CN102795314B - 自行车变速操作设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自行车变速操作设备，其用于操作变速设备以使用引导部使链条在两个齿轮之间运动。所述自行车变速操作设备具有操作构件、运动构件以及定位机构。所述定位机构将所述运动构件选择性地维持在第一位置、第二位置以及第三位置中的任意一个，第一位置将引导部定位在与第一齿轮对应的第一引导位置，第二位置将引导部定位在与第二齿轮对应的第二引导位置，并且第三位置将引导部定位在与第二齿轮对应的第三引导位置。第三引导位置比第二引导位置更远离第一引导位置。所述定位机构响应于所述操作构件的单一操作而使所述运动构件从第一位置运动到第二位置。

Description

自行车变速操作设备

技术领域

本发明总体上涉及一种自行车变速操作设备。更具体地讲，本发明涉及一种使用控制拉索操作自行车部件的自行车变速操作设备。

背景技术

使用自行车变速操作设备来变换多级自行车传动装置的齿轮。多级自行车传动装置通常包括链条、安装到前曲柄组的一个或多个前链轮或齿轮、以及安装到后轮的后轮毂的多个后链轮或齿轮。前后变速操作设备设计成操作换档设备（例如，拔链器或内部轮毂齿轮机构）以选择期望的齿数比。来自骑车者的踩踏力从前链轮经由链条传输到后链轮，以用于使后轮转动。

大多数机械的制动/变速操作设备使用将制动/变速操作设备连接到用于制动的制动设备和用于变速的换档设备的控制拉索。这些控制拉索通常是具有外壳和内金属丝的钢丝式拉索。对于变速，通常使用变速杆来操作制动设备。例如，制动杆也用作用于牵拉变速拉索的变速杆的其中之一，而设置另外的杆用于释放变速拉索。操作力通常由骑车者的其中一个手指施加来操作变速杆，其继而经由变速操作单元将操作力传递到变速拉索。在许多情况下，变速操作单元具有变速拉索卷取卷筒。变速拉索的内金属丝在一端附接到拉索卷取卷筒，而在其另一端附接到换档设备例如拔链器或内部轮毂齿轮机构的一部分。变速拉索的内金属丝绕变速操作单元的变速拉索卷取卷筒的周缘缠绕（牵拉）或展开（释放），以牵拉和释放内金属丝。通过使拉索卷取卷筒旋转，使得内金属丝在外壳内滑动以牵拉或释放操作换档设备的内金属丝。在公路变速器（例如，制动/变速操作设备）的情况下，变速拉索的路线通常沿着车把。制动/变速操作设备的示例公开在授予Nagano（转让给Shimano, Inc）的US专利No.5,400,675、授予Romano（转让给Campagnolo）的US专利No.5,257,683、以及授予Dal Pra’（转让给Campagnolo）的US公开专利No.2007-0012137中。

发明内容

本发明的一个方面是提供一种新的自行车变速操作设备，其允许引导部从第一位置直接运动到第二位置，而不必从第一位置运动到比第二位置更远离第一位置的第三位置，其中第一位置将所述引导部定位在与第一齿轮对应的第一引导位置，并且第二和第三位置都将所述引导部定位在与第二齿轮对应的第二和第三引导位置。

考虑到现有技术的状况，公开了一种用于操作变速设备的自行车变速操作设备，该自行车变速操作设备使用引导部使链条在第一齿轮和第二齿轮之间选择性地运动，第一齿轮具有第一直径；并且第二齿轮具有比第一齿轮的第一直径小的第二直径。所述自行车变速操作设备基本上包括操作构件、运动构件以及定位机构。所述运动构件构造成由连接构件连接到变速设备。所述定位机构将所述运动构件选择性地维持在第一位置、第二位置以及第三位置的任意一个，第一位置将引导部定位在链条与第一齿轮对应的第一引导位置，第二位置将引导部定位在链条与第二齿轮对应的第二引导位置，并且第三位置将引导部定位在链条与第二齿轮对应的第三引导位置，第三引导位置比第二引导位置更远离第一引导位置。所述定位机构构造成使得所述运动构件响应于所述操作构件的单一操作而从第一位置运动到第二位置。

根据下面结合附图公开自行车变速操作设备的一个实施例的详细描述，本领域技术人员将会清楚本发明的各种目的、特征、方面以及优点。

附图说明

现在参考附图，其形成该原始公开的一部分：

图1为装备有根据第一实施例的处于已安装位置的联接到弯把式车把的一对自行车变速操作设备的自行车的一部分的正视立体图；

图2为由图1所示的自行车变速操作设备操作的自行车传动轮系的一部分的侧视图；

图3为图1所示的右手侧变速操作设备的外部视图，其中制动/变速杆和变速（释放）杆处于其休止位置；

图4为图3所示的右手侧变速操作设备的外部视图，其中去除了抓握盖并且制动/变速杆枢转到制动位置；

图5为图3和图4所示的右手侧变速操作设备的内部视图，其中去除了抓握盖并且制动/变速杆和变速（释放）杆处于其休止位置；

图6为弯把式车把以及图3到图5所示的右手侧变速操作设备的一部分的正视图，其中制动/变速杆和变速（释放）杆处于其休止位置；

图7为弯把式车把以及图6所示的右手侧变速操作设备的一部分的正视图，其中右手侧变速操作设备的制动/变速杆运动到第一拉索牵拉位置；

图8为弯把式车把以及图6和图7所示的右手侧变速操作设备的一部分的正视图，其中右手侧变速操作设备的变速（释放）杆运动到拉索释放位置；

图9为示出了通过操作右手侧变速操作设备而产生的前拔链器的链条引导部的各引导位置的示意图；

图10为右手侧变速操作设备的变速操作单元和右手侧变速操作设备的处于其休止位置的制动/变速杆和变速（释放）杆的外部视图；

图11为右手侧变速操作设备的制动/变速杆和变速（释放）杆的后侧立体图；

图12为右手侧变速操作设备的制动/变速杆和变速（释放）杆的分解前侧立体图；

图13为右手侧变速操作设备的支架和变速操作单元的分解前侧立体图；

图14为当沿着主变速单元轴的中心轴线观察时的右手侧变速操作设备的变速操作单元和变速（释放）杆的前侧立体图；

图15为右手侧变速操作设备的变速操作单元的放大外部视图；

图16为右手侧变速操作设备的变速操作单元的选定部件的分解立体图；

图17为右手侧变速操作设备的变速操作单元的选定部件的分解立体图；

图18为右手侧变速操作设备的变速操作单元的选定部件的分解立体图；

图19为当沿着主变速单元轴的中心轴线观察时的变速操作单元的选定部件的前侧图，其中变速操作单元处于完全释放位置，以便在链条位于内齿轮上的状态下，前拔链器保持在第二下部引导位置（最内部位置）；

图20为图19所示的变速操作单元的选定部件的前侧图，但其中牵拉操作构件旋转以牵拉内金属丝，以便在链条保持在内齿轮上的状态下，前拔链器运动到第一下部引导位置（第一中间位置）；

图21为图19和图20所示的变速操作单元的选定部件的前侧图，但其中牵拉操作构件从图20的变速操作位置旋转回到休止位置，以便在链条保持在内齿轮上的状态下，前拔链器保持在第一下部引导位置（第一中间位置）；

图22为图19到图21所示的变速操作单元的选定部件的前侧图，但其中牵拉操作构件旋转以牵拉内金属丝，以便在链条变换到外齿轮上的状态下，前拔链器运动到第一上部引导位置（第二中间位置）；

图23为图19到图22所示的变速操作单元的选定部件的前侧图，但其中牵拉操作构件从图22的变速操作位置旋转回到休止位置，以便在链条保持在外齿轮上的状态下，前拔链器保持在第一上部引导位置（第二中间位置）；

图24为图19到图23所示的变速操作单元的选定部件的前侧图，但其中牵拉操作构件旋转以牵拉内金属丝，以便在链条保持在外齿轮上的状态下，前拔链器运动到第二上部引导位置（最外部位置）；

图25为图19到图24所示的变速操作单元的选定部件的前侧图，但其中牵拉操作构件从图24的变速操作位置旋转回到休止位置，以便在链条保持在外齿轮上的状态下，前拔链器保持在第二上部引导位置（最外部位置）；

