CN112413116A - 一种变挡调节机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变挡调节机构，其涉及助力自行车电机领域。其技术方案要点包括：变速轴筒；设置于所述变速轴筒内、且能够相对于其沿轴向移动的往复驱动杆；承载于所述往复驱动杆、且能够与其沿轴向联动的第一滑块；承载于所述变速轴筒、且能够相对于其沿轴向移动的推板；以及，承载于所述往复驱动杆与变速轴筒之间的驱动套筒，所述驱动套筒相对于所述变速轴筒的轴向位置不变；其中，所述驱动套筒转动，即可以驱动所述往复驱动杆沿轴向移动，又可以驱动所述推板沿轴向移动。本发明中两个移动滑块共用一个驱动结构，具有结构简单、小巧的优势。

Description

一种变挡调节机构

技术领域

本发明涉及助力自行车电机领域，更具体地说，它涉及一种变挡调节机构。

背景技术

目前市面上助力自行车电机中置的主要为普通的减速中置电机，不能实现变换挡位去变速，自行车变速仍要依靠其自身的自行车挡位切换器。

如果用户想要电机的助力和变速的顺畅，则需要自行车挡位切换器与减速中置电机两套系统。但是两套系统不仅匹配困难而且自行车组装也变的相对复杂。

现有授权公告号为CN104953759B的中国专利，公开了一种电动自行车用可变减速比的中置电机，其包括壳体、电机、一级大、小齿轮、二级大、小齿轮和动力输出套，二级大齿轮与双层单向超越离合器及差动行星齿轮减速机构固接，二级大齿轮反转通过差动行星齿轮减速机构及双层单向超越离合器内圈带动双层单向超越离合器中间输出圈及动力输出套构成低速输出机构；二级大齿轮正转通过双层单向超越离合器外圈带动双层单向超越离合器中间输出圈及动力输出套构成高速输出机构。

但是，上述中置电机在单纯脚蹬时并不能实现变速，而且通过电机也只能实现两种不同减速比。

为了实现更多减速比，现设计一款变速机构，该变速机构中需要两个滑块来执行不同的挡位变换。单个滑块的驱动控制结构比较简单，但是两个滑块的驱动控制结构，加上变速机构体积限制（为了便于安装在自行车上，体积需要小巧），则是一个需要克服的难题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种变挡调节机构，其两个移动滑块共用一个驱动结构，具有结构简单、小巧的优势。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种变挡调节机构，包括：

变速轴筒；

设置于所述变速轴筒内、且能够相对于其沿轴向移动的往复驱动杆；

承载于所述往复驱动杆、且能够与其沿轴向联动的第一滑块；

承载于所述变速轴筒、且能够相对于其沿轴向移动的推板；以及，

承载于所述往复驱动杆与变速轴筒之间的驱动套筒，所述驱动套筒相对于所述变速轴筒的轴向位置不变；

其中，所述驱动套筒转动，即可以驱动所述往复驱动杆沿轴向移动，又可以驱动所述推板沿轴向移动。

进一步地，所述往复驱动杆与第一滑块沿轴向为弹性联动配合，所述往复驱动杆和变速轴筒上分别开设有与所述第一滑块配合的第一限位滑槽和第二限位滑槽。

进一步地，所述往复驱动杆内设置有穿过所述第一滑块的导杆，所述导杆上设置有与所述第一滑块接触的导杆限位块；所述往复驱动杆内设置有对所述导杆限位块施加弹性推力F1的第一弹簧，以及对所述第一滑块施加弹性推力F2的第二弹簧。

进一步地，所述驱动套筒外侧壁穿设有嵌于所述往复驱动杆外侧壁的第一驱动销，所述往复驱动杆外侧壁设置有与所述第一驱动销配合的往复滑槽。

进一步地，所述往复滑槽包括第一滑槽、第三滑槽以及两个第二滑槽，所述第二滑槽呈螺旋段状；两个所述第二滑槽呈相交设置，且两个所述第二滑槽之间一端通过所述第一滑槽连通，另一端通过所述第三滑槽连通。

