CN101445147B - 自行车后变速器 - Google Patents

Abstract

一种自行车后变速器，基本设有基座部件、与基座部件活动连接的连杆组件、与连杆组件活动连接的活动部件和与活动部件活动连接的链条引导件。活动部件包括：树脂主体；金属连接部件，该金属连接部件固定在树脂主体上；以及枢轴，该枢轴的第一端连接在金属连接部件上。链条引导件可枢转地与活动部件的枢轴的第二端连接。

Description

自行车后变速器

技术领域

本发明总体上涉及一种自行车后变速器。特别是，本发明涉及一种形成自行车后变速器的P轴的活动部件。

背景技术

自行车越来越成为更流行的娱乐形式以及运输装置。而且，自行车对于业余爱好者和职业运动员都成为非常流行的竞技运动。不管自行车用于娱乐、运输或竞技，自行车行业都一直改进自行车的各个部件。已经广泛重新设计的一个部件是自行车后变速器。

自行车后变速器用于使链条选择性地与多个链轮中的一个接合，该链轮与自行车的后轮一起旋转。典型的后变速器包括：基座部件；活动部件，该活动部件支承一链条引导件；以及一对连杆，该对连杆在基座部件和活动部件之间连接，这样，链条引导件相对于基座部件横向运动。链条引导件通常有：内部构架板；外部构架板；上部滑轮，该上部滑轮可旋转地支承在内部和外部构架板之间；以及下部滑轮，该下部滑轮可旋转地支承在内部和外部构架板之间。活动部件通常为安装在P轴上的铸造金属部件或弯曲金属板部件。链条引导件安装在P轴上，这样，链条引导件相对于活动部件绕P轴的中心轴线枢转。尽管这些普通自行车后变速器能很好地工作，但是还希望将后变速器制成为尽可能轻，且不会牺牲性能和耐久性。

因此，本领域技术人员由该公开内容可以知道，还需要一种改进的后变速器，它尽可能轻，且不会牺牲性能和耐久性。本发明解决了本领域的这些要求和其它要求，本领域技术人员通过这些公开内容将清楚这些要求。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种自行车后变速器，它具有重量轻的活动部件。

根据本发明的一个方面，提供了一种自行车后变速器，它基本包括基座部件、连杆组件、活动部件和链条引导件。连杆组件活动地与基座部件连接。活动部件可活动地与连杆组件连接。活动部件包括：树脂主体；金属连接部件，该金属连接部件固定在树脂主体上；以及枢轴，该枢轴的第一端连接在金属连接部件上。链条引导件可枢转地与活动部件的枢轴的第二端连接。

