专利名称：轮毂的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种轮毂，且特别涉及一种适用于自行车的轮毂。
技术背景在1970年代时，美国兴起了一种自行车越野(bicyclemotocross)运动，用于此 种运动的自行车被称为BMX自行车。BMX自行车的车型比较小、轮胎比较粗， 且比赛的场地也和越野摩托车所用的场地十分相似。这项运动很快在青年人中流 行起来，然而到了 1980年代中期，大多数年轻人深受滑板文化的影响，觉得只在 场地里比赛太过单一了。因此，当时一个叫BOBHARO的年轻人在前后车轮的两 旁安装了四个踏板，玩家们就可以借助这几个踏板做出许多新的花式。于是，人 们开始把BMX自行车拿到平地，滑板的场地里玩，而且玩的花式比滑板更多， 跳得更高，更刺激了，而此种自行车的名字也从BMX自行车变成了 BMX freestyle 自行车。请先参照图l，图1所绘示为一种市面上的BMX freestyle自行车，此自行车 lO包括车架ll、后车轮14、前车轮14'与传动系统15，其中前车轮14'与后车轮 14是分别组装于车架11的前悬吊架12与后悬吊架13上。传动系统15包括一踏 板16、 一链轮17、 一链条18与一轮毂100，使用者通过踩动踏板16而带动链轮 17旋转，链轮17的旋转会带动链条18转动，而链条18的转动则让轮毂本体120 带动后车轮14旋转，使自行车10向前推进。此外，踏板19与踏板19'则分别套 设于后车轮14与前车轮14，上，供使用者进行花式表演用。图2所绘示为一种用于BMX freestyle自行车的轮毂，此轮毂100主要由心轴 110、轮毂本体120、棘轮130与多个轴承140所构成。轮毂本体120与棘轮130 是套设在心轴110上，且轮毂本体120与棘轮130皆是利用轴承140而与心轴110 进行滚动连接。图2所绘示的轴承140为深沟滚珠轴承(deep-groove ball bearing) 的一种，此种轴承140能良好地承载在径向上的压力，然而并不能良好地对轴向 上的压力进行承载。但是，BMX freestyle自行车的使用者常常利用套设心轴110
上的踏板19进行花式表演，而使轴承140需承受较强的轴向压力，这样容易造成 轴承140的损坏。如此一来，便需要常常更换轴承140，增加使用者的成本。因此，如何使自行车的轮毂能承受较大的轴向压力以增加轮毂的使用寿命， 是值得本领域技术人员去思量地。发明内容本实用新型目的是提供一种轮毂，其主要在于让自行车的轮毂能承受较大的 轴向压力以增加轮毂的使用寿命，且制造成本较低，而轮毂的整体强度也能提高。为了达成上述目的与其它目的，本实用新型提供一种轮毂，其包括 一心轴、 一轮毂本体、 一棘轮、 一第一滚珠组、 一第二滚珠组、 一第一锥体、 一第二锥体、一第三滚珠组与一第四滚珠组。心轴设置有环状的一凸肋，此凸肋是一体成型于 心轴上，且凸肋具有一第一抵接部与一第二抵接部。轮毂本体套设于心轴上，轮 毂本体的内部具有一第三抵接部与一第四抵接部。棘轮套设于心轴上，棘轮的内 部具有一第五抵接部与一第六抵接部。第一滚珠组由多个第一滚珠组成，第一滚 珠组是设置在第一抵接部与第四抵接部之间，且第一抵接部施加于第一滚珠的正 向力与心轴之间成一第一倾斜角度。第二滚珠组由多个第二滚珠组成，第二滚珠 组是设置在第二抵接部与第五抵接部间，且第二抵接部施加于第二滚珠的正向力 与心轴之间呈一第二倾斜角度。第一锥体套设于心轴的其中一端上，第一锥体的 外部具有一第七抵接部。第二锥体套设于心轴的另外一端上，第二锥体的外部具 有一第八抵接部。