CN104176195B - 自行车前部变速器 - Google Patents

Abstract

一种前部变速器，该前部变速器包括：固定构件，所述固定构件被构造为固定到自行车车架；链引导件，所述链引导件相对于固定构件在缩回位置与伸展位置之间可运动；联动机构，所述联动机构将链引导件联接到固定构件；以及偏压构件，所述偏压构件将链引导件朝向缩回位置和伸展位置中的一个位置偏压。所述联动机构包括第一连杆构件，所述第一连杆构件相对于固定构件绕着第一轴线可枢转，并且相对于链引导件绕着第二轴线可枢转，当固定构件固定到自行车车架时，第二轴线定位于第一轴线上方。所述偏压构件围绕第二轴线共轴地设置。

Description

自行车前部变速器

技术领域

本发明涉及一种自行车前部变速器。

背景技术

自行车前部变速器在本领域中是公知的，并且其典型地包括链引导件，该链引导件响应于骑车者的操作而使链从一个链环（链轮齿）移动到另一个链环。例如，参见Nakai的美国专利No.7,438,657，其全部内容通过引用合并于本文。存在对改进的自行车前部变速器的需要。

发明内容

按照本发明的第一方面，提供一种前部变速器，所述前部变速器包括：固定构件，所述固定构件被构造为固定到自行车车架；链引导件，所述链引导件相对于固定构件在缩回位置与伸展位置之间能运动；联动机构，所述联动机构将链引导件联接到固定构件；以及偏压构件，所述偏压构件将链引导件朝向缩回位置和伸展位置中的一个位置偏压。所述联动机构包括第一连杆构件，所述第一连杆构件相对于固定构件绕着第一轴线能枢转，并且相对于链引导件绕着第二轴线能枢转，当固定构件固定到自行车车架时，第二轴线定位于第一轴线上方。所述偏压构件围绕第二轴线共轴地设置。在一个优选实施例中，第一连杆构件包括第一臂和第二臂，所述第一臂和第二臂都分别在第一轴线与第二轴线之间延伸。所述偏压构件设置在第一臂与第二臂之间。优选地，所述联动机构包括第二连杆构件，所述第二连杆构件相对于固定构件绕着第三轴线能枢转，并且相对于链引导件绕着第四轴线能枢转，当固定构件固定在自行车车架时，第四轴线定位于第三轴线上方。第一连杆构件和第二连杆构件形成了四杆联动装置。

在一个优选实施例中，第一轴线和第三轴线处于第一平面中，并且第二轴线和第四轴线处于第二平面中。优选地，当固定构件固定在自行车架时，第一平面近似垂直于自行车架的中心轴线。进一步地，当固定构件固定在自行车架时，第二平面近似垂直于自行车架的中心轴。在一个优选实施例中，第二连杆构件具有线缆固定部分。优选地，线缆固定部分在大致水平方向上设置在第二轴线与第四轴线之间。在一个优选实施例中，第一连杆构件包括止挡构件，所述止挡构件被偏压构件的第一端部接合，并且偏压构件将链引导件朝向缩回位置偏压。

根据本发明的另一方面，提供了一种前部变速器，所述前部变速器包括：固定构件，所述固定构件限定出固定构件轴线，并且被构造为固定到自行车车架；链引导件，所述链引导件相对于固定构件在缩回位置与伸展位置之间能运动；联动机构，所述联动机构将链引导件联接到固定构件；以及偏压构件，所述偏压构件将链引导件朝向缩回位置和伸展位置中的一个位置偏压。所述联动机构包括第一连杆构件，所述第一连杆相对于固定构件绕着第一轴线能枢转，并且相对于链引导件绕着第二轴线能枢转，当固定构件固定到自行车车架时，第二轴线定位于第一轴线上方。第一连杆构件具有第一臂和第二臂，所述第一臂和第二臂都分别在第一轴线与第二轴线之间延伸；所述偏压构件设置在第一臂与第二臂之间，并且围绕第一轴线或第二轴线之一共轴地设置。

在一个优选实施例中，联动机构还包括第二连杆构件，所述第二连杆构件相对于固定构件绕着第三轴线能枢转，并且相对于链引导件绕着第四轴线能枢转，当固定构件固定到自行车车架时，第四轴线定位于第三轴线上方。第一连杆构件和第二连杆构件形成了四杆联动装置。优选地，第一轴线和第三轴线处于第一平面中，而且第二轴线和第四轴线处于第二平面中。当固定构件固定到自行车车架时，第一平面和第二平面优选地近似垂直于自行车车架的中心轴线。

