CN116135548A - 用于人力车辆的轮毂组件 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于人力车辆的轮毂组件。所述轮毂组件包括轮毂轴、轮毂主体、棘爪支撑体、至少一个棘爪、链轮支撑体、至少一个链轮支撑轴承、棘轮主体和多个棘轮齿。所述轮毂主体可旋转地安装在所述轮毂轴上。所述棘爪支撑体连接到所述轮毂主体。所述棘爪可在驱动位置和非驱动位置之间移动。所述至少一个链轮支撑轴承将所述链轮支撑体可旋转地支撑在所述轮毂轴上。所述棘轮主体连接到所述链轮支撑体。所述棘轮齿与所述棘爪接合，以在沿驱动旋转方向旋转的同时将驱动力从所述链轮支撑体传递到所述轮毂主体。所述链轮支撑轴承相对于所述棘轮齿与所述轮毂主体相对设置。

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。更具体地，本公开总体上涉及一种轮毂组件，其具有支撑至少一个链轮的链轮支撑体。

背景技术

通常，用于人力车辆的车轮具有轮毂组件、多个辐条和环形轮圈。基本上，轮毂组件具有轮毂轴和轮毂主体。轮毂轴不可旋转地安装在人力车辆的车架上。轮毂主体与轮毂轴同轴耦接，使得轮毂主体相对于轮毂轴径向向外设置。轴承被配置和布置为支撑轮毂主体，使得轮毂主体能够围绕轮毂轴自由旋转。在某种人力车辆(例如，自行车)中，车轮设有可旋转地设置在轮毂轴上的链轮支撑体。链轮支撑体通常通过单向离合器耦接到轮毂主体，使得扭矩从链轮支撑体沿一个方向传递到轮毂主体。这种类型的链轮支撑体有时被称为飞轮。

发明内容

总体上，本公开涉及用于人力车辆的轮毂组件的各种特征。本文使用的术语“人力车辆”是指至少可以由人的驱动力驱动的车辆，但是不包括仅使用除人力之外的驱动力的车辆。特别地，仅使用内燃机作为驱动力的车辆不包括在人力车辆中。人力车辆通常被认为是紧凑的轻型车辆，有时在公共道路上行驶不需要执照。人力车辆上的车轮数量不受限制。人力车辆包括例如独轮车和具有三个或更多车轮的车辆。人力车辆包括例如各种类型的自行车，例如，山地车、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助力自行车(E-bike)。

鉴于已知技术的状态，并且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、轮毂主体、棘爪支撑体、至少一个棘爪、链轮支撑体、至少一个链轮支撑轴承、棘轮主体和多个棘轮齿。轮毂主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。棘爪支撑体连接到轮毂主体。至少一个棘爪可移动地提供给棘爪支撑体，以在驱动位置和非驱动位置之间移动。链轮支撑体可旋转地设置在轮毂轴上，以围绕旋转中心轴线旋转。至少一个链轮支撑轴承将链轮支撑体可旋转地支撑在轮毂轴上。棘轮主体连接到链轮支撑体。棘轮齿被提供给棘轮主体，用于与至少一个棘爪接合，以在围绕旋转中心轴线沿驱动旋转方向旋转的同时将驱动力从链轮支撑体传递到轮毂主体。至少一个链轮支撑轴承中的每一个相对于多个棘轮齿在相对于旋转中心轴线的轴向方向上与轮毂主体相对设置。

利用根据第一方面的轮毂组件，从至少一个棘爪施加在链轮支撑体上的分力分散，并且至少一个链轮支撑轴承上的压缩力减小。

根据本公开的第二方面，根据第一方面的轮毂组件被配置为使得多个棘轮齿设置在至少一个棘爪的外周侧上。

利用根据第二方面的轮毂组件，施加在链轮支撑体上的分力相对于旋转中心轴线指向外侧。

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被配置为使得棘爪支撑体与轮毂主体整体形成为统一的一件式构件。

利用根据第三方面的轮毂组件，可以简化轮毂主体和棘爪支撑体。

根据本公开的第四方面，根据第一方面或第二方面的轮毂组件被配置为使得棘爪支撑体是与轮毂主体分离的构件。

利用根据第四方面的轮毂组件，能够以相对较低的成本容易地制造轮毂主体和棘爪支撑体。

根据本公开的第五方面，根据第一方面至第四方面中任一方面的轮毂组件被配置为使得棘轮主体与链轮支撑体整体形成为统一的一件式构件。

利用根据第五方面的轮毂组件，可以简化链轮支撑体和棘轮主体的结构。

根据本公开的第六方面，根据第一方面至第四方面中任一方面的轮毂组件被配置为使得棘轮主体是与链轮支撑体分离的构件。

利用根据第六方面的轮毂组件，可以用更适合其每个功能的不同材料制造棘轮主体和链轮支撑体。

根据本发明的第七方面，根据第一方面至第六方面中任一方面的轮毂组件被配置为使得链轮支撑体具有包括多个花键的花键区域，并且棘轮齿在轴向方向上设置在花键区域的外侧。

利用根据第七方面的轮毂组件，一个或多个链轮可以安装到链轮支撑体的花键区域，并且棘轮齿不直接承受来自一个或多个链轮的力。

根据本发明的第八方面，根据第一方面至第七方面中任一方面的轮毂组件被配置为使得从相对于旋转中心轴线的径向方向看，至少一个棘爪和多个棘轮齿中的至少一者与轮毂主体重叠。利用根据第八方面的轮毂组件，轮毂主体可以保护至少一个棘爪和多个棘轮齿中的至少一者。

