CN1078697A - 带变速指示器的自行车变速操纵器 - Google Patents

Abstract

一种操纵自行车变速装置并显示由变速装置产 生的变速状况的变速操纵器。该变速操纵器包括一 换挡杆装置和一显示由变速装置产生的变速状况的 变速指示器。换挡装置包括一可绕第一轴转动以卷 绕变速操纵缆绳的卷线盘和转动卷线盘的一换挡 杆。变速指示器包括一设置在卷线盘上并在俯视方 向至少部分地与卷线盘重叠的指示元件。该指示元 件通过与换挡装置啮合可绕与第一轴相交叉的第二 轴转动。

Description

本发明涉及一种用于操纵自行车变速装置的变速操纵器，并且特别涉及一种适于由变速装置产生的表示变速状况的变速操纵器。该变速操纵器包括一变速装置和一变速指示器，后者用来指明由变速装置产生的变速状况。该变速装置包括一可绕第一轴线转动的卷绕变速缆绳的卷线盘，和一可绕卷线盘转动的换档杆。换档杆以枢轴安装，可绕第一轴线转动或者可绕与之平行的一个轴线转动。

传统的自行车变速操纵器，在例如日本实用新型公开号48-18761中，公开过。该装置所包括的速度指示器具有一标度盘和一可绕垂直轴转动的指针。该速度指示器在侧边设置了一个用于卷绕变速缆绳的卷线盘。指针通过一软轴和一减速机构与卷线盘相连结。这种装置使骑车人在变速的同时，可以从变速指示器上很容易地知道由速度装置产生的变速状况。

由于变速指示器和卷线盘之间的位置关系，这类传统的变速操纵器具有比较大的整体结构。另外，由于变速指示器和卷线盘之间的连结装置包括改变传动方向的软轴，这种传统装置的缺点不仅是连结装置大和复杂，而且还减低了精确性和可靠性。

本发明的目的是提供一种紧凑的自行车变速操纵器，它具有高度的变速指示精确性和可靠性。

为达到上述目的，本发明对前文所述的变速操纵器的类型进行改进，其中变速指示器包括一设置在卷线盘上并在俯视方向上至少部分地与卷线盘重叠的指示元件，指示元件通过啮合与调速装置联动，指示元件可绕与第一轴相交叉的第二轴转动，第一轴是卷线盘的转动轴。

用这种变速操纵器，当操作换档杆以转动卷线盘时，变速操纵缆绳被拉紧或被放松拨动变速器，此时，通过与卷线盘或与换档杆相啮合而联动的指示零件被转动了一个角度，后者比较精确地相应于卷线盘的转动角度而变动。这样，该变速指示器可精确地指明由变速器装置新产生的变速状况。

为便于换档杆的操作，变速操纵器可依下述方式设置在自行车架或车把上：使换档杆安装在可绕一水平轴（例如从自行车架横向伸出的轴）转动的枢轴上。这样组装到自行车架上，速度指示器的显示盘将会整体盘面向上，很便于观察，因为指示元件可绕与卷线盘的转动轴相交叉的轴线转动。此外，由于指示元件的设置位置为至少部分地与卷线盘重叠，变速指示器与卷线盘安置将互相靠近。因此，该变速操纵器具有紧凑的整体结构。

由于指示元件精确地指明了变速状况和由于整个的显示盘容易观察，骑车人可以容易地和正确地认出由变速装置产生的变速状况，这可以使骑车人容易而快速地实行所希望的变速操作。

由于这种变速操纵器具有紧凑的整体结构，该装置可以安装在比较小的空间内。

本发明的其他特征和优点可以从下文中结合附图的优选实施例的描述中明显地看出来。

附图表示了依据本发明的一个变速操纵器，其中：

图1是该变速操纵器的整体透视图;

图2是变速指示器的一个俯视图;

图3是该变速操纵器的一个剖面视图;

图4是该变速操纵器的垂直剖面的正面视图。

图5是变速指示器的一个剖面视图;

图6是变速操纵器处于非操作状态的侧视示意图;

图7是变速操纵器处于卷紧缆绳状态时的侧视示意图;

图8是变速操纵器处于放开缆绳状态时的侧视示意图;

图9是该变速操纵器各元件的侧视图;

图10是表示定位棘爪的一种工作状态的侧视图;和

图11是表示定位棘爪的另一工作状态的侧视图。

图1表示依据本发明的一种变速操纵器安装在一辆自行车的车把11右侧部分时的透视图。该装置有一绕大体上水平的轴X转动的换档杆用以引起变速装置产生要求的速度。图2表示用于指明由变速装置产生的一个速度的变速指示器A的俯视图。

