尤其用於自行車的多級鏈輪單元和鏈條變速器的製作方法
2023-07-15 23:57:51 2
專利名稱：尤其用於自行車的多級鏈輪單元和鏈條變速器的製作方法
技術領域：
本發明涉及多級鏈輪單元以及尤其用於自行車的、具有至少一個這樣的多級鏈輪單元的鏈條變速器。
背景技術：
尤其用於自行車的鏈條變速器是早就有的。儘管其與輪轂變速器相比具有開放的並因而未受保護的結構，但鏈條變速器仍然憑藉其高效率、重量輕以及成本低廉的構造而深受喜愛。近來，人們試圖在增加鏈輪數的情況下改善變速功能，尤其是負載換擋，以及試圖減小轉換的分級。例如，人們力求獲得具有相應10個鏈輪的10擋變速器，其中前後相繼的鏈輪分別只差1個齒。
對鏈條變速器關鍵的是首先從小齒輪切換到大齒輪的起動換擋，這可能也是在有負載的狀況下進行的。此時這種情況公知的是，規定了特殊的起動換擋過渡區，在起動換擋過渡區裡存在有利的換擋條件。在過渡區之間的區域內不發生換擋，因為鏈條在這裡偏離大齒輪，而滯留在小齒輪上。
為了在過渡區中保證一致而無退返的切換，相同的鏈輪相互錯開一定角度，從而鏈條在考慮了鏈條節距的狀況下處於理想的走向。但此時要注意，鏈條不是由相同的鏈節構成，而是交替地由具有內板對的內鏈節和具有外板對的外鏈節構成。在撥置鏈條時，大鏈輪的第一齒第一次與一個鏈節嚙合，從而通常如果第一鏈節是一個外鏈節的話，則第一齒咬入外板之間，而如果是內鏈節，則第一齒就位於內板對的旁邊。在設計鏈條變速器時必須考慮這些。此時還重要的是，在兩個變速狀態下保證在與運動方向相反的方向上跟在第一齒後面的那些齒要咬入鏈條中。於是，必須避免鏈條「搭」在大鏈輪上，其中鏈板頂住齒頂。
為了獲得完美的變速功能，必須為偏斜的鏈條提供足夠的空間，這通常通過在大鏈輪的朝向小鏈輪的那側上構成相應的凹槽來實現。此時，凹槽底面構成用於從小鏈輪橫移向大鏈輪的鏈條的鏈板或鏈銷的支撐面，以便軸向對準鏈條方向(EP 0 313 345 B1)。
在過渡區中的板對的徑向引導也是已知的，確切的說是藉助了在大鏈輪的雙齒隙的端區內的、大鏈輪朝向小鏈輪的那側上的板支撐斜面(EP0 642 972)。由於也存在軸向引導，所以出現了實現完美變速功能的良好前提條件。但事實證明不利的是，此種狀態下的鏈條還是滑離斜面並移向小齒輪。這造成由兩個鏈節構成的橫向鏈條段的伸展，結果出現了有缺陷的變速功能。
兩種已知的解決方案容易受到髒汙的影響，因為在徑向或側向的導向面和鏈板之間的髒汙可能導致功能缺陷。通常，也只能採用其類型匹配於多級鏈輪單元的鏈條。儘管不同生產廠家的變速鏈具有相同的外形尺寸(根據用於鏈條變速器的ISO 082標準，節距12.7毫米，內寬2.38毫米，滾子直徑7.75毫米)，可是在外板設計方面有較大區別，例如由於外板隆起，以及在鏈銷長度方面也有較大區別，結果就相應地或多或少地高出了當時的外板。
前後相繼的鏈輪的齒數相差為1的鏈條變速器本身是已知的(DE 3936 921 A1)。為了減輕鏈條橫置並同時獲得徑向引導作用，在過渡區中，相應於橫向鏈板的輪廓形成小齒輪的一個齒，以便能夠沿徑向局部支撐遠離大齒輪的橫向的外板。
發明內容
本發明的任務是提供一種多級鏈輪單元，在擋的分級小的狀況下，它也保證了可靠的變速換擋，而且它也適用於不同構成的變速鏈並且不容易受髒汙影響。
通過權利要求1的特徵來完成該任務。
