用于自行车后轮的链轮承载体的适配器的制作方法

[0001]
本发明涉及一种用于自行车后轮的飞轮组的链轮承载体的适配器。


背景技术：

[0002]
在下文中，将参考自行车的后轮的旋转轴线给出空间指示(特别是径向方向、轴向方向和周向方向的空间指示)，该旋转轴线与变速盘的轴线、链轮承载体的轴线、车轮的轮毂的轴线以及通常与车轮一起旋转的所有元件的轴线重合。此外，如果轴向方向远离自行车的纵向中间平面或远离车轮的轮毂，则轴向方向指示为朝向外侧；反之，如果轴向方向朝向这样的中间平面或朝向轮毂，则轴向方向指示为朝向内侧。简短指示外侧和内侧(或轴向外侧和轴向内侧)也将以相同的方式使用：因此，外侧等于面向向外的轴向方向，而内侧等同于面向向内的轴向方向。
[0003]
为了将变速盘安装在自行车后轮的轮毂上，通常使用所谓的链轮承载体，该链轮承载体在一侧上被制成为通过形状联接与链轮作为一个单元旋转，且在另一侧上被制成为通过一组棘轮或类似物(通常称为飞轮)与轮毂作为一个单元旋转(然而，以单向方式)。以此方式，与各个链轮接合的传动链能够在自行车的前进方向上将扭矩传递到轮毂。
[0004]
链轮承载体基本上由管状体组成，该管状体在其径向外周表面处与在链轮中制成的中央安装开口机械地联接。链轮承载体的径向外周表面成形为具有在周向方向上交替的基本轴向的肋和凹槽，其适于允许前述的形状联接。为此目的，链轮的中央安装开口设置有径向地指向旋转轴线的延伸部或突出部，该延伸部或突出部与链轮承载体上存在的凹槽联接。
[0005]
因此，链轮从具有最大直径的链轮依次轴向地安装在链轮承载体上，使得当链轮承载体安装在自行车的车轮的轮毂上时，直径较大的链轮定位成朝向内侧，即，靠近后轮，而直径较小的链轮定位成朝向外侧。
[0006]
链轮承载体的径向外周表面上的肋和凹槽还执行提供所谓的安装键的功能，以用于每个链轮的正确角度定位。表述安装键旨在指示链轮承载体的径向外周表面的轴向部分的特定轮廓以及每个链轮的中央安装开口的对应的轮廓，其中，这些轮廓在周向方向上具有确定的不规则性，该不规则性允许每个链轮仅以非常精确的角度位置安装在链轮承载体上。因此，安装键确保在链轮之间保持预定的相互角度相位，这对于正确操作自行车的后变速器是必需的。例如，通过在链轮承载体上设置除一个奇特的凹槽之外所有都相同的凹槽，然后将每个链轮的奇特的延伸部成形而获得安装键：因此，链轮在链轮承载体上的联接仅能通过链轮在链轮承载体上的角度位置进行，该角度位置允许奇特的延伸部与奇特的凹槽接合。当然，对于一些链轮，能够设置两个或多个可能的角度位置(由于齿的形状特征在周向方向上的重复性)，并因此能够设置两个或多个奇特的延伸部。
[0007]
在更现代的自行车变速器中，特别是对于旨在用于竞赛的自行车，存在增加链轮数量的众所周知的趋势。当变速盘达到11个、12个或甚至更多的链轮时，可能不具有前变速器；这简化了自行车并使自行车变轻，这对自行车手来说无疑是有利的，只要这不伴随着对
齿轮比可用性的不利影响。
[0008]
为了获得这种结果，必须在变速盘中具有带有非常少齿数(例如10个或9个)的小链轮。然而，很少数量的齿显然会伴随着较小的直径，直径可能会变得过小而不允许安装在常规的链轮承载体上。因此，通常使用这样的变速盘：其中，最小链轮(通常是前三个链轮)彼此被制成为一个单元，以形成一体式组(通常也称为三联件，正是因为它将三个链轮成组到一起)，并且用于安装在链轮承载体上的开口仅在套件中的最大链轮上轴向延伸；最小链轮更多地朝向旋转轴线延伸，但不与链轮承载体接合，因为这样可以确保它们链动，因为它们形成具有该套件中的最大链轮的单元。
[0009]
然而，为了获得这种类型的联接，链轮承载体必须相对于变速盘具有较短的轴向延伸部。换句话说，为了将这种类型的变速盘(其中，第一链轮非常小并且彼此固定地连接以形成一体式组)安装在自行车车轮的轮毂上，需要特殊的链轮承载体，特别是短链轮承载体。
[0010]
