技术领域
[0001] 本
发明涉及用于将链条切向
力(简称力)从链条传递至驱动件、或将链条切向力从驱动件传递至链条的链轮，其中，所述链条啮入外设于链轮上的
轮齿的齿中，并且所述链轮与用于传递力矩的驱动件抗转动地相连，该链轮在所述轮齿内具有穿孔。
背景技术
[0002] 1999年11月9日的美国
专利5980407公开了一种转动体，它或是可以被用作
制动盘，或是可以被用作链轮，并且该转动体具有开设于外环部和内环部之间的减重孔，该减重孔在驱动旋转方向上从内向
外延伸，在此形成臂部；与没有穿孔的圆盘相比，臂部在链条加载时，允许所述外环部相对于所述内环部在驱动旋转方向上弹性扭转。所述穿孔还按照适于减重的形式布置，但所述穿孔与轮齿的齿数无关。
[0003] 还已知喜玛诺(Shimano)公司的一种型号为CS-7800的盒式
齿轮圈，该齿轮圈由多个盒式齿轮构成，其中的几个盒式齿轮具有圆形穿孔，这些穿孔分别设置在一个齿的下方。这些穿孔以相对各自齿中心线对称的方式设置并且就其尺寸而言只用于减轻重量。
发明内容
[0004] 根据本发明的链轮和根据
现有技术的链轮一般都具有位于齿下方的穿孔，所述穿孔用于减轻重量。如果所述穿孔以相对所述齿中心线对称的方式布置，则这对应于按照高刚性要求而设计的
支撑结构。根据对所述支撑结构的要求的不同，所述穿孔之间的横隔的结构和尺寸可以如此变化，即在驱动旋转方向上出现一定的弹性，该弹性在传输很大的力时导致弹性
变形，该弹性变形主要包括沿径向在穿孔外的轮齿区相对于沿径向在穿孔内的与驱动件相连的区域移动。此时，所述各个齿互相之间的具有功能性的弹性没有出现或只是略微出现。
[0005] 在目前类型的链轮中，在承载侧承受
载荷的第一齿承担整个驱动载荷的相当多的一部分，取决于齿数、齿廓
角、齿距和其它参数，其有可能高达95％。当滚子移入移出承载
齿面时，将导致所述链条滚子和承载齿面之间产生很高的表面压力并导致磨损。
[0006] 每个齿在
自行车骑行过程中承受不同大小的弯曲载荷，其大小首先取决于自行车使用状况。比如，在赛车和山地车的链轮上出现了最高载荷，在那里由于相邻布置了许多链轮从而导致安装空间非常有限。这导致在那些被制成非常狭窄的链轮的齿上形成开裂，这种开裂可能扩展并导致相应各齿断裂。所述齿上的侧压印会使这个问题尖锐化，所述侧压印是换挡变速辅助手段，由此可能进一步减小所述链轮的厚度。最后，还有一种应用场合是值得一提的，即在起动或停车时以较长时间承受最高载荷。在此，链轮可能因横向弯曲而失去功能。
[0007] 以目前的技术无法满足更窄更轻的链轮的发展趋势，因而本发明规定，将分配所述各个齿的弹性整合起来，借此来如此影响两个相邻齿之间的功能刚性，即两齿之间的距离能够取决于负荷地匹配于预定链距。事实证明以下措施是有利的，利用若干穿孔获得所述弹性，所述穿孔在齿的下方设置在位于穿孔外的轮齿区和沿径向位于穿孔内的且同驱动件相连的区域之间。穿孔的轮廓使得在各个相关的齿下面出现由横隔组成的体系结构，该体系结构对于各个相关的齿来说，在传递所述链条滚子力时允许在驱动旋转方向上出现弯曲，直到另一个链条滚子贴在沿所述驱动旋转方向的后续齿的齿面上并能传递力。如果该力足够大，则后续齿的弯曲可能导致后续的另一个齿参与到力传递当中。
[0008] 所述穿孔呈长条形，它沿径向在所述穿孔内的区域开始，在旋转驱动方向上向外延伸推进至在穿孔外的轮齿区。因此出现了由横隔构成的体系结构，这些横隔与所述齿有效相连并且是在穿孔轮廓的其中一侧形成的。从以下设计出发，即只有一个齿具有这样形成的穿孔，可以限定出两个横隔，即第一横隔介于所述轮廓和朝向齿的承载齿面的半个
齿槽之间，第二横隔介于所述轮廓和朝向非承载齿面的另一半齿槽之间，在这里，齿的传递力的承载齿面位于非承载齿面的对面。在承载时，齿发生偏移，该偏移在第一横隔中造成拉伸载荷，在第二横隔中造成压缩载荷。人们设想到在驱动旋转方向上在前设置属于第二齿的第二穿孔，因而可以看到两个齿之间的第三横隔，该第三横隔在前述齿受力时承受弯曲载荷，所述弯曲载荷由承受压缩载荷的所述第二横隔造成。
[0009] 如果位于该穿孔上的齿相对其余齿具有结构差异，如更小的板厚，所述穿孔的轮廓可以就横隔的形成而言相对于其余穿孔而改变。这样一来，当所述弹性因轮廓改变而不相应匹配时，所述承载齿面被弱化并且提前磨损。
[0010] 在轮齿的每个齿下方设置一个穿孔是适当的，从而不管所述链轮相对
踏板上的驱动链轮如何
定位，每个齿都因其弹性而参与到减小承载齿面磨损当中。这样就体现出本发明的优点，其可以实现：
[0011] *齿面磨损减小；
[0012] *防止齿因崭新状态下的齿距
