自行车链轮及其链条的构造的制作方法

1.本技术涉及自行车的技术领域，特别是一种具备耐磨、轻量化并具有足够的结构强度等优点的自行车链轮及其链条的构造。


背景技术：

2.链轮(或称大盘齿片)及其链条是自行车的主要传动构造之一，自行车的链轮可区分为配置在大盘的前链轮(或称大盘齿片)以及配置在自行车后轮毂的飞轮上的后链轮，链条的作用是将前链轮和后链轮链接在一起，并且在前链轮转动时通过链条带动后链轮转动。在某些具备多段变功能的自行车传动构造中，前链轮包含了一个或以上齿数不同的前链轮，以及多个同轴但是齿数不同的后链轮，通过变速机构的拨动可以将链条分别移动至不同的前链轮及/或后链轮。在作用期间链条和链轮的齿部会不停地相互接触并且互相摩擦，如何减少链条和链轮之间的磨耗，以及减少链条和链轮互相接触产生的噪音，是自行车产业要解决的问题之一。
3.已知用于减少链条和链轮互相接触产生的噪音的技术方案，通常是通过重新设计链条的链片的构造或是形状的手段获得实现。例如已经公开的中国实用新型专利授权公告号cn2504436y提出了一种“用于自行车链条的外链板”，该实用新型的外链板的特别之处在于外链板板体腰部内、外侧面的形状结构。另外，在已经公开的中国实用新型专利授权公告号cn202140504u提出了一种“链条外链板及链条”，该外链板的两端部的外端侧处各凹入形成有一凹角，故而，当链条和链轮配合而做变速动作时，链轮的轮齿可顶触于此凹角处，以助于链条的变压动作，使得变速更为顺畅。另外，在已经公开的中国实用新型专利授权公告号cn2168987y提出了一种“自行车链条”，是于不变更链条本身间距的情况下，利用导齿面的设置，加大炼条与齿峰进行啮合的容许空间，并使链条导入正确啮合位置，以使运转顺畅并减少脱链的机率；另利用凸起部分的设置，减小链条与链齿啮合后所余的游隙与两者之间摩擦面积，以降低运转时链条摆荡碰撞或摩擦齿峰所生的噪音。
4.在已公开的中国发明专利公开号cn1263169a提出了“一种低碳微合金钢及用其生产链条板的方法”，用以提供一种工艺简单，成本低且强度高的低碳微合金钢及用其生产链条板的方法。另外在已公开的中国发明专利公开号cn101121956a提出了一种“用普通碳素钢q235做自行车链条的链板的热处理方法”，声称按照该发明技术方案加工用q235为材料的自行车炼板，链条的抗拉强度达到国家标准，经客户检测认可，满足了客户要求，按照目前市场价格差异，每吨钢材节约400元。
5.现有的自行车链轮和链条通常使用钢材制作，虽然可以提供足够的强度和耐磨的性能，但是全部使用钢材制造难以达到轻量化的目标。