根据本发明的另一方面，用于自行车后变速器的活动部件设有树脂主体和金属连接部件。该树脂主体包括枢轴接收孔和连杆安装部分。金属连接部件固定在树脂主体的枢轴接收孔中。

通过下面结合附图对本发明优选实施例的详细说明，将清楚本发明的这些和其它目的、特征、方面和优点。

附图说明

下面参考附图，该附图形成原始公开内容的一部分，附图中：

图1是自行车的侧视图，表示了第一实施例的后变速器；

图2是图1中所示的第一实施例的后变速器的放大外侧视图；

图3是图1和2中所示的第一实施例的后变速器的构架链条的分解透视图；

图4是图1至3中所示的第一实施例的后变速器的活动部件的分解透视图；

图5是后变速器的活动部件沿图2中的剖面线5-5看的放大纵剖图；

图6是图5中所示的后变速器的活动部件的分解剖视图；

图7是图2中所示的后变速器的活动部件的内侧视图；

图8是图7中所示的后变速器的活动部件的前侧视图；

图9是图7和8中所示的后变速器的活动部件的外侧视图；

图10是图7至9中所示的后变速器的活动部件的后侧视图；

图11是图7至10中所示的后变速器的活动部件的透视图；

图12是图2中所示的后变速器的活动部件的金属连接部件或螺母的内侧端视图；

图13是图12中所示的活动部件的金属连接部件或螺母的侧视图；

图14是图12和13中所示的活动部件的金属连接部件或螺母的外侧视图；

图15是图2中所示的后变速器的活动部件的枢轴的内侧端视图；

图16是图15中所示的活动部件的枢轴的侧视图；

图17是图15和16中所示的活动部件的枢轴的外侧视图。

具体实施方式

下面将参考附图介绍本发明的选择实施例。本领域技术人员由该公开内容可知，下面对本发明实施例的说明只是用于说明，而不是用于限制本发明的目的，本发明将由附后的权利要求和它们的等效物来确定。

首先参考图1，所示的自行车10装备有本发明第一实施例的自行车后变速器12。如图1和2中所示，自行车10有自行车车架14，后变速器12固定在该自行车车架14上。如图2中所示，后变速器12基本包括基座部件16、一对连杆18和20、活动部件22以及链条引导件24。后变速器12的基座部件16牢固固定在自行车10的自行车车架14的后侧安装部分上，这样，活动部件22和链条引导件24能够通过连杆18和20而相对于自行车车架14运动。连杆18和20形成连杆组件，该连杆组件可运动地连接于基座部件16和活动部件22之间，这样，当基座部件16固定在自行车车架14上时，活动部件22能够相对于自行车车架14而向内和向外运动。链条引导件24可枢转地安装在活动部件22上，并与链条操作地接合，以便使链条在后部链轮或齿轮之间移动。

基本上，后变速器12为普通后变速器，其中，波顿(Bowden)钢索组件的内部线26与连杆18和20中的一个连接(例如在所示实施例中，内部线与连杆20连接)，以便使活动部件22和链条引导件24相对于基座部件16横向运动。螺旋弹簧(未示出)与对角地相对的枢轴连接，这样，连杆18和20被偏压在一起。总的来说，本发明可以用于任何采用具有链条引导件的活动部件的后变速器。因此，后变速器12的部分将不在这里详细介绍或示出，除了涉及链条引导件24的活动部件的那些部分。

下面将首先参考图3更详细地介绍链条引导件24。基本上，链条引导件24有外部构架板31、内部构架板32、上部或引导滑轮(pulley)33以及下部或拉伸滑轮34。上部滑轮33通过上部轴或滑轮螺栓35而可旋转地支承在外部和内部构架板31和32之间。下部滑轮34通过下部轴或滑轮螺栓36而可旋转地支承在外部和内部构架板31和32之间。如上所述，链条引导件24可枢转地安装在活动部件22上。外部构架板31有板止动销31a，该板止动销31a与活动部件22接触，以便当链条与滑轮33和34脱开时使得外部构架板31相对于活动部件22保持在预定位置。

如图4-14中所示，活动部件22基本包括树脂(非金属)主体40和固定在该树脂主体40上的金属连接部件或螺母42。优选是，金属连接部件42嵌入树脂主体40中。例如，树脂主体40为环绕金属连接部件42的周边注射模制的单件式整体部件。当然，金属连接部件42可以通过其它合适的固定方法(例如粘接剂等)而固定在树脂主体40上。在所示实施例中，树脂主体40由复合塑料材料制成，例如具有碳纤维的尼龙，用于减小重量。换句话说，在所示实施例中，树脂主体40包括碳纤维增强塑料。在所示实施例中，金属连接部件42优选是由重量轻的金属材料构成，例如铝或任意其它合适的金属材料。

树脂主体40包括具有第一枢轴孔40a和第二枢轴孔40b的连杆安装部分。第一和第二枢轴孔40a和40b各设有金属增强套筒44(图4)。优选是，金属增强件或套筒44压配合装入树脂主体40的第一和第二枢轴孔40a和40b中。金属增强件44接收金属枢轴销46(图2)，以便将连杆18和20可枢转地安装在树脂主体40上。金属枢轴销46的端部卷曲，以便将连杆18和20安装在树脂主体40上，如图所示。或者，只有各金属枢轴销46的一端进行卷曲，以便将连杆18和20安装在树脂主体40上。连杆18和20的另一端通过一对金属枢轴销48(图2)而可枢转地安装在基座部件16上。

