CN109311522A - 带传动系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带传动系统，包括：具有多个纵向间隔开的带齿(52)的带(50)，所述带还包括沿所述带的环形方向延伸通过所述带齿的纵向槽(51)；链轮(100)，其在链轮的外圆周上包括多个链轮齿(10)，每个所述的链轮齿平行于旋转轴线延伸，并且每个所述的链轮齿构造成被接收在相邻的带齿之间；以及从所述链轮齿的至少一侧延伸的第一平面鳍片(40)，所述第一平面鳍片构造成配合地接合所述纵向槽，所述第一平面鳍片沿垂直于链轮旋转轴线的方向延伸，所述第一平面鳍片具有不超过链轮槽宽度(W)的20％的宽度。

Description

带传动系统

技术领域

本发明涉及带传动系统，并且更具体地，涉及包括从链轮齿的一侧延伸的平面鳍片的带传动系统，所述平面鳍片构造成配合地接合带的纵向槽，所述平面鳍片延伸至相邻的链轮齿之间的链轮槽中不超过槽宽度(W)的50％。

背景技术

大多数电动自行车和自行车使用具有传统链的传动系统来将动力从第一带轮传递至与后轮的轮毂相关联的第二带轮。链在第一带轮和第二带轮之间传递能量方面是相对有效的，但它们并非没有缺陷。缺陷包括需要周期性润滑、由于磨损导致的效率损失以及链可能有噪声。

可替代基于链的系统的一种系统为带传动系统。带传动系统克服了上述的多个问题，但并非没有它们自己的问题。例如，带传动系统通常需要带传动系统的第一链轮和第二链轮之间的相对精确的对准。提供这样的对准可能较为困难，特别是在自行车中，其中在自行车组件中不同制造商的曲柄组和轮毂可能混合并且匹配，这将导致不太精确的对准。另外，在自行车使用期间可能会发生降低链轮对准的事故。处理这种失准的一种已知方式是提供在每个链轮上径向延伸的侧凸缘以防止带从链轮脱离。然而，这种侧凸缘可能使链轮的制造复杂化、增加重量并且使带轮更宽，所有这些可能增加链轮的成本。已知带传动系统的另一个问题是在链轮齿之间收集碎屑，碎屑会干扰有效的力传递并且，在极端情况下，会导致带折断或者从链轮跳开。

已知使用定位在链轮中心的单个凸缘的其它系统。所述凸缘绕完整的圆周延伸。配合的带包括中心槽，凸缘接合所述中心槽从而保证操作期间的合适的对准。所述凸缘在相邻的链轮齿之间延伸。所述凸缘防止带从链轮的侧向运动以及最终脱离。然而，中心槽可能聚集碎屑，这随后会干扰操作。所述凸缘还增加了链轮重量。

这些缺陷的每一个对于车辆的应用、特别是自行车的应用而言是至关重要的。

现有技术的代表是美国专利号8136827，其公开了自对准的带传动系统，其包括具有纵向间隔开的多个内叶片的带传动装置，每个叶片具有对准槽。该系统还包括至少一个包括框架的带轮，其构造成绕旋转轴线旋转并且具有圆形外缘。多个圆周齿沿着该外缘的径向和轴向延伸，其中每个齿构造成被接收在传动带的相邻的内叶片之间。对准凸缘在圆周齿之间径向延伸。对准凸缘构造成被接收在对准槽中并且对准凸缘从旋转轴线径向延伸不超过圆周齿。圆周齿、对准凸缘以及对准槽构造成使得当对准凸缘被接收在对准槽中时，传动带骑在圆周齿上。

所需的是具有平面鳍片的链轮，所述平面鳍片从链轮齿的一侧延伸，所述平面鳍片构造成接合纵向带槽，所述平面鳍片延伸至相邻的链轮齿之间的链轮槽中不超过槽宽度(W)的20％。本发明满足这一需求。

