TWI688514B - 用於後輪轂部的多鏈輪配置 - Google Patents

Abstract

本發明係有關於一用於自行車之後輪轂部的多鏈輪配置，其具有較佳換檔特性、在偏斜運行時較少之振動、及較佳耐磨特性。該多鏈輪配置包含不同直徑之多數鏈輪，其中該等鏈輪中之至少一鏈輪在各情形中具有多數齒，其中，在該鏈輪之圓周上，當朝一圓周方向觀看時，設有至少一連串之齒，其中，就其材料厚度而言，連續地配置一薄齒、繼之以一厚齒、再繼之以一薄齒，且其中該鏈輪具有一凹槽及/或一通道凹部，該凹槽及/或通道凹部形成至少一換檔通道且允許一鏈條在二相鄰鏈輪間轉換。

Description

用於後輪轂部的多鏈輪配置

本發明係有關於一用於自行車之後輪轂部的多鏈輪配置，其具有較佳換檔特性、在偏斜運行時較少之振動、及較佳耐磨特性。

文獻DE 10 2012 023 819 A1提出用以附接在一自行車之一踏板曲柄的一前鏈輪，該鏈輪之特徵為相對於習知鏈輪之改良鏈條引導。該改良引導特性使得，當在一自行車之一踏板曲柄上使用一單一該鏈輪時，可不需要另外之鏈條引導件。即使未提供一鏈條脫軌器之鏈條引導件，情況亦是如此。這特性係一重要優點，特別是在越野用之自行車的情形中及在由於地形不平坦及萬一密集轉向移動，該鏈條具有跳脫該鏈輪之傾向的情形中。在該鏈輪具有，當朝該踏板曲柄之軸向觀看時，以沿圓周方向交替方式配置之厚及薄齒的情形下，可特別達成該改良引導特性。

此外，該等齒可在一徑向上具有特別長之形態，其中該等齒空間可形成為只沿一圓周方向比收納於其中之鏈條滾子稍大。另外，可提供自由空間以便為相對該等鏈條滾子突出的該鏈條之內鏈節提供空間。

在該習知技術之情形中，在一適當踏板曲柄上，在各情形中只設置該等鏈輪中之一鏈輪，因此可不需要一前脫軌器。因此該滾子型驅動鏈條不需要轉換至在該負載股中的一相鄰鏈輪，而該相鄰鏈輪因鏈條張力主要在負載股中而通常具有高要求。所述鏈輪不適合使用在一後輪轂部上，因為該特別良好之鏈條引導特性妨礙轉換至一相鄰鏈輪。

由後來公告之專利申請案，即US 2014/0338494 A1及DE 10 2014 019 528 A1亦可知道類似之鏈輪配置。

但是，在一踏板曲柄之多鏈輪配置的換檔過程及相關要求與用於一自行車之一後輪轂部的一多鏈輪配置的換檔過程及相關要求明顯不同。在一驅動鏈輪(在該踏板曲柄)之情形中，該鏈條滾子在各情形中被該鏈輪之負載齒腹收納。該驅動方向限定該換檔過程必須在該負載股上進行。在一被驅動鏈輪，例如，安裝在一自行車後輪上之一小齒輪匣的一小齒輪之情形中，該鏈條滾子進入，在各情形中在該進入齒腹上或靠近該進入齒腹，進入該驅動件之空轉股中。該鏈條引導係藉由該換檔機構有齒滾子實施，使得在各個鏈輪上之該進入狀況不包含明顯之偏斜運行。這產生對用於在一自行車之後輪上之一後鏈輪(小齒輪)及用於在該踏板曲柄上之一前鏈輪的該換檔及該鏈條之引導完全不同的需求。

本發明之一目的在於提供一種用於自行車之後 輪轂部的多鏈輪配置，該多鏈輪配置，特別在轉換至比較小直徑之鏈輪時及在具有大齒數差之換檔過程中，具有較佳換檔特性。此外，意圖改善偏斜運行特性及減少磨損。

該目的係藉由具有請求項1之特徵的一種用於自行車之後輪轂部的多鏈輪配置達成。

較佳實施例來自請求項2至14。

一種用於自行車之後輪轂部的多鏈輪配置包含多數不同直徑之鏈輪，該等鏈輪特別各具有偶數齒。在此，在該等鏈輪之至少一鏈輪的圓周上，設有至少一連串齒，其中當朝垂直於該圓周方向之一方向觀看時，就材料厚度而言，連續地配置一薄齒、繼之以一厚齒、再繼之以一薄齒。該至少一鏈輪具有特別呈一凹槽或一凹部形態且藉由材料移除產生之至少一通道凹部，且該至少一通道凹部形成至少一換檔通道且允許與該等鏈輪中之一鏈輪接合的一鏈條之轉換使得該鏈條接合一相鄰鏈輪。

