专利名称：具有链保护器的自行车链轮部件的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及一种自行车链轮部件。更具体地说，本发明涉 及相对于在链保护器和链轮元件之间的相对旋转运动，具有连接到链 轮元件上的自行车链保护器的自行车链轮部件。
背景技术：
騎自行车正在变成日益流行的休闲形式及运输方式。而且，骑自 行车对于业余者和职业者来说均已经变成一种很流行的竟技运动。不管自行车用于休闲、运输或竟赛，自行车工业不断改进自行车的各种 组件。多年来已经大量地重新设计的一个领域是自行车传动。具体地 说，自行车组件的制造已经不断地改进诸如切换器、变速器、链和链 轮之类的不同切换组件的切换性能，在过去年份中已经大量地重新设计的传动的一种特别组件是后链 轮部件。具体地说，后链轮部件已经设计具有改进的链轮，以便提供更平稳的切换。同时，后链轮部件已经提供有多个后链轮(例如，7、 8、 9或者甚至10个后链轮)，以便为自行车传动提供更多选择的不 同齿轮比。在一些情况下，后链轮部件也已经提供有邻近最大后链轮 的链/辐条保护器，以便防止链滑落最大链轮进入辐条内。通常，现有的链/辐条保护器使用轴向扣合或者连接到后轮毂或连 接到最大后链轮上。使用轴向扣合保护器的这种后链轮部件的一种实 例是由Shimano，Inc制造和售卖的模型CS-LG60。虽然这些现有辐条 /链保护器一般工作良好，但是对更耐用的辐条/链保护器已经有需求， 同时该辐条/链保护器是相对轻重量的，并且制造和装配相对简单和不 昂贵。基于以上，从该说明书本领域技术人员将会明白对改进的自行车 链轮部件存在需求。该发明致力于本领域的这种需要以及其它需求，通过该说明书本领域技术人员将会明白这一点。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种具有链保护器的自行车链轮部 件，其防止链滑出链轮进入辐条内并且保护链免受诸如木头或石头之 类的外部物体的作用。
本发明的另一目的在于提供一种具有链保护器的自行车链轮部 件，其相对刚性，然而重量相对较轻。
本发明的另一目的在于提供一种具有链保护器的自行车链轮部 件，其制造和装配相对简单并且不昂贵。
通过提供如下的一种自行车链轮部件而能够基本上获得前面的目 的，其包括链轮元件和链保护器。该链轮元件具有围绕中心旋转轴布 置在外周上的多个齿以及至少一个第一连接元件。该链保护器包含保 护部分和在保护部分径向向内方向布置的连接部分。该连接部分具有 至少 一个第二连接元件，该第二连接元件相应于在链轮元件和链保护 器之间的相对旋转运动与第一连接元件配合。
从下面的详细描述中本领域技术人员将会明白本发明的这些和其 它目的、特征、方面和优点，下面的详细说明结合附图揭示了本发明 的优选实施例。
现在参照形成该原始公开一部分的附图
图1是装配有后链轮部件的自行车的侧部正视图，该后链轮部件
具有根据本发明的链保护器；
图2是具有图1所示链保护器的后链轮部件的放大、外部(外轴 向)正视图3是当沿着图2的截面线3-3看时，具有图2所示链保护器的 后链轮部件的进一步放大、横向、局部横截面视图4是具有图3所示链保护器的后链轮部件的内部(内轴向)正 视图5是图3-4所示链保护器的外部(外轴向)正视图；图6是图5所示链保护器的横向正视图； 图7是图5-6所示链保护器的内部(内轴向)正视图； 图8是当沿着图5的截面线8-8看时，图5-7所示链保护器的横 截面^L图9是当沿着图7的截面线9-9看时，图5-8所示链保护器的放 大、局部横截面视图，同时出于说明的目的以虛线示出最大的后链轮；
