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低噪音链轮

阅读:686发布:2020-05-11

专利汇可以提供低噪音链轮专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供一种具有多个可与链条 啮合 的 链轮 的 自行车 链轮组件,包括:周边具有多个间隔设置的齿的较小和较大链轮,较大链轮的齿的数目大于较小链轮;较大和较小链轮被相互 定位 成使得位于较大链轮上的一对相邻齿之间的链条滚子的中心与位于较小链轮上的一对相邻齿之间的链条滚子的中心之间的距离为链条 节距 的整数倍,较大链轮上的一对相邻齿均具有在面对着较小链轮的前表面上设置的侧向凹口,以便允许外链节板从较小链轮向较大链轮移动,以及当外链节板位于齿的侧向时将外链节板提升至更高径向高度的行进斜坡;一对齿中位于与驱动转动方向相反侧的齿具有一种能防止与链条卡住的结构。,下面是低噪音链轮专利的具体信息内容。

1、一种链轮组件,该链轮组件具有多个链轮(1,11),这些链轮 (1,11)可与一链条相啮合,所说链条具有由一些销(16)连接起来的 连续交替的成对的内链节板(14)和外链节板(13),所说的这些销(16) 被滚子(15)环绕着,所说的链轮组件包括:
至少一个较小链轮(11),该较小链轮围绕其周边具有多个间隔设 置的齿;以及
至少一个较大链轮(1),该较大链轮围绕其周边具有间隔设置的 齿,在该较大链轮所设的齿的数目大于在较小链轮(11)上所设的齿的 数目;
较大链轮(1)和较小链轮(11)被相互定位成使得位于较大链轮 (1)上的一对相邻齿(3,4)的第一齿(3)和与驱动转动方向(10) 相反邻近第一齿(3)设置的第二齿(4)之间的链条滚子(15)的中心 与位于较小链轮(11)上的一对相邻齿之间的链条滚子(15)的中心之 间的距离为链条节距的整数倍,
其特征在于,
在较大链轮(1)上的一对相邻齿中的所述第一齿(3)包括有在所 说较大链轮(1)上面对着较小链轮(11)的前表面(36)上设置的侧向 凹口(2),以便允许链条的外链节板(13)从较小链轮(11)向较大链 轮(1)移动,且该第一齿(3)具有当所述外链节板(13)位于该第一 齿(3)侧向时将该外链节板提升至更高径向高度的行进斜坡;
所述第二齿(4)具有一种能防止第二齿(4)与链条卡住的结构, 并具有在所说较大链轮(1)上面对着较小链轮(11)的前表面(36)上 设置的侧向凹口(2),以便允许链条的外链节板(13)从较小链轮(11) 向较大链轮(1)移动,且该第二齿(4)具有当所述外链节板(13)位 于该第二齿(4)侧向时将该外链节板提升至更高径向高度的行进斜坡。
2、根据权利要求1所述的链轮组件,其特征在于,该行进斜坡延伸 至所说第二齿(4)的齿根处。
3、根据权利要求2所述的链轮组件,其特征在于,所说的行进斜坡 (7)在所说齿根处延伸进入较大链轮(1)的外周边。
4、根据权利要求1所述的链轮组件,其特征在于,所说较大链轮(1) 包括:一第三齿(30),该第三齿(30)被设置成与驱动转动方向(10) 相反邻近于所说第二齿(4),其包括一离开斜面(6),该离开斜面被 设置在较大链轮(1)的前表面上,该离开斜面逆着驱动转动方向(10) 向后倾斜延伸,从而形成供链节板所用的换档通道。
5、根据权利要求1所述的链轮组件,其特征在于,凹口(2)具有 的深度等于链节板(13)的厚度。
6、根据权利要求1所述的链轮组件,其特征在于,第二齿(4)具 有朝向较小链轮(11)的一偏斜斜面(5),以便防止第二齿(4)与链 条卡住。
7、根据权利要求6所述的链轮组件,其特征在于,该偏斜斜面(5) 在第二齿(4)的一边缘上是显著的,并指向驱动转动方向(10),并且 该偏斜斜面(5)在第二齿(4)的一相反边缘上朝着齿背逐渐消失。
8、根据权利要求6所述的链轮组件,其特征在于,第二齿(4)具 有一离开斜面(6),该离开斜面(6)被设置在第二齿(4)的一边缘上 紧接于该偏斜斜面(5)且位于偏斜斜面(5)下面,并且朝着一第三齿 (30),所说第三齿(30)被设置与驱动转动方向(10)相反邻近于所 说第二齿(4),离开斜面(6)构造成形成一用于内链节板(14)的换 档通道且有助于在换档操作末尾向上提升所说的内链节板(14)。
9、根据权利要求8所述的链轮组件,其特征在于,离开斜面(6) 起始于前表面上的第二齿(4)的齿根,并且在齿背和偏斜斜面(5)中 的一个处逐渐消失。
10、根据权利要求1所述的链轮组件,其特征在于,第一齿(3)和 第二齿(4)均具有一条朝向较小链轮(11)的偏斜斜面(5),以便防 止第一齿(3)和第二齿(4)与链条卡住。
11、根据权利要求8所述的链轮组件,其特征在于,偏斜斜面(5) 在朝向驱动转动方向(10)上的相应齿的一边缘上是显著的,并且在所 说齿的相反边缘上朝着齿背逐渐消失。
12、根据权利要求1所述的链轮组件,其特征在于,较大链轮(1) 具有一第三齿(30),该第三齿(30)被设置成与驱动转动方向(10) 相反邻近于第二齿(4),并且该第三齿(30)被用于卡紧所说链条,该 第三齿(30)具有一斜面,该斜面延伸至较大链轮的朝着下一个较大链 轮的背表面上的齿根处。
