带传动系统.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201380044788.X

申请日:

2013.08.27

公开号:

CN104781585A

公开日:

2015.07.15

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情:

实质审查的生效IPC(主分类):F16H 7/02申请日:20130827|||公开

IPC分类号:

F16H7/02; F16H55/17

主分类号:

F16H7/02

申请人:

盖茨公司

发明人:

R·J·亚当斯

地址:

美国科罗拉多

优先权:

13/596,200 2012.08.28 US

专利代理机构:

中国国际贸易促进委员会专利商标事务所11038

代理人:

王爱华

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内容摘要

一种带轮和传动带系统,包括:传动带,所述传动带包括多个纵向间隔的凸耳,每一个凸耳具有对准凹槽,所述对准凹槽将所述凸耳分成第一和第二凸耳段,所述对准凹槽具有对准凹槽深度;和至少一个带轮,所述至少一个带轮被构造用来接合所述传动带的表面,所述至少一个带轮包括:框架,所述框架被构造用来绕旋转轴线旋转,所述框架具有圆形外边缘,所述圆形外边缘具有相对的侧部;多个周边齿,所述多个周边齿从所述边缘径向地且轴向地延伸,每一个齿具有齿宽度并且每一个齿被构造用来被接收在所述传动带的相邻的凸耳之间;和对准构件,所述对准构件具有丝形式并且在相邻的周边齿顶部之间延伸,所述对准构件被构造用来被接收在所述对准凹槽中,并且所述对准构件从所述旋转轴线径向延伸不远于所述周边齿,碎片排出开口从所述对准构件径向向内地布置在所述周边齿之间,所述周边齿、所述对准构件和所述对准凹槽被构造成使得在所述对准构件被接收在所述对准凹槽中的情况下,所述传动带骑在所述周边齿上。

权利要求书

1.  一种带轮和传动带系统,所述带轮和传动带系统包括:
传动带,所述传动带包括多个纵向间隔的凸耳,每一个凸耳具有 对准凹槽,所述对准凹槽将所述凸耳分成第一和第二凸耳段,所述对 准凹槽具有对准凹槽深度;和
至少一个带轮,所述至少一个带轮被构造用来接合所述传动带的 表面,所述至少一个带轮包括:
框架,所述框架被构造用来绕旋转轴线旋转,所述框架具有圆形 外边缘,所述圆形外边缘具有相对的侧部;
多个周边齿,所述多个周边齿从所述边缘径向地且轴向地延伸, 每一个齿具有齿宽度并且每一个齿被构造用来被接收在所述传动带的 相邻的凸耳之间;和
对准构件,所述对准构件具有细长环形形状并且在相邻的周边齿 顶部之间延伸,所述对准构件被构造用来被接收在所述对准凹槽中, 并且所述对准构件从所述旋转轴线径向延伸不远于所述周边齿,碎片 排出开口从所述对准构件径向向内地布置在所述周边齿之间,
所述周边齿、所述对准构件和所述对准凹槽被构造成使得在所述 对准构件被接收在所述对准凹槽中的情况下,所述传动带骑在所述周 边齿上。

2.
  权利要求1所述的带轮和带传动系统,还包括:所述周边齿、 所述对准构件和所述对准凹槽被构造成使得在所述对准构件被接收在 所述对准凹槽中的情况下,所述传动带也骑在所述对准构件上。

3.
  权利要求1所述的带轮和带传动系统,还包括:在所述外边缘 的至少一个相对的侧部和所述对准构件之间延伸的碎片排空路径,所 述碎片排空路径在所述外边缘的所述至少一个相对的侧部和所述对准 构件之间没有障碍。

4.
  权利要求1所述的带轮和带传动系统,还包括:所述对准凹槽 沿所述传动带纵向地延伸并且所述对准构件基本上垂直于所述齿的宽 度延伸。

5.
  权利要求1所述的带轮和带传动系统,其中所述对准凹槽处于 所述凸耳的中心,并且每一个齿从边缘的每一个侧部沿宽度方向延伸 相等的距离。

6.
  权利要求1所述的带轮和带传动系统,其中每一个齿从所述旋 转轴线径向延伸超过所述对准构件。

7.
  权利要求1所述的带轮和带传动系统,其中所述至少一个带轮 的框架还包括所述边缘和连接环之间的多个轮辐,在所述连接环和所 述边缘之间存在选定距离的轴向偏移,由此在将所述连接环附接到旋 转构件时,所述边缘沿所述旋转轴线的位置可以根据所述边缘的相对 的侧部的哪个处于主导而变化。

