CN1875207A - 用于驱动自行车中变速器的铰接链 - Google Patents

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Abstract

一种链包括多个外部链环(2)，每个均通过一对平行外部板(4、5)以及通过放在两个外部板(4、5)之间的两个旋转枢轴(6)进行限定。该链也包括多个内部链环(3)，每个均通过一对平行内部板(7、8)以及通过放在所述板和每个内部链环(3)之间的两个衬套(9)进行限定。每个旋转枢轴(6)共轴插入衬套(9)内并且因此限定交替连续的外部链环(2)和内部链环(3)，并且与衬套(9)一起限定球形结合表面。该链也包括用于减小相对于每对相邻链环(2、3)的对齐方向的旋转的可能性的抗旋转元件(12)。

Description

用于驱动自行车中变速器的铰接链
技术领域
本发明涉及用于驱动自行车中变速器的铰接链。
背景技术
已知，通常用于自行车变速器的链由铰接链环构成。这些链环由旋转安装在圆柱枢轴上的平行衬套制成。每个衬套在其每个端部处稳固地连接到板上，并且每个枢轴在其每个端部处稳固地连接到另一板上。枢轴显示出比衬套更大的长度，并且连接到衬套上的两个板相对于连接枢轴的两个板处于内部位置，以便连接衬套的板的第一端放在连接枢轴的板的第二端上。进一步的衬套稳固地连接内部板的第二端；在进一步衬套的内部容纳进一步的枢轴，其中枢轴稳固地连接两个进一步外部板的第一端，限定完全的内部链链环。
类似地，通过在其两个端部处分别连接两个外部板的第一和第二端部的两个枢轴限定外部链环，使得通过交替地将多个内部链环连接到多个外部链环上而闭合链。为了防止在链和安装链的嵌齿轮之间的刮擦，现有技术教导在外部结合到衬套上的旋转辊，或者旋转地将衬套结合到内部板上，使得它们呈现直接的辊功能。
得益于在枢轴和衬套之间的旋转结合，每个链环在枢轴的纵向轴的垂直平面上相对于相邻链环自由旋转，使得链能够传递在不同尺寸的嵌齿轮对之间的驱动。
之间传递驱动的两个轮可以不完全共面，也即，因为链安装在具有已知系统的自行车上，该已知系统用于在从动嵌齿或小齿轮和已知为嵌齿轮的驱动嵌齿之间的齿轮结合变体，其中使得链在几个同心布置的嵌齿轮上横向平移。在这些齿轮系统中，链必须提供有一定程度的横向变形能力。在传统的链中，通过在每个枢轴和容纳该枢轴的衬套之间的结合中所包括预定程度的游隙来获得该变形能力。得益于该游隙，枢轴能够相对于容纳其的衬套切换进入倾斜位置。以此方式，每个内部链环除了在枢轴的轴的垂直轴上相对于两个相邻外部链环自由纵向旋转之外，也能够在包含属于相邻外部链环的枢轴的纵向轴的平面上、在一定限度内横向旋转。在该旋转构造中，在枢轴和相应衬套之间的接触不再沿着直线分布，而是在某些地点很集中，产生很高的压力，这些压力会引起磨损的相当多的问题。
而且，在链与嵌齿轮嵌合的地方，由于在链上每个衬套之间的结合以及在嵌齿轮上每个嵌齿之间的凹槽，其对齐并且使得其链环以标准距离布置在彼此之间。因此，在外部链环之间的未对齐在链环离开嵌齿轮时刻突然发生并且再对齐，该时刻也包括在枢轴和衬套之间在链中的游隙的利用，并且当链链环进入在传动嵌齿轮上的嵌齿时同样突然地包含该游隙。
链构造的这些急剧变化产生在变速器中一定程度的噪音，并且在相对运动的部件上使得磨损明显。该磨损也增加在枢轴和衬套之间游隙的程度，使得衬套变得能够采取相对于衬套更加倾斜的位置。这些倾斜使得内部链环施加杠杆作用在它们所连接的外部链环上，并且在效果上更向外推动外部链环。这会以外部链环变得从枢轴脱离而结束，引起链断裂。
为了克服这些缺点，并且尤其是使得横向倾斜比能够通过传统链获得的倾斜更大，同时消除在枢轴和衬套之间的游隙并因此消除振动，并且即使当链不轴向工作时也确保在衬套和枢轴之间的接触总是沿着表面产生，从而获得更安静和更少磨损的操作，本申请人在以前的专利申请中提出新的和原创的技术方案，其由如下构成：在每个衬套和相应枢轴之间限定球形往复结合表面，该结合表面用于使得能够围绕相应主旋转轴的垂直轴在两个相邻链环之间的旋转。
