CN219493023U - 一种紧凑型变速箱控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及到变速箱的控制器，具体涉及一种紧凑型变速箱控制器，包括变挡鼓轮、变挡拨杆和变挡拨叉，变速箱包括箱体、主轴、副轴、换挡齿轮和棘轮，主轴和副轴相互平行的可旋转活动固定在箱体上，换挡齿轮和棘轮套装在主轴和副轴上，变挡拨叉由上端的拨叉连接部和下端的拨叉下叉部构成，变挡鼓轮可旋转活动固定在箱体上，变挡鼓轮圆周面上设置有变挡鼓轮槽；变挡拨杆可左右移动的活动固定在箱体上，变挡拨杆前端活动固定在所述的变挡鼓轮槽内，变挡拨杆后端活动弹性夹持住所述拨叉连接头；由于所述变挡拨杆活动弹性夹持住所述拨叉连接头，能更好的保证在进挡或者退挡的时候，避免棘齿之间硬性接触，不会出现打齿和卡滞现象。

Description

一种紧凑型变速箱控制器

技术领域

本发明涉及到变速箱的控制器，具体涉及一种紧凑型变速箱控制器。

背景技术

变速箱的控制器是为了实现变速箱不同齿轮副之间的传递变化的机构，目前，变速箱的控制器多用在汽车、摩托车等高速运动的变速箱内，很少应用在低速的自行车上，变速箱齿轮的离合多采用变速鼓带动离合齿轮进行槽健插接配合实现离/合，很少用到棘轮进行离/合，特别是在紧凑型自行车变速箱中，采用棘轮啮合/分离能节约安装空间，目前已有的棘轮啮合/分离在结合时，容易出现棘轮的棘齿无法卡进入齿轮的棘齿内，在外力强行作用下，存在硬性结合棘齿相互损毁的现象。

目前的紧凑型自行车变速箱存在直接进挡和退挡时，棘齿之间存在硬性结合，容易造成棘齿相互损毁的缺陷。

发明内容

本发明提供一种紧凑型变速箱控制器，能保证这种变速箱在直接进行进挡和退挡时，运行稳定，克服棘齿之间存在硬性结合的缺陷，减少棘齿之间结合时造成相互损毁的缺陷。

为了实现上述发明目的，一种紧凑型变速箱控制器，包括变挡鼓轮、变挡拨杆和变挡拨叉，所述变速箱包括箱体、主轴、副轴、换挡齿轮和棘轮，所述主轴和副轴相互平行的可旋转活动固定在变速箱箱体上，所述换挡齿轮和棘轮套装在所述的主轴和副轴上，所述换挡齿轮和棘轮具有相互配合的棘齿，所述变挡拨叉由上端的变挡拨叉连接部和下端的变挡拨叉下叉部构成，所述变挡鼓轮可旋转活动固定在变速箱箱体上，变挡鼓轮的旋转中心线与主轴或副轴的旋转中心线相互平行，所述变挡鼓轮圆周面上设置有变挡鼓轮槽；所述变挡拨杆可左右移动的活动固定在箱体上，所述变挡拨杆前端活动固定在所述的变挡鼓轮槽内，所述变挡拨杆后端固定有弹性连接件，弹性连接件活动夹持所述变挡拨叉连接部；所述棘轮上设有棘轮卡槽，所述变挡拨叉下叉部卡在所述棘轮卡槽中。

由于所述变挡拨杆后端弹性夹持住所述变挡拨叉连接，能更好的保证在进挡或者退挡的时候，主轴齿轮或副轴齿轮的棘齿对应的棘轮棘齿结合时避免棘齿之间硬性接触，不会出现打齿和卡滞现象，从而能更好的直接进挡和退挡，同时成熟的变挡鼓轮技术也能保证在骑行路况不好的情况下现有的紧凑型变速箱容易自行跳挡的缺陷。

进一步，限定所述变挡拨杆后端与所述变挡拨叉的连接件为弹性连接件，所述变挡拨杆后端与所述变挡拨叉的连接关系为弹性活动夹持连接。

更进一步，限定所述弹性连接件为金属弹片，所述金属弹片上端固定连接在所述变挡拨杆上，所述金属弹片下端活动夹持住所述变挡拨叉。

同理，进一步限定所述弹性连接件为扭簧，所述扭簧包括扭簧本体和扭簧输出端头，所述扭簧本体固定连接所述变挡拨杆上，所述扭簧输出端头夹持住所述变挡拨叉。

另外，所述换挡装置还包括有固定板和变挡拨叉导向杆，所述固定板固定在所述箱体上，所述变挡拨叉导向杆固定在所述固定板上或直接固定在箱体上，所述变挡拨叉连接部为空心管，所述空心管活动套接在所述变挡拨叉导向杆上。

