CN108928422B - 具有线缆脱开机构的可折叠自行车 - Google Patents

Abstract

提供一种线缆脱开机构，该线缆脱开机构用于具有展开状态和折叠状态的自行车。该线缆脱开机构包括：壳体；换挡器滑轮，该换挡器滑轮至少部分地设置在壳体内并且构造成接收联接于自行车的换挡器的换挡器线缆；以及挡位滑轮，该挡位滑轮至少部分地设置在壳体内并且构造成接收联接于自行车的挡位机构的挡位线缆。换挡器滑轮和挡位滑轮在展开状态中机械地接合在一起，以使得换挡器线缆与挡位线缆机械地联接来用于相互致动，且换挡器滑轮和挡位滑轮在折叠状态中机械地彼此脱离，以使得换挡器线缆和挡位线缆机械地脱开来用于独立的移动。

Description

具有线缆脱开机构的可折叠自行车

技术领域

本发明总地涉及自行车，且更具体地说涉及可折叠自行车。

背景技术

自行车(尤其是电动自行车)日益普遍地用于通勤和运动两者。然而，自行车的尺寸和形状可能产生关于存储和运输的问题。已引入使得总体尺寸能减小的可折叠自行车。然而，传统的可折叠自行车可能具有关于复杂性和/或耐久性的问题，具体地说关于挡位式自行车中线缆结构的问题，该线缆结构可能在运输和/或折叠和展开过程期间移位或受推挤。例如，由于车辆趋于驱动踏板的移动，传统的可折叠自行车会难以在折叠状态中滚动或移动，且这些踏板可能不期望地接触车架、车轮和四周。

因此，期望提供一种改进的可折叠自行车，该改进的可折叠自行车克服与传统自行车相关联的棘手问题。此外，从接合附图和前文技术领域和背景技术获取的后续详细描述和所附权利要求中，本发明的其它期望特征和特点会变得显而易见。

发明内容

根据一示例性实施例，提供线缆脱开机构，该线缆脱开机构用于具有展开状态和折叠状态的自行车。该线缆脱开机构包括：壳体；换挡器滑轮，该换挡器滑轮至少部分地设置在壳体内并且构造成接收联接于自行车的换挡器的换挡器线缆；以及挡位滑轮，该挡位滑轮至少部分地设置在壳体内并且构造成接收联接于自行车的挡位机构的挡位线缆。换挡器滑轮和挡位滑轮在展开状态中机械地接合在一起，以使得换挡器线缆与挡位线缆机械地联接来用于相互致动，且换挡器滑轮和挡位滑轮在折叠状态中机械地彼此脱离，以使得换挡器线缆和挡位线缆机械地脱开来用于独立的移动。

根据另一示例性实施例，挡位滑轮可具有带有第一止动器的外周界，且该换挡器滑轮可包括安装在棘爪凸缘上的换挡器棘爪，该换挡器棘爪能在第一接合位置和第一脱离位置之间枢转。在展开状态中，换挡器棘爪在第一接合位置中处于第一止动器内以互锁换挡器滑轮和挡位滑轮，并且在折叠状态中，换挡器棘爪在第一脱离位置中处于第一止动器外部，以使得换挡器滑轮能够独立于挡位滑轮旋转。

根据另一示例性实施例，挡位滑轮的外周界可具有第二止动器，且线缆脱开机构进一步包括保持棘爪，该保持棘爪在第二接合位置和第二脱离位置之间可枢转。在折叠状态中，保持棘爪在第二接合位置处于第二止动器内，以防止挡位滑轮至少沿第一旋转方向旋转，并且在展开状态中，保持棘爪在第二脱离位置中处于第二止动器外部以使得挡位滑轮能够旋转。

根据另一示例性实施例，线缆脱开机构进一步包括固定板，该固定板设置在换挡器滑轮和挡位滑轮之间，且该固定板包括支承保持棘爪的凸缘。

根据另一示例性实施例，该固定板可包括第一凸轮表面，该第一凸轮表面构造成在换挡器滑轮沿第一旋转方向旋转时将换挡器棘爪从第一接合位置放置到第一脱离位置中。

根据另一示例性实施例，该固定板可包括第一基部表面，该第一基部表面构造成在换挡器滑轮沿第二旋转方向旋转时将换挡器棘爪从第一脱离位置放置到第一接合位置中。

根据另一示例性实施例，该换挡器滑轮可包括第二凸轮表面和第二基部表面，且该保持棘爪构造成在第二脱离位置中追随第二凸轮表面而在第二接合位置中追随第二基部表面，以使得换挡器滑轮的旋转构造成在第二接合位置和第二脱离位置之间调节保持棘爪。

根据另一示例性实施例，线缆脱开机构可进一步包括张紧组件，该张紧组件联接于换挡器滑轮，以沿第二旋转方向偏置换挡器滑轮。

根据另一示例性实施例，张紧组件可包括第一齿轮、第二齿轮以及张紧弹簧，该第一齿轮旋转地联接于换挡器滑轮，该第二齿轮旋转地联接于第一齿轮，且该张紧弹簧旋转地联接于第二齿轮，以使得换挡器线缆的张力沿第一旋转方向驱动换挡器滑轮，沿第一旋转方向驱动第一齿轮，沿第二旋转方向驱动第二齿轮以及沿第二旋转方向驱动张紧弹簧。

