一种自行车用无摩擦恒定阻尼的拨链器
阅读说明：本技术 一种自行车用无摩擦恒定阻尼的拨链器 (Friction-free constant damping chain shifter for bicycle ) 是由 董杰 宋泽宇 袁明 于 2020-12-17 设计创作，主要内容包括：本发明属于自行车变速装置技术领域,具体涉及一种自行车用无摩擦恒定阻尼的拨链器,包括固定件、移动件、阻尼装置和导链装置,阻尼装置包括壳体,以及设置在壳体内的转动轴、单向轴承、第一阻尼件和第二阻尼件,壳体一侧设有底座,导链装置、底座、转动轴三者固定连接,壳体上开设有容纳腔,容纳腔内安装有扭簧,转动轴通过单向轴承与第一阻尼件连接,第一阻尼件与第二阻尼件相接,第二阻尼件与壳体固定连接,第一阻尼件与第二阻尼件的接触面上涂抹有阻尼油脂,本发明用于解决现有技术中摩擦施加构件的摩擦力会随着摩擦次数的变化而衰减,导致需要使用足够耐磨损的材料,或者需要不定期进行维护,使得拨链器的制造成本或使用成本增加的问题。(The invention belongs to the technical field of bicycle speed changing devices, in particular to a friction-free constant damping derailleur for a bicycle, which comprises a fixed part, a moving part, a damping device and a chain guide device, wherein the damping device comprises a shell, a rotating shaft, a one-way bearing, a first damping part and a second damping part which are arranged in the shell, a base is arranged on one side of the shell, the chain guide device, the base and the rotating shaft are fixedly connected, a containing cavity is formed in the shell, a torsion spring is arranged in the containing cavity, the rotating shaft is connected with the first damping part through the one-way bearing, the first damping part is connected with the second damping part, the second damping part is fixedly connected with the shell, damping grease is coated on the contact surface of the first damping part and the second damping part, the friction force of a friction applying component in the prior art is attenuated along with the change of the friction times, so that a sufficient wear-resistant material is required, or require unscheduled maintenance, which increases the manufacturing or use costs of the derailleur.)
技术领域
本发明属于自行车变速装置技术领域，具体涉及一种自行车用无摩擦恒定阻尼的拨链器。
背景技术
众所周知，在自行车变速装置中，变速器的作用在于：一、使链条在自行车齿轮组的多个相邻的小齿轮之间拨动，实现链条换挡过程；二、保证足够的链条张力。
中国发明专利公开的一种具有附加旋转阻力功能的后拨链器及阻力施加方法【公开号CN106741556A】，其后拨链器包括基座构件、连杆组件、可移动构件和链条导向件，其中，基座构件安装在车架上，连杆组件可活动地连接在基座构件和可移动构件之间，链条导向件通过阻力转动结构与可移动件连接，所述阻力转动结构包括旋转轴、单向轴承以及阻力施加弹簧，其中，所述旋转轴设在可移动件或链条导向件上，与旋转轴配合的单向轴承相应的设置在链条导向件或可移动件上；所述旋转轴与单向轴承的内孔过盈配合。
