TWI741728B - 鏈條及車輪傳動裝置 - Google Patents

Abstract

一種鏈條及車輪傳動裝置，包含數個內片單元、數個外片單元，及一個鏈軸單元。每一個所述內片單元具有兩個內鏈片，並界定出一個內嚙合空間。每一個所述外片單元具有兩個外鏈片，每一個所述外鏈片具有兩個外孔段，及一個位於所述外孔段間的外腰段，所述外腰段具有位於一條縱向中心平面兩側的一個凸部及一個凹部，每一個所述外片單元的所述外腰段相配合界定出一個外嚙合空間，所述外嚙合空間具有一個位於所述凸部的側緣間且寬度大於所述內嚙合空間的寬度的寬口側，及一個位於所述凹部的側緣間且寬度不小於所述內嚙合空間的寬度的窄口側。通過所述外鏈片的形狀設計，改變所述外嚙合空間的兩相反側的開口大小，藉此能提高嚙合的穩定度及變速的順暢性。

Description

鏈條及車輪傳動裝置

本發明是有關於一種車輪傳動裝置，特別是指一種運用在變速自行車或機車上的鏈條及車輪傳動裝置。

當鏈條運用在具有變速功能的自行車或機車上時，由於所述鏈條會在直徑不同的數個齒盤間被撥鏈換位，因此，所述鏈條設計必需提高嚙合功能及變速功效。

參閱圖1、2，一種現有鏈條1，適用於圍繞嚙接在兩個前後間隔且具有數個卡齒的齒盤(圖未示)間，所述鏈條1包含數個兩兩相對設置的內鏈片11、數個兩兩相對設置且位在所述內鏈片11外側的外鏈片12，及數個串接所述內鏈片11與所述外鏈片12的鏈軸13。每兩相對內鏈片11間形成一個內嚙合空間14，並在每兩相對外鏈片12間形成一個外嚙合空間15，各所述外嚙合空間15的開口寬度大於各所述內嚙合空間14的開口寬度。每一個外鏈片12都具有一個朝遠離所述齒盤的方向突出的凸緣部121，及一個往遠離另一相對的所述外鏈片12的方向突擴的凸擴部122。

雖然所述鏈條1藉由所述凸緣部121的設計，可在變速時避免和相鄰的齒盤碰撞而產生噪音，並藉由所述凸擴部122的設計，能在嚙接前期供所述齒盤的卡齒順暢容易地導入所述外嚙合空間15，但是在導入後的運轉期間也就是嚙接後期，當所述齒盤的卡齒深入到所述凸擴部122的相對側時，由於所述齒盤的卡齒末端寬度較小於所述外嚙合空間15寬度而能左右活動，因此在運轉時，所述鏈條1會有左右搖晃或偏歪一邊的現象，容易造成與所述齒盤摩擦產生噪音或是脫鏈的情形。

除此之外，一般用來變速撥移所述鏈條1的一個撥鏈導輪(圖未示)，是對應嚙合於所述內嚙合空間14，然而由於所述鏈條1的所述外嚙合空間15與所述內嚙合空間14的寬度不一致，所以在變速時，所述撥鏈導輪必須等到寬度配合的所述內嚙合空間14時，才能卡入嚙合，接著再將所述鏈條1撥移至適當齒盤處，所以在變速時，會出現停頓、緩慢等不順暢的狀況，因此所述鏈條1設計仍有待改善。

因此，本發明之目的，即在提供一種能夠克服先前技術的至少一個缺點的鏈條。

於是，本發明鏈條，包含數個內片單元、數個外片單 元，及一個鏈軸單元。所述內片單元沿一個運轉方向間隔排列，每一個所述內片單元具有兩個相對設置的內鏈片，每一個所述內鏈片具有兩個內孔段，及一個位於所述內孔段間的內腰段，每一個所述內片單元的所述內腰段相配合界定出一個內嚙合空間。所述外片單元沿所述運轉方向間隔排列且錯排位在所述內片單元外側，每一個所述外片單元具有兩個相對設置的外鏈片，每一個所述外鏈片具有兩個外孔段，及一個位於所述外孔段間的外腰段，所述外腰段具有連接於所述外孔段間且位於一條縱向中心平面兩側的一個凸部及一個凹部，每一個所述外片單元的所述外腰段相配合界定出一個外嚙合空間，所述外嚙合空間具有一個位於所述凸部的側緣間的寬口側，及一個位於所述凹部的側緣間的窄口側，所述寬口側的寬度大於所述內嚙合空間的寬度，所述窄口側的寬度不小於所述內嚙合空間的寬度。所述鏈軸單元具有數個連接所述內孔段及所述外孔段的鏈軸。

