CN1093802C - 自行车轮毂体 - Google Patents

Abstract

自行车轮毂6的轮毂体30b具有：筒状的轮毂本体31，一对凸缘构件32，与锯齿状外齿41及内齿44，及轴向和径向定位固定用的固定帽盖33。轮毂本体31回转自如地支撑于轮毂轴30b，一对凸缘构件32是可拆装自如地装设于轮毂本体31两端部外周的环状构件，在外周方向上以等间隔形成有辐条孔43，锯齿状外齿41及内齿44分别形成在轮毂本体31的两端部外周部与凸缘构件32内周部，将轮毂本体31与凸缘构件32不能回转地相结合。

Description

自行车轮毂体

本发明涉及轮毂体，尤其涉及用于将自行车的车轮轮辋(wheelrim)经由辐条等的连接构件进行支撑的自行车轮毂(hub)的轮毂体。

自行车的车轮通常是具有作为车轴的轮毂，卡止于轮毂而约略配置成放射状的辐条(spoke)，由辐条所支撑的轮辋(rim)，以及装设于轮辋的轮胎。轮毂是具有：不能回转地固定于车架的轮毂轴，与回转自如地支撑于轮毂轴的轮毂体。此轮毂体是具有筒状的轮毂本体与固定于轮毂本体两端的环状一对凸缘构件。各个凸缘构件沿着圆周方向以等间隔形成有对应于辐条支数的辐条孔。另一方面，在轮辋上也形成有对应于辐条支数的孔。

在这种车轮中，连接轮辋与轮毂间的辐条支数是由使用者的喜好或车轮的使用目的等可在某范围做选择。例如，常用的是设定有12，20，24，28，32，36，40，48支等的辐条支数。这种构成方式的辐条车轮是，因辐条的支数的不同就需要不同的专用的轮毂及轮辋。

上述先行技术的构成是依据辐条支数而需要专用的轮毂及轮辋，所以，即使车轮的尺寸相同但是若辐条支数不同时，就必须准备应其所需的轮毂。例如，将越野自行车竞赛用的自行车的车轮欲换装为下坡自行车竞赛车用时，若辐条支数不同时，就必须依各辐条支数准备其轮毂。并且，若辐条孔受损时，即使其他部分还可使用却必须将整个轮毂更换掉。

这种上述先行技术的构成方式，必须依据辐条支数的不同而准备轮毂或由于一部分的损伤而更换轮毂，对于使用者将构成很大的经济负担。

本发明的技术课题就是要将自行车轮毂体制作成可减轻使用者的经济负担。

本发明提供一种自行车轮毂体，是装设于自行车轮毂轴的轮毂体，其特征在于，具有：可回转自如地支撑在上述轮毂轴上的筒状轮毂本体；可拆卸自如地安装在上述轮毂本体的两端部外周、使用于连接车轮的轮辋的连接构件被卡止的环状的一对凸缘构件；用于将上述轮毂本体与上述一对的凸缘构件不能回转地相结合的结合装置；以及用于将上述一对凸缘构件在上述轮毂本体上在上述轮毂本体的径向与轴向加以定位固定的固定装置。

使用此轮毂体，在轮毂本体的两端部将一对凸缘构件使用结合装置结合装设成不能回转，将所装设的凸缘构件用固定装置固定时，凸缘构件相对于轮毂本体在径向及轴向定位，并且变成不能回转。若在此凸缘构件开有辐条孔，即使辐条支数不同或辐条孔损伤，也只要更换凸缘构件就可以再使用轮毂本体。所以，不管辐条支数或辐条孔有无损伤都可共用轮毂本体，而可减轻使用者的经济负担。

有关本发明的自行车轮毂体，是针对于上述的轮毂体，是在凸缘构件的内周侧形成有第1锥面，固定装置可固紧于轮毂本体的外周面，具有在外周侧形成倾斜的第2锥面的螺帽，第2锥面的一部分可与第1锥面相接。在此时，只要旋入螺帽，倾斜和缓侧的锥面顶端相接于陡峭侧的锥面，不仅凸缘构件被推压朝轴向移动而被定位，并且，朝径向被推压而螺帽与凸缘构件同心配置而定位于径向。亦即，只要因螺帽的旋入动作就可同时实现二方向的定位。