然而，如此短的链轮承载体不能允许安装传统的变速盘，其中，每个链轮必须单独地与链轮承载体联接：实际上，最小链轮将位于链轮承载体无法到达的轴向位置。
[0011]
因此，如果参加自行车竞赛的要求苛刻的自行车手或专业运动员希望取决于必须行驶的路线的条件(通常是高程点)使用不同的变速盘，则他/她自己必须屈服于更换链轮承载体和变速盘：实际上，为了能够使用带有非常小的链轮的变速盘(特别是固定地连接在一体式组中)，他/她将必须在轮毂上安装特殊的短链轮承载体，而为了能够使用具有不那么小的链轮的更传统的变速盘，他/她必须安装长链轮承载体。


技术实现要素：

[0012]
本发明的基础的问题在于允许灵活地选择变速盘，而也不强制更换链轮承载体。
[0013]
根据本发明的第一方面，通过根据权利要求1的适配器解决了该问题；在从属权利要求中指出了优选的特征。
[0014]
更具体地，本发明涉及一种用于自行车后轮的链轮承载体的适配器，该适配器包括：环形体，该环形体适于邻接在链轮承载体处作为链轮承载体的在轴向外侧方向上的延伸部，并且将链轮接收在径向外周位置中；联接元件，该联接元件形成在环形体上，以与链轮承载体建立形状联接，所述形状联接使得适配器与链轮承载体作为一个单元旋转；至少一个链轮接收座，该至少一个链轮接收座形成在适配器的环形体上，并且适于与至少一个链轮联接，以便使适配器与链轮作为一个单元旋转。
[0015]
该适配器可以与链轮承载体(特别是与短链轮承载体)联接，该类型的链轮承载体适于将最小链轮成组为一体式组的变速盘；一旦与链轮承载体联接，它就延伸其轴向延伸部，因此使得能够接收链轮被分开的变速盘，并且可以被单个地安装在由链轮承载体和适配器的组装形成的链轮承载套件上。
[0016]
因此，为了从使用一种类型的变速盘行进到使用另一种类型的变速盘，足以施加或移除适配器，始终将短链轮承载体留在适当位置。
[0017]
优选地，联接元件包括从环形体轴向突出的至少一个前齿，该前齿的尺寸被设定成能够插入链轮承载体的相应的凹槽中。以此方式，联接特别简单，并且不需要对链轮承载体的任何适应或干预，甚至是最少的适应或干预：实际上，利用了已经设置在链轮承载体上
以用于联接链轮的相同凹槽。
[0018]
优选地，联接元件包括从环形体轴向突出的多个前齿(特别是四个)，该前齿的尺寸被设定成能够插入链轮承载体的相应的辅凹槽中。这种数量的前齿不仅允许在适配器与链轮承载体之间传递的扭矩的良好平衡，而且可以最好地利用链轮承载体的未使用的辅凹槽，这些辅凹槽通常实际上为四个。
[0019]
为了获得最佳平衡，优选地，前齿在周向方向上均等地间隔开。
[0020]
优选地，联接元件包括安装键，以用于确保适配器相对于链轮承载体的预定角度相位。这有助于将适配器正确安装在链轮承载体上，以避免可能的角度定位误差。
[0021]
优选地，接收座包括沿环形体的径向外周表面的至少一个轴向延伸的贯通凹槽，该凹槽旨在与链轮承载体中的相应的主凹槽对准，并且甚至更优选地，接收座包括沿环形体的径向外周表面的一些轴向延伸的贯通凹槽(最优选的方式是四个)，该凹槽旨在与链轮承载体中的相应的主凹槽对准。
[0022]
应当注意，相对于链轮的联接要求，凹槽通常以更多的数量设置在链轮承载体上，为此，一些凹槽被使用(本文称为主凹槽)，而其他凹槽未被使用(本文称为辅凹槽)；通常，存在八个凹槽，其中四个凹槽是主凹槽。这意味着适配器的存在以任何方式都不妨碍链轮的插入，即使直径较大的链轮也必须首先被布置在链轮承载体上的靠近轮毂的位置：在于轴向方向上发生的插入中，只需简单地使它们穿过适配器，直到它过去为止。
[0023]
为了获得最佳平衡，优选地，适配器的凹槽在周向方向上均等地间隔开。
[0024]
优选地，接收座包括安装键，以用于确保适配器相对于安装在其上的链轮的预定角度相位。这有助于将变速盘正确地安装在适配器上，以避免可能的角度定位误差。
[0025]
