用于自行车传动装置的摇臂的制作方法

本发明涉及一种用于自行车传动装置的摇臂。

优选地，该自行车为竞赛自行车。

特别地，在本专利说明书背景中引述的自行车传动装置为后传动装置，后传动装置使链条在与自行车的后轮相关联的链轮组件中的不同链轮之间移动。

背景技术：

后传动装置通常包括被带护套的缆索以机械方式(机械致动的后传动装置)或者被电动马达以电动方式(电致动的后传动装置)致动的铰接四边形致动运动机构。

特别地，后传动装置通常包括被固定至自行车车架的第一主体、支撑摇臂的第二主体，以及连接第一主体和第二主体的一对致动连接杆。

作为其必要元件，摇臂包括内板、外板、与内板和外板集成的一对销，以及被布置在内板和外板之间的一对齿轮。

在说明书的其余部分及在随附的权利要求中，术语“内板”和“外板”分别指当摇臂被安装在自行车上时面对自行车车轮的摇臂板，以及在上述安装条件下被布置在关于自行车车轮的相反部分上的摇臂板。

每个齿轮都被能旋转地安装在该对销中的相应的销上。

在现有技术中，使用由具有头部和螺纹杆的螺钉组成的销。销被安装于制成在外板上和内板上的相应的成对孔处。

通常，螺钉的螺纹杆被旋拧到内板的螺纹通孔中，直到螺钉的头部抵靠在外板上。

内板通常由诸如铝的轻质合金或者碳纤维或者高科技高分子聚合物(technopolymer)制成，以便便于对相对的带螺纹通孔攻丝。在其中内板由碳纤维或者高科技高分子聚合物制成的情况下，以适当的金属插入体制成带螺纹通孔。

申请人已经发现上述类型的摇臂具有一些缺点。

特别地，申请人已经发现这种摇臂的上轮(即，当摇臂被安装在自行车上时更高的一个)在其中后传动装置已经选择链轮组件中的最大链轮(即，链轮组件中最靠近自行车车轮的链轮)的操作构造下具有相对于自行车车轮的极短距离，在专业术语中，这种距离被称为“x因素”。

申请人已经观察到，特别是在双凸车轮(lenticularwheel)的情况下，在颠簸或者不规则路面的情况下，内板会偶然朝着车轮移动，并且干扰和摩擦车轮。

这种风险也因为下列事实，即为了能够在内板中产生足够数目的抓握螺纹，内板必须具有预定厚度(申请人已经测量该厚度例如等于约2.2mm)。

此外，假定螺钉的杆的端部通常相对于内板突出，但是存在这种端部能够摩擦自行车车轮的风险。

基于本发明的技术问题在于提供一种用于自行车传动装置的摇臂，这种摇臂构造简单、成本有效并且可靠，而且克服了上述缺点。

技术实现要素：

因此，本发明涉及一种用于自行车传动装置的摇臂，包括：

-内板；

-外板；

-与所述内板和所述外板集成的一对销；

-被布置在所述内板和所述外板之间的一对齿轮，所述齿轮各自被以能旋转方式安装在所述一对销中的相应的销上；

其特征在于，至少一个所述销被插入在形成于所述内板和所述外板中的无螺纹通孔中，并且由下列部件限定：

-在所述内板和所述外板中的一个处的螺钉，该螺钉具有外螺纹和抵靠表面；

-在所述内板和所述外板中的另一个处的母螺钉，该母螺钉具有接合所述外螺纹的内螺纹且具有抵靠表面。

有利地，根据本发明的摇臂巧妙地克服了根据现有技术制作的摇臂的缺点。

实际上，由于无螺纹通孔在内板及外板中形成的事实，可以减小板的厚度，因而减小内板的厚度，这是因为不再必要产生—如现有技术中那样—特定最小数目的螺纹。

出于该原因，在其中后传动装置已经选择链轮组件中最大链轮的操作构造中，内板距车轮的距离相对于上述现有技术的摇臂中距车轮的距离更大。因此，在颠簸或者不规则路面的情况下，显著地降低了内板干扰和摩托自行车车轮的风险。

