用於自行車的鏈輪模塊以及包括這種模塊的鏈輪組件的製作方法

2023-09-18 14:39:55 1

專利名稱：用於自行車的鏈輪模塊以及包括這種模塊的鏈輪組件的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於自行車的鏈輪模塊。
在整個說明書中，以及在隨後的權利要求書中，術語"鏈輪模塊" 用於表示包括彼此固定連接的至少兩個不同直徑的鏈輪的結構單元。
本發明還涉及一種鏈輪組件，該鏈輪組件包括前述的鏈輪模塊以 及能被用在前述的鏈輪模塊中的鏈輪。
本發明還涉及一種自行車，該自行車包括前述類型的鏈輪模塊。 具體來說，前述的自行車為比賽用自行車。
背景技術：
眾所周知，自行車為通過肌肉驅動力移動的機械裝置，為此，最 重要的需求是儘可能好地開發利用這種驅動力。
具體來說，在比賽用自行車領域，試圖通過將自行車象例如運動 傳輸系統的部件的各部件的重量減到最小來滿足這種要求。
傳統的運動傳輸系統在自行車的後部包括配備有包括體元件的輪 軸的輪子，所述體元件的行業術語稱作"飛輪塔基"，該體元件能夠沿一 個旋轉方向相對於輪軸空轉或者沿相反的方向旋轉。
飛輪塔基通常為圓柱形，並且具有適於嚙合鏈輪組件的鏈輪的外
部凹槽。鏈輪反過來與鏈條嚙合並且通過鏈條旋轉，鏈條接收來自至 少一個與曲柄壁相連的引導齒輪子的運動。
由於鏈輪通常由如鋼或鈦的非常堅固的材料製成，以經受住鏈條 的磨損以及在操作的過程中鏈輪所承受的負載，因此鏈輪組件的重量 通常較高。
專利US6102821描述了一種鏈輪組件，該鏈輪組件包括由輕材料 製成的支撐元件，每個支撐元件的相對側上附接有鏈輪。支撐元件由 例如鋁的輕材料製成，並且具有適於嚙合輪軸的飛輪塔基的凹槽的徑 向內齒。由支撐元件支撐的鏈輪不與前述的飛輪塔基連接。
由於鏈輪的與前述的飛輪塔基連接的部分重材料被支撐元件的輕 材料"取代"，因此這種類型的鏈輪組件比其中鏈輪與輪軸的飛輪塔基連 接的傳統鏈輪組件輕。
然而，本申請人發現前述的鏈輪組件具有多種缺陷，其中一個主 要缺陷與機械強度限制有關。實際上，假設在由比鏈輪的材料更輕的
材料(因此更弱)製成的支撐元件處，發生鏈輪和飛輪塔基之間的力交 換，則前述的鏈輪組件會受到破壞。

發明內容
基於本發明的技術問題在於提供一種用於自行車的鏈輪組件，該 鏈輪組件能夠滿足輕的要求，同時保證令人滿意的機械強度，從而以 簡單和有效的方式克服現有技術的前述缺陷。
因此根據本發明的第一方面，本發明涉及一種用於自行車的鏈輪 模塊，該鏈輪模塊包括彼此固定連接的至少兩個鏈輪，其特點在於， 所述至少兩個鏈輪中的至少一個第一鏈輪包括嚙合用於自行車後輪的 輪軸的飛輪塔基的嚙合裝置。
有利地是，使用上述類型的鏈輪模塊可以製造非常堅固的鏈輪組
件。這得益於嚙合飛輪塔基的嚙合裝置為鏈輪的整體部分的事實。而 且，使用上述類型的鏈輪模塊可以有利地製造非常輕的鏈輪組件。這 得益於以下事實這種模塊的各鏈輪與該模塊的至少另一個鏈輪固定 連接，當該鏈輪被鏈條壓迫時有助於另一個鏈輪的剛性，由此鏈輪的 厚度能被選擇的非常薄，從而實質上節省了重量。而且，由於鏈輪厚 度減小，因此與傳統的鏈輪組件相比，輪軸的飛輪塔基上可以容納更 多鏈輪，而無需更改飛輪塔基的和/或自行車架的標準尺寸。
在本發明的鏈輪模塊的第一實施方式中，所述鏈輪模塊的所有鏈 輪均包括所述嚙合裝置。
在本發明的鏈輪模塊的優選實施方式中，所述至少兩個鏈輪中的 至少一個第二鏈輪不具有所述嚙合裝置，並由所述至少一個第一鏈輪 支撐。通過這種方式，有利地是，從構成模塊的鏈輪中選出來的一些 鏈輪既作為連接飛輪塔基的連接元件，又作為該模塊其它鏈輪的支撐 元件。被支撐的鏈輪因此無需延伸到飛輪塔基。通過這種方式，減少 了製造鏈輪本身的重材料的用量。
優選地是，本發明的鏈輪模塊包括沿該鏈輪模塊的軸線方向彼此 面對的三個鏈輪，其中所述至少一個第二鏈輪為中心鏈輪，並且所述 至少一個第一鏈輪為其它兩個鏈輪中的至少一個。
通過這種方式，在鏈輪組件包括一些這種模塊的情況下，甚至可 以容易地僅置換鏈輪的一部分，以根據待行進的線路或者騎車人計劃 的訓練使鏈輪組件個性化。
在本發明的鏈輪模塊的具體優選實施方式中，所述其它兩個鏈輪 均包括所述嚙合裝置，所述中心鏈輪由所述其它兩個鏈輪支撐。通過 這種方式，對所述中心鏈輪的支撐最佳在設置在相對於該中心鏈輪的 相反兩側的兩個相鄰的第一鏈輪之間分配。
優選地是，所述至少一個第一鏈輪包括:徑向內環形部，該徑向內
環形部設有所述嚙合裝置；徑向外環形部，該徑向外環形部與所述徑 向內環形部同心，設有用於與自行車鏈條嚙合的齒；以及多個徑向部， 該多個徑向部在所述徑向內環形部和所述徑向外環形部之間延伸。
上述的鏈輪有利地是具有最少量的材料，同時仍確保操作中最受 壓迫的部分的高強度。
優選地是，所述多個徑向部的各徑向部包括至少一個第一孔，該 第一孔適於接收相應的第一固定元件，該第一固定元件用於將所述至 少一個第一鏈輪與該模塊的至少另一個鏈輪連接。
在本發明的模塊的實施方式中，各徑向部包括單個第一孔。
在這種情況下，為了儘可能多地減小鏈輪的重量，各徑向部在相 對於所述第一孔的徑向向內的位置包括至少一個減重開口。
在本發明的模塊的另一個實施方式中，各徑向部包括兩個第一孔。
優選地是，所述兩個第一孔沿徑向對齊，並且包括第一徑向內孔 和第一徑向外孔。
通過這種方式，鏈輪以高徑向延伸連接在一起，當受到自行車鏈 條的壓迫時變形很小甚至不變形，由此增加了轉矩的傳輸效率。
優選地是，所述至少一個第一鏈輪包括至少一個附加第一孔，該 附加第一孔在所述徑向外環形部中且在兩個連續的徑向部之間，適於
接收用於將所述至少一個第一鏈輪與該模塊的另一個鏈輪連接的相應 的附加固定元件。
這種構造使得支撐鏈輪的更好的相互連接，增加了支撐鏈輪抵抗 工作過程中所承受的彎曲變形和扭曲變形的強度。
優選地是，所述至少一個附加第一孔與所述徑向外第一孔設置在 相同的徑向距離處。其中這種構造使安裝鏈輪更容易。
優選地是，所述至少一個第二鏈輪包括大致環形體，該環形體設 有外齒並設有多個第二孔，所述第二孔適於接收所述第一固定元件， 該第一固定元件用於將所述至少一個第二鏈輪與所述至少一個第一鏈 輪連接。因此，這種不具有嚙合輪軸的飛輪塔基的嚙合部的第二鏈輪 特別輕。
更優選地是，所述至少一個第二鏈輪包括多個徑向突起，該突起 從所述大致環形體沿徑向向內的方向懸臂延伸，所述第二孔形成在所 述徑向突起中。
還要更優選地是，每個所述第二孔軸向對準相應的第一孔。
在其中支撐鏈輪在各徑向延伸處具有兩個徑向對齊第一孔的情況 下，每個所述第二孔優選軸向對準相應的徑向外第一孔，更優選對準 相應的附加第一孔。
通過這種方式，被支撐的鏈輪與連接所述支撐鏈輪的同一固定元 件連接，從而減少了用在本發明的鏈輪模塊中的固定元件的總數，通 過這種方式減少了這種鏈輪模塊的重量。
而且，由於所述被支撐的鏈輪僅與接合在支撐鏈輪的徑向外第一 孔中和可能的附加第一孔中的固定元件連接，因此被支撐鏈輪的徑向 延伸或者高度受到限制，因而它們的重量減少。
在本發明的鏈輪模塊的優選實施方式中，所述第二孔沿限定在距 所述至少一個第二鏈輪的徑向外端徑向距離最小的圓周延伸，適於使 鏈條嚙合在所述鏈輪模塊的具有最小直徑的鏈輪上。
優選地是，所述徑向內環形部相對於所述徑向外環形部朝向所述 鏈輪模塊的中心區域軸向偏移，以便在嚙合飛輪塔基的嚙合部以及在 鏈輪的齒冠處，所述模塊均沿軸向方向佔用較少的空間。通過這種方 式，可以在飛輪塔基上安裝大量的鏈輪，而無需更改相應的飛輪塔基 和/或自行車架的標準尺寸。
優選地是，本發明的鏈輪模塊包括至少一個間隔元件，該間隔元 件操作插入所述至少兩個鏈輪之間。所述至少一個間隔元件具有諸如 剛性化所述模塊本身的結構性能。
更優選地是，所述至少一個間隔元件不具有嚙合輪軸的飛輪塔基 的所述嚙合裝置，從而儘可能多地限制了鏈輪模塊的重量。
此外，在限定在所述徑向內環形部中的至少一個第一接觸區域以
及設置在與所述至少一個第一接觸區域的徑向距離不同的徑向距離處 的至少一個第二接觸區域，所述至少一個間隔元件鄰接於所述至少一
個第一鏈輪。
通過這種方式，鏈輪具有抵抗大致在徑向高度上的變形的支撐， 並且所述模塊因此更具剛性。由於各鏈輪對由於通過自行車鏈條傳輸 的轉矩的作用產生的變形的抵抗力還取決於附近的鏈輪，因此本發明 的鏈輪模塊的鏈輪的厚度能小於傳統的鏈輪組件的鏈輪的厚度。
