TWI690457B - 自行車用鏈輪及此種鏈輪總成 - Google Patents

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TWI690457B
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蒲田建二
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日商島野股份有限公司
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Abstract

本發明之課題在於提供一種可提高變速動作之自由度之自行車用鏈輪。 本自行車用鏈輪具備第1鏈輪本體13、及複數個第1鏈輪齒14。複數個第1鏈輪齒14具有複數個齒頂部17及複數個齒底部18。複數個齒底部18具有至少1個第1齒底部19及至少1個第2齒底部20。至少1個第1齒底部19具有第1齒底形狀。至少1個第2齒底部20具有第2齒底形狀。第1齒底形狀與第2齒底形狀不同。

Description

自行車用鏈輪及此種鏈輪總成
本發明係關於自行車用鏈輪及此種鏈輪總成。
先前之自行車用鏈輪係設置於曲柄總成及後輪轂總成各者。於曲柄總成之前鏈輪與後輪轂總成之後鏈輪之間，架設有自行車用鏈條。藉此，曲柄總成之旋轉經由鏈條傳遞至後輪轂總成，後輪旋轉。
例如，專利文獻1所揭示之後鏈輪係由複數個後鏈輪構成。
各後鏈輪係由圓環狀之後鏈輪本體、及複數個後鏈輪齒構成。複數個後鏈輪齒各者係自後鏈輪本體向徑向外側突出。於在複數個後鏈輪齒中於周向相鄰之後鏈輪齒之間，形成有齒底部。此處，各齒底部係遍及全周而以相同形狀形成。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2008-189254號公報
於先前之複數個後鏈輪中，於變速動作時，鏈條自於軸向相鄰之2個後鏈輪中之一後鏈輪向另一後鏈輪移動。於該情形時，鏈條之鏈滾子自一後鏈輪之齒底部向另一後鏈輪之齒底部移動。
然而，於先前之複數個後鏈輪中，由於各齒底部遍及全周而以相同 形狀形成，故可將鏈滾子於後鏈輪間移動之齒底部實質上有限。
換言之，於除了可將鏈滾子於後鏈輪間移動之齒底部以外之齒底部，於2個後鏈輪間鏈滾子難以移動。例如，於鏈滾子難以移動之齒底部，鏈滾子欲自一後鏈輪向另一後鏈輪移動之情形時，有如下之可能性：鏈滾子並非與另一後鏈輪之齒底部，而與另一後鏈輪之後鏈輪齒頂接觸，而無法自一後鏈輪之齒底部向另一後鏈輪齒底部順利地移動。因此，於先前之鏈輪中，可執行變速動作之位置有限。
本發明係鑑於上述問題而完成者，本發明之目的在於提供一種可提高變速性能之自行車用鏈輪。
本發明之一態樣之自行車用鏈輪係具有旋轉中心軸心之鏈輪者。本自行車用鏈輪具備鏈輪本體、及複數個鏈輪齒。複數個鏈輪齒係較鏈輪本體更朝相對於旋轉中心軸心之徑向之外側延伸。
複數個鏈輪齒具有複數個齒頂部、及複數個齒底部。各齒底部位於在相對於旋轉中心軸心之周向上彼此相鄰之1對齒頂部之間。複數個齒底部具有至少1個第1齒底部、及至少1個第2齒底部。至少1個第1齒底部具有第1齒底形狀。至少1個第2齒底部具有第2齒底形狀。第1齒底形狀與第2齒底形狀不同。
於本自行車用鏈輪中，於複數個齒底部，至少1個第1齒底部之第1齒底形狀與至少1個第2齒底部之第2齒底形狀不同。
如此，藉由將第1齒底部之第1齒底形狀及第2齒底部之第2齒底形狀形成為不同形狀，可相對於位於第1齒底部之鏈滾子之位置(參照圖5之虛線)，特意錯開第2齒底部之鏈滾子之位置(參照圖5之實線)。藉由相對於 位於第1齒底部之鏈滾子之位置而錯開第2齒底部之鏈滾子之位置，可使配置於第1齒底部及第2齒底部之至少任一者之鏈滾子之位置於相對於旋轉中心軸心之周向及/或徑向變化。藉由該鏈滾子之位置變化，於變速動作時，可使其不與相鄰之鏈輪之鏈輪齒接觸，而易於將鏈滾子配置於相鄰之鏈輪之齒底部。即，與先前技術之情形相比，可增加於鏈輪中可變速之位置。如此，可使本鏈輪之變速性能提高。
於本發明之另一態樣之自行車用鏈輪中，較佳為第2齒底形狀係形成為鏈輪驅動旋轉方向之上游側之齒底徑小於鏈輪驅動旋轉方向之下游側之齒底徑。於該情形時，可不損害鏈輪之驅動性，而相對於位於第1齒底部之鏈滾子之位置，特意錯開第2齒底部之鏈滾子之位置。
於本發明之另一態樣之自行車用鏈輪中，較佳為第2齒底部具有直線部。於該情形時，易於調整相對於位於第1齒底部之鏈滾子之位置將第2齒底部之鏈滾子之位置錯開之量。
於本發明之另一態樣之自行車用鏈輪中，較佳為第1齒底形狀相對於在徑向延伸之齒底中心線為對稱。於該情形時，可容易地形成第1齒底部。
於本發明之另一態樣之自行車用鏈輪中，較佳為第2齒底形狀相對於在徑向延伸之齒底中心線為非對稱。於該情形時，可較佳地調節配置於第2齒底部之鏈滾子之位置，易於調整相對於位於第1齒底部之鏈滾子之位置將第2齒底部之鏈滾子之位置錯開之量。
