本發(fā)明涉及一種齒形鏈輪，更特別地涉及一種具有彈性對(duì)中元件的齒形鏈輪，其具有：設(shè)置于彎曲梁上的并且能徑向地運(yùn)動(dòng)的第一表面，與所述第一表面相比能徑向地運(yùn)動(dòng)更小的范圍的第二表面，以及與第二表面處于合作關(guān)系的第三表面，所述第三表面支承于輸入軸的外表面上，所述第三表面與所述外表面具有間隙配合。

背景技術(shù)：

鏈條傳動(dòng)裝置為比如自行車的兩輪車上的動(dòng)力傳輸?shù)闹饕b置。鏈條還用于很多機(jī)器上的動(dòng)力傳輸。經(jīng)常，鏈條鏈輪經(jīng)由形狀配合的軸/輪轂連接部連接至軸。通常，這些以及其它連接部以相對(duì)于圓柱形連接表面的局部隆起以及凹穴起作用。軸與輪轂之間的一定的自由間隙配合對(duì)于這些連接部的適當(dāng)?shù)墓δ苁侵匾摹Ｈ欢?，在一定的?fù)載下以及若軸與輪廓之間的公差太大，可能在所述兩個(gè)構(gòu)件之間導(dǎo)致晃動(dòng)。這被認(rèn)為是負(fù)面的。另一方面，使用加工工藝制造高質(zhì)量的配合的成本相對(duì)較高。這在必須制造低成本大批量產(chǎn)品時(shí)是一個(gè)缺點(diǎn)。

鏈條鏈輪在具有輪轂齒輪的價(jià)格合理的自行車上是通常較薄的。該構(gòu)件通常為二至三毫米寬并且常常為由鋼所構(gòu)成的沖壓部件并且具有三個(gè)或更多個(gè)驅(qū)動(dòng)凸輪，其具有接合位于輪轂齒輪的輸入軸上的槽的齒。這兩個(gè)構(gòu)件之間的配合通常為間隙配合。這是必須的，以便采用比如燒結(jié)、澆鑄或者沖壓的低成本制造方法。為了防止鏈輪在輸入軸上軸向地運(yùn)動(dòng)，通常通過鎖緊墊圈或者卡環(huán)將它保持于適當(dāng)位置中。

最近幾年，汽車技術(shù)以及一般的傳動(dòng)技術(shù)中的很多鏈條傳動(dòng)裝置被齒形帶傳動(dòng)裝置替代。優(yōu)點(diǎn)包括更低的重量，更長的使用壽命，更少的噪聲以及不具有潤滑劑的運(yùn)行。特別地在具有輪轂齒輪的自行車的領(lǐng)域中，根據(jù)ep000002289792a1、ca000002749293a1以及us000007854441b2的齒形帶傳動(dòng)裝置正變得越來越普遍。

由于運(yùn)行的齒形帶傳動(dòng)裝置在帶上需要限定的預(yù)加負(fù)荷，后輪轂上的晃動(dòng)的齒形帶盤將不能夠維持恒定的張力。若齒形帶盤未被對(duì)中以及緊緊地固定于后輪轂上，則可能由于齒形鏈輪在輸入軸上運(yùn)動(dòng)而存在運(yùn)行噪聲。結(jié)果可能是吱吱的以及嘎吱嘎吱的噪聲。

來自各主要制造商的具有輪轂齒輪的后輪轂具有對(duì)中直徑，其由于低成本制造方法而在輸入軸的區(qū)域中具有+/-0.15毫米的典型的公差。若想要在不進(jìn)行機(jī)械加工的情況下通過燒結(jié)或者熔模鑄造制造便宜的齒形鏈輪，則制造工藝還需要在所述區(qū)域中具有+/-0.15毫米的孔公差。考慮到組件的邊界條件，所述兩個(gè)構(gòu)件可因此被組合成僅僅具有一定的間隙。當(dāng)配合便宜的可購得的輪轂齒輪使用具有花鍵軸輪廓的齒形鏈輪時(shí)，這是有缺陷的對(duì)中的問題。

