两轮车、三轮车及其车轮用的轮轴组件的制作方法

本实用新型涉及两轮车、三轮车及其车轮组件，尤其涉及两轮车、三轮车的单轮叉车轮用的轮轴组件。

背景技术：

我国是自行车生产和使用的大国。长期以来，自行车一直都作为人们在同城内短距离出行的主要代步工具。例如在本申请人于2015年9月29日向中国专利局提交的实用新型名称为“无链自行车及其轮叉、车架”的发明专利申请(申请号为201510634705.3，下称背景技术)中，提出了一种具有单轮叉构造的自行车，其造型独特美观，结构结实紧凑。

技术实现要素：

在本实用新型中，申请人对上述背景技术中提到的单轮叉自行车的轮叉、轮轴组件构造及装配等方面进行了新的设计，以期提供一种结构简单、易加工、易装配、耐用性好的轮叉、轮组组件的构造。在此需要说明的是，以上优点是针对本实用新型的最佳实施方式而言的，并非要求本实用新型权利要求所限定的特征能够同时实现全部所述优点。

本实用新型的一个方案是一种车轮用的轮轴组件，其特征在于，包括：一端在使用时固定装配于轮叉的轮轴；从轮轴的另一端起依次套装在该轮轴上的第一轴承、衬套、第二轴承；以及架设在第一轴承和第二轴承的外圈上的花鼓。衬套用于使第一轴承和第二轴承在轴向上分隔开预定的距离。花鼓为套筒状，其架设于第一轴承的一端外径扩大而形成为法兰部，用于固定安装车轮。

通过上述方案，能更加精简轮轴组件的部件数量，使装配工艺变得简单，且能使轮轴更加受力均衡。

本实用新型的另一个方案是一种两轮车或三轮车，其装有如上所述的轮轴组件。

此外，将以上构成要素的任意组合、本实用新型的表现形式根据实际加工需要等进行适当变更后的实施方式，作为本实用新型的方案也是有效的。

附图说明

为了更好地理解本实用新型的目的、特征、优点和功能，可以参考附图中所示的优选实施例。附图中相同的附图标记指代相同的部件。本领域技术人员应该理解，附图旨在示意性地阐明各个本实用新型的实施例，图中各个部件并非按比例绘制。

图1是示意性地表示本实用新型实施方式的自行车的整体构造的图。

图2是用于说明背景技术的轮叉的构造的示意图，其中图2的(A)是轮叉的主视图，图2的(B)是轮叉的左视图，图2的(C)是轮叉的立体图。

图3是背景技术的轮轴组件的剖视图。

图4的(A)和(B)是用于说明本实用新型实施方式的轮叉的构造的示意图。

图5的(A)和(B)是示意性地表示本实用新型实施方式的轮叉与轮轴的装配关系的图。

图6是用于说明本实用新型实施方式的非驱动轮的轮轴组件的剖视图。

图7是表示本实用新型实施方式的车轮的轮毂的结构的图，(A)是轮毂的主视图，(B)是(A)中的A-A'方向剖视图。

具体实施方式

下面将参考附图详细描述本实用新型实施方式的无链自行车的构造及其零部件，在附图的说明中，对基本相同的结构或零部件标注相同的标号，有时会适当省略一部分重复的说明、以及本领域技术人员所公知的部件或结构。另外，尽管结合特定实施例对本实用新型进行描述，但应理解的是，该描述并不旨在将本实用新型限制于所描述的实施例。相反，该描述旨在覆盖可包括在由所附权利要求书限定的本实用新型的精神和范围内的替换、改进和等同方案。本领域的技术人员应该理解，实现本实用新型并不要求所有的这些部件，并且可以在不偏离本实用新型的精神和范围下对这些部件的类型和布置做出任何改变。此外，本说明书中所涉及的本实用新型各项技术特征及其效果仅为例示性的列举，并非要求本实用新型同时具备所有这些特征和效果，根据需要，可以只具有其中的一项或几项。

(方向的定义)

