CN100475642C - 自行车换档操纵装置 - Google Patents

Abstract

一种自行车换档操纵装置包括自行车安装构件、换档操纵构件、拉紧构件、定位构件、第一保持机构以及第二保持机构。换档操纵构件可转动地联接于安装构件上以便沿两个相反的旋转方向运动。拉紧构件可转动地联接于安装构件上以便按照选择拉动与松脱换档控制缆线。定位构件可转动地联接于安装构件上。第一保持机构设置成相对于安装构件保持定位构件。第二保持机构联接于拉紧构件与定位构件上，以便按照正常情况对拉紧构件与定位构件施加保持力。第二保持机构设置成移动换档操纵构件时用于减少保持力。

Description

自行车换档操纵装置

技术领域

本发明整体涉及一种自行车换档操纵装置。更具体而言，本发明涉及一种自行车换档操纵装置，其具有比较易于移动的换档操纵构件且可靠地保持于所需换档位置中。

背景技术

骑自行车正在成为日益流行的一种娱乐形式及运输方式。而且，骑自行车已经成为一种在业余爱好者和职业运动员中都非常流行的竞技体育运动。不管自行车用于娱乐、运输或竞技目的，自行车工业都在不断改进各种自行车组件。具体而言，自行车变速机构或换档操纵装置已经过大量重新设计。

自行车变速机构是自行车传动装置的一部分。自行车传动装置通常包括前、后变速机构，它们设计用于操纵前、后拨链器以便使前、后拨链器分别沿侧向在多个前、后链轮上移动。前、后链轮通常分别与前曲柄和后轮相联接，以便通过链条将骑车人的脚蹬力传送至后轮。根据链条在前、后链轮上的位置情况，可以提供不同的齿轮比。

过去，所使用的变速机构或装置包括一个或多个杆，这些杆装在枢轴上以便缠绕与松开控制缆线的内部金属丝。另外，还利用旋转手柄来上紧和松开控制缆线的内部金属丝。两种变速机构一般提供于多级速度的自行车上。通常，一种变速机构为前变速机构，而另一种变速机构为后变速机构。每个变速机构通常具有一根联接于其上的换档缆线，该缆线包括内部金属丝。前、后变速机构的金属丝联接于前、后拨链器上以便使链条分别在各个前、后链轮上变换位置。尽管这些现有换档装置工作良好，但是现有的换档杆不能一直像一些骑车人所需的那样进行操作，并且/或者这些现有变速装置的制造和装配可能非常复杂，而且成本不菲。

鉴于以上这些方面，通过阅读本公开内容，本发明所属领域的普通技术人员应当清楚，就需要一种改进型自行车换档操纵装置。通过阅读本公开内容，本发明所属领域的普通技术人员应当清楚，本发明适应了现有技术的这种需要及其它需要。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种平稳且可靠地操纵自行车传动装置的一部分如自行车拨链器的自行车换档操纵装置。

本发明的另一个目的是提供一种自行车换档操纵装置，其具有变速动作较“轻”(即比较易于移动)的换档操纵构件并且可靠地保持于所需换档位置中。

本发明的另一个目的是提供一种制造和/或装配比较简单而且成本比较低廉的自行车换档操纵装置。

前述目的可以通过提供一种包括安装构件、换档操纵构件、拉紧构件、定位构件、第一保持机构和第二保持机构的自行车换档操纵装置而基本上得以实现。安装构件配置成牢固地联接于自行车上。换档操纵构件可转动地联接于安装构件上以便沿第一旋转方向和与第一旋转方向相反的第二旋转方向运动。拉紧构件可转动地联接于安装构件上。拉紧构件配置成按照选择拉动与松脱换档控制缆线。定位构件可转动地联接于安装构件上。第一保持机构配置成相对于安装构件保持定位构件。第二保持机构联接于拉紧构件与定位构件上。第二保持机构配置成在正常情况下对拉紧构件与定位构件施加保持力。第二保持机构还配置成在沿着第一旋转方向与第二旋转方向移动换档操纵构件时用于减少对拉紧构件与定位构件所施加的保持力。

