CN1032414C - 用于自行车链轮组件上的链条移位辅助结构 - Google Patents

Abstract

一种用于自行车的具有一个大链轮和一个小链轮的链轮组件，大链轮包括有成型在其朝向小链轮的侧表面上的托链凸台。每个凸台包括有一个形成有一个用于在链条从小链轮向大链轮移位时跟链条的下端接触但不与之啮合的接触表面的接触部分。托链装置设置来使接触表面在从小链轮向大链轮换挡期间接触与小链轮啮合着的链条并将链条沿大链轮的径向朝外带起。

Description

用于自行车链轮组件上的链条移位辅助结构

本发明涉及一种成形在链轮上用于辅助自行车链条移位的结构。

在自行车的多级链轮组件上具有一个拨链器，链条通过拨链器的换挡力从小链轮移至大链轮上。在常规的链轮组件中，链条的一个侧表面接触大链轮的一个侧表面，链条借助接触产生的摩擦力由大链轮支撑着，通过大链轮旋转将链条沿大链轮的径向朝外抬起使其与该链轮啮合。

然而，以这种方法进行链条移位需要链条与大链轮之间具有足够的摩擦力，以便随着链轮的转动可靠地带起链条。换言之。拨链器必须施加一个强大的力将链条压靠到大链轮上。

当在换档期间发生大驱动载荷时，链条可能从大链轮上产生滑移，这就使大链轮很难将链条带起，或导致延误换档。

本发明的一个目的在于提供一种即使在大驱动载荷下也能够容易地并且可靠地将链条从小链轮移位到大链轮上的链轮结构。

本发明的上述目的通过自行车的一种链轮组件来实现，这种链轮组件包含一个大链轮、一个小链轮、和多个从大链轮的一个侧表面向小链轮突出的托链凸台，每个凸台包括有一个形成接触表面的接触部份，该接触表面用于非啮合地接触从小链轮移位到大链轮上的链条的下表面，其中，托链凸台被设置来使接触表面在从小链轮向大链轮换挡期间接触与小链轮啮合着的链条并将链条沿大链轮的径向朝外带起。

利用具有上述结构的链轮组件，多个托链凸台中之一个支承着从小链轮向大链轮移位的链条，这就使链条能够被压靠到大链轮上而不需要由拨链器施加强大的力。此外，在换档操作期间，即使驱动载荷增加到一定程度，链条还是可以可靠地移位。

本发明的进一步的和其他的目的、特征和功能，通过下面参照附图进行的对本发明的实施例的更详尽的描述而变得更清楚。在附图中：

图1是具有两级链轮组件的自行车的主要部份的侧视图；

图2是具有本发明的链条移位辅助机构的链化组件的侧视图；

图3是图2所示的链条移位辅助机构的主要部份的放大局部视图；

图4是示出图3所示的链条与链条移位辅助机构之间的位置关系的俯视图；

图5是沿图3的A-A线取的截面图；

图6是沿图3的B-B线取的截面图；

图7是示出链条移位辅助机构、链条、链轮齿之间的位置关系的侧视图；

图8(a)、8(b)和8(c)是示出链条移位辅助机构借助链轮组件的转动带起链条的一种方式的示意图；

图9是具有本发明的另一实施例的三级链轮组件的自行车的主要部份的侧视图；

图10是具有本发明的链条移位辅助机构的三级链轮组件的主要部份的示意侧视图；

图11是图10所示的部份的俯视图；

图12(a)、12(6)、12(c)和12(d)是示出链条移位辅助机构借助另一实施例的链轮组件的转动带起链条的一种方式的示意图；

图13是具有又另一实施例的链条移位辅助机构的链轮组件的主要部份的局部侧视图；

图14是图13所示的部份的俯视图；以及，

图15是示出带有一个倾斜的、跟链条接触的表面的、改进的链条移位辅助机构的局部视图。

本发明的实施例将在下面结合附图进行描述。

图1示出具有多级变速机构的自行车的主要部份。该图示出了通过枢轴支撑着踏板3的曲柄臂1、一个大链轮S1、一个小链轮S2、一条链条4、一个后链轮5及一个前拨链器6。象自行车的常规驱动机构那样，由曲柄臂1支撑着的踏板3被转动以驱动链轮S1和S2，该驱动经链条4传输到后链轮5上。可操作拨链器6将链条4从一个前链轮移位到另一个前链轮上。

图2和3示出了设置在前链轮上的链条移位辅助机构。该链条移位辅助机构辅助链条从小链轮S2移位到大链轮S1上，该辅助机构包括多个托链凸台9、10和11，它们形成在大链轮S1的朝向小链轮S2的侧表面7上，每个凸块9、10和11是以钢圈的形式用铆钉8安装在大链轮S1上。这种结构在图5中详细示出。

如图3至5所示，托链凸台9、10和11形成在大链轮S1的链驱动齿12-14邻近的区域内，以接触被拨链器6从小链轮S2向大链轮S1移位的链条4的外链板4a。如图5中所见，托链凸台9、10和11只用于带起链条4而不与链条4啮合。