13、根据权利要求1所述的链轮组件,其特征在于,第一齿(3)和 第二齿(4)的齿背(54,56)直接位于较大链轮的朝着所说下一个较大 链轮(11)的背表面上,从而使得在换档操作末尾,所说的内链节板(14) 在滑动到在链条卡紧齿前面的齿背上之前,该内链节板(14)已经移动 一个最大的轴向换档距离。
14、根据权利要求1所述的链轮组件,其特征在于,第一齿(3)、 第二齿(4)、第三齿(30)包括一些尖端,这些尖端在前表面上被切有 斜面,以便在换档操作末尾时,内链节板(14)不会骤然跳移到相应齿 的齿背上。

说明书全文

技术领域

发明涉及自行车拨链(derailleur)换档系统,更具体地说,本 发明是涉及一种自行车链轮组件,这种自行车链轮组件包括一较大直径 的链轮,该较大直径的链轮具有至少一个齿组,该齿组被构造成当链条 从一较小链轮向所说较大链轮换档时能减小噪音。

背景技术

一种传统的拨链换档系统包括:一驱动链轮组件、一从动链轮组件 以及一根在驱动链轮组件和从动链轮组件之间延伸的链条。这些链轮组 件中的至少一个链轮组件包括多个链轮,这些链轮具有不同的齿数。链 条包括一些连续的销,这些销以交替的顺序把内链节板和外链节板连接 起来。一拨链机构在链轮之间对链条进行换档。当链条从一较小链轮向 一较大链轮换档时,它就形成一个过渡区域,该过渡区域从最后啮合在 较小直径链轮的两个齿之间的一个链条联接件(chain link)延伸到最 先啮合在较大链轮的两个齿之间的一个链条联接件。沿着驱动转动方向, 在换档操作期间,在一链条联接件会啮合进入的空间之前的较大链轮上 的第一齿被称作参照齿,而最先进入到一对链节板之间的齿被称作链条 卡紧齿。在链条从一较小链轮向一较大链轮换档期间,链条卡紧齿首先 配合在一对外链节板之间,这是因为在外链节板之间的空间要宽于一对 内链节板之间的空间。在换档期间,一对内链节板紧紧地挤压着在驱动 转动方向上位于链条卡紧齿前方的齿,这样就有利于链条卡紧齿进入到 一对外链节板之间。由于内链节板之间的间隙狭窄,因此,链条的过渡 区域的中心线在内链节板挤压着较大链轮的情况下比在外链节板挤压着 较大链轮的情况下更靠近链条卡紧齿。
为了有利于链条从较小链轮换档到较大链轮,在较大链轮的齿上设 置一些特征,以便限定出链条过渡区域的路线。例如,在美国专利 US4,268,259中公开了一种链轮组件,这种链轮组件能与一拨链换档系统 的一滚子链相啮合。为了改善换档操作,一较小链轮和一较大链轮被布 置成能使得较大链轮上的一对相邻齿之间的中心位于从较小链轮上的一 对相邻齿之间中心延伸的一条切线上。在所说这两个中心之间的距离等 于链条节距的整数倍。在这个结构中,在驱动转动方向上,位于较大链 轮中心的后侧的第一齿是链条卡紧齿。当一对外链节板到达链条卡紧齿 时,链条卡紧齿就进入到位于外链节板之间的宽敞的空间内。然而,当 一对内链节板到达所说的链条卡紧齿时,链条卡紧齿就不会进入到内链 节板之间的狭窄空间内。因此,同样具有链条卡紧齿结构的跟随齿进入 到下一对外链节板之间的宽敞空间内。具有两个相邻的链条卡紧齿以及 在较大链轮和较小链轮之间具有切向空间有利于链条从较小链轮换档到 较大链轮上。
在欧洲专利EP0 313 345中,公开了链轮组件的另一个例子,这种 链轮组件能与拨链换档系统的一滚子链相啮合。为了改善链条从一较小 链轮换档到一较大链轮,两个链轮被设置成具有相互对应的限定的齿位, 并且在较大链轮上的一些齿在较大链轮朝向较小链轮的一前表面上具有 一些凹口。此外,在驱动转动方向上,在凹口的后面,较大链轮具有至 少一个齿,该齿被构造成能配合到外链节板之间的间隙内。这样,这个 齿就被用作链条卡紧齿。如果一对内链节板位于该链条卡紧齿处,那么, 该链条卡紧齿就不能配合到内链节板之间的狭窄间隙内。内链节板沿侧 向移动经过链条卡紧齿,从而下一个齿就成为配合到外链节板之间的更 宽间隙内的链条卡紧齿。因此,三个齿可以被构造成链条卡紧齿或链条 卡紧齿,而其余的齿被构造成非啮合的齿。凹口的深度大致等于链节板 的厚度,并且这些凹口被构造成移入或行进斜坡,该移入或行进斜坡有 利于链条从一较小链轮换档到一较大链轮上。
上述链轮结构的一个缺陷是它们会造成换档噪音。链条从一较小链 轮向一较大链轮的换档是这样来实现的,即:在链条的非加载或非张紧 段,利用拨链机构沿侧向方向与链条啮合,使得利用小的换档作用就 可以进行换档操作,从而使非张紧的链条段移动到较大链轮上。同时, 链条的张紧段仍然位于较小链轮上。然而,随着链轮组件继续转动,先 前非张紧的链条段就会移入到张紧的链条段内。链条的张紧段从较小链 轮的最后齿转动离开,并且从较小链轮向较大链轮换档。这就改变了链 轮组件上的链条的轴向位置。当链条的张紧段换档到较大链轮上时,链 条就沿侧向滑动到较大链轮上,然后跳移到位于链条卡紧齿之前的最后 齿上,并在该齿的齿背上进行刮擦,从而产生噪音。换档噪音主要是由 链条的张紧段造成的。张紧力或荷载越大,沿侧向滑动到较大链轮齿上 的链条段与在换档操作后从较大链轮上滑下的链条段之间的越大,噪 音就越大。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种低噪音的链轮组件,这种链轮组件消 除了或至少减小了当链条张紧段从一较小链轮跳移到一较大链轮上时所 产生的噪音。这个目的是这样来实现的,即,通过确保在换档操作开始 时,链条不会移动到一参照齿以及它的跟随齿上。此外,这个目的还可 以这样来实现,即,通过确保在换档操作结束时,在内链节板跳移到对 应的齿背上之前,位于链条卡紧齿之前的内链节板尽可能地靠近较大链 轮的背表面,以防止内链节板骤然跳移到位于链条卡紧齿之前的齿背上。