图IO是当沿着图7的截面线10-10看时，图5-8所示链保护器的 放大、局部横截面视图，同时出于说明的目的以虚线示出最大的后链 轮；
图ll是如图2-4所示后链轮部件的下部(最大)后链轮的外部(外 轴向)正视图，同时下部(最大)链轮从剩余的链轮移去并且多个铆 钉从此处延伸；
图12是在连接链保护器之前，如图2-4和11所示的后链轮部件 的下部(最大)后链轮和链保护器的外部(外轴向)正视图13是在连接链保护器之后，如图2-4和11所示的后链轮部件 的下部(最大)后链轮和链保护器的外部(外轴向)正视图14是在将链保护器连接到下部(最大)后链轮之前，如图10 所示的下部(最大)后链轮和链保护器部分的进一步放大视图15是在将链保护器连接到下部(最大)后链轮之后，如图11 所示的下部(最大)后链轮和链保护器部分的进一步放大视图16是图14所示链轮部件部分的局部透视图；以及
图17是图15所示链轮部件部分的局部透视图。
具体实施例方式
现在将要参照附图解释本发明的一种实施例。本领域技术人员从 该公开内容将会明白本发明的实施例的如下说明仅仅用于说明目的而 提供并且目的不在于限制本发明，本发明由附加的权利要求及其等价 物来进行限定。
最初参照图1,根据本发明示出具有后轮毂ll的自行车10，后多 级链轮部件12连接到该后轮毂11上。后链轮部件12具有根据本发明的链保护器22。具体地说，多级链轮部件12优选包括不可旋转地安 装到后轮毂11的自由轮13上的多个(例如六个)后链轮SrS6。根据 本发明，链保护器22通过使用围绕后轮毂12和后链轮部件12的中心 旋转轴X的旋转运动而安装在放置在最大后链轮S,和第二大后链轮S2之间的连接元件上。自行车10是传统的，除了根据本发明后链轮部件12连接了自行 车链保护器22之外。因此，这里将不详细解释和/或说明自行车10， 除了根据本发明相关的后链轮部件12和链保护器22之外。然而，对 于自行车领域中的技术人员来说通过该说明书将会明白根据需要和/ 或期望，本发明能够用在各种不同自行车类型上以及能够结合各种不 同自行车组件使用。参照图2-4，飞轮13基本上包括外管件14、内管件16、单向离合 器18和制动件20。如图3最佳看到的，多个滚珠轴承在两个位置放 置在外管件14和内管件16之间。单向离合器18以传统方式放在外管 件14和内管件16之间，以便传递外管件14的向前旋转(在图2中看 顺时针)到内管件16,然而允许外管件14在向后方向上(在图2中 看逆时针)相对于内管件16自由旋转。内管件16优选是具有花键内 表面的台阶形构件，该花键内表面构造成结合后轮毂壳(未示出)的 配合表面。制动件20拧在内管件16上以便约束组装飞轮13的部件一 起作为一个单元。飞轮13以传统方式运行。从而，这里将不更详细地 讲述和/或说明飞轮13，除了本发明相关的链轮部件12之外。链轮SrS6不可旋转地安装在外管件14上。具体地说，外管件14 包括花键部分14a、邻肩14b和螺紋部分14c。链轮S3-Ss可滑动地、 不可旋转地接收在花键部分14a上，同时一对垫片15接收在它们之间。 链轮S3接触邻肩14b。链轮S6拧到螺紋部分14c上以便在花键14a上 约束链轮S3-Ss。链轮S6具有内垫片部分。链轮SH吏用多个第一连接 构件24连接到链轮S2上。第一连接构件24优选是诸如铆钉之类的可 变形金属销。链轮S2使用多个第二连接构件26连接到链轮S3上。第 二连接构件26也优选是诸如铆钉之类的可变形金属销。从而，所有的链轮SrS6不可旋转地连接在外管件14上。
每个第一连接构件(铆钉)24具有连接到链轮St上的第一连接端 24a、连接到链轮S2上的第二连接端24b和在链轮Si和S2的相对的轴 向面对表面之间轴向延伸的间隔部分24c。类似地，每个第二连接构 件(铆钉)26具有连接到链轮S2上的第二连接端(未示出)、连接到
