專利名稱：倒角的鏈輪裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自行車的多級鏈輪裝置，特別是涉及有倒角的多個鏈輪的多級鏈輪裝置，該鏈輪的構(gòu)形有利于驅(qū)動車鏈從大鏈輪到小鏈輪的換檔。
背景技術(shù)：
根據(jù)常規(guī)的多級鏈輪裝置，裝置的大鏈輪有促進脫離嚙合的機構(gòu)，用于當驅(qū)動車鏈從大鏈輪換檔到小鏈輪以便改變自行車驅(qū)動速度時促進驅(qū)動車鏈與大鏈輪的齒脫離嚙合。尤其是，脫離嚙合機構(gòu)包括減小大鏈輪某些齒相對其他齒的高度以便促進車鏈在大鏈輪的特定部位脫離嚙合。
各種部件已經(jīng)加到傳統(tǒng)的多級鏈輪裝置，以便保證平滑和可靠的車鏈從大鏈輪到小鏈輪的換檔動作。例如按照常規(guī)的多級鏈輪裝置，大鏈輪在它的朝向小鏈輪的面上有形成臺階部分的凹處，用于當車鏈從大鏈輪換檔到放置在它附近的小鏈輪時接納換檔的驅(qū)動車鏈。特別是在高于大鏈輪齒根的位置裝設(shè)臺階部分以便避免換檔的車鏈段卡住在大鏈輪上。
由于環(huán)境條件加重了與車鏈換檔動作相關(guān)的問題，如泥漿和灰塵可能積累在驅(qū)動的車鏈鏈節(jié)中和鏈輪裝置的臺階部分中。

圖1說明一般的驅(qū)動車鏈10有許多鏈節(jié)12，其中每個鏈節(jié)包括內(nèi)部分14和外部分16。如圖16中所示，當普通的新的干凈的驅(qū)動車鏈10彎曲時，驅(qū)動車鏈有約300毫米(mm)的彎曲弧變18。但是當在泥漿或灰塵中換檔時，顆粒聚集在驅(qū)動車鏈的鏈節(jié)中。由于很細的泥漿和灰塵顆粒落入到驅(qū)動車鏈10的各鏈節(jié)12中，使驅(qū)動車鏈變硬和彎曲弧度18的高度減小。圖1c說明由于泥漿和灰塵顆粒落入到驅(qū)動車鏈10的鏈節(jié)12中已經(jīng)變硬的驅(qū)動車鏈。如圖1c中所示，彎曲弧度18’已經(jīng)減小到100mm，顯著地小于新的干凈的驅(qū)動車鏈的彎曲弧度18。當驅(qū)動車鏈變硬時發(fā)生車鏈卡住的事故明顯增加。
因此，希望提供一種自行車多級鏈輪裝置，即使在惡劣的條件下，例如泥漿或灰塵，它能給予車鏈從大鏈輪到小鏈輪平滑和可靠的換檔動作。
各優(yōu)選實施方案的概要本發(fā)明克服了先有技術(shù)的各種缺點。公開了用于促進驅(qū)動車從大鏈輪換檔到小鏈輪的一種倒角鏈輪裝置。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，倒角鏈輪裝置包括在朝向較小鏈輪的側(cè)面上有一組倒角部分的鏈輪，每個倒角部分位于一對在鏈輪體的輪緣上齒狀突出之間。每個倒角部分最好飯分別朝倒角部分第一邊緣和第二邊緣斜削的頂點。該頂點最好從倒角部分的中心向鏈輪驅(qū)動方向偏移。如果在鏈輪裝置中有多于兩個的鏈輪，那么中間的鏈輪也有倒角部分以便促進驅(qū)動車鏈從一個鏈輪到另一個鏈輪的換檔。
為了進一步促進驅(qū)動車鏈的換檔，鏈輪最好包括圓的肩部以便引導(dǎo)驅(qū)動車鏈的運動。最后，通過對齒狀突出的拋光減小齒狀突出和驅(qū)動車鏈之間的摩擦。
對熟悉先有技術(shù)的人們來說從下面的詳細描述中將會對本發(fā)明的其他目的。部件和各優(yōu)點變得更加清楚。但是應(yīng)該理解陳述本發(fā)明各優(yōu)選實施方案的詳細描述和各個特殊的實例是說明性的而不是限制。在本發(fā)明的范疇內(nèi)可以進行許多變化和修改而不會背離它的宗旨，所以本發(fā)明包括所有這樣的修改。