特别地，内板的厚度能够被降低至例如约1.5mm。因而也获得了摇臂重量的减轻。

此外，还因为内板和外板内的孔不带螺纹的事实，这些板能够由碳纤维或者高科技高分子聚合物制成。因而相对于铝摇臂的情况，获得了的摇臂重量的进一步减轻。

此外，由于没有必须专用于产生螺纹的板厚度部分，所以可以将螺钉的头部和母螺钉的头部埋入在特别地在板中产生的凹进中，以这种方式避免了相对于板突出的部分的存在。

此外，螺钉-母螺钉联接允许产生大量抓握螺纹。这允许内板和外板彼此分隔开足够的距离，以允许链条穿过而不破坏其链节，同时仍以足够数目的抓握螺纹保持两个板彼此接合。

在从属权利要求中列出上述摇臂的优选特征。根据特定的情况要求，这些特征能够彼此自由地组合。

在本发明的摇臂的优选实施例中，所述母螺钉包括具有安装工具的联接底座。

有利地，安装工具被插入联接底座内，从而在螺钉被拧到母螺钉上时防止母螺钉旋转。

在本发明的摇臂的进一步优选实施例中，所述母螺钉包括具有成形部分的外表面，该成形部分用以产生与所述内板和外板中的一个的防旋转形状联接。

有利地，这种成形部分的设置以及在螺钉拧入到母螺钉的情况下防止母螺钉旋转使得安装更为容易，其中该安装的执行不使用用于母螺钉的任何安装工具。

优选地，所述外表面被容纳在形成于所述板中的凹进中，并且所述凹进具有形状与所述母螺钉的成形部分的形状至少部分地匹配的成形部分。

有利地，通过在板上提供用以与母螺钉的外表面的成形部分协作的表面部分，形成该防旋转形状联接。

优选地，所述母螺钉的所述成形部分和所述凹进的所述成形部分由至少一个平表面限定。

有利地，这些平表面易于形成，并确保在母螺钉和板的凹进之间的容易且正确的形状联接。

在本发明的摇臂的优选实施例中，至少一个所述齿轮被能旋转地直接安装在所述母螺钉上。

有利地，在这种情况下，销基本上仅包括两个部件(螺钉和母螺钉)，并且其安装和拆卸特别容易。

在本发明的摇臂的另一优选实施例中，至少一个所述齿轮被能旋转地安装在衬套上，所述衬套过盈或者不过盈地配合在所述母螺钉上和/或所述螺钉上。

在本发明的摇臂的进一步优选实施例中，至少一个所述齿轮被能旋转地安装在滚动轴承上，所述滚动轴承过盈或者不过盈地配合在所述母螺钉上和/或所述螺钉上。

优选地，所述母螺钉的抵靠表面被容纳于在所述内板和所述外板中的一个中绕相应的通孔形成的凹进中，所述凹进包括用于所述母螺钉的且出现所述通孔的抵靠表面。

有利地，母螺钉的至少一部分能够被嵌入在凹进中，从而减小或甚至防止母螺钉的部分相对于相应的板突出。

优选地，所述母螺钉包括与在所述凹进内产生的相应的底切部分联接的突出部分。

有利地，突出部分一旦与底切部分联接，则允许母螺钉被紧固至板，从而在螺钉被拧入母螺钉前保持母螺钉和板的连接，因而促进摇臂的安装操作。

优选地，至少一个所述齿轮在径向内部位置中包括由耐磨材料制成的环状元件。

有利地，这种环状元件允许齿轮和销之间基本无摩擦的滑动滚动。这种解决方案可被用作使用滚动轴承的替选。

优选地，根据本发明的摇臂包括配合在至少一个所述销上的一对环状保护盘，并且所述一对环状保护盘被布置在关于安装在所述销上的齿轮相反的部分处。这种环状盘执行保护销和齿轮之间的联接区不受灰尘和污垢影响的功能。

