专利名称：自行车链轮结构的制作方法
技术领域：
本发明整体涉及一种自行车链轮结构。更特别而言，本发明涉及一种与部分中轴结构合为一体的自行车链轮结构。
背景技术：
骑自行车正在成为日益流行的一种娱乐形式及运输方式。而且，骑自行车已经成为一种在业余爱好者和职业运动员中都非常流行的竞技体育运动。不管自行车用于娱乐、运输或竞技，自行车工业都在不断改进自行车的各种组件，从而使得自行车更易于装配且能够买得起。
在过去几年中经过大量重新设计的自行车的一个特定部分就是自行车的驱动轮系。通常，自行车驱动轮系具有使得一个或多个前链轮与一个或多个安装于后轮上的链轮互相连接的链条。前链轮通过中轴安装于自行车车架上，中轴的曲柄臂轴相对于自行车车架转动。曲柄臂轴的每个端部均具有固定于其上的用来相对于自行车车架转动曲柄臂轴的曲柄臂。曲柄臂从中轴沿相反方向向外延伸，并且具有连接于它们的自由端上用来支承骑车人脚部的脚蹬。前链轮通常连接于右曲柄臂上以便与其一起转动。骑车人所引起的脚蹬的转动造成链轮转动，这又使得自行车链条运动从而使得后链轮转动，进而使得自行车的后轮转动。在某些曲柄臂设计中，前链轮通过紧固指状部分直接联接于曲柄臂上。紧固指状部分连接于曲柄臂的轮毂部分上，并且从曲柄臂的轮毂部分沿径向向外延伸。
关于这些类型驱动轮系的一个问题是它们包括众多零件。相应地，前链轮结构通常为非常复杂的结构，这就会耗费装配时间。因此，由于涉及制造与装配所有单个零件的成本增加，这些常规型结构就会造成自行车造价更高。
关于这些类型驱动轮系的另一个问题是骑车人的衣服可能夹在链条与链轮之间，或者骑车人的衣服可能因与这些链条接触而变脏。为克服这些问题，自行车制造商提供了用于自行车传动链轮的保护罩或保护装置。通常，这些罩或保护装置为连接于右曲柄臂或一个链轮上的单独构件。例如，一些保护罩或链条保护装置利用沿相对平行于链轮转动轴线的方向延伸的螺栓固定于前链轮上。许多保护罩或链条保护装置由薄金属材料或某些塑料材料制成。
鉴于以上这些方面，通过阅读本公开内容，本发明所属领域的普通技术人员应当清楚，就需要一种改进型自行车链轮结构。通过阅读本公开内容，本发明所属领域的普通技术人员应当清楚，本发明能够适应现有技术的这种要求及其它要求。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种零件较少的自行车链轮结构。
本发明的另一个目的是提供一种制造和装配比较简单并且成本较低的自行车链轮结构。
上述目的可以通过提供一种包括右曲柄臂部分和轴部分的自行车链轮结构而基本上得以实现。右曲柄臂部分具有脚蹬安装机构。轴部分第一端与右曲柄臂部分一体形成为单块整体式构件，轴部分第二端带有曲柄臂安装机构。轴部分具有置于轴部分第一端与第二端之间的外螺纹。
根据本发明的一个方面，中轴部分地与右曲柄臂合为一体形成单块整体式构件。这种设置方案减少了自行车链轮结构的零件数量和制造成本。
根据本发明的另一个方面，链条保护装置与右曲柄臂合为一体。这种设置方案进一步减少了自行车链轮结构的零件数量和制造成本。
对本发明所属领域的普通技术人员来说，通过阅读结合附图公开了本发明的优选实施例的以下详细描述，可以清楚了解本发明的这些及其它目的、特征、方面和优点。
现在请参阅附图，这些附图构成了本原始公开内容的一部分图1为一种带有根据本发明第一实施例的自行车链轮结构的自行车的透视图；图2为图1中所示的根据本发明第一实施例的自行车链轮结构的放大的右侧视图；图3为图1和2中所示的自行车链轮结构沿图2的剖面线3-3观察时的局部纵向剖视图；图4为图1-3中所示的自行车链轮结构沿图3剖面线4-4观察时的局部横向剖视图；以及图5为根据本发明第一实施例的自行车链轮结构的后侧视图。
具体实施例方式
