CN1159166C - 带有滑动啮合部件和可拆卸飞轮的自行车轮毂 - Google Patents

Abstract

本发明主要涉及一种自行车轮毂，包括一个轮毂轴、一个轮毂主体、一个链轮支承部件和一个啮合部件。轮毂轴包括连接在一起又可拆开的第一部分和第二部分。轮毂主体包括外管部分和内部通道。轮毂轴的第一部分可转动地支承在内部通道里。链轮支承部件安装在轮毂轴的第二部分上。啮合部件把外管部分与链轮支承部件连接在一起，使它们处于不可转动的啮合位置，啮合部件可在啮合位置与一个分离位置之间做轴向的移动。啮合部件处于分离位置，轮毂轴的第一部分与第二部分互相之间分离开时，可以把轮毂主体从链轮支承部件上分开。

Description

带有滑动啮合部件和可拆卸飞轮的自行车轮毂

技术领域

本发明涉及一种带有可拆卸飞轮的自行车轮毂，特别是涉及一种带有滑动啮合部件的自行车轮毂，该啮合部件安装在一个由两部分构成的轴上，无须把飞轮从自行车车架上卸下来就可以把链轮支承部件与轮毂主体分离。

背景技术

骑自行车越来越成为人们喜欢的交通工具和娱乐形式。而且，骑自行车已经成为一种流行的竞技运动。不论在娱乐中、交通中还是比赛中使用自行车，自行车工业都正在不断改进自行车上的各种部件。自行车后轮毂就是这样一个部件，过去的数年内，它经历了多次的更新设计。

特别是，大多数自行车有几挡速度。相应地，自行车后轮毂通常包括一个飞轮。飞轮包括至少一个与链轮啮合的链条。一种常见的自行车的齿轮传动***和飞轮包括安装在自行车后轮轮毂上的数个链轮。在蹬车时，自行车链条与后链轮中的一个啮合从而转动自行车后轮。当骑车人停止蹬车时，链轮保持静止不动，而自行车后轮应能继续向前转动。相应地自行车后轮毂上通常装配有一个带有一个单向离合机构的飞轮。

飞轮把驱动力传递给自行车后轮，使其只向一个方向转动。这些飞轮通常安装在自行车的后轮毂上。在脚蹬不转时，飞轮通常允许自行车自由地向前行驶。飞轮通常包括轴衬型飞轮和自由轮毂型飞轮，轴衬型飞轮通过螺纹被拧紧在后轮毂上，从而使这种飞轮被安装在了后轮毂的轴衬上，自由轮毂型飞轮作为后轮毂上完整的一部分，被固定在后轮毂上。两种类型的飞轮均装配有一个外管部件和一个内管部件，内管部件沿径向向内被安装在外管部件内，使内管部件相对于外筒部件可以自由转动。一个单向离合机构被安装在外管部件与内管部件之间，以把驱动力从外管部件传递给内管部件，使其只向一个方向转动。外管部件上通常装配有数个齿轮，内管部件通常装配在自行车后轮毂上。

链轮与轴衬之间通常设有花键，以阻止它们之间发生相对转动。由于该装置用于自行车后轮，必须通过一个单向离合机构实现驱动力在后轮轴与轴衬之间的传递。由于这个目的，轴衬构成了单向离合机构的外圈，单向离合机构和内圈被布置在轴衬的内圆周表面。

随着自行车的变速器提供的速度的档数的增加，后轮的多级链轮装置包括的链轮数量也增加了，现在一般最少有五到七个。随着齿轮或链轮数量的增加，从链轮向飞轮作用的扭矩的种类范围更宽了。链轮的尺寸(即链轮上齿的数量)经常做得适于各种特定的形式条件，如山地或平地的条件。而且，链轮或齿轮的构造也被设计成适于不同骑车人的技术水平或骑车人的喜好。相应地，有时根据骑车人或行驶条件的要求，要更换飞轮或整个后轮。因此需要一种简化的安装结构和一种简易的安装方法。

而且，由于近年来，后齿轮或链轮的数目在增加，飞轮变得更大更重了。此外，随着齿轮或链轮数量的增加，后轮毂和飞轮的制造和安装变得既复杂而加工成本又高。而且，随着齿轮或链轮数量的增加，难于从自行车车架上拆卸后轮或用一个不同的飞轮更换现有的飞轮。