優選地是，所述至少一個第二接觸區域限定在所述徑向部。更優 選地是，所述至少一個間隔元件在所述徑向突起處鄰接於所述至少一 個第二鏈輪。
在本發明的鏈輪模塊的實施方式中，所述鏈輪模塊包括第一間 隔元件，該第一間隔元件在所述內環形部鄰接於所述至少一個第一鏈 輪；以及第二間隔元件，不同於所述第一間隔元件，該第二間隔元件 在所述徑向部鄰接於所述至少一個第一鏈輪。
通過這種方式，各間隔元件由具有非常簡單的形狀的工件構成，
從而易於以較低的成本獲得。而且，有利地是可以使間隔元件的目的 在於在具有不同比重和不同強度的材料的不同區域中提供支撐。
優選地是，所述第二間隔元件在所述第一孔處鄰接於所述至少一 個第一鏈輪，並且在所述第二孔處鄰接於所述至少一個第二鏈輪。
更優選地是，所述第二間隔元件在所述附加第一孔處鄰接於所述 至少一個第一鏈輪。
一般而言，所述至少一個間隔元件優選地由比所述至少兩個鏈輪 的材料更輕的材料製成。
優選地是，所述第一間隔元件由聚合物或者增強塑料材料製成， 從而有利地能經受住典型地出現在鏈輪的徑向最內側區域中的主要壓 縮應力。
優選地是，所述第二間隔元件由輕金屬材料(例如輕合金)或者複合 材料(例如包括結合進聚合物材料基體中的結構纖維)製成，以便具有比 所述第一間隔元件較大的結構性能，並且能夠有利地承受由於自行車 鏈條施加的牽引作用而典型地出現在鏈輪的徑向最外側區域中的主要 彎曲和扭曲應力。
在本發明的鏈輪模塊的優選實施方式中> 所述第二間隔元件包括 大致環形體，該大致環形體具有通過的相應的橋部相連的多個徑向伸 長部，其中各徑向伸長部包括至少一個第三孔，該至少一個第三孔軸 向對準相應的第一孔和至少一個相應的第二孔。
優選地是，各徑向伸長部包括兩個第三孔，並且各橋部包括至少 一個附加第三孔，該至少一個附加第三孔軸向對準相應的附加第一孔 和至少一個相應的第二孔。
更優選地是，所述兩個第三孔沿徑向對齊，並且包括徑向內第 三孔，該向內第三孔軸向對準相應的徑向內第一孔；以及徑向外第三 孔，該徑向外第三孔對準相應的徑向外第一孔。
優選地是，所述橋部在兩個徑向伸長部之間周向延伸，並且與所 述徑向伸長部的中間區域相連。
在本發明的鏈輪模塊的進一步的另一個實施方式中，所述橋部在 兩個徑向伸長部之間延伸，並且與所述徑向伸長部的徑向內側區域聯 合相連以限定相應的隆起部。
通過這種方式，在伸長部分的固定區域附近生成自由區域，其中 橋部沒有完全阻擋一個鏈輪和另一個鏈輪之間的空間，由此留出用於 處理可能沉積在鏈輪組件上的泥土或者其它沉澱物的沿軸向方向和沿 徑向方向的通道。
在本發明的鏈輪模塊的另一個實施方式中，所述橋部在兩個徑向 伸長部之間延伸，並且連接所述徑向伸長部的徑向外側區域以限定一 個環，所述徑向伸長部從所述環向內懸臂延伸。
優選地是，各橋部包括至少一個減重空腔。
更優選地是，各橋部包括至少兩個減重空腔，該兩個減重空腔設 置在相對於相應的附加第三孔的相對兩側。
在其優選地實施方式中，本發明的鏈輪模塊包括至少一個間隔環， 該至少一個間隔環軸向插入兩個圍繞相應的徑向內孔的第二間隔元件之間。
在本發明的鏈輪模塊的另一個實施方式中，所述第二間隔元件包 括大致環形體，該大致環形體具有多個第三孔，所述多個第三孔軸向 對準相應的第一孔及相應的第二孔，並且所述第一間隔元件包括大致 環形部，所述大致環形部包括多個臂，所述臂從所述大致環形部沿徑 向向外懸臂突出，並且在所述徑向內第一孔處鄰接於所述至少一個第 一鏈輪。
在本發明的鏈輪模塊的另一個實施方式中，所述至少一個間隔元 件由單個的工件製成，並且包括徑向內環形部，該徑向內環形部在 所述內環形部處鄰接於所述至少一個第一鏈輪；以及叉狀部，該叉狀 部從所述徑向內環形部沿徑向向外延伸。
優選地是，所述叉狀部包括 一對徑向外大致環形部，該一對徑 向外大致環形部沿軸向方向彼此面對，並且在所述第一孔處和所述附 加第一孔處鄰接相應的第一鏈輪；以及多對臂，該多對臂沿軸向方向 彼此面對，並且在所述徑向內環形部和所述徑向外大致環形部之間延 伸，所述臂在所述徑向部處鄰接於所述至少一個第一鏈輪。
優選地是，所述一對徑向外大致環形部在所述第二孔處鄰接於所 述至少一個第二鏈輪。
優選地是，所述徑向內環形部由輕金屬材料製成，並且所述叉狀
部在複合材料中與所述徑向內環形部共同模製。通過這種方式，徑向 內環形部抵擋壓縮源，並且叉狀部抵擋彎曲和扭曲源。
在本發明的鏈輪模塊的另一個實施方式中，所述第二間隔元件包 括多個連接元件，該多個連接元件在相應的自由端部相互連接以形成 大致環形結構。
優選地是，各連接元件包括叉狀中心部。更優選地是，所述叉狀 中心部徑向伸長，並且設有一對第三孔，該一對第三孔軸向對準相應 的一對第一孔以及相應的臂的孔，所述相應的臂在平行平面上從所述 中心部的相對側周向懸臂延伸，並且具有相應的端部，該端部設有相 應的附加第三孔，該相應的附加第三孔軸向對準相鄰的連接元件的相 應的附加第三孔以及相應的第一孔。
優選地是，所述附加第三孔與相應的第二孔軸向對準。
由於兩個相鄰的鏈輪之間的周向部分中只有間隔元件的 一個臂， 齒此本實施方式具有比完整環狀結構間隔元件更輕的優點。
優選地是，各臂與相應的連接元件的所述中心部的徑向內部相連， 因此在臂和鏈輪之間留出自由區域，以使泥土和其它雜物通過。此外， 在這些區域下只存在單個的臂，使得所述通過更加容易。
一般而言，所述第一間隔元件包括多個沿軸向方向突出的齒，用 於與所述至少一個第一鏈輪的所述徑向內環形部連接。這種齒確保第 一間隔元件與支撐鏈輪精確地定位並且保持在該位置處。
優選地是，所述第一鏈輪的所述嚙合裝置限定與所述飛輪塔基連 接的理想外圓周，所述第一鏈輪在第一最徑向最內側停靠極點和第二 最徑向最外側停靠極點之間停留抵靠一個或者多個間隔元件，所述停 靠極點之間的距離設置為等於所述理想外周理想周緣和所述至少兩個 鏈輪的最小鏈輪的徑向外端之間的徑向延伸的1/3。
有利地是，本申請人已經觀察到通過前述的徑向距離，鏈輪具有 抵抗徑向高度變形的支撐，這能夠給鏈輪本身足夠的強度，從而使鏈 輪的厚度減少。
顯然，徑向距離越大，則由於抵靠附近的鏈輪，而使得源自各單 個鏈輪的剛性越大。
更優選地是，所述停靠極點之間的距離至少等於所述理想周緣和 所述最小鏈輪的所述徑向外端之間的徑向延伸的1/2，更優選至少等於
2/3。
優選地是，前述的最小鏈輪具有大於或等於15個的、更優選大於 或等於18個的多個齒。
在本發明的鏈輪模塊的優選實施方式中，所述至少兩個鏈輪通過 所述至少一個間隔元件，在所述停靠極點和中間接觸區域的至少兩個 接觸區域處彼此鄰接。通過這種方式，有利地是，鏈輪和間隔元件之 間的接觸區域增加，從而使鏈輪本身具有較大強度。
優選地是，所述至少兩個鏈輪通過所述至少一個間隔元件，在延 伸在所述兩個停靠極點之間的表面部分彼此鄰接。鏈輪和間隔元件之 間的接觸表面因而進一步增大。
優選地是，所述至少兩個鏈輪通過所述至少一個間隔元件，在設 置在所述最小鏈輪的徑向內環形部中的多個接觸區域彼此鄰接。
更優選地是，所述至少兩個鏈輪通過所述至少一個間隔元件，沿
所有所述徑向內環形部彼此鄰接。
優選地是，所述第一停靠極點屬於所述徑向內環形部。
在本發明的鏈輪模塊的優選實施方式中，所述至少兩個鏈輪通過 所述至少一個間隔元件，在設置在所述最小鏈輪的徑向外環形部中的 多個接觸區域彼此鄰接。
優選地是，所述至少兩個鏈輪通過所述至少一個間隔元件，沿所 有所述徑向外環形部彼此鄰接。
更優選地是，所述第二停靠極點屬於所述徑向外環形部。
一般而言，在本發明的鏈輪模塊的優選實施方式中，所述至少兩
個鏈輪的厚度介於lmm至2mm之間，更優選介於1.4mm至1.7 mm之間。
根據本發明的第二方面，本發明涉及一種用於自行車後輪的鏈輪 組件，該鏈輪組件包括至少一個根據前述的本發明的第一方面的鏈輪 模塊。
優選地是，這種用於自行車後輪的鏈輪組件單獨地或者聯合地具 有參考上述鏈輪模塊的上述所有結構和功能特徵，因此這種鏈輪組件 具有所有前述的優點。
具體來說，優選地是，本發明的鏈輪組件包括兩個鏈輪模塊和操 作插入所述兩個鏈輪模塊之間的至少一個間隔元件。
優選地是，所述鏈輪組件還包括多個鏈輪，每一個鏈輪直接與自 行車後輪的輪軸的飛輪塔基連接。.