附圖的簡要描述通過參考附圖使本發(fā)明可以更加容易理解，附圖有圖1a是鏈輪裝置用的一般驅(qū)動車鏈；圖1b說明鏈輪裝置用的一般干凈的驅(qū)動車鏈的弧形彎曲；圖1c說明由于在驅(qū)動車鏈的鏈節(jié)中累積泥漿和灰塵的顆粒已經(jīng)變硬的一般驅(qū)動車鏈的弧形彎曲；圖2是本發(fā)明大鏈輪優(yōu)選實施方案的前視圖，大鏈輪在齒之間有小的倒角部分；圖3是本發(fā)明大鏈輪優(yōu)選實施方案的背視圖，大鏈輪有大的倒角部分；圖4說明本發(fā)明鏈輪優(yōu)選實施方案的大倒角部分的各種圖；圖5是本發(fā)明有倒角部分的鏈輪優(yōu)選實施方案一部分的透視圖；圖6是本發(fā)明優(yōu)選實施方案倒角部分的剖面圖；圖7是已知的鏈輪裝置臺階部分的剖面圖8是本發(fā)明另一個鏈輪優(yōu)選實施方案的前視圖；圖9是本發(fā)明另一個鏈輪優(yōu)選實施方案的背視圖；圖10是本發(fā)明鏈輪優(yōu)選實施方案的前視圖；圖11是本發(fā)明鏈輪優(yōu)選實施方案的背視圖；圖12是本發(fā)明鏈輪優(yōu)選實施方案的部分視圖，說明大鏈輪和小鏈輪的倒角部分；圖13是本發(fā)明有倒角部分和連續(xù)肩部的鏈輪優(yōu)選實施方案的剖面圖；圖14是已知的有臺階部分和尖銳邊緣肩部的鏈輪的剖面圖；圖15a-c是驅(qū)動車鏈從本發(fā)明優(yōu)選實施方案的大鏈輪到小鏈輪逐漸換檔的背視圖；圖16a-c是驅(qū)動車鏈從本發(fā)明優(yōu)選實施方案的大鏈輪到小鏈輪逐漸換檔的頂視圖；和圖17是說明驅(qū)動車鏈運動的車鏈和鏈輪裝置的放大圖。
在附圖的各個圖中相同的數(shù)字代表相同的部件。
各優(yōu)選實施方案的詳細描述現(xiàn)在將特別參考附圖描述與本發(fā)明相關(guān)的自行車倒角鏈輪裝置的各優(yōu)選實施方案。
如圖10和11中所示，在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中自行車鏈輪30包括大鏈輪40，小鏈輪50和最小鏈輪60。各鏈輪最好是這樣布置，使小鏈輪50定位在大鏈輪40和最小鏈輪60之間。鏈輪40，50，60的構(gòu)形和布置是有利于在自行車的鏈輪換檔時驅(qū)動車鏈(未表示)從一個鏈輪到另一個鏈輪的換檔。鏈輪組可以構(gòu)造成有更少和更多的鏈輪，但不會背離這里公開的本發(fā)明的概念。例如在本發(fā)明的一個實施方案中，鏈輪組包括大鏈輪和最小的鏈輪和取消了中間的“小”鏈輪。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，大鏈輪40有46個齒狀突出，小鏈輪有34個齒狀突出，和最小的鏈輪有24個齒狀突出。在每個鏈輪上齒狀突出的數(shù)目可以改變而不會背離這里公開的本發(fā)明的概念。鏈輪的齒狀突出是有相位布置的以便促進驅(qū)動車鏈從一個鏈輪到另一個鏈輪的平滑運動。
圖2到6說明本發(fā)明大鏈輪40的一個優(yōu)選實施方案。如圖2中所示，大鏈輪的前側(cè)41包括有中心43的鏈輪體42，圍繞其外周的鏈輪輪緣44。一組齒狀突出45布置在體42的輪緣44上，其構(gòu)形用于與驅(qū)動車鏈(未表示)嚙合。在每對齒狀突出45之間的區(qū)域最好是斜削的，確定倒角部分46。倒角部分46最好從鏈輪體42的輪緣44朝鏈輪體42的中心43伸展。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，大鏈輪40包括在大鏈輪40的前側(cè)41上每對齒狀突出45之間的倒角部分46。
如圖3中所示，大鏈輪40的背側(cè)31包括第一和第二促進脫離嚙合的部分32，33，用于當車鏈從大鏈輪40換檔到小鏈輪50時促進驅(qū)動車鏈在這個預(yù)先確定的部分脫開嚙合。在大鏈輪40上互相之間有180度變位的兩處外緣部分裝設(shè)促進脫離嚙合部分。因為加到曲柄裝置的自行車驅(qū)動力矩在那個位置最小，所以選擇該促進脫離嚙合位置以便為車鏈換檔提供最佳的位置。
