TWI779079B - 鏈輪托架及多鏈輪配置 - Google Patents

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Abstract

本發明有關於一種鏈輪托架，用於一多鏈輪配置中且用於可轉動地安裝於一後輪軸上。該鏈輪托架具有一實質上相同的材料厚度。此外該鏈輪托架是形成以使至少三個大鏈輪能固定於該托架。

Description

鏈輪托架及多鏈輪配置
發明領域 本發明係有關於一種用以安裝於一後輪轂上具有增加的鏈輪及一齒盤托架之多鏈輪配置。
發明背景 近年來在後多鏈輪配置上的鏈輪(鏈輪)數量已不斷增加。十一或十二個鏈輪與一、二或三個前齒盤之組合代表一般普遍的自行車傳動裝置。更新式的傳動裝置甚至使用十三或十四個鏈輪，通常與一或二個前齒盤組合。然而，數量增加的鏈輪會隨之產生自身的問題。該多鏈輪配置的軸向總寬度、重量以及製造成本因而隨增加數量的鏈輪增加。
除了鏈輪的數量外，鏈輪的尺寸和其齒數亦會增加。最大鏈輪一般包含42個或更多的齒。最大鏈輪可能具有50個或更多的齒。重量的增加進一步伴隨鏈輪直徑增加。此外特別是大型鏈輪更在由鏈條經由鏈輪及傳動裝置所傳遞至後輪轂之鏈條力的作用下容易彎曲變形(buckling)。
可利用的組裝空間也同時被該傳動裝置、轉動輪輻及架體連接裝置特定並限制於軸向方向上。
新式自行車後輪上的多鏈輪經常安裝在後輪轂上的一傳動裝置上，後輪轂是可相對於輪轂軸及相對於轂套旋轉地安裝，其中一飛輪設置於傳動裝置與轂套之間。傳動裝置有標準尺寸使得該等多鏈輪是可互換的。
現有技術已知有多種方法僅能解決上述一或幾個問題。然而，對於具有11、12個或更多鏈輪之多鏈輪配置，能被製造為輕量、穩定且低成本，並且具有軸寬容許可安裝於一特定標準的傳動裝置上仍為未知。
舉例來說，以加工製造，尤其是銑削或車削加工，來產生輕量圓錐形鏈輪配置係為習知。此製造非常花費材料及時間因而也非常昂貴。在大徑上的窄環狀鏈輪是相互一體連接或藉由銷相互連接，其中相對於該傳動裝置的徑向支撐是在相互軸向間隔的兩點處實施。這樣對重量及穩定性是最佳方式。然而，製造成本高。
較低成本的實施方式可包括鏈輪托架(腳架)，以供幾個鏈輪緊固。然而，已經顯示其會相當笨重且/或不穩定。此外，對於大數量的輪齒所需的準確性亦不足夠。
具有大外徑及以其輪廓作為對傳動裝置的扭矩傳送的小內徑之單一鏈輪特別會相對於該鏈輪的中心面歪斜。該等輪齒的軸向位置可能隨著不會準確。此外其重量非常高。
因此本發明的目的在於提供一種後多鏈輪配置，其低成本，易於製造，充分穩定且仍輕量。
發明概要 本發明目的是由根據申請專利範圍請求項1之用於多鏈輪配置的鏈輪托架來達成。該鏈輪托架適用於使用在一多鏈輪配置中，以可旋轉地安裝於一後輪軸上。該鏈輪托架具有一實質上相同的材料厚度。此外該鏈輪托架是形成使得至少三個大鏈輪能被固定於該托架。
相同的材料厚度指的是在軸向方向上的材料厚度。換言之，是指形成該托架之金屬片的厚度。此實施例一方面容許低成本生產，並且因連續小的材料厚度使得重量低。原始材料厚度在此選定的是要使得穩定性與重量之間能找到好的平衡。
尤其，該托架是由一鋁片以一多階段衝壓/彎曲製程所製成，其原始具有一致的厚度。藉由將起初為平板金屬部件變形，產生多個不同層級或階部，以給予該鏈輪托架所需的穩定性。該托架的軸向總高(或總寬)實質上大於該起初材料變形後的厚度。因此根據申請專利範圍的材料厚度指的是該材料的厚度，而非該托架的軸向總高。該材料厚度在該托架的一些區域上能稍為變化。因此用以扭矩傳送的輪廓是形成略為較強，且該等凸部則略為較不強。儘管如此該托架的材料厚度仍為實質上相同且與該托架的總寬明顯不同。
鋁材在衝壓/彎曲製程後僅進行硬化。藉此，其一開始能被輕易地加工且在硬化後提供充分的穩定性。
根據本發明的進一步發展，該鏈輪托架在其中一徑向內端處具有一用於扭矩傳送的輪廓。一內環以徑向方向形成相鄰於該用於扭矩傳送的輪廓。形成該輪廓是用以銜接於該傳動裝置中。為了改善向該傳動裝置之力的傳送，在該輪廓處的軸向材料厚度稍大於在該其他托架處，即，亦稍大於起初材料厚度。
根據本發明的進一步發展，該托架具有多個托架臂部。該等托架臂部是以一外環連接於托架的一徑向外端處。尤其是設置以數量為五個托架臂部，其以一致角度距離配置。
