具有保护装置的自行车拨链器的制作方法

本实用新型涉及一种具有保护装置的自行车拨链器。

背景技术：

骑行自行车已经成为很多人出行、运动和娱乐的一种方式。不管用于出行、运动或是娱乐，自行车生产者们都在不断地改进着自行车的各个零部件，提高自行车骑行的舒适性及耐用性，减少维修率。近来，已经出现多种用于自行车的电子部件，其中传动装置更是发生了显著的改变，一些自行车已经装备电子装置控制拨链器，以便使骑车人骑车时变得更加方便简单和安全。电子装置控制的拨链器包括拨链器与后拨链器；一个位置侦测装置，用于侦测当拨链器拨链片的位置；一马达，用于驱动拨链器的拨链片相对于链轮轴向内或向外的运动；一控制处理器，用于处理分析数据（包括手柄，位置侦测装置，电池所传输的数据）来控制马达从而驱动拨链器的拨链片放置在正确的位置。

马达通常与动力调节装置、传输装置相连接，驱动拨链片在链轮轴向向内或向外运动。遗憾的是：当链轮缓慢转动或者静止时，拨链器进行拨链调速，动力传输部件容易受到反向阻力（与动力传输部件传输动力的方向相反）。其阻力源于链轮的设计与工艺；众所周知链轮上具有至少一个辅助拨链单元（如图1中的标号85所示），该单元作用在于辅助链条上链或者下链，由于该单元并不是连续的也不可能是连续的，所以当拨链运动发生在相邻单元之间时，由于链条不能及时的上链或者下链。该状态下链条会阻碍拨链片运动到正确位置，马达又要驱动拨链片到达正确位置，此时链条对拨链片产生一个较大的阻力，这个阻力会传输到动力调节装置或者传输装置或者马达，此时正向传动力和反向阻力发送冲撞，导致动力传输路径上的元件损坏；另一种情况是当有不利的外力作用时，如摔车、撞击等情况发生时，不利的外力有时也会被传到动力传输元件上，导致动力传输路径上的元件损坏的风险。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于解决现有技术存在的上述问题而提供一种具有保护装置的自行车拨链器，对正向传动力进行缓冲并驱动从动机构进行拨链，也能够吸收反向阻力或不利外力的撞击，避免正向传动力和反向阻力发送冲撞，有利于保护动力传输路径上的元件，减少损坏的风险，而且保护装置结构简单，又能巧妙的吸收双向作用力，避免发生强烈冲击。

本实用新型的上述技术目的主要是通过以下技术方案解决的：

具有保护装置的自行车拨链器，包括：

传递动力的主动机构，其上的动力输入端与拨链器电动马达的输出端连接；

用于拨链的从动机构，连接在所述主动机构的动力输出端；

其特征在于，还包括：

弹性保护机构，其两端分别连接在所述主动机构的动力输出端和所述主动机构的动力输入端；

所述弹性保护机构的正向弹性形变驱动所述从动机构进行拨链，所述从动机构受到逆向力，则所述弹性保护机构吸收逆向力。

通过设置弹性保护机构起到缓冲作用，对正向传动力进行缓冲并驱动从动机构进行拨链，也能够吸收反向阻力或不利外力的撞击，避免正向传动力和反向阻力发送冲撞，有利于保护动力传输路径上的元件，减少损坏的风险，而且保护装置结构简单，又能巧妙的吸收双向作用力，避免发生强烈冲击。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本实用新型采用如下技术措施： 所述的主动机构包括由所述电动马达驱动的涡杆、由所述涡杆驱动的蜗轮，所述弹性保护机构设置在所述蜗轮的输出端。

采用涡轮、蜗杆的驱动方式，马达驱动涡轮、蜗杆能够正向传递力，当从动机构受到方向阻力或不利外力的撞击时，涡轮、蜗杆不能逆向转动，有利于保护马达，也有利于防止链条脱落。

作为优选，弹性保护机构的方案至少有两种：

第一种方案的所述弹性保护机构包括：

摆动件，其输入端连接在所述主动机构的输出端；

传动臂，连接在所述传动臂的输出端，传动臂的转动端连接在从动机构的输入端；

弹性体，其夹持在所述摆动件和传动臂之间，由弹性体的弹性形变对从动机构输出动力。

在弹性保护机构中，起到缓冲作用的为弹性体。

其中，弹性体的具体结构至少具有以下三种情况：

第一种方案：所述弹性体为弹性球体，其夹持在所述摆动件和传动臂之间。

第二方案：所述弹性体为弹性连杆，一端连接在所述摆动件的摆动端，另一端连接在所述传动臂的输入端；

第三方案：所述弹性体为弹性连动组件，包括第一连杆、连接在第一连杆输出端的第二连杆、以及弹簧，所述第一连杆的输入端连接在所述所述摆动件的摆动端上，所述第二连杆的输出端连接在所述传动臂的输入端，所述弹簧设置在所述第二连杆与所述传动臂之间。

