TW202218937A - 強耐磨自行車鏈輪對以及具有這種自行車鏈輪對的鏈輪卡式飛輪 - Google Patents
強耐磨自行車鏈輪對以及具有這種自行車鏈輪對的鏈輪卡式飛輪 Download PDFInfo
- Publication number
- TW202218937A TW202218937A TW110139542A TW110139542A TW202218937A TW 202218937 A TW202218937 A TW 202218937A TW 110139542 A TW110139542 A TW 110139542A TW 110139542 A TW110139542 A TW 110139542A TW 202218937 A TW202218937 A TW 202218937A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- sprocket
- teeth
- chain
- tooth
- bicycle
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
- F16H55/02—Toothed members; Worms
- F16H55/30—Chain-wheels
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
- B62M9/00—Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like
- B62M9/04—Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like of changeable ratio
- B62M9/06—Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like of changeable ratio using a single chain, belt, or the like
- B62M9/10—Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like of changeable ratio using a single chain, belt, or the like involving different-sized wheels, e.g. rear sprocket chain wheels selectively engaged by the chain, belt, or the like
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
- B62M9/00—Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like
- B62M9/04—Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like of changeable ratio
- B62M9/06—Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like of changeable ratio using a single chain, belt, or the like
- B62M9/10—Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like of changeable ratio using a single chain, belt, or the like involving different-sized wheels, e.g. rear sprocket chain wheels selectively engaged by the chain, belt, or the like
- B62M9/12—Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like of changeable ratio using a single chain, belt, or the like involving different-sized wheels, e.g. rear sprocket chain wheels selectively engaged by the chain, belt, or the like the chain, belt, or the like being laterally shiftable, e.g. using a rear derailleur
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
- Transmissions By Endless Flexible Members (AREA)
- Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)
Abstract
本發明涉及一種用於以傳力的方式與自行車滾子鏈形狀配合地嚙合的自行車後輪鏈輪對,其中所述後輪鏈輪對可繞鏈輪軸旋轉,其中所述鏈輪軸界定了沿所述鏈輪軸的軸向、與所述鏈輪軸正交的徑向和環繞所述鏈輪軸的周向,其中所述後輪鏈輪對包括一個較大的鏈輪和一個在軸向上緊鄰所述較大鏈輪的同軸的較小的鏈輪,所述較小鏈輪與所述較大鏈輪連接以便共同以無滑動的方式繞所述鏈輪軸旋轉,其中所述較大鏈輪具有等於或小於22個齒的偶數齒數,且其中所述較大鏈輪與所述較小鏈輪間的所述齒數的差為剛好兩個齒。
Description
發明領域
本發明涉及一種用於以傳力的方式與自行車滾子鏈形狀配合地嚙合的自行車後輪鏈輪對。所述後輪鏈輪對可繞鏈輪軸旋轉,其中所述鏈輪軸界定了沿所述鏈輪軸的軸向、與所述鏈輪軸正交的徑向和環繞所述鏈輪軸的周向,其中所述後輪鏈輪對包括一個較大的鏈輪和一個在軸向上緊鄰所述較大鏈輪的同軸的較小的鏈輪,所述較小鏈輪與這個較大鏈輪連接以便共同以無滑動的方式繞鏈輪軸旋轉。
發明背景
EP 1 188 658 B1揭示過一種包括七個鏈輪的後輪鏈輪卡式飛輪。鏈輪從最外的最小鏈輪至最內的最大鏈輪的齒級為11 – 13 – 15 – 17 – 21 – 25 – 29 – 33。也就是說,已知鏈輪卡式飛輪僅具有齒數為奇數的鏈輪。其中,最外的鏈輪為與載有鏈輪卡式飛輪的自行車的與鏈輪軸正交的自行車縱向中心平面距離最遠的鏈輪。相應的,最內的鏈輪為與此自行車縱向中心平面距離最近的鏈輪。
同樣揭示過在後輪鏈輪上嚙合環行的自行車滾子鏈,其具有多個沿鏈條縱向以預定鏈間距分開佈置的鏈條滾子和與這些鏈條滾子連接的鏈條鏈板。已知的常規自行車滾子鏈的鏈節由鏈板對形成,其中內鏈板對與外鏈板對沿鏈條縱向交替相繼,由於自行車滾子鏈閉合式環繞地構建,此鏈條縱向同樣為鏈條環行方向。其中,外鏈板對的端區以已知方式與內鏈板對的端區重疊,使得內鏈板對的端區佈置在外鏈板對的端區與保持在這個端區之間的鏈條滾子之間,確切而言,在鏈條滾子的兩個端側的每個上分別佈置有一個內鏈板端區。因此,沿鏈條寬度方向,也就是平行於鏈條滾子的滾子軸地測量的內鏈板對的兩個內鏈板之間的內寬,小於外鏈板對的兩個外鏈板之間的內寬。鏈板對的內寬界定了用於鏈輪的齒與滾子鏈嚙合的嚙合空間。因此,作為鏈節類型,由內鏈板對定義的窄鏈節與由外鏈板對定義的寬鏈節在滾子鏈上交替相繼。由於內外鏈板鏈節在鏈條環行方向上交替輪換,自行車滾子鏈始終具有偶數個鏈節。下文中也將自行車滾子鏈簡稱為“自行車鏈條”或“鏈條”。
為方便起見,下文中也將齒數為奇數的鏈輪稱為“奇數鏈輪”,相應地,將齒數為偶數的鏈輪稱為“偶數鏈輪”。
奇數鏈輪的缺點在於,同一個齒與一類鏈節的嚙合對應關係隨著自行車鏈條的每次環行而變化。因此,同一個齒在自行車鏈條的接續環行中交替地與較窄的內鏈板鏈節和較寬的外鏈板鏈節嚙合。因而奇數鏈輪的每個齒均必須能夠嚙合進窄鏈節。
用來將自行車鏈條自鏈輪移位至下一更小的鏈輪所必須遵守的換檔條件可能導致鏈輪的本體弱化。正如廣為人知的那樣,在後輪卡式飛輪上通過變速器實施上述移位,此變速器的導引自行車鏈條換向的鏈條導引滾子,由自行車的騎行者通過相應的傳力機構,例如機械地通過繩索傳動裝置或電動地通過“線控換檔”系統,與在換檔過程後接收鏈條的鏈輪共面地佈置。由此,鏈條從當前導引鏈條的鏈輪移位至即將導引鏈條的鏈輪。
在鏈輪上,在朝向下一更小的鏈輪的端側上構建有形式為屬此端側的平面狀凹部的凹部構造,自行車鏈條的鏈板(通常是外鏈板)可以至少局部地沒入這些凹部構造,以便在軸向上將鏈條移近較大的鏈輪,從而對換檔過程進行輔助。其中,存在針對升檔過程輔助鏈條從較大的鏈輪移位至下一較小鏈輪的升檔凹部構造,以及針對降檔過程輔助鏈條從相鄰的較小鏈輪移位至較大鏈輪的降檔凹部構造。在對應的換檔過程期間,當從外部沿軸向觀察由較大鏈輪和相鄰的較小鏈輪組成的鏈輪對時,也就是在較小鏈輪更靠近觀察者的情況下,凹部構造的形狀或/和徑向內邊界在較小鏈輪與較大鏈輪之間的過渡區域內跟隨自行車鏈條的走向。這表示,升檔凹部構造或/和其徑向內邊緣大體從較大鏈輪上在徑向上更靠外的位置沿逆時針徑向地接近較小鏈輪,降檔凹部構造或/和其徑向內邊緣大體從較大鏈輪上在徑向上更靠外的位置沿順時針徑向地接近較小鏈輪。
鏈輪上,有些齒通常構建為輸出齒,在升檔至下一較小鏈輪時,在鏈條離開較大鏈輪移向較小鏈輪之前,這些輸出齒作為最後的齒嚙合進鏈節的鏈板對之間。在後輪鏈輪的常規驅動旋轉方向中,也就是從外部沿鏈輪軸的基準視圖中的順時針方向,輸出齒通常沿順時針與其對應的升檔凹部構造相鄰,使得與輸出齒嚙合的鏈條以充分利用升檔凹部構造作為運動空間的方式徑向向內地從沿逆時針跟隨輸出齒的齒旁邊橫向地經過。
同樣針對降檔過程,在較大鏈輪上構建有接收齒,這些接收齒應作為第一個齒與需要移位至較大鏈輪的自行車鏈條嚙合。在此,將自行車鏈條以充分利用降檔凹部構造作為運動空間的方式軸向地接近較大鏈輪,使得鏈條首先以充分利用升檔凹部構造作為運動空間的方式徑向向外地從沿順時針處於接收齒前方的齒旁邊橫向地經過,最後,接收齒可以作為鏈輪的第一個齒嚙合進兩個鏈條鏈板之間的嚙合空間。因此,接收齒逆時針地與其對應的降檔凹部構造相鄰。
輸出齒和接收齒的本體不同於鏈輪的其他齒,以便在對應的換檔過程中執行相應的嚙合任務。這些輸出齒和接收齒可以配設有不同於其餘鏈輪齒的在徑向上測量的齒高度,或/和在周向上測量的齒寬度,或/和在軸向上測量的齒厚度,或/和齒頂形狀,或/和至少一個齒面的外形,或/和一或兩個齒側面相對於最近的鏈輪側面的位置,或/和圍繞與齒的徑向突出方向正交的傾斜軸的齒斜度,或/和圍繞與齒的徑向突出方向平行的傾斜軸的齒斜度,以在升檔時用作最後嚙合的齒或者在降檔時用作首先嚙合的齒。
通常基於外鏈板對上的較大嚙合空間來在鏈輪對的較大鏈輪上接收鏈條。此外,外鏈板及外鏈板對在系統相關的軸向上比內鏈板對更接近鏈輪,因為在較小鏈輪上環行的鏈條的朝向較大鏈輪的外鏈板在軸向上始終比朝向較大鏈輪的內鏈板更靠近較大的鏈輪。
如上所述,在奇數鏈輪中,一個齒與同其嚙合的一類鏈節的對應關係隨著鏈輪的每次轉動而交替變化,因此,在已知的鏈輪卡式飛輪中,鏈條轉移至較大鏈輪的方式與導引鏈條的較小鏈輪直至換檔過程所轉過的轉數相關。為了可靠地接收鏈條而不要有任何的非期望延遲(也就是騎行者開始換檔過程與實際在鏈輪上實施此換檔過程之間的時間間隔),在較大鏈輪上設有在周向上緊接彼此的兩個接收齒,使得至少有一個接收齒在降檔時與外鏈板對嚙合從而接收鏈條。
此點類似地適用於升檔時的輸出齒。
為便於與尚未完全或不再完全在較大鏈輪上環行的鏈條嚙合,與無需執行接收齒和輸出齒的任務的其他齒相比,接收齒和輸出齒構建得更細。這會整體上進一步弱化接收齒和輸出齒以及鏈輪的結構。