鉴于上述的情况，需要一种带有可拆卸的飞轮的自行车轮毂，克服上述的现有技术中的问题。本发明提出了现有技术中的这种需要和其它的需要，根据本说明书公开的内容，对本领域的技术人员，这是显而易见的。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种结构简单的、带有可拆卸飞轮的滑动啮合部件的自行车轮毂。

本发明的另一个目的是提供一种带有可拆卸飞轮的滑动啮合部件的自行车轮毂，它安装简单。

本发明的另一个目的是提供一种自行车轮毂，为了从轮毂主体上拆卸飞轮自行车轮毂上带有滑动啮合部件，它的制造和安装相对简单且成本低。

上述的目的基本上通过本发明提供的自行车轮毂实现，该自行车轮毂包括一个轮毂轴、一个链轮支承部件和一个啮合部件。轮毂轴有第一部分和可拆卸的连接在第一部分上的第二部分。轮毂主体有一个外管部分和一个内部通道，轮毂轴的第一部分被可转动地支承在内部通道内。链轮支承部件被装配在轮毂轴的第二部分上。啮合部件把外管部分与链轮支承部件不可转动的结合在一起，处于啮合位置，通过轮毂轴，啮合部件可以在啮合位置与分离位置之间沿轴向移动。

通过下面详细地描述，对于本领域的技术人员来说，本发明的这些目的、特点、内容和优点将变得很清楚，下面结合附图，详细描述本发明的一种优选的实现方式。

附图说明

参见附图：

图1是通常的自行车的侧视图，该自行车带有本发明的后轮毂；

图2是安装在如图1所示的自行车后车叉上的后轮毂的放大透视图，图中，本发明的啮合部件位于啮合位置；

图3是图1和图2所示的后轮毂的放大的、部分分解的、反向的透视图；

图4是图1到图3所示的后轮毂的放大的、部分反向的、部分分解的透视图；

图5是图1到图4所示的组装起来的后轮毂的放大的部分断面图，图中，啮合部件处于啮合位置；

图6是图5所示的后轮毂的部分剖面图，啮合部件处于分离位置，飞轮脱离轮毂主体；

图7是图1到图6所示的轮毂的轮毂轴的第一部分的侧视图；

图8是图1到图6所示的后轮毂的啮合部件的放大的侧视图；

图9是图8所示的啮合部件的正视图；

图10是图8和图9所示的啮合部件的另一个方向的正视图；

图11是图8到图10所示的啮合部件的沿图9中的剖面线11-11剖开的剖面图；

图12是图1到图6所示的本发明的优选实施例中的轮毂的轮毂轴的第一部分局部和定位环的放大侧视图；

图13是图12所示的定位环的正视图；

图14是图1到图6所示的本发明的优选的实施例中的轮毂上的改进的轮毂轴的第一部分和改进的定位环的局部放大的侧视图；

图15是图14所示的定位环的正视图；

图16是图1到图6所示的本发明的优选的实施例中的轮毂上的改进的轮毂轴的第一部分和改进的定位环的局部放大的侧视图；

图17是图16所示的定位环的正视图；

图18是图1到图6所示的本发明的优选的实施例中的轮毂上的改进的轮毂轴的第一部分和改进的定位环的局部放大的侧视图；

图19是图18所示的定位环的正视图；

图20是图1到图6所示的后轮毂的侧视图，组装成的后轮毂尚未安装到自行车的后车叉上，部分被切开以显示出啮合部件的位置；

图21是图1到图6和图19所示的后轮毂的侧视图，组装成的后轮毂已安装到自行车的后车叉上，部分被切开以显示出啮合部件的位置；

图22是图1到图6和图20、图21所示的后轮毂的侧视图，后轮毂的一侧从自行车后车叉上拆开，轮毂主体与飞轮分开，图中部分剖开以显示出啮合部件的位置；

图23是图1到图6和图20到图22所示的后轮毂的侧视图，后轮毂主体已从自行车后车叉上完全卸下来，图中部分剖开以显示出啮合部件的位置。

具体实施方式

首先见图1，自行车10上安装有一个本发明的后轮毂18。自行车10上有一个车架12，其上可动地连接着一个前车叉13，固定连接着一个后车叉15。后轮16通过后轮毂18连接在后车叉15上，并可以转动。前轮14通过前轮毂17连接在前车叉13上，并可以转动。车座可以调节地安装在车架上，车把11安装在前车叉13上以对前轮14进行转向。驱动链传动装置19安装在车架12上以驱动自行车向前行驶，它主要包括一套前链轮19a、一对带有脚蹬19c的曲柄19b，一条驱动链条19d和一套后链轮19e。前链轮19a通过一个底部轴座(图中未示出)与车架12连接。后链轮19e通过通常的方式与后轮16上的后轮毂18连接。

