TWI430920B - Used for multi-sprocket wheels - Google Patents

Description

用於腳踏車之多鏈輪組 發明領域

本發明係有關一用於腳踏車之多鏈輪組，且根據獨立項係由至少二個鏈輪所組成，其等至少具有一共同的調高檔速－交接區。

發明背景

裝備一轉鏈輪變速裝置的腳踏車具有至少一推進鏈輪和一受推進的多鏈輪組，其等係以一板鏈(plate link chain)相結合。從多鏈輪組之一鏈輪到下一個的換檔操作是通過借助於一前變速裝置的軸向換檔動作來實現。為了讓從一較小鏈輪到相鄰的較大鏈輪的換檔操作變得容易，該等鏈輪在鏈條交接區配置特別做成的輪齒和升高輔助件。如果參與換檔操作的鏈條段獲得足夠的空間，就能達到一非常良好的換檔功能。這通常是利用較大的齒槽和，在相鄰的較大鏈輪之面向較小鏈輪側上形成相應的凹陷來實現。根據EP 642 972 B1，凹陷的底部在這種情況下會構成升高的鏈條段之一鏈條連接板。另一種從較小到較大鏈輪以及反過來的換檔操作之改良方式記載於EP 689 988 B1，特別是關於相鄰的鏈輪具有小齒數差的情形。此外，一來在該齒槽前方的輪齒具有一連接板升高斜面且在齒尖上形成一斜壓紋，而另一方面，跟在該齒槽後的第一和第二輪齒則在齒尖範圍具有不同的導向或斜面。

為利用齒槽來改善鏈條的流暢運轉，上述專利在說明書中公開的方式是，在跟在該齒槽後的輪齒之前升高輪齒基部區段，藉而達成鏈長的調整。升高的尺度是安排成，使得對應的環鏈滾子之向內－和向外轉動不會再有別於標準輪齒的作用。

一具備該特徵之多鏈輪組即使在鏈輪具有小齒數差的情形下，依然可以確保一可靠的換檔操作。

在單一鏈輪上設多個齒槽或換檔缺口可以縮短鏈條進入下一個合適的換檔到相鄰的鏈輪所需要的之等候時間。鏈輪上如果設有多個換檔缺口或齒槽，則從一個鏈輪到另一個鏈輪的換檔區就無法確保始終一致。當，例如，一鏈輪之齒數(包括在該等齒槽中所欠缺的輪齒)無法除以其與相鄰之較小鏈輪的齒數差時，在較大鏈輪的兩個換檔缺口中，就可能至少有一個不能以最適的位移對準較小齒輪。位移定義為，在較小鏈輪之最後一個輪齒上的鏈環滾子之接合點到較大鏈輪之跟在齒槽後的輪齒上之鏈環滾子的接合點之距離，如此，當鏈環滾子在較大鏈輪之輪齒上取得一最適接合位置(Anlageposition,(AP))時就會產生一最適的位移，而隨後的鏈環滾子則既不會覆蓋在較大鏈輪的一個齒尖上，也不會離受負載側腹太遠而轉變方向進入轉大鏈輪。一合適的位移可以產生最佳換檔操作，並使得從較小到相鄰的較大鏈輪之鏈條交接流暢進行。此時，參與交接的鏈條段會支撐在三個點上。一個鏈裝滾子還位在小鏈輪的最後一個輪齒上，一個鏈連接板在較大鏈輪側 邊支撐在連接板升高斜面上，而另一個鏈環滾子則在無負載的輪齒側腹上在該支撐位置(Auflageposition,AP)接觸到較大鏈輪之跟在齒槽後的輪齒。如果支撐位置相對於最適AP位處得太高或者往齒尖的方向推移，在換檔操作中就會出現一個可以感知的衝擊，因為鏈條隨著鏈環滾子到受負載側腹之間隔過大而跑進較大鏈輪。這個情形發生的時刻是，當小鏈輪釋放鏈條，而尚未貼緊在對應的輪齒之受負載側腹上的鏈環滾子突然調節間隔或者衝撞到受負載側腹時。如果支撐位置相對於最適AP位處得太低或者往輪齒基部的方向推移，換檔操作就會拖延。特別是在高負載下，會出現鏈條覆蓋的狀況，因為鏈環滾子沿負載方向移動得太遠，以致於不能再正常運轉而是停在齒尖上。當小齒輪釋放鏈條時，鏈條在強烈的撞擊下會卡進大鏈輪上之間隙內，或者對應的鏈環滾子會衝撞到受負載側腹上。這點令人十分困擾而且會導致超載並且在傳動系統的對應構件上增加損耗，而這通常都是要避免的。