在往复对齐中确认主旋转轴的每个枢轴的纵向轴和每个衬套的纵向轴围绕球形结合表面的中心自由往复旋转。该移动的自由转化为根据如下角度相对于链环彼此对齐的纵向的旋转和倾斜的可能性：该角度能够超过四度，并且通过适当设定构成链的元件的尺寸、在设计阶段、在任何情况下能够限定该角度。
换句话说，对于每对相邻的外部和内部链环来说，得益于在每个枢轴和相应衬套之间的球形接触和结合表面的存在，围绕与所述结合的纵向对齐轴相重合的旋转轴的往复扭转旋转以及围绕横向旋转轴的往复横向旋转都是可能的，上述横向旋转轴垂直于包含主旋转轴的纵向平面。
如上所述，现有技术包括一些限制和缺点。特别地，如上所述，在每个相邻对链环之间的旋转可能性在一些工业应用中有用，此处有必要传送在具有斜轴的嵌齿轮之间的驱动，但是当应用到自行车上时，在每个嵌齿插入在两个辊和相应内部或外部板之间的小空间的时刻，会在链和嵌齿轮之间产生阻碍；这是因为每个空间会不完善地与嵌齿对齐。
当在自行车中产生时引起踏板流畅降低的阻碍现象，在变速过程中，也即当引起链从一个传动嵌齿轮到另一个横向平移时最频繁地出现。
然而，甚至在正常动力驱动传送过程中，当链不经受从一个传动齿轮到另一个的改变时，嵌齿轮可以不共面并且由于由外部链环形成的空间稍宽于由内部链环限定的空间，因此在外部链环中具有更大的嵌齿空间游隙，因此在定向中存在一定程度的不规则性，并且由于嵌齿交替连续的插入和移去不均匀宽度的空间，从而具有链的连续轻微的横向振动。
也值得指出链的轻微横向振动会引起扭转旋转，并因此会显出如上已经提到由此引起的问题。
因此本发明的技术目的在于提供一种避免上述缺点的铰接链。
本发明的重要目的在于提供用于自行车的铰接链，其中每个衬套和相应枢轴显示出球形结合表面，该表面比现有技术表面更规则及更低摩擦地运行，特别是在链从一个嵌齿轮到另一个转换的阶段以及在高度倾斜构造中完成工作的过程中。
具体的目的通过特征在于包括一个或多个此后限定的技术方案的铰接链而获得。
发明内容
现在将通过非限制实例的方式在根据本发明铰接链的优选实施例中描述本发明，该优选实施例在附图中通过非限制实例方式示出，其中：
图1是根据本发明铰接链的一些链环的透视图；
图2是图1的链的一些组件的透视图及分解图；
图3是根据图1的线III-III的截面；
图4、5、6示出链的元件的三种构造变体；
图7、8、9、10示出链的适当元件的四种构造变体。
参照附图，1指示根据本发明的铰接链。
铰接链1包括：第一多个链环，因为它们的布置其将在此后定义为链环2；和第二多个链环或内部链环3，其可旋转和连续地围绕相应主旋转轴X进行连接，当两个链环位于相同平面中时上述主旋转轴X是一个链环相对于下一链环的旋转轴。
更精确地，如图1清楚示出的，链1由交替连续的外部链环2和内部链环3形成。
特别地，每个外部链环2显示出具有第一端4a和第二端4b的第一外部板4以及平行于第一外部板4并且具有第一端5a和第二端5b的第二外部板5。
通过在第一端4a、5a和第二端4b、5b处放在第一和第二外部板4、5之间的两个旋转枢轴6稳固地连接每个第一链环2的两个外部板4和5。
特别地，两个外部板4、5显示出相同的双叶形状，并且在每个叶处提供有端孔4d、5d，每个枢轴6的端6a、6b将插入上述端孔4d、5d内。
类似地，每个内部链环3均显示出具有第一端7a和第二端7b的第一内部板7以及平行于第一外部板7并且具有第一端8a和第二端8b的第二内部板8。
内部链环3的内部板7、8显示出双叶形状。在包括在两叶之间的中间部分中，板7、8显示出具有在边缘附近将该部分变薄作用的斜切，这具有提高链与嵌齿的啮合的作用。每个内部链环3的第一和第二内部板7、8通过放在第一端7a、8a和第二端7b、8b之间的两个衬套9相互往复结合。
更精确地，参照图2，衬套9显示出两个轴环10，它们能够插入在第一端7a、8a和第二端7b、8b中提供的专用孔11中。
属于外部链环2的每个旋转枢轴6共轴地插入相应衬套9中，以便限定围绕相应主旋转轴X可旋转和连续地连接的、交替连续性的外部链环2和内部链环3(图1)。
