自行车拨链机构及自行车拨链器论文和设计-刘春生

全文摘要

本实用公开了一种自行车拨链机构及自行车拨链器，包括基体构件、滑动构件、安装在滑动构件的一侧上的拨链构件以及驱动构件，基体构件上设置有导向部，导向部的导向方向沿侧向设置，且存在沿后轮轴心线方向的方向分解量；滑动构件安装在导向部上，可相对基体构件沿导向部的导向方向运动；驱动构件可驱动滑动构件在导向部上运动。本拨链机构中利用导向部与滑动构件的配合，带动拨链构件沿侧向运动，进而可以带动链条上一级或下一级自行车的飞轮，实现了自行车的变速可以实现动作的连贯性，避免了传统四杆机构传动的卡滞问题，而且传动更为可靠。本自行车拨链机构及拨链器结构简单，传动方式可靠，运动过程不容易出现卡滞。

主设计要求

1.一种自行车拨链机构，其特征在于，包括：基体构件，设置有导向部；其中所述导向部的导向方向沿基体构件的侧向设置，且存在沿后轮轴心线方向的方向分解量；滑动构件，安装在导向部上，可相对基体构件沿导向部的导向方向运动；以及拨链构件，安装在滑动构件的一侧上，用于导向并张紧链条。

设计方案

1.一种自行车拨链机构，其特征在于，包括：

基体构件，设置有导向部；

其中所述导向部的导向方向沿基体构件的侧向设置，且存在沿后轮轴心线方向的方向分解量；

滑动构件，安装在导向部上，可相对基体构件沿导向部的导向方向运动；以及

拨链构件，安装在滑动构件的一侧上，用于导向并张紧链条。

2.根据权利要求1所述的一种自行车拨链机构，其特征在于：所述导向部延伸出基体构件，并向后轮的一侧倾斜向下设置；所述导向部的下端设置有限位块；所述导向部的导向方向与飞轮组的转动轴心线处于同一平面，且与所述平面内飞轮组同侧的外轮廓线平行。

3.根据权利要求1或2所述的一种自行车拨链机构，其特征在于：所述滑动构件包括与导向部配合的滑动部以及安装臂，安装臂设置在滑动构件位于自行车前进方向的一侧；拨链构件安装在安装臂上。

4.根据权利要求3所述的一种自行车拨链机构，其特征在于：所述安装臂设置有第一安装位和第二安装位，所述拨链构件包括用于拨动链条的拨链架以及用于张紧链条的张链架，所述拨链架安装在第一安装位上，张链架可转动安装在第二安装位上，第二安装位上设置有用于复位张链架的复位件。

5.根据权利要求4所述的一种自行车拨链机构，其特征在于：所述拨链架的上端设置有导链轮，所述张链架的伸出端上设置有张链轮，张链轮和导链轮均与链条啮合；所述导链轮和张链轮的转动轴心线一致，且与后轮轴心线平行。

6.根据权利要求5所述的一种自行车拨链机构，其特征在于：所述张链架设置有转臂，所述转臂的一端设置有安装部，所述安装部通过第一转动轴可转动安装在第二安装位上；所述复位件设置在安装部内，所述复位件的一端与安装部连接，另一端与第二安装位连接；所述张链轮可转动安装在转臂的另一端上。

7.一种自行车拨链器，其特征在于，包括设置有权利要求1-6任一项所述的自行车拨链机构以及驱动构件，所述驱动构件设置在基体构件上，可迫使滑动构件在导向部上运动。

8.根据权利要求7所述的一种自行车拨链器，其特征在于：所述驱动构件包括安装在基体构件上的导轮、弹性件以及变速线，所述弹性件的一端与基体构件连接，另一端与滑动构件连接，所述变速线的输出端绕过导轮以及限位块与滑动构件连接；变速线驱动滑动构件在导向部上的滑动方向与弹性件迫使滑动构件在导向部上的滑动方向相反。

9.根据权利要求7所述的一种自行车拨链器，其特征在于：所述驱动构件包括可转动安装在基体构件上的驱动轮组、可带动滑动构件在导向部上运动的传动丝杠以及变速线；所述驱动轮组的输入端与变速线的输出端偏置连接，变速线可带动驱动轮组转动；所述驱动轮组的输出端与传动丝杠输入端连接。