根据本发明的第九方面，根据第一方面至第八方面中任一方面的轮毂组件被配置为使得多个棘轮齿在轮毂主体侧设置在链轮支撑体的端部。

利用根据第九方面的轮毂组件，来自链轮支撑体的旋转能够可靠地传递到轮毂主体。

根据本发明的第十方面，根据第一方面至第九方面中任一方面的轮毂组件还包括至少一个轮毂轴承，该轮毂轴承将轮毂主体可旋转地支撑在轮毂轴上。至少一个轮毂轴承中的每一个相对于棘轮齿在轴向方向上与至少一个链轮支撑轴承相对设置。

利用根据第十方面的轮毂组件，轮毂主体可旋转地支撑在轮毂轴上，以使轮毂主体相对于轮毂轴平稳旋转。轮毂组件具有简单的结构并且适于制造。

根据本发明的第十一方面，根据第十方面的轮毂组件被配置为使得至少一个棘爪沿轴向方向设置在至少一个轮毂轴承中的每一个和至少一个链轮支撑轴承中的每一个之间。

利用根据第十一方面的轮毂组件，链轮支撑体可以容易地与轮毂主体分离，使得可以容易地维护、更换或修理至少一个棘爪。

根据本发明的第十二方面，根据第一方面至第十一方面中任一方面的轮毂组件被配置为使得棘爪支撑体不可旋转地耦接到轮毂主体，并支撑至少一个棘爪。

利用根据第十二方面的轮毂组件，将棘爪支撑体和至少一个棘爪的复杂结构提供给轮毂主体，并且链轮支撑体可以简化。因此，可以容易地进行更换工作，并且可以降低更换零件的价格。

根据本发明的第十三方面，根据第十二方面的轮毂组件被配置为使得棘爪支撑体通过花键接合不可旋转地耦接到轮毂主体。

利用根据第十三方面的轮毂组件，棘爪支撑体可以容易地安装到轮毂主体上。

根据本发明的第十四方面，根据第一方面至第十三方面中任一方面的轮毂组件被配置为使得所述至少一个棘爪包括多个棘爪。

利用根据第十四方面的轮毂组件，传递到链轮支撑体的分力可以更加平衡。

根据本发明的第十五方面，根据第一方面至第十四方面中任一方面的轮毂组件被配置为使得多个棘轮齿设置在棘轮主体的内表面上。

利用根据第十五方面的轮毂组件，可以简化棘轮主体的结构。

根据本公开的第十六方面，根据第一方面至第十五方面中任一方面的轮毂组件被配置为使得至少一个棘爪位于轮毂主体的内部。

利用根据第十六方面的轮毂组件，链轮支撑体的旋转能够通过至少一个棘爪可靠地传递到轮毂主体。

根据本发明的第十七方面，根据第一方面至第十六方面中任一方面的轮毂组件被配置为使得链轮支撑体和多个棘轮齿是单个一件式构件。

利用根据第十七方面的轮毂组件，可以简化链轮支撑体和多个棘轮齿的结构。

根据本发明的第十八方面，根据第一方面至第十七方面中任一方面的轮毂组件被配置为使得至少一个链轮支撑轴承包括沿轮毂轴轴向间隔开的第一链轮支撑轴承和第二链轮支撑轴承。

利用根据第十八方面的轮毂组件，可以可靠地实现链轮支撑体在轮毂轴上的平稳旋转。

根据本发明的第十九方面，根据第十八方面的轮毂组件还包括端盖，该端盖螺纹耦接到轮毂轴的第一端，并与第一链轮支撑轴承接触，以将链轮支撑体保持在轮毂轴上。

利用根据第十九方面的轮毂组件，可以容易地将链轮支撑体移除和更换到轮毂轴上。

根据本发明的第二十方面，根据第十八方面或第十九方面的轮毂组件被配置为使得链轮支撑体包括与第一链轮支撑轴承的第一外圈接触的第一轴承邻接部和与第二链轮支撑轴承的第二外圈接触的第二轴承邻接部。第一轴承邻接部相对于旋转中心轴线面向与第二轴承邻接部相反的方向。

利用根据第二十方面的轮毂组件，第一链轮支撑轴承和第二链轮支撑轴承能够相对于旋转中心轴线容易地定位于适当的轴向位置。

此外，通过以下详细描述，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显而易见，该详细描述结合附图公开了轮毂组件的优选实施例。

附图说明

现在参考附图，附图构成了原始公开的一部分：

图1是根据第一实施例的配备有具有轮毂组件的后轮的人力车辆(例如，自行车)的侧视图；

图2是附接到图1所示的人力车辆的车体上的轮毂组件的正视图；

图3是图1和图2所示的轮毂组件的局部分解透视图，其中，两个链轮支撑体可以选择性地安装在轮毂轴上；

图4是图2至图3所示的轮毂组件的纵向剖视图；

图5是图4所示的轮毂组件的一部分的放大剖视图；

图6是图2至图4所示的轮毂组件的横向剖视图；

图7是类似于图6的轮毂组件的横向剖视图，但是链轮支撑体已经旋转成使得棘爪已经从图6的驱动位置移动到非驱动位置；

图8是根据第二实施例的轮毂组件的一部分的放大剖视图；以及

图9是根据第三实施例的轮毂组件的一部分的放大剖视图。

具体实施方式

现在将参照附图解释选定的实施例。根据本公开内容，对于人力车辆领域(例如，自行车领域)的技术人员来说显而易见的是，以下对实施例的描述仅用于说明，而不是为了限制由所附权利要求及其等同物限定的本发明。