人們如此獲得對可靠的變速功能來說是重要的徑向引導作用，即一個橫向的鏈活節被定位到小鏈輪的最後齒的後齒面與大鏈輪的第一齒的前齒面之間。如此得到軸向引導，即最後一個齒咬入在鏈條運行方向上位於橫向的鏈節之前的最後一個鏈節的板之間。此外，以出奇簡單的方式照顧到以下問題，即根據換擋狀況，在第一齒貼在第一鏈活節的外板的內面的情況下(以下稱外板狀況)，橫向的鏈條以第一齒的厚度向小鏈輪錯位，以便進入另一個狀況(以下稱內板狀況)，此時第一齒貼在第一鏈節的內板的外面上。由於按照本發明只將一個鏈節設置在大鏈輪的第一齒和小鏈輪的最後一個齒之間，所以，最後一個齒在外板狀況下也處於最後一個鏈節的兩個外板之間，所以在這裡鏈條可以沿軸向相當大地移向大鏈輪(最大貼到相應的外板的內側面上)。而在內板狀況下，最後一個齒位於兩個內板之間，鏈條相應地在最後一個齒上具有縮小了內板厚度的軸向遊隙。因此，在換擋過程中，變速鏈可以在外板狀況下比在內板狀況下更大地被撥置機構(如撥鏈器)偏移向大鏈輪，並只是咬在最後一個齒上，從而在鏈輪繼續轉動時，第一鏈節到達第一齒的當時恰當的側面上。結果，對於這兩種狀況出現了最佳的鏈條引導，進而出現最佳的變速換擋功能。
在小鏈輪上的徑向引導和軸向引導都與變速鏈的特殊製造形狀無關，尤其是與外板的形狀和厚度以及鏈銷長度無關。因而這提供了與不同生產廠家的鏈條的良好兼容性。引導功能也在很大程度上與主要聚集在鏈輪之間的髒汙無關，因為按照本發明的，雙齒隙的尺寸足夠的大，不會造成大鏈輪和橫向的鏈節之間的接觸，但與第一齒的嚙合除外。
特別優選的是，大鏈輪具有一個構成雙齒隙的去除區域，其形狀能使大鏈輪沿軸向看基本上不與橫向的鏈節搭接。一方面，這導致可以成本很低地製造，因為切除或者衝切的成本例如比壓制低得多。還有利的是重量輕。
主要對小鏈輪來說，這樣的大去除區域導致了鏈輪機械強度的明顯降低。所以以下措施在本發明的範圍裡，即大鏈輪具有構成雙齒隙的去除區域，其形狀能使大鏈輪沿軸向看與橫向的鏈節有搭接，但在搭接區域內在大鏈輪和橫向的鏈節之間存在淨距離。
不過，特別優選不與橫向的鏈節搭接的方案，因為原則上即便在很髒的情況下也不會有換擋功能故障的危險。
在本發明的改進方案中規定，大鏈輪在與最後一個板對的板的搭接區域內具有最好壓出的凹槽，但在最後板對和凹槽之間存在淨距離。尤其對小鏈輪來說，還有最後鏈節的板的佔地問題，這通過凹槽解決了。在此也規定了凹槽和最後板對之間的淨距離，以獲得本發明的優點，即儘量與不同的變速鏈產品兼容以及儘量對髒汙不敏感。根據本發明，沒有必要通過凹槽底面進行軸向引導，因為小鏈輪咬入最後板對中的最後一個齒保證了這種軸向引導。
主要對於標稱齒數差1個齒的鏈輪組件來說，以下措施被證明是有利的，即，第一齒在一個在前齒面的徑向外端上形成的齒頂角的區域內與橫向的鏈節的板配合。可是，橫向鏈節的前活節即其鏈條滾子恰好在最後一個齒的後齒面對面，所以根據具體的換擋狀況和換檔鏈條的拉力及其長度情況，顯出了或多或少的、鏈條滾子在後齒面上的支撐。如果在換擋過程結束時大鏈輪的跟在第一齒後面的齒咬入鏈條，則也會出現支撐。不過，在長期使用相應長度的鏈條後，可能出現鏈條滾子不直接接觸後齒面的情形。不過，這對於功能沒有太大影響，因為橫向鏈節的板(外板或內板)總是在略高的位置上貼靠在第一齒的齒頂角上。
為了改善換擋功能還規定，第一齒基本上根據橫向鏈節的走向而斜置，其中該措施本身是已知的。還有利的是，第一齒的厚度基本上按照變速鏈的一個內板的厚度來定。就是說，齒厚如上所述地對應於在第一齒上的變速鏈側移距離，如果拿這兩種換擋狀況做比較的話。在從一個狀況切換到另一個狀況時被撥置機構彎曲的變速鏈相對最後一個齒的側移距離也基本對應於內板厚度，所以兩個側移距離基本相等。
