CN1297409A - 自行车变速器的换档机构 - Google Patents

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Abstract

一种自行车变速器的换档机构,包括一个致动杆(1),该致动杆这样设置,使得它可绕一个相对壳体固定的中心轴线(11)旋转并用于控制一致动部分(3),所述致动部分(3)设置在壳体(2)内,类似地,它也能绕中心轴线(11)旋转,该致动部分(3)有一个用于受拉钢索(5)的卷绕槽(4)、一个与致动部分(3)上的齿(7)相互作用以卷绕受拉钢索(5)的棘爪(6),所述换档机构还包括一个释放和保持机构,由连在致动部分(3)上的第一带齿部分(8)和第二带齿部分(9)组成,还包括一个释放杆(10),该释放杆交替地与第一带齿部分(8)和第二带齿部分(9)相互作用。在壳体(2)中可枢转地设置有一个锁止件(12),该锁止件(12)可被释放杆(10)移动并与第一带齿部分和第二带齿部分相互作用。本发明的变速杆的优点在于,可以用致动杆和释放杆很大范围地改变自行车变速器的档位,锁止件这样脱开两个杆,使得一个杆的运动不能传递到另一个杆。

Description

自行车变速器的换档机构
本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的自行车变速器的换档机构。
EP 0 352 733 B1公开了一种自行车变速器的换档机构，其发明目的是创造一种改进的换档机构，其中受拉钢索可以克服自行车变速器弹簧阻力卷绕，并用一个锁止机构通过致动一单杆来释放。该目的借助一个致动杆来实现，该致动杆的安装使其能够绕一中心轴线旋转以拉紧受拉钢索，从一个档位换到另一个档位的每个换档步骤都有一个锁止机构，该锁止机构能够借助一释放杆这样来脱开，即致动杆被受拉钢索拉回到下一个档位的锁止阶段。释放杆是致动杆的构成整体的一部分，该释放杆在垂直于致动杆动作平面的一个平面内操作。释放杆的枢轴集成到致动杆中，当选择了某个档位，枢轴绕中心轴线同步旋转，结果在换档机构的极限位置，爬坡档和快速档之间，致动杆所到达的位置位于不利于换档人机工程学的区域。
按照法国专利FR 2 701 917(93 02255)，释放杆和致动杆布置在两个相互平行的动作平面内，使一个致动部件可以被致动杆绕一公共中心轴线转动，而释放杆通过一带齿摇杆使所述部件一档一档地回复原位，所述带齿摇杆啮合进致动部件上的齿内，类似机械表中被平衡轮致动的带齿摇杆。
本发明提出的解决方案这样结合了EP 352 733的创造性特征和FR 2701 917的创造性特征，即一个释放杆作用在第一带齿部分上，一个释放杆作用在第二带齿部分上，两个杆作用在相互平行的平面内，两个带齿部分通过一个设计成一摇杆的锁止件连接，并且具有可交替啮合进带齿部分的一副或另一副齿中的止动销。所述止动件由释放杆控制，释放杆内部设置有一个凸轮形轮廓，借助一个延伸部连到锁止件上，该锁止件能够在释放杆向一个方向致动时重复交替地啮合进两个带齿部分的齿中。锁止件被弹簧压向致动杆上的带齿部分并以此获得其与该带齿部分啮合的静止位置。然后如果第一带齿部分被致动杆转动，则锁止件滑过带齿部分，并且锁止件的延伸部从释放杆的凸轮形轮廓释放，而没有完成一个动作。被带齿部分的旋转借助致动杆而卷绕的受拉钢索，在自行车变速器中改变传动比，并同时使钢索克服自行车变速器内的弹簧拉伸。这种拉伸可以发生在一档至最后一档。释放杆放松钢索，带齿部分一齿一齿地从而一档一档地向回移动。在该过程中，包括一个上升凸轮部分和一个下降凸轮部分的释放杆的凸轮形轮廓，首先将锁止件移到与带齿部分的啮合位置，然后从与带齿部分的啮合位置移出。如果释放杆释放，锁止件上的延伸部向后移过凸轮形轮廓，第二次换档完成。有利的是，延长凸轮形轮廓的凸轮形部分，提供多个上升和下降凸轮形部分。这就是说，在释放杆向前移动时可以换多个档，在释放杆返回过程中可增加同样数目的换档操作。由于致动杆通过一个棘爪连到第一带齿部分上，致动部分被释放杆的致动移动，由棘爪引起的这种移动从致动杆断开。
因此本发明的任务是创造一种致动自行车变速器的换档机构，其设计成一种触发式换档机构，并能不仅在对应于卷绕钢索的旋转方向上致动一个钢索以换一个或多个档位，而且能在对应于释放钢索引起钢索松卷的旋转方向上经至少一个或者多个档位换档。
该解决方案在主权利要求的特征部分和从属权利要求中描述。下面借助几个附图阐述具有上述目的描述中所述特征的换档机构，其中：
图1示出了一种自行车用的换档机构，具有一壳体、一致动杆和一释放杆以及由释放杆致动的一锁止件；
图2示出了换档机构，具有一致动部分和两带齿部分，由释放杆致动的锁止件啮合进该带齿部分；
图3示出了带有一凸轮形轮廓以致动锁止件的释放杆；
图4示出了释放杆中带有多个上升凸轮部分和下降凸轮部分的凸轮形轮廓；
图5示出了带有棘爪的致动杆，其可在壳体一侧操作并可与第二锁止盘上的齿相互作用。
本发明描述了一种自行车变速器的换档机构，其可布置在自行车车把上，并远程控制该自行车变速器。根据图1，换档机构包括一个壳体2，该壳体具有一致动部分3，该致动部分3可被一致动杆1和一释放杆10移动。致动部分3有一个用于受拉钢索5的卷绕槽4，该钢索连到自行车变速器并在位于变速器处的一弹簧作用下保持拉伸。该致动部分3有带有第一带齿部分8的第一锁止盘16和带有第二带齿部分9的第二锁止盘17，致动部分3这样设置，使其可与第一锁止盘16和第二锁止盘17一起绕一中心轴线11旋转。致动部分3可由致动杆1借助棘爪6转动，该棘爪6啮合进齿7中，齿7可旋转地连到致动部分3上。当致动杆1移动时，该移动被棘爪6传递到致动部分3，以此将钢索5卷绕到卷绕槽4中，从而拉伸弹簧并在自行车变速器中改变传动比。
图2示出了一种带有第一止动销13和第二止动销14的锁止件12形式的无间隙触发式装置，其可枢转地设置在相对壳体固定的一个枢轴15上，这保证了第一止动销13与第一带齿部分8的相互作用和第二止动销14与第二带齿部分9的相互作用可以交替发生。该锁止件12由弹簧23支撑到壳体2上，并在静止状态借助第二止动销14与第二锁止盘17的带齿部分9相互作用，从而保证了，一旦在自行车变速器中选定了一个档位，它即保持不动。该锁止件12有一个延伸部20与释放杆10的一凸轮形轮廓19相互作用。该延伸部20通过弹簧23保持与边缘18的持续接触，当释放杆10致动时，滑到该凸轮形轮廓19上，该锁止件12施加一个摇摆运动，确保第二止动销14和第一止动销13分别交替地与第二带齿部分9和第一带齿部分8啮合。
从图3和4可以看出，凸轮形轮廓19有至少一个上升凸轮部分21和一个下降凸轮部分22，延伸部20必须沿着这些部分滑动。
当释放杆10脱开第二止动销14和第二带齿部分9之间的连接时，为了释放钢索5以便在自行车变速器中换档，位于该自行车变速器中的弹簧一档一档地将钢索5向回拉，由此致动部分3借助卷绕槽4转动。在这种情况下，锁止件12的延伸部20运动到凸轮形轮廓19的上升凸轮部分21，释放杆10转过一个分角W，第一止动销13与第一带齿部分8进入啮合。在这种情况下一如通常的触发式换档机构一钢索5从卷绕槽4释放大约半个档位；档位的第二半通过下述事实实现，即按照图3，延伸部向回移动到下降凸轮部分22回到其原始位置，假定释放杆10继续转动一个分角W。在触发式换档机构的方式中，一旦自行车变速器中的换档完成，所有杆都通过弹簧力回到其起始位置，这就是说，图3所示的释放杆10以其凸轮形轮廓19沿着对应于钢索松卷的旋转方向最大可以换两档。如果只换一档，则释放杆10只要转动一个分角W直到延伸部20到达上升凸轮部分的终点即可。如果这时释放释放杆10，它回到其起始位置，则延伸部20回到其原始位置。因为，根据图4，凸轮形轮廓19具有四个分角W，即，两个上升凸轮部分21和两个下降凸轮部分22，所以如果释放杆10转动直到延伸部20在两个方向经过所有凸轮部分21和22，则可以最大换4档。为了使自行车变速器中的换档更容易，可以在释放杆10内构造一锁止器，使骑车者更容易找到释放杆10对于计划档位的各行程终点。
图5示出了一种致动杆1，在图示位置，其占据了静止位置N，只要没有选定自行车变速器的第一档和最后一档。在第二锁止盘17或致动部分3上有一个止挡延伸部27，当在自行车变速器中选定第一档或最后一档时，该止挡延伸部27与致动杆1上的第一止挡25和第二止挡26相互作用。假定在止挡延伸部27已经转到旋转方向反方向的最远位置时选定了第一档，则这样设计第一止挡26，使得致动杆1不能再返回其静止位置N，并保持在第一档的静止位置Ⅰ。这一措施从感觉上指示骑车者：已经过所有档位并且已到达第一档。同样地，也应从感觉上通知骑车者：经过最后一档的静止位置继续换档是无意义的。这是通过止挡延伸部27瞬时针转到第一止挡25从而阻止致动杆1回到静止位置N来实现的。
根据本发明设计的换档机构的优点在于，可以用致动杆1和释放杆10很大范围地改变自行车变速器的档位，两个杆1和10的锁止件12这样脱开，使得一个杆1或10的运动不能传递到另一个杆1或10，但仍保持触发原理即选择单个档位的能力，两个杆即致动杆1和释放杆10总能返回其各自的初始位置。所建议的换档机构设计还允许第一档和最后一档占据不同于正常静止位置N的静止位置Ⅰ和Ⅱ，以便从感觉上向骑车者指示换档步骤的终点，而不用通过视觉看档位显示器。

Claims (16)

1．一种自行车变速器的换档机构，包括一个致动杆(1)，该致动杆这样设置，使得它可绕一个相对壳体(2)固定的中心轴线(11)旋转并用于控制一致动部分(3)，所述致动部分(3)设置在壳体(2)内，类似地，它也能绕中心轴线(11)旋转，该致动部分(3)有一个用于受拉钢索(5)的卷绕槽(4)、一个与致动部分(3)上的齿(7)相互作用以卷绕受拉钢索(5)的棘爪(6)，所述换档机构还包括一个释放和保持机构，由连在致动部分(3)上的第一带齿部分(8)和第二带齿部分(9)组成，还包括一个释放杆(10)，该释放杆交替地与第一带齿部分(8)和第二带齿部分(9)相互作用，其特征在于，在壳体(2)中可枢转地设置有一个锁止件(12)，该锁止件(12)可被释放杆(10)移动并且有一个第一止动销(13)和第二止动销(14)，所述第一止动销(13)与第一带齿部分(8)相互作用，所述第二止动销(14)与第二带齿部分(9)相互作用，由此当两个止动销(13,14)之一从带齿部分(8,9)脱开时，致动部分(3)被受拉钢索(5)施加的拉伸力转动。
2．根据权利要求1所述的换档机构，其特征在于，锁止件(12)可枢转地安装到一枢轴(15)上，该枢轴相对壳体固定设置并基本垂直于中心轴线(11)。
3．根据权利要求1或2所述的换档机构，其特征在于，枢轴(15)与中心轴线(11)有一定距离，基本相当于带齿部分(8,9)的半径。
4．根据权利要求1至3之一所述的换档机构，其特征在于，枢轴(15)大致对中地设置在第一带齿部分(8)和第二带齿部分(9)之间。
5．根据权利要求1至4之一所述的换档机构，其特征在于，锁止件(12)被弹簧相对壳体(2)向第二止动销(14)啮合方向加载。