托链凸台9、10和11的位置根据链条4的规格和驱动齿15～17的形状来确定。这些齿中的一个、例如齿15，是当链条4接触托链凸台9时链条4开始与之啮合的齿。同样，在链条4接触托链凸台10时链条4开始与驱动齿16啮合。这样，托链凸台9、10和11设置在沿着图3所示的驱动方向F离开相应的驱动齿15、16和17并在径向上靠近链轮轴心线的一个位置上。

设置在上述位置的每个托链凸台9、10和11可通过大链轮S1的转动来带起由拨链器6移位的链条4，并将链条4移向驱动齿15、16和17。

当链轮S1和S2在拨链器6动作时转动，与大链轮S1一起转动的托链凸台9、10台11中之一移到链条4下面的位置上，并如图8(a)所示那样接触到链条4的一个外链板4a。

进一步转动大链轮S1，如图8(b)所示，托链凸台9、10或11随着进一步转动将链条4沿大链轮S1的径向朝外带起。链条的移位通过托链凸台9、10或11支承着链条4来实现，即使此时拨链器6只产生一个比较弱的操作力，即使链条张力随着驱动载荷的增大而略为增大。如果驱动载荷大幅度地增大，导致链条张力显著增大，外链板4a在链条张力的作用下从托链凸台9、10或11掉落。这样，链条就避免了被拉断。

通过大链轮S1进一步转动，如图8(c)所示，拨链器6的移位力导致链条4与驱动齿15、16或17中之一啮合，并跟托链凸台9、10或11脱离，完成了链条4从小链轮S2向大链轮S1的移位。

如图5和6所示，构成每个托链凸台9、10和11的钢圈装在形成在大链轮S1上的一个凹座18内，这样的结构的设置是为着使大链轮S1与小链轮S2之间具有一个小的距离，尽管托链凸台9、10和11突出相当大的程度。如图5所示，托链凸台9具有一个连接部份9a，而凹座18具有一较深的用于与连接部份9a接合的阶梯形凹座18a。同样的结构也同样用在托链凸台10和11上。

托链凸台9、10和11的钢圈经硬化以抗御链条4的摩擦。

在上述实施例中，托链凸台9、10和11制成与大链轮S1分立的构件。然而，这些凸台也可以与大链轮制成一体。在链轮S1用钢制造的情况下，耐磨损的托链凸台可通过对链轮进行冲压加工而在其上成形，并对突起的部份进行硬化。硬化处理可以省掉，取决于用于制造链轮的材料的耐磨性、硬度和其他特性。

另一个实施例将结合图9至12来描述。图9示出了这个实施例的链轮组件，这个链轮组件包括一个大链轮S1、一个中间链轮S2和一个小链轮S3。象自行车的常规驱动机构那样，曲柄臂1被转动将驱动从链轮S1、S2或S3经链条4传递到后链轮5。可操作拨链器6以通过将链条4在链轮S1、S2和S3之间移位来提供三个速度。

下面将描述这个实施例中的链条移位辅助机构。

这种链条移位辅助机构包括成形在大链轮S1的侧表面7上的链条移位齿19和托链凸台20。这些构件使链条能够从中间链轮S2向大链轮S1容易地并可靠地移位。

如图10和11所示，每个托链凸台20是以钢销的形式固定到大链轮S1上。钢销从大链轮S1的侧表面朝向中间链轮S2突出。

这个托链凸台20也只用于带起链条4而不与链条4啮合。托链凸台20的位置根据链条4的规格和链条移位齿19的形状来确定。实际上，托链凸台20设置在沿着图10所示的链轮的转动方向F离开相关的链条移位齿19并在径向上靠近大链轮S1的轴心线的一个位置上。按前述位置设置的托链凸台20可随着大链轮S1的转动来带起由拨链器6移位的链条4，并将链条4移向链条移位齿19。

当链轮S1和S2在拨链器6动作时转动，随大链轮S1一起转动的托链凸台20移到链条4下面的位置上，并如图12(a)所示那样接触到链条4的一个外链板4a。

进一步转动大链轮S1，如图12(b)所示，托链凸台20随着进一步转动将链条4沿大链轮S1的径向朝外带起。链条的移位通过托链凸台20支承着链条4来实现，即使此时拨链器6只产生一个比较弱的的操作力，即使链条张力随着驱动载荷的增大而略为增大。

通过大链轮S1进一步转动，如图12(c)所示，拨链器6的移位力导致链条4与链条移位齿19啮合。一旦链条4与链条移位齿19啮合，链条4通过链条移位齿19的导引作用被拉向大链轮S1。结果是链条4与大链轮S1的一个齿啮合。通过大链轮S1进一步转动，如图12(d)所示，链条4跟链条移位齿19脱离，实现了链条4从中间链轮S2向大链轮S1的移位。