技术实现要素：

6.本技术所要解决的技术问题在于提供一种耐磨且轻量化的自行车链轮及其链条的构造。
7.为达上述目的，本技术自行车链轮及其链条的构造的一种实施例构造包括：具有多个齿部的链轮，以及由多个链结单元互相链接在一起的链条，每一个链结单元包括两个内链板，两个外链板，两个梢轴，以及两个套环；其中链轮与外链板及内链板互相接触的结构是由包含第一种金属和第二种金属的多层复合金属板制成，所述的第一种金属的硬度大于第二种金属的硬度，所述的第一种金属的密度大于第二种金属的密度，其中链轮与外链板及内链板互相接触的结构的表面材料为硬度较高的第一种金属。
8.其中第一种金属是不锈钢，第二种金属是铝合金。
9.其中第一种金属是301不锈钢，第二种金属是7075铝合金。
10.作为本技术自行车链轮及其链条的构造的一种实施例，其中链轮是由具有三层结构的多层复合金属板制成，所述的多层复合金属板的最外侧两层结构采用第二种金属为材料，多层复合金属板的中间层结构采用第一种金属为材料，采用第一种金属为材料的中间层在链轮的齿部的前后两侧露出可以和链结单元的套环接触。
11.作为本技术自行车链轮及其链条的构造的一种实施例，其中链轮是由具有五层结构的多层复合金属板制成，其中作为多层复合金属板的奇数层的最外侧两层结构和中间层结构采用第二种金属为材料，作为多层复合金属板的偶数层的结构采用第一种金属为材料，链轮的齿部的内外两侧具有导角边，采用第一种金属为材料的偶数层在导角边处露出可以和外链板及内链板互相接触，采用第一种金属为材料的偶数层的结构在链轮的齿部的前后两侧露出可以和链结单元的套环接触。
12.作为本技术自行车链轮及其链条的构造的一种实施例，其中内链板和外链板是由具有两层结构的多层复合金属板制成，其中一层结构采用第一种金属为材料，另一层结构采用第二种金属为材料，其中外链板和内链板的内侧面是硬度较高的第一种金属。
13.作为本技术自行车链轮及其链条的构造的一种实施例，其中内链板和外链板是由具有三层结构以上且总数为奇数层结构的多层复合金属板制成，所述的多层复合金属板的奇数层采用第一种金属为材料，所述的多层复合金属板的偶数层采用第二种金属为材料。
14.本技术的优点及功效在于，其中链轮和链条互相接触的结构的表面材料为硬度较高的第一种金属，可以提供足够的耐磨能力，保证链轮和链条的使用寿命；另一方面，链轮和链条互相接触的结构使用包含第一种金属和第二种金属的多层复合金属板制造，可以大幅减轻链轮和链条的重量，并且保证了足够的结构强度。
15.有关本技术的其它功效及实施例的详细内容，配合图式说明如下。
附图说明
16.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
17.图1是本技术自行车链轮及其链条的构造的一种实施例构造；
18.图2是链轮的和链结单元的局部构造图；
19.图3是图2在a
‑
a位置的断面构造示意图；
20.图4是本技术自行车链轮及其链条的构造的另一种实施例的断面构造示意图；
21.图5是链轮的和链结单元的局部构造图。
22.符号说明
23.10链轮
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
11齿部
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
11s齿部的内外两侧
24.11f、11r齿部的前后两侧
25.20链条
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
30链结单元
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
31、32内链板
26.311端部
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
312腰部
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
313内销孔
27.33、34外链板
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
341端部
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
342腰部
28.343外销孔
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
35、36梢轴
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
37、38套环
29.m1第一种金属
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
m2第二种金属
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
p多层复合金属板
30.p2两层结构的多层复合金属板
31.p3三层结构的多层复合金属板
32.p5五层结构的多层复合金属板
33.r导角边
具体实施方式
34.在下文的实施方式中所述的位置关系，包括：上，下，左和右，若无特别指明，皆是以图式中组件绘示的方向为基准。
35.首先请参阅图1，是本技术自行车链轮10及其链条20的构造的一种实施例构造。其中链条20由多个链结单元30互相链接而成，每一个链结单元30包括两个内链板31、32，两个外链板33、34，两个梢轴35、36，以及两个套环37、38；两个套环37、38分别可转动地套在两个梢轴35、36的外侧，使得链条20和链轮10的齿部11接触时形成滚动接触，并且减少磨耗。
