CN116118931B - 一种基于磁阻尼的自行车用拨链器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自行车技术领域，公开了一种基于磁阻尼的自行车用拨链器，包括：固定件，固定件固定安装在自行车车架上；移动件，移动件活动连接于固定件和阻尼装置之间；阻尼装置，阻尼装置连接于移动件和导链装置之间；导链装置，连接于阻尼装置上；阻尼装置包括壳体和转动安装于壳体内的转轴，壳体与移动件连接，转轴与导链装置固定连接，壳体与转轴之间设置有阻尼件，壳体内的一端固定安装有第一磁性件和第二磁性件，转轴的端部单向传动连接有导磁件，导磁件设置于第一磁性件和第二磁性件之间。本发明能够解决现有技术中，摩擦施加构件的摩擦力会随着机械磨损而慢慢衰减，导致不能达到理想的阻尼效果的问题。

Description

一种基于磁阻尼的自行车用拨链器

技术领域

本发明涉及自行车技术领域，尤其涉及一种基于磁阻尼的自行车用拨链器。

背景技术

拨链器是一个可变比率自行车传动装置组成的系统的链中，多个链轮不同的尺寸，以及一个机构，以将链条从一个链轮移动到另一个。

拨链器大多包括固定件、移动件、阻尼装置和导链装置等部件，其中，阻尼装置主要用于提供阻尼，以阻挡阻挡导链装置向链条松弛的方向旋转，保持链条的张力，避免链条出现脱链的情况。如自行车骑行在崎岖的山路时，车身抖动幅度较大，导链装置会跟随车身一起抖动。当导链装置逆时针旋转角度逐渐增大时，链条会逐渐松弛，直至出现脱链的情况。而阻尼装置则在导链装置逆时针旋转时为导链装置提供阻尼，减小导链装置的逆时针旋转幅度，避免出现链条脱链的情况。

如中国发明专利【公开号CN103373435B】公开的一种具有转动阻力和阻力控制的自行车变速器。其主要通过摩擦施加构件对轴承外圈施加的摩擦阻力力矩则能够抵挡自行车在颠簸时对链引导件产生的向前转动的力矩，从而解决链条在颠簸过程中容易脱落的问题。

但摩擦施加构件的摩擦力会随着机械磨损而慢慢衰减，导致不能达到理想的阻尼效果。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种基于磁阻尼的自行车用拨链器，解决现有技术中，摩擦施加构件的摩擦力会随着机械磨损而慢慢衰减，导致不能达到理想的阻尼效果的问题。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

一种基于磁阻尼的自行车用拨链器，包括：

固定件，所述固定件固定安装在自行车车架上；

移动件，所述移动件活动连接于固定件和阻尼装置之间；

阻尼装置，所述阻尼装置连接于移动件和导链装置之间；

导链装置，连接于阻尼装置上；

所述阻尼装置包括壳体和转动安装于壳体内的转轴，所述壳体与移动件连接，所述转轴与导链装置固定连接，所述壳体与转轴之间设置有阻尼件，所述壳体内的一端固定安装有第一磁性件和第二磁性件，所述转轴的端部单向传动连接有导磁件，所述导磁件设置于第一磁性件和第二磁性件之间，所述导磁件旋转时切割第一磁性件和第二磁性件之间的磁感线。

通过采用上述技术方案，当外部驱动控制移动件移动，进行变速时，链条的松紧程度会发生变化。若变速为由小链轮向大链轮变动，则链条将被进一步张紧，链条被拉紧时将带动导链装置逆时针旋转，使阻尼件进一步压缩；若变速为由大链轮向小链轮变动，则链条被释放，张力减小，此时，阻尼件将恢复形变，并在恢复形变的过程中，带动导链装置顺时针旋转，使链条保持张紧状态。当车身抖动幅度较大，震动产生的力矩超过阻尼件的扭矩时，导链装置会逆时针转动。导链装置逆时针转动时，将通过转轴带动导磁件转动，导磁件在第一磁性件和第二磁性件之间旋转时，切割磁感线产生电流，从而消耗旋转的动能，达到减小导链装置逆时针旋转幅度的目的，避免出现链条脱链的情况。且由于导磁件并未与第一磁性件或第二磁性件接触，不存在机械磨损的问题。而第一磁性件和第二磁性件的磁性衰减周期长明显大于摩擦施加构件的摩擦力随着机械磨损而慢慢衰减的衰减周期，可在较长时间内保证阻尼器的阻尼效果。