為了促進車鏈從大鏈輪40脫離嚙合并使驅(qū)動車鏈換檔到小鏈輪50，在促進脫離嚙合部分32，33中的一個或幾個齒狀突出45有比大鏈輪40所有其他齒狀突出更短的齒高。在更優(yōu)選的實施方案中，促進脫離嚙合部分32，33包括一組齒，每個有比相鄰的齒逐漸變短的齒高。
為了進一步促進驅(qū)動車鏈與大鏈輪40脫離嚙合和換檔到小鏈輪50，大鏈輪40的背側(cè)31最好包括在促進脫離嚙合部分32，33內(nèi)每對齒狀突出45之間的倒角部分34。在大鏈輪40背側(cè)31上的倒角部分34最好大于在大鏈輪40前側(cè)41上的倒角部分46。在本發(fā)明更優(yōu)選的實施方案中，大鏈輪40的背側(cè)31也包括在促進脫離嚙合部分32，33外面的小倒角部分46。因此，小的倒角部分46是裝設(shè)在大鏈輪40背側(cè)31的輪緣上每對齒狀突出之間，而不是在大鏈輪40的促進脫離嚙合部分32，33。
在促進脫離嚙合部分32，33中，大鏈輪40背側(cè)31上的每個倒角部分34包括頂點35，第一邊緣36和第二邊緣37，每個倒角部分34最好分別從頂點35朝每個第一邊緣36和第二邊緣37斜削。
如圖4中清楚表示，倒角部分34的頂點35最好從倒角部分34的中心線CL朝大鏈輪40的驅(qū)動方向D偏移。在本發(fā)明優(yōu)選的實施方案中，測量到的倒角部分34的頂點35的曲率半徑R在約1.5mm(毫米)到3.0mm范圍內(nèi)和倒角部分34的寬度W測量值為約0.6mm。
圖6和7說明已知的鏈輪和本發(fā)明鏈輪的一個差別。如圖7中所示，已知的鏈輪20包括臺階部分22，其構(gòu)形用于接納驅(qū)動車鏈和促進驅(qū)動車鏈從一個鏈輪到另一個鏈輪的換檔。已知鏈輪設(shè)計的缺點是泥漿和灰塵顆粒24可能在臺階部分22中累積，從而影響驅(qū)動車鏈的換檔。如圖6中所示，本發(fā)明通過裝設(shè)不會累積泥漿和灰塵顆粒的倒角部分48而克服了已知鏈輪20的缺點。倒角部分48最好是連續(xù)的和不包括引發(fā)累積不希望顆粒的尖銳邊緣。倒角部分48的構(gòu)形能使任何泥漿和灰塵顆?；鲦溳?，并保持鏈輪，齒狀突出，和最終是驅(qū)動車鏈沒有泥漿和灰塵的顆粒。
為了進一步促進驅(qū)動車鏈從大鏈輪40到小鏈輪50的運動，大鏈輪40包括在大鏈輪40背側(cè)31上的肩部38。肩部38最好磨光滑以便產(chǎn)生連續(xù)圓整的肩部，從而不存在尖銳的邊緣。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中肩部38可以通過磨掉大鏈輪40背側(cè)的表面使其光滑和產(chǎn)生圓的肩部。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，驅(qū)動車鏈從大鏈輪40換檔到小鏈輪50，再換檔到最小鏈輪60。各鏈輪最好是這樣布置，使大鏈輪40的背側(cè)朝向小鏈輪50的前側(cè)，和小鏈輪50的背側(cè)朝向最小鏈輪60的前側(cè)。圖8和9分別說明小鏈輪50的前側(cè)和背側(cè)。如圖8中所示，小鏈輪的前側(cè)51不包括象大鏈輪上倒角部分的任何倒角部分。如在圖8中所示，小鏈輪50的背側(cè)52包括一組倒角部分53，其構(gòu)形有利于驅(qū)動車鏈從小鏈輪50到最小鏈輪60的換檔。在小鏈輪50背側(cè)52上的倒角部分53最好與大鏈輪40背側(cè)31上的倒角部分34相同。即，在小鏈輪50背側(cè)52上的每個倒角部分53包括頂點54，第一邊緣55和第二邊緣56。每個倒角部分53最好從頂點54分別朝每個第一邊緣55和第二邊緣56斜削。還有倒角部分53的頂點54最好從倒角部分53的中心線朝小鏈輪50的驅(qū)動方向D偏移。
