CN1319806C - 用于自行车链轮组件的链轮支承部件 - Google Patents

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Abstract

一种用于自行车后轮的链轮组件，包括至少一个子组(28、29、30)，该至少一个子组包括：链轮支承部件(31、32、33)，该链轮支承部件有至少一个啮合部分(34)以及至少一个固定部分(37)，该啮合部分(34)提供有用于与自行车飞轮连接的装置(35)，该固定部分(37)相对于所述啮合部分(34)布置在径向外侧位置；以及至少两个链轮(15和16、17和18、19和20)，该至少两个链轮固定在所述固定部分(37)上。

Description

用于自行车链轮组件的链轮支承部件
技术领域
本发明涉及一种用于自行车后轮的链轮组件的链轮支承部件。
背景技术
近年来，可通过自行车变速装置获得的传动比的数目逐渐增多，用于自行车后轮的链轮组件有9或10个链轮的情况在市场上越来越普遍。链轮数目的逐渐增加需要不断进行研究，以便降低链轮组件的重量。在本申请人的文献US5935034中所述的链轮组件包括支承部件，该支承部件有径向内侧部分和径向外侧固定器部分，该径向内侧部分形成为与飞轮连接。两个链轮安装在所述固定器部分的相对表面上。除了前面两个链轮外，第三链轮可以通过多个分隔器衬套而安装在支承部件上。文献US6102821公开了一种链轮组件，其中，两个链轮通过销钉固定在链轮支承部件的相对侧面上，该销钉与链轮和支承部件的对齐孔啮合。
随着链轮的数目逐渐增多，除了需要减少组件的重量，还需要使链轮一个紧靠另一个地布置就位。因此，可用于链轮支承部件的空间不断减小。另一方面，该部件有重要的结构功能，需要保证它有很高的刚性和抗蚀特性。
发明内容
本发明的目的是提供一种自行车后轮的链轮支承部件，该链轮支承部件能够满足所有所述要求。
根据本发明的第一方面，提供了一种用于自行车链轮组件的链轮支承部件，包括：至少一个啮合部分，该啮合部分提供有用于与自行车飞轮连接的装置；以及至少一个固定部分，该固定部分相对于所示啮合部分布置在径向外侧位置，该固定部分有至少一个孔，用于将至少一个链轮安装在链轮支承部件上，其中，所述固定部分相对于所述啮合部分轴向位移，并且不位于所述啮合部分的相同平面里。
根据本发明的第二方面，提供了一种用于自行车的链轮组件，包括至少一个子组，该至少一个子组包括上述的链轮支承部件以及固定在所述固定部分上的至少两个链轮，其中，至少两个所述链轮固定在所述固定部分的相同侧。
根据本发明的第三方面，提供了一种用于自行车的链轮组件，包括多个子组，各子组包括：链轮支承部件，该链轮支承部件有：至少一个啮合部分，该啮合部分提供有用于与自行车飞轮连接的装置；以及至少一个固定部分，该固定部分相对于所述啮合部分布置在径向外侧位置；以及至少两个链轮，该至少两个链轮固定在所述固定部分上；其中，所述子组轴向彼此接触地安装在两个不同子组的两个相邻链轮的固定部分处。
附图说明
通过下面只作为非限定实例的详细说明，可以清楚本发明的链轮支承部件的特征和优点，附图中：
图1是本发明的链轮组件的一部分的局部剖侧视图；
图2是图1中的链轮组件的后视图；
图3是本发明的链轮支承部件的正视图；
图4是沿图3中的线IV-IV的剖视图；
图5是本发明的链轮支承部件的第二实施例的正视图；
图6是沿图5中的线VI-VI的剖视图；
图7是沿图1中的箭头VII表示的子组的正视图；
图8是沿图7中的线VIII-VIII的剖视图；以及
图9是沿图8中的箭头IX表示的详细放大剖视图。
具体实施方式
参考图1，参考标号10表示自行车后轮的链轮组件的一部分。在图1中所示的链轮组件包括十个链轮，尽管并没有全部表示。该链轮组件10将安装在飞轮装置(未示出)的轮毂上。飞轮装置的轮毂以已知方式提供有外部花键表面。
在图1所示的实施例中，链轮组件10包括装备有相应内部径向齿的单独链轮，这些内部径向齿直接与飞轮装置的轮毂的花键表面啮合，并通过分隔器环沿轴向彼此间开。