首先参考图1，为人力车辆V提供了轮毂组件10。换言之，所示的人力车辆V(即自行车)配备有根据所示的实施例的轮毂组件10。在此处，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。在此处，自行车V是电动助力自行车(电动自行车(E-bike))。或者，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另一种类型的越野自行车，例如公路越野自行车。

如图1所示，自行车V包括由后轮RW和前轮FW支撑的车体VB。车体VB基本上包括前车架体FB和后车架体RB(摇臂)。车体VB还设置有车把H和前叉形件FF，用于使前轮FW转向。后车架体RB可摆动地安装到前车架体FB的后部，使得后车架体RB能够相对于前车架体FB枢转。后轮RW安装到后车架体RB的后端。后减震器RS可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FB的运动。即，后减震器RS吸收从后轮RW传递的震动。后轮RW可旋转地安装在后车架体RB上。前轮FW经由前叉形件FF安装在前车架体FB上。即，前轮FW安装到前叉形件FF的下端。自行车座位或车座S以传统方式安装在前车架体FB的座管上。前叉形件FF枢转地安装到前车架体FB的头管。车把H安装到前叉形件FF的转向柱或转向管的上端。前叉形件FF吸收从前轮FW传递的震动。优选地，后减震器RS和前叉形件FF是电动可调悬架。例如，可以调节后减震器RS和前叉形件FF的刚度和/或行程长度。

自行车V还包括电驱动单元DU，该单元具有为前链轮FS提供驱动辅助力的电动机。可以致动电驱动单元DU，以便以传统方式辅助自行车V的推进。例如，根据施加到踏板PD的人的驱动力来致动电驱动单元DU。由从安装在自行车V的下管上的主电池组BP供应的电力来致动电驱动单元DU。在此处，例如，传动系统是包括曲柄C、前链轮FS、多个后链轮CS和链条CN的链条驱动类型。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可旋转地支撑到前车架体FB。曲柄臂CA2设置在曲柄轴CA1的相对端。踏板PD可旋转地耦接到每个曲柄臂CA2的远端。可以从任何类型中选择传动系统，传动系统可以是带驱动型或轴传动型。

现在将具体参照图2至图6描述轮毂组件10的结构。轮毂组件10基本上包括轮毂轴12和轮毂主体14。轮毂轴12被配置为不可旋转地附接到车体VB。在该实施例中，轮毂轴12被配置为不可旋转地附接到后车架体RB。轮毂主体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。轮毂主体14围绕旋转中心轴线A1可旋转地设置。换言之，轮毂主体14围绕轮毂轴12可旋转地安装。

如图5至图7所示，轮毂轴12是由合适的材料(例如，金属材料)制成的刚性构件。轮毂轴12具有第一端12a和第二端12b。在此处，轮毂轴12是管状构件，该管状构件是一件式构件。因此，轮毂轴12具有在第一端12a和第二端12b之间延伸的轴向孔12c。轮毂轴12可以是一件式构件或由几个件组成。

如图1和图3所示，轮毂主体14可旋转地围绕轮毂轴12安装，以沿驱动旋转方向D1旋转。驱动旋转方向D1对应于后轮RW的向前驱动方向。轮毂主体14被配置为以传统方式支撑后轮RW。更具体地，在所示的实施例中，轮毂主体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相对于旋转中心轴线A1从轮毂主体14的外周表面径向向外延伸。第一外凸缘14a和第二外凸缘14b被配置为接收多个辐条(图1)，用于将后轮RW的轮圈(图1)附接到轮毂主体14上。这样，轮毂主体14和后轮RW耦接以一起旋转。

轮毂组件10还包括至少一个轮毂轴承，该轮毂轴承可旋转地将轮毂主体14支撑在轮毂轴12上。在如图4所示的实施例中，轮毂组件10还包括第一轮毂主体轴承20和第二轮毂主体轴承22。第一轮毂主体轴承20相对于旋转中心轴线A1可旋转地支撑轮毂主体14的第一端。第二轮毂主体轴承22相对于旋转中心轴线A1可旋转地支撑轮毂主体14的第二端。第一轮毂主体轴承20包括第一内圈20a、第一外圈20b和多个第一滚子元件20c。第一滚子元件20c设置在第一内圈20a和第一外圈20b之间。第二轮毂主体轴承22包括第二内圈22a、第二外圈22b和多个第二滚子元件22c。第二滚子元件22c设置在第二内圈22a和第二外圈22b之间。

第一轮毂主体轴承20和第二轮毂主体轴承22为径向滚珠轴承。径向滚珠轴承支撑在垂直于轴线的方向上的力。此外，对于第一轮毂主体轴承20和第二轮毂主体轴承22中的一个或两个，可以采用径向滚柱轴承来代替径向滚珠轴承。径向滚柱轴承包括圆柱滚柱轴承和滚针轴承。或者，对于第一轮毂主体轴承20和第二轮毂主体轴承22中的一个或两个，可以采用角接触滚珠轴承来代替径向滚珠轴承。角接触滚珠轴承具有在轴承轴线方向上相对于彼此移位的内圈和外圈滚道。换言之，角接触轴承被设计成适应复合载荷，即同时作用的径向和轴向载荷。此外，对于第一轮毂主体轴承20和第二轮毂主体轴承22中的一个或两个，可以采用角接触滚柱轴承(即锥形滚柱轴承)来代替径向滚珠轴承。角接触滚柱轴承包括圆柱滚柱轴承和滚针轴承。

