專利名稱：用于自行車鏈輪總成的鏈條換擋輔助裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造在鏈輪上的裝置，它用于輔助自行車鏈條換擋。
在自行車的多級鏈輪上具有一個撥鏈器，鏈條通過撥鏈器的換擋力作用由小鏈輪移至大鏈輪。在常規(guī)的鏈輪總成中，鏈條的一個側(cè)面接觸大鏈輪的一個側(cè)面，鏈條借助接觸產(chǎn)生的阻力由大鏈輪托著，通過大鏈輪旋轉(zhuǎn)，鏈條被向大鏈輪徑向向外抬起，達(dá)到與該鏈輪嚙合。
然而在這種方法中的鏈條換擋需要鏈條與大鏈輪之間有足夠阻力，以便隨著鏈輪的轉(zhuǎn)動可靠地接收鏈條。換言之，撥鏈器必須施加一個強(qiáng)大的力將鏈條推到大鏈輪上。
當(dāng)在換檔期間發(fā)生大功率驅(qū)動載荷時，鏈條可能從大鏈輪上滑脫，這導(dǎo)致將鏈條推到大鏈輪上非常困難，或?qū)е卵诱`鏈條換檔。
本發(fā)明的一個目的是提供一種將鏈條從小鏈輪相對容易地?fù)Q檔到大鏈輪上的鏈輪裝置，并且在大功率驅(qū)動載荷下可靠地?fù)Q檔。
根據(jù)本發(fā)明的上述目的通過一個自行車的鏈輪總成實現(xiàn)，鏈輪總成包括一個大鏈輪，一個小鏈輪。由大鏈輪的一個側(cè)面向小鏈輪突起的托鏈凸塊，每個凸塊包括一個確定接觸表面的接觸部件，該接觸表面非嚙合地接觸從小鏈輪向大鏈輪換檔的鏈條下表面，其中，托鏈凸塊被設(shè)置得使接觸表面接觸與小鏈輪嚙合的鏈條，并在從小鏈輪向大鏈輪換檔期間向大鏈輪徑向外方向抬起鏈條。
利用具有上述結(jié)構(gòu)的鏈輪總成，一個托鏈凸塊抬著被從小鏈輪向大鏈輪換檔的鏈條，如此允許鏈條被推到大鏈輪上，而不需要撥鏈器施加強(qiáng)大的力。進(jìn)一步，在換檔操作期間，甚至驅(qū)動載荷增加到一相當(dāng)?shù)牧繒r，鏈條還是被可靠地?fù)Q檔。
本發(fā)明的進(jìn)一步的和其他的目的，變形和功能由下面參照附圖的本發(fā)明實施例的更詳盡描述中變得更清楚。


圖1是自行車的具有兩級鏈輪總成的主要部件的側(cè)視圖，圖2是根據(jù)本發(fā)明的具有鏈條換檔輔助機(jī)構(gòu)的鏈輪總成的側(cè)視圖，圖3是圖2所示的鏈條換檔輔助機(jī)構(gòu)主要部件的局部放大視圖，圖4是顯示圖3所示的在鏈條與鏈條換檔輔助機(jī)構(gòu)之間的位置關(guān)系的俯視圖，圖5是圖3中A-A線上的剖面視圖，圖6是圖3中B-B線上的剖面視圖。
圖7是顯示鏈條換檔輔助機(jī)構(gòu)、鏈條、鏈輪齒之間的位置關(guān)系的側(cè)視圖，圖8(a)、8(b)和8(c)是顯示鏈條換檔輔助機(jī)構(gòu)借助鏈輪總成旋轉(zhuǎn)抬起鏈條的一種方式的示意圖，圖9是在本發(fā)明一個另外的實施例中的自行車的具有三級鏈輪總成的主要部件側(cè)視圖，圖10是根據(jù)本發(fā)明的具有鏈條換檔輔助機(jī)構(gòu)的三級鏈輪主要部件的側(cè)視簡圖，圖11是圖10所示部件的俯視圖，
圖12(a)、12(b)、12(c)和12(d)是簡圖，它們顯示了鏈條換檔輔助機(jī)構(gòu)借助鏈輪旋轉(zhuǎn)抬起鏈條的一種方式，圖13是另外的實施例中具有鏈條換檔輔助機(jī)構(gòu)的鏈輪總成主要部件的局部側(cè)視圖，圖14是圖13所示部件的俯視圖，以及，圖15是一個局部視圖，它顯示了具有用于接觸鏈條的傾斜表面的改進(jìn)的鏈條換檔輔助機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明的實施例將在下面結(jié)合附圖被描述。
圖1顯示了自行車的具有多級變速機(jī)構(gòu)的主要部件，該圖顯示了旋轉(zhuǎn)支撐踏板3的曲柄臂1、一個大鏈輪S1、一個小輪S2、一個鏈條4、一個后鏈輪5及一個前撥鏈器6，象常規(guī)自行車的驅(qū)動機(jī)構(gòu)一樣，由曲柄臂1支撐的踏板3被轉(zhuǎn)動用以驅(qū)動鏈輪S1和S2，該驅(qū)動經(jīng)鏈條4傳輸?shù)胶箧溳?上，撥鏈器6可操作地將鏈條4由一個前鏈輪向另一個上換檔。