对本发明所属领域的普通技术人员来说，通过阅读结合附图公开了本发明的一个优选实施例的以下详细描述，将可以清楚地了解本发明的这些及其它目的、特征、方面和优点。

附图说明

现在请参阅附图，这些附图构成了本原始公开内容的一部分：

图1为根据本发明第一优选实施例的装备有左、右手侧换档操纵装置的自行车的侧视图；

图2为图1中所示的自行车左手侧换档操纵装置的放大透视图；

图3为图1中所示的自行车右手侧换档操纵装置的放大透视图；

图4为图2中所示的左手侧换档操纵装置的上部、部件分解透视图；

图5为图4中所示的左手侧换档操纵装置的覆盖部分的另一上部、部件分解透视图；

图6为图5中所示的覆盖部分的相反、下部透视图；

图7为图4中所示的左手侧换档操纵装置的主安装部分的另一上部、放大透视图；

图8为图4中所示的左手侧换档操纵装置的拉紧构件的另一上部、放大透视图；

图9为图4中所示的左手侧换档操纵装置的换档操纵构件的另一上部、放大透视图；

图10为图4中所示的左手侧换档操纵装置的轴套的另一上部、放大透视图；

图11为图4中所示的左手侧换档操纵装置的定位构件的另一上部、放大视图；

图12为图11中所示的定位构件的底视图；

图13为图4中所示的左手侧换档操纵装置的第二保持机构的摩擦弹簧的另一上部、放大透视图；

图14为图4中所示的左手侧换档操纵装置的第一保持机构的棘爪元件的另一上部、放大透视图，其中箭头表示弹性变形的方向；

图15为图4中所示的左手侧换档操纵装置的换档操纵构件、拉紧构件以及定位构件的侧向透视图，所示为这些部件组装之后的情况；

图16为图2、4和15中所示的换档操纵装置的局部俯视图，在组装之后但是在将换档控制缆线连接在其上之前，其中部分剖开以便示出；

图17为图16中所示的换档缆线联接于其上后的部分装置的俯视图；

图18为图17中所示的在换档操纵构件沿第一旋转方向运动期间或之后的部分装置的俯视图；

图19为图17和18中所示的在换档操纵构件沿第一旋转方向运动之后并且在换档操纵构件松脱之后的部分装置的俯视图；

图20为图17中所示的在换档操纵构件沿第二旋转方向运动的第一初始阶段期间的部分装置的俯视图；

图21为图17和20中所示的在换档操纵构件沿第二旋转方向运动的第二初始阶段期间的部分装置的俯视图；

图22为图17、20和21中所示的在换档操纵构件沿第二旋转方向运动的中间阶段期间的部分装置的俯视图；

图23为图17和20-22中所示的在换档操纵构件沿第二旋转方向运动的最终阶段期间/之后的部分装置的俯视图；

图24为图17和20-22中所示的在换档操纵构件沿第二旋转方向运动的最终阶段之后并且在换档操纵构件松脱之后的部分装置的俯视图；

图25为图2和4-24中所示的换档操纵装置的第一保持机构的局部俯视图，其中棘爪元件处于第一位置并且为进行示例说明而将某些部分拆除；

图26为图25中所示的在沿第二旋转方向移动定位构件之后的部分装置的俯视图；

图27为图25中所示的在沿第一旋转方向移动定位构件之后的部分装置的俯视图；

图28为根据本发明第二实施例的改进型定位构件与棘爪元件的放大透视图；以及

图29为根据本发明第三实施例的改进型定位构件与棘爪元件的放大透视图。

具体实施方式

现在将参看附图，对本发明的选定实施例进行说明。通过阅读本公开内容，本发明所属领域的普通技术人员将会清楚，对本发明这些实施例的以下描述仅供示例说明，而并非用于限制由附属权利要求及其等同内容所确定的本发明。

开始请参看图1-3，示出的自行车10带有根据本发明的一个优选实施例的前(第一)换档操纵装置20和后(第二)换档操纵装置22。具体而言，每个前(第一)换档操纵装置20和后(第二)换档操纵装置22都具有以下结构，这种结构保持于多个旋转换档位置中并且配置成用于减少运动期间的内部保持力，如以下更详细地描述。自行车10基本上包括车架12、驱动轮系或传动装置14、前轮16和后轮18。车架12包括车把13，其固定联接于车架12的前叉上以便通过前轮16驾驶自行车10。

驱动轮系或传动装置14包括前拨链器15、后拨链器17、链条C、多个联接于后轮18上的后链轮RS以及一个带有多个联接于其上的前链轮FS的前曲柄FC。前拨链器15、后拨链器17联接于车架12上以便使链条C按照传统方式沿侧向在各个链轮FS和RS之间移动/移位。后链轮RS通过飞轮联接于后轮18上以便按照选择通过链条C使后轮18旋转，从而按照传统方式推进自行车10。

前换档操纵装置20通过前(第一)Bowden型控制缆线21与前拨链器15保持操作上相联接，以便使前拨链器15按照比较传统的方式沿侧向在前链轮FS上移位。类似地，后换档操纵装置22通过后(第二)Bowden型控制缆线23与后拨链器17保持操作上相联接，以便使后拨链器17按照比较传统的方式沿侧向在后链轮RS上移位。前、后控制缆线21和23除了长度不同之外都相同，并且基本上为传统型。因此，控制缆线21包括可滑动地客放于外壳21b内的内部金属丝21a，而控制缆线23包括可滑动地容放于外壳23b内的内部金属丝23a。

