專利名稱：變速自行車用撥鏈器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型提供一種變速自行車用的撥鏈器，它包括前撥鏈器、后撥鏈器、調(diào)速控制器和鋼絲繩，屬于專門適用于自行車乘騎者操作的終端控制裝置。
變速自行車用變速器，分內(nèi)變速和外變速兩大類，可實(shí)施2、3、5、6、10、12、15、18、21、24等乘騎速度變換。其結(jié)構(gòu)主要為兩組塔輪及配置撥鏈器的外變速器由于結(jié)構(gòu)較簡單，使用的較多。但是，該種變速器仍然存在使用壽命低，尤其是使用中掉鏈子現(xiàn)象。
針對(duì)目前使用的自行車變速器，尤其是外變速器存在的上述不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、工藝性好，尤其是工作過程中不會(huì)發(fā)生掉鏈的與3、5、6、10、12速變速器兩組塔輪配套使用的撥鏈器。
由于單速自行車的鏈輪、鏈條和飛輪處于同一垂直平面內(nèi)，鏈條工作時(shí)不存在偏轉(zhuǎn)角。在多速車上情況則有所不同。多級(jí)飛輪和多級(jí)鏈輪不可能布置在同一平面內(nèi)，因此，鏈條在各級(jí)飛輪和鏈輪上嚙合時(shí)，沿自行車縱軸垂直平面測(cè)量，必然偏轉(zhuǎn)一定的角度α。
當(dāng)鏈輪和飛輪中心距一定時(shí)，偏轉(zhuǎn)角α的大小和輪片數(shù)有關(guān)，輪片越多，偏轉(zhuǎn)角越大。
測(cè)量10速26英寸自行車發(fā)現(xiàn)，中心距為450mm，鏈條偏轉(zhuǎn)角α為0－4°。當(dāng)多級(jí)飛輪和多級(jí)鏈輪沿縱向垂直平面對(duì)稱布置時(shí)，鏈條偏轉(zhuǎn)角α向左右各偏轉(zhuǎn)0－2°。
顯然，偏轉(zhuǎn)角α的存在，使鏈條工作條件惡化，容易掉鏈。如果撥鏈器導(dǎo)板沿縱向水平方向撥鏈和導(dǎo)向，將使掉鏈傾向加劇。為避免上述不利條件，就必須調(diào)整導(dǎo)板導(dǎo)鏈的角度，使導(dǎo)板的偏轉(zhuǎn)角與鏈條的偏轉(zhuǎn)角α相一致。根據(jù)這些分析，本實(shí)用新型對(duì)撥鏈器構(gòu)造進(jìn)行了改進(jìn)。
本實(shí)用新型的上述目的，是通過采取下述具體技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)的。
撥鏈器由前撥鏈器、后撥鏈器、調(diào)速控制器和鋼絲繩四部分構(gòu)成。
前撥鏈器是一個(gè)以環(huán)卡式前座為不動(dòng)桿、其左、右連桿分別和∏形導(dǎo)板鉸接的四連桿機(jī)構(gòu)。其中，和前座鉸接的一個(gè)連接桿軸套有變速扭簧，前座上還設(shè)置限制動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)位置的行程調(diào)整螺釘。
后撥鏈器則是一個(gè)以鉸接接片的后座為不動(dòng)桿，以鉸接有S形導(dǎo)鏈機(jī)構(gòu)的下座為中間連接桿，分別與后座、下座相鉸接的兩連桿所構(gòu)成的四連桿機(jī)構(gòu)。其中，S形導(dǎo)鏈機(jī)構(gòu)的兩端圓弧內(nèi)配置導(dǎo)輪，一個(gè)連接桿鉸軸上套有變速扭簧，S形導(dǎo)鏈機(jī)構(gòu)的外導(dǎo)板上還配置限位卡塊，固定于后座的鋼繩托板上設(shè)置導(dǎo)繩管，鋼繩末端固定卡塊則配置在連接板上。
調(diào)速控制器由與夾環(huán)連接的左、右壓板、設(shè)置于壓板內(nèi)的搬手、設(shè)置于壓板外的鎖緊手柄構(gòu)成。
鋼繩則由內(nèi)鋼繩和外套管構(gòu)成。內(nèi)鋼繩端頭部壓鑄有鋁合金。
