CN1150105C - 车辆组件用的操作装置 - Google Patents

Abstract

提供了用于操作车辆组件的操作装置。更具体地，操作装置在至少两个位置之间移动可移动件。操作装置特别涉及通过缆索或其它机械连接致动的自行车部件。基本上，车辆组件具有基础件，可移动件，活塞件和致动装置。可移动件联接在基础件上，可在至少第一位置和第二位置之间移动。活塞件与可移动件操作联接并与加压流体源流体联接，以将可移动件从第一位置向第二位置移动。致动装置具有与阀门机构操作联接的操作部件和机械联接组件。阀门机构布置为释放活塞件中的压力。机械联接组件在可移动件和操作部件之间操作联接，以当控制阀门释放活塞件中的压力时将可移动件从第二位置向第一位置移动。机械联接组件还布置为克服活塞件中的压力将可移动件固定在第一位置。

Description

车辆组件用的操作装置

技术领域

本发明整体涉及车辆组件用的操作装置。更具体地，本发明涉及在至少两个位置之间移动车辆组件的可移动元件的操作装置。本发明特别涉及通过缆索或其它机械连杆致动的自行车部件。

背景技术

骑自行车成为越来越普及的娱乐形式和运输方式。而且，不论对业余爱好者还是专业运动员，骑自行车都是非常普及的竞赛运动。不管自行车是用于娱乐、运输还是用于竞赛，自行车工业一直在改进自行车的各种部件。

例如，经常重新设计前后变速组件以使其更易于操作。变速组件或变速单元具有许多齿轮，通过在自行车上应用这些齿轮使上坡更容易，或在平直的路面上行驶得更快。变速单元或变速组件通常具有变速控制部件和变速机构，骑车人利用所述变速控制部件进行变速，所述变速机构通过控制缆索与变速控制部件相连。

变速控制部件具有例如两个变速手柄和一个缆索卷绕机构，当操作变速手柄时所述缆索卷绕机构通过棘轮机构旋转。变速机构分为内外两种形式。外变速机构具有许多链轮和一个拨链器，所述链轮相互平行并具有不同的齿数，所述拨链器在链轮的轴向上前后移动以在链轮之间引导和轮换链条。拨链器具有安装部件和链条导向部件，所述安装部件安装在自行车车架上，所述链条导向部件相对安装部件移动以向变速方向引导链条。

对于传统的变速单元或变速组件，变速手柄之一的操作使缆索卷绕器通过棘轮机构向一个方向旋转一档。其结果是，缆索卷绕在缆索卷绕器上，变速机构从一档向下一档转换。另一个变速手柄的操作使棘轮机构被释放，并且缆索卷绕器向另一方向旋转一档。其结果是，卷绕在缆索卷绕器上的缆索被放出，变速机构向相反方向进行转换。

通常来讲，前后拨链器包括一固定元件和一可移动部分，其中固定元件牢固地固定在自行车车架上，可移动部分被支撑以能够相对固定元件移动。典型地，前拨链器的固定元件是固定在鞍座管上的管形夹紧件。作为另外一种选择，前拨链器的固定元件有时联接在底架上。后拨链器通过托架轴组件或拨链器悬架固定在车架上。

前或后拨链器的可移动部分包括链条导向件。通过拉变速控制缆索可使可移动部分相对固定元件移动。特别是，可移动部分和固定元件通常通过枢转连杆相互连接。控制缆索与枢转连杆之一相连以向其施加扭矩，从而使连杆移动可移动部分。控制缆索牢固地联接在连杆上，联接位置为使得操作力能够作用在控制缆索上。作用在缆索上的力转换成连杆摆动扭矩。

另一方面，内变速机构具有许多布置在后轮毂内的不同传动比的传动机构。控制器在轮毂轴向上前后移动以选择许多传动机构中的一个。内变速机构通常通过从变速装置过来的缆索操作。

不论使用外变速机构还是使用内变速机构，都利用复位弹簧与缆索相对地起作用。换句话说，当推动手柄之一以释放控制缆索时，在控制缆索中就会出现松驰。复位弹簧使松驰被拉紧。相应地，当推动另一个手柄时，这意味着骑车人必须克服复位弹簧的作用推动手柄。这会使骑车施加额外的力以拉缆索，并且还要克服复位弹簧的偏压力。

在行驶过程，特别是在比赛过程中，骑车人的大部分力量消耗在踩踏板上。相应地，对变速单元或变速组件的一个重要评价标准就是它能够使骑车人必须施加以操作变速手柄的力量减少多少。为减少骑车人必须施加以操作变速手柄的力量，必须缩短变速手柄的行程并减少其操作力量。但是，这两个要求相互矛盾。例如，如果操作行程缩短，则操作力增加，如果操作力减少，则操作行程变大。从而，对于通过借助变速手柄卷绕缆索进行变速的系统，同时满足这两个要求是几乎不可能的。

鉴于上述，因而需要一种能够克服上述现有技术中的问题的车辆组件用操作装置。从该公开文本中该技术领域的普通技术人员将会明显地看到，本发明是针对现有技术中的这种需要和其它需要的。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种易于操作的车辆组件用操作装置。

根据本发明，提供车辆组件，包括：一被操作部件，具有在至少第一位置和第二位置之间移动的可移动部分；一致动装置，与所述被操作部件可操作地联接以在所述第一位置和所述第二位置之间移动所述可移动部分，所述致动装置包括：一操作部分，具有带控制阀门的加压流体源和控制机构，一机械联接部分，可操作地联接在所述操作部分的所述控制机构和所述被操作部件的所述可移动部分之间，以响应机械联接部分的运动控制所述可移动部分在所述第一位置和所述第二位置之间的运动，一活塞部分，可操作地联接在所述操作部分的所述加压流体源和所述被操作部件的所述可移动部分上，以将所述可移动部分从所述第一位置向所述第二位置流体偏压，所述机械连接部分和所述活塞部分并行地联接在所述操作部分和所述可移动部分之间。

