专利名称：链条张紧结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于对传送驱动力的链条施加张力的链条张紧结构。
背景技术：
已知的传统链条张紧结构中，链条的张紧结构用于通过移动后轮的轴来调整链条的张力。例如可参见JP-A-5-105179。
结合附图中的图22(a)到图22(c)对JP-A-5-105179的图3(a)到图3(c)进行了说明，在附图的图22(a)到图22(c)中编号进行了重新编排。
图22(a)到图22(c)是表示传统链条张紧结构的示例性视图。
图22(a)是一对左右后臂部件的一个后臂部件302的剖视图，该左右后支架通过后轴301从一侧垂直且可摆动地支撑一个车轮。后臂部件302包括一个轴保持件303用于利用安装在轴保持件303上的螺栓304的一个端部将后轴301支撑在其内部，轴保持件303可以穿过后臂部件302的后端。第一螺母306和第二螺母307与螺栓304的端部螺纹配合。刻度308形成于轴保持件303的一侧表面上，其用作调整后轴301位置的参考。
图22(b)是后臂部件302的侧视截面图，其中后臂部件302具有长方形的封闭截面结构，并且轴保持件303布置在后臂部件302的内侧。
图22(c)是从上方观察后臂部件302的剖视图，其中长形孔309、309设置在后臂部件302的外壁和内壁上，其中长形孔309以拉长的形式沿后臂部件302的纵向形成。螺栓形状的后轴301可以穿透在外壁上形成的长形孔309、在轴保持件303中形成的一个内孔311、以及在内壁和车轮上形成的长形孔309。
一个链齿轮成一体地安装在车轮上，并且有一个链条环绕链齿轮。
为了调整上述链条的张力，可以松开没有显示在图中的一个螺母，这个螺母螺纹配合在后轴301的端部，随后松开第二螺母307，而旋转第一螺母306。由于这种操作，后轴301与轴保持件303沿着长形孔309、309一起移动，并且链齿轮也与后轴301成一体地移动，这样链条的张力得到调整。
在上述的技术中，由于后轴301发生移动以调节链条的张力，另一个自行车轮(前轮)的车轴与后轴301之间的距离(即轴距)发生了改变。因此，例如，存在一种可能性，其中自行车的转向性能受到了影响。
此外，除了对位于后臂部件302侧的后轴301调整以外，还需要以相同方式对另一个后臂部件侧的后轴301进行调整。而且，根据链条张力的程度，可能需要重复调整两个后臂部件几次。因此，对调整操作的改进可以加强。
而且，已知一种传统的自行车驱动力传输单元结构，其中，驱动力传输单元结构设有一个飞轮，即单向离合器，例如参见JP-UM-59-116640。
结合附图中的图24对JP-UM-59-116640的图1进行了说明，其中，附图24的编号重新进行了编排。
图24是显示自行车的传统驱动力传输单元结构的剖视图，其中棘轮环303通过多个钢珠302可旋转地安装在飞轮体301上。此外，棘轮爪304从棘轮环303的内周表面大致沿着径向向飞轮体301的外周表面倾斜地凸起，从而使棘轮爪304的末端与棘轮齿相啮合，棘轮齿位于飞轮体301的外周表面上，以通过螺纹接合连接链齿轮306与棘轮环303。
由于这样的结构，链齿轮306可以相对于飞轮体301沿着一个方向旋转，同时防止链齿轮306相对于飞轮体301沿着另一个方向旋转。更具体来讲，飞轮体301和链齿轮306发生整体旋转。钢珠推杆307螺纹接合到飞轮体301上以支撑钢珠302。
当设有上述飞轮的车辆设置有多级传动机构以进行传输时(这个多级传动机构在链齿轮306旁边的棘轮环303上配置了多个链齿轮)为了改变链条围绕链齿轮306或者其它的链齿轮的缠绕，需要在链条是旋转状态时从侧向对链条施加载荷。因此，当链条没有旋转时，链条的环绕不能改变到相应的链齿轮，从而不能实现传动。
当上述的飞轮安装在自行车的后轮、即驱动轮上的时候，链齿轮306由脚踏板通过链条发生旋转，并且利用棘轮爪304将驱动力从链齿轮306传输到棘轮环303。因此，安装在棘轮环303上的后轮被旋转。
当骑车的人把脚放在脚踏板上而不踩踏，利用自行车的惯性在斜坡上或相似的地方行驶时，只有后轮在旋转，而链条没有发生旋转，因而不可能进行传动。
因此，通过采用将棘轮环303整体连接到上述飞轮体301上的构造，当自行车在惯性下行驶时，飞轮体301和链齿轮306随着后轮的旋转一起发生整体旋转，从而链条也发生旋转因而能够进行传动。然而，因为驱动力传输单元例如脚踏板侧、链条、飞轮等总是直接相连，所以优选提供一种防过载机构以应对有大的载荷施加于驱动力传输单元的情况。
发明内容
因此，本发明的一个目的是通过改进链条张紧结构容易地进行调节操作而不改变车辆的轮距。
本发明涉及一种链条张紧结构，其中链条环绕在一个驱动链轮和一个从动链轮上，链状驱动齿轮布置在车辆车架下，从动链轮布置在后轮侧。张力因此通过张紧辊施加到链条上，其中张紧辊是这样布置的其中其旋转轴插入一个长形孔，该孔开设于在车辆车架上形成的一个托架中。
通过沿着托架上的长形孔移动张紧辊的旋转轴，可以调整张紧辊的位置。此外还可以调节链条在一个位置的张力。
本发明提供一种托架，其设置在后轮前端的前面，且形成于车辆车架的后表面上。
托架和张紧辊可以接近车辆车体的中心设置，同时位于相对较大的空间里。
本发明提供了一种链条，所述链条被张紧辊在位于链条松弛侧的下面的位置处推动。
通过利用张紧辊在位于链条松弛侧的下面的位置上推动链条，可有效地对链条施加张力。此外，因为链条是从下往上被推动的，所以链条中间部分的位置升高。
