本发明整体涉及一种用于自行车轮毂的罩。更具体而言，本发明涉及一种至少轮毂轴的一端覆盖有罩构件的自行车轮毂组件。

骑自行车正在成为一种日益流行的娱乐形式及运输方式。而且，骑自行车已经成为一种在业余爱好者和职业运动员中都非常流行的竞技体育运动。不管自行车用于娱乐、运输或竞技，自行车工业都在不断改进自行车的各种组件以便使得自行车更加可靠和耐用。而且，根据自行车的各种组件的使用情况而对其进行持续地改良和/或改进，从而在审美角度上更令骑车人满意。换句话说，通常需要生产对骑车人具有吸引力的自行车。另外，许多骑车人需求不同于其它自行车的自行车。许多自行车车架设计成具有独特且有吸引力的外观。
近年来，已经提出了各种罩来覆盖前叉和/或前轮毂的部分。例如，美国专利No.6,659,489(Shimano公司)中所提出的罩组件，该罩组件从审美角度上提供了令人满意的外观并为前轮毂提供了保护。基本上，这种Shimano专利公开了一对轮毂罩，其与叉管罩一起使用以便提供具有吸引力的外观。然而，轮毂罩并不与轮毂设计合为一体，并不保护轮毂外壳的中心部分。因此，罩组件所提供的轮毂组件并不具有其中轮毂罩与轮毂外壳一起一致地合为一体的外观。
美国专利No.5,795,036(Campagnolo)中公开了轮毂的另一个实例，这种轮毂包括用于保护轮毂的罩构件。在这个Campagnolo专利中，覆盖环提供于轮毂与轮毂外壳相结合的一端，以便使得覆盖环与轮毂外壳互相一致。然而，该设计的一个主要缺点在于不能覆盖轮毂轴的端部。因此，轮毂轴的端部并未受到保护，而且轮毂轴端部的端可能有损于轮毂整体外观。
鉴于以上这些方面，通过阅读本公开内容，本发明所属领域的普通技术人员应当清楚，就需要一种改进型自行车轮毂罩组件。通过阅读本公开内容，本发明所属领域的普通技术人员应当清楚，本发明能够适应现有技术的这种要求及其它要求。

本发明的一个目的是提供一种保护着自行车轮毂端部的自行车轮毂罩组件。
本发明的另一个目的是提供一种与轮毂的轮毂外壳具有一致性的用于自行车轮毂的自行车轮毂罩组件。
本发明的另一个目的是提供一种连接于轮毂轴上以便与其一起转动的轮毂罩组件。
前述目的可以通过提供一种包括第一轮毂端罩、自行车轮毂和第一紧固件的自行车轮毂组件而基本上得以实现。第一轮毂端罩具有第一安装孔。自行车轮毂具有轮毂轴和安装于该轮毂轴上的轮毂外壳，以便使得轮毂外壳围绕轮毂轴转动。第一紧固件通过第一轮毂端罩的第一安装孔延伸并连接于轮毂轴的第一端。
对本发明所属领域的普通技术人员来说，通过阅读结合附图公开了本发明的优选实施例的以下详细描述，可以清楚地了解本发明的这些及其它目的、特征、方面和优点。

现在请参阅附图，这些附图构成了本原始公开内容的一部分：图1为一种装备有根据本发明第一实施例的前、后自行车轮毂组件的自行车的透视图；图2为根据本发明第一实施例的前轮毂组件的放大透视图，其中前叉或车架部分以假想线示出；图3为根据本发明第一实施例的连接于前轮毂上的前轮毂组件的轴端视图；图4为根据本发明第一实施例的前自行车轮毂组件的前视图；图5为根据本发明第一实施例的前自行车轮毂组件的纵向剖视图；图6为根据本发明第一实施例的自行车轮毂的俯视图；图7为根据本发明第一实施例的前自行车轮毂组件的轮毂外壳罩中段的前视图；图8为图7中所示的轮毂外壳罩的中心构件的轴端视图；图9为图7和8中所示的轮毂外壳罩的中心构件沿图8的剖面线9-9观察时的纵向剖视图；图10为