自行车用后拨链器的链条张力调节装置的制作方法

本发明涉及一种自行车用链条张力调节装置，尤其涉及一种自行车用后拨链器的链条张力调节装置。

背景技术：

随着自行车的流行，自行车的种类也越来越多，从以前单一的用途演变为现在的多用途，有用于复杂地形的山地车、竞赛用公路车、方便携带的折叠车、休闲用城市车等等。由于现在自行车生产工艺的进步自行车的速级也越来越多，由最初的7速一直发展到现在的11速。由于速级的增加，最大链轮和最小链轮之间的齿数差也变的越来越大，对应的链条的长度也越长，骑行在复杂路况时，链条容易脱落，其中山地车表现的尤为突出。为了防止链条脱落，就要求后拨链器具有较好的收纳链条的能力。

一般来说，后拨链器上设置一固定构件，该固定构件用于安装到自行车车架上；一可移动构件，该可移动构件可以移动地链接到固定构件上；链条引导构件，链条引导构件连接在可移动构件上。链条引导构件与可移动构件之间通常设置有一个较大力的弹簧，用于给链条提供一定的张力。然而，在实际骑行过程中，特别是骑行在崎岖的山路时，颠簸和震动导致链条引导构件逆时针转动，导致链条在前轮和后轮之间具有相当多的余量，此时，弹簧完全失去了调节张力的作用，链条容易脱落。然而，现有的变速自行车尚未解决链条脱落的问题，给骑行带来不便，甚至存在安全隐患。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决现有技术存在的上述问题而提供一种自行车用后拨链器的链条张力调节装置，使链条引导构件在一定范围内摆动，调节恰当的张力，当调节装置的调节力与链条的张力平衡时，链条引导构件则相对的固定在一个位置，避免受震动影响而摆动，使调节的张力保持固定，更不会逆时针摆动，避免链条脱落，提高骑行体验，且提供骑行安全性。

本发明的上述技术目的主要是通过以下技术方案解决的：自行车用后拨链器的链条张力调节装置，其特征在于，包括：

基座，设置于后拨链器的拨链输出端与链条引导构件之间，具有容纳张力调节机构的内腔；

张力调节机构包括：

转轴，可转动的设置于基座内，一端固定于链条引导构件上，一端枢接在基座内；

张力传动组件，一端限位在基座内，另一端作用于链条引导构件上，具有一个使链条引导构件向着第一摆动方向的力；

径向压力控制组件，径向压力作用于转轴，用于阻止链条引导构件向着第二摆动方向摆动；

所述的第一摆动方向与第二摆动方向为绕着转轴轴线的两个相互反向摆动的方向。

第一摆动方向为使链条张紧的方向（向后轮摆动的方向），即顺时针方向。

第二摆动方向为使链条松弛的方向（向前轮摆动的方向），即逆时针方向。

张力传动组件连接在所述链条引导构件上，用以调节链条张力。

径向压力控制组件根据链条张力的大小调节作用于阻止链条引导构件向着第二摆动方向的力，使张力传动组件对链条张力调节保存固定，防止骑行时震动引起链条引导构件逆时针转动的出现，达到防止链条脱落的可能。

当后拨链器调节到最小档位时，前轮和后轮之间的链条余量最多，链条上的张力最小，链条引导构件受到向前轮方向拉的力（即第二摆动方向的力）最小，张力传动组件的回复力使链条引导构件向后摆动（即第一摆动方向），直至张力调节机构与链条引导构件上的张力达到平衡，径向压力控制组件用于锁定链条引导构件，避免链条引导构件逆时针（即第二摆动方向）摆动，即使颠簸骑行，链条引导构件也不会逆时针摆动，能够始终保持链条具有合适的张力，大为提高骑行体验，并且提高使用安全性。

当后拨链器调节到最大档位时，前轮和后轮之间的链条余量最少，链条上的张力最大，链条引导构件受到向前轮方向拉的力（第二摆动方向的力）最大，张力传动组件的回复力小于链条引导构件受到向前的拉力（第二摆动方向的力），链条引导构件向第二摆动的方向摆动，直至张力调节机构与链条引导构件上的张力达到平衡。颠簸骑行时，若链条引导构件具有逆时针（第二摆动方向）摆动的趋势时，张力调节机构的回复力又大于链条张力，使链条引导构件具有第一摆动方向摆动的趋势，则有效避免了链条引导构件逆时针摆动，始终保持链条具有一定的张力，避免链条脱落，大为提高骑行体验，并且提高使用安全性。