在本发明的一个实施例中，车辆组件是自行车用的前拨链器，其中利用机械联接件如缆索向一个方向转换，而利用活塞件向另一个方向转换。

在本发明的一个实施例中，车辆组件是自行车用的后拨链器，其中利用机械联接件如缆索向一个方向转换，而利用活塞件向另一个方向转换。

在本发明的一个实施例中，车辆组件是自行车车轮用的内变速轮毂，其中利用机械联接件如缆索向一个方向转换，而利用活塞件向另一个方向转换。

在本发明的一个实施例中，车辆组件是自行车车轮用的制动装置，其中利用机械联接件如缆索进行制动，而利用活塞件释放制动作用。

本发明可基本通过提供一种车辆部件用的致动装置来实现，其中致动装置包括操作机构、分度机构和阀门机构。操作机构联接在操作车辆部件的控制元件上。分度机构可操作地与操作机构联接，并具有至少两个位置以响应操作件有选择地将控制元件保持在两个位置上。阀门机构可操作地与操作机构联接，用于响应操作机构打开和关闭流体通道。

本发明还可通过提供一种车辆元件用的被操作部件实现，其中被操作部件包括基础件、可移动件和活塞件。可移动件在至少第一和第二位置之间可移动地联接在基础件上。可移动件具有联接在机械连接组件上的机械耦合连接，以将可移动件从第二位置向第一位置移动。活塞件与可移动件可操作地联接，并与加压流体源流体连通以将可移动件从第一位置向第二位置移动。

本发明可基本通过提供一种车辆组件实现，其中该组件包括一基础件、一可移动件、一活塞件和一致动装置。可移动件在至少第一和第二位置之间与基础件可移动地联接。活塞件与可移动件可操作地联接，并与加压流体源流体连通以将可移动件从第一位置向第二位置移动。致动装置具有可操作地联接在阀门机构上的操作部件和机械连接组件。阀门机构布置成释放活塞件中的压力。机械连接组件可操作地联接在可移动件和操作部件之间，以在控制阀门释放活塞件中的压力时将可移动件从第二位置向第一位置移动。机械连接组件还布置为克服活塞件中的压力将可移动件保持在第一位置。

本发明还可通过完成下面的步骤实现，即提供被操作部件，该部件具有在第一位置和第二位置之间移动的可移动部分；提供致动装置，该致动装置可操作地联接在被操作部件上，以在第一和第二位置之间移动可移动部分；从加压流体源向可操作地联接在被操作部件可移动部分上的活塞供应加压流体，使得活塞中的压力向可移动部分施加偏压力以将可移动部分从第一位置向第二位置偏压；释放活塞中的压力并移动可操作地联接在被操作部件可移动部分上的机械联接部分，以将可移动部分从第一和第二位置之一向第一和第二位置中的另一个移动。

有利的是，机械联接部分是柔性缆索，其第一端联接在被操作部件的可移动部分上，第二端联接在致动装置上。而且，被操作部件最好具有至少一个位于第一和第二位置之间的中间位置。

在优选实施例中，致动装置包括带缆索释放件的分度机构和通过缆索可操作地联接在被被操作部件上的缆索牵引件。缆索牵引件具有可在打开位置和关闭位置之间移动的开关。开关最好布置在缆索牵引件上，使得在缆索牵引件的移动过程中可以操作开关。