参照下面的描述，本发明以及其附加的特征和优点可获得最好的理解。

附图说明

图1是根据本发明的一个优选实施例的自行车变速器的透视图；

图2是图1的自行车变速器的分解透视图；

图3是图1的自行车变速器的另一透视图；

图4是图1的自行车变速器的俯视平面图；

图5是图1的自行车变速器的侧正视图；

图6是图1的自行车变速器的另一透视图；以及

图7是图1的自行车变速器的后正视图。

在贯穿附图的若干视图中，相同附图标记表示相同部件。

具体实施方式

现在将参照附图来说明所选定的实施例。根据本公开，对于本领域技术人员而言显而易见的是，提供对这些实施例的下列描述仅仅为了进行说明，而不是为了限制由所附的权利要求及其等同方案所限定的发明。

正如在此所用来描述本发明的，下列方向术语“向前、向后、上方、向下、垂直、水平、下方和横向”以及任何其他类似的方向术语指的是配备有本发明的自行车的那些方向。因此，用于描述本发明的这些术语应当被解释成相对于配备有本发明的自行车在正常骑行位置中所使用的方向。

参见图1-7，自行车变速器10通常包括：固定构件12，该固定构件被构造为固定到自行车车架；链引导件14，该链引导件引导链（未示出）；以及联动机构16，该联动机构将链引导件14联接到固定构件12。固定构件12优选地是管状夹持构件或装置，该管状夹持构件或装置可被夹紧或者通过其他方式固定到自行车车架，并且优选地可被夹紧或者通过其他方式固定到自行车车架的座管100（参见图7）。然而，应理解的是，如果需要或期望的话，前部变速器10可被安装或者固定到自行车的其他部分，诸如底托架。在一个优选实施例中，固定构件12优选地被直接夹紧到自行车车架的座管100。如图2中所示，固定构件12包括第一夹持部分12a、第二夹持部分12b、枢转销12c和紧固件22。然而，这并不是对本发明进行限制，用于将变速器10固定到自行车的任何固定构件12落入本发明的范围内。因此，在此所使用的术语“固定构件”包括适于以固定不动的状态紧固到座管100和/或自行车的任何结构。

在一个优选实施例中，链引导件14相对于固定构件12在缩回位置与伸展位置之间可运动。正如本领域中所公知的，当前部变速器10安装到自行车车架上时，链引导件14的动作将链移动到链环组件的一个或多个不同的链环，以用于换挡。联动机构16将链引导件14联接到固定构件12。联动机构16包括第一连杆构件18。优选地，联动机构16还包括第二连杆构件20。如图5-7中所示，在一个优选实施例中，第一连杆构件18相对于固定构件12绕着第一轴线A1可枢转，并且相对于链引导件14绕着第二轴线A2可枢转。如图5中所示，在一个优选实施例中，当固定构件12固定到自行车车架的座管100时，第二轴线A2定位于第一轴线A1上方。

在一个优选实施例中，联动机构16包括偏压构件24（例如，扭簧），该偏压构件将链引导件14朝向缩回位置和伸展位置中的一个位置偏压。在一个优选实施例中，偏压构件将链引导件14朝向固定构件12偏压。即，偏压构件24将链引导件14朝向缩回位置偏压。偏压构件24围绕第二轴线A2共轴地设置。优选地，联动机构16包括延伸穿过偏压构件24的中心的枢转销26。

如图5-7中所示，在一个优选实施例中，联动机构16还包括第二连杆构件20，该第二连杆构件相对于固定构件12绕着第三轴线A3可枢转，并且相对于链引导件14绕着第四轴线A4可枢转。在一个优选实施例中，当固定构件12固定到自行车车架的座管100时，第四轴线A4定位于第三轴线A3上方。对于本领域技术人员来说应意识到的是，第一连杆构件18和第二连杆构件20共同形成了四杆联动装置。如图1所示，在一个优选实施例中，第二连杆构件20包括线缆固定部分28。如图7中所示，在一个优选实施例中，线缆部分28在大致水平方向上定位于第二轴线A2与第四轴线A4之间。然而，这并不对本发明进行限制。

在操作中，第二连杆构件20绕着第三轴线A3旋转，该第三轴线近似垂直于由固定构件12所限定出的轴线（在此指的是固定构件轴线A5并且在图4和6示出），并且与该轴线间隔开。应意识到的是，当前部变速器10固定到座管100时，第三轴线A3延伸穿过座管100。第一连杆构件18绕着第一轴线A1旋转。在一个优选实施例中，第一轴线A1和第三轴线A3相对于固定构件12固定，并且第二轴线A2和第四轴线A4相对于固定构件12可运动。