前闸19a联接于自行车车架12的前叉上，而后闸19b联接于自行车车架12的后三角架上。前闸19a和后闸19b按照选择对前轮16、后轮18的前、后轮辋施加摩擦力，以便分别通过传统方式按照选择阻止前轮16、后轮18旋转。在所示的实施例中，每个前、后换档操纵装置20和22都与相应的制动操纵装置(图1中仅示出了一个)分开。然而，通过阅读本公开内容，本发明所属领域的普通技术人员将会清楚，换档操纵装置20和22可以设计成具有一体式制动操纵装置。

除了下面将要讨论的前、后换档操纵装置20和22之外，自行车10的各个零件都为传统型。因此，本文中将不再对自行车10的其它零件进行详细讨论或示出，除非制造和使用本发明需要。因此，通过阅读本公开内容，对本发明所属领域的普通技术人员来说，很显然，在不背离本发明的范围的情况下，可以对自行车10的不同组件或零件做出各种改动。

而且，除了后换档操纵装置22与前换档操纵装置20互为镜像以外，后(右)换档操纵装置22与前(左)换档操纵装置20相同。因此，本文中将不再对后换档操纵装置22进行详细地说明和/或示出。相反地，通过阅读本公开内容，本发明所属领域的普通技术人员将会清楚，根据本发明构造的前换档操纵装置20的描述、示出和原理同样适用于后换档操纵装置22。

主要参看图2和4，前换档操纵装置20基本上包括安装部件或安装构件24、换档操纵构件26、拉紧构件28、定位构件30、第一保持机构32和第二保持机构34。安装构件24配置成固定联接于自行车10的管状部分如车把13上。换档操纵构件26、拉紧构件28和定位构件30可转动地联接于安装部件24上。第一保持机构32配置成将定位构件30相对于安装构件24过载保持住。第二保持机构34配置成按照正常情况对拉紧构件28和定位构件30施加保持力。

更具体而言，换档操纵构件26设置成沿第一旋转方向R₁和与第一旋转方向R₁相反的第二旋转方向R₂绕着旋转轴线X运动，以便按照选择使拉紧构件28沿第一、第二旋转方向R₁和R₂转动，从而按照选择拉动或松脱换档控制缆线21。定位构件30操作联接于换档操纵构件26与拉紧构件28之间。当换档操纵构件26沿第一旋转方向R₁转动时，换档操纵构件26就与拉紧构件28直接接触以便使拉紧构件28沿第一旋转方向R₁转动。另一方面，当换档操纵构件26沿第二旋转方向R₂转动时，换档操纵构件26就与定位构件30直接接触以便使定位构件30沿第二旋转方向R₂转动，而当定位构件30沿第二旋转方向R₂转动时，定位构件30就与拉紧构件28直接接触以便使拉紧构件28沿第二旋转方向R₂转动。

优选地，第一保持机构32联接于安装构件24与定位构件30之间，以便按照选择防止定位构件30的无意中发生旋转运动。第二保持机构34操作联接于拉紧构件28与定位构件30之间，以便使得第二保持机构34按照选择利用预定保持力夹紧安装构件24的一部分从而防止拉紧构件28的无意识的转动。第二保持机构34配置成在骑车人沿着第一旋转方向与第二旋转方向移动换档操纵构件26时，用于减少对安装构件24与拉紧构件28所施加的保持力以便容许拉紧构件28与定位构件30进行旋转运动。以下将对前换档操纵装置20的工作情况进行更详细地说明。

在图2、4和7中看得最为清楚，安装构件24基本上包括主安装部分40和覆盖部分42，其中覆盖部分42通过紧固件44和轴套46不可运动地固定联接于主安装部分40上。具体而言，轴套46与主安装部分40和覆盖部分42不可转动地接合从而形成安装构件24的固定式安装突出部，紧固件44使覆盖部分42和主安装部分40与设置于其间的轴套46保持在一起。优选地，紧固件44为螺钉或螺纹紧固件。拉紧构件28、定位构件30与换档操纵构件26绕着轴套46(即绕着公共枢轴线X)可转动地安装于主安装部分40和覆盖部分42之间。

主安装部分40基本上包括管状夹紧段40a、支承元件40b、支承壁40c、支承突出部40d以及带有可运动地联接于其中的缆线筒调节器40f的缆线支承段40e。优选地，管状夹紧段40a、支承元件40b、支承壁40c、支承突出部40d以及缆线支承段40e作为由轻质刚性材料如金属材料或致密塑料材料构成的单件整体式构件一起整体加工而成。

管状夹紧段40a按照传统方式利用螺母与螺栓(未详细示出)而夹紧于车把13上。优选地，支承元件40b为背离管状夹紧段40a延伸的盘形元件。支承壁40c和支承突出部40d从支承元件40b垂直延伸。优选地，支承突出部40d为带有一对突起的圆柱形突出部，这对突起设置成与轴套46的一端接合以便防止轴套46相对于支承元件40b和支承突出部40d转动。支承突出部40d的外部尺寸与轴套46的内部尺寸大致相同以便使得轴套46由支承突出部40d沿侧向支承。缆线支承结构40e具有按照传统方式联接于其上的筒调节器40f。筒调节器40f为常规型并且在自行车领域内众所周知。

