本發(fā)明涉及一種用于自行車前曲柄裝置的單鏈輪，該單鏈輪用于接合在傳動(dòng)鏈條中，其中該單鏈輪具有多個(gè)齒，所述多個(gè)齒形成在該單鏈輪的圓周上并具有第一組齒和第二組齒。該第二組齒的齒在這里以交替方式布置在該第一組齒的齒之間，其中每個(gè)齒具有載荷側(cè)面，力經(jīng)由該載荷側(cè)面在傳動(dòng)鏈條的相鄰鏈條滾輪和相應(yīng)齒之間傳遞。該第一組齒的每個(gè)齒具有至少一個(gè)型廓(profiling)，該至少一個(gè)型廓具有位于該載荷側(cè)面附近的敞開部，傳動(dòng)鏈條的內(nèi)鏈板的突出超過所述鏈條滾輪的一部分接合在該敞開部中。

背景技術(shù)：

在自行車具有鏈條傳動(dòng)式傳動(dòng)鏈條并具有位于前曲柄裝置上的單鏈輪的情況下，傳動(dòng)鏈條借助于所述單鏈輪來驅(qū)動(dòng)。為此目的，在驅(qū)動(dòng)過程中，單鏈輪通過其齒分段地接合在傳動(dòng)鏈條中并且以公知方式與傳動(dòng)鏈條相互作用。與具有多個(gè)鏈輪的前曲柄裝置相比，具有單鏈輪的自行車前曲柄裝置的優(yōu)點(diǎn)在于安裝的部件更少。例如，在這種裝置中，可以省去前曲柄裝置上的另外鏈輪以及脫軌器。更少的部件以及相關(guān)地減少齒輪變換操作的數(shù)量同時(shí)使得這種裝置更不容易出現(xiàn)齒輪變換錯(cuò)誤。

然而，這種類型的裝置同時(shí)因此也省去了固定部件，這些固定部件將傳動(dòng)鏈條固定在單鏈輪上并且抑制鏈條在徑向向外載荷作用下跳過接合的齒。由于該原因，在單鏈輪的情況下，試圖以使齒的幾何形狀防止鏈條跳離或跳過的方式形成齒。為此目的，單鏈輪的齒通常具有盡可能陡峭的載荷側(cè)面。

例如從德國公開申請DE 10 2012 023 819 A1已知一種用于自行車前曲柄裝置的單鏈輪。該文獻(xiàn)描述了用于接合在傳動(dòng)鏈條中的單鏈輪，該單鏈輪包括多個(gè)齒。所述多個(gè)齒具有第一組齒和以交替方式布置在第一組齒之間的第二組齒。在這里，這兩組齒相對于傳動(dòng)鏈條的對應(yīng)鏈條間隙形成有不同材料厚度，以便允許將單鏈輪的齒可靠接合在傳動(dòng)鏈條中。如之前已經(jīng)描述的，該裝置也具有帶相對陡峭載荷側(cè)面的齒，以便抑制鏈條在向外載荷作用下跳過齒。

以這種方式形成并且具有陡峭載荷側(cè)面的齒的缺點(diǎn)特別在于，在鏈輪的使用壽命中，在載荷側(cè)面中，在由傳動(dòng)鏈條的鏈條滾輪施加的最大載荷區(qū)域中，引起由磨損引起的材料磨耗。換言之，鏈條滾輪在載荷持續(xù)期間總是進(jìn)一步戳進(jìn)相應(yīng)載荷側(cè)面內(nèi)。其結(jié)果是，在齒的載荷側(cè)面中產(chǎn)生邊緣，這些邊緣可能妨礙和/或阻擋傳動(dòng)鏈條或鏈條滾輪的滑動(dòng)。在這種情況下，參考發(fā)生的“鏈條卷入”。

圖35以舉例方式從實(shí)線示出的初始狀態(tài)用虛線示出了已知單鏈輪的齒的載荷側(cè)面上的連續(xù)材料磨耗的各種狀態(tài)。這里可以看到在載荷持續(xù)期間產(chǎn)生了邊緣，如前所述，該邊緣對相應(yīng)的鏈條滾輪構(gòu)成了阻礙并因此妨礙傳動(dòng)鏈條滑動(dòng)。

特別是在具有單鏈輪的自行車前曲柄裝置中會(huì)發(fā)生這種負(fù)作用。單鏈輪比具有多鏈輪裝置的前曲柄裝置的各個(gè)鏈輪比較來說受到更強(qiáng)的載荷，這是因?yàn)樵诓僮鬟^程中鏈條連續(xù)地與前曲柄裝置的同一鏈輪相互作用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明所基于的目的是提供一種用于自行車前曲柄裝置的單鏈輪，其中由傳動(dòng)鏈條的作用在齒上的鏈條滾輪在齒的載荷側(cè)面中引起的材料磨耗不會(huì)導(dǎo)致傳動(dòng)鏈條的阻塞，因此即使在操作相對較長時(shí)間之后傳動(dòng)鏈條仍然可以在磨損的情況下基本不受阻礙地滑動(dòng)。這里的意圖還有防止接合的鏈條滾輪在相對于鏈輪的中心軸線的徑向向外載荷作用下跳過接合的齒。

該目的通過具有如下特征的單鏈輪以及具有如下特征的自行車前曲柄裝置來實(shí)現(xiàn)。

根據(jù)本發(fā)明，所述單鏈輪的第一組齒的至少一個(gè)齒(優(yōu)選多個(gè)齒或所有齒)的所述載荷側(cè)面和所述型廓在幾何形狀上被設(shè)計(jì)并相對于彼此布置成：即使在由于在所述單鏈輪的操作過程中經(jīng)由所述鏈條滾輪傳遞力而導(dǎo)致所述載荷側(cè)面受到涉及磨損的壓力的情況下，也確保相鄰于所述載荷側(cè)面的相應(yīng)的鏈條滾輪和所述至少一個(gè)齒不受阻礙地分離。毋庸置疑，在操作過程中，僅多個(gè)齒中的一定部分永遠(yuǎn)與傳動(dòng)鏈條接合，其中在單鏈輪的一整圈過程中，每個(gè)齒至少短暫地與傳動(dòng)鏈條的鏈條滾輪進(jìn)行相互作用。

在單鏈輪與傳動(dòng)鏈條的相互作用過程中，在各個(gè)階段之間可能產(chǎn)生不同。為了更好地理解，下面以運(yùn)動(dòng)逆轉(zhuǎn)方式描述在操作過程中進(jìn)行的所述階段和過程，即考慮到靜止單鏈輪和被切向地放置到該單鏈輪上的載荷股線以及從該單鏈輪切向地抬起的空股線。

載荷股線圍繞鏈條接頭中的最終鏈條軸銷樞轉(zhuǎn)，該鏈條接頭的鏈條滾輪最大程度地接合在單鏈輪的一個(gè)齒隙中，傳動(dòng)鏈條在所述鏈條接頭處扭接。這里，載荷股線可圍繞所述鏈條接頭樞轉(zhuǎn)，直到該載荷股線中的相鄰鏈條接頭通過其鏈條滾輪最大程度地接合在單鏈輪的一個(gè)齒隙中為止。從這點(diǎn)，載荷股線圍繞相鄰鏈條接頭樞轉(zhuǎn)，于是所描述的過程針對下一個(gè)待進(jìn)行接合的相鄰鏈條接頭重復(fù)。在這些過程期間，從單鏈輪切向地延伸開的傳動(dòng)鏈條初始接近單鏈輪的齒或齒接近該傳動(dòng)鏈條。隨后，單鏈輪的其中一個(gè)齒的齒頂進(jìn)入傳動(dòng)鏈條的一對鏈板之間的間隙，由此單鏈輪與傳動(dòng)鏈條進(jìn)行接合。在接合過程中，開始時(shí)，進(jìn)入齒的軸向齒表面與傳動(dòng)鏈條的對應(yīng)間隙的鏈板的內(nèi)表面進(jìn)行接觸。傳動(dòng)鏈條的進(jìn)行接觸的該鏈板沿著軸向齒表面的斜坡向下滑動(dòng)，結(jié)果使得鏈板并因此使得相關(guān)聯(lián)的鏈節(jié)相對于單鏈輪的所考慮的齒進(jìn)行軸向偏移運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，鏈板在這里還在單鏈輪的方向上徑向移位。齒隨后在徑向方向上移位，進(jìn)一步在所述徑向方向上移位到傳動(dòng)鏈條的間隙內(nèi)，直到鏈條滾輪最大徹程度地接合在齒間隙內(nèi)。此時(shí)鏈板相對于單鏈輪的齒不再執(zhí)行任何進(jìn)一步的軸向運(yùn)動(dòng)。在最大接合狀態(tài)下，在鏈條滾輪的下側(cè)上，當(dāng)在單鏈輪的旋轉(zhuǎn)軸線的方向上觀看時(shí)，在鏈條滾輪和鏈輪之間僅僅仍然存在最小距離，該最小距離被稱為“離地空隙”。所述距離的數(shù)量可以例如在0.2mm至0.3mm的范圍內(nèi)。毋庸置疑，在下一個(gè)鏈條接頭的接合過程中以所描述的方式重復(fù)之前描述的步驟。這里，根據(jù)齒的數(shù)量和鏈輪的大小出現(xiàn)時(shí)間重疊。

