自行车五通处微型变速器的换挡系统

技术领域

本发明涉及到自行车五通处的微型变速器,更具体涉及到一种自行车五通处微型变速器的换挡系统。

背景技术

自行车，又称脚踏车或单车，它主要由车架、前轮、后轮、前叉、车把、中轴、踏板、链盘、链条、刹车等组成。在自行车的车架五通处设置的变速器，又名自行车中轴变速器、自行车五通处微型变速器、自行车五通处内变速器等。近年我们的团队专门从事自行车五通处微型变速器的研究开发工作，申请了一些专利：如，名称为《中轴设有微型箱式变速器的自行车》，专利号为ZL201010518569.9，专利申请日为2010年10月25日；名称为《自行车微型箱式变速器》，专利号为ZL 201010518578.8，专利申请日为2010年10月25日；名称为《自行车微型变速箱的换挡装置》，专利号为ZL 201010518576.9，专利申请日为2010年10月25日；名称为《自行车微型变速箱的滑块式换挡装置》，专利申请号为2014101500245，专利申请日为2014年4月15日，名称为《一种自行车微型变速箱的单拉线滑块式换挡装置》，专利权号为ZL2016205463269，专利申请日为2016年6月7日。自行车中轴变速器虽然开发基本成功，但是，专利权号为ZL 2016205463269的自行车微型变速箱的单拉线滑块式换挡装置，虽然从工作原理和结构上可以实现功能，但是，产品推向市场后，还是发现了一些大问题，自行车用一段时间后，换档容易出现故障，造成不能换挡，其主要原因：一是，换挡滑块采用两根减档拉绳、两根拉簧、四个转角滑轮实现减挡的结构，其可靠性极差，自行车在剧烈的颠簸中，减档机构不能正常工作；二是，一档的换挡拨杆、三档的换挡拨杆、四档的换挡拨杆的触头端呈悬臂状态，当换挡拨杆受力时，换挡拨杆的触头容易上翘，严重影响换挡拨杆的触头驱动换挡拨叉的触头，造成加挡、减挡常常不能正常操作。为了克服现有自行车微型变速箱的单拉线滑块式换挡装置的不足，促进自行车微型变速箱在自行车上的应用，有待探索一种新的自行车五通处微型变速器的换挡系统。

发明内容

本发明的目的：提供一种自行车五通处微型变速器的换挡系统。

本发明的技术方案是，一种自行车五通处微型变速器的换挡系统，其特征在于：在变速器上盖的顶部从下向上设有四阶台阶，依次为一阶台阶、二阶台阶、三阶台阶、四阶台阶，在二阶台阶的左右两侧及后侧设有拉簧导向槽，在一阶台阶内设有换挡拨叉孔，在一阶台阶内装有换挡拨杆和换挡拨叉的触头，换挡拨叉的触头从下向上伸出换挡拨叉孔；二阶台阶装有换挡滑块框, 二阶台阶的前段设有拉簧挂耳滑槽；在拉簧导向槽内装有拉簧；在三阶台阶装有前压板和后压板；在四阶台阶装有盖板；换挡滑块由换挡滑块框和换挡拨杆组成，换挡拨杆的一端固定在换挡滑块框上，在换挡滑块框的前端设有凸台，在凸台的中部设有换挡拉线连接孔，换挡滑块框的前端的左右两边设有拉簧挂耳，拉簧的两端连接在拉簧挂耳上，拉簧的中间点用螺钉固定在后侧的拉簧导向槽中间，在换挡拉线连接孔上连接有换挡拉线，在变速器上盖上设有上下箱体连接孔；用螺钉将前压板、后压板固定在变速器上盖的三阶台阶上，用螺钉将盖板固定在变速器上盖的四阶台阶上。

所述的自行车五通处微型变速器的换挡系统，在变速器上盖的左外侧两上角设有变速器轴向定位沉台，变速器轴向定位沉台上设有螺纹孔，在变速器上盖的左侧轴承孔处设有左轴承端盖，在变速器上盖的右侧轴承孔处设有右轴承端盖，在变速器上盖前端的上部设有换挡拉线安装槽。

