用于后轮毂的多链轮装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于自行车后轮毂的多链轮装置，该多链轮装置改善了换挡特性、在倾斜行进期间减少了振动并且提高了耐磨特性。
【背景技术】
[0002]文献DE102012023819A1公开了用于附接至自行车踏板曲柄的前链轮，所述链轮的特征在于相对于传统链轮改进的链条引导。这种改进的引导特性使得，当在自行车踏板曲柄上使用单个这样的链轮时，可以省去额外的链条引导。即使未设置链条变速器的链条引导装置，也是这样的情况。该特性是非常重要的优势，尤其是在自行车越野使用的情况下，以及因地势不平和在剧烈转向运动的情况下，链条有从链轮上跳脱的趋势。改进的引导特性得以实现，特别是当从踏板曲柄的轴向方向上观察时，链轮具有厚齿和薄齿，它们以交替方式布置在圆周方向上。
[0003]此外，所述齿在径向上可以特别长，其中齿距可以形成为在圆周方向上仅稍大于容纳在其中的链条滚子。此外，能够提供自由空间，以便为链条的内链节提供空间，其相对于链条滚子突出。
[0004]在所述现有技术的情况下，在适当的踏板曲柄上，在每一种情况下仅设置其中一个所述链轮，从而可以省略前变速器。因此无需将滚子式驱动链条转换到负载段上的相邻链轮(通常由于在负载段中占主导的链条拉力而具有较高的要求)。所述链轮不适于在后轮毂上使用，这是因为特别好的链条引导特性与转换到相邻链轮相互冲突。
[0005]类似的链轮装置也可以从US2014/0338494A1和DE102014019528A1中得知，这些都是随后公开的专利申请。
[0006]然而，踏板曲柄的多链轮装置上的变速过程及相关要求，明显区别于自行车后轮毂的多链轮装置。在驱动链轮的情况下(在踏板曲柄上)，链条滚子在每种情况下由链轮的负载侧面(load flank)容纳。驱动方向限定了变速过程必须在负载段进行。在从动链轮(例如安装在自行车后轮上的齿轮盒的齿轮)的情况下，链条滚子在每种情况下在运行进入的侧面上或者靠近运行进入的侧面，都在驱动的空闲段中运行进入。链条引导通过变速机构带齿的滚子执行，从而使得在各链轮上的运行进入情况不涉及明显倾斜运行。这对于自行车后轮上的后链轮(齿轮)和踏板曲柄上的前链轮来说产生了关于变速器和链条引导的完全不同的需求。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于，提供一种用于自行车的后轮毂的多链轮装置，该多链轮装置改进了转换特性，特别是在转换为直径较小的链轮的过程中，以及在齿数有较大差别的换档过程中。此外，本发明旨在提高倾斜运行特性并减少磨损。
[0008]用于自行车后轮毂的多链条装置包括多个不同直径的链轮，特别地每个所述链轮具有偶数的齿。此处，在至少一个链轮的圆周上设置有齿的至少一个序列，在该序列中，就在垂直于圆周方向的方向上观察到的齿的材料厚度而言，薄齿后面跟随有厚齿且厚齿后面又跟随有薄齿地连续布置。至少一个链轮具有至少一个通道凹槽，特别是通过移除材料而形成的凹槽或者凹部形式，所述凹槽或凹部形成了至少一个变速通道并允许与其中一个链轮啮合的链条转换成使得该链条与相邻链轮啮合。
[0009]因此可以在相邻链轮的齿之间提供变速通道，作为用于所述链条运行经过直径较大且齿数较多的链轮上的齿的手段，以便使得链条可以从所涉及的链轮上的齿脱离啮合，并且可以转换至直径相对较小或者齿数相对较少的相邻链轮。作为补充或替代，变速通道也可以设置为使得链条可以从所涉及的较小链轮上的齿脱离啮合，并能够转换至直径较大或者齿数相对较多的链轮。
[0010]在一种变型中，在此可以将其中一个直径较大的链轮的至少一个形成通道齿的齿上的通道凹部设置用于链条的内链节的通道，以便使链条下降到直径较小的相邻链轮上。在另一变型中，位于其中一个直径较小的链轮的至少一个齿(形成通道齿)上的通道凹部可以被设置用于链条的内链节或外链节的通道，以便使链条上升至直径较大的相邻链轮上。
