CN1579874A - 自行车用链轮 - Google Patents

Abstract

在以两种不同材质构成的自行车用链轮中，为求重量轻且可维持刚性并防止松动，自行车用链轮(71)是安装于自行车的链轮曲柄(51)上、外周卷绕着自行车驱动用链的链轮(71)，它具有链轮环部(90)与固定部(91)。链轮环部(90)是外周形成卷绕链的链轮齿(90a)的金属制的部分。固定部(91)是在链轮齿(90a)形成部分内周侧与链轮环部(90b、90c)一体成形，并固定于链轮曲柄(51)的合成树脂制部分。

Description

自行车用链轮

技术领域

本发明涉及链轮，特别是关于在安装于自行车的转动驱动部并在外周卷绕着自行车驱动用链的自行车用链轮。

背景技术

在自行车上，一般设置具有前后链轮与卷绕它们上面的链的驱动部。前链轮设于自行车的链轮曲柄上，后链轮设于自行车的飞轮轮毂上。这种自行车用链轮，以JISH4000的A2014P等的铝或JISG3141的SPCC等的铁为原材料。为变速在链轮曲柄与飞轮轮毂上装多个链轮的情况下，为求重量轻、用铝作原材料。

另外，为进一步减轻重量，现在已知的(参照专利文献1)一种自行车链轮具有链轮环部与固定部，所述链轮环部上形成链轮齿、为铝材料制；固定部装在链轮环部的内周、并被固定于链轮曲柄上，为碳纤维所制。这种链轮，由分别于链轮环部与固定部的半圆形孔部中安装铆接销、将链轮环部与固定部固定。还有，由于使用了2个构件，为防止因气候而变形，在链轮环与固定部间设置间隙。

专利文献1

德国实用新型案第20218755号公报。

在前述现有的自行车用链轮中，以铆接销固定了两部分。如这样以铆接销固定两部，两部间容易产生松动。另外，在现有的这种链轮中，为防止因气候而变形、在两部间设了间隙。因此，难以维持必须仅由铆接销确保链轮环部与固定部间的刚性为高刚性。而且，必须有以插入铆接销来铆接固定2个部件的工序，也使制造工序变得复杂。

发明内容

本发明的目的在于，提供在由2种不同材质构成的自行车用链轮中，可望重量轻且可维持刚性并能防止松动，而且可简化制造工序的链轮。

第一项发明的自行车用链轮，是安装于自行车的转动驱动部并在外周卷绕自行车驱动用链的链轮，具有链轮环部与固定部。链轮环部是金属制部分，在其外周形成用于卷绕链的链轮齿。固定部是合成树脂制部分，在链轮齿形成部分的内周侧与链轮环部的两侧面一体成形、并固定于转动驱动部。

在这种链轮中，形成啮合于链的链轮齿的链轮环部是可维持强度的金属制；固定于转动驱动部的固定部是重量较轻的合成树脂制。该固定部在链轮齿形成部分的内周侧与链轮环部的两侧面一体形成。在这里，由于使固定部与链轮环部的两侧面一体成形来固定链轮环部与固定部，可防止松动，同时可维持链轮环部与固定部间较高刚性。另外，由于不需要安装铆接销进行铆接固定的铆接工序，可简化制造工序。再者，由于固定部为合成树脂制，可望减轻重量。

第二项发明的自行车用链轮，是在第一项发明的链轮中，链轮环部还具有用于不能转动地连结固定部的固定器装置。这种情况下，由于由固定器装置不可转动地将链轮环部与固定部连结起来，故可进一步提高刚性。

