CN103442977A - 齿轮传动装置及变速器系统 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于包括自行车的车辆的变速系统。该系统对齐链条或其他驱动装置至多个所提供的链轮中每个的中心，允许更小、更轻且更耐用的换挡器/控制器，并且减少与线松弛和变速相关的各种复杂情况。变速器设置有线性致动特征，以直接将驱动装置沿着所希望的路径从一个位置平移到另一个位置。

Description

齿轮传动装置及变速器系统

相关申请的交叉引用

此非临时专利申请涉及且要求2011年5月9日提交的美国临时专利申请第61/484037号和2011年1月28日提交的美国临时专利申请第61/437565号的优先权，其全部公开的内容通过引用并入本文。

背景技术

许多现有技术的自行车变速系统使用换挡器与变速器的组合，其需要换挡器通过大的线保持张力于变速器上。在这些现有技术的设计中，变速器由来自换挡器的单一线控制，要求变速器并入能够拉动抵靠着换挡器的大弹簧，允许换挡器行动，就好像其在多个齿轮之间正来回拉动变速器，通常以称为飞轮的堆叠布置设置。在这些现有技术设计上的换挡器用来从齿轮到齿轮分度变速器，并且包含有助于尽可能准确对齐变速器的复杂分度部件。这不仅创建体积庞大、笨重且昂贵的换挡器，而且其需要将该添加的大块头安装到车把上，其中空气动力是所要关注的。

通过示例，各种公知的变速器系统包括Campagnolo的美国专利第7381142号、Shimano的美国专利第4437848号、White的美国专利第5688200号以及Leiter的美国专利第4183255号，这些专利的全部内容通过引用合并于此。

这些现有技术设计的显著问题在于，线始终处于张力下，其结果是，线有拉伸的能力和倾向。当发生线拉伸时（这是常见的），变速器掉出与链轮的对齐，产生不希望的换挡，降低效率，并且在许多情况下，完全阻碍变速器切换到所需的齿轮。而且对于现有技术的设计来说，由于上述的线松弛问题，以及这样的事实即用于调节变速器准确性的现有技术装置位于与该系统相距近两米，所以难以完全将变速器与每个链轮对齐。

现有技术设计中的线松弛是这样的常见问题，也就是该设计具有纳入到换挡器和变速器中以考虑到该问题的许多调整。此外，这些现有技术的设计包含链条松弛装置，其不仅效率低，而且阻碍变速器在超过36个齿的链轮上起作用。当链轮大于36个齿时，链条松弛臂太靠近轮胎与地面而不能正确地运作。

发明内容

因此，出现了长期感到且未得到满足的需求，也就是提供齿轮传动装置及变速系统，其提高换挡精度且减少或消除与链条松弛相关的复杂情况。还有一个长期感到且未得到满足的需求，也就是提供带有线性平移特征的变速系统，其提高精度且易于使用。

本公开的摘要既不旨在也不应被解释为代表本公开的全部程度和范围。在摘要中以及在附图和详细说明中，本公开以不同程度的细节得以阐述，并且关于本公开的范围，没有限制旨在通过本摘要中元件、部件等的包括或不包括。从详细说明中，特别是结合附图时，本公开的其他方面将变得更加显而易见。

本公开的实施例设想了一种改进的齿轮传动装置及变速器系统。对于本公开的目的，各种实施例可以被称为“内齿轮变速系统”或“内齿轮”。本公开为自行车提供了更精确、更有效的变速系统，去除了对于现有技术设计常见的线松弛问题并且提供了减少或消除了调整需要的变速器系统。在各种实施例中，内齿轮传动装置利用用户接口控制系统，或“袖扣”（CUFF-LINK）控制器来操作变速器轻松换挡。在各种实施例中，变速器系统可被称为“直线式驱动”或“直线式驱动变速器”。

内齿轮系统将链条与每个链轮的中心对齐。袖扣式控制安装到车把并且通过来回拉动线而起作用。此致动运动在本文中可称作“拉-拉”设计。袖扣式控制包括滑轮或不依赖于分度的类似特征。相反，该系统来回拉动线，以将变速器特征从一个齿轮平移到另一个齿轮。当袖扣式控制通过公知的线连接至本公开的变速器时，袖扣式控制能够沿着其整个轨道来回拉动变速器，而不需要大弹簧。