第三滚珠组由多个第三滚珠组成，第三滚珠组是设置在第六抵 接部与第七抵接部之间，且第七抵接部施加于第三滚珠的正向力与心轴之间呈一 第三倾斜角度。第四滚珠组由多个第四滚珠组成，第四滚珠组是设置在第三抵接 部与第八抵接部之间，且第八抵接部施加于第四滚珠的正向力与心轴之间呈一第 四倾斜角度。于上述的轮毂中，第一滚珠、第二滚珠、第三滚珠与第四滚珠皆经过研磨而 制成。于上述的轮毂中，第一倾斜角度至第四倾斜角度较佳是介于60°与65°之间。 于上述的轮毂中，更包括一第一珠碗，其中第一珠碗的外部及内部分别与第四抵接部及第一滚珠组相抵接。而且，第一珠碗的材质为钢，而轮毂本体的材质为铝。
于上述的轮毂中，更包括一第二珠碗，其中第二珠碗的外部及内部分别与第 三抵接部及第四滚珠组相抵接。而且，第二珠碗的材质例如为钢，而轮毂本体的 材质为铝。于上述的轮毂中，第一抵接部为配合第一滚珠组的圆弧凹槽，第二抵接部为 配合第二滚珠组的圆弧凹槽，第七抵接部为配合第三滚珠组的圆弧凹槽，第八抵 接部为配合第四滚珠组的圆弧凹槽。本实用新型具有的优点由于在本实用新型的轮毂中，施加于滚珠的正向力 与心轴之间呈一倾斜的关系，故较能承受轴向的压力，从而增加轮毂的使用寿命。 而且，在本实用新型的轮毂中，由于不使用轴承，所以可拥有较低的制造成本； 且由于不使用轴承，滚珠的尺寸可以较大，滚珠的数目也可以增多，而使轮毂整 体的强度提高。此外，凸肋以一体成型的方式形成于心轴上，可以增强轮毂本体 与棘轮之间的同心度，而让轮毂的偏摆度减少，并使顺滑度提高。另外，由于第 一抵接部、第二抵接部、第七抵接部与第八抵接部为分别配合第一滚珠组、第二 滚珠组、第三滚珠组与第四滚珠组的圆弧凹槽，所以能增加滚珠与抵接部的接触 面积，故能使滚珠的使用寿命提高。为使本领域技术人员了解本实用新型的目的、特征及功效，现通过下述具体 实施例，并配合所附的图式，对本实用新型详加说明如后。
图1所绘示为一种市面上的BMXfreestyle自行车； 图2所绘示为一种用于BMXfreestyle自行车的轮毂； 图3所绘示为本实施例的一轮毂的剖面图； 图4所绘示为轮毂的立体分解图。附图标记说明10:自行车；11:车架；12:前悬吊架；13:后悬吊架；14: 后车轮；14':前车轮；.15:传动系统；16:踏板；17:链轮；18:链条；19:踏 板；19':踏板；100:轮毂；110:心轴；120:轮毂本体；130:棘轮；140:轴 承；142:外层体；144:滚珠；146:内层体；200:轮毂；210:心轴；212:凸 肋；212a:第一抵接部；212b:第二抵接部；220:轮毂本体；222:第三抵接部； 224:第四抵接部；226:内齿环；220a、 226a:螺纹；230:棘轮；232:第五抵 接部；234:第六抵接部；236:棘爪；238:链轮；240:第一滚珠组；242:第一
滚珠；250:第二滚珠组；252:第二滚珠；260:第一锥体；262:第七抵接部； 270:第二锥体；272:第八抵接部；280:第三滚珠组；282:第三滚珠；290:第四滚珠组；292:第四滚珠；310:第一珠碗；320:第二珠碗；330、 330，防尘 环；N1 N4:正向力；9 1-0 4:第 一倾斜角度 第四倾斜角度。
具体实施方式