图7-9中所示的轮毂外壳罩的中心构件的轴端视图，其中轮毂外壳罩的中心构件处于打开位置；图11为图7-10中所示的轮毂外壳罩的中心构件的内侧视图，其中轮毂外壳罩的中心构件处于打开位置；图12为根据本发明第一实施例的轮毂外壳罩的侧面构件之一的外侧视图；图13为图12中所示的轮毂外壳罩的侧面构件的边视图；图14为图12和14中所示的轮毂外壳罩的侧面构件沿图12的剖面线14-14观察时的纵向剖视图；图15为图12-14中所示的轮毂外壳罩的侧面构件的内部轴端视图；图16为图12-15中所示的轮毂外壳罩的侧面构件的横断面的局部放大剖视图；图17为根据本发明第一实施例的轮毂端罩之一的外部端视图；图18为根据本发明的图17中所示的轮毂端罩的侧视图；图19为图17和18中所示的轮毂端罩沿图17的剖面线19-19观察时的剖视图；图20为根据本发明第二实施例的前轮毂组件的前端视图；图21为根据本发明第二实施例的图20中所示的自行车轮毂组件的侧端视图；图22为根据本发明第二实施例的图20和21中所示的轮毂组件的纵向剖视图；图23为根据本发明的后自行车轮毂的前视图；图24为图22中所示的后轮毂组件的第一侧面的端视图；图25为图23和24中所示的后轮毂组件的第二侧面的端视图；以及图28为图26和27中所示的后轮毂沿图26的剖面线28-28观察时的纵向剖视图。

现在将参照附图对本发明的选定实施例进行说明。通过阅读本公开内容，本发明所属领域的普通技术人员来将会清楚，对本发明实施例的以下描述仅供示例说明，而非用于对由附属权利要求及其等价内容所限定的本发明进行限制。
首先请参看图1，示出了装备有根据本发明第一实施例的自行车10。由于自行车10的大部分组件在本发明所属领域内众所周知，因此将只对于自行车10的与本发明相关的这些零件进行详细地讨论或示出。在本文中用于描述本发明时，下述方向性词“向前、向后、上方、向下、垂直、水平、下方和横向”以及其它类似的方向性词指的是相对于装备有本发明的自行车的那些方向。相应地，当用来描述本发明时，这些词应当被理解为相对于装备有本发明的自行车而言。
自行车10基本上具有车架14、前轮18和后轮20，其中前前叉或前车架部分16可动地联接于车架14上。前轮18、后轮20可相对于车架14转动地安装着。
前轮18基本上包括前自行车轮毂组件22、多根辐条24、前车圈26以及前轮胎28。辐条24的内端连接于前自行车轮毂组件22上，而辐条24的外端通过辐条螺纹接头(未示出)联接于前车圈26上。除了以下所述的前自行车轮毂组件22之外，前轮18基本上为常规型结构。
后轮20基本上包括后自行车轮毂组件32、多根辐条34、后车圈36以及后轮胎38。辐条34的内端连接于后自行车轮毂组件32上，而辐条34的外端通过辐条螺纹接头(未示出)联接于后车圈36上。除了以下所述的后自行车轮毂组件32之外，后轮20基本上为常规型结构。
在图5中看得最为清楚，前自行车轮毂组件22基本上包括自行车轮毂40和自行车轮毂罩组件41。在这个实施例中，自行车轮毂40为常规型发电机轮毂，该轮毂经过略微改良以便使得自行车轮毂罩组件41可以安装于其上。因此，以下描述将主要集中于自行车轮毂40和自行车轮毂罩组件41的结构的修改情况。
自行车轮毂40基本上包括轮毂轴42和轮毂外壳43，轮毂外壳43按照常规方式通过一对轴承单元44、45可转动地安装于轮毂轴42上。轮毂轴42的两端均具有沿轴向延伸的螺纹孔42a，螺纹孔42a用于连接部分自行车轮毂罩组件41，如下所述。