有关本发明的自行车轮毂体，是针对上述的轮毂体，其中的螺帽形成有供转动工具卡止的卡止部。此时，就可使用工具将螺帽确实地固紧。

有关本发明的自行车轮毂体，是针对上述的轮毂体，其中螺帽具有覆盖轮毂轴的螺帽形状的外周面。此时，因为使用螺帽来覆盖轮毂轴，所以，将轮毂体外形的造形因使用螺帽而可自由地表现。

有关本发明的自行车轮毂体，是针对上述的轮毂体，其中一对凸缘构件沿周向相间隔地分别形成有将作为连接构件的辐条进行卡合的多个辐条孔。此时，若辐条孔的数目不同时，只要更换此凸缘构件就可以，于辐条车轮方面，可更减轻对于轮毂使用者的经济负担。

有关本发明的自行车轮毂体，是针对上述的轮毂体，其中结合装置还具有将一对凸缘构件与轮毂本体在周向上定位的定位装置，使一方的凸缘构件的辐条孔相对于另一方的凸缘构件的辐条孔在周向上偏移半节距。此时由于相对的凸缘构件的辐条孔为偏移半节距，所以，卡止在各凸缘构件的辐条孔的辐条对于轮辋可有规则地排列。

有关本发明的自行车轮毂体，是针对上述的轮毂体，其中结合装置具有，形成于轮毂本体的两端部外周的外齿，和形成于一对凸缘构件内周而和外齿相啮合的内齿，定位装置由邻接于内齿及外齿而与内齿与外齿不同的形状所形成，具有进行定位的定位内齿，与和此相啮合的定位外齿，使一方的凸缘构件的辐条孔相对于另一方的凸缘构件的辐条孔偏移半节距。在此时，由于内齿与外齿的啮合将凸缘构件相对于轮毂本体结合成不能回转，并且，因定位内齿与定位外齿的啮合，辐条孔会在周向被定位成偏移半节距，所以，只要将凸缘构件嵌入于轮毂本体就可确实进行周向的结合及定位。

有关本发明的自行车轮毂体，是针对上述的轮毂体，其中轮毂本体是在一方端部，具有比一方凸缘构件内径大的第1大径部和比凸缘构件的内径小的第1小径部，在另一方端部具有，比另一方凸缘构件的内径大的第2大径部和比凸缘构件的内径小的第2小径部，各个凸缘构件从端部外方或内方分别装设于各小径部，在各个大径部的台阶部限制轴向的移动。此时是，将凸缘构件分别从各个小径部装设而使用固定装置固定而在台阶部限制其移动时，就可简单地进行轴向的定位。

图1是采用本发明的一实施形态的山地自行车的侧面图。

图2是依据本发明一实施形态的前轮毂的半截剖面图。

图3是前轮毂的右端部的剖面部分图。

图4是凸缘构件的侧面部分图。

图5是依据本发明的一实施形态的自由轮毂的半截剖面图。

图6是自由轮毂的右端部的剖面部分图。

图1是采用本发明一实施形态的山地自行车(MTB)的侧面图。

在图1中，MTB是备有形成车体骨格的菱形车架1。车架1具有例如铝合金管或铬钼钢管或钛合金管等金属管的焊接构造的车架体2，与在车架体2前部绕斜纵轴可自由回转地被支撑、下部分为2叉的前叉3。另外，MTB备有：连接于前叉3的把手部4，安装于车架体2下部而将踩蹬力变换为驱动力的驱动部5，具有卡止于前叉3下端的前轮毂(front hub)6的前轮7，具有卡止于车架体2后部的自由轮毂(フリ-ハブ)8的后轮9，以及前后的制动装置10、10。

在车架体2上则有装设鞍座20的车架立管21被固定成可上下移动。把手部4具有把手杆(handle bar)22，在把手杆22两端装设有握把(grip)23与附变速杆(shift lever)的刹车杆(brake lever)24。驱动部5具有：在车架体2的悬架部回转自如地支撑的3级的齿轮曲柄(gear crank)25，装设于自由轮毂8的8级小齿轮26，以及卷绕于齿轮曲柄25的齿轮与小齿轮26上的链条27。

