CN102826194A - 自行车变速操作设备 - Google Patents

Abstract

一种自行车变速操作设备基本上设置有基体构件、变速单元、操作杆及连接构件。所述变速单元在基体构件中设置在所述基体构件的第一端和第二端之间。所述操作杆相对于基体构件绕第一枢转轴线和第二枢转轴线枢转地安装。所述连接构件操作性地将所述变速单元连接到所述第一操作杆。所述连接构件包括杆接触部，其接触所述操作杆，以响应于所述操作杆绕第二枢转轴线的枢转运动来将所述操作杆的运动传递到所述连接构件。所述连接构件设置成使得所述接触部相对于第一枢转轴线从顶面侧穿过设置在所述第一枢转轴线和所述第一操作杆之间的空间。

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，本发明涉及一种包括变速单元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类型拉索。对于变速，通常使用变速操作杆来操作制动设备。例如，制动杆也用作用于牵拉变速拉索的变速操作杆的其中之一，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操作杆，其继而经由变速操作单元将操作力传递到变速拉索。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自行车变速操作设备，其包括连接于操作杆的变速单元，以便操作杆设置在抓握变速操作设备的基体构件的骑车者的手的路径外。

考虑到现有技术的状况，公开了一种自行车变速操作设备，其基本上包括基体构件、变速单元、第一操作杆及连接构件。所述基体构件包括具有自行车安装结构的第一端、与所述第一端间隔开的第二端、以及在第一端和第二端之间延伸的顶面。所述变速单元在基体构件中设置在第一端和第二端之间。所述第一操作杆相对于基体构件绕第一枢转轴线枢转地安装并且相对于基体构件绕第二枢转轴线枢转地安装。所述连接构件操作性地将所述变速单元连接到所述第一操作杆。所述连接构件包括杆接触部，其接触所述第一操作杆，以响应于所述第一操作杆绕着第二枢转轴线的枢转运动而将所述第一操作杆的运动传递到所述连接构件。所述连接构件设置成使得所述接触部相对于第一枢转轴线从所述顶面侧穿过设置在所述第一枢转轴线和所述第一操作杆之间的空间。

根据下面结合附图公开自行车变速操作设备的一个例示实施例的详细描述，本领域技术人员将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为图1所示的右手侧变速操作设备的内部视图，其中制动/变速操作杆及变速（释放）杆处于其休止位置；

