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CN1712307A - 自行车链轮用的变速辅助突出部分 - Google Patents

自行车链轮用的变速辅助突出部分 Download PDF

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CN1712307A
CN1712307A CNA2005100790735A CN200510079073A CN1712307A CN 1712307 A CN1712307 A CN 1712307A CN A2005100790735 A CNA2005100790735 A CN A2005100790735A CN 200510079073 A CN200510079073 A CN 200510079073A CN 1712307 A CN1712307 A CN 1712307A
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CN
China
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chain
speed change
symmetry
longitudinal plane
outshot
Prior art date
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Application number
CNA2005100790735A
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English (en)
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江村笃裕
西本祐辅
手塚俊雄
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Shimano Inc
Original Assignee
Shimano Inc
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Abstract

一种变速辅助突出部分提供于大自行车链轮上以便有助于链条从相邻的较小链轮向该链轮移动。变速辅助突出部分从链轮的一侧沿轴向延伸。变速辅助突出部分具有轴向朝向的链条捕捉面，其面向着中心面和大链轮的齿以便与自行车链条的外部链节板接合。优选地，链条捕捉面相对于大链轮的中心面的角度为变量。优选地，当链条从较小链轮移动至大链轮上时，基本上沿着链条的链条运动方向观察，链条捕捉面的最向后转动边缘的位置比最向前转动边缘的位置更靠近中心面。

Description

自行车链轮用的变速辅助突出部分
技术领域
本发明整体涉及一种用于自行车链轮的变速辅助突出部分。更具体而言，本发明涉及一种带有一个或多个形成于较大链轮上的变速辅助突出部分的链轮组件，其有助于自行车链条从较小链轮向较大链轮移动。
背景技术
骑自行车正在成为一种日益流行的娱乐形式及运输方式。而且，骑自行车已经成为一种在业余爱好者和职业运动员中都非常流行的竞技体育运动。不管自行车用于娱乐、运输或竞技，自行车工业都在不断改进自行车的各种组件。尤其是，近年来自行车驱动轮系的各种部件经过大量重新设计以便提高变速性能和稳定性。
通常，驱动轮系包括一个或多个联接于前曲柄臂上的前链轮，一个或多个通过自由轮联接于后轮上的后链轮以及用于推进自行车的驱动轮系。前、后拨链器设置成分别在各个前、后链轮之间沿侧向推动或移动链条。在常规型的链轮组件中，当链条从较小链轮移动至较大链轮时，链条的侧面与大链轮的侧面接触，链条通过这种接触所产生的摩擦力而由大链轮支承。利用大链轮的转动，链条沿径向向外升高以便与链轮齿接合。
按照这种方式的链条移动需要链条与大链轮之间产生足够的摩擦力以便利用链轮的转动而可靠地拾取链条。换句话说，拨链器必须施加强大的力来将链条压在大链轮上。当在变速过程中发生重型驱动负载时，链条可能从大链轮上滑落。这就使得大链轮拾取链条的操作非常困难，或者造成链条移动延迟。