如上所论述的，联动机构16优选地是由四个旋转轴线A1、A2、A3和A4所限定的四杆联动机构。第二连杆构件20的一部分组成了位于第三轴线A3与第四轴线A4之间的第一连杆杆B1。第一连杆构件18的一部分组成了位于第一轴线A1与第二轴线A2之间的第二连杆杆B2。链引导件14的一部分组成了位于第二轴线A2与第四轴线A4之间的第三连杆杆B3。固定构件12的一部分组成了位于第一轴线A1与第三轴线A3之间的第四连杆杆B4。如此，前部变速器10基本上包括固定构件12、链引导件14和联动机构16，从而形成了联接固定构件12和链引导件14的四杆联动机构。

如图2和5中所示，在一个优选实施例中，第一连杆构件18包括第一臂30和第二臂32，第一臂30和第二臂32都分别在第一轴线A1与第二轴线A2之间延伸。偏压构件24设置在第一臂30与第二臂32之间。优选地，第一臂30和第二臂32通过跨在它们之间的桥接构件34连接。如图2所示，桥接构件34将第一臂30和第二臂32分成第一上耳30a和第一下耳30b以及第二上耳32a和第二下耳32b。第一30a和第二上耳32a分别包括用于接收枢转销26的枢转开口36a和36b。第一下耳30b和第二下耳32b分别包括用于接收枢转销38的枢转开口36c和36d。链引导件14在其中包括的互补的枢转开口36e和36f，其用于接收枢转销26（以及至少部分地限定出第二轴线A2）并且允许第一连杆构件18相对于链引导件14枢转。固定构件12的第一夹持部分12a包括第一附接凸缘35a和第二附接凸缘35b，所述第一附接凸缘35a和第二附接凸缘35b分别包括枢转开口36g和36h。枢转开口36g接收枢转销38中的一个（以及至少部分地限定出第一轴线A1），而且枢转开口36h接收枢转销38中的另一个，从而允许第一连杆构件18相对于固定构件12枢转。在一个优选实施例中，第一连杆构件18包括止挡构件40，该止挡构件被偏压构件24的第一端部24a接合。如图2中所示，在一个优选实施例中，止挡构件40定位在臂40a上，该臂与第一上耳30a和桥接构件34成一体且固定到第一上耳30a和桥接构件34上。然而，止挡构件40还可从桥接构件34延伸，或者从第一臂30或第二臂32之一延伸。

第二连杆构件20可通过枢转销42被旋转地支撑在固定构件12上，该枢转销42延伸穿过第二连杆构件20中的枢转开口36i以及固定构件12中的枢转开口36j（并且至少部分地限定出第三轴线A3）。该布置允许第二连杆构件20相对于固定构件12枢转。枢转销44延伸穿过第二连杆构件20中的枢转开口36k以及链引导件14中的枢转开口36l（并且至少部分地限定出第四轴线A4）。该布置允许第二连杆构件20相对于链引导件14枢转。

联动机构16被优选地设计成使得与第二轴线A2共轴的偏压构件24总是将链引导件14在横向方向上推动朝向自行车车架。换句话说，当链引导件14处于伸展位置时，链与链环组件的最靠近座管100的链环接合。当联动机构16使链引导件14在缩回位置中运动时，链引导件14定位成靠近链环组件的最外面的链环，具体地说，距离座管100最远的链环。在另一实施例中，偏压构件24可与第一轴线A1共轴。

在一个优选实施例中，当变速器安装到自行车上时，第一轴线A1和第三轴线A3处于第一平面，当前部变速器10安装到自行车车架的座管100时，该第一平面近似垂直于自行车车架的中心轴线或者垂直于固定构件轴线A5。第二轴线A2和第四轴线A4处于第二平面中，当前部变速器10安装到自行车车架的座管100上时，第二平面近似垂直于自行车车架的中心轴线或者垂直于固定构件轴线A5。此外，第二轴线A2和第四轴线A4在近似垂直于固定构件轴线A5的方向上可运动。

