专利名称：传动轴套、组合链轮机构、接头和后轮轴组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于安装具有齿数不同的多个链轮的组合链轮机构以安装于自行车后轮轴的传动轴套。本发明尤其涉及用于组合链轮机构的传动轴套，包括链轮组件和接头，在链轮组件上设有多个链轮的至少一部分，该传动轴套以传递力矩方式与链轮组件连接或可与之连接，该接头可与该传动轴套相连，其中该链轮组件也可包括这样的链轮，所述链轮的内径或根圆小于传动轴套的外径，该链轮组件可以在直径较小的链轮的区域内通过接头与传动轴套相连接。本发明还涉及相应的接头以及自行车后轮轴组件。
背景技术：
在现有技术中公开了各异的、将自行车变速器的组合链轮机构安装在后轮轴上的系统。在一个广泛流传的系统中，传动轴套通过轴承机构可转动地支承在自行车后轮轴上。 传动轴套通过空程离合器与毂套可传递力矩地接合并允许在一个转向(驱动方向)上传递力矩，而在另一个方向上与毂套转动分离开，以提供空程。通常，这样的传动轴套在其外周面具有楔槽齿或类似凹凸结构，以便可传递力矩地将多个独立链轮或由多个链轮组成的组件安装于其上。例如在现有技术文献DE19915436A1中示出这样的解决方案。还在文献JP59-165293、GB2177628A 或 EP0277576A2 中示出类似的解决方案。在文献EP1342657B1中记载了一个广泛流传的解决方案。该文献被视为权利要求I主题的最接近现有技术，其也示出可将直径较小的链轮安装于结构较粗厚的传动轴套上的可能性。虽然该系统已广为流传，但逐渐受到其限制并有明显的缺点。例如在高速发展的自行车行业中，像暂时应用在专业自行车运动和休闲运动中那样，链轮数量一直在增加。在此，有时采用相对大的层级结构，但尤其也采用相对窄的层级结构，用于例如在平缓地域或者在以恒定步频分组骑行时实现最佳的传动比。在这两种情况下，即当传动比变化小的窄层级结构时，或者当要提供大的传动比变化时，人们越来越需要很小的链轮，即齿数不超过10的链轮。但是，这样的小链轮可能无法再安装于常规类型的传动轴套上，结果，需要辅助结构，该辅助结构大多需要附加构件，因而结构复杂且难以安装。正好对于小直径的链轮需要比较复杂的接合结构。总之，在现有技术中已知的接头解决方案里出现以下问题，需要大量的不同零件，它们安装复杂，带来相当大的重量。该现有技术的解决方案的另一个缺点还在于，正好因为该装置由多个部分组成，所以必须将较大的轴承沿轴向进一步靠内地安装在传动轴套内部。这意味着，当链条搁置在最小链轮上时，在链条咬合位置和进而传力位置与轴承之间存在较大的轴向间距。由此出现不希望有的机械应力状态和不利的传力路线。
发明内容
本发明的任务是提供上述类型的用于组合链轮机构的传动轴套、接头以及为此构成的后轮轴组件，其考虑了以上提出的问题并且能在结构明显简化的情况下以减轻许多的
重量构成。
该任务通过具有权利要求I特征的用于组合链轮机构的传动轴套完成。与所有的链轮一般直接或间接通过相应的外齿结构作用于传动轴套的现有技术不同，在本发明中认识到不一定非要整个传动轴套设有相应的外齿，而是可以将传动轴套的外区域的一部分用于至少轴向固定用于安装链轮组件的接头。在链轮组件和传动轴套之间的力矩传递也可以在空间上与接合部分开地进行。接头最好只用于在轴向和径向上固定链轮组件。这有以下优点，被用于力矩传递的链轮组件部分可专门设计用于力矩传递，通过接头被用于轴向和径向固定的部分可以相应地根据轴向固定时的要求来调整。另外，通过相应调整接头提高了应用各种不同链轮组件的灵活性。相应的链轮组件只需要具有合适的力矩传递部分，然后可以利用相应匹配于该链轮组件的接头被轴向固定，在这里，接头作用于传动轴套的为此而设置的部分上。这允许也能使用具有很小链轮的链轮组件，该链轮组件完全无法与常见的传动轴套组合或者只能技术上相当费事地与之组