为了克服这个问题，Nagano的美国专利No.5,413,534中公开了一种带有有助于自行车链条变速的突出部分的链轮组件。尽管这种链轮组件在链条从较小齿轮向较大齿轮变速时操作非常好，但是较大链轮上的突出部分有时会在变速过程中引起略微的阻碍。换句话说，这种由突出部分所引起的阻碍可能使得换档操作不稳定并令骑车人产生不满意的感觉。
为了克服这个问题，Tetsuka的美国专利No.6,572,500中公开了一种带有有助于自行车链条变速的改进型突出部分的链轮组件。尽管这种链轮组件在链条从较小齿轮向较大齿轮变速时操作非常好，但是这种组件仍具有一些缺点。例如，这种组件的较大链轮上的突出部分不能总是使得链条积极变速，或者象一些骑车人所需要的那样快速变速。因此，在从较小齿轮向较大齿轮的变速操作过程中动力可能并未象一些骑车人所需的那样有效地传递至链条。同样，使用这种链轮组件，换档操作不能一直象一些骑车人所需的那样稳定。换句话说，使用这种链轮组件，仍旧会令一些骑车人产生不满意的感觉。
鉴于以上这些方面，通过阅读本公开内容，本发明所属领域的普通技术人员应当清楚，就需要一种带有变速辅助突出部分的改进型链轮。通过阅读本公开内容，本发明所属领域的普通技术人员应当清楚，本发明能够适应现有技术的这种要求及其它要求。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种具有带有变速辅助突出部分的大链轮和小链轮的链轮组件。
本发明的另一个目的是提供一种大链轮用的变速辅助突出部分，其便于较小链轮与较大链轮之间平稳变速动作。
本发明的另一个目的是提供一种大链轮用的变速辅助突出部分，其甚至能在重型驱动负载下便于链条从较小链轮向较大链轮比较容易且平稳地变速。
本发明的又一个目的是提供一种大链轮用的变速辅助突出部分，其便于链条从较小链轮向较大链轮积极、快速地变速。
本发明的又一个目的是提供一种包括带有变速辅助突出部分的大链轮的链轮组件，其制造与装配比较简单且造价低。
前述目的可以通过提供一种包括安装部分和变速辅助部分的自行车链轮用的变速辅助突出部分而基本上得以实现。安装部分设置成牢固地联接于自行车链轮上，该链轮具有多个链条接合齿、中心面以及垂直于中心面的中心转动轴线。变速辅助部分配置成当安装部分牢固地联接于自行车链轮上时沿轴向与自行车链轮的中心面隔开。变速辅助部分具有轴向朝向的链条捕捉面，其面向中心面和齿以便当安装部分牢固地联接于自行车链轮上时与自行车链条的外部链节板接合。当安装部分牢固地联接于自行车链轮上时，链条捕捉面相对于自行车链轮的中心面的角度为变量。
前述目的可以通过提供一种包括安装部分和变速辅助部分的自行车链轮用的变速辅助突出部分而基本上得以实现。安装部分设置成牢固地联接于自行车链轮上，该链轮具有多个链条接合齿、中心面以及垂直于中心面的中心转动轴线。变速辅助部分配置成当安装部分牢固地联接于自行车链轮上时沿轴向与自行车链轮的中心面隔开。变速辅助部分具有轴向朝向的链条捕捉面，其面向中心面和齿以便当安装部分牢固地联接于自行车链轮上时与自行车链条的外部链节板接合。当安装部分牢固地联接于自行车链轮上时，链条捕捉面相对于自行车链轮的中心面的角度为变量。当链条从较小齿轮移动至带有联接于其上的变速辅助突出部分的链轮上时，基本上沿着链条的链条运动方向观察，链条捕捉面的最向后转动边缘的位置比最向前转动边缘的位置更靠近中心面。
前述目的还可以通过提供一种包括环形圈部分、多个沿圆周方向隔开的齿和变速辅助突出部分的大自行车链轮而基本上得以实现。环形圈部分配置成联接于自行车驱动轮系元件上。环形圈部分具有面向第一方向的第一环形侧面、面向基本上与第一方向相反的第二方向的第二环形侧面以及设置于第一、第二环形侧面之间的中心面。沿圆周方向设置的齿从位于环形圈部分的第一、第二环形侧面之间的环形圈部分沿径向向外延伸。变速辅助突出部分沿第一、第二方向之一从链轮轴向延伸。变速辅助突出部分具有轴向朝向的链条捕捉面，其面向中心面和齿以便与自行车链条的外部链节板接合。链条捕捉面相对于中心面的角度为变量。
前述目的还可以通过提供一种包括环形圈部分、多个沿圆周方向隔开的齿和变速辅助突出部分的大自行车链轮而基本上得以实现。环形圈部分配置成联接于自行车驱动轮系元件上。环形圈部分具有面向第一方向的第一环形侧面、面向基本上与第一方向相反的第二方向的第二环形侧面以及设置于第一、第二环形侧面之间的中心面。沿圆周方向设置的齿从位于环形圈部分的第一、第二环形侧面之间的环形圈部分沿径向向外延伸。变速辅助突出部分沿第一、第二方向之一从链轮轴向延伸。变速辅助突出部分具有轴向朝向的链条捕捉面，其面向中心面和齿以便与自行车链条的外部链节板接合。链条捕捉面相对于中心面的角度为变量。当链条从较小齿轮移动至大链轮上时，基本上沿着链条的链条运动方向观察，链条捕捉面的最向后转动边缘的位置比最向前转动边缘的位置更靠近中心面。