在各种实施例中，所述系统还包括调节变速器滑轮位置的特征，从而变速器滑轮可以精确地对齐驱动构件至每个链轮的中心。在各种实施例中，该特征可被称为“齿轮爬升”。在一些实施例中，齿轮爬升特征提供了变速器系统的自动定心与对齐，特别是当用户将袖扣式控制定位在未精确对应于与嵌齿轮或齿轮正确对齐的位置时。在本公开中使用的术语“驱动装置”或“驱动构件”涉及各种各样的装置，包括但不限于，链条、滚子链、自行车链条、链条传动装置、带、平带、圆带、三角带、旋转轴、万向接头、绳索等。

在各种实施例中，设置有用于将诸如变速器系统的装置定位在多个预定位置的中心装置或设备。例如，预定位置可以对应于特征在于变速器将驱动构件或链条与多个嵌齿轮或链轮之一对齐的多个位置。在一实施例中，所述设备包括具有多个第一表面特征与多个第二表面特性的第一构件。所述第一构件可以以线性轨道、圆柱形轨道、或其变体的形式，如本文将所述及本领域技术人员所要认识到的。与所述第一构件相对应的第二构件被设置且偏压朝向第一构件。所述第二构件可以由各种公知的装置偏压，仅通过示例的方式包括螺旋弹簧。所述多个第一表面特征限定用于第二构件的尺寸不稳定或增加势能的点，所述多个第二表面特征限定用于第二构件的尺寸稳定或减少势能的点。例如，所述第一与第二表面特征可包括突部和凹部、凹口、波突部和波凹部、磁体等，用于将变速器部件固定在期望的位置。在各种实施例中，所述第一和/或第二构件可以以线性的方式布置。在一实施例中，所述第一和第二构件包括相对的圆柱形构件，其中径向设置的表面特征限定匹配时的稳定位置。所述第二构件设置成与可平移的装置固定力传递相通，从而例如，当销偏压到尺寸稳定或较低势能的位置中时，比如变速器及相关滑轮的系统部件随其平移。

附图说明

本领域技术人员要认识到的是，下面的描述仅用作说明本公开的原理，其可以以各种方式应用，以提供许多不同的可替代实施例。该描述用于说明本公开教导的一般原理，且不意味着限制本文所公开的发明构思。

并入且构成本说明书一部分的附图说明本公开的实施例，并且与上面给出的本公开一般描述和下面给出的附图详细描述一起用来解释本公开的原理。

应当理解的是，附图未必按比例绘制。在某些情况下，可能已经省略这样的细节，也就是其对于理解本公开没有必要或者表示难以察觉的其它细节。当然，应当理解的是，本公开并不一定限于本文所示出的特定实施例。

