CN106062420B - 链张紧装置 - Google Patents

Abstract

一种带有链传动装置的自行车，其包括接合下链部、用于保持下链部张紧的链张紧装置(100)。链张紧装置(100)包括承载部(130)以及可旋转地安装至承载部的两个导向轮(110、120)。承载部的旋转轴和导向轮的旋转轴基本上垂直于由链限定的链平面。来自踏板的下链部接合所述导向轮中的前面一个的下侧，转过所述导向轮中的后面一个的上侧，然后接合后轮的链轮的下侧。承载部设有偏置机构，其将偏置力施加至承载部上以将所述导向轮中的后面一个向上移动。链张紧装置被安装在后链轮和平放的后叉之间的空间中。

Description

链张紧装置

技术领域

本发明涉及一种链张紧装置，具体地涉及一种用于自行车的链张紧装置。

背景技术

自行车通常被熟知并且其一般描述可保持简短。自行车包括车架，车架具有可旋转地安装在车架中的后轮和可旋转地安装在车架的曲柄组，曲柄组包括底支架轴和附接至底支架轴的端部的两个踏板。骑车人踩踏踏板驱动自行车。为了将曲柄组的旋转运动转换成后轮的旋转运动，曲柄组设有至少一个链轮，后轮设有至少一个链轮，这些链轮通过链联接至彼此。

链的常见问题是它们可能遭受磨损和撕裂。磨损的重要形式是在链中发生的轴承销和衬套的磨损所引起的伸长，换言之变形。在使用期间，链的上部将被拉紧，并且所有可能的变形在链的松弛垂下的下部中结束。如果不精确制造轴上的链轮，因此具有偏心偏差，则当使用这些部件时在链中可导致额外的大拉力，其只使磨损更严重，因而变形更严重。这样，大的变形不影响驱动。然而，随着变形增加，链从链轮脱离的可能性增大。

依据设计，自行车的驱动系统可进一步设有诸如反踏制动器、自由轮、变速器和轮毂齿轮系统等多个组件。因此，针对自行车的设计形状，已经开发主要两种不同的变型：带有位于链罩中的封闭驱动装置的自行车和具有不带链罩但带有变速器的驱动装置的自行车。

特别地，在带有链罩的自行车的情况中，因松弛的半个链碰击链罩而产生噪音。特别地，如果驱动装置安装在密封的链罩中，大的松垂是不能接受的。

变速驱动装置常常使用后轮的固定位置；因为变速器具有容纳链磨损的内置链张紧装置使得链的变形对系统的运行无不利影响，所以这是可能的。这种固定位置可通过提供带有竖向下降部的车架或为了拉轴的目的通过提供带有圆形孔的车架实现。

传统上，带有封闭的驱动装置和链罩的自行车装配有可移动的后轮，后轮的轴安装在车架中的大致水平的敞开槽中。然后，链的伸长通过向后移动后轮直到链再次具有正确的设定补偿。如果在长时期使用后，链最终因磨损而具有太长的伸长，不再可能调节后轮，需要去除一些链节或者安装新的链。

为了解决或至少减小所述问题，已经研发在链罩中使用的各种弹性链张紧装置。在任何情况下，特别是当使用链力传感器用于控制踏板力支承电动机时，这些弹性链张紧装置的目的是减小链脱出的风险以阻止链碰击链罩并且阻止因偏心链轮引起的大的拉力。然而，现有设计在实践中并未获得巨大成功。首先，容纳长度变型的能力似乎已受到限制。可容纳相对小量的变形，但是在较大变形的情况下，上述问题仍然发生，仍然需要采取上述措施。此外，现有设计反过来引发诸如机械强度不足、产生噪音、内摩擦等新的问题。

一些现有设计以在单个点处按压抵靠链为基础。在滑动靴或按压辊的移动是线性或通过铰链运动的情况下，按压通常使用张紧的滑动靴或按压辊实现。张紧机构可在底支架轴和后轮之间几乎一半长度的位置处被附接至平放的后叉(图1A)。在滑动靴被铰接的情况下(图1B)，张紧机构可在靠近后轴处被附接至车架。张紧机构还可能靠近踏板放置。还熟知的是将张紧机构附接至链罩本身上(图1C)。缺点是链噪音经由张紧装置传递至链罩使得链罩用作音箱。此外，链罩是相对薄弱的部件，其不能抵抗当使用后踏制动器时产生的力，因为这些链力被施加至张紧装置，因此也被施加至塑料链罩上。所有这些系统具有的共同点是它们的能力不足以容纳在自行车的生命周期期间自行车的链磨损。图中示出：11曲柄组的链轮，12后轴的链轮，13链，14车架，15滑动靴，16链罩。

一些现有设计以在相反方向上两个点处按压链为基础。然后，按压通过可旋转地安装在承载部的两个对齐臂上的两个小的链轮21、22完成，承载部相对于车架可旋转地安装，旋转点位于链轮21、22之间的中心。图2示意性地示出熟知的示例，其中承载部安装在曲柄链轮11的附近；为了清析起见，未按照正确的比例示出链轮21、22。JP3076990U示出这种设计的示例。在该熟知的示例中，承载部的旋转点与链轮21、22的旋转点位于一条线上。在不存在链罩的日本示例中，它们通过在后轮前面放置异乎寻常地高的曲柄组为链张紧装置构建空间使得下水平车架管完全位于链的下方。此外，承载部的旋转点位于初始链轮廓上使得在磨损发展的情况下，链总是被链轮中的一个向下拉至曲柄轴链轮和后轴链轮的下切线的下方。