上述所述的自行车五通处微型变速器的换挡系统，其所述的一阶台阶内设有四个换挡拨叉孔；所述的换挡拨杆为四根；设在换挡滑块框下面的换挡拨杆，从右到左依次为一挡拨杆、二挡拨杆、三挡拨杆、四挡拨杆，换挡拉线带动换挡滑块框和换挡拨杆向前移动进行加挡，换挡滑块框位于后侧时，一挡啮合，换挡滑块框从后向前移动一个挡距，二挡啮合，再向前移动一个挡距，三挡啮合，再向前移动一个挡距，换挡滑块框到了前端终点，四挡啮合；松开换挡拉线，拉簧带动换挡滑块框和换挡拨杆向后移动进行减挡，换挡滑块框从前向后移动一个挡距，三挡啮合，再向后移动一个挡距，二挡啮合，再向后移动一个挡距，换挡滑块框到了后端终点，一挡啮合；拉簧挂耳的外端向下弯曲，拉簧挂耳在拉簧挂耳滑槽滑动。

上述所述的自行车五通处微型变速器的换挡系统，其一挡拨杆和二挡拨杆的后端连接为一体，后端固定在换挡滑块框的前横框下，一挡拨杆和二挡拨杆的前端位于换挡滑块框的后横框下；三挡拨杆和四挡拨杆的后端连接为一体，后端固定在换挡滑块框的后横框下，三挡拨杆和四挡拨杆的前端位于换挡滑块框的前横框下；换挡滑块框的厚度为0.5-2毫米，换挡滑块拨杆的厚度为0.5-3毫米，所述前压板、后压板的厚度为0.2-2毫米，盖板的厚度盖板为0.2-2毫米；换挡滑块框、换挡拨杆、前压板、后压板用不锈钢板制成。

在本发明中，创新了减挡的传动机构；创新了换挡滑块框的结构；优化了换挡拨杆的结构，使每一根换挡拨杆的触头置于换挡滑块框横框之下，使换挡拨杆的触头不上下摆动；优化了变速器上盖的结构。

本发明的工作原理，换挡滑块的前后移动，变化换挡拨杆的触头与换挡拨叉的触头的啮合或断开；当换挡拨杆的触头与换挡拨叉的触头的啮合时，换挡拨叉推动变速器内的端面离合齿轮的端面棘轮与端面离合棘爪套筒的套筒端面棘爪啮合；当换挡拨杆的触头与换挡拨叉的触头的断开时，在变速器内的弹簧的弹力的作用下和在端面棘轮与套筒端面棘爪超越离合的分离下，原啮合付的端面离合齿轮的端面棘轮与端面离合棘爪套筒的套筒端面棘爪就分离断开；在变速器中，是先进挡后脱挡，即在换挡时，是一对新的端面离合齿轮的端面棘轮与端面离合棘爪套筒的套筒端面棘爪先啮合后，原已经啮合的那对端面离合齿轮的端面棘轮与端面离合棘爪套筒的套筒端面棘爪再断开。

加挡时，按一下加档手柄，自行车的换挡指拨器带动换挡拉线向前移动一个挡距，换挡滑块框和换挡拨杆就向前移动一个挡距，就先实现上一级挡位新的啮合，随即原啮合挡位断开，其加挡规律为：一挡→二挡→三挡→四挡；减挡时，按一下减档手柄，拉簧带动换挡滑块和换挡拨杆向后移动一个挡距，就先实现下一级挡位新的啮合，随即原啮合挡位断开，其减挡规律为：四挡→三挡→二挡→一挡。所谓的挡距，就是相邻两挡位之间换挡滑块移动的距离。自行车换挡指拨器设在自行车的车把上，一般设置在车把的左边。

本发明中，所涉及的端面棘轮与套筒端面棘爪是一个特殊的棘轮式超越离合器，所谓的特殊，本发明所采用的棘轮式超越离合器其端面棘轮与套筒端面棘爪是可以人为控制啮合与分离。本发明的换挡系统实质就是一种人为控制多个特殊的棘轮式超越离合器进行工作的系统。