10.根据权利要求9所述的一种自行车拨链器，其特征在于：所述驱动轮组包括主盘、传动轴以及驱动齿轮，所述传动轴可转动安装在基体构件上，所述传动轴上套装有卷簧，所述卷簧的一端与驱动齿轮或传动轴连接，另一端与基体构件连接；驱动齿轮安装在传动轴靠近传动丝杠的一端上，且与传动丝杠啮合；所述主盘安装在传动轴的另一端上，所述主盘上设置有与变速线输出端连接的连接位，连接位与主盘的转动中心偏置设置。

设计说明书

技术领域

本实用涉及自行车技术领域，尤其涉及一种自行车拨链机构及自行车拨链器。

背景技术

自行车的后拨链器是配装在自行车车架的后平叉上，用于与自行车安装的组合变速齿轮相配合，通过后拨链器拨动链条与大小不同的飞轮片啮合，进而实现自行车的换挡变速。在自行车变速时，通过换挡调整器拉动变速线，使后拨链器上的链条导向器偏移，从而推动链条与不同直径的飞轮片啮合。自行车的后拨链器主要安装在山地自行车或公路自行车上，满足人们运动的需求。

目前的自行车拨链机构大多采用四杆机构进行拨链变速，传动方式单一，整体结构相对复杂。由于四杆机构多为铆接的结构，使得在外部变速线驱动四杆机构运动时，这些铆接点容易出现卡滞。而目前四杆机构由于结构部件多，在运动过程中的所需空间大，造成了四杆机构只能向外运动，因此整个重要的驱动部件都是外露的。这类拨链机构在自行车不小心摔车的时候，外露的四杆机构容易摔坏，造成零部件变形。由于这些零部件与相邻的部件是铆接的连接关系，使得变形后的零部件会与相邻的部件在铆接处卡死，使得整个四杆机构无法进行拨链动作。这类拨链机构因为结构复杂，在内部零部件被破坏后，难以进行更换，使用者只能将整个拨链器进行更换，使用成本大。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用提供了一种结构简单，传动方式可靠，不容易出现运动卡滞的自行车拨链机构及拨链器。

本实用解决其技术问题所采用的技术方案为：

一种自行车拨链机构，包括：

基体构件，设置有导向部；

其中所述导向部的导向方向沿基体构件的侧向设置，且存在沿后轮轴心线方向的方向分解量；

滑动构件，安装在导向部上，可相对基体构件沿导向部的导向方向运动；以及

拨链构件，安装在滑动构件的一侧上，用于导向并张紧链条。

作为上述技术方案的改进，所述导向部延伸出基体构件，并向后轮的一侧倾斜向下设置；所述导向部的下端设置有限位块；所述导向部的导向方向与飞轮组的转动轴心线处于同一平面，且与所述平面内飞轮组同侧的外轮廓线平行。

作为上述技术方案的改进，所述滑动构件包括与导向部配合的滑动部以及安装臂，安装臂设置在滑动构件位于自行车前进方向的一侧；拨链构件安装在安装臂上。

作为上述技术方案的改进，所述安装臂设置有第一安装位和第二安装位，所述拨链构件包括用于拨动链条的拨链架以及用于张紧链条的张链架，所述拨链架安装在第一安装位上，张链架可转动安装在第二安装位上，第二安装位上设置有用于复位张链架的复位件。

作为上述技术方案的改进，所述拨链架的上端设置有导链轮，所述张链架的伸出端上设置有张链轮，张链轮和导链轮均与链条啮合；所述导链轮和张链轮的转动轴心线一致，且与后轮轴心线平行。

作为上述技术方案的改进，所述张链架设置有转臂，所述转臂的一端设置有安装部，所述安装部通过第一转动轴可转动安装在第二安装位上；所述复位件设置在安装部内，所述复位件的一端与安装部连接，另一端与第二安装位连接；所述张链轮可转动安装在转臂的另一端上。

一种自行车拨链器，包括自行车拨链机构以及驱动构件，所述驱动构件设置在基体构件上，可迫使滑动构件在导向部上运动。

作为上述技术方案的改进，所述驱动构件包括安装在基体构件上的导轮、弹性件以及变速线，所述弹性件的一端与基体构件连接，另一端与滑动构件连接，所述变速线的输出端绕过导轮以及限位块与滑动构件连接；变速线驱动滑动构件在导向部上的滑动方向与弹性件迫使滑动构件在导向部上的滑动方向相反。