该发明通过合理设置旋转轴与单向轴承内孔之间的过盈量x，使得单向轴承在非自由转动方向上对旋转轴产生一个旋转阻力力矩M(x)，过盈量x越大，旋转阻力力矩M(x)也越大，在进行变速操控时对链条导向件产生的操控力矩M1也是可以确定的，该操控力矩M1促使链条导向件向前转动，同时，自行车颠簸时链条导向件能抵抗的最大力矩为M2是一个期望值，是可以根据实际情况设定的，因此，通过让M(x)大于M2且小于M1，以达到既不影响正常的变速操作又能抵抗颠簸时的力矩的目的。
但该发明中，旋转轴与单向轴承内孔之间采用过盈配合，对器件加工精度要求较高，而且旋转轴带动单向轴承转动次数过多后，器件磨损，过盈配合的摩擦力衰减，导致旋转阻力力矩M(x)会发生改变，与授权公告号为CN103373435B的发明专利“一种自行车变速器”存在同样的问题，摩擦施加构件的摩擦力会随着摩擦次数的变化而慢慢衰减，导致需要使用足够耐磨损的材料，或者需要时常进行维护，使得拨链器的制造成本或使用成本增加。
发明内容
本发明的目的是：提供一种自行车用无摩擦恒定阻尼的拨链器，用来解决现有技术中摩擦施加构件的摩擦力会随着摩擦次数的变化而慢慢衰减，导致需要使用足够耐磨损的材料，或者需要不定期进行维护，使得拨链器的制造成本或使用成本增加的问题。
为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：
一种自行车用无摩擦恒定阻尼的拨链器，包括固定件、移动件、阻尼装置和导链装置，所述移动件包括第一连接杆和第二连接杆，所述第一连接杆和第二连接杆均摆动连接于固定件和阻尼装置之间，所述导链装置可转动的安装在阻尼装置上，所述阻尼装置包括壳体，以及设置在壳体内的转动轴、单向轴承、第一阻尼件和第二阻尼件，所述壳体一侧设有底座，所述底座一侧与转动轴连接，另一侧与导链装置连接，所述导链装置、底座、转动轴三者固定连接，所述壳体上开设有容纳腔，所述容纳腔开口朝向底座侧，所述容纳腔内安装有扭簧，所述扭簧一端与底座固定连接，另一端固定连接于容纳腔底部，所述转动轴通过单向轴承与第一阻尼件连接，所述转动轴连接于单向轴承内圈，所述第一阻尼件连接于单向轴承外圈，所述第一阻尼件与第二阻尼件相接，所述第二阻尼件与壳体固定连接，所述第一阻尼件与第二阻尼件的接触面上涂抹有阻尼油脂。
进一步限定，所述壳体内开设有贯穿孔，所述转动轴、单向轴承、第一阻尼件和第二阻尼件均安装于贯穿孔内，所述转动轴一端一体成型有限位环，所述贯穿孔的末端一体成型有限位台，所述转动轴一端穿出贯穿孔，且所述限位环与限位台相接。
进一步限定，所述第二阻尼件上一体成型有多个凸环，所述第一阻尼件上开设有多个环形槽，所述凸环插设于环形槽内，所述第一阻尼件的外表面与贯穿孔的内壁匹配并卡合，所述第一阻尼件的外表面涂抹有阻尼油脂。
进一步限定，所述第一阻尼件于转动轴的一端开设有第一安装槽，所述限位环的一侧一体成型有连接柱，所述单向轴承安装于第一安装槽内，并套设于连接柱上。
进一步限定，所述底座上一体成型有支撑柱，所述壳体端面与支撑柱端面相接，所述支撑柱内开设有键槽，所述转动轴的一端设有键，所述键插设于键槽内，所述导链装置包括导向板，所述导向板上设有圆凸，所述底座于导向板一侧一体成型有限位弧，所述圆凸卡设于限位弧内，所述底座上一体成型有支撑环，所述壳体上开设有卡槽，所述支撑环卡设于卡槽内。
进一步限定，所述底座上开设有通孔，所述通孔贯穿底座和支撑柱，所述转动轴于键的一端开设有第一连接孔，所述导向板上开设有第二连接孔，第二连接孔内设有固定栓，固定栓穿过通孔与第一连接孔固定连接。
进一步限定，所述壳体于第二阻尼件一侧开设有第二安装槽，所述第二阻尼件安装于第二安装槽内，所述壳体于第二安装槽内开设有第二螺纹孔，且所述第二螺纹孔贯穿第二阻尼件，所述第二螺纹孔内螺纹连接有第二固定螺栓。
进一步限定，所述第二阻尼件于第二安装槽处开设有第一密封槽，所述第一阻尼件的外壁上开设有第二密封槽，所述第二阻尼件于最内层的凸环上开设有第三密封槽，所述第一密封槽、第二密封槽和第三密封槽内均嵌设有密封圈。
进一步限定，所述壳体外一体成型有连接件，所述第一连接杆的一端和第二连接杆的一端均摆动连接于连接件上，所述壳体于底座端一体成型有限位齿，所述导向板于限位齿处一体设有限位柱，所述限位齿与限位柱相接。
采用上述技术方案的发明，具有如下优点：
1、通过第一阻尼件和第二阻尼件，以及第一阻尼件和第二阻尼件接触面之间的阻尼油脂，当自行车大幅度颠簸，仅通过扭簧无法避免导链装置在颠簸的状态下顺时针转动时，第一阻尼件和第二阻尼件具有发生相对转动的趋势，阻尼油脂能够提供阻尼，防止第一阻尼件和第二阻尼件发生相对转动，避免因导链装置顺时针转动，而出现链条松动的情况；
2、通过第一阻尼件上的环形槽和第二阻尼件上的凸环，增加了第一阻尼件与第二阻尼件之间的接触面，当自行车大幅度颠簸，使阻尼油脂能够提供足够的阻尼，来避免出现链条松动的情况。同时贯穿孔截面呈梯形，第一阻尼件的截面呈反梯形，第一阻尼件的外表面涂抹有阻尼油脂，进一步增大第一阻尼件所受到的阻尼；
