CN108674573B - 一种带有自动复位机构的塔轮变速装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种带有自动复位机构的塔轮变速装置，包括：车轮、主传动轴、塔轮及传动连接件，所述塔轮上设有链条，所述主传动轴与车轮传动连接，所述传动连接件安装于主传动轴上并且可在主传动轴上轴向移动，所述传动连接件的一端或主传动轴上设有第一啮合部，所述塔轮的一端设有与第一啮合部相配合的第二啮合部，所述传动连接件上设有自动复位机构，所述自动复位机构包括：拨叉、触动件及复位弹簧，所述拨叉与传动连接件相连接，所述拨叉设有棘齿槽及台阶面，所述触动件安装于车架上并与车架之间形成摆动连接，所述触动件设有与链条相配合的触动部及与拨叉的棘齿槽及台阶面相配合的棘爪部，从而使骑行者在日常骑行中操作简单、骑行轻松。
Description
【技术领域】
本发明涉及自行车领域，尤其涉及一种带有自动复位机构的塔轮变速装置。
【背景技术】
自行车塔轮变速系统的作用就是通过改变链条和不同的前、后大小的链轮盘的配合来改变车速快慢。前齿盘的大小和后齿盘的大小决定了自行车旋动脚蹬时的力度。齿比＝前齿盘齿数/后齿盘齿数，现有技术中是这样换挡的，当需要换挡时，拨动自行车上的拨挡器，从而将链条移动到另一个齿盘上，然后踩踏脚，使塔轮旋转，方可完成换挡，也就是说该种塔轮换挡机构一般在骑行时才能换挡，而无法在停车时换挡。例如：自行车在高速挡骑行，然后遇到红灯停车，那么等绿灯亮起，现有技术中的塔轮变速装置只能以高速挡起步骑行，等骑行后才能换到低速挡，所以造成自行车起步踩踏较为吃力。
参中国专利第201721525261.0号，其揭示了现有技术中的一种塔轮变速装置，包括：车轮、主传动轴、塔轮及传动连接件，所述主传动轴的两端分别与车轮相连接，所述塔轮套设于主传动轴上并可相对于主传动轴转动，所述传动连接件安装于主传动轴上并与主传动轴之间形成径向定位轴向可移动连接，所述传动连接件的一端设有内花键，所述塔轮的一端设有与内花键相配合的外花键。其工作原理为：自行车骑行时将传动连接件沿轴向向左边移动，使传动连接件内的内花键与塔轮一端的外花键相啮合，从而使塔轮与主传动轴实现同步转动，当自行车停止后，需要对塔轮进行换挡时，那么将传动连接件沿轴向向右边移动，使传动连接件内的内花键与塔轮一端的外花键脱离啮合，换挡时，塔轮相对于主传动轴作原地转动，换挡结束后再将传动连接件沿轴向向左边移动，使传动连接件内的内花键与塔轮一端的外花键相啮合，这样当自行车再次启动时就以低速挡起步，使得起步较为轻松。
上述现有技术中的塔轮变速装置的缺陷在于：换挡时手动操作将传动连接件向右移动，换挡结束后还是需要手动操作将传动连接件向左移动使塔轮与主传动轴实现同步转动，也就是说一个换挡动作需要手动操作两次，而且在判断换挡有没有结束时还需要根据个人经验，因此无法精确掌控换挡时机，在日常骑行中增加了骑行者的换挡操控难度。
因此有必要提供一种解决上述技术问题的带有自动复位机构的塔轮变速装置。
【发明内容】
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种带有自动复位机构的塔轮变速装置。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种带有自动复位机构的塔轮变速装置，包括：车轮、主传动轴、塔轮及传动连接件，所述塔轮上设有链条，所述主传动轴安装在车架上且可相对车架转动，所述主传动轴与至少一个车轮传动连接，所述塔轮套设于主传动轴上并可相对于主传动轴转动，所述传动连接件安装于主传动轴上并且可在主传动轴上轴向移动，所述传动连接件的一端或主传动轴上设有第一啮合部，所述塔轮的一端设有与第一啮合部相配合的第二啮合部，所述传动连接件上设有自动复位机构，所述自动复位机构包括：拨叉、触动件及复位弹簧，所述拨叉安装于车架上并可相对于车架运动，所述拨叉与传动连接件相连接，所述拨叉设有棘齿槽，所述触动件安装于车架上并与车架之间形成摆动连接，所述触动件设有与链条相配合的触动部及与拨叉的棘齿槽相配合的棘爪部，所述复位弹簧设置于拨叉与车架之间或设置于传动连接件与车架之间。
优选地，本发明中的一种带有自动复位机构的塔轮变速装置进一步设置为：所述触动件通过销安装于车架上，所述触动件与销之间设有扭簧。
优选地，本发明中的一种带有自动复位机构的塔轮变速装置进一步设置为：所述触动件通过销安装于车架上，所述触动件的棘爪部位置处设有配重块。
优选地，本发明中的一种带有自动复位机构的塔轮变速装置进一步设置为：所述拨叉设有与触动件的棘爪部相配合的台阶面。
优选地，本发明中的一种带有自动复位机构的塔轮变速装置进一步设置为：所述拨叉通过拉绳与拨叉指拨拨杆相连接，所述拨叉指拨拨杆与链条指拨拨杆并排设置。
优选地，本发明中的一种带有自动复位机构的塔轮变速装置进一步设置为：所述塔轮内设有轴套，所述轴套与塔轮之间通过超越离合器连接，所述第二啮合部设置于轴套的一端。
优选地，本发明中的一种带有自动复位机构的塔轮变速装置进一步设置为：所述传动连接件与主传动轴之间形成径向定位轴向可移动连接，所述第一啮合部设置于传动连接件的一端，所述第一啮合部为内花键，所述第二啮合部为外花键。
优选地，本发明中的一种带有自动复位机构的塔轮变速装置进一步设置为：所述传动连接件与主传动轴之间设有传动件，所述传动件与主传动轴一体成型或固定连接，所述传动连接件与传动件之间通过花键连接，所述传动连接件可相对于传动件作轴向移动。
优选地，本发明中的一种带有自动复位机构的塔轮变速装置进一步设置为：所述塔轮内设有轴套，所述轴套与塔轮一体成型或固定连接或通过超越离合器连接，所述第二啮合部设置于轴套的一端。
优选地，本发明中的一种带有自动复位机构的塔轮变速装置进一步设置为：所述传动连接件与主传动轴之间形成轴向可移动连接，所述第一啮合部设置于主传动轴上，所述第一啮合部为棘齿，所述第二啮合部为棘轮。
优选地，本发明中的一种带有自动复位机构的塔轮变速装置进一步设置为：所述车轮的数量为两个，其中一个车轮的轮毂与主传动轴固定连接，另一个车轮的轮毂与主传动轴之间通过轴承连接，或者两个车轮的轮毂与主传动轴之间都通过超越离合器连接。
优选地，本发明中的一种带有自动复位机构的塔轮变速装置进一步设置为：所述车轮的数量为一个，所述车轮轮毂与主传动轴固定连接或一体成型或通过超越离合器连接。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明中的带有自动复位机构的塔轮变速装置与现有技术中的塔轮变速装置相比，自行车低速启动时，塔轮变速换挡只需拨动一次指拨，就可完成传动连接件与塔轮脱离啮合、塔轮换挡到低速挡及传动连接件复位再次与塔轮啮合传动的一系列操作，而且无需根据个人经验判断塔轮是否换挡到低速档位，使骑行者在日常骑行中操作更简单，骑行更轻松。
【附图说明】
图1是本发明实施例1中塔轮变速装置的结构示意图。
图2是图1中A处的局部放大图。
图3是本发明实施例1中塔轮变速装置的分解结构示意图。
图4是本发明实施例2中塔轮变速装置的分解结构示意图。
图中：1、主传动轴，10、传动件，100、棘爪，2、塔轮，20、轴套，200、外花键，201、棘轮，3、传动连接件，30、内花键，31、环形槽，4、自动复位机构，40、拨叉座，400、导向座，4000、导向孔，401、第一弹簧挡部，4010、通孔，41、拨叉，410、拨挡杆，4100、第二弹簧挡部，4101、棘齿槽，4102、台阶面，411、拨挡块，42、触动件，420、棘爪部，421、触动部，43、复位弹簧，5、左车轮，6、右车轮，7、拉绳，8、销，9、扭簧。
【具体实施方式】
下面通过具体实施例对本发明所述的一种带有自动复位机构的塔轮变速装置作进一步的详细描述。
实施例1
参图1至图3所示，一种带有自动复位机构的塔轮变速装置，包括：主传动轴1、塔轮2、传动连接件3、自动复位机构4、左车轮5及右车轮6。所述主传动轴1与车架通过轴承连接，左车轮5与右车轮6两者中，其中一个车轮的轮毂与主传动轴1固定连接，另一个车轮的轮毂与主传动轴1之间通过轴承连接，或者两个车轮的轮毂与主传动轴1之间都通过超越离合器连接，在本实施方式中共设置了两个车轮，当然在其他的实施方式中，也可以只设置一个车轮，设置一个车轮时，车轮轮毂与主传动轴1固定连接或一体成型或通过超越离合器连接，都可以实现本发明。
所述主传动轴1上设有与主传动轴1固定连接的传动件10，当然在其他实施方式中所述传动件10也可与主传动轴1一体成型，同样可以实现本发明，所述传动连接件3套设在传动件10上，所述传动连接件3与传动件10之间通过花键连接从而使传动连接件3与传动件10之间形成径向定位轴向可移动连接，所述塔轮2套设在主传动轴1上且可相对主传动轴1转动，所述塔轮2的内孔设有轴套20，所述轴套20与塔轮2之间通过超越离合器连接，所述轴套20的一端外圆周面上设有外花键200，所述传动连接件3一端的内圆周面上设有与轴套20的外花键200相配合的内花键30，从而形成一对啮合副，向左轴向移动传动连接件3，使传动连接件3一端的内花键30与轴套20的外花键200相啮合，此时塔轮2通过传动连接件3带动主传动轴1运转，向右轴向移动传动连接件3，使传动连接件3一端的内花键30与轴套20的外花键200脱离啮合，此时塔轮2在主传动轴1上空转。
所述传动连接件3上设有自动复位机构4，所述自动复位机构4包括：拨叉座40、拨叉41、触动件42及复位弹簧43，所述拨叉座40与车架固定连接或减震连接，所述拨叉座40包括导向座400及第一弹簧挡部401，所述拨叉41可相对于拨叉座40移动，所述拨叉41包括：拨挡杆410及设置于拨挡杆410一端的拨挡块411，所述传动连接件3上设有环形槽31，所述拨档块411卡设于该环形槽31内，从而实现拨叉41与传动连接件3的联动，所述导向座400设有与拨挡杆410相配合的导向孔4000，所述第一弹簧挡部401设有与拨挡杆410相配合的通孔4010，所述拨挡杆410穿过第一弹簧挡部401的通孔4010并通过拉绳7与拨叉指拨拨杆(未图示)相连接，在本实施方式中，所述拨挡杆410可相对于导向座400作轴向移动，当然在其他的实施方式中，所述拨挡杆410也可相对于导向座400作摆动等其他运动，同样可以实现本发明。所述拨挡杆410上设有与拨挡杆410一体成型或固定连接的第二弹簧挡部4100，在本实施方式中，所述复位弹簧43套设于拨挡杆410上并位于第一弹簧挡部401及第二弹簧挡部4100之间，当拨挡杆410向着第一弹簧挡部401方向移动时，复位弹簧43被压缩，当然在其他实施方式中，所述复位弹簧43也可以设置于传动连接件3与车架之间，同样可以实现本发明。所述拨挡杆410设有自其表面凹设的棘齿槽4101及自其表面凸设的台阶面4102，所述触动件42包括棘爪部420及触动部421，所述棘爪部420与触动部421固定连接或一体成型并通过销8与车架之间形成相对摆动连接，所述触动部421与塔轮2的低速挡链轮相邻设置，所述棘爪部420与拨挡杆410上的棘齿槽4101及台阶面4102相配合，所述销8上套设有用于控制触动件42初始位置的扭簧9，使初始位置时触动件42的棘爪部420端部始终呈落下状态，当然在其他的实施方式中，也可以在棘爪部420的端部设置配重块，同样可以实现本发明。
所述拨叉指拨拨杆与链条指拨拨杆并排设置，这样设置的好处在于：自行车低速启动时，只需拨动一次指拨，就可完成传动连接件3与塔轮2脱离啮合、塔轮2换挡到低速挡及传动连接件3复位再次与塔轮2啮合传动的一系列操作，而且无需根据个人经验判断塔轮2是否换挡到低速档位，使骑行者在日常骑行中操作更简单，骑行更轻松。
本发明中塔轮变速装置的工作原理为：自行车低速启动时，同时拨动拨叉指拨拨杆与链条指拨拨杆，所述拨叉指拨拨杆通过拉绳7带动拨挡杆410向第一弹簧挡部401方向运动，此时复位弹簧43被压缩，当运动到一定位置时，触动件42的棘爪部420正好落入拨挡杆410的棘齿槽4101内，此时传动连接件3与塔轮2相脱离，塔轮2空转，链条指拨拨杆通过拉绳带动链条逐级向低速链片移动，实现低速挡启动，由于触动件42的触动部421与低速链片相邻设置，因此当链条移向低速链片时会触动触动件42的触动部421，从而带动触动件42摆动，进而使触动件42的棘爪部420脱离拨挡杆410的棘齿槽4101，拨叉41在复位弹簧43的作用下沿远离第一弹簧挡部401的方向运动，同时带动传动连接件3轴向移动，使传动连接件3与塔轮2再次啮合，进而使塔轮2带动主传动轴1转动，在复位弹簧43复位的过程中，通过拨挡杆410上的台阶面4102对棘爪部420的位置起到导引作用，再通过杠杆原理使得位于触动件42另一端的触动部421沿远离链条的方向运动，以避免正常行驶时触动部421对链条构成干涉。
实施例2
参图4所示，本实施方式中的塔轮变速装置其余结构均与实施例1相同，不同之处在于：在实施例1中，所述轴套20与塔轮2之间通过超越离合器连接，所述轴套20的一端外圆周面上设有外花键200，在传动连接件3一端的内圆周面上设有与轴套20的外花键200相配合的内花键30，来实现啮合，而在本实施方式中，所述轴套20与塔轮2通过超越离合器连接或固定连接或一体成型，所述轴套20一端的内圆周面上设有棘轮201，在传动件10一端的外圆周面上设有与棘轮201相配合的棘爪100，正常骑行时棘爪100与棘轮201相啮合，塔轮2带动主传动轴1运转，换挡时轴向移动传动连接件3，使传动连接件3罩住棘爪100，从而使棘爪100与棘轮201脱离啮合，塔轮2在主传动轴1上空转。
综上所述，本发明中的带有自动复位机构的塔轮变速装置与现有技术中的塔轮变速装置相比，减少了手动操作次数，只需要拨动一次指拨键就可以完成塔轮变速换挡和拨叉移动换挡，使骑行者操作更简单方便，而且当塔轮换挡低速挡时，自动复位机构工作使塔轮复位带动主传动轴运转，自行车启动骑行，无需人工判断是否换挡结束，使骑行更轻松。
上述的实施例仅例示性说明本发明创造的原理及其功效，以及部分运用的实施例，而非用于限制本发明；应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (12)
1.一种带有自动复位机构的塔轮变速装置，包括：车轮、主传动轴、塔轮及传动连接件，所述塔轮上设有链条，所述主传动轴安装在车架上且可相对车架转动，所述主传动轴与至少一个车轮传动连接，所述塔轮套设于主传动轴上并可相对于主传动轴转动，所述传动连接件安装于主传动轴上并且可在主传动轴上轴向移动，所述传动连接件的一端或主传动轴上设有第一啮合部，所述塔轮的一端设有与第一啮合部相配合的第二啮合部，其特征在于：所述传动连接件上设有自动复位机构，所述自动复位机构包括：拨叉、触动件及复位弹簧，所述拨叉安装于车架上并可相对于车架运动，所述拨叉与传动连接件相连接，所述拨叉设有棘齿槽，所述触动件安装于车架上并与车架之间形成摆动连接，所述触动件设有与链条相配合的触动部及与拨叉的棘齿槽相配合的棘爪部，所述复位弹簧设置于拨叉与车架之间或设置于传动连接件与车架之间。
2.如权利要求1所述的一种带有自动复位机构的塔轮变速装置，其特征在于：所述触动件通过销安装于车架上，所述触动件与销之间设有扭簧。
3.如权利要求1所述的一种带有自动复位机构的塔轮变速装置，其特征在于：所述触动件通过销安装于车架上，所述触动件的棘爪部位置处设有配重块。
4.如权利要求1所述的一种带有自动复位机构的塔轮变速装置，其特征在于：所述拨叉设有与触动件的棘爪部相配合的台阶面。
5.如权利要求1或2或3所述的一种带有自动复位机构的塔轮变速装置，其特征在于：所述拨叉通过拉绳与拨叉指拨拨杆相连接，所述拨叉指拨拨杆与链条指拨拨杆并排设置。
6.如权利要求1所述的一种带有自动复位机构的塔轮变速装置，其特征在于：所述塔轮内设有轴套，所述轴套与塔轮之间通过超越离合器连接，所述第二啮合部设置于轴套的一端。
7.如权利要求6所述的一种带有自动复位机构的塔轮变速装置，其特征在于：所述传动连接件与主传动轴之间形成径向定位轴向可移动连接，所述第一啮合部设置于传动连接件的一端，所述第一啮合部为内花键，所述第二啮合部为外花键。
8.如权利要求7所述的一种带有自动复位机构的塔轮变速装置，其特征在于：所述传动连接件与主传动轴之间设有传动件，所述传动件与主传动轴一体成型或固定连接，所述传动连接件与传动件之间通过花键连接，所述传动连接件可相对于传动件作轴向移动。
9.如权利要求1所述的一种带有自动复位机构的塔轮变速装置，其特征在于：所述塔轮内设有轴套，所述轴套与塔轮一体成型或固定连接，所述第二啮合部设置于轴套的一端。
10.如权利要求9所述的一种带有自动复位机构的塔轮变速装置，其特征在于：所述传动连接件与主传动轴之间形成轴向可移动连接，所述第一啮合部设置于主传动轴上，所述第一啮合部为棘齿，所述第二啮合部为棘轮。
11.如权利要求1所述的一种带有自动复位机构的塔轮变速装置，其特征在于：所述车轮的数量为两个，其中一个车轮的轮毂与主传动轴固定连接，另一个车轮的轮毂与主传动轴之间通过轴承连接，或者两个车轮的轮毂与主传动轴之间都通过超越离合器连接。
12.如权利要求1所述的一种带有自动复位机构的塔轮变速装置，其特征在于：所述车轮的数量为一个，所述车轮轮毂与主传动轴固定连接或一体成型或通过超越离合器连接。
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