TWI500533B - 特別用於自行車之輪轂 - Google Patents

Description

特別用於自行車之輪轂

本發明係關於一種特別用於自行車之輪轂。該依據本發明之輪轂特別適合用於配備有一貫穿軸的一前輪轂。

發明背景

輪轂特別是用於包含貫穿軸的前輪的輪轂在先前技術中已是習知的。這些輪轂包含一轂殼，一軸承在其每一端被容納在一軸承座中。為了以一限定距離固定該內軸承油環，將一套管置於該等內軸承油環之間以將該等內軸承油環以一限定的彼此軸距固定。

在安裝期間，該貫穿軸在該輪轂的一面上穿過該內部軸承油環被插入。之後，該貫穿軸必須通過作為該等軸承之間隔片的套管。該套管用合理的最薄壁成型以避免不必要的重量。此即何以在一非安裝狀態中套管常常是被鬆散地配置，支撐在目前是內轂殼壁的徑向底部的物件上。此即何以該貫穿軸不能很快地插入該套管，因為在此狀態中，該套管未居中，上套管壁阻礙貫穿軸的插入。

為了使將該貫穿軸能以插入該套管，使用者必須將手指或一工具從另一側插入該輪轂中，使該套管在該轂殼中居中使得該貫穿軸可通過位於中心的開口被插入該套管。

尤其是因為整個前輪相對於前輪叉的勾爪必須經常被合宜地對齊，這種套管對齊是難操縱的額外動作，不必要的耗時，且經常需要許多次嘗試或一適合的工具。

該問題的一個解決方法可以是免除一貫穿軸，而使用一所謂的空心軸，該等軸承被安排在該空心軸上且一快拆或類似物通過該空心軸以將該輪轂與該輪叉固定於該前輪叉。

這些具有空心軸的輪可靠地操作且已被使用很長時間。然而，特別地在越野自行車中，輪上易發生高或極高的側向負載及扭轉負載。此即何以該輪需要一特別高的剛度。為此，貫穿軸大體提供一較高側向剛度的優勢。

因此，與所描述的先前技術背景相比，本發明的目的是提供一種特別用於自行車的輪轂，其容許當使用一貫穿軸時較容易安裝。

該目的由具有申請專利範圍第1項的特徵的一輪轂解決。本發明之較佳特定實施例是該等附屬項的主題。另外的優勢特徵可從示範性實施例中獲得。

依據本發明該輪轂特別提供在自行車中被使用且本發明的輪轂特別較佳地用作一前輪轂。該輪轂包含一轂殼及至少兩個軸承在軸承座上被容納在該轂殼中以相對於一貫穿軸可旋轉地支撐該轂殼。這兩個軸承藉由一套管彼此軸向間隔。至少一個徑向隔片裝置被提供以減少該轂殼中該套管的徑向遊隙且有助於該貫穿軸插入。

依據本發明該輪轂具有許多優勢。該發明的輪轂的一個重要優勢是使用一貫穿軸保證該輪轂的高剛度，同時另一方面藉由至少一個隔片裝置使得安裝簡單。該徑向隔片裝置大大減少了該套管相對於該轂殼的徑向遊隙，使得當 未被安裝時，該貫通軸可很容易地通過一軸承且被插入至該套管中。

同時，因為徑向隔片裝置可被組構成非常輕量，故自行車輪轂領域中重要的總重量事實上未增加。該徑向隔片裝置有助於貫穿軸插入通過該套管。其未用於傳導任何徑向力或軸向力故允許輕量材料、薄壁，及因此獲得一低重量的隔片。

該隔片被安排以容許在操作中該轂殼圍繞該套管的一非接觸旋轉是有利的。因為該套管用於保持該等內軸承油環彼此間隔，該套管在操作中與該貫穿軸一樣是固定，同時該轂殼繞該固定貫穿軸及套管旋轉。一摩擦接點會導致長期磨損，損害輪轂功能。