在理解本发明的范围时，正如在此所使用的术语“包括”及其衍生词是开放式的术语，其指定了存在所列举的特征、元件、部件、组、整体和/或步骤，但是并不排除存在其他未列举的特征、元件、部件、组、整体和/或步骤。前述事项同样也适用于具有类似含义的词语，例如术语“包含”、“具有”以及它们的衍生词。在此所使用的术语“被安装”或“安装”包括：通过将一元件直接附连到另一元件而将该元件直接地紧固到另一元件的构造；通过将一元件附连到一个或多个中间构件而后再附连到另一元件而将该元件间接地紧固到另一元件的构造；以及一元件与另一元件形成为一体的构造，即一元件是另一元件的一体部分。该定义也适用于具有类似含义的词语，例如“联结”、“连接”“联接”、“附接”、“结合”、“固定”和它们的衍生词。同样，术语“部分”、“部段”、“部”、“构件”或“元件”在以单数使用时，可具有单个部分或多个部分的双重含义。正如在此用来描述上述一个或多个实施例的，下列方向术语“向前”、“向后”、“向右”、“向左”“向外”、“向前”、“向内”、“向下”、“向上”、“上方”、“下方”、“竖直”、“水平”和“横向”以及任何其他类似方向的术语，指的是配备有自行车控制装置的自行车的那些方向。因此，正如在此用来描述自行车控制装置的这些术语应被解释为相对于配备有自行车控制装置的自行车在水平表面上的正常骑行位置中所使用的方向。最后，在此所使用的程度的术语，例如“基本上”、“大约”和“近似”表示修正术语的使得最终结果没有显著变化的合理偏差量。

当下面以某些权利要求的形式提出了本公开内容的某些方面时，发明人以任何数量权利要求形式考虑本公开内容的各个方面。例如，当基于35U.S.C.§112本公开内容的仅一个方面记载了功能性装置的权利要求时，其他方面同样可体现为功能性装置的权利要求或者其他方式（诸如在计算机可读取介质中体现）。（基于35U.S.C.§112所对待的任何权利要求将通过“用于...的装置”的用语而开始）。因此，申请人保留了在提交申请之后增加这样的附加权利要求的权利，以保护对于本公开内容的其他方面的这种附加权利要求形式。

因此，尽管已经示出和描述了本发明的示例性实施例，但应理解的是，在此所使用的全部术语是描述性的而不是限制性的，并且本领域技术人员在没有脱离本发明精神和范围的情况下可进行许多改变、改进和替换。

Claims (16)

1.一种前部变速器，所述前部变速器包括：

固定构件，所述固定构件被构造为固定到自行车车架；

链引导件，所述链引导件相对于固定构件在缩回位置与伸展位置之间能运动；

联动机构，所述联动机构将链引导件联接到固定构件，所述联动机构包括第一连杆构件和第二连杆构件，所述第一连杆构件相对于固定构件绕着第一轴线能枢转，并且相对于链引导件绕着第二轴线能枢转，当固定构件固定到自行车车架时，第二轴线定位于第一轴线上方，所述第二连杆构件相对于固定构件绕着第三轴线能枢转，并且相对于链引导件绕着第四轴线能枢转，当固定构件固定在自行车车架时，第四轴线定位于第三轴线上方，其中第一连杆构件、第二连杆构件、固定构件和链引导件形成了四杆联动装置，其中第二轴线定位于第四轴线和链引导件之间；以及

偏压构件，所述偏压构件将链引导件朝向缩回位置和伸展位置中的一个位置偏压，所述偏压构件围绕第二轴线共轴地设置。

2.如权利要求1所述的前部变速器，其中，第一连杆构件包括第一臂和第二臂，所述第一臂和第二臂都分别在第一轴线与第二轴线之间延伸，并且其中所述偏压构件设置在第一臂与第二臂之间。

