专利名称：自行车多齿轮飞轮的制作方法
技术领域：
本发明涉及自行车多齿轮飞轮，更具体地，本发明涉及一种一体式 多齿轮飞轮，该飞轮包括截头的锥形壳体和设置在该壳体上的多个有齿 链轮，其中，至少一个有齿链轮在面向具有更少数量的齿的相邻有齿链 轮的一侧上具有凹口。发明内容本发明的目的在于提供一种轻质的一体式多齿轮飞轮，该飞轮包括 至少一个在面向具有更少数量的齿的相邻有齿链轮的一侧上具有凹口的 有齿链轮，而不损害飞轮的结构。本发明提供一种自行车多齿轮飞轮，该飞轮大体上包括截头的锥形 壳体和多个具有不同数量的齿的有齿链轮，其中所述壳体和链轮形成为 一体部件。所述壳体包括直径不同的沿一轴线延伸的多个同轴环状圆筒 和直径不同的关于该轴线径向延伸的多个同轴环状盘。所述圆筒和所述 盘以阶梯式顺序交替布置。所述有齿链轮布置在所述壳体上并关于该轴 线径向延伸。所述多个有齿链轮中的至少一个在面向具有更少数量的齿 的相邻有齿链轮的一侧上包括凹口。相邻链轮上的凹口可以围绕链轮圆 周有角度地布置，以容纳从具有较少数量的齿的链轮向具有较多数量的 齿的相邻链轮降速换档的链条。在本发明的另一个实施方式中，所述凹口包括具有第一深度的第一 区域和具有第二深度的第二区域。所述第一深度大于所述第二深度。所 述第一深度可以布置在所述链轮上，所述第二深度可以布置在所述壳体 上。在本发明的另一个实施方式中，所述壳体具有靠近小壳体基部的第 一开口和靠近大壳体基部的第二开口 。所述第一开口和第二开口与所述 壳体的所述轴线同轴。在所述壳体上所述小壳体基部处、大壳体基部处、 或所述壳体上靠近所述小基部或大基部的轴向内部位置处(或者它们的 任意组合)配置有转矩载荷传递齿廓。同样，在所述小壳体基部处、大 壳体基部处、或所述壳体上靠近所述小基部或大基部的轴向内部位置处 (或者它们的任意组合)配置有径向载荷传递齿廓。所述径向载荷传递 齿廓和转矩载荷传递齿廓定位在所述壳体上以在飞轮安装到轮毂时稳定 地支撑所述飞轮。所述壳体、链轮和载荷传递齿廓形成为一体部件。在本发明的另一个实施方式中，在轴向最外面的圆筒或盘或在靠近 轴向最外面的圆筒或盘(或它们的任意组合)处配置有转矩载荷传递齿 廓。同样，在轴向最外面的圆筒或盘或在靠近轴向最外面的圆筒或盘(或 它们的任意组合)处配置有径向载荷传递齿廓。所述圆筒、盘、链轮和 载荷传递齿廓形成为 一体部件。在本发明的另一个实施方式中，所述自行车多齿轮飞轮可以包括盖 子构件，该盖子构件连结到所述大壳体基部或靠近所述大壳体基部并关 于所述壳体轴线径向延伸。该盖子构件包括与所述壳体轴线同轴的用于 接收毂驱动机构的第三开口。所述小壳体基部的所述第一开口配置成用 于接收所述轮毂。所述转矩载荷传递齿廓配置在第一开口和/或第二开口 处，用于将转矩载荷传递到所述轮毂。所述径向载荷传递齿廓配置在第 一开口和/或第三开口处，用于将径向载荷传递到所述轮毂。通过以下结合附图对本发明的一个或多个实施方式的说明可以更彻 底地理解本发明的这些和其他特征和优点。
图中图1为根据本发明的一个实施方式的自行车多齿轮飞轮的前视立体图；图2为图1的自行车多齿轮飞轮的后视立体图； 图3为图1的自行车多齿轮飞轮和配合轮毂的分解后视立体图； 图4a为图1的自行车多齿轮飞轮的分解剖视图； 图4b为包括可附接到壳体内部的盖子构件的本发明另一实施方式 的分解剖视图；图5为具有锥形壳体的自行车多齿轮飞轮的另一实施方式的分解剖视图；图6为图5的自行车多齿轮飞轮的链轮齿与自行车链条接合的详细 剖视图；图7为图1的自行车多齿轮飞轮的链轮齿与自行车链条接合的详细 剖视图；图8为根据本发明的另一个实施方式的自行车多齿轮飞轮和配合轮 毂的分解后视立体图；图9为根据本发明的另一个实施方式的多齿轮飞轮的壳体和链轮的 局部剖视图；图10为根据本发明的另一个实施方式的自行车多齿轮飞轮的周部 前视图；图11为图10的自行车多齿轮飞轮的一部分沿线11-11剖取的剖视图；图12为图IO的自行车多齿轮飞轮的一部分的放大视图； 图13为根据本发明的另一个实施方式的自行车多齿轮飞轮的局部 前视图；以及图14为图13的自行车多齿轮飞轮的一部分沿线14-14剖取的剖视图。