口 ο 本发明尤其涉及用于安装在自行车后轮轴上的传动轴套，其中该传动轴套构造用于安装链轮组件，在链轮组件上设有多个齿数不同的链轮，该传动轴套包括用于传递力矩地与链轮组件相连接的力矩承受结构；径向定位链轮组件的定位部分；使轴向固定链轮组件的接头可拧装于其上的外螺纹结构；以及，传递力矩给自行车后轮轴的轮毂组件的从动结构，其中，外螺纹结构在力矩承受结构和定位部分之间延伸。该实施方案带来许多优点，尤其是设计结构紧凑、制造简单且重量轻。本发明的一个改进方案规定了导向部分，导向部分设置在力矩承受结构和定位部分之间，最好紧邻外螺纹结构。导向部分不必传递力或力矩，也不必传递拉力，因此能够壁厚较薄且因而较轻地构成。该实施方案的一个优点是，导向部分允许可靠无故障地将接头安装于传动轴套。导向部分在旋拧到外螺纹结构上时引导该接头，并阻止该接头倾斜和被错误旋拧，此时外螺纹结构或对应于该接头的相应内螺纹结构有可能受损或毁坏。外螺纹结构可以靠近力矩承受结构设置，因而出现力矩和拉力的区域可以集中于局部，传动轴套可以在承受机械载荷的区域内相应粗厚地构成。其余的不太承受载荷的区域可以相应轻型地构成。本发明传动轴套的一个改进方案规定了用于链轮组件的轴向止挡，它靠近力矩承受结构地形成。还适用的是，用于传递力的止挡也可以空间紧邻外螺纹结构和力矩承受结构地设置，从而所出现的力和力矩可以集中于局部。关于获得结构非常紧凑的设计的目的，本发明的传动轴套的一个改进方案规定，力矩承受结构只延伸经过传动轴套轴向长度的、位于轴向止挡和定位部分自由端之间的区段，最好延伸经过这样的区段，所述区段小于传动轴套轴向长度的1/4，尤其优选小于1/5。事实表明，力矩承受结构作为用于链轮装置的力矩传递接合结构，不必延伸于传动轴套的整个长度或大部分长度，而是力矩传递发生在相应粗厚构成的短小轴向区域内就够了。可与此相关地规定，该区段基本上等于链轮组件的相应的力矩传递结构的轴向长度。本发明传动轴套的一个改进方案规定，外螺纹结构与力矩承受结构直接相邻。由此，在止挡和用于与接头紧固在一起的外螺纹结构之间出现的轴向力可以集中在较短的轴向部分上，而不是通过较长的轴向部分传递。另外，该外螺纹结构的布置结构带来以下优点，支承面或必须安装轴承的部分没有与外螺纹结构轴向重叠。就是说，它们不受外螺纹结构的影响。本发明传动轴套的一个改进方案规定，导向部分由一个封闭的或具有减重开口的、基本呈圆柱形或略微呈圆锥形的外表面构成。即，传动轴套的按照本发明的设计容许导向部分专门针对在接头安装时引导接头的任务来设计，以免错误安装，当错误安装时，例如传动轴套上的外螺纹结构或者接头上的相应的螺纹结构受损。总之，通过导向部分的使用可以获得链轮组件在传动轴套上的最佳定位效果。与此相关还可以规定，导向部分具有比力矩承受结构和外螺纹结构小的最大外径。而且可以规定，定位部分设置在远离力矩承受结构的一个端头，该定位部分形成有比导向部分的外径小的外径。这样的外径缩减的导向部分带来以下优点，很小的链轮也能设置在组合链轮机构上，这在常见的传动轴套中通常是成问题的。此时可以做到，外径缩减的导向部分构造用于容纳轴承。为了提供可安装用于承受高载荷的大轴承的可能性，本发明的一个改进方案规定，在远离力矩承受结构的一端形成增大的内径部分。
本发明的一个特殊实施变型方案规定，定位部分包括该轴承的从传动轴套轴向突出的外周面局部，或者是由该外周面局部构成的。即换句话说，可以规定，传动轴套在其远离力矩承受结构的一端形成有用于容纳轴承的内径部分，其尺寸如此设定，与其它实施例相比,一体形成在传动轴套上的定位部分被完全省掉。部分容纳在传动轴套内且部分从传动轴套轴向突出的轴承以其外轴承套构成突出的部分，该突出的部分随后作为定位部分。这有以下优点，部分从传动轴套突出的轴承的外轴承套的精确加工出的外表面可作为形状精确构成的定位部分。关于位置布置还可以规定，传动轴套在其靠近力矩承受结构的一端形成有用于容纳轴承的内径部分。本发明的一个改进方案规定，该链轮组件可作为连接组件来预装并通过该接头与传动轴套相连接，该接头形成有第一连接部分，接头通过第一连接部分安装在传动轴套上，该接头还形成有第二连接部分，接头借此与预装的链轮组件连接或者可与之连接。不同于现有技术，本发明的改进方案有以下的主要优点，链轮组件作为连接组件被预装并因此在安装时可作为整体来简单操作。该接头也可由此明显简化。于是，接头可如此构成，它不必容纳和承载若干链轮或由若干链轮构成的组件。取而代之，如此形成该接头，它只保证尤其沿轴向(可能还沿径向)固定链轮组件于传动轴套上的功能。因为链轮组件可以说是自承载(selbsttragend)的，所以它不一定像在现有技术的系统中那样需要若干独立链轮的组装和固定地附加通过接头相对于传动轴套被支撑。显然，在本发明的范围内，与常规的传动轴套相比，优选采用有利地适配于接头的传动轴套(如上所述)。而且，与由多个部分组成、且有时具有许多单独链轮的解决方案相比，从链轮组件至传动轴套的力矩传递可以明显更为简单地实现。