圖2和3顯示了提供于前鏈輪的鏈條換檔輔助機(jī)構(gòu)。該鏈條換檔輔助機(jī)構(gòu)輔助鏈條從小鏈輪S2向大鏈輪S1的換檔，該輔助機(jī)構(gòu)包括多個托鏈凸塊9、10和11，它們形成于大鏈輪S1上朝向小鏈輪S2的側(cè)面7上，每個凸塊9、10和11是以鋼環(huán)形式由鉚釘8安裝在大鏈輪S1上。這種結(jié)構(gòu)在圖5的描述中顯示。
如圖3至5所示，托鏈凸塊9、10和11形成于大鏈輪S1的鏈驅(qū)動齒12-14鄰近的區(qū)域內(nèi)，所述驅(qū)動齒接觸著由撥鏈器6從小鏈輪S2向大鏈輪S1換檔的鏈條4的外鉸接板4a，如圖5中所見，托鏈凸塊9、10和11只是可操縱地抬起鏈條4，而不與鏈條4嚙合。
托鏈凸塊9、10和11根據(jù)鏈條4的尺寸和驅(qū)動齒15～17的形狀被確定。這些齒中的一個，例如齒15，是當(dāng)鏈條4接觸托鏈凸塊9時與鏈條4開始嚙合的齒，同樣，鏈條4接觸托鏈凸塊10時開始嚙合驅(qū)動齒16。這樣，托鏈凸塊9、10和11被布置得分別自驅(qū)動齒15、16和17朝向鏈輪軸，并在如圖3所示的驅(qū)動方向F上。
通過旋轉(zhuǎn)大鏈輪S1，設(shè)置在上述位置的每個托鏈凸塊9、10和11可抬起由撥鏈器6換檔的鏈條4，并將鏈條4推向驅(qū)動齒15、16和17。
隨著撥鏈器6操作當(dāng)鏈輪S1和S2旋轉(zhuǎn)時，與大鏈輪S1一起旋轉(zhuǎn)的托鏈凸塊9、10和11之一移到鏈條4下面的位置上，并如圖8(a)所示接觸到鏈條4的一個外鉸接板4a。
如圖8(b)所示隨著進(jìn)一步轉(zhuǎn)動大鏈輪S1，托鏈凸塊9、10和11輪流進(jìn)一步朝向大鏈輪S1徑向外方向抬起鏈條4。鏈條的換檔通過托鏈凸塊9、10或11抬起鏈條4被完成，雖然這時撥鏈器6產(chǎn)生一個相對弱的操作力，以及隨著增大驅(qū)動載荷鏈條張力的微小增加。如果驅(qū)動載荷增加到一個很大的程度，導(dǎo)致鏈條張力明顯增加，外鉸接板4a在鏈條張力作用下從托鏈凸塊9、10或11上落下，這樣鏈條被避免拉斷。
如圖8(c)所示，通過進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)大鏈輪S1，撥鏈器6的換檔力導(dǎo)致鏈條4與驅(qū)動齒15、16或17之一嚙合，并與托鏈凸塊9、10和11脫離接觸，它完成了鏈條4由小鏈輪S2向大鏈輪S1的換檔。
如圖5和6所示，由鋼環(huán)形成的每個托鏈凸塊9、10和11被固定在形成于大鏈輪S1上的凹座18內(nèi)，這樣結(jié)構(gòu)的提供使得大鏈輪S1與小鏈輪S2之間具有一小的距離，盡管托鏈凸塊9、10和11突出一大的范圍。如圖5所示，托鏈凸塊9具有一個附屬部件9a，凹座18具有一較深的用于與附屬部件9a接合的階梯形凹座18a。同樣的結(jié)構(gòu)還被提供于托鏈凸塊10和11上。
托鏈部件9、10和11的鋼環(huán)被硬化處理，是耐鏈條4的摩擦的。
在上述實施例中，托鏈凸塊9、10和11被制成與大鏈輪S1分離的部件。然而，這些凸塊也可以制成同大鏈輪一體的，在此，鏈輪S1用鋼制造，耐摩的托鏈凸塊可通過壓制鏈輪而突起，并硬化處理突起的部件。硬化處理可以被省略，它取決于用于制造鏈輪的材料的承磨性、硬度和其他特性。
另一個實施例將結(jié)合圖9至12來描述，圖9給出了這個實施例的鏈輪總成，這個鏈輪總成包括一個大鏈輪S1，一個中間鏈輪S2和一個小鏈輪S3。象常規(guī)自行車驅(qū)動機(jī)構(gòu)那樣，曲柄臂1被轉(zhuǎn)動將驅(qū)動由鏈輪S1、S2和S3經(jīng)鏈條4傳遞到后鏈輪5上，撥鏈器6是可操作的，通過鏈條4在S1、S2和S3之間換檔提供三個速度。
下面將描述這個實施例中的鏈條換檔輔助機(jī)構(gòu)。