根據本發明的第三方面，本發明涉及一種用於自行車後輪的鏈輪， 該鏈輪包括徑向內環形部，該徑向內環形部設有嚙合用於自行車後 輪的輪軸的飛輪塔基的嚙合裝置；以及徑向外環形部，該徑向外環形 部與所述徑向內環形部同心，並且設有用於與自行車鏈條嚙合的齒， 其特點在於，所述鏈輪包括多個在所述徑向內環形部和所述徑向外環 形部之間延伸的徑向部。
有利地是，上述的本發明的鏈輪具有最少量的材料，因此具有非 常低的重量，同時仍確保在操作的過程中處於最大應力下的部分具有 高強度。
優選地是，所述多個徑向部中的至少一個徑向部包括至少一個孔， 該孔適於接收相應的固定元件，該固定元件用於將所述鏈輪與至少另 一個鏈輪連接。
在本發明的鏈輪的實施方式中，所述多個徑向部的各徑向部包括 相應的孔。
為了儘可能多地減小鏈輪的重量，各徑向部在相對於所述相應的 孔的徑向向內位置包括至少一個減重幵口。
在本發明的鏈輪的另一個實施方式中，各徑向部包括兩個孔。
優選地是，所述兩個孔沿徑向對齊，並且包括徑向內孔和徑向外孔。
通過這種方式，鏈輪以高徑向延伸彼此連接，當受到自行車鏈條 的壓迫時變形很小或者根本不變形，由此增加了轉矩的傳輸效率。
優選地是，本發明的鏈輪包括在所述徑向外環形部中且在兩個連 續的徑向部之間的至少一個附加孔，該附加孔適於接收連接所述鏈輪 和所述至少另一個鏈輪的相應的附加固定元件。
這種構造使鏈輪更好地相互連接，增加了鏈輪抵抗在操作過程中 所承受的彎曲和扭曲變形的強度。
優選地是，所述至少一個附加孔與所述徑向外孔設置在相同的徑 向距離處。其中這種構造使安裝鏈輪更容易。
顯然，根據前述的本發明的第三方面的鏈輪能用在根據前述的本 發明的第一方面的鏈輪模塊中。
在本發明的第四方面，本發明涉及一種自行車，該自行車包括至 少一個根據前述的本發明的第一方面的鏈輪模塊。
優選地是，這種自行車單獨地或者聯合地具有參考上述鏈輪模塊 的上述所有結構和功能特徵，因此具有所有前述的優點。


通過下面對一些參考附圖的優選實施方式的詳細說明，本發明進 一步的特徵和優點會變得更加清楚。給出所述優選實施例出於指示性 目的而非限制性目的。在這些附圖中
圖1示意性地示出了用於自行車後輪的輪軸的縱向剖面，其中在
所述輪軸上安裝有根據本發明的多個鏈輪模塊；
圖2示意性地示出了根據本發明的鏈輪模塊的前視圖，具體為包
括三個具有最大直徑的鏈輪的圖1的模塊；
圖3示意性地示出了圖2的模塊沿與圖2的線ffl-m相應的平面
剖開的直徑剖面圖4示意性地示出了圖2的模塊的前視圖，其中去除了具有最小
直徑的鏈輪，以示出由其隱藏的部件；
圖5和圖6示意性地示出了圖2的模塊的環形間隔元件(圖2的模 塊具有兩個這種間隔元件)的前視圖，以及沿與圖5的線VI-VI相應的
平面剖開的直徑剖面圖7示意性地示出了圖2的模塊的透視圖，其中去除了具有最小 直徑的鏈輪和兩個間隔元件中的一個，以示出由它們隱藏的部件；
圖8和圖9示意性地示出根據本發明的第二實施方式的模塊的前 視圖，以及與沿圖8的線IX-IX的相應平面剖開的直徑剖面圖，其中所 述模塊是具體是緊接著圖2的模塊的圖1的模塊；
圖IO示意性地示出了圖8的模塊的前視圖，其中去除了具有最小 直徑的鏈輪，以示出由其隱藏的部件；
圖11,12,13和14示意性地示出了根據本發明的模塊的另一個實施 方式的前視圖，其中去除了相應的具有最小直徑的鏈輪，以示出由它 們隱藏的部件；
圖15示意性地示出了圖14的模塊沿與圖14的線XV-XV相應的 平面剖開的直徑剖面圖16示意性地示出了根據本發明的模塊的另一個實施方式的透視 圖，其中去除了具有最小直徑的鏈輪，以示出由其隱藏的部件；
圖17示意性地示出了圖16的模塊的間隔元件的透視圖，其中所 述間隔元件具有與圖16的模塊內的間隔元件同樣的相關構造；
圖18示意性地示出了根據本發明的模塊的可選實施方式的直徑剖 面圖，其中鏈輪被懸臂支撐；
圖19和圖20示意性地示出了根據本發明的模塊的另一個實施方 式的前視圖21和圖22示意性地示出了根據本發明的圓筒狀間隔元件的前 視圖，以及沿與圖21的線XXII-XXII相應的平面剖開的直徑剖面圖23和圖24示意性地示出了根據本發明的模塊的可選實施方式 的前視圖，以及沿與圖23的線XXIV-XXIV相應的平面剖開的直徑剖 面圖25示意性地示出了根據本發明的模塊的另一個實施方式的直徑
剖面圖，其中包括四個鏈輪。
具體實施例方式
首先參考圖l，用於自行車後輪的輪軸l包括輪軸體2和飛輪塔基 元件3 (下文中稱作"飛輪塔基")。飛輪塔基3通過任何公知的系統(未示
出)與輪軸體2連接，通過這種系統，飛輪塔基3可以圍繞旋轉軸線X 沿一定的旋轉方向空轉，並且沿該旋轉的反方向追隨輪軸體2。
飛輪塔基3大致為圓柱狀，並且在其外表面上具有一些凹槽5。
優選包括十一個鏈輪的鏈輪組件10與凹槽5嚙合，安裝在飛輪塔 基3上。鏈輪組件10包括彼此獨立的鏈輪序列12和彼此約束的鏈輪 序列14。
獨立的鏈輪序列I2通過不與飛輪塔基3嚙合的圓筒狀間隔元件13 彼此分隔開。約束的鏈輪序列14包括兩個並排設置的鏈輪模塊16和 17,該兩個鏈輪模塊16和17通過圓筒狀間隔元件13分隔開。
當獨立的鏈輪序列12和約束的鏈輪序列14安裝在飛輪塔基3上 時，它們抵靠在飛輪塔基3的軸向鄰接件18上，並且由螺紋擰緊在飛 輪塔基3上的環形螺帽20保持。
鏈輪組件10的第一個鏈輪(具有最大直徑的鏈輪)和最後一個鏈輪 (具有最小直徑鏈輪)具有嚙合飛輪塔基3的嚙合部22，所述嚙合部22 相對於齒冠24軸向偏離用於嚙合鏈條(未示出)。具體來說，鏈輪組件 10的第一鏈輪的嚙合部22沿軸向方向朝向輪軸2的外側偏離，即朝向 環形螺帽20偏離，或者換句話說沿軸向方向朝向模塊1的中心區域偏 離，而鏈輪組件10的最後一個鏈輪的嚙合部22沿軸向方向朝向輪軸2 的內側偏離，即朝向軸向鄰接件18偏離。
在圖2和圖3中更好地示出了模塊16，該模塊16包括設置在依旋 轉軸線X方向的端部的兩個支撐鏈輪25，以及設置在支撐鏈輪25之 間的被支撐鏈輪26。
支撐鏈輪25包括徑向內環形部28，該徑向內環形部28用於與設 置在其徑向最向內區域中的飛輪塔基嚙合，所述徑向內環形部28配備 有嚙合飛輪塔基3的嚙合裝置。在圖2和圖3的示例中，環形部28配 備有齒30和凹槽32，該齒30和凹槽32適於相應地與飛輪塔基3的凹 槽5和凹槽5本身之間的齒連接。齒30中的一個的形狀與其它齒不同， 以使支撐鏈輪25安裝在飛輪塔基3上單個預定位置。
支撐鏈輪25還包括徑向外環形部34，該徑向外環形部34與徑向 內環形部28同心，並且設有用於與自行車鏈條嚙合的齒。所述徑向外 環形部34在下文中還被稱作"齒冠"。
環狀嚙合部28和齒冠34通過優選沿徑向的連接部36彼此連接， 所述連接部36還被稱作"臂"。臂36包括設置在距離軸線X的徑向距 離不同處的兩個孔38。兩個支撐鏈輪25的孔38沿軸向方向彼此對準， 並且使兩個支撐鏈輪25彼此連接成一體的相應的鉚釘40或者其它如 螺栓、螺釘或者銷的固定元件，接合在所述孔38中。
支撐鏈輪25還包括相應的附加孔42，該附加孔42沿軸向方向彼 此對準，並且在該附加孔中接合附加鉚釘44。
孔38和孔42優選相同，並且包括具有較大的直徑的部分和具有 較小的直徑的部分。所述具有較大的直徑的部分提供用於鉚釘40和44 的頭部46和48的容納和停留區域，所述鉚釘40和44的頭部46和48 相應地設置在與鉚釘40和44的自由端相對的端部。
在圖2和圖3的示例中，存在三個附加孔42，它們在支撐鏈輪25的徑向外環形部34的同一理想周緣上等角度間隔設置；存在三個臂36， 它們彼此等角度間隔地設置，並且它們彼此交錯開約120°，相對於附
加孔42交錯約60°。