图1是根据本公开一实施例的齿轮传动装置及变速系统和自行车车架的侧视图；

图2是根据本公开一实施例的齿轮传动装置及变速系统的后透视图；

图3A是根据本公开一实施例的齿轮传动装置及变速系统的第一侧视图；

图3B是根据本公开一实施例的齿轮传动装置及变速系统的局部剖视图；

图4A是根据本公开一实施例的齿轮定心装置的一实施例的正视图；

图4B是根据本公开一实施例的齿轮定心装置的一实施例的剖视图；

图5是根据本公开一实施例的齿轮传动装置及变速系统和自行车车架的后视图；

图6是根据本公开一实施例的齿轮传动装置及变速系统的后透视图；

图7A是根据本公开一实施例的圆柱形齿轮定心装置的第一透视图；

图7B是根据本公开一实施例的圆柱形齿轮定心装置的第二透视图；

图7C是根据本公开一实施例的圆柱形齿轮定心装置的第三透视图；

图8是根据本公开一实施例的齿轮传动装置及变速系统和自行车车架的侧视图；

图9是根据本公开一实施例的齿轮传动装置及变速系统的前视图；

图10是根据本公开一实施例的齿轮传动装置及变速系统的后视图；

图11是根据本公开一实施例的齿轮传动装置及变速系统的隔离图；

图12是根据本公开一实施例的齿轮传动装置及变速系统的隔离图；

图13A-13B提供了根据本公开一实施例的齿轮传动装置及变速系统的局部剖视图；

图14A-14B提供了根据本公开一实施例的齿轮传动装置及变速系统的局部剖视图；

图15A-15B提供了根据本公开一实施例的齿轮传动装置及变速系统的局部剖视图；

具体实施例

本公开在努力的宽泛范围上具有显著的好处。申请人的意图是，本说明书及所附权利要求在符合所披露的本公开的范围和精神方面被给予广度，尽管可能会出现由参照所公开的具体示例的要求所施加的限制性语言。为了使与本公开最密切相关领域的技术人员熟悉，通过且参照作为本说明书一部分的附图，本文描述了说明现在考虑用于实践本公开的最佳模式的方法的优选实施例。对示例性方法进行了详细说明，而不试图描述所有可能体现在本公开中的各种形式和修改。因此，本文所描述的实施例是示例性的，并且对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以在本公开的范围和精神之内进行多方面的修改，本公开由所附权利要求衡量，而非由本说明书细节衡量。

虽然下面的文本阐明了许多不同实施例的详细描述，但应当理解的是，描述的法律范围由本公开尾部所述的权利要求的词语限定。详细的描述将被解释为只是示范性的，并且没有描述每个可能的实施例，因为如果不是不可能的话，描述每一个可能的实施例将是不切实际的。使用目前的技术或在该专利申请日之后开发的技术，可以实施许多可替代的实施例，这将仍然落入权利要求的范围内。

还应当理解的是，除非在本专利中使用句子“如本文所用，术语‘______’因此被定义成是指...”或类似的句子明确定义术语，不旨在限制这一术语的含义，或明示或暗示，超出其普通的含义，并且基于在此专利的任何部分（除了权利要求书的语言）中所作的任何陈述，这样的术语不应被解释为限制在范围中。在一定程度上，在本专利尾部的权利要求中所陈述的任何术语是指以与单一含义相一致的方式在本专利中，这样做仅是为了清楚起见，以便不混淆读者，并且不是指这样的权利要求被限制至此单一的含义，通过暗示或其他方式。最后，除非权利要求元素在没有陈述任何结构的情况下通过陈述词语“是指”与功能而被限定，不是指任何权利要求元素的范围基于美国专利法35USC§112项第六段的应用而被解释。

图1示出了本公开的一个实施例，具有直线式驱动变速器1、袖扣式控制器2、线壳体3以及线4。如本文所用，本公开的变速器可被称为“直线式驱动”变速器，并且用于致动变速器的用户控制的或可控的特征可以被称为“袖扣式”控制器。为了说明的目的，线壳体3与线4示出的长度短于通常设置的长度。本领域技术人员要认识到的是，所述线及相关壳体可以以任意数量的长度设置，以适应不同大小的车辆、传动系统布置等。

在一实施例中，例如，线壳体3沿着自行车框架50设置，以便允许袖扣式控制器2被安装至自行车的车把上，并且操作用户控制的手动变速器特征。在一实施例中，袖扣式控制器2设置成用于致动线以及相关变速器特征的装置。在可替代的实施例中，可以预期的是，可以提供各种可替代的特征用于传递用户施加的力至变速线或线。因此，本公开并不限定于所设想的袖扣式系统。各种可替代的装置，比如在Sturmer等人的美国专利第6513405号中所公开的装置，可以设置有本公开的特征，该美国专利的全部内容通过引用合并于此。

在各种实施例中，带有线壳体3与线4的袖扣式控制器2设置成从变速器1穿过袖扣式控制器2并回到直线式驱动变速器1的长线。一个或多个控制器滑轮8设置在控制器2的内部，这允许用户通过施加力到设置在控制器2上的一个或多个杆7来回拉动线4。杆7在不同位置直接连接到控制器带轮8。杆7的数量和位置可以改变，以允许用户改变其单独的袖扣式控制器2的感觉与外表。

杆7用于来回拉动滑轮8，反过来，这来回拉动线4。控制器2可以连接到车辆上的不同位置，比如自行车把手或车架。在一些实施例中，控制器2不像在现有技术设计中那样提供分度或额外的摩擦。相反，通过用户在任一方向上推动杆7，控制器2施加张力于线4上。在各中实施例中，连接环9设置成将控制器2牢固地连接在适当位置。或者，控制器2可以包括用于将该装置连接到自行车的各种公知的连接特征。