优选地，环形体包括适于邻接链轮承载体的前环形表面以及与前环形表面轴向相反的后环形表面。这确保适配器完全搁靠在链轮承载体上，并因此确保组件的良好稳定性；此外，可以利用确保将变速盘固定到链轮承载体上的相同的环形螺母将适配器固定到链轮承载体上。
[0026]
优选地，环形体包括形成在后环形表面中的凹口，优选地形成在后环形表面中在四个前齿处的四个凹口。
[0027]
在本发明的第二方面中，本发明还涉及一种用于自行车后轮的链轮承载套件，该链轮承载套件包括链轮承载体和根据本发明的第一方面的适配器。
[0028]
在本发明的另一方面中，本发明还涉及一种用于自行车后轮的链轮承载套件，该链轮承载套件包括：链轮承载体，该链轮承载体设置有在径向外周表面上轴向延伸的凹槽；以及根据本发明的第一方面的适配器。
附图说明
[0029]
从以下参考附图对本发明的优选实施例的描述，本发明的其他特征和优点将变得更加清楚。在此类附图中：
[0030]-图1是具有相应的轮轴并设置有链轮承载体的自行车后轮的轮毂的立体图；
[0031]-图2是图1的轮毂的立体图，带有形成为一体的三个最小链轮的变速盘(三联件)也已经被安装在该轮毂上，并且该变速盘的固定环形螺母即将被安装在该轮毂上；
[0032]-图3是已经安装有环形螺母的图2的轮毂的立体图；
[0033]-图4是图3的轮毂的剖视图；
[0034]-图5是图4的轮毂的一部分的放大剖视图；
[0035]-图6是根据本发明的适配器的立体图；
[0036]-图7是对准并且被定向以用于联接的图6的适配器和图1的轮毂的链轮承载体的立体图；
[0037]-图8是示出了与图1的轮毂的链轮承载体联接的图6的适配器的立体图；
[0038]-图9是与图1的轮毂的链轮承载体联接的图6的适配器的正视图；
[0039]-图10是图1的轮毂的立体图，未成组为一体的具有最小链轮的变速盘(没有三联件)也已经被安装在该轮毂上，并且该变速盘的固定环形螺母即将被安装该轮毂上；
[0040]-图11是已经安装有环形螺母的图10的轮毂的立体图；
[0041]-图12是图11的轮毂的剖视图；
[0042]-图13是表现为没有变速盘的图10的轮毂的立体剖视图；
[0043]-图14是安装在图2至图5或图10至图12的轮毂上的变速盘的一些链轮的正视图。
具体实施方式
[0044]
在图1至图5中，示出了自行车后轮(未示出)的轮毂组件1，其中，轮毂10借助于轴承12被同轴地安装在轮轴11上；因此，轮毂10在轮轴11上自由旋转，而轮轴旨在被固定安装在自行车的框架上。轮毂10应被认为代表任何轮毂，并且仅在本发明目的感兴趣的范围内进行描述，因此忽略了与本发明无关的特征。
[0045]
轮毂10通过飞轮机构(未在附图中突出显示)与链轮承载体14联接，该飞轮机构确保轮毂10被设定为通过链轮承载体14仅在确定自行车前进的方向上旋转而不在相反方向上旋转。链轮承载体14具有近似管状的形状，并且借助于轴承15自由安装在轮轴11上。链轮承载体14在其径向外周表面上设置有在轴向方向上布置的凹槽，特别是设置有主凹槽16，优选地是四个且在周向方向上均等地间隔开；链轮承载体14还设置有四个辅凹槽17，该辅凹槽17被布置在主凹槽16之间并在周向方向上均等地间隔开。一个主凹槽16a和一个辅凹槽17a相对于彼此呈奇特形状，以提供安装键。此外，链轮承载体14在其轴向内端附近设置有端部止动件18，该端部止动件18为从链轮承载体14在径向方向上突出的齿的形式；可替代地，沿链轮承载体14的整个周界延伸的凸缘可以设置为端部止动件18来代替齿。
[0046]
