自行车的传动装置及自行车的链轮的制作方法
【专利摘要】一种自行车的传动装置及自行车的链轮，该传动装置包含：一链轮，及一与该链轮啮合的链条。该链轮的一轮本体包括一外周缘，该外周缘设有数个轮齿。该链条包括数个串接单元，每一串接单元包括二间隔的第一链片、二与所述第一链片局部重叠的第二链片、至少一用于串接所述第一链片与所述第二链片的链轴，以及至少一围绕所述链轴且为塑胶材质的链滚，该链轮的所述轮齿接触所述链滚，且所述轮齿与所述链滚接触的部位皆为塑胶材质。藉由所述链滚及所述轮齿的至少局部部位为塑胶材质，达到轻量化、降低噪音与降低成本的功效。
【专利说明】
自行车的传动装置及自行车的链轮
技术领域
[0001 ]本实用新型是有关于一种传动装置及链轮，特别是指一种自行车的传动装置及自行车的链轮。
【背景技术】
[0002]近年来，民众愈来愈注重户外休闲活动与运动养生之道，因此有越来越多人喜爱骑乘自行车，无论是作为平日上班的代步工具或假日休闲运动，都十分方便。由于自行车运行时，其链轮与链条间会有摩擦，一般链轮材质与链条中的链滚材质，主要为金属，虽然金属材质耐摩擦，但金属材质较重且会产生噪音，不利于自行车轻量化的需求。另外有一种自行车是采用皮带与皮带轮的搭配设计，虽然此种传动设计可降低噪音，但皮带的成本较高，而且传动效率较差，故使用上亦不尽理想。
[0003]此外，台湾已公告第092122184号发明专利案虽揭露卡齿周缘面形成有由弹性复合材料制成的隔音部，但由于该专利案的隔音部皆仅位于卡齿的周缘面上，卡齿的前表面与后表面则未设有隔音部，亦即，卡齿的前、后表面仍因其为金属材质，并与链条的金属制的链片及链滚碰撞，而仍会有较大的碰撞噪音，因此该案降低碰撞噪音的效果有限。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的，在于提供一种有助于轻量化、降低噪音及降低成本的自行车的传动装置及自行车的链轮。
[0005]本实用新型自行车的传动装置，包含:一链轮，及一与该链轮啮合的链条。该链轮包括一轮本体，该轮本体包括一外周缘，该外周缘设有数个轮齿。该链条包括数个左右设置且相结合的串接单元，每一串接单元包括二间隔相对的第一链片、二间隔相对且分别与所述第一链片局部重叠的第二链片、至少一用于串接所述第一链片与所述第二链片的链轴，以及至少一围绕所述链轴且为塑胶材质的链滚，该链轮的所述轮齿接触所述链滚，且所述轮齿与所述链滚接触的部位皆为塑胶材质。
[0006]进一步，该链条的节距与所述链滚的轴向长度的比值为1.5?2.1。
[0007]进一步，所述链滚包括一围绕该链轴的第一围绕部，以及至少一连接该第一围绕部且孔径大于该第一围绕部的孔径的第二围绕部。
[0008]进一步，该轮本体与所述链滚的塑胶材质包含尼龙。
[0009]进一步，所述轮齿与所述链滚的材质还包含玻璃纤维及/或铁氟龙。
[0010]进一步，该链轮还包括至少一金属材质的结合件，该结合件至少部分与该轮本体
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[0011 ]进一步，该结合件包括一固定孔，以及至少一结合孔，该轮本体包括部分或者完全包覆于该结合件周围的基部，以及至少一连接该基部且伸入该结合孔的延伸部，该自行车的传动装置还包含一与该固定孔结合的固定件。
[0012]进一步，该轮本体还包括至少一安装孔，该安装孔与该结合件的该固定孔相互连通。
[0013]进一步，该结合件还包括一外周面，该外周面设有至少一齿部。
[0014]进一步，该齿部与其中一该轮齿的位置相对应。
[0015]本实用新型自行车的链轮，包含:一结合件，以及一与该结合件固定结合的轮本体。该结合件为金属材质，并包括一固定孔。该轮本体包括相对的一内周缘与一外周缘，以及至少一自该内周缘朝该外周缘延伸连接的轮面，该外周缘设有数个轮齿，所述轮齿皆具有一位于该外周缘上的啮合部，以及至少一位于该轮面上的侧面部，该啮合部与该侧面部为塑胶材质。
