CN1123754A - 自行车拨链器的钢绳致动系统 - Google Patents

Abstract

自行车换挡系统具有可转前后手柄换挡致动装置与控制钢绳配合工作。本发明某些形式中控制钢绳直接由转动部分驱动，另一是形式中则通过“绕线架”由转动部分驱动。转动部分或绕线架上的凸轮使换低挡时系统渐增的回位弹簧力被补偿，使换挡机构及钢绳系统中的无效运动被补偿，也提供换低挡时的越挡运动，使链条以换高挡时相同的方向趋近目标链轮。本发明可使换低、高挡时的回位弹簧力一致，并可精调以避免特别是跨越置放时的链条摩擦。

Description

自行车拨链器的钢绳致动系统

本申请是第93102614.8号专利申请的分案申请。

本发明是为自行车变速齿轮传动机构钢绳致动系统而于1991年3月20日提交的美国专利申请07/672,431号的部分继续申请。

本发明涉及变速齿轮传动式自行车的换档系统，具体来说，在涉及的这种系统中，前部和后部变速齿轮传动机构是分别由可转动的手柄换档致动装置精确控制的。

在自行车变速齿轮传动机构换档系统的技术领域中，长期以来就感到但并未满足的需要是一种在换档过程中不要求一只手，或至少一姆指，离开车把手的系统。许多变速齿轮传动机构的换档装置是通过安装在车架下管上的换档杆来致动的，有些系统中换档杆是安装在上管上，另一些系统中换档杆是安装在把手上。这种安装在上管或下管上的换档杆在换档过程中都要求一只手完全离开把手。一些变速齿轮传动机构的安装在把手上的换档杆可以用姆指抬离把手并用姆指推换档杆来致动，但是这也会影响对自行车的控制，而且是笨拙的，因此大多数骑车人用手离开把手去移动换档杆。为了安全和方便需要双手不离把手就能操纵变速齿轮传动机构。尽管长期感到需要这样一种变速齿轮传动机构的换档系统，但是就申请人所知，现有技术中尚不存在双手不离开把手就能完成换档动作的变速齿轮传动机构的换档系统。

需要用手，至少是姆指离开把手的典型的现有技术的变速齿轮传动机构的换档系统公开于下述美国专利：第4,055,093号，第4,194,408号，第4,201,095号，第4,384,864号以及第4,548,092号。

在自行车拨链器的换档系统技术领域中长期感到但尚未满足的需要是一种能够“越档(overshifting)”但相对来说又不复杂、昂贵的系统。所谓“越档”就是链条超越目标链轮，然后又回到与目标链轮相对准的位置的运动。在本技术领域中人们早就知道，这种越档运动在换低档过程中为了较早较顺利地换档是需要的。大多数拨链器换档系统没有完成这种越档的任何内装机构，因而骑车人需要谨慎地移动换档杆越过目标链轮的位置，然后再回到目标链轮。这要求骑车人做到两件事，一件是确定需要的越档程度，另一件是掌握越档的时间。要通过这种手段得到满意的越档运动需要相当的技艺。

申请人帕特森(Patterson)是现有技术美国专利4,900,291号和第4,938,733号的专利权人，也是上述有关专利申请第07/672,431号的共同发明人，上述三个专利文件所公开的自行车拨链器的换档装置具有固有的、自动的越档特征。本发明完成相同的越档功能，而且结构简单，造价低。

申请人知道另外两个公开了具有固有越档特征的自行车拨链器的换档装置的现有专利，即美国专利第4,267,744号和第4,384,864号。这两个专利的机构都很复杂。这两个专利的装置都可自行确定越档行程量，但都不能确定越档时间。这都依靠骑车人，他首先要将换档杆移至越档位置，然后再将其移至正常的档位。

上述两现有技术专利越档机构的另一个问题是它们对于后部拨链器的每一个链轮都提供相同的越档行程，问题是许多变速齿轮传动系统中，对于不同的自由轮链轮来说，越档行程最有利的范围是不同的，上述两专利中固有的越档特征的另一个问题是，对于其它自由轮链轮来说最佳的越档行程是对于1号链轮即接近车轮的最低速比链轮来说都太大。对于其它链轮的最佳越档行程量容易造成从1号链轮的脱链，这可能严重损伤自行车。因此，由于对所有链轮的越档行程量都是相同的，故上述两现有技术专利的越档机构都不能产生足够的越档行程，以便通过大多数自由轮链轮进行最佳换低档动作。

在本专业领域中人们长期关注的另一个问题是希望设置一种不仅能进行“平行置放(parallel riding)”而且也能进行“跨越置放(cross—over riding)”的精密前部变速齿轮传动系统。例如，一双链轮前部变速齿轮传动系统，平行置放即较大链轮服务于较小自由轮链轮，而较小链轮服务于较大自由轮链轮，跨越置放即链条可从较大链轮跨越至较大自由轮链轮，或链条可从较小链轮跨越至较小自由轮链轮。这种链条的跨越位置容易引起“链条摩擦(chain rasp)”问题，一般现有技术中对这个问题的解决方案是使前部拨链器的链箱在箱板间具有较宽的间隙。虽然这样做可减小链条摩擦，但也能引起换档不精确及频频脱链的问题。在前述美国专利第4,900,291号和第4,938,733号以及有关美国专利申请第07/672,431号公开的装置中已解决了这个问题，本发明的装置也具有结构简单和造价低廉的优点。

在本技术领域中的另一个涉及后部拨链器的换档系统的问题是，在拨链器及其钢绳致动系统中有许多无效运动点，这些无效运动累积成一个相当大的无效运动总量，例如大约0.040至大约0.070英寸。申请人发现，在换低档动作过程中，为了进行精确的分级换档，在行程的越档和实际换档增量之前必须在换档致动装置上基本消除所有的这种累积的无效运动。申请人帕特森的前述美国专利第4,900,291和第4,938,733号以及有关的美国专利申请第07/672,431号的装置对上述累积的无效运动提供了补偿，本发明的装置也以一种简单而经济的方式对上述累积无效运动提供了补偿。

在本专业领域人们早就认识到，转动手柄可以用来控制车辆机构，具体来说如摩托车以及自行车。法国专利第829,283号中公开了若干这样的装置。近来其它市售的装置是在把手之外的“简单绕线架式(simple spools)”装置，其缺点是：(1)钢绳拉动率太大，(2)作用在转动的换档器上的所需扭矩太大，(3)需要用姆指来驱动换档杆。申请人所知已经应用于自行车变速齿轮传动装置上的第一种上述装置是在申请人帕特森的所述美国专利第4,900,291号和第4,938,733号以及上述有关的美国专利申请第07/672,431号中公开的转动齿轮换档装置。本发明也以一种简单而经济的方式提供了这样的装置。

EP423779公开了另一种转动手柄式自行车换档装置。

鉴于现有技术中存在的上述的和其它的问题，本发明的基本目的是解决现有技术中的自行车拨链器的换档系统中存在的问题。

本发明的另一个目的是提供一种自行车变速齿轮传动装置的换档系统，该系统具有一个换档致动装置，它可方便转动地套装在把手上，因而骑车人无需在换档时一只手或姆指离开把手，从而使换档更为方便和安全。

本发明的另一个目的的是提供一种自行车拨链器的换档系统，其手柄换档致动装置结构简单，造价低廉，但结合拨链器使用，其改善的性能在各方都超过了大多数现有技术的拨链器的换档系统。

本发明的另一个目的是一种自行车变速齿轮传动装置，具有一手柄换档致动装置，该致动装置具有“铲式凸轮式(shovel cam)及绕线架式(Jack spool)”装置用于根据手柄转动部分的转动来拉动或松释钢绳。

本发明的另一个目的是提供一种新颖的铲式凸轮，其中，一别样固定的钢绳端部环绕在凸轮的凸起部分，该凸起部分当以一方向转动时可滑动地拉动钢绳，而在另一方向转动时则松释钢绳。

本发明的另一个目的是提供一种新颖的绕线架式手柄换档致动装置，其特征是绕线架是通过手柄转动部分被钢绳驱动的。

本发明的另一个目的是提供一种新颖的绕线架式手柄换档致动装置，其特征在于绕线架是通过手柄转动部分被齿轮驱动的。

本发明的另一个目的是提供一种自行车拨链器的手柄换档致动装置，其特征是在手柄转动部分和手柄致动装置的固定体之间设有棘轮装置。

本发明的另一个目的是提供一种自行车拨链器的绕线架式手柄换档致动装置，其特征是在绕线架和固定结构之间有棘轮装置。

本发明的另一个目的是一种绕线架式自行车拨链器的转动手柄换档致动装置，其特征是利用绕线架使拨链器的控制钢绳以理想的方向，最好是以基本平行于把手的方向穿出换档致动装置，以便最大限度地减小钢绳的滑动摩擦。

本发明的另一个目的是提供一种自行车拨链器换档系统，能完全考虑到并补偿掉在拨链器及其致动钢绳中的许多无效运动，从而能够精确地完成分级换档。

本发明的另一个目的是提供一种自行车传动齿轮机构的手柄换档致动装置，其特征是借助一种浮动的弹簧装置至少部分地补偿无效运动，在本发明的某些形式中，浮动弹簧装置是接合在换档致动装置的固定体和转动部分之间，而在本发明的齿轮传动的绕线架形式中，浮动弹簧装置接合在绕线架和一固定安装件之间。

本发明的另一个目的是提供一种自行车拨链器的换档系统，其中，钢绳无效运动的因素如钢绳外壳可压缩性和翘曲被最大限度地消除，并使其变得可以预见，从而有助于精确地确定和补偿所有的累积无效运动因素。

本发明的另一个目的是提供一种自行车拨链器的换档系统，其中一转动手柄换档致动装置与拨链器配合工作，以便使骑车人使用基本均匀一致的扭力即可容易地通过全部档位而换低档，尽管速比越低拨链器的回位弹簧力越大。

本发明的另一个目的是提供一种自行车后部拨链器的换档系统，其中拨链器的回位弹簧力受到补偿，因此换低档和换高档动作要求基本相同大小的力。

本发明的另一个目的是提供一种自行车拨链器的换档系统，其中，尽管在不同链轮间的距离也许有差别，以及尽管当换低档至1号即速比最小的链轮时希望限制越档量以避免脱链，但是转动手柄换档致动装置与拨链器配合工作能为换低档提供最佳越档量。

本发明的另一个目的是提供一种自行车拨链器的换档系统，其中，一转动手柄换档致动装置具有固有的越档能力而结构又十分简单。

本发明的另一个目的是提供一种自行车拨链器的换档系统，这种系统具有固有的越档能力，但又不要求手动输入来限定全部或部分越档致动。

本发明的另一个目的是提供一种自行车拨链器的换档系统，其中，一转动手柄换档致动装置为了尽可能可靠地和精确地进行分级换档动作，而对于拨链器的每个链轮实施最佳的越档增量。

本发明的另一个目的是提供一种自行车拨链器的换档系统，其中，拨链器由一转动手柄换档致动装置致动，该致动装置能够精调档位以避免链条摩擦，特别是在跨越置放过程中。

本发明的另一个目的是提供一种自行车拨链器的换档系统，该系统具有固有的越档功能，其中，越档定时是由自然换档运动自动建立的，并不要求骑车人的输入。

本发明的另一个目的是提供一种手柄换档致动装置，其特征是具有一种新颖的“鹦鹉螺”形凸轮装置，用于拉动钢绳时可补偿换低档时拨链器的回位弹簧力的增加以及换高档时拨链器的回位弹簧力的减少，从而提供能适用于各种不同的拨链器的灵活性，并且能够进行任何需要的手柄转动部分的转动量以便进行相应的所需控制绳钢绳的线性拉动量。

本发明的另一个目的是提供一种自行车拨链器的换档系统，该系统具有在把手端部内侧可转动地安装于把手上的手柄换档致动装置。

按照本发明，一辆装有前、后部拨链器的自行车具有可转动地套装在把手上的前、后部手柄换档致动装置，前部手柄换档致动装置在工作中与前部拨链器配合工作使前部拨链器换档，而后部手柄换档致动装置在工作中与后部拨链器配合工作使后部拨链器换档。后部手柄换档致动装置最好装在把手右侧，而前部手柄换档致动装置最好装在把手的左侧以便适应于大多数骑车人，这是由于后部拨链器比前部拨链器更经常地换档。

在本发明的铲式凸轮形式中，每个手柄换档致动装置中都具有申请人所称的“铲式凸轮”，铲式凸轮具有倒圆的凸起部分，实际上，该凸起部分在换低档过程中在致动装置内拉紧并扩张钢绳的端部部分，而在换高档的过程中进行相反的运动。

本发明的每个绕线架式手柄换档致动装置中具有一手柄转动部分，可以基本对准于把手的转动轴线用于转动而换档，申请人所称的“绕线架”可绕一条最好基本垂直于把手的轴线转动。手柄转动部分机械上连接于绕线架，因此，在换低档方向上手柄转动部分的转动会引起绕线架在换低档方向上的相应转动，手柄转动部分在换高档方向上的反向转动，也会引起绕线架相应的换高档反向转动。拨链器控制钢绳连接于绕线架，因此，绕线架的换低档转动会反抗拨链器的回位弹簧力而拉动钢绳，而绕线架的换高档转动则与拨链器的回位弹簧协同一致地松释钢绳。

在本发明的某些绕线架形式中，在手柄转动部分与绕线架之间的连接是一种短钢绳连接。在手柄转动部分换低档转动期间，这种短钢绳连接被拉动引起绕线架的换低档转动以及拨链器控制钢绳的相应换低档拉动，手柄转动部分的换高档转动则松释钢绳连接，使通过拨链器控制钢绳而作用的拨链器的回位弹簧力能够引起绕线架的换高档转动。

在本发明的另一种绕线架形式中，在手柄转动部分和绕线架之间机械连接是齿轮传动连接，最好是但又不必是伞齿轮连接。在齿轮传动的绕线架形式中，手柄转动部分的换低档转动直接带动绕线架作换低档方向转动以便拉紧拨链器的控制钢绳，而手柄转动部分的换高档转动直接带动绕线架作换高档方向转动，以便松释拨链器的控制钢绳。

在本发明的铲式凸轮和绕线架两种形式中，在手柄转动部分和固定于把手的零件或结构之间可实施对于各种速比(即对于将链条放置在各自由轮链轮或各前部链轮时)的棘轮棘爪接合。在本发明的齿轮传动绕线架形式中，因为在换低档和换高档两个方向上手柄转动部分和绕线架之间传动都是可靠的传动，所以上述接合可直接位于绕线架和固定在把手上的零件或结构之间，以便实现换档致动装置和拨链器之间最直接的棘轮棘爪接合。

在本发明的所有形式中，拨链器的控制钢绳的换档致动端的部分最好绕接在一“鹦鹉螺”形凸轮上。在凸轮作换低档转动期间，控制钢绳是在鹦鹉螺形凸轮的逐渐减小的半径上拉动，这样且逐步增大的拉动扭矩来补偿拨链器的逐步增大的回位弹簧力。与此相反，在该凸轮换高档转动期间，拨链器的控制钢绳在凸轮逐渐增加的半径上被松释以适应拨链器的逐渐减小的回位弹簧力。

在本发明的具有在手柄转动部分和固定零件或结构间齿轮接合的形式中，手柄转动部分具有一系列最好是相应于后部自由轮链轮数目或前部链环数目的棘轮凹口。手柄转动部分的这些凹口跨越在一弹簧件上，该弹簧件在固定于把手的固定结构上的一槽中在受控的两限位间滑动。弹簧件在其两限位之间可滑动的移位运动能使手柄转动部分在实际换档动作出现之前的换低档期间消除掉拨链器及其钢绳系统中的无效运动，然后在换高档期间可松释掉这些无效运动。弹簧件的上述滑动动作还在换低档期间提供了拨链器控制钢绳运动的越档增量。

在本发明的齿轮传动绕线架形式中，绕线架可具有相应于后部自由轮链轮数目或前部链环数目的棘轮凹口止动装置如弹簧偏压的棘爪球装置可载于固定在把手上的固定结构上。在这种情况下，在止动限位间的单独的弹簧件的滑动移位运动，使手柄转动部分和绕线架可以消除上述无效运动并提供在换低档期间的控制钢绳运动的越档增量。

在本发明的所有形式中，可滑动和移位的弹簧件可从换低档的较低弹簧刚度转变为换高档的较高弹簧刚度，以便基本补偿拨链器回位弹簧在换低档时的较高弹簧力。或者，在本发明的所有形式中，也可通过下述方式来补偿拨链器中的回位弹簧力，即在棘轮凹口的换低档斜坡提供小于换高档斜坡的倾角。

上述的可滑动移位的弹簧件可消除掉无效运动并提供钢绳运动的越档增量，该弹簧件最好还有一附加功能，即使手柄转动部分在任何主要的止动位置前后转动一个相对较小的非换档量，以便使骑车人在每一个链环或自由轮链轮位置上前后移动链条以便消除链条摩擦，而不管链条可能处于后部拨链器自由轮的什么位置上，这一点对于跨越置放是特别重要的。

本发明的手柄换档致动装置，按照目前骑车人的要求，最好在把手的固定手柄内侧装在把手上。但是，本发明的手柄换档致动装置同样可以安装在把手两端部或安装在把手的任何需要的位置上。

本发明的一个重要方面是在手柄换档致动装置和许多不同的变速齿轮传动系统中的任何一个之间的共同动作。各种变速齿轮传动系统中的每一种都具有本发明的绕线架鹦鹉螺形凸轮中可以解决的专门的操作特点，这些特点包括在拨链器及其钢绳系统中的各种无效运动，在自由轮链轮或链环间变化的间距，拨链器的回位弹簧力，以及当拨链器使链条向下移至较大自由轮链轮或链环或者向上移至较小自由轮链轮或链环时该回位弹簧力的变化率等等。本发明中专门的鹦鹉螺形凸轮，其特殊的轮廓解决和/或补偿了任何具体的变速齿轮传动系统的上述专门的特点，从而从一自由轮链轮或链环向另一个的每一次换档都成为及早，可靠而精确对准的分级换档。因此，本发明的换档致动装置的凸轮能与变速齿轮传动系统共同工作以补偿在拨链器及其钢绳系统中的累积无效运动并在换低档时对每一档位提供最佳越档量。

在本发明的手柄换档致动装置的凸轮上的设计都考虑到固有的越档运动，从而对每个换低档动作提供最佳的越档。这样的越档并不要求为越档定时进行单独的手工输入；把手上的手柄换档致动装置的自然转动自动地为越档定时。