发明内容

本发明的主要方面是具有平面鳍片的链轮，所述平面鳍片从链轮齿的一侧延伸，所述平面鳍片构造成接合纵向带槽，所述平面鳍片延伸至相邻链轮齿之间的链轮槽中不超过槽宽度(W)的20％。

本发明的其它方面将通过下面对发明的描述以及附图指出或者变得明显。

本发明包括带传动系统，其包括：具有多个纵向间隔开的带齿的带，所述带还包括沿带的环形方向延伸通过所述带齿的纵向槽；链轮，其在链轮的外圆周上包括多个链轮齿，每个链轮齿平行于旋转轴线延伸，并且每个链轮齿构造成被接收在相邻的带齿之间；以及从链轮齿的至少一侧延伸的第一平面鳍片，所述第一平面鳍片构造成配合地接合纵向槽，所述第一平面鳍片沿垂直于链轮旋转轴线的方向延伸，所述第一平面鳍片具有不超过链轮槽宽度(W)的20％的宽度。

附图说明

结合进说明书中并且形成说明书的一部分的附图，示出了本发明的优选实施例，并且和描述一起解释本发明的原理。

图1是链轮的立体图。

图2是图1的细节。

图3是链轮的侧视图。

图4是图3的细节。

图5是系统的立体图。

图6是系统的横截面图。

图7是具有本发明的系统的自行车。

图8是替代实施例的立体图。

具体实施方式

图1是链轮的立体图。链轮100包括绕圆形链轮的外圆周布置的齿10。每个齿10横向于旋转的方向延伸，或换句话说，平行于链轮的旋转轴线延伸。

部件30使链轮100能够被安装至例如用于自行车的曲柄组。紧固件(未示出)接合孔31，因此链轮固定至曲柄组，见图7。

槽20布置在每组相邻齿10之间。每个槽20配合地接合传动带上的齿52，见图5。

鳍片40从齿10的一侧沿垂直于链轮的旋转轴线(A-A)的方向突出。每个鳍片大致是平面的并且各接合传动带中的纵向槽，见图5。每个鳍片和纵向槽之间的接合使在操作期间带与链轮对准。鳍片40还能够简单地包括珠缘(bead)或突起，任一种在齿的表面上突出。鳍片40仅需要足够突出以在操作期间控制带在链轮上的侧向运动。例如，鳍片突起可以从齿表面延伸大约1mm。

在链轮上使用的鳍片的数量可从每个链轮齿一个鳍片变化至这样的间隔，其中对于给定的带包绕角θ，仅有两个鳍片与带接合。例如，如果带包绕角为180°，则系统对于圆周的每个180°将包括至少两个鳍片。如果带包绕角度为160°，则系统对于圆周的每个160°将包括至少两个鳍片，等等。鳍片的构造可包括每隔一个齿一个鳍片、或者每三个齿一个鳍片、或者每四个齿一个鳍片等等，直到对于给定的带包绕角度最小两个鳍片。

图2示出了图1的细节。每个齿10包括从每个链轮齿的一侧沿链轮的切线方向延伸的鳍片40。在操作期间，当带接触链轮时，每个鳍片接合带的纵向槽。尽管相较于槽宽度(W)，鳍片的尺寸相对较小，但是足以在链轮上进行合适的带对准以及带接合。这部分地是由于在相邻的齿之间的短距离上的传动带的相对高的侧向硬度，以及由于在未对准的情况下施加在带上的相对小的侧向力。每个鳍片的最小尺寸相对于现有技术降低了链轮的总体重量，并且还减少了沉积在纵向槽中的任何碎屑通过可能使带从链轮脱离来破坏系统的操作的可能性。

