CN1572653A - 自行车换档控制装置 - Google Patents
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Abstract
一种自行车换档控制装置,其包括一固定构件和一可转动构件,可转动构件可转动地联接到固定构件上,以便于绕一车把在至少两个换档位置之间转动。固定构件适于联接到自行车车把上,靠近车把上的手握持区域。可转动构件具有一轴向内侧端和一轴向外侧端,且一管状的外致动表面在两个轴向端之间延伸,并环绕着手握持区域的纵向中心轴线。致动表面构形成形成一管状的把手,且一手指操作凸起相对于该管状把手向外延伸。致动表面包括一个用第一种材料制成第一部分、以及一个用第二种材料制成的第二部分,第二材料的刚性大于第一材料的刚性。第二部分带有手指操作凸起。
Description
技术领域
本发明总体上涉及一种自行车换档控制装置。更具体来讲,本发明涉及这样一种换档控制装置:其具有一其形状符合人机工程学的、可转动的换档构件,其构形成对自行车的变速装置进行控制。
背景技术
骑自行车除了作为交通运输措施之外,还越来越成为一种受到广泛欢迎的休闲娱乐形式。另外,无论是对于业余人员,还是对于职业运动员,自行车运动都逐渐变成了一种非常流行的竞技体育项目。不论自行车是被用于休闲娱乐、交通运输,还是用于进行比赛,自行车行业都不断地在对自行车的各个构件、以及自行车的变速器进行改进。在近些年来,人们对自行车上用于执行制动和/或换档操作的控制装置作了全面的重新设计。
通常,换档控制装置被连接到自行车的车把和/或车架上。每种换档控制装置都对一脱链器或变速器进行控制。近来,人们已研制出了这样的控制装置:其将制动功能和换档功能集成到了同一个单元体中,以便于通过单只手就能对制动装置和链轮变速器进行控制。这些更为现代的换档控制装置通常被安装到车把的相对两端上。此外,目前的换档控制装置上通常设置有指示机构,用于向骑车者指示当前的档位。在任何情况下,换档器一般都包括一个(或多个)杆柄或一可转动的构件,其构形成可旋紧/放松一绕线元件,以便于控制脱链器的横向移动。
一般来讲,这些换档控制装置需要骑车者利用双手来适当地控制前后两脱链器、或一对传动装置的换档功能。对于骑行者而言,这是不方便的。另外,骑行者通常必须来回察看换档控制装置的两个指示器,以确定当前链齿的位置—例如前链轮位置和后链轮位置。这对于骑行者而言也是不方便的。另外,这些普通换档控制装置的结构较为复杂—尤其是在带有指示机构的情况下。因而,这些常规换档控制装置的制造和组装较为困难,成本也很高。此外,由于需要设置两套换档控制装置,所以还会增大自行车的重量。最后,如果在这些常规的换档控制装置上应用了可转动的换档器,则当骑行者在骑车过程中握持住该换档器、并前后转动时,该换档器的操作感并不舒适。
基于上述的问题,本领域技术人员从本文的描述可很显然地意识到:目前希望有一种能克服现有技术中所存在问题的改进型自行车换档控制装置。本发明致力于解决本领域中的这一需求、以及其它的需求,本领域技术人员从文中的内容可清楚地领会到这一点。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种自行车换档控制装置,其具有一形状符合人机工程学的、可转动的换档构件。
本发明的另一个目的是提供一种集成的自行车换档控制装置,其可对一对自行车传动装置进行控制。
本发明的又一个目的是提供一种其制造、装配较为简单而便宜的自行车换档控制装置。
通过提供一种自行车换档控制装置而基本上实现了上述的发明目的,该控制装置包括一固定构件和一可转动构件。固定构件适于固定地联接到自行车车把上,靠近车把上的手握持区域,手握持区域具有一纵向中心轴线。可转动构件可转动地联接到固定构件上,以便于绕着车把在至少两个换档位置之间转动。可转动构件具有一轴向内侧端和一轴向外侧端,且一管状的外致动表面在这两个轴向端之间延伸,并环绕着手握持区域的纵向中心轴线。致动表面构形成确定一管状的把手,且一手指操作凸起相对于该管状把手向外延伸。致动表面包括一个用第一种材料制成第一部分、以及一个用第二种材料制成的第二部分,第二材料的刚性大于第一材料的刚性。第二部分带有该手指操作凸起。
从下文结合附图所作的详细描述,本领域技术人员可清楚地领会本发明上述这些目的、特征、方式、优点、以及其它的对应内容,下文的详述介绍了本发明的优选实施方式。
附图说明
下面将参见附图,这些附图构成了原始公开内容的一个部分,在附图中:
图1是一自行车的侧视图,该自行车带有一根据本发明的换档控制装置,该控制装置被联接到车把上;
图2是一个放大的俯视图,表示了换档控制装置以及图1所示的一部分车把;
图3是一个进一步放大的后视图,表示了换档控制装置以及图2所示的车把部分;
图4是一个进一步放大的俯视图,表示了换档控制装置以及图2所示的车把部分,图中,可转动的换档构件位于一中间档位上;
图5是一个进一步放大的俯视图,表示了换档控制装置以及图2所示的车把部分,图中,可转动的换档构件位于最前方的换档位置(低速档位)上;