於本發明之另一態樣之自行車用鏈輪中，較佳為至少1個第1齒底部包含複數個第1齒底部。於該情形時，可藉由與第2齒底形狀之組合，而相對於位於第1齒底部之鏈滾子之位置，有效地錯開第2齒底部之鏈滾子之位 置。
於本發明之另一態樣之自行車用鏈輪中，複數個第1齒底部之至少2個於相對於旋轉中心軸心之周向並排配置。於該情形時，可藉由與第2齒底形狀之組合，而相對於位於第1齒底部之鏈滾子之位置，有效地錯開第2齒底部之鏈滾子之位置。
於本發明之另一態樣之自行車用鏈輪中，較佳為至少1個第2齒底部包含複數個第2齒底部。於該情形時，可有效地錯開自行車用鏈條之滾子間距與自行車用鏈輪之齒間距。
於本發明之另一態樣之自行車用鏈輪中，複數個第2齒底部之至少2個於相對於旋轉中心軸心之周向並排配置。於該情形時，可相對於位於第1齒底部之鏈滾子之位置，有效地錯開第2齒底部之鏈滾子之位置。
於本發明之另一態樣之自行車用鏈輪中，較佳為第1齒底部之總數與第2齒底部之總數不同。於該情形時，可相對於位於第1齒底部之鏈滾子之位置，有效地錯開第2齒底部之鏈滾子之位置。
於本發明之另一態樣之自行車用鏈輪中，較佳為第1齒底部之總數大於第2齒底部之總數。於該情形時，可相對於位於第1齒底部之鏈滾子之位置，有效地錯開第2齒底部之鏈滾子之位置。
本發明之另一態樣之自行車用鏈輪較佳為進而具備上行變速區域。上行變速區域係以促進自行車用鏈條自與旋轉中心軸心平行之軸向上與本自行車用鏈輪相鄰之小鏈輪朝向本自行車用鏈輪變位之方式特意形成之區域。
於該情形時，可根據能夠使鏈條變速之位置之增加，而增加上行變速區域之數量。又，能夠以自行車用鏈條更順利地自相鄰之小鏈輪朝向本 自行車用鏈輪變位之方式，設定上行變速區域。
於本發明之另一態樣之自行車用鏈輪中，較佳為上行變速區域包含複數個上行變速區域。於該情形時，可提高上行變速動作時之變速性能。
於本發明之另一態樣之自行車用鏈輪中，較佳為複數個上行變速區域之至少1個設置於第2齒底部之附近。於該情形時，由於藉由第2齒底部之第2齒底形狀而將鏈滾子較佳地配置於第2齒底部，故可提高第2齒底部附近之上行變速區域之上行變速性能。
本發明之另一態樣之自行車用鏈輪較佳為進而具備下行變速區域。下行變速區域係以促進自行車用鏈條自本自行車用鏈輪朝向於與旋轉中心軸心平行之軸向上與本自行車用鏈輪相鄰之小鏈輪變位之方式特意形成之區域。
於該情形時，可因應可使鏈條變速之位置增加，而增加下行變速區域之數量。又，能夠以自行車用鏈條更順利地自本自行車用鏈輪向相鄰之小鏈輪變位之方式設定下行變速區域。
於本發明之另一態樣之自行車用鏈輪中，較佳為下行變速區域包含複數個下行變速區域。於該情形時，可提高下行變速動作時之變速性能。
於本發明之另一態樣之自行車用鏈輪中，較佳為複數個下行變速區域之至少1個設置於第2齒底部之附近。於該情形時，由於藉由第2齒底部之第2齒底形狀而將鏈滾子較佳地配置於第2齒底部，故可提高第2齒底部附近之下行變速區域之下行變速性能。
於本發明之另一態樣之自行車用鏈輪中，較佳為第2齒底部於周向上連續地配置。於該情形時，可將第2齒底部之鏈滾子之位置相對於位於第1齒底部之鏈滾子之位置有效地錯開。
於本發明之另一態樣之自行車用鏈輪中，較佳為複數個齒底部具有至少1個第3齒底部。至少1個第3齒底部具有第3齒底形狀。於該情形時，可藉由具有第3齒底形狀之第3齒底部，將第3齒底部之鏈滾子之位置相對於位於第1齒底部之鏈滾子之位置有效地錯開。
於本發明之另一態樣之自行車用鏈輪中，較佳為複數個鏈輪齒之總數為20以下。一般而言，於複數個鏈輪齒之總數為20以下之情形時，於鏈輪中可變速之位置受限制。然而，於本鏈輪中，由於可增加於鏈輪中可變速之位置，故可提高變速性能。
於本發明之另一態樣之自行車用鏈輪中，較佳為複數個鏈輪齒之總數為15以下。一般而言，於複數個鏈輪齒之總數為15以下之情形時，於鏈輪中可變速之位置更受限制。然而，於本鏈輪中，由於可增加於鏈輪中可變速之位置，故可提高變速性能。
本發明之一態樣之自行車用鏈輪總成具備技術方案1至21中任一項之自行車用鏈輪。於該情形時，可提供變速性能優異之自行車用鏈輪總成。
於本發明之另一態樣之自行車用鏈輪總成中，較佳為自行車用鏈輪為後鏈輪。於該情形時，可提高後鏈輪之變速性能。
於本發明之另一態樣之自行車用鏈輪中，較佳為自行車用鏈輪為前鏈輪。於該情形時，可提高前鏈輪之變速性能。
根據本發明，可提供一種可提高變速性能之自行車用鏈輪及此種鏈輪總成。
1:自行車
2:鏈條
2a:鏈滾子
3:車架
4:前鏈輪總成
5:後鏈輪總成
10:後鏈輪
11:大徑後鏈輪
12:小徑後鏈輪
13:第1鏈輪本體
14:第1鏈輪齒
15:上行變速區域
15a:第1凹部
16:下行變速區域
16a:第2凹部
16b:第3凹部
16c:壁部
17:第1鏈輪齒之齒頂部
17a:第1邊界齒頂部
17b:第2邊界齒頂部
18:第1鏈輪齒之齒底部
19:第1齒底部
20:第2齒底部
20a:第1圓弧部
20b:第2圓弧部
20c:直線部
20d:直線部
21:第1變速齒底部
22:第2變速齒底部
23:第1下行變速區域
24:第2下行變速區域