参看图2、4、5、6和25-27，覆盖部分42为杯形元件，其基本包括主覆盖段42b、侧壁42c、突出段42d以及从主覆盖段42b成切线延伸的缆线覆盖段42e。优选地，主覆盖段42b、侧壁42c、突出段42d以及缆线覆盖段42e作为由轻质刚性材料如金属材料或致密塑料材料构成的单件整体式构件一起整体加工而成。主覆盖段42b覆盖着主安装部分40的支承元件40b，而缆线覆盖段42e覆盖着带有筒调节器40f的缆线支承段40e以便使得缆线调节器40e向外延伸从而可以用手调节(转动)。

环形侧壁42c具有切口区域，其与主安装部分40一起形成安装构件24的开口以便容放从中穿过的换档操纵构件26。侧壁42c的剩余部分停靠在主安装部分40的支承壁40c的边缘上。除了突出段42d在轴向上短于支承突出部40d(即沿旋转轴线X测量)之外，突出段42d的尺寸和形状与支承突出部40d相同。类似于支承突出部40d，突出段42d包括一对突起，这对突起设置成与轴套46的一端接合以便防止轴套46相对于覆盖部分42转动。优选地，当覆盖部分42固定附连于主安装部分40上时，支承突出部40d就与突出段42d接触，其中轴套46就位于支承突出部40d和突出段42d上以便形成安装构件24的固定式安装部分。

侧壁42c基本为带有弧形段的圆形壁，其中弧形段具有多个形成于其中的凹口或凹痕43，其形成第一保持机构32的一部分，以下将对此进行更详细地描述。紧固件44延伸穿过形成于主覆盖段42b的中心孔和突出段42d，然后联接于支承突出部40d的中心螺纹孔内。

优选地，轴套46是沿旋转轴线X观察为圆形的管状元件。轴套46基本包括内部管表面46a、外部管表面46b以及一对形成于每一端的凹口46c，所述凹口46c配置成与支承突出部40d和突出段42d的突起接合。内表面46a支承于支承突出部40d和突出段42d上。换档操纵构件26、拉紧构件28以及定位构件30可转动地支承于轴套46的外表面46b上，以下将对此进行更详细地描述。

现在参看图2、4、9和15-24，换档操纵构件26基本包括骑车人操纵部分或杆50、致动部分52和安装部分54。优选地，骑车人操纵部分50、致动部分52和安装部分54作为由轻质刚性材料如金属材料或致密塑料材料构成的单件整体式构件一起整体加工而成。然而，通过阅读本公开内容，本发明所属领域的普通技术人员将会清楚，换档操纵构件26可以根据需要和/或所需由若干零件构成。例如，换档操纵构件26可以主要由金属材料构造成，其中塑料材料覆盖着金属材料的一部分从而形成骑车人操纵部分。在任何情况下，骑车人操纵部分50、致动部分52和安装部分54优选地不可运动地固定联接在一起。致动部分52位于环形安装部分54的外周上，而骑车人操纵部分50从致动部分52向外延伸。

沿侧视图观察时，安装部分54基本为倒置的T形。具体而言，安装部分54基本包括环形板段54a，其中管状凸缘54b垂直于环形板段54a延伸从而形成管状内表面54c并且外部安装区域位于管状凸缘54b的径向外侧。管状内表面54c可转动地支承于轴套46的外表面46b上。拉紧构件28可转动地安装于位于环形板段54a上的管状凸缘54b径向外侧的安装区域中。优选地，管状凸缘54b的轴向长度短于(例如：一半左右)拉紧构件28的轴向长度以便容纳第二保持机构34的一部分，以下将对此进行更详细地描述。

致动部分52基本包括第一支座表面52a和第二支座表面52b。第一支座表面52a大致面向第一旋转方向R₁，而第二支座表面52b大致面向第二旋转方向R₂。当换档操纵构件26沿第一旋转方向R₁转动时，第一支座表面52a就与拉紧构件28直接接触以便使拉紧构件28转动。当换档操纵构件26沿第二旋转方向R₂转动时，第二支座表面52b就与定位构件30直接接触以便使定位构件30沿第二旋转方向R₂转动。当定位构件30沿第二旋转方向R₂转动时，定位构件30就与拉紧构件28接触以便使拉紧构件28沿第二旋转方向R₂转动。

参看图2、4、8和15-24，拉紧构件28为环形构件，基本包括缆线连接部分60和带有连接部分64的缆线缠绕部分62，其中连接部分64配置成使得第二保持机构34的一部分附连于其上。优选地，缆线连接部分60和缆线缠绕部分62作为由轻质刚性材料如金属材料或致密塑料材料构成的单件整体式构件一起整体加工而成。控制缆线21的内部金属丝21a的端部按照传统方式联接于缆线连接部分60上。