链轮S3上的第三连接端(未示出)和在链轮S2和S3的相对的轴向面
对表面之间轴向延伸的间隔部分。如下面解释的，第一连接元件(铆 钉)24布置和构造成响应于在链保护器22和链轮St之间的相对旋转 运动而配合链保护器22,以便不可旋转地将链保护器22和链轮Si连 接在一起。
参照图2和3,现在将更详细解释后链轮部件12。如上所提到的， 在示出实施例中，后链轮部件12是六级链轮部件，六个链轮S广S6安 装在后轮毂ll的飞轮13上，使得链轮SrS6围绕中心旋转轴X—起 旋转。然而，自行车领域的技术人员从该说明书将会明白如果需要和/ 或期望，后链轮部件12能够具有更多或更少的链轮。
如图1所示，多级链轮部件12的链轮S^S6构造和布置成以传统 方式与传统的驱动链C相结合。从而，当由于骑车人在向前(顺时针) 方向上踩踏板而使得链轮SrS6在向前旋转方向上(例如在图2中看时 顺时针方向)一起旋转时，如图l看到的在向前方向上推进自行车10。 当骑车人在向前方向上踩踏板时，能够以传统方式由后变速器在链轮 Si-S6之间切换链C。
现在参照图2-4和11，现在将更详细地解释链轮Si。链轮S!是环 状板形构件。该链轮St基本上包括环状主体部分30、多个第一齿32 和多个连接凸缘34。第一齿32围绕中心旋转轴X布置在环状主体30 的外周。连接凸缘34从环状主体部分30向内径向延伸。在示出实施 例中，以圆周等间隔布置提供四个连接凸缘34。每个连接凸缘34均 具有在其内形成的通孔36，该通孔36接收连接构件24之一的第一连 接端24a。连接构件24和连接凸缘34构成链轮St的部分(第一 )连 接元件。如前面提到的，链轮Si优选是环状板形构件。从而，链轮St具有 第一和第二环状轴向面向侧表面30a和30b。表面30a面向离开链轮 S2，而表面30b面朝向链轮S2。连接构件24的间隔部分24c从轴向面 向表面30b轴向延伸到链轮S2的类似的、相反表面。间隔部分24c的 轴向长度设定得使得链轮Si和S2以预定间距彼此分隔，用于平稳在它 们之间的链C的切换。连接构件26以类似方式彼此分隔链轮S2和S3。 优选通过使用诸如压制、冲压、铸造之类的传统制造技术和/或以传统 方式机加工来构造链轮Si。环状主体部分30、多个第一齿32和多个 连接凸缘34优选整体一起形成为一件整体构件。
因此，在该实施例中，链轮Si构成根据本发明的一件链轮元件。 然而，从该说明书自行车领域的技术人员将会明白链轮S!可以由多个 链轮元件(例如，两个或多个弧形链轮元件，每个均具有围绕它们外 周的齿和至少一个连接凸缘34)组成。在该实施例中，当第一连接构 件24连接到链轮Si上(即，为了将链轮Si连接到链轮S2上)，根据 本发明，每个连接凸缘34和连接到其上的第一连接构件24构成链轮 Si的第一连接元件部分。从而，链轮Si优选包括彼此圆周分隔的多个 这种连接元件。第一连接构件(铆钉)24的分隔部分24c构成链轮Si 的连接元件的轴向延伸的凸起部分，其从链轮Si轴向延伸。
链轮S2和S3具有类似于链轮Si的构造。具体地说，如图2-3理
解到，链轮S2和S3类似于链轮Si具有多个链结合齿，然而具有相应 更小的直径(更少齿)。链轮S2具有多个贯通开口，这些贯通开口使 得第一连接构件24的第二连接端24b连接在其内，以及多个额外的连 接开口，这些连接开口使得第二连接构件26的第二连接端(未示出) 连接在其内。第二连接构件26的第三连接端(未示出)连接在链轮 S3的类似孔中。链轮S2和S3的精确构造对于连接链保护器22的方式 来说不严格，并且从而，这里将不更详细地解释和/或说明。