优选地，自行车轮毂40还包括安置于轮毂轴42与轮毂外壳43之间的内部发电机构或发电机46。发电机46基本上包括牢固地安装于轮毂外壳43上的多个永久磁铁47和牢固地安装于轮毂轴42上的定子48。
自行车轮毂罩组件41包括轮毂外壳罩50、第一轮毂端罩51、第二轮毂端罩52以及一对紧固件53。所示的自行车轮毂罩组件41具有某种整体装饰性外观，通过阅读本公开内容，本发明所属领域的普通技术人员将会清楚，在不背离本发明范围的情况下，可以对于装饰性外观进行多种变动和修改。优选地，自行车轮毂罩组件41可以在没有物理上改变自行车车架14的情况下进行安装。轮毂外壳罩50配置成围绕轮毂外壳43的中央部分同心安装，而第一轮毂端罩51和第二轮毂端罩52覆盖于轮毂轴42的轴端与轮毂外壳43的轴端上面。因此，除了存在于轮毂外壳罩50与第一轮毂端罩51和第二轮毂端罩52中每一个之间的小间隙之外，自行车轮毂40完全密封。
如图2-5所示，轮毂外壳罩50基本上包括中心构件54、第一侧面构件55和第二侧面构件56。优选地，轮毂外壳罩50的中心构件54为由诸如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂之类的轻型、耐冲击材料形成的单块整体式构件。同样，轮毂外壳罩50的侧面构件55、56均为由诸如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂之类的轻型、耐冲击材料形成的单块整体式构件构成。因此，轮毂外壳罩50为自行车轮毂40提供了硬质、刚性保护罩。
如图7-11所示，轮毂外壳罩50的中心构件54为配置成沿纵向开口的管状构件。尽管轮毂外壳罩50的中心构件54优选地由单块整体式构件构成，但是通过阅读本公开内容，本发明所属领域的普通技术人员将会清楚如果需要和/或所需，轮毂外壳罩50可以由两件或多件构成。轮毂外壳罩50的中心构件54具有第一罩部分57和第二罩部分58，其中第一罩部分57和第二罩部分58通过活动铰链59连接从而形成蛤壳构型。基本上，第一罩部分57和第二罩部分58整体构型相同，并在处于安装位置时形成具有计时砂漏形的外周表面。
轮毂外壳罩50的中心构件54具有第一自由端边缘61和第二自由端边缘62。优选地，第一自由端边缘61和第二自由端边缘62为阶形以便分别按照搭接的方式与第一侧面构件55和第二侧面构件56结合。优选地，第一自由端边缘61和第二自由端边缘62带有多个切口61a和62a，这些切口分别形成了用于容许辐条24从轮毂外壳43向外延伸经过轮毂外壳罩50的多个第一和第二辐条开口。优选地，轮毂外壳罩50的中心构件54的内表面带有多个第一安装凸缘63和多个第二安装凸缘64。优选地，第一安装凸缘63位置邻近第一自由端边缘61，其关于轮毂外壳罩50的中心构件54的内周沿圆周方向等距离分布。同样，第二安装凸缘64位置邻近轮毂外壳罩50的中心构件54的第二自由端边缘62，其沿圆周方向等距离分布。优选地，第一安装凸缘63和第二安装凸缘64均约间隔120度等距离分布。换句话说，优选地具有三个第一安装凸缘63和三个第二安装凸缘64。而且，优选地，第一安装凸缘63与第二安装凸缘64异相。