能獲得吸收齒形鏈輪與輪轂齒輪之間的構(gòu)件配合方面的額外的公差的裝置。鏈輪依靠吸收配合公差的彎曲梁。現(xiàn)有技術(shù)包括具有第一可徑向地運(yùn)動(dòng)的表面的鏈輪，所述第一可徑向地運(yùn)動(dòng)的表面具有的直徑稍微地小于安裝有它的輪轂。第二表面防止所述部件的相對(duì)旋轉(zhuǎn)。現(xiàn)有技術(shù)的代表為美國申請(qǐng)第us20150016880a1號(hào)，其公開一種用于車輛的或者用于在傳動(dòng)系統(tǒng)中使用的軸/轂連接部，其具有在側(cè)表面上包含隆起或凹穴的圓柱形軸構(gòu)件，以及具有孔的輪轂構(gòu)件，所述輪轂構(gòu)件在所述孔內(nèi)部也包括隆起或凹穴，由此可將軸構(gòu)件安裝于輪轂構(gòu)件的孔內(nèi)部。另外的特征在于，在輪轂構(gòu)件的孔內(nèi)部，至少兩個(gè)表面被布置成使得這些表面的、沿徑向方向的彈性變形為可能的，以及在輪轂構(gòu)件的孔內(nèi)部，至少兩個(gè)表面被布置成使得這些表面的、沿徑向方向的彈性變形為不太可能的。另外，軸/輪轂連接部的特征在于，可彈性地變形的表面以實(shí)質(zhì)地粘合方式與不太可彈性地變形的表面連接。

需要一種齒形鏈輪，其具有：設(shè)置于彎曲梁上的并且能徑向地運(yùn)動(dòng)的第一表面，與所述第一表面相比能徑向地運(yùn)動(dòng)更小的范圍的第二表面，以及與所述第二表面處于合作關(guān)系的第三表面，所述第三表面支承于輸入軸的外表面上，所述第三表面具有比所述外表面的直徑大的直徑。本發(fā)明滿足了該需要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要方面是一種齒形鏈輪，其具有：設(shè)置于彎曲梁上的并且能徑向地運(yùn)動(dòng)的第一表面，與所述第一表面相比能徑向地運(yùn)動(dòng)更小的范圍的第二表面，以及與所述第二表面處于合作關(guān)系的第三表面，所述第三表面支承于輸入軸的外表面上，所述第三表面具有比所述外表面的直徑大的直徑。

將通過對(duì)本發(fā)明的以下描述以及附圖指出本發(fā)明的其它方面或者使本發(fā)明的其它方面顯而易見。

本發(fā)明包括一種具有彈性對(duì)中元件的齒形鏈輪輪轂，其包括：具有容置部分以及圓柱形外表面的輸入軸；能與所述輸入軸接合的鏈輪；所述鏈輪包括至少兩個(gè)第一表面，其均設(shè)置于彎曲梁上，以使得每一個(gè)第一表面能沿徑向方向彈性地運(yùn)動(dòng)，所述兩個(gè)第一表面支承于所述外表面上，所述兩個(gè)第一表面均具有比所述外表面的半徑d小的半徑d；至少一個(gè)第二表面，其與第一表面相比能徑向地運(yùn)動(dòng)更小的范圍，所述第二表面接合所述容置部分以防止所述鏈輪相對(duì)于所述輸入軸的相對(duì)旋轉(zhuǎn)；以及與所述第二表面處于合作關(guān)系的第三表面，所述第三表面支承于所述輸入軸的外表面上，所述第三表面與所述外表面具有間隙配合。

附圖說明

被并入本說明書并構(gòu)成本說明書的一部分的附圖示例說明了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并且連同以下描述共同用來解釋說明本發(fā)明的原理。