為了進一步提高安全性，以便在換擋時使第一鏈節到達相應於當時的換擋狀況的第一齒側面而不是「搭」在齒上，第一齒在一個於第一齒的前齒面的徑向外端上構成的齒頂角的區域內具有用於第一鏈節的外板的引導斜面。
特別優選的是，本發明被用於多級鏈輪單元，其中大、小鏈輪的標稱齒數相差1。在這裡，所謂標稱齒數是指在沒有用於形成各自的雙齒隙的齒被除去的情況下，鏈輪所具有的齒數。
本發明還涉及尤其用於自行車的鏈條變速器，它包括主動的鏈輪單元和被動的鏈輪單元以及連接兩者的變速鏈，其中至少一個鏈輪單元為如上所述的多級鏈輪單元，為了在多級鏈輪單元的兩個鏈輪之間切換鏈條，在運行區域內設置撥置機構，它將鏈條從兩個鏈輪之一轉換到其中的另一個鏈輪上以便換擋。
圖1是一個此外未詳細示出的多級鏈輪單元的兩個鏈輪的側視圖，其在內板狀況下處於起動換擋區域內並且鏈條段在鏈條滾子區域內被剖開。
圖2表示圖1的結構，但處於外板狀況。
圖3是圖1所示結構的徑向視圖(箭頭III)，但鏈條段縮短。
圖4是按照圖3的視圖，但具有圖2所示的狀況(箭頭IV)。
圖5是由四個相當小的鏈輪構成的結構的透視圖，其仍然作為此外被省略的多級鏈輪單元的一部分。
圖6是圖5所示結構的鏈輪的斜向上的局部除去的透視圖，所述結構具有13個標稱齒數。
圖7是圖6的鏈輪略微傾斜的側視圖，局部仍然被除去。
圖8是根據圖5至圖7的具有12個標稱齒數和13個標稱齒數的鏈輪的側視圖，其一個鏈條段在與圖1相似的內板狀況下處於起動換擋過渡區內。
圖9是按照圖8的視圖，但處於與圖2相似的外板狀況。
圖10是自行車鏈條變速器的簡化側視圖。
具體實施例方式
圖10作為原理草圖表示具有前鏈輪單元12的自行車的換擋變速器10，所述前鏈輪單元可通過腳蹬對14來驅動。變速鏈16將鏈輪單元12與後鏈輪單元18連接在一起。
在所示例子中，前鏈輪單元12由兩個鏈輪構成，通常也可以規定三個鏈輪。一個前撥置機構20，也被稱為撥鏈器，用於將鏈條從一個鏈輪換到另一個鏈輪上。
與此相應，後鏈輪單元18也配有一個撥置機構22(稱為撥鏈器或者換擋機構)。兩個撥置機構20、22分別設置在鏈條16的運行區域內，以便能夠按照所需方式在鏈輪之間進行切換。
如以下結合圖1至圖9所述，本發明涉及多級鏈輪單元的改進設計，因而原則上既可被用於主動的鏈輪單元12，也可被用於從動的鏈輪單元18，但優選用於從動的鏈輪單元。
多級鏈輪單元(也稱為鏈盒)的原理結構及其安裝到相應軸上是已知的。因此，這些圖限於表示鏈輪(齒圈)及其與變速鏈的配合。這些圖為了說明變速原理而限於說明各自兩個鏈輪，但圖5除外，圖5隻作為包括10個鏈輪的鏈輪盒的一部分示出了4個鏈輪。
在圖1至圖4中示出了兩個較大的鏈輪，即一個具有16個標稱齒數的鏈輪24和一個具有17個標稱齒數的鏈輪26。由於兩個鏈輪分別具有一個起動換擋過渡區24a或26a，其中在該過渡區中省掉了1個齒並由此出現一個雙齒隙，所以鏈輪24實際上只有15個齒28，而鏈輪26隻有16個齒30。在前後相繼的齒28之間形成單齒隙32，在前後相繼的齒30之間形成單齒隙34。
對於從小鏈輪24切換到大鏈輪26的換擋過程很重要的因素之一是小鏈輪24的最後一個變速齒28l，在與鏈條運行方向L相反的方向上，具有雙齒隙的區域24a緊挨著上述最後一個變速齒。還有一個重要因素就是大鏈輪26的第一變速齒30e，它在與鏈條運行方向L相反的方向上緊跟在大鏈輪26的具有雙齒隙的區域26a後面。
