本實用新型涉及一種具有保護裝置的自行車撥鏈器。

背景技術(shù)：

騎行自行車已經(jīng)成為很多人出行、運動和娛樂的一種方式。不管用于出行、運動或是娛樂，自行車生產(chǎn)者們都在不斷地改進著自行車的各個零部件，提高自行車騎行的舒適性及耐用性，減少維修率。近來，已經(jīng)出現(xiàn)多種用于自行車的電子部件，其中傳動裝置更是發(fā)生了顯著的改變，一些自行車已經(jīng)裝備電子裝置控制撥鏈器，以便使騎車人騎車時變得更加方便簡單和安全。電子裝置控制的撥鏈器包括撥鏈器與后撥鏈器；一個位置偵測裝置，用于偵測當撥鏈器撥鏈片的位置；一馬達，用于驅(qū)動撥鏈器的撥鏈片相對于鏈輪軸向內(nèi)或向外的運動；一控制處理器，用于處理分析數(shù)據(jù)（包括手柄，位置偵測裝置，電池所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)）來控制馬達從而驅(qū)動撥鏈器的撥鏈片放置在正確的位置。

馬達通常與動力調(diào)節(jié)裝置、傳輸裝置相連接，驅(qū)動撥鏈片在鏈輪軸向向內(nèi)或向外運動。遺憾的是：當鏈輪緩慢轉(zhuǎn)動或者靜止時，撥鏈器進行撥鏈調(diào)速，動力傳輸部件容易受到反向阻力（與動力傳輸部件傳輸動力的方向相反）。其阻力源于鏈輪的設(shè)計與工藝；眾所周知鏈輪上具有至少一個輔助撥鏈單元（如圖1中的標號85所示），該單元作用在于輔助鏈條上鏈或者下鏈，由于該單元并不是連續(xù)的也不可能是連續(xù)的，所以當撥鏈運動發(fā)生在相鄰單元之間時，由于鏈條不能及時的上鏈或者下鏈。該狀態(tài)下鏈條會阻礙撥鏈片運動到正確位置，馬達又要驅(qū)動撥鏈片到達正確位置，此時鏈條對撥鏈片產(chǎn)生一個較大的阻力，這個阻力會傳輸?shù)絼恿φ{(diào)節(jié)裝置或者傳輸裝置或者馬達，此時正向傳動力和反向阻力發(fā)送沖撞，導致動力傳輸路徑上的元件損壞；另一種情況是當有不利的外力作用時，如摔車、撞擊等情況發(fā)生時，不利的外力有時也會被傳到動力傳輸元件上，導致動力傳輸路徑上的元件損壞的風險。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題而提供一種具有保護裝置的自行車撥鏈器，對正向傳動力進行緩沖并驅(qū)動從動機構(gòu)進行撥鏈，也能夠吸收反向阻力或不利外力的撞擊，避免正向傳動力和反向阻力發(fā)送沖撞，有利于保護動力傳輸路徑上的元件，減少損壞的風險，而且保護裝置結(jié)構(gòu)簡單，又能巧妙的吸收雙向作用力，避免發(fā)生強烈沖擊。

本實用新型的上述技術(shù)目的主要是通過以下技術(shù)方案解決的：

具有保護裝置的自行車撥鏈器，包括：

傳遞動力的主動機構(gòu)，其上的動力輸入端與撥鏈器電動馬達的輸出端連接；

用于撥鏈的從動機構(gòu)，連接在所述主動機構(gòu)的動力輸出端；

其特征在于，還包括：

彈性保護機構(gòu)，其兩端分別連接在所述主動機構(gòu)的動力輸出端和所述主動機構(gòu)的動力輸入端；

所述彈性保護機構(gòu)的正向彈性形變驅(qū)動所述從動機構(gòu)進行撥鏈，所述從動機構(gòu)受到逆向力，則所述彈性保護機構(gòu)吸收逆向力。

通過設(shè)置彈性保護機構(gòu)起到緩沖作用，對正向傳動力進行緩沖并驅(qū)動從動機構(gòu)進行撥鏈，也能夠吸收反向阻力或不利外力的撞擊，避免正向傳動力和反向阻力發(fā)送沖撞，有利于保護動力傳輸路徑上的元件，減少損壞的風險，而且保護裝置結(jié)構(gòu)簡單，又能巧妙的吸收雙向作用力，避免發(fā)生強烈沖擊。