25:第2鏈輪本體
26:第2鏈輪齒
27:第2鏈輪齒之齒頂部
28:第2鏈輪齒之齒底部
30:第5齒底部
111:大徑後鏈輪
112:小徑後鏈輪
113:第3鏈輪本體
114:第3鏈輪齒
117:第3鏈輪齒之齒頂部
118:第3鏈輪齒之齒底部
121:第3變速齒底部
122:第4變速齒底部
123:變速部位
124:變速部位
125:第4鏈輪本體
126:第4鏈輪齒
127:第4鏈輪齒之齒頂部
127a:第3邊界齒頂部
127b:第4邊界齒頂部
128:第4鏈輪齒之齒底部
129:第3齒底部
130:第4齒底部
201a:鏈輪驅動旋轉方向之最下游側之鏈滾子
201b:鏈輪驅動旋轉方向之最上游側之鏈滾子
C1:於周向相鄰之1對齒頂部之齒頂間距離之中心
C2:於周向相鄰之1對齒頂部之齒頂間距離之中心
H1:第1齒底形成範圍
H2:第2齒底形成範圍
H3:第3齒底形成範圍
H4:第4齒底形成範圍
P:中心位置
R:鏈輪驅動旋轉方向
r1:鏈輪驅動旋轉方向之上游側之齒底徑
r2:鏈輪驅動旋轉方向之下游側之齒底徑
S1:第1齒底中心線
S2:第2齒底中心線
X:旋轉中心軸心
圖1係本發明之第1實施形態之自行車之前視圖。
圖2係複數個後鏈輪中之2枚後鏈輪之前視圖。
圖3係大徑後鏈輪之前視圖。
圖4係大徑後鏈輪之鏈輪齒之放大前視圖。
圖5係用以說明大徑後鏈輪及鏈滾子之位置關係之前視圖。
圖6係用以說明自大徑後鏈輪向小徑後鏈輪之鏈滾子之移動之前視圖。
圖7係本發明之第2實施形態之2枚後鏈輪之前視圖。
圖8係本發明之其他實施形態之後鏈輪齒之放大前視圖。
圖9係本發明之其他實施形態之後鏈輪齒之放大前視圖。
<第1實施形態>
如圖1所示，本發明之實施形態之自行車1具有前鏈輪總成4、及後鏈輪總成5(自行車用鏈輪總成之一例)。前鏈輪總成4、後鏈輪總成5、及鏈條2構成驅動部。鏈條2係架設於前鏈輪總成4及後鏈輪總成5。
對後鏈輪總成5，經由鏈條2而傳遞來自前鏈輪總成4之驅動力。後鏈輪總成5可一體旋轉地安裝於可相對於車架3旋轉之後輪轂(未圖示)。後鏈輪總成5具有複數個後鏈輪10、及未圖示之複數個間隔物。
複數個後鏈輪10各者較佳為由金屬構成。此處，各後鏈輪10例如為金屬製之板狀構件。複數個間隔物係於複數個後鏈輪10中配置於在軸向相鄰之2個後鏈輪10之間。
於以下，使用圖2所示之構成後鏈輪總成5之2枚後鏈輪11、12，說明本發明之構成。一後鏈輪11較另一後鏈輪12形成為更大徑。於以下，將一後鏈輪11記為大徑後鏈輪11，將另一後鏈輪12記為小徑後鏈輪12。
(大徑後鏈輪)
大徑後鏈輪11(自行車用鏈輪之一例)係於軸向與小徑後鏈輪12相鄰而配置。如圖2及圖3所示，大徑後鏈輪11具有旋轉中心軸心X。另，軸向係與旋轉中心軸心X平行之方向。
如圖3所示，大徑後鏈輪11具有第1鏈輪本體13(鏈輪本體之一例)、複數個第1鏈輪齒14(複數個鏈輪齒之一例)、上行變速區域15、及複數個下行變速區域16。
第1鏈輪本體13實質上形成為圓環狀。第1鏈輪本體13構成為可繞輪轂軸(未圖示)旋轉。輪轂軸係安裝於車架3，於輪轂軸可旋轉地安裝有後輪轂(未圖示)。
第1鏈輪本體13可與能夠相對於輪轂軸旋轉之後輪轂一體旋轉地安裝。藉此，第1鏈輪係與後輪轂一起，可相對於輪轂軸即車架3而旋轉。
複數個第1鏈輪齒14構成為可供鏈條2卡合。複數個第1鏈輪齒14係一體地設置於第1鏈輪本體13。詳細而言，複數個第1鏈輪齒14係於第1鏈輪本體13之外周部，於相對於旋轉中心軸心X之周向隔開間隔而配置。又，複數個第1鏈輪齒14各者係較第1鏈輪本體13更朝相對於旋轉中心軸心X之徑向之外側延伸。
例如，複數個第1鏈輪齒14之總數為20以下。更詳細而言，複數個第1鏈輪齒14之總數為15以下。此處，以複數個第1鏈輪齒14之總數為13之情形作為一例進行說明。
如圖2及圖3所示，複數個(13個)第1鏈輪齒14具有複數個(例如13個)齒頂部17、及複數個(例如13個)齒底部18。第1鏈輪齒14之各者由一間隔所分離，齒底部17、18由將第1鏈輪齒14之各者所分離之間隔所定義。
於在相對於旋轉中心軸心X之周向互相相鄰之1對齒頂部17之間，設 置有各齒底部18。換言之，各齒底部18位於在相對於旋轉中心軸心X之周向互相相鄰之1對齒頂部17之間。
如圖3所示，複數個齒底部18具有複數個(例如6個)第1齒底部19、及複數個(例如7個)第2齒底部20。如此，第1齒底部19之總數與第2齒底部20之總數不同。詳細而言，第1齒底部19之總數大於第2齒底部20之總數。另，複數個第1齒底部19係至少1個第1齒底部之一例。複數個第2齒底部20係至少1個第2齒底部之一例。
如圖3所示，複數個第1齒底部19係於周向連續地配置。又，複數個第1齒底部19之至少2個係於周向並排配置。詳細而言，複數個第1齒底部19係於第1齒底形成範圍H1中，於第1鏈輪本體13之外周部連續地形成。