每个枢轴6在枢轴6的端部6a、6b处从相应衬套9凸出，并且衬套9保持包括在外部链环2的板4、5之间。
有益地，每个旋转枢轴6显示出具有球形轮廓的桶形，并且衬套9显示出具有与枢轴6的轮廓互补的桶形球形状的底座。
每个枢轴6与相应衬套9一起限定球形结合表面，这不仅允许围绕主旋转轴X的旋转而且允许在两个相邻链环之间围绕垂直主旋转轴X的轴的旋转。
每个衬套9在安装其的包含枢轴6的纵向轴的任意平面上、在两个极限位置之间自由旋转。
特别地，球形结合表面允许在枢轴6的纵向轴和相应衬套9的纵向轴之间的未对齐，这在往复对齐位置中确认主旋转轴X。
枢轴6的纵向轴和衬套9的纵向轴围绕球形表面的中心自由往复旋转。
运动的自由度事实上是根据位于纵向轴Y的垂直平面上的角度α、相对于邻近链环的一个链环的、相对于对齐方向的旋转和倾斜的自由度。链1包括抗旋转元件12，其减小相对于每对相邻链环2、3的对齐的纵向的旋转的可能性。
更精确地，抗旋转元件12依次包括在相应端4a、5a、7b、8b和4b、5b、7b和8b处放入每个外部链环2的外部板4、5和每个内部链环3的内部板7、8之间的隔片13a、13b。
隔片13a、13b减小在每个连续对外部链环2和内部链环3之间、围绕垂直于对应主旋转轴X的所述对链环的对齐的纵向轴y的往复扭转旋转的可能性。
而且，对每个主旋转轴X来说，隔片13a、13b包括放在第一外部板4和第一内部板7之间的第一对隔片13a，以及放在第二外部板5和第二内部板8之间的第二对隔片13b。
第一对的隔片元件13a和第二对的隔片元件13b两者在相应链环的纵向轴Y的对称相对位置处布置在相应外部板4、5和内部板7、8的边缘的附近。
为了正确的链操作，如下是足够的：对每个主旋转轴X来说，隔片13a、13b包括放在第一外部板4和第一内部板7之间的第一隔片13a，以及放在第二外部板5和第二内部板8之间的第二隔片13b。第一隔片元件13a和第二隔片元件13b在该情况下布置在相应外部和内部板的边缘的附近并且沿着平行于相应主旋转轴X的直线对齐。每个隔片13a、13b均具有拥有球形轮廓的凸起构造，并且通过外部板4、5或者相应内部板7、8的边缘区域的塑性变形而获得。能够定位该塑性变形，产生如图1、2和3所示的成形表面，或者如图4、5和6所示，其能够为在边缘自身中的折叠，这具有相对于板自身表面升高板的边缘区域的效果。
可替换地，能够由连接到相应外部板4、5或内部板7、8的边缘区域的成形元件限定每个隔片13a、13b。根据期望的阻抗特征和摩擦系数，该成形元件能够以各种材料实现。
隔片13a、13b在效果上减小在通过主旋转轴X的纵向轴y的垂直平面上、在外部板4、5和内部板7、8之间的游隙，并且撞在内部板7、8的外部面上，仅仅当在相邻外部和内部链环之间的往复旋转产生时限制横向旋转。
得益于它们的位置，隔片13a和13b不限制在两个相邻链环之间的横向旋转，上述横向旋转是允许链横向变形的旋转，必要条件是当链卷绕的嵌齿轮不共面时。同时，隔片13a和13b的存在构成在相应主旋转轴X的方向上在每个枢轴6和衬套9之间的相对位置的精确参考。从而没有其它参考元件必要用来执行该功能，相当大地简化链装配操作。更加详细地，抗旋转元件12的存在意味着在每个结合中枢轴6和衬套9中仅仅一个需要提供有球形轮廓。在第一实施例中，每个旋转枢轴6均显示出具有球形轮廓的桶形，并且相应衬套9显示出具有直轮廓的底座。在第二实施例中，每个衬套9均显示出具有在内部方向上凸出的球形轮廓的底座，并且相应枢轴6显示出具有直轮廓的直圆柱形状。该球形轮廓能够直接提供在每个旋转枢轴6或每个衬套9的表面上，如图7和8所示，或者其能够由与每个旋转枢轴6或每个衬套9相关联的环形元件20进行限定。
有益地，抗旋转元件12进一步包括鼓起部14a、14b，它们分别稳固地约束到外部板4、5或每个外部链环2上并且居中布置在外部链环2上。
该鼓起部14a、14b从包括在外部板4、5之间的腔15的内部凸出，并且尺寸是足够将在外部板4、5的中心部分4c、5c中腔15的宽度减小到包括在内部板7、8之间相同腔16的宽度。