在此处，轮毂组件10还包括链轮支撑体26。在所示的实施例中，链轮支撑体26支撑后链轮CS，如图2所示。链轮支撑体26可旋转地设置在轮毂轴12上，以围绕旋转中心轴线A1旋转。链轮支撑体26在围绕旋转中心轴线A1沿驱动旋转方向D1旋转的同时将驱动力传递到轮毂主体14。如下所述，链轮支撑体26在围绕旋转中心轴线A1沿非驱动旋转方向D2旋转的同时不将驱动力传递到轮毂主体14。相对于旋转中心轴线A1，非驱动旋转方向D2与驱动旋转方向D1相反。链轮支撑体26的旋转中心轴线与轮毂组件10的旋转中心轴线A1同心设置。

虽然链轮支撑体26被配置为不可旋转地支撑后链轮CS，但是链轮支撑体26不限于所示的实施例。或者，一个或多个后链轮CS可以与链轮支撑体26整体形成。在任何情况下，链轮支撑体26和后链轮CS耦接在一起，以在驱动旋转方向D1和非驱动旋转方向D2上一起旋转。

如图3和图4所示，链轮支撑体26具有花键区域26a，该花键区域包括多个花键26a1。花键26a1是被配置为与后链轮CS接合的外花键。这样，后链轮CS不可旋转地耦接到链轮支撑体26。链轮支撑体26还具有非花键区域26b，其被配置为至少部分地设置在轮毂主体14内。因此，轮毂主体14和链轮支撑体26部分重叠。

参见图3，轮毂组件10被配置为使得可以很容易地用链轮支撑体28来替换链轮支撑体26，如下所述。除了外部配置之外，链轮支撑体28与链轮支撑体26相同。特别地，链轮支撑体28具有花键区域28a，该花键区域包括多个花键28a1。在链轮支撑体28中，花键28a1比花键26a1窄。此外，链轮支撑体28的花键28a1的总数大于链轮支撑体26的花键26a1的总数。最后，链轮支撑体28还具有非花键区域28b，其被配置为至少部分地设置在轮毂主体14内。在链轮支撑体28中，非花键区域28b的轴向长度比链轮支撑体26的非花键区域26b的轴向长度长。

轮毂组件10还包括至少一个链轮支撑轴承。至少一个链轮支撑轴承将链轮支撑体26可旋转地支撑在轮毂轴12上。在此处，至少一个链轮支撑轴承包括沿着轮毂轴12轴向间隔开的第一链轮支撑轴承30和第二链轮支撑轴承32。第一链轮支撑轴承30可旋转地支撑链轮支撑体26的第一端。第二链轮支撑轴承32可旋转地支撑链轮支撑体26的第二端。至少一个链轮支撑轴承中的每一个相对于多个棘轮齿56在相对于旋转中心轴线A1的轴向方向上与轮毂主体14相对设置。

第一链轮支撑轴承30和第二链轮支撑轴承32的外径小于第一轮毂主体轴承20和第二轮毂主体轴承22的外径。在此处，第一链轮支撑轴承30的内径小于第二链轮支撑轴承32的内径。第一链轮支撑轴承30和第二链轮支撑轴承32从轮毂轴12的第一端12a安装在轮毂轴12上。

第一链轮支撑轴承30包括第一内圈30a、第一外圈30b和多个第一滚子元件30c。第一滚子元件30c设置在第一内圈30a和第一外圈30b之间。第二链轮支撑轴承32包括第二内圈32a、第二外圈32b和多个第二滚子元件32c。第二滚子元件32c设置在第二内圈32a和第二外圈32b之间。在此处，第一链轮支撑轴承30和第二链轮支撑轴承32是径向滚珠轴承。如上所述，径向滚珠轴承支撑在垂直于轴线的方向上的力。此外，对于第一链轮支撑轴承30和第二链轮支撑轴承32中的一个或两个，可以采用角接触滚珠轴承、径向滚柱轴承和角接触滚柱轴承中的一个来代替径向滚珠轴承。

在此处，链轮支撑体26包括与第一链轮支撑轴承30的第一外圈30b接触的第一轴承邻接部26c和与第二链轮支撑轴承32的第二外圈32b接触的第二轴承邻接部26d。相对于旋转中心轴线A1，第一轴承邻接部26c面向与第二轴承邻接部26d相反的方向。

第一管状间隔元件34设置在第一链轮支撑轴承30和第二链轮支撑轴承32之间的轮毂轴12上。第一管状间隔元件34轴向间隔轮毂轴12上的第一链轮支撑轴承30和第二链轮支撑轴承32。同样，第二管状间隔元件36设置在第一管状间隔元件34和第一轮毂主体轴承20之间的轮毂轴12上。第二链轮支撑轴承32支撑在第二管状间隔元件36上，并且轴向夹置在第二管状间隔元件36的邻接部和第一管状间隔元件34的端部之间。第二管状间隔元件36邻接第一轮毂主体轴承20。这样，第二管状间隔元件36轴向间隔第二链轮支撑轴承32和第一轮毂主体轴承20。

