一种助力自行车的调速方法及调速器技术

本发明专利技术公开一种助力自行车的调速方法及调速器，该方法包括以下步骤：通过拨动调速器，使得导绳驱动拨链器，然后拨链器将链条拨至下一个飞轮上，完成档位调节；在高档位调到低档位中，每拨动调速器一次，链条移动一个档位，从档位高的飞轮上移动到下一个相邻的低一个档位的飞轮上。所述调速器包括支架、设转轴、调速轮、推杆以及用于限制推杆转动的角度的限位板；在每次调档中，推杆由初始状态到其限位面与限位板的限位台接触时转过的角度为限位角B；其中，限位角B大于一个单齿行程角A，小于两个单齿行程角A之和。该调速方法和调速器可以防止链条跨档位切换，避免电机在启动和关闭之间不停的切换，从而延长电机和供电池的寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种助力自行车的调速方法及调速器
本专利技术涉及自行车调速方法和设备，具体涉及一种助力自行车的调速方法及调速器。
技术介绍
山地车，具有可调速的特点，骑行者可根据自身和道路情况的需要来进行调节，以获得更快的车速或者更省力的骑行感受，广受大众欢迎。起初，人们为了追求刺激的骑行感受，山地车主要用于在山地和荒野中骑行，而且经常出现在山地自行车活动中，吸引了大批的骑行爱好者；随着时间的推移，山地车更是逐渐占领普通的自行车的市场和空间，在平常的生活和出行中，越来越多人由骑行普通的自行车转为骑行山地车。其中，为了在骑行过程中省力，骑行者往往将档位调至低档，但是，车速会较高档的车速要慢很多。在骑行者不加大驱动力的情况下，如果想要更快的车速，必须要借助外力，为此需要一种新型的山地车。助力变速自行车，以电池作为辅助动力来源，并具备动力辅助系统，可以实现人力和电力一体化骑行。助力变速自行车的工作原理为：骑行者的脚通过驱动踏板和曲柄，从而驱动牙盘带动链条转动；调速时，驱动调速器的推杆摆动，使得导绳拉动拔链器，从而将链条从当前的飞轮上拨往下一个飞轮，完成档位切换；当导绳拉动的距离越大，拨链器拨动链条的幅度也越大。其中，完成切换后，作用在曲柄的驱动力会发生变化，动力辅助系统内的压力感应系统感应到曲柄的驱动力的变化，然后传给内部的控制系统，当曲柄的驱动力达到一定值时，控制系统向助力电机发出指令，接着助力电机起动，通过动力输出系统将动力传到飞轮上；此时，飞轮上有两种驱动力集合在一起，分别是人的驱动力和电机的驱动力。如果骑行者的驱动力不变的话，自行车的速度就会增加；如果骑行者想保持自行车速度不变的话，骑行者就可以相应的减小脚踏力，自行车实现了助力功能。一般地，直径小的飞轮代表高档，直径大的飞轮代表低档，例如，直径从小到大的飞轮代表的档位为5、4、3、2、1。当骑行者遇到上坡的路况或者想减小自身的脚踏力而增加脚的踏频时，需要通过调速器来驱动链条从直径小的飞轮切换至直径大的飞轮上。对于普通的变速自行车，为了适应更复杂的路况，从高档向抵档变速过程中，能够一次越过飞轮的级数越多越好，因此可以跨档调节，例如从档位5可以直接调到档位1。但是，对于助力自行车，跨档调节会带来以下问题：由于跨档调节后的传动比较换档前大幅度减小，所以在切换后的瞬间，在惯性作用下车速保持不变，而脚踏、曲柄和牙盘的转速则主动加快，骑行者很容易出现踏空现象，使得骑行者的脚对曲柄施加的力消失，只剩下曲柄的惯性力，使得曲柄在自主转动，而动力辅助系统是通过曲柄上所受到的脚踏压力来控制是否输出动力，踏空的现象会使动力辅助系统的动力瞬间切断，而随后正常骑行时动力辅助系统又会正常工作，这就导致在换档时电机会在启动和关闭之间不停的切换，这样对助力电机和电池造成非常大的损害，影响使用寿命。