CN1161252C - 倒角的链轮装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于促进驱动车链从大链轮换档到小链轮的倒角的链轮装置。在优选实施方案中倒角的链轮装置包括一个链轮，在其面向小链轮的侧面上有一组倒角部分，每个倒角部分在位于链轮体轮缘上的一对齿状突出之间。倒角部分最好包括顶点，顶点分别朝倒角部分的第一边缘和第二边缘斜削。为了进一步促进驱动车链的换档，该链轮最好有圆的肩部以便引导驱动车链的运动。最后，通过对齿状突出的抛光减小齿状突出和驱动车链之间的摩擦。

Description

倒角的链轮装置

                         发明领域

本发明涉及自行车的多级链轮装置，特别是涉及有倒角的多个链轮的多级链轮装置，该链轮的构形有利于驱动车链从大链轮到小链轮的换档。

                         发明背景

根据常规的多级链轮装置，装置的大链轮有促进脱离啮合的机构，用于当驱动车链从大链轮换档到小链轮以便改变自行车驱动速度时促进驱动车链与大链轮的齿脱离啮合。尤其是，脱离啮合机构包括减小大链轮某些齿相对其他齿的高度以便促进车链在大链轮的特定部位脱离啮合。

各种部件已经加到传统的多级链轮装置，以便保证平滑和可靠的车链从大链轮到小链轮的换档动作。例如按照常规的多级链轮装置，大链轮在它的朝向小链轮的面上有形成台阶部分的凹处，用于当车链从大链轮换档到放置在它附近的小链轮时接纳换档的驱动车链。特别是在高于大链轮齿根的位置装设台阶部分以便避免换档的车链段卡住在大链轮上。

由于环境条件加重了与车链换档动作相关的问题，如泥浆和灰尘可能积累在驱动的车链链节中和链轮装置的台阶部分中。图1说明一般的驱动车链10有许多链节12，其中每个链节包括内部分14和外部分16。如图1b中所示，当普通的新的干净的驱动车链10弯曲时，驱动车链有约300毫米(mm)的弯曲弧变18。但是当在泥浆或灰尘中换档时，颗粒聚集在驱动车链的链节中。由于很细的泥浆和灰尘颗粒落入到驱动车链10的各链节12中，使驱动车链***和弯曲弧度18的高度减小。图1c说明由于泥浆和灰尘颗粒落入到驱动车链10的链节12中已经***的驱动车链。如图1c中所示，弯曲弧度18′已经减小到100mm，显著地小于新的干净的驱动车链的弯曲弧度18。当驱动车链***时发生车链卡住的事故明显增加。

因此，希望提供一种自行车多级链轮装置，即使在恶劣的条件下，例如泥浆或灰尘，它能给予车链从大链轮到小链轮平滑和可靠的换档动作。

                  各优选实施方案的概要

本发明克服了先有技术的各种缺点。公开了用于促进驱动车从大链轮换档到小链轮的一种倒角链轮装置。在本发明的优选实施方案中，倒角链轮装置包括在朝向较小链轮的侧面上有一组倒角部分的链轮，每个倒角部分位于一对在链轮体的轮缘上齿状突出之间。每个倒角部分最好分别朝倒角部分第一边缘和第二边缘斜削的顶点。该顶点最好从倒角部分的中心向链轮驱动方向偏移。如果在链轮装置中有多于两个的链轮，那么中间的链轮也有倒角部分以便促进驱动车链从一个链轮到另一个链轮的换档。

为了进一步促进驱动车链的换档，链轮最好包括圆的肩部以便引导驱动车链的运动。最后，通过对齿状突出的抛光减小齿状突出和驱动车链之间的摩擦。

对熟悉现有技术的人们来说从下面的详细描述中将会对本发明的其他目的、部件和各优点变得更加清楚。但是应该理解陈述本发明各优选实施方案的详细描述和各个特殊的实例是说明性的而不是限制。在本发明的范畴内可以进行许多变化和修改而不会背离它的宗旨，所以本发明包括所有这样的修改。