具体实施方式
图1至图4a和图7示出了根据本发明一个实施方式的自行车多齿轮 或多链轮飞轮10。所述链轮飞轮10大体包括截头的锥形壳体12、多个 有齿链轮14、转矩和径向载荷传递齿廓30、 38、 46，其中壳体12、有齿 链轮14和载荷传递齿廓30、 38、 46形成为一体部件。该一体部件结构 可以通过多种制造工艺实现，这些制造工艺例如包括成形、铸造、锻造 或机械加工。有齿链轮14具有不同的直径，并相对于壳体轴线18径向 布置在壳体12上。每个链轮14包括多个围绕链轮14的圆周间隔开的齿 48，这些齿48用于与自行车链条50 (图6和图7)接合，每个链轮14 的齿数不同。在所示的实施方式中，壳体12呈阶梯式结构；但壳体可以采取适当 定位有齿链轮的任何线性或非线性的形状。在所示的阶梯式实施方式中， 壳体12包括多个沿壳体轴线18延伸且直径不同的同轴环状圆筒16和多 个沿壳体轴线18径向延伸的直径不同的同轴环状盘20。这些圆筒16和 盘20以阶梯式顺序交替布置以形成截头的锥形壳体12。每个环状圆筒 16的厚度均小于相邻链轮14的基部15的厚度，且每个环状盘20的厚度 均小于相邻链轮14的基部15的厚度。截头的锥形壳体12还包括位于小壳体基部24处的第一开口 22和位 于大壳体基部28处的第二开口 26。所述第一开口 22和第二开口 26与所 述壳体轴线18同轴并大致垂直于所述壳体轴线18。壳体12在壳体12的 内表面上包括位于所述小壳体基部24处的转矩和径向载荷传递齿廓30， 该转矩和径向载荷传递齿廓30与布置在轮毂36的毂驱动机构34上的外 表面上的配合转矩和径向传递齿廓32接合，在本实施方式中该配合转矩 和径向传递齿廓32为配合突出部。在该壳体内表面上在大壳体基部28 处也定位有转矩和径向载荷传递齿廓38，该转矩和径向载荷传递齿廓38 与可拆卸的盖子构件42的外表面上的配合载荷传递齿廓40接合。所述 盖子构件42关于壳体轴线18径向延伸。在可选的实施方式中，如图4b 所示，所述盖子构件42可以连结到布置在壳体12的靠近大壳体基部28 的轴向内部位置的载荷传递齿廓。在可选的实施方式中，转矩和径向载 荷传递齿廓不需要在小壳体基部24和大壳体基部28处都存在，只要在壳体12上存在有至少一个转矩载荷传递齿廓和至少一个径向载荷传递齿 廓即可。在可选的实施方式中，所述盖子构件42、壳体12、链轮14和 载荷传递齿廓30、 38、 46可以实现为一体部件。所述盖子构件42包括 用于接收毂驱动机构34穿过其中的第三开口 44。所述盖子构件42在其 内表面上还包括位于第三开口 44处的转矩和径向载荷传递齿廓46，该转 矩和径向载荷传递齿廓46与毂驱动机构34上的配合转矩和径向传递齿 廓32接合。注意盖子构件42的转矩和径向载荷传递齿廓46，径向表面 41将径向载荷传递到毂驱动机构34，且转矩表面43将转矩载荷传递到 毂驱动机构34。壳体12上的转矩和径向载荷传递齿廓30、 38具有相似 的径向表面和转矩表面。在只有径向载荷通过载荷传递齿廓传递的实施 方式中，可去除转矩表面43。在本发明的另一个实施方式中，根据图8，所述转矩传递齿廓可以 包括与毂驱动机构的摩擦接合，而不使用飞轮和毂驱动机构之间的配合 突起。在图8中，可以使用无特征表面60与毂驱动机构上的配合无特征 表面62摩擦接合。