藉由徑向隔片裝置，非常有助於插入該貫穿軸的限定條件被設定。

該套管與該轂殼之間的徑向遊隙藉由一個、兩個，或數個徑向隔片裝置的方法被減少以容許該貫穿軸的簡單插入。

在一較佳特定實施例中，該套管被組構為一實質管型空心體。該套管特別用薄壁組構以免不必要的增加輪轂總重量。

在一較佳特定實施例中，至少一個隔片裝置被置於該套管中。較佳地，至少一個徑向隔片裝置被置於該套管之外的徑向線上。該隔片裝置可例如被組構為例如在安裝時安裝於該套管外部的一獨立組件。

或者可以構想使該隔片裝置與該套管組構成一整體使 得隔片裝置為該套管的一部份，徑向地在一個已界定或在數個已界定點從該套管體伸出以減少徑向遊隙。

較佳地該隔片裝置被組構為一獨立組件。該隔片裝置可例如被組構為一環或一圓盤，以軸向被套上該套管以用作一隔片且當該輪轂未裝於一輪叉上時，有助於在安裝時插入該貫穿軸。

較佳地該隔片裝置包含至少一個環狀體，其特別可由一彈性材料組成。該環狀體尤佳地是由一輕量材料、橡膠、塑膠、毛氈或類似物組成。該等材料的環狀體可達成所希望的功能且重量上很輕。或者可以構想一輕金屬環或類似物被設置在該套管之上。

為了確保甚至多次安裝及卸下情況中的耐久作用，該環狀體可在該套管的外部或該轂殼的內部被引導至一槽中以可靠地防止該環狀體的軸移位。

將該套管上的該隔片裝置安排為一獨立組件在整體製造上提供優勢，因為切削簡單很多。該套管不需要被切削以留下一徑向隔片裝置，一獨立隔片裝置可被套上該套管或被插入該轂殼。在該套管上切削一或兩個槽相較於加工該套管以留下一徑向隔片裝置簡單很多。

在所有的組構中，可以構想該隔片裝置或該至少一個隔片裝置被置於及/或附接於該轂殼。例如一隔片裝置可被置於該轂殼的徑向內周表面上，被組構為具有一對應通孔的一圓盤或一環。

較佳地，對於所有的組構而言，至少一個隔片裝置被 組構為一O型環，該O型環特定地位於該套管上的一外部槽中，或被插入該轂殼的一內部槽中。

特別較佳地，該隔片裝置被設在該套管上，因為這樣一組構容許現有輪轂的簡單修整。由配有一徑向隔片的套管代替一軸向隔片套管非常有助於現有輪轂的安裝。

該輪轂有利地包含一與輪轂一起被提供的一貫穿軸且特別在一插入端上包含一削邊以幫助插入。特定地，該隔片裝置的一徑向延伸部分、該削邊的一內徑或較小直徑，及該套管的一內徑互相匹配使得該插入端可被插入位在該轂殼中的套管中。

該隔片裝置的一徑向延伸部分被較佳地按尺寸切割使得該插入端的削邊可被插入位在該轂殼中的套管中。

較佳地，一接合環被設在該轂殼的至少一個軸面處。特別較佳地，一接合環被設在該轂殼的各該兩個軸端面上，一部份被插入該轂殼中，且頂住該內軸承油環且以軸向支撐該內軸承油環。

該等接合環被特定軸向插入該轂殼中以允許特殊容易地拆卸。

已發現在拆卸一輪中，在該貫穿軸被移開時，該軸接合環的一輪可從轂殼掉出。因為該接合環必需相對該轂殼有一徑向遊隙以避免該固定接合環與該旋轉轂殼摩擦接觸，故此特別被加強。

在一較佳的更特定實施例中，每一接合環最好具有一固定裝置使得接合環固甚至在移開該貫穿軸之後仍與轂殼 固定。

較佳地該固定裝置特定地以環形形狀由一輕金屬或塑膠組成。特別較佳地，至少一個固定裝置被按入或旋入該轂殼的一個軸面中。此一固定裝置減小該轂殼末端的孔徑使得該接合環不能由留下的開口被拉出。以此方式該接合環被固定於該轂殼。同時該固定裝置及該接合環的尺寸被選擇成允許非接觸操作。

