CN1096383C - 用于导引控制钢丝索的装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于导引钢丝索的装置，它包括支架和装在该支架上以便绕导引部件轴线转动的钢丝索导引部件。钢丝索导引部件包含弯曲的外圆周钢丝索导引表面，该表面配置在导引部件轴线的径向外侧，以用于引导钢丝索。具有钢丝索导引表面的支承配置在外圆周钢丝索导引表面的径向外侧。当钢丝索导引部件具有小的曲率半径时，钢丝索可以接触该支承，因而避免了在先有技术中所遇到的过大的摩擦力。

Description

用于导引控制钢丝索的装置
本发明涉及机械控制钢丝索机构，具体涉及可以用来控制自行车制动闸或变速装置的用于导引控制钢丝索的装置。
自行车的制动闸和变速装置经常采用这种类型的控制钢丝索，其中内部钢丝索可在外壳中滑动。这种控制钢丝索通常连接在控制装置例如闸杆、变速杆或旋把换档器与受控装置例如闸或传动变速器之间。因为受控装置通常与控制装置相隔一定距离，而且受控装置通常装在由自行车结构所确定的固定位置上，所以控制钢丝索从控制装置到受控装置必须经过弯曲的路径。遗憾的是，当钢丝索经过急弯路径时，外壳常常不能令人满意地弯曲，要么就是在内部钢丝索与外壳之间由于弯曲造成的摩擦变得很大。因此控制钢丝索不适合于急转弯。
解决使外壳急转弯这一问题的一种方法是使用装在一个支架上的滚子，其中滚子的外周面的曲率半径被设定为与所要求的弯曲度相配合。该支架可以包括钢丝索入口部分和钢丝索出口部分，其中，内部钢丝索进入钢丝索入口部分，绕过滚子，然后从钢丝索出口部分出来。尽管这种方法可以令人满意地应用于许多场合，但滚子的半径不能做得太小，因为内部钢丝索抵抗弯曲。例如当内部钢丝索是用多股绞绕在一起的钢丝构成时，滚子的最佳半径是单股丝直径的200倍。对于一般0.32mm直径的钢丝，最佳滚子半径约为64mm。这种滚子太大，对于很多应用将是不能接受的。因此采用了较小的滚子，尽管这种较小的滚子不是优选的。然而即使内部钢丝索受力绕过这种较小滚子的外周表面，但内部钢丝索抵抗这种弯曲并趋向于与支架的钢丝索入口部分和钢丝索出口部分发生摩擦。滚子的半径越小，钢丝抗弯曲的力越大，而且摩擦也越大。这种摩擦可能造成过大的摩擦力，因而失去了用滚子来引导内部钢丝索转急弯的优点。
本发明的目的在于提供一种用于导引控制钢丝索的装置，其中可以导引钢丝索转急弯而不会产生过大的摩擦力。
根据本发明的第一方面，一种用于导引钢丝索的装置，它包括：支架；装在该支架上以便于绕导引部件轴线转动的钢丝索导引部件，其中，钢丝索导引部件包括弯曲的外圆周钢丝索导引表面，该导引表面配置在导引部件轴线的径向外侧，以引导钢丝索；以及可转动地安装在该支架上的支承，它配置在外圆周钢丝索导引表面的径向外侧，该支承具有支承钢丝索导引表面；该支架包含具有导管开口的钢丝索导管，该导管开口对准地装在外圆周钢丝索导引表面和支承之间；该支承对准地装在钢丝索导管与外圆周导引表面之间。当钢丝索导引部件具有较小的曲率半径时，钢丝索可以接触该支承，从而避免在先有技术中遇到的过大的摩擦力。
根据本发明的第二方面，一种用于导引钢丝索的装置，它包括：支架；装在该支架上的可以绕导引部件轴线转动的钢丝索导引部件，其中，钢丝索导引部件包含弯曲的外圆周钢丝索导引表面，该导引表面配置在导引部件轴线的径向外侧，以用于引导钢丝索；可转动地安装在该支架上的第一支承，它配置在外圆周钢丝索导引表面的径向外侧，该第一支承具有第一支承钢丝索导引表面；可转动地安装在该支架上的第二支承，它配置在外圆周钢丝索导引表面的径向外侧，该第二支承具有第二支承钢丝索导引表面；并且其中，第一支承和第二支承沿外圆周钢丝索导引表面的圆周方向间隔开；该支架包含第一钢丝索导管和第二钢丝索导管；该第一钢丝索导管包含第一开口，该开口大致切向地与该外圆周钢丝索导引表面对准，该第二钢丝索导管包含第二开口，该开口大致切向地与该外圆周钢丝索导引表面对准；该第一支承承紧靠该第一钢丝索导管设置并在该第一钢丝索导管和该外圆周导引表面之间对准，该第二支承紧靠该第二钢丝索导管设置并在该第二钢丝索导管和该外圆周导引表面之间对准。当钢丝索导引部件的曲率半径较小时，钢丝索可以接触第一和第二支承，因此仍可以避免在先有技术中遇到的过大的摩擦力。