根據本發明的進一步發展，該等托架臂部是以該徑向方向延伸於該內環與該外環之間。該外環相較於傳統腳架，其托架臂部並非連接於徑向端處，可提供更多穩定性。數個配置於該等托架臂部的區域中及該托架的內與外環之間的區域中之材料缺口，相較於一連續盤，可顯著地降低重量。根據本發明該鏈輪托架在某種程度上代表一種混合形式，介於一圓盤與以幾個臂部出自於傳動裝置的固定點之配置之間。
根據本發明的進一步發展，該托架於該徑向外端處或沿著該外環具有多個托架凸部。該等托架凸部是徑向向外延伸。它們有助於解決一第一大齒盤，尤其是在軸向托架內側上的最大齒盤及/或在軸向托架外側上的第二大齒盤之附接重疊問題。特別是設置有十個托架凸部。這些凸部可以一致角度距離配置。特別是，該等十個托架凸部於環周方向每隔一個可被指定至該等五個托架臂部之其中一者。換言之，一托架凸部是與各托架臂部於徑向方向上相毗鄰。一托架凸部亦可配置於對應相鄰的托架臂部之間。
根據本發明的進一步發展，該托架具有多個供支撐的腹板。該等腹板延伸於該外環與該內環之間。該等腹板提供吸收及傳遞力的功能。尤其是該等腹板在各例中是自該外環於配置在該等托架臂部間的一托架凸部之區域中以環周方向延伸至一相鄰托架臂部。由該多鏈輪配置之轉動方向D可見，該相鄰托架臂部位於該托架凸部的前面，使得腹板是向前傾斜延伸。由於此對齊方式，該等腹板作用類似於壓縮構件，且可吸收自該鏈條傳送至該最大鏈輪或該第二大鏈輪的力及張力，且將其以該傳動裝置的方向徑向內傳遞。
引入於該第三及第四鏈輪內的力被經由該等托架臂部直接傳導至該傳動裝置。相鄰托架臂部之間的中間空間亦可形成缺口(質輕但較不穩定)或完全封閉(較穩定但較重)。根據本發明的腹板可在強度與重量之間取得很好的平衡。
本發明的進一步觀點是有關於一種用於一多鏈輪配置之鏈輪子總成，用以可轉動地安裝於一後輪軸上且用以銜接於一自行車鏈條。該鏈輪子總成包括一根據本發明如上所述之鏈輪托架。該鏈輪子總成進一步包括至少三個大鏈輪，其具有不同尺數且能安裝於或安裝於該托架上。
大鏈輪具有數量增加的齒，尤其是32個齒或更多。本發明是指向對這樣大鏈輪的準確附接，以解決上述有關於穩定性與重量之問題。尤其是，該多鏈輪配置之三個最大鏈輪是安裝於該托架上。
根據本發明的進一步發展，該托架具有多個第一、第二及第三托架階部，以在各例中供該托架上的第一、第二及第三鏈輪能附接於其上。
該托架具有第一托架階部，用於該第一齒盤的附接，尤其是用於將該軸向內側上該最大齒盤附接於該托架的徑向外端，更準確的說，於該托架的外環。該托架進一步具有第二托架階部，用於該第二齒盤的附接，尤其是用於將該軸向外側上該第二大齒盤附接於該托架的徑向外端，更準確的說，於該托架的外環。該托架具有第三托架階部，用於該第三齒盤的附接，尤其是用於將該軸向外側上該第三大齒盤附接於該等托架臂部的區域中，更準確的說，於該等托架臂部的徑向外端，但仍徑向地於該等托架凸部中。
尤其，該托架具有第一托架階部，用於將該最大鏈輪以凸起形式附接於該等托架凸部的軸向內側上。該托架進一步具有第二托架階部，用於將該第二大鏈輪附接於該等托架凸部的一軸向外側上。內側一詞是指該托架或該等齒盤在安裝狀態面向自行車輻條或該傳動裝置擋止件之側。該外側則是對應於該托架或該等齒盤面離自行車輻條或該傳動裝置擋止件之側。
根據本發明的進一步發展，該鏈輪子總成包括一第四鏈輪。尤其該第四鏈輪是該第四大鏈輪。該托架具有第四托架階部，用於將該第四大齒盤附接於該等托架臂部的徑向外端之區域中的托架外側上。
根據本發明的進一步發展，該第一、第二、第三及第四托架階部在各例中是位在軸向方向上不同層級上。
尤其，該數個，特別是十個第一托架階部位於軸向方向上相同第一層級上，且於安裝狀態時延伸垂直於後輪軸A。該數個，特別是十個第二托架階部位於軸向方向上相同第二層級上，且於安裝狀態時延伸垂直於後輪軸A。該數個，特別是五個第三托架階部位於軸向方向上相同第三層級上，且於安裝狀態時延伸垂直於後輪軸A。該數個，特別是五個第四托架階部位於軸向方向上相同第四層級上，且於安裝狀態時延伸垂直於後輪軸A。
該第三及第四托架階部是配置以環周方向上相互偏置於該托架臂部上。此意指該第三及第四托架階部並不位於徑向方向上的一線上。這樣節省空間且有助於托架階部在金屬加工過程中之製造。該等托架階部是以多階段沖壓/彎折製程的幾個步驟連續製造。該等托架階部的變形有助於該托架的穩定性。另一方面，該等托架階部上的鏈輪配置在各例中是在不同層級上，可造成該等鏈輪之軸向間隔。
