CN1075288A - 用于自行车链轮总成的链条换挡辅助装置 - Google Patents

Abstract

一种自行车的具有一个大链轮和一个小链轮的 链轮总成，大链轮上具有形成于朝向小链轮的侧表面 上的托链凸块，每个托链凸块包括一个接触部件，它 确定一个用于接触，而不啮合，从小链轮向大链轮换 挡的链条下端的接触表面。托链装置被置于用以链 条从小链轮向大链轮换挡期间导致接触表面接触同 小链轮啮合的链条，并向大链轮径向外方向抬起链 条。

Description

本发明涉及一种制造在链轮上的装置，它用于辅助自行车链条换挡。

在自行车的多级链轮上具有一个拨链器，链条通过拨链器的换挡力作用由小链轮移至大链轮。在常规的链轮总成中，链条的一个侧面接触大链轮的一个侧面，链条借助接触产生的阻力由大链轮托着，通过大链轮旋转，链条被向大链轮径向向外抬起，达到与该链轮啮合。

然而在这种方法中的链条换挡需要链条与大链轮之间有足够阻力，以便随着链轮的转动可靠地接收链条。换言之，拨链器必须施加一个强大的力将链条推到大链轮上。

当在换档期间发生大功率驱动载荷时，链条可能从大链轮上滑脱，这导致将链条推到大链轮上非常困难，或导致延误链条换档。

本发明的一个目的是提供一种将链条从小链轮相对容易地换档到大链轮上的链轮装置，并且在大功率驱动载荷下可靠地换档。

根据本发明的上述目的通过一个自行车的链轮总成实现，链轮总成包括一个大链轮，一个小链轮。由大链轮的一个侧面向小链轮突起的托链凸块，每个凸块包括一个确定接触表面的接触部件，该接触表面非啮合地接触从小链轮向大链轮换档的链条下表面，其中，托链凸块被设置得使接触表面接触与小链轮啮合的链条，并在从小链轮向大链轮换档期间向大链轮径向外方向抬起链条。

利用具有上述结构的链轮总成，一个托链凸块抬着被从小链轮向大链轮换档的链条，如此允许链条被推到大链轮上，而不需要拨链器施加强大的力。进一步，在换档操作期间，甚至驱动载荷增加到一相当的量时，链条还是被可靠地换档。

本发明的进一步的和其他的目的，变形和功能由下面参照附图的本发明实施例的更详尽描述中变得更清楚。

图1是自行车的具有两级链轮总成的主要部件的侧视图，

图2是根据本发明的具有链条换档辅助机构的链轮总成的侧视图，

图3是图2所示的链条换档辅助机构主要部件的局部放大视图，

图4是显示图3所示的在链条与链条换档辅助机构之间的位置关系的俯视图，

图5是图3中A-A线上的剖面视图，

图6是图3中B-B线上的剖面视图。

图7是显示链条换档辅助机构、链条、链轮齿之间的位置关系的侧视图，

图8（a）、8（b）和8（c）是显示链条换档辅助机构借助链轮总成旋转抬起链条的一种方式的示意图，

图9是在本发明一个另外的实施例中的自行车的具有三级链轮总成的主要部件侧视图，

图10是根据本发明的具有链条换档辅助机构的三级链轮主要部件的侧视简图，

图11是图10所示部件的俯视图，

图12（a）、12（b）、12（c）和12（d）是简图，它们显示了链条换档辅助机构借助链轮旋转抬起链条的一种方式，

图13是另外的实施例中具有链条换档辅助机构的链轮总成主要部件的局部侧视图，

图14是图13所示部件的俯视图，以及，

图15是一个局部视图，它显示了具有用于接触链条的倾斜表面的改进的链条换档辅助机构。

本发明的实施例将在下面结合附图被描述。

图1显示了自行车的具有多级变速机构的主要部件，该图显示了旋转支撑踏板3的曲柄臂1、一个大链轮S1、一个小轮S2、一个链条4、一个后链轮5及一个前拨链器6，象常规自行车的驱动机构一样，由曲柄臂1支撑的踏板3被转动用以驱动链轮S1和S2，该驱动经链条4传输到后链轮5上，拨链器6可操作地将链条4由一个前链轮向另一个上换档。

图2和3显示了提供于前链轮的链条换档辅助机构。该链条换档辅助机构辅助链条从小链轮S2向大链轮S1的换档，该辅助机构包括多个托链凸块9、10和11，它们形成于大链轮S1上朝向小链轮S2的侧面7上，每个凸块9、10和11是以钢环形式由铆钉8安装在大链轮S1上。这种结构在图5的描述中显示。