现在参看图12-16，轮毂外壳罩50的第一侧面构件55和第二侧面构件56均为环形构件，其与轮毂外壳罩50的中心构件54的第一自由端边缘61和第二自由端边缘62相配合。优选地，第一侧面构件55和第二侧面构件56的外周表面与中心构件54的外周表面相邻接，以便使得这些外周表面之间形成平滑过渡而没有任何突然变化。当然，通过阅读本公开内容，本发明所属领域的普通技术人员将会清楚第一侧面构件55和第二侧面构件56的外周表面不必与中心构件54的外周表面精确配合。因此，在本文中使用时，短语“平滑邻接过渡”是指当从距离自行车轮毂罩组件41三到五英尺处用肉眼观察时，看起来似乎基本上邻接而没有突然变化的过渡。换句话说，应当没有大于中心构件54的材料厚度的突然变化。
第一侧面构件55和第二侧面构件56具有基本上为C形的横断面，如图16所示。这种C形的横断面容许第一侧面构件55和第二侧面构件56搭接于中心构件54的第一自由端边缘61和第二自由端边缘62的阶形上。优选地，第一侧面构件55和第二侧面构件56的外周表面包括局部球形部分67，该球形部分67的曲率与第一轮毂端罩51和第二轮毂端罩52相匹配。因此，当第一轮毂端罩51和第二轮毂端罩52通过紧固件53安装于轮毂轴42上时，第一轮毂端罩51和第二轮毂端罩52的外周表面基本上与轮毂外壳罩50的第一侧面构件55和第二侧面构件56的球形表面67相配合。因此，在轮毂外壳罩50与第一轮毂端罩51和第二轮毂端罩52之间提供了一体式外形。
优选地，第一侧面构件55和第二侧面构件56带有三个安装凸缘68，这些凸缘沿圆周方向间隔分布以便与中心构件54的安装凸缘63和64配合。换句话说，在所示的实施例中，第一侧面构件55和第二侧面构件56带有三个安装凸缘68，这些凸缘关于第一侧面构件55和第二侧面构件56的内周边缘呈120度间隔分布。安装凸缘68带有容放着紧固件69的安装孔68a，紧固件69用于将第一侧面构件55和第二侧面构件56连接于中心构件54上。更具体而言，优选地，紧固件69为自攻螺钉，其拧入第一侧面构件55和第二侧面构件56的孔68a中，然后穿过轮毂外壳43中的孔拧入中心构件54的第一安装凸缘63的孔63a和第二安装凸缘64的孔64a中。在所示的实施例中，首先，中心构件54围绕轮毂外壳43安装以便使得切口61a和62a容放辐条24。相应地，通过辐条24与切口61a和62a接合，轮毂外壳罩50的中心构件54保持在关闭位置。接下来，第一侧面构件55和第二侧面构件56安装于中心构件54的自由端边缘61和62上。现在，安装紧固件69以便使安装凸缘68与中心构件54的第一安装凸缘63和第二安装凸缘64连接。因此，中心构件54与第一侧面构件55和第二侧面构件56在轮毂外壳43周围固定在一起。
如图17-19，第一轮毂端罩51和第二轮毂端罩52均为碗形构件。由于第一轮毂端罩51和第二轮毂端罩52均相同，所以将使用相同的参考数字来描述第一轮毂端罩51和第二轮毂端罩52。第一轮毂端罩51和第二轮毂端罩52均为由诸如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂之类的轻型、耐冲击材料形成的单块整体式构件构成。因此，自行车轮毂罩组件41为自行车轮毂40提供了硬质、刚性的保护罩。
第一轮毂端罩51和第二轮毂端罩52具有位于中心的安装孔71，该孔容放着用于将第一轮毂端罩51和第二轮毂端罩52连接于轮毂轴42上的紧固件53。尤其是，紧固件53优选地为螺钉，该螺钉通过第一轮毂端罩51和第二轮毂端罩52的安装孔71插入后拧入形成于轮毂轴42自由端的螺纹孔42a中。