进一步，所述壳体的一端转动安装有第一盖体，所述第一盖体的外侧与导链装置固定连接，内侧与转轴固定连接。

进一步，所述导链装置上开设有通孔，所述通孔贯穿第一盖体，所述转轴对应通孔的位置开设有螺纹孔，所述通孔和螺纹孔内连接有同一固定螺栓。

进一步，所述第一盖体的外侧设置有限位弧，所述导链装置的端部卡设于限位弧内，所述第一盖体的内侧设置有柱体，所述柱体上开设有键槽，所述转轴的端部设置有键，所述键插设于键槽内。

进一步，所述壳体内固定安装有轴筒，所述转轴位于轴筒内，所述阻尼件套设于轴筒外，所述阻尼件的一端与轴筒固定连接，另一端与第一盖体固定连接。

进一步，所述轴筒内设置有第一阶梯槽，所述第一阶梯槽内设置有单向轴承和轴承套，所述单向轴承的内圈与转轴端部固定连接，所述单向轴承的外圈与轴承套固定连接，所述导磁件与轴承套端部固定连接。

进一步，所述轴筒的端部设置有第二阶梯槽，所述第二磁性件固定安装于第二阶梯槽内，并与所述轴承套端部相抵，所述转轴上设置有限位环，所述限位环与第一阶梯槽底面相抵，所述壳体远离第一盖体的一端固定安装有第二盖体，所述第一磁性件固定安装于第二盖体内。

进一步，所述轴承套的端部设置有第一连接环，所述导磁件对应连接环的位置设置有第二连接环，所述第二磁性件上开设有安装孔，所述第一连接环位于安装孔内，所述第二连接环固定连接第一连接环内。

进一步，所述阻尼件为扭簧，所述轴筒上开设有第一固定孔，所述第一盖体上开设有第二固定孔，所述扭簧的一端固定于第一固定孔内，另一端固定于第二固定孔内。

进一步，所述壳体的端部设置有连接耳，所述移动件活动连接在铰接耳上。

本发明的有益效果：

本发明通过在壳体与转轴之间设置阻尼件，壳体内的一端固定安装第一磁性件和第二磁性件，转轴的端部单向传动连接有导磁件，导磁件设置于第一磁性件和第二磁性件之间，当车身抖动幅度较大，震动产生的力矩超过阻尼件的扭矩时，导链装置会逆时针转动。导链装置逆时针转动时，将通过转轴带动导磁件转动，导磁件在第一磁性件和第二磁性件之间旋转时，切割磁感线产生电流，从而消耗旋转的动能，达到减小导链装置逆时针旋转幅度的目的，避免出现链条脱链的情况。且由于导磁件并未与第一磁性件或第二磁性件接触，不存在机械磨损的问题。而第一磁性件和第二磁性件的磁性衰减周期长明显大于摩擦施加构件的摩擦力随着机械磨损而慢慢衰减的衰减周期，可在较长时间内保证阻尼器的阻尼效果。