图6是一个进一步放大的俯视图,表示了换档控制装置以及图2所示的车把部分,图中,可转动的换档构件位于最后方的换档位置(高速档位)上;
图7是一个局部前视轴测图,表示了换档控制装置以及图2-6所示的车把部分;
图8是一个局部的仰视图,表示了换档控制装置以及图2-6所示的车把部分;
图9是沿图3中的9-9线对图1-8所示换档控制装置的可转动换档构件/机构(即第一换档器)所作的放大的局部剖视图;
图10是沿图9中的10-10线对图9所示可转动换档构件/机构所作的纵向剖面图;
图11是对图1-10中的换档控制装置的可转动换档构件所作的放大的俯视图;
图12是沿图4中的12-12线对图1-10所示换档控制装置的另一换档构件/机构(即第二换档器)所作的局部剖视图;
图13是对图12所示另一换档机构所作的局部仰视图,图中,第一换档构件处于静止位置,且图中用箭头表示出了棘轮构件和保持构件的偏置方向;
图14中的局部仰视图表示了图12所示另一换档机构在第一换档元件和旋紧棘爪于顺时针方向上初始运动过程中所处的状态,图中用箭头表示出了第一换档构件、棘轮构件以及保持构件的运动方向;
图15中的局部仰视图表示了在第一换档构件和旋紧棘爪于顺时针方向上移动之后、图12所示另一换档机构所处的状态,图中用箭头表示出了第一换档构件、棘轮构件以及保持构件的偏置方向;
图16中的局部仰视图表示了在逆时针方向上将第一换档构件和旋紧棘爪移回到静止位置R之后、图12所示另一换档机构所处的状态,图中用箭头表示出了棘轮构件和保持构件的偏置方向;
图17中的局部仰视图表示了图12所示另一换档机构在第二换档元件和保持构件初始运动过程中所处的状态,图中用箭头表示出了第二换档构件、棘轮构件、以及保持构件的移动方向(以及棘轮构件的偏置方向);
图18中的局部仰视图表示了在第二换档构件和保持构件移动之后、图12所示另一换档机构所处的状态,图中用箭头表示出了第二换档构件、棘轮构件以及保持构件的移动方向(以及棘轮构件的偏置方向);
图19中的局部仰视图表示了在将第二换档构件和保持构件移动之后、图12所示第二换档机构所处的状态,图中用箭头表示出了第二换档构件、棘轮构件和保持构件的移动方向/偏置方向;以及
图20中的局部仰视图表示了在将第二换档构件和保持构件复位移动之后、图12所示第二换档机构所处的状态,图中用箭头表示出了第二换档构件、棘轮构件和保持构件的偏置方向。
具体实施方式
下面将参照附图对本发明某些选定实施方式进行描述。本领域技术人员会清楚地认识到:下文对本发明优选实施方式的描述仅是为了进行介绍,并非用于限定本发明的范围,本发明的范围应当由后附的权利要求书及其等效表达来限定。
首先参见图1,图中表示了一自行车10,其带有根据本发明的自行车控制装置12。自行车10基本上包括:一车架11,该车架上联接有前车叉13a和后车叉13b,前、后车叉上分别安装着前轮15a和后轮15b;一驱动系17;控制装置12、以及前制动装置19a和后制动装置19b。前叉13a可动地联接到车架11上,而后车叉13b则固定地联接到车架11上。车把14联接到前叉13a上,以便于借助于前轮15a对自行车10进行转向。车把14具有一手握持区域A,并具有一纵向中心轴线X。在靠近手握持区域A的位置处,控制装置12被联接到车把14上。在图示的实施例中,自行车控制装置12是一换档/制动控制装置,其构形成能对后制动装置19b以及自行车驱动系或变速装置17的某些部件实施控制。
更具体来讲,根据本发明,自行车驱动系17优选地包括:一轮毂内变速装置16a(即第一自行车变速装置),其被联接到后轮15b上;以及一后脱链器16b(即第二自行车变速装置),其被联接到后车叉13b上。按照常规的发生,轮毂内变速装置16a具有对应于三种内速比的三个档位。由Shimano公司出产的Nexus系列内部齿轮式后轮毂即为这种轮毂内变速装置的实例。后脱链器16b被设置成可将链条C在多个外齿轮或后链轮RS上横向移动,这些链轮RS按照常规的方式、通过一套飞轮机构和轮毂内变速装置联接到后轮15b上。在一前曲柄FC上固定地联接了一个前链轮FS,前曲柄FC被可转动地联接到车架11上,用于对链条C进行驱动。控制装置12构形成既能对轮毂内变速装置16a进行控制,也能对后脱链器16b进行控制。换言之,自行车控制装置12构形成除了能对制动装置19b进行控制之外、还可对自行车驱动系17的两套变速装置施加控制。优选地是,在与控制装置12相反的车把14另一端上,安装有另一个普通的制动控制装置(图中未示出),以便于对前制动装置19a进行控制。
控制装置12分别通过第一和第二换档控制缆索18a和18b可工作地联接着轮毂内变速装置16a和后脱链器16b,以此来对轮毂内变速装置16a的速比、以及后脱链器16b的横向运动进行控制。作为备选方案,控制装置12也可与一常规的前脱链器(图中未示出)相联接,而非与轮毂内变速装置16a相联接,从而就可以按照通常的方式、使前脱链器相对于自行车在数个前链轮之间横向移动。