根據本發明的進一步發展，該等托架階部在各例中具有一鉚釘納置孔。
尤其，該十個托架凸部以及該等第一及第二托架階部在各例中僅具有一接合鉚釘納置孔，用以固定該第一及第二齒盤。反之該五個第三及第四托架階部在各例中具有五個鉚釘納置孔用以固定該第三齒盤，以及另五個鉚釘納置孔用以固定該第四齒盤。
尤其，鉚釘納置孔是以環周方向沿著一托架臂部彼此偏置配置。因此鉚釘納置孔在徑向方向觀之時不在一線上。該等鉚釘納置孔的偏置可節省空間且簡化製造。
根據本發明的進一步發展，該第一或最大鏈輪沿其徑向外環周具有一外環，其具有數齒。此外在其徑向內端處具有一內環。
根據本發明的進一步發展，數個鏈輪腹板自該外環延伸至該內環。類似於該托架，這些鏈輪腹板提供支撐及穩定該鏈輪的功能。該等腹板可吸收或傳遞力。從該數個鏈輪配置之轉動方向D可見，該等鏈輪腹板是於類似於該等托架腹板的角度向前傾斜延伸。由於此對齊方式，該等腹板作用類似於壓縮構件，且可吸收自該鏈條傳送至該鏈輪的力及張力且將其以該托架的方向徑向內傳遞。
一整體形成無缺口的鏈輪可更穩固，但亦更加沉重。根據本發明的鏈輪腹板表現出強度與重量之間的良好平衡。相同的原理可應用於該第二大及/或其他鏈輪。然而，本實施例對於具有36及更多齒的最大鏈輪的例子是特別重要的。
根據本發明的進一步發展，數個在各例中具有一鉚釘納置孔之鏈輪凸部是沿著該第一鏈輪的內環配置。該等鏈輪凸部徑向內延伸。尤其是該十個齒盤凸部是沿著該內環周平均分布且配合於該鏈輪托架的托架凸部。在該最大鏈輪的安裝狀態時，該第一鏈輪及該托架的凸部及鉚釘納置孔重疊。
該最大鏈輪安裝於該托架的內側上，使得該托架的凸部是配置於軸向方向上較該鏈輪的對應凸部更為外側。這樣的重疊有助於穩定性的增加。在配置有數量增加的鏈輪之例子中，鏈條傾斜運轉在該最大鏈輪處尤其明顯。該鏈輪被該傾斜運轉的鏈條拉至外側。該托架的重疊凸部可對抗此情況。該托架凸部的重疊區域明顯大於該等簡單鉚釘頭的重疊區域。為了減輕重量，該托架及該等大鏈輪兩者皆具有數個缺口。
本發明的進一步觀點是有關於一種多鏈輪配置，用以可轉動地安裝於一後輪軸上且用以銜接於一自行車鏈條。根據本發明該多鏈輪配置包括一如上所述的鏈輪子總成，及數個其他的鏈輪。該等其他的鏈輪小於該等大鏈輪。尤其是，它們具有36個或更少的齒。尤其是，七個或八個其他鏈輪可形成為單一鏈輪，其以徑向方向延伸至該傳動裝置且以一扭矩傳送方式銜接。
根據本發明的進一步發展，該多鏈輪配置包括總共至少十一個鏈輪。尤其是具有總共十二個鏈輪的實施例，提供良好的傳動比選擇。亦可具有總共十三個鏈輪。
根據本發明的進一步發展，該多鏈輪配置的最大鏈輪具有至少48個齒。最大鏈輪亦可具有50或51個齒。該最小鏈輪具有至多11個齒。尤其是，該最小鏈輪具有十或九個齒。在該最大鏈輪上具有50或51個齒且該最小鏈輪上具有十或十一個齒的實施例之例可達到特別有利的傳動範圍。
根據本發明該多鏈輪配置之二最大鏈輪具有50或42個齒於該外環周上用以銜接該滾鏈。因此此尺寸從前齒盤已為習知且已熟知。然而，在前齒盤安裝於一踏板曲柄或一曲柄腳架上的例中之需求並不相同於一後鏈輪固定於一後輪盒式輪轂的傳動裝置上之需求。在前踏板曲柄上的習知齒盤是對稱地安裝於所謂的”鏈線”。前齒盤的正常最大數量為三個。
根據本發明的一可替代實施例，其他的單一鏈輪是以徑向方向延伸至該傳動裝置，圖中未顯示。一扭矩並不直接傳送，而是間接傳送至一傳動裝置。該扭矩的間接傳送可藉由另一鏈輪托架(腳架)實行。另一種可行方式是將扭矩經由相鄰鏈輪以一扭矩傳送方式傳送至連接於該傳動裝置之一鏈輪或子總成。以此方式，該等鏈輪之不用傳送任何扭矩的鏈輪本體可形成為環狀且重量可以減輕。相鄰單一鏈輪可藉軸向延伸連接裝置連接。具體地這些連接裝置是銷。
此外本發明是有關於一種自行車傳動裝置，如圖1所示，具有一根據本發明的多鏈輪配置、一後變速器，及一具有至少一，特別精確地是一前固定齒盤之前齒盤配置。
較佳實施例之詳細說明 圖1顯示根據本發明的自行車傳動裝置之示意圖。該前齒盤配置包括一單一固定的齒盤30。多鏈輪配置10包括12個鏈輪，其具有一個最大鏈輪110及另11個具不同直徑或不同齒數之鏈輪。在所顯示的狀態中，自行車鏈條20是與該齒盤30的齒銜接及與多鏈輪配置10的最大鏈輪120的齒銜接。一力從前齒盤30傳送至後多鏈輪配置10且從那裡經由一傳動裝置藉自行車鏈條20以轉動方向D傳送至該後輪轂。多鏈輪配置10繞軸A轉動，其對應於該後輪軸。後變速器40是移動自行車鏈條20以從其中一鏈輪變換至相鄰的鏈輪間。該後變速器可為機械或電子式操作。於顯示的例示實施例中僅有一齒盤30，省略該前變速器。