8.
  权利要求1所述的带轮和带传动系统,所述带轮和带传动系统 包括至少两个带轮。

9.
  权利要求8所述的带轮和带传动系统,其中每一个带轮具有不 同的直径。

10.
  权利要求1所述的带轮和带传动系统,还包括:传动带具有 传动带宽度,并且所述对准凹槽的对准凹槽宽度小于1/3所述传动带 宽度。

11.
  权利要求1所述的自对准带轮和带传动系统,还包括:传动 带具有传动带宽度,并且所述对准凹槽的对准凹槽宽度小于1/4所述 传动带宽度。

12.
  权利要求1所述的带轮和带传动系统,还包括:传动带具有 传动带宽度,并且所述对准凹槽的对准凹槽宽度小于1/8所述传动带 宽度。

13.
  权利要求1所述的带轮和带传动系统,还包括:传动带具有 传动带宽度,并且所述对准凹槽的对准凹槽宽度小于1/10所述传动带 宽度。

14.
  权利要求1所述的带轮和带传动系统,还包括:所述对准凹 槽的宽度和所述对准构件的宽度之间的空隙。

15.
  权利要求1所述的带轮和带传动系统,其中所述带具有大约 11mm的宽度。

16.
  一种自对准带轮和传动带系统,所述自对准带轮和传动带系 统包括:
传动带,所述传动带包括多个纵向间隔的凸耳,每一个凸耳具有 对准凹槽,所述对准凹槽将所述凸耳分成第一和第二凸耳段,所述对 准凹槽具有对准凹槽深度;和
至少一个带轮,所述至少一个带轮被构造用来接合所述传动带, 所述至少一个带轮包括:
框架,所述框架被构造用来绕旋转轴线旋转,所述框架具有圆形 外边缘,所述圆形外边缘具有相对的侧部;
多个周边齿,所述多个周边齿从所述边缘径向地且轴向地延伸, 每一个齿具有平行于所述旋转轴线的齿宽度,并且每一个齿被构造用 来被接收在所述传动带的相邻的凸耳之间;
对准构件,所述对准构件具有环形细长形状并且在相邻的周边齿 之间径向地延伸,所述对准构件被构造用来被接收在所述对准凹槽中, 并且所述对准构件径向地布置使得所述对准构件在所述对准凹槽中延 伸的距离不大于所述对准凹槽深度;和
碎片排出开口,所述碎片排出开口从所述对准构件径向向内地布 置在所述周边齿之间。

17.
  一种脚踏车,所述脚踏车包括:
曲柄组;
后轮毂;和
与所述曲柄组和所述后轮毂操作性地关联的带轮和传动带系统, 所述带轮和传动带系统包括:
传动带,所述传动带包括多个纵向间隔的凸耳,每一个凸耳具有 对准凹槽,所述对准凹槽将每一个凸耳分成第一和第二凸耳段;
第一带轮,所述第一带轮被构造用来接合所述传动带的表面,所 述第一带轮包括:
框架,所述框架被构造用来连接到所述脚踏车曲柄组以便绕旋转 轴线旋转,所述框架具有圆形外边缘,所述圆形外边缘具有相对的侧 部;
从所述边缘径向地且轴向地延伸的多个周边齿,所述齿轴向延伸 至少等于所述传动带的宽度的齿宽度,并且每一个齿被构造用来被接 收在所述传动带的相邻的凸耳之间;
第二带轮,所述第二带轮被构造用来接合所述传动带的表面,所 述第二带轮包括:
框架,所述框架被构造用来连接到所述脚踏车轮毂以便绕旋转轴 线旋转,所述框架具有圆形外边缘,所述圆形外边缘具有相对的侧部;
从所述边缘径向地且轴向地延伸的多个周边齿,所述齿轴向延伸 至少等于所述传动带的宽度的齿宽度,并且每一个齿被构造用来被接 收在所述传动带的相邻的凸耳之间;并且
所述第一带轮和第二带轮中的至少一个还包括对准构件,所述对 准构件具有丝形式并且在相邻的周边齿之间延伸,所述对准构件被构 造用来被接收在所述对准凹槽中,碎片排出开口从所述对准构件径向 向内地布置在所述周边齿之间。