此外，跨档变速也会使得链条受力出现大幅度的突变，所以链条也会产生一定程度的损害。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述存在的问题，提供一种助力自行车的调速方法，该调速方法可以避免在换档时助力电机频繁地启动和关闭，从而延长助力电机和供电池的使用寿命。本专利技术还提供了一种助力自行车的调速器。本专利技术的目的通过以下技术方案实现：一种助力自行车的调速方法，包括以下步骤：通过拨动调速器，使得导绳驱动拨链器，由拨链器将链条拨至下一个飞轮上，完成档位调节；所述档位调节包括从低档位调到高档位和从高档位调到低档位；在高档位调到低档位中，每拨动调速器一次，链条只移动一个档位，从当前档位高的飞轮上移动到下一个相邻的低一个档位的飞轮上。本专利技术的一个优选方案，其中，每次调速器往调速的方向拨动，当档位切换后，调速器往相反的方向复位，才能进行下一次拨动。由于每次调速时，调速器必须要反方向复位后才能进行下一次拨动，从而可以避免短时间连续多次拨动调速器，进而避免了链条在短时间内沿着飞轮不断切换的现象，从而避免脚踏踏空而让助力电机和供电池频繁启停。一种用于实现上述调速方法的助力自行车的调速器，包括固定在调速器的外壳上的支架、设在支架上的转轴、调速轮、用于驱动调速轮进行转动的推杆、用于限制推杆转动的角度的限位板以及用于对调速轮进行定位的定位机构；所述推杆的一端为用于拨动操作的操作端，另一端为转动驱动端；所述转轴的一端固定在支架上，另一端分别穿过调速轮和转动驱动端的转动中心并固定在限位板上；所述调速轮通过导绳固定件与导绳固定连接，所述调速轮的一端设为外棘轮结构，另一端设为内棘轮结构；在圆周的方向上，所述外棘轮结构设有多个外棘齿，所述内棘轮结构设有多个内棘齿；所述外棘齿和内棘齿的朝向相同；所述定位机构包括设置在调速轮下方的定位件，该定位件上设有凸起并延伸至内棘轮结构的齿槽中的定位棘爪，当定位棘爪从上一个齿槽移动至相邻的下一个齿槽中时，链条从上一个飞轮切换至相邻的下一个飞轮上；所述转动驱动端上设有用于驱动调速轮沿着棘齿的朝向相反的方向转动的驱动棘爪，该驱动棘爪一端通过转动轴转动连接在转动驱动端上，所述转动轴上设有用于促使驱动棘爪抵在外棘轮结构的齿槽中的抵紧弹簧；所述限位板上设有凸起的限位台，所述转动驱动端上设有限位面；沿着与棘齿的朝向相反的方向，所述限位台位于限位面的前方；以转轴中心线为转动中心，相邻的两个内棘齿之间的圆心角为单齿行程角A，在每次调档中，推杆由初始状态转动至其限位面与限位板的限位台接触时转过的角度为限位角B；其中，限位角B大于任意一个单齿行程角A，小于任意两个相邻的单齿行程角A之和。上述调速器的调速原理是：一般地，往与棘齿的朝向相反的方向驱动推杆，使得转动驱动端绕着转轴转动，从而驱动调速轮转动，进而驱动导绳拉动拨链器，完成调档操作。其中，由于限位板上设有凸起的限位台，且限位台位于转动驱动端的限位面的前方，当转动驱动端转过一定角度后，限位台挡在限位面的前方，从而限制了推杆的转动角度。在调档中，推杆由初始状态到其限位面与限位板的限位台接触时转过的角度为限位角B，其中，限位角B大于任意一个单齿行程角A，小于任意两个相邻的单齿行程角A之和；即在内棘轮结构中，相对地，定位棘爪只能从上一个齿槽中移动至相邻的下一个齿槽中，而不能跨越相邻的齿槽直接移动至第三个齿槽中。