作为上述技术方案的改进，所述驱动构件包括可转动安装在基体构件上的驱动轮组、可带动滑动构件在导向部上运动的传动丝杠以及变速线；所述驱动轮组的输入端与变速线的输出端偏置连接，变速线可带动驱动轮组转动；所述驱动轮组的输出端与传动丝杠输入端连接。

作为上述技术方案的改进，所述驱动轮组包括主盘、传动轴以及驱动齿轮，所述传动轴可转动安装在基体构件上，所述传动轴上套装有卷簧，所述卷簧的一端与驱动齿轮或传动轴连接，另一端与基体构件连接；驱动齿轮安装在传动轴靠近传动丝杠的一端上，且与传动丝杠啮合；所述主盘安装在传动轴的另一端上，所述主盘上设置有与变速线输出端连接的连接位，连接位与主盘的转动中心偏置设置。

本实用的有益效果有：

本拨链机构在基体构件上设置导向部；滑动构件可滑动安装在导向部上，而拨链构件安装在滑动构件上，因此滑动构件在导向部上进行滑移时会带动拨链构件沿侧向运动，进而可以带动链条上一级或下一级自行车的飞轮，实现了自行车的变速。在本申请中，利用导向部与滑动构件的配合，可以实现动作的连贯性，避免了传统四杆机构传动的卡滞问题，而且传动更为可靠。本实用还提供了一种拨链器，在该拨链器中设置有用于驱动滑动构件在导向部上运动的驱动构件，提高了整个拨链器的运动协调性。本自行车拨链机构及拨链器结构简单，传动方式可靠，运动过程不容易出现卡滞。

附图说明

下面结合附图及具体实施例对本实用作进一步说明，其中：

图1是本实用第一实施例中拨链器的安装结构示意图；

图2是本实用第一实施例中拨链器的结构示意图一；

图3是本实用第一实施例中拨链器的结构示意图二；

图4是本实用第一实施例中拨链器的结构示意图三；

图5是本实用第一实施例中张链架的剖视图；

图6是本实用第二实施例中拨链器的安装结构示意图；

图7是本实用第二实施例中拨链器的结构示意图一；

图8是本实用第二实施例中拨链器的结构示意图二；

图9是本实用第二实施例中驱动构件的剖视图。

具体实施方式

参见图1和图6，自行车包括车架9、第一链轮、后轮5、轮毂轴7、飞轮组8、换挡器、链条6以及拨链机构，车架9包括两个相对设置的第一后叉和第二后叉，轮毂轴7安装在第一后叉和第二后叉之间，轮毂轴7上套装有轮毂壳，轮毂壳绕轮毂轴7的轴线与轮毂轴 7可转动地连接。轮毂壳通过辐条和轮辋组成车轮，飞轮组8套装在轮毂壳相连接的塔基上，且飞轮组8位于轮毂壳和第一后叉之间。车架9的中部可转动地连接有绕自身的轴线转动的第一链轮。换挡器安装在车架9的把手上，变速线穿行于车架9上，一端与换挡器输出端连接，另一端与拨链机构输入端连接。

其中，飞轮组8套装在轮载壳上设置的飞轮座上，并随飞轮座与轮载壳可单向地旋转，且飞轮组8位于轮载壳靠近车架9的第一后叉口的一端上，且飞轮组8位于第一后叉和第二后叉口之间。第一链轮绕自身的转轴可转动地与车架1的中部连接，链条6分别与第一链轮、飞轮组8的第二链轮和拨链器连接。通过将飞轮组8设置在第一后叉口和第二后叉口之间，使得飞轮组8能够位于车架9内，即位于第一后叉口和第二后叉口之间，使得车架9对飞轮组8进行保护，进而避免飞轮组8位于车架9外，使得飞轮组8不易被磕碰。为了防止轮毂轴7从第一后叉和第二后叉内滑出，第一后叉和第二后叉的尾部设置有尾钩。