在具有幾個齒盤的實施例之例中，該前變速器亦可以電子式操作，尤其是以無纜線方式。以下所使用的方向表示前/後是相關於自行車的移動方向。一鏈輪上徑向配置有齒於外側上。用以扭矩傳送之輪廓是徑向配置於一鏈輪或該鏈輪托架的內側上。小鏈輪是配置於較大鏈輪更軸向外側。最大鏈輪110是配置於較其他鏈輪更軸向內側。該等鏈輪及鏈輪托架的內側在安裝狀態時指向自行車輪輻的方向。外側則指向遠離自行車輪輻。
圖2顯示通過安裝於一傳動裝置50上根據本發明的多鏈輪配置10之剖視圖。傳動裝置50正常可安裝於該後輪轂上且受支承可相對於該輪轂軸及相對於該轂套轉動，其中一飛輪設置於傳動裝置50與該轂套之間。傳動裝置50正常具有用於鏈輪配置10與傳動裝置之間扭矩傳送之輪廓。其他傳動裝置的輪廓亦具有標準尺寸以使鏈輪配置10是可互換的。安裝時多鏈輪配置10被以軸向方向推至傳動裝置50直至其撞擊至傳動裝置擋止部51為止。於顯示的例示實施例中，以鏈輪托架90的徑向內區域承靠於傳動裝置擋止部51上。一具有外螺紋之鎖環60螺入於傳動裝置51的一內螺紋內且提供多鏈輪配置10於傳動裝置50上之軸向緊固。擋止部51與一自行車架(在此未顯示)之間的軸向安裝空間受到傳動裝置的標準尺寸限制且不能提供充分的空間給十二個鏈輪直接與傳動裝置50形成扭矩傳送銜接。此問題可由以直角形成的鏈輪托架90來解決。托架90於其徑向內端處具有一輪廓93，用以與該傳動裝置上對應輪廓扭矩傳送銜接。在該鏈輪托架90的徑向外端處，第一齒盤110及第二齒盤120是以鉚釘210緊固。由於該托架90的直角本質，在安裝狀態時托架90的徑向內端較托架90的徑向外端更軸向外側。托架90的徑向內端從外側承靠於傳動裝置擋止部51，因此軸向配置於擋止部51外側。相比之下，托架90的徑向外端靠於第一及第二鏈輪110, 120較傳動裝置擋止部51更內側，因此軸向配置於擋止部51內側上。也述及相對於傳動裝置擋止部51之懸掛鏈輪110, 120。此第一及第二鏈輪110, 120的懸掛配置使得儘管為受限的安裝空間，十二個鏈輪可配置於一標準傳動裝置51上。在安裝狀態時，其他鏈輪130, 140, 150是定位較擋止部51更軸向外側。
於本例示實施例中，最小鏈輪具有十一個齒。此優點在於其內環周夠大以適用於一標準傳動裝置51的外環周。反之具有十或更少齒的鏈輪必須配合在一特殊傳動裝置或以一自我支撐方式(在軸向外側上)緊鄰該傳動裝置。
自該轂套上的輻緣延伸至後輪緣之輪輻是相對於該後輪(在此未顯示)的中心面傾斜。若觀看這些輪輻的各個不同部位時，所述輪輻部位越接近該後輪的中心面，其定位於該後輪緣越接近。這樣得以準確軸向設置非常大鏈輪於傳動裝置50上的擋止部51中而不會發生鏈輪110與輪輻之間的碰撞。一後變速器40的鏈條導板為了變速用亦可置換，而在大鏈輪110的軸向位置處毫無問題，不致使該鏈條導板接觸該等輪輻。
圖3a顯示根據本發明具有十二個鏈輪的多鏈輪配置10之外視圖。最大鏈輪110具有50個齒。其他鏈輪依序具有42、36、32、28、25、22、19、17、15、13及十一個齒。
圖3b顯示從圖3a的多鏈輪配置10之內視圖。在此，清楚顯現鏈輪托架90，其具有五個臂部。最大鏈輪110是以數個鉚釘固定於托架90的內側上。圖3c顯示從圖3a的多鏈輪配置10之側視圖。四個最大鏈輪110,120,130,140以數個鉚釘固定於托架90且與托架90共同形成鏈輪子總成100。在此，最大鏈輪110是以數個鉚釘210固定於托架90的內側上且第二鏈輪120是以數個鉚釘210固定於托架90的外側上。第二及第三鏈輪130,140亦配置於托架90的外側上且以鉚釘固定。該四個最大鏈輪110,120,130,140形成為齒盤且不延伸到傳動裝置50，相反地只延伸到托架90的對應托架階部。托架90是與傳動裝置51以扭矩傳送地銜接。因此該等大鏈輪的扭矩經由托架90傳送至傳動裝置50。此鏈輪實施例節省了材料以及重量。此對於最大鏈輪的例子中特別重要。其他八個較小且較輕量鏈輪150在各例中延伸到傳動裝置50且與其直接以扭矩傳送地銜接。
進一步觀點在於該等鏈輪的熱處理期間的表現。具有大外徑及內環周具有一輪廓用於扭矩傳送的小內徑之鏈輪尤其會相對於該鏈輪的中心面歪斜。使得輪齒的準確軸向位置無法對應附著。在托架90上以環的形式之相對窄的鏈輪110,120,130及140在這點上較不受影響。