参阅以下说明和附图将更清楚地了解本发明的上述和其它目的和优点。

图1是自行车的局部侧视图，反映前、后拨链器，以及按照本发明的前后变速齿轮机构的换档装置；

图2是图1所示后部拨链器的局部放大视图；

图3是沿图1中3—3线的局部放大视图；

图4是沿图3中4—4线的局部剖视图；

图5是沿图2中5—5线的局部图，部分剖开，部分未剖开；

图6是沿图2中6—6线的局部视图，部分略去未画；

图7是沿图6中7—7线的剖视图；

图8是沿图2中8—8线局部视图，部分略去未画；

图9所示局部放大视图表示图2所示后部的拨链器的调整特征；

图10是沿图2中10—10线的局部剖视图；

图11是图2所示拨链器之一部分的立体图，指示无效运动的各个点；

图12是表示越档的示意图；

图13是前部拨链器的局部视图；

图14是表示平行置放的示意图；

图15是表示跨越置放的示意图；

图16是表示平行置放的示意图；

图17与图16相似，是表示跨越置放的示意图；

图18与图16和17相似，表示通过将棘爪簧从其内锁止位置之一移向另一锁位位置的方式来修正图17所示的跨越情况；

图19是山地自行车把手端部的局部示图，表示本发明的前部和后部手柄换档机构的第一种铲式凸轮形式；

图20是沿图19中20—20线的横剖视图，表示后部拨链器的铲式凸轮手柄换档致动装置(相对于把手端部)的内端部，以及从那里延伸的后部控制钢绳导管；

图21沿图20中21—21线的轴向剖视图(相对于把手而言)，表示后部手柄致动装置的某些结构细节；

图22是沿图21中22—22线的横剖视图，表示按照本发明的后部拨链器传动机构的第一种铲式凸轮形式中的棘轮系统；

图22A是图22所示本发明第一铲式凸轮形式中的棘爪簧的视图；

图23是沿图21中23—23线的横剖视图，表示铲式凸轮结构，其中，凸轮面在后部拨链器的手柄换档致动装置的换低档运动中的第一增量，其中，棘爪簧从较高的弹簧常数变为较低的弹簧常数，以便补偿在换低档动作过程中后部拨链器的回位弹簧力；

图25与图22和24相似，其中，本发明的后部拨链器的手柄换档致动装置正在进行一系列换低档动作；

图26相似于图22，24和25，表示在完成一系列换低档动作时，后部拨链器手柄换档致动装置的部件间的关系。

图27与图23相似，表示在完成一系列变低档动作时，铲式凸轮及后部拨链器的驱动钢绳与拉至最大程度的钢绳关系，所述铲式凸轮的位置相当于图26所示零件的定位；

图28与图22和图24—26相似，表示一系列换高档动作的开始，其中，已将棘爪簧换至较高的弹簧刚度位置以便补偿后部齿轮传动机构的回位弹簧力的减弱；

图29与图28相似，表示换高档各动作的进程；

图30是沿图21中30—30线局部放大视图；表示在后部拨链器的手柄换档致动装置中的钢绳及连接；

图31是沿图19中31—31线的局部放大视图；

图32是沿图30中32—32线的横剖视图，与图20相似，但是表示把手左侧的前部手柄换档致动装置；

图33是沿图32中33—33线的轴向剖视图，与图21相似，但是表示前部手柄换档致动装置；

图34是沿图33中34—34线的剖视图，表示前部拨链器致动器各零件的钢绳松释位置，转动箭头表示拉钢绳致动的开始；

图35与图34相似，表示前部拨链器致动器的拉钢绳致动的第一运动增量，图中棘爪簧已移至越档位置；

图36与图34相似，表示前部拨链器在换低档过程中继续拉动钢绳致动；

图37与图34相似，表示前部拨链器一系列换低档动作的完成；

图38与图34相似，表示前部变速齿轮机构一系列换高档动作的开始；

图39的示意图表示三链环前部拨链器的换低档和换高档顺序；

图40与图21相似，是按照本发明的后部拨链器的第二种铲式凸轮形式；

图41是相应于图22的、沿图40中41—41线的剖视图，表示图40所机构处于最高档位置的状态；

图42是相应于图23的，沿图40中42—42线的剖面图，表示处于最高档位置的图40和41所示的机构；

图43所示局部放大视图表示图40—42所示后部拨链器致动装置的第二种铲式凸轮形式中的棘爪布置；

图44所示布置示意图表示图19—31所示后部手柄致动装置的第一种铲式凸轮的棘爪布置，典型的钢绳拉动范围以及相应的手柄致动装置的转动范围；

图45与图44相似，表示图32—39所示前部拨链器的换档致动装置的情况；

图46是类似于图19的局部视图，表示山地自行车的手把端部，图中画出本发明的前部和后部手柄换档机构的第一种绕线架形式；

图47是图46中标号47所示区域的放大立体图，表示手把的左端及其上安装有前部的柄换档致动装置；

图48是沿图46中48—48线的局部放大视图；

图49是沿图48中49—49线的剖视图，部分地画出在手柄转动部分和绕线架之间短钢绳传动连接；

图50是沿图48中50—50线的局部平面图，其中某些部分略去未画，进一步表示在手柄转动部分和绕线架之间的短钢绳传动连接，并表示从绕线架的拨链器控制的钢绳输出；

图51所示简化立体图表示手柄转动部分和绕线架之间的关系，图中箭头表示换低控制钢绳拉紧的操纵方式；

图52是另一简化示意图，该图为手柄转动部分和绕线架的布置平面图，图中绕线架的短钢绳被动部分与绕线架的控制钢绳主动部分相开，方向箭头指示换低档拉紧的操纵方式；

图53是沿图46中53—53线的轴向剖视图，表示左侧(前部拨链器)手柄换档致动装置的某些结构细节；

图54是沿图53中54—54线的剖视图；

图55是沿图53中55—55线的另一剖视图；

图56是沿图53中56—56线的另一剖视图；

图57是沿图50中57—57线的局部轴向剖视图，表示前部拨链器控制钢绳输出结构，包括一调整卷筒；

图58是沿图48中58—58线的另一放大剖视图，该剖视图相对绕线架来说是轴向的，而相对把手来说是横向的，表示绕线架的结构细节，以及传动短钢绳的位置和其上的拨链器的控制钢绳的位置；

图59是沿图58中59—59线的局部剖视图，绕线架本身为视图，特别表示绕线架和拨链器和在一侧的旋转部分被动短钢绳之间的关系，以及绕线架和在另一侧的拨链器控制钢绳之间的关系；

图60是沿图48中60—60线的局部放大视图，特别表示换档转动部分和三链环前部拨链器的换档器固定体之间接合关系，转动部分处于最高档位置，因此，链条放置在最小的链环上，方向箭头指示换档转动部分换低档转动的开始，图60—63说明从图60的最高档位置至图63最低档位置手柄换档致动装置转动的连续换低档的阶段；

图61与图60相似，换档转动部分和棘爪簧从图60位置移动了第一顺时针增量，这足以消除拨链器及其钢绳系统中的无效运动，并提供钢绳运动的越档增量，但是还不足以使链条从小链环换低档至中间链环；

图62表示换档转动部分转动的第二个顺时针换低档增量，其中，前部拨链器的移动已足以使链条放置在中间链环；

图63表示换档转动部分转动的最后一个顺时针换低档增量，其棘轮结构将链条放置在大链环上，这就完成了换低档各动作的顺序；

图64表示换档转动部分及其棘轮结构转动的第一个逆时针换地移至图60所示的始初位置，无效运动被松释，但是链条仍留在大链环上；

图65表示换档转动部分及其棘轮结构转动的第二个逆时针增量，其中链轮移至中间链环；换档转动部分的第三个，也是最后一个逆时针增量，及其棘轮结构将各零件移回至图60所示最高档位置，其中，链条放在最小链环上；换档转动部分的精细调整转动及其棘轮结构，其中棘爪簧移至图60和65所示位置之间，未使链条从一链环移至另一链环，这使链条能作精细调整定位以避免链条发生摩擦；

图66是沿图46中66—66线的局部放大视图，表示接近把手右侧端部的后端拨链器的手柄换档致动装置，该图类似于图48，但方向相反；

图67是沿图66中67—67线的局部放大剖视图，表示后部拨链器的换档转动部分和其棘轮结构及弹簧，处于其完全换高档的，相对于换档致动装置的固定体的顺时针端部位置，为转动部分和其棘轮结构为消除无效运动和越档增量的逆时针转动作好了准备，该动作如方向箭头所示，然后是一连串换低档动作，其中，链条从最小的，最高速比的自由轮链轮移至最大的，最低速比的自由轮链轮；

图68是沿图67中68—68线的局部剖视图，表示后部拨链器的换档致动装置的绕线架，处于其最高档位置上；

图69与图68相似，但是如图68和69中方向箭头所示，相对于图68的位置而言，图69中绕线架处于部分换低档位置；

图70与图48相似的局部视图，表示前部拨链器的绕线架手柄换档致动装置，图中虚线表示在前述短钢绳传动连接处的换档转动部分和绕线架之间和伞齿轮传动连接；

图71是与图51相似的简化立体图，表示在换档旋转器主动伞齿轮和绕线架被动伞齿轮之间的齿轮连接，图中方向箭头指示换低档方向的运动；

图72所示局部视图中，某些部分略去未画，部分剖开，该图表示本发明的齿轮驱动的，绕线架形式，其中，接合动作是直接在绕线架和致动装置的固定结构之间完成的，图中方向箭头指示手柄转动部分换低档方向的运动；

图73是沿图72中73—73线的局部视图，图中虚线表示在绕线架和前部拨链器控制钢绳之间的工作连接，图中方向箭头指示手柄转动部分和绕线架的换低档方向的转动；

图74是沿图72中74—74线的局部剖视图，表示绕线架和固定结构间的直接棘轮结构的细节，以及绕线架从动齿环和棘轮环部分的转动的分开，转动上的相互连接弹簧装置使无效运动的消除和松释，越档以及消除噪音的精细调整成为可能，绕线架环形部分在图中处于其最高档的，即顺时针方向端部位置；

图75是图74之一部分的局部视图，图中齿环在消除无效运动和越档运动的第一个换低档增量中相对于棘轮环逆时针移动；

图76与图75相似，图中棘轮环逆时针换低档至中间链环位置。

图1—18画出一辆装备了拨链器的自行车10，表示出后部和前变拨链器，本文推荐的拨链器致动的钢绳系统的细节，并限定了在拨链器和钢绳系统中无效运动的部位，这在本发明中要做精确的说明。

自行车10具有一车架12，包括一头管14，上管16，主下管18，座管20，底托架22，前叉24，把手杆26，把手28(其端部30)以及下叉32和底叉34。图1所示把手28为传统式的下弯式把手，但是本发明同样适用于任何类型的自行车把手，如图19所示“山地自行车”式，下叉32和底叉34的后端连接于一对间隔开的吊装件36，其中固定着后轴螺栓38，用于支承后轮39。后轮毂在滚珠轴承上绕后轴螺栓38转动，后轮毂的侧向外侧支承着后部拨链器自由轮，其间的棘轮装置当链条力作用在自由轮上时接合。而脱开时则允许后轮相对于拨链器的自由轮自由滚动。在吊装件36上整体地制有拨链器的悬架40，从其上向下延伸。

踏板曲柄44的轴颈连接于底托架22，并包括在车架12两侧的一对踏板臂46，以及在右踏板曲柄44内车架12右侧的前部变速齿轮传动链环组48。图1及图14—18所示的链环组48具有两个链环，其工作将在下文中联系本发明详述。一种三链环组的致动将参照图32—38在下文中描述。在图1中，传动链50啮合在两链环中的较大链环上，并向后延伸与拨链器的复式自由轮52啮合，以便将力作用在后轮39上。复式自由轮52是一个六链轮组。

前部拨链器的标号为54，后部拨链器的标号是56。前部控制钢绳58将前部拨链器54连接于一前部手柄换档致动装置60，如图19所示，其连接方式与图19—31所详细表示的后部控制钢绳连接于后部手柄换档致动装置66的方式相同。后部拨链器

后部拨链器56清楚地示于图1，2和8—11。

在后部拨链器56的中心部有一平行四杆机构，它有一可摆动但横向连接于吊架40的后支承体，一对从支承体向前延伸的平行联杆，以及连接于两平行联杆的前端的移动体，在钢绳拉力的作用下，移动体可侧向向内朝着车架12移动，并且在安装于平行四杆机构内的拨链器的回位弹簧的作用下，侧向向外移离车架12。

后支承体的标号为72，可摆动地安装在螺栓74上，螺栓74靠螺纹连接于吊架40。如图8所示，螺旋弹簧76绕枢轴螺栓74在支承体72之内，绕螺栓74顺时针地或向前偏压支承体72。弹簧76的一端支承于支承体72，而另一端则支承于一板78，如图8和9所示。在板78上的支承体角度调整螺钉80支承着吊架40上的肩82，以便有效地调整弹簧76的扭矩。

平行四杆机构70的前移动体84保持与支承体72平行，并相对于车架12特别是相对于复式自由轮52横向外、内移动。外联杆86借助枢轴88和90连接于支承体72和移动体84，内联杆92则通过枢轴94和96连接于支承体72和移动体84。

如图10所示，拨链器的回位弹簧98是套装在枢轴96上的螺旋弹簧，其两臂分别支承于移动体84和联杆92，从而将平行四杆机构70压向一偏平的，更紧凑的状态，从而将移动体84相对于车架12和自由轮52侧向向外压。如图2，8和10所示，钢绳夹100装在外联杆86上，以便夹住钢绳64的端部。钢绳64上增大的拉力将平行四杆机构70拉成更张开的，矩形形状，因此，使移动体84相对于车架12和自由轮52向内移动。

滑轮箱102可摆动地支承在移动体84的内端，并从那里向下延伸。一个上部导向滑轮104可自由转动地支承在滑轮箱102靠近移动体84的上部，一个下部张紧滑轮106可自由转动地安装在滑轮102的下部。滑轮箱102由外、内箱板108和110构成，外箱板108安装在从移动体84伸出的箱体枢轴螺栓112上。滑轮箱102借助一个在移动体84内的箱体枢轴拉簧114被顺时针地或向后拉动，拉簧114作用在移动体84和外箱板108上。

链条50从链轮组48的两链轮之一向后延伸接合在复式自由轮52的六个链轮之一，然后向下并向前接合在导向滑轮104的前部，然后向下且向后接合在张紧滑轮106的后部上，然后向前返回至链环。后部手柄换档致动装置66带动后部控制钢绳64，在控制钢绳64的作用下，移动体84横向运动，按照该横向运动导向滑轮104作横向移动，从而使链条50作从自由轮52的链轮至链轮的换高、低档动作。由于链条50在自由轮52上从较大链轮移向较小链轮，在整个链条环路中链条变得更为松驰，因而张紧滑轮106在箱枢轴张紧弹簧114的作用下向后移动以消除这种链条松弛。与此相反，当链条50从自由轮52的较小链轮移向较在链轮时，张紧滑轮106反抗张紧弹簧114的拉力向前移动以便为较大自由轮链轮的加大周长提供必要的附加链长。后部拨链器的钢绳系统

后部拨链器的钢绳系统62在结构上减小及严格限制在自行车换档钢绳中常见的无效运动，使任何不可避免的无效运动变得尽可能地可以预见到，以便由手柄换档致动装置66中的凸轮件来精确地消除或补偿。上述无效运动常常出现，这是由于换低档钢绳拉力引起的挠性使钢绳从钢绳外壳拉出，钢绳在其外壳中变松弛，钢绳外壳的压缩，钢绳的拉伸以及钢绳调整卷筒中的无形运动的缘故。钢绳系统62的结构也减小了钢绳和其外壳之间的摩擦以便进一步减少钢绳外壳的挠曲，并通过大大减小与钢绳换低档运动反向的摩擦矢量而使换低档更为容易，特别是在需要换低档的钢绳上有较大拉力的情况下更是如此。

考虑到上述因素，后部钢绳外壳分成两段较短部分，一段前钢绳外壳122和一段后钢绳外壳124，前钢绳外壳122延伸至钢绳导管258如图20所示，且在工作中与手柄换档致动装置66相连，后钢绳外壳124从底叉34上的后部位置延伸至后部拨链器56。后部控制钢绳64的大部分长度因而是没有外壳的，且只有与底部托架22之下的一导向器间微小的摩擦，这将在下文中对照图3和4来描述。因为两段钢绳外壳122和124长度短，所以大大地减小了钢绳压缩无效运动，而且使这种无效运动变得容易预见。

通过采用在轴向基本无压缩的钢绳外壳进一步使钢绳压缩大为减少，这一点将在下文对照图6和7描述。这种基本无压缩的钢绳外壳结构也大大减少了钢绳外壳在钢绳换低档拉力作用下的挠曲，并使这种挠曲和因而产生的无效运动变得十分容易预见。

现在参阅图1，前钢绳外壳122在弹簧加载的前钢绳外壳调整卷筒126处终止，钢绳64则从卷筒126中穿过，卷筒126通过螺纹可调整地接合在前托架128中，前托架128则固定在靠近下管18上端的右侧。后钢绳外壳124在后壳调整滚筒130处终止，钢绳64则从卷筒130中穿过，卷筒130通过螺纹可调整地接合在后托架132中，后托架132则固定在拨链器的支承体72上。图5中可清楚看到，调整卷筒130的减径螺纹部分134上套有螺旋压簧136，压簧136阻止卷筒130相对于其托架132的有害转动。在卷筒和托架螺纹间具有不可避免的问题，当钢绳不换档受较小拉力时压簧136使卷筒相对于托架132稍许移向左侧。然而，在换低档过程中，当钢绳64受较大拉力时，卷筒130将通过上述螺纹间隙移向托架132，这样就在钢绳系统中产生无效运动。在前调整卷筒126和其托架128之间也会产生相似的无效。套圈138紧套在后外壳124的端部，并接合在调整卷筒130的轴向凹口中。

现在参阅图3和4，一钢绳导向托架140固定在底托架22的下面，并支承着一对开槽的弧形钢绳导向架142和144，在两导向架下，前、后钢绳58和64自由滑动。包括钢绳58的前部拨链器的钢绳系统与后部拨链器的钢绳系统62的前部相同。因此，前钢绳58向上向前沿主下管18延伸，穿过与卷筒126相似的一调整卷筒，该调整卷筒靠螺纹旋入与托架128相似的装在左侧的一个托架上，前钢绳58还具有与后钢绳系统62的外壳122相似的钢绳外壳，如图32和34—38所示，从调整卷筒延伸至一钢绳导管258，并连接于前手柄换档致动装置60。后钢绳64裸露地从调整卷筒126向后沿主下管18侧面，在其导向架144下，向后沿底叉延伸至后壳调整卷筒130。

在图6和7中画出一轴向基本无压缩的钢绳外壳150用于钢绳58和64，但在图中所示为后钢绳64。外壳150的芯是环形紧密排布的一系列由坚韧金属如钢制成的金属丝152，其走向基本为轴向。金属丝152以很缓慢即很长的螺旋线布设，例如大约三英寸长才有一匝。金属丝152的环阵以圆形结构固定在塑料外套154和塑料内导管156之间。内导管156是由坚韧的减摩塑料如迭尔林(Delrin)制成的，这种内导管，以及在外壳122和124中的短钢绳150，大大减少了钢绳在外壳中的摩擦。内导管156紧密但自由地与钢绳64配合以减小在外壳122和124的弯曲部分中的无效运动。

本申请人已经测定出，基本无压缩型的钢绳壳150不仅基本完全消除了作为无效运动成因的钢绳压缩，而且也基本消除了普通钢绳的“猴子运动”(monkey motion)倾向，因而基本消除了无效运动的两种严重成因。在后部拨链器中无效运动的成因

