CN1847683A - 传动轮毂 - Google Patents

Abstract

一种传动轮毂中，其棘爪式止挡机构(3)包括与传动装置抗扭连接的掣爪支承盘(4)以及多个挡爪(6)，这些挡爪(6)摆动支承在掣爪凹陷部分(13)中并为了传递扭矩与挡齿(7)啮合。这些挡爪(6)由盘簧环形式的环形弹性件(5)朝着挡齿(7)的方向被预紧。盘簧环是在所有方向具有较大弹性的封闭环。特别对于多个挡爪(6)，盘簧环还以小弹性力均匀分布径向作用的弹性力。挡爪(6)侧向具有由凸起或槽构成的接触结构(11)，在其上抵靠盘簧环。这样设置增大了弹性力传递的有效力臂且加大了盘簧环的局部偏移，这对于调节挡爪预紧力可以产生积极作用。此外，棘爪式止挡机构(3)的功能可靠性通过盘簧环绕位置固定的轴承螺栓(8)的分布得到提高。由此，防止环形弹簧件(5)与挡齿(7)接触。

Description

传动轮毂

技术领域

本发明涉及一种自行车的传动轮毂，包括轮毂套筒、轮毂轴、多个滚动轴承、传动装置以及至少一棘爪式止挡机构(Kinkengesperre)，该棘爪式止挡机构直接或间接地将传动力矩经至少一转矩路径从传动装置传递到轮毂套筒。棘爪式止挡机构的挡爪在掣爪制动盘例如传动装置中摆动地导向并在挡齿方向被预紧。挡爪在传动阶段与相应的挡齿啮合或在空转阶段被挡齿超越。

背景技术

US4,400,999公开了一种具有两个棘爪式止挡机构的传动轮毂。在与传动装置抗扭地连接的掣爪支承盘上不仅设置向外定向的挡爪而且设置向内定向的挡爪。外挡爪与轮毂套筒上的内齿啮合并将传动力矩从传动装置传递到轮毂套筒。内挡爪在啮合状态将传动力矩从传动装置传递到行星轮支承架。挡爪摆动地支承在掣爪支承盘上的相应凹处，并分别通过一环形弹簧一方面抵靠在该凹处另一方面相对挡齿预紧。此时，向内定向的挡爪由弹性环径向向外压动，向外定向的挡爪由另一弹性环径向向内压动。这样，作用到挡爪弹性力上的有效力臂较小，由此，需要较硬的弹性环。如果挡爪脱开啮合，弹性环被朝着挡齿的方向压动。为了可靠地防止弹性环与挡齿接触，需要在掣爪支承盘与挡齿之间设置较大的环形间隙。

DE 10218664 A1描述了一种具有掣爪支承盘的空程轮毂。其中径向向外定向的挡爪与轮毂套筒上的挡齿啮合。挡爪安装在链轮架的凹处并由盘簧环向外预紧。该盘簧环可在各方向弹性弯曲且径向扩张。盘簧环沿着挡爪一个槽在挡爪上延伸并切向地从挡爪到挡爪张紧。它适用于小的预紧力，并保证各挡爪上近似相等的弹性力分布。这种廉价的棘爪预紧类型有利于用在空程轮毂上。但在传动轮毂中特别是行星齿轮装置中需要较大的预紧力。此外，对于在挡爪在张紧状态下以加大直径扩展的盘簧环只能在挡齿内提供较小的自由空间。

发明内容

本发明的目的在于在一种止挡机构传动轮毂上提供一种棘爪式止挡机构，该棘爪式止挡机构借助一体的环形弹性件将挡爪由所需的力预紧在挡齿方向。此外，盘簧环的最大直径不会或仅仅微不足道地由挡爪的牵引运动而加大。

本发明的目的由独立权利要求的特征实现。本发明的优选实施方式在从属权利要求和下述的实施例中进行描述。本发明的目的主要是这样实现的：

挡爪包括轴承部分、在一端的棘爪部分以及在另一端的调节结构。在轴承部分和棘爪部分之间或在调节结构和轴承部分之间在挡爪侧向形成导入预紧力的接触结构(Anlagekontur)。

盘簧环或弹性环形式的弹性件侧向沿挡爪导向。盘簧环的一部分根据挡齿的位置或定向在轴承部分之上或之下或在轴承螺栓之下延伸并压动接触结构且由此使得挡爪在挡齿方向被压动。这种盘簧环在挡爪上挡爪的巧妙设置一方面使得原则上只受拉紧作用的且具有向定向分布力的弹性件各自根据盘簧环的导向向外或向内压动挡爪，另一方面使得在挡爪处于拉入状态下不会加大弹性件的外径，因为盘簧环通过位置固定的且在径向不位移的轴承部分或轴承螺栓张紧。在棘爪部分的端部在挡齿方向起作用的棘爪压力通过有效的力臂或弹簧接触点距挡爪重心的距离以及由弹性件当时的弹性力确定。棘爪压力的调节通过改变下面的参数实现：接触结构在棘爪部分与棘爪转动点之间的位置；弹性件的弹簧常数以及在安装状态下调节的弹性力；非导向弹性部分的长度或掣爪支承盘圆周上的弹性导向的端部与棘爪的轴承部分上的支点之间的距离；在盘簧环自由的切向分布部分的两支点之间非导向弹性部分接触结构的下移深度。棘爪压力的调节通过改变单独的参数或通过这些参数的组合实现。