[0016]进一步，该结合件还包括至少一结合孔，该轮本体包括至少一伸入该结合孔的延伸部。
[0017]进一少，该结合件还包括一界定出该固定孔的内周面，以及一围绕该内周面的外周面，该外周面设有至少一个齿部，且该齿部与其中一该轮齿的位置相对应。
[0018]进一步，该轮本体还包括至少一安装孔，该安装孔与该结合件的该固定孔相互连通。
[0019]进一步，该结合件的该内周面具有至少一个朝该固定孔突出的卡点。
[0020]进一步，该轮本体包括二自该内周缘朝该外周缘延伸连接的轮面，所述轮面间隔相对，所述轮齿皆具有二分别位于所述轮面上的侧面部。
[0021]进一步，该结合件还包括一界定出该固定孔的内周面，以及一围绕该内周面的外周面，该轮本体包括一包覆于该结合件周围的基部，该基部具有该内周缘、该外周缘与该轮面，且该内周缘介于该内周面与该外周面之间。
[0022]本实用新型的功效在于:透过所述链滚及所述轮齿的至少局部部位为塑胶材质，达到轻量化、降低噪音与降低成本的功效。
【附图说明】
[0023]本实用新型的其他的特征及功效，将于参照图式的实施方式中清楚地呈现，其中:
[0024]图1是本实用新型自行车的传动装置的一第一实施例的前视组合图；
[0025]图2是该第一实施例的一链轮的局部剖视前视图；
[0026]图3是该链轮的侧视剖视图，同时是沿图2中的线3-3的一剖视图；
[0027]图4是该第一实施例的一链条的不完整的组合剖视图；
[0028]图5是本实用新型自行车的传动装置的一第二实施例的一链条的不完整的组合剖视图；
[0029]图6是一前视图，显示本实用新型的一第三实施例的一自行车的链轮；
[0030]图7是图6的链轮的侧视剖视图；及
[0031]图8是一不完整的侧视剖视图，显示本实用新型的一第四实施例的一自行车的链轮。
【具体实施方式】
[0032]在本实用新型被详细描述的前，应当注意在以下的说明内容中，类似的组件是以相同的编号来表不。
[0033]参阅图1?4，本实用新型自行车的传动装置的一第一实施例，包含:一链轮1、一固定件2，以及一链条3。
[0034]该链轮I包括一围绕一图未示出的中心轴线的轮本体11，以及数个等角度间隔地结合于该轮本体11中的结合件4。每一结合件4为金属材质，并包括一固定孔41，以及二间隔的结合孔42。该轮本体11为塑胶材质，主要为包含尼龙且耐磨的塑胶材质，具体来说，该轮本体11的主要成分为尼龙，更进一步地还包含玻璃纤维及/或铁氟龙，玻璃纤维具有高硬度，可提升该轮本体11的耐磨性，铁氟龙则具有润滑性，可以于该轮本体11表面形成薄膜，防止污垢，增加润滑并延长组件寿命。该轮本体11为环形结构，并包括一包覆于所述结合件4周围的基部111，以及数个连接该基部111且分别伸入所述结合件4的所述结合孔42的延伸部112。该基部111具有一呈环形的内周缘113、一相对于该内周缘113的外周缘114，以及二间隔相对且自该内周缘113朝该外周缘114延伸连接的轮面118。该外周缘114具有数个等角度间隔地设置的轮齿115。所述轮齿115皆具有一位于该外周缘114上的啮合部116，以及二分别位于所述轮面118上的侧面部119。更进一步地，该基部111还具有数个分别对应所述固定孔41而贯穿设置的安装孔117，所述安装孔117与固定孔41相互连通。
[0035]本实施例的固定件2为一曲柄，该固定件2包括数个与该链轮I结合的安装部21，所述安装部21的位置分别对应所述结合件4的固定孔41。每一安装部21可透过一例如铆钉的连接件22通过所述安装孔117而与相对应的该固定孔41组装结合。本实用新型实施时，该链轮I结构可以视需求改变，而该固定件2依据与不同结构的链轮I组装时，该固定件2也可以是其他传动组件。
[0036]该链条3与该链轮I啮合，并包括数个左右设置且相结合的串接单元31，每一串接单元31包括:二间隔相对的第一链片32、二间隔相对且分别与所述第一链片32局部重叠并位于所述第一链片32间的第二链片33、二用于串接所述第一链片32与所述第二链片33的链轴34、二分别围绕所述链轴34并与所述第二链片33紧配套合的衬套35，以及二分别围绕所述链轴34与所述衬套35并位于所述第二链片33之间的链滚36。需注意的是，本实施例虽是以内外重叠组装的第一链片32、第二链片33来作说明，但实施时该链条3的链片也可采用所谓的一体式的半目链形式，由于此种变化属习知技艺，故不再赘言。