线轴承6设置成在线进入和退出控制器2与线壳体3时减轻其摩擦，如图1所示。线4以环形的配置设置在滑轮8的周围。也就是说，线4的第一端部通过和/或缠绕着滑轮，并且传输回到线壳体中，从线的入口点约360度。因此，线4的两部分在壳体3的内部平行设置，线4的长度缠绕着控制器2的滑轮8。线4可以以各种方式固定到滑轮8。例如，线4可以压配在滑轮的外周凹部中和/或在设置成与控制器连接的各种紧固件的协助下被夹紧。或者，线4可以被集中地连接到控制器2，从而该控制器可以来回拉动线的任一端部。在另一实施例中，两条线可以在其端部连接到所述控制器，从而该控制器可以来回移动任一条线。本领域技术人员将认识到用于将线固定到控制器的这些及其它装置。要明确认识到的是，本公开的齿轮定心特征可设置有任何数目的变速装置及方法。

图2是本公开一实施例的透视图，其中，变速器1与相关部件包括线壳体3和线4。变速器1包括壳体11、驱动滑轮连接至的滑动件特征10（直线式驱动滑动件）以及齿轮定心装置12（“齿轮爬升”）。

根据不同实施例的线4以无端回线配置设置。也就是说，环线设置有环绕着控制器2的滑轮8的一端，并且第二端成环地通过变速器的滑动件部分10和导向件11。如图2所示，无端环线4的一部分通过导向构件或壳体11，并缠绕着滑轮构件14且连接至滑动件10，从而线4与该滑动件件进行力传递。应用至图2中线4可见部分的张力使滑动件10与所连接的部件沿着导向构件11、15向下平移，从而在传统的传动装置和/或飞轮布置下降低车速。以无端回线配置设置且在壳体3内部自身成双的线4被固定到滑动件10，从而线在两个方向之一上施加张紧力至滑动件10，这取决于施加至控制器2的旋转方向。

在一实施例中，壳体11在固定位置连接至车辆，并且在系统操作过程中不会相对于车辆移动。该壳体包括轴13、线滑轮14、定心装置轴15以及安装板16。轴13作为用于滑动件特征10的轴轨道系统的一部分，以及用于所述线壳体的连接点和用于线4进入到线滑轮14中的布线装置。线滑轮14用于从轴13的中心将线布置到滑动件10的一侧中，以便允许线4将滑动件10拉动到壳体11的轴13、15之下，轴13优选地为中空的。孔17设置在安装板16中，另一个孔设置在轴13中，这允许线4的一端退出线壳体3并且进入滑动件10的顶部，以允许线4将滑动件10拉动至壳体11的轴13、15之上。

滑动件10和相关链条松弛装置22以及滑轮沿着壳体11的轴13、15在两个方向上平移，从而在一组链轮（例如飞轮）上操纵链条或驱动装置。滑动件10也引起链条松弛，正如本文进一步示出和描述的那样。滑动件10由线4在任一方向上被拉动穿过轴13、15，并且通过齿轮定心装置12在轴13、15上调节其精确的位置。

图3A-3B和图4中进一步示出的齿轮定心装置或“齿轮爬升”12对滑动件10进行定位，从而驱动装置（未示出）与链轮或齿轮正确地对齐。本领域技术人员要认识到的是，当变速器与驱动装置没有与齿轮正确地对齐时，可能会发生链条磨擦，导致性能降低、链条磨损过度以及给用户造成不便。在一实施例中，齿轮定心装置12包括固定螺钉18、压缩或螺旋弹簧19、轨道20以及销21。固定螺钉18控制销21上的弹簧19的压力，允许对齿轮爬升特征12的强度进行调整，以满足用户的优选要求。弹簧19提供力抵靠着销21，并且驱动销21与滑动件10进入到合适的位置中。轨道20与销21从而当系统部件未与齿轮的中心正确地对齐时用于不稳定的系统。销21将一直寻求较低势能的位置（即在设置于齿轮定心装置中的齿的凹部），这样的位置对应于与齿轮中心对齐的驱动装置。如本文所用，较低的势能涉及特征在于较低能量配置的系统的情况。在各种实施例中，这种情况涉及弹簧和/或与弹簧相通的部件的减少的势能配置。虽然本公开的特征可以利用或涉及重力考虑，但是术语势能的使用并不限定于重力势能。