图26为图19到图25所示的变速操作单元的选定部件的前侧图，但其中释放操作构件旋转以释放内金属丝，以便在链条保持在外齿轮上的状态下，前拔链器从第二上部引导位置（最外部位置）运动到第一上部引导位置（第二中间位置）；

图27为图19到图26所示的变速操作单元的选定部件的前侧图，但其中释放操作构件从图26的变速操作位置旋转回到休止位置，以便在链条保持在外齿轮上的状态下，前拔链器保持在第一上部引导位置（第二中间位置）；

图28为图19到图27所示的变速操作单元的选定部件的前侧图，但其中释放操作构件旋转以释放内金属丝，以便在链条变换到内齿轮上的状态下，前拔链器从第一上部引导位置（第二中间位置）运动到第一下部引导位置（第一中间位置）；

图29为图19到图28所示的变速操作单元的选定部件的前侧图，但其中释放操作构件从图28的变速操作位置旋转回到休止位置，以便在链条保持在内齿轮上的状态下，前拔链器保持在第一下部引导位置（第一中间位置）；

图30为图19到图29所示的变速操作单元的选定部件的前侧图，但其中释放操作构件旋转以释放内金属丝，以便在链条保持在内齿轮上的状态下，前拔链器从第一下部引导位置（第一中间位置）运动到第二下部引导位置（最内部位置）；

图31为图19到图30所示的变速操作单元的选定部件的前侧图，但其中释放操作构件从图30的变速操作位置旋转回到休止位置，以便在链条保持在内齿轮上的状态下，前拔链器保持在第二下部引导位置（最内部位置）；

图32为示出了通过操作第一替代变速操作设备而产生的前拔链器的链条引导部的各引导位置的示意图；以及

图33为示出了通过操作第二替代变速操作设备而产生的前拔链器的链条引导部的各引导位置的示意图。

具体实施方式

首先参考图1和图2，示出了装备有一对自行车变速操作设备12和14的自行车10的自行车传动系统。自行车变速操作设备12和14根据如图1所示的示出实施例安装在沉降式车把16上。自行车变速操作设备12是由骑车者的右手操作的右手侧控制设备，以操作第一制动设备（未示出）和如图2所示的第一齿轮变速设备18（例如，拉索操作的前拔链器）。自行车变速操作设备14是由骑车者的左手操作的左手侧控制设备，以操作第二制动设备（未示出）和如图2所示的第二齿轮变速设备20（例如，拉索操作的后拔链器）。第一和第二齿轮变速设备18和20是自行车传动系统的一部分，其用来变换自行车链条C以便以相对常规的方式改变传动轮系的速度。在示出的实施例中，自行车变速操作设备12经由变速控制拉索21操作性地联接到第一齿轮变速设备18并且经由制动控制拉索22操作性地联接到第一制动设备（未示出）。自行车变速操作设备14经由变速控制拉索23操作性地联接到第二换档设备20并且经由制动控制拉索24操作性地联接到第二制动设备（未示出）。

优选地，控制拉索21到24是具有覆盖内金属丝的外壳的常规自行车操作拉索。换句话说，控制拉索21到24均是钢丝式拉索，其基本上包括可滑动地接纳在外壳内的内金属丝。例如，如图3和图4所示，变速控制拉索21具有内金属丝21a，其中外壳21b覆盖内金属丝21a，而制动控制拉索22具有内金属丝22a，其中外壳22b覆盖内金属丝22a。内金属丝21a构成连接构件，其将自行车变速操作设备12操作性地连接到第一齿轮变速设备18，以响应于自行车变速操作设备12的操作来变换第一齿轮变速设备18。

在示出的实施例中，左右手侧自行车变速操作设备12和14在操作方面基本上相同，除了它们互为镜像并且它们可以具有不同数量的变速操作以外。换句话说，左手侧自行车变速操作设备14与右手侧自行车变速操作设备12大致相同，除了左手侧自行车变速操作设备14的变速单元（未示出）已经变更为镜像并且增加了能够变速的齿轮的数量以外。因此，本文将仅讨论和例示右手侧自行车变速操作设备12。

如图1所示，通常，沉降式车把16的抓握部及控制拉索21和22的一部分由车把带覆盖。沉降式车把16通常包括笔直横向部16a和一对向下弯曲部16b。笔直横向部16a连接向下弯曲部16b的上端。变速操作设备12和14安装到沉降式车把16的向下弯曲部16b。在示出的实施例中，自行车变速操作设备12安装在沉降式车把16的右手侧，以用于操作第一齿轮变速设备18（例如，拉索操作的前拔链器），并且自行车变速操作设备14安装在沉降式车把16的左手侧，以用于操作第二齿轮变速设备20（例如，拉索操作的后拔链器）。然而，变速操作设备12和14的每个均可以制造为示出实施例的镜像，以便变速操作设备12和14可以安装在沉降式车把16的相对侧上。

如图3和4所示，自行车变速操作设备12包括支架或基体构件26，其由车把安装结构28固定地安装到沉降式车把16的其中一个弯曲部16b。因为支架26由车把安装结构28固定到沉降式车把16，所以支架26构成固定构件。在骑车期间骑车者有时候抓握支架26并且靠在支架26上。期望当骑车者抓握支架26时给骑车者的手提供舒适的感觉。因此，支架26具有刚性主体30和柔软外部弹性抓握盖32。如图3所示，抓握盖32局部地覆盖主体30。具体地讲，抓握盖32在主体30的抓握部上伸展。通常，主体30由刚性塑性材料制成。当支架26安装到车把16时，支架26是静止构件。车把安装结构28优选地是常规的带夹或在公路变速器中用于安装到沉降类型车把例如沉降式车把16的类似结构。因此，本文将不详细地讨论车把安装结构28。

在该实施例中，如图5最佳所示，自行车变速操作设备12还包括制动/变速杆34、变速杆36以及变速操作单元38。支架26的主体30将变速操作单元38容纳在主体30的内腔中。制动/变速杆34和变速杆36是用于如下面讨论地操作变速操作单元38的使用者操作杆的示例。制动/变速杆34和变速杆36相对于支架26是可动的，以便操作变速操作单元38。

使用制动/变速杆34来执行制动操作和变速操作，而变速杆36仅执行变速操作。制动/变速杆34和变速杆36操作性地联接到变速操作单元38，以在齿轮变速设备18中执行变速操作，从而换档（即，在齿轮F1和F2之间变换链条C）。制动/变速杆34和变速杆36优选地都相对于支架26的主体30沿着朝向自行车纵向中心平面的方向枢转，以便执行变速操作。

如图2所示，示出了自行车10的常规传动轮系，其由第一和第二齿轮变速设备18和20操作。第一齿轮变速设备18是常规的拉索操作的前拔链器，其使用引导部18a（即，链条引导部）使自行车链条C在具有第一直径的第一齿轮或外齿轮F1和第二齿轮或内齿轮F2之间运动。第一齿轮或外齿轮F1是最大的前链轮并且具有第一直径。第二齿轮或内齿轮F2是最小的前链轮并且具有比第一齿轮或外齿轮F1的第一直径小的第二直径。齿轮F1和F2形成自行车传动系统的齿轮组件或曲柄组。第二齿轮变速设备20是常规的拉索操作的后拔链器，其使自行车链条C以常规方式在多个后齿轮R之间运动。第一和第二齿轮变速设备18和20不限于与常规的拉索操作的拔链器一起使用。

参考图6到图8，示出了制动/变速杆34和变速杆36的变速操作。在图6中制动/变速杆34和变速杆36显示在它们的休止位置。当在本文中使用时，术语“休止位置”是指该部件（例如，制动/变速杆34和变速杆36）不需要使用者将该部件保持在与休止位置对应的状态就保持静止的状态。制动/变速杆34和变速杆36是触发式杆，其以常规方式偏压到休止位置。制动/变速杆34起到制动杆的作用。通过使制动/变速杆34绕制动枢转轴线P1相对于支架26的主体30朝向车把16的弯曲部16b枢转，使得制动/变速杆34牵拉制动拉索22的内金属丝22a。制动/变速杆34还起到拉索牵拉（卷绕）杆的作用。通过使制动/变速杆34绕变速枢转轴线P2相对于支架26的主体30朝向自行车10的中心纵向平面枢转，使得制动/变速杆34将变速拉索21的内金属丝21a牵拉到变速操作单元38中。变速杆36起到拉索释放杆的作用。通过使变速杆36绕变速枢转轴线P3相对于支架26的主体30朝向自行车10的中心纵向平面枢转，使得变速杆36从变速操作单元38释放内金属丝21a。在示出的实施例中，如下面讨论的那样，随着制动/变速杆34运动以执行制动操作和变速操作，变速杆36与制动/变速杆34一起运动。然而，如下面讨论的那样，在变速杆36运动以执行变速操作期间，制动/变速杆34通常保持静止。