换档缆索18a和18b是具有外鞘套和内缆线的普通Bowden(波顿)型软轴缆。前、后制动装置19a、19b优选地是常规类型。优选地是,前、后制动装置19a和19b被分别联接到车架11的前、后叉13a和13b上。在制动装置19a与另一个普通的制动控制装置(图中未示出)之间最好联接一前制动控制缆索21a,同时在制动装置19b和本发明的自行车控制装置12之间可动地联接一后制动控制缆索21b。因而,本发明的自行车控制装置12是一个整体化的自行车控制装置,其最好能对一对自行车变速装置(例如轮毂内变速装置16a和后脱链器16b)、以及一自行车制动装置(例如后制动装置19b)实施控制。制动缆索21a和21b是具有外鞘套和内缆线的常规波顿软缆。
除了控制装置12之外,自行车10的其它部件都较为常见。因而,除了那些与本发明控制装置12相关的部件之间,本文将不对自行车10的各个部件作详细的讨论和/或描述。但是,本领域技术人员从本文的描述可清楚地领会到:除了本文中进行介绍和描述的那些部件之外,自行车10的其余部件都是常见的。另外,本领域技术人员基于本文的内容可明显地认识到:可根据需要和/或需求而将本发明的自行车控制装置12与各种自行车及自行车部件配套使用。
参见图2-8,控制装置12包括一固定构件22、一第一换档器或换档控制机构24、一第二换档器或换档控制机构26、一制动控制机构28、以及一固定把手部分30。优选地,固定构件22被固定地联接到车把14上靠近手握持区域A的部位处。第一和第二换档器24和26最好被可动地联接到固定构件22上。与此类似,制动控制机构28也优选为活动地联接到固定构件22上。优选地是,在手握持区域A处,固定把手部分30被固联到车把14上,用于支撑骑车者的手。
固定构件22基本上包括一车把安装部分32、一主壳体部分34、一管状的换档器支撑部分36、以及一制动手柄支撑部分38。车把安装部分32被固定地联接到车把14上。主壳体部分34与车把安装部分32固定地联接到一起。如下文将要详细讨论的那样,管状的换档器支撑部分36最好是被固定地联接到主壳体部分34上,而制动手柄支撑部分38则优选地是与主壳体部分34固定地联接起来。
车把安装部分32是较为常见的结构。因而,优选地是,车把安装部分32的结构构形成C形管夹的形式,且采用紧固件来将该车把安装部分32箍束在车把14上。优选地是,车把安装部分32是由轻质的刚性材料制成的。例如,可使用铸铝等轻质刚性材料来制造该车把安装部分32。
优选地是,主壳体部分34不可活动地固定到车把安装部分32、管状的换档器支撑部分36、以及制动手柄支撑部分38上。优选地,主壳体部分34包括至少一个上壳体构件40和一下壳体构件42,用于形成一个基本上为空洞的区域,用于将第二换档器26联接到其中。根据本发明,如下文将要讨论的那样,优选地是,主壳体部分34还包括一安装凸缘44、一固定不动的可见轮廓线46、以及一档位标记48。上、下壳体构件40、42都优选地是由金属或塑料等轻质刚性材料制成的。两壳体构件40、42中的一者优选为与安装凸缘44制成一体。第二换档器26被联接到安装凸缘44上。如下文将要介绍的那样,第一换档器24被安装到管状的换档器支撑部分36上,且靠近主壳体部分34、可见的固定轮廓线46、以及档位标记48。
如图所示,主壳体部分34除了具有可见的固定轮廓线46及档位标记48之外、且其上联接有两个换档器或换档机构(即换档器24和26)之外,其余结构均较为常见。因而,本领域技术人员从本文的内容可清楚地领会到:主壳体部分34也可根据需要和/或需求而采用其它的结构(即带有另外的/更少的构件/结构)。如下文将要介绍的那样,在任何情况下,根据本发明,主壳体部分34都构形成既支撑着第一换档器、也支撑着第二换档器26。除了与本发明相关的内容之外,本文将不对主壳体部分34作详细的讨论和/或描述。
主壳体部分34的上壳体构件40的形状优选为杯状,其带有根据本发明的固定的可见轮廓线46。从图3-7可清楚地看出,优选地是,固定的可见轮廓线46被制为上壳体构件40的自由边缘。从图3可看出,固定的可见轮廓线46部分地叠置于第一换档器24。换言之,第一换档器24的部件被容纳在固定构件22的轴向凹陷区域内,该轴向凹陷区域是由固定的可见轮廓线46(即从主壳体部分34沿轴向向外延伸出的、上板构件40的自由边缘)形成的。
从图4-6可优选地是,可见的固定轮廓线46是一条外凸曲线,其略微倾斜向平面P,该平面垂直于手握持区域A的中心轴线X。由于可见的固定轮廓线46是固定构件22的一部分,所以可见的固定轮廓线46优选为相对于车把14是不可动的。档位标记48位于可见固定菱锌矿46的附近,用于指示不同档位的制动方向。具体而言,档位标记48指示了第一换档器24的三个档位—即最前方的档位、最后方的档位、以及—中间档位。