根据另一示例性实施例，线缆脱开机构进一步包括固定板，该固定板设置在换挡器滑轮和挡位滑轮之间。该固定板包括保持棘爪，该保持棘爪能在保持棘爪接合位置和保持棘爪脱离位置之间枢转，且该固定板进一步包括固定板外周界，该固定板外周界至少由固定板凸轮表面和固定板基部表面所限定。挡位滑轮可具有挡位滑轮外周界，该挡位滑轮外周界至少由第一止动器、第二止动器和挡位滑轮基部表面所限定。换挡器滑轮可包括换挡器棘爪，该换挡器棘爪安装在棘爪凸缘上并且能在换挡器棘爪接合位置和换挡器棘爪脱离位置之间枢转。换挡器滑轮包括换挡器滑轮外周界，该换挡器滑轮外周界至少由换挡器滑轮凸轮表面和换挡器滑轮基部表面所限定。在展开状态中，换挡器棘爪在换挡器棘爪接合位置中处于挡位滑轮的第二止动器内且在靠近于固定板基部表面的角向位置处，并且在展开状态中，保持棘爪在换挡器棘爪脱离位置中处于挡位滑轮的第一止动器外部并且在靠近于换挡器滑轮凸轮表面的角向位置处。在从展开状态向折叠状态的第一次过渡中，换挡器线缆上的第一张紧力相对于固定板沿第一旋转方向拉动换挡器滑轮和挡位滑轮，直到换挡器棘爪遇到固定板凸轮表面以将换挡器棘爪放置到换挡器棘爪脱离位置中为止，由此使得挡位滑轮从挡位滑轮脱开，且保持棘爪遇到换挡器滑轮基部表面以将保持棘爪放置到保持棘爪接合位置中为止，由此保持挡位滑轮。

根据另一示例性实施例，在折叠状态中，换挡器棘爪在换挡器棘爪脱离位置中处于挡位滑轮的第二止动器外部且在靠近于固定板凸轮表面的角向位置处，并且在折叠状态中，保持棘爪在换挡器棘爪接合位置中处于挡位滑轮的第一止动器内并且在靠近于换挡器滑轮基部表面的角向位置处。在从折叠状态向展开状态的第二次过渡中，换挡器线缆上第一张紧力的释放使得张紧组件能相对于固定板沿第二旋转方向拉动换挡器滑轮，直到换挡器棘爪遇到固定板基部表面以将换挡器棘爪放置到换挡器棘爪接合位置中为止，由此使得换挡器滑轮和挡位滑轮联接，且保持棘爪遇到换挡器滑轮凸轮表面以将保持棘爪放置到保持棘爪脱离位置中为止，由此释放挡位滑轮。

根据另一示例性实施例，自行车可包括：可折叠车架，该可折叠车架具有折叠状态和展开状态以及至少一个中空部分；联接于可折叠车架的至少前轮和后轮；挡位组件，该挡位组件联接于后轮；换挡器，该换挡器构造成接收与挡位组件相关联的输入；线缆脱开机构，该线缆脱开机构定位在可折叠车架的至少一个中空部分内；以及线缆组件，该线缆组件延伸通过可折叠车架的至少一个中空部分并且在换挡器和挡位组件之间延伸。该线缆组件包括输入线缆和挡位线缆，该输入线缆在输入装置和线缆脱开机构之间延伸，且该挡位线缆在线缆脱开机构和挡位组件之间延伸。该线缆脱开机构构造成在展开状态中将换挡器线缆和挡位线缆联接在一起，并且在折叠状态中使得换挡器线缆和挡位线缆脱开。

根据另一示例性实施例，该线缆脱开机构包括：壳体；换挡器滑轮，该换挡器滑轮至少部分地设置在壳体内并且构造成接收换挡器线缆；以及挡位滑轮，该挡位滑轮至少部分地设置在壳体内并且构造成接收挡位线缆。该换挡器滑轮和挡位滑轮在展开状态中机械地接合在一起，以使得换挡器线缆与挡位线缆联接来用于相互致动。换挡器滑轮和挡位滑轮在折叠状态中彼此机械地脱离，以使得换挡器线缆和挡位线缆脱开来用于独立的移动。

根据另一示例性实施例，挡位滑轮可具有带有第一止动器的外周界，且该换挡器滑轮可包括换挡器棘爪，该换挡器棘爪安装在棘爪凸缘上且能在第一接合位置和第一脱离位置之间枢转。在展开状态中，换挡器棘爪在第一接合位置中处于第一止动器内以互锁换挡器滑轮和挡位滑轮，并且在折叠状态中，换挡器棘爪在第一脱离位置中处于第一止动器外部，以使得换挡器滑轮能独立于挡位滑轮旋转。

根据另一示例性实施例，挡位滑轮的外周界可具有第二止动器，且线缆脱开机构可进一步包括保持棘爪，该保持棘爪能在第二接合位置和第二脱离位置之间枢转。在折叠状态中，保持棘爪在第二接合位置中处于第二止动器内，以防止挡位滑轮至少沿第一旋转方向旋转，并且在展开状态中，保持棘爪在第二脱离位置中处于第二止动器外部以使得挡位滑轮能旋转。

根据另一示例性实施例，线缆脱开机构可进一步包括固定板，该固定板设置在换挡器滑轮和挡位滑轮之间，且凸缘支承保持棘爪。

根据另一示例性实施例，该固定板可包括第一凸轮表面，该第一凸轮表面构造成在换挡器滑轮沿第一旋转方向旋转时将换挡器棘爪从第一接合位置放置到第一脱离位置中。

根据另一示例性实施例，该固定板可包括第一基部表面，该第一基部表面构造成在换挡器滑轮沿第二旋转方向旋转时将换挡器棘爪从第一脱离位置放置到第一接合位置中。

根据另一示例性实施例，其中，该换挡器滑轮可包括第二凸轮表面和第二基部表面，且该保持棘爪可构造成在第二脱离位置中追随第二凸轮表面而在第二接合位置中追随第二基部表面，以使得换挡器滑轮的旋转构造成在第二接合位置和第二脱离位置之间调节保持棘爪。

根据另一示例性实施例，线缆脱开机构可进一步包括张紧组件，该张紧组件联接于换挡器滑轮，以沿第二旋转方向偏置换挡器滑轮。该张紧组件包括第一齿轮、第二齿轮以及张紧弹簧，该第一齿轮旋转地联接于换挡器滑轮，该第二齿轮旋转地联接于第一齿轮，且该张紧弹簧旋转地联接于第二齿轮，以使得换挡器线缆的张力沿第一旋转方向驱动换挡器滑轮，沿第一旋转方向驱动第一齿轮，沿第二旋转方向驱动第二齿轮以及沿第二旋转方向驱动张紧弹簧。

