CN101683889B - 用于自行车传动装置的换档控制器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于操纵自行车的传动装置的步进换档控制器，其包括通过收紧杆卷绕换档拉索以操控传动装置档位的机构和用于通过释放杆步进地释放换档拉索的机构。所提出的换档控制器技术方案的优点在于其安装的简化，其组成部件得到简化，由此省掉常见的修整和较高的检修成本。

Description

用于自行车传动装置的换档控制器

技术领域

用于操纵自行车的传动装置的换档控制器包括换档控制器壳体、收紧杆和释放杆，其中，该换档控制器壳体具有这样一个机构，所述机构借助于拉索卷轴来卷绕换档拉索以便操控传动装置的各个档位，收紧杆以可绕主轴线相对换档控制器壳体转动的方式支承，并且为了切换至传动装置中的各个档位，拉索卷轴在收紧换档拉索的转动方向上转动，而通过释放杆的操作，拉索卷轴在释放换档拉索的转动方向上继续转动至少一个档位的距离并换至该档位。

背景技术

上述类型的换档控制器已经由DE 10 2004 051 883 A1公开，其以扳机换档控制器形式将与自行车传动装置相连的换档拉索卷绕到一个可转动地设置在其换档控制器壳体内的拉索卷轴上，由此能拉紧换档拉索，结果，通过在收紧转动方向上操纵收紧杆，可以在自行车传动装置中设定至骑车人所期望的档位。在释放换档拉索的转动方向上的降档(Zurückschalten)应该通过操纵释放杆来逐档实现(即，以触发的方式实现)，这意味着操作一次释放杆仅释放换档拉索一个档位。弹簧加载的卡爪与收紧杆抗转动连接，卡爪与在控制盘内的输送齿部配合作用并且在收紧换档拉索的收紧转动方向上带动该控制盘，必要时经过所有档位范围。为了在释放换档拉索的释放转动方向上到达下个档位，必须通过弹簧顶开该卡爪，随后，一个滑动件通过其啮合到锁定齿部中而放开一个齿，从而释放一个档位。为了实现换档控制器的正常功能，对弹簧提出严格的公差要求，这增加了生产成本和检修成本。而且，因采用唯一的卡爪而在换档控制器中出现内力，随之而来的就是磨损和功能故障。

发明内容

本发明所解决的任务是提供一种用于操纵自行车的传动装置的低成本的换档控制器，其以步进换档控制器的形式构成并且在换档拉索收紧时产生大的变速换档力，而且在参与换档拉索释放的变速元件的制造公差方面也有所改善。

本发明通过下述换档控制器完成该任务。本发明的换档控制器包括换档控制器壳体、收紧杆和释放杆，其中，所述换档控制器壳体具有这样一个机构，所述机构借助于拉索卷轴来卷绕换档拉索以便操控所述传动装置的各个档位，所述收紧杆以可绕一主轴线相对所述换档控制器壳体转动的方式支承，并且为了切换至所述传动装置中的各个档位，所述拉索卷轴在收紧换档拉索的转动方向上转动，而所述拉索卷轴通过操作所述释放杆在释放换档拉索的转动方向上继续转动至少一个档位的距离并切换至该档位，所述换档控制器的特征在于，在所述收紧杆的套筒中设有至少两个卡爪，所述至少两个卡爪与所述套筒一起绕所述主轴线运动并且将该转动运动传递给所述拉索卷轴。

根据本发明的换档控制器通过对称布置卡爪而避免出现内力，这些卡爪设置在收紧杆的套筒中并且与套筒一起绕主轴线运动，以便将转动运动传递给拉索卷轴。在此情况下，两个卡爪径向对置地布置在套筒内，以便与控制盘内的两个径向对置的输送齿部相啮合，此控制盘与拉索卷轴抗转动地连接。这些卡爪以弹簧加载的方式设置在套筒中，并且在镰刀状缺口处穿过切换盘和底板，以便在换档拉索被收紧时具有能够与输送齿部相啮合的自由运动性。

上述切换盘作为控制元件用于通过与滑动件相连接的释放杆步进地放开换档拉索。滑动件(类似于钟表中的擒纵叉)与控制盘有效连接，在此滑动件上的定位齿与控制盘上的定位齿部配合作用，而滑动件上的锁定齿与控制盘上的锁定齿部配合作用。在收紧换档拉索的收紧转动方向上，只要收紧过程仍然持续，定位齿和锁定齿就不被其各自的齿部挡住。如果收紧过程结束，则定位齿处于啮合当中，控制盘和拉索卷轴借助于换档拉索保持处于挂入档位。通过弹簧力使收紧杆返回其初始位置，在这里，卡爪啮合在输送齿部中。但在此情况下不应有力的作用，而是卡爪应该无负荷地以小间隙位于输送齿部的相关的齿之前，以简化借助释放杆的调整。

