用于卡式飞轮的齿轮组件制造技术

本发明专利技术涉及一种用于卡式飞轮的齿轮组件(10)，包括：至少一个第一齿轮(12)和与第一齿轮(12)同心的第二齿轮(13)，第二齿轮的齿(14)的数目大于第一齿轮(12)的齿(14)的数目；径向内圆柱形部分(16)，其用于接合链轮支撑体；多个轮辐(19)，其包括相应的接合到第一齿轮(12)的第一约束部分(20)和接合到径向内圆柱形部分(16)的相应的第二约束部分(21)；多个连接体(25)，其连接第一齿轮(12)和第二齿轮(13)并具有轴向延伸部分(26)；其中在至少一对轮辐(19)处设有相应的连接体(25)，其轴向延伸部分(26)具有在周向方向上的延伸(ECC)，所述在周向方向上的延伸(ECC)的径向投影至少部分地被包含在相应的轮辐(19)在周向方向上的最小延伸(EMR)中。(EMR)中。(EMR)中。

【技术实现步骤摘要】
用于卡式飞轮的齿轮组件


[0001]本专利技术涉及一种用于自行车卡式飞轮的齿轮组件。

技术介绍

[0002]在本说明书的其余部分和随后的权利要求中，表述“齿轮组件”意在表示至少两个齿轮的整体，这两个齿轮被构造为构成用于自行车后轮的卡式飞轮的至少一部分。
[0003]齿轮组件旨在安装在自行车后轮轮毂的自由体上，由传动链接合。
[0004]众所周知，自行车的运动传动系统包括：一对踏板曲柄，骑车人在其上施加推进推力；一个或多个引导齿轮，通过与踏板曲柄直接联接而设置成旋转；以及不同尺寸的多个从动齿轮，也称为链轮，其由驱动齿轮通过链条设置成旋转。
[0005]链轮通过轮毂与自行车后轮联接。这包括通过轮辐刚性地约束到自行车轮圈的主体，以及与链轮刚性联接的链轮支撑体，该链轮支撑体能够相对于第一主体在旋转方向上自由旋转，并且能够在相反方向上拖动其旋转，从而在驱动后轮上施加前进运动。在技术行话中，链轮支撑体被称为“自由体”。安装在自由体上的全部链轮或齿轮通常被称为“卡式飞轮”。
[0006]链条由一连串的链节组成，每个链节通常由一对小板组成，所述一对小板彼此面对并且间隔开以限定齿轮齿的插入空间。链节的小板通过销与下一链节的小板可旋转地联接，该销又由能够相对于销自由旋转的辊子或衬套卷绕。
[0007]链轮通常由非常高强度材料(例如钢或钛)制成，以承受链条滑动产生的磨损以及它们在操作过程中经受的载荷。
[0008]卡式飞轮的链轮可以包括径向内环形部分，该径向内环形部分设有适于接合链轮支撑体凹槽的凹槽。在这种情况下，链轮由通常为圆柱形的间隔件在轴向上隔开。
[0009]替代地，卡式飞轮的链轮可以连接在一起以形成由径向内圆柱形部分支撑的齿轮组件，该径向内圆柱形部分具有径向内表面，该径向内表面设有适于接合链轮支撑体凹槽的凹槽。
[0010]在最后这种情况下，相互轴向连接的链轮可以是两个或更多个，甚至可以多达构成卡式飞轮的链轮的总数。
[0011]文献US 2018/0229802A1示出了包括三个链轮的齿轮组件，其形成所谓三联体，所述组件能够与另外的齿轮组件或单个齿轮相关联以限定卡式飞轮。在该文献中，具有中间尺寸的三联体的齿轮通过多个连接体连接到大尺寸齿轮，其中每个连接体包括被约束到大尺寸齿轮的第一连接部分和被约束到中间尺寸齿轮的第二连接部分，第一连接部分朝向中间尺寸齿轮在径向上延伸，第二连接部分在轴向方向上延伸。多个轮辐将径向内圆柱形部分连接到中间尺寸齿轮和小尺寸齿轮。
[0012]申请人已经观察到，所描述的三联体具有优异机械特征，换句话说，它能够将施加在踏板曲柄上的扭矩传递到后轮，而不会使其塑性变形，同时具有低重量。
[0013]然而，申请人感到需要提供一种用于卡式飞轮的齿轮组件，该齿轮组件甚至更轻，
而不会损害其机械特征。