在本发明的一个实施例中,提供了一种拨链换档系统的链轮组件, 该链轮组件包括:至少一个较小链轮、至少一个较大链轮和一根在较小 链轮和较大链轮之间延伸的链条。较大链轮和较小链轮被相互设置成使 得较大链轮上的一对相邻齿的第一齿和与驱动转动方向相反邻近第一齿 设置的第二齿之间的链条滚子的中心与较小链轮上的一对相邻齿之间的 链条滚子的中心之间的距离基本上是链条节距的整数倍。
较大链轮包括位于较大链轮上成对的相邻齿中的至少一第一齿,该 第一齿具有一侧向凹口,该侧向凹口被设置在较大链轮面对着较小链轮 的一前表面上,以便使得链条的外链节板可以从较小链轮移动到较大链 轮且该第一齿具有当所述外链节板位于该第一齿侧向时将该外链节板提 升至更高径向高度的行进斜坡(run—on ramp)。第二齿具有这样一种 结构,即,这种结构能防止第二齿把链条卡紧,并具有在所说较大链轮 上面对着较小链轮的前表面上设置的侧向凹口,以便允许链条的外链节 板从较小链轮向较大链轮移动,且该第二齿具有当所述外链节板位于该 第二齿侧向时将该外链节板提升至更高径向高度的行进斜坡。第一或参 照齿和第二或跟随齿的前表面被构造成这样子的,即,使得在换档操作 末尾,沿着参照齿沿侧向滑动的链条链节板在跳移到该齿的齿背上之前 能朝着一背表面移动最长可能的轴向距离。这可以通过在参照齿的区域 中在较大链轮的一前表面上设置一凹口来实现。在换档操作开始时,该 凹口可防止参照齿插入到外链节板之间的间隙内。跟随齿的顶部具有一 条偏斜斜面(chamfer),该偏斜斜面沿着离开驱动转动方向逐渐消失。 此外,跟随齿可包括一离开斜面,该离开斜面位于朝着离开参照齿方向 的跟随齿的一个边缘上,该离开斜面从齿根延伸到齿背。一方面,在初 始阶段,该离开斜面形成内链节板所用的一条换档通道,从而使得离开 斜面有助于换档操作;另一方面,在换档操作末尾,当内链节板上滑时, 该离开斜面与齿背上的偏斜斜面一起,允许内链节板在轴向方向更靠近 链轮的背面。因此,通过设置凹口或偏斜斜面以及离开斜面,减小了内 链节板移动到链条卡紧齿之前的齿上的轴向距离。
本发明还确保了在换档操作末尾内链节板不会位于轴向宽齿的相 反侧,而是抵靠着具有一凹口或一偏斜斜面的一个齿上。如上所述,这 是通过设置两个齿来实现的,这两个齿不用作链条卡紧齿,一参照齿具 有一凹口,跟随齿被设置在参照齿附近,并具有一凹口或一偏斜斜面。 参照齿和跟随齿上的凹口具有大致相同的轮廓外形。这些凹口位于较大 链轮的一前表面上的齿的区域中,并且沿径向向内朝较小链轮相邻的齿 根的高度延伸。参照齿下面的凹口与跟随齿的齿腹一起构成一条行进斜 坡,该行进斜坡朝着与驱动方向相反的方向延伸,对应的外链节板的前 段能紧缚在该行进斜坡上,并且一旦对应的外链节板转移到较大链轮上, 该对应的外链节板就能在该行进斜坡上移动。行进斜坡延伸至齿根处, 从而相互限定出两个凹口。
链轮齿的主要功能是传递力矩,但是,这些链轮齿也会使得换档操 作变得更加容易或更加困难。链条是否能成功地从一个较小链轮换档到 一个较大链轮上,在很大程度上受到两个链轮的齿间隙的设置以及较大 链轮上的齿的形状的影响。为了使链条能换档到一个较大链轮上,链条 必须位于较大链轮的齿间隙附近,并且必须在轴向方向上具有足够的移 动自由度,以便使链条能进行侧向移动。由参照齿上的侧向凹口和设置 为与驱动转动方向相反邻近于参照齿的跟随齿产生一条允许链条进行轴 向移动的换档通道。在驱动转动方向上,这个参照齿位于一个齿空间的 前方,所说的齿空间在当时紧邻链条的过渡段的一个对应的链条联接件 附近。
在一个换档操作期间,当一个外链节板到达参照齿附近时,该外链 节板就将其自身紧缚在上行通道上,跟随着的内链节板沿侧向转动并通 过设置在参照齿附近的跟随齿,然后位于跟随着的一对外链节板之间的 间隙就到达作为链条卡紧齿的且跟随着参照齿的第二齿上。链条卡紧齿 具有一狭窄的齿背,该狭窄齿背相应于外链节板设置。然后,随后的链 节板就被迫运行到较大链轮上,较小链轮上的齿就从张紧的链条段的链 节板之间的间隙内移出,并且向下移开。
在换档操作末尾,当链条的张紧段稍微改变方向并从较小链轮跳移 到较大链轮上时,链条从较小链轮向较大链轮的轴向移动就完成了,并 且在三个阶段中所产生的噪音都不大。首先,外链节板与参照齿侧向接 触,并且内链节板沿侧向挤压在设置在参照齿附近的跟随齿。当内链节 板在外部滑动经过链条卡紧齿之前的跟随齿的齿背时,张紧的链条段就 最终沿轴向跳移到它的最终位置,该最终位置与所选定齿轮传速比相 对应。由于相对于外链节板而言狭窄的内链节板与设置有凹口的齿相接 触,因此链条位于非常靠近其最终路线的位置,从而,只有剩余非常短 的距离供第三阶段使用。由于链条张力固定不变,因此,链条跳移的距 离越短,所产生的噪音就会越小。内链节板移动到参照齿之后的最后齿 的轴向位移被缩短了,这是由于具有一侧向凹口或一离开斜面的缘故。 凹口位于较大链轮朝向较小链轮的前表面上。凹口的深度大致等于一链 节板的厚度。或者是,凹口可以被一要设置在相同齿的一边缘上的离开 斜面所取代。在面对着链条卡紧齿的一齿的边缘上,离开斜面从齿根向 向该齿的背表面延伸,直到该离开斜面进入到偏斜斜面内。凹口和离开 斜面用于把位于参照齿和链条卡紧齿之间的齿改变成“非换档”齿或“非 链条卡紧”齿,从而在换档操作开始时有利于移开,并且有利于缩短内 链节板移动到最后齿上所移经的轴向换档距离,从而可减小换档噪音。
