易变速链轮组及其改进方法技术

本发明专利技术公开一种用于变速自行车上的易变速链轮组，主要由三种齿数比分别为４０∶３０∶２０，４０∶３０∶２４，４０∶３２∶２４的大、中、小三齿片同轴共圆心安装在曲柄上构成，所有齿片节距等距，齿片之间对应齿的齿片节距与标准链条节距相同；同时设置高辅助齿和短齿。本发明专利技术区别于现有技术链轮齿数比４８∶３８∶２８，增加链轮组对应齿角度差为零的齿组到至少６组，使链条在变速啮合时能克服现有技术换挡后变速动作迟滞和跨链蹬空症状，达到顺畅准确的最佳状态。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种变速自行车，特别是涉及一种组装在变速自行车上，使之变速行驶顺畅准确的。目前国内外市场上普遍流行的变速自行车中，决定其变速顺畅准确与否的主要部件是变速链轮组和链条。多数业主为了增进自行车变速的顺畅性，仅对链条构件进行改进，如扩大两链片之间的宽度，削减链片的厚度等。这些改进可取得一定效果，但仅改进链条构件的变速自行车骑动时仍有如下缺点有时，链条从一齿片导向另一齿片时，链条的滚筒常对着齿形凸位上，这使整体变速动作迟滞，出现跨链、脚蹬空现象，在高速行骑过程中或在滑地行骑时，甚至会出现摔倒危险；此外，变速噪音较大。造成这种情况的原因在于未对变速中与链条啮合，起关键作用的变速链轮组作改进(见附图说明图1)现有技术中的变速链轮组由三片同轴心的大齿片(1)、中齿片(2)和小齿片(3)构成，其齿数分别为48齿、38齿和28齿；基准齿(4)与齿片圆心(5)的连线形成的基准线(6)的夹角为零度，在大齿片圆周上均匀分布48个链齿，则每相邻二齿之夹角为360°÷48＝7.5°；以此类推，中齿片和小齿片的齿间夹间分别为9.47°和12.86°；(见附件1、附件2)；链条节距(7)是12.7mm，变速时，链条(8)被从一齿片导向另一齿片的某一齿合，两齿之间有一斜线距离，若斜线距离正是链条节距的整倍数，则啮合时链条滚子套筒(21)正好镶入齿形凹槽中，而从附件1可以看出，只在圆周360°，180°位置，对应卡齿角度差为零，当变速时若链条(8)被导向另一齿片时所发生位置不在360°，180°时，链条套筒(21)就处于齿形凸位。结果，变速常常造成如前所述不良症状。本专利技术的目的在于提供三种新的易变速链轮组第一种链轮组的大齿片、中齿片和小齿片的齿数分别为40齿、30齿和20齿；于圆周36°、72 °、108 °、144 °、180°、216 °、252 °、288°、324°、360°共10个位置上对应卡齿角度差为零(见附件3和附件4)。第二种链轮组的大齿片、中齿片和小齿片的齿数分别为40齿、30齿和24齿；其中，大齿片与中齿片共有10个位置对应卡齿角度差为零；中齿片与小齿片共有6个位置对应卡齿角度差为零；(见附件5和附件6)。第三种链轮组大齿片、中齿片和小齿片的齿数分别为40齿、30齿和24齿；于圆周45°、90°、135°、180°、225°、270°、315°、360°共8个位置对应卡齿角度差为零(见附件7和附件8)。此外，采取新的改进方法，如削短齿尖和设高辅助点等。这样，在同一齿盘上每个齿片多至10个位置，少至6个位置，因其对应卡齿角度差为零，链条在瞬间被导入指定的齿片齿凹槽内，克服了现有技术换档后变速动作迟滞的缺点；增加了顺畅性，消除了跨链蹬空现象，也降低了变速时产生的噪音。图2是本专利技术易变速链轮组示意图，现结合附图叙述本专利技术
技术实现思路
本专利技术易变速链轮组包括同轴共圆心的大齿片(9)、中齿片(10)和小齿片(11)，其齿数组成可分三种第一种齿数分别为40齿、30齿和20齿，其齿数比为40∶30∶20；第二种齿数分别为40齿、30齿和24齿，其齿数比为40∶30∶24；第三种齿数分别为40齿、32齿和24齿，其齿数比为40∶32∶24，均区别于现有技术的齿数和齿数比48∶38∶28，变速自行车变速时，链条(13)从任一齿片被导向相邻的另一齿片时，其顺畅准确程度主要取决于1.各相邻两齿片上对应齿所构成的“角度差”愈小的组愈多，链条在变速时处于较佳状态的变速点就越多；所谓角度差是在各齿片的圆周上，位于相同方位的齿在圆周上的方位角度之差。2.对应齿所构成的角度差若能为零，则链条在变速啮合时处于最佳状态；3.