虽然作为本发明一部分而最好采用的上述钢绳系统只有极小的，可很好预见到的无效运动，但是每个变速齿轮传动系统都有许多产生无效运动的成因，这些无效运动在钢绳连接部100累加成相当大的无效运动，每种不同的变速齿轮传动系统中这个累加的无效运动亦有所不同，变化范围为从大约0.040英寸至大约0.070英寸。对于带有本发明的手柄换档致动装置66的可靠的分级换档而言。每种拨链器最好设置一独立的换档致动装置凸轮，以便在每个不同的拨链器中可靠消除和解决累加的无效运动。后部拨链器的这种换档致动器的第一种铲式凸轮的工作方式将在下文中对照附图19—31详述。

图11表示在普通变速齿轮传动系统中某些无效运动的部位。首先，如图11中A所示，在其枢轴螺栓74的支承体72上有一摇摆式无效运动。取决于链条是否在向内移至较大自由轮链轮或者正向外移至较小的自由轮链轮，支承体会上、下扭摆。其次，在四个联杆枢轴销88，90，94和96的每一个上都有无效运动。当支承体72在A处向下扭摆时，移动体84则向上扭摆，而当支承体向上扭摆时，移动体侧向下扭摆，这种运动在图11中由B表示。凡当移动体84扭摆时，平行四杆机构的联杆86和92也会扭摆，如图11中C所示。另外，在枢轴螺栓112和移动体84之间也存在无效运动，这又转变成滑轮箱102和移动体84之间的无效运动，如图11中D所示。另外，导向滑轮104在其枢轴上也有侧向无效运动。越档(overshift)

下面参照图21—29详述换档致动装置66中的凸轮机构，凸轮机构不仅用来补偿上述无效运动，而且也用来提供向着较大自由轮链轮换低档时的越档增量。这种越档增量有若干功能。它是导向滑轮104使链条移向下一个较大自由轮链轮的侧向角，这使较大链轮的齿咬住链条。使导向滑轮104多少向内超越下一个较大的链轮，从而使链条实际上偏转过较大链轮的齿，这样，链轮的齿就更容易咬住链板，使换档更加容易、可靠。越档增量也使链条在从下一个较大的链轮的方向朝着目标链轮换低档的过程中进行其最后的运动，从而在换低挡动作过程，链条是以假设在换高档的那个方向上完成其向着目标链轮的趋近。在换高档动作中，当链条趋近较小目标链轮时，钢绳拉力松弛，因此，累加无放运动已被松开，与向着最终目的地的钢绳运动相反的力矢量小而稳定，这是由于钢绳侧面低靠钢绳外壳的力较小。对于向着较大链轮换低档情况，相同的因素也适用，此时采用越档从而以换高档的方向最后接近目标链轮。因此，向着同一自由轮链轮的换低档和换高档动作都会使链条同样精确地与链轮对准。因此，在换高档过程中，对每一自由轮链轮来说，计算很方便的最初对准也对每一链轮在换低档时提供了正确的链条定位。

图12说明了“越档”的含义。图12A、B和C中的每一图都表明，从6号自由轮链轮，即最小的链轮向着5号自由轮链轮，即次最小链轮的换低档动作过程中，后部拨链器自由轮52及其与导向滑轮104的关系。超越轮毂的自由轮壳的标号为160。自由链轮从1号至6号以传统的次序编号。在图12A中，导向滑轮104和链条50在工作中与6号自由轮链轮对准。正准备从6号链轮向5号链轮换低档，而图12B则表示越档增量，导向滑轮104在换低档方向上被移动或称越档明显地超越与5号链轮对准的位置，使链条50移至越档位置。然后使导向滑轮104松释回到与目标链轮即5号链轮相对准的位置，上述移动是在图10所示的变速齿轮传动机构的回位弹簧98的作用下进行的，并载着链条50使其与目标链轮即5号链轮对准，如图12c所示。图12c中导向滑轮104和链条50最终的对准位置与从4号链轮向5号链轮换高档时的对准位置相同，即目标链轮是从同一方向趋近的，而累加无效运动被松释，钢绳外壳对钢绳的摩擦矢量也相同。前部拨链器

图13及16—18表示图1中前部拨链器的结构细节。图13最清楚示出的平行四杆机构的标号是170。平行四杆机构170的固定件是支承体172，支承体172借助夹子174夹紧在座管20上。变速齿轮传动箱176由外、内箱板178和180组成，它们分别连接着图13所示的上连接件182和图16、17和18中可见的下连接件184。平行四杆机构的上部靠外的联杆186两端分别借助枢轴188和196可摆动地连接于支承体172和传动箱176。平行四杆机构的下部靠内的联杆192两端也可摆动地连接于支承体172和传动箱176。传动箱连接轴的标号为194，而支承件连接轴在图中则罩在支承体的一部分之后。

如图13和16所示，一螺簧196套装在联杆192的枢轴194上并抵靠着联杆192和传动箱176以便偏压平行四杆机构170，使传动箱向内偏向于车架构件20，因而向内偏向于较小的链环。螺簧196由弹簧壳198盖住。

一致动臂200作为上部靠外的联杆186的延长部分向上向内伸向车架构件20。前部拨链器的钢绳58借助在致动臂200上的钢绳夹202连接在致动臂靠近其自由端处。

前部拨链器54通过钢绳58由前部手柄换档致动装置60控制。由于机构简单，钢绳较短，与后部变速齿轮传动系统相比，前部变换齿轮传动系统中的前述无效运动因素减至最小。尽管如此，在前部拨链器的手柄换档致动装置60中仍能够与对后部变速齿轮传动系统和有关的手柄变速致动装置66所详述的相同方式加以克服。

图14表示当骑车人“平行置放”链条50的位置。图14—18所示的链环组48具有两个链环，一个大链环210和一个小链环212。后部自由轮52是一个六链轮组，包括1号至6号链轮。在图14中，传动箱176纵向与大链环210对准，也与自由轮5号链轮基本对准。在正常平行置放中，当链条啮合在大链环210上时，后部拨链器将只被驱动使链条50在三个最小的自由轮链轮，即6号，5号和4号链轮之间移动，对于这三个自由轮链轮中任一个，链条50都仍旧完全与传动箱176对准，从而避免摩擦外箱板178或内箱板180。同样，正常平行置放时，后部拨链器将只被驱动使链条位于三个最大的自由轮链轮即1号，2号和3号链轮中的一个上，也能避免链条的摩擦。

图15表示“跨越置放”的情况，以这种情况中，链条50啮合于大链环210，而后部拨链器则已被驱动使链条啮合三个最大自由轮链轮，即1号，2号和3号链轮之一。这样，除非传动箱176具有不合理想的宽度，链条就会摩擦内箱板180。这样宽的传动箱通常是用来适应跨越置放的，但是可能容易导致脱链。仍参阅图15，假如链条位于小链环212上并位于三个最小的4号，5号或6号自由轮链轮上，那么就会产生相反的跨越置放情况，此时，链条将会摩擦外箱板178。

图16表示在图14中的那种平行置放情况中，链条50啮合在大链环210上，且链条基本从中央穿过传动箱176。图17表示图15中那种跨越置放情况中链条在前部啮合在大链环210上，且在后部啮合在三个最大的自由轮链轮1号，2号或3号上。从图中可见，链条在传动箱176前部摩擦内箱板180。图18表示当使用前部手柄换档致动装置60的凸轮机构进行精细调整(后面将详述)后，链条50在传动箱176中又重新适当对准的情况。山地自行车

现在描述目前特别流行的山地自行车中本发明的手柄换档致动器的几种形式。图19表示山地自行车的前端220，具有一稍向后斜的宽把手222。普通的左右手柄224和226分别装在把手222两端。前部拨链器的手柄换档致动装置60套装在把手222从内侧紧靠左侧固定手柄224处，后部拨链器的手柄换档致动装置66套装在把手222从内侧紧靠右侧固定手柄226处。本发明的换档致动装置60和66适于装在把手的任意直线部位上，最好装在如图1和19所示的把手上，与其端部间隔开，但也同样适于装在把手两端附近。

前部变速齿轮传动钢绳系统228包括前部拨链器控制钢绳230及其外壳232。山地自行车220的前部变速齿轮传动钢绳系统228最好与图1所示自行车10所用系统相同，前部钢绳外壳232终止于图5所示的那种调整卷筒装置，前部变速齿轮传动控制钢绳230沿主下管233延伸，如图3和4所示，在底托架下跨越，并带有象图6和7所示的那种基本无压缩的钢绳外壳。

后部变速齿轮传动钢绳系统234包括如图1和2所示的那种后部变速齿轮传动控制钢绳236，前钢绳外壳238和后钢绳外壳(未画)。后部变速齿轮传动钢绳系统234最好与图1—7所示和结合这些附图所描述的那种后部齿轮传动钢绳系统62相同。

图19—31表示按照本发明的后部拨链器的手柄换档致动装置66的第一种铲式凸轮形式的结构及工作的细节。在本发明的第一种铲式凸轮形式中，对变低档和变高档间的变速齿轮传动回位弹簧98(见图10)的不同力的补偿由换档致动器棘爪簧两级可变弹性刚度来提供，因此，变低档和变高档需要基本相同大小的手柄换档致动器作用力。在图40—43所示的后部变速齿轮手柄换档致动装置66b中，对后部变速齿轮传动回位弹簧98的力的补偿是由换低档和换高档的不同棘轮凹口斜度来提供的，下文中参阅图40—43将详述这一点。后部铲式凸轮拨链器的手柄换档致动装置66的第一种形式

图19—31描述后部拨链器手柄换档致动装置66，其中，棘爪簧在换低档和换高档间设有两级可变弹性刚度，其中较小的弹性刚度是为抵抗拨链器的回位弹簧的变低档动作而设置的，而较大弹性刚度是为依靠拨链器回位弹簧的换高档动作而设置的。这两种不同的弹簧刚度是与棘爪簧的转动移位协同实现的，棘爪簧的转动移位也补偿了后部拨链器的钢绳系统以及后部拨链器中的无效运动，也提供了后部拨链器控制钢绳的越档运动增量，这两种不同的弹簧刚度使换低档和换高档所需的手柄换档致动装置66的转动作用力基本相同。后部手柄换档致动装置66的固定的内部

后部拨链器的换档致动装置66包括一个基本为圆形的圆形体240，用来使其固定在把手222的左侧部分，在把右手柄26之内。致动装置的圆形体240包括一个内部心轴部分242，心轴部分242具有一中央圆孔243，凤便套配在把手222上。圆形体240的心轴部分242上的径向螺孔244内装一止动螺钉246(最好是六角止动螺钉)，以便将心轴部分242锁定在把手222上。

在心轴242上径向向外的弓形凹槽248适于容纳一基本互补的弓形弹簧件250，弓形弹簧件250由弹性树脂如迭尔林制成的，但是也可由其它树脂或弹性金属制成。可以提供双弹簧刚度的心轴242和弹簧件250的特征将在下文中详述。

固定的圆形体240也包括一个外罩部分252，外罩部分252与圆形体240的心轴部分242是整体的并从其上径向向外延伸，并包括一个基本平的径向部分254，径向部分245以一圆柱形凸缘256终止于其径向外缘，凸缘256轴向基本指向把手222的端部。

一根钢绳导管258基本以切向从凸缘256的外面延伸，其中中央通道对准穿过凸缘256之壁的一个基本为切向的孔，用以将后部变速齿轮传动控制钢绳进入外罩部分252内形成的空腔。钢绳导管258在其外端终止于一端帽260。一套筒262套在后部控制钢绳64的向前的钢绳外壳122的端部，套筒262放置在钢绳导管的端帽260中。

固定的圆形体240的心轴部分上的弓形凹槽248包括一对在弓形上间帽开的滑动面264，它们分别终止于凹槽248的基本径向的端部肩台266和268。肩台266的特征可以称为“换低档”肩台，这是由于棘爪弹簧件250在换低档动作的过程中抵靠它，而肩台268的特征可以称为“换高档”肩台，这是由于棘爪弹簧在换高档动作的过程中抵靠它。一对肋条270从凹槽248的滑动面264的两端径向向外延伸。分别对着肩台266和268。肋条270和272相互间隔开来，但是作为一对肋条，它们在换高档肩台268和换低肩台266中更偏近于前者。

现在描述本发明这种形式中的弓形弹簧件250。弹簧件250是具有一弓形体部分274的板簧，其端部275和276取决于正在进行换低档还是换高档而抵靠肩台266和268。在换低档动作过程中，端部275将抵靠肩台266，如图24—26所示，而在换高档动作过程中，端部276将抵靠肩台268，如图22，28和29所示。

弓形棘爪弹簧件250具有两对径向向内指向的肋条，其中一对的标号是277和278，它们是分别位于靠近弹簧的弓形体部分274的端部275和276的外端肋条。另一对肋条的标号是280和282，是内端肋条，这是由于它们从弹簧端部275和276朝内间隔开来，这两条内端肋条280和282间隔开相同距离作为肋条270和272之间的间隔。然而，做为一对肋条，内端肋条280和282从弓形弹簧体部分274的端部275和276相等地间隔开。

一倒圆的换档分度凸起284基本径向向外地从弹簧250的弓形体部分274延伸。后部手柄换档致动装置66的外部手柄转动部分

后部手柄换档致动装置66的转动部分290清楚地示于图19和图21—29中。手柄的转动部分290包括一个可转动地支承在把手222的紧靠固定左手柄226处的长形圆柱体292，固定右手柄226使圆柱体在把手222上在脱离把手的方向上轴向定位。泡沫橡胶或泡沫氯丁胶手柄294固定地套紧在可转动的圆柱体292上，以便加大手柄径向尺寸，使手柄转动部分290用手操纵起来更为舒适。

一钢绳致动凸缘结构296从圆柱体292的轴向内端(相对于把手222的端部)径向向外延伸。从把手222的端部逐步轴向看去，钢绳致动凸缘296具有以下部分：

首先是一个从圆柱体292的内端径向向外延伸的盘状部分298。在本发明的一试制件中，盘状部分298制成大约1mm厚。第二是一个从盘状部分298轴向凸出的钢绳致动段300，在上述本发明的试制件中，它从盘状部分298轴向延伸大约3mm。在图23和27的径向剖视图中清楚地示出钢绳致动段300，另外，在图21中也可见到它。在钢绳致动段300上的旋转指向钢绳凸轮槽302基本径向向外敞开以便接纳后部拨链器的控制钢绳236。钢绳致动段旋转地以一薄的圆柱形钢绳滑动段304开始，滑动段304在图23和27中以逆时针方向转变过渡为一“铲式凸轮”306，铲式凸轮306具有一过渡的进入部分308，从薄的圆柱形滑动段304至径向渐进凸轮斜坡部分310以及凸轮初次凸起部分312。铲式凸轮306的表面包容在槽302中。凸轮槽302是在钢绳致动凸缘结构296的盘状部分298和钢绳致动凸缘结构296的第三构件间形成的，第三构件是一个从钢绳致动段300轴向凸起的半圆形棘轮部分314。

钢绳致动凸缘结构296的棘轮部分314具有在径向上与盘状部分298对准的外圆柱面。一轴向的薄的斜向钢绳导向器320在钢绳致动段300上限定了钢绳凸轮槽302的前部，平顺地进入棘轮部分314。

棘轮部分314具有一系列径向向内的，在圆周上间隔开来的棘轮凹口322，弹簧件250的倒圆的分度凸起284接续地卡入凹口322中以便将换档传动链条50引入后部变速齿轮传动复式自由轮52的各个链轮上。在图19—31所示的后部变速齿轮手柄换档致动器66中有7个棘轮凹口322，相应于复式自由轮52的7个链轮。这些棘轮凹口322在圆周上间隔开来以便在后部手柄换档致动装置66的各个最终的换档位置上使传动链条与各链轮实现精确对准。相应于复式自由轮52的各链轮之间的横向间距，棘轮凹口322之间的间距可按需要变化以便使传动链条50与复式自由轮52的各链轮精确对准。

如图23，27，30和31中的实线所示，以及如图22，24—26，28和29的虚线所示，静止的钢绳端帽托架324支承在固定的弓形体240的内支承部分242上。后部控制钢绳64的端部穿过托架324上的一个孔326，钢绳端珠328(通常是铅制的)置放在钢绳端帽托架324内。钢绳端帽托架324及放在其中的钢绳端珠328使后部拨链器的控制钢绳236的手柄端固定在相对于弓形体240和把手222的一个固定的位置上。

如前所述，铲式凸轮306包括以下三个部分：过渡的进入部分308，凸轮斜坡部分310以及凸轮凸起部分312。凸轮凸起部分312具有一个杯形端329。在图23—26所示的最高档位上，杯形端329接合在固定的钢绳端帽托架324和钢绳端珠328上，如图22—24所示，这是手柄转动部分290在逆时针方向上的最端部位置。在图26—28所示的最低档位置上，杯形端329从钢绳端帽托架324和钢绳端珠328顺时针转过大约136°，如图27所示。图29—31所示后部拨链器的手柄换档致动装置66的工作方式

后部拨链器的手柄换档致动装置66的连续换低动作如图24—27所示，其中图26和27所示为最低档位置；而换高档动作则如图28和29所示，最高档位置示于图22和23。后部拨链器换低档动作

后部拨链器的换低档动作开始于图22和23所示的最高档位置，逐次经过图24—27，至图26和27所示的最低档位置。换低档是后部拨链器的自由轮52的最小链轮(速比最高)，经过一系列自由轮链轮至自由轮52的最大链轮(速比最低)。后部换档致动装置66的机构设置最好是使致动装置66在换低档动作过程中自上而下地移向骑车人，而在换高档的过程中使致动装置66自上而下地离开骑车人。因此，如图19所示，在换低档的过程中，换档致动器66的顶部拉向或称转向骑车人。图21中也是如此。对于换低档动作来说，在图20和22—27中，后部手柄换档致动装置66顺时针转动，对于在图26和27所示的最低档位置，换低档方向箭头示于图24—26中。

现在参阅图22和23，如图所示，本发明的第一种形式处于最高档位置，准备开始进行一系列换低档动作，此时各部件处于以下位置。(1)后部控制钢绳236处于其最松弛位置，铲式凸轮的凸轮斜坡部分312处于最逆时针方向位置(见图23)。(2)弓形弹簧件250上的分度凸起284处于一系列棘轮凹口322中的最高档凹口(在图22和24中顺时方向端部位置的凹口)。(3)弓形弹簧件250的端部276(在图22，24—26，28和29逆时针方向端部)抵靠固定的弓形体240上弓形凹槽248，如图22所示，(4)固定的弓形体240上两径向向外指向的肋条270和272旋转地对准于相同弓形间隔开的弓形弹簧件250的内端肋条280和282，以便相对换低档动作而言为前面的换高档动作提供较高的弹簧刚度。(5)钢绳端部托架324和端珠323位于手柄转动部分290的钢绳致动段300的杯形端329内。

换低档顺序的第一步清楚地示于图22和24中，弓形弹簧件250已从其图22所示换高档位置(在该装置它抵靠固定的弓形体240的肩台268)移至图24所示换低档位置(在该位置弹簧件250的另一端抵靠固定的弓形体240的肩台266)。在换低档运动的这个第一增量过程中，弹簧分度凸起284仍留在其最高档棘轮凹口322中，因此，随着手柄转动部分290顺时针方向(图22—24)转动，弹簧件250从与固定肩台268抵靠的位置移至与固定肩台266抵靠的位置，弹簧件250的内端肋条280和282分别移离肋条270和272，因此，弹簧件250的弹簧刚度减小至弹簧件250的介于外端肋条277和278间的整个长度所具有的弹簧刚度。手柄转动部分290运动的第一增量中完成三件事情。第一，弹簧件250转变至较低弹簧刚度提供了对在换低档动作过程中变速齿轮传动机构的回位弹簧力增加的补偿。第二，如前所述，它对手柄转动部分290提供转动的初步增量以便对后部控制钢绳236做最初的拉紧，从而消除后部拨链器及后部拨链器的钢绳系统中的无效运动。第三，如前所述，它提供了钢绳运动的越档增量，以便可靠的分级变速。

如图22—27所示，随着手柄转动部分290换低档转动的顺时针方向的进行，弓形弹簧件250的分度凸起284相继地接合在棘轮凹口322中，从图24所示的最高档凹口，然后通过图25所示的次高档凹口，最后至图26所示的最低档凹口。

图23和27清楚地示出在手柄转动部分290的换低档转动过程中，拉动钢绳致动完成的情况。首先参阅图23，图23示出手柄转动部分290最高档位置，铲式凸轮306的凸轮起部分312处于其逆时针方向的端部位置，最接近于钢绳导管258，后部控制钢绳236相当大程度上绕钢绳凸轮槽302的小直径圆柱形钢绳滑动段304弯曲。因此，在图23中，钢绳236被放出至其最伸长的位置。随着手柄转动部分290被转动从而将钢绳236经图22和23所示位置经过后部拨链器的换低档动作而拉到图26和图27所示的最低档位置，铲式凸轮的凸起部分312如图23和27所示顺时针转动以膨胀环绕铲式凸轮306的钢绳部分，从而使钢绳236越来越移离凸轮槽302的薄的圆柱形凸轮滑动段304，分别移向铲式凸轮306的进入部分308，斜坡部分310和凸起部分312，因而拉入钢绳236以便使后部拨链器56逐渐横向移过复式自由轮52。

本发明的铲式凸轮306具有很大的灵活性，适用于近年来市售的各种令人满意的后部拨链器，因而也适于对上述机构进行改型。可以使薄的钢绳滑动段304的较小直径和铲式凸轮凸起部分312的较大直径之间的差适应于任何特定的后部拨链器(无论是过去的，现有的和将来的)所需的钢绳运动量。现有的普通拨链器需要大约0.760英寸的钢绳运动量以便在受拉动时从最小的自由轮链轮换低档至最大的自由轮链轮。试验表明，从大约1英寸钢绳滑动段304至大约1.6英寸的本发明的凸轮部分312的直径差将在手柄转动部分290转动大约136°的过程中使钢绳拉动0.760英寸。这是符合正常的换档转动范围，也符合正常的扭矩范围。在本发明的样品中。钢绳滑动段304的直径为1英寸，凸轮凸起部分312的直径为1.6寸，其手柄转动部分290的转动量可通过下式计算：π×(1.6－1)即π×(D－d)，这相应于上述的值136°。因此，相对现有技术部分中提到的那种简单的绕线架式致动装置来说，手柄转动部分290在钢绳运动每个增量中的转动量是相当大的，因此比那种简单的绕线架式致动装置有相当大的机械效益，也使转动的凹口322更相隔开来，以便实现更精确的棘轮式接合并减少凹口壁的磨损。

由于钢绳236处于其松弛的最高档位置，外罩252中的钢绳的相当多的部分绕在钢绳致动段300的薄的圆柱形钢绳滑动段304上，如图23所示。按照本发明这种形式的工作方式，环绕凸轮槽302的钢绳环在换低档的动作过程从最高档位置膨胀到一个较大的直径，而在瑞珠328处的钢绳端在固定的弓形体240上仍保持静止。这种情况与普通的简单绕线架式换档致动装置的情况相反，在后一种情况中，钢绳端是被致动装置转动，因此，不可能带来机械利益。所以，虽然本发明这种形式的耐用的，容易操作的手柄转动部分290，在最高档和最低档之间可以具有任何需要的转动度数，例如，一具体的需要转动的度数是136°，但是普通的简单绕架式换档装置限制于只能转动大约80°，使拉动更为困难，且不利的是棘轮凹口靠得相当紧，因而一般需要重新设计拨链器，以便使钢绳运动量大于钢绳拉动的正常值，即大约0.760英寸。

通过调整凸轮凸起部分312的较大直径和钢绳滑动段304的较小直径之间的比，从而恰当地调整了所取得机械增益量，从而适用于任何现有的后部变速齿轮传动装置。与此相反，现有的简单绕线架式手柄换档致动装置却要求完全重新设计后部拨链器以适应致动装置有限的转动能力。变速齿轮传动机构的设计中要做到这一点就无法取得最佳效果。

铲式凸轮306的螺旋曲线形状具有“鹦鹉螺”形状，当其通过过渡的进入部分308，凸轮斜坡部分310和凸轮凸起部分312前进时，其形状有所变化，因此适应于在自由轮52的相继的不同链轮之间对钢绳拉动要求的变化。这种钢绳拉动和变化主要是由于对相继的换低档动作来说拨链器的回位弹簧力增大的结果，这种变化由铲式凸轮306的轮廓来加以补偿，以便在钢绳拉动的一系列换低档动作过程中，按照手柄转动部分290的转动度数提供逐渐减小的钢绳拉动程度。

图20—31中详细画出的后部拨链器的第一种形式主要依靠棘爪弓形弹簧件250的两级弹簧刚度来补偿换低档比换高档要求的较大力，这是由于换低档过程中拨链器回位弹簧力较大。尽管如此，在换低档时拉力的大小还可进一步调整或精细调节，这是通过对于后部复式自由轮52的每个链轮改变棘轮凹口322两侧的倾斜角度而实现的。这对于图20—31所示后部拨链器的第一种形式来说只是较小量的调整，在图20—31所示的机构中，双弹簧刚度的棘爪弹簧件250提供了在换低档和换高档之间拨链器弹簧力差。在图40—43所示的后部变速齿轮传动手柄换档致动装置66b中。换低档和换高档间后部拨链器回位弹簧力差的主要补偿手段是致动装置的棘轮凹口相对两侧倾斜角度之差。

目前的建议是，当铲式凸轮从斜坡部分310进入凸起部分312时，铲式凸轮渐升高度，对复式自由轮52的每一链轮来说要足以保证后部拨链器能使链条在换低档动作中越过目标自由轮链轮一个足够的越档量，从而使链条将以如同换高档动作的相同方向趋近目标链轮，铲式凸轮渐升的高度要足以首先松释在后部拨链器和钢绳系统中的无效运动间隙，然后使链条能作朝向自由轮52的目标链轮的反向运动。这种链条的反向运动是一种可以观察到的现象。在普通的钢绳系统中，当与换低档钢绳运动相反向的较大的钢绳张紧摩擦矢量反向为换高档钢绳运动的较小的钢绳摩擦矢量时，钢绳外壳压力和翘曲只是基本上完成被松释。

申请人认为，对于每一换低档动作的铲式凸轮的凸起部分312的高度的最大极限是，从最后一链轮至1号链轮，铲式凸轮凸起部分312应能保证后部拨链器56不使链条50过度地向内横向运动而造成双级换档，即滑过目标链轮而与下一个链轮啮合。对于最大的，最低档1号链轮来说，申请人认为，铲式凸轮凸起部分312的高度最大极限是，它应能保证后部拨链器不使链条50过度地向内横向移动而使链条50脱离1号链轮。

虽然申请人认为这些是对于自由轮52的各链轮来说，对铲式凸轮凸起部分312高度的上限，但是目前的建议是，铲式凸轮凸起部分312的这种高度应能保证后部拨链器在任何换低档的动作过程中不使链条50的横向移动足以使链条摩擦目标链轮内侧下一自由轮链轮。尽管如此，为了最佳的分级换档，申请人建议，铲式凸轮凸起部分312的每个相应于各自的自由轮链轮的部分应有足够的高度，以便使链条50尽可能接近下一自由轮链而又不摩擦下一自由轮链轮。这些最大的和推荐的上限是可以观察到的现象。后部拨链器通过图21—31所示本发明的第一种铲式凸轮形式换高档

向着较小的自由轮链轮换高档并不需要为了精确地使链条在目标链轮上定心而越档，而且在拨链器和钢绳系统中的无效运动是自动松弛的。换高档如图27—29所示，最高档位置示于图27和28中，换高档运动则示于图29中，换高档的致动动作由图28和29中的转向箭头表示。

在换高档开始的最低档位置中，棘爪弹簧件250的分度凸起284位于逆时针方向端部的棘轮凹口322中，见图26和28，而铲式凸轮306上的钢绳236则处于其最缩回的状态，见图27。

手柄转动部分290的换高档运动与换低档运动是相反的，如图19所示自上而下背离骑车人，或者如图22—29所示的逆时针方向。手柄转动部分290的上述逆时针方向的转动的第一增量使弓形弹簧件250相对于固定的圆形体240逆时针方向移动，这使其从图26所示的较低弹簧刚度位置移向图28所示的较高弹簧刚度位置，其中，弹簧件250的内端肋条280和282与固定的圆形体240的肋条270和272相啮合，因此，使手柄换档致动装置的操作力基本与换高档相同，对换高档而言，操作力与拨链器的弹簧力一致，对换低档而言，操作力则与拨链器的弹簧力相反。使弹簧件250移向其较高弹簧刚度位置的手柄转动部分290的最初的换高档转动也松弛了后部拨链器和钢绳系统的无效运动，上述无效运动可以是前面进行的换低档动作造成的。图29表示手柄转动部分290正进行逆时针方向的换高档动作，弹簧件250正进行逆时针方向的换高档动作，弹簧件250的分度凸起284顺序地在对应于各自由轮链轮的棘轮凹口322之间移位。前部手柄换档致动装置60

前部手柄换档致动装置60最好位于紧靠固定的左把手手柄324的内侧处，详细地示于与结构和操作有关的图32—39中。前部变速齿轮传动换档致动装置60包括一个与后部变速齿轮传动换档致动装置的圆形体240相似的基本圆形体240a。圆形体240a包括一个内部心轴支承部分242a，它具有一圆形中央孔，使其可套在把手222上。心轴242a上的径向螺孔244a中装有一定位螺钉246a，在转动方向和轴向上将心轴242a锁止在把手222上。

在心轴242a上的径向朝外的弓形凹槽248a适于装纳一个基本互补的弓形板簧弹簧件250a弹簧件250a最好由坚韧弹性的树脂如迭尔林制成，但也可用其它适合的树脂或弹簧金属制成。在前部手柄换档致动装置60中，弓形凹槽248a与弓形弹簧250a配合工作，从而：(1)在从较小链环向较大链环的换低档方向上，在相继的链环之间提供可靠的越档，以及(2)使链条可以相对于它所啮合的具体链体稍许前后移动，以便避免链条摩擦。这就要求弓形弹簧件250a可靠地保持在两个转动定位之一上；这两个转动定位是按照手柄转动部分的两个方向上的非换档转动增量来选择的，这一点下文将要详述。

固定的圆形体240a具有一个与心轴支承部分242a整体的和从其上径向向外延伸的外罩部分252a，并包括一基本水平的径向部分254a，径向部分254a在其径向外缘终止于一圆柱形凸缘部分256a，凸缘部分256a在轴向上基本指向把手222的左端。一钢绳导管258a从凸缘部分256a的外侧基本呈切向延伸，其中央通道与穿过凸缘256a壁的基本为切向的孔对准，以便使前部拨链器的控制钢绳230进入在外罩252a中形成的空腔。钢绳导管258a在其外端终止的方式与图20所示的后部拨链器的钢绳导管258相同。

弓形凹槽248a与后部致动装置66的相应弓形凹槽248有相当大的不同。凹槽248a也具有换低档和换高档的端部肩台266a和268a。凹槽248a的形状的不同在于具有一对弓形上宽的，径向向外凸出的肋条330和332，肋条330和332在部分上限定了一对凹槽端凹口334和336。凹槽端凹口334和336完全限定在凹槽外端肩台266a与268a和在肋条330和332上的肩台338和340之间。

弓形弹簧件250a用来与凹槽248a的形状配合工作，以便在前部拨链器54中提供越档作用以及可选择的精细调节作用。弹簧件250a有一终止于端部275a和276a的弓形体部分274a。一对接近于弓形体端部275a和276a的端部肋条277a和278a从弓形体部分274a径向向内延伸，前端经倒圆。弓形弹簧件250a还有一个基本径向向外指向的分度凸起284a，凸起284a基本位于弓形体部分的中央。

前部拨链器的换致动装置的手柄转动部分290a与后部拨链器的换档致动装置的手柄转动部分1290基本相同，不同之处在于与前部拨链器的链环数相应的棘轮凹口的数目，以及其铲式凸轮的形状是与前部拨链器的要求相适应的。因此，手柄转动部分290a包括一长的圆柱体292a，一泡沫橡胶或氯丁橡胶的手柄294a，以及一个钢绳致动凸缘结构296a，凸缘结构296a与前面详述过的后部拨链器手柄换档致动装置66的第一种形式的相应凸缘结构296相似。因此，前部手柄换档致动装置60的钢绳致动凸缘结构296a包括一个径向指向的盘状部分298a，以及一钢绳致动段300a，钢绳致动段300a与后部拨链器致动装置66的钢绳致动段300基本上相似，但不同之处是其与铲式凸轮306相应的铲式凸轮的形状是专门适配于前部拨链器的链环的要求的。因此，前部致动装置铲式凸轮基本与后部致动装置铲式凸轮306相似，具有前面描述的相同的基本工作方式和优点。

钢绳致动凸缘结构296a也包括一个基本为半圆形的棘轮部分314a，如图34—38所示，具有三个基本等距间隔开来的棘轮凹口322a，弹簧件259a的分度凸起284a可有选择地按照骑车人的动作接合在棘轮凹口322a中。

钢绳端部托架324a及钢绳端珠328a如图33和34所示，它们以图19—31所示的后部拨链器致动装置66的第一种形式中的钢绳托架324及钢绳端珠328相同的方式相对于把手222固定。前部手柄换档致动装置60的工作方式

前部手柄换档致动装置60具有与前面详述过的后部拨链器的手柄换档致动装置66相似的两级工作方式，但是其工作方式主要是服务于越档目的，然后是使骑车人可自由选择地横向移动链条，从而不管链条后部在复式自由轮52的横向位置如何都可以避免链条的摩擦。为实现上述目的，前部换档致动装置60的棘爪弹簧件250a在转动方向上有两个专门的位置，一个是图34和38中示出的最高档棘爪位置，其中如图34—38所示弹簧250a相对于前部换档致动装置的圆形体240a处于顺时针方向端部位置，而弹簧件250a的另一个位置是相对于固定的圆形体240a的逆时针方向端部位置，如图35—37所示，这是弹簧件250a在换低档动作过程中的位置。

弹簧件250a的分度凸起294a和手柄转动部分290a上的棘轮凹口322a之间的转动互锁强固于弹簧件250a的端部肋条277a和278a在固定的圆形体240a的固定的端部凹口334和336中的转动互锁。因此，在前部拨链器换低档动作开始时，如图34和35所示，手柄转动部分290a将带着弹簧件250a从图34所示的最高档位置逆时针方向移至图35所示的换低档位置。弹簧件250a的这种优先运动增量将使手柄转动部分290a能够将前部拨链器的钢绳230拉至传动链条相对于它正移向的前部拨链器的目标链环的越档位置，例如，从前部拨链器的最小链环至前部拨链器三链环组的中间链环。在上述情况下各部件相对位置如图36所示，其中，弹簧件250a的分度凸起284a位于手柄转动部分290a的中间凹口322a，而弹簧件250a位于逆时针方向的端部位置。

由于此时链条50啮合在前部拨链器中间链环上的越档位置上，手柄转动部分290a的进一步换低档转动(图34—37中的逆时针方向)将使手柄转动部分290a的顺时针方向端部的凹口322a移至与分度凸起284a相啮合的位置，如图37所示。这相应于最大的，速比最低的链环，由于如图35，36和37所示弹簧件250a处于逆时针方向的凹口接合位置，链条横向向外仍处于越档位置。

因此，虽然在换低档过程中链条50运动的越档增量由于弹簧件250a从图34—37看去的逆时针方向运动是自动地提供的，但是，链条的横向位置是可以精调的，以避免链条在三个链环位置中的任一个位置上产生链条摩擦，精调的方法是将手柄转动部分290a自上而下转离骑车人一个足以顺时针方向(从图34和38看)移动弹簧件250a但又不足以从将链环换高档至下一个较小链环的量。因此，按照链条50后部在复式自由轮52上的横向位置，骑车人为了消除链条摩擦对链条有两种选择的精调位置，即图35—37所示的弹簧件250a的换低档位置或图34和38所示的换高档位置。

从较大链环向较小链环的换高档如图38所示，图中，手柄转动部分290a的转向箭头是顺时针方向的，指示手柄转动部分自上而下转离骑车人。在这种换高档过程中，前部手柄换档致动装置60与换低档过程反向操作，其运动的第一增量将弹簧件250a顺时针方向或向右(从图38看)移动以便松弛掉换低档时可能留下的链条越档位置，然后进一步的运动将转动部分290a棘轮凹口322a相继移入与分度凸起284a相接合的位置。同样，与一系列换低档动作一样，上述一系列换高档动作使骑车人按照链条50后部在复式自由轮52上的横向位置，对手柄转动部分290a可选择两个接合位置以避免链条摩擦。

图39示意地画出三链环的前部变速齿轮传动系统的换低档和换高档的顺序。在图39中，上部的一系列曲线箭头代表三个换低档动作，而下部的一系列曲线箭头代表三个换高档动作。在图39中从右向左看去，右侧的是前部拨链器的三个链环中的最小链环；中间的是中等尺寸链环；左侧的是大链环。这三个链环在图39中分别标为S，M和L。垂向虚线括入每个链环S，M和L，指示出骑车人可以实现的每个链环S，M和L的两个链条位置。

在图39中的顶部，数字1和2表示在小链环两相对侧的两个可选择的链条位置，数字3和4表示在中链环两相对侧的两个可选择的链条位置，数字5和6表示在大链环两相对侧的两个可选择的位置。在图39中底部，位置1和2对应标为A和B，位置3和4也对应标为A和B，位置5和6也对应标为A和B。A代表图34和38所示弹簧件250a的换高档位置，而B则表示图35—37所示弹簧件250a的换低档位置。

在换低档顺序中，按照骑车人为避免链条摩擦而作的调整链条50可起始于位置1或位置2，弹簧件250a可起始于位置A或B。如果链条在位置1，而弹簧件250a在位置A，则在换低档动作中的第一增量将是从位置1至位置2，将弹簧件从其位置A移至位置B。上部中间的箭头指示从位置2至位置4的运动，表明从小链环S至中链环M的链条的横向越档运动，链条的越档运动增量使其超越中链环M至位置4，这样就使弹簧件250a移至其位置B。大链环L的进一步换低档是由左侧上部的箭头指示的，同样涉及至位置6的越档增量，使弹簧件250a处于其位置B。