根据本发明，张紧辊的位置可以通过沿着托架的长形孔移动张紧辊的旋转轴来进行调节。因此，可容易地对链条的张力进行调节。在传统的结构中，带有一个长形孔，用于将后轮的轴安装在后车叉架的后端，当调节链条的张力时，前轮和后轮之间的距离发生改变，或者需要分别在后车叉架左右两侧调节轴的位置。与这种传统结构相比，根据本发明，前轮和后轮之间的距离不发生变化。因此调节链条张力不会影响行驶性能。此外，由于链条张力的调节可在一个位置上进行，所以链条张力调节操作可以简化。
根据本发明，托架和张紧辊可以靠近车辆车体中心设置。因此，可以将质量集中在接近车辆车体中心的位置，从而加强车辆的转向性能。而且，可以将张紧辊布置在后轮的前面，并且同时位于车辆车架后表面附近相对较大的空间内，这样利用张紧辊的链条张力调节操作可容易地进行。
根据本发明，由于链条是被张紧辊从其松弛侧之下的位置推动的，所以就可以有效地将张力施加给链条。而且，由于链条是从下往上推动的，链条中间部分的位置升高，从而可以确保地面高度。
本发明的一个目的是当在惯性行驶中进行传输时，防止过大负载作用在驱动力传输单元上，同时，车辆通过改进车辆的驱动力传输单元结构进行操作。
本发明涉及一种车辆的驱动力传输单元结构，其中驱动链轮安装在一个支撑轴上，一个轮毂可旋转地安装在驱动轮的轴上，一个从动链轮通过第一单向离合器安装在轮毂上。一条主链环绕在驱动链轮和从动链轮上，其中来自脚踏板的驱动力传送到支撑轴上以旋转驱动轮。一个摩擦元件在驱动链轮和轮毂之间产生摩擦力，其平行于第一单向离合器。
当没有大载荷施加在从脚踏板到驱动轮的驱动力传输单元上时，驱动链轮和轮毂由于摩擦元件的摩擦力而成一体地旋转。当车辆在惯性下行驶时，旋转从驱动轮传送到从动链轮，从而旋转主链。
当反向旋转主链的载荷作为大载荷施加到驱动力传输单元上时，将在驱动链轮与摩擦元件之间或在轮毂与摩擦元件之间产生滑动。
本发明在脚踏板和支撑轴之间设有一个由脚踏板驱动的曲轴、一个安装在曲轴上的曲轴侧链齿轮、数个安装在支撑轴上的具有不同齿数的传输链齿轮、一个环绕在曲轴侧链齿轮和传输链齿轮上的副链条、以及一个变速器，这个变速器将副链条侧向移动，以改变副链条使其环绕到任何一个传输链齿轮上。曲轴侧链齿轮通过第二单向离合器安装到曲轴上。
由于这样一种结构，可以利用传输链齿轮、副链条和变速器进行传动。而且，因为曲轴侧链齿轮通过第二单向离合器安装在曲轴上，所以即使当副链条以正常方向旋转时，脚踏板也不会转动。
本发明提供了一种O型环摩擦元件，该O型环沿轴的轴向设置，并且位于第一单向离合器的一侧。一个盖部件覆盖在轮毂的一个侧面上，并且设置在第一单向离合器的另一侧上。
可以用O型环和盖部件密封第二单向离合器的两侧。
在本发明中，当大载荷没有施加到驱动力传输单元上时，驱动链轮和轮毂可以利用摩擦元件的摩擦力成一体地旋转。因此，当车辆在惯性下行驶时，传输可以通过旋转链条来进行。
当大的载荷作用到驱动力传输单元上时，在驱动链轮和摩擦元件之间或在轮毂和摩擦元件之间产生滑动，从而防止过大载荷作用在驱动力传输单元的相应部分上。
在本发明中，传动可通过传输链齿轮、副链条和变速器进行。同时，曲轴侧链齿轮通过第二单向离合器安装在曲轴上。因而，即使当副链条旋转时，脚踏板也不旋转。因此，可稳定这样一种姿势，其中骑车人在车辆进行惯性行驶的时候把他/她的脚放置在脚踏板上。
在本发明中提供了一种O型环，该O型环沿轴的轴向设置，并且位于第一单向离合器的一侧。盖部件沿轴的轴向设置，并且位于第一单向离合器的另一侧。因此，可以用O型环和盖部件密封第一单向离合器的两侧，这样就可防止第一单向离合器上覆盖灰尘、泥浆水等。
本发明可应用的进一步范围可通过以下的详细描述变得明显。然而，应当理解这些详细描述和具体实施例，虽然指出了本发明的优选实施例，但仅以说明的用意给出，因为在本发明的要旨和范围内的各种变化和修改通过本详细说明都对本领域的技术人员而言将变得明显。
从下文给出的详细说明和附图，能够更全面地理解本发明，这些详细说明和附图仅以说明的目的给出，并且因而对本发明不具有限制性，并且其中图1是车辆的侧视图，该车辆采用了根据本发明的链条张紧结构；图2是根据本发明的山地自行车主要部件的侧视图；图3(a)和3(b)是根据本发明的链条张紧调节单元的示例视图；图4是显示根据本发明的对后轮的驱动力传输单元的主要部件的剖视图；图5是沿图4中的线5-5的剖视图；图6是用来说明根据本发明的传动装置的侧视图；
图7是根据本发明的传动装置的第一剖视图；图8是根据本发明的传动装置的第二剖视图；图9是根据本发明的传动装置的第三剖视图；图10是显示根据本发明的曲轴与曲轴周围结构的主要部件剖视图；图11是显示根据本发明的输出轴与输出轴周围结构的主要部件剖视图；图12是显示根据本发明的变速器结构的第一剖视图；图13是显示根据本发明的变速器结构的第二剖视图；图14是根据本发明安装在曲轴上的单向离合器的剖视图；图15是显示根据本发明的变速器的第一联接与第二联接的剖视图；图16(a)和16(b)是显示根据本发明的链条张紧调节单元的操作方式的剖视图；图17是显示根据本发明的传动装置操作方式的第一操作视图；图18是显示根据本发明的传动装置操作方式的第二操作视图；图19是显示根据本发明的传动装置操作方式的第三操作视图；图20是显示根据本发明的传动装置操作方式的第四操作视图；图21是显示根据本发明的链条张紧调节单元的另一个实施例的剖视图；图22(a)、22(b)和22(c)是显示传统链条张紧结构的示例性视图；图23是显示根据本发明的对后轮的驱动力传输单元主要部件的另一个实施例的剖视图；图24是显示传统车辆的驱动力传输单元结构的剖视图。
具体实施例方式
在下文中结合
实施本发明的最佳方式。