从下面结合附图公开本发明优选实施例的详细描述中，该技术领域的普通技术人员将会明显地看出本发明的这些和其它目的、特征、方面和优点。

附图说明

现有参考附图，这些附图构成该原始公开文本的一部分，其中：

图1为自行车的右侧正视图，该自行车带有与根据本发明优选实施例的自行车部件结合使用的操作装置；

图2为根据本发明优选实施例安装在自行车车把上的制动和拨链器致动装置的下平面视图；

图3为根据本发明优选实施例与前拨链器组件结合使用的致动装置的示意性图解；

图4为根据本发明优选实施例与图3所示前拨链器结合使用的致动装置的示意性图解，其表示了操作部分的第二操作位置；

图5为根据本发明优选实施例安装在图1所示自行车车架上的前拨链器组件的后侧正视图，其表示了可移动部分的第一位置；

图6为根据本发明优选实施例安装在图1和5所示自行车车架上的前拨链器组件的后侧正视图，其表示了可移动部分的第二操作位置；

图7为根据本发明优选实施例安装在图1、5和6所示自行车车架上的前拨链器组件的后侧正视图，其表示了可移动部分的第三操作位置；

图8为根据本发明优选实施例安装在自行车车把部分上的前拨链器致动装置的放大下平面视图，其表示了第一致动位置；

图9为根据本发明优选实施例图8中所示前拨链器致动装置的下平面视图，其表示了第二致动位置；

图10为根据本发明优选实施例图8和9中所示前拨链器致动装置的下平面视图，其表示了第三致动位置；

图11为根据本发明优选实施例图8-10中所示前拨链器致动装置的分解透视图；

图12为根据本发明优选实施例与后拨链器组件结合使用的致动装置的示意性图解；

图13为根据本发明优选实施例安装在如图1中所示自行车车架上的后拨链器的右侧正视图；

图14为根据本发明优选实施例安装在自行车车把上的后拨链器致动装置的放大下平面图，其表示了第一致动位置；

图15为根据本发明优选实施例图14中所示后拨链器致动装置的下平面图，其表示了第二致动位置；

图16为根据本发明优选实施例图14和15中所示后拨链器致动装置的下平面图，其表示了第三致动位置；

图17为根据本发明优选实施例与制动部件结合使用的致动装置的示意性图解；

图18为根据本发明优选实施例安装在自行车车把上的制动致动装置的下平面图；

图19为根据本发明优选实施例制动组件的正视图；

图20为根据本发明优选实施例与内变速轮毂部件结合使用的致动装置的示意性图解；

图21为根据本发明优选实施例内变速轮毂部件的后正视图。

具体实施方式

首先参见图1，所示自行车10上面安装有根据下面所述本发明优选实施例的车辆组件。如这里所使用的，下面的方向术语“向前，向后，向上，上面，向下，垂直的，水平的，下面和横向”以及任何其它类似的方向术语是指上面安装有车辆组件的自行车在其正常行驶状态时的方向。从而，当在这里用于描述车辆组件时，这些术语应相对自行车10在其正常行驶状态进行解释。

自行车10最好是传统的自行车，其带有车架14，车架带有前后轮16，鞍座18，车把22和用于驱动自行车10的传动系部件24。传动系部分24基本包括许多前链轮或齿轮30，许多后链轮或齿轮32和链条34。传动系部件24还包括前变速部件或组件40和后变速部件或组件42，其中前变速组件40用于在前齿轮30之间移动链条43，后变速组件42用于在后齿轮32之间移动链条34。有利的是，前后制动部件或组件44以传统方式安装在自行车10上，用于使车轮16停止旋转或降低车轮16的转速。自行车10及其各种部件在该技术领域是公知的。因此，除了解释本发明所必要的以外，自行车10及其各种部件在这里就不再详细讨论和展示了。

基本上，本发明涉及缆索操作的自行车部件，如前变速部件或组件40，后变速部件或组件42和前后制动部件44。前变速部件或组件40示意性地展示在图3中，而后变速部件或组件42示意性地展示在图12中。前和后制动部件44之一示意性地展示在图17中，而前和后制动部件44中的另一个是一样的，只是安装在车架14的不同位置上。这些车辆部件或组件设计为能够利用压缩流体如压缩空气使其操作更容易。当然，从该公开文本中该技术领域的普通技术人员将会明显地看出，本发明还可应用于利用缆索或其它机械连接在至少两个位置之间移动可移动元件的其它型式的自行车部件或组件。

前变速部件

首先参考图1-11，前变速部件或组件40基本上包括被操作部分(前拨链器组件)50和致动装置(变速装置)52。前拨链器组件50可操作地联接在致动装置52上，以在前齿轮30之间转换链条34。在优选实施例中，自行车10备有三个前齿轮。这里直径最大的齿轮称为最高档，直径最小的齿轮最低档。在最高档和最低档之间的齿轮称为中间档。

如在图1和5-7中所最好地看到的，所示前拨链器组件50牢固地联接在自行车车架14的鞍座管部分上。当然，从该公开文本中该技术领域的普通技术人员将会明显地看出，根据需要或希望，前拨链器组件50还可联接在自行车10的其它部分如底架上。

前拨链器组件50基本包括基础件或固定件54和可移动件或链条导向件56，其中基础件54牢固地联接在车架14上，链条导向件56通过一对连杆58和60可移动地联接在基础件54上。或移动件或链条导向件56相对车架14具有三个档位，这三个档位与前齿轮30的位置相对应。换句话说，在所示实施例中，可移动件或链条导向件56具有最低位置，最高位置和位于这两个位置之间的中间位置。有利的是，这三个位置使可移动部分定位在与车架14距离为d₁、d₂、d₃的位置，以将链条34转换到希望的前链轮30上。

致动装置(变速装置)52基本包括操作部分或操作机构62，控制元件或缆索64，活塞件66和加压流体源68。基本上，致动装置52利用控制缆索64和活塞件66在三个档位之间移动前拨链器组件50的可移动件或链条导向件56。具体地，活塞件66用作偏压件以拉紧控制缆索64中的松驰，以将可移动件或链条导向件56从最高位置向最低位置移动。当活塞件66中的压力被释放时，控制缆索64压缩活塞件66以将可移动件或链条导向件56从最低位置(即与车架距离为d₁的位置)向最高位置(即与车架距离为d₃的位置)移动。

有利的是，控制缆索64是传统的控制缆索，其具有外套或套管64b，该外套允许内钢丝64a在其中滑动。因此，这里就不再详细讨论和展示控制缆索64的细节了。

参见图5-7，现在更详细地讨论前拨链器组件50。基础件54最好直接夹在车架14的鞍座管上。基础件54最好是传统的夹紧装置，其基本包括一对C形夹紧部分，夹紧部分在一端枢转联接，在另一端通过紧固零件可拆卸地联接。基础件54的夹紧部分是刚性材料构造以将前拨链器组件50固定到自行车10车架14的鞍座管上。有利的是，基础件54的夹紧部分用金属构造。当然，基础件54的夹紧部分也可用其它材料构造，如硬刚性塑料。

基础件54包括一对枢销70和72，用于枢转联接连杆58和60的第一端。连杆58和60的另一端通过枢销74和76联接在可移动件或链条导向件56上。连杆85和60与基础件54和链条导向件56一起构成四连杆组件。特别是，基础件54构成枢销70和72之间的第一连杆，链条导向件56构成枢销74和76之间的第二连杆，而连杆58和60分别构成第三和第四连杆。