由于在本领域内，自行车10的不同部件已经为人熟知，下文将不对这些部件进行详细地描述，除非根据本发明的需要对它们进行了改进。特别是与后轮毂18无关的部件将不再进行描述。而且，根据本发明公开的内容，可以把自行车的不同部件如车闸、变速器、附加链轮等与本发明结合使用，尽管本文没有对此进行描述，但对本领域的技术人员来说，这是显而易见的。

现在参见图2到图6，后轮毂18主要包括一个轮毂轴20、一个轮毂主体22、一个飞轮24以及一个啮合部件26。轮毂轴20支承在轮毂主体22的内部通道里，并可以转动，从轮毂主体22的两端沿轴向伸展。啮合部件26把轮毂主体22的一部分与飞轮24的一部分啮合连接起来，使它们之间不可转动，处于啮合位置，下面会对此详述。在轮毂轴20的带动下，啮合部件26可以在啮合位置与分离位置之间沿轴向移动，下文也会对此详述。轮毂轴20最好由两个可分离的部件连接在一起构成，以使轮毂主体22可以从飞轮24上拆卸下来。啮合部件26最好可移动地安装在轮毂轴20的一部分上，飞轮24最好安装在轮毂轴20的另一部分上，并与啮合部件26分开。轮毂轴20最好由两个部件螺纹连接在一起构成，使无须从后车叉15上卸下飞轮24就可以把飞轮24从轮毂主体22上脱离开。当然对本领域的技术人员来说，本发明可以使用不带飞轮的轮毂，根据本说明书公开的内容，这是显而易见的。因此，在本说明书中使用的术语“链轮支承部件”指轮毂的一部分，其上有至少一个链轮，链轮上可以有飞轮也可以没有飞轮。

轮毂轴20主要包括一个第一部分30和一个第二部分32。如图2到图7所示，第二部分32通过螺纹连接的方式螺纹连接在第一部分30上。第一部分30最好支承在轮毂主体22的内部通道内，而飞轮24安装在轮毂轴20的第二部分32上。第一部分30最好与第二部分32螺纹连接，使第一部分30可以从第二部分32上分离开。轮毂轴20的直径最好足够大，保证可拆式的轮毂轴20可以承受足够大的力。轮毂轴20的第一部分30的直径最好是大约10毫米，第二部分32的最小直径最好是大约10毫米，以保证轮毂轴20可以单独承受足够的力。

轮毂轴20的第一部分30最好是一个延长的圆柱形部件，这个部件由轻质、刚性的金属材料如铸铝、钛或钢制成。当然第一部分30也可以根据需要由任何适合的材料制成。第一部分30最好有一个阶梯状的圆形断面，如上所述，直径最好是大约10毫米。轮毂轴20的第一部分30包括一个第一端段34、一个第二端段36和一个中间段38，第二端段36沿轴向与第一端段34隔开一段距离，中间段38在第一端段34与第二端段36之间延伸。

第一端段34上最好有外螺纹表面37a、一个环形的滑动面37b和在外螺纹表面与滑动面之间的一个环形凹口35。外螺纹表面37a上最好有通常的顺时针螺纹，以可分开地连接第一部分30和第二部分32。在第一端段34和中间段38之间有一个止动轴肩39。第一端段34的直径最好比中间段38的直径稍微小一些，以使止动轴肩39在轴向上，面向第一端段34的自由端。

滑动面37b从止动轴肩39向螺纹表面37a延伸。凹口35位于在滑动面37b和螺纹表面37a之间的轴向上，滑动面37b的尺寸和构造使啮合部件的一部分可以装配在其上并可以自由转动和滑动。设置止动轴肩39用于把啮合部件26从分离位置向啮合位置移动，下面将详细讨论。凹口35内最好安装一个定位环45，以便在组装轮毂18时可以把啮合部件26从啮合位置向分离位置移动，就象下文详细描述的一样。定位环45与止动轴肩39在轴向上隔开一段距离A。换言之，由止动轴肩39和定位环45构成的一对止动面互相之间在轴向上隔开一段距离A。设置止动面以便在轴向上两个相对的方向上可以移动啮合部件26。