如果换档拉索应被继续收紧至下个期望的档位，则处于啮合中的卡爪在操纵收紧杆的情况下使控制盘转动，进而使得拉索卷轴继续转动经过输送齿部，直到任何期望的档位。

如果在步进切换各个档位时在释放拉索的释放转动方向上操纵释放杆，则这些卡爪必须被调整离开输送齿部，随后，滑动件一直移动，直到定位齿从定位齿部中被顶开。这些卡爪被多个斜坡顶开，这些斜坡形成在切换盘的镰刀状缺口中，在这里，这些缺口只服务于这些卡爪的可自由转动性，而没有其它功能。这些斜坡在切换盘转动时移动到卡爪之下并顶开卡爪。顶开过程总是发生在卡爪的初始位置上，而且此时卡爪还不受力，因而切换盘的几度角度就足以结束顶开过程，随后，定位齿脱离与定位齿部的啮合。滑动件上的锁定齿随后在由换档拉索引起的控制盘转动几度角之后啮合到锁定齿部中并且一直锁定控制盘，直到滑动件在返回其初始位置时解除锁定齿与锁定齿部的啮合，并且滑动件上的定位齿被定位齿部的下个齿截住并且固定住拉索卷轴。

释放杆通过保持板和第二转动铰链与底板连接并且绕一条相对主轴线倾斜的转动轴线转动，该转动轴线的位置允许骑车人符合人机工程学地完成操纵。在操纵过程中，与释放杆铰接的滑动件在滑动方向上来回移动，结果，造成上述定位齿和锁定齿与控制盘上的对应齿部交替啮合。释放杆的操纵同时造成切换盘的转动，连接机构使得切换盘与释放杆连接。此连接机构与释放杆铰接并且必须为了空间运动而作为切向固定机构在切换盘上具有铰链。但为了合理安排，已经省掉该铰链，并且连接机构与切换盘一体连接，随之而来的就是连接机构的立体弯曲。在所提出的方案中，切换盘由薄钢板制成，其保证连接机构的可靠功能，同时连接机构只受拉力。相对释放杆的倾斜转动轴线，铰接连接点具有一间距，此间距恰好足够大到足以使得切换盘的斜坡能够滑动到这些卡爪之下，随后，滑动件的定位齿从定位齿部中被顶开。为了使连接机构在相反方向上运动，采用回位弹簧，其设置在底板和连接机构之间。

附图说明

结合分解透视图的多幅视图来说明用于操纵自行车传动装置的换档控制器，其中：

图1表示拉索卷轴；

图2表示控制盘，其具有定位齿部、锁定齿部和两个完全对置的输送齿部；

图3表示底板，具有定位齿和锁定齿的滑动件可在该底板上沿滑动方向运动；

图4表示具有连接机构的切换盘，连接机构与释放杆铰接；

图5表示带有套筒的收紧杆，在套筒中设有两个卡爪；

图6表示带有切换盘的控制盘的局部以及与输送齿部啮合的卡爪；

图7表示卡爪被顶开时的图6所示局部。

附图标记一览表

1一换档控制器；2-拉索卷轴；3-主轴线；4-释放换档拉索的转动方向；5-控制盘；6-卡爪；7-输送齿部；8-收紧换档拉索的转动方向；9-定位齿部；10-定位齿；11-锁定齿；12-锁定齿部；13-滑动件；14-收紧杆；15-释放杆；16-底板；17-滑动方向；18-切换盘；19-连接机构；20-斜坡；21-转动轴线；22-回位弹簧；23-套筒；24-连接点。

具体实施方式

在下面这些实施方式中说明了一个换档控制器1，它具有在此未示出的换档控制器壳体，在该换档控制器壳体中整合有如图所示的功能元件。图1示出了拉索卷轴2，拉索卷轴2以可绕主轴线3转动的方式支承并且可以卷绕与自行车传动装置相连接的换档拉索(在此未示出)的一部分。该换档拉索通过传动装置中的弹簧(未示出)以一定力矩在释放换档拉索的转动方向4上预拉紧拉索卷轴2。

根据图2，拉索卷轴2与控制盘5抗转动连接，在这里设有沿径向完全对置的两个输送齿部7，为了使得控制盘5在收紧换档拉索的转动方向8上转动，卡爪6与这两个输送齿部啮合。控制盘5还具有定位齿部9和锁定齿部12，定位齿部9与定位齿10配合作用，而锁定齿11与锁定齿部12啮合，从而使得能够步进地释放换档拉索。

从图3中看到滑动件13，滑动件13与释放杆15铰接并且以半圆形的方式包围控制盘5，在这里，滑动件13如此安置在底板16上，即，滑动件可以通过释放杆15的操作沿滑动方向17来回运动。定位齿10如此安置在滑动件13的远离释放杆15的那侧，即，在释放杆15处于初始位置时，定位齿10啮合至定位齿部9中并且为所选择的档位锁定拉索卷轴2。在滑动件13移动之后，靠近释放杆15的锁定齿11在定位齿10脱开后与控制盘5的锁定齿部12发生啮合，从而停住控制盘5，直到因滑动件13返回其初始位置而使定位齿10与啮合齿部9啮合，到下个档位的步进才结束。