本發明之功效在於：藉由改變所述外嚙合空間的兩相反側的開口大小，使得所述寬口側的寬度大於所述內嚙合空間的寬度，且所述窄口側的寬度不小於所述內嚙合空間的寬度，藉此能提高嚙合的穩定度及變速的順暢性。

本發明之另一目的，即在提供一種能夠克服先前技術的至少一個缺點的車輪傳動裝置。

本發明車輪傳動裝置，包含一個前齒盤、一個間隔位在所述前齒盤後方的後齒盤、一個張緊輪、一個撥鏈導輪，及一個如上述的鏈條，所述鏈條呈封閉圈形且圍繞嚙接於所述前齒盤、所述後齒盤、所述張緊輪與所述撥鏈導輪間，每一個所述外片單元的所述寬口側朝向所述前齒盤及、述後齒盤及所述張緊輪，且所述窄口側朝向所述撥鏈導輪。

本發明之功效在於：藉由所述外嚙合空間的所述窄口側的寬度不小於所述內嚙合空間寬度的設計，使得所述撥鏈導輪能嚙合於所述外嚙合空間及所述內嚙合空間，故能提高變速順暢度。

2:車輪傳動裝置

21:前齒盤

22:後齒盤

23:張緊輪

24:撥鏈導輪

25:卡齒

3:鏈條

31:運轉方向

4:內片單元

41:內鏈片

42:內孔段

43:內腰段

44:內嚙合空間

5:外片單元

51:外鏈片

52:外孔段

53:外腰段

54:外嚙合空間

541:寬口側

542:窄口側

55:縱向中心平面

56:凸部

561:寬內側面

562:寬外側面

563:槽邊

564:側緣

57:凹部

571:窄內側面

572:窄外側面

573:槽邊

574:側緣

6:鏈軸單元

61:鏈軸

T1:內嚙合空間的寬度

T2:寬口側的寬度

T3:窄口側的寬度

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一種現有鏈條的一部分的立體圖；圖2是所述現有鏈條的一不完整的側視圖；圖3是本發明車輪傳動裝置的一第一實施例的一側視示意圖，說明將一鏈條安裝於數個齒盤間的狀態；圖4是所述第一實施例的所述鏈條的一不完整的仰視圖，說明從所述鏈條的封閉圈內向外觀看的狀態；圖5是所述第一實施例的一個外片單元的一立體分解圖； 圖6是所述第一實施例的所述外片單元的一剖視圖；圖7是所述第一實施例的一個外鏈片的一側視圖；圖8是本發明車輪傳動裝置的一第二實施例的所述外鏈片的一側視圖；圖9是本發明車輪傳動裝置的一第三實施例的所述外鏈片的一側視圖；圖10是本發明車輪傳動裝置的一第四實施例的所述外片單元的一立體分解圖；及圖11是所述第四實施例的所述外片單元的一剖視圖。

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖3、4，本發明車輪傳動裝置2的一第一實施例，包含前後間隔排列的數個前齒盤21(圖中僅顯示一個)與數個後齒盤22(圖中僅顯示一個)、一個位在所述後齒盤22附近的張緊輪23、一個位在所述後齒盤22與所述張緊輪23間的撥鏈導輪24，及一個呈封閉圈形且圍繞嚙接於相對應的所述前齒盤21、相對應的所述後齒盤22、所述撥鏈導輪24與所述張緊輪23間的鏈條3。所述前齒盤21、所述後齒盤22與所述張緊輪23位於所述鏈條3 的封閉圈內，而所述撥鏈導輪24位於所述鏈條3的封閉圈外，所述前齒盤21、所述後齒盤22、所述撥鏈導輪24與所述張緊輪23的周緣都具有數個卡齒25，所述前齒盤21同心設置且齒數不同，所述後齒盤22也是同心設置且齒數不同，所述張緊輪23用於彈抵於所述鏈條3而使所述鏈條3維持一定鬆緊度，所述撥鏈導輪24用於撥動改變所述鏈條3與所述後齒盤22的嚙合位置，所述鏈條3被驅動而沿著一個運轉方向31圈迴移動。