前轮7具有：前轮毂6，从前轮毂6约略以放射状地朝外方延伸的例如36支的辐条11，在辐条11顶端螺纹固定的轮辋12，以及装设于轮辋12的附内胎的轮胎13。

前轮毂6是如图2所示，属于快速装卸式，而具有在两端形成阳螺纹的空心轮毂轴30a，和回转自如地支承于轮毂轴30a的轮毂体30b。轮毂体30b具有回转自如地支撑于轮毂轴30a的筒状轮毂本体31，在轮毂本体31两端部外周可自如拆下且不能回转地装设的左右一对环状凸缘构件32、32，胶将一对凸缘构件32、32固定于轮毂本体31所用的一对固定帽盖33、33。

在轮毂轴30a两端旋入有构成轴承的一对滚珠压环34、34。在轮毂本体31两端部内周装设有轮毂环35，滚珠压环34与轮毂环35的间配置有钢珠36。轮毂轴30a的轴心部嵌入有快速拆卸轮毂杆37，在快速拆卸轮毂杆37两端安装有调整螺帽38及快速拆卸杆39。

在轮毂本体31两端部外周，如图3所示，形成有比其他部分直径更小的小径台阶部40。在小径台阶部40内侧部形成有锯齿状外齿41。在小径台阶部40外侧部形成有比锯齿状外齿41直径更小的阳螺纹42。在此阳螺纹42旋入有固定帽盖33。

凸缘构件32上形成有辐条11装设用的辐条孔43，在周向以等间隔，形成有例如20～40之间的任意个数，在内周部形成有啮合于锯齿状外齿41的锯齿状内齿44。邻接于轮毂本体31的锯齿状外齿41，如图4所示，相关于特定的辐条孔43a形成有定位用的外齿41a。为啮合于此定位用的外齿41a，在靠近于一方凸缘构件32的辐条孔43a部分形成没有锯齿状内齿44的定位用内齿44a。此定位用外齿41a与定位用内齿44a与特定的辐条43a、43b相关联形成，在定位时一方的凸缘构件32的辐条孔43a与另一方凸缘构件32的辐条孔43b偏移半节距。

在凸缘构件32外侧面形成有朝轴向外方突出的环状突起45。在突起45内周面形成有朝外方扩大的锥面46。另外，在与凸缘构件32对向的固定帽盖33顶端，形成有比锥面46的倾斜更陡的锥面47。在这种构成中，将固定帽盖33旋入于轮毂本体31时，固定帽盖33的锥面47就接触于凸缘构件32的锥面46顶端角部而将凸缘构件32朝小径台阶部40的台阶推压，同时，将变成朝径向以同心推压，而可同时进行凸缘构件32的轴向定位与径向的定位。

固定帽盖33具有覆盖轮毂轴30a两端的形状，在其端部内周形成有螺合于阳螺纹42的阴螺纹48。另外，在固定帽盖33外周形成有工具(扳手)卡止用而平行地去角的卡止部49(图2)。

后轮9如图1所示，具有：自由轮毂8，从自由轮毂8约略以放射状朝外向延伸的例如36支辐条11，在辐条11顶端螺纹固定的轮辋12，以及装设于轮辋12的附内胎的轮胎13。

自由轮毂8是如图5所示，属于快速装卸式，而具有：在两端形成阳螺纹的空心轮毂轴50a，和回转自如地支撑于轮毂轴50a的轮毂体50b。轮毂体50b具有“筒状的轮毂本体51，在轮毂本体51两端部外周装设成可自如拆下且不能回转的左右一对环状凸缘构件52a、52b，用于将左凸缘构件52a固定于轮毂本体51的固定帽盖53a，以及用于将右凸缘构件52b固定于轮毂本体51的固定螺帽53b。另外，自由轮毂8具有小齿轮26被固定为不能回转的飞轮55。飞轮55将经由链条27传达给小齿轮26的驱动力只朝单向传递给轮毂体50b。

