本申請涉及一種用于動力騎行車輛的調速轉把組件。

背景技術：

目前的各種動力騎行車輛，包括電動自行車、摩托車等，通常采用轉把作為車輛加速控制器件。通過轉動轉把，可以向車輛動力源如電機或發動機傳遞加速信號，以增大動力源輸出動力，從而實現車輛加速。

同腳踏車相比，動力騎行車輛可以提供更高的車速。然而，高車速也往往意味著安全系數低。尤其是有些轉把較松而容易轉動，轉動太快導致騎行者難以控制轉動力和轉動角度，騎行車輛可能加速太猛而超出希望的車速。在某些條件復雜的路面上，例如自行車、行人很多的場合，騎行車輛起步時騎行者操控轉把不當會突然加速，容易造成事故。

技術實現要素：

本申請旨在提高動力騎行車輛的調速轉把組件的操控性。

為此，根據本申請，提供了一種用于動力騎行車輛的調速轉把組件，包括：轉把，其限定出中心軸線，并且具有適于被騎行者轉動以便提供變速信號的握把以及連接在握把上的且與握把同軸的導桿；滑套，其套裝于導桿上，并且設置成能夠沿導桿滑動、但不能隨轉把轉動；以及彈性元件，其將滑套朝向轉把軸向推壓；其中，握把和滑套形成有彼此配合的凸臺和凹槽，所述凸臺和凹槽限定出彼此面對的斜面；在轉把未被轉動的狀態下，所述凸臺嵌在所述凹槽中；在轉把被轉動的初始階段中，所述凸臺和凹槽的斜面彼此相對滑動，以使得滑套抵抗著彈性元件推力而沿著背離轉把的方向軸向滑動，并且轉把的轉動阻力隨轉動角度的增加而逐漸增大。

根據一種可行實施方式，在轉把被轉動的初始階段中，轉把的轉動 阻力隨轉動角度的增加而線性或非線性地增大。

根據一種可行實施方式，所述凸臺包括兩級或更多級凸臺，所述凹槽包括對應的兩級或更多級凹槽，使得轉把被轉動的初始階段包括兩個或更多個轉角區間，各轉角區間中的轉動阻力增長特性彼此不同。