当后拨链器调节到中间档位时，张力传动组件根据链条张力，使链条引导构件向着第一摆动方向摆动，使链条具有一定的张力，当张力达到要求时，径向压力控制组件的径向压力作用于转轴，用于阻止链条引导构件向着第二摆动方向摆动，达到防止链条脱落的可能，即使骑行在。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明采用如下技术措施：所述径向压力控制组件包括沿着轴向依次设置的：

档位式压力调节组件，通过外力的作用使其绕着转轴轴线转动，转动角度的变化在转轴轴向形成相对位移；

压力转化组件，将档位式压力调节组件形成的相对位移产生的轴向力转化为径向压力；

单向转动元件，接收压力转化组件的径向压力，形成对转轴的制动力，用于阻止链条引导构件向着第二摆动方向摆动。

档位式压力调节组件形成的轴向相对位移与压力转化组件作用于转轴的力成正比例关系，即，档位式压力调节组件形成的相对位移压紧压力转化组件时，压力转化组件抱紧转轴；档位式压力调节组件形成的相对位移减少压紧力作用于压力转化组件时，压力转化组件减少对转轴的抱紧力。

当链条较为松弛时，张力传动组件使链条引导构件向着第一摆动方向摆动，单向转动元件能夠使转轴顺利地朝着第一摆动方向转动。当链条向着第二摆动方向摆动时，单向转动元件对转轴具有制动作用，第二摆动方向的力大于单向转动元件的制动力时，不足部分由压力转化组件形成的径向力来补偿，阻止链条向着第二摆动方向摆动，达到防止链条脱落的目的。

所述径向压力控制组件还包括弹性压力施加元件，其设置于所述档位式压力调节组件与所述压力转化组件之间，所述弹性压力施加元件的相对位移转换为轴向压力施加于所述压力转化组件，具有缓冲作用，用于保护整个所述径向压力控制组件。

所述压力转化组件包括：

压力方向转换件，接收档位式压力调节组件的轴向压力，并将轴向压力转换为径向压力；

回转体，接收压力方向转换件的径向压力，套置于单向转动元件的外围，回转体上具有调节径向直径的调节槽，在不受外力作用时回转体与单向转动元件间隙配合，在受到外力作用时回转体抱住单向转动元件，抱紧力根据外力大小而定。这里说的外力为档位式压力调节组件的轴向压力。

所述档位式压力调节组件包括：

主动部件，外端设置操作部，用于手动调节，内端设置档位调节部，将手动调节动作反应到档位调节上，用于形成合适档位的轴向推力；

被动部件，外端设置档位配合调节部，接收档位调节部的轴向推力，并将轴向传递到所述回转体。

所述回转体一端的外壁为具有一定锥度的倒置锥台面，所述回转体中部设置一限位凸圈，所示凸圈位于倒置锥台面的端部，所述压力方向转换件的内壁为具有一定的正置锥度面，所述倒置锥台面部位插入正置锥台面部位，所述基座内部设有限位台阶，所述限位凸圈与限位台阶配合用于对所述回转体。

当需要张紧链条时，调节档位式压力调节组件，链条引导构件随着档位式压力调节组件摆动，使链条形成合适的张力，同时，档位式压力调节组件形成对弹性压力施加元件施加轴向推力，回转体接收到弹性压力施加元件的轴向推力向压力方向转换件的方向移动，倒置锥台面部位逐步深入正置锥台面部位，回转体上的调节槽变向小，回转体的内径变向小，回转体抱紧转轴，防止链条引导构件向着第二摆动方向摆动。

当链条上的张力太大时，链条引导构件向着第二摆动方向摆动的力大于张力传动组件向着第一摆动方向摆动的力，链条引导构件向着第二摆动方向摆动，同时，转轴也向着第二摆动方向转动，顶起档位式压力调节组件，弹性压力施加元件的轴向推力变小，回转体朝着逐渐退出正置锥台面部位的方向移动，减少对转轴的抱紧力，使链条引导构件顺利摆动。