附图说明

之后会结合以下附图描述本发明，其中，类似的附图标记指代类似的元件，以及

图1是根据示例性实施例的处于展开状态中的具有线缆脱开机构的自行车的示意图；

图2是根据示例性实施例的处于折叠状态中的图1所示自行车的示意图；

图3是根据示例性实施例的可在图1所示自行车中实施的线缆脱开机构的平面图；

图4是根据示例性实施例的侧壁移除的图3所示线缆脱开机构的等轴视图；

图5-7是根据示例性实施例的处于展开状态、过渡状态以及折叠状态中的图3所示线缆脱开机构的各部分的侧视图；

图8是根据示例性实施例的处于展开状态中的图3所示线缆脱开机构的部分更详细俯视图；

图9是根据示例性实施例的处于展开状态中的图3所示线缆脱开机构的部分等轴视图；

图10是根据示例性实施例的处于折叠状态中的图3所示线缆脱开机构的又一部分更详细俯视图；以及

图11是根据示例性实施例的处于折叠状态中的图3所示线缆脱开机构的部分等轴视图。

具体实施方式

以下描述在本质上仅仅是示例性的并且并不旨在限制本发明或本发明的应用和使用。此外，并不旨在受之前的技术领域、背景技术、发明内容或以下具体实施方式中呈现的任何明确或暗指理论所限制。

图1是根据示例性实施例的具有线缆脱开机构200的自行车100的示意图。通常，自行车100可以是任何类型的可折叠自行车。在一个实施例中，自行车100是电动自行车。然而，示例性实施例也可适用于非电动自行车，例如无助力或者完全人力驱动的自行车或者其组合。

在对线缆脱开机构200进行更详细地描述之前，下文会介绍自行车100的一个示例性实施例。应意识到的是，所说明的自行车100的总体体系结构、设置和操作以及各个部件仅仅是示例性的，且也可利用不同构造的结构来实施这里公开的示例。附加地，虽然图1中示作两轮式的，但这里讨论的示例性实施例能适用于任何类型的自行车，包括三轮车和四轮车。

在所示出的示例中，自行车100包括车架110，该车架支承骑行者或操作者(未示出)以及各种控制和操作部件。通常，车架110可被认为包括顶管120、头管130、座管132、下管134、座撑杆136、链撑杆138以及前叉140。

顶管120在头管130和座管132之间延伸。座柱142和鞍座144由座管132支承用于接纳操作者。前叉140从头管130延伸并且固定前轮112。把手组件146从头管130延伸并且操作地联接于前叉140，从而操作者可利用把手组件146来使得自行车100转向。座撑杆136和链撑杆138从下管134延伸并且固定后轮114。如下文所描述的是，车架110的各部分和其它自行车组件可以是中空的，以接纳内部线和/或线缆。

驱动机构150可包括曲柄臂152，该曲柄臂具有附连于踏板154的第一端部和联接于前链环156的第二端部。前链环156接合链条158，且链条158进一步在后轮114处接合后轮毂组件160。于是，踏板154处的力从操作者经由驱动机构150传递至后轮114，用于自行车100的推进。在本文中，“链条”可指代任何力传递元件，包括链接链条和/或带。

提供制动系统170，以基于来自骑行者的输入而停止或减缓自行车100的运动。在一个示例中，制动系统170定位在一个或两个车轮112、114上。然而，在其它实施例中，制动系统170构造成在驱动机构150的其它部分处停止或减缓自行车100的运动。

自行车100进一步包括传动机构172，该传动机构构造并且设置成提供驱动机构150的各元件之间(例如，在踏板154、车轮112、114和/或电机174)的传动比、锁定布置和/或自由旋转布置的至少一个，这会在下文更详细地进行描述。在一个实施例中，传动机构172包括后轮毂组件160，该后轮毂组件可包括不同尺寸的链环或链轮和机械致动器，这些机械致动器基于来自操作者和/或控制系统(例如，下文描述的控制系统180)的输入选择不同的尺寸，以提供输入与输出的不同传动比，从而便于以不同速度、地形和/或力度骑行。在一个示例中，后轮毂组件160包括表示不同“挡位”的一盒链环169。在此种示例中，后轮毂组件160可进一步包括调节机构171(例如，拨链器或内部机械调节致动器)和弹簧组件173，以将链条158在链环169上下引导到所选择的挡位中。在一些示例中，后轮毂组件160可具有壳体且被认为是齿轮箱。具体地说，后轮毂组件160可以是内齿式轮毂组件。下文提供关于后轮毂组件160、传动机构172以及挡位改变的附加细节。

在一个实施例中，自行车100可包括电动机(或电机/发电机)174，该电动机可用于向前推进自行车100和/或产生来自电机制动的电力。电机174能在任何合适的位置中或者以任何合适的结构附连于自行车100。电机174可包括任何类型的电机或电机/发电机，例如永磁体AC机器。附加地，电机174可由一个或多个电池组件176供电。

通常，可提供控制系统180，以控制和/或便于自行车100的操作，包括电机174、传动机构172和/或制动系统170的操作。在一些实施例中，控制系统180可包括一个或多个电子处理单元，以接收输入信号和发出信号，从而控制自行车100的各个方面。在各种变型中，电子处理单元可包括处理元件、存储器和/或通信部件。自行车100可进一步包括任何数量的传感器或传感器组件。

控制系统180可进一步包括一个或多个输入装置或元件184、186，以接收来自操作者的输入。控制系统180还可包括一个或多个线缆组件188(示意地示出其中一个)，这些线路组件在输入装置184、186和所要致动的相应自行车部件之间延伸。可将任何合适的力或输入传递元件或连接器提供为线缆组件188的一部分。例如，线缆组件188包括延伸通过自行车100的各部分的一个或多个线缆，如下文更详细讨论的是。这样，输入装置184、186和线缆组件188以及任何居间或附加的部件使得指令和/或其它信号能在自行车100内通信，从而控制和便于自行车100的操作。