與EP 1 188 658 B1揭示過的鏈傳動裝置相比,在電動輔助的現代自行車傳動裝置中,可以持久地傳輸更大的扭矩量。此外,通過自行車傳動裝置的電動輔助,檔差,也就是卡式飛輪的最大與最小鏈輪的齒數差除以最小鏈輪的齒數的值有所增大。此外,與僅以人力驅動的自行車相比,電動輔助自行車的騎行行為和換檔行為也有所變化。
由於與過去相比檔差更大,必須為後輪鏈輪卡式飛輪配設更大的鏈輪數,以滿足騎行者對減小各相鄰鏈輪間的檔位跳動的期望。在無電動輔助僅以人力驅動自行車的情況下,始終需要檔位跳動較小,即鏈輪對的齒數與較小鏈輪的齒數之差較小。輪胎體積趨向於越來越大且鏈條支架趨向於越來越短,導致通常在腳踏曲柄上使用相對較小的鏈環。由此,根據大多數道路交通規章的規定所允許的騎行者的電動輔助驅動力的速度範圍越來越向較小的後輪鏈輪轉移。在德國,電動輔助的最大允許速度例如為25 km/h,在其他國家為20 km/h至最大30 km/h。因此,鏈輪卡式飛輪的較小鏈輪特別是面臨磨損增大的風險。
發明概要
有鑑於此,本發明的目的是改進本文開篇述及的自行車後輪鏈輪對,使其在結構空間需求未增大的情況下構建得更加穩定,從而用於機械負荷更大的工作。
本發明用以達成上述目的的解決方案為,本文開篇述及的自行車後輪鏈輪對的所述較大鏈輪具有等於或小於22個齒的偶數齒數,其中所述較大與所述較小鏈輪間的齒數的差為剛好兩個齒。因此,鏈輪對的兩個鏈輪均為偶數鏈輪,使得各鏈輪齒與同其嚙合的一類鏈節的對應關係在鏈輪與自行車鏈條嚙合期間不發生改變。也就是說,如果一個齒在環行中與外鏈板鏈節嚙合,那麼這個齒在鏈輪的每次環行中均與外鏈板鏈節嚙合。
較大鏈輪在其朝向較小鏈輪的端側沿其圓周的一個區段具有包含升檔凹部構造的升檔區域。如上所述,所述升檔區域被構建且佈置成在沿順時針繞鏈輪軸旋轉的後輪鏈輪對上實現自行車滾子鏈從較大到較小鏈輪的嚙合轉換。
通常只有升檔區域能夠實現鏈條向下一更小的鏈輪的升檔。同樣地,通常只有降檔區域能夠實現鏈條從下一更小的鏈輪向較大鏈輪的降檔。
在本申請中,如果在鏈輪對上應用順時針和逆時針作為方向說明,那麼始終是就鏈輪對或包含鏈輪對的鏈輪卡式飛輪的在軸向上基準視圖而言,其中在這個視圖中,鏈輪對的較小鏈輪比較大鏈輪更靠近觀察者。由於較小鏈輪在載有鏈輪的自行車的後輪上與同鏈輪軸正交的自行車縱向中心平面距離較遠,從而與較大鏈輪相比“更加靠外”,因此,軸向的基準視圖在下文中也稱“從外部的”軸向視圖。
根據本發明,在較大鏈輪上,升檔凹部構造僅分配有剛好一個輸出齒,該輸出齒因其外形和定向而構建為在從較大鏈輪至較小鏈輪的升檔過程期間,在與端側的升檔凹部構造共同作用下嚙合在自行車滾子鏈的鏈節的鏈板對之間的最後一個齒。通常只有這個特意構建的輸出齒且無任何其他齒在升檔時作為較大鏈輪的最後一個齒與鏈條嚙合。
每個升檔區域內僅設置一個輸出齒的優點在於以下兩點:第一,鏈條就其鏈節序列而言以定義的定向轉移至較小的齒輪,因為不同於上述現有技術,不再有兩個在周向上相繼的齒且其中的每個均可以因其外形和定向而用作最後一個嚙合齒。輸出齒通常與外鏈板鏈節嚙合,因為在基準視圖中在逆時針方向上的下一內鏈板鏈節因其更窄的尺寸而更加容易從在逆時針方向上跟隨輸出齒的齒旁邊經過並且在較大鏈輪的朝向較小鏈輪的端側上沿徑向向內滑動。第二,僅需構建這一個輸出齒即可。如上所述,輸出齒通常比傳統的非輸出齒的齒在軸向上更細,以使得自行車鏈條能夠在軸向上朝較小鏈輪運動。這樣就能減少較大鏈輪上的因厚度減小而在結構上有所削弱的齒的數目。
作為補充或替代方案,較大鏈輪在其朝向較小鏈輪的端側沿其圓周具有包含降檔凹部構造的降檔區域。如上所述,所述降檔區域被構建成在沿順時針繞鏈輪軸旋轉的後輪鏈輪對上實現自行車滾子鏈從較小到較大鏈輪的嚙合轉換。
作為補充或替代方案,在較大鏈輪上,降檔凹部構造僅分配有剛好一個接收齒,該接收齒因其外形和定向而構建為在從較小鏈輪至較大鏈輪的降檔過程期間,在與端側的降檔凹部構造共同作用下嚙合在自行車滾子鏈的鏈節的鏈板之間的第一個齒。通常只有接收齒適於在降檔至較大鏈輪時作為第一個齒嚙合進鏈條的鏈節。
通過所描述的技術方案,即降檔凹部構造僅具有剛好一個對應的接收齒,在從較小鏈輪降檔至較大鏈輪時,鏈條就其鏈節序列而言以定義的方式被較大鏈輪接收。基於技術方案和定向,如果在接收齒的周向位置上的是比內鏈板鏈節提供更大的嚙合空間的外鏈板鏈節,那麼接收齒才會與移位至較大鏈輪的鏈條嚙合。無論出於何種原因,如果在接收齒的該位置上的是內鏈板鏈節,那麼鏈條就會被推開。此外,在此同樣適用以下情形:每個降檔凹部構造上僅有一個接收齒的構建方案可以減少為實現接收功能而在結構上有所削弱的齒的數目。
本發明的鏈輪對的較大鏈輪可以僅具有剛好只有一個對應的輸出齒的升檔凹部構造的與升檔過程相關的特徵,僅具有剛好只有一個對應的接收齒的降檔凹部構造的與降檔過程相關的特徵,或者特別有利地具有這兩個特徵,以便以明確的定向從齒輪對的較小鏈輪接收鏈條以及將鏈條轉移至這個較小鏈輪。
輸出齒與同其共同作用的升檔凹部構造的基本功能對應關係通常為空間對應關係,因為自行車鏈條在升檔時通常在沿逆時針跟隨嚙合的輸出齒的鏈條滾子上朝較小鏈輪彎曲,其中沿逆時針跟隨著與輸出齒嚙合的鏈節的數個鏈節中的至少一個鏈節在軸向上沒入升檔凹部構造。升檔凹部構造為朝向較小鏈輪的端側上的凹槽,該凹槽為鏈條提供軸向運動空間。因此,輸出齒優選在順時針方向上緊跟升檔凹部構造。由此,優選在順時針方向上在升檔凹部構造與輸出齒之間不存在任何其他齒。
在前述齒數不大於22的鏈輪中,較大鏈輪沿其整個圓周僅具有剛好一個升檔區域,該升檔區域僅具一個升檔凹部構造因而僅具剛好一個輸出齒即可。當升檔過程開始時,這個升檔過程在鏈輪轉動一圈內發生。這是騎行者易於接受的延遲。通過僅構建一個升檔凹部構造和一個輸出齒,因升檔過程引起的對鏈輪削弱就會盡可能小。
上文對輸出齒的描述類似地適用於接收齒。首先,利用構建為端側中的軸向凹槽的降檔凹部構造,將鏈條軸向地接近接收鏈條的較大鏈輪,隨後接收齒通過與鏈節形狀配合地嚙合而接收鏈條,並且導引至較大鏈輪。因此,接收齒與其降檔凹部構造的功能對應關係同樣為空間對應關係。接收齒優選在逆時針方向上緊跟降檔凹部構造。由此,優選在逆時針方向上在降檔凹部構造與接受齒之間不存在任何其他齒。
就鏈輪轉動一圈的最大換檔延遲而言,在因降檔過程引起的對最大鏈輪削弱最小的情況下,較大鏈輪沿其整個圓周僅能具有剛好一個升檔區域,因而僅能具剛好一個接收齒。
實驗表明,在接收齒從輸出齒出發,在順時針方向上與輸出齒的距離盡可能大的情況下,對較大鏈輪的磨損痕跡進而對其使用壽命較為有利。同樣地,為在順時針方向上實現這個盡可能大的距離,有利地僅構建一個輸出齒和一個接收齒。在遵守較大鏈輪與較小鏈輪之間的換檔所需的邊界條件的同時,可以通過以下方式實現順時針方向上的較大距離:從輸出齒出發,沿順時針在輸出齒與接收齒之間設有數目為k的齒,其中k = T – d,其中T為較大鏈輪的齒數,且其中d等於5或等於7。輸出齒和接收齒未計算在內。這僅適用於在順時針方向上佈置在輸出齒與接收齒之間的齒。其中,較大鏈輪的數目T優選可以被6整除,d優選等於5。在此情形下,如果較大鏈輪的數目T無法被6整除,那麼d優選等於7。但需要指出的是,如果較大鏈輪的齒數T可以被六整除,那麼d原則上也可以等於7。
同樣地,為了使得較大鏈輪的接收齒在順時針方向上與輸出齒的距離盡可能大,該較大鏈輪的構建方式可以是使得從接收齒出發,沿順時針在接收齒與輸出齒之間設有3或5個齒,其中接收齒和輸出齒未計算在內。
根據一種有利但非強制性的改進方案,如果較大鏈輪的數目可以被6整除,那麼沿順時針在接收齒與輸出齒之間設有3個齒,且如果較大鏈輪的數目無法被6整除,那麼沿順時針在接收齒與輸出齒之間設有5個齒。
為了即使在較小與較大鏈輪之間的軸向距離較小的情況下同樣為自行車鏈條提供足夠的可移動性,在順時針方向上跟隨輸出齒的齒可以構建為升檔動員齒,鏈輪而與在順時針方向上跟隨該動員齒的下一個齒的背離較小鏈輪的齒面相比,該動員齒的背離較小鏈輪的齒面更靠近該較小鏈輪。這個動員齒通常與一個內鏈板鏈節嚙合,並且在嚙合的情況下為這個內鏈板鏈節提供朝向較小鏈輪的軸向運動間隙,與在順時針方向上跟隨該動員齒的下一個齒相比,該動員齒的朝向較小鏈輪的齒面通常未在軸向上偏置,因此,這個動員齒比順時針方向上的下一個齒更細。
作為補充或替代方案,為了改進鏈條的軸向可移動性,在逆時針方向上跟隨接收齒的齒可以構建為降檔動員齒,鏈輪而與在逆時針方向上跟隨該動員齒的下一個齒的背離較小鏈輪的齒面相比,該動員齒的背離較小鏈輪的齒面更靠近該較小鏈輪。這個動員齒通常與一個內鏈板鏈節嚙合,並且在嚙合的情況下為這個內鏈板鏈節提供朝向較小鏈輪的軸向運動間隙,與在逆時針方向上跟隨該動員齒的下一個齒相比,該動員齒的朝向較小鏈輪的齒面通常未在軸向上偏置,因此,這個動員齒比逆時針方向上的下一個齒更細。
借助於本發明的鏈輪所實現的方案,即鏈條就其鏈節序列而言以定義的方式從較小鏈輪移位至較大鏈輪或/和從較大鏈輪移位至較小鏈輪,不僅確保在嚙合階段的鏈輪環行期間,而且在該至少一個鏈輪與自行車鏈條的所有嚙合階段期間,鏈輪對的至少一個鏈輪,優選兩個鏈輪的同一個齒能夠與同一類型之鏈節嚙合。
鏈輪對的較大或/和較小鏈輪的所有齒原則上均可以配設有相同的軸向厚度,以簡化其生產。就鏈節序列而言,為使得自行車鏈條在鏈輪對上相對於鏈輪齒的定位盡可能精確,較大鏈輪或/和較小鏈輪可以具有至少沿一個周向區段在周向上交替相繼的各一個軸向細齒和軸向粗齒。其中,粗齒的厚度有利地安排成使得粗齒與外鏈板鏈節的嚙合空間相匹配,但不與內鏈板鏈節的嚙合空間相匹配。細齒的厚度有利地安排成使其與內鏈板鏈節的嚙合空間相匹配。這樣在鏈條與具有交替的粗齒和細齒的鏈輪嚙合時,鏈條就能以極小的軸向運動間隙在鏈輪上受導引。
本申請還涉及一種自行車後輪鏈輪卡式飛輪,其具有多個為以無滑動的方式繞鏈輪軸共同旋轉而相連的齒數各不相同的鏈輪,其中所述自行車後輪鏈輪卡式飛輪包含至少一個根據上述請求項中任一項所述的自行車後輪鏈輪對。為了將上述自行車後輪鏈輪對的優點盡可能廣泛地應用於鏈輪卡式飛輪,所述自行車後輪鏈輪卡式飛輪優選具有至少三個齒數各不相同的鏈輪,所述鏈輪形成根據前文的描述所構建的兩個自行車後輪鏈輪對,其中具有中間齒數的所述鏈輪為一個後輪鏈輪對的較大鏈輪並且為另一後輪鏈輪對的較小鏈輪。
從這個意義上說,特別優選地,後輪鏈輪卡式飛輪的齒數為22或以下的所有鏈輪均構建為根據前文的描述的自行車後輪鏈輪對。其中,齒數為22或以下的鏈輪組的非軸向端側鏈輪的每個鏈輪均為一個鏈輪對的較小鏈輪,且同時為另一鏈輪組的較大鏈輪。根據定義,鏈輪組的最小鏈輪可以僅為鏈輪對的較小鏈輪。
在齒數差恒定的情況下,檔位跳動隨著鏈輪逐漸變大也就是越來越靠內而逐漸變小,因此,在相鄰鏈輪之間的齒數差隨著齒數增大而增大的情況下,對在整個鏈輪卡式飛輪範圍內實現相對均勻的檔位跳動很有幫助。其中,相鄰鏈輪的檔位跳動存在不可避免的數值差異,因為鏈輪僅具有整數的齒數,且相鄰齒間的齒數差同樣為整數。
特別是在相鄰鏈輪的齒數具有至少一個公約數的情況下,鏈條能夠特別有利地在兩個相鄰的鏈輪間移位,因此,後輪鏈輪卡式飛輪具有過渡鏈輪組,包括下文中被稱為“21T鏈輪”的具有21個齒的鏈輪以及與其緊鄰的較小的具有18個齒的18T鏈輪。
後輪鏈輪卡式飛輪優選僅具有剛好一個奇數鏈輪。優選地,這個奇數鏈輪即為前述21T鏈輪。
齒數目為z的鏈輪在下文中簡稱為“z T鏈輪”。
下述具有上述過渡鏈輪組的自行車後輪鏈輪卡式飛輪,即使在不設置前述自行車後輪鏈輪對的情況下,同樣為極其有利的自行車後輪鏈輪卡式飛輪,因此,本申請同樣涉及一種自行車後輪鏈輪卡式飛輪,其具有多個為以無滑動的方式繞鏈輪軸共同旋轉而相連的齒數各不相同的鏈輪,其中所述鏈輪軸界定了沿所述鏈輪軸的軸向、與所述鏈輪軸正交的徑向和環繞所述鏈輪軸的周向,且其中所述後輪鏈輪卡式飛輪具有過渡鏈輪組,包括21T鏈輪和緊鄰所述21T鏈輪的18T鏈輪。這個鏈輪卡式飛輪同樣可以以下述方式改進。
