CN114683765B - 用于人力车辆的轮毂组件 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种用于人力车辆的轮毂组件。轮毂组件包括轮毂轴、轮毂本体、轴承间隔件和第一轮毂本体轴承。轮毂本体可旋转地安装在轮毂轴上，以围绕轮毂组件的旋转中心轴线旋转。轴承间隔件具有设置到轮毂轴的内周端和在内周端径向外侧相对于旋转中心轴线沿径向方向间隔开的外周端。第一轮毂本体轴承设置在轴承间隔件的外周端处并且可旋转地支撑轮毂本体。

Description

用于人力车辆的轮毂组件

技术领域

本公开总体上涉及一种用于人力车辆的轮毂组件。

背景技术

用于人力车辆(例如，自行车)的一些车轮具有轮毂、多根辐条和环形轮缘。轮毂具有不可旋转地安装到人力车辆的车架的轮毂轴。轮毂具有轮毂本体，所述轮毂本体与轮毂轴同轴联接，使得轮毂本体相对于轮毂轴径向向外设置。轴承被构造且布置成支撑轮毂本体，使得轮毂本体可以围绕轮毂轴自由旋转。在除了固定齿轮和轨道赛车之外的几乎所有类型的自行车中，自行车的车轮(通常是后车轮)都设有自行车飞轮，所述自行车飞轮布置在车轮的轮毂上。自行车飞轮通常具有单向离合器功能，由此其仅在一个方向上传递扭矩。因此，使用飞轮使得自行车可以自由前进而无需任何踏板转动(即，在滑行期间)。在滑行期间，自行车飞轮被认为处于空转状态，在空转状态中，自行车车轮可以自由旋转而链轮保持静止不动。

发明内容

总体上，本公开针对用于人力车辆的轮毂组件的各种特征。如本文所使用的术语“人力车辆”是指可以由至少人力驱动力来驱动的车辆，但是不包括仅使用除人力以外的驱动动力的车辆。特别地，仅将内燃机用作驱动动力的车辆不包括在人力车辆中。通常假定人力车辆是紧凑的轻型车辆，其常常不需要在公共道路上行驶的许可证。人力车辆上的车轮数量不受限制。人力车辆包括例如单轮车和具有三个或更多个车轮的车辆。人力车辆例如包括各种类型的自行车，诸如山地自行车、公路自行车、城市自行车、货运自行车和卧式自行车，以及电动辅助自行车(E-bike)。

鉴于已知技术的状态和根据本公开的第一方面，提供了一种用于人力车辆的轮毂组件。轮毂组件基本上包括轮毂轴、轮毂本体、轴承间隔件和第一轮毂本体轴承。轮毂本体可旋转地安装在轮毂轴上，以围绕轮毂组件的旋转中心轴线旋转。轴承间隔件具有设置到轮毂轴的内周端和在内周端径向外侧相对于旋转中心轴线沿径向方向间隔开的外周端。第一轮毂本体轴承设置在轴承间隔件的外周端处并且可旋转地支撑轮毂本体。

利用根据第一方面的轮毂组件，轮毂组件可以构造成容易地容纳轮毂本体中的附加部件。

根据本公开的第二方面，根据第一方面的轮毂组件构造成使得：轴承间隔件包括轴向开口，在轮毂组件安装到人力车辆的安装状态下，所述轴向开口至少部分地形成于在水平向前方向和与水平向前方向垂直的竖直向上方向之间限定的角形区域中。由水平向前方向和竖直向上方向限定的中心角等于九十度。水平向前方向和竖直向上方向从旋转中心轴线延伸。

利用根据第二方面的轮毂组件，可能减小轮毂组件的重量而不损害轮毂组件的耐用性。

根据本公开的第三方面，根据第一方面或第二方面的轮毂组件还包括：电路板，所述电路板设置在轮毂本体中；和传感器，所述传感器设置在轮毂本体中。所述传感器通过第一导体电连接到电路板

利用根据第三方面的轮毂组件，可能使用电路板和传感器获得关于轮毂组件的各种信息。

根据本公开的第四方面，根据第三方面的轮毂组件构造成使得：传感器在平行于旋转中心轴线的方向上布置在与电路板分离开的位置处。

利用根据第四方面的轮毂组件，可能将传感器放置在最佳位置中。

根据本公开的第五方面，根据第四方面的轮毂组件构造成使得：电路板布置成垂直于旋转中心轴线。

利用根据第五方面的轮毂组件，可能提高布置部件的自由度并促进电路板的紧凑布置。

根据本公开的第六方面，根据第三方面至第五方面中的任一方面的轮毂组件构造成使得：轴承间隔件包括轴向开口，并且传感器设置于在轴承间隔件的轴向开口内轴向对准的位置处。

利用根据第六方面的轮毂组件，可能提高传感器的检测能力。

根据本公开的第七方面，根据第三方面至第六方面中的任一方面的轮毂组件构造成使得：电路板通过第二导体电连接到电容器。

利用根据第七方面的轮毂组件，可能在人力车辆停止时向电路板提供电力。

根据本公开的第八方面，根据第七方面的轮毂组件构造成使得：电路板具有弧形形状，并且具有第一圆周端部、第二圆周端部和至少一个弧形边缘，所述至少一个弧形边缘至少部分地从第一圆周端部延伸到第二圆周端部，并且第二导体从第一圆周端部和第二圆周端部中的一者延伸。