                 附图的简要描述

通过参考附图使本发明可以更加容易理解，附图有：

图1a是链轮装置用的一般驱动车链；

图1b说明链轮装置用的一般干净的驱动车链的弧形弯曲；

图1c说明由于在驱动车链的链节中累积泥浆和灰尘的颗粒已经***的一般驱动车链的弧形弯曲；

图2是本发明大链轮优选实施方案的前视图，大链轮在齿之间有小的倒角部分；

图3是本发明大链轮优选实施方案的背视图，大链轮有大的倒角部分；

图4说明本发明链轮优选实施方案的大倒角部分的各种图；

图5是本发明有倒角部分的链轮优选实施方案一部分的透视图；

图6是本发明优选实施方案倒角部分的剖面图；

图7是已知的链轮装置台阶部分的剖面图；

图8是本发明另一个链轮优选实施方案的前视图；

图9是本发明另一个链轮优选实施方案的背视图；

图10是本发明链轮优选实施方案的前视图；

图11是本发明链轮优选实施方案的背视图；

图12是本发明链轮优选实施方案的部分视图，说明大链轮和小链轮的倒角部分；

图13是本发明有倒角部分和连续肩部的链轮优选实施方案的剖面图；

图14是已知的有台阶部分和尖锐边缘肩部的链轮的剖面图；

图15a-c是驱动车链从本发明优选实施方案的大链轮到小链轮逐渐换档的背视图；

图16a-c是驱动车链从本发明优选实施方案的大链轮到小链轮逐渐换档的顶视图；和

图17是说明驱动车链运动的车链和链轮装置的放大图。

在附图的各个图中相同的数字代表相同的部件。

                各优选实施方案的详细描述

现在将特别参考附图描述与本发明相关的自行车倒角链轮装置的各优选实施方案。

如图10和11中所示，在本发明的优选实施方案中自行车链轮30包括大链轮40，小链轮50和最小链轮60。各链轮最好是这样布置，使小链轮50定位在大链轮40和最小链轮60之间。链轮40，50，60的构形和布置是有利于在自行车的链轮换档时驱动车链(未表示)从一个链轮到另一个链轮的换档。链轮组可以构造成有更少和更多的链轮，但不会背离这里公开的本发明的概念。例如在本发明的一个实施方案中，链轮组包括大链轮和最小的链轮和取消了中间的“小”链轮。在本发明的优选实施方案中，大链轮40有46个齿状突出，小链轮有34个齿状突出，和最小的链轮有24个齿状突出。在每个链轮上齿状突出的数目可以改变而不会背离这里公开的本发明的概念。链轮的齿状突出是有相位布置的以便促进驱动车链从一个链轮到另一个链轮的平滑运动。

图2到6说明本发明大链轮40的一个优选实施方案。如图2中所示，大链轮的前侧41包括有中心43的链轮体42，围绕其外周的链轮轮缘44。一组齿状突出45布置在体42的轮缘44上，其构形用于与驱动车链(未表示)啮合。在每对齿状突出45之间的区域最好是斜削的，确定倒角部分46。倒角部分46最好从链轮体42的轮缘44朝链轮体42的中心43伸展。在本发明的优选实施方案中，大链轮40包括在大链轮40的前侧41上每对齿状突出45之间的倒角部分46。

如图3中所示，大链轮40的背侧31包括第一和第二促进脱离啮合的部分32，33，用于当车链从大链轮40换档到小链轮50时促进驱动车链在这个预先确定的部分脱开啮合。在大链轮40上互相之间有180度变位的两处外缘部分装设促进脱离啮合部分。因为加到曲柄装置的自行车驱动力矩在那个位置最小，所以选择该促进脱离啮合位置以便为车链换档提供最佳的位置。

为了促进车链从大链轮40脱离啮合并使驱动车链换档到小链轮50，在促进脱离啮合部分32，33中的一个或几个齿状突出45有比大链轮40所有其他齿状突出更短的齿高。在更优选的实施方案中，促进脱离啮合部分32，33包括一组齿，每个有比相邻的齿逐渐变短的齿高。

为了进一步促进驱动车链与大链轮40脱离啮合和换档到小链轮50，大链轮40的背侧31最好包括在促进脱离啮合部分32，33内每对齿状突出45之间的倒角部分34。在大链轮40背侧31上的倒角部分34最好大于在大链轮40前侧41上的倒角部分46。在本发明更优选的实施方案中，大链轮40的背侧31也包括在促进脱离啮合部分32，33外面的小倒角部分46。因此，小的倒角部分46是装设在大链轮40背侧31的轮缘上每对齿状突出之间，而不是在大链轮40的促进脱离啮合部分32，33。

在促进脱离啮合部分32，33中，大链轮40背侧31上的每个倒角部分34包括顶点35，第一边缘36和第二边缘37，每个倒角部分34最好分别从顶点35朝每个第一边缘36和第二边缘37斜削。

如图4中清楚表示，倒角部分34的顶点3 5最好从倒角部分34的中心线CL朝大链轮40的驱动方向D偏移。在本发明优选的实施方案中，测量到的倒角部分34的顶点35的曲率半径R在约1.5mm(毫米)到3.0mm范围内和倒角部分34的宽度W测量值为约0.6mm。

