專利名稱:自行車輪轂的制造方法
本發(fā)明涉及自行車腳剎車輪轂的制造方法。
正如美國專利3，252，551所披露的，自行車腳剎車輪轂是用實心鋼棒、鑄件和冷軋成型坯料制成。這些輪轂需要用不同的機械加工來制造軸承圈、錐形離合器面和剎車面。錐形離合器面與剎車驅(qū)動螺帽上的相應表面匹配，該錐面通常是位于軸承圈邊上。錐形離合器面和剎車面的加工浪費大量的材料并且需要昂貴的質(zhì)量控制工序以保證其中所有零件均在規(guī)定的公差范圍內(nèi)。
本發(fā)明提供了用園盤件或環(huán)件聯(lián)接在加工好的管體上的制造輪轂的方法。在該制造方法中，把鋼管料的內(nèi)外表面加工到一定的尺寸，在其內(nèi)表面第一和第二直徑之間加工一個軸肩。將材料切割成有一定長度尺寸的圓柱體。由鍛壓或鑄造制的園盤件或環(huán)件的外圍表面，軸肩和齒形截面之間有一道槽;而在內(nèi)表面具有一錐度。內(nèi)部帶有軸承圈的上述圓柱體放到第一個夾具內(nèi)。園盤件或環(huán)件放在第二個夾具上。一段線狀釬焊材料放在園盤件或環(huán)件的槽內(nèi)。推動第一和第二夾具，使圓柱體內(nèi)表面上的第二直徑和園盤件的軸肩直徑軸向?qū)?。第一個夾具固定在一固定位置，施加一個力使第二夾具向第一個夾具移動，園盤件或環(huán)件便被嵌進圓柱體的第二直徑。園盤件上的齒形表面與圓柱體內(nèi)表面第一直徑相接觸而將該處的材料加以拉削。齒形表面的嚙合形成聯(lián)接或機械聯(lián)接。第一個夾具向第二個夾具推進，直到園盤件或環(huán)件的軸肩和圓柱體軸肩嚙合。在拉削過程中產(chǎn)生的碎屑都從圓柱體內(nèi)部清除出來。然后把圓柱體送到下一道工序，在那里將圓柱體和園盤件加熱。這樣的加熱使釬焊環(huán)料熔化流入機械聯(lián)接點，把零件焊接在一起，從而保證園盤件或環(huán)件在圓柱體內(nèi)的軸向位置保持固定，同時防止園盤件和圓柱體之間的相對轉(zhuǎn)動。園盤件在輪轂內(nèi)的固定，保證了在輪轂內(nèi)的離合器和剎車動作在反復使用剎車后仍然保持一致。此后輪轂送至下一個工序，對其作熱處理使鋼材表面淬火。
用本方法制造自行車腳剎車輪轂的優(yōu)點是節(jié)省材料，因為廉價的管狀材料能用作坯料。
進一步的優(yōu)點是由于增加了輪轂的環(huán)箍強度，使其在承受一個高的離合器嚙合力時不會漲裂。
本發(fā)明的目的是提供一個自行車腳剎車輪轂，它有一個離合器定位園盤通過齒形表面和釬焊接頭與管狀體聯(lián)接。
邊讀說明，邊看附圖，即可明白上述優(yōu)點和目的。
圖1是一段管狀鋼坯料的剖視圖。
圖2是由圖1的管狀鋼坯料加工好的圓柱體的剖面圖。
圖3是具有錐面和齒形外圍表面的園盤件或環(huán)件的透視圖。
圖4是圖2所示的圓柱體剖面圖，圖3所示的園盤件已置于其內(nèi)部。
圖5表示通過圖4中5-5線的剖面圖。
圖6是已裝腳剎車組件的圖4所示輪轂成品的剖視圖。
現(xiàn)在詳述自行車輪轂的制造方法。
一長段管狀坯料[8]送到一個工位，如自動螺紋機床。該管狀材料[8]具有一個外徑[9]和一個內(nèi)徑[11]，足以允許機械加工成圓柱體[10]。其內(nèi)徑加工成由軸肩[15]為分界的第一直徑[16]和第二直徑[17]。端面[14]和軸肩[15]間有一定長距離，而軸承圈[20]加工在緊靠端面[14]處。外圍表面[26]是在表面[9]上加工的，帶滾花部分的槽[24]加工在端面[14]。相距端部[14]有一定長度，在表面[26]上加工帶滾花的槽[22]，而在靠近直徑[17]的內(nèi)壁加工軸承圈[18]。槽[22]和軸承圈[18]加工好以后，圖2所示的圓柱體[10]就從坯料[8]上切下。
圖3所示的園盤件或環(huán)件[30]有一滾花的表面[32]，它由園周上的槽[35]為界與軸肩[33]分隔，而在其內(nèi)側(cè)有一個光滑的錐面[34]。錐面[34]是一個平截頭圓錐面與腳剎車的一個離合器配合。園盤件或環(huán)件[30]送入一個工位，在該工位圓柱體[10]被夾具[36]夾持。園盤[30]放入夾具[38]并使之與圓柱體[10]的直徑[16]作軸向?qū)?。一長段的釬焊材料[37]放入槽[35]內(nèi)。