第1齒底形成範圍H1係藉由於周向配置於第1齒底部19及第2齒底部20之間之2個邊界齒頂部(第1邊界齒頂部17a及第2邊界齒頂部17b)而定義。詳細而言，係藉由連結第1邊界齒頂部17a之頂部中心與旋轉中心軸心X之直線、及連結第2邊界齒頂部17b之頂部中心與旋轉中心軸心X之直線而定義。第1邊界齒頂部17a之頂部中心及第2邊界齒頂部17b之頂部中心為各齒頂部17a、17b之周向之中心。於第1齒底形成範圍H1，包含複數個第1齒底部19。
各第1齒底部19形成為可配置鏈滾子2a。各第1齒底部19具有第1齒底形狀。第1齒底形狀係相對於在徑向延伸之第1齒底中心線S1對稱。第1齒底中心線S1係連結旋轉中心軸心X、與於周向相鄰之1對齒頂部17之齒頂間距離之中心C1之直線。此處，第1齒底形狀實質上形成為圓弧狀。
此處，複數個第1齒底部19包含第1變速齒底部21。第1變速齒底部21係成為鏈滾子2a自大徑後鏈輪11向小徑後鏈輪12移動之契機之齒底部。 第1變速齒底部21係設置於鏈輪驅動旋轉方向R之第1下行變速區域23(後述)之下游側。
如圖3所示，複數個第2齒底部20係於周向連續地配置。又，複數個第2齒底部20之至少2個係於周向並排配置。詳細而言，複數個第2齒底部20係於第2齒底形成範圍H2中，於第1鏈輪本體13之外周部連續地形成。
第2齒底形成範圍H2係與上述之第1齒底形成範圍H1同樣，藉由第1邊界齒頂部17a及第2邊界齒頂部17b定義。於第2齒底形成範圍H2，包含複數個第2齒底部20。
各第2齒底部20形成為可配置鏈滾子2a。各第2齒底部20具有第2齒底形狀。上述第1齒底形狀形成為與第2齒底形狀不同之形狀。例如，第2齒底形狀係相對於在徑向延伸之第2齒底中心線S2非對稱。第2齒底中心線S2係連結旋轉中心軸心X、與於周向相鄰之1對齒頂部17之齒頂間距離之中心C2之直線。
又，如圖4所示，第2齒底形狀係以鏈輪驅動旋轉方向R之上游側之齒底徑r1較鏈輪驅動旋轉方向R之下游側之齒底徑r2小之方式形成。第2齒底形狀係藉由實質上連續地連接2個圓弧而形成。
例如，第2齒底形狀係由第1圓弧部20a與第2圓弧部20b構成。第1圓弧部20a係於鏈輪驅動旋轉方向R之上游側，形成第2齒底部20。第1圓弧部20a之齒底徑為上述之“r1”。第1圓弧部20a之齒底徑r1係與連結第1圓弧部20a之圓弧中最接近旋轉中心軸心X之點、與旋轉中心軸心X之線段之長度對應。
第2圓弧部20b係於鏈輪驅動旋轉方向R之下游側，形成第2齒底部20。第2圓弧部20b之齒底徑為上述之“r2”。第2圓弧部20b之齒底徑r2 係與連結第2圓弧部20b之圓弧中最接近旋轉中心軸心X之點、與旋轉中心軸心X之線段之長度對應。第2圓弧部20b之齒底徑r2大於第1圓弧部20a之齒底徑r1。
此處，如圖3所示，複數個第2齒底部20包含第2變速齒底部22。第2變速齒底部22係成為鏈滾子2a自大徑後鏈輪11向小徑後鏈輪12移動之契機之齒底部。第2變速齒底部22係設置於鏈輪驅動旋轉方向R之第2下行變速區域24(後述)之下游側。
上行變速區域15係以促進自與旋轉中心軸心X平行之軸向上與大徑後鏈輪11相鄰之小徑後鏈輪12朝向大徑後鏈輪11之鏈條2變位之方式特意形成之區域。
如圖3所示，上行變速區域15係設置於第2齒底部20之附近。例如，上行變速區域15係以包含於第2齒底形成範圍H2之方式，設置於大徑後鏈輪11。
上行變速區域15具有第1凹部15a。於變速動作時，鏈條2之外鏈配置於第1凹部15a，將鏈條2向大徑後鏈輪11側引導。
第1凹部15a係形成於複數個第1鏈輪齒14之任1個之側面。第1凹部15a之形成範圍除第1鏈輪齒14之側面外，亦可形成於第1鏈輪本體13之側面。
第1凹部15a係於第1鏈輪齒14之側面形成為凹狀。於第1凹部15a之底部，可配置鏈條2之外鏈。另，上述側面係於軸向與小徑後鏈輪12對向之面。
於該構成中，若於鏈條2與小徑後鏈輪12嚙合之狀態下，進行上行變速動作，則鏈條2之外鏈接近於第1凹部15a。於該狀態下，若大徑後鏈輪 11及小徑後鏈輪12旋轉，則鏈條2自小徑後鏈輪12脫離，而與大徑後鏈輪11之第1鏈輪齒14嚙合。如此，於上行變速區域15中，鏈條2自小徑後鏈輪12向大徑後鏈輪11重新架設。
複數個下行變速區域16各者係以促進自行車用鏈條2自大徑後鏈輪11朝向於與旋轉中心軸心X平行之軸向上與大徑後鏈輪11相鄰之小徑後鏈輪12變位之方式特意形成之區域。
如圖3所示，複數個下行變速區域16之至少1個設置於第2齒底部20之附近。此處，複數個(例如2部位)下行變速區域16係於第2齒底形成範圍H2之附近，設置於大徑後鏈輪11。
例如，複數個下行變速區域16具有第1下行變速區域23、及第2下行變速區域24。第1下行變速區域23係跨及第1齒底形成範圍H1及第2齒底形成範圍H2而形成。第2下行變速區域24係形成於第1齒底形成範圍H1。
各下行變速區域16(第1下行變速區域23及第2下行變速區域24)具有第2凹部16a、及第3凹部16b。
於變速動作時，鏈條2之內鏈配置於第2凹部16a，將鏈條2向小徑鏈輪側引導。
第2凹部16a係於周向上與第3凹部16b相鄰而配置。詳細而言，第2凹部16a係於較第3凹部16b更靠鏈輪驅動旋轉方向R之下游側，與第3凹部16b相鄰而配置。