在紧挨在齿肩11下方的槽的顶部的最宽点测量槽宽度(W)。

在每个齿之间的链轮间(land)部分21包括倒角的部分12以有助于排出可能被带夹带的碎屑。倒角的部分能够在齿10的每一侧上或者被限制至仅一侧。

在替代实施例中，第二平面鳍片在与第一平面鳍片相对的一侧上从每个齿延伸，见图8。

图3是链轮的侧视图。链轮100具有旋转轴线A-A。能够使用紧固件(未示出)通过孔31将链轮附接至曲柄组，见图7。

图4是图3的细节。每个鳍片40布置在齿的一侧上。每个鳍片从齿肩11径向延伸至槽间21。当在鳍片的最大宽度点测量时，每个鳍片的宽度(w1)在槽的总宽度(W)的大约20％至小于50％的范围中。每个鳍片具有沿其长度的大致恒定的宽度(w1)，除了每个端部变细至肩11和槽间21的位置。当然，每个鳍片的宽度能够根据其附接至的齿轮廓而沿其长度略微改变。

每个鳍片40在点(A)处接合齿间21，点(A)距离该鳍片所附接的齿不超过槽20的宽度(W)的50％。每个鳍片的厚度(t)小于带中的配合纵向槽的宽度。

每个鳍片能够被定位在相对于旋转方向的齿前侧上，或者在相对于旋转方向的后侧上。每个鳍片布置在每个齿的中心以与通常布置在带的中心的纵向槽对准。然而，纵向槽和鳍片能够从中心线侧向偏置至齿的一侧或者另一侧以适应不同的设计需求。

本发明的带传动系统能够用在自行车上。该系统用在曲柄组以及从动轮(通常为后轮)上。该带系统还能够用在摩托车或者使用有齿的带传动的任何系统(例如工业和农业设备、车辆、小型摩托车、割草机、联合收割机、泵等)上。

图5示出了系统的立体图。带50支撑在链轮100和链轮60之间。带50包括纵向槽51以及多个齿52。槽51沿环形方向延伸通过带的所有齿52。槽51具有槽深(D)。每个齿52横向于带的环形方向。每个齿52接合链轮槽20。纵向槽51沿带的中心线延伸，但在替代实施例中所述纵向槽能够布置至带的中心线的一侧或者另一侧。

带包绕角θ对于图5的实施例为大约180°。带包绕角是带接合链轮的角度。用于所述带包绕角的平面鳍片的最小的数量为2。链轮还能在每个齿10上包括平面鳍片40。

图6是系统的横截面图。每个平面鳍片40接合槽51。槽51沿带的环形方向穿过齿52。每个鳍片40具有小于槽51的宽度(Wg)的厚度(t)。每个鳍片40与每个齿52的中心点对准，或者在替代实施例中能够偏置至每个齿52的一侧。槽51的宽度(Wg)小于带宽的20％，尽管能够选择最高为带宽的75％的任意宽度。示例性带宽在11mm至25mm的范围中，然而，带宽没有上限。

图7示出了具有本发明的系统的自行车。自行车除其它部件外，包括框架24、轮16和座14。本发明的系统12包括曲柄20，其中链轮100安装至所述曲柄，并且后链轮101附接至后轮16，后轮16继而轴颈安装于框架24。带50被支撑在链轮100和链轮101之间。曲柄22包括用于骑乘者使用的踏板20。后轮轮毂包括多齿轮布置或者单速轮毂。

图8是替代实施例的立体图。该实施例在每个齿10的相对两侧上包括第一平面鳍片40以及第二平面鳍片40a。在该构造中，每个第二平面鳍片40a与第一平面鳍片40相对。每个第一平面鳍片和每个第二平面鳍片配合地接合所述纵向槽。每个第二平面鳍片40a沿垂直于链轮旋转轴线的方向延伸。每个第二平面鳍片40a具有的宽度(w1)在链轮槽宽度(W)的大约20％至不超过50％的范围内。

本说明书中的数值作为例子提供，并不是为了限定本发明的宽度和范围。

尽管在这里已经描述了本发明的形式，但是对本领域技术人员显而易见的是，能够在不离开这里描述的本发明的精神和范围的情况下，对部件的结构和关系作出改变。

Claims (11)