另一方面,如果一内链节板移动靠近参照齿时,该内链节板就不能 扣紧,这是因为参照齿具有一凹口;跟随着的外链节板也不能扣紧,并 且沿侧向方向转动到跟随齿上,所说的跟随齿被设置成与驱动转动方向 相反邻近于参照齿,该跟随齿具有一偏斜斜面或一凹口。如果跟随齿具 有一偏斜斜面,而不是具有一凹口,那么,在这个位置处就不会发生换 档操作。当一外链节板靠近参照齿时,换档操作只有在较大链轮的下一 个齿组才发生。
如果跟随齿具有一凹口,那么,在这个位置就不会发生换档操作, 这是因为在内链节板未能抓紧在参照齿上之后,该内链节板沿侧向转动 到具有凹口的跟随齿上。采用这种结构时,在内链节板之后的外链节板 与行进斜坡接触,该行进斜坡由凹口以及跟随着该凹口的齿腹限定而成, 并且在参照齿之后的第一齿和第二齿之间,从而导致跟随着的内链节板 被提升到一个更高的径向高度。这样,内链节板就沿侧向接触到参照齿 之后的第二齿的上部带有斜面的区域。此时链条移动到较大链轮内,然 后,跟随着的一对外链节板的间隙移动到链条卡紧齿上。链条卡紧齿具 有一凹口,该凹口位于面对着下一个大链轮的背表面上,该凹口形成一 条用于外链节板的换档通道。跟随齿在背表面也具有一凹口,或更窄一 些,以便有利于跟随着的内链节板的移入。然后,跟随着的链条链节板 被迫移动到较大链轮上,于是,张紧的链条段就离开罗小链轮上的齿。
在换档操作末尾时,当链条的张紧段稍稍地改变方向并从较小链轮 跳移到较大链轮上时,链条从较小链轮向较大链轮的链条轴向移动就被 完成了,并且在三个阶段中产生很小的噪音。首先,外链节板与具有一 凹口的跟随齿测向接触,然后几乎无噪音地摩擦经过该跟随齿。然后, 内链节板沿侧向挤压着一第三齿的上部带有斜面的区域,然后在该区域 上滑动到齿背上,其中所说第三齿被设置成与驱动转动方向相反邻近于 跟随齿,并在参照齿之后。当位于链条卡紧齿之前的齿的齿背在外部滑 动经过内链节板时,张紧的链条段的最后跳移就实现了进入到与所选定 的齿轮传速比相应的最终位置内,其中所说的齿背相对于较大链轮的背 表面倾斜延伸。内链节板具有一个内链节板间距,该间距相对于外链节 板间距要更窄一些,由于内链节板与设置有被切有斜面的齿相接触,并 且最终离开较大链轮的背表面处的齿背,因此,链条就会位于一个非常 靠近其最终路线的位置。因此,对于第三阶段而言,当内链节板的下边 缘滑动到齿背上时,就只剩下非常短的轴向距离了,其中的齿背延伸至 较大链轮的背表面。这样,一个短的阶段对于所产生的换档噪音具有积 极的影响。由于链条张力固定不变,因此,所剩的链条跳移距离越短, 所产生的噪音就会越小。利用延伸至较大链轮背表面的一个倾斜齿背, 就可以缩短内链节板移动到最后齿(相应的链条卡紧齿之前的齿)所需 的轴向移动距离。
由于内链节板与倾斜延伸的齿背的最后接触点靠近较大链轮的背 表面,因此,大大减小了在换档操作之后链条进入其最终路线之前所剩 下的链条的轴向移动距离,从而也就减小了换档噪音。
通过移动内链节板上的最后的轴向接触点,进一步减小了换档噪 音,并且减小了当内链节板从相对于驱动转动方向而言位于链条卡紧齿 之前的齿离开时所剩下的链条的轴向移动距离。在本发明中,在朝着较 小链轮的齿背之边缘上的内链节板之外部边缘的最后接触点被沿着较大 链轮的背表面的方面尽可能远地移动了。
在本发明的另一实施例中,当链条跳移到链条卡紧齿之前的最后齿 上时,利用内链节板上的一个特征进一步缩短了换档操作。内链节板的 一外表面被切有斜面,或者被做成圆角,从而使得内链节板和链条卡紧 齿之前的齿的齿背之间的最后接触点被从外边缘向内边缘移动得更远一 些。内链节板的外表面上的斜面起始于一个过渡区域,该过渡区域从内 链节板的凸形的外部轮廓向凹形的外部轮廓过渡的区域,即链节板的中 心区域;并且该过渡区域终止于从凹形的外部轮廓向凸形的外部轮廓的 过渡区域。所说的斜面在内链节板的中心区域具有几乎笔直的过渡线外 形,所说的过渡线是由斜面表面和剩余的未切有斜面的链节板表面限定 而成的。结果是,不会过度地减弱链节板中心区域的断面,在换档操作 期间所说的断面是会受到张力和扭力作用的。这一点是非常重要的,因 为为了促进链条移动到链轮齿上,内链节板已经在其内侧设置有一斜面。 因此,这个特征可以防止内链节板骤然跳移到对应的齿边缘上,而是流 畅地滑动到齿背上以及流畅地从齿区域滑动离开。
上述一些用于减小噪音的特征可以被单独地用于减小换档噪音。然 而,在链条从一较小链轮向一较大链轮换档期间,这些特征也可以被组 合起来使用以便减小噪音。例如,在换档操作末尾,当张紧的链条段从 较小链轮向较大链轮转移时,利用在参照齿上巧妙设置的一些凹口和参 照齿附近的一跟随齿上的凹口或偏斜斜面,来防止外链节板和内链节板 与未准备的齿发生不期望的接触。此外,由于在参照齿上的凹口和跟随 齿上的凹口或离开斜面的缘故,链条还可以尽可能近地靠近较大链轮的 背表面。通过在内链节板的外侧面上进行切斜面,从而也进一步减小了 内链节板跳移到张紧的链条段的相对应的齿背上所进行的轴向跳移距 离。内链节板上的斜面或圆角还可以使链条平滑地转移到在成功换档操 作之后所形成的新的链条路线内。