缆线连接部分60从缆线缠绕部分62向外延伸从而形成按照选择与换档操纵构件26接触的第三支座表面60a。具体而言，当换档操纵构件26沿第一旋转方向R₁转动时，换档操纵构件26的第一支座表面52a就与拉紧构件28的第三支座表面60a接触以便使拉紧构件28转动。缆线连接部分60包括阶形孔60b，阶形孔60b配置成其中容放着内部金属丝21a并且保持内部金属丝21a的加大端(未详细示出)。

连接部分64绕着缆线缠绕部分62沿圆周方向延伸并且略微沿径向向外。连接部分64配置成使得第二保持机构34的一部分附连于其上。具体而言，连接部分64包括第四支座表面64a和凹槽64b，第一保持销(元件)64c设置于凹槽64b中。第一保持销64c将第二保持机构34的一部分附连于其上，如下所述。当通过换档操纵构件26使定位构件30沿第二旋转方向R₂转动时，定位构件30就与第四支座表面64a接触。缆线缠绕部分62具有内部管状表面，所述表面可绕着管状凸缘54b转动地支承于换档操纵构件26的环形板段上。缆线缠绕部分62还包括外部槽62a，其中控制缆线21的内部金属丝21a按照传统方式至少部分地容放于外部槽62a中。

参看图2、4、11、12和15-24，定位构件30为环形构件，其基本包括环形支承部分70和带有形成于其中的凹槽74的支座部分72。优选地，环形支承部分70和支座部分72作为由轻质刚性材料如金属材料或致密塑料材料构成的单件整体式构件一起整体加工而成。支承部分70停靠在拉紧构件28的上表面上，并且可转动地支承于轴套46的外表面46b上。支座部分72沿圆周方向设置于换档操纵构件26的第二支座表面52b与拉紧构件28的第四支座表面64a之间。

具体而言，环形支承部分70包括管状内部支承面70a、环形下表面70b以及从环形下表面70b向下延伸的第二保持销(元件)70c。内部支承面70a可转动地支承于轴套46上。环形下表面70b支承于拉紧构件28的上表面上。第二保持销70c使得第二保持机构34的一部分联接于其上，如下所述。

定位构件30的支座部分72绕着定位构件30沿圆周方向延伸，并且从环形支承部分70向下延伸。优选地，支座部分72的轴向长度小于拉紧构件28的轴向长度的一半以便不与内部金属丝21a干涉。支座部分72包括第五支座表面72a和第六支座表面72b，其中第五支座表面72a设置成当换档操纵构件26沿第二旋转方向R₂转动时与第二支座表面52b接触，而第六支座表面72b设计成按照选择与拉紧构件28的第四支座表面64a接触。当通过换档操纵构件26使定位构件30沿第二旋转方向R₂转动时并且当通过换档操纵构件26使拉紧构件28沿第一旋转方向R₁转动时，第六支座表面72b与第四支座表面64a接触。由于使用这种设置结构，所以当换档操纵构件26沿第一旋转方向R₁和第二旋转方向R₂中任一个转动时，第一、第二保持销64c和70c沿圆周方向一起互相靠近地运动。

凹槽74在与支座部分72的位置相应的圆周位置处形成于定位构件30中。这样，在需要的情况下，凹槽74的轴向厚度就可以大于环形支承部分70的轴向厚度。第一保持机构32的一部分安装于凹槽74中，以下将对此进行描述。凹槽74为弧形，这在图4中看得最为清楚。

参看图2、4、5、6、11、12、14和15-27，第一保持机构32基本包括棘爪元件80和棘轮元件82。在这个实施例中，棘轮元件82由覆盖部分42的弧形段形成，其具有多个形成于其中的沿圆周方向隔开的凹口(槽)或凹痕43。因此，在这个实施例中，棘轮元件82和覆盖部分42一体形成为单件整体式构件。在任何情况下，优选地，棘轮元件82不可转动地固定于安装构件24上。在这个实施例中，棘爪元件80安装于定位构件30的径向外部，而棘轮元件82相对于旋转轴线X位于棘爪元件80的径向外侧上。

优选地，棘爪元件80为由弹性材料如弹性塑料材料构造成的弧形构件。优选地，棘爪元件80包括沿径向向外延伸以便按照选择与槽43接合的接合突起80a和一端设置有弯曲表面的向内延伸突起80b。优选地，棘爪元件80的曲率与凹槽74的曲率相应或比其略小。由于使用上述构型，所以在对定位构件30施加足够的旋转力(即预定旋转力)时，棘爪元件80优选地弹性变形以便使接合突起80a运动而与棘轮元件82脱离接合(即沿径向向内)。换句话说，接合突起80a按照选择容放于棘轮元件82的凹口43中以便在正常情况下阻止定位构件30进行旋转运动，施加于其上(即间接来自骑车人)的旋转力过载时除外。