發明概要

本發明之課題在於，在一多鏈輪組上實現換檔操作的簡易化並達成鏈條交接的改善，尤其，當一較大鏈輪的齒數(包括在齒槽中所欠缺的輪齒)無法除以其與相鄰之較小鏈輪的齒數差時。特別應該要達到的是，當在該等鏈輪上配置形式上為齒槽的多個換檔缺口時，要轉到較大鏈輪的所有換檔操作都會被最適化，即使實際的鏈條位移在所 有的交接上並不是全部一致時也一樣。藉此，換檔操作就可以噪音少，準確且無振動地達成。

該課題之解決方案記載於獨立請求項之特徵部分。結構則可以從附屬項獲悉。

本發明之解決方案的出發點是，在一多鏈輪組上，一無振動的換檔操作中，在一最適的支撐位置(AP)上之對應的鏈環滾子是緊靠在跟在齒槽後的輪齒之無負載側腹上。此時，在升高斜面上的鏈條交接段之參與換檔操作的鏈環會佔有一擇定的彎曲角α。如果在鏈條交接段上，彎曲角被放大而佔有彎曲角β，一不盡理想的位移，或者在小鏈輪和大鏈輪上之兩個滾子支撐點的距離太短的情形就可以進行校正。根據本發明，這點是利用鏈條連接板在連接板升高斜面上的支撐點之移位來實現。支撐角有一種情形會比較大，就是當支撐點到鏈輪轉軸的距離縮小時，另一種情形會比較小，就是當該距離加大時。支撐點之一徑向移位可以透過不同的措施來實現： －利用該連接板升高斜面相對於該鏈輪之另一鏈條交接區上的一個參考斜面之一徑向移動。

－利用該連接板升高斜面繞著該鏈輪的轉軸之相對於在另一鏈條交接區上的一個參考斜面之一小轉動。

－利用該斜面輪廓相對於另一鏈條交接區上之一參考斜面的一個較平或較陡延伸的形態。

－或者透過在鄰接之受負載側腹的範圍內，在齒槽的輪齒基部上作出一個軸向延伸的凹口。

外層連接板在該連接板升高斜面上之支撐點如果因為一徑向位移而降低，就會造成鏈條交接段的延伸及鏈環滾子在較大鏈輪之無負載側腹上的支撐點之改變。由於該等滾子支撐點之距離的加大，所以會在較大鏈輪上跟在該齒槽後的輪齒之無負載側腹上得到一最適的支撐位置AP。利用這些措施，例如，在靠近較大鏈輪之受負載側腹的鏈條交接區之輪齒基部上形成一凹口，在具有多個換檔缺口或鏈條交接區的鏈輪的情形中，不一致的位移會受到校正和調整。

圖式簡單說明

本發明將藉多個圖式加以闡明。所示為：第1圖 在一多鏈輪組之具有兩個不同的鏈條交接區和對應之有不同的連接板彎曲角之鏈條交接段的兩個鏈齒輪上之一鏈條轉移過程，第2圖 一多鏈輪組之一鏈齒輪對，具有不同的鏈條交接區並在兩個齒槽上有凹口第3圖 一鏈輪截段，具有一連接板升高斜面和一在受負載側腹的範圍內有一凹口的齒槽第4圖 一多鏈輪組之一截段的3－D視圖，具有連接板升高斜面和在齒槽上的凹口

