TW202238005A - 指形彈簧墊圈 - Google Patents

Abstract

本發明關於一種用於固定一有槽螺帽（12）之指彈簧墊圈（1），其包含：一環形基底區（2）；一內部齒系統（3），其位於該基底區（2）之一徑向內側上；及複數個指彈簧（5），其以圍繞該基底區（2）之一圓周分佈的一方式配置於該基底區（2）之一徑向外側上，其中每一指彈簧（5）具有自該基底區（2）徑向向外延伸之一連接區（51）及自該連接區（51）開始在圓周方向上延伸之至少一個彈簧區（52），且其中每一指彈簧（5）的該至少一個彈簧區（52）經設計以自該基底區（2）之一基底平面（20）至少部分地突出。

Description

指形彈簧墊圈

本發明係關於指彈簧墊圈、包含指彈簧墊圈之連接配置、用於致動此連接配置之工具、連接設定及具有連接配置之載具。

用於將軸-轂連接軸向固定之有槽螺帽為已知的。舉例而言，此類有槽螺帽用於腳踏車或電動腳踏車上以便將鏈環緊固在內軸承上。由於有效鏈力及振動，有槽螺帽可能隨時間推移而鬆動，其可導致鏈環之振動。

此外，提供用於將有槽螺帽固定於軸上之鎖片墊圈為已知的，諸如根據DIN 5406之鎖片墊圈。此類型之鎖片墊圈在其外徑上具有複數個舌片。此等舌片中之一者可藉助於工具彎曲以此方式使其嚙合於有槽螺帽之槽中。藉助於鎖片墊圈之內徑上可與軸上之槽嚙合的單額外舌片，有可能藉助於鎖片墊圈將有槽螺帽固定以防止相對於軸旋轉。

相比之下，根據本發明具有請求項1之特徵的指彈簧墊圈之特點為使用特別簡單，以及設計簡單及製造成本低。根據本發明此藉由用於固定有槽螺帽之指彈簧墊圈而實現，該指彈簧墊圈包含環形基底區、基底區之徑向內側上的內部齒系統及基底區的徑向外側上之複數個指彈簧。在此情況下，指彈簧以圍繞基底區之圓周分佈之方式，特定言之以常規方式配置。每一指彈簧具有連接區及至少一個彈簧區。在此情況下，連接區自基底區開始徑向向外延伸。連接區較佳地具有實質上矩形之設計。在此情況下，指彈簧之至少一個彈簧區自對應連接區開始在基底區之圓周方向上延伸。在此情況下，每一彈簧區經設計以自基底區之基底平面至少部分地突出。

換言之，指彈簧墊圈具有特定言之呈環形墊圈形式之基底區。內部齒系統特定言之自基底區徑向向內延伸。在此情況下，內部齒系統可以許多不同方式形成為例如鋸齒或花鍵齒或漸開線齒。複數個指彈簧徑向配置在基底區外部且圍繞基底區之圓周分佈。在此配置中，指彈簧較佳地為L形或T形，使得連接區徑向向外延伸，且每連接區至少一個彈簧區自連接區開始在圓周方向上延伸。在此情況下，每一彈簧區較佳地設計成相對於連接區完全地、替代地僅部分地傾斜，以便自基底區之基底平面突出。特定言之，彈簧區相對於連接區圍繞徑向軸彎曲。換言之，舉例而言，彈簧區或其部分圍繞其向上或向下彎曲之邊緣相對於基底區配置在徑向方向上。基底區、內部齒系統及連接區較佳地共同位於基底平面中。換言之，僅彈簧區或其部分自基底平面突出。