在第一实施例中，轮毂组件10还包括端盖38，该端盖螺纹耦接到轮毂轴12的第一端12a并与第一链轮支撑轴承30接触，以将链轮支撑体26保持在轮毂轴12上。轮毂轴12还具有螺纹耦接到轮毂轴12的第二端12b的端盖40。端盖40与第二轮毂主体轴承22接触。这样，端盖38和端盖40将轮毂主体14保持在轮毂轴12上。此外，第一端盖38和第二端盖40被配置为容纳在后车架体RB的安装开口中，如图2所示。在此处，第一端盖38具有第一开口38a，第二端盖40具有第二开口40a。

在此处，如图2和图5所示，轮毂组件10还包括车轮保持机构42，用于将轮毂组件10的轮毂轴12固定在后车架体RB上。车轮保持机构42基本上包括轴或穿过件(skewer)42a、凸轮体42b、凸轮杆42c和调节螺母42d。凸轮杆42c经由凸轮体42b附接到穿过件42a的一端，而调节螺母42d螺纹连接到穿过件42a的另一端上。杆42c附接到凸轮体42b。凸轮体42b耦接在穿过件42a和凸轮杆42c之间，以相对于凸轮体42b移动穿过件42a。因此，杆42c操作以相对于凸轮体42b沿旋转中心轴线A1的轴向方向移动穿过件42a，以改变凸轮体42b和调节螺母42d之间的距离。优选地，压缩弹簧设置在穿过件42a的每一端。或者，根据需要和/或期望，轮毂轴12可以用其他附接结构不可旋转地附接到后车架体RB。

轮毂组件10还包括棘爪支撑体50、至少一个棘爪52、棘轮主体54和多个棘轮齿56。基本上，棘爪支撑体50、至少一个棘爪52、棘轮主体54和棘轮齿56形成单向离合器58，该离合器可操作地设置在轮毂主体14和链轮支撑体26之间。这样，链轮支撑体26耦接到轮毂主体14，以围绕旋转中心轴线A1沿驱动旋转方向D1一起旋转，并且链轮支撑体26耦接到轮毂主体14，以围绕旋转中心轴线A1沿非驱动旋转方向D2相对于轮毂主体14旋转。此外，利用单向离合器58，在链轮支撑体26停止或比轮毂主体14旋转慢的情况下，轮毂主体14可以相对于链轮支撑体26旋转。这样，链轮支撑体26和单向离合器58形成通常用于自行车的飞轮。由于飞轮的基本操作是相对传统的，所以将不再详细讨论或说明飞轮的操作。

基本上，棘爪支撑体50不可旋转地耦接到轮毂主体14，并支撑至少一个棘爪52。因此，轮毂主体14和棘爪支撑体50被配置为围绕旋转中心轴线A1一起旋转。在此处，如图5所示，棘爪支撑体50通过花键接合不可旋转地耦接到轮毂主体14。在第一实施例中，棘爪支撑体50连接到轮毂主体14。特别地，棘爪支撑体50具有多个外花键，这些外花键与轮毂主体14的多个内花键接合。棘爪支撑体50的外花键和轮毂主体14的内花键轴向延伸，并且平行于旋转中心轴线A1。这样，棘爪支撑体50可以容易地附接到轮毂主体14并且从轮毂主体14上拆下。因此，在第一实施例中，棘爪支撑体50是与轮毂主体14分离的构件。

至少一个棘爪52可移动地提供给棘爪支撑体50，以在驱动位置(图6)和非驱动位置(图7)之间移动。在驱动位置(图6)，至少一个棘爪52与提供给棘轮主体54的一个棘轮齿56接合。这样，在驱动位置，棘轮主体54的旋转可以传递到棘爪支撑体50和轮毂主体14。在非驱动位置(图7)，至少一个棘爪52与棘轮齿56脱离。这样，在非驱动位置，棘轮主体54的旋转不会传递到棘爪支撑体50和轮毂主体14。在第一实施例中，至少一个棘爪52位于轮毂主体14内部。特别地，至少一个棘爪52在轴向方向上轴向设置在至少一个轮毂轴承20、22中的每一个和至少一个链轮支撑轴承30、32中的每一个之间。换言之，第一轮毂主体轴承20和第二轮毂主体轴承22设置在至少一个棘爪52的一个轴向侧上，并且第一链轮支撑轴承30和第二链轮支撑轴承32设置在至少一个棘爪52的另一个轴向侧上。利用这种布置，将棘爪支撑体50和至少一个棘爪52的复杂结构提供给轮毂主体14，并且链轮支撑体26可以简化。因此，链轮支撑体26可以容易地与轮毂主体14分离，从而可以容易地进行更换工作。

在此处，至少一个棘爪52包括多个棘爪52A、52B和52C。棘爪52A、52B和52C围绕旋转中心轴线A1在棘爪支撑体50上沿圆周方向等距隔开。虽然总共示出了三个棘爪，但是根据需要和/或期望，可以使用一个或多个棘爪。单向离合器58还包括偏置元件60，该偏置元件将棘爪52A、52B和52C耦接到棘爪支撑体50，使得每个棘爪52A、52B和52C可以在驱动位置(图6)和非驱动位置(图7)之间移动。特别地，偏置元件60将棘爪52A、52B和52C偏置成与棘轮主体54的棘轮齿56接合。偏置元件60将棘爪52A、52B和52C挤压在棘爪支撑体50上，使得棘爪52A、52B和52C朝着与棘轮主体54的棘轮齿56接合的方向枢转。在链轮支撑体26沿非驱动旋转方向D2旋转的情况下，棘轮齿56推动棘爪52A、52B和52C，并使棘爪52A、52B和52C抵靠棘爪支撑体50枢转到非驱动(缩回)位置。因此，链轮支撑体26被配置为围绕旋转中心轴线A1沿非驱动旋转方向D2相对于轮毂主体14旋转。

