CN110230648A - 一种低噪音低阻力自动离心换挡机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低噪音低阻力自动离心换挡机构，包括：第一传动件、第二传动件、棘爪件架、棘轮、棘爪件、离心联动件、平衡件、第一弹性件及第二弹性件，所述棘爪件上设有棘爪部，所述离心联动件包括：配重部及限位部，所述限位部对棘爪件进行限位使得棘爪部远离棘轮且在离心联动件的初始位置时使棘爪部与棘轮处于脱离啮合状态，所述离心联动件的配重部向圆心方向运动时，所述棘爪件的棘爪部向远离棘轮的方向运动与棘轮脱离啮合，所述离心联动件的配重部向远离圆心的方向运动时，所述棘爪件的棘爪部向着棘轮的方向运动与棘轮相啮合，本发明通过将棘爪部与配重部分别设置在两个不同的部件上，从而大大降低了随动时棘爪部碰击棘轮的声音。
Description
【技术领域】
本发明涉及自行车领域，尤其涉及一种低噪音低阻力自动离心换挡机构。
【背景技术】
请参阅中国发明专利第201611193332.1号，其揭示了一种多挡自动内变速器，包括：输入件、花鼓、中心轴及设置于花鼓与中心轴之间的变速机构，所述变速机构包括：数套自动离心换挡机构及数套并排设置的行星变速器，每套自动离心换挡机构包括棘爪件架、棘轮及至少一个离心棘爪件，所述离心棘爪件包括：第一端部、第二端部及设置于第一端部与第二端部之间的第一安装部，所述第一端部上设有配重块，所述第二端部上设有棘爪部，配重块与棘爪部形成以第一安装部为支点的跷跷板结构，当配重块沿远离轴心的方向运动时，位于其另一端的棘爪部向圆心方向运动，当每高一级挡位的自动离心换挡机构工作时，其低挡位的自动离心换挡机构处于随动状态，在随动状态时，低挡位的自动离心机构的离心棘爪件仍然处于高速运转状态，因此低挡位的离心棘爪件的配重块所产生的离心力远远大于其离心棘爪件与棘轮啮合时所产生的离心力，从而使得另一端的棘爪部以较大的力作用于棘轮上，在随动过程中棘爪部对棘轮形成敲打，产生噪音,在自行车滑行过程中，变速机构仍然以较高的速度运转，这样离心换挡机构的中高速挡位的离心棘爪件与棘轮都处于随动状态，其棘爪件的棘爪部都着力于棘轮上，以产生混杂的敲击声，此时变速器就产生了很大的噪音，因为离心棘爪件的离心力是以离心换挡机构转速的平方倍而增大的，离心棘爪件的棘爪部作用于棘轮上的力是随着离心力的加大而变大的，所以随动过程中棘爪部敲击于棘轮所产生的噪音是随着离心变速机构的转速而成平方倍增大的。而且在离心棘爪件与棘轮的随动过程中棘爪部与棘轮之间相互摩擦产生的摩擦力也是成平方倍增大的，这样大大增加了自行车骑行的阻力。
因此有必要提供一种解决上述技术问题的低噪音低阻力自动离心换挡机构。
【发明内容】
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种在棘爪件与棘轮随动过程中，使棘爪件作用于棘轮上的力与离心力无关的低噪音低阻力自动离心换挡机构。
本发明所采用的技术方案为：一种低噪音低阻力自动离心换挡机构，包括：第一传动件、第二传动件、棘爪件架、棘轮、至少一个棘爪件、至少两个离心联动件、至少一个平衡件、用于控制棘爪件初始位置的第一弹性件及用于控制离心联动件初始位置的第二弹性件，所述第一传动件与棘轮一体成型或固定连接，所述第二传动件与棘爪件架一体成型或固定连接，所述第一传动件与第二传动件两者的轴心线相重合，所述棘爪件上设有与棘轮相配合的棘爪部，所述离心联动件安装于棘爪件架上并可相对于棘爪件架作相对摆动，所述棘爪件安装于棘爪件架上并可相对于棘爪件架作相对摆动或者所述棘爪件安装于离心联动件上并可相对于离心联动件作相对摆动，所述离心联动件包括：配重部及限位部，所述限位部对棘爪件进行限位使得棘爪件的棘爪部远离棘轮且在离心联动件的初始位置时使棘爪部与棘轮处于脱离啮合状态，所述平衡件连接于相邻的两个离心联动件之间，所述离心联动件的配重部向圆心方向运动时，所述棘爪件的棘爪部向远离棘轮的方向运动与棘轮脱离啮合，所述离心联动件的配重部向远离圆心的方向运动时，所述棘爪件的棘爪部向着棘轮的方向运动与棘轮相啮合。所述棘爪件与棘轮在随动的过程中棘爪件在第一弹性件的作用下作相对摆动。
优选地，本发明中的一种低噪音低阻力自动离心换挡机构进一步设置为：所述第一传动件设置于第二传动件内。
优选地，本发明中的一种低噪音低阻力自动离心换挡机构进一步设置为：所述第二传动件设置于第一传动件内。
优选地，本发明中的一种低噪音低阻力自动离心换挡机构进一步设置为：所述棘爪部设置在棘爪件的一端，所述棘爪件的另一端设置有与所述限位部相抵接的抵接部，所述棘爪部与抵接部之间设置有安装部。
优选地，本发明中的一种低噪音低阻力自动离心换挡机构进一步设置为：所述棘爪部设置在棘爪件的一端，所述棘爪件的另一端设置有安装部，所述在棘爪部与安装部之间设置有与限位部相抵接的抵接部。
优选地，本发明中的一种低噪音低阻力自动离心换挡机构进一步设置为：所述棘爪件通过第一销安装于棘爪件架上，所述第一弹性件套设于第一销上，所述离心联动件通过第二销安装于棘爪件架上，所述第二弹性件通过第三销安装于棘爪件架上。
优选地，本发明中的一种低噪音低阻力自动离心换挡机构进一步设置为：所述第一销与第二销为同一根销。
优选地，本发明中的一种低噪音低阻力自动离心换挡机构进一步设置为：所述棘爪件通过第一销安装于离心联动件上，所述第一弹性件套设于第一销上，所述离心联动件通过第二销安装于棘爪件架上，所述第二弹性件通过第三销安装于棘爪件架上，所述离心联动件的配重部向远离圆心的方向运动时，所述棘爪件的棘爪部跟随离心联动件向着棘轮的方向运动与棘轮相啮合。
优选地，本发明中的一种低噪音低阻力自动离心换挡机构进一步设置为：所述第一弹性件为扭簧，所述扭簧包括安装部、第一扭力杆、第二扭力杆，所述安装部套设于销上，所述第一扭力杆抵接于棘爪件上，所述第二扭力杆抵接于离心联动件上，所述离心联动件的配重部向远离圆心的方向运动时，所述棘爪件的棘爪部跟随离心联动件向着棘轮的方向运动与棘轮相啮合。
优选地，本发明中的一种低噪音低阻力自动离心换挡机构进一步设置为：所述第一弹性件为扭簧，所述扭簧包括安装部、第一扭力杆、第二扭力杆，所述安装部套设于销上，所述第一扭力杆抵接于棘爪件上，所述第二扭力杆抵接于棘爪件架上，所述离心联动件的配重部向远离圆心的方向运动时，所述离心联动件的限位部释放棘爪件，所述棘爪件的棘爪部在第一弹性件的作用下向着棘轮的方向运动与棘轮相啮合。
优选地，本发明中的一种低噪音低阻力自动离心换挡机构进一步设置为：所述第一弹性件及第二弹性件均为扭簧。
优选地，本发明中的一种低噪音低阻力自动离心换挡机构进一步设置为：所述离心联动件或棘爪件架上还设有止动部，所述止动部使离心联动件和棘爪件架相抵接，从而使离心联动件的配重部不再向远离圆心的方向的运动，使离心联动件与棘轮之间留有空隙。
优选地，本发明中的一种低噪音低阻力自动离心换挡机构进一步设置为：所述离心联动件上设有在其初始位置时与棘爪件架相抵接的接触部以使离心联动件的配重部与棘轮之间保持间隙状态。
优选地，本发明中的一种低噪音低阻力自动离心换挡机构进一步设置为：所述离心联动件的限位部两侧设有侧挡部，所述限位部及两侧的侧挡部共同围绕形成用于收容棘爪件的收容腔
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明通过将棘爪部与配重部分别设置在两个不同的部件上，从而使得棘爪件与棘轮在随动时棘爪件作用于棘轮上的力与配重部的离心力无关，其不会随着离心力的增加而增加，因此大大降低了随动时棘爪件的棘爪部碰击棘轮的声音以及棘爪部与棘轮之间的摩擦力，形成一种低噪音低阻力自动离心换挡机构。
【附图说明】
图1是本发明实施例1中低噪音低阻力自动离心换挡机构的立体结构示意图。
图2是本发明实施例1中低噪音低阻力自动离心换挡机构的分解结构示意图。
图3是本发明实施例1中低噪音低阻力自动离心换挡机构的剖视结构示意图。
图4是本发明实施例1中棘爪件安装于离心联动件上的结构示意图。
图5是本发明实施例1中棘爪件安装于离心联动件上的分解结构示意图。
图6是本发明实施例2中低噪音低阻力自动离心换挡机构的立体结构示意图。
图7是本发明实施例2中低噪音低阻力自动离心换挡机构的剖视结构示意图。
图中：1、第一传动件，2、第二传动件，3、棘爪件架，4、棘轮，5、棘爪件，50、棘爪部，51、抵接部，52、安装部，520、销孔，53、第一销，6、离心联动件，60、配重部，61、止动部，62、限位部，63、接触部，64、侧挡部，65、收容腔，66、第三销，7、平衡件，8、第一弹性件，80、安装部，81、第一扭力杆，82、第二扭力杆，9、第二弹性件，90、安装部，91、第一扭力杆，92、第二扭力杆，93、第二销。
【具体实施方式】
下面通过具体实施方式对本发明所述的一种低噪音低阻力自动离心换挡机构作进一步的详细描述。
实施例1
请参阅图1至图3，一种低噪音低阻力自动离心换挡机构，包括：第一传动件1、第二传动件2、棘爪件架3、棘轮4、至少一个棘爪件5、至少两个离心联动件6、至少一个平衡件7、用于控制棘爪件5初始位置的第一弹性件8及用于控制离心联动件6初始位置的第二弹性件9。在本实施方式中，所述棘爪件5的数量为两个，所述离心联动件6的数量为两个，所述平衡件7的数量为一个，所述平衡件7连接于相邻的两个离心联动件6之间，所述平衡件7为平衡拉杆，所述平衡拉杆的一端与其中一个离心联动件6活动连接，所述平衡拉杆的另一端与相邻的离心联动件6活动连接，所述第一传动件1与棘轮4一体成型，所述第二传动件2与棘爪件架3一体成型，所述第一传动件1设置于第二传动件2内，所述第一传动件1与第二传动件2两者的轴心线相重合，当然在其他的实施方式中，所述第一传动件1也可与棘轮4固定连接，所述第二传动件2也可与棘爪件架3固定连接，同样可以实现本发明。
所述棘爪件5包括：棘爪部50、抵接部51及安装部52，所述安装部52设置于棘爪部50与抵接部51之间，所述安装部52上设有销孔520，第一销53穿过销孔520从而将棘爪件5安装于棘爪件架3上，安装后所述棘爪件5可相对于棘爪件架3作相对摆动。当然在其他实施方式中，所述抵接部51设置于棘爪部50与安装部52之间，同样可以实现本发明。
所述离心联动件6同样通过第一销53安装于棘爪件架3上，安装后所述离心联动件6可相对于棘爪件架3作相对摆动，所述第二弹性件9通过第二销93安装于棘爪件架3上，所述离心联动件6包括：配重部60、止动部61、限位部62及接触部63，所述止动部61使离心联动件6和棘爪件架3相抵接，从而使离心联动件6的配重部60不再向远离圆心的方向的运动，使离心联动件6与棘轮4之间留有空隙。所述限位部62对棘爪件5进行限位使得棘爪件5的棘爪部50远离棘轮4且在离心联动件6的初始位置时使棘爪部50与棘轮4处于脱离啮合状态，所述离心联动件6的限位部62两侧设有侧挡部64，所述限位部62及两侧的侧挡部64共同围绕形成用于收容棘爪件5的收容腔65，所述棘爪件5收容于该收容腔65内，并通过侧挡部64对棘爪件5的两侧位置进行限位。所述接触部63在离心联动件6处于初始位置时与棘爪件架3相抵接以使离心联动件6的配重部60与棘轮4之间保持间隙状态。
在本实施方式中，所述第一弹性件8为扭簧，所述扭簧包括：安装部80、第一扭力杆81、第二扭力杆82，所述扭簧始终控制棘爪件5的棘爪部50向着棘轮4的方向，在本实施方式中，所述安装部80套设于第一销53上，所述第一扭力杆81抵接于棘爪件5上，所述第二扭力杆82抵接于棘爪件架3上，所述离心联动件6的配重部60向远离圆心的方向运动时，所述离心联动件6的限位部62释放棘爪件5，所述棘爪件5的棘爪部50在第一弹性件8的作用下向着棘轮4的方向运动与棘轮4相啮合；所述离心联动件6的配重部60向圆心方向运动时，所述离心联动件6的限位部62作用于棘爪件5的抵接部51，使棘爪件5的棘爪部50向远离棘轮4的方向运动与棘轮4脱离啮合。当然在其他实施方式中，所述扭簧的安装部80套设于第一销53上，所述第一扭力杆81抵接于棘爪件5上，所述第二扭力杆82抵接于离心联动件6上，所述离心联动件6的配重部60向远离圆心的方向运动时，所述棘爪件5的棘爪部50随着离心联动件6向着棘轮4的方向运动与棘轮4相啮合；所述离心联动件6的配重部60向圆心方向运动时，所述棘爪件5的棘爪部50随着离心联动件6向远离棘轮4的方向运动与棘轮4脱离啮合，同样可以实现本发明。在本实施方式中，棘爪件5与离心联动件6通过同一根销(即第一销53)安装于棘爪件架3上是为了便于结构简化，当然在其他的实施方式中，所述棘爪件5也可通过其中一个销安装于棘爪件架3上，所述离心联动件6通过另一个销安装于棘爪件架3上，均可实现本发明。在本实施方式中，所述棘爪件5通过销安装于棘爪件架3上，当然在其他的实施方式中，所述棘爪件5也可通过销安装于离心联动件6上，同样可以实现本发明，请继续参阅图4及图5所示，所述棘爪件5通过第三销66安装于离心联动件6上，所述第一弹性件8为扭簧，所述扭簧包括安装部80、第一扭力杆81、第二扭力杆82，所述安装部80套设于第三销66上，所述第一扭力杆81抵接于棘爪件5上，所述第二扭力杆82抵接于离心联动件6或棘爪件架3上，所述离心联动件6的配重部60向远离圆心的方向运动时，所述棘爪件5的棘爪部50跟随离心联动件6向着棘轮4的方向运动与棘轮4相啮合，同样可以实现本发明。
在本实施方式中，所述第二弹性件9为扭簧，所述扭簧包括安装部90，第一扭力杆91及第二扭力杆92，所述安装部90套设于第二销93上，所述第一扭力杆91与离心联动件6相抵接，所述第二扭力杆92与棘爪件架3相抵接，所述扭簧控制离心联动件6的配重部60始终向着圆心的方向。
本发明中自动离心换挡机构的工作原理为：所述离心联动件6的配重部60向远离圆心的方向运动时，所述棘爪件5的棘爪部50向着棘轮4的方向运动与棘轮4相啮合；所述离心联动件6的配重部60向圆心方向运动时，所述棘爪件5的棘爪部50向远离棘轮4的方向运动与棘轮4脱离啮合，通过将棘爪部50与配重部60分别设置在两个不同的部件上，并通过第一弹性件8的控制，使得棘爪件5在与棘轮4的随动过程中能相对摆动使棘爪件5作用于棘轮4上的力不受离心力的影响，进而可降低随动过程中棘爪件5对棘轮4的敲击声以及棘爪件5与棘轮4之间的摩擦力，大大降低噪音和阻力。
实施例2
请参阅图6至图7，本实施例中的其余结构均与实施例1相同，不同之处在于：在实施例1中，所述第一传动件1设置于第二传动件2内，即棘轮4在内，棘爪件架3在外，而在本实施方式中所述第一传动件1设置于第二传动件2外，即所述棘轮4设置在外，所述棘爪件架3设置在内。
综上所述，本发明通过将棘爪部50与配重部60分别设置在两个不同的部件上，从而使得棘爪件5与棘轮4在随动时棘爪件5作用于棘轮4上的力与配重部60的离心力无关，其不会随着离心力的增加而增加，因此大大降低了随动时棘爪件5的棘爪部50碰击棘轮4的声音，形成一种低噪音低阻力自动离心换挡机构。
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 (14)