第2凹部16a係形成於大徑後鏈輪11之側面。詳細而言，第2凹部16a係形成於第1鏈輪齒14(例如齒頂部17)之側面。第2凹部16a之形成範圍不僅為第1鏈輪齒14之側面，亦可形成於第1鏈輪本體13之側面。
第2凹部16a係於大徑後鏈輪11之側面形成為凹狀。於第2凹部16a之 底部，可配置鏈條2之內鏈。另，上述側面係於軸向上與小徑後鏈輪12對向之面。
於變速動作時，鏈條2之外鏈配置於第3凹部16b，將鏈條2向小徑鏈輪側引導。
第3凹部16b係於周向上與第2凹部16a相鄰而配置。詳細而言，第3凹部16b係於較第2凹部16a更靠鏈輪驅動旋轉方向R之上游側，與第2凹部16a相鄰而配置。
第3凹部16b係形成於大徑後鏈輪11之側面。詳細而言，第3凹部16b係於在周向相鄰之1對第1鏈輪齒14(例如1對齒頂部17)之間，形成於大徑後鏈輪11之側面。
於1對第1鏈輪齒14(例如1對齒頂部17)之一側，形成有上述第2凹部16a。第3凹部16b之形成範圍不僅為第1鏈輪齒14之側面，亦可形成於第1鏈輪本體13之側面。
第3凹部16b係於大徑後鏈輪11之側面形成為凹狀。於第3凹部16b之底部，可配置鏈條2之外鏈。另，上述側面係於軸向上與小徑後鏈輪12對向之面。
此處，第3凹部16b之深度較第2凹部16a之深度深。此處，於第3凹部16b之底部與第2凹部16a之底部之間形成有階差。於第3凹部16b之底部配置鏈條2之外鏈。如上述般，於第2凹部16a之底部配置鏈條2之內鏈。
於該構成中，若於鏈條2與大徑後鏈輪11嚙合之狀態下進行下行變速動作，則於大徑後鏈輪11及小徑後鏈輪12之間，內鏈與第2凹部16a對向。又，於此時，於大徑後鏈輪11及小徑後鏈輪12之間，外鏈與第3凹部 16b對向。
於該狀態下，若大徑後鏈輪11及小徑後鏈輪12旋轉，則鏈條2之外鏈被第3凹部16b之壁部16c向小徑後鏈輪12側按壓。於是，配置於第1變速齒底部21或第2變速齒底部22之鏈滾子2a自第1變速齒底部21或第2變速齒底部22脫離。
即，鏈條2自大徑後鏈輪11開始脫離，與小徑後鏈輪12之第2鏈輪齒26嚙合。如此，藉由第1下行變速區域23或第2下行變速區域24，鏈條2係自大徑後鏈輪11向小徑後鏈輪12重新架設。
(小徑後鏈輪)
小徑後鏈輪12係於軸向，與大徑後鏈輪11相鄰而配置。小徑後鏈輪12具有旋轉中心軸心X。小徑後鏈輪12之旋轉中心軸心X係與大徑後鏈輪11之旋轉中心軸心X同芯。小徑後鏈輪12構成為可與大徑後鏈輪11一體旋轉。此處所示之小徑後鏈輪12係例如高速齒輪用之後鏈輪。
如圖2所示，小徑後鏈輪12具備第2鏈輪本體25、及複數個第2鏈輪齒26。
第2鏈輪本體25實質上形成為圓環狀。第2鏈輪本體25構成為可繞輪轂軸(未圖示)旋轉。輪轂軸係安裝於車架3，於輪轂軸可旋轉地安裝有後輪轂(未圖示)。
第2鏈輪本體25可與能夠相對於輪轂軸旋轉之後輪轂一體旋轉地安裝。藉此，第2鏈輪係與後輪轂一起，可相對於輪轂軸即車架3而旋轉。
複數個第2鏈輪齒26構成為可供鏈條2卡合。複數個第2鏈輪齒26係設置於第2鏈輪本體25。詳細而言，複數個第2鏈輪齒26係於第2鏈輪本體25之外周部，於相對於旋轉中心軸心X之周向隔開間隔而配置。又，複數個 第2鏈輪齒26各者係較第2鏈輪本體25更朝相對於旋轉中心軸心X之徑向之外側延伸。此處，以複數個第2鏈輪齒26之總數為11之情形作為一例進行說明。
複數個(11個)第2鏈輪齒26具有複數個(例如11個)齒頂部27、及複數個(例如11個)齒底部28。於在相對於旋轉中心軸心X之周向互相相鄰之1對齒頂部27之間，設置有各齒底部28。換言之，各齒底部28位於在相對於旋轉中心軸心X之周向互相相鄰之1對齒頂部27之間。各齒底部28形成為可配置鏈滾子2a。於本實施例中，各齒底部28之齒底形狀於周向形成為相同形狀。即，各齒底部28係遍及全周而形成為相同形狀。此處，各齒底形狀實質上形成為圓弧狀。
(自大徑後鏈輪向小徑後鏈輪之鏈條之移動)
如上述般，於由大徑後鏈輪11及小徑後鏈輪12構成之情形時，鏈條2係如下述般自大徑後鏈輪11向小徑後鏈輪12移動。
例如，如圖5所示，於第1邊界齒頂部17a及第2邊界齒頂部17b之間(第2齒底形成範圍H2)，鏈條2係與大徑後鏈輪11之各第1鏈輪齒14卡合。
詳細而言，如圖4及圖5所示，鏈滾子2a係配置於第2齒底形成範圍H2中之第1邊界齒頂部17a及第2邊界齒頂部17b之間之各第2齒底部20。於第2齒底形成範圍H2中，鏈滾子2a之位置(例如中心位置P)係隨著自第1邊界齒頂部17a朝向第2邊界齒頂部17b，而朝與鏈輪驅動旋轉方向R相反之方向、及大徑後鏈輪11之旋轉中心軸心X移動。該移動係藉由將第2齒底部20之第2齒底形狀形成為上述之形狀而實現。藉此，可相對於位於第1齒底部19之鏈滾子2a'之位置(參照圖4之虛線)，特意錯開第2齒底部20之鏈滾子2a之位置(參照圖4之實線)。
另，圖4之虛線所示之鏈滾子2a'之位置記載大徑後鏈輪11之複數個齒底部18僅由複數個第1齒底部19構成之情形之鏈滾子2a之位置。
