[發明專利]自行車多齒輪飛輪

無效

• 申請號: 200810092093.X
• 申請日: 2008-03-21
• 公開（公告）號: CN101269690A
• 公開（公告）日: 2008-09-24
• 發明（設計）人: 亨里克·布雷特
• 申請（專利權）人: 什拉姆公司
• 主分類號: B62M1/10
• 分類號: B62M1/10;F16D41/24
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司
• 代理人: 黨曉林

相關申請資料

本申請是2007年3月21日提交的題為“Bicycle?Multi-GearCassette”的美國專利申請11/689,466的部分繼續申請。

技術領域

本發明涉及自行車多齒輪飛輪(multi-gear?cassette)，更具體地，本發明涉及一種包括截頭錐形殼體、設置在所述錐形殼體上的多個有齒的鏈輪、轉矩載荷傳遞齒廓、和徑向載荷傳遞齒廓的多齒輪飛輪，其中所述殼體、鏈輪和載荷傳遞齒廓形成為一體部件。

背景技術

在傳統的多齒輪自行車飛輪中，多個分體的直徑不同的鏈輪關于輪轂的軸線徑向布置。每個鏈輪具有繞其外周間隔開的用于和自行車鏈條接合的多個齒。所述鏈輪可安裝到輪轂以從自行車鏈條向輪轂傳遞踩踏板的力。在傳統的設計中，每個鏈輪可以包括與輪轂上的對應齒廓相配合的轉矩和徑向載荷傳遞齒廓。這種設計的一個缺點在于，在從位于一端的鏈條將踩踏板載荷傳遞到位于另一端的輪轂的過程中，所述鏈輪單獨地起作用，這使得所述鏈輪易于屈曲(buckling)，從而需要比所期望的鏈輪更厚更重的鏈輪。

在其他的裝置中，各個鏈輪可以附接到中間承載件的多個承載臂，所述多個臂從鏈輪接收加載并將加載傳遞到輪轂。雖然所述承載件可以為鏈輪提供一些橫向支撐，但承載臂在加載的作用下自身可能會扭曲和彎曲，這也會導致屈曲。具有更高剛性的臂的承載件提供額外的抗屈曲能力，但這會帶來重量方面的不利。除了抗屈曲之外，承載件和不基于承載件的多齒輪飛輪必須具有充足的剛性以抵抗由于高沖擊性踩踏板的力而產生的過大扭曲和彎曲，以向輪轂提供前向和直接的載荷傳遞。

在上述的承載件飛輪中，所述分體的鏈輪利用螺栓、匹配的螺紋、聯結突起等附接到承載臂。這些機械連接件不僅需要配合件上的額外材料(這使得鏈輪組件更重)，而且還引入孔和螺紋特征，這會削弱配合部，從而會在鏈輪和承載件上形成可能的疲勞和斷裂失效點。最后，由于這些機械連接件在加載的作用下會扭曲和變形，因此這些機械連接件還引入的額外的不利的柔性，從而軟化了從鏈條到輪轂的載荷傳遞。

因此根據本發明的一體式飛輪通過提供從鏈條到輪轂的剛性、抗屈曲性能、輕型的載荷傳遞路徑而避免了這些設計局限。在具有分體鏈輪的現有裝置中，不管有或沒有中間承載件，使用者都可以選擇性地替換一個或多個單獨的鏈輪以定制飛輪的傳動比。而且，在具有分體鏈輪的飛輪設計中，在鏈輪表面上的復雜凹口和挖切特征以及精確斜切(chamfered)齒特征可以在組裝成飛輪之前通過被壓制到單個鏈輪上而更容易更經濟地形成。本發明實現了與這些現有裝置的教導相反的剛性且輕型的設計。通過采用忽略分體鏈輪技術方面要求的一體式截頭中空錐體設計，本發明提供的遠不僅僅是與這些現有裝置的結構差別。

發明內容

本發明的目的在于提供一種從自行車鏈條向輪轂剛性地傳遞載荷的輕型一體式多齒輪飛輪。

本發明提供一種自行車多齒輪飛輪，該飛輪一般包括：截頭的錐形殼體；多個有齒的直徑不同的鏈輪；轉矩載荷傳遞齒廓；和徑向載荷傳遞齒廓，其中，所述殼體、鏈輪和載荷傳遞齒廓形成為一體部件。所述轉矩傳遞齒廓形成無特征(featureless)的接觸表面以與所述輪轂摩擦接合。所述鏈輪設置在所述殼體上并關于所述殼體軸線徑向延伸。所述殼體具有靠近小殼體基部的第一開口和靠近大殼體基部的第二開口。所述第一和第二開口與所述殼體的軸線同軸。在殼體上的小殼體基部處、大殼體基部處或殼體上靠近所述小殼體基部或大殼體基部的軸向內部位置(或者它們的任意組合)處配置有轉矩載荷傳遞齒廓。同樣，在小殼體基部處、大殼體基部處或殼體上的靠近所述小殼體基部或大殼體基部的軸向內部位置(或者它們的任意組合)處配置有徑向載荷傳遞齒廓。所述徑向和轉矩載荷傳遞齒廓定位在所述殼體上，以在飛輪安裝在輪轂上時穩定地支撐所述飛輪。

在本發明的一個實施方式中，所述殼體可以具有包括多個不同直徑的沿所述殼體軸線延伸的同軸環狀圓筒和多個不同直徑的關于所述殼體軸線徑向延伸的同軸環狀盤的階梯式結構。所述圓筒和盤以階梯式順序交替布置。在軸向最外面的圓筒或盤、或靠近該軸向最外面的圓筒或盤(或它們的任意組合)處配置有轉矩載荷傳遞齒廓。同樣，在軸向最外面的圓筒或盤、或靠近該軸向最外面的圓筒或盤(或它們的任意組合)處配置有徑向載荷傳遞齒廓。所述圓筒、盤、鏈輪和載荷傳遞齒廓形成為一體部件。