所述鏈條3包含數個內片單元4、數個外片單元5，及一個鏈軸單元6。當然所述鏈條3還可以包含有襯套單元、鏈滾單元…等，惟其並非本發明重點，所以在此不再說明。

所述內片單元4沿所述運轉方向31間隔排列，每一個所述內片單元4具有兩個相對設置的內鏈片41，每一個所述內鏈片41都是一體成形的板片，並具有兩個沿著所述運轉方向31相間隔的內孔段42，及一個位於所述內孔段42間的內腰段43，每一個所述內片單元4的所述內腰段43相配合界定出一個上下連通的內嚙合空間44。

所述外片單元5沿所述運轉方向31間隔排列且錯排位在所述內片單元4外側，每一個所述外片單元5具有兩個相對設置的外鏈片51，每一個所述外鏈片51都是一體成形的板片，並具有兩個沿著所述運轉方向31相間隔的外孔段52，及一個位於所述外 孔段52間的外腰段53，每一個所述外片單元5的所述外腰段53相配合界定出一個上下連通的外嚙合空間54。所述外片單元5的所述外嚙合空間54與所述內片單元4的所述內嚙合空間44沿所述運轉方向31交錯排列，用以供圖3所述齒盤21、22的所述卡齒25卡入。

所述鏈軸單元6具有數個沿著所述運轉方向31間隔排列且連接所述內孔段42及所述外孔段52的鏈軸61，每一個所述鏈軸61串接內外相對的所述內孔段42及所述外孔段52。

參閱圖3~7，進一步來看所述外片單元5的細部構造，每一個所述外鏈片51的所述外腰段53具有連接於所述外孔段52間且位於一個縱向中心平面55兩側的一個凸部56及一個凹部57，所述凸部56形成於朝向所述齒盤21、22的所述卡齒25直接接觸的一側，所述凹部57相對於所述凸部56形成於所述縱向中心平面55的另一側。所述凸部56朝遠離另一外鏈片51的方向往外凸，並具有一個面向所述外嚙合空間54且往遠離另一相對的所述外腰段53的方向深入的寬內側面561，及一個背向所述外嚙合空間54且往遠離另一相對的所述外腰段53的方向突出的寬外側面562。所述凹部57朝靠近另一外鏈片51的方向往內凹，並具有一個面向所述外嚙合空間54且朝另一相對的所述外腰段53的方向突入的窄內側面571，及一個背向所述外嚙合空間54且朝另一相對 的所述外腰段53的方向深入的窄外側面572。

每一個所述外片單元5藉由所述凸部56及所述凹部57的凹凸設計，使得所述外嚙合空間54具有一個位於所述凸部56的側緣564間的寬口側541，及一個位於所述凹部57的側緣574間的窄口側542，所述寬口側541朝向所述前齒盤21、所述後齒盤22及所述張緊輪23，且所述窄口側542朝向所述撥鏈導輪24。所述寬口側541的寬度T2大於所述內嚙合空間44的寬度T1，所述寬口側541的寬度T2甚至於也可大於所述窄口側542的寬度T3，所述窄口側542的寬度T3不小於所述內嚙合空間44的寬度T1，在本實施例中是以所述窄口側542的寬度T3等於所述內嚙合空間44的寬度T1為例來說明。

再來看所述凸部56及所述凹部57的外形，所述凸部56及所述凹部57都具有兩個相間隔的槽邊563、573，所述槽邊563、573各由所述外腰段53的所述側緣564、574往所述縱向中心平面55延伸，本第一實施例的所述槽邊563、573各由所述外腰段53的所述側緣564、574形成最大擴口漸往所述縱向中心平面55收束，而各呈開口由縱向中心平面55朝向所述外腰段53的所述側緣564、574的弧口狀U形，可讓各個所述卡齒25更順利的導入及滑出。要注意的是所述凸部56及所述凹部57的形狀也可以改變，而且彼此可以相同或相異，在本實施例的其他變化態樣 中，也可以僅有一個呈弧形。

