CN114228898A - 一种自行车用电子拉线装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自行车用电子拉线装置，涉及自行车变速的技术领域，其技术方案要点是包括绞线盘，其与变速线一端连接并且能够对变速线进行收卷；电机，其用于带动所述绞线盘进行转动；以及主控单元，其用于控制所述电机的开关、转动方向以及转动时间；改造时无需对变速器整套更换，只需要更换拉线装置即可，降低了成本投入。
Description
技术领域
本发明涉及自行车变速的技术领域，更特别的，本发明涉及一种自行车用电子拉线装置。
背景技术
自行车上应用的传统变速器通过内穿钢线的套管来连接变速拨杆装置与变速器，手动拨动变速拨杆，拨杆通过棘轮结构来拉动钢线对变速器进行定位拉动，从而实现变速；在结构传动过程中因钢线需沿自行车架进行走线，会经过多个弯曲，造成传动过程中阻力较大，便随推杆为了省力而加长力臂设计，使得拨动过程当中拨动的距离加长，在使用过程中用户对拨动距离不易控制，容易造成变速失误而发生危险；
现在将传统变速器升级为电动变速器所需要的成本极高，需要对传统变速器进行整套更换。
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自行车用电子拉线装置，改造时无需对变速器整套更换，只需要更换拉线装置即可，降低了成本投入。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种自行车用电子拉线装置，包括绞线盘，其与变速线一端连接并且能够对变速线进行收卷；
电机，其用于带动所述绞线盘进行转动；
以及主控单元，其用于控制所述电机的开关、转动方向以及转动时间。
通过采用上述技术方案，通过对电机转动方向和转动时间的控制，能够控制变速线收卷在绞线盘外侧的长度，从而实现变速器的档位变换；并且采用此种方式对现有变速器进行改造的时候，无需对变速器整套更换，只需要更换拉线装置即可，降低了成本投入。
本发明进一步设置为：还包括减速器，其输入端与所述电机连接，输出端与所述绞线盘连接。
通过采用上述技术方案，通过设置减速器，能够对电机输出的转速进行减速，从而使得对变速线收卷在绞线盘外侧的长度的控制更加精准。
本发明进一步设置为：所述减速器通过个相互啮合的变速齿轮对所述电机输出的转速进行减速。
本发明进一步设置为：还包括信号输入单元，其与所述主控单元连接并且向所述主控单元输入变速指令；变速指令包括所述电机的转动方向和转动时间。
通过采用上述技术方案，通过设置信号输入单元，操作人员可以主动输入变速指令来调节变速器的档位。
本发明进一步设置为：所述绞线盘外侧开设有一环形容纳槽，当所述变速线收卷在所述绞线盘上时，所述变速线嵌入到所述容纳槽中。
本发明进一步设置为：所述绞线盘外侧开设有一让位槽，所述让位槽包括两端面，分别为第一端面和第二端面，所述第一端面设有通孔，所述第一端面与所述第二端面相连接，夹角不大于90°，所述第二端面的长度不小于所述绞线盘的半径。
通过采用上述技术方案，通过让位槽和通孔的设置，便于将变速线安装在绞线盘上。
本发明进一步设置为：所述让位槽的第一端面为平面，所述通孔轴向与所述第一端面相垂直，并与所述容纳槽相连通，所述变速线的端部连接有锚定锤头，锚定锤头抵紧在所述第一端面上，变速线穿过所述通孔后嵌入让位槽中。
本发明进一步设置为：所述通孔与所述容纳槽的连接处设置有过渡槽，所述过渡槽实现所述通孔与所述容纳槽的圆滑过渡。
通过采用上述技术方案，通过过渡槽实现通孔与容纳槽之间的圆滑过渡，从而不存在尖锐转折处对变速线进行弯折，提高了变速线的使用寿命。
本发明的另一目的在于提供一种自行车，其包含至少一个如权利要求1-9所述的电子拉线装置。
本发明的另一目的在于提供一种自行车电子拉线方法，包括：
步骤一：用户输入初始变速器数据；
步骤二：主控单元根据初始变速器数据设定电机转动时间单元为T；
步骤三：用户输入变速指令，主动单元判断用户输入指令为升速或降速，当指令为升速是，主控单元控制电机正向转动不少于一个时间单元，当指令为降速时，主动单元控制电机反向转动不少于一个时间单元；
步骤四：电机完成不少于一个时间单元转动后，主控单元记录当前变速器档位。
综上所述，本发明相比于现有技术具有以下有益效果：
1、本发明在进行改造时无需对变速器整套更换，只需要更换拉线装置即可，降低了成本投入；
2、本发明通过设置减速器，能够对电机输出的转速进行减速，从而使得对变速线收卷在绞线盘外侧的长度的控制更加精准；
3、本发明通过设置信号输入单元，操作人员可以主动输入变速指令来调节变速器的档位；
4、本发明通过让位槽和通孔的设置，便于将变速线安装在绞线盘上；