在一个实施例中，输入装置184、186包括挡位换挡器184，该挡位换挡器经由线缆组件188联接于后轮毂组件160。通常，术语“换挡器”指代任何类型的输入装置，包括机械的和/或电子的杆件、按钮、表盘、开关等等。于是，在操作期间，换挡器184处的输入经由线缆组件188传递，以导致传动机构172的致动，例如后轮毂组件160的致动。在又一些实施例中，输入装置184、186可包括制动杆件186，该制动杆件经由线缆组件(在图1中并未示出)联接于制动系统170。因此，在操作期间，制动杆件186处的输入经由线缆组件传递，以导致制动系统170的致动。在一些实施例中，可提供一个或多个电源线缆(在图1中并未示出)，以将电力从电池组件176提供给自行车100的其它元件。

如上所述，传动机构172可包括换挡器184、线缆组件188以及后轮毂组件160或者否则与换挡器、线缆组件和后轮毂组件协配，以修改和/或维持所选择的挡位。例如，为了改变挡位，操作者致动换挡器184，该换挡器增大或释放线缆组件188中的张力。在正常操作期间，线缆组件188将张力的此种增大或释放传递至后轮毂组件160。通常，后轮毂组件160处张力的增大用于沿特定横向方向拉动调节机构171和链条158来改变挡位，且在后轮毂组件160处张力释放的情形下，弹簧组件173沿相反的横向方向拉动调节机构171和链条158。如上所述，后轮毂组件160可以是内齿式轮毂组件，该内齿式轮毂组件接收来自线缆组件188的输入以改变挡位，从而使得所选择的力从链条158传递至车轮114。例如，后轮毂组件160的调节机构171可由线缆组件188拉动和释放，以适当地改变挡位。在下文继续的一个示例中，后轮毂组件160可提供多个驱动挡位(例如，五个)和空挡挡位，在空挡挡位中，调节机构171放置在用于使得链条158从后轮114的轮毂脱开的位置中。这样，在空挡挡位中，链条158(以及所联接的曲柄臂152和踏板154)的移动并不驱动后轮114，且类似地，后轮114的移动并不驱动链条158(以及所联接的曲柄臂152和踏板154)。换言之，在空挡挡位中，可推动自行车100，而无需旋转曲柄臂152和踏板154。在一个示例性实施例中，调节机构171上的张力可通常导致挡位减小直到空挡挡位为止，例如，第五挡位是最小张力量的结果，且随着张力增大，挡位循环通过第四挡位、第三挡位、第二挡位、第一挡位且最终通过空挡挡位。可提供其它传动机构和结构。

此外，如上所述，自行车100是可折叠自行车。换言之，自行车100可被认为具有适合于操作的展开状态和适合于存储或运输的折叠状态。在自行车100正折叠或展开时，自行车100可被认为具有一个或多个过渡状态，如下文更详细讨论的是。

在该示例性实施例中，自行车100包括铰链190、192以便于折叠和站看。例如，铰链190可设置在头管130上或者靠近于头管。铰链190、192可包括杆件，这些杆件使得相应铰链190、192能解锁以允许移动，以及锁定而防止移动。这样，为了将自行车100从展开状态放置为折叠状态，铰链190可解锁以使得把手组件146的所有或各部分能绕大体水平轴线枢转。换言之，把手组件146可绕铰链190朝向顶管120或前叉140枢转，由此导致自行车100的更紧凑结构。

铰链192可设置在顶管120上。于是，顶管120可被认为包括在铰链192处结合在一起的前管部分122和后管部分124。如上所述，铰链192可包括使得铰链能解锁和锁定的杆件。这样，为了将自行车100放置在折叠状态中，铰链192可解锁以使得顶管120能在铰链192处“折叠”。实际上，前管部分122(以及自行车100附连于前管部分122的各部件)和后管部分124(以及自行车100附连于后管部分124的各部件)绕大体水平(或垂直)轴线朝向彼此枢转，由此导致自行车100的更紧凑结构。

如上所述，图1示出处于展开状态中的自行车100。简要地参照图2，该图示出处于折叠状态中的自行车100。通常，可提供用于折叠和展开自行车100的其它铰链位置，且可省略上文描述的铰链190、192的一个或多个。

此外如上所述，线缆组件(尤其是，线缆组件188)可延伸通过车架110的中空部分。例如，在图1中，线缆组件188如图所示从换挡器184通过把手组件146、通过头管130、通过顶管120(和铰链192)以及通过座撑杆136的一个或多个延伸至后轮毂组件160。当自行车100正折叠或展开时，用于线缆组件188的通路可能经历张力变化，张力变化如果未解决的话，可能不利地致动换挡器184和/或后轮毂组件160。然而，提供线缆脱开机构200，以在自行车100折叠时使得线缆组件188的各部分脱开，以及在自行车100展开时重新联接线缆组件188的各部分。在所示出的实施例中，线缆脱开机构200在铰链192前方设置在顶管120内，然而在其它实施例中，线缆脱开机构200也可设置在其它位置处。

图3是根据示例性实施例的线缆脱开机构200的平面图，该线缆脱开机构可实施在图1所示的自行车100中。如上所述，线缆脱开机构200构造成机械地联接和脱开线缆组件188的各部分，该线缆组件在该实施例中包括换挡器(或输入)线缆202和挡位线缆204。具体地说，线缆脱开机构200构造成机械地联接和脱开换挡器线缆202和挡位线缆204，该换挡器线缆从线缆脱开机构200延伸至换挡器184的一个或多个，且该挡位线缆从线缆脱开机构200延伸至后轮毂组件160。在一个示例中，图3所示线缆脱开机构200的视图可被认为是俯视图，但在其它示例中，它可被认为是侧视图或仰视图。线缆脱开机构200的定向通常仅仅与换挡器线缆202和挡位线缆204有关。