在這種類型的鏈輪的情況下，其取決于新接合在鏈條的鏈板間隙中的每個(gè)齒沒有為了騎跨在齒頂上而來到該齒頂上而是在齒頂和鏈板之間始終連續(xù)地存在安全距離。這實(shí)現(xiàn)了如下目的：即使鏈條例如因?yàn)樵诤蠼M小齒輪或小齒輪盒上的當(dāng)前齒輪變換位置而以相對較大角度以傾斜位置進(jìn)入鏈輪，也不需要附加鏈條引導(dǎo)裝置。用于在軸向方向上移動(dòng)鏈條鏈節(jié)的空隙由完全接合在齒上的鏈條定向方向來限定。從該定向的偏移由鏈條在軸向方向上的“柔性”來限制，然而這不會(huì)構(gòu)成實(shí)際彎曲，而是僅僅利用鏈節(jié)之間在軸向方向上的游隙。

當(dāng)單鏈輪和傳動(dòng)鏈條分離時(shí)，可以以相反順序在旋轉(zhuǎn)方向的相反方向上基本看到之前描述的步驟，從而以最大接合開始，以鏈條接頭和單鏈輪的逐漸增加的分離而結(jié)束。這里，本質(zhì)方面還有鏈輪的反向旋轉(zhuǎn)，例如，如果在不平地形上騎自行車(其中必須使腳踏板進(jìn)入水平位置支撐騎車人)，則鏈輪反向旋轉(zhuǎn)比較重要。騎車人例如然后使位于水平位置的兩個(gè)踏板來承受起全部體重?？梢栽谀承┣樾蜗峦ㄟ^反向踩踏板來實(shí)現(xiàn)對應(yīng)的踏板定向。在這些情形下鏈條也不能跳離。在反向踩踏板的過程中，向前踩踏板的鏈條出口點(diǎn)變成在反向踩踏板過程中的鏈條入口點(diǎn)。即使在這種使用過程中，本發(fā)明也確保了鏈條的穩(wěn)定位置，而不會(huì)阻礙所述鏈條從單鏈輪釋放，即使發(fā)生磨損也是如此。

在一改進(jìn)中，根據(jù)本發(fā)明的單鏈輪的在載荷側(cè)面附近的開口部可以具有非對稱設(shè)計(jì)。在這種情況下，相比于在第一組齒的圓周方向上觀看時(shí)位于最接近的齒的后側(cè)的逆載荷側(cè)面，所述型廓中的開口部可以在圓周方向上觀看時(shí)相對于第一組齒的所考慮的齒的載荷側(cè)面以更突出方式縮進(jìn)。開口部的這種非對稱設(shè)計(jì)使得作用在載荷側(cè)面上的鏈條滾輪在操作過程中比已知單鏈輪更深入戳進(jìn)到載荷側(cè)面內(nèi)，而不會(huì)使得驅(qū)動(dòng)鏈輪的內(nèi)鏈板的突出超過鏈條滾輪的那些部分與齒進(jìn)行接觸。

在本發(fā)明的另一實(shí)施方式(而且也與以上描述的特征相互獨(dú)立)中，所述第一組齒的所述至少一個(gè)齒(優(yōu)選是多個(gè)齒或所有齒)的所述載荷側(cè)面至少分段地具有在110°至125°的范圍內(nèi)優(yōu)選在115°的范圍內(nèi)的載荷側(cè)面角。這種載荷側(cè)面角相對于已知單鏈輪的載荷側(cè)面角相對較淺，因此將驅(qū)動(dòng)力分布到單鏈輪的多個(gè)齒。該載荷側(cè)面角由所考慮的載荷側(cè)面和輔助圓的切線跨越。該輔助圓相對于單鏈輪的周圓同軸，并且在載荷側(cè)面的一端處于該載荷側(cè)面相交，該端相對于單鏈輪的旋轉(zhuǎn)軸線位于徑向內(nèi)側(cè)，即在載荷側(cè)面的在徑向內(nèi)側(cè)上最遠(yuǎn)地定位且直線形延伸的部分融合到圓形設(shè)計(jì)的齒間隙內(nèi)的幾何位置處。該輔助圓的切線在輔助圓和載荷側(cè)面的所述相交點(diǎn)處接觸該輔助圓。該載荷側(cè)面角最終對應(yīng)于載荷側(cè)面和該切線之間的角，該角大于90°。

通過將驅(qū)動(dòng)力分布至多個(gè)齒，較淺的載荷側(cè)面角致使單個(gè)齒和傳動(dòng)鏈條的與該單個(gè)齒進(jìn)行接合的鏈條滾輪之間的接觸力較低。這又能夠減少所述至少一個(gè)齒的磨損，這就是為什么傳動(dòng)鏈條的鏈條滾輪在操作持續(xù)時(shí)間過程中不太強(qiáng)烈地戳進(jìn)到較淺載荷側(cè)面內(nèi)的原因。結(jié)果，能夠進(jìn)一步改善相鄰于載荷側(cè)面的各個(gè)鏈條滾輪和齒的不受阻礙的分離。

在本發(fā)明的改進(jìn)(而且也與單鏈輪的以上討論的特征相互獨(dú)立)中，所述單鏈輪的齒在高載荷區(qū)域中比在松弛點(diǎn)區(qū)域中具有更平坦設(shè)計(jì)，其中高載荷區(qū)域?qū)?yīng)于單鏈輪的這樣的區(qū)域，在這些區(qū)域，在操作過程中，單鏈輪的齒和傳動(dòng)鏈條的鏈條滾輪之間發(fā)生最大力傳遞，并且其中松弛點(diǎn)區(qū)域?qū)?yīng)于單鏈輪的這樣的區(qū)域，在這些區(qū)域，在操作過程中，單鏈輪的齒和傳動(dòng)鏈條的鏈條滾輪發(fā)生最小力傳遞。高載荷區(qū)域和松弛點(diǎn)區(qū)域可以根據(jù)單鏈輪的曲柄臂的曲柄位置來確定，其中在基本水平曲柄位置在高載荷區(qū)域中發(fā)生最大力傳遞。同時(shí)，高載荷區(qū)域中的齒上的淺載荷側(cè)面角即在110°到125°范圍內(nèi)優(yōu)選在115°的范圍的載荷側(cè)面角使得磨損減少，松弛點(diǎn)區(qū)域中的齒上的更陡峭或規(guī)則的載荷側(cè)面角能夠以防止傳動(dòng)鏈條跳過或跳離的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。如果將根據(jù)本發(fā)明的單鏈輪安裝在腳踏板裝置上，則具有更淺載荷側(cè)面角的齒的齒區(qū)可以以如下方式設(shè)計(jì)：在操作過程中，不管騎車人何時(shí)在腳踏板裝置上施加特別大的腳踏力，例如，當(dāng)腳踏板處于20°的角時(shí)，鏈條都近似切向地從所述齒區(qū)脫離。

此外，松弛點(diǎn)區(qū)域可以與曲柄臂位于一平面內(nèi)。另選地，當(dāng)在單鏈輪的圓周方向上觀看時(shí)，松弛點(diǎn)區(qū)域可以位于與曲柄臂相差+/-45°的平面內(nèi)。

此外，當(dāng)在單鏈輪的圓周方向上觀看時(shí)，松弛點(diǎn)區(qū)域可以關(guān)于高載荷載荷相對于彼此基本以直角定位，其中相對于彼此也可以具有不同的角位置。

在鏈輪的圓周方向上彼此相對的齒即彼此偏移180°的齒此外可以均具有相同的載荷側(cè)面角。

在一改進(jìn)中，松弛點(diǎn)區(qū)域中的具有規(guī)則載荷側(cè)面角的齒的載荷側(cè)面角到高載荷區(qū)域中的具有淺載荷側(cè)面角的齒的變化可沿著單鏈輪的圓周連續(xù)地進(jìn)行，即所述載荷側(cè)面角可以基本連續(xù)地增加或減小。另選地，僅僅單個(gè)齒或多個(gè)齒在松弛點(diǎn)區(qū)域中具有陡峭側(cè)載荷側(cè)面或在高載荷區(qū)域中具有淺載荷側(cè)面也是可行的。

在一改進(jìn)中，可以至少在每隔一個(gè)齒上(優(yōu)選在第一組齒的每個(gè)齒上)形成至少一個(gè)突起，該至少一個(gè)突起在圓周方向上至少分段地接合在相鄰的鏈條滾輪或內(nèi)鏈板上方。這種至少分段地接合在相鄰鏈條滾輪或內(nèi)鏈板上方可以抵抗傳動(dòng)鏈條的跳過或跳離，盡管是淺載荷側(cè)面角也是如此。

