CN101531119B - 自行车车轮固定结构 - Google Patents

Abstract

提供一种自行车车轮固定结构，所述自行车车轮固定结构主要包括自行车叉、适配器和保持构件。所述适配器包括第一部分，所述第一部分限定所述适配器的最大宽度；和第二部分，所述第二部分从所述第一部分轴向延伸，所述第二部分布置在自行车叉的轴支撑部分的孔中。所述第二部分具有至少部分带螺纹的轴向孔。所述保持构件附接到所述轴支撑部分中。所述保持构件可在保持位置和释放位置之间选择性地移动，所述保持位置防止所述适配器相对于所述自行车叉的旋转，所述释放位置允许所述适配器相对于所述自行车叉的旋转。在保持和释放位置时，所述保持构件均保持附接到轴支撑部分。

Description

自行车车轮固定结构

相关申请的交叉引用

本申请是2007年7月30日提交的美国专利申请No.11/830,136(审查中)的部分延续(CIP)申请，该申请又是2007年2月16日提交的美国专利申请No.11/676,052(审查中)的部分延续(CIP)申请。美国专利申请No.11/830,136和美国专利申请No.11/676,052的内容通过参考并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及自行车叉和自行车毂的车轮固定轴之间的连接。更具体而言，本发明涉及用于将自行车毂的车轮固定轴附接到自行车叉的自行车车轮固定结构。

背景技术

骑自行车正在成为一种日益流行的娱乐形式及运输方式。而且，骑自行车已经成为一种在业余爱好者和职业运动员中都非常流行的竞技体育运动。不管自行车用于娱乐、运输或竞技，自行车工业都在不断改进自行车的各种部件。

自行车通常设置有车架和前叉，所述前叉以可自由旋转的方式连接到所述车架的前端部分。前叉主要包括叉杆、叉肩和一对叉腿。两个叉腿布置在前轮的相对的侧上，其中叉腿的末端部分连接到布置在前轮旋转中心上的前毂。叉肩连接到叉腿的上端部分(即，与末端部分相对的端)。叉杆连接到叉肩，且布置为从叉肩向上延伸。叉杆以可自由旋转的方式支撑在车架的前端部分上。在一些情况下，前叉是悬架叉，其中每个叉腿包括上部或内部管和下部或外部管，所述下部管与所述上部管套叠地布置。车架的后部具有类似的后叉，所述后叉不象前叉那样可枢转。后叉可以固定到车架(即，硬尾型)以形成车架的后三角，或可以为附接到车架的悬架型后叉。

通常，叉的下部末端设置有叉口(dropout)(开口槽)以附接车轮。过去，毂轴的端部插入叉口(开口槽)且然后用螺母紧固。然而，由于自行车车轮经常需要从车架拆卸，例如瘪胎或需要将自行车在汽车中运输时，因而提出了车轮固定机构以利于车轮的更容易拆卸和重新安装。典型的车轮固定设备包括叉状物(skewer)，所述叉状物带有螺纹端部，在另一端具有车轮固定构件。车轮固定构件包括带有杆和凸轮结构的基部。在叉状物插入通过毂本体之后，螺母可拆卸地拧紧到叉状物的螺纹端部。叉凸缘分别布置在车轮固定构件的基部和毂本体之间以及螺母和毂本体之间。因而，毂可以通过使用车轮固定杆夹持叉凸缘而附接。

虽然这些典型的车轮固定机构通常运行良好，但是对一些骑车者来说需要毂和车架之间的更紧的连接。因而，自行车毂和自行车叉已经设计为使得毂的轴直接螺纹附接到自行车叉。在前毂和前叉上的这种布置的一个示例在美国专利号6,089,675中公开。借助于这种布置，旋钮设置在毂轴与螺纹端部相对的端部上。旋钮用于在安装期间旋转轴，以将轴朝前叉紧固且将一个叉凸缘夹持在旋钮和毂之间。与典型的车轮固定毂相比，借助于这种毂可以在毂和前叉之间获得更紧的连接。然而，由于该较紧的连接，需要使前叉更坚固。

鉴于上述常规技术，通过阅读本披露内容，本领域技术人员应当清楚，需要在叉和毂的车轮固定轴之间的改进的连接。通过阅读本披露内容，本领域技术人员应当清楚，本发明能够解决现有技术的这种需要及其它需要。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种自行车车轮固定结构，其采用保持构件，所述保持构件构造且设置为防止适配器的旋转，以容易附接到毂的车轮固定轴和从毂的车轮固定轴释放。

主要通过提供一种自行车车轮固定结构达到前述目的，所述自行车车轮固定结构主要包括自行车叉、适配器和保持构件。所述自行车叉具有第一轴支撑部分和第二轴支撑部分。所述适配器包括第一部分，所述第一部分限定所述适配器的最大宽度；和第二部分，所述第二部分从所述第一部分轴向延伸，所述第二部分布置在所述第一和第二轴支撑部分中的一个的孔中。所述第二部分具有至少部分带螺纹的轴向孔。所述保持构件附接到所述第一和第二轴支撑部分中带有所述适配器的所述一个。所述保持构件可在保持位置和释放位置之间选择性地移动，所述保持位置防止所述适配器相对于所述自行车叉的旋转，所述释放位置允许所述适配器相对于所述自行车叉的旋转。在保持和释放位置时，所述保持构件均保持附接到所述第一和第二轴支撑部分中具有适配器的所述一个。