在更具体的实施例中，支架包括第一钢丝索导管和第二钢丝索导管。第一钢丝索导管包括与钢丝索导引部件的外圆周钢丝索导引表面切向对准的第一开口和与钢丝索导引部件的外圆周钢丝索导引表面切向对准的第二开口。内部钢丝穿过第一钢丝索导管、绕过钢丝索导引部件的外圆周导引表面、然后穿过第二钢丝索导管。第一支承对准地装在第一钢丝索导管与钢丝索导引部件的外圆周导引表面之间，第二支承对准地装在第二钢丝索导管与钢丝索导引件的外圆周导引表面之间。因此，当外圆周钢丝索导引表面具有较小的曲率半径时，这些支承定位成可将摩擦力减至最小。如果需要，第一和第二支承可以包括以很小摩擦力接纳钢丝索的第一和第二滚柱。
按照本发明构造的钢丝索导引器可以用在需要弯曲钢丝索的任何地方。例如，钢丝索导引器可以配置在控制装置例如制动杆、变速杆、旋把换档器或其它控制装置上。或者，钢丝索导引器可以配置在受控装置例如制动臂、轮毂制动器、拨链器、内轮毂传动变速器或其它受控装置上。
图1是本发明钢丝索导引器具体实施例的部分横剖面前视图；
图2是图1所示装置的后视图；
图3示出连接于制动臂的图1和2所示的装置；
图4示出连接于控制杆的图1和2所示的装置；以及
图5示出连接于拨链器的图1和2所示的装置。
图1是本发明钢丝索导引器10的具体实施例的部分截面前视图，图2是钢丝索导引器10的后视图。如图所示，钢丝索导引器10包括具有第一钢丝索导管18和第二钢丝索导管22的支架14。在此实施例中，第一和第二钢丝索导管18和22形成为管形件，它具有第一和第二钢丝索导管开口26和30。如图1和3所示，第一钢丝索导管开口26的尺寸被定为可以装入控制钢丝索42的外壳40，而第二钢丝索导管开口30的尺寸被定为可以使控制钢丝索42的内部钢丝索34穿过其中。
具有弯曲外圆周钢丝索导引表面54的钢丝索导引部件50通过枢轴58装在支架14上，以便绕导引部件轴线X转动。钢丝索导引表面54终止于第一和第二端。在此实施例中，钢丝索导引部件50和钢丝索导引表面54均大体为半圆形，并包括开口60、62和64，以减小构件的尺寸和重量。开口62包括与一个由从支架14一侧伸出的止动销44所构成的第三抵接面配合的第一抵接面65和第二抵接面66，用于限制钢丝索导引部件50的运动范围。开口62的角距离应当大约对应于预定的钢丝索行程。止动销44和第一抵接面65和第二抵接面66允许使用半圆形的钢丝索导引部件50而不会有内部钢丝索34脱开钢丝索导引表面54的危险。
由第一滚柱70构成的第一支承通过枢轴74装在支架14上，以便绕第一滚柱轴线Y转动，而由第二滚柱78构成的第二支承则通过枢轴80装在支架14上，以便绕第二滚柱轴线Z转动，其中，导引部件轴线X、第一滚柱轴线Y和第二滚柱轴线Z基本上彼此平行。滚柱70配置在外圆周钢丝索导引表面54的径向外侧、紧靠第一钢丝索导管18并且对准地装在第一钢丝索导管18与外圆周钢丝索导引表面54之间。同样，滚柱78配置在外圆周钢丝索导引表面54的径向外侧、紧靠第二钢丝索导管22并且对准地装在第二钢丝索导管22与外圆周钢丝索导引表面54之间。在此实施例中，钢丝索导引部件50、第一滚柱70和第二滚柱78均完全暴露在支架14上。
如图1所示，第一和第二钢丝索导管开口26和30基本上均与外圆周钢丝索导引表面54切向对准。另外，第一和第二滚柱70和78包括各自的第一和第二钢丝索导引表面86和88，这些导引表面基本上处于与外圆周钢丝索导引表面54相同的平面中。在此实施例中，第一和第二滚柱70和78距离导引部件轴线X的径向距离基本上相等。内部钢丝索34穿过第一钢丝索导管开口26，绕过外圆周钢丝索导引表面54，然后再穿过第二钢丝索导管开口30。如果外圆周钢丝索导引表面54具有小的曲率半径，则形成急转弯，使得内部钢丝索34抵抗围绕外圆周钢丝索导引表面54的弯曲，从而内部钢丝索34将接触第一钢丝索导引表面86和/或第二钢丝索导引表面88。和先有技术结构不同，在内部钢丝索34分别与滚柱70和78之间只产生极小的摩擦力，因此钢丝索性能并未受到不利影响。在此实施例中，钢丝索导引部件50从其轴线X测量到内部钢丝索中心线的半径，可以为17.5mm或更大，最好为19.2mm，或20mm。