作為對上述技術(shù)方案的進一步完善和補充，本實用新型采用如下技術(shù)措施： 所述的主動機構(gòu)包括由所述電動馬達驅(qū)動的渦桿、由所述渦桿驅(qū)動的蝸輪，所述彈性保護機構(gòu)設(shè)置在所述蝸輪的輸出端。

采用渦輪、蝸桿的驅(qū)動方式，馬達驅(qū)動渦輪、蝸桿能夠正向傳遞力，當從動機構(gòu)受到方向阻力或不利外力的撞擊時，渦輪、蝸桿不能逆向轉(zhuǎn)動，有利于保護馬達，也有利于防止鏈條脫落。

作為優(yōu)選，彈性保護機構(gòu)的方案至少有兩種：

第一種方案的所述彈性保護機構(gòu)包括：

擺動件，其輸入端連接在所述主動機構(gòu)的輸出端；

傳動臂，連接在所述傳動臂的輸出端，傳動臂的轉(zhuǎn)動端連接在從動機構(gòu)的輸入端；

彈性體，其夾持在所述擺動件和傳動臂之間，由彈性體的彈性形變對從動機構(gòu)輸出動力。

在彈性保護機構(gòu)中，起到緩沖作用的為彈性體。

其中，彈性體的具體結(jié)構(gòu)至少具有以下三種情況：

第一種方案：所述彈性體為彈性球體，其夾持在所述擺動件和傳動臂之間。

第二方案：所述彈性體為彈性連桿，一端連接在所述擺動件的擺動端，另一端連接在所述傳動臂的輸入端；

第三方案：所述彈性體為彈性連動組件，包括第一連桿、連接在第一連桿輸出端的第二連桿、以及彈簧，所述第一連桿的輸入端連接在所述所述擺動件的擺動端上，所述第二連桿的輸出端連接在所述傳動臂的輸入端，所述彈簧設(shè)置在所述第二連桿與所述傳動臂之間。

作為優(yōu)選，當彈性體位球體時，所述擺動件上對應于彈性體位置設(shè)置第一凹槽；

所述傳動臂上對應于彈性體位置設(shè)置第二凹槽，

所述第一凹槽和第二凹槽扣合，形成包圍式的容納腔，所述彈性體置于容納腔內(nèi)；

所述擺動件的輸出端設(shè)置在第二凹槽頂部。

所述彈性件容納在第一凹槽、第二凹槽形成的腔體內(nèi)，避免彈性件受力而脫離擺動件和傳動臂的夾持作用，使所述彈性件始終限位在所述擺動件和所述傳動臂之間。

使用時，動力驅(qū)動機構(gòu)上的驅(qū)動力依次傳遞到擺動件和傳動臂，這種驅(qū)動力的傳輸路徑上的作用力為正向力，擺動件和傳動臂之間呈一夾角β，傳動臂再將驅(qū)動力傳輸至四連桿機構(gòu)，使撥鏈片能夠正確撥鏈。當撥鏈片受到反向阻力時，反向阻力通過四連桿機構(gòu)的傳輸，使傳動臂受到反向阻力，擺動件又受到正向力，傳動臂和擺動件之間的夾角β變小，壓迫兩者之間的彈性球體，使得雙方的力量得到抵消，反向作用力被釋放，避免對動力驅(qū)動機構(gòu)上的部件造成損壞。通過保護裝置的設(shè)置，能夠及時、準確、巧當?shù)牡窒嗷プ饔昧?，為電子控制裝置的停機提供操作時間，避免各相關(guān)部件損壞。

此外，對應彈性球體來說，還可以用所述彈性圓柱體替代。

第二種方案的所述彈性保護機構(gòu)為扭簧，其設(shè)置在所述從動機構(gòu)的輸入端，動力傳遞機構(gòu)傳送正向力使扭簧形變，形變的扭簧驅(qū)動從動機構(gòu)撥鏈；

