CN107010168B - 一种自行车换挡器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自行车换挡器，其中，包括基座、绕线盘、棘轮构件、退档拨片、定位棘爪和锁紧棘爪，基座具有固定架，固定架上设置有连接轴和第一销轴，绕线盘与连接轴连接，绕线盘上设置有定位键，棘轮构件具有第一棘齿，棘轮构件的中部设置有与定位槽配合连接的定位键，退档拨片与连接轴连接，退档拨片具有第一联动部和第二联动部，定位棘爪与第一销轴可转动地连接，定位棘爪具有第二棘齿和与第一联动部邻接的第三联动部，锁紧棘爪与第一销轴可转动地连接，锁紧棘爪具有第三棘齿和与第二联动部邻接的第四联动部，第一棘齿与第二棘齿或第三棘齿啮合。该自行车换挡器具有结构紧凑、工作可靠性好、换挡稳定性好且能够防止换挡过程中出现脱档的优点。

Description

一种自行车换挡器

技术领域

本发明涉及自行车变速技术领域，具体地说，是涉及一种自行车换挡器。

背景技术

目前，市面上的自行车大部分已配备有变速系统，其中，山地车和公路车更是将变速系统作为不可缺少的一部分。自行车变速系统的作用就是通过调节安装在车把手位置的自行车换挡器来改变前、后不同大小的齿轮盘的配合来改变车速快慢。具体地，在对自行车进行变速时，通过拨动自行车换挡器的进档杆或退档杆，使得自行车换挡器对变速线的张拉情况进行调节，进而对前拨链器、后拨链器的位置进行调节，实现链条与前齿盘、后齿盘上的不同齿轮进行啮合，进而实现对自行车进行调速。

然而，目前的自行车换挡器的换挡结构普遍比较复杂，并且一般自行车换挡器均包括进档棘爪、锁紧棘爪和定位棘爪，当自行车进行退档操作时，使锁紧棘爪解除对自行车换挡器内的棘轮的锁定，此时，棘轮在复位弹簧的作用下进行回退，并且，在棘轮回退的同时，定位棘爪进行转动，直至定位棘爪扣合在棘轮，防止棘轮继续回退。在定位棘爪扣合在棘轮上后，锁紧棘爪进行复位操作，此时，锁紧棘爪转动并扣合在棘轮上对棘轮重新进行锁定，防止棘轮继续回退。在锁紧棘爪重新对棘轮锁定时，定位棘爪进行复位，此时，定位棘爪转动并解除对棘轮的锁定。当定位棘爪和锁紧棘爪均回到初始位置时，完成对自行车进行退档操作，此时与棘轮固定连接的绕线器和棘轮一起按照预设行程进行转动，进而使绕线器对变速线进行释放，同时变速线对前拨链器或后拨链器的位置进行调节，实现自行车的退档。

但是，由于自行车换挡器的锁紧棘爪和定位棘爪之间的动作协调性难以控制的原因，往往容易导致自行车换挡器自进行退档操作时，定位棘爪无法及时扣合在棘轮上对棘轮进行锁定，或锁紧棘爪无法及时扣合在棘轮上对棘轮进行锁定，进而使得自行车换挡器在进行退档操作时，出现脱档的情况，导致前拨链器或后拨链器出现跳档，影响自行车换挡器的正常使用，并对自行车换挡器和变速器造成损害，影响自行车换挡器和变速器的使用寿命，且存在安全隐患、可靠性差。

此外，现有的自行车换挡器大部分需要额外设置一个档杆来对自行车换挡器进行进档操作或退档操作，既增加了自行车换挡器的复杂程度，又使得自行车换挡器的进、退档操作麻烦，并增加了加工成本。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的主要目的是提供一种结构紧凑、工作可靠性好、换挡稳定性好且能够防止换挡过程中出现脱档的自行车换挡器。

为了实现本发明的主要目的，本发明提供一种自行车换挡器，其中，包括基座、绕线盘、棘轮构件、退档拨片、定位棘爪和锁紧棘爪，基座具有固定架，固定架上设置有连接轴和第一销轴，绕线盘与连接轴可转动地连接，绕线盘上设置有定位键，棘轮构件具有第一棘齿，且棘轮构件的中部设置有定位槽，定位键与定位槽配合连接，退档拨片与连接轴可转动地连接，退档拨片具有第一联动部和第二联动部，定位棘爪与第一销轴可转动地连接，定位棘爪具有第二棘齿和第三联动部，第三联动部与第一联动部邻接，锁紧棘爪与第一销轴可转动地连接，锁紧棘爪具有第三棘齿和第四联动部，第四联动部与第二联动部邻接，第一棘齿与第二棘齿或第三棘齿啮合。

由上可见，自行车换挡器进行退档时，拨动退档拨片，使退档拨片的第一联动部带动定位棘爪绕第一销轴转动，并对棘轮构件进行定位，防止由于棘轮构件在进行退档过程中出现过度复位而导致的自行车换挡器退档时出现脱档的情况发生，并且，在定位棘爪转动的同时，锁紧棘爪绕第一销轴转动并逐渐脱离棘轮构件的第一个第一棘齿。当锁紧棘爪的第三棘齿与棘轮构件的第一个第一棘齿脱离啮合使，棘轮构件和绕线盘进行复位，并使第一个第一棘齿与定位棘爪的第二棘齿啮合，对棘轮构件进行定位，防止棘轮构件过度复位。当松开退档拨片时，锁紧棘爪和定位棘爪进行复位，此时，定位棘爪的第二棘齿脱离与第一个第一棘齿的啮合，解除对棘轮构件的定位，同时，锁紧棘爪的第三棘齿与棘轮构件的第二个第一棘齿进行啮合，实现对棘轮构件的锁定，避免棘轮构件继续进行复位，从而防止自行车换挡器出现脱档的情况，并完成对自行车换挡器的退档操作。可见，通过对本发明的自行车换挡器的设置和结构设计，使得定位棘爪与锁紧棘爪之间具有良好的协调性，防止自行车换挡器在进行退档操作时，出现脱档的情况，避免前拨链器或后拨链器出现跳档，具有结构紧凑、工作可靠性好且换挡稳定性好的优点，且能够提高自行车换挡器和变速器的使用寿命。

一个优选的方案是，棘轮构件的相邻两个第一棘齿之间的间隙可容纳第二棘齿和第三棘齿。

进一步的方案是，第二棘齿和第三棘齿分别可绕第一销轴的轴线转动至棘轮构件的相邻的两个第一棘齿之间的间隙内。

更进一步的方案是，第二棘齿和第三棘齿之间的最大间隙可容纳一个第一棘齿。

由上可见，通过对棘轮构件的相邻的两个第一棘齿之间的间隙进行设置，使得相邻的两个第一棘齿之间的间隙能够同时容纳第二棘齿和第三棘齿，并结合对第二棘齿和第三棘齿之间的最大间隙进行设置，使得自行车换挡器在进行退档操作时，自行车换挡器能够实现先通过定位棘爪对棘轮构件进行定位，再使得锁紧棘爪解除对棘轮构件的锁定，进而棘轮构件每次只能回退一个棘齿，提高了自行车换挡器的退档精度，并有效的防止出现由于棘轮构件转动的幅度过大而造成前拨链器或后拨链器的位移幅度过大的问题，有效的保证自行车换挡器的换挡精度，防止自行车换挡器退档时出现脱档的情况，提高了自行车换挡器换挡时的稳定性。

另一个优选的方案是，第四联动部具有第一弧面和第二弧面，第一弧面上的点与连接轴的轴线之间的垂直距离大于第二弧面上的点与连接轴的轴线之间的垂直距离。

由上可见，通过对第一弧面和第二弧面的结构设计，使得当自行车换挡器在进行退档操作时，锁紧棘爪能够在定位棘爪达到预设定位位置后再进行转动，或者锁紧棘爪能够在定位棘爪达到预设定位位置后再解除与棘轮构件的第一棘齿的啮合，进而避免自行车换挡器在退档过程中出现脱档的情况，提高自行车换挡器换挡时的稳定性。

另一个优选的方案是，第一联动部沿连接轴的轴向朝向第三联动部延伸地设置有第一柱销，第三联动部上设置有限位槽，第一柱销位于限位槽内。

由上可见，通过在第一联动部上设置第一柱销，并使第一柱销与第三联动部上的限位槽配合连接，使得自行车换挡器在进行退档时，退档拨片与定位棘爪之间能够保持良好的联动性，以保证自行车换挡器在进行退档时不会出现脱档的现象。

进一步的方案是，退档拨片还具有第一限位部，自行车换挡器还包括限位滑杆和辅助拨杆，限位滑杆可滑动地连接在基座上，限位滑杆具有第二限位部，辅助拨杆的第一端与连接轴可转动地连接，辅助拨杆上设置有第二柱销和进档棘爪，第二柱销沿连接轴的轴向可滑动地连接在辅助拨杆上，第二柱销与第二限位部配合连接，进档棘爪通过第二销轴与辅助拨杆可转动地连接，进档棘爪与第一限位部邻接，且进档棘爪可绕第二销轴的轴线转动并扣合在第一棘齿上。

更进一步的方案是，基座包括支撑构件，支撑构件通过第三销轴与基座的本体可转动地连接，支撑构件上设置有滑槽，限位滑杆可滑动地安装在滑槽内。

更进一步的方案是，自行车换挡器还包括第一档杆和第二档杆，第一档杆通过第四销轴与支撑构件可转动地连接，辅助拨杆的第二端与第一档杆邻接，第二档杆通过第四销轴与支撑构件可转动地连接，第二档杆上设置有楔形凸起，限位滑杆上设置有楔面，楔形凸起与楔面邻接。

由上可见，通过拨动第一档杆和第二档杆可实现对自行车换挡器进行换挡操作，此外，将第一档杆和第二档杆安装在支撑构件上，使得当扳动第一档杆、第二档杆时，使支撑构件绕第三销轴转动，进而实现对自行车进行刹车操作，而无需额外设置一个进档杆或退档杆来辅助自行车换挡器进行换挡操作，使得结构和操作更加简单。

更进一步的方案是，第二档杆上还设置有第三限位部，支撑构件上设置有第四限位部，第二档杆的第三限位部可绕第四销轴的轴线转动至第四限位部。

由上可见，在第二档杆上设置第三限位部以及在支撑构件上设置第四限位部，使得第二档杆在被拨动后进行复位时越过初始位置，避免对自行车换挡器造成损坏。

附图说明

图1是本发明自行车换挡器实施例的结构图。

图2是本发明自行车换挡器实施例的分解图。

图3是本发明自行车换挡器实施例的剖视图。

图4是本发明自行车换挡器实施例的省略部分组件后的结构图。

图5是本发明自行车换挡器实施例的绕线盘的结构图。

图6是本发明自行车换挡器实施例的退档拨片的结构图。

图7是本发明自行车换挡器实施例的定位棘爪的结构图。

图8是本发明自行车换挡器实施例的锁紧棘爪的结构图。

图9是本发明自行车换挡器实施例的辅助拨杆的结构图。

图10是本发明自行车换挡器实施例的进档状态示意图。

图11是本发明自行车换挡器实施例的另一视角下的进档状态示意图。

图12是本发明自行车换挡器实施例的退档状态示意图。

图13是本发明自行车换挡器实施例的另一视角下的退档状态示意图。

图14是本发明自行车换挡器实施例的再一视角下的退档状态示意图。

图15是本发明自行车换挡器实施例的退档状态定位棘爪、锁紧棘爪和棘轮构件的第一相对位置示意图。

图16是本发明自行车换挡器实施例的退档状态定位棘爪、锁紧棘爪和棘轮构件的第二相对位置示意图。

图17是本发明自行车换挡器实施例的退档状态定位棘爪、锁紧棘爪和棘轮构件的第三相对位置示意图。

图18是本发明自行车换挡器实施例的退档状态定位棘爪、锁紧棘爪和棘轮构件的第四相对位置示意图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

参照图1和图2，自行车换挡器10包括基座1、绕线盘2、棘轮构件3、退档拨片4、定位棘爪5、锁紧棘爪6、限位滑杆7、辅助拨杆8、第一档杆9和第二档杆90。

基座1上设置有容纳腔13，此外，基座1具有固定架11，固定架11固定安装在容纳腔13内，并且，固定架11上设置有连接轴111和第一销轴112。

参照图3至图5，并结合图2，基座1包括支撑构件12，支撑构件12通过第三销轴121与基座1的本体可转动动地连接，并且，支撑构件12与基座1的本体之间设置有复位弹簧126。支撑构件12的中部设置有滑槽122，且支撑构件12的侧面设置有通孔124，其中，滑槽122内设置有凸起123，通孔124用于与自行车刹车线进行连接。此外，支撑构件12在与通孔124相对的侧面设置有第四限位部125。

第一档杆9通过第四销轴91与支撑构件12可转动地连接，且第一档杆9与支撑构件12之间设置有复位弹簧92，复位弹簧92用于对第一档杆9进行复位。第二档杆90通过第四销轴81与支撑构件12可转动地连接，且第二档杆90与支撑构件12之间设置有复位弹簧903，复位弹簧903用于对第二档杆90进行复位。此外，第二档杆90设置有第三限位部902，第三限位部902可绕第四销轴91的轴线转动至第四限位部125，第三限位部902和第四限位部125用于防止第二档杆90在进行复位时越过初始位置，避免第二档杆90在进行复位时对自行车换挡器10造成损坏。

限位滑杆7可滑动地连接在基座1上，具体地，限位滑杆7可滑动地安装在支撑构件12的滑槽122内，且限位滑杆7与滑槽122内的凸起123之间设置有复位弹簧73，复位弹簧73的两端分别与限位滑杆7、凸起123抵接，复位弹簧73用于对限位滑杆7进行复位。

限位滑杆7具有第二限位部71，且限位滑杆7在远离第二限位部71的一端设置有楔面72，此外，第二档杆90在靠近楔面72处设置有楔形凸起901，楔形凸起901与楔面73邻接。

绕线盘2安装在固定架11上，并与连接轴111可转动地连接。绕线盘2上设置有定位键21，且绕线盘2的周向上设置有凸起22，凸起22上设置有通孔221，通孔221用于与自行车变速线进行连接，此外，绕线盘2与固定架11之间设置有复位弹簧23，复位弹簧23的两端分别与绕线盘2和固定架11连接，复位弹簧23用于对绕线盘进行复位。此外，固定架11上还设置有凸起113，凸起113沿连接轴的轴向朝向绕线盘2延伸地设置，且绕线盘2的凸起22可绕连接轴111的轴线转动至固定架2的凸起113。通过在固定架11上设置凸起113和在绕线盘2上设置凸起22，使得凸起113能够对绕线盘2上的凸起22进行限位，进而对绕线盘2的初始位置进行限制，防止绕线盘2在复位时越过初始位置，避免对自行车换挡器10造成损坏。

棘轮构件3具有第一棘齿31，且棘轮构件3的中部设置有定位槽31，定位槽31与绕线盘2的定位键21配合连接，使得棘轮构件3与绕线盘2进行固定连接。

参照图6至图9，并结合图2，退档拨片4与连接轴111可转动地连接，且退档拨片具有第一联动部42、第二联动部42和第一限位部43。退档拨片4与固定架11之间设置有复位弹簧44，复位弹簧44用于对退档拨片4进行复位。

定位棘爪5与第一销轴112可转动地连接，定位棘爪具有第二棘齿51和第三联动部52，第三联动部52上设置有限位槽521。定位棘爪5与固定架11之间设置有复位弹簧53，复位弹簧53用于对定位棘爪5进行复位。

锁紧棘爪6与第一销轴112可转动地连接，锁紧棘爪具有第三棘齿61和第四联动部62。锁紧棘爪6与固定架11之间设置有复位弹簧63，复位弹簧63用于对锁紧棘爪63进行复位。

其中，棘轮构件3的第一棘齿31与定位棘爪5的第二棘齿51或锁紧棘爪6的第三棘齿61啮合。退档拨片4的第一联动部42与定位棘爪5的第三联动部51邻接，具体地，第一联动部42沿连接轴111的轴向朝向定位棘爪5的第三联动部51延伸地设置有第一柱销411，第一联动部42通过第一柱销411与第三联动部51邻接，且第一柱销411位于限位槽521内。

退档拨片4的第二联动部42与锁紧棘爪6的第四联动部62邻接，具体地，第二联动部42具有弧形端面，第四联动部62具有第一弧面621和第二弧面622，且第一弧面621与第二弧面622相切连接，第二联动部42的弧形端面与第一弧面621或第二弧面622邻接。其中，在进行退档操作时第二联动部42首先与第一弧面621接触，再经由第一弧面621过渡到第二弧面622，并与第二弧面622接触。

并且，第一弧面621上的任一点与连接轴111的轴线之间的垂直距离大于第二弧面622上的任一点与连接轴111的轴线之间的垂直距离。通过对第四联动部62的第一弧面621和第二弧面622的结构设计，并结合第一联动部42的第一柱销411与第三联动部52的限位槽521的配合连接，使得当自行车换挡器10在进行退档操作时，能够保证在退档拨片4转过相同角度的条件下，第二联动部42通过第一弧面621推动锁紧棘爪6绕第一销轴112转动时锁紧棘爪6的角位移量小于第二联动部42通过第二弧面622推动锁紧棘爪6绕第一销轴112转动时锁紧棘爪6的角位移量。从而保证在自行车换挡器10进行退档操作时，使锁紧棘爪6能够在定位棘爪5达到预设定位位置后再进行转动，或者使锁紧棘爪6能够在定位棘爪5达到预设定位位置后再解除与棘轮构件3的第一棘齿31的啮合，从而避免自行车换挡器10在退档过程中出现脱档的情况，有效的提高了自行车换挡器换挡时的稳定性。

此外，棘轮构件3的相邻的两个第一棘齿31之间的间隙容纳定位棘爪5的第二棘齿51和锁紧棘爪6的第三棘齿61，并且，第二棘齿51和第三棘齿61分别可绕第一销轴112的轴线转动至棘轮构件3的相邻的两个第一棘齿31之间的间隙内，且第二棘齿51和第三棘齿61之间的最大间隙可容纳一个第一棘齿31。

通过对棘轮构件3的相邻的两个第一棘齿31之间的间隙进行设置，使得相邻的两个第一棘齿31之间的间隙能够同时容纳第二棘齿51和第三棘齿61，并结合对第二棘齿51和第三棘齿61之间的最大间隙进行设置，使得自行车换挡器10在进行退档操作时，自行车换挡器10能够实现先通过定位棘爪5对棘轮构件3进行定位，再使得锁紧棘爪6解除对棘轮构件3的锁定，进而棘轮构件3每次只能回退一个棘齿，提高了自行车换挡器10的退档精度，并有效的防止出现由于棘轮构件3转动的幅度过大而造成前拨链器或后拨链器的位移幅度过大的问题，有效的保证自行车换挡器10的换挡精度，防止自行车换挡器10退档时出现脱档的情况，提高了自行车换挡器换挡时的稳定性。

退档拨片4还具有第一限位部43，第一限位部43上设置有通槽431。辅助拨杆8的第一端与连接轴111可转动地连接，且辅助拨杆8的第二端与第一档杆9邻接，辅助拨杆8上设置有第二柱销81和进档棘爪82，第二柱销81沿连接轴111的轴向可滑动地连接在辅助拨杆8上，第二柱销81与限位滑杆7的第二限位部71配合连接。此外，第二柱销81上设置有卡簧，第二柱销8通过卡簧卡合在辅助拨杆8上，防止第二柱销81滑动时脱离辅助拨杆8。卡簧与辅助拨杆8之间设置有复位弹簧811，复位弹簧811用于对第二柱销81进行复位。并且，第二柱销81可通过复位弹簧811滑动至退档拨片4，并时第二柱销81的第二端与退档拨片4的第一限位部43的通槽431邻接。此外，辅助拨杆8与基座1之间还设置有复位弹簧83，复位弹簧83用于对辅助拨杆8进行复位。

进档棘爪82通过第二销轴821与辅助拨杆8可转动地连接，并且，进档棘爪82与辅助拨杆8之间设置有复位弹簧822，复位弹簧822用于对进档棘爪82进行复位。其中，进档棘爪82与退档拨片4的第一限位部43邻接，且进档棘爪82可绕第二销轴821的轴线转动并扣合在棘轮构件3的第一棘齿31上。

参照图10和图11，并结合图2当需要对自行车进行进档操作时，同时拨动第一档杆9和第二档杆90，使第一档杆9和第二档杆90分别绕第四销轴91转动。其中，第一档杆9绕第四销轴91转动时，复位弹簧92被压缩储能；第二档杆90绕第四销轴转动时，复位弹簧903被压缩储能，同时，第二档杆90的楔形凸起901推动限位滑杆7沿方向X在支撑构件12的滑槽122内滑动，并对复位弹簧73进行压缩储能，此时，限位滑杆7的第二限位部71脱离与辅助拨杆8上的第二柱销81的配合连接，防止第二柱销81沿方向Y移动，避免辅助拨杆8带动退档拨片4转动。

同时，第一档杆9推动辅助拨杆8的第一端，使得辅助拨杆8绕连接轴111转动，并对复位弹簧83进行压缩储能。此时，辅助拨杆8上的弹簧822释放能量使进档棘爪82绕第二销轴821转动，并扣合在棘轮构件3的第一棘齿31上。当第一档杆9继续绕第四销轴91转动时，第一档杆9继续推动辅助拨杆8绕连接轴111转动，进而使进档棘爪82与棘轮构件3的第一棘齿31啮合并推动棘轮构件3转动(见图10)。由于棘轮构件3通过定位槽32与绕线盘2的定位键21配合连接，所以，当棘轮构件3转动时，绕线盘2在定位键21的作用下与棘轮构件3进行同步转动，使得绕线盘2的凸起22绕连接轴111的轴线进行转动，进而对自行车的变速线进行卷绕，实现对自行车换挡器10的进档操作。

其中，当进档棘爪82推动棘轮构件3进行转动时，棘轮构件3的与锁紧棘爪6的第三棘齿61啮合的第一棘齿31解除与第三棘齿61的啮合，并使第二个第一棘齿31越过锁紧棘爪6的第三棘齿61，进而是锁紧棘爪6的第三棘齿61与第二个第一棘齿31啮合并再次对棘轮构件3进行锁定，进而实现自行车换挡器10的进档操作。

具体地，在棘轮构件3转动过程中，棘轮构件3上的与锁紧棘爪6的第三棘齿61啮合的第一棘齿31随着棘轮构件3的转动逐渐解除与锁紧棘爪6的第三棘齿61的啮合，同时，棘轮构件3的第二个第一棘齿31逐渐靠近锁紧棘爪6的第三棘齿61，随着棘轮构件3的转动，第二个第一棘齿31与锁紧棘爪6的第三棘齿61接触，然后逐渐顶开第三棘齿61(见图11)，使锁紧棘爪6绕第一销轴112转动，并对复位弹簧63进行压缩储能，从而逐渐解除锁紧棘爪6对棘轮构件3的锁定。

当第二个第一棘齿31完全顶开锁紧棘爪6的第三棘齿61并越过第三棘齿61，锁紧棘爪6在复位弹簧63的弹性势能下进行复位，并使第三棘齿61与棘轮构件3的第二个第一棘齿31啮合，对棘轮构件3进行锁定，防止棘轮构件3回退，此时，位于绕线盘2和固定架11之间的复位弹簧23被压缩储能。

当释放第一档杆9和第二档杆90时，复位弹簧92释放弹性势能，使第一档杆9进行复位；同时，复位弹簧903释放弹性势能，使第二档杆90进行复位。当第一档杆9进行复位时，弹簧83释放弹性势能，使辅助拨杆8继续进行复位至辅助拨杆8与固定架11上的限位部邻接，并且使退档拨片4的第一限位部43推动辅助拨杆8上的进档棘爪82，使进档棘爪82绕第二销轴821转动进行复位，并对弹簧822进行压缩储能。当第二档杆90进行复位时，第二档杆90上的楔形凸起901逐渐解除对限位滑杆7的楔面72的推动，同时，弹簧73释放能量，使限位滑杆7进行复位。当第一档杆9和第二档杆90完成复位时，即完成对自行车换挡器10的进档操作。

参照图12至图14，并结合图2，当需要对自行车进行退档操作时，拨动第一档杆9，使第一档杆9绕第四销轴91转动，并对复位弹簧92进行压缩储能。同时，第一档杆9推动辅助拨杆8的第一端，使得辅助拨杆8绕连接轴111转动，并对复位弹簧83进行压缩储能。当辅助拨杆8进行转动时，由于辅助拨杆8上的第二柱销81的第一端与限位滑杆7的第二限位部71配合连接，使得第二限位部71对第二柱销81起到限位作用，使得第二柱销81随着辅助拨杆8的转动而逐渐沿方向Y移动(见图12)，并通过卡合在第二柱销81上的卡簧对复位弹簧811进行压缩储能。同时，第二柱销81在第二限位部71的限位作用下沿方向Y移动并卡合在退档拨片4的第一限位部43的通槽431内。

当辅助拨杆8继续转动时，辅助拨杆8通过辅助拨杆8上的第二柱销81的第二端带动退档拨片4绕连接轴111进行转动，进而使退档拨片4的第一联动部42带动定位棘爪5和锁紧棘爪6转动，使得定位棘爪5和锁紧棘爪6分别绕第一销轴112转动，进而使得锁紧棘爪6解除对棘轮构件3的锁定，使棘轮构件、绕线盘2在复位弹簧23的反作用力下进行复位，松开对自行车变速线的卷绕，实现对自行车换挡器10的退档操作。

具体地，如图15所示，当辅助拨杆8的第二柱销81带动退档拨片4进行转动时，退档拨片4的第一限位部43对辅助拨杆8上的进档棘爪82进行限位，防止进档棘爪82绕第二销轴821转动，进而防止进档棘爪82扣合在棘轮构件3上，对自行车换挡器10进行进档操作。此外，当退档拨片4转动时，退档拨片4对复位弹簧44进行压缩储能，并且，退档拨片4的第一联动部42的第一柱销411在定位棘爪5的第三联动部52的限位槽521内移动，并带动定位棘爪5绕第一销轴112转动。当定位棘爪5转动时，定位棘爪5对复位弹簧53进行压缩储能，并且，定位棘爪5的第二棘齿51随着定位棘爪5的转动逐渐靠近第一个第一棘齿31和第二个第一棘齿31之间的间隙，直至位于第一个第一棘齿31和第二个第一棘齿31之间的间隙内，实现对棘轮构件3的定位，防止棘轮构件3在进行退档操作过程中出现过度复位，避免自行车换挡器10出现脱档的情况。