18.
  一种用来与传动带一起使用的带轮,所述传动带包括多个纵 向间隔的凸耳,每一个凸耳具有对准凹槽,所述对准凹槽将每一个凸 耳分成第一和第二凸耳段,所述带轮包括:
框架,所述框架被构造用来绕旋转轴线旋转,所述框架具有圆形 外边缘,所述圆形外边缘具有相对的侧部;
从所述边缘径向地且轴向地延伸的多个周边齿,每一个齿具有至 少等于所述传动带的宽度的齿宽度,并且每一个齿被构造用来被接收 在所述传动带的相邻的凸耳之间;和
对准构件,所述对准构件具有丝形式并且在相邻的周边齿之间延 伸,所述对准构件被构造用来被接收在所述对准凹槽中,所述对准构 件从所述旋转轴线径向延伸不远于所述周边齿,碎片排出开口从所述 对准构件径向向内地布置在所述周边齿之间。

19.
  权利要求18的用来与传动带一起使用的所述带轮,还包括: 在所述外边缘的至少一个相对的侧部和所述对准构件之间延伸的碎片 排空路径,所述碎片排空路径在所述外边缘的所述至少一个相对的侧 部和所述对准构件之间没有障碍。

20.
  权利要求18的用来与传动带一起使用的所述带轮,还包括: 所述对准构件具有小于所述齿的1/3宽度的宽度。

21.
  权利要求18的用来与传动带一起使用的所述带轮,还包括: 所述对准构件具有小于所述齿的1/4宽度的宽度。

22.
  权利要求18的用来与传动带一起使用的所述带轮,还包括: 所述对准构件具有小于所述齿的1/8宽度的宽度。

23.
  权利要求18的用来与传动带一起使用的所述带轮,还包括: 所述对准构件具有小于所述齿的1/10宽度的宽度。

24.
  一种用于脚踏车的成套工具,所述成套工具包括:
传动带,所述传动带包括多个纵向间隔的内部凸耳,每一个内部 凸耳具有对准凹槽,所述对准凹槽将每一个内部凸耳分成第一和第二 凸耳段,对准凹槽具有对准凹槽深度;和
第一带轮和第二带轮,所述第一带轮和第二带轮中的每一个被构 造用来接合所述传动带的表面,所述第一带轮和第二带轮中的至少一 个包括:
框架,所述框架具有圆形外边缘,所述圆形外边缘具有相对的侧 部;
多个周边齿,所述多个周边齿从所述边缘径向地且轴向地延伸, 每一个齿具有平行于所述旋转轴线的宽度,并且每一个齿被构造用来 被接收在所述传动带的相邻的凸耳之间;和
对准构件,所述对准构件具有细长形状并且沿径向方向在相邻的 周边齿之间延伸,所述对准构件被构造用来被接收在所述对准凹槽中, 并且所述对准构件从所述旋转轴线径向延伸不远于所述周边齿的顶 部,
所述周边齿、所述对准构件和所述对准凹槽被构造成使得在所述 对准构件被接收在所述对准凹槽中的情况下,所述传动带骑在所述周 边齿上。