這種鏈條換檔輔助機(jī)構(gòu)包括成形于大鏈輪S1的側(cè)表面7上的鏈條換檔齒19和托鏈凸塊20，這些部件允許鏈條4由中間鏈輪S2向大鏈輪S1簡單、可靠地?fù)Q檔。
如圖10和11所示，每個托鏈部件是以鋼柱的形式布置在大鏈輪S1上，鋼柱由大鏈輪S1的側(cè)表面朝向中間鏈輪S2突起。
這個托鏈凸塊20也只是可操作地僅抬起鏈條4，而不與鏈條4嚙合。托鏈凸塊20的位置根據(jù)鏈條4的尺寸和鏈條換檔齒19的形狀被確定。實際上，托鏈凸塊20如圖10所示比鏈條換檔齒19更靠近大鏈輪S1的軸并在鏈輪旋轉(zhuǎn)方向F上更靠前，如前述定位的托鏈凸塊20隨大鏈輪S1轉(zhuǎn)動，可操作地抬起由撥鏈器6換檔的鏈條4，并將鏈條4推向鏈條換檔齒19。
當(dāng)隨著撥鏈器6操作旋轉(zhuǎn)鏈輪S1和S2時，托鏈凸塊20隨大鏈輪S1旋轉(zhuǎn)，移到鏈條4下面的位置，并如圖12(a)所示接觸到鏈條4的外鉸接板4a。通過進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)大鏈輪S1，如圖12(b)所示，托鏈凸塊20旋轉(zhuǎn)進(jìn)一步朝向大鏈輪S1的徑向向外抬起鏈條4。鏈條的換檔通過托鏈凸塊20抬起鏈條4被完成，雖然這時撥鏈器6產(chǎn)生一個相對弱的操作力，以及隨著增大驅(qū)動載荷使鏈條張力的微小增加。
通過進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)大鏈輪S1，如圖12(c)所示，撥鏈器6的換檔力導(dǎo)致鏈條4與鏈條換檔齒19嚙合。一旦鏈條4與鏈條換檔齒19嚙合，鏈條4由鏈條換檔齒19導(dǎo)向作用被拉向大鏈輪S1。結(jié)果是鏈條4與大鏈輪S1的齒嚙合。通過進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)大鏈輪S1，如圖12(d)所示，鏈條4脫離鏈條換檔齒19。這樣實現(xiàn)了鏈條4由中間鏈輪S2向大鏈輪S1的換檔。
圖13和14顯示了另一個實施例，在所描述的三級鏈輪總成中，大鏈輪S1包括一個第一托鏈凸塊30和第二托鏈凸塊31，它們形成于朝向中間鏈輪S2的側(cè)表面7上。這些凸塊30和31允許鏈條4被簡單、可靠地從中間鏈輪S2向大鏈輪S1換檔。
特別地托鏈凸塊30和31是從大鏈輪S1上凸起的鋼環(huán)的形式。
第一托鏈凸塊30的位置根據(jù)鏈條4的尺寸和形狀確定。如圖13所示，第一托鏈凸塊30比第二托鏈凸塊31靠近鏈輪軸并沿圖13所示鏈輪旋轉(zhuǎn)方向F上靠前。
當(dāng)鏈輪S1和S2旋轉(zhuǎn)同時換鏈器6操作時，第一托鏈凸塊30隨大鏈輪S1旋轉(zhuǎn)移到鏈條4的下面，并接合鏈條4的外鉸接板4a。
通過進(jìn)一步轉(zhuǎn)動大鏈輪S1，第一托鏈凸塊30轉(zhuǎn)動進(jìn)一步沿大鏈輪S1的徑向外方向抬起鏈條4，此時，第二托鏈凸塊31移至并接觸已抬起的鏈條4，而不嚙合鏈條4。通過托鏈凸塊30和31的抬起作用和撥鏈器6的換檔作用，鏈條4嚙合大鏈輪S1的驅(qū)動齒15(圖13)，它在其它齒之前接觸到鏈條4。在這種方式中，鏈條4被簡單、可靠地從中間鏈輪S2向大鏈輪S1換檔。
第二托鏈凸塊31也被置于根據(jù)鏈條4的尺寸和形狀確定的位置，第二托鏈凸塊31比驅(qū)動齒15靠近大鏈輪S1的軸并沿圖13中鏈輪旋轉(zhuǎn)方向F上偏前。
在前述的實施例中，每個托鏈凸塊9、10、11、20、30或31包括一用于接觸鏈條4的外鉸接板4a的表面，該表面具有如圖5中適當(dāng)?shù)膬A斜角度“X”，這個角度可以預(yù)定調(diào)節(jié)導(dǎo)致鏈條從托鏈凸塊上脫落開的鏈條張力。在圖15中，角度X描繪了用于與鏈條4接觸的托鏈凸塊表面相對于凸塊軸Y的傾角。
在此，如所有實施例描述的，提供了多個托鏈凸塊和鏈條換檔齒，在鏈輪轉(zhuǎn)動情況下增加了鏈條4與托鏈凸塊及鏈條換檔齒接觸機(jī)會，換檔操作被很快地進(jìn)行。但是也還可以只提供一個托鏈凸塊和一個鏈條換檔齒。