如图3至5所示，托链凸块9、10和11形成于大链轮S1的链驱动齿12-14邻近的区域内，所述驱动齿接触着由拨链器6从小链轮S2向大链轮S1换档的链条4的外铰接板4a，如图5中所见，托链凸块9、10和11只是可操纵地抬起链条4，而不与链条4啮合。

托链凸块9、10和11根据链条4的尺寸和驱动齿15～17的形状被确定。这些齿中的一个，例如齿15，是当链条4接触托链凸块9时与链条4开始啮合的齿，同样，链条4接触托链凸块10时开始啮合驱动齿16。这样，托链凸块9、10和11被布置得分别自驱动齿15、16和17朝向链轮轴，并在如图3所示的驱动方向F上。

通过旋转大链轮S1，设置在上述位置的每个托链凸块9、10和11可抬起由拨链器6换档的链条4，并将链条4推向驱动齿15、16和17。

随着拨链器6操作当链轮S1和S2旋转时，与大链轮S1一起旋转的托链凸块9、10和11之一移到链条4下面的位置上，并如图8（a）所示接触到链条4的一个外铰接板4a。

如图8（b）所示随着进一步转动大链轮S1，托链凸块9、10和11轮流进一步朝向大链轮S1径向外方向抬起链条4。链条的换档通过托链凸块9、10或11抬起链条4被完成，虽然这时拨链器6产生一个相对弱的操作力，以及随着增大驱动载荷链条张力的微小增加。如果驱动载荷增加到一个很大的程度，导致链条张力明显增加，外铰接板4a在链条张力作用下从托链凸块9、10或11上落下，这样链条被避免拉断。

如图8（c）所示，通过进一步旋转大链轮S1，拨链器6的换档力导致链条4与驱动齿15、16或17之一啮合，并与托链凸块9、10和11脱离接触，它完成了链条4由小链轮S2向大链轮S1的换档。

如图5和6所示，由钢环形成的每个托链凸块9、10和11被固定在形成于大链轮S1上的凹座18内，这样结构的提供使得大链轮S1与小链轮S2之间具有一小的距离，尽管托链凸块9、10和11突出一大的范围。如图5所示，托链凸块9具有一个附属部件9a，凹座18具有一较深的用于与附属部件9a接合的阶梯形凹座18a。同样的结构还被提供于托链凸块10和11上。

托链部件9、10和11的钢环被硬化处理，是耐链条4的摩擦的。

在上述实施例中，托链凸块9、10和11被制成与大链轮S1分离的部件。然而，这些凸块也可以制成同大链轮一体的，在此，链轮S1用钢制造，耐摩的托链凸块可通过压制链轮而突起，并硬化处理突起的部件。硬化处理可以被省略，它取决于用于制造链轮的材料的承磨性、硬度和其他特性。

另一个实施例将结合图9至12来描述，图9给出了这个实施例的链轮总成，这个链轮总成包括一个大链轮S1，一个中间链轮S2和一个小链轮S3。象常规自行车驱动机构那样，曲柄臂1被转动将驱动由链轮S1、S2和S3经链条4传递到后链轮5上，拨链器6是可操作的，通过链条4在S1、S2和S3之间换档提供三个速度。

下面将描述这个实施例中的链条换档辅助机构。

这种链条换档辅助机构包括成形于大链轮S1的侧表面7上的链条换档齿19和托链凸块20，这些部件允许链条4由中间链轮S2向大链轮S1简单、可靠地换档。

如图10和11所示，每个托链部件是以钢柱的形式布置在大链轮S1上，钢柱由大链轮S1的侧表面朝向中间链轮S2突起。

这个托链凸块20也只是可操作地仅抬起链条4，而不与链条4啮合。托链凸块20的位置根据链条4的尺寸和链条换档齿19的形状被确定。实际上，托链凸块20如图10所示比链条换档齿19更靠近大链轮S1的轴并在链轮旋转方向F上更靠前，如前述定位的托链凸块20随大链轮S1转动，可操作地抬起由拨链器6换档的链条4，并将链条4推向链条换档齿19。

当随着拨链器6操作旋转链轮S1和S2时，托链凸块20随大链轮S1旋转，移到链条4下面的位置，并如图12（a）所示接触到链条4的外铰接板4a。通过进一步旋转大链轮S1，如图12（b）所示，托链凸块20旋转进一步朝向大链轮S1的径向向外抬起链条4。链条的换档通过托链凸块20抬起链条4被完成，虽然这时拨链器6产生一个相对弱的操作力，以及随着增大驱动载荷使链条张力的微小增加。

通过进一步旋转大链轮S1，如图12（c）所示，拨链器6的换档力导致链条4与链条换档齿19啮合。一旦链条4与链条换档齿19啮合，链条4由链条换档齿19导向作用被拉向大链轮S1。结果是链条4与大链轮S1的齿啮合。通过进一步旋转大链轮S1，如图12（d）所示，链条4脱离链条换档齿19。这样实现了链条4由中间链轮S2向大链轮S1的换档。