从结合附图披露本发明优选实施例的以下详细说明，本领域技术人员应当清楚本发明的这些和其它目的、特征、方面和优势。

附图说明

现在参见附图，所述附图形成该原始披露的一部分：

图1是根据第一实施例、带有前叉的自行车的侧视图，前毂使用自行车车轮固定结构附接到所述前叉；

图2是图1所示的前叉、前毂和车轮固定结构的放大局部前视图；

图3是图2所示的前毂、前叉和车轮固定结构的侧视图；

图4是图2所示的前毂、前叉和车轮固定结构的稍微放大的、沿图3的剖切线4-4看的局部纵向剖视图；

图5是图2和3所示的前毂、前叉和车轮固定结构的放大前透视图；

图6是图4所示的前毂、前叉和车轮固定结构的局部分解前透视图；

图7是图2-6所示的前毂、前叉和车轮固定结构的放大侧视图；

图8是图7所示的前毂、前叉和车轮固定结构沿图7的剖切线8-8看的局部纵向剖视图；

图9是图7所示的前毂、前叉和车轮固定结构沿图7的剖切线8-8看的分解局部纵向剖视图；

图10是根据第二实施例的前毂、前叉和自行车车轮固定结构的侧视图；

图11是图10所示的前毂、前叉和车轮固定结构沿图10的剖切线11-11看的局部纵向剖视图；

图12是图10和11所示的叉腿和车轮固定结构的分解局部透视图，但是带有根据第二实施例所示的两个不同的车轮固定适配器；

图13是根据第三实施例的前毂、前叉和自行车车轮固定结构的侧视图；

图14是图13所示的前毂、前叉和自行车车轮固定结构的沿图13的剖切线14-14看的剖视图；

图15是根据第四实施例、带有使用自行车车轮固定结构的前和后叉的自行车的侧视图；

图16是图15所示的带有车轮固定结构的后叉的右侧的放大局部后透视图；

图17是图15和16所示的带有车轮固定结构的后叉的左侧的放大局部后透视图；

图18是图15到17所示的带有车轮固定结构的后叉的右侧的放大局部右侧视图，其中适配器处于保持位置；

图19是图15到18所示的车轮固定结构、沿图18的剖切线19-19看的剖视图，其中适配器处于保持位置；

图20是图15到17所示的带有车轮固定结构的后叉的右侧的放大局部右侧视图，其中适配器处于释放位置；

图21是图15到20所示的车轮固定结构、沿图20的剖切线21-21看的剖视图，其中适配器处于释放位置；

图22是图15所示的带有车轮固定结构的前叉的右侧的放大前透视图；

图23是图22所示的前毂的右端和车轮固定结构、沿图22的剖切线23-23看的局部纵向剖视图；和

图24是图22所示的前毂的右端和车轮固定结构、类似于图23的局部纵向剖视图，但适配器处于释放位置。

具体实施方式

首先参见图1和2，示出了根据本发明的自行车10。其中，自行车10主要包括带有后三角14的主车架12、前悬架叉16、前轮18、后轮20、车把22和传动系24。前轮18附接到根据第一实施例的前叉16，如下所述。另外，自行车10及其各种部件是常规的。

因而，后轮20以常规方式附接到后三角14。车把22紧固到前悬架叉16(其后称为“前叉16”)，以便以常规方式转向自行车10。传动系24附接到自行车10，以便以常规方式推进自行车。传动系24是常规的传动系，主要包括链条、前曲柄组、后飞轮组、一对脚蹬、一对拨链器等。由于自行车10及其各种部件是常规的，除非与本发明相关，否则在此将不详细讨论和/或描述自行车10及其各种部件。此外，通过阅读本披露内容，本领域技术人员应当清楚，可以对自行车10及其部件进行各种变型而不偏离本发明。例如，后三角14可以与前叉16和前轮18之间的连接相同的方式连接到后轮20。同样，本发明可以应用于非悬架式前叉和/或后悬架式自行车车架。

仍参见图1和2，前轮18主要包括前毂30、轮缘32和在前毂30和轮缘32之间延伸的多个辐条。轮胎以常规方式安装在轮缘32上。前轮18的结构对本发明不重要，因而，在此将不详细讨论和/或描述，除非对于理解本发明来说是必要的。具体而言，将仅简单地描述前毂30，以理解根据所示实施例的前毂30到前叉16的连接。

现在参见图2-4，前毂30主要包括管状毂轴36、车轮固定轴38、一对轴承单元40和毂壳42。毂壳42经由轴承单元40可旋转地支撑在管状毂轴36上。车轮固定轴38延伸通过管状毂轴36，且将管状毂轴36固定到前叉16，以便毂壳42可以在轴承单元40上围绕管状毂轴36旋转。具体而言，车轮固定轴38具有叉状物或轴38a，叉状物或轴38a延伸通过管状毂轴36。叉状物38a的一端具有外螺纹38b，而叉状物38a的另一端具有凸轮杆38c和凸轮帽38d，凸轮杆38c通过钢凸轮(未示出)可枢转地安装到叉状物38a，凸轮帽38d环绕凸轮杆38c的凸轮。当凸轮杆38c以常规方式在释放或打开位置(未示出)和夹持或关闭位置之间运动时，凸轮帽38d是车轮固定轴38相对于叉状物38a轴向地前后运动的部分。

参见图2-4、8和9，管状毂轴36包括阶梯式(外部)管状部分36a、垫圈部分36b和保持环部分36c。阶梯式管状部分36a是细长的元件，其使用保持环部分36c将垫圈部分36b保持在其端部上。具体而言，保持环部分36c安装在垫圈部分36b的内环形凹槽中，且阶梯式管状部分36a具有窄的环形凹槽，当垫圈部分36b滑动到阶梯式管状部分36a的端部上时，所述环形凹槽接合保持环部分36c。阶梯式管状部分36a和垫圈部分36b各优选地从重量轻的刚硬金属材料构造为单件整体构件。另一方面，保持环部分36c优选地从重量轻的刚硬合成树脂材料构造为单件整体构件。由于上述结构，阶梯式管状部分36a和垫圈部分36b构造且设置为使得一旦前毂30完全组装，垫圈部分36b就超控地保持在阶梯式管状部分36a的端部上。因而，可以防止垫圈部分36b的不希望轴向移位。