從動機構(gòu)受到逆向力，所述扭簧吸收逆向力。

從動機構(gòu)為四連桿機構(gòu)，包括：

連桿座，其動力輸入端與所述主動機構(gòu)的輸出端連接，并由所述主動機構(gòu)驅(qū)動其擺動；

撥鏈片，其輸出端用于撥鏈；

上連桿和下連桿，每個連桿的兩端分別連接在連桿座和撥鏈片上；

所述扭簧設(shè)置在所述連桿座的動力輸入端。

所述連桿座的動力輸入端設(shè)置動力輸入軸；

所述動力輸入軸上連接所述上連桿；

所述扭簧套置在動力輸入軸，所述扭簧的一端固定在所述動力輸入軸，另一端固定在所述上連桿上。

換句話來說，扭簧的一端隨動力輸入軸轉(zhuǎn)動，另一端隨所述上連桿轉(zhuǎn)動，將撥鏈片承受的阻力或振動轉(zhuǎn)為所述扭簧承受。

使用時，動力驅(qū)動機構(gòu)作用與扭簧的作用力為正向力，扭簧隨動力輸入軸一起正向傳動，使撥鏈片正確動作。而當撥鏈片受到反向阻力時，上連桿使扭簧反向轉(zhuǎn)動，同時扭簧上受到正向轉(zhuǎn)動力，使得正向力和反向力得到抵消，反向作用力被釋放，避免對動力驅(qū)動機構(gòu)上的部件造成損壞。通過保護裝置的設(shè)置，能夠及時、準確、巧當?shù)牡窒嗷プ饔昧?，為電子控制裝置的停機提供操作時間，避免各相關(guān)部件損壞。

所述上連桿的上連接端設(shè)有動力輸入軸插接用軸孔，所述軸孔中設(shè)有所述扭簧容納腔，所述扭簧置于容納腔中，所述扭簧的一端固定在所述上連桿上，所述動力輸入軸上設(shè)置一凸圈，所述扭簧的另一端固定在所述凸圈上。使扭簧內(nèi)置于動力輸入軸和上連桿裝配接觸空間內(nèi)，有利于結(jié)構(gòu)緊湊，有利于保護扭簧避免受外界異物干擾，能夠正常的提供扭轉(zhuǎn)力。

為了能夠使扭簧牢固、穩(wěn)定設(shè)置在動力輸入軸和上連桿裝配接觸空間內(nèi)，所述扭簧容納腔中設(shè)置卡槽，所述扭簧端部固定在卡槽中，所述凸圈上設(shè)有固定孔，所述扭簧端部插入固定孔并固定在固定孔中。

本實用新型具有的有益效果：1、通過設(shè)置保護裝置起到緩沖作用，吸收正向傳動力與反向阻力或不利外力的撞擊，有利于保護動力傳輸路徑上的元件，減少損壞的風險，而且保護裝置結(jié)構(gòu)簡單，又能巧妙的吸收雙向作用力，避免發(fā)生強烈沖擊。2、保護裝置的設(shè)置位置巧妙，既能保護各部件避免受不利外力影響而損壞，同時又能使動力驅(qū)動機構(gòu)和四連桿機構(gòu)準確傳輸驅(qū)動力，能夠使撥鏈片準確撥鏈調(diào)速。3、保護裝置設(shè)計的結(jié)構(gòu)巧妙，既能充分發(fā)揮保護作用，又能夠穩(wěn)定吸收雙向作用力，避免受外界影響。4、保護裝置至少為兩種方案，為扭簧或者為傳動臂、擺動件及彈性件的組合，扭簧和彈性件為吸收正反向作用的主力部件。5、彈性件的方案又至少有三種方案，可以根據(jù)實際情況選擇具體方案，提高了適用性。

附圖說明

圖1是本實用新型適用于自行車的一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實用新型中用扭簧方案的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是圖2中涉及扭簧裝配方案的局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本實用新型中傳動臂、擺動件及彈性件組合方案的第一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是圖4的一種裝配結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是圖5中傳動臂和擺動件配合的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是圖6的后視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是圖4中傳動臂、擺動件及彈性球體工作原理結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9是本實用新型中傳動臂、擺動件及彈性件組合方案的第二種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖10是本實用新型中傳動臂、擺動件及彈性件組合方案的第三種結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案作進一步具體的說明。

實施例1：具有保護裝置的自行車撥鏈器，如圖1、圖2和圖3所示，包括車架80，設(shè)置在車架80上的撥鏈器81（撥鏈器81上連接吊耳83，吊耳83通過鎖緊螺絲82固定在車架80上），與所述撥鏈器81上的撥鏈片配合的鏈輪86及鏈條84。