参看图3和4，底板1上带有支轴2，可转动地支承着一卷线盘3。换档杆4安装在支轴2上可绕轴X转动，轴X实际上也是卷线盘3的转动轴。换档杆4有一进给棘爪6，如图9所示，通过一进给棘爪轴5可转动地与之相连接。底板1有一第一定位棘爪8和第二定位棘爪9，如图9所示，通过一棘爪轴7可转动地与之相连接。支轴2还支承着一释放元件10和一导向元件25。借助这种结构，换档杆可操作地转动卷线盘3。

卷线盘3，定位棘爪8和9，以及换档杆4最邻近的部分封闭在盖12之内。如图1所示，速度指示器A包括一指针装置13和一安装在卷线盘3上的标度盘14。变速操纵器用一卡箍15固定在车把11上，使换档杆4的转动轴线X基本上为水平状。变速操纵缆绳16的内芯线16a连接到卷线盘3上以操纵变速装置，例如变速叉或设置于后轮彀上的装置，进行换档。操作换档杆4可转动卷线盘，拉紧或松开变速操纵缆绳16，从而拨动变速装置。从变速指示器A上可看出由变速装置产生的变速状态，这种机构在下文中将专门说明。

变速杆4包括第一操纵部分4a和第二操纵部分4b。当骑车人压第一操纵部分4a时，换档杆4绕轴X从准备位置N向下转动，如图6所示，当骑车人推压第二操纵部分4b时，换档杆4绕X轴从准备位置N向上转动。

当换档杆4从准备位置N朝向下方向T移动，如图7所示的，由于进给棘爪6在进给棘爪弹簧17的偏移力的作用下与一定位元件18的一个棘轮齿18a相啮合并且定位元件18与卷线盘3的止挡相啮合，卷线盘3可以转动。另外，棘轮齿18a的形状做成可推动第一定位爪8及可与第二定位爪9脱离啮合，以允许卷线盘3转动。利用上述结构，卷线盘3被从换档杆4经过进给棘爪6和定位元件18传递来的操作力转动而卷紧内芯线16a。当换档杆4转动到一预定角度时，卷线盘转过一相应的角度，使芯线产生预定的卷绕行程。这样将把变速装置拨动到一预定的高速位置。然后，在棘爪弹簧19的偏移力的作用下，第一定位棘爪8自动地回复到与一个棘轮齿18a相啮合的位置，因而相当于一档块作用在卷线盘3上。

这样，尽管有作用在卷线盘3的松卷弹簧20的偏移力的作用和因变速装置的自身恢复力而产生的芯线拉力作用，当骑车人把换档杆放松时，卷线盘3被保持在已被移动的位置。因此，变速装置仍保持在高速位置上。

当放开时，换档杆4在恢复弹簧的移动力的作用下会自动地回复到准备位置N上。

当换档杆4从准备位置N朝向上的方向L移动时，如图8所示，进给棘爪6骑到导向元件25的导向部分25a上，从棘轮齿18a缩回，因而允许卷线盘3按缆绳松开的方向转动。此时，进给棘爪6的最邻近部分与释放元件10的第一臂10a相接触，从换档杆4通过进给棘爪轴5传递来的操作力使释放元件10按换档杆4转动的方向转动。结果，释放元件10的第二臂10b移动至第一定位棘爪8的一个臂8a和第二定位棘爪9的一个臂9a之间，如图10所示，第二臂10b推动臂9a，从而第二定位棘爪9转到，其末端置于一对相邻的棘轮齿18a之间的位置，同时第一定位棘爪8的一个末端接触一个棘轮齿18a以阻止卷线盘3的转动，当换档直4再向下的方向L转动时到达预定位置时，第二臂10b推动臂8a，从而第一定位爪8的末端从棘轮齿18a处缩回。然后，在卷弹簧20的偏移力的作用下，和变速装置对缆绳的拉力的作用下，卷线盘3轻轻地按松开的方向转动。此时，如图11所示，已经与第一定位棘爪8脱离接触的棘轮齿18a与第二定位棘爪9的末端接触。现在第二定位爪9将阻止卷线盘3按松开的方向过量地转动。当骑车人松开换速杆4时，释放元件10在恢复弹簧22的偏移力作用下，恢复到如图6所示的准备位置上。在恢复弹簧22偏移力的作用下，通过释放元件10，换档杆4也自动地恢复到准备位置N。因为释放元件10回到基准位置，第二臂10b停止推动臂9a。因而随着卷线盘3的转动，由于末端的形状、第二定位爪9被与之相啮合的棘轮齿18a推出。卷线盘3依松开的方向转动到一预定的行程，从而使变速装置变动到低一级的速度档上。此时，在定位棘爪弹簧19偏移力的作用下，第一定位棘爪8的末端进入到已经与第一定位棘爪8脱离啮合的棘轮齿18a和下一个棘轮齿18a之间，并与后者相接触。结果是，卷线盘3停止转动，从而将变速装置保持在新速度档位上。这样，便完成了变速操作。