在以下的说明中，以图1所示的自行车状态、即自行车竖直立于地面的状态为基准，有时将车头所朝的方向定义为“前方”、车尾所朝的方向定义为“后方”、向车头前方看时的车辆左方定义为“左方”、向车头前方看时的车辆右方定义为“右方”、竖直向上的方向定义为“上方”、竖直向下的方向定义为“下方”、车轮的轮辋中心所在的平面定义为轮辋中心面，以此说明自行车各部分结构所处的方向及位置。

(自行车整体结构)

图1是示意性地表示本实用新型实施方式的自行车的整体构造的图。如图1所示，本实用新型实施方式的自行车主要包括车架100、轮轴组件200a、中轴组件300、后轴组件400、车轮500、以及省略了图示的车把、车座、曲柄及脚踏。车架100包括轮叉110a、头管120、车架下管130、集成底架140、座管150。轮叉110a可绕头管120的轴向转动地连接至头管120的一端；头管120的另一端用于安装车把(未图示)；头管120在中部与车架下管130的一端相对固定连接；车架下管130的另一端相对固定地连接至集成底架140的车架下管连接部；座管150的一端相对固定地连接至集成底架140的座管连接部；座管150的另一端用于安装车座(未图示)。此外，集成底架140为兼具五通、后下叉及后轴安装部功能的集成构件，且其后下叉部仅存在于后轮的单侧，即为单叉结构。同样的，轮叉110a也为单叉结构，即仅在车轮的单侧存在。下面将针对构成本实用新型特征的前叉及其轮轴组件进行详细说明。

(背景技术的轮叉及其轮轴组件)

在详细说明本实用新型的轮叉及其轮轴组件之前，先简要介绍背景技术的轮叉及其轮轴组件的结构。

图2是用于说明背景技术的前叉的构造的示意图，其中图2的(A)是前叉的主视图，图2的(B)是前叉的左视图，图2的(C)是前叉的立体图。其中，在前叉主体111的轮轴侧一端，设有沿轮轴方向延伸出一定距离的轮轴安装部113，用于装配轮轴组件。通过该轮轴安装部113的结构，能确保在该轮轴安装部内装配轮轴组件200时的轴向空间，确保用于在轴向上两点支承轮轴201的两个轴承203、205有足够的分隔距离。

图3是背景技术的轮轴组件200的剖视图。如图3所示，轮轴组件200包括轮轴201，以及按从轮叉110所在侧的一端至另一端的顺序沿轮轴201的轴向排布的卡簧202、轴承203、轴肩204、轴承205、隔套206、法兰盘700、以及定位螺母208。此外，为防止轮轴201与法兰盘700之间的相对旋转，在二者之间还设有键槽-平键构造209。

(本实用新型实施方式的轮叉)

图4的(A)和(B)是用于说明本实用新型实施方式的轮叉110a的构造的示意图。

如图4所示，本实用新型的轮叉110a为仅在车轮的一侧设有该轮叉的所谓单轮叉，整体呈“L”字状，即，由沿与轮辋中心面平行的方向延伸的轮叉主体111a、在轮叉主体111a的一端沿垂直于轮辋中心面的方向延伸出的头管连接部112a、以及在轮叉主体111a的另一端沿其方向顺延地形成的轮轴安装部113a这三部分一体成型而成。在此需要说明的是，与背景技术的前叉的轮轴安装部113不同，本实用新型的轮轴安装部并没有实质性地沿轮轴方向延伸出一定距离，其轮轴安装部的厚度与轮叉主体111a整体的厚度大致相当。关于如此设置轮轴安装部113a的理由，将在后文详细说明。

此外，在头管连接部112a设有用于与头管120连接的连接孔，头管120插接于该连接孔内并通过焊接或铆接等方式与轮叉110a相对固定。当然，也可以不设置该连接孔，直接通过焊接或铆接等方式将轮叉110a的头管连接部112a固定于头管120。