垫圈部分36b具有比垫圈部分36b安装在其上的阶梯式管状部分36a的自由端更大的轴向面向的接触面积。阶梯式管状部分36a的相对的端部具有与垫圈部分36b的相应表面相同尺寸的轴向面向接触表面。该结构允许阶梯式管状部分36a从如图4所示的右侧轴向插入通过前毂30的其它部分，而一旦垫圈部分36b附接到阶梯式管状部分36a，插入的端部具有与阶梯式管状部分36a的自由端一样大的接触面积。阶梯式管状部分36a和垫圈部分36b上扩大的接触面积有助于前叉16和管状毂轴36之间减少的轴向接触压力。因而，即使前毂30非常紧密地固定到前叉16，甚至在延长使用之后，也能够有效地降低损坏前叉16的机会。此外，阶梯式管状部分36a和垫圈部分36b上扩大的接触面积有助于前毂30和前叉16之间的非常刚硬而坚固的保持/支撑连接。前叉16具有凹部，所述凹部与管状毂轴36的端部协作，如下所述。

参见图2、4和6，在所示实施例中，叉状物38a是具有外部轴44和内部轴46的两部分构件，内部轴46螺纹附接到外部轴44的内孔中。在该实施例中，凸轮杆38c和凸轮帽38d附接到内部轴46延伸出外部轴44的内孔之外的自由端。保持构件，如螺栓(如图所示)48或压销(未示出)，横向地延伸通过在外部轴44和内部轴46中形成的孔，以防止在保持构件48布置在横向孔中时内部轴46相对于外部轴44的旋转运动，从图4可以最佳地理解。由于外部和内部轴44和46螺纹联接在一起，当防止相对旋转时，也防止了内部轴46相对于外部轴44的轴向运动。当然，通过阅读本披露内容，自行车领域技术人员应当清楚，在此所示的叉状物38a仅为可根据需要和/或希望采用的许多可行结构的一个示例。外部轴44优选地具有O形环45，所述O形环安装在靠近外螺纹38b的环形凹槽中。

当将凸轮杆38c从完全打开(未示出)向完全关闭摆动时，当凸轮杆38c从车轮18直接指向外(侧向或垂直)时才开始感觉一些阻力。该阻力在大约三分之二关闭的路径时开始变得更困难，直到四分之三关闭(还有四分之一打开)时真正困难。因而，凸轮杆38c的转动在其余路径通常变得更容易。因而，凸轮杆38c移动“翻转”(over the top)其凸轮。然而，一些车轮固定轴仅逐渐变紧，而没有“翻转”的任何感觉。

再次参见图1-4，前叉16可旋转地安装到主车架12的前部中的前管，且用于驾驶前轮18。如图2所示，前叉16主要包括叉杆或驾驶者管50、叉肩52和一对叉腿54和56。叉腿54和56布置在前轮18的相对的侧上，其中叉腿54和56的末端部分连接到布置在前轮18的旋转中心上的前毂30。在所示实施例中，前叉16是悬架，其中叉腿54包括上部或内部管58和与上部管58套叠地布置的下部或外部管60，而叉腿56包括上部或内部管62和与上部管62套叠地布置的下部或外部管64。叉肩52联接到叉腿54和56的上部管58和62的上端(即，与下部管60和64的末端相对的端部)。叉杆50联接到叉肩52，且布置为从叉肩52向上延伸。叉杆50以可自由旋转的方式支撑在主车架12的前端部分上。

(第一)叉腿54的外部管60的下端包括第一轴安装开口或孔66和切口68，切口68接收管状毂轴36的一端。具体而言，切口68部分地接收阶梯式管状部分36a的自由端。第一轴安装开口66接收通过其的叉状物38a。具体而言，轴安装开口66定尺寸为可滑动地接收外部轴44。(第二)叉腿56的外部管64的下端包括第二轴安装开口或孔70和切口74，切口74接收管状毂轴36的一端。具体而言，切口74部分地接收管状毂轴36的垫圈部分36b。

轴安装孔72具有带有扩大段72a和缩小段72b的阶梯形结构，扩大段72a和缩小段72b都无螺纹。轴安装孔70的扩大段72a构造且设置为以可释放和可重新安装的方式接收车轮固定适配器76。此外，轴安装孔70的缩小段72b构造且设置为：当车轮固定适配器76安装在扩大段72a中时，通常防止车轮固定适配器76的轴向拆卸。

具体而言，轴安装孔70的扩大段72a具有在其中形成的环形凹槽72c，环形凹槽72c构造且设置为超控地、可释放地和可重新安装地接合车轮固定适配器76的部分，如下文更详细所述。换句话说，车轮固定适配器76可以安装、拆卸和重新安装，而不损坏叉腿56的外部管64的下端，且车轮固定适配器76可以轴向地保持在轴安装开口70内，甚至在车轮固定适配器76未附接到叉状物38a时。缩小段72b接收通过其的叉状物38a，且定尺寸为支撑叉状物38a。在所示实施例中，轴安装孔70沿其中心轴线看具有环形形状。

现在参见图2-9，将更详细地描述车轮固定适配器76。车轮固定适配器76优选地为从硬刚性材料制成的单件整体构件。优选地，车轮固定适配器76的材料比叉腿56的外部管64的材料更硬。因而，如果车轮固定适配器76损坏，可以更换车轮固定适配器76而不用更换前叉16(用现有技术连接有时需要)。

车轮固定适配器76包括第一适配器部分76a和第二适配器部分76b，其中内孔76c延伸完全穿过第一和第二适配器部分76a和76b。因而，第一和第二适配器部分76a和76b布置为在第一适配器部分76a上形成带有第一开口的第一端面，在第二适配器部分76b上形成带有第二开口的第二端面，其中内孔76c从第一适配器部分76a中的第一端面延伸到第二适配器部分76b中的第二端面。可替换地，内孔76c可以为从第二适配器部分76b中的第二端面延伸的盲孔，叉状物38a比在此所示轴向更短。