在轮毂体50a两端旋入有构成轴承的一对钢珠压环56、56。在轮毂本体51的左端部内周及飞轮55的右端部内周装设有轮毂压环57，在钢珠压环56与轮毂压环57之间配置有钢珠58。在轮毂轴50a的轴心部嵌入有快速拆卸轮毂杆59，在快速拆卸轮毂杆59两端安装有调整螺帽60及快速拆卸杆61。

在轮毂本体51的中央部是成为中间变细的小径部而朝两端逐渐地直径变大。在轮毂本体51左端部外周，是与前轮毂6同样，形成有比其他部分直径更小的小径台阶部62。在小径台阶部62内侧部，形成有与前轮毂6同样的锯齿状外齿63。在小径台阶部62外侧部形成有比锯齿状外齿63直径更小的阳螺纹64。在此阳螺纹64旋入有固定帽盖53a。轮毂本体51的右端部65，比小径台阶部62右侧的大径部64的直径变成更大。另外，在右端部65端部形成有直径更大的大径台阶部66。

在大径台阶部66的外侧部，如图6所示，形成有锯齿状外齿67。在大径台阶部66内侧部形成有比锯齿状外齿67直径更小且比左端部大径部64直径更大的阳螺纹68。

在凸缘构件52a上，有辐条11装设用的辐条孔43，在周向以等间隔，形成有例如36个，在内周部形成有啮合于锯齿状外齿63的锯齿状内齿70。凸缘构件52b是与凸缘构件52a外径相同，而内径更大的环状构件，在内周部形成有啮合于锯齿状外齿67的锯齿状内齿71。这些锯齿状外齿63、67形成有与前轮毂6同样的定位用外齿，在锯齿状内齿70、71形成有定位用外齿，装设两凸缘构件52a、52b时辐条孔43配置成互相偏移半节距。

在凸缘构件52a外侧面，具有与前轮毂6同样锥面的向外方突出的环状的突起，在固定帽盖53a顶端，形成有与前轮毂6同样的锥面。在凸缘构件52b内侧面，如图6所示，形成有朝轮毂本体51内方扩大的锥面72。另外，与凸缘构件52b相对的固定螺帽53b端面，形成有比锥面72倾斜更陡的锥面73。即使于此自由轮毂8，也与前轮毂6同样，藉由固定帽盖53a及固定螺帽53b推压凸缘构件32a、32b，就可同时进行对于轮毂本体51的凸缘构件32a、32的轴向的定位与径向的定位。另外，在固定帽盖53a及固定螺帽53b的外周也形成有工具(扳手)卡止用的平行进行去角的卡止部74(图5)。

下面，就更换凸缘构件时的步骤说明如下。

例如，欲从36支的辐条变更为28支时，就制备形成有28个辐条孔的前后用的各一对凸缘构件32、32，52a、52b与轮辋。各一对的凸缘构件的内周部形成定位用内齿44a，使辐条孔43彼此偏移半节距。另外，28支用的凸缘构件与36支用的凸缘构件的锯齿状内齿与外齿的形状及数目相同。

首先，从前后车轮7、9拆下轮胎13及内胎再将辐条11从轮辋12拆下，而拆下前轮毂6及自由轮毂8。然后，将固定帽盖33、53a及固定螺帽53b使用扳手放松而从轮毂本体31、51拆下形成36个辐条孔的凸缘构件32，52a、52b。

装配前轮毂6时，将所制备的28个辐条孔的前用凸缘构件32从前轮毂6的轮毂本体31两端装设。此时，定位用外齿41a与定位用内齿44a，因对向的辐条孔43形成为偏移半节距，所以，只要装设凸缘构件32就可将对向的辐条孔43偏移半节距配置。当装设凸缘构件32时，将固定帽盖33从两端旋入来固定凸缘构件32。此时，如上述由于锥面之间的接触可同时进行径向与轴向的定位。

装配自由轮毂8时，将凸缘构件52b从自由轮毂8的左侧装设。并且，将固定螺帽53b同样从左侧装设旋入来固定凸缘构件52a。然后，将凸缘构件52a从自由轮毂8左侧装设，将固定帽盖53a同样从左侧装设旋入来固定凸缘构件52a。此时，同样地，辐条孔43为偏移半节距配置，且可同时进行轴向及径向的定位。