图6和7说明已知的链轮和本发明链轮的一个差别。如图7中所示，已知的链轮20包括台阶部分22，其构形用于接纳驱动车链和促进驱动车链从一个链轮到另一个链轮的换档。已知链轮设计的缺点是泥浆和灰尘颗粒24可能在台阶部分22中累积，从而影响驱动车链的换档。如图6中所示，本发明通过装设不会累积泥浆和灰尘颗粒的倒角部分48而克服了已知链轮20的缺点。倒角部分48最好是连续的和不包括引发累积不希望颗粒的尖锐边缘。倒角部分48的构形能使任何泥浆和灰尘颗粒滑出链轮，并保持链轮，齿状突出，和最终是驱动车链没有泥浆和灰尘的颗粒。

为了进一步促进驱动车链从大链轮40到小链轮50的运动，大链轮40包括在大链轮40背侧31上的肩部38。肩部38最好磨光滑以便产生连续圆整的肩部，从而不存在尖锐的边缘。在本发明的优选实施方案中肩部38可以通过磨掉大链轮40背侧的表面使其光滑和产生圆的肩部。

在本发明的优选实施方案中，驱动车链从大链轮40换档到小链轮50，再换档到最小链轮60。各链轮最好是这样布置，使大链轮40的背侧朝向小链轮50的前侧，和小链轮50的背侧朝向最小链轮60的前侧。图8和9分别说明小链轮50的前侧和背侧。如图8中所示，小链轮的前侧51不包括象大链轮上倒角部分的任何倒角部分。如在图9中所示，小链轮50的背侧52包括一组倒角部分53，其构形有利于驱动车链从小链轮50到最小链轮60的换档。在小链轮50背侧52上的倒角部分53最好与大链轮40背侧31上的倒角部分34相同。即，在小链轮50背侧52上的每个倒角部分53包括顶点54，第一边缘55和第二边缘56。每个倒角部分53最好从顶点54分别朝每个第一边缘55和第二边缘56斜削。还有倒角部分53的顶点54最好从倒角部分53的中心线朝小链轮50的驱动方向D偏移。

为了进一步促进驱动车链与小链轮50脱离啮合和驱动车链换档到最小链轮60的运动，小链轮50包括在小链轮50背侧52上朝向最小链轮60的肩部57。肩部57最好磨光滑以便产生连续圆的肩部，从而不存在尖锐的边缘。在本发明的优选实施方案中肩部57可以通过磨掉大链轮背侧的表面使其光滑和产生圆的肩部。

图12表示大链轮40，小链轮50和最小链轮60的背侧。如图12中所示，大链轮40和小链轮50包括倒角部分，用于促进驱动车链脱离啮合和车链从大链轮40到小链轮50，和从小链轮50到最小链轮60的换档运动。

图13和14说明已知链轮20和本发明各链轮的某些差别。如图14中所示，已知链轮包括台阶部分22和尖锐边缘的肩部26。相反如图13中所示，本发明的链轮装设不会累积泥浆和灰尘颗粒的倒角部分48和平滑连续的肩部38，这些都促进驱动车链从一个链轮到另一个链轮的运动。在本发明的优选实施方案中，齿状突出有约1.8mm的厚度t，它是小于已知链轮齿的厚度。

图15到17说明驱动车链10与大链轮40脱离啮合和驱动车链从大链轮40到小链轮50的运动。将特别描述在驱动车链10改变速度的换档操作过程中倒角部分34，48的作用。在这个特定实施方案中应用的驱动车链是滚链，它由两种链节板组成，即内板14和外板16可转动地和可交替地互相连接在一起。

参考图15a-15c和16a-16c，骑车者操作没有表示的变速齿轮传动机构(拔链器)，目前与大链轮40啮合的驱动车链10朝小链轮50侧向移动。大链轮40和小链轮50的倒角部分34，38是通过在其上面不累积灰尘或泥浆和引导驱动车链10朝邻近的链轮移动，来促进驱动车链10的运动。

如图17中清楚可见，驱动车链10的外板16骑在第一齿45a上和接着内板14朝小链轮50移动。在这种条件下，车链10侧向弯曲并附着链轮30的进一步转动，车链10朝向下方向运动。倒角部分34引导车链10的运动和保证平滑过渡到小链轮50。