就是说，接头可在功能上只依据在轴向和径向上相对于传动轴套定位和固定链轮组件的单项功能来设计，这容许重量优化。因此，接头或与之对应的零部件例如具有配合面，配合面沿轴向和/或径向相对传动轴套将链轮组件定位于规定位置。也可在接头上形成锥度，该锥度保证接头拧紧时的对中和紧固。在链轮组件和传动轴套之间的力矩传递可与接头无关地在链轮组件的另一个位置上进行。尤其可以规定，接头在其第一连接部分的区域内或/和在其第二连接部分的区域内形成有配合面用于相对于链轮组件和传动轴套进行径向或/轴向的定位。此时可行的是，配合面由装在接头上的塑料体构成，例如塑料圈。塑料圈可以喷注到接头上。就此还可规定，接头具有局部槽口，其中塑料物质可延伸经过该局部槽口。此变型方案保证塑料体可靠固定在接头上并用于可在接头两侧(即在内周面和外周面)形成具有适当配合面的相应塑料圈。许多不同的功能像在根据EP1342657B1的现有技术中由接头或由安装在接头上的复杂中间链轮所担负的功能，即小直径的多个单独链轮的定位和传递力矩的安装，在本发明中被省去。总之，得到明显简化的且在重量减轻方面得到显著优化的系统。本发明的一个实施变型方案规定，接头以阶梯管套的形式构成，其包括具有第一外径的第一直径部分和具有比第一外径小的第二外径的第二直径部分。此时，第一直径部分匹配于传动轴套的直径，第二直径部分匹配于链轮组件的直径较小部分。如此可以避免厚重的接头设计。最好可以在本发明的这个实施变型方案中规定，接头的第一连接部分在其第一直 径部分上形成。此外，本发明可以实现第一连接部分以螺纹结构且最好是内螺纹结构的形式构成，该螺纹结构可以与在传动轴套上的相应配合螺纹结构啮合。就是说，接头可通过相应的螺纹结构被旋拧到传动轴套上。在可靠长久固定就位的同时，这允许简单安装。就此而言，本发明还可以规定，传动轴套和接头分别具有一个抵接面，这些抵接面在安装状态相互抵靠时限定了在传动轴套和接头之间的沿轴向或/和沿径向(对中)的预定相对位置。此外，可以在本发明的这个实施变型方案中规定，第二连接部分以螺纹结构且最好是外螺纹结构的形式构成，组合链轮机构借助于该螺纹结构与接头紧固在一起。紧固例如可以通过附加的螺母来进行，该螺母可旋拧到在接头的第二连接部分上的外螺纹结构并且作用于链轮组件以便轴向定位和紧固。此时可以规定，第二连接部分设置在该接头的第二直径部分上。替代接头和链轮组件之间的螺纹连接，也可以直接将接头指定给链轮组件，例如将接头通过摩擦配合或形状配合安装在链轮组件上。与此相关，本发明的一个优选实施变型方案规定，第二连接部分以至少一个定位凸起形式构成，该定位凸起能够与链轮组件上的对应的定位结构接合。即，接头通过一种锁定机构被安装在链轮组件上。定位凸起和定位结构之间的这种配合可以通过内凹口(Hinterschneidung)来实现。此实施变型方案有许多优点。一方面，链轮组件不必再利用附加的螺母被轴向紧固在最小链轮上。要指出的是，现有技术中，在轴向紧固时有相对大的压紧力可能作用于最小链轮且因而整个链轮组件或其一部分必须相对粗厚并因而笨重地构成。定位凸起和定位结构之间通过内凹口相互配合可以更好地设定链轮组件的尺寸，并且尤其此时只需要相应稳定地构成链轮组件，在这里，实际上在定位结构的区域内有紧固力在作用。就此可以规定，定位凸起设置在该接头的一个轴向端上，其中该接头在该轴向端沿轴向开有多道缝隙，以便形成锁舌。由此可以说将接头插入链轮组件并锁定在那里，在锁定过程中，这些锁舌能因为轴向缝隙而径向朝内弹动并随后锁定地“倒卡”作用于该定位结构。换句话说，可以规定，锁舌设计成锁入定位结构中。这种锁定可如此得到支持，即，锁舌具有用于提供相应导入斜坡的斜面。为了能简单安装该接头，本发明的一个改进方案规定，接头具有设计用于传递力矩以便安装的接合结构。与此相关，可以将该接合结构直接设置在接头上，或设置在可与该接头传递力矩地相连的安装环上。根据第一替代方式，可以直接在接头上形成径向齿或端面齿或其它形式的机械接合结构。在两者情况下，可以使安装工具与各自的接合结构相互接合。在设有独立安装环的情况下，安装环可以具有多个径向凸起，它们传递力矩地插入锁舌之间的轴向缝隙。安装环因此传递力矩地与接头连接。关于安装环，本发明还可以实现的是，该安装环具有用于相对于传动轴套径向和/或轴向定位链轮组件的抵接面。不同于上述实施方式，径向和/或轴向定位该链轮组件也可完全或部分由安装环负责。本发明的一个改进方案规定，链轮组件具有支撑环，支撑环为了在链轮组件和传动轴套之间传递力矩而传递力矩地与传动轴套连接。