a和/或外管构件30的内表面30b上应用环氧树脂粘合剂，再将内构件32滑入其在纵向通道46内的最终位置。现在，环氧树脂粘合剂会在内构件30与外构件32之间的间隙G内形成薄层。
然后加热该结构，以使环氧树脂粘合剂在内构件32的外表面32a与外管构件30的处理后内表面30b之间形成基本上永久的粘合。然后，允许该结构冷却/固化，使得获得根据本发明的在外构件30与内构件32之间具有粘合层34的最终曲柄轴20(图2、4和5中所示)。优选地，在完成的曲柄轴20中，粘合层34布置在外管构件30限定内部纵向通道46的内表面30b与内构件32的大部分管状外表面32a之间。
再参考图1和2，现在对曲柄组件12的其余部分进行更加详细的描述。右曲柄臂22主要包括臂部分60、多个链轮连接臂部分62、中心定位的花键盲孔64和踏板连接孔66。外管构件30的第一端部分42与花键盲孔64配合，以将右曲柄臂22不可旋转地连接到曲柄轴20上。第二最大外径D4不大于均匀外径D1(这里所示为相等)，使得第二端部分44可插过右曲柄臂22的花键孔64而不会损花键孔64。在该实施例中，通过使环绕花键盲孔64的材料变形，将右曲柄臂22卷边紧固(crimp-fastened)到曲柄轴22上，以形成图2中所示的结构。在卷边紧固之后，右曲柄臂22不可动地保持在第二端部分42上。踏板28之一螺纹连接在踏板连接孔66中。
左曲柄臂24主要包括臂部分70，该臂部分70具有位于臂部分70一端的花键开口(带槽)通孔74和位于臂部分70另一端的踏板连接孔76。外管构件30的第二端部分44与花键通孔74配合，以将左曲柄臂24不可旋转地连接到曲柄轴20上。一对紧固件78(如螺栓)延伸穿过花键开口通孔74的开口，以便在紧固时缩小孔74的直径，使得左曲柄臂24不可动地保持在曲柄轴20上。但是，如果需要和/或希望，那么当松开紧固件78时，可将左曲柄臂24从曲柄轴20移除。踏板28之一螺纹连接在踏板连接孔76中。
中轴结构26主要包括中心管状部分或圆柱形连接构件80、第一管状端部分或轴承壳82、第二管状端部分或轴承壳84、第一轴承组件86和第二轴承组件88。第一和第二轴承壳82和84在圆柱形连接构件80布置在其间的情况下拧入(螺纹连接)到吊架H的端部中。第一和第二轴承组件86和88分别安装在第一和第二轴承壳82和84内。一对L形(截面)环状盖子构件87和89分别安装在曲柄轴20与第一和第二轴承组件86和88的内环或内圈之间。第一和第二轴承壳82和84与连接构件80之间布置有O形环83和85。
现在对曲柄组件12的组装进行更加详细的描述。在可以组装曲柄组件12之前，需要如上所述地构造和组装曲柄轴20。一旦构造好曲柄轴20，那么就将第一端部分42滑入盲孔64，将右曲柄臂22卷边紧固在曲柄轴20上。通过在连接构件80和O形环83布置在其间的情况下将第一和第二轴承壳82和84拧入吊架，将中轴结构26安装在吊架H中。然后，将第一和第二轴承组件86和88分别安装在第一和第二轴承壳82和84中。将盖子构件87和89安装在第一和第二轴承组件86和88的轴端。一旦安装好盖子构件87和89，那么就完全组装好了中轴结构26。
然后，可将其上已经卷边紧固了右曲柄臂22的曲柄轴20从中轴结构26的右侧插过组装好的中轴结构26。一旦第二端部分44突出超过盖子构件89，那么左曲柄臂24就可安装在曲柄轴20上。具体地，第二端部分44滑入花键通孔74，并拧紧紧固件78以将左曲柄臂24不可动地保持在左曲柄轴20上，使得完全组装好曲柄组件12。在固定了左曲柄臂24之后，将轴螺栓36拧入到曲柄轴20上，使得即使紧固件略为变松左曲柄臂24也不会从曲柄轴20脱落。一旦完全组装好曲柄组件，那么左右曲柄臂24和22就不可动地保持在曲柄轴20的相对两端上，使得曲柄轴保持在吊架H内的中轴结构26内。曲柄轴20可自由旋转地支撑在中轴结构26内。