此外，所述至少一個(gè)突起可以設(shè)置在所考慮的齒的一區(qū)域上，該區(qū)域相對于所述單鏈輪的中心軸線位于徑向外部。此外，所述至少一個(gè)突起可以連接所考慮的齒的徑向面向外的上側(cè)和載荷側(cè)面。根據(jù)一改進(jìn)，所述至少一個(gè)突起在這里可以以在圓周方向上從載荷側(cè)面突出的鉤的形式設(shè)計(jì)，以便防止相鄰鏈條滾輪并因此防止傳動(dòng)鏈條跳過或跳離。

在本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)中，當(dāng)相對于所述單鏈輪的圓周方向橫向地觀看時(shí)，所述至少一個(gè)突起可以具有比所述載荷側(cè)面更小的寬度或者形成有減小的材料厚度。為此目的，可以在所考慮的齒的一區(qū)域上設(shè)置對應(yīng)的斜切部(優(yōu)選地，側(cè)向或雙向的斜切部)，該區(qū)域相對于單鏈輪的中心軸線位于徑向外側(cè)，并且在該區(qū)域，齒開始接合在傳動(dòng)鏈條的鏈板之間的間隙內(nèi)。

根據(jù)進(jìn)一步改進(jìn)，所述至少一個(gè)突起可以設(shè)置在位于所述載荷側(cè)面附近的所述至少一個(gè)敞開部的一端處，并且因此可以至少分段地接合在所述傳動(dòng)鏈條的相鄰內(nèi)鏈板上方。在這方面，所述至少一個(gè)突起可以設(shè)置在位于所述載荷側(cè)面附近的所述至少一個(gè)敞開部的一端處，并且所述至少一個(gè)突起可以通過徑向外邊緣與所述載荷側(cè)面的區(qū)域相鄰。盡管所述至少一個(gè)突起可以因此與傳動(dòng)鏈條的內(nèi)鏈板的一部分進(jìn)行接觸以便防止鏈條跳過或跳離，但是該突起因?yàn)槠鋷缀螛?gòu)造及其布置，不會(huì)防止所考慮的齒和與其相鄰的傳動(dòng)鏈條的分離。

在本發(fā)明的改進(jìn)中，至少一個(gè)載荷側(cè)面具有凹部。所述凹部以如下方式相對于載荷側(cè)面縮進(jìn)并布置在所討論的齒上：不管在操作過程中發(fā)生磨損，即不管傳動(dòng)鏈條戳進(jìn)載荷側(cè)面內(nèi)，在載荷側(cè)面中也不會(huì)形成抵抗所考慮的齒和與其相鄰的傳動(dòng)鏈條分離的邊緣。換言之，甚至可以憑借凹部抵抗磨損邊緣的形成。該凹部優(yōu)選地遠(yuǎn)離在操作過程中鏈條滾輪與所述載荷側(cè)面的接觸點(diǎn)布置在徑向外部。所述凹部并不是為了削弱傳動(dòng)鏈條與載荷側(cè)面的接觸，而是只在發(fā)生磨損時(shí)才變得有效。

此外，所述凹部可以具有彎曲輪廓和/或可以在至少一個(gè)載荷側(cè)面的整個(gè)寬度上延伸。結(jié)果，相鄰鏈條滾輪可以以基本不受阻礙的方式滑動(dòng)而不管是否發(fā)生磨損。

根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，所述至少一個(gè)載荷側(cè)面具有相對于所述鏈輪的中心軸線徑向向內(nèi)相鄰于所述凹部的第一無凹部載荷側(cè)面部分。此外，所述凹部可以連接所述第一無凹部載荷側(cè)面部分和相應(yīng)齒的徑向外齒冠區(qū)域。這里，所述凹部可以通過相對于鏈輪的中心軸線位于徑向內(nèi)側(cè)的端部區(qū)域而相鄰于所述第一無凹部載荷側(cè)面部分，并且通過相對于所述鏈輪的中心軸線位于徑向外側(cè)的端部區(qū)域而相鄰于所述齒冠區(qū)域。然而，該凹部也可以一直延伸到齒頂或齒冠。

作為其另選方案，所述至少一個(gè)載荷側(cè)面可以具有相對于所述鏈輪的中心軸線徑向向外相鄰于所述凹部的第二無凹部載荷側(cè)面部分。在這種情況下，所述至少一個(gè)凹部布置在兩個(gè)無凹部載荷側(cè)面部分之間。

在各種實(shí)施方式中，所述第一和/或第二無凹部載荷側(cè)面部分可以具有淺載荷側(cè)面角，即在110°到125°的范圍內(nèi)優(yōu)選地為115°的載荷側(cè)面角。

根據(jù)本發(fā)明的改進(jìn)，每個(gè)齒可以優(yōu)選地具有另外載荷側(cè)面，該另外載荷側(cè)面被布置成與所述至少一個(gè)載荷側(cè)面相對，并且與所述至少一個(gè)載荷側(cè)面間隔開，其中所述第二載荷側(cè)面相對于所述至少一個(gè)載荷側(cè)面基本對稱地形成。這具有的優(yōu)點(diǎn)是因?yàn)閷ΨQ設(shè)計(jì)而能夠降低生產(chǎn)成本。

另外，可以由此提供一種具有載荷側(cè)面和逆載荷側(cè)面的單鏈輪。通過將這種類型的單鏈輪之前面對自行車框架的一側(cè)重新定位成背離自行車框架而可以以鏡像倒置方式重新定位這種類型的單鏈輪，因此可以從兩側(cè)使用這種單鏈輪。通過該手段，這種單鏈輪的使用壽命可以為僅具有一個(gè)可用運(yùn)行方向的傳統(tǒng)單鏈輪的使用壽命的兩倍長。

所述另外載荷側(cè)面或逆載荷側(cè)面可以具有與之前和下面描述相同的特征。

在本發(fā)明的改進(jìn)中，在所述型廓的區(qū)域中，位于所述載荷側(cè)面附近的所述敞開部相對于所述載荷側(cè)面僅分段地縮進(jìn)的距離可以大于所述鏈條滾輪的傳動(dòng)鏈條的內(nèi)鏈板的在操作過程中在前運(yùn)行的部分在所述鏈條滾輪上方突出的距離。例如，位于所述載荷側(cè)面附近的敞開部可以相對于該敞開部的其余部分分段地進(jìn)一步縮進(jìn)三分之一。通過該手段，可以確保所述傳動(dòng)鏈條的內(nèi)鏈板的在操作過程中在前運(yùn)行并在鏈條滾輪上方突出的部分不會(huì)與該敞開部進(jìn)行接觸，即使在操作過程中鏈條滾輪戳進(jìn)載荷側(cè)面內(nèi)也是如此。因而可以防止傳動(dòng)鏈條的內(nèi)鏈板和該敞開部附近的齒之間的接觸妨礙指定的分離。

在該改進(jìn)中，位于所述載荷側(cè)面附近的敞開部還可以在該齒冠的區(qū)域中具有指向所述載荷側(cè)面的突起。

根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，在相對于圓周方向橫向的方向上觀察時(shí)，所述第一組齒的齒的齒頂可以具有比第一組齒的已知齒的齒頂小的材料厚度。通過該手段，可以提高單鏈輪的橫向引導(dǎo)特性，即在相對于圓周方向橫向的方向觀看時(shí)的引導(dǎo)特性。第一組齒的齒的齒頂?shù)牟牧虾穸葴p小允許驅(qū)動(dòng)鏈輪在沒有后者的情況下具有更大的橫向撓曲，由此在操作過程中坐置在第一組齒的齒的齒頂上。第一組齒的齒的齒頂?shù)牟牧虾穸认鄬τ诘谝唤M齒的已知齒能夠減小是因?yàn)榈谝唤M齒的各個(gè)齒的橫向引導(dǎo)表面設(shè)置有比較陡峭的引導(dǎo)表面角，橫向引導(dǎo)表面在引導(dǎo)表面角保持相同的情況下減小，或者齒頂在引導(dǎo)表面角保持相同的情況下徑向向外延伸。

在該實(shí)施方式中，在所述單鏈輪的徑向方向上觀察時(shí)，所述第二組齒的齒可以形成有比所述第一組齒的齒低的高度。這里，所述第二組齒的齒可以具有所述第一組齒的齒高度的最多90％，優(yōu)選最多75％，進(jìn)一步優(yōu)選最多50或更小的高度。由此可以實(shí)現(xiàn)這樣的效果，即：在每種情況下都由第一組齒的相鄰齒(這些齒在圓周方向上在前運(yùn)行)引導(dǎo)的傳動(dòng)鏈條已經(jīng)通過所述齒在軸向方向上移動(dòng)得足夠遠(yuǎn)，使得所述第二組齒的齒能夠以基本不受阻礙的安全方式接合在所設(shè)置的傳動(dòng)鏈條的間隙內(nèi)。

在操作過程中在逆載荷側(cè)面附近比在載荷側(cè)面附近發(fā)生了更小的力，這就是為什么特別在該區(qū)域中污物可能防止單鏈輪和鏈條滾輪之間的接觸，這可能導(dǎo)致傳動(dòng)鏈條在操作過程中跳離。