[0011]此外，相邻链轮之间的相位关系可以配置为，使得在链条元件和直径较小的链轮的对应关联的齿之间产生同步性。通过这种方式，与直径较小的链轮再次啮合的内链节元件或者外链节元件可以在对应关联的齿上汇聚。因此可确保，内链节元件在薄齿上汇聚，而外链节元件在对应关联的厚齿上汇聚。在这里，“薄”和“厚”也涉及相应的齿在垂直于相关联的链轮的圆周方向的方向上，也就是说基本上平行于各个旋转轴线的方向上的材料厚度。
[0012]通过根据本发明的装置可以实现的是，在链条从较大链轮转换到较小链轮期间，内链节元件在侧向运行经过直径较大的链轮的薄齿(“内链节通道”)，以便使得链条从直径较大的链轮的齿脱离啮合。
[0013]相应地，在根据本发明的多链轮装置的改进中，可以设置成使得至少一个直径较小的链轮，在相位方面，相对于直径较大的相邻链轮取向成使得在链条从直径较大的链轮转换至直径较小的链轮期间，直径较小的链轮的齿和链条的相应关联的链条元件之间的同步性得以实现。换句话说，至少一个直径较小的链轮可以相对于直径较大的相邻链轮绕共同的旋转轴线旋转地偏移特定的旋转角度。在这种情况下，旋转角度的量级能够以依赖于链条、齿的几何形状和/或链轮的不同直径的方式来限定，以便在从直径较大的相邻链轮转换到直径较小的链轮期间，保证链条在直径较小的至少一个链轮上的预定的啮合。特别地，变速通道在这种情况下可以布置为，使得在链条切换至相邻链轮的过程中，外链节总是汇聚在厚齿上。
[0014]就此而言，要指出的是，变速通道和相邻链轮相对于彼此的布置，在本发明的变型中可以选择为使得在链条从一个链轮转换到相邻链轮期间，在两个链轮之间运行的链条段或者链条部分基本上线性地并与直径较小的链轮的基圆相切地运行。上述旋转角度或者角度偏移因此选择为，使得在最终齿(啮合在较大的链轮上)至第一齿之间(啮合在较小的链轮上)的间距基本上等于多个链条节距。
[0015]在另一实施方式中，至少可以使至少一个直径较小的链轮沿其圆周具有多个序列，这些序列具有就在垂直于圆周方向的方向上的材料厚度而言的厚齿和薄齿。
[0016]在另一个实施方式中，可以使多个链轮中的一个或更多链轮的至少一个齿具有支撑边缘，该支撑边缘被设计成用于相对于相应关联的链轮的旋转轴线在径向向内的方向上支撑链条的外链节。
[0017]借助所谓的内链节通道来解决问题的方法已经在传统链轮中被执行，在该情况下，在随后的链条元件的外链节在两侧与一个齿相接(flank)之前，内链节元件的内链节从一侧经过一个齿。例如，文献EP0642972A1公开了使链条从较大的齿轮或者链轮下降到较小的齿轮或者链轮的内链节通道。
[0018]使链条从较大的链轮下降到较小的链轮的外链节通道在技术上并不有利，这是因为，凹槽或变速通道，在平行于旋转轴线的方向上测量，将不得不形成特别大的深度。用于使链条从较小的齿轮或链轮上升到较大的齿轮或链轮的内链节通道可以从文献EP0313345A1和DE4418407A1得知。然而，在链条从较小的齿轮或链轮上升至较大的齿轮或链轮的情况下，外链节通道也是可行的并且是有利的。
[0019]在传统链轮的情况中，仅在有限的程度上实现了，链条总是在变速通道处转换至直径较小的链轮。在传统链轮的情况下，如果相位分配不正确，则链条通常从直径较大的链轮的齿上脱离。为此目的，链条上的相应较大的力或后换档机构的链条引导的相应较大的偏转，或者例如，用于换档至较大齿轮的前侧凹槽，可能就足够了。
[0020]在根据本发明的多链轮装置的情况下，可以可靠地实现，链条转换至直径较小的链轮基本上仅在变速通道处进行。如果链条不正确地运行进入(例如，由于多个变速过程正在快速连续地进行)，则可以在具有薄齿和至少一个厚齿的直径较小的链轮的情况下，针对一个或更多的厚齿保证链条再次即时同步。为此目的，直径较小的链轮的至少一个厚齿可以因其较大的轴向范围来防止滑入链条内链节。
[0021]在相反的情况下，也即是说在链条转换至直径较大的相邻链轮的过程中，就遵守将至少一个厚齿分配给链条的外链节元件以及薄齿分配给内链节元件而言，在根据本发明的链轮的情况下出现与链条转换至直径