此外，从相对于旋转中心轴线A1的径向方向看，至少一个棘爪52和多个棘轮齿56中的至少一者与轮毂主体14重叠。在第一实施例中，从相对于旋转中心轴线A1的径向方向看，棘轮齿56以及棘爪52A、52B和52C中的每一个都与轮毂主体14重叠。

如图5至图8所示，棘轮主体54连接至链轮支撑体26。结果，棘轮主体54被配置为相对于旋转中心轴线A1与链轮支撑体26一起旋转。在此处，棘轮主体54与链轮支撑体26整体形成为统一的一件式构件。因此，链轮支撑体26和棘轮主体54是单个构件，该构件经由棘爪52A、52B和52C将扭矩从链轮支撑体26传递到棘爪支撑体50。典型地，链轮支撑体26和棘轮主体54由合适的硬且刚性的材料制成，例如，金属材料或纤维增强塑料材料。

基本上，将棘轮齿56提供给棘轮主体54，用于与至少一个棘爪52接合，以在围绕旋转中心轴线A1沿驱动旋转方向D1旋转的同时，将驱动力从链轮支撑体26传递至轮毂主体14。此外，在此处，在第一实施例中，多个棘轮齿56设置在棘轮主体54的内表面上。因此，多个棘轮齿56设置在至少一个棘爪52的外周侧上。

此外，链轮支撑体26和多个棘轮齿56是单个一件式构件。特别地，如上所述，棘轮主体54与链轮支撑体26整体形成为统一的一件式构件。因此，棘轮齿56与链轮支撑体26整体形成为统一的整体构件。优选地，棘轮齿56在轴向方向上设置在花键区域26a的外侧。此外，优选地，多个棘轮齿56在轮毂主体侧设置在链轮支撑体26的端部。

现在参考图8，根据第二实施例示出了轮毂组件110。鉴于第一和第二实施例之间的相似性，为了简洁起见，可以省略第二实施例中与第一实施例的部分相同的部分的描述。

轮毂组件110主要包括轮毂轴112和轮毂主体114。轮毂轴112与第一实施例的轮毂轴12相同。如下所述，已经从轮毂主体14稍微修改轮毂主体114。轮毂组件110还包括至少一个轮毂主体轴承120，其将轮毂主体114可旋转地支撑在轮毂轴112上。优选地，轮毂主体114通过一对轮毂轴承以与第一实施例相同的方式可旋转地支撑在轮毂轴112上。

轮毂组件110还包括链轮支撑体126，其可旋转地设置在轮毂轴112上，以围绕旋转中心轴线A1旋转。链轮支撑体126与第一实施例的链轮支撑体26相同。轮毂组件110还包括至少一个链轮支撑轴承，其将链轮支撑体126可旋转地支撑到轮毂轴112上。在此处，链轮支撑体126通过第一链轮支撑轴承130和第二链轮支撑轴承132可旋转地支撑在轮毂轴112上。第一链轮支撑轴承130与第一实施例的第一链轮支撑轴承30相同。第二链轮支撑轴承132与第一实施例的第二链轮支撑轴承32相同。第一管状间隔元件134设置在第一链轮支撑轴承130和第二链轮支撑轴承132之间的轮毂轴112上。第一管状间隔元件134与第一实施例的第一管状间隔元件34相同。第二管状间隔元件136设置在第一管状间隔元件134和第一轮毂主体轴承120之间的轮毂轴112上。第二管状间隔元件136与第一实施例的第二管状间隔元件36相同。

轮毂组件110还包括端盖138，该端盖螺纹耦接到轮毂轴112的一端，并与第一链轮支撑轴承130接触，以将链轮支撑体126保持在轮毂轴112上，与第一实施例相似。同样，类似于第一实施例，第二端盖安装到轮毂轴112的另一端。

轮毂组件110还包括棘爪支撑体150、至少一个棘爪152、棘轮主体154和多个棘轮齿156。基本上，类似于第一实施例，棘爪支撑体150、至少一个棘爪152、棘轮主体154和棘轮齿156形成单向离合器158，其可操作地设置在轮毂主体114和链轮支撑体126之间。然而，第二实施例与第一实施例的不同之处在于，棘爪支撑体150与轮毂主体114整体形成为统一的一件式构件。类似于第一实施例，至少一个棘爪152包括以与第一实施例相同的方式可移动地耦接到棘爪支撑体150的多个棘爪。单向离合器158的其余部分(例如，偏置元件160)与第一实施例相同。

现在参考图9，根据第三实施例示出了轮毂组件210。鉴于第一和第三实施例之间的相似性，为了简洁起见，可以省略第三实施例中与第一实施例的部分相同的部分的描述。

轮毂组件210主要包括轮毂轴212和轮毂主体214。轮毂轴212与第一实施例的轮毂轴12相同。轮毂主体214与第一实施例的轮毂主体14相同。轮毂组件210还包括至少一个轮毂主体轴承220，其将轮毂主体214可旋转地支撑在轮毂轴212上。优选地，轮毂主体214通过一对轮毂轴承以与第一实施例相同的方式可旋转地支撑在轮毂轴212上。