在轮轴安装部113a，沿垂直于轮辋中心面的方向开有轮轴安装孔115a，用于装配后述的轮轴201a。

另外，为加强轮叉110a的强度，如图4的(A)所示，可以在轮叉110a的至少轮叉主体111a的部分内侧设有加强筋。

图5的(A)和(B)是示意性地表示本实用新型实施方式的轮叉110a与轮轴201a的装配关系的图。如图5的(A)所示，轮轴201a整体为圆柱形结构，在一端设有用于卡定于后述的轮轴安装孔的阶梯孔的端帽部207a。

另外，如图5的(A)所示，在轮叉110a的轮轴安装部113a，沿垂直于轮辋中心面的方向开有用于使轮轴201a穿过并固定的轮轴安装孔115a。如图5的(B)所示，轮轴安装孔115a为阶梯孔，阶梯孔的阶梯部(以下也称端帽卡定部)与轮轴一端所设的端帽部207a卡定，从而使轮轴在轴向上定位。

在本实用新型中，轮轴201a与轮叉110a相对固定，不会发生相对旋转。作为用于防止其相对旋转的结构，可采用任何已知的使两构件相对固定的方式，例如可以如图5的(A)所示那样使轮轴201a的端帽部207a为非正圆形状、例如长圆形，同时使轮轴安装孔的端帽卡定部成为与该端帽部相配合的形状，由此防止二者间相对旋转。另外，也可以使轮轴安装孔及轮轴的被插在轮轴安装孔内的任意部分的截面为非正圆形状。此外，还可以使轮叉与轮轴通过键槽-平键结构相对固定，或者直接使二者一体成型等。

(本实用新型实施方式的轮轴组件)

图6是用于说明本实用新型实施方式的轮轴组件200a的剖视图。如图6所示，轮轴组件包括轮轴201a，从轮轴的车轮安装端(设有端帽部的相反端)起依次套装在该轮轴上的轴承203a、衬套206a、轴承205a，以及架设于两个轴承203a和205a的外圈上的花鼓204a。

下面说明轮轴组件200a的装配。在如前所述那样将轮轴201a从轮叉110a外侧插入轮轴安装孔115a并卡定后，从轮轴201a的车轮安装端依次套入刹车器(未图示)、轴承205a、衬套206a、花鼓204a、轴承203a。在本实用新型中，刹车器优选采用罗拉刹车器。轴承205a以不影响外圈转动的方式抵接于刹车器，另一侧被衬套206a抵接，从而在轮轴201a的轴向上被定位。然后套入花鼓204a，花鼓204a为套筒状，其靠轮叉侧的一端外套于轴承205a的外圈，其靠车轮侧的一端外套于轴承203a的外圈，从而被架设于轴承205a和203a的外圈，能够与轴承的外圈一起转动。另外，花鼓204a的车轮安装端的外径扩大而形成为法兰部，在该法兰部沿周向设有用于安装车轮(未图示)的螺孔。在将车轮安装于该法兰部时，车轮的一部分以不影响轴承203a转动的方式与轴承203a抵接，从而使得轴承203a在轴向上被定位。当然，也可以在轴承203a的靠车轮侧另行套设定位螺母等定位件，来使轴承203a在轴向上定位。

另外，如图6所示，本实施方式的花鼓204a在架设于轴承205a时，采用了预先压铸于花鼓本体的嵌入件202a，利用该嵌入件202a外套于轴承205a。并且，嵌入件202a的露出于花鼓本体之外的部分的外周被形成为齿轮状，该齿轮作为罗拉刹车器的内圈齿盘发挥作用。通过单独制作该齿轮状的嵌入件，并以压铸等方式嵌入花鼓本体，能够节省制造成本。当然，也可以不另行制作该嵌入件，而是将花鼓的靠轮叉侧的端部直接加工成相应的形状。由此，在将罗拉刹车器装配在轴承205a与轮叉110a之间时，花鼓204a的齿轮状部分被插入罗拉刹车器的中心，兼作其中心齿轮发挥作用，从而能够使轮轴上各部件的装配更加紧凑，节省轮轴安装空间。