在圖7中可以更清楚地看到中間鏈輪26，其中去除了模塊16的一 些部件，由於不具有嚙合飛輪塔基3的嚙合部，因此中間鏈輪26與端 部鏈輪25不同。此外，該鏈輪26具有孔50，該孔50適於恰好與支撐 鏈輪25徑向最外側的孔38和附加孔42對準。通過這種方式，中間鏈 輪26由支撐鏈輪25通過徑向最外側的鉚釘40和附加鉚釘44支撐。
因此，在圖7的示例中，存在六個孔50，它們等角度間隔開約60°。
孔50因而還以及與孔50對準的孔38和孔42均設置在距離旋轉 軸線X相同的徑向距離處。應當注意到，由於需要使鏈條嚙合在具有 最小直徑的鏈輪25上，因此這種徑向距離具有下限。這種徑向距離優 選地是被選擇以最小化限定在齒冠34的外端的圓周與限定在具有最小 直徑的鏈輪25上的孔38和42的最大徑向尺寸處的圓周之間的距離。
中間鏈輪26包括以標記54表示的徑向外齒環形部或齒冠。孔50 設置在徑向突起52上，所述徑向突起52從齒冠54的徑向內周端部開 始朝向鏈輪26的內部或者中心區域懸臂延伸。應當注意到，中間鏈輪 26不包括與飛輪塔基3嚙合的嚙合部、不包括連接臂、不包括徑向內 環形部，因此比支撐鏈輪25輕很多。
模塊16的鏈輪25和26通過提供沿軸向方向的停靠的間隔元件彼 此保持預定距離的間隔，所述間隔元件防止鉚釘40和44滑動，並且 剛性化鏈輪防止因鏈條的牽引作用而產生的彎曲和扭曲變形。
間隔元件可以具有多種尺寸和形狀，從而使間隔元件更容易地以 及更有成本效益地製造。具體來說，在圖2 — 4以及圖7中示出的示例 中，第一圓筒狀間隔元件56設置在兩個支撐鏈輪25的嚙合部28之間。 間隔元件56優選地是自由的，意味著間隔元件56不固定至鏈輪，而 是插入嚙合部28之間的空間中，間隔元件56由於其徑向尺寸而不會 從所述空間中脫出。優選地是，還通過間隔元件56和鏈輪25之間的 接觸壓力保持間隔元件56不脫出。所使用的材料優選地是任何抗壓縮 材料，更優選地是聚合物材料或者增強塑料材料，所述增強塑料材料 即添加了通常為粉末、顆粒或者短纖維的尺寸小於5毫米的非結構性 增強元素的聚合物材料。
尺寸和形狀相同的兩個環狀的間隔元件58被插入到各支撐鏈輪 25和中間鏈輪26之間，並且可以在示出沒有具有最小直徑的鏈輪25 的模塊16的圖4以及圖5和圖6中清楚地看出。
各間隔元件58包括大致為環形體60，在環形體60上，孔62被制 成為與支撐鏈輪25的孔38以及中間鏈輪26的相應的孔50對準，以 通過鉚釘40;並且附加孔63與支撐鏈輪25的附加孔42以及中間鏈輪 26的保留孔50對準，以通過附加鉚釘44。
優選地是，孔62形成在多個徑向伸長部64中。具體來說，大致 環形體60包括三個沿徑向具有較大的尺寸的部分64，這些部分64通 過其中設置有優選為通洞形式的減重空腔6S的橋部66和附加孔63彼 此連接。具體來說，各橋部66包括兩個減重空腔68，該兩個減重空腔 68設置在相對於相應的附加孔63的相對兩側。
橋部66從徑向伸長部64的中間區域開始周向突出。
在模塊16中，在多個設置在不同徑向距離處的相應的接觸區域， 支撐鏈輪25形成為通過圓筒形的間隔元件56和環狀的間隔元件58鄰 接中間鏈輪26並鄰接其它支撐鏈輪25。具體來說，支撐鏈輪25的徑 向內環形部28通過圓筒形的間隔元件56彼此抵靠，然而臂36和圍繞
支撐鏈輪25的附加孔42的連接區域通過兩個不同間隔元件58的徑向 伸長部64以及圍繞兩個間隔元件58的孔63的連接部分，相應地抵靠 在圍繞中間鏈輪26的孔50的連接區域的相對兩側。第一徑向最內側 停靠極點56'(在間隔元件56的徑向內邊緣處)和第二停靠極點58'(在間 隔元件58的徑向外邊緣處)之間的鏈輪之間的抵靠處的徑向延伸等於 由嚙合飛輪塔基3的嚙合裝置28限定的理想圓周28'和模塊16的最小 鏈輪的徑向外端之間的徑向延伸的1/3,優選地是1/2，更優選地是2/3。 如從圖2和圖3中可以看出，所述理想周緣由環形部28的表面限定， 在連接狀態下，該環形部28旨在與飛輪塔基3的外圓柱狀表面5'(圖 1)形成接觸。還可以假定其中環形部28不與飛輪塔基的外表面形成 接觸的解決方案，然而還是在這種情況下，理想周緣與被認為與嚙合 在環形部28中的飛輪塔基的最大外直徑重合。通過這種方式，高度h 總是限定鏈輪從飛輪塔基3突出的部分。
如從所示出的示例可以看出的，由於在所述極點之間有效停留處 可以是不連續的，因此停留處的延伸意味著停靠極點之間的徑向距離。
從而由如上所述的內容可以看出，在模塊16中，各間隔元件58 在多個截然不同的連接部分與支撐鏈輪25相連，並且各鏈輪通過間隔 元件56和58，在具有高度徑向延伸的接觸區域處，鄰接於相鄰的鏈輪。 間隔元件58用作鏈輪的結構增強元件的鏈輪組由此形成，這樣有助於 增加單個鏈輪的結構強度。
此外，由於間隔元件58優選地是由比鏈輪更輕的材料製成的，因 此保持模塊16的重量較小。為了具有這種結構特性，間隔元件58可 以例如由輕金屬合金或者由包括聚合物材料基體中的結構纖維的複合 材料製成。
典型地，結構纖維選自由以下材料所構成的群組碳纖維、玻璃 纖維、芳綸纖維、陶瓷纖維、碳纖維、聚酯纖維以及它們的聯合，碳
纖維是優選的。
在聚合物材料中的所述結構纖維的排列可以為隨機排列的結構纖 維片或者小片、大致單向順序排列的纖維、例如為依緯紗和經紗的織 物的大致雙向順序排列的纖維、或者上述纖維的聯合。
優選地是，該基體的聚合物材料具有熱固性。然而，這並不排除 使用熱塑性材料的可能性。更優選地是，所述基體包括環氧樹脂。
現在參考圖3和圖7，在兩個結構間隔元件58之間、圍繞徑向更 向內地設置的鉚釘40 (因此圍繞孔38)，存在徑向尺寸受限的圓筒狀 間隔環70。
圓筒狀環狀部70和間隔元件56可以由任何能夠承受軸向負載的 材料製成，例如甚至可以是與結構間隔元件58相同的材料。優選地是， 所使用的材料為聚合物材料或者增強塑料材料，所述增強塑料材料即 添加了通常為粉末、顆粒或者短纖維的尺寸小於5毫米的非結構性增 強元素的聚合物材料。
圖8和圖9示出了圖1所示的鏈輪組件10的模塊17。模塊17具 有相對於模塊16直徑較小的鏈輪，模塊17和模塊16的區別主要在於 支撐鏈輪72具有用於通過鉚釘74(或者類似螺栓、螺釘或者銷的其它 固定元件)的孔73，孔73恰好位於用於與飛輪塔基3連接的徑向內環 形部78和齒冠80之間的連接臂76上。
在圖8的示例中，存在五個臂76。此外，所有孔73設置在距離旋 轉軸線X相同的徑向距離處，並且彼此等角度間隔開。
在支撐鏈輪72之間，插入與模塊16的間隔元件56大致相同的環 狀的間隔元件82，然而在各支撐鏈輪72和被支撐的中間鏈輪86之間插入與模塊16的結構間隔元件58類似的結構間隔元件88，在圖10中 可以更清楚地看到，其中具有較小的直徑的支撐鏈輪72已經從模塊17 中去除。從圖10中可以特別清楚地看出，結構間隔元件88具有用於 通過鉚釘74或者類似物的孔90(在圖10的示例中有五個孔)，並且在這 種孔卯處，相對於其它區域，結構間隔元件88具有沿徑向較大的尺 寸。
下文中將描述模塊16的可選的實施方式，其中與視圖的結構要點 類似的元件、或者與視圖的功能要點相應的元件通過現在分配的增加 到從100往上的附圖標記或者通過多個該附圖標記表示。
圖11示出的模塊116與圖2的模塊16類似，且沒有具有最小直 徑的支撐鏈輪(因此類似於圖4中示出的模塊16部分)。模塊116不同 於模塊16之處完全在於結構間隔元件158的形狀。在這些間隔元件158 中，橋部166周向連接至徑向伸長部164以限定相應的隆起部。通過 這種方式，自由區域167形成為靠近徑向伸長部164的固定區域，其 中橋部166沒有完全阻擋一個鏈輪和另一個鏈輪之間的空間，特別是 具有較小的直徑的兩個鏈輪之間的空間，由此留出用於處理可能沉積 在鏈輪組件上的泥土或者其它沉澱物的沿軸向方向和沿徑向方向的通 道。