利用根据第八方面的轮毂组件，可能提供部件在轮毂本体中的紧凑布置。

根据本公开的第九方面，根据第八方面的轮毂组件构造成使得：至少一个弧形边缘包括相对于旋转中心轴线的内弧形边缘和外弧形边缘中的至少一者。

利用根据第九方面的轮毂组件，可能进一步提供部件在轮毂本体中的紧凑布置。

根据本公开的第十方面，根据第八方面或第九方面的轮毂组件还包括壳体，所述壳体设置在轮毂本体中，并且具有限定内部空间的外周表面，所述电路板设置在所述内部空间中。

利用根据第十方面的轮毂组件，可能更可靠地保护电路板。

根据本公开的第十一方面，根据第十方面的轮毂组件构造成使得：壳体相对于轮毂轴不可旋转。

利用根据第十一方面的轮毂组件，可能更可靠地保护壳体中的部件。

根据本公开的第十二方面，根据第三方面至第十一方面中的任何一方面的轮毂组件构造为使得：其还包括第二轮毂本体轴承，所述第二轮毂本体轴承可旋转地支撑轮毂本体的一个端部，并且第一轮毂本体轴承相对于旋转中心轴线可旋转地支撑轮毂本体的另一端部。

利用根据第十二方面的轮毂组件，可能可靠地支撑轮毂本体以在轮毂轴上进行旋转。

根据本公开的第十三方面，根据第六方面至第十二方面中的任一方面的轮毂组件还包括链轮支撑结构，所述链轮支撑结构围绕旋转中心轴线可旋转地设置，以在围绕旋转中心轴线的驱动旋转方向上旋转的同时向轮毂本体传递驱动力。

利用根据第十三方面的轮毂组件，链轮支撑结构用作飞轮，以允许链轮支撑结构在滑行期间停止旋转。

根据本公开的第十四方面，根据第十三方面的轮毂组件还包括被检测部分，所述被检测部分联接到链轮支撑结构，和传感器，所述传感器包括旋转检测传感器，所述旋转检测传感器构造为检测所述被检测部分，从而检测链轮支撑结构围绕旋转中心轴线的旋转。

利用根据第十四方面的轮毂组件，可能可靠地检测链轮支撑结构的旋转。

根据本公开的第十五方面，根据第十三方面的轮毂组件还包括第一链轮支撑轴承和第二链轮支撑轴承。第一链轮支撑轴承可旋转地支撑链轮支撑结构的第一端部。第二链轮支撑轴承可旋转地支撑链轮支撑结构的第二端部。第一链轮支撑轴承和第二链轮支撑轴承具有小于轴承间隔件的外周端的外径。

利用根据第十五方面的轮毂组件，可能可靠地支撑链轮支撑结构以用于进行旋转，同时最小化重量。

根据本公开的第十六方面，根据第一方面至第十五方面中的任一方面的轮毂组件还包括发电机，所述发电机设置到轮毂本体上，并且构造为通过轮毂本体的旋转来产生电力。

利用根据第十六方面的轮毂组件，当轮毂本体旋转时，可能产生电力。

根据本公开的第十七方面，提供了一种用于人力车辆的电气部件，所述电气部件包括电路板、至少一个导体和至少一个电容器。所述电路板具有弧形形状。所述电路板具有第一圆周端部、第二圆周端部和至少一个弧形边缘，所述至少一个弧形边缘至少部分地从第一圆周端部延伸到第二圆周端部。所述至少一个导体构造成从第一圆周端部和第二圆周端部中的一者延伸。所述至少一个电容器电连接到所述至少一个导体。

利用根据第十七方面的电气部件，可能进一步提供部件在轮毂本体中的紧凑布置。

根据本公开的第十八方面，根据第十七方面的电气部件还包括传感器，所述传感器设置在与电路板分离开的位置处；和另一导体，所述另一导体电连接传感器和电路板。

利用根据第十八方面的电气部件，可能检测链轮支撑结构的旋转。

而且，根据以下详细描述，所公开的轮毂组件的其他目的、特征、方面和优点对于本领域技术人员而言将变得显而易见，该详细描述结合附图公开了所公开的轮毂组件和所公开的电气部件的优选实施例。

附图说明

现在参考构成本原始公开的一部分的附图：

图1是配备有根据第一实施例的轮毂组件(即，自行车轮毂组件)的人力车辆(即，自行车)的侧视图；

图2是附接到图1所示的人力车辆的车身上的轮毂组件的纵向立面图；

图3是图1所示的轮毂组件的透视图；

图4是图2和图3中所示的轮毂组件的透视图，但是其中已经移除了选定部分以显示轴承间隔件；

图5是沿图3中的剖面线5-5所见的图2至图4中所示的轮毂组件的纵向剖视图；

图6是图2至图5中所示的轮毂组件的透视图，其中轮毂的一些部分被剖开；

图7是图4中所示的轮毂组件的端视图，其中已经移除了选定部分以显示轴承间隔件；

图8是图7中所示的轮毂组件的端视图，但是其中已经移除了轴承间隔件；

图9是图7中所示的轮毂组件的端视图，但其中已经移除了盖；

图10是图2至图6中所示的轮毂组件的电气部件、轴承间隔件和其中一个轮毂本体轴承的透视图；

图11是图2至图6中所示的轮毂组件的电气部件、轴承间隔件和其中一个轮毂本体轴承的局部分解透视图；和

图12是图2至图6中所示的电气部件和轴承间隔件的局部分解透视图。

具体实施方式

现在将参考附图解释所选的实施例。根据本公开，对人力车辆领域(例如，自行车领域)的技术人员而言显而易见的是，提供实施例的以下描述仅为了进行说明，而并不用于限制由所附权利要求和其等效方案所限定的发明。

首先参照图1，轮毂组件10被提供给人力车辆V。换言之，人力车辆V(即，自行车)被图示为配备有根据所示的实施例的轮毂组件10。在此，在所示的实施例中，轮毂组件10是自行车轮毂。更具体地，轮毂组件10是自行车后轮毂。而且，此处，在所示的实施例中，轮毂组件10是用于向自行车V的一个或多个部件提供电力的轮毂发电机。然而，轮毂组件10不限于轮毂发电机。特别地，可以提供不产生电力的轮毂组件10的某些方面。而且，虽然轮毂组件10被图示为后轮毂，但轮毂组件10的某些方面可以提供给前轮毂。因此，轮毂组件10不限于后轮毂。