如图4的截面剖视图所示，齿轮爬升轨道20包括一组突部50和凹部52，这些凹部对齐并对应于飞轮上每个链轮的中心。在一些实施例中，在齿轮爬升轨道上的凹部之间的距离对应于飞轮上每个链轮的中心之间的距离。此外，轴13、15分享这样的角度，也就是其与由从最大到最小链轮的飞轮堆叠布置所形成的角度相同或至少大致类似。

施加至控制器2的杆7的力在所需的方向上拉动线4，迫使销21攀爬或克服轨道20的突部中的一个。当这样的力从杆7去除时，弹簧19将销偏压到最近的凹部中，使滑动件10与飞轮上最近链轮的中心对齐。为了便于这样的定心动作，销19优选地包括尖的、圆形的或锥形的端部，从而销以及因此滑动件组件不容易在所述齿轮爬升的突部停止移动。相反，销19的尖端与突部的几何形状有助于确保销将朝向凹部偏压，其中变速器与所需的链轮中心正确地对齐。如图4所示，对应于带有九个齿轮的飞轮，设置有九个凹部52。然而，要明确认识到的是，可以设置更多或更少的凹部52，以对应于公知的具有大于或少于九个齿轮的飞轮。

在各种实施例中，滑动件10包括链条松弛装置22，特别是其中装置2用于与作为驱动装置的链组合。该链条松弛装置确保链条松弛，比如产生于转变到飞轮上较小的链轮中，而链条长度对于较大链轮是有必要的。要认识到的是，可以设置一定长度的链轮，以便能够绕着大链轮（即低齿轮）设置。即使当传输至具有更少齿和更小半径的嵌齿轮时，相同长度的链条也应该有效地运作。考虑到固有的让链条定位在这样较小半径齿轮上的松弛，设置有偏压滑轮22，并且其使“松弛”的链条能够沿着预定的路径行进，并且与飞轮上各种不同的齿轮进行有效地传送。链条松弛装置22包括偏压构件56，比如扭转弹簧。偏压构件56施加足够的力以考虑到链条松弛，而不会施加过大的力或张力于链条或驱动装置上。

例如，与在松弛操作过程中朝向自行车后部摇摆或偏压链条松弛臂的各种现有技术设计相反，本公开朝向车辆的前方摇摆或偏压滑轮，在适合其最大链轮时创建较小的整体变速器形状。因此，系统部件进一步保持远离轮胎与污物。链条松弛装置22还允许更小、更轻及更高效的链条。此外，本公开的链条松弛特征22有助于保持链条动量，从而提高效率。

图5提供了根据本公开一实施例的变速系统的后视图。如图所示，变速器系统1连接至自行车车架50并且通常与包括多个齿轮的飞轮52对齐。变速器系统1包括由保持在线壳体3内的线4致动的滑动件10。滑动件10沿着通常由轴13、15限定的路径行进，其中，轴15包括带有如本文所示和所述的轨道15的齿轮定心装置。滑动件10和相关部件（例如链条松弛装置22与链条滑轮54）在线4上的两个方向中任一个上由施加张力被驱动。所述滑动件与相关部件从而以模拟的方式（例如，非增量）平移。齿轮定心装置12运行以纠正情况，从而驱动装置或链条置于不与齿轮中心对齐的位置。在各种实施例中，设置有链条松弛装置22，其中，与在普通的链条松弛装置中所使用的扭转弹簧不同，链条松弛臂使用压缩弹簧或拉伸弹簧，以向链条添加张力。

为了操作该系统，用户将力施加在控制器2上，优选的是同时施加力至驱动装置，比如通过蹬踏自行车的曲柄臂。施加至控制器2的力在两个方向之一上施加张力于线上，使滑动件10上下滑动在轴13、15上。当力不再施加至控制器2的杆7或其他部件时，滑动件10在齿轮定心特征的影响下自动找到最近链轮的中心。