在上述大、中、小三链环位置中的任一位置上，前部换档致动装置的手柄转动部分290a可受转动调整以便使弹簧件250a位于其接合位置A或B以避免链条摩擦，这基本取决于此时链条所处于的后部复式自由轮52的链轮。因此，对于小链环S来说，链条50可选择性地处于位置1或2，对于中链环M来说，链条50可选择性地处于位置3或4，对于大链环L来说，链条50可选择性地处于位置5或6。

从大链环L经中链环M至小链环S的换高档，为了避免链条摩，可进行同样的选择。在一系列换高档动作的开始，链条将处于位置6或位置5，而弹簧件250a则相应地处于位置B或位置A。如果处于位置6/B，则前部拨链器60的第一运动增量将使链条移至位置5并使弹簧件250a移至位置A。继续进行手柄转动部分290a的换高档运动将使链条横向向内从大链环L经位置4/B移至位置3/A，以便可靠地将链条移至中链环M上；而手柄转动部分290a的进一步换高档转动则将链条经位置2/B移至位置1/A，以便可靠地将链条50移至小链环S。

因此，在换低档和换高档方向上，都会通过棘爪弹簧件250a在心轴242a上的棘合转动而自动实现越档，在每一个换档动作中，骑车人都可进行选择两个链条位置，这两个链条位置分别处于三链环相对的两个近侧，以便保证消除链条摩擦的能力。后部拨链器的手柄换档致动装置66的第二种铲式凸轮形式

图40—43表示后部拨链器的手柄换档致动装置66b的第二种铲式凸轮形式，其中，对于反抗拨链器的回位弹簧力的换档动作和对于与拨链器的回位弹簧协同工作的换高档动作，棘爪簧只有一个固定的弹簧刚度。在图40—43所示的后部拨链器的手柄换档致动装置66b的这种第二种形式中，在换低档和换高档动作之间后部拨链器的回位弹簧弹力差的主要补偿手段是致动装置棘轮凹口两相对侧的倾角差。致动装置的棘轮凹口的上述倾角可调整以适应任何过去，现在和将来的任何后部拨链器，以便补偿在换低档中高于换高档中的拨链器的回位弹簧力，也用来精调后部复式自由轮52的每个链轮的换档移位。现正描述的本发明第二种形式中的棘爪簧能以图19—31所示第一种形式拨链器的致动装置中的棘爪簧相同的方式转动至换低档和换高档的不同位置，从而提供对后部拨链器的钢绳系统和后部拨链器中无效运动的补偿，以及提供后部拨链器的控制钢绳运动的越档增量。

图40—43所示的后部拨链器的换档致动装置66b的结构及工作方式均与图19—31所示后部拨链器的换档致动装置66基本相同，唯一的不同是棘爪弹簧件，棘爪弹簧件心轴弓形凹槽以及手柄转动部分中棘轮凹口两侧斜度的形状。

因此，后部拨链器的换档致动装置66b包括一基本圆形体240b，适于固定在把手222的右部固定手柄226的内侧。圆形体240b包括一个内部心轴部分242b，心轴部分242b具有一圆形中央孔243b使其可以套装在把手222上。心轴242b上的一个径向螺孔244b内装一定位螺钉，最好是六角头螺钉，用于将心轴242b固定在把手222上。

在心轴242b上的径向朝外的弓形凹槽248b内装基本互补的弓形弹簧件250b，弹簧件250b最好由坚韧的弹性树脂如迭尔林制成，但也可用其它适当的树脂或弹簧金属材料制成。

固定的圆形体240b也包括与心轴242b整体形成且从其上径向向外延伸的外罩部分252b，且包括基本平的径向部分254b和外圆柱凸缘部分256b。钢绳导管258b在结构和操作上均与图20所示的钢绳导管258相同。

在心轴242b上的弓形凹槽248b与后部拨链器66的第一种形式中相应的弓形凹槽248的区别在于，它具有一个不间断弓形滑动面264b，这使弓形弹簧件250b具有不变的弹簧刚度。弓形凹槽248b其具有基本径向的肩台266b和268b。

现在具体描述弹簧件250b，它具有一个基本与弓形凹槽互补的弓形体部分274b，其端部标号为276b和276b。弹簧件250b只有一对基本径向向内指向的肋，即端肋277b和278b。除此以外，弹簧件的弓形体部分274b的内表面是连续的。倒圆的分度凸起284b从弓形体部分274b基本径向向外地凸出，基本位于弓形体部分274b的端部276b和276b之间的中间。后部手柄换档致动装置66b的外部手柄转动部分

后部手柄换档致动装置66b第二种形式的手柄转动部分290b除两点以外在结构和操作方面与后部手柄换档致动装置66第一种形式的手柄转动部分290相同。第一点，其棘轮凹口在其换低档侧比在其换高档侧具有较小的倾角，从而补偿了在换低档方向上后部拨链器的较大的回位弹簧力。第二点，致动装置66的钢绳滑动段304已被一个固定的绕钢绳凸缘所替代，这一点下文将详述。因此，后柄转动部分290b包括一个紧靠固定的右手柄226内侧可转动地支承在把手222上的长形圆形体292b，在手把222朝外的方向上，右手柄226使圆柱体292b轴向定位。一泡沫橡胶或氯丁橡胶手柄固定地套装在可转动的圆柱体292b上，从而加大转动部分290b的径向尺寸并使手致动时感到舒适。

一钢绳致动凸缘结构296b基本径向向外地从圆柱体292b轴向内端(相对于把手来说)延伸。钢绳致动凸缘结构296包括径向指向的盘状部分和外部钢绳致动段300b。钢绳致动段300b包括一个最好与后部手柄换档致动装置66第一种形式的钢绳凸轮槽302相同的钢绳凸轮302b，包括相似轮廓的铲式凸轮303b，铲式凸轮306b具一过渡的进入部分308b，一凸轮斜坡部分310b和一凸轮凸起部分312b。

在换档致动装置第二种形式66b中，内部支承心轴242b包括一固定的轴向凸缘350指向把手端部并在径向上紧靠把手222。上述固定的轴向凸缘350替代了后部拨链器第一种形式66的手柄转动部分290的钢绳滑动段304。因此，钢绳236的固定端部绕在固定的轴向凸缘350上后才进入钢绳凸轮槽302b，这样就消除了钢绳端部的摩擦，而钢绳端部的摩擦正是钢绳端部和拨链器66的第一种形式的手柄转动部分290的钢绳滑动段304之间滑动接触的特征。

钢绳致动凸缘结构296b还包括一个基本呈半圆形的棘轮部分314b，其上有一系列间隔开的，基本径向朝内敞开的凹口322b，图41中画出有7个这种凹口，对应于复式自由轮52的7个链轮，倒圆的分度凸起284b相继地接合在这些棘轮凹口322b。每个棘轮凹口322b具有较小的倾角，如大约30°，用来将倒圆的分度凸起284b送至其钢绳拉动侧360上，并具有较大的倾角，如大约60°，用来将倒圆的分度凸起284b送至其钢绳松释侧362。棘轮凹口322b的钢绳拉动侧360和棘轮凹口322b的钢绳松释侧362之间的倾角差基平平衡了致动装置66b各换低档运动和各换高档运动时在拉动钢绳和松释钢绳之间后部拨链器的钢绳回位弹簧力的差。如图43所示，倒圆的分度凸起284b具有小于60°的夹角，以便适应棘轮凹口322b钢绳松释侧的大约60°的倾角。因此，分度凸起284b的钢绳松释侧倾角也小于大约30°。如果需要，倒圆的分度凸起284b的钢绳拉动侧也可以具有较大的夹角，不过多少要小于60°。

在致动装置60b内的钢绳端部终止于一位于钢绳端部托架324b内的端珠328b，托架324b和端珠328b可与后部手柄换档致动装置66第一种形式的托架324和端珠328相同。或者，钢绳端部可通过外罩的盘状部分254b上的一个孔穿出外罩252之外，钢绳端珠也位于外部。

图44是后部手柄致动装置66的手柄转动部分290的棘轮部分314的示意图，图中给出了对于各棘轮凹口322的钢绳拉动量和手柄转动部分290转动的度数的典型值。在图44中，手柄转动部分的棘轮部分314已被展平以便清楚和易于理解。

图45与图44相似，但不同之处是表示前部拨链器60的手柄转动部分290a的棘轮部分314a，图中也给出了对于各凹口322a的钢绳拉动量和转动度数的典型值。手柄换档致动装置的绕线架形式

在描述按照本发明的手柄换档致动装置的绕线架形式之前，先简要地回顾一下本发明的铲式凸轮形式，这样在下面的详细说明中就可以更好地理解绕线架形式和铲式凸轮形式之间的差别。

按照本发明的手柄换档致动装置的第一种铲式凸轮形式示于图19—39中，利用直接可滑动地拉动和松释拨链器的控制钢绳以分别实施换低档和换高档，钢绳的手柄换档致动装置端固定于致动装置的主体中。该主体相对于把手是静止的。第一种铲式凸轮形式具有一圆柱形的薄的滑动部分与凸轮斜坡部分一起转动，并将小量的滑动摩擦加在凸轮凸起部分和钢绳之间的较大量的滑动摩擦上。

图40—43所示第二种铲式凸轮与第一种铲式凸轮的区别在于，由于将钢绳的固定的端部绕在一薄的固定管上，从而消除了铲式凸轮的滑动段及其小量的钢绳摩擦。

本发明的这两种铲式凸轮形式都要求钢绳以相对于把手和换档致动装置的公共轴线相当大的角度穿出换档致动装置主体，因而将致动装置出口结构的进一步摩擦加在拨链器的换档致动装置的钢绳上。由于钢绳摩擦力较小，所以尽管存在上述钢绳摩擦区域，换档致动装置垢这两种铲式凸轮形式的工作性能仍很好，远远地好于大多数现有技术中的自行车的拨链器的换档装置。

现在即将描述的换档手柄致动装置的形式示于图46—74，本申请人称之为“绕线架式”(jack spool)手柄换档致动装置。从以下的描述和附图可知，绕线架式结构的固有特点是摩擦小，在手柄转动向钢绳平动的转换中消除了钢绳的滑动摩擦，并使钢绳能以理想的角度，最好是与把手基本平行地穿出换档致动装置本身，这就大大地减小了钢绳的出口摩擦。

图46与图19相似，表示山地自行车400的前端部，山地自行车具有一宽的稍向后斜的把手402。普通的左、右侧固定手柄404和406分别位于把手402两端。前部拨链器的手柄换档致动装置408在紧靠左侧固定手柄404内侧套装在把手402上。后部拨链器的手柄换档致动装置410在紧靠在侧固定手柄406内侧装在把手402上。前部拨链器的手柄换档致动装置408包括一手柄转动部分412，而后部拨链器换档致动装置410包括一手柄转动部分413。手柄转动部分412和413的暴露部分最好包覆泡沫橡胶或泡沫氯丁橡胶，以利抓握和舒适地换档操作。

将前部手柄换档致动装置连接于前部变速齿轮传动机构的前部拨链器的控制钢绳系统414包括控制钢绳415。后部拨链器控制钢绳系统416包括后部拨链器的控制钢绳417。前部拨链器控制钢绳系统414最好与图1所示自行车10所用系统相同，前部钢绳外壳4l8终止于一与图5所示卷筒相似的调整卷筒，前部变速齿轮传动控制钢绳415沿主下管420向下延伸并跨越底部托架，如图3和4所示，象图6和7所示钢绳外壳一样，基本是没有压缩的钢绳外壳。

后部拨链器系统416也包括向前的钢绳外壳419和向后的钢绳外壳，象图1和2中所示那样。后部变速齿轮传动控制钢绳系统416最好与上面结合图1—7详细描述的后部拨链器的钢绳系统62相同。前部拨链器的绕线架式换档致动装置

图47—65表示本发明的第一种绕线架形式的结构和操作细节，这种绕线架形式是与前部拨链器的手柄换档致动装置408有关的，而致动装置408临近于把手402的左侧端部。上述结构和操作细节基本与图66—69所示的后部拨链器的手柄换档致动装置410的情况相同，不同点在于图47—65所示的前部拨链器的换档致动装置408的结构中具有与前部拨链器的三个链环相对应的三个凹口，而图66—69所示后部拨链器换档致动装置410则具有与后部拨链器的自由轮的7个链轮相对应的7个凹口。另外，对各链轮的凹口间隔上可以有某些微调变化，而比起前部拨链器手柄换档致动装置408来，这一点更经常地适用于后部拨链器的换档致动装置410。前部拨链器换档致动装置的钢绳拉动松释传动系统

前部拨链器手柄致动装置408包括一基本是圆形的主体421，通过定位螺钉423锁定在把手402上。主体421的一外侧盖板422支承在手柄转动部分412上，如图53所示。基本圆形的绕线架支承环424在主体421内侧与主体421齐平。绕线架支承环424借助定位螺钉426锁定在把手402上。在主体421和绕线架支承环424之间通过主体421上的弓形定位凹槽428提供转动互锁，凹槽428内装一互补的支承环424上的弓形定位凸起。上述转动互锁很重要，这是因为在主体421和支承环424之间的相对转动力要比主体421和支承环424相互间及它们相对于把手402的轴向力要大得多。

绕线架支承杆432与绕线架支承环424是整体的，从支承环424以基本平行于把手402的向内侧方向延伸并基本在把手402的相对于支承环定位凸起430圆周反应侧。绕线架本身的标号是436，在图49和50中首次可以见到其某些细节，它包括一外壳438。绕线架436借助一枢轴螺栓440可摆动地安装在支承杆432的基本平面侧433，枢轴螺栓440上有一垫圈442。绕线架436基本平行于支承杆432和把手402，如后面的附图中所示，使前部拨链器致动装置的钢绳415从绕线架436切向地伸出，基本平行把手402，这对钢绳415来说是最理想的减摩伸出方向。绕线架436的基本平面的方向垂直于主体421和支承环424基本平面的方向。

绕线架436可以周向定位于绕把手402的任何需要的位置，以便最好地利于钢绳系统414的铺设和适合于骑车人。现在推荐的绕线436在把手402上的周向位置如图46所示。相对于自行车的前端部分400，绕线架436的上述位置在把手402的前面，其转动轴线稍低于把手402，其平面方向基本是垂向的。

前部拨链器手柄传动滑轮444安装在前部拨链器手柄转动部分的内侧端部以便随着转动部分412一起转动。传动滑轮444如图49—53和60—65所示。绕线架436具有一个钢绳的圆弧输入槽446如图49—52和58—65所示。绕线架的一条短传动钢绳448的一端连接于致动装置手柄转动部分传动滑轮444，而另一端连接于绕线架416。传动钢绳448具有一位于手柄转动部分传动滑轮444上一凹口452内的端珠454，如图49，51，52和60—65所示。在传动钢绳448另一端有一相似的钢绳端珠454位于绕线架436上的一凹口456中，如图51，52和59所示。

前部拨链器的控制钢绳415接合在绕线架的钢绳输出槽458中，并具有一位于绕线架436上的一凹口492内的端珠460，示意性地示于图51和52，具体结构示于图59。钢绳输出槽458具有鹦鹉螺形凸轮形状，在换低档动作过程中提供逐渐增大的钢绳拉力，以便补偿逐渐增大的拨链器回位弹簧力，这种情况将在下文中描述前部拨链器手柄致动装置408的工作方式时详述。

为了便于看清手柄转动部分传动滑轮444和绕线架436转动轴线的相对定向，在图49—52中，手柄转动部分传动滑轮的中心线标号为466，而绕线架中心线标号为468。

图53表示固定主体421的外侧圆柱形套筒部分470，以及手柄转动部分412的重叠外侧圆柱形套筒部分472。两套筒部分470和472以及整个手柄换档致动装置408由外侧保持环474限制向外侧的运动，保持环套装在把手402上并借助定位螺钉476连接于把手402。前部拨链器的手柄换档致动装置408的棘轮系统

图60—66表示适用于三链环前部变速齿轮传动系统的棘轮系统，用于将链条工作定位于三链环中的每一链环上，用于拉紧和松释在前部变速齿轮传动系统及其钢绳系统中的各个无效运动，以及用于提供链条越档的拉紧和松释。图60表示前部拨链器的棘轮系统在其最高档位上，此时链条在三链环中的最小链环上，无效运动和越档都已被松释。这是前部拨链器手柄转动部分412在一组附图60—65中逆时针方向的端部位置。从图60所示的松释的，最小链环位置开始的换低档动作示于图61—63，前部拨链器手柄转动部分412从图60的位置顺时针转至图63的位置。这相应于手柄转动部分412的顶部从图46看去自上而下朝向骑车人的运动，这是换低档的最舒适自然的转动方式，其部分原因是由于对骑车人所要求的换低档力较小的缘故。从最大链环向最小链环的换高档示于图64和65，换档手柄转动部分412从图64和65看去作逆时针方向转动，从图46看去，转动部分412的顶部自上而下背离骑车人运动。

前部拨链器致动装置的棘轮系统包括做为主要零件的一个与转动部分412为整体的弓形棘轮结构480。图50—65的横剖视图中可见棘轮结构4 80的细节，图53中可见棘轮部分480的一个小的轴向剖视图。三个间隔开的，径向向外的棘轮凹口482设置在棘轮部分480上。对于前部拨链器的手柄转动部分412来说，这些棘轮凹口一般是有规律均匀分布的，但是如果需要，相互间隔也可以从其均匀间隔位置稍作变化，以便精细调整从而适应各种前部拨链器。

一径向向内的，长的弓形弹簧凹槽484设置在固定的主体421上。弓形弹簧凹槽484径向向外地与弓形棘轮结构480间隔开，在轴向上基本与棘轮凹口482对准。弹簧凹槽484具有一径向指向的，位于端或顺时针端部(图60—65)的肩台486，用作棘爪弹簧件(下文详述)在换低档时拉动钢绳的端部止动件。弹簧凹槽484左端即逆时针方向端部(图60—65)的相似肩台488为棘爪弹簧件在换高档期间作为止动件。倒圆的微凸490从弹簧凹槽484底部在稍与右端即顺时针方向端部的肩台486隔开处径向向内突起，因此，在微凸490和肩台486之间形成了作为弹簧凹槽484之一部分的倒圆凹槽492。

棘爪弹簧件494是一板簧，它包括一长的弓形弹簧体496，位于弓形弹簧凹槽484中，基本与弹簧凹槽484互补。弓形弹簧体496的弓形外表面径向向内从弹簧凹槽484的底面间隔开以适应在棘轮功能过程中弹簧体496的弯曲。这种在弹簧凹槽484和弹簧体496的相对表面间的径向距离是由在棘爪弹簧件494上的径向向外指向的，倒圆的端部肋条498和500提供的，端部肋条498和500使长的弹簧体496的大部分长度从弹簧凹槽484的底面径向向内地间隔开来，因此提供了弹簧体496和固定的主体421之间的必要间隙以便使弹簧体496在弓形棘轮结构480中的棘轮凹口428间换档时可以作径向向外的挠曲。棘爪弹簧件494包括一倒圆的棘爪凸起，从长的弹簧体496的中间位置径向向内突出。棘爪凸起502一般由棘爪弹簧件494径向向内压入棘轮结构480上的三个棘轮凹口482之一的接合位置，如图60—65所示，并且在换档时沿着棘轮凹口482间的棘轮结构480的径向外弓形面作跨越运动。

