CN104743054B - 自行车用转把式换挡器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于自行车变速换挡器的技术领域，具体涉及一种自行车用转把式换挡器。它包括有壳体、收放绳索的卷绳件、以及转把，本发明通过在转把上设置穿绳孔，且使穿绳孔依次通过导绳孔、卷绳腔与导绳槽连通，在安装绳索时，骑行者可直接将绳索不带线头的一端依次穿过穿绳孔、导绳孔、卷绳腔以及导绳槽，再由壳体出绳通道穿出，绳索不带线头的一端，使得绳索线头能穿过穿绳孔勾挂于勾绳部上，在拆卸绳索时，可直接往推出绳通道内方向推绳索，从而使绳索线头能脱离勾绳部，继而从穿绳孔穿出，因此本发明无需拆开壳体，就能实现快速更换绳索，绳索更换十分方便、快速，操作十分简单、容易、十分适用于普通的骑行者。

Description

自行车用转把式换挡器

技术领域

本发明涉及用于自行车变速换挡器的技术领域，具体涉及一种自行车用转把式换挡器。

背景技术

目前，现有的自行车转动式握把换挡器，主要是通过骑行者的手去转动握把，从而带动卷绳件转动，卷绳件通过一固定的定位装置，得以定位在不同的位置上，从而实现绳索的收紧和释放，绳索直接驱动自行车的拨链器，从而达到自行车换挡的目的。

但是现有的自行车转动式握把换挡器存在以下不足之处：

（一）现有自行车转动式握把换挡器的变速用的绳索长期使用磨损严重，需要及时更换，但是现有自行车转动式握把换挡器更换绳索时需用专用工具来将换挡器拆开进行更换，因此现有的换挡器更换绳索过程操作复杂、耗时较长，且普通骑行者难以单独完成。

（二）现有自行车转动式握把换挡器，转把的手握处直径较大，不符合人体工程学，在自行车频繁操作变挡时非常容易疲劳，在山路骑行时变挡操作不顺畅。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、更换绳索时，无需拆卸壳体的，绳索更换方便、操作简单、容易、耗时短的自行车用转把式换挡器。

本发明的目的是这样实现的：

一种自行车用转把式换挡器，包括有壳体、收放绳索的卷绳件、以及转把，所述卷绳件设于壳体与转把之间，所述壳体上设有出绳通道和导绳槽，所述出绳通道与导绳槽连通，所述卷绳件与壳体之间设有卷绳腔，所述导绳槽与卷绳腔连通，所述卷绳件上设有与卷绳腔连通的导绳孔，所述转把上对应导绳孔设有穿绳孔，所述穿绳孔依次通过导绳孔、卷绳腔与导绳槽连通。

本发明还可以作以下进一步改进。

所述管轴的内端依次穿过离合齿环、复位弹簧、卷绳件并与壳体固定连接，所述转把套设于管轴上，所述复位弹簧设于卷绳件与离合齿环之间，所述卷绳件转动设置在管轴上，所述离合齿环转动设置在管轴上，所述离合齿环与卷绳件传动连接，所述离合齿环的内周、外周分别与管轴、转把棘齿传动配合。

所述卷绳件上设有卷绳凸圈，所述卷绳凸圈与壳体之间的空间为所述卷绳腔，所述导绳孔与卷绳腔的进口连通，所述卷绳腔的进口处设有导向块，所述导向块能更好地在卷绳腔内导引绳索穿向导绳槽。

所述转把为软质材料（如硅胶），所述穿绳孔为弹性孔，因此可将穿绳孔的孔径设计得很小，避免转把上的穿绳孔过大会影响转把美观，且在穿绳索时十分方便，只要绳索端部的线头能够克服穿绳孔的弹性，便能穿过穿绳孔，穿绳孔也能很好地防止绳索线头从转把上脱离。

所述导绳槽的进口位于卷绳凸圈的切向方向上。

所述靠近转把的壳体表面上设有向前延伸的导向曲面，十分方便骑行者去控制刹车把手，骑行者的手指能顺着光滑的导向曲面去操控刹车把手，而不会被壳体所阻碍，本发明的壳体设计合理。

所述转把呈鼓状，所述转把的直径为35-55mm，优选为40mm，当转把直径为40mm时，骑行者的手掌与转把的接触面积更大，摩擦力更大，转把能被骑行者转动至更大的角度，使得骑行者能更好地控制转把转动。