因此，该支撑环可以专门相应地粗厚构成，以应对传递力矩至传动轴套的要求。链轮组件的余部于是可以相应轻地构成。因而， 可以在支撑环上安装或形成一个或多个末端链轮。本发明还可以规定一个管状的夹紧件，其以轴向止挡形式形成在链轮组件的支撑环与接头或/和该链轮组件之间。该管状夹紧件在某些实施方式中可以说用作轴向止挡，该轴向止挡在与传动轴套紧固在一起时用于接头或者链轮组件。由此可以避免该链轮组件本身被紧固过紧并同时不希望地变形。根据本发明的可与上述可能改进方式组合的一个替代实施方式还可规定，接头套住至少一个容纳于传动轴套内的轴承。此时轴承也可装在接头内，然后该接头以外螺纹被拧入传动轴套中或以内螺纹被拧到传动轴套上。本发明还涉及这样的用于将链轮组件安装在根据以上说明的组合链轮机构的传动轴套上的接头，该接头形成有第一连接部分和第二连接部分，接头通过第一连接部分可安装在传动轴套上，接头通过第二连接部分与该链轮组件连接或者可与之连接。接头可以具有单独的、组合的或者全部的与接头相关的上述特征。尤其可能的是，第二连接部分形成在该接头的一个开有许多轴向缝隙的端头上。另外，可以如上所述地使接头具有接合结构，或与接合结构传递力矩地连接，接合结构构造用于传递力矩地安置安装工具。最后，本发明涉及自行车后轮轴组件，其具有设计用于安装在自行车车架上的后轮轴、可转动支承在后轮轴上的轮毂体、与驱动链条配合的上述类型的组合链轮机构和力矩传递装置(如自由轮机构)，该力矩传递装置用于选择方向地将力矩从组合链轮机构传递至轮毂体，以便驱动轮毂体，其中，组合链轮机构可转动地支承在该后轮轴上。
以下将结合附图来举例描述本发明，其中图I是包括本发明组合链轮机构的、本发明后轮轴组件的第一实施变型方案的沿轴线的截面图；图2是接头的相应截面图；图3是传动轴套的沿轴线的相应截面图；图4是传动轴套的零件立体图；图5是包括本发明组合链轮机构的本发明后轮轴组件的第二实施变型方案的沿轴线的截面图；图6是第二实施变型方案的接头的沿轴线的相应截面图；图7是第二实施变型方案的接头的立体图；图8是第二变型实施方案的传动轴套的沿轴线的相应截面图；图9是第二实施变型方案的传动轴套的零件立体图；图10是包括本发明组合链轮机构的本发明后轮轴组件的第三实施变型方案的沿轴线的局部截面图；
图11是第三实施变型方案的接头的沿轴线的相应截面图；图12是第三实施变型方案的安装环的沿轴线的相应截面图；图13是第三实施变型方案的安装环的前视图；图14是第三实施变型方案的传动轴套的沿轴线的截面图；图15表不包括有利构成的传动轴套的本发明实施方式；图16和17是传动轴套的不同视图；图18表示根据图17的传动轴套的用于容纳大轴承的替代结构；图19是包括有利构成的接头的本发明另一个实施方式的局部截面图；图20是呈管件形式的接头的沿轴线的截面图；图21和22表示在不同的截平面中的接头的不同截面视图；以及图23是接头的剖视立体图。
具体实施例方式图I以沿轴线的截面图示出根据本发明的组合链轮机构并总体用10标记组合链轮机构。它包括链轮组件12，在链轮组件上形成具有不同直径和不同齿数的多个链轮14r1410O链轮组件12是一体形成的或者呈连接组件的形式，其可以在安装时作为一个零部件来加以处理。即使链轮组件12本身可由多个零件组成，这些零件在安装后也紧固连接并构成所谓的一个自承载单元(selbsttragende Einheit)。链轮组件12装在如图3和图4的零件局部图所示的传动轴套16上。传动轴套16可按照已知的方式装在未示出的自行车后轮轴上。可在区域18内安装用于将力矩从传动轴套16或链轮组件12传递至自由轮机构并从这里传递至后轮轴组件的轮毂体(两者均未示出)的装置。传动轴套16可按照常规方式构成并且尤其具有与用于已知的在市场上流行的常规系统相容的措施。传动轴套16尤其有用于传递力矩地安装链轮组件12的外齿17。而且，传动轴套16有环形的径向凸起19，它以轴向止挡面21用于轴向定位链轮组件12。在图I中的其右端，传动轴套16具有外径缩减部分20。在该部分上设有外螺纹结构22，该外螺纹结构在凸肩24处以呈配合面形式的外周面25结束。在安装状态，套状接头26被旋拧到外径缩减部分20上，该套状接头如图2的零件截面图所示。为此，该接头26具有第一部分28，第一部分具有大直径并且形成有内螺纹结构30。内周面29与内螺纹结构30相接，该内周面以配合面形式形成并设计用来与传动轴套16上的相应的配合面25一起相对于传动轴套16径向定位接头26。