图1是采用根据本发明的链条张紧结构的车辆侧视图。山地自行车10用于下坡竞赛，其中选手竞赛的对象是下坡一段路程要求的时间，这段路程安排在林地道路、淡季的滑雪场地上等。该山地自行车10包括一个前车叉架13，这个前车叉架13可操纵地安装在一个前头管12(head pipe)上，而前头管12安装在车辆车架11的前端，同时前轮14安装在前车叉架13的底端。操纵手柄16安装在前车叉架13的上端。后车叉架17垂直可摆动地安装在车辆车架11的后部，后轮18安装在后车叉架17的后端。传动装置22安装在车辆车架11的下部，用于将驱动力传输给后轮18。左右踏板27、28(只有在前侧的标号28显示在图1中)安装在曲轴23的两端，曲轴23分别通过左右臂24、26(只有在前侧的标号26显示在图1中)成为传动装置22的输入轴。
车辆车架11包括主车架31，主车架31从前头管12向后、倾斜、和向下延伸。其后部以分叉的方式形成上延伸部分11a和下延伸部分11b。一对左右后车架32、33安装在上延伸部分11a的后端(只有在前侧的标号33显示在图1中)。一对左右下车架34、35以延伸的方式安装在后车架32、33的末端和下延伸部分11b的末端之间(只有在前侧的标号35显示在图1中)。此外，上延伸部分11a、下延伸部分11b、后车架32、33和下车架34、35连接成环形，其中后车架32、33和下车架34、35构成了在其上安装传动装置22的部件。
盘式制动器元件41用于前轮14。一个前挡扳42覆盖前轮14之上的位置。车座43通过车座架44安装在后车架32、33上，车座架44上带有后减震元件46，减震元件46延伸在主车架31的后端和后车叉架17的上部之间。盘式制动器元件47用于后轮18。
图2是根据本发明的山地自行车的主要部件的侧视图(图2中箭头(前)表示车辆的前侧，相同的定义适用于下文)，其中后车叉架17是安装在后车架32、33上的元件(只有前侧的标号33显示在图2中)，这个后车叉架17通过枢轴51构成车辆车架11。
一个驱动链轮53安装在为传动装置22设置的输出轴52一侧，并且一个从动链轮55安装在后轮18的车轴54一侧(见图1)，它们通过链条56互相连接，链条56环绕驱动链轮53和从动链轮55。
辊58可旋转地安装在后车架33上，其中，辊58从下面接触链条56的张紧侧56a。张紧辊61安装在后车架33上，通过让张紧辊61从下面接触链条56的松弛侧56b来拉紧链条56。张紧辊移动机构62沿基本上垂直于链条56的方向移动张紧辊61。一个链条张紧调整元件63包括张紧辊61和张紧辊移动机构62。
图3(a)和3(b)是根据本发明的链条张紧调节单元的示例性视图。
图3(a)是一个侧视图，其中板状的突出部分33b整体构造在后车架33的后表面33a上，具有纵向的长形孔33c，长形孔33c形成在板状突出部分33b上。六角形凹头螺钉66可以穿过长形孔33c，并且链条张紧调节单元63安装在板状突出部分33b上。
板状突出部分33b是布置在后轮18前端的前面的部分(见图1)。通过将板状突出部分33b设置在这样的位置上，就可以将链条张紧调节单元63安排在山地自行车10的相对较大的空间内(见图1)。
图3(b)是沿图3(a)中的线b-b的剖视图，其中张紧辊移动机构62包括一个具有U型横截面的装配元件71，该装配元件71覆盖板状突出部分33b；一个限制部件72，该限制部件72通过覆盖装备元件71限制链条56向一侧移动；一个调节螺栓73，其能够拧入阴螺纹71a，其中的调节螺栓73可以穿过形成在限制部件72上的螺栓通孔72a，其中的阴螺纹71a形成于装配元件71的上部，并且使其末端与板状突出部分33b上端形成的凹陷部分33d压力接触。一个锁定螺母74用于停止调节螺栓73的旋转。一个六角形凹头螺钉66可穿过螺栓通孔71b和形成于装配元件71上的套管部分71c。
张紧辊61包括一个辊体76，辊体76包括一个圆柱部分76a和一个凸缘76b，凸缘76b形成于圆柱部分76a的端部。一个轴承77安装在辊体76的内周表面上。一个螺母元件78通过密封元件81、82与六角形凹头螺钉66螺纹连接，密封元件81、82分别布置在轴承77的两侧。一个圆柱形的橡胶件83安装在圆柱部分76a的外周表面上以弹性支撑链条56。通过将轴承77夹在装配元件71的套管部分71c和螺母元件78之间，并且同时，通过将可穿过轴承77的六角形凹头螺钉66的末端螺纹配合到螺母元件78中，将张紧辊61安装在装配元件71上。
图4是显示根据据本发明的驱动力传输单元的主要部件的剖视图，该驱动力传输单元用于将驱动力传输给后轮。一个轮毂87通过轴承85、86安装在后轮18的轴54上(见图1)，并且从动链轮55通过单向离合器(也成为单向离合器或飞轮离合器)88和一个O型环91连接到轮毂87上。
当驱动力从传动装置22(见图1)侧传输时，单向离合器88将轮毂87整体连接到从动链轮55上，以便同时旋转轮毂87和从动链轮55。当从动链轮55以与这个旋转相反的方向旋转时，该转动不会传至轮毂87。
在此，一个环型凹槽92形成于轮毂87端部的外周表面，让O型环91可以安装在环型凹槽中。防移动罩93使用多个螺栓94安装在轮毂87的端表面87a上，从而防止从动链轮55从轮毂87上移走。一个套环96维持轴承85、86之间的距离，其两端设有密封元件97、98。轮辐101连接轮毂87和轮圈(图中未显示)。定距套环102与轴承85、86的相应端表面压力接触，以定位轴承85、86。
上述轮毂87、轮辐101、轮圈(图中未显示)和安装在轮圈上的轮胎(图中未显示)构成了作为驱动轮的后轮18(见图1)。
图5是沿图4中的线5-5得到的剖视图，其中单向离合器88包括构成内部离合器的轮毂87。棘轮爪元件103径向可摆动地安装在轮毂87上，圆柱形外离合器104形成多个配合凹陷部分55a，棘轮爪元件103的末端配合在其内周表面上。弹簧105利用回弹力使棘轮爪元件103与配合凹陷部分55a相接触。两个棘轮爪元件103在圆周方向上以180°的间隔布置。阴螺纹87b与用于安装防移动罩93(见图4)的螺栓94啮合。