本发明的有益效果：本发明的一种自行车五通处微型变速器的换挡系统，与原有的自行车微型变速箱的单拉线滑块式换挡装置相比，创新了减挡的传动机构，减少了两根减挡拉线、四个滑轮、一根减挡弹簧，创新了换挡滑块框的结构；优化了换挡拨杆的结构，大大减化了减档的传动机构，显著增加了减档传动机构的稳定性、可靠性及耐久性，显著提高了自行车微型变速器的使用效果及可靠性，确保了自行车微型变速器在自行车中的应用，其制作、安装容易，使用方便、安全，具有推广价值。

附图说明

图1是本发明俯视的示意图；

图2是图1中的A-A剖视图；

图3是图1中的B-B剖视图；

图4是图1中取下盖板后的结构示意图；

图5是图1中取下盖板、前压板、后压板后的结构示意图；

图6是换挡滑块俯视的结构示意图；

图7是换挡滑块仰视的结构示意图；

附图标记：变速器上盖1、变速器轴向定位沉台1a、换挡拉线安装槽1b、左轴承端盖1c、右轴承端盖1d、拉簧挂耳滑槽1e、换挡拉线2、前压板3、盖板4、换挡滑块框5、拉簧挂耳5a、换挡拉线连接孔5b、换挡拨杆6、一挡拨杆6a、二挡拨杆6b、三挡拨杆6c、四挡拨杆6d、换挡拨叉7、换挡拨叉孔8、后压板9、拉簧10、上下箱体连接孔11、螺钉12。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

参照图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7，一种自行车五通处微型变速器的换挡系统，在变速器上盖1的顶部从下向上设有四阶台阶，依次为一阶台阶、二阶台阶、三阶台阶、四阶台阶，在二阶台阶的左右两侧及后侧设有拉簧导向槽，在一阶台阶内设有换挡拨叉孔8，在一阶台阶内装有换挡拨杆6和换挡拨叉7的触头，换挡拨叉7的触头从下向上伸出换挡拨叉孔8；二阶台阶装有换挡滑块框5, 二阶台阶的前段设有拉簧挂耳滑槽1e；在拉簧导向槽内装有拉簧10；在三阶台阶装有前压板3和后压板9；在四阶台阶装有盖板4；换挡滑块由换挡滑块框5和换挡拨杆6组成，换挡拨杆6的一端固定在换挡滑块框5上，在换挡滑块框5的前端设有凸台，在凸台的中部设有换挡拉线连接孔5b，换挡滑块框5的前端的左右两边设有拉簧挂耳5a，拉簧10的两端连接在拉簧挂耳5a上，拉簧10的中间点用螺钉12固定在后侧的拉簧导向槽中间，在换挡拉线连接孔5b上连接有换挡拉线2，在变速器上盖1上设有上下箱体连接孔11；用螺钉将前压板3、后压板9固定在变速器上盖1的三阶台阶上，用螺钉将盖板4固定在变速器上盖1的四阶台阶上。

实施例2

参照图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7，一种自行车五通处微型变速器的换挡系统，在变速器上盖1的顶部从下向上设有四阶台阶，依次为一阶台阶、二阶台阶、三阶台阶、四阶台阶，在二阶台阶的左右两侧及后侧设有拉簧导向槽，在一阶台阶内设有换挡拨叉孔8，在一阶台阶内装有换挡拨杆6和换挡拨叉7的触头，换挡拨叉7的触头从下向上伸出换挡拨叉孔8；二阶台阶装有换挡滑块框5, 二阶台阶的前段设有拉簧挂耳滑槽1e；在拉簧导向槽内装有拉簧10；在三阶台阶装有前压板3和后压板9；在四阶台阶装有盖板4；换挡滑块由换挡滑块框5和换挡拨杆6组成，换挡拨杆6的一端固定在换挡滑块框5上，在换挡滑块框5的前端设有凸台，在凸台的中部设有换挡拉线连接孔5b，换挡滑块框5的前端的左右两边设有拉簧挂耳5a，拉簧10的两端连接在拉簧挂耳5a上，拉簧10的中间点用螺钉12固定在后侧的拉簧导向槽中间，在换挡拉线连接孔5b上连接有换挡拉线2，在变速器上盖1上设有上下箱体连接孔11；用螺钉将前压板3、后压板9固定在变速器上盖1的三阶台阶上，用螺钉将盖板4固定在变速器上盖1的四阶台阶上。在变速器上盖1的左外侧两上角设有变速器轴向定位沉台1a，变速器轴向定位沉台1a上设有螺纹孔，在变速器上盖1的左侧轴承孔处设有左轴承端盖1c，在变速器上盖1的右侧轴承孔处设有右轴承端盖1d，在变速器上盖1前端的上部设有换挡拉线安装槽1b。