第一部分28结束于端面32处，它在如图I所示的安装状态中按规定抵接凸肩24并因而确定接头26相对于传动轴套16的轴向位置。接头26还具有第二部分34，第二部分的直径小于第一部分28。这两个部分28和34通过过渡部分36相连。在直径较小的部分34上设有外螺纹结构38。在根据图I的安装状态中，防松螺母40被旋拧到该外螺纹结构上。防松螺母40在其外周面上具有多个槽口 42，工具作用于所述槽口，用于在安装中对防松螺母40施加力矩以便紧固。防松螺母40以一侧抵接面44抵靠链轮组件12的朝向防松螺母的轴向端面46。通过拧紧防松螺母40，链轮组件12可以在轴向上被紧固就位。在图I中还能看见管状件50，它以一端52轴向支撑在链轮组件12的支撑环54上并以另一端56在链轮组件12内支撑在小链轮即链轮142上。S卩，通过拧紧螺母40而获得的轴向传力路线经过这两个小链轮H1和142、支撑环54延伸到管状件50，并从这里延伸到传动轴套16。要坚持的是，链轮组件12由其上一体形成有最大链轮1410的单独的支撑环54和由余下链轮H1-H9组成的子组件以及管状件50组成，管状件在支撑环54安装之前被装 入。如上所述，支撑环54与由余下的链轮H1-H9所组成的子组件固定连接，例如通过压紧、铆接、粘接等。支撑环54作为力矩传递部分具有内齿，该内齿与传动轴套16的外齿17互相配合并用于在链轮组件12和传动轴套16之间传递力矩。图I最后还示出轴承55，它配合安装于在传动轴套16内为此而设且具有配合面57的轴承容座里并设置用于将传动轴套16支承在未示出的后轮轴上。整个系统的安装相对简单。图I所示的接头26被拧装固定到传动轴套16上。随后，链轮组件12被插套到传动轴套16上。最后，防松螺母40被旋拧并被拧紧，直到管状件50可以说用作规定的止挡为止。就是说，总之得到一种与现有技术相比明显简化的系统，其可以比根据最接近现有技术的例如由多个部分构成的复杂系统轻许多地构成。但该系统可以与现有的早就投入使用的传动轴套解决方案组合，从而包括具有很小齿数的链轮的链轮组件也可安装在这种根据现有技术的传动轴套上。图5至图9示出本发明的第二实施方式。为避免重复，相同的或作用相同的零部件米用与第一实施方式相同的标记。以下将只介绍与第一实施方式的区别。还可以看到，外螺纹结构22设置在传动轴套16上。还有一段无螺纹部分20与外螺纹结构22相接。接头26又具有一个设有内螺纹结构38的部分28。与根据图I的第一实施变型方案不同，接头26没有在轴向上以其端面32支承于传动轴套16上，而是支承于管状件50上(见图5)。根据图I的第一实施例与根据图5的第二实施例的另一个区别在于接头26如何与链轮组件12相连接。接头26具有直径增大部分60，该直径增大部分具有用于径向定位的外周面61和凸肩状的抵接面62。部分60插入链轮组件12内的一个径向槽口 64中，该径向槽口可以说构成内凹部(Hinterschnitt)。抵接面62抵靠相应的配合抵接面66,并且使链轮组件12在安装状态中不会在轴向上滑越抵接面62。当链轮组件12与传动轴套紧固在一起时，有紧固力作用于此部位。与现有技术相比，这对传力路线是更好的，在现有技术中，链轮组件在最小链轮处被紧固件紧固到传动轴套，这导致有时很高的紧固力恰好不利地作用于最小链轮。要注意的是，接头26没有被压迫到径向槽口 64中，而是以小间隙容纳在其中，因而接头26可相对于链轮组件12转动。
为提高接头弹性而以距离a远离配合面61设置的内周面65与相应的外周面67(见图8)配合以便径向定位。外周面67的前方有略微的锥度69。根据图5至图9的第二实施例与第一实施例的一个附加区别在于，接头26在其(小直径)部分34上不再有外螺纹结构，因为不再需要附加的防松螺母。但是，接头26在其小直径部分34上具有径向朝内突出的多个凸起68，安装工具可传递力矩地作用于这些凸起。在此实施变型方案中，链轮组件包括设计用于向传动轴套传递力矩的支撑环54连同与其一体构成的最大链轮141(| (末端链轮)、由链轮H1-H9组成的子组件、预装的管状件50和预装的接头26。该组件被插套到传动轴套16上并通过旋拧接头26而以其内螺纹结构38被固定到传动轴套16的外螺纹结构30上。在旋拧的过程中，接头26相对于由链轮H1-H9构成的子组件转动。 S卩，得到一种比较简单、轻型且尤其很容易安装的结构。这两个实施变型方案有以下优点，可使用具有很小的链轮和进而小齿数的链轮组件。