图3为图3所示的右手侧变速操作设备的内部视图，其中制动/变速操作杆枢转到制动位置；

图4为图1至图3所示的右手侧变速操作设备的正视图，其中制动/变速操作杆及变速（释放）杆处于其休止位置；

图5为图4所示的右手侧变速操作设备的正视图，但其中右手侧变速操作设备的制动/变速操作杆运动到拉索卷绕位置；

图6为图4和图5所示的右手侧变速操作设备的后视图，其中制动/变速操作杆及变速（释放）杆处于其休止位置；

图7为图6所示的右手侧变速操作设备的后视图，但其中变速（释放）杆运动到拉索释放位置；

图8为右手侧变速操作设备的支架的纵向剖视图，其中操作杆和变速操作单元以立面示出；

图9为右手侧变速操作设备的制动/变速操作杆及变速（释放）杆的侧视图；

图10为右手侧变速操作设备的变速（释放）杆的侧视图；

图11为基体构件和变速操作单元的侧视图，其中去除了底部入口盖来示出安装在基体构件中的变速操作单元；

图12为基体构件和变速操作单元的仰视图，其中去除了底部入口盖来示出安装在基体构件中的变速操作单元；

图13为安装在支架中的基体构件和变速操作单元的正视图；

图14为当沿着图11的剖开线14-14观察时基体构件的横向剖视图；

图15为变速操作单元的侧视图，其中部件处于其休止位置；

图16为图15所示的变速操作单元的后视图，其中部件处于其休止位置；

图17为右手侧变速操作设备的制动/变速操作杆及变速（释放）杆的后视立体图；

图18为变速操作单元的处于休止位置的选定部件的正视立体图；

图19为图18所示的变速操作单元的处于休止位置的选定部件的正视图；

图20为图18和图19所示的变速操作单元的处于休止位置的选定部件的正视图，但其中用虚线示出连接构件以示出在连接构件与释放构件之间的偏压元件；

图21为图18至图20所示的变速操作单元的选定部件的正视图，但其中用虚线示出连接构件并且释放构件运动到拉索释放位置；

图22为图18至图21所示的变速操作单元的选定部件的正视图，但其中用实线示出连接构件并且连接构件运动到拉索牵拉位置；

图23为图22所示的变速操作单元的选定部件的后视图，其中部件处于其休止位置；

图24为图23所示的变速操作单元的选定部件的后视图，其中连接构件从图23所示的休止位置运动到拉索牵拉位置以便牵拉棘爪接合牵拉棘轮以牵拉连接到后拔链器的内金属丝；

图25为图23和图24所示的变速操作单元的选定部件的后视图，其中在图24的拉索牵拉操作之后部件处于其休止位置；

图26为图23和图24所示的变速操作单元的选定部件的后视图，其中部件处于其休止位置，但是处于与图23所示的变速位置不同的变速位置；

图27为图23至图26所示的变速操作单元的选定部件的后视图，其中释放构件从图26所示的休止位置运动到拉索释放位置，以便定位棘爪脱离定位棘轮并且止动棘爪接合定位棘轮从而以一个变速位置释放连接到后拔链器的内金属丝；

图28为图23至图27所示的变速操作单元的选定部件的后视图，其中在图27的拉索释放操作之后部件处于其休止位置；

图29为图23至图28所示的变速操作单元的选定部件的正视图，其中去除了连接构件以示出处于休止位置的释放构件、止动棘爪及定位棘爪之间的接合；以及

图30为图23至图29所示的变速操作单元的选定部件的正视图，其中去除了连接构件以示出在释放构件已经运动以使定位棘爪从定位棘轮脱离之后的释放构件、止动棘爪及定位棘爪之间的接合。

具体实施方式

现在将参考附图对选定实施例进行说明。从本发明中本领域技术人员将会清楚，下面的实施例的描述仅是例示性的，而不是为了对由所附权利要求及其等同物限定的本发明进行限制。

首先参考图1，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的一部分。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）和第一齿轮变速设备（未示出，例如拉索操作的后拔链器）。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）和第二齿轮变速设备（未示出，例如拉索操作的前拔链器）。第一和第二齿轮变速设备是常规自行车传动系统的一部分，其用来变换自行车链条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以及经由制动控制拉索22操作性地联接到第一制动设备。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以及经由制动控制拉索24操作性地联接到第二制动设备。

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均是钢丝类型拉索，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2和图3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，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。

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，并且减少了能够变速的齿轮的数量。因此，本文将仅讨论和示出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，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。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2和图3所示，自行车变速操作设备12包括支架26。支架26具有基体构件27和抓握盖28。通常，基体构件27由刚性硬质塑性材料制成。基体构件27具有第一端或后端27a，其具有车把安装结构29以将基体构件27固定地安装到沉降式车把16的其中一个弯曲部16b（图1）。车把安装结构27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27。支架27具有与第一端27a间隔开的第二端或前端27b。并且，基体构件27具有一对枢转附接部27c和27d。如图4、图13和图14分别最佳所示，枢转附接部27c和27d设置在基体构件27的侧面处。因为基体构件27由车把安装结构29固定到沉降式车把16，所以支架26构成固定构件。抓握盖28由弹性材料例如橡胶制成。抓握盖28在基体构件27的抓握部上伸展。

在该实施例中，如图2到图8最佳所示，自行车变速操作设备12还包括变速操作单元30、制动/变速操作杆31（例如，第一操作杆）以及变速操作杆32（例如，第二操作杆）。支架26的基体构件27将变速操作单元30容纳在基体构件27的内部空间或腔33中。制动/变速操作杆31和变速操作杆32是用于如下面讨论地操作变速操作单元30的使用者操作杆的示例。制动/变速操作杆31和变速操作杆32都相对于基体构件27可动以便操作变速操作单元30。在示出实施例中，制动/变速操作杆31和变速操作杆32是以常规方式偏压到休止位置的触发式杆。当在本文中使用时，术语“休止位置”是指该部件（例如，制动/变速操作杆31和变速操作杆32）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。

如图2至图5所示，制动/变速操作杆31用来执行制动操作和变速操作。图2和图4示出了处于休止位置的制动/变速操作杆31。图3示出了处于制动位置的制动/变速操作杆31，而图5示出了处于变速操作位置的制动/变速操作杆31。制动/变速操作杆31起到制动杆和拉索牵拉杆的作用。制动/变速操作杆31相对于支架26的基体构件27绕横向于基体构件27的侧面延伸的制动枢转轴线P1枢转地安装。制动/变速操作杆31还相对于基体构件27的基体构件27绕沿着横向于制动/变速操作杆31的制动平面的平面的变速枢转轴线P2枢转地安装。

