[发明专利]自行车用复合链轮

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合链轮，其包括大小不同的、用于接纳链条且将 由链条传来的周向力传至自行车后轮轮毂的多个齿圈，链条可以通过变 速机构从一个齿圈换至另一个齿圈，其中，在从一个齿圈至下一个较大 齿圈的过渡区内分别形成一个设想的环形功能件，其在周边有多个缺口。

背景技术

在常见类型的复合链轮中，由具有不同直径的多个齿圈构成的链盒 被安装在轮毂的箍套上。当操作变速机构时，每个齿圈的齿交替啮合链 条并且通过一个抗转动地连接该齿圈和箍套的轮廓将来自骑车人踏板力 的转矩传递给箍套。就是说，每个齿圈单独传递力矩给箍套，由此一来， 由于大多没有对齐的链条产生了侧向作用力，所以在箍套的区域内不仅 在箍套的轮廓上而且在齿圈上必须以强度更大且更沉重的方式构成。自 行车比赛的要求需要自行车上的所有零部件结构总是越轻越好，因此人 们已经给齿圈开设缺口并且已采用更轻的材料。

但是，轻型材料与硬质钢相比在硬度、延伸和磨损方面有不足，因 此寻求通过厚重的结构来弥补这一不足。但由此又至少部分削弱了这种 优势。

美国专利US 4,642,075公开了一种包括大小不同的多个齿圈的复合 链轮，其中链条可通过变速机构从一个齿圈换至另一个齿圈。在此情况 下，齿圈是通过冲压制成的双联齿轮，其具有由一块板一体成形的轮辐 护板。两个齿圈中的较小一个通过径向延伸的多个桥接部与较大一个连 接，每个桥接部在径向上起始于齿隙内并且倾斜伸入较大齿圈的内直径。 所示的原理对于包括多个齿数截然不同的齿圈的复合链轮来说是一个成 本有利的解决方案。

根据美国专利US 4,380,445，通过相似方式制造包括一体形成的轮 辐护板的双联齿轮。针对美国专利US 4,642,075所述的内容完全适用于 此。

发明内容

作为上述链盒的改进，提出一种复合链轮，其在上述盒的数量和齿 圈方面略有区别，不过其只包括两个能够和轮毂的箍套相连接的部分。 第一部分是最大齿圈，它在其最小直径处有轮廓，该轮廓匹配于箍套的 轮廓并且保证了在安装时在箍套和最大齿圈之间的抗转动连接。

更为重要的第二部分是齿圈空心体，其呈锥形并且承载所有其余的 齿圈。从第二大的齿圈到最小齿圈，该齿圈空心体与所有其余这些齿圈 连成一体并且在其最小直径处也有一个轮廓，通过该轮廓，齿圈空心体 即使未被抗转动连接，也还是在轮毂的箍套上被对中。

当最大齿圈和齿圈空心体通过环形连接组装起来时，这两个部分成 为一个单元。通过这种方式，在功能上与常见的链盒没有区别。对于连 接，可以采用多种加工方法，例如焊接、铆接、装配或类似方式，在这 里所有这些方法只有一个共同的目标，即，将这两个部分准确对中。因 为要传递大转矩，所以与最大齿圈和齿圈空心体在箍套的轮廓上的支承 有关的精度也相当重要。

齿圈空心体由大小不同的盒状功能件构成，其直径分别取决于与功 能件一体连接的齿圈。每个功能件具有一个盘形件，该盘形件与一个管 形件和齿圈构成一个盒形的环。所有功能件的一体连接产生一个稳定的 齿圈空心体，在其周边中加工出多个缺口。

这些缺口分布在所有功能件上并且对应于较小齿圈的齿隙。这意味 着，缺口从该齿隙开始，在管形件中延续并且过渡至盘形件中，并且逼 近位于下一个较大功能件中的下一个较大齿。在此情况下，出现了多个 桥接部，它们呈直角形状，但其宽度是结合在周边上的相邻缺口而足够 大地设定的，以便能没有留下齿圈空心体变形地传递由链条传来的力。

为了更好理解桥接部的位置和方向，桥接部在较小齿圈上的接合部 被称为第一接合点，而其在较大齿圈上的接合部被称为第二接合点。第 一接合点如上所述地位于较小齿圈的齿中心区域内，而第二接合点的位 置按照桥接部的角度出现在较大齿圈上，与较大齿圈上的齿排列无关。 事实已经表明，如果较大齿圈上的第二接合点在驱动转动方向上相对于 较小齿圈上的第一接合点以超前的方式布置，则这些桥接部最佳地传递 力矩，因此桥接部相对于在功能件的盘形件中的径向线有一个角度。