根据图5至图9的第二实施变型方案有以下优点，不再需要使用附加的防松螺母。这实现了在最小链轮上不再有在链条传递力时可能限制弹性的压紧力。此外，可通过省掉防松螺母来避免与之相关的实际缺陷，像比如说需要用于防松螺母的附加结构空间。另外，可以避免插入防松螺母外形中的安装工具在安装过程中不希望地与链轮齿相互作用，或者可以在使用中避免不希望有的、防松螺母外形与搁置在最小链轮上的链条的相互作用。在图10至图13中示出另一个实施变型方案，其与根据图5至图9的第二实施变型方式相似。以下将介绍与第二实施变型方式的区别。根据第三实施变型方案的传动轴套16与根据第二实施变型方案的传动轴套相似，但在这里，外螺纹22在轴向上进一步朝左侧移位。主要的区别在于接头26的结构以及附加的安装环70的安置。接头26还在其区域28内具有内螺纹30。接头呈管状并且只以小的直径差构成。在图11的其右端，接头具有环绕的凸起60，该凸起具有抵接面62和环绕的斜面63。如图11所示，接头26在其轴向端上具有多个轴向缝隙72，这些轴向缝隙贯穿环绕的凸起60并在径向上中断了接头26，因此提供了多个锁舌74。通过轴向缝隙72，这些锁舌74可径向向内弹动。这些锁舌74配设有环绕的斜面75，用于简化锁定过程。图12和图13表示安装环70。安装环具有两个环形部分80和82，它们通过连接部分84彼此相连。外环形部分80具有外齿86，即在其外周面上径向突出的凸起86。凸起86的数量和尺寸及其布置准确匹配于接头26内的缝隙72，从而安装环70可如此插入接头26，S卩，凸起86或多或少精确插入缝隙72。不过，在安装环70和锁舌74的内周面之间出现径向缝隙88(见图10)，用于保证锁舌74能径向向内弹动。在内周面上，安装环70具有齿68，就像已经参照图5描述的那样。外环形部分80的内周面89以配合面的形式构成，其设置用于相对于传动轴套径向定位安装环70。它配合安放在传动轴套16部分20的外周面25上。安装环70的内环形部分82具有配合面91，该配合面与链轮组件12上的内周面93配合定位，以便径向定位。此外，在内环形部分82上还设有一个止挡面95，该止挡面用于相对于传动轴套轴向定位该链轮组件。它与传动轴套16的相应的端面97配合。
第三实施方式的安装按照与第二实施方式相似的方式进行。首先，接头26被旋拧到传动轴套16上。接着，安装环70被插入接头26，从而凸起86插入缝隙72。随后，插装链轮组件12并最后用锁舌74锁定。斜面63简化了定位和插装。安装环70和锁舌74之间的径向缝隙允许锁舌74在锁定过程中相应地弹性变形。最后，可以用安装工具按照传递扭矩到齿68的方式作用于安装环70的内周面，从而可转动安装环70并随之转动接头26，以便拧紧该接头到外螺纹30上。由此一来，链轮组件12可以在轴向上被紧固到传动轴套16上，在这里，相应的轴向力通过两个表面62、66的相互作用在接头26和链轮组件12之间传递。图15-17表示本发明的另一个实施方式，在这里，又对相同的或作用相同的零部件采用与在根据图1-14的实施例的以上描述中相同的标记。根据图15-17的实施方式的特点是支承在轴11上的传动轴套16具有特别有利的设计。传动轴套16又具有环形的径向凸起19，其轴向止挡面用于轴向定位链轮组件12。与 径向凸起19紧邻地，用于在链轮组件12和传动轴套之间传递力矩的外齿17延伸经过相对小的长度部分。外螺纹结构22与外齿17相邻地延伸。在布置结构方面，根据图15-17的实施例的传动轴套16类似于根据图14的实施例的传动轴套。如果如图15所示地将接头26与链轮组件12旋拧在一起并且通过拧紧螺纹来固定，则只在环形部分19 (因其止挡功能)和螺纹部分22之间的区域内，在传动轴套16内出现拉力。出现拉力的区域在轴向上被设定得较小并且因为有齿17而形状稳定地构成。一个面积较大的圆柱形部分23在轴向上与外螺纹结构22相接地延伸，该圆柱形部分与相应的圆柱形内周面配合，以引导接头26。表面部分23也用作用于接头26和安装于其上的链轮组件12的安装导向面。通过导向面23，接头26能以一定的径向缝隙可靠插装旋抒到传动轴套16上,不会出现接头26相对传动轴套16倾斜或甚至出现损伤螺纹结构22和30的倾斜旋拧。要考虑的是，传动轴套和接头都可由轻型铝材制造，在这里，该材料可相对容易地变形。正是因此缘故，导向面23是有利的。在表面部分23的轴向端，传动轴套16形成有凸肩24并结束于具有外周面25的直径缩减凸起，该外周面又针对接头26作为用于径向定位的配合面。