變速鏈的一段26a被掛在這兩個鏈輪單元24、26上，為了簡化視圖，鏈活節36隻用圓來表示而且被剖開。不過，鏈活節36具有由鏈條滾子和鏈銷以及或許在鏈條滾子和鏈銷之間的鏈套構成的普通結構。鏈活節36交替地由外板38和內板40相互連接起來。
人們在圖3和圖4中看到了鏈條滾子42以及活節軸線44。
變速鏈16可以是用於鏈條變速器的普通的變速鏈，其基本尺寸被標準化(ISO第082號)。規定了鏈條節距b即前後相繼的活節軸線44之間的12.7毫米距離、最大7.55毫米的滾子直徑d1以及最小2.38毫米的內寬b1(內板40之間的淨距離)。
此外，鏈條生產廠家基本上能自由設計其變速鏈。於是就出現了這樣的變速鏈，其外板在中央區內明顯向外隆起。還有這樣的鏈條變速器，其鏈銷明顯地伸出，而不同於基本上與外板的外表面平齊地終止的其他鏈銷。如以下還要詳細說明的那樣，根據本發明，對於符合規定的換擋變速功能來說，具體的鏈條形狀是不重要的，只要是符合標準的變速鏈就行。
鏈條通常分為鏈節48，確切說分為內鏈節50和外鏈節52，內鏈節由一對內板40和作為各鏈活節一部分的套構成，外鏈節由一對外板38和連接外板的且穿過內板50的套的鏈銷構成。鏈銷穿過內板的套，與鏈條滾子42一起構成鏈活節36。
在從鏈輪24過渡到鏈輪26時，出現了特殊的鏈節48，該鏈節以下將扮演一個角色，即最後一個鏈節48l，它作為一個鏈節還與一個齒即鏈輪24的最後一個齒28l嚙合，一個橫向於大鏈輪26的鏈節28q在與鏈條運動方向L相反的方向上跟在其後。下一個鏈節就是首先與一個齒即大鏈輪26的第一齒30e嚙合的第一鏈節48e。由於鏈節48不同了，而且內鏈節50和外鏈節52交替，所以在換擋中就有兩種可能狀況。在圖1和圖3所示的內板狀況下，一個內鏈節50與大鏈輪26的第一齒30e嚙合，一個內鏈節50也與小鏈輪24的最後一個齒28l嚙合。相反，在根據圖2和圖4的外板狀況下，一個外鏈節52與第一齒30e嚙合，而且一個外鏈節52與最後一個齒28l嚙合。
對換擋重要的是過渡區26a的形狀。從圖1和圖2中可以看到，過渡區構成雙齒隙，因為通常按照相應於鏈條節距的距離p在運行方向L上跟在第一齒30e之後的大鏈輪26的齒缺失了。
過渡區26a在徑向向內方向上被明顯切去，從而橫向鏈節48q的外輪廓不會與大鏈輪26搭接。如圖1和圖2清楚所示，橫向鏈節48q和鏈輪26的外輪廓沿軸向看除了接觸第一齒30e的區域之外相互離得比較遠。
具體的說，過渡區26a是隨鏈輪26的輪廓線54構成的，該輪廓線從齒30l的一個就鏈條運行方向L而言靠後的齒面30lh開始並且轉入第一齒30e的前齒面30ev。
還要注意的是，所述過渡區26以利於成本的方式被切除或者衝切掉。在這個實施例中，沒有規定大鏈輪26的朝向小鏈輪24的側面的結構，例如藉助衝壓或者加工出一個用於容納和劃分變速鏈的凹槽的結構(這與圖8和圖9的狀況不同)。結果得到了成本特別有利的加工可能性。明顯減輕的鏈輪重量也是一個優點。即便在過渡區24a中也保證了在大鏈輪26上的正常鏈輪移動(例如在所示的起動換擋結束後)，因而在這裡，各鏈節能以其前鏈條滾子和後鏈條滾子可靠支撐在最後一個齒30l的後齒面30lh上或是第一個齒30e的前齒面30ev。與在按照距離p的普通齒之間的角度差相比，這兩個齒30l和30e之間的角度差相應縮小。
尤其如圖3和圖4所示，從由交替的內鏈節50和外鏈節52構成的變速鏈中產生了不同的空間換擋變速狀況。