如图2和图3所示，通过骑车者使制动/变速操作杆31绕制动枢转轴线P1相对于支架26的基体构件27朝向车把16的弯曲部16b枢转，制动/变速操作杆31起到制动杆的作用。制动/变速操作杆31沿着非变速操作路径从休止位置到制动位置的枢转运动牵拉制动拉索22的内金属丝22a，以便操作第一制动设备。如图4和图5所示，通过骑车者使制动/变速操作杆31绕变速枢转轴线P2相对于支架26的基体构件27沿着朝向自行车纵向中心平面的方向枢转，制动/变速操作杆31起到拉索牵拉（卷绕）杆的作用。通过使制动/变速操作杆31绕变速枢转轴线P2相对于支架26的基体构件27朝向自行车10的中心纵向平面枢转，制动/变速操作杆31将变速拉索21的内金属丝21a牵拉到变速操作单元30中。因此，制动/变速操作杆31操作性地联接到变速操作单元30，以执行操作第一齿轮变速设备的拉索牵拉操作。

如图6和图7所示，变速操作杆32枢转地安装在制动/变速操作杆31上以便变速操作杆32相对于制动/变速操作杆31枢转。变速操作杆32仅执行变速操作（即，拉索释放操作）。因此，变速操作杆32构成为拉索释放杆。图6示出处于休止位置的变速操作杆32。图7示出处于变速操作位置的变速操作杆32。具体地，变速操作杆32枢转地安装在制动/变速操作杆31上以便变速操作杆32绕变速枢转轴线P3相对于制动/变速操作杆31在休止位置与变速位置之间枢转。制动/变速操作杆31和变速操作杆32设置成使得变速枢转轴线P2和P3偏置。在示出的实施例中，通过使变速操作杆32绕变速枢转轴线P3朝向自行车10的中心纵向平面枢转，使得变速操作杆32从变速操作单元30释放内金属丝21a。变速操作杆32的该枢转运动操作变速操作单元30，以执行变速操作单元30的拉索释放操作，从而操作齿轮变速设备（例如，变换齿轮之间的链条）。在示出的实施例中，随着制动/变速操作杆31运动以执行如图3和图5所示的制动操作和变速操作，变速操作杆32与制动/变速操作杆31一起运动。然而，在变速操作杆32运动以执行如图7所示的变速操作期间，制动/变速操作杆31通常保持静止。

如图8所示，支架26的基体构件27具有入口盖34。入口盖34可去除地附接到基体构件27并且至少部分地闭合插入开口35。插入开口35设置在基体构件27的底面上，以用于进入到支架26的基体构件27的内部空间33中。在示出的实施例中，基体构件27构造成使得插入开口35相对于枢转轴线P1从枢转轴线P1朝向前端或第一端和后端或第二端连续地延伸。因此，插入开口35延伸支架26的基体构件27的底面的大部分长度。在示出的实施例中，入口盖34由一对紧固件（例如，螺钉）可去除地附接到基体构件27。当然，入口盖34可以以其他方式例如搭扣配合布置可去除地附接到基体构件27。

如图8所示，变速操作单元30的后端由紧固元件36（例如，螺栓）附接到基体构件27，而变速操作单元30的前端利用一对紧固件38和 39（例如，螺钉）由吊架37附接到基体构件27。因此，变速操作单元30设置在基体构件27的位于后端和前端之间的内部空间33中。

参考图8至图10，制动/变速操作杆31具有支撑构件40，以将制动/变速操作杆31和变速操作杆32可动地支撑在支架26的基体构件27上。支撑构件40由限定制动枢转轴线P1的枢转销42枢转地附接到基体构件27。枢转销42设置在支架27的枢转附接部27c和27d的孔中。在基体构件27与支撑构件40之间设置有偏压元件44。偏压构件44设置成将支撑构件40及制动/变速操作杆31偏压到如图2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基体构件27和支撑构件40。

如图8最佳所示，制动/变速操作杆31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/变速操作杆31与支撑构件40之间设置有偏压元件48。偏压元件48设置成将制动/变速操作杆31偏压到休止位置。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/变速操作杆31和支撑构件40。

如图9最佳所示，支撑构件40构成用于附接内金属丝22a的制动/变速操作杆31的制动拉索附接结构。当制动/变速操作杆31绕制动枢转轴线P1枢转时，制动/变速操作杆31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/变速操作杆31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/变速操作杆31沿着基本上与制动/变速操作杆31及变速操作杆32的变速操作平面垂直的制动操作平面运动。因此，制动/变速操作杆31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，变速操作杆32还由限定变速枢转轴线P3的螺栓50枢转地安装在制动/变速操作杆31上。如图所示，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/变速操作杆31和变速操作杆32之间设置有偏压元件52，以将变速操作杆32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制动/变速操作杆31和变速操作杆32。