該等鏈輪是藉鎖環60固持於傳動裝置50上。以其輪廓93用於扭矩傳送之托架90清楚顯現在圖3d中多鏈輪配置10的內透視圖。
圖4a及圖4b顯示從圖3的多鏈輪配置10之側視圖及透視圖，使鏈輪子總成100及其他八個個別的鏈輪151至158被拆開顯示。在被拆開顯示中，可看見在相鄰鏈輪151至156之間的間隔件300。在第四大鏈輪與鄰近最小鏈輪151之間的間隔件301是形成稍寬，此是因托架90與鏈輪151之間的距離是略大於分別相鄰鏈輪之間實質一致的距離。最小鏈輪157及158於其內側上在各例中具有一環周凸緣部作為間隔件。用於銜接於傳動裝置之輪廓於透視圖中可看到於小鏈輪150的徑向內端處。
圖5a顯示從圖3多鏈輪配置10的鏈輪子總成100之外透視圖，及圖5b顯示內透視圖。該四個最大鏈輪110,120,130及140是彼此間隔固定於具輪廓93的托架90上。為此目地，第四大鏈輪140是以五個鉚釘240軸向固定於一第四托架層級的外側上。其中，第三大鏈輪130是以另五個鉚釘230軸向固定於一第三托架層級的更內側上。第二大鏈輪120是配置於托架90的外側上且最大鏈輪110是配置於托架90的內側上。該二最大鏈輪110,120是以十個鉚釘210結合固定於托架90上。
圖6至8顯示該四個最大鏈輪安裝的順序。
圖6a顯示安裝於該鏈輪托架90上的最大鏈輪110之外透視圖，及圖6b顯示內透視圖。鏈輪110承靠於托架90的內側上。鏈輪110及托架90在各例中重疊於其十個凸部之區域中。於此重疊區域中，它們亦彼此藉由十個鉚釘210鉚接。最大鏈輪110是形成為環狀具有一外環114及一內環115。數個托架腹板118徑向延伸於外環114與內環115之間。為節省重量，數個缺口119形成於環狀鏈輪110。
圖7顯示安裝於該鏈輪托架90上的最大及第二大鏈輪110,120之外透視圖。該二最大鏈輪110,120共用總數為十個鉚釘210，其中最大鏈輪110配置於托架90內側上且第二大鏈輪120配置於托架90外側上。該二最大鏈輪110,120藉由托架90的凸部間隔開(參見圖9)。此二鏈輪110,120的配置可減少所需鉚釘的數量及縮短安裝程序。該十個鉚釘210宜同步鉚入。
圖8顯示安裝於該鏈輪托架90上的三個最大鏈輪110,120,130之外透視圖。僅管該二最大鏈輪110,120在各例中是結合固定於托架90的該十個徑向凸部上，而鏈輪130僅以五個鉚釘230固定於托架90的該五個臂部。五個托架臂部91具有幾個階部於不同層級上，其中第三大鏈輪130固定於該第三層級或第三階部上。這五個鉚釘230亦宜在一安裝步驟時同步鉚入。對應設置應用於第四大鏈輪140，其於圖5a及5b已敘述完全安裝好的子總成100。
本發明概念亦可見於固定至少一第一大鏈輪110及一第三大鏈輪130至一鏈輪托架90，其中鏈輪110,130在其外環周上具有齒113,133且其中這兩個鏈輪110,130的較小鏈輪130是固定於鏈輪托架90的第一數量的臂部91，且由銜接於鏈輪110齒113上的鏈條之鏈條張緊力所引入的張力之關鍵部位會經由鏈輪托架90的臂部91傳給鏈輪托架90內環周處用於扭矩傳送之該輪廓93，其中這兩個鏈輪110,130的較大鏈輪是固定於鏈輪托架90外環周上的第二數量(此數量大於第一數量)的鉚釘納置孔90.1，且由銜接於鏈輪110齒113上的鏈條之鏈條張緊力所引入的張力會傳給鏈輪托架90內環周上一用於扭矩傳送之輪廓93。鏈輪托架90在此的表現類似一具有臂部91之圓盤。缺口94提供節省重量之用。鏈輪托架90的內側90b上的凸起結構形成至少一托架階部92.3用以改善穩定性。
圖9a至9f顯示根據本發明的鏈輪托架90之各個不同的視圖，其是形成為一低成本沖壓/成形部件，具有實質上相同壁厚度d2。材料厚度d2的尺寸必須能就軸向作用力而言是充分穩定的。
圖9a顯示根據本發明的鏈輪托架90之外側90a且圖9b顯示內側90b。托架90在其徑向內端處具有一用於扭矩傳送之輪廓93。一內環96設置鄰近於該輪廓93。五個托架臂部91從輪廓93徑向向外延伸。托架臂部91在其徑向外端處以一外環95連接。十個托架凸部98從外環95徑向向外延伸。每個第二托架凸部98是配置於一托架臂部91的區域中。其他五個托架凸部98在各例中是配置於二相鄰托架臂部91之間。五個托架腹板97是從配置於托架臂部91間之這五個托架凸部98以緊鄰的托架臂部91之方向延伸。數個沿著托架臂部91且於相鄰托架臂部91之間的材料缺口94可降低托架90的重量。