因此可在相鄰鏈輪之齒間提供該換檔通道作為一裝置，該裝置可用以讓該鏈條通過具有比較多數目齒之一比較大直徑鏈輪上的一齒，以便該鏈條可由上述鏈輪上的齒分離且可轉換至比較小直徑或具有比較少數目齒之一相鄰鏈輪。另外地或替代地，亦可設置一換檔通道以便該鏈條可由在所述比較小鏈輪上之齒分離且可轉換至比較大直徑或具有比較多數目齒之相鄰鏈輪。

在一變化例中，在此可在比較大直徑鏈輪中之一鏈輪之形成一通道齒的該等齒中之至少一齒上設置一 通道凹部，以供該鏈條之一內鏈節通過以便該鏈條下降至一比較小直徑之相鄰鏈輪上。在另一變化例中，可在比較小直徑之鏈輪中之一鏈輪之形成一通道齒的該等齒中之至少一齒上設置一通道凹部，以供該鏈條之一內鏈節或一外鏈節通過以便該鏈條上升至一比較大直徑之相鄰鏈輪上。

此外，在相鄰鏈輪間之相位關係可組配成使得在該等鏈條元件與一比較小直徑之鏈輪之對應相關齒間產生同步性。依此方式，與該比較小直徑之鏈輪再接合之該等內鏈節元件或外鏈節元件可會聚在一對應相關齒上。因此可確保一內鏈節元件會聚在一薄齒上且一外鏈節元件對應地會聚在一厚齒上。在此，「薄」及「厚」亦有關於各齒沿垂直於該相關鏈輪之圓周方向，即實質平行於各轉軸之方向之一方向的材料厚度。

藉由依據本發明之配置，可實現在該鏈條由一比較大鏈輪轉換至一比較小鏈輪時，一內鏈節元件側向地運行通過該比較大直徑之鏈輪的一薄齒(「內鏈節通道」)以便該鏈條由該比較大直徑之鏈輪的齒分離。

對應地，在依據本發明之多鏈輪配置的一改良中，可設置成至少一比較小直徑之鏈輪，就相位而言，相對於一比較大直徑之相鄰鏈輪定向使得，在該鏈條由該比較大直徑之鏈輪轉換至該比較小直徑之鏈輪時，在該比較小直徑之鏈輪的齒與該鏈條之分別相關之鏈條元件間實現同步性。換言之，該至少一比較小直徑之鏈輪可相對於該比 較大直徑之相鄰鏈輪旋轉地偏移環繞一共用轉軸之一特定旋轉角。在這情形中，該旋轉角之大小可以與該鏈條、該等齒之幾何形狀及/或該等鏈輪之不同直徑相關之一方式界定以便確保在由該比較大直徑之鏈輪轉換至該至少一比較小直徑之鏈輪時該鏈條在後者上之一所欲接合。詳而言之，在這情形中該等換檔通道可配置成使得，在該鏈條轉換至一相鄰鏈輪時，它一直是一外鏈節會聚在一厚齒上之情形。

在這上下文中指出，在本發明之一變化例中，可選擇該等換檔通道及相鄰鏈輪彼此之相對配置使得，在該鏈條由一鏈輪轉換至一相鄰鏈輪時，在該等二鏈輪間運行之該鏈條股或鏈條零件相對於該比較小直徑之鏈輪的基圓實質直線地且正切地運行。如此選擇上述旋轉角或角偏移使得在接合該比較大鏈輪之最終齒與接合該比較小鏈輪之第一齒間的間距實質等於多數鏈節距。

在另一實施例中，該至少一比較小直徑之鏈輪至少可，沿其圓周，就材料厚度而言，具有沿垂直於該圓周方向之一方向有多數厚及薄齒之多數序列。

在另一實施例中，該等多數鏈輪中之一或多數鏈輪的至少一齒可具有一支持邊緣，該支持邊緣係設計成相對於各相關鏈輪之轉軸沿一徑向向內方向支持該鏈條之一外鏈節。

在一後續鏈條元件之該等外鏈節在兩側與一齒相接前，一內鏈節元件之內鏈節在一側運行通過一齒的情 形中，在習知鏈輪中已實施了藉由一所謂內鏈節通道之一解決方法。例如，文獻EP 0 642 972 A1揭露用以讓該鏈條由該比較大小齒輪或鏈輪下降至該比較小小齒輪或鏈輪之內鏈節通道。

用以讓該鏈條由該比較大鏈輪下降至該比較小齒輪之外鏈節通道技術上是不方便的，因為，接著，欲沿平行於該轉軸之一方向構成的一凹槽或換檔通道必須形成有一太大深度。用以讓該鏈條由該比較小小齒輪或鏈輪上升至該比較大小齒輪鏈輪之內鏈節通道出現在文獻EP 0 313 345 A1及文獻DE 44 18 407 A1中。但是，在該鏈條由該比較小小齒輪或鏈輪上升至該比較大小齒輪或鏈輪之情形中，外鏈節通道是類似地可能的且方便的。