托鏈凸塊和鏈條換檔齒可以僅提供于中間鏈輪上，或大鏈輪和中間鏈輪兩者上。
權(quán)利要求
1.一種用于自行車的鏈輪總成，包括一個大鏈輪；一個小鏈輪；及由大鏈輪的側(cè)表面向小鏈輪突起的托鏈裝置，該裝置還包括一個確定一個用于接觸，而不嚙合，從小鏈輪向大鏈輪換檔的鏈條的下端的接觸表面的接觸部位；其特征在于所說的托鏈裝置被置于用以產(chǎn)生所說的接觸表面接觸與小鏈輪嚙合的鏈條，并在鏈條從小鏈輪向大鏈輪換檔期間沿所說大鏈輪徑向外方向抬起所說的鏈條。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的鏈輪總成，其特征在于所說的接觸表面相對于自行車向上拱起。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的鏈輪總成，其特征在于在所說的接觸表面朝向小鏈輪伸延中，所說的接觸表面向所說的小鏈輪軸線傾斜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3的鏈輪總成，其特征在于所說的接觸部件是環(huán)形形式，環(huán)形具有的軸線與大、小鏈輪的軸線平行伸延。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4的鏈輪總成，其特征在于所說的托鏈裝置由伸到與小鏈輪相間的大鏈輪側(cè)表面上的鉚釘裝置安裝在大鏈輪上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5的鏈輪總成，其特征在于所說的大鏈輪具有形成于安裝所說的托鏈裝置位置的凹座，所說的接觸部件被置于所說的凹座內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的鏈輪總成，其特征在于所說的接觸部件進(jìn)一步確定一個安裝突起，所說的凹座一個安裝所說的安裝突起的接合部件。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7的鏈輪總成，其特征在于所說的托鏈裝置進(jìn)一步包括一個由大鏈輪的側(cè)表面向所說的小鏈輪突起的柱，所說的柱從所述接觸部位偏向大鏈輪的旋轉(zhuǎn)中心，并在大鏈輪的旋轉(zhuǎn)方向上偏前。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8的鏈輪總成，其特征在于所說的接觸部件被硬化處理，增加耐磨性。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至5和7的鏈輪總成，其特征在于所說的托鏈裝置進(jìn)一步包括嚙合鏈條的齒裝置，所說的齒裝置被布置在大鏈輪上低于大鏈輪齒的平面上。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10的鏈輪總成，其特征在于所說的托鏈裝置的位置被確定得使所說鏈條的外鉸接板與所說接觸表面接合，及使與接觸表面接合的鏈條可靠地與大鏈輪的齒嚙合。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至10的鏈輪總成，其特征在于從所說托鏈裝置到小鏈輪上與鏈條嚙合的最后一個齒之間的距離，和從托鏈裝置到與鏈條嚙合的第一個齒之間的距離都是鏈條節(jié)長的整數(shù)倍。
全文摘要
一種自行車的具有一個大鏈輪和一個小鏈輪的鏈輪總成，大鏈輪上具有形成于朝向小鏈輪的側(cè)表面上的托鏈凸塊，每個托鏈凸塊包括一個接觸部件，它確定一個用于接觸，而不嚙合，從小鏈輪向大鏈輪換擋的鏈條下端的接觸表面。托鏈裝置被置于用以鏈條從小鏈輪向大鏈輪換擋期間導(dǎo)致接觸表面接觸同小鏈輪嚙合的鏈條，并向大鏈輪徑向外方向抬起鏈條。
文檔編號B62M9/124GK1075288SQ9211309
公開日1993年8月18日 申請日期1992年10月20日 優(yōu)先權(quán)日1991年10月21日
發(fā)明者長野正士 申請人:株式會社島津