说明书

带传动系统
技术领域
带传动系统并且更特别地用于自行车的带传动系统。
背景技术
全世界被制造、出售和使用的绝大部分自行车(cycle)(包括摩 托车和脚踏车(bicycle))使用具有常规链的传动系,该链在第一带 轮和第二带轮之间提供动力,该第一带轮与驱动轴操作性地关联,该 第二带轮与后轮毂操作性地关联。在脚踏车应用中,第一带轮与曲柄 组操作性地关联。对于在第一和第二带轮之间传输动力,这种链相对 有效,但它们不是没有缺点。该缺点包括但不限于,需要周期性地被 润滑,随着磨损该链变得在传输动力中不太高效,碎片可以位于链节 之间减小效率,链随着延长的使用而伸展并且需要被周期性地更换, 并且可能进一步磨损第一或第二带轮的齿也需要它们的更换,并且链 可能是有噪音的。
基于链的传动系系统的一种已知替代是带传动系系统。带传动系 统克服许多上述问题,但不是没有它们自身的问题。例如,带传动系 统通常需要带传动系统的第一和第二带轮之间的相对精确的对准。特 别地在脚踏车中,提供这种对准可能是困难的,其中在脚踏车组装中 可以混合且匹配各种制造商的曲柄组和毂,导致不太精确的对准。此 外,在自行车的使用期间意外事件可能发生,该意外事件降低该对准。 由于精确对准的失去,已知带传动系统的带可能相对于带轮偏移并且 离开带轮。因为带和带轮相对于带长度相对窄,这个问题被加重。解 决这种不对准的一种已知方式是提供围绕所述带轮的周边的一个或更 多个径向延伸的侧构件以防止带离开带轮。然而,这种侧构件(特别 地在设置两个侧构件的情况下)复杂化带轮的制造,增加重量,使得 带轮更宽,并且增加带轮的成本。已知的带传动系统的另外问题是带 轮的齿之间的碎片的聚集,该碎片的聚集可能干涉有效力传输,并且 在极端情况中引起带跌落带轮。这些缺点的每一个对于自行车应用并 且特别地对于脚踏车应用是重要的。
这里描述的各种实施例意图克服上述问题的一个或更多个。
发明内容
第一方面是一种带轮和传动带系统,该带轮和传动带系统包括: 传动带,所述传动带包括多个纵向间隔的凸耳,每一个凸耳具有对准 凹槽,所述对准凹槽将所述凸耳分成第一和第二凸耳段,所述对准凹 槽具有对准凹槽深度;和至少一个带轮,所述至少一个带轮被构造用 来接合所述传动带的表面,所述至少一个带轮包括:框架,所述框架 被构造用来绕旋转轴线旋转,所述框架具有圆形外边缘,所述圆形外 边缘具有相对的侧部;多个周边齿,所述多个周边齿从所述边缘径向 地且轴向地延伸,每一个齿具有齿宽度并且每一个齿被构造用来被接 收在所述传动带的相邻的凸耳之间;和对准构件,所述对准构件具有 细长环形形状并且在相邻的周边齿顶部之间延伸,所述对准构件被构 造用来被接收在所述对准凹槽中,并且所述对准构件从所述旋转轴线 径向延伸不远于所述周边齿,碎片排出开口从所述对准构件径向向内 地布置在所述周边齿之间,所述周边齿、所述对准构件和所述对准凹 槽被构造成使得在所述对准构件被接收在所述对准凹槽中的情况下, 所述传动带骑在所述周边齿上。
又一方面是一种自对准带轮和传动带系统,该自对准带轮和传动 带系统包括:传动带,所述传动带包括多个纵向间隔的凸耳,每一个 凸耳具有对准凹槽,所述对准凹槽将所述凸耳分成第一和第二凸耳段, 所述对准凹槽具有对准凹槽深度;和至少一个带轮,所述至少一个带 轮被构造用来接合所述传动带,所述至少一个带轮包括:框架,所述 框架被构造用来绕旋转轴线旋转,所述框架具有圆形外边缘,所述圆 形外边缘具有相对的侧部;多个周边齿,所述多个周边齿从所述边缘 径向地且轴向地延伸,每一个齿具有平行于所述旋转轴线的齿宽度, 并且每一个齿被构造用来被接收在所述传动带的相邻的凸耳之间;环 形对准构件,该环形对准构件在相邻的周边齿之间延伸,所述对准构 件被构造用来被接收在所述对准凹槽中,并且所述对准构件径向地布 置使得所述对准构件在所述对准凹槽中延伸的距离不大于所述对准凹 槽深度,并且碎片排出开口从所述对准构件径向向内地布置在所述周 边齿之间。