在本发明的优选实施方案中，为了进一步改善车链10从一个链轮到另一个链轮的运动，将链轮上齿状突出抛光。抛光最好用抛光材料和抛光膏来完成。链轮上的齿状突出最好抛光到在齿的表面上没有任何机械加工的痕迹。通过齿表面的抛光，减小齿状突出和驱动车链的摩擦。

上面已经描述了按照本发明原理的倒角链轮装置的示范性实施方案。对先有技术熟悉的人们现在可以用上述实施方案作许多应用而并不离开上述的实施方案也不背离这里公开的发明概念。因此本发明仅由下面的权利要求书的范畴所定义。

Claims (21)

1.一种用于与车链啮合的链轮，该链轮包括：

有中心，第一侧面，和在其外周边上轮缘的链轮体；

一组布置在链轮体的轮缘上与车链啮合的齿状突出；

其中链轮体的第一侧面包括在齿状突出之间的倒角部分，倒角部分从轮缘朝链轮体中心的方向伸展，其中倒角部分包括顶点，第一边缘和第二边缘，其中倒角部分从顶点分别向第一边缘和第二边缘斜削。

2.如权利要求1所述的链轮，其中倒角部分是不对称的。

3.如权利要求1所述的链轮，其中顶点从倒角部分中心偏移。

4.如权利要求3所述的链轮，其中链轮有驱动方向和倒角的顶点朝驱动方向偏移。

5.如权利要求4所述的链轮，其中倒角部分在顶点的曲率半径是在1.5到3.0毫米范围内。

6.如权利要求1所述的链轮还包括在链轮体上的肩部，其中该肩部(57，38)是圆整的。

7.如权利要求1所述的链轮还包括有一组倒角部分的第二侧面，每个倒角部分邻接一个齿状突出。

8.如权利要求7所述的链轮，其中在链轮体第二侧面上的倒角部分小于链轮体第一侧面上的倒角部分。

9.如权利要求1所述的链轮，其中齿状突出是抛光的。

10.一种链轮装置，包括：

有链轮体的大链轮，该链轮体有中心，第一侧面，和在其外周边上的轮缘，一组布置在链轮体轮缘上与车链啮合的齿状突出，其中链轮体的第一侧面包括在齿状突出间的倒角部分，倒角部分从轮缘朝链轮体中心方向伸展；其中倒角部分包括顶点，第一边缘和第二边缘，其中倒角部分从顶点分别向第一边缘和第二边缘斜削；

有第一侧面和第二侧面的小链轮，其中小链轮的第二侧面朝向大链轮的第一侧面和小链轮的第一侧面背离大链轮的第一侧面。

11.如权利要求10所述的链轮装置，其中小链轮包括链轮体，该链轮体有中心，第一侧面，和在其外周边上的轮缘，一组布置在链轮体轮缘上与车链啮合的齿状突出，其中链轮体的第一侧面包括在齿状突出间的倒角部分，倒角部分从轮缘朝链轮体中心方向伸展。

12.如权利要求11所述的链轮装置，其中小链轮的倒角部分包括顶点，第一边缘和第二边缘，和其中每个倒角部分从顶点分别向第一边缘和第二边缘斜削。

13.如权利要求12所述的链轮装置，其中每个倒角部分是不对称的。

14.如权利要求12所述的链轮装置，其中每个倒角部分的顶点从倒角部分中心偏移。

15.如权利要求14所述的链轮装置，其中每个大链轮和小链轮有驱动方向和每个链轮的倒角部分的顶点朝驱动方向偏移。

16.如权利要求15所述的链轮装置，其中每个倒角部分在顶点的曲率半径是在1.5至3.0毫米的范围内。

17.如权利要求10所述的链轮装置，还包括在该链轮体上的肩部，其中该肩部(57，38)是圆整的。

18.如权利要求11所述的链轮装置还包括在小链轮的链轮体上的肩部，其中该肩部(57，38)是圆整的。

19.如权利要求10所述的链轮装置还包括有一组倒角部分的第二侧面，每个倒角部分邻接一个齿状突出。

20.如权利要求19所述的链轮装置，其中在链轮第二侧面上每个倒角部分小于在链轮第一侧面上的倒角部分。

21.如权利要求10所述的链轮装置，其中齿状突出是抛光的。

22.如权利要求1所述的链轮，其中所述倒角部分包括一组倒角部分，每个倒角部分位于一个齿状突出和邻接的齿状突出之间；所述链轮还包括：

包括该组齿状突出中至少一个和至少一个倒角部分的链轮的促进脱离啮合部分；

其中在促进脱离啮合部分之外的倒角部分小于在促进脱离啮合部分内的倒角部分。

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