根據一種可行實施方式，所述凸臺和凹槽分別形成在轉把和滑套的彼此相對的端面上，在轉把未被轉動的狀態下，轉把的端面和滑套的端面彼此貼合或相鄰。

根據一種可行實施方式，所述凸臺包括頂面和位于頂面與所述凸臺所在端面之間的凸臺斜面，所述凹槽包括底面和位于底面與所述凹槽所在端面之間的凹槽斜面。

根據一種可行實施方式，所述凸臺和凹槽分別沿一段圓弧延伸，所述凸臺的周向兩端分別設有所述凸臺斜面，所述凹槽的周向兩端分別設有所述凹槽斜面。

根據一種可行實施方式，所述凸臺包括沿圓周方向均布的多個形狀相同的凸臺，所述凹槽包括沿圓周方向均布的多個形狀相同的對應凹槽。

根據一種可行實施方式，所述轉把適于繞轉把中心軸線雙向轉動，以分別提供車輛加速和減速信號。

根據一種可行實施方式，所述凸臺斜面和所述凹槽斜面為平面或曲面。

根據一種可行實施方式，所述頂面和底面為垂直于轉把中心軸線的大致平面。

根據一種可行實施方式，所述凸臺斜面和所述凹槽斜面與垂直于轉把中心軸線的任何平面的交線都穿過轉把中心軸線。

根據一種可行實施方式，所述彈性元件為套設于所述導桿上的壓縮彈簧。

根據一種可行實施方式，所述轉把形成有臺肩，所述導桿連接于所述臺肩，并且所述凸臺或凹槽形成在所述臺肩的端面上。

本申請還提供了一種動力騎行車輛，其包括前面描述的調速轉把組件，其中，通過所述轉把被騎行者轉動而控制車輛加速和/或減速。

根據本申請，通過改進動力騎行車輛的調速轉把組件，使得騎行者在轉動轉把而進行車輛變速時能夠得到轉動阻力的反饋觸感，從而更好地執行加速操作。

附圖說明

本申請的前述和其它方面將通過下面參照附圖所做的詳細介紹而被更完整地理解，其中：

圖1是根據本申請的一種可行實施方式的用于動力騎行車輛的調速轉把組件的示意圖；

圖2、3分別是所述調速轉把組件中的轉把的正視圖和俯視圖；

圖4是沿著圖2中的剖線a-a所作的轉把的放大剖視圖；

圖5-7分別是所述調速轉把組件中的滑套的正視圖、右視圖和俯視圖；

圖8是滑套的一種軸向滑動導向結構的示意圖；

圖9是所述調速轉把組件的操作狀態的示意圖；

圖10是所述調速轉把組件操作時的扭矩與轉動角度之間關系的曲線圖；

圖11是根據本申請的另一種可行實施方式的用于動力騎行車輛的調速轉把組件的示意圖；

圖12是圖11中的調速轉把組件操作時的扭矩與轉動角度之間關系的曲線圖；

圖13是根據本申請的另一種可行實施方式的用于動力騎行車輛的調速轉把組件的局部放大示意圖；

圖14是根據本申請的又一種可行實施方式的用于動力騎行車輛的調速轉把組件的示意圖。

具體實施方式

本申請涉及一種用于動力騎行車輛的調速轉把組件。這里所說的動力騎行車輛，是指帶有電機、發動機等動力源的騎行車輛。騎行車輛具有手把總成，用于提供車輛轉向、調速、制動等功能，其中，車輛調速(加速、減速)由調速轉把組件實現。

圖1中示出了根據本申請的一種可行實施方式的調速轉把組件，其主要包括三個元件：轉把1、滑套2、壓縮彈簧3。轉把1限定出中心軸線，并且可被騎行者繞中心軸線轉動。滑套2套裝于轉把1上，并且在轉把1轉動被轉動時相對于轉把1可抵抗著彈簧3的推力而軸向移動、但不能隨轉把1一起轉動。

如圖2-4所示，轉把1包括：供騎行者握持并操控的握把11，握把11的第一端形成有臺肩12；沿著背對握把11的方向與握把11同軸地從臺肩12伸出的導桿13；設置在導桿13的第一端部(遠離臺肩12的那個端部)的止擋14。

臺肩12的徑向尺寸大于握把11和導桿13的直徑，從而相對于握把11和導桿13徑向突出。臺肩12的背對握把11的軸向一側限定出大致平坦的端面15，該端面15圍繞著導桿13的第二端部(與臺肩12相接的那個端部)，且大致垂直于轉把中心軸線。

在端面15上形成有至少一個沿周向延伸的圓弧狀凸臺，該凸臺限定出大致平坦的頂面16和在凸臺的周向兩端位于頂面16與端面15之間的一對過渡斜面17。

凸臺可以如圖所示位于臺肩12的外周處，但也可以設置在臺肩12的外周與導桿13之間的任何適宜徑向位置處。凸臺兩端的斜面17可以是平坦的，也可以是曲面的。這兩個斜面17可以彼此斜度相等，也可以不同。斜面17與頂面16和端面15之間可以形成圓角。

