尤其用于自行车的多级链轮单元和链条变速器制造技术

技术编号:1193728 阅读:228 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供了一种尤其用于自行车的多级链轮单元和链条变速器,两个链轮具有共同起动换挡过渡区,在过渡区内当链条从小链轮换到大链轮时链条离开小链轮并碰到大链轮,其中小链轮的最后齿咬入链条最后板对之间,大链轮的第一齿先咬入第一外板对之间或位于第一内板对旁,大链轮在过渡区内具有因省去一个齿而形成的第一齿在其后的双齿隙。在最后链节和第一链节之间只设一个从小链轮到大链轮的横向链节。横向链节和最后链节之间的链活节的链条滚子在小链轮的最后齿的后齿面对面。第一齿总以前齿面与横向链节的板的周面配合,或贴在第一链节的外板内面,或贴在内板外面。在双齿隙区域内大链轮构成为横向链节只在第一齿区域内接触大链轮。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及多级链轮单元以及尤其用于自行车的、具有至少一个这样的多级链轮单元的链条变速器。
技术介绍
尤其用于自行车的链条变速器是早就有的。尽管其与轮毂变速器相比具有开放的并因而未受保护的结构,但链条变速器仍然凭借其高效率、重量轻以及成本低廉的构造而深受喜爱。近来,人们试图在增加链轮数的情况下改善变速功能,尤其是负载换挡,以及试图减小转换的分级。例如,人们力求获得具有相应10个链轮的10挡变速器,其中前后相继的链轮分别只差1个齿。对链条变速器关键的是首先从小齿轮切换到大齿轮的起动换挡,这可能也是在有负载的状况下进行的。此时这种情况公知的是,规定了特殊的起动换挡过渡区,在起动换挡过渡区里存在有利的换挡条件。在过渡区之间的区域内不发生换挡,因为链条在这里偏离大齿轮,而滞留在小齿轮上。为了在过渡区中保证一致而无退返的切换,相同的链轮相互错开一定角度,从而链条在考虑了链条节距的状况下处于理想的走向。但此时要注意,链条不是由相同的链节构成,而是交替地由具有内板对的内链节和具有外板对的外链节构成。在拨置链条时,大链轮的第一齿第一次与一个链节啮合,从而通常如果第一链节是一个外链节的话,则第一齿咬入外板之间,而如果是内链节,则第一齿就位于内板对的旁边。在设计链条变速器时必须考虑这些。此时还重要的是,在两个变速状态下保证在与运动方向相反的方向上跟在第一齿后面的那些齿要咬入链条中。于是,必须避免链条“搭”在大链轮上,其中链板顶住齿顶。为了获得完美的变速功能,必须为偏斜的链条提供足够的空间,这通常通过在大链轮的朝向小链轮的那侧上构成相应的凹槽来实现。此时,凹槽底面构成用于从小链轮横移向大链轮的链条的链板或链销的支撑面,以便轴向对准链条方向(EP 0 313 345 B1)。在过渡区中的板对的径向引导也是已知的,确切的说是借助了在大链轮的双齿隙的端区内的、大链轮朝向小链轮的那侧上的板支撑斜面(EP0 642 972)。由于也存在轴向引导,所以出现了实现完美变速功能的良好前提条件。但事实证明不利的是,此种状态下的链条还是滑离斜面并移向小齿轮。这造成由两个链节构成的横向链条段的伸展,结果出现了有缺陷的变速功能。两种已知的解决方案容易受到脏污的影响,因为在径向或侧向的导向面和链板之间的脏污可能导致功能缺陷。通常,也只能采用其类型匹配于多级链轮单元的链条。尽管不同生产厂家的变速链具有相同的外形尺寸(根据用于链条变速器的ISO 082标准,节距12.7毫米,内宽2.38毫米,滚子直径7.75毫米),可是在外板设计方面有较大区别,例如由于外板隆起,以及在链销长度方面也有较大区别,结果就相应地或多或少地高出了当时的外板。前后相继的链轮的齿数相差为1的链条变速器本身是已知的(DE 3936 921 A1)。为了减轻链条横置并同时获得径向引导作用,在过渡区中,相应于横向链板的轮廓形成小齿轮的一个齿,以便能够沿径向局部支撑远离大齿轮的横向的外板。
