自行车链轮及自行车链轮组件的制作方法

本实用新型涉及自行车领域，更具体地，涉及一种自行车链轮及自行车链轮组件。

背景技术：

骑自行车正成为越来越受欢迎的娱乐形式和交通方式。对于变速自行车而言，自行车链轮及自行车链轮组件是重要的换挡部件。

现有技术US 6007442 A公开了一种用于自行车换挡齿轮机构的多重链齿轮。如现有技术的图9所示，自行车链条通常具有外侧链板5和内侧链板6，通过销轴7(pivot joints)将外侧链板5和内侧链板6连接形成自行车链条，链齿轮的齿接合在外侧链板5与相邻的销轴7之间，或者和内侧链板6与相邻的销轴7之间。其中，前拨链器(图中未示出)用于使自行车链条K在大链轮A和小链轮B之间换挡。然而在该专利文件中，自行车的升挡和降挡操作均通过设置在较大链轮上的锥形销4完成。在换挡操作中(特别是自行车链条K从小链轮B朝向大链轮A的升挡操作中)，自行车链条K可能不会平滑地过渡到大链轮A上。

技术实现要素：

根据本实用新型的第一方面，提供一种自行车链轮，该自行车链轮具有转动中心轴线，该自行车链轮包括：链轮本体，该链轮本体具有第一侧表面和第二侧表面，该第一侧表面面向转动中心轴线的轴向方向，该第二 侧表面在轴向方向上与第一侧表面相反；多个链驱动齿，该多个链驱动齿设置在链轮本体上与自行车链条接合，以向自行车链条传输转动驱动力；以及至少一个引导凸出部，该至少一个引导凸出部从链轮本体的第一侧表面凸出，以在第一换挡中支撑自行车链条；至少一个引导凸出部具有轴向高度转变结构，该轴向高度转变结构设置为与自行车链条接触以便于在与第一换挡不同的第二换挡中引导自行车链条远离第一侧表面。

根据本实用新型的第一方面的自行车链轮的优点在于：在第一换挡中，通过引导凸出部能够支撑自行车链条，防止自行车链条松弛，从而使得自行车链条能够按照期望的路径实现换挡；在第二换挡中，通过引导凸出部的轴向高度转变结构，能够平滑地引导自行车链条远离第一侧表面，从而防止自行车链条朝向自行车链轮的不期望的换挡。

根据本实用新型的第二方面，提供根据本实用新型的第一方面的自行车链轮，其中，轴向高度转变结构包括斜坡。

根据本实用新型的第二方面的自行车链轮的优点在于：轴向高度转变结构包括斜坡，从而有效地减少自行车链条在第二换挡中与轴向高度转变结构可能存在的摩擦阻力，能够更加平滑地引导自行车链条。

根据本实用新型的第三方面，提供根据本实用新型的第一或第二方面的自行车链轮，其中，至少一个引导凸出部包括顶部，并且轴向高度转变结构沿自行车链轮的转动驱动方向从顶部朝向第一侧表面延伸。

根据本实用新型的第三方面的自行车链轮的优点在于：自行车链条沿着轴向高度转变结构滑动至顶部以使得自行车链条远离第一侧表面，从而有效改善在第二换挡中防止自行车链条朝向自行车链轮的不期望的换挡的功能。

根据本实用新型的第四方面，提供根据本实用新型的第三方面的自行车链轮，其中，至少一个引导凸出部具有周向中心线，周向中心线将至少一个引导凸出部沿绕转动中心轴线的周向方向二等分，并且顶部布置在周向中心线的沿转动驱动方向的上游侧。

根据本实用新型的第四方面的自行车链轮的优点在于：定义出通过引导凸出部在周向方向上长度的二等分线的周向中心线，并且顶部位于在周向中心线的沿转动驱动方向的上游侧，从而使得在轴向高度转变结构或斜坡与第一侧表面之间的角度是平缓的，这有利于在第二换挡中平滑地引导自行车链条远离第一侧表面。

根据本实用新型的第五方面，提供根据本实用新型的第三或第四方面的自行车链轮，其中，引导凸出部沿轴向方向从第一侧表面至顶部的轴向高度等于或小于1.0mm。

根据本实用新型的第六方面，提供根据本实用新型的第一至第四方面中任一方面的自行车链轮，其中，轴向高度转变结构包括平坦表面。

根据本实用新型的第六方面的自行车链轮的优点在于：平坦表面可以平滑地引导自行车链条以防止朝向自行车链轮的不期望的换挡。

根据本实用新型的第七方面，提供根据本实用新型的第六方面的自行车链轮，其中，在平坦表面和垂直于转动中心轴线的参考平面之间限定的第一角度等于或小于15度。

根据本实用新型的第八方面，提供根据本实用新型的第七方面的自行车链轮，其中，至少一个引导凸出部还包括引导边缘，引导边缘设置为在自行车链条的第一换挡中与自行车链条接合；并且在引导边缘和垂直于转动中心轴线的参考平面之间限定的第二角度大于第一角度。