6．根据权利要求1至5之一所述的换档机构，其特征在于，第一带齿部分(8)通过第一锁止盘(16)可旋转地连到致动部分(3)，第二带齿部分(9)通过第二锁止盘(17)可旋转地连到致动部分(3)。
7．一种自行车变速器的换档机构，包括一个致动杆(1)，该致动杆这样设置，使得它可绕一个相对壳体固定的中心轴线(11)旋转并用于控制一致动部分(3)，所述致动部分(3)设置在壳体(2)内，类似地，它也能绕中心轴线(11)旋转，该致动部分(3)有一个用于受拉钢索(5)的卷绕槽(4)、一个与致动部分(3)上的齿(7)相互作用以卷绕受拉钢索(5)的棘爪(6)，所述换档机构还包括一个释放和保持机构，由连在致动部分(3)上的第一带齿部分(8)和第二带齿部分(9)组成，还包括一个释放杆(10)，该释放杆交替地与第一带齿部分(8)和第二带齿部分(9)相互作用，其特征在于，为借助一锁止件(12)致动释放和保持机构，释放杆(10)有一个凸轮形轮廓(19)，该凸轮形轮廓包括至少一个上升凸轮部分(21)和一个下降凸轮部分(22)，由此在致动释放杆(10)后允许至少换两档，此时锁止件(12)与凸轮形轮廓(19)相互作用。
8．根据权利要求7所述的换档机构，其特征在于，锁止件(12)与释放杆(10)这样相互作用，即，当释放杆(10)致动时，锁止件(12)进行一种摇摆运动，在该运动过程中，依次进行，一方面第一止动销(13)与第一带齿部分(8)啮合，另一方面第二止动销(14)与第二带齿部分(9)啮合。
9．根据权利要求7或8所述的换档机构，其特征在于，锁止件(12)有一个边缘(18)，其与释放杆(10)上的一凸轮形轮廓(19)相互作用。
10．根据权利要求7至9之一所述的换档机构，其特征在于，边缘(18)是锁止件(12)上的一延伸部(20)的一部分。
11．根据权利要求7至10之一所述的换档机构，其特征在于，释放杆(10)设计成一种触发杆，其在每次致动后通过一弹簧(23)的回复力回到一静止位置(N)。
12．根据权利要求1所述的换档机构，其特征在于，在致动杆(1)上可枢转地设置一棘爪(6)，该棘爪与连在致动部分(3)上的齿(24)相互作用。
13．根据权利要求1或12所述的换档机构，其特征在于，齿(24)连在两个锁止盘(16,17)之一上。
14．根据权利要求1,12或13所述的换档机构，其特征在于，齿(24)整体式连在锁止盘(17)上。
15．根据权利要求1,12,13或14中的任一项所述的换档机构，其特征在于，棘爪(6)在致动杆(10)的静止位置与齿(24)脱开啮合。
16．一种自行车变速器的换档机构，包括一个致动杆(1)，该致动杆这样设置，使得它可绕一个相对壳体固定的中心轴线(11)旋转并用于控制一致动部分(3)，所述致动部分(3)设置在壳体(2)内，类似地，它也能绕中心轴线(11)旋转，该致动部分(3)有一个用于受拉钢索(5)的卷绕槽(4)、一个与致动部分(3)上的齿(7)相互作用以卷绕受拉钢索(5)的棘爪(6)，所述换档机构还包括一个释放和保持机构，由连在致动部分(3)上的第一带齿部分(8)和第二带齿部分(9)组成，还包括一个释放杆(10)，该释放杆交替地与第一带齿部分(8)和第二带齿部分(9)相互作用，其特征在于，致动杆(1)相对致动部分(3)有至少一个止挡(25,26)，当达到第一档或最后一档时，该止挡与一止挡延伸部(27)相互作用，从而将致动杆(1)处于第一档的静止位置(Ⅰ)和/或致动杆(1)处于最后一档的静止位置(Ⅱ)与致动杆(1)处于其它档位的正常静止位置(N)区别开来。
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