具有承载结构和过载保护装置的换挡机构滚子制造方法及图纸

技术编号:30147335 阅读:25 留言:0更新日期:2021-09-25 14:52
本发明专利技术涉及一种用于后自行车换挡机构的链条滚子,所述链条滚子包括旋转轴承、齿圈连同构建在其上的轮齿,以及将旋转轴承与齿圈连接在一起的承载结构。齿圈和承载结构由不同的材料形成,且在径向和轴向上形状匹配地相连。且在径向和轴向上形状匹配地相连。且在径向和轴向上形状匹配地相连。

【技术实现步骤摘要】
具有承载结构和过载保护装置的换挡机构滚子


[0001]本专利技术涉及一种用于自行车换挡机构的链条滚子。
[0002]下文也称换挡机构滚子的同类型链条滚子用于自行车链式换挡装置的后自行车换挡机构,并且在该处为链罩配置的功能性组成部分,其也被简化地称为换挡机构罩或链罩。后自行车换挡机构的链罩配置包含通常布置在链罩的两个导向板之间的上链条滚子和下链条滚子。
[0003]其中,上链条滚子承担对链条的运行至小齿轮飞轮的空链股的导引任务,以特别是精确控制小齿轮飞轮的不同小齿轮之间的换挡。下链条滚子承担容置多余的链条长度的任务,以及在所有操作条件下尽可能可靠地将链条的空链股导入换挡机构的任务。
[0004]本专利技术既可以应用于上链条滚子,又可以应用于下链条滚子。

技术介绍

[0005]传统的换挡机构滚子大多以注塑法由塑料制成,且通常包含用于以可低摩擦地旋转的方式紧固在链罩中的球轴承。注塑法能够低成本地制造换挡机构滚子,其中以这种方式同样可以在换挡机构滚子上成型复杂的几何形状。
[0006]球轴承通常在链条滚子的这个初级成型中就已经被注塑包封进而成型在链条滚子中,从而节省了形成轴承配合和用于轴承装配的成本。塑料制成的换挡机构滚子的特征还在于较强的运转平稳性。为此,当链节在操作中径向地撞击在滚子上时,滚子材料的阻尼特性起决定性作用。
[0007]这个结构的链条滚子的缺点在于较小的刚度以及收缩过程所引起的制造公差。这些缺点特别是在链条滚子的直径较大的情况下尤为明显。
[0008]塑料制成的链条滚子的另一缺点在于,链条滚子的轴承区域与轮齿区域之间的承载结构质量较大且经常开裂,但几乎没有任何空隙。传统链条滚子的这个承载结构在结构上是由基于给定的结构空间和结构要求的材料特性产生的。
[0009]实践表明,特别是在气候条件不利的情况下,沉积物和污染物会在传统链条滚子的这种承载结构的区域内积聚。这样就会增加磨损、因摩擦而减小传动效率,以及因异物夹在换挡机构滚子与链罩之间而产生换挡滚子完全卡住的危险。
[0010]整体而言,以注塑法制成的塑料换挡滚子会产生以下缺点:
[0011]1.侧向刚度较小
[0012]2.节圆直径和侧向偏摆的精度较低
[0013]3.脏污严重时的自清洁功能较弱
[0014]4.缺点1

3随着换挡滚子直径的增大而增强。
[0015]这类链条滚子的优点是:
[0016]1.成本较低
[0017]2.制造复杂齿形时的设计自由度
[0018]3.噪声排放较少。
[0019]替代地,换挡机构滚子以切削加工制成,其中大多采用铝合金。即使在采用具有轮辐状承载结构的较大链条滚子的情况下,这类铝合金的相较于塑料而言明显更大的弹性模量同样能改善侧向刚度。这类较大的链条滚子不仅因运转平稳且摩擦较小,还因其外观而越来越受欢迎。
[0020]即使在链条滚子相对较大的情况下,同样可以极为精确地以切削加工制成对链条啮合而言非常重要的节圆公差和横向偏摆公差。如此地制成的链条滚子的精度特别是在链条滚子、链条和换挡机构罩的复杂相互作用中有助确保换挡机构在不同的骑行状况下的无错操作。
[0021]这个结构的链条滚子的缺点在于成本较高、在实现复杂齿形时存在制造相关的限制,以及与塑料链条滚子相比,在骑行操作中因与链条的相互作用而产生较大的噪声。
[0022]在链条滚子在轮辐承载结构中具有原本期望的较大的材料缺口的情况下特别不利。如上所述,较大的材料缺口有助于自清洁且易于清洁。但实践证明,缺口的增大同样会导致相应长度和厚度的较大异物(特别是较小的树枝)进入缺口且链轮卡住的可能性增大。如果在这种情况下不立即停止踩踏,则可能会导致换挡机构断裂并且造成传动系和车架的其他后续损伤。
[0023]整体而言,由金属铣切而成的换挡机构滚子的主要缺点在于:
[0024]1.成本较高
[0025]2.特别是在较为复杂的轮齿几何形状中,设计可能性有限
[0026]3.噪声产生
[0027]4.因异物而卡住的危险。
[0028]这类由金属制成的换挡机构滚子的优点是:
[0029]1.侧向刚度较大
[0030]2.精确性
[0031]3.在开放式设计的承载结构中的良好的自清洁能力
[0032]4.技术上和外观上的设计自由度。