在该区域的径向内部设置配合面57，用于容纳向心轴承55。图18表示其替代实施方式，在这里，代替凸肩24设置端面24，并且传动轴套16的在外周面区域内缩减的用于定位接头26的轴向部分在其轴向端被省掉。取而代之，径向内置的配合面57沿径向被增大，用于安装直径增大的轴承55，该轴承以轴向部分从传动轴套16中突出。突出的轴向部分以其精确构成的外周面构成可用于定位该接头的配合面25。图19-23示出本发明的另一个实施方式，在这里，又对相同的或作用相同的零部件采用与在根据图1-18的实施例的以上说明中一样的附图标记。根据图19-23的实施方式基本上对应于根据图15-18的实施方式并且其特点是接头26具有有利的设计结构。接头26在其右端区内具有塑料体100，该右端区在安装状态中靠近配合面25设置。塑料体100不仅在接头26的外周面上也在接头26的内周面上设有环形的塑料包覆102、104。如可在图20中看到，接头体26作为管件在此区域内略呈锥体形地构成并具有多个按照有规律的角间距布置的径向槽口 106。两个塑料圈102、104位于径向槽口 106的区域内。它们通过连片108相互连成一体，所述连片穿过所述槽口 106。这两个塑料圈102、104可以喷注在根据图20的接头管件上并一体形成在接头26上。两个塑料圈102、104形成有配合面110、112，它们分别平行于纵轴线A延伸并以一个表面部分垂直于纵轴线。内塑料圈104上的配合面112用于相对于传动轴套16径向和轴向定位接头26。外塑料圈102上的配合面110用于相对于接头26定位该链轮组件。这两个塑料圈102、104不太复杂地实现了在与相邻构件的交接位置处的误差补偿，并且给与该接头相接触的零部件提供了合适的定位面或配合面。在根据图5至图23的实施方式中，与现有技术相比得到以下的其它优点-通过附加的防松螺母作用于小链轮的压紧力可通过锁定结构来避免。-与防松螺母相关的其它缺点像附加的结构空间或不希望有的与链条或最小链轮在工作中或安装时交互作用可得以避免。 -链轮组件尤其可以在锁定区域内相应稳定地设定尺寸，而在其它区域内强度较弱且因而减轻重量地构成。-也可设置相对于传动轴套和链轮组件特殊定位的配合面用于对中和承受径向载荷。-传动轴套也可就其结构和其重量而言相比于现有技术有明显改善。-它为了紧固而具有外螺纹并在小链轮区域内具有用于力矩传递的相应的接合结构，这避免了不利的应力状态。-将轴承设置在链轮组件内，受到的限制明显较少。-尤其是根据图15-23的实施方式因所出现的拉力有利地集中在相对粗厚构成的齿17区域内而是有利的。总之，本发明的所有实施例与现有技术相比带来了各种各样的优点。一些组成零部件与现有技术相比被明显优化并且与其若干特征如此配合，即，总之得到一种轻型、易安装且稳固的系统。
权利要求
1.一种用于安装在自行车后轮轴上的传动轴套(16)，其中该传动轴套构造用于安装设有多个链轮(H1-Hltl)的链轮组件(12)，所述多个链轮具有彼此不同的齿数，其中该传动轴套(16)包括 -用于传递力矩地与该链轮组件(12)相连接的力矩承受结构(17)； -用于径向定位该链轮组件的定位部分(25)； -外螺纹结构(22)，在该外螺纹结构上能够旋拧用于轴向固定该链轮组件(12)的接头(26)； -从动结构(18)，其用于将力矩传递至自行车后轮轴的轮毂组件， 其特征是，该外螺纹结构(22)在该力矩承受结构(17)和该定位部分(25)之间延伸。
2.根据权利要求I所述的传动轴套(16)，其特征是，具有导向部分(23)，该导向部分设置在该力矩承受结构(17)和该定位部分(25)之间。
3.根据权利要求I或2所述的传动轴套(16)，其特征是，具有用于链轮组件(12)的轴向止挡(19)，该轴向止挡与该力矩承受结构(17)相邻地构成。
4.根据权利要求I至3之一所述的传动轴套(16)，其特征是，该力矩承受结构(17)只延伸经过该传动轴套(16)轴向长度的、位于该轴向止挡(19)和该定位部分的自由端之间的区段，最好延伸经过这样的区段，所述区段小于该传动轴套(16)的轴向长度的1/4，尤其优选小于该传动轴套(16)的轴向长度的1/5。
5.根据权利要求4所述的传动轴套(16)，其特征是，该区段基本上对应于该链轮组件的相应的力矩传递结构的轴向长度。
6.根据前述权利要求之一所述的传动轴套(16)，其特征是，该外螺纹结构(22)与该力矩承受结构(17)直接相邻。