参考图9，示意图示出了由于操作变速操作设备12而产生的齿轮变速设备18（例如，前拔链器）的引导部18a的各个位置。基本上，借助变速操作设备12，链条引导部18a可以在下列四个不同引导位置之间运动：第一下部引导位置L1、第二下部引导位置L2、第一上部引导位置T1以及第二上部引导位置T2。这四个引导位置L1、L2、T1和T2对应于位于链条引导部18a的链条接触表面之间的中途的引导部18a的纵向中心。如图9所示，外齿轮和内齿轮F1和F2以预定间隔或距离轴向间隔开。

第一和第二下部引导位置L1和L2都用来将齿轮变速设备18的链条引导部18a维持在内齿轮F2上方。第二下部引导位置L2对应于齿轮变速设备18的链条引导部18a的最内部位置。第一和第二上部引导位置T1和T2都用来将齿轮变速设备18的链条引导部18a维持在外齿轮F１上方。第二上部引导位置T2对应于齿轮变速设备18的链条引导部18a的最外部位置。第一下部引导位置L1和第一上部引导位置T1分别对应于第一和第二中间位置。

利用变速操作设备12，骑车者可以将链条引导部18a以如图9图示示出的单个步进运动方式直接从四个引导位置L1、L2、T1和T2中的任意一个变换到紧邻位置（或多个紧邻位置）。并且当骑车者在第一和第二下部引导位置L1和L2之间变换时，链条C不从内齿轮F2变换到外齿轮F1。而是，当骑车者在第一和第二下部引导位置L1和L2之间变换时，链条C保持在内齿轮F2上。相似地，当骑车者在第一和第二上部引导位置T1和T2之间变换时，链条C不从外齿轮F1变换到内齿轮F2。而是，当骑车者在第一和第二上部引导位置T1和T2之间变换时，链条C保持在外齿轮F1上。

如图9所示，在拉索释放操作期间，变速操作设备12构造成使得骑车者不能将链条引导部18a以如图9图示示出的单个步进运动方式直接从第一和第二上部引导位置T1和T2中的任意一个变换到第二下部引导位置L2。而是，在从第一和第二上部引导位置T1和T2中的任意一个到第二下部引导位置L2的拉索释放操作期间，变速操作设备12总是停止在第一下部引导位置L1。然而，在拉索释放操作期间，骑车者能够直接从第一下部引导位置L1变换到第二下部引导位置L2。此外，在拉索释放操作期间，骑车者能够直接从第二上部引导位置T2变换到第一上部引导位置T1。并且，在从第二上部引导位置T2至第一下部引导位置L1的拉索释放操作期间，可以通过骑车者以单个步进运动方式连续操作变速杆36来越过（跳过）第一上部引导位置T1。

另一方面，如图9所示，在拉索牵拉操作期间，骑车者能够直接从第二下部引导位置L2变换到其他位置L1、T1和T2的任意一个。并且，骑车者能够直接从第二下部引导位置L2变换到第二上部引导位置T2。换句话说，在从第二下部引导位置L2变换到第二上部引导位置T2的拉索牵拉操作期间，可以通过骑车者以单个步进运动方式连续操作制动/变速杆34来越过（跳过）第一下部引导位置L1和第一上部引导位置T1。此外，在拉索牵拉操作期间，骑车者能够直接从第一下部引导位置L1变换到第一和第二上部引导位置T1和T2中的任意一个。换句话说，在从第一下部引导位置L1变换到第二上部引导位置T2的拉索牵拉操作期间，可以通过骑车者以单个步进运动方式连续操作制动/变速杆34来越过（跳过）第一上部引导位置T1。最后，在拉索牵拉操作期间，骑车者能够直接从第一上部引导位置T1变换到第二上部引导位置T2。

第一上部引导位置T1可以称为第一引导位置。第一下部引导位置L1可以称为第二引导位置。第二下部引导位置L2可以称为第三引导位置。第二上部引导位置T2可以称为第四引导位置。然而，对于引导位置的第一、第二、第三和第四的使用不应该被限制为任何特定的顺序，除非特别说明。在这种情况下，第一和第四引导位置T1和T2由比第一和第二引导位置T1和L1之间的距离小的距离间隔开。相似地，第二和第三引导位置L1和L2由比第一和第二引导位置T1和L1之间的距离小的距离间隔开。通常，在大多数传动轮系中，第一和第四引导位置T1和T2之间的距离比第一和第二引导位置T1和L1之间的距离的一半小。同样，在大多数传动轮系中，第二和第三引导位置L1和L2之间的距离比第一和第二引导位置T1和L1之间的距离的一半小。第三引导位置L2比第二引导位置L1更远离第一引导位置T1，并且第四引导位置T2比第二引导位置L1更靠近第一引导位置T1。并且第四引导位置T2比第一引导位置T1更远离第二引导位置L1。

参考图4以及图10到图12，提供支撑构件40来将制动/变速杆34和变速杆36支撑在支架26的主体30上。支撑构件40由限定制动枢转轴线P1的枢转销42枢转地附接到支架26的主体30。在主体30与支撑构件40之间设置偏压元件44。设置偏压构件44用于将支撑构件40和制动/变速杆34偏压到如图5所示的休止位置。在示出的实施例中，偏压元件44是扭力弹簧，其中它的盘绕部设置在枢转销42上并且它的第一和第二自由端分别接触主体30和支撑构件40。

如图10至图12最佳所示，制动/变速杆34由限定变速枢转轴线P2的枢转销46枢转地附接到支撑构件40。在制动/变速杆34与支撑构件40之间设置偏压元件48。设置偏压构件48用于将制动/变速杆34偏压到如图4和图5所示的抵靠支撑构件40的翼部40a的休止位置。在示出的实施例中，偏压元件48是扭力弹簧，其中它的盘绕部设置在枢转销46上并且它的第一和第二自由端分别接触制动/变速杆34和支撑构件40。

如图11和图12最佳所示，支撑构件40还包括用于附接内金属丝22a的制动拉索附接结构40b（例如，孔）。当制动/变速杆34绕制动枢转轴线P1枢转时，制动/变速杆34相对于外壳22b牵拉内金属丝22a以执行制动操作。一般来说，在执行制动操作时，制动/变速杆34沿着纵向方向相对于支架26运动。换句话说，在制动操作期间，制动/变速杆34沿着基本上与制动/变速杆34和变速杆36的变速操作平面垂直的制动操作平面运动。因此，制动/变速杆34绕与变速枢转轴线P2及P3垂直的制动枢转轴线P1相对于支架26运动。

参考图6和图7，在通过制动/变速杆34执行变速（拉索卷绕或牵拉）操作时，制动/变速杆34绕变速枢转轴线P2从休止位置（图6）侧向向内运动（枢转）到拉索卷绕位置（图7），以执行齿轮变速操作。在该示出的实施例中，当制动/变速杆34运动以执行变速操作时，变速杆36与制动/变速杆34一起运动。

参考图10至图12，变速杆36还通过枢转销50绕变速枢转轴线P3枢转地安装到支撑构件40。变速枢转轴线P3可以平行于变速枢转轴线P2，或者当沿着与制动枢转轴线P1平行的方向观察时相对于变速枢转轴线P2成角度。在制动/变速杆34和支撑构件40之间设置偏压元件52，以将变速杆36偏压至休止位置。在示出的实施例中，偏压元件52是扭力弹簧，其中它的盘绕部设置在枢转销50上并且它的第一和第二自由端分别接触变速杆36和支撑构件40。

如图6和图8所示，在通过变速杆36执行变速（释放）操作时，变速杆36绕变速枢转轴线P3从休止位置（图6）侧向向内运动到拉索释放位置（图8），以执行齿轮变速操作。在该示出的实施例中，当变速杆36运动来执行变速操作时，制动/变速杆34不与变速杆36一起运动。而是，在通过变速杆36执行变速操作期间，由于偏压元件48的偏压力使得制动/变速杆34基本上保持在其休止位置，。