技术实现思路

[0014]因此，本专利技术涉及一种用于卡式飞轮的齿轮组件，包括：至少一个第一齿轮和与第一齿轮同心的第二齿轮，第一齿轮具有中心，其中第二齿轮的齿的数目大于第一齿轮的齿的数目；
[0015]径向内圆柱形部分，其被构造用以接合自行车车轮的链轮支撑体；
[0016]多个轮辐，其包括相应的连接到第一齿轮的第一约束部分和连接到径向内圆柱形部分的第二约束部分，以将第一齿轮约束到径向内圆柱形部分；
[0017]多个连接体，其机械地连接第一齿轮和第二齿轮，并且其中每个连接体包括轴向延伸部分，以将第一齿轮与第二齿轮在轴向上隔开；
[0018]其中在至少一对轮辐处，相应的连接体设置为使得所述轴向延伸部分具有在周向方向上的延伸，所述在周向方向上的延伸的径向投影至少部分地被包含在相应的轮辐在周向方向上的最小延伸中。
[0019]申请人已经意识到，为了减轻齿轮组件的重量，可以在齿轮组件的不具有结构功能并且对于与链条相互作用而言非必要的部分处从齿轮移除材料。例如，齿轮的径向外边缘成形有以喉部分散布置的多个齿，喉部是接合链条所必要的，因此，它们不能在不损害齿轮组件的正确功能情况下被移除或修改。连接第一齿轮和第二齿轮的连接体轴向间隔开它们，这对于确保齿轮组件的足够结构强度是必要的。一旦选择了严格必要且足以确保这种结构强度的连接体的数目，就不可能进一步减少连接体的数目。
[0020]申请人已经注意到，齿轮的径向内边缘不具有任何结构功能，并且不与链条相互作用。
[0021]因此，申请人假设从齿轮的径向内边缘移除材料，将齿轮的径向厚度(换句话说，齿轮的径向外边缘与径向内边缘之间的距离)减小到可能最小值。申请人已经意识到，这种材料减少可以达到径向厚度的最小限度，径向厚度的最小限度在任何情况下都确保在使用过程中齿轮从不经受塑性变形。
[0022]然而，申请人注意到，将第一齿轮连接到第二齿轮的连接体的轴向延伸部分必须与第一齿轮的径向外边缘充分地在径向上间隔开，以确保链条(当其接合第一齿轮的齿时)不会干涉连接体的轴向延伸部分。
[0023]申请人已经证实，可以在不损害齿轮结构特征的情况下，推进将材料从第一齿轮的径向内边缘移除到这样的程度，即连接体的轴向延伸部分关于径向内边缘离第一齿轮的径向外边缘更远。
[0024]因此，申请人注意到，连接体的存在不允许沿着第一齿轮的径向内边缘的整个周向延伸移除材料。
[0025]申请人已经意识到，通过将连接体定位在至少一对轮辐处，可以进一步降低齿轮组件的重量。
[0026]特别地，申请人已经意识到，通过在至少一对轮辐处设置连接体，使得连接体的轴向延伸部分的径向投影至少部分地被包含在相应的轮辐的在周向方向上的最小延伸中，可以将连接体的至少一部分约束到轮辐的连接到第一齿轮的部分。
[0027]这允许使用已经存在于第一齿轮的径向内边缘处的结构元件(轮辐)来设置至少一些连接体，从而使第一齿轮的径向内边缘部分没有连接体。
[0028]以这种方式，可以从第一齿轮的没有连接体的径向内边缘部分移除材料，从而降低齿轮组件的总重量。
[0029]齿轮组件被构造用以围绕与后轮的旋转轴线重合的旋转轴线旋转。这样的旋转轴线穿过每个链轮(或齿轮)的中心，并且它是形成本专利技术的部分的元件的主要参考轴线；所有方向和类似的指示，如“轴向”、“径向”、“周向”和“直径”将参考它；同样，参考径向方向的“朝向外侧”和“朝向内侧”的指示必须解释为远离轴线或朝向轴线。
[0030]因此，元件在周向方向上的延伸被定义为沿着周向方向分隔该元件的两个端部部分的距离。
[0031]元件的周向延伸的径向投影由该元件的沿径向方向的理想平移来定义。