一径向延伸的换高档止动柱504固定在主体421上，径向向内从主体421外壳伸入弓形棘轮结构480的转动路径，因此，止动柱504在其最高档位，即图60中逆时针方向的端部位置上时会碰到弓形棘轮结构480。因此，换高档止动柱504使棘轮结构480和手柄转动部分412止动于其最高档位，如图60所示。一类似的换低档止动柱506固定在主体421上，从主体421的外壳向内延伸，以便将弓形棘轮结构480和手柄转动部分412止动于其最低档位，即图63中顺时针方向的端部位置。前部手柄换档致动装置408钢绳拉动/松释的工作方式

前部拨链器手柄换档致动装置408的工作方式将从以下三阶段来考虑：(1)在手柄转动部分412和绕线架436之间，通过短传动钢绳448的连接操作，以便拉紧和松释前部拨链器的控制钢绳415；(2)在手柄转动部分412和固定的主体421之间的棘轮系统的操作，以便使自行车链条相对于前部拨链器的三个链环定位，以及(3)在一般情况下以及在跨越置放期间精细调整以防链条摩擦。

操作的第一阶段涉及手柄转动部分412和绕线架436之间连接的拉紧和松释，清楚地示于图49—52，58和59，但在图60—65中也可看出。图51，52和59的重要性在于，它们画出了绕线架钢绳输出槽458的鹦鹉凸轮形状，该输出槽458逐渐提供增加的扭矩以补偿在换低档方向前部拨链器回位弹簧增加的反向力，与此相反该输出槽458逐渐提供减小的扭矩以补偿在换高档方向上拨链器回位弹簧减少的反向力。

现在主要参阅图51，52和59，首先研究换低档方向的拉动和松释在手柄转动部分传动滑轮444和绕线架436的操作。图51，52和59表示传动滑轮444和绕线架436处于部分换低档位置上。传动滑轮444的进一步换低档转动(在图51和52A中为逆时针方向)拉动绕线架短传动钢绳448，使绕线架436以图51，52B和52C中和图59中顺时针方向转动。这就产生了控制钢绳415的换低档拉紧平动，如图51，52C和59所示。

为换高档从部分换低档的位置而进行的钢绳松释是由各部件以图51，52和59中转动箭头相反的方向的转动而完成的；传动滑轮444被驱动以图51和52A中顺时针方向转动，而绕线架436被驱动以图51，52B和52C以及59中的逆时针方向转动。

绕线架钢绳输出槽458(前部拨链器控制钢绳415在其中导向)的鹦鹉螺凸轮形状如图51，55c和59所示，是一条光滑的连续曲线，从在最低速比的最大链环位置上的最小的，最高扭短的切向控制钢绳出口半径直至在最高速比，最小链环位置上的最大的，最低扭短的切向控制钢绳出口半径。因此，鹦鹉螺形绕线架钢绳输出槽458在图51，52c和59中顺时针方向转动提供了逐渐减小的半径以便在钢绳415上逐渐增加换低档的拉动扭矩，而鹦鹉螺形绕线架钢绳输出槽458在图51，52c和59中逆时针方向以转动提供了渐增的半径，以便在控制钢绳415上的逐渐减小换高档拉动扭矩。

因此，绕线架钢绳输出槽458的鹦鹉螺凸轮形状基本完全补偿和平衡掉了从最小链环向最大链环的换低档过程中在前部变速齿轮回位弹簧拉力的逐渐增加，以及从最大链环向最小链环的换高档过程中在前部变速齿轮回位弹簧拉力的逐渐减小。

就线性的钢绳运动范围而言，普通的前部拨链器一般从最小链环至中链环的换低档要求较大的线性钢绳拉动量，而从中链环向大链环的换低档要求较小的线性钢绳拉动量，而这与进行上述换低档的对扭矩的要求是正好相反的。由于绕线架输出槽458的鹦鹉螺形状在最小链环和中链环之间比在中链环和最大链环之间提供了大得多的钢绳线性运动量，因而对前部拨链器的钢绳线性运动的要求基本由鹦鹉螺形绕线架钢绳输出槽458提供的钢绳线性运动所补偿。这就是说，对于在最小链环和中链环之间的换低档增量和对于在中链环和最大链环之间的换低档增量来说，手柄转动部分412及其传动滑轮444的转动量大致是相同的(且此时拨链器逐渐增加的回位弹簧拉力完全由绕线架钢绳输出槽458的鹦鹉螺形状所补偿)。这样就能使相继的棘轮凹口482之间的弓形间距基本均匀一致，如图60—65所示，这对于骑车人的操作来说是十分方便而自然的，不过这种间距也可以根据需要而变化，以便精确调整来适应具体的前部拨链器。对于普通的前部拨链器的钢绳线性运动要求而由绕线架钢绳输出槽458的鹦鹉螺形状所作的补偿以及同时对前部拨链器回位弹簧拉力变化所作的补偿一种真正协同一致的配合动作。

为了简化手柄换档致动装置408，我们现在推荐在绕线架钢绳输出槽458中的那种上面结合附图描述的鹦鹉螺凸轮形状。这种鹦鹉螺凸轮形状也可以在手柄致动装置的传动滑轮444中或者在绕线架钢绳输入槽446中采用，但是，这会不必要地使装置复杂化。不管对于不同的档位，手柄换档致动装置传动滑轮444和绕线架钢绳输入槽446的相对转动位置怎样，使两者圆周具有不变的间距，这样可以相对简化装置的结构。前部手柄换档致动装置408工作方式的接合阶段

现在参阅附图60一65详述前部手柄换档致动装置408工作方式的接合阶段。弓形棘轮结构480与前部拨链器手柄转动部分是整体的以便随其一起转动。在图60中，弓形棘轮结构480处于相应于三个链环中最小链环的最高档位，图60至图66画出了换低档的全部过程。在图60中示出棘轮结构480处于逆时针方向的端部位置，如图60—63中的转动箭头所示，从其图60的最高档位顺时针方向转至相应于三链环中最大链环的图63中的顺时针方向端部的最低档位。在棘轮结构480的这种换低档转动过程中，绕线架短传动钢绳448在传动滑轮444上通过钢绳端珠/传动凹口连接450/452，与弓形棘轮结构480的转动协同一致地由手柄转动部分412拉动。棘爪弹簧件494凹设于其内的主体421在所有接合位置上都保持固定不动。

在弓形棘轮结构480的最高档位，即逆时针方向的端部位置上，棘爪弹簧件494处于其左侧的，逆时针方向的端部位置，如图60所示，这个位置是前面的换高档动作而带到的，换高档时弹簧件的棘爪凸起502处于其三个棘轮凹口482中逆时针方向端部的凹口中，如图64所示。因此，在图60位置上，棘爪弹簧494的右端抵靠主体421上的端部肩台488，弹簧件494的右端肋条498则位于主体上的微凸490的左侧即逆时针方向侧。在图60中，弹簧件的棘爪凸起502位于三个棘轮凹口482中顺时针方向端部的凹口中。换低档

棘轮结构480的换低档顺时针方向运动的第一增量示于图60至图61，是由棘爪弹簧件494的顺时针方向即向右移位而限定的，在此期间弹簧件上的端部肋条498越过主体上的微凸490进入主体上的凹槽492，在凹槽492中弹簧件494的右端即顺时针方向端靠接在主体上的端部肩台486上而使弹簧件494的移位停止。弹簧件棘爪凸起502在顺时针方向端部的凹口482中的接合比弹簧件端部肋条498抵靠微凸490的那种更圆滑较浅的接合更牢固，因而占有优势。因此，在图61所示的第一移位增量位置上，虽然弹簧件494已移至其顺时针方向的端部位置，但是棘轮结构480并没有产生相对于弹簧件494的转动。从图50至图61的第一移位增量拉动绕线架传动钢绳48，因而也拉动了前部拨链器控制钢绳415，以便消除掉前部拨链器及其控制钢绳系统414中的无效运动，更重要的是，将控制钢绳拉至越档位置。应该注意的是，图60中弓形棘轮结构480的逆时针端部低靠换高档止动柱504，同时换档运动的这个第一增量使棘轮结构480的端部从换高档止动柱504间隔开来。

图61至图62示出弓形棘轮结构换低档顺时针转动的第二增量，该第二增量形成了前部拨链器在小链环和中链环之间的换档致动。在该第二换低档增量中，棘轮结构480的顺时针方向转动扭矩大于图60至图61的第一运动增量时的扭矩，足以使弹簧件的棘爪凸起502反抗弹簧体496的偏压力径向向外地离开顺时针方向端部的棘轮凹口482，因此，弹簧件棘爪凸起502随后沿棘轮结构480的弓形外表面移动直至弹簧棘爪凸起502咬合进中间的棘轮凹口482，此时链条位于中间链环上。在棘爪凸起502和中间棘轮凹口482之间的上述咬合使骑车人可靠地赁触觉知道链条在中间链环上的定位。

最后的换低档增量示于图62至图63，涉及手柄转动部分412以及弓形棘轮结构480的进一步顺时针方向转动，这使弹簧件棘爪凸起502径向向外从中间棘轮凹口482中滑出，再次移至棘轮结构480的弓形外表面上，然后棘爪凸起502沿棘轮结构480的弓形外表面移动直至弹簧件棘爪凸起502最后咬合入三个棘轮凹口482中逆时针方向端部的凹口中，如图63所示，这也能被骑车人感觉到链条此时位于最大的，速比最低的链环上。弓形棘轮结构480顺时针方向的端部抵接换低档止动柱防止了弓形棘轮结构480以及手柄转动部分412的进一步顺时针方向的转动。

虽然在图50—65所示的前部拨链器致动装置的棘轮系统中没有表示出，但是显然，通过采用参照附图22，24—26，28和29详述的那种棘爪簧双弹簧刚度的系统或者采用参照附图41—43详述的那种棘轮凹口换低档和换高档侧倾角不同的系统，在图50—65的棘轮系统中骑车人可以为换低档和换高档使用相同大小的力。

如果在前面换低档的顺序中，骑车人想使链条留在中间链环上，那么，当骑车人松释在换档手柄转动部分412上的力，控制钢绳415的越档运动将被松释，因此，链条将以换高档方向移动与中链环对准。另一方面，如果换低档顺序涉及从小链环通过中间链环向大链环的换档运动，那么，通过这一顺序也进行越档运动，而当骑车人松开手柄转动部分412时，钢绳的越档运动将被松释从而将链条与大链环精确对准。同样，从中链环到大链环的换低档，当骑车人松开手柄转动部分412，也会松释越档运动。

结合图19—43所示本发明的铲式凸轮形式，前面已描述了越档的各个方面，包括在越档前对无效运动的最初拉紧的描述，涉及有关凸轮凸起部分高度的越档运动的描述，以及使链条返回与链轮或链环对准位置的，在换档结束时越档的松释的描述，所有这些描述同样适用于如图46—74所示本发明的所有绕线架形式，在描述本发明的绕线架形式时也要参阅上述所有描述。换高档

各部件换高档运动的第一增量示于图63至图64，且涉及弓形棘轮结构480转动的第一逆时针方向增量，在此期间弹簧件棘爪凸起502在三个棘轮凹口中逆时针方向端部的凹口中的占优势的牢固接合克服了弹簧件右端肋条498在微凸490之后的较弱接合，使弹簧件494向左即逆时针方向移至图64所示位置，在该位置上，弹簧件494的左端抵靠弹主体端部肩台488。从图63至图64的上述换高档的第一增量并不导致链条从最大链环向中链环的任何实质性的换档运动，而且在前部拨链器及其钢绳系统中的任何无效运动仍为松弛状态，正象骑车人在换低档运动结束时松开手柄转动部分412时那样。

弓形棘轮结构480的进一步逆时针方向换档转动，使链条从大链环移向中链环，如图64至图65所示，在此期间弹簧棘爪凸起502从逆时针方向端部的棘轮凹口482中滑出并沿棘轮结构480的弓形外周面移动以便咬合入中间的棘轮凹口482，从而使链条进入与中间链环的接合状态，此时拨链器及其钢绳系统的无效运动仍为松弛状态。棘爪凸起502在中间棘轮凹口482中的上述接合也能被骑车人感觉到。

手柄转动部分412及弓形棘轮结构480相对于固定主体421的换高档逆时针方向转动的最后增量如图65和图50之间所示。这一增量包含弹簧件棘爪凸起502从中间的棘轮凹口滑出，沿棘爪弹簧件494的弓形外周面滑动，然后弹簧件棘爪凸起502咬合入三个棘轮凹口492中顺时针方向端部的凹口以完成换最高档动作。在上述换高档动作结束时，在前部拨链器及其钢绳系统中的无效运动仍为松释状态以便链条在三个链环中的最小链环上的适当对准，棘轮结构480的逆时针方向端部抵接固定在主体421中的换高档止动柱504，防止了棘轮结构480及换档手柄转动部分412的进一步逆时针方向转动。前部拨链器防止链条摩擦的精调

现在参阅图60和61，如图所示棘爪弹簧件494具有两个在固定主体421上的分立的特殊位置。在图60中，弹簧件494处于在主体421上的逆时针方向端部的最高档位置。而在图61中，弹簧件494处于在主体421上的顺时针方向端部的换低档位置。上述两分立的位置是由弹簧件端部肋条498抵靠在主体上的微凸490的逆时针方向侧即左侧(图60)以及在凹槽492中抵靠微凸490的顺时针方向侧即右侧(图61)而限定的。由于弹簧件棘爪凸起502在三个棘轮凹口482中任一个中的接合都强固于弹簧件端部肋条498抵靠微凸490任一侧的接合，因而手柄转动部分412在顺时针方向上一个小的转动量将使弹簧件494从其图60位置移至其图61位置，而手柄转动部分412在逆时针方向上一个小的转动量将使弹簧件494从其图61位置移至其图60位置。弹簧件494在主体421中的上述运动可以由骑车人实现而不致将链条从一链环移至另一链环，这是由于弹簧件棘爪凸起502在三个棘轮凹口482中的任何一个凹口中的接合都强固于弹簧件端部肋条498抵靠主体上的微凸490的接合。弹簧件494在主体421中的上述两个转动的特殊位置通过弓形棘轮结构480和绕线架436转移至控制钢绳415，使骑车人对于三个链环中任一链环都有两个可供选择的自行车链条的横向位置以避免链条摩擦。不管链条后部在复式自由轮上的横向位置如何，即结合图14和15描述的“平行置放”或“跨越置放”，骑车人都可以在这两个横向位置进行选择而避免链条摩擦。后部手柄换档致动装置410

图66—69描画与本发明的绕线架形式的与后部拨链器手柄换档致动装置410有关的操作和结构，后部手柄换档致动装置410位于把手402的右端附近。上述结构和操作的细节基本与前部拨链器手柄换档致动装置408相同，不同之处在于，如图66所示，弓形棘轮结构480a有7个相应于后部拨链器自由轮的7个链轮的凹口，不而是象前部拨链器换档致动装置408中的三个凹口。

后部变速齿轮换档致动装置410如图66所示，图66与描画前部拨链器换档致动装置408的图48基本相同，不同之处在于，各构换档致动装置410是位于把手402右端附近的，后部手柄转动部分413向外侧延伸至普通的右侧固定手柄406。因此，固定的主体421a具有一块外侧盖板422a，做为手柄转动部分413的一个零件是可以转动的，主体421a借助定位螺钉423a锁定在把手402上。绕线架支承环424a也借助一定位螺钉426a锁定在把手402上。主体412a和支承环424a通过主体421a上弓形定位凹槽428a和支承环424a上的弓形定位凸起430a之间的互锁而防止相对转动。绕线架支承杆432a与支承环424a是整体的，在向内侧的方向上延伸。即向图66中的左侧延伸，基本平行于把手402。主体421a和支承环424a借助一个与图53中所示保持环479相同的保持环进一步防止向外侧的移动。

绕线架组件434a包括绕线架436a，绕线架外壳438a，以及一个固定地支承在支承杆432a上的绕线架枢轴螺栓440a。

现在具体参阅图67，后部拨链器的手柄转动部分413具有位于其上的传动滑轮444a，而绕线架436a具有位于其上的钢绳输入槽446a。绕线架短传动钢绳448a使手柄转动部分413与绕线架436a相互连接，在传动滑轮444a上被驱动，并延伸进入绕线架的钢绳输入槽446a。传动钢绳448a具有一输入端珠450a位于手柄转动部分413上的传动凹口452a中，现参阅图68和69，还具有一输出端珠454a，接合在绕线架钢绳输入槽446a上的凹口456a中。后部拨链器控制钢绳417的绕线架钢绳输出槽458a示于图67，但在图68和69中看得更清楚，图68和69表示绕线架钢绳输出槽458a的鹦鹉螺凸轮形状，它在换低档转动手柄转动部分413时，提供逐渐减小的半径，从而使转矩渐增，而在换高档转动手柄转动部分413时，提供逐渐增大的半径，从而使扭矩逐渐减小。如图68和69所示，后部拨链器控制钢绳462a具有钢绳输出结构464a，它包括一个用于后部拨链器控制钢绳417的调整卷筒。

现在再次具体参阅图67，与后部拨链器手柄转动部分413为整体的弓形棘轮结构480a具有相应于7链轮复式自由轮的7个径向向外敞开的相互间隔开的棘轮凹口492a。棘轮凹口482a绕弓形结构480a的周边可基本等间隔分布，但是根据下述需要也可以不等间隔分布：(1)改变手柄转动部分413的扭转率以补偿在换低档方向的逐渐增大的扭矩，或者补偿在换高档方向的逐渐减小的扭矩，(2)补偿后部拨链器在自由轮链轮范围上的不规则性，(3)补偿各具体厂商生产的自由轮链轮间距上的变化。

在固定主体421a上的径向向外指向的弓形凹槽484a，其两端具有止动肩台486a和488a，以便对弹簧件分别提供换低档止动和换高档止动，弓形凹槽484a也包括临近换低档端部肩台486a的一个径向向内指向的，倒圆的微凸490a，在微凸490a和肩台486a之间形成的一个倒圆的凹槽492a中。棘爪弹簧件494a包括一个长的弓形弹簧体496a，弹簧体496a具有倒圆的，径向向外指向的端部肋条498a和500a。倒圆的棘爪凸起502a与弹簧体496a为整体的，径向向内突出，以便在换档操作中顺序地与棘轮凹口482a接合。

图67表示处于最高档位置上的后部拨链器换档致动装置动装置410的各部件，其中弓形棘轮结构480a在换高档止动位置上抵靠在固定主体421a上的换高档止动柱504a上。在上述最高档位置上，棘爪弹簧件494a在主体421a内处于顺时针方向端部位置上，弹簧件494a顺时针方向端部抵靠肩台488a，而弹簧件端部肋条498a抵靠微凸490a的顺时针方向侧即右侧。在各部件的该位置上，弹簧件的棘爪凸起502a接合在棘轮结构480a上的7个棘轮凹口482a中的逆时针方向端部的凹口中。