棘轮爪元件103设置在形成在轮毂87外周表面上的凹陷部分87c中，其中每个棘轮爪元件103包括一个销107和一个棘轮爪体108，销107可旋转地安装在半圆形凹陷部分87d中，该半圆形凹陷部分87d形成于凹陷部分87c的内部，棘轮爪体108安装在销107上。
外离合器104整体形成于从动链轮55上(见图4)。
山地自行车10(见图1)的驱动力传输单元包括从脚踏板27、28(见图1，标号27未显示在图中)到上述单向离合器88的部件。
图6是说明根据本发明的传动装置的侧视图。传动装置22显示的情况是传动装置22的左右两部分外壳110的右外壳(图6中未显示)被移去。外壳110的左外壳表示在图6中。
传动装置22包括曲轴23、大链齿轮116和一个滑动机构114，其中曲轴23可旋转地安装在外壳110上，大链齿轮116通过一个单向离合器(未显示在图6中，但在下文中详细描述)连接到曲轴23上。输出轴52相对于曲轴23向前、倾斜和向上地布置，并且可旋转地安装在外壳110上，而传动链齿轮121至127安装在输出轴52上。一个传输链128(也通过粗的点划线表示)环绕在大链齿轮116和传输链齿轮121到127中的任意一个上(在图6中显示了最大的传输链齿轮121)。一个变速器(安装在外部的传输机构)131，沿侧向(即图6的内侧和外侧的方向)移动传输链128，改变传输链128与任何一个传输链齿轮121至127的环绕。一个链条引导部件132将传输链128从传输链齿轮121至127侧引导到大链齿轮116侧。
变速器131包括一个支撑轴135、一个基座部分136、第一连接件137和第二连接件138，其中支撑轴135安装在外壳110上，基座部分136安装在支撑轴135上，第一连接件137和第二连接件138可摆动地安装在基座部分136上。托架141利用一个安装在托架141上的支撑轴142安装在第一连接件137和第二连接件138的相应末端上。一个导向滑轮143包括一个链齿轮、滑轮支撑板144、146(只有前侧的部件146显示在图6中)、一个支撑轴147、一个张紧轮148和一个扭转弹簧(未显示在图中，细节在下文描述)，其中，链齿轮可旋转地安装在支撑轴142上，滑轮支撑板144、146可摆动地安装在支撑轴142上，支撑轴147安装在这些滑轮支撑板144、146上，张紧轮148构成了可旋转地安装在支撑轴147上的链齿轮，扭转弹簧通过相对于托架141呈顺时针方向环绕支撑轴142对滑轮支撑板144、146施加偏压在张紧轮148上产生链条张力。传输线缆155的末端安装在第一连接件137上。通过摆动第一连接件137和第二连接件138，传输线缆155可以在纸面的前后方向上移动导向滑轮143和张紧轮148，以便改变传输链条128与链轮121至127中任何一个的环绕。
图7是根据本发明的传动装置的第一剖视图，其显示了通过曲轴23和输出轴52的截面。
在传动装置22中，外壳110包括左外壳111和右外壳112，曲轴23通过轴承161、162安装在左外壳111和右外壳112上。一个中空的输出轴52通过轴承163、164安装在左外壳111和右外壳112上。左外壳111和右外壳112使用多个装配螺栓166安装在形成于后车架32、33(见图1)上的装配部分32e、32f、33e、33f上。其间设有密封部件167、168、169。
大链齿轮116通过单向离合器113和包含多个滚珠170的滑动机构114连接到曲轴23上，其中单向离合器113布置在曲轴23的纵向中心的右侧。即，驱动力通过这样的途径传输曲轴23→单向离合器113→滑动机构114→大链齿轮116。
输出轴52在外壳110的内侧将传输链齿轮121至127安装在其上，而驱动链轮53安装在外壳110的外侧。
传输链齿轮121至127顺序从左侧(图纸的上侧)向右侧(图纸的下侧)布置以形成具有最多齿数量(即具有最大外径)的第一级传输链齿轮121到具有最少齿数量(即具有最小外径)的第七级传输链齿轮127。
当传输链128的环绕被改变为链齿轮121至127中的任何一个(在这里，为传输链齿轮121)时，由于因传输链条128的这样环绕而作用在大链轮116上的传动装置22的侧向力，大链齿轮116沿曲轴23移动到一个位置，在该位置处大链齿轮116对应于任伺一个传输链齿轮121到127，传输链128利用滑动机构114环绕在传输链齿轮121到127中的一个上。
图8是根据本发明的传动装置的第二剖视图，其显示了通过曲轴23、枢轴51和变速器131的支撑轴135、142的截面。
变速器131可以通过将第一连接件137和第二连接件138在基座部分136和托架141之间平行安装，沿平行于传动装置22的左右方向移动导向滑轮143；还可以通过倾斜于支撑轴135的轴线135a安装第一连接件137和第二连接件138的相应摆动轴，在图纸的前后方向移动导向滑轮143。
当导向滑轮143以传动装置22的左右移动方向移动时，通过环绕在导向滑轮143上的传输链128，大链齿轮116在传动装置22的左右移动方向上移动。
图9是根据本发明的传动装置的第三剖视图，其显示了通过输出轴52和变速器131的支撑轴142、147的截面。
变速器131在传动装置22的左右方向上移动，并且在传动装置22的前后方向上移动，这样当导向滑轮143和张紧轮148通过第一连接件137(见图8)和第二连接件138(见图8)在传动装置22的左右方向移动时，被传输链128最新环绕的任何一个传输链齿轮121到127与导向滑轮143之间的距离都基本上设定为相等。例如，当传输链128最新环绕一级传输链齿轮121时，导向滑轮143向前、倾斜、向左移动以接近传输链齿轮121前面的一个位置，而当传输链128最新环绕七级传输链齿轮127时，导向滑轮143向后、倾斜、向右移动以接近传输链齿轮127前面的一个位置。