下面是本实用关于拨链机构及拨链器具体结构的说明

第一实施例

参见图2至图4，本实施例提供的自行车拨链机构，包括：基体构件1、滑动构件2以及拨链构件3，其中，基体构件1上设置有导向部11；其中所述导向部11的导向方向沿侧向设置，且存在沿后轮 5轴心线方向的方向分解量，简单理解为导向部11的导向方向在空间上的具体方向，可以通过多个分方向上矢量进行合成得到，而这些方向矢量中肯定存在与后轮5轴心线方向相同的分方向矢量，只要外物在导向部11上运动，该外物即可将该起所运动分出一个与后轮5 轴心线方向平行的分方向矢量。而滑动构件2安装在导向部11上，可相对基体构件1沿导向部11的导向方向运动；拨链构件3安装在滑动构件2的一侧上，用于导向并张紧链条6。其中，基体构件1是安装在车架9上，且位于第一后叉的这一侧，为了便于安装，本实施例优选将基体构件1安装在轮毂轴7与第一后叉的结合处，这样可以便于通过锁紧结构将整个基体构件1进行锁紧在自行车的结构上。滑动构件2可以内部自带有在导向部11上运动的动力，也可以借助外部的驱动结构在在导向部11上运动，这两种类型的运动方式只要能作用于本申请中导向部11与滑动构件2的相对运动情况即可。在本申请中，所述导向部11的导向方向与飞轮组8的转动轴心线处于同一平面，且与所述平面内飞轮组8的外轮廓线平行需要特别说明，在本申请中为了提高导向部11的滑动性，导向部11的导向方向基本与同平面内飞轮组8中所有飞轮片直径的减少方向平行，由于本申请中的导向部11是设置在飞轮组8的下方，飞轮组8整体轮廓可以近似为一个向外凸出的锥台，因此，导向部11的导向方向与所有飞轮片直径的减少方向的下部轮廓线平行。其中拨链构件3在导向部11上运动时，每调一次速，拨链构件3与对应一个飞轮片之间距离均基本一致，维持在6-7毫米之间，上述两者之间维持基本恒定距离，使得链条6更为容易切换至不同直径飞轮片。

当然，在本实施例中，基体构件1还包括固定部15和基座13，固定部15设置在基座13的上部，固定部15上设置有安装孔，固定部15通过安装孔套装在轮毂轴7上，并通过锁紧螺母将其锁紧在轮毂轴7上。安装孔的外侧设置有阶梯台，这样的结构便于容置整个锁紧螺母，实现结构的缩纳。当然，为了便于安装，在固定部15靠近后轮5的一侧设置有与尾钩相契合的安装台14，安装台14直接抵在尾钩上，使得整个基体构件1无法相对轮毂轴7转动，这个对整个拨链机构而言是十分必要的。

参见图2和图3，本实施例中，导向部11安装在基座13上，为了防止整个机构的重要部件外露，优选所述导向部11延伸出基体构件1，并向后轮5的一侧倾斜向下设置；所述导向部11的下端设置有限位块12。当然，在安装过程中，导向部11也可以不一定必须要向后轮5的一侧倾斜向下设置，前面所说的导向部11只要存在一个沿后轮5轴心线方向的方向分解量即可。关于导向部11的具体朝向，除了考虑基体构件1的结构外，还要考虑自行车整体与基体构件1的结构，这里不再讨论别的关于导向部11的具体设置问题。关于导向部11的具体结构，本申请优选为导杆，这样选材加工方便，加工成本低，装配容易，而滑动构件2与导向部11的配合部分就更为简单，直接在其上开设于导杆配合的导孔即可。当然导向部11也可以为滑轨，这样滑动构件2与导向部11的配合部分就相应改变为滑块了，这个可以根据具体的生产以及使用环境进行选择，当然在实际使用中肯定不会局限于上面的两种情况。而限位块12在本申请的主要作用是为了限制滑动构件2在导向部11上的运动行程而设定，关于限位块12在导向部11上的具体设置位置与飞轮组8上最大半径飞轮与最小半径的飞轮之间的距离决定的，这里不进行讨论。