根据本实用新型的第八方面的自行车链轮的优点在于：在第一换挡中，通过引导边缘与自行车链条接触以支撑自行车链条，防止自行车链条松弛，从而使得自行车链条能够按照期望的路径实现换挡；第二角度具有较大的角度以有利于在引导边缘上支撑自行车链条，而第一角度具有较小的角度以有利于在平坦表面上平滑地引导自行车链条。

根据本实用新型的第九方面，提供根据本实用新型的第八方面的自行车链轮，其中，第二角度大于或等于30度，并且第二角度小于或等于90度。

根据本实用新型的第十方面，提供根据本实用新型的第一至第九方面中的任一方面的自行车链轮，其中，至少一个引导凸出部设置在一对相邻的链驱动齿之间，彼此相邻的链驱动齿之间没有其它的链驱动齿。

根据本实用新型的第十一方面，提供根据本实用新型的第十方面的自行车链轮，其中，一对相邻的链驱动齿在该一对相邻的链驱动齿之间限定有底部，并且至少一个引导凸出部从底部径向地向内布置。

根据本实用新型的第十一方面的自行车链轮的优点在于：能够有效改善引导凸出部对于支撑自行车链条的功能。

根据本实用新型的第十二方面，提供根据本实用新型的第一至第十一方面中的任一方面的自行车链轮，其中，至少一个引导凸出部设置在角度区域(angular area)内，从自行车曲柄的纵向轴线往所述自行车链轮的转动驱动方向的上游侧45度和下游侧45度内限定为所述角度区域。

根据本实用新型的第十二方面的自行车链轮的优点在于：在踩踏板期间，当自行车曲柄处于竖直位置时的踩踏板扭矩相对较小。从而在自行车链条与链驱动齿之间的驱动力也相对较小，因此在角度区域内更容易发生 自行车链条的不期望的换挡。然而，引导凸出部则防止了这样在角度区域内的不期望的换挡。

根据本实用新型的第十三方面，提供根据本实用新型的第十二方面的自行车链轮，其中，至少一个引导凸出部包括多个引导凸出部，并且多个引导凸出部设置在所述角度区域内。

根据本实用新型的第十三方面的自行车链轮的优点在于：在第一换挡期间，多个引导凸出部设置在所述角度区域内，从而能够扩展自行车链条与引导凸出部接合的角度范围，以增大自行车曲柄在第一换挡中施加转动驱动力的转动角度范围；在第二换挡中，在角度区域内，自行车链条不会被接合到自行车链轮的链驱动齿上，从而防止不期望的换挡。

根据本实用新型的第十四方面，提供一种自行车链轮组件，包括：根据本实用新型的第一至第十三方面中的任一方面的自行车链轮；以及较小链轮，较小链轮布置为在轴向方向上邻近自行车链轮，在自行车链轮和较小链轮之间没有另外的链轮。

根据本实用新型的第十四方面的自行车链轮的优点在于：在自行车链从自行车链轮朝向较小链轮换挡的第一换挡中，通过引导凸出部能够支撑自行车链条，防止自行车链条松弛，从而使得自行车链条能够按照期望的路径实现从自行车链轮朝向较小链轮的换挡；在自行车链条从较小链轮朝向自行车链轮换挡的第二换挡中，通过引导凸出部的轴向高度转变结构，能够平滑地引导自行车链条远离第一侧表面，从而防止自行车链条从较小链轮朝向自行车链轮的不期望的换挡。

根据本实用新型的第十五方面，提供根据本实用新型的第十四方面的自行车链轮组件，其中，在第二换挡中，轴向高度转变结构引导自行车链条朝向较小链轮。

根据本实用新型的第十五方面的自行车链轮的优点在于：在自行车链条从较小链轮朝向自行车链轮换挡的第二换挡中，通过引导凸出部的轴向高度转变结构，能够平滑地引导自行车链条朝向较小链轮，从而防止自行车链条朝向自行车链轮的不期望的换挡。