轮毂组件210还包括链轮支撑体226，其可旋转地设置在轮毂轴212上，以围绕旋转中心轴线A1旋转。如下所述，已经从第一实施例的链轮支撑体26略微修改链轮支撑体226。轮毂组件210还包括至少一个链轮支撑轴承，其将链轮支撑体226可旋转地支撑到轮毂轴212上。在此处，链轮支撑体226通过第一链轮支撑轴承230和第二链轮支撑轴承232可旋转地支撑在轮毂轴212上。第一链轮支撑轴承230与第一实施例的第一链轮支撑轴承30相同。第二链轮支撑轴承232与第一实施例的第二链轮支撑轴承32相同。第一管状间隔元件234设置在第一链轮支撑轴承230和第二链轮支撑轴承232之间的轮毂轴212上。第一管状间隔元件234与第一实施例的第一管状间隔元件34相同。第二管状间隔元件236设置在第一管状间隔元件234和第一轮毂主体轴承220之间的轮毂轴212上。第二管状间隔元件236与第一实施例的第二管状间隔元件36相同。

轮毂组件210还包括端盖238，该端盖螺纹耦接到轮毂轴212的一端，并与第一链轮支撑轴承230接触，以将链轮支撑体226保持在轮毂轴212上，与第一实施例相似。同样，类似于第一实施例，第二端盖安装到轮毂轴112的另一端。

轮毂组件210还包括棘爪支撑体250、至少一个棘爪252、棘轮主体254和多个棘轮齿256。基本上，类似于第一实施例，棘爪支撑体250、至少一个棘爪252、棘轮主体254和棘轮齿256形成单向离合器258，其可操作地设置在轮毂主体214和链轮支撑体226之间。然而，第二实施例与第一实施例的不同之处在于，棘轮主体254是与链轮支撑体226分离的构件。例如，棘轮主体254螺纹附接到链轮支撑体226。类似于第一实施例，至少一个棘爪252包括以与第一实施例相同的方式可移动地耦接到棘爪支撑体250的多个棘爪。单向离合器258的其余部分(例如，偏置元件260)与第一实施例相同。

在理解本发明的范围时，如本文所用，术语“包括”及其派生词旨在作为开放式术语，这些术语指定存在所述特征、元件、组件、组、整体和/或步骤，但不排除存在其他未陈述的特征、元件、组件、组、整体和/或步骤。前述内容也适用于具有类似含义的词语，例如，术语“包括”、“具有”及其派生词。此外，除非另有说明，术语“零件”、“部件”、“部分”、“构件”或“元件”在以单数形式使用时可以具有单个零件或多个零件的双重含义。

如本文所用，以下方向术语“面向车架侧”、“非面向车架侧”、“向前”、“向后”、“前”、“后”、“上”、“下”、“上方”、“下方”、“向上”、“向下”、“顶部”、“底部”、“侧面”、“竖直”、“水平”、“垂直”和“横向”以及任何其他类似的方向术语是指处于直立骑行位置并配备有轮毂组件的人力车辆(例如，自行车)的方向。因此，用于描述轮毂组件的这些方向术语应该相对于在水平面上处于直立骑行位置并且装备有轮毂组件的人力车辆(例如，自行车)来解释。术语“左”和“右”用于表示从人力车辆(例如，自行车)的后部看从右侧参照时的“右”以及从人力车辆(例如，自行车)的后部看从左侧参照时的“左”。

本公开中使用的短语“至少一个”是指“一个或多个”期望的选择。例如，本公开中使用的短语“至少一个”意味着“只有一个单一选择”或“两个选择中的两个”，如果其选择的数量是两个。再如，本公开中使用的短语“至少一个”意味着“只有一个单一选择”或“等于或多于两个选择的任何组合”，如果其选择的数量等于或多于三个。此外，本公开中使用的术语“和/或”表示“一个或两个”。

此外，应当理解，尽管术语“第一”和“第二”在本文中可用于描述各种部件，但这些部件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个部件和另一个部件。因此，例如，在不脱离本发明的教导的情况下，上面讨论的第一部件可以被称为第二部件，反之亦然。

如本文所用，术语“被附接”或“附接”包括通过将一个构件直接固定到另一个构件上而将该构件直接固定到该另一个构件上的配置；通过将一个构件固定到中间构件上(中间构件又固定到该另一个构件上)而将该构件间接固定到该另一个构件上的配置；以及一个构件与另一个构件成一体(即一个构件实质上是该另一个构件的一部分)的配置。这个定义也适用于类似含义的词，例如，“接合”、“连接”、“耦接”、“安装”、“粘合”、“固定”及其派生词。最后，如本文所用，程度术语“基本上”、“大约”和“大概”是指被修饰术语的偏离量，使得最终结果不会显著改变。