参见图2和图3，所述滑动构件2包括与导向部11配合的滑动部21以及安装臂22，安装臂22设置在滑动构件2位于自行车前进方向的一侧，拨链构件3安装在安装臂22上这样的设计使得拨链构件3，更容易拨动链条6在飞轮组8上进行跟换所匹配的飞轮，当然根据自行车以及整个拨链机构不同的结构设计，亦可选择设置在不同的方向。其中，所述安装臂22设置有第一安装位23和第二安装位 24，所述拨链构件3包括用于拨动链条6的拨链架31以及用于张紧链条6的张链架32，所述拨链架31安装在第一安装位23上，张链架32可转动安装在第二安装位24上，第二安装位24上设置有用于复位张链架32的复位件33。在此需要说明的是，安装臂22为一个异型的结构，第二安装位24相对于第一安装位23形成一个弯折区，在上述的既定安装方向中，第二安装位24相比第一安装位23向外凸出，这样的结构使得张链架32对链条6的作用位置、拨链架31对链条6的作用位置以及链条6能保持运动共面的效果，该设计由张链架 32的具体结构所决定，下文有具体说明，这里不累述。当然在一些区别于本申请中拨链架31和张链架32结构的不同设计，可以不使用本申请中关于安装臂22的具体设计。总之，安装臂22的具体设计，只需保证张链架32对链条6的作用位置、拨链架31对链条6的作用位置以及链条6传动方向能保持运动共面即可。需要说明的是，滑动构件2在导向部11上的运动，可以是在滑动构件2自己本身上进行安装驱动动力，也可以是外部的驱动件进行驱动滑动构件2进行运动，只要能实现滑动构件2相对导向部11运动即可。

下面是关于拨链架31的具体结构说明，所述拨链架31的上端设置有导链轮34，所述张链架32的伸出端上设置有张链轮35，张链轮 35和导链轮34均与链条6啮合；所述导链轮34和张链轮35的转动轴心线一致，且与后轮5轴心线平行。由于拨链的过程，链条6存在一定的挠度问题，故拨链架31相对于第一安装位23来讲，采用固接的方式更加容易实现拨链的动作，而且效果更好。

参见图4和图5，而由于链条6在匹配不同的直径的飞轮片时，必然因为飞轮片的直径变化而产生挠度的问题，为了使得整个链条6 的运动平稳和有序，固设计有张链架32的结构。其中，所述张链架 32设置有转臂321，所述转臂321的一端设置有安装部322，所述安装部322通过第一转动轴323可转动安装在第二安装位24上；所述复位件33设置在安装部322内，所述复位件33的一端与安装部322 连接，另一端与第二安装位24连接；所述张链轮35可转动安装在转臂321的另一端上。在安装部322可以简单理解为两个同轴设置且一端连接的筒体结构，而两个筒体之间的具体空间主要是为了安装复位件33的结构，这样可以避免外部物品对复位件33的损伤，否者在变速的过程中，链条6无法正常进行调节松紧。为了防止拨链过程链条 6从张链轮35上进行脱落，故在张链轮35外的安装结构上设置有一个限位框36，可以有效避免拨链架31以及张链轮35在拨链过程，链条6从张链轮35上脱落。在本实施例中，复位件33优选为卷簧，这样可以保持张链架32有一个扭转张紧链条6的力。

参见图2和图3，基于上述的自行车拨链机构，本实用提供了一种自行车拨链器，包括上述的自行车拨链机构以及驱动构件4，所述驱动构件4设置在基体构件1上，可迫使滑动构件2在导向部11上运动。驱动构件4作为一个动力件，符合上述在本申请中拨链结构的运动要求。

其中，所述驱动构件4包括安装在基体构件1上的导轮41A、弹性件42A以及变速线，所述弹性件42A的一端与基体构件1连接，另一端与滑动构件2连接，所述变速线的输出端绕过导轮41A与滑动构件2连接；变速线驱动滑动构件2在导向部11上的滑动方向与弹性件42A迫使滑动构件2在导向部11上的滑动方向相反。当然为了便于理解，变速线与弹性件42A对滑动构件2在导向部11上的滑动方向的具体情况，本申请在此进行具体说明。如果弹性件42A作为一个压簧的时候，这时弹性件42A对滑动构件2的作用力是迫使滑动构件2向导向部11的下端进行滑动，而为了达到调节的功能，变速线对滑动构件2的作用力只能是导向部11的上部运动，这时变速线的输出端只需绕过导轮41A与滑动构件2直接连接即可。如果弹性件42A作为一个拉簧的时候，这时变速线对滑动构件2作用力只能是向下，这时为了便于实施这样的方案，位于导向部11下端的限位块12上设置一个换向轮或者换向孔，变速线可以依次绕过导轮 41A以及限位块12上的换向轮或者换向孔再与滑动构件2下侧面连接，这样在外部换挡器抽动变速线时，变速线能驱动滑动构件2向下滑移。当然关于驱动构件4的具体方式不局限于本实施例中所展示的具体结构。

