自行車變速換擋機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種自行車變速換擋機(jī)構(gòu)，包括用于卷起或釋放變速拉線的卷軸，與卷軸固定在一起具有多個(gè)扇形齒的棘輪盤(pán)和與棘輪盤(pán)上扇形齒保持嚙合的棘爪單元，下支承板，用于卷起（拉緊）變速拉線的張緊撥桿，用于釋放（松開(kāi)）變速拉線的釋放撥桿。其中，用于位置保持的扇形齒和位置釋放的扇形齒以及張緊機(jī)構(gòu)的扇形齒布置在唯一的棘輪盤(pán)上。同時(shí)釋放撥桿與棘爪單元通過(guò)同一樞軸固定在下支承板上。當(dāng)使用者向不同方向推動(dòng)或拉動(dòng)釋放撥桿時(shí)，釋放撥桿會(huì)壓迫棘爪單元向同一方向運(yùn)動(dòng)，使棘爪與定位盤(pán)上扇形齒產(chǎn)生瞬間的嚙合與脫離，從而實(shí)現(xiàn)自行車變速換擋的功能。它的結(jié)構(gòu)更合理、能降低生產(chǎn)成本和安裝成本，并縮小了它的安裝空間及減輕了變速器的重量。
【專利說(shuō)明】自行車變速換擋機(jī)構(gòu)
[0001]【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0002]本實(shí)用新型涉及一種自行車變速機(jī)構(gòu)。更特別而言，是指控制自行車變速鋼線的變速機(jī)構(gòu)。
[0003]【【背景技術(shù)】】
[0004]自行車操作裝置通常設(shè)置為用于讓使用者手動(dòng)改變傳動(dòng)系統(tǒng)的齒輪。此類型的操作裝置常稱為自行車換擋器。在大多數(shù)情況下，自行車操作裝置安裝至自行車的手把或車架的一部分。多級(jí)自行車變速器通常典型地包括鏈條、安裝至前曲柄組的一個(gè)或多個(gè)前鏈輪以及安裝至后輪的后輪轂上的多個(gè)后鏈輪。由此，常常使用兩個(gè)自行車操作裝置(例如換擋器)以操作一對(duì)齒輪改變裝置(例如撥鏈器或內(nèi)輪轂齒輪機(jī)構(gòu))以選擇期望的傳動(dòng)比。這類的自行車換擋器通常有兩種類型，一種是撥桿式變速器，另一種是握把式變速器。
[0005]撥桿式自行車變速系統(tǒng)主要包括一個(gè)固定在自行車把手上的固定環(huán)，一個(gè)用于卷起或釋放變速拉線的卷軸，多個(gè)與卷軸不可轉(zhuǎn)動(dòng)的安裝在一起的棘輪盤(pán)，一個(gè)帶有定位齒和位置保持齒的棘爪單元，和一個(gè)用于卷起(拉緊)變速拉線操作的張緊撥桿，通過(guò)安裝在張緊撥桿上的一個(gè)張緊棘爪與張緊棘輪盤(pán)上的齒嚙合來(lái)使卷軸圍繞主軸向變速鋼線卷起(拉緊)方向選擇，一個(gè)用于釋放(松開(kāi))變速拉線操作的釋放撥桿，用于使使用者在操作釋放撥桿時(shí)，同時(shí)帶動(dòng)棘爪單元的運(yùn)動(dòng)，使棘爪單元上的定位齒和位置保持齒與定位棘輪盤(pán)上的定位齒與保持齒產(chǎn)生瞬間地脫離和嚙合，從而使卷軸圍繞主軸向變速鋼線釋放(松開(kāi))方向選擇。對(duì)于這類自行車變速控制機(jī)構(gòu)而言，至少需要兩個(gè)以上的棘輪盤(pán)與卷軸安裝在一起來(lái)實(shí)現(xiàn)換擋變速的目的。這么多尺寸和形狀要相互協(xié)調(diào)的部件要求帶來(lái)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。由于上述原因，需要一種能克服上述技術(shù)問(wèn)題的自行車換擋變速機(jī)·構(gòu)。