前撥鏈器通過環(huán)卡式前座和螺釘固定在車架立管上。后撥鏈器通過接片，安裝在后軸五級(jí)飛輪的外側(cè)。調(diào)速控制器用夾環(huán)、夾環(huán)螺母及螺釘將其固定在車把立管上。
撥鏈器的工作是在鋼絲繩拉力和變速扭簧復(fù)位力矩交替作用下，利用四連桿機(jī)構(gòu)平移運(yùn)動(dòng)的原理，帶動(dòng)搬手做平移往復(fù)運(yùn)動(dòng)去執(zhí)行并完成撥鏈器撥鏈動(dòng)作。
本撥鏈器經(jīng)模擬綜合壽命試驗(yàn)5萬次以上，各零部件無一損壞，工作正常，產(chǎn)品壽命可達(dá)七年，使用過程中不會(huì)產(chǎn)生掉鏈現(xiàn)象。
圖8是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，


圖1是前撥鏈器主視圖，圖2是前撥鏈器俯視圖，圖3是前撥鏈器的左視圖，圖4是后撥鏈器的主視圖，圖5是后撥鏈器的左視圖，圖6是調(diào)速控制器的結(jié)構(gòu)示意圖，圖7是調(diào)速控制器的俯視圖。
以下結(jié)合附圖，通過最佳實(shí)施例進(jìn)一步敘述其技術(shù)特征。
前撥鏈器(見
圖1)由21種零件組成，其中標(biāo)準(zhǔn)件7種。由前座(18)和夾環(huán)(16)通過螺釘(17)固定在車架立管上。下部裝有導(dǎo)板(1)，鏈條從導(dǎo)板中間穿過。導(dǎo)板上部與四連桿機(jī)構(gòu)相連接，左連接桿軸(6)套有變速扭簧(13)，調(diào)節(jié)安裝在前座上的一對(duì)調(diào)整螺釘(19)，可以獲得理想的工作行程。
前座(18)是前撥鏈器設(shè)計(jì)安裝的基準(zhǔn)，上部裝有一對(duì)行程調(diào)整螺釘，為了避免松動(dòng)，裝有止動(dòng)簧(5)。前座與墊板(7)緊緊貼合，用左、右連接桿軸(6)和(9)將二者鉚成一體，組成前座合件。前座是四連桿機(jī)構(gòu)的固定連桿即上連桿。通過連桿軸將左、右連接桿(15)和(8)、下連桿即導(dǎo)板(1)及變速扭簧(13)連接起來，共同組成前撥鏈器。前座與夾環(huán)采用活動(dòng)連接。為便于安裝，前座與夾環(huán)間可以張開較大的角度避免裝車時(shí)劃破漆層。
左連接桿(15)通過左連接桿軸(6)和鉚釘，上端與前座連接，下端與導(dǎo)板連接。左連接桿上部凸緣的圓弧部分與行程調(diào)整螺釘?shù)亩祟^相接觸，用以調(diào)整工作行程。右連桿(8)與右連接桿支架(12)組成一體，為防止裝配錯(cuò)位，設(shè)計(jì)有兩個(gè)定位凸起，裝配到位后會(huì)發(fā)出響聲。然后一起被安裝在固定于前座上的連接桿軸上。下端與導(dǎo)板相連。上端用緊繩螺釘(3)將鋼繩末端壓緊。向左方拉動(dòng)鋼繩時(shí)，右連接桿將牽動(dòng)左連接桿和導(dǎo)板向右方擺動(dòng)。
變速扭簧(13)由矩形截面彈簧鋼絲制造，在同樣尺寸情況下可以產(chǎn)生較大扭矩。變速扭簧安裝在四桿機(jī)構(gòu)的左連桿上，兩支長臂分別掛在連接桿軸和鉚釘軸上。(2)為螺釘、(4)開口擋圈、(10)半空心鉚釘、(11)六角螺母、(14)扁圓頭半空心鉚釘。
導(dǎo)板(1)上部分別用鉚釘與左右連接桿連接，下端裝有套筒(20)，將兩側(cè)導(dǎo)板連接起來。鏈條從導(dǎo)板中間穿過。套筒(20)能夠加強(qiáng)導(dǎo)板的剛性，又有托鏈作用。導(dǎo)板主要用于導(dǎo)鏈，也有防止掉鏈之功效。導(dǎo)板內(nèi)側(cè)間距應(yīng)適當(dāng)。太寬容易產(chǎn)生掉鏈現(xiàn)象，過窄容易刮鏈。