第三项发明的自行车用链轮，是在第二项发明的链轮中，固定器装置是在链轮环部的周向隔开间隔形成的多个贯穿孔。在这种情况下，贯穿贯穿孔形成固定部。

第四项发明的自行车用链轮，是在第二项发明的链轮中，固定装置是在链轮环部的内周部沿周向隔开间隔形成的多个凹凸部。在这种情况下，沿着在周向形成的凹凸部形成固定部。

第五项发明的自行车用链轮，是在第一～第四项中任一项所述的链轮中，转动驱动部是具有不可转动地连结自行车的曲柄轴的曲柄连接部和从该曲柄连结部成放射状延伸、在前端形成第一固定孔的多个臂部的自行车链轮曲柄；固定部具有一体成形链轮环部的环部和从环部向径向内方延伸，在可对着第一固定孔的位置形成多个第二固定孔的螺纹止动部。在这种情况下，可望减轻安装于自行车用链轮曲柄的链轮的重量、并维持其刚性，亦可防止产生松动。

第六项发明的自行车用链轮，是在第一～第五项发明中任一项所述的链轮中，固定部是在聚酰胺系合成树脂中浸入碳纤维填料的碳纤维混合树脂制。在这种情况下，由于浸入碳纤维，可使固定部的强度比仅是合成树脂情况下要高。

第七项发明的自行车链轮，是在第一～第六项发明中的任一项发明所述的链轮中，链轮环部是在表面形成防蚀铝层的铝合金制。在这种情况下，可保持链轮环部的强度并可减轻重量。

第八项发明的自行车用链轮，是在第一～第七项发明中任一项发明所述的链轮中，在链轮环的两侧面，形成由电沉积三嗪硫醇的微粉末处理扩散的环状扩散层，并在扩散层上一体形成固定部，实现前述固定部在前述链轮环上的化学结合。在这种情况下，由于固定部与链轮环部的化学结合，两部牢固固定且刚性更高。

第九项发明的自行车用链轮，是在第一～第八项发明中的任一项发明所述的链轮中，链轮环部是在外周形成链轮齿地将金属板冲压冲裁加工成环状而成的。在这种情况下，可简化链轮环制造工序。同时可在金属板的链轮环部形成部分的内侧形成小直径的链轮。

第十项发明的自行车用链轮，是在第一～第八项发明中任一项发明所述的链轮中，链轮环部是在长度方向一侧形成链轮齿将金属板冲压冲裁加工成扁钢状之后，向另一侧弯曲加工成环状形成的。在这种情况下，链轮环部的制造工序变得稍稍复杂，但金属板的板材下料形状变得单纯，提高了由金属板制造链轮环部时的成品率。

如依本发明，由于由和链轮环部的两侧面一体成形固定部来固定链轮环部与固定部，可防止松动，同时可维持链轮环部与固定部间的较高刚性。另外，由于不需要安装铆接销进行铆接固定的铆接工序，可简化制造工序。更由于以合成树脂制固定部，可望减轻重量。

附图说明

图1是采用本发明的一实施例的自行车侧视图。

图2是图1自行车的链轮曲柄的正视图。

图3是图2的III-III断面图。

图4是链轮的正视图。

图5是图4的V-V断面放大图。

图6是链轮的正视放大部分图。

图7是表示链轮制造工序的模式图。

图8是其他实施例相当于图6的图。

图9是表示其他实施例的链轮环部的制造工序的模式图。

具体实施方式

在图1中，是采用了本发明一实施例的自行车，比如是具有下垂型车把部14的公路自行车(roadbike)10。该公路自行车10具有构成车身骨架的菱形的构架11。构架11具有构架件12与前叉13，所述前叉13可绕斜纵轴自由转动地支承于构架体12的前部，其下部分成两股。另外，公路自行车还具有连结于前叉13的车把部14，安装于构架体12的下部、把脚踏力变成驱动力的驱动部15，可自由转动地支承于前叉13下端的前轮16，可自由转动地支承于构架体12后部的后轮17，以及前后制动装置18、19。

构架体12具有三角形状的前三角20和配置于该前三角20的后方的后三角21。前三角20，由横向配置的上管25，向前仰起地配置于上管25的下方的下管26、接合上管25与下管26的前端的头管27、接合上管25与下管26的后端并向斜上方延伸的立管28构成。在立管28上可调节上下位置地固定着车座柱33，在车座柱33上固定着鞍座32。在立管28与下管26的接合部形成筒状吊架部29(图3)。后三角21由前端接合于立管28且分成2股并向斜下方延伸的车座支撑30、和从立管28下端向后方分成两股并延伸且接合于车座支撑30的后端的链支撑31构成。