圖12示出的模塊216與圖2的模塊16類似，而同樣沒有具有最 小直徑的支撐鏈輪(因此類似於在圖4中示出的模塊16部分)。所述模 塊216不同於所述模塊16之處在於結構間隔元件258的形狀。具體來 說，橋部266在兩個徑向伸長部264之間延伸，並且與徑向伸長部264 的徑向外區域相連，從而限定一個環。這種環大致為圓冠形狀，並且 橋部266恰好通過在徑向最向外區域處與之周向聯結的伸長的部分264 被中斷。徑向伸長部264由此從所述環徑向向內地懸臂延伸。
圖13示出的模塊316與圖2的模塊16類似，而同樣沒有具有最
小直徑的支撐鏈輪(因此與圖4中示出的模塊16部分類似)。模塊316
不同於模塊16之處在於結構間隔元件358和徑向最內側間隔元件356 的形狀。
結構間隔元件358為大致環形體，並且包括均設置在距離軸線X 相同的徑向距離處的孔，該孔用於通過鉚釘，或者類似的固定元件。 徑向最內側的間隔元件356具有例如圓筒形的大致環形部357，臂359 從環狀的部分357沿徑向向外懸臂突出，在臂359的遠端設置有孔342， 該孔342用於與聯結支撐鏈輪325(僅示出了一個)的鉚釘340或者類似 的固定元件接合。臂359的圍繞孔342的區域因開口 343而變得更輕。
圖14和圖15示出了根據本發明的另一個模塊，所述模塊以標記 416表示，並且與圖13的模塊316類似。具體來說，圖14示出的這種 模塊416沒有具有最小直徑的支撐鏈輪，因此圖14中的模塊完全類似 於在圖13中示出的模塊316部分。應當注意到，所述模塊416不同於 圖13的模塊316之處在於結構間隔元件358和徑向最內側間隔元件356 融入單個的間隔元件455。具體來說，間隔元件455具有例如為圓筒 狀的徑向內環形部456，該徑向內環形部的尺寸例如為能夠完全佔用兩 個支撐鏈輪425之間的空間；以及叉狀部458，該叉狀部458從徑向內 環形部456徑向向外突出，以插入支撐鏈輪425和中間鏈輪426之間。 具體來說，叉狀部458包括 一對大致環形部458a，該一對大致環形 部458a徑向向外並且沿軸向方向彼此面對；以及多對臂458b，該多對 臂沿軸向方向彼此面對，並且各自在所述徑向內.環形部456和所述徑 向外環形部458a之間延伸。在示出的示例中，存在三對臂458b。大致 環形部458a具有相對於最大徑向尺寸的圓周的多個凹部458c，所述凹 部的位置和尺寸被設置為允許通過強制運動容納所述支撐鏈輪426，即 通過將鏈輪426的徑向突起452插入到凹部458c中，並且隨後旋轉入 操作位置處，在所述操作位置，鏈輪426的孔450沿軸向方向與間隔 元件455的孔462和463對準。
在這種情況下間隔元件455能例如由輕合金或者包括在聚合物基 體中的結構纖維的複合材料製成。還規定由抗壓縮的輕材料製成徑向
內環形部456並且由抗彎曲且抗扭曲的輕材料製成結構叉狀部458。例 如，可以在注入構成叉狀部458的複合材料的模具中共同模製大致構 成徑向內環形部456的柱狀鋁插件。
圖16示出了模塊516，該模塊516不同於圖11的模塊116之處在 於結構間隔元件158由多個連接元件558取代，所述連接元件558在 相應的自由端部彼此相連，以形成整體上大致環形結構560，如圖17 中所示。具體來說，連接元件558通過鉚釘544在孔563處彼此相連。 各橋558包括通常徑向伸長中心部564，以便用於鉚釘540的孔562能 設置在該中心部564上。中心部564為叉狀，由此能將該中心部564 插入在各支撐鏈輪525(在圖16中僅示出了一個)和中間鏈輪526之間。
兩個加強臂566從伸長部564周向懸臂延伸，在該加強臂566的 端部設置有用於插入鉚釘544的孔563。臂566在平行但不重合的圓周 平面上延伸。在安裝狀態下，兩個臂566中的一個臂插入第一支撐鏈 輪525和中心鏈輪526之間，而另一個臂插入另一個支撐鏈輪525和 中心鏈輪526之間。
如從圖17中可以清楚地看出的，由於存在其中有單個的加強臂 566的圓周域，因此這種實施方式相對於具有完整的環狀結構間隔元件 的實施方式具有更輕的優點。
最後，應當注意到，臂566從伸長部564延伸，而伸長部564始 自臂566的徑向最內側區域，以在臂566和鏈輪525及526之間留出 自由區域567，以使泥土和其它雜物可以通過。單個的臂566在這些區 域的下方的存在使所述通過更容易。
圖18示出的模塊616僅包括兩個鏈輪。具體來說，具有用於與飛
輪塔基3嚙合的環形部628的第一支撐鏈輪625通過鉚釘640和附加 鉚釘644懸臂支撐第二鏈輪626。在兩個鏈輪之間相應地插入有環狀結 構的間隔元件658，所述間隔元件658包括用於鉚釘640的一對孔 662，以及圍繞附加鉚釘644的圓筒狀間隔環670。在順序安裝在飛輪 塔基3上的兩個模塊616之間，可以插入圓筒狀間隔元件656。
圖19示出了模塊716，該模塊716不同於圖2的模塊16之處在於， 各支撐鏈輪725在徑向內環形部728和齒冠734之間具有六個徑向連 接臂736，而不是圖2的鏈輪25的三個臂36。各連接臂736具有用於 通過鉚釘740的單個的孔762。因此連接臂736的外側的附加鉚釘不是 必須的。各臂736為三角形的形狀，該三角形的底的方向為徑向向內。 為了使臂更輕，減重孔761或者具有任何類型形狀的開口設置在孔762 的下方。結構間隔元件758在這種情況下為簡單的環，而沒有徑向伸 長部，而在嚙合部728之間設置有如圖3的間隔元件56的圓筒形間隔 元件。
作為減重孔的可選方案，圖20示出了模塊816，在模塊816中連 接臂836設置有限制尺寸的中間部分836a，該中間部分836a的尺寸例 如與孔762的直徑大致相同，或者甚至比孔762的直徑更小。
具有如圖19和圖20的許多臂的解決方案與具有如圖2的較少臂 的解決方案相比較重但更具剛性。
圖21和圖22示出了圓筒形間隔元件956，間隔元件956可以被用 作在先的實施方式的圓筒狀間隔元件56, 156， 256， 356, 456， 556, 656， 756, 856的可選方案。具體來說，圓筒狀間隔元件956具有鉤齒955， 所述鉤齒能夠鉤至在先的實施方式的徑向內環形部28， 128, 228, 328， 428， 528， 628, 728, 828中的一個。這種嚙合齒955從平坦的環形壁949 沿軸向方向懸臂突出，從而防止在間隔元件安裝在兩個支撐鏈輪之間 時，間隔元件956相對於嚙合部沿徑向相對運動。
優選地是，存在三個所述接合齒955。在這種情況下，所述齒955 彼此角度交錯開120°設置。
圖23和圖24示出了根據本發明的另一個模塊1016，其中兩個鏈 輪1025設置為彼此連接，並且均包括嚙合飛輪塔基的嚙合部1028。兩 個鏈輪1025通過鉚釘1040和附加鉚釘剛性約束，所述兩個鏈輪1025 還將結構間隔元件1058保持在單個的工件中。間隔元件在最小鏈輪 1025的大部分高度處抵靠在鏈輪1025的彼此面對的兩個面上，具體來 說，抵靠高度H大於最小的鏈輪1025的高度h (即外直徑和內直徑之 差的一半)的一半，甚至更優選地是大於h的2/3。給出與相對於具有 最小直徑的鏈輪的外半徑R的可選關係，即H〉1/4R，或者更優選地是 H>1/3R，或者甚至更優選地是H>1/2R。
圖25示出了模塊1216的剖面視圖，模塊1216包括四個鏈輪，具 體包括兩個設置在模塊1216的軸向端部的支撐鏈輪1225，以及兩個由 支撐鏈輪1225通過鉚釘1240支撐的中心鏈輪1226。僅支撐鏈輪1225 包括嚙合飛輪塔基3的嚙合部分1228，圓筒狀間隔元件1256插入支撐 鏈輪1225和飛輪塔基3之間。結構間隔元件1258在相對於圓筒狀間 隔元件1256徑向更向外的位置設置在每一對鏈輪之間，並且通過鉚釘 1240約束到鏈輪本身上。
示出模塊1216被安裝在與兩個自由鏈輪1212相連的飛輪塔基3上。