优选地，所述内板和外板由铝合金或者碳纤维或者高科技高分子聚合物制成。

有利地，如上所述，因而相对于铝制摇臂的情况获得了摇臂的重量减轻，申请人估计该重量减轻例如是约5g。

附图说明

从下面参照附图对本发明优选实施例的详细说明，将更清楚本发明的其它特征和优点，这些实施例给出用于指示而非限制目的。在这些图中：

-图1是根据本发明的摇臂的第一实施例的分解透视图；

-图2是图1的摇臂的侧视图；

-图3是根据图2中的iii-iii平面截取的图1的摇臂的横截面图；

-图4是根据本发明的摇臂的第二实施例的分解透视图；

-图5是图4的摇臂的侧视图；

-图6是根据图5中的vi-vi平面截取的图4的摇臂的横截面图；

-图7是根据本发明的摇臂的第三实施例的分解透视图；

-图8是图7的摇臂的横截面图；

-图8a是图8中圈出的部分的放大图。

具体实施方式

起始地参考图1-3，其中示出根据本发明的用于自行车传动装置的摇臂的第一实施例。以10整体指示这种摇臂。

特别地，该自行车传动装置为后传动装置。

摇臂10通过为已知类型并且图中未示出的铰接四边形致动运动机构连接至自行车的车架。

特别地，后传动装置包括被固定至自行车车架的第一主体(未示出)、支撑摇臂10的第二主体(未示出)，以及连接第一主体和第二主体的一对铰接连接杆(未示出)。

摇臂10包括内板12、外板14、与内板12和外板14集成的一对销16、18，以及被布置在内板12和外板14之间的一对齿轮20、22。

每个齿轮20、22都被能旋转地安装在相应的销16、18上。

通常，当摇臂10被安装在自行车上时，销16(以及齿轮20)相对于销18(以及关于齿轮22)更高。

铰接销24被外部地固定至外板14，所述销能旋转地将摇臂10连接至后传动装置的第二主体。

内板12具有用于销16的无螺纹通孔12a，以及用于销18的无螺纹通孔12b。

相应地，外板14具有用于销16的无螺纹通孔14a，以及用于销18的无螺纹通孔14b。

内板12和外板14的该对无螺纹通孔12a、14a以及12b、14b是同轴的，并且与齿轮20和22的旋转轴线x和y重合。

销16由螺钉26和母螺钉36限定。

螺钉26具有头部26a，在头部26a中限定对于外板14的抵靠表面26b。

螺钉26具有插入通孔14a中的螺钉杆26c，并且螺钉杆26c具有限定外螺纹26d的自由端部。

螺钉26的头部26a被容纳在形成于外板14中的凹进17中，通孔14a出现在凹进17上。

凹进17包括用于螺钉26的头部26a的抵靠表面26b的抵靠表面17b。

母螺钉36包括头部36a，在头部36a中限定对于内板12的抵靠表面36b。

母螺钉36还具有插入通孔12a中的螺钉杆36c。

母螺钉36还具有接合螺钉36的外螺纹26d的内螺纹36d。

齿轮20被能旋转地直接安装在母螺钉36上，特别是安装在母螺钉36的螺钉杆36c的一部分上。

齿轮20在径向内部位置中包括由耐磨材料制成的环状元件21。

母螺钉36的头部36a包括具有成形部分的外表面，其中该成形部分用以产生与内板12的防旋转形状联接。这种成形部分由基本平行且对角地相反的一对平表面36e限定。

母螺钉36的头部36a被容纳在形成于内板13中的凹进13中，并且通孔12a出现在凹进13上。凹进13具有形状与母螺钉36的头部36a的成形部分的形状至少部分地匹配的成形部分。这种成形部分由基本平行并且对角地相对的一对平表面13a限定，该对平表面13a与母螺钉36的头部36a的平表面36e抵靠协作。在旋拧螺钉26期间避免母螺钉36在凹进13中旋转的其它形状也是可能的。