在另一個(gè)實(shí)施方式中，在逆載荷側(cè)面附近或在第二組齒的齒的后側(cè)(該后側(cè)與載荷側(cè)面相反)上或者在相鄰于載荷側(cè)面的齒間隙中的第一組齒的齒與第二組齒的齒之間，單鏈輪因此可以具有導(dǎo)致與鏈輪滾輪具有局部接觸點(diǎn)或接觸部分的外部輪廓。所述局部接觸點(diǎn)或接觸部分能夠穿透單鏈輪上的灰塵顆粒(如泥)，并且因此能夠?qū)⑾噜忔湕l滾輪移動(dòng)到對于接合和載荷傳動(dòng)最佳的載荷側(cè)面上的位置。

這里，通過增加采取圓弧形狀的至少一個(gè)凹部而能夠提供該外部輪廓，其中所述圓弧的半徑小于鏈條滾輪的半徑。

在本發(fā)明的改進(jìn)中，單鏈輪的第一組齒的至少一個(gè)齒和/或第二組齒的至少一個(gè)齒可以具有采取凹陷形式的至少一個(gè)磨損指示器。借助于所述磨損指示器能夠指示單鏈輪的磨損以及與磨損相關(guān)的剩余使用壽命。在原理上，還可以在傳統(tǒng)的鏈輪中使用針對磨損指示器討論的這些特征，而不管齒的材料厚度是否不同。

所述至少一個(gè)磨損指示器可以布置在所述第一組齒的齒和/或所述第二組齒的齒的一區(qū)域中，該區(qū)域在操作過程中與鏈條進(jìn)行接觸。此外，所述至少一個(gè)磨損指示器可以設(shè)置于在操作過程中經(jīng)受最大壓力或磨損的齒或多個(gè)齒上。

這里，所述至少一個(gè)磨損指示器可以形成在相應(yīng)的齒的載荷側(cè)面附近，以便指示由于齒與鏈條的鏈條滾輪的相互作用而發(fā)生的磨損。在這方面，位于載荷側(cè)面附近的磨損指示器可以以凹陷形式設(shè)計(jì)，該凹陷采取圓弧形式，并且當(dāng)在圓周方向上看時(shí)相對于載荷側(cè)面縮進(jìn)。另外，該磨損指示器可以相鄰于齒根或齒基設(shè)置。所述凹部可以沿著齒的整個(gè)材料厚度延伸，即在整個(gè)齒深度上延伸，或者僅在齒的一部分上延伸，例如在齒深度的30％到50％的部分區(qū)域中延伸。

相對于此另選地或附加地，所述至少一個(gè)磨損指示器可以形成在相應(yīng)的齒的一個(gè)或兩個(gè)側(cè)表面附近，以便指示由于齒與傳動(dòng)鏈條的鏈板的相互作用而產(chǎn)生的磨損。在這種情況下，該磨損指示器可以以具有恒定深度的圓形凹陷的形式設(shè)置(當(dāng)相對于圓周方向橫向地觀看時(shí))。

在操作過程中，相應(yīng)的齒的相鄰于磨損指示器的這些區(qū)域通過與傳動(dòng)鏈條接合而逐漸被磨損或者在凹陷的最大深度方向上逐漸被侵蝕。結(jié)果，結(jié)果，磨損指示器也總是被進(jìn)一步磨損。一旦相應(yīng)的齒的相鄰于磨損指示器的這些磨耗區(qū)域因?yàn)槟p而與磨損指示器或凹陷的最大深度位于一平面內(nèi)，則這相當(dāng)于完全磨損。這里，可以由磨損指示器表示的最大深度可以優(yōu)選以如下方式選擇：只要由磨損指示器表示的所述最大深度沒有完全被磨損，單鏈輪就不會(huì)發(fā)生功能損失。

為了以可能最好的方式表示發(fā)生的磨損，所述磨損指示器可以相對于相應(yīng)齒的周圍區(qū)域具有尖銳顏色對比，因此可以將磨耗表面和沒有磨耗的表面彼此清楚地區(qū)分出。例如，為此目的，可以在凹陷附近施加黑色陽極電鍍涂層或另一個(gè)強(qiáng)烈顏色涂層。

此外，可以提供一種自行車前曲柄裝置，該前手柄裝置包括曲柄臂和附接至自行車曲柄臂的單鏈輪。在這里，該單鏈輪可是具有之前描述的特征中的一個(gè)或多個(gè)特征。

還可以提供一種具有之前描述的特征中的一個(gè)或多個(gè)特征的單鏈輪，用于在齒輪變換多鏈輪裝置中使用。

在這種情況下，在單鏈輪上應(yīng)該設(shè)置作為齒輪變換門的一部分的附加壓痕和/或通道凹部。在這種情況下，單鏈輪與其他單鏈輪一起在每種情況下都分開地附接至自行車曲柄裝置。

毋庸置疑，本發(fā)明的主題內(nèi)容不限于所描述的實(shí)施方式。在不脫離本發(fā)明的主題內(nèi)容的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對所描述的實(shí)施方式及其特征進(jìn)行組合。具體而言，應(yīng)該指出，之前描述的能夠彼此進(jìn)行組合的特征在單鏈輪的構(gòu)造中是特別有利的，其中第一組齒的齒和第二組齒的齒均具有不同的材料厚度。然而，這對于本發(fā)明來說并非是必不可少的特征。相反，即使在單鏈輪的情況下或者在多鏈輪裝置中使用的鏈輪(其中所述鏈輪具有基本恒定材料厚度的齒)的情況下，也可以在這里描述和要求保護(hù)的發(fā)明的范圍內(nèi)使用以上描述的特征。

附圖說明

下面參照所附的示意圖更詳細(xì)地說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。

圖1示出了根據(jù)第一實(shí)施方式的單鏈輪的細(xì)節(jié)的立體圖；

圖2示出了圖1所示的細(xì)節(jié)的側(cè)視圖；

圖3示出了根據(jù)第二實(shí)施方式的單鏈輪的第一組齒的齒的立體圖；

圖4示出了圖3所示的齒的側(cè)視圖，其中鏈條滾輪與該齒相鄰；

圖5示出了根據(jù)第三實(shí)施方式的單鏈輪的細(xì)節(jié)的立體圖；

圖6示出了圖5所示的細(xì)節(jié)的側(cè)視圖；

圖7示出了根據(jù)第四實(shí)施方式的單鏈輪的第一組齒的齒的立體圖；

圖8示出了圖7所示的齒的側(cè)視圖，其中鏈條滾輪與該齒相鄰；

圖9示出了根據(jù)第五實(shí)施方式的單鏈輪的細(xì)節(jié)的立體圖；

圖10示出了圖9所示的細(xì)節(jié)的側(cè)視圖；

圖11示出了根據(jù)第五實(shí)施方式的單鏈輪的第一組齒的齒的磨損的示意性圖示；

圖12示出了根據(jù)第六實(shí)施方式的單鏈輪的細(xì)節(jié)的立體圖；

圖13示出了圖12所示的細(xì)節(jié)的側(cè)視圖；

圖14示出了根據(jù)第七實(shí)施方式的單鏈輪的細(xì)節(jié)的側(cè)視圖；

圖15示出了圖14所示的細(xì)節(jié)的立體圖；

圖16示出了圖14所示的細(xì)節(jié)的另一個(gè)立體圖；

圖17示出了圖14所示的細(xì)節(jié)的背側(cè)視圖；

圖18示出了根據(jù)第八實(shí)施方式的單鏈輪的細(xì)節(jié)的立體圖；

圖19示出了圖18所示的細(xì)節(jié)的側(cè)視圖；

圖20示出了具有根據(jù)第九實(shí)施方式的單鏈輪的腳踏板裝置的側(cè)視圖；

圖21以放大形式示出了圖20的細(xì)節(jié)A；

圖22以放大形式示出了圖20的細(xì)節(jié)B；

圖23示出了根據(jù)圖20的單鏈輪的另選構(gòu)造；

圖24示出了根據(jù)第十實(shí)施方式的單鏈輪的細(xì)節(jié)的立體圖；

圖25以總體圖示示出了根據(jù)圖24的單鏈輪；

圖26a和圖26b示出了用于根據(jù)圖20的單鏈輪的齒和接近的鏈板的接合的不同操作階段的圖示；

圖27示出了在第一組齒的齒的情況下用于確定最大齒高的圖示；

圖28示出了在第二組齒的齒的情況下用于確定最大齒高的圖示；

圖29示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的鏈輪的細(xì)節(jié)的圖示；

圖30示出了在鏈條進(jìn)入過程中處于第一操作階段的根據(jù)圖29的鏈輪；

圖31示出了在由鏈條進(jìn)行力傳遞的隨后操作階段中根據(jù)圖29的鏈輪；

圖32示出了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式，其中僅描繪了每個(gè)都具有作為磨損指示器的凹陷的兩個(gè)齒；

圖33示出了示意性圖示，該圖示示出了附接至載荷側(cè)面的磨損指示器的操作方式；

圖34示出了示意性圖示，該圖示示出了附接至齒的側(cè)表面的磨損指示器的操作方式；以及

圖35圖示了在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的鏈輪的情況下的各種磨損情形。

具體實(shí)施方式

圖1示出了根據(jù)第一實(shí)施方式的本發(fā)明的單鏈輪10的細(xì)節(jié)。在這里的細(xì)節(jié)中示出了第一組齒的兩個(gè)齒12，第二組齒的齒14布置在這兩個(gè)齒12之間。當(dāng)在相對于單鏈輪10的圓周方向橫向的方向上觀看時(shí)，第一組的齒12具有材料厚度比第二組的齒14更大的部分。此外，當(dāng)從上方觀看時(shí)，第一組齒的齒12具有加號(hào)或十字形狀的橫截面。

