CN205737960U - 一种自行车电子变速器用的丝杆式变速线行程控制机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种自行车电子变速器用的丝杆式变速线行程控制机构，包括减速电机、结构约束支架、丝杆、丝杆螺母和变速线固定件，减速电机的输出端与丝杆一端刚性连接，丝杆设于结构约束支架内，丝杆螺母耦合安装于丝杆上，变速线固定件设于丝杆螺母上，自行车的变速线通过变速线固定件与丝杆螺母连接。本丝杆式变速线行程控制机构作为自行车电子变速器的基础机械结构，可配合控制器实现对变速线行程的灵活控制，简化用户操作，改善人们的骑行体验效果，有效提高自行车的市场竞争力。减速电机与丝杆之间的连接方式采用刚性连接，可有效保证减速电机和丝杆之间动力传输的精确性，同时也简化整个变速行程控制机构的结构，方便于应用到自行车上。
Description
技术领域
本实用新型涉及自行车变速控制技术领域，特别涉及一种自行车电子变速器用的丝杆式变速线行程控制机构。
背景技术
随着出行环境的变化和人们对健康的关注度的影响，近年来，自行车运动在群众中的普及度越来越高，人们把自行车作为交通工具的同时，也逐渐享受着自行车运动给人们所带来的乐趣。但人们进行着自行车运动的过程中，对自行车系统的知识认识较少，尤其是对自行车的变速系统的掌握度更是少数，而变速系统对自行车运动起着关键作用，人们在进行自行车运动时不懂得较好地使用变速系统，容易导致骑行体验不佳的情况，为此，目前市面也开始有电子变速器的使用，但目前在售的电子变速器都定位在高端位置，价格达到数千元以上，而且需要更换自行车整套变速系统，可以适配的自行车种类很少，没办法向消费者普及。因此，作为电子变速器的基础变速结构，并实现低成本和高适配性，有必要开发一种新的变速线行程控制机构。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种自行车电子变速器用的丝杆式变速线行程控制机构，该机构结构简单，也能实现对变速线的灵活控制和精确控制。
本实用新型的技术方案为：一种自行车电子变速器用的丝杆式变速线行程控制机构，包括减速电机、结构约束支架、丝杆、丝杆螺母和变速线固定件，减速电机的输出端与丝杆一端刚性连接，丝杆设于结构约束支架内，丝杆螺母耦合安装于丝杆上，变速线固定件设于丝杆螺母上，自行车的变速线通过变速线固定件与丝杆螺母连接。其中，结构约束支架、丝杆和丝杆螺母组成自锁直线运动结构，结构约束支架和丝杆固定不动，丝杆螺母耦合安装于丝杆上，通过结构约束支架与丝杆螺母的周向进行耦合，阻止丝杆螺母跟随丝杆进行周向转动，使得当丝杆转动时，丝杆螺母稳定地沿丝杆轴向进行直线运动；变速线固定件作为变速线约束结构，跟随丝杆螺母一起运动，从而实现自行车的变速线跟随丝杆螺母进行沿丝杆的轴向直线运动。
所述结构约束支架为一侧封闭的U形结构，包括相连接的侧板和端板，侧板两端分别设置端板，丝杆的两端分别通过轴承与端板连接。
所述结构约束支架为一体式结构或分体式结构。
所述结构约束支架中，两个端板之间还设有支撑杆，支撑杆设于丝杆上方，支撑杆两端分别固定于端板上。
所述结构约束支架上还设有行程反馈组件，行程反馈组件包括行程反馈固定件和检测头，行程反馈固定件安装于结构约束支架的侧板上，检测头与变速线固定件固定连接，检测头与行程反馈固定件滑动连接。检测头跟随变速线固定件沿着丝杆进行轴向的直线运动。
所述减速电机外接控制器，行程反馈组件的检测头也外接控制器。检测头将检测到的位移信号反馈至控制器，再通过控制器调节减速电机的转向和转速，可实现对变速线位移量的精确控制。
所述结构约束支架、丝杆和丝杆螺母组成自锁直线运动结构。