[0032]本专利技术的齿轮组件可以个别地或组合地包括以下优选特征中的一个或多个优选特征。
[0033]优选地，设置在相应轮辐处的每个连接体的所述轴向延伸部分具有在周向方向上的延伸，所述周向方向上的延伸的径向投影完全被包含在相应轮辐在其连接到所述径向内圆柱形部分的第二约束部分处在周向方向上的最大延伸中。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于卡式飞轮的齿轮组件(10)，所述齿轮组件包括：至少一个第一齿轮(12)，所述第一齿轮(12)具有中心(C)；和第二齿轮(13)，所述第二齿轮(13)与所述第一齿轮(12)同心，其中，所述第二齿轮(13)的齿(14)的数目大于所述第一齿轮(12)的齿(14)的数目；径向内圆柱形部分(16)，所述径向内圆柱形部分(16)被构造用以接合自行车车轮的链轮支撑体；多个轮辐(19)，所述多个轮辐(19)包括相应的接合到所述第一齿轮(12)的第一约束部分(20)和接合到所述径向内圆柱形部分(16)的第二约束部分(21)，以将所述第一齿轮(12)约束到所述径向内圆柱形部分(16)；多个连接体(25)，所述多个连接体(25)机械地连接所述第一齿轮(12)和所述第二齿轮(13)，并且其中，每个连接体(25)包括轴向延伸部分(26)，以将所述第一齿轮(12)与所述第二齿轮(13)在轴向上隔开；其中，在至少一对轮辐(19)处，相应的连接体(25)设置为使得所述轴向延伸部分(26)具有在周向方向上的延伸(ECC)，所述在周向方向上的延伸(ECC)的径向投影至少部分地被包含在相应的轮辐(19)在所述周向方向上的最小延伸(EMR)中。2.根据权利要求1所述的齿轮组件(10)，其中，设置在相应的轮辐(19)处的每个连接体(25)的所述轴向延伸部分(26)具有在周向方向上的延伸(ECC)，所述在周向方向上的延伸(ECC)的径向投影完全被包含在相应的轮辐(19)在其接合到所述径向内圆柱形部分(19)的所述第二约束部分(21)处在所述周向方向的最大延伸(EMG)中。3.根据权利要求1所述的齿轮组件(10)，其中，在每个轮辐(19)处设有相应的连接体(25)。4.根据权利要求1所述的齿轮组件(10)，其中，所述第一齿轮(12)具有径向外边缘(12b)和与所述径向外边缘(12b)相反的径向内边缘(12a)，所述径向外边缘(12b)限定以凹部(15)分散布置的一系列齿(14)；任何连接体(25)的径向最内点的相对于所述第一齿轮(12)的中心(C)测量的第一径向距离(R1)小于所述第一齿轮(12)的所述径向内边缘(12a)的径向最外点的相对于所述第一齿轮(12)的中心(C)测量的第二径向距离(R2)。5.根据权利要求4所述的齿轮组件(10)，其中，在两个周向相继的连接体(25)之间，所述第一齿轮(12)的所述径向内边缘(12a)位于以所述第一齿轮(12)的所述中心(C)为中心的参考圆周(CFR)上；相对于所述参考圆周测量所述第二径向距离(R2)。6.根据权利要求1所述的齿轮组件(10)，其中，在布置在两个周向相邻的轮辐(19)处的两个连接体(25)之间，设有至少一个中间连接体(28)，所述至少一个中间连接体(28)机械地连接所述第一齿轮(12)和所述第二齿轮(13)以将它们在轴向上隔开。7.根据权利要求6所述的齿轮组件(10)，其中，所述第一齿轮(12)具有径向外边缘(12b)和与所述径向外边缘(12b)相反...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯蒂安，
申请(专利权)人：坎培诺洛有限公司，
类型：发明
国别省市：