施加一個力把夾具[38]朝夾具[36]移動。當園盤件[30]上的齒形表面[32]接觸圓柱體[10]上的直徑[17]，材料[40]可從直徑[17]上被拉削出來。如圖5所示。齒形表面[32]的尖峰以一定的深度楔入園盤件[10]，足以產(chǎn)生一個有良好接觸表面的機械聯(lián)接。該力繼續(xù)通過夾具[38]連續(xù)施加到園盤件[30]，直到軸肩[33]的端面[42]和軸肩[15]嚙合。
圓柱體[10]連同由機械聯(lián)接的園盤件[30]從該工序送入下一工序，該工序進行充分的加熱，熔化釬焊環(huán)料[37]使流入聯(lián)接頭[44]，并把園盤件[30]焊接到圓柱體[10]上，形成輪轂體[50]。
之后，輪轂體[50]送入下一工序，在該工序它被放入一個加熱室按預定的時間進行淬火。該處溫度低于焊接溫度，使此階段聯(lián)接不受影響。淬火后，輪轂體[50]的外表面進行電鍍最終成為成品。
輪轂體[50]隨后送入一工序，按下述方法安裝自行車剎車[52]。
軸[54]加工成螺紋以便安裝夾緊螺母[56]和[58]、錐形軸承內(nèi)環(huán)[60]和軸承內(nèi)環(huán)固定件[62]。連接于鏈輪[66]的驅(qū)動件[64]由滾珠[70]軸聯(lián)到錐形軸承內(nèi)環(huán)[60]上。驅(qū)動件[64]具有持留滾珠[74]的軸承圈[72]，滾珠[74]軸聯(lián)在輪轂[50]的軸承圈[18]上。漲圈[76]和[78]聯(lián)接到輪轂[50]的外側(cè)，以便由輻條將輪轂聯(lián)接到輪圈(沒有畫出)。嚙合在輪轂[50]圓柱表面[83]上的防塵帽[80]用來防止灰塵傳到滾珠[74]。
把輪轂[50]連同位于其中的軸[54]和驅(qū)動件[64]翻轉(zhuǎn)180°，離合器和剎車組件部分從第二端[14]安裝。驅(qū)動件[64]有一個延伸到孔[16]內(nèi)的螺桿[65]。離合器和剎車驅(qū)動螺母[82]是裝在螺桿[65]上。驅(qū)動螺帽[82]有一個平截頭圓錐離合器面[84]，該面[84]與園盤件[30]上的離合器錐面[34]配合。螺母[82]的另一端上有齒[86]，齒[86]與剎車漲圈[90]上的齒[88]嚙合，以免螺母[82]在剎車時轉(zhuǎn)動。
為保證離合器和驅(qū)動螺母[82]隨驅(qū)動體[64]的旋轉(zhuǎn)而平移，在螺母[82]和漲圈[90]之間裝有減速器或制動器軸套[92]。螺母[82]有平滑的圓柱面[94]，而漲圈[90]上也有一相似的圓柱表面[96]，它緊靠著肩[98]。減速器或制動器軸套[92]有伸縮臂[100]和[102]，當軸肩[98]限止?jié)q圈[90]朝螺母[82]移動時，它們即摩擦嚙合并在表面[94]和[96]上運動。
圖6所示的腳剎車[52]按如下方式動作隨著外力加到鏈輪[66]，它即按順時針方向轉(zhuǎn)動驅(qū)動件[64]。當鏈輪[66]如箭頭A所示方向作順時針轉(zhuǎn)動時，螺桿[65]把離合器螺母[82]推向園盤[30]，使表面[84]和表面[34]嚙合，以便將驅(qū)動件[64]在輪轂[50]上鎖緊。當驅(qū)動件[64]與輪轂[50]鎖緊，鏈輪[66]上的轉(zhuǎn)動施力通過裝在漲圈[76]和[78]上的輻條傳遞到輪圈(未畫出)。
齒形面[32]和圓柱體[10]中直徑[17]間的機械嚙合以及焊接聯(lián)接是有足夠的強度保證由驅(qū)動件[64]施加的力矩傳遞給輪轂[50]。
當已裝有上述輪子的自行車朝前行駛，而施于鏈輪[66]上的力中止，螺母[82]通過它與園盤[30]的嚙合將繼續(xù)轉(zhuǎn)動，直到它在螺桿[65]上反轉(zhuǎn)到充分脫鎖。其后，輪轂[50]在滾珠[74]和[75]上繼續(xù)空轉(zhuǎn)，而螺母[82]保持靜止。