所述变速线固定件一侧设有卡口，变速线的末端(带有圆头的一端)固定于卡口内，变速线的另一端因为有链拨器的弹簧拉紧，因此卡口和弹簧的组合就可以把变速线张紧并固定。
本自行车电子变速器用的丝杆式变速线行程控制机构使用时，其原理是：通过丝杆式变速线行程控制机构外部的控制器控制减速电机的转动位置，带动丝杆进行转动，使丝杆螺母沿着丝杆轴向进行直线位移，通过变速线固定件把自行车的变速线和丝杆螺母进行固定，通过丝杆螺母的直线位移运动，实现对变速线的行程控制；当该丝杆式变速行程控制机构中还设有行程反馈组件时，行程反馈组件通过检测变速线固定件的运动行程，并把其位移信息反馈到控制器中，再由控制器根据反馈行程对减速电机的转动位置进行调节，可实现对该过程自行车变速线的行程的闭环控制。
本实用新型相对于现有技术，具有以下有益效果：
本丝杆式变速线行程控制机构作为自行车电子变速器的基础机械结构，可配合控制器实现对变速线行程的灵活控制，可简化用户操作，改善人们的骑行体验效果。将其应用于自行车时，可有效提高自行车的市场竞争力。
本丝杆式变速线行程控制机构中，减速电机与丝杆之间的连接方式采用刚性连接，可有效保证减速电机和丝杆之间动力传输的精确性，同时也可以简化整个变速行程控制机构的结构，使其结构简单轻巧，方便于应用到自行车上。
本丝杆式变速线行程控制机构中，通过设置行程反馈组件，结合外部的控制器，可进一步实现对变速线行程的精确控制。
附图说明
图1为本丝杆式变速线行程控制机构的结构示意图。
图2为图1的A方向上的局部剖视图。
图3为图1的B方向上的局部剖视图。
图4为变速线固定件的结构示意图。
上述各图中，1为结构约束支架，1-1为侧板，1-2为端板，2为减速电机，3为丝杆，4为丝杆螺母，5为变速线固定件，5-1为卡口，6为变速线，7为行程反馈固定件，8为检测头，9为支撑杆。
具体实施方式
下面结合实施例，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例1
本实施例一种自行车电子变速器用的丝杆式变速线行程控制机构，如图1或图3所示，包括减速电机、结构约束支架、丝杆、丝杆螺母和变速线固定件，减速电机的输出端与丝杆一端刚性连接，丝杆设于结构约束支架内，丝杆螺母耦合安装于丝杆上，变速线固定件设于丝杆螺母上，自行车的变速线通过变速线固定件与丝杆螺母连接。其中，结构约束支架、丝杆和丝杆螺母组成自锁直线运动结构，结构约束支架和丝杆固定不动，丝杆螺母耦合安装于丝杆上，通过结构约束支架与丝杆螺母的周向进行耦合，阻止丝杆螺母跟随丝杆进行周向转动，使得当丝杆转动时，丝杆螺母稳定地沿丝杆轴向进行直线运动；变速线固定件作为变速线约束结构，跟随丝杆螺母一起运动，从而实现自行车的变速线跟随丝杆螺母进行沿丝杆的轴向直线运动。
结构约束支架为一侧封闭的U形结构，包括相连接的侧板和端板，侧板两端分别设置端板，丝杆的两端分别通过轴承与端板连接。两个端板之间还设有支撑杆，支撑杆设于丝杆上方，支撑杆两端分别固定于端板上。结构约束支架可为一体式结构或分体式结构。
如图2所示，结构约束支架上还设有行程反馈组件，行程反馈组件包括行程反馈固定件和检测头，行程反馈固定件安装于结构约束支架的侧板上，检测头与变速线固定件固定连接，检测头与行程反馈固定件滑动连接。检测头跟随变速线固定件沿着丝杆进行轴向的直线运动，检测头可采用位移传感器。
减速电机外接控制器，行程反馈组件的检测头也外接控制器。检测头将检测到的位移信号反馈至控制器，再通过控制器调节减速电机的转向和转速，可实现对变速线位移量的精确控制。
如图4所示，变速线固定件一侧设有卡口，变速线的末端(带有圆头的一端)固定于卡口内，变速线的另一端因为有链拨器的弹簧拉紧，因此卡口和弹簧的组合就可以把变速线张紧并固定。