这样，这种设计提供了比图1A、图1B、图1C的设计更大的能力，但因为链罩的和后下叉(chain stay)的几何形状限制，它仍不能提供足够的能力。此外，承载部可旋转地安装到链罩23，这又具有产生不希望的噪音和机械强度有限的缺点。并且，该链张紧装置不能与后踏制动器组合使用，因为踏板的死冲程变得太大而不能保证制动器的可靠工作，以及因为在制动的情况下链施加至张紧装置上的力非常大以至于使链罩的完整性处于危险之中。

图2不仅示出自行车链的侧视图而且示出自行车链的示意性俯视图。在俯视图中，示出车架14的一些零件。视图示出曲柄轴32在其中旋转的底支架31。33表示后轴。后叉包括在后轮36的相反侧处从底支架31向后延伸的两个车架管(图4)，并且其各个端部承载后轴33的端部。位于链13的侧面通常位于右手侧的车架管被称作“后下叉”并且可用附图标记34表示。在图2的俯视图中可以看到，后下叉34至少非常接近地位于由曲柄轴和后轴限定的基本上水平面中，并且穿过链13的垂直面。毕竟后轮的链轮12位于后下叉34的内侧而踏板的链轮11位于后下叉34的外侧。在上下文中，“内侧”和“外侧”是指，沿水平方向靠近或远离自行车的竖直中间平面。与曲柄轴32相比，后下叉34和链13的平面的交叉点更靠近后轴33。此外，后轮的链轮12的直径小于踏板的链轮11的直径。这一切意味着，在后部中的链12的封装内，存在接近后轮36的链轮12的比较小的空间以放置旋转的链张紧装置，这就是在现有技术中该旋转的链张紧装置被放置在链13的封装的前部中的原因。在那个位置处，上半链和下半链之间的竖直距离比较大，踏板的链轮11和后下叉34的交叉点之间的水平距离比较大。然而，虽然细长的、密封安装的链罩是令人满意的，但是存在链张紧装置的能力仍然受限的问题。当链13变形时，链张紧装置将转向图2中的左侧。链张紧装置的容纳能力由链张紧装置的最大角旋转确定。在中性状态下，该臂近似水平指向。如果链张紧装置被放置得相对低，在旋转到左侧的情况下，左手轮21将向下移动并且向外按压链，从而使链触碰链罩的下侧。这可通过在下侧处使链罩更大来解决，但希望能够使用标准的链罩。另一方面，如果链张紧装置被放置得更高，则因为链的右手部分被右手轮22提升而触碰后下叉34，所以减小链张紧装置的最大角旋转。

发明内容

本发明的总目的是消除或至少大幅减少所述缺点。特别地，本发明的目的在于提供一种链张紧装置，其具有大的长度能力，换言之用于容纳链变形的大能力。此外，本发明的目的在于提供一种几乎不产生噪音的链张紧装置。

更具体地，本发明的目的在于提供一种链张紧装置，其具有如此大的长度能力(可存储的链长度)使得可容纳在链的整个生命周期期间预期的变形。更特别地，本发明的目的在于还能够容纳在改变链轮组合时出现的过剩长度。如果链张紧装置能够容纳预期的可能全部长度变化，则不再需要通过向后移动后轮来手动张紧链。然后，后轮可被安装在固定位置中，并且没有必要为自行车车架提供便于后轮的水平调整的装置。这在自行车设计中提供一些优点：固定后制动器、后挡泥板和链罩的位置并且在这些零件的设计中不再需要考虑后轮的调节。此外，获得如下优点：如果无论任何原因而需要分离轮，例如为了维修齿轮机构或更换后胎，则可简单、快速并且正确地利用正确对准向后放置轮。此外，获得如下优点：自行车设计者可自由地选择任意链轮组合，而无需考虑后轮和曲柄轴之间的对应的中心对中心的距离。此外，获得了链中力恒定小的优点，使得曲柄链轮和/或后链轮的可能大偏心量不再是将力传感器应用在传动系统中的妨碍，并且可通过使用更便宜的组件降低自行车的生产价格。

与两个连续链节对应的自行车链的安装节距是25.4mm。如果自行车设计的几何形状的变化(轴的中心至中心距离、链轮直径的选择)导致大于25.4mm的链长度的变化，这可通过增加两(或其倍数)个链节或从链去除两(或其倍数)个链节来补偿，但是更小的长度变化必须容纳在链张紧装置中。因此，为了单独地容纳设计变化，链张紧装置必须已经具有至少25.4mm的能力。链变形超过上述量。在链罩中使用的链的通常允许变形约是2％；在通常链长度约是1300mm的情况下，这换算成26mm的正常可接受的链变形。然而，在实践中，自行车在无足够维护的情况下长期使用，并且磨损可增大至大于4％，换言之大于52mm。因此，本发明的目的是提供一种具有至少80mm的能力的链张紧装置。在这种情况下，获得在所有情况下防止将使进一步轮转不可能的链松弛并且脱离链轮的优点。此外，在这种情形中获得的优点是，具有这种链张紧装置的自行车将被视为非常可靠的自行车，虽然链的寿命长和因此磨损大，但是这种自行车仍然继续可靠地骑行。

