專利名稱：具有多方向釋放操作的自行車變速換擋機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
具有多方向釋放操作的自行車變速換擋機構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種自行車變速機構(gòu)，更特別而言，本實用新型涉及到一種具有多方向釋放功能的自行車變速機構(gòu)。背景技術(shù)：
撥桿式自行車變速系統(tǒng)主要包括一個固定在自行車把手上的固定環(huán)，一個用于卷起或釋放變速拉線的卷軸，一個用于卷起(拉緊)變速拉線操作的張緊撥桿，一個用于釋放(松開)變速拉線操作的釋放撥桿。對于這類自行車變速控制機構(gòu)而言，一部分機構(gòu)采用向同一方向扳動張緊撥桿或釋放撥桿來實現(xiàn)變速功能，一部分機構(gòu)是采用向不同方向扳動張緊撥桿或釋放撥桿來實現(xiàn)變速功能。 但是對于一些騎行者而言，希望能有同時具備兩種操作方式的變速機構(gòu)既可以用拇指向同一方向推動張緊撥桿或釋放撥桿達到變速功能，又可以用拇指推動張緊撥桿，用食指拉動釋放撥桿達到變速功能。專利號為US7，762，157的美國專利，披露了具有這種功能的變速換擋機構(gòu)，騎行者可以使用拇指向同一方向推動張緊撥桿或釋放撥桿變速；同時也可以用拇指推動張緊撥桿，用食指向相反方向拉動釋放撥桿達到相同的變速功能。在該機構(gòu)中，釋放撥桿可以向兩個相對方向運動來達到相同的變速功能。為實現(xiàn)這個功能，該釋放機構(gòu)裝備了一個輸入件，一個與之配合的執(zhí)行件，一個具有扇形齒的定位盤，和一個與定位盤保持嚙合的棘爪單元。輸入件通過一個樞軸固定在支承底板上并圍繞樞軸向不同方向轉(zhuǎn)動，執(zhí)行件通過另一個樞軸固定在支承底板上并圍繞該樞軸轉(zhuǎn)動，棘爪單元通過又一個樞軸固定在支承底板上并圍繞該樞軸轉(zhuǎn)動。當(dāng)使用者向不同方向扳動輸入件上的手柄時，輸入件壓迫執(zhí)行件向同一方向轉(zhuǎn)動，執(zhí)行件在轉(zhuǎn)動的同時壓迫棘爪單兀轉(zhuǎn)動，使棘爪單元與定位盤上的扇形齒的嚙合產(chǎn)生瞬間脫離，在彈簧力的作用下定位盤也會相應(yīng)的轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)變速的功能。為實現(xiàn)上述功能，需要有三條樞軸才能實現(xiàn)，其中輸入件和執(zhí)行件需要圍繞不同的樞軸轉(zhuǎn)動，每個樞軸之間必須有足夠的空間，同時需要許多部件，例如輸入件，執(zhí)行件，樞軸，棘爪單元等。這么多尺寸和形狀要相互協(xié)調(diào)的部件不僅要求相當(dāng)高的生產(chǎn)成本，安裝成本以及相應(yīng)的在變速器殼體內(nèi)的安裝空間；而且這么多部件在生產(chǎn)時的工藝要求和組裝要求高，在變速過程時容易出現(xiàn)因部件之間動作不協(xié)調(diào)而導(dǎo)致實現(xiàn)不了變速，帶來維修機率增多。由于上述原因，需要一種能克服上述技術(shù)問題的自行車變速換擋新機構(gòu)。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種結(jié)構(gòu)更合理、使用穩(wěn)定、生產(chǎn)成本和安裝成本低的具有多方向釋放操作的自行車變速換擋機構(gòu)，其大大減少了零部件的數(shù)量和安裝空間和整體的重量。