在習知鏈輪之情形中，該鏈條一直在換檔通道轉換至該比較小直徑之鏈輪只達成了一有限程度。在習知鏈輪之情形中，若該相位分配不正確，則該鏈條經常由在該比較大直徑之鏈輪上的齒脫離。對此而言，在該鏈條上之一對應大力量，或一後換檔機構之鏈條引導，或，例如，用於換檔至該比較大小齒輪之一前側凹槽的一對應大彎曲便足夠了。

在依據本發明之多鏈輪配置的情形中，可以可靠地達成該鏈條只在換檔通道轉換至一比較小直徑之鏈輪。若該鏈條仍不正確地進入，例如由於快速連續地實施多數換檔程序，在具有薄齒及至少一厚齒之一比較小直徑之一鏈輪的情形中，該一或多數厚齒可確保該鏈條立即再 同步。對此而言，該比較小直徑鏈輪之至少一厚齒可，由於其比較大軸向範圍，防止滑入一鏈條內鏈節。

在相反之情況中，即在該鏈條轉換至一比較大直徑之相鄰鏈輪時，關於遵守分配至少一厚齒至該鏈條之外鏈節元件及分配多數薄齒至該鏈條之內鏈節元件，相同之欲達成條件在依據本發明之鏈輪的情形中如在該鏈條轉換至一比較小直徑之相鄰鏈輪的情形中一般地發生。在此，透過在該比較大直徑鏈輪上之齒上提供具有多數凹部之呈多數換檔通道形式的多數換檔輔助物，且該等凹部屬於該等換檔通道，可賦予該鏈條沿該比較大直徑鏈輪之方向且沿平行於該等鏈輪之轉軸的一方向位移得夠遠之足夠空間。依據本發明，沿轉換至該比較大直徑鏈輪之一鏈條，在各情形中提供例如已由習知鏈輪之換檔輔助物知道的一換檔通道。但是，與習知鏈輪不同，依據本發明可類似地設置特別深之凹部，其中當朝一軸向觀看時，就其材料厚度而言，特別寬之鏈條元件會聚在至少一厚齒上。

與例如揭露在文獻DE 10 2012 023 819 A1中之只有一鏈輪的一配置不同，在多數鏈輪及換檔機構或脫軌器之配置中無法避免的情形是在該換檔機構上及/或在該脫軌器上使用鏈條引導。用以防止該鏈條由於振動或偏斜鏈條運行而脫出之該鏈條的引導可藉由一自行車換檔機構之後脫軌器的鏈條滾子可靠地避免，且不一定要藉由該鏈輪幾何形狀來輔助。沿該比較小小齒輪之方向之該等齒的加厚部份更不利，因為這些會妨礙平順及定向換檔至比 較大小齒輪。此外，特別在具有多數小齒輪之現代小齒輪配置的情形中，該軸向結構空間嚴重地受限。

因此，在本發明之一改良中，可設置成在各情形中，在指向一比較小直徑之相鄰鏈輪的一側，各鏈輪之齒中之至少某些，最好全部齒的表面呈實質平坦形式且實質位在一共用平面中，其中具有一凹槽或一通道凹部之個別齒係相對於該平面退縮。因此，在這改良中，可脫離使該齒厚度完全配合在該對鏈條外鏈節或鏈條內鏈節間之中間空間之寬度的原理。因此在朝一軸向觀看時，該至少一厚齒只在一側增厚。該鏈條引導防止該鏈條可沿一比較大直徑之相鄰鏈輪的一方向位移太遠。

由具有相同厚度之齒之鏈輪所知的換檔通道幾何形狀可對應地轉移至指向該比較小直徑之相鄰鏈輪的依據本發明之鏈輪的該側。

在這改良中，當朝垂直於該圓周方向之方向觀看時，厚齒之材料厚度可減少，使得該等厚齒可具有2.2mm至3.5mm，且宜為至多2.45mm之一材料厚度。

用於該鏈條轉換至一比較小直徑鏈輪及用於該鏈條轉換至一比較大直徑鏈輪都必須同樣地遵守用於遵守相位分配的條件。在一單一鏈輪中不一定遵守這二條件，因為該等條件會互相妨礙或會互不相容。因此，可提供用以解除這些限制之結構方式。可沿該鏈條之一實質直輪廓，如以上所述地，及沿該鏈條之一弧形或彎曲輪廓設置用於轉換至該比較大直徑鏈輪之換檔通道。在一弧形輪廓之情 形中，在相鄰鏈輪上在該換檔通道之末端的齒可環繞該等鏈輪之轉軸互相面對地轉動。此外，徑向地在該等鏈條滾子內之該等鏈銷之間的間距可縮短，且該等鏈條滾子在各情形中接合在該等相鄰鏈輪上。

此外，轉換至一比較大直徑之鏈輪可以一所謂「內鏈節上升」之形式且亦以一所謂「外鏈節上升」之形式實現，其中該等對應表示可沿該換檔通道由最終鏈條鏈節之本質推導出來，且該換檔通道連接一徑向外之徑向距離。