7.根据权利要求2至6之一所述的传动轴套(16)，其特征是，该导向部分(23)由基本上圆柱形或略微呈圆锥形的外表面构成。
8.根据权利要求2至7之一所述的传动轴套(16)，其特征是，该导向部分(23)的最大外径小于该力矩承受结构(17)和该外螺纹结构(22)。
9.根据权利要求2至8之一所述的传动轴套(16)，其特征是，该定位部分(25)设置在远离该力矩承受结构(17)的一端上，该定位部分形成有比该导向部分(23)的外径小的外径。
10.根据权利要求9所述的传动轴套(16)，其特征是，该传动轴套(16)的远离该力矩承受结构(17)的一端构造用于容纳轴承(55)。
11.根据前述权利要求之一所述的传动轴套(16)，其特征是，在远离该力矩承受结构(17)的一端形成内直径部分(57)，用以容纳直径增大的轴承(55)。
12.根据权利要求10或11所述的传动轴套(16)，其特征是，该定位部分(25)包括该轴承(55)的从该传动轴套(16)沿轴向突出的外周面局部，或者该定位部分(25)是由该外周面局部构成的。
13.根据前述权利要求之一所述的传动轴套(16)，其特征是，该传动轴套(16)在其靠近该力矩承受结构的一端形成有用于容纳轴承的内径部分。
14.根据前述权利要求之一所述的传动轴套(16)，其特征是，具有从动结构(18)，该从动结构形成在靠近该力矩承受结构(17)的一端上，用以将力矩传递给自行车后轮轴(11)的轮毂组件。
15.一种包括多个链轮(H1-Hltl)的组合链轮机构(10)，这些链轮的齿数是彼此不同的，所述组合链轮机构用于安装在自行车后轮轴上，所述组合链轮机构包括 -链轮组件(12)，在该链轮组件上设有所述多个链轮(H1-Hltl)中的至少一部分， -传动轴套(16),该传动轴套传递力矩地与该链轮组件(12)连接或者能够与之连接，该传动轴套被构造用于安装到该后轮轴上， -接头(26)，该接头通过第一连接部分(30)与根据前述权利要求之一所述的传动轴套(16)连接或能够与之连接， 其中，该接头(26)在该链轮组件的至少一个链轮的轴向区域内箍套住该传动轴套(16)并且被旋拧或能够被旋拧到该螺纹结构上。
16.一种用于在根据权利要求15所述的组合链轮机构(10)中将链轮组件(12)安装在根据权利要求I至14之一所述的传动轴套(16)上的接头(26)， 其中，该接头(26)形成有第一连接部分(28)，该接头能够借助该第一连接部分安装在该传动轴套(16)上，该接头还形成有第二连接部分(34)，该接头借助该第二连接部分与该链轮组件(12)连接或能够与之连接。
17.根据权利要求16所述的接头(26)，其特征是，该接头(26)在其第一连接部分(28)区域内或/和在其第二连接部分(34)区域内形成有用于相对于该链轮组件(12)和该传动轴套(16)径向或/和轴向定位的配合面(110、112)。
18.根据权利要求17所述的接头(26)，其特征是，所述配合面(110、112)由安装在该接头(26)上的塑料体(100)构成。
19.根据权利要求18所述的接头(26)，其特征是，该塑料体(100)包括至少一个塑料圈(102、104)，该塑料圈被喷注在接头(26)上，最好延伸穿过该接头(26)内的槽口(106)。
20.一种自行车的后轮轴组件，其包括 -后轮轴，其构造用于安装在自行车车架上， -轮毂体，其可转动地安装在该后轮轴上， -组合链轮机构(12)，其与驱动链协同工作，并且具有根据权利要求I至14之一所述的传动轴套， -力矩传递装置，其用于选择方向地将力矩从该组合链轮机构传递至该轮毂体以便驱动该轮毂体。
全文摘要
本发明涉及安装在自行车后轮轴上的传动轴套(16)并且还涉及组合链轮机构、接头以及后轮轴组件，该传动轴套被构造用于安装设有多个齿数不同的链轮(141-1410)的链轮组件(12)，该传动轴套(16)包括用于传递力矩地与链轮组件(12)连接的力矩承受结构(17)；沿径向定位链轮组件的定位部分(23)；可将用于轴向固定链轮组件(12)的接头(26)拧到其上的外螺纹结构(22)；以及传递力矩给自行车后轮轴的轮毂组件的从动结构(18)。本发明还规定，外螺纹结构(22)在力矩承受结构(17)和定位部分(23)之间延伸。
文档编号B62M9/00GK102874372SQ20121024184
公开日2013年1月16日 申请日期2012年7月12日 优先权日2011年7月13日
发明者亨里克·布雷特 申请人:Sram德国有限公司