為了解決上述存在的技術(shù)問題，本實用新型采用下述技術(shù)方案一種具有多方向釋放操作的自行車變速換擋機構(gòu)，包括將變速換檔機構(gòu)安裝到自行車上的固定環(huán)；安裝到固定環(huán)上的上、下支承板，在上、下支承板之間連接有主軸；由鋼絲卷軸、定位盤、張緊棘輪組成的整體組件，和使整體組件復(fù)位的組件復(fù)位扭簧；所述的組件復(fù)位扭簧和整體組件穿過套在主軸中部的襯套設(shè)在上、下支承板之間，在定位盤和張緊棘輪的外圓周上分別設(shè)有扇形分布的外齒；張緊撥桿和使撥桿復(fù)位的撥桿扭簧，所述的張緊撥桿通過與主軸連接的主軸螺母安裝在下支承板底部；設(shè)在位于張緊撥桿頭部的棘爪軸上的與張緊棘輪上的外齒相匹配的張緊棘爪；其特征在于在定位盤上設(shè)有扇形槽,在該扇形槽中設(shè)有與定位盤外周上的外齒相錯開的呈扇形分布的內(nèi)齒；在下支承板上設(shè)有樞軸，在該樞軸上設(shè)有釋放撥桿、棘爪單元和棘爪單元復(fù)位扭簧，所述的釋放撥桿通過大扇形孔、棘爪單元通過圓孔套在樞軸外；在所述棘爪單元的上方設(shè)有供釋放撥桿上的小扇形孔繞之滑動的銷軸，下方設(shè)有能分別與定位盤上的外、內(nèi)齒相 錯嚙合的外、內(nèi)棘爪；所述的釋放撥桿的尾部為便于操作的手柄，前部是能作用在下支承板的施力部。在對上述具有多方向釋放操作的自行車變速換擋機構(gòu)的改進方案中，在所述下支承板上設(shè)有供釋放撥桿前部作用在其上的凸起部分。在對上述具有多方向釋放操作的自行車變速換擋機構(gòu)的改進方案中，在所述棘爪單元上方的銷軸是軸類或凸臺類。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是1)、由于它是利用同一條樞軸上的釋放撥桿和棘爪單元來操作退檔動作，然后由棘爪單元上的外、內(nèi)齒與定位盤外、內(nèi)圓周上呈扇形分布并相錯開的外、內(nèi)棘爪之間對應(yīng)地嚙合和脫離嚙合來實現(xiàn)定位盤轉(zhuǎn)動后釋放拉線來退檔變速的，因此只需要作為輸入件的釋放撥桿，而省去了執(zhí)行件和另外兩條樞軸，也就是說節(jié)省三個部件，這可使整個變速機構(gòu)設(shè)計得小巧，節(jié)省安裝空間及減輕變速器的整體重量，從而降低生產(chǎn)成本和安裝成本；2)、與此同時，省去了兩條樞軸后的退檔操縱方式，帶來在變速過程中的動作更加協(xié)調(diào)和靈活，大大降低了維修機率，所以本實用新型的結(jié)構(gòu)更加合理和緊湊，使用更加穩(wěn)定。
以下結(jié)合附圖與具體實施方式
對本實用新型作進一步的詳細描述
圖I是本實用新型實施例的立體示意圖；圖2是本實用新型實施例的組裝示意圖；圖3是本實用新型實施例的棘爪單元與定位盤在正常狀況下的嚙合狀態(tài)圖(由底部往上看);圖4是本實用新型實施例的釋放撥桿的立體示意圖；圖5是本實用新型實施例的棘爪單元的立體示意圖；圖6示出了當(dāng)釋放撥桿向順時針(第一)方向運動時，釋放撥桿與棘爪單元以及定位盤之間的運動關(guān)系；圖7示出了當(dāng)釋放撥桿向逆時針(第二)方向運動時，釋放撥桿與棘爪單元以及定位盤之間的運動關(guān)系。
具體實施方式
本實用新型為一種具有多方向釋放操作的自行車變速換擋機構(gòu)，如圖I所示，包括將變速換檔機構(gòu)安裝到自行車把手上的固定環(huán)3 ；通過螺釘6安裝到固定環(huán)3上的上、下支承板2、14，在上、下支承板2、14之間連接有主軸I ;由鋼絲卷軸8、定位盤7和張緊棘輪12不可互相轉(zhuǎn)動地裝在一起所組成的整體組件，以及使整體組件復(fù)位的組件復(fù)位扭簧4，所述的組件復(fù)位扭簧4和整體組件穿過套在主軸I中部的襯套5設(shè)在上、下支承板2、14之間，整體組件繞襯套5轉(zhuǎn)動，在定位盤7和張緊棘輪12的外圓周上分別設(shè)有扇形分布的外齒7a、12a，定位盤7的外齒7a和張緊棘輪12的外齒12a以主軸為圓心來分布在不同位置的半圓上，在·圖I中，它大致分布在上、下半圓上；張緊撥桿18和使撥桿復(fù)位的撥桿扭簧16，所述的張緊撥桿18通過與主軸I連接的主軸螺母19安裝在下支承板14底部，使張緊撥桿18繞主軸螺母19轉(zhuǎn)動；設(shè)在位于張緊撥桿18頭部的棘爪軸20上的與張緊棘輪12上的外齒12a相匹配的張緊棘爪10和棘爪復(fù)位扭簧(圖中未示出)，當(dāng)使用者推動張緊撥桿18完成上檔操作時，安裝在張緊撥桿18上的張緊棘爪10與張緊棘輪12上的外齒12a嚙合，然后推動張緊棘輪12繞主軸I旋轉(zhuǎn)，由于張緊棘輪12，卷軸8和定位盤7是安裝成不可互相轉(zhuǎn)動的一個整體組件，因此當(dāng)張緊棘輪12旋轉(zhuǎn)時也相應(yīng)的帶動卷軸8和定位盤7隨之繞主軸轉(zhuǎn)動，從而使卷軸8上的變速鋼線收緊，達到變速的功能。對于變速換擋機構(gòu)中的張緊機構(gòu)是公有技術(shù)，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言是顯而易見的，本文不做過多的描述。而在本實用新型中,在定位盤7上設(shè)有扇形槽7c,在該扇形槽7c中設(shè)有與定位盤7外周上的外齒7a相錯開的呈扇形分布的內(nèi)齒7b ；在下支承板14上設(shè)有樞軸17，在該樞軸17上設(shè)有釋放撥桿9、棘爪單元13和棘爪單元復(fù)位扭簧15，所述的釋放撥桿9通過大扇形孔9e、棘爪單元13通過圓孔13c套在樞軸17外；在所述棘爪單元13的上方設(shè)有供釋放撥桿9上的小扇形孔9d繞之滑動的銷軸11，下方設(shè)有能分別與定位盤7上的外、內(nèi)齒7a、7b相錯嚙合的外、內(nèi)棘爪13a、13b，其中外棘爪13a在棘爪單元復(fù)位扭簧15的作用下和定位盤7上的外齒7a保持長久嚙合。當(dāng)定位盤7在張緊棘爪10的帶動下繞主軸I旋轉(zhuǎn)時，也就是所說的上檔操作時，棘爪單元13上的外棘爪13a和定位盤7上的某一指定的外齒7a嚙合并保持在相應(yīng)的位置，達到操作者需要的檔位，同時在外棘爪13a與外圓周的外齒7a的嚙合作用下，阻止定位盤7在彈簧彈力作用下回轉(zhuǎn)。如圖4所示，所述的釋放撥桿9的尾部為便于操作的手柄9a，前部是能作用在下支承板14上的施力部9f，在本實施例中，如圖6所示，在所述下支承板14上設(shè)有供釋放撥桿9前部作用在其上的凸起部分14a。在使用時，為完成變速換擋機構(gòu)的多向釋放操作，下面通過圖6及圖7做詳細的說明。在圖6中，當(dāng)操作者扳動釋放撥桿9向箭頭所示的順時針(第一)方向運動時，釋放撥桿9上較大扇形孔9e的一側(cè)9c部分圍繞樞軸17轉(zhuǎn)動，同時釋放撥桿上的小扇形孔9d壓迫棘爪單元上的銷軸11向一側(cè)運動，從而帶動棘爪單元13也圍繞樞軸17同步向一側(cè)運動，這時棘爪單元上的外棘爪13a與定位盤上外圓周上的外齒7a在力的作用下脫離嚙合，但是棘爪單元上的另一個相對的內(nèi)棘爪13b則與定位盤內(nèi)圓周上的內(nèi)齒7b隨著棘爪單元的運動進入嚙合。