此處，於第2齒底形成範圍H2中，鏈輪驅動旋轉方向R之最下游側之鏈滾子201a(第1邊界齒頂部17a之附近之鏈滾子2a)係於接近於第1邊界齒頂部17a之位置，配置於第2齒底部20。另一方面，於第2齒底形成範圍H2中，鏈輪驅動旋轉方向R之最上游側之鏈滾子201b(第2邊界齒頂部17b之附近之鏈滾子2a)係於接近於第2邊界齒頂部17b之位置，配置於第2齒底部20。配置有鏈滾子201b之第2齒底部20係與上述第2變速齒底部22對應。
如此，於第2齒底形成範圍H2中之複數個第2齒底部20(第2齒底形狀)，藉由使鏈滾子2a之位置(中心位置P)變化，可增加能夠將鏈滾子2a自大徑後鏈輪11向小徑後鏈輪12移動之齒底部。
例如，大徑後鏈輪11之第1鏈輪齒14僅由第1齒底部19(第1齒底形狀)構成之情形時，於下行變速時，鏈滾子2a可僅於1部位自大徑後鏈輪11向小徑後鏈輪12移動。即，於下行變速時，可僅於第1變速齒底部21將鏈滾子2a自大徑後鏈輪11向小徑後鏈輪12移動。
另一方面，於本實施形態中，如圖6所示，大徑後鏈輪11之第1鏈輪齒14除第1齒底部19(第1齒底形狀)外，亦具有第2齒底部20(第2齒底形狀)，故於下行變速時，可將鏈滾子2a於2部位自大徑後鏈輪11向小徑後鏈輪12移動。
即，於本實施形態中，於下行變速時，於第1變速齒底部21及第2變速齒底部22中，可較佳地將鏈滾子2a自大徑後鏈輪11向小徑後鏈輪12移動。藉此，於大徑後鏈輪11中，可提高下行變速動作之變速性能。
<第2實施形態>
亦可替代第1實施形態之大徑後鏈輪11及小徑後鏈輪12，而對於圖7所示之大徑後鏈輪111及小徑後鏈輪112(自行車用鏈輪之一例)應用本發明。
於第2實施形態中，大徑後鏈輪111之齒底部118由遍及全周而具有相同形狀之齒底部構成。又，小徑後鏈輪112之齒底部128由具有不同形狀之齒底部構成。
另，於第2實施形態中，對與第1實施形態實質上相同之構成，省略其說明。又，對與第1實施形態實質上相同之構成，標註與第1實施形態相同之符號。
(大徑後鏈輪)
大徑後鏈輪111具有第3鏈輪本體113、及第3鏈輪齒114。第3鏈輪本體113除了鏈輪之徑以外，與第1實施形態之第1鏈輪本體13實質上同樣地形成。
複數個第3鏈輪齒114具有複數個齒頂部117、及複數個齒底部118。複數個齒頂部117除了齒頂之總數以外，與第1實施形態之齒頂部17同樣地構成。此處，複數個齒頂部117之總數為例如19。即，第3鏈輪齒114之總數為例如19。
複數個齒底部118係遍及全周而形成為相同形狀。例如，複數個齒底部118之齒底形狀係於周向形成為相同形狀。即，複數個齒底部118之齒底形狀係與第1實施形態之小徑後鏈輪12之齒底形狀同樣，於周向形成為相同形狀。
另，此處省略說明，但亦可與第1實施形態同樣，將上行變速區域及下行變速區域設置於大徑後鏈輪111。
(小徑後鏈輪)
小徑後鏈輪112具備第4鏈輪本體125(鏈輪本體之一例)、及複數個第4鏈輪齒126(複數個鏈輪齒之一例)。
第4鏈輪本體125除了鏈輪之徑以外，與第1實施形態之第2鏈輪本體25實質上同樣地形成。
複數個第4鏈輪齒126具有複數個齒頂部127、及複數個齒底部128。複數個齒頂部127除了齒頂之總數以外，與第1實施形態之齒頂部27同樣地構成。此處，複數個齒頂部127之總數為例如17。即，第4鏈輪齒126之總數為例如17。
複數個齒底部128具有複數個(例如9個)第3齒底部129(至少1個第1齒底部之一例)、及複數個(例如8個)第4齒底部130(至少1個第2齒底部之一例)。如此，第3齒底部129之總數、與第4齒底部130之總數不同。詳細而言，第3齒底部129之總數大於第4齒底部130之總數。
此處，複數個第3齒底部129之第3齒底形狀係與第1實施形態之大徑後鏈輪11之第1齒底形狀同樣，對稱地形成。複數個第3齒底部129之第3齒底形狀由例如1種圓弧部構成。
複數個第4齒底部130之第4齒底形狀係形成為與複數個第3齒底部129之第3齒底形狀不同之形狀。複數個第4齒底部130之第4齒底形狀係與第1實施形態之大徑後鏈輪11之第2齒底形狀同樣，非對稱地形成。複數個第4齒底部130之第4齒底形狀由例如2種圓弧部形成。
因此，於小徑後鏈輪112，與第1實施形態同樣，形成有與第1齒底形成範圍H1對應之第3齒底形成範圍H3、及與第2齒底形成範圍H2對應之第4齒底形成範圍H4。第3齒底形成範圍H3及第4齒底形成範圍H4係藉由第3 邊界齒頂部127a及第4邊界齒頂部127b定義。
於第3齒底形成範圍H3，包含複數個(例如9個)第3齒底部129。第3齒底部129包含與第1變速齒底部21對應之第3變速齒底部121。又，於第4齒底形成範圍H4，包含複數個第4齒底部130。第4齒底部130包含與第2變速齒底部22對應之第4變速齒底部122。
另，此處省略說明，但亦可與第1實施形態同樣，將上行變速區域及下行變速區域設置於小徑後鏈輪112。
(自小徑後鏈輪向大徑後鏈輪之鏈條之移動)