现在将参照附图对本发明的选定实施例进行说明。通过阅读本公开内容，本发明所属领域的普通技术人员将会清楚，对本发明实施例的以下描述仅供示例说明，而非用于对由附属权利要求及其等价内容所限定的本发明进行限制。
首先请参看图1-3，所示的自行车10带有根据本发明第一实施例的自行车链轮结构12。链轮结构12包括一体式中轴结构，如下所述。链轮结构12安装于自行车车架16的中轴管14中从而使得链轮结构12可以在中轴管14内转动。尤其是，如图3所示，链轮结构12通过第一支承单元21和第二支承单元22安装于中轴管14中。第一支承单元21和第二支承单元22构成第一、第二可转动安装结构。链轮结构12至少支承一个链轮18。尽管只示出了一个链轮18，但是通过阅读本公开内容，本发明所属领域的普通技术人员将会清楚，在不背离本发明的情况下可以安装一个以上不同尺寸的链轮作为链轮组。
在图3中看得最为清楚，优选地，第一支承单元21包括右锥体24、右杯状物26、多个球轴承28和右端封30。右锥体24、右杯状物26、和球轴承28均由自行车领域常规使用的硬质刚性材料制成。
右锥体24为带有内螺纹24a和可转动地支承着球轴承28的环形凹支承表面24b的管状构件。右杯状物26通过压配合或螺纹连接方式牢固地安装于中轴管14上。右杯状物26为带有可转动地支承着球轴承28的环形凹支承表面26a的管状构件。相应地，球轴承28沿圆周方向设置并且可转动地支承于右锥体24的支承表面24b和右杯状物26的支承表面26a之间，以便链轮结构12能够相对于中轴管14转动。密封30优选地安装于右锥体24与右杯形物26的相对表面之间。优选地，密封30由诸如弹性体材料之类的挠性、弹性密封型材料构成。
第二支承单元22优选地包括左锥体34、左杯状物36、多个球轴承38和左端封40。左锥体34、左杯状物36和球轴承38均由自行车领域常规使用的硬质刚性材料制成。
左锥体34为带有内螺纹34a和可转动地支承着球轴承38的环形凹支承表面34b的管状构件。左杯状物36通过压配合或螺纹连接方式牢固地安装于中轴管14上。左杯状物36为带有可转动地支承着球轴承38的环形凹支承表面36a的管状构件。相应地，球轴承38沿圆周方向设置并且可转动地支承于左锥体34的支承表面34b和左杯状物36的支承表面36a之间，以便链轮结构12能够相对于中轴管14转动。密封40优选地安装于左锥体34与左杯形物36的相对表面之间。优选地，密封40由诸如弹性体材料之类的挠性、弹性密封型材料构成。
在图3和5中看得最为清楚，链轮结构12基本上包括右曲柄臂部分41、轴部分42、链条保护装置部分43、左曲柄臂部分44以及左曲柄臂紧固机构45。右曲柄臂部分41、轴部分42和链条保护装置部分43为由自行车领域常规使用的硬质刚性材料一体形成的单块整体式构件。优选地，右曲柄臂部分41、轴部分42和链条保护装置部分43由轻型金属材料一体形成。
右曲柄臂部分41的内端41a与轴部分42合为一体，其外部自由端41b具有脚蹬安装机构41c。优选地，脚蹬安装机构41c为按照常规的螺纹连接方式容放着脚蹬的脚蹬轴的螺纹孔。
轴部分42为具有右或第一连接端42a和左或第二自由端42b的中空管状构件。右连接端42a与右曲柄臂部分41的内端41a一体形成。左自由端42b带有曲柄臂安装机构42c，其使用左曲柄臂紧固机构45按照可松脱的方式牢固地连接着左曲柄臂部分44。
轴部分42具有管状外周表面46和管状内周表面47。外周表面46具有内环形支座表面46a、第一组外螺纹46b、第二组外螺纹46c以及多个锯齿或花键46d。内周表面47具有置于轴部分42的左自由端42b处的一组内螺纹47a。