[0037]其中一个所述链轴34串接同一串接单元31中的所述第二链片33与所述第一链片32，另一个所述链轴34用于串接其串接单元31中的所述第二链片33与相邻另一串接单元31的所述第一链片32，每一链轴34与所述第一链片32固定。本实施例的每一链滚36为塑胶材质，主要为包含尼龙且耐磨的塑胶材质，更进一步地还包含玻璃纤维及/或铁氟龙，可提升链滚36的耐磨性、润滑性与组件使用寿命。
[0038]本实施例的链轮I制造时，可将该轮本体11的塑胶材料射出成型并包覆所述结合件4，进而使所述结合件4埋设于该轮本体11中。藉由该轮本体11的所述延伸部112伸入所述结合件4的所述结合孔42，有助于使该轮本体11与所述结合件4稳固地结合。该轮本体11的材料则未填入所述固定孔41，以保留所述固定孔41供该固定件2结合。
[0039]由于所述轮齿115的所述啮合部116接触所述链滚36，所述啮合部116为塑胶材质，因此所述轮齿115与所述链滚36间为塑胶对塑胶的接触与摩擦，如此可降低两者间的碰撞噪音，而且两者的啮合处为相同材质，两方的磨耗相当，可延长组件使用寿命、啮合传动效率也较佳。此外，塑胶材质的重量轻，且相对于已知皮带设计的传动装置较为便宜，故有助于达到轻量化与降低成本的功效。补充说明的是，虽然本实施例该轮本体11整体皆为塑胶材质，但于实施时，只要该外周缘14上的所述轮齿11与所述链滚36接触的部位为塑胶材质即可达到本实用新型所欲的功效。此外，每一轮齿115的所述侧面部119会接触该链条3的第一链片32与第二链片33，亦会产生碰撞，而所述侧面部119的其中至少一个为塑胶材质时，即可相对先前技术有明显的减噪效果;更进一步地，当所述侧面部119都为塑胶材质时，则有更佳的减噪效果。
[0040]而且本实用新型每一串接单元31的所述第二链片33的间距d较佳地为7mm?11mm。本实用新型所述间距d可设计得比一般自行车链条的间距(通常为3mm左右)大，使所述链滚36可因该间距d加大而于轴向方向上的长度L可加长。又因为该链轮I的所述轮齿115分别伸入相邻的所述链滚36间的空间，因此所述链滚36的长度加大设计，有助于提升所述链滚36与所述轮齿115间的接触面积，藉由此接触面积加大可分散所述链滚36与该链轮I间的应力，从而可减轻所述链滚36与该链轮I间的摩擦损耗。本实施例的前述接触面积，约为传统设计的接触面积的3倍左右。较佳地，该链条3的节距P与所述链滚36的轴向长度L的比值为1.5?2.1，亦即，1.5彡P/L彡2.1，因此本实用新型的所述链滚36的轴向长度L占有整个链条3的一定比例，如此亦有助于提升所述链滚36与所述轮齿115间的接触面积。
[0041]本实施例藉由IS04210自行车标准规范来对所述链轮与曲柄组件进行耐疲劳检测，本实用新型不仅达到该标准规范(10万次的疲劳检测)，当采用更严格的测试条件(20万次的疲劳检测)时，该传动装置仍可通过测试，可见得本实用新型具有优异的耐疲劳检测性會K。
[0042]参阅图5，本实用新型自行车的传动装置的一第二实施例，与该第一实施例的结构大致相同，但本实施例的链条3省略所述衬套35(图4)。本实施例的每一第二链片33包括二左右间隔且分别具有一穿孔330的端部331，以及二分别自所述端部331—体地朝另一第二链片33突出的突环332，所述突环332分别围绕所述链轴34。每一链滚36包括一围绕该链轴34且介于所述第二链片33的所述突环332间的第一围绕部361，以及二分别连接该第一围绕部361的轴向相对两侧的第二围绕部362。所述第二围绕部362的孔径h2大于该第一围绕部361的孔径hi，且所述第二围绕部362配合围绕所述突环332。本实施例藉由设置所述突环332并配合改良所述链滚36结构，如此可省略设置该第一实施例的衬套，从而精简链条3的组件数量。本实施例同样透过所述链滚36，以及所述轮齿115(图2)的接触所述链滚36的部位为塑胶材质，达到轻量化、降低噪音与降低成本的功效。