当链条的张力为合适张力时，链条引导构件向着第二摆动方向摆动的力与张力传动组件使链条引导构件向着第一摆动方向的力相同，保持平衡，既防止链条引导构件向着第二摆动方向摆动，又阻止链条引导构件向着第一摆动方向摆动，使链条的张力保持合适张力，防止链条脱落，提高骑行体验，也提高骑行安全型。

为了防止链条张力调节装置在基座的一端为裸露安装，防止灰尘杂质影响链条张力调节装置的正常顺利工种，避免所述档位式压力调节组件外端设置定位防尘盖，能够将径向压力控制组件定位在基座内腔的合适位置，所述定位防尘盖上设有操作通孔，所述操作通孔与档位式压力调节组件上的主动部件相配合。既达到防尘防杂质进入链条张力调节装置，又方便骑行者通过操作通孔调节档位式压力调节组件。

所述转轴为螺杆，一端设置螺钉，所述螺钉穿过链条引导构件连接到螺杆上，螺钉上的螺纹与螺杆上的螺纹啮合；

另一端与径向压力控制组件配合，用于顶起径向压力控制组件；

当链条引导构件向着第一摆动方向转动时，螺杆顶起径向压力控制组件，使径向压力控制组件减小对螺杆的抱紧力。

通过螺钉上的螺纹与螺杆上的螺纹啮合的方式，链条引导构件的摆动使转轴形成轴向位移，在链条的张力调节恰当后，方便径向压力控制组件阻止链条引导构件向着第二摆动方向摆动，达到防止链条脱落的目的。

为了方便设置，使结构紧凑，所述张力传动组件设置在靠近链条引导构件的一端，径向压力控制组件设置远离链条引导构件的一端。

所述的张力传动组件为扭簧。

在基座上内设置扭簧容纳腔，所述扭簧一端固定在基座上，另一端固定在所述链条引导构件上，扭簧上具有使链条引导构件向着第一摆动方向的力。

本发明具有的有益效果：

1、链条引导构件在一定范围内摆动，调节恰当的张力，当张力传动组件上的调节力与链条的张力平衡时，链条引导构件则相对的固定在一个位置，避免受到震动影响而向着第二摆动方向摆动，使链条张力保持固定，避免链条脱落，提高骑行体验，也提高骑行安全性。

2、调节档位式压力调节组件到恰当档位，在压力转化组件作用下，调整对转轴的抱紧力，链条引导构件根据调节档位式压力调节组件的档位能够自动调节链条张力，即能够向着第一摆动方向摆动，并在压力转化组件和单向转动元件的共同作用下，防止链条引导构件向着第二摆动方向摆动，达到链条防脱落的目的。

3、增设弹性压力施加元件，为了使档位式压力调节组件的轴向推力具有缓冲效果的作用于压力转化组件，起到保护整个所述径向压力控制组件作用。

4、压力转化组件上的压力方向转换件和回转体，结构设计巧妙，配合时能够很好的将轴向力转化为径向力，并对向转动元件具有抱紧作用，防止链条引导构件向着第二摆动方向摆动，达到链条防脱落的目的。

5、自行车的骑行环境复杂，尤其对于山地车来说，环境中充满了泥沙、树枝、污水等异物，防尘盖的设置有利于保持张力调节机构内部整洁，避免异物进入影响各部件正常工作，减少维修，使骑行顺利，并提高各部件的使用寿命。

6、转轴为螺杆结构，通过螺钉使链条引导构件固定在转轴的一端，链条引导构件向着第一摆动方向摆动时，使转轴向着径向压力控制组件方向移动，径向压力控制组件减小对转轴的抱紧力，使链条引导构件顺利快速摆动；当链条引导构件向着第二摆动方向摆动时，使转轴向着链条引导构件方向移动，径向压力控制组件增加对转轴的抱紧力，同时单向转动元件也阻止链条引导构件摆动，阻止链条引导构件向着第二摆动方向摆动，达到防止链条脱落的目的。

