CN108263554A - 轮毂内变速器操纵机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轮毂内变速器操纵机构，包括操纵组件、旋转传动件和两组扭簧；所述旋转传动件转动装配在车轴上，一端与操纵组件连接，所述操纵组件与转动控制机构连接，控制旋转传动件进行转动，另一端通过第一扭簧与车轴上的周向定位结构连接，同时还通过第二扭簧与内变速器的挡位控制旋件连接。本发明采用两组扭簧，实现操纵机构在任何情况下均能够正常转动，能够在内变速器的传动机构及换挡执行机构不在位时，进行等待蓄能，保证操纵机构不会卡死，并且在内变速器的传动机构及换挡执行机构不在位时，能够保证操纵机构正常回位。操纵机构的操纵组件可单独从内变速器主体上进行拆卸，有利于对内变速器进行维修或升级。

Description

轮毂内变速器操纵机构

技术领域

本发明属于变速器换挡控制装置，具体涉及一种轮毂内变速器操纵机构。

背景技术

现有的自行车内变速器换挡操纵机构换挡不可靠，容易在换挡时卡死。如骑行爬坡时，中心轮与棘爪卡紧，换挡时需要很大的扭力才能将棘爪压制，体验感差，且容易对零件造成损伤。此外操纵机构与内变速器内部的换挡执行结构连接成一体，不易拆换。更换飞轮时需要拆开锁紧螺母，影响内变速整体装配。

发明内容

本发明解决的技术问题是：根据现有的自行车内变速器换挡操纵机构存在换挡不可靠、不易拆换的缺陷，提供一种新型的轮毂内变速器操纵机构。

本发明采用的技术方案是：

一种轮毂内变速器操纵机构，包括操纵组件、旋转传动件和两组扭簧；

所述旋转传动件转动装配在车轴上，一端与操纵组件连接，所述操纵组件与转动控制机构连接，控制旋转传动件进行转动，另一端通过第一扭簧与车轴上的周向定位结构连接，同时还通过第二扭簧与内变速器的挡位控制旋件连接。

进一步的，所述第二扭簧的弹力大于第一扭簧。

进一步的，所述第一扭簧一端与旋转传动件连接，另一端与周向固定在车轴上的固定座连接。

进一步的，所述旋转传动件通过第二扭簧与挡位控制旋件传动连接，并且旋转传动件与挡位控制旋件之间设有供旋转传动件至少转动一个挡位的空转距离。

进一步的，所述第二扭簧一端与旋转传动件连接，另一端与挡位控制旋件同轴周向定位连接的旋转支撑件连接。

进一步的，所述第一扭簧和第二扭簧之间通过旋转传动件上套装的扭簧连接座隔开。

在本发明中，所述旋转传动件通过旋转控制安装座与操纵组件连接，所述旋转传动件和旋转控制安装座同轴转动套装在车轴上并周向定位连接，所述操纵组件通过可拆卸的周向定位结构安装在旋转控制安装座上。

进一步的，所述旋转传动件和旋转控制安装座分别设置在内变速器的珠架座两侧，所述旋转传动件通过轴向的传动杆与旋转控制安装座周向定位连接，所述珠架座内圈和车轴之间形成传动杆穿过和摆动的圆弧通道，所述珠架座周向固定安装于车轴上。

进一步的，所述操纵组件包括拉线座、拉线导向板、拉线导向座和限位固定座，所述拉线座滑动套装在旋转控制安装座上，并通过周向定位结构装配，所述拉线导向座通过拉线导向板固定在旋转控制安装座一端的限位固定座上，所述拉线导向板周向定位安装于限位固定座上，通过卡簧及轴肩轴向定位，所述限位固定座周向定位在车轴上，并通过轴端锁紧件轴向定位。

进一步的，所述转动控制机构为通过拉线与操纵组件拉线座连接的指拨机构或转拨机构或电机控制机构。

本发明具有如下有益效果：

采用两组扭簧，实现操纵机构在任何情况下均能够正常转动，能够在内变速器的传动机构及换挡执行机构不在位时，进行等待蓄能，保证操纵机构不会卡死，并且在内变速器的传动机构及换挡执行机构不在位时，能够保证操纵机构正常回位。操纵机构的操纵组件可单独从内变速器主体上进行拆卸，有利于对内变速器进行维修或升级。

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为实施例中的轮毂内变速器操纵机构的整体装配示意图。

图2为实施例中的旋转传动件示意图。

图3为实施例中的旋转传动件和旋转控制安装座的连接示意图。

图4为实施例中的旋转传动件和旋转控制安装座的轴上装配示意图。

图5为实施例中的珠架座示意图。

图6为实施例中的第一扭簧安装示意图。

图7为实施例中的固定座示意图。

图8为实施例中的扭簧连接座示意图。

图9为实施例中的第二扭簧安装示意图。

图10为实施例中的旋转支撑件和挡位控制旋件的轴上装配示意图。

图11为实施例中的挡位控制旋件示意图。

图12为实施例中的第二扭簧在换挡前的状态示意图。

图13为实施例中的第二扭簧在换挡中的状态示意图。

图14为实施例中的第二扭簧在换挡后的状态示意图。

图15为实施例中的操纵组件装配示意图。

图16为实施例中的拉线座和旋转控制安装座的连接示意图。

图中标号：

1-第一扭簧，2-第二扭簧，3-旋转传动件，301-传动杆，302-传动凸起，303-第一扭簧安装槽，304-第二扭簧安装槽，31-旋转控制安装座，311-拉线座安装段，312-传动凹槽，313-拉线座周向定位凸起，314-定位轴肩，32-固定座，321-固定座周向定位凸起，322-第一扭簧安装凸起，33-扭簧连接座，331-第一扭簧定位凸起，332-连接座周向定位凸起，34-套筒，4-挡位控制旋件，401-控制旋件周向定位凸起，402-挡位控制结构，403-空转距离，41-旋转支撑件，411-第二扭簧安装凸起，412-控制旋件周向定位槽，5-车轴，6-操纵组件，61-拉线座，62-拉线导向板、63-拉线导向座，64-限位固定座，641-轴向卡簧，7-珠架座，701-珠架座周向定位凸起，702-安装内壁。

具体实施方式

实施例

参见图1，图示中的轮毂内变速器操纵机构为本发明的优选实施方案，该操纵机构应用在自行车的内变速器上，包括第一扭簧1、第二扭簧2、旋转传动件3、挡位控制旋件4、车轴5、操纵组件6等部件。

其中，旋转传动件3连接内变速器外部的操纵组件6和内变速器内部的挡位控制旋件4，为操纵组件6与挡位控制旋件4之间的旋转动力传递部件，通过内变速器外部的操纵组件6控制内变速器内部的挡位控制旋件4转动，实现对内变速器内部的变速执行机构的控制。

参见图2和图3，旋转传动件3与旋转控制安装座31一同转动套装在车轴5上，在旋转控制安装座31上设有用于安装操纵组件6的拉线座安装段311。

本实施例中的旋转传动件3和旋转控制安装座31的主体均为筒状结构，在旋转传动件3的一端设置与旋转控制安装座31的两组沿轴向布置的传动杆301，对应的在旋转控制安装座31的内圈设有与传动杆301端部对应嵌合的传动凹槽312，通过将两组传动杆301与传动凹槽312嵌装，实现旋转传动件3和旋转控制安装座31之间的周向定位连接。

旋转传动件3的另一端设置两组传动凸起302，用于将操纵组件的旋转动力传递至挡位控制旋件4。

旋转传动件3和旋转控制安装座31分别位于内变速器珠架座7的两侧，珠架座7周向定位安装在车轴5上，用于转动安装连接自行车传动系统的飞轮座。

参见图4和图5，珠架座7内圈设有两组珠架座周向定位凸起701，与车轴5上的凹槽嵌合安装，同时，在旋转传动件3和旋转控制安装座31组成的转动组件通过套筒34转动安装在车轴5上，套筒34的端部设有凹槽，与珠架座7的珠架座周向定位凸起701嵌合，固定套装在车轴5上。旋转传动件3的传动杆301穿过珠架座7内圈的安装内壁702与套筒34形成两个对称的近半圆弧通道，旋转传动件3和旋转控制安装座31转动的过程中，两组控制杆301在两个半圆弧通道内转动。

在旋转传动件3上沿不同的轴向位置设有第一扭簧安装槽303和第二扭簧安装槽304，分别用于安装第一扭簧1和第二扭簧2。

参见图6和图7，旋转传动件3通过第一扭簧1与车轴上的周向定位安装的固定座32连接，固定座32为圆环构件，其内圈设有固定座周向定位凸起321，用于周向定位套装在车轴5的轴向定位凹槽中，在固定座的外圆周上设有若干用于连接第一扭簧的第一扭簧安装凸起322，第一扭簧1采用螺旋簧片，其螺旋内端和外端分别设置成钩体，分别钩嵌在旋转传动件3的第一扭簧安装槽303和固定座32的第一扭簧安装凸起322上。

参见图8，固定座32上还同轴设有一扭簧连接座33，用于将第一扭簧1和第二扭簧2分开。在扭簧连接座33上设有内外两圈若干折弯的弧形凸起，其中内圈的第一扭簧定位凸起331所形成的内圈用于容纳第一扭簧1的外圈，外圈的连接座周向定位凸起332与固定座32上的第一扭簧安装凸起322在同一圆周上，并相互交替嵌套，形成扭簧连接座33和固定座32之间的周向定位。

参见图9，旋转传动件3同时通过第二扭簧2与挡位控制旋件4连接的旋转支撑件41连接，旋转支撑件41用于与挡位控制旋件4周向定位连接，传递旋转传动件3传递的旋转动力，同时能够同时连接多个挡位控制旋件，实现多个变速执行机构的同时操纵。

旋转支撑件41为圆环构件，其外圈设置有用于连接第二扭簧的第二扭簧安装凸起411，第二扭簧2与第一扭簧相似，采用螺旋簧片，其螺旋内端和外端分别设置成钩体，分别钩嵌在旋转传动件3的第二扭簧安装槽304和旋转支撑件41的第二扭簧安装凸起411上。

结合参见图10和图11，旋转支撑件41的内圈设置控制旋件周向定位槽412，挡位控制旋件4主体圆筒体，其内圈直径与旋转支撑件41的内圈直径相同，其一端设有与控制旋件周向定位槽412对应嵌合的控制旋件周向定位凸起401，控制旋件周向定位凸起401和控制旋件周向定位槽412嵌合后的旋转支撑件41和挡位控制旋件4一体转动套装在车轴5上，挡位控制旋件4的另一端设置档位控制结构402并延伸至内变速器内部的变速执行机构处。在旋转支撑件41的外圆周上还设设置若干圆周凸起，用于周向连接第二组挡位控制旋件与内变速器其他组的变速执行机构连接。

本实施例中的第一扭簧1和第二扭簧2分别提供在换挡操作时的阻尼，同时蓄能作为旋转传动件3回位的动力。

结合参见图12至图14，其中第二扭簧2还用作带动挡位控制旋件4转动的传动件，旋转传动件3上的第二扭簧安装槽304设置在传动凸起302的一侧，挡位控制旋件4的控制旋件周向定位凸起401与旋转支撑件41周向嵌合后，会伸出一段与旋转传动件3前端的传动凸起302嵌合，传动凸起302在控制旋件周向定位凸起401之间具有转动空间，在操作换挡的过程中，旋转传动件3通过第二扭簧会带动旋转支撑件41并最终带动挡位控制旋件4转动。第一扭簧1和第二扭簧2的扭力方向与旋转传动机构正向转动换挡的方向相反，并且第二扭簧2的弹力应当大于第一扭簧1的弹力。

如图12所示，换挡过程初始阶段，旋转传动件3在操纵组件的控制下，首先带动第二扭簧2发生弹性变形，接着第二扭簧2变形产生的弹性作用力会驱使旋转支撑件41及旋转传动件3一同转动，实现内变速器的挡位执行机构动作。

如图13所示，如果在换挡操作时，当配合的传动机构不在位时，此时挡位执行机构不能到位，但是旋转传动件3仍能够正常转动，此时对第二扭簧2和第一扭簧1做功，使其弹性变形，此时旋转传动件3及旋转支撑件41由于挡位执行机构的卡滞并不转动，当对于对应挡位的传动机构配合到位后，此时旋转传动件3及旋转支撑件41在第二扭簧2的弹性作用力下转动，控制挡位执行机构进行换挡动作，如图14所示。

本实施例中的第一扭簧1用于保障旋转传动件3转动换挡后的回位。通常情况下，旋转传动件3在通过第二扭簧2带动旋转支撑件41和挡位控制旋件4转动换挡后，会在挡位执行机构的回位弹簧的作用下，由挡位控制旋件4及旋转支撑件41反向通过第二扭簧2带动旋转传动件3回位，但是如果此时对应的挡位执行机构因为传动机构的不在位而发生卡滞，此时旋转传动件3则会因为挡位控制旋件4及旋转支撑件41的卡滞而不能够正常回位，在这种情况下，本实施例的旋转传动件3可以在第一扭簧1的弹性作用下进行回位。

旋转传动件3的通过第二扭簧2与挡位控制旋件4周向传动连接的旋转支撑件41弹性传动连接，如图12至图14所示，在旋转传动件3的传动凸起302位于挡位控制旋件4的控制旋件周向定位凸起401之间，并且在控制旋件周向定位凸起401之间设置供传动凸起302自由转动的空转距离403，该空转距离403至少能够保证旋转传动件转动一个挡位。在旋转控制件3换挡转动时，通过第二扭簧2带动旋转支撑件41转动，在转动一个挡位的角度后，若换挡执行机构未发生卡滞，则第二扭簧2的弹力直接带动挡位控制旋件4转动，若换挡执行机构发生卡滞，则第二扭簧2的弹性变形持续保持，直到能够卡滞消除，再带动挡位控制旋件4转动换挡，提高了换挡操作的手感。

本实施例仅对变速器的换挡操纵方案进行说明，具体关于如何实现内变速器的变速挡位执行机构，为内变速器技术领域的常规技术，本实施例在此不做赘述。

参见图1和图15，本实施例中的操纵组件6可拆卸装配在旋转控制安装座31上，包括拉线座61、拉线导向板62、拉线导向座63和限位固定座64。

如图16所示，拉线座61的内圈设有周向定位凹槽，与旋转控制安装座31的拉线座安装段311的拉线座周向定位凸起313滑动嵌合，拉线驱动拉线座61转动即可带动旋转控制安装座31及其连接的旋转传动件3转动。

拉线座61圆周上设有用于放置拉线的线槽，拉线座61的端面上有U形槽，宽度比拉线接头直径略大，拉线接头固定拉线尾端后，可轻松放入U形槽内并将拉线单方向锁紧，U形槽开口方向根据拉线方向灵活设置，从拉线座往珠架座方向看，当拉线逆时针方向拉动拉线座时，U形槽朝右边，反之则朝左边；在拉线座61的端面上还可设有螺钉孔，通过安装螺钉穿过圆周线槽，限制拉线从线槽中脱出。

限位固定座64的内圆有两个对称平面，与轴上扁位紧固配合，实现周向，限位固定座64的外圆为阶梯圆，其中直径较小圆有两个对称扁位，用于与拉线导向板62周向定位装配，其上有用于安装轴向卡簧641的卡簧圆槽。

拉线导向板62的内圆面上有两平面，与限位固定座两扁平面紧固装配，拉线导向板62的其中一个端面由限位固定座64上的轴肩限位，另一端面由轴向卡簧641限位固定；拉线导向板62的长杆尾端有一矩形块凸起，与拉线导向座63上的矩形槽配合，拉线导向座63上设有一供拉线穿过的孔，拉线通过接头从该孔穿过，绕拉线座61上的圆周线槽，尾端通过拉线接头固定，卡位于拉线座61的U形槽内。

安装时，先将拉线的接头紧固于拉线尾端，将拉线接头放入拉线座61的U形槽内，旋转拉线座61，将拉线导向座63的矩形槽放入拉线导向板62的矩形凸起上，简单方便。

在旋转控制安装座31的拉线座安装段311上设有定位轴肩314，用于拉线座61的轴向定位，限位固定座64固定装配在旋转控制安装座31的外端车轴上，在车轴的端部通过轴端锁紧件可实现操纵机构的整体轴向定位，拉线导向座63通过拉线导向板62固定在限位固定座上64上，通过轴向卡簧641轴向固定。通过拆除轴向卡簧641，可将操纵组件从内变速器上拆下，进行维护或升级，如更换操纵组件或飞轮。

操纵组件6的拉线座61通过拉线与转动控制机构连接，本实施例中的转动控制机构可通过自行车的指拨机构或转拨机构或电机控制机构实现，指拨机构、转拨机构和电机控制机构为自行车常用零部件，本领域技术人员可根据实际设计要求选用，本实施例在此不随其具体技术方案进行赘述。

本发明所涉及的内容不限定于上述实施例，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明精神和范围内，在其他场合对本发明所作出的各种应用，都属于本发明的保护范围。同时，任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种轮毂内变速器操纵机构，其特征在于，包括操纵组件、旋转传动件和两组扭簧；

所述旋转传动件转动装配在车轴上，一端与操纵组件连接，所述操纵组件与转动控制机构连接，控制旋转传动件进行转动，另一端通过第一扭簧与车轴上的周向定位结构连接，同时还通过第二扭簧与内变速器的挡位控制旋件连接。

2.根据权利要求1所述的一种轮毂内变速器操纵机构，所述第二扭簧的弹力大于第一扭簧。

3.根据权利要求2所述的一种轮毂内变速器操纵机构，所述第一扭簧一端与旋转传动件连接，另一端与周向固定在车轴上的固定座连接。

4.根据权利要求2所述的一种轮毂内变速器操纵机构，所述旋转传动件通过第二扭簧与挡位控制旋件传动连接，并且旋转传动件与挡位控制旋件之间设有供旋转传动件至少转动一个挡位的空转距离。

5.根据权利要求4所述的一种轮毂内变速器操纵机构，所述第二扭簧一端与旋转传动件连接，另一端与挡位控制旋件同轴周向定位连接的旋转支撑件连接。

6.根据权利要求1所述的一种轮毂内变速器操纵机构，所述第一扭簧和第二扭簧之间通过旋转传动件上套装的扭簧连接座隔开。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的一种轮毂内变速器操纵机构，所述旋转传动件通过旋转控制安装座与操纵组件连接，所述旋转传动件和旋转控制安装座同轴转动套装在车轴上并周向定位连接，所述操纵组件通过可拆卸的周向定位结构安装在旋转控制安装座上。

8.根据权利要求7所述的一种轮毂内变速器操纵机构，所述旋转传动件和旋转控制安装座分别设置在内变速器的珠架座两侧，所述旋转传动件通过轴向的传动杆与旋转控制安装座周向定位连接，所述珠架座内圈和车轴之间形成传动杆穿过和摆动的圆弧通道，所述珠架座周向固定安装于车轴上。

9.根据权利要求7所述的一种轮毂内变速器操纵机构，所述操纵组件包括拉线座、拉线导向板、拉线导向座和限位固定座，所述拉线座滑动套装在旋转控制安装座上，并通过周向定位结构装配，所述拉线导向座通过拉线导向板固定在旋转控制安装座一端的限位固定座上，所述拉线导向板周向定位安装于限位固定座上，通过卡簧及轴肩轴向定位，所述限位固定座周向定位在车轴上，并通过轴端锁紧件轴向定位。

10.根据权利要求9所述的一种轮毂内变速器操纵机构，所述转动控制机构为通过拉线与操纵组件拉线座连接的指拨机构或转拨机构或电机控制机构。