所示出的示例僅僅示出了一些可能的結構，例如用於各模塊的鏈 輪的數目可以從最少的兩個變化到包括鏈輪組件的所有鏈輪。然而， 具有優選為兩個或者三個的數個鏈輪的模塊是優選的，以便它們能與 包括具有不同尺寸的鏈輪的模塊快速地互換，以提供符合各單個的騎 車人或者各單個的線路的要求的鏈輪組件。此外，支撐鏈輪無需是端
部的部件，或者都是端部的部件或者僅僅是端部的部件。
在本發明的優點中，應當注意到彼此固定約束的鏈輪的相互支撐 的效果。由於這種效果，對在使用過程中因鏈條的壓迫而產生的鏈輪 的彎曲和扭曲的抵抗力還取決於其所剛性約束以形成單個的結構單元 的附近的鏈輪。為此，鏈輪的厚度能被減小，從而能夠在標準類型的 飛輪塔基上容納甚至十一個或者更多的鏈輪。例如，鏈輪的厚度能介
於lmm至2mm之間。甚至更優選地是介於1.4mm至1.7mm之間。
已經觀察到，各單個鏈輪通過附近鏈輪的影響產生的結構強度的 增加還受益於對圓筒狀間隔元件56， 156， 256, 356, 456, 556, 656， 756， 856, 956和結構間隔元件58， 158, 258, 358, 458, 558, 658， 758， 858, 1058的依靠，上述圓筒狀間隔元件和結構間隔元件插入鏈輪之間，作 為能夠阻擋由於與鏈條嚙合的鏈輪的彎曲而導致變形、在相鄰的鏈輪 之上使它們開裂的變形的間隔裝置。
此外，剛性約束至鏈輪的、優選地是接近齒冠的結構間隔元件58， 158， 258， 358， 458, 558, 658, 758, 858， 1058已經通過自身增強了鏈輪對 由於彎曲和扭曲所導致的變形的抵抗。
顯然，本領域的技術人員可以對上述用於自行車的鏈輪模塊進行 許多改變和變形，以滿足相應的和特殊的要求，無論如何，所有的這 些改變和變形均覆蓋在由下面的權利要求書所限定的本發明的保護範 圍之內。
權利要求
1.用於自行車的鏈輪模塊(16，17，116，216，316，416，516，616，716，816，1016，1216)，包括彼此固定連接的至少兩個鏈輪(25，26，72，86，325，425，426，525，526，625，626，725，1025，1225，1226)，其特徵在於，所述至少兩個鏈輪中的至少一個第一鏈輪(25，72，325，425，525，625，725，1025，1225)包括嚙合用於自行車後輪的輪軸(1)的飛輪塔基(3)的嚙合裝置(22)。
2. 根據權利要求1所述的鏈輪模塊(716, 816， 1016)，其中，所述鏈 輪模塊的所有鏈輪均包括所述嚙合裝置(22)。
3. 根據權利要求1所述的鏈輪模塊(16, 17, 116， 216， 316， 416, 516， 616, 1216)，其中，所述至少兩個鏈輪中的至少一個第二鏈輪(26, 86， 426， 526， 626， 1226)不具有所述嚙合裝置(22)，並由所述至少一個第一 鏈輪(25, 72， 425， 525, 625， 1225)支撐。
4. 根據權利要求3所述的鏈輪模塊(16， 17, 116, 216， 316, 416， 516, 1216)，包括沿所述鏈輪模塊的軸線方向彼此面對的三個鏈輪，其中， 所述至少一個第二鏈輪(26, 86, 426， 526， 626, 1226)為中心鏈輪，並且所 述至少一個第一鏈輪(25, 72， 425, 525, 625, 1225)為其它兩個鏈輪中的 至少一個。
5. 根據權利要求4所述的鏈輪模塊(16, 17， 116， 216， 316, 416， 516)，其中，所述其它兩個鏈輪(25， 72， 425， 525, 625)均包括所述嚙合 裝置(22)，所述中心鏈輪(26， 86， 426， 526， 626)由所述其它兩個鏈輪支 撐。
6. 根據任意一項前述權利要求所述的鏈輪模塊，其中，所述至少 一個第一鏈輪(25， 72, 325， 425， 525, 625， 725, 1025， 1225)包括:徑向內 環形部(28, 78, 628， 728)，該徑向內環形部設有所述嚙合裝置(22);徑向 外環形部(34, 80， 734)，該徑向外環形部與所述徑向內環形部(28， 78, 628，728)同心，設有用於與自行車鏈條嚙合的齒；以及多個徑向部(36, 76， 736)，該多個徑向部在所述徑向內環形部(28， 78, 628, 728)和所述徑 向外環形部(34， 80， 734)之間延伸。
7. 根據權利要求6所述的鏈輪模塊，其中，所述多個徑向部的各 徑向部(36， 76， 736)包括至少一個第一孔(38， 73， 762)，該第一孔適於接 收相應的第一固定元件(40， 74， 740)，所述第一固定元件用於將所述至 少一個第一鏈輪與該模塊的至少另一個鏈輪連接。
8. 根據權利要求7所述的鏈輪模塊，其中，各徑向部(736)包括單 個第一孔(762)。
9. 根據權利要求8所述的鏈輪模塊，其中，各徑向部(736)在相對 於所述第一孔(762)徑向向內的位置包括至少一個減重開口(761)。
10. 根據權利要求7所述的鏈輪模塊，其中，各徑向部(36)包括兩 個第一孔(38)。
11. 根據權利要求10所述的鏈輪模塊，其中，所述兩個第一孔(38) 沿徑向對齊，並且包括徑向內第一孔和徑向外第一孔。
12. 根據權利要求7至11中的任意一項所述的鏈輪模塊，其中，所 述至少一個第一鏈輪包括至少一個附加第一孔(42)，該附加第一孔在所 述徑向外環形部(34)中且在兩個連續的徑向部(36)之間，適於接收用於將所述至少一個第一鏈輪與該模塊的另一個鏈輪連接的相應的附加固 定元件(44)。
13. 根據引用權利要求11的權利要求12所述的鏈輪模塊，其中，所述至少一個附加第一孔(42)與所述徑向外第一孔(38)設置在相同的徑向距離處。
14. 根據引用權利要求3的權利要求7至13中的任意一項所述的鏈 輪模塊，其中，所述至少一個第二鏈輪(26，86,426， 526，626, 1226)包括 大致環形體(54)，該環形體設有外齒並設有多個第二孔(50)，所述第二 孔適於接收所述第一固定元件(40)，該第一固定元件用於將所述至少一 個第二鏈輪(26， 86， 426， 526, 626， 1226)與所述至少一個第一鏈輪(25， 72, 425, 525, 625， 1225)連接。
15. 根據權利要求14所述的鏈輪模塊，其中，所述至少一個第二 鏈輪(26， 86， 426， 526， 626, 1226)包括多個徑向突起(52)，該突起從所述 大致環形體(54)沿徑向向內的方向懸臂延伸，所述第二孔(50)形成在所 述徑向突起(52)中。
16. 根據引用權利要求7的權利要求14或者15所述的鏈輪模塊，其 中，每個所述第二孔(50)軸向對準相應的第一孔(38)。
17. 根據引用權利要求11的權利要求14或者15所述的鏈輪模塊， 其中，每個所述第二孔(50)軸向對準相應的徑向外第一孔(38)。
18. 根據引用權利要求11的權利要求14至17中的任意一項所述的 鏈輪模塊，其中，每個所述第二孔(50)軸向對準相應的附加第一孔(42)。
19. 根據權利要求15至18中的任意一項所述的鏈輪模塊，其中， 所述第二孔(50)沿限定在距所述至少一個第二鏈輪(26, 86， 426, 526， 626， 1226)的徑向外端徑向距離最小的圓周延伸，適於使鏈條嚙合在所 述鏈輪模塊的具有最小直徑的鏈輪上。
20. 根據權利要求6至19中的任意一項所述的鏈輪模塊，其中，所述徑向內環形部(28， 628)相對於所述徑向外環形部(34)朝向所述鏈輪模 塊的中心區域軸向偏移。
21. 根據任意一項前述權利要求所述的鏈輪模塊，包括至少一個 間隔元件(56， 58， 82, 88， 258， 356, 455， 656, 658, 956, 1058， 1256， 1258)，該間隔元件操作插入所述至少兩個鏈輪之間。
