[发明专利]自行车曲柄组件

说明书

本发明涉及一种自行车曲柄组件，它包含两或三个分离的链轮齿圈，可用螺母、螺钉把齿圈彼此间及和辐条臂联接起来，曲柄组件通常与曲柄臂成一体。这样一种结构至少有两个优点。第一，可用不同尺寸的链轮齿圈(不同的齿数和直径)在同一辐条/曲柄臂上进行组装，这减少了一些制造成本。第二，如果链轮齿圈损坏了或磨损了(后者是不大可能的)，这就无需更换整个组装件；损坏了的齿圈可通过拆卸曲柄组件而加以更换。而另一方面，组合件设计具有一定缺点：在装配和调整/矫正中需要较高的劳动成本。因此，组合式曲柄组件的总成本相对较高。

本发明的目的是在不牺牲能容易地获得不同尺寸链轮齿圈的优点的条件下提供较低成本的曲柄组件。一方面本发明消除了冗长的装配工序。另一方面是在无需任何需要的调整/矫正工序的情况下保证获得平整和正确的链轮齿圈。本发明的另一个目的是提供结实、刚性好，重量轻的曲柄组件，能高效地承受施加的载荷。

上述目的通过根据本发明的曲柄组件得到实现，该曲柄组件包括：适于和下支架中轴联接的轮毂，轮毂和中轴在该处绕轴线旋转；一组与轮毂联接并在大至相对于该轴线的径向上延伸的辐条，辐条彼此间成圆周分布；至少两个与辐条联接的不同直径的链轮齿圈；和轮毂及链轮齿圈结合的曲柄件。本发明的特征在于：轮毂，辐条，及链轮齿圈是整体链轮件的组成部分，其中的一个辐条部分还构成链轮件的曲柄联接臂部分，而且曲柄件只在离开轮毂部分处可拆卸地安装在链轮件的曲柄联接臂部分上。

链轮是整体地进行加工的，其中的两个或更多个(通常是三个)的链轮齿圈部分与轮毂形成一整体，从而完全消除了劳动密集程度高的装配和调整工序并保证获得正确和精密的链轮齿圈。把曲柄件联接在链轮件上是仅需的装配步骤，所需的时间或力气非常少。在距轮毂一定距离处把曲柄件安装在链轮的某部分上，这简化了把链轮/曲柄安装在下支架中轴上的设计安排并可采用较小较轻的链轮/曲柄。链轮的曲柄联接臂部分成为曲柄的零件，曲柄联接臂部分与曲柄件的搭接部分在把扭矩传递到链轮时起曲柄作用，而在支承链轮齿圈时起辐条作用。

在优选的实施例中，装有曲柄件的曲柄联接臂部分在相对轴线的径向上具有足够大的横向宽度，以使它能承受作用在曲柄件上的周向扭矩载荷。曲柄件上有可安装(容纳)在曲柄联接臂部分的凹座内的凸起部分，凹座和凸起部分具有相结合的周边壁，它们在曲柄件和链轮件之间在垂直于轴线的平面内传递扭矩载荷及其它载荷。

曲柄件最好是用螺钉和曲柄联接臂部分相联接，螺钉穿过曲柄联接臂部分上的孔并拧紧在曲柄件的凸起部分上的孔中，较有利的是，第一对螺钉沿横向间隔地分布在曲柄件的径向轴线的两侧边并在径向上接近凹座的内端部，而第二对螺钉沿横向间隔地分布在径向轴线的两侧边并在径向上接近凹座的外端部，以便能承受绕径向轴线的扭矩载荷。

与凸起部分一起延伸的曲柄件的部分，相对于垂直于曲柄组件旋转轴线的平面呈倾斜状。凹座有第一底面和第2底面，第一底面邻近第一对螺钉，而第二底面邻近第二对螺钉，而且第二底面在轴向上相对于第一底面是偏置的。曲柄件和链轮件组件之间的接合处的几何形状(结构)，为链轮齿圈部分的驱动平面和装有脚蹬的曲柄件的径向朝外部分之间提供了平缓的、结构上合适的轴向传动。

在举例的实施例中，链轮件具有三个链轮齿圈部分，包括一大直径的链轮齿圈部分，一中直径的链轮齿圈部分和一小直径的链轮齿圈部分。中直径链轮齿圈部分是第一圆周结构单元的零件，该单元进一步包括联接在辐条部分上的环形盘部分并具有与轮毂部分有间隔的内缘。小直径链轮齿圈部分含有在径向距盘部分一定距离的环形齿圈部分，并通过其内缘与盘部分的内缘基本重合的法兰部分联接在盘部分上。大直径的链轮齿圈部在径向上和辐条及曲柄联接臂部分的外端部相联接，而且是第二圆周结构单元的零件，该单元包括弧形加强肋，加强肋从大直径链轮齿圈部分径向地向内延伸并位于相邻的辐条部分之间和相邻的曲柄联接臂部分和辐条部分之间。

为了更好地理解本发明，现结合附图参考下列的例举实施例进行描述。

图1是本发明的曲柄组件的实施例的分解透视图，其观察点在径向上离开旋转轴线而在轴向上位于曲柄件一侧；

图2是装配情况下的实施例示图，其观察方向与图1的稍有不同；

图3是装配情况下的实施例示图，其观察方向在旋转轴线的径向一侧并且在曲柄件的相反面的一侧；

图4是实施例的(零件)分解正视图；而

图5是沿某一平面的截面图，该平面稍稍偏离曲柄组件的旋转轴线和曲柄件的轴线，而是沿着螺钉的中心线来取的。