圖式簡單說明

本發明進一步的優勢應用及特徵由現在將參考以下附圖被描述的示範性實施例所產生。

該等附圖繪示：第1圖係一自行車叉上的一前輪轂的透視分解視圖；第2圖係依據第1圖的前輪轂的一截面視圖；第3圖係依據本發明的另一輪轂的截面視圖；第4圖係依據本發明一貫穿軸到一輪轂中的插入過程的一示意圖。

較佳實施例之詳細說明

參考第1圖至第4圖，現在將描述本發明的兩個示範性實施例。

依據本發明輪轂1特定地被組構為一前輪轂，且可在一避震前叉100中被使用。第1圖所繪示的僅部份地及示意性地在一分解視圖中的避震前叉100包含帶有底部勾爪22的固定管43及44，襯套20及21在底部勾爪22處被插入固定管 43及44。

為了將輪轂1安裝於避震前叉100，一輪(未示於圖中)以其輪轂1在襯套20與21之間被支撐，貫穿軸5以其插入端14通過襯套20被插入輪轂1的轂殼2且藉由快拆槓桿25的裝置被螺絲固定以產生輪轂1或前輪叉100中的輪的一固定座。滾花圓盤31有助於固定該連接。

第1圖的輪轂1在第2圖中以截面繪示。像典型的針對貫穿軸5所設的該等輪轂1，輪轂1包含用作軸承對4a及4b的一軸向隔片的一內部套管6。在不存在此一套管6形式的一軸向隔片時，軸承4a及4b的內軸承油環會由於側向力向內軸向偏移。

因為貫穿軸5徑向直接被置於軸承4a及4b的內部軸承座3a及3b之內，被形成為一獨立部份的套管6當未安裝時支撐在目前是轂殼2的底部內壁42的物件上(見第4圖)。

在一習知輪轂中，這導致套管壁46的上部在插入開口47中的位置過深，使得該套管阻止該貫穿軸從面11b的一插入。

為解決該問題，使用者必須使用一工具或其手指，將其從另一面11a插入該輪轂，提起套管6並使其居中以能夠將貫穿軸5的插入端14插入套管6。因為該使用者必須經常將整個前輪放在適當位置使得他可將貫穿軸5分別插入接合環12a及12b，預期使用者要付出相當的協調努力。這是耗時且使人困擾的。

本發明提供特別被組構為環狀體9的徑向隔片7使套管6的徑向遊隙8從距離18及37之總和即原始徑向距離被大大 減少至徑向遊隙8。該遊隙的比例減少可總計為百分之30、50、70或一更高的百分比，取決於特定的應用。

套管6在依據第1圖的示範性實施例中由隔片裝置7的徑向延伸部分37以徑向隔片7被組構為一O型環17的方法被舉高，使得插入端14可藉由削邊15被插入套管6的內徑34，而不需另外的工具。

重要的是套管6藉由隔片7的裝置被居中以容許貫穿軸5的無困難地插入，套管6在未安裝時支撐在轂殼2的徑向下方內部42上。

為此，套管6必須被定位及包含淨尺寸以容許貫穿軸5的插入端14之削邊15的插入。此示意性地繪示於第4圖中。其於實施中被滿足，例如具有內徑33的削邊15、套管6的凈內徑34，及隔片裝置7的徑向延伸部分37相應地互相匹配的簡單情況中。

從轂殼2的下方內周表面42到套管6的上方套管壁46的高度38必大於從轂殼2的內周表面42到削邊15的上邊緣的高度39。因為徑向遊隙8被減少至該程度，可確保貫穿軸5容易插入到該輪轂及套管6中。當被安裝時，操作距離30相當於徑向遊隙8的一半。