链轮15和16、17和18、19和20以后面将称为子组的方式成对固定在一起，它们形成三个子组，表示为28、29和30。这些子组包括单独的链轮支承部件，表示为31、32和33。在本说明书的下面部分中只详细介绍包括链轮19和20以及链轮支承部件33的子组30。剩余的两个子组28和29在概念上与子组30相同，尽管相应链轮支承部件31、32的形状和尺寸不同。
参考图3和4，子组30的链轮支承部件33包括多个啮合部分34，各啮合部分34构成为径向朝内凸出的整体形成部分，并有单个齿35。啮合部分34的齿35形成为与飞轮装置的轮毂的花键表面啮合。例如，啮合部分34以90°角度彼此间开，减重的空心区域36开口于链轮支承部件33的中心内部开口，并在每对形成部分34之间。
链轮支承部件33包括多个固定部分37，这些固定部分37相对于啮合部分34布置在径向外部位置。在图中所示的实施例中，固定部分37彼此间开90°角度。各固定部分37布置成与各啮合部分34径向对齐。从结构上看，链轮支承部件33通过一系列等距的结构单元形成，每个结构单元包括啮合部分34和固定部分37，各结构单元通过径向尺寸更小的区域38而彼此连接。除了空心区域36外，各结构单元可以有另外的减重凹腔39，该减重凹腔39位于啮合部分34和固定部分37之间。
固定部分37可相对于啮合部分34轴向偏移。更准确的说，固定部分37包含在与链轮支承部件33的轴线垂直的第一平面中，啮合部分34包含在平行于第一平面的第二平面中。如说明书中进一步介绍，固定部分37也起到在两个相邻链轮子组之间的分隔器部件的功能。为了实现该功能，固定部分37的轴向厚度等于固定在不同链轮支承部件上的两个相邻链轮之间所希望保持的距离。
链轮支承部件33可以通过热或冷塑性变形或者通过除去材料的机械加工而获得，并可以由钢、铝及其合金、钛或其它具有高抗蚀性和轻重量特性的金属材料制成。链轮支承部件33也可以通过对由包含在塑料材料基质中的结构纤维制成的网状织物进行模制而获得。这些纤维可以从以下组中选择：碳纤维、玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维、硼纤维、陶瓷纤维或它们的任意组合。
各固定部分37有接触表面40和外表面41。优选是，表面40和41沿径向方向并彼此平行。各固定部分37有安装通孔42。优选是，各安装孔42有开口于外表面41的放大部分43。
各固定部分37有轴向凸起44，该轴向凸起44位于接触表面40的基部。该轴向凸起44形成一种在各固定部分37和相应啮合部分34之间的台阶。实际上，该轴向凸起44通过使固定部分37相对于啮合部分34轴向偏移而形成。在轴向凸起44上，定心和支承座45形成为与各固定部分37相对应，各座有与相应固定孔42同轴的扇形柱形状。
参考图7至9，两个链轮19、20固定在固定部分37的相同侧。链轮19、20分别有孔46和47，孔46和47相互同轴，并与固定部分37的固定孔42同轴。链轮19、20在链轮支承部件33上的固定通过多个固定元件48进行。
参考图9，各固定元件48包括第一头部50、第一柱形部分51、径向凸肩52、第二柱形部分53和第二头部54。径向凸肩52有两个相对且相互平行的径向表面55和56。各固定元件的第一头部50与放大的孔部分43啮合，这样，头部50的外表面基本与外表面41平齐。第一柱形部分51与固定孔42和链轮20的孔47啮合，而第二柱形部分53与链轮19的孔46啮合。第二头部54与放大的孔部分57啮合，这样，第二头部54的外表面基本与链轮19的外表面58平齐，在将固定元件48的柱形部分51和53插入孔42、47和46中之后，各固定元件48的头部50、54通过铆接而变形。径向凸肩52构成在链轮19、20之间的分隔器元件。径向凸肩52的柱形表面的一部分抵靠定心和支承座45的表面。
应当知道，从结构上看，各固定元件48象布置在孔42以及定心和支承座45上的桁条那样工作。链轮20由在支承部分42和45之间的、固定元件48的区域所支承。这能够获得很高刚性的连接。只有链轮19悬臂安装在固定元件48上。从连接刚性方面看，本发明的方法优于使链轮通过链轮支承部件的固定部分的相对部分来固定的现有技术方法，因为在现有技术的方法中，两个链轮都悬臂安装。