所述撥鏈器81包括：

傳遞動力的主動機構(gòu)，其上的動力輸入端與撥鏈器電動馬達30的輸出端連接；

用于撥鏈的從動機構(gòu)，連接在所述主動機構(gòu)的動力輸出端；

彈性保護機構(gòu)，其兩端分別連接在所述主動機構(gòu)的動力輸出端和所述主動機構(gòu)的動力輸入端；

所述彈性保護機構(gòu)的正向彈性形變驅(qū)動所述從動機構(gòu)進行撥鏈，所述從動機構(gòu)受到逆向力，則所述彈性保護機構(gòu)吸收逆向力。

通過設(shè)置彈性保護機構(gòu)起到緩沖作用，對正向傳動力進行緩沖并驅(qū)動從動機構(gòu)進行撥鏈，也能夠吸收作用于撥鏈片36的反向阻力或不利外力的撞擊，避免正向傳動力和反向阻力發(fā)送沖撞，有利于保護動力傳輸路徑上的元件，減少損壞的風險，而且保護裝置結(jié)構(gòu)簡單，又能巧妙的吸收雙向作用力，避免發(fā)生強烈沖擊。

主動機構(gòu)包括由所述電動馬達30驅(qū)動的渦桿34、由所述渦桿34驅(qū)動的蝸輪35，所述彈性保護機構(gòu)設(shè)置在所述蝸輪35的輸出端。

為了實現(xiàn)電動控制，電動馬達30上連接電路控制系統(tǒng)32和變速齒輪箱40，變速齒輪箱40輸出端連接的渦桿34，蝸輪35的輸出端配合傳動連桿42，所述傳動連桿42的輸出端與動力輸入軸39傳動連接。

采用渦輪、蝸桿的驅(qū)動方式，馬達驅(qū)動渦輪、蝸桿能夠正向傳遞力，當從動機構(gòu)受到方向阻力或不利外力的撞擊時，渦輪、蝸桿不能逆向轉(zhuǎn)動，有利于保護馬達，也有利于防止鏈條脫落。

所述彈性保護機構(gòu)為扭簧20，其設(shè)置在所述從動機構(gòu)的輸入端，動力傳遞機構(gòu)傳送正向力使扭簧形變，形變的扭簧驅(qū)動從動機構(gòu)撥鏈；

從動機構(gòu)受到逆向力，所述扭簧吸收逆向力。

從動機構(gòu)為四連桿機構(gòu)，包括：

連桿座34，其動力輸入端與所述主動機構(gòu)的輸出端連接，并由所述主動機構(gòu)驅(qū)動其擺動；

撥鏈片36，其輸出端用于撥鏈；

上連桿35和下連桿37，每個連桿的兩端分別連接在連桿座和撥鏈片上；

所述扭簧20設(shè)置在所述連桿座34的動力輸入端。

所述連桿座34的動力輸入端設(shè)置動力輸入軸39；

所述動力輸入軸39上連接所述上連桿35；

所述扭簧20套置在動力輸入軸39，所述扭簧20的一端固定在所述動力輸入軸20，另一端固定在所述上連桿35上。

換句話來說，扭簧20的一端隨動力輸入軸轉(zhuǎn)動，另一端隨所述上連桿轉(zhuǎn)動，將撥鏈片承受的阻力或振動轉(zhuǎn)為所述扭簧承受。

使用時，動力驅(qū)動機構(gòu)作用與扭簧的作用力為正向力，扭簧隨動力輸入軸一起正向傳動，使撥鏈片正確動作。而當撥鏈片受到反向阻力時，上連桿使扭簧反向轉(zhuǎn)動，同時扭簧上受到正向轉(zhuǎn)動力，使得正向力和反向力得到抵消，反向作用力被釋放，避免對動力驅(qū)動機構(gòu)上的部件造成損壞。通過保護裝置的設(shè)置，能夠及時、準確、巧當?shù)牡窒嗷プ饔昧?，為電子控制裝置的停機提供操作時間，避免各相關(guān)部件損壞。

在本實施例中，如圖3所示，進一步來說，所述上連35的上連接端設(shè)有動力輸入軸插接用軸孔，所述軸孔中設(shè)有所述扭簧容納腔，所述扭簧20置于容納腔中，所述扭簧的一端固定在所述上連桿35上，所述動力輸入軸39上設(shè)置一凸圈39-1，所述扭簧20的另一端固定在所述凸圈39-1上，使扭簧20內(nèi)置于動力輸入軸和上連桿裝配接觸空間內(nèi)，有利于結(jié)構(gòu)緊湊，有利于保護扭簧避免受外界異物干擾，能夠正常的提供扭轉(zhuǎn)力。

為了能夠使扭簧20牢固、穩(wěn)定設(shè)置在動力輸入軸39和上連桿35裝配接觸空間內(nèi)，所述扭簧容納腔中設(shè)置卡槽，所述扭簧端部固定在卡槽中，所述凸圈上設(shè)有固定孔，所述扭簧端部插入固定孔并固定在固定孔中。

