CN1115295A - 自行车的后换挡装置 - Google Patents

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Abstract

一种自行车用后换挡装置，包括：连在车架上的托架；链条换挡用导向链轮；导向链轮支撑部件；可摆动地设置在托架上的基座；将基座压向预定摆动方向的张紧弹簧；以及将支撑部件与基座相连的连杆连接机构。在托架的靠近车架一侧的区域内形成有面向车架的安装部分，张紧弹簧安装在安装部分上，位于车架与安装部分之间。上述张紧弹簧是螺旋弹簧，其一端固定在托架的安装部分上，另一端固定在基座上，基座相对于托架摆动用的轴在该螺旋弹簧中央的筒状空间中延伸。

Description

自行车的后换档装置
本发明涉及一种自行车的后换档装置，它由连接在自行车车架上的托架、链条换档用的导向链轮、支撑上述导向链轮的支撑部件、可摆动地设置在上述托架上的基座、将上述基座压向一定摆动方向的张紧弹簧以及将上述支撑部件与基座相连接的杆连接机构组成。
在上述形式的自行车后换档装置中，例如日本专利，特公昭47-27656号公报中所示的那样，上述张紧弹簧位于上述托架的车体外侧而且上述张紧弹簧以沿车体横向的姿势安装在托架的与车框相背的一侧所形成的安装部位上。结果，托架位于上述张紧弹簧与车架之间。
这样，张紧弹簧的位置比托架靠近车体外侧，张紧弹簧的一对端部中位于车体内侧的一端与托架固定在一起，位于车体外侧的端部与基座固定在一起。另外，由于必需在与托架的面对张紧弹簧的一侧相对的基座的一侧上形成与张紧弹簧固定连接的部分，因而以往的对于基座与托架的连接处基座会从托架朝车体横向的车体外侧形成比较大的突出。
本发明的目的是提供一种更紧凑的自行车用后换档装置，它具有减少上述基座横向突出的结构。
根据本发明，这一目的是通过下述方案实现的，在固定于车体框架的托架的靠近上述车架一侧的区域内，形成朝着上述车架的安装部位，张紧弹簧位于车架与安装部位之间，安装在安装部位上。
通过这种结构，由于张紧弹簧不会在车架的横向从托架的外侧突出，结果，避免了基座的一部分在车体横向上从托架朝车体外侧形成很大的突出。另外，张紧弹簧由于被收入托架的内侧，因而使得后换档装置整体变得紧凑，其外观也变得更佳。
为了使后换档装置更加紧凑化，上述张紧弹簧采用螺旋弹簧。其一端固定在上述托架的安装部位上，其另一端固定在上述基座上，在该螺旋弹簧的中央筒状空间中插入上述基座相对于上述托架的摆动用的轴。
在根据本发明的最佳实施例中，上述杆连接机构是上述支撑部件与基座共同构成的平行四连杆机构，它具有内侧摆动杆以及与该内侧摆动杆相比更远离上述车架的外侧摆动杆，上述内侧摆动杆其一端通过第一支承枢销与上述基座相连，同时，其另一端通过第二支承枢销与支撑部件相连，上述外侧摆动杆其一端通过第三支承枢销与上述基座相连，同时，其另一端通过第四支承枢销与支撑部件相连。上述第一支承枢销设置在较上述托架安装部位更靠近上述框架的位置。通过这种结构，内侧摆动杆以从上述第一支承枢销向车体前方笔直延伸的姿势作为换档装置的中间位置，以该中间位置为基准使内侧摆动杆向车体内侧方向摆动，能够形成朝向一侧的变速用摆动行程范围，向车体外侧方向摆动，则能够形成朝另一方向的变速用摆动行程范围。这样，以往的换档装置那样，连接内侧摆动杆和基座的第一支承枢销与托架相比更靠近车体外侧，通过内侧摆动杆仅从上述中间位置向车体内侧方向的摆动，使链条在多个后齿轮换档的情况相比，即使内侧、外侧摆动杆的长度都变短，也能够确保为进行连条对全部后齿轮的换档所的导向链轮的行程。还使得换档装置紧凑化。