总之,为了减小在从较小链轮向较大链轮的换档操作末尾所产的噪 音,提出了下列一些特征:
a)在参照齿上设置一凹口,在参照齿附近的跟随齿上设置一偏斜 斜面或一凹口,以便防止参照齿和跟随齿在换档操作开始时变为链条卡 紧齿;
b)在参照齿上设置一凹口,在跟随齿上设置一离开斜面或一凹口, 从而在操作末尾剩下尽可能短的轴向移动距离,以供链条跳移到链条卡 紧齿之前的齿上。
c)在内链节板轮廓的外表面的一中心区域设置一斜面,以便减小剩 余的链条跳移到设置在链条卡紧齿之前的齿的齿背上的跳移距离,并且 以滑动地方式来开始这种链条跳移。
d)对参照齿上的特征以及内链节板外表面上带有斜面的较大链轮 的下一个齿上的特征进行组合。
通过下面的一些实施例的描述,并结合附图,就可以更全面地理解 本发明的这些特征和优点以及其它特征和优点。

附图说明

在这些附图中:
图1是根据本发明一实施例的一个较大链轮的局部前视图,该较大 链轮具有:一凹口,该凹口位于一参照齿上;一跟随齿,该跟随齿位于 参照齿附近,具有倾斜离开斜面;
图2是一局部前视图,表示出了图1所示的较大链轮、一个较小的链 轮以及一链条,所说的链沿着参照齿具有一外链节板;
图3是图2所示的链条顺序的平面图;
图4是一局部前视图,表示出了图1所示的较大链轮、较小链轮以及 链条,所说链条沿着参照齿具有一内链节板;
图5是图4所示的链条顺序的平面图;
图6是根据本发明另一实施例的一较大链轮的局部前视图,该较大 链轮在参照齿和跟随齿上具有一凹口;
图7是一局部前视图,表示出了图6中的较大链轮、较小链轮和链条, 所说链条沿着参照齿具有一外链节板;
图8是图7所示链条顺序的平面图;
图9是一局部前视图,表示出了图6中的较大链轮、较小链轮和链条, 所说链条沿着参照齿具有一内链节板;
图10是图9所示链条顺序的平面图;
图11表示出了根据本发明另外一个实施例的一链条的一部分,该链 条具有一些内链节板,这些内链节板的外表面被斜切(chamfer);
图12是图11所示的其中一个内链节板的立体图;以及
图13是一剖面图,表示出了在换档操作末尾在链条跳到一最终位置 之前的较大链轮以及链条的一对内链节板。

具体实施方式

图1—5表示出了根据本发明一个实施例的一链轮组件,该链轮组件 包括:至少一个较小链轮11;至少一个较大链轮1。链轮1,11可由一链 条12啮合,所说链条12由一些按交错顺序布置的连续的成对的内链节板 和外链节板13,14构成。这些链节板13,14通过一些销16相连接,这些 销16被一些滚子15环绕着。较大链轮1和较小链轮11相互之间被定向成这 样子的,即,使得在一链条滚子34的中心与一链条滚子32的中心之间的 距离大致上为链条节距的整数倍,其中的所说的链条滚子34位于较大链 轮1上的一对相邻齿之间,所说的链轮滚子32位于较小链轮11上的一对相 邻齿之间。较大链轮1包括至少一个齿组,所说齿组具有:一第一齿或参 照齿3、一第二齿或跟随齿4,该第二齿或跟随齿4被设置成与驱动转动方 向10相反邻近于参照齿3。参照齿3具有一凹口2,跟随齿4具有一离开斜 面6。这个齿组可以在较大链轮1的周边上设置多次。
较大链轮1不一定是链轮组件中的最大链轮,而仅仅大于较小链轮 11,链条12从所说的较小链轮11被换档到相邻的较大链轮1上。参照齿3 的凹口2位于较大链轮1面对着较小链轮11的一前表面36上。凹口2的深度 大约等于链节板的厚度。凹口2在参照齿3和跟随齿4之间的一齿根8处逐 渐消失。凹口2与面对着参照齿3的跟随齿4的齿腹38一起限定出一个行进 斜坡7,该行进斜坡7使得在换档操作开始时能紧缚住外链节板13。除了 凹口2以外,参照齿3具有一偏斜斜面5,在驱动转动方向10上该偏斜斜面 5在参照齿3的开始处非常显著,并且在参照齿3的齿背40逐渐消失。跟随 齿4具有一偏斜斜面5,该偏斜斜面5大致平行于一齿背42延伸,所说齿背 42要么与朝向下一个较大链轮的较大链轮背部表面相邻,要么与其非常 靠近。参照齿3上的凹口2和参照齿3及跟随齿4上的偏斜斜面5可防止对应 的齿3,4穿入到成对的外链节板之间的间隙内,从而使得这些齿3,4成 为非链条卡住的或非换档的齿。跟随齿4还具有一离开斜面6,该离开斜 面6被设置在朝着离开参照齿3的方向的跟随齿4的一边缘44上。离开斜面 6起始于第三齿或链条卡紧齿9与跟随齿4之间一齿根46处,并且向外延伸 至齿背42或过渡到偏斜斜面5内。离开斜面6朝着齿背42逐渐变得更宽, 跟随齿4在离开斜面6的区域内逐渐变得更薄。一方面,这个离开斜面6限 定出了一条通向相邻的链条卡紧齿9的换档通道,另一方面,在换档操作 末尾,一内链节板14在离开斜面6上向上滑动,直到在较大链轮1的背表 面紧邻处该内链节板最终跳上齿背45。链条卡紧齿9在背表面上具有一凹 口,该凹口向齿根延伸,所说的齿根为所说换档通道的延续部分。