作為特定優選態樣，指彈簧墊圈設計為單件式組件，較佳地為金屬板部件。

內部齒系統可因此與軸之外部齒系統嚙合。另外，突出彈簧區可與有槽螺帽之槽嚙合。由於只有在圓周方向上延伸之指彈簧之彈簧區經設計以自基底平面至少部分地突出，故此彈簧區較佳地恰好在旋轉方向中的一者上充當有槽螺帽之返回止動件。換言之，由於彈簧區之特殊配置，彈簧區中的至少一者可嚙合於有槽螺帽之槽中，因此彈簧區阻止有槽螺帽在一個旋轉方向上之旋轉。相比之下，彈簧區允許有槽螺帽特定言之藉助於相對於基底區之傾斜配置進一步在旋轉之相對方向上旋轉。

此使得提供特別簡單及低成本之指彈簧墊圈成為可能，該指彈簧墊圈能夠將有槽螺帽固定於軸上以防止意外鬆動。特定言之，在無需藉助於單獨工具在指彈簧墊圈與有槽螺帽之間產生嚙合的情況下，有槽螺帽一擰緊，此處的指彈簧墊圈就實現自動固定以防止鬆動。藉此有可能提供特別可靠之反旋轉裝置。

附屬申請專利範圍係關於本發明之較佳發展。

每一指彈簧之至少一個彈簧區較佳地位於相對於基底平面以預定角度傾斜之指平面中。指平面較佳地在基底區之中心點處與基底平面相交。換言之，彈簧區可例如設計為自連接區突出且相對於連接區圍繞基底區之徑向方向彎曲的金屬片。此使得能夠以特別簡單之方式產生指彈簧墊圈。

作為特定優選，指平面與基底平面之間的預定角度為至少5°，較佳地為至多50°，特別較佳地為至少10°，特定言之為至多30°。此確保可在彈簧區與有槽螺帽之槽之間產生經定義嚙合，該嚙合可靠地固持。

每一指彈簧較佳地具有在連接區中彼此相對配置之兩個彈簧區。換言之，兩個彈簧區自對應連接區在相對方向上各自延伸。因此用指彈簧墊圈之簡單設計可實現有槽螺帽之特別可靠固定。

作為另一優選態樣，每一指彈簧之兩個彈簧區經設計以自基底平面在相對方向上突出。換言之，每一指彈簧之第一彈簧區自基底平面向上彎曲，而相對位於對應連接區上的第二彈簧區自基底平面向下彎曲。由於指彈簧墊圈可安裝於兩側上，藉此可實現指彈簧墊圈之特別簡單處理。

作為特定優選態樣，每一指彈簧恰好具有一個彈簧區，其中彈簧區自基底平面之第一側突出。在此情況下，當自基底平面之第一側查看時，彈簧區自連接區開始逆時針延伸。在此情況下，所有指彈簧以相同方式對準且各自恰好具有一個彈簧區。在此情況下，指彈簧經設計以阻止有槽螺帽之順時針旋轉，而允許有槽螺帽之逆時針旋轉。此指彈簧墊圈因此特別適用於固定具有左旋螺紋之有槽螺帽。

指彈簧墊圈較佳地由金屬形成，較佳地由彈簧鋼形成。藉此有可能提供具有多個用途之特別堅固的指彈簧墊圈。作為替代優選，指彈簧墊圈由塑膠形成。由塑膠製成之指彈簧墊圈可以特別簡單及低成本方式產生且提供特別平滑致動之優勢。舉例而言，此外由塑膠形成之指彈簧墊圈可按以下方式設計：若用預定高移除力矩致動有槽螺帽，則指彈簧墊圈在有槽螺帽在鎖定方向上旋轉時斷裂。在此情況下，指彈簧墊圈僅可使用一次，但提供特別簡單的處理而無需特殊工具。

此外，本發明產生載具之連接配置，特定言之可由肌肉動力及/或引擎動力操作之載具的連接配置。連接配置包含所描述之指彈簧墊圈及具有多個槽的有槽螺帽，該等槽以圍繞有槽螺帽之圓周分佈，特定言之均勻地分佈之方式配置。