在此，自行车V是电动助力自行车(E-bike)。可替代地，自行车V可以是公路自行车、城市自行车、货运自行车和卧式自行车，或者其他类型的越野自行车，诸如越野式自行车。如在图1中所看到的，自行车V包括由后车轮RW和前车轮FW支撑的车身VB。车身VB基本上包括前车架体FB和后车架体RB(摆臂)。车身VB还设置有车把H和用于使前车轮FW转向的前叉FF。后车架体RB可摆动地安装到前车架体FB的后部部分，使得后车架体RB可以相对于前车架体FB枢转。后车轮RW安装到后车架体RB的后端部。后减震器RS操作地设置在前车架体FB和后车架体RB之间。后减震器RS设置在前车架体FB和后车架体RB之间，以控制后车架体RB相对于前车架体RB的运动。即，后减震器RS吸收从后车轮RW传递的震动。后车轮RW可旋转地安装到后车架体RB。前车轮FW经由前叉FF安装到前车架体FB。即，前车轮FW安装到前叉FF的下端部。高度可调节的座杆ASP以常规方式安装到前车架体FB的座管并以任何合适的方式支撑自行车车座或鞍座S。前叉FF枢转地安装到前车架体FB的头管。车把H安装到前叉FF的转向柱或转向管的上端部。前叉FF吸收从前车轮FW传递的震动。优选地，后减震器RS和前叉FF为电动可调节的悬架。例如，可以调节后减震器RS和前叉FF的刚度和/或行程长度。

自行车V还包括传动系DT和操作地联接到传动系DT的电驱动单元DU。在此，例如，传动系DT是链传动型的，其包括曲柄C、前链轮FS、多个后链轮CS和链条CN。曲柄C包括曲柄轴CA1和一对曲柄臂CA2。曲柄轴CA1经由电驱动单元DU被可旋转地支撑到前车架体FB上。曲柄臂CA2设置在曲柄轴CA1的相对端部上。踏板PD可旋转地联接到每个曲柄臂CA2的远端部。传动系DT可以从任何类型的传动系中选择，并且可以是皮带传动型或轴传动型的。

电驱动单元DU具有向前链轮FS提供驱动辅助力的电动机。电驱动单元DU可以以常规方式被致动以辅助自行车V的推进。例如，根据施加到踏板PD的人力驱动力来致动电驱动单元DU。电驱动单元DU由安装在自行车V的下伸管上的主电池组BP提供的电力致动。主电池组BP可以向其他车辆部件提供电力，所述其他车辆部件诸如为后拨链器RD、高度可调节座杆ASP、后减震器RS、前叉FF和任何其他使用电力的车辆部件。

自行车V还包括自行车码表SC。在此，自行车码表SC安装到前车架体FB。可替代地，自行车码表SC可设置在车把H上。自行车码表SC通知骑车者自行车V的各种行驶和/或操作状况。自行车码表SC还可包括用于自动控制一个或多个车辆部件的各种控制程序。例如，自行车码表SC可以设置有自动换档程序，用于基于自行车V的一个或多个行驶和/或操作状况来改变后拨链器RD的换挡。

在此，自行车V还包括后拨链器RD，该后拨链器RD附接到后车架体RB，用于在后链轮CS之间变换链条CN。后拨链器RD是一种换档装置。在此，后拨链器RD是电动拨链器(即，电动换档装置或电动传动装置)。在此，后拨链器RD设置在后车架体RB的后侧上且靠近轮毂组件10。当自行车V的骑车者手动操作变速操作装置或换档器SL时，可操作后拨链器RD。还可以基于自行车V的行驶和/或操作状况自动操作后拨链器RD。自行车V还可以包括多个电子部件。在如本文所讨论的发电状态期间，可以向一些电子部件或所有电子部件供应由轮毂组件10产生的电力。

现在将特别地参考图2至图6来描述轮毂组件10的结构。轮毂组件10包括轮毂轴12和轮毂本体14。轮毂轴12构造为不可旋转地附接到车身VB。在该实施例中，轮毂轴12构造成不可旋转地附接到后车架体RB。轮毂本体14可旋转地安装在轮毂轴12上，以围绕轮毂组件10的旋转中心轴线A1旋转。轮毂轴12具有与旋转中心轴线A1同轴的中心轴线。轮毂体14绕旋转中心轴线A1可旋转地设置。换言之，轮毂本体14围绕轮毂轴12可旋转地安装。

如在图5中所看到的，轮毂轴12是由诸如金属材料的合适材料制成的刚性构件。在此，轮毂轴12是管状构件。轮毂轴12具有第一轴向端12a、第二轴向端12b和轴向孔12c。轴向孔12c在第一轴向端12a和第二轴向端12b之间延伸。轮毂轴12可以是一件式构件或由几个器件制成。在此，轮毂轴12设置有第一端部件或端盖16和第二端部件或端盖18。第一端盖16安装到轮毂轴12的第一轴向端12a(图2至图5中的左侧)，并且第二端盖18安装到轮毂轴12的第二轴向端12b(图2至图5中的右侧)。例如，第一端盖16拧入轮毂轴12的第一轴向端12a，第二端盖18通过拧入轮毂轴12的轴向孔12c的固定螺栓20而紧固到轮毂轴12的第二轴向端12b。这样，如在图2中所看到的，第一端盖16和固定螺栓20被接收在后车架体RB的安装开口中。在此，第二端盖18包括旋转限制部件18a，该旋转限制部件18a也被接收在后车架体RB的安装开口之一中。旋转限制部件18a与后车架体RB接合，使得轮毂轴12相对于后车架体RB的旋转被限制。