[0006]【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)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、能降低生產(chǎn)成本和安裝成本的自行車變速換擋機(jī)構(gòu)，縮小了它的安裝空間及減輕了變速器的重量。
[0008]為了解決上述存在的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案:
[0009]一種自行車變速換擋機(jī)構(gòu)，其包括有:
[0010]套裝在自行車把手上的固定環(huán)，用于將所述換擋控制裝置安裝到自行車上，在安裝時(shí)用固定螺母將它鎖緊在把手上；
[0011]通過(guò)豎直穿過(guò)的主軸安裝在上、下支承板之間的扭簧、鋼線卷軸和棘輪盤(pán)，其中卷軸用于纏繞和釋放變速拉線，所述棘輪盤(pán)與卷軸二者不可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在一起；所述棘輪盤(pán)在其外圓周上設(shè)有一段張緊扇形齒，在其外圓周內(nèi)設(shè)有一半環(huán)形通孔，在該通孔的兩側(cè)彼此相對(duì)地各設(shè)有一段釋放扇形齒、位置保持扇形齒，所述釋放扇形齒、位置保持扇形齒和張緊扇形齒均以主軸為軸心同軸地布置在棘輪盤(pán)上；主軸在此采用螺栓，在安裝時(shí)，主軸從上往下穿過(guò)上支承板、扭簧、卷軸和下支承板后用主軸螺母擰緊；
[0012]通過(guò)樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接在下支承板底面上的棘爪單元和釋放撥桿；其中所述釋放撥桿可以逆時(shí)針、順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，它用于松開(kāi)纏繞在卷軸上的變速鋼線，其包括釋放推桿部，橢圓形通孔以及一細(xì)長(zhǎng)部分；所述棘爪單元包括有位置保持棘爪，釋放棘爪和與釋放撥桿的細(xì)長(zhǎng)部分互相配合的伸出部分；所述位置保持棘爪和釋放棘爪從下支承板穿進(jìn)來(lái)后可選擇地與棘輪盤(pán)的釋放扇形齒、位置保持扇形齒嚙合來(lái)控制棘輪盤(pán)在第一位置和第二位置之間的偏移量；所述樞軸穿過(guò)所述釋放撥桿的橢圓形通孔；所述釋放撥桿的細(xì)長(zhǎng)部分夾在該棘爪單元的伸出部分和下支承板的凸起部分之間；
[0013]張緊機(jī)構(gòu)，其包括有張緊撥桿、安裝在張緊撥桿上的張緊棘爪扭簧和張緊棘爪，所述張緊棘爪能與棘輪盤(pán)外周上的張緊扇形齒嚙合，這樣通過(guò)可轉(zhuǎn)動(dòng)地布置在其上的棘爪與棘輪盤(pán)上的齒嚙合來(lái)張緊卷軸上的變速鋼線；在安裝時(shí)通過(guò)一條軸從下往上依次穿過(guò)張緊撥桿、張緊棘爪扭簧和張緊棘爪后用卡簧圈卡緊成為張緊機(jī)構(gòu)，所述張緊撥桿通過(guò)銷與下支承板連接。
[0014]在對(duì)上述自行車變速換擋機(jī)構(gòu)的改進(jìn)方案中，所述位置保持棘爪、釋放棘爪對(duì)稱分布在棘爪單元的中心線兩側(cè)并連成一體。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:由于它只用一個(gè)張緊棘輪盤(pán)，并將與張緊棘爪嚙合的張緊扇形齒和位置保持扇形齒以及釋放扇形齒統(tǒng)統(tǒng)都布置在一個(gè)棘輪盤(pán)上，這樣在不影響變速器整體功能的前提下簡(jiǎn)化了零件數(shù)量及安裝空間，從而降低了生產(chǎn)成本和安裝成本，并縮小了變速器的安裝空間及減輕了變速器的重量，因此本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)更合理。