而根据本发明另一个最佳实施例，调节上述内侧摆动杆相对于基座的摆动界限的第一调节螺钉与上述外侧摆动杆相对于基座的摆动界限的第二调节螺钉放置在上述基座上，位于上述第一支承枢销与第三支承枢销之间。通过采用这种结构，能够将调节螺钉沿车架的纵向进行调整，而对托架毫无妨碍，使调整作业的操作者能够保持舒服的姿势。
本发明的其它特征及优点通过参照以下附图对实施例的说明将会变得更加明显。
图1是自行车后换档装置的整体侧视图；
图2是沿图1中A-A线的剖视图；
图3是表示内侧摆动杆与调整螺钉之间的关系的说明图；
图4A、4B、4C是表示后换档装置平行四连杆机构工作状态的说明图；
图5是本发明另外一个实施例的自行车后换档装置的整体侧视图。
如图1和图2所示，本发明的后换档装置100具有导向板3和支撑部件4，导向板3带有导向链轮1和张紧链轮2，支撑部件4可绕轴心P摆动地与该导向板3连接在一起。该后换档装置100还具有固定在自行车框架12上板金制的托架5和可绕轴心B摆动地与托架5相连的基座6。基座6和支撑部件4通过外侧摆动杆7和内侧摆动杆8可相对变位地连接在一起。如图2所表明的那样，基座6、支撑部件4、外侧摆动杆7和内侧摆动杆8形成平行四连杆机构。这时，内侧摆动杆8的一端通过第一支承枢销19a连接在上述基座6上，其另一端则通过第二支承枢销19b与支撑部件4相连，外侧摆动杆7的一端通过第三支承枢销20a连接在基座6上，同时，其另一端通过第四支承枢销20b与支撑部件4相连。外侧摆动杆7与基座6之间有复位弹簧9，内侧摆动杆8与支撑部件4之间也带有一回位弹簧9。而且，托架5与基座6的连接部位有第一张紧弹簧10，支撑部件4与导向板3的连接部位上有第二张紧弹簧11。上述基座6上设置有一对调节螺钉21、22以及可拆卸地盖住所述调节螺钉21、22的第一罩件C1，上述支撑部件4上设置有覆盖该支撑部件4的车体外侧端部的第二罩件C2。该自行车的后换档装置与来自变速控制杆装置(图中未示出)的变速线13连接在一起供使用。
与托架5的连接基座6的一侧相反的一侧端部上设置有缺口式安装孔5a。该安装孔5a形成后轮毂轴14能够穿过的形式。这样，托架5的端部能插入自行车车架12的后轮轮叉端部12a与安装在后轮毂轴14上的紧固件(图中未示出)之间，并由二者挟持住。另外，托架5通过上述安装孔5a紧固在后轮轮叉端部12a中的后轮毂轴14上，从而被固定在自行车车架12上。这样，通过将这种托架5紧固在后轮轮叉端部12a上，就能够将向后换档装置安装到自行车车架12上。
在这种安装状态下，车架12通过托架5支撑基座6，基座6通过外侧摆动杆7和内侧摆动杆8支撑住支撑部件4，由此，导向链轮1可以在车架12上以可沿车体横向移动的方式被支撑住。将变速线13的外线端部连接在基座6所带的外座15上，将内线13a连接在具有摆动杆7所带的线连接器16上，这样便可以通过内线13a操纵上述四连杆机构摆动，其结果是使导向链轮1相对于后齿轮G1-G7变位，进行变速操作时。也就是说，拉动内线13a，该操纵力使得支撑部件4相对于基座6朝车体内侧方向移动，导向链轮1相对于车架12朝车体内侧方向移动，从而将链条17从后轮驱动齿轮G1-G7中小直径的一侧向大直径的一侧换档。放松内线13a时，由于复位弹簧9的弹性回复力，将支撑部件4相对于基座6向车体外侧移动，导向链轮1相对于车架12向车体外侧移动，从而使得链条17从后轮驱动齿轮G1-G7中的大直径侧向小直径一侧换档。
