TWI601664B - Fixtures - Google Patents

Description

固定裝置 發明領域

本發明係有關一種用於將複式鏈輪固定在自行車之後輪之輪轂上的裝置。於此，複式鏈輪具有不同大小的數個扣鏈齒輪，用以留置鏈條以及在輪轂上傳遞導自鏈條的圓周力，並且能夠透過一個切換裝置而使鏈條從一個扣鏈齒輪變換到另一個扣鏈齒輪上。

發明背景

就傳統技術中之複式鏈輪而言，其係將由具有不同直徑的多個扣鏈齒輪所組成的一個匣盒配置在輪轂的驅動器上。各個扣鏈齒輪的凸齒在切換裝置的操作期間內交替地與鏈條嚙合，並經由輪廓而將來自騎士之腳蹬力的轉矩傳遞至驅動器，使得扣鏈齒輪與驅動器之間有抗扭轉連結。這些扣鏈齒輪因此各係獨自將轉矩傳遞至驅動器，是故，由於通過多數不對齊鏈輪的作用力之故，既在撥桿之輪廓之攜帶範圍內且又在扣鏈齒輪上的轉矩必須更強健且厚實。

為了滿足不同的需求，例如為了在自行車比賽運動當中、為了驅向更為簡便的構造、或是在齒輪數更多的 連結上所攀升的準確度需求，對於一體式構造的多鏈輪配置已有嘗試。

EP 1972539所教示的一種多鏈輪配置便如是，其中，係將單鏈輪配置在一個錐狀的支撐結構內，其中，管狀部分和碟狀部分係階梯狀地交替著，並且其中，單鏈輪透過一個碟狀部份及其配置在週邊的凸齒而與鏈條嚙合。係可將此支撐結構建造為具有相當小的壁厚，壁厚主要是由於製造公差而受到向下的限制。

在由數個單鏈輪所組成的多鏈輪配置中，個別的鏈輪亦分別與驅動器有抗扭轉連結。對此，轉矩係有助於傳動壓痕區，這些壓痕區建立了在單個鏈輪與驅動器之間的固形連結。除此之外，數個相鄰的單鏈輪係可透過螺釘來連結在一起而形成一個鏈輪組，並具有分隔環以遵守單鏈輪間之在軸方向上的界定距離。藉此，有助於使鏈輪組暫緩壓痕區，這在鏈輪上之壓痕區有損耗和有必要更換新鏈輪的情況中是必要的。其中，最小的單鏈輪在與驅動器的緊密固定上扮演著特別的腳色。

為了鏈輪組的軸向固定，係分別插入一個固定螺釘，固定螺釘的外螺紋被旋入到驅動器的內螺紋中。固定螺釘上的工具表面有助於與工具嚙合，以使得能夠在固定螺釘上施加轉矩來緊固和鬆開固定螺釘。

在運作上，驅動器和鏈輪組係在以一貫流轉角度繫在鏈輪上的鏈條之下轉動，這總是在鏈輪組的鏈條拉力之施力點上改變驅動器與鏈輪的連結。

鏈輪組之內徑必須大於驅動器之外徑，藉此能夠透過在驅動器上的軸方向滑入來組合鏈輪組。藉由鏈輪組相對於驅動器的旋轉運動，鏈輪組在驅動器之外周面上滾捲開並傾向比驅動器小的轉動角度。由於藉由鏈輪組上之嚙合突出部所生的在鏈輪組與驅動器之間的轉動妨礙，會產生鏈輪組相對於驅動器的往返滾輾運動。此滾輾運動可有助於鬆開固定螺釘，藉此，固定螺釘轉鬆，並且不再維持在鏈輪組與驅動器之間的任何所欲連結。已證實在固定螺釘及最小鏈輪二者上的滾花部是為對策，這些滾花部係以針對鏈輪之轉軸而言的徑向延伸方式配置，並且這些滾花部因為在一邊的驅動器之設備與另一邊的固定螺釘之頭部之間的軸向夾緊而彼此嵌接。現在，若最小鏈輪相對於驅動器的滾輾運動係在壓痕區所加諸的限制範圍內，那麼固定螺釘便無法鬆動。而是，其在前述滾輾運動之期間內係與最小鏈輪的往返運動一起移動，因為滾紋會防止在最小鏈輪與固定螺釘之間的進一步運動。

對應於在最小鏈輪與固定螺釘之間的受阻的旋轉運動，各個滾花部係徑向對齊。在藉由壓印和改造製成最小鏈輪的情況中係將設計部件印壓，為此，在對應印壓工具上係有可用的互補設計部件。設計部件的製造在某種程度上是以無須執行對製造成本有負面效果的額外加工步驟這樣的方式進行。