进一步地，所述变速轴筒上开设有与所述推板配合的第三限位滑槽，所述推板上穿设有嵌于所述驱动套筒外侧壁的第二驱动销，所述驱动套筒外侧壁开设有与所述第二驱动销配合的推槽。

进一步地，所述推槽包括第一推槽和第三推槽，以及连接于所述第一推槽与第三推槽之间的第二推槽，所述第二推槽呈螺旋段状。

进一步地，所述推板连接有与其沿轴向联动的第二滑块。

进一步地，所述变挡调节机构还包括用于控制所述驱动套筒转动的变挡调节驱动组件。

进一步地，所述变挡调节驱动组件包括与所述驱动套筒沿周向联动配合的变挡驱动齿轮，以及用于驱动所述变挡驱动齿轮转动的变挡电机。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、驱动套筒转动既可以驱动往复驱动杆移动，又可以驱动推板移动，而往复驱动杆能够带动第一滑块移动，推板能够带动第二滑块移动，则一个驱动套筒的周向转动转换为两个滑块的轴向移动，能够优化机构的轴向尺寸和径向尺寸，使得变挡调节机构结构简单，体积小巧；

2、第一滑块与往复驱动杆沿轴向为弹性联动，能够避免第一滑块在移动换挡时出现卡住的情况。

附图说明

图1为实施例1中变挡调节机构的整体结构示意图；

图2为实施例1中变挡调节机构的剖视图；

图3为实施例1中驱动套筒与第二驱动销的结构示意图；

图4为实施例1中驱动套筒与往复驱动杆的爆炸示意图；

图5为实施例1中第一滑块与第二滑块的挡位位移示意图；

图6为实施例1中变挡调节驱动组件的结构示意图；

图7为实施例2中变挡调节机构的整体结构示意图；

图8为实施例2中变挡调节机构的剖视图。

图中：1、变速轴筒；11、第二限位滑槽；12、第三限位滑槽；21、第一滑块；22、导杆；23、导杆限位块；24、第一弹簧；25、往复驱动杆；251、往复套筒部；2511、第一限位滑槽；2512、定位挡柱；252、往复驱动部；2521、轴向延伸段；2522、第三滑槽；2523、第二滑槽；2524、第一滑槽；253、限位杆；254、第一挡柱；255、第二挡柱；26、第二弹簧；27、第一驱动销；3、驱动套筒；31、第一推槽；32、第二推槽；33、第三推槽；34、第一销孔；35、轴承；41、第二滑块；42、推板；43、卡爪；44、第二驱动销；51、变挡电机；52、电机齿轮；53、减速齿轮组；54、变挡驱动齿轮；55、齿轮箱。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例1：

一种变挡调节机构，参照图图1至图4，其包括变速轴筒1，变速轴筒1内设置有能够相对于其沿轴向移动的往复驱动杆；往复驱动杆上设置有与其沿轴向联动的第一滑块21；本实施例中往复驱动杆包括往复驱动部252和往复套筒部251，往复驱动部252端部设置有轴向延伸段2521，往复套筒部251套设在轴向延伸段2521上，且两者之间穿设有限位杆253；往复套筒部251和变速轴筒1上分别开设有与第一滑块21配合的第一限位滑槽2511和第二限位滑槽11；第一限位滑槽2511与第二限位滑槽11一方面能够给第一滑块21提供轴向位移量，另一方面能够限制往复驱动杆的转动。

参照图1和图2，本实施例中第一滑块21与往复驱动杆沿轴向为弹性联动配合，这样能够避免第一滑块21在移动变挡时出现卡住的情况；具体地，往复驱动杆内设置有穿过第一滑块21的导杆22，导杆22上设置有与第一滑块21接触的导杆限位块23；本实施例中导杆22一端嵌于轴向延伸段2521端壁，另一端嵌于导杆限位块23端壁；往复驱动杆内设置有对导杆限位块23施加弹性推力F1的第一弹簧24，以及对第一滑块21施加弹性推力F2的第二弹簧26，第一滑块21在弹性推力F1和弹性推力F2的作用下能够相对于往复驱动杆保持在相对稳定状态；本实施例中往复套筒部251内设置有与第一弹簧24端部接触的定位挡柱2512，而第二弹簧26远离第一滑块21的一端与轴向延伸段2521抵接。