在根據圖3(和圖1)的內板狀況下，在與鏈條運行方向L相反的方向上跟在橫向鏈節48q之後的第一鏈節48e是內鏈節。靠近鏈輪26的內板40以其外表面56貼在第一齒30e的朝向小鏈輪24的側面58上。第一齒30e相應於變速鏈16的走向斜置，結果出現了幾乎平面的對側支撐。
而在與運行方向L相反的方向上跟在第一齒30e之後的第二齒30z咬入第二鏈節48z的外板38之間，其中它一直被壓到外板38內面60上並且以其就運行方向L而言在前的齒面貼在第一鏈節48的在圖3中靠上的、接近鏈輪26的內板40的外周面上。
圖3和圖4隻是另外示意示出了鏈條走向，因為示出的是伸展的鏈條段16a。實際上，鏈條具有彎曲的走向。
在開始換擋過程時，鏈條沿軸向被撥置機構22(圖10)偏移向大鏈輪26，結果得到了略微隆起的鏈條線。此時，最後一個鏈節48l相對最後一個齒28l試圖儘量靠向外鏈輪26，或許直到貼到最後一個鏈節48l的在圖3和圖4中靠下的各外板38或者內板40的內面60或64上(在圖3和圖4中用斷續輪廓線表示)。與圖3和圖4所示狀況相比，鏈條走向有相應改動(朝箭頭A方向彎曲)。
相應地，在鏈條16掛到大鏈輪26上後出現了繞第一和第二齒30e、30z的反向彎曲(箭頭B)。於是出現了鏈條的S形延伸彎曲，近似相應於在附圖中用點劃虛線表示的鏈條彎曲線64。
在圖4(和圖1)的外板狀況下，第一鏈節48e的外板38以其內面60貼在第一齒30a的背對小鏈輪24的側面66上。外板又相應於鏈條走向地斜置並且還徑向向外地朝小鏈輪24傾斜。為了避免在換擋時的相應外板38的「搭置」，第一齒30e齒頂的背對小鏈輪24的前角具有斜面68。
由於內板40的外面56大致在伸展延伸時對準外板38的內面60，所以鏈條段16a在圖4的外板狀況下以齒30e的齒厚z相對圖3的內板狀況沿軸44的方向向大鏈輪26移位。
在最後一個齒28l的區域內出現相似情況。在此假定，最後一個齒28l在圖3的內板狀況下貼在遠離大鏈輪26的內板40的內面64上，或是與內面略微間隔開，於是，在圖4的外板狀況下，遠離鏈輪26的外板38以其內面60靠向最後一個齒28l。結果出現以內板厚度e1的橫移。
所以，在鏈條16換到大鏈輪26上時，如果代替內板狀況出現外板狀況的話，鏈條16可以相對最後一個齒28l以板厚e1偏移向大鏈輪。為此，第一鏈節48e在鏈條繼續轉動時相對該齒30e進入理想的、以齒30e的厚度z在圖3和圖4中向上移的位置。所以保證了可靠的變速換擋。
換擋時藉助最後一個齒28l的變速鏈16的軸向或側向引導與變速鏈16的設計結構無關，只要如上所述地遵守ISO標準就行。所以，確保了與不同生產廠家的變速鏈的兼容性。最後一個齒28咬入最後的鏈板中的動作儘量與鏈輪盒的汙染無關，尤其是這樣的髒汙主要散落在鏈輪之間。
換擋時的變速鏈條段16a的徑向支撐是在小鏈輪24的側面實現的，至少在開始換擋運動時是通過在最後一個鏈節48l的前鏈活節的鏈條滾子42lv實現的，此時其貼在位於最後一個齒48l之前的齒48l-1的後齒面上。在換擋運動結束時，根據鏈條的拉力負載以及鏈條的長度，顯現了或多或少的、最後一個鏈節的後鏈條滾子42ah(＝橫向的鏈節48q的前鏈條滾子)與最後一個齒28l的後齒面28lh的接觸。
在大鏈輪26上出現了軸向引導，這是由於橫向的鏈條48q的當時的板38或40在齒頂區域內貼在第一齒30e的前齒面30ev上。在圖3的內板狀況下，這涉及外板28的外周面72，在圖4的外板狀況下，這涉及內板40的外周面74。