如图5至8所示，树脂主体40还包括枢轴接收孔40c。枢轴接收孔40c为盲孔，金属连接部件嵌入枢轴接收孔40c的内端处。枢轴接收孔40c的内端还有弹簧接收孔40d，如后面所述。树脂主体40的外表面还有凸起或止动器40e，该凸起或止动器40e向外凸出，用于限制链条引导件24沿顺时针方向(当从后变速器12的外侧看时)的运动。特别是，外部构架板31的板止动销31a与活动部件22的止动器40e接触，以便当链条与滑轮33和34脱开时限制外部构架板31相对于活动部件22的运动。

金属连接部件42包括内部螺纹孔42a和具有多个凸起42b的外表面。凸起42b优选是完全嵌入树脂主体40中。金属连接部件42完全布置在树脂主体40的枢轴接收孔40c中，且金属连接部件42至少局部嵌入树脂主体40内。特别是，凸起42b从金属连接部件42径向向外伸出，且凸起40b完全嵌入树脂主体40中。在所示实施例中，金属连接部件42有由凸起40b形成的三个周向延伸的排，各排有多个凸起。凸起40b保证在树脂主体40和金属连接部件42之间的牢固结合。

还参考图4至6，活动部件22还包括P轴组件50，用于将链条引导件24可枢转地安装在主体40上。P轴组件50包括枢轴51(图15-17)、枢轴垫片52、O形环53、枢轴套筒54、枢轴环55、间隔器56和P轴拉伸(扭转)弹簧57。P轴组件50安装在树脂主体40的枢轴接收孔40c中，且枢轴51通过金属连接部件或螺母42而牢固安装在树脂主体40上。特别是，枢轴51与金属连接部件42螺纹连接，且外部构架板31通过枢轴套筒54而可枢转地环绕枢轴51安装。P轴拉伸弹簧57操作地连接于树脂主体40和枢轴套筒54之间，这样，外部构架板31沿顺时针方向被偏压(当从后变速器12的外侧看时)。因此，当后变速器12装配时，枢轴51与金属连接部件42的螺纹孔42a螺纹接合，以便使外部构架板31通过P轴组件50而与树脂主体40枢转地连接。

最好如图4至6中所示，枢轴51是金属部件，它牢固连接在金属连接部件42上，并使外部构架板31可枢转地支承在活动部件22上。枢轴51有一轴，该轴有第一螺纹端51a和第二头部端51b。第一螺纹端51a与金属连接部件42螺纹连接。第二头部端51b使外部构架板31以可枢转的方式保持在活动部件22上。因此，链条引导件24通过枢轴套筒54而与活动部件22的枢轴51的一端可枢转地连接，用于限制运动(当从后变速器12的外侧看时)。当金属连接部件42并不用于使枢轴51与活动部件螺纹连接时，将很难直接在塑料活动部件22上形成可靠的内螺纹。因此，具有内部螺纹孔42a(即内螺纹)的金属连接部件42插入树脂主体40的塑料材料中。

最好如图5中所示，枢轴垫片52布置在枢轴51的轴上并在枢轴51的第二头部端51b和枢轴套筒54之间。枢轴垫片52为普通的金属P轴垫片，因此，将不再详细介绍和/或说明枢轴垫片52。

还参考图5，O形环53布置在枢轴51的轴上的凹口内。O形环53是由合适密封材料(例如弹性体材料)形成的密封部件。O形环53与枢轴套筒54的内表面接触，以便形成在枢轴51的轴和枢轴套筒54之间的密封。O形环53为普通密封部件，因此，将不再详细介绍和/或说明O形环53。

如图4和6中所示，枢轴套筒54是具有管形支承部分54a、管形固定部分54b和凸缘部分54c的管形部件。管形支承部分54a有一对开口54d，用于保持油脂或润滑剂，并用于减小管形支承部分54a的重量。