經由金屬切割製造方法產生的鏈輪組的情況就不一樣了。那樣的話，成型步驟是首先透過旋轉加工步驟 和接下來的銑切操作而實行，其中，滾花壓痕區的設計部件無法一併產生。而是，必需進行進一步的額外的加工步驟，而額外的加工步驟會有額外的加工時間和加工成本。這在此特別不利，因為滾花壓痕區的設計部件由於其徑向對齊而並不適合銑切操作，並且更不可能適合旋轉加工。

因此，對於透過金屬切割製程而產生的鏈輪組來說係有這樣的挑戰，即，以較具經濟效益的方式來使得能夠在固定螺釘與鏈輪組之間提供抗扭轉連結。此挑戰係透過將鏈輪組切分成至少兩個部件來完成，亦即，在已有的鏈輪組旁切分出一個環狀元件。這兩個部件藉由轉動耦合元件而彼此作抗扭轉耦合，當中，係在其中一個部件上形成滾花壓痕區，此滾花壓痕區並不一定是被含納在鏈輪組之金屬切割加工份內，而是借助更具經濟效益的方法，例如藉由印壓程序。

製造前述作為轉動耦合元件的滾花部確實也會造成額外的製造成本。然而，已證實，相對於以針對鏈輪組之加工受到最佳化的金屬切割製造方法來製造滾花壓痕區，這樣的成本是較小的。因此，即使滾花壓痕區是在與鏈輪組分離的部件(此部件係配合針對此部件而最佳化的切割程序所為)上實行，這也並不是不可能的，因為這最主要是取決於成為複數個部件的切分行為，這些部件各可針對其自身而受經最佳化的加工。

用於自行車的扣鏈齒輪之環狀元件上的一種槽紋係示於FR 1 195 874中。

用於自行車上之纜繩的具有數個隆起部(此等隆起部對於夾鉗單元有不同的對齊方式)的圓碟係揭露於EP0766014中，。

發明概要

係藉由較佳實施例的示範方式而於下文中說明依據本發明的解決方案。

依據本發明之一實施例，係特地提出一種用於將鏈輪組固定在自行車的自行車後輪輪轂之驅動器上的固定裝置，其具有該鏈輪組、一個環狀元件和一個螺紋元件，並具有在該環狀元件上的一第一滾花部及在該螺紋元件上的一第二滾花部，其中，該等滾花部共同形成一滾花壓痕區，其中，該鏈輪組和該環狀元件經由該螺紋元件而在軸方向上彼此被夾緊，其特徵在於：在該環狀元件與該鏈輪組之間設有一個轉動限制裝置，該轉動限制裝置包含在該環狀元件上的一第一轉動限制部及在該鏈輪組上的一第二轉動限制部，其彼此嵌接，並限制在環狀元件與鏈輪組之間的轉動可能性。

1‧‧‧鏈輪組

2‧‧‧環狀元件

3‧‧‧螺紋元件

4‧‧‧滾花壓痕區

5‧‧‧第一滾花部

6‧‧‧第二滾花部

7‧‧‧第一轉動限制部

8‧‧‧第二轉動限制部

9‧‧‧碟狀基體

10‧‧‧轉動限制裝置

11‧‧‧鏈輪凸齒

12‧‧‧彈簧碟

13‧‧‧終結碟狀部

14‧‧‧分隔管

15‧‧‧嚙合突出部

16‧‧‧嚙合銷釘

17‧‧‧最小鏈輪

18‧‧‧工具表面

圖1示出一種一體式鏈輪組，此鏈輪組係藉由金屬切割製造方法所產生，其係提供來應用於依據本發明的解決方案。

圖2示出一種依據本發明的鏈輪配置之構成方式，其與具有滾花部的一個環狀元件連結。

圖3示出依據本發明之具有滾花的環狀元件的一種較佳實施例。

圖4示出依據本發明之具有滾花的環狀元件的一種較佳實施例之細節。

較佳實施例之詳細說明

圖1中所示出的是一個一體式鏈輪組1、一個終結碟狀部13、一個分隔管14和一個分立的最小鏈輪17的一種配置，此種配置係配置在未繪示出的自行車後輪之驅動器上，可相對於同樣未繪示出的輪轂中軸而轉動。為了作旋轉耦接，終結碟狀部13上的嚙合突出部15以及最小鏈輪17上的第一轉動限制部7都嵌進驅動器上的凹槽。同樣地，為作旋轉耦接，鏈輪組1上的嚙合銷釘16也嵌接終結碟狀部13上的對應鑽孔。最小鏈輪17、鏈輪組1、分隔管14和終結碟狀部13經由未繪示出的一個固定螺釘(其於此圖中係配置在最小鏈輪17的右邊)而對著驅動器的一個軸套環被套入。藉此，可輕易地壓縮鏈輪組1的階梯狀撐持結構，直到分隔管14擠盡與最小鏈輪17和終結碟狀部13之間的軸方向間隙而相抵。最小鏈輪17是具有徑向朝外突出的鏈輪凸齒11的一個環狀元件2，且其具有第一滾花部5。

