[发明专利]一种辐板与筒体刚性连接的变速链轮结构

说明书

本发明公开一种用作运动自行车的辐板与筒体刚性连接的变速链轮结构，其包括：相邻的不同直径的两辐板、设于辐板外圆的齿圈。所述的两辐板通过一环状筒体连接成刚性的一体，所述辐板沿其周向间隔设有辐板减重孔，所述筒体沿其周向间隔设有筒体减重孔。本发明避免了两辐板之间的连接构件成“悬臂梁”的不利受力结构，因而使得链轮具有很高的强度与刚度，刚度的大副度提高从而进一步保证了链轮变速传动的精准性。

技术领域

本发明涉及一种自行车用变速部件，尤其涉及一种重量轻、比刚度与比强度很高的运动自行车用变速链轮。

背景技术

随着社会的进步，现今各种交通工具对于轻量化、高强度的要求越来越高。目前自行车通常是通过材料轻量化与结构轻量化来进行减重，并且轻量化是以强度与刚度有足够的保障为前提，特别是对于运动型自行车来说，其对变速链轮的强度与刚度有着更高的要求。而变速链轮为自行车中最重要的零部件之一，其基本的性能需求是在质量一定的情况下，强度与刚度越高越好，即比强度与比刚度越高越好。

自行车的变速链轮为多层不同直径的齿圈平行设置的结构轮组，通常有两种典型结构形式，一种是冲压齿圈通过铆接叠装在一起形成的变速链轮（以SHIMANO为代表），另一种是一种锥形（或塔形）空心体做支撑体的多层不同直径的齿圈平行设于其外圆的一体式链轮（以SRAM为代表）。前一种产品冲压齿圈通过铆接叠装在一起形成变速链轮的产品为多数，往往刚度与强度较小，承载能力较弱，并且质量较重，因而其比强度与比刚度较小，即使采用碳纤维做支撑结构的SHIMANO的M9000系列产品的比刚度也比较有限，质量也在350g以上，其外观通常显得比较笨重。但加工工艺性好；后一种为锥形（或塔形）空心体结构，且通常是由一块材料加工而成，因而具有较高的强度与刚度，但现有的这一结构设计中，任意两相临的齿圈之间有杆状的桥接部，该桥接部实质上是个杆状的筋条所构成的悬臂梁结构。比如以SRAM公司的专利（ZL 200910004713.4）为基础构成的一种空心锥体一体式链轮，此链轮实现了多层齿一体加工，或者其余多圈齿一体加工再与最大圈齿装配，因而获得了较冲压齿圈通过铆接叠装在一起形成的变速链轮更好的比强度与比刚度，尤其获得了较轻的总质量，且具有镂空的视觉效果，外观漂亮。但是该结构存在其结构强度还不够高，刚性也比较有限，相对专业的运动车手来说，其比强度与比刚度还有待提高，原因是该结构为了获得更轻的质量，其各层齿圈是通过一种被称为桥接部的呈90度的折弯杆状构件进行连接，且该桥接部的外形呈L形臂状，其在使用时主要是抗扭，该结构在力学上实际上是一根悬臂，且其抗扭截模量很低，因而刚性较差，不适合在重负荷下工作。另外，其刚性不够同时还会影响其变速的平顺性。这一结构更多的强调了减重而忽视了强度与刚度，因而其强度与刚度比较有限，影响了其比强度与比刚度，在很多应用场合下还需要进一步增强。

因此，如何提供一种重量轻、强度与刚度高，满足运动自行车大载荷运行的自行车用变速链轮是业界亟待解决的问题。

发明内容

本发明为了解决现有自行车变速链轮的强度与刚度不高，还不能满足运动自行车大载荷运行的技术问题，提出一种重量轻、强度与刚度高，满足运动自行车大载荷运行的自行车用辐板与筒体刚性连接的变速链轮结构。

本发明提出一种辐板与筒体刚性连接的变速链轮结构，其包括：相邻的不同直径的两辐板、设于辐板外圆的齿圈。所述的两辐板通过一环状筒体连接成刚性的一体，所述辐板沿其周向间隔设有辐板减重孔，所述筒体沿其周向间隔设有筒体减重孔。

较优的，所述的筒体为圆柱体或圆锥台柱体。

较优的，所述筒体减重孔的轴向宽度小于两辐板之间的宽度。

较优的，所述辐板的下边缘设有环形加强筋。

较优的，所述辐板的下边缘设有减重凹槽。

较优的，所述辐板减重孔和筒体减重孔为直径不等的孔，两相邻孔的孔距相同或不相同。