[0043]参阅图6、7，本实用新型的一第三实施例的一自行车的链轮I，包含:一围绕一图未示出的中心轴线的环形的结合件4，以及一包覆结合于该结合件4外围的环形的轮本体11。该结合件4为金属材质，并包括一呈环形并界定出一固定孔41的内周面44、一围绕该内周面44的外周面43、二前后间隔相对且自该内周面44朝该外周面43延伸连接的结合面40，以及数个等角度间隔排列并贯穿所述结合面40的结合孔42。该内周面44具有数个等角度间隔地朝该固定孔41的中心突出的卡点46。该外周面43具有数个等角度间隔设置且向外突出的齿部45。
[0044]该轮本体11为塑胶材质，主要为包含尼龙且耐磨的塑胶材质，进一步地还包含玻璃纤维及/或铁氟龙。该轮本体11包括一呈环形且包覆于该结合件4外围的基部111，以及数个连接该基部111且分别伸入所述结合孔42的延伸部112。该基部111具有一介于该内周面44与该外周面43之间的内周缘113、一围绕该内周缘113与该外周面43的外周缘114、一由该内周缘113圈围界定出并与该结合件4的该固定孔41相互连通的安装孔117，以及二间隔相对且自该内周缘113朝该外周缘114延伸连接的轮面118。该外周缘114具有数个等角度间隔地设置的轮齿115。所述轮齿115皆具有一位于该外周缘114上的啮合部116，该啮合部116与链滚啮合。所述轮齿115还具有二分别位于所述轮面118上的侧面部119。该结合件4的所述齿部45的突出位置，分别与所述轮齿115的突出位置相对应，如此可增加该结合件4与该轮本体11的结合稳固性，也增强所述轮齿115的齿部结构。需要说明的是，所述齿部45非必要结构，本实用新型也可以省略所述齿部45。
[0045]本实施例的该轮本体11整体皆为塑胶材质，其中，所述轮齿115以其啮合部116与链条接触，如此可降低所述轮齿115与链条的链滚间的碰撞噪音，并达到轻量以及降低成本的效果。更进一步地，所述轮齿115的所述侧面部119也是塑胶材质，由于所述侧面部119会接触链条的链片，亦会产生碰撞，因此塑胶的所述侧面部119可降低与链片间的碰撞噪音，达到更佳的静音效果。补充说明的是，本实用新型于实施时，该轮本体11的基部111可以部分包覆于该结合件4周围，也可以完全包覆于所述结合件4周围，可视需求进行改良设计。
[0046]本实施例的链轮I制造时，可将该轮本体11的塑胶材料射出成型并包覆该结合件4，进而使该结合件4的外围部分埋设于该轮本体11中，使该结合件4的所述结合面40位于所述轮面118之间，而该结合件4邻近于其内周面44的环形区域则未受到该轮本体11包覆而可露出。由于使用时该结合件4的该固定孔41供一图未示的固定件(该固定件例如但不限于后轮的轮毂轴)伸入，该内周面44的所述卡点46与该固定件连结咬合，因本实施例该结合件4为金属材质，具有较高的耐磨性，使该内周面44与该固定件间能具备耐磨、咬合佳的效果，能提升结合稳固性且可承受传动时的强大扭力，以利于传递动力以及延长组件使用寿命。因此，该链轮I结合金属与塑胶材质，达到拥有双重材质的功效。
[0047]参阅图8，本实用新型的一第四实施例的一自行车的链轮I，与该第三实施例的结构大致相同，不同的地方在于:本实施例的轮本体11的基部111仅包覆于该结合件4的一侧，即该基部111仅包括一自该内周缘113朝该外周缘114延伸连接的轮面118。本实施例的轮齿115具有一位于该轮面118上的侧面部119。本实施例亦可相对先前技术达到轻量化、降低碰撞噪音与降低成本的功效。而且本实施例的啮合部116与该侧面部119皆为塑胶材质，相较于先前技术段落所述的台湾已公告第092122184号专利案，本实施例除了可降低与链滚间的碰撞噪音外，也可降低与链片间的碰撞噪音，故具有良好的减噪音效果。