图3所绘示为本实施例的一轮毂的剖面图，图4所绘示为轮毂的立体分解图。 请同时参照图3与图4，轮毂200包括一心轴210、 一轮毂本体220、 一棘轮230、 一第一滚珠组240、 一第二滚珠组250、 一第一锥体260、 一第二锥体270、 一第 三滚珠组280与一第四滚珠组290。其中，在心轴210上设置有环状的一凸肋212， 此凸肋212是一体成型于心轴210上，凸肋212具有呈凹槽状的一第一抵接部212a 与一第二抵接部212b，此第一抵接部212a与第二抵接部212b为分别配合于第一 滚珠组240与第二滚珠组250的圆弧凹槽。轮毂本体220套设于心轴210上，轮 毂本体220的内部具有呈凹槽状的一第三抵接部222与一第四抵接部224。棘轮 230套设于心轴210上，棘轮230的内部具有呈凹槽状的一第五抵接部232与一 第六抵接部234，且棘轮230上设置有一链轮238，此链轮238上可套设有一链条 (如图1所示的链条18)。当然本领域技术人员也可在棘轮230上设置多个直径 不等的链轮，以提供变速的功能。第一滚珠组240主要由多个第一滚珠242组成，第一滚珠组240是设置在第 一抵接部212a与第四抵接部224之间，且第一抵接部212a施加于第一滚珠242 的正向力Nl与心轴210间呈一第一倾斜角度01，此第一倾斜角度"较佳为介于 60。与65。之间。另外，第二滚珠组250主要由多个第二滚珠252组成，此第二滚 珠组250是设置在第二抵接部212b与第五抵接部232之间，且第二抵接部212b 施加于第二滚珠252的正向力N2与心轴210之间呈一第二倾斜角度62，此第二 倾斜角度62较佳为介于60°与65°之间。另外，第一锥体260套设于心轴210的其中一端上，第一锥体260的外部具 有呈凹槽状的一第七抵接部262，此第七抵接部262为配合第三滚珠组280的圆 弧凹槽，而第二锥体270则套设于心轴210的另外一端上，此第二锥体270的外 部具有呈凹槽状的一第八抵接部272，此第八抵接部272为配合第四滚珠组290 的圆弧凹槽。第三滚珠组280主要由多个第三滚珠282组成，此第三滚珠组280
是设置在第六抵接部234与第七抵接部262之间，第七抵接部262施加于第三滚 珠282的正向力N3与心轴210之间呈一第三倾斜角度03，此第三倾斜角度03较 佳为介于60。与65。之间。第四滚珠组290主要由多个第四滚珠292组成，此第四 滚珠组290是设置在第三抵接部222与第八抵接部272之间，第八抵接部272施 加于第四滚珠292的正向力N4与心轴210之间呈一第四倾斜角度"，此第四倾 斜角度"较佳为介于60°与65°之间。由于施加于第一滚珠242至第四滚珠292的正向力N1 N4与心轴210之间呈 一倾斜的关系，此轮毂200相较于现有的轮鼓100 (请参照图2)较能承受轴向的 压力。所以，相较于现有的轮鼓IOO，轮毂200具有较长的使用寿命。而且，在现有技术中，轮毂本体120与棘轮130皆是利用轴承140与心轴110 进行滚动连接，而轴承140主要是由外层体142、内层体146与多个滚珠144所 构成。然而，在本实施例中，轮毂本体220与棘轮230则是利用第一滚珠组240 至第四滚珠组290与心轴210进行滚动连接。从图2与图3可知，本实施例的轮 毂200相较于现有的轮毂IOO少了外层体142与内层体146的设置，因此拥有较 低的制造成本。此外，由于轮毂200少了外层体142与内层体146的设置，所以相较于轮毂 100，滚珠的尺寸可以较大，且滚珠的数目也可以增多。例如，在第二滚珠组250 中，第二滚珠252的个数为13个，且第二滚珠252的直径为4.6mm，而在现有的 轮毂100中，位于相对位置的轴承140的滚珠数为10个，而滚珠144的直径大小 为4.0mm。由于轮毂200中的滚珠数较多，且滚珠的尺寸也较大，所以可增加轮 毂200整体的强度。另外，凸肋212以一体成型的方式形成于心轴210上，则可以增强轮毂本体 220与棘轮230之间的同心度。