第二端段36有这样一种构造，使一个快速拆卸机构33以通常的方式安装在上面。快速拆卸机构用来把后轮毂18的一侧以相对常见的方式装配在后车叉15上，下文会对此详述。中间段38从止动轴肩39向第二端段36延伸并有一个一般的圆柱形的断面。

第二部分32最好是一个台阶形的圆柱状的部件，其具有不同的断面以支承飞轮24，如图4到图6所示。而且，第二部分32的最小直径最好是大约10毫米，其最好由轻质、刚性金属材料如铸铝、钛或钢制成。当然根据需要，第二部分32也可以由任何适当的材料制成。第二部分32主要包括第一端段40、第二端段42和一个台阶形中间段44，第二端段42在轴向上与第一端段40之间分开一段距离，台阶形中间段44在第一端段40与第二端段42之间延伸。

第一端段40上最好有接受螺母41的外螺纹。螺母41与第一端段40螺纹连接，以把后轮毂18的一侧以通常的方式装配在后车叉15上。而且，第一端段40的外径最好是第二部分32上的较小的或最小的外径。如上所述，第一端段的最小外径最好是大约10毫米。第二端段42最好包括一个在其内部构成的内腔46，其向第二端段的自由端延伸，以接受带有外螺纹的第一部分30的第一端段34。内腔46最好包括一个螺纹段48a和一个扩大的凹口段48b。止动轴肩49形成于螺纹段48a和凹口段48b之间，并在轴向上面向第一部分30。

螺纹段48a上最好有一个顺时针螺纹表面，它的尺寸和构造使其与第一端段34的顺时针外螺纹啮合。相应地，当第一部分30与第二部分32螺纹连接时，第一部分30和第二部分32就作为一根独立的轴件发挥作用。

凹口段48b的直径最好稍微大于螺纹段48a的直径，这样，当啮合部件位于啮合位置，第一部分30与第二部分32螺纹连接在一起以后，定位环45不会接触到第二部分32。第二部分32的外表面的尺寸和构造使其以通常的方式支承飞轮24或链轮支承部件。

仍然参见图2到图6，轮毂主体22主要包括外管部分50，一个管状内轴套部分52和一对轴承装置54，其以一种自由转动的方式把内轴套部分52与外管部分50可以转动地结合在一起。轮毂轴20的第一部分30最好由置于外管部分50的内部通道内的内轴套部分52支承。通过啮合部件26，外管部分50最好被可以拆开、不可转动地结合到飞轮24的一部分(即飞轮24的链轮支承部件)上，下面将详述。

如图5和图6所示，外管部分50是一个具有不同的内部的和外部的圆形横断面的管状部件。外管部分50最好由轻质、刚性的金属材料如铸铝、钛或钢制成。当然，根据需要，外管部分可以由任何适当的材料制成。外管部分50主要包括一对环形辐条安装凸缘51a和51b，在轴向上这两个凸缘之间有一定的距离，以普通的方式，通过辐条把轮毂主体22与车轮16的车圈结合起来。辐条安装凸缘51a和51b从外管部分50的相对两侧延伸并靠近外管部分50的两个自由端。数根辐条被装配到安装凸缘51a和51b上，以通过通常的方式把轮毂主体22固定在车轮16上。

外管部分50最好包括一对止动面或两个面向相反方向的止动轴肩53a和53b，以固定轴承装置54，阻止其朝向相互之间发生纵向(轴向)的运动。外管部分50最好还包括一个环状的内部凸缘55，轴向上从止动轴肩53a离开一段距离朝向飞轮24，轴向上从外管部分50的自由端向内离开一段距离，形成一个靠近飞轮24的凹口57。外管部分50的相反的另一端(即临近快速拆卸机构33)的尺寸和构造使其可以通过相对通常的方式容纳一个外盖装置58。外盖装置58也被装配在内轴套部分52上，把轴承装置54中的一个限定在外管部分50内。

凹口57包括数个沿径向向内延伸轴向布置的齿或花键59(即键槽啮合段)，与啮合部件26不可转动地啮合。换言之，轮毂18组装后，外管部分50最好不可转动、可滑动地与啮合部件26结合。由凹口57和键槽59构成的键槽啮合段的轴向长度为X。