3.如权利要求1所述的前部变速器，其中，第一轴线和第三轴线位于第一平面中，当固定构件固定到自行车车架时，所述第一平面近似垂直于固定构件的轴线。

4.如权利要求3所述的前部变速器，其中，第二轴线和第四轴线位于第二平面，当固定构件固定到自行车车架时，第二平面近似垂直于固定构件的轴线。

5.如权利要求1所述的前部变速器，其中第二连杆构件具有线缆固定部分。

6.如权利要求1所述的前部变速器，其中，第一连杆构件包括止挡构件，所述止挡构件与偏压构件的第一端部接合。

7.如权利要求1所述的前部变速器，其中，偏压构件将链引导件朝向缩回位置偏压。

8.一种前部变速器，所述前部变速器包括：

固定构件，所述固定构件被构造为固定到自行车车架；

链引导件，所述链引导件相对于固定构件在缩回位置与伸展位置之间能运动；

联动机构，所述联动机构将链引导件联接到固定构件，所述联动机构包括第一连杆构件，所述第一连杆构件相对于固定构件绕着第一轴线能枢转，并且相对于链引导件绕着第二轴线能枢转，当固定构件固定到自行车车架时，第二轴线定位于第一轴线上方；其中，第一连杆构件包括第一臂和第二臂，所述第一臂和第二臂都分别在第一轴线与第二轴线之间延伸，其中所述联动机构还包括第二连杆构件，所述第二连杆构件相对于固定构件绕着第三轴线能枢转，并且相对于链引导件绕着第四轴线能枢转，当固定构件固定在自行车车架时，第四轴线定位于第三轴线上方，其中第一连杆构件、第二连杆构件、固定构件和链引导件形成了四杆联动装置，其中第二连杆构件具有线缆固定部分，其中，线缆固定部分在大致水平方向上定位于在第二轴线与第四轴线之间；以及

偏压构件，所述偏压构件将链引导件朝向缩回位置和伸展位置中的一个位置偏压，所述偏压构件围绕第二轴线共轴地设置，其中所述偏压构件设置在第一臂与第二臂之间。

9.一种前部变速器，所述前部变速器包括：

固定构件，所述固定构件被构造为固定到自行车车架，其中，固定构件限定出固定构件轴线；

链引导件，所述链引导件相对于固定构件在缩回位置与伸展位置之间能运动；

联动机构，所述联动机构将链引导件联接到固定构件，所述联动机构包括第一连杆构件，所述第一连杆构件相对于固定构件绕着第一轴线能枢转，并且相对于链引导件绕着第二轴线能枢转，当固定构件固定到自行车车架时，第二轴线定位于第一轴线上方，第一连杆构件具有第一臂和第二臂，所述第一臂和第二臂都分别在第一轴线与第二轴线之间延伸，所述联动机构还包括第二连杆构件，所述第二连杆构件相对于固定构件绕着第三轴线能枢转，并且相对于链引导件绕着第四轴线能枢转，当固定构件固定在自行车车架时，第四轴线定位于第三轴线上方，其中第一连杆构件、第二连杆构件、固定构件和链引导件形成了四杆联动装置，其中第二轴线定位于第四轴线和链引导件之间；以及

偏压构件，所述偏压构件将链引导件朝向缩回位置和伸展位置中的一个位置偏压，所述偏压构件设置在第一臂与第二臂之间，并且围绕第一轴线或第二轴线之一共轴地设置。

10.如权利要求9所述的前部变速器，其中，第一轴线和第三轴线处于第一平面中，当固定构件固定到自行车车架时，第一平面近似垂直于固定构件的轴线。

11.如权利要求10所述的前部变速器，其中，第二轴线和第四轴线处于第二平面中，当固定构件固定到自行车车架时，第二平面近似垂直于固定构件的轴线。

12.如权利要求9所述的前部变速器，其中第二连杆构件具有线缆固定部分。

13.如权利要求9所述的前部变速器，其中偏压构件围绕第二轴线共轴地设置。

14.如权利要求9所述的前部变速器，其中，第一连杆构件包括止挡构件，所述止挡构件与偏压构件的第一端部接合。

15.如权利要求9所述的前部变速器，其中，偏压构件将链引导件朝向缩回位置偏压。

16.一种前部变速器，所述前部变速器包括：

固定构件，所述固定构件被构造为固定到自行车车架，其中，固定构件限定出固定构件轴线；

链引导件，所述链引导件相对于固定构件在缩回位置与伸展位置之间能运动；

联动机构，所述联动机构将链引导件联接到固定构件，所述联动机构包括第一连杆构件，所述第一连杆构件相对于固定构件绕着第一轴线能枢转，并且相对于链引导件绕着第二轴线能枢转，当固定构件固定到自行车车架时，第二轴线定位于第一轴线上方，第一连杆构件具有第一臂和第二臂，所述第一臂和第二臂都分别在第一轴线与第二轴线之间延伸，其中所述联动机构还包括第二连杆构件，所述第二连杆构件相对于固定构件绕着第三轴线能枢转，并且相对于链引导件绕着第四轴线能枢转，当固定构件固定在自行车车架时，第四轴线定位于第三轴线上方，其中第一连杆构件、第二连杆构件、固定构件和链引导件形成了四杆联动装置，其中第二连杆构件具有线缆固定部分，其中线缆固定部分在大致水平方向上定位于第二轴线与第四轴线之间；以及

偏压构件，所述偏压构件将链引导件朝向缩回位置和伸展位置中的一个位置偏压，所述偏压构件设置在第一臂与第二臂之间，并且围绕第一轴线或第二轴线之一共轴地设置。