在此,問題在於,在與自行車鏈條嚙合期間,鏈輪齒與同其嚙合的一類鏈節在奇數的21T鏈輪上的對應關係隨著每次環行而交替變化。由此,在不採取其他措施的情況下,在鏈條嚙合期間,鏈條能夠根據環行次數在就鏈節序列而言可區分的兩個相對位置的每個上沿鏈條縱向從21T鏈輪轉移至18T鏈輪。相對地,鏈條僅能以一個就鏈節類型的順序而言定義的定向來轉移至18T鏈輪,使得在18T鏈輪上,一組齒以定義的方式與外鏈板鏈節對應,其餘的另一組齒以定義的方式與內鏈板鏈節對應。也就是說,在此情形下,如果18T鏈輪為以上述方式設計的鏈輪對的較大鏈輪,那麼鏈條在18T鏈輪上的正確定向對鏈條在緊鄰的16T鏈輪上的正確定向起決定性作用。這一點同樣適用於較小鏈輪的情形。
可以以如下方式,在外鏈板鏈節與18T鏈輪的齒的僅針對與外鏈板鏈節的嚙合而預定或/和構建的期望對應關係下,使得鏈條以定義的方式從21T鏈輪轉移至18T鏈輪:21T鏈輪在其朝向18T鏈輪的端側沿其圓周的一個區段具有各包含一個升檔凹部構造的至少兩個升檔區域。每個升檔區域又被構建和佈置成,在沿順時針(在過渡鏈輪組的軸向基準視圖中,在18T鏈輪比21T鏈輪更靠近觀察者的基準狀態下)繞鏈輪軸旋轉的過渡鏈輪組上實現自行車滾子鏈從21T鏈輪至18T鏈輪的嚙合轉換。在21T鏈輪上,至少兩個升檔凹部構造中的每個各僅分配有剛好一個輸出齒,該輸出齒因其外形和定向而構建為在從21T鏈輪至18T鏈輪的升檔過程期間,在與對應的端側的升檔凹部構造共同作用下嚙合在自行車滾子鏈的鏈節的鏈板對之間的最後一個齒。在周向上相鄰的升檔凹部構造的輸出齒之間設有數目為偶數的齒,優選六個齒,其中相鄰升檔凹部構造的輸出齒未計算在內。
在自行車騎行者例如通過移動後變速器的鏈條導引滾子而開始換檔過程後,通常只有在輸出齒與外鏈板鏈節嚙合的情況下,輸出齒才能在與對應的升檔凹部構造的共同作用下,為鏈條提供足夠的軸向可移動性,以便鏈條從21T鏈輪移位至18T鏈輪。這在21T鏈輪中僅適用於鏈輪的每個第二次環行中的同一輸出齒。
通過設置至少一個第二輸出齒以及在周向上佈置在兩個輸出齒之間的數目為偶數的中間齒,在鏈輪的同一次環行中,這兩個輸出齒中的一個與外鏈板鏈節嚙合,這一點有利於縮短延遲。
此外,在此同樣適用以下情形:通過每個升檔凹部構造上僅有一個輸出齒的構建方案(這表示與非輸出齒的其餘齒相比,輸出齒的強度與其他齒相比在結構上有所削弱),可以對將21T鏈輪的削弱限制在最低程度。
作為補充或替代方案,21T鏈輪在其朝向18T鏈輪的端側沿其圓周具有各包含一個降檔凹部構造的至少兩個降檔區域。每個降檔區域又被構建成,在沿順時針(在過渡鏈輪組的軸向視圖中,在基準狀態下)繞鏈輪軸旋轉的過渡鏈輪組上實現自行車滾子鏈從18T鏈輪至21T鏈輪的嚙合轉換。有利地,在21T鏈輪上,每個降檔凹部構造各僅分配有剛好一個接收齒,該接收齒因其外形和定向而構建為在從18T鏈輪至21T鏈輪的降檔過程期間,在與對應的端側的降檔凹部構造共同作用下嚙合在自行車滾子鏈的鏈節的鏈板之間的第一個齒。這樣自行車鏈條就能在考慮到定義的對應關係的情況下,從18T鏈輪移位至21T鏈輪,該自行車鏈條在其不同鏈節類型與的偶數的18T鏈輪上的齒以定義的方式對應的情況下與18T鏈輪嚙合。為了縮短延遲,在周向上相鄰的降檔凹部構造的接收齒之間設有數目為偶數的齒,其中相鄰降檔凹部構造的接收齒未計算在內。
在此同樣適用以下情形:只有在接收齒可以嚙合進外鏈板鏈節的情況下,21T鏈輪上的接收齒才能在與對應的降檔凹部構造的共同作用下與自行車鏈條嚙合,該自行車鏈條在軸向上以對接收而言足夠的程度接近21T鏈輪。基於上述佈置方案,這一點對兩個接收齒中的一個始終適用。
如上所述,正如在輸出齒中那樣,每個降檔凹部構造各僅分配有一個接收齒,因此,鏈輪僅在降檔凹部構造的區域內局部地以必要的程度削弱。通過遠離第一接收齒或輸出齒佈置的其他接收齒或輸出齒,延遲雖然有所加劇,但鏈輪的削弱因構建接收齒或輸出齒而限制在局部且分佈在相互間隔的周向位置上。因此,整個鏈輪的耐磨性增強。整體而言,小幅加劇的換檔延遲被增強的耐磨性彌補。
在以下情況下,可以進一步縮短換檔延遲:所述21T鏈輪
i) 具有剛好三個升檔區域,這些升檔區域各具一個升檔凹部構造和剛好一個輸出齒,其中在周向上相鄰的升檔凹部構造的輸出齒之間設有數目為偶數的齒,優選六個齒,其中相鄰升檔凹部構造的輸出齒未計算在內,
或者/以及
ii) 具有剛好三個降檔區域,這些降檔區域各具一個降檔凹部構造和剛好一個接收齒,其中在周向上相鄰的降檔凹部構造的接收齒之間設有數目為偶數的齒,優選六個齒,其中相鄰降檔凹部構造的接收齒未計算在內。
優選地,為增強耐磨性,接收齒等距分佈在21T鏈輪的圓周上,或者/以及,輸出齒等距分佈在21T鏈輪的圓周上。
通過將接收齒作為與輸出齒緊鄰的相鄰齒佈置,就能實現特別有利的協同效應。優選地,接收齒與輸出齒在順時針方向上相鄰。由於每次鏈輪環行中始終只有一個接收齒可以接收鏈條,本體設計相當於實際實施接收的齒的每個齒均被視為接收齒。如上所述,接收齒不僅比常規齒更細,而且其背離較小鏈輪的齒面比21T鏈輪的常規齒更接近較小鏈輪。因此,這種在順時針方向上與輸出齒相鄰的接收齒可以用作上述升檔動員齒,該升檔動員齒為鏈條提供軸向運動空間,從而有利於向18T鏈輪的移位。
因此,同樣地,在逆時針方向上與接收齒相鄰的輸出齒可以用作接收齒的降檔動員齒,該輸出齒基於其功能同樣比21T鏈輪的常規齒更細,而且其背離較小鏈輪的齒面比21T鏈輪的常規齒更接近較小鏈輪,該降檔動員齒一方面使得沿逆時針跟隨被接收齒嚙合的外鏈板鏈節的內鏈板鏈節在空間上接近較小的18T鏈輪,另一方面,該降檔動員齒可以嚙合進內鏈板鏈節的較小的嚙合空間。
一對輸出齒和在順時針方向上緊鄰該輸出齒的接收齒的這種佈置方案確保從18T鏈輪至21T鏈輪以及相反方向的換檔行為以特別定義的方式進行。優選地,在21T鏈輪上佈置有超過一對這樣的輸出齒和在順時針方向上與該輸出齒相鄰的接收齒。例如在21T鏈輪上可以佈置有兩對或三對輸出齒和接收齒。
優選地,互為動員齒的輸出齒以及在順時針方向上緊鄰的接收齒在背離18T鏈輪的一側配設有斜坡,鏈條鏈板可以通過徑向的抵靠式嚙合支撐在該斜坡上。該斜坡具有沿徑向向外的坡面,該坡面優選通過將輸出齒和接收齒構建成階梯狀而形成。與輸出齒和接收齒的徑向上更靠內的區段相比,輸出齒和接收齒的徑向上更靠外的區段可以構建得更細,以實現階梯狀的構建方案。坡面的軸向尺寸優選為與鏈輪或鏈輪卡式飛輪共同作用的自行車鏈條的外鏈板的厚度的至少50%,以為鏈條提供足夠的支撐面的坡面,而坡面可以朝與21T鏈輪相鄰的下一更大的鏈輪傾斜,其中坡面的法向向量的徑向分量的值大於其軸向分量。坡面原則上可以反向地朝18T鏈輪傾斜,但並非優選方案,因為在此情形下,坡面可能會與背離18T鏈輪的齒面形成V形槽,污物會積聚在該槽中。
坡面可以為平整表面。為了在坡面上為鏈條鏈板實現盡可能大的抵靠面,進而使得鏈條盡可能可靠地在徑向外部支撐在斜坡上,坡面至少局部地與環行的自行車鏈條的鏈條鏈板、特別是內鏈板的沿徑向向內邊緣互補地構建。
為了提供能夠在後輪上實現較大扭矩的傳動比,也就是為了將腳踏曲柄上的鏈環旋轉轉換為強度而不是速度,過渡鏈輪組優選還具有24T鏈輪,其中21T鏈輪在軸向上佈置在24T鏈輪與18T鏈輪之間。
為了將自行車鏈條以有利地就鏈節序列而言定義的方式從21T鏈輪轉移至24T鏈輪,使得24T鏈輪的預定齒可靠地轉移至外鏈板鏈節以進行嚙合,24T鏈輪在其朝向21T鏈輪的端側沿其圓周具有各包含一個降檔凹部構造的至少兩個降檔區域。
在24T鏈輪上,每個降檔凹部構造各僅分配有剛好一個接收齒,該接收齒因其外形和定向而構建為在從21T鏈輪至24T鏈輪的降檔過程期間,在與對應的端側的降檔凹部構造共同作用下嚙合在自行車滾子鏈的鏈節的鏈板之間的第一個齒。自行車滾子鏈的與接收齒嚙合的鏈節通常為外鏈板鏈節,因為與內鏈板鏈節相比,這個外鏈板鏈節在與降檔凹部構造的共同作用下可以在軸向上更進一步被送入接收齒的嚙合區域。
在周向上相鄰的降檔凹部構造的接收齒之間設有數目為奇數的齒,其中相鄰降檔凹部構造的接收齒未計算在內,使得在24T鏈輪的一次環行內,無論鏈條以何種相對定向與21T鏈輪脫離,接收齒均可靠地與外鏈板鏈節嚙合。在使得在24T鏈輪的結構性削弱程度較小的同時,換檔延遲有利地縮短。
作為補充或替代方案,24T鏈輪在其朝向21T鏈輪的端側沿其圓周的一個區段具有各包含一個升檔凹部構造的至少兩個升檔區域。
在24T鏈輪上,為了增強其耐磨性,這兩個升檔凹部構造中的每個各僅分配有剛好一個輸出齒,該輸出齒因其外形和定向而構建為在從24T鏈輪至21T鏈輪的升檔過程期間,在與對應的端側的升檔凹部構造共同作用下嚙合在自行車滾子鏈的鏈節的鏈板對之間的最後一個齒。
為了在升檔時縮短換檔延遲,在24T鏈輪上,優選在周向上相鄰的升檔凹部構造的輸出齒之間設有數目為奇數的齒。其中,相鄰升檔凹部構造的輸出齒未計算在內。
可以以如下方式進一步縮短換檔延遲:24T鏈輪具有剛好三個升檔區域,這些升檔區域各具一個升檔凹部構造和剛好一個輸出齒,其中在周向上相鄰的升檔凹部構造的輸出齒之間設有數目為奇數的齒,為了使得延遲沿鏈輪圓周均勻分佈,優選設有七個齒,其中相鄰升檔凹部構造的輸出齒未計算在內,
或者/以及,24T鏈輪具有剛好三個降檔區域,這些降檔區域各具一個降檔凹部構造和剛好一個接收齒,其中在周向上相鄰的降檔凹部構造的接收齒之間設有數目為奇數的齒,優選七個齒,其中相鄰降檔凹部構造的接收齒未計算在內。
為了在盡可能多的鏈輪上實現鏈輪齒與同其嚙合的鏈節類型的明確對應,自行車後輪鏈輪卡式飛輪具有盡可能多的偶數鏈輪。因此,鏈輪卡式飛輪優選包括第一組在軸向上緊鄰的大小不同的鏈輪,這些鏈輪間的齒數差為2個齒。這些齒優選配設有定向構造,這些定向構造使得鏈輪僅能以鏈節序列相對於鏈輪的預定定向與鏈條嚙合。這類定向構造可以包括至少一個上述粗齒,該粗齒在周向上佈置在兩個細齒之間且僅能與外鏈板鏈節嚙合。
這個第一組優選連接至少一個鏈輪,該鏈輪與第一組的較大鏈輪的齒數差為3個齒。為了使得自行車後輪鏈輪卡式飛輪僅具有少數奇數鏈輪,卡式飛輪優選具有第二組大小不同的鏈輪,其中這些在軸向上相鄰的鏈輪的齒數差為3個齒。這個第二組優選包含數目為偶數的鏈輪,優選兩個鏈輪。這個第二組的偶數鏈輪優選又配設有上述定向構造,這些定向構造使得鏈輪僅能以鏈節序列相對於鏈輪的預定定向與鏈條嚙合。
第二組可以連接第三組大小不同的偶數鏈輪,其中第二組的最小鏈輪與軸向上相鄰的鏈輪間具有4個齒的齒數差。第三組的每個鏈輪優選又具有上述定向構件,以實現鏈條就其鏈節序列而言相對於鏈輪的相對定向。
符合上述標準的特別優選的自行車後輪鏈輪卡式飛輪為十二層鏈輪卡式飛輪,具有以下齒數級:10 – 12 – 14 – 16 – 18 – 21 – 24 – 28 – 32 – 38 – 44 – 52。其中,出於上述原因,齒數小於21的所有鏈輪對優選均構建為上述後輪鏈輪對。
上文結合21T鏈輪所描述的坡面也可以構建在鏈輪卡式飛輪的齒數大於21的鏈輪上,例如構建在設在鏈條線和與鏈輪軸正交的自行車縱向中心平面之間的鏈輪上。上文對坡面的描述同樣適用於優選構建在齒數大於21的鏈輪上的坡面。坡面在至少兩個,優選剛好兩個相鄰的齒上延伸,並且在鏈輪的背離下一更小的鏈輪的一側形成徑向和軸向階部。供坡面延伸的這兩個相鄰的齒,通常不是齒數大於21的鏈輪上的由輸出齒和緊鄰這個輸出齒的接收齒組成的一對齒。坡面優選構建在至少一個動員齒上。與配設有斜坡的動員齒相鄰的接收齒或輸出齒同樣可以具有斜坡。與緊鄰接收齒或輸出齒的動員齒的斜坡相比,接收齒或/和輸出齒的斜坡優選在徑向上更靠外。較大的鏈輪也可以在其背離下一更小的鏈輪的一側具有一個坡面,或者具有沿其圓周分佈的多個坡面。
如上所述,坡面使得在較大的鏈輪中,鏈條能夠通過鏈條鏈板的抵靠式嚙合在徑向外部支撐在斜坡上,從而防止在利用鏈輪卡式飛輪的常規自由輪來向後踩踏時,自行車鏈條非期望地移位至下一更小的鏈輪。隨著齒數增大,鏈輪越來越遠離鏈條線,使得在自行車鏈條與逐漸變大的鏈輪嚙合時,自行車鏈條相對於與鏈輪軸正交的自行車縱向中心平面的歪斜程度逐漸增大。在向後踩踏時,這個鏈條歪斜可能會在較大因而更靠近自行車縱向中心平面的鏈輪上導致鏈條向下一更小的鏈輪的非期望的換檔運動,從而使得鏈條的歪斜程度減小。坡面能夠抑制這一點。