图6示出了本公开变速系统的另一实施例。如图所示，设置有圆柱形齿轮定心装置29，并且滑动件10由蜗杆齿轮23致动。蜗杆齿轮23可以以多种方式运行，包括但不限于控制器和线、带有无线/有线控制开关的马达、液压或气动装置26。设置有蜗杆齿轮23，以致动滑动件10且来回平移该机构。

如图7A-7C中更详细地所示，设置有圆柱形齿轮定心装置29，包括相应的带齿圆柱形轨道25、26和带有相关凸缘头30的销24。凸缘头30包括第一圆柱形轨道26，与相应的圆柱形轨道25的突部和凹部相匹配的一系列突部和凹部，其处于与附加部件比如嵌齿轮36固定相通。嵌齿轮36将力传输至附加的系统元件，比如用于平移变速器滑动件10的旋转蜗杆齿轮23。

图7A是圆柱形齿轮爬升或自动分度装置29的透视图。如图所示，线4可以连接至与嵌齿轮36固定相通且用于使其旋转的圆柱形轨道25。第二圆柱形轨道26偏压抵靠着第一圆柱形轨道25，且用于使嵌齿轮36及相关部件的旋转位置朝向对应于齿轮中心的一个或多个位置偏压。包括对应于第一圆柱形轨道25的一系列起伏或突部与凹部的第二圆柱形轨道26偏压抵靠着第一轨道25，例如，通过绕着轴销24与相关凸缘32设置的螺旋弹簧34。与图7A相比，图7B以反向透视图示出了第二轨道26、销24和凸缘32。轨道26上的起伏对应于轨道25上所设置的那些，如在图7C中所提供的局部分解图所示。圆柱25、26上相应的齿或起伏的相互作用结合由偏压构件34所施加的力用于不稳定的情况，无论何时系统部件未与单一齿轮正确地对齐。这种不稳定的情况会自己解决问题，也就是通过偏压构件34促使系统进入到低势能位置（即特征在于轨道25、26起伏相互正确匹配的旋转位置），其中，链条或驱动装置与齿轮中心正确地对齐。齿轮爬升12的圆筒形变化可以用在如本文所示和所述的各种实施例中。

在各种实施例中，本公开的变速器滑动件可由液压或气动装置致动，与传统的变速器线不同或与其结合。在一实施例中，例如，能够通过一个或多个液压软管推-拉致动的液压装置用于操纵变速器滑动件。因此，要认识到的是，本公开的致动装置不限于传统的缆绳。

在各种实施例中，变速器滑动件设置在匹配的三角形壳体的内侧上。此布置允许使用拉-拉控制器机构，比如前面描述的袖扣式控制器、液压双向控制器或电动马达。嵌入的设计允许系统适应自行车的各种需求，无论是否是下坡山地自行车比赛、公路自行车竞赛、山地自行车越野赛、旅游甚至自行车巡游。合并到壳体内的变速器滑动件提供了增加的保护且提供了更方便且更持久的润滑。

在各种实施例中，液压系统设置在变速器系统内，以操纵或致动滑动件。例如，在各种实施例中，液压流体可提供力来压缩和/或膨胀包含在变速器壳体内的褶状囊。图8-15B提供了变速器60的一实施例的各种视图，包括液压系统和褶状囊66，用于平移变速器部件和驱动构件。液压变速器60以这样的方式设置，也就是齿轮传动装置通过“推-拉”布置被实现，从而施加在液压流体68上的或由其施加的正压力致动褶状囊66，以使得在囊66膨胀和收缩且因此平移所连接的变速系统。液压流体68设置成与控制器64和变速线62相组合。线62可以以任何数量的所需长度和布置进行设置，以满足特定车辆的需求和/或几何形状。图13A-14B提供了收缩状态（图13B）与膨胀状态（图14B）的褶状囊66的剖视图。要认识到的是，所述囊可膨胀至任意数量的非离散地点和/或位置。在各种实施例中设置有如本文所示和所述的齿轮定心特征与装置，以将变速系统与奇异齿轮或嵌齿轮正确地对齐。图15B示出了根据一实施例的控制器64与线62的剖视图。其中设置有液压流体68，流体68是可操作的，以当力70在任一旋转方向上施加于控制器64上时控制囊66和相关的变速器部件。