前述目的还可以通过提供一种包括第一链轮和联接于第一链轮上的第二链轮的自行车链轮组件而基本上得以实现。第一链轮具有从第一环形圈部分沿径向向外延伸的多个沿圆周方向隔开的第一齿。第二链轮大于第一链轮，其包括第二环形圈部分、多个沿圆周方向设置的第二齿和变速辅助突出部分。第二环形圈部分具有面向朝着第一链轮的第一方向的第一环形侧面、面向基本上与第一方向相反的第二方向的第二环形侧面以及设置于第一、第二环形侧面之间的中心面。沿圆周方向设置的第二齿从位于第二环形圈部分的第一、第二环形侧面之间的第二环形圈部分沿径向向外延伸。变速辅助突出部分从第二链轮向第一链轮轴向延伸。变速辅助突出部分具有轴向朝向的链条捕捉面，其面向中心面和第二齿以便与自行车链条的外部链节板接合。链条捕捉面相对于中心面的角度为变量。
对本发明所属领域的普通技术人员来说，通过阅读结合附图公开了本发明的优选实施例的以下详细描述，可以清楚地了解本发明的这些及其它目的、特征、方面和优点。
附图说明
现在请参阅附图，这些附图构成了本原始公开内容的一部分：
图1为一种具有根据本发明第一优选实施例的前链轮组件的自行车驱动轮系的侧视图；
图2为图1中所示的前链轮组件的放大的外侧视图；
图3为图2中所示的链轮组件的内侧视图；
图4为图2和3中所示的链轮组件的另一放大的俯视图，其中在对较大链轮变速操作的第一(初始)阶段过程中驱动轮系设置于较小链轮上；
图5为图2和3中所示的链轮组件的另一放大的俯视图，其中在对较大链轮变速操作的第二阶段过程中驱动轮系设置于较小链轮上；
图6为图2和3中所示的链轮组件的另一放大的俯视图，其中在对较大链轮变速操作的第三阶段过程中驱动轮系设置于较小和较大的链轮上；
图7为图2和3中所示的链轮组件的另一放大的俯视图，其中在对较大链轮变速操作的第四(最终)阶段过程中驱动轮系设置于较小和较大链轮上；
图8为图4中所示的链轮组件的局部内侧视图，其中在对较大链轮变速操作的第一(初始)阶段过程中驱动轮系设置于较小链轮上；
图9为图5中所示的链轮组件的局部内侧视图，其中在对较大链轮变速操作的第二阶段过程中驱动轮系设置于较小链轮上；
图10为图6中所示的链轮组件的局部内侧视图，其中在对较大链轮变速操作的第三阶段过程中驱动轮系设置于较小和较大的链轮上；
图11为图7中所示的链轮组件的局部内侧视图，其中在对较大链轮变速操作的第四(最终)阶段过程中驱动轮系设置于较小和较大链轮上；
图12为图4-11中所示的大链轮和链条的另一放大的局部俯视图，其中为进行示例说明而将变速辅助突出部分用粗线示出；
图13为图12中所示的大链轮和链条的局部内侧视图，其中为进行示例说明而将变速辅助突出部分用粗线示出；
图14为图13中所示的大链轮(带有一个变速辅助突出部分)的一部分的另一放大的内侧视图；
图15为图2-14中所示的大链轮的局部内侧透视图；
图16为图2-15中所示的大链轮的变速辅助突出部分之一的放大透视图；
图17为图16中所示的变速辅助突出部分的外侧视图；
图18为图16和17中所示的变速辅助突出部分的上部视图；
图19为图16-18中所示的变速辅助突出部分沿其向前旋转侧观察时的端视图；
图20为图16-19中所示的变速辅助突出部分沿图17的剖面线20-20观察时的剖视图；
图21为图16-20中所示的变速辅助突出部分的内侧视图；
图22为根据本发明第二实施例的自行车驱动轮系的侧视图。
具体实施方式
现在将参照附图对本发明的选定实施例进行说明。通过阅读本公开内容，本发明所属领域的普通技术人员将会清楚，对本发明实施例的以下描述仅供示例说明，而非用于对由附属权利要求及其等同内容所限定的本发明进行限制。
首先请参看图1-3，所示的自行车驱动轮系10带有根据本发明的一个优选实施例的前曲柄组12。前曲柄组12基本上包括左曲柄臂14、右曲柄臂16、中轴18、(第一)较小直径链轮S1和(第二)较大直径链轮和S2。优选地，大直径链轮S2包括多个根据本发明的牢固地联接于其上的变速辅助突出部分20，以便于主动链条C从较小链轮S1向较大链轮S2变速。链轮S1和S2形成了根据本发明的链轮组件的一部分。任选地，右曲柄臂16也可以理解成根据本发明的链轮组件的一部分。