若装配前轮毂6及自由轮毂8时，就对于它们分别各装上28支辐条11，将辐条11对于轮辋12，例如，取6支3交叉来装配前轮7及后轮9。最后修正振动与对准中心之后，装设轮胎13及内胎完成前轮7及后轮9。

在此，只要准备轮辋与凸缘构件就可装配不同辐条孔的车轮，所以，不管辐条支数可尽量地共用轮毂。另外，即使辐条孔损伤也只要更换损伤的凸缘构件，而轮毂本体或轮毂轴为可再使用。所以，在这种状况可减轻使用者的经济负担。

其他的实施形态

(a)将辐条孔偏移半节距的装置，并不限定于定位用的外齿及内齿，也可使用其他的凹凸嵌合装置。

(b)将凸缘构件不能回转地结合于轮毂本体的装置，并非限定于锯齿状结合，也可使用键结合或花键(spline)结合等的其他结合装置。

(c)轮毂并非限定于使用辐条与轮辋连接，也可将替代辐条而使用芳族聚酰胺纤维纱的所谓Tenshock disk(商品名称)用的轮毂或使用其他的连接构件适用于本发明。

有关本发明的自行车轮毂体，若在凸缘构件开有辐条孔时，即使辐条的支数不同或辐条孔损伤，只要更换凸缘构件就可再使用轮毂本体。所以，不管辐条的支数不同或辐条孔有无损伤都可共用，而可减轻使用者的经济负担。

Claims (9)

1.一种自行车轮毂体，是装设于自行车轮毂轴的轮毂体，其特征在于，具有：

可回转自如地支撑在上述轮毂轴上的筒状轮毂本体；

可拆卸自如地安装在上述轮毂本体的两端部外周、使用于连接车轮的轮辋的连接构件被卡止的环状的一对凸缘构件；

用于将上述轮毂本体与上述一对的凸缘构件不能回转地相结合的结合装置；以及

用于将上述一对凸缘构件在上述轮毂本体上在上述轮毂本体的径向与轴向加以定位固定的固定装置。

2.如权利要求1的自行车轮毂体，其特征在于，在上述凸缘构件的内周侧形成有第1锥面；上述固定装置可固紧于上述轮毂本体外周面，具有在外周侧形成倾斜的第2锥面的螺帽，第2锥面的一部分能与上述第1锥面相接。

3.如权利要求2的自行车轮毂体，其特征在于，上述螺帽在外周部具有卡止转动工具的卡止部。

4.如权利要求2的自行车轮毂体，其特征在于，上述螺帽具有可覆盖上述轮毂轴的帽盖形状的外周面。

5.如权利要求3的自行车轮毂体，其特征在于，上述螺帽具有可覆盖上述轮毂轴的帽盖形状的外周面。

6.如权利要求1至5中任一项的自行车轮毂体，其特征在于，在上述一对凸缘构件上，分别形成有将作为上述连接构件的辐条进行卡合的沿周向相间隔的多个辐条孔。

7.如权利要求6的自行车轮毂体，其特征在于，上述结合装置还具有将上述一对凸缘构件与上述轮毂本体在周向上定位的定位装置，使一方的上述凸缘构件的上述辐条孔相对于另一方的上述凸缘构件的上述辐条孔在周向上偏移半节距。

8.如权利要求7的自行车轮毂体，其特征在于，上述结合装置具有形成于上述轮毂本体两端部外周的外齿，和形成于上述一对凸缘构件内周而与上述外齿啮合的内齿；

上述定位装置邻接于上述内齿及外齿而以与上述内齿及外齿不同的形状形成，具有进行定位的定位内齿，和与其啮合的定位外齿，使一方的凸缘构件的辐条孔相对于另一方的凸缘构件的辐条孔偏移半节距。

9.如权利要求1至5中任一项的自行车轮毂体，其特征在于，上述轮毂本体在一方端部，具有比一方的上述凸缘构件的内径大的第1大径部和比该凸缘构件内径小的第1小径部；在另一方端部，具有比另一方的上述凸缘构件的内径大的第2大径部和比该凸缘构件内径小的第2小径部；

各个凸缘构件从上述端部的外方或内方装设于各个小径部上，由各个大径部的台阶部限制其轴向的移动。

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