36.两个内链板31、32的构造相同，下文以内链板31为代表说明其构造。内链板31的构造包括两个端部311，以及衔接两个端部311的腰部312，在两个端部311各有一贯穿内链板31的内销孔313。
37.两个外链板33、34的构造相同，下文以外链板34为代表说明其构造。外链板34的构造包括两个端部341，以及衔接两个端部341的腰部342，于两个端部341各有一贯穿外链板34的外销孔343。
38.两个外链板33、34分设于两个内链板31、32的外侧，其中一个销轴35依序穿过其中一个外链板33的外销孔343、其中一个内链板31的内销孔313、其中一个套环37，另一个内链板32的内销孔313及另一个外链板34的外销孔343，使两个外链板33、34和两个内链板31、32以枢接方式链接在一起，两个套环37、38配置在两个内链板31、32之间并且可以自由地转动。
39.利用另一个销轴36以相同的方式和另一个具有同样结构的链结单元30枢接进而链接在一起，通过这种链接方式将多个具有同样结构的链结单元30首尾相连地链接，就能形成一个封闭的环状的自行车链条20。
40.图1是的链轮10是以自行车大盘的链轮为范例，但并非以此为限，所述的链轮10也适用于自行车的后链轮。链轮10基本上是一种圆形或环形的构件，链轮10的圆周布满多个齿部11，齿部11可以伸入链条20的每一个链结单元30的两个套环37、38之间，齿部11同时也会伸入两个外链板33、34(见图2)或是两个内链板31、32(见图3)，以及之间，而且齿部11不
可避免地会和两个外链板33、34或是两个内链板31、32的内侧面接触。
41.本技术自行车链轮10及其链条20的构造和现有的自行车链轮及其链条的构造，在形状和组成组件方面基本上相同；对比现有的自行车链轮及其链条的构造，本技术自行车链轮10及其链条20的构造的技术特点在于，链轮10和链条20互相接触的结构是由包含第一种金属m1和第二种金属m2的多层复合金属板p制成，其中第一种金属m1的硬度大于第二种金属m2的硬度，第一种金属m1的密度大于第二种金属m2的密度(换言之，第二种金属m2的重量相对较轻)，链轮10和链条20互相接触的结构的表面材料为硬度较高的第一种金属m1。
42.制造所述多层复合金属板p的一种实施方式，是将第一种金属m1制成的金属板和第二种金属m2制成的金属板通过滚轧工艺结合成所述的多层复合金属板p，所述的多层复合金属板p再通过机械加工的工序制成链轮10、内链板31、32和外链板33、34，其中链轮10与内链板31、32及外链板33、34互相接触的结构的表面材料为硬度较高的第一种金属m1。作为本技术的一种较佳实施例，其中第一种金属m1是301不锈钢，第二种金属m2是7075铝合金，可以大幅减轻链轮10和链条20的重量，并且保证了足够的结构强度。
43.请参阅图3，是了用于制作链轮10的多层复合金属板p的一种实施方式，其中链轮10是由具有三层结构的多层复合金属板p3(为便于说明和区别，下文依据多层复合金属板p的结构层数，在多层复合金属板p之后附带数字以表示多层复合金属板p的结构层数，例如具有三层结构的多层复合金属板符号标示为p3)制成，所述的多层复合金属板p3的最外侧两层结构采用第二种金属m2为材料，多层复合金属板p3的中间层结构采用第一种金属m1为材料，采用第一种金属m1为材料的中间层在链轮10的齿部11的前后两侧11f、11r露出，可以和链结单元30的套环37、38接触(见图5)。
44.请再次参阅图3所示，是了用于制作内链板31、32和外链板33、34的多层复合金属板p的一种实施方式，其中内链板31、32和外链板33、34是由具有两层结构的多层复合金属板p2制成，其中一层结构采用第一种金属m1为材料，另一层结构采用第二种金属m2为材料，其中内链板31、32和外链板33、34的内侧面(面向链轮10的齿部11的一侧表面)是硬度较高的第一种金属m1，可以增加内链板31、32和外链板33、34的耐磨能力。
45.请参阅图4，是了用于制作链轮10的多层复合金属板p的另一种实施方式，其中链轮10是由具有五层结构的多层复合金属板p5制成，其中作为多层复合金属板p5的奇数层的最外侧两层结构和中间层结构采用第二种金属m2为材料，作为多层复合金属板p5的偶数层的结构采用第一种金属m1为材料，链轮10的齿部11的内外两侧11s具有导角边r，采用第一种金属m1为材料的偶数层在导角边r之处露出可以和内链板31、32及外链板33、34互相接触，采用第一种金属m1为材料的偶数层的结构在链轮10的齿部11的前后两侧11f、11r露出可以和链结单元30的套环37、38接触。
46.请再次参阅图4，是了用于制作内链板31、32及外链板33、34的多层复合金属板p的一种实施方式，其中内链板31、32及外链板33、34是由具有三层结构以上且总数为奇数层结构的多层复合金属板p制成，图4中是的内链板31、32及外链板33、34是由具有五层结构的多层复合金属板p5制成，所述的多层复合金属板p5的奇数层采用第一种金属m1为材料，所述的多层复合金属板p5的偶数层采用第二种金属m2为材料。
47.在保证符合自行车链轮10及其链条20的强度符合要求的条件下，多层复合金属板p之中由第一种金属m1和第二种金属m2构成的不同层的结构厚度比例可以依需要调整，链
轮10和链条20互相接触的结构使用这种包含第一种金属m1和第二种金属m2的多层复合金属板p制造，可以大幅减轻自行车链轮10和链条20的重量，实现自行车链轮10和链条20的轻量化，并且保证了足够的结构强度。
48.以上所述的实施例及/或实施方式，仅是用以说明实现本技术技术的较佳实施例及/或实施方式，并非对本技术技术的实施方式作任何形式上的限制，任何本领域技术人员，在不脱离本技术内容所公开的技术手段的范围，当可作些许的更动或修饰为其它等效的实施例，但仍应视为与本技术实质相同的技术或实施例。