现在参考图1和8-13，现在对前轮毂组件14F进行更加详细的描述。前轮毂组件14F主要包括前毂轴18F、毂壳90、一对轴承组件92、速拆结构94、一对防尘盖96和一对锁紧螺母98。除了前毂轴18F，前轮毂组件14F为传统式的。因此，除了与根据本发明的前轮毂18F相关的内容之外，这里不再详细描述和/或示出前轮毂组件14F。当然，自行车领域的技术人员从本公开应当理解，前毂轴18F可根据需要和/或期望安装在其他形式的轮毂组件上。换句话说，轮毂组件14F仅仅是利用本发明前毂轴18F的一个示例。
前毂轴18F以与曲柄轴20相同的方式构造。但是，前毂轴18F包括作为外管构件30和内构件32的修改形式(例如，形状、尺寸等等)的外管构件130和内构件132。外管构件130和内构件132分别以与构件30和32相同的材料和相同的制造技术制成。此外，构件130和132以与上述构件30和32的连接相同的方式使用粘合层134不可动地连接在一起。考虑到曲柄轴20与前毂轴18F之间的相似性，这里不再详细描述和/或示出前毂轴18F。但是，自行车领域的技术人员从本公开应当理解，除了这里所描述和/或示出的，曲柄轴20的以上描述和图示也都适用于前毂轴18F。换句话说，对前毂轴18F的描述将集中于前毂轴18F与曲柄轴20的区别上。
外管构件130包括中心部分140、第一端部分142和第二端部分144，除了端部分142和144的外表面之外，这些部分沿着外管构件130的整个轴向长度具有相同的内外直径。具体地，外管构件130包括外表面130a和限定具有中心纵向轴Y的纵向内部通道146的内表面130b。中心轴线Y对应于前轮毂组件14F的旋转轴线。外表面130a具有分别布置在第一和第二端部分142和144上的第一和第二相对外螺纹表面(段)142a和144a，其中第一和第二外螺纹表面142a和144a使得轴承组件92的内圈和锁紧螺母98通过螺纹安装到其上。第一和第二外螺纹表面142a和144a优选具有不大于中心部分140外径的同样的(第一和第二)最大外径(这里示为全部相等)。
优选地，中心部分140的外径恒定，以沿着在第一和第二端部分142与144之间延伸的中心部分140的大部分形成均匀的外径。在图12中可容易地看出这些尺寸。但是，因为这些尺寸优选在这里所示的前毂轴18F中相等，所以为简便起见未给出附图标记。内构件132优选为沿着内构件132的整个轴向长度具有沿着内外表面132b和132a的相等内外圆形尺寸的管状构件。在前毂轴18F中，外管构件130优选沿着其大部分具有稍大于内构件132的径向厚度。因此，在带螺纹的第一和第二端部分142和144处，外管构件130优选与内构件132在径向上一样厚。
除了由于典型的后轮毂组件结构更大(更长)，所以毂轴18R长于毂轴18F之外，后轮毂组件14R包括与前毂轴18F相同的后毂轴18R。除了后毂轴18R，后轮毂组件为传统式的。因此，这里不再详细描述和/或示出后轮毂组件14R。此外，考虑到前后毂轴18F和18R之间的相似性，这里不再详细描述和/或示出后毂轴18R。但是，自行车领域的技术人员从本公开应当理解，除了后毂轴18R长于前毂轴18F之外，前毂轴18F的描述和图示也适用于后毂轴18R。
修改型曲柄组件
现在参考图14，现在描述使用根据本发明的修改型曲柄轴220和修改型右曲柄臂222的修改型曲柄组件212。除了曲柄轴220设计为连接到曲柄臂222之外，曲柄轴220与曲柄轴20相同。曲柄臂222为非卷边紧固的右曲柄臂222。考虑到曲柄组件12与曲柄组件212之间的相似性，这里不再详细描述和/或示出曲柄组件212。但是，自行车领域的技术人员从本公开应当理解，除了这里所描述和/或示出的之外，曲柄组件12的上述描述和图示也适用于修改型曲柄组件212。
修改型曲柄组件212与曲柄组件12的部分相同的部分给予相同的附图标记。为简洁起见，不再参考修改型曲柄组件212描述相同的部分。为方便起见，修改型曲柄组件212与曲柄组件12的部分并不完全相同但功能相同的部分将采用添加有“200”的相同的附图标记。除了可消除卷边紧固步骤之外，修改型曲柄组件212以与曲柄组件12相同的方式组装。