在前叉13的上部可上下移动地固定着构成车把部14的车把柱35。在车把柱35的上端固定着向左右延伸的两端弯曲的车把杆36。在车把杆36的两端安装着带变速功能的制动杆38。

驱动部15具有设于吊架部29的曲柄部41，不可转动地安装于后轮17的飞轮轮毂上的小齿轮部43，架设于曲柄部41与小齿轮部43间的链44，变速用前减缓器(デイレ一ラ)45与后减缓器(デイレ一ラ)46。前减缓器45具有链44插通的链导向件45a。

曲柄部41，如图1～图3所示，具有可自由转动地支承于构架11的吊架部29的曲柄轴50，铆接固定于曲柄轴50的右端、其前端上安装着踏板53(图1)的链轮曲柄51，可自由拆装地固定于曲柄轴50的左端的左曲柄52(见图3)。

如图3所示，曲柄轴50，由安装于吊架部29的底托架54可自由转动地安装于吊架部29上。曲柄轴50，比如为铬钼钢等的具有高刚性的合金制中空管状构件。在曲柄轴50的左端内周面，形成有为固定左曲柄52而拧入固定螺钉59的阴螺纹部55b。

底托架54是有从吊架部29两端拧入的左右轴承壳体60、61，同心连结于左右轴承壳体60、61的筒状连结构件62，安装于左右壳体60、61的左右滚珠轴承63、64，装于左右滚珠轴承63、64的内轮与曲柄轴50间的左右盖构件65、66。

滚珠轴承63、64是在内轮与外轮间装入密封的密封轴承，预先封入润滑油。由此，可节省为了润滑的维护。这样，由于吊架部29的轴向外方配置着轴承63、64，可将曲柄轴50的轴径做大，将曲柄轴50做成中空形、以求减轻重量，并可维持曲柄轴50较高的强度与刚性。

如图2与图3所示，链轮曲柄51具有曲柄连结部75(该连结部75具有以圆形空间构成并不可转动地安装于曲柄轴50右端的结合凹部78)，可将从曲柄连结部成放射状延伸的大小2个链轮71、72安装于其前端的臂76，固定于曲柄轴50右端的右曲柄77。

在各臂部76的前端两面，以比其他部分凹下的形式形成了用于与曲柄轴50同心安装链轮71、72的安装部76a。在安装部76a上，如图5所示，形成了用于由螺栓80与螺母81一起固定链轮71、72的第一固定孔76b。

如图3所示，右曲柄77是中空构造，曲柄连结部75与臂部76一体形成，其前端从曲柄连结部75的外侧面75a向轴向外方稍倾斜且向径向外方延伸。在该延伸的前端上形成了拧入踏板53的踏板安装孔77a。

如图3所示，结合凹部78安装于曲柄轴50的第二部分56；以比第二部分56的轴向长度还要长的深度形成为直到外侧面75a的近前侧。其结果，包含在曲柄77的曲柄连结部75的外侧面75a，由没有凹凸的平滑曲面构成。结合凹部78的深度比曲柄轴50的第二部分56的直径要短。

作为本发明一实施例的链轮的链轮71，如图4～图6所示，它具有金属制链轮环部90、和固定于与链轮环部90一体成形的链轮曲柄51(见图2与图3)的合成树脂制的固定部91。

链轮环部90，在其外周形成许多用于卷绕链44(见图1)的链轮齿90a，例如，为铝制环状构件。在链轮环部90的两侧面90b、90c上，如图6所示，沿周向拉开间隔形成了作为用于不可转动地连结固定部91的固定器装置的许多贯穿孔90d。链轮环部90为将金属板压力冲裁加工成环状形成，在其外周形成链轮齿90a，在其两侧面90b、90c上，形成贯穿孔90d。