附图说明

通过参考示意性附图，以更好地理解本实用新型的方案。其中：

图1是本实用新型的自行车链轮组件的正面示意图。

图2是本实用新型的自行车链轮组件的立体图。

图3是本实用新型的自行车链轮的局部放大示意图。

图4是本实用新型的自行车链轮引导凸出部的放大示意图。

图5是图4的俯视图中引导凸出部的放大示意图。

图6是本实用新型的自行车链轮的正面示意图。

图7是本实用新型的第一换挡的示意图。

图8是本实用新型的第二换挡的示意图。

图9是现有技术的自行车链轮组件的示意图。

附图标号：

自行车链轮组件10

自行车链轮12、较小链轮14、曲柄16

第一侧表面18

链驱动齿20、驱动侧24、非驱动侧26

自行车链条22

引导凸出部28

轴向高度转变结构30

孔32

底部(bottomland)34

引导边缘36

顶部38

周向中心线40

销钉42

角度区域44

转动驱动方向R、转动中心轴线A

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没 有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

现在参考附图说明本实用新型的具体实施方式。其中，在各个附图中，同样的附图标记指代相同或相应的元件。

首先参考图1和图2，本实用新型的自行车链轮组件10包括自行车链轮12以及较小链轮14。自行车链轮组件10相对于自行车的车架(图中未示出)绕转动中心轴线A能旋转。

自行车链轮组件10通过与自行车链轮组件10耦接的曲柄16(图1和图2中仅示出曲柄16的局部)获得驱动力，从而沿着转动驱动方向R旋转。

自行车链轮

自行车链轮12具有大致为圆盘形的链轮本体，该链轮本体具有第一侧表面18和第二侧表面(图中未标示)，第一侧表面面向转动中心轴线A的轴向方向，第二侧表面在该轴向方向上与第一侧表面相反。应当理解的是，第一侧表面18和第二侧表面位于链轮本体的相反的两个侧面上。更具体地说，在自行车链轮12安装至自行车的状态中，第一侧表面18面向朝着自行车框架的横向中心的一侧。因此，第一侧表面18是自行车链轮12的内侧(inboard side)表面，而第二侧表面是自行车链轮12的外侧(outboard side)表面。

自行车链轮12具有多个链驱动齿20，该多个链驱动齿设置在链轮本体上，并且沿着链轮本体的周向均匀分布。该多个链驱动齿20用于与自行车链条22(图7和图8中示出)接合以向自行车链条22传输转动驱动力。每个链驱动齿20都具有驱动侧24和非驱动侧26，并且其中，驱动侧24位于链驱动齿20的沿着自行车链轮12的转动驱动方向R的下游侧，非驱动侧26位于链驱动齿20的沿着自行车链轮12的转动驱动方向R的上游侧。驱动侧24与自行车链条22接合以沿着转动驱动方向R向自行车链条22传输转动驱动力。

应当理解的是，较小链轮14具有与自行车链轮12相似的链驱动齿20，在此不再赘述。

自行车链轮12还包括至少一个引导凸出部28，该引导凸出部从所述链轮本体的第一侧表面18凸出，以便在自行车链条22从自行车链轮12朝向较小链轮14的换挡(以下称为第一换挡)中支撑自行车链条22(参见图7)。

第一换挡

应当理解的是，本实用新型的换挡可使用任何合适的自行车前拨链器实现。

图7示出了自行车链条22从自行车链轮12朝向较小链轮14换挡的示意图。在自行车前拨链器的配合作用下，自行车链条22与位于位置T34处的自行车链轮12的链驱动齿20脱离接合，而在位置T33处，自行车链条22仍然与链驱动齿20保持接合。在这个状态下，如果没有引导凸出部28，自行车链条22与链驱动齿20脱离接合，使得自行车链条22通过快捷(shortcut)换挡路径朝向小链轮14换挡，自行车链条22的链接空间(link space)就不能顺利地和/或平滑地接收较小链轮14的链驱动齿20。

本实用新型的引导凸出部28在处于位置T33和T34处的一对相邻的链驱动齿20之间支撑住自行车链条22，以使得自行车链条22通过迂回(detour)换挡路径(第一换挡路径P1)朝着较小链轮14换挡，从而能够使自行车链条22的链接空间顺利地并且平滑地接收较小链轮14的链驱动齿。因此，在第一换挡中，引导凸出部28有利于自行车链条22与较小链轮14上的链驱动齿接合。更具体地说，如图7中示出的，引导凸出部28正好在自行车链条22与链驱动齿20脱离接合的位置之后在自行车链轮12的径向方向上支撑自行车链条22。相应地，使得自行车链条22按照期望的第一换挡路径P1与较小链轮14配合。此时，自行车链条22处于正确的接合位置，随着自行车链轮组件10在转动驱动方向R上的转动，自行车链条22的链接空间能够顺利接收较小链轮14的链驱动齿20，以避免不正确的接合位置可能导致的自行车链条掉落或换挡震动。