参照图2，往复驱动杆向右移动一定量的位移，第一滑块21与卡接配合件端面接触受到阻挡后，第二弹簧26被压缩，弹性推力F2变大，当第一滑块21与卡接配合件对准后，第一滑块21在弹性推力F2的作用下与卡接配合件接合，并保持在稳定状态；同理，往复驱动杆向左移动一定量的位移，第一滑块21与卡接配合件端面接触受到阻挡后，第一弹簧24被压缩，弹性推力F1变大，当第一滑块21与卡接配合件对准后，第一滑块21在弹性推力F1的作用下与卡接配合件接合，并保持在稳定状态。

参照图2和图4，往复驱动杆与变速轴筒1中间设置有驱动套筒3，驱动套筒3相对于变速轴筒1沿轴向位置不变，本实施例中驱动套筒3与变速轴筒1之间通过台阶止口进行轴向限位；驱动套筒3上穿设有嵌于往复驱动部252外侧壁的第一驱动销27，驱动套筒3上开设有与第一驱动销27配合的第一销孔34，往复驱动部252外侧壁设置有与第一驱动销27配合的往复滑槽。

参照图4，往复滑槽包括第一滑槽2524和第三滑槽2522，以及两个第二滑槽2523，第二滑槽2523呈螺旋段状，且两个第二滑槽2523形成交汇点，且两个第二滑槽2523之间一端通过第一滑槽2524连通，另一端通过第三滑槽2522连通。

参照图1，变速轴筒1上设置有能够相对于其沿轴向移动的推板42，且变速轴筒1上开设有与推板42配合的第三限位滑槽12；本实施例中第二限位滑槽11与第三限位滑槽12沿周向呈错开设置，这样能够减小轴向尺寸；第三限位滑槽12一方面给推板42提供轴向位移量，另一方面能够限制推板42的转动；推板42连接有与其沿轴向联动的第二滑块41，本实施例中第二滑块41呈圆盘状，推板42上设置有将第二滑块41夹于其中的卡爪43，通过卡爪43实现第二滑块41与推板42的轴向联动。

参照图1至图3，推板42上穿设有嵌于驱动套筒3外侧壁的第二驱动销44，驱动套筒3外侧壁开设有与第二驱动销44配合的推槽；本实施例中推槽包括第一推槽31和第三推槽33，以及连接于第一推槽31与第三推槽33之间的第二推槽32，第二推槽32呈螺旋段状。

参照图1至图5，本实施例中变挡调节机构装配到变速机构中时能够实现七档调节；具体地，驱动套筒3转动时通过往复滑槽能够带动往复驱动杆沿轴向移动，通过推槽带动推板沿轴向移动；对于第一滑块21，第一驱动销27在第一滑槽2524内时，往复驱动杆沿轴向不动，第一驱动销27经过一个第二滑槽2523进入至第三滑槽2522过程中，第一滑块21前进两次，实现第一挡至第三挡的变速；第三挡至第五挡的变速过程中，第一驱动销27位于第三滑槽2522内，往复驱动杆沿轴向不动，当第一驱动销27经过另一个第二滑槽2523进入至第一滑槽2524过程中，第一滑块21后退两次，实现第五挡至第七挡的变速；对于第二滑块41，第一挡至第三挡的变速过程中，第二驱动销44位于第一推槽31内，第二滑块41沿轴向不动；第二驱动销44经过第二推槽32至第三推槽33的过程中，第二滑块41前进两次，实现第三挡至第五挡的变速；第五挡至第七挡的变速过程中，第二驱动销44位于第三推槽33内，第二滑块41沿轴向不动。

参照图2、图3和图6，本实施例中的变挡调节机构还包括用于控制驱动套筒3转动的变挡调节驱动组件；变挡调节驱动组件包括与驱动套筒3沿周向联动配合的变挡驱动齿轮54，以及用于驱动变挡驱动齿轮54转动的变挡电机51；具体地，本实施例中变挡调节驱动组件还包括用于承载变挡电机51的齿轮箱55，变挡电机51的转轴上套设有位于齿轮箱55内的电机齿轮52，变挡驱动齿轮54穿过齿轮箱55侧壁，且齿轮箱5内设置有承载于电机齿轮52与变挡驱动齿轮54之间的减速齿轮组53；本实施例中通过变挡电机51控制驱动套筒3的正转或者反转来实现自动变挡调节，当然在其他可选的实施例中也可以采用线绳拉动等方式进行手动变挡调节。