图13和14显示了另一个实施例，在所描述的三级链轮总成中，大链轮S1包括一个第一托链凸块30和第二托链凸块31，它们形成于朝向中间链轮S2的侧表面7上。这些凸块30和31允许链条4被简单、可靠地从中间链轮S2向大链轮S1换档。

特别地托链凸块30和31是从大链轮S1上凸起的钢环的形式。

第一托链凸块30的位置根据链条4的尺寸和形状确定。如图13所示，第一托链凸块30比第二托链凸块31靠近链轮轴并沿图13所示链轮旋转方向F上靠前。

当链轮S1和S2旋转同时换链器6操作时，第一托链凸块30随大链轮S1旋转移到链条4的下面，并接合链条4的外铰接板4a。

通过进一步转动大链轮S1，第一托链凸块30转动进一步沿大链轮S1的径向外方向抬起链条4，此时，第二托链凸块31移至并接触已抬起的链条4，而不啮合链条4。通过托链凸块30和31的抬起作用和拨链器6的换档作用，链条4啮合大链轮S1的驱动齿15（图13），它在其它齿之前接触到链条4。在这种方式中，链条4被简单、可靠地从中间链轮S2向大链轮S1换档。

第二托链凸块31也被置于根据链条4的尺寸和形状确定的位置，第二托链凸块31比驱动齿15靠近大链轮S1的轴并沿图13中链轮旋转方向F上偏前。

在前述的实施例中，每个托链凸块9、10、11、20、30或31包括一用于接触链条4的外铰接板4a的表面，该表面具有如图5中适当的倾斜角度“X”，这个角度可以预定调节导致链条从托链凸块上脱落开的链条张力。在图15中，角度X描绘了用于与链条4接触的托链凸块表面相对于凸块轴Y的倾角。

在此，如所有实施例描述的，提供了多个托链凸块和链条换档齿，在链轮转动情况下增加了链条4与托链凸块及链条换档齿接触机会，换档操作被很快地进行。但是也还可以只提供一个托链凸块和一个链条换档齿。

托链凸块和链条换档齿可以仅提供于中间链轮上，或大链轮和中间链轮两者上。

Claims (12)

1、一种用于自行车的链轮总成，包括：

一个大链轮；

一个小链轮；及

由大链轮的侧表面向小链轮突起的托链装置，该装置还包括一个确定一个用于接触，而不啮合，从小链轮向大链轮换档的链条的下端的接触表面的接触部位；其特征在于：

所说的托链装置被置于用以产生所说的接触表面接触与小链轮啮合的链条，并在链条从小链轮向大链轮换档期间沿所说大链轮径向外方向抬起所说的链条。

2、根据权利要求1的链轮总成，其特征在于所说的接触表面相对于自行车向上拱起。

3、根据权利要求1或2的链轮总成，其特征在于在所说的接触表面朝向小链轮伸延中，所说的接触表面向所说的小链轮轴线倾斜。

4、根据权利要求1、2或3的链轮总成，其特征在于所说的接触部件是环形形式，环形具有的轴线与大、小链轮的轴线平行伸延。

5、根据权利要求1至4的链轮总成，其特征在于所说的托链装置由伸到与小链轮相间的大链轮侧表面上的铆钉装置安装在大链轮上。

6、根据权利要求1至5的链轮总成，其特征在于所说的大链轮具有形成于安装所说的托链装置位置的凹座，所说的接触部件被置于所说的凹座内。

7、根据权利要求6的链轮总成，其特征在于所说的接触部件进一步确定一个安装突起，所说的凹座一个安装所说的安装突起的接合部件。

8、根据权利要求1至7的链轮总成，其特征在于所说的托链装置进一步包括一个由大链轮的侧表面向所说的小链轮突起的柱，所说的柱从所述接触部位偏向大链轮的旋转中心，并在大链轮的旋转方向上偏前。

9、根据权利要求1至8的链轮总成，其特征在于所说的接触部件被硬化处理，增加耐磨性。

10、根据权利要求1至5和7的链轮总成，其特征在于所说的托链装置进一步包括啮合链条的齿装置，所说的齿装置被布置在大链轮上低于大链轮齿的平面上。

11、根据权利要求1至10的链轮总成，其特征在于所说的托链装置的位置被确定得使所说链条的外铰接板与所说接触表面接合，及使与接触表面接合的链条可靠地与大链轮的齿啮合。

12、根据权利要求1至10的链轮总成，其特征在于从所说托链装置到小链轮上与链条啮合的最后一个齿之间的距离，和从托链装置到与链条啮合的第一个齿之间的距离都是链条节长的整数倍。

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