由此，上述引导凸出部28能够防止自行车链条22(在第一换挡期间)转换至较小链轮14的不期望的齿轮齿位，以及可能导致的换挡不平滑或链条掉落等现象。换言之，引导凸出部28使得自行车链条22按照期望的换挡路径P1而平滑地换挡至较小链轮14。

在图7中仅仅示出了在位置T34附近的一个引导凸出部20在第一换挡中的作用，应当理解的是，对于在其它位置处发生的第一换挡，设置在其他相应位置处的引导凸出部也具有相同的作用。

引导凸出部

下面结合图3、图4、图5进一步详细描述引导凸出部28的结构。

如图3所示，至少一个引导凸出部28设置在一对相邻的链驱动齿20之间，彼此相邻的一对链驱动齿之间没有其它的链驱动齿。一对相邻的链驱动齿20在它们之间限定有底部34，并且引导凸出部28从底部34径向地向内布置。更具体地说，引导凸出部28从底部34向自行车链轮12的 中心沿着径向方向布置。从而，在第一换挡期间，一旦自行车链条22脱离与自行车链轮12的链驱动齿20接合，就会被引导凸出部28支撑住。

结合图3、图4和图5所示，引导凸出部28包括顶部38，轴向高度转变结构30沿自行车链轮12的转动驱动方向R从顶部38朝向第一侧表面18延伸。在第二换挡中，当自行车链条22处于不正确的接合位置时，随着自行车链轮12沿着转动驱动方向R转动，自行车链条22能够沿着轴向高度转变结构30滑动，从而远离第一侧表面18。由于在第二换挡中，自行车链条22是从较小链轮14朝向自行车链轮12换挡，因此，在这种情况下，自行车链条22能够沿着轴向高度转变结构30滑动，从而被朝向较小链轮14引导。

如图3、图4和图5所示，轴向高度转变结构30包括斜坡。从而自行车链条22能够沿着轴向高度转变结构30平滑地滑动。然而，本实用新型不限于此，轴向高度转变结构30还可以包括弯曲表面。此外，轴向高度转变结构30还可以包括平坦表面。这样的表面有助于减少自行车链条22与轴向高度转变结构30之间可能存在的摩擦阻力。

如图4所示，引导凸出部28具有周向中心线40，周向中心线将引导凸出部28沿绕所述转动中心轴线A的周向方向二等分，并且顶部38布置在周向中心线40的沿转动驱动方向R的上游侧。更具体地说，周向中心线40是一条虚拟的假想线，其通过引导凸出部28沿着自行车链轮12的周向方向的长度中心将引导凸出部28二等分。顶部38布置在周向中心线40的沿转动驱动方向R的上游侧，从而轴向高度转变结构30可以具有更大的周向方向的长度，使得轴向高度转变结构30的轴向高度变化更加平缓。这有利于在第二换挡中平滑地引导自行车链条22。

如图4和图5所示，引导凸出部28还具有引导边缘36，引导边缘设置为在自行车链条22的第一换挡中与自行车链条22接合。更具体地说，引导边缘36大致从顶部38的径向外侧朝向引导凸出部28在转动驱动方 向R的上游侧延伸而成。从而，在第一换挡中，该引导边缘36与自行车链条22接合，并且在第一换挡的初始阶段能支撑自行车链条22。

如图5所示，引导凸出部28沿轴向方向从第一侧表面18至所述顶部38的轴向高度H等于或小于1.0mm。优选的轴向高度H的数值范围为0.5mm至0.8mm。图中实施例示出的轴向高度H为0.63mm。

如图5所示，在平坦表面和垂直于转动中心轴线A的参考平面RP之间限定的第一角度A1等于或小于15度。优选的第一角度A1的数值范围为10至13度。图中实施例示出的第一角度为12度。

如图5所示，在引导边缘36和垂直于转动中心轴线A的参考平面RP之间限定的第二角度A2大于所述第一角度A1。其中，第二角度A2大于或等于30度，并且第二角度小于或等于90度。优选的第二角度A2的数值范围为40至60度。图中实施例示出的第二角度A2为45度。

角度区域

在本实用新型中，用于描述自行车链轮组件的方向性术语是对于在水平面上的竖直骑乘位置中使用时的装备有自行车链轮组件的自行车来理解。

自行车曲柄16上设置有自行车踏板(图1中未示出)。如图1所示，由通过自行车踏板的旋转中心与自行车链轮组件10的转动中心的轴线限定了自行车曲柄16的纵向轴线。在自行车踩踏板的过程中，当自行车曲柄16处于竖直位置时(即，自行车曲柄16的纵向轴线处于竖直位置时)，来自踏板或曲柄16的转动驱动力最小。因此，优选的当曲柄16处于竖直位置附近，使自行车链条换挡。