所述转把的侧面上设有防滑斜纹，从而增加了骑行者的手部对转把的摩擦力，使得骑行者能更好地控制转把转动，有效地避免了骑行者的手部在转把上打滑，转把不受骑行者控制。

所述防滑斜纹与转把中心线的锐角夹角P为15°-75°，优选为40°，当其为40°时，防滑斜纹的防滑效果最好，骑行者的手部与转把摩擦力最大。

所述卷绳件上设有用于勾挂绳索端部的勾绳部，因此使得卷绳件能转动卷绕整条绳索，以改变绳索的伸出长度，从而达到换挡调速的目的。

所述转把的内端沿径向向外延伸出挡手部,所述挡手部对骑行者的手部有保护作用，所述挡手部既能防止在骑行过程中，骑行者的手往内滑动脱离转把，也能防止骑行者在转动转把时手被壳体割伤。所述穿绳孔设于挡手部上，从而有效地缩短了绳索的穿线路径和降低了本发明的穿线难度。

所述离合齿环的内周上设有定位棘齿槽，所述离合齿环的外周上设有离合棘齿，所述管轴上设有棘爪，所述棘爪与定位棘齿槽棘齿传动配合，所述转把对应离合棘齿设有驱动棘齿，所述驱动棘齿与离合棘齿棘齿传动配合。

所述棘爪包括一加强凸环和啮合部，所述加强凸环环绕在管轴外壁上，所述啮合部呈棘齿状，所述啮合部设于加强凸环上并与定位棘齿槽棘齿传动配合。所述啮合部的数量为两个或两个以上，所述加强凸环呈开口环状或闭口环状，所述啮合部等间距环设于加强凸环上。

所述棘爪与管轴是一体成型，所述棘爪呈棘齿状，所述棘爪的数量为两个或两个以上，所述棘爪设于管轴外壁。

所述管轴外端处的管壁上设有弹性开口。

本发明的有益效果如下：

（一）本发明通过在转把上设置穿绳孔，且使穿绳孔依次通过导绳孔、卷绳腔、导绳槽与出绳通道连通，在安装绳索时，骑行者可直接将绳索不带线头的一端依次穿过穿绳孔、导绳孔、卷绳腔以及导绳槽，再由壳体出绳通道穿出，绳索不带线头的一端，使得绳索线头能穿过穿绳孔勾挂于勾绳部上，在拆卸绳索时，可直接往推出绳通道内方向推绳索，从而使绳索线头能脱离勾绳部，继而从穿绳孔穿出，因此本发明无需拆开壳体，就能实现快速更换绳索，绳索更换十分方便、快速，操作十分简单、容易、十分适用于普通的骑行者。

（二）本发明的转把形状是根据人体工程学设计的，将其设计呈鼓状，转把侧面中间高两边低，握住时手感十分好，且转把的侧面上设有防滑斜纹，转动转把时轻松容易，从而使得用户长时间骑行、频繁换挡双手不易疲劳，在山路骑行时换挡操作顺畅。

（三）本发明自行车用转把式换挡器通过将起挡位作用的定位棘齿槽集合在离合齿环上，从而使得壳体与定位棘齿槽分离，使得壳体不再具备定位棘齿槽的功能，从而能避免本发明换挡器变速（换挡）受外壳变形等影响，本发明即使在比较恶劣的环境中，本发明也能正常使用，因此提高了本发明在恶劣环境中使用的稳定性和可靠性。

附图说明

图1为本发明的分解结构示意图。

图2为图1的剖视结构示意图。

图3为图1的分解结构示意图。

图4为管轴的结构示意图。

图5为转把的结构示意图。

图6为图5的侧视图。

图7为卷绳件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

实施例一，参见图1至图7所示，一种自行车用转把式换挡器，包括固定于自行车车把的壳体1、收放绳索6的卷绳件5、转把3、复位弹簧9、弹簧挡片、离合齿环4以及管轴2，所述管轴2的内端依次穿过离合齿环4、复位弹簧9、弹簧挡片7、卷绳件5并与壳体1固定连接，所述转把3套设于管轴2上，所述卷绳件5设于壳体1与转把3之间，所述离合齿环4设于卷绳件5内，所述弹簧挡片7、复位弹簧9设于离合齿环4与卷绳件5之间，所述卷绳件5和离合齿环4均转动设置在管轴2上，所述离合齿环4与卷绳件5传动连接，所述离合齿环4的内周、外周分别与管轴2、转把3棘齿传动配合。