為了進一步促進驅(qū)動車鏈與小鏈輪50脫離嚙合和驅(qū)動車鏈換檔到最小鏈輪60的運動，小鏈輪50包括在小鏈輪50背側(cè)52上朝向最小鏈輪60的肩部57。肩部57最好磨光滑以便產(chǎn)生連續(xù)圓的肩部，從而不存在尖銳的邊緣。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中肩部57可以通過磨掉大鏈輪背側(cè)的表面使其光滑和產(chǎn)生圓的肩部。
圖12表示大鏈輪40，小鏈輪50和最小鏈輪60的背側(cè)。如圖12中所示，大鏈輪40和小鏈輪50包括倒角部分，用于促進驅(qū)動車鏈脫離嚙合和車鏈從大鏈輪40到小鏈輪50，和從小鏈輪50到最小鏈輪60的換檔運動。
圖13和14說明已知鏈輪20和本發(fā)明各鏈輪的某些差別。如圖14中所示，已知鏈輪包括臺階部分22和尖銳邊緣的肩部26。相反如圖13中所示，本發(fā)明的鏈輪裝設(shè)不會累積泥漿和灰塵顆粒的倒角部分48和平滑連續(xù)的肩部38，這些都促進驅(qū)動車鏈從一個鏈輪到另一個鏈輪的運動。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，齒狀突出有約1.8mm的厚度t，它是小于已知鏈輪齒的厚度。
圖15到17說明驅(qū)動車鏈10與大鏈輪40脫離嚙合和驅(qū)動車鏈從大鏈輪40到小鏈輪50的運動。將特別描述在驅(qū)動車鏈10改變速度的換檔操作過程中倒角部分34，48的作用。在這個特定實施方案中應(yīng)用的驅(qū)動車鏈是滾鏈，它由兩種鏈節(jié)板組成，即內(nèi)板14和外板16可轉(zhuǎn)動地和可交替地互相連接在一起。
參考圖15a-15c和16a-16c，騎車者操作沒有表示的變速齒輪傳動機構(gòu)(拔鏈器)，目前與大鏈輪40嚙合的驅(qū)動車鏈10朝小鏈輪50側(cè)向移動。大鏈輪40和小鏈輪50的倒角部分34，38是通過在其上面不累積灰塵或泥漿和引導(dǎo)驅(qū)動車鏈10朝鄰近的鏈輪移動，來促進驅(qū)動車鏈10的運動。
如圖17中清楚可見，驅(qū)動車鏈10的外板16騎在第一齒45a上和接著內(nèi)板14朝小鏈輪50移動。在這種條件下，車鏈10側(cè)向彎曲并附著鏈輪30的進一步轉(zhuǎn)動，車鏈10朝向下方向運動。倒角部分34引導(dǎo)車鏈10的運動和保證平滑過渡到小鏈輪50。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，為了進一步改善車鏈10從一個鏈輪到另一個鏈輪的運動，將鏈輪上齒狀突出拋光。拋光最好用拋光材料和拋光膏來完成。鏈輪上的齒狀突出最好拋光到在齒的表面上沒有任何機械加工的痕跡。通過齒表面的拋光，減小齒狀突出和驅(qū)動車鏈的摩擦。
上面已經(jīng)描述了按照本發(fā)明原理的倒角鏈輪裝置的示范性實施方案。對先有技術(shù)熟悉的人們現(xiàn)在可以用上述實施方案作許多應(yīng)用而并不離開上述的實施方案也不背離這里公開的發(fā)明概念。因此本發(fā)明僅由下面的權(quán)利要求書的范疇所定義。
權(quán)利要求
1.一種用于與車鏈嚙合的鏈輪，該鏈輪包括有中心，第一側(cè)面，和在其外周邊上輪緣的鏈輪體；一組布置在鏈輪體的輪緣上與車鏈嚙合的齒狀突出；其中鏈輪體的第一側(cè)面包括在齒狀突出之間的倒角部分，倒角部分從輪緣朝鏈輪體中心的方向伸展。
2.如權(quán)利要求1所述的鏈輪，其中倒角部分包括頂點，第一邊緣和第二邊緣，其中倒角部分從頂點分別向第一邊緣和第二邊緣斜削。
3.如權(quán)利要求2所述的鏈輪，其中倒角部分是不對稱的。
4.如權(quán)利要求2所述的鏈輪，其中頂點從倒角部分中心偏移。
5.如權(quán)利要求4所述的鏈輪，其中鏈輪有驅(qū)動方向和倒角的頂點朝驅(qū)動方向偏移。