通過這種方式，橫向的鏈節48q夾在小鏈輪24的最後一個齒28a和大鏈輪26的第一齒30e之間。在第一齒30e上，鏈節48q在軸向和徑向上都受到支撐，確切說是在對應於換擋狀況的規定的空間位置上。所以，變速鏈16在鏈條繼續轉動時以規定方式掛到大鏈輪26上。這些鏈節可靠地與鏈輪26的其它齒30嚙合，避免了「搭置」。在兩種換擋狀況下都是如此。
在圖5至圖9中示出了本發明的另一個實施例，其中與圖1至圖4的第一實施例有相似點的構件帶有同樣的標記，只是各自加了數字100。
在圖5中，以透視圖示出了一個10擋單鏈輪單元的4個最小的鏈輪，確切說按照以下順序，一個具有標稱的11個實際齒數的鏈輪101，一個具有12個標稱齒數的鏈輪103，一個具有13個標稱齒數的鏈輪105，以及一個具有14個標稱齒數的鏈輪107。對鏈輪103、105和107來說，各自通過省去一個齒而形成過渡區103a、105a和107a。
鏈輪107的過渡區107a只通過衝掉或者切掉相應的鏈輪107區域來形成，因此對應於圖1所示實施例的鏈輪24、26的過渡區24a和26a。
對於過渡區103a與105a，也衝掉或者切掉一個鏈輪區域，確切說按照這樣的程度，即橫向的鏈節148q與當時的大鏈輪在向大鏈輪換擋時最多略微搭接。只要在從鏈輪101換到鏈輪103時有搭接，在大鏈輪103的朝向小鏈輪101的那側就壓出一個有這樣尺寸的凹槽103b，或者通過材料去除形成這樣的凹槽，即在任何換擋情況下在鏈輪103和橫向的鏈節148q之間出現淨距離。
鏈輪105也有凹槽105b，但該凹槽不在橫向的鏈節148q的對面，而是在最後一個鏈節148l的對面，如果是從小鏈輪103切換到大鏈輪105的話。在這裡，凹槽105b的尺寸也保證在任何換擋情況下在鏈輪105和最後一個鏈節148l的板之間存在淨距離。基本呈L形的凹槽105b輪廓在圖8和圖9中用點劃虛線表示。
鏈輪103的凹槽103b的輪廓線的標記為111。
從圖6和圖7中可以清楚看到凹槽105b的形狀，以及第一齒130e的形狀。可以看到前齒面130ev、斜置的側面158、斜置且傾斜的側面166以及在齒130e的齒頂的背對小鏈輪的前角上的斜面168。有效的齒厚z也被標出了。它對應於在從外板狀況切換到內板狀況或反之時的鏈條16的橫移量，並且由於側面166是傾斜的，所以該齒厚與齒130e插入第一鏈節148e的外板之間的深度相關。齒厚z在鏈板厚度範圍內，即對應於鏈條相對最後一個齒的橫移，如果(假定)是從外板狀況切換到內板狀況或反之的話。
換擋過程對應於圖1至圖4的第一實施例的換擋過程，結果有相同的優點，即不受限制的與不同生產廠家的變速鏈的兼容性以及很好的髒汙不敏感性。這是因為，此時附設的凹槽105b不接觸最後一個鏈節148l的板。對於鏈輪103上的凹槽113b，在從鏈輪101切換到鏈輪103時情況也是如此。
附圖標記一覽表10—換擋變速器；12—前鏈輪單元；14—腳踏對；16—變速鏈；18—後鏈輪單元；20—前撥置機構；22—後撥置機構；24—小鏈輪；24a—鏈輪24的起動換擋過渡區；26—大鏈輪；26a—鏈輪26的起動換擋過渡區；28—鏈輪24的齒；28e—鏈輪26的第一齒；28l—鏈輪24的最後一個齒；28lh—鏈輪24的最後一個齒28l的後齒面；30—大鏈輪26的齒；30e—鏈輪26的第一齒；30ev—鏈輪26的齒30e的前齒面；30l—鏈輪26的最後一個齒；30lh—鏈輪26的最後一個齒30l的後齒面；30z—鏈輪26的第二齒；32—齒28之間的單齒隙；34—齒30之間的單齒隙；36—鏈活節；38—外板；40—內板；42—鏈條滾子；42ah—最後一個鏈節48l的後鏈條滾子；42lv—最後一個鏈節48l的鏈條滾子；44—活節軸線；48—鏈節；