内孔76c包括靠近第二适配器部分76b中的第二端面布置的无螺纹段76d和从第二适配器部分76b中的第二端面轴向隔开的螺纹段76e。因而，无螺纹段76d轴向布置在螺纹段76e和第二适配器部分76b中的第二端面之间。螺纹段76e螺纹接合车轮固定轴38的叉状物38a端部的外螺纹38b，以将前毂30的管状毂轴36固定到叉腿56的外部管64。安装在外部轴44上的O形环45接合无螺纹段76d，以防止叉状物38相对于车轮固定适配器76的不希望旋转。

在该实施例，第二适配器部分76b接收在轴安装开口70中，同时第一适配器部分76a邻接(第二)叉腿56的外部管64的下端。第二适配器部分76b具有外表面76f，外表面76f沿第二适配器部分76b的整个轴向长度都无螺纹。环形凹槽76g在外表面76f形成。0形环77布置在环形凹槽76g中，从而O形环77通常从无螺纹外表面76f至少部分地径向向外突起，以接触轴安装开口70的内表面(即，根据车轮固定适配器76的轴向位置是扩大段72a或环形凹槽72c)。

环形凹槽76g比O形环77的最大截面直径轴向更宽，但比O形环77的最大直径径向更窄，最佳地见于图9。环形凹槽72c具有如图8和9所示的类似结构。因而，在第二适配器部分72b插入轴安装孔70的扩大段72a期间，O形环77可以压缩到环形凹槽76g中，从图8和9可以最佳地理解。然而，O形环77一旦与环形凹槽72c轴向对齐就接合在扩大段72a中形成的环形凹槽72c。具体而言，每个0形环45和77优选地由诸如橡胶的弹性体材料制成，使得O形环45和77可以弹性变形。因而，尽管O形环77的弹性变形后的形状未在此示出，自行车领域技术人员应当理解。

由于上述布置，O形环77、车轮固定适配器76的外表面和轴安装孔70构造且设置为彼此协作，以防止车轮固定适配器76在轴安装孔70内的相对轴向运动，尤其是在图4和8所示的完全安装位置时。因而，O形环77、具有环形凹槽76g的车轮固定适配器76的外表面76f和轴安装孔70内的扩大段72a构成布置在车轮固定适配器76的第二适配器部分76b和轴安装开口70之间的轴向保持装置的部分，以超控地、可释放地和可重新安装地防止车轮固定适配器76从轴安装开口70轴向拆卸。

参见图3-9，优选地，叉腿56的外部管64的下端具有螺纹孔56a，以螺纹接收螺栓80。螺栓80包括螺纹轴80a和带有在其中形成的六角形孔的扩大头部80b。螺纹轴80a螺纹接收在螺纹孔56a中并紧固，以便扩大头部80b邻接外部管64的下端。当螺栓80完全安装且车轮固定适配器76安全安装时，扩大头部80b接合车轮固定适配器76的第一适配器部分76a，以防止车轮固定适配器76的相对旋转。

优选地，车轮固定适配器76在附接螺栓80之前安装在轴安装开口70中，以便车轮固定适配器76可以根据需要旋转，以更容易地安装车轮固定适配器76。一旦车轮固定适配器76完全安装，可以安装螺栓80以防止车轮固定适配器76的旋转。在螺栓80安装之后或在螺栓80安装之前，车轮固定轴38可以螺纹附接到车轮固定适配器76。具体而言，如果车轮固定适配器76的起始螺纹位置需要调节(即，调节凸轮杆38c的最终位置)，螺栓80应当在车轮固定轴38之后安装，从而车轮固定适配器76的希望最终旋转位置可以在安装螺栓80之前在车轮固定轴38附接期间调节。如果车轮固定适配器的螺纹起始位置稍后再次需要调节，螺栓80应当再次拆卸，以便车轮固定适配器76可以旋转。同样，如果车轮固定适配器76需要拆卸(例如，用新的同样车轮固定适配器76或不同类型车轮固定适配器更换)，螺栓80优选地拆卸，以便车轮固定适配器76可以根据需要旋转，以更容易地将车轮固定适配器76从轴安装开口70拆卸/拆装。

换句话说，通过阅读本披露内容，自行车领域技术人员应当清楚，车轮固定适配器76可以用与修改的车轮固定轴使用的修改的车轮固定适配器替换。例如，可提供不同类型的毂，所述毂具有带有不同尺寸的螺纹叉状物的修改的车轮固定轴。在此情况下，可以提供修改型式的车轮固定适配器76，其具有内孔，所述内孔带有对应于修改的车轮固定轴的尺寸(例如，孔76c可以修改为尺寸类似于参见图10-14稍后描述的实施例中的车轮固定适配器176和176’的孔176c和176c’)、或根据需要和/或希望对应于所希望的车轮固定轴的另一尺寸。此外，通过阅读本披露内容，自行车领域技术人员应当清楚，螺栓80不必在安装车轮固定适配器76之后安装，或在拆卸车轮固定适配器76之前拆除。然而，这样的实践将使得安装/拆卸车轮固定适配器76更容易，因为当拆除螺栓80时，允许车轮固定适配器的旋转。此外，在该程序之后，也允许使用者在附接车轮固定轴38时可旋转地调节螺纹段76d的螺纹起点。

仍参见图3-9，现在将更详细地阐述车轮固定适配器76。第一适配器部分76a是定形为带有第一最大宽度或直径D1的圆柱形。第二适配器部分76b从第一适配器部分76a轴向延伸。第二适配器部分76b也是圆柱形，其定形为带有第二最大宽度或直径D2，第二最大宽度或直径D2小于第一适配器部分76a的第一最大宽度或直径D1，以在它们之间形成轴向面向的邻接表面76h，如图9所示。第一适配器部分76a的外表面(即，外周向表面)包括多个周向隔开的凹口或凹部79，以形成圆齿状外周向表面。