因为若凸肋212是利用锁合的方式固定在心轴210 上，则凸肋212与心轴210之间必有余隙(clearance)的产生，而造成轮毂本体220 与棘轮230之间的同心度不佳。然而，由于在本实施例中，凸肋212是以一体成 型的方式形成于心轴210上，凸肋212与心轴210之间不会有余隙(clearance)的产 生，所以可以增强轮毂本体220与棘轮230之间的同心度，而同心度的增加可以 使轮毂200的偏摆度减少，并使顺滑度提高。而且，较佳的是，第一滚珠242、 第二滚珠252、第三滚珠272与第四滚珠282皆是经过研磨而制成的滚珠，因此 可使轮毂200的顺滑度更加提高。
于轮毂200中，轮毂本体220为体积最庞大的零件，为了减轻轮毂200整体 的重量， 一般来说是使用铝作为轮毂本体220的材质。然而，由于第一滚珠242 的材质为钢，若让第一滚珠242与轮毂本体210直接进行接触，当第一滚珠242 在滚动时容易造成轮毂本体120的磨损与变形。所以，较佳是在轮毂200中设有 一第一珠碗310，此第一珠碗310的外部及内部分别与第四抵接部224及第一滚 珠组240相抵接。如此一来，当第一滚珠242在滚动时，轮毂本体120便较不易 受到磨损及变形。另外，在轮毂200中，较佳的是还设有一第二珠碗320，此第 二珠碗320的外部及内部分别与第三抵接部222及第四滚珠组290相抵接。由于 第二珠碗320的功用与第一珠碗310相类似，故在此便不再详加叙述。在棘轮230上还设置有多个棘爪236，这些棘爪236例如是以环绕的方式且 等间隔地装设在棘轮230上。此外，在轮毂本体220的内部还装设有一内齿环226， 此内齿环226是通过外部的螺纹226a与轮毂本体220内部的螺纹220a相锁合后 而固定在轮毂本体220的内部。由图4可知，当棘轮230以顺时针方向进行旋转 时，棘爪236会与内齿环226的内齿相咬合，而使内齿环226进行转动，当内齿 环226转动时，也会连带使轮毂本体220进行旋转。而当所述棘轮230绕着另外 一方向(即逆时针方向)进行旋转时，所述棘爪236会顺滑过内齿环226的内 齿，而使棘轮230空转。另外，轮毂200还包括防尘环330与防尘环330'，其中防尘环330是装设于 轮毂本体220与棘轮230之间，用以密合轮毂本体220与棘轮230间的空隙。另 外，防尘环330'则是装设于轮毂本体220与第二锥体270之间，用以密合轮毂本 体220与第二锥体270间的空隙，上述的防尘环330与防尘环330，皆是用以防止 外部的灰尘进入轮毂200的内部。综上所述，由于在本实用新型的轮毂中，施加于滚珠的正向力与心轴之间呈 一倾斜的关系，故较能承受轴向的压力，从而增加轮毂的使用寿命。而且，在本 实用新型的轮毂中，由于不使用轴承，所以可拥有较低的制造成本；且由于不使 用轴承，滚珠的尺寸可以较大，滚珠的数目也可以增多，而使轮毂整体的强度提 高。此外，凸肋以一体成型的方式形成于心轴上，可以增强轮毂本体与棘轮之间 的同心度，而让轮毂的偏摆度减少，并使顺滑度提高。另外，由于第一抵接部、 第二抵接部、第七抵接部与第八抵接部为分别配合第一滚珠组、第二滚珠组、第 三滚珠组与第四滚珠组的圆弧凹槽，所以能增加滚珠与抵接部的接触面积，故能
使滚珠的使用寿命提高。虽然本实用新型已以具体实施例揭露如上，然其所揭露的具体实施例并非用 以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内， 当可作各种的更动与润饰，其所作的更动与润饰皆属于本实用新型的范畴，本实 用新型的保护范围当视后附的权利要求所界定为准。