較佳實施例之詳細說明

第1圖所示為在一具有一較大鏈輪2和一較小鏈輪3及一第一鏈條交接段4與一第二鏈條交接段5的多鏈輪組1之 兩個鏈齒輪上的鏈條轉移過程。該第一鏈條交接段4位在一第一鏈條交接區上，在較小鏈輪3之受負載側腹8上有一第一鏈環滾子7，而在較大鏈輪2之無負載側腹10上有一第二鏈環滾子9。外層連接板壓在較大鏈輪2之連接板升高斜面13的支撐點12上。鏈條交接段4在支撐點12的範圍內拐了一個彎並調整彎曲角α。此處，鏈條轉移過程是在較大和較小鏈輪2和3的理想位移下完成。這代表，鏈環滾子9緊貼在無負載側腹10上一良好的換檔操作所必需之最適支撐位置AP上。鏈條交接段5並不會在第二鏈條交接區上出現這種理想的位移。這點可以從相鄰的齒尖之第一間隔15和第二間隔16的差異得知。第二鏈條交接段5有一較長的第二鏈條交接區，而對應的鏈環滾子9並未壓在無負載側腹10上一良好的換檔操作所必需之支撐位置AP上。因此，如果要在該第二鏈條交接區也達到最適支撐位置AP，鏈條交接段5就必須被延長。這點是透過支撐點12a在鏈輪轉軸的方向上的徑向推移來達成。所以會調整成另一個比α稍大的彎曲角β。因為這個校正，或者更確切地說，因為支撐點12a之徑向推移，所以可以使第二鏈條交接段5的有效長度和在第二鏈條交接區14上原來並不有利的位移相合。藉此，第二鏈條交接段5的有效長度即有別於第一鏈條交接段4。

第2圖所示為一多鏈輪組1之一鏈齒輪對，在較大鏈輪2以及在相鄰的較小鏈輪3上都各有不同的鏈條交接區6和14。鏈輪2和3之結構滿足，較大鏈輪2之包括在該等齒槽中也許欠缺的輪齒在內之齒數，無法被大鏈輪2與相鄰的 小鏈輪3之齒數差整除的條件。這代表，現有的位移只能讓兩個鏈條交接區6和14中的一個進行一無振動的換檔操作。為了在第二鏈條交接區14上使緊靠無負載側腹10之一鏈環滾子達到一最適的支撐位置AP，在連接板升高斜面13上支撐點12a會被一連續的徑向延伸凹口17沿鏈輪軸的方向推移。這個結構使得鏈條交接段產生一延伸的效果，而且使得對應的鏈環滾子緊靠在最適支撐位置AP上，就如同在鏈條交接區6上，沒有一如同凹口17一樣之用以在鏈條交接區6推移連接板升高斜面13上之支撐點的手段就已經可以達到的效果一樣。

第3圖所示為一放大的鏈輪截段，具有一連接板升高斜面13和形式上為一齒槽之鏈條交接區14。該齒槽介於該無負載側腹10與一受負載側腹8之間。在鏈條交接區14的輪齒基部18上，有一連續的徑向延伸凹口17設在該受負載側腹8的範圍內。透過該凹口17，有利於對應的鏈條連接板地，將支撐點12a會往鏈輪軸的方向推移，並從而改善換檔條件。

第4圖所示為一具有多個鏈輪的多鏈輪組1之一放大截段的3-D視圖。在前的鏈輪上有一形式上為一齒槽之鏈條交接區和一軸向延伸之凹口17。該凹口17在該受負載側腹的範圍內延伸得比該輪齒基部18還深，並且在該連接板升高斜面13上有利於該外層連接板地將該有效的支撐點徑向地沿鏈輪軸的方向推移。