托架凸部98是凸起於內側90b上且形成第一托架階部92.1用以與最大鏈輪110附接。凸部98的相對外側90a形成第二托架階部92.2用以與第二鏈輪120附接。第一及第二鏈輪110,120藉鉚釘210通過鉚釘納置孔99.1固定。另外的鉚釘納置孔99.3及99.4是安置於第三及第四托架階部92.3及92.4上。安排在相同托架臂部91之鉚釘納置孔99.1,99.3及99.4是配置成彼此以環周方向偏置。因此它們不會落在一徑向線上，反之是配置成與其偏置。
圖9c及9d顯示根據本發明的鏈輪托架90之外透視圖及內透視圖。藉由形成具有一材料厚度d2及不同層級的原本平板所產生的該等階部可在圖9c及9d的透視圖及圖9e及9f的剖視圖看見。托架90的材料厚度d2在變形後的確亦實質上相同，但托架90的軸向總高d4至少具有原來厚度d2的兩倍，尤其是三倍或四倍。
由於凸起的托架階部92.1,92.2,92.3及92.4，四個鏈輪110-140可直接安裝於鏈輪托架90上。該等階部的不同層級界定該等鏈輪之間的距離，而無須另外構件，例如隔離套筒。以托架階部92及其他沿托架臂部91變形的形式之不同的凸起可產生托架90所需的穩定度。
圖9e顯示根據圖9a之剖視圖I-I及根據本發明鏈輪托架90的放大詳細圖A及D。於顯示的例示實施例中，原始材料厚度d2的尺寸約為3mm。由於在托架90於內環96區域中的外側90a上之凸起92.5以及相關聯材料代用，材料厚度d6在用於扭矩傳送的輪廓93之區域中可略增加至尺寸約為4mm，參見詳細圖D。詳細圖A顯示托架90顯著增加軸向總高d4約為11mm，其是從托架90的軸向內側上至第四托架階部92.4的層級所量測而得。第四大鏈輪140是固定於第四托架階部92.4上。托架凸部98是在其軸向內側上凸起。
圖9f顯示根據圖9a之剖視圖II-II及根據本發明該鏈輪托架90的放大詳細圖B及C。
詳細圖C顯示一托架凸部98，其材料厚度d1由於相較於原來材料厚度D2在軸向內側上之凸起而略為降低。在凸部98的凸起內側上產生有第一托架階部92.1，供最大鏈輪110配置於上。在凸部98的相對外側上，第二大鏈輪120配置於第二托架階部92.2上。詳細圖B顯示具有一高度d3約為7mm的第三托架階部92.3，用以固定第三大鏈輪130，以及位於其上方的第四托架階部92.4。
托架90一方面具有一實質上一致的相對薄之材料厚度d1,d2,d6約為2mm至4mm，如此可降低重量。另一方面，以金屬成形之沖壓/彎折方法產生各個不同托架階部及層級，其形成相較於材料厚度具有顯著增加的軸向總高d3,d4及托架90的高穩定度。相較於此，現有的鏈輪托架則形成為更堅硬及笨重。
圖10a及10b顯示最大環狀鏈輪110的外側110a及內側110b。該鏈輪於其徑向外環周上具有一外環114，其具有50個齒113。一內環115形成於其徑向內環周上。數個鏈輪腹板118延伸於外與內環114,115之間。如圖10a的外視圖可見，鏈輪腹板118是從外環114向前傾斜至內環115。換言之，如以轉動方向D所見，該鏈輪腹板118的徑向內端位於較該鏈輪腹板118的徑向外端更前面。由於此對齊方式，腹板118作用類似於壓縮構件，且可吸收自鏈條20傳送至鏈輪110的力及張力且將其以托架的方向徑向內傳遞。缺口119配置於腹板118之間。在鏈輪110的徑向內端處，在各例中具有一鉚釘納置孔116的十個鏈輪凸部117是自內環115徑向內延伸。用以將最大鏈輪110固定至托架90之鉚釘210被導引通過這些鉚釘納置孔116。
該鏈輪110的該等數個鏈輪腹板118之每隔五個移動在與托架90的該五個腹板97大約相同線上。托架90的腹板97可以說是形成鏈輪腹板118的延長。從外側引入至最大鏈輪110內的鏈條張緊力先經由鏈輪腹板118傳遞，其後直接經由該五個托架臂部91及/或間接經由該五個托架腹板91以托架輪廓93的方向傳遞至該五個托架臂部91內(並參見圖6a)。
