具有鏈保護器的自行車鏈輪部件的製作方法

2023-09-18 14:53:05 3

專利名稱：具有鏈保護器的自行車鏈輪部件的製作方法
技術領域：
本發明總體上涉及一種自行車鏈輪部件。更具體地說，本發明涉 及相對於在鏈保護器和鏈輪元件之間的相對旋轉運動，具有連接到鏈 輪元件上的自行車鏈保護器的自行車鏈輪部件。
背景技術：
騎自行車正在變成日益流行的休閒形式及運輸方式。而且，騎自 行車對於業餘者和職業者來說均已經變成一種很流行的竟技運動。不管自行車用於休閒、運輸或竟賽，自行車工業不斷改進自行車的各種 組件。多年來已經大量地重新設計的一個領域是自行車傳動。具體地 說，自行車組件的製造已經不斷地改進諸如切換器、變速器、鏈和鏈 輪之類的不同切換組件的切換性能，在過去年份中已經大量地重新設計的傳動的一種特別組件是後鏈 輪部件。具體地說，後鏈輪部件已經設計具有改進的鏈輪，以便提供更平穩的切換。同時，後鏈輪部件已經提供有多個後鏈輪(例如，7、 8、 9或者甚至10個後鏈輪)，以便為自行車傳動提供更多選擇的不 同齒輪比。在一些情況下，後鏈輪部件也已經提供有鄰近最大後鏈輪 的鏈/輻條保護器，以便防止鏈滑落最大鏈輪進入輻條內。通常，現有的鏈/輻條保護器使用軸向扣合或者連接到後輪轂或連 接到最大後鏈輪上。使用軸向扣合保護器的這種後鏈輪部件的一種實 例是由Shimano，Inc製造和售賣的模型CS-LG60。雖然這些現有輻條 /鏈保護器一般工作良好，但是對更耐用的輻條/鏈保護器已經有需求， 同時該輻條/鏈保護器是相對輕重量的，並且製造和裝配相對簡單和不 昂貴。基於以上，從該說明書本領域技術人員將會明白對改進的自行車 鏈輪部件存在需求。該發明致力於本領域的這種需要以及其它需求，通過該說明書本領域技術人員將會明白這一點。

發明內容
本發明的一個目的在於提供一種具有鏈保護器的自行車鏈輪部 件，其防止鏈滑出鏈輪進入輻條內並且保護鏈免受諸如木頭或石頭之 類的外部物體的作用。
本發明的另一目的在於提供一種具有鏈保護器的自行車鏈輪部 件，其相對剛性，然而重量相對較輕。
本發明的另一目的在於提供一種具有鏈保護器的自行車鏈輪部 件，其製造和裝配相對簡單並且不昂貴。
通過提供如下的一種自行車鏈輪部件而能夠基本上獲得前面的目 的，其包括鏈輪元件和鏈保護器。該鏈輪元件具有圍繞中心旋轉軸布 置在外周上的多個齒以及至少一個第一連接元件。該鏈保護器包含保 護部分和在保護部分徑向向內方向布置的連接部分。該連接部分具有 至少 一個第二連接元件，該第二連接元件相應於在鏈輪元件和鏈保護 器之間的相對旋轉運動與第一連接元件配合。
從下面的詳細描述中本領域技術人員將會明白本發明的這些和其 它目的、特徵、方面和優點，下面的詳細說明結合附圖揭示了本發明 的優選實施例。


現在參照形成該原始公開一部分的附圖
圖1是裝配有後鏈輪部件的自行車的側部正視圖，該後鏈輪部件
具有根據本發明的鏈保護器；
圖2是具有圖1所示鏈保護器的後鏈輪部件的放大、外部(外軸 向)正視圖3是當沿著圖2的截面線3-3看時，具有圖2所示鏈保護器的 後鏈輪部件的進一步放大、橫向、局部橫截面視圖4是具有圖3所示鏈保護器的後鏈輪部件的內部(內軸向)正 視圖5是圖3-4所示鏈保護器的外部(外軸向)正視圖；圖6是圖5所示鏈保護器的橫向正視圖； 圖7是圖5-6所示鏈保護器的內部(內軸向)正視圖； 圖8是當沿著圖5的截面線8-8看時，圖5-7所示鏈保護器的橫 截面^L圖9是當沿著圖7的截面線9-9看時，圖5-8所示鏈保護器的放 大、局部橫截面視圖，同時出於說明的目的以虛線示出最大的後鏈輪；
圖IO是當沿著圖7的截面線10-10看時，圖5-8所示鏈保護器的 放大、局部橫截面視圖，同時出於說明的目的以虛線示出最大的後鏈 輪；