依據本發明之多鏈輪配置的優點包括，但不限於，以下者：由於該鏈條以與該至少一厚齒及該等薄齒同步之一方式放在對應鏈輪齒上，不必為該等二接合變化例，即為分配一內鏈節元件或一外鏈節元件至一參考齒，提供對應換檔輔助物。這減少該配置之複雜性。

改善在負載下換檔至比較小直徑的鏈輪。這在換檔過程中產生較少變化及一較少不必要換檔狀態之風險。

亦可減少萬一偏斜運行該鏈條之振動。

可實質地避免一所謂「自動換檔」，即該鏈條意外地轉換至一相鄰鏈輪。另外，該鏈條跳脫該鏈輪之風險降低。

磨損減少，因為即使在該等齒上設置多數凹槽，由於所設置之厚齒，在鏈條滾子與齒腹間仍存在適當大接觸面積。

特別在該鏈條之內鏈節下降的情形中，即使在大齒輪 級之情形中，即在相鄰鏈輪之齒數間有大差別之情形中，亦可利用本發明確保一平順換檔。

依據本發明之多鏈輪配置因此類似地適用於電動自行車(E-自行車)或具有一電驅動器之自行車。該等電動自行車經常在一多鏈輪配置之相鄰鏈輪間具有比較大齒輪級以便實現比較高加速。此外，由於該電動馬達之固定轉矩，高力量作用在該鏈條上。在一多鏈輪配置上對一後輪轂部所產生之要求係藉由依據本發明之多鏈輪配置達成，藉此實現平順及可靠之換檔。

在另一實施例中，依據本發明之方法可方便地將該鏈條轉換至具有至少一厚齒及多數薄齒的多數鏈輪，且該至少一厚齒及多數薄齒可不為一多鏈輪配置之所有鏈輪設置。對設有相對於相鄰鏈輪具有比較小齒數差之鏈輪，或若，例如由於該等齒輪級，亦意圖在比較大小齒輪之情形中使用奇數齒之鏈輪的多鏈輪配置而言，情況特別是如此。在這情況中，具有奇數齒及只具有多數薄齒之一鏈輪可配置在具有偶數齒之二鏈輪間且在各情形中配置成具有一厚齒配置在二薄齒間之至少一齒序列。

因此，在另一實施例中，該多鏈輪配置可包含至少一另一鏈輪，其朝垂直於該圓周方向之一方向觀看時，就其材料厚度而言具有實質相等厚度之多數齒。該至少一另一鏈輪可進一步配置成與具有至少一厚齒及多數薄齒的該等多數鏈輪中之至少一鏈輪相鄰。

在這實施例中，具有相同厚度之齒的習知鏈輪 及具有至少一厚齒及多數薄齒的依據本發明之鏈輪因此可一起設置在一多鏈輪配置中。因此，在一多鏈輪配置中利用多數習知鏈輪且在該等鏈輪間具有一小齒數差，一過渡點可由一比較小直徑之鏈輪及在該過渡點下方相同厚度之多數齒形成至在該過渡點上方具有至少一厚齒及多數薄齒之一鏈輪。

在這實施例中，必須確保，在轉換至具有至少一厚齒及多數薄齒之第一鏈輪、該過渡鏈輪時，該鏈條運行至具有正確相位分配之該鏈輪上。這表示一外鏈節元件必須接合在該至少一厚齒上或一內鏈節元件必須接合在一薄齒上。在該鏈條以相反方向轉換通過該過渡點時，同步性不扮演一重要角色。

當該鏈條運行至該過渡鏈輪上時，為該外鏈節設置之一凹槽可，利用對應幾何設計，亦收納一內鏈節。由該比較小直徑鏈輪至該比較大直徑鏈輪上之該鏈條的這非同步運行將因此具有一不利效果，因為在這情況下無法實現該鏈條及在該比較大直徑鏈輪上之該等齒的同步。

這表示設置在用於一外鏈節或一內鏈節之該過渡鏈輪上作為該換檔通道之一構成部分的一凹部或凹槽亦一直必須準確地收納這相關類型之鏈節。因此不可避免地實現在鏈條與在該過渡鏈輪上之齒間的同步性。收納一「一不正確」或非相關類型之鏈節妨礙同步性。這可藉由本發明克服。

在用以克服之一第一變化例中，該凹部或凹槽可設計成無法收納一「不正確」鏈節。作為這變化例之另一種方式，在一第二變化例中，可確保，從一開始，就一直是「正確」鏈節抵靠在該凹槽上的情形。

在該第一變化例中，可透過設置滑出斜面來防止在該凹部或凹槽中收納一「不正確」鏈條鏈節。因此至少一凹部或凹槽可具有一滑出斜面。與此結合，可設置成利用交替定位，例如透過在該比較小直徑鏈輪上形成奇數齒，該鏈條連續地脫出該比較小直徑鏈輪。