在进一步的详细描述中，本发明的目的是提供一种适合于与后踏制动器组合使用的链张紧装置。

附图说明

将通过参照附图的一个或多个示例性实施例的下述描述进一步阐明本发明的这些和其它方面、特征和优点，其中相同的附图标记表示相同或相似的组件，其中“下方/上方”、“高于/低于”、“左侧/右侧”等指示仅涉及附图中示出的方向。在附图中：

图1A-C示意性地说明链张紧装置的一些已知设计；

图2示意性地说明链张紧装置的另一已知设计；

图3示意性地说明自行车的一些组件的侧视图；

图4示意性地说明自行车的俯视图；

图5示意性地说明根据本发明的自行车的俯视图；

图6是根据本发明的链张紧装置的示例性实施例的视图；

图7A和7B是根据本发明的链张紧装置处于两种不同条件的侧视图；

图8是后下叉的后段的透视图；

图9是根据本发明的链张紧装置的透视图；

图10A和10B示出具有限制凸缘的导向轮的示意性截面面；

图11是与图7B的视图相当的示出阻挡机构的示意性侧视图。

具体实施方式

图3示意性地示出自行车1的一些组件的侧视图。

特别地，图3以类似于图1A-图1C的方式示出安装至曲柄轴的第一链轮11、安装至后轮的第二链轮12、链13、平放的车架部14以及链罩16，平放的车架部14从后轴指向曲柄轴并且基本上位于由后轴和曲柄轴限定的平面中。

如果链13诸如在附图被完全拉紧，例如如图所示，则将根据链轮11、12的两条切线定向链。

链的这种形状将被表示为拉紧的链轮廓。由链轮廓包围的空间将被表示为链平面。图3表明链罩16的轮廓仅具有相对于拉紧的链轮廓的微小间隙。在本发明的上下文中，两个链轮11、12的下切线17尤其重要。在实践中，链的下部当然不可能如此被拉紧以至于链跟随着下切线17。在新的状态下，即使良好张紧的链总是具有向下指向的凸出侧的弯曲形状。近似出现在链的中央的链和下切线17之间的最大竖直距离将被表示为“松垂”。这当然是容许的。当链磨损并因此变形时，无链张紧装置的松垂将变大，链可快速与链罩接触。链具有新状态的松垂将被表示为初始松垂，在这种情况下下半链具有的轮廓将被表示为初始下链轮廓。初始松垂的范围一般在1-2cm内。为了考虑该初始松垂和发生的变形，链罩的下边缘在现有技术中将比链轮的切线低至少3cm。在根据本发明的自行车的情况下，这个空间将不必大于1cm。

图4示意性地示出了具有水平剖切面的自行车的横截面的俯视图。附图示出底支架31、曲柄轴32和带有第一链轮11的踏板35。附图示出具有后轮毂37的后轮36、后轴33和第二链轮12。附图示出链13和链罩16。并且附图示出平放的后叉40，其大致位于由曲柄轴32和后轴33限定的平面中。注意的是，为了清晰起见，长度和宽度未按照正确的比例示出。

平放的后叉40包括在中央自行车平面的相对侧处和在后轮36的相对侧处的两个基本上水平的、细长的并且通常管形的后叉腿34、41，后叉腿在它们的前端部处被固定至底支架31上，并且后叉腿在它们的后端部承载后轴33的端部。如通常在现有技术中的，这些后叉腿被示为直线。第二链轮12位于后轮毂37的右手侧处并且位于后轮毂37和右手后叉腿34之间。这意味着特别对右手后叉腿34而言，它在水平方向上倾斜地指向，并且在第二链轮12前方相对短的距离处横穿链平面。

图5示意性地示出与图4相同的视图，但现在来自与本发明的方面适配的自行车。相对于图4的标准车架的本质区别是，右手后叉腿34，换句话说后下叉，不再沿直线从底支架31延伸至后轴33的右手端部，而是包括彼此成角度的至少两段42、43的弯曲叉腿。更特别地，右手后叉腿34包括附接至底支架31的前腿区段42和包括用于后轴33的安装点的后腿段43，其中后腿段43基本上平行于自行车的纵向，并且基本上平行于链平面地指向。弯曲后下叉34可一体制成，但是后下叉34也有可能用焊接在一起的两个或多个段组成。在这种情况下，具有链平面的后下叉34的交叉点S通过这种设计相对于图4的经典情况向前移动。因此，在这个交叉点S后面已经创建用于放置根据本发明的链张紧装置的空间。