变速盘20被安装在链轮承载体14上。图2至图5所示的变速盘20包括从最大到最小如下有序布置的12个链轮：前三个链轮21a、21b、21c彼此被制成为一个单元，以形成一体式组(或三联件)21；接下来的三个链轮22a、22b、22c彼此被制成为一个单元，以形成一体式组(或三联件)22；接下来的三个链轮23、24、25彼此独立；最后三个链轮26a、26b、26c彼此被制成为一个单元，以形成一体式组(或三联件)26。这些元件被外围地安装在链轮承载体14上，其中，三联件21被轴向地安置在端部止动件18上，三联件22被轴向地安置在三联件21上，链轮23被轴向地安置在三联件22上，链轮24被轴向地安置在链轮23上，链轮25被轴向地安置在链轮24上，三联件26被轴向地安置在链轮25上。三联件21、22和26以及链轮23-25具有如图14所示成形的中央开口31，该中央开口31具有四个径向突出部32，其中三个径向突出部彼此相同，并且其形状与在链轮承载体14上的主凹槽16的截面匹配，用32a表示的一个径向突出部为奇特的，其形状与奇特的主凹槽16a的截面匹配；如图4和图5可见，在三联件26中，
带有径向突出部32的中央开口31仅接合最内侧的轴向部分，实际上仅在链轮26a处接合，而由于链轮26b和26c上的齿数较少，所以轴向最外侧部分具有直径小于中央开口31的直径的中央开口33。应当注意，存在四个径向突出部32，并且它们接合四个主凹槽16以使辅凹槽17自由，辅凹槽17实际上仅起到减轻重量的作用，而没有参与变速盘20和链轮承载体14之间的联接。
[0047]
三联件21、22和26以及链轮23-25开槽到链轮承载体14上，借助于突出部32限制其相对于链轮承载体14的旋转，该突出部接合在凹槽16中，但在轴向方向上基本上是自由的。在轴向方向上朝向内侧(即，朝向轮毂10)，三联件21、22和26以及链轮23-25由端部止动件18保持；在轴向方向上朝向外侧，三联件21、22和26以及链轮23-25由环形螺母28保持，借助于环形螺母28的外螺纹部分29和链轮承载体14的内螺纹部分30插入到轮轴11上和中央开口33中并且螺纹连接到链轮承载体14。环形螺母28的拧紧确保三联件21、22和26以及链轮23-25都被锁定在链轮承载体14上。
[0048]
在该轮毂组件1中，安装有12个单链轮或成组为三联件的链轮。特别地，存在一个非常小的链轮(链轮26c)，该链轮具有10个齿，并且如果不将其成组为三联件26则不能安装在链轮承载体14上。实际上，如果该带有10个齿的链轮是单个的，则它将过小而不能具有一个中央开口，该中央开口足够宽以能够开槽到链轮承载体14上；另一方面，三联件26可以在齿26a(具有12个齿)处具有内侧轴向部分，该内侧轴向部分的尺寸使得能够具有适于接合在链轮承载体14上的中央开口31。
[0049]
为了允许安装三联件26，链轮承载体14相对于应必须接收12个单链轮的轴向尺寸等于所示链轮的轴向尺寸的链轮承载体具有较短的轴向延伸部。这意味着如果希望将带有单链轮的变速盘安装在轮毂组件1中，则链轮承载体14向外的轴向延伸部将不足以接收第十一链轮和第十二链轮。因此，不论最小链轮的齿数以及其尺寸如何，仅通过将链轮承载体14更换为更长的链轮承载体，就可以安装带有单链轮的变速盘。
[0050]
在图6和以下附图中，示出了根据本发明的适配器50，该适配器50旨在与链轮承载体14联合使用。适配器50包括环形体51，该环形体51的外径对应于其所期望的链轮承载体14的外径。适配器50设置有前齿(优选地，四个前齿52)，该前齿的尺寸被设定成能够均插入链轮承载体14的辅凹槽17之一中。前齿52在周向方向上均等地间隔开，类似于链轮承载体14的旨在插入其中的辅凹槽17。用52a表示的前齿之一是奇特的，即，它的形状和/或尺寸不同于其他前齿，以便当适配器50与链轮承载体14联接时能够插入奇特的辅凹槽17a中；因此确保了安装键，即，特别是适配器50相对于链轮承载体14的角度定位的一种且唯一一种可能性。前齿52、52a整体上确定了形成在环形体51上的联接元件，以在环形体51与链轮承载体14之间建立形状联接，因此使适配器50与链轮承载体14作为一个单元旋转。
[0051]