连杆58上面联接有缆索连接件80，用于连接控制缆索64。缆索连接件80最好作为传统螺栓84和钢丝夹紧件86构成，钢丝夹紧件86上面连接缆索64的内钢丝。连杆58还具有活塞连接臂82，活塞件66枢转联接在该连接臂上。因此，连杆58用作链条导向件56的控制连杆。

致动装置52的控制缆索64和活塞件66控制链条导向件56、连杆58和60的运动。具体地，活塞件66用作偏压件以拉紧控制缆索64中的松驰，以将可移动件或链条导向件56从最高位置(即距离为d₃的位置)向最低位置(即距离为d₁的位置)移动。当活塞件66中的压力被释放时，缆索64的内钢丝64a压缩活塞件66以将可移动件或链条导向件56从最低位置(即距离为d₁的位置)向最高位置(即距离为d₃的位置)移动。当然，控制缆索64和活塞件66还可以向/从中间位置(即距离为d₂的位置)向/从位置或最低位置移动。活塞件(偏压件)66通常在横向上向自行车10的车架方向偏压链条导向件56。换句话说，当链条导向件56与自行车10的车架最靠近时，链条导向件56将链条34保持在离车架14的鞍座管最近的链轮30上。

活塞件66在一端通过支架或安装件87牢固地联接在车架14上，在另一端联接在连杆58上。活塞件66最好是传统的活塞，其具有缸体88，缸体构成一腔，活塞杆88b可移动地布置在腔中。特别是，缸体88a的腔与加压流体源68流体联接。当缸体88a的腔被加压时，迫使活塞杆88b从缸体88a向外移动。活塞杆88b的向外移动使连杆58旋转，这又会移动链条导向件56。当使缸体88a的腔压力降低时，使连杆58旋转的控制缆索64迫使活塞杆88b向缸体88a内运动。由于缸体88a的腔压力降低，所以活塞杆88b很容易缩回以转换链条导向件56。由于活塞件如活塞件66在现有技术中是公知的，所以这里就不再详细讨论和展示活塞件66了。

连杆60的上端备有扇形件(未示出)，该扇形件与调整螺钉90和92接合，用于限制链条导向件56在其缩回位置和其伸出位置之间的移动。更具体地，扇形件备有低档止动面和高档止动面(未示出)。低档止动面设计为与低档调整螺钉92的自由端接合，而高档止动面定位为与高档调整螺钉92接合。由于这是现有技术中公知的较传统的调整机构，所以这里不再详细讨论或展示该调整机构了。

可移动件或链条导向件56最好用硬刚性材料构造。例如，链条导向件56最好用金属如刚性金属板构造。链条导向件56具有链条笼和安装部分，其中链条笼用于引导链条34，安装部分延伸以将连杆58和60枢转联接在链条导向件上。

链条导向件56的安装部分具有一对用于接收调整螺钉90和92的带螺纹孔。调整螺钉90是高档位置调整螺钉，而调整螺钉92是低档位置调整螺钉。调整螺钉90和92与下面所述的连杆60的一部分接合，用于控制链条导向件56的运动范围。换句话说，通过单独调整调整螺钉90和92相对链条导向件56安装部分的轴向伸出距离，可相互独立地调整链条导向件56的缩回位置(最低档)和伸出位置(最高档)。

链条导向件56的链条笼部分具有链条接收槽94，该链条接收槽94由一对垂直转换板96和98构成，适合与链条34接合以在自行车10的横向上移动链条34。

参见图2-4和8-11，致动装置52的操作部分或操作机构62是变速单元，其基本包括缆索控制机构100和流体控制机构102。缆索控制机构100设计为拉紧和释放控制缆索64的内钢丝64a，该内钢丝64a与前拨链器组件50联接。流体控制机构102设计为使活塞件66增压或降压，活塞件66用作偏压件以向前拨链器组件50施加偏压力，以拉紧缆索控制机构100在控制缆索64的内钢丝64a中产生的任何松驰。这样，缆索控制机构100和流体控制机构102一起合作以通过控制缆索64和活塞件66移动链条导向件56。

缆索控制机构100基本上是传统的变速装置，其具有壳体103，分度机构104，缆索拉紧件或手柄106和缆索释放件或手柄108。壳体103以传统方式将变速装置安装到车把22上。缆索拉紧手柄106和缆索释放手柄108可操作地与分度机构104联接，用于拉紧和释放控制缆索64的内钢丝64a。缆索控制机构100基本上是传统的快速分度换档装置，其适合实现本发明。因此，这里就不再详细讨论或展示缆索控制机构100的细节了。

如图11中所示，分度机构104具有张紧元件100和棘轮形互锁机构112，用于缠绕(拉紧)和释放控制缆索64的内钢丝。缆索拉紧和释放件106和106通过棘轮型互锁机构112以传统方式联锁在张紧元件110上。该互锁机构112包括棘齿型进给棘爪(未示出)，定位棘爪(未示出)，限制棘爪(未示出)和释放凸轮(未示出)，其中所述进给棘爪用于将缆索拉紧手柄106的枢转运动传递到张紧元件110，所述定位棘爪用于将张紧元件110保持在预定的旋转位置，所述限制棘爪用于限制张紧元件110的放松旋转，所述释放凸轮用于使定位棘爪与张紧元件110脱开。转换缆索拉紧和释放手柄106和108使张紧元件110旋转，以拉紧或释放控制缆索64的内钢丝64a。