鼓起部14a、14b也显示具有球形轮廓的凸起构造，并且通过外部板4、5的中心部分4c、5c的塑性变形而获得。替换地，能够通过外部板4、5的中心部分4c、5c的蚀刻和弹性变形，产生从外部板4、5凸出的小凸起而获得鼓起部14a、14b。
在进一步实施例中，鼓起部14a、14b由各种材料制成的成形元件限定，并连接到外部板5的中心部分4c、5c上。
鼓起部14a、14b引导嵌齿轮的嵌齿进入外部链环2的腔15内，限制嵌齿与外部板4、5的内面的游隙到类似于在内部链环3上的游隙的水平。
最后，为了减小在衬套9和嵌齿轮之间的相对拖动，包括可旋转辊17，其旋转地在衬套9外部结合。
本发明提供重要的优点。
在外部板上以及在其端部和中心部分处布置的抗旋转元件限制或更使得能够在根据本发明的铰接链的链环之间扭转旋转的设计阶段精确定义；这具有在嵌齿轮的每个嵌齿插入腔内的时刻使得链的每个腔的定位精确和规则的效果，致使产生更流畅并且没有障碍的嵌齿轮-链结合。
抗旋转元件居中布置在外部链环上并且从而使得在嵌齿和外部链环的外部板之间的游隙等于在嵌齿和内部链环的内部板之间的游隙。这极大消除当链环离开嵌齿轮时突然发生的未对准和当链环进入齿轮的嵌齿时产生的再对齐。
最后，链运动的更大规则性在如下方面很有用：提高包括嵌齿的传动齿轮的变速所需的出轨精度。

Claims (30)

1.一种用于自行车驱动变速器的铰接链，包括：
多个外部链环(2)，其每个均至少显示出具有第一端(4a)和第二端(4b)的第一外部板(4)，以及平行于第一外部板(4)并且具有第一端(5a)和第二端(5b)的第二外部板(5)；
多个旋转枢轴(6)，其在相应第一外部板(4)和第二外部板(5)的第一端(4a、5a)和第二端(4b)的位置处放在每个外部链环(2)的第一外部板(4)和第二外部板(5)之间；
多个内部链环(3)，每个内部链环(3)均显示出具有第一端(7a)和第二端(7b)的第一内部板(7)以及平行于第一内部板(7)并且具有第一端(8a)和第二端(8b)的第二内部板(8)；
多个衬套(9)，其在第一端(7a、8a)和第二端(7b、8b)处放在每个内部链环(3)的第一内部板(7)和第二内部板(8)之间，每个旋转枢轴(6)共轴插入多个衬套(9)的衬套(9)内，用于限定围绕相应主旋转轴(X)可旋转和连续地连接的外部链环(2)和内部链环(3)的交替连续；
多个衬套(9)中每一个与相应枢轴(6)一起限定球形结合表面，该表面用于允许围绕主旋转轴(X)的垂直轴在内部链环(3)和相邻外部连接(2)之间的旋转，
其中，包括抗旋转元件(12)，该元件减小相对每对链环的对齐方向(y)旋转的可能性，上述链环为内部链环(3)和外部连接(2)。
2.如权利要求1所述的链环，其中，抗旋转元件(12)包括在其相应端处放入每个外部链环(2)的外部板(4、5)和每个内部链环(3)的内部板(7、8)之间的隔片(13a、13b)，该隔片(13a、13b)减小围绕垂直于相应主旋转轴(X)的所述对的纵向对齐轴(Y)、在每对外部链环(2)和内部链环(3)之间的扭转旋转的可能性。
3.如权利要求2所述的链环，其中，对每个主旋转轴(X)来说，隔片(13a、13b)包括放在第一外部板(4)和第一内部板(7)之间的第一对隔片(13a)，以及放在第二外部板(5)和第二内部板(8)之间的第二对隔片(13b)，并且其中，第一对和第二对隔片中每一个均通过在相对于链环的纵向轴(Y)对称相对的位置处、在相应第一和第二外部板以及第一和第二内部板的边缘附近布置的两个隔片而形成。
4.如权利要求2所述的链环，其中，对每个主旋转轴(X)来说，隔片(13a、13b)包括放在第一外部板(4)和第一内部板(7)之间的第一隔片(13a)，以及放在第二外部板(5)和第二内部板(8)之间的第二隔片(13b)，并且其中，第一隔片(13a)和第二隔片(13b)布置在相应外部板(4)和内部板(7)的边缘附近并且沿着平行于相应主旋转轴(X)的直线对齐。
5.如权利要求3所述的链环，其中，每个隔片(13a、13b)显示出具有球形轮廓的凸构造。