具体地，修改型曲柄轴220包括用于与非卷边紧固的右曲柄臂222一起使用的修改型外管构件230。修改型右曲柄臂222包括修改型花键通孔264，而不是曲柄臂22的花键盲孔64。外管构件230包括第一端部分242，该第一端部分242具有从曲柄轴220的中心外表面/段40a径向向外延伸的环形支座243，使得环形支座243靠接曲柄臂222，以防止右曲柄臂222移到第一端部分242的轴向外侧。第二外花键表面/段44a的第二最大外径D4不大于中心外表面/段40a的均匀外径D1(这里所示为相等)，使得曲柄轴220可插过右曲柄臂222的修改型花键孔264，而不会损坏花键通孔264。换句话说，在组装曲柄组件212期间，曲柄轴220从右曲柄臂222的右侧滑过花键通孔264，使得环形支座243接触右曲柄臂222。
曲柄轴220具有花键外表面/段242a，该花键外表面/段242a的多个花键从中心外表面/段40a径向向外延伸。花键外表面242a以压配合的方式插入曲柄臂222的花键孔264。曲柄轴220相对端上的第二外花键表面/段44a并不延伸到中心外表面/段240a的外侧。然后将曲柄轴220插过中轴结构26，并以与曲柄组件12相同的方式连接到左曲柄臂24上。支座243并不必绕着曲柄轴220的整个外周延伸。换句话说，本领域的技术人员从本公开应当理解，该支座并非必须具有环形的结构。
除了外管构件230之外，曲柄轴220与曲柄轴20相同。此外，除了第二端部分242之外，外管构件230与外管构件30相同。花键外表面242a布置在外管构件30的花键外表面42a的径向内侧，而不是中心外表面/段40a的径向内侧。具体地，因为右曲柄臂222是非卷边紧固到曲柄轴220上，所以可省略曲柄轴20的支座48。因此，花键外表面(段)242a优选具有大于均匀外径D1但小于第一最大直径D2的最大外径，以及不小于(优选等于)均匀外径D1的最小外径，使得可消除支座48。由于该布置，花键通孔264优选具有稍小于右曲柄臂22的花键盲孔64的直径。可选择地，如果需要和/或希望，那么曲柄轴220的第一端部分242(具有花键外表面242a的部分)的径向厚度可与曲柄轴20的第一端部分42相同，使得支座48仍然存在。
尽管本发明特别适合于曲柄和毂轴，但是自行车领域的技术人员从本公开应当理解，本发明可根据需要和/或希望使用在任一种自行车轴部件中。例如，自行车领域的技术人员从本公开应当理解，车把或座杆是本发明可应用于其上的其他自行车轴部件的示例。
术语的一般说明
在理解本发明的范围时，这里使用的术语“包括”及其派生词表示的是开放式术语，其确定所陈述特征、构件、部件、组群、整数和/或步骤的存在性，但是并不排斥未陈述特征、构件、部件、组群、整数和/或步骤的存在性。前述说明还可应用于具有类似含义的词，例如术语“包含”、“具有”及其派生词。同样，当以单数形式使用术语“部件”、“段”、“部分”、“构件”或“构件”时，其可以具有单个部件或多个部件的双重含义。如这里描述本发明所使用的，下列方向性术语“向前、向后、上方、向下、垂直、水平、下方和横向”以及任何其他类似的方向性术语指的是配备有本发明的自行车的那些方向。因此，用来描述本发明的这些术语应相对于在正常行驶位置时使用的配备有本发明的自行车来解释。最后，程度的术语，例如这里使用的“基本上”、“大约”和“大致”是指使得最终结果并不显著变化的修正项目的合理偏离量。
尽管只选择了所选实施例来示出本发明，但是本领域的技术人员将认识到在不脱离由所附权利要求限定的本发明范围的情况下可做出各种变化和修改。另外，根据本发明实施例的上述描述仅仅是示意性的，而不是出于限制由所附权利要求及其等同方案限定的本发明的目的。

Claims (27)

1. 一种自行车轴部件，包括：
外管构件，包括第一端部分和第二端部分，并具有在所述第一和第二端部分之间延伸的内部纵向通道，所述内部纵向通道具有从其延伸通过的纵向中心轴线；以及
内构件，在所述内部纵向通道内不可动地连接到所述外管构件；
所述外管构件由具有第一比重的第一材料构成，并且所述内构件由具有第二比重的第二材料构成，其中所述第二材料的第二比重低于所述第一材料的第一比重。