如图2到图6和图8到图11所示，啮合部件26是一个环状部件，最好由刚性的金属材料如铸铝、钛或钢制成。当然，根据需要，其也可以用任何适当的材料制成。轮毂18装配好以后，啮合部件26最好至少部分安装在凹口57内。啮合部件26基本上包括一对啮合部分60和62，带有沿轴向延伸贯通啮合部分60和62的台阶状的贯通内腔64。啮合部分60的外直径小于啮合部分62的外直径，啮合部分60从啮合部分62的一侧伸出。这样，在啮合部分60和啮合部分62之间形成一个外部止动面65。

在啮合部分60的外表面上设有外齿或外键槽61。在啮合部分62的外表面上设有外齿或外键槽63。齿或键槽63与外管部分50上的相匹配的内齿或内键槽59相啮合(即在凹口57内)。啮合部分62上的键槽63的尺寸和构造最好使其可滑动不可转动的被容纳于凹口57内，使键槽63与键槽59啮合。啮合部分60上的键槽61的尺寸和构造使其不可转动可滑动地与飞轮24的一部分啮合。相应地，当第一部分30与第二部分32结合在一起，轮毂18组装好以后，外管部分50可拆开不可转动地与飞轮24的一部分结合。

内腔64是一个带有一个扩大段66a和一个滑动段66b的台阶状的内腔。啮合部分62有沿径向向内伸展的环状接触部分68，构成台阶状的内腔64。装配轮毂时，接触部分68装配在止动轴肩39和定位环45之间。啮合部分62的自由边上设有一个止动面67。止动面67与内凸缘55接触，在装配轮毂18并把定位环45装配在第一端段34的凹口35内以后，阻止第一部分30从轮毂主体22上移动。接触部分68分布在啮合部分62的止动面67的一侧，使滑动段66b也靠近止动面67。滑动段66b的内径比轮毂轴20的第一部分30的第一端段34的外径稍微大一点。相应地，通过轴承装置54，啮合部件26与围绕着第一部分30的外管部分50一同旋转。

接触部分68的轴向高度B小于止动轴肩39与定位环45之间的距离A，从而允许啮合部件26在轮毂轴20的第一部分30上做有限的相对运动。特别是，接触部分68的轴向长度B最好大约是止动轴肩39与定位环45之间的轴向距离A的一半。而且，啮合部分62的轴向长度Y小于由凹口57和键槽59构成的键槽啮合段的轴向长度X。啮合部分62可以被认为是一个第一啮合部分，而啮合部分60可以被认为是一个第二啮合部分。而且，啮合部件26的轴向长度Z最好小于由外管部分50的凹口57和键槽59构成的键槽啮合段的轴向长度X。这种布置方式使啮合部件26可以缩进凹口57内。

参见图5和图6，轴承装置54是相对常见的装置，每个轴承装置主要包括一个内圈、数个滚动体或圆形钢珠和一个外圈。每个外圈与外管部分50的内表面和一个止动轴肩53a或53b接触，以固定轴承装置54，阻止其发生轴向移动，如上所述。每个内圈最好与内部轴套部分52的外表面接触，以使内部轴套部分52可以相对于外管部分50自由转动。

内轴套部分52最好是一个具有外部台阶形的圆形横断面的延长的管状部件。此外，内部轴套部分52最好由轻质、刚性的金属材料如铸铝、钛或钢制成。当然，根据需要，内轴套部分52也可以由任何适当的材料制成。内部管状部分52主要包括一个支承段70、一个环状的外凸缘72和一个在内部管状部分52内延伸的贯通内腔74。

支承段70以相对通常的方式可转动地支承轴承装置54。外部凸缘72在轴向上的位置与外部管状部分50的内部凸缘55的轴向位置相对应，在这个位置处，外部凸缘72沿径向从支承段70上向外伸展。这样，内部凸缘55与外部凸缘72一同构成限制啮合部件26轴向移动的止动面或阻挡面。贯通内腔74的直径最好稍微大于第一部分30的外部直径。因此，第一部分30可以在贯通内腔74内做自由转动和轴向移动了。

参见图12到图19，现在详细论述凹口35和定位环45的结构。特别是如图12和图13所示，定位环45最好有一个矩形或方形的横断面，而凹口35有与之相对应的形状，以把定位环45固定在其内，限制定位环45的轴向运动。定位环45最好是一个C形环，以通常的方式可拆卸地装在第一端段34上。把啮合部件26安装在滑动面37b以后，把定位环45装配在第一端段上，以使啮合部件26限定在第一端段34上。