在此，如在图2和图5中所看到的，轮毂组件10还包括车轮保持机构22，用于将轮毂组件10的轮毂轴12紧固到后车架体RB。车轮保持机构22基本上包括轴或扦杆22a、凸轮体22b、凸轮杆22c和调节螺母22d。凸轮杆22c经由凸轮体22b附接到扦杆22a的一个端部，而调节螺母22d拧在扦杆22a的另一端部上。凸轮杆22c附接到凸轮体22b。凸轮体22b联接在扦杆22a和凸轮杆22c之间，以使扦杆22a相对于凸轮体22b移动。因此，凸轮杆22c被操作以使扦杆22a相对于凸轮体22b在旋转中心轴线A1的轴向方向上移动，以改变凸轮体22b和调节螺母22d之间的距离。优选地，在扦杆22a的每一个端部处设置压缩弹簧。可替代地，轮毂轴12可根据需要和/或期望用其他附接结构不可旋转地附接到后车架体RB。

如图1、图3和图4所示，轮毂本体14围绕轮毂轴12可旋转地安装，以沿驱动旋转方向Dl旋转。驱动旋转方向D1对应于后车轮RW的向前驱动方向。轮毂本体14构造为以常规方式支撑后车轮RW。更具体地，在所示的实施例中，轮毂本体14包括第一外凸缘14a和第二外凸缘14b。第一外凸缘14a和第二外凸缘14b从轮毂本体14的外周表面相对于旋转中心轴线A1径向向外延伸。第一外凸缘14a和第二外凸缘14b构造为接收多根辐条(图1)，所述多根辐条用于将后车轮RW的轮缘(图1)附接到轮毂本体14。这样，轮毂本体14和后车轮RW被联接以一起旋转。

如在图5中所看到的，轮毂组件10还包括第一轮毂本体轴承24。第一轮毂本体轴承24可旋转地支撑轮毂本体14。优选地，轮毂组件10还包括可旋转地支撑轮毂本体14的端部的第二轮毂本体轴承26。

第一轮毂本体轴承24相对于旋转中心轴线A1可旋转地支撑轮毂本体14的另一端部。第一轮毂本体轴承24包括第一内圈24a、第一外圈24b和多个第一滚子元件24c。第一滚子元件24c设置在第一内圈24a和第一外圈24b之间。第二轮毂本体轴承26包括第二内圈26a、第二外圈26b和多个第二滚子元件26c。第二滚子元件26c设置在第二内圈26a和第二外圈26b之间。第一轮毂本体轴承24和第二轮毂本体轴承26为径向球轴承。

在此，轮毂组件10还包括轴承间隔件28。轴承间隔件28设置在轮毂轴12上并且经由第二轮毂本体轴承26支撑轮毂本体14。轴承间隔件28支撑第二轮毂本体轴承26。轴承间隔件28具有设置到轮毂轴12的内周端28a和在内周端28的径向外侧相对于旋转中心轴线A1沿径向方向间隔开的外周端28b。第二轮毂本体轴承26设置在轴承间隔件28的外周端28b处并且可旋转地支撑轮毂本体14。轴承间隔件28相对于轮毂轴12不可旋转。特别地，如在图4中所看到的，内周端28a限定了与轮毂轴12的非圆形部分配合的非圆形开口，以相对于轮毂轴12不可旋转地联接轴承间隔件28。轴承间隔件28相对于轮毂轴12的轴向位置可以通过将轴承间隔件夹在设置在轮毂轴12上的台阶部和拧到轮毂轴12上的螺母之间来确定。

在此，轴承间隔件28包括轴向开口28c。轴向开口28c至少部分地形成于角形区域RA中。在轮毂组件10安装到人力车辆V的安装状态下，角形区域RA限定在水平向前方向HD和与水平向前方向垂直的竖直向上方向VD之间。由水平向前方向HD和竖直向上方向VD限定的中心角θ等于九十度。水平向前方向HD和竖直向上方向VD从旋转中心轴线A1延伸。水平向前方向HD基本上对应于人力车辆V的向前方向，并且竖直向上方向VD基本上对应于人力车辆V的向上方向。水平向前方向HD和竖直向上方向VD之间的区域不太易受到链张力的影响。因此，添加轴向开口28c不会对轴承间隔件28的可靠性产生不利影响。

在此，轮毂组件10还包括链轮支撑结构30。在所示的实施例中，链轮支撑结构30支撑后链轮CS，如在图2中所看到的。链轮支撑结构30围绕旋转中心轴线A1可旋转地设置，以便在绕旋转中心轴线A1沿驱动旋转方向D1旋转的同时将驱动力传递到轮毂本体14。如下所解释的，链轮支撑结构30在绕旋转中心轴线A1沿非驱动旋转方向D2旋转的同时不向轮毂本体14传递驱动力。非驱动旋转方向D2相对于旋转中心轴线A1与驱动旋转方向D1相反。链轮支撑结构30的旋转中心轴线与轮毂组件10的旋转中心轴线A1同心地设置。

虽然链轮支撑结构30构造为不可旋转地支撑后链轮CS，但链轮支撑结构30不限于所示的实施例。可替代地，后链轮CS中的一个或多个后链轮可以与链轮支撑结构30一体形成。在任一情况下，链轮支撑结构30和后链轮CS联接在一起，以一起沿驱动旋转方向D1和沿非驱动旋转方向D2旋转。