附图说明

图1是本发明应用于自行车的结构示意图。

图2是本发明的爆炸结构示意图。

图3是本发明的剖视（即图1中H-H向剖视）结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：如图1所示，1为自行车车架，2为自行车链条，3为自行车后轮，7为后拨链器的相关组件，自行车用后拨链器的链条张力调节装置4，包括：

基座409，设置于后拨链器7的拨链输出端与链条引导构件5之间，具有容纳张力调节机构4的内腔；

张力调节机构4包括：

转轴408，可转动的设置于基座409内，一端固定于链条引导构件5上，一端枢接在基座409内；

张力传动组件410，一端限位在基座409内，另一端作用于链条引导构件5上，具有一个使链条引导构件5向着第一摆动方向（如图1所示，为向左的方向）的力；

径向压力控制组件，径向压力作用于转轴408，用于阻止链条引导构件5向着第二摆动方向（如图1所示，为向右的方向）摆动；

所述的第一摆动方向与第二摆动方向为绕着转轴408轴线的两个相互反向摆动的方向。

第一摆动方向为使链条张紧的方向（向后轮摆动的方向），即顺时针方向（如图1所示）。

第二摆动方向为使链条松弛的方向（向前轮摆动的方向），即逆时针方向（如图1所示）。

张力传动组件410连接在所述链条引导构件5上，用以调节链条张力。

径向压力控制组件根据链条张力的大小调节作用于阻止链条引导构件向着第二摆动方向的力，使张力传动组件对链条张力调节保存固定，防止骑行时震动引起链条引导构件逆时针转动的出现，达到防止链条脱落的可能。

当后拨链器7调节到最小档位时，前轮和后轮之间的链条余量最多，链条上的张力最小，链条引导构件受到向前轮方向拉的力（即第二摆动方向的力）最小，张力传动组件的回复力使链条引导构件向后摆动（即第一摆动方向），直至张力调节机构与链条引导构件上的张力达到平衡，径向压力控制组件用于锁定链条引导构件，锁定链条引导构件位于图1中MAX位置，避免链条引导构件逆时针（即第二摆动方向）摆动，即使颠簸骑行，链条引导构件也不会逆时针摆动，能够始终保持链条具有合适的张力，大为提高骑行体验，并且提高使用安全性。

当后拨链器7调节到最大档位时，前轮和后轮之间的链条余量最少，链条上的张力最大，链条引导构件受到向前轮方向拉的力（第二摆动方向的力）最大，张力传动组件的回复力小于链条引导构件受到向前的拉力（第二摆动方向的力），链条引导构件向第二摆动的方向摆动，直至张力调节机构与链条引导构件上的张力达到平衡，锁定链条引导构件位于图1中MIN位置。颠簸骑行时，若链条引导构件具有逆时针（第二摆动方向）摆动的趋势时，张力调节机构的回复力又大于链条张力，使链条引导构件具有第一摆动方向摆动的趋势，则有效避免了链条引导构件逆时针摆动，始终保持链条具有一定的张力，避免链条脱落，大为提高骑行体验，并且提高使用安全性。

当后拨链器7调节到中间档位时，张力传动组件根据链条张力，使链条引导构件向着第一摆动方向摆动，使链条具有一定的张力，当张力达到要求时，径向压力控制组件的径向压力作用于转轴408，用于阻止链条引导构件向着第二摆动方向摆动，使链条引导构件位于图1中MAX和MIN位置之间，达到防止链条脱落的可能，即使骑行在。

在本实施例中，所述径向压力控制组件包括沿着轴向依次设置的：

档位式压力调节组件402、403，通过外力的作用使其绕着转轴408轴线转动，转动角度的变化在转轴408轴向形成相对位移；

压力转化组件405、406，将档位式压力调节组件形成的相对位移产生的轴向力转化为径向压力；

单向转动元件407，接收压力转化组件的径向压力，形成对转轴408的制动力，用于阻止链条引导构件5向着第二摆动方向摆动。在本发明中，单向转动元件407为单向轴承。

档位式压力调节组件形成的轴向相对位移与压力转化组件作用于转轴408的力成正比例关系，即，档位式压力调节组件形成的相对位移压紧压力转化组件时，压力转化组件抱紧转轴408；档位式压力调节组件形成的相对位移减少作用于压力转化组件压紧力时，压力转化组件减少对转轴408的抱紧力。