第一組齒的齒12和第二組的齒14均包括載荷側(cè)面16，借助于載荷側(cè)面16能夠在相應(yīng)的齒12、14和傳動(dòng)鏈條的相鄰鏈條滾輪(未在圖1中示出)之間傳遞力。載荷側(cè)面16的兩個(gè)側(cè)向邊緣16a、16b(當(dāng)在軸向方向上觀看時(shí))均以徑向向外與彼此會(huì)聚的方式分段地設(shè)計(jì)，因此，當(dāng)在相對于圓周方向橫向的方向觀看時(shí)，相應(yīng)的載荷側(cè)面16的材料厚度在上部區(qū)域中徑向向外減小。這允許改善齒12在傳動(dòng)鏈條的相關(guān)間隙中的接合。

第一組的每個(gè)齒12都具有型廓，該型廓關(guān)于傳動(dòng)鏈條(未示出)的已知幾何形狀設(shè)計(jì)成確保第一組的齒12指定接合在傳動(dòng)鏈條的相關(guān)間隙中，即指定接合在傳動(dòng)鏈條的外鏈板鏈節(jié)的間隙中。以對應(yīng)的方式，第二組齒的齒14在幾何形狀上設(shè)計(jì)成使得接合在傳動(dòng)鏈條的內(nèi)鏈板鏈節(jié)的的對應(yīng)間隙內(nèi)。

所示的第一組的齒的型廓在每種情況下均包括位于所述載荷側(cè)面附近的敞開部18，當(dāng)在軸向方向上觀看時(shí)，該敞開部18與載荷側(cè)面16側(cè)向緊鄰地形成。位于所述載荷側(cè)面附近的敞開部18相對于載荷側(cè)面16相切地縮進(jìn)。在所述載荷側(cè)面附近的敞開部18使得：在第一組的相應(yīng)齒12接合在傳動(dòng)鏈條中以及力在屬于齒12的載荷側(cè)面16和傳動(dòng)鏈條的相鄰鏈條滾輪之間相關(guān)聯(lián)地傳遞過程中，傳動(dòng)鏈條的內(nèi)鏈板的一部分(該一部分在鏈條滾輪上突出)能夠在每種情況下都至少分段地接合在敞開部18中或多個(gè)敞開部18中。在這種情況下，敞開部18關(guān)于載荷側(cè)面16在圓周方向上(即相切地)足夠遠(yuǎn)地縮進(jìn)或者與載荷側(cè)面16間隔開，使得傳動(dòng)鏈條的內(nèi)鏈板的這些部分(這些部分突出超過鏈條滾輪)基本不與敞開部18的側(cè)面18a(該側(cè)面至少分段地與載荷側(cè)面16平行)進(jìn)行接觸。

在圖1所示的實(shí)施方式中，當(dāng)徑向向外觀看時(shí)，敞開部18一直延伸到第一組齒的相應(yīng)齒12的上側(cè)。當(dāng)徑向向內(nèi)觀看時(shí)，敞開部18毗連另一個(gè)凹部20，該凹部20基本在單鏈輪10的圓周方向上延伸經(jīng)過第一組齒的兩個(gè)齒之間的第二組的相鄰齒14并且將該載荷側(cè)面附近的敞開部18連接至第一組齒的下一個(gè)齒12的后敞開部22。在這種情況下，所述后敞開部22形成在第一組齒的最接近的齒12的與載荷側(cè)面16相反的一側(cè)(當(dāng)在圓周方向上觀看時(shí))。

齒12、14的載荷側(cè)面16與已知的單鏈輪的載荷側(cè)面相比具有較淺的載荷側(cè)面角度。通過這樣形成淺的載荷側(cè)面角度，在單鏈輪10的多個(gè)連續(xù)齒12、14和傳動(dòng)鏈條之間的力傳遞被分布到多個(gè)載荷側(cè)面16，由此降低了每個(gè)齒上的局部表面壓力，并且這總體上帶來了磨損的減少。由此實(shí)現(xiàn)的效果是，傳動(dòng)鏈條的鏈條滾輪不會(huì)因?yàn)槟p而過遠(yuǎn)地插進(jìn)載荷側(cè)面16中。因此可以防止傳動(dòng)鏈條的內(nèi)鏈板的那些部分(這些部分突出超過鏈條滾輪)與敞開部18的敞開部側(cè)面18a進(jìn)行接觸，這種接觸會(huì)導(dǎo)致傳動(dòng)鏈條的阻塞并因此將抵抗傳動(dòng)鏈條和單鏈輪10的齒12、14的分離。因此通過磨損的減少能夠有效地防止被稱為“鏈條卷進(jìn)”的情況。

為了在單鏈輪10的接合過程中可靠地徑向保持傳動(dòng)鏈條而不管載荷側(cè)面16的較淺的載荷側(cè)面，使得傳動(dòng)鏈條不會(huì)意外跳離或跳過，至少第一組的齒12均具有連接至載荷側(cè)面16的鉤狀突起24。在從切線方向看時(shí)，鉤狀突起24在每種情況下關(guān)于載荷側(cè)面16突出，并且徑向向外毗連載荷側(cè)面16。這里，突起24將載荷側(cè)面16連接至第一組齒的齒12的上側(cè)。

在傳動(dòng)鏈條和單鏈輪10的接合過程中，突起24至少分段地接合在傳動(dòng)鏈條的相鄰鏈條滾輪上，因此確保傳動(dòng)鏈條不會(huì)在該區(qū)域中意外跳離或跳過。

這里，突起24設(shè)計(jì)成：盡管該突起確保傳動(dòng)鏈條不會(huì)意外跳離，但是所述突起不會(huì)妨礙單鏈輪10和傳動(dòng)鏈條在空股線中的功能性分離。

如能夠在圖1中看到的，第二組齒的齒14還具有針對第一組齒的齒12描述的淺載荷側(cè)面角、載荷側(cè)面16和相關(guān)突起24。

圖2示出了根據(jù)第一實(shí)施方式的單鏈輪10的在圖1中圖示的細(xì)節(jié)的側(cè)視圖。圖2圖示了在這種情況下的用于計(jì)算載荷側(cè)面16的載荷側(cè)面角的附加輔助線。

相對于鏈輪10同心的圓的弧KB在點(diǎn)S與載荷側(cè)面16相交。點(diǎn)S同時(shí)構(gòu)成了圓弧KB的切線T的觸摸點(diǎn)。在圖2所示的圖示中，切線T與載荷側(cè)面16一起跨越角α，該角α描述載荷側(cè)面16的載荷側(cè)面角。載荷側(cè)面角α在每種情況下都指載荷側(cè)面16和切線T之間的大于90°的角。

在圖2所示的實(shí)施方式中，載荷側(cè)面16具有近似120°的載荷側(cè)面角α，其中還可以將載荷側(cè)面設(shè)計(jì)成具有在110°到125°范圍內(nèi)的載荷側(cè)面角。

在下面描述的本發(fā)明的另外實(shí)施方式中，與上述第一實(shí)施方式相同的附圖標(biāo)記用于相同或以相同方式作用的部件。然而，對于這些另外實(shí)施方式，在所述附圖標(biāo)記之前加上以1開頭的連續(xù)數(shù)字。沒有在另外實(shí)施方式中再次描述的部件在其設(shè)計(jì)和功能上對應(yīng)于第一實(shí)施方式的對應(yīng)部件。為了清楚起見，在另外實(shí)施方式的相關(guān)附圖中部分省略了各個(gè)部件的附圖標(biāo)記。

圖3和圖4示出了根據(jù)第二實(shí)施方式的第一組齒的齒112，其中圖4另外示意性圖示了傳動(dòng)鏈條的鏈條滾輪30，該鏈條滾輪30鄰近齒112。第二實(shí)施方式的齒112基本對應(yīng)于在圖1和圖2中所示的根據(jù)第一實(shí)施方式的第一組齒的齒12。與第一實(shí)施方式的唯一不同是另外實(shí)施方式的第一組齒的齒112在從上方(在外側(cè)上徑向地)觀看時(shí)具有基本T形橫截面。

圖5示出了根據(jù)第三實(shí)施方式的本發(fā)明的單鏈輪210的細(xì)節(jié)。這里，如在圖1中一樣，示出了第一組齒的兩個(gè)齒212，第二組齒的齒214布置在這兩個(gè)齒212之間。在相對于單鏈輪210的圓周方向橫向的方向上觀看時(shí)，第一組的齒212具有比第二組的齒214更大的材料厚度。第三實(shí)施方式的第一組齒的齒212在從上方觀看時(shí)也具有呈現(xiàn)加號(hào)或十字形狀的橫截面。