图10是根据本发明的曲轴及其周边结构的主要部件剖视图。如图所示，单向离合器113包括一个内部离合器23a、一个圆柱形部件172、多个棘轮爪部件173、和多个环状弹簧174，其中，内部离合器23a整体形成于曲轴23上，圆柱形部件172包括一个利用多个滚针171可旋转地安装在曲轴23上的外离合器，棘轮爪部件173相应地插入内部离合器23a和圆柱形部件172之间，多个环状弹簧174通过弹性力使这些棘轮爪部件173与圆柱形部件172产生压力接触。
滑动机构114包括圆柱形部件172、多个钢珠170、大直径圆柱部件177、和环状部件178、178，其中，多个钢珠170分别布置于在圆柱形部件172中形成的外周凹槽172a的内部，大直径圆柱部件177形成多个凹槽177a，凹槽177a中布置有钢珠170，环状部件178、178安装在大直径圆柱部件177的内周表面的两端以防止钢珠170从凹槽177a中跑掉。此外，大链齿轮116通过多个铆钉181安装在凸缘177b上，凸缘177b成一体地形成在大直径圆柱部件177的外周表面上。由于这种结构，大链齿轮116在曲轴23的轴向上是可滑动的。链脱落防止部件183、184利用多个铆钉185安装在大链齿轮116外周附近的侧面上，以防止传输链128从大链齿轮116上脱落。
图11是显示根据本发明的输出轴与输出轴周围结构的主要部件剖视图。传输链齿轮121到127如下所述地安装在输出轴52上。传输链齿轮121到123分别利用铆钉193到195安装在链齿轮支撑元件191上。链齿轮支撑元件191通过花键配合连接到输出轴52上。以相同的方式，传输链齿轮124到127分别利用花键配合连接到输出轴52上。链条脱落防止凸缘部件197安装在输出轴52上，位于传输链齿轮127的右侧，传输链齿轮127布置在传动装置22的最右侧，以防止环绕传输链齿轮127的传输链128从传输链齿轮127上脱落。一个螺母元件198通过螺纹配合到输出轴52上，位于链条脱落防止凸缘部件197的右侧。
链条脱落防止板201安装在左外壳111的内壁上，防止环绕在传输链齿轮121上的传输链128脱落。一个螺栓202利用垫圈203和套环206将驱动链轮53安装在输出轴52上，套环206用于维持传输链齿轮124、125之间的距离。
图12是显示根据本发明的变速器结构的第一剖视图，其中变速器131的基座部分136如下所述地安装在外壳110上。基座部分136的两端部分分别与左外壳111的左安装座111a和右外壳112的右安装座112a接触。一个螺栓状的支撑轴135可穿过右安装座112a、基座部分136和左安装座111a，并且轴135的端部啮合到一个螺母中(图12中未显示)。
第一连接件137通过成一体地连接两个连接板137a、137b而形成，使用一个销211可摆动地安装到基座部分136上，并且使用一个销212可摆动地安装到托架141上。
第二连接件138通过成一体地连接两个连接板138a、138b(只有前面的标号138a显示在图12中)构成，使用一个销213可摆动地安装到基座部分136上，并且使用一个销214可摆动地安装到托架141上。
安装状态下的销211、213构成了这样一些部件，这些部件相对于支撑轴135倾斜大约40°，从而相比于销211、213的左侧端部(图12的上侧部分)，销211、213的右侧端部(图12的下侧部分)布置在前侧。
第一连接件137是这样一个部件，它具有一个线缆支撑部分137c，该线缆支撑部分137c支撑整体形成于其上的传输线缆155的端部。
传输线缆155包括一个外管216和一个内线217，该内线217可移动地插入外管216的内侧。传输线缆155可以穿过一个安装在左侧外壳111中的护孔环218。外管216的一个端部插入线缆支撑部分136a，支撑部分136a整体形成在基座部分136上。一个形成于内线217末端的连接耳221与第一连接件137的一个线缆支撑元件137c连接。
在图12中，传输线缆的155的内线217被向右方牵引，从而使导向滑轮143移动到对应于传输链齿轮121(见图11)的某个位置。通过将内线217从这种状态中松弛下来，由于图12中未显示的弹簧的弹性力(细节在下文描述)，使第一连接件137和第二连接件138向下摆动。
图13是显示根据本发明的变速器结构的第二剖视图，其中该图显示了这样一种状态，在这个状态中一个大致为杯状的弹簧装配部分141b整体形成于变速器131的托架141上，并且两个扭转弹簧(扭转螺旋弹簧)223、224以同心重叠的方式装配于弹簧装配部分141b中。扭转弹簧223、224由于其弹性力将一个绕支撑轴142的旋转力施加给滑轮支撑板144、146，从而，张紧轮148在传输链128中产生张力，从其内侧推动环形传输链128。
支撑轴142延伸在托夹141的弹簧装配部分141b和构成托夹141的支撑板226之间。一个螺母227螺纹配合在螺栓状支撑轴142的端部。
导向滑轮143利用一个衬套231、一个圆柱形的部件232、多个滚针233和一个套环234构成一个安装在支撑轴142上的部件。
滑轮支撑板144、146是可摆动地安装在形成于圆柱部件232端部的阶梯部分232a、232b上的部件。
张紧轮148是安装在支撑轴147上的部件，支撑轴147通过一个轴承延伸于滑轮支撑板144、146之间。