根据本发明的进一步方面，链张紧装置被附接至右手后叉腿34的后腿段43。因此，无反作用力被施加至链罩16上，链罩16不会用作音箱。

图6是根据本发明的链张紧装置100的示例性实施例的简图。

图7A和图7B是处于两种不同状态的链张紧装置100的简图。链张紧装置100包括可旋转地安装在承载部130上的两个带齿导向轮110、120。承载部可由单个板零件构成或位于齿轮的相对侧处的两个板零件构成使得轮轴在两个端部处受到支撑，其中轮轴的一端部被附接于单个板零件上。垂直于附图平面指向的齿轮110、120的旋转轴用附图标记111、121表示。承载部130依次可旋转地安装至后下叉34的后腿段43。也垂直于附图平面指向的承载部130的旋转轴用附图标记131表示。如图所示，该旋转轴131在接近所述交叉点S后面的点处横穿由链限定的平面。在示出的实施例中，旋转轴111、121、131成三角形结构布置，承载部130的形状是三角形或倒T形，其中承载部130在承载部的主体132的上端处安装至后下叉34，齿轮110、120被安装在承载部的各横梁133、134的端处。横梁133、134彼此远离指向并且被安装在主体132的下端处使得承载部130的旋转轴131在图7A示出的情况下处于比齿轮110、120的旋转轴111、121高的高度处。这个情况是在新链情况下出现的第一极限位置。可看出，齿轮110、120的旋转轴111、121位于大致相同的高度处，低于后下叉34但是高于所述下切线17。在这种情况下，最靠近后轮的链轮12的齿轮120将被表示为“后齿轮”，而另一齿轮110将被表示为“前齿轮”。垂直于这些轴、从承载部130的旋转轴131到前齿轮110的旋转轴111的连接线被表示为前臂112。垂直于这些轴线、从承载部130的旋转轴131至后齿轮120的旋转轴的连接线被表示为后臂122。这些臂彼此成80°-100°范围内的角，优选约90°的角。链张紧装置100可对称，但不是必须的。在示出的实施例中，前臂112比后臂122长。

链13在前齿轮110下方延伸并且越高后齿轮120。在实施例中，承载部130将有可能在它的第一极限位置中进一步旋转至右方，在这种情形中，然后，后齿轮120移动至前方且前齿轮110向上移动；链则将更被张紧。为了防止前齿轮110将会触碰后下叉34，后下叉34的后腿段43则必须较远地延伸至前方，使得使用者的右手侧脚后跟在骑行时或许能够与后腿段43接触。为了避免这一点，后下叉34的后腿段43不超过需要的长度，并且承载部130的旋转点131(附接点)位于后腿段43的前端。止挡部(为了简单起见未示出)防止承载部130进一步旋转至右方。

承载部130设有偏置构件(为了简单起见在图中未示出)，例如将相对于后下叉34的扭矩施加在承载部130上的扭转弹簧(图中的逆时针方向)。这使链的下部保持拉紧。当链具有更多间隙，换言之链被磨损得更严重时，承载部130在被链止挡前进一步逆时针方向旋转。利用该移动，前齿轮110向后和下方移动，并且接着继续旋转，前齿轮110再向上移动；选择关于前臂2的长度的承载部130的旋转点131的位置使得在前齿轮110的最低位置中，或者更确切地说，当前臂112近似垂直于所述下切线17时，前齿110下方的链不进一步向下移动，直到到达初始下链轮廓或至多稍微超过初始下链轮廓以便防止链能触碰链罩16。在该最低位置中，链的最低点的位置优选比链轮的最低切线最多低1cm。在向左方的这种旋转中，后齿轮120向前和上方移动；选择关于后臂122的长度的承载部130的旋转点131的位置使得当后齿轮120的旋转轴121位于由承载部130的旋转轴131和后轮的旋转轴133限定的平面中时，后齿轮120仍然摆脱后轮的链轮12转动。

随着磨损的增加，承载部130将希望总是进一步逆时针方向旋转，最终，围绕前齿轮110转动的链部将被按压依靠在后齿轮120和后轮的链轮12之间的链部。依据精确尺寸，围绕后齿轮120转动的链部可能已经触碰链13的上水平部分。两次触碰明显是不希望的，因此，链张紧装置100设有第二阻挡部，其为了简单起见也未示出，在所述触碰发生之前，第二阻挡部阻挡承载部进一步逆时针方向旋转。因此，该第二止挡部限定承载部130的第二极限旋转位置，如图7B所示。注意的是，在该第二极限旋转位置中，后齿轮120的旋转轴121位于比后下叉34更高的高度处，或者在任何情况下位于由承载部130的旋转轴131和后轮的旋转轴33限定的平面上方。然而，链将不可能触碰横穿链平面的后下叉34的部分，因为位于承载部的旋转轴131和穿过链平面的后下叉34的部分之间的前齿轮110永远不会通过由承载部130的旋转轴131和后轮的旋转轴33限定的平面。两个极限位置之间的角度连同前齿轮110和后齿轮120的直径确定链张紧装置100的容纳能力。

从上述内容将清楚的是，链张紧装置100的尺寸和位置是重要的。在这方面重要的参数是齿轮110、120的直径，其对应齿的数量。这个数量可以例如等于9，但在优选实施例中，齿的数量等于10。节圆则具有约40.4mm的直径，外切圆的半径是约25mm。用于前臂112的长度的合适尺寸是约37mm，用于后臂122的长度的合适尺寸是约32mm。承载部130的旋转轴131优选位于由后轮的旋转轴33和踏板35的旋转轴32限定的平面中。在承载部130的旋转轴131和后轮的旋转轴33之间的这个平面中测量的距离在50-150mm的范围内；在示例的标准的情况下，这个距离是100mm。然而，允许在承载部130的旋转轴131与由后轮的旋转轴33和踏板35的旋转轴32限定的平面之间存在一些距离。