每个凹部79构造为在其中选择性地接收扩大头部80b，以在车轮固定适配器76处于预定旋转位置时防止车轮固定适配器76旋转。因而，螺栓80与凹部79之一协作，防止在预定旋转位置时车轮固定适配器76相对于叉腿56的外部管64旋转。因为有如上所述有多个周向隔开的凹部79，第二适配器部分76b安装到前叉16的轴安装孔70中，从而可调节车轮固定适配器76的旋转位置。通过旋转车轮固定适配器76，使用者可以将叉状物38a在车轮固定适配器76内的螺纹起点调节到希望位置。因而，螺栓80与凹部79之一协作将车轮固定适配器76锁定在将叉状物38a螺纹拧入车轮固定适配器76的希望螺纹起点的位置。

在该实施例中，螺栓80构成保持构件的部分，根据本发明，保持构件可拆卸地附接到前叉16。螺栓80(保持构件)和车轮固定适配器76构造且设置为使得当车轮固定适配器76安装在前叉16的轴安装开口70中并与保持构件接合时，保持构件防止车轮固定适配器76的旋转。换句话说，保持构件包括螺栓80。具体而言，在该实施例中，螺纹轴80a形成保持构件的附接部分，其构造且设置为可拆卸地附接到自行车叉，且扩大头部80b形成接合部分，其构造且设置为不可旋转地接合车轮固定适配器76的第一适配器部分76a的外周向表面。当螺栓80完全拧入螺纹孔56a时，螺栓80处于防止车轮固定适配器76旋转的保持位置。然而，当螺栓80拧开到螺栓80脱离车轮固定适配器76a的点时，那么螺栓80处于允许车轮固定适配器76的旋转的释放位置。因而，在该实施例中，螺栓80构成保持构件，其在保持和释放位置中均保持附接到外部管64(即，轴支撑部分)。

螺栓80构成在保持和释放位置中均保持附接到外部管64(即，轴支撑部分)的保持构件。换句话说，螺栓80不需要完全拆除以转动车轮固定适配器76。通过阅读本披露内容，本领域技术人员应当清楚，可以根据需要和/或希望修改保持构件。例如，保持构件可以采用类似于螺栓80的螺栓和形成接合部分的附加构件，如参见图10-14稍后描述的实施例中所述。

由于车轮固定适配器76可重新安装到轴安装孔70中，不同尺寸的车轮固定适配器可以与前叉16使用，从而可以根据需要和/或希望使用不同尺寸的车轮固定轴。通过选择具有不同直径的螺纹通孔的适配器，可以根据需要和/或希望使用具有不同直径的车轮固定叉状物，而不需要改变前叉16的轴安装孔70的直径。因而，本发明的布置允许单个前叉与不同尺寸的毂使用。例如，如果希望节省重量，那么使用者可以使用带有具有较小直径的车轮固定叉状物的毂。可替换地，如果希望毂的较高刚度，那么使用者可以使用带有具有较大直径的车轮固定叉状物的毂。此外，通过旋转适配器，使用者可以将车轮固定叉状物在适配器内的螺纹起点调节到希望位置。通过调节车轮固定叉状物在适配器内的螺纹起点，也可以在车轮固定杆完全拧入最终固定位置时调节车轮固定杆的最终位置。因而，使用者可以通过根据他/她需要旋转适配器而调节车轮固定杆的最终位置，例如，使得在自行车骑乘期间通过触及外来物体(例如，石头、地面过度波动、等)车轮固定杆不会偶然地移动至打开位置。

再次参见图2-9，将更详细地描述叉腿56的外部管64的下端。如上所述，叉腿54和56的外部管60和64的下端内侧分布设置有切口68和74，以助于前毂30的安装。切口68是(第二)叉腿56的外部管64的下端的切口74的镜像。因而，将在下文讨论叉腿56的外部管64的切口74。切口68和74定尺寸为至少部分地匹配管状毂轴36的端部(即，阶梯式管状部分36a和垫圈部分36b上的扩大接触区域)，这也有助于前叉16和管状毂轴36之间的降低的轴向接触压力。因而，可以有效地降低前叉16的潜在损坏的机会，即使前毂30非常牢固地固定到前叉16，甚至在延长使用之后，在前毂30和前叉16之间有非常刚硬坚固的保持/支撑连接件。

现在参见图9，切口74环绕叉腿56的外部管64面向叉腿54的外部管60的下端的内侧表面上的轴安装孔70。切口74主要由端部邻接或内部阶梯式表面74a和周边邻接表面74b限定，插入开口74c在切口74的下端处形成。端部邻接表面74a构成第一轴向邻接表面，其构造为直接邻接管状毂轴36的暴露毂轴端面(即，垫圈部分36b)。周边邻接表面74b构成第二横向邻接表面，其构造为直接邻接管状毂轴36的暴露毂轴侧面(即，阶梯式管状部分36a的自由端)。端部邻接表面74a和周边邻接表面74b形成切口74的内部阶梯式部分。插入开口74c主要是周边表面74b中的断开部分，以允许管状毂轴36的暴露毂轴端部插入切口74中。由于这样的布置，改进了在前叉16和毂30组装时的刚度，因为在叉16的每个下端处有两个邻接表面。为了进一步改进组装，切口74优选地设置有锥形导向表面74d，锥形导向表面74d限定插入开口74c的锥形导向部分。锥形导向部分(锥形导向表面74d)构造为使管状毂轴36从平行于叉腿56的纵轴线的方向容易插入(尤其是轴向对准)到切口74的内部阶梯式部分中。通过阅读本披露内容，自行车领域技术人员应当清楚，切口68和74可以用类似于参见图10-14的以下实施例中切口替换，如下所述。

前叉16、叉状物38a、车轮固定适配器76与O形环77和螺栓80构成根据本发明的车轮固定结构。换句话说，车轮固定适配器76、轴向保持装置和保持构件(车轮固定结构的部分)与前叉16的部分和叉状物38协作，以将前轮18牢固地附接到前叉16。