图14是根据本发明的安装在曲轴上的单向离合器的剖视图。图14显示了这样一种状态，其中多个具有弧形横截面的弧形凹槽23b形成于曲轴23的内离合器23a的外周表面上。棘轮爪部件173带有截面为大致半圆形的近端部分173a，其可摆动地插入这些环型凹槽23b中。一个环形弹簧174安装在内离合器23a上，其状态为弹簧174固定近端部分173a。棘轮爪部件173的末端有弹性地与形成于圆柱部件172内周表面上的多个内表面凹槽172b压力接触，该圆柱部件172构成外离合器。
图15是显示根据本发明的变速器的第一连接件与第二连接件的剖视图，其中一个弹簧237(构成弹性螺旋弹簧)延伸在销213和销212之间，其中的销213用于将第二连接件138安装在基座部分136上，销212将第一连接件137安装在托架141上。由于这样的构造，通过利用弹簧237的弹力，可产生一个力，相对于基座部分136以箭头的方向利用第一连接件137和第二连接件138移动托架141。
下面，说明上述链条张紧调节单元63的操作方式。
图16(a)和16(b)是显示根据本发明的链条张紧调节单元的操作方式的剖视图。在这里为了便于理解形状，对后车架33的板状突出33b加上了网状阴影线。
在图16(a)中，首先使用六角扳手以箭头的方向旋转六角形凹头螺钉66，将六角形凹头螺钉66松脱下来。然后，通过以箭头的方向旋转锁定螺母74，将锁定螺母74松脱下来。
在图16(b)中，一个调节螺栓73沿箭头方向旋转，从而，一个安装部件71相对于板状突出33b向上移动，这个安装部件71设有阴螺纹71a，调节螺栓73螺旋入这个阴螺纹71a，而张紧辊61与安装部件71沿图中所示的箭头方向(即向上)成一体地运动。因此，链条56的张力增加。在这里，图中的标号δ表示张紧辊61的移动量，即六角形凹头螺钉66的移动量。
然后，锁定螺母74通过沿箭头方向旋转而固定。而且，使用六角扳手沿箭头的方向旋转六角形凹头螺钉66，将六角形凹头螺钉66固定。从而，链条张力调节就完成了。
下面，结合图4和图5说明O型环91的操作方式。
在图4中，在O型环91介于轮毂87和外离合器104之间的情况下，O型环91被压缩。因此，当施加了一个在轮毂87和外离合器104之间产生相对旋转的扭矩时，在轮毂87和O型环91之间以及O型环91和外离合器104之间产生了大的摩擦力。
因此，当O型环91不存在时，虽然单向离合器88在一个方向上的相对旋转是可以的，但在这种情况下，上述的相对旋转受到来自O型环91的摩擦力的阻碍。即，轮毂87和外离合器104以任意的旋转方向成一体地旋转。
然而，当施加了过大的扭矩、这个扭矩超过了作用在轮毂87和外离合器104间的给定扭矩时，就反抗上述轮毂87与O型环91间、O型环91与外离合器104间、或者是轮毂87与O型环91间以及O型环91与外离合器104间的摩擦力而产生滑动，这样就在轮毂87和外离合器104间产生了相对旋转。因此，可以防止过大的载荷作用到驱动力传输单元的相应部件、例如轮毂87、从动链轮55、图2中显示的链条56、驱动链轮53、传动装置22等上。
下面，结合图17到图20说明传动装置22的操作方式。
图17是显示根据本发明的传输操作方式的第一操作视图。
在图17中，当传输线缆155的内线217松弛，并且从图12中显示的状态沿箭头方向移动时，由于布置在第一连接件137和第二连接件138内部(见图15)的弹簧237的弹性力，第一连接件137和第二连接件138在外壳110中都向右摆动(图中向下)。因此，导向滑轮143在外壳110的内部如箭头所示平行地移动。
图18是显示根据本发明的传输操作方式的第二操作视图。
在图18中，随着第一连接件137(见图17)和第二连接件138(见图17)在外壳110内部从图13显示的状态向右摆动(图中向下)，托架141、导向滑轮143和张紧轮148如图中箭头所示平行地移动，这样，第一连接件137和第二连接件138布置在右侧并且在外壳110的内部靠近输出轴52。
图19是显示根据本发明的传输操作方式的第三操作视图。
如图19所示，变速器131的导向滑轮143从图6中显示的状态随着第一连接件137和第二连接件138的摆动移动到前侧和输出轴52侧，这样，传动装置就从传输链齿轮121一侧移到了传输链齿轮127一侧。
此外，这里，在传输操作移至齿数少的传输链齿轮127上的状态下，相对于传输链条128的一段长度，环绕在大连齿轮116和传输链齿轮127上的传输链条128的剩余长度大于图6中所示的环绕在大连齿轮116和传输链齿轮121上的传输链条128的剩余长度。因此，由于扭转弹簧223、224的旋转力(见图13)，张紧轮148围绕导向滑轮143的支撑轴142旋转，旋转的方向如图中箭头所示，即为顺时针方向，从而维持传输链128的张力。
图20是显示根据本发明的传输操作方式的第四操作视图。当传输链条128的环绕(在这里描绘为黑色以便于理解位置)从传输链条121一侧转变到传输链条127，如图7中所示的状态，由于滑动机构114随着链条环绕的这种改变在外壳110的内部沿着曲轴23的作用，大链齿轮116在外壳110内部从左侧移动到右侧。
图21是显示根据本发明的链条张紧调节单元的另一个实施例的剖视图。在图21中，对于与图3(b)中所示的实施例的构造相同的构件，给出了相同的编号，并且省略了对它们的详细说明。
链条张紧调节单元270包括一个安装螺母271，它通过螺纹安装在六角形凹头螺钉66的末端。一个张紧辊61使用安装螺母271安装在张紧辊移动机构62上。
通过去掉轴承77的密封结构，可以较低的成本制造链条张紧调节单元270。
