[發(fā)明專利]用于自行車的多級鏈輪

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210450977.4
• 申請日: 2009-07-03
• 公開（公告）號: CN102910249A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 亨里克·布雷特
• 申請（專利權(quán)）人: SRAM德國有限公司
• 主分類號: B62M9/10
• 分類號: B62M9/10;B62M9/12
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 黨曉林;史敬久

本申請是申請日為2009年7月3日、發(fā)明名稱為“用于自行車的多級鏈輪”、申請?zhí)枮?00910139845.8的中國發(fā)明專利申請的分案申請。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及多級鏈輪，其具有大小不同的、用于接納鏈條并將由該鏈條傳來的周向力傳給自行車后輪輪轂的多個齒圈，所述多級鏈輪使得鏈條能夠通過變速機(jī)構(gòu)從一個齒圈被換到另一個齒圈上，在這里，齒圈及其齒具有換擋輔助結(jié)構(gòu)，所述換擋輔助結(jié)構(gòu)不僅簡化換擋，而且加強(qiáng)維持鏈條嚙合于齒圈的齒部。

背景技術(shù)

目前，多級鏈輪的換擋可以借助變速機(jī)構(gòu)順利可靠地完成，在這里必要前提條件是：騎車人注意某些規(guī)定。例如提出了以下建議：當(dāng)鏈條處于齒圈上的某些位置時不能倒踩空行，或者不能以大力矩一下子強(qiáng)換掛多個擋位。另外，在換擋時，腳踏板要有足夠高的轉(zhuǎn)速。

為了能夠?qū)崿F(xiàn)至較小齒圈的可控?fù)Q擋，必須在齒圈上一直引導(dǎo)鏈條，直至到達(dá)規(guī)定位置為止。在所述規(guī)定位置，滾子降低移入較小齒圈的齒槽，從而鏈條不會跨上齒圈的齒。結(jié)果得到了幾乎無沖擊的換擋過程，該換擋過程也可以在承載情況下完成。換至下個較小齒圈的可控?fù)Q擋的問題在于，在立即降低時要避免繞過規(guī)定位置。即便鏈條在規(guī)定位置下降，還是無法保證鏈條因橫向錯移而以鏈板跨在齒上，盡管滾子相對齒槽處于正確位置。

為了使變速機(jī)構(gòu)不移動過大換擋行程且鏈條同時能輕柔過渡地獲得換擋速度，曾提出過許多改進(jìn)方案，例如在1937年11月11日提出的美國專利第475021號中，其中，在齒圈上在兩個轉(zhuǎn)動方向上在齒部中加工出換擋空缺，用于在周邊的一個位置給鏈條提供噪音低的過渡。

按照歐洲專利EP?642975B1，采取了針對齒圈的齒和齒圈本身的許多改進(jìn)，以便尤其在承載情況下不僅簡化鏈條換至小齒圈的換擋操作，而且簡化換至大齒圈的換擋操作，在這里，針對兩個換擋方向有至少一個用于鏈條移位的位置。

雖然上述建議使得理解技術(shù)的騎車人能夠簡單地不常出錯地?fù)Q擋，但是一系列內(nèi)部試驗表明出錯率達(dá)30％。而且，換擋錯誤可能在承載情況下導(dǎo)致鏈條斷裂，同時騎車人的肌肉還將受到猛烈沖擊，這可能在騎行中導(dǎo)致痙攣。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出的解決方案著眼于特殊的齒圈形狀，并且因而可以目的明確地適應(yīng)相關(guān)齒圈的各自尺寸。提出了帶來同一趨勢的眾多形狀變化，它們能夠克服在換擋時出現(xiàn)的偏移力而最佳地引導(dǎo)鏈條：

·在根圓區(qū)域內(nèi)的齒圈寬度被明顯增大，從而鏈條在齒圈上的軸向引導(dǎo)基本上通過在齒圈根圓處的引導(dǎo)區(qū)內(nèi)的、內(nèi)鏈板局部直徑（Teildurchmesser）相對滾子直徑的超出部實現(xiàn)。

·平坦的導(dǎo)向斜面在齒上從根圓處的引導(dǎo)區(qū)開始一直延伸到在其中一個齒側(cè)面上的滾子最高支承點的區(qū)域，這樣，齒寬朝上減少了如此程度，即，不會出現(xiàn)因大齒寬而卡死內(nèi)鏈板。在滾子插入當(dāng)時的一個齒槽底面時，當(dāng)鏈條在變速時被導(dǎo)向斜面或第一轉(zhuǎn)向斜邊偏移之后，鏈條對準(zhǔn)齒圈并本身對中。外鏈板不參與引導(dǎo)鏈條。事實證明以下措施是適當(dāng)?shù)模瑢?dǎo)向斜面相對齒圈平面具有10°至20°的角度。對較小齒圈來說，該角度最好介于5°至15°的范圍內(nèi)。

·在朝向齒尖的方向上在導(dǎo)向斜面后有傾斜角度明顯更大的第一轉(zhuǎn)向斜邊，一方面，當(dāng)大的換擋力在盡管有上述導(dǎo)向斜面的情況下還是迫使鏈條偏轉(zhuǎn)以至鏈條失控地滾落向較小齒圈時，第一轉(zhuǎn)向斜邊使鏈條再次偏轉(zhuǎn)并返回初始位置。另一方面，當(dāng)鏈條可控地從大齒圈落向小齒圈并且由此時產(chǎn)生的懸空鏈（Kettenbogen）引起過大偏轉(zhuǎn)時，第一轉(zhuǎn)向斜邊也起到導(dǎo)入斜面的作用。此時，鏈條又向回偏轉(zhuǎn)并防止鏈條掛跨。第二轉(zhuǎn)向斜邊也用于使處于與齒圈嚙合的鏈條不能在齒尖上做到嚙合，而是被退回，以保留原來的鏈條嚙合。

·第二轉(zhuǎn)向斜邊跟在第一轉(zhuǎn)向斜邊之后并且與之形成作為齒的最高凸起的尖頂。第二轉(zhuǎn)向斜邊較短并且相對齒平面更陡峭地延伸，因而相應(yīng)齒圈的從尖頂至面對較小齒圈的平面具有大約為齒圈寬度三分之一的距離。一個重要特征是，第一轉(zhuǎn)向斜邊和用于將鏈條換至相應(yīng)的較大齒圈所必需的第二轉(zhuǎn)向斜邊沒有豎直的過渡區(qū)。這樣，最佳地充分利用了可用的齒圈寬度，而且在失控地越過多個齒圈進(jìn)行換擋時改善了換擋質(zhì)量。

·所提出的齒圈形狀尤其適于制造銑削的齒圈空心體用的車削坯件。