现在参照图2-10，现在将更详细地解释链保护器22。该链保护 器22基本上包括保护部分40和保护部分40向内径向布置的连接部分 42。如从图3-8最佳理解到的，该保护部分40具有环状锥形盘形构造。连接部分42包括构造和布置成连接到第一连接构件24上的多个 连接段44和连接凸缘34。在示出的实施例中，以圆周等间隔布置提 供有四个连接段44，以便与从连接凸缘34延伸的连接构件24配合。
如从图8最佳理解到的，相连部分46以台阶布置在保护部分40 和连接部分42之间轴向延伸。从而，连接段44优选从保护部分40轴 向偏离。如在图3、 5、 6和8中最佳看到的，相连部分46具有带有环 状表面46a的连续环状构造，该环状表面46a在第一齿32径向向内方 向上接触链轮Si的轴向面对表面30a。从而，当沿着中心旋转轴X看 时，保护部分40优选径向与链轮Si的第一齿32重叠。
优选，使用诸如铸造等之类的传统制造技术用诸如塑料材料之类 的轻重量、刚性材料将保护部分40、具有连接段44的连接部分42和 相连部分46整体一起形成为一件、整体的构件。然而，从该说明书自 行车领域的技术人员将会明白如果需要和/或期望，能够由若干不同部 分和/或材料构造链保护器22和/或保护部分40、具有连接段44的连 接部分42和相连部分46。
每个连接段44包括具有插入部分48a、(铆钉)约束部分48b和 保持部分48c的槽48。每个插入部分48a比分隔部分24c的宽度Wi 宽。插入部分48a构造和布置成朝向槽48的保持部分48c引导分隔部 分24c。槽48的约束部分48b每个均具有优选比连接构件24的分隔 部分24c的宽度Wi小的宽度。具体地说，每个约束部分48b优选具 有可变形的凸起或齿，以便以扣合型连接将分隔部分24c接收在保持 部分48c内。保持部分48c处在各个连接构件24的分隔部分24c位于 完全安装的位置，也即，在圆周移动通过约束部分48b之后。保持部 分48c的尺寸和形状相应于分隔部分24c的尺寸和形状。
槽48围绕中心旋转轴X在圆周方向上延伸。具体地说，插入部 分48a相对于约束部分48b圆周布置，并且约束部分48b相对于保持 部分48c圆周布置。从而，当链保护器22和链轮S,经由卡口型安装 相对彼此旋转时，链保护器22优选连接到链轮Si上。优选，在连接 过程中链轮Si相对于链保护器22在向前旋转方向上旋转。换句话说，从图4和12-17中最佳理解到的，在连接过程中链保护器相对于链轮 Si在相反的旋转方向上旋转。每个连接段44均具有轴向面对接触表面44a，该表面44a从环状 表面46a轴向偏置以便在它们之间轴向接收链轮Si。槽48垂直延伸 到轴向面对接触表面44a。换句话说，槽48具有优选平行于中心旋转 轴的中心轴。圆周槽或切口 50 (在径向上可看到)从接触表面44a径 向向外延伸，以便当链保护器22和链轮Si连接在一起时在其内接收 链轮Si的连接凸缘34之一。如从图3、 4、 9和10中最佳理解的，槽 50定尺寸和成形为在尺寸和形状上相应于其内接收的连接凸缘34部 分。每个连接段44进一步包括从其相应槽50的终点延伸的弧形支撑 表面52。该弧形支撑表面52优选接触链轮Si的内周边缘，以便提供 在链保护器22和链轮S!之间的径向支撑。具有轴向面对表面44a之一、槽48之一和槽50之一的每个连接 段44构成链保护器22的第二连接元件。从而，链保护器22优选具有 圆周分隔布置的多个这种第二连接元件。由于以上构造，链保护器22 优选通过卡口型安装连接到链轮Si上。换句话说，链轮Si的第一和第 二连接元件经由非螺紋连接与链保护器22分别彼此连接。