一般来说，在执行变速操作时，制动/变速杆34和变速杆36都沿着变速操作平面相对于支架26在侧向方向上运动，以操作变速操作单元38。虽然在该示出的实施例中，变速枢转轴线P2和P3是不重合的（偏置的），但是如果需要和/或期望，可以使变速枢转轴线P2和P3为重合的。此外，如果需要和/或期望，变速操作单元38可以以各种不同的方式来操作。例如，变速操作单元38可以取代杆而使用按钮来操作。

现在转到图13到图18，现在将讨论变速操作单元38。如图13所示，变速操作单元38安装在主体30上。变速操作单元38基本上包括第一操作构件54、第二操作构件56以及拉索卷取构件或卷筒58。卷取构件58及第一和第二操作构件54和56共轴地设置在变速操作单元38的主变速轴60上。主变速轴60限定变速操作单元38的主枢转轴线A。主变速轴60将卷取构件58及第一和第二操作构件54和56枢转地支撑到支架26，以便在主枢转轴线A上旋转（图15）。在示出的实施例中，当沿着与制动枢转轴线P1平行的方向观察时，主枢转轴线A相对于变速轴线P2和P3成角度。基本上，如下面讨论的那样，卷取构件58响应于第一和第二操作构件54和56的操作，绕主枢转轴线A沿着相反的旋转方向枢转。

在示出的实施例中，卷取构件58由偏压元件62沿着第一旋转方向R1偏压。卷取构件58构成金属丝卷绕体或运动构件。卷取构件58被枢转地支撑在主变速轴60上，以响应于第一操作构件54的运动而沿着第一旋转方向R1相对于支架26枢转。并且卷取构件58被枢转地支撑在主变速轴60上，以响应于第二操作构件56的运动而沿着第二旋转方向R2相对于支架26（例如，固定构件）枢转。第一旋转方向R1是相对于主枢转轴线A与第二旋转方向R2相反的旋转方向。

如图18最佳所示，卷取构件58具有用于供拉索21的内金属丝21a附接的变速金属丝附接结构58a。卷取构件58沿着第一旋转方向R1的旋转使得拉索21的内金属丝21a从卷取构件58的周缘放开。相反，卷取构件58沿着第二旋转方向R2的旋转使得拉索21的内金属丝21a卷绕在卷取构件58的周缘上。

第一操作构件54的操作使得卷取构件58沿着第一旋转方向R1运动，以释放内金属丝21a。第一操作构件54通过骑车者使变速杆36绕变速枢转轴线P3枢转而被操作。具体地讲，第一操作构件54具有由变速杆36接触的接触构件或凸缘54a，以便第一操作构件54响应于变速杆36的枢转运动而枢转。结果，变速杆36操作性地联接到变速操作单元38，以执行卷取构件58的拉索释放操作。在示出的实施例中，第一操作构件54通过变速杆36而相对于卷取构件58的主枢转轴线A沿着第二旋转方向R2枢转，以便沿着第一旋转方向R1选择性地操作卷取构件58。如下面所说明的那样，变速杆36和第一操作构件54沿着第一旋转方向R1偏压到它们各自的休止位置，以便在释放变速杆36后，变速杆36和第一操作构件54返回到它们各自的休止位置。

另一方面，第二操作构件56的操作使得卷取构件58沿着第二旋转方向R2运动，从而牵拉内金属丝21a。第二操作构件56通过骑车者使制动/变速杆34绕变速枢转轴线P2枢转而被操作。具体地讲，第二操作构件56具有由制动/变速杆34接触的连接构件63（图10、图13和图14），以便第二操作构件56响应于制动/变速杆34的枢转运动而枢转。连接构件63在一端处通过铰链连接件枢转地安装到第二操作构件56，并且在另一端处被偏压成与制动/变速杆34的向后朝向表面可滑动地接合。如图11所示，在制动/变速杆34的向后朝向表面上设置有附接构件34a，以将连接构件63的下端可滑动地保持到制动/变速杆34。因此，当制动/变速杆34沿着向后方向枢转来执行制动操作时，连接构件63可以沿着向后方向枢转，同时连接构件63仍然保持附接到制动/变速杆34。这样，连接构件63将制动/变速杆34连接到变速操作单元38。结果，制动/变速杆34操作性地联接到变速操作单元38，以执行卷取构件58的拉索牵拉或卷绕操作。

在示出的实施例中，第二操作构件56通过制动/变速杆34而相对于卷取构件58的主枢转轴线A沿着第二旋转方向R2枢转，从而沿着第二旋转方向R2选择性地操作卷取构件58。如下面所说明的那样，制动/变速杆34和第二操作构件56沿着第一旋转方向R1偏压到它们各自的休止位置，以便在释放了制动/变速杆34后，制动/变速杆34和第二操作构件56返回到它们各自的休止位置。

如图15到图18所示，变速操作单元38还包括后静止板64、中间静止板66、以及前静止板68。静止板64、66和68是都安装在主变速轴60上的刚性构件。静止板64、66和68相对于支架26的主体30是不可动的。后静止板64由枢转销69固定到中间静止板66，而前静止板68由止动销70固定到中间静止板66。因此，静止板64、66和68固定在一起并且接触支架26的主体30，以便静止板64、66和68由主体30保持静止。

后静止板64提供用于卷取构件58的偏压元件62的附接点。具体地讲，偏压元件62是扭力弹簧，其具有钩挂在后静止板64上的第一端和联接到卷取构件58的第二端。关于偏压元件62的第二端，卷取构件58具有用于接纳偏压元件62的第二端的孔58b（图18）。因此，偏压元件62沿着第一旋转方向R1偏压卷取构件58。

止动销70安装在中间静止板66和前静止板68之间。止动销70用作第一和第二操作构件54和56两者的止动件。具体地讲，止动销70限制第一和第二操作构件54和56沿着第一旋转方向R1的旋转，以形成第一和第二操作构件54和56的休止位置。在示出的实施例中，第一操作构件54由偏压元件72偏压抵靠止动销70，而第二操作构件56由偏压元件48偏压抵靠止动销70，偏压元件48设置在制动/变速杆34与支撑构件40之间。当然，从本发明中清楚的是，可以设置附加的偏压元件以用于将第二操作构件56偏压到它的休止位置。偏压元件72设置在前静止板68与第一操作构件54之间。如上面所述，设置偏压元件72用于将第一操作构件54偏压到其抵靠止动销70的休止位置。在示出的实施例中，偏压元件72是扭力弹簧，其中它的盘绕部设置在主变速轴60上并且它的第一和第二自由端分别接触第一操作构件54和前静止板68。

参考图15到图18，变速操作单元38还包括牵拉棘轮或板74、牵拉棘爪76、定位棘轮或板78、定位棘爪80、止动棘爪82、释放构件或板84以及释放棘爪86。变速操作单元38的定位棘轮78、定位棘爪80、止动棘爪82和释放构件84构成变速定位机构，其将卷取构件58（例如，运动构件）选择性地维持在四个不同变速位置中的任一个。因为卷取构件58的变速位置对应于引导部18a的引导位置，所以互相对应的卷取构件58的变速位置和引导部18a的引导位置将使用同一术语来指代，即变速位置将称为引导位置。换句话说，卷取构件58的变速位置包括与引导部18a的第一下部引导位置L1对应的第一下部变速位置、与引导部18a的第二下部引导位置L2对应的第二下部变速位置、与引导部18a的第一上部引导位置T1对应的第一上部变速位置以及与引导部18a的第二上部引导位置T2对应的第二上部变速位置。

并且，卷取构件58的变速或引导位置（即，L1、L2、T1和T2）不对应于四个不同的齿轮。而是，定位机构（例如，部件78、80、82和84）构造成使得第一和第二下部引导位置L1和L2对应于单个齿轮（例如，内齿轮F2），以及使得第一和第二上部引导位置T1和T2对应于单个齿轮（例如，外齿轮F1）。更具体地讲，卷取构件58的第一和第二上部引导位置T1和T2之间的距离（即，示出的实施例中的角距离）比第一上部引导位置T1和第一下部引导位置L1之间的距离（即，示出的实施例中的角距离）小。相似地，第一和第二下部引导位置L1和L2之间的距离（即，示出的实施例中的角距离）比第一上部引导位置T1和第一下部引导位置L1之间的距离（即，示出的实施例中的角距离）小。通常，在大多数传动轮系中，第一和第二上部引导位置T1和T2之间的距离比第一上部引导位置T1和第一下部引导位置L1之间的距离的一半小。同样，在大多数传动轮系中，第一和第二下部引导位置L1和L2之间的距离比第一上部引导位置T1和第一下部引导位置L1之间的距离的一半小。第二下部引导位置L2比第一下部引导位置L1更远离第一上部引导位置T1，并且第二上部引导位置T2比第一下部引导位置L1更靠近第一上部引导位置T1。并且第二上部引导位置T2比第一上部引导位置T1更远离第一下部引导位置L1。