作为优选，当弹性体位球体时，所述摆动件上对应于弹性体位置设置第一凹槽；

所述传动臂上对应于弹性体位置设置第二凹槽，

所述第一凹槽和第二凹槽扣合，形成包围式的容纳腔，所述弹性体置于容纳腔内；

所述摆动件的输出端设置在第二凹槽顶部。

所述弹性件容纳在第一凹槽、第二凹槽形成的腔体内，避免弹性件受力而脱离摆动件和传动臂的夹持作用，使所述弹性件始终限位在所述摆动件和所述传动臂之间。

使用时，动力驱动机构上的驱动力依次传递到摆动件和传动臂，这种驱动力的传输路径上的作用力为正向力，摆动件和传动臂之间呈一夹角β，传动臂再将驱动力传输至四连杆机构，使拨链片能够正确拨链。当拨链片受到反向阻力时，反向阻力通过四连杆机构的传输，使传动臂受到反向阻力，摆动件又受到正向力，传动臂和摆动件之间的夹角β变小，压迫两者之间的弹性球体，使得双方的力量得到抵消，反向作用力被释放，避免对动力驱动机构上的部件造成损坏。通过保护装置的设置，能够及时、准确、巧当的抵消相互作用力，为电子控制装置的停机提供操作时间，避免各相关部件损坏。

此外，对应弹性球体来说，还可以用所述弹性圆柱体替代。

第二种方案的所述弹性保护机构为扭簧，其设置在所述从动机构的输入端，动力传递机构传送正向力使扭簧形变，形变的扭簧驱动从动机构拨链；

从动机构受到逆向力，所述扭簧吸收逆向力。

从动机构为四连杆机构，包括：

连杆座，其动力输入端与所述主动机构的输出端连接，并由所述主动机构驱动其摆动；

拨链片，其输出端用于拨链；

上连杆和下连杆，每个连杆的两端分别连接在连杆座和拨链片上；

所述扭簧设置在所述连杆座的动力输入端。

所述连杆座的动力输入端设置动力输入轴；

所述动力输入轴上连接所述上连杆；

所述扭簧套置在动力输入轴，所述扭簧的一端固定在所述动力输入轴，另一端固定在所述上连杆上。

换句话来说，扭簧的一端随动力输入轴转动，另一端随所述上连杆转动，将拨链片承受的阻力或振动转为所述扭簧承受。

使用时，动力驱动机构作用与扭簧的作用力为正向力，扭簧随动力输入轴一起正向传动，使拨链片正确动作。而当拨链片受到反向阻力时，上连杆使扭簧反向转动，同时扭簧上受到正向转动力，使得正向力和反向力得到抵消，反向作用力被释放，避免对动力驱动机构上的部件造成损坏。通过保护装置的设置，能够及时、准确、巧当的抵消相互作用力，为电子控制装置的停机提供操作时间，避免各相关部件损坏。

所述上连杆的上连接端设有动力输入轴插接用轴孔，所述轴孔中设有所述扭簧容纳腔，所述扭簧置于容纳腔中，所述扭簧的一端固定在所述上连杆上，所述动力输入轴上设置一凸圈，所述扭簧的另一端固定在所述凸圈上。使扭簧内置于动力输入轴和上连杆装配接触空间内，有利于结构紧凑，有利于保护扭簧避免受外界异物干扰，能够正常的提供扭转力。

为了能够使扭簧牢固、稳定设置在动力输入轴和上连杆装配接触空间内，所述扭簧容纳腔中设置卡槽，所述扭簧端部固定在卡槽中，所述凸圈上设有固定孔，所述扭簧端部插入固定孔并固定在固定孔中。

本实用新型具有的有益效果：1、通过设置保护装置起到缓冲作用，吸收正向传动力与反向阻力或不利外力的撞击，有利于保护动力传输路径上的元件，减少损坏的风险，而且保护装置结构简单，又能巧妙的吸收双向作用力，避免发生强烈冲击。2、保护装置的设置位置巧妙，既能保护各部件避免受不利外力影响而损坏，同时又能使动力驱动机构和四连杆机构准确传输驱动力，能够使拨链片准确拨链调速。3、保护装置设计的结构巧妙，既能充分发挥保护作用，又能够稳定吸收双向作用力，避免受外界影响。4、保护装置至少为两种方案，为扭簧或者为传动臂、摆动件及弹性件的组合，扭簧和弹性件为吸收正反向作用的主力部件。5、弹性件的方案又至少有三种方案，可以根据实际情况选择具体方案，提高了适用性。