现在转到图15至图30，现在将讨论变速操作单元30。变速操作单元30基本上包括释放构件54、连接构件56、拉索卷取构件或卷筒58。释放构件54和连接构件56构成变速操作单元30的致动构件。释放构件54操作性地将变速操作单元30连接到变速操作杆32。连接构件56操作性地将变速操作单元30连接到制动/变速操作杆31。在示出的实施例中，连接构件56通过制动/变速操作杆31而相对于变速操作单元30的主枢转轴线A沿着第一旋转方向R1枢转，以沿着第一旋转方向R1（即拉索牵拉方向）选择性地操作卷取构件58。在示出的实施例中，释放构件54通过变速操作杆32而相对于变速操作单元30的主枢转轴线A沿着第二旋转方向R2枢转，以沿着第二旋转方向R2（即拉索释放方向）选择性地操作卷取构件58。

如图15和图18所示，变速轴60限定变速操作单元30的整体长度。因此，插入开口35的尺寸优选地等于或者大于变速轴60的轴向长度。这样，变速操作单元30容易通过插入开口35被插入到支架26的基体构件27的内部空间33中。具体地，插入开口35还具有在基体构件27的纵向方向上至少等于变速操作单元30的变速轴60的轴向长度的尺寸，以便在已安装位置，变速操作单元30可以沿着与变速轴60垂直的方向通过插入开口35插入到基体构件27的内部空间33中。变速轴60具有如上面讨论地由紧固元件36支撑于基体构件27的第一轴端60a和由附接到支架26的基体构件27的吊架37支撑的第二轴端60b。

如图17所示，制动/变速操作杆31的向后朝向表面具有用于接纳连接构件56的凹部31a和用于接纳枢转地附接变速操作杆32的螺栓50的螺纹孔。通过该布置，当制动/变速操作杆31枢转到制动位置时（图3），释放构件54可以由骑车者利用变速操作杆32操作。同样，通过该布置，当制动/变速操作杆31枢转到制动位置时（图3），连接构件56可以由骑车者利用制动/变速操作杆31操作。

如图15和图16所示，卷取构件58、释放构件54及连接构件56共轴地设置在变速操作单元38的变速轴60上。变速轴60限定变速操作单元38的主枢转轴线A。变速轴60将释放构件54、连接构件56及卷取构件58枢转地支撑于支架26，以在主枢转轴线A上旋转（图15和图16）。如图8所示，在示出的实施例中，当制动/变速操作杆31处于休止位置时，主枢转轴线A与变速轴线P2对准并且与变速轴线P3平行。另一方面，变速轴线P2相对于制动枢转轴线P1横向地设置。

基本上，如下面讨论的那样，卷取构件58响应于释放构件54和连接构件56的操作，沿着相反的旋转方向绕主枢转轴线A枢转。卷取构件58构成金属丝卷绕体或运动构件。卷取构件58在变速轴60上枢转。制动/变速操作杆31操作性地联接到变速操作单元30，以便卷取构件58响应于由制动/变速操作杆31引起的连接构件56的枢转运动而沿着第一旋转方向R1运动（旋转）。变速操作杆32操作性地联接到变速操作单元30，以便卷取构件58响应于由变速操作杆32引起的释放构件54的枢转运动而沿着第二旋转方向R2运动（旋转）。第一旋转方向R1是拉索卷绕方向，其相对于变速操作单元30的主枢转轴线A与第二旋转方向R2（即，拉索释放方向）相反。在示出的实施例中，卷取构件58由偏压元件62沿着第二旋转方向R2（图16）偏压。如图16所示，卷取构件58具有用于供拉索21的内金属丝21a附接的附接结构58a。

释放构件54的操作使得卷取构件58沿着第二旋转方向R2旋转，以便释放内金属丝21a。换句话说，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从卷取构件58的周缘放开。通过骑车者使变速操作杆32绕变速枢转轴线P3枢转来操作释放构件54。具体地，释放构件54具有由变速操作杆32接触的接触构件或凸缘54a，以便释放构件54响应于变速操作杆32的枢转运动而枢转。结果，变速操作杆32操作性地联接到变速操作单元30，以执行卷取构件58的拉索释放操作。

另一方面，连接构件56的操作使得卷取构件58沿着第一旋转方向R1旋转，以便牵拉内金属丝21a。通过骑车者使制动/变速操作杆31绕变速枢转轴线P2枢转来操作连接构件56。具体地，连接构件56包括安装部56a，其枢转地安装在变速轴60上以相对于支架26枢转。在示出的实施例中，如图8所示，支撑构件40至少部分地跨骑连接构件56的安装部56a。如图8所示，连接构件56在枢转附接部27c和27d之间向前延伸。管状安装部56a相对于制动枢转轴线P1设置在顶面侧。