1.一种低噪音低阻力自动离心换挡机构，其特征在于：包括：第一传动件、第二传动件、棘爪件架、棘轮、至少一个棘爪件、至少两个离心联动件、至少一个平衡件、用于控制棘爪件初始位置的第一弹性件及用于控制离心联动件初始位置的第二弹性件，所述第一传动件与棘轮一体成型或固定连接，所述第二传动件与棘爪件架一体成型或固定连接，所述第一传动件与第二传动件两者的轴心线相重合，所述棘爪件上设有与棘轮相配合的棘爪部，所述离心联动件安装于棘爪件架上并可相对于棘爪件架作相对摆动，所述棘爪件安装于棘爪件架上并可相对于棘爪件架作相对摆动或者所述棘爪件安装于离心联动件上并可相对于离心联动件作相对摆动，所述离心联动件包括：配重部及限位部，所述限位部对棘爪件进行限位使得棘爪件的棘爪部远离棘轮且在离心联动件的初始位置时使棘爪部与棘轮处于脱离啮合状态，所述平衡件连接于相邻的两个离心联动件之间，所述离心联动件的配重部向圆心方向运动时，所述棘爪件的棘爪部向远离棘轮的方向运动与棘轮脱离啮合，所述离心联动件的配重部向远离圆心的方向运动时，所述棘爪件的棘爪部向着棘轮的方向运动与棘轮相啮合，所述棘爪件与棘轮在随动的过程中棘爪件在第一弹性件的作用下作相对摆动。
2.根据权利要求1所述的一种低噪音低阻力自动离心换挡机构，其特征在于：所述第一传动件设置于第二传动件内。
3.根据权利要求1所述的一种低噪音低阻力自动离心换挡机构，其特征在于：所述第二传动件设置于第一传动件内。
4.根据权利要求2或3所述的一种低噪音低阻力自动离心换挡机构，其特征在于：所述棘爪部设置在棘爪件的一端，所述棘爪件的另一端设置有与所述限位部相抵接的抵接部，所述棘爪部与抵接部之间设置有安装部。
5.根据权利要求2或3所述的一种低噪音低阻力自动离心换挡机构，其特征在于：所述棘爪部设置在棘爪件的一端，所述棘爪件的另一端设置有安装部，所述在棘爪部与安装部之间设置有与限位部相抵接的抵接部。
6.根据权利要求1所述的一种低噪音低阻力自动离心换挡机构，其特征在于：所述棘爪件通过第一销安装于棘爪件架上，所述第一弹性件套设于第一销上，所述离心联动件通过第二销安装于棘爪件架上，所述第二弹性件通过第三销安装于棘爪件架上。
7.根据权利要求6所述的一种低噪音低阻力自动离心换挡机构，其特征在于：所述第一销与第二销为同一根销。
8.根据权利要求1所述的一种低噪音低阻力自动离心换挡机构，其特征在于：所述棘爪件通过第一销安装于离心联动件上，所述第一弹性件套设于第一销上，所述离心联动件通过第二销安装于棘爪件架上，所述第二弹性件通过第三销安装于棘爪件架上，所述离心联动件的配重部向远离圆心的方向运动时，所述棘爪件的棘爪部跟随离心联动件向着棘轮的方向运动与棘轮相啮合。
9.根据权利要求6所述的一种低噪音低阻力自动离心换挡机构，其特征在于：所述第一弹性件为扭簧，所述扭簧包括安装部、第一扭力杆、第二扭力杆，所述安装部套设于销上，所述第一扭力杆抵接于棘爪件上，所述第二扭力杆抵接于离心联动件上，所述离心联动件的配重部向远离圆心的方向运动时，所述棘爪件的棘爪部跟随离心联动件向着棘轮的方向运动与棘轮相啮合。
10.根据权利要求6所述的一种低噪音低阻力自动离心换挡机构，其特征在于：所述第一弹性件为扭簧，所述扭簧包括安装部、第一扭力杆、第二扭力杆，所述安装部套设于销上，所述第一扭力杆抵接于棘爪件上，所述第二扭力杆抵接于棘爪件架上，所述离心联动件的配重部向远离圆心的方向运动时，所述离心联动件的限位部释放棘爪件，所述棘爪件的棘爪部在第一弹性件的作用下向着棘轮的方向运动与棘轮相啮合。
11.根据权利要求1所述的一种低噪音低阻力自动离心换挡机构，其特征在于：所述第一弹性件及第二弹性件均为扭簧。
12.根据权利要求1所述的一种低噪音低阻力自动离心换挡机构，其特征在于：所述离心联动件或棘爪件架上还设有止动部，所述止动部使离心联动件和棘爪件架相抵接，从而使离心联动件的配重部不再向远离圆心的方向的运动，使离心联动件与棘轮之间留有空隙。
13.根据权利要求2所述的一种低噪音低阻力自动离心换挡机构，其特征在于：所述离心联动件上设有在其初始位置时与棘爪件架相抵接的接触部以使离心联动件的配重部与棘轮之间保持间隙状态。
14.根据权利要求1所述的一种低噪音低阻力自动离心换挡机构，其特征在于：所述离心联动件的限位部两侧设有侧挡部，所述限位部及两侧的侧挡部共同围绕形成用于收容棘爪件的收容腔。
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