有槽螺帽之槽的數目及指彈簧墊圈之彈簧區的數目較佳地為不同的。有槽螺帽之槽的數目較佳地為偶數，而指彈簧墊圈之彈簧區的數目為奇數，或替代地反之亦然。因此，有槽螺帽與指彈簧墊圈以在所有情況下僅彈簧區中之一者嚙合於槽中之一者中的方式彼此匹配。以此方式，有利地係，可能實現指彈簧墊圈及有槽螺帽之特別精細角度調整，換言之，在有槽螺帽相對於指彈簧墊圈的旋轉之旋轉角較小的情況下，彈簧區中之一者通常嚙合於槽中之一者中。

作為另一優選態樣，指彈簧墊圈及有槽螺帽按以下方式設計：當指彈簧墊圈及有槽螺帽相對於彼此旋轉至少2°，較佳地至多10°，特別較佳地5°時，在每一情況下彈簧區中之至少一者嚙合於槽中之一者中。以此方式，可藉由指彈簧墊圈實現有槽螺帽之特別可靠固定，而有槽螺帽可僅鬆動小旋轉角，特定言之小於所描述之旋轉角的旋轉角。

此外，連接配置較佳地包含具有軸齒系統及螺紋的軸。在此情況下，較佳地藉助於有槽螺帽之內部螺紋將有槽螺帽旋擰至軸之螺紋上。指彈簧墊圈經設計以藉由指彈簧墊圈之內部齒系統與軸之軸齒系統的嚙合及指彈簧墊圈之彈簧區中之至少一者與有槽螺帽的槽中之至少一者同步嚙合而將有槽螺帽固定於軸上，特定言之以防止軸上的有槽螺帽之螺紋連接鬆動。

作為特定優選態樣，連接配置進一步包含鏈環。在此情況下，鏈環配置於軸上且藉助於有槽螺帽緊固。此處，指彈簧墊圈配置於鏈環與有槽螺帽之間。鏈環較佳地具有內部齒系統，該內部齒系統與軸之外部齒系統嚙合以便允許自鏈環至軸的力矩傳輸。鏈環較佳地具有曲柄支架，且因此在具有曲柄支架及特定言之連接至曲柄支架之鏈環齒輪的情況下，鏈環具有兩部分設計。

此外，本發明係關於一種用於致動所描述之連接配置的工具。工具包含以在每一情況下恰好嚙合於有槽螺帽中之一個槽中之方式設計的多個插銷。工具較佳地具有主體，插銷以圓環形式配置於該主體上且在每一情況下相對於該主體在軸向方向上筆直延伸。此處，插銷中之每一者具有至少對應於有槽螺帽之厚度的預定插銷長度。每一插銷較佳地具有特定言之垂直於軸向方向配置之筆直端面。工具可按以下方式應用於連接配置：插銷中之每一者嚙合於有槽螺帽中之各別槽中，藉此以藉由旋轉工具而旋轉有槽螺帽。借助特殊插銷長度，插銷具有將指彈簧墊圈之彈簧區按壓平坦，特定言之向下按壓至基底平面中之效應，結果為取消有槽螺帽的鎖定且可鬆開有槽螺帽。因此特殊工具准許連接配置之特別簡單的處理。

此外本發明係關於包含所描述之連接配置及所描述之工具的連接設定。

此外，本發明產生載具，特定言之可由肌肉動力及/或引擎動力操作之載具，特別較佳地為包含所描述之連接配置之電動車。在此情況下，連接配置之軸較佳地為載具之內軸承及/或中空軸的部分。

圖1展示根據本發明之第一例示性實施方式之指彈簧墊圈1的立體圖。圖2說明圖1之指彈簧墊圈1的細節。此處，圖2展示自查看方向A（參見圖1）看之指彈簧墊圈1之側視圖。

指彈簧墊圈1經設計以將有槽螺帽12固定於軸11上，如下文參考圖3及圖4進一步解釋。

指彈簧墊圈1設計為單件式金屬板組件且包含環形基底區2及呈鋸齒形式且配置於基底區之徑向內側上之內部齒系統3。內部齒系統3圍繞整個圓周延伸。

指彈簧墊圈1較佳地由彈簧鋼形成。替代地，指彈簧墊圈1亦可由塑膠形成。

此外，指彈簧墊圈1包含以圍繞基底區2之整個圓周均勻分佈的方式配置於基底區2之徑向外側上的多個指彈簧5。指彈簧5具有T形設計。每一指彈簧5具有自基底區2開始徑向向外延伸之連接區51。兩個相鄰指彈簧5之連接區51由圖1中之虛線指示。