如图3中所示，线缆脱开机构200可包括壳体210，该壳体由一个或多个侧壁212、214和一个或多个端壁216、218形成。端壁216、218可包括线缆引导件220、222，相应的换挡器线缆202和挡位线缆204延伸通过这些线缆引导件。侧壁212、214可利用一个或多个支座或间隔件224和紧固件226联接在一起，该一个或多个支座或间隔件和紧固件接纳线缆脱开机构200的其它部分。附加地参照图4，该图是线缆脱开机构200的等轴视图，且将壁212移除以示出另一视角。

如这里所使用的是，术语“联接”(或机械地链接)相对于换挡器线缆202、挡位线缆204以及总体线缆组件188使用，以指代相互或集体移动或致动状态。换言之，在换挡器线缆202联接于挡位线缆204时，换挡器线缆202的移动导致挡位线缆204的移动。相反，术语“脱开”(或机械地脱开链接)相对于换挡器线缆202、挡位线缆204以及总体线缆组件188使用，以指代独立移动或致动状态。换言之，在换挡器线缆202从挡位线缆204脱开时，换挡器线缆202的移动并不导致挡位线缆204的移动。

线缆脱开机构200包括附连于换挡器线缆202的换挡器滑轮230和附连于挡位线缆204的挡位滑轮260。通常，滑轮230、260是轮形或盘形的，并且至少部分地随着相应线缆202、204的移动枢转或以其它方式旋转，如下文更详细讨论的是。

换挡器滑轮230包括凹槽232，换挡器线缆202插入到该凹槽中，以至少部分地裹绕在换挡器滑轮230周围以保持换挡器线缆202。例如，换挡器线缆202的端部具有扩大部分，该扩大部分按压在凹槽232内，以将换挡器线缆202固定于换挡器滑轮230。换挡器滑轮230通常构造成绕滑轮轴线238枢转，该滑轮轴线大体正交于换挡器线缆202的方向。在换挡器线缆202沿第一方向234拉动或张紧时，换挡器滑轮230沿第一旋转方向(例如，在图4中顺时针)旋转。沿第一方向234的此种张力可例如在换挡器184致动或者在自行车100正折叠时发生，如下文更详细讨论的是。在张力沿第二方向236释放时，换挡器滑轮230沿第二旋转方向(例如，图4中逆时针)旋转。

换挡器滑轮230进一步包括换挡器棘爪组件240，该换挡器棘爪组件具有换挡器棘爪244安装在其上的换挡器棘爪凸缘242。换挡器棘爪244具有端部246，该端部相对于挡位滑轮260上的协配元件分别“向上”和“向下”枢转至脱离位置和接合位置之间，如下文所讨论的是。换挡器棘爪组件240进一步包括弹簧元件248，以将换挡器棘爪244偏置到接合位置中。

挡位滑轮260包括凹槽262，挡位线缆204插入到该凹槽中，以至少部分地裹绕在挡位滑轮260周围来保持挡位线缆204。例如，挡位线缆204的端部具有扩大部分，该扩大部分按压在凹槽262内，以将挡位线缆204固定于挡位滑轮260。挡位滑轮260通常构造成绕与换挡器滑轮230相同的轴线238枢转。在挡位滑轮260沿第一旋转方向(例如，图4中顺时针)旋转时，张力施加于挡位线缆204，该张力传递至后轮毂组件160以调节挡位。在张力沿相反方向(例如，从后轮毂组件160的弹簧组件173)施加于挡位线缆204时，挡位滑轮260沿第二旋转方向旋转。

固定板290插置在换挡器滑轮230和挡位滑轮260之间。固定板290大体是盘形的并且并不枢转。固定板290包括保持棘爪组件300，该保持棘爪组件具有凸缘302和安装在凸缘302上的保持棘爪304。保持棘爪304具有端部306，该端部相对于挡位滑轮260的协配元件分别“向上”和“向下”枢转至脱离位置和接合位置之间，如下文所讨论的是。保持棘爪组件300进一步包括弹簧元件308，以将保持棘爪304偏置到接合位置中。

如下文更详细描述的是，挡位滑轮260具有外周界，该外周界具有便于挡位滑轮260控制的一个或多个止动器270、272。具体地说，保持止动器270可与固定板290的保持棘爪304接合，以防止挡位滑轮260沿第二旋转方向(例如，图4中逆时针)旋转。此外，换挡器棘爪244可与换挡器滑轮230的换挡器棘爪244接合，以“锁定”挡位滑轮260与换挡器滑轮230的相互旋转，具体地说沿第一旋转方向(例如，图4中顺时针)旋转。下文会提供关于操作的又一些细节。

第一齿轮310联接于换挡器滑轮230并且随着换挡器滑轮230旋转。第一齿轮310接合第二齿轮320以沿相反旋转方向一起旋转。第二齿轮320联接于张紧组件330。张紧组件330可包括张紧弹簧340，该张紧弹簧设置在轴或销334上，该轴或销从壳体壁212延伸通过张紧弹簧340。张紧弹簧340具有第一端部342和第二端部344，该第一端部附连于第二齿轮320，且该第二端部附连于或者以其它方式偏置抵靠于壳体的固定部分210，例如其中一个支座224。

由于张紧组件330的结构，施加于换挡器线缆202的张力驱动换挡器滑轮230和第一齿轮310以沿第一旋转方向枢转，此种枢转沿第二旋转方向驱动第二齿轮320。在第二齿轮320沿第二旋转方向枢转时，张紧弹簧340拉紧以产生相反的张紧力。此种相反的张紧力可用于使得换挡器滑轮230返回至之前位置，如下文更详细讨论的是。

参照图5-7，这些视图是分别处于展开(或联接)状态、过渡状态和折叠(或脱开)状态中的线缆脱开机构200的各个视图。具体地说，图5-7与线缆脱开机构200的其它部分隔离地示出换挡器滑轮230和固定板290。图5-7附加地示出挡位滑轮260的侧视图，该挡位滑轮与换挡器滑轮230上的换挡器棘爪244和固定板290上的保持棘爪304相互作用。在与挡位滑轮260针对图5-7的每个的相应集合视图相对应的旋转位置中示出换挡器滑轮230和固定板290的等轴视图。