图1和图6示出，引导凸出部28设置在一个角度区域44内，该角度区域为从自行车曲柄的纵向轴线往转动驱动方向R的上游侧45度和下游 侧45度内限定的区域。也就是说，在转动驱动方向R上，将自行车曲柄的纵向轴线分别向上游侧45度和下游侧45度转动限定了具有90度的角度区域44。优选地，如优选地实施例示出的，该角度区域44为从自行车曲柄的纵向轴线往转动驱动方向R的上游侧30度和下游侧30度内限定的区域。

更具体地说，多个引导凸出部28设置在该角度区域44内。引导凸出部28的轴向高度转变结构30总是引导自行车链条22远离第一侧表面18，以便朝向较小链轮14。在第二换挡中，在该角度区域44内，自行车链条22不会被接合到自行车链轮12的链驱动齿20上。

图1和图6仅仅示出引导凸出部28在自行车链轮12的上半部的角度区域44内的分布。在自行车链轮12的下半部也可以与上半部中心对称地具有角度区域和引导凸出部。

第二换挡

图8示出了本实用新型中自行车链条22从较小链轮14朝向自行车链轮12换挡(本文中称为第二换挡)的示意图。引导凸出部28具有轴向高度转变结构30(参见图3)，该轴向高度转变结构设置为与自行车链条22接触以便于在第二换挡期间引导自行车链条22远离第一侧表面18。

更具体地说，在第二换挡期间，轴向高度转变结构30适于引导自行车链条22远离第一侧表面18而朝向较小链轮14，从而防止自行车链条22朝向自行车链轮12的不期望的换挡。

也就是说，在自行车链轮12的设置有引导凸出部28的区域内(即，上述角度区域内)，自行车链条22不会朝向自行车链轮12换挡。因此，在第二换挡中，由于有引导凸出部28，自行车链条22永远不会在不期望的接合位置被接合到自行车链轮12上。

随着自行车链轮组件10的继续旋转，在引导凸出部28的沿转动驱动方向R的上游的位置处，自行车链条22在前拨链器的作用下继续朝向自行车链轮12移动。由于没有了引导凸出部28，此时自行车链条22能够通过销钉42(在下面解释)与自行车链轮12的链驱动齿20接合。这样就平滑地实现了自行车链条22的第二换挡。也就是说，通过引导凸出部28，轴向高度转变结构30防止自行车链条22在不期望的位置(在角度区域44内)朝向自行车链轮12换挡。

进一步地，自行车链轮12还可以设置有销钉42(spike pin，如图8中示出)。图1和图2示出了用于安装销钉42的孔32(如图1和图2所示，自行车链轮12上有四个孔32，从而自行车链轮12有四个销钉42)以便于确保链驱动齿20实现自行车链条22与自行车链轮12的链驱动齿20的完全接合。

在理解本实用新型的范围时，如在本文所使用的，术语“包含”及其衍生词旨在为开放性的术语，这些开放性的术语说明指定的特征、元件、部件、集合、整体和/或步骤的存在，但是并不排除存在其它未指定的特征、元件、部件、集合、整体和/或步骤。前述内容也适用于具有类似意义的术语，例如术语“包括”、“具有”及它们的衍生词。同样地，术语“部件”、“部分”、“部”、“元件”或者“零件”当以单数形式使用时可以具有单个部件或者多个部件的双重含义。如本文中所使用的一样，程度性的术语，诸如“基本上”、“大约”和“大概”，意味着被修饰的术语的合理数量的偏差使得最终结果不发生较大改变。

虽然只挑选出被选择的实施例来举例说明本实用新型，但是对于本领域技术人员而言，显然可通过本公开在这里做各种变更和修改，而不背离如在所附权利要求中所限定的本实用新型的范围。例如，各种元件的尺寸、形状、位置或方位可以根据需要和/或期望改变。被示出为彼此直接连接或接触的元件可以在它们之间设置中间结构。一个元件的功能可以由两个元件执行，以及反之亦然。一个实施例的结构和功能可以在另一实施例中被 采用。不必使所有的优点均同时存在于一个特定的实施例中。相对于现有技术来说独特的每个特征在单独地或者与其它特征相组合地使用时也应当被认为是由申请人对其它实用新型的单独描述，包括由该特征或这些特征实施的结构和/或功能构思。因此，以上对根据本实用新型的实施例的描述仅仅是为了举例说明而提供，而不是为了限制如所附的权利要求及其等同物限定的实用新型。