如图1所示，速度指示器A有可在盖12内转动的指针装置13，用于指示变速操作。指针装置13包括一印于其上表面的指针23。在盖12的上表面设置有标度盘14，并有多个符号24，如图2所示。指针23对应于由变速装置所产生的速度而指向符号24中的一个。该机构的细节示于图3至图5之中。

指针装置13设置在卷线盘3之上，紧靠近底板1的指针装置的一部分在俯视图上看与卷线盘3部分重叠。指针装置13安装在底板1的支臂1a上，可绕与卷线盘3的转动轴线X相垂直的Y轴转动。

指针装置13包括一与指针装置13同体加工的冠齿轮13a。冠齿轮13a与在卷线盘3上加工的正齿轮3a相啮合。这样，指针装置13与卷线盘联动，从而指针装置13可以高精度按照变速操作的换档方向转动一适当的角度。指针装置13可以与卷线盘3以任意速比联动，不过，在一优选的实施例中，卷线盘3的正齿轮的齿数为30，而指针装置13冠齿轮的齿数为26。

这就是说，指针装置13的转动角度可以比卷线盘3大。传动从卷线盘3到指针装置13是加速度，因此，允许使标度盘14上的符号24之间的间隔很大。

标度盘14安装在对着指针装置13的盖12而设置的视窗上。标度盘14用便于观察指针23的透明镜片制造。

整个指针装置13在俯视方向可与卷线盘3重叠，使冠齿轮3a位于卷线盘3的这部分：在卷线盘的卷线部分与底板1之间。

指针可以提供于盖或其他不动的零件上，使包括符号的标度盘与卷线盘联动。本文中称可动元件为指示装置13。

变速指示器可以有一个稍微向左、向右、向前或向后倾斜的显示面。此时，指示装置的转动轴相对卷线盘的轴线稍微倾斜。因此，指示装置的转动轴线Y的方向与卷线盘的转动轴线X相交叉。

指针所指示的符号可以是数字、字符或图形。

本文所描述的实施例，其换档杆是自动复位型的，通过进给棘爪转动卷线盘，然后换档杆返回准备位置。这类换档杆可采用与卷线盘的转动轴线相分离的转动轴。

提供一种和卷线盘硬联结转动的非自动返回型换档杆与本发明是一致的。换档杆和卷线盘可以利用例如摩擦自己保持在各个变速位置上。对换档杆为非自动返回型的情形，指示装置既可以与卷线轴联动，也可以与换档杆联动。

指示装置可以如上所述实施例那样通过齿轮装置与卷线盘或换档杆联动。另一种选择是，指示装置和卷线盘或换档杆中的一个可以有一联动凸起，其他的可带有一接纳该凸起的凹槽的可转动部分。这些联动装置在本文中统称啮合联动装置。

Claims (6)

1、一种用于操纵自行车的变速装置并指示出由变速装置产生的变速状况的变速操纵器，所述装置包括：

换档杆装置，它包括可绕第一轴(X)转动以卷绕变速操作缆绳的一卷线盘(3)，和可绕上述第一轴(X)或与之相平行的一轴线转动的一换档杆(4)，用以转动上述卷线盘；和

用于指明上述变速状况的指示装置，其特征在于：上述指示器包括一个设置在上述卷线盘(3)上面并至少部分地与上述卷线盘(3)在俯视方向相重叠的指示元件，该指示元件通过与上述换档杆装置相啮合而联动，能够绕与上述第一轴线(X)相交叉的第二轴线(Y)转动。

2、如权利要求所说的一种变速操纵器，其特征在于：上述第一轴线（X）与上这第二轴（Y）实际上相互成直角交叉。

3、如权利要求1所说的一种变速操纵器，其特征在于：指示元件（13）通过上述卷线盘（3）相啮合而联动。

4、如权利要求3所说的一种变速操纵器，其特征在于，上这卷线盘（3）具有一传动齿轮（3），而上述指示元件（13）具有与上述传动齿轮（3a）相啮合的传动齿轮（13a）。

5、如权利要求4所说的一种变速操纵器，其特征在于，上述传动齿轮（3a）比上述传动齿轮（13a）的齿数多。

6、如权利要求3所说的一种变速操纵器，其特征在于，上述换档杆（4）可绕上述第一轴（X）转动，并通过一啮合联动机构与上述卷线盘（3）联动，上述卷线盘（3）和上述啮合联动机构与上述指示装置相交叠地设置。

Images