如图5-7中所示，挡位滑轮260的外周界包括基部表面500和从基部表面500延伸的凸轮表面510(例如，凸轮表面510比基部表面500处于距中心更大的半径处)。在该实施例中，凸轮表面510在凸轮表面510的与换挡器棘爪244相对的端部上的过渡表面512处从邻近于换挡器棘爪244的角向位置延伸。如下文描述的是，挡位滑轮260上的基部表面和凸轮表面500、510用于致动或重新定位保持棘爪304。

固定板290还具有外周界，该外周界包括基部表面550和凸轮表面560，该凸轮表面在过渡表面562处从基部表面550延伸。如下文描述的是，固定板290上的基部表面和凸轮表面550、560用于致动或重新定位换挡器棘爪244。

如上所述，挡位滑轮260具有止动器270、272，这些止动器形成在外周界的基部表面570中，以在线缆脱开机构200的各个部件的旋转期间与棘爪244、304相互作用。为了便于参照而在图5-7中标示换挡器滑轮230和挡位滑轮260的第一旋转方向590和第二旋转方向592。

既然现已引入了这些部件，现在将描述线缆脱开机构200的操作。如上所述，自行车100可被认为具有展开状态、折叠状态以及展开和折叠状态之间的一个或多个过渡状态。

在展开状态中，换挡器线缆202和挡位线缆204“联接”或“机械地链接”在一起用于相互移动或致动。这样，在正常操作期间，来自换挡器184处操作的输入致动换挡器线缆202，这进而致动挡位线缆204，且挡位线缆204的致动导致后轮毂组件160的致动，例如切换挡位。在折叠状态中，换挡器线缆202和挡位线缆204“脱开”或“机械地脱开链接”用于独立移动。例如，在该状态中，在折叠过程期间由于换挡器184处的输入引起的换挡器线缆202的移动或者由于换挡器线缆202上的拉动不会导致挡位线缆204的任何移动。

图5是处于展开状态中的线缆脱开机构200的各部件的视图。如上所述，在该状态中，换挡器线缆202和挡位线缆联接在一起用于相互移动。如图5中所示，换挡器滑轮230的换挡器棘爪244接合在挡位滑轮260的换挡器止动器272中。固定板290的保持棘爪304并不接合在挡位滑轮260的保持止动器270中。而是，保持棘爪304在脱离位置中支承(或者“追随”)在挡位滑轮260的外周界或基部周界上。在一个示例性实施例中，该位置中的保持棘爪304也可由换挡器滑轮230的凸轮表面510支承。在任何事件中，当自行车100处于展开状态中，保持棘爪304维持在脱离位置中。简单地参照图8，该图示出换挡器滑轮230的接合在挡位滑轮260的换挡器止动器272中的换挡器棘爪244的放大视图。附加地参照图9，该图示出出于清楚起见而从线缆脱开机构200的其它元件移除换挡器滑轮230、挡位滑轮260和固定板290的不同视图。图9示出处于与图5和8相同的位置中的线缆脱开机构200。

在此种构造中，当致动(例如，通过调节换挡器184)或者以其它方式移动换挡器线缆202时，换挡器线缆202使得换挡器滑轮230枢转，这由于换挡器棘爪244还使得挡位滑轮260枢转，由此致动换挡器线缆202。这样，在操作期间，在操作者通过将张力施加于换挡器线缆202并且沿第一旋转方向590枢转滑轮230、260或者通过向换挡器线缆202释放张力而改变挡位时，换挡器滑轮230和挡位滑轮260一起枢转，由此使得挡位线缆204上来自后轮毂组件160的弹簧组件173的张力能沿第二旋转方向592拉动滑轮230、260。在一个示例中，后轮毂组件160可具有五个挡位，这些挡位表示为滑轮230、260的不同角向位置。图5的视图在该示出中示出第五挡位，而第一至第四挡位会对应于沿第一旋转方向590的角向调节。

图6是处于过渡状态中的线缆脱开机构200的各部件的视图。在自行车100过渡到折叠状态中时，此种状态可例如追随图5所示的构造。具体地说，在自行车100折叠时，可增大换挡器线缆202和换挡器184之间的有效距离，由此拉动换挡器线缆202。在换挡器线缆202张紧时，换挡器滑轮230沿换挡器线缆202的方向(例如，沿第一旋转方向590)枢转到诸如图6中示出的角向位置中。

在图6中示出的角向位置中，换挡器棘爪244接触过渡表面562且随后接触固定板290的凸轮表面560，这用于将换挡器棘爪244提升离开挡位滑轮260的换挡器止动器272而进入脱离位置中。图7示出相对于挡位滑轮260处于脱离位置中的换挡器棘爪244。在该位置中，换挡器滑轮230和挡位滑轮260不再机械地联接在一起而用于相互移动，由此导致换挡器线缆202和挡位线缆204脱开。

再次参照图6，换挡器滑轮230和挡位滑轮260已前进至角向位置，以使得保持棘爪304偏置为与保持止动器270接合。换言之，在该角向位置处，由于换挡器滑轮230的凸轮表面510已终止或者以其它方式过渡至换挡器滑轮230的基部表面500，因而保持棘爪304不再追随换挡器滑轮230的凸轮表面510，且此外，挡位滑轮260已前进至保持止动器270靠近于保持棘爪304的位置，以使得保持棘爪304由保持棘爪弹簧元件308偏置到保持止动器270中。在该位置中，挡位滑轮260经由保持棘爪304通过固定板290具体地说沿第一旋转方向590“保持”或者通常坚持固定。简单地参照图10，该图是固定板290的接合挡位滑轮260的保持止动器270的保持棘爪304的放大视图。

在该状态中，换挡器滑轮230可在自行车100折叠时持续地枢转，同时挡位滑轮260保持不动。在改变换挡器线缆202上张力的情形下，换挡器滑轮230自由地旋转。如上所述，换挡器滑轮230经由第一和第二齿轮310、320联接于张紧弹簧340。换挡器滑轮230沿第一旋转方向590的移动导致张紧弹簧340沿相反方向592的增大张力，但保持棘爪304防止换挡器滑轮230沿该方向592移动。