此外，每一指彈簧5具有自各別連接區51開始相對於基底區2在圓周方向上各自延伸之兩個彈簧區52、53。在此情況下，兩個彈簧區52、53在連接區上彼此相對配置，換言之，兩個彈簧區52、53在圓周方向上在遠離連接區51之相對方向上延伸。

在此情況下，每一彈簧區52、53經設計以自基底區2之基底平面20至少部分地突出。在圖1中，將基底區2之上部側2a視為基底平面20。在此情況下，當自基底平面20之第一側2a查看時，每一指彈簧5之第一彈簧區52自連接區51開始逆時針延伸。類似地，當自基底平面20之第一側2a查看時，每一指彈簧5之第二彈簧區52自連接區51開始順時針延伸。在此情況下，第一彈簧區52向上彎曲且第二彈簧區52向下彎曲，在每一情況下相對於基底區2對稱（參見圖2）。特定言之，每一彈簧區52、53在每一情況下相對於對應連接區51圍繞徑向方向56傾斜。

詳言之，彈簧區52、53中之每一者位於相對於基底平面20以20°之預定角度55傾斜的各別指平面50中。此處，指平面50在基底區2之中心點25處與基底平面20相交（參見圖1）。

指彈簧墊圈1特別適合在連接配置10中使用，如圖3至圖5中所說明及下文所描述。連接配置10為電動腳踏車的部分（未說明）。

連接配置10包含所描述之指彈簧墊圈1、軸11及鏈環60。鏈環60包含牢固地彼此連接之鏈環齒輪65及曲柄支架70，其中曲柄支架70形成鏈環60之徑向內區。曲柄支架70具有實質上對應於指彈簧墊圈1之內部齒系統3的內部齒系統（未說明）。曲柄支架60及指彈簧墊圈1配置於軸11上，其中各別內部齒系統與軸11之軸齒系統11a嚙合。

在軸齒系統11a之區中，軸11亦具有螺紋11b，可將同樣地為連接配置10之部分的有槽螺帽12旋擰至該螺紋11b上。有槽螺帽12未在圖3中說明，而僅在圖4及圖5中說明。有槽螺帽12具有形成於有槽螺帽12之外部圓周上且以圍繞有槽螺帽12之圓周均勻分佈的方式配置的多個槽13。

有槽螺帽12具有左旋螺紋作為內部螺紋，從而允許有槽螺帽12藉由逆時針旋轉旋擰至軸11上。借助特殊指彈簧5及特定言之彈簧區52、53之所描述對準，可將有槽螺帽12旋擰至軸11上而不受阻礙。

假定有槽螺帽12及指彈簧墊圈1相對於彼此適當對準，則在所說明之配置中之彈簧區52、53，在每一情況下之第一彈簧區52可嚙合於槽13中，如圖4中所說明。自此狀態開始，槽13中之彈簧區52的嚙合防止有槽螺帽12向後，換言之在順時針方向上轉動的可能性。因此藉由彈簧區52防止有槽螺帽12之鬆動。藉此藉助於指彈簧墊圈1實現有槽螺帽12相對於軸11之固定以防止鬆動。

指彈簧墊圈1提供特別簡單應用之優勢。借助彈性設計及特殊形狀之指彈簧5，當將有槽螺帽12牢固地旋擰時自動地實現固定以防止鬆動。此處不必例如藉助於工具單獨致動以將有槽螺帽12固定以防止鬆動。