在图5的实施方式中，壳体52包括多个连接有齿链轮14的锥形的 锥体段54，其中，锥形的锥体段54、有齿链轮14和载荷传递齿廓30、 38、 46形成为一体部件。每个锥体段54的厚度小于相邻链轮14的基部 的厚度。在优选的实施方式中，所述锥形的锥体段54形成大于45度的 角e，以提供对来自链条50的径向加载的增大抗弯曲能力和抗屈曲能力。 在根据图9的可选实施方式中，形成小于45度的角e的缓和锥形的锥体 段70可以与形成大于45度的角e的陡峭锥体段72交替布置。参见图10至图12，其示出了另一实施方式的多齿轮飞轮80，所述 多齿轮飞轮80与图1至图4a中所示的飞轮类似，其不同之处在于在多 齿轮飞轮80中，链轮82在面对具有更少数量的齿的链轮88的一侧86 上包括凹口 84，用于在从较小的链轮88向较大的链轮82切换自行车链 条时容纳该链条。所述凹口 84可以具有第一区域90和第二区域92。第 一区域90通过向链轮82的外侧86切入深度D,而形成，第二区域92通 过向盘20的外侧86切入深度D2而形成。深度Di大于深度D2。而且，深度Dt可以大于盘20的厚度如果第一区域90径向向内延伸到相邻 的盘20中，则会损害结构的整体性。仅具有单一深度D2的凹口会妨碍 正常的链条切换性能。因此，本发明包括具有深度分别为D,和D2的两 个区域90、 92，以确保正常的切换而不损害飞轮的结构。参见图13至图14，其示出了另一个实施方式的多齿轮飞轮100，该 多齿轮飞轮100与图10至图12中所示的飞轮相似，两者不同之处在于 在多齿轮飞轮100中，链轮102在面对具有更少数量的齿的链轮108的 一侧106上具有凹口 104。该凹口 104可以具有第一区域110和第二区域 U2。所述第一区域110通过向链轮102的外侧面部分地切入深度D3而形 成，所述第二区域112通过向盘20的外侧面切入深度D4而形成。深度 D3大于深度D4。而且，深度D3可以大于盘20的厚度T2。虽然通过参照特定实施方式对本发明进行了描述，但应当理解在所 描述的发明概念的精神和范围内可以做出许多种改变。应此，本发明并 不局限于所公开的实施方式，而是包括所附权利要求的语言许可的全部 范围。
权利要求
1、一种可以安装到轮毂上的自行车多齿轮飞轮，该飞轮包括截头的锥形壳体，该锥形壳体包括多个直径不同的沿所述壳体的轴线延伸的同轴环状圆筒，和多个直径不同的关于所述轴线径向延伸的同轴环状盘，所述圆筒和盘以阶梯式顺序交替布置；以及多个具有不同数量的齿的有齿链轮，所述多个链轮设置在所述壳体上并关于所述轴线径向延伸，所述多个有齿链轮中的至少一个在面向具有更少数量的齿的相邻有齿链轮的一侧上包括凹口，所述凹口包括具有第一深度的第一区域和具有第二深度的第二区域，所述第一深度大于所述第二深度，所述壳体和所述多个有齿链轮形成为一体部件。
2、 根据权利要求l所述的自行车多齿轮飞轮，其特征在于，所述第 一区域布置在所述链轮上，并且所述第二区域与所述链轮相邻地布置在 所述壳体上。
3、 根据权利要求2所述的自行车多齿轮飞轮，其特征在于，所述第 二区域与所述链轮相邻地布置在所述盘上。
4、 根据权利要求3所述的自行车多齿轮飞轮，其特征在于，所述第 一深度大于所述盘的厚度。
5、 根据权利要求4所述的自行车多齿轮飞轮，其特征在于，所述壳体包括靠近小壳体基部的第一开口和靠近大壳体基部的第二开口，所述 第一开口和第二开口与所述壳体的所述轴线同轴。
6、 根据权利要求5所述的自行车多齿轮飞轮，其特征在于，所述飞 轮还包括配置在所述壳体上、靠近所述小壳体基部和大壳体基部中的一 个壳体基部的转矩载荷传递齿廓和配置在所述壳体上、靠近所述小壳体 基部和大壳体基部中的一个壳体基部的径向载荷传递齿廓，其中，所述 壳体、链轮和载荷传递齿廓形成为一体部件。