5、本发明通过过渡槽实现通孔与容纳槽之间的圆滑过渡，从而不存在尖锐转折处对变速线进行弯折，提高了变速线的使用寿命。
附图说明
图1为实施例的整体结构的示意图；
图2为实施例的绞线盘的示意图；
图3为实施例体现过渡槽的示意图。
图中：1、电机；2、减速器；3、变速线；4、绞线盘；41、容纳槽；42、让位槽；43、通孔；44、过渡槽；5、主控单元。
具体实施方式
为了使本领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。此外，以下实施例中提到的方向用词，例如“上”“下”“左”“右”等仅是参考附图的方向，因此，使用的方向用词是用来说明而非限制本发明创造。
下面结合附图和较佳的实施例对本发明作进一步说明。
实施例一：一种自行车用电子拉线装置，参见附图1、附图2和附图3，包括用于对变速线3进行收卷的绞线盘4、用于带动绞线盘4进行转动的电机1以及用于控制电机1的主控单元5；具体的变速线3的一端与绞线盘4连接，主控单元5能够控制电机1的开关、转动方向和转动时间；此处的转动方向和转动时间指的是电机1输出轴的转动方向和转动时间。
主控单元5对电机1转动方向的控制，能够控制变速线3在绞线盘4上是进行收卷还是进行放卷，主控单元5对电机1转动时间的控制，能够控制变速线3收卷和放卷的长度；当需要对变速器的档位进行调节的时候，只需要通过主控单元5来控制电机1的转动方向和转动时间即可。
具体的，本实施例还包括减速器2，其输入端与电机1连接，输出端与绞线盘4连接，通过减速器2的设置能够对电机1输出的转速进行减速，从而使得通过控制时间来控制变速线3收卷和放卷的长度时，能够控制的更加精准。
具体的，减速器2包括壳体以及转动连接在壳体当中的减速齿轮，相邻两减速齿轮之间相互啮合；多级减速齿轮能够增大减速器2的减速比。具体的，本实施例当中，在壳体当中设置依次啮合的五个变速齿轮；本实施例当中，减速器2的减速比设置为900:1，在其他实施例当中，可以根据具体的情况对减速器2的减速比进行设置，例如可以设置为700:1等。
具体的，在绞线盘4外侧开设有一环形容纳槽41，当变速线3收卷在绞线盘4外侧的时候，变速钱嵌入到环形容纳槽41当中；具体的，环形容纳槽41内侧的半径为R，变速线3在绞线盘4上绕卷或放卷的距离为L，由于本实施例当中，电机1输出的转速是一定的，那么经过减速器2减速之后，绞线盘4的转速也是一定的，所以L＝2πRNT，其中T为电机1的转动时间。从上述公式当中也能够验证，只需要通过控制电机1的转动时间，就能够精准的控制变速线3在绞线盘4上绕卷和放卷的距离。
本实施例中，需要对跨度变速的时候，也就是越级变速，例如从3速变速到5速，只需要控制电机1的时间单元倍数增加即可，此处的时间单元指的是电机1带动变速器升速或降速一档所需要的时间。
具体的，绞线盘4外侧开设有一让位槽42，让位槽42的其中一侧壁为平面，该侧壁上开设有一与该侧壁垂直的通孔43，通孔43与容纳槽41连通；变速线3的端部连接有锚定锤头，锚定锤头抵紧在让位槽42的平面侧壁上，变速线3穿过通孔43后嵌入让位槽42中；通过设置锚定锤头和让位槽42便于将变速线3的一端连接在绞线盘4上，并且还是的变速线3在绞线盘4上的安装更加方便快捷。具体的，容纳槽41包括两端面，分别为第一端面和第二端面，所述的第一端面设有通孔43，通孔43的轴向与第一端面垂直，所述的第一端面与所述的第二端面相连接，夹角不大于90°，所述的第二端面的长度不小于所述的绞线盘4的半径。
具体的，通孔43与容纳槽41的连接处设置有过渡槽44，过渡槽44实现通孔43与容纳槽41的圆滑过渡；通过设置过渡槽44，使得通孔43与容纳槽41的连接处不存在尖锐转折对变速线3进行弯折，从而提高了变速线3的使用寿命。
具体的，本实施例还包括信号输入单元，其与主控单元5连接并且向主控单元5输入变速指令，变速指令包括电机1的转动方向和转动时间；操作人员通过信号输入单元将作为变速指令的电机1的转动方向和转动时间传递至主控单元5，主控单元5在接收到变速指令的时候，根据变速指令启动电机1，并且按照电机1的转动方向和转动时间来控制电机1进行动作。
具体的，本实施例中，信号输入单元采用按键式控制器；优选的，按键式控制器设置两个按键，一个作为电机1正向转动信号输入，另一个作为电极反向转动信号输入；单独按压一次按键，输入的电机1转动时间为变速器在相邻两度之间进行调整所需要的电机1转动时间；另外，可以设置快速两次按压输入的电机1转动时间为变速器在相邻两度之间进行调整所需要的电机1转动时间的两倍，或者是设置长按按键，输入的电机1转动时间为变速器在相邻两度之间进行调整所需要的电机1转动时间的两倍。
具体的，本实施例当中，主控单元5采用PCBA板。