如图2所示，上述第一张紧弹簧10是螺旋弹簧，该第一张紧弹簧10从外部与将托架5与基座6可回转地连接在一起的支撑轴18配合。上述托架5的朝着上述基座6的接合面上，设置有弹簧安装部分5b。第一张紧弹簧10设置在从上述基座6的端部向托架5方向延伸的裙部6a的内部。第一张紧弹簧10的一对端部10a、10b中的一端10a卡入托架5的弹簧安装部分5b中，另一端10b则卡入上述基座6中。即，第一张紧弹簧10设置在上述裙部6a内部相对于托架而言的车体内侧位置处，可以使基座6与托架5连接的部分上从托架5向车体外侧方向突出的长度限制到很短，而且，基座6上带有的作为用于将基座6连接到托架5上的一个部分的上述裙部6a成为保护第一张紧弹簧10的罩。这样，第一张紧弹簧10使基座6趋于相对上述托架5及车架12朝图1所示X方向摆动，其结果使支撑部件4趋于绕轴心B朝X方向摆动，通过导向链轮1及张紧链轮2将链条17张紧。上述第二张紧弹簧11设置在支撑部件4的支承导向板3的部分的内部，同时，使导向板3趋于相对于支撑部件4绕轴心P沿图1所示的Y方向摆动，其结果使导向板3及张紧链轮2趋于绕轴心P朝Y方向摆动，通过导向板3及张紧链轮2使链条17张紧。这样，即使链条17换档到外径不同的后齿轮G1-G7中的任意一个上，通过第一张紧弹簧10与第二张紧弹簧11的张紧作用，链条17也会处于驱动后齿轮G1-G7所必需的张紧状态。这样，由于第一张紧弹簧10相对于托架5的上述位置关系，使得基座6与托架5连接的部分上从托架5向车体外侧方向突出的高度得到减小，使得换档装置的整体变得紧凑。
如图2所示，上述两个摆动杆7、8中的位于车体内侧的内侧摆动杆8通过由与上述托架5的车体内侧面5b相比设置在更靠近车体内侧的第一支承枢销19a支承住的方式安装在基座6上。位于车体外侧的外侧摆动杆7以通过比上述托架5更靠近车体外侧设置的第三支承枢销20a支承的方式安装在基座6上。基座6的上述支承枢轴19与20之间安装着一对调节螺钉21、22。在图2上，由于图1的剖面线A-A的位置的缘故，不能表示出调节螺钉21与内侧摆动杆8上形成的螺钉接触部分8a，因而图3中仅将该调节螺钉21与内侧摆动杆8形成的螺钉接触部分8a单独取出显示出来。为了有助于理解，螺钉接触部分8a在图2中用双点划线表示。随着内侧摆动杆8相对于基座6车体外侧的摆动，调节螺钉21的前端与摆动杆8的螺钉接触部分8a相接触，调节螺钉21的这种设置便限定了摆动杆8的摆动界限。当旋转调节该调节螺钉21时，上述螺钉接触部分8a与螺钉前端的接触位置发生了变化，从而改变了摆动杆8的摆动界限。这样，调节螺钉21设定了支撑部件4相对于基座6向车体外侧摆动的界限，同时，这个摆动界限是可以调节的。在另一侧，随着外侧摆动杆7相对于基座6向车体内侧的摆动，调节螺钉22的前端与摆杆7的螺钉接触部分7a相接触，调节螺钉22的这种设置便限定了摆动杆7的摆动界限。拧动该调节螺钉22时，上述螺钉接触部分7a与螺钉前端的接触位置发生了变化，从而改变了摆动杆7的摆动界限。这样，调节螺钉22设定了支撑部件4相对于基座6向车体内侧摆动的界限，同时，这个摆动界限是可以调节的。而且，通过调节螺钉21、22对摆动杆7、8的摆动界限的调节，借助于变速线13的张弛操作分别调节支撑部分4相对于基座6在车体横向上的移动行程、支撑部件4向车体内侧移动时的行程终端以及支撑部件4向车体外侧移动时的行程终端，变速操作时，导向链轮1向预定的位置移动，便调节链条17在全部齿轮G1-G7中适当换档。在进行这种调节时，调节螺钉21、22位于上述支承枢轴19和20之间，从车体外侧一方可以很容易地拧动，因此使得这种调节变得比较容易。