例如，当缆索拉紧手柄106在第一方向上从如图9所示的原始位置向如图10所示第二位置转换时，张紧元件110向缠绕方向旋转以张紧或拉紧控制缆索64的内钢丝64a，并有效地缠绕一定长度的内钢丝648。在操作产生变速所必需的预定量以后，缆索拉紧手柄106可以释放。然后，在复位弹簧(未示出)偏压力的作用下，缆索拉紧手柄106自动返回到原始位置。此时，尽管缆索拉紧手柄106返回到原始位置，但棘轮型互锁机构112使张紧元件110保持在缆索拉紧手柄106使其旋转到的位置上，以完成变速。当然，缆索拉紧手柄106和张紧元件110可以这样设计，即根据缆索拉紧手柄106的移动行程长度，拉动控制缆索64以使前拨链器组件50移动一个以上的档位。

缆索释放手柄108相对缆索拉紧手柄106从原始位置向相反的方向转换。然后，可以释放缆索释放手柄108，在复位弹簧(未示出)偏压力的作用下手柄108返回到原始位置。然后，张紧元件110在松开弹簧(未示出)的力的作用下向松开方向旋转一个间距的角度，以松开一定长度的内钢丝64a。活塞件66向控制缆索64的内钢丝64a提供回复力，以有效地拉紧松开操作在控制缆索64的内钢丝64a中产生的松驰。从而，转换装置松开控制缆索64的内钢丝以实现单级变速。

如图2和8-11中所示，流体控制机构102最好安装在缆索拉紧手柄106上以与其一起移动。流体控制机构102基本包括一阀门机构和一致动件122。阀门机构120具有壳体124，阀门件126可移动地布置在壳体中(示意性地展示在图3和4中)。壳体124具有输入孔或输入口128，输出孔或输出口130，和排泄口132。输入孔或输入口128通过管道或管134与加压流体68相连，而输出孔或输出口130通过管或管道136与活塞件66的腔流体连通。这样，阀门件126控制活塞66的腔中的压力。

如图3和4中所示意性地展示的，阀门件126位置壳体124的腔中，以将输入孔128与输出孔130连通或断开。通常，如图3中所示，弹簧138使阀门件126保持在使输入孔128和输出孔130通过在阀门件126中形成的第一通道140流体连通的位置。当致动件122被推动时，这使阀门件126在壳体124的腔内轴向移动，使得阀门件126关闭或封闭输入孔128。而且，阀门件126的这种运动使得第二通道142将输出孔130与排泄口132相互连接起来。这样，如在图4中最好地看到的，穿过管道136的活塞件66中的压缩空气被释放到大气中。作为另外一种选择，气体或空气可以释放到循环容器(未示出)中，该容器可以作为后备的压缩空气源。

如上所述，致动件122和阀门件126形成用于使压缩流体源68与活塞件66连通或断开的开关。有利的是，致动件122是布置在缆索拉紧件106上的枢转杠杆。当推动缆索拉紧件106以进行变速操作时，致动件122也被移动以使阀门件126释放活塞件66中的压缩空气。

压缩流体源68最好是气体填充部件，其充满压缩空气或其它适当的气体。压缩流体源68通过传统的阀门歧管(未示出)与前变速部件40，后变速部件42和前后制动部件44流体联接。

如图1中所示，压缩流体源68可以是以传统方式连接在自行车车架14上的小罐。作为另外一种选择，如果需要和/或希望，自行车车架14的一部分也可以构成压缩流体源68。在这两种情况下，压缩流体源68最好具有用于向罐内填充压缩空气或其它压缩流体的空气阀门144。有利的是，压缩流体源68的容器备有轮胎型阀门，使得能够利用手动自行车泵或空气压缩机向腔内补充更多的压缩空气。

压缩流体源68的容器最好填充约5至10公斤/平方厘米的压缩空气。然后通过如图3和4中所示的传统调节器146将压力源调整到约2或3公斤/平方厘米。当压力计148上的压力数值表明腔内的压力低于2或3公斤/平方厘米时，压缩空气将不会从腔内输出。因此，必须向容器内给压缩流体源68补充更多的压缩空气。

后变速部件

现在参考图12-16，这里讨论根据本发明的后变速部件或组件42。后变速部件或组件42包括被操作的部件(后拨链器组件)150和致动装置或部件(后变速装置)152。后拨链器组件150可操作地与致动装置152联接，以在后齿轮32之间转换链条34。通常，自行车10备有三至八个后齿轮。这里直径最大的齿轮称作最低档，而直径最小的齿轮称作最高档。最高档和最低档之间的齿轮或多个齿轮在这里称作中间档。

后致动装置(后变速装置)152的构造和操作与前变速装置(前变速装置)52基本相同，因此基本上去掉了对其的描述。

后拨链器组件150联接在自行车10车架14的后叉部分上(在图13中仅表示了一部分)。更具体地，所示后拨链器组件150联接在自行车10车架14后叉端部上，以按传统方式与自由轮组件153合作。尽管所示自由轮组件153具有七个后齿轮32，但从该公开文本中该技术领域的普通技术人员将会明显地看出，根据需要和/或希望，自由轮组件可具有更少或更多的齿轮。链条34以传统方式可操作地联接在后齿轮32和前齿轮30上，用于将希望的转矩传递到自行车10的后轮。

参见图13，后拨链器组件150基本包括一基础件或固定件154和一可移动件或链条导向件156，其中所述基础件154牢固地联接在车架14上，所述链条导向件156通过一对连杆158和160可移动地联接到基础件154上。可移动件或链条导向件156相对车架14具有几个档位，这些档位与后齿轮32的位置相对应。换句话说，在所示实施例中，可移动件或链条导向件156具有第一位置或最高位置，第二位置或最低位置，以及在这两个位置之间的一个或多个中间位置。