如圖1所示，滑套2套裝于轉把1的導桿13上，與臺肩12抵接，并且壓縮彈簧3圍繞著導桿13裝于轉把1的止擋14與滑套之間，以將臺肩12朝向臺肩12軸向推壓。

為了在轉把1上安裝滑套2和彈簧3，可以將導桿13設計成與臺肩12和/或止擋14以可拆卸的方式連接。

如圖5-7所示，滑套2為大致圓環盤狀，具有軸向第一側端面，適于被彈簧13推壓，和軸向第二側端面21，適于推抵于臺肩12的端面15。端面21是大致平坦的，且大致垂直于轉把中心軸線。在端面21上，在與臺肩12上的凸臺對應的位置，形成有數量相同、形狀匹配的圓弧狀凹槽。該凹槽包括從端面21軸向凹入的大致平坦的底面22和在凹槽的周向兩端位于底面22與端面21之間的一對過渡斜面23。斜面23可 以是平坦的，也可以是曲面的。斜面23與底面22和端面21之間可以形成圓角。在圖1所示裝配狀態下，滑套2的端面21被推抵貼合在臺肩12的端面15上(或略帶間隙地彼此相鄰)，臺肩12上的凸臺嵌入滑套2的凹槽中，臺肩12的凸臺的頂面16和斜面17分別面對著滑套2的凹槽的底面22和斜面23(接觸，或略帶間隙)。

此外，滑套2形成有軸向貫通的中心孔24，該中心孔24的尺寸設置成適合于被導桿13、尤其是導桿13的靠近臺肩2的一段以間隙配合的方式穿過，從而滑套2可在導桿13上軸向滑動。

滑套2需要設計成能夠在導桿13上滑動、但不能隨握把11轉動。為此，可為滑套設置轉動限制結構。例如，在圖8所示的例子中，滑套2的外周形成有軸向導向的鍵25，其插入外圍部件4中形成的軸向鍵槽中。該外圍部件4可以是用于安裝調速轉把組件的部分。其它實現滑套軸向滑動、但不能隨握把11轉動的結構也可以構想出來。

圖中顯示的例子包含一對徑向相對的凸臺(和相應的凹槽)，但凸臺(和相應的凹槽)的數量可以根據需要而確定。最少一個凸臺(和一個相應的凹槽)是可行的，但圖中所示的兩個成鏡像的凸臺(和相應的凹槽)，或是沿周向均布的更多個凸臺(和相應的凹槽)，對于滑套2的受力平衡來說是有利的。

下面描述上述調速轉把組件的操作。在初始非操作狀態下，滑套2被彈簧3軸向推壓于轉把1的臺肩12上，臺肩12上的凸臺嵌在滑套2的凹槽中。當騎行者希望給車輛加速時，如圖9所示，可以通過握把11沿一個轉動方向轉動轉把1。當轉把1轉動時，臺肩12上的凸臺的一個斜面17將在滑套2的凹槽的對應斜面23上滑動，并且因此將滑套2沿著背離臺肩12的軸向方向滑動，滑套2的軸向滑動將導致彈簧3被壓縮，從而向滑套2施加逐漸加大的軸向推力，斜面17與斜面23之間的摩擦力也逐漸增大，騎行者需要在握把11上施加逐漸加大的操控扭矩來將轉把1轉動更大的角度。在斜面17滑過對應的斜面23后，臺肩12上的凸臺的頂面16到達與滑套2的端面21貼合的位置，之后，頂面16在端面21上滑動，騎行者施加在握把11上的操控扭矩基本上保持不變。

上述過程中騎行者施加在握把11上的操控扭矩t與轉把1的轉動角度θ之間關系大致如圖10所示，其中，在轉動角度θ為0到θ1之間， 臺肩12上的凸臺的斜面17在滑套2的凹槽的對應斜面23上滑動，騎行者施加的扭矩t需要克服斜面17與斜面23之間的摩擦力以及抵抗著彈簧3推動滑套2所需的力，因此扭矩t大致線性增大。在經過了θ1之后，由于臺肩12上的凸臺的斜面17在滑套2的端面21上滑動，騎行者施加的扭矩t僅需克服斜面17與端面21之間的摩擦力，并且該摩擦力的方向從與扭矩t在凸臺上產生的作用力的方向成角度變為同向相對，因此扭矩t會相對于其從0到θ1增大到的最大值下降到一定程度，之后扭矩t大致保持恒定。通過這種變扭矩轉動轉把1的方式，騎行者能夠在調速轉把組件的操作中、尤其是初始階段得到反饋的變阻力觸感，而不會轉動過快，因此可以避免車輛加速過猛。