圖ll是如圖2-4所示後鏈輪部件的下部(最大)後鏈輪的外部(外 軸向)正視圖，同時下部(最大)鏈輪從剩餘的鏈輪移去並且多個鉚 釘從此處延伸；
圖12是在連接鏈保護器之前，如圖2-4和11所示的後鏈輪部件 的下部(最大)後鏈輪和鏈保護器的外部(外軸向)正視圖13是在連接鏈保護器之後，如圖2-4和11所示的後鏈輪部件 的下部(最大)後鏈輪和鏈保護器的外部(外軸向)正視圖14是在將鏈保護器連接到下部(最大)後鏈輪之前，如圖10 所示的下部(最大)後鏈輪和鏈保護器部分的進一步放大視圖15是在將鏈保護器連接到下部(最大)後鏈輪之後，如圖11 所示的下部(最大)後鏈輪和鏈保護器部分的進一步放大視圖16是圖14所示鏈輪部件部分的局部透視圖；以及
圖17是圖15所示鏈輪部件部分的局部透視圖。
具體實施例方式
現在將要參照附圖解釋本發明的一種實施例。本領域技術人員從 該公開內容將會明白本發明的實施例的如下說明僅僅用於說明目的而 提供並且目的不在於限制本發明，本發明由附加的權利要求及其等價 物來進行限定。
最初參照圖1,根據本發明示出具有後輪轂ll的自行車10，後多 級鏈輪部件12連接到該後輪轂11上。後鏈輪部件12具有根據本發明的鏈保護器22。具體地說，多級鏈輪部件12優選包括不可旋轉地安 裝到後輪轂11的自由輪13上的多個(例如六個)後鏈輪SrS6。根據 本發明，鏈保護器22通過使用圍繞後輪轂12和後鏈輪部件12的中心 旋轉軸X的旋轉運動而安裝在放置在最大後鏈輪S,和第二大後鏈輪S2之間的連接元件上。自行車10是傳統的，除了根據本發明後鏈輪部件12連接了自行 車鏈保護器22之外。因此，這裡將不詳細解釋和/或說明自行車10， 除了根據本發明相關的後鏈輪部件12和鏈保護器22之外。然而，對 於自行車領域中的技術人員來說通過該說明書將會明白根據需要和/ 或期望，本發明能夠用在各種不同自行車類型上以及能夠結合各種不 同自行車組件使用。參照圖2-4，飛輪13基本上包括外管件14、內管件16、單向離合 器18和制動件20。如圖3最佳看到的，多個滾珠軸承在兩個位置放 置在外管件14和內管件16之間。單向離合器18以傳統方式放在外管 件14和內管件16之間，以便傳遞外管件14的向前旋轉(在圖2中看 順時針)到內管件16,然而允許外管件14在向後方向上(在圖2中 看逆時針)相對於內管件16自由旋轉。內管件16優選是具有花鍵內 表面的臺階形構件，該花鍵內表面構造成結合後輪轂殼(未示出)的 配合表面。制動件20擰在內管件16上以便約束組裝飛輪13的部件一 起作為一個單元。飛輪13以傳統方式運行。從而，這裡將不更詳細地 講述和/或說明飛輪13，除了本發明相關的鏈輪部件12之外。鏈輪SrS6不可旋轉地安裝在外管件14上。具體地說，外管件14 包括花鍵部分14a、鄰肩14b和螺紋部分14c。鏈輪S3-Ss可滑動地、 不可旋轉地接收在花鍵部分14a上，同時一對墊片15接收在它們之間。 鏈輪S3接觸鄰肩14b。鏈輪S6擰到螺紋部分14c上以便在花鍵14a上 約束鏈輪S3-Ss。鏈輪S6具有內墊片部分。鏈輪SH吏用多個第一連接 構件24連接到鏈輪S2上。第一連接構件24優選是諸如鉚釘之類的可 變形金屬銷。鏈輪S2使用多個第二連接構件26連接到鏈輪S3上。第 二連接構件26也優選是諸如鉚釘之類的可變形金屬銷。從而，所有的鏈輪SrS6不可旋轉地連接在外管件14上。
每個第一連接構件(鉚釘)24具有連接到鏈輪St上的第一連接端 24a、連接到鏈輪S2上的第二連接端24b和在鏈輪Si和S2的相對的軸 向面對表面之間軸向延伸的間隔部分24c。類似地，每個第二連接構 件(鉚釘)26具有連接到鏈輪S2上的第二連接端(未示出)、連接到