本自行车电子变速器用的丝杆式变速线行程控制机构使用时，其原理是：通过丝杆式变速线行程控制机构外部的控制器控制减速电机的转动位置，带动丝杆进行转动，使丝杆螺母沿着丝杆轴向进行直线位移，通过变速线固定件把自行车的变速线和丝杆螺母进行固定，通过丝杆螺母的直线位移运动，实现对变速线的行程控制；当该丝杆式变速行程控制机构中还设有行程反馈组件时，行程反馈组件通过检测变速线固定件的运动行程，并把其位移信息反馈到控制器中，再由控制器根据反馈行程对减速电机的转动位置进行调节，可实现对该过程自行车变速线的行程的闭环控制。
实施例2
本实施例一种自行车电子变速器用的丝杆式变速线行程控制机构，与实施例1相比较，其不同之处在于，丝杆式变速线行程控制机构中不设置行程反馈组件，通过减速电机驱动丝杆转动，使丝杆螺母带动变速线固定件进行轴向的直线位移，从而直接控制变速线的行程。
如上所述，便可较好地实现本实用新型，上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围；即凡依本实用新型内容所作的均等变化与修饰，都为本实用新型权利要求所要求保护的范围所涵盖。
Claims (8)
1.一种自行车电子变速器用的丝杆式变速线行程控制机构，其特征在于，包括减速电机、结构约束支架、丝杆、丝杆螺母和变速线固定件，减速电机的输出端与丝杆一端刚性连接，丝杆设于结构约束支架内，丝杆螺母耦合安装于丝杆上，变速线固定件设于丝杆螺母上，自行车的变速线通过变速线固定件与丝杆螺母连接。
2.根据权利要求1所述一种自行车电子变速器用的丝杆式变速线行程控制机构，其特征在于，所述结构约束支架为一侧封闭的U形结构，包括相连接的侧板和端板，侧板两端分别设置端板，丝杆的两端分别通过轴承与端板连接。
3.根据权利要求2所述一种自行车电子变速器用的丝杆式变速线行程控制机构，其特征在于，所述结构约束支架为一体式结构或分体式结构。
4.根据权利要求3所述一种自行车电子变速器用的丝杆式变速线行程控制机构，其特征在于，所述结构约束支架为分体式结构时，结构约束支架的两个端板之间还设有支撑杆，支撑杆设于丝杆上方，支撑杆两端分别固定于端板上。
5.根据权利要求2所述一种自行车电子变速器用的丝杆式变速线行程控制机构，其特征在于，所述结构约束支架上还设有行程反馈组件，行程反馈组件包括行程反馈固定件和检测头，行程反馈固定件安装于结构约束支架的侧板上，检测头与变速线固定件固定连接，检测头与行程反馈固定件滑动连接。
6.根据权利要求5所述一种自行车电子变速器用的丝杆式变速线行程控制机构，其特征在于，所述减速电机外接控制器，行程反馈组件的检测头也外接控制器。
7.根据权利要求1所述一种自行车电子变速器用的丝杆式变速线行程控制机构，其特征在于，所述结构约束支架、丝杆和丝杆螺母组成自锁直线运动结构。
8.根据权利要求1所述一种自行车电子变速器用的丝杆式变速线行程控制机构，其特征在于，所述变速线固定件一侧设有卡口，变速线的末端固定于卡口内。
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|---|---|---|---|---|
| CN106715979A (zh) * | 2016-12-13 | 2017-05-24 | 深圳市七尚科技有限公司 | 用于变速自行车自动变速装置的误差矫正方法及其装置 |
| CN113501075A (zh) * | 2021-07-23 | 2021-10-15 | 深圳大学 | 变速执行机构、自行车变速器及控制方法 |
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