附图说明

图1是本实用新型适用于自行车的一种结构示意图。

图2是本实用新型中用扭簧方案的结构示意图。

图3是图2中涉及扭簧装配方案的局部剖视结构示意图。

图4是本实用新型中传动臂、摆动件及弹性件组合方案的第一种结构示意图。

图5是图4的一种装配结构示意图。

图6是图5中传动臂和摆动件配合的结构示意图。

图7是图6的后视结构示意图。

图8是图4中传动臂、摆动件及弹性球体工作原理结构示意图。

图9是本实用新型中传动臂、摆动件及弹性件组合方案的第二种结构示意图。

图10是本实用新型中传动臂、摆动件及弹性件组合方案的第三种结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：具有保护装置的自行车拨链器，如图1、图2和图3所示，包括车架80，设置在车架80上的拨链器81（拨链器81上连接吊耳83，吊耳83通过锁紧螺丝82固定在车架80上），与所述拨链器81上的拨链片配合的链轮86及链条84。

所述拨链器81包括：

传递动力的主动机构，其上的动力输入端与拨链器电动马达30的输出端连接；

用于拨链的从动机构，连接在所述主动机构的动力输出端；

弹性保护机构，其两端分别连接在所述主动机构的动力输出端和所述主动机构的动力输入端；

所述弹性保护机构的正向弹性形变驱动所述从动机构进行拨链，所述从动机构受到逆向力，则所述弹性保护机构吸收逆向力。

通过设置弹性保护机构起到缓冲作用，对正向传动力进行缓冲并驱动从动机构进行拨链，也能够吸收作用于拨链片36的反向阻力或不利外力的撞击，避免正向传动力和反向阻力发送冲撞，有利于保护动力传输路径上的元件，减少损坏的风险，而且保护装置结构简单，又能巧妙的吸收双向作用力，避免发生强烈冲击。

主动机构包括由所述电动马达30驱动的涡杆34、由所述涡杆34驱动的蜗轮35，所述弹性保护机构设置在所述蜗轮35的输出端。

为了实现电动控制，电动马达30上连接电路控制系统32和变速齿轮箱40，变速齿轮箱40输出端连接的涡杆34，蜗轮35的输出端配合传动连杆42，所述传动连杆42的输出端与动力输入轴39传动连接。

采用涡轮、蜗杆的驱动方式，马达驱动涡轮、蜗杆能够正向传递力，当从动机构受到方向阻力或不利外力的撞击时，涡轮、蜗杆不能逆向转动，有利于保护马达，也有利于防止链条脱落。

所述弹性保护机构为扭簧20，其设置在所述从动机构的输入端，动力传递机构传送正向力使扭簧形变，形变的扭簧驱动从动机构拨链；

从动机构受到逆向力，所述扭簧吸收逆向力。

从动机构为四连杆机构，包括：

连杆座34，其动力输入端与所述主动机构的输出端连接，并由所述主动机构驱动其摆动；

拨链片36，其输出端用于拨链；

上连杆35和下连杆37，每个连杆的两端分别连接在连杆座和拨链片上；

所述扭簧20设置在所述连杆座34的动力输入端。

所述连杆座34的动力输入端设置动力输入轴39；

所述动力输入轴39上连接所述上连杆35；

所述扭簧20套置在动力输入轴39，所述扭簧20的一端固定在所述动力输入轴20，另一端固定在所述上连杆35上。

换句话来说，扭簧20的一端随动力输入轴转动，另一端随所述上连杆转动，将拨链片承受的阻力或振动转为所述扭簧承受。

使用时，动力驱动机构作用与扭簧的作用力为正向力，扭簧随动力输入轴一起正向传动，使拨链片正确动作。而当拨链片受到反向阻力时，上连杆使扭簧反向转动，同时扭簧上受到正向转动力，使得正向力和反向力得到抵消，反向作用力被释放，避免对动力驱动机构上的部件造成损坏。通过保护装置的设置，能够及时、准确、巧当的抵消相互作用力，为电子控制装置的停机提供操作时间，避免各相关部件损坏。