由于定位盤內(nèi)排圓周上的內(nèi)齒7b和外排圓周上的外齒7a的布置是相互錯開的，即當(dāng)外棘爪13a與外齒7a脫離嚙合而內(nèi)棘爪13b與內(nèi)齒7b嚙合時，外棘爪13a的尖點剛好離開并躍過外齒7a的最高點，當(dāng)操作者松開施加在釋放撥桿上的力時，在棘爪單元復(fù)位扭簧15的彈簧力作用下，釋放撥桿會回到正常位置，通過釋放撥桿上小扇形孔9d施加給棘爪單元上銷軸11的力也隨之消失，在棘爪單元復(fù)位扭簧15的扭力作用下，棘爪單元13上的內(nèi)棘爪13b與定位盤上的內(nèi)齒7b脫開嚙合，而外棘爪13a由于躍過并離開前一嚙合外齒7a的最高點，在棘爪單元復(fù)位扭簧15作用下，外棘爪13a與定位盤上外排圓周的下一個外齒7a進入嚙合并保持定位盤在相應(yīng)的位置，完成第一個方向即順時針的退檔操作。在圖7中，當(dāng)使用操作者按箭頭所示向與第一方向相反的逆時針(第二)方向推動釋放撥桿時，釋放撥桿9上的施力部9f先與下支承板14上的凸起部分14a接觸，阻止釋放撥桿圍繞樞軸17的進一步轉(zhuǎn)動，這時在操作者推力的作用下，釋放撥桿的運動軌跡變成沿大扇形孔9e繞樞軸17滑動，當(dāng)釋放撥桿滑動到較大扇形孔的另一側(cè)9b處時，釋放撥桿本身也相應(yīng)的向一側(cè)移動了一個距離，因此相應(yīng)的由釋放撥桿上較小扇孔9d壓迫棘爪單元13上的銷軸11也隨之移動，從而帶動棘爪單元圍繞樞軸17同時向一側(cè)運動，這時棘爪單元 的外棘爪13a與定位盤外圓周上的外齒7a在力的作用下脫離嚙合，但是棘爪單元上的另一個相對的內(nèi)棘爪13b則與定位盤扇形槽7c上的內(nèi)齒7b隨著棘爪單元的運動進入嚙合。由于定位盤上的內(nèi)齒7b和外齒7a的布置是相互錯開的，即當(dāng)外棘爪13a與外齒7a脫離嚙合而內(nèi)棘爪13b與內(nèi)齒7b嚙合時，外棘爪13a的尖點剛好離開并躍過外齒7a的最高點，當(dāng)操作者松開施加在釋放撥桿上的力時，在彈簧力的作用下，釋放撥桿會回到正常位置，通過釋放撥桿上的小扇形孔9d施加給棘爪單元上銷軸的力也隨之消失，在棘爪單元復(fù)位扭簧15的扭力作用下，棘爪單元上的內(nèi)棘爪13b與定位盤上的內(nèi)齒7b脫開嚙合，而外棘爪13a由于躍過并離開前一嚙合外齒7a的最高點，在棘爪單元復(fù)位扭簧15作用下，外棘爪13a與定位盤上外排圓周齒的下一個外齒7a進入嚙合并保持定位盤在相應(yīng)的位置，完成第二個方向即逆時針的退檔操作。從上可以看出，使用者可以根據(jù)自己的使用習(xí)慣用拇指順時針或用食指逆時針操縱釋放撥桿9來退檔變速，所以它具有多方向釋放操作變速功能。綜上所述，本實用新型是利用同一條樞軸17上的釋放撥桿9和棘爪單元13來操作退檔動作，然后由棘爪單元13上的外、內(nèi)齒13a、13b與定位盤7上呈扇形分布并相錯開的外、內(nèi)齒7a、7b之間對應(yīng)地嚙合和脫離嚙合來來實現(xiàn)定位盤轉(zhuǎn)動后釋放拉線來退檔變速的，只需要作為輸入件的釋放撥桿9，而省去了專利號為US7，762，157的美國專利中所必須的執(zhí)行件和另外兩條樞軸，也就是說節(jié)省三個部件，這可使整個變速機構(gòu)設(shè)計得小巧，節(jié)省安裝空間及減輕變速器的整體重量，從而降低生產(chǎn)成本和安裝成本；與此同時，省去了兩條樞軸后的退檔操縱方式，帶來在變速過程中的動作更加協(xié)調(diào)和靈活，大大降低了維修機率，所以本實用新型的結(jié)構(gòu)更加合理和緊湊，使用更加穩(wěn)定。在本實施例中，如圖I所示，在所述棘爪單元13上方的銷軸11是為圓軸類，當(dāng)然，它也可以是凸臺類。盡管參照上面實施例詳細說明了本實用新型，但是通過本公開對于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，在而不脫離所述的權(quán)利要求限定的本實用新型的原理及精神范圍的情況下，可對本實用新型做出各種變化或修改。因此，本公開實施例的詳細描述僅用來解釋，而不是用來限制本實用新型，而是由權(quán)利要求的內(nèi)容限定保護的范圍。