轴部分42的外周表面46还设置成用于容纳第一轴承单元21和第二支承单元22，这些支承单元构成了用于将轴部分42固定于中轴管14上的第一、第二可转动安装结构。内环形支座表面46a和第一外螺纹46b的位置与轴部分42的右连接端42a相邻。右锥体24具有设置成与第一外螺纹46b以螺纹方式接合的内螺纹24a。内环形支座表面46a置于邻近第一组外螺纹46b的右端处以便使得右锥体24在轴部分42上停止运动。第一外螺纹46b的有效外径优选地大于第二外螺纹46c的有效外径，以便使得右锥体24可以在第二外螺纹46c上没有阻碍地自由运动。尤其是，轴部分42的外周表面46为阶形结构，其最大直径或宽度形成于轴部分42的右连接端42a处，而最小直径或宽度形成于轴部分42的左自由端42b处。因此，包括位于内环形支座表面46a右侧的轴部分42的一部分的轴部分42的外周表面46的直径或宽度最大，而轴部分42的外周表面46的带有花键46d的部分直径或宽度最小。
第二外螺纹46c与第一外螺纹46b沿轴向隔开。因此，第二外螺纹46c的位置比轴部分42的右连接端42a更靠近轴部分42的左自由端42b。优选地，如图5所示，第二外螺纹46c在花键46d内侧与其隔开，其中花键46d置于轴部分42的左自由端42b的自由边处。左锥体34具有设置成与第二外螺纹46c以螺纹方式接合的内螺纹34a。优选地，锁紧螺母48和垫圈49安装于轴部分42的第二外螺纹46c上以便将左锥体34固定于轴部分42上。因此，锁紧螺母48具有设置成与第二外螺纹46c以螺纹方式接合的内螺纹。
左曲柄臂部分44的内端44a带有设置成与置于轴部分42的左自由端42b的外周表面46上的花键46d接合的锯齿或花键。因此，左曲柄臂部分44通过花键46d不可转动地联接于轴部分42的左自由端42b上。换句话说，左曲柄臂部分44具有相应的锯齿或花键44a，它们与形成于轴部分42的左自由端42b上的花键46d配合从而防止发生相对转动。
左曲柄臂紧固机构45a与置于轴部分42的左自由端42b处的内周表面47的内螺纹47a接合，从而将左曲柄臂部分44的内端44a可松脱地连接于轴部分42的左自由端42b上。换句话说，左曲柄臂紧固机构45与内螺纹47a接合以便使得左曲柄臂部分44牢固地保持于轴部分42的左自由端42b上。
优选地，左曲柄臂紧固机构45包括安装螺栓51、垫圈52和锁紧环53。安装螺栓51的外螺纹与轴部分42的左自由端42b的内螺纹47a配合。优选地，安装螺栓51为带有具有转矩传递表面51a的孔的中空构件。安装螺栓51具有与左曲柄臂部分44的凸缘邻接的环形凸缘51b，以便于施加使得左曲柄臂部分44保持于轴部分42的左自由端42b上的轴向力。优选地，垫圈52置于安装螺栓51的环形凸缘51b与左曲柄臂部分44之间。锁紧环53拧入左曲柄臂部分44中，并设置成与安装螺栓51的环形凸缘51b邻接。优选地，锁紧环53具有多个沿圆周方向隔开分布的用于容放安装工具的盲孔。
链条保护装置部分43与右曲柄臂部分41一体形成，从而使得链条保护装置部分43与右曲柄臂部分41和轴部分42成为单块整体式构件。优选地，链条保护装置部分43具有多个用于将链轮18固定于其上的链轮连接结构43a。优选地，链轮连接结构43a包括多个螺纹孔，它们的轴线基本上平行于轴部分42的转动轴线。尽管所示的链轮连接结构43a仅有一个链轮18，但是通过阅读本公开内容，对于本发明所属领域的普通技术人员来说，在不背离本发明的情况下可以在链轮连接结构43a上安装一个以上不同尺寸的链轮作为链轮组。
在本文中用于描述本发明时，下述方向性词“向前、向后、上方、向下、垂直、水平、下方和横向”以及其它类似的方向性词指的是相对于装备有本发明的自行车的那些方向。相应地，当用来描述本发明时，这些词应当被理解为相对于装备有本发明的自行车而言。此外，本文中所用的程度副词例如“基本上”、“大约”和“近似”等是指变动的项具有合理的偏差量以便保证最终结果不会发生显著改变。如果偏差不会否定其所改动的词的意思，这些词应当被解释为包括所改动项的至少±5％的偏差。