48e第一鏈節；48l—最後一個鏈節；48l-1-鏈節48l前的齒；48q—橫向的鏈節；50—內鏈節；52—外鏈節；54—輪廓線；56—內板40的外面；58—第一齒30e的側面；60—外板38的內面；64—內板40的內面；66—第一齒30e的側面；68—第一齒30e的斜面；101—具有11個齒的鏈輪；103—具有12個齒的鏈輪；105—具有13個齒的鏈輪；107—具有14個齒的鏈輪；103a—鏈輪103的過渡區；105a—鏈輪105的過渡區；107a—鏈輪107的過渡區；111—凹槽103b的輪廓線；A—方向；B—方向；L—鏈條運行方向；p—鏈條節距；e1—內板厚度；z—齒30e的厚度。
權利要求
1.一種用於鏈條變速器的多級鏈輪單元，該多級鏈輪單元與具有鏈節(48)的變速鏈(16)一起使用，所述鏈節由具有內板(40)的內鏈節(50)和具有外板(38)的外鏈節構成，所述變速鏈還具有帶有鏈條滾子(42)的、位於所述鏈節(48)之間的鏈活節，在前後緊挨的鏈活節(36)的軸線(44)之間的距離確定了鏈條節距(p)，該多級鏈輪單元包括至少兩個鏈輪，即一個小鏈輪和一個大鏈輪(24，26；103，105)，它們分別具有按照鏈條節距(p)前後間隔布置的齒(28，30；128，130)以及在前後相繼的齒之間形成的單齒隙(32，34)，其中，這兩個鏈輪(24，26；103，105)具有至少一個共同的起動換擋過渡區，在該起動換擋過渡區內，當從小鏈輪(24；103)向大鏈輪(26；105)撥置鏈條(16)以便換擋時，所述鏈條(16)離開小鏈輪(24；103)，在此，最後，小鏈輪(24；103)的最後一個齒(281；1281)咬入鏈條(16)的最後一個鏈節(481；1481)的板之間，並且在此換擋時所述鏈條(16)碰到大鏈輪(26；105)，大鏈輪(26；105)的第一齒(30e；130e)首先咬入第一鏈節(48e；148e)的外板(38)之間，或是位於第一鏈節(48e；148e)的內板(40)旁邊，而且至少大鏈輪(26；105)在起動換擋過渡區域內具有一個因省略一個齒而構成的雙齒隙，第一齒(30e；130e)緊接在雙齒隙之後，其特徵在於，在小鏈輪(24；103)上的最後一個鏈節(481；1481)與大鏈輪(26；105)上的第一鏈節(48e；148e)之間，只布置一個從小鏈輪(24；103)橫移向大鏈輪(26；105)的鏈節(48q；148q)，在橫向的鏈節(28q；128q)與最後一個鏈節(281；1281)之間的鏈活節(36)的鏈條滾子(42)就位於小鏈輪(24；103)的最後一個齒(281)的後齒面(281h)對面，如果第一鏈節(28e；128e)為外鏈節(52)，則第一齒(30e；130e)貼在第一鏈節(28e；128e)的一個外板(38)的內面上並且以其前齒面(30ev)與橫向的鏈節(28q；128q)的一個內板(40)的周面配合，如果第一鏈節為內鏈節(50)，則第一齒(30e)貼在第一鏈節(28e；128e)的一個內板(40)的外面上並且以其前齒面(30ev)與橫向的鏈節(28q；128q)的一個外板(38)的周面配合，大鏈輪(26；105)在雙齒隙區域(26a)內如此構成，即橫向的鏈節(28q；128q)只在第一齒(30e；130e)的區域內接觸大鏈輪(26；105)。