在齒數為22個齒及以下的較小鏈輪上,輔助換檔的斜坡可以構建在齒面上朝向下一更小的鏈輪的一側。這些鏈輪通常處於鏈條線的軸向外部,因此,各鏈節因鏈條歪斜或鏈條偏斜而穩定地保持在朝向外部的齒面上的坡面上。
內鏈板鏈節的朝向鏈輪軸的徑向內邊緣優選支撐在這類斜坡上。斜坡具有沿徑向向外的支撐面。其中,在與軸向相鄰的較小鏈輪的在軸向上以一定間距與斜坡相鄰的齒頂的共同作用下,當鏈條在較小鏈輪與在朝向較小鏈輪一側載有斜坡的較大鏈輪之間換檔時,同一內鏈板鏈節的兩個內鏈板本體可以在徑向內部受到支撐。在軸向上更靠內的內鏈板可以受斜坡支撐,在軸向上更靠外的內鏈板可以受齒頂,特別是齒頂的沿徑向向外的表面支撐。在降檔以及升檔時均可以進行支撐。
但在換檔過程中,同樣可以只有在軸向上更靠內的內鏈板在鏈輪(特別是齒面)的朝向較小鏈輪的一側支撐在斜坡上。
本發明同樣涉及一種自行車驅動總成,包括如上所述的自行車後輪鏈輪對或者/以及如上所述的自行車後輪鏈輪卡式飛輪,所述自行車驅動總成具有適於與所述自行車後輪鏈輪對或者/以及自行車後輪鏈輪卡式飛輪的鏈輪以傳力的方式嚙合的自行車滾子鏈,其中所述自行車滾子鏈具有以一定間距相繼的多個鏈條滾子,所述鏈條滾子通過平行的鏈板對相連,其中所述自行車滾子鏈具有在鏈條環行方向上交替相繼的鏈板間距較小的內鏈板對以及鏈板間距較大的外鏈板。
所述自行車驅動總成可以在腳踏曲柄的區域內具有單獨一個鏈環,使得從前鏈環至後鏈輪卡式飛輪的傳動比的任何變化均只能通過改變與鏈輪卡式飛輪的鏈輪中的一個的鏈條嚙合來實施。
為了與上述優選的十二層鏈輪卡式飛輪嚙合,優選採用某個自行車鏈條,其鏈條鏈板在通過一個鏈條鏈板連接的兩個鏈條滾子軸之間在徑向外邊緣上具有直線的邊緣區段,且其鏈條鏈板在徑向內邊緣上具有彎曲的邊緣線,使得與鏈條滾子軸正交和與鏈條環行方向正交地測得的鏈板高度在鏈條滾子軸之間的區域內小於在鏈條滾子軸的區域內。這樣就得到較窄但抗拉強度足夠的自行車鏈條。
為了在自行車鏈條在當前導引鏈條的鏈輪與即將導引鏈條的鏈輪之間的移位區段中的軸向運動間隙較小的情況下,實現快速、精確的換檔過程,優選對至少一個自行車後輪鏈輪對而言,特別優選對多個自行車後輪鏈輪對而言,在自行車滾子鏈從一個鏈輪移位至與這個鏈輪軸向相鄰的鏈輪的換檔過程中,在與仍導引鏈條的鏈輪嚙合的最後一個鏈節與將要或已經與即將導引鏈條的鏈輪嚙合的第一個鏈節之間的移位區段中,設有剛好一個內鏈板鏈節。優選在移位區段中僅設有剛好一個內鏈板鏈節。雖然不應排除這個移位狀態同樣適用於較大與較小的鏈輪之間的齒間距超過兩個齒的鏈輪對的情形,但這個移位狀態特別適於齒數差為兩個齒的鏈輪。
較佳實施例之詳細說明
圖1為本發明的自行車後輪鏈輪卡式飛輪的一個優選實施方式,其具有無滑動地相連以共同繞與圖1之繪圖平面正交的鏈輪軸R旋轉的十二個同軸的鏈輪,該後輪鏈輪卡式飛輪連同這些鏈輪共同以參考符號1表示。
圖1中的鏈輪卡式飛輪1的視圖相當於前文在說明書引言中所描述的基準視圖,也就是視向沿鏈輪軸R,其中最小的鏈輪與圖1的觀察者距離最近,最大的鏈輪與圖1的觀察者距離最遠。
圖1的鏈輪卡式飛輪1的齒數級為:10 – 12 – 14 – 16 – 18 – 21 – 24 – 28 – 32 – 38 – 44 – 52。也就是說,鏈輪卡式飛輪1包括具有十個齒的最小鏈輪10、與其軸向相鄰的具有12個齒的鏈輪12、具有14個齒的下一更大的鏈輪14、具有16個齒的再下一更大的鏈輪16,以及與其軸向相鄰的具有18個齒的鏈輪18。
與鏈輪18相鄰的下一更大的鏈輪20為具有21個齒的過渡鏈輪。這個過渡鏈輪跟隨有具有24個齒的鏈輪22、具有28個齒的鏈輪24、具有32個齒的鏈輪26、具有38個齒的鏈輪28、具有44個齒的鏈輪30,以及最後,具有52個齒的鏈輪32作為最大鏈輪。
這些鏈輪10至32中的鏈輪10至18的緊鄰的鏈輪對分別形成上述本發明的自行車後輪鏈輪對。
其中,鏈輪12至16分別為兩個鏈輪對的鏈輪,一次作為鏈輪對的較小鏈輪,一次作為鏈輪對的較大鏈輪。鏈輪10和12形成自行車後輪鏈輪對11,鏈輪12和14形成自行車後輪鏈輪對13,鏈輪14和16形成自行車後輪鏈輪對15,鏈輪16和18形成自行車後輪鏈輪對17。
在鏈輪卡式飛輪1中與該單獨一個過渡鏈輪20軸向相鄰的這兩個鏈輪18和22與過渡鏈輪20一起形成過渡鏈輪組19。
為了簡化軸向相鄰的鏈輪間的換檔過程,鏈輪(除最小鏈輪10之外)分別具有至少一個包含升檔凹部構造36和輸出齒38的升檔區域34,以及具有至少一個包含降檔凹部構造42和接收齒44的降檔區域40。
為清楚起見,在圖1中,只有具有52個齒的最大鏈輪32針對具有升檔凹部構造36和輸出齒38的升檔區域34,以及針對具有降檔凹部構造42和接收齒44的降檔區域40,而配設有參考符號。
這些區域,即升檔區域34和降檔區域40,始終與構建有這些區域的鏈輪有關。這表示,升檔區域34對自行車鏈條從載有升檔區域34的鏈輪至軸向相鄰的下一更小鏈輪的移位有利,且降檔區域40對自行車鏈條從該下一更小鏈輪至載有降檔區域40的鏈輪的移位有利。
凹部構造36和42使得自行車鏈條能夠軸向地接近載有相應凹部構造的鏈輪,因為特別是外鏈板可以沒入設計為軸向端側凹槽的凹部構造。如果未在這些位置構建凹部構造,那麼自行車鏈條的外鏈板可能會與鏈輪的端側發生碰撞,從而限制自行車鏈條在軸向上接近具有凹部構造的端側。
凹部構造36和42可以具有多個不同的表面棱面,這些棱面相互間可以具有相對於鏈輪軸R的不同位置或/和不同的斜度。由此,自行車鏈條只能以相對於外鏈板和內鏈板的預定相對位置沒入凹部構造36和42,並且在沿鏈條環行方向偏置一個鏈節距的相對位置上被表面棱面軸向地推開。表面棱面可以如此地構建,從而朝向設在外鏈板之間的內鏈板而伸入鏈條環行方向上的兩個相繼的外鏈板之間的中間腔,但設在兩個內鏈板之間的外鏈板的本體被載有該外鏈板的鏈輪軸向地推開。
在後輪卡式飛輪1基準視圖中,後輪卡式飛輪1的各鏈輪的接收齒44處於逆時針地徑向向外旋轉的螺旋線45上。
在圖1A中,鏈輪卡式飛輪1以與鏈輪軸R正交的視向示出。載有鏈輪卡式飛輪1的自行車的前述與鏈輪軸R正交的縱向中心平面LME以虛線示出以便說明。縱向中心平面LME與鏈輪卡式飛輪1之間的實際距離大於圖1A所示縮短的視圖。
鏈輪10至30優選地例如通過切削加工由實心一體成型為所謂的鏈輪圓頂。不同於該方案,兩個較小的鏈輪10和12可以替代地構建為單個鏈輪。在此情形下,這兩個較小的鏈輪10和12可以通過開槽螺母與鏈輪14至30的鏈輪圓頂連接。最大的鏈輪32構建為單個鏈輪。鏈輪圓頂可以以已知方式用銷件或鉚釘或以材料接合的方式與鏈輪32的支架連接以傳遞扭矩。
緊鄰的鏈輪之間的軸向距離通常小於鏈輪的常規形狀的齒的齒高度。各鏈輪間的較小的軸向距離要求鏈條極窄,且各鏈輪的帶齒的周向區域的設計極其精確。
圖1B從內部示出鏈輪卡式飛輪1,也就是沿鏈輪軸R從縱向中心平面LME觀察。可以透過構建在較大鏈輪32的支架之間的通路看見的較小鏈輪配設有參考符號。除此之外,參考下文對圖10至圖10B的說明來進一步描述較大鏈輪。
圖2A示出基準視圖中的鏈輪卡式飛輪1的最小的自行車後輪鏈輪對11。圖2B示出沿軸向但“從內部”觀察時的同一自行車後輪鏈輪對11,也就是說,較大的鏈輪12比較小的鏈輪10更靠近圖2B的觀察者。
較小的鏈輪10優選構建為具有較粗的齒10a和較細的齒10b的同步鏈輪。其中,選擇較粗的齒10a的軸向厚度,使其僅適於進入外鏈板鏈節的嚙合空間,但厚度大於內鏈板鏈節的兩個平行的內鏈板之間的距離。因此,就沿鏈條環行方向交替的鏈節類型的順序而言,自行車鏈條僅能在剛好一個相對定向上,也就是在較粗的齒10a對應於外鏈板鏈節的情況下,與鏈輪10嚙合。由於自行車鏈條環行中鏈節的數目為偶數,且由於鏈輪10的齒數為偶數,一個齒與一個鏈節類型一旦建立起對應關係,那麼在鏈輪10與鏈條的整個嚙合期間,該對應關係在全部鏈輪環行中均保持不變。
最小鏈輪10的齒10c具有經過倒圓因而在徑向上有所縮短的齒頂,以利於自行車鏈條從鏈輪10至軸向相鄰的下一更大鏈輪12的移位,並且防止鏈條與齒10c發生碰撞。
在鏈輪對11的較大鏈輪12上構建有剛好一個升檔區域34,其具有剛好一個升檔凹部構造36以及順時針地緊鄰該升檔凹部構造36的剛好一個輸出齒38。輸出齒38為沿順時針的第一個齒,其朝向較小鏈輪10的齒面不會因升檔凹部構造36而發生變化。輸出齒38即為升檔凹部構造36至此不再延伸的在順時針方向上的第一個齒。
此外,在較大鏈輪12上構建有剛好一個降檔區域40,該降檔區域40與升檔區域34的逆時針距離小於順時針。唯一一個降檔凹部槽42不再沿逆時針延伸至唯一一個接收齒38,因此,該接收齒為外形不再被降檔凹部槽42改變的第一個齒,該齒沿逆時針跟隨降檔凹部槽42。
沿周向延伸的箭頭D表示鏈輪對11在圖11所示自行車70上在驅動模式中的驅動旋轉方向。
如圖2B中鏈輪12的後視圖所示,鏈輪12同樣具有較粗的齒12a和較細的齒12b,其中較粗的齒12a基於其厚度尺寸而僅能嚙合進外鏈板鏈節。內鏈板鏈節的兩個平行的內鏈板的距離小於齒12a的厚度。因此,自行車鏈條在較大鏈輪12上同樣僅能在特定的相對位置上環行,也就是在齒12a分別對應一外鏈板鏈節的情況下才能環行。
通過僅應用一個輸出齒38且僅應用一個接收齒44,自行車鏈條就能以與相應鏈輪10或12嚙合所需的相對位置在鏈輪10與12之間可靠地定向轉移。在此過程中,針對每個換檔方向僅需弱化剛好一個齒,從而形成整體上耐磨的較大鏈輪12。
接收齒44和輸出齒38以所示形式沿較大鏈輪12的周邊的佈置方案還對卡式飛輪1的第二小的鏈輪12有減小磨損的作用,因為升檔區域34與降檔區域40相互過渡,這表示非常少數的齒因凹部構造36和42而弱化。這樣就能為多個齒配設有盡可能大的負荷齒面,從而使其具有良好的負荷承載能力。與鏈輪12的較低負荷承載能力相比,隨著鏈輪12的負荷承載能力逐漸增強,其磨損趨勢下降。在所示實施例中,從接收齒44出發,沿順時針在接收齒44與輸出齒38之間設有鏈輪對11的較大鏈輪12的三個齒。
從輸出齒38出發,在輸出齒38與接收齒44之間設有較大鏈輪12的七個齒,相當於鏈輪12的齒數減5。也就是說,實踐表明,從輸出齒38出發,接收齒44沿順時針與輸出齒38的盡可能大的距離會在工作中形成鏈輪12的有利磨損痕跡,確切而言,特別是在配設有鏈輪卡式飛輪1的自行車以電機輔助驅動,因而與純人力驅動相比,持久地將更大的扭矩傳遞至鏈輪卡式飛輪1的較小鏈輪的情況下,形成該有利磨損痕跡。在所示示例中,這些較鏈輪為鏈輪10至18。
在三個沿順時針設在接收齒44與輸出齒38之間的齒的中間齒上構建有排推面12d,該排推面既為降檔凹部構造42的部分又為升檔凹部構造36的部分。相對於鏈輪12的端面有所凹陷但高於且軸向突出於在周向上相鄰的凹槽區段的排推面12d,適於嚙合進兩個外鏈板之間的中間腔。如果在換檔過程中,出於某些原因,在排推面12d的位置上不設置任何內鏈板而是設有外鏈板,那麼就會因外鏈板抵靠在排推面12d上而阻礙鏈條本體軸向地接近鏈輪12的端面;鏈條需要以該軸向接近來進行移位,因此,鏈條被推開。
當鏈條從鏈輪10降檔至鏈輪12時,內鏈板鏈節54 (參見圖8)的內鏈板的徑向向內的內邊緣54c (參見圖8)的實體支撐在齒10c的徑向向外的齒頂面10cf上。內邊緣54c在鏈條滾子軸55 (參見圖8)之間呈凹形。因此,為了盡可能平面狀地且可靠地支撐,齒頂面10cf呈凸形,其中齒頂面10cf的在驅動旋轉方向D上的前末端在徑向上比齒頂面10cf的後末端更加靠內。優選地,齒頂面10cf的凸形外形與鏈條50的凹形內邊緣54c互補。
鏈輪對11在此具有以下特點:在基準視圖中,鏈輪12的處於齒10c後方的齒在其朝向較小鏈輪10的齒面上具有排推面12h,該排推面為降檔區域40的降檔凹部槽42的部分。內鏈板鏈節可以在鏈輪12的朝向較小鏈輪10的一側上朝鏈輪12的接收齒44方向從這個排推面12h旁邊經過,但外鏈板鏈節無法做到。
排推面12h在徑向內部終結在斜坡12c1上,該斜坡具有沿徑向向外且優選同樣凸形彎曲的支撐面,該支撐面軸向突出於排推面12h。