凹进13包括用于母螺钉36的头部36a的抵靠表面36b的抵靠表面13b。

以与销16类似的方式，销18由螺钉28和母螺钉38限定。

螺钉28具有头部28a，在头部28a中限定对于外板14的抵靠表面28b。

螺钉28还具有插入通孔14b中的螺钉杆28c，并且螺钉杆28c具有限定外螺纹28d的自由端部。

螺钉28的头部28a被容纳在形成于外板14中的凹进19中，并且通孔14b出现在凹进19上。

凹进19包括用于螺钉28的头部28a的抵靠表面28b的抵靠表面19b。母螺钉38包括头部38a，在头部38a中限定对于内板12的抵靠表面38b。

母螺钉38还具有插入通孔12b中的螺钉杆38c，以及接合螺钉28的外螺纹28d的内螺纹38d。

齿轮22被能旋转地安装在介于销18和齿轮22本身之间的滚动轴承42上。

特别地，如图3的示例中所示，滚动轴承42的内圈42a被过盈或者不过盈地配合在壳体底座38f上，其中壳体底座38f设置在母螺钉38的螺钉杆38c的自由端部上。

内圈42a也过盈或者不过盈地配合于在环状间隔器元件43上设置的壳体底座43a上，环状间隔器元件43过盈或者不过盈地配合在螺钉28的螺钉杆28c上。环状间隔器元件43被布置成抵靠外板14面对齿轮22的表面。

母螺钉38的头部38a包括具有成形部分的外表面，其中该成形部分产生与内板12的防旋转形状联接。这种成形部分由基本平行并且对角地相反的一对平表面38e限定。

母螺钉38的头部38a被容纳在形成于内板12中的凹进15中，并且通孔12b出现在凹进15上。凹进15具有形状与母螺钉38的头部38a的成形部分的形状至少部分地匹配的成形部分。这种成形部分由基本平行并且对角相对的一对平表面15a限定，该对平表面15a抵靠母螺钉38的头部38a的平表面38e地协作。

凹进15包括用于母螺钉38的头部38a的抵靠表面38b的抵靠表面15b。

摇臂10还包括一对环状保护盘25a、25b，该对环状保护盘25a、25b配合在各销16、18上，并且分别被布置在关于齿轮20、22相反的部分上。

在图3的非限制性示例中，销16和18的环状保护盘25a、25b，特别是被布置成与内板12相邻的那些环状保护盘，被布置于在母螺钉36、38的螺钉杆36c、38c上制成的相应的圆周凹槽36g、38g中。

在图3的非限制性示例中，被布置成与外板14相邻的环状保护盘25b与环状间隔器元件43整体成型。

图4-6示出根据本发明的用于自行车传动装置的摇臂10的第二实施例。

图4-6的摇臂10中与图1-3的摇臂的那些组件类似或者功能相同的组件以相同标识符指示，并且关于它们的说明可参考上述内容。

摇臂10包括内板12、外板14、与内板12和外板14集成的一对销116、118，以及被布置在内板12和外板14之间的一对齿轮20、22。

图4-6的摇臂10与图1-3的摇臂10的不同基本在于销116和118。

销116由螺钉126和母螺钉136限定。

螺钉126具有头部126a，在头部126a中限定对于内板12的抵靠表面126b。

螺钉126还具有插入通孔12a中的螺钉杆126c，并且螺钉杆126c具有限定外螺纹126d的自由端部。

特别地，限定外螺纹126d的自由端部具有相对于螺钉杆126c的其余部分减小的标称直径。

螺钉126的头部126a被容纳在形成于内板12中的凹进中，并且通孔12a出现在该凹进上。这种凹进包括用于螺钉126的头部126a的抵靠表面126b的抵靠表面。

母螺钉136包括头部136a，在头部136a中限定对于外板14的抵靠表面136b。

母螺钉136也具有插入通孔14a内的螺钉杆136c。

母螺钉136也具有在母螺钉136的螺钉杆136c处制成的内螺纹136d，并且内螺纹136d接合螺钉126的外螺纹126d。

齿轮20被能旋转地安装在衬套150上，衬套150过盈或者不过盈地配合在母螺钉136上以及螺钉126上，特别是配合在母螺钉136的螺钉杆136c的部分上以及螺钉126的螺钉杆126c上未限定外螺纹126d的部分上。