又一方面是一种脚踏车,该脚踏车包括:曲柄组;后轮毂;和与 所述曲柄组和所述后轮毂操作性地关联的带轮和传动带系统,所述带 轮和传动带系统包括:传动带,所述传动带包括多个纵向间隔的凸耳, 每一个凸耳具有对准凹槽,所述对准凹槽将每一个凸耳分成第一和第 二凸耳段;第一带轮,所述第一带轮被构造用来接合所述传动带的表 面,所述第一带轮包括:框架,所述框架被构造用来连接到所述脚踏 车曲柄组以便绕旋转轴线旋转,所述框架具有圆形外边缘,所述圆形 外边缘具有相对的侧部;从所述边缘径向地且轴向地延伸的多个周边 齿,所述齿轴向延伸至少等于所述传动带的宽度的齿宽度,并且每一 个齿被构造用来被接收在所述传动带的相邻的凸耳之间;第二带轮, 所述第二带轮被构造用来接合所述传动带的表面,所述第二带轮包括: 框架,所述框架被构造用来连接到所述脚踏车轮毂以便绕旋转轴线旋 转,所述框架具有圆形外边缘,所述圆形外边缘具有相对的侧部;从 所述边缘径向地且轴向地延伸的多个周边齿,所述齿轴向延伸至少等 于所述传动带的宽度的齿宽度,并且每一个齿被构造用来被接收在所 述传动带的相邻的凸耳之间;并且所述第一和第二带轮的至少一个还 包括对准构件,所述对准构件具有圆柱形形状并且在相邻的周边齿之 间延伸,所述对准构件被构造用来被接收在所述对准凹槽中,碎片排 出开口从所述对准构件径向向内地布置在所述周边齿之间。
又一方面是一种用来与传动带一起使用的带轮,所述传动带包括 多个纵向间隔的凸耳,每一个凸耳具有对准凹槽,所述对准凹槽将每 一个凸耳分成第一和第二凸耳段,所述带轮包括:框架,所述框架被 构造用来绕旋转轴线旋转,所述框架具有圆形外边缘,所述圆形外边 缘具有相对的侧部;从所述边缘径向地且轴向地延伸的多个周边齿, 每一个齿具有至少等于所述传动带的宽度的齿宽度,并且每一个齿被 构造用来被接收在所述传动带的相邻的凸耳之间;和对准构件,所述 对准构件具有丝形式并且在相邻的周边齿之间延伸,所述对准构件被 构造用来被接收在所述对准凹槽中,所述对准构件从所述旋转轴线径 向延伸不远于所述周边齿,碎片排出开口从所述对准构件径向向内地 布置在所述周边齿之间。
又一方面是一种用于脚踏车的成套工具,该成套工具包括:传动 带,所述传动带包括多个纵向间隔的内部凸耳,每一个内部凸耳具有 对准凹槽,所述对准凹槽将每一个凸耳分成第一和第二凸耳段,对准 凹槽具有对准凹槽深度;和第一和第二带轮,所述第一和第二带轮的 每一个被构造用来接合所述传动带的表面,所述第一和第二带轮的至 少一个包括:框架,所述框架具有圆形外边缘,所述圆形外边缘具有 相对的侧部;多个周边齿,所述多个周边齿从所述边缘径向地且轴向 地延伸,每一个齿具有平行于所述旋转轴线的宽度,并且每一个齿被 构造用来被接收在所述传动带的相邻的凸耳之间;和圆柱形对准构件, 该圆柱形对准构件在相邻的周边齿之间延伸,所述对准构件被构造用 来被接收在所述对准凹槽中,并且所述对准构件从所述旋转轴线径向 地延伸不远于所述周边齿,所述周边齿、所述对准构件和所述对准凹 槽被构造成使得在所述对准构件被接收在所述对准凹槽中的情况下, 所述传动带骑在所述周边齿上。
附图说明
图1是包括带轮和传动带系统的自行车、特别地脚踏车的示意性 平面图;
图2是图1的第二带轮的透视图;
图3是沿线3-3截取的图2的第二带轮的横截面;
图4是图3的横截面的透视图;
图5是与传动带接合的图1的第一和第二带轮的透视图;
图6是图5的带轮和传动带系统的侧视正视图;
图7是沿图6的线7-7截取的图6的第二带轮的横截面;
图8是示出轴向偏移的带轮的一段的横截面;并且
图9是带凸耳-带轮齿接合的横截面。
图10是替代实施例的透视图。
具体实施方式
除非另外指示,说明书和权利要求中使用的表达尺寸等等的所有 数要被理解为在所有情况中由术语“大约”修饰。