22. 根據權利要求21所述的鏈輪模塊，其中，所述至少一個間隔 元件(5S, 88, 258, 658， 1058, 1258)不具有所述嚙合裝置(22)。
23. 根據引用權利要求6的權利要求21或者22所述的鏈輪模塊，其 中，在限定在所述徑向內環形部(28, 728)中的至少一個第一接觸區域以 及設置在與所述至少一個第一接觸區域的徑向距離不同的徑向距離處 的至少一個第二接觸區域，所述至少一個間隔元件鄰接於所述至少一 個第一鏈輪。
24. 根據權利要求23所述的鏈輪模塊，其中，所述至少一個第二 接觸區域限定在所述徑向部(36， 76, 736)。
25. 根據引用權利要求15的權利要求23或者24所述的鏈輪模塊， 其中，所述至少一個間隔元件(58, 88， 258, 455, 658, 1058， 1258)在所述 徑向突起(52)處鄰接於所述至少一個第二鏈輪(26, 86， 426， 526, 626, 1226)。
26. 根據權利要求21至25中的任意一項所述的鏈輪模塊，包括 第一間隔元件(56， 82， 356， 656， 1256)，該第一間隔元件在所述內環形部 (28， 78， 628)鄰接於所述至少一個第一鏈輪；以及第二間隔元件(58， 88, 358,658,1258)，不同於所述第一間隔元件(56， 82, 356, 656, 1256)，該 第二間隔元件在所述徑向部(36，76)鄰接於所述至少一個第一鏈輪。
27. 根據引用權利要求14的權利要求26所述的鏈輪模塊，其中， 所述第二間隔元件(58, 88, 358， 658, 1258)在所述第一孔(38)處鄰接於所 述至少一個第一鏈輪，並且在所述第二孔(50)處鄰接於所述至少一個第 二鏈輪。
28. 根據引用權利要求12的權利要求26或者27所述的鏈輪模塊， 其中，所述第二間隔元件(58,358， 658, 1258)在所述附加第一孔(42)處鄰 接於所述至少一個第一鏈輪。
29. 根據權利要求21至28中的任意一項所述的鏈輪模塊，其中， 所述至少一個間隔元件(56, 58， 82, 88， 258， 356， 455， 656, 658, 956， 1058， 1256， 1258)由比所述至少兩個鏈輪的材料更輕的材料製成。
30. 根據權利要求29所述的鏈輪模塊，其中，所述第一間隔元件 (56， 82, 356, 656, 1256)由聚合物或者增強塑料材料製成。
31. 根據引用權利要求26的權利要求29或者30所述的鏈輪模塊， 其中，所述第二間隔元件(58，88,358, 658， 1258)由輕金屬材料或者複合 材料製成。
32. 根據引用權利要求14的權利要求27至31中的任意一項所述的 鏈輪模塊，其中，所述第二間隔元件(58,S8， 358， 658, 1258)包括大致環 形體(60)，該大致環形體具有通過相應的橋部(66, 166，266)相連的多個 徑向伸長部(64， 164,264)，其中各徑向伸長部(64， 164, 264)包括至少一 個第三孔(62)，該至少一個第三孔軸向對準相應的第一孔(38)和至少一 個相應的第二孔(50)。
33. 根據權利要求32所述的鏈輪模塊，其中，各徑向伸長部(64, 164， 264)包括兩個第三孔(62)，並且各橋部(66， 166, 266)包括至少一個 附加第三孔(63)，該至少一個附加第三孔軸向對準相應的附加第一孔(42)和至少一個相應的第二孔(50)。
34. 根據引用權利要求11的權利要求33所述的鏈輪模塊，其中， 所述兩個第三孔(62)沿徑向對齊，並且包括徑向內第三孔(62)，該徑 向內第三孔軸向對準相應的徑向內第一孔(38);以及徑向外第三孔(62), 該徑向外第三孔對準相應的徑向外第一孔(38)。
35. 根據權利要求32至34中的任意一項所述的鏈輪模塊，其中， 所述橋部(66)在兩個徑向伸長部(64)之間周向延伸，並且與所述徑向伸 長部(64)的中間區域相連。
36. 根據權利要求32至34中任意一項所述的鏈輪模塊，其中，所 述橋部(166)在兩個徑向伸長部(164)之間延伸，並且與所述徑向伸長部 (164)的徑向內側區域相連以限定相應的隆起部。
37. 根據權利要求32至34中的任意一項所述的鏈輪模塊，其中， 所述橋部(266)在兩個徑向伸長部(264)之間延伸，並且與所述徑向伸長 部(264)的徑向外側區域相連以限定一環，所述徑向伸長部(264)從所述 環向內懸臂延伸。
38. 根據權利要求31至37中的任意一項所述的鏈輪模塊，其中， 各橋部(66， 166, 266)包括至少一個減重空腔(68)。
39. 根據引用權利要求33的權利要求38所述的鏈輪模塊，其中， 各橋部(66, 166,266)包括至少兩個減重空腔(68)，該兩個減重空腔設置 在相對於相應的附加第三孔(63)的相對兩側。
40. 根據引用權利要求11的權利要求26至39中的任意一項所述的 鏈輪模塊，包括至少一個間隔環(70),該至少一個間隔環軸向插入兩個 圍繞相應的徑向內孔(38)的第二間隔元件(58)之間。
41. 根據引用權利要求11的權利要求27至31中的任意一項所述的 鏈輪模塊(316)，其中，所述第二間隔元件(358)包括大致環形體，該大 致環形體具有多個第三孔，所述多個第三孔軸向對準相應的第一孔(38) 及相應的第二孔(50)，並且其中所述第一間隔元件(356)包括大致環形部 (357)，所述大致環形部包括多個臂(359),所述臂從所述大致環形部 (357)沿徑向向外懸臂突出，並且在所述徑向內第一孔(38)處鄰接於所述 至少一個第一鏈輪(325)。
42. 根據引用權利要求6的權利要求21所述的鏈輪模塊(416)，其 中，所述至少一個間隔元件(455)由單個工件製成，並且包括徑向內 環形部(456)，該徑向內環形部在所述內環形部(456)處鄰接於所述至少 一個第一鏈輪(425);以及叉狀部(458)，該叉狀部從所述徑向內環形部 (456)沿徑向向外延伸。
43. 根據引用權利要求12的權利要求42所述的鏈輪模塊(416)，其 中，所述叉狀部(458)包括 一對徑向外大致環形部(458a)，該一對徑向 外大致環形部沿軸向方向彼此面對，並且在所述第一孔(38)處和所述附 加第一孔(50)處鄰接相應的第一鏈輪(425);以及多對臂(458b)，該多對 臂沿軸向方向彼此面對，並且在所述徑向內環形部(456)和所述徑向外 大致環形部(458a)之間延伸，所述臂(458b)在所述徑向部(36)處鄰接於 所述至少一個第一鏈輪(425)。
44. 根據權利要求43所述的鏈輪模塊(416)，其中，所述一對徑向 外大致環形部(458a)在所述第二孔(50)處鄰接於所述至少一個第二鏈輪 (426)。
45. 根據權利要求42至44的任意一項所述的鏈輪模塊(416)，其中， 所述徑向內環形部(456)由輕金屬材料製成，並且所述叉狀部(458)以復 合材料與所述徑向內環形部(456)共同模製。
46. 根據權利要求27所述的鏈輪模塊(516)，其中，所述第二間隔 元件(558)包括多個連接元件(558)，該多個連接元件在相應的自由端部 相互連接以形成大致環形結構(560)。
47. 根據權利要求46所述的鏈輪模塊(516)，其中，各連接元件(558) 包括叉狀中心部(564)。
48. 根據引用權利要求33的權利要求47所述的鏈輪模塊(516)，其 中，所述叉狀中心部(564)徑向伸長，並且設有一對第三孔(562)，該一 對第三孔軸向對準相應的一對第一孔(38)以及相應的臂(566)的孔，所 述相應的臂(566)在平行平面上從所述中心部(564)的相對側周向懸臂延 伸，並且具有相應的端部，該端部設有相應的附加第三孔(563)，該相 應的附加第三孔軸向對準相鄰的連接元件(558)的相應的附加第三孔 (63)以及相應的第一孔(38)。