当然，如果需要，根据本发明可以使用不同结构的定位环，这都不会超出本发明的范围。在任何情况下，根据需要，第一端段34的结构应改进为与不同的定位环相适应的结构。例如，图14和图15表示了根据本发明做出的曲线形凹口35a和圆形横断面的定位环45a。另外，图16和图17表示了根据本发明做出的V形凹口35b和一个菱形横断面的定位部件45b。最后，图18和图19表示了根据本发明做出的使用时不带凹口的螺纹定位部件45c。当然，使用不同的定位环时不一定总是必须要改变第一端段34。比如，定位环45a可以被用在凹口35上。

现在再参见图5和图6，飞轮24主要包括一个内部管体80、一个共轴安装在内部管体80上的外部管体82、一个第一轴承装置84、一个第二轴承装置86、一个第三轴承装置88以及一个单向离合机构90。飞轮24是本领域内相对通常的飞轮。因此，在此不对飞轮进行详细地讨论或描述，除非在本发明的实施例中，根据本发明对其做了改进。

飞轮24的第一轴承装置84和第二轴承装置86把内部管体80和外部管体82可转动地结合起来。第三轴承装置88与围绕着轮毂轴20的第二部分32的内部管体80结合。单向离合机构90被装配在内部管体80和外部管体82之间，允许内部管体80和外部管体82之间有单向转动。

装配轮毂18，将其连接到后车叉上时，飞轮24的内部管体80通过啮合部件26与轮毂主体22的外管部分50可拆卸不可转动地结合。如上所述，飞轮24与后轮毂18连接，飞轮24的许多部件是相对通常的。

在优选的实施例中，外部管体82上有七个不可相对转动地安装在它的外表面上的链轮19e。各链轮19e之间的间距以通常的方式由数个垫圈来保持。相应地，在优选的实施例中，飞轮24可以被认为是一个链轮支承部件。另一种方案，内部管体80也可以被认为是链轮支承部件，因为内部管体80间接地支承着链轮19e。不论哪种情况，组装轮毂18并将其安装到后车叉15上时，飞轮24有一部分可拆卸不可转动地连接在轮毂主体22的外管部分50上。

当然，根据需要，飞轮24可以有更多或更少的链轮19e，参照这个公开文本的内容，对本领域技术人员来说，这是显而易见的。例如，飞轮24上可以装配一个单独的链轮19e。而且，根据需要，参照本说明书，本领域技术人员可以显而易见的选择另外一种链轮支承部件。例如，可以使链轮支承部件简化，使其不包括单向的离合机构90或飞轮24上的其它部件。相应地，本发明使用的链轮支承部件包括任何一个或数个部件，它或它们直接或间接支承着最少一个链轮。

参见图5到图6，现在将详细讨论内部管体80，内部管体80最好由刚性轻质材料如铸铝、钛或钢等制成。内部管体80有一个带有一个轴向延伸的内腔的台阶状的构造，构成台阶状的内表面。内部管体80主要包括一个第一内管段92、一个第二内管段94和一个在第一内管段92和第二内管段94之间延伸的环状壁96。第一内管段92有第一有效直径，第二内管段94有第二有效直径，第二有效直径大于第一内管段92的第一有效直径。

第一内管段92是一个与第二轴承装置86的内圈结合的管段，以与之旋转。第一内管段92的内径稍微大于第二部分32的外径，其支承飞轮24。环状壁96从第一内管段92沿径向向外延伸到第二内管段94，提供一个单向离合机构90的空间。第二内管段94是一个带有一套沿内表面成型分布的齿或键槽95的管段。第二内管段94和键槽95构成链轮支承部件(即内部管状部件80或整个飞轮24)的键槽啮合凸缘。齿95从第二内管段94沿径向向内延伸。齿95的尺寸和构造使其不可转动但可拆卸地与啮合部件26的第一齿61啮合。

仍然参见图5到图6，现在将详细地讨论外部管体82。外部管体82最好由一个用足够硬的刚性材料制成的一个一体的整体的部件构成。例如，外部管体82可以由轻质金属材料如铸铝、钛或一种稍微重一些的金属材料如钢制成。外部管体有一个带有数个键槽100的外表面，键槽100沿外部管体82的外表面扩散以通过通常的方式把链轮19e固定在外部管体82上。每个键槽100有一个沿径向向外延伸的止动阻挡装置102。止动阻挡装置102以通常的方式限制外部管体82的外表面上的链轮19e的轴向运动。