可从图4-6清楚地看出,可见的固定轮廓线46与第一换档器24相配合而形成一具有一定几何形状的可见区域G。如下文将要详细讨论的那样,几何构形可见区G的形状为第一换档器24的位置提供了视觉指示,即指示出第一换档器24是处于最前方的档位、最后方的档位、还是中间档位。更具体来讲,当第一换档器24处于至少某个预定位置(即图4中的中间档位)上时,几何构形可见区域G优选为可形成至少一个预定形状。因而,如下文将要详细介绍的那样,当第一换档器24处于中间档位上时,档位标记48标出了至少两个档位(即位于中间档位前方/后方的另外两个档位)的转动方向。下文还将对几何构形可见区域G进行讨论。
优选地是,下壳体构件42被制成一个与上壳体部件40分开的单独构件。下壳体构件42是一杯状体,安装常规的方式,该构件与上壳体构件40一道而形成了一个用于容纳第二换档器26部件的区域。上、下壳体构件40、42被共同设计为构成一对缆索容纳孔,用于在其中联接第一和第二换档缆索18a和18b,以便于将第一和第二换档器24、26与轮毂内变速装置16a和后脱链器16b可动地联接起来。
参见图2-9,管状的换档器支撑部分36最好被固定地联接到主壳体部分34上。管状的换档器支撑部分36构形成能将第一换档器24可转动地安装到其上。具体来讲,如图9所清楚表示的那样,管状的换档器支撑部分36包括一轴向内侧段52和一轴向外侧段54。换档器管状支撑部分36的形状基本上为圆筒状,并构形成靠近手握持区域A地安装到车把14上。优选地是,在将控制装置12安装到车把14上之前,先将换档器管状支撑部分36卡装到主壳体部分34上。换档器管状支撑部分36优选地是由金属材料或塑料材料等轻质刚性材料制成的。
轴向内侧段52和外侧段54构形成可转动地支撑着第一换档器24的各个部件。具体而言,内侧段52上固定地联接有一个太阳齿轮56。优选地是,太阳齿轮56与换档器管状支撑部分36制成一体。下文将结合第一换档器24对换档器管状支撑部分36各个部件的功能作更为详细的讨论。
制动手柄支撑部分38从主壳体部分34延伸出。制动手柄支撑部分38与车把安装部分32、主壳体部分34、以及管状的换档器支撑部分3固定地联接起来,以便于形成控制装置12的固定构件22。一制动手柄58按照常规的方式可摆转地安装在制动手柄支撑部分38上。制动手柄支撑部分38具有一个用于容纳制动控制缆索21b的开孔,用于将制动手柄58与后制动装置19b可动地联接起来。制动手柄58被安装到一枢转销上,且如通常的方式那样:在常态下受到一偏置元件的偏置作用,从而形成了控制装置12的制动控制机构28。
下面将参见图2-11对(可转动的)第一换档器或换档控制机构24作详细的讨论。第一换档器24基本上包括一根据本发明的可转动的构件60、一卷绕构件62、以及一分度机构或定位机构64。第一换档器24的工作过程基本上是按照第2002/0128112号美国专利公开文件中所公开的方式进行的。因而,除了与本发明相关的内容之外,本文将不对第一换档器24的工作过程作详细的讨论和/或描述。基本上讲,可转动构件60被可转动地安装到固定构件22管状的换档器支撑部分36上。卷绕构件62可工作地联接到可转动构件60上,用于选择性地缠绕或松卷第一换档控制缆索18a,以便于对轮毂内变速装置16a进行控制。定位机构64被可动地联接在固定构件22的主壳体部分34与卷绕构件62之间,用于选择性地将卷绕构件62和可转动构件60保持在三个档位中的某一档位上。
本发明的可转动构件60基本上包括一基础元件66、一外套68、以及一根据本发明的可见的活动轮廓线70。优选地是,外套68与基础元件66固定地联接起来,以便于能随其一道转动。优选地是,如下文将要详细介绍的那样,基础元件66是由刚性大于外套68的材料制成的。另外,基础元件66的颜色最好是与外套68不同的。在该优选实施方式中,基础元件优选地是用黑色的塑料材料制成的。优选地是,如下文将要介绍的那样,基础元件66与外套68之间的相交线构成了可见的活动轮廓线70。基础元件66被可转动地安装到固定构件22的换档器管状支撑部分36上。卷绕构件62通过一齿轮系统可动地联接在基础元件66与换档器管状支撑部分36之间,其中的齿轮系统将在下文进行介绍。
基础元件66是一管状构件,其沿轴向安装在换档器管状支撑部分36上,以便于绕车把14制动。基础元件66包括一内侧支撑段72和一外侧支撑段74。外侧支撑段74可转动地直接安装到固定构件22换档器管状支撑部分36的外侧段54上。基础元件66的内侧支撑段72隔着卷绕构件62(即齿轮系统)可转动地间接安装到换档器支撑部分36的内侧段52上。内侧支撑段72的直径大于外侧支撑段74的直径,以便于与卷绕构件62相配。另外,如下文将要详细讨论的那样,内侧支撑段72具有一齿圈76,其构形成与卷绕构件62(即齿轮系统)的部件相啮合。基础元件66优选地是由硬质刚性塑料材料制成的,且该材料的刚性大于外套68材料的刚性。
外套68基本上包括一内端78、一外端80、以及一致动表面82,致动表面82在内端78与外端80之间延伸。优选地是,外套68是由两种不同的弹性体材料制成的整体件。外套68两种不同的弹性体材料具有不同的刚性,优选为具有不同的颜色。从图3和图7可见,两种不同的弹性体材料沿纵向延伸,并由一对纵向延伸的分割线D1和D2相互分割开。优选地是,外套68被固定地联接到基础元件66的外表面上。