圖11a顯示第二大鏈輪120的外側120a，其具有42個齒123。圖11b顯示內側120b，具有十個鉚釘納置孔126。其中鏈條張緊力引入第二大鏈輪120內之表現是以與鏈輪110類似的方式。在第二大鏈輪120處，所述張緊力亦從外環124經由鏈輪腹板128傳導至內環125上並傳送至托架90。在最大鏈輪110與托架90之間的十個鉚釘連接部之每隔一個者位於一托架臂部91的區域中。在最大鏈輪110與托架90之間的其他五個鉚釘連接部位於托架桿97的外徑向端之區域中。這樣的配置可確保連接的穩定性(參見圖6a)。本質上對應亦應用於第二大鏈輪120與托架90之間的鉚釘連接(亦參見圖7)。
圖12a及12b顯示具有36個齒133及缺口139的第三大鏈輪130之外視圖130a及內視圖130b。
圖13a及13b對應顯示具有32個齒143及數個缺口149的第四大鏈輪140之外側140a及內側140b。
在各例中第三大及第四大鏈輪130, 140僅具有五個鉚釘納置孔136, 146。在各例中鉚釘納置孔136, 146在該鏈輪外側上具有凹坑，以供鉚釘頭部分納置於內，使得鉚釘不會在軸向方向碰撞到該鏈條。
該等鏈輪亦可選擇形成為堅固，亦即沒有該等缺口。這樣會更加穩定，但亦更重。該等鏈輪是以(硬化)鋼傳統沖壓的部件所構成。這樣尤其可以低成本製造。然而其他材質例如鋁，或其他製造方法例如銑床加工亦可行。該等鏈輪的進一步現有細節，例如不同的齒形狀、齒厚度及變速滑槽在此不多加詳述。
10‧‧‧多鏈輪配置20‧‧‧自行車鏈條30‧‧‧齒盤40‧‧‧變速器50‧‧‧傳動裝置51‧‧‧傳動裝置擋止件60‧‧‧鎖環90‧‧‧鏈輪托架90a‧‧‧外側90b‧‧‧內側91‧‧‧臂部92.1‧‧‧第一托架階部92.2‧‧‧第二托架階部92.3‧‧‧第三托架階部92.4‧‧‧第四托架階部92.5‧‧‧凸起93‧‧‧輪廓94‧‧‧缺口95‧‧‧外環96‧‧‧內環97‧‧‧托架腹板98‧‧‧托架凸部99.1,99.3,99.4‧‧‧鉚釘納置孔100‧‧‧鏈輪子總成110‧‧‧最大鏈輪(第一齒盤)110a‧‧‧外側110b‧‧‧內側113‧‧‧齒114‧‧‧外環115‧‧‧內環118‧‧‧托架腹板119‧‧‧缺口120‧‧‧第二齒盤(第二大鏈輪)120a‧‧‧外側120b‧‧‧內側123‧‧‧齒124‧‧‧外環125‧‧‧內環126‧‧‧鉚釘納置孔128‧‧‧鏈輪腹板130,140,150‧‧‧鏈輪130a‧‧‧外視圖130b‧‧‧內視圖133‧‧‧齒136‧‧‧鉚釘納置孔139‧‧‧缺口140a‧‧‧外側140b‧‧‧內側143‧‧‧齒146‧‧‧鉚釘納置孔149‧‧‧缺口151-158‧‧‧鏈輪210,230,240‧‧‧鉚釘300,301‧‧‧間隔件
圖1顯示根據本發明的自行車傳動裝置之示意圖； 圖2顯示通過安裝於一傳動裝置上根據本發明的多鏈輪配置之剖視圖； 圖3a顯示根據本發明的多鏈輪配置之外視圖； 圖3b顯示從圖3a的多鏈輪配置之內視圖； 圖3c顯示從圖3a的多鏈輪配置之側視圖； 圖3d顯示該多鏈輪配置之內透視圖； 圖4a顯示從圖3的多鏈輪配置之側視圖，部分構件被拆開顯示； 圖4b顯示從圖4a的多鏈輪配置之透視圖； 圖5a顯示從圖3的多鏈輪配置的鏈輪子總成之外透視圖； 圖5b顯示從圖5a的鏈輪子總成之內透視圖； 圖6a顯示安裝於該鏈輪托架上的最大鏈輪之外透視圖； 圖6b顯示從圖6a之內透視圖； 圖7顯示安裝於該鏈輪托架上的最大及第二大鏈輪之外透視圖； 圖8顯示安裝於該鏈輪托架上的最大、第二大及第三大鏈輪之外透視圖； 圖9a顯示根據本發明的鏈輪托架之外視圖； 圖9b顯示根據本發明的鏈輪托架之內視圖； 圖9c顯示根據本發明的鏈輪托架之外透視圖； 圖9d顯示根據本發明的鏈輪托架之內透視圖； 圖9e顯示根據圖9a之剖視圖I-I及根據本發明該鏈輪托架的放大詳細圖A及D； 圖9f顯示根據圖9a之剖視圖II-II及根據本發明該鏈輪托架的放大詳細圖B及C； 圖10a顯示該最大鏈輪之外視圖； 圖10b顯示該最大鏈輪之內視圖； 圖11a顯示該第二大鏈輪之外視圖； 圖11b顯示該第二大鏈輪之內視圖； 圖12a顯示該第三大鏈輪之外視圖； 圖12b顯示該第三大鏈輪之內視圖； 圖13a顯示該第四大鏈輪之外視圖；及 圖13b顯示該第四大鏈輪之內視圖。
90a‧‧‧外側
91‧‧‧臂部
94‧‧‧缺口
95‧‧‧外環
96‧‧‧內環
97‧‧‧托架腹板
98‧‧‧托架凸部
99.1‧‧‧鉚釘納置孔

Claims (20)