在本说明书和权利要求中,单数的使用包括复数,除非另外特别 说明。此外,“或”的使用意指“和/或”,除非另外说明。此外,术语“包 括”以及其他形式(诸如“被包括”)的使用不是限制性的。而且,诸如 “元件”或“部件”的术语包括包含一个单元的元件和部件和包含多于一 个单元的元件和部件,除非另外特别说明。
这里公开的带传动系统可以应用于使用带传动的很多种设备,该 很多种设备包括但不限于自行车,诸如摩托车和脚踏车。因为用于脚 踏车的带传动系统的特别优点,因此该带传动系统被示出为用于脚踏 车。这个特别实施例意图是非限制性的,除非被所附权利要求的范围 明确限制。
具有传动带系统12的脚踏车10在图1中被示意性地示出。脚踏 车10包括框架14,该框架带有后轮16,该后轮具有毂18,该毂通过 后车叉钩爪(未示出)附接到框架。脚踏车10还包括曲柄组20。带 传动系统12包括第一带轮22,该第一带轮与曲柄组20操作性地关联 以绕与曲柄组20共同的旋转轴线旋转。第二带轮24与后轮毂18操作 性地关联以绕共同旋转轴线旋转。同步传动带26在第一带轮22和第 二带轮24之间延伸。如图1中所示,第一带轮22可以具有比第二带 轮大的直径。在其它实施例中,该带轮可以具有相同的尺寸或第二带 轮可以具有大于第一带轮的直径。此外,一个或更多个另外共轴带轮 可以布置在第一或第二带轮附近以提供变化的齿轮比。这种实施例还 可以包括前或后变速器以实现相邻带轮之间的换档。或者通过该技术 领域中已知的类型的齿轮传动的后毂可以设置齿轮传动装置。
图2是从毂18和带传动系统12移除的第二带轮24的透视图。第 二带轮24包括框架28,该框架被构造用来连接到后轮16的毂18,并 且第二带轮包括具有相对的侧部32、34的圆形外边缘30、毂连接环 36和多个轮辐37,该多个轮辐在毂连接环36和圆形外边缘30之间延 伸。第二带轮24还包括多个周边齿38。如示出的,周边齿以带轮节 距PP均匀地间隔并且从所述边缘径向地且轴向地延伸。在其它实施 例中,齿可以具有可变的间隔以配合具有可变地间隔的凸耳的传动带。
每一个齿还具有平行于旋转轴线的宽度(W)。该宽度W至少等 于传动带26的宽度,虽然在一些实施例中,它可以等于、大于或小于 传动带的宽度。可能有利的是,齿宽度和带宽度基本上相等以最大化 在带和齿之间被传输的力的量,而最小化带和齿的各自宽度。如图5 和6中所示,每一个齿38被构造用来被接收在传动带26的相邻的内 部凸耳42之间的空间中。在一些实施例中,如图5和6中所示,该齿 基本上充满相邻凸耳之间的空间。在带轮的旋转方向反向的情况下, 这个特征可以用于最小化带和带轮之间的打滑。这些内部凸耳间隔带 节距BP。
第二带轮24包括对准构件44,该对准构件具有细长环形形状并 且在相邻的周边齿之间延伸。对准构件44被构造用来被接收在传动带 26的对准凹槽46中,该对准凹槽将每一个凸耳分成第一和第二凸耳 段。对准构件44通常包括长的细的圆柱形形状,例如,一根19规格 (gage)钢丝。对准构件优选地以基本上等于链轮齿的顶部的半径的距 离旋转轴线的半径在相邻的链轮齿的顶部之间延伸。然而,对准构件 也可以以这样的半径在相邻的齿之间延伸,该半径小于齿的顶部的半 径,但通常大于为至少一半齿高度的半径。见图5-7。构件44被接收 在齿凹槽76中。在特别的实施例中,对准构件44包括连续的钢丝圈, 该连续的钢丝圈在制造期间被“行走(walk)”到齿上。构件44可以被 加热以膨胀直径以便有利于安装在该齿上。例如,该圈通过将一定长 度的丝的端部点焊在一起而形成。在另一实施例中,对准构件44包括 与凹槽76接合的一定长度的丝。该丝的“松开的”端部嵌在凹槽76中, 因此它们不以引起它们干涉该带的方式突出。该端部可以通过点焊、 粘合剂或通过压入形成干涉配合而接合到链轮凹槽。该丝可以在丝规 格14(2.032mm直径)到丝规格25(0.5182mm直径)的范围中,虽 然这些仅仅被提供作为例子并且不意图限制本发明的范围。此外,该 丝可以包括不锈钢、钢、复合材料或塑料。构件44也可以包括除了圆 柱形外的任何合适横截面,包括但不限于正方形、卵形、六边形、三 角形和矩形。此外,对准构件不需要包括丝,而是替代地可以包括圆 的料、圆柱形料、正方形料或其它金属料。