外套68的致动表面82包括由第一种弹性体材料制成的一第一部分84、以及由刚性大于第一弹性体材料的第二弹性体材料制成的一第二部分86。第一和第二部分84、86基本上沿外套68的纵向延伸。优选地是,第一部分84的第一材料是浅灰色,而第二部分86的第二材料则是比第一材料的颜色更深的灰色。当然,第一和第二部分84和86也可以采用任何其它的两种对比色。致动表面82的第二部分86包括一手指操作凸起88。
致动表面82的第一部分84、以及带有手指操作凸起88的第二部分86组成了致动表面82上一个管状的把手,且手指操作凸起88相对于管状把手的其余部分而向外延伸出。除了手指操作凸起88之外,管状把手的形状基本上为圆锥形,随着致动表面82向外套68的轴向外侧端80延伸,该圆锥形结构从轴向内侧端渐缩向手握持区域A的纵向中心轴线X。手指操作凸起从管状把手向外延伸到预定的径向距离处,该径向尺寸大于把手上其余部分的径向尺寸,从而可减小绕车把14旋转所述可转动构件60所需的操作力。
随着手指操作凸起88向外套68的轴向外侧端80延伸,其也从外套的轴向内侧端78渐缩向手握持区域A的纵向中心轴线X。因而,外套68致动表面82在延伸向外套68外端80的过程中,其总体形状呈现为向手握持区域A收缩的锥形/圆锥形,而且,相对于致动表面82上的剩余区域,当从纵向中心轴线X进行测量时,手指操作凸起是致动表面82上径向延伸尺寸最大的部分。
当车把14联接到自行车车架11上、且布置在正常的骑行状态下时,手指操作凸起88基本上位于手握持区域A纵向中心轴线X的前侧。类似地,致动表面82的第一部分84包括一手支撑区域SA,当车把14被联接到自行车10上、且被布置在正常的骑行状态下时,手支撑区域SA基本上位于手握持区域A纵向中心轴线的上方。手支撑区域SA是由致动表面82第一部分84上的一个部位形成的,在正常的骑行过程中,这一部位支撑着骑车者手的一部分。因而,致动表面82上由刚性较小材料(即第一材料)制成的第一部分84被设置成部分地支撑着骑车者的手。
优选地是,致动表面82上小于50%的部分是用低刚性的第一材料制成的。另外,优选地是,整个外套68上小于50%的部分是由低刚性的第一材料制成的。换言之,优选地是,致动表面82上第一部分84相对于手握持区域A纵向中心轴线X在圆周方向上的延伸角度小于180°,而致动表面82第二部分86(即带有手指操作凸起88的部分)相对于手握持区域A纵向中心轴线X在圆周方向上的延伸角度则优选为大于180°。因此,外套68的主要部分是由刚性更大的第二种材料制成的。
参见图11,致动表面82大体上为圆锥形的部分(即整个致动表面82上除手指操作凸起88之外的部分)的最小外径为Y1,最大外径为Y2。手指操作部分88在径向上向外延伸,从而达到最大外径Z处,该外径大于上述的最大外径Y2。优选地是,最大外径Y2约是最小外径Y1的1.5倍。最大外径Z约为最大外径Y2的1又1/3倍(也就是说,约为最小外径Y1的两倍)。手指操作凸起88在径向上向内渐缩到最小外径Y1或稍大于最小外径Y1的程度。
可转动构件60上可见的活动轮廓线70优选为内凹曲线,从图4可清楚地看出,当可转动构件60被布置在中间档位上时,其基本上平行于固定构件22上可见的固定轮廓线46。优选地是,可见的活动轮廓线70是通过颜色的变化(即浅灰色与黑色之间的对比)来形成的。另外,可见的活动轮廓线70优选地是通过材料的改变来形成的(也就是说,是由基础元件66硬质黑塑料与致动表面82第一部分84的第一弹性体材料之间的相交而形成的)。更具体来讲,在图示的实施方式中,可见的活动轮廓线70是由外套68与基础元件66在轴向内侧端78处的相交线构成的,其只是部分地覆盖着基础元件66的内侧支撑段72,从而,外套68的一个自由边缘就形成了可见的轮廓线70。换言之,可转动构件60的基础元件66优选为至少部分地延伸超过外套68的自由边缘、进而延伸向固定构件22,固定构件22上形成了可见固定轮廓线46的自由边缘部分地叠置于可转动构件60的基础元件66。
如上所述,外套68最好是由两种不同的材料制成一个整体构件。具体来讲,优选地是,外套68是通过双注入器的注塑成型方法制成的。具体而言,如较为常见的方式那样:对于一个或一套模具而使用了两个不同的注入器,且每一注入器都用于对第一或第二材料执行注塑。由于两种材料都是弹性体材料,所以可实现两种材料之间的粘合—至少可在一定程度上实现粘接。但是,即使第一和第二材料无法在化学上相互结合起来,第一和第二材料也将至少在物理上相互结合起来,从而使外套68大体上成为一个整体构件。因而,此处所用词汇“整体构件”的含义包括:按照一定方式、利用物理或化学方法结合到一起的一种或多种材料,在不对该整体构件进行修理的情况下,无法将不同的材料拆分开、并重新组装起来。