当链条较为松弛时，张力传动组件使链条引导构件向着第一摆动方向摆动，单向转动元件能夠使转轴408顺利地朝着第一摆动方向转动。当链条向着第二摆动方向摆动时，单向转动元件对转轴408具有制动作用，第二摆动方向的力大于单向转动元件的制动力时，不足部分由压力转化组件形成的径向力来补偿，阻止链条向着第二摆动方向摆动，达到防止链条脱落的目的。

所述径向压力控制组件还包括弹性压力施加元件404，其设置于所述档位式压力调节组件与所述压力转化组件之间，所述弹性压力施加元件404的相对位移转换为轴向压力施加于所述压力转化组件，具有缓冲作用，用于保护整个所述径向压力控制组件。本技术方案中弹性压力施加元件404采用平面弹簧。

所述压力转化组件包括：

压力方向转换件406，接收档位式压力调节组件的轴向压力，并将轴向压力转换为径向压力；

回转体405，接收压力方向转换件的径向压力，套置于单向转动元件的外围，回转体上具有调节径向直径的调节槽，在不受外力作用时回转体与单向转动元件间隙配合，在受到外力作用时回转体抱住单向转动元件407，抱紧力根据外力大小而定。这里说的外力为档位式压力调节组件的轴向压力。

所述回转体405一端的外壁为具有一定锥度的倒置锥台面，所述回转体中部设置一限位凸圈420，所示凸圈位于倒置锥台面的端部，所述压力方向转换件的内壁为具有一定的正置锥度面，所述倒置锥台面部位插入正置锥台面部位，所述基座409内部设有限位台阶，所述限位凸圈与限位台阶配合用于对所述回转体。

当需要张紧链条时，调节档位式压力调节组件，链条引导构件5随着档位式压力调节组件摆动，使链条形成合适的张力，同时，档位式压力调节组件形成对弹性压力施加元件404施加轴向推力，回转体405接收到弹性压力施加元件404的轴向推力向压力方向转换件406的方向移动，倒置锥台面部位逐步深入正置锥台面部位，回转体上的调节槽变向小，回转体的内径变向小，回转体抱紧转轴408，防止链条引导构件向着第二摆动方向摆动。

当链条上的张力太大时，链条引导构件向着第二摆动方向摆动的力大于张力传动组件向着第一摆动方向摆动的力，链条引导构件向着第二摆动方向摆动，同时，转轴408也向着第二摆动方向转动，顶起档位式压力调节组件，弹性压力施加元件的轴向推力变小，回转体朝着逐渐退出正置锥台面部位的方向移动，减少对转轴408的抱紧力，使链条引导构件顺利摆动。

当链条的张力为合适张力时，链条引导构件向着第二摆动方向摆动的力与张力传动组件使链条引导构件向着第一摆动方向的力相同，保持平衡，既防止链条引导构件向着第二摆动方向摆动，又阻止链条引导构件向着第一摆动方向摆动，使链条的张力保持合适张力，防止链条脱落，提高骑行体验，也提高骑行安全型。

所述档位式压力调节组件包括：

主动部件402，外端设置操作部，用于手动调节，内端设置档位调节部，将手动调节动作反应到档位调节上，用于形成合适档位的轴向推力；

被动部件403，外端设置档位配合调节部，接收档位调节部的轴向推力，并将轴向传递到所述回转体。

由于主动部件402工作时需要转动，则防尘盖400和主动部件402之间设置垫片401，增加转动的灵活性，及减少磨损。

所述转轴408为螺杆，一端设置螺钉412，所述螺钉412穿过链条引导构件5连接到螺杆408上，螺钉412上的螺纹与螺杆408上的螺纹啮合； 螺栓和螺杆驱动端螺纹连接有两种方式：一种方式为：螺杆驱动端为内螺纹，螺栓为外螺纹；另一种方式为：螺杆驱动端为外螺纹，螺栓为内螺纹。通常来说，螺杆的直径相对来说较大，因此，在本技术方案中，螺杆驱动端为内螺纹的方案为较佳方案。