因此,內鏈板鏈節可在從鏈輪10降檔至鏈輪12時以其兩個內鏈板支撐在鏈輪對上,也就是以在軸向上更靠外的內鏈板支撐在齒頂面10cf上,以更靠內的內鏈板支撐在斜坡12c1上。這樣就能在移位區段中良好地導引鏈條。在與軸向上處於鏈條線外部的鏈輪10和12嚙合時,鏈條歪斜有助於內鏈板抵靠在排推面12h和斜坡12c1上,因為該鏈條歪斜會在處於鏈條線外部的鏈輪上沿軸向向內地在嚙合的鏈輪上施力。
圖3A和圖3B示出自行車後輪鏈輪對13,其具有已由圖2A和圖2B已知的鏈輪12,其在此充當鏈輪對13的較小鏈輪,以及具有作為較大鏈輪的鏈輪14。圖3A示出基準視圖下從外部觀察的自行車後輪鏈輪對13,圖3B示出在軸向上沿相反方向觀察,也就是從內部觀察的自行車後輪鏈輪對13。
在鏈輪對13的較大鏈輪14上,以相同的小寫字母表示與鏈輪12上相同的齒類型或齒面。為了增強耐磨性,鏈輪對13同樣僅具有剛好一個升檔區域34,該升檔區域具有剛好一個升檔凹部構造36和剛好一個輸出齒38。鏈輪14的升檔凹部構造36又具有表面棱面,所有這些表面棱面均在軸向上相對於鏈輪14的端面有所凹陷,但凹陷程度可以不同或/和可以相對彼此傾斜,以便例如使得鏈條能夠繞其鏈條縱向來傾斜,從而使得設在鏈條徑向內部的導入孔進入外鏈板鏈節的嚙合空間以便鏈條縱向朝接收齒44的齒頂傾斜,或者以便仍與輸出齒38嚙合的鏈條繞鏈條縱向在輸出齒上朝較小鏈輪12傾斜。
從接收齒44出發,沿順時針在鏈輪14的接收齒44與輸出齒38之間設有五個齒,其中中間的齒在其朝向較小鏈輪12的齒面上具有排推面14d。這個排推面具有與前文就較小鏈輪12的排推面12d所描述功能相同的功能。
從輸出齒38出發,在鏈輪14的輸出齒38與接收齒44之間設有七個齒,這些齒可以構建為傳統的齒14a和14b,其中齒14a的厚度又可以大於齒14b,確切而言,有利地具有某個厚度,該厚度大於內鏈板鏈節的兩個平行的內鏈板之間的嚙合空間的內寬。沿順時針設在鏈輪14的輸出齒38與接收齒44之間的齒的數目相當於鏈輪14的齒數減7。
如圖3B中從內部看向鏈輪14的後視圖所示,圖3A中在順時針方向上跟隨輸出齒38的細齒14b在其背離較小鏈輪12的齒面上具有凹槽面14e,該凹槽面將這個特殊的細齒14b構建為升檔過程的動員齒14b',與常規的細齒14b相比,該動員齒為自行車鏈條的通過該動員齒嚙合的內鏈板鏈節提供更大的軸向運動間隙。
同樣如圖3B所示,圖3A中在逆時針方向上與接收齒44相鄰細齒14b在其背離較小鏈輪12的齒面上具有凹槽面14f,該凹槽面將這個特殊的細齒14b構建為降檔過程的動員齒14b",與常規的細齒14b相比,該動員齒為通過該動員齒嚙合的內鏈板鏈節提供更大的軸向運動間隙。
因此,升檔動員齒14b'通過其為自行車鏈條提供的運動間隙對升檔過程進行輔助。降檔動員齒14b"對降檔過程進行輔助。
從輸出齒38出發,在鏈輪14的輸出齒38與接收齒44之間設有五個齒。
在順時針方向上與鏈輪14的接收齒44相鄰的齒又具有排推面14h,該排推面沿徑向向內地受具有朝向徑向外部的支撐面的斜坡14c1限制,該支撐面本體用於在降檔時支撐在內鏈板鏈節的內鏈板上。
在逆時針方向上與鏈輪14的輸出齒38相鄰的齒具有排推面14i,該排推面沿徑向向內地受具有朝向徑向外部的支撐面的斜坡14c2限制,該支撐面本體用於在從鏈輪12升檔至鏈輪14時支撐在內鏈板鏈節的內鏈板上。正如降檔區域40內的排推面14h那樣,升檔區域34的排推面14i在升檔至鏈輪14時允許內鏈板鏈節從旁邊經過,但不允許自行車鏈條的外鏈板鏈節從旁邊經過。具有朝向徑向外部的支撐面的斜坡14c2優選對應於內鏈板54c的凹形外形地呈凸形,使得內鏈板能夠盡可能平面狀地抵靠。
圖4A和圖4B示出具有鏈輪16和14的自行車後輪鏈輪對15,確切而言,圖4A為基準視圖,且在圖4B中沿相反方向觀察,即從內部觀察。自行車後輪鏈輪對15的鏈輪14為前述後輪鏈輪對13的鏈輪14。
鏈輪16的參考符號16後的相同小寫字母表示鏈輪14或鏈輪12的用相同小寫字母表示的功能相同的部件或部件區段。
正如前述這兩個後輪鏈輪對11和13那樣,後輪鏈輪對15的較大鏈輪16同樣僅具有剛好一個升檔區域34,該升檔區域具有剛好一個升檔凹部構造36和剛好一個輸出齒38。此外,該較大鏈輪16僅具有剛好一個降檔區域40,該降檔區域具有剛好一個降檔凹部構造42和剛好一個接收齒44。
從接收齒44出發,沿順時針在接收齒44與輸出齒38之間設有五個齒,其中這五個齒中的中間齒具有排推面16d,已結合前述鏈輪12和14對該排推面進行過說明。
從輸出齒38出發,沿順時針在輸出齒38與接收齒44之間設有九個齒,這些齒交替構建為粗齒16a和細齒16b以使得自行車鏈條在周向上相對鏈輪16的定向明確。在順時針方向上與輸出齒38相鄰的細齒16b'為移位至較小鏈輪14的升檔過程的動員齒。在逆時針方向上與接收齒44相鄰的細齒16b"為從至較小鏈輪14移位至較大鏈輪16的降檔過程的動員齒。圖4B示出動員齒16b'的相應凹槽面16e和動員齒16b"的凹槽面16f。
沿順時針設在輸出齒38與接收齒44之間的齒的數目相當於鏈輪16的齒數減7。
值得注意的是,具有排推面16h和與這個排推面16h相鄰的支撐斜坡16c1的齒,與鏈輪14中具有凸形齒頂面14cf的鏈輪動員齒14b"在軸向上相鄰,使得當鏈條從鏈輪14降檔至鏈輪16時,軸向向外地從排推面16h旁邊經過的內鏈板鏈節52同樣可以通過其兩個內鏈板本體支撐在其徑向內邊緣52c上,軸向外部的內鏈板處於齒頂面14cf上,軸向內部的內鏈板處於斜坡16c1上。
圖4C示出基準視圖下,自行車鏈條50從鏈輪14至較大的鏈輪16的降檔過程。鏈輪16的接收齒44已接收鏈條50,確切而言,已接收鏈條的外鏈板鏈節54。在驅動旋轉方向上的下一外鏈板鏈節54仍與鏈輪14嚙合。在鏈輪14與16之間的移位路徑中,僅設有一個內鏈板鏈節52,其在換檔過程期間不與鏈輪14和16中的任何一個嚙合。
圖4D以相反的視向,也就是從軸向內部示出圖4C的換檔過程。
圖4E示出基準視圖下,自行車鏈條50從鏈輪16至較小的鏈輪14的升檔過程。鏈輪16的輸出齒38仍與鏈條50嚙合,確切而言,仍與鏈條的外鏈板鏈節54嚙合。反向於驅動旋轉方向的下一外鏈板鏈節54已經與鏈輪14的一個齒嚙合。在鏈輪16與14之間的移位路徑中,僅設有一個內鏈板鏈節52,其在換檔過程期間不與鏈輪14和16中的任何一個嚙合。
圖4F以相反的視向,也就是從軸向內部示出圖4E的換檔過程。
對應於之前的圖3A和圖3B或圖4A和圖4B,圖5A和圖5B示出本發明的最後一個最大的自行車後輪鏈輪對17,確切而言,圖5A為基準視圖,且在圖5B中沿相反軸向從內部觀察。
鏈輪18的參考符號18後的相同小寫字母表示鏈輪12、14或16的用相同小寫字母表示的功能相同的部件或部件區段。
正如前述後輪鏈輪對11、13和15那樣,後輪鏈輪對17在較大鏈輪18上同樣僅具有剛好一個升檔區域34,該升檔區域具有剛好一個升檔凹部構造36和剛好一個輸出齒38。此外,該較大鏈輪18僅具有剛好一個降檔區域40,該降檔區域具有剛好一個降檔凹部構造42和剛好一個接收齒44。
在該較大鏈輪18上,對鏈輪18的耐磨性特別有利地,從接收齒44出發,沿順時針在接收齒44與輸出齒38之間僅設有三個齒。從輸出齒38出發,沿順時針在輸出齒38與接收齒44之間設有13個齒,相當於鏈輪18的齒數減5。
在沿順時針設在輸出齒38與接收齒44之間的13個齒中,緊鄰輸出齒38或接收齒44的齒以前述方式構建為動員齒18b'或18b"。其餘的齒以上述方式構建為粗齒18a和細齒18b,以便在嚙合期間在鏈輪18上可靠地導引鏈條。
當從鏈輪16降檔至鏈輪18時,內鏈板鏈節同樣可以兩個內鏈板支撐在齒頂面16cf上以及斜坡18c1上。沿順時針方向在鏈輪18的接收齒44前方,齒間隙43沿徑向向內增大,以便在降檔至鏈輪18時,沿徑向向內地為接收齒44正前方的鏈條滾子提供運動空間。
前述鏈輪對11、13、15和17僅能在升檔區域36內從較大的鏈輪朝軸向相鄰的下一更小的鏈輪升檔。這表明,在前述鏈輪對11、13、15和17的每個較大鏈輪上,鏈條僅在剛好一個位置上從較大鏈輪移位至下一更小的鏈輪,確切而言,相應的輸出齒38為較大鏈輪的仍與鏈條嚙合的最後一個齒。基於所示驅動旋轉方向D,跟隨輸出齒38的鏈節沿逆時針從在逆時針方向上與輸出齒38相鄰的齒旁邊橫向滑過,在此過程中充分利用相應的升檔凹部構造36作為運動空間。
在前述鏈輪對11、13、15和17上,鏈條同樣僅能在一個位置上從較小鏈輪移位至較大鏈輪,確切而言,始終使得較大鏈輪的接收齒44為較大鏈輪的嚙合進鏈節的兩個鏈板(通常為外鏈板)之間的第一個齒。在順時針方向上與接收齒44相鄰的鏈節在充分利用降檔凹部構造42的情況下接近較大的鏈輪,使得對應於接收齒44的外鏈板鏈節可以沿軸向到達其嚙合區域。
如果騎行者給出換檔指令,使得在順時針旋轉的較大鏈輪上,相關換檔齒,即輸出齒38或接收齒44剛剛通過後輪上的換檔區域,那麼在輸出齒38或接收齒44重新到達相對於變速器而言與實施換檔過程相關的角度範圍或換檔區域時,在鏈輪轉動的下一圈中開始換檔過程。對降檔以及升檔而言,騎行者通常可接受的鏈輪對11、13、15和17上的換檔延遲最長為鏈輪轉動一圈。根據本發明,更長的換檔延遲是不允許的,而是被視為故障。
鏈輪18為三個鏈輪過渡鏈輪組19的三個鏈輪18、20和22中最小的一個,該過渡鏈輪組的鏈輪20為後輪卡式飛輪1的唯一一個奇數鏈輪。
圖6以基準視圖示出過渡鏈輪組19的鏈輪20和18的較小鏈輪對。
鏈輪20的參考符號20後的相同小寫字母表示鏈輪12、14、16或18的用相同小寫字母表示的功能相同的部件或部件區段。
其中問題在於,在鏈輪18與自行車鏈條嚙合期間,偶數鏈輪18的每個齒均與同一鏈節類型對應,以便嚙合進相應鏈節的相應鏈板之間。
但在具有21個齒的奇數鏈輪20上,隨著每次環行,為實現形狀配合的嚙合而與某個齒對應的鏈節類型會發生變化。但就鏈節序列的相對位置而言,鏈條仍應在升檔時從奇數鏈輪20以定義的方式轉移至鏈輪18,以及在降檔時以定義的方式轉移至鏈輪22。在偶數鏈輪20和22上,一個齒是與外鏈板鏈節還是與內鏈板鏈節嚙合不應為偶然事件,而是應該通過相應地構建過渡鏈輪組19來使得鏈條以定義的方式移位。
為此,過渡鏈輪20具有三個相同的周向區段,這些周向區段分別具有七個齒,這些齒相繼地形成過渡鏈輪20的整個圓周。三個周向區段中的每個又僅具有剛好一個輸出齒38且僅具有剛好一個接收齒44。三個周向區段中的每個同樣僅具有包含剛好一個升檔凹部構造36的剛好一個升檔區域34,以及僅具有包含剛好一個降檔凹部構造36的剛好一個降檔區域40。由於三個周向區段接連排列,過渡鏈輪20的換檔延遲極短。在接收齒44與輸出齒38之間,沿順時針在鏈輪20上設有五個齒。在兩個輸出齒38之間或在兩個接收齒44之間,在鏈輪20的周向上設有六個齒。因此,如果在鏈輪18的降檔過程中,無論出於何種原因,內鏈板非期望地接近鏈輪20的接收齒44,從而導致接收齒44未與自行車鏈條形狀配合地嚙合,那麼外鏈板以及一個外鏈板鏈節就會在充分利用降檔凹部構造42所提供的運動空間的情況下接近鏈輪20在逆時針方向上的下一接收齒44,接收齒44可以接收該外鏈板鏈節。
這一點類似地適用於升檔過程和鏈輪20的輸出齒38。如果在騎行者開始升檔過程後內鏈板鏈節立即與輸出齒38形狀配合地嚙合,那麼自行車鏈條仍停留在鏈輪20上,直至逆時針方向上的下一輸出齒38與外鏈板鏈節嚙合,這樣自行車鏈條就能在在充分利用升檔凹部構造36所形成的運動空間的情況下移位至較小鏈輪18。
接收齒44和輸出齒38特別有利地佈置成使得在三個相同的周向區段接連排列的情況下,輸出齒38和接收齒44緊鄰彼此。齒38和44始終專門構建為輸出齒和接收齒,且通常具有較小的厚度且容易在軸向上接近相鄰的較小鏈輪18,因此,齒38和44不僅用作輸出齒38和接收齒44,而且輸出齒38形成接收齒44的動員齒20b",接收齒44形成輸出齒38的動員齒20b'。
