[发明专利]自行车多段链轮组齿盘的修整方法及其结构

说明书

本发明是有关于一种自行车多段链轮组齿盘的修整方法及其结构。

已知大、小齿盘间链条换档的设计，主要基于以下的假设，即在大、小齿盘间上档时，脱离滚子与上档滚子中心的距离为链条节距的整数倍，简言之，就是此两滚子间链条成一直线，于是根据以上的假设，针对导引链条的目的，设计齿盘各齿的侧面修整。

但事实上，链条由较小齿盘被导链器导引至较大齿盘上档齿时，会先接触到较大齿盘的侧面，使得链节间有关节角(Articular angle)的形成，于是脱离滚子与上档滚子间的链条不再是成一直线，当然此两滚子中心距也不再是链条节距的整数倍。因此已知技术对上档动作所做的假设与应用并不正确。

本发明的主要目的，是在于提供一种使用正确的上档模式，决定大、小齿盘应有的相对相位角，进而对齿盘做必要的修整，以改进链条上档效率的自行车多段链轮组。

为解决已知技术对上档动作的错误假设而导致的不正确应用，本发明提出枢轴滚子以及调整大小齿盘相对相位角的观念。由于换挡时，导链器导引链条从较小齿盘移至较大齿盘的过程中，枢轴滚子的销或其外侧链板会先碰触到较大齿盘的侧面，此销的作用类似枢轴，使得枢轴滚子之前与其后的链节间形成一关节角，而链条经由导链器导引挂上较大齿盘时，首先扣于上档齿的滚子与链节分别称为上档滚子与上档链节，枢轴滚子即为上档滚子之前一滚子。所以，枢轴滚子前后链节间形成的关节角，造成上档滚子与脱离滚子间的链条在枢轴滚子处分为两段直线。

其次，脱离滚子位于较小齿盘的两齿间，而上档滚子位于较大齿盘的两齿间，当此两滚子的位置已知，则同时决定了大、小齿盘的关系，即大、小齿盘的相对相位角。因此，本发明对上档动作的设计，是依据大、小齿盘的齿数差及大小，选定脱离滚子与距脱离滚子适当链节数目的上档滚子，此时上档滚子之前一滚子与其后第一外链节，分别为枢轴滚子及上档链节。于是，借助于以上几个关键滚子与链节的指定，视上档动作的需要调整其间的几何关系，脱离滚子与上档滚子的位置可因而求得，不同的大、小齿盘相对相位角即可决定。

上述关键滚子与链节的指定方法依设计步骤分为标准上档点齿形与近似上档点齿形。标准上档点齿形的设计方法为指定脱离滚子相对于较小齿盘的位置与上档滚子及枢轴滚子相对于较大齿盘的位置，调整枢轴滚子的关节角及齿盘间的相对相位角，使链条处于力平衡的张紧状态且其关节角都在链条制造规范内。此时枢轴滚子与上档滚子及脱离滚子间各自形成一条直线，如此可决定标准上档点的齿形侧面修整量。其次，在其他近似的上档点处则先指定脱离滚子及上档滚子的位置及大小齿盘间的相位角，调整枢轴滚子的位置及其相对关节角，使枢轴滚子的位置在相对于脱离滚子与前后各一齿所形成的夹角范围内(即360°/N的范围内，其中N为较小齿盘的齿数)，且枢轴滚子紧靠在较大齿盘齿形工作区侧，借助于调整枢轴滚子靠在齿形工作区侧的高度以调整链条的力平衡状态，如此可决定近似上档点的齿形侧面修整量。使用本发明方法所设计出来的齿形不论是标准上档齿形及近似上档齿形皆能粗确地扣住上档滚子，使换档动作顺利完成。

本发明另一使用方式为迁就较差链条的特性，如链条的弯折角度较小或太大，链条侧板形状不佳等，此时可利用本发明的近似上档点齿形的设计方法使齿形侧边修整量在合理的范围内尽量减小，以便设计的齿形能在换档效率及齿形强度间达到平衡。

此外，为了确保枢轴滚子及其销能依照原先设计的方式动作，可在上档时较大齿盘与枢轴滚子的销及其外链板接触的位置进行修整，达到定位的功能，该齿盘修整，可将链条视为切削刀具，把大、小齿盘的齿与所设计的链条运动路径相干涉的部分予以削去，完成齿盘的修整。同样的道理，可以在链条由较小齿盘被导引、移至较大齿盘的途径上，修整所经过的大、小齿盘的齿，使链条能更顺利且正确地遵循设计的要求，而完成上档的动作。

以下将配合附图，对本发明的目的及动作原理作一详细说明：

图1是本发明的系统动作图。

图2是本发明换挡动作的起始阶段与关键的滚子、键节指定的示意图。

图3是本发明链条扣上较大齿盘后啮合情形的示意图。

图4是本发明上档齿附近大、小齿盘各齿修整的示意图。