換句話說，套管6的中心軸40到軸承4a、4b的中心軸41或到要被插入的貫穿軸5的距離45必須小於削邊15的徑向延伸部分以容許插入端14藉由削邊15被引入套管6的內徑34中。

所有的實施例特別使用徑向相隔一距離19的兩個徑向 隔片裝置7。徑向隔片裝置7到彼此的距離越大，該套管傾斜的風險越小。較佳地，徑向隔片裝置7盡可能遠的軸向向外被提供以建立限定的條件。

如第3圖及第4圖所繪示的，徑向隔片裝置7可被組構為O型環17且在套管6的外部上被徑向固定於槽10中。或者可以構想徑向隔片裝置7是一環狀帶或類似物，環繞套管6延伸。環狀帶可被插在該套管上或以任何其他方法被固定。

在該示範性實施例中提供的另一插入輔助物是避震前叉上的一凸出邊27，其在一正常操作條件中位於接合環12a或12b之上方且稍微與接合環12a或12b間隔。為將貫穿軸5插入輪轂1中，具有凸出邊27的避震前叉100可被安置在接合環12a及12b上。在該位置處，削邊15保證在它們的插入端14易於將貫穿軸5推入各自的接合環12a或12b。大體上，提供將一輪及輪轂1安裝於一叉或一避震前叉100的容易性。

將貫穿軸5固定到避震前叉100，貫穿軸5的一螺紋部份32被旋進避震前叉100的勾爪22中套管21處的一相對應的螺紋26。一槽23中的一O型環24提供一密封裝置因此保護螺紋26以避免灰塵及水。

在貫穿軸5之上，軸附屬物或凸出邊27被設在兩個固定管43、44上，各以一長度或寬度29軸向向內凸出，形成端軸承，一輪或一輪轂1可位於該等端軸承上，例如在倒轉放置的自行車中。

因為該輪轂基本上已保持在預期位置，這有助於將貫穿軸5插入及穿過襯套20及21的開口。例如可以是0.5或 1mm的一小徑向距離可以存在，以避免該輪轂外部與固定管43或44的接觸。儘管如此，輪轂1已大約在正確的位置非常有助於穿過。

因為凸出邊27同樣確保避震前叉100相對於輪轂1良好預置，當該叉位於直立站在地面上的輪上時同樣有助於穿過。

在一非安裝狀態，接合環12a及12b藉由被組構為封閉帽36的固定裝置13被固定以免非預期的脫離。一個封閉帽36被壓入面11a或11b其中之一。

各封閉帽36包含一通孔，接合環12a或12b的軸端通過該通孔向外凸出延伸。從轂殼2移開該接合環需要首先移開對應的封閉帽36。封閉帽36可由一輕金屬或塑膠或類似物組成。當被安裝時，封閉帽36與接合環有一可能很小的特定淨距離。不存在接觸是很重要的，因為封閉帽36隨轂殼被旋轉地驅動，而接合環12a、12b當被安裝時是固定的。

雖然勾爪22的上側具有軸向向內延伸的凸出或凸出邊27，底側可能在勾爪22處具有軸向凹部28使得該等固定管之間的軸距在固定管43及44的最下端大於凸出邊27區中的軸距。這有助於安裝及拆卸。其一優勢是當從底部插入一輪轂1或一輪時，因為可用寬度比需要寬度大得多，勾爪22被較好地保護以免於與輪轂1接觸。以此方式，在安裝及拆卸該等輪中發生的固定管43及44的下端磨損及損害被大量避免使得使用壽命延長。