鏈輪S3上的第三連接端(未示出)和在鏈輪S2和S3的相對的軸向面
對表面之間軸向延伸的間隔部分。如下面解釋的，第一連接元件(鉚 釘)24布置和構造成響應於在鏈保護器22和鏈輪St之間的相對旋轉 運動而配合鏈保護器22,以便不可旋轉地將鏈保護器22和鏈輪Si連 接在一起。
參照圖2和3,現在將更詳細解釋後鏈輪部件12。如上所提到的， 在示出實施例中，後鏈輪部件12是六級鏈輪部件，六個鏈輪S廣S6安 裝在後輪轂ll的飛輪13上，使得鏈輪SrS6圍繞中心旋轉軸X—起 旋轉。然而，自行車領域的技術人員從該說明書將會明白如果需要和/ 或期望，後鏈輪部件12能夠具有更多或更少的鏈輪。
如圖1所示，多級鏈輪部件12的鏈輪S^S6構造和布置成以傳統 方式與傳統的驅動鏈C相結合。從而，當由於騎車人在向前(順時針) 方向上踩踏板而使得鏈輪SrS6在向前旋轉方向上(例如在圖2中看時 順時針方向)一起旋轉時，如圖l看到的在向前方向上推進自行車10。 當騎車人在向前方向上踩踏板時，能夠以傳統方式由後變速器在鏈輪 Si-S6之間切換鏈C。
現在參照圖2-4和11，現在將更詳細地解釋鏈輪Si。鏈輪S!是環 狀板形構件。該鏈輪St基本上包括環狀主體部分30、多個第一齒32 和多個連接凸緣34。第一齒32圍繞中心旋轉軸X布置在環狀主體30 的外周。連接凸緣34從環狀主體部分30向內徑向延伸。在示出實施 例中，以圓周等間隔布置提供四個連接凸緣34。每個連接凸緣34均 具有在其內形成的通孔36，該通孔36接收連接構件24之一的第一連 接端24a。連接構件24和連接凸緣34構成鏈輪St的部分(第一 )連 接元件。如前面提到的，鏈輪Si優選是環狀板形構件。從而，鏈輪St具有 第一和第二環狀軸向面向側表面30a和30b。表面30a面向離開鏈輪 S2，而表面30b面朝向鏈輪S2。連接構件24的間隔部分24c從軸向面 向表面30b軸向延伸到鏈輪S2的類似的、相反表面。間隔部分24c的 軸向長度設定得使得鏈輪Si和S2以預定間距彼此分隔，用於平穩在它 們之間的鏈C的切換。連接構件26以類似方式彼此分隔鏈輪S2和S3。 優選通過使用諸如壓制、衝壓、鑄造之類的傳統製造技術和/或以傳統 方式機加工來構造鏈輪Si。環狀主體部分30、多個第一齒32和多個 連接凸緣34優選整體一起形成為一件整體構件。
因此，在該實施例中，鏈輪Si構成根據本發明的一件鏈輪元件。 然而，從該說明書自行車領域的技術人員將會明白鏈輪S!可以由多個 鏈輪元件(例如，兩個或多個弧形鏈輪元件，每個均具有圍繞它們外 周的齒和至少一個連接凸緣34)組成。在該實施例中，當第一連接構 件24連接到鏈輪Si上(即，為了將鏈輪Si連接到鏈輪S2上)，根據 本發明，每個連接凸緣34和連接到其上的第一連接構件24構成鏈輪 Si的第一連接元件部分。從而，鏈輪Si優選包括彼此圓周分隔的多個 這種連接元件。第一連接構件(鉚釘)24的分隔部分24c構成鏈輪Si 的連接元件的軸向延伸的凸起部分，其從鏈輪Si軸向延伸。
鏈輪S2和S3具有類似於鏈輪Si的構造。具體地說，如圖2-3理
解到，鏈輪S2和S3類似於鏈輪Si具有多個鏈結合齒，然而具有相應 更小的直徑(更少齒)。鏈輪S2具有多個貫通開口，這些貫通開口使 得第一連接構件24的第二連接端24b連接在其內，以及多個額外的連 接開口，這些連接開口使得第二連接構件26的第二連接端(未示出) 連接在其內。第二連接構件26的第三連接端(未示出)連接在鏈輪 S3的類似孔中。鏈輪S2和S3的精確構造對於連接鏈保護器22的方式 來說不嚴格，並且從而，這裡將不更詳細地解釋和/或說明。