圖1示出自行車的、不具有輪輻或輪輞的后輪轂。

圖2為圖1的分解圖。

圖3為齒形鏈輪的實(shí)施例的等距視圖。

圖4示出齒形鏈輪的側(cè)視圖。

圖5為在輸入軸上的鏈輪的側(cè)視圖。

具體實(shí)施方式

圖1示出自行車的、不具有輪輻或輪輞的后輪轂1。扭矩經(jīng)由腳蹬或者曲柄(未示出)傳輸至齒形帶傳動(dòng)裝置。齒形帶將扭矩傳遞至齒形鏈輪7，齒形鏈輪繼而驅(qū)動(dòng)輸入軸2。

這種布置經(jīng)由軸/輪轂連接部4將扭矩傳輸至輪轂輸入軸中。經(jīng)由安裝于輪輻孔3內(nèi)部的輪輻通過后輪轂1驅(qū)動(dòng)具有輪胎的自行車輪輞(未示出)。這為自行車車輪上的已知的結(jié)構(gòu)。經(jīng)由卡環(huán)6將齒形鏈輪7軸向地保持于輸入軸2上。

鏈輪7經(jīng)由三個(gè)容置部分或槽5傳輸扭矩，突起10接合所述三個(gè)容置部分或槽5。圓柱形外表面16提供齒形鏈輪7在輸入軸2上的正確的對(duì)中。然而，正確的對(duì)中僅僅在齒形鏈輪7的孔9相對(duì)于圓柱形側(cè)表面16無間隙的安置的情況下為可能的。通過可彈性地運(yùn)動(dòng)的彎曲梁14以及因此通過每一個(gè)表面12沿徑向方向?qū)崿F(xiàn)這一點(diǎn)。每一個(gè)梁表面12在表面16上施加壓力并且以這種方式吸收制造公差。每一個(gè)彎曲梁14相對(duì)于外表面16大約切向地延伸。

圖2為圖1的分解圖。輸入軸2在軸構(gòu)件11處具有軸/輪轂連接部4，其將扭矩從齒形鏈輪7傳輸至輪轂輸入軸2中。鎖緊墊圈6被顯示為處于拆散狀態(tài)中。輸入軸2上的槽5被形成為使得齒形鏈輪7的孔9內(nèi)部的突起10準(zhǔn)確地接合于其中。

三個(gè)表面12設(shè)置于孔9內(nèi)，所述三個(gè)表面12被布置成使得這些表面的、沿徑向方向的彈性運(yùn)動(dòng)為可能的。通過三個(gè)彎曲梁14實(shí)現(xiàn)這三個(gè)表面12的彈性運(yùn)動(dòng)，所述三個(gè)彎曲梁14被形成為使得它們形成具有半徑“d”的孔9。在此實(shí)施例中，與輸入軸2分離的齒形鏈輪7的半徑“d”總是小于表面16的軸半徑“d”。齒形鏈輪7的三個(gè)表面12中的每一個(gè)在組裝期間彈性地徑向地向外變形并且因此形成鏈輪7在輸入軸2上的精確的對(duì)中。每一個(gè)彎曲梁14包括：表面12，其可彈性地徑向地變形；以及表面13。表面13為形狀配合扭矩傳輸負(fù)責(zé)并且不能彈性地徑向地變形。具有彈性的可運(yùn)動(dòng)的表面12的彎曲梁14形成本發(fā)明的鏈輪的彈性對(duì)中元件。

圖3為齒形鏈輪7的實(shí)施例的等距視圖。孔9以表面12、表面13以及表面17接觸來自圖1的表面16以及槽5。僅僅徑向突起10(具有表面13)被構(gòu)造成相對(duì)于圖2的輸入軸2具有間隙配合。表面12在徑向可變形性方面可被認(rèn)為是可運(yùn)動(dòng)的，因?yàn)樗鼈兘?jīng)由彎曲梁14連接至齒形鏈輪7的剛性的剩余的主體?？?的可彈性地變形的表面12與不可彈性變形的表面13接合?？蓮椥缘刈冃蔚谋砻?2與剛性的表面13接合。在表面16上接觸輸入軸2的可彈性變形的表面12以及彈性剛性的表面13在直徑方面總是小于表面16。