[0016]下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述:
[0017]【【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】】
[0018]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的立體示意圖；
[0019]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的組裝示意圖；
[0020]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例的棘輪盤(pán)與張緊棘爪和釋放棘爪之間的嚙合關(guān)系圖；
[0021]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例的棘爪單元的立體示意圖；
[0022]圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例的釋放機(jī)構(gòu)的示意圖。
[0023]【【具體實(shí)施方式】】
[0024]圖1以前視的方式示出了安裝在自行車把手右手一側(cè)的變速換擋機(jī)構(gòu)的組裝圖，為了清晰地示出各零件之間的裝配關(guān)系，在本圖中略去了變速換擋機(jī)構(gòu)的上下外殼。
[0025]圖2以分解視圖的方式示出了多向換擋機(jī)構(gòu)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式的主要部件。該換擋機(jī)構(gòu)主要部件包括:固定環(huán)1，上支承板2，主軸3，下支承板4，鋼線卷軸5，釋放撥桿6，張緊撥桿7，棘輪盤(pán)8，扭簧9，主軸螺母10，張緊棘爪11，銷12，張緊棘爪扭簧13，卡簧圈14，固定螺母15，樞軸16、棘爪單元17等。
[0026]如圖1至5所示的自行車變速換擋機(jī)構(gòu)，其包括有:
[0027]套裝在自行車把手上的固定環(huán)1，在安裝時(shí)用固定螺母15鎖緊在把手上；
[0028]通過(guò)豎直穿過(guò)的主軸3安裝在上、下支承板2、4之間的扭簧9、鋼線卷軸5和棘輪盤(pán)8，所述棘輪盤(pán)8 與鋼線卷軸5 二者不可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在一起；通過(guò)圖3，圖4和圖5中可以看出，所述棘輪盤(pán)8在其外圓周上設(shè)有一段張緊扇形齒Sc，在其外圓周內(nèi)設(shè)有一半環(huán)形通孔，在該通孔的兩側(cè)彼此相對(duì)地各設(shè)有一段釋放扇形齒8a、位置保持扇形齒Sb，所述釋放扇形齒8a、位置保持扇形齒8b和張緊扇形齒8c均以主軸3為軸心同軸地布置在棘輪盤(pán)8上；主軸3在此采用螺栓，在安裝時(shí)，主軸3從上往下穿過(guò)上支承板2、扭簧9、鋼絲卷軸5和下支承板4后用主軸螺母10擰緊。由于棘輪盤(pán)8，鋼絲卷軸5 二者是不可互相轉(zhuǎn)動(dòng)的裝配在一起，當(dāng)使用者推動(dòng)張緊撥桿7完成上檔操作時(shí)，安裝在張緊撥桿7上的張緊棘爪11與棘輪盤(pán)8上的張緊扇形齒8c嚙合，然后推動(dòng)棘輪盤(pán)8繞主軸3旋轉(zhuǎn)，由于棘輪盤(pán)8、鋼絲卷軸5是安裝成不可互相轉(zhuǎn)動(dòng)的一個(gè)整體部件，因此當(dāng)棘輪盤(pán)8旋轉(zhuǎn)時(shí)也相應(yīng)的帶動(dòng)卷軸隨之繞主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使卷軸5上的變速鋼線收緊，達(dá)到變速的功能。由于變速換擋機(jī)構(gòu)中的張緊機(jī)構(gòu)是公有技術(shù)，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)的，本文不做過(guò)多的描述。