轮毂组件10还包括第一链轮支撑轴承32和第二链轮支撑轴承34。第一链轮支撑轴承32可旋转地支撑链轮支撑结构30的第一端部30a。第二链轮支撑轴承34可旋转地支撑链轮支撑结构30的第二端部30b。第一链轮支撑轴承32和第二链轮支撑轴承34的外径小于轴承间隔件28的外周端28b。第一链轮支撑轴承32的内径大于第二链轮支撑轴承34的内径。因此，第一链轮支撑轴承32和第二链轮支撑轴承34可以从轮毂轴12的第二轴向端12b安装在轮毂轴12上。第一链轮支撑轴承32包括第一内圈32a、第一外圈32b和多个第一滚子元件32c。第一滚子元件32c设置在第一内圈32a和第一外圈32b之间。第二链轮支撑轴承34包括第二内圈34a、第二外圈34b和多个第二滚子元件34c。第二滚子元件34c设置在第二内圈34a和第二外圈34b之间。在此，第一链轮支撑轴承32和第二链轮支撑轴承34是径向球轴承。管状间隔元件35设置在第一链轮支撑轴承32和第二链轮支撑轴承34之间。

如在图5和图6中所看到的，轮毂组件10还包括电气部件40。虽然电气部件40是轮毂组件10的一部分，但是电气部件40可以与人力车辆的其他部件一起使用。因此，电气部件40设置在人力车辆V上。在此，轮毂组件10还包括设置在轮毂本体14中的壳体42。壳体42是电气部件40的一部分。换言之，电气部件40包括壳体42。

而且，轮毂组件10还包括设置在轮毂本体14中的电路板44。特别地，电路板44设置在壳体42中。而且，盖46附接到壳体42，用于将电路板44封装在壳体42中。在此，盖46通过粘合剂或焊接结合到壳体42。然而，盖46可以通过螺纹紧固件、铆钉等附接到壳体42。优选地，壳体42和盖46是由合适材料制成的刚性构件。例如，壳体42和盖46由树脂材料制成。例如，壳体42和盖46可以各自是注塑成型的构件。在所示的实施例中，轴承间隔件28通过多个螺纹紧固件47固定地附接到壳体42和盖46。

壳体42相对于轮毂轴12不可旋转。壳体42构造为容纳电气部件40。在所示的实施例中，电路板44设置在壳体42中。壳体42构造为容纳电路板44以及其他物品元件。特别地，壳体42具有限定内部空间42b的外周表面42a，电路板44设置在该内部空间中。如在图5和图6中所看到的，盖46联接到壳体42以保护电路板44和电容器54。盖46覆盖在壳体42的内部空间42b。因此，至少壳体42、电路板44、电容器54和盖46可以被认为构成设置在轮毂本体14中的电气单元。内部空间42b具有圆环形状，这是因为轮毂轴12行进穿过壳体42的中心区域。这样，电路板44相对于轮毂轴12不可旋转。电路板44布置成垂直于旋转中心轴线A1。电路板44是电气部件40的一部分。壳体42包括端壁部分42c。壳体42的端壁部分42c包括多个键接突出部42d。如下文所述，键接突出部42d可设置成接合设置到轮毂轴12的不可旋转构件，以用于将壳体42不可旋转地联接至轮毂轴12。

如在图9中所看到的，在所示的实施例中，电路板44具有弧形形状。在此，电路板44具有第一圆周端部44a和第二圆周端部44b。电路板44还具有至少部分地从第一圆周端部44a延伸到第二圆周端部44b的至少一个弧形边缘。在此，至少一个弧形边缘包括相对于旋转中心轴线A1的内弧形边缘44c和外弧形边缘44d中的至少一者。电路板44还包括设置在电路板44上的电子控制器48。电子控制器构造为从旋转检测传感器52a接收检测信号。电子控制器48包括执行预定控制程序的至少一个处理器。该至少一个处理器可以例如是中央处理单元(CPU)或微处理单元(MPU)。如本文所使用的术语“电子控制器”是指执行软件程序的硬件，不包括人。优选地，电路板44还包括设置在电路板44上的数据存储装置(存储器)。数据存储装置(存储器)存储用于各种控制过程的各种控制程序和信息，所述各种控制过程包括发电控制、电力存储控制、轮毂旋转检测控制等。数据存储装置包括任何计算机存储装置或任何非暂时性计算机可读介质，唯一的例外是暂时性传播信号。例如，数据存储装置包括非易失性存储器和易失性存储器。非易失性存储器包括例如只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)和闪存中的至少一种。易失性存储器包括例如随机存取存储器(RAM)。

如在图6中所看到的，轮毂组件10还包括被检测部分50，被检测部分50联接到链轮支撑结构30。特别地，被检测部分50固定到链轮支撑结构30，使得被检测部分50和链轮支撑结构30一起围绕轮毂轴12旋转。轮毂组件10还包括设置在轮毂本体14中的传感器52。传感器52设置在轮毂本体14中。传感器52构造为检测设置到链轮支撑结构30上的被检测部分50。特别地，传感器52设置在壳体42的内部空间42b中。这样，传感器52不可旋转地安装到轮毂轴12。因此，传感器52不随着轮毂本体14一起旋转。传感器52也是电气部件40的一部分。在此，传感器52包括旋转检测传感器52，旋转检测传感器构造成检测该被检测部分50，使得检测链轮支撑结构30围绕旋转中心轴线A1的旋转。由于旋转检测传感器52a连接到电路板44，因此旋转检测传感器52a相对于轮毂轴12不可旋转。如在图6中所看到的，旋转检测传感器52a设置在轮毂本体14中、在从轮毂轴12径向向外间隔开的位置处。

如在图4和图7中所看到的，传感器52设置于在轴承间隔件28的轴向开口28c内轴向对准的位置处。这样，轴承间隔件28不会干扰用来检测设置到链轮支撑结构30上的被检测部分50的传感器52。如在图6中所看到的，传感器52设置在与电路板44分离开的位置处。特别地，传感器52在平行于旋转中心轴A1的方向上布置在与电路板44分离开的位置处。传感器52电连接到电路板44。