由于自行車使用環(huán)境為戶外，需要有防水設(shè)施，因此撥鏈器的主體結(jié)構(gòu)設(shè)置在防水罩殼38、33內(nèi)，電路控制系統(tǒng)通過防水接頭31與線纜連接。

使用時，馬達30通電工作，依次經(jīng)蝸桿44、渦輪45、傳動連桿42和動力輸入軸39形成動力傳動，使主動機構(gòu)動作，最終使撥鏈片36準確撥鏈進行調(diào)速。其中，扭簧20在傳動過程中起到緩沖的作用，當撥鏈片36受到不利外力（鏈輪相對緩慢轉(zhuǎn)動或者靜止時的阻力或者自行車摔倒、撞擊的沖擊力）時，扭簧20被扭曲，緩沖馬達30的驅(qū)動力和撥鏈片36上的不利外力，起到保護作用，避免相應部件收到損壞，當不利外力消除時，扭簧20又能夠釋放緩沖力，使撥鏈片準確撥鏈。

實施例2：如圖4-5所示，與實施例1的區(qū)別在于：彈性保護機構(gòu)包括擺動件48、傳動臂47和設(shè)置在所述擺動件48和傳動臂47之間的彈性球體49，所述擺動件48樞接在主動機構(gòu)的輸出端（具體來說，傳動連桿42下端設(shè)有銷軸，擺動件48的上端固定在銷軸上），所述傳動臂47的動力輸入端與擺動件48的輸出端樞接，所述傳動臂47的輸出端與所述動力輸入軸39輸入端連接，所述彈性球體49用于吸收所述撥鏈片36受到的阻力或振動。

所述傳動連桿42下端設(shè)有銷軸，所述擺動件的上端固定在所述銷軸上。

如圖6-圖8所示，為了防止彈性球體49脫離擺動件48和傳動臂47，傳動臂47和所述擺動件48上分別設(shè)置相對設(shè)置的第二凹槽47-1和第一凹槽48-1，所述彈性球體容納在所述第一凹槽和第二凹槽扣合形成包圍式的容納腔，傳動臂47和所述擺動件48上的裝配凹槽形成環(huán)面包圍結(jié)構(gòu)，使所述彈性球體49限位在所述傳動臂47和擺動件48之間。

進一步具體來說，傳動臂47呈三角形，其上的裝配凹槽47-1的上端容納所述擺動件48的連接端，所述擺動件48為腰弧形，所述彈性件49呈球形或圓柱形。三角形的傳動臂使擺動件的連接端容納在裝配凹槽中，縮小了兩者之間的厚度，有利于使整體結(jié)構(gòu)緊湊。擺動件為腰弧形，有利于提高強度，在傳動過程中，具有較好的抗彎折能力。

使用時，馬達30通電工作，依次經(jīng)蝸桿44、渦輪45、傳動連桿42、彈性保護機構(gòu)和動力輸入軸39形成動力傳動，使從動機構(gòu)動作，最終使撥鏈片準確撥鏈進行調(diào)速。當撥鏈片36受到不利外力（鏈輪相對緩慢轉(zhuǎn)動或者靜止時的阻力或者自行車摔倒、撞擊的沖擊力）時，保護裝置起到緩沖的作用。具體來說，馬達30對擺動件48施加驅(qū)動力，撥鏈片36上受到不利外力傳至傳動臂47，傳動臂47上受到與馬達30相反的力，使擺動件48和傳動臂47之間的夾角β變小，夾持彈性球49，使兩個方向的力在彈性件49上進行緩沖中和，避免硬性撞擊形成的破壞性現(xiàn)象的出現(xiàn)，有利于保護撥鏈器的相關(guān)部件。

實施例3：與實施例2的區(qū)別在于：所述彈性體49為彈性連桿，一端連接在所述擺動件48的擺動端，另一端連接在所述傳動臂47的輸入端。通過彈性體49的彈性形變起到力的緩沖作用。

實施例4：與實施例2的區(qū)別在于：所述彈性體49為彈性連動組件，包括第一連桿49-1、連接在第一連桿49-1輸出端的第二連桿49-2、以及彈簧49-3，所述第一連桿49-1的輸入端連接在所述所述擺動件48的擺動端上，所述第二連桿49-2的輸出端連接在所述傳動臂47的輸入端，所述彈簧49-3設(shè)置在所述第二連桿49-2與所述傳動臂47之間。

以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型。在上述實施例中，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。