可以理解，可以將車輛控制器設計成在轉把1沿一個轉動方向轉動時，實現車輛加速，沿相反的轉動方向轉動時，實現車輛減速。由于臺肩12上的凸臺具有軸向兩端的斜面17，滑套2的凹槽具有軸向兩端的對應斜面23，因此，轉把1沿兩個轉動方向轉動都可以獲得前面描述的變操控扭矩功能，避免車輛加速和減速過猛。

還可以理解，前面描述的臺肩12具有一級凸臺、滑套2具有一級凹槽，但臺肩12可以具有多級凸臺、滑套2具有對應的多級凹槽。例如，在圖11所示的例子中，臺肩12具有二級凸臺、滑套2具有對應的二級凹槽。每級臺階(凹槽)具有周向兩端的斜面，第一級臺階(凹槽)的每個斜面與相鄰的第一級臺階(凹槽)的斜面之間存在垂直于轉把中心軸線的平坦過渡面。通過這樣的凸臺與凹槽的配合，可以實現圖12所示的操控扭矩變化，其中，在轉動角度θ為0到θ1之間，臺肩12上的第一級凸臺的斜面在滑套2的第一級凹槽的對應斜面上滑動，騎行者施加的操控扭矩t大致線性增大。在轉動角度θ為θ1到θ2之間，騎行者施加的扭矩t相對于其從0到θ1增大到的最大值下降到一定程度并且之后大致保持恒定。在轉動角度θ為θ2到θ3之間，臺肩12上的第二級凸臺的斜面在滑套2的第二級凹槽的對應斜面上滑動，騎行者施加的扭矩t大致線性增大，但θ2到θ3之間扭矩t的斜度與0到θ1之間扭矩t的斜度不同(也可以相同)。在經過了θ3之后，騎行者施加的扭矩t相對于其從θ2到θ3增大到的最大值下降到一定程度并且之后大致保持恒定。

作為圖11中的例子的改型，可以使兩級臺階(凹槽)的斜面直接銜接，而不在兩級斜面之間提供垂直于轉把中心軸線的平坦過渡面，這樣，圖12中的轉動角度θ為θ1到θ2之間的恒定扭矩階段就不存在了。

各種形式的兩級或更多級臺階和凹槽的配合結構也可以設計出來。

此外，在將滑套2的凹槽的斜面構造成曲面的情況下，操控扭矩t在各轉角區間的變化可以是呈曲線變化，而非直線變化的。

為了在調速轉把組件的操作中確保每個轉角時臺肩12上的凸臺的斜面17都與滑套2的凹槽的對應斜面23盡可能多地接觸，可以將每個斜面17和斜面23設計成該斜面與垂直于轉把中心軸線的任何平面的交線都穿過該中心軸線。

此外，為了避免臺肩12上的凸臺與滑套2的凹槽之間卡滯，可以將滑套2的凹槽兩端的斜面23設計成平面的，而將臺肩12上凸臺兩端的斜面17設計成外凸的曲面，如圖13所示。

根據本申請的原理，可以對前面展示并描述的調速轉把組件結構做出各種改造。例如，如圖14所示，握把11取消了臺肩12，而是以握把11直接面對滑套12。又如，可以將凸臺形成在滑套2上，而與其配合的凹槽形成在臺肩12或握把11上，也可以實現類似的變操控扭矩的功能。

根據本申請的總體構思，在轉把1的初始轉動的一或多個角度區間內，轉把1上的轉動阻力(也即所需的操控扭矩)隨轉動角度呈線性或非線性逐漸增大。由此，騎行者能夠得到反饋的逐漸增大的轉動阻力觸感，由此可以避免誤操作調速轉把組件而導致車輛加速或減速過猛，從而能夠更精確、更可靠地實施車輛調速(加速或減速)。

因此，雖然這里參考具體的實施方式描述了本申請，但是本申請的范圍并不局限于所示的細節。在不偏離本申請的基本原理的情況下，可針對這些細節做出各種修改。