从而，链轮 Si和链保护器22优选以非螺紋方式彼此连接。现在参照图9-17，现在将解释链保护器22到链轮Si的连接。飞 轮13优选以传统方式装配成一个单元。如上面提到的，链轮S广S6不 可旋转地安装在外管件14上。链保护器连接到链轮Si上。具体地说， 连接凸缘34接收在连接段44的槽50中，并且如图16和17看到的， 当链轮St相对于链保护器在向前方向上旋转时，连接构件24的分隔 部分24c接收在槽48中。在将链轮SrS6连接到飞轮上之前或之后， 链保护器22能够连接到链轮Si上。然而，优选在使用连接构件24将 链轮Si和S2连接在一起之后连接链保护器22。术语的通用解释在理解本发明的范围中，这里使用的术语"包括，，及其派生词意欲 作为可扩展术语，其特指所述特征、元件、组件和/或步骤的存在，但是不排除其它未陈述特征、元件、组件和/或步骤的存在。前述也适用 于具有类似含义的词语，例如术语"包含"、"具有"及它们的派生词。 同时，当术语"部件"、"段"、"部分"、"构件"或"元件"单个使用时能 够具有单个部件或多个部件的双重含义。由于这里用来描述本发明，
下面的方向术语"向前、向后、上面、向下、垂直、水平、下面和横向，， 以及任何其它类似方向术语指装备有本发明的自行车的方向。因此， 这些术语当用于描述本发明时应当相对于在正常骑车位置使用的、装 备有本发明的自行车阐述。最后，这里使用的诸如"基本上"、"大约" 和"大致，，之类的程度术语意味着修改术语的合理偏离量，使得最终结 果不明显改变。
虽然仅仅选定的实施例已经被选来说明本发明，但是从该说明书 本领域技术人员将会明白这里能够进行各种改变和修改，而不脱离由 附加的权利要求限定的发明范围。而且，提供根据本发明实施例的前 面描述仅仅用于说明，并且并非出于限定本发明的目的，本发明由附 加的权利要求及它们的等价物限定。
权利要求
1. 一种自行车链轮部件包括链轮元件，其具有围绕中心旋转轴布置在外周上的多个齿以及至少一个第一连接元件；和链保护器，其包含保护部分和在保护部分径向向内布置的连接部 分，该连接部分具有至少一个第二连接元件，该第二连接元件相应于 在链轮元件和链保护器之间的相对旋转运动与第一连接元件配合。
2. 如权利要求l所述的自行车链轮部件，其中 第一连接元件包含轴向延伸的凸起部分，并且第二连接元件包含
3. 如权利要求2所述的自行车链轮部件，其中 槽围绕中心旋转轴在圆周方向上延伸，使得凸起部分相应于在链轮元件和链保护器之间围绕中心旋转轴的相对旋转运动与槽配合。
4. 如权利要求l所述的自行车链轮部件，其中 链轮元件具有多个圆周分隔的第一连接元件，并且自行车链保护器的连接部分具有多个圆周分隔的第二连接元件。
5. 如权利要求4所述的自行车链轮部件，其中 第 一和第二连接元件经由非螺紋连接进行连接。
6. 如权利要求5所述的自行车链轮部件，其中 第 一 和第二连接元件经由卡口型安装进行连接。
7. 如权利要求l所述的自行车链轮部件，其中 链轮元件由金属构造而成，并且自行车链保护器由塑料材料构造而成。
全文摘要
一种自行车链轮部件包括链轮元件和链保护器。该链轮元件具有围绕中心旋转轴布置在外周上的多个齿以及至少一个第一连接元件。该链保护器包含保护部分和在保护部分径向向内方向布置的连接部分。该连接部分具有至少一个第二连接元件，该第二连接元件相应于在链轮元件和链保护器之间的相对旋转运动与第一连接元件配合。
文档编号B62J13/00GK101311059SQ200710169470
公开日2008年11月26日 申请日期2007年11月16日 优先权日2007年5月23日
发明者季鸿飞 申请人:株式会社岛野