現在參照圖2-10，現在將更詳細地解釋鏈保護器22。該鏈保護 器22基本上包括保護部分40和保護部分40向內徑向布置的連接部分 42。如從圖3-8最佳理解到的，該保護部分40具有環狀錐形盤形構造。連接部分42包括構造和布置成連接到第一連接構件24上的多個 連接段44和連接凸緣34。在示出的實施例中，以圓周等間隔布置提 供有四個連接段44，以便與從連接凸緣34延伸的連接構件24配合。
如從圖8最佳理解到的，相連部分46以臺階布置在保護部分40 和連接部分42之間軸向延伸。從而，連接段44優選從保護部分40軸 向偏離。如在圖3、 5、 6和8中最佳看到的，相連部分46具有帶有環 狀表面46a的連續環狀構造，該環狀表面46a在第一齒32徑向向內方 向上接觸鏈輪Si的軸向面對表面30a。從而，當沿著中心旋轉軸X看 時，保護部分40優選徑向與鏈輪Si的第一齒32重疊。
優選，使用諸如鑄造等之類的傳統製造技術用諸如塑料材料之類 的輕重量、剛性材料將保護部分40、具有連接段44的連接部分42和 相連部分46整體一起形成為一件、整體的構件。然而，從該說明書自 行車領域的技術人員將會明白如果需要和/或期望，能夠由若干不同部 分和/或材料構造鏈保護器22和/或保護部分40、具有連接段44的連 接部分42和相連部分46。
每個連接段44包括具有插入部分48a、(鉚釘)約束部分48b和 保持部分48c的槽48。每個插入部分48a比分隔部分24c的寬度Wi 寬。插入部分48a構造和布置成朝向槽48的保持部分48c引導分隔部 分24c。槽48的約束部分48b每個均具有優選比連接構件24的分隔 部分24c的寬度Wi小的寬度。具體地說，每個約束部分48b優選具 有可變形的凸起或齒，以便以扣合型連接將分隔部分24c接收在保持 部分48c內。保持部分48c處在各個連接構件24的分隔部分24c位於 完全安裝的位置，也即，在圓周移動通過約束部分48b之後。保持部 分48c的尺寸和形狀相應於分隔部分24c的尺寸和形狀。
槽48圍繞中心旋轉軸X在圓周方向上延伸。具體地說，插入部 分48a相對於約束部分48b圓周布置，並且約束部分48b相對於保持 部分48c圓周布置。從而，當鏈保護器22和鏈輪S,經由卡口型安裝 相對彼此旋轉時，鏈保護器22優選連接到鏈輪Si上。優選，在連接 過程中鏈輪Si相對於鏈保護器22在向前旋轉方向上旋轉。換句話說，從圖4和12-17中最佳理解到的，在連接過程中鏈保護器相對於鏈輪 Si在相反的旋轉方向上旋轉。每個連接段44均具有軸向面對接觸表面44a，該表面44a從環狀 表面46a軸向偏置以便在它們之間軸向接收鏈輪Si。槽48垂直延伸 到軸向面對接觸表面44a。換句話說，槽48具有優選平行於中心旋轉 軸的中心軸。圓周槽或切口 50 (在徑向上可看到)從接觸表面44a徑 向向外延伸，以便當鏈保護器22和鏈輪Si連接在一起時在其內接收 鏈輪Si的連接凸緣34之一。如從圖3、 4、 9和10中最佳理解的，槽 50定尺寸和成形為在尺寸和形狀上相應於其內接收的連接凸緣34部 分。每個連接段44進一步包括從其相應槽50的終點延伸的弧形支撐 表面52。該弧形支撐表面52優選接觸鏈輪Si的內周邊緣，以便提供 在鏈保護器22和鏈輪S!之間的徑向支撐。具有軸向面對表面44a之一、槽48之一和槽50之一的每個連接 段44構成鏈保護器22的第二連接元件。從而，鏈保護器22優選具有 圓周分隔布置的多個這種第二連接元件。由於以上構造，鏈保護器22 優選通過卡口型安裝連接到鏈輪Si上。換句話說，鏈輪Si的第一和第 二連接元件經由非螺紋連接與鏈保護器22分別彼此連接。