為操作剎車塊[104]和[106]，由施力使驅(qū)動件[64]逆時針方向轉(zhuǎn)動。施力使螺母[82]朝第二端[14]移動。最初螺母[82]的轉(zhuǎn)動受到制動器軸套[92]上伸縮臂[100]和[102]的摩擦彈力阻止，但是其后，通過齒[86]和齒[88]，的嚙合而在漲圈[90]上鎖定。當螺母[82]嚙合漲圈[90]時繼續(xù)施加逆時針的力使螺母[82]推動漲圈[90]朝固定件[62]移動。當漲圈[90]移向固定件[62]時，剎車塊[104]和[106]則與輪轂[10]的直徑[16]的表面摩擦嚙合。此摩擦嚙合通過凸塊[63]和[61]的嚙合而傳至固定件[62]。因為固定件臂[67]處于靜止位置，輪轂[50]的轉(zhuǎn)動力矩相應減少而產(chǎn)生制動。
當剎車動作完成，驅(qū)動件[64]按順時針方向轉(zhuǎn)動，把螺母[82]朝園盤[30]移動。當螺母[82]移向園盤[30]時，漲圈[90]也由軸套[92]的摩擦聯(lián)軸而移動。螺母[82]向園盤[30]進一步移動，導致面[84]和錐面[34]接觸，而使螺母[82]和輪轂[50]鎖合，其后驅(qū)動件[64]的轉(zhuǎn)動傳遞到輪子的輪圈。當螺母[82]從漲圈[90]移開，軸套[92]的回彈使其中的齒不致保持嚙合而避免了不必要的摩損。
所做過的一切實驗表明，上述機械和釬焊聯(lián)接[44]有足夠的強度把來自驅(qū)動件[64]的力矩傳遞到輪轂[55]。
權(quán)利要求
1.一個有離合器和漲緊剎車塊的自行車腳剎車輪轂的制造方法，包括的步驟是把管狀料送至工位；加工所述的管狀材料內(nèi)壁使成由第一軸肩分界的第一和第二直徑；從所述的管狀材料上切割一圓柱體；把所述的圓柱替放入第一個夾具；把具有外圍齒面的環(huán)件放入第二個夾具，該齒面以一個槽與第二軸肩分隔；相對于所述第一夾具移動第二夾具使所述環(huán)件和所述圓柱體的第二直徑對準；對所述的第二夾具施加一個力使所述齒面和所述圓柱體的第一直徑嚙合；把所述的第二夾具繼續(xù)向所述的第一夾具移動，以控制齒面對所述第一直徑的材料變形，直到所述第二軸肩與第一軸肩嚙合并在其間形成機械聯(lián)接。
2.如權(quán)利要求
1所述的方法，進一步包括在把所述的環(huán)件裝入所述圓柱體第二直徑之前，在所述環(huán)件的外圍面上的槽內(nèi)放入釬焊料。
3.如權(quán)利要求
2所述的方法，進一步包括把所述帶有第一和第二夾具嵌入的環(huán)件的圓柱體放進加熱室，加熱室的溫度足以使放在槽內(nèi)的焊料流入齒形面并同第一直徑形成釬焊接頭，以增強機械聯(lián)接，足以防止環(huán)件相對于圓柱體的轉(zhuǎn)動。
4.如權(quán)利要求
3所述的方法，進一步包括在所述的環(huán)件的內(nèi)表面形成一錐面，該錐面和離合器嚙合使轉(zhuǎn)動力矩從驅(qū)動件傳遞給圓柱體。
5.按權(quán)利要求
3的方法制造的產(chǎn)品。
專利摘要
自行車腳剎車輪轂50的制造方法。用管狀料8制成由軸肩15隔開的直徑16和17的圓柱體10放入夾具36。用槽35與軸肩33分開有齒形截面32的環(huán)件30放在夾具38上。圓柱體10與環(huán)件30對準，槽35內(nèi)放釬焊料37后，施力把環(huán)件30推入圓柱體10，環(huán)件30的齒面32使直徑17內(nèi)的材料變形嚙合成機械聯(lián)接44。直到環(huán)件30的軸肩33的面42與圓柱體10的軸肩15嚙合。此后10同嵌入的環(huán)件30放入加熱室，充分加熱使釬焊料37流入聯(lián)接44與輪轂體50形成釬焊聯(lián)接。
文檔編號B62L5/02GK86100652SQ86100652
公開日1987年1月7日 申請日期1986年2月1日
發(fā)明者沃爾特·菲茨·莫里斯 申請人:阿蘭特公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan