[發(fā)明專利]一種自行車變速系統(tǒng)的離合機構及變速箱

在審

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• 申請日: 2021-04-01
• 公開（公告）號: CN113048162A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發(fā)明（設計）人: 唐宇陽;丁方睿;陳啟財
• 申請（專利權）人: 唐宇陽
• 主分類號: F16D41/12
• 分類號: F16D41/12;F16H3/44;B62M11/14;B62M9/04
• 代理公司: 深圳市多智匯新知識產權代理事務所(普通合伙) 44472
• 代理人: 魯華

本發(fā)明涉及一種自行車變速系統(tǒng)的離合機構及變速箱，該離合機構包括離合器軸件、離合器齒輪和凸輪；凸輪可相對轉動地設置在離合器軸件中；離合器齒輪設置在離合器軸件上；還包括觸發(fā)爪；換擋時，凸輪在外力驅動下轉動，觸發(fā)爪首端沿凸輪大圓廓線向基圓滑動，并在到達基圓時，離合器齒輪與多個觸發(fā)爪末端接觸，使得離合器齒輪與離合器軸件一同運動；使得該離合器能夠承受大體重車手的蹬踏扭矩，離合動作將更為順暢，換擋將更為輕松，擺脫了傳統(tǒng)離合器對尺寸的“過分”約束，克服傳統(tǒng)小體積離合器的缺點，并且不會隨之產生任何明顯的性能缺陷，可靠性高；凸輪結構設計簡單，工藝要求不高，制造成本低。

技術領域

本發(fā)明涉及離合器技術領域，更具體地說，涉及一種自行車變速系統(tǒng)的離合機構及變速箱。

背景技術

多速自行車的變速箱可以讓自行車使用者依據體力和路況選擇合適的變速器傳動比，進而幫助人體維持最大功率輸出所對應的踏頻，這對于競賽尤其重要。離合器通常是變速箱的核心部件，評價其設計水平優(yōu)劣的標準通常有：可靠性、換擋效率(尤其是在使用者蹬踏的情況下)、設計復雜度、制造成本、工藝性、某些離合器還會考慮擋位之間的空行程大小，特別當要在換擋后立即傳遞扭矩的場景，如上陡坡。

轉動式變速箱離合器是最近十年才開始應用在自行車領域的一種機構，多應用在中置變速箱領域。在尺寸不受嚴格限制的情況下，這類離合器可以讓離合動作在使用者蹬踏時順利完成，這一點對于爭分奪秒的競技類型山地車的離合器至關重要，因其關乎到在頻繁、迅速切換擋位中的操作效率。而現有的該類離合器通常因為追求尺寸的小巧，造成離合器在使用者蹬踏時很難正常執(zhí)行動作，并且每個離合器齒輪對應的棘齒個數少，體積小，負載能力較差。這類離合機構目前在市面上應用趨勢向好，改進潛力也大。

美國專利(US9163702)公開了一種變速設備和傳動機構，其中離合器上只有一個棘爪與任一離合器齒輪嚙合，而且棘爪尺寸受到了嚴格的限制，導致該離合器無法長期承受大體重車手的蹬踏扭矩。并且該方案中的復合凸輪的設計較為復雜，導致復合凸輪在加工過程中的高報廢率間接提升了產品成本，且由于尺寸受限較為嚴重，棘爪和支撐棘爪的離合器大軸的材料和配合公差等要求較高，導致成本較高。

綜上所述，現有的轉動式變速箱離合器存在可靠性低、踩踏時換擋效率低、設計復雜、工藝性差、制造成本高以及換擋之間的踩踏空擋大等缺點，導致騎行者在換擋過程中容易因為變速箱問題而影響騎行蹬踏的節(jié)奏，影響競技發(fā)揮。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的技術問題在于現有的轉動式變速箱離合器存在可靠性低、踩踏時換擋效率低、設計復雜、工藝性差、制造成本高以及換擋之間的踩踏空擋大等缺點，針對現有技術的上述缺陷，提供一種自行車變速系統(tǒng)的離合機構及變速箱。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種自行車變速系統(tǒng)的離合機構，包括離合器軸件、離合器齒輪和凸輪；所述凸輪可相對轉動地設置在所述離合器軸件中；所述離合器齒輪設置在所述離合器軸件上；還包括觸發(fā)爪；

換擋時，所述凸輪在外力驅動下轉動，所述觸發(fā)爪首端沿所述凸輪大圓廓線向基圓滑動，并在到達所述基圓時，所述離合器齒輪與多個所述觸發(fā)爪末端接觸，使得所述離合器齒輪與所述離合器軸件一同運動。

進一步地，所述觸發(fā)爪首端設有沿所述凸輪大圓廓線滾動的滾動件；所述觸發(fā)爪末端設有用于支撐所述觸發(fā)爪末端與所述離合器齒輪接觸的彈性件。

進一步地，所述觸發(fā)爪包括：棘爪、以及用于對所述棘爪定位的棘爪轉軸；所述棘爪轉軸與所述棘爪之間通過棘爪軸承連接。

進一步地，所述滾動件包括沿所述凸輪大圓廓線滑動的凸輪從動軸承、以及用于對所述凸輪從動軸承定位的凸輪從動軸；所述棘爪首端設有用于容納所述凸輪從動軸承的安裝槽。

進一步地，所述彈性件包括：扭簧，以及用于對所述扭簧定位的扭簧轉軸；所述扭簧長端與所述棘爪末端接觸。