牵拉棘轮74、定位棘轮78和释放构件84与主变速轴60上的卷取构件58共轴地设置。牵拉棘轮74和定位棘轮78设置成与在主变速轴60上的卷取构件58一起旋转，而释放构件84相对于主变速轴60上的卷取构件58旋转。如下面所说明的那样，牵拉棘爪76响应于第二操作构件56的操作而选择性地接合牵拉棘轮74，以使主变速轴60上的卷取构件58沿着第二旋转方向R2旋转。定位棘爪80和止动棘爪82选择性地接合定位棘轮78，以保持卷取构件58，以免沿着第一旋转方向R1在主变速轴60上旋转。释放棘爪86响应于第一操作构件54的操作而选择性地接合释放构件84，以使主变速轴60上的释放构件84沿着第二旋转方向R2旋转。释放构件84的旋转使得释放构件84选择性地运动，以便定位棘爪80和止动棘爪82选择性地释放定位棘轮78。

在示出的实施例中，牵拉棘爪76和释放棘爪86一体地形成为整体的单式棘爪构件88。根据本发明将会清楚，如果需要和/或期望，牵拉棘爪76和释放棘爪86可以是不可动地固定在一起以形成棘爪构件88的两件。棘爪构件88枢转地支撑在第一操作构件54上。棘爪构件88包括安装部90，其设置在牵拉棘爪76和释放棘爪86之间，以便牵拉棘爪76和释放棘爪86沿着相反方向从安装部90延伸。棘爪构件88的安装部90由枢转销92枢转地安装在第一操作构件54上，以便棘爪构件88与第一操作构件54一起运动。枢转销92限定与主枢转轴线A偏置的辅助枢转轴线。

在第一操作构件54和棘爪构件88之间设置有偏压元件94，用于偏压棘爪构件88。牵拉棘爪76被偏压远离牵拉棘轮74，并且释放棘爪86被朝向释放构件84偏压。因此，在变速操作单元38的拉索释放操作期间，随着牵拉棘爪76运动至与牵拉棘轮74接合，释放棘爪86运动远离释放构件84。在示出的实施例中，偏压元件94是扭力弹簧，其中它的盘绕部设置在枢转销92上并且它的第一和第二自由端分别接触第一操作构件54和棘爪构件88。

在示出的实施例中，当第一和第二操作构件54和56处于其休止位置时，释放棘爪86接触释放构件84。然而，替代性地，释放棘爪86可以首先保持为不与释放棘爪86接触，并且然后在操作了第一操作构件54之后运动至与释放构件84接触。

第二操作构件56包括第一抵接部56a，其在操作第二操作构件56（即，绕主枢转轴线A从休止位置向变速位置枢转）时接触棘爪构件88的第二抵接部88a。第二抵接部88a形成在棘爪构件88的安装部90上。第二抵接部88a相对于卷取构件58的主枢转轴线A从安装部90沿着第一旋转方向R1延伸。第二操作构件56的第一抵接部56a充当第一凸轮部，而第二抵接部88a充当第二凸轮部。

当操作第二操作构件56时，第二操作构件56的第一抵接部56a接触棘爪构件88的第二抵接部88a。由于第二操作构件56的第一抵接部56a接触棘爪构件88的第二抵接部88a，使得棘爪构件88克服偏压元件94的偏压力在枢转销92上枢转，以使牵拉棘爪76与牵拉棘轮74接合。并且由于第二操作构件56的第一抵接部56a接触棘爪构件88的第二抵接部88a，使得释放棘爪86运动远离释放构件84。因此，第二操作构件56的操作还使得第一操作构件54和棘爪构件88与第二操作构件56一起运动。第一和第二抵接部56a和88a之间的接触还使得牵拉棘爪76与牵拉棘轮74接合。并且由于第二操作构件56的操作运动，使得卷取构件58、牵拉棘轮74和定位棘轮78都绕主枢转轴线A一起旋转。

现在将参考图18到图24来讨论牵拉棘轮74。牵拉棘轮74是刚性环形构件，其固定地联接到卷取构件58以与主变速轴60上的卷取构件58一起枢转。具体地讲，牵拉棘轮74具有非圆形开口，其与卷取构件58的对应非圆形毂配合。虽然卷取构件58和牵拉棘轮74示出为分离构件，但是从本发明中将会清楚，根据需要和/期望，卷取构件58和牵拉棘轮74可以是整体的单式构件。在任何情况下，卷取构件58和牵拉棘轮74都作为整体枢转地安装在主变速轴60上。

牵拉棘爪76响应于第二操作构件56的运动而选择性地接合牵拉棘轮74，并使牵拉棘轮74运动。具体地讲，牵拉棘轮74具有周面，其设置有第一牵拉齿74a、第二牵拉齿74b及第三牵拉齿74c。牵拉棘爪76选择性地接合牵拉齿74a、74b和74c，以使牵拉棘轮74沿着第二旋转方向R2旋转，这使得卷取构件58也沿着第二旋转方向R2旋转。

现在将更详细地讨论定位棘轮78。如图18和图19最佳所示，定位棘轮78是刚性环形构件，其固定地联接到卷取构件58以与主变速轴60上的卷取构件58一起枢转。换句话说，定位棘轮78构成与卷取构件58（即，运动构件）一起旋转的定位构件。具体地讲，在示出的实施例中，定位棘轮78具有非圆形开口，其与卷取构件58的对应非圆形毂配合。

定位棘轮78包括止动齿78a，其形成用于选择性地与止动棘爪82的止动齿接合的抵接部或止动件。更具体地讲，止动棘爪82响应于第一操作构件54的运动而运动到定位棘轮78的止动齿78a的路径中，以选择性地接合定位棘轮78从而使定位棘轮78停止运动。在定位棘轮78响应于第一操作构件54的单一操作而沿着第一旋转方向R1从第一上部引导位置T1向第一下部引导位置L1旋转期间，止动棘爪82接合定位棘轮78的止动齿78a，以便定位棘轮78和卷取构件58（即，运动构件）都暂时停止在第一上部引导位置T1和第一下部引导位置L1之间的位置。

定位棘轮78还包括第一定位齿78b和第二定位齿78c。当卷取构件58处于第一上部引导位置T1和第二上部引导位置T2时，定位棘爪80选择性地接合第一定位齿78b。当卷取构件58处于第一下部引导位置L1和第二下部引导位置L2时，定位棘爪80选择性地接合第二定位齿78c。更具体地讲，在示出的实施例中，第一定位齿78b形成定位棘轮78的第一止动面96以及定位棘轮78的第二止动面98。第二定位齿78c形成定位棘轮78的第三止动面100。止动面96、98和100是用于选择性地与定位棘爪80的定位齿接合的抵接部。

当定位棘爪80与定位棘轮78的第一止动面96接合时，定位棘轮78将卷取构件58维持在第二上部引导位置T2。当定位棘爪80与定位棘轮78的第二止动面98接合时，定位棘轮78将卷取构件58维持在第一上部引导位置T1。当定位棘爪80与定位棘轮78的第三止动面100接合时，定位棘轮78将卷取构件58维持在第一下部引导位置L1。当定位棘爪80接触第二定位齿78c的外尖部时，通过卷取构件58与支架26的主体30接触，定位棘轮78将卷取构件58维持在第二下部引导位置L2。第一止动面96与第二止动面98之间的距离（即，示出的实施例中的角距离）比第二止动面98与第三止动面100 之间的距离（即，示出的实施例中的角距离）小。相似地，第三止动面100与上面维持有定位棘爪的第二定位齿78c的外尖部的点之间的距离（即，示出的实施例中的角距离）比第二止动面98与第三止动面100 之间的距离（即，示出的实施例中的角距离）小。通过该布置，使得第二下部引导位置L2比第一下部引导位置L1更远离第一上部引导位置T1。并且通过该布置，使得第二上部引导位置T2比第一下部引导位置L1更靠近第一上部引导位置T1。