后撥鏈器通過接片(29)(又稱托架、下同)安裝在后軸五級(jí)飛輪的外側(cè)。共由五個(gè)合件、34種零件組成(其中標(biāo)準(zhǔn)件4種)，大部分為沖壓件。
接片(29)用4mm厚鋼板沖制而成。上部開口處的背面沖有半圓形凸起，正面壓有麻點(diǎn)，用于定位及防松。下端與后座軸(36)鉚成一體，組成合件。下邊緣沖有2.5mm高的凸臺(tái)，用于后座扭簧(33)的安裝及定位。后座軸下端連接著四連桿機(jī)構(gòu)及導(dǎo)鏈機(jī)構(gòu)等。四連桿機(jī)構(gòu)由后座(37)、下座(43)、左、右連接板(39)和(41)及鉚釘?shù)攘慵M成。其中，后座(37)與后座襯套(32)、下座(43)與下座襯套(44)均采用鉚接機(jī)鉚成一體。然后再用鉚釘和左、右連接板，鋼繩托架等鉚接在一起。在四連桿機(jī)構(gòu)中，后座為固定連桿，下座與導(dǎo)鏈機(jī)構(gòu)形成一體，可以產(chǎn)生平移運(yùn)動(dòng)。在左連接板(39)與下座(43)連接的鉚釘軸上裝有變速扭簧，對(duì)四連桿機(jī)構(gòu)起復(fù)位作用。
在后座軸與下座軸上分別裝有旋向相反的兩個(gè)扭簧(33)和(46)，它們與張緊輪(51)共同組成張緊機(jī)構(gòu)。
右連接板(41)的前側(cè)面裝有塑料制成的座板(25)，座板上有兩個(gè)調(diào)整螺釘(24)，調(diào)整螺釘?shù)南露朔謩e頂在后座和下座的圓弧面上，用以調(diào)整工作行程。
后撥鏈器鋼繩末端從鋼繩調(diào)節(jié)螺釘(28)的孔中引出，用緊繩螺釘(21)緊緊壓在緊繩壓板(23)的下面。
導(dǎo)鏈機(jī)構(gòu)通過后座軸與四連桿機(jī)構(gòu)相連接。為避免四連桿機(jī)構(gòu)與導(dǎo)鏈機(jī)構(gòu)之間及后座軸和下座軸之間產(chǎn)生軸向竄動(dòng)，兩軸上分別裝有擋圈(35)。軸帽(34)緊緊箍在軸端，避免擋圈脫落。
導(dǎo)鏈機(jī)構(gòu)由內(nèi)導(dǎo)板(50)、外導(dǎo)板(49)、導(dǎo)輪(51)、導(dǎo)輪襯套(53)、導(dǎo)輪軸(52)及防塵蓋(54)等7種零件組成，兩導(dǎo)板要求互相平行，內(nèi)間距為10±0.5mm。導(dǎo)輪與張緊輪是兩個(gè)結(jié)構(gòu)尺寸完全相同的塑料制件。選用高強(qiáng)度具有自潤滑性的塑料注射而成。導(dǎo)輪與張緊輪由導(dǎo)輪襯套支撐，外側(cè)裝有防塵蓋(54)，中間穿過的導(dǎo)輪軸將其固定在兩導(dǎo)板之間。在外導(dǎo)板上裝有導(dǎo)板限位銷(48)和下座軸(45)，整個(gè)導(dǎo)鏈機(jī)構(gòu)通過下座軸固定在四連桿機(jī)構(gòu)的下端。(22)為六角螺母、(26)鋼繩托板，(27)止動(dòng)簧，(30)頭部帶槽螺栓、(31)定位螺母、(38)半空心鉚釘、(40)變速扭簧、(42)半空心鉚釘、(47)墊圈。
調(diào)速控制器由手柄(55)、鎖緊手柄(56)、夾環(huán)(57)、夾環(huán)螺母(58)、左、右支架(60)、左、右壓板(59)組成。用夾環(huán)、夾環(huán)螺母和M5×16螺釘將其固定在把立管上。夾環(huán)側(cè)面對(duì)稱地沖制出兩個(gè)矩形凸臺(tái)，用以固定左、右支架，防止其轉(zhuǎn)動(dòng)，左、右支架的外側(cè)對(duì)稱安裝有扳手、左、右壓板及鎖緊手柄，然后用M5×16螺栓將其固定在夾環(huán)上。前、后撥鏈器鋼繩首端分別固定在左、右扳手的圓孔中，尾端穿過圓孔繞扳手外圓表面的環(huán)形槽半周后從左、右壓板前端的φ5孔中引出。
扳手用高強(qiáng)度的塑料注射成型，要求具有較高的彎曲強(qiáng)度，與鋼繩接觸部分應(yīng)過渡圓滑。扳手的工作面應(yīng)與壓板、支架接觸良好，用鎖緊手柄鎖緊后，應(yīng)能產(chǎn)生足夠的鎖緊力矩。