在所示的实施例中，旋转检测传感器52a包括磁传感器，并且被检测部分50包括磁体。因此，磁传感器检测与链轮支撑结构30一起旋转的磁体的运动。换言之，通过这种布置，旋转检测传感器52a构造为检测被检测部分50，以检测链轮支撑结构30围绕旋转中心轴线A1的旋转。电子控制器48构造为从旋转检测传感器52a接收检测信号。

在此，被检测部分50的磁体是S极部段和N极部段交替布置的环状部件。这样，旋转检测传感器52a可检测链轮支撑结构30的旋转量和旋转方向。然而，被检测部分50不限于所示的环状部件。例如，被检测部分50可以由单个非环形磁体形成，或者由围绕中心轴线A1周向间隔开的两个或更多个磁体形成。在使用两个或更多个周向间隔开的磁体的情况下，可以设置背轭并且周向间隔开的磁体可以设置到背轭上。这样，周向间隔开的磁体可以容易地安装在轮毂10中。如本文所使用的术语“传感器”是指设计成检测特定事件、物体、物质或环境变化的存在或不存在并发出响应信号的硬件装置或仪器。如本文所使用的术语“传感器”不包括人。

此外，电气部件40包括电路板44、至少一个导体和至少一个电容器。至少一个电容器电连接到至少一个导体。如下所解释的，另一导体电连接传感器52和电路板44。在此，所述电气部件40包括两个电容器54。而且，在此，电气部件40包括第一导体56A和一对第二导体56B。电容器54是电气部件40的电力存储器的示例。换言之，电容器54也是电气部件40的一部分。电容器54优选地设置在轮毂组件10的壳体42中。因此，电容器54通过壳体42不可旋转地支撑在轮毂轴12上。传感器52通过第一导体56A电连接到电路板44。在此，第一导体56A是柔性带导体。第一导体56A可以是导电引线。另一方面，电路板44通过第二导体56B电连接到电容器54。第二导体56B从第一圆周端部44a和第二圆周端部44b中的一者延伸。在此，第二导体56B中的一者从第一圆周端部44a延伸以将电容器54中的一者电连接到电路板44。第二导体56B中的另一者从第二圆周端部44b延伸以将电容器54中的另一者电连接到电路板44。在此，第二导体56B是柔性带导体。第二导体56B可以是导电引线。电容器54在除电路板44之外的位置处设置在壳体42的内部空间中。电容器54可以用粘合剂或类似物保持在壳体42中。

电路板44电连接到传感器52和电容器54，这样，电容器54向电路板44和电连接到电路板44其他电气部件提供电力。例如，电容器54向传感器52提供电力。而且，电路板44的电子控制器48构造为控制来自电容器54的电力的输入和输出。

如在图5和图6中所看到的，轮毂10还包括单向离合器58，该单向离合器形成在轮毂本体14和链轮支撑结构30之间。单向离合器58包括设置在轮毂本体14和链轮支撑结构30之间的多个棘爪58A。单向离合器58还包括将棘爪58A联接到链轮支撑结构30的偏压元件58B。单向离合器58还包括多个棘轮齿58C。棘轮齿58C设置在固定于轮毂本体14的固定环58D上。棘轮齿58C设置在固定环58D的内周表面上。固定环58D螺接到轮毂本体14。固定环58D由诸如金属的硬质材料制成。固定环58D在相对于旋转中心轴线A1的轴向方向上抵靠第二轮毂本体轴承26的外圈26b。第二轮毂本体轴承26的外圈26b的在轴向方向上的相对侧抵靠形成于轮毂本体14中的台阶部。第二轮毂本体轴承26的外圈26b被固定环58D和形成在轮毂本体14上的台阶部限制轴向运动。偏压元件58B偏压棘爪58A以与固定环58D的棘轮齿58C相接合。偏压元件58B挤压棘爪54以抵靠链轮支撑结构30，使得棘爪54枢转成与固定环58D的棘轮齿58C相接合。密封构件58E设置在固定环58D上。密封构件58E以环状形状形成。密封构件58E的舌部与链轮支撑件30的外周表面接触。

这样，链轮支撑结构30联接到轮毂本体14，以围绕旋转中心轴线A1沿驱动旋转方向D1一起旋转。而且，在链轮支撑结构30沿非驱动旋转方向D2旋转的情况下，链轮支撑结构18的棘轮齿58C推动棘爪58A并使棘爪58A枢转至抵靠链轮支撑结构30的缩回位置。因此，链轮支撑结构30构造为围绕旋转中心轴线A1沿非驱动旋转方向D2相对于轮毂本体14旋转。这样，链轮支撑结构30和单向离合器58形成自行车中常用的飞轮。由于飞轮的基本操作是相对传统的，因此将不进一步详细讨论或说明飞轮。

如在图5中所看到的，轮毂10还包括发电机60。发电机60设置在轮毂本体14上，并且构造为通过轮毂本体14的旋转来产生电力。更具体地，发电机60设置到轮毂本体14上且在轮毂轴12和轮毂本体14的中心部分之间。发电机60构造为通过轮毂本体14相对于轮毂轴12的旋转来产生电力。电路板44的电子控制器44a电连接到发电机60，用来控制发电机60的电力输出。因此，由发电机60产生的电力可被储存和/或直接提供给其他部件，所述其他部件诸如是旋转检测传感器52a、后拨链器RD等。