手柄转动部分413运动的第一换低档增量(在图67中看是逆时针方向的)中，使棘轮结构480a的棘爪弹簧494a在凹槽484a中逆时针方向即向左移动，因而使弹簧件494a的逆时针方向端移抵主体上的肩台486a，弹簧件端部肋条498a′跨越微凸490a进入端部凹槽492a。手柄转动部分413和棘轮结构480a运动的上述第一逆时针方向增量拉动绕线架传动钢绳448a以及后部拨链器控制钢绳一个足够的量以消除掉后部拨链器及其控制钢绳系统416中的全部无效运动，并对后部拨链器控制钢绳417提供一个理想越档运动量。

继续逆时针方向(图67)换低档转动手柄转动部分413和弓形棘轮结构480a，将使其余6个棘轮凹口482a相继移入与弹簧件棘爪凸起502a对准的位置，使自行车的链条从最小自由轮链轮相继向下移向最大的自由轮链轮，在该位置上，弓形棘轮结构480a的逆时针方向端将抵靠换低档止动柱506a以防止手柄转动部分413或自行链条的进一步换低档运动。

与此相反，从上述各部件的最高档位置，手柄转动部分413以及弓形棘轮结构480a以图61中顺时针方向(与转向箭头相反)运动的第一换高档转动增量将使棘爪弹簧件494a顺时针方向移至图67所示位置，弹簧件494a的顺时针方向端抵靠止动肩台488a，弹簧件端部肋条498a抵靠微凸490a的顺时针方向侧。在换低档结束时放松后部拨链器的手柄换档致动装置410时即已将后部拨链器及其钢绳系统414中的无效运动松释掉。在图67中顺时针方向地继续换高档转动手柄转动部分413以及弓形棘轮结构480将使后部拨链器控制钢绳417逐渐放松，从而使自行车链条在自由轮链轮之前相继地换高档，直至达到图67所示最高档位置，此时弹簧件棘爪凸起502a接合在一系列棘轮凹口482a中逆时针方向端部的凹口中，而棘轮结构抵靠换高档止动柱504a。

继续参阅图67，如图所示，棘爪弹簧件494a具有两个在固定主体421a中的分立的转动特殊位置，即顺时针方向的最高档位置和逆时针方向的换低档位置，在手柄转动部分413以及弓形棘轮结构480a运动的第一换低档增量中弹簧件494a即移至该换低档位置。上述两个分立的位置是由弹簧件端部肋条498a位于主体上的微凸490a的两相对侧而限定的。由于弹簧件棘爪的凸起502a在7个棘轮凹口486a中任一凹口中的接合部都强固于弹簧件端部肋条498a抵靠微凸490a两侧的接合，因而手柄转动部分413的一个小量转动将使弹簧件494a在主体421a中的上述两个位置之间移动。象在前部拨链器致动装置中的情况一样，弹簧件494a在主体421a中的上述运动可由骑车人实施而并不致使链条从一个自由轮链轮向另一自由链轮的换档，这是由于弹簧件棘爪凸起502a在7个棘轮凹口482a中任一凹口的接合部强固于弹簧件端部肋条498a抵靠微凸490a的接合的缘故。弹簧件494a在主体421a中的上述两个转动的特殊位置通过弓形棘轮结构480a和绕线架436a转移至后部拨链器控制钢绳417，从而使骑车人对于7个自由轮链轮中的任一个链轮都可选择自行车链条的两个横向位置，以便避免链条摩擦。为避免链条摩擦的这两个横向链条位置选择，对后部拨链器的链轮并不象对前部链环那样需要频繁地进行，但是在跨越置放在情况中却是特别有用的。

图68和69表示顺时针方向(图68和69中)的绕线架436a的换低档转动，它相应于图67中方向箭头所指示的弓形棘轮结构480a的换低档转动。手柄转动部分413的换低档转动将通过钢绳输出端珠454a在凹口456a中的接合拉动绕线架钢绳输入槽464a上的绕线架传动钢绳448a，从而引起绕线架463a顺时针方向的换低档转动，如图68和69所示。图69表示绕线架463a从其图68所示位置由于上述换低档转动而发生了转动位移。绕线架463a的这种换低档转动使绕线架钢绳输出槽458a同步地顺时针方向换低档转动，因而通过钢绳端珠460a在凹口462a中的接合产生后部拨链器机构控制钢绳417的线性拉动。棘爪弹簧件494a从其图67位置移至与主体肩台486a抵靠位置，即可感知控制钢绳417的最初的上述拉动，伴随发生的是在后部拨链器及其控制钢绳系统416中无效运动的消除和越档运动。然后，控制钢绳417的进一步拉动将引起实际的换低档动作。齿轮传动绕线架实施例

图70和71表示本发明的一种绕线架形式，其中，前部手柄换档致动装置408b由其手柄转动部分412b借助一对伞齿轮驱动绕线架436b，所述伞齿轮付中，一个是安装在转动部分412b上由其驱动的主动伞齿轮514，另一个是做为绕线架一部分的从动伞齿轮516。

图70和71所示本发明前部拨链器换档致动装置408b的齿轮传动形式与参阅图46—65详述的短钢绳传动形式在结构和操作上基本相同，不同之处是在图70和71所示形式中，绕线架的伞齿轮传动代替了绕线架的短钢绳传动。因此，图70和71所示的齿轮传动的换档致动装置408b可以具有与参阅图60—65详述的前部手柄换档致动装置408相同的棘轮系统结构和工作方式，同样，图66—69所示的后部拨链器的手柄换档致动410也可以具有与图70和71所示的那种绕线架齿轮传动以代替图66—69的绕线架的短钢绳传动，除此之外与图66—69所示和参阅图66—69详述的情况具有相同的结构和工作方式，包括图67所示后部拨链器的棘轮系统的结构和工作方式。

因此，图70和71所示的前部拨链器的手柄换档致动装置408b包括可绕把手402转动的手柄转动部分412b，固定于把手402的主体421b，以及随手柄转动部分412b一起转动的圆形主体盖板422b。主体421b借助定位螺钉423b以及保持环固定于把手402，所述保持环与图53所示保持环474相同。

绕线架支承环424b借助定位螺钉426b固定于把手402，支承环424b和主体421b通过主体421b上的弓形凹槽428b接合于支承环424b上的弓形凸起430b的方式而锁定以防相对转动。绕线架支承杆432b是与支承环424b为整体的，以基本平行把手402地向内侧方向延伸。绕线架组件434b包括绕线架436b，绕线架436b可在枢轴螺栓440b上转动，枢轴螺栓440b安装在支承杆432b上。

绕线架传动齿轮514固定地安装在手柄转动部分412b上随手柄转动部分412b共轴转动。主动齿轮514具有基本面向内侧方向的环形齿条，其斜面大约与齿轮514与手柄转动部分412b的公共转动轴线呈45°。因此主动齿轮514的齿条倾角与从主动齿轮514的基本平面偏离大约45°。

绕线架从动齿轮516固定在安装在绕线架436上，其轴线基本与主动齿轮51 4轴动轴线呈直角。从动齿轮516具有环形齿条，与转动轴偏离大致45°，与主动齿轮514的环形齿条互成余角关系并啮合。因此，从动齿轮516的环形齿条也与从动齿轮516的基本平面呈大约45°。从动齿轮516的该基本平面与绕线架436b的基本平面相同，基本平行于把手402，这是前部拨链器控制钢绳415从绕线架436b伸出的推荐方向。

虽然图70和71中所示为大约45°齿条的主动齿轮514和从动齿轮516，但是，显然其它适宜的互余角度也可用于本发明，例如主、从齿轮514/516的相对于转动轴线的斜角分别为60°和30°，或30°和60°，或者任何其它适宜的互余角度。作为替代，如果需要，主动齿轮514的齿条也可以是基本面对内侧方向的平的圆形齿条，而从动齿轮516的圆形齿条为互余的圆柱形正齿轮；或者与此相反，在从动齿轮516上可有基本平的齿条，而在主动齿轮514基本为圆柱形的正齿轮。

图71表示齿轮514和516的换低档转动方向，主动齿轮514的换低档转向为逆时针方向，而从动齿轮516的换低档转向为顺时针方向。前部拨链器控制钢绳415与绕线架钢绳输出槽458b相接合，输出槽458b具有鹦鹉螺形状，因此，绕线架436b顺时针转动换低档时钢绳的拉动将使拉动半径逐渐减小，相应扭矩逐渐增大，而换高档时钢绳的放松将使其半径逐渐增大，相应扭矩逐渐减小。绕线架直接棘轮接合的齿轮传动形式

图72—76表示本发明的另一种齿轮传动绕线架形式，它在两方面不同于图70和71所示的形式，其一是棘轮接合的布署，其二是消除无效运动和提供越档的机构。在图72—76所示的形式中，棘轮接合在绕线架本身和相对于把手402固定的结构之间。这比起前面描述的棘轮接合是与手柄转动部分412b有关的本发明形式来，为前部拨链器的控制绳以及前部拨链器提供了稍许直接些的，但更为可靠的棘轮接合。消除无效运动并提供越档的机构是直接与绕线架配合工作的。由于棘轮接合是直接与绕线架而不是手柄转动部分直接相关，因而要求在手柄转动部分和绕线架之间在两个转向上都有可靠的传动，这种要求是由齿轮传动装置实现的。

现在首先参阅图72和73，前部手柄换档致动装置408c包括手柄转动部分412c。由于棘轮机构设于绕线架内，而不是象本发明的前述形式中那样设于固定的主体内，因而在本形式中没有类似的固定主体。绕线架机构支承于固定的支架424c，支承架424c取代了前述形式中的支承环。支架424c是拼合式的，如图72所示，从而可以在把手402上滑动，并借助一对夹紧螺栓520和522夹紧在把手402上。一个绕线架安装柱524构成支架424c的整体部分，安装柱524从把手402的轴线以基本径向向外的方向突伸。

绕线架436c可转动基本垂直于把手402的纵轴。一主动伞齿轮526共轴地安装在转动部分412c上以便随其转动。一外部的伞齿轮环528是绕线架436c的一部分，并由齿轮526驱动，在齿轮526和528之间的传动连接用于根据手柄转动部分412c的换低档或换高档转动来实现前部拨链器控制钢绳415的拉紧和松释。

绕线架436c的一个内部转动从动环部分530共轴地位于齿环528内，并在其圆周上具有绕线架钢绳输出槽458c。前部变速齿轮控制钢绳415的绕线架端以前面图示和描述的方式锚固在齿环528上的钢绳输出槽458c中，并基本平行于把手402地向内侧穿过钢绳输出结构464c，然后通过前部拨链器控制钢绳系统414延伸至前部拨链器。钢绳输出结构464c安装在臂532上，臂532整体地从支架424c基本以向内侧的方向延伸，并从把手402横向向外延伸，如图72所示。或者，输出结构424c也可以安装在一单独的托架(未画出)上，该托架在支架424c内侧支承在把手402上。钢绳输出槽458c具有前面详述过的鹦鹉螺形状，具有相同的工作方式和优点。

绕线架棘轮系统534示于图72，73和74中。棘轮系统534设于绕线架内环部分530和绕线架安装主524之间。一对基本完全相对的弓形棘轮凹槽536设置在绕线架内环部分530的内周上，内环部分530的基本完全相对的实心部分537在棘轮凹槽536之间延伸，这两个实心部分537成为在换低档方向和换高档方向的棘爪球的端部止动件，如图74—76所示。每条棘轮凹536含有3个棘轮凹口538，图中此三凹口精确地规则分布，两凹口538位于紧靠止动用的实心部分537，第三个凹口位于中央。象本发明的其它形式一样，为了精确调整的目的，在棘轮凹口这间的间距可作调整。

一直径孔540穿过固定的安装柱524，相对于安装柱524和绕线架内环部分530，在轴向上与棘轮凹槽536对准。一对棘爪球542放置在孔的两端以便形成从孔540两端径向向外伸出与棘轮凹槽536，更具体地说与棘轮凹口538作棘轮接合的棘爪凸起。一螺旋压簧穿过孔540以便将球542压入与有关棘轮凹口538接合的位置。因此，两棘爪球中的每一个都相对于两条有关的棘轮凹槽536及其棘轮凹口538发挥相同的棘爪功能。虽然推荐使用两棘爪球542及与其相关的棘轮凹口538以便发挥最佳的棘轮功能，但是显然如果需要，也可只有一个棘爪球542及与其相关的棘轮凹口538。下文将要讲到，这种一个棘爪球的布置推荐用于后部拨链器的手柄换档致动装置。

图74—76表示一无效运动和越档补偿器550，该补偿器550最好用于主动伞齿环528和绕线架内环部分530之间以便削除在前部拨链器及其控制钢绳系统414中的无效运动，并提供在换低档时的越档运动增量，另一方面，在换高档时松释上述无放运动及越档增量。在图74—76中，示出处于其顺时针方向端部位置的整个绕线架436c，包括齿环528和内环部分530，这相应于各部件的最档位置。该最高档位置是由端部止动的实心部分抵靠棘爪球542而限定的。

无效运动和越档补偿器550包括在圆柱形内环部分530上的径向向外敞开的弓形凹槽552。弓形凹槽552具有径向朝外的弓形面554，弓形面554终止于凹槽552径向指向的端部肩台。一条反向的径向朝内的弓形凹槽556设置在齿环528上。虽然弓形凹槽556基本反向地对准弓形凹槽552，但是在弓形长度上长于后者。弓形凹槽556具有一径向朝内的弓形滑动面558，滑动面558终止于凹槽556的径向端部肩台。一倒圆的微凸560在弓形凹槽556两端间的中央从滑动面558上径向向内地突起。

一个无效运动和越档板簧562放置在两弓形凹槽552和556形成的空腔中。板簧562具有一长的弓形弹簧体564，其径向扩张的端部肋条566和568都基本通过凹槽552和556的整个深度。一倒圆的微凸570径向向外在两个端部肋条566和568之间中央从弹性体564突起。该板簧上的微凸576在径向上与齿环上的微凸560重叠。

板簧端部肋条566和568分别位于径向朝外的弓形凹槽552的两端部肩台附近，因此，在无效运动板簧562和绕线架内环部分530之间没有实质性的相对运动。然而径向朝内的弓形凹槽556在弓形范围内却比无效运动和越档板簧562长很多，因此，在无效运动和越档补偿器550的工作中，在弓形凹槽556的两肩台中的这个或那个肩台板簧562之间存在显著的弓形空间。

现在描述无效运动和越档补偿器550的工作方式。图74表示各部件处于其最高档位置，即顺时针方向的端部位置。此时内环部分530的实心部分537抵靠棘爪球542从而止动于其顺时针方向的端部位置，而齿轮528上的弓形凹槽556的逆时针方向的端部肩台抵靠板簧的端部肋条566从而止动于其顺时针方向的端部位置。齿环上的微凸560位于板簧上的微凸570的顺时针方向侧。

在手柄转动部分412c的换低档转动输入开始时，手柄转动部分412c如图72和73中向下的方向箭头所示自上而下转向骑车人，自行车链条在小链环上，齿轮528如图73—76中方向箭头所示相对于内环部分530逆时针方向转动一个增量，在内环部分530中在其弓形凹槽556中顺时针方向的肩台移至板簧端部肋条568接合的位置，而微凸560反抗弹簧体564的弹性移向板簧上的微凸570的逆时针方向侧。从图74所示位置向图75所示的位置的第一运动增量使齿环528拉动前部拨链器控制钢绳415一个足够的量以消除在前部拨链器及其控制钢绳系统414中的无效运动并提供一个理想的前部拨链器的越档运动量，而并不使链条移离小链环。棘爪球542在其棘轮凹口538中的滞留力大于在微凸570上的弹性压力，从而在第一运动增量中不发生换低档动作。

手柄转动部分412自上而下朝向骑车人的进一步换低档转动，相应于齿环528的进一步逆时针转动，消除无效运动，并使板簧562和内环部分530逆时针方向越档，从而使齿环528和内环部分530的换低档转动一致地反抗棘爪球542的接合力以便使棘爪球542从图74和75所示的最高速比位置移向由中间棘轮凹口538限定的图76所示中间速比位置，齿环528拉动钢绳415从而使链条移至中间链环。继续作这样的转动将使棘爪球542移入最低速比的棘轮凹口538，齿环538拉动钢绳415从而将链条移至大链环。在上述两个换低档位置上骑车人松释手柄换档装置408c会使越档和无效的拉紧松释掉，以便使链条精确地与有关链环对准。

从上述部位最低速比位置，手柄转动部分412c自上而下转离骑车人(与图73—76中方向箭头反向)以便开始换高档，这将首先使齿环528相对于内环部分530顺时针方向地移回图74所示的其相对定位，在此换高档的第一运动增量过程中，在前部拨链器及其控制钢绳系统414中的无效运动保持松释状态。然后，齿环528的进一步顺时针方向转动，将带着内环部分530保持它们图74中相同的相对位置，而棘爪球542则相继通过棘轮凹口538回到图74所示的最高速比位置。

图72—76所示的本发明的齿轮传动形式，象参阅图60和61所详述的那样也提供了相同横向链条移位的选择，这是因为绕线架齿环528，对于内环部分530的三个棘爪球接合位置中的任一位置来说都具有相同对于绕线架内环部分530的两个转动的特殊位置。棘爪球的接合要强固于齿环上的微凸560抵靠板簧上的微凸570的接合，因而在上述三个档位中的任何一个上，骑车人都可以前、后转动手柄转动部分412c而将齿环528在图74所示位置和图75及76所示位置间来回移动，在图74所示位置上，微凸560在板簧上的微凸570的顺时针方向侧即右侧，而在图75和76所示位置上，齿环上的微凸560在板簧上的微凸570的逆时针方向侧部左侧。绕线架齿环528相对于绕线架内环部分530的上述两个转动的特殊位置通过控制钢绳415转化成链条相对于三链环中链条所在的任一链环的横向位移运动，因而可进行选择而避免链条摩擦。

虽然图72—76所示的本发明的形式中齿轮斜面为45°，但是显然如参阅图70和71所详述的那样也可以采用其它适当齿轮装置，这也不超出本发明的范围。同样，虽然图70—76所示齿轮传动形式是适用于前部拨链器的换档致动装置408的，但是显然图70—70所示齿轮传动绕线架形式同样适用于后部拨链器的换档致动装置410。

前面提到过的一个棘爪球的结构可使棘轮凹槽536制成较长的弓形范围，鉴于为后部拨链器换档需要数目较多的棘轮凹口538，所以图72—76所示的棘轮装置更适宜于后部拨链器的换档致动装置。本发明的基本工作特点同样适用于绕线架形式和铲式凸轮形式

前面图39是结合图19和33—38所示的铲式凸轮式前部拨链器的致动装置60描述的，图39描绘了一个三链环前部变速齿轮传动系统换低档和换高档的顺序。图39及其说明同样适用于图46—65的前部拨链器的致动装置408，图60和71的前部拨链器机构的致动装置408b以及图72—74的前部拨链器的致动装置408c的绕线架形式。因此，图39及其详细说明在本文中也作为对图46—65，70—71，以及72—76的前部拨链器绕线架形式的公开内容的一部分。因而如图39及其说明所示，对于本发明的所有绕线架形式来说，在换低档和换高档两种情况下，棘爪弹簧件(在图46—65，70和71所示形式中标号为494，而在图72—76所示形式中标号为562)的转动都自动地提供了越档，而且在两种情况下，骑车人都可以在两个链条位置中进行选择，这两位置分别在三链两相对侧附近，从而能够在“平行置放”和“跨越置放”两种情况下都可避免链条摩擦。图19—30所示的后部拨链器手柄转动部分290的转动角度及钢绳拉动量的典型值示于图44中。图44所示典型值同样适用于本发明的所有后部拨链器的绕线架形式，包括图66—69所示绕线式后部拨链器的致动装置410，以及相应于图70—71以及72—76所示的齿轮传动式前部致动装置形式。