除了前曲柄组12的链轮组件之外，自行车驱动轮系10基本上为常规型。因此除涉及本发明的内容之外，本文中将不对自行车驱动轮系10进行详细讨论和/或示出。相反地，通过阅读本公开内容，本发明所属领域的普通技术人员将会清楚，自行车驱动轮系10包括按照常规方式连接于车架上的各种常规型自行车组件例如车轮、变速器和拔链器等等。而且，通过阅读本公开内容，本发明所属领域的普通技术人员将会清楚，在不背离本发明的情况下可以对自行车驱动轮系10及其各种组件做出各种改动，如本文中所述。此外，通过阅读本公开内容，本发明所属领域的普通技术人员将会清楚，根据本发明的链轮组件可以与更多的链轮(例如三个前链轮)一起使用和/或在自行车10的不同位置处(例如位于后链轮组件上)使用。最后，通过阅读本公开内容，本发明所属领域的普通技术人员将会清楚，自行车驱动轮系10可以根据需要和/或所需而用于各种类型的自行车上，例如公路自行车或山地自行车。
参看图1，中轴18包括曲柄轴或轴(未示出)，曲柄轴或轴可自由转动地安装于自行车10的车架的管状部分中，以便按照常规方式围绕转动轴线X转动。左曲柄臂14的一端牢固地联接于中轴18的曲柄轴(未示出)上，而左曲柄臂的另一端具有按照常规方式可绕枢轴转动地联接于其上的脚蹬。类似地，右曲柄臂的一端牢固地联接于中轴18的曲柄轴(未示出)上，而右曲柄臂的另一端具有按照常规方式可绕枢轴转动地联接于其上的脚蹬。优选地，链轮S1和S2不可动地、牢固地联接于右曲柄臂16上，如以下更详细描述。因此，当骑车人踩脚蹬从而使得左曲柄臂14和右曲柄臂16绕转动轴线X转动时，主动链条C就循环从而推进自行车(仅部分示出)。除了右曲柄臂16具有联接于其上的链轮S1和S2之外，左曲柄臂14和右曲柄臂16基本上为常规型，如下所述。因此，除涉及本发明的内容之外，本文中将不再对左曲柄臂14和右曲柄臂16进行详细讨论和/或示出。
右曲柄臂16基本上包括轴连接部分30、链轮连接部分32以及脚蹬连接部分34。脚蹬连接部分34为按照常规方式从轴连接部分30沿径向向外延伸的细长杆形构件。轴连接部分30配置成按照常规方式牢固地联接于中轴18的曲柄轴(未示出)上。链轮连接部分32包括多个(五个)从轴连接部分30沿径向向外延伸的紧固元件或指状物36。优选地，链轮S1和S2通过紧固件38按照常规方式牢固地联接于紧固元件36的内侧和外侧。优选地，轴连接部分30、链轮连接部分32以及脚蹬连接部分34由诸如铸铝等等之类的轻型、刚性材料按照常规方式一体形成为单块整体式构件。
(第一)链轮S1基本上包括第一安装部分40、第一环形圈部分42以及从第一环形圈部分42沿径向向外延伸的多个沿圆周方向隔开的第一齿44。第一安装部分40包括多个沿径向向内延伸的(五个)安装凸缘46，通过紧固件38按照常规方式将凸缘46联接于紧固元件36上。优选地，第一安装部分40、第一环形圈部分42和第一齿44由诸如铝等等之类的轻型、刚性材料按照常规方式一体形成为单块整体式构件。(第一)链轮S1基本上为常规型。因此，除了涉及本发明的内容之外，将不再对(第一)链轮S1进行讨论和/或示出。换句话说，通过阅读本公开内容，本发明所属领域的普通技术人员将会清楚，(第一)链轮S1为配置成邻近本发明的第二链轮S2使用的常规型链轮。
参看图2-11，(第二)链轮S2基本上包括第二安装部分50、第二环形圈部分52、多个沿圆周方向隔开的主齿54、多个(六)第一换高档齿55、多个(六)第二换高档齿57、多个(六)第三换高档齿59以及多个(六)变速辅助突出部分20。(第二)链轮S2设计成便于主动链条C积极、快速且平稳地从第一链轮S1换高档。尤其是，变速辅助突出部分20邻近第一换高档齿55安装，其中第二换高档齿57和第三换高档齿59可转动地连续设置于每个第一换高档齿55之后，如以下所述。然而，齿54、55、57和59的每个齿可以理解成(第二)链轮S2的第二齿。所有的第二齿(即齿54、55、57和59)按照沿圆周方向隔开的构型从环形圈部分52沿径向向外延伸，这从图2和3中理解得最为清楚。
第二安装部分50包括多个(五个)安装凸缘56，其从环形圈部分52沿径向向内延伸以便通过紧固件38按照常规方式将凸缘56联接于紧固元件36上。优选地，第二安装部分50、第二环形圈部分52和所有第二齿(即齿54、55、57和59)由诸如铝等等之类的轻型、刚性材料一体形成为单块整体式构件。另一方面，变速辅助突出部分20优选地形成为牢固地联接于链轮S2上的单独构件。在所示的实施例中，第二链轮S2优选地带有多个与变速辅助突出部分20数量相应的轴向通孔或开口58。优选地，变速辅助突出部分20部分地容放于通孔58中，然后按照类似于铆接的方式变形从而被牢牢地保留于第二链轮S2的通孔58中。