所述鏈條3被所述齒盤21、22驅動而運轉移動時，藉由所述寬口側541的擴口設計，可提供較寬廣的入口，能在嚙接前期，方便所述前齒盤21的所述卡齒25容易順暢地卡入於所述外嚙合空間54，並藉由所述窄口側542的縮口設計，可在導入後的嚙接後期，當所述前齒盤21的所述卡齒25深入到所述窄口側542時，所述鏈條3可被限位而容易將鏈線(chain line)導正，減少所述鏈條3與所述齒盤21、22嚙合時出現干涉摩擦的現象，並可避免所述鏈條3發生左右搖晃或偏歪一邊的情形，所以運轉時能增加嚙合穩定度並能達到快速順暢及降低噪音的功效。

而且當所述鏈條3變速時，藉由所述窄口側542與所述內嚙合空間44寬度一致的設計，所述撥鏈導輪24無須等待對應所述內嚙合空間44的時機，即可隨時不分節地卡入所述內嚙合空間44或所述窄口側542，接著再將所述鏈條3撥移至適當的後齒盤22處，故具有迅速順暢變速的功效。不但如此，同時更通過所述寬口側541使所述後齒盤22的所述卡齒25容易嚙合，還可以達到維持穩定轉換所述後齒盤22的變速功效。

參閱圖8，本發明車輪傳動裝置的一第二實施例的構造大致相同於所述第一實施例，其差別在於：每一個所述外鏈片51的所述槽邊563、573形狀不同，本第二實施例的所述槽邊563、 573呈直線狀，較佳的為等寬直線狀，是彼此平行且垂直於所述縱向中心平面55。

參閱圖9，本發明車輪傳動裝置的一第三實施例的構造大致相同於所述第二實施例，其差別在於：本第三實施例的所述槽邊563、573為等寬直線狀，是彼此平行且傾斜於所述縱向中心平面55，其傾斜方向是逆向於所述運轉方向31傾斜，如圖3所示使所述卡齒25在初期與所述鏈條3嚙合時，容易順著所述斜度滑入所述外嚙合空間54(見圖6)，且於嚙合後更能利用所述斜度與所述卡齒25有較多接觸面積而能迅速傳遞動力。

參閱圖10、11，本發明車輪傳動裝置的一第四實施例的構造大致相同於所述第二~第三實施例，其差別在於：所述凸部56各自由所述縱向中心平面55往其所述側緣564的方向逐漸朝外傾斜擴張，使得所述寬內側面561、所述寬外側面562呈斜坡狀，而所述凸部56的所述側緣564間界定形成所述寬口側541，所述凹部57各自由所述縱向中心平面55往其所述側緣574的方向逐漸朝內傾斜收束，使得所述窄內側面571、所述窄外側面572呈斜坡狀，而所述凹部57的所述側緣574間界定形成所述窄口側542，本第四實施例的每一個所述外腰段53的所述凸部56及所述凹部57所形成的斜坡狀相互銜接且傾斜斜率相同，是由所述凸部56的所述側緣564至所述凹部57的所述側緣574呈直線方向傾斜，故 可增加成型的容易度。須說明的是，在實施上不以本第四實施例的設計為限，每一個所述外片單元5的至少一個所述凸部56或者至少一個所述凹部57呈斜坡狀，即可達到相同功效。

綜上所述，本發明鏈條3及車輪傳動裝置2，藉由改變各所述外嚙合空間54的兩相反側的開口大小，使得所述寬口側541開口大且所述窄口側542開口小的設計，不但能提高變速的順暢性，降低噪音的產生，同時也能提高嚙合的穩定度，此外，再藉由所述窄口側542的寬度T3與所述內嚙合空間44的寬度T1一致的設計，還能使得所述撥鏈導輪24多選擇性地隨意嚙合於所述外嚙合空間54及所述內嚙合空間44，可無區別分節地快速撥鏈完成，藉此能提高變速速度並縮短切換時間，為一頗具實用性且前所未有之設計，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