图45与图44相似，但是给出了前部拨链器手柄转动部分290a的各转动角度及钢绳拉动量的典型值。转动角度及钢绳拉动量的相似典型值适用于前部拨链器致动装置的绕线架形式，包括图46—65的形式，以及图70和71及图72—76所示的齿轮传动形式。

对于图46—65，70和71，以及72—74所示的前部拨链器装置的绕线架形式，以及图66—69所示的后部拨链器致动装置的绕线架形式，前面已经描述了绕线架的鹦鹉螺凸轮形状，它可以提供渐增的扭矩以补偿换低档方向上拨链器渐增的回位弹簧力，另一方面也可提供逐渐减小的扭矩以补偿的在换高档方向上拨链器逐渐减小的回位弹簧力。同样，对于前部拨链器来说，前面已描述这种绕线架凸轮形着所提供的钢绳线性运动可补偿前部拨链器对钢绳线运动的要求，即从最小链环向中链环的换低档要求较大量的钢绳线性运动，而从中链环向大链环的换低档则要求较小量的钢绳线性运动。这些相同的基本补偿也适用于图19—43所示本发明的铲式凸轮实施例。

前面对本发明铲式凸轮实施例的鹦鹉螺形凸轮形状所描述的其它优点和特征同样也适用于本发明绕线架形式的鹦鹉螺形状，包括：(1)绕线架鹦鹉螺凸轮形状提供了对各种近年来市售的令人满意的后部拨链器的适用灵用性，绕线架鹦鹉螺凸轮的较小和较大直径间的差适合于任何过去，现在和将来的具体后部拨链器所要求的钢绳运动量；(2)绕线架鹦鹉螺凸轮形状能够使手柄换档致动装置的任何理想的转动量产生相应理想的控制钢绳线性拉动量(例如，手柄转动部分转动大约136°产生大约1.6英寸的钢绳拉动量)；(3)与简单绕线架式致动装置相比较，绕线架鹦鹉螺凸轮形状能够使致动装置手柄转动部分转动较大的任何理想度数并获得相应的较大机械效益；(4)绕线架鹦鹉螺形凸轮使棘轮凹口尽可能理想地间隔开来，以便精确地分级换档接合并最大限度地减小棘轮凹口的磨损。

虽然上面对最实用的推荐实施例作了描述，但是显然可作出修改而并不超出本发明的范围。本发明并不局限于上面详述的技术内容，本发明的范围是由权利要求书限定的。

Claims (81)

1.一种自行车换档系统，包括：

具有在工作中与自行车后轮配合动作的回位弹簧装置的拨链器式换档装置；

安装在自行车把手上的手柄换档致动装置；

所述换档致动装置包括可绕基本与把手共轴的第一轴线转动的手动的手柄转动装置；

所述手柄转动装置可选择地以换低档方向转动或以相反的换高档方向转动；

所述换档致动装置还包括可绕与所述第一轴角度偏置的第二轴线转动的绕线架装置；

一端固定于所述绕线架装置，另一端在工作中连接于所述拨链器式换档装置的控制钢绳装置，所述控制钢绳装置被所述回位弹簧装置偏压向所述拨链器式换档装置；

所述绕线架装置可以换低档方向转动，使绕线架装置拉动所述控制钢绳装置以便使所述拨链器式换档装置换低档，以及以反向的换高档方向转动，使所述绕线架装置松释所述控制钢绳装置以便使所述拨链器式换档装置换高档；以及在所述手柄转动装置和所述绕线架装置之间的工作连接，使所述手柄转动装置的换低档转动引起所述绕线架装置的同步换低档转动，使所述手柄转动装置的换高档转动引起所述绕线架装置的同步换高档转动。

2.按照权利要求1所述的自行车换档系统，其特征在于：所述第二轴线与所述第一轴线角度偏置为大约90°。

3.按照权利要求1所述的自行车换档系统，其特征在于：所述工作连接是一种机械连接。

4.按照权利要求2或3所述的自行车换档系统，其特征在于：所述工作连接是一种钢绳连接。

5.按照权利要求2或3所述的自行车换档系统，其特征在于：所述工作连接是一种齿轮连接。

6.按照权利要求5所述的自行车换档系统，其特征在于：所述齿轮连接是一种伞齿轮连接。

7.按照权利要求1所述的自行车换档系统，其特征在于：所述手柄转动装置基本在把手一端的内侧套装在自行车把手外面。

8.按照权利要求1所述的自行车换档系统，其特征在于：所述控制钢绳装置基本平行于自行车把手地从所述绕线架装置延伸。

9.按照权利要求1所述的自行车换档系统，其特征在于：在所述手柄转动装置和所述绕线架装置中的一个装置上具有凸轮装置，凸轮装置的轮廓使得在所述拨链器式换档装置的换低档方向上，所述绕线架控制钢线换低档拉力基本补偿所述回位弹簧装置的逐渐增加的力。

10.按照权利要求1所述的自行车换档系统，其特征在于：在所述手柄转动装置和所述绕线架装置中的一个装置上具有凸轮装置，凸轮装置的轮廓使得所述绕线架控制钢绳换低档时的拉动基本补偿了在所述拨链器和所述控制钢绳装置中的无效运动。

11.按照权利要求1所述的自行车换档系统，其特征在于：在所述手柄转动装置和所述绕线装置之一上具有凸轮装置，凸轮装置的轮廓使所述拨链器式换档装置将自行车链条在换低档动作中超过所述拨链器换档装置的目标链轮一个足够的越档量，因而链条可与换高档动作相同的方向趋近目标链轮。

12.按照权利要求11所述的自行车换档系统，其特征在于：所述凸轮装置的轮廓使得自行车链条越过所述目标链轮的运动量不足以造成换双档。

13.按照权利要求11所述的自行车换档系统，其特征在于：所述目标链轮是所述换档装置的最大链轮，而且所述凸轮装置的轮廓使得自行车链条越过所述目标链轮的运动不足以使链条从所述目标链轮上脱落。

14.按照权利要求11所述的自行车换档系统，其特征在于：所述凸轮装置的轮廓使得自行车链条越过所述目标链轮的运动不足以造成链条摩擦越过所述目标链轮的下一个链轮。

15.按照权利要求9所述的自行车换档系统，其特征在于：所述凸轮装置在所述绕线架装置上。

16.按照权利要求9所述的自行车换档系统，其特征在于：所述控制钢绳装置接触在所述凸轮装置上。

17.按照权利要求10所述的自行车换档系统，其特征在于：所述凸轮装置在所述绕线架装置上。

18.按照权利要求17所述的自行车换档系统，其特征在于：所述控制钢绳装置接触在所述凸轮装置上。

19.按照权利要求11所述的自行车换档系统，其特征在于：所述凸轮装置在所述绕线架装置上。

20.按照权利要求19所述的自行车换档系统，其特征在于：所述控制钢绳装置接触在所述凸轮装置上。

21.按照权利要求19所述的自行车换档系统，其特征在于：所述凸轮装置在所述绕线架装置上。

22.按照权利要求21所述的自行车换档系统，其特征在于：所述控制钢绳装置接合在所述凸轮装置上。

23.按照权利要求21所述的自行车换档系统，其特征在于：所述凸轮装置在所述绕线架装置上。

24.按照权利要求23所述的自行车换档系统，其特征在于：所述控制钢绳装置接合在所述凸轮装置上。

25.按照权利要求24所述的自行车换档系统，其特征在于：所述凸轮装置在所述绕线架装置上。

26.按照权利要求25所述的自行车换档系统，其特征在于：所述控制钢绳装置接合在所述凸轮装置上。

27.按照权利要求1所述的自行车换档系统，其特征在于：具有接合在相对于自行车把手的固定结构和可转动结构之间的定档棘轮装置，所述可转动结构是所述手柄转动装置和所述绕架装置之一。

28.按照权利要求27所述的自行车换档系统，其特征在于：所述棘轮装置具有的棘爪凸起装置和在所述固定结构所述可转动装置之一上的弹簧件装置，以及在上述两结构之另一结构上的间隔分布的棘轮凹口弓形阵列，所述弹簧件装置偏压所述棘爪凸起装置抵靠所述弓形阵列。

29.按照权利要求27所述的自行车换档系统，其特征在于：所述棘爪凸起装置和所述弹簧件装置位于所述固定结构上，所述弓形阵列位于所述可转动结构上。

30.按照权利要求29所述的自行车换档系统，其特征在于：所述棘爪凸起装置和所述弹簧件装置基本位于所述弓形阵列的径向之外侧。

31.按照权利要求29所述的自行车换档系统，其特征在于：所述工作连接是一种钢绳连接。

32.按照权利要求29所述的自行车换档系统，其特征在于：所述棘爪凸起装置和所述弹簧件装置基本位于所述弓形阵列的径向内侧。

33.按照权利要求32所述的自行车换档系统，其特征在于：所述工作连接是一种齿轮连接。

34.按照权利要求27所述的自行车换档系统，其特征在于：所述棘轮装置接合在所述固定结构和所述手柄转动装置之间。

35.按照权利要求27所述的自行车换档系统，其特征在于：所述棘轮装置接合在所述固定结构和所述绕线架装置之间。

36.按照权利要求35所述的自行车换档系统，其特征在于：所述工作连接是一种齿轮连接。

37.按照权利要求28所述的自行车换档系统，其特征在于：所述棘爪凸起装置和所述弹簧件装置位于所述固定结构上，而所述弓形阵列位于所述可转动结构上。

38.按照权利要求37所述的自行车换档系统，其特征在于：所述工作连接是一种钢绳连接。

39.按照权利要求28所述的自行车换档系统，其特征在于：所述棘爪凸起装置和所述弹簧件装置位于所述固定结构上，而所述弓形阵列位于所述绕线架装置上。

40.按照权利要求39所述的自行车换档系统，其特征在于：所述工作连接是一种齿轮连接。

41.按照权利要求28所述的自行车换档系统，其特征在于：所述棘爪凸起装置和所述弹簧件装置可在所述两结构之一上，在一个换高档的第一位置和一个换低档的第二位置之间一起沿弓形移动。

42.按照权利要求41所述的自行车换档系统，其特征在于：所述在所述链器式换档装置和所述控制钢绳装置中的无效运动，在所述第一位置上被松释，而在所述第二位置上被拉紧。

43.按照权利要求41所述的自行车换档系统，其特征在于：所述拨链器式换档装置运动的一个越档增量，在所述第一位置上被松释，而在所述第二位置上被拉紧。

44.按照权利要求41所述的自行车换档系统，其特征在于：通过操纵所述手柄转动装置，所述棘爪凸起装置和所述弹簧件装置在所述棘轮装置的任意选定的档位上可一起有选择地在所述第一位置和第二位置之间来回移动，从而避免链条摩擦。

45.按照权利要求44所述的自行车换档系统，其特征在于：具有可在所述弹簧件装置和所述两结构之一之间接合的第二棘轮装置，以便在所述棘轮装置的任何选定档位上有选择地将所述棘爪凸起装置和所述弹簧装置一起有选择地保持在所述第一位置或所述第二位置。

46.按照权利要求44或45所述的自行车换档系统，其特征在于：所述拨链器式换档装置是前部拨链器式换档装置。

47.按照权利要求44或45所述的自行车换档系统，其特征在于：所述拨链器式换档装置是后部拨链器式换档装置。

48.按照权利要求46所述的自行车换档系统，其特征在于：所述弹簧件装置在所述第二位置比在所述第一位置具有较低的弹簧刚度，从而基本补偿在换低档期间的较大的变速齿轮传动机构回位弹簧力。

49.按照权利要求28所述的自行车换档系统，其特征在于：所述棘轮凹槽具有不同的换低档和换高档斜坡，所述换低档凹口斜坡的倾角小于所述换高档凹口斜坡倾角，从而基本补偿换低档期间较大的变速齿轮传动机构回位弹簧力。

50.按照权利要求28所述的自行车换档系统，其特征在于：所述弹簧件装置是长的板簧装置。

51.按照权利要求50所述的自行车换档系统，其特征在于：所述棘爪凸起装置与所述板簧装置是整体的。

52.按照权利要求51所述的自行车换档系统，其特征在于：所述棘爪凸起装置和所述弹簧件装置位于所述固定结构上，而所述弓形阵列位于可转动结构上。

53.按照权利要求51所述的自行车换档系统，其特征在于：所述可转动结构是所述手柄转动装置。

54.按照权利要求53所述的自行车换档系统，其特征在于：所述工作连接是一种钢绳连接。

55.按照权利要求28所述的自行车换档系统，其特征在于：所述棘爪凸起装置是棘爪球装置。

56.按照权利要求55所述的自行车换档系统，其特征在于：所述弹簧件装置是压缩弹簧装置。

57.按照权利要求55所述的自行车换档系统，其特征在于：所述棘爪球装置和所述弹簧件装置位于所述固定结构中，而所述弓形阵列位于所述可转动结构上。

58.按照权利要求57所述的自行车换档系统，其特征在于：所述可转动结构是所述绕线加装置。

59.按照权利要求58所述的自行车换档系统，其特征在于：所述工作连接是一种齿轮连接。

60.按照权利要求28所述的自行车换档系统，其特征在于：所述可转动结构是所述绕线架装置，而所述工作连接是一种齿轮 连接；

所述绕线架装置具有齿环装置，所述工作连接是在所述手柄转动装置和所述齿环装置之间的齿轮连接，所述控制钢绳装置的所述一端固定于所述齿环装置；

所述绕线架装置还具有由所述齿环装置转动地驱动的从动环装置，所述棘轮装置接合在所述固定结构和所述从动环装置之间；以及一个在所述齿环装置和所述从动环装置之间的无效运动连接，所述无效运动连接使所述齿环装置可在一个换高档第一位置和一个换低档的第二位置之间相对于所述从动环装置转动地移动。

61.按照权利要求60所述的自行车换档系统，其特征在于：在所述变速齿轮传动机构换档装置和所述控制钢绳装置中的无效运动，在所述第一位置被松释，而在所述第二位置被拉紧。

62.按照权利要求60所述的自行车换档系统，其特征在于：所述拨链器式换档装置的运动的一个越档增量在所述第一位置被松释，而在所述第二位置被拉紧。

63.按照权利要求60所述的自行车换档系统，其特征在于：所述从动环装置基本同心地设置在所述齿环装置中。

64.按照权利要求60所述的自行车换档系统，其特征在于：通过操纵所述手柄转动装置，所述齿轮装置在所述棘轮装置任何选定的档位上可以在所述第一和第二位置之间有选择地来回移动，以便避免链条摩擦。

65.按照权利要求64所述的自行车换档系统，其特征在于：具有可接合在所述齿环装置和所述从动环装置之间的第二棘轮装置，以便在所述棘轮装置任何选定的档位上，将所述齿环装置和所述从动环装置有选择地保持在所述第一或第二位置上。

66.按照权利要求64或65所述的自行车换档系统，其特征在于：所述拨链器换档装置是前部拨链器换档装置。

67.按照权利要求64或65所述的自行车换档系统，其特征在于：所述拨链器换档装置是后部拨链器换档装置。

68.一利自行车换档系统的换档方法，所述自行车换档系统具有与自行车后轮配合工作的拨链器式换档装置，并具有回位弹簧装置，具有可绕一个第一轴线转动的转动装置的手柄换档致动装置，以及控制钢绳装置，所述换档方法包括以下步骤：

在所述换档致动装置上设置一个可绕与所述第一轴线角度偏置的第二轴线转动的绕线架装置；使所述控制钢绳装置一端连于所述绕线架装置，另一端在工作中连接于所述拨链器式换档装置，所述控制钢绳装置被所述回位弹簧装置偏压向所述拨链器换档装置；

使所述绕线架装置可以在换低档方向转动，从而使所述绕线架装置拉动所述控制钢绳装置，以便引起所述拨链器式换档装置的换低档动作，或者使所述绕线架装置在相反的换高档方向转动，从而使所述绕线架装置松释所述控制钢绳装置，以便引起所述拨链器式换档装置的换高档动作；

在所述手柄转动装置和所述绕线架装置之间提供一种工作连接，使所述手柄转动装置的换低档转动引起所述绕线架装置的同步换低档转动，而所述手柄转动装置的换高档转动引起所述绕线架装置的同步换高档转动。

69.按照权利要求68所述的方法，其特征在于：借助在所述转动装置和所述绕线架装置之间的短钢绳连接驱动所述绕线架装置。

70.按照权利要求69所述的方法，其特征在于：借助在所述转动装置和所述绕线架装置之间的齿轮连接驱动所述绕线架装置。

71.按照权利要求68所述的自行车换档方法，其特征在于：在所述手柄转动装置和所述绕线架装置中的一个装置上设有凸轮装置，凸轮装置的轮廓使得在所述拨链器换档装置的换低档方向上，所述绕线架控制钢线换低档拉力基本补偿所述回位弹簧装置的逐渐增加的力。

72.按照权利要求68所述的自行车换档方法，其特征在于：在所述手柄转动装置和所述绕线架装置中的一个装置上具有凸轮装置，凸轮装置的轮廓使得所述绕线架控制钢绳换低档时的拉动基本补偿了在所述拨链器和所述控制钢绳装置中的无效运动。

73.按照权利要求68所述的自行车换档方法，其特征在于：在所述手柄转动装置和所述绕线装置之一上具有凸轮装置，凸轮装置的轮廓使所述变速齿轮传动机构换档装置将自行车链条在换低档动作中超过所述拨链器换档装置的目标链轮一个足够的越档量，因而链条可与换高档动作相同的方向趋近目标链轮。

74.按照权利要求73所述的自行车换档方法，其特征在于：所述凸轮装置的轮廓使得自行车链条越过所述目标链轮的运动量不足以造成换双档。

75.按照权利要求73所述的自行车换档方法，其特征在于：所述目标链轮是所述换档装置的最大链轮，而且所述凸轮装置的轮廓使得自行车链条越过所述目标链轮的运动不足以使链条从所述目标链轮上脱落。

76.按照权利要求73所述的自行车换档方法，其特征在于：所述凸轮装置的轮廓使得自行车链条越过所述目标链轮的运动不足以造成链条摩擦越过所述目标链轮的下一个链轮。

77.按照权利要求71或72或73所述的方法，其特征在于：将所述凸轮设置于所述转动装置上。

78.按照权利要求71或72或73所述的方法，其特征在于：将所述凸轮设置于所述绕线架装置上。

79.按照权利要求78所述的方法，其特征在于：所述第一轴线与第二轴线角度偏置约90°，所述手柄转动装置驱动所述绕线架装置绕该第二轴线转动。

80.按照权利要求79所述的方法，其特征在于：从所述手柄换档致动装置穿出所述钢绳装置，使所述钢绳装置基本平行于所述把手，以便最大限度地减小钢绳摩擦。

81.按照权利要求79所述的方法，其特征在于：从所述手柄换档致动装置穿出所述钢绳装置，与所述绕线架装置的转动轴基本成直角。

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