  1. 一種用於多鏈輪配置(10)之鏈輪托架(90)，用以可轉動地安裝於一後輪軸(A)上，其特徵在於：該鏈輪托架(90)具有一實質上相同的材料厚度(d2)，在變形之後，該托架(90)的軸向總高(d4)為原始的材料厚度(d2)之至少兩倍，以及其中該鏈輪托架(90)係組構成使得至少三個大鏈輪(110,120,130)能被固定於該鏈輪拖架(90)上。
  2. 根據請求項1的鏈輪托架(90)，其中該托架(90)於一徑向內端處具有一用於傳送扭矩之輪廓(93)，且在徑向方向上與其相鄰地具有一內環(96)。
  3. 根據請求項1或2的鏈輪托架(90)，其中該托架(90)具有多個托架臂部(91)，其以一外環(95)連接於該托架(90)的一徑向外端處。
  4. 根據請求項3的鏈輪托架(90)，其中該等托架臂部(91)是以該徑向方向延伸於該內環(96)與該外環(95)之間。
  5. 根據請求項3的鏈輪托架(90)，其中該托架(90)於該徑向外端處或沿著該外環(95)具有多個托架凸部(98)，其徑向延伸至外側。
  6. 根據請求項3的鏈輪托架(90)，其中該托架(90)具有多個供支撐的腹板(97)，其延伸於該外環(95)與該內環(96)之間。
  7. 一種用於多鏈輪配置(10)之鏈輪子總 成(100)，用以可轉動地安裝於一後輪軸(A)上且用以銜接於一自行車鏈條(20)，該鏈輪子總成(100)包含：一根據請求項1至6中任一項之鏈輪托架(90)；及至少三個大鏈輪(110,120,130)，其能以不同齒數安裝於該托架(90)上。
  8. 根據請求項7的鏈輪子總成(100)，其中該托架(90)具有：第一托架階部(92.1)，用於將最大鏈輪(110)附接於數個托架凸部(98)的一軸向內側(90b)上；第二托架階部(92.2)，用於將第二大鏈輪(120)附接於該等托架凸部(98)的一軸向外側(90a)上；及第三托架階部(92.3)，用於將第三大鏈輪(130)附接於托架臂部(91)的徑向外端之區域中的一托架外側(90a)上。
  9. 根據請求項8的鏈輪子總成(100)，其中該鏈輪子總成(100)包括一第四鏈輪(140)，且該托架(90)具有位於該等第三托架階部(92.3)上方的第四托架階部(92.4)，用於將第四大鏈輪(140)附接於該等托架臂部(91)的該等徑向外端之該區域中的該托架外側(90a)上。
  10. 根據請求項9的鏈輪子總成(100)，其中該等第一托架階部(92.1)、該等第二托架階部(92.2)、該等第三托架階部(92.3)和該等第四托架階部(92.4)位在軸向方向上個別不同水平上。
  11. 根據請求項9或10的鏈輪子總成(100)，其中該等第一托架階部(92.1)、該等第三托架階部 (92.3)和該等第四托架階部(92.4)各具有一鉚釘納置孔(99.1,99.3,99.4)，且該等鉚釘納置孔(99.1,99.3,99.4)是以環周方向彼此偏置配置。
  12. 根據請求項7至10中任一項的鏈輪子總成(100)，其中該第一鏈輪(110)沿其徑向外環周具有一具備數個齒(113)之外環(114)，以及在其徑向內端上具有一內環(115)。
  13. 根據請求項12的鏈輪子總成(100)，其中數個鏈輪腹板(118)自該第一鏈輪(110)之該外環(114)延伸至該內環(115)。
  14. 根據請求項12的鏈輪子總成(100)，其中各具有一鉚釘納置孔(116)之數個鏈輪凸部(117)是沿著該第一鏈輪(110)之該內環(115)徑向向內延伸。
  15. 一種多鏈輪配置(10)，用以可轉動地安裝於一後輪軸(A)上且用以銜接於一自行車鏈條(20)，該多鏈輪配置(10)包含：一根據前述請求項7至14中任一項之鏈輪子總成(100)；及數個其他的鏈輪(151-158)。
  16. 根據請求項15的多鏈輪配置(10)，其中該多鏈輪配置(10)包含總共至少十一個鏈輪。
  17. 根據請求項15或16的多鏈輪配置(10)，其中最大鏈輪(110)具有至少48個齒，且最小鏈輪(151)具有至多11個齒。
  18. 根據請求項16的多鏈輪配置(10)，其中該多鏈輪配置(10)包含十二個或十三個鏈輪。
  19. 根據請求項17的多鏈輪配置(10)，其中該最大鏈輪(110)具有50或51個齒。
  20. 根據請求項17的多鏈輪配置(10)，其中該最小鏈輪(151)具有10或9個齒。
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