7、 根据权利要求6所述的自行车多齿轮飞轮，其特征在于，所述径向载荷传递齿廓配置在所述壳体上、靠近所述大壳体基部，所述飞轮还 包括盖子构件，所述盖子构件关于所述中心轴线径向延伸，并连结到靠 近所述大壳体基部的所述径向载荷传递齿廓，所述盖子构件包括与所述壳体轴线同轴的用于接收所述轮毂的第三 开口，配置在所述第三开口处用于将径向载荷传递到所述轮毂的第二径向 载荷传递齿廓，靠近所述小壳体基部的所述第一开口配置成用于接收所述轮毂， 配置在所述第一开口处用于将径向载荷传递到所述轮毂的第三径向 载荷传递齿廓。
8、 根据权利要求7所述的自行车多齿轮飞轮，其特征在于，所述转 矩载荷传递齿廓配置在所述壳体上、靠近所述大壳体基部，所述盖子构 件还包括配置在所述第三开口处用于将转矩载荷传递到所述轮毂的第二转矩 载荷传递齿廓。
9、 根据权利要求7所述的自行车多齿轮飞轮，其特征在于，所述壳 体、链轮、载荷传递齿廓和盖子构件形成为一体部件。
10、 根据权利要求6所述的自行车多齿轮飞轮，其特征在于，所述转矩载荷传递齿廓配置在所述盘和所述圆筒中的一个上，并且所述径向 载荷传递齿廓配置在所述盘和所述圆筒中的一个上。
11、 根据权利要求1所述的自行车多齿轮飞轮，其特征在于，所述 壳体包括靠近小壳体基部的第一开口和靠近大壳体基部的第二开口，所 述第一开口和第二开口与所述壳体的所述轴线同轴。
12、 根据权利要求ll所述的自行车多齿轮飞轮，其特征在于，所述飞轮还包括配置在所述壳体上、靠近所述小壳体基部和大壳体基部中的 一个壳体基部的转矩载荷传递齿廓和配置在所述壳体上、靠近所述小壳 体基部和大壳体基部中的一个壳体基部处的径向载荷传递齿廓，其中， 所述壳体、链轮和载荷传递齿廓形成为一体部件。
13、 根据权利要求12所述的自行车多齿轮飞轮，其特征在于，所述 径向载荷传递齿廓配置在所述壳体上、靠近所述大壳体基部，所述飞轮还包括盖子构件，所述盖子构件关于所述中心轴线径向延伸，并连结到靠 近所述大壳体基部的所述径向载荷传递齿廓，所述盖子构件包括与所述壳体轴线同轴的用于接收所述轮毂的第三 开口，配置在所述第三开口处用于将径向载荷传递到所述轮毂的第二径向 载荷传递齿廓，靠近所述小壳体基部的所述第一开口配置成用于接收所述轮毂， 配置在所述第一开口处用于将径向载荷传递到所述轮毂的第三径向 载荷传递齿廓。
14、 根据权利要求13所述的自行车多齿轮飞轮，其特征在于，所述 转矩载荷传递齿廓配置在所述壳体上、靠近所述大壳体基部，所述盖子构件还包括配置在所述第三开口处用于将转矩载荷传递到所述轮毂第二转矩载 荷传递齿廓。
15、 根据权利要求13所述的自行车多齿轮飞轮，其特征在于，所述壳体、链轮、载荷传递齿廓和盖子构件形成为一体部件。
全文摘要
一种可以安装到轮毂上的自行车多齿轮飞轮，该飞轮大体上包括截头的锥形壳体和多个具有不同数量的齿的有齿链轮。该壳体包括多个直径不同的沿所述壳体的轴线延伸的同轴环状圆筒，和多个直径不同的关于所述轴线径向延伸的同轴环状盘。所述圆筒和盘以阶梯式顺序交替布置。所述有齿链轮布置在所述壳体上并关于所述壳体轴线径向延伸。所述有齿链轮中的至少一个在面向具有更少数量的齿的相邻有齿链轮的一侧上包括凹口。所述凹口包括具有第一深度的第一区域和具有第二深度的第二区域。所述第一深度大于所述第二深度。所述壳体和所述多个有齿链轮形成为一体部件。
文档编号B62M1/10GK101269689SQ20081009209
公开日2008年9月24日 申请日期2008年3月21日 优先权日2007年3月21日
发明者亨里克·布雷特 申请人:什拉姆公司