环形圈部分52基本上包括面向朝着链轮S1的第一轴向的第一环形侧面60，以及面向远离链轮S1的第二轴向的第二环形侧面62。换句话说，第一环形侧面60与第二环形侧面62面向相反的方向而互相背离。链轮S2的中心面P距第一环形侧面60与第二环形侧面62的距离相等且基本上平行于这两个面。链轮S2的中心面P基本上垂直于中心转动轴线X。优选地，第二齿(即齿54、55、57和59)设置于第一环形侧面60与第二环形侧面62之间。
参看图2-15，现在将对于第二链轮S2的齿54、55、57和59进行更详细地讨论。优选地，第一换高档齿55、第二换高档齿57和第三换高档齿59设置成当曲柄组12沿向前的转动方向R转动时用来形成链条C的六条换高档路径。尤其是，第一换高档齿55、第二换高档齿57和第三换高档齿59连续地设置于围绕着第二链轮S2的圆周的六个位置中(即三个六组)。换句话说，每个换高档路径均由一个变速辅助突出部分20、一个第一换高档齿55、一个第二换高档齿57和一个第三换高档齿59形成。更具体而言，第一换高档齿55设置成与变速辅助突出部分20相邻，第二换高档齿57设置成与位于其向后转动侧上的第一换高档齿55相邻，第三换高档齿59设置成与位于其向后转动侧上的第二换高档齿57相邻。
优选地，变速辅助突出部分20和换高档齿55、57、59沿圆周方向设置以便形成三对换高档路径。每对换高档路径中的换高档路径优选地互相隔开奇数齿(即三个齿)，以便使得至少形成三条功能性换高档路径。尤其是，根据链轮S1上的链条C的方位情况，只能使用六条换高档路径中的三条，因为变速辅助突出部分20的尺寸和结构配置成适配于链条C的相邻一对外部链节板之间，如下所述。优选地，三对换高档路径基本上绕着链轮S2的圆周等距离分布以便无论链轮S1上的链条C的方位如何均能形成三条基本上等距分布的换高档路径。主齿54设置于换高档齿55、57、59的组间。在所示的实施例中，链轮S2总共具有52个齿。因此，链轮S2优选地具有34个主齿54。主齿54为常规型直齿。
第一换高档齿55均彼此相同。因此，本文中仅对于其中一个第一换高档齿55进行详细讨论和示出。除了每个第一换高档齿包括均形成于其第一侧的第一导前切口55a和凹入侧面55b之外，每个第一换高档齿55均具有常规形状(即类似于主齿54)，这在图12-15中看得最为清楚。第一导前切口55a和凹入侧面55b配置成容许链条C的外部链节容放于其中从而在换高档过程中链条C的外部连接板通过变速辅助突出部分20捕捉并扭转。凹入侧面55b的前缘形成了带有第一(平)侧面60的斜切线L。在换高档的初始阶段过程中，链条C的外部链节沿着斜切线L扭转，这在图12和13中看得最为清楚。利用这种设置方案，链条C的以下外部链节所成的角度大于使用常规型变速辅助突出部分时所成的角度。
换句话说，当凹入侧面55b从斜切线L延伸时，凹入侧面55b朝向链轮S2的中心面P向内成角度。因此，凹入侧面55b优选地与圆周方向斜切，当链条C从较小链轮S1移动至较大链轮S2上时，基本上沿着链条的链条运动方向观察，该凹入侧面的最向后边缘比最向前转动边缘更靠近中心面P。
第二换高档齿57均彼此相同。因此，本文中仅对于其中一个第二换高档齿57进行详细讨论和示出。除了每个第二换高档齿包括均形成于其第一侧的第二导前切口57a和第二拖尾切口57b以及形成于其第二侧的第二相反导前凹槽57c之外，每个第二换高档齿57均具有常规形状(即类似于主齿54)。每个切口/凹槽57a、57b和57c优选地包括平行于中心面P的平表面。
第三换高档齿59均彼此相同。因此，本文中仅对于其中一个第三换高档齿59进行详细讨论和示出。除了每个第三换高档齿均包括形成于其第二侧的第三相反导前凹槽59c之外，每个第三换高档齿59均具有常规形状(即类似于主齿54)。除了第三相反凹槽59c略小于第二相反凹槽57c之外，第三相反凹槽59c类似于第二相反凹槽57c。因此，本文中将不再对第三相反凹槽59c进行详细讨论或示出。
主要参看图16-21，现在将对于变速辅助突出部分20进行更详细地说明。变速辅助突出部分20均彼此相同。因此，本文中仅对其中一个变速辅助突出部分20进行详细讨论和示出。每个变速辅助突出部分20基本上包括安装部分70和变速辅助部分72。安装部分70牢固地联接于链轮S2。变速辅助部分72与安装部分70牢固地联接在一起。优选地，安装部分70和变速辅助部分72由诸如铝等等之类的轻型、刚性材料一体形成为单块整体式构件。
