改进的自行车轮毂制造技术

一种至少把双曲面型的单向离合器／轴承／飞轮合拼成整体组件的新型自行车轮毂，本发明专利技术通常包括适于绕轮轴转动的普通轮毂部件，轮毂部件具有一对带有多个小孔的、相对的平行凸缘，一系列辐条穿过那些小孔将轮毂部件连接在轮辋上。在一实施例中，轮毂通过一对滚珠轴承和固定螺母以下所述的方法相对于轮轴设置。内、外滚珠轴承环的方位选择得使双曲面飞轮的内、外环表面正常偏至与飞轮所用的圆柱形推力传送滚柱实在地相啮合。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本申请是1991年9月19日递交的、申请号为07/762，502的待批美国专利的部分继续申请。07/762，502号专利是1989年10月3日递交的、申请号为07/418，795的、现已批准的美国专利的部分继续申请，07/418，795号专利是1987年10月22日递交的、申请号为07/112，638的美国专利的继续申请，07/112，638号专利是申请号为06/016，458的美国专利的部分继续申请，06/016，458号专利是1986年1月22日递交的、申请号为06/821，453的美国专利的部分继续申请。本专利技术涉及自行车，尤其是涉及一种改进的自行车轮毂/飞轮结构，这种结构体积小又可使自行车的后链轮实现单向转动的功能，且当从返回脚踏板转换到踩脚踏板时能相当平滑地提升。大多数自行车装有如飞轮之类公知的单向离合器，可使骑车者靠惯性滑行，这样当疲劳时脚踏板不会转动。这些装置可使与一个或一系列链轮连接的后轮和再与前链轮连接的链条的转速超过前链轮和后链轮以及脚踏板，这可使骑车者放松链条，以便进行换挡。以前，具有这种“返回脚踏板”特征的自行车通过采用棘轮和棘爪结构已经达到了这种要求，棘轮和棘爪结构包括一系列与轮毂上的固定件连接的、可枢装的弹簧齿，轮毂通过与转动件连接的相应的棘轮部件相啮合。这种结构要求当开始踩脚踏板时棘轮部件移到相对于棘爪的啮合位置，这经常要求骑车者在链条与链轮啮合之前向前踩脚踏板。而且，由于尺寸的要求，棘轮和棘爪结构占据相当大的空间，这样限制了可用的棘轮部件的数量。还有一个缺点是棘轮和棘爪结构要发出噪声。因此，希望提供一种自行车使用的飞轮，它体积小、重量轻且当从空转或返回脚踏板的状态转变到扭矩传递或踩脚踏板状态时提供瞬时的啮合。本专利技术的主要目的是提供一种与新型的飞轮相配的自行车轮毂，该轮毂重量轻、体积小、无噪声且能完全适合目前制造的大多数自行车。本专利技术的另一目的是提供一种自行车用的飞轮，当从滑行或返回脚踏板转换到踩脚踏板的状态时提供瞬时的锁合。本专利技术的又一目的是提供一种双曲面型的自行车飞轮。本专利技术的再一目的是提供一种双曲面型的自行车飞轮，其中内和外环部件永久地偏至用于传递扭矩的最佳位置。为了实现这些和其他目的，我专利技术了一种至少把一双曲面型的单向离合器/轴承/飞轮合拼成一整体组件的新型自行车轮毂。本专利技术通常包括适于绕轮轴转动的普通轮毂部件，轮毂部件具有一对带有多个小孔的、相对的平行凸缘，一系列辐条穿过那些小孔将轮毂部件连接在轮辋上。在一实施例中，轮毂通过一对滚珠轴承和固定螺母以下所述的方法相对于轮轴设置。在第一实施例中，轮毂部件装有一与双曲面型飞轮的外环部件连接的相应带有螺纹的凸肩。飞轮的内环部件夹在前述的滚珠轴承之一和与内环部件连接的链轮之间。在第二实施例中，双曲面离合器的内环部件通过轮毂部件的螺纹部分与其连接，而外环部件则与链轮相连。在第三实施例中，使用一对双曲面型的单向离合器，第一离合器起飞轮的作用，第二离合器用于保持第一离合器的内、外环表面相对位置，以便当滑行或返回脚踏板之后骑车者开始踩脚板时扭矩在它们之间立刻传递，而没有间断。在第四实施例中，内、外环部件部分放入轮毂内，这样减小了轮毂/飞轮结构的尺寸。在第五实施例中，轮毂部件具有或装有一压配的套管，套管具有一绕轮毂的转动轴线回转的高阶导数双曲面的外环表面。一具有一绕轴线回转的低阶导数双曲面的内环表面的内环部件同心地绕将轮毂支承和连接到自行车车叉上的轮轴单向地转动。内环部件与后链轮刚性连接且夹在多个设置在内、外飞轮环之间的圆柱形推力传送滚柱和第一滚珠轴承之间。第二滚珠轴承相对于轮轴可转动地支承自行车轮毂的第二端。