连接上述摆动杆8与基座6的第一支承枢销19a的位置也比托架5的安装部分5b更靠近车体内侧，如图4A、4B、4C所示，当通过摆动杆8相对于基座6的摆动轴心和相对于支撑部件4的摆动轴心的直线L1与车体的中心线CL平行，内侧摆动杆8呈指向下前方的姿态时，导向链轮1位于后齿轮G1-G7中最靠近车体内侧且外径最大的齿轮G1与最靠近车体外侧且外径最小的齿轮G7之间的位置。在此进行变速操作时，平行四连杆机构如图4A-4B所示那样动作，链条17便在后齿轮G1-G7中换档。即，链条17与直径最大的齿轮G1相配合变为最低速度时，如图4A所示，内侧摆动杆8相对于基座6的安装姿势与上述指向正前方的姿势相比更向车体内侧延伸。链条17与直径最小的齿轮G7相配合变为最高速度时，如图4C所示，内侧摆动杆8相对于基座6的安装姿势与上述指向正前方的姿势相比更向车体外侧延伸。总之在摆动杆7和8摆动角度大小的比较方面，为了使导向链轮3在车体横向上的移动行程变大，以摆动杆8绕上述指向正前方的姿势摆动为好。这样，只需要将内线13a进行较小行程的操作，在摆动杆7、8的长度设置得比较短而紧凑的情况下，导向链轮1按一定的行程移动，链条17也能够在后齿轮G1-G7中换档。
图5示出了具有另一种实施结构的自行车后换档装置200，在该后换档装置中，只有托架50具有与图1的后换档装置不同的结构。
即，与托架50的连接基座6一侧相对的一侧的端部上，带有贯通的安装孔50c，该安装孔50c可供装上螺钉23，而螺钉23则用于将托架50固定连接在延伸部分12b上。延伸部分12b设置在自行车车架的后轮轮叉端部12a上，用于安装换档装置。通过上述安装孔50c将托架50装在上述用于安装换档装置的延伸部分12b上，后换档装置就安装到自行车车架12上了。

Claims (8)

1、一种自行车用后换档装置(100)具有：
连接在自行车车架上的托架(5)；
链条换档用的导向链轮(1)；
支撑上述导向链轮的支撑部件(4)；
可摆动地设置在上述托架上的基座(6)；
将上述基座压向预定摆动方向的张紧弹簧(10)；
并上述支撑部件与基座相连的连杆连接机构(7、8)；
其特征在于：
在上述托架(5)的靠近上述车架一侧的区域内形成面向上述车架的安装部分(5b)，上述张紧弹簧(10)安装在该安装部分上，位于上述车架与安装部分之间。
2、如权利要求1所述的后换档装置，其中，上述张紧弹簧是螺旋弹簧，其一端固定在上述托架的安装部分上，其另一端固定在上述基座上，在该螺旋弹簧的中央筒状空间中插入上述基座相对于上述托架摆动用的轴。
3、如权利要求2所述的后换档装置，其中，上述杆连接机构是上述支撑部件与基座共同构成的平行四连杆机构，它带有内侧摆动杆以及与该内侧摆动杆相比更远离上述车架的外侧摆动杆，上述内侧摆动杆其一端通过第一支承枢销与上述基座相连，同时，其另一端通过第二支承枢销与支撑部件相连，上述外侧摆动杆其一端通过第三支承枢销与上述基座相连，同时，其另一端通过第四支承枢销与支撑部件相连，上述第一支承枢销设置在较上述托架安装部分更靠近上述车架的位置。
4、如权利要求3所述的后换档装置，其中，以使托架在自行车横向实质上位于上述第一支承枢销与第三支承枢销之间的方式在上述基座上设置第一支承枢销和第三支承枢销的孔。
5、如权利要求4所述的后换档装置，其中，调节上述内侧摆动杆相对于基座的摆动界限的第一调节螺钉与调节上述外侧摆动杆相对于基座的摆动界限的第二调节螺钉位于上述基座的第一支承枢销与第三支承枢销之间。
6、如权利要求2所述的后换档装置，其中，在上述基座中形成相对于托架安装部分垂直伸延的裙部，该裙部内容纳着上述张紧弹簧。
7、如权利要求6所述的后换档装置，其中，在上述托架中设置有将该托架与上述车架的后轮轮叉端部处的轮毂轴固定在一起的安装孔。
8、如权利要求6所述的后换档装置，其中，在上述托架中设置有将该托架固定在上述车架的后轮轮叉端部上形成的安装换档装置用的延伸延伸部分上的安装孔。
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