本领域技术人员从本文的描述可清楚地认识到:可使用某些机械联接或锚固方式来将第一部分84与第二部分86(即第一和第二材料)固定到一起、从而形成整体外套68。举例来讲,可首先将第一部分84注塑成型,且有一些锚固件部分地位于第一部分中,并从第一部分向外延伸。然后,利用注塑成型方法制出第二部分86。然后,由第二部分环包着锚固件的外露部分,由此将第一和第二部分84和8 6机械地联接起来。由于弹性体材料具有粘合特性,所以,第二部分86还将至少部分地粘接到第一部分84上。在任何情况下,如上文所述的那样,由两种不同材料制成的第一和第二部分84和86都优选地被结合到一起,从而形成一整体构件。
可见的固定轮廓线46和活动轮廓线70相互配合而形成几何构形可见区G,其位于两轮廓线之间。从图4-6可清楚地看出,几何构形可见区G是一个黑区,其构形成:当可转动构件60在三个档位之间转动时,该区域会发生变化。主壳体部分34包括一环形的黑色段37,其环绕着车把14延伸,且在部分上位于上壳体构件40自由边缘(即可见的固定轮廓线46)的下方。基础元件66的内侧支撑段72被设置成靠近环形的黑色段37。如上文提到的那样,基础元件66上未被外套68遮住的外露部位也是黑色的。可见的黑色区域(例在图4-6所示情形中可被骑车者看到的区域)是由固定构件22的环形黑色段37形成的,基础元件66可见部位构成了几何构形的可见区域G。
换言之,如图4-6所清楚表示出的那样,当可见的活动轮廓线70随着可转动构件60的旋转而移动时,几何构形可见区域G的外观会发生变化。如果可转动构件60位于中间档位上,则几何构形可见区域G的形状就如图4所示,此状态下,可见的固定轮廓线46与活动轮廓线70基本上相互平行。当可转动构件60处于中间档位上时,几何构形可见区G独特的形状就表明了轮毂内变速装置16a处于中间档位上。换句话讲,只有当可转动构件60和轮毂内变速装置16a处手中间档位上时,几何构形可见区才具有图4中的形状。
当可转动构件60处于最前方档位和最后方档位时,几何构形可见区G独特的形状分别如图5、图6所示。因而,骑车者只需看看几何构形可见区G、就能快速而容易地判断出轮毂内变速装置16a和可转动构件60所处的档位,原因在于,当可转动构件60处于三个档位中的任一档位上时,几何构形可见区G的形状都是唯一的。档位标记48指明了与不同档位相对应的转动方向。因而,当骑车者看几何构形可见区G时就能确定出当前的档位。骑车者还可看到档位标记48,以便于判断出在那一转动方向上对可转动构件60进行旋转、以便于将轮毂内变速装置16a换到希望的档位上。
如图5、6所示,当可转动构件60处于最前和最后档位上时,几何构形可见区G分别处于这样的外观状态:可转动构件60无法再进一步地向前转动/向后转动。因此,几何构形可见区G向骑车者表明:可转动构件60已处于末端档位上。另外,当可转动构件60处于末端档位上时,几何构形可见区G的形态就向骑车者指明了如何将可转动构件60移回到中间档位上(即在那个方向上对可转动构件60进行旋转)—也就是通过将可见的活动轮廓线70移向可见的固定轮廓线16而实现的。在任何情况下,当可转动构件60被布置在三个档位上的至少一个档位上时,几何构形可见区G具有至少一种独特形状。
下面将参见图9和图10对卷绕构件或卷绕机构62进行讨论。该卷绕构件62按照第2002/0128112号美国专利文件所公开的方式进行工作。因而,除了与本发明相关的内容之外,本文将不对卷绕构件62作详细的讨论和/或描述。卷绕构件62基本上包括一绕线元件90,利用一些安装销和一保持板94而在绕线元件上联接着多个行星齿轮构件92。卷绕构件62被换档器管状支撑部分36隔着行星齿轮构件92和绕线元件90的环形内表面、可转动地支撑着。
行星齿轮机构92与固定构件22的太阳轮56、以及可转动构件60的齿圈76相啮合,从而将可转动构件60与绕线元件92可动地联接起来,由此,当可转动构件60被骑车者驱动时,能使绕线元件60旋转起来。绕线元件90具有一缆索连接点96,换档控制缆索18a被联接到该连接点96上,绕线元件90还具有一引导槽98,其构形成可收纳换档缆索18a的内拉线。因而,当可转动构件60被骑车者转动时,卷绕构件62可缠绕/松卷控制缆索18a的内拉线。
下面将再次参见图9和图10对分度/定位机构64作详细的讨论。分度/定位机构64按照第2002/0128112号美国专利文件所公开的方式进行工作。因此,除了与本发明相关的内容之外,本文将不对分度/定位机构64作详细的讨论和/或描述。分度/定位机构64构形成可将卷绕构件62和可转动构件60保持在三个档位中的任一档位上。因此,轮毂内变速装置16a也能被保持在三个对应于不同速比的档位上。分度/定位机构64包括:一定位元件100,其被安装到卷绕构件62的一个凹陷102中;以及多条(三条)配接沟道104,它们被制在固定构件22的主壳体部分34上。
定位元件100是一个带有突出部分的弹性金属簧片,该突出部分的尺寸构形成能卡入到主壳体部分34上制出的各条配接沟道104中。分度/定位机构64向卷绕构件62和可转动构件60施加了足够大的有效偏置力,以防止可转动构件60发生不利的运动—进而可防止轮毂内变速装置16a出现移动。换言之,定位机构64所施加的有效偏置力或保持力大于轮毂内变速装置16a的任何偏置力。优选地是,当可转动构件60被移动到各个档位上时,定位元件100与配接沟道104相配合而发出操作声、并具有一定的操作手感(即能感觉到偏置力的释放)。
下面将参见图4和图12-20对第二换档器或换档机构26作详细的讨论。第二换档器或换档机构的结构基本上是按照第10/041557号美国专利申请所公开的方案进行设计的,区别只在于第一和第二换档元件110和112是第10/041557号美国专利申请中所描述的换档柄/按钮的改型。因此,除了与本发明相关的部分之外,本文将不对第二换档器26作详细的讨论和/或描述。第二换档器26基本上包括一第一换档元件110、一第二换档元件112、一卷绕构件114、一偏置构件116、以及分度/定位机构118。
卷绕构件114基本上是一绕线元件,其具有一缆索连接点和一卷绕表面。第一和第二换档元件110、112通过分度/定位机构118可工作地连接着卷绕构件114,以便于旋紧或放松卷绕构件114,由此来牵拉/释放第二换档控制缆索18b,从而控制后脱链器16b的运动。偏置构件116在常态下沿一预定的转动方向偏置着卷绕构件114。下面将对第一和第二换档元件110、112进行介绍。
定位机构118基本上包括一棘轮构件120、一旋紧棘爪122和一保持构件124。棘轮构件120通常是随卷绕构件114转动。棘轮构件120被不可动地联接到卷绕构件114上。棘轮构件120包括多个凹陷,这些凹陷构形成与旋紧棘爪122相接合,棘轮构件120还具有多个用于与保持构件124相接合的齿牙/齿槽。如图13-16所示,旋紧棘爪122被联接到第一换档元件110上,且在常态下被偏置向棘轮构件120。因而,当骑车者按压第一换档元件110时,旋紧棘爪122就与棘轮构件120相接合,从而转动卷绕构件114。在一端部档位(见图13)上,旋紧棘爪122还具有保持棘轮构件120的作用。
从图13-20可见,保持构件124与第二换档元件112可动地联接着,且被偏置向棘轮构件120(即顺时针方向)。保持构件124允许棘轮构件120在与偏置构件116偏置力方向相反的方向(即图14、15中的顺时针方向)上进行转动。因而,当第一换档元件110被推压时,保持构件124并不会阻止棘轮构件120的转动。但是,从图16和图17可看出,保持构件124阻止棘轮构件120在逆时针方向上的转动—除非当棘轮构件120被布置在端部档位上时(见图13、14、19和20),在处于端部档位时,旋紧棘爪122保持着棘轮构件120、从而阻止其逆时针转动。
如图17-20所示,当骑行者推压第二换档元件112时,保持构件124被从某一档位释放时,就使得棘轮构件120受偏置构件116的偏置力作用而转动。
第一换档元件110基本上是一带有按钮126、且可枢转的换档柄,在正常的骑行状态下,骑行者可使用其拇指对该按钮126进行按压。当骑行者对按钮126进行按压时,第一换档元件发生枢转,从而移动了旋紧棘爪122,进而移动了棘轮构件120。换档构件110在常态下被一偏置构件128偏置向一静止位置。在另一方面,第二换档元件112是一带有按钮130的滑动换档柄,在正常的骑行状态下,骑行者可使用其拇指对该按钮130进行按压。第二换档元件112与保持构件124实现操作上联接。第二换档元件在常态下被一偏置元件132偏置向一静止位置。
优选地是,固定把手部分30是由两种不同的弹性体材料制成的,这两种材料与可转动构件68外套68的第一和第二材料相同。优选地是,按照与外套68制造过程完全相同的方式制出固定把手部分30。固定把手部分30基本上包括内侧端134和外侧端136,且在这两个端部之间延伸着一固定的握持表面138。固定的握持表面138大体上包括两个沿轴向延伸的部分140和142(即第三、第四部分),它们分别与致动表面82的第一和第二部分84和86对正。
在本文的语境中,诸如“向前、向后、上方、向下、垂直、水平、下方、以及横向”等有关方向性的词语以及其它一些类似的方向性词语指代应用了本发明的自行车所涉及的那些方向。因而,当用这些词语来对本发明进行描述时,应当针对应用了本发明的自行车来进行理解。
文中所用诸如“大体上”、“约”、以及“近似地”等的程度词意味着偏离所修饰词语的程度在合理范围内,从而不会显著改变最终结果。这些词语应当被理解为相对于所修饰词语具有至少±5%的偏差—如果该偏差不会否定所修饰词语意义的话。
尽管本文中选择了几种特定的实施方式对本发明进行描述,但本领域技术人员从本文所公开的内容可清楚地认识到:在不悖离由所附权利要求书限定的保护范围的前提下,可作出多种改动和变型。另外,上文对根据本发明的实施方式所作的描述只是为了进行说明,而并非为了对本发明进行限定,本发明的范围由所附的权利要求书及其等效表达来限定。
Claims (23)
1.一种自行车换档控制装置,其包括:
固定构件,其适于在靠近车把的手握持区域的位置处被固定地联接到自行车车把上,手握持区域具有纵向中心轴线;以及
可转动的构件,其被可转动地联接到固定构件上,以便于绕着车把在至少两个换档位置之间转动;
可转动构件具有轴向内侧端和轴向外侧端,管状的外致动表面延伸在这两个轴向端之间,并环绕着手握持区域的纵向中心轴线,致动表面构形成形成管状的把手,手指操作凸起相对于该管状把手向外延伸;
致动表面包括用第一种材料制成第一部分、以及用第二种材料制成的第二部分,第二材料的刚性大于第一材料的刚性,且第二部分具有所述手指操作凸起。
2.根据权利要求1所述的自行车换档控制装置,其特征在于:
手指操作凸起从把手向外延伸到预定的径向距离处,该径向尺寸大于把手上其余部分的径向尺寸,从而可减小绕车把旋转所述可转动构件所需的操作力。
3.根据权利要求1所述的自行车换档控制装置,其特征在于:
可转动构件包括基础元件和外套,外套至少部分地叠置于基础元件,并该外套具有所述致动表面。
4.根据权利要求3所述的自行车换档控制装置,其特征在于:
基础元件是由一种第三材料制成的,该材料的刚度大于外套上致动表面的第一和第二材料的刚度。
5.根据权利要求4所述的自行车换档控制装置,其特征在于:
基础元件是由硬质的刚性塑料材料制成的;以及
外套的致动表面的第一和第二材料均为弹性体材料。
6.根据权利要求5所述的自行车换档控制装置,其特征在于:
外套被制成一整体构件。
7.根据权利要求6所述的自行车换档控制装置,其特征在于:
外套的致动表面的第一和第二材料为不同的颜色。
8.根据权利要求3所述的自行车换档控制装置,其特征在于:
外套被制成一整体构件。
9.根据权利要求3所述的自行车换档控制装置,其特征在于:
外套的致动表面的第一和第二材料是两种不同的弹性体材料。
10.根据权利要求3所述的自行车换档控制装置,其特征在于:
外套的致动表面的第一和第二材料为不同的颜色。
11.根据权利要求1所述的自行车换档控制装置,其特征在于:
致动表面的第一和第二材料是两种不同的弹性体材料。
12.根据权利要求1所述的自行车换档控制装置,其特征在于:
管状把手的形状总体上为圆锥形,随着致动表面接近于可转动构件的轴向外侧端,圆锥形从可转动构件的内侧轴向端向手握持区域的纵向中心轴线渐缩。
13.根据权利要求12所述的自行车换档控制装置,其特征在于:
手指操作凸起在接近于可转动构件的轴向外侧端的过程中,从可转动构件的轴向内侧端渐缩向手握持区域的纵向中心轴线。
14.根据权利要求1所述的自行车换档控制装置,其特征在于:
手指操作凸起在接近于可转动构件的轴向外侧端的过程中,从可转动构件的轴向内侧端渐缩向手握持区域的纵向中心轴线。
15.根据权利要求1所述的自行车换档控制装置,其特征在于:
致动表面是平滑的有轮廓的表面,且在凸起与把手之间具有平滑的过渡。
16.根据权利要求1所述的自行车换档控制装置,其特征在于:
致动表面的第一和第二材料为不同的颜色。
17.根据权利要求1所述的自行车换档控制装置,其特征在于:
当车把被联接到自行车上、且布置在正常的骑行状态时,手指操作凸起的设置位置基本上处于手握持区域的纵向中心轴线的前侧;以及
致动表面的第一部分包括有手支撑区域,当车把被联接到自行车上、且布置在正常的骑行状态时,手支撑区域所处位置基本上位于手握持区域的纵向中心轴线的上方。
18.根据权利要求1所述的自行车换档控制装置,其特征在于,其还包括:
固定的握持构件,其安装在车把的手握持区域上,靠近可转动构件的轴向外侧端;
固定的握持构件包括内轴向端和外轴向端,且在两轴向端之间延伸着固定的握持表面,在可转动构件的外轴向端处,该握持表面与可转动构件的致动表面对正。
19.根据权利要求1所述的自行车换档控制装置,其特征在于:
固定握持构件的固定握持表面具有第三部分和第四部分,它们分别是由第一材料和第二材料制成的;以及
当可转动构件处于某一预定的档位上时,可转动构件的致动表面的第一和第二部分与固定握持构件的第三和第四部分对正。
20.根据权利要求19所述的自行车换档控制装置,其特征在于:
固定握持表面和致动表面的第一和第二材料为不同的颜色。
21.根据权利要求1所述的自行车换档控制装置,其特征在于:
可转动构件形成第一换档器的部件,第一换档器构形成与自行车一第一变速装置操作上联接;以及
自行车换档控制装置还包括第二换档器,其被联接到固定构件上,第二换档器构形成与自行车的第二变速装置操作上联接。
22.根据权利要求21所述的自行车换档控制装置,其特征在于:
第二换档器包括一对换档元件,它们构形成可操作地联接,以便于响应于对其中一个换档元件的选择性按压而对第二变速装置执行换档。
23.根据权利要求22所述的自行车换档控制装置,其特征在于:
第二换档器包括缆索卷绕元件,其受两换档元件中之一的作用而在第一转动方向上操作地转动,并受另一换档元件的运动作用而在第二转动方向上操作地转动。
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