权利要求1. 一种轮毂，装设于自行车上，其特征在于，所述轮毂包括一心轴，设置有环状的一凸肋，所述凸肋是一体成型于所述心轴上，且所述 凸肋具有一第一抵接部与一第二抵接部；一轮毂本体，套设于所述心轴上，所述轮毂本体的内部具有一第三抵接部与 一第四抵接部；一棘轮，套设于所述心轴上，所述棘轮的内部具有一第五抵接部与一第六抵 接部；一第一滚珠组，主要由多个第一滚珠组成，所述第一滚珠组是设置在所述第 一抵接部与所述第四抵接部之间，且所述第一抵接部施加于所述些第一滚珠的正 向力与所述心轴之间呈一第一倾斜角度；一第二滚珠组，主要由多个第二滚珠组成，所述第二滚珠组是设置在所述第 二抵接部与所述第五抵接部之间，且所述第二抵接部施加于所述些第二滚珠的正 向力与所述心轴之间呈一第二倾斜角度；一第一锥体，套设于所述心轴的其中一端上，所述第一锥体的外部具有一第 七抵接部；一第二锥体，套设于所述心轴的另外一端上，所述第二锥体的外部具有一第 八抵接部；一第三滚珠组，主要由多个第三滚珠组成，所述第三滚珠组是设置在所述第 六抵接部与所述第七抵接部之间，且所述第七抵接部施加于所述些第三滚珠的正 向力与所述心轴之间呈一第三倾斜角度；一第四滚珠组，主要由多个第四滚珠组成，所述第四滚珠组是设置在所述第 三抵接部与所述第八抵接部之间，且所述第八抵接部施加于所述些第四滚珠的正 向力与所述心轴之间呈一第四倾斜角度。
2. 如权利要求1所述的轮毂，其特征在于所述些第一滚珠、所述些第二滚 珠、所述些第三滚珠与所述些第四滚珠皆经过研磨而制成。
3. 如权利要求1所述的轮毂，其特征在于所述第一倾斜角度介于60°与65° 之间。
4. 如权利要求1所述的轮毂，其特征在于所述第二倾斜角度介f"60。与65。之间。
5. 如权利要求1所述的轮毂，其特征在于所述第三倾斜角度介于60。与65。之间。
6. 如权利要求1所述的轮毂，其特征在于所述第四倾斜角度介于60。与65。之间。
7. 如权利要求1所述的轮毂，其特征在于更包括一第一珠碗，其中所述第一珠碗的外部及内部分别与所述第四抵接部及所述第一滚珠组相抵接。
8. 如权利要求7所述的轮毂，其特征在于所述第一珠碗的材质为钢，而所述轮毂本体的材质为铝。
9. 如权利要求1所述的轮毂，其特征在于更包括一第二珠碗，其中所述第二珠碗的外部及内部分别与所述第三抵接部及所述第四滚珠组相抵接。
10. 如权利要求9所述的轮毂，其特征在于所述第二珠碗的材质为钢，而所 述轮毂本体的材质为铝。
11. 如权利要求l所述的轮毂，其特征在于所述第一抵接部为配合所述第一 滚珠组的圆弧凹槽，所述第二抵接部为配合所述第二滚珠组的圆弧凹槽，所述第 七抵接部为配合所述第三滚珠组的圆弧凹槽，所述第八抵接部为配合所述第四滚 珠组的圆弧凹槽。
专利摘要本实用新型是一种轮毂，其包括一心轴、一轮毂本体、一棘轮、一第一滚珠组、一第二滚珠组、一第一锥体、一第二锥体、一第三滚珠组与一第四滚珠组。心轴设置有环状的一凸肋，此凸肋是一体成型于心轴上，且凸肋具有第一抵接部与第二抵接部。轮毂本体套设于心轴上，轮毂本体的内部具有第三抵接部与第四抵接部。棘轮套设于心轴上，棘轮的内部具有第五抵接部与第六抵接部。第一锥体套设于心轴的其中一端上，第一锥体的外部具有第七抵接部。第二锥体套设于心轴的另外一端上，第二锥体的外部具有第八抵接部。第一滚珠组至第四滚珠组皆由多个滚珠组成，且皆是设置在两不同的抵接部之间，且其中一抵接部施加于滚珠的正向力与心轴之间成倾斜角度。
文档编号B60B37/00GK201021344SQ20072000533
公开日2008年2月13日 申请日期2007年2月27日 优先权日2007年2月27日
发明者侯天旺, 杨佳玲 申请人:建来贸易股份有限公司;昱泓工业有限公司;侯天旺