6.如权利要求3所述的链环，其中，隔片(13a、13b)稳固地约束到每个外部链环(2)的外部板(4、5)上。
7.如权利要求3所述的链环，其中，隔片(13a、13b)稳固地约束到每个内部链环(3)的内部板(7、8)上。
8.如权利要求6所述的链环，其中，每个隔片(13a、13b)由通过相应外部板(4、5)的边缘区域的塑性变形获得的凸形鼓起部进行限定。
9.如权利要求6所述的链环，其中，每个隔片(13a、13b)由连接相应外部板(4、5)的边缘区域的成形元件进行限定。
10.如权利要求7所述的链环，其中，每个隔片(13a、13b)由通过相应内部板(7、8)的边缘区域的塑性变形获得的凸形鼓起部进行限定。
11.如权利要求8所述的链环，其中，每个隔片(13a、13b)由连接相应内部板(7、8)的边缘区域的成形元件进行限定。
12.如权利要求4所述的链环，其中，每个隔片(13a、13b)显示出具有球形轮廓的凸构造。
13.如权利要求4所述的链环，其中，隔片(13a、13b)稳固地连接每个外部链环(2)的外部板(4、5)。
14.如权利要求4所述的链环，其中，隔片(13a、13b)稳固地连接每个内部链环(3)的内部板(7、8)。
15.如权利要求13所述的链环，其中，每个隔片(13a、13b)由通过相应外部板(4、5)的边缘区域的塑性变形获得的凸形鼓起部进行限定。
16.如权利要求13所述的链环，其中，每个隔片(13a、13b)由连接相应外部板(4、5)的边缘区域的成形元件进行限定。
17.如权利要求14所述的链环，其中，每个隔片(13a、13b)由通过相应内部板(7、8)的边缘区域的塑性变形获得的凸形鼓起部进行限定。
18.如权利要求14所述的链环，其中，每个隔片(13a、13b)由连接相应内部板(7、8)的边缘区域的成形元件进行限定。
19.如权利要求1所述的链环，其中，抗旋转元件(12)包括鼓起部(14a、14b)，该鼓起部(14a、14b)稳固地连接每个外部链环(2)的外部板(4、5)并且居中布置在其上，鼓起部(14a、14b)从在外部板(4、5)之间限定的腔(15)内部凸出，并且尺寸为将在外部板(4、5)的中心部分(4c、5c)处的腔(15)的宽度减小到包括在内部板(7、8)之间相同腔(16)的宽度。
20.如权利要求19所述的链环，其中，鼓起部(14a、14b)显示出具有球形轮廓的凸构造。
21.如权利要求19所述的链环，其中，鼓起部(14a、14b)通过外部板(4、5)的中心部分(4c、5c)的塑性变形获得。
22.如权利要求19所述的链环，其中，鼓起部(14a、14b)通过将外部板(4、5)的中心部分(4c、5c)的塑性变形凹进和凸出而获得。
23.如权利要求19所述的链环，其中，鼓起部(14a、14b)通过连接外部板(4、5)的中心部分(4c、5c)的成形元件而获得。
24.如权利要求1所述的链环，其中，每个旋转枢轴(6)显示出具有球形轮廓的桶形状，并且相应衬套(9)显示出具有直轮廓的底座(9a)。
25.如权利要求1所述的链环，其中，每个衬套(9)显示出具有球形凸出轮廓的底座(9a)，并且相应旋转枢轴(6)显示出具有直轮廓的直圆柱形状。
26.如权利要求24所述的链环，其中，球形轮廓提供在旋转枢轴(6)的表面上并且衬套(9)具有直轮廓。
27.如权利要求24所述的链环，其中，球形轮廓由与旋转枢轴(6)相关联的环形元件(20)进行限定，并且衬套(9)具有直轮廓。
28.如权利要求25所述的链环，其中，球形轮廓显示在衬套(9)的底座(9a)的表面上，并且枢轴(6)具有直轮廓。
29.如权利要求24所述的链环，其中，球形轮廓由与衬套(9)的底座(9a)相关联的环形元件(20)进行限定，并且枢轴具有直轮廓。
30.如权利要求1所述的链环，其中，第一内部板(7)和第二内部板(8)在其中间部分显示出在其边缘附近将其一部分变窄的斜切。
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