如结合图1到图3(b)进行的说明那样，本发明首先针对链条张紧结构，其中链条56环绕在驱动链轮53和从动链轮55上，驱动链轮53布置在车辆车架11之下，从动链轮55安装在后轮18一侧，而且张力通过张紧辊61施加给链条56，其中，改进包括张紧辊61，张紧辊61安装的状态为构成其旋转轴的六角形凹头螺钉66插入长形孔33c中，长形孔33c开设于板状突出部分33b上，板状突出部分33b构成了在车辆车架11上形成的托架。
张紧辊61的位置可以通过沿着板状突出部分33b的长形孔33c移动张紧辊61的六角形凹头螺钉66进行调节。因此，可以容易地调节链条56的张力。在传统的设有一个长形孔用于将后轮的轴安装到后车叉架的后端的结构中，例如，当链条的张力被调节，前轮和后轮的距离发生改变，或者需要分别调节后车叉架左侧和右侧的轴位置。相对于这种传统的结构，根据本发明，前轮14和后轮18之间的距离不发生改变。所以，没有链条张力调节影响行驶性能、如山地自行车10的转向性能的可能性。此外，由于链条56的张力调节可以在一个位置进行，链条6的张力调节操作可以被简化。
本发明的第二个特征在于，板状突出部分33b布置在后轮18前端的前面，并且形成在车辆车架11上，更具体来讲，在后车架33的后表面33a上。
板状突出部分33b和张紧辊61可以靠近车辆车体中心配置。因此，有可能将质量集中在靠近车辆车体中心的位置，这样山地自行车10的转向性能可得到加强。此外，还可以将张紧辊61布置在后轮18之前相对较大的空间内，并且靠近后车架33的后表面33a，这样使用张紧辊61的链条张力调节操作可便利地进行。
本发明的第三个特征在于，张紧辊61从松弛侧56b之下的位置推动链条56。
由于链条56被张紧辊61从其松弛侧56b之下推动，所以可有效地将张力施加给链条56。此外，由于链条56被从下往上推，所以链条56中间部分的位置升高，这样可以确保离地面的高度。
这里，在本实方施例中，如图3(a)显示，板状突出部分33b成一体地形成于后车架33上，本发明不局限于这个结构，而且构成另一个托架的板状突出部分可以安装在后车架33上。
本发明的链条张紧结构优选适用于山地自行车。
正如结合图1、图4和图5说明的那样，本发明还针对山地自行车10的驱动力传输单元结构，其中驱动链轮53安装在输出轴52上，输出轴52构成一个支撑轴。轮毂87可旋转的安装在后轮18的轴54上，后轮18构成驱动轮。从动链轮55利用单向离合器88安装在轮毂87上，单向离合器88构成第一单向离合器，而构成主链条的链条56环绕在驱动链轮53和从动链轮55上。后轮18通过将来自脚踏板27、28(在图中只显示一个标号28)的驱动力传给输出轴52而发生旋转。O型环91构成了产生介于从动链轮55和轮毂87之间、同时平行于单向离合器88的摩擦力的摩擦元件。
当大的载荷没有施加到驱动力传输单元、例如轮毂87、从动链轮55、链条56、驱动链轮53、传动装置22等上时，从动链轮55和轮毂87可以利用O型环91的摩擦力成一体地旋转。因此，当山地自行车利用惯性行驶时，可通过旋转传输链条128进行传动(见图6)。
当大的载荷施加到驱动力传输单元上时，在从动链轮55与O型环91间或轮毂87与O型环91间、或者是从动链轮55与O型环91间及轮毂87与O型环91间产生滑动。因此，可以防止过大载荷施加到驱动力传输单元的相应部件上。
本发明如结合图6、图10、图11和图15说明的那样，在脚踏板27、28(关于标号27见图2)和输出轴52之间设有曲轴23、大链齿轮116、多个具有不同齿数的传输链齿轮121到127、传输链128、和变速器131，其中，曲轴23被脚踏板27、28旋转，大链齿轮116构成安装在曲轴23上的曲轴侧的链齿轮，传输链齿轮121到127安装在输出轴52上，传输链128环绕大链齿轮116和传输链齿轮121至127，变速器131向侧向移动传输链128，以改变传输链128与所有设置的传输链齿轮121到127中的任何一个的环绕，其中大链齿轮116通过单向离合器113安装在曲轴23上，单向离合器113构成第二单向离合器。
因为传动可利用传输链齿轮121到127进行，传输链条128和变速器131同时还有大链齿轮116通过单向离合器113安装在曲轴23上，即使在传输链128旋转时，脚踏板27、28也不旋转，这样可以使山地自行车10的姿势稳定在一个状态下，即，脚放在脚踏板27、28上，同时山地自行车10(见图1)惯性行驶。
如结合图4说明的那样，本发明包括由O型环91构成的摩擦元件，O型环91沿轴54的轴向配置，并且位于单向离合器88的一侧。防移动罩93构成覆盖轮毂87侧表面且布置在单向离合器88的另一侧的罩部件。
由于O型环91沿轴54的轴向配置，并且位于单向离合器88的一侧，而防移动罩93布置在另一侧，可以用O型环91和防移动罩93密封单向离合器88的两侧，从而可以防上灰尘、泥浆水等作用到单向离合器88上。
图23是显示根据本发明向后轮传输的驱动力传输单元的主要部件的另一个实施例的剖视图。在图中，对于与图4中所示的实施例的构造相同的构件，给出了相同的编号，并且省略了对它们的详细说明。
一个单向离合器250包括一个轮毂251、多个棘轮爪部件252、一个圆柱形外离合器254、和弹簧(未显示在图中)，其中轮毂251构成一个内部离合器，棘轮爪部件252径向可摆动地安装在轮毂251上，外离合器254形成多个配合凹陷部分253，在这里棘轮爪部件252的末端配合在其内周表面，弹簧利用弹性力使棘轮爪部件252与配合凹陷部分253压力接触。外离合器254与从动链轮55成一体地形成。一个防移动罩257采用多个螺栓94安装在轮毂251端表面258上以防止外部离合器254从轮毂251上脱落。
构成摩擦元件的O形环261置于整体安装在轮毂251上的圆柱形部件262的内周表面之间。更具体来讲，一个形成于外部离合器254的内周表面和外周表面上的环形凹槽263，其状态为O形环261被内和外周表面压缩，其中只有当超过给定扭矩的过大扭矩作用其上时，轮毂251和外部离合器254才能发生相对旋转。