基础件154最好直接夹在车架14的叉端上。支架轴组件以传统方式将基础件154牢固地联接在自行车10的车架14上。由于支架轴组件在自行车技术领域是公知的，所以这里就不再详细讨论和展示支架轴组件的构造了。尽管所示支架轴组件直接联接在车架14上，但从该公开文本中该技术领域的普通技术人员将会明显地看出，可以利用可拆卸的拨链器悬架或悬挂板(未示出)将基础件154的支架轴组件连接在车架14上。拨链器悬架(未示出)的型式在该技术领域是公知的，所以这里就不再对其进行讨论和展示了。

基础件154包括一对枢销170和172，用于枢转联接连杆158和160的第一端。连杆158和160的另一端通过枢销174和176联接在链条导向件156上。连杆158和160与基础件154和链条导向件156一起构成一四连杆组件。特别是，基础件154构成枢销170和172之间的第一连杆，可移动件156构成枢销174和176之间的第二连杆，而连杆158和160构成第三和第四连杆。

连杆158上面联接有用于连接控制缆索164的缆索连接件180。缆索连接件180最好作为传统的螺栓184和钢丝夹186形成，用于将缆索164的内钢丝164a连接于其上。连杆158还具有活塞连接部分，活塞件166联接在该部分上。

有利的是，缆索164是传统的缆索，其具有内钢丝164a和套管或外套部分164b，使得内钢丝164a可在外套部分164b内容易地滑动。因此，这里就不再详细讨论和展示缆索164了。

致动装置152的控制缆索164和活塞件166控制链条导向件156和连杆158及160的运动。具体地，活塞件166作为偏压件以拉紧控制缆索164中的松驰，以将可移动件156从最高位置(最小齿轮)向最低位置(最大齿轮)移动。当活塞件16中的压力被释放时，控制缆索164压缩活塞件166以将可移动件156从最高位置向最低位置移动。活塞件(偏压件)166通常在横向上偏压可移动件156，使其远离自行车10的车架。换句话说，活塞件(偏压件)166通常向自行车10车架14的方向偏压链条导向件156，使得可移动件156将链条34保持在离车架14最近的最小齿轮32上。

如图12中示意性地表示的，活塞件166在一端牢固地联接在基础件154上，在另一端联接在连杆158上。活塞件166最好是传统的活塞，其具有缸体188a，缸体构成一腔，活塞杆188b可移动地布置在该腔中。特别是，缸体188a的腔与加压流体源流体联接。当使缸体188a的腔加压时，迫使活塞杆188b从缸体188a向外运动。活塞杆188b的这种向外运动使连杆158旋转，这又会移动链条导向件156。当缸体188a的腔压力降低时，使连杆158旋转的控制缆索164迫使活塞杆188b向缸体188a内运动。由于缸体188a的腔压力降低，所以活塞杆188b可很容易地缩回以转换链条导向件156。由于活塞件如活塞件166在现有技术中是公知的，所以这里就不再详细讨论和展示活塞件166了。

参见图14-16，致动装置152的操作部分或机构162是变速单元或组件，其基本包括缆索控制机构200和流体控制机构202。缆索控制机构200设计为拉紧和释放控制缆索164的内钢丝164a，该内钢丝164a与后拨链器组件150联接。流体控制机构202设计为使活塞件166增压或降压，活塞件166用作偏压件以后前拨链器组件150施加偏压力，以拉紧缆索控制机构200在控制缆索164中产生的任何松驰。这样，缆索控制机构200和流体控制机构202一起合作以通过控制缆索164和活塞件166移动链条导向件156。加压流体源68可操作地联接在活塞件166上，从而加压流体源68也是后致动装置152的一部分。

缆索控制机构200的基本构造与上述缆索控制机构100相同。具体地，缆索控制机构200具有一缆索拉紧手柄206和一缆索释放手柄208，它们可操作地与壳体203中的分度机构联接以拉紧和释放控制缆索164。壳体203以传统方式将变速装置安装在车把22上。

例如，当缆索拉紧手柄206在第一方向上从如图15所示的原始位置向如图16所示第二位置转换时，控制缆索164的内钢丝164a被缠绕。在操作产生变速所必需的预定量以后，缆索拉紧手柄206可以释放。然后，在复位弹簧(未示出)偏压力的作用下，缆索拉紧手柄206自动返回到原始位置。此时，尽管缆索拉紧手柄206返回到原始位置，但棘轮型互锁部分使控制缆索164的内钢丝164a保持在被缠绕的位置上，以完成变速。

缆索释放手柄208相对缆索拉紧手柄206从原始位置向相反的方向转换。然后，可以释放缆索释放手柄208，在复位弹簧(未示出)偏压力的作用下手柄208返回到原始位置。缆索释放手柄208的移动使控制缆索164的内钢丝被释放。然后活塞件166拉伸控制缆索164的内钢丝164a以拉紧内钢丝164a中的松驰，这会移动可移动件156。从而，转换装置松开控制缆索164的内钢丝以实现单级变速。

参见图12和14-16，流体控制机构202最好安装在缆索拉紧手柄206上以与其一起运动。流体控制机构202的构造与流体控制机构102相同。因此，这里就不再讨论或展示流体控制机构202了。流体控制机构202具有输入孔或输入口228和输出孔或输出口230，其中所述输入口228通过管道或导管234与加压流体68流体连接，所述输出口230通过导管或管道236与活塞件166流体连接。

流体控制机构202具有致动件222和阀门件226，阀门件226用作开关，其以与流体控制机构102基本相同的方式将加压流体源68与活塞件166连接和断开。有利的是，致动件222是布置在缆索拉紧件206上的枢转手柄，使得当推动缆索拉紧件206以实现变速操作时，致动件222也被移动以使阀门件226释放活塞件166中的压缩空气。