在各种实施例中，包括图11中所示的三角形壳体变速器的本公开变速器包括与本公开的齿轮定心特征相联接的电子换档特征。例如，伺服电机与相应的动力源设置成与变速器相通，以使变速器部件沿着变速器的长度平移。电子部件的致动将变速器部件比如车轮滑轮组件定位至用户确定的位置。一旦出现这样的用户确定的位置不与链轮中心对应，则如本文所示和所描述的齿轮定心特征运行，以自动定位、重新定位和/或纠正变速器特征的位置使得与链轮对齐，并且允许系统有效地运行。因此，本公开消除了需要用于在多个预定点之间移动的精确校准或分度的电子变速系统。虽然本公开的电子变速器可包括这样的校准，但是本公开的变速器打算经由偏置的齿轮定心特征实现驱动链或驱动构件的精确且自动的对齐。

虽然本公开的各个部分一般是指用于设置在车辆后轮上的飞轮的“后”变速器系统或变速系统，但要明确认识到的是，如本文所示和所述的各种特征可以用于各种系统上，包括“前”变速器系统。例如，公知的是，除了连接至后轮轮毂的后嵌齿轮之外，自行车经常包括与踏板所连接的成对曲柄臂直接相通的多个嵌齿轮或链环。本公开变速系统的各种特征可以设置成从这样的多个“前”链环传递驱动装置。公知的“前”变速器系统通常包括不超过三个链环，使用于改变前链环之间驱动装置的变速装置明显没有经常包括十个或更多个嵌齿轮的“后”系统复杂。尽管如此，如本文所示和所述的特征用于前嵌齿轮之间简单高效的变速，具有优于现有技术的各种改进。

虽然已详细描述了本公开的各种实施例，但显而易见的是，对于本领域技术人员来说，这些实施例的修改和变更将会发生。然而，要明确理解的是，这样的修改和变更在本公开的范围和精神之内，如下面的权利要求中所述。此外，本文所述的公开能是其它实施例的，并且能以各种方式实践或进行。另外，应当理解的是，本文所用的措辞和术语用于说明的目的，不应该被认为是限制性的。本文使用的“包含”、“包括”或“添加”及其变体均是指包括其后列出的项及其等同物，以及附加项。

Claims (27)

1.一种用于车辆的齿轮传动装置系统，所述车辆配有前轮和后轮，所述后轮固定地连接至由驱动构件驱动的一系列平行的驱动链轮，包括：

与变速器力传递相通的控制器，所述控制器位于远离所述变速器；

所述变速器，包括用于连接靠近所述车辆驱动链轮的所述变速器的安装件，具有第一端部和第二端部的轴，所述安装件以一定角度固定地支撑所述轴，该角度大致平行于由所述一系列平行的驱动链轮所创建的角度，并且至少一个滑轮组件响应于由所述控制器传递的力沿着所述轴是可平移的；

齿轮定心装置，用于偏压所述滑轮与所述驱动装置朝向特征在于所述驱动构件与所述驱动链轮之一对齐的位置；

所述齿轮定心装置包括限定特征在于所述驱动构件与所述驱动链轮之一对齐的多个位置的多个锥形特征，以及至少一个偏压构件，其用于朝向所述多个位置之一偏压所述滑轮组件。

2.根据权利要求1所述的齿轮传动装置系统，其中，所述齿轮定心装置设置在所述轴内。

3.根据权利要求1所述的齿轮传动装置系统，其中，所述齿轮定心装置设置在大致平行于所述轴的第二轴内。

4.根据权利要求1所述的齿轮传动装置系统，其中，所述滑轮组件与所述驱动构件的移动由成环的线引起。

5.根据权利要求1所述的齿轮传动装置系统，其中，所述驱动构件包括滚子链条。

6.根据权利要求1所述的齿轮传动装置系统，其中，用于偏压所述齿轮定心装置的所述至少一个偏压构件包括互连至所述变速器且沿着所述多个锥形特征能平移的偏置锥形销。

7.根据权利要求1所述的齿轮传动装置系统，其中，所述变速器包括与所述滑轮组件互连的滑动件组件，并且其中所述滑动件组件包括用于与所述多个锥形特征相通的偏置销构件。

8.根据权利要求7所述的齿轮传动装置系统，其中，所述多个锥形特征中的每个包括降低的系统势能的点，其在所述销构件设置在降低的系统势能的所述点之一中时提供所述滑轮组件与齿轮的几何对齐。