尽管仅选择了选定的实施例对本发明进行了示例说明，但通过阅读本公开内容，本发明所属领域的普通技术人员应当清楚，在不背离附属权利要求中所限定的本发明的范围的情况下，在此可以作出各种变动和改型。此外，以上对根据本发明的实施例的描述仅用于示例说明，而并非用于对如附属权利要求及其等同内容所限定的本发明进行限制。
权利要求
1.一种自行车链轮结构，包括右曲柄臂部分，其具有脚蹬安装机构；以及轴部分，其具有与右曲柄臂部分一体形成为单块整体式构件的第一端和带有曲柄臂安装机构的第二端，轴部分具有置于轴部分第一端与第二端之间的外螺纹。
2.根据权利要求1所述的自行车链轮结构，其中链条保护装置部分与右曲柄臂部分一体形成从而使得链条保护装置部分为带有右曲柄臂部分和轴部分的单块整体式构件。
3.根据权利要求1所述的自行车链轮结构，其中轴部分第二端的曲柄臂安装机构包括多个锯齿。
4.根据权利要求3所述的自行车链轮结构，其中轴部分第二端的曲柄臂安装机构的锯齿置于轴部分第二端的外表面上。
5.根据权利要求1所述的自行车链轮结构，其中轴部分第二端的曲柄臂安装机构包括与轴部分第二端的自由边相邻的螺纹段。
6.根据权利要求5所述的自行车链轮结构，其中轴部分第二端的曲柄臂安装机构的螺纹段置于轴部分第二端的内表面上。
7.根据权利要求5所述的自行车链轮结构，其中轴部分第二端的曲柄臂安装机构包括多个锯齿。
8.根据权利要求7所述的自行车链轮结构，其中轴部分第二端的曲柄臂安装机构的锯齿置于轴部分第二端的外表面上。
9.根据权利要求8所述的自行车链轮结构，其中轴部分第二端的曲柄臂安装机构的螺纹段置于轴部分第二端的内表面上。
10.根据权利要求1所述的自行车链轮结构，其中轴部分第二端的曲柄臂安装机构包括与轴部分第二端的自由边相邻的螺纹段。
11.根据权利要求10所述的自行车链轮结构，其中轴部分第二端的曲柄臂安装机构的螺纹段置于轴部分第二端的内表面上。
12.根据权利要求10所述的自行车链轮结构，其中轴部分第二端的曲柄臂安装机构包括多个锯齿。
13.根据权利要求12所述的自行车链轮结构，其中轴部分第二端的曲柄臂安装机构的锯齿置于轴部分第二端的外表面上。
14.根据权利要求13所述的自行车链轮结构，其中轴部分第二端的曲柄臂安装机构的螺纹段置于轴部分第二端的内表面上。
15.根据权利要求14所述的自行车链轮结构，其中轴部分的外螺纹包括与轴部分第一端相邻放置的第一外螺纹和与轴部分第二端相邻放置的第二外螺纹，第二外螺纹的外径小于第一外螺纹。
16.根据权利要求1所述的自行车链轮结构，还包括可拆卸地安装于轴部分第二端的曲柄臂安装机构上的左曲柄臂。
17.根据权利要求1所述的自行车链轮结构，还包括以螺纹连接的方式安装于轴部分第二端上的左支承装置的左锥体。
18.根据权利要求17所述的自行车链轮结构，还包括以螺纹连接的方式安装于邻近轴部分第一端处的轴部分上的右支承装置的右锥体。
19.根据权利要求18所述的自行车链轮结构，其中轴部分第二端的曲柄臂安装机构包括内螺纹和多个外锯齿。
20.根据权利要求19所述的自行车链轮结构，还包括通过固定螺栓可拆卸地安装于轴部分第二端的曲柄臂安装机构上的左曲柄臂。
全文摘要
一种自行车链轮结构配置成带有一体形成为单块整体式构件的右曲柄臂部分和轴部分。右曲柄臂部分的内端与轴部分一体形成。右曲柄臂部分的外端具有脚蹬安装机构。轴部分的第一端与右曲柄臂部分一体形成，而其第二端带有曲柄臂安装机构。轴部分具有置于轴部分第一端与第二端之间的外螺纹。因此中轴的一部分与与自行车链轮结构部分地合为一体。优选地，链条保护装置与右曲柄臂合为一体形成单块整体式构件。这种设置方案使得自行车链轮结构地零件数量和制造成本减少。
文档编号B62M3/00GK1715133SQ20051008115
公开日2006年1月4日 申请日期2005年6月29日 优先权日2004年6月29日
发明者福井清二 申请人:株式会社岛野