第二实施例

现在参见图10到12，现在将阐述根据第二实施例的修改的车轮固定结构的部件。该第二实施例的车轮固定结构包括修改的车轮固定适配器176或176’、叉腿156的修改的外部管164和修改的保持构件。车轮固定适配器176或176’彼此相同，除了它们分别具有不同尺寸的内孔176c和176c’之外。车轮固定适配器176或176’中的每个是由硬的刚性材料制成的单件整体构件。优选地，车轮固定适配器176或176’的材料比叉腿156的外部管164的材料更硬。

车轮固定适配器176包括第一适配器部分176a和第二适配器部分176b，其中内螺纹孔176c延伸完全穿过第一和第二适配器部分176a和176b。第二适配器部分176b的外表面具有外螺纹表面177，取代第一实施例的环形凹槽76g和O形环77。车轮固定适配器176螺纹安装在外部管164的螺纹轴安装开口170中，从而可调节适配器176的旋转位置。此外，通过旋转车轮固定适配器176，使用者可以将修正的叉状物138a(带有螺纹端部138b)在车轮固定适配器176内的螺纹起点调节到希望位置。第二适配器部分176b和安装开口170之间的螺纹连接件构成根据第二实施例的轴向保持装置。

第一适配器部分176a具有类似于第一实施例的多个周向隔开的凹口或凹部179。凹部179在其中选择性地接收锁定或保持突片182，以防止车轮固定适配器176拧开(旋转)。保持突片182使用螺栓180(类似于第一实施例的螺栓80)附接到外部管164，螺栓180具有螺纹轴和扩大头部。在该实施例中，螺栓180和保持突片182构成根据该第二实施例的保持构件的部件。因而，锁定突片182形成保持构件与凹部179之一协作的接合部分，以防止车轮固定适配器176相对于叉腿156的外部管164旋转。

外部管164的下端具有不同于第一实施例中的阶梯式结构。该第二实施例的保持构件(即，螺栓180和保持突片182)在采用这样的阶梯式下端时尤其有用。即使未采用阶梯式下端，可以采用类似于该实施例的两部件保持构件，如下文关于第三实施例所述。外部管164的下端还包括切口174，切口174是第一实施例的切口74的修改型式。第一实施例的切口68和74可以根据需要和/或希望用与切口174类似地设置的切口替换。

切口174环绕叉腿156的外部管164面向相对的叉腿(未示出)的内侧表面上的轴安装孔170。切口174主要由端部邻接或内部阶梯式表面174a和周边邻接表面174b限定，插入开口174c在切口174的下端处形成。端部邻接表面174a构成第一轴向邻接表面，其构造为直接邻接修改的中空毂轴136的暴露毂轴端面。优选地，外部中空轴的端部类似于第一实施例定尺寸，从而切口174类似于第一实施例的切口68和74定尺寸。然而，通过阅读本披露内容，本领域技术人员应当清楚，根据毂设置不同尺寸的切口68、74和174。

周边邻接表面174b构成第二横向邻接表面，其构造为直接邻接管状毂轴136的暴露毂轴侧面。端部邻接表面174a和周边邻接表面174b形成切口174的内部阶梯式部分。插入开口174c主要是周边表面174b中的断开部分，以允许中空毂轴136的暴露毂轴端部插入切口174中。由于这样的布置，类似于第一实施例，因为有两个邻接表面，改进了所组装的结构的刚度。为了进一步改进组装，切口174优选地设置有三个锥形导向表面174d、174e和174f，锥形导向表面174d、174e和174f限定插入开口174c的锥形导向部分。锥形导向部分(锥形导向表面174d、174e和174f)构造为使中空毂轴136从平行于外部管164的纵轴线的方向容易插入到切口174的内部阶梯式部分中。

锥形导向表面174d和174f构成一对相对的端部导向表面，且锥形导向表面174e构成在锥形导向表面174d和174f(即，相对的端部导向表面)之间延伸的中心导向表面。锥形导向表面174d和174f(即，相对的端部导向表面)相对于周边表面174b(即，第二横向邻接表面)的下边缘倾斜。锥形导向表面174e(即，中心导向表面)相对于内部阶梯式表面174a(即，第一轴向邻接表面)倾斜。

如图12所示，由于车轮固定适配器176可重新安装到轴安装孔170中，可以使用不同尺寸的车轮固定适配器，从而可以使用不同尺寸的车轮固定轴。例如，所示的附加车轮固定适配器176包括带有凹部179’的第一适配器部分176a’和带有延伸完全通过其的内螺纹孔176c’的第二适配器部分176b’。第二适配器部分176b’的外表面具有外螺纹表面177’，取代第一实施例的环形凹槽76g和O形环77。附加的车轮固定适配器176’等同于车轮固定适配器176，除了内螺纹孔176c’具有比通孔176c更大的直径之外。通过阅读本披露内容，自行车领域技术人员应当清楚，该第二实施例中的一个或更多的特征可以根据需要和/或希望取代第一实施例的相应特征使用，反之亦然。因而，在此将不再更更详细地阐述该第二实施例。

第三实施例

现在参见图13和14，现在将阐述根据第三实施例的修改的车轮固定结构的部件。该第三实施例的车轮固定结构包括修改的外部管264和修改的保持突片282。除此之外，该第三实施例等同于第二实施例。因而，该第三实施例结合第二实施例的车轮固定适配器176、中空毂轴136和叉状物138a(带有螺纹端部138b)图示，且相同的附图标记将用于相同的部件。可替换地，可使用车轮固定适配器176’。修改的外部管264不具有类似于第二实施例的阶梯式结构。因而，修改的保持突片282不是阶梯式的。然而，修改的外部管264具有类似于螺纹孔170的螺纹孔270，从而该第三实施例的车轮固定结构结合第二实施例的叉状物138a(带有螺纹端部138b)使用。同样，修改的外部管264具有类似于第二实施例的切口174的切口274，从而第三实施例的车轮固定结构结合中空毂轴136使用。保持突片282构成保持构件，其在保持和释放位置均由螺栓180保持附接到修改的外部管264(即，轴支撑部分)。通过阅读本披露内容，自行车领域技术人员应当清楚，该第三实施例中的一个或更多的特征可以根据需要和/或希望取代第一和/或第二实施例的相应特征使用，反之亦然。因而，在此将不再更更详细地阐述该第三实施例。