附图说明

图1是本发明一种基于磁阻尼的自行车用拨链器的结构示意图；

图2是本发明一种基于磁阻尼的自行车用拨链器的拆分结构示意图；

图3是本发明一种基于磁阻尼的自行车用拨链器中阻尼装置的剖面结构示意图；

图4是本发明一种基于磁阻尼的自行车用拨链器的剖面拆分结构示意图；

图5是本发明一种基于磁阻尼的自行车用拨链器中第一盖体和转轴的结构示意图；

其中，固定件1，固定端11，连接端12，移动件2，上连杆21，下连杆22，连接轴23，阻尼装置3，壳体31，连接耳311，转轴32，螺纹孔321，键322，限位环323，第一盖体33，限位弧331，柱体332，键槽333，第二固定孔334，导磁件34，第二连接环341，第二盖体35，导链装置4，通孔41，固定螺栓42，阻尼件5，轴筒6，第一固定孔61，第一阶梯槽62，第二阶梯槽63，第一磁性件71，第二磁性件72，单向轴承81，轴承套82，第一连接环821。

具体实施方式

以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容了解本发明的优点和功效。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制，为了更好地说明本发明的实施例，图中某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件，在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述用于的具体含义。

如图1-图5所示，本发明的一种基于磁阻尼的自行车用拨链器，包括：

固定件1，固定件1固定安装在自行车车架上；参考图1，本实施例中，固定件1包括固定端11和连接端12，固定端11通过螺栓固定安装在自行车车架上，连接端12用于与移动件2活动连接。

移动件2，移动件2活动连接于固定件1和阻尼装置3之间；参考图1，本实施例中，移动件2包括上连杆21和下连杆22，上连杆21的两端和下连杆22的两端均分别通过连接轴23与固定件1的连接端12活动连接和与阻尼装置3的连接耳311活动连接。

阻尼装置3，阻尼装置3连接于移动件2和导链装置4之间，具体的，参考图2，本实施例中，阻尼装置3包括壳体31和转动安装于壳体31内的转轴32，壳体31的端部设置有连接耳311，壳体31通过连接耳311与移动件2实现活动连接。

导链装置4，连接于阻尼装置3上，具体的，阻尼装置3中的转轴32与导链装置4固定连接，进一步的，参考图3，本实施例中，壳体31的一端转动安装有第一盖体33，第一盖体33的外侧与导链装置4固定连接，内侧与转轴32固定连接，导链装置4上开设有通孔41，通孔41贯穿第一盖体33，转轴32对应通孔41的位置开设有螺纹孔321，通孔41和螺纹孔321内连接有同一固定螺栓42，通过固定螺栓42与转轴32螺纹连接，实现转轴32与导链装置4固定连接，当导链装置4转动时，可带动转轴32和第一盖体33一起转动。

且本实施例中，第一盖体33的外侧设置有限位弧331，本实施例中，限位弧331与第一盖体33一体成型。导链装置4的端部卡设于限位弧331内，第一盖体33的内侧设置有柱体332，柱体332上开设有键槽333，转轴32的端部设置有键322，键322插设于键槽333内。通过限位弧331、键322和键槽333来防止导链装置4、转轴32和第一盖体33之间发送相互旋转的可能。

壳体31与转轴32之间设置有阻尼件5，具体的，参考图3，本实施例中，阻尼件5为扭簧。且壳体31内固定安装有轴筒6，本实施例中，轴筒6一体成型于壳体31内。转轴32位于轴筒6内，阻尼件5套设于轴筒6外，阻尼件5的一端与轴筒6固定连接，另一端与第一盖体33固定连接，轴筒6上开设有第一固定孔61，第一盖体33上开设有第二固定孔334，扭簧的一端固定于第一固定孔61内，另一端固定于第二固定孔334内。

通过设置阻尼件5，当外部驱动控制移动件2移动(本实施例中，外部驱动件可为机械式的拉绳，也可为自动式的马达驱动，本实施例不作具体限制，且现有技术已充分公开该部分结构，故此不在过多赘述)，进行变速时，链条的松紧程度会发生变化。若变速为由小链轮向大链轮变动，则链条将被进一步张紧，链条被拉紧时将带动导链装置4逆时针旋转，使阻尼件5进一步压缩；若变速为由大链轮向小链轮变动，则链条被释放，张力减小，此时，阻尼件5将恢复形变，并在恢复形变的过程中，带动导链装置4顺时针旋转，使链条保持张紧状态。