6.如權(quán)利要求5所述的鏈輪，其中倒角部分在頂點的曲率半徑是在1.5到3.0毫米范圍內(nèi)。
7.如權(quán)利要求1所述的鏈輪還包括在鏈輪體上的肩部，其中該肩部是圓整的。
8.如權(quán)利要求1所述的鏈輪還包括有一組倒角部分的第二側(cè)面，每個倒角部分鄰接一個齒狀突出。
9.如權(quán)利要求8所述的鏈輪，其中在鏈輪體第二側(cè)面上的倒角部分小于鏈輪體第一側(cè)面上的倒角部分。
10.如權(quán)利要求1所述的鏈輪，其中齒狀突出是拋光的。
11.一種鏈輪裝置，包括有鏈輪體的大鏈輪，該鏈輪體有中心，第一側(cè)面，和在其外周邊上的輪緣，一組布置在鏈輪體輪緣上與車鏈嚙合的齒狀突出，其中鏈輪體的第一側(cè)面包括在齒狀突出間的倒角部分，倒角部分從輪緣朝鏈輪體中心方向伸展；和有第一側(cè)面和第二側(cè)面的小鏈輪，其中小鏈輪的第二側(cè)面朝向大鏈輪的第一側(cè)面和小鏈輪的第一側(cè)面背離大鏈輪的第一側(cè)面。
12.如權(quán)利要求11所述的鏈輪裝置，其中小鏈輪包括鏈輪體，該鏈輪體有中心，第一側(cè)面，和在其外周邊上的輪緣，一組布置在鏈輪體輪緣上與車鏈嚙合的齒狀突出，其中鏈輪體的第一側(cè)面包括在齒狀突出間的倒角部分，倒角部分從輪緣朝鏈輪體中心方向伸展。
13.如權(quán)利要求12所述的鏈輪裝置，其中大鏈輪和小鏈輪的每個倒角部分包括頂點，第一邊緣和第二邊緣，和其中每個倒角部分從頂點分別向第一邊緣和第二邊緣斜削。
14.如權(quán)利要求13所述的鏈輪裝置，其中每個倒角部分是不對稱的。
15.如權(quán)利要求13所述的鏈輪裝置，其中每個倒角部分的頂點從倒角部分中心偏移。
16.如權(quán)利要求15所述的鏈輪裝置，其中每個大鏈輪和小鏈輪有驅(qū)動方向和每個鏈輪的倒角部分的頂點朝驅(qū)動方向偏移。
17.如權(quán)利要求16所述的鏈輪裝置，其中每個倒角部分在頂點的曲率半徑是在1.5至3.0毫米的范圍內(nèi)。
18.如權(quán)利要求11所述的鏈輪裝置，還包括在該鏈輪體上的肩部，其中該肩部是圓整的。
19.如權(quán)利要求12所述的鏈輪裝置還包括在小鏈輪的鏈輪體上的肩部，其中該肩部是圓整的。
20.如權(quán)利要求11所述的鏈輪裝置還包括有一組倒角部分的第二側(cè)面，每個倒角部分鄰接一個齒狀突出。
21.如權(quán)利要求20所述的鏈輪裝置，其中在鏈輪第二側(cè)面上每個倒角部分小于在鏈輪第一側(cè)面上的倒角部分。
22.如權(quán)利要求11所述的鏈輪裝置，其中齒狀突出是拋光的。
23.一種用于與車鏈嚙合的鏈輪，該鏈輪包括有中心，第一側(cè)面，和在其外周邊上輪緣的鏈輪體；一組布置在鏈輪體的輪緣上與車鏈嚙合的齒狀突出；一組倒角部分，每個倒角部分位于一個齒狀突出和鄰接的齒狀突出之間；包括該組齒狀突出中至少一個和至少一個倒角部分的鏈輪的促進脫離嚙合部分；其中在促進脫離嚙合部分外面的倒角部分小于在促進脫離嚙合部分內(nèi)的倒角部分。
全文摘要
公開了一種用于促進驅(qū)動車鏈從大鏈輪換檔到小鏈輪的倒角的鏈輪裝置。在優(yōu)選實施方案中倒角的鏈輪裝置包括一個鏈輪,在其面向小鏈輪的側(cè)面上有一組倒角部分,每個倒角部分在位于鏈輪體輪緣上的一對齒狀突出之間。倒角部分最好包括頂點,頂點分別朝倒角部分的第一邊緣和第二邊緣斜削。為了進一步促進驅(qū)動車鏈的換檔,該鏈輪最好有圓的肩部以便引導(dǎo)驅(qū)動車鏈的運動。最后,通過對齒狀突出的拋光減小齒狀突出和驅(qū)動車鏈之間的摩擦。
文檔編號B62M9/00GK1362346SQ0113025
公開日2002年8月7日 申請日期2001年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月29日
發(fā)明者八幡泰弘 申請人:株式會社島野