图7是处于折叠状态中的线缆脱开机构200的各部件的视图。作为图7与图6的比较，在自行车100折叠时，换挡器滑轮230已由于换挡器线缆202的拉动而持续地枢转，同时挡位滑轮260固定。事实上，在图6和7中，已将挡位滑轮260拉动经过第一挡位位置，直到换挡器棘爪244脱离且保持棘爪304保持换挡器滑轮260为止。附加地参照图10，该图示出出于清楚起见而从线缆脱开机构200的其它元件移除换挡器滑轮230、挡位滑轮260和固定板290的不同视图。图10示出处于与图7相同位置中的线缆脱开机构200，在该位置中，自行车100处于折叠状态中。

如上所述，后轮毂组件160可具有空挡挡位。在一个示例中，后轮毂组件160的空挡挡位对应于挡位滑轮260在图7和10(以及图6和9)中的位置。换言之，挡位滑轮260的位置拉动线缆组件188，以使得线缆组件188将调节机构171拉动到空挡挡位中。

在自行车100从折叠状态展开时，线缆脱开机构200通常如上所述但逆向地操作。具体地说，以图7开始，在自行车100从折叠状态展开时，换挡器线缆202可有效地“缩短”以释放换挡器线缆202且由此换挡器滑轮230上的张力。在这点上，来自换挡器滑轮230上张紧弹簧340的相反张力得以释放，以沿第二旋转方向592枢转换挡器滑轮230。

例如，换挡器滑轮230从图7的角向位置枢转到大致图6的角向位置中。在相对于图7的图6所示角向位置之前，换挡器滑轮230上的换挡器棘爪244通常追随挡位滑轮260的外周界的基部表面570和固定板290的凸轮表面560。在图6的角向位置处，固定板290的凸轮表面560终止且换挡器棘爪244已枢转至靠近于换挡器止动器272的位置，以使得换挡器棘爪244由换挡器棘爪弹簧元件248偏置到与换挡器止动器272接合。这重新联接换挡器滑轮230和挡位滑轮260。

在换挡器滑轮230从图6中示出的角向位置枢转时，换挡器滑轮230的过渡表面512和凸轮表面510用于将保持棘爪304提升离开挡位滑轮260的保持止动器270。这释放挡位滑轮260以随着换挡器滑轮230旋转。

换挡器滑轮230由于来自张紧弹簧340的张力而返回枢转到初始位置中(例如，返回至换挡器184的所选择挡位)。挡位滑轮260可由于来自后轮毂组件160的张力而返回拉动到初始位置中。在自行车100展开到展开状态中时，换挡器滑轮230和挡位滑轮260返回至图5中示出的初始位置，其中，换挡器滑轮230和挡位滑轮260接合并且机械地联接而用于相互移动。于是，换挡器线缆202和挡位线缆204再次联接在一起用于正常的操作。

因此，上文描述的系统和方法提供用于使得换挡器线缆从挡位线缆脱开的机构。这提供了改进的可折叠自行车，其中，内部路由的线缆使得在骑乘自行车时能精确地换挡，并且允许自行车能折叠到紧凑封装中而不会导致线缆损坏或换挡质量问题。在脱开状态中，换挡器线缆由弹簧稍微张紧，同时挡位线缆安全地锁定在固定位置中。在一些实施例中，所有的动力和控制均由于换挡器线缆的张力和张力释放而产生且无需主动控制，且示例性实施例使得自行车能在折叠过程的初始阶段期间自动地接合空挡挡位。这样，在自行车的折叠状态中，线缆脱开机构可将后轮毂组件的齿轮定位到空挡挡位中，以使得自行车能在不驱动曲柄臂和踏板的情形下轮转。

出于清楚起见，这里可并不详细地描述系统(和系统的各个操作部件)的传统技术和其它功能方面。此外，这里包含的各个附图中示出的连接线旨在表示各个元件之间的示例性功能关系和/或物理联接。应注意的是，在主题的实施例中，可存在许多替代或附加的功能关系或物理连接。因此，虽然图1-9中示出的示意图示出元件的示例性结构，但在所示出主题的实施例中可存在附加的居间元件、装置、特征件或部件。

虽然在前文详细描述中已呈现了至少一个示例性实施例，但应意识到的是存在各种各样变型。还应意识到的是，示例性实施例或多个示例性实施例仅仅是示例，且并不旨在以任何方式限制本发明的范围、可应用性或构造。而是，前文详细描述会为本领域技术人员提供用于实施示例性实施例或多个示例性实施例的便利指引图。应理解的是，在元件的功能和结构上，可做出各种改变，而不会偏离所附权利要求及其法律等同物中阐述的本发明范围。

Claims (10)