实施例3

参照图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7，一种自行车五通处微型变速器的换挡系统，在变速器上盖1的顶部从下向上设有四阶台阶，依次为一阶台阶、二阶台阶、三阶台阶、四阶台阶，在二阶台阶的左右两侧及后侧设有拉簧导向槽，在一阶台阶内设有换挡拨叉孔8，在一阶台阶内装有换挡拨杆6和换挡拨叉7的触头，换挡拨叉7的触头从下向上伸出换挡拨叉孔8；二阶台阶装有换挡滑块框5, 二阶台阶的前段设有拉簧挂耳滑槽1e；在拉簧导向槽内装有拉簧10；在三阶台阶装有前压板3和后压板9；在四阶台阶装有盖板4；换挡滑块由换挡滑块框5和换挡拨杆6组成，换挡拨杆6的一端固定在换挡滑块框5上，在换挡滑块框5的前端设有凸台，在凸台的中部设有换挡拉线连接孔5b，换挡滑块框5的前端的左右两边设有拉簧挂耳5a，拉簧10的两端连接在拉簧挂耳5a上，拉簧10的中间点用螺钉12固定在后侧的拉簧导向槽中间，在换挡拉线连接孔5b上连接有换挡拉线2，在变速器上盖1上设有上下箱体连接孔11；用螺钉将前压板3、后压板9固定在变速器上盖1的三阶台阶上，用螺钉将盖板4固定在变速器上盖1的四阶台阶上。所述的一阶台阶内设有四个换挡拨叉孔8；所述的换挡拨杆6为四根；设在换挡滑块框5下面的换挡拨杆6，从右到左依次为一挡拨杆6a、二挡拨杆6b、三挡拨杆6c、四挡拨杆6d，换挡拉线2带动换挡滑块框5和换挡拨杆6向前移动进行加挡，换挡滑块框5位于后侧时，一挡啮合，换挡滑块框5从后向前移动一个挡距，二挡啮合，再向前移动一个挡距，三挡啮合，再向前移动一个挡距，换挡滑块框5到了前端终点，四挡啮合；松开换挡拉线2，拉簧10带动换挡滑块框5和换挡拨杆6向后移动进行减挡，换挡滑块框5从前向后移动一个挡距，三挡啮合，再向后移动一个挡距，二挡啮合，再向后移动一个挡距，换挡滑块框5到了后端终点，一挡啮合；拉簧挂耳5a的外端向下弯曲，拉簧挂耳5a在拉簧挂耳滑槽1e滑动。