技术实现思路
本专利技术的任务是提供一种多级链轮单元,在挡的分级小的状况下,它也保证了可靠的变速换挡,而且它也适用于不同构成的变速链并且不容易受脏污影响。通过权利要求1的特征来完成该任务。人们如此获得对可靠的变速功能来说是重要的径向引导作用,即一个横向的链活节被定位到小链轮的最后齿的后齿面与大链轮的第一齿的前齿面之间。如此得到轴向引导,即最后一个齿咬入在链条运行方向上位于横向的链节之前的最后一个链节的板之间。此外,以出奇简单的方式照顾到以下问题,即根据换挡状况,在第一齿贴在第一链活节的外板的内面的情况下(以下称外板状况),横向的链条以第一齿的厚度向小链轮错位,以便进入另一个状况(以下称内板状况),此时第一齿贴在第一链节的内板的外面上。由于按照本专利技术只将一个链节设置在大链轮的第一齿和小链轮的最后一个齿之间,所以,最后一个齿在外板状况下也处于最后一个链节的两个外板之间,所以在这里链条可以沿轴向相当大地移向大链轮(最大贴到相应的外板的内侧面上)。而在内板状况下,最后一个齿位于两个内板之间,链条相应地在最后一个齿上具有缩小了内板厚度的轴向游隙。因此,在换挡过程中,变速链可以在外板状况下比在内板状况下更大地被拨置机构(如拨链器)偏移向大链轮,并只是咬在最后一个齿上,从而在链轮继续转动时,第一链节到达第一齿的当时恰当的侧面上。结果,对于这两种状况出现了最佳的链条引导,进而出现最佳的变速换挡功能。在小链轮上的径向引导和轴向引导都与变速链的特殊制造形状无关,尤其是与外板的形状和厚度以及链销长度无关。因而这提供了与不同生产厂家的链条的良好兼容性。引导功能也在很大程度上与主要聚集在链轮之间的脏污无关,因为按照本专利技术的,双齿隙的尺寸足够的大,不会造成大链轮和横向的链节之间的接触,但与第一齿的啮合除外。特别优选的是,大链轮具有一个构成双齿隙的去除区域,其形状能使大链轮沿轴向看基本上不与横向的链节搭接。一方面,这导致可以成本很低地制造,因为切除或者冲切的成本例如比压制低得多。还有利的是重量轻。主要对小链轮来说,这样的大去除区域导致了链轮机械强度的明显降低。所以以下措施在本专利技术的范围里,即大链轮具有构成双齿隙的去除区域,其形状能使大链轮沿轴向看与横向的链节有搭接,但在搭接区域内在大链轮和横向的链节之间存在净距离。不过,特别优选不与横向的链节搭接的方案,因为原则上即便在很脏的情况下也不会有换挡功能故障的危险。在本专利技术的改进方案中规定,大链轮在与最后一个板对的板的搭接区域内具有最好压出的凹槽,但在最后板对和凹槽之间存在净距离。尤其对小链轮来说,还有最后链节的板的占地问题,这通过凹槽解决了。在此也规定了凹槽和最后板对之间的净距离,以获得本专利技术的优点,即尽量与不同的变速链产品兼容以及尽量对脏污不敏感。根据本专利技术,没有必要通过凹槽底面进行轴向引导,因为小链轮咬入最后板对中的最后一个齿保证了这种轴向引导。主要对于标称齿数差1个齿的链轮组件来说,以下措施被证明是有利的,即,第一齿在一个在前齿面的径向外端上形成的齿顶角的区域内与横向的链节的板配合。可是,横向链节的前活节即其链条滚子恰好在最后一个齿的后齿面对面,所以根据具体的换挡状况和换档链条的拉力及其长度情况,显出了或多或少的、链条滚子在后齿面上的支撑。如果在换挡过程结束时大链轮的跟在第一齿后面的齿咬入链条,则也会出现支撑。不过,在长期使用相应长度的链条后,可能出现链条滚子不直接接触后齿面的情形。