参考图7,对准凹槽46可以具有平行的侧壁。在其它实施例中, 该侧壁可以是渐缩的以有利于将对准构件44接收在其中。在示出的实 施例中并且如图7中见到的,对准凹槽46将凸耳42分成相邻的且相 等的第一和第二凸耳段。然而,在其它实施例中,第一和第二凸耳段 可以具有不同的宽度。在示出的实施例中,第二带轮24的每一个齿从 所述边缘的每一侧沿长度方向延伸相等的距离。在第一和第二凸耳段 具有不同宽度的实施例中,该齿通常将具有对应的不同宽度。
在示出的实施例中,第二带轮24的每一个齿从旋转轴线40(见 图6径向延伸超过对准构件44);虽然在其它实施例中,它们可以延 伸相同的距离或者对准构件44可以延伸更远。在一些实施例中,周边 齿、对准构件和对准凹槽被构造成使得在对准构件被接收在对准凹槽 中的情况下,传动带骑在周边齿上。替代地,周边齿、对准构件和对 准凹槽可以被构造成也骑在对准构件上。
图9示出一实施例,其中对准构件包括在相邻的齿38之间延伸的 圆柱形丝。在这个实施例中,带轮具有大约11mm的宽度H,并且齿 具有大约11mm的宽度。在大多数实施例中,齿的宽度至少等于带的 宽度。在图9中,对准凹槽具有大约1.5mm的宽度I并且对准构件具 有大约1.0mm的宽度J。通常,对准凹槽宽度略微宽于对准构件宽度 (J)以提供一些接合空隙,但不应当太宽以至于允许带沿齿的宽度偏 移(wander)不希望的量。通常,对准凹槽(I)的宽度被最小化以 最大化可用于接合齿的带表面的量并且最大化用于其间的力传输的表 面。最小化对准凹槽的宽度也最小化碎片进入对准凹槽的可能性。假 定大约11mm的带宽度,在一些实施例中,对准凹槽宽度(I)可以在 大约1-3mm之间,在其它实施例中大约1-2mm,并且在其它实施例 中大约1-1.5mm。对准构件通常将具有比对准凹槽小大约0.5mm的宽 度,但这仅仅被提供作为例子并且不意图限制本发明的范围。
在一些实施例中,对准凹槽的宽度与带宽度的比率可以与1:3一 样大。在其它实施例中,它可以是1:4。在又一些其它实施例中,它 可以是1:8、1:10或者甚至更小到基于对准构件44的直径的极限。对 准构件的宽度与齿的宽度的比率也可以是1:3、1:4、1:10或者甚至更 小。
如图9中看到的,对准构件44被构造成使得它不延伸到对准凹槽 的底部。在图9的实施例中,在对准构件和对准凹槽的底部之间存在 大约0.75mm的距离(k)。在带和带轮传动系统用于碎片可能存在的 环境(诸如越野骑车)中的情况中,这种构造是有用的。这个空间提 供一些碎片的积聚而不充满对准凹槽并且因此可能迫使带离开带轮。 在不太关心碎片积聚的其它应用中,对准构件可以布置在链轮齿的顶 部之间,因此它接合对准凹槽的全深度。然而,在大多数实施例中, 希望对准构件在对准凹槽中不延伸太远以至于带骑在对准构件上而不 是在带轮齿的表面上。
参考图8,在连接环36和边缘30之间设置选定距离(例如,2mm) 的轴向偏移48。在一个实施例中,通过如图8中示出的步骤,在连接 环36和多个轮辐37之间设置偏移48。替代地,该偏移可以通过角偏 移或任何其它方式被设置。这个偏移的目的是使得在附接连接环到毂 时,所述边缘沿旋转轴线的位置可以根据在附接期间相对的边缘侧部 的哪个处于主导而变化。
第一带轮22具有圆形外边缘30、齿38和对准构件44的相同的 构造,但可以如图6中所示具有不同的直径并且还可以包括不同的框 架结构。参考图5和6,第一带轮22的框架50由许多径向间隔的向 内延伸的支架52组成,该支架还形成用来与曲柄组操作性关联的装 置。这些支架可以具有针对第二带轮24的图8中示出的轴向偏移48 的类似方式的偏移。孔54提供到曲柄组20的附接。
在如这里公开的传动系统的一些实施例中,仅仅第一带轮22或第 二带轮24可以包括对准构件44。在一些实施例中也可能希望不具有 在所有相邻的齿之间延伸的对准构件。在一些实施例中,仅仅单个带 轮可以与传动带一起使用。