該第二變化例可包含在一鏈輪上在該過渡點下方提供偶數齒，及在該鏈輪上正常脫出時，使該鏈條跨在該至少一厚齒上。在這跨上之情形中，一內鏈節元件可設置在該厚齒之尖端上，相對於在鏈條鏈節通常接合該等齒且未跨上之情形中的距離，沿該排鏈條鏈節產生一較長距離。該較長距離可實現由一內鏈節元件抵靠該厚齒的一狀態轉換至接著且在後續旋轉時，一外鏈節元件接合在該厚齒上的一狀態。

1‧‧‧多鏈輪配置

2‧‧‧齒

5‧‧‧鏈條

6‧‧‧內鏈節元件

7‧‧‧外鏈節元件

8‧‧‧鏈接點

9‧‧‧鏈條滾子

11‧‧‧腹板

12,13,14‧‧‧鏈輪

21‧‧‧厚齒

22‧‧‧薄齒

24‧‧‧彎曲齒

26‧‧‧通道齒

36‧‧‧斜面

37‧‧‧邊緣

38‧‧‧負載齒腹

39‧‧‧凹部或凹槽

51‧‧‧鏈條零件

54‧‧‧自由鏈條零件

55‧‧‧傾斜接點

56‧‧‧正切接點

61‧‧‧內鏈節

71‧‧‧外鏈節

81‧‧‧鏈銷

91‧‧‧負載承接齒腹

92‧‧‧後續齒腹(後齒腹)

93‧‧‧凹部

A‧‧‧轉軸

D‧‧‧旋轉方向

以下將依據較佳實施例之圖說明本發明：圖1顯示習知技術之具有厚及薄齒的一鏈輪；圖2顯示圖1之一鏈輪接合該滾子型鏈條；圖3顯示由該最小鏈輪之側觀看，具有三所示鏈輪之一多鏈輪配置，且圖示沿換檔通道在鏈輪間轉換該等鏈條；圖4顯示由該最大鏈輪之側觀看，圖3之一多鏈輪配 置；圖5顯示一多鏈輪配置之一鏈輪，該鏈輪具有用以在一習知多鏈輪配置之情形中協助該鏈條轉換至下一最小鏈輪之一斜齒；圖6顯示由該最大鏈輪之側觀看，用於將該鏈條轉換至該比較小鏈輪之圖4之多鏈輪配置的一放大圖；圖7顯示在產生內鏈節通道之情形中，沿對應於圖6之用於將該鏈條轉換至該比較小鏈輪之該換檔通道的多數凹部或凹槽；圖8顯示在如圖7中所示，配合內鏈節下降產生內鏈節通道之情形中，在一修改實施例中沿用於轉換至該比較小鏈輪之該換檔通道的多數凹部或凹槽；圖9係在配合內鏈節上升產生內鏈節通道之情形中，由該比較小鏈輪之側觀看，轉換至圖4之多鏈輪配置之一比較大鏈輪的示意圖；圖10顯示圖9之用於轉換至一比較大鏈輪之換檔通道的放大圖；圖11係在一轉換過程中鏈輪及鏈條的圖，且外鏈節上升配合一習知多鏈輪配置之一鏈輪上的內鏈節通道；圖12係在外鏈節上升且接著產生內鏈節通道之情形中，由該比較小鏈輪之側觀看，轉換至圖4之一比較大鏈輪的示意圖；圖13顯示圖12之用於轉換至一比較大鏈輪之換檔通道的放大圖； 圖14顯示在配合內鏈節通道內鏈節上升或外鏈節上升且接著產生內鏈節通道之情形中，在一習知多鏈輪配置之情形中，具有一凹槽或換檔通道之一多鏈輪配置的一鏈輪；及圖15與16係在防止一外鏈節元件接合在適用於接合該外鏈節元件之一齒的情形中，在一習知多鏈輪配置之一鏈輪上之一凹槽的圖。

在以下本文中，該等用語「厚」及「薄」亦有關於沿垂直於一鏈輪之圓周方向之一方向，多數齒的材料厚度。此外，該等用語「大」及「小」係，就個別鏈輪而言，有關於各鏈輪之齒直徑尺寸及數目。

圖1顯示習知技術之具有厚齒21及薄齒22的一鏈輪。這是用於在一自行車上之一踏板曲柄的一鏈輪。

在圖2中，可看到該等厚鏈輪齒21及該等薄齒22如何以與該鏈條5之該等外鏈節元件7及該等內鏈節元件6同步的一方式接合該鏈條5。該齒形狀取決於該齒厚度分別配合在該對鏈條外鏈節或鏈條內鏈節間之中間空間之寬度的原則。

該鏈條5呈一滾子型鏈條之形式且具有在鏈接點8可旋轉地互相連接之外鏈節元件7及內鏈節元件6。在一鏈接點8，多對外鏈節71、多對內鏈節61及鏈條滾子配置在一鏈銷81上。在此，該鏈銷81牢固地壓入該等外鏈節71及/或與其鉚接。該等內鏈節61具有多數軸環，且該鏈條滾子9 可旋轉地安裝在該等軸環上。該等內鏈節61可相對於該鏈銷81旋轉。