虽然仅选择了选定的实施例来说明本发明，但是对于本领域技术人员来说，从本公开内容中显而易见的是，在不脱离所附权利要求中限定的本发明的范围的情况下，可以在此进行各种改变和修改。例如，除非另有特别声明，否则各种部件的尺寸、形状、位置或方向可以根据需要和/或期望而改变，只要这些变化不会显著影响其预期功能。除非另特别声明，否则显示为彼此直接连接或接触的部件可以具有设置在它们之间的中间结构，只要这些变化不会显著影响其预期功能。一个构件的功能可以由两个构件来执行，反之亦然，除非另有特别声明。可以在另一个实施例中采用一个实施例的结构和功能。所有的优点没有必要同时出现在特定的实施例中。现有技术独特的每个特征(无论是单独还是与其他特征相结合)都应该被认为是申请人对进一步发明的单独描述，包括由这些特征体现的结构和/或功能概念。因此，根据本发明的实施例的前述描述仅用于说明，而不是为了限制由所附权利要求及其等同物限定的本发明。

Claims (20)

1.一种用于人力车辆的轮毂组件，所述轮毂组件包括：

轮毂轴；

轮毂主体，所述轮毂主体能旋转地安装在所述轮毂轴上，以围绕所述轮毂组件的旋转中心轴线旋转；

棘爪支撑体，所述棘爪支撑体连接到所述轮毂主体；

至少一个棘爪，所述至少一个棘爪能移动地提供给所述棘爪支撑体，以在驱动位置和非驱动位置之间移动；

链轮支撑体，所述链轮支撑体能旋转地设置在所述轮毂轴上，以围绕所述旋转中心轴线旋转；

至少一个链轮支撑轴承，所述至少一个链轮支撑轴承将所述链轮支撑体能旋转地支撑在所述轮毂轴上；

棘轮主体，所述棘轮主体连接到所述链轮支撑体；以及

多个棘轮齿，所述多个棘轮齿被提供给所述棘轮主体，用于与所述至少一个棘爪接合，以在围绕所述旋转中心轴线沿驱动旋转方向旋转的同时将驱动力从所述链轮支撑体传递到所述轮毂主体，所述至少一个链轮支撑轴承中的每一个相对于所述多个棘轮齿在相对于所述旋转中心轴线的轴向方向上与所述轮毂主体相对设置。

2.根据权利要求1所述的轮毂组件，其中，

所述多个棘轮齿设置在所述至少一个棘爪的外周侧上。

3.根据权利要求1所述的轮毂组件，其中，

所述棘爪支撑体与所述轮毂主体整体形成为统一的一件式构件。

4.根据权利要求1所述的轮毂组件，其中，

所述棘爪支撑体是与所述轮毂主体分离的构件。

5.根据权利要求1所述的轮毂组件，其中，

所述棘轮主体与所述链轮支撑体整体形成为统一的一件式构件。

6.根据权利要求1所述的轮毂组件，其中，

所述棘轮主体是与所述链轮支撑体分离的构件。

7.根据权利要求1所述的轮毂组件，其中，

所述链轮支撑体具有包括多个花键的花键区域；并且

所述多个棘轮齿在所述轴向方向上设置在所述花键区域的外侧。

8.根据权利要求1所述的轮毂组件，其中，

从相对于所述旋转中心轴线的径向方向看，所述至少一个棘爪和所述多个棘轮齿中的至少一者与所述轮毂主体重叠。

9.根据权利要求1所述的轮毂组件，其中，

所述多个棘轮齿在轮毂主体侧设置在所述链轮支撑体的端部。

10.根据权利要求1所述的轮毂组件，进一步包括：

至少一个轮毂轴承，所述至少一个轮毂轴承将所述轮毂主体能旋转地支撑在所述轮毂轴上，所述至少一个轮毂轴承中的每一个相对于所述棘轮齿在所述轴向方向上与所述至少一个链轮支撑轴承相对设置。

11.根据权利要求10所述的轮毂组件，其中，

所述至少一个棘爪在所述轴向方向上轴向设置在所述至少一个轮毂轴承中的每一个和所述至少一个链轮支撑轴承中的每一个之间。

12.根据权利要求1所述的轮毂组件，其中，

所述棘爪支撑体不能旋转地耦接到所述轮毂主体，并支撑所述至少一个棘爪。

13.根据权利要求12所述的轮毂组件，其中，

所述棘爪支撑体通过花键接合不能旋转地耦接到所述轮毂主体。

14.根据权利要求1所述的轮毂组件，其中，

所述至少一个棘爪包括多个棘爪。

15.根据权利要求1所述的轮毂组件，其中，

所述多个棘轮齿设置在所述棘轮主体的内表面上。

16.根据权利要求1所述的轮毂组件，其中，

所述至少一个棘爪位于所述轮毂主体的内部。

17.根据权利要求1所述的轮毂组件，其中，

所述链轮支撑体和所述多个棘轮齿是单个一件式构件。

18.根据权利要求1所述的轮毂组件，其中，

所述至少一个链轮支撑轴承包括沿着所述轮毂轴轴向间隔开的第一链轮支撑轴承和第二链轮支撑轴承。

19.根据权利要求18所述的轮毂组件，进一步包括：

端盖，所述端盖螺纹耦接到所述轮毂轴的第一端，并与所述第一链轮支撑轴承接触，以将所述链轮支撑体保持在所述轮毂轴上。

20.根据权利要求18所述的轮毂组件，其中，

所述链轮支撑体包括与所述第一链轮支撑轴承的第一外圈接触的第一轴承邻接部和与所述第二链轮支撑轴承的第二外圈接触的第二轴承邻接部，所述第一轴承邻接部相对于所述旋转中心轴线面向与所述第二轴承邻接部相反的方向。

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