安装部分70为柱形部分，当变速辅助突出部分20联接于链轮S2上时其中心轴线Y基本上平行于转动轴线X。尤其是，安装部分70容放于其中一个轴向通孔58中，而后柱形安装部分的尖端按照类似于铆接的方式变形从而将安装部分固定于通孔58中，在图12中看得最为清楚。
当沿安装部分70的中心轴线Y观察时，变速辅助部分72基本上为矩形，其带有弯曲的齿形端。变速辅助部分72包括轴向朝向的链条捕捉面74、从链条捕捉面74沿轴向延伸的链条支承表面76、确定了齿形端最外部形状的自由边缘78以及面向链轮S1的内侧端表面80。链条捕捉面74面向中心面P和齿55。链条支承面76为优选地平行于中心轴线Y的柱形面。类似地，优选地，边缘表面78也基本上为大致平行于中心轴线Y的柱形面。内侧端表面80优选地为基本上垂直于中心轴线Y的平面。
链条捕捉面74为截头圆锥形，其为具有中心轴线X(即绕着中心轴线或线Z延伸)的锥体的一部分。如图17-19所示，中心轴线或线Z从安装部分70的中心轴线Y偏移以便使得链条捕捉面74相对于链轮S2的中心面P所成的角度为变量。优选地，变速辅助部分72至少部分地容放于链轮S2的凹槽(未详细示出)中从而防止变速辅助突出部分20发生相对转动，在图14和15中看得最为清楚。然而，变速辅助部分72优选地与中心面P沿轴向隔开。
尤其是，链条捕捉面74的导前(最向前)转动边缘相对于中心面P优选地形成约为12°的角度α，而链条捕捉面的拖尾(最向后)转动边缘相对于中心面P优选地形成约为30°的角度θ。无论如何，角度α相对于中心面P优选地更靠近0°而非45°，而角度θ相对于中心面P优选地更靠近45°而非0°。由于这种构型，优选地，链条捕捉面74的拖尾转动边缘比链条捕捉面74的导前转动边缘更靠近中心面P。在换高档的初始阶段过程中，链条捕捉面74的这种角度变化使得链条C的外部链节板积极扭转。
优选地，当链条C从较小链轮S1移动至较大链轮S2上时，基本上沿着链条C的链条运动方向观察，可以测量这些角度α和θ以及链条捕捉面74的导前/拖尾边缘的间距。换句话说，链条运动的方向基本上沿着链条C移动处的运动链条C的纵向，即沿着链条C的长度方向(例如基本上平行于中心面P)，这从图4-7中理解得最为清楚。换句话说，链条捕捉面74优选地与圆周方向斜切以便使得链条捕捉面74基本上平行于凹入侧面55b。
现在将对于本发明的工作情况进行更详细地描述。基本上，当对链条C施加侧向力F时，链条C从链轮S1至链轮S2的换高档开始。根据链轮S1上的链条C的方位情况，位于向后转动方向中的第一变速辅助突出部分20将在链条的一对相邻外部链节板之间穿过，或者与其中一个外部链节板的中心区域接合从而开始换高档，如上所述。如果第一变速辅助突出部分在链条C的相邻外部链节板之间穿过，那么下一个变速辅助突出部分20将优选地与其中一个外部链节板的中心区域接合从而开始换高档。然而，如果这个变速辅助突出部分20也在链条C的一对相邻外部链节板之间穿过，由于成对相邻的变速辅助突出部分20之间的齿数为奇数，所以下一个变速辅助突出部分20就将确切地与链条的其中一个外部链节板的中部区域接合。通常，只要一个变速辅助突出部分20可能在一对相邻外部链节板之间穿过，那么下一个变速辅助突出部分20就将使得链条C开始换高档。然而，在某些情况下，与链条C相遇的第一变速辅助突出部分20将处于适当的方位中以便开始换高档。无论如何，不管链轮S1上的链条C的方位如何，总有一个变速辅助突出部分将与其中一个外部链节板的中心区域接合从而在曲柄臂14和16转动小于180°的范围内开始换高档。
在本文中使用时，下述方向性词“向前、向后、上方、向下、垂直、水平、下方和横向”以及其它类似的方向性词指的是相对于装备有本发明的自行车的那些方向。相应地，当用来描述本发明时，这些词应当被理解为相对于装备有本发明的自行车而言。
第二实施例
现在参看图22，现在将对于带有根据第二实施例的前曲柄组212的自行车驱动轮系210进行说明。除了第一实施例中的链轮S1由一对链轮S1A和S1B取代之外，该第二实施例与第一实施例相同。鉴于第一实施例与第二实施例之间的相似性，对于与第一实施例的零件相同的第二实施例的零件将给出相同的参考数字。而且，为简洁起见，可以忽略对与第一实施例的零件相同的第二实施例的零件的描述。
