一种自行车电子变速器用的蜗轮式变速线行程控制机构的制作方法

本实用新型涉及自行车变速控制技术领域，特别涉及一种自行车电子变速器用的蜗轮式变速线行程控制机构。

背景技术：

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，价格达到数千元以上，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线行程控制机构。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种自行车电子变速器用的蜗轮式变速线行程控制机构，该机构结构简单，也能实现对变速线的灵活控制和精确控制。

本实用新型的技术方案为：一种自行车电子变速器用的蜗轮式变速线行程控制机构，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。

所述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。

所述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。

作为一种优选方案，所述蜗轮转动轴上还设有行程反馈用的传感器，传感器和减速电机分别外接控制器。通过传感器检测蜗轮转动轴的转数，并将数据送至控制器，可计算转换成变速线的位移信息，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。

所述结构固定架、蜗轮和蜗杆组成自锁运动结构。

为了使蜗轮和蜗杆之间的转动更为稳定，所述蜗轮式变速线行程控制机构中还设有辅助支架，蜗杆的一端与减速电机连接，蜗杆的另一端设于辅助支架上。

本自行车电子变速器用的蜗轮式变速线行程控制机构使用时，可外接控制器使用，其原理是：通过外部的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。

本实用新型相对于现有技术，具有以下有益效果：

本蜗轮式变速线行程控制机构作为自行车电子变速器的基础机械结构，可配合控制器实现对变速线行程的灵活控制，可简化用户操作，改善人们的骑行体验效果。将其应用于自行车时，可有效提高自行车的市场竞争力。

本蜗轮式变速线行程控制机构中，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蜗杆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。

附图说明

图1为本蜗轮式变速线行程控制机构的结构示意图。

图2为图1的正面立体结构示意图。

图3为图1的背面立体结构示意图。

上述各图中，1为结构固定架，1-1为电机支撑部，1-2为蜗轮转动轴，1-3为侧面支撑杆，2为减速电机，3为蜗杆，4为蜗轮，5为变速线卷线轮，6为变速线。

具体实施方式

下面结合实施例，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1

本实施例一种自行车电子变速器用的蜗轮式变速线行程控制机构，如图1～3所示，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。

其中，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。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。

本自行车电子变速器用的蜗轮式变速线行程控制机构使用时，可外接控制器使用，其原理是：通过外部的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。

实施例2

本实施例一种自行车电子变速器用的蜗轮式变速线行程控制机构，与实施例1相比较，其不同之处在于，为了使蜗轮和蜗杆之间的转动更为稳定，蜗轮式变速线行程控制机构中还设有辅助支架，蜗杆的一端与减速电机连接，蜗杆的另一端设于辅助支架上。

实施例3

本实施例一种自行车电子变速器用的蜗轮式变速线行程控制机构，与实施例1相比较，其不同之处在于，蜗轮转动轴上还设有行程反馈用的传感器，传感器和减速电机分别外接控制器。通过传感器检测蜗轮转动轴的转数，并将数据送至控制器，可计算转换成变速线的位移信息，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。

如上所述，便可较好地实现本实用新型，上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围；即凡依本实用新型内容所作的均等变化与修饰，都为本实用新型权利要求所要求保护的范围所涵盖。