最好如图5中所示，枢轴套筒54的管形支承部分54a可旋转地支承在枢轴51的轴上，同时管形固定部分54b卷曲在外部构架板31上，以便将枢轴套筒54固定在外部构架板31上。因此，枢轴套筒54将外部构架板31可旋转地支承在枢轴51的轴上。特别是，凸缘部分54c抵靠外部构架板31的一侧，同时管形固定部分54b变形，以便形成与外部构架板31的另一侧接触的环形抵靠凸缘，这样，外部构架板31夹在它们之间。尽管枢轴套筒54通过卷曲而固定在外部板31上，但是由本说明书可知，根据需要也可以使用其它固定结构。在任何情况下，外部板31和枢轴套筒54作为一个单元而一起在枢轴51上旋转。

最好如图4中所示，凸缘部分54c包括一对开口或凹槽54e，该对开口或凹槽54e选择地与P轴拉伸弹簧57的一端接合。特别是，P轴拉伸弹簧57有：卷绕部分57a，该卷绕部分57a布置在枢轴51的轴上；第一端57b，该第一端57b布置在树脂主体40的弹簧接收孔40d中；以及第二端57c，该第二端57c布置在枢轴套筒54的其中一个凹槽54e中。通过选择哪个凹槽54e来接收P轴拉伸弹簧57的第二端57c，可以调节施加在外部构架板31上的弹簧力。因此，当枢轴51与金属连接部件42螺纹连接时，外部构架板31通过枢轴套筒54而可枢转地环绕枢轴51安装。P轴拉伸弹簧57操作地连接于树脂主体40和枢轴套筒54之间，这样，外部构架板31沿顺时针方向(当从后变速器12的外侧看时)被偏压。

最好如图5中所示，枢轴环55为金属环，它局部布置在树脂主体40的枢轴接收孔40c的开口端中。枢轴环55用作在外部构架板31和树脂主体40之间的交界面或衬套，这样，外部构架板31可以相对于树脂主体40在枢轴51上枢转。枢轴环55为普通密封部件，因此，将不再详细介绍和/或说明枢轴环55。

最好如图4至6中所示，间隔器56是刚性环形部件，它布置在枢轴51上，并在树脂主体40的枢轴接收孔40c中以及在枢轴套筒54和金属连接部件42之间。间隔器56的尺寸设置成存在合适量的游隙，以便允许枢轴套筒54在枢轴51上旋转。换句话说，间隔器56的尺寸设置成使得枢轴51的拉紧力不会传递给枢轴套筒54。因此，当装配后变速器12时，枢轴51与金属连接部件42的螺纹孔42a螺纹接合，以便使P轴组件50与树脂主体40连接。间隔器56抵靠枢轴51的凸缘和金属连接部件42的一端部，这样，在间隔器56和枢轴套筒54之间存在非常小的间隙。

术语的总体解释

在理解本发明的范围时，这里使用的术语“包括”和它的衍生词将为开放术语，它规定存在所述特征、元件、部件、组、整数和/或步骤，但是并不排斥存在其它特征、元件、部件、组、整数和/或步骤。前述说明也用于具有类似意思的词，例如术语“包含”、“有”和它们的衍生词。还有，术语“部分”、“区域”、“部件”或“元件”在以单数使用时可以有单个或多个的双重意思。在用于介绍本发明时使用的以下方向术语“向前、向后、上、小、垂直、水平、低于和横过”以及任何其它方向术语是指装备有后变速器12的自行车的这些方向。因此，这些术语在用于介绍本发明时将解释为相对于装备有后变速器12的自行车用于正常骑行位置时。最后，这里使用的程度术语例如“基本上”、“大约”和“近似”的意思是偏离合理的量，这样，最终结果没有明显变化。

尽管只选择了选定实施例来说明本发明，但是本领域技术人员由本说明书可知，在不脱离由附后的权利要求确定的本发明范围的情况下可以进行各种变化和改变。而且，前述对本发明实施例的说明只是举例说明，并不是限制本发明，本发明由附加权利要求和它们的等效物来确定。