與第一實(shí)施方式不同，在第三實(shí)施方式的齒212、214的載荷側(cè)面上沒有設(shè)置突起。因此，圖5中的載荷側(cè)面216在每種情況下都從齒根附近的倒圓線性地一直延伸到齒212、214的上側(cè)。

然而，在第三實(shí)施方式中，在每種情況下在第一組齒的齒212的敞開部218(其位于載荷側(cè)面附近)中在齒頂附近都設(shè)置了突起226。如圖5中所示，突起226在每種情況下都布置在敞開部218的位于徑向外部的端部處，并且通過徑向外邊緣226a延伸到載荷側(cè)面216的位于徑向外部的區(qū)域內(nèi)。因而，在位于突起的邊緣226a的上方的區(qū)域中，當(dāng)相對于圓周方向橫向地觀看時(shí)，載荷側(cè)面216具有比所述邊緣226a下方更大的寬度。

在傳動(dòng)鏈條和單鏈輪210的接合過程中，位于敞開部中的突起226至少分段地接合在相鄰傳動(dòng)鏈條的內(nèi)鏈板(未示出)的一部分上，因此確保后者不會(huì)在所述區(qū)域中意外跳離或跳過。換言之，傳動(dòng)鏈條的內(nèi)鏈板的一部分能夠被每個(gè)突起226阻擋，以便抵抗跳離，并且不會(huì)妨礙所考慮的傳動(dòng)鏈條和齒的期望分離。

第三實(shí)施方式的齒212、214的載荷側(cè)面216同樣具有近似120°的淺載荷側(cè)面角，其中這里還可以形成與其不同的載荷側(cè)面角。

圖6以側(cè)視圖示出了第三實(shí)施方式的單鏈輪210的圖5中所示的細(xì)節(jié)。

圖7和圖8均示出了根據(jù)第四實(shí)施方式的第一組齒的齒312，其中圖8還示出了傳動(dòng)鏈條的與齒312相鄰的鏈條滾輪330。第二實(shí)施方式的齒312基本對應(yīng)于根據(jù)第三實(shí)施方式的第一組齒(圖5和圖6)的圖1和圖2所示的齒212。與第三實(shí)施方式的唯一不同是第四實(shí)施方式的第一組齒的齒212的齒頂在從上方觀看時(shí)具有基本T形橫截面，而齒312的齒頂在從上方看時(shí)為矩形設(shè)計(jì)。

圖9示出了根據(jù)第五實(shí)施方式的單鏈輪410的進(jìn)一步細(xì)節(jié)，其中該單鏈輪410具有第一組齒的齒412和布置在齒412之間的第二組齒的齒414。此外在該實(shí)施方式中，當(dāng)從相對于圓周方向的橫向方向觀看時(shí)，第一組齒的齒412具有比第二組齒的齒414更大的材料厚度。在第五實(shí)施方式中，第一組齒的齒412的齒頂被示出為在從上方看時(shí)具有基本T形橫截面，但是在這里還可以另選地形成呈現(xiàn)十字或加號(hào)形狀的已知橫截面。

第一組齒的齒412(圖9中所示)和第二組齒的齒414在其設(shè)計(jì)上類似于圖1所示的第一實(shí)施方式的齒12、14。然而，在圖9所示的齒上沒有設(shè)置任何突起。相反，根據(jù)第五實(shí)施方式的齒412、414均包括凹部428，所述凹部428布置在相應(yīng)載荷側(cè)面416的區(qū)域中。

凹部428具有曲線輪廓并且當(dāng)在相對于圓周方向的橫向方向觀看時(shí)在每種情況下都在整個(gè)載荷側(cè)面416上延伸。在凹部428的上部中，當(dāng)在相對于圓周方向的橫向方向觀看時(shí)，相應(yīng)凹部428的材料厚度徑向向外減少。

圖9所示的齒412、414的載荷側(cè)面416均具有沒有凹部并且在軸向側(cè)視圖中觀看時(shí)成直線形的第一載荷側(cè)面部分432和第二載荷側(cè)面部分434。第一載荷側(cè)面部分432在這種情況下相對于單鏈輪410的中心旋轉(zhuǎn)軸線徑向向內(nèi)地與凹部428相鄰地形成。以對應(yīng)方式，第二載荷側(cè)面部分434徑向向外地與凹部428相鄰地形成。與凹部428的上部一樣，當(dāng)在相對于圓周方向的橫向方向觀看時(shí)，第二載荷側(cè)面部分434的材料厚度徑向向外減少。

這里，相應(yīng)的載荷側(cè)面416的凹部428布置在載荷側(cè)面416的區(qū)域中，在該區(qū)域中在公知單鏈輪的情況下在操作過程中因?yàn)槟p或因?yàn)閭鲃?dòng)鏈條的鏈條滾輪插進(jìn)載荷側(cè)面內(nèi)而形成邊緣。這種載荷側(cè)面內(nèi)的磨損邊緣會(huì)阻礙齒和傳動(dòng)鏈條的分離。因此，通過凹部428有效地防止了在操作過程中因?yàn)閱捂溳喌倪@種構(gòu)造而形成的磨損邊緣，因此，與相應(yīng)齒接合的鏈條滾輪盡管磨損也能夠繼續(xù)地自由滑動(dòng)，即使在經(jīng)受嚴(yán)重壓力的情況下也是如此。

當(dāng)在軸向側(cè)視圖中觀看時(shí)，兩個(gè)直線形載荷側(cè)面部分432、434彼此對準(zhǔn)，并且在所示的實(shí)施方式中具有近似115°的相同淺載荷側(cè)面角，其中也可以形成與此不同的載荷側(cè)面角。例如，第五實(shí)施方式的載荷側(cè)面416可以另選地還具有根據(jù)公知的單鏈輪的陡峭載荷側(cè)面。

圖10以側(cè)視圖示出了圖9所示的第五實(shí)施方式。

圖11是根據(jù)第五實(shí)施方式的第一組齒的齒412的輪廓的示意性圖示，其中借助于虛線V圖示了在操作過程中發(fā)生的磨損?？梢钥吹?，與齒412相互作用的鏈條滾輪(未示出)基本戳進(jìn)第一載荷側(cè)面部分432的區(qū)域和凹部428的下部區(qū)域中，在操作過程中在這些區(qū)域中發(fā)生最大載荷傳遞。然而，如同樣示出的，相鄰鏈條滾輪的磨損引起的戳進(jìn)沒有導(dǎo)致形成會(huì)妨礙鏈條滾輪自由滑動(dòng)的任何邊緣。通過相對于載荷側(cè)面416縮進(jìn)的凹部428，確保由于磨損產(chǎn)生的邊緣436a、436b、436c僅最小地突出超過載荷側(cè)面416(如果突出的話)(當(dāng)在圓周方向上觀看時(shí))，并且這些邊緣不阻礙鏈條滾輪。

應(yīng)該注意，與圖11不同，還可能出現(xiàn)如下的磨損狀態(tài)：磨損線436c也可能與磨損線436b具有相同深度，其中這些磨損線朝向凹部428“移動(dòng)”。這種類型的狀況有可能例如因?yàn)槟p引起的鏈條變長而同時(shí)出現(xiàn)在載荷側(cè)面上所示的磨損上，例如以磨損線436b、436c的形式。作為第五實(shí)施方式的另選方案，圖12示出了根據(jù)第六實(shí)施方式的單鏈輪510的細(xì)節(jié)。第六實(shí)施方式基本對應(yīng)于第五實(shí)施方式，但是第六實(shí)施方式的單鏈輪510的齒512、514均具有載荷側(cè)面516，該載荷側(cè)面516僅具有第一載荷側(cè)面部分532而沒有第二載荷側(cè)面部分。

所述第一載荷側(cè)面部分532相對于單鏈輪410的中心旋轉(zhuǎn)軸線徑向向內(nèi)地相鄰于曲線凹部528。當(dāng)徑向向外觀看時(shí)，該凹部相鄰于相應(yīng)的512、514的側(cè)表面538。

這里，第一組齒的齒512的所述側(cè)表面538在圓周方向上觀看時(shí)基本位于一平面內(nèi)，其中敞開部518的相鄰上端部分位于載荷側(cè)面附近，這可以在單鏈輪510的生產(chǎn)過程中用來節(jié)省成本。

根據(jù)第六實(shí)施方式的凹部528的操作方式基本對應(yīng)于參照第五實(shí)施方式描述的相關(guān)凹部428的操作方式。

圖13以側(cè)視圖示出了單鏈輪510的圖12中所示的細(xì)節(jié)。

圖14至圖17均示出了根據(jù)第七實(shí)施方式的對稱設(shè)計(jì)的單鏈輪610，其中敞開部在每種情況下都設(shè)置在第一組齒的每個(gè)齒612的兩個(gè)齒側(cè)面上。因此，這些齒相對于其含有軸線的中心平面基本對稱地形成。凹部和/或突起沒有在圖14至圖17中示出，但是毋庸置疑，根據(jù)第七實(shí)施方式的對稱設(shè)計(jì)的單鏈輪610也可以具有之前描述的實(shí)施方式的一個(gè)或多個(gè)特征。