撥鏈器鋼繩包括內(nèi)鋼繩和套管兩個(gè)部件。內(nèi)鋼繩單芯19股，直徑1.2mm。頭部由鋁合金壓鑄而成，尾端須進(jìn)行防松散處理。
本實(shí)施例中，前撥鏈器中四連桿機(jī)構(gòu)各桿長度作如下選擇，不動(dòng)桿21mm，左連接桿22mm，右連接桿21mm，中間桿22mm；后撥鏈器不動(dòng)桿14.8mm，左連接桿40mm，右連接桿40mm，中間桿14mm，防止掉鏈效果最佳。
權(quán)利要求1.一種變速自行車用的撥鏈器，它包括前撥鏈器、后撥鏈器、調(diào)速控制器和鋼絲繩，其特征為撥鏈器由前撥鏈器、后撥鏈器、調(diào)速控制器和鋼絲繩四部分構(gòu)成；前撥鏈器是一個(gè)以環(huán)卡式前座為不動(dòng)桿、其左、右連桿分別和Π形導(dǎo)板鉸接的四連桿機(jī)構(gòu)，其中，和前座鉸接的一個(gè)連接桿軸套有變速扭簧，前座上還設(shè)置限制動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)位置的行程調(diào)整螺釘；后撥鏈器則是一個(gè)以鉸接接片的后座為不動(dòng)桿，以鉸接有S形導(dǎo)鏈機(jī)構(gòu)的下座為中間連接桿，分別與后座、下座相鉸接的兩連桿所構(gòu)成的四連桿機(jī)構(gòu)，其中，S形導(dǎo)鏈機(jī)構(gòu)的兩端圓弧內(nèi)配置導(dǎo)輪，一個(gè)連接桿鉸軸上套有變速扭簧，S形導(dǎo)鏈機(jī)構(gòu)的外導(dǎo)板上還配置限位卡塊，固定于后座的鋼繩托板上設(shè)置導(dǎo)繩管，鋼繩末端固定卡塊則配置在連接桿上；調(diào)速控制器由與夾環(huán)連接的左、右壓板、設(shè)置于壓板內(nèi)的搬手、設(shè)置于壓板外的鎖緊手柄構(gòu)成；鋼繩則由內(nèi)鋼繩和外套管構(gòu)成，內(nèi)鋼繩端頭部壓鑄有鋁合金。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變速自行車用撥鏈器，其特征為變速扭簧13由矩形截面彈簧鋼絲制造。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的變速自行車用撥鏈器，其特征為前撥鏈器的不動(dòng)桿21mm，左連接桿22mm，右連接桿21mm，中間桿22mm；后撥鏈器不動(dòng)桿14.8mm，左連接桿40mm，右連接桿40mm，中間桿14mm。
專利摘要一種前撥鏈器是一個(gè)以環(huán)卡式前座為不動(dòng)桿、其左、右連桿分別和形導(dǎo)板鉸接的四連桿機(jī)構(gòu)；后撥鏈器則是一個(gè)以鉸接接片的后座為不動(dòng)桿，以鉸接有S形導(dǎo)鏈機(jī)構(gòu)的下座為中間連接桿，分別與后座、下座相鉸接的兩連桿所構(gòu)成的四連桿機(jī)構(gòu)；調(diào)速控制器由與夾環(huán)連接的左、右壓板、設(shè)置于壓板內(nèi)的扳手、設(shè)置于壓板外的銷緊手柄構(gòu)成；鋼繩則由內(nèi)鋼繩和外套管構(gòu)成的變速自行車用撥鏈器。本撥鏈器經(jīng)模擬綜合壽命試驗(yàn)5萬次以上，各零部件無一損壞，工作正常，產(chǎn)品壽命可達(dá)七年，使用過程中不會(huì)產(chǎn)生掉鏈現(xiàn)象。
文檔編號(hào)B62M9/10GK2106791SQ91222210
公開日1992年6月10日 申請(qǐng)日期1991年9月20日 優(yōu)先權(quán)日1991年9月20日
發(fā)明者張殿光, 趙忠良, 孫建平, 孟憲章, 孫林, 鄭金成, 王凱 申請(qǐng)人:國營本溪精密機(jī)械廠