实施例4

参照图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7，一种自行车五通处微型变速器的换挡系统，在变速器上盖1的顶部从下向上设有四阶台阶，依次为一阶台阶、二阶台阶、三阶台阶、四阶台阶，在二阶台阶的左右两侧及后侧设有拉簧导向槽，在一阶台阶内设有换挡拨叉孔8，在一阶台阶内装有换挡拨杆6和换挡拨叉7的触头，换挡拨叉7的触头从下向上伸出换挡拨叉孔8；二阶台阶装有换挡滑块框5, 二阶台阶的前段设有拉簧挂耳滑槽1e；在拉簧导向槽内装有拉簧10；在三阶台阶装有前压板3和后压板9；在四阶台阶装有盖板4；换挡滑块由换挡滑块框5和换挡拨杆6组成，换挡拨杆6的一端固定在换挡滑块框5上，在换挡滑块框5的前端设有凸台，在凸台的中部设有换挡拉线连接孔5b，换挡滑块框5的前端的左右两边设有拉簧挂耳5a，拉簧10的两端连接在拉簧挂耳5a上，拉簧10的中间点用螺钉12固定在后侧的拉簧导向槽中间，在换挡拉线连接孔5b上连接有换挡拉线2，在变速器上盖1上设有上下箱体连接孔11；用螺钉将前压板3、后压板9固定在变速器上盖1的三阶台阶上，用螺钉将盖板4固定在变速器上盖1的四阶台阶上。在变速器上盖1的左外侧两上角设有变速器轴向定位沉台1a，变速器轴向定位沉台1a上设有螺纹孔，在变速器上盖1的左侧轴承孔处设有左轴承端盖1c，在变速器上盖1的右侧轴承孔处设有右轴承端盖1d，在变速器上盖1前端的上部设有换挡拉线安装槽1b。所述的一阶台阶内设有四个换挡拨叉孔8；所述的换挡拨杆6为四根；设在换挡滑块框5下面的换挡拨杆6，从右到左依次为一挡拨杆6a、二挡拨杆6b、三挡拨杆6c、四挡拨杆6d，换挡拉线2带动换挡滑块框5和换挡拨杆6向前移动进行加挡，换挡滑块框5位于后侧时，一挡啮合，换挡滑块框5从后向前移动一个挡距，二挡啮合，再向前移动一个挡距，三挡啮合，再向前移动一个挡距，换挡滑块框5到了前端终点，四挡啮合；松开换挡拉线2，拉簧10带动换挡滑块框5和换挡拨杆6向后移动进行减挡，换挡滑块框5从前向后移动一个挡距，三挡啮合，再向后移动一个挡距，二挡啮合，再向后移动一个挡距，换挡滑块框5到了后端终点，一挡啮合；拉簧挂耳5a的外端向下弯曲，拉簧挂耳5a在拉簧挂耳滑槽1e滑动。

实施例5

参照图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7，一种自行车五通处微型变速器的换挡系统，在变速器上盖1的顶部从下向上设有四阶台阶，依次为一阶台阶、二阶台阶、三阶台阶、四阶台阶，在二阶台阶的左右两侧及后侧设有拉簧导向槽，在一阶台阶内设有换挡拨叉孔8，在一阶台阶内装有换挡拨杆6和换挡拨叉7的触头，换挡拨叉7的触头从下向上伸出换挡拨叉孔8；二阶台阶装有换挡滑块框5, 二阶台阶的前段设有拉簧挂耳滑槽1e；在拉簧导向槽内装有拉簧10；在三阶台阶装有前压板3和后压板9；在四阶台阶装有盖板4；换挡滑块由换挡滑块框5和换挡拨杆6组成，换挡拨杆6的一端固定在换挡滑块框5上，在换挡滑块框5的前端设有凸台，在凸台的中部设有换挡拉线连接孔5b，换挡滑块框5的前端的左右两边设有拉簧挂耳5a，拉簧10的两端连接在拉簧挂耳5a上，拉簧10的中间点用螺钉12固定在后侧的拉簧导向槽中间，在换挡拉线连接孔5b上连接有换挡拉线2，在变速器上盖1上设有上下箱体连接孔11；用螺钉将前压板3、后压板9固定在变速器上盖1的三阶台阶上，用螺钉将盖板4固定在变速器上盖1的四阶台阶上。在变速器上盖1的左外侧两上角设有变速器轴向定位沉台1a，变速器轴向定位沉台1a上设有螺纹孔，在变速器上盖1的左侧轴承孔处设有左轴承端盖1c，在变速器上盖1的右侧轴承孔处设有右轴承端盖1d，在变速器上盖1前端的上部设有换挡拉线安装槽1b。其一挡拨杆6a和二挡拨杆6b的后端连接为一体，后端固定在换挡滑块框5的前横框下，一挡拨杆6a和二挡拨杆6b的前端位于换挡滑块框5的后横框下；三挡拨杆6c和四挡拨杆6d的后端连接为一体，后端固定在换挡滑块框5的后横框下，三挡拨杆6c和四挡拨杆6d的前端位于换挡滑块框5的前横框下；换挡滑块框的厚度为0.5-2毫米，换挡滑块拨杆6的厚度为0.5-3毫米，所述前压板3、后压板9的厚度为0.2-2毫米，盖板4的厚度盖板为0.2-2毫米；换挡滑块框5、换挡拨杆6、前压板3、后压板9用不锈钢板制成。