Claims (11)

1.一种自行车后变速器，包括：

基座部件；

连杆组件，该连杆组件与基座部件活动地连接；

活动部件，该活动部件与连杆组件活动地连接，该活动部件包括：树脂主体；金属连接部件，该金属连接部件固定在树脂主体上；以及包括枢轴的P轴组件，该枢轴的第一端连接在金属连接部件上；以及

链条引导件，该链条引导件可枢转地与所述枢轴的第二端连接，

其中，金属连接部件完全布置在树脂主体的枢轴接收孔中，且金属连接部件至少局部嵌入树脂主体中；

P轴组件还包括P轴拉伸弹簧和枢轴套筒，该P轴组件安装在树脂主体的所述枢轴接收孔中，链条引导件通过所述枢轴套筒而可枢转地环绕所述枢轴安装，所述P轴拉伸弹簧操作地连接于树脂主体和枢轴套筒之间，从而使链条引导件通过P轴组件而与树脂主体枢转地连接；

枢轴套筒包括一对凹槽，该对凹槽选择地与P轴拉伸弹簧的一端接合，所述P轴拉伸弹簧的另一端布置在所述树脂主体的弹簧接收孔中。

2.根据权利要求1所述的自行车后变速器，其中：

金属连接部件包括螺纹孔，且枢轴与金属连接部件的螺纹孔进行螺纹接合。

3.根据权利要求1所述的自行车后变速器，其中：

金属连接部件包括多个凸起，这些凸起嵌入树脂主体中。

4.根据权利要求1所述的自行车后变速器，其中：

树脂主体包括碳纤维增强塑料。

5.根据权利要求1所述的自行车后变速器，其中：

树脂主体包括至少一个具有第一金属增强件的第一枢轴孔以及至少一个具有第二金属增强件的第二枢轴孔；以及

连杆组件包括第一连杆，该第一连杆通过布置在树脂主体的第一枢轴孔中的第一枢轴销而可枢转地安装在树脂主体上，该连杆组件还包括第二连杆，该第二连杆通过布置在树脂主体的第二枢轴孔中的第二枢轴销而可枢转地安装在树脂主体上。

6.根据权利要求1所述的自行车后变速器，其中：

枢轴为金属部件。

7.一种用于自行车后变速器的活动部件，该活动部件包括：

树脂主体，该树脂主体包括枢轴接收孔和连杆安装部分；以及

金属连接部件，该金属连接部件固定在树脂主体的枢轴接收孔中，

其中，金属连接部件完全布置在树脂主体的枢轴接收孔中，且金属连接部件至少局部嵌入树脂主体中；

包括枢轴的P轴组件，该枢轴的第一端与金属连接部件连接；

P轴组件还包括P轴拉伸弹簧和枢轴套筒，该P轴组件安装在树脂主体的所述枢轴接收孔中，链条引导件通过所述枢轴套筒而可枢转地环绕所述枢轴安装，所述P轴拉伸弹簧操作地连接于树脂主体和枢轴套筒之间，从而使链条引导件通过P轴组件而与树脂主体枢转地连接；

枢轴套筒包括一对凹槽，该对凹槽选择地与P轴拉伸弹簧的一端接合，所述P轴拉伸弹簧的另一端布置在所述树脂主体的弹簧接收孔中。

8.根据权利要求7所述的活动部件，其中：

金属连接部件包括螺纹孔。

9.根据权利要求7所述的活动部件，其中：

金属连接部件包括多个凸起，这些凸起嵌入树脂主体中。

10.根据权利要求7所述的活动部件，其中：

树脂主体包括碳纤维增强塑料。

11.根据权利要求7所述的活动部件，其中：

树脂主体的连杆安装部分包括至少一个具有第一金属增强件的第一枢轴孔以及至少一个具有第二金属增强件的第二枢轴孔。

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