[0029]通過(guò)樞軸16轉(zhuǎn)動(dòng)連接在下支承板4底面上的棘爪單元17和釋放撥桿6，由圖5可以看出，其中所述釋放撥桿6包括釋放推桿部6c，橢圓形通孔6a以及一細(xì)長(zhǎng)部分6b，其中棘爪單元17的伸出部分17c與釋放撥桿6的細(xì)長(zhǎng)部分6b保持接觸；與棘輪盤(pán)8相配合使用的棘爪單元17如圖4所示，包括有位置保持棘爪17a，釋放棘爪17b和與釋放撥桿6的細(xì)長(zhǎng)部分6b互相配合的伸出部分17c ;所述位置保持棘爪17a和釋放棘爪17b從下支承板4穿進(jìn)來(lái)后可選擇地與棘輪盤(pán)8的釋放扇形齒8a、位置保持扇形齒Sb嚙合來(lái)控制棘輪盤(pán)8在第一位置和第二位置之間的偏移量，棘爪單元17在扭簧9的作用下，其中的位置保持棘爪17a與棘輪盤(pán)8上的位置保持扇形齒Sb保持嚙合。當(dāng)使用者推動(dòng)張緊撥桿7來(lái)實(shí)現(xiàn)換擋變速，也就是所稱的上檔變速時(shí)，安裝在張緊撥桿7上的張緊棘爪11與棘輪盤(pán)8上的張緊扇形齒8c嚙合并推動(dòng)棘輪盤(pán)8繞主軸3旋轉(zhuǎn)，這時(shí)棘爪單元17的位置保持棘爪17a會(huì)與棘輪盤(pán)8上的位置保持扇形齒Sb中的一個(gè)齒嚙合并阻止棘輪盤(pán)8在扭簧9彈力作用下回轉(zhuǎn)，使棘輪盤(pán)8固定在與之相應(yīng)的位置，達(dá)到操作者需要的檔位。所述樞軸16穿過(guò)所述釋放撥桿6的橢圓形通孔6a ;所述釋放撥桿6的細(xì)長(zhǎng)部分6b夾在該棘爪單元17的伸出部分17c和下支承板4的凸起部分4a之間；
[0030]張緊機(jī)構(gòu)，如圖5所示，其包括有張緊撥桿7、安裝在張緊撥桿7上的張緊棘爪扭簧13和張緊棘爪11，所述張緊棘爪11能與棘輪盤(pán)8外周上的張緊扇形齒8c嚙合；在安裝時(shí)通過(guò)一條軸從下往上依次穿過(guò)張緊撥桿7、張緊棘爪扭簧13和張緊棘爪11后用卡簧圈14卡緊成為張緊機(jī)構(gòu)，所述張緊撥桿7通過(guò)銷12與下支承板4連接。
[0031]為完成變速換擋機(jī)構(gòu)的多向釋放操作，下面通過(guò)圖3及圖5做詳細(xì)的說(shuō)明。在圖5中，當(dāng)操作者推動(dòng)釋放撥桿6逆時(shí)針(即向箭頭所示的第一方向F，以換檔機(jī)構(gòu)安裝在把手上的位置方向來(lái)定義為逆時(shí)針)運(yùn)動(dòng)時(shí)，釋放撥桿6上橢圓形通孔6a的一側(cè)部分圍繞樞軸16轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)釋放撥桿6上的細(xì)長(zhǎng)部分6b壓迫棘爪單元17上與其接觸的伸出部分17c向一側(cè)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)棘爪單元17也圍繞樞軸16同步向一側(cè)運(yùn)動(dòng)，這時(shí)棘爪單元17上的位置保持棘爪17a與棘輪盤(pán)8上的位置保持扇形齒Sb在力的作用下脫離嚙合，與此同時(shí)棘爪單元17上的另一個(gè)相對(duì)的釋放棘爪17b則進(jìn)入棘輪盤(pán)8上的釋放扇形齒8a的嚙合區(qū)域并隨著棘爪單元17的運(yùn)動(dòng)進(jìn)入嚙合。