不过,这对于功能没有太大影响,因为横向链节的板(外板或内板)总是在略高的位置上贴靠在第一齿的齿顶角上。为了改善换挡功能还规定,第一齿基本上根据横向链节的走向而斜置,其中该措施本身是已知的。还有利的是,第一齿的厚度基本上按照变速链的一个内板的厚度来定。就是说,齿厚如上所述地对应于在第一齿上的变速链侧移距离,如果拿这两种换挡状况做比较的话。在从一个状况切换到另一个状况时被拨置机构弯曲的变速链相对最后一个齿的侧移距离也基本对应于内板厚度,所以两个侧移距离基本相等。为了进一步提高安全性,以便在换挡时使第一链节到达相应于当时的换挡状况的第一齿侧面而不是“搭”在齿上,第一齿在一个于第一齿的前齿面的径向外端上构成的齿顶角的区域内具有用于第一链节的外板的引导斜面。特别优选的是,本专利技术被用于多级链轮单元,其中大本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于链条变速器的多级链轮单元,该多级链轮单元与具有链节(48)的变速链(16)一起使用,所述链节由具有内板(40)的内链节(50)和具有外板(38)的外链节构成,所述变速链还具有带有链条滚子(42)的、位于所述链节(48)之间的链活节,在前后紧挨的链活节(36)的轴线(44)之间的距离确定了链条节距(p),该多级链轮单元包括:至少两个链轮,即一个小链轮和一个大链轮(24,26;103,105),它们分别具有按照链条节距(p)前后间隔布置的齿(28,30;128,130)以及在前后相继的齿之间形成的单齿隙(32,34),其中,这两个链轮(24,26;103,105)具有至少一个共同的起动换挡过渡区,在该起动换挡过渡区内,当从小链轮(24;103)向大链轮(26;105)拨置链条(16)以便换挡时,所述链条(16)离开小链轮(24;103),在此,最后,小链轮(24;103)的最后一个齿(281;1281)咬入链条(16)的最后一个链节(481;1481)的板之间,并且在此换挡时所述链条(16)碰到大链轮(26;105),大链轮(26;105)的第一齿(30e;130e)首先咬入第一链节(48e;148e)的外板(38)之间,或是位于第一链节(48e;148e)的内板(40)旁边,而且至少大链轮(26;105)在起动换挡过渡区域内具有一个因省略一个齿而构成的双齿隙,第一齿(30e;130e)紧接在双齿隙之后,其特征在于,在小链轮(24;103)上的最后一个链节(481;1481)与大链轮(26;105)上的第一链节(48e;148e)之间,只布置一个从小链轮(24;103)横移向大链轮(26;105)的链节(48q;148q),在横向的链节(28q;128q)与最后一个链节(281;1281)之间的链活节(36)的链条滚子(42)就位于小链轮(24;103)的最后一个齿(281)的后齿面(281h)对面,如果第一链节(28e;128e)为外链节(52),则第一齿(30e;130e)贴在第一链节(28e;128e)的一个外板(38)的内面上并且以其前齿面(30ev)与横向的链节(28q;128q)的一个内板(40)的周面配合,如果第一链节为内链节(50),则第一齿(30e)贴在第一链节(28e;128e)的一个内板(40)的外面上并且以其前齿面(30ev)与横向的链节(28q;128q)的一个外板(38)的周面配...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:马库斯莱特弗兰克舒密特
申请(专利权)人:SRAM德国有限公司
类型:发明
国别省市:DE[]

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