图3示出装在制动组件100上的钢丝索导引器10。在此实施例中，制动组件100包括制动臂104和106。制动瓦108装在制动臂104的中间部分上，而制动瓦110装在制动臂106的中间部分上。具有安装法兰115的连接连杆114通过枢轴118可转动地装在制动臂104的上端部，钢丝索连接件122配置在制动臂106的上端部。钢丝索导引器10的支架14通过将第二钢丝索导管22插入安装法兰115而装在连接连杆114上。控制钢丝索42的外壳40装配入第一钢丝索导管开口26，内部钢丝索34的端部固定在钢丝索连接件122上。密封件116围绕着第二钢丝索导管22和内部钢丝索34安装，以防止污染物进入第二钢丝索导管22。由于钢丝索导引部件50、第一滚柱70和第二滚柱78的作用，当内部钢丝索34从制动臂104到达制动臂106时它弯曲约90°角，但摩擦力很小。
图4示出装在控制杆组件200上的钢丝索导引器10。在此实施例中，安装托架204构造成可以将控制部件例如制动杆装在把手H上。制动杆208通过枢轴212可转动地装在安装托架204上，该安装托架204包括钢丝索调节筒体216，该筒体具有内部钢丝索34穿过其中的筒体开口220。钢丝索导引器10的支架14通过将第二钢丝索导管22插入筒体开口220而装在该安装托架204上。由于钢丝索导引部件50、第一滚柱70和第二滚柱78的作用，当内部钢丝索34从第一钢丝索导管18到达制动杆208上的钢丝索连接点(未示出)时它弯曲约90°角，但摩擦力很小。
图5示出装在拨链器300上的钢丝索导引器10。拨链器300可以是常规的拨链器，它包括将该拨链器300装在自行车车架(未示出)上的底座部件304、连杆部件308和312，以及支承链条导引器320的活动部件316。底座部件304、连杆部件308和312以及活动部件316均以常规方式连接在一起，由此在装在自行车后轮上的许多链轮(未示出)之间形成了用于引导链条导引器320的四连杆机构。当然本发明还可以应用于前拨链器上，也可以应用不是四连杆式机构的拨链器。在此实施例中，第一钢丝索导管18和第二钢丝索导管22形成锐角，而不是在先前实施例中的90°角。钢丝索导引器10的支架14通过将第二钢丝索导管22插入到在底座部件304上形成的钢丝索导引器324的开口322中而装在拨链器300上。在常规的拨链器上，开口322的尺寸通常被定为可以装入控制钢丝索42的外壳40，所以第二钢丝索导管22的外直径也约等于外壳40的外直径。控制钢丝索42的内部钢丝索34穿过钢丝索导引器324并连接于固定在连杆308侧面的钢丝索连接件330上。由于钢丝索导引部件50、第一滚柱70和第二滚柱78的作用，当内部钢丝索34从第一钢丝索导管18到达钢丝索连接件330时，它可以弯曲绕过一个锐角(或任何需要的角度)，但摩擦力很小。
尽管以上说明了本发明的各种实施例，但可以应用另外的改型而不违背本发明的精神和范围。例如，钢丝索导引部件50可以形成图1虚线所示的全圆，而不用半圆。钢丝索导引部件可以成形为实心的，并可以省去止动销44。支架14可以成形为部分地或整个地覆盖钢丝索导引部件50、第一滚柱70或第二滚柱78，而不使这些部件露出来。可以用摩擦系数很低的实心部件代替滚柱70和78。第一钢丝索导管18和第二钢丝索导管22可以成形为与任何所需结构配合，并且它们可以配置成任何需要的取向，以使内部钢丝索以所需要的角度弯曲。可以用很多不同材料制成这些部件。例如可以用POM(聚甲醛)制造钢丝索导引部件50、第一滚柱70和第二滚柱78，用金属铝制作支架14。因此本发明的范围不受已公开的具体结构的限制。本发明的范围应当由下面的权利要求书确定。

Claims (23)

1.一种用于导引钢丝索的装置，它包括：
支架；
装在该支架上以便于绕导引部件轴线转动的钢丝索导引部件，其中，钢丝索导引部件包括弯曲的外圆周钢丝索导引表面，该导引表面配置在导引部件轴线的径向外侧，以引导钢丝索；以及
可转动地安装在该支架上的支承，它配置在外圆周钢丝索导引表面的径向外侧，该支承具有支承钢丝索导引表面；
该支架包含具有导管开口的钢丝索导管，该导管开口对准地装在外圆周钢丝索导引表面和支承之间；该支承对准地装在钢丝索导管与外圆周导引表面之间。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该支承包括滚柱。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，导管开口与外圆周钢丝索导引表面大体切向对准。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述支承包括滚柱。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述滚柱绕滚柱轴线转动；滚柱轴线基本上平行于导引部件轴线。