图13和14示出了另一个实施例，在所示的三级链轮组件中，大链轮S1包括有一个第一托链凸台30和一个第二托链凸台31，它们形成在大链轮S1的朝向中间链轮S2的侧表面7上。这些凸台30和31使链条4能够容易地并可靠地从中间链轮S2向大链轮S1移位。

托链凸台30和31的具体结构是从大链轮S1上突出的钢销的形式。

第一托链凸台30的位置根据链条4的规格和形状来确定。如图13所示，第一托链凸台30设置在沿着图13所示的链轮的转动方向F离开第二托链凸台31并在径向上比托链凸台31更靠近链轮轴心线的一个位置上。

当链轮S1和S2在拨链器6动作时转动，随大链轮S1转动的第一托链凸台30移动到链条4的下面的一个位置上并与链条4的外链板4a接触。

通过大链轮S1进一步转动，第一托链凸台30随着进一步转动将链条4沿大链轮S1的径向朝外带起，此时，第二托链凸台31移动到已抬起的链条4的下面并与之接触，但不与之啮合。通过托链凸台30和31的抬起作用和拨链器6的移位作用，链条4跟大链轮S1的一个驱动齿15啮合(图13)，这驱动齿15在其它齿之前接触到链条4。这样，链条4就容易地并可靠地从中间链轮S2向大链轮S1移位。

第二托链凸台31也是根据链条4的规格和形状来确定设置位置。第二托链凸台31设置在沿着图13所示的链轮的转动方向F离开驱动齿15并在径向上靠近大链轮S1的轴心线的一个位置上。

在所有的前述的实施例中，每个托链凸台9、10、11、20、30或31可包括一个用于接触链条4的外链板4a的表面，该表面具有如图15所示的适当的倾斜角度“X”，这个角度可以根据所设定的使链条从托链凸台上掉落的链条张力来调节设定。在图15中，角度X代表托链凸台的与链条4接触的表面的相对于凸台的轴心线Y的倾角。

在所有的上述实施例中，如果设置多个托链凸台和多个链条移位齿，换挡操作由于链条4在链轮转动过程中跟托链凸台和链条移位齿接合的机会增大了而迅速完成。但是，也还可以只设置一个托链凸台或一个链条移位齿。

托链凸台和链条移位齿可以只设置在中间链轮上，或者同时设置在大链轮和中间链轮上。

Claims (11)

1.一种用于自行车的链轮组件，它包含：

一个大链轮；

一个小链轮；和

托链装置，该装置从该大链轮的一个侧表面朝向该小链轮突出并包括有一个接触部份，该接触部份形成有一个用于接触从该小链轮向该大链轮移位的链条的下端而不与之啮合的接触表面；

其特征在于：

所述托链装置配置成使其接触表面在从小链轮向大链轮换挡期间接触与小链轮啮合的链条并将链条沿该大链轮的径向朝外带起；

所述接触表面相对于链轮的轴心线径向向外呈凸形。

2.按权利要求1所述的链轮组件，其特征在于所述接触表面在其朝向所述小链轮伸展的方向上朝向该小链轮的轴心线倾斜。

3.按权利要求1所述的链轮组件，其特征在于所述接触部份具有圈状形式，其轴心线平行于所述大小链轮的轴心线伸展。

4.按权利要求1所述的链轮组件，其特征在于所述托链装置通过从大链轮的背向小链轮的侧表面朝向小链轮的方向伸展的铆钉固定到大链轮上。

5.按权利要求1所述的链轮组件，其特征在于所述大链轮包括有形成在一定位置上以容纳所述托链装置的凹座，所述接触部份放置在所述凹座内。

6.按权利要求5所述的链轮组件，其特征在于所述接触部份还形成有一个用于连接固定的凸台，所述凹座包括有一个用于容纳该连接固定凸台的接合部份。

7.按权利要求1所述的链轮组件，其特征在于所述托链装置还包括有从所述大链轮的所述侧表面朝向所述小链轮突出的销子，该销子设置在沿该大链轮的转动方向离开该接触部份并在径向上比该接触部份更靠近该大链轮的旋转轴心线的一个位置上。

8.按权利要求1所述的链轮组件，其特征在于所述接触部份经过提高耐磨性的硬化处理。

9.按权利要求1所述的链轮组件，其特征在于所述托链装置还包括有用于与所述链条啮合的链条移位齿装置，该链条移位齿装置设置在所述大链轮上的比该大链轮的齿低一些的位置上。

10.按权利要求1所述的链轮组件，其特征在于所述托链装置的位置确定成使所述链条的外链板跟所述接触表面接触并且使跟该接触表面接触的链条可靠地跟所述大链轮的一个齿啮合。

11.按权利要求10所述的链轮组件，其特征在于从所述托链装置到所述小链轮的跟所述链条啮合着的最后一个齿的距离，以及从所述托链装置到所述大链轮的跟所述链条啮合的第一个齿的距离，都是链条节距的整数倍数。

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