在退档拨片4的第一联动部42带动定位棘爪5转动的同时，退档拨片4的第二联动部41带动锁紧棘爪6进行转动。具体地，在退档拨片4的第一联动部42带动定位棘爪5转动时，退档拨片4的第二联动部41与锁紧棘爪6的第四联动部62的第一弧面621邻接，使锁紧棘爪6保持静止不动或绕第一销轴112缓慢转动。此时，定位棘爪5的第二棘齿51逐渐靠近棘轮构件3的第一个第一棘齿31和第二个第一棘齿31之间，且锁紧棘爪6的第三棘齿61与第一个第一棘齿31处于啮合状态。

如图16所示，当退档拨片4继续进行转动时，定位棘爪5继续绕第一销轴112转动，且定位棘爪5的第二棘齿51开始进入第一个第一棘齿31和第二个第一棘齿31之间的间隙内，实现对棘轮构件3的定位，此时，锁紧棘爪6保持静止不动或绕第一销轴112缓慢转动，且锁紧棘爪6的第三棘齿61与第一个第一棘齿31处于啮合状态。

如图14所示，当退档拨片4继续进行转动时，定位棘爪5继续绕第一销轴112转动，使定位棘爪5的第二棘齿51完全进入第一个第一棘齿31和第二个第一棘齿31之间的间隙内，同时，退档拨片4的第二联动部42与锁紧棘爪6的第四联动部62的第二弧面622邻接，使得锁紧棘爪6绕第一销轴112进行大幅度转动，使锁紧棘爪6的第三棘齿61脱离与第一个第一棘齿31的啮合，且锁紧棘爪6对复位弹簧63进行压缩储能。此时，绕线盘2和棘轮构件3在复位弹簧23的反作用力下进行复位，绕线盘2松开对部分自行车变速线的卷绕，实现对自行车换挡器10的退档操作，并且，棘轮构件3的第一个第一棘齿31与定位棘爪5的第二棘齿51进行啮合，实现对棘轮构件3的定位。

当释放第一档杆9时，复位弹簧92释放弹性势能，使第一档杆9进行复位。当第一档杆9进行复位时，复位弹簧83的弹性势能使辅助拨杆8进行复位。在辅助拨杆8复位时，复位弹簧44释放弹性势能，使退档拨片4进行复位，此时，退档拨片4的第二联动部42逐渐脱离锁紧棘爪6的第四联动部62的第二弧面622，且复位弹簧63释放弹性势能，使锁紧棘爪6进行复位。如图17所示，此时，锁紧棘爪6绕第一销轴112转动，且锁紧棘爪6的第三棘齿转动至棘轮构件3的第一个第一棘齿31和第三个第一棘齿32之间的间隙内。此时，第一个第一棘齿31与定位棘爪5的第二棘齿51啮合。其中，第一个第一棘齿31位于第二个第一棘齿31和第三个第一棘齿31之间。

如图18所示，当退档拨片4继续进行复位时，退档拨片4的第二联动部42脱离锁紧棘爪6的第四联动部62的第二弧面622并与第一弧面621邻接，同时，复位弹簧53释放弹性势能，使定位棘爪5绕第一销轴112转动，且第二棘齿51逐渐脱离第一个第一棘齿31。

当退档拨片4继续进行复位时，定位棘爪5继续绕第一销轴112转动，且第二棘齿51脱离第一个第一棘齿31，绕线盘2、棘轮构件3进行复位至第三个第一棘齿31与锁紧棘爪6的第三棘齿61啮合，使得锁紧棘爪6完全对棘轮构件3进行锁定，直至第一档杆9、辅助拨杆8、退档拨片4等部件完成复位，此时，完成对自行车换挡器10的退档操作。

当需要对自行车进行刹车时，扳动第二档杆90，进而使支撑构件12绕第三销轴121转动，并对复位弹簧126进行压缩储能，使得支撑构件12上的通孔124拉动自行车的刹车线，对刹车线起到卷绕作用，进而使刹车线驱动自行车的刹车机构，实现对自行车进行刹车处理。当松开第二档杆90时，支撑构件12在复位弹簧126的弹性势能作用下进行复位，解除对刹车线的卷绕，进而是刹车机构进行复位。

