一種自行車電子變速器用的絲杆式變速線行程控制機構的製作方法
2023-06-03 01:05:16 1
本實用新型涉及自行車變速控制技術領域，特別涉及一種自行車電子變速器用的絲杆式變速線行程控制機構。
背景技術：
隨著出行環境的變化和人們對健康的關注度的影響，近年來，自行車運動在群眾中的普及度越來越高，人們把自行車作為交通工具的同時，也逐漸享受著自行車運動給人們所帶來的樂趣。但人們進行著自行車運動的過程中，對自行車系統的知識認識較少，尤其是對自行車的變速系統的掌握度更是少數，而變速系統對自行車運動起著關鍵作用，人們在進行自行車運動時不懂得較好地使用變速系統，容易導致騎行體驗不佳的情況，為此，目前市面也開始有電子變速器的使用，但目前在售的電子變速器都定位在高端位置，價格達到數千元以上，而且需要更換自行車整套變速系統，可以適配的自行車種類很少，沒辦法向消費者普及。因此，作為電子變速器的基礎變速結構，並實現低成本和高適配性，有必要開發一種新的變速線行程控制機構。
技術實現要素：
本實用新型的目的在於克服現有技術的不足，提供一種自行車電子變速器用的絲杆式變速線行程控制機構，該機構結構簡單，也能實現對變速線的靈活控制和精確控制。
本實用新型的技術方案為：一種自行車電子變速器用的絲杆式變速線行程控制機構，包括減速電機、結構約束支架、絲杆、絲杆螺母和變速線固定件，減速電機的輸出端與絲杆一端剛性連接，絲杆設於結構約束支架內，絲杆螺母耦合安裝於絲杆上，變速線固定件設於絲杆螺母上，自行車的變速線通過變速線固定件與絲杆螺母連接。其中，結構約束支架、絲杆和絲杆螺母組成自鎖直線運動結構，結構約束支架和絲杆固定不動，絲杆螺母耦合安裝於絲杆上，通過結構約束支架與絲杆螺母的周向進行耦合，阻止絲杆螺母跟隨絲杆進行周向轉動，使得當絲杆轉動時，絲杆螺母穩定地沿絲杆軸向進行直線運動；變速線固定件作為變速線約束結構，跟隨絲杆螺母一起運動，從而實現自行車的變速線跟隨絲杆螺母進行沿絲杆的軸向直線運動。
所述結構約束支架為一側封閉的U形結構，包括相連接的側板和端板，側板兩端分別設置端板，絲杆的兩端分別通過軸承與端板連接。
所述結構約束支架為一體式結構或分體式結構。
所述結構約束支架中，兩個端板之間還設有支撐杆，支撐杆設於絲杆上方，支撐杆兩端分別固定於端板上。
所述結構約束支架上還設有行程反饋組件，行程反饋組件包括行程反饋固定件和檢測頭，行程反饋固定件安裝於結構約束支架的側板上，檢測頭與變速線固定件固定連接，檢測頭與行程反饋固定件滑動連接。檢測頭跟隨變速線固定件沿著絲杆進行軸向的直線運動。
所述減速電機外接控制器，行程反饋組件的檢測頭也外接控制器。檢測頭將檢測到的位移信號反饋至控制器，再通過控制器調節減速電機的轉向和轉速，可實現對變速線位移量的精確控制。
所述結構約束支架、絲杆和絲杆螺母組成自鎖直線運動結構。
所述變速線固定件一側設有卡口，變速線的末端(帶有圓頭的一端)固定於卡口內，變速線的另一端因為有鏈撥器的彈簧拉緊，因此卡口和彈簧的組合就可以把變速線張緊並固定。
本自行車電子變速器用的絲杆式變速線行程控制機構使用時，其原理是：通過絲杆式變速線行程控制機構外部的控制器控制減速電機的轉動位置，帶動絲杆進行轉動，使絲杆螺母沿著絲杆軸向進行直線位移，通過變速線固定件把自行車的變速線和絲杆螺母進行固定，通過絲杆螺母的直線位移運動，實現對變速線的行程控制；當該絲杆式變速行程控制機構中還設有行程反饋組件時，行程反饋組件通過檢測變速線固定件的運動行程，並把其位移信息反饋到控制器中，再由控制器根據反饋行程對減速電機的轉動位置進行調節，可實現對該過程自行車變速線的行程的閉環控制。
本實用新型相對於現有技術，具有以下有益效果：
本絲杆式變速線行程控制機構作為自行車電子變速器的基礎機械結構，可配合控制器實現對變速線行程的靈活控制，可簡化用戶操作，改善人們的騎行體驗效果。將其應用於自行車時，可有效提高自行車的市場競爭力。