参考图1，子组28、29和30优选是在没有插入任何分隔器的情况下安装在彼此相邻的位置。子组28的固定部分的外表面抵靠属于子组29的链轮17的外表面，子组29的固定部分的外表面抵靠属于子组30的链轮19的外表面。因此，也可以知道中间子组28和29的固定部分37怎样执行在相邻子组之间的分隔器部件的功能。重要的是应当知道，固定部分37在非常靠近链轮齿的径向外侧区域执行分隔器部件的功能。这能够明显提高在链轮之间的间开距离的精度。如前所述，为了实现分隔器部件的功能，固定部分37的厚度等于固定元件48的径向凸肩52的厚度，该径向凸肩52执行在相同子组的两个链轮之间的分隔器元件的功能。
当然，在不脱离由后面的权利要求确定的本发明范围的情况下，本发明可以进行多种变化。特别是，各链轮支承部件31、32、33的形状可以明显与所示形状不同。例如，如图5和6所示，固定部分37可以形成为沿径向向外伸出的臂状，同时径向尺寸减小的区域38有凹形外边缘，而不是如图3和4所示的凸形外边缘。臂的外形也可以为平直，或者有与图中所示相比有更明显的凹性或凸性。此外，减重空心区域36和39的形状可以不同于图2至6所示的形状。
各固定元件48可以有平滑柱形销构成，该销的端头钟接，以便形成头部58，而径向凸肩52可以由在该销上插入两链轮19、20之间的环构成。径向凸肩52的接触表面55、56可以相对于固定元件48的轴线发散或收敛。此外，各链轮支承部件31、32、33可以安装超过两个链轮。
最后，本发明的链轮支承部件也可以用于自行车的前轮。

Claims (27)

1.一种用于自行车链轮(15、16、17、18、19、20)组件(10)的链轮支承部件(31、32、33)，包括：至少一个啮合部分(34)，该啮合部分(34)提供有用于与自行车飞轮连接的装置(35)；以及至少一个固定部分(37)，该固定部分(37)相对于所示啮合部分(34)布置在径向外侧位置，该固定部分(37)有至少一个孔(42)，用于将至少一个链轮(15、16、17、18、19、20)安装在链轮支承部件(31、32、33)上，其特征在于：所述固定部分(37)相对于所述啮合部分(34)轴向位移，并且不位于所述啮合部分(34)的相同平面里。
2.根据权利要求1所述的链轮支承部件，其特征在于：该固定部分(37)的轴向厚度等于在链轮组件的两个不同子组的两个相邻链轮之间的轴向距离。
3.根据权利要求1所述的链轮支承部件，其特征在于：它包括位于啮合部分(34)和固定部分(37)之间的轴向凸起(44)。
4.根据权利要求3所述的链轮支承部件，其特征在于：所述轴向凸起(44)形成支承部分，固定元件(48)的径向凸出部分(52)将抵靠该支承部分。
5.根据权利要求4所述的链轮支承部件，其特征在于：所述轴向凸起(44)有定心和支承座(45)，该定心和支承座(45)有与固定部分(37)的所述固定孔(42)同心的扇形柱形状。
6.根据权利要求4所述的链轮支承部件，其特征在于：所述轴向凸起(44)位于所述固定部分(37)的径向接触表面(40)的基部。
7.根据权利要求1所述的链轮支承部件，其特征在于：所述固定部分(37)和所述啮合部分(34)形成单个结构单元(34、37)，所述啮合部分(34)沿径向与所述固定部分(37)对齐。
8.根据权利要求7所述的链轮支承部件，其特征在于：所述结构单元(34、37)包括至少一个减重凹腔(39)，该至少一个减重凹腔(39)位于啮合部分(34)和固定部分(37)之间。
9.根据权利要求7所述的链轮支承部件，其特征在于：它包括多个结构单元，这些结构单元彼此等角度间隔，并通过沿径向方向具有较小尺寸的区域(38)连接在一起。
10.根据前述任意一个权利要求所述的链轮支承部件，其特征在于：它由从以下组中选择的材料制成：钢、铝及其合金、钛、以及由包含在塑料材料基质中的结构纤维制成的网状织物；其中，所述纤维可以从以下组中选择：碳纤维、玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维、硼纤维、陶瓷纤维或它们的任意组合。