由於輸出齒38和接收齒44具有同時用作動員齒20b"或20b'的雙重功能,儘管三個周向區段各具至少兩個經過改變從而強度被削弱的齒38和44而所述三個周向區段接連排列,但不需要通過形成單獨的動員齒來實施額外的結構性齒削弱,從而整體上使得過渡鏈輪20穩定且耐磨。
圖7以基準視圖示出具有24T鏈輪22和21T鏈輪20的過渡鏈輪組19的較大鏈輪對。
在此,重要之處同樣在於,使得自行車鏈條在鏈節序列的相對佈局明確的情況下從奇數鏈輪20移位至較大鏈輪22。
鏈輪22的參考符號22後的相同小寫字母表示鏈輪12、14、16、18或20的用相同小寫字母表示的功能相同的部件或部件區段。
24T鏈輪22同樣具有三個相同的周向區段,這些周向區段相繼地形成鏈輪22的整個圓周。因此,每個周向區段具有八個齒。為簡單起見,圖7中僅鏈輪22的剛好一個周向區段配設有參考符號。
在順時針方向上在周向區段的最外端上設有動員齒22b',其用於在逆時針方向上相鄰的輸出齒38。還有三個齒在逆時針方向上跟隨輸出齒38,在這些齒上構建有升檔凹部構造36和降檔凹部構造42,其中這三個齒的中間齒形成排推面22d。
接收齒44在逆時針方向上跟隨這三個齒,該接收齒又在逆時針方向上與其動員齒22b"相鄰。在逆時針方向上在周向區段的最外端上設有鏈輪22的一個常規齒,該齒例示性地構建為粗齒22a,因而僅能與外鏈板鏈節嚙合。
雖然除了輸出齒38和接收齒44外還構建有動員齒22b'和22b",但用於降檔和升檔的這兩個凹部構造36和42構建在僅有三個齒的空間上,從而通過鏈輪22上的材料移除在整體上實現適度的結構削弱,並且使得鏈輪22整體上具有較高的穩定性和耐磨性。鏈輪越大,凹部構造等的構建對鏈輪強度的結構性削弱就越不明顯。
由於鏈輪20的轉動圈數是未知的,自行車從鏈輪20降檔至鏈輪22時就鏈節序列而言的相對位置也未知,儘管如此,接近外鏈板鏈節的相應接收齒44通過與鏈節形狀配合地嚙合而接收鏈條,從而實現降檔過程。上述過程最遲在第二接收齒44上進行,該接收齒相對於引起換檔過程的變速器到達相關的換檔區域。
同樣地,鏈條在鏈輪22的每個周向區段中僅剛好由單獨一個齒,也就是作為最後一個嚙合的齒的輸出齒38轉移至較小的鏈輪20。輸出齒38在鏈輪22上始終對應於一個外鏈板鏈節,因此,從鏈輪22至鏈輪20的升檔過程是在通過變速器的換檔區域的下一輸出齒38上進行。這表示換檔延遲極短,僅為三分之一轉,且由於每個周向區段中僅有一個齒構建為輸出齒38,因此,鏈輪22的削弱程度極小。
沿順時針緊鄰接收齒44的齒間隙43的徑向內根部,與其餘齒間隙的齒根相比,在徑向上更靠近鏈輪軸R。通過以上述方式沿徑向向內地為鏈條滾子提供的運動空間,自行車鏈條在從較小鏈輪20移位至較大鏈輪22時所採用的移位路徑可以調整成使其長度為鏈節距的整數倍。這是兩個鏈輪間的換檔過程的邊界條件。
內鏈板鏈節的兩個內鏈板也可以在從鏈輪22升檔至鏈輪20時支撐在鏈輪對19上,也就是軸向上更靠外的內鏈板支撐在齒頂面20ci上,軸向上更靠內的內鏈板支撐在斜坡22c2上,該斜坡沿徑向向內地限制排推面22i。為盡可能平面狀地支撐內鏈板的凹形內邊緣54c,齒頂面20ci呈凸形,但其中齒頂面20ci的在驅動旋轉方向上的前末端在徑向上比齒頂面20ci的後末端更加靠外。
圖8例示性地示出,由一系列外鏈板鏈節52和內鏈板鏈節54形成的自行車鏈條50是如何與鏈輪22脫離嚙合並且升檔至較小鏈輪20的。如圖所示,輸出齒38為鏈輪22的與自行車鏈條50嚙合的最後一個齒。
圖9僅例示性示出由28T鏈輪24和前述24T鏈輪22組成的鏈輪對。鏈輪22已在上文中討論過。鏈輪24原則上沿其圓周具有兩個升檔區域34和兩個降檔區域40,其中朝同一方向換檔的區域34和40在鏈輪24上徑向相對地佈置。
鏈輪24的參考符號24後的相同小寫字母表示鏈輪12、14、16、18、20或22的用相同小寫字母表示的功能相同的部件或部件區段。
鏈輪24同樣具有齒間隙43,其齒根徑向向內地朝向鏈輪軸R偏置。但這個齒間隙43對鏈條在相鄰鏈輪24和22之間的移位無關緊要,而是對自行車鏈條在鏈輪24和下一更大的鏈輪26之間的移位有重要的作用。
圖10以基準視圖示出脫離其餘鏈輪10至30的最大鏈輪32。鏈輪32包括齒圈60、中間圈62和徑向內楔形圈64,該楔形圈用於將扭矩傳遞至未示出但對本領域技術人員而言眾所周知的傳動裝置,或者傳遞至佈置在楔形圈64與傳動裝置之間的轉接頭。轉接頭或傳動裝置的與楔形圈64的徑向內輪廓相互作用的楔形輪廓與楔形圈64的徑向內楔形輪廓互補地構建。徑向外支架66a和66b將齒圈60以傳遞扭矩的方式與中間圈62連接在一起。徑向內支架68將中間圈與楔形圈64連接在一起。
為了防止支架66b和68發生非期望的彎曲變形,這些支架的佈置方式是,使其徑向內支架端部在驅動旋轉方向上引領徑向外支架端部。支架66a在周向上的寬度大於支架66b。
緊固孔70示出,由整體式相連的鏈輪14至30以及旋入鏈輪圓頂的較小鏈輪12和10組成的鏈輪圓頂,是如何用銷件、鉚釘、螺釘等以傳遞扭矩的方式與最大鏈輪32連接在一起的。
緊固孔70一方面在徑向上盡可能靠外地佈置,但不會干擾鏈輪齒與自行車鏈條的嚙合,另一方面構建在鏈輪32的盡可能穩定的區域內。因此,緊固孔70特別是構建在較寬的徑向外支架66a中,並且靠近在中間圈62與徑向內支架68之間的連接點。
在圖10A中,最大鏈輪32以與鏈輪軸R正交的視向示出。如圖所示,鏈輪32在徑向上靠近鏈輪軸R的區域內構建為向外凹陷的,也就是背離縱向中心平面LME地凹陷的。由此,在處於楔形圈64徑向內部的傳動裝置上需要盡可能少的軸向結構空間來容置十二層鏈輪卡式飛輪1。此外,較大的鏈輪32由此得到加固,以對抗因鏈條歪斜而作用於該最大鏈輪32的彎矩。鏈輪32和與這個鏈輪連接的鏈輪圓頂相互加固。
鏈輪卡式飛輪1構建成使得所有較小的鏈輪10至30將其扭矩直接傳遞至鏈輪32,該鏈輪將騎行者或電動機借助於自行車鏈條50傳遞至鏈輪卡式飛輪1的扭矩通過前述傳動裝置傳遞至後輪轂。
如鏈輪32的朝向縱向中心平面LME的一側,即圖10B的觀察者所看向的一側所示,在最大鏈輪32上同樣沿周向交替地依次構建有粗齒32a和細齒32b。朝向軸向的齒面上的用於形成細齒32b的凹槽,僅構建在較大鏈輪32的背離下一更鏈輪30的一側上。
鏈輪32的參考符號32後的相同小寫字母表示鏈輪12、14、16、18、20、22或24的用相同小寫字母表示的功能相同的部件或部件區段。
圖10B還示出,在一些輸出齒38和一些接收齒44上構建有斜坡,以及在與形成斜坡的輸出齒38和接收齒44相鄰的動員齒32b'和32b"上構建有斜坡。斜坡標有相應齒的參考符號和小寫字母g。動員齒上的斜坡標有與對應動員齒的相同的撇號。
斜坡38g、32g'、44g和32g"形成對應齒38、32b'、44和32b"的背離下一更小的鏈輪30的齒面的徑向和軸向階部。斜坡38g、32g'、44g和32g"形成沿徑向向外、也就是背離鏈輪軸R的坡面,自行車鏈條50的徑向向內的邊緣面可以支撐在該坡面上。
通過這些斜坡38g、32g'、44g和32g",在與最大鏈輪32嚙合時以特別的方式使得鏈條50穩定。
在利用通常設在後輪轂上的自由輪向後踩踏時,鏈條的歪斜可以在某些情況下作用於鏈輪32與自行車鏈條50的嚙合以使其穩定。特別是輸出齒38和與其相鄰的動員齒32b'基於其技術方案為鏈條向受歪斜影響的下一更小鏈輪30的移位提供輔助,因此,首先在該處構建斜坡。在降檔區域的與換檔相關的齒上,也就是在接收齒44和其動員齒32b"上同樣構建有斜坡,以使得鏈條50穩定。
前述斜坡不僅在鏈條歪斜對鏈輪32上的前鏈環產生非常不利的作用的情況下也能將鏈條本身保持住,還在鏈條50降檔至較大鏈輪32或從較大鏈輪32升檔至下一更小的鏈輪30時提供輔助。也就是說,斜坡得以讓鏈條穩定地保持住,並且還可以提供物理性導引給鏈條,即使鏈條在換檔相關的區域(即升檔區域34和降檔區域40)位在鏈輪32上的徑向上更靠外的位置上,而這是與傳統的齒嚙合的例子相比,其中接收齒44、輸出齒38或與其相鄰的動員齒32b"或32b'在徑向上完全嚙合進鏈節的中間空隙。
因此,在變速器的鏈條導引滾子與鏈輪32共面對齊以將鏈條保持在較大鏈輪32上,且鏈條歪斜對鏈條50在鏈輪32上的保持起作用的情況下,斜坡使得鏈條50穩定以對抗朝向前鏈環的鏈條歪斜。此外,在鏈條50仍嚙合在當前導引鏈條的鏈輪上期間,在變速器的鏈條導引滾子與將要導引鏈條的鏈輪共面對齊的情況下,斜坡為鏈條50的移位提供輔助。
所示斜坡也可以構建在鏈輪30、28、26等上,確切而言,優選構建在相應鏈輪的背離下一更小的鏈輪的一側。但由於鏈條歪斜量朝鏈輪卡式飛輪1的中間尺寸的鏈輪方向有所減少,因此,斜坡特別是在較大鏈輪32、30和28上具有重要意義。
圖11粗略示出配設有本發明的鏈輪卡式飛輪1的自行車,其共同以參考符號70表示。前輪72和後輪74以可繞與圖11的繪圖平面正交的相應輪軸旋轉的方式緊固在自行車車架76上。前輪72可以通過彈簧叉78與自行車車架76連接。後輪74可以通過彈簧懸架80與自行車車架76連接。
後輪74可以通過驅動總成82驅動,該驅動總成包括單獨一個前鏈環24以及僅在圖1中粗略繪示的自行車後輪鏈輪卡式飛輪1。可以通過腳踏曲柄88和與這個腳踏曲柄連接的腳踏曲柄軸88a將驅動扭矩傳遞至前鏈環84,並且借助於鏈條50經由鏈輪卡式飛輪1傳遞至後輪74。為了向用人力驅動腳踏曲柄88的自行車騎行者提供輔助,輔助性的電動機90可以佈置在自行車車架76上,使得這個電動機同樣將其輔助驅動扭矩經由腳踏曲柄軸88a向前鏈環84傳遞。在腳踏曲柄軸88a與鏈環84之間可以設有齒輪箱,特別是行星齒輪箱。在計算鏈環84的有效齒數時需要考慮到該齒輪箱的傳動比。其中,鏈環84的實際齒數需要乘以齒輪箱用來將引入其中的扭矩向其輸出側傳遞的係數。扭矩因齒輪箱而增大,因此,鏈環84的有效齒數相對於實際齒數有所增大,反之亦然。
在車架76中或車架76上可以設有電瓶92作為輔助電動機90的儲能器。
可以用已知方式通過換檔機構或變速器94將自行車鏈條50與騎行者從鏈輪卡式飛輪1的多個鏈輪10至32中選出的鏈輪嚙合,以將扭矩傳遞至後輪74。變速器94具有與鏈輪卡式飛輪1距離最近的鏈條導引滾子96和張緊滾子98。
在示例自行車70上,自行車騎行者的人力扭矩以及電動機90的輔助扭矩均通過後輪鏈輪卡式飛輪1傳遞至後輪74。因此,電動機90具有的效果就像自行車騎行者可以調用由電動機90的輔助功率所增加的踩踏功率一樣。
例示性的自行車70具有剛好一個前鏈環84,因此,自行車70的整個檔位範圍均由鏈輪卡式飛輪1實現。
1:鏈輪卡式飛輪
10:最小鏈輪
10a,12a:粗的齒
10b,12b:細的齒
10c,14a,14b:齒
10cf,14cf,16cf:齒頂面
11,13,15,17:後輪鏈輪對
12,14,16,18,22:鏈輪
12c1,14c1,14c2,16c1,18c1:斜坡
12d,12h,14h,14i,16d,16h:排推面
14b,16b,16b',16b",18b,32b:細齒
14b',14b",16b",18b',18b",20b',20b",22b',22b",32b',32b":動員齒
14e,14f,16e,16f:凹槽面
16a,18a,22a,32a:粗齒
18:鏈輪
19:過渡鏈輪組
20:過渡鏈輪;奇數鏈輪;21T鏈輪
20ci:齒頂面
22:24T鏈輪
22d:中間齒形成排推面
22i:沿徑向向內地限制排推面
24,26,28,30:鏈輪
32:最大鏈輪
34:升檔區域
36:升檔凹部構造
38:輸出齒
38g,32g',44g,32g":斜坡
40:降檔區域
42:降檔凹部構造
43:齒間隙
44:接收齒
45:螺旋線
50:自行車鏈條
52:外鏈板鏈節
52c:徑向內邊緣
54:內鏈板鏈節
54c:凹形內邊緣
55:鏈條滾子軸
60:齒圈
62:中間圈
64:徑向內楔形圈
66a,66b:徑向外支架
68:徑向內支架
70:自行車;緊固孔
72:前輪
74:後輪
76:自行車車架
80:彈簧懸架
82:驅動總成
84:前鏈環
88:腳踏曲柄
88a:腳踏曲柄軸
90:電動機
92:電瓶
94:換檔機構;變速器