后拨链器组件150通过控制缆索164和空气导管或管道236与后转换装置152的联接方式和前拨链器组件50与前转换装置52操作联接的方式基本相同。控制缆索164和管道136向后拨链器组件150提供用于在齿轮32之间移动链条34的转换力。当骑车人移动或转换后转换装置152的缆索拉紧件206时，致动件222也被移动以释放活塞件166中的压缩空气，而且缆索164的内钢丝164a拉动可移动件156以向内移动链条34，以与下一齿轮接合。当骑车人移动或转换后转换装置152的缆索释放件208时，在控制缆索164中就会产生松驰，活塞件166向外移动可移动件156和链条34以与下一齿轮接合并有效地将缆索164中的松驰拉紧。换句话说，链条34或者向内向自行车10的纵向中心平面移动以与下一个较大的齿轮或链轮接合，或者向外向远离自行车10纵向中心平面的方向移动以与下一个较小的齿轮或链轮接合。后拨链器组件150是这样设计的，即活塞件166通常将其向外偏压，使得链条34通常定位在最外面的或最小的齿轮32上。

制动组件

参见图17-19，现在讨论根据本发明的自行车制动部件44。自行车制动部件44基本包括被操作的部件(制动装置或组件)250和致动装置或部件(制动操作装置)252。每个制动装置250与致动装置252之一操作联接，以使车轮16停止旋转或降低旋转速度。自行车制动部件44是悬臂型制动装置，其以传统方式安装在自行车车架14的前后叉上。当然，本发明可与大部分缆索操作的制动装置结合使用。

有利的是，前和后制动装置250基本相同。因此，这里就不再详细讨论或展示后制动装置了。如图1中所示，制动装置250具有一对制动臂254和256，它们枢转支撑在自行车车架的前叉上。

制动装置250通过用制动缆索264将制动臂254和256的上端拉到一起，使得制动臂将闸皮258压在自行车车轮16的轮辋侧面上来获得制动效果的。活塞件266操作联接在制动臂254和256之间，用于偏压制动臂254和256，使它们分离。换句话说，制动臂254和256的运动通过由致动装置(制动操作装置)252控制的控制缆索264(制动缆索)和活塞件266控制。具体地，活塞件266用作偏压件以使制动缆索264中的松驰拉紧，使制动臂254和256移动到相互分开的非制动位置，使得闸皮258与自行车车轮16的轮辋分离。缆索264压缩活塞件166以将制动臂254和256移动到相互靠近的制动位置，使得闸皮258与轮辋接合以降低自行车10的速度。

制动缆索，如与制动装置250结合使用的制动缆索，目前在市场上可以获得，其基本包括内钢丝264a和外套264b。外套264b最好具有用金属制造的内层和用树脂制造的外层。内钢丝264a最好用细钢丝制造。如图19中所示，内钢丝导管264d最好用金属制造，如铝，并且具有塑料衬套264c。

活塞件266最好是传统的活塞，其具有缸体288a，缸体形成一腔，活塞杆288b可移动地布置在腔中。特别是，缸体288a的腔与加压流体源68流体联接。因此，加压流体源68还是制动致动装置(制动操作装置)252的一部分。当缸体288a的腔加压时，迫使活塞杆288b从缸体288a向外运动，以使制动臂254和256受偏压分开。当缸体288a的腔的压力降低时，控制缆索264迫使活塞杆288b向内向缸体288a中移动，以拉动制动臂254和256使其相互靠近，以实现制动作用。由于活塞件如活塞件266在现有技术中是公知的，因此这里就不再详细讨论或展示活塞件266了。

制动装置250的制动臂254在其上端通过螺钉263与制动缆索264内钢丝264a的第一端相连。如图2和8中所示，内钢丝264a的第二端以传统方式与车把上的制动手柄相连。制动装置250的制动臂256在其上端备有连接臂261，该连接臂可绕制动臂256的上端枢转。

内钢丝264a的第二端(未示出)固定在制动手柄(未示出)的内钢丝端部安装部分上。然后内钢丝264a的第一端通过螺钉263固定到制动臂254的上端。当骑车人紧握制动手柄以拉紧制动缆索264的内钢丝264a进行制动操作时，在内钢丝264a中就会产生拉力(反作用力)。

参见图18和19，致动装置252的操作部分或机构262是制动手柄或组件，其基本包括缆索控制机构300和流体控制机构302(例如，带有气动部件的制动手柄)。缆索控制机构300设计为用于拉紧和释放与制动臂254和256相联的缆索264的内钢丝264a。流体控制机构302设计为使活塞件266增压或降压，活塞件作为偏压件在制动臂254和256之间施加偏压力，以拉紧缆索控制机构300在控制缆索264内钢丝264a中产生的任何松驰。这样，缆索控制机构300和流体控制机构302一起合作以通过控制缆索264和活塞件266移动制动臂254和256。

缆索控制机构300具有制动手柄306，该手柄通过枢销310枢转安装在支架303上。制动手柄306与缆索264的内钢丝264a联接，用于拉紧和释放缆索264的内钢丝264a。

参见图17，流体控制机构302最好安装在制动手柄306上以与其一起运动。流体控制机构302的构造与流体控制机构102相同。因此，这里不再讨论或展示流体控制机构302了。流体控制机构302具有输入孔或输入口328和输出孔或输出口330，其中所述输入口通过管道或导管334与加压流体68流体连接，所述输出口通过导管或管道336与活塞件266流体连接。