可见，通过对本发明的自行车换挡器的设置和结构设计，使得定位棘爪与锁紧棘爪之间具有良好的协调性，防止自行车换挡器在进行退档操作时，出现脱档的情况，避免前拨链器或后拨链器出现跳档。与现有技术相比，本发明在对自行车换挡器进行退档操作时，先对棘轮构件进行预定位后再使棘轮构件进行复位，并在复位后，先对棘轮构件进行锁定，在解除对棘轮构件的预定位，继而能够有效的防止自行车换挡器在进行退档过程中出现脱档。使得本发明的自行车换挡器具有结构紧凑、工作可靠性好且换挡稳定性好的优点，且能够提高自行车换挡器和变速器的使用寿命。

最后需要强调的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种自行车换挡器，其特征在于，包括：

基座，所述基座具有固定架，所述固定架上设置有连接轴和第一销轴；

绕线盘，所述绕线盘与所述连接轴可转动地连接，所述绕线盘上设置有定位键；

棘轮构件，所述棘轮构件具有第一棘齿，且所述棘轮构件的中部设置有定位槽，所述定位键与所述定位槽配合连接；

退档拨片，所述退档拨片与所述连接轴可转动地连接，所述退档拨片具有第一联动部和第二联动部；

定位棘爪，所述定位棘爪与所述第一销轴可转动地连接，所述定位棘爪具有第二棘齿和第三联动部，所述第三联动部与所述第一联动部邻接；

锁紧棘爪，所述锁紧棘爪与所述第一销轴可转动地连接，所述锁紧棘爪具有第三棘齿和第四联动部，所述第四联动部与所述第二联动部邻接，所述第一棘齿与所述第二棘齿或所述第三棘齿啮合；

所述退档拨片还具有第一限位部；

所述自行车换挡器还包括：

限位滑杆，所述限位滑杆可滑动地连接在所述基座上，所述限位滑杆具有第二限位部；

辅助拨杆，所述辅助拨杆的第一端与所述连接轴可转动地连接，所述辅助拨杆上设置有第二柱销和进档棘爪，所述第二柱销沿所述连接轴的轴向可滑动地连接在所述辅助拨杆上，所述第二柱销与所述第二限位部配合连接，所述进档棘爪通过第二销轴与所述辅助拨杆可转动地连接，所述进档棘爪与所述第一限位部邻接，且所述进档棘爪可绕所述第二销轴的轴线转动并扣合在所述第一棘齿上；

所述自行车换挡器还包括第一档杆，所述第一档杆与所述基座可转动地连接，所述辅助拨杆的第二端与所述第一档杆邻接。

2.根据权利要求1所述的自行车换挡器，其特征在于：

所述棘轮构件的相邻两个所述第一棘齿之间的间隙可容纳所述第二棘齿和所述第三棘齿。

3.根据权利要求2所述的自行车换挡器，其特征在于：

所述第二棘齿和所述第三棘齿分别可绕所述第一销轴的轴线转动至所述棘轮构件的相邻的两个第一棘齿之间的间隙内。

4.根据权利要求3所述的自行车换挡器，其特征在于：

所述第二棘齿和所述第三棘齿之间的最大间隙可容纳一个所述第一棘齿。

5.根据权利要求1所述的自行车换挡器，其特征在于：

所述第四联动部具有第一弧面和第二弧面，所述第一弧面上的点与所述连接轴的轴线之间的垂直距离大于所述第二弧面上的点与所述连接轴的轴线之间的垂直距离。

6.根据权利要求1所述的自行车换挡器，其特征在于：

所述第一联动部沿所述连接轴的轴向朝向所述第三联动部延伸地设置有第一柱销；

所述第三联动部上设置有限位槽，所述第一柱销位于所述限位槽内。

7.根据权利要求1至6任一项所述的自行车换挡器，其特征在于：

所述基座包括支撑构件，所述支撑构件通过第三销轴与所述基座的本体可转动地连接，所述支撑构件上设置有滑槽，所述限位滑杆可滑动地安装在所述滑槽内。

8.根据权利要求7所述的自行车换挡器，其特征在于：

所述自行车换挡器还包括：

所述第一档杆通过第四销轴与所述支撑构件可转动地连接；

第二档杆，所述第二档杆通过所述第四销轴与所述支撑构件可转动地连接，所述第二档杆上设置有楔形凸起，所述限位滑杆上设置有楔面，所述楔形凸起与所述楔面邻接。

9.根据权利要求8所述的自行车换挡器，其特征在于：

所述第二档杆上还设置有第三限位部，所述支撑构件上设置有第四限位部，所述第二档杆的所述第三限位部可绕所述第四销轴的轴线转动至所述第四限位部。

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