连接构件56还包括从安装部56a沿着径向向外方向延伸的杆接触部56b。连接构件56设置成使得杆接触部56b相对于制动枢转轴线P1从顶面侧穿过设置在制动枢转轴线P1与制动/变速操作杆31之间的空间。杆接触部56b接触制动/变速操作杆31以便响应于制动/变速操作杆31绕变速枢转轴线P2的枢转运动而将制动/变速操作杆31的运动传递到连接构件56。具体地，如图17所示，杆接触部56b设置在制动/变速操作杆31的凹部31a中，以便将制动/变速操作杆31的运动传递到连接构件56。连接构件56的杆接触部56b是弯曲的，以便当制动/变速操作杆31绕制动枢转轴线P1从其休止位置向其制动（操作）位置枢转时，杆接触部56b总是保持与制动/变速操作杆31接触。因为连接构件56的杆接触部56b接触制动/变速操作杆31，所以连接构件56响应于制动/变速操作杆31的枢转运动而枢转。这样，连接构件56将制动/变速操作杆31连接到变速操作单元30。结果，制动/变速操作杆31操作性地联接到变速操作单元30以执行卷取构件58的拉索牵拉或卷绕操作。换句话说，制动/变速操作杆31的旋转使得连接构件56使卷取构件58沿着第一旋转方向R1旋转。结果，拉索21的内金属丝21a卷绕在卷取构件58的周缘上。

如图15和图16所示，变速操作单元30还包括后静止板64和前静止板66。静止板64和66是都安装在变速轴60上的刚性构件。静止板64和66相对于支架26的基体构件27是不可动的。后静止板64由枢转销69固定到前静止板66。因此，静止板64和66固定在一起并且接触支架26的基体构件27，以便静止板64和66由基体构件27保持静止。

如图15和图16所示，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，偏压元件62是扭力弹簧，其具有钩在后静止板64上的第一端和联接到卷取构件58的第二端。偏压元件62沿着第二旋转方向R2（拉索释放方向）偏压卷取构件58。

如图18至图22所示，前静止板66具有翼部66a，其用作释放构件54和连接构件56的静止止动构件。翼部66a形成限制连接构件56绕变速操作单元30的主枢转轴线A沿着第一和第二旋转方向R1和R2的运动的一对抵接部。因此，翼部66a限制连接构件56沿着第二旋转方向R2的旋转以形成连接构件56的休止位置。具体地，连接构件56具有环形板56c，其具有用于选择性地接触翼部66a以限制连接构件56沿着第一和第二旋转方向R1和R2的旋转的一对抵接部56d和56e。连接构件56的抵接部56d限制连接构件56沿着第二旋转方向R2的旋转以形成连接构件56的休止位置。翼部66a的抵接部也限制释放构件54绕变速操作单元30的主枢转轴线A沿着第一和第二旋转方向R1和R2的运动。具体地，释放构件54具有选择性地接触翼部66a以限制释放构件54沿着第一和第二旋转方向R1和R2的旋转的一对抵接部54b和54c。释放构件54的抵接部54c限制释放构件54沿着第一旋转方向R1的旋转以形成释放构件54的休止位置。

在示出的实施例中，如图18至图22所示，释放构件54和连接构件56由偏压元件70偏压抵靠翼部66a的第一抵接部。偏压元件70设置在释放构件54和连接构件56之间。设置偏压元件70用于偏压连接构件56，以便抵接部56d抵接于翼部66a的第二抵接部到它们的休止位置。在示出的实施例中，偏压元件70是扭力弹簧，其中它的盘绕部设置在变速轴60上并且它的第一和第二自由端分别接触释放构件54和连接构件56。因此，释放构件54和连接构件56由偏压元件70沿着相反的旋转方向偏压到它们各自的休止位置。这样，释放构件54和连接构件56在释放之后返回到它们各自的休止位置。

而且，由于释放构件54和连接构件56之间的弹簧连接，使得释放构件54的旋转增大了由偏压元件70施加到连接构件56的偏压力。换句话说，当变速操作杆32从其休止位置向其变速位置运动时，偏压元件70经由连接构件56朝向休止位置偏压制动/变速操作杆31。结果，当释放构件54通过变速操作杆32被操作以执行变速（拉索释放）操作而枢转时，制动/变速操作杆31将不与变速操作杆32一起绕变速枢转轴线P2运动。而是在通过变速操作杆32执行变速操作期间，由于偏压元件48和70的组合偏压力，使得制动/变速操作杆31相对于变速枢转轴线P2保持在其休止位置。换句话说，当操作变速操作杆32时，在制动/变速操作杆31上的沿着绕变速枢转轴线P2的方向的力变得更大。这样，偏压元件70响应于变速操作杆32从其休止位置向其变速位置的独立运动而将制动/变速操作杆31朝向其休止位置偏压，同时制动/变速操作杆31保持在其休止位置。