1‧‧‧多鏈輪組

2‧‧‧較大鏈輪

3‧‧‧較小鏈輪

4‧‧‧第一鏈條交接段

5‧‧‧第二鏈條交接段

6‧‧‧第一鏈條交接區

7‧‧‧第一鏈環滾子

8‧‧‧受負載側腹

9‧‧‧第二鏈環滾子

10‧‧‧無負載側腹

12、12a‧‧‧支撐點

13‧‧‧連接板升高斜面

14‧‧‧第二鏈條交接區

15‧‧‧第一間隔

16‧‧‧第二間隔

17‧‧‧凹口

18‧‧‧輪齒基部

AP‧‧‧支撐位置

α‧‧‧小彎曲角

β‧‧‧大彎曲角

第1圖 在一多鏈輪組之具有兩個不同的鏈條交接區和對應之有不同的連接板彎曲角之鏈條交接段的兩個鏈齒輪上之一鏈條轉移過程。

第2圖 一多鏈輪組之一鏈齒輪對，具有不同的鏈條交接區並在兩個齒槽上有凹口。

第3圖 一鏈輪截段，具有一連接板升高斜面和一在受負載側腹的範圍內有一凹口的齒槽。

第4圖 一多鏈輪組之一截段的3－D視圖，具有連接板升高斜面和在齒槽上的凹口。

1‧‧‧多鏈輪組

2‧‧‧較大鏈輪

3‧‧‧較小鏈輪

4‧‧‧第一鏈條交接段

5‧‧‧第二鏈條交接段

7‧‧‧第一鏈環滾子

8‧‧‧受負載側腹

9‧‧‧第二鏈環滾子

10‧‧‧無負載側腹

12和12a‧‧‧支撐點

13‧‧‧連接板升高斜面

15‧‧‧第一間隔

16‧‧‧第二間隔

AP‧‧‧支撐位置

α‧‧‧小彎曲角

β‧‧‧大彎曲角

Claims (11)

1. 一種自行車用之多鏈輪組，其具有至少一較大和一較小鏈輪，其中，在一鏈條交接區上透過一轉換裝置將鏈條從一較小鏈輪轉移到一較大鏈輪時，該鏈條之一鏈條交接段以一鏈環滾子抵靠在該較小鏈輪之一受負載側腹上，並以另一鏈環滾子抵靠在該相鄰的較大鏈輪之一無負載側腹上，且一外層連接板壓在該較大鏈輪之連接板升高斜面的支撐點上，而該鏈條交接段在該處折了一個彎，或者形成一彎曲角α，特徵在於，在一較大鏈輪之不同的鏈條交接段上之該等支撐點的徑向位置不同，因此，取決於該支撐點之徑向位置，在該等鏈條交接段上，介於該等彎曲的鏈環之間會形成不同的角度(α、β)，從而在該較大鏈輪之所有的鏈條交接區上，都能讓該鏈環滾子在該無負載側腹上達到最適的支撐位置AP。
2. 如申請專利範圍第1項之多鏈輪組，特徵在於，在一鏈輪之多個鏈環交接區中的一個鏈環交接區上，一支撐點之徑向位置是利用該連接板升高斜面之相對於另一鏈條交接區之一連接板升高斜面的一個徑向推移而達到。
3. 如申請專利範圍第1項之多鏈輪組，特徵在於，在一鏈輪之多個鏈環交接區中的一個鏈環交接區上，一支撐點之徑向位置是利用該連接板升高斜面繞著該鏈 輪的轉軸之相對於另一鏈條交接區之一連接板升高斜面的一個小轉動而達到。
4. 如申請專利範圍第1項之多鏈輪組，特徵在於，在一鏈輪之多個鏈環交接區中的一個鏈環交接區上，一支撐點之徑向位置是利用該連接板升高斜面之斜面輪廓相對於另一鏈條交接區之一連接板升高斜面的一個較陡或較平的延伸而達到。
5. 如申請專利範圍第1項之多鏈輪組，特徵在於，在一鏈輪之多個鏈環交接區中的一個鏈環交接區上，一支撐點之徑向位置是利用在該鏈環交接區之輪齒基部作出一個軸向延伸的凹口而達到。
6. 如申請專利範圍第1項至第5項之任一項的多鏈輪組，特徵在於，在該等鏈條交接區中的至少一個，特別是在該鏈條交接區上，在形成一齒槽之下省掉了一個輪齒。
7. 如申請專利範圍第1項至第5項之任一項的多鏈輪組，特徵在於，各該鏈輪是通過傳動元件而安裝在一齒輪架上。
8. 如申請專利範圍第1項至第5項之任一項的多鏈輪組，特徵在於，各該鏈輪在其內周上設有傳動輪廓以便和共軛軸上可轉動地設置之一傳動裝置上的對應傳動輪廓相配合。
9. 如申請專利範圍第1項至第5項之任一項的多鏈輪組，特徵在於，各該鏈輪係以一可轉動地面對該共軛軸設置之 齒輪體的支承結構配置成一件式。
10. 如申請專利範圍第1項至第5項之任一項的多鏈輪組，特徵在於，該齒數，包括一較大鏈輪之在該等齒槽中可能欠缺的輪齒，無法除以至少一大鏈輪與一相鄰之小鏈輪的齒數差。
11. 如申請專利範圍第1項至第5項之任一項的多鏈輪組，特徵在於，該等鏈輪是切削加工製成的構件。