图2表示出了较小链轮和图1中的较大链轮,并且在图中只表示出了 链条12的前面的内链节板和外链节板13、14,而后面的内链节板和外链 节板并未被表示出来。图中表示出链条12正在从较小链轮11向较大链轮1 进行换档,一外链节板13沿靠着较大链轮1的参照齿3被啮合。对参照齿3 这样来定义,即,参照齿3是指当一链条段磨擦经过较大链轮1时在换档 操作开始时一链节板会配合的且位于较大链轮1上的齿空间前方的第一 齿。在图2中,第一链条滚子32仍然与较小链轮11啮合,而一第三链条滚 子34会配合到参照齿3与跟随齿4之间的齿空间内。前两个链条滚子32, 33通过内链节板14相互连接。外链节板13紧靠着行进斜坡7,并且由偏斜 斜面5防止该外链节板13爬上参照齿3。这个行进斜坡7由凹口2所限定, 并且位于较大链轮1面对着较小链轮11的前表面36上。外链节板13紧靠着 行进斜坡7,并且把跟随着的内链节板14带到较大链轮1上的参考圆的 平。跟随齿4上的离开斜面6允许内链节板14朝着较大链轮1沿轴向行进一 第一步。然后,跟随着的外链节板13就移动到链条卡紧齿9上,该链条卡 紧齿9在较大链轮1的背表面上具有一凹口,该凹口作为先前齿的离开斜 面6的一个延伸部分。然后,跟随着的内链节板以及链条12的其它链节就 自动地移动到较大链轮1上。
在换档操作末尾,链条12的张紧段从较小链轮11离开。外链节板13 滑动到设有凹口的参照齿3上,内链节板14沿着离开斜面6朝着背表面滑 动,滑动到跟随齿4的齿背42那么远。然后,链条12的张紧段跳上齿背45, 并且进入其相应于所选定的齿轮转速比的最终位置。在这个换档操作期 间,内链节板14沿着离开斜面6从跟随齿4的齿根8的前表面向位于较大链 轮1的背表面紧邻的齿背42移动。从而减小了链条跳移所需的轴向移动, 并且也减小了与此相应的换档噪音。
图3是一平面图,表示出了图2中的链条的序列,为了更好地理解, 链条12被表示成透明的(除了滚子15以外)。图中表示链条12正在从较 小链轮11向较大链轮1转移。链条过渡段从一链条滚子32延伸到一链条滚 子34延伸,所说的链条滚子32是指配合在较小链轮11的两个齿之间的最 后的链条滚子,所说的链条滚子34是指配合在较大链轮1的两个齿之间的 第一个链条滚子。在换档操作期间链条滚子15会最适当地配合在一空间 内,在该空间之前的位于较大链轮1上的第一齿就是所说的参照齿3,链 条卡紧齿9是指要进入到一对外链节板13之间的第一齿。一旦链条12在拨 链机构的作用下沿侧向朝较大链轮1移动,外链节板13就到达参照齿3。 参照齿3上的凹口2和偏斜斜面5可防止外链节板13爬过参照齿3,也就是 说,可防止参照齿3插入到这对外链节板13之间的间隙内。同样,跟随齿 4上的偏斜斜面5可防止链条12爬过带有跟随着的内链节板14的齿背。链 条卡紧齿9最先配合在跟随着的一对外链节板13之间,从而使得链条12的 其余部分也跟随着爬到较大链轮1上。设置在链条卡紧齿9和下一个齿的 背部的分别是一凹口2或一对应的斜面,该凹口或对应的斜面与离开斜面 6一起形成一条组合的换档通道。
在换档操作末尾,当链条12的张紧段从较小链轮11离开时,外链节 板13几乎没有噪音地滑过所说凹口2。跟随着的内链节板14沿着离开斜面 6擦过齿背。在这种情况中,内链节板14或链条12移动了一轴向距离,从 而使得跳移到齿背45上的这种跳移不是很大,这样就有助于减小换档噪 音。
图4表示出了较小链轮11、图1中的较大链轮1以及链条,图中所示 的链条正在从较小链轮11换档到较大链轮1上。图中所表示出的链条12的 内链节板14沿靠着较大链轮1的参照齿3被啮合着。当链条12从较小链轮 11向较大链轮1换档时,一部分链条就形成链条过渡段。内链节板14沿侧 向转动经过参照齿3,并且由偏斜斜面5来防止跟随着的外链节板13爬上 跟随齿4,从而导致外链节板13沿侧向移动经过跟随齿4。内链节板14也 不会配合到参照齿3之后的链条卡紧齿9的齿背上。在这个齿组处不会发 生换档操作,换档操作只当外链节板13再次沿侧向沿靠着下一个参照齿3 时才会发生。然后,换档操作就会象在图2中所描述的那样进行。
图5是一平面图,表示出了图4中的链条顺序,为了更好地理解,除 了滚子15以外,图中把链条12表示成透明的。图中表示出了链条12正在 从较小链轮11向较大链轮1换档。在拨链机构(图中未示)的作用下,链 条12正在沿侧向朝较大链轮1换档,使得内链节板14抵靠参照齿3沿测向 移动。参照齿3上的凹口2和偏斜斜面5、以及内链节板14相对于外链节板 13的回拨位置(set-back position)防止内链节板14爬过参照齿3,并 且防止参照齿3插入到所说的一对内链节板14之间的空间内。同样,跟随 齿4上的偏斜斜面5防止跟随齿4插入到链条12的外链节板13之间。同样, 跟随着的内链节板14和外链节板13也不会爬过参照齿3之后的第二齿和 第三齿的齿背42,43。因此,在较大链轮1的这个链轮段,这种换档操作 是不成功的,只有当外链节板13再次沿侧向抵靠着下一个参照齿3而被啮 合时,这种换档操作才会成功。然后,换档操作就象图2和图3中所描述 的那样进行。