1.一种线缆脱开机构，所述线缆脱开机构用于具有展开状态和折叠状态的自行车，所述线缆脱开机构包括：

壳体；

换挡器滑轮，所述换挡器滑轮至少部分地设置在所述壳体内并且构造成接收联接于所述自行车的换挡器的换挡器线缆；以及

挡位滑轮，所述挡位滑轮至少部分地设置在所述壳体内并且构造成接收联接于所述自行车的挡位机构的挡位线缆，

其中，所述换挡器滑轮和所述挡位滑轮在所述展开状态中机械地接合在一起，以使得所述换挡器线缆与所述挡位线缆机械地联接来用于相互致动，以及

其中，所述换挡器滑轮和所述挡位滑轮在所述折叠状态中彼此机械地脱离，以使得所述换挡器线缆和所述挡位线缆机械地脱开来用于独立的移动。

2.根据权利要求1所述的线缆脱开机构，

其中，所述挡位滑轮具有带有第一止动器的外周界，

其中，所述换挡器滑轮包括安装在棘爪凸缘上的换挡器棘爪，所述换挡器棘爪在第一接合位置和第一脱离位置之间可枢转，

其中，在所述展开状态中，所述换挡器棘爪在所述第一接合位置中处于所述第一止动器内，以互锁所述换挡器滑轮和所述挡位滑轮，以及

其中，在所述折叠状态中，所述换挡器棘爪在所述第一脱离位置中处于所述第一止动器外部，以使得所述换挡器滑轮独立于所述挡位滑轮可旋转。

3.根据权利要求2所述的线缆脱开机构，

其中，所述挡位滑轮的所述外周界具有第二止动器，

其中，所述线缆脱开机构进一步包括保持棘爪，所述保持棘爪在第二接合位置和第二脱离位置之间可枢转，

其中，在所述折叠状态中，所述保持棘爪在所述第二接合位置中处于所述第二止动器内，以防止所述挡位滑轮至少沿第一旋转方向旋转，以及

其中，在所述展开状态中，所述保持棘爪在所述第二脱离位置中处于所述第二止动器外部，以使得所述挡位滑轮能够旋转。

4.根据权利要求3所述的线缆脱开机构，

进一步包括固定板，所述固定板设置在所述换挡器滑轮和所述挡位滑轮之间，且所述固定板包括支承所述保持棘爪的凸缘。

5.根据权利要求4所述的线缆脱开机构，

其中，所述固定板包括第一凸轮表面，所述第一凸轮表面构造成随着所述换挡器滑轮沿所述第一旋转方向旋转将所述换挡器棘爪从所述第一接合位置放置到所述第一脱离位置中，以及

其中，所述固定板包括第一基部表面，所述第一基部表面构造成随着所述换挡器滑轮沿第二旋转方向旋转将所述换挡器棘爪从所述第一脱离位置放置到所述第一接合位置中。

6.根据权利要求5所述的线缆脱开机构，

其中，所述换挡器滑轮包括第二凸轮表面和第二基部表面，以及

其中，所述保持棘爪构造成在所述第二脱离位置中追随所述第二凸轮表面而在所述第二接合位置中追随所述第二基部表面，以使得所述换挡器滑轮的旋转构造成在所述第二接合位置和所述第二脱离位置之间调节所述保持棘爪。

7.根据权利要求3所述的线缆脱开机构，

进一步包括张紧组件，所述张紧组件联接于所述换挡器滑轮，以沿第二旋转方向偏置所述换挡器滑轮。

8.根据权利要求7所述的线缆脱开机构，

其中，所述张紧组件包括第一齿轮、第二齿轮以及张紧弹簧，所述第一齿轮旋转地联接于所述换挡器滑轮，所述第二齿轮旋转地联接于所述第一齿轮，且所述张紧弹簧旋转地联接于所述第二齿轮，以使得所述换挡器线缆的张力沿所述第一旋转方向驱动所述换挡器滑轮，沿所述第一旋转方向驱动所述第一齿轮，沿所述第二旋转方向驱动所述第二齿轮以及沿所述第二旋转方向驱动所述张紧弹簧。

9.根据权利要求1所述的线缆脱开机构，

进一步包括固定板，其设置在所述换挡器滑轮和所述挡位滑轮之间，且所述固定板包括保持棘爪，所述保持棘爪在保持棘爪接合位置和保持棘爪脱离位置之间可枢转，且所述固定板进一步包括固定板外周界，所述固定板外周界至少由固定板凸轮表面和固定板基部表面所限定，

其中，所述挡位滑轮具有挡位滑轮外周界，所述挡位滑轮外周界至少由第一止动器、第二止动器和挡位滑轮基部表面所限定，

其中，所述换挡器滑轮包括安装在棘爪凸缘上的换挡器棘爪，所述换挡器棘爪在换挡器棘爪接合位置和换挡器棘爪脱离位置之间可枢转，且其中，所述换挡器滑轮包括换挡器滑轮外周界，所述换挡器滑轮外周界至少由换挡器滑轮凸轮表面和换挡器滑轮基部表面所限定，

其中，在所述展开状态中，所述换挡器棘爪在所述换挡器棘爪接合位置中处于所述挡位滑轮的所述第二止动器内且在靠近于所述固定板基部表面的角向位置处，并其中，在所述展开状态中，所述保持棘爪在所述换挡器棘爪脱离位置中处于所述挡位滑轮的所述第一止动器外部并且在靠近于所述换挡器滑轮凸轮表面的角向位置处，以及

其中，在从所述展开状态向所述折叠状态的第一次过渡中，所述换挡器线缆上第一张紧力相对于所述固定板沿第一旋转方向拉动所述换挡器滑轮和所述挡位滑轮，直到所述换挡器棘爪遇到所述固定板凸轮表面以将所述换挡器棘爪放置到所述换挡器棘爪脱离位置中为止，由此使得所述换挡器滑轮从所述挡位滑轮脱开，且所述保持棘爪遇到所述换挡器滑轮基部表面以将所述保持棘爪放置到所述保持棘爪接合位置中为止，由此释放所述挡位滑轮。

10.根据权利要求9所述的线缆脱开机构，

其中，在所述折叠状态中，所述换挡器棘爪在所述换挡器棘爪脱离位置中处于所述挡位滑轮的所述第二止动器外部且在靠近于所述固定板凸轮表面的角向位置处，并且在所述折叠状态中，所述保持棘爪在所述换挡器棘爪接合位置中处于所述挡位滑轮的所述第一止动器内并且在靠近于所述换挡器滑轮基部表面的角向位置处，以及

其中，在从所述折叠状态向所述展开状态的第二次过渡中，所述换挡器线缆上所述第一张紧力的释放使得张紧组件能够相对于所述固定板沿第二旋转方向拉动所述换挡器滑轮，直到所述换挡器棘爪遇到所述固定板基部表面以将所述换挡器棘爪放置到所述换挡器棘爪接合位置中为止，由此使得所述换挡器滑轮和所述挡位滑轮联接，且所述保持棘爪遇到所述换挡器滑轮凸轮表面以将所述保持棘爪放置到所述保持棘爪脱离位置中为止，由此释放所述挡位滑轮。

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