3、通过在转动轴上套设铜套，减小壳体与转动轴之间，以及壳体与底座之间的摩擦损耗，即使磨损，也仅需更换铜套即可，更换成本低。
附图说明
本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；
图1为本发明一种自行车用无摩擦恒定阻尼的拨链器实施例的结构示意图；
图2为本发明一种自行车用无摩擦恒定阻尼的拨链器实施例的剖面结构示意图；
图3为本发明一种自行车用无摩擦恒定阻尼的拨链器实施例中阻尼装置剖面的拆分结构示意图；
图4为图3中A的放大结构示意图；
图5为本发明一种自行车用无摩擦恒定阻尼的拨链器实施例中底座的剖面结构示意图；
图6为本发明一种自行车用无摩擦恒定阻尼的拨链器实施例中导向板、底座和转动轴的放大结构示意图；
主要元件符号说明如下：
固定件1，
移动件2，第一连接杆21，第二连接杆22，
阻尼装置3，
壳体31，容纳腔311，贯穿孔312，限位台313，卡槽314，第二安装槽315，第二螺纹孔316，连接件318，限位齿319，
转动轴32，限位环321，连接柱322，键323，第一连接孔324，
单向轴承33，
第一阻尼件34，第一安装槽341，环形槽342，第二密封槽343，
第二阻尼件35，凸环351，第一密封槽352，第三密封槽353，
底座36，支撑柱361，键槽362，限位弧363，支撑环364，通孔365，
扭簧37，铜套38，
导链装置4，导向板41，圆凸411，第二连接孔412，限位柱413，
固定栓51，第二固定螺栓52。
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明，需要说明的是，在附图或说明书描述中，相似或相同的部分都使用相同的图号，附图中未绘示或描述的实现方式，为所属技术领域中普通技术人员所知的形式。另外，实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“顶”、“底”、“左”、“右”、“前”、“后”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本发明的保护范围。
如图1～图6所示，本发明的一种自行车用无摩擦恒定阻尼的拨链器，包括固定件1、移动件2、阻尼装置3和导链装置4，固定件1用于将拨链器安装到自行车车体上，移动件2包括第一连接杆21和第二连接杆22，第一连接杆21和第二连接杆22均摆动连接于固定件1和阻尼装置3之间，通过移动件2可实现拨链器的换挡工作。导链装置4用于与自行车的链条配合安装，导链装置4通过转动轴32可转动的安装在阻尼装置3上。
阻尼装置3包括壳体31，以及设置在壳体31内的转动轴32、单向轴承33、第一阻尼件34和第二阻尼件35，壳体31一侧设有底座36，底座36一侧与转动轴32连接，另一侧与导链装置4连接，导链装置4、底座36、转动轴32三者固定连接，当导链装置4旋转时，能够带动底座36和转动轴32一起转动。壳体31上开设有容纳腔311，容纳腔311开口朝向底座36侧，容纳腔311内安装有扭簧37，扭簧37一端与底座36固定连接，另一端固定连接于容纳腔311底部。
当自行车轻微颠簸时，底座36和转动装置具有顺时针转动的趋势，即导链装置4具有克服扭簧37弹力转动的趋势时，扭簧37会对底座36施加阻力，避免导链装置4顺时针转动，防止链条松动，使导链装置4上的链条处于张紧状态。
转动轴32通过单向轴承33与第一阻尼件34连接，转动轴32连接于单向轴承33内圈，第一阻尼件34连接于单向轴承33外圈。第一阻尼件34与第二阻尼件35相接，第二阻尼件35与壳体31固定连接，第一阻尼件34与第二阻尼件35的接触面上涂抹有阻尼油脂，阻尼油脂用于增加第一阻尼件34和第二阻尼件35之间的摩擦力。阻尼油脂以高纯度无机稠化剂和合成油、加上各种添加剂精制而成，无毒，符合环保条例要求。而且密封，防水入侵，具有优异的减振、缓冲、密封、防腐、阻尼性能。
当自行车大幅度颠簸，仅通过扭簧37无法避免导链装置4在颠簸的状态下顺时针转动时，转动轴32将使单向轴承33具有顺时针转动的趋势，进一步使得第一阻尼件34具有顺时针转动的趋势，即第一阻尼件34与第二阻尼件35具有发生相对转动的趋势。此时，通过第一阻尼件34和第二阻尼件35之间的阻尼油脂，来提供阻力，防止第一阻尼件34与第二阻尼件35之间发生相对转动，避免自环形行车大幅度颠簸时，出现导链装置4转动，导致链条松动的情况。
当拨链器正常调节，链条充小齿轮调节到大齿轮时，链条带动导链装置4顺时针旋转，将进一步增大扭簧37的阻力。链条从大齿轮调节到小齿轮时，链条将会具备松动的趋势，扭簧37释放阻力，使导链装置4逆时针旋转，以保持链条张紧。且转动轴32不会带动单向轴承33转动，第一阻尼件34和第二阻尼件35之间的摩擦力不会影响导链装置4快速逆时针旋转。