实施例6

参照图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7，一种自行车五通处微型变速器的换挡系统，在变速器上盖1的顶部从下向上设有四阶台阶，依次为一阶台阶、二阶台阶、三阶台阶、四阶台阶，在二阶台阶的左右两侧及后侧设有拉簧导向槽，在一阶台阶内设有换挡拨叉孔8，在一阶台阶内装有换挡拨杆6和换挡拨叉7的触头，换挡拨叉7的触头从下向上伸出换挡拨叉孔8；二阶台阶装有换挡滑块框5, 二阶台阶的前段设有拉簧挂耳滑槽1e；在拉簧导向槽内装有拉簧10；在三阶台阶装有前压板3和后压板9；在四阶台阶装有盖板4；换挡滑块由换挡滑块框5和换挡拨杆6组成，换挡拨杆6的一端固定在换挡滑块框5上，在换挡滑块框5的前端设有凸台，在凸台的中部设有换挡拉线连接孔5b，换挡滑块框5的前端的左右两边设有拉簧挂耳5a，拉簧10的两端连接在拉簧挂耳5a上，拉簧10的中间点用螺钉12固定在后侧的拉簧导向槽中间，在换挡拉线连接孔5b上连接有换挡拉线2，在变速器上盖1上设有上下箱体连接孔11；用螺钉将前压板3、后压板9固定在变速器上盖1的三阶台阶上，用螺钉将盖板4固定在变速器上盖1的四阶台阶上。在变速器上盖1的左外侧两上角设有变速器轴向定位沉台1a，变速器轴向定位沉台1a上设有螺纹孔，在变速器上盖1的左侧轴承孔处设有左轴承端盖1c，在变速器上盖1的右侧轴承孔处设有右轴承端盖1d，在变速器上盖1前端的上部设有换挡拉线安装槽1b。所述的一阶台阶内设有四个换挡拨叉孔8；所述的换挡拨杆6为四根；设在换挡滑块框5下面的换挡拨杆6，从右到左依次为一挡拨杆6a、二挡拨杆6b、三挡拨杆6c、四挡拨杆6d，换挡拉线2带动换挡滑块框5和换挡拨杆6向前移动进行加挡，换挡滑块框5位于后侧时，一挡啮合，换挡滑块框5从后向前移动一个挡距，二挡啮合，再向前移动一个挡距，三挡啮合，再向前移动一个挡距，换挡滑块框5到了前端终点，四挡啮合；松开换挡拉线2，拉簧10带动换挡滑块框5和换挡拨杆6向后移动进行减挡，换挡滑块框5从前向后移动一个挡距，三挡啮合，再向后移动一个挡距，二挡啮合，再向后移动一个挡距，换挡滑块框5到了后端终点，一挡啮合；拉簧挂耳5a的外端向下弯曲，拉簧挂耳5a在拉簧挂耳滑槽1e滑动。其一挡拨杆6a和二挡拨杆6b的后端连接为一体，后端固定在换挡滑块框5的前横框下，一挡拨杆6a和二挡拨杆6b的前端位于换挡滑块框5的后横框下；三挡拨杆6c和四挡拨杆6d的后端连接为一体，后端固定在换挡滑块框5的后横框下，三挡拨杆6c和四挡拨杆6d的前端位于换挡滑块框5的前横框下；换挡滑块框的厚度为0.5-2毫米，换挡滑块拨杆6的厚度为0.5-3毫米，所述前压板3、后压板9的厚度为0.2-2毫米，盖板4的厚度盖板为0.2-2毫米；换挡滑块框5、换挡拨杆6、前压板3、后压板9用不锈钢板制成。