一种自行车用的电子变速机构制造技术

本实用新型专利技术公开一种自行车用的电子变速机构，包括支架、控制器、前变速线行程控制机构和后变速线行程控制机构，前变速线行程控制机构和后变速线行程控制机构的结构相同且分别与控制器连接，控制器、前变速线行程控制机构和后变速线行程控制机构分别设于支架上。本电子变速机构作为自行车电子变速器的基础机械结构，应用于自行车后，可实现同时对前、后变速线行程的灵活控制，并简化用户操作，改善人们的骑行体验效果。其制造成本较低，可有效提高自行车的市场竞争力。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及自行车变速控制
，特别涉及一种自行车用的电子变速机构。
技术介绍
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5千元以上，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机构。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种自行车用的电子变速机构，该机构结构简单，成本较低，也能实现对前、后变速线的灵活控制和精确控制。本技术的技术方案为：一种自行车用的电子变速机构，包括支架、控制器、前变速线行程控制机构和后变速线行程控制机构，前变速线行程控制机构和后变速线行程控制机构的结构相同且分别与控制器连接，控制器、前变速线行程控制机构和后变速线行程控制机构分别设于支架上。通过控制器控制前变速线行程控制机构和后变速线行程控制机构动作，分别带动前变速线和后变速线进行位移，并监控其位移行程。其中，前变速线行程控制机构和后变速线行程控制机构可采用以下两种结构方式：(1)所述前变速线行程控制机构和后变速线行程控制机构均为丝杆式结构，分别包括减速电机、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(即自行车的前变速线与前变速线行程控制机构中的变速线固定件连接，自行车的后变速线与后变速线行程控制机构中的变速线固定件连接)。丝杆螺母耦合安装于丝杆上，通过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。所述变速线固定件底部设有卡口，变速线(带有圆头的一端)的末端固定于卡口内，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。所述支架包括控制器支撑板、电机固定架和丝杆末端固定板，前变速线行程控制机构和后变速线行程控制机构并列设于电机固定架的两侧，对应的两个丝杆末端分别通过轴承与丝杆末端固定板连接，控制器支撑板设于电机固定架和丝杆末端固定板上方，控制器设于控制器支撑板上。作为一种优选方案，所述支架底部还设有弹簧，弹簧一端与电机固定架底部连接，弹簧另一端与变速线固定件底部连接。弹簧的设置一方面可对丝杆螺母及变速线固定件施加拉力的作用，从而克服外部链拔器过紧的弹簧拉力，进而降低电机负荷及功耗，另一方面也能使丝杆螺母及变速线固定件在丝杆上的移动更加稳定。作为一种优选方案，所述支架还包括支撑杆，丝杆末端固定板两侧分别通过支撑板与电机固定架连接。支撑杆的设置可使整个支架的结构更加稳定。所述变速线固定件上还设有行程反馈用的传感器，传感器与控制器电器连接。传感器将检测到的变速线固定件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。该结构形式的电子变速机构使用时，其原理是：控制器分别控制前变速线行程控制机构和后变速线行程控制机构动作，相应地带动前变速线和后变速线进行位移。前变速线行程控制机构或后变速线行程控制机构中，通过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(即相应的前变速线或后变速线)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。当变速线固定件上还设有传感器时，传感器通过检测变速线固定件的运动行程，并把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。(2)所述前变速线行程控制机构和后变速线行程控制机构均为蜗轮式结构，分别包括减速电机、结构固定架、蜗轮、蜗杆和变速线卷线轮，减速电机的输出端与蜗杆一端刚性连接，蜗轮和蜗杆设于结构固定架上，蜗轮与蜗杆之间啮合连接，变速线卷线轮与蜗轮固定连接，变速线缠绕于变速线卷线轮上。