壳体31内开设有贯穿孔312，转动轴32、单向轴承33、第一阻尼件34和第二阻尼件35均安装于贯穿孔312内。转动轴32一端一体成型有限位环321，贯穿孔312的末端一体成型有限位台313，转动轴32一端穿出贯穿孔312，且限位环321与限位台313相接。
第一阻尼件34于转动轴32的一端开设有第一安装槽341，限位环321的一侧一体成型有连接柱322，单向轴承33安装于第一安装槽341内，并套设于连接柱322上，使转动轴32与第一阻尼件34通过单向轴承33连接。
第二阻尼件35上一体成型有多个凸环351，第一阻尼件34上开设有多个环形槽342，凸环351插设于环形槽342内，增大第一阻尼件34与第二阻尼件35的接触面积。贯穿孔312截面呈梯形，第一阻尼件34的截面呈反梯形，第一阻尼件34的外表面与贯穿孔312的内壁匹配并卡合，第一阻尼件34的外表面涂抹有阻尼油脂，进一步增大第一阻尼件34所受到的阻尼。
底座36上一体成型有支撑柱361，壳体31端面与限位台313端面相接，支撑柱361内开设有键槽362，转动轴32的一端设有键323，转动轴32通过键323卡入键槽362内，避免转动轴32与底座36之间发生相对转动。
为了进一步减小壳体31与转动轴32之间，以及壳体31与底座36之间的摩擦损耗，本实施例的转动轴32上于键323的一侧套设有铜套38，铜套38一端与限位环321端面相接，另一端与支撑柱361端面相接，限位台313包覆于铜套38外。
导链装置4包括导向板41，导向板41上设有圆凸411，底座36于导向板41一侧一体成型有限位弧363，圆凸411卡设于限位弧363内，避免导向板41于底座36之间发生相对转动。底座36上一体成型有支撑环364，壳体31上开设有卡槽314，支撑环364卡设于卡槽314内，将容纳腔311封住，避免外界物体进入到容纳腔311内，影响扭簧37的使用效果。
底座36上开设有通孔365，通孔365贯穿底座36和支撑柱361，转动轴32于键323的一端开设有第一连接孔324，所述导向板41上开设有第二连接孔412，第二连接孔412内设有固定栓51，固定栓51穿过通孔365与第一连接孔324固定连接。本实施例中，固定栓51为固定螺栓，第一连接孔324为螺纹孔，通过固定螺栓穿过通孔365，并螺纹连接于螺纹孔内，使导向板41、底座36和转动柱三者固定连接。
壳体31于第二阻尼件35一侧开设有第二安装槽315，第二阻尼件35安装于第二安装槽315内，壳体31于第二安装槽315内开设有第二螺纹孔316，且第二螺纹孔316贯穿第二阻尼件35，第二螺纹孔316内螺纹连接有第二固定螺栓52，通过第二固定螺栓52将第二阻尼件35固定连接于壳体31上。
第二阻尼件35于第二安装槽315处开设有第一密封槽352，第一阻尼件34的外壁上开设有第二密封槽343，第二阻尼件35于最内层的凸环351上开设有第三密封槽353，第一密封槽352、第二密封槽343和第三密封槽353内均嵌设有密封圈，将阻尼油脂束缚于局部区域内，避免阻尼油脂四处扩散，影响阻尼效果。
壳体31外一体成型有连接件318，第一连接杆21的一端和第二连接杆22的一端均摆动连接于连接件318上，使阻尼装置3与移动件2摆动连接。壳体31于底座36端一体成型有限位齿319，导向板41于限位齿319处一体设有限位柱413，限位齿319与限位柱413相接。通过限位齿319与限位柱413限制导链装置4的最大转动角度。
本发明的一种自行车用无摩擦恒定阻尼的拨链器，当自行车大幅度颠簸，仅通过扭簧37无法避免导链装置4在颠簸的状态下顺时针转动时，转动轴32将使单向轴承33具有顺时针转动的趋势，进一步使得第一阻尼件34具有顺时针转动的趋势，即第一阻尼件34与第二阻尼件35具有发生相对转动的趋势。此时，通过第一阻尼件34的环形槽342,和第二阻尼件35凸环351接触面之间的阻尼油脂，以及第一阻尼件34与贯穿孔312接触面之间的阻尼油脂，来提供阻力，防止第一阻尼件34与第二阻尼件35之间，以及第一阻尼油脂和壳体31之间发生相对转动，避免自行车大幅度颠簸时，出现导链装置4顺时针转动，导致链条松动的情况。本分明相对于现有技术来说，第一阻尼件34于第二阻尼件35之间，以及第一阻尼件34和壳体31之间提供阻尼时，不直接发生相对摩擦，故而器件之间磨损极低，因此，第一阻尼件34和第二阻尼件35的材质要求较低，节约制造成本。而且，由于磨损极低，后期无需时常维护，节约使用成本。
以上对本发明提供的一种自行车用无摩擦恒定阻尼的拨链器进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
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