在本实施方式中采用了罗拉刹车方式，但也可以采用盘式、鼓式、抱式等其它中心制动方式。

通过以上轮轴组件的设置，能够使得两轴承被支承在作为独立部件的花鼓内，从而能够更加确保两轴承间的间距，从而使车轴的承力更加均衡稳定，并且能够减少部件数量。

轮轴与轮叉的轮轴安装孔之间可以采用过盈配合方式，使得二者间不会产生晃动。另外，两轴承及衬套与轮轴间采用滑配方式即可，同样地，花鼓(嵌入件)与轴承之间也采用滑配方式即可，故能使轮轴组件的装配变得简单。

以上以自行车用的前叉为例说明了本实用新型的轮叉的构造，但本实用新型的轮叉不仅适用于两轮的自行车，还能适用于电动自行车、摩托车、三轮自行车、三轮摩托车等，即，只要是非驱动轮的轮叉，都可以适用本实用新型的轮叉。另外，在本实施方式中说明了轮叉为单轮叉，但当然也可以在车轮的另一侧设置用于支承车轮的支承臂。

(轮毂)

图7是表示本实用新型实施方式的车轮500的轮毂的结构的图，(A)是轮毂的主视图，(B)是(A)中的轮毂的A-A'方向(直径)剖视图。

如图7的(A)所示，本实用新型实施方式的车轮500的轮毂由用于安装轮胎的轮辋501，位于轮毂的中心部位、用于将该轮毂安装到车轴(前述的轮轴201a)上的轮盘(安装盘)503，以及连接在轮辋501和轮盘503之间、用于支承轮辋501的轮辐502构成。轮辐502可以是作为单独的部件通过焊接等方式固定连接在轮辋501和轮盘503之间的，也可以是与轮辋501、轮盘503一体成型的。

沿轮盘503的外周部设有多个螺栓孔504，其位置分别与前述的花鼓204a的法兰部的多个安装孔相对应，通过螺栓固定将车轮500安装在轮轴201a的车轮安装端。

如图7的(B)所示，本实用新型实施方式的轮毂是偏心轮，轮辐502的延伸方向相对于车轴方向是呈一定角度α倾斜的，α小于90度，即轮辐并非沿垂直于轮轴的方向延伸。由此，使得轮辋中心面(即轮毂中心)与轮盘503的安装面之间存在正值的偏距d，从而使轮辋中心面与自行车中心面重合。

通过设计轮辐502的倾斜角度α，能够调整偏距d的大小，同时设计轮轴201a 上的衬套长度等，使得轮辋中心面尽可能靠近车轴中心的位置，从而可以减轻车轴和轴承的负荷，能够延长车轴和轴承的使用寿命，或降低对车轴和轴承的强度的要求。

另外，优选所述偏距d被设定使得例如罗拉刹车器处于轮辋中心面或其附近，此时，能使制动器的制动性能更佳。

以上说明了将本实用新型的轮叉、轮轴组件、轮毂适用于自行车的实施例，但这些部件的结构及其连接关系也可以适用于电动自行车、摩托车等两轮车或三轮车的非驱动轮。

以上参照上述各实施方式说明了本实用新型，但本实用新型并非限定于上述的各实施方式，将各实施方式的构成适当组合或置换后的方案，也包含在本实用新型范围内。另外，还可以基于本领域技术人员的知识适当重组各实施方式中的组合和处理顺序，或者对各实施方式施加各种设计变更等变形，被施加了这样的变形的实施方式也可能包含在本实用新型的范围内。

本实用新型虽然已详细描述了各种概念，但本领域技术人员可以理解，对于那些概念的各种修改和替代在本实用新型公开的整体教导的精神下是可以实现的。本领域技术人员运用普通技术就能够在无需过度试验的情况下实现在权利要求书中所阐明的本实用新型。可以理解的是，所公开的特定概念仅仅是说明性的，并不意在限制本实用新型的范围，本实用新型的范围由所附权利要求书及其等同方案的全部范围来决定。