在用于脚踏车的特别应用中,同步传动带26的凸耳42被接收在 第一和第二带轮22、24中的每一个的相邻的齿之间的空间中,由此后 轮可以通过施加力到曲柄组被驱动。通过对准构件44与带的对准凹槽 46配合而在第一和第二带轮22、24上维持对准。以这种方式,在用 于脚踏车的传统的带带轮中所需的侧部构件或凸缘可以被消除。这具 有减小带轮的宽度的优点,该优点对于脚踏车组件中可用的空间较小 的情况是关键的。消除侧部构件还减小带轮的重量(脚踏车设计中的 另一关键因素)。该对准特征允许第一和第二带轮之间的相对轴向位 移(不对准),这在框架不是根据严格规范被构造并且可能损坏框架 或带轮(否则将引起带轮变得不对准)的脚踏车中是常见的。此外, 脚踏车制造商可以选择使用各种制造商的曲柄组和轮组并且相应尺寸 可以略微变化,该略微变化可引起带轮的一些不对准。通过如上所述 在第一和第二带轮中提供轴向偏移并且另外借助对准凹槽和对准构件 的相互作用,可以补偿这种潜在的不对准。在其它应用(诸如摩托车 或使用带传动系统的其它装置)中,可以享有这些优点。
这种设计的另外优点是泥浆和碎片能够在齿的区域中脱落。这个 特征还由碎片排空路径56促进,该碎片排空路径在圆形外边缘30的 每一个相对的侧部32、34和对准构件44之间延伸,如图3和4中最 佳地观察到的。碎片排出开口77或空间在相邻的齿之间从对准构件立 即径向向内延伸。碎片排出开口77延伸穿过链轮的平面。链轮的平面 与旋转轴线垂直地延伸。碎片排出开口77与碎片排出路径56连通。 碎片排空路径意图消除碎片穿过带轮的障碍。对准构件的细的圆柱形 形状允许带对准功能被实现,同时在相邻的齿之间留下最大开口空间 以便碎片排出。如这些图中见到的,碎片排空路径56以促进碎片的穿 过且防止被带轮边缘的肩部阻塞的方式从与对准构件44相对的侧部 倾斜。弯曲表面或其它碎片脱落构造也可以执行这种排空功能。
图10是替代实施例的透视图。在该替代实施例中,突起80沿径 向方向延伸。突起80是细长的并且可以是圆柱形的或具有任何其它合 适横截面(包括卵形的、矩形的或正方形的)。径向方向可以包括相 对于垂直于旋转轴线延伸的直线的零度直到接近但不平行于交叉所述 半径的切线的直线的任何角度。因此,所述角度的范围直到但不等于 90度。突起80在相邻的齿38之间延伸。突起80延伸直到与从旋转 轴线40的对准构件44的径向高度基本上相同的高度(见图9中的 “L”)。突起80协作地接合带26中的凹槽76以便保持带26对准在 链轮22和链轮24上。突起80可以用于两个链轮22和24上,或者仅 仅在一个链轮上。
本公开的各种实施例也可以包括权利要求中列举的各种要素的置 换,如同每一个从属权利要求是包括前述从属权利要求的每一个以及 独立权利要求的限制的多个从属权利要求。这种置换明显地在本公开 的范围内。
虽然已经参考若干实施例特别地示出且描述了本发明,但本领域 技术人员应当理解,可以对这里公开的各种实施例作出形式和细节的 改变而不偏离本发明的精神和范围,并且这里公开的各种实施例不意 图充当对权利要求的范围的限制。这里列举的所有参考通过引用整体 并入。

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一种带轮和传动带系统,包括:传动带,所述传动带包括多个纵向间隔的凸耳,每一个凸耳具有对准凹槽,所述对准凹槽将所述凸耳分成第一和第二凸耳段,所述对准凹槽具有对准凹槽深度;和至少一个带轮,所述至少一个带轮被构造用来接合所述传动带的表面,所述至少一个带轮包括:框架,所述框架被构造用来绕旋转轴线旋转,所述框架具有圆形外边缘,所述圆形外边缘具有相对的侧部;多个周边齿,所述多个周边齿从所述边缘径向地且轴向地延。

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