從而，鏈輪 Si和鏈保護器22優選以非螺紋方式彼此連接。現在參照圖9-17，現在將解釋鏈保護器22到鏈輪Si的連接。飛 輪13優選以傳統方式裝配成一個單元。如上面提到的，鏈輪S廣S6不 可旋轉地安裝在外管件14上。鏈保護器連接到鏈輪Si上。具體地說， 連接凸緣34接收在連接段44的槽50中，並且如圖16和17看到的， 當鏈輪St相對於鏈保護器在向前方向上旋轉時，連接構件24的分隔 部分24c接收在槽48中。在將鏈輪SrS6連接到飛輪上之前或之後， 鏈保護器22能夠連接到鏈輪Si上。然而，優選在使用連接構件24將 鏈輪Si和S2連接在一起之後連接鏈保護器22。術語的通用解釋在理解本發明的範圍中，這裡使用的術語"包括，，及其派生詞意欲 作為可擴展術語，其特指所述特徵、元件、組件和/或步驟的存在，但是不排除其它未陳述特徵、元件、組件和/或步驟的存在。前述也適用 於具有類似含義的詞語，例如術語"包含"、"具有"及它們的派生詞。 同時，當術語"部件"、"段"、"部分"、"構件"或"元件"單個使用時能 夠具有單個部件或多個部件的雙重含義。由於這裡用來描述本發明，
下面的方向術語"向前、向後、上面、向下、垂直、水平、下面和橫向，， 以及任何其它類似方向術語指裝備有本發明的自行車的方向。因此， 這些術語當用於描述本發明時應當相對於在正常騎車位置使用的、裝 備有本發明的自行車闡述。最後，這裡使用的諸如"基本上"、"大約" 和"大致，，之類的程度術語意味著修改術語的合理偏離量，使得最終結 果不明顯改變。
雖然僅僅選定的實施例已經被選來說明本發明，但是從該說明書 本領域技術人員將會明白這裡能夠進行各種改變和修改，而不脫離由 附加的權利要求限定的發明範圍。而且，提供根據本發明實施例的前 面描述僅僅用於說明，並且並非出於限定本發明的目的，本發明由附 加的權利要求及它們的等價物限定。
權利要求
1. 一種自行車鏈輪部件包括鏈輪元件，其具有圍繞中心旋轉軸布置在外周上的多個齒以及至少一個第一連接元件；和鏈保護器，其包含保護部分和在保護部分徑向向內布置的連接部 分，該連接部分具有至少一個第二連接元件，該第二連接元件相應於 在鏈輪元件和鏈保護器之間的相對旋轉運動與第一連接元件配合。
2. 如權利要求l所述的自行車鏈輪部件，其中 第一連接元件包含軸向延伸的凸起部分，並且第二連接元件包含
3. 如權利要求2所述的自行車鏈輪部件，其中 槽圍繞中心旋轉軸在圓周方向上延伸，使得凸起部分相應於在鏈輪元件和鏈保護器之間圍繞中心旋轉軸的相對旋轉運動與槽配合。
4. 如權利要求l所述的自行車鏈輪部件，其中 鏈輪元件具有多個圓周分隔的第一連接元件，並且自行車鏈保護器的連接部分具有多個圓周分隔的第二連接元件。
5. 如權利要求4所述的自行車鏈輪部件，其中 第 一和第二連接元件經由非螺紋連接進行連接。
6. 如權利要求5所述的自行車鏈輪部件，其中 第 一 和第二連接元件經由卡口型安裝進行連接。
7. 如權利要求l所述的自行車鏈輪部件，其中 鏈輪元件由金屬構造而成，並且自行車鏈保護器由塑料材料構造而成。
全文摘要
一種自行車鏈輪部件包括鏈輪元件和鏈保護器。該鏈輪元件具有圍繞中心旋轉軸布置在外周上的多個齒以及至少一個第一連接元件。該鏈保護器包含保護部分和在保護部分徑向向內方向布置的連接部分。該連接部分具有至少一個第二連接元件，該第二連接元件相應於在鏈輪元件和鏈保護器之間的相對旋轉運動與第一連接元件配合。
文檔編號B62J13/00GK101311059SQ200710169470
公開日2008年11月26日 申請日期2007年11月16日 優先權日2007年5月23日
發明者季鴻飛 申請人:株式會社島野