图6表示出了根据本发明另一实施例的一较大链轮的一部分,该较 大链轮在参照齿3和跟随齿4上具有凹口2。这个齿组可以在较大链轮1的 周边上被设置一次以上,所说齿组包括:第一或参照齿3;第二或跟随齿 4,该第二或跟随齿4被设置成与驱动转动方向相反邻近于参照齿3。参照 齿3上的凹口2被设置在较大链轮1面对着较小链轮11的前表面36上,该凹 口2从齿区域延伸到相邻的较小链轮11的大致齿根处。凹口2的深度大致 等于链节板的厚度。参照齿3上的凹口2限定出一条行进斜坡7,该行进斜 坡7在跟随齿4的齿根8处逐渐消失。行进斜坡7允许在换档操作开始时紧 缚住外链节板13。同样,跟随齿4上的凹口2与跟随着的齿腹48一起限定 出一条行进斜坡7。或者是,一个组合凹口在两个齿上延伸设置,而不是 相互独立地设置两个相邻的凹口。
参照齿3和跟随齿4上的偏斜斜面5在对应的齿3,4的一边缘50,52 处很显著(沿转动方向10观看),并且朝着对应的齿3,4的相反的边缘 58,60上的齿背54,56逐渐消失。凹口2和偏斜斜面5防止对应的齿插入 到外链节板13之间,从而使得两齿即参照齿3和跟随齿4成为非链条卡紧 齿或非换档齿。与驱动转动方向相反邻近于第二或跟随齿4的一第三齿30 具有一条离开斜面6,该离开斜面6位于该齿30的一前表面上。该离开斜 面6从齿根8向齿背延伸并逐渐变宽。在换档操作末尾,内链节板14在离 开斜面6上向上滑动,直到紧邻较大链轮1的背表面的内链节板14跳到齿 背上为止。离开斜面6还用作链条卡紧齿9的换档通道。链条卡紧齿9在较 大链轮1的背表面上具有一凹口,该凹口延伸至齿根8处,所说齿根构成 换档通道的延续部分。
图7表示出了较小链轮11、图6中的较大链轮1和链条12的外链节板 13,该外链节板13沿靠较大链轮1的参照齿3。图中所示的链条12正在从 较小链轮11向较大链轮1换档,从而,链条12的一部分形成一个链条过渡 段。偏斜斜面5和凹口2防止外链节板13爬过参照齿3的齿背54。外链节板 13在侧向方向上沿着凹口2滑动到行进斜坡7,并且将其自身紧缚在那儿。 凹口2限定出所说的行进斜坡7,该行进斜坡7位于较大链轮1面对较小链 轮11的前表面36上。凹口2的深度大致等于链节板的厚度。紧缚在行进斜 坡7上的外链节板13把跟随着的内链节板14带到较大链轮1上的参考圆的 水平。跟随齿4上的凹口2允许内链节板14朝着较大链轮1沿着轴向方向移 动一第一步。然后,跟随着的外链节板13爬过第三齿30。该第三齿30用 作链条卡紧齿,并且该第三齿30在较大链轮1的背表面上配置有一斜面或 一凹口,该斜面或凹口有助于外链节板13的向上移动。然后,跟随着的 内链节板和链条12的其它链节就自动地移动到较大链轮1上。
在换档操作末尾,链条12的张紧段从较小链轮11离开。当外链节板 13滑动到带有凹口的参照齿3上,且内链节板14沿着凹口2滑动到跟随齿4 的齿背56时,链条12就改变它的轨道。然后,链条12的张紧段跳到齿背 61上,并进入到与所选定的齿轮传速比相对应的最终位置。内链节板14 沿着凹口2从跟随齿4的齿根8上的前表面移动到紧邻较大链轮1背表面的 齿背56。从而减小了链条跳移所需的轴向位移,并且减小了相应的换档 噪音。
图8是一平面图,表示出了图7中的链条顺序,为了更好地理解,图 中除了滚子15以外,链条被表示成透明的。图中表示出了链条12在拨链 机构(图中未示)的作用下正在朝较大链轮1换档,使得外链节板13到达 参照齿3。参照齿3上的凹口2和偏斜斜面5防止参照齿3插入到一对外链节 板13之间的空间内。同样,跟随齿4上的凹口2和偏斜斜面5防止链条12的 内链节板14爬过齿背56。链条卡紧齿30最先成功地进入到跟随着的一对 外链节板之间,从而迫使链条的其余部分跟随着移动到较大链轮1上。链 条卡紧齿30和下一个齿的背表面上的一些其它凹口2有利于链条12的离 开。这样就与凹口2一起为对应的链条节链节板构成了一条换档通道。
在换档操作末尾,当链条12的张紧段离开较小链轮11时,外链节板 13几乎没有噪音地滑动经过凹口2。跟随着的内链节板14沿着凹口2擦过 并到达跟随齿4的齿背56。这样,内链节板14已经开始朝最终链条位置进 行轴向移动,从而链条12跳移到齿背61上的跳移不会很大,于是便减小 了换档噪音。
图9表示出了较小链轮11、较大链轮1以及链条,图中的链条正在从 较小链轮11转移到较大链轮1上。链条12的内链节板14沿靠着较大链轮1 的参考齿3被啮合。在本发明的这个实施例中,参照齿3和跟随齿4具有凹 口2。当链条12从较小链轮11向较大链轮1转移时,链条12的一部分就形 成一个链条过渡段。内链节板14沿侧向移动经过参照齿3。利用偏斜斜面 5来防止跟随着的外链节板13爬上跟随齿4,从而跟随着的外链节板13就 沿着侧向方向移动经过跟随齿4,直到它紧缚在行进斜坡7上,所说的行 进斜坡7是由凹口2和跟随着该凹口的齿腹48所限定而成的。结果是,跟 随着的内链节板14到达较大链轮1的参考圆的水平。第三齿30上的离开斜 面6限定出一条换档通道,该换档通道允许内链节板14朝较大链轮1沿轴 向移动一步。然后,跟随着的外链节板13爬过链条卡紧齿9,所说的链条 卡紧齿9的背表面上具有一斜面或凹口,该斜面或凹口用作先前齿的换档 通道的一延续部分。然后跟随着的内链节板14和链条12的其它链节就自 动地移动到较大链轮1上。