本实施例中，壳体31内的一端固定安装有第一磁性件71和第二磁性件72，本实施例中，第一磁性件71靠近第二磁性件72的一侧与第二磁性件72靠近第一磁性件71的一侧磁性相反，以保证导磁件34旋转时能够切割磁感线，产生动能损耗。第一磁性件71可选电磁铁、永磁铁和普通磁铁等，本实施例优选为结构简单、安装方便、成本低的普通磁铁。转轴32的端部单向传动连接有导磁件34，导磁件34设置于第一磁性件71和第二磁性件72之间，导磁件34旋转时切割第一磁性件71和第二磁性件72之间的磁感线。

本实施例中，当车身抖动幅度较大，震动产生的力矩超过阻尼件5的扭矩时，导链装置4会逆时针转动。导链装置4逆时针转动时，转轴32可带动导磁件34转动，导磁件34在第一磁性件71和第二磁性件72之间旋转时，切割磁感线产生电流，从而消耗旋转的动能，达到减小导链装置4逆时针旋转幅度的目的，避免出现链条脱链的情况。且由于导磁件34并未与第一磁性件71或第二磁性件72接触，不存在机械磨损的问题。而第一磁性件71和第二磁性件72的磁性衰减周期长明显大于摩擦施加构件的摩擦力随着机械磨损而慢慢衰减的衰减周期，可在较长时间内保证阻尼器的阻尼效果。

本实施例中，轴筒6内设置有第一阶梯槽62，第一阶梯槽62内设置有单向轴承81和轴承套82，单向轴承81的内圈与转轴32端部固定连接，单向轴承81的外圈与轴承套82固定连接，本实施例中，单向轴承81优选为通过过盈配合与转轴32和轴承套82固定连接。导磁件34与轴承套82端部固定连接。通过设置单向轴承81和轴承套82，实现转轴32与导磁件34的单向传动连接。由于单向轴承81的单向传动，当变速为由大链轮向小链轮变动，阻尼件5恢复形变，并在恢复形变的过程中，带动导链装置4顺时针旋转时，导链装置4不会通过转轴32带动导磁件34转动，从而使导链装置4能够快速回转，保持链条的张力。

本实施例中，轴筒6的端部设置有第二阶梯槽63，第二磁性件72固定安装于第二阶梯槽63内，实现第二磁性件72的固定安装。并与轴承套82端部相抵，转轴32上设置有限位环323，限位环323与第一阶梯槽62底面相抵，壳体31远离第一盖体33的一端固定安装有第二盖体35，第一磁性件71固定安装于第二盖体35内，实现第一磁性件71的固定安装。通过限位环323与第二磁性件72配合，限制转轴32的轴向移动。且本实施例中，轴筒6的端部与柱体332相抵，也可限制转轴32的轴向移动，保证转轴32旋转的稳定性。

进一步，轴承套82的端部设置有第一连接环821，导磁件34对应连接环的位置设置有第二连接环341，第二磁性件72上开设有安装孔，第一连接环821位于安装孔内，第二连接环341固定连接第一连接环821内。通过第一连接环821、第二连接环341和安装孔，实现轴承套82与导磁件34的固定连接，且导磁件34不与第一磁性件71和第二磁性件72相接。

本发明的工作原理如下：

自行车骑行在崎岖的山路时，车身抖动幅度较大，当震动产生的力矩超过阻尼件5的扭矩时，导链装置4会逆时针转动。导链装置4逆时针转动时，将带动转轴32和第一盖体33转动，第一盖体33转动时，阻尼件5被进一步压缩，并提供阻力阻挡导链装置4逆时针转动。