盘簧环在掣爪支承盘圆周上的凹口或槽中导向。本发明的棘爪式止挡机构不仅适合于具有向内定向的挡齿的传动轮毂而且适合于具有向外定向的挡齿的传动轮毂。根据采用的挡齿是内齿或外齿，挡爪通过盘簧环向内或向外预紧。为了向外压动挡爪，如图1和2所示的实施例，盘簧环切向地从掣爪凹陷部分的边缘在挡爪的轴承部分或轴承螺栓之上延伸，而后在使得盘簧环部分向内转向的接触结构下面延伸并最后延伸到掣爪凹陷部分的下一边缘，在此它再在掣爪支承盘的圆周槽中导向。对于向外定向的挡齿，挡爪由盘簧环向内压动，对此盘簧环切向地从掣爪凹陷部分的边缘在轴承部分或轴承螺栓之下延伸，而后在使得盘簧环部分向上转向的接触结构之上延伸并最后延伸到掣爪凹陷部分的下一边缘，在此它再在掣爪支承盘的圆周槽中轴向和径向导向。

在本发明的另一实施方式中，接触结构设置在调节结构与轴承部分或轴承螺栓之间，其中盘簧环同样在接触结构和轴承部分或轴承螺栓之间延伸。

盘簧环部分在掣爪凹陷部分边缘之间的、特别是在接触结构上的偏转使得盘簧环伸长并产生在挡齿方向压动挡爪的预紧力。

在挡爪的拉入状态，盘簧环部分还进一步偏转。在解除棘爪式止挡机构作用时，多个挡爪同时被拉入，盘簧环此时伸长到其最大的程度且必须相应地确定尺寸。

为了安装盘簧环，例如与向内定向的挡齿啮合的挡爪通过棘爪部分如图所示地向外定向。在该位置，盘簧环可以在预紧力的作用下容易地插入到接触结构与轴承部分或轴承螺栓之间的挡爪凹陷部分中。而后，盘簧环在掣爪支承盘圆周上的轴向移动的情况下较容易地弹入掣爪支承盘的圆周槽中并进入挡爪上的正确位置即在接触结构之下。

在该实施方式中，本发明的传动轮毂只需要一个简单的并容易安装的盘簧环，该盘簧环通过均匀的弹性力对各挡爪加载并在挡齿方向预紧各挡爪。在接触结构之下和轴承部分或轴承螺栓之上的巧妙的弹性导引一方面可以加大弹性偏移，另一方面可以避免在拉入挡爪时加大在轴承部分或轴承螺栓上导向的盘簧环的直径。

这种棘爪式止挡机构不仅适合于具有行星齿轮传动装置的传动轮毂的扭矩传递，而且适合于在空程轮毂中从链轮架到轮毂套筒的扭矩传递。对此，在使用该传动轮毂时，其棘爪式止挡机构可设置在传动装置和轮毂套筒之间的任意扭矩路径中。盘簧环和具有接触结构的挡爪的使用适用于具有内置挡齿或外置挡齿的棘爪式止挡机构。

附图说明

本发明允许不同的实施方式。为了使得其基本原理更清楚起见，下面参照两幅附图描述传动轮毂的一实施方式。其中：

图1为具有盘簧环的传动轮毂的截面图；

图2为挡爪的立体图。

具体实施方式

图1示出了沿着盘簧环的传动轮毂的截面图，该传动轮毂用于具有轮毂轴1、轮毂套筒2以及棘爪式止挡机构3的自行车。棘爪式止挡机构3包括掣爪支承盘4以及相应的挡齿7，该掣爪支承盘4用于承接借助盘簧环形式的弹性件5弹性加载的挡爪6。挡爪6具有轴承部分9，该轴承部分包括轴承螺栓8和具有棘爪结构12的棘爪部分10。这些挡爪6各自通过在掣爪凹陷部分13中的轴承螺栓8的两侧支承在掣爪支承盘4中。在轴承部分9与棘爪部分10之间，在挡爪6的侧向形成接触结构11。在安装状态下，预紧的环形弹性件5在掣爪支承盘4的圆周上的槽中轴向和径向地导向。在掣爪凹陷部分13区域，盘簧环切向地从掣爪凹陷部分13的边缘朝着轴承螺栓8延伸。在此盘簧环被转向并接着绕接触结构11向掣爪凹陷部分13的下一个边缘再次切向地拉紧。接触结构11在挡爪上的位置确定了盘簧环的偏转并因此除了盘簧环的弹簧常数和盘簧环非导向部分的长度外构成重要的参数，该参数实现在挡齿7方向所要求的挡爪6的预紧力。在图1中示出了挡爪处于不同的啮合位置。在挡爪6的另一端，相对于棘爪结构12形成调节结构14。该调节结构由于棘爪的预紧与未示出的转动换挡齿套的换挡结构接触。根据换挡齿套的角度位置，调节结构14被提升，由此被预紧的挡爪6也被提升，由此，挡爪6及其棘爪结构12从与挡齿7的啮合位置逐渐进入脱离位置。为了安装盘簧环，这些挡爪6径向地，由棘爪结构12向外地对准。在盘簧环卡入掣爪支承盘的圆周槽中时，盘簧环无妨碍地进入轴承螺栓8与接触结构11之间的作用位置。掣爪支承盘4通过摆动的挡爪6插入轮毂套筒2或挡齿。