固定部91，比如是含浸碳纤维的充填物的聚酰胺系合成树脂制成。固定部91和链轮环部90的链轮齿90a形成部分内周侧的两侧面90b、90c一体形成。固定部91具有一体成形链轮环部90的环部91a，和从环部91a向径向内方延伸、并在可对着第一固定孔的位置形成多个第二固定孔的螺纹止动部91b。环部91a包覆着链轮环部90的两侧面90b、90c与内周面90e一体形成。螺纹止动部91b具有从环部91a的内周面成拱形形成的拱形部91c和从拱形部91c的中间部向径向内方突出形成的5个臂固定部91d。臂固定部91d形成于与臂部76的前端安装部76a相对的位置，在这里，形成面对第一固定孔76b的带台阶的第二固定孔91e。借从第二固定孔91e侧安装螺栓80、从第一固定孔76b侧安装的螺母81将2个链轮71、72固定于安装部76a的两面上。螺栓80是带六角孔的中空螺钉，螺母81是带凸缘的中空螺母。这些螺栓80与螺母81对链轮71、72定位安装，这样构成的链轮固定用技术已为公知。

这样构成的链轮71按图7所示的工序制造。而且，在图7中为求简化图面，在固定部91中，仅图示了环部91a而没示出螺纹止动部91b。

首先，对铝板进行压力冲裁加工取得图4所示形状的链轮环部90。接下来，在所得到的链轮环部90的侧面90b、90c与内周面90e上进行三嗪硫醇微粉末的电沉积处理、形成扩散的环状扩散层93。其次，将形成了扩散层93的链轮环部90插入具有用于成形固定部91的上模95a与下模95b的金属模95中。在金属模95中，形成了用于形成固定部91的空间95c。安装链轮环部90，对金属模95合模，在内部空间95c中充填含浸了碳纤维充填物的聚酰胺系合成树脂的熔化液，使合成树脂与扩散层93起化学反应，实现固定部91与链轮环部90的化学结合。由这样的插入成形，可制成具有与链轮环部90一体成形的固定部91的链轮71。

这里，由于将固定部91与链轮环部90的两侧面90b、90c一体成形来固定链轮环部90与固定部91，可防止松动，同时可维持链轮环部90与固定部91间较高的刚性。另外，由于不需要安装铆接销进行铆接固定的铆接工序，可简化制造工序。再有，由于以合成树脂制固定部91可望减轻重量。

链轮72由形成链轮齿72a的环部72b与从环部72b内周向径向内方突出的固定部72c一体形成，比如为公知的铝制链轮。该固定部72c与固定部91一起固定于臂部76上。

如图3所示，左曲柄52具有前端形成拧入踏板53的踏板安装孔85a的中空构造的左曲柄臂部85。而且，在左曲柄52的安装曲柄轴50的部分形成了图中未示出的缝，缝很窄狭，由拧紧曲柄轴50的配置于图3下方的2个安装螺钉57a、57b可牢固地固定于曲柄轴50上。该2个安装螺钉57a、57b比如可以是带六角孔的螺钉，可从不同的方向插入头部。

在将这样构成的曲柄部41安装于底托架54上时，首先，将链轮71、72安装于链轮曲柄51上。在将链轮71、72安装于链轮曲柄51上时，使两固定孔76b、91e相对地将链轮71、72置于安装部76a的凹下部分。而后，从链轮71侧安装螺栓80，从链轮72侧安装螺母81，在以特殊工具对螺母81制转状态下以阿伦克(ア一レンキ一)转动螺栓80来安装链轮71、72。

在链轮71、72安装结束后，将链轮曲柄51铆接固定于曲柄轴50。这种铆固时，在链轮曲柄51的结合凹部78插入曲柄轴50的右端。在该状态下从曲柄轴50的左端安装铆接夹具。将安装了铆接夹具的曲柄轴50与链轮曲柄51、比如安装于与链轮曲柄51的曲柄连结部75和右曲柄77的外侧面的形状相吻合的支承夹具，以压力装置推压铆接夹具。由此，可将链轮曲柄51铆固于曲柄轴50上。

(其他实施例)