发电机60基本上包括电枢62(即，所示的实施例中的定子)和磁体64(即，所示的实施例中的转子)。虽然电枢62被图示为相对于轮毂轴12固定并且磁体64被图示为相对于轮毂本体14固定，但是电枢62可以相对于轮毂本体14固定并且磁体64可以相对于轮毂轴12固定。电枢62包括绕组线圈62A和线轴62B。电枢62还包括第一轭62C和第二轭62D。绕组线圈62A缠绕在用于支撑绕组线圈62A的线轴62B上。第一轭62C包括沿轮毂轴12的圆周方向布置的两个或更多个第一轭部件。同样地，第二轭62D包括沿轮毂轴12的圆周方向布置并且与第一轭62C的第一轭部件交替布置的两个或更多个第二轭部件。绕组线圈62A在轮毂轴12的轴向方向上位于第一轭62C和第二轭62D之间。

磁体64包括布置在管状支撑件66内部的多个第一磁体部分64A和多个第二磁体部分64B。管状支撑件66固定地联接到轮毂本体14的内部，使得磁体64和轮毂本体14围绕轮毂轴12一起旋转。管状支撑件66具有背轭的功能。背轭是具有高磁导率的构件，所述背轭布置在磁化表面的相反侧上。通过使用背轭，可以获得所产生的高磁场。可以省略管状支撑件66。可替代地，轮毂本体14可以具有磁体64，使得轮毂本体14部分地形成发电机60。第一磁体部分64A和第二磁体部分64B布置成使得第一磁体部分64A和第二磁体部64B的S极和N极沿轮毂轴12的圆周方向交替布置。因此，在轮毂轴12的轴向方向上，第一磁体部分64A的S极与第二磁体部分64B的S极不对准，并且第一磁体部分64A的N极与第二磁体部分64B的N极不对准。

而且，轮毂组件10还包括电缆70。电缆70在一个端部处电连接到电路板44，该电路板44又连接到发电机60。电缆70的另一端部电连接到人力车辆V的另一电气部件，诸如后拨链器RD、电池组BP或电接头。这样，电缆70可以将由轮毂组件10产生的电力提供给后拨链器RD、电池组BP或其他电气部件。电缆70还可用来使用电力线通信(PLC)将信号从电路板44的电子控制器44a传输到后拨链器RD或其他电气部件。

电缆70贯穿端盖18的开口18b进入轮毂组件10。然后，电缆70沿轮毂轴12轴向延伸并行进穿过轴承间隔件28。电缆70穿过盖46进入电气部件40的壳体42。在电气部件40的壳体42中，电缆70电连接到电路板44。优选地，如在所示的实施例中，电缆70设置在轮毂轴12的轴向延伸的凹部或槽12d。轴向延伸的凹部或槽12d至少从第二轴向端12b延伸到电气部件40的壳体42内部。在此，槽12d从第二轴向端12b延伸经过发电机60。

轮毂10还包括设置在轮毂轴12上的两块固定板75，其用于将发电机60不可旋转地联接到轮毂轴12。固定板75设置在发电机60的相对轴向端上。固定板75具有板状形状。每块固定板75包括设置在轮毂轴12的槽12d中的突出部75a。通过将突出部75a插入到轮毂轴12的槽12d中，固定板75相对于轮毂轴12不旋转。发电机60通过与从固定板75的轴向面对的表面突出的突出部75b接合而相对于轮毂轴12不旋转。固定板75布置成从发电机60的轴向方向上的两侧夹住发电机60。固定板75相对于轮毂轴12的旋转也通过设置与轮毂轴12的对应外表面匹配的D形切口而被抑制。可以省略一对固定板75中的一块固定板。

而且，壳体42可以不可旋转地联接到固定板75之一，用于抑制壳体42相对于轮毂轴12的旋转。例如，壳体42的键接突出部42d构造为接合被键接到轮毂轴12的槽12d的固定板75之一的开口。固定板76包括对应于多个键接突出部42d的多个开口。这样，防止壳体42相对于轮毂轴12旋转。可替代地，壳体42可附接到轴承间隔件28，轴承间隔件28不可旋转地联接到轮毂轴12。

在理解本发明的范围时，如本文所使用的术语“包括”及其派生词旨在是开放式术语，其指定存在所声明的特征、元件、部件、组、整数和/或步骤，但不排除存在其他未声明的特征、元件、部件、组、整数和/或步骤。前述内容也适用于具有类似含义的词，诸如术语“包含”、“具有”及其派生词。而且，除非另有说明，否则术语“部分”、“部段”、“部”、“构件”或“元件”在以单数使用时也可以具有单个部分或多个部分的双重含义。

如本文所使用的，以下方向术语“面向框架侧”、“非面向框架侧”、“向前”、“向后”、“前”、“后”、“上”、“下”、“上方”、“下方”、“向上”、“向下”、“顶”、“底”、“侧面”、“竖直”、“水平”、“垂直”和“横向”以及任何其他类似的方向性术语指的是在直立的骑行位置中并配备有轮毂的人力车辆(例如，自行车)的那些方向。因此，用于描述轮毂的这些方向性术语应相对于在水平表面上处于直立骑行位置且配备有轮毂的人力车辆(例如，自行车)进行解释。术语“左”和“右”用于在从人力车辆(例如，自行车)的后方观察时从右侧进行参照时表示“右”，而当从人力车辆(例如，自行车)后方观察时从左侧进行参照时表示“左”。

如本公开中所使用的短语“至少一个”是指期望选择中的“一个或多个”。对于一个示例，在本公开中使用的短语“至少一个”是指如果其选择的数量为两个，则为“仅一个单一选择”或“两个选择中的两者”。对于另一示例，在本公开中使用的短语“至少一个”是指如果其选择的数量等于或大于三个，则为“仅一个单一选择”或“等于或大于两个选择的任何组合”。而且，如本公开中所使用的术语“和/或”表示“其中任意一个或两个”。

而且，应理解的是，尽管在本文中可以使用术语“第一”和“第二”来描述各种部件，但是这些部件不应当受这些术语限制。这些术语仅用于将一个部件和其它部件区分开。因此，例如，在不脱离本发明的教导的情况下，以上讨论的第一部件可以被称为第二部件，反之亦然。