本絲杆式變速線行程控制機構中，減速電機與絲杆之間的連接方式採用剛性連接，可有效保證減速電機和絲杆之間動力傳輸的精確性，同時也可以簡化整個變速行程控制機構的結構，使其結構簡單輕巧，方便於應用到自行車上。
本絲杆式變速線行程控制機構中，通過設置行程反饋組件，結合外部的控制器，可進一步實現對變速線行程的精確控制。
附圖說明
圖1為本絲杆式變速線行程控制機構的結構示意圖。
圖2為圖1的A方向上的局部剖視圖。
圖3為圖1的B方向上的局部剖視圖。
圖4為變速線固定件的結構示意圖。
上述各圖中，1為結構約束支架，1-1為側板，1-2為端板，2為減速電機，3為絲杆，4為絲杆螺母，5為變速線固定件，5-1為卡口，6為變速線，7為行程反饋固定件，8為檢測頭，9為支撐杆。
具體實施方式
下面結合實施例，對本實用新型作進一步的詳細說明，但本實用新型的實施方式不限於此。
實施例1
本實施例一種自行車電子變速器用的絲杆式變速線行程控制機構，如圖1或圖3所示，包括減速電機、結構約束支架、絲杆、絲杆螺母和變速線固定件，減速電機的輸出端與絲杆一端剛性連接，絲杆設於結構約束支架內，絲杆螺母耦合安裝於絲杆上，變速線固定件設於絲杆螺母上，自行車的變速線通過變速線固定件與絲杆螺母連接。其中，結構約束支架、絲杆和絲杆螺母組成自鎖直線運動結構，結構約束支架和絲杆固定不動，絲杆螺母耦合安裝於絲杆上，通過結構約束支架與絲杆螺母的周向進行耦合，阻止絲杆螺母跟隨絲杆進行周向轉動，使得當絲杆轉動時，絲杆螺母穩定地沿絲杆軸向進行直線運動；變速線固定件作為變速線約束結構，跟隨絲杆螺母一起運動，從而實現自行車的變速線跟隨絲杆螺母進行沿絲杆的軸向直線運動。
結構約束支架為一側封閉的U形結構，包括相連接的側板和端板，側板兩端分別設置端板，絲杆的兩端分別通過軸承與端板連接。兩個端板之間還設有支撐杆，支撐杆設於絲杆上方，支撐杆兩端分別固定於端板上。結構約束支架可為一體式結構或分體式結構。
如圖2所示，結構約束支架上還設有行程反饋組件，行程反饋組件包括行程反饋固定件和檢測頭，行程反饋固定件安裝於結構約束支架的側板上，檢測頭與變速線固定件固定連接，檢測頭與行程反饋固定件滑動連接。檢測頭跟隨變速線固定件沿著絲杆進行軸向的直線運動，檢測頭可採用位移傳感器。
減速電機外接控制器，行程反饋組件的檢測頭也外接控制器。檢測頭將檢測到的位移信號反饋至控制器，再通過控制器調節減速電機的轉向和轉速，可實現對變速線位移量的精確控制。
如圖4所示，變速線固定件一側設有卡口，變速線的末端(帶有圓頭的一端)固定於卡口內，變速線的另一端因為有鏈撥器的彈簧拉緊，因此卡口和彈簧的組合就可以把變速線張緊並固定。
本自行車電子變速器用的絲杆式變速線行程控制機構使用時，其原理是：通過絲杆式變速線行程控制機構外部的控制器控制減速電機的轉動位置，帶動絲杆進行轉動，使絲杆螺母沿著絲杆軸向進行直線位移，通過變速線固定件把自行車的變速線和絲杆螺母進行固定，通過絲杆螺母的直線位移運動，實現對變速線的行程控制；當該絲杆式變速行程控制機構中還設有行程反饋組件時，行程反饋組件通過檢測變速線固定件的運動行程，並把其位移信息反饋到控制器中，再由控制器根據反饋行程對減速電機的轉動位置進行調節，可實現對該過程自行車變速線的行程的閉環控制。
實施例2
本實施例一種自行車電子變速器用的絲杆式變速線行程控制機構，與實施例1相比較，其不同之處在於，絲杆式變速線行程控制機構中不設置行程反饋組件，通過減速電機驅動絲杆轉動，使絲杆螺母帶動變速線固定件進行軸向的直線位移，從而直接控制變速線的行程。
如上所述，便可較好地實現本實用新型，上述實施例僅為本實用新型的較佳實施例，並非用來限定本實用新型的實施範圍；即凡依本實用新型內容所作的均等變化與修飾，都為本實用新型權利要求所要求保護的範圍所涵蓋。