9.一种用于包括多个平行驱动链轮的自行车的齿轮传动装置系统，包括：

驱动构件；

与变速器力传递相通的控制器，所述控制器位于远离所述变速器；

所述变速器包括用于连接靠近所述驱动链轮的所述变速器的安装件和用于平移所述驱动构件的装置；

导向装置，限定用于平移所述驱动构件的所述装置的行进路径；

偏置装置，用于平移所述驱动构件朝向特征在于所述驱动构件与所述驱动链轮之一对齐的位置的所述装置；

所述偏置装置，与限定特征在于所述驱动构件与所述驱动链轮之一对齐的多个位置的多个锥形特征相通。

10.根据权利要求9所述的齿轮传动装置系统，其中，用于平移所述驱动构件的所述装置包括与所述用户致动的控制器相通的成环的线。

11.根据权利要求10所述的齿轮传动装置系统，其中，用于平移所述驱动构件的所述装置还包括与所述成环的线力传递相通且沿着所述导向装置能平移的滑轮组件。

12.根据权利要求9所述的齿轮传动装置系统，其中，用于平移所述驱动构件的所述装置包括可旋转的蜗杆齿轮。

13.根据权利要求9所述的齿轮传动装置系统，其中，用于平移所述驱动构件的所述装置包括电动马达。

14.根据权利要求9所述的齿轮传动装置系统，其中，用于平移所述驱动构件的所述装置包括液压线。

15.根据权利要求9所述的齿轮传动装置系统，其中，所述导向装置包括以一定角度设置的大致刚性的轴，该角度大致平行于由所述驱动链轮形成的角度。

16.根据权利要求14所述的齿轮传动装置系统，其中，所述导向装置包括两个或两个以上的大致刚性的轴。

17.根据权利要求9所述的齿轮传动装置系统，其中，所述偏置装置包括偏置销构件。

18.根据权利要求9所述的齿轮传动装置系统，其中，所述多个锥形特征以大致与所述导向装置平行的线性布置设置。

19.根据权利要求9所述的齿轮传动装置系统，其中，所述多个锥形特征以径向布置设置。

20.根据权利要求13所述的齿轮传动装置系统，其中，用于平移所述驱动构件的所述装置还包括可膨胀的褶状囊。

21.一种用于将装置定位在多个预定位置的设备，包括：

第一构件，具有多个第一表面特征和多个第二表面特征；

第二构件，其朝向所述第一构件被偏压；

所述多个第一表面特征限定用于所述第二构件的尺寸不稳定的点，以及所述多个第二表面特征限定用于所述第二构件的尺寸稳定的点；

所述第二构件设置成与可平移的装置固定力传递相通。

22.根据权利要求21所述的设备，其中，所述可平移装置包括变速器，该变速器包括用于引导驱动链的滑轮组件。

23.根据权利要求21所述的设备，其中，所述多个预定位置包括与相同数目的堆叠嵌齿轮对齐的多个位置。

24.根据权利要求21所述的设备，其中，所述多个第一表面特征与所述多个第二表面特征是大致均匀间隔开的相邻特征。

25.根据权利要求21所述的设备，其中，所述多个第一表面特征与所述多个第二表面特征包括以大致线性配置布置的相邻特征。

26.根据权利要求21所述的设备，其中，所述第二构件包括具有锥形端部的弹簧偏置销构件。

27.一种用于车辆的齿轮传动装置系统，所述车辆配有前轮和后轮，所述后轮固定地连接至由驱动构件驱动的一系列平行的驱动链轮，包括：

与变速器力传递相通的控制器，所述控制器位于远离所述变速器；

所述变速器包括用于连接靠近所述车辆的驱动链轮的所述变速器的安装件，所述安装件以一定角度固定地支撑所述变速器的至少一部分，该角度大致平行于由所述一系列平行的驱动链轮所创建的角度，并且至少一个滑轮组件响应于由所述控制器传递的力沿着所述轴可以平移；

齿轮定心装置包括限定多个稳定与不稳定位置的多个锥形特征，和互连至沿着所述多个锥形特征可以平移且偏压朝向近侧稳定位置的所述变速器的偏置锥形销。

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