由于棘輪盤(pán)8上的位置保持扇形齒Sb和釋放扇形齒8a的布置是彼此相對(duì)錯(cuò)開(kāi)的，即當(dāng)位置保持棘爪17a與位置保持扇形齒Sb脫離嚙合而釋放棘爪17b進(jìn)入釋放扇形齒8a的嚙合區(qū)域并與釋放扇形齒8a嚙合時(shí)，位置保持棘爪17a的尖點(diǎn)剛好離開(kāi)并躍過(guò)位置保持扇形齒8b的最高點(diǎn)，當(dāng)操作者松開(kāi)施加在釋放撥桿6上的力時(shí)，在扭簧力的作用下，釋放撥桿6會(huì)回到正常位置，通過(guò)釋放撥桿6上的細(xì)長(zhǎng)部分6b施加給棘爪單元17上伸出部分17c的力也隨之消失，在扭簧9的作用下，棘爪單元17上的釋放棘爪17b與棘輪盤(pán)8上的釋放扇形齒8a脫開(kāi)嚙合，而位置保持棘爪17a由于躍過(guò)并離開(kāi)前一位置保持扇形齒8b的最高點(diǎn)，在扭簧9作用下，位置保持棘爪17a與棘輪盤(pán)8上下一個(gè)位置保持扇形齒8b進(jìn)入嚙合并保持棘輪盤(pán)8在相應(yīng)的位置，完成第一個(gè)方向的退檔操作。
[0032]在圖5中，當(dāng)使用操作者順時(shí)針(即按箭頭所示向與第一方向F相反的第二方向R)拉動(dòng)釋放撥桿6時(shí)，釋放撥桿6上的細(xì)長(zhǎng)部分6b先與下支承底板4上的凸起部分4a接觸，阻止釋放撥桿6圍繞樞軸16的進(jìn)一步轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)在操作者拉力的作用下，釋放撥桿6的運(yùn)動(dòng)軌跡變成沿橢圓形通孔6a繞樞軸16滑動(dòng)，當(dāng)釋放撥桿6滑動(dòng)到橢圓形通孔6a中較長(zhǎng)孔的另一側(cè)處時(shí)，釋放撥桿6本身也相應(yīng)的向一側(cè)移動(dòng)了 一個(gè)距離，同時(shí)釋放撥桿6上的細(xì)長(zhǎng)部分6b壓迫棘爪單元17上與其接觸的伸出部分17c向一側(cè)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)棘爪單元17也圍繞樞軸16同步向一側(cè)運(yùn)動(dòng)，這時(shí)棘爪單元17上的位置保持棘爪17a與棘輪盤(pán)8上的位置保持扇形齒8b在力的作用下脫離嚙合，與此同時(shí)棘爪單元17上的另一個(gè)相對(duì)的釋放棘爪17b則進(jìn)入棘輪盤(pán)8上的釋放扇形齒8a的嚙合區(qū)域并隨著棘爪單元17的運(yùn)動(dòng)進(jìn)入嚙合。由于棘輪盤(pán)8上的位置保持扇形齒Sb和釋放扇形齒8a的布置是彼此相對(duì)錯(cuò)開(kāi)的，即當(dāng)位置保持棘爪17a與位置保持扇形齒Sb脫離嚙合而釋放棘爪17b進(jìn)入釋放扇形齒8a的嚙合區(qū)域并與釋放扇形齒8a嚙合時(shí)，位置保持棘爪17a的尖點(diǎn)剛好離開(kāi)并躍過(guò)位置保持扇形齒Sb的最高點(diǎn)，當(dāng)操作者松開(kāi)施加在釋放撥桿6上的力時(shí)，在扭簧力的作用下，釋放撥桿6會(huì)回到正常位置，通過(guò)釋放撥桿6上的細(xì)長(zhǎng)部分6b施加給棘爪單元17上伸出部分17c的力也隨之消失，在扭簧9的作用下，棘爪單元17上的釋放棘爪17b與棘輪盤(pán)8上的釋放扇形齒8a脫開(kāi)嚙合，而位置保持棘爪17a由于躍過(guò)并離開(kāi)前一位置保持扇形齒8b的最高點(diǎn)，在扭簧9作用下，位置保持棘爪17a與棘輪盤(pán)8上的位置保持扇形齒Sb的下一個(gè)齒進(jìn)入嚙合并保持棘輪盤(pán)8在相應(yīng)的位置，完成第二個(gè)方向的退檔操作。