参考图23至图30，变速操作单元30还包括脱离构件72、牵拉棘轮或板74、牵拉棘爪76、定位棘轮或板78、定位棘爪80以及止动棘爪82。变速操作单元30的定位棘轮78、定位棘爪80和止动棘爪82构成变速定位机构，其将卷取构件58选择性地维持在多个不同变速位置中的任一个。牵拉棘轮74和定位棘轮78固定到卷取构件58上以便它们作为整体一起旋转。定位棘爪80和止动棘爪82枢转地安装在枢转销69上以选择性地接合定位棘轮78，用于控制卷取构件58的旋转。牵拉棘爪76枢转地安装在连接构件56上。牵拉棘爪76设置成使变速操作单元30的牵拉棘轮74选择性地旋转。牵拉棘爪76相对于支架26的纵向方向设置在枢转轴线P1与自行车安装结构27之间。

脱离构件72枢转地安装在释放构件54上。脱离构件72接合前静止板66的狭槽66b，以控制脱离构件72在退回位置（图26）和伸出位置（图27）之间的运动。当释放构件54处于其休止位置时，脱离构件72位于退回位置。然而，当释放构件54运动到变速位置时，脱离构件72运动到伸出位置。在伸出位置，脱离构件72使牵拉棘爪76与牵拉棘轮74脱离，以便一旦定位棘爪80从定位棘轮78脱离，卷取构件58、牵拉棘轮74和定位棘轮78就自由地沿着第二旋转方向R2旋转一个变速位置。

现在将更详细地讨论牵拉棘轮74。如图15及图23至图28最佳所示，牵拉棘轮74是刚性环形构件，其固定地联接到卷取构件58以与变速轴60上的卷取构件58一起枢转。具体地，牵拉棘轮74具有非圆形开口，其与卷取构件58的对应非圆形毂匹配。虽然卷取构件58和牵拉棘轮74示出为分离构件，但是从本发明将清楚，根据需要和/期望，卷取构件58和牵拉棘轮74可以是单式的整体构件。在任何情况下，卷取构件58和牵拉棘轮74作为整体枢转地安装在变速轴60上。牵拉棘轮74具有设置有多个牵拉齿74a的周缘。牵拉棘爪76选择性地接合牵拉齿74a，以使牵拉棘轮74响应于连接构件56的运动而运动。具体地，牵拉棘爪76选择性地接合其中一个牵拉齿74a，以使牵拉棘轮74沿着第一旋转方向R1旋转，这使得卷取构件58也沿着第一旋转方向R1旋转。

现在将更详细地讨论定位棘轮78。如图15及图23到图28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58一起旋转的定位构件。虽然卷取构件58和定位棘轮78示出为分离构件，但是从本发明将清楚，根据需要和/期望，卷取构件58和定位棘轮78可以是单式的整体构件。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的对应非圆形毂匹配以便定位棘轮78与卷取构件58一起旋转。定位棘轮78包括多个定位齿78a，其形成抵接部或止动件，以与定位棘爪80的定位齿80a以及止动棘爪82的止动齿82a选择性地接合。

基本上，定位棘爪80在保持位置（图26）和非保持位置（图27）之间运动。在保持位置，定位棘爪80通过选择性地接合定位棘轮78来保持卷取构件58，以免沿着第二旋转方向R2运动。在非保持位置，定位棘爪80通过释放构件54而从定位棘轮78脱离。止动棘爪82选择性地在非止动或不受限位置和止动位置之间运动。在非止动（休止）位置，止动棘爪82定位在其中一个定位棘轮78的路径外。在止动位置，止动棘爪82由释放构件54沿着定位棘轮78的路径定位，以抓住和保持卷取构件58，以免沿着第二旋转方向R2运动。随着止动棘爪82从不受限位置向止动位置旋转，止动棘爪82的止动齿82a运动靠近变速轴60的旋转轴线。释放构件54可动地设置在非释放位置和释放位置之间，以便释放构件54使定位棘爪80和止动棘爪82旋转。

牵拉棘轮74以及定位棘轮78与变速轴60上的卷取构件58共轴地设置。牵拉棘轮74以及定位棘轮78设置成与变速轴60上的卷取构件58一起旋转。如下面说明的那样，牵拉棘爪76选择性地接合牵拉棘轮74，以使变速轴60上的卷取构件58响应于连接构件56的操作而沿着第一旋转方向R1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，以免沿着第二旋转方向R2在变速轴60上旋转。