圖14示出了第七實(shí)施方式的單鏈輪610的細(xì)節(jié)的側(cè)視圖。在該實(shí)施方式中，在圓周方向上觀看時(shí)，第一組齒和第二組齒的齒612、614中的每個(gè)齒都具有位于相應(yīng)載荷側(cè)面616相反側(cè)的逆載荷側(cè)面640。這里，逆載荷側(cè)面640在每種情況下都相對于所考慮的齒612、614的相關(guān)載荷側(cè)面616基本對稱地形成。這種兩側(cè)上的對稱形成同樣適合于位于側(cè)面附近的敞開部618和斜切部642，所述斜切部642用于改善鏈條間隙中的接合并徑向向外地減少所考慮的齒的材料厚度。

這種類型的對稱設(shè)計(jì)的單鏈輪610允許在時(shí)間和成本方面以有利的方式進(jìn)行生產(chǎn)。另外，這種類型的單鏈輪610能夠在兩側(cè)上使用，即在相反的兩個(gè)運(yùn)行方向上使用。如果單鏈輪610的一側(cè)，例如具有載荷側(cè)面616的一側(cè)，已經(jīng)達(dá)到磨損極限，則可以將所述單鏈輪以鏡像倒置方式如之前一樣重新定位在自行車的前輪曲柄上，從而使得在重新定位之后，逆載荷側(cè)面640與傳動(dòng)鏈條的鏈條滾輪相互作用。由此能夠使單鏈輪610的使用壽命翻倍。

圖15和圖16均以立體圖示示出了對稱的單鏈輪610的細(xì)節(jié)。

圖17以與軸向方向觀看時(shí)的相反側(cè)的側(cè)視圖同樣示出了根據(jù)第七實(shí)施方式的單鏈輪610的圖14至圖16中所示的細(xì)節(jié)。

圖18示出了根據(jù)第八實(shí)施方式的單鏈輪710的細(xì)節(jié)。第八實(shí)施方式的單鏈輪710基本對應(yīng)于圖12和13所示的第六實(shí)施方式，其中第一組齒的齒712均具有從上方觀看時(shí)基本為十字或加號(hào)形狀的橫截面。

第一組齒的齒712均包括載荷側(cè)面716，該載荷側(cè)面716具有與凹部728徑向向內(nèi)相鄰設(shè)置的第一載荷側(cè)面部分732。凹部728與第一組齒的相應(yīng)齒712的側(cè)表面738徑向向外地相鄰。這里，在相對于圓周方向的橫向方向觀看時(shí)，第一載荷側(cè)面部分732和凹部728都具有連續(xù)寬度或材料厚度。

這里，凹部728具有與第六實(shí)施方式的凹部528或第五實(shí)施方式的凹部428相同的操作方式。

與第六實(shí)施方式不同，第八實(shí)施方式的敞開部718在圓周方向上觀看時(shí)具有相對于載荷側(cè)面716縮進(jìn)更大距離的敞開部744?？s進(jìn)的敞開部744基本相鄰于凹部728的輪廓延伸并且在所示的圖示中，敞開部744相對于凹部728的距離與敞開部718相對于相鄰的第一載荷側(cè)面部分732的距離基本相同。

與第一組齒的所考慮的齒712的上部一樣，當(dāng)在相對于圓周方向的橫向方向上觀看時(shí)，縮進(jìn)的敞開部744的材料厚度徑向向外減小。這里，敞開部744在敞開部744的上端點(diǎn)處徑向向外相鄰于不包括位于側(cè)面附近的敞開部的齒部分746。

圖19示出了根據(jù)第八實(shí)施方式的單鏈輪710的圖18所示的細(xì)節(jié)的側(cè)視圖。

圖20至圖22示出了本發(fā)明的第九實(shí)施方式，第九實(shí)施方式的特殊特征可以與以上描述的特征獨(dú)立地使用，特別是與在傳統(tǒng)單鏈輪情況下(例如，在對于所有齒來說都具有基本恒定材料厚度的單鏈輪的情況下)描述的上述載荷側(cè)面設(shè)計(jì)獨(dú)立地使用。在所述第九實(shí)施方式中，單鏈輪具有齒區(qū)域A和B，齒區(qū)域A和齒區(qū)域B的齒具有不同的載荷側(cè)面角。齒區(qū)域A的齒812a和812b因而形成有具有比齒區(qū)域B的齒812b和184b更平坦的輪廓的齒側(cè)面。在圖21和圖22的比較中也可以看到這一點(diǎn)，其中圖21示出了齒區(qū)域A的齒，而圖22示出了齒區(qū)域B的齒。齒區(qū)域A的齒812a和814a和齒區(qū)域B的齒812b和814b關(guān)于其各自的含有軸線的中心平面基本對稱地形成，并且具有根據(jù)以上描述的特征，即在第一組齒的齒812a、812b以及齒814a、814b的區(qū)域中的、平行于相應(yīng)齒側(cè)面的、材料厚度減小的敞開部。

圖20示出了在具有腳踏板850的腳踏板裝置中的單鏈輪810。齒區(qū)域A、B以如下方式布置：齒812b和812b具有陡峭齒側(cè)面的齒區(qū)域B位于在軸向方向觀察時(shí)被腳踏板850覆蓋的區(qū)域以及鏈輪810的相反區(qū)域(該區(qū)域相對于第一區(qū)域偏移180°)中。齒區(qū)域A在每種情況下都相對于齒區(qū)域B偏移90°。在兩個(gè)齒區(qū)域A和B之間，可以設(shè)置過渡齒，該過渡齒具有在大小方面位于齒區(qū)域A和B的齒的載荷側(cè)面角之間的載荷側(cè)面角。因而，可以從具有相對較淺載荷側(cè)面角(在大約120°的區(qū)域內(nèi))的齒812a和814a開始，設(shè)置具有連續(xù)升高即更陡峭的載荷側(cè)面角的過渡齒812t、184t，其中過渡齒812t、814t的載荷側(cè)面角小于齒區(qū)域B中的齒812b和814b的載荷側(cè)面角，齒區(qū)域B中的齒812b和814b的載荷側(cè)面角在大小方面在區(qū)域中為大約105°。如果將單鏈輪810安裝在腳踏板裝置上，具有載荷側(cè)面角較淺的齒的齒區(qū)域A以如下方式定位：在操作過程中，如果特別地大的腳踏力由騎車人施加在腳踏板裝置上，例如如果腳踏板位于所示的20°的角度，則鏈條近似相切地從所述齒區(qū)域A退出。

圖23示出了根據(jù)圖20至圖22的實(shí)施方式的變型，其中可以看到，在單鏈輪910的情況下，齒區(qū)域A和B相對于彼此并沒有精確地偏移90°，而是相對于彼此以偏移角β或(180°-β)略微不對稱地偏移，其中偏移角β為近似85°。

根據(jù)圖24至圖26的實(shí)施方式示出了根據(jù)本發(fā)明的單鏈輪1010，該單鏈輪1010具有齒1012、1014，齒1012、1014在其幾何構(gòu)造中在齒側(cè)面和材料厚度方面與根據(jù)圖14的實(shí)施方式的構(gòu)造基本對應(yīng)。然而，在單鏈輪1010的實(shí)施方式中，第二組齒的齒1014相對于第一組齒的齒1012在徑向方向上其高度減小。齒1014的高度近似為齒1012的高度的85％。因而，即使鏈條更陡峭地傾斜，也可以實(shí)現(xiàn)齒1012能夠更容易地引入到鏈板之間的間隙內(nèi)的狀態(tài)，而且防止每個(gè)鏈板撞擊在相應(yīng)的齒頂?shù)膹较蛳蛲饷鎸Φ谋砻嫔?。相反，由該設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的效果是齒和鏈板總是以如下方式接觸：當(dāng)鏈條與相應(yīng)的齒進(jìn)行接合時(shí)，鏈板在齒表面上側(cè)向地向下滑動(dòng)。

在根據(jù)圖26a的剖視圖中示出了用于第二組齒的薄齒1014的階段A1至A5，并且在根據(jù)圖26b的剖視圖中示出了用于第一組齒的競賽場景材料厚度1012的階段B1至B5。在圖26a中可以看到，以剖視圖示出的鏈板KL從上方接近(A1)齒1014，然后在單鏈輪進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)時(shí)，鏈板KL通過斜面與齒1014的錐形齒頂側(cè)向地進(jìn)行接觸(A2)，結(jié)果在齒1014的錐形齒頂上向下滑動(dòng)(A3)，直到在與齒1014的基本直線形地延伸的側(cè)表面接觸的情況下被引導(dǎo)(A4)，并且最終進(jìn)入齒1014和在鏈板KL的區(qū)域中的鏈條之間的最大接合的狀態(tài)(A5)。