其中，结构固定架、蜗轮和蜗杆组成自锁运动结构，蜗轮转动轴与蜗杆垂直但不相交，减速电机驱动蜗杆转动时，通过蜗杆与蜗轮之间的啮合连接带动蜗轮转动，从而带动变速线卷线轮对变速线进行放卷或收卷，实现变速线的行程控制；变速线卷线轮作为变速线约束结构，跟随蜗轮同步运动。所述支架包括控制器支撑板和电机固定架，前变速线行程控制机构和后变速线行程控制机构并列设于电机固定架的两侧，结构固定架与电机固定架固定连接，控制器支撑板设于电机固定架和结构固定架上方。所述结构固定架包括电机支撑部、蜗轮转动轴和侧面支撑杆，蜗轮转动轴两端分别通过侧面支撑杆与电机支撑部连接；减速电机固定于电机支撑部上，蜗杆一端穿过电机支撑部并与减速电机连接的的输出端连接，蜗轮和变速线卷线轮同轴设于蜗轮转动轴上；蜗轮转动轴上还设有行程反馈用的传感器，传感器与控制器电器连接。其中，电机支撑部为圆盘式结构，蜗杆位于电机支撑部的一侧，减速电机位于电机支撑部的另一侧。变速线卷线轮设于蜗轮的一侧，且变速线卷线轮与蜗轮同步转动。变速线卷线轮的线槽上固定有自行车的变速线，当蜗轮转动时，变速线卷线轮跟随蜗轮绕蜗轮转动轴进行转动，使得变速线在变速线卷线轮的线槽上沿变速线卷线轮的外圆切线方向进行直线运动。该结构形式的电子变速机构使用时，其原理是：控制器分别控制前变速线行程控制机构和后变速线行程控制机构动作，相应地带动前变速线和后变速线进行位移。前变速线行程控制机构或后变速线行程控制机构中，控制器控制减速电机的转动位置，带动蜗杆进行转动，通过蜗杆与蜗轮的啮合运动，使得蜗轮绕其所在的蜗轮转动轴旋转，蜗轮旋转并带动安装在蜗轮上的变速线卷线轮旋转，使得固定在变速线卷线轮线槽上的变速线沿变速线卷线轮的外圆切线方向进行直线运动，从而控制变速线的行程运动。当蜗轮传动轴上还设有传感器时，传感器通过检测变速线固定件的运动行程，并把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。本技术相对于现有技术，具有以下有益效果：本电子变速机构作为自行车电子变速器的基础机械结构，应用于自行车后，可实现同时对前、后变速线行程的灵活控制，并简化用户操作，改善人们的骑行体验效果。其制造成本较低，可有效提高自行车的市场竞争力。本电子变速机构中，减速电机与丝杆之间、减速电机与蜗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或蜗轮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。本电子变速机构中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自行车用的电子变速机构，其特征在于，包括支架、控制器、前变速线行程控制机构和后变速线行程控制机构，前变速线行程控制机构和后变速线行程控制机构的结构相同且分别与控制器连接，控制器、前变速线行程控制机构和后变速线行程控制机构分别设于支架上。

【技术特征摘要】
1.一种自行车用的电子变速机构，其特征在于，包括支架、控制器、前变速线行程控制机构和后变速线行程控制机构，前变速线行程控制机构和后变速线行程控制机构的结构相同且分别与控制器连接，控制器、前变速线行程控制机构和后变速线行程控制机构分别设于支架上。2.根据权利要求1所述一种自行车用的电子变速机构，其特征在于，所述前变速线行程控制机构和后变速线行程控制机构均为丝杆式结构，分别包括减速电机、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。3.根据权利要求2所述一种自行车用的电子变速机构，其特征在于，所述变速线固定件底部设有卡口，变速线的末端固定于卡口内。4.根据权利要求2所述一种自行车用的电子变速机构，其特征在于，所述支架包括控制器支撑板、电机固定架和丝杆末端固定板，前变速线行程控制机构和后变速线行程控制机构并列设于电机固定架的两侧，对应的两个丝杆末端分别通过轴承与丝杆末端固定板连接，控制器支撑板设于电机固定架和丝杆末端固定板上方，控制器设于控制器支撑板上。5.根据权利要求4所述一种自行车用的电子变速机构，其特征在于，所述支架底部还设有弹簧，弹簧一端与电机固定架底部连接，弹簧另一端与变速线固定件底部连接。6.根据权利要求4所述一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭广焕，招子安，
申请(专利权)人：广州量变科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44