单向离合机构90是通常的形式，包括一个棘爪弹簧和两个棘爪(图中未示出)，两个棘爪位于棘爪弹簧上，相互分开距离180度。单向离合机构90还以通常的方式包括内部管体80的一部分和外部管体82的一部分。特别是，单向离合机构90包括内部管体80的一个环状凹槽和一对棘爪座，和外部管体82的棘齿。棘爪弹簧位于凹槽内，以通常的方式把棘爪固定在棘爪座上。棘爪以通常的方式与棘齿啮合，外部管体82能以通常的方式围绕着纵向轴线向一个方向转动，但不能向另一个方向转动。

参见图2到图4和图20到图23，现在将详细地讨论后轮毂18的基本装置和操作。轮毂轴20的第二部分32上最好已安装飞轮24，轮毂主体22基本上组装好。第一部分30***内部轴套部分52的贯通内腔74，使第一端段34从轮毂主体22延伸。然后，把啮合部件26安装在第一端段34的滑动表面37b上。然后，把定位环45装在第一端段34的凹口35里。

现在，轮毂主体22组装好了。把轮毂轴20的第一部分30与第二部分32用螺纹连接的方式结合，把啮合部件26向飞轮24移动，直到第一部分30与第二部分32连接在一起。当止动面65接触到内管部件80，就可以阻止第一部分30与第二部分32之间的相对转动。如图20所示，现在已经装好轮毂18准备应用。然后如图21所示，通过拧紧螺母41和快速拆卸机构33，可以把轮毂18以通常的方式固定在后车叉的安装部分15a和安装部分15b上。而且，根据需要，只需松开第一部分30与第二部分32之间的螺纹连接，就能容易地把飞轮24拆下来。如果需要把后轮16从后车叉15上卸下来进行修理或调整，不必从后车叉15上卸下飞轮，就可以容易地把轮毂主体22从后车叉15上拆下来。特别是，为了拆开第一部分30和第二部分32之间的螺纹连接，可以松开快速拆卸机构33转动轮毂轴20的第一部分30。如图22所示，转动第一部分30(即沿着松开的方向或逆时针方向)时，啮合部件26将沿轴向从飞轮24向远离飞轮的方向移动，到达分离位置。然后，可以把轮毂主体22从飞轮24和后车叉15上完全拆下来，以便维修、调整或更换。

本文中使用的表示程度的术语如“基本上”、“大约”和“接近地”表示所修饰的词的合理的变化量，最后的结果不会产生很大的变化。这些术语应理解为包括所修饰的词的±5％变化量，只要这不会否定它所修饰的词的意思。

本说明书只选择性地描述了实施例，可以从本说明书出发，做出不同的变化形式和改进，都不会超出本发明的范围，对本领域的技术人员来说，这是显而易见的，本发明的保护范围由权利要求确定。而且，对上述的本发明的实施例的描述只是为了说明的目的，不能理解为限制本发明的保护范围的目的，本发明的保护范围由权利要求及其等同物确定。

Claims (23)

1.一种自行车轮毂，包括：

一根轮毂轴，该轮毂轴包括一个第一部分和与所述第一部分连接并可以拆开的第二部分；

一个轮毂主体，包括一个外管部分和一个内部通道，所述轮毂轴的所述第一部分被支承在该通道内并可以转动；

一个安装在所述轮毂轴的所述第二部分的链轮支承部件；以及

一个啮合部件，其把所述的外管部分与所述的链轮支承部件以互相之间不可转动的方式连接起来，处于一个啮合位置，所述的轮毂轴可以使所述的啮合部件相对于轮毂主体在所述的啮合位置与一个分离位置之间沿轴向移动，其特征在于：