11.一种用于自行车的链轮组件，包括至少一个子组(28、29、30)，该至少一个子组包括根据权利要求1至10中任意一个所述的链轮支承部件(31、32、33)以及固定在所述固定部分(37)上的至少两个链轮(15和16、17和18、19和20)，其中，至少两个所述链轮(15和16、17和18、19和20)固定在所述固定部分(37)的相同侧。
12.根据权利要求11所述的链轮组件，其特征在于：它包括多个固定元件(48)，用于将至少第一和第二链轮(19、20)抵靠所述链轮支承部件(31、32、33)的接触表面(40)安装。
13.根据权利要求12所述的链轮组件，其特征在于：它包括位于所述第一和第二链轮(19和20)之间的分隔器装置(52)。
14.根据权利要求13所述的链轮组件，其特征在于：所述分隔器装置(52)包括两个彼此相对的接触表面(55、56)，所述第一和第二链轮(19、20)的各接触部分抵靠这两个接触表面。
15.根据权利要求14所述的链轮组件，其特征在于：所述分隔器装置(52)的接触表面(55、56)平行于所述固定部分(37)的接触表面(40)。
16.根据权利要求12至15中任意一个所述的链轮组件，其特征在于：所述固定元件(48)装有所述分隔器装置(52)。
17.根据权利妥求16所述的链轮组件，其特征在于：所述分隔器装置(52)与所述固定元件(48)形成一体。
18.根据权利要求17所述的链轮组件，其特征在于：各所述固定元件(48)包括具有两个相对接触表面(55、56)的整体凸肩(52)。
19.根据权利要求11所述的链轮组件，其特征在于：各所述固定元件(48)有第一柱形部分(51)，该第一柱形部分(51)与固定部分(37)和第一链轮(20)的两个对齐同轴孔(42、47)啮合。
20.根据权利要求19所述的链轮组件，其特征在于：各所述固定元件(48)有第二柱形表面(53)，该第二柱形表面(53)与第二链轮(19)的孔(46)啮合。
21.根据权利要求20所述的链轮组件，其特征在于：各所述固定元件(48)包括在第一和第二柱形部分(51、53)之间的径向凸肩(52)。
22.根据权利要求11所述的链轮组件，其特征在于：各所述固定元件(48)有第一头部(50)，该第一头部的外表面基本与所述固定部分(37)的外表面(41)平齐。
23.根据权利要求22所述的链轮组件，其特征在于：各所述固定元件(48)有第二头部(54)，该第二头部(54)的外表面基本与所述第二链轮(19)的外表面(58)平齐。
24.根据权利要求11所述的链轮组件，其特征在于：各所述固定元件(48)有径向凸出部分(52)，该径向凸出部分布置成与轴向凸起(44)接触，该轴向凸起(44)相对于所述固定部分(41)位于径向内侧的位置处。
25.一种用于自行车的链轮组件，包括多个子组(28、29、30)，各子组包括：
链轮支承部件(31、32、33)，该链轮支承部件有：至少一个啮合部分(34)，该啮合部分(34)提供有用于与自行车飞轮连接的装置(35)；以及至少一个固定部分(37)，该固定部分(37)相对于所述啮合部分(34)布置在径向外侧位置；以及
至少两个链轮(15和16、17和18、19和20)，该至少两个链轮固定在所述固定部分(37)上；
其特征在于：所述子组轴向彼此接触地安装在两个不同子组的两个相邻链轮的固定部分处。
26.根据权利要求25所述的链轮组件，其特征在于：至少一个所述子组的固定部分(37)的轴向厚度基本等于在属于两个相邻的不同子组的两个相邻链轮之间所希望的距离。
27.根据权利要求26所述的链轮组件，其特征在于：至少一个所述子组的固定部分(37)有外部径向表面(41)，该外部径向表面(41)抵靠相邻子组的链轮的外部径向表面(58)。
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