虽然这具有容纳能力降低的结果，但是前臂112还可能具有更小的长度。甚至可能的是，长度等于0，换言之，承载部130的旋转轴131与前臂112的旋转轴111重合。在这种情况下，这个旋转轴131/111在前齿轮110下方运转的链的部分与所述初始下链轮廓重合或更高的位置处将优选位于由后轮的旋转轴33和踏板34的旋转轴32限定的平面下方。这种结构的优点可能是移除后轮更容易。

图8是从上方和从右方观察的后下叉34的后段43的透视图。在该实施例中，该段包括链力传感器，其可用来控制电辅助的自行车的电动机，或者测量骑车人的踩踏力以便将其显示在显示器上。在附图中，承载部130已几乎到达它的第二极限位置，并且第二齿轮120位于相对高的高度上。可看出，在该后段43和链平面之间存在一些水平距离和后段43和齿轮110、120之间的水平距离。该水平距离提供用于在后轮的轮毂37中容纳的齿轮机构的控制缆线38的空间。该控制缆线38通过空间在大约水平方向邻近链13延伸至附图中未示出的齿轮机构的控制杆。缆线止挡部被安装在齿轮机构处，控制杆被附接至齿轮机构。后段43设有用于控制缆线38的引导件39。

为了尽可能有效地使用可利用的空间，期望齿轮110、120尽可能靠近地放置在一起。太靠近以至于这些齿轮110、120的齿几乎彼此碰触；最小距离等于两个导向轮的节圆直径。此时难以将链3布置在链张紧装置100中或将从链3从链张紧装置100移除。此时可能性是打开链。图9是链张紧装置的透视图，其示出根据本发明的设计细节并且有可能在不必打开链的情况下引入链。根据本发明，每个齿轮110、120中的总有两个相邻齿113、123被降低超过该距离，当齿轮110、120相互旋转时使得降低的齿彼此相互指向，减小的齿之间的相互距离恰好足够大以允许链穿过。

在示出的示例中，所述齿已被完全移除，换言之被降低超过100％，但是取决于关于链高度的齿的高度，这不是必需的。

还注意的是，代替带齿的导向轮110、120的链张紧装置100也可具有无齿的导向轮。齿用于防止链从导向轮松弛，但这也能够通过使用如在图10A的横截面中示意性地示出的作为在导向轮的相对侧处的侧引导件的限制凸缘实现。图10B是这种轮140的示意性横截面，其示出通过除去限制凸缘141的段状部分142也有可能以如参照图9的齿轮所描述的类似方式从侧面引入链。

在上面，已经描述用在正常行驶状态即骑车人向前踩踏板以使自行车运动或维持运动下链的使用。在这种情况下，在链13的上部发生大的张紧，而在缺少链张紧装置的情况下在链的下部实际上无张紧。然而，这不适于使用后踏板制动器的情况：在该情况下，骑车人向后踩踏板以便使制动器致动，并且在该情况下，张紧仅存在于链的下部而链的上部实际上无张紧。如果链太长，例如由发生的变形引起，多余的长度必须首先从下链部转移至上链部，这意味着骑车人在他能够施加制动力之前，必须先向后旋转踏板一定角度距离(死冲程)以上。当多余长度相对小(如新链的情形)时，该死冲程相对小。然而，如已经描述的，根据本发明的链张紧装置有可能容纳相对大的多余链长度(变形)，但结果可能是死冲程变得比较大。这可能是不希望的，因为它可能对骑车人的反应速度产生不利影响，并且因为这可能意味着踏板位于施加足够的制动力的不合适位置。在本发明的进一步阐述中，这个缺点通过向链张紧装置100提供复位阻挡机构200克服。

图11是与图7B的视图相似的示意性侧视图，其中为了便于观察，仅示出链张紧装置100和阻挡机构200，链、车架和后轮被省略。承载部130已经几乎到达它的第二极限位置，并且后齿轮120的旋转轴12的位置比承载部130的旋转轴131高。注意的是，在该视图中，齿轮110和120中的每个具有两个降低的齿，其中降低的高度小于100％。

箭头P表示当骑车人向后转动踏板来使后踏板制动器致动时作用在齿轮110、120上的制动力。作为这些制动力的结果，承载部130将需要顺时针旋转返回到它的第一极限位置(见图7B)。这通过阻挡机构200防止。

阻挡机构200是单向阻挡，其允许承载部从它的第一极限位置旋转至它的第二极限位置以能够容纳发生的变形，但是其阻挡承载部从它的第二极限位置旋转至它的第一极限位置。在示出的实施例中，阻挡机构200包括彼此一起或在彼此内部伸缩地移动的两个弹簧腿210、220。一个弹簧腿210的自由端被铰接至承载部130，第二弹簧腿220的自由端被铰接至后下叉34(或者车架的另一零件)。

在第二弹簧腿220上，用锯齿形突起部241形成棘齿轨道，在第一弹簧腿210上布置棘齿凹口242，其在弹簧作用下接合锯齿形突起部241。当承载部130逆时针旋转时，阻挡机构200允许两个弹簧腿210、220彼此脱离，且棘齿凹口242沿着锯齿形突起部241穿过。当承载部130顺时针旋转时，阻挡机构200允许这仅超过一小段距离：两个弹簧腿210、220移向彼此，直到棘齿凹口242接合第一紧随的锯齿形突起部241。然后，阻挡机构200阻挡，骑车人可施加制动力。踏板的死冲程仅超过一小角度，在最坏情况下对应锯齿形突起部241的节圆。