参看图2、4和7-24，第二保持机构34基本包括第一保持销64c、第二保持销70c和联接于保持销64c、70c上的摩擦弹簧90。摩擦弹簧90包括第一环端段90a、第二环端段90b以及盘绕段90c。第一环端段90a安装于第一保持销64c上，而第二环端段90b安装于第二保持销70c上。盘绕段90c以摩擦方式安装于轴套46的外表面46b上，以便在正常情况下对拉紧构件28和定位构件30施加保持力从而正常地防止其发生旋转运动。

然而，第二保持机构34配置成在沿第一旋转方向R₁和第二旋转方向R₂移动换档操纵构件26时，用于减小施加于拉紧构件28和定位构件30上的保持力，如上所述。具体而言，当换档操纵构件26沿第一旋转方向R₁或第二旋转方向R₂中任一个转动时，就会减少保持销64c、70c之间的圆周间距。这样，就同样减少了轴套46上来自盘绕段90c的保持力。

优选地，销64c、70c在换档操纵装置20上工作期间隔开不同的角度。具体而言，当定位构件30与拉紧构件28接触时，最小角度距离D₁形成于销64c与70c之间，这在图16、18、22和23中看得最为清楚，而当定位构件30与拉紧构件28分开时，最大角度距离D₂形成于销64c与70c之间，这在图17、19-21和24中看得最为清楚。

现在将参看图15-27对换档操纵装置20的装配与工作情况进行更详细地说明。当对换档操纵装置20进行装配时，首先将拉紧构件28安装于换档操纵构件26上。然后，将摩擦弹簧90和定位构件30安装于拉紧构件28上以便形成图15中所示的单元。当对这个单元进行装配时，使得盘绕摩擦弹簧略微预承载。具体而言，同其静止位置相比(图13)，环端90a和90b略微受到使其彼此背离的拉动(图16)。在这种状况下，摩擦弹簧的盘绕段90c的内径与轴套46的外径相同或比之略小。即使在静止位置中(图13)，摩擦弹簧的盘绕段90c的内径也与轴套46的外径相同或比之略小。这样，当对整个换档操纵装置20进行装配时，摩擦弹簧90与轴套46之间就总是存在至少最小的摩擦力。

然后，这个单元在轴套46上滑动，其安装于主安装部分40的突出段40d上。随后将棘爪元件80插入定位构件30的凹槽74中，而后使覆盖部分42定位于内部单元上并通过紧固件44固定于主安装部分40上。然后，将换档控制缆线21的内部金属丝21a穿过拉紧构件28的缆线连接部分60和筒调节器40f而旋入控制缆线21的外护套21b中。于是，内部金属丝21a就按照传统方式而联接于前拨链器15上。当换档控制缆线21联接于前拨链器15上时，就将逆时针方向的力施加于拉紧构件28上以便将其从图16中所示的位置移动至图17中所示的位置。尤其是，摩擦弹簧90的内径还可以绕着轴套46进一步拧紧直至使得拉紧构件28不再转动(图17)。

如果骑车人需要通过拉动换档控制缆线21而使得前拨链器15移位，骑车人就沿着第一旋转方向R₁移动换档操纵构件26。图17-19中对这种工作情况进行了示出。当骑车人沿着第一旋转方向R₁移动换档操纵构件26时，拉紧构件28也沿着第一旋转方向R₁转动。然而，由于第一保持机构32，所以定位构件30并非一开始就转动。因此，保持销64c和70c可以沿圆周方向相向运动以便减少轴套46与摩擦弹簧90之间的保持(摩擦)力。

在与定位构件30接触之前，拉紧构件28可以相对于定位构件30只移动预定量。而后，定位构件30与拉紧构件28一起克服前拨链器15的偏置力，第一保持机构32的保持力以及第二保持机构34的正在减少的保持力而沿着第一旋转方向R₁转动。当然，骑车人能够对换档操纵构件26施加这种旋转力以便使换档操纵构件26沿第一旋转方向R₁转动。

如果骑车人需要通过松脱换档控制缆线21而使得前拨链器15移位，骑车人就沿着第二旋转方向R₂移动换档操纵构件26。图17和20-24中对这种工作情况进行了示出。最初，当骑车人沿着第二旋转方向R₂移动换档操纵构件26时，换档操纵构件26就会自由运动(即直至与定位构件接触为止)，如图17、20和21中所示。一旦换档操纵构件26与定位构件30接触，定位构件30就将克服第一保持机构32的保持力而转动(即从图21所示的位置至图22所示的位置)。在这个阶段期间，由于具有第二保持机构34，所以拉紧构件28并非一开始就沿着第二旋转方向R₂转动。然而，一旦定位构件30靠近拉紧构件28，第二保持机构34所施加的保持力就将减少。换句话说，保持销64c和70c沿圆周方向相向运动以便减少轴套46与摩擦弹簧90之间的保持(摩擦)力。