第四实施例

现在参见图15-24，示出了带有根据第四实施例的后和前自行车车轮固定结构的自行车310。鉴于该实施例的后和前自行车车轮固定结构和先前实施例的自行车车轮固定结构直径的类似性，为了简要起见，省去该实施例类似于先前实施例的部件的部件。

其中，自行车310包括带有后叉314和前悬架316的主车架312。前悬架316支撑前轮318，而后叉314支撑后轮320。后轮320具有附接到后叉314的后毂328，如下所述。前轮318具有附接到前悬架316的前毂330，如下所述。自行车310及其各个部件是常规的，除了后叉312和后毂328之间的连接件以及前叉316和前毂330之间的连接件之外，如下所述。

如图16和17所示，更详细地示出了后叉312和后毂328之间的连接件。

后毂328主要包括毂壳332、自由轮334、管状毂轴336、轮固定轴或叉状物338。毂壳332经由轴承单元(未示出)可旋转地支撑在管状毂轴336上。后毂328在实践中可以为使用具有螺纹端部的车轮固定轴或叉状物(如带有螺纹端部338a的叉状物338)的任何类型的后毂。

后叉314具有第一轴支撑部分340和第二轴支撑部分342，其中第一和第二轴支撑部分340和342经由紧固件(未示出)附接到后叉314的其余部分。第一和第二轴支撑部分340和342是优选由重量轻的材料制成的硬刚性构件，如用于制造自行车架的重量轻的材料。

如图16和17所示，第一轴支撑部分340具有可拆卸的适配器344，适配器344螺纹接合叉状物338的螺纹端部338a。具体而言，第一轴支撑部分340具有用于支撑适配器344的轴安装开口或孔346和接收管状毂轴336的一端的切口348。轴安装孔346具有阶梯形结构，其中每段都无螺纹。环形凹口346a在轴安装孔346中形成，以接收适配器344的弹性体O形环350。O形环350构造且设置为以与采用O形环的先前实施例相同的方式超控地、可拆卸地且可重新安装地将适配器344保持在轴安装孔346中。

如图16和17所示，第二轴支撑部分342具有接收通过其的叉状物338的轴安装开口或孔352和接收管状毂轴336的一端的切口354。因而，为了将后毂328附接到后叉314，管状毂轴336的相对的端部首先设置在切口348和354中，从而管状毂轴336的孔与轴安装孔346和352对准。然后，叉状物338插入通过第二轴支撑部分342的轴安装孔352、管状毂轴336的孔和第一轴支撑部分340的轴安装孔346中的每一个，且螺纹拧紧到适配器344。

现在参见图18到21，现在将更详细地阐述适配器344。适配器344优选为由硬刚性材料制成的单件整体构件。优选地，适配器344的材料比第一轴支撑部分340的材料更硬。因而，如果适配器344变损坏，可以更换适配器344而不需要更换第一轴支撑部分340。

如图19所示，适配器344包括第一适配器(头部)部分344a和第二适配器部分344b，其中内螺纹孔344c延伸完全通过第一和第二适配器部分344a和344b。因而，第一和第二适配器部分344a和344b布置为在第一适配器部分344a上形成带有第一开口的第一端面，在第二适配器部分344b上形成带有第二开口的第二端面。内螺纹孔344c从第一适配器部分344a的第一端面轴向延伸到第二适配器部分344b的第二端面。内螺纹孔344c螺纹接合叉状物338的端部的外螺纹338a，以将后毂328的管状毂轴336固定到后叉314。

第一适配器部分344a的外表面(即，外周向表面)包括多个周向隔开的凹口或凹部334d，以形成圆齿状的外周向表面。第二适配器部分344b具有外表面，外表面沿第二适配器部分344b的整个轴向长度无螺纹。第二适配器部分344b的外表面具有环形凹槽344e。O形环350布置在环形凹槽344e中，从而O形环350从无螺纹外表面至少部分径向向外突起，以接触轴安装孔346的内表面。

如图18到21所示，第一轴支撑部分340设置有保持构件360。具体而言，第一轴支撑部分340具有接收保持构件360的阶梯形孔358。保持构件360包括形成接合部分的定位销362、形成偏压部分的弹簧364和形成固定部分的盖螺栓366。定位销362是可伸缩地安装到第一轴支撑部分340的孔358的销。弹簧364优选为预加载的压缩弹簧。盖螺栓366螺纹拧紧到第一轴支撑部分340的孔358的一端中，以将定位销362和弹簧364保持在第一轴支撑部分340的孔358内，其中定位销362的末端延伸出第一轴支撑部分340的孔358的另一端。弹簧364布置在定位销362和盖螺栓366之间，以将定位销362的末端偏压成与适配器344的凹部344d之一接合。因而，定位销362是弹簧偏压的锁销形式，其接合适配器344的第一适配器部分344a的外周向表面。

换句话说，保持构件360的定位销362可在防止适配器相对于自行车叉旋转的保持位置(图18和19)和允许适配器相对于后叉314旋转的释放位置(图20和21)之间选择性地移动。在该实施例中，保持构件360在保持和释放位置均保持附接到第一轴支撑部分340。