所述卷绳件5与壳体1之间设有卷绳腔54，所述壳体1上设有出绳通道11和导绳槽12，出绳通道11与绳槽12连通，所述导绳槽12与卷绳腔连通，所述卷绳件5上设有与卷绳腔连通的导绳孔52，所述转把3对应导绳孔52设有穿绳孔33，所述穿绳孔与导绳孔52连通，所述穿绳孔33可用于拆装、更换绳索6，所述穿绳孔33依次通过导绳孔52、卷绳腔54与导绳槽12连通。

作为本发明更具体的技术方案。

所述离合齿环4的内周上设有三组由多个定位棘齿槽42构成的棘齿组43，三组棘齿组43环形分布于离合齿环4的内周上，所述离合齿环4的外周上设有离合棘齿41，所述管轴2上设有棘爪23，所述棘爪23与定位棘齿槽42棘齿传动配合，每组棘齿组内的两个相邻的定位棘齿槽42相互间的齿矩就是自行车换挡器的一个挡位。所述转把3的内端面对应离合棘齿41设有驱动棘齿31，所述驱动棘齿31与离合棘齿41棘齿传动配合，以使离合齿环4与棘爪23离合配合。

所述棘爪23包括一加强凸环24和啮合部22，所述棘爪23与管轴2一体成型。所述加强凸环24环绕在管轴2外壁上，所述啮合部22设于加强凸环24上并与定位棘齿槽42棘齿传动配合，所述啮合部22呈棘齿状。

所述啮合部22的数量与棘齿组43的数量对应，所述啮合部22的数量为三个，所述加强凸环24呈开口环状，所述啮合部22等间距环设于加强凸环24上，所述啮合部22可以设于加强凸环24的两端部上。当然，所述加强凸环24也可以是闭口环状。本发明也可根据不同自行车调速需要，更改棘齿组43的数量。

作为本发明更优化的技术方案。

所述卷绳件5上设有卷绳凸圈53，所述卷绳凸圈53与壳体1之间的空间为所述卷绳腔53，所述导绳孔与卷绳腔53的进口连通，所述卷绳腔53的进口处设有导向块55。卷绳腔53的进口设于卷绳凸圈53与导向块55之间，所述导向块55与卷绳凸圈相离形成一导向槽56，壳体对应导向槽56设有导向面14，所述壳体与卷绳件配合，导向面14与导向槽56盖合形成卷绳腔导绳通道，卷绳腔导绳通道的导向方向与卷绳凸圈的切向方向相同。

所述穿绳孔33为弹性孔，所述复位弹簧9是波形弹簧。

导绳槽12的进口位于卷绳凸圈53的切向方向上。

所述靠近转把3的壳体表面上设有向前延伸的导向曲面13。

所述卷绳件5上设有用于勾挂绳索6端部的勾绳部51。绳索6的一端勾于勾绳部51上，绳索6的另一端与自行车的拨链器连接。所述导绳孔52设于勾绳部51上。

所述转把3呈鼓状，所述转把3的侧面上设有防滑斜纹32。所述防滑斜纹32与转把3中心线的锐角夹角P为15°-75°，优选为40°。

所述转把3的内端沿径向向外延伸出挡手部35，所述驱动棘齿31设于挡手部35的内表面上，所述穿绳孔33设于挡手部35的外表面上。

所述管轴2外端处的管壁上设有弹性开口21。管轴2外端处的管壁往外翻边形成弹性卡扣25，所述转把3的外端面上对应弹性卡扣25设有勾扣台阶36，所述管轴2的外端由转把3的内端插入转把3，弹性卡扣25勾扣于勾扣台阶36上，从而使得转把3套设在管轴2上。

本发明更换绳索的方法如下：首先转动手把，使得卷绳件转动，将换挡器调至最低挡位，从而使得卷绳腔导绳通道与导线槽的进口对齐，再解开绳索连接在拨链器上的一端，然后开始往出绳通道内推绳索，使得绳索的线头111能脱离勾绳部51，继而被推出穿绳孔，然后就能抽出整条绳索。更换新绳索时，保持换挡器处于最低挡位，先将绳索不带线头111的一端依次穿过穿绳孔、导绳孔、卷绳腔53，再由导线槽12穿出出绳通道，接着再往外抽绳索不带线头111的一端，使得绳索的线头111穿过穿绳孔，勾挂在勾绳部51。由于所述绳索是钢丝绳，具有一定刚度，因此绳索在穿过卷绳腔导绳通道时，能够沿卷绳腔导绳通道穿进导绳槽或穿出导绳孔。由于换挡器调至最低挡位，卷绳腔导绳通道与导线槽的进口对齐，绳索经过卷绳腔导绳通道能直接穿入到导线槽内，因此骑行者使换挡器处于低挡位，更换绳索是最快速的。当然，骑行者也可在换挡器的其它挡位更换绳索，只不过穿线难度会增加。