(a)在前述实施例中，以在链轮环部90的侧面90b上沿周向拉开间隔形成的多个贯穿孔90d构成了固定器装置；但也可像图8所示那样，由在链轮环部90的内周面90e上沿周向拉开间隔形成的多个凹凸部90f来构成。

(b)在前述实施例中，以公路自行车的链轮为例进行了说明，而本发明可适用于所有自行车。

(c)在前述实施例中，以沿全长中空筒状的曲柄轴50铆接固定链轮曲柄51的曲柄部41上安装链轮为例进行了说明，而本发明也可适用于：将链轮安装于由螺钉将链轮曲柄固定于曲柄轴的曲柄部上，或以螺钉将单独的右曲柄连同链轮曲柄固定于曲柄轴的曲柄部上。同时，本发明也适用于安装在小齿轮部43上的链轮上。另外，还可以铝合金制的链轮环部与合成树脂制的固定部构成链轮72。

(d)在前述实施例中，以铝制造链轮环部，以聚酰胺系合成树脂制固定部，而只要是轻金属都可以制链轮环部，只要是轻的合成树脂都可以制固定部。

(e)在前述实施例中，由压力冲裁加工铝板(金属板)形成了链轮环部90，但如图9所示，也可以：沿长度方向一侧形成链轮齿90a、将金属板96压力冲裁加工成扁钢状后，再向另一侧弯曲加工成环状形成。这种情况下，在链轮环部90上形成间隙90g，可以由焊接或铆接等将该间隙90g接合，也可以不接合。在不接合的情况下，由于在和固定部91一体成形时、链轮环部90由固定部91固定，不易由间隙发生问题。

Claims (10)

1.一种自行车用链轮，是一种安装于自行车的转动驱动部并在外周卷绕自行车驱动用链的自行车用链轮，其特征在于，具有：

外周形成有卷绕所述链的链轮齿的金属制链轮环部；

在所述链轮齿形成部分内周侧与所述链轮环部的两侧面一体成形、并固定于所述转动驱动部的合成树脂制固定部。

2.按权利要求1所述的自行车用链轮，其特征在于，所述链轮环部具有用于不可转动地连结所述固定部的固定器装置。

3.按权利要求2所述的自行车用链轮，其特征在于，所述固定器装置是沿链轮环部周向隔开间隔形成的多个贯穿孔。

4.按权利要求2所述的自行车用链轮，其特征在于，所述固定器装置是在所述链轮环部的内周部沿周向隔开间隔形成的多个凹凸部。

5.按权利要求1～4中任一项所述的自行车用链轮，其特征在于，所述转动驱动部是具有曲柄连结部与多个臂部的自行车链轮曲柄，所述曲柄连结部不可转动地连结于自行车曲柄轴，所述多个臂部从所述曲柄连结部成放射状延伸、并在前端形成第一固定孔；

所述固定部具有环部与螺纹止动部，所述环部与所述链轮环部一体成形，所述螺纹止动部从所述环部向径向内方延伸、在可对着所述第一固定孔的位置形成多个第二固定孔。

6.按权利要求1～5中任一项所述的自行车用链轮，其特征在于，所述固定部是在聚酰胺合成树脂中含浸碳纤维充填物的碳纤维混合树脂。

7.按权利要求1～6中任一项所述的自行车用链轮，其特征在于，所述链轮环部是表面形成防蚀铝层的铝合金制成的。

8.按权利要求1～7中任一项所述的自行车用链轮，其特征在于，在所述链轮环部的两侧面形成经三嗪硫醇微粉末电沉积处理而扩散的环状扩散层，在所述扩散层上一体成形固定部，由此，使所述固定部化学结合于所述链轮环部。

9.按权利要求1～8中任一项所述的自行车用链轮，其特征在于，所述链轮环部，在外周形成所述链轮齿地将金属板冲压冲裁加工形成环状。

10.按权利要求1～8中任一项所述的自行车用链轮，其特征在于，所述链轮环部，在长度方向一侧形成所述链轮齿地将金属板冲压冲裁加工成扁钢状后，向另一侧弯曲加工形成环状。

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