同时，转轴32通过单向轴承81和轴承套82带动导磁件34转动，导磁件34在第一磁性件71和第二磁性件72之间旋转时，切割磁感线产生电流，从而消耗旋转的动能，达到减小导链装置4逆时针旋转幅度的目的，避免出现链条脱链的情况。且由于导磁件34并未与第一磁性件71或第二磁性件72接触，不存在机械磨损的问题。而第一磁性件71和第二磁性件72的磁性衰减周期长明显大于摩擦施加构件的摩擦力随着机械磨损而慢慢衰减的衰减周期，可在较长时间内保证阻尼器的阻尼效果。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (8)

1.一种基于磁阻尼的自行车用拨链器，其特征在于，包括：

固定件，所述固定件固定安装在自行车车架上；

移动件，所述移动件活动连接于固定件和阻尼装置之间；

阻尼装置，所述阻尼装置连接于移动件和导链装置之间；

导链装置，连接于阻尼装置上；

所述阻尼装置包括壳体和转动安装于壳体内的转轴，所述壳体与移动件连接，所述转轴与导链装置固定连接，所述壳体与转轴之间设置有阻尼件，所述壳体内的一端固定安装有第一磁性件和第二磁性件，所述转轴的端部单向传动连接有导磁件，所述导磁件设置于第一磁性件和第二磁性件之间，所述导磁件旋转时切割第一磁性件和第二磁性件之间的磁感线；

所述壳体的一端转动安装有第一盖体，所述第一盖体的外侧与导链装置固定连接，内侧与转轴固定连接；

所述壳体内固定安装有轴筒，所述转轴位于轴筒内，所述阻尼件套设于轴筒外，所述阻尼件的一端与轴筒固定连接，另一端与第一盖体固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于磁阻尼的自行车用拨链器，其特征在于：所述导链装置上开设有通孔，所述通孔贯穿第一盖体，所述转轴对应通孔的位置开设有螺纹孔，所述通孔和螺纹孔内连接有同一固定螺栓。

3.根据权利要求2所述的一种基于磁阻尼的自行车用拨链器，其特征在于：所述第一盖体的外侧设置有限位弧，所述导链装置的端部卡设于限位弧内，所述第一盖体的内侧设置有柱体，所述柱体上开设有键槽，所述转轴的端部设置有键，所述键插设于键槽内。

4.根据权利要求1所述的一种基于磁阻尼的自行车用拨链器，其特征在于：所述轴筒内设置有第一阶梯槽，所述第一阶梯槽内设置有单向轴承和轴承套，所述单向轴承的内圈与转轴端部固定连接，所述单向轴承的外圈与轴承套固定连接，所述导磁件与轴承套端部固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种基于磁阻尼的自行车用拨链器，其特征在于：所述轴筒的端部设置有第二阶梯槽，所述第二磁性件固定安装于第二阶梯槽内，并与所述轴承套端部相抵，所述转轴上设置有限位环，所述限位环与第一阶梯槽底面相抵，所述壳体远离第一盖体的一端固定安装有第二盖体，所述第一磁性件固定安装于第二盖体内。

6.根据权利要求5所述的一种基于磁阻尼的自行车用拨链器，其特征在于：所述轴承套的端部设置有第一连接环，所述导磁件对应连接环的位置设置有第二连接环，所述第二磁性件上开设有安装孔，所述第一连接环位于安装孔内，所述第二连接环固定连接第一连接环内。

7.根据权利要求1所述的一种基于磁阻尼的自行车用拨链器，其特征在于：所述阻尼件为扭簧，所述轴筒上开设有第一固定孔，所述第一盖体上开设有第二固定孔，所述扭簧的一端固定于第一固定孔内，另一端固定于第二固定孔内。

8.根据权利要求1所述的一种基于磁阻尼的自行车用拨链器，其特征在于：所述壳体的端部设置有连接耳，所述移动件活动连接在铰接耳上。