6.一种用于导引钢丝索的装置，它包括：
支架；
装在该支架上的可以绕导引部件轴线转动的钢丝索导引部件，其中，钢丝索导引部件包含弯曲的外圆周钢丝索导引表面，该导引表面配置在导引部件轴线的径向外侧，以用于引导钢丝索；
可转动地安装在该支架上的第一支承，它配置在外圆周钢丝索导引表面的径向外侧，该第一支承具有第一支承钢丝索导引表面；
可转动地安装在该支架上的第二支承，它配置在外圆周钢丝索导引表面的径向外侧，该第二支承具有第二支承钢丝索导引表面；并且
其中，第一支承和第二支承沿外圆周钢丝索导引表面的圆周方向间隔开；
该支架包含第一钢丝索导管和第二钢丝索导管；
该第一钢丝索导管包含第一开口，该开口大致切向地与该外圆周钢丝索导引表面对准，该第二钢丝索导管包含第二开口，该开口大致切向地与该外圆周钢丝索导引表面对准；
该第一支承承紧靠该第一钢丝索导管设置并在该第一钢丝索导管和该外圆周导引表面之间对准，该第二支承紧靠该第二钢丝索导管设置并在该第二钢丝索导管和该外圆周导引表面之间对准。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于：该第一支承和该第二支承设置在距该导引部件轴线相同径向距离处。
8.如权利要求6所述的装置，其特征在于：该外圆周钢丝索导引表面，该第一支承钢丝索导引表面和该第二支承钢丝索导引表面处在同一平面上。
9.如权利要求6所述的装置，其特征在于：该第一支承包括第一滚柱，并且该第二支承包括第二滚柱。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于：该第一滚柱绕一条第一滚柱轴线转动，而该第二滚柱绕一条第二滚柱轴线转动，该第一滚柱轴线和该第二滚柱轴线两者都大致平行于该导引件轴线，并且该外圆周钢丝索导引表面、该第一支承钢丝索导引表面和该第二支承钢丝索导引表面处在同一平面上。
11.如权利要求6所述的装置，其特征在于：该第一钢丝索导管包括该钢丝索从中穿过的第一管形件，而该第二钢丝索导管包括该钢丝索从中穿过的第二管形件。
12.如权利要求6所述的装置，其特征在于：该第一钢丝索导管与该第二钢丝索导管隔开设置。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于：该第一钢丝索导管包括该钢丝索从中穿过的第一管形件，该第二钢丝索导管包括该钢丝索从中穿过的第二管形件。
14.如权利要求13所述的装置，其特征在于：该第一支承包括第一滚柱，该第二支承包括第二滚柱。
15.如权利要求14所述的装置，其特征在于：该钢丝索导引件基本上是暴露的。
16.如权利要求15所述的装置，其特征在于：该第一和第二滚柱基本上是暴露的。
17.如权利要求6所述的装置，其特征在于：该钢丝索导引表面终止于第一和第二端。
18.如权利要求17所述的装置，其特征在于：该钢丝索导引表面具有大致半圆形的形状。
19.如权利要求17所述的装置，其特征在于：该钢丝索导引件具有大致半圆形的形状。
20.如权利要求17所述的装置，其特征在于：该钢丝索导引件包含第一抵接面，而该支架包含用于与该第一抵接面接触的第二抵接面，用于限制该钢丝索导引件的运动范围。
21.如权利要求20所述的装置，其特征在于：该钢丝索导引件包含带界限的开口，该开口形成该第一抵接面，该支架包含形成该第二抵接面的凸出部件。
22.如权利要求17所述的装置，其特征在于：该钢丝索导引件包含第一抵接面和第二抵接面，该支架包含第三抵接面，该第三抵接面设置在该第一和第二抵接面之间用于接触该第一和第二抵接面并且限制该钢丝索导引件的运动范围。
23.如权利要求22所述的装置，其特征在于：该钢丝索导引件包含带界限的开口，该开口形成该第一和第二抵接面，该支架包含形成该第三抵接面的凸出部件。
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