在这个实施例中，大链轮S2和中间链轮S1B均带有如第一实施例的变速辅助突出部分(未示出)。除了中间链轮S1B具有多个突出部分(未示出)和类似于大链轮S2的换高档齿(未示出)之外，中间链轮S1B与第一实施例中的小链轮S1相同。除了链轮S1A的直径小于第一实施例的链轮S1之外(即齿较少)，最小链轮S1A与第一实施例的链轮S1基本上相同。
本文中所用的程度副词例如“基本上”、“大约”和“近似”等是指移动的项具有合理的偏差量以便保证最终结果不会发生显著改变。如果偏差不会否定其所改动的词的意思，这些词应当被解释为包括所改动项的至少±5％的偏差。
尽管仅选择了选定的实施例对本发明进行了示例说明，但通过阅读本公开内容，本发明所属领域的普通技术人员应当清楚，在不背离附属权利要求中所限定的本发明的范围的情况下，在此可以作出各种移动和改型。此外，以上对根据本发明的实施例的描述仅用于示例说明，而并非用于对如附属权利要求及其等同内容所限定的本发明进行限制。

Claims (29)

1.一种自行车链轮用的变速辅助突出部分，包括
安装部分，其设置成牢固地联接于自行车链轮上，该链轮具有多个链条接合齿、中心面以及垂直于中心面的中心转动轴线；
变速辅助部分，其配置成当安装部分牢固地联接于自行车链轮上时沿轴向与自行车链轮的中心面隔开，
变速辅助部分具有轴向朝向的链条捕捉面，其面向中心面和齿以便当安装部分牢固地联接于自行车链轮上时与自行车链条的外部链节板接合，
当安装部分牢固地联接于自行车链轮上时，链条捕捉面相对于自行车链轮的中心面的角度为变量。
2.根据权利要求1所述的变速辅助突出部分，其中
当链条从较小链轮移动至带有联接于其上的变速辅助突出部分的链轮上时，基本上沿着链条的链条运动方向观察，链条捕捉面具有最向前转动边缘，当安装部分牢固地联接于自行车链轮上时，最向前转动边缘相对于中心面的角度更接近0°而非45°，以及
当链条从较小链轮移动至带有联接于其上的变速辅助突出部分的链轮上时，基本上沿着链条的链条运动方向观察，链条捕捉面具有最向后转动边缘，当安装部分牢固地联接于自行车链轮上时，最向后转动边缘相对于中心面的角度更接近45°而非0°。
3.根据权利要求2所述的变速辅助突出部分，其中
当安装部分牢固地联接于自行车链轮上时，最向前转动边缘相对于中心面的角度为约为12°，而当安装部分牢固地联接于自行车链轮上时，最向后转动边缘相对于中心面的角度为约为30°。
4.根据权利要求1所述的变速辅助突出部分，其中
链条捕捉面为截头圆锥形。
5.根据权利要求1所述的变速辅助突出部分，其中
当安装部分牢固地联接于自行车链轮上时，变速辅助部分包括从链条捕捉面朝着中心面沿轴向延伸的链条支承表面。
6.根据权利要求1所述的变速辅助突出部分，其中
安装部分和变速辅助部分一体形成为单块整体式构件。
7.根据权利要求1所述的变速辅助突出部分，其中
安装部分包括配置成牢固地安装于自行车链轮的相应轴向开口之内的柱形段。
8.根据权利要求7所述的变速辅助突出部分，其中
链条捕捉面为绕着中心线延伸的截头圆锥形，该中心线从安装部分的柱形段的中心轴线偏移。
9.根据权利要求1所述的变速辅助突出部分，其中
当安装部分牢固地联接于自行车链轮上且链条从较小链轮移动至该链轮上时，变速辅助部分的尺寸便于适配于链条的相邻一对外部链节板之间。
10.一种自行车链轮用的变速辅助突出部分，包括
安装部分，其设置成牢固地联接于自行车链轮上，该链轮具有多个链条接合齿、中心面以及垂直于中心面的中心转动轴线；
变速辅助部分，其配置成当安装部分牢固地联接于自行车链轮上时沿轴向与自行车链轮的中心面隔开，
变速辅助部分具有轴向朝向的链条捕捉面，其面向中心面和齿以便当安装部分牢固地联接于自行车链轮上时与自行车链条的外部链节板接合，
当安装部分牢固地联接于自行车链轮上时，链条捕捉面相对于自行车链轮的中心面的角度为变量，
当链条从较小齿轮移动至带有联接于其上的变速辅助突出部分的链轮上时，基本上沿着链条的链条运动方向观察，链条捕捉面的最向后转动边缘的位置比最向前转动边缘的位置更靠近中心面。
11.一种大自行车链轮，包括：
环形圈部分，其配置成联接于自行车驱动轮系元件上，该环形圈部分具有面向第一方向的第一环形侧面、面向基本上与第一方向相反的第二方向的第二环形侧面以及设置于第一、第二环形侧面之间的中心面；
多个沿圆周方向设置的齿，其从位于环形圈部分的第一、第二环形侧面之间的环形圈部分沿径向向外延伸；以及