如上述般，於由大徑後鏈輪111及小徑後鏈輪112構成之情形時，將鏈條2如下述般自小徑後鏈輪112向大徑後鏈輪111移動。
例如，於第3邊界齒頂部127a及第4邊界齒頂部127b之間(第4齒底形成範圍H4)，鏈條2與小徑後鏈輪112之各第4鏈輪齒126卡合。
詳細而言，與第1實施形態同樣，於第4齒底形成範圍H4中之第3邊界齒頂部127a及第4邊界齒頂部127b之間之各第4齒底部130，配置有鏈滾子2a。於第4齒底形成範圍H4中，鏈滾子2a之位置(例如中心位置P)係隨著自第3邊界齒頂部127a朝向第4邊界齒頂部127b，而朝與鏈輪驅動旋轉方向R相反之方向、及小徑後鏈輪112之旋轉中心軸心X移動。該移動係藉由將第4齒底部130之第4齒底形狀形成為上述之形狀而實現。藉此，可相對於位於第3齒底部129之鏈滾子2a'之位置，特意錯開第4齒底部130之鏈滾子2a之位置。
另，位於第3齒底部129之鏈滾子2a'及第4齒底部130之鏈滾子2a之位置關係實質上與圖5所示之鏈滾子2a、2a'之位置關係對應。
如此，於第4齒底形成範圍H4中之複數個第4齒底部130(第4齒底形 狀)，藉由使鏈滾子2a之位置(中心位置P)變化，可增加能夠將鏈滾子2a自小徑後鏈輪112向大徑後鏈輪111順利地移動之齒底部。
例如，小徑後鏈輪112之第4鏈輪齒126僅由第3齒底部129(第3齒底形狀)構成之情形時，於上行變速時，鏈滾子2a可於2部位自小徑後鏈輪112向大徑後鏈輪111移動。
於該情形時，即使於一上行變速部位123中以可將鏈滾子2a自小徑後鏈輪112向大徑後鏈輪111順利地移動之方式設計大徑後鏈輪111及小徑後鏈輪112，於另一上行變速部位124中，亦無法將鏈滾子2a自小徑後鏈輪112向大徑後鏈輪111順利地移動，而有於變速部位124之上行變速動作時產生些許衝擊之虞。
另一方面，於本實施形態中，如圖7所示，小徑後鏈輪112之第4鏈輪齒126具有第3齒底部129(第3齒底形狀)及第4齒底部130(第4齒底形狀)，故於上行變速時，可將鏈滾子2a於變速部位123、124之2部位，自小徑後鏈輪112向大徑後鏈輪111順利地移動。
即，於上行變速時，可將鏈滾子2a較佳地配置於變速部位123、124之兩者。即，可於2個上行變速部位123、124，將鏈滾子2a自小徑後鏈輪112向大徑後鏈輪111順利地移動。藉此，於小徑後鏈輪112中，可提高上行變速動作之變速性能。
<其他實施形態>
以上，雖對本發明之一實施形態進行說明，但本發明並非限定於上述實施形態，可於不脫離發明主旨之範圍內進行各種變更。尤其，本說明書所寫之實施形態可根據需要任意組合。
(a)於上述第1實施形態中，顯示由第1圓弧部20a及第2圓弧部20b構 成第2齒底部20(第2齒底形狀)之情形之例。又，於上述第2實施形態中，顯示與第1實施形態同樣地由2種圓弧部構成第4齒底部130(第4齒底形狀)之情形之例。
亦可替代此，如圖8所示，由第1圓弧部20a、第2圓弧部20b、及直線部20c構成第2齒底部20(第2齒底形狀)及第4齒底部130(第4齒底形狀)。即，第2齒底部20及第4齒底部130亦可具有直線部。
於該情形時，第1圓弧部20a及第2圓弧部20b係與第1及第2實施形態同樣地構成。直線部20c係連結第1圓弧部20a及第2圓弧部20b之部分。如此，藉由於第2齒底部20(第2齒底形狀)及第4齒底部130(第4齒底形狀)進而設置直線部20c，可相對於位於第1齒底部19及第3齒底部129之鏈滾子2a'之位置，特意錯開第2齒底部20及第4齒底部130之鏈滾子2a之位置。
(b)於上述第1及第2實施形態中，顯示由複數個第1齒底部19(第3齒底部129)及複數個第2齒底部20(第4齒底部130)構成複數個齒底部18、128之情形之例。亦可替代此，如圖9所示，複數個齒底部18、128進而具有至少1個第5齒底部30(第3齒底部之一例)。
於該情形時，第5齒底部30具有第5齒底形狀(第3齒底形狀之一例)。第5齒底形狀係由第1圓弧部20a、及直線部20d構成。第1圓弧部20a係於鏈輪驅動旋轉方向R之上游側，形成第5齒底部30。直線部20d係於鏈輪驅動旋轉方向R之下游側，形成第5齒底部30。即使形成此種第5齒底部30，亦可相對於位於第1齒底部19及第3齒底部129之鏈滾子2a'之位置，特意錯開第5齒底部30之鏈滾子2a之位置。
(c)於上述第1實施形態中，顯示上行變速區域15設置於1部位之情形之例，但亦可將複數個上行變速區域15形成於後鏈輪。於該情形時，較佳 為複數個上行變速區域15之至少1個設置於第2齒底部20之附近。
(d)於上述第1及第2實施形態中，關注於複數個後鏈輪10所包含之大徑後鏈輪11、111及小徑後鏈輪12、112，說明本發明之構成。此處說明之構成，例如大徑後鏈輪11及小徑後鏈輪112之構成對複數個後鏈輪10所包含之其他後鏈輪亦可應用。
(e)於上述第1實施形態及第2實施形態中，僅大徑後鏈輪或小徑後鏈輪之一者具有複數個齒底形狀，但本發明並未限定於此。亦可為大徑後鏈輪及小徑後鏈輪之兩者具有複數個齒底形狀。