在此配置中，有槽螺帽12之槽13的數目及指彈簧墊圈1之彈簧區52的數目為不同的。此外，指彈簧墊圈及有槽螺帽12按以下方式設計：在有槽螺帽12相對於指彈簧墊圈1相對旋轉5°的情況下，恰好彈簧區52中之一者嚙合於槽13中之一者中。藉此可實現有槽螺帽12之特別可靠及小步距的固定。

可藉助於圖5中所說明之特殊工具100而進行有槽螺帽12自軸11之釋放。亦可將工具100連同連接配置10一起視為連接設定200。

工具100包含盤狀主體105及多個插銷101，該等插銷101以在每一情況下恰好嚙合於有槽螺帽12中之一個槽13中之方式設計。此處，插銷101中之每一者具有在軸向方向上至少對應於有槽螺帽12之厚度14的預定插銷長度102。

若在軸向方向上以插銷101嚙合於槽13中之方式應用用於鬆動有槽螺帽12之工具100，則指彈簧墊圈1之彈簧區52藉由插銷101按壓平坦，換言之，按壓至基底平面20中。因此，取消彈簧區52之鎖定效應且可將有槽螺帽12藉由順時針方向上之旋轉自軸11旋開。

若指彈簧墊圈1由塑膠形成，則作為所描述的藉由使用工具100鬆開有槽螺帽12的替代方案，亦可使用適用於將移除力矩施加至有槽螺帽12的任何所期望的替代工具。在此情況下，指彈簧墊圈1可按以下方式設計：當在鎖定方向將例如大於50 Nm之預定高移除力矩施加至有槽螺帽12時，彈簧區52斷裂。

圖6展示根據本發明之第二例示性實施方式之指彈簧墊圈1的立體圖。第二例示性實施方式實質上對應於圖1至圖5之第一例示性實施方式，其中差異為指彈簧墊圈1之每一指彈簧5僅具有單個彈簧區52。如圖6中可見，所有指彈簧5以相同方式對準，且如在第一例示性實施方式中一樣，適用於提供固定之構件以防止釋放具有左旋螺紋之有槽螺帽12。與指彈簧墊圈1可在兩側上對準之圖1至圖5的第一例示性實施方式相比，第二例示性實施方式之指彈簧墊圈1可僅在一個位向上安裝於軸11上以使其能夠產生鎖定效應。在另一方面，第二例示性實施方式之指彈簧墊圈1提供以圍繞圓周分佈之方式設置更大數目的指彈簧5的優勢。此導致鎖定效應之更精細角度漸變。換言之，一個彈簧區51以更小旋轉角，特定言之以相比於第一例示性實施方式之旋轉角的一半嚙合於槽13中之每一者中。

無

下文結合圖式參考例示性實施方式來描述本發明。在圖式中，功能上相同之組件在每一情況下由相同元件符號指定。更具體言之： [圖1]    展示根據本發明之第一例示性實施方式之指彈簧墊圈的立體圖， [圖2]    展示圖1之指彈簧墊圈的細節視圖， [圖3]    展示具有圖1之指彈簧墊圈之連接配置的立體圖， [圖4]    展示圖3之連接配置的細節， [圖5]    展示具有圖3之連接配置之連接設定的立體圖，且 [圖6]    展示根據本發明之第二例示性實施方式之指彈簧墊圈的立體圖。

1:指彈簧墊圈

2:基底區

2a:上部側

3:內部齒系統

5:指彈簧

20:基底平面

25:中心點

50:指平面

51:連接區

52:彈簧區/第一彈簧區

53:彈簧區/第二彈簧區

55:預定角度

56:徑向方向

A:查看方向

Claims (15)