现在将更详细地讨论释放构件54。如图23至图30最佳所示，释放构件54是刚性环形构件，其枢转地支撑在变速轴60上。释放构件54不限制为如图所示的板状构件。根据需要和/或期望，释放构件54可以具有不同的构造。在示出的实施例中，释放构件54构造和设置成相对于变速轴60上的卷取构件58旋转。释放构件54可动地支撑在变速轴60上，以通过使定位棘爪80和止动棘爪82选择性地枢转至与定位棘轮78的定位棘轮齿78a接合和脱离接合来操作性地释放卷取构件58。具体地，释放构件54具有一对凸轮表面54d和54e，以便随着释放构件54响应于变速操作杆32的操作而沿着第二旋转方向R2在变速轴60上旋转，凸轮表面使定位棘爪80和止动棘爪82选择性地运动至与定位棘轮78的定位棘轮齿78a接合和脱离接合。在示出的实施例中，定位棘爪80具有凸轮抵接部80b，其沿着变速操作单元30的轴向方向延伸以便在拉索释放操作期间接合释放构件54。止动棘爪82也具有凸轮抵接部82b，其沿着变速操作单元30的轴向方向延伸以便在拉索释放操作期间接合释放构件54。释放构件54的旋转使得凸轮表面54d接触凸轮抵接部80b并且使定位棘爪80运动脱离与定位棘轮78的定位棘轮齿78a的接合。释放构件54的旋转还使得凸轮表面54e接触凸轮抵接部82b并且使止动棘爪82运动至与定位棘轮78的定位棘轮齿78a接合。这样，卷取构件58沿着第二旋转方向R2在变速轴60上仅旋转一个变速位置。

在示出的实施例中，牵拉棘爪76由枢转销90枢转地安装在连接构件56上。在连接构件56和牵拉棘爪76之间设置有偏压元件94，以便将牵拉棘爪76偏压至与牵拉棘轮74接合。换句话说，在变速操作单元30处于休止位置的状态下，如图23所示，牵拉棘爪76被偏压成与牵拉棘轮74接触。在示出的实施例中，偏压元件94是扭力弹簧。偏压元件94的盘绕部设置在枢转销90上，并且它的第一和第二自由端分别接触连接构件56和牵拉棘爪76。如上面所述，随着释放构件54从其休止位置向其变速（拉索释放）位置旋转，牵拉棘爪76通过脱离构件72从牵拉棘轮74脱离，以便一旦定位棘爪80从定位棘轮78脱离，卷取构件58、牵拉棘轮74及定位棘轮78就沿着第二旋转方向R2自由地旋转一个变速位置。

定位棘爪80和止动棘爪82枢转地安装在枢转销69上以选择性地控制定位棘轮78的运动，以便将卷取构件58选择性地维持在期望的变速位置。如上面所述，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84，以便将定位棘爪80偏压成与定位棘轮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54处于非释放位置时，定位棘爪80的定位齿80a接触定位棘轮78。在枢转销69上安装有第二偏压元件86，以便将止动棘爪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54处于非释放位置时，止动棘爪82的止动齿82a从定位棘轮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。

现在将主要参考图23至图25来讨论变速操作单元30的拉索牵拉或卷绕操作。变速操作单元30的拉索牵拉操作通过骑车者使制动/变速操作杆31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/变速操作杆31以单个步进运动来操作，以便连接构件56以单个步进运动沿着第一旋转方向R1从其中一个变速或引导位置运动到下一个相邻的变速或引导位置。如上面所述，变速操作单元30的拉索牵拉或卷绕操作通过骑车者使制动/变速操作杆31枢转地运动来执行。制动/变速操作杆31的该枢转运动传递到连接构件56，以便连接构件56沿着第一旋转方向R1从其休止位置（图23）旋转到其变速位置（图24）。随着连接构件56沿着第一旋转方向R1旋转，牵拉棘爪76对牵拉棘轮74的其中一个牵拉齿74a进行牵拉。牵拉棘爪76与其中一个牵拉齿74a的该接合使得牵拉棘轮74沿着第一旋转方向R1旋转。牵拉棘轮74的旋转还使得卷取构件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运动脱离与其中一个定位齿78a的接合，并且然后接合另一个定位齿78a以将卷取构件58保持在下一个期望的变速位置。当制动/变速操作杆31被释放以便连接构件56也从图24的其变速位置释放时，连接构件56返回到它如图25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维持在新的变速位置。现在，可以通过骑车者使制动/变速操作杆31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30的另一个卷绕操作。如图23至图25所示，通过使制动/变速操作杆31运动第一量并且然后释放制动/变速操作杆31，能够以制动/变速操作杆31的单个步进运动来执行单级变速。替代性地，通过使制动/变速操作杆31运动比第一量大的第二量并且然后释放制动/变速操作杆31，能够以制动/变速操作杆31的单个步进运动来执行多级变速。

现在将主要参考图26至图30来讨论变速操作单元30的拉索释放操作。变速操作单元30的拉索释放操作通过骑车者使变速操作杆32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。变速操作杆32以单个步进运动来操作，以便连接构件56以单个步进运动沿着第一旋转方向R1从当前变速位置运动到下一个相邻的变速位置。