1.一种带传动系统，包括：

带，其具有多个纵向间隔开的带齿，所述带还包括纵向槽，所述纵向槽沿所述带的环形方向延伸通过所述带齿；

链轮，其在所述链轮的外圆周上包括多个链轮齿，每个所述链轮齿平行于旋转轴线延伸，并且每个所述链轮齿构造成被接收在相邻的所述带齿之间；以及

第一平面鳍片，其从所述链轮齿的至少一侧延伸，所述第一平面鳍片构造成配合地接合所述纵向槽，所述第一平面鳍片沿垂直于链轮旋转轴线的方向延伸，所述第一平面鳍片具有不超过链轮槽宽度(W)的20％的宽度。

2.根据权利要求1所述的带传动系统，其特征在于，所述第一平面鳍片居于每个所述链轮齿的中心。

3.根据权利要求1所述的带传动系统，其特征在于，所述链轮包括不超过三个第一平面鳍片以接合所述带。

4.根据权利要求1所述的带传动系统，其特征在于，所述第一平面鳍片切向于所述链轮延伸。

5.根据权利要求1所述的带传动系统，其特征在于，所述第一平面鳍片具有大致恒定的宽度(w1)。

6.根据权利要求1所述的带传动系统，其特征在于，所述纵向槽沿带的中心线延伸。

7.根据权利要求1所述的带传动系统，其特征在于，所述链轮在带包绕角θ内包括至少两个第一平面鳍片。

8.根据权利要求1所述的带传动系统，其特征在于，所述第一平面鳍片的宽度为链轮槽宽度(W)的大约20％。

9.根据权利要求1所述的带传动系统，还包括：

第二平面鳍片，其从链轮齿与所述第一平面鳍片相反地延伸，所述第二平面鳍片构造成接合所述纵向槽；并且

所述第二平面鳍片具有不超过链轮槽宽度(W)的大约20％的宽度。

10.一种带传动系统，包括：

带，其具有多个纵向间隔开的带齿，所述带还包括纵向槽，所述纵向槽沿所述带的环形方向延伸通过所述带齿；

链轮，其在所述链轮的外圆周上包括多个链轮齿，每个所述链轮齿平行于旋转轴线延伸，并且每个所述链轮齿构造成被接收在相邻的带齿之间；以及

突起，其居于每个所述链轮齿的中心并且从每个所述链轮齿的一侧延伸，所述突起构造成配合地接合所述纵向槽，所述突起沿垂直于链轮旋转轴线的方向的延伸小于相邻的链轮齿之间的链轮槽宽度(W)的20％。

11.一种自行车，包括：

曲柄；

后轮；

链轮和带系统，其与所述曲柄和后轮操作地相关联，所述链轮和带系统包括：

带，其具有多个纵向间隔开的带齿，所述带还包括纵向槽，该纵向槽沿所述带的环形方向延伸通过所述带齿；

第一链轮，其安装至曲柄，在所述第一链轮的外圆周上包括多个第一链轮齿，每个所述第一链轮齿平行于旋转轴线延伸，并且每个所述第一链轮齿构造成被接收在相邻的所述带齿之间；

第二链轮，其安装至后轮，在所述第二链轮的外圆周上包括多个第二链轮齿，每个所述第二链轮齿平行于旋转轴线延伸，并且每个所述第二链轮齿构造成被接收在相邻的所述带齿之间；以及

平面鳍片，其分别居于所述第一链轮齿和所述第二链轮齿的中心上，每个所述平面鳍片分别从每个所述第一链轮齿的一侧和每个所述第二链轮齿的一侧延伸，每个所述平面鳍片构造成配合地接合纵向槽，每个所述平面鳍片沿垂直于所述第一链轮旋转轴线的方向延伸小于相邻的链轮齿之间的链轮槽宽度(W)的20％。