技术实现思路

[0033]有鉴于此,基于前述现有技术,本专利技术的目的是提供一种克服前述缺点的用于自行车换挡机构的链条滚子。其中,特别是应保留上述两个结构的优点,也就是由塑料以及由金属制成的换挡机构滚子的优点。
[0034]本专利技术提供一种链条滚子,以达成上述目的,并提供进一步的优选实施方式。
[0035]同类型的链条滚子首先具有旋转轴承、齿圈连同构建在其上的轮齿,以及将旋转轴承的外圈与齿圈相互连接在一起的承载结构。下文中也将承载结构比喻为“骨架”。视具体应用范围和价格档次而定,可以将球轴承或滑动轴承用于旋转轴承。
[0036]链条滚子的特征在于,齿圈和承载结构由不同的材料形成,承载结构优选由金属形成,齿圈优选由塑料形成,其中齿圈与承载结构在径向和轴向上形状匹配地相连。
[0037]这样就能优选借助注塑与链条滚子的承载结构无关地以较高的设计自由度和精度制成齿圈,从而与链条最佳地且吸声地啮合,而链条滚子的优选由金属制成的承载结构带来较高的径向跳动精度、较强的侧向刚度和自清洁能力,且同样可以实现较高的设计自
由度。
[0038]其中,承载结构与齿圈之间的连接在径向以及轴向上均形状配合地固定,但在周向上优选构建为自由的或构建为可以摩擦配合地旋转运动的。
[0039]因此,如果链条滚子的承载结构或骨架例如因异物而相对于换挡机构罩卡住,那么通过链条驱动的齿圈就能以相应的摩擦力矩相对于承载结构继续旋转。这样链条滚子就能获得内置的过载保护,并且可以有效避免上文所描述的对换挡机构或传动系甚至对自行车车架的损伤。
[0040]链条滚子的承载结构与齿圈之间的连接优选设计为包覆成型。为此,可以将承载结构嵌入注塑模具的用于齿圈的空穴,随后用聚合物进行注塑包封或包覆成型,从而首先形成齿圈。其中,因是通过注塑包封链条滚子骨架来进行制造,由塑料制成的齿圈同样具有较高的精度和径向跳动精度,因为骨架的刚性承载结构使得齿圈的收缩相关的公差或形状变化大幅减少。
[0041]链条滚子优选配设有球轴承,其优选同样通过注塑包封与承载结构连接。轴承与承载结构之间的连接通过用聚合物一体式地围绕轴承的外圈注塑包封的轴承罩来实施,该轴承罩既形状配合地包围轴承的外圈,又形状配合地包围承载结构的内凹口,并且以这种方式将外圈与承载结构固定地相互连接在一起。
[0042]借助以这种方式注塑包封的轴承罩在轴承与承载结构间形成的连接会使得公差最小化、径向跳动良好并且增强链条滚子的负载能力。除球轴承外,这个实施方式也可以采用滑动本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于后自行车换挡机构的链条滚子,所述链条滚子包括旋转轴承、齿圈连同构建在其上的轮齿,以及将所述旋转轴承与所述齿圈连接在一起的承载结构,其特征在于,所述齿圈和所述承载结构由不同的材料形成,且在径向和轴向上形状匹配地相连。2.根据权利要求1所述的链条滚子,其特征在于,所述齿圈和所述承载结构在周向上以在摩擦配合下自由旋转的方式相连。3.根据权利要求1或2所述的链条滚子,其特征在于,所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:亨利克
申请(专利权)人:SRAM德国有限公司
类型:发明
国别省市:

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