图26、图28和图29表示释放构件54的休止位置，而图28和图30表示释放构件54的变速位置。如图27和图30所示，通过变速操作杆32推动释放构件54的接触凸缘54a的操作而引起的释放构件54的枢转运动使得凸轮表面54d使定位棘爪80枢转脱离与定位棘轮78的定位棘轮齿78a的接合，以及使得凸轮表面54e使止动棘爪82枢转成与定位棘轮78的定位棘轮齿78a接合。结果，卷取构件58、牵拉棘轮74和定位棘轮78在偏压元件62的力的作用下沿着第二旋转方向R2旋转。然而，由于止动棘爪82接合定位棘轮78的其中一个定位齿78a来停止卷取构件58、牵拉棘轮74和定位棘轮78的旋转，以便将卷取构件58保持在中间变速位置。然后当如图28所示将释放构件54释放时，定位棘爪80运动返回到定位齿78a的路径中，并且止动棘爪82运动离开定位齿78a的路径。这样，卷取构件58沿着第二旋转方向R2在变速轴60上仅旋转一个变速位置。现在，可以通过骑车者使变速操作杆32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30的另一个拉索释放操作。

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”、“向下的”、“竖直的”、“水平的”、“下面”、“内部的”、“外部的”和“横向的”、及任何其他相似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，这些术语当使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的发明的单独描述，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 (11)

1.一种自行车变速操作设备，包括：

基体构件，其包括具有自行车安装结构的第一端、与所述第一端间隔开的第二端以及在所述第一端和所述第二端之间延伸的顶面；

变速单元，其在所述基体构件中设置在所述第一端和所述第二端之间；

第一操作杆，其相对于所述基体构件绕第一枢转轴线枢转地安装并且相对于所述基体构件绕第二枢转轴线枢转地安装；以及

连接构件，其操作性地将所述变速单元连接到所述第一操作杆，所述连接构件包括杆接触部，所述杆接触部接触所述第一操作杆以响应于所述第一操作杆绕所述第二枢转轴线的枢转运动来将所述第一操作杆的运动传递到所述连接构件，所述连接构件设置成使得所述接触部相对于所述第一枢转轴线从所述顶面侧穿过设置在所述第一枢转轴线和所述第一操作杆之间的空间。

2.根据权利要求1所述的自行车变速操作设备，其中

当所述第一操作杆绕所述第一枢转轴线从休止位置向操作位置枢转时，所述连接构件的所述杆接触部保持与所述第一操作杆接触。

3.根据权利要求1所述的自行车变速操作设备，其中

所述连接构件包括相对于所述基体构件枢转地安装的安装部，并且所述连接构件的所述杆接触部从所述安装部沿着径向向外方向延伸。

4.根据权利要求3所述的自行车变速操作设备，其中

所述第一操作杆由支撑构件绕所述第一枢转轴线枢转地安装在所述基体构件上，并且所述支撑构件至少部分地跨骑所述安装部。

5.根据权利要求1所述的自行车变速操作设备，其中

所述连接构件包括设置成使所述变速单元的牵拉棘轮选择性地旋转的牵拉棘爪，所述牵拉棘爪相对于所述基体构件的纵向方向设置在所述第一枢转轴线和所述自行车安装结构之间。

6.根据权利要求1所述的自行车变速操作设备，其中

所述变速单元包括变速轴及枢转地安装在所述变速轴上的卷取构件，以及

所述连接构件包括枢转地安装在所述变速轴上的管状安装部。

7.根据权利要求6所述的自行车变速操作设备，其中

所述管状安装部相对于所述第一枢转轴线设置在所述顶面侧。

8.根据权利要求1所述的自行车变速操作设备，其中

所述第一操作杆设置成使得所述第二枢转轴线与所述变速单元的主变速轴线轴向对准。

9.根据权利要求1所述的自行车变速操作设备，其中

所述第一操作杆设置成使得所述第一枢转轴线和所述第二枢转轴线相对于彼此横向地设置。

10.根据权利要求1所述的自行车变速操作设备，还包括

第二操作杆，其相对于所述第一操作杆枢转地安装以便所述第二操作杆的枢转运动操作所述变速单元。

11.根据权利要求10所述的自行车变速操作设备，其中

所述变速单元包括定位机构和卷取构件，所述定位机构设置成将所述卷取构件选择性地维持在多个位置；以及

所述第一操作杆和所述第二操作杆操作性地联接到所述定位机构，以便所述卷取构件响应于所述第一操作杆的枢转运动而沿着第一旋转方向运动，以及以便所述卷取构件相对于所述卷取构件的枢转轴线沿着第二旋转方向运动，所述第一旋转方向与所述第二旋转方向相反。

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