精度而承受大小不同的力；
[0013] *减小链条滚子所受的载荷；
[0014] *阻尼带来所述开裂危险的、在换挡时出现的载荷峰值；
[0015] *降低由弯曲交变载荷(Biege-Wechsel-belastung)带来的最高齿
应力；
[0016] *使力传递延展至多个前后布置的齿并且减小在静载荷下的链轮和/或驱动件的弯曲趋势；
[0017] *采用具有较强磨损趋势和较低强度参数的材料；
[0018] *进一步减轻重量。
[0019] 因此，本发明制定以下任务，为了尤其是自行车的链条传动机构提供一种链轮，它与现有技术相比实现了重量减轻，具有更好的
耐磨性能和/或传递更大的力，以及还提供了用不同于
钢的材料制造链轮的可能性。
[0020] 为了解决该任务，本发明提出了一种链轮，该链轮用于将链条切向力，简称力，从链条传递至驱动件或从驱动件传递至链条，该链条啮入外设于所述链轮上的轮齿的齿中，并且该链轮与用于传递力矩的驱动件抗转动连接，其中该链轮在所述轮齿内具有多个穿孔，其特征在于，该链轮的至少一个齿配有穿孔，该穿孔被所述齿的径向延伸的中心线非对称地分开，并且该穿孔靠向齿的承载齿面，因而该穿孔在该承载齿面和穿孔的轮廓之间形成第一横隔，该穿孔同样还靠向齿的非承载齿面，并在那里在该非承载齿面和所述穿孔的轮廓之间形成第二横隔，其中，每个穿孔对应于多个前后相继的齿，或者在所述轮齿的每个齿下方设置一个穿孔。
[0021] 根据本发明，处于链条的最大力作用下的第一齿在驱动旋转方向上弯曲，由此出现了距离沿着驱动旋转方向后续的第二齿的齿距的扩大，所述第二齿从此时起传递所述力的大部分。所述第二齿也在驱动旋转方向上弯曲，由此出现了距离沿着驱动旋转方向后续的第三齿的齿距的扩大，所述第三齿从此时起传递所述力的大部分。沿驱动旋转方向后续的、但尚未参与所述力传递的另一个齿，由于沿着驱动旋转方向靠前的齿的弯曲所造成的所述齿距的扩大，从此时起也参与所述力的传递。
附图说明
[0022] 结合附图来说明链轮，其中：
[0023] 图1以局部图表示链轮，其具有位于齿下方的穿孔，此时形成第一横隔和第二横隔以及偏移；
[0024] 图2以局部图表示链轮，其具有两个穿孔和第三横隔以及偏移；
[0025] 图3以局部图表示链轮，其具有一个滚子和位于每个齿下方的穿孔以及三个横隔；
[0026] 图4以局部图表示链轮，如图所示，该链轮与链条滚子相
啮合。
[0027] 附图标记一览表
[0028] 1-链条；2-链轮；3-轮齿；4-齿；5-承载齿面；6-非承载齿面；7-滚子；9-区域；10-穿孔；11-轮廓；12-驱动件；13-驱动旋转方向；14-第一横隔；15-第二横隔；16-第三横隔；17-力；18-板厚；19-偏移；20-偏移；8-中心线；
具体实施方式
[0029] 附图标记1表示链条，该链条1与链轮2上的轮齿3的齿4啮合，并且在自行车骑行过程中传递力矩给驱动件12，该驱动件12与自行车后轮连接。齿4具有承载齿面5并且在驱动旋转方向13上相对中心线8具有对置的配滚齿面6(非承载齿面)，在这里，链条1的每一个滚子7啮入两个齿4之间的齿槽并通过承载齿面5将力17传递给链轮2的每个齿4。
[0030] 根据图1，链轮2在齿4的下面具有穿孔10，穿孔10是长条形并具有轮廓11。在轮廓11与朝向承载齿面5的半个齿槽之间形成了第一横隔14。在轮廓11与朝向非承载齿面6的另一半齿槽之间形成第二横隔15，第二横隔15与第一横隔14一样用于在链轮2上与齿4建立弹性关系。承载齿面5相对齿4的中心线来说与非承载齿面6是对置的。显然齿顶因力17的作用而承受偏移19。
[0031] 根据图2，在驱动旋转方向13上，另一个穿孔10设置在上述的第一穿孔10的前面，这样就出现第三横隔16，所述第三横隔16进一步为上述齿4加强弹性。齿顶因力17的作用而承受偏移20，该偏移20大于偏移19，因为第三横隔16因其在两个穿孔10之间的长度很长而具有附加的弯曲回弹性。
[0032] 从图3中看到了穿孔10的排列形式，它们分布在链轮2的整个周长上。在此也示出了，轮齿区沿径向设置在穿孔10的外侧，区域9沿径向设置在穿孔10的内侧。滚子7贴在齿4的承载齿面5上。驱动件12在区域9内承受力矩。
[0033] 在图4中示出了链条1，链条1的三个滚子7贴在齿4的承载齿面5上，链条1的两个滚子7已经脱离了链轮2。每个链轮2具有一个板厚18，该板厚18对链轮2有特殊意义，即链轮因齿4上的压印而具有减小的板厚18，这大多与在从小链轮2换挡至大链轮2时辅助链条1爬升有关。
[0034] 本发明的优点尤其在于每个齿4在驱动旋转方向上具有弯曲回弹性，以避免有害的载荷峰值。