飞轮的内、外环表面一般全部设置在轮毂内的平行凸缘之间。这样轮毂占据最小的空间，可使后链轮使用齿数为8齿的链轮，而在已有技术中，后链轮要求齿数为14齿或更多齿的链轮。在第六实施例中，轮毂部件由酚醛塑料制成，外环部件用薄板材模压或其他方式成形且形成具有一回转的高阶导数双曲面的外环表面。与后链轮刚性连接的内环部件同样可以由酚醛材料制成且与具有一回转的低阶导数双曲面的内环表面的薄壁板材件整体连接。选择内、外滚珠轴承环的方向，以便双曲面飞轮的内、外环表面正常偏至与飞轮所用的圆柱形推力传送滚柱成确定结合位置。“确定”结合的意思是诸滚柱相对于径向平面都以同样的角度设置，每一滚柱沿内环表面的母线与回转的低阶导数双曲面的内环表面成线接触。另外，每一滚柱沿外环表面的母线与回转的高阶导数双曲面的外环表面成线接触。根据此后将会明白的这些和其他目的，本专利技术现将特别结合附图进行描述。附图说明图1是本专利技术第一实施例的剖视图;图2是本专利技术第一实施例的部件分解图;图3是沿图1中的线“3-3”的剖视图;图4是图1至3所示的实施例的图解图，说明双曲面离合器处自调整时力的关系;图4A是图4所示的、以4A表示的细节部分的放大图;图5是本专利技术的第二实施例的部分剖视图;图6是本专利技术的第三实施例的剖视图;图7是用于本专利技术第三实施例的滚柱的图解图;图8是本专利技术第四实施例的剖视图;图9是本专利技术第五实施例的剖视图;图10是本专利技术第五实施例的部件分解图;图11是沿图9中的线“11-11”剖截本专利技术的第五实施例的剖视图;图12是图9至11所示的实施例的图解图，说明双曲面离合器处于自调整时力的关系;图12A是图12中的12A表示的细节部分的放大图;图13是本专利技术第六实施例的剖视图;图14是沿图13中的线“14-14”剖截本专利技术的第六实施例的剖视图;图15是图13和14所示的实施例的图解图，说明双曲面离合器处于自调整时力的关系;图15A是图15中的15A表示的细节部分的放大图。现参见附图，图1至3显示新型自行车轮毂10的第一实施例，轮毂10包括具有一对平行的、相对的辐条凸缘14、16的中心轮毂部件12辐条凸缘14、16具有多个适于安装辐条(图中未画出)以使轮毂部件12连接在自行车轮辋(图中未画出)上的辐条端部安装小孔18。轮毂部件12绕轮轴20可转动地设置。轮轴20具有第一和第二螺纹端部21、22，分别用于安装相应的螺纹元件(图中未画出)，以便将轮毂组件10连接到自行车车架(图中未画出)上。轮毂部件12通过螺母24、25和内滚珠轴承环部件28、29设置在轮轴20上，滚珠30使轮毂部件12与轮轴20隔开。轮毂部件12的第一端，显示在图1的左侧，具有其上带有内螺纹的外伸的凸肩34。飞轮35具有外环部件38，环部件38带有与凸肩34上的内螺纹相对应的外螺纹。用这种方式，飞轮35的外环部件38可以连接到轮毂部件12上。内环部件48夹在外环部件38和滚珠30之间。内环部件48具有外滚珠轴承环53’且被允许相对于轮轴20以顺时针和逆时针方向自由转动。同样，内环部件48被允许相对于外环部件38自由转动。这样轮毂12可相对于其相对转动的一个方向自由旋转，但不允许相对于其相对转动以相反方向旋转。链轮55可以与内环部件48做成一体。另外的不同直径的链轮可以附加到链轮55上，以可使骑车者改变自行车的传动比。飞轮35起单向离合器和轴承的作用，它由具有绕飞轮35和轮轴20的转动轴线23回转的高阶导数双曲面的外环表面40的外环部件38、具有绕轴线23回转的低阶导数双曲面的表面50的内环部件48和多个设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改进的自行车轮毂组件，包括：一与一轮轴装置可转动地连接的轮毂装置；一与所述轮轴装置可转动地连接且与所述轮毂装置连接的、通过一双曲面型的单向离合器／轴承／飞轮相对于所述轮毂装置单向转动的链轮装置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁道夫理查德卡斯泰斯，
申请(专利权)人：海波科学公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]