圖3顯示由該等比較小鏈輪之側觀看，通過依據本發明之一多鏈輪配置1之截面圖，且仍可看到該等三最大鏈輪12、13與14。在朝一徑向及朝一平行於該轉軸A之方向延伸之多數腹板11產生在該比較小鏈輪12與該中等鏈輪13間之連接的情形中，該比較小鏈輪12及該中等鏈輪13屬於具有多數孔之一體圓錐支持結構。該比較大鏈輪14形成為一最終鏈輪且，藉由一支持圓盤(未圖示)，朝一徑向向內方向相對於一驅動器(未圖示)且相對於該轂部軸(同樣未圖示)被支持。

在一驅動情況中，該多鏈輪配置1朝該旋轉方向D旋轉。

在該多鏈輪配置1上，以一示意方式，配置有一鏈條之多數鏈條零件51，以便顯示在該鏈條5由該等鏈輪12、13、14中之一鏈輪轉換至一相鄰鏈輪時存在之各種狀態。該等內鏈節61只藉由在相鄰鏈條接點間之一線示意地顯示。該等外鏈節71之輪廓只顯示一部份。此外該圖未顯示該等齒是否分別安裝在一對外鏈節71或一對內鏈節61之中間空間內或外。相反地，該等齒2及該等外鏈節71之輪廓同樣以示意形式顯示。

在該等鏈輪上之齒2對應於多數厚齒21或多數薄齒22，其中該等厚齒21係在該齒本體中加上圓圈表示，且該等圓圈不是在該等齒2上之幾何元件，只用以在該示 意圖中與該等薄齒22區別。這圖是必要的，因為該等厚齒21只朝一軸向延伸至圖之平面外，且因此在一前視圖中是無法辨識的。

配置在該等鏈輪12、13與14間之該等鏈條零件51係由該比較大直徑之鏈輪14延伸至該比較小直徑之鏈輪13的不運行鏈條零件，或由該比較小直徑之鏈輪13延伸至該比較大直徑之鏈輪14的運行鏈條零件。

多數自由鏈條零件54分別包含該等不運行鏈條零件或該等運行鏈條零件之一子組鏈條鏈節6、7。在自由鏈條零件54內之鏈條接點未與該等鏈輪12、13、14之齒2接合，其中在鏈輪齒2與鏈條元件間之「接合」的特徵為各鏈輪齒2已進入在各鏈條鏈節對之該等鏈條鏈節61、71間之中間空間的事實，及該鏈條滾子9徑向地放置在該等鏈輪齒2間之間隙內至少一適當程度的事實。在自由鏈條零件54之端部在各情形中放置有分配給在各情形中比較大鏈輪13、14的一傾斜接點55，及分配給在各情形中比較小鏈輪12、13的一正切接點56。在該傾斜接點55之鏈銷81係實質居中地放置在具有比較大直徑之鏈輪14、13上之二齒2間，且連接互相相對地傾斜之鏈節元件6、7。在一正切接點56之鏈銷係該第一鏈接點8，且該第一鏈接點8之鏈條滾子實質居中地放置在具有比較小直徑之鏈輪13、12上之二齒2間，其中在該處，該鏈條正切地運行至該比較小鏈輪12、13上。

圖4顯示圖3之多鏈輪配置，但由該最大鏈輪14 之側觀看。進一步徑向地放置在內部且對於換檔過程不重要之該等鏈輪的構成零件未顯示。

在換檔至一比較大鏈輪時，若該比較大小齒輪之齒收納一外鏈節且該自由鏈條零件54之端部被支持在該齒之進入齒腹，則使用該用語「外鏈節上升」。若一內鏈節通過該齒，該上升係一內鏈節上升。在圖3與4中之自由鏈條零件對應地表示。

圖5顯示習知技術之一多鏈輪配置的一鏈輪。一傾斜通道齒26為一內鏈節元件提供空間以便在內鏈節通道之情形中通過該通道齒26。

圖6顯示由該最大鏈輪14之側觀看，在依據本發明之一鏈輪的情形中之內鏈節下降。該內鏈節61係由該小齒輪分離之第一鏈條元件。即使該鏈條之傾斜先發生在該外鏈節(當它被該邊緣37固持時)，該內鏈節61亦已不再接合在該小齒輪中。

在圖4與6中顯示該最大鏈輪14之厚齒21具有以全材料厚度形成之一負載承接齒腹(在旋轉方向D上領先)91。但是，環繞在這些厚齒21之相對側上之後續齒腹(後齒腹)92的部份，就該材料厚度而言，具有一階狀輪廓且至少部份地沿其輪廓具有一凹部93，使得當由一徑向內方向觀看時，它提供一階狀或形成肩部之齒輪廓。考慮該鏈輪14之背側實質平坦地形成(請參閱圖7)的情況，通過一齒21之一正切截面在一俯視圖中提供一L形輪廓。