适配器50还设置有在环形体51的径向外周表面上在轴向方向上延伸的凹槽56；凹槽56优选地为四个，并且在周向方向上均等地间隔开，在数量、角度位置和形状(截面)上对应于用于适配器的链轮承载体14的主凹槽16。凹槽56在轴向方向上穿过，即，它们在环形体51上在环形体51的前环形表面57直到轴向地与前环形表面57相反的后环形表面58之间延伸。凹槽中的一个是不同于其他凹槽的奇特的凹槽56a，就像在链轮承载体14中一样，奇特的主凹槽16a不同于其他主凹槽16。
[0052]
环形体51还包括形成在后环形表面中的凹口59。优选地，凹口59为四个，并且形成
在与前齿52的角度位置相对应的角度位置中。这些凹口59用于提供与最小链轮的接合的替代可能性，如将在后文中示出的。凹口59之一是奇特的凹口59a，其形状(截面)与其他凹口不同，以提供安装键。
[0053]
凹槽56、56a和凹口59、59a整体上确定了形成在适配器50的环形体51上的链轮接收座。
[0054]
适配器50旨在用于与链轮承载体14一起使用。在使用中，适配器50作为链轮承载体14的轴向延伸部而朝向外侧应用到该链轮承载体。前环形表面57轴向地邻接链轮承载体14，而前齿52接合在辅凹槽17中；奇特的前齿52a接合在奇特的辅凹槽17a中。以此方式，适配器50的凹槽56在轴向方向上与链轮承载体14的主凹槽16精确对准，其中，奇特的凹槽56a与奇特的主凹槽16a对准。结果实际上是通过适配器50获得链轮承载体14的延伸，即，获得由链轮承载体14和适配器50的组装形成的链轮承载套件60。
[0055]
因此能够将变速盘70安装在链轮承载组件60上，在该变速盘中，最小链轮是单个的，即，不成组为三联件。
[0056]
如图10至图12可见，变速盘70包括从最大到最小如下有序布置的12个链轮：前三个链轮71a、71b、71c彼此被制造为一个单元，以形成一体式组(或三联件)71；接下来的三个链轮72a、72b、72c彼此被制造为一个单元，以形成一体式组(或三联件)72；接下来的六个链轮73、74、75、76、77、78彼此独立。这些元件被外围地安装在链轮承载套件60上，其中，三联件71被轴向地安置在端部止动件18上，三联件72被轴向地安置在三联件71上，并且单链轮73-78中的第一个被轴向地安置在三联件72上，而其他彼此相继。三联件71、72以及链轮73-77具有如图14所示成形的变速盘20的相同的中央开口31，该中央开口具有四个径向突处部32，其中三个径向突处部彼此相同并具有与链轮承载体14上的主凹槽16的截面匹配的形状，并且用32a表示的一个径向突处部为奇特的，其具有与奇特的主凹槽16a的截面匹配的形状。只有最小链轮78(通常在带有大量链轮(例如十二个)的变速盘中)不是通过中央开口和径向突出部而是通过齿81与链轮承载套件60联接，该齿从链轮78轴向地突出以便接合在适配器50的凹口59中；为了确保安装键，齿中的一个是奇特的齿81a，并且它接合在奇特的凹口59a中。
[0057]
在轴向方向上朝向内侧(即，朝向轮毂10)，变速盘70由端部止动件18保持；在轴向方向上朝向外侧，变速盘70通过环形螺母28与适配器50保持在一起，借助于与链轮承载体14的内螺纹部分30接合的环形螺母28的外螺纹部分29插入到环形体51内的轮轴11上并螺纹连接到链轮承载体14。环形螺母28的拧紧确保三联件71、72以及链轮73-78与适配器50一起都锁定在链轮承载体14上。
[0058]
由于适配器50，在设置有链轮承载体14的轮毂组件1中能够安装变速盘20(即，带有成组为三联件的小链轮的类型)和变速盘70(即，带有单个小链轮的类型)：在第一种情况下，变速盘20被直接安装在链轮承载体14上；在第二种情况下，首先安装适配器50，然后安装变速盘70；在任何情况下，都不需要拆卸链轮承载体14。以此方式，可以快速且轻松地将一个变速盘更换为另一个，即使它们具有不同类型。

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