5:外片單元

51:外鏈片

52:外孔段

53:外腰段

54:外嚙合空間

56:凸部

561:寬內側面

562:寬外側面

564:側緣

57:凹部

571:窄內側面

572:窄外側面

574:側緣

Claims (12)

1. 一種鏈條，包含：數個內片單元，沿一個運轉方向間隔排列，每一個所述內片單元具有兩個相對設置的內鏈片，每一個所述內鏈片都是一體成形的板片，並具有兩個內孔段，及一個位於所述內孔段間的內腰段，每一個所述內片單元的所述內腰段相配合界定出一個內嚙合空間；數個外片單元，沿所述運轉方向間隔排列且錯排位在所述內片單元外側，至少一個所述外片單元具有兩個相對設置的外鏈片，每一個所述外鏈片都是一體成形的板片，並具有兩個外孔段，及一個位於所述外孔段間的外腰段，所述外腰段具有連接於所述外孔段間且位於一個縱向中心平面兩側的一個凸部及一個凹部，所述外片單元的所述外腰段相配合界定出一個外嚙合空間，所述外嚙合空間具有一個位於所述凸部的側緣間的寬口側，及一個位於所述凹部的側緣間的窄口側，所述寬口側的寬度大於所述窄口側的寬度，且所述寬口側的寬度大於所述內嚙合空間的寬度，所述窄口側的寬度等於所述內嚙合空間的寬度；及一個鏈軸單元，具有數個連接所述內孔段及所述外孔段的鏈軸。
2. 如請求項1所述的鏈條，其中，每一個所述外腰段的所述凸部具有一個面向所述外嚙合空間且往遠離另一相對的所述外腰段的方向深入的寬內側面，所述凹部具有一個面向所述外嚙合空間且朝另一相對的所述外腰段的方向突 入的窄內側面。
3. 如請求項2所述的鏈條，其中，每一個所述外腰段的所述凸部具有一個背向所述外嚙合空間且往遠離另一相對的所述外腰段的方向突出的寬外側面，所述凹部具有一個背向所述外嚙合空間且朝另一相對的所述外腰段的方向深入的窄外側面。
4. 如請求項1所述的鏈條，其中，每一個所述外腰段的所述凸部及所述凹部的其中至少一個，具有兩個相間隔的槽邊，所述槽邊由所述外腰段的所述側緣往所述縱向中心平面延伸。
5. 如請求項4所述的鏈條，其中，所述槽邊由所述外腰段的所述側緣的最大擴口漸往所述縱向中心平面收束，呈開口由所述縱向中心平面朝向所述外腰段的所述側緣的弧口狀U形。
6. 如請求項4所述的鏈條，其中，所述槽邊為直線狀。
7. 如請求項4所述的鏈條，其中，所述槽邊為等寬直線狀，彼此平行且垂直於所述縱向中心平面。
8. 如請求項4所述的鏈條，其中，所述槽邊為等寬直線狀，彼此平行且傾斜於所述縱向中心平面。
9. 如請求項8所述的鏈條，其中，所述槽邊逆向於所述運轉方向傾斜。
10. 如請求項1所述的鏈條，其中，所述外片單元的其中一所述外鏈片的所述凸部或所述凹部呈斜坡狀，呈斜坡狀的所述凸部或所述凹部是由所述縱向中心平面往其所述側緣 的方向逐漸傾斜。
11. 如請求項10所述的鏈條，其中，所述外片單元的其中一所述外鏈片的所述凸部及所述凹部都形成斜坡狀，且所述凸部與所述凹部的斜坡狀相互銜接且傾斜斜率相同，是由所述凸部的所述側緣朝所述凹部的所述側緣呈直線方向傾斜。
12. 一種車輪傳動裝置，包含：一個前齒盤；一個後齒盤，間隔位在所述前齒盤後方；一個張緊輪；一個撥鏈導輪；及一個如請求項1至11中任一項所述的鏈條，所述鏈條呈封閉圈形且圍繞嚙接於所述前齒盤、所述後齒盤、所述張緊輪與所述撥鏈導輪間，每一個所述外片單元的所述寬口側朝向所述前齒盤、所述後齒盤及所述張緊輪，且所述窄口側朝向所述撥鏈導輪。

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