1‧‧‧輪轂

2‧‧‧轂殼

3a、3b‧‧‧軸承座

4a、4b‧‧‧軸承

5‧‧‧貫穿軸

6‧‧‧套管

7‧‧‧隔片裝置

8‧‧‧徑向遊隙

9‧‧‧環狀體

10、23‧‧‧槽

11a、11b‧‧‧端面

12a、12b‧‧‧接合環

13‧‧‧固定裝置

14‧‧‧插入端

15‧‧‧削邊

16‧‧‧外徑

17、24‧‧‧O型環

18‧‧‧徑向距離

19‧‧‧軸距

20、21‧‧‧襯套

22‧‧‧勾爪

23‧‧‧槽

24‧‧‧O型環

25‧‧‧快拆槓桿

26、32‧‧‧螺紋

27‧‧‧凸出邊

28‧‧‧凹處

29‧‧‧長度

30‧‧‧操作距離

31‧‧‧滾花圓盤

32‧‧‧螺紋

33‧‧‧內削邊徑

34‧‧‧內套管徑

36‧‧‧封閉帽

37‧‧‧隔片裝置軸向延伸部分

38、39‧‧‧高度

40、41‧‧‧中心軸

42‧‧‧下方內壁

43、44‧‧‧固定管

45‧‧‧距離

46‧‧‧套管壁

47‧‧‧插入開口

100‧‧‧避震前叉

第1圖係一自行車叉上的一前輪轂的透視分解視圖； 第2圖係依據第1圖的前輪轂的一截面視圖；第3圖係依據本發明的另一輪轂的截面視圖；第4圖係依據本發明一貫穿軸到一輪轂中的插入過程的一示意圖。

1‧‧‧輪轂

2‧‧‧轂殼

5‧‧‧貫穿軸

11a、11b‧‧‧端面

12a、12b‧‧‧接合環

14‧‧‧插入端

20、21‧‧‧襯套

22‧‧‧勾爪

25‧‧‧快拆槓桿

27‧‧‧凸出邊

31‧‧‧滾花圓盤

32‧‧‧螺紋

43、44‧‧‧固定管

100‧‧‧避震前叉

Claims (16)

1. 一種特別用於自行車之輪轂，具有一轂殼及至少兩個軸承在軸承座上被容納在該轂殼中，以相對於一貫穿軸旋轉地支撐，其中該兩個軸承以一套管彼此間隔地呈軸向固定，特徵在於至少設有一個徑向隔片裝置，以減少該套管在該轂殼中的徑向進隙且有助於插入該貫穿軸，該貫穿軸係徑向地直接置於該等軸承的內部軸承座之內側，且該套管僅設在該等軸承之間。
2. 如申請專利範圍第1項所述之輪轂，其中該套管被組構為一實質管型空心體。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之輪轂，其中至少一個隔片裝置被置於該套管上。
4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之輪轂，其中該隔片裝置係與該套管整體成型。
5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之輪轂，其中至少一個隔片裝置被置於該轂殼上。
6. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之輪轂，其中該隔片裝置包含至少一個環狀體。
7. 如申請專利範圍第6項所述之輪轂，其中該環狀體被引導於一槽中。
8. 如申請專利範圍第6項所述之輪轂，其中該環狀體由一撓性材料組成。
9. 如申請專利範圍第6項所述之輪轂，其中該環狀體至少部份地由橡膠、塑膠、毛氈、一輕量金屬或類似物組成。
10. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之輪轂，其中該貫穿軸在一插入端處包含一削邊以幫助插入。
11. 如申請專利範圍第10項所述之輪轂，其中該隔片裝置的一徑向延伸部分、該削邊的一內徑、及該套管的一內徑互相匹配，使得該插入端可被插入係置於該轂殼內的該套管中。
12. 如申請專利範圍第10項所述之輪轂，其中該隔片裝置的一徑向延伸部分被按尺寸配置，使得該插入端的削邊可被插入係置於該轂殼內的該套管中。
13. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之輪轂，其中至少有一個軸端面具有一接合環。
14. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之輪轂，其中至少有一個接合環係藉由固定在該轂殼中的一固定裝置被固定。
15. 如申請專利範圍第14項所述之輪轂，其中該固定裝置至少部份地由一輕量金屬或塑膠組成。
16. 如申請專利範圍第14項所述之輪轂，其中該固定裝置被壓入或旋進該轂殼的端面中。