第二实施例

参见图6至图9，在本实施例中，提供了一种自行车拨链器，包括自行车拨链机构以及驱动构件4，所述驱动构件4设置在基体构件 1上，可迫使滑动构件2在导向部11上运动。其中，自行车及自行车拨链机构的具体结构与上述第一实施例中具体结构相同，这里不再累述，这里重点说明关于驱动构件4的另一种实施方案。

参见图7和图8，其中，所述驱动构件4包括可转动安装在基体构件1上的驱动轮组41B、可带动滑动构件2在导向部11上运动的传动丝杠42B以及变速线；所述驱动轮组41B的输入端与变速线的输出端偏置连接，变速线可带动驱动轮组41B转动；所述驱动轮组 41B的输出端与传动丝杠42B输入端连接。当然为了便于传动，滑动构件2上滑动部21与传动丝杠42B的配合位置设置有丝杆套，这样利用丝杠套与传动丝杠42B的配合，可以有效驱动滑动构件2在导向部11上的运动。而对于传动丝杠42B与驱动轮组41B的具体传动关系，可以是皮带驱动亦可进齿轮驱动。在本实施例中优选齿轮传动，这样运动更加可靠和稳定。

参见图9，其中，基于上述所说的齿轮传动，所述驱动轮组41B 包括主盘411B、传动轴412B以及驱动齿轮413B，所述传动轴412B 可转动安装在基体构件1上，所述传动轴412B上套装有卷簧414B，所述卷簧414B的一端与驱动齿轮413B或传动轴412B连接，另一端与基体构件1连接，其中传动轴412B安装在基座13上，为了更加内敛结构，基座13的下部设置有容置卷簧414B的容腔，这样可以利用驱动齿轮413B进行封闭该容腔的开口，进而达到保护卷簧414B 的目的。驱动齿轮413B安装在传动轴412B靠近传动丝杠42B的一端上，且与传动丝杠42B啮合；所述主盘411B安装在传动轴412B 的另一端上，所述主盘411B上设置有与变速线输出端连接的连接位 415B，连接位415B与主盘411B的转动中心偏置设置，这样可以是的变速线在抽动过程中，可以有效带动主盘411B转动，进而实现了传动丝杠42B的转动。为了便于与驱动齿轮413B进行传动，传动丝杠42B的上端设置有与驱动齿轮413B啮合的小齿轮，这样即可进行有效传动。此外，主盘411B并不一定需要如本实施例所说的设计，也可以在传动轴412B上端设置有一个摆臂，变速线连接在摆臂上，总之，变速线只要与传动轴412B的转动中心偏置设置即可，这样可以利用力矩进行带动传动轴转动。

本拨链机构在基体构件1上设置导向部11；滑动构件2可滑动安装在导向部11上，而拨链构件3安装在滑动构件2上，因此滑动构件2在导向部11上进行滑移时会带动拨链构件3沿侧向运动，进而可以带动链条6上一级或下一级自行车的飞轮，实现了自行车的变速。在本申请中，利用导向部11与滑动构件2的配合，可以实现动作的连贯性，避免了传统四杆机构传动的卡滞问题，而且传动更为可靠。本实用还提供了一种拨链器，在该拨链器中设置有用于驱动滑动构件2在导向部11上运动的驱动构件4，提高了整个拨链器的运动协调性。本自行车拨链机构及拨链器结构简单，传动方式可靠，运动过程不容易出现卡滞。

以上所述，只是本实用的较佳实施方式而已，但本实用并不限于上述实施例，只要其以任何相同或相似手段达到本实用的技术效果，都应属于本实用的保护范围。

设计图

自行车拨链机构及自行车拨链器论文和设计

自行车拨链机构及自行车拨链器论文和设计-刘春生

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