变速啮合时，若两齿之间的斜线距离正是链条节距的整倍数，则链条滚子套筒正好镶入齿形凹槽中，啮合顺畅。根据此原理，本专利技术易变速链轮组的大齿片、中齿片和小齿片分别按如下三种齿数比例同轴共圆心而组成第一种易变速链轮组的大齿片、中齿片和小齿片的齿数分别为40齿、30齿和20齿；于圆周36°、72°、108°、144°、180°、216°、252°、288°、324°、360°共10个位置上对应卡齿角度差为零(见附件3)；第二种易变速链轮组的大齿片、中齿片和小齿片的齿数分别为40齿、30齿和24齿；其齿数比为40∶30∶24，大齿片与中齿片于圆周上36°、72°、108°、144°、180°、216°、252°、288°、324°、360°共10个位置上对应卡齿角度差为零；中齿片与小齿片于圆周上60°、120°、180°、240°、300°、360°共6个位置上对应卡齿角度差为零(见附图5和附件6)。第三种易变速链轮组的大齿片、中齿片和小齿片的齿数分别为40齿、32齿和24齿；其齿数比为40∶32∶24，于圆周45°、90°、135°、180°、225°、270°、315°、360°共8个位置上对应卡齿角度差为零(见附图7和附图8)。此外，大、中、小三片齿片节距(22)与链条节距(12)相等，是12.7mm，将两相邻齿片的齿(15)、齿(16)和齿(17)之间的角度差按零设计组构，则两齿间的斜线距离正好是链条标准距(12)的整倍数。比较现有技术只有在各齿片圆周上360°和180°两处存在变速最佳状态点，由于两个最佳点太少，变速时会发生迟滞、跨链、噪声等症状；而本专利技术结构符合变速自行车变速时达到顺畅准确最佳状态的条件。图3是易变速链轮组改进方法示意图，现结合附图叙述易变速链轮组改进方法为使链条从较小齿片被导向较大齿片时准确顺利，在易变速链轮组的大齿片和中齿片上紧靠齿底径圆周的下方，设置5至8个四方形凸形高辅助齿(23)，位于按逆时针数角度差为零的齿前第二个齿下方(指定齿)，齿形与“U”形的下方相似；高辅助齿长3mm至4mm，宽3mm至5mm，高1.3mm至2.0mm，四方形一角边缘与指定齿的“U”形凹处最低点相切。较大齿片上的高辅助齿总是凸向与之相邻的较小齿片方向。利用高辅助齿，链条从较小齿片导向较大齿片时，起到抬高链条位置以使链条容易越过较大齿片上的齿尖而与之啮合完成准确变速。同时，采用短齿(24)技术，将位于大齿片和中齿片上按逆时针数角度差为零的卡齿前三个齿。每片齿片上各4至6处齿片的齿尖削短1.5mm至2.5mm，使齿片变为短齿(24)，更有利于变速啮合顺畅准确。下面结合附图叙述本专利技术实施例将齿数为40的大齿片(9)，齿数为30或32的中齿片(10)，齿数为20或24的小齿片(11)，分别同轴共圆心地固定在曲柄(18)上，各齿片之间距在4.0至4.5mm之间，链条节距(12)与齿片节距长度相同为12.7mm；中齿片(10)上的齿(19)与大齿片(9)上的齿(20)之角度差为零，链条(13)啮合在中齿片(10)上，当不变速时，因为链条节距(12)与齿片节距(22)相同，链条(13)会顺畅准确地啮入齿(19)；然后，在按逆时针数角度差为零的齿前第二个齿下方(指定齿)，设置四方形状的凸形辅助齿(23)，长3至4mm，宽3至5mm，高1.3至2.0mm，四方形一角边缘与指定齿的“U”形凹处最低点相切利于抬高链条位置以易于越过齿尖而啮合完成准确顺畅变速；同时，将大齿片和中齿片按逆时针数角度差为零的卡齿的前面三个齿齿尖削短至本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种易变速链轮组，主要由大齿片（９）、中齿片（１０）和小齿片（１１）同轴共圆心（５）安装在曲柄（１８）上构成，三齿片各自齿距布设等距，每二齿片之间对应齿的齿片节距（２２）与链条标准节距（１２）相同，其特征在于：易变速链轮组的大齿片、中齿片和小齿片之间具有特定的齿数比，使得两两相邻的齿片之间具有６至１０组的角度差为零的对应卡齿组；设置高辅助齿（２３）和短齿（２４）以利变速时啮合顺畅准确。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王忠辉，
申请(专利权)人：高丁男，
类型：发明
国别省市：44[中国|广东]