(f)本發明之自行車用鏈輪亦可具有4種以上之齒底形狀。即，本發明之自行車用鏈輪亦可具有第4齒底形狀、第5齒底形狀、其以上之齒底形狀。又，齒底形狀並未限定於本發明之實施例。若為可相對於位於第1齒底部19及第3齒底部129之鏈滾子2a'之位置特意錯開鏈滾子2a之位置之形狀，則可為任意形狀。
(g)於上述實施形態中，顯示於大徑後鏈輪11及小徑後鏈輪112應用本發明之情形之例，但本發明亦可應用於前鏈輪。即，本發明亦可應用於前鏈輪總成4。
[產業上之可利用性]
本發明可廣泛應用於自行車用鏈輪及此種鏈輪總成。
2a‧‧‧鏈滾子
11‧‧‧大徑後鏈輪
13‧‧‧第1鏈輪本體
14‧‧‧第1鏈輪齒
15‧‧‧上行變速區域
15a‧‧‧第1凹部
16‧‧‧下行變速區域
16a‧‧‧第2凹部
16b‧‧‧第3凹部
16c‧‧‧壁部
17‧‧‧第1鏈輪齒之齒頂部
17a‧‧‧第1邊界齒頂部
17b‧‧‧第2邊界齒頂部
18‧‧‧第1鏈輪齒之齒底部
19‧‧‧第1齒底部
20‧‧‧第2齒底部
21‧‧‧第1變速齒底部
22‧‧‧第2變速齒底部
23‧‧‧第1下行變速區域
24‧‧‧第2下行變速區域
C1‧‧‧於周向相鄰之1對齒頂部之齒頂間距離之中心
C2‧‧‧於周向相鄰之1對齒頂部之齒頂間距離之中心
H1‧‧‧第1齒底形成範圍
H2‧‧‧第2齒底形成範圍
R‧‧‧鏈輪驅動旋轉方向
S1‧‧‧第1齒底中心線
S2‧‧‧第2齒底中心線
X‧‧‧旋轉中心軸心

Claims (24)

  1. 一種自行車用鏈輪，其係具有旋轉中心軸心者，且具備：鏈輪本體；及複數個鏈輪齒，其等較上述鏈輪本體更朝相對於上述旋轉中心軸心之徑向之外側延伸，該複數個鏈輪齒之各者由一間隔所分離；且上述複數個鏈輪齒具有：複數個齒頂部；及複數個齒底部，該複數個齒底部由將該複數個鏈輪齒之各者所分離之該間隔所定義，且該複數個鏈輪齒之各者位於在相對於上述旋轉中心軸心之周向上彼此相鄰之1對上述齒頂部之間；上述複數個齒底部包含：至少1個第1齒底部，其具有第1齒底形狀；及至少1個第2齒底部，其具有第2齒底形狀；且上述第1齒底形狀與上述第2齒底形狀不同。
  2. 如請求項1之自行車用鏈輪，其中上述第2齒底形狀係形成為上述自行車用鏈輪驅動旋轉方向之上游側之齒底徑小於上述驅動旋轉方向下游側之齒底徑。
  3. 如請求項1或2之自行車用鏈輪，其中上述第2齒底部具有直線部。
  4. 如請求項1或2之自行車用鏈輪，其中上述第1齒底形狀相對於在上述徑向延伸之齒底中心線為對稱。
  5. 如請求項1或2之自行車用鏈輪，其中上述第2齒底形狀相對於在上述徑向延伸之齒底中心線為非對稱。
  6. 如請求項1或2之自行車用鏈輪，其中上述至少1個第1齒底部包含複數個第1齒底部。
  7. 如請求項6之自行車用鏈輪，其中上述複數個第1齒底部之至少2個係於上述周向並排配置。
  8. 如請求項1或2之自行車用鏈輪，其中上述至少1個第2齒底部包含複數個第2齒底部。
  9. 如請求項8之自行車用鏈輪，其中上述複數個第2齒底部之至少2個係於上述周向並排配置。
  10. 如請求項1或2之自行車用鏈輪，其中上述第1齒底部之總數與上述第2齒底部之總數不同。
  11. 如請求項10之自行車用鏈輪，其中上述第1齒底部之總數大於第2齒底部之總數。
  12. 如請求項1或2之自行車用鏈輪，其中進而具備：上行變速區域，其促進自行車用鏈條自與上述旋轉中心軸心平行之 軸向上與上述自行車用鏈輪相鄰之小鏈輪朝向上述自行車用鏈輪變位。
  13. 如請求項12之自行車用鏈輪，其中上述上行變速區域包含複數個上行變速區域。
  14. 如請求項13之自行車用鏈輪，其中上述複數個上行變速區域之至少1個係設置於上述第2齒底部之附近。
  15. 如請求項1或2之自行車用鏈輪，其中進而具備：下行變速區域，其促進自行車用鏈條自上述自行車用鏈輪朝向於與上述旋轉中心軸心平行之軸向上與上述自行車用鏈輪相鄰之小鏈輪變位。
  16. 如請求項15之自行車用鏈輪，其中上述下行變速區域包含複數個下行變速區域。
  17. 如請求項16之自行車用鏈輪，其中上述複數個下行變速區域之至少1個係設置於上述第2齒底部之附近。
  18. 如請求項8之自行車用鏈輪，其中上述第2齒底部係於上述周向上連續地配置。
  19. 如請求項1或2之自行車用鏈輪，其中上述複數個齒底部具備具有第3齒底形狀之至少1個第3齒底部。
  20. 如請求項1或2之自行車用鏈輪，其中上述複數個鏈輪齒之總數為20以下。
  21. 如請求項20之自行車用鏈輪，其中上述複數個鏈輪齒之總數為15以下。
  22. 一種自行車用鏈輪總成，其具備：請求項1至21中任一項之自行車用鏈輪。
  23. 如請求項22之自行車用鏈輪總成，其中上述自行車用鏈輪係後鏈輪。
  24. 如請求項22之自行車用鏈輪總成，其中上述自行車用鏈輪係前鏈輪。
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