从图4中看到切换盘18，连接机构19沿切向设置于切换盘上，此连接机构19通过铰接连接点24与释放杆15有效连接。释放杆15可绕转动轴线21转动地支承在底板16上并且向连接机构19施加拉拽运动，该拉拽运动使以主轴线3为中心支承的切换盘18转动，以顶开与控制盘5中的输送齿部7处于啮合当中的卡爪6。这借助多个斜坡20来完成，这些斜坡20形成在切换盘18上并且在释放杆15被操作时滑动到卡爪6之下。当松开释放杆15时，回位弹簧22迫使切换盘18返回其初始位置。

图5表示收紧杆14，为了变速换档至各个档位，收紧杆14必须在收紧换档拉索的转动方向8上被转动，以使借助于弹簧预紧力设置在收紧杆14的套筒23中的多个卡爪6围绕主轴线3转动，并且通过控制盘5内的输送齿部7使拉索卷轴2在收紧换档拉索的方向8上转动。换档拉索被收起并且被调节至期望的档位。卡爪6不受限制的可转动性通过在底板16和切换盘18中的镰刀状缺口来保证。

借助图6，在沿主轴线3的投影中示出了卡爪6如何与控制盘5内的输送齿部7啮合。可以看到切换盘18的斜坡20如何位于卡爪6之前。在作为各个档位的初始位置，可以在齿侧面和卡爪6之间观察到微小的间隙，由此一来，在卡爪6被顶开时，只需要小的力来克服弹簧力。

如图7所示，带有斜坡20的切换盘18继续逆时针转动，卡爪6已被顶开。控制盘5现在可以在释放换档拉索的转动方向4上转动并且允许步进至下个档位。

所提出的换档控制器技术方案的优点在于换档控制器的安装被简化，其组成部件在公差方面得到简化，在这里省掉了伴随常见的修整和较高的检修成本的弯曲件。

Claims (8)

1.一种用于操纵自行车的传动装置的换档控制器（1），所述换档控制器（1）包括换档控制器壳体、收紧杆（14）和释放杆（15），其中，所述换档控制器壳体具有这样一个机构，所述机构借助于拉索卷轴（2）来卷绕换档拉索以便操控所述传动装置的各个档位，所述收紧杆（14）以可绕一主轴线（3）相对所述换档控制器壳体转动的方式被支承，并且所述收紧杆（14）转动以切换至所述传动装置中的各个档位，通过卡爪（6）与所述收紧杆（14）连接的所述拉索卷轴（2）在收紧换档拉索的转动方向（8）上转动，而所述拉索卷轴（2）通过操作所述释放杆（15）在释放换档拉索的转动方向（4）上转动至少一个档位的距离并切换至该档位，

所述换档控制器的特征在于，

为了使所有的两个卡爪（6）与输送齿部（7）解除啮合以便释放通过所述收紧杆（14）相应选中的档位，借助于切换盘（18）使所述卡爪（6）从其与所述输送齿部（7）的啮合中被顶开，所述切换盘（18）具有多个斜坡（20），这些斜坡（20）在所述切换盘（18）转动时滑向位于初始位置的所述卡爪（6），使所述卡爪（6）脱离与所述输送齿部（7）的啮合，并且连接机构（19）使得所述切换盘（18）与所述释放杆（15）相连接。

2.根据权利要求1所述的换档控制器，其特征在于，所述切换盘（18）具有能够使所述卡爪（6）自由转动的镰刀状缺口，用于顶开所述卡爪（6）的这些斜坡（20）形成在所述镰刀状缺口中。

3.根据权利要求1或2所述的换档控制器，其特征在于，在操作所述释放杆（15）时，所述切换盘（18）能够被所述连接机构（19）如此程度地转动，使得这些斜坡（20）能够解除所述卡爪（6）与所述输送齿部（7）的啮合。

4.根据权利要求1或2所述的换档控制器，其特征在于，所述连接机构（19）作为牵拉件连接所述切换盘（18）与所述释放杆（15）。

5.根据权利要求1或2所述的换档控制器，其特征在于，所述连接机构（19）与所述释放杆（15）铰接。

6.根据权利要求1或2所述的换档控制器，其特征在于，所述切换盘（18）由薄钢板制成。

7.根据权利要求1或2所述的换档控制器，其特征在于，所述切换盘（18）和所述连接机构（19）相互连接成一体。

8.根据权利要求1或2所述的换档控制器，其特征在于，所述释放杆（15）和所述切换盘（18）通过所述连接机构（19）上的回位弹簧（22）返回其初始位置。

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