[0048]惟以上所述者，仅为本实用新型的实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施的范围，凡是依本实用新型申请专利范围及专利说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本实用新型专利涵盖的范围内。
【主权项】
1.一种自行车的传动装置，其特征在于，包含: 一链轮，包括一轮本体，该轮本体包括一外周缘，该外周缘设有数个轮齿;及 一链条，与该链轮啮合，并包括数个左右设置且相结合的串接单元，每一串接单元包括二间隔相对的第一链片、二间隔相对且分别与所述第一链片局部重叠的第二链片、至少一用于串接所述第一链片与所述第二链片的链轴，以及至少一围绕所述链轴且为塑胶材质的链滚，该链轮的所述轮齿接触所述链滚，且所述轮齿与所述链滚接触的部位皆为塑胶材质。2.根据权利要求1所述的自行车的传动装置，其特征在于，该链条的节距与所述链滚的轴向长度的比值为1.5?2.1。3.根据权利要求1所述的自行车的传动装置，其特征在于，所述链滚包括一围绕该链轴的第一围绕部，以及至少一连接该第一围绕部且孔径大于该第一围绕部的孔径的第二围绕部。4.根据权利要求1所述的自行车的传动装置，其特征在于，该轮本体与所述链滚的塑胶材质包含尼龙。5.根据权利要求4所述的自行车的传动装置，其特征在于，所述轮齿与所述链滚的材质还包含玻璃纤维及/或铁氟龙。6.根据权利要求1所述的自行车的传动装置，其特征在于，该链轮还包括至少一金属材质的结合件，该结合件至少部分与该轮本体结合。7.根据权利要求6所述的自行车的传动装置，其特征在于，该结合件包括一固定孔，以及至少一结合孔，该轮本体包括部分或者完全包覆于该结合件周围的基部，以及至少一连接该基部且伸入该结合孔的延伸部，该自行车的传动装置还包含一与该固定孔结合的固定件。8.根据权利要求7所述的自行车的传动装置，其特征在于，该轮本体还包括至少一安装孔，该安装孔与该结合件的该固定孔相互连通。9.根据权利要求7或8所述的自行车的传动装置，其特征在于，该结合件还包括一外周面，该外周面设有至少一齿部。10.根据权利要求9所述的自行车的传动装置，其特征在于，该齿部与其中一该轮齿的位置相对应。11.一种自行车的链轮，包含: 一结合件，为金属材质，并包括一固定孔;及 一轮本体，与该结合件固定结合，该轮本体包括相对的一内周缘与一外周缘，以及至少一自该内周缘朝该外周缘延伸连接的轮面，该外周缘设有数个轮齿，所述轮齿皆具有一位于该外周缘上的啮合部，以及至少一位于该轮面上的侧面部，该啮合部与该侧面部为塑胶材质。12.根据权利要求11所述的自行车的链轮，其特征在于，该结合件还包括至少一结合孔，该轮本体包括至少一伸入该结合孔的延伸部。13.根据权利要求11所述的自行车的链轮，其特征在于，该结合件还包括一界定出该固定孔的内周面，以及一围绕该内周面的外周面，该外周面设有至少一个齿部，且该齿部与其中一该轮齿的位置相对应。14.根据权利要求11至13中任一项所述的自行车的链轮，其特征在于，该轮本体还包括至少一安装孔，该安装孔与该结合件的该固定孔相互连通。15.根据权利要求13所述的自行车的链轮，其特征在于，该结合件的该内周面具有至少一个朝该固定孔突出的卡点。16.根据权利要求11所述的自行车的链轮，其特征在于，该轮本体包括二自该内周缘朝该外周缘延伸连接的轮面，所述轮面间隔相对，所述轮齿皆具有二分别位于所述轮面上的侧面部。17.根据权利要求11所述的自行车的链轮，其特征在于，该结合件还包括一界定出该固定孔的内周面，以及一围绕该内周面的外周面，该轮本体包括一包覆于该结合件周围的基部，该基部具有该内周缘、该外周缘与该轮面，且该内周缘介于该内周面与该外周面之间。
【文档编号】B62M9/00GK205602041SQ201620058717
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年1月14日
【发明人】吴瑞章
【申请人】超汇桂盟传动（苏州）有限公司