如前面已经提及的，链张紧装置100设有偏置构件，其将关于后下叉34将逆时针扭矩施加在承载部130上。因此，该偏置构件保证链张紧装置100保持扩展的链绷紧。例如，该偏置构件可包括安装在承载部130的旋转点处的扭簧。偏置构件还可实施为接合弹簧腿210、220的弹簧230，例如按压两个弹簧腿210、220彼此离开的螺旋形螺丝弹簧。

安装在底支架轴上链轮11或安装在后轮上的链轮12或二者都有可能具有少量的偏心量。这将引起下半链的长度的一些变化，因此导致链张紧装置110的一些变化。由于阻挡机构200的单向操作，则承载部130有可能逆时针旋转超过一小角度，棘齿凹口242接合下一锯齿形突起部241，但逆时针旋转的路被阻挡。这将导致不希望的大链力。为了防止这种情况，如图所示，阻挡机构200优选设有装载弹簧的间隙。棘齿凹口242容纳有附接至第一弹簧腿210的容器243中的间隙使得棘齿凹口相对于第一弹簧腿210在平行于两个弹簧腿210、220相互移动方向的方向具有运动自由。该运动自由的大小根据预期的偏心量选择并且通常在几毫米量级。棘齿偏置弹簧244按压棘齿凹口242抵靠锯齿形突起部241。

在制动情况下，大的力被施加至链。在制动力积累期间，两个弹簧腿210、220被推至彼此中直到棘齿凹口242接合锯齿形突起部241。接着，棘齿凹口242被锯齿形突起部241向后按压至它的容器243中，同时棘齿偏置弹簧244被压缩，直到棘齿凹口242到达止挡部并且已经消除与棘齿凹口242的间隙。现在阻挡机构200阻挡，并且能全部利用制动力。相反地，在松开制动力的情况下，棘齿凹口242被棘齿偏置弹簧244朝向棘齿偏置弹簧242的更松弛的位置向前按压。

棘齿偏置弹簧242优选具有比偏置构件230更大的偏置力。

因此，本发明提供一种带有链传动装置的自行车，链传动装置设有接合下链部、用于使最下链部保持张紧的链张紧装置。链张紧装置包括承载部以及可旋转地安装至承载部的两个导向轮。承载部和导向轮的旋转轴基本上垂直于由链限定的链平面。来自踏板的下链部接合所述导向轮中的前面一个的下侧，转过所述导向轮中的后面一个的顶侧，然后接合后轮的链轮的下侧。承载部设有偏置装置，其将偏置力施加至承载部上以将所述导向轮中的后面一个向上移动。链张紧装置被安装在后链轮和平放的后叉之间的空间中。对于该链张紧装置的标准，在通常标准链罩内已经实现150mm的最大容量。

本领域技术人员将清楚的是，本发明不限于以上讨论的示例性实施例，而是一些变化和变型有可能落入如所附权利要求书中限定的发明的保护范围内。例如，后叉是单侧实施。此外，两个或多个功能可由一个实体实现。即使一些特征在不同的从属权利要求中提及，本发明还涉及具有全部这些特征的实施例。也可省略没有必要明确描述的特征。在权利要求中使用的可能附图标记不应被解释为限制权利要求的范围。

Claims (39)

1.一种带有链传动装置的自行车(1)，其包括：

车架(14)，其包括底支架(31)以及水平后叉(40)；

后轮(36)，其可旋转地安装在所述车架中并且设有后链轮(12)，所述后轮(36)包括安装到所述车架的后轴；

曲柄组，其可旋转安装在所述车架的底支架(31)中，所述曲柄组包括曲柄轴(32)和踏板(35)并且设有前链轮(11)；

链，其在所述前链轮和所述后链轮周围转动，自身闭合并且限定链平面，其包括上链部和下链部，其中所述上链部在所述前链轮和所述后链轮之间延伸，所述下链部在所述前链轮和所述后链轮之间延伸；

其中所述水平后叉(40)包括与所述后轮邻近的至少一个叉腿(34)，其前端被连接至所述底支架(31)，其后端设有与所述后轴(33)的端部连接的轴安装部，其叉腿(34)在所述前链轮和所述后链轮之间以及所述上链部和下链部之间的交叉点(S)穿过所述链平面；

链张紧装置(100)，其接合所述下链部，用于保持所述下链部张紧；

其中所述链张紧装置(100)包括可旋转安装至所述车架的承载部(130)以及可旋转地安装至所述承载部(130)的两个导向轮(110、120；140)，其中所述承载部的旋转轴和所述导向轮(110、120)的旋转轴基本上相互平行并且基本上垂直于所述链平面；

其中来自于所述前链轮(11)的所述下链部接合所述导向轮中的前导向轮(110)的下侧，接着转过所述导向轮中的后导向轮(120)的上侧，然后接合所述后链轮(12)的下侧；

其中所述承载部(130)设有偏置装置，其将偏置力施加至承载部(130)以将所述导向轮中的后导向轮(120)向上移动；并且

其中所述链张紧装置(100)被安装在所述后链轮(12)和所述交叉点(S)之间的空间中；

其中由所述承载部(130)的旋转轴(131)和前导向轮(110)的旋转轴(111)限定的平面与由所述承载部(130)的旋转轴(131)和后导向轮(120)的旋转轴(121)限定的平面彼此成在80°-100°范围内的角；