96:鏈條導引滾子
98:張緊滾子
D:箭頭;驅動旋轉方向
R:輪軸
下面結合附圖對本發明進行詳細說明。其中:
圖1為在沿鏈輪軸的基準視圖中,本發明的自行車後輪鏈輪卡式飛輪,其中越大的鏈輪與觀察者的距離越遠,
圖1A為圖1中的鏈輪卡式飛輪,視向與鏈輪軸正交,
圖1B為圖1中的鏈輪卡式飛輪,具有背離縱向中心平面的相反視向,
圖2A為基準視圖中,圖1至圖1B所示本發明的鏈輪卡式飛輪的第一自行車後輪鏈輪對,具有10個齒的較小鏈輪和12個齒的較大鏈輪,
圖2B為沿相反方向觀察,圖2A所示自行車後輪鏈輪對,
圖3A為基準視圖中,圖1至圖1B所示本發明的鏈輪卡式飛輪的第二自行車後輪鏈輪對,具有12個齒的較小鏈輪和14個齒的較大鏈輪,
圖3B為沿相反方向觀察,圖3A所示自行車後輪鏈輪對,
圖4A為基準視圖中,圖1至圖1B所示本發明的鏈輪卡式飛輪的第三自行車後輪鏈輪對,具有14個齒的較小鏈輪和16個齒的較大鏈輪,
圖4B為沿相反方向觀察,圖4A所示自行車後輪鏈輪對,
圖4C為基準視圖中,當自行車鏈條從14T鏈輪降檔至16T鏈輪時,圖4A所示本發明的鏈輪卡式飛輪的第三自行車後輪鏈輪對,
圖4D為沿相反方向觀察,圖4C所示自行車後輪鏈輪對,
圖4E為基準視圖中,當自行車鏈條從16T鏈輪升檔至14T鏈輪時,圖4A所示本發明的鏈輪卡式飛輪的第三自行車後輪鏈輪對,
圖4F為沿相反方向觀察,圖4E所示自行車後輪鏈輪對,
圖5A為基準視圖中,圖1至圖1B所示本發明的鏈輪卡式飛輪的第四自行車後輪鏈輪對,具有16個齒的較小鏈輪和18個齒的較大鏈輪,
圖5B為沿相反方向觀察,圖5A所示自行車後輪鏈輪對,
圖6為基準視圖中,圖1至圖1B所示鏈輪卡式飛輪的自行車後輪鏈輪對,具有18個齒的較小鏈輪和21個齒的較大鏈輪,其中所述後輪鏈輪對屬具有總共三個鏈輪的過渡鏈輪組,
圖7為基準視圖中,圖1至圖1B所示鏈輪卡式飛輪的自行車後輪鏈輪對,具有21個齒的較小鏈輪和24個齒的較大鏈輪,其中所述後輪鏈輪對屬具有總共三個鏈輪的該過渡鏈輪組,
圖8為圖7所示自行車後輪鏈輪對以及自行車鏈條,該自行車鏈條與較大的鏈輪嚙合並且降檔至較小的鏈輪,
圖9圖1至圖1B所示鏈輪卡式飛輪的自行車後輪鏈輪對,具有24個齒的較小鏈輪和28個齒的較大鏈輪,
圖10為基準視圖中,圖1至圖1B所示鏈輪卡式飛輪的較大鏈輪,
圖10A為圖10所示鏈輪,觀察方向與鏈輪軸正交,
圖10B為以背離縱向中心平面的視向沿鏈輪軸進行觀察時,圖10所示鏈輪,以及
圖11為配設有圖1至圖1B所示鏈輪卡式飛輪的自行車。
1:鏈輪卡式飛輪
10:最小鏈輪
11,13,15,17:後輪鏈輪對
12,14,16,18,22:鏈輪
18:鏈輪
19:過渡鏈輪組
20:過渡鏈輪;奇數鏈輪;21T鏈輪
22:24T鏈輪
24,26,28,30:鏈輪
32:最大鏈輪
34:升檔區域
36:升檔凹部構造
38:輸出齒
40:降檔區域
42:降檔凹部構造
44:接收齒
45:螺旋線
R:輪軸
Claims (23)
- 一種用於以傳力的方式與自行車滾子鏈嚙合的自行車後輪鏈輪對,其中所述後輪鏈輪對可繞鏈輪軸旋轉,其中所述鏈輪軸界定了沿所述鏈輪軸的軸向、與所述鏈輪軸正交的徑向和環繞所述鏈輪軸的周向,其中所述後輪鏈輪對包括一個較大的鏈輪和一個在軸向上緊鄰所述較大鏈輪的同軸的較小的鏈輪,所述較小鏈輪與所述較大鏈輪連接以便共同以無滑動的方式繞所述鏈輪軸旋轉,其中所述較大鏈輪具有等於或小於22個齒的偶數齒數,且其中所述較大鏈輪與所述較小鏈輪間的所述齒數的差為剛好兩個齒,其中 i) 所述較大鏈輪在其朝向所述較小鏈輪的端側沿其圓周的一個區段具有包含升檔凹部構造的升檔區域,其中在所述後輪鏈輪對的軸向視圖中,在所述較小鏈輪比所述較大鏈輪更靠近觀察者的基準狀態下,所述升檔區域被構建且佈置成在朝順時針方向繞鏈輪軸旋轉的所述後輪鏈輪對上實現所述自行車滾子鏈從所述較大鏈輪到所述較小鏈輪的嚙合轉換,其中在所述較大鏈輪上,所述升檔凹部構造僅分配有剛好一個輸出齒,所述輸出齒因其外形和定向而構建為在從所述較大鏈輪至所述較小鏈輪的升檔過程期間,在與所述端側的升檔凹部構造共同作用下嚙合在所述自行車滾子鏈的鏈節的鏈板對之間的最後一個齒, 或者/以及 ii) 所述較大鏈輪在其朝向所述較小鏈輪的端側沿其圓周具有包含降檔凹部構造的降檔區域,其中在所述後輪鏈輪對的軸向視圖中的所述基準狀態下,所述降檔區域被構建成在朝順時針方向繞鏈輪軸旋轉的所述後輪鏈輪對上實現所述自行車滾子鏈從所述較小鏈輪到所述較大鏈輪的嚙合轉換,其中在所述較大鏈輪上,所述降檔凹部構造僅分配有剛好一個接收齒,所述接收齒因其外形和定向而構建為在從所述較小鏈輪至所述較大鏈輪的降檔過程期間,在與所述端側的降檔凹部構造共同作用下嚙合在所述自行車滾子鏈的鏈節的鏈板之間的第一個齒。
- 如請求項1所述的自行車後輪鏈輪對, 其特徵在於,所述輸出齒在順時針方向上緊跟所述升檔凹部構造。
- 如請求項1或2所述的自行車後輪鏈輪對, 其特徵在於,所述較大鏈輪沿其整個圓周具有剛好一個升檔區域,所述升檔區域具有一個升檔凹部構造和剛好一個輸出齒。
- 如請求項1至3中任一項所述的自行車後輪鏈輪對, 其特徵在於,所述接收齒在逆時針方向上緊跟所述降檔凹部構造。
- 如請求項1至4中任一項所述的自行車後輪鏈輪對, 其特徵在於,所述較大鏈輪沿其整個圓周具有剛好一個降檔區域和剛好一個接收齒。
- 如請求項1至5中任一項所述的自行車後輪鏈輪對, 其特徵在於,在所述後輪鏈輪對的軸向視圖中的所述基準狀態下,朝順時針方向在所述輸出齒與所述接收齒之間設有k個齒,其中,所述輸出齒和所述接收齒未計算在內,且其中k = T – d,其中T為所述較大鏈輪的齒數,且其中d等於5或等於7。
- 如請求項6所述的自行車後輪鏈輪對, 其特徵在於,若T可以被6整除,則d等於5,若T無法被6整除,則d等於7。
- 如請求項1至7中任一項所述的自行車後輪鏈輪對, 其特徵在於,在所述後輪鏈輪對的軸向視圖中的所述基準狀態下,朝順時針方向在所述接收齒與所述輸出齒之間設有n個齒,其中,所述接收齒和所述輸出齒未計算在內,其中n等於3或等於5。
- 如請求項8所述的自行車後輪鏈輪對, 其特徵在於,若所述較大鏈輪的齒數可以被6整除,則n等於3,若所述較大鏈輪的齒數無法被6整除,則n等於5。
- 如請求項1至9中任一項所述的自行車後輪鏈輪對, 其特徵在於,在順時針方向上跟隨所述輸出齒的齒的背離所述較小鏈輪的齒側,相比在順時針方向上跟隨所述齒的下一個齒的背離所述較小鏈輪的齒面,更靠近所述較小鏈輪, 或者/以及 在逆時針方向上跟隨所述接收齒的齒的背離所述較小鏈輪的齒側,相比在逆時針方向上跟隨所述齒的下一個齒的背離所述較小鏈輪的齒面,更靠近所述較小鏈輪。
- 如請求項1至10中任一項所述的自行車後輪鏈輪對, 其特徵在於,所述較大鏈輪或/和所述較小鏈輪各具有:至少沿一個周向區段在周向上交替相繼的一個細齒和一個粗齒。
- 一種自行車後輪鏈輪卡式飛輪,其具有多個為以無滑動的方式繞鏈輪軸共同旋轉而相連的齒數各不相同的鏈輪,其中所述自行車後輪鏈輪卡式飛輪包含至少一個根據上述請求項中任一項所述的自行車後輪鏈輪對。
- 如請求項12所述的自行車後輪鏈輪卡式飛輪, 其特徵在於,所述自行車後輪鏈輪卡式飛輪具有至少三個齒數各不相同的鏈輪,所述鏈輪屬如請求項1至11中任一項所述的兩個自行車後輪鏈輪對,其中具有中間齒數的所述鏈輪為一個後輪鏈輪對的所述較大鏈輪並且為另一後輪鏈輪對的所述較小鏈輪。
- 如請求項12或13所述的自行車後輪鏈輪卡式飛輪, 其特徵在於,所述後輪鏈輪卡式飛輪的齒數為20或以下的所有鏈輪均形成如請求項1至11中任一項所述的自行車後輪鏈輪對。
- 如請求項12至14中任一項所述的自行車後輪鏈輪卡式飛輪, 其特徵在於,所述後輪鏈輪卡式飛輪具有過渡鏈輪組,包括具有21個齒的21T鏈輪,所述鏈輪緊鄰具有18個齒的較小的18T鏈輪。
- 如請求項15所述的自行車後輪鏈輪卡式飛輪, 其特徵在於, i) 所述21T鏈輪在其朝向所述18T鏈輪的端側沿其圓周的一個區段具有各包含一個升檔凹部構造的至少兩個升檔區域,其中在所述過渡鏈輪組的軸向視圖中,在所述18T鏈輪比所述21T鏈輪更靠近觀察者的基準狀態下,每個升檔區域均被構建且佈置成在朝順時針方向繞所述鏈輪軸旋轉的過渡鏈輪組上實現所述自行車滾子鏈從所述21T鏈輪至所述18T鏈輪的嚙合轉換,其中在所述21T鏈輪上,所述兩個升檔凹部構造中的每個各僅分配有剛好一個輸出齒,所述輸出齒因其外形和定向而構建為在從所述21T鏈輪至所述18T鏈輪的升檔過程期間,在與對應的所述端側的升檔凹部構造共同作用下嚙合在所述自行車滾子鏈的鏈節的鏈板對之間的最後一個齒,其中,在周向上相鄰的升檔凹部構造的輸出齒之間設有數目為偶數的齒,其中所述相鄰升檔凹部構造的輸出齒未計算在內, 或者/以及 ii) 所述21T鏈輪在其朝向所述18T鏈輪的端側沿其圓周具有各包含一個降檔凹部構造的至少兩個降檔區域,其中在所述過渡鏈輪組的軸向視圖中的所述基準狀態下,每個降檔區域均被構建成在朝順時針方向繞所述鏈輪軸旋轉的過渡鏈輪組上實現所述自行車滾子鏈從所述18T鏈輪至所述21T鏈輪的嚙合轉換,其中在所述21T鏈輪上,每個降檔凹部構造各僅分配有剛好一個接收齒,所述接收齒因其外形和定向而構建為在從所述18T鏈輪至所述21T鏈輪的降檔過程期間,在與對應的所述端側的降檔凹部構造共同作用下嚙合在所述自行車滾子鏈的鏈節的鏈板之間的第一個齒,其中,在周向上相鄰的降檔凹部構造的接收齒之間設有數目為偶數的齒,其中所述相鄰降檔凹部構造的接收齒未計算在內。
- 如請求項16所述的自行車後輪鏈輪卡式飛輪, 其特徵在於,所述21T鏈輪 i) 具有剛好三個升檔區域,所述升檔區域各具一個升檔凹部構造和剛好一個輸出齒,其中在周向上相鄰的升檔凹部構造的所述輸出齒之間設有六個齒,其中所述相鄰升檔凹部構造的輸出齒未計算在內, 或者/以及 ii) 具有剛好三個降檔區域,所述降檔區域各具一個降檔凹部構造和剛好一個接收齒,其中在周向上相鄰的降檔凹部構造的所述接收齒之間設有六個齒,其中所述相鄰降檔凹部構造的接收齒未計算在內。
- 如請求項16或17所述的自行車後輪鏈輪卡式飛輪, 其特徵在於,所述過渡鏈輪組還具有包含24個齒的24T鏈輪,其中所述21T鏈輪在軸向上佈置在所述24T鏈輪與所述18T鏈輪之間。
- 如請求項15所述的自行車後輪鏈輪卡式飛輪, 其特徵在於, i) 所述24T鏈輪在其朝向所述21T鏈輪的端側沿其圓周的一個區段具有各包含一個升檔凹部構造的至少兩個升檔區域,其中 在所述過渡鏈輪組的軸向視圖中,在所述21T鏈輪比所述24T鏈輪更靠近觀察者的基準狀態下,每個升檔區域均被構建且佈置成在朝順時針方向繞所述鏈輪軸旋轉的過渡鏈輪組上實現所述自行車滾子鏈從所述24T鏈輪至所述21T鏈輪的嚙合轉換,其中在所述24T鏈輪上,所述兩個升檔凹部構造中的每個各僅分配有剛好一個輸出齒,所述輸出齒因其外形和定向而構建為在從所述24T鏈輪至所述21T鏈輪的升檔過程期間,在與對應的所述端側的升檔凹部構造共同作用下嚙合在所述自行車滾子鏈的鏈節的鏈板對之間的最後一個齒,其中,在周向上相鄰的升檔凹部構造的輸出齒之間設有數目為奇數的齒,其中所述相鄰升檔凹部構造的輸出齒未計算在內, 或者/以及 ii) 所述24T鏈輪在其朝向所述21T鏈輪的端側沿其圓周具有各包含一個降檔凹部構造的至少兩個降檔區域,其中在所述過渡鏈輪組的軸向視圖中的所述基準狀態下,每個降檔區域均被構建成在朝順時針方向繞所述鏈輪軸旋轉的過渡鏈輪組上實現所述自行車滾子鏈從所述21T鏈輪至所述24T鏈輪的嚙合轉換,其中在所述24T鏈輪上,每個降檔凹部構造各僅分配有剛好一個接收齒,所述接收齒因其外形和定向而構建為在從所述21T鏈輪至所述24T鏈輪的降檔過程期間,在與對應的所述端側的降檔凹部構造共同作用下嚙合在所述自行車滾子鏈的鏈節的鏈板之間的第一個齒,其中,在周向上相鄰的降檔凹部構造的接收齒之間設有數目為奇數的齒,其中所述相鄰降檔凹部構造的接收齒未計算在內。