现在将更详细地讨论释放构件84。如图18和图20最佳所示，释放构件84是刚性环形构件，其枢转地支撑在主变速轴60上。释放构件84并不限于如图所示的板状构件。根据需要和/或期望，释放构件84可以具有不同的构造。因此，释放构件84是使定位棘爪80和止动棘爪82选择性地运动以选择性地释放定位棘轮78的释放构件。在任何情况下，在示出的实施例中，释放构件84都构造和设置成相对于主变速轴60上的卷取构件58旋转。如上面所述，释放构件84被可动地支撑以便操作性地释放卷取构件58。释放构件84由偏压元件102偏压到休止位置。在示出的实施例中，偏压元件102是螺旋弹簧，其以略微压缩的状态被预加载以将释放构件84偏压到其休止位置。因此，释放构件84可动地设置在与休止位置对应的非释放位置和使定位棘爪80及止动棘爪82旋转的释放位置之间。

释放构件84包括用于与释放棘爪86选择性地接合的操作齿84a。更具体地讲，释放棘爪86响应于第一操作构件54的运动而选择性地接合操作齿84a，以使释放构件84运动。释放构件84的该运动使定位棘爪80和止动棘爪82运动，用于控制定位棘轮78的运动。具体地讲，释放构件84包括第一棘爪操作突出部84b和第二棘爪操作突出部84c，用于控制定位棘轮78的运动，以便将卷取构件58选择性地维持在四个变速或引导位置L1、L2、T1和T2。释放构件84还包括切口84d，其接纳中间静止板66的翼部66a，用于限制释放构件84的旋转。

更具体地讲，第一棘爪操作突出部84b构造和设置成，在第一操作构件54的从第一和第二上部引导位置T1和T2中的任意一个向第一下部引导位置L1的变速（释放）操作期间，使止动棘爪82枢转到止动齿78a的路径中，以暂时停止定位棘轮78沿着第一旋转方向R1的旋转。换句话说，第一棘爪操作突出部84b形成第一接触部，当释放构件84处于释放位置时，该第一接触部接触止动棘爪82，以使止动棘爪82枢转从而抓住止动齿78a。结果，当卷绕构件58由释放构件84释放时，在通过第一操作构件54进行的变速（释放）操作期间，第一棘爪操作突出部84b使止动棘爪82枢转以抓住止动齿78a，从而暂时停止定位棘轮78沿着第一旋转方向R1的旋转。因此，卷取构件58从第一和第二上部引导位置T1和T2中的任意一个移动到第一下部引导位置L1。

第二棘爪操作突出部84c构造和设置成使定位棘爪80枢转离开第一和第二定位齿78b和78c的路径。换句话说，第二棘爪操作突出部84c形成第二接触部，当释放构件84处于释放位置时，该第二接触部接触定位棘爪80，以使定位棘爪80枢转脱离与第一和第二定位齿78b和78c的接合。由于定位棘爪80从定位棘轮78向外枢转，使得在通过第一操作构件54进行的变速（释放）操作期间，定位棘轮78被释放，从而沿着第一旋转方向R1进行枢转运动。因此，卷取构件58能够枢转以释放预定量的内金属丝21a。

定位棘爪80和止动棘爪82是分离构件，其枢转地安装在枢转销69上以进行独立的枢转运动。替代性地，可以使用包括定位齿和止动齿的常规棘爪构件。在示出的实施例中，定位棘爪80和止动棘爪82通过释放构件84的旋转而枢转，以便选择性地控制定位棘轮78的运动，从而将卷取构件58选择性地维持在四个变速或引导位置L1、L2、T1和T2。如上所述，枢转销69安装于静止板64和66。

在枢转销69上安装有第一偏压元件104，用于将定位棘爪80偏压至与定位棘轮78接合。换句话说，定位棘爪80被偏压成与定位棘轮78接合，以便当释放构件84处于非释放位置时，定位棘爪80的定位齿与定位棘轮78接触。在枢转销69上安装有第二偏压元件106，用于将止动棘爪82偏压脱离与定位棘轮78的接合。止动棘爪82被偏压脱离与定位棘轮78的接合，以便当释放构件84处于非释放位置时，止动棘爪82的止动齿与定位棘轮78分离。因此，定位棘爪80和止动棘爪82相对于彼此独立地运动。并且枢转销69限定与主枢转轴线A偏置的辅助枢转轴线。在示出的实施例中，释放构件84使定位棘爪80和止动棘爪82旋转，以便在定位棘爪80的定位齿开始从保持位置向非保持位置运动之前，止动棘爪82的止动齿开始从非止动位置向止动位置运动。

基本上，定位棘爪80在保持位置和非保持位置之间运动。在保持位置，定位棘爪80通过选择性地接合第一和第二定位齿78b和78c而保持卷取构件58免于沿着第一旋转方向R1运动。在非保持位置，定位棘爪80a通过释放构件84而从第一和第二定位齿78b和78c脱离。

基本上，止动棘爪82在非止动位置和止动位置之间选择性地运动。在非止动(休止)位置，止动棘爪82位于定位棘轮78的止动齿78a的路径之外。在止动位置，止动棘爪82通过释放构件84而沿着定位棘轮78的止动齿78a的路径设置，以抓住并且保持卷取构件58免于沿着第一旋转方向R1运动。随着止动棘爪从非限制位置向止动位置旋转，止动齿运动靠近第二旋转轴线。

现在将主要参考图19到图25讨论变速操作单元38的拉索牵拉或卷绕操作。变速操作单元38的拉索牵拉操作通过骑车者使制动/变速杆34绕变速枢转轴线P2朝向自行车纵向中心平面沿着侧向向内方向枢转地运动来执行。制动/变速杆34以单个步进运动方式操作，以便第二操作构件56以单个步进运动方式沿着第二旋转方向R2从四个变速或引导位置L1、L2、T1和T2的其中一个运动到下一个相邻的变速或引导位置。图19、图21、图23和图25示出处于休止位置的第二操作构件56。图20、图22和图24示出处于变速位置的第二操作构件56。

 如图19所示，变速操作单元38处于完全释放位置，以便定位棘爪80接触第二定位齿78c的外尖部。在该位置，定位棘轮78将卷取构件58维持在第二下部引导位置L2，以便在链条C位于内齿轮F2上的状态下，第一齿轮变速设备18保持在第二下部引导位置L2。

如上所述，变速操作单元38的拉索牵拉或卷绕操作通过骑车者使制动/变速杆34枢转地运动来执行。制动/变速杆34的该枢转运动经由连接构件63传递到第二操作构件56，以便第二操作构件56沿着第二旋转方向R2从其休止位置（图19）旋转至其变速位置（图20）。随着第二操作构件56沿着第二旋转方向R2旋转，第二操作构件56的第一抵接部56a接触棘爪构件88的第二抵接部88a，以使牵拉棘爪76枢转至与牵拉棘轮74的第一牵拉齿74a接合。牵拉棘爪76与第一牵拉齿74a的该接合使得牵拉棘轮74沿着第二旋转方向R2旋转。牵拉棘轮74的旋转也使得卷取构件58和定位棘轮78一起旋转。因此，定位棘轮78的旋转使得定位棘爪80接合定位棘轮78的第三止动面100，从而将卷取构件58保持在第一下部引导位置L1。

当制动/变速杆34从图20的变速位置释放时，第一和第二操作构件54和56返回到其如图21所示的休止位置，并且定位棘轮78与定位棘爪80接合，以将卷取构件58维持在第一下部引导位置L1。现在，可以通过骑车者使制动/变速杆34绕变速枢转轴线P2朝向自行车纵向中心平面沿着侧向向内方向枢转地运动来执行变速操作单元38的另一个卷绕操作。再次，制动/变速杆34的该枢转运动经由连接构件63传递到第二操作构件56，以便第二操作构件56沿着第二旋转方向R2从其休止位置（图21）旋转至其变速位置（图22）。随着第二操作构件56沿着第二旋转方向R2旋转，第二操作构件56的第一抵接部56a再次接触棘爪构件88的第二抵接部88a，以使牵拉棘爪76枢转至与牵拉棘轮74的第二牵拉齿74b接合。牵拉棘爪76与第一牵拉齿74a的该接合使得牵拉棘轮74沿着第二旋转方向R2旋转。牵拉棘轮74的旋转也使得卷取构件58和定位棘轮78一起旋转。因此，定位棘轮78的旋转使得定位棘爪80接合定位棘轮78的第二止动面98，从而将卷取构件58保持在第一上部引导位置T1。