优选地，第一轮毂端罩51和第二轮毂端罩52中的每个还带有沿安装孔71的圆周方向设置的轴向延伸拱座72。因此，拱座72安置于安装孔71的径向外侧。拱座72的尺寸适于容纳轮毂轴42的端部。同样，拱座72配置成与前叉16的端部接合以便于提供位于轮毂端罩51、52与侧面构件55、56之间的所需间隙或间隔。除了形成于其中的车架容放开口或凹口74之外，第一轮毂端罩51和第二轮毂端罩52具有基本上为圆形的围缘73。换句话说，当自行车轮毂端罩组件41安装于自行车轮毂40上时，第一轮毂端罩51和第二轮毂端罩52的围缘73与第一侧面构件55和第二侧面构件56的自由端边缘配合。
现在参看图20-22，示出了根据本发明的改良型前自行车轮毂组件122。鉴于前自行车轮毂组件22与前自行车轮毂组件122之间的相似性，所以为简洁起见，对于前自行车轮毂组件122与前自行车轮毂组件22相同或基本相同的零件只进行简要描述。
如图20和22所示，前自行车轮毂组件122基本上包括自行车轮毂140和自行车轮毂罩组件141。在这个实施例中，自行车轮毂罩组件141中去除了轮毂外壳罩。更具体而言，如图22所示，自行车轮毂140基本上包括轮毂轴142和轮毂外壳143，轮毂外壳143按照常规方式通过一对轴承单元144、145可转动地安装于轮毂轴142上。轮毂外壳143的外周表面与在前的实施例的轮毂外壳罩50的外周表面配合。因此，这个实施例不使用轮毂外壳罩50。换句话说，自行车轮毂罩组件41只包括通过一对紧固件153而连接于轮毂轴142上的第一轮毂端罩151和第二轮毂端罩152。尤其是，轮毂轴142的两端均具有外螺纹端部分142a，其与紧固件153之一的内螺纹螺纹连接。
优选地，类似于第一实施例，自行车轮毂140还包括安置于轮毂轴142与轮毂外壳143之间的内部发电机构或发电机146。轮毂发电机146基本上包括牢固地安装于轮毂外壳143上的多个永久磁铁147和牢固地安装于轮毂轴142上的定子148。
第一轮毂端罩151和第二轮毂端罩152均为碗形构件。由于第一轮毂端罩151和第二轮毂端罩152均相同，所以将使用相同的参考数字来描述第一轮毂端罩151和第二轮毂端罩152。第一轮毂端罩151和第二轮毂端罩152均为由诸如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂之类的轻型、耐冲击材料形成的单块整体式构件构成。因此，自行车轮毂罩组件141为自行车轮毂140的端部提供了硬质、刚性的保护罩。
第一轮毂端罩151和第二轮毂端罩152具有位于中心的安装孔171，该孔容放着用于将第一轮毂端罩151和第二轮毂端罩152连接于轮毂轴142上的紧固件153。尤其是，紧固件153优选地为带有内部螺纹孔153a的螺钉。紧固件153通过第一轮毂端罩151和第二轮毂端罩152的安装孔171插入后拧入轮毂轴142的螺纹端部分142a中。
优选地，第一轮毂端罩151和第二轮毂端罩152中的每个还带有至少部分地限定安装孔171的轴向延伸拱座172。拱座172配置成与前叉16的端部接合以便于提供位于轮毂端罩151、152与轮毂外壳143之间的所需间隙或间隔。除了形成于其中的车架容放开口或凹口174之外，第一轮毂端罩151和第二轮毂端罩152具有基本上为圆形的围缘173。换句话说，当自行车轮毂端罩组件141安装于自行车轮毂140上时，第一轮毂端罩151和第二轮毂端罩152的围缘173与轮毂外壳143的自由端边缘配合。第一轮毂端罩151和第二轮毂端罩152的整体外形与图17-19所示的第一轮毂端罩51和第二轮毂端罩52相同。