在將驅動鏈從最小鏈輪17移轉到鏈輪組1上之相鄰較大單鏈輪來換檔的過程中，在各個鏈輪凸齒11與其環繞驅動器之轉軸的相關角度位置之間的所定義分配關係對於移轉程序而言係具有關鍵性的意義。談到相關角度位 置，係如同鏈輪組1及最小鏈輪17被以角度方式導向驅動器。準確的角度分配關係在鏈輪組1之單鏈輪之間所擁有的優點於此並不存在。

同樣地，最小鏈輪17之直徑以及與其相關的通過驅動器之外徑的凸齒數係受到向下的限制。

圖2示出一個鏈輪組1、一個環狀元件2和一個螺紋元件3的一種配置，用以裝配在自行車後輪輪轂之驅動器上。鏈輪組1係藉由切削方法，像是旋轉和銑切，而一體式製成，且其包括了最小鏈輪17。整合最小鏈輪17是特別有益的，因為藉此可以使得很小的凸齒數目也得以實現。否則，一個最小分立鏈輪，特別是在凸齒數很小的情況下，會是一個相當精細的結構形式，因為必須在內周上提供驅動器之直徑所必須對應的針對驅動器之攜帶元件或是其他耦合元件。凸齒數11因此由於通用的直徑比例而有可行性的限制。

透過具有第二滾花部6的一個螺紋元件3，具有最小鏈輪17的鏈輪組1以及環狀元件2遭受軸方向力並且彼此相抵。在環狀元件2上的第一滾花部5嵌接螺紋元件3之第二滾花部6之間的中間空間，以避免螺紋元件3鬆轉開來。在所示出的實施範例中，在第一滾花部5與第二滾花部6之間的軸方向空間中還配置有一個彈簧碟12，此彈簧碟12對應於滾花部而在軸方向上彎曲，並且減少滾花部5、6的鎖定作用。彈簧碟12亦可由於鏈輪組1之存在於軸方向上的彈性而省略。在螺紋元件3之內周上的工具表面18有助於與工具 之嚙合。

螺紋元件3被以其外螺紋旋入驅動器之內螺紋中。根據對應的直徑比例，亦可在螺紋元件3上設置內螺紋以旋到驅動器之外螺紋上。

圖3示出完整的環狀元件2，並且圖4示出其細節。第一轉動限制部7從碟狀基體9以軸方向突出。這些第一轉動限制部7與所嚙合的鏈輪組1上的第二轉動限制部8為組合狀態，使得環狀元件2無法作相對於鏈輪組1的扭轉，這對於將固定螺釘3緊固來說是必須的。轉動限制部8易於在製造鏈輪組1時作為在鏈輪組1中之凹陷處而引入。作為替代例，突出的設計部件也是可考慮的。

大量的細緻但必須精準製造的環狀元件2上之第一滾花部5明確指出了，以切削製作方法所為的製造係意味著大量花費。此問題將依據本發明而藉由提供一個分立的、不可相對於與鏈輪組1而扭轉的環狀元件2得到紓解，如此，係可考慮其他有利的製造方法，例如透過沖壓成形和印壓。已證實配置第一和第二轉動限制部6、7的額外產生花費相當小。

1‧‧‧鏈輪組

5‧‧‧第一滾花部

7‧‧‧第一轉動限制部

11‧‧‧鏈輪凸齒

13‧‧‧終結碟狀部

14‧‧‧分隔管

15‧‧‧嚙合突出部

16‧‧‧嚙合銷釘

17‧‧‧最小鏈輪

Claims (3)

1. 一種用於將鏈輪組固定在自行車的自行車後輪輪轂之驅動器上的固定裝置，其具有該鏈輪組、一個環狀元件和一個螺紋元件，並具有在該環狀元件上的一第一滾花部及在該螺紋元件上的一第二滾花部，其中，該等滾花部共同形成一滾花壓痕區，其中，該鏈輪組和該環狀元件經由該螺紋元件而在軸方向上彼此被夾緊，其特徵在於：在該環狀元件與該鏈輪組之間設有一個轉動限制裝置，該轉動限制裝置包含在該環狀元件上的一第一轉動限制部及在該鏈輪組上的一第二轉動限制部，其彼此嵌接，並限制在環狀元件與鏈輪組之間的轉動可能性，且一最小鏈輪與該鏈輪組連結為一體。
2. 如請求項1之固定裝置，其特徵在於：該環狀元件具有一個碟狀基體，並且該第一轉動限制部是相對該碟狀基體而軸方向突出。
3. 如請求項1之固定裝置，其特徵在於：該鏈輪組具有一個終結碟狀部。