2.根據權利要求1所述的多級鏈輪單元，其特徵在於，大鏈輪(26)具有一個構成雙齒隙的被切除的區域(26a)，該區域的形狀能使大鏈輪(26)在軸向上看基本上沒有與橫向的鏈節(28q)搭接。
3.根據權利要求1所述的多級鏈輪單元，其特徵在於，大鏈輪(103)具有一個構成雙齒隙的被切除的區域，該區域的形狀能使大鏈輪(103)在軸向上看與橫向的鏈節(28q)搭接，它最好呈壓出的凹槽(103b)形狀，在該凹槽(103b)和橫向的鏈節(148q)之間有淨距離。
4.根據權利要求1、2或3所述的多級鏈輪單元，其特徵在於，大鏈輪(26)在一個與最後一個鏈節(1481)的板搭接的搭接區域內具有一個最好是壓出的凹槽(105b)形狀，但在該凹槽(105b)和最後一個鏈節(1481)之間有淨距離。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的多級鏈輪單元，其特徵在於，第一齒(30e；130e)在一個在前齒面(30ev)的徑向外端上形成的齒頂角的區域內與所述的橫向的鏈節(48q)的所述板配合。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的多級鏈輪單元，其特徵在於，第一齒(30e；130e)在一個在前齒面(30ev)的徑向外端上構成的齒頂角的區域內配設有一個用於第一鏈節(48e)的外板(38)的引導斜面。
7.根據權利要求1至6中任一項所述的多級鏈輪單元，其特徵在於，第一齒(30e；130e)基本上按照橫向的鏈節(48q)的走向斜置，最好具有一個對應於板厚(e1)的厚度(z)。
8.根據權利要求1至7中任一項所述的多級鏈輪單元，其特徵在於，大鏈輪的標稱齒數與小鏈輪的標稱齒數差1個。
9.尤其用於自行車的鏈條變速器(10)，該鏈條變速器(10)包括主動的鏈輪單元(12)和從動的鏈輪單元(18)以及將這兩個鏈輪單元(12，18)相互連接的變速鏈(16)，其中至少一個鏈輪單元(12，18)是根據權利要求1至8中任一項所述的多級鏈輪單元，為了在多級鏈輪單元(12，18)的鏈輪之間進行鏈條(16)的切換，在鏈條(16)的一個運行區域內設置撥置機構(20，22)，該撥置機構將鏈條(16)從其中一個鏈輪撥向另一個鏈輪以便換擋。
全文摘要
本發明提供了一種尤其用於自行車的多級鏈輪單元和鏈條變速器，兩個鏈輪具有共同起動換擋過渡區，在過渡區內當鏈條從小鏈輪換到大鏈輪時鏈條離開小鏈輪並碰到大鏈輪，其中小鏈輪的最後齒咬入鏈條最後板對之間，大鏈輪的第一齒先咬入第一外板對之間或位於第一內板對旁，大鏈輪在過渡區內具有因省去一個齒而形成的第一齒在其後的雙齒隙。在最後鏈節和第一鏈節之間只設一個從小鏈輪到大鏈輪的橫向鏈節。橫向鏈節和最後鏈節之間的鏈活節的鏈條滾子在小鏈輪的最後齒的後齒面對面。第一齒總以前齒面與橫向鏈節的板的周面配合，或貼在第一鏈節的外板內面，或貼在內板外面。在雙齒隙區域內大鏈輪構成為橫向鏈節只在第一齒區域內接觸大鏈輪。
文檔編號B62M9/00GK101032992SQ20071008602
公開日2007年9月12日 申請日期2007年3月7日 優先權日2006年3月7日
發明者馬庫斯·萊特, 弗蘭克·舒密特 申請人:Sram德國有限公司