圖7顯示當欲進行圖6之內鏈節下降時，沿用於 轉換至該比較小鏈輪之換檔通道之該等凹部或凹槽39的一可能示範實施例。該內鏈節通過該薄齒22，且該薄齒22藉由在前側之凹槽提供對應空間。該凹部或凹槽39為該外鏈節提供空間。

圖8顯示在該薄齒22通過內鏈節通道之情形中，沿相對於圖7之實施例修改之用於轉換至該比較小鏈輪之換檔通道的該等凹部或凹槽39。可看到用於一外鏈節之凹槽39比圖7中之情形深地徑向向內延伸。因此，相對於圖7，可實現該鏈條之更早傾斜，結果為進入該相鄰、比較小小齒輪提供一稍大鏈條長度。因此，該比較小小齒輪可相對於該比較大小齒輪朝與該驅動方向相反之一方向旋轉地偏移。

在該凹槽39上之支持邊緣37的徑向位置決定收納在該凹槽39中之一外鏈節可徑向向內位移之範圍。

圖9示意地顯示由該比較小鏈輪觀看，轉換至圖3與4之多鏈輪配置上之一比較大鏈輪，其中該薄齒22收納一外鏈節，且該鏈條放在該薄齒22之進入齒腹上。

圖10顯示由該比較小鏈輪之側觀看，用於圖9之一轉換過程之換檔通道的放大圖。可看到一斜面36可延伸以便為該外鏈節提供空間及以便藉由該支持邊緣37朝一徑向向內方向支持該外鏈節的範圍。該邊緣37延伸通過用於一外鏈節及一內鏈節之一雙凹部或凹槽。以符號37表示之部份支持該內鏈節。但是該主要支持功能主要藉由在該齒21上之該進入齒腹來實現。

若，由圖3與4所示之相位分配繼續進行，該等鏈輪12、13就其角位置而言互相相對旋轉，使得，對應於該角偏移，該正切接點56及該傾斜接點55互相相向移動，接著該傾斜接點55沿一徑向向外方向改變其位置。這產生該自由鏈條零件54之一傾斜或弧形輪廓，其可透過該凹槽39之對應定位來進一步強化。該支持邊緣37之徑向位置亦可對應地組配。在該等二鏈輪12、13之配置的情形中，互相相向移動之範圍受限於以下事實，即該凹槽不應延伸得與該彎曲齒24(圖5)之負載齒腹38(圖7)一樣遠，以便在該彎曲齒24上為在負載齒腹38與鏈條滾子9間的接觸提供一儘可能大之面積。一可能對應設計顯示在圖10中。

圖11係用於配合在一習知多鏈輪配置之一鏈輪上之內鏈節通道進行外鏈節上升之一凹槽的圖。

圖12示意地顯示由該比較小鏈輪13之側觀看，在圖3與4之多鏈輪配置之情形中轉換至一比較大鏈輪14。該薄齒22適合收納一內鏈節61，且該鏈條5放在該薄齒22之進入齒腹上，其中該內鏈節61，在上升時，未接合但抵靠該凹槽。圖13顯示用於換檔至該多鏈輪配置之一比較大鏈輪14，即在圖12之一換檔過程中之換檔通道的放大圖。

圖14顯示在該第一可能接合情況中，外鏈節上升且接著產生內鏈節通道的情形中，具有一凹槽39之一習知多鏈輪配置的一鏈輪。在此，該凹槽39收納一外鏈節元件之外鏈節。

若對應配合現有厚及薄齒且遵守其他條件，則 在該過渡鏈輪上，可使用對應於圖10及/或12之一設計。

圖15顯示用於利用後續外鏈節通道進行內鏈節上升之一多鏈輪配置之一鏈輪上的一凹槽。沿垂直於圖之平面之方向增厚的該至少一齒未更詳細地顯示。

圖16顯示在內鏈節上升之情形中該鏈條之分配。在該外鏈節7及該後續內鏈節6通過之前，該後續外鏈節7未接合，而是彎曲。依此方式，可防止一外鏈節元件接合在真正適用於接合該外鏈節元件之一齒上。

利用對應配合，這結構方法可在圖14之利用後續內鏈節通道進行外鏈節上升之情形下用於一過渡鏈輪上的一換檔通道及一卡掣齒。

本發明顯示一多鏈輪配置之個別鏈輪可如何設計使得，首先，在換檔時可透過對應換檔通道可靠地且快速地進行該鏈條由一比較小鏈輪至一比較大鏈輪且亦沿由一比較大鏈輪至一比較小鏈輪之相反方向的位移，且在此，亦可確保該鏈條在該鏈輪上被可靠地引導。

1‧‧‧多鏈輪配置

2‧‧‧齒

12,13,14‧‧‧鏈輪

21‧‧‧厚齒

22‧‧‧薄齒

51‧‧‧鏈條零件

54‧‧‧自由鏈條零件

55‧‧‧傾斜接點

56‧‧‧正切接點

61‧‧‧內鏈節

71‧‧‧外鏈節

A‧‧‧轉軸

D‧‧‧旋轉方向

Claims (17)