2. 如权利要求1所述的自行车轴部件，其中：
所述第一材料为金属材料。
3. 如权利要求2所述的自行车轴部件，其中：
所述第一金属材料包括铝。
4. 如权利要求2所述的自行车轴部件，其中：
所述第二材料为非金属材料。
5. 如权利要求4所述的自行车轴部件，其中：
所述第二非金属材料包括碳纤维。
6. 如权利要求4所述的自行车轴部件，其中：
所述外管构件具有第一轴向长度，并且所述内构件具有第二轴向长度，其中所述第二轴向长度至少为所述第一轴向长度的75％。
7. 如权利要求1所述的自行车轴部件，其中：
所述第二材料为非金属材料。
8. 如权利要求7所述的自行车轴部件，其中：
所述第二非金属材料包括碳纤维。
9. 如权利要求1所述的自行车轴部件，其中：
所述内、外构件通过粘合剂不可动地连接在一起。
10. 如权利要求9所述的自行车轴部件，其中：
所述内构件具有管状外表面，并且粘合剂设置为在所述外管构件限定所述内部纵向通道的内表面与所述内构件的大部分所述管状外表面之间的层。
11. 如权利要求10所述的自行车轴部件，其中：
所述外管构件具有第一轴向长度，并且所述内构件具有第二轴向长度，其中所述第二轴向长度至少为所述第一轴向长度的75％。
12. 如权利要求1所述的自行车轴部件，其中：
所述外管构件沿着所述第一和第二端部分之间的大部分轴向长度具有均匀外径。
13. 如权利要求12所述的自行车轴部件，其中：
所述第一端部分具有延伸至所述均匀外径径向外侧的第一外花键表面，并且所述第二端部分具有不延伸至所述均匀外径径向外侧的第二外花键表面。
14. 如权利要求13所述的自行车轴部件，其中：
所述第一外花键表面具有大于所述均匀外径的第一最大外径，并且所述第二外花键表面具有等于所述均匀外径的第二最大外径。
15. 如权利要求14所述的自行车轴部件，其中：
所述第一外花键表面具有大于所述均匀外径的第一最小外径。
16. 如权利要求13所述的自行车轴部件，其中：
所述外管构件限定所述内部纵向通道的内表面具有第一锥形段，并且所述内构件具有带与所述第一锥形段配合的第二锥形段的管状外表面。
17. 如权利要求16所述的自行车轴部件，其中：
所述第一和第二锥形段布置为在轴向上邻近所述第一和第二外花键表面之一。
18. 如权利要求16所述的自行车轴部件，其中：
所述第一锥形段布置在所述外管构件的所述第二端部分处。
19. 如权利要求13所述的自行车轴部件，其中：
所述外管构件具有第一轴向长度，并且所述内构件具有第二轴向长度，所述第二轴向长度至少为所述第一轴向长度的75％。
20. 如权利要求12所述的自行车轴部件，其中：
所述第一端部分具有第一外螺纹表面，并且所述第二端部分具有第二外螺纹表面。
21. 如权利要求20所述的自行车轴部件，其中：
所述第一外螺纹表面具有不大于所述均匀外径的第一最大外径，并且所述第二外螺纹表面具有不大于所述均匀外径的第二最大外径。
22. 如权利要求1所述的自行车轴部件，其中：
所述第一端部分具有第一外花键表面，并且所述第二端部分具有布置在所述第一外花键表面径向内侧的第二外花键表面。
23. 如权利要求1所述的自行车轴部件，其中：
所述第一端部分具有第一外螺纹表面，并且所述第二端部分具有第二外螺纹表面。
24. 如权利要求1所述的自行车轴部件，其中：
所述外管构件限定所述内部纵向通道的内表面具有至少一个第一锥形段，并且所述内构件具有带与所述第一锥形段配合的至少一个第二锥形段的管状外表面。
25. 如权利要求24所述的自行车轴部件，其中：
所述外管构件具有第一轴向长度，并且所述内构件具有第二轴向长度，其中所述第二轴向长度至少为所述第一轴向长度的75％。
26. 如权利要求1所述的自行车轴部件，其中：
所述外管构件具有第一轴向长度，并且所述内构件具有第二轴向长度，所述第二轴向长度至少为所述第一轴向长度的75％。
27. 如权利要求1所述的自行车轴部件，其中：
所述内构件为管状构件。
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