衬套150起齿轮20的旋转衬套的作用。

齿轮20包括处于径向内部位置的由耐磨材料制成的环状元件21。

母螺钉136包括具有安装工具的联接底座136h。联接底座136h出现在母螺钉136的头部136a上。

母螺钉136的头部136a被容纳在形成于外板14中的凹进17中，并且通孔14a出现在凹进17上。

凹进17包括用于母螺钉136的头部136a的抵靠表面136b的抵靠表面17b。

以与销116类似的方式，销118由螺钉128和母螺钉138限定。

螺钉128具有头部128a，在头部128a中限定对于内板12的抵靠表面128b。

螺钉128还具有插入通孔12b中的螺钉杆128c，并且螺钉杆128c具有限定外螺纹128d的自由端部。

螺钉128的头部128a被容纳在形成于内板12中的凹进中，并且通孔12b出现在该凹进上。这种凹进包括用于螺钉128的头部128a的抵靠表面128b的抵靠表面。

母螺钉138包括头部138a，在头部138a中限定对于外板14的抵靠表面138b。

母螺钉138也具有被插入通孔14a内的螺钉杆138c。

母螺钉138还具有在母螺钉138的螺钉杆138c处制成的内螺纹138d，并且内螺纹138d接合螺钉128的外螺纹128d。

母螺钉138包括具有安装工具的联接底座138h。联接底座138h出现在母螺钉138的头部138a上。

母螺钉138的头部138a被容纳在形成于外板14中的凹进19中，并且通孔14a出现在凹进19上。

凹进19包括用于母螺钉138的头部138a的抵靠表面138b的抵靠表面19b。

齿轮22被能旋转地安装在滚动轴承42上，滚动轴承42介于销118和齿轮22自身之间。

特别地，如图6的示例中所示，滚动轴承42的内圈42a过盈或者不过盈地配合在被设置于一对环状间隔器元件143上的相应的壳体底座143a上，环状间隔器元件143过盈或者不过盈地配合在螺钉128的螺钉杆128c上以及母螺钉138的螺钉杆138c上。

环状间隔器元件143被布置成分别地抵靠内板12面对齿轮22的表面和外板14面对齿轮22的表面。

图4-6的摇臂10还包括一对环状保护盘25a、125b，该对环状保护盘25a、125b配合在各销116、118上，并且被分别地布置在关于齿轮20、22相反的部分处。

在图6的非限制性示例中，销116的环状保护盘25a被配合在螺钉126和母螺钉136的螺钉杆126c、136c上。

销116的环状保护盘25a被布置在关于衬套150相反的部分处。

在图6的非限制性示例中，销118的环状保护盘125b与相应的环状间隔器元件143整体成型。

在可替选实施例(未示出)中，螺钉126、128中至少一个的位置和相应的母螺钉136、138中至少一个的位置能够颠倒，即，螺钉126(和/或螺钉128)能够被插入外板14的通孔14a(和/或通孔14b)中，并且相应的母螺钉136(和/或母螺钉138)能够被插入内板12的通孔12a(和/或通孔12b)中。

图7、8和8a示出根据本发明的用于自行车传动装置的摇臂10的第三实施例。

图7、8和8a的摇臂10中与图1-6的摇臂10的那些组件类似或者功能相同的的组件以相同标识符指示，并且关于它们的说明可参考上述内容。

摇臂10包括内板12、外板14、与内板12和外板14集成的一对销216、218，以及被布置在内板12和外板14之间的一对齿轮20、22。

图7、8和8a的摇臂10与图1-3的摇臂10和图4-6的摇臂10的不同基本在于销216和218。

销216由螺钉226和母螺钉236限定。

螺钉226具有头部226a，在头部226a中限定对于内板12的抵靠表面226b。抵靠表面226b具有截顶圆锥形状，这不同于本发明先前实施例中的螺钉26、126的抵靠表面26b、126b(基本为平面)。

螺钉226的头部226a被容纳在形成于内板12中的凹进中，并且通孔12a出现在该凹进上。这种凹进包括用于螺钉226的头部226a的抵靠表面226b的、具有截顶圆锥形状的抵靠表面。