1. 一種用於自行車之後輪轂部的多鏈輪配置，該多鏈輪配置包含多數不同直徑之鏈輪，其中該等鏈輪中之至少一鏈輪在各情形中具有多數齒，其中，在該鏈輪之圓周上，當朝一圓周方向觀看時，設有至少一連串之齒，其中，就其材料厚度而言，連續地配置一薄齒、繼之以一厚齒、再依序繼之以一薄齒，其中，在該鏈輪上，設有至少一凹槽及/或一通道凹部，該凹槽及/或通道凹部形成至少一換檔通道且允許一鏈條在兩個相鄰的鏈輪間轉換，其中至少一厚齒只在一軸向方向上觀看的一側上增厚，及其中增厚之該側係面向具有相對較大直徑的一相鄰鏈輪。
2. 如請求項1之多鏈輪配置，其中包含一薄齒、繼之以一厚齒、再繼之以一薄齒的該等連串之齒重覆兩次、數次或沿著該至少一鏈輪之該圓周方向連續地重覆。
3. 如請求項1或2之多鏈輪配置，其中該厚齒之材料厚度在垂直於該圓周方向觀看時比內鏈節間距更寬。
4. 如請求項1或2之多鏈輪配置，其中，在各情形中，在指向一比較小直徑之相鄰鏈輪的一側上，該等鏈輪中之至少一鏈輪的齒中之至少部分、最好全部齒的表面實質位在一共用平面中，其中具有一凹槽或一通道凹部之該 等個別齒係相對於該平面退縮。
5. 如請求項1或2之多鏈輪配置，其中在該等鏈輪中之一比較大直徑之鏈輪的齒中之至少一齒上的該凹槽及/或通道凹部，係用以供該鏈條之一內鏈節通過以便該鏈條下降至一比較小直徑之相鄰鏈輪上，其中該齒形成一通道齒。
6. 如請求項1或2之多鏈輪配置，其中至少一比較小直徑鏈輪，就相位而言，相對於一比較大直徑之相鄰鏈輪被定向，使得在該鏈條由該比較大直徑之鏈輪轉換至該比較小直徑之鏈輪期間，在該比較小直徑之鏈輪的齒與該鏈條之分別相關之鏈條元件間實現同步性。
7. 如請求項1或2之多鏈輪配置，其中至少一比較小直徑之鏈輪，就相位而言，相對於一比較大直徑之相鄰鏈輪被定向，使得在該鏈條由該比較小直徑之鏈輪轉換至該比較大直徑之鏈輪期間，在該比較大直徑之鏈輪的齒與該鏈條之分別相關之鏈條元件間實現同步性。
8. 如請求項1或2之多鏈輪配置，其中該多鏈輪配置包含至少一另一鏈輪，當朝該至少一另一鏈輪之垂直於該圓周方向之一方向觀看時，就材料厚度而言該至少一另一鏈輪具有實質相等厚度之多數齒，且該至少一另一鏈輪配置成與具有多數厚齒及薄齒之該至少一鏈輪相鄰。
9. 如請求項1或2之多鏈輪配置，其中設有不包含任何比較厚齒之至少一過渡小齒輪。
10. 如請求項9之多鏈輪配置，其中該至少一過渡小齒輪具 有奇數齒。
11. 如請求項1或2之多鏈輪配置，其中該至少一比較小直徑鏈輪具有，當朝垂直於該圓周方向之一方向觀看時，就材料厚度而言，多數厚齒及多數薄齒。
12. 如請求項1或2之多鏈輪配置，其中該等齒中之至少一齒具有一支持邊緣，該支持邊緣係設計成相對於該相關鏈輪之轉軸、以朝一徑向向內方向來支持該鏈條之一內鏈節或一外鏈節。
13. 如請求項1或2之多鏈輪配置，其中該至少一凹槽具有一防止該鏈條之一非預期鏈節被收納於其中的滑出斜面。
14. 如請求項1或2之多鏈輪配置，其中在該換檔通道之末端處之相鄰鏈輪的齒，係環繞該等鏈輪之轉軸互相面對地轉動。
15. 如請求項1或2之多鏈輪配置，其中配置成與比較小直徑且沒有一厚齒之一過渡小齒輪相鄰且具有一厚齒的一小齒輪，具有適合在一預定位置處允許一外鏈節上升且防止一內鏈節上升的多數換檔凹槽或通道凹部。
16. 如請求項1或2之多鏈輪配置，其中配置成與比較小直徑且沒有一厚齒之一過渡小齒輪相鄰且具有一厚齒的一小齒輪，具有適合在一預定位置處允許一內鏈節上升且防止一外鏈節上升的多數換檔凹槽或通道凹部。
17. 如請求項1或2之多鏈輪配置，其中該具有小直徑之至少一鏈輪，就其材料厚度而言，具有至少一厚齒，且該厚 齒係形成為可使得它由於其較大軸向延伸、而該較大軸向延伸係因其較大材料厚度所造成，而不會滑入該鏈條之內鏈節中。

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