另一端与径向压力控制组件配合，用于顶起径向压力控制组件；

当链条引导构件5向着第一摆动方向转动时，螺杆408顶起径向压力控制组件，使径向压力控制组件减小对螺杆408的抱紧力。

通过螺钉412上的螺纹与螺杆408上的螺纹啮合的方式，链条引导构件5的摆动使转轴408形成轴向位移，在链条的张力调节恰当后，方便径向压力控制组件阻止链条引导构件向着第二摆动方向摆动，达到防止链条脱落的目的。

为了方便设置，使结构紧凑，所述张力传动组件设置在靠近链条引导构件5的一端，径向压力控制组件设置远离链条引导构件的一端。

所述的张力传动组件为扭簧410。

在基座409上内设置扭簧容纳腔413，所述扭簧410一端固定在基座409上，另一端固定在所述链条引导构件5上，扭簧410上具有使链条引导构件5向着第一摆动方向的力。

工作时，链条引导构件5以螺栓412的枢接点为摆动中心，当链条的张力小时，链条引导构件5顺时针摆动，螺栓412驱动螺杆408向内移动，主动部件402与被动部件403之间的距离变小，对弹性压力施加元件404形成挤压，弹性压力施加元件404又将挤压力传到回转体405上，通过回转体405上的锥台形及与压力方向转换件406上的锥台形配合，将轴向力转换为径向力，使单向转动轴承407抱紧螺杆408，最终使链条引导构件5停止在MIN位置，达到调节链条张力的目的，防止链条脱落，提高骑行体验。

实施例2：与实施例1的区别在于：所述螺杆408上设有凸圈414，所述基座409内腔中设有承接所述凸圈414的台阶面415，用于对所述螺杆408限位。螺杆上凸圈设置在台阶面与单向转动轴承407之间，用于限制螺杆408的位移，也就是限制了链条引导构件摆动的幅度。以图3所示方向来说，凸圈414的设置用于限制螺杆向下移动的最低位置。螺杆向上移动的最高位置由轴承的底部限制。

所述回转体405外壁上设有限位环420，所述基座的内腔中设有限位台阶417，所述限位台阶417的深度与所述限位环420移动位移相匹配。被动部件403套置在回转体405上并与限位环420抵触配合。限位台阶防止回转体405向下（向下的方向是针对图3所示的方向来说的）过度移动导致作用于轴承的力过大而损坏部件，或者向外过度移动，影响链条引导构件的摆动幅度，不利于调节弹簧张力。

所述基座409的内腔中设有用于承接所述压力方向转换件406的安装台阶面416，所述压力方向转换件406的上端不高于所述限位台阶417的台阶面。压力方向转换件406的上端若高于限位台阶的台阶面，回转体405上的限位环420将与压力方向转换件的上端抵触，则限位台阶的限位作用就失去意义。因此，压力方向转换件的上端不高于所述限位台阶的台阶面。

实施例3：与实施例1或2的区别在于：所述主动部件402的外端设置防尘盖400，所述定位防尘盖400与所述基座409盖合，其通过连接件连接，所述基座409与链条引导构件5之间设置防尘圈411。防尘盖400外壁设置连接用凸耳，连接件穿过凸耳连接到基座上。既达到防尘防杂质进入链条张力调节装置，又方便骑行者通过操作通孔调节档位式压力调节组件。

自行车的骑行环境复杂，尤其对于山地车来说，环境中充满了泥沙、树枝、污水等异物，防尘圈和防尘盖的设置，有利于保持张力调节机构内部整洁，避免异物进入影响各部件正常工作，减少维修，使骑行顺利，并提高各部件的使用寿命。

实施例4：与上述任一实施例的区别在于：所述主动部件402的外端设置调节孔418，所述防尘盖400上设有与调节孔对应的贯穿孔419。主动部件的外端设置调节孔，通过工具作用于调节孔，可以人为的对链条张力做调整，对链条的张力做到主动可控性。对应骑行者来说，不同的骑行者的个体差异较大，有些人喜欢链条张力较小，有些骑行者则希望链条上的张力较大，能够人为调节链条张力也是较为重要的。

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