其中所述承载部(130)的旋转轴(131)和所述前导向轮(110)的旋转轴(111)之间的相互距离为使得在所述前导向轮(110)的最低旋转位置中，所述链的最低点的位置高于初始下部链轮廓或者至多与所述初始下部链轮廓处于同一高度。

2.根据权利要求1所述的自行车，其中所述承载部(130)的旋转轴(131)和所述前导向轮(110)的旋转轴(111)之间的相互距离在0-40mm的范围内，并且其中所述承载部(130)的旋转轴(131)和所述后导向轮(120)的旋转轴(121)之间的相互距离在30-40mm的范围内。

3.根据权利要求1或2所述的自行车，其中所述承载部(130)的旋转轴(131)和所述后轮的旋转轴之间的距离在50-150mm的范围内。

4.根据权利要求1所述的自行车，其中所述承载部(130)的旋转轴(131)位于由所述后轮的旋转轴和所述曲柄轴(32)的旋转轴限定的平面中。

5.根据权利要求1所述的自行车，其中所述承载部(130)能够在第一极限旋转位置和第二极限旋转位置之间旋转，其中在所述第一极限旋转位置中，所述导向轮中的后导向轮(110)的旋转轴(121)位于由所述后轮的旋转轴和所述曲柄轴(32)的旋转轴限定的平面下方，在所述第二极限旋转位置中，所述导向轮中的后导向轮(110)的旋转轴(121)位于所述平面上方。

6.根据权利要求5所述的自行车，其中在所述第一极限旋转位置和所述第二极限旋转位置之间的承载部(130)中的每个位置中，所述链的下侧的位置高于新链的初始下链轮廓或者处于最多与所述新链的初始下部链轮廓相同的高度。

7.根据权利要求1所述的自行车，其中所述自行车设有封闭所述链(13)的链罩(16)，并且其中所述链(13)在所述承载部(130)的所有位置中保持脱离所述链罩(16)。

8.根据权利要求1所述的自行车，其中所述叉腿(34)具有基本上平行指向由所述链限定的链平面的后腿段(43)，其中所述承载部(130)被安装至该后腿段。

9.根据权利要求8所述的自行车，其中所述承载部(130)位于距所述后腿段一定距离处，并且其中所述导向轮(110、120)位于指向所述后腿段的所述承载部(130)的侧部处。

10.根据权利要求1所述的自行车，其中所述导向轮(110、120)是齿轮，并且其中在每个所述齿轮(110、120)中，至少一个齿(113；123)被降低或去除。

11.根据权利要求1所述的自行车，其中所述导向轮(140)中的每个在相对侧处设有限制凸缘(141)，并且其中在所述导向轮中的每个中，任意一个限制凸缘的一部分总是被去除，以用于从侧面引入链。

12.根据权利要求1所述的自行车，其中所述链张紧装置(100)设有单向阻挡部(200)，其阻挡所述承载部(130)沿与所述偏置力相反的方向旋转。

13.根据权利要求12所述的自行车，其中所述单向阻挡部(200)被放置在所述承载部(130)的旋转轴(131)附近。

14.根据权利要求12所述的自行车，其中所述单向阻挡部(200)包括两个弹簧腿(210、220)，其在所述承载部(130)和所述车架之间联接并且彼此伸缩配合。

15.根据权利要求14所述的自行车，其中所述单向阻挡部(200)设有弹簧装置(230)，其也全部或部分地完成所述偏置装置的功能。

16.根据前述权利要求12-15中的任意一项所述的自行车，其中所述单向阻挡部(200)设有用于容纳链轮的可能偏心量的装载弹簧的间隙。

17.根据权利要求1所述的自行车，其中所述偏置装置包括扭转弹簧和/或拉簧和/或压簧。

18.根据权利要求1所述的自行车，其中由所述承载部(130)的旋转轴(131)和前导向轮(110)的旋转轴(111)限定的平面与由所述承载部(130)的旋转轴(131)和后导向轮(120)的旋转轴(121)限定的平面彼此成约90°的角。

19.根据权利要求10所述的自行车，其中在每个所述齿轮(110、120)中，两个相邻齿(113；123)被降低或去除。

20.一种链张紧装置(100)，其包括可旋转地安装至自行车车架的承载部(130)和可旋转地安装至所述承载部(130)的两个导向轮(110、120)，其中所述承载部的旋转轴和所述导向轮(110、120)的旋转轴基本上相互平行；

其中所述承载部(130)设有偏置装置，其将偏置力施加至所述承载部(130)；

其中由所述承载部(130)的旋转轴(131)和所述导向轮(110、120)的前导向轮(110)的旋转轴(111)限定的平面与由所述承载部(130)的旋转轴(131)和所述导向轮(110、120)的后导向轮(120)的旋转轴(121)限定的平面彼此成80°-100°范围内的角，

其中所述承载部(130)的旋转轴(131)和所述前导向轮(110)的旋转轴(111)之间的相互距离为使得在所述前导向轮(110)的最低旋转位置中，所述链的最低点的位置高于初始下部链轮廓或者至多与所述初始下部链轮廓处于同一高度。

21.根据权利要求20所述的链张紧装置(100)，其中所述承载部(130)的旋转轴(131)和第一导向轮(110)的旋转轴(111)之间的相互距离在0-40mm的范围内，其中所述承载部(130)的旋转轴(131)和另一导向轮(120)的旋转轴(121)之间的相互距离在30-40mm的范围内。