图2示出了没有轴承螺栓的挡爪6的立体图。在挡爪6的侧部形成用于承接盘簧环的凹陷部分15。该凹陷部分甚至延伸入孔16的区域，使得盘簧环直接抵靠到轴承螺栓上。接触结构11定位在具有向上定向的棘爪结构12的棘爪部分10与轴承部分9之间。盘簧环与轴承螺栓相切并根据挡爪6的角度位置或啮合位置或多或少地抵靠到接触结构11上。调节结构14处于与棘爪结构12相对的挡爪6的另一端并向下定向。

附图标记

1    轮毂轴

2    轮毂套筒

3    棘爪式止挡机构

4    掣爪支承盘

5    弹性件

6    挡爪

7    挡齿

8    轴承螺栓

9    轴承部分

10   棘爪部分

11   接触结构

12   棘爪结构

13   掣爪凹陷部分

14   调节结构

15   凹陷部分

16   孔。

Claims (10)

1.一种传动轮毂，包括轮毂轴(1)、轮毂套筒(2)、传动装置或链轮盘以及至少一棘爪式止挡机构(3)，该棘爪式止挡机构直接或间接地将传动力矩经至少一转矩路径从传动装置传递到轮毂套筒(2)，其特征在于：该棘爪式止挡机构(3)包括掣爪支承盘(4)、相应的挡齿(7)以及至少一个挡爪(6)，其中挡爪(6)由环形弹性件(5)的朝着挡齿定向的弹性力预紧且该弹性件(5)在接触结构(11)以及轴承部分(9)之间沿着挡爪(6)被导向。

2.如权利要求1的传动轮毂，其特征在于：其挡爪(6)包括具有轴承螺栓(8)的轴承部分(9)和距该轴承部分(9)一定距离的具有棘爪结构(12)的棘爪部分(10)，并且在轴承部分(9)与棘爪部分(10)之间设置接触结构(11)，用于弹性件(5)的力导入。

3.如权利要求1的传动轮毂，其特征在于：其挡爪(6)包括具有轴承螺栓(8)的轴承部分(9)和距该轴承部分(9)一定距离的调节结构(14)，并且在轴承部分(9)与调节结构(14)之间设置接触结构(11)，用于弹性件(5)的力导入。

4.如权利要求1的传动轮毂，其特征在于：其弹性件(5)由盘簧环构成，其中在预紧下安装的盘簧环在安装状态抵压在接触结构(11)上且其一侧抵靠在轴承部分(9)或轴承螺栓(8)上，另一侧抵靠在掣爪支承盘(5)上。

5.如权利要求4的传动轮毂，其特征在于：其棘爪结构(12)与具有向内定向的止挡轮廓的挡齿(7)啮合，其中环形弹性件(5)的一部分在轴承螺栓(8)上方且在接触结构(11)之下延伸。

6.如权利要求4的传动轮毂，其特征在于：其棘爪结构(12)与具有向外定向的止挡轮廓的挡齿(7)啮合，其中环形弹性件(5)的一部分在轴承部分(9)或轴承螺栓(8)之下且在接触结构(11)之上延伸。

7.如权利要求4的传动轮毂，其特征在于：其接触结构(11)具有凸起形状，在挡爪(6)的棘爪结构(12)不与挡齿(7)啮合时，盘簧环特别在拉入状态下抵靠在该凸起形状上。

8.如权利要求4的传动轮毂，其特征在于：承接盘簧环一部分的接触结构(11)作为凸起或作为冲压槽在挡爪(6)的侧向设置。

9.如权利要求4的传动轮毂，其特征在于：盘簧环抵靠在轴承部分(9)或轴承螺栓(8)上，其中轴承螺栓(8)穿过挡爪(6)延伸且其在两侧支承在掣爪支承盘(4)中。

10.如权利要求4的传动轮毂，其特征在于：棘爪压力的调节通过改变挡爪(6)上的接触结构的定位、改变弹簧常数、改变轴承部分(9)与掣爪凹陷部分(13)边缘之间的非导向弹性部分的长度、改变在非导向弹性部分接触结构(11)的下移深度实现或通过多种这些参数的组合实现。