如本文所使用的，术语“被附接”或“附接”涵盖下述构造：通过将元件直接附连到另一元件而将元件直接紧固到该另一元件的构造；通过将元件附连到一个或多个中间元件而将所述一个或多个中间元件又附连到另一元件而间接地紧固到该另一元件的构造；以及一个元件与另一元件成一体的构造，即一个元件本质上是另一元件的一部分。该定义也适用于具有类似含义的词，例如“连结”、“连接”、“联接”、“安装”、“结合”、“固定”及其派生词。最后，如本文所使用的程度术语，诸如“基本上”、“大约”和“约”，是指被修饰术语的使得最终结果不会显著改变的偏差量。

尽管仅选择了所选的实施例来说明本发明，但是，根据本公开，对于本领域技术人员而言显而易见的是，在不脱离如所附权利要求限定的本发明的范围的情况下，在此可以进行各种改变和修改。例如，除非另外特别说明，否则各种部件的尺寸、形状、位置或取向可以根据需要和/或期望进行改变，只要所述改变基本上不影响它们的预期功能即可。除非另外特别说明，否则示出的彼此直接连接或接触的部件可以在它们之间设置中间结构，只要所述改变基本上不影响它们的预期功能即可。除非另外特别说明，否则一个元件的功能可以由两个元件执行，反之亦然。一个实施例的结构和功能可以在另一实施例中采用。并非所有优点都必须同时出现在特定的实施例中。相对于现有技术独特的每个特征单独地或与其他特征相组合也应被认为是本申请人对进一步发明的单独描述，包括由一个或多个这样的特征体现的结构和/或功能构思。因此，提供根据本发明的实施例的前述描述仅用于进行说明，而不是为了限制由所附权利要求及其等效方案所限定的发明。

Claims (16)

1.用于人力车辆的轮毂组件，轮毂组件包括：

轮毂轴；

轮毂本体，所述轮毂本体可旋转地安装在轮毂轴上，以围绕轮毂组件的旋转中心轴线旋转；

轴承间隔件，所述轴承间隔件具有设置到轮毂轴的内周端和在内周端径向外侧相对于旋转中心轴线沿径向方向间隔开的外周端；和

第一轮毂本体轴承，所述第一轮毂本体轴承设置在轴承间隔件的外周端处并且可旋转地支撑轮毂本体；

其中，所述轴承间隔件包括与设置在轮毂本体中的传感器轴向对准的轴向开口。

2.根据权利要求1所述的轮毂组件，其中

在轮毂组件安装到人力车辆的安装状态下，所述轴向开口至少部分地形成于在水平向前方向和与水平向前方向垂直的竖直向上方向之间限定的角形区域中，

由水平向前方向和竖直向上方向限定的中心角等于九十度，并且

水平向前方向和竖直向上方向从旋转中心轴线延伸。

3.根据权利要求1所述的轮毂组件，还包括：

电路板，所述电路板设置在轮毂本体中；和

传感器，所述传感器通过第一导体电连接到电路板。

4.根据权利要求3所述的轮毂组件，其中

传感器在平行于旋转中心轴线的方向上布置在与电路板分离开的位置处。

5.根据权利要求4所述的轮毂组件，其中

所述电路板布置成垂直于旋转中心轴线。

6.根据权利要求3所述的轮毂组件，其中

传感器设置于在轴承间隔件的轴向开口内轴向对准的位置处。

7.根据权利要求3所述的轮毂组件，其中

电路板通过第二导体电连接到电容器。

8.根据权利要求7所述的轮毂组件，其中

电路板具有弧形形状，并且具有第一圆周端部、第二圆周端部和至少一个弧形边缘，所述至少一个弧形边缘至少部分地从第一圆周端部延伸到第二圆周端部，并且

第二导体从第一圆周端部和第二圆周端部中的一者延伸。

9.根据权利要求8所述的轮毂组件，其中

所述至少一个弧形边缘包括相对于旋转中心轴线的内弧形边缘和外弧形边缘中的至少一者。

10.根据权利要求8所述的轮毂组件，还包括：

壳体，所述壳体设置在轮毂本体中，并且具有限定内部空间的外周表面，所述电路板设置在所述内部空间中。

11.根据权利要求10所述的轮毂组件，其中

壳体相对于轮毂轴不可旋转。

12.根据权利要求3所述的轮毂组件，还包括：

第二轮毂本体轴承，所述第二轮毂本体轴承可旋转地支撑轮毂本体的一个端部，并且

第一轮毂本体轴承相对于旋转中心轴线可旋转地支撑轮毂本体的另一端部。

13.根据权利要求6所述的轮毂组件，还包括：

链轮支撑结构，所述链轮支撑结构围绕旋转中心轴线可旋转地设置，以在围绕旋转中心轴线的驱动旋转方向上旋转的同时向轮毂本体传递驱动力。

14.根据权利要求13所述的轮毂组件，还包括：

被检测部分，所述被检测部分联接到链轮支撑结构，

所述传感器包括旋转检测传感器，所述旋转检测传感器构造为检测所述被检测部分，从而检测链轮支撑结构围绕旋转中心轴线的旋转。

15.根据权利要求13所述的轮毂组件，还包括：

第一链轮支撑轴承，所述第一链轮支撑轴承可旋转地支撑链轮支撑结构的第一端部，和

第二链轮支撑轴承，所述第二链轮支撑轴承可旋转地支撑链轮支撑结构的第二端部，

第一链轮支撑轴承和第二链轮支撑轴承具有小于轴承间隔件的外周端的外径。

16.根据权利要求1所述的轮毂组件，还包括：

发电机，所述发电机设置到轮毂本体上，并且构造为通过轮毂本体的旋转来产生电力。