22.根据权利要求20所述的链张紧装置(100)，其中由所述承载部(130)的旋转轴(131)和所述前导向轮(110)的旋转轴(111)限定的平面与由所述承载部(130)的旋转轴(131)和所述后导向轮(120)的旋转轴(121)限定的平面彼此成约90°的角。

23.根据权利要求20或21所述的链张紧装置(100)，其中所述导向轮(110、120)是齿轮，并且其中在每个所述齿轮(110、120)中，至少一个齿(113；123)被降低或去除。

24.根据权利要求23所述的链张紧装置(100)，其中所述导向轮(110、120)是齿轮，并且其中在每个所述齿轮(110、120)中，两个相邻齿(113；123)被降低或去除。

25.根据权利要求20或21所述的链张紧装置(100)，其中所述导向轮(140)中的每个在相对侧处设有限制凸缘(141)，并且其中在所述导向轮中的每个中，任意一个限制凸缘的一部分总是被去除，以用于从侧面引入链。

26.根据权利要求20或21所述的链张紧装置(100)，其中所述链张紧装置(100)设有单向阻挡部(200)，其阻挡所述承载部(130)沿与所述偏置力相反的方向旋转。

27.根据权利要求26所述的链张紧装置(100)，其中所述单向阻挡部(200)被放置在所述承载部(130)的旋转轴(131)附近。

28.根据权利要求26所述的链张紧装置(100)，其中所述单向阻挡部(200)包括两个弹簧腿(210、220)，其在所述承载部(130)和所述车架之间联接并且彼此伸缩配合。

29.根据权利要求28所述的链张紧装置(100)，其中所述单向阻挡部(200)设有弹簧装置(230)，其也全部或部分地完成所述偏置装置的功能。

30.根据权利要求20或21所述的链张紧装置(100)，其中所述链张紧装置(100)设有单向阻挡部(200)，其阻挡所述承载部(130)沿与所述偏置力相反的方向旋转，并且所述单向阻挡部(200)设有用于容纳链轮的可能偏心量的装载弹簧的间隙。

31.根据权利要求20或21所述的链张紧装置(100)，其中所述偏置装置包括扭转弹簧和/或拉簧和/或压簧。

32.一种链张紧装置(100)，其包括可旋转地安装至自行车车架的承载部(130)以及可旋转地安装至所述承载部(130)的两个导向轮(110、120)，其中所述承载部的旋转轴和所述导向轮(110、120)的旋转轴基本上相互平行；

其中所述承载部(130)的旋转轴(131)和所述导向轮(110、120)的前导向轮(110)的旋转轴(111)之间的相互距离为使得在所述前导向轮(110)的最低旋转位置中，所述链的最低点的位置高于初始下部链轮廓或者至多与所述初始下部链轮廓处于同一高度；

其中所述导向轮(110、120)是齿轮，并且其中在所述齿轮(110、120)中的每个中，至少一个齿总是被降低或去除。

33.一种链张紧装置(100)，其包括可旋转地安装至自行车车架的承载部(130)以及可旋转地安装至所述承载部(130)的两个导向轮(140)，其中所述承载部的旋转轴和所述导向轮(140)的旋转轴基本上相互平行；

其中所述承载部(130)的旋转轴(131)和所述导向轮(140)的前导向轮的旋转轴(111)之间的相互距离为使得在所述前导向轮的最低旋转位置中，所述链的最低点的位置高于初始下部链轮廓或者至多与所述初始下部链轮廓处于同一高度；

其中所述导向轮(140)中的每个在相对侧设有限制凸缘(141)，并且其中在所述导向轮中的每个中，总是去除任意一个限制凸缘的一部分，以用于从侧面引入链。

34.一种链张紧装置(100)，其包括可旋转地安装至自行车车架的承载部(130)以及可旋转地安装至所述承载部(130)的两个导向轮(110、120)，其中所述承载部的旋转轴和所述导向轮(110、120)的旋转轴基本上相互平行；

其中所述承载部(130)的旋转轴(131)和所述导向轮(110、120；140)的前导向轮(110)的旋转轴(111)之间的相互距离为使得在所述前导向轮(110)的最低旋转位置中，所述链的最低点的位置高于初始下部链轮廓或者至多与所述初始下部链轮廓处于同一高度；

其中所述承载部(130)的旋转轴(131)与所述导向轮(110、120；140)的前导向轮(110)的旋转轴(111)重合。

35.根据前述权利要求32-34中的任意一项所述的链张紧装置，进一步设有单向阻挡部(200)，其阻止所述承载部(130)沿一个方向旋转。

36.根据权利要求35所述的链张紧装置，其中所述单向阻挡部(200)被放置在所述承载部(130)的旋转轴(131)处。

37.根据权利要求35所述的链张紧装置，其中所述单向阻挡部(200)包括两个弹簧腿(210、220)，其在所述承载部(130)和所述车架之间联接并且彼此伸缩地配合。

38.根据权利要求37所述的链张紧装置，其中所述单向阻挡部(200)设有弹性装置(32)，其同样全部或部分适于使所述承载部(130)相对于所述自行车车架旋转。

39.根据权利要求35所述的链张紧装置，其中所述单向阻挡部(200)设有用于容纳链轮的可能偏心量的装载弹簧的间隙。