所述的外管部分包括一个内部带键槽的啮合段，所述的啮合部件包括第一键槽啮合部分，第一键槽啮合部分与所述的啮合段以非转动的方式滑动连接，

并且，所述啮合部件还包括一个第二键槽啮合部分，其从所述的啮合部件上伸出，与所述的链轮支承部件上的一个键槽啮合翼缘啮合，它们之间可以滑动不能转动，

其中，所述第一、第二键槽啮合部分具有不同尺寸的外径。

2.如权利要求1所述的自行车轮毂，其特征在于，所述轮毂轴的所述第一部分与所述轮毂轴的所述第二部分螺纹连接。

3.如权利要求1所述的自行车轮毂，其特征在于，所述轮毂轴的所述第一部分包括一个止动轴肩，其可以使所述的啮合部件从所述的分离位置向所述的啮合位置移动。

4.如权利要求1所述的自行车轮毂，其特征在于，所述轮毂轴的所述第一部分包括一个定位环，其可以使所述的啮合部件从所述的分离位置向所述的啮合位置移动。

5.如权利要求4所述的自行车轮毂，其特征在于，所述轮毂轴的所述第一部分与所述轮毂轴的所述第二部分螺纹连接，使得所述第一部分与所述第二部分之间的相互转动使所述的啮合部件在所述的啮合位置与所述的分离位置之间移动。

6.如权利要求4所述的自行车轮毂，其特征在于，所述啮合部件包括一个环状接触部分，其安装在所述轮毂轴的所述第一部分上并可以转动，所述接触部分位于所述止动轴肩与所述的定位环之间。

7.如权利要求6所述的自行车轮毂，其特征在于，所述接触部分的轴向厚度比所述止动轴肩与所述的定位环之间的轴向距离短，使所述的啮合部件可以在所述的轮毂轴的所述第一部分上沿轴向相对移动。

8.如权利要求7所述的自行车轮毂，其特征在于，所述接触部分的轴向厚度大致等于所述止动轴肩与所述的定位环之间的轴向距离的一半。

9.如权利要求4所述的自行车轮毂，其特征在于，所述定位环以螺纹连接的方式安装在所述轮毂轴的所述第一部分上。

10.如权利要求1所述的自行车轮毂，其特征在于，所述轮毂轴的所述第一部分包括一个第一止动面，其可以使所述的啮合部件在第一方向上移动。

11.如权利要求10所述的自行车轮毂，其特征在于，所述轮毂轴的所述第一部分包括一个第二止动面，其可以使所述的啮合部件在与所述的第一方向相反的第二方向上移动。

12.如权利要求1所述的自行车轮毂，其特征在于，所述轮毂轴的所述第一部分上安装有一个可拆卸的定位环。

13.如权利要求1所述的自行车轮毂，其特征在于，所述啮合部件的所述第一键槽啮合部分的轴向长度比所述外管部分的所述啮合段的轴向长度短。

14.如权利要求1所述的自行车轮毂，其特征在于，所述啮合部件的最大轴向长度比所述外管部分的所述啮合段的轴向长度短，使所述啮合部件可以缩进所述外管部分的内凹口里。

15.如权利要求14所述的自行车轮毂，其特征在于，所述啮合部件包括第一止动面，其与所述外管部分的所述内凹口的一个内止动面接触。

16.如权利要求15所述的自行车轮毂，其特征在于，所述啮合部件的所述第一止动面在轴向上与所述第一啮合部分的自由边对正。

17.如权利要求15所述的自行车轮毂，其特征在于，所述的啮合部件有与所述的链轮支承部件接触的第二止动面。

18.如权利要求17所述的自行车轮毂，其特征在于，所述啮合部件的所述第二止动面在轴向上与所述第一啮合部分的自由边之间分开一段距离。

19.如权利要求18所述的自行车轮毂，其特征在于，所述啮合部件包括一个从所述的第二止动面伸出的第二键槽啮合部分，其与所述的链轮支承部件的键槽啮合翼缘以可滑动不可转动的方式啮合。

20.如权利要求1所述的自行车轮毂，其特征在于，所述轮毂主体包括一个与所述轮毂轴的所述第一部分转动连接的内管部分。

21.如权利要求20所述的自行车轮毂，其特征在于，所述的内管部分包括一个外翼缘，其在轴向上与所述外管部分的内翼缘对正，该内、外翼缘构成一个阻挡面，防止所述的啮合部件在所述的外管部分的内凹口里产生轴向移动。

22.如权利要求1所述的自行车轮毂，其特征在于，所述轮毂轴的所述第一部分包括一个安装在所述的第一部分的自由端的快速拆卸机构。

23.如权利要求1所述的自行车轮毂，其特征在于，所述的链轮支承部件包括一个飞轮。

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