流体控制机构302具有致动件322和阀门件326，其中阀门件326用作开关，将加压流体源68与活塞件266连接和断开。有利的是，致动件322是布置在制动手柄306上的枢转杠杆。当拉动制动手柄306绕枢销310枢转以实现制动操作时，致动件322也被移动以使阀门件326释放活塞件266中的压缩空气。

制动装置250通过控制缆索264(制动缆索)和空气导管或管道336与致动装置(制动操作装置)252操作联接，以提供移动制动臂254和256的制动力和释放力。当骑车人移动制动手柄306时，致动件322也被移动以释放活塞件266中的压缩空气，并同时拉紧缆索264的内钢丝264a。拉紧内钢丝264a将制动臂254和256拉到一起，以使闸皮258与车轮16的轮辋接合。当骑车人释放制动手柄306和致动件322时，在缆索264的内钢丝264a中产生松驰，并且活塞266被加压。因此，活塞件266移动制动臂254和256使其分离，以允许车轮16自由旋转。

内变速轮毂

参见图20和21，所示为根据本发明的多速内变速轮毂400。在所示实施例中，第一实施例的致动装置52与多速内变速轮毂400操作连接，轮毂400将后轮16安装到车架14上。更具体地，在该实施例中，第一实施例转换装置52的操作部分或机构62与内变速轮毂400操作联接，用于转换内变速轮毂400。而且，带有活塞66的加压流体源68与内变速轮毂400操作联接。换句话说，操作部分或机构62利用控制缆索64和活塞件66向高档或低档转换内变速轮毂400。

内变速轮毂，如内变速轮毂400，在该技术领域是公知的。因此，这里不再详细讨论或展示内变速轮毂400了。在转让给Shimano Inc.的美国专利No.5,928,103中公开了内变速轮毂和转换组件的一个实例，其技术可应用于本发明。基本上，通过利用活塞件66，本发明去掉了先前专利内轮毂推杆上的复位弹簧。

内变速轮毂400具有可移动件或推杆456和连杆件458，其中所述推杆456在轴457内可轴向移动，所述连杆件458通过支架459枢转安装在轴457上。变速控制缆索64的外套在该支架459处停止，控制缆索64的内钢丝连接在连杆件458的第一端。连杆件458的第二端枢转联接在推杆456的外端。通过操作部分或机构62拉紧控制缆索64的内钢丝使连杆件458旋转并压在推杆456上。推杆456的向内运动使内轮毂400向高档转换。当缆索64的内钢丝被放松时，在活塞66的偏压力作用下，推杆456被从轴457中向外拉出，使得内轮毂400可以传统方式向低档转换。

尽管只选择优选实施例展示了本发明，但从该公开文本中该技术领域的普通技术人员会明显地看出，在不偏离如在后附权利要求中定义的本发明范围的情况下，可以进行各种改变和变型。而且，前面对根据本发明实施例的描述仅仅是为展示目的的，而不是限制本发明的，本发明由后附权利要求及其等同物限定。

Claims (13)

1、车辆组件，包括：

一被操作部件，具有在至少第一位置和第二位置之间移动的可移动部分；

一致动装置，与所述被操作部件可操作地联接以在所述第一位置和所述第二位置之间移动所述可移动部分，所述致动装置包括：

一操作部分，具有带控制阀门的加压流体源和控制机构，

一机械联接部分，可操作地联接在所述操作部分的所述控制机构和所述被操作部件的所述可移动部分之间，以响应机械联接部分的运动控制所述可移动部分在所述第一位置和所述第二位置之间的运动，

一活塞部分，可操作地联接在所述操作部分的所述加压流体源和所述被操作部件的所述可移动部分上，以将所述可移动部分从所述第一位置向所述第二位置流体偏压，所述机械连接部分和所述活塞部分并行地联接在所述操作部分和所述可移动部分之间。

2、根据权利要求1中所述的车辆组件，其中，

所述机械联接部分包括一柔性缆索，缆索第一端与所述可移动部分联接，第二端与所述致动装置的所述操作部分联接。

3、根据权利要求2中所述的车辆组件，其中，

所述控制机构包括与所述缆索的所述第二端联接的分度机构。

4、根据权利要求3中所述的车辆组件，其中，

所述分度机构包括至少三个位置，以将所述可移动部分保持在所述第一和第二位置及位于所述第一和第二位置之间的至少一个中间位置上。

5、根据权利要求2中所述的车辆组件，其中，

所述控制机构还包括一缆索释放件和一缆索拉紧件。

6、根据权利要求5中所述的车辆组件，其中，

所述缆索释放件和所述缆索拉紧件是手柄。

7、根据权利要求5中所述的车辆组件，其中，

所述控制阀门包括位于所述缆索拉紧件上的开关。

8、根据权利要求7中所述的车辆组件，其中，

所述开关包括可在打开位置和关闭位置之间移动的致动件，所述致动件布置在所述缆索拉紧手柄上，使得在所述拉紧件移动过程中所述致动件可以被操作。

9、根据权利要求1中所述的车辆组件，其中，

所述致动装置包括适合联接在车辆一部分上的安装部分。

10、根据权利要求1中所述的车辆组件，其中，

所述可移动部分是前拨链器的一部分，该拨链器具有一基础件，基础件带有自行车连接部分。

11、根据权利要求1中所述的车辆组件，其中，

所述可移动部分是后拨链器的一部分，该拨链器具有一基础件，基础件带有自行车连接部分。

12、根据权利要求1中所述的车辆组件，其中，

所述可移动部分是自行车车轮用的内变速轮毂的一部分。

13、根据权利要求1中所述的车辆组件，其中，

所述可移动部分是制动装置的一部分，该制动装置具有一基础件，基础件带有自行车连接部分。

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