为了更紧凑的实质变速箱的控制器，限定所述箱体上开设有变挡拨杆穿接孔，所述变挡拨杆穿过所述的变挡拨杆穿接孔活动固定在所述箱体上。

限定所述棘齿均为斜齿，在斜齿齿根的推力下，由于棘齿角度的原因，棘齿的工作面受力时，力的方向朝向棘齿根部，使得齿轮棘齿和棘轮棘齿自动卡紧，从而传递力矩；

本发明中，齿轮和棘轮之间采用上述方式配合连接的技术效果是：（1）在需要卡紧时，棘轮棘齿和齿轮棘齿容易啮合，并且能够防止脱落；（2）具有速度差的时候，棘轮棘齿和齿轮棘齿容易脱离。具体原因是：由于棘齿角度的原因，棘齿的工作面受力时，力的方向朝向棘齿根部，使得棘轮棘齿和齿轮棘齿自动卡紧，从而传递力矩。由于棘齿的齿背角度平缓，不能传递力矩，棘齿的齿背受力时，力的方向远离齿根，使棘轮棘齿和齿轮棘齿相互远离，从而自动分离。

本发明中所提到的棘齿的齿形与通常所说的“棘轮棘齿”中的“棘齿”相同，即：两个齿面的角度不同，使其有且只有一个齿面能够传递扭矩。但本发明的棘齿布置的方向与常规方式不同：棘齿为环形，但齿尖的方向朝向侧面，其具体角度以能够在棘轮和齿轮之间传递扭矩为准。

对现有技术而言，本技术方案的效果体现在，一，利用拨杆上的弹片或扭簧驱动变挡拨叉，不仅有利于避免棘齿硬接触造成打齿或卡死；二，有利于自行车骑行者的倒脚习惯。由于是拨杆上的弹片或扭簧驱动变挡拨叉控制棘轮与齿轮侧向棘齿啮合，倒脚反转主轴时，棘轮与齿轮侧向棘齿之间齿背相互有推力，弹片或扭簧能通过形变让变挡拨叉控制的棘轮在轴向与齿轮分离；三，有静止变挡功能，即使不旋转运动状态，由于拨杆上弹片或扭簧的有形变功能，在任意挡都可以切换成其他挡位；四，带负荷换挡，加挡时，速差原理，高挡位进挡后低挡位自动分离。减挡时，可以提前并越级减挡，即使在高挡位运转时，也可以拨动拨杆至低挡位，此时低挡拨杆上弹片与扭簧就产生形变，低挡位的棘轮与齿轮侧向棘齿处于半离合状态，当停踩踏瞬间，负荷为0，高挡位齿轮惯性脱出并与棘轮分离，再踩踏时，低挡位棘轮与齿轮侧向棘齿立即结合传递扭力。

附图说明

图1是五挡变速箱主轴、副轴、主轴、副轴、换挡齿轮和棘轮配合示意图；

图2是实施例一的控制器配合示意图；

图3是五挡变速箱中直驱齿轮的结构示意图；

图4是齿轮的结构示意图，该齿轮包含一挡主轴齿轮、三挡主轴齿轮、四挡主轴齿轮、五挡主轴齿轮、一挡副轴齿轮；反向齿轮；三挡副轴齿轮；四挡副轴齿轮；五挡副轴齿轮；

图5是棘齿棘轮的结构示意图；

图6是实施例一，显示弹性连接件是扭簧结构的放大示意图；

图7是实施例二，显示弹性连接件金属弹片结构的放大示意图；

图标识中，1是主轴；11是一挡主轴齿轮；12是直驱齿轮；13是三挡主轴齿轮；14是四挡主轴齿轮；15是五挡主轴齿轮；19是棘齿棘轮；

2是副轴；21是一挡副轴齿轮；22是反向齿轮；23是三挡副轴齿轮；24是四挡副轴齿轮；25是五挡副轴齿轮；

4是变挡鼓轮；41是变挡拨杆；44是变挡鼓轮槽；45是变挡拨叉；453是金属弹片；455是变挡拨叉导向杆；456是扭簧本体；457是扭簧输出端头；

5是固定板。

具体实施方式

下面接合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。

实施例一，如图1—图6所示，一种紧凑型变速箱控制器，所述换挡装置包括一个变挡鼓轮4、变挡拨杆41和对应的变挡拨叉45、固定板5和变挡拨叉导向杆455，所述变挡鼓轮4旋转固定在箱体上，主轴1和副轴2的两端通过轴承安装在箱体上，所述变挡拨杆41可左右移动的活动固定在箱体上，变挡鼓轮4的旋转中心线与副轴1的旋转中心线相互平行， 所述固定板5在不防碍齿轮转动的情况下均固定在所述箱体上，所述变挡拨叉导向杆455固定在固定板5上，所述变挡拨叉连接部为空心管，所述空心管活动套接在所述变挡拨叉导向杆455上。

所述变挡鼓轮4圆周面上设置有变挡鼓轮槽44，所述变挡拨叉45包括下段的变挡拨叉叉部451和上段的变挡拨叉连接部，所述变挡拨叉叉部451卡接在所述棘轮中间的拨槽中，所述变挡拨杆4的前端活动固定在所述的变挡鼓轮槽44内，所述变挡拨杆41的后端弹性活动连接在所述变挡拨叉连接部处，即所述变挡拨杆41和所述变挡拨叉45的连接件为弹性连接件，本实施例中，所述弹性连接件为扭簧，所述扭簧包括扭簧本体456和扭簧输出端头457，所述扭簧本体456固定连接所述变挡拨杆41上，所述扭簧输出端头457夹持住所述变挡拨叉45。