当定位构件30与拉紧构件28接触时，第二保持机构34所施加的保持力最小。在这个阶段(图22)中，定位构件30与拉紧构件28一起转动。在沿着第二旋转方向R₂转动的过程中，前拨链器15的偏置力就施加了使拉紧构件28转动的旋转力，从而有助于使换档操纵构件26转动而松脱缆线21。换句话说，在与拉紧构件28接触之前，定位构件30可以相对于拉紧构件28只移动预定量。而后，定位构件30与拉紧构件28一起克服前拨链器15的偏置力，第一保持机构32的保持力以及第二保持机构34的正在减少的保持力而沿着第二旋转方向R₂转动。当然，骑车人能够对换档操纵构件26施加这种旋转力以便使换档操纵构件26沿第二旋转方向R₂转动。

在本文中使用时，以下代表方向的这些词“向前、向后、上方、向下、垂直、水平、下方和横向”以及其它类似的代表方向的词是指装备有本发明的自行车的这些方向。相应地，当用来描述本发明时，这些词应当被理解为相对于装备有本发明的自行车而言。

第二实施例

现在参看图28，现在将对于根据本发明第二实施例的带有改进型棘爪元件80’的改进型定位构件30’进行说明。除了改进型定位构件30’具有形成于其中的改进型切口74’，其中改进型棘爪元件80’容放于切口74’内，而不是具有第一实施例中的凹槽74和棘爪元件80之外，定位构件30’与第一实施例的定位构件30相同。鉴于第一实施例与第二实施例之间的相似性，所以在图28中对于第二实施例中与第一实施例的零件相同的零件将给出与第一实施例的零件相同的参考标号。

改进型定位构件30’与改进型棘爪元件80’设计成代替定位构件30和棘爪元件80而安装于第一实施例的换档操纵装置20中。相应地，通过阅读本公开内容，本发明所属领域的普通技术人员将会清楚，除了本文中所说明与示出的情况外，对于第一实施例所进行的这些描述与示出也可以应用于该第二实施例。换句话说，为简洁起见，对与同第一实施例的零件相同的第二实施例的零件的描述可以省略。

除了将第一实施例的凹槽74省去并且其中形成有盲切口74’之外，改进型定位构件30’与第一实施例的定位构件30相同。改进型棘爪元件80’基本包括偏置零件(弹簧)81a’和接合零件81b’。优选地，接合零件81b’为由金属材料或硬塑料材料构造成的圆球。偏置零件81a’在正常情况下使得接合零件81b’偏置成与棘轮构件82的凹口43接合，从而将定位构件30’过载地保持于多个旋转位置中。

第三实施例

现在参看图29，现在将对于根据本发明第三实施例的带有改进型棘爪元件80”的改进型定位构件30”进行说明。除了改进型定位构件30”具有整体形成于其中的改进型棘爪元件80”，而取代了第一实施例中的凹槽74和棘爪元件80之外，定位构件30”与第一实施例的定位构件30相同。鉴于第一实施例与第三实施例之间的相似性，所以在图29中对于第三实施例中与第一实施例的零件相同的零件将给出与第一实施例的零件相同的参考标号。

改进型定位构件30”与改进型棘爪元件80”设计成代替定位构件30和棘爪元件80而安装于第一实施例的换档操纵装置20中。相应地，通过阅读本公开内容，本发明所属领域的普通技术人员将会清楚，除了本文中所说明与示出的情况外，对于第一实施例所进行的这些描述与示出也可以应用于该第三实施例。换句话说，为简洁起见，对与同第一实施例的零件相同的第三实施例的零件的描述可以省略。

除了将第一实施例的凹槽74省去并且使改进型棘爪元件80”与其整体形成之外，改进型定位构件30”与第一实施例的定位构件30相同。改进型棘爪元件80”基本形成为突起，该突起优选地具有部分球形。改进型棘爪元件80”在正常情况下与第一实施例的棘轮构件82的凹口43接合，从而将定位构件30”过载地保持于多个旋转位置中。在这个实施例中，定位构件30”与覆盖部分42应当由具有足够刚性且尚具挠性的材料的构造成以便按照选择将棘爪元件80”保持于凹口43中以便施加保持力，从而在施加大于保持力的旋转力的情况下使得定位构件30”可以相对于覆盖部分42旋转。这些材料在自行车领域内众所周知。