现有技术中，授权公告号为CN205737958U的中国实用新型专利当中，公开了一种自行车电子变速器用的蜗轮式变速线3形成控制机构，其电机1带动蜗杆转动，卷线轮固定在蜗轮上，蜗杆与蜗轮相互啮合；在蜗轮的转动轴上设置有反馈行程的传感器，传感器用于检测蜗轮转动的圈数，通过圈数的检测来判断变速线3在卷线轮上绕卷和放卷的距离。现有技术当中的结构相较于本申请的结构具有以下缺点；其采用蜗杆和蜗轮的传动方式，在一定程度上增加了装置整体上的长度；本申请只需要控制电机1，主控单元5只需要设置在电机1侧边即可，大大的缩短了装置整体的长度和体积；现有技术需要在蜗轮的侧边设置传感器来检测蜗轮转动的圈数，与传感器连接的控制器只能够外界在蜗轮侧边，进一步增加了装置整体的长度；由于蜗轮和蜗杆啮合方式的限制，无法通过控制电机1转动时间的方式来控制变速线3在卷线轮上绕卷和放卷的距离，只能够另设传感器来检测涡轮转动的圈数，由于传感器检测的数据反馈至控制器，再由控制器来控制电机1动作之间总会存在时间差，这也就导致了其控制精度要远低于本申请控制精度。
该自行车用电子拉线装置在进行使用时的工作原理如下：骑行的时候，操作人员可以通过信号输入单元输入电机1的转动方向和转动时间，从而通过主控单元5控制电机1转动，通过电机1来对变速线3进行绕卷或放卷，实现变速器档位的调节。
实施例二：一种自行车，其包括至少一个实施例一中所述的电子拉线装置。
实施例三：一种自行车电子拉线方法，包括以下步骤：
步骤一：用户输入初始变速器数据；
步骤二：主控单元根据初始变速器数据设定电机转动时间单元为T；
步骤三：用户输入变速指令，主动单元判断用户输入指令为升速或降速，当指令为升速是，主控单元控制电机正向转动不少于一个时间单元，当指令为降速时，主动单元控制电机反向转动不少于一个时间单元；
步骤四：电机完成不少于一个时间单元转动后，主控单元记录当前变速器档位。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种自行车用电子拉线装置，其特征在于：包括绞线盘(4)，其与变速线(3)一端连接并且能够对变速线(3)进行收卷；
电机(1)，其用于带动所述绞线盘(4)进行转动；
以及主控单元(5)，其用于控制所述电机(1)的开关、转动方向以及转动时间。
2.根据权利要求1所述的一种自行车用电子拉线装置，其特征在于：还包括减速器(2)，其输入端与所述电机(1)连接，输出端与所述绞线盘(4)连接。
3.根据权利要求2所述的一种自行车用电子拉线装置，其特征在于：所述减速器(2)通过5个相互啮合的变速齿轮对所述电机(1)输出的转速进行减速。
4.根据权利要求1所述的一种自行车用电子拉线装置，其特征在于：还包括信号输入单元，其与所述主控单元(5)连接并且向所述主控单元(5)输入变速指令；变速指令包括所述电机(1)的转动方向和转动时间。
5.根据权利要求1所述的一种自行车用电子拉线装置，其特征在于：所述绞线盘(4)外侧开设有一环形容纳槽(41)，当所述变速线(3)收卷在所述绞线盘(4)上时，所述变速线(3)嵌入到所述容纳槽(41)中。
6.根据权利要求5所述的一种自行车用电子拉线装置，其特征在于：所述绞线盘(4)外侧开设有一让位槽(42)，所述让位槽(42)包括两端面，分别为第一端面和第二端面，所述第一端面设有通孔(43)，所述第一端面与所述第二端面相连接，夹角不大于90°，所述第二端面的长度不小于所述绞线盘(4)的半径。
7.根据权利要求6所述的一种自行车用电子拉线装置，其特征在于：所述让位槽(42)的第一端面为平面，所述通孔(43)轴向与所述第一端面相垂直，并与所述容纳槽(41)相连通，所述变速线(3)的端部连接有锚定锤头，锚定锤头抵紧在所述第一端面上，变速线(3)穿过所述通孔(43)后嵌入让位槽(42)中。
8.根据权利要求6所述的一种自行车用电子拉线装置，其特征在于：所述通孔(43)与所述容纳槽(41)的连接处设置有过渡槽(44)，所述过渡槽(44)实现所述通孔(43)与所述容纳槽(41)的圆滑过渡。
9.一种自行车，其特征在于：包含至少一个如权利要求1-8所述的电子拉线装置。
10.一种自行车电子拉线方法，其特征在于：
步骤一：用户输入初始变速器数据；
步骤二：主控单元(5)根据初始变速器数据设定电机(1)转动时间单元为T；
步骤三：用户输入变速指令，主动单元判断用户输入指令为升速或降速，当指令为升速时，主控单元(5)控制电机(1)正向转动不少于一个时间单元，当指令为降速时，主动单元控制电机(1)反向转动不少于一个时间单元；
步骤四：电机(1)完成不少于一个时间单元转动后，主控单元(5)记录当前变速器档位。
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