如果單鏈輪進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)并且下一個(gè)鏈板KL與具有更大材料厚度的第一組齒的齒1012進(jìn)行接合，則隨后因此出現(xiàn)相同的階段。這在圖26b中示出。在圖26b中可以看出，以剖視圖示出的鏈板KL從上方接近(B1)齒1012，然后在單鏈輪進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)時(shí)，鏈板KL通過斜面與齒1012的錐形齒頂側(cè)向地進(jìn)行接觸(B2)，結(jié)果在齒1012的錐形齒頂上向下滑動(dòng)(B3)，直到在與齒1012的基本直線形地延伸的側(cè)表面接觸的情況下被引導(dǎo)(B4)，并且最終進(jìn)入齒1012和在鏈板KL區(qū)域中的鏈條之間的最大接合的狀態(tài)(B5)。

對于該示例性實(shí)施方式來說，圖27和圖28示意性示出了確定最佳齒高和齒頂區(qū)域中的幾何形狀的方式，其中圖27示出了第一組齒的齒1012的情況，圖28示出了第二組齒的齒1014的情況。圖27中的虛線示出了根據(jù)操作過程中的鏈板KL的型廓的可能最高的齒幾何形狀。可以說，圖27中的兩條虛線L₁和L₂的相交點(diǎn)表示第一組齒的齒1012的齒頂?shù)目赡茏罡唿c(diǎn)，以便即使在鏈條急劇偏移(如在自行車操作過程中可能發(fā)生這種情況)的情況下也可靠地確保齒在鏈條間隙中的接合。應(yīng)該記住，鏈條偏移是由鏈條傾斜引起的，而鏈條傾斜是由于鏈條可能被放置在后輪上的一組小齒輪中的不同小齒輪上而發(fā)生的。齒頂?shù)膸缀涡螤罴捌涓叨雀鶕?jù)圖27中的虛線L₁和L₂來形成。

圖28示出了用于第二組齒的齒1014的相同情形。虛線L₁和L₂轉(zhuǎn)而示出了用于第一組齒的相鄰齒1012的情形，而點(diǎn)線L₃和L₄示出了用于第二組齒的齒1014的情形。這導(dǎo)致齒1012和1014之間的最小高度差t，以便針對鏈條的偏移情形優(yōu)化齒的布置。

圖29至圖31示出了根據(jù)本發(fā)明的單鏈輪1110的另一個(gè)實(shí)施方式。所述單鏈輪也具有第一組齒的齒1112和第二組齒的齒1114。根據(jù)圖14的實(shí)施方式的第一組齒的齒1112的齒側(cè)面形成有如下實(shí)質(zhì)性不同：

從圖29中所示的左側(cè)齒1112開始，在齒根的區(qū)域中設(shè)置有以圓弧形狀設(shè)計(jì)的兩個(gè)斜切切口1160、1162。所述圓弧的半徑被選擇為明顯小于接合的鏈條滾輪的半徑。這導(dǎo)致了這樣的幾何形狀，該幾何形狀具有負(fù)載側(cè)面部分1116，該負(fù)載側(cè)面部分1116在齒根或齒隙的區(qū)域中與兩個(gè)凹部1160、1162毗連，這兩個(gè)凹部1160、1162之間包圍接觸部分1164。第二組齒的接著圖29中的第一齒的中心齒1114的齒頂也具有凹入?yún)^(qū)域1166，因而與凹部1162一起形成了另一個(gè)接觸部分1168。從齒1114開始，在隨后的齒隙中同樣設(shè)置采取圓弧形狀的兩個(gè)斜切凹部1170和1172，所述凹部1170和1172之間形成了接觸部分1174。齒1112還在其齒頂中具有附加凹部1176，該附加凹部1176與凹部1172一起得到另一個(gè)接觸部分1178。該布置沿著單鏈輪1110的外圓周連續(xù)。

該實(shí)施方式示出了因?yàn)檩d荷側(cè)面1116的特殊構(gòu)造而在不容易受到磨損方面的上述優(yōu)點(diǎn)，其中單個(gè)接觸點(diǎn)1164、1168、1174、1178額外確保了：因?yàn)樵诖税l(fā)生的局部載荷，所以單鏈輪1110的區(qū)域中的任何污染物都能夠穿過并排出，并且因而能夠確保以期望方式使鏈條到達(dá)載荷側(cè)面。這在圖30和圖31中示出，其中在根據(jù)圖30的狀態(tài)下，鏈條滾輪1130精確地接合在齒隙中，并且尚未傳遞載荷，而其中根據(jù)圖31的狀態(tài)圖示了其中載荷正被從鏈條滾輪1130傳遞到齒的狀態(tài)。

圖33至圖34示出了本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施方式，該實(shí)施方式可以根據(jù)需要與之前的示例性實(shí)施方式組合。在該示例性實(shí)施方式中，單鏈輪1210形成有磨損指示器。圖32以立體圖示示出了所述單鏈輪1210的正好兩個(gè)齒，即第一組齒的具有更大材料厚度的齒1212和第二組齒的較窄的齒1214。載荷側(cè)面1216和敞開部1218的設(shè)計(jì)對應(yīng)于上述特征。

然而，該實(shí)施方式與上述特征的不同之處在于，凹部1280設(shè)置在載荷側(cè)面1216中。所述凹部1280可以具有任何輪廓和深度。在圖示實(shí)施例的情況下，所述凹部在側(cè)視圖中形成有圓形輪廓，該圓形輪廓的半徑顯著小于相鄰于載荷側(cè)面的鏈條滾輪的半徑。例如，凹部1280的半徑可以為鏈條滾輪的半徑的1/10。凹部1280布置在載荷側(cè)面1216的區(qū)域中，其中鏈條滾輪在操作過程中以傳遞力并因而磨損的方式作用。這可以在圖33中看到，其中以側(cè)視圖示出了齒1212，并且通過圓示出了鏈條滾輪1230位于各種依賴于磨損的位置。最后，可以看到，凹部1280在整個(gè)齒深(材料厚度)上延伸。這是一個(gè)變型。然而，另選地，凹部1280還可以在齒深(材料厚度)的一部分上沿著齒部分地延伸，例如沿著齒的三分之一或一半延伸。

隨著載荷側(cè)面1216上的磨損的增加，鏈條滾輪1230經(jīng)由部分磨損位置1230₁更進(jìn)一步戳進(jìn)載荷側(cè)面1216內(nèi)，直到最后達(dá)到最大磨損位置1230₂。因此，鏈條滾輪抵靠在凹部1280的最低點(diǎn)上。在所述最大磨損狀態(tài)中，載荷側(cè)面1216的周圍材料區(qū)域被完全侵蝕掉。已經(jīng)達(dá)到了由圖33中的尺寸x表示的最大磨損。因此，參照凹部1280的相應(yīng)連續(xù)存在以及剩余可用深度，鏈輪1210的用戶識(shí)別鏈輪1210的當(dāng)前磨損狀態(tài)。

可以通過如下事實(shí)來改善由凹部1280形成的磨損指示器的可讀性：在根據(jù)圖33的側(cè)視圖中，圍繞凹部1280的材料區(qū)域通過特殊的高對比著色劑來識(shí)別，或者凹部1280本身的表面通過高對比來識(shí)別，例如通過陽極電鍍或通過其他永久表面處理來識(shí)別。

圖34示出了第二組齒的齒1214的剖視圖。如在圖32和圖34中看到的，所述齒在其側(cè)表面上在操作過程中鏈板以摩擦方式作用的區(qū)域中具有圓形凹陷1282。該凹陷還用作磨損指示器，其中該凹陷的底面1284特別地通過特殊的高對比著色劑來識(shí)別，例如通過陽極電鍍或通過其他永久表面處理來識(shí)別。

操作原理與以上針對凹部1280描述的一樣。隨著磨損的增加，齒1214的輪廓1286從初始狀態(tài)經(jīng)過由輪廓線1286₁標(biāo)識(shí)的部分磨損狀態(tài)而變化到由輪廓線1286₂標(biāo)識(shí)的完全磨損狀態(tài)。如果達(dá)到所述完全磨損狀態(tài)，則齒1214的材料(該材料包圍凹陷1282)都已經(jīng)被侵蝕到凹陷1282的基部1284。已經(jīng)達(dá)到最大磨損y。這也是齒磨損的一個(gè)可識(shí)別的指示器。

毋庸置疑，這兩個(gè)磨損指示器1280和1282可以一起或者分開地在單鏈輪1210上或不同類型的鏈輪上使用。這兩個(gè)磨損指示器，即一方面的凹部1280，另一方面的凹部1282，使得可以向用戶指示單鏈輪1210的當(dāng)前磨損，并且識(shí)別達(dá)到最大磨損狀態(tài)，在該最大磨損狀態(tài)，用戶于是可以將該單鏈輪更換為新的單鏈輪，或者在齒基本對稱設(shè)計(jì)的情況下可以通過如上所述的鏡像倒置重新定位而繼續(xù)使用該單鏈輪。

本發(fā)明示出了克服單鏈輪磨損問題的各種可能性。如在所附的一套權(quán)利要求中闡述的，可以有利地將這些可能性彼此組合。因此，各個(gè)示例性實(shí)施方式的當(dāng)前描述不是限定性的，而是僅僅為了示出如何能夠?qū)⒈景l(fā)明的這些特征彼此進(jìn)行組合。因而，還可以例如在其他示例性實(shí)施方式中設(shè)置在根據(jù)圖29至圖31的示例性實(shí)施方式中描述的凹部。