權(quán)利要求1.一種具有多方向釋放操作的自行車變速換擋機構(gòu)，包括 將變速換檔機構(gòu)安裝到自行車上的固定環(huán)(3)； 安裝到固定環(huán)(3)上的上、下支承板(2、14)，在上、下支承板(2、14)之間連接有主軸(O; 由鋼絲卷軸(8 )、定位盤(7 )、張緊棘輪(12 )組成的整體組件，和使整體組件復(fù)位的組件復(fù)位扭簧(4);所述的組件復(fù)位扭簧(4)和整體組件穿過主軸(I)后設(shè)在上、下支承板(2、14 )之間，在定位盤(7 )和張緊棘輪(12 )的外圓周上分別設(shè)有扇形分布的外齒(7a、12a); 張緊撥桿(18)和使撥桿復(fù)位的撥桿扭簧(16)，所述的張緊撥桿(18)通過與主軸(I)連接的主軸螺母(19)安裝在下支承板(14)底部； 設(shè)在位于張緊撥桿(18)頭部的棘爪軸(20)上的與張緊棘輪(12)上的外齒(12a)相匹配的張緊棘爪(10)； 其特征在于 在定位盤(7)上設(shè)有扇形槽(7c),在該扇形槽(7c)中設(shè)有與定位盤(7)外周上的外齒(7a)相錯開的呈扇形分布的內(nèi)齒(7b)； 在下支承板(14)上設(shè)有樞軸(17)，在該樞軸(17)上設(shè)有釋放撥桿(9)、棘爪單元(13)和棘爪單元復(fù)位扭簧(15)，所述的釋放撥桿(9)通過大扇形孔(9e)、棘爪單元(13)通過圓孔(13c)套在樞軸(17)外；在所述棘爪單元(13)的上方設(shè)有供釋放撥桿(9)上的小扇形孔(9d)繞之滑動的銷軸(11)，下方設(shè)有能分別與定位盤(7 )上的外、內(nèi)齒(7a、7b )相錯嚙合的夕卜、內(nèi)棘爪(13a、13b);所述的釋放撥桿(9)的尾部為便于操作的手柄(9a)，前部是能作用在下支承板(14)的施力部(9f)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有多方向釋放操作的自行車變速換擋機構(gòu)，其特征在于在所述下支承板(14)上設(shè)有供釋放撥桿(9)前部作用在其上的凸起部分(14a)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的具有多方向釋放操作的自行車變速換擋機構(gòu)，其特征在于在所述棘爪單元(13)上方的銷軸(11)是軸類或凸臺類。
專利摘要一種具有多方向釋放操作的自行車變速換擋機構(gòu)，在定位盤上設(shè)有扇形槽，在該扇形槽中設(shè)有與定位盤外周上的外齒相錯開的呈扇形分布的內(nèi)齒；在下支承板上設(shè)有樞軸，在該樞軸上設(shè)有釋放撥桿、棘爪單元和棘爪單元復(fù)位扭簧，所述的釋放撥桿通過大扇形孔、棘爪單元通過圓孔套在樞軸外；在所述棘爪單元的上方設(shè)有供釋放撥桿上的小扇形孔繞之滑動的銷軸，下方設(shè)有能分別與定位盤上的外、內(nèi)齒相錯嚙合的外、內(nèi)棘爪；所述的釋放撥桿的尾部為便于操作的手柄，前部是能作用在下支承板的施力部。它的結(jié)構(gòu)更合理、使用穩(wěn)定、生產(chǎn)成本和安裝成本低，并大大減少了零部件的數(shù)量和安裝空間和整體的重量。
文檔編號B62M25/04GK202449168SQ20122005062
公開日2012年9月26日 申請日期2012年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月17日
發(fā)明者覃紹卷, 錢海澤 申請人:中山新寶精密科技有限公司