每一個(gè)表面17支承于表面16上。每一個(gè)表面17鄰近于每一個(gè)表面13。每一個(gè)表面13設(shè)置于表面17與表面12之間。每一個(gè)表面17為由扭矩輸入所引起的負(fù)荷增加支撐同時(shí)維持正常的配合以及制造公差范圍。通過這么做，表面17減小每一個(gè)彎曲梁14上的應(yīng)力，從而增強(qiáng)每一個(gè)彎曲梁14以及齒形鏈輪7的耐用性。表面17并不接合槽5而是直接地接合外表面16。

圖4示出齒形鏈輪7的側(cè)視圖?？?的表面13被設(shè)計(jì)成徑向突起10并且被制造成相對(duì)于輸入軸2的槽5具有間隙配合。在這里通過虛線示出花鍵軸輪廓15?？?的整個(gè)表面并不接觸來自圖2的圓柱形側(cè)表面16。所述孔的輪廓圓周比軸的表面大大約25％。在徑向可變形性方面，表面13可被認(rèn)為是剛性的以及相對(duì)地?zé)o彈性的。其中，用箭頭“b”示出表面13的運(yùn)動(dòng)的徑向方向。在徑向可變形性方面，表面12可被認(rèn)為是彈性的，因?yàn)樗鼈兘?jīng)由彎曲梁14連接至齒形鏈輪7。用箭頭“c”示出彈性表面12的運(yùn)動(dòng)的徑向方向。

具有彈性對(duì)中元件的齒形鏈輪輪轂包括：具有容置部分以及圓柱形外表面的輸入軸；能與所述輸入軸接合的鏈輪；所述鏈輪包括至少兩個(gè)第一表面，其均設(shè)置于彎曲梁上，以使得每一個(gè)第一表面能沿徑向方向彈性地運(yùn)動(dòng)，所述兩個(gè)第一表面支承于所述外表面上，所述兩個(gè)第一表面具有比所述外表面的直徑小的直徑；至少一個(gè)第二表面，其與第一表面相比能徑向地運(yùn)動(dòng)更小的范圍，所述第二表面接合所述容置部分以防止所述鏈輪在所述輸入軸上的相對(duì)旋轉(zhuǎn)；以及與所述第二表面處于合作關(guān)系的第三表面，所述第三表面支承于所述輸入軸的外表面上，所述第三表面具有比所述外表面的直徑大的直徑。

圖5為在輸入軸上的鏈輪的側(cè)視圖。在此視圖中，為清楚起見將卡環(huán)6移除。每一個(gè)突起10接合容置部分5。每一個(gè)突起10防止鏈輪7相對(duì)于輸入軸2旋轉(zhuǎn)。表面12以及表面17均接合輸入軸2的外表面16。表面12以及表面17將鏈輪7適當(dāng)?shù)囟ㄎ挥谳斎胼S2上。每一個(gè)表面12由于每一個(gè)彎曲梁14的彈性能徑向地向內(nèi)以及向外運(yùn)動(dòng)。此實(shí)施例通過舉例且并非為限制本發(fā)明示出三個(gè)彎曲梁14。此實(shí)施例通過舉例且并非為限制本發(fā)明示出三個(gè)表面17。此實(shí)施例通過舉例且并非為限制本發(fā)明示出三個(gè)容置部分5以及三個(gè)突起10。

本發(fā)明的系統(tǒng)優(yōu)于花鍵，因?yàn)樗揽扛俚娜葜貌糠?，這繼而減小用于在制造期間控制緊密公差的成本和需要。表面12和17用于與輸入軸2的對(duì)中對(duì)準(zhǔn)。這繼而依靠在現(xiàn)有技術(shù)中容易地實(shí)現(xiàn)的外表面16的精確度。每一個(gè)彎曲梁14的彈性使得能夠吸收更大的以及因此更便宜的制造公差。

雖然已經(jīng)在本文中描述了本發(fā)明的一種形式，但是對(duì)于本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，將是顯而易見的是，可在部件的構(gòu)造以及關(guān)系方面進(jìn)行變化而不脫離在本文中所描述的本發(fā)明的精神和范圍。