在理解本发明的过程中，在本文中使用时，术语“包括”及其派生词为开放性术语，其指定所述特征、元件、组件、组、整数和/或步骤的存在，但是并不排除存在其它未述及的特征、元件、组件、组、整数和/或步骤。前述内容还适用于具有类似意义的词例如术语“包含”“具有”及其派生词。另外，当单独使用术语“构件”或“元件”时，则可能具有单个零件或多个零件的双重意义。最后，在本文中使用时，程度副词例如“大致”、“大约”和“近似”等是指变动的项具有合理的偏差量以便保证最终结果不会发生显著改变。如果偏差不会否定其所改动的词的意思，这些程度副词应当被解释为包括所改动项的至少±5％的偏差。

尽管仅选择了选定的实施例对本发明进行了示例说明，但通过阅读本公开内容，本发明所属领域的普通技术人员应当清楚，在不背离附属权利要求中所限定的本发明的范围的情况下，在本文中可以作出各种变动和改型。此外，以上对根据本发明的实施例的描述仅用于示例说明，而并非用于对如附属权利要求及其等同物所限定的本发明进行限制。

Claims (13)

1.一种自行车换档操纵装置，包括：

安装构件，其配置成固定联接于自行车上；

换档操纵构件，其可转动地联接于安装构件上以便沿第一旋转方向和与第一旋转方向相反的第二旋转方向运动；

拉紧构件，其可转动地联接于安装构件上，拉紧构件配置成可拉动与松脱换档控制缆线；

定位构件，其可转动地联接于安装构件上；

第一保持机构，其配置成相对于安装构件保持定位构件；以及

第二保持机构，其联接于拉紧构件与定位构件上，第二保持机构配置成在正常状态下对拉紧构件与定位构件施加保持力；

第二保持机构还配置成在沿着第一旋转方向与第二旋转方向移动换档操纵构件时，用于减少对拉紧构件与定位构件所施加的保持力，该第二保持机构以摩擦方式与安装构件的不可动部分接合以便施加保持力，并且该第二保持机构包括盘簧，所述盘簧的第一端联接于拉紧构件上，第二端联接于定位构件上并且盘绕部分与安装构件的不可动部分以摩擦方式接合，

换档操纵构件操作联接于定位构件和拉紧构件上，以便使得换档操纵构件沿第一、第二旋转方向的转动能够移动盘簧的第一、第二端中的至少一端，从而改变盘簧的盘绕部分的有效直径，减少施加于拉紧构件与定位构件上的摩擦保持力。

2.根据权利要求1所述的自行车换档操纵装置，其中

第一保持机构包括联接于定位构件上以便与其一起转动的棘爪元件和与安装构件不可运动地固定在一起的棘轮元件。

3.根据权利要求2所述的自行车换档操纵装置，其中

棘爪元件是由弹性材料构造成的弧形元件，其容放于定位构件的弧形凹槽内。

4.根据权利要求2所述的自行车换档操纵装置，其中

棘爪元件包括偏置部分与接合部分，其至少部分地容放于定位构件的盲切口内。

5.根据权利要求2所述的自行车换档操纵装置，其中

棘爪元件形成为突起，所述突起与定位构件一体形成为单块整体式构件。

6.根据权利要求1所述的自行车换档操纵装置，其中

盘簧的第一端、第二端包括第一、第二环段，而拉紧构件和定位构件包括分别用于安装第一、第二环段的第一、第二保持元件。

7.根据权利要求1所述的自行车换档操纵装置，其中

换档操纵构件与定位构件直接接触以便沿第一、第二旋转方向中的至少一个方向转动定位构件，当定位构件沿第一、第二旋转方向中的至少一个方向转动时，定位构件就与拉紧构件直接接触以便沿第一、第二旋转方向中的至少一个方向转动拉紧构件。

8.根据权利要求1所述的自行车换档操纵装置，其中

安装构件的不可动部分为安装突出部，其中盘簧的盘绕部分与安装突出部的外表面以摩擦方式接合。

9.根据权利要求8所述的自行车换档操纵装置，其中

当换档操纵构件沿第一旋转方向转动时，换档操纵构件就与拉紧构件直接接触以便沿第一旋转方向转动拉紧构件。

10.根据权利要求9所述的自行车换档操纵装置，其中

换档操纵构件与定位构件直接接触以便沿第二旋转方向转动定位构件，当定位构件沿第二旋转方向转动时，定位构件就与拉紧构件直接接触以便沿第二旋转方向转动拉紧构件。

11.根据权利要求1所述的自行车换档操纵装置，其中

换档操纵构件、拉紧构件以及定位构件可以绕着公共枢轴轴线转动。

12.根据权利要求1所述的自行车换档操纵装置，其中

当换档操纵构件沿第一旋转方向转动时，换档操纵构件就与拉紧构件直接接触以便沿第一旋转方向转动拉紧构件。

13.根据权利要求12所述的自行车换档操纵装置，其中

换档操纵构件与定位构件直接接触以便沿第二旋转方向转动定位构件，当定位构件沿第二旋转方向转动时，定位构件就与拉紧构件直接接触以便沿第二旋转方向转动拉紧构件。

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