变速辅助突出部分，其沿第一、第二方向之一从链轮轴向延伸，该变速辅助突出部分具有面向中心面和齿以便与自行车链条的外部链节板接合的轴向朝向的链条捕捉面，
该链条捕捉面相对于中心面的角度为变量。
12.根据权利要求11所述的自行车链轮，其中
当链条从较小链轮移动至大链轮上时，基本上沿着链条的链条运动方向观察，链条捕捉面具有相对于中心面的角度更接近0°而非45°的最向前转动边缘，以及
当链条从较小链轮移动至较大链轮上时，基本上沿着链条的链条运动方向观察，链条捕捉面具有相对于中心面的角度更接近45°而非0°的最向后转动边缘。
13.根据权利要求12所述的自行车链轮，其中
最向前转动边缘相对于中心面的角度约为12°，而最向后转动边缘相对于中心面的角度约为30°。
14.根据权利要求12所述的自行车链轮，其中
变速辅助突出部分基本上设置成邻近其中一个齿，该其中一个齿具有面向着轴向朝向的链条捕捉面的轴向朝向的凹入侧面。
15.根据权利要求11所述的自行车链轮，其中
链条捕捉面为截头圆锥形。
16.根据权利要求11所述的自行车链轮，其中
变速辅助突出部分包括从链条捕捉面朝着中心面沿轴向延伸的链条支承表面。
17.根据权利要求11所述的自行车链轮，其中
环形圈部分和沿圆周方向设置的齿一体形成为单块整体式构件。
18.根据权利要求17所述的自行车链轮，其中
变速辅助突出部分由环形圈部分和沿圆周方向设置的齿形成为单独构件。
19.根据权利要求11所述的自行车链轮，其中
变速辅助突出部分包括带有配置成牢固地安装于自行车链轮的相应轴向开口内的柱形段的安装部分。
20.根据权利要求19所述的自行车链轮，其中
链条捕捉面为绕着中心线延伸的截头圆锥形，该中心线从安装部分的柱形段的中心轴线偏移。
21.根据权利要求11所述的自行车链轮，其中
当链条从较小链轮移动至该链轮上时，变速辅助部分的尺寸便于适配于链条的相邻一对外部链节板之间。
22.根据权利要求11所述的自行车链轮，其中
自行车链轮包括多个按照沿圆周方向隔开的方式设置的变速辅助突出部分。
23.根据权利要求11所述的自行车链轮，其中
变速辅助突出部分设置成基本上邻近其中一个齿，该其中一个齿具有面向着轴向朝向链轮捕捉面的轴向朝向的凹入侧面。
24.根据权利要求23所述的自行车链轮，其中
凹入侧面与圆周方向斜切。
25.根据权利要求24所述的自行车链轮，其中
当链条从较小链轮移动至大链轮上时，基本上沿着链条的链条运动方向观察，斜切凹入侧面的最向后边缘的位置比最向前转动边缘的位置更靠近中心面。
26.根据权利要求25所述的自行车链轮，其中
链条捕捉面与圆周方向斜切从而使得链条捕捉面基本上平行于凹入侧面。
27.一种大自行车链轮，包括：
环形圈部分，其配置成联接于自行车驱动轮系元件上，该环形圈部分具有面向第一方向的第一环形侧面、面向基本上与第一方向相反的第二方向的第二环形侧面以及设置于第一、第二环形侧面之间的中心面；
多个沿圆周方向设置的齿，其从位于环形圈部分的第一、第二环形侧面之间的环形圈部分沿径向向外延伸；以及
变速辅助突出部分，其沿第一、第二方向之一从链轮轴向延伸，该变速辅助突出部分具有面向中心面和齿以便与自行车链条的外部链节板接合的轴向朝向的链条捕捉面，
链条捕捉面相对于中心面的角度为变量，当链条从较小链轮移动至大链轮上时，基本上沿着链条的链条运动方向观察，链条捕捉面的最向后转动边缘的位置比最向前转动边缘的位置更靠近中心面。
28.一种自行车链轮组件，包括：
第一链轮，其具有从第一环形圈部分沿径向向外延伸的多个沿圆周方向隔开的第一齿；
第二链轮，其联接于第一链轮上并大于第一链轮，该第二链轮包括
第二环形圈部分，其具有面向朝着第一链轮的第一方向的第一环形侧面、面向基本上与第一方向相反的第二方向的第二环形侧面以及设置于第一、第二环形侧面之间的中心面，
多个沿圆周方向设置的第二齿，其从位于第二环形圈部分的第一、第二环形侧面之间的第二环形圈部分沿径向向外延伸，
变速辅助突出部分，其从第二链轮向第一链轮轴向延伸，该变速辅助突出部分具有面向中心面和第二齿以便与自行车链条的外部链节板接合的轴向朝向的链条捕捉面，
链条捕捉面相对于中心面的角度为变量。
29.根据权利要求28所述的自行车链轮组件，还包括：
自行车曲柄臂与第一、第二链轮牢固地联接在一起。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication