齿盘的制作方法

本发明涉及用于自行车的齿盘装置的具有第一齿盘片段和第二齿盘片段的齿盘。另外，本发明涉及带有根据本发明的齿盘的齿盘装置和用于自行车的传动装置。

背景技术：

经常，尝试避免前齿盘处在负荷下成问题地换挡，作为此的替代，尝试通过对应形成的后部多链轮装置，实现尽可能好的齿轮速比范围的覆盖面。单个前齿盘与大数量的11或12个后链轮一起常常实现良好的覆盖范围。由于后轮上的大数量的轴向相邻链轮，多链轮装置的宽度无疑被放大。与齿盘啮合的链条也通过轴向固定的单个齿盘被轴向固定在前齿盘上。然而，在后轮上，当链条在轴向方向上从最小链轮换挡到最大链轮时，链条必须克服几厘米的区段。这样越来越多地导致链条倾斜(也被称为偏斜)运行，这对传动的效率、磨损感受性和噪声产生负面影响。

现有技术中已知应对该问题的可能解决方案。因此，提供将适于链线的轴向可移位的单个齿盘。在us6,173,982b1、us2013/008282a1和de102015104670a1中公开了不同的方法。由于当链条偏斜时出现的轴向力，单个前齿盘将移位并且对应于链条在后链轮装置上位置而对准。为此原因，齿盘被安装成例如凭借滑动轴承或关节能轴向移位。这里的问题是，当踏板上有压力时，在后部多链轮装置上出现换挡。齿盘(也被称为牙盘)啮合链条并且当踏板上有压力时处于负荷下，即，链条张紧并且将齿盘压贴轴承装置。因此，齿盘在张紧的传动链条的满负荷下轴向移动，这常常导致齿盘在轴承装置上倾斜并且使得难以移动。必须附带说明，从链条作用于齿盘上的轴向力相对小并且经常不足以确保齿盘的位移。

现有技术还公开了包括至少一个分段的齿盘的多齿盘装置。这些齿盘片段没有沿着它们在周向方向上的端部连接在一起，因此相对于彼此并且独立于彼此能相对自由地移动。这些片段可凭借换挡辅助(例如，线缆牵引)倾斜或轴向移位进入链线，进而移动成与链条接合。当改变前齿盘处的传动比时，链条因此没有在固定相邻齿盘之间迁移，但相反地，齿盘移位进入固定链线。所述装置的目标是促成相邻前齿盘之间的换挡，而同时并没有改变链线。所述方法无疑并没有克服恰恰在具有一个单个前齿盘和数量增加的后链轮的装置的情况下出现的链条偏斜的缺点。

技术实现要素：

所述问题是通过根据本发明的齿盘解决的。

用于自行车的齿盘装置的根据本发明的齿盘包括第一齿盘片段和第二齿盘片段。第一齿盘片段和第二齿盘片段可布置成能绕着旋转轴a旋转。所述第一齿盘片段包括周向方向u上的第一前端和第一后端。第二齿盘片段包括周向方向u上的第二前端和第二后端。第一齿盘片段的第一前端和第二齿盘片段的第二后端以可移动的方式连接，使得第一齿盘片段和第二齿盘片段能够在旋转轴的方向上彼此相对移动。第一齿盘片段和第二齿盘片段包括沿着其外周缘的多个齿，所述多个齿用于接合在传动链条中。

相邻片段在周向方向u上的连接导致一个片段的轴向移动相对于其相邻片段被界定。与现有技术相反，个体片段不能够以非界定方式或独立于相邻片段移动。

齿盘的分段允许不处于负荷下或仅处于小负荷下的齿盘片段轴向移位。齿盘片段在运行到链条中时主要与链线对准。恰好当片段的第一齿移动至接合链条时，甚至在它们处于负荷下之前，也就是说，在链条辊与齿的负荷边缘相互作用之前，齿盘片段轴向移位。当片段的第一齿移动至接合链条时，也就是说，运行到链条中时，初始地只有链条偏斜的轴向力f作用于齿，然而却没有张力z。片段在所述区域中移位最容易。一但片段处于负荷下，该片段的移位就不太顺利了。

在这种情况下，优点是根据本发明的分段齿盘的片段更容易在轴向方向上移位，因为相比于一体的齿盘，并非是整个齿盘处于链条的负荷下。如上所述，在传动链条的辊与齿的负荷侧面相互作用之前，片段不处于负荷下。

为了更好地理解，以可旋转的方式安装在自行车上的齿盘可被划分成两个大致相等的区域或对半：前区域，当向踏板施加压力时，该前区域恒定处于负荷下，在自行车行驶的方向上指向前并且接合链条，和后区域，该后区域恒定地无负荷并且没有接合链条。然而，出于简化的原因，以下将讨论对半，即使所述对半没有精确地构成齿盘的一半。

具有其两个片段的齿盘绕着旋转轴a旋转，使得以交替方式，第一和第二齿盘片段进入负荷下的区域中，再离开该区域。

恰好当齿盘片段运行到传动链条中时，片段初始地无负荷，使得来自偏斜链条并作用在齿盘片段上的相对小的轴向力足以将该齿盘片段在轴向方向上移动。

第一和第二齿盘片段因此根据链条的偏斜逐渐以交替方式在沿着旋转轴a的方向上移动。主要在片段接合在传动链条中时(也就是说，在每半个曲柄旋转时)出现移动。齿盘片段的轴向移动由能与其以可移动的方式连接的其相邻片段界定。

第一齿盘片段优选地在其第一前端包括突起，第二齿盘片段优选地在其第二后端包括凹陷。第一和第二齿盘片段能通过所述突起接合在所述凹陷中而连接在一起。

以特定优选方式，类似于舌榫连接，形成这种连接，这些片段可以在轴向方向上相对于彼此移动。

原理上，料想到适于将第一和第二齿盘片段在它们的在周向方向u(过渡区域)上相互面对的端部处连接从而能相对于彼此在旋转轴a的方向上移动的目的的任何类型的连接。诸如例如突起和凹陷或舌榫的元件的啮合是可用的。在这种情况下，突起或凹陷可布置在第一或第二片段上。

齿盘片段的端部的形式可以相同或不同。在优选实施方式中，片段的前端包括凸出形式并且后端包括凹进形式。然而，还将料想到以线性方式实现片段的端部。

当在旋转轴a的方向上观察时，突起的宽度优选地小于凹陷的宽度，使得可以在旋转轴a的方向上进行第一齿盘片段和第二齿盘片段之间的相对移动。

这意味着，突起的宽度在轴向方向a上比凹陷的宽度小，因此在片段之间形成所期望的移动空间。

以特别优选的方式，轴向方向a上的突起的宽度和凹陷的宽度之间的差异是大致0.7mm。所形成的轴向间隙允许在每次曲轴旋转时第一齿盘片段相对于第二齿盘片段在轴向方向上移动最大0.7mm。

通过连接时的间隙来限定片段相对于彼此或针对相邻齿盘片段的最大移动。间隙越大，每次曲柄旋转时的相对移动越大。片段的相对移动导致整个齿盘在轴向方向a上逐渐移位。

一方面，片段之间的轴向间隙或移动空间被确定尺寸成足够大，使得每次曲柄旋转时，片段在轴向方向a上移动足够远。另一方面，间隙不必太大，因为否则传动链条可以不想要的方式脱离齿盘。

齿盘片段进而整个齿盘在轴向力f的作用下在旋转轴a的方向上移动。当传动链条的链节接合齿时，轴向力f从传动链条施加到齿盘上。当链板与齿的斜面相互作用时，链条的轴向力f被传输到片段。链条的偏斜越小，在链板和齿的斜面之间有接触之前，齿陷入链条中越深。因此，当链条偏斜减小时，片段的轴向移动也减小。

在理想情况下，前齿盘和所选择的后链轮位于一个平面上—在链条上没有横向负荷的理想链线。相对于所述理想链线的偏离被指定为偏斜。传动链条的偏斜越大或者链条与齿盘的角度越大，因偏斜而执行的齿盘片段的轴向移动越大。根据偏斜方向，轴向力f将向内或向外作用并且将齿盘对应地沿着旋转轴a移动。齿盘沿着旋转轴a移动，直到偏斜没有带来负荷或者几乎没有带来任何负荷，也就是说，形成几乎理想的链线。

然而，实际上，用于齿盘的轴向空间可小于多链轮装置的宽度，使得可只在中间齿轮速比范围中实现理想状态。但是，真实地，恰好在最大和最小链轮上的极端位置中可注意到减小偏斜的积极效应。

在这种情况下，有利地，因链条的轴向力f，齿盘被自动地对准。不需要在齿盘和链条的系统中引入其他力。当出现时，例如，当因致动线缆而换挡时，不必有来自外部的控制。根据链条的偏斜，齿盘被自动地原样对准并且形成至少大致理想的链线。并不需要现有技术中公开的用于使片段移位的另外装置。

多个齿优选地包括交替的第一齿和第二齿，第一齿不同于第二齿。

以特别优选的方式，第一齿和第二齿在它们的形式和/或它们的尺寸方面有所不同。第一齿和第二齿在它们在轴向方向上和/或径向方向上和/或周向方向上的延伸量也可有所不同。另外，第一和/或第二齿可不对称地在轴向方向上和/或周向方向上实现。参照齿的齿顶端、侧面角度和斜面，齿的形式可有所不同。现有技术公开了对传动链条的引导特性产生有利影响的各种实施方式。例如，第一齿被实现得被第二齿厚、宽和/或长。

在这种情况下，多个齿中的齿不必都要实现为交替的第一齿和第二齿。还可料想到一串至少三个交替的第一齿和第二齿(厚、薄、厚)。

移动至接合齿的传动链条还可对应于各种方式实现的第一齿和第二齿而实现。链条的内板和外板匹配第一齿和第二齿。所述匹配需要第一齿一直接合在由外板形成的链节中并且第二齿一直接合在由内板形成的链节中。这只有当齿盘包括偶数数量的齿时才出现。用第一片段和第二片段的增加数量的齿来形成整体数量的齿。不同的第一齿和第二齿连同对应匹配的传动链条改进了齿和传动链条之间的连接并且如果存在冲击，降低了链条跳离齿盘的风险。各种方式实现的交替齿用于(尤其是)只具有一个单个齿盘的传动器。这里，改进啮合的优点特别大。

以特别优选的方式，布置在齿盘片段的端部的区域中(过渡区域中)的齿被实现为比剩余齿小或短。作为此替代形式，第一片段和第二片段之间的过渡区甚至没有第一齿和第二齿。没有齿的过渡区域或具有较小齿的过渡区对轴向力f从链条传输到片段因此对整个齿盘的移动产生积极影响。链条设置有按一定角度进入过渡区的更多空间，这导致齿处的轴向力f增大。

第一和第二齿盘片段优选地以相同方式实现。相同的实现便于制作片段并且节省了成本和时间。

无疑只有各片段包括偶数齿，才可以同时实现具有交替的第一和第二齿的齿盘片段。在每个片段存在偶数齿的情况下，在任何情况下，第一齿布置在片段的前端并且第二齿布置在片段的后端。

具有交替的第一和第二齿和偶数数量的齿的片段在任何情况下包括其前端和后端的相同齿。在任何情况下在其前端和后端具有第一厚齿的、具有例如23个交替的第一齿和第二齿的片段不可避免地要求具有跟随厚齿的薄(也就是说，第二)齿的相邻片段。因此，关于第一和第二齿的顺序，片段是相同的。

将可预料到，不同地形成也超过齿串的齿盘片段。片段可在周向方向u上实现为具有不同大小。根据脚踏板的角度，将踏板力可变地很好地传输到齿盘。在非工作点(deadpoint)不传输力。片段大小进而相邻片段之间的过渡可匹配所述改变力比率。

第一和第二齿盘片段均优选地包括支承元件。支承元件布置成与片段的前端轴向偏离。支承元件被布置和实现成使得它与面对它的传动链条的外表面相互作用。

根据支承元件装置在片段的哪个面上，传动链条的所述面的板接合在齿和支承元件之间。处于偏斜状态的传动链条的外表面被支承于支承元件上，使得来自传动链条的轴向力f被传输到齿，另外传输到支承元件。根据偏斜的方向，轴向力f在所述相同方向上作用于齿和支承元件二者上并且支持片段的轴向移动。如果空间允许，则片段两侧的支承元件将是特别有利的，因为不管偏斜方向如何，轴向移动将得到支持。然而，在大部分情况下，齿盘和支架之间的空间受到如此限制，使得只可能将支承元件安装在片段的外表面上(也就是说，安装于行驶方向上的齿盘的右边)。

优选地，第一齿盘片段的第一后端和第二齿盘片段的第二前端以可移动的方式连接。

因此，在任何情况下，第一和第二片段在它们的前端和后端连接在一起并且用两个片段来形成闭合齿盘。在具有不止两个片段的实施方式的情况下，片段的前端和后端在任何情况下接合在不同的相邻片段中。

不管齿盘片段的数量如何，具有可移动连接片段的齿盘的操作原理都存在。连同两个片段，可料想到相同或不同尺寸的许多互连的齿盘片段。划分成6个相同片段是特别优选的。具有许多片段的实施方式导致在每次曲柄旋转时在轴向方向上完成许多小步进。在任何情况下，随着片段运行，完成此步进。倘若有6个片段，这在每次曲柄旋转时产生6个小步进，在轴向方向上的步进大小由相邻片段之间的轴向间隙大小限定。

齿盘的根据本发明的开发在原理上不限于圆形实现方式。还将可预料到由两个或更多个片段组成的卵形或椭圆形齿盘。这些非圆形的齿盘遭遇以下事实：由于非工作点，导致骑自行车的人没有在各曲柄位置向踏板施加相同力。

另外，本发明涉及用于自行车的脚踏板的齿盘装置。齿盘装置包括根据本发明的齿盘和星形部件。星形部件适于被紧固成能绕着旋转轴a旋转。星形部件还被实现为以转矩传输方式将齿盘连接到脚踏板，齿盘安装在星形部件上从而能移动，以使得齿盘能够在旋转轴a的方向上相对于星形部件移动。

在这种情况下，星形部件可与脚踏板一体地实现或者可作为单独部件以转矩传输方式连接到脚踏板。如果齿盘装置安装在脚踏板上，则脚踏板随星形部件和齿盘一起绕着旋转轴a旋转，旋转轴a对应于踏板轴承的轴线。星形部件被安装成能绕着轴a旋转，但是以其他方式固定在所有其他方向上。相比之下，齿盘被安装成能绕着旋转轴a旋转并且同时能沿着所述轴a移动。齿盘以转矩传输方式接合星形部件。因此，齿盘随星形部件一起旋转并且可相对于星形部件在轴向方向上移动。片段和整个齿盘相对于星形部件的轴向移动基本上沿着旋转轴a进行线性移动。

可按各种方式解决星形部件上的齿盘的可移动轴承装置。轴承点的数量和轴承装置的类型二者可有所不同并且在专家的自由决定范围内。为坚固的轴承装置，各片段提供两个或更多个轴承。一般来讲，轴承装置是齿盘片段和星形部件之间的在旋转轴a的方向具有至少一个自由度的连接。出于此原因，轴承装置常常包括齿盘片段上的轴承元件以及星形部件上的对向轴承。片段上的轴承元件与星形部件上的对向轴承相互作用，使得片段能够相对于星形部件在轴向方向上移动。

第一和第二齿盘片段优选地均包括第一轴承元件。以特别有利的方式，第一轴承元件布置在周向方向u上的前端的区域中，特别地，在齿盘片段的前端的前部区域中。第一轴承元件优选地被实现为开口、导向面或螺栓。

以特别有利的方式，第一和第二齿盘片段均包括第二轴承元件。以特别有利的方式，第二轴承元件布置在周向方向u上的齿盘片段的后端和中心部分之间的区域中。第二轴承元件优选地被实现为开口、导向面或螺栓。

被实现为导向面的第一和/或第二轴承元件优选地布置在齿盘片段的内周表面上。

星形部件优选地包括均具有第一对向轴承的第一臂和第三臂。第一对向轴承优选地被实现为开口、导向面或螺栓。

以特别有利的方式，星形部件包括均具有第二对向轴承的第二臂和第四臂。第二对向轴承优选地被实现为开口、导向面或螺栓。

齿盘片段上的第一轴承元件优选地被实现为开口并且与被实现为螺栓的星形部件上的第一对向轴承相互作用。显而易见，螺栓还可在相反方向上实现在齿盘片段上，和开口实现在星形部件上。

为了允许齿盘片段进而齿盘相对于星形部件在旋转轴a的方向上移动，螺栓的直径小于开口的直径。螺栓和开口之间的各种大小直径所产生的间隙使得能够在片段和星形部件之间相对移动。

开口优选地包括斜道。斜道允许齿盘片段相对于星形部件倾斜。

片段相对于星形部件的倾斜移动支持并且加速齿盘沿着旋转轴a的轴向移动，因此实现了理想的链线。传动链条的偏斜既导致片段绕着星形部件的螺栓倾斜又导致沿着螺栓使片段轴向移位。

齿盘片段上的第二轴承元件优选地被实现为导向面并且与也被实现为导向面的星形部件上的第二对向轴承相互作用。在这种情况下，齿盘片段的导向面在旋转轴a的方向上沿着星形部件的导向面移动。

为了进行坚固的轴承装置，齿盘片段在任何情况下包括两个轴承元件，这两个轴承元件在任何情况下与星形部件上的两个对向轴承相互作用。在这种情况下，这可以是片段上的两个相同方式实现的轴承元件(诸如，例如，与星形部件上的两个对向轴承(例如，两个螺栓)相互作用的两个开口)。然而，这两个轴承元件及其对向轴承还可不同地实现。

齿盘装置优选地包括一个单个齿盘。在仅仅具有一个齿盘(单个齿盘)的齿盘装置的情况下，后部多链路装置具有增大数量的链轮。高数量的链轮确保了骑自行车的人具有足以从中选择的齿轮。然而，同时，高数量的链轮还导致多链轮装置加宽和链条最终的偏斜。对于恰好在这些装置的情况下抵消偏斜而言，根据本发明的齿盘是极其重要的。

本发明还涉及一种自行车的传动装置。该传动装置包括根据本发明的齿盘装置、用于后轮毂的多链轮装置、传送链条和后变速器。传动链条被实现为接合在齿盘装置的根据本发明的齿盘和多链轮装置的链轮中。传动链条还被实现为将传动力z从齿盘装置传输到多链轮装置。后变速器被实现为将链条定位在多链轮装置的其中一个所述链轮上，其中，齿盘装置的齿盘沿着旋转轴a与传动链条在多链轮装置上的位置对准。

链条在后部多链轮装置上的位置取决于传动比或齿轮的选择。根据已经选择了多链轮装置中的哪个链轮，链条位置在轴向方向上改变。链线和链条偏斜也以对应方式改变。前齿盘根据链条在后部多链轮装置上的位置沿着其旋转轴a对准。链条的偏斜因此被抵消。

因传动链条偏斜而传输的轴向力f，优选地自动使齿盘的对准出现。链条的偏斜越大，轴向力f越大。相反地，在偏斜减小的同时，从链条作用于齿盘上的轴向力f减小。齿盘沿着旋转轴a移动，直到传动链条的偏斜已经被抵消并且已经形成了大致理想的链线。不需要用于将齿盘或其片段主动移位的附加致动元件。

然而，原理上，可以通过这些附加致动装置将齿盘主动对准。在这种情况下，机械、电气、电子、机电、气动还有液压致动系统是可预料到的。可既手动又自动地控制所述致动装置。在电动自行车齿轮改变机构的框架内，如在例如de1020133015946a1中已知的，可以利用电动机作为用于主动对准齿盘片段的致动装置。可既由骑车者手动地又自动地控制电动机。自动控制可以是基于传感器，这些传感器检测盒子上的链条位置并且向齿盘的致动装置的控制单元发送对应信号，从而以对应方式对准它。还将可料想到，传感器测量链条的偏斜或其轴向力并且对应地控制以进行对准。这种主动装置将无疑比齿盘的自动对准更复杂更昂贵，但将带来以下优点：相对于理想链线的甚至非常小的偏差可被抵消；倘若进行自动控制，甚至不需要骑自行车的人的辅助。

传动装置的多链轮装置优选地包括至少11个链轮。以特定优选方式，多链轮装置包括12或13个链轮。

然而，还可料想到具有更小或甚至更大数量的各种大小链轮的多链轮装置。根据应用的区域，在相邻链轮之间进而还在相邻传动比之间的跳跃可或大或小地大。恰恰在用于越野自行车的传动器的情况下，大的传动比范围是重要的，即，最小和最大链轮的齿数量之间的差异大，以提供适于上坡下坡行进的传动比。

以特别优选的方式，传动装置的多链轮装置包括具有交替的互不相同的第一和第二齿的至少一个链轮。链轮的第一和第二齿的形式和/或尺寸互不相同。

以与齿盘的第一和第二齿类似的方式，关于齿的厚度、长度、对称性、斜面等，齿可互不相同。齿被实现为，使得一方面，链条的引导得以改进，但另一方面，相邻链轮之间可能有平稳的换挡。

附图说明

图1是具有根据本发明的传动装置的自行车；

图2是用于示出根据本发明的对象的示意图；

图3是根据本发明的齿盘的视图；

图4a是与传动链条接合的根据本发明的齿盘的立体图，其中片段相对于彼此对准；

图4b是与传动链条接合的根据本发明的齿盘的立体图，其中片段相对于彼此移位；

图5a是根据本发明的齿盘装置的星形部件的外部视图；

图5b是图5a中的星形部件的内部立体图；

图6a是根据本发明的齿盘装置的外部视图；

图6b是图6a中的根据本发明的齿盘装置的内部视图；

图7是带有与传动链条接合的脚踏板的齿盘装置；

图8是用于示出倾斜移动的展示；

图9a是带有脚踏板的根据本发明的齿盘装置的第二实施方式的外部视图；

图9b是图9a的齿盘装置的内部视图；

图9c是沿着c-c线的图9a中的齿盘装置的剖视图；

图9d是沿着d-d线的图9a中的齿盘装置的剖视图；

图9e是图9c中的细节的放大视图；

图10a是带有脚踏板的根据本发明的齿盘装置的第三实施方式的外部视图；

图10b是图10a中的齿盘装置的外部立体图；

图10c是图10b中的齿盘装置的内部立体图。

具体实施方式

图1示出具有根据本发明的传动装置的自行车。以下使用的方向说明“上方/下方”和“后方/前方”涉及当在行驶方向上观察时的自行车或其传动器。方向说明“内部/外部”涉及安装在自行车车架上的传动器并且描述传动元件相对于自行车车架布置在什么地方。因此，例如，在后部多链轮装置80上，比相邻较大链轮更靠外部地布置最小链轮，相反地，比相邻较小链轮更靠内部地布置最大链轮。方向说明“轴向”涉及齿盘和整个脚踏板装置的旋转轴a。为了驱动自行车，脚踏板60绕着旋转轴a在旋转方向d上顺时针旋转。方向说明“径向向外”和“径向向内”描述了径向方向上的与旋转轴a的距离。周向方向u涉及齿盘的周缘。

脚踏板60以转矩传输方式连接到星形部件40。个体前齿盘包括两个片段10、20并且能沿着旋转轴a(在轴向方向a上)相对于星形部件40移动。沿着其周缘径向向外地，片段10、20包括与传动链条30接合的多个齿2。前脚踏板装置凭借传动链条30以力传输方式连接到后部多链轮装置80，使得骑行者的踏板力所生成的转矩可被传输到自行车的后轮。传动链条30可在后变速器90的辅助下在多链轮装置80的相邻链轮81之间来回移动。传动链条30提供了闭合圆形，该闭合圆形在前齿盘和后链轮81之间在上部区域中传输张力。链条30的所述区域处于张力或负荷下并且还被称为负荷链或拉动链31。相比之下，链条30的底部部分没有处于张力或负荷下并且也可被称为松弛链32。

自然地，根据本发明的传动器不仅适于所示出的公路自行车，而且还可用于多种自行车类型(诸如，山地自行车、旅行自行车或智能自行车(e-bicycle))。

图2是处于三个不同换挡位置的传统自行车传动器及其链线的俯视图的示意性展示。该展示用于示出根据本发明的对象。传统自行车传动器包括轴向固定的单个前齿盘k、具有尺寸不同的10个相邻链轮r的后部多链轮装置m和将前齿盘k连接到后链轮r之一的链条c。虚线提供了链条c或其链线。链条c可凭借后变速器(未示出)从一个链轮r移动到另一个，并且根据需要，设置在多链轮装置m上。传动器的传动比根据链条c在多链轮装置m上的位置而改变。与之关联地，链线因此也改变。

如在介绍中描述的，链线提供链条在前齿盘和后链轮之间的路线。理想地，齿盘和链轮对准，使得链线笔直延伸并且可以以最高效率和最小磨损量进行最佳力传输。图2示出具有对应链线的处于三个不同位置的链条c：

i.链条c接合最小链轮r。链条c处于偏斜状态。链线以相对于齿盘k的一定角度向外延伸。轴向力f从链条c向外作用于齿盘k上。

ii.链条c接合中间链轮r。链线在前齿盘k和后链轮r之间笔直延伸，因此是理想的—所期望的链线，不偏斜。不存在轴向力f。

iii.链条c接合最大链轮r。链条c处于偏斜状态。链线以相对于齿盘k倾斜地向内延伸。轴向力f从链条c向内作用于齿盘k上。

如果链条处于上述位置之间，则对应地偏斜越小并且轴向力越小。

因为链条因单个前齿盘而没有轴向移动，所以链线仅仅取决于后链轮上的位置。位置i和iii中存在的偏斜对齿盘和链轮之间的力传输效率、磨损和噪声产生造成不利影响，应该被避免。偏斜越大，对应地不利越大。增加链轮数量并且与之关联地加宽了多链轮装置，这导致链条在在最小链轮和最大链轮上的极端位置经历甚至更大的偏斜。然而，多链轮装置的宽度不仅仅是由链轮的数量确定的，而且是由链轮材料的厚度确定的。因此，用电动机进行操作的自行车的链轮照例形成得更宽且更坚固，这样还导致极端位置处有大量偏斜。

图3示出具有第一齿盘片段10和第二齿盘片段20的根据本发明的齿盘1。片段10、20在其端部连接在一起，以便能移动。在这种情况下，第一齿盘片段10的第一前端11接合第二齿盘片段20的第二后端22。另外，第二齿盘片段20的第二前端21也接合第一齿盘片段10的第一后端12。这两个片段10、20因此形成闭合的齿盘1。

齿盘片段10、20在其前端11、21上均包括开口15、25。在周向方向u上起作用的导向面16、26和止动件17、27在其内周缘上实现。实现开口15、25、导向面16、26和止动件17、27，以在安装状态下与星形部件40(这里未示出)相互作用。

齿盘1或其片段10、20包括多个齿2，这多个齿2沿着齿盘1的外周缘在周向方向u上径向向外延伸。这多个齿2由第一齿3、5和第二齿4、6组成，第一齿3、5被实现为比第二齿4、6更厚。第一齿盘片段10和第二齿盘片段20均以交替方式包括厚齿3、5和薄齿4、6。这多个齿2的整体数量是偶数齿，在所示出的示例性实施方式中，齿盘1包括46个齿。因此，各片段10、20具有奇数个(23个)齿，这导致片段10、20就第一齿3、5和第二齿4、6的顺序而言有所不同。第一齿盘片段10在其前端11上和其后端12上均包括作为端部齿的第一厚齿3。为了保持交替次序的厚齿和薄齿，第二齿盘片段20在其前端21和其后端22上对应地均包括第二薄齿6。除去齿顺序之外，齿盘片段10、20没有互不相同。

在具有例如48个齿的齿盘的情况下，在这两个片段上均将存在偶数个(24个)齿。这将导致这两个齿盘就齿顺序而言也是相同的。这两个片段可在其前端上包括第一(厚)齿并且在其后端上包括第二(薄)齿。将提供周向方向上的第一和第二齿的交替顺序。简化地制作用相同地实现的片段是有利的，因为只需要一个模具或一个工具。

具有不止两个片段的齿盘也将是能预料到的。然而，这种齿盘的设计将彻底地对应于以上的设计。这些片段还可用相同方式实现并且将其端部均连接到相邻片段。

图4a和图4b均示出根据本发明的齿盘的立体图以及具有(一旦相对于彼此对准并且一旦相对于彼此移位就)处于不同位置的片段的细节的放大视图。它们示出齿盘片段10、20相对于彼此的移动性。当齿盘1优选地在链条30的轴向力f的作用下在轴向方向上移动时，示出了链条30的接合多个齿2的部分。链条30的上部部分没有被示出是为了改进片段的展示。

图4a示出齿盘1，两个齿盘片段10、20相对于彼此在一条线上对准。细节的放大视图示出能移动地连接到第二齿盘片段20的后端22的第一齿盘片段10的前端11。在这种情况下，第一齿盘片段10的突起13接合在第二齿盘片段20的凹口14中并且相对于凹口14居中设置。片段10、20在所述位置保持相对于彼此对准，只要所期望的链线得以保持，也就是说，没有力或者只有非常轻微的轴向力f从链条30作用于片段10、20的多个齿2上。

一旦链条30因后部多链轮装置上的齿轮改变而处于偏斜状态，链条30就离开理想链线。在偏斜状态，来自链条30的轴向力f作用于齿盘1或齿盘片段10、20的多个齿2上。在图4b中示出的情况下，第一齿盘片段10相对于第二齿盘片段20朝向自行车车架向内移位。这暗示着链条30处于向内偏斜状态，也就是说，已经链条30从较小链轮换挡至较大链轮。据此，轴向力f从链条30传输到片段10、20，这也使它们向内移动。

分步实现所述移动，片段10、20根据曲轴旋转而相对于彼此移位。通过突起13的尺寸，相对于凹陷24限定和界定各移动步骤。突起13和凹陷24之间的轴向间隙越大，每次曲轴旋转时片段的相对移动越大。

图4b另外示出片段10、20中的开口15、25。在其外表面上，开口15、25包括斜道18、28，斜道18、28允许片段10、20在安装状态下相对于星形部件40倾斜。首要的是，在开口的外表面上的斜道18(在细节的放大视图中示出)对于倾斜是重要的，所述外表面位于径向外部。对应的倾斜或枢转轴在图5a中标记出并且示出第一齿盘片段10相对于星形部件40倾斜所围绕的轴。对于倾斜移动，还参照图8。

图5a和图5b示出星形部件40的外部和内部视图。星形部件40包括具有螺栓(不可见)的第一臂41和具有导向面46的第二臂45。另外，星形部件40包括具有螺栓(不可见)的第三臂51和具有导向面56的第四臂55。星形部件40具有用于脚踏板的接纳装置50，接纳装置50允许它将脚踏板以转矩传输方式连接到星形部件40。在所示出的实施例中，第一臂41和第二臂45连接在一起和第三臂51和第四臂55连接在一起。这些臂之间的所述连接有助于刚性，因此有助于星形部件40的稳定性，但不是绝对必要的。

图5b示出螺栓42、52，螺栓42、52被设计成在处于安装状态下接合在片段(这里未示出)的开口中。在所述视图中可很好地看到轴向止动件48、58和导向面46、56。在安装状态下，这些片段用其导向面沿着导向面46、56滑动(参见图5a中的滑动平面)。轴向止动件48、58界定轴向移动并且防止这些片段从星形部件40掉下。

图6a和图6b示出根据本发明的齿盘装置的外部和内部视图，该齿盘装置由具有第一和第二片段10、20的齿盘1和星形部件40组成。片段10、20在其端部啮合星形部件40并且安装在星形部件40上，即，星形部件40的螺栓接合在这些片段的开口中并且这些片段的导向面与星形部件40的导向面相互作用。星形部件40包括用于脚踏板的居中的接纳装置50。在所示出的示例性实施方式中，接纳装置50包括周缘齿，周缘齿可移动至与脚踏板上的对应齿接合，以传输转矩。

在图6b中的内部视图中，可看到星形部件40的螺栓42、52如何接合在片段10、20的开口15、25中并因此形成星形部件40和片段10、20之间的转矩传输连接。片段10、20通过它们的导向面16、26沿着它们的内周缘安置在星形部件40的导向面46、56上并且可沿着它们的内周缘在滑动平面中移动。在周向方向上，片段10、20的止动件17、27分别与星形部件40的止动件47、57相互作用并且确保在传动器的旋转方向d上的转矩传输。

各片段优选地安装在星形部件40上的至少两点处。然而，还可按除了所示出的实施例外的方式实现支承装置，只要它允许片段相对于星形部件40相对移动。

图7示出根据本发明的齿盘装置的外部示意图，所述齿盘装置处于与部分示出的传动链条30接合的状态。链条的示意性展示示出内链板(小辊之间的内部连接线)和外链板(小辊之间的外部连接线)。第一和第二齿盘片段10、20分别在两个支承处连接到星形部件40。脚踏板60以转矩传输方式安装在星形部件40上，使得骑行者的踏板力能够借助星形部件40从脚踏板60传输到齿盘片段10、20和传动链条30。

在所示出的脚踏板60的位置，第二齿盘片段20处于自行车曲柄装置的处于与链条30接合的前半部。以对应方式，第一齿盘片段10处于曲柄装置的后半部中，所述后半部表示不与传动链条30接合的大部分部分。到来的链条在前齿盘和后部多个链轮装置(这里未示出)之间处于张力或负荷下—到来的链条处于负荷链31中。相比之下，离开的链条不处于张力或负荷下并且处于空链32中。

在所示出的位置，第一齿盘片段10恰恰通过前端11上的头两个齿接合链条30。当片段10进入如示出的链条30的负荷链31中时，因偏斜造成的轴向力f从链条30传输到齿，因此传输到片段10，然而链条的张力未传输到片段10。因此，还没有处于负载下的片段10能够在轴向方向a上移动。第一片段10的后端12上的最后几个齿仍然在所述位置接合链条30。链条30的所述部分处于空链31中，因此没有处于传动负荷下，使得片段10也没有承受负荷。处于接合的最后几个齿没有传输任何传动负荷，链条辊没有抵靠齿的负荷侧面。

如果脚踏板曲轴60在传动方向上进一步旋转，则第一片段10在顶部移动至与链条30再接合。一旦第一片段10的齿的负荷侧面与与链条30的辊协作，它们就向链条30传输传动力。片段10随后处于负荷下。与链条30接合的齿盘片段10的齿越多，可能越难以轴向移动片段20。链条偏斜的轴向力f在某个点处不再足以将处于负载下的片段10在轴向方向上移动。

如果脚踏板60进一步在传动方向上旋转，则对第二齿盘片段20重复上述步骤。恰恰在片段20进入链条30的负载链31中时，链条30的轴向力f传输到还未处于负载下的片段20并且根据偏斜将它在轴向方向a上移动。

片段10、20相对于彼此的移动由它们的端部处的连接中的间隙来界定。第一片段10和第二片段20在每次曲轴旋转时在轴向方向a上进行这种相对移动。这意味着，在每次曲轴旋转时，齿盘分两步移位(分别在使片段进入时)。只要有轴向力f作用于片段上时，也就是说，只要链条处于偏斜状态，片段或齿盘就发生移位。如果已经实现了理想的链线，则没有更多的轴向力f传输到片段的齿并且齿盘保持在所述位置。

图8示出带有脚踏板60的根据本发明的齿盘装置的侧视图，片段10相对于星形部件40倾斜。为了具有更佳可视性，这里的倾斜被示出为在整个齿盘片段上被严重夸大。通过开发齿盘片段10、20，可以倾斜。为此目的，片段10、20中的开口15、25优选地包括斜坡18、28。星形部件40的螺栓42、52接合在开口中，斜道允许片段10、20相对于星形部件40倾斜。可在图4a和图4b中最佳看到斜道。在所示出的位置，片段10已经移动出竖直面并且相对于竖直面倾斜。依赖于链条的偏斜，片段10、20向内或向外倾斜。在所示出的实施例中，片段10向内倾斜，这表明链条的向内偏斜，也就是说，在后部多链路装置上从较小链轮换挡到较大链轮。片段10、20相对于星形部件40的倾斜支持齿盘逐渐移位。因此，这里示出的向内倾斜加速了齿盘沿着旋转轴a移动。因此发生两个移动：片段10相对于星形部件40的螺栓42的倾斜移动和片段10沿着星形部件40的导向面46的轴向移动或滑动移动。在图5a中示出对应的倾斜或枢转轴和滑动平面。

还可在所述视图中看到星形部件40上的轴向止动件48。所述止动件界定片段向内的轴向移动并且防止片段从星形部件40掉下。

图9a、图9b、图9c和图9d示出具有根据本发明的齿盘1'的第二实施方式的脚踏板装置和对应的齿盘装置。

对于仅仅在形式和功能方面与第一实施方式略有不同的部分，使用相同的参考符号。

图9a是具有也由两个齿盘片段10'、20'组成的齿盘1'的齿盘装置的外部视图，齿盘片段10'、20'在其端部以可移动的方式连接在一起。片段10'、20'的端部也互锁，然而，这时通过外表面上的支承元件77、78并且通过内表面上的凸耳73、74来实现凹陷，片段的端部接合在所述凹陷中。片段10'、20'分别在两个轴承元件处连接到星形部件40'上的两个对向轴承，使得它们能够相对于星形部件40'在轴向方向a上移动。星形部件40'包括四个螺栓42、52、49、59。星形部件40'的两个螺栓42、49接合在第一片段10'的两个开口中并且星形部件40'的两个螺栓52、59接合在第二片段20'的两个开口中。螺栓49、59分别为片段10'、20'提供第二对向轴承并且取代第一实施方式的导向面。

片段10'、20'分别在其前端上包括支承元件77、78。支承元件77、78固定地连接到片段10'、20'或者与所述片段一体地实现。在所示出的实施例中，支承元件77、78分别与齿盘片段10'、20'铆接两次。

图9b用内部视图示出另外通过稳定元件75、76来连接两个片段10'、20'。稳定元件75、76用于加固星形部件40'，同时为片段10'、20'提供内部轴向止动件。

图9c和图9d示出通过脚踏板装置的剖视图和对应的外部视图—通过螺栓42、52沿着c-c线切割一次并且通过螺栓49、59沿着d-d线切割一次。

图9c示出支承元件77、78布置成轴向偏移以靠近片段10'、20'的齿2。

图9e提供图9c中的细节的放大视图。不对称地实现第二片段20'的齿2。齿顶端没有居中布置，而是相对于中心偏置。由于齿2的右手边或外表面上的放大斜面，改进了当齿2滑动进入传动链并因此相对于齿盘片段20'向内或向左轴向移位时的功能。至少部分通过支承元件78的功能来补偿齿的左手边或内斜面的减弱的功能。支承元件78以一定方式安装在片段20'上，使得移动至接合齿2(这里未示出)中的链条的指向外的链板接合在齿2和支承元件78之间。处于倾斜状态的链条将因此不仅向齿盘的齿或其片段，而且向支承元件传输轴向力f。更精确地，通过链板的与齿协作的内表面，向片段的齿传输传动链条的轴向力f。根据偏斜，链板的内表面压贴齿的内侧(面对自行车车架)或外侧(背离自行车车架)。另外，链条的外表面压贴支承元件。在所示出的示例性实施方式中，支承元件77、78出于空间的原因只安装在片段的一侧—即外表面上，使得只有链条偏斜在所述一个方向上作用于支承元件78上。因此，齿盘的轴向移动另外得到支承。加速了链条与后链轮上的链条位置对应的对准，并且更快速地形成理想的链线。

图10a示出根据本发明的齿盘装置的第三实施方式的外部视图。相比于之前的实现方式，齿盘1″由六个片段10″、20″组成。操作原理保持基本上相同，而不管片段的数量如何。相邻片段在任何情况下在其端部11″、22″处连接在一起，以便能在轴向方向上移动。端部11″、22″之间的轴向间隙允许片段10″、20″相对于彼此移动。当在链条的偏斜方向上运行到传动链条中时，片段在任何情况下在每次曲轴旋转时都移动(如结合图7说明的)。在存在6个片段的情况下，每次曲轴旋转时，发生6个小移动步骤。片段的所述移动步骤导致整个齿盘1″沿着星形部件40″轴向移动。

在所述示例性实施方式中，星形部件40″包括6个相同臂41″。各臂41″在其径向外端包括两个对向轴承42″和46″。第一对向轴承42″在任何情况下在片段10″、20″的前端11″、21″处与第一轴承元件15″、25″相互作用。在这种情况下，片段包围臂41″的端部，使得一方面，转矩从星形部件40″传输到齿盘1″，并且另一方面，片段能够相对于星形部件40″在轴向方向a上移动。在这种情况下，将片段上的第一轴承元件实现为开口和导向面的组合。星形部件40″上的对应对向轴承被实现为螺栓和导向面的组合。星形部件40″的第二对向轴承46″在片段10″、20″的后端12″、22″处与第二轴承元件16″、26″相互作用。第二轴承元件和第二对向轴承在任何情况下被实现为导向面。片段的导向面在轴向方向a上沿着导向面在星形部件40上滑动。臂41″在它们的径向指向外的端部连接在一起。这样增加了稳定性，但不是绝对必要的。在任何情况下相邻片段的端部能凭借突起13″、23″和凹陷14″、24″以在旋转轴a的方向上可移动的方式连接在一起。在任何情况下，片段的前端接合在相邻片段的后端中。突起和凹陷之间的间隙使相邻片段之间能够进行相对移动。

除了所述可移动连接之外，相邻片段10″、20″的面向端部在任何情况下通过销100连接。通过销100实现另外连接，使得相邻片段可无疑在轴向方向上相对于彼此移动，然而，不可脱离径向方向上的接合。如所示出的，这可通过销100穿透片段10″的前端11″和相邻片段20″的后端22″二者来实现。在这种情况下，将销100压到片段20″的后端22″中的两个孔中(压力配合)。前端11″中的其他孔被实现为大于销100的直径(间隙配合)，使得第一片段10″能够相对于第二片段20″移动。销100防止片段以不想要的方式脱离星形部件40″。当片段没有接合传动链条并因此没有被所述传动链条保持在星形部件40上时，这是特别明显的。

图10b和图10c示出第三实施方式的外部和内部立体图。所示出的位置示出内部轴向止动件(在该位置上被遮挡)上的齿盘，其中，齿盘已经在轴向方向上与最大后链轮中的一个对准。相应地，当齿盘1″与最小后链轮中的一个对准时，将到达外部轴向止动件43″。

原理上，内部和/或外部轴向止动件也可被实现为是可调的。这些可调止动件将允许齿盘的最大轴向移动适于各种宽度的后部多链轮装置。在具有大量(12个或更多个)的非常宽的多链轮装置的情况下，齿盘必须完成沿着旋转轴的比在具有少量链轮的窄多链轮装置的情况下更大的轴向移动。

根据本发明的齿盘装置的组件部分优选地由诸如含或不含合金的钢、钛或铝的材料制成。还可料想到其他材料，特别地，较轻的材料。例如，支承元件优选地由塑料材料制成，特别地，诸如聚苯乙烯或聚酰胺的热塑性材料，所述塑性材料易于成形。塑料材料还可以是玻璃纤维增强的塑料材料。金属和热塑性材料的组合对于重量和噪声产生是有利的。提供总体可调节还有不可调节的止动件将是有利的，止动件具有由橡胶或塑料材料制成的阻尼元件，以避免齿盘接触时的噪声。

为了保护相对于彼此移动的部分不被污染并因此确保无故障功能，根据本发明的传动器可包括壳体或盖。盖防止或减少诸如泥土、灰尘和水的外来主体进入。特别地，应该保护相邻片段之间的可移动连接以及片段和星形部件之间的轴承不受污染。特别地，在所述区域中，泥土不可渗透的壳体或盖将是特别重要的。