在换档操作的末尾,链条12的张紧段转动离开较小链轮11。这发生 在当外链节板13滑动到带有凹口的跟随齿4上,且跟随着的内链节板14沿 着第三齿30上的离开斜面6向齿背61滑动时,且在向较大链轮1的背表面 移动的过程中。然后,链条12的张紧段跳上齿背62,并且进入到与所选 定的齿轮传速比相对应的最终位置。内链节板14沿着离开斜面6从位于链 条卡紧齿9之前的齿的齿根8上的前表面向位于紧邻后表面的齿背61移 动。从而减小了链条跳移所需的轴向移动,并且也减小了相应的换档噪 音。
在上述实施例中,在参照齿3和跟随齿4上具有两个相邻的凹口2, 这个实施例要优越于图4所示的实施例,在图4所示实施例中,在参照齿3 上具有一凹口2,在跟随齿4上具有一偏斜斜面5和一离开斜面6,上述实 施例中从较小链轮11到较大链轮1的换档操作每次都是成功的,即,甚至 在换档操作开始时当沿靠着参照齿3存在有内链节板14时,换档操作也能 成功实现。
图10是一平面图,表示出了图9中的链条顺序,为了更好地理解, 图中除了滚子15以外,链条12被表示成透明的。图中表示出了链条12在 一拨链机构(图中未示)的作用下正在朝较大链轮1换档,使得内链节板 14到达参照齿3旁边。参照齿3上的凹口2和偏斜斜面5以及位于内链节板 14之间的狭窄空间防止参照齿3配合到内链节板14之间的空间内。同样, 跟随齿4上的凹口2和偏斜斜面5防止链条12的外链节板13爬过齿背56。下 一个内链节板14也擦过第三齿30。链条卡紧齿9最先成功地配合在跟随着 的一对外链节板13之间,从而迫使链条12的其余部分跟随着移动到较大 链轮1上。链条卡紧齿9和下一个齿的背表面上的一些其它凹口2有利于链 条12移上去。这样就与离开斜面6一起为对应的链条节链节板构成了一条 换档通道。
在换档操作的末尾,链条12的张紧段离开较小链轮11的齿。外链节 板13几乎无噪音地滑动经过跟随齿4的凹口2。跟随着的内链节板14沿着 离开斜面6滑擦到位于链条卡紧齿9之前的齿的齿背。这样,内链节板14 就已经朝着最终的链条位置开始轴向移动,从而链条12跳移到齿背62上 的跳移不是很大,从而减小了换档噪音。
图11表示出了根据本发明另一个实施例的一部分链条12,该链条具 有外部斜切的内链节板14。链条12由位于内链节板14和外链节板13之间 的一些链条滚子15构成。链节板13,14和链条滚子15被一些联接销16固 定在一起。这些销16的端部被铆接在外链节板13的区域中。内链节板14 的内表面具有一些内斜面22(inner chamfers),这些内斜面22位于内 侧中心区域,以便使得链轮上的齿可以平滑地插入到链条间隙内。内链 节板14的外表面上也被切有斜面。这些链节板斜面17被对称设置,并且 起始于这样一个位置,即,在这个位置,链节板的凸形的外轮廓过渡到 中间的凹形的外轮廓内,并且终止于这样一个位置,即在这个位置,链 节板的凹形的外轮廓过渡到凸形的外轮廓内。在链节板斜面17到达其最 大宽度或最大深度后,链节板斜面就在内链节板14的中心区域中在一个 固定不变的深度延续。结果是,在链节板的外表面上形成链节板斜面17 的一个笔直的中间部分。在组装后的状态中,链节板斜面17从一个外链 节板13延伸到另一个外链节板。内链节板14的原始的外部表面的所有其 余部分是链节板的中心区域中的一狭窄的隆脊。内链节板14外部边缘上 的内斜面22和外斜面17在链节板的中心区域要么形成一个组成的边缘, 要么形成两个紧紧相邻的边缘,当被切圆时呈一条线。
图12表示出了内链节板14的外部边缘上的外斜面17。内链节板14端 部上的平表面被两个销孔18穿透。外斜面17在内链节板14的中心区域的 两侧上延伸,并且起始于链节板的凸形的外部轮廓过渡到中心的凹形的 外部轮廓内的位置,终止于链节板的凹形的外部轮廓过渡到凸形的外部 轮廓内的位置。在链节板的中心区域,这些斜面17以及内链节板14的其 余的平的外表面都具有直线斜面外形19。这样就导致具有一个长斜面长 度,并且具有基本固定不变的链节板断面。就减小换档噪音方面而言, 最大可能的斜面深度是至关重要的;它从链节板表面大致延伸到内斜面 边缘20。从而,一个外斜面边缘21和所说的内斜面边缘20相互靠近,如 果这些边缘被进一步切成圆角,那么就能形成一条组合的狭窄的链节板 边缘。
图13是一剖面图,表示出了在链条从较小链轮11跳移到较大链轮1 上并在换档操作末尾进入到其最终位置之前的较大链轮1、一对内链节板 14,一对外链节板13和链条滚子15。内链节板14在内侧与中心侧链节板 区域的链节板边缘或外斜面边缘21相接触,并抵靠着设置在链条卡紧齿 之前的齿背上。外斜面边缘21由外斜面17和内斜面22限定而成。内链节 板14沿着外斜面17在齿背上沿轴向方向滑动。由于离开斜面6和偏斜斜面 5的缘故,齿背已经位于紧邻齿的背表面。在这个位置,内链节板14的外 表面位于通至紧邻较大链轮1的背表面的假想线。此时,内链节板14和链 条12已经移动了在它们跳移到齿背上之前朝着最终的链条位置的最大可 能的轴向距离。从而利用外斜面17,减小了在链条完全抵靠在较大链轮1 上之前链条移动的其余的轴向距离。
尽管已经参照若干实施例对本发明进行了描述,但是应当知道,在 上面所描述的发明构思的精神和范围内,还可以对本发明作出大量的改 变。因此,本发明并不局限于在此所公开的这些实施例,而是具有权利 要求的措辞所允许的整个范围。
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