在这里，在本发明的实施例中，如图4所示，构成摩擦部件的O型环91布置成这样的状态，其中O形环91沿径向夹在从动链轮55和轮毂87之间。然而，本发明不局限于这样一种实施例，并且O形环91可以布置为这样一种状态，其中O形环91沿着轴54的轴向夹在从动链轮和轮毂之间。此外，摩擦部件并不仅限于橡胶制成的O形环91，也可以由橡胶制或树脂制垫片构成。
对本发明进行了如上的描述，很明显本发明可以在许多方面进行更改。这些改变不能被认为是偏离本发明的要旨和范围，并且所有这些本领域的技术人员看来显而易见的改变都包含在下列权力要求的范围内。
权利要求
1.一种链条张紧结构，包括一个链条，其环绕在一个驱动链轮和一个从动链轮上，该驱动链轮布置在车辆车架下面，该从动链轮安装在后轮侧；和一个张紧轮，用于将张力施加给链条；其中，张紧轮安装在其旋转轴上，旋转轴插入长形孔，长形孔开设于形成在车辆车架上的一个托架上。
2.如权利要求1所述的链条张紧结构，其中，托架布置在后轮前端的前面，并且形成于车辆车架的后表面上。
3.如权利要求1所述的链条张紧结构，其中，张紧辊从链条松弛侧之下的位置推动链条。
4.如权利要求2所述的链条张紧结构，其中，张紧辊从链条松弛侧的下面位置推动链条。
5.如权利要求1所述的链条张紧结构，其中，托架包括一个板状突出部分，长形孔设置在其中，以便能够相对于板状突出部分调节张紧辊。
6.如权利要求5所述的链条张紧结构，进一步包括一个具有U型横截面的安装部件，用于安装在所述板状突出部分上；一个限制部件，用于在预定的方向上限制链条的移动；和一个调节部件，用于相对于板状突出部分固定安装部件。
7.如权利要求6所述的链条张紧结构，其中，调节部件是一个调节螺栓，该调节螺栓螺纹配合在所述安装部件上，并且与所述板状突出部分的上部接合。
8.如权利要求1所述的链条张紧结构，其中，所述的旋转轴包括一个安装在其上面的轴承以及一个用于密封所述轴承的暴露端的密封元件。
9.如权利要求1所述的链条张紧结构，其中，所述的旋转轴包括一个安装在其上面的轴承以及一个位于旋转轴末端的安装螺母，该安装螺母用于安装所述轴承。
10.如权利要求1所述的链条张紧结构，进一步包括一个位于所述张紧辊上的弹性材料，用于弹性支撑链条。
11.一种车辆的驱动力传输单元结构，包括一个安装在支撑轴上的驱动链轮；一个可旋转地安装在驱动轮的轴上的轮毂；一个通过第一单向离合器安装在轮毂上的从动链轮；一个环绕在驱动链轮和从动链轮上的主链条；将来自脚踏板的驱动力传输给支撑轴，以便旋转驱动轮；其中，一个产生摩擦力的摩擦元件置于从动链轮和轮毂之间，并且平行于第一单向离合器。
12.如权利要求11所述的车辆的驱动力传输单元结构，其中，在脚踏板和支撑轴之间具有一个曲轴、一个曲轴侧的链齿轮、多个具有不同齿数的传输链齿轮、一个副链条、以及一个变速器，所述曲轴由脚踏板驱动，曲轴侧的链齿轮安装在曲轴上，传输链齿轮安装在支撑轴上，副链条环绕在曲轴侧的链齿轮和传输链齿轮上，变速器侧向移动副链条以便改变副链条与传输链齿轮中的任意一个的环绕，而且曲轴侧的链齿轮通过第二单向离合器安装在曲轴上。
13.如权利要求12所述的驱动力传输单元结构，其中，摩擦元件是一个O型环，其沿着轴的轴向设置，并且设置在第一单向离合器的一侧，一个覆盖轮毂一侧表面的盖子部件布置在第一单向离合器的另一侧。
14.如权利要求11所述的驱动力传输单元结构，其中，单向离合器包括所述轮毂、棘轮爪部件、圆柱形外离合器，轮毂形成内部离合器，棘轮爪部件径向可摇摆地安装在轮毂上，圆柱形外离合器包括多个配合的凹陷部分，所述棘轮爪部件的末端选择性地与形成在所述圆柱形外离合器的内表面上的相应的配合凹陷部分接合。
15.如权利要求14所述的驱动力传输单元结构，进一步包括偏压部件，以推动所述棘轮爪部件正确地与形成在所述圆柱形外离合器的内表面上的相应的配合凹陷部分接合。
16.如权利要求14所述的驱动力传输单元结构，其中，两个棘轮爪部件径向可摇摆地安装在所述轮毂上，所述的两个棘轮爪部件互相偏离180度。
17.如权利要求14所述的驱动力传输单元结构，其中，所述的多个棘轮爪部件中的每一个都包括一个销，该销可旋转地安装在形成于所述轮毂凹陷部分中的半圆形凹陷部分中，并且一个棘轮爪体安装在所述的销上并从销上向外突出，用于选择性地与形成在所述圆柱形外离合器的内表面上的凹陷部分接合。
18.如权利要求11所述的驱动力传输单元结构，其中，O型环沿轴的方向设置，并且安装在单向离合器的一侧，以便对所述单向离合器形成密封。
19.如权利要求11所述的驱动力传输单元结构，其中，当没有大载荷施加到驱动链轮上时，轮毂和从动链轮可以利用O型环的摩擦力成一整体地旋转。
20.如权利要求11所述的驱动力传输单元结构，其中，当大载荷施加到驱动链轮上时，在从动链轮和O型环之间或在轮毂与O型环之间产生滑动，用于防止过大载荷施加到驱动力传输的相应部件上。
全文摘要
本发明是为了在链条张紧结构中便利地进行张力调节操作而不改变车辆的轮距。在本发明的链条张紧结构中，链条环绕一个驱动链轮和一个从动链轮，驱动链轮布置在车辆车架的下面，从动链轮安装在后轮一侧，张力通过一个张紧辊施加给链条，张紧辊是以这样的状态安装的构成张紧辊的旋转轴的一个六角形凹头螺钉插入到一个长形孔中，该长形孔开设于形成在车辆车架上的板状突出部分。
文档编号B62M9/00GK1676416SQ200510068538
公开日2005年10月5日 申请日期2005年2月7日 优先权日2004年2月10日
发明者森田健二 申请人:本田技研工业株式会社