螺钉226还具有被插入通孔12a、14a中的螺钉杆226c，并且螺钉杆226c具有限定外螺纹226d的自由端部。

母螺钉236是其中限定对于外板14的抵靠表面236b的螺母。

母螺钉236还具有接合螺钉226的外螺纹226d的内螺纹236d。

母螺钉236包括具有成形部分的外表面，其中该成形部分用以产生与外板14的防旋转形状联接。这种成形部分由基本平行并且对角地相反的一对平表面236e限定。

母螺钉236被容纳在形成于外板14中的凹进17中，并且通孔14a出现在凹进17上。凹进17具有形状与母螺钉236的成形部分的形状至少部分地匹配的成形部分。这种成形部分由基本平行并且对角地相对的一对平表面17a限定，该对平表面17a抵靠母螺钉236的平表面236e地协作。

凹进17包括用于母螺钉36的抵靠表面236b的抵靠表面17b。

此外，如图8a中指出的，母螺钉236包括与制成在凹进17中的相应的底切部分17i联接的突出部分236i。

齿轮20被能旋转地安装在衬套150上，衬套150过盈或者不过盈地配合在螺钉226上，特别是配合在螺钉226的螺钉杆226c的其中未限定外螺纹226d的部分上。

衬套150起齿轮20的旋转衬套的作用。

齿轮20包括处于径向内部位置的由耐磨材料制成的环状元件21。

以与销216类似的方式，销218由螺钉228和母螺钉238限定。

螺钉228具有头部228a，在头部228a中限定对于内板12的抵靠表面228b。抵靠表面228b具有截顶圆锥形状。

螺钉228的头部228a被容纳在形成于内板12中的凹进中，并且通孔12b出现在该凹进上。该凹进包括用于螺钉228的头部228a的抵靠表面228b的、具有截顶圆锥形状的抵靠表面。

螺钉228还具有被插入通孔12b、14b中的螺钉杆228c，并且螺钉杆228c具有限定外螺纹228d的自由端部。

母螺钉238是其中限定对于外板14的抵靠表面238b的螺母。

母螺钉238还具有接合螺钉228的外螺纹228d的内螺纹238d。

母螺钉238包括具有成形部分的外表面，其中该成形部分产生与外板14的防旋转形状联接。这种成形部分由基本平行并且对角地相反的一对平表面238e限定。

母螺钉2386被容纳在形成于外板14中的凹进19中，并且通孔14a出现在该凹进19上。凹进19具有形状与母螺钉238的成形部分的形状至少部分地匹配的成形部分。这种成形部分由基本平行并且对角地相对的一对平表面19a限定，该对平表面19a抵靠母螺钉238的平表面238e地协作。

凹进19包括用于母螺钉238的抵靠表面238b的抵靠表面19b。

此外，母螺钉238包括与制成在所述凹进19中的相应的底切部分19i联接的突出部分238i。

齿轮22被能旋转地安装在滚动轴承42上，滚动轴承42介于销218和齿轮22本身之间。

特别地，如图8的示例中所示，滚动轴承42的内圈42a过盈或者不过盈地配合在被设置于一对环状间隔器元件243上的相应的壳体底座243a上，环状间隔器元件243过盈或者不过盈地配合在螺钉228的螺钉杆228c上。

环状间隔器元件243被分别布置在内板12面对齿轮22的表面附近和外板14面对齿轮22的表面附近。

图7、8和8a的摇臂10还包括一对环状保护盘25a、25b，该对环状保护盘25a、25b配合在各销216、218上，并且被分别地布置在关于齿轮20、22相反的部分处。

在图8的非限制性示例中，销216、218的环状保护盘25a、25b被配合在螺钉226的螺钉杆226c上。

销116的环状保护盘25a被布置在关于衬套150相反的部分处。

在图8的非限制性示例中，销218的环状保护盘25b介于环状间隔器元件243与内板12、外板14之间。

内板12和外板14优选地由碳纤维制成。

当然，本领域技术人员能够对上述本发明做出许多变型和变体，以便满足特定和偶然要求，这些变型和变体均都在如下文权利要求限定的本发明的保护范围内。