当制动/变速杆34从图22的变速位置释放时，第一和第二操作构件54和56返回到其如图23所示的休止位置，并且定位棘轮78与定位棘爪80接合来将卷取构件58维持在第一上部引导位置T1。现在，可以通过骑车者使制动/变速杆34绕变速枢转轴线P2朝向自行车纵向中心平面沿着侧向向内方向枢转地运动来执行变速操作单元38的另一个卷绕操作。再次，制动/变速杆34的该枢转运动经由连接构件63传递到第二操作构件56，以便第二操作构件56沿着第二旋转方向R2从其休止位置（图23）旋转至其变速位置（图24）。随着第二操作构件56沿着第二旋转方向R2旋转，第二操作构件56的第一抵接部56a再次接触棘爪构件88的第二抵接部88a，以使牵拉棘爪76枢转至与牵拉棘轮74的第二牵拉齿74b接合。牵拉棘爪76与第一牵拉齿74a的该接合使得牵拉棘轮74沿着第二旋转方向R2旋转。牵拉棘轮74的旋转也使得卷取构件58和定位棘轮78一起旋转。因此，定位棘轮78的旋转使得定位棘爪80接合定位棘轮78的第一止动面96，从而将卷取构件58保持在第二上部引导位置T2。

现在将主要参考图25到图31讨论变速操作单元38的拉索释放操作。变速操作单元38的拉索释放操作通过骑车者使变速杆36绕变速枢转轴线P3朝向自行车纵向中心平面沿着侧向向内方向枢转地运动来执行。变速杆36以单个步进运动方式操作，以便第一操作构件54以单个步进运动方式沿着第二旋转方向R2从四个变速或引导位置L1、L2、T1和T2的其中一个运动到下一个相邻的变速或引导位置。图25、图27、图29和图31示出处于休止位置的第一操作构件54。图26、图28和图30示出处于变速位置的第一操作构件54。

如图25所示，变速操作单元38处于与第二上部引导位置T2对应的完全卷绕位置，以便定位棘爪80接触定位棘轮78的第一止动面96。如上所述，变速操作单元38的拉索释放操作通过骑车者使变速杆36枢转地运动来执行。变速杆36的该枢转运动通过变速杆36接触和推动第一操作构件54的接触凸缘54a而传递到第一操作构件54，以便第一操作构件54沿着第二旋转方向R2从其休止位置（图25）旋转至其变速（释放）位置（图26）。

在变速操作单元38的拉索释放操作期间，随着第一操作构件54沿着第二旋转方向R2旋转，释放棘爪86响应于第一操作构件54的运动而接合释放构件84的操作齿84a，以使释放构件84运动。释放构件84的该运动使得第一棘爪操作突出部84b使止动棘爪82朝向定位棘轮78枢转。释放构件84的该运动还使得第二棘爪操作突出部84b使定位棘爪80枢转远离定位棘轮78并且枢转脱离与定位棘轮78的第一止动面96的接合。结果，在偏压元件62的力的作用下，卷取构件58、牵拉棘轮74以及定位棘轮78沿着第一旋转方向R1旋转。然而，定位棘爪80接合定位棘轮78的第二止动面98，以停止卷取构件58、牵拉棘轮74以及定位棘轮78的旋转，以便将卷取构件58保持在第一上部引导位置T1。

当变速杆36从图26的变速位置释放时，第一操作构件54返回到其如图27所示的休止位置。结果，定位棘轮78与定位棘爪80接合，来将卷取构件58维持在第一上部引导位置T1。现在，可以通过骑车者使变速杆36绕变速枢转轴线P3朝向自行车纵向中心平面沿着侧向向内方向枢转地运动来执行变速操作单元38的另一个拉索释放操作。再次，变速杆36的该枢转运动传递到第一操作构件54，以便第一操作构件54沿着第二旋转方向R2从其休止位置（图27）旋转至其变速位置（图28）。在拉索释放操作期间，随着第一操作构件54沿着第二旋转方向R2旋转，释放棘爪86响应于第一操作构件54的运动而接合释放构件84的操作齿84a，以使释放构件84运动。释放构件84的该运动使得第一棘爪操作突出部84b首先使止动棘爪82朝向定位棘轮78枢转，并且然后使得第二棘爪操作突出部84b使定位棘爪80枢转远离定位棘轮78并且枢转脱离与定位棘轮78的第二止动面98的接合。一旦定位棘爪80脱离定位棘轮78的第二止动面98，那么在偏压元件62的力的作用下，卷取构件58、牵拉棘轮74以及定位棘轮78就沿着第一旋转方向R1旋转。然而，止动棘爪82抓住止动齿78a，这使得卷取构件58、牵拉棘轮74以及定位棘轮78停止旋转运动。结果将卷取构件58保持在第一下部引导位置L1。

当变速杆36从图28的变速位置释放时，第一操作构件54返回其如图29所示的休止位置。结果，定位棘轮78与定位棘爪80接合来将卷取构件58维持在第一下部引导位置L1。现在，可以通过骑车者使变速杆36绕变速枢转轴线P3朝向自行车纵向中心平面沿着侧向向内方向枢转地运动来执行变速操作单元38的另一个拉索释放操作。再次，变速杆36的该枢转移动传递到第一操作构件54，以便第一操作构件54沿着第二旋转方向R2从其休止位置（图29）旋转至其变速位置（图30）。在拉索释放操作期间，随着第一操作构件54沿着第二旋转方向R2旋转，释放棘爪86响应于第一操作构件54的运动而接合释放构件84的操作齿84a，以使释放构件84运动。释放构件84的该运动使得第一棘爪操作突出部84b首先使止动棘爪82朝向定位棘轮78枢转，并且然后使得第二棘爪操作突出部84b使定位棘爪80枢转远离定位棘轮78并且枢转脱离与定位棘轮78的第三止动面100的接合。一旦定位棘爪80脱离定位棘轮78的第三止动面100，那么在偏压元件62的力的作用下，卷取构件58、牵拉棘轮74以及定位棘轮78就沿着第一旋转方向R1旋转到如图31所示的第二下部引导位置L2。

现在参考图32，示出了表示可以通过操作第一替代变速操作设备（未示出）而得到的前拔链器18b的链条引导部18a的各引导位置的示意图。在该第一替代变速操作设备中，基本上，变速操作单元38可以变更为删除第二上部引导位置T2。换句话说，通过阅读本发明，自行车领域的技术人员将会清楚，变速操作单元38可以变更为只具有三个引导位置。

现在参考图33，示出了表示可以通过操作第二替代变速操作设备（未示出）而得到的前拔链器18b的链条引导部18a的各引导位置的示意图。在该第二替代变速操作设备中，基本上，变速操作单元38可以变更为，在从第一和第二下部引导位置L1和L2中的任意一个的拉索牵拉操作期间，链条引导部18a越过第一上部引导位置T1，并且从第一和第二下部引导位置L1和L2中的任意一个直接运动到第二上部引导位置T2。

在理解本发明的范围时，当在本文中使用时，术语“包括”及其派生词旨在成为开放式的术语，其明确说明所述特征、元件、部件、组、整体和/或步骤的存在，但不排除其他未述特征、元件、部件、组、整体和/或步骤的存在。上述解释也适用于具有相似意思的词，例如术语“包含”、“具有”和它们的派生词。而且，术语“零件”、“部分”、“部”、“构件”或“元件”当用作单数时，可以具有单个零件或多个零件的双重意思。当在本文中使用来描述上述实施例时，下面的方向性术语 “向前的”、“向后的”、“上方的”、“向下的”、“竖直的”、“水平的”、“下面的”、“内部的”、“外部的”和“横向的”、及任何其他相似的方向性术语是指装备有自行车变速操作设备的自行车在平坦水平面上的那些方向。因而，这些术语当用来描述自行车变速操作设备时，应该相对于在平坦水平面上以正常骑行位置使用的装备有自行车变速操作设备的自行车来解释。最后，当在本文中使用时，程度术语，例如“基本上”、“大约”、“近似”意味着被修饰术语的合理偏离量，以便使得最终结果不被显著地改变。

虽然仅选择了选定实施例来例示本发明，但是本领域的技术人员从本发明将会清楚，在不脱离如所附权利要求限定的本发明范围的情况下，在本文中可以作出各种改变和变更。例如，各部件的大小、形状、位置或朝向可以根据需要和/或期望来改变。显示为直接互相连接或接触的部件可以具有设置在它们之间的中间结构。一个元件的功能可以由两个来执行，反之亦然。一个实施例的结构和功能可以在另一个实施例中采用。不需要将所有优点都同时展现在具体实施例中。对于与现有技术相比独特的每个特征，单独地或与其他特征组合，也应该被认为是申请人的进一步发明的单独描述，包括由这样的特征（或多个特征）体现的结构和/或功能概念。因此，根据本发明的实施例的前述描述仅用于例示，而不是为了对本发明进行限制，本发明由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (22)

1.一种用于操作变速设备的自行车变速操作设备，该自行车变速操作设备使用引导部使链条在第一齿轮与第二齿轮之间选择性地运动，所述第一齿轮具有第一直径；所述第二齿轮具有比所述第一齿轮的所述第一直径小的第二直径，所述自行车变速操作设备包括：

操作构件；

运动构件，其构造成由连接构件连接到所述变速设备；以及

定位机构，其将所述运动构件选择性地维持在第一位置、第二位置以及第三位置中的任意一个，所述第一位置将所述引导部定位在所述链条与所述第一齿轮对应的第一引导位置，所述第二位置将所述引导部定位在所述链条与所述第二齿轮对应的第二引导位置，所述第三位置将所述引导部定位在所述链条与所述第二齿轮对应的第三引导位置，所述第三引导位置比所述第二引导位置更远离所述第一引导位置，

所述定位机构构造成使得所述运动构件响应于所述操作构件的单一操作而沿着第一方向从所述第一位置运动到所述第二位置；

所述定位机构不存在维持所述第一位置和所述第二位置之间的位置的任何位置维持结构。

2.根据权利要求1所述的自行车变速操作设备，其中

所述定位机构还构造成使得所述运动构件从所述第一位置向所述第二位置运动第一运动量，并且从所述第二位置向所述第三位置运动第二运动量，所述第一运动量大于所述第二运动量。

3.根据权利要求2所述的自行车变速操作设备，其中

所述定位机构还构造成使得所述运动构件的所述第二运动量比所述运动构件的所述第一运动量的一半小。

4.根据权利要求1所述的自行车变速操作设备，其中

所述操作构件包括使用者操作杆。

5.根据权利要求1所述的自行车变速操作设备，其中

所述运动构件包括卷绕构件。

6.根据权利要求5所述的自行车变速操作设备，其中

所述连接构件包括变速金属丝，并且

所述运动构件包括构造成连接于所述变速金属丝的变速金属丝附接结构。

7.根据权利要求5所述的自行车变速操作设备，其中

所述定位机构包括与所述卷绕构件一起旋转的定位构件；以及止动棘爪，其在所述定位构件沿着所述第一方向从所述第一位置向所述第二位置旋转期间与所述定位构件的止动齿接合，以便所述定位构件和所述卷绕构件都在所述第一位置和所述第二位置之间的位置停止。

8.根据权利要求7所述的自行车变速操作设备，其中

所述定位机构还包括定位棘爪，当所述卷绕构件处于所述第一位置时，所述定位棘爪与所述定位构件的第一定位齿接合，并且当所述卷绕构件处于所述第二位置时，所述定位棘爪与所述定位构件的第二定位齿接合。

9.根据权利要求8所述的自行车变速操作设备，其中

所述定位棘爪和所述止动棘爪相对于彼此独立地运动，以便所述定位棘爪在与所述第一定位齿和所述第二定位齿的其中一个接合的保持位置和从所述第一定位齿和所述第二定位齿脱离的非保持位置之间运动，并且以便所述止动棘爪在从所述止动齿脱离的非止动位置和与所述止动齿接合的止动位置之间运动。

10.根据权利要求1所述的自行车变速操作设备，还包括

附加操作构件，其操作性地联接到所述定位机构，以便所述附加操作构件使所述运动构件响应于所述附加操作构件的单一操作，而沿着与所述第一方向相反的第二方向从所述第二位置向所述第一位置旋转。

11.根据权利要求1所述的自行车变速操作设备，其中

所述定位机构进一步构造成使得所述运动构件由所述定位机构进一步选择性地维持在第四位置，所述第四位置将所述引导部定位在所述链条与所述第一齿轮对应的第四引导位置，所述第四引导位置比所述第一引导位置更远离所述第二引导位置。

12.一种自行车传动轮系统，包括：

齿轮组件，其至少包括具有第一直径的第一齿轮、和具有比所述第一齿轮的所述第一直径小的第二直径的第二齿轮；

变速设备，其包括构造成使链条在所述第一齿轮和所述第二齿轮之间选择性地运动的引导部；以及

自行车变速操作设备，其操作性地联接到所述变速设备，所述自行车变速操作设备包括：

操作构件；

运动构件，其构造成由连接构件连接到所述变速设备；以及

定位机构，其将所述运动构件选择性地维持在第一位置、第二位置以及第三位置中的任意一个，所述第一位置将所述引导部定位在所述链条与所述第一齿轮对应的第一引导位置，所述第二位置将所述引导部定位在所述链条与所述第二齿轮对应的第二引导位置，所述第三位置将所述引导部定位在所述链条与所述第二齿轮对应的第三引导位置，所述第三引导位置比所述第二引导位置更远离所述第一引导位置，

所述定位机构构造成使得所述运动构件响应于所述操作构件的单一操作而沿着第一方向从所述第一位置运动到所述第二位置；

所述定位机构不存在维持所述第一位置和所述第二位置之间的位置的任何位置维持结构。

13.根据权利要求12所述的自行车传动轮系统，其中

所述定位机构进一步构造成使得所述运动构件从所述第一位置向所述第二位置运动第一运动量，并且从所述第二位置向所述第三位置运动第二运动量，所述第一运动量大于所述第二运动量。

14.根据权利要求13所述的自行车传动轮系统，其中

所述定位机构进一步构造成使得所述运动构件的所述第二运动量比所述运动构件的所述第一运动量的一半小。

15.根据权利要求12所述的自行车传动轮系统，其中

所述操作构件包括使用者操作杆。

16.根据权利要求12所述的自行车传动轮系统，其中

所述运动构件包括卷绕构件。

17.根据权利要求16所述的自行车传动轮系统，其中

所述连接构件包括变速金属丝，并且

所述运动构件包括构造成连接于所述变速金属丝的变速金属丝附接结构。

18.根据权利要求16所述的自行车传动轮系统，其中

所述定位机构包括与所述卷绕构件一起旋转的定位构件；以及止动棘爪，其在所述定位构件沿着所述第一方向从所述第一位置向所述第二位置旋转期间与所述定位构件的止动齿接合，以便所述定位构件和所述卷绕构件都在所述第一位置和所述第二位置之间的位置停止。

19.根据权利要求18所述的自行车传动轮系统，其中

所述定位机构还包括定位棘爪，当所述卷绕构件处于所述第一位置时，所述定位棘爪与所述定位构件的第一定位齿接合，并且当所述卷绕构件处于所述第二位置时，所述定位棘爪与所述定位构件的第二定位齿接合。

20.根据权利要求19所述的自行车传动轮系统，其中

所述定位棘爪和所述止动棘爪相对于彼此独立地运动，以便所述定位棘爪在与所述第一定位齿和所述第二定位齿的其中一个接合的保持位置和从所述第一定位齿和所述第二定位齿脱离的非保持位置之间运动，并且以便所述止动棘爪在从所述止动齿脱离的非止动位置和与所述止动齿接合的止动位置之间运动。

21.根据权利要求12所述的自行车传动轮系统，还包括

附加操作构件，其操作性地联接到所述定位机构，以便所述附加操作构件使所述运动构件响应于所述附加操作构件的单一操作，而沿着与所述第一方向相反的第二方向从所述第二位置向所述第一位置旋转。

22.根据权利要求12所述的自行车传动轮系统，其中

所述定位机构进一步构造成使得所述运动构件由所述定位机构进一步选择性地维持在第四位置，所述第四位置将所述引导部定位在所述链条与所述第一齿轮对应的第四引导位置，所述第四引导位置比所述第一引导位置更远离所述第二引导位置。