49. 根據引用權利要求14的權利要求48所述的鏈輪模塊(516)，其 中，所述附加第三孔(563)與相應的第二孔(50)軸向對準。
50. 根據權利要求48或者49所述的鏈輪模塊(516)，其中，各臂(566) 與相應的連接元件(558)的所述中心部(564)的徑向內部相連。
51. 根據引用權利要求6的權利要求26所述的鏈輪模塊，其中，所 述第一間隔元件(956)包括多個沿軸向方向突出的齒(955)，用於與所述 至少一個第一鏈輪(25, 72， 325, 425, 525, 625, 725, 1025, 1225)的所述徑 向內環形部(28， 78， 328， 428， 528， 628， 728， 1028， 1228)連接。
52. 根據權利要求19至51中的任意一項所述的鏈輪模塊，其中， 所述第一鏈輪的所述嚙合裝置(22)限定與所述飛輪塔基(3)連接的理想 圓周(28')，所述第一鏈輪在第一徑向最內側停靠極點(56')和第二徑向 最外側停靠極點(58')之間抵靠一個或者多個間隔元件，所述停靠極點之間的距離設置為等於所述理想周緣(28')和所述至少兩個鏈輪的最小 鏈輪的徑向外端之間的徑向延伸的l/3的距離。
53. 根據權利要求52所述的鏈輪模塊，其中，所述停靠極點(56'， 58')之間的距離至少等於所述理想周緣(28，)和所述最小鏈輪的所述徑 向外端之間的徑向延伸的1/2。
54. 根據權利要求52所述的鏈輪模塊，其中，所述停靠極點(56'， 58')之間的距離至少等於所述理想周緣(28')和所述最小鏈輪的所述徑 向外端之間的徑向延伸的2/3。
55. 根據權利要求52至54中的任意一項所述的鏈輪模塊，其中， 所述最小鏈輪具有大於或等於15個的多個齒。
56. 根據權利要求52至55中的任意一項所述的鏈輪模塊，其中， 所述最小鏈輪具有大於或等於18個的多個齒。
57. 根據權利要求52至56中的任意一項所述的鏈輪模塊，其中， 所述至少兩個鏈輪通過所述至少一個間隔元件，在所述停靠極點(56', 58')和中間接觸區域的至少兩個接觸區域處彼此鄰接。
58. 根據權利要求57所述的鏈輪模塊，其中，所述至少兩個鏈輪 通過所述至少一個間隔元件，在延伸在所述兩個停靠極點(56'， 58')之間 的表面部分彼此鄰接。
59. 根據權利要求52至58中任意一項所述的鏈輪模塊，其中，所 述至少兩個鏈輪通過所述至少一個間隔元件，在設置在所述最小鏈輪 的徑向內環形部(28， 78, 628, 728)中的多個接觸區域彼此鄰接。
60. 根據權利要求59所述的鏈輪模塊，其中，所述至少兩個鏈輪 通過所述至少一個間隔元件(56， 82, 656)，沿所有所述徑向內環形部(28, 78， 628)彼此鄰接。
61. 根據權利要求60所述的鏈輪模塊，其中所述第一停靠極點 (56')屬於所述徑向內環形部(28, 78, 628)。
62. 根據權利要求51至61中的任意一項所述的鏈輪模塊，其中， 所述至少兩個鏈輪通過所述至少一個間隔元件(58， 88)，在設置在所述 最小鏈輪的徑向外環形部(34， 80)中的多個接觸區域彼此鄰接。
63. 根據權利要求62所述的鏈輪模塊，其中，所述至少兩個鏈輪 通過所述至少一個間隔元件(58, 88)，沿所有所述徑向外環形部(34， 80) 彼此鄰接。
64. 根據權利要求63所述的鏈輪模塊，其中，所述第二停靠極點 (58')屬於所述徑向外環形部(34， 80)。
65. 根據任意一項前述權利要求所述的鏈輪模塊(16， 17， 116,216, 316, 416， 516， 616， 716, 816， 1016, 1216)，其中，所述至少兩個鏈輪的 厚度介於1 mm至2mm之間。
66. 根據權利要求65所述的鏈輪模塊(16, 17, 116， 216， 316， 416, 516, 616, 716， 816， 1016， 1216)，其中，所述至少兩個鏈輪的厚度介於 1.4mm至1.7mm之間。
67. 用於自行車後輪的鏈輪組件(IO)，包括至少一個根據任意一項 前述權利要求所述的鏈輪模塊(16, 17， 116， 216， 316, 416， 516， 616, 716， 816, 1016， 1216)。
68. 根據權利要求67所述的鏈輪組件(10)，包括兩個鏈輪模塊(16， 17， 116, 216， 316, 416, 516, 616, 716， 816, 1016， 1216)和操作插入所述 兩個鏈輪模塊之間的至少一個間隔元件(13)。
69. 根據權利要求67或68所述的鏈輪組件(10)，包括多個鏈輪(12)， 每一個鏈輪直接與自行車後輪的輪軸(1)的飛輪塔基(3)連接。
70. 用於自行車後輪的鏈輪(25， 72, 325, 425， 525, 625, 725, 1025, 1225)，包括徑向內環形部(28，78，628，728)，該徑向內環形部設有齧 合用於自行車後輪的輪軸(1)的飛輪塔基(3)的嚙合裝置(22);以及徑向 外環形部(34, 80, 734)，該徑向外環形部與所述徑向內環形部(28, 78， 628，728)同心，並且設有用於與自行車鏈條嚙合的齒，其特徵在於，所 述鏈輪包括多個在所述徑向內環形部(28, 78， 628， 728)和所述徑向外環 形部(34， 80, 734)之間延伸的徑向部(36, 76, 736)。
71. 根據權利要求70所述的鏈輪，其中，所述多個徑向部中的至 少一個徑向部(36， 76, 736)包括至少一個孔(38, 73， 762)，該孔適於接收 相應的固定元件(40, 74， 740)，該固定元件用於將所述鏈輪與至少另一 個鏈輪連接。
72. 根據權利要求71所述的鏈輪，其中，所述多個徑向部的各徑 向部(736)包括相應的孔(762)。
73. 根據權利要求72所述的鏈輪，其中，各徑向部(736)在相對於 所述相應的孔(762)的徑向向內的位置包括至少一個減重開口(761)。
74. 根據權利要求71所述的鏈輪，其中，各徑向部(36)包括兩個孔(38)。
75. 根據權利要求74所述的鏈輪，其中，所述兩個孔(38)沿徑向對 齊，並且包括徑向內孔和徑向外孔。
76. 根據權利要求72至75中的任意一項所述的鏈輪，包括在所述 徑向外環形部(34)中且在兩個連續的徑向部(36)之間的至少一個附加孔 (42)，該附加孔適於接收連接所述鏈輪和所述至少另一個鏈輪的相應的 附加固定元件(44)。
77. 根據引用權利要求75的權利要求76所述的鏈輪，其中，所述 至少一個附加孔(42)與所述徑向外孔(38)設置在相同的徑向距離處。
78. —種自行車，包括至少一個根據權利要求1至66中的任意一 項所述的鏈輪模塊(16, 17， 116,216,316, 416， 516， 616， 716， 816， 1016， 1216)。
全文摘要
本發明涉及一種用於自行車鏈輪模塊(16)，這種模塊包括彼此固定連接的至少兩個鏈輪(25，26)，其中所述至少兩個鏈輪中的至少一個第一鏈輪包括嚙合自行車後輪的輪軸的飛輪塔基的嚙合裝置(22)。優選地是，前述模塊的第二鏈輪(26)不具有前述嚙合裝置(22)，並且通過前述至少一個第一鏈輪(25)被支撐在飛輪塔基(3)上。本發明的所述模塊使得可以製造低重量的堅固鏈輪組件。
文檔編號F16H55/02GK101362501SQ20081021025
公開日2009年2月11日 申請日期2008年8月11日 優先權日2007年8月9日
發明者拉扎林·萊奧波爾多, 普拉 朱塞佩·達爾 申請人:坎培諾洛有限公司