实施例2：

一种变挡调节机构，参照图7和图8，以实施例1为基础，本实施例与实施例1的区别在于：本实施例中第二滑块41呈圆环状，其与推板42为一体成型，从而能够实现两者沿轴向联动；本实施例中驱动套筒3与变速轴筒1之间设置有轴承35，则驱动套筒3能够自转，同时与变速轴筒1沿轴向的相对位置不变；本实施例中往复驱动杆25为一体成型，其中往复驱动杆25内设置有与第一弹簧24端部接触的第二挡柱255，以及与第二弹簧26端部接触的第一挡柱254；同时，本实施例中第一弹簧24与第一滑块21接触，而第二弹簧26与导杆限位块23接触，且导杆限位块23与导杆22为一体成型。

Claims (10)

1.一种变挡调节机构，其特征在于，包括：

变速轴筒；

设置于所述变速轴筒内、且能够相对于其沿轴向移动的往复驱动杆；

承载于所述往复驱动杆、且能够与其沿轴向联动的第一滑块；

承载于所述变速轴筒、且能够相对于其沿轴向移动的推板；以及，

承载于所述往复驱动杆与变速轴筒之间的驱动套筒，所述驱动套筒相对于所述变速轴筒的轴向位置不变；

其中，所述驱动套筒转动，即可以驱动所述往复驱动杆沿轴向移动，又可以驱动所述推板沿轴向移动。

2.根据权利要求1所述的变挡调节机构，其特征在于：所述往复驱动杆与第一滑块沿轴向为弹性联动配合，所述往复驱动杆和变速轴筒上分别开设有与所述第一滑块配合的第一限位滑槽和第二限位滑槽。

3.根据权利要求2所述的变挡调节机构，其特征在于：所述往复驱动杆内设置有穿过所述第一滑块的导杆，所述导杆上设置有与所述第一滑块接触的导杆限位块；所述往复驱动杆内设置有对所述导杆限位块施加弹性推力F1的第一弹簧，以及对所述第一滑块施加弹性推力F2的第二弹簧。

4.根据权利要求1所述的变挡调节机构，其特征在于：所述驱动套筒外侧壁穿设有嵌于所述往复驱动杆外侧壁的第一驱动销，所述往复驱动杆外侧壁设置有与所述第一驱动销配合的往复滑槽。

5.根据权利要求4所述的变挡调节机构，其特征在于：所述往复滑槽包括第一滑槽、第三滑槽以及两个第二滑槽，所述第二滑槽呈螺旋段状；两个所述第二滑槽呈相交设置，且两个所述第二滑槽之间一端通过所述第一滑槽连通，另一端通过所述第三滑槽连通。

6.根据权利要求1所述的变挡调节机构，其特征在于：所述变速轴筒上开设有与所述推板配合的第三限位滑槽，所述推板上穿设有嵌于所述驱动套筒外侧壁的第二驱动销，所述驱动套筒外侧壁开设有与所述第二驱动销配合的推槽。

7.根据权利要求6所述的变挡调节机构，其特征在于：所述推槽包括第一推槽和第三推槽，以及连接于所述第一推槽与第三推槽之间的第二推槽，所述第二推槽呈螺旋段状。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的变挡调节机构，其特征在于：所述推板连接有与其沿轴向联动的第二滑块。

9.根据权利要求1-7中任一项所述的变挡调节机构，其特征在于：所述变挡调节机构还包括用于控制所述驱动套筒转动的变挡调节驱动组件。

10.根据权利要求9所述的变挡调节机构，其特征在于：所述变挡调节驱动组件包括与所述驱动套筒沿周向联动配合的变挡驱动齿轮，以及用于驱动所述变挡驱动齿轮转动的变挡电机。

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