所述变速箱为五挡齿轮变速箱，所述的主轴上从左到右设有一挡主轴齿轮11、五挡主轴齿轮15、三挡主轴齿轮13、四挡主轴齿轮14和直驱齿轮12五个主动齿轮，在所述的五挡主轴齿轮和三挡主轴齿轮之间设有棘齿棘轮19，在所述的四挡主轴齿轮14和直驱齿轮12之间均设有棘齿棘轮19，其中，一挡主轴齿轮固定连接在主轴上或与主轴一体成型，五挡主轴齿轮15、三挡主轴齿轮13、四挡主轴齿轮14和直驱齿轮12空套在主轴1上，所述两个棘齿棘轮19滑动套接在所述的主轴1上；所述副轴2上从左到右设有一挡副轴齿轮21、五挡副轴齿轮25、三挡副轴齿轮23、四挡副轴齿轮24和反向齿轮22五个副轴齿轮，在所述的一挡副轴齿轮21和五挡副轴齿轮25之间设有棘齿棘轮19，其中，一挡副轴齿轮21空套在所述副轴2上，五挡副轴齿轮25、三挡副轴齿轮23、四挡副轴齿轮24和反向齿轮22均固定连接在副轴2上，上述主轴齿轮和所述的副轴齿轮相互配合啮合；所述的棘齿棘轮19中间设有拨槽；所述的棘齿均为斜齿。

实施例二，如图7所示，区别上述技术方案中，限定所述弹性连接件为金属弹片453，所述金属弹片453上端固定连接在所述变挡拨杆41上，所述金属弹片453下端活动夹持住所述变挡拨叉45。

另外，采用本发明的技术方案，也可以将变挡拨杆以及变挡拨叉导向杆可以左右移动的活动固定在箱体上，不采用固定板固定变挡拨杆以及变挡拨叉导向杆的位置，只要确保变挡拨杆以及变挡拨叉导向杆只能左右移动而不能上下和前后移动即可。

具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明方法及其核心思想，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的前提下，还可以对发明进行若干改进和修饰，比如，简单改变齿面倾斜角，齿轮棘齿齿数和棘轮棘齿的齿数，这些改进和修饰也落入本发明的权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种紧凑型变速箱控制器，包括变挡鼓轮、变挡拨杆和变挡拨叉，所述变速箱包括箱体、主轴、副轴、换挡齿轮和棘轮，所述主轴和副轴相互平行的可旋转活动固定在变速箱的箱体上，所述换挡齿轮和棘轮套装在所述的主轴和副轴上，所述换挡齿轮和棘轮具有相互配合的棘齿，所述变挡拨叉由上端的变挡拨叉连接部和下端的变挡拨叉下叉部构成，其特征在于：所述变挡鼓轮可旋转活动固定在变速箱箱体上，变挡鼓轮的旋转中心线与主轴或副轴的旋转中心线相互平行，所述变挡鼓轮圆周面上设置有变挡鼓轮槽；所述变挡拨杆可左右移动的活动固定在箱体上，所述变挡拨杆前端活动固定在所述的变挡鼓轮槽内，所述变挡拨杆后端固定有弹性连接件，所述弹性连接件活动夹持所述变挡拨叉连接部；所述棘轮上设有棘轮卡槽，所述变挡拨叉下叉部卡在所述棘轮卡槽中。

2.根据权利要求1所述的一种紧凑型变速箱控制器，其特征在于：所述变挡拨杆和所述变挡拨叉的连接件为弹性连接件。

3.根据权利要求2所述的一种紧凑型变速箱控制器，其特征在于：所述弹性连接件为金属弹片，所述金属弹片上端固定连接在所述变挡拨杆上，所述金属弹片下端活动夹持住所述变挡拨叉。

4.根据权利要求2所述的一种紧凑型变速箱控制器，其特征在于：所述弹性连接件为扭簧，所述扭簧包括扭簧本体和扭簧输出端头，所述扭簧本体固定连接所述变挡拨杆上，所述扭簧输出端头活动夹持住所述变挡拨叉。

5.根据权利要求2所述的一种紧凑型变速箱控制器，其特征在于：还包括有固定板和变挡拨叉导向杆，所述固定板固定在所述箱体上，所述变挡拨叉导向杆固定在所述固定板上或直接固定在箱体上，所述变挡拨叉连接部为空心管，所述空心管活动套接在所述变挡拨叉导向杆上。

6.根据权利要求1所述的一种紧凑型变速箱控制器，其特征在于：所述箱体上开设有变挡拨杆穿接孔，所述变挡拨杆穿过所述的变挡拨杆穿接孔活动固定在所述箱体上。

7.根据权利要求1所述的一种紧凑型变速箱控制器，其特征在于：所述棘齿均为斜齿。