- 如請求項19所述的自行車後輪鏈輪卡式飛輪, 其特徵在於,所述24T鏈輪 i) 具有剛好三個升檔區域,所述升檔區域各具一個升檔凹部構造和剛好一個輸出齒,其中在周向上相鄰的升檔凹部構造的所述輸出齒之間設有七個齒,其中所述相鄰升檔凹部構造的輸出齒未計算在內, 或者/以及 ii) 具有剛好三個降檔區域,所述降檔區域各具一個降檔凹部構造和剛好一個接收齒,其中在周向上相鄰的降檔凹部構造的所述接收齒之間設有七個齒,其中所述相鄰降檔凹部構造的接收齒未計算在內。
- 如請求項12至20中任一項所述的自行車後輪鏈輪卡式飛輪, 其特徵在於,所述自行車後輪鏈輪卡式飛輪為十二層鏈輪卡式飛輪,具有以下齒數級:10 – 12 – 14 – 16 – 18 – 21 – 24 – 28 – 32 – 38 – 44 – 52。
- 一種自行車驅動總成,包括如請求項1至11中任一項所述的自行車後輪鏈輪對或者如請求項12至21中任一項所述的自行車後輪鏈輪卡式飛輪,所述自行車驅動總成具有適於與所述自行車後輪鏈輪對或者所述自行車後輪鏈輪卡式飛輪的鏈輪以傳力的方式嚙合的自行車滾子鏈,其中所述自行車滾子鏈具有以一定間距相繼的多個鏈條滾子,所述鏈條滾子通過平行的鏈板對相連,其中所述自行車滾子鏈具有在鏈條環行方向上交替相繼的鏈板間距較小的內鏈板對以及鏈板間距較大的外鏈板。
- 如請求項22所述的自行車驅動總成, 其特徵在於,對至少一個自行車後輪鏈輪對而言,在所述自行車滾子鏈從一個鏈輪移位至與所述鏈輪軸向相鄰的鏈輪的換檔過程中,在與仍導引鏈條的鏈輪嚙合的所述最後一個鏈節與將要或已經與即將導引鏈條的鏈輪嚙合的第一個鏈節之間,設有剛好一個內鏈板鏈節。
Applications Claiming Priority (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020128138.2 | 2020-10-26 | ||
DE102020128138 | 2020-10-26 | ||
DE102020130825.6 | 2020-11-20 | ||
DE102020130825 | 2020-11-20 | ||
DE102021101223.6 | 2021-01-21 | ||
DE102021101223.6A DE102021101223A1 (de) | 2020-10-26 | 2021-01-21 | Stärker verschleißfeste Fahrradritzelpaarung und Ritzelkassette mit einer solchen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW202218937A true TW202218937A (zh) | 2022-05-16 |
Family
ID=78371727
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW110139542A TW202218937A (zh) | 2020-10-26 | 2021-10-25 | 強耐磨自行車鏈輪對以及具有這種自行車鏈輪對的鏈輪卡式飛輪 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11919606B2 (zh) |
EP (1) | EP3988818A1 (zh) |
CN (1) | CN114475901A (zh) |
TW (1) | TW202218937A (zh) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3283792A4 (en) * | 2015-04-13 | 2018-05-23 | Eko Sport Inc. | Chain ring with teeth oppositely laterally engaging a drive chain |
USD1018381S1 (en) * | 2022-11-16 | 2024-03-19 | Sram Deutschland Gmbh | Bicycle sprocket assembly |
USD1017475S1 (en) * | 2022-11-16 | 2024-03-12 | Sram Deutschland Gmbh | Bicycle sprocket assembly |
USD1017476S1 (en) * | 2022-11-16 | 2024-03-12 | Sram Deutschland Gmbh | Bicycle sprocket assembly |
USD1040033S1 (en) * | 2022-11-16 | 2024-08-27 | Sram Deutschland Gmbh | Bicycle sprocket assembly |
EP4389577A3 (de) * | 2022-12-23 | 2024-10-23 | SRAM Deutschland GmbH | Mehrfach-ritzelanordnung und baukastensystem für mehrfach-ritzelanordnungen |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6340338B1 (en) * | 2000-09-13 | 2002-01-22 | Shimano Inc. | Bicycle sprocket |
DE102007045424A1 (de) * | 2007-09-21 | 2009-04-02 | Sram Deutschland Gmbh | Mehrfachkettenradeinheit für Fahrräder |
JP2018001773A (ja) | 2016-06-27 | 2018-01-11 | 株式会社シマノ | 自転車用スプロケット、及び自転車用スプロケット組立体 |
US10138991B2 (en) * | 2016-09-14 | 2018-11-27 | Shimano Inc. | Bicycle sprocket |
US10689067B2 (en) * | 2017-03-03 | 2020-06-23 | Shimano Inc. | Bicycle sprocket assembly and bicycle drive train |
US10309515B2 (en) * | 2017-04-17 | 2019-06-04 | Shimano Inc. | Bicycle rear sprocket |
DE102018133324A1 (de) * | 2018-02-28 | 2019-08-29 | Sram Deutschland Gmbh | Hinterrad-Ritzelanordnung mit zwei einstückigen zur gemeinsamen Drehung miteinander verbundenen Teilanordnungen |
JP2019177797A (ja) * | 2018-03-30 | 2019-10-17 | 株式会社シマノ | 自転車用リアスプロケット組立体 |
DE102019206778A1 (de) | 2018-05-24 | 2019-11-28 | Shimano Inc. | Fahrradkettenrad und Fahrradantriebsstrang |
US11338886B2 (en) * | 2018-05-24 | 2022-05-24 | Shimano Inc. | Bicycle multiple sprocket and bicycle sprocket |
-
2021
- 2021-10-22 EP EP21020522.5A patent/EP3988818A1/de active Pending
- 2021-10-25 CN CN202111244400.3A patent/CN114475901A/zh active Pending
- 2021-10-25 TW TW110139542A patent/TW202218937A/zh unknown
- 2021-10-26 US US17/511,480 patent/US11919606B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3988818A1 (de) | 2022-04-27 |
US20220126949A1 (en) | 2022-04-28 |
US11919606B2 (en) | 2024-03-05 |
CN114475901A (zh) | 2022-05-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TW202218937A (zh) | 強耐磨自行車鏈輪對以及具有這種自行車鏈輪對的鏈輪卡式飛輪 | |
TWI661979B (zh) | 自行車鏈輪及自行車鏈輪總成 | |
EP3072802B1 (en) | Chainring | |
JP3779706B2 (ja) | リアスプロケット組立体のためのトップスプロケット、及び自転車のためのリアスプロケット組立体 | |
US10100915B2 (en) | Transmission unit | |
EP2289792B1 (en) | Belt drive system | |
US5458543A (en) | Bicycle multiple sprocket assembly | |
EP1671880B1 (en) | Bicycle sprocket with a laterally projecting gear change tooth | |
CN107031786B (zh) | 齿盘、齿盘装置和自行车的传动装置 | |
CN109421887B (zh) | 链轮托架和多链轮装置 | |
TW202321106A (zh) | 用於後輪轂部的多鏈輪配置 | |
US20080058144A1 (en) | Bicycle sprocket assembly | |
US20070135250A1 (en) | Bicycle sprocket apparatus with a shift inhibiting structure | |
TW202227317A (zh) | 每個輔助換擋的端側凹部僅具有一個輸出齒或接收齒且在凹部區域中具有穩定齒的自行車小齒輪 | |
EP2289793B1 (en) | Bicycle sprocket | |
EP2890916B1 (en) | Belt drive system | |
CN111152881B (zh) | 自行车链轮组件 | |
CN109955997B (zh) | 单链轮 | |
US20040259675A1 (en) | Cluster sprockets for bicycle transmissions and other prime movers | |
US10689067B2 (en) | Bicycle sprocket assembly and bicycle drive train | |
US20160208903A1 (en) | Chainrings with Alternating Tooth Thickness Offset | |
WO2013153460A2 (en) | Spiral bicycle sprocket | |
CN111137397A (zh) | 自行车前换档系统 | |
EP3753838B1 (en) | Multi-speed drive hub for bicycle | |
US11027793B2 (en) | Multi-speed drive hub for bicycle |