在本调速器中，单齿行程角A代表着用于驱动链条切换一个档位所需的驱动幅度，而每次转动推杆，调速轮转过的角度大于单齿行程角A，而小于两个单齿行程角A之和，所以调速轮传递给导绳的驱动幅度只够驱动链条切换一个档位，从而实现每拨动推杆一次，链条移动至下一个相邻的飞轮上。当转动驱动端驱动调速轮完成档位切换工作后，接着往与棘齿的朝向相同的方向驱动推杆，使得推杆复位，以便下一次调档。在复位的过程中，驱动棘爪绕着转动轴向上转动，同时越过外棘齿，从而在上一个外棘齿的齿槽中移动至下一个齿槽中；其中，由于抵紧弹簧促使定位棘爪抵在内棘齿的齿槽中，从而防止调速轮随着转动驱动端往棘齿朝向相同的方向转动。本专利技术的一个优选方案，其中，多个内棘齿沿着圆周的方向均匀排布，所有单齿行程角A相等，在每次调档的过程中，A＜B＜2A。本专利技术的一个优选方案，其中，所述调速器还包括用于驱动推杆自动复位的复位卷簧，该复位卷簧的一端固定在转动驱动端上，另一端固定在支架上。一般地，往与棘齿的朝向相反的方向推动推杆，相对地，使得定位棘爪移本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种助力自行车的调速方法，其特征在于，包括以下步骤：通过拨动调速器，使得导绳驱动拨链器，由拨链器将链条拨至下一个飞轮上，完成档位调节；所述档位调节包括从低档位调到高档位和从高档位调到低档位；在高档位调到低档位中，每拨动调速器一次，链条只移动一个档位，从当前档位高的飞轮上移动到下一个相邻的低一个档位的飞轮上。

【技术特征摘要】
1.一种助力自行车的调速方法，其特征在于，包括以下步骤：通过拨动调速器，使得导绳驱动拨链器，由拨链器将链条拨至下一个飞轮上，完成档位调节；所述档位调节包括从低档位调到高档位和从高档位调到低档位；在高档位调到低档位中，每拨动调速器一次，链条只移动一个档位，从当前档位高的飞轮上移动到下一个相邻的低一个档位的飞轮上。2.根据权利要求1所述的助力自行车的调速方法，其特征在于，每次调速器往调速的方向拨动，当档位切换后，调速器往相反的方向复位，才能进行下一次拨动。3.一种用于实现权利要求1所述助力自行车的调速方法的调速器，其特征在于，包括固定在调速器的外壳上的支架、设在支架上的转轴、调速轮、用于驱动调速轮进行转动的推杆、用于限制推杆转动的角度的限位板以及用于对调速轮进行定位的定位机构；所述推杆的一端为用于拨动操作的操作端，另一端为转动驱动端；所述转轴的一端固定在支架上，另一端分别穿过调速轮和转动驱动端的转动中心并固定在限位板上；所述调速轮通过导绳固定件与导绳固定连接，所述调速轮的一端设为外棘轮结构，另一端设为内棘轮结构；在圆周的方向上，所述外棘轮结构设有多个外棘齿，所述内棘轮结构设有多个内棘齿；所述外棘齿和内棘齿的朝向相同；所述定位机构包括设置在调速轮下方的定位件，该定位件上设有凸起并延伸至内棘轮结构的齿槽中的定位棘爪，当定位棘爪从上一个齿槽移动至相邻的下一个齿槽中时，链条从上一个飞轮切换至相邻的下一个飞轮上；所述转动驱动端上设有用于驱动调速轮沿着棘齿的朝向相反的方向转动的驱动棘爪，该驱动棘爪一端通过转动轴转动连接在转动驱动端上，所述转动轴上设有用于促使驱动棘爪抵在外棘轮结构的齿槽中的抵紧弹簧；所述限位板上设有凸起的限位台，所述转动驱动端上设有限位面；沿着与棘齿的朝向相反的方向，所述限位台位...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦瑞赞，
申请(专利权)人：速瑞达自行车零件佛山有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44