现在参看图23-28，现在将对于根据本发明的后自行车轮毂组件32进行说明。鉴于前自行车轮毂组件22与后自行车轮毂组件32之间的相似性，所以为简洁起见，对于后自行车轮毂组件32与前自行车轮毂组件22相同或基本相同的零件只进行简要描述。
基本上，后轮毂组件32包括后自行车轮毂90和后自行车轮毂罩组件91。在这个实施例中，后自行车轮毂90为比较常规的内装齿轮的轮毂，其经过略微改良以便使得自行车轮毂罩组件91可以安装于其上。因此，以下描述将主要集中于自行车轮毂90的修改情况和自行车轮毂罩组件91的结构情况。
自行车轮毂90基本上包括轮毂轴92和轮毂外壳93，轮毂外壳93按照常规方式通过一对轴承单元(未示出)可转动地安装于轮毂轴92上。轮毂轴92的两端均具有用于将自行车轮毂罩组件91的自行车零件连接于其上的轴向延伸螺纹孔92a。
自行车轮毂罩组件91基本上包括第一轮毂端罩95和第二轮毂端罩96，其中第一轮毂端罩95和第二轮毂端罩96通过一对紧固件或螺钉97而紧固于轮毂轴92上。基本上，第一轮毂端罩95与上面所述的第二轮毂端罩96基本上相同，外周形状经过略微改进除外。
第一轮毂端罩95具有与轮毂端罩51和52类似的构型，而第二轮毂端罩96与链条导向器G一体形成。相应地，除了链条导向器G之外，第二轮毂端罩96按照与轮毂端罩51和52类似的方式构成，如上所述。关于轮毂外壳93，轮毂外壳端边缘带有容纳着成切线设置的辐条34的辐条开口或切口93a，如图1所示。类似于前自行车轮毂组件122，轮毂外壳93的外周表面基本上与第一轮毂端罩95和第二轮毂端罩96的外周表面配合，以便提供完整的外形。
第一轮毂端罩95和第二轮毂端罩96均具有位于中心的安装孔，其容放着用于将第一轮毂端罩95和第二轮毂端罩96连接于轮毂轴上的紧固件97。尤其是，紧固件97优选地为螺钉，它们通过第一轮毂端罩95和第二轮毂端罩96的安装孔98插入后拧入形成于轮毂轴92的自由端处的螺纹孔9a中。
优选地，第一轮毂端罩95和第二轮毂端罩96中的每个还带有沿安装孔98的圆周方向设置的轴向延伸拱座99。因此，拱座99置于安装孔98的径向外侧。拱座99的尺寸适于容纳轮毂轴42的端部。同样，拱座99配置成与车架14的端部接合以便于提供位于轮毂端罩95、96与轮毂外壳93之间的所需间隙或间隔。除了形成于第一轮毂端罩95上的车架容放开口或凹口101之外，第一轮毂端罩95和第二轮毂端罩96具有基本上为圆形的围缘100。换句话说，当自行车轮毂端罩组件91安装于自行车轮毂90上时，第一轮毂端罩95和第二轮毂端罩96的围缘100与轮毂外壳93的自由端边缘配合。
本文中所用的程度副词例如“基本上”、“大约”和“近似”等是指变动的项具有合理的偏差量以便保证最终结果不会发生显著改变。如果偏差不会否定其所改动的词的意思，这些词应当被解释为包括所改动项的至少±5％的偏差。
尽管仅选择了选定的实施例对本发明进行了示例说明，但通过阅读本公开内容，本发明所属领域的普通技术人员应当清楚，在不背离附属权利要求中所限定的本发明的范围的情况下，在此可以作出各种变动和改型。此外，以上对根据本发明的实施例的描述仅用于示例说明，而并非用于对如附属权利要求及其等同内容所限定的本发明进行限制。