1. 一種用於固定一有槽螺帽（12）之指彈簧墊圈，其包含： 一環形基底區（2）， 一內部齒系統（3），其位於該基底區（2）之一徑向內側上，及 複數個指彈簧（5），其以圍繞該基底區（2）之一圓周分佈的一方式配置於該基底區（2）之一徑向外側上， 其中每一指彈簧（5）具有自該基底區（2）徑向向外延伸之一連接區（51）及自該連接區（51）開始在圓周方向上延伸之至少一個彈簧區（52），且 其中每一指彈簧（5）之該至少一個彈簧區（52）經設計以自該基底區（2）之一基底平面（20）至少部分地突出。
2. 如請求項1之指彈簧墊圈，其中每一指彈簧（5）之該至少一個彈簧區（52）位於相對於該基底平面（20）以一預定角度（55）傾斜的一指平面（50）中，特定言之其中該指平面（50）在該基底區（2）之一中心點（25）處與該基底平面（20）相交。
3. 如請求項2之指彈簧墊圈，其中該預定角度（55）為至少5°，較佳地為至多50°。
4. 如請求項1至3中任一項之指彈簧墊圈，其中每一指彈簧（5）具有兩個彈簧區（52，53），該等兩個彈簧區（52，53）在該連接區（51）中彼此相對配置。
5. 如請求項4之指彈簧墊圈，其中每一指彈簧（5）之該等兩個彈簧區（52，53）自該基底平面（20）在相對方向上突出。
6. 如請求項1至3中任一項之指彈簧墊圈，其中每一指彈簧（5）恰好具有一個彈簧區（52），該彈簧區（52）自該基底平面（20）之一第一側（2a）突出且當自該基底平面（20）之該第一側（2a）查看時自該連接區（51）開始逆時針延伸。
7. 如請求項1至6中任一項之指彈簧墊圈，其中該指彈簧墊圈（1）由金屬，特定言之彈簧鋼或由塑膠形成。
8. 一種載具之連接配置，特定言之可由肌肉動力及/或引擎動力操作的一載具之連接配置，其包含： 如請求項1至7中任一項之一指彈簧墊圈（1），及 一有槽螺帽（12），其具有圍繞該圓周分佈之多個槽（13）。
9. 如請求項8之連接配置，其中該有槽螺帽（12）之數個該等槽（13）及該指彈簧墊圈（1）之數個該等彈簧區（52）為不同的。
10. 如請求項8或9之連接配置，其中該指彈簧墊圈（1）及該有槽螺帽（12）按以下方式設計：在該指彈簧墊圈（1）及該有槽螺帽（12）相對旋轉至少2°，較佳地為最大10°，特別較佳地為5°的情況下，在每一情況下該等彈簧區（52）中之至少一者嚙合於該等槽（13）中之一者中。
11. 如請求項8至10中任一項之連接配置，其進一步包含具有一軸齒系統（11a）及一螺紋（11b）之一軸（11），其中該有槽螺帽（12）可旋擰至該軸（11）之該螺紋（11b）上，且其中該指彈簧墊圈（1）經設計以藉由將該內部齒系統（3）與該軸齒系統（11a）嚙合且將該等彈簧區（52）中的至少一者與該等槽（13）中之一者同步嚙合而將該有槽螺帽（12）固定於該軸（11）上。
12. 如請求項8至11中任一項之連接配置，其進一步包含特定言之具有一曲柄支架（70）之一鏈環（60），其中該鏈環（60）配置於該軸（11）上且藉助於該有槽螺帽（12）緊固，且其中該指彈簧墊圈（1）配置於該鏈環（60）與該有槽螺帽（12）之間。
13. 一種用於致動如請求項8至12中任一項之一連接配置（10）之工具，其包含經設計以在每一情況下恰好嚙合於該有槽螺帽（12）的一個槽（13）中之多個插銷（101），其中該等插銷（101）具有至少對應於該有槽螺帽（12）之一厚度（14）之一預定插銷長度（102）。
14. 一種連接設定，其包含： 如請求項8至12中任一項之一連接配置，及 如請求項13之一工具。
15. 一種載具，特定言之可藉由肌肉動力及/或引擎動力操作之載具，較佳地為一電動腳踏車，其包含如請求項8至12中任一項之一連接配置（1），特定言之其中該連接配置（1）的該軸（11）為該載具之一內軸承及/或一中空軸之部分。

Images