[0033]從上可以看出，本實(shí)用新型節(jié)省了張緊棘輪盤(pán)8而只用一個(gè)，并將與張緊棘爪11嚙合的張緊扇形齒Sc和位置保持扇形齒Sb以及釋放扇形齒8a統(tǒng)統(tǒng)都布置在一個(gè)棘輪盤(pán)8上，這樣在不影響變速器整體功能的前提下簡(jiǎn)化了零件數(shù)量及安裝空間，從而降低了生產(chǎn)成本和安裝成本，并縮小了變速器的安裝空間及減輕了變速器的重量，因此本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)更合理。
[0034]在本實(shí)施例中，如圖4所示，所述位置保持棘爪17a、釋放棘爪17b對(duì)稱分布在棘爪單元17的中心線兩側(cè)并連成一體。
[0035]盡管參照上面實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明了本實(shí)用新型，但是通過(guò)本公開(kāi)對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的是，而在不脫離所述的權(quán)利要求限定的本實(shí)用新型的原理及精神范圍的情況下，可對(duì)本實(shí)用新型做出各種變化或修改。因此，本公開(kāi)實(shí)施例的詳細(xì)描述僅用來(lái)解釋，而不是用來(lái)限制本實(shí)用新型，而是由權(quán)利要求的內(nèi)容限定保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種自行車變速換擋機(jī)構(gòu)，其特征在于，包括有: 套裝在自行車把手上的固定環(huán)； 通過(guò)豎直穿過(guò)的主軸安裝在上、下支承板之間的扭簧、鋼線卷軸和棘輪盤(pán)，所述棘輪盤(pán)與鋼線卷軸二者不可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在一起；所述棘輪盤(pán)在其外圓周上設(shè)有一段張緊扇形齒，在其外圓周內(nèi)設(shè)有一半環(huán)形通孔，在該通孔的兩側(cè)彼此相對(duì)地各設(shè)有一段釋放扇形齒、位置保持扇形齒，所述釋放扇形齒、位置保持扇形齒和張緊扇形齒均以主軸為軸心同軸地布置在棘輪盤(pán)上； 通過(guò)樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接在下支承板底面上的棘爪單元和釋放撥桿，其中所述釋放撥桿包括釋放推桿部，橢圓形通孔以及一細(xì)長(zhǎng)部分；所述棘爪單元包括有位置保持棘爪，釋放棘爪和與釋放撥桿的細(xì)長(zhǎng)部分互相配合的伸出部分；所述位置保持棘爪和釋放棘爪從下支承板穿進(jìn)來(lái)后可選擇地與棘輪盤(pán)的釋放扇形齒、位置保持扇形齒嚙合；所述樞軸穿過(guò)所述釋放撥桿的橢圓形通孔；所述釋放撥桿的細(xì)長(zhǎng)部分夾在該棘爪單元的伸出部分和下支承板的凸起部分之間； 張緊機(jī)構(gòu)，其包括有張緊撥桿、安裝在張緊撥桿上的張緊棘爪扭簧和張緊棘爪，所述張緊棘爪能與棘輪盤(pán)外周上的張緊扇形齒嚙合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車變速換擋機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述位置保持棘爪、釋放棘爪對(duì)稱分布在棘爪單元的中心線兩側(cè)并連成一體。
【文檔編號(hào)】B62M25/04GK203497125SQ201320629012
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年10月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月12日
【發(fā)明者】錢海澤, 奉清平 申請(qǐng)人:錢海澤