现在参见图22到24，前叉316和前毂320基本上等同于第一实施例的图2-9的前叉16和前毂30，除了前叉16的螺纹孔56a已经用带部分螺纹的阶梯形孔367取代。前毂320具有叉状物368，叉状物368与适配器374螺纹接合，以便将前毂320固定到前叉316，类似于先前实施例。

现在将更详细地阐述适配器374。适配器374优选为由硬刚性材料制成的单件整体构件。优选地，适配器374的材料比构成轴支撑部分的前叉316的材料更硬。因而，如果适配器374变损坏，可以更换适配器374而不需要更换前叉316。

适配器374包括第一适配器(头部)部分374a和第二适配器部分374b，其中内螺纹孔374c延伸完全通过第一和第二适配器部分374a和374b。因而，第一和第二适配器部分374a和374b布置为在第一适配器部分374a上形成带有第一开口的第一端面，在第二适配器部分374b上形成带有第二开口的第二端面。内螺纹孔374c从第一适配器部分374a的第一端面轴向延伸到第二适配器部分374b的第二端面。内螺纹孔374c螺纹接合叉状物368的端部的外螺纹，以将前毂320的管状毂轴固定到前叉316。

第一适配器部分374a的外表面(即，外周向表面)包括多个周向隔开的凹口或凹部374d，以形成圆齿状的外周向表面。第二适配器部分374b具有外表面，外表面沿第二适配器部分374b的整个轴向长度无螺纹。第二适配器部分374b的外表面具有环形凹槽374e。弹性体O形环378布置在环形凹槽374e中，从而O形环378通常从无螺纹外表面至少部分径向向外突起，以接触前叉316的轴安装孔的内表面。

如图23和24所示，前叉316的轴支撑部分设置有保持构件380。保持构件380包括形成接合部分的定位销382、形成偏压部分的弹簧384和形成固定部分的盖螺栓386。定位销382是可伸缩地安装到前叉316的孔367的销。弹簧384优选为预加载的压缩弹簧。盖螺栓386螺纹拧紧到前叉316的孔367的一端中，以将定位销382和弹簧384保持在第一轴支撑部分340的孔367内，其中定位销382的末端延伸出第一轴支撑部分340的孔367的另一端。弹簧384布置在定位销382和盖螺栓386之间，以将定位销382的末端偏压成与适配器374的凹部374d之一接合。因而，定位销382是弹簧偏压的锁销形式，其接合适配器374的第一适配器部分374a的外周向表面。

术语的总体解释

在理解本发明的范围时，在此使用的术语“包括”及其派生词为开放性的术语，列举所述特征、元件、部件、组、整数、和/或步骤的存在，而不排除其它未陈述的特征、元件、部件、组、整数、和/或步骤的存在。前述内容也适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，当以单数形式使用时，术语“部件”、“区段”、“部分”、“构件”或“元件”可能具有单个部件或多个部件的双重意思。在本文用于描述本发明时，下述方向性术语“向前、向后、上方、向下、垂直、水平、下方和横向”以及任何其它类似的方向性术语指的是相对于配备有本发明的自行车的那些方向。相应地，当用来描述本发明时，这些术语应当被理解为涉及配备有按通常骑车位置使用的本发明的自行车。最后，本文中所用的程度术语例如“大致”、“大约”和“近似”是指变动项的合理的偏差量以使最终结果不会发生显著改变。

尽管仅选择了选定的实施例对本发明进行说明，但通过阅读本披露内容，本领域技术人员应当清楚，可以作出各种变动和改型，而不偏离所附权利要求所限定的本发明的范围。此外，对根据本发明的实施例的前述描述仅用于示例说明，而并非用于对如所附权利要求及其等价内容所限定的本发明进行限制。

Claims (7)

1.一种自行车车轮固定结构，包括：

自行车叉，所述自行车叉具有第一轴支撑部分和第二轴支撑部分；

适配器，所述适配器包括第一部分和第二部分，所述第一部分限定所述适配器的最大宽度，所述第二部分从所述第一部分轴向延伸，所述第二部分布置在所述第一和第二轴支撑部分中的一个的孔中，且所述第二部分具有至少部分带螺纹的轴向孔；和

保持构件，所述保持构件附接到所述第一和第二轴支撑部分中带有所述适配器的所述一个，所述保持构件可在保持位置和释放位置之间选择性地移动，所述保持位置防止所述适配器相对于所述自行车叉的旋转，所述释放位置允许所述适配器相对于所述自行车叉的旋转，在保持和释放位置两者中，所述保持构件均保持附接到所述第一和第二轴支撑部分中具有适配器的所述一个；

所述保持构件包括弹簧偏压的锁销，所述锁销在保持位置时接合适配器的第一部分的外周向表面。

2.根据权利要求1所述的自行车车轮固定结构，其特征在于，

所述锁销可伸缩地安装到所述第一和第二轴支撑部分中具有适配器的所述一个，其中所述锁销在保持位置时接合所述适配器。

3.根据权利要求1所述的自行车车轮固定结构，其特征在于，

所述适配器的第一部分包括多个凹部，所述锁销在保持位置时接合所述凹部之一。

4.根据权利要求1所述的自行车车轮固定结构，其特征在于，

所述保持构件包括所述弹簧，所述锁销可伸缩地安装到所述第一和第二轴支撑部分中具有适配器的所述一个，所述锁销通过所述弹簧偏压成接合所述适配器。

5.根据权利要求4所述的自行车车轮固定结构，其特征在于，

所述适配器的第一部分包括多个凹部，所述锁销在保持位置时接合所述凹部之一。

6.根据权利要求1所述的自行车车轮固定结构，其特征在于，

所述适配器的第二部分具有O形环，所述O形环接触所述第一和第二轴支撑部分中具有适配器的所述一个中的开口，以将所述适配器保持到所述自行车叉。

7.根据权利要求1所述的自行车车轮固定结构，其特征在于，

所述适配器的第二部分无螺纹地保持在所述第一和第二轴支撑部分中具有适配器的所述一个的孔中。

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