在本实施例中，如图3所示，进一步来说，所述上连35的上连接端设有动力输入轴插接用轴孔，所述轴孔中设有所述扭簧容纳腔，所述扭簧20置于容纳腔中，所述扭簧的一端固定在所述上连杆35上，所述动力输入轴39上设置一凸圈39-1，所述扭簧20的另一端固定在所述凸圈39-1上，使扭簧20内置于动力输入轴和上连杆装配接触空间内，有利于结构紧凑，有利于保护扭簧避免受外界异物干扰，能够正常的提供扭转力。

为了能够使扭簧20牢固、稳定设置在动力输入轴39和上连杆35装配接触空间内，所述扭簧容纳腔中设置卡槽，所述扭簧端部固定在卡槽中，所述凸圈上设有固定孔，所述扭簧端部插入固定孔并固定在固定孔中。

由于自行车使用环境为户外，需要有防水设施，因此拨链器的主体结构设置在防水罩壳38、33内，电路控制系统通过防水接头31与线缆连接。

使用时，马达30通电工作，依次经蜗杆44、涡轮45、传动连杆42和动力输入轴39形成动力传动，使主动机构动作，最终使拨链片36准确拨链进行调速。其中，扭簧20在传动过程中起到缓冲的作用，当拨链片36受到不利外力（链轮相对缓慢转动或者静止时的阻力或者自行车摔倒、撞击的冲击力）时，扭簧20被扭曲，缓冲马达30的驱动力和拨链片36上的不利外力，起到保护作用，避免相应部件收到损坏，当不利外力消除时，扭簧20又能够释放缓冲力，使拨链片准确拨链。

实施例2：如图4-5所示，与实施例1的区别在于：弹性保护机构包括摆动件48、传动臂47和设置在所述摆动件48和传动臂47之间的弹性球体49，所述摆动件48枢接在主动机构的输出端（具体来说，传动连杆42下端设有销轴，摆动件48的上端固定在销轴上），所述传动臂47的动力输入端与摆动件48的输出端枢接，所述传动臂47的输出端与所述动力输入轴39输入端连接，所述弹性球体49用于吸收所述拨链片36受到的阻力或振动。

所述传动连杆42下端设有销轴，所述摆动件的上端固定在所述销轴上。

如图6-图8所示，为了防止弹性球体49脱离摆动件48和传动臂47，传动臂47和所述摆动件48上分别设置相对设置的第二凹槽47-1和第一凹槽48-1，所述弹性球体容纳在所述第一凹槽和第二凹槽扣合形成包围式的容纳腔，传动臂47和所述摆动件48上的装配凹槽形成环面包围结构，使所述弹性球体49限位在所述传动臂47和摆动件48之间。

进一步具体来说，传动臂47呈三角形，其上的装配凹槽47-1的上端容纳所述摆动件48的连接端，所述摆动件48为腰弧形，所述弹性件49呈球形或圆柱形。三角形的传动臂使摆动件的连接端容纳在装配凹槽中，缩小了两者之间的厚度，有利于使整体结构紧凑。摆动件为腰弧形，有利于提高强度，在传动过程中，具有较好的抗弯折能力。

使用时，马达30通电工作，依次经蜗杆44、涡轮45、传动连杆42、弹性保护机构和动力输入轴39形成动力传动，使从动机构动作，最终使拨链片准确拨链进行调速。当拨链片36受到不利外力（链轮相对缓慢转动或者静止时的阻力或者自行车摔倒、撞击的冲击力）时，保护装置起到缓冲的作用。具体来说，马达30对摆动件48施加驱动力，拨链片36上受到不利外力传至传动臂47，传动臂47上受到与马达30相反的力，使摆动件48和传动臂47之间的夹角β变小，夹持弹性球49，使两个方向的力在弹性件49上进行缓冲中和，避免硬性撞击形成的破坏性现象的出现，有利于保护拨链器的相关部件。

实施例3：与实施例2的区别在于：所述弹性体49为弹性连杆，一端连接在所述摆动件48的摆动端，另一端连接在所述传动臂47的输入端。通过弹性体49的弹性形变起到力的缓冲作用。

实施例4：与实施例2的区别在于：所述弹性体49为弹性连动组件，包括第一连杆49-1、连接在第一连杆49-1输出端的第二连杆49-2、以及弹簧49-3，所述第一连杆49-1的输入端连接在所述所述摆动件48的摆动端上，所述第二连杆49-2的输出端连接在所述传动臂47的输入端，所述弹簧49-3设置在所述第二连杆49-2与所述传动臂47之间。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型。在上述实施例中，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。