本发明换挡的工作原理如下：

本发明定位棘齿槽42与棘爪的啮合部22在释放绳索6的换挡方向S上的啮合起止动作用，转把3的驱动棘齿31与离合齿环4的离合棘齿41啮合。

当骑行者对转把3进行施力，使转把3在张紧绳索6的换挡方向F上转动时，驱动棘齿31的直角面与离合棘齿41的直角面配合带动离合齿环4转动，离合齿环4的定位棘齿槽42则会相对啮合部22作扫过运行，啮合部22会卡入离合齿环4的下一挡位的定位棘齿槽42，进入啮合状态，起止动作用，离合齿环4带动卷绳件5转动，卷绳圈卷绕绳索6，使得绳索6伸出长度变短，从而带动拨链器移动。

当骑行者对转把3进行施力，使转把3在释放绳索6的换挡方向S上转动时，转把3上的驱动棘齿的斜面与离合棘齿41斜面啮合而又可相对运动，转把3先转动，在这个过程中，转把3的驱动棘齿驱动离合齿环4往管轴2内端的方向移动，使离合齿环4的离合棘齿41脱离啮合部22的啮合而又往S方向转动，复位弹簧9受到离合齿环4的挤压而产生弹性形变，离合棘齿41相对啮合部22作扫过运行，啮合部22卡入离合齿环4的下一挡位的定位棘齿槽42，离合齿环4带动卷绳件5转动，卷绳圈释放绳索6，绳索6伸出长度变长，从而带动拨链器移动。

实施例2，实施例2与实施例1实施方式相似，唯一的区别点在于，所述棘爪23呈棘齿状，所述棘爪23的数量为三个，所述棘爪23环设于管轴2外壁。

Claims (3)

1.一种自行车用转把式换档器，包括有固定于自行车车把的壳体、收放绳索的卷绳件、转把、复位弹簧、弹簧挡片、离合齿环以及管轴，所述管轴的内端依次穿过离合齿环、复位弹簧、弹簧挡片、卷绳件并与壳体固定连接，所述转把套设于管轴上，所述复位弹簧和弹簧挡片设于卷绳件与离合齿环之间，所述卷绳件和离合齿环均转动设置在管轴上，所述卷绳件设于壳体与转把之间，所述离合齿环与卷绳件传动连接，所述离合齿环的内周、外周分别与管轴、转把棘齿传动配合，所述卷绳件与壳体之间设有卷绳腔，所述壳体上设有出绳通道和导绳槽，所述出绳通道与导绳槽连通，所述导绳槽与卷绳腔连通，其特征在于，所述卷绳件上设有与卷绳腔连通的导绳孔，所述转把对应导绳孔设有穿绳孔，所述穿绳孔与导绳孔连通，所述穿绳孔可用于拆装、更换绳索，所述穿绳孔依次通过导绳孔、卷绳腔与导绳槽连通。

2.根据权利要求1所述自行车用转把式换档器，其特征在于，所述离合齿环的内周上设有三组由多个定位棘齿槽构成的棘齿组，三组棘齿组环形分布于离合齿环的内周上，所述离合齿环的外周上设有离合棘齿，所述管轴上设有棘爪，所述棘爪与定位棘齿槽棘齿传动配合，每组棘齿组内的两个相邻的定位棘齿槽相互间的齿矩就是自行车换挡器的一个档位；所述转把的内端面对应离合棘齿设有驱动棘齿，所述驱动棘齿与离合棘齿棘齿传动配合，以使离合齿环与棘爪离合配合。

3.根据权利要求1或2所述自行车用转把式换档器，其特征在于，所述卷绳件上设有卷绳凸圈，所述卷绳凸圈与壳体之间的空间为所述卷绳腔，所述导绳孔与卷绳腔的进口连通，所述卷绳腔的进口处设有导向块，卷绳腔的进口设于卷绳凸圈与导向块之间，所述导向块与卷绳凸圈相离形成一导向槽，壳体对应导向槽设有导向面，所述壳体与卷绳件配合，导向面与导向槽盖合形成卷绳腔导绳通道，卷绳腔导绳通道的导向方向与卷绳凸圈的切向方向相同。