CN1927651A - 自行车换档控制机构 - Google Patents

Abstract

一种自行车换档控制机构，构造成可以操作自行车变速器的换档装置。该自行车换档控制机构具有线收紧件、卷绕棘轮件和定位棘轮件。卷绕棘轮件连接至线收紧件，并被设置成围绕旋转轴线而旋转线收紧件。定位棘轮件被构造和设置成，选择性地将线收紧件定位于多个预定档位中的一个档位之间。定位棘轮件连接至线收紧件，从而线收紧件可以相对于定位棘轮件移动线收紧件一个预定的旋转运动量，且完成旋转运动预定量以后，线收紧件和定位件作为整体一起运动。

Description

自行车换档控制机构

技术领域

本发明基本涉及一种自行车控制装置。更具体地，本发明涉及一种执行换档操作的自行车控制装置。

背景技术

自行车正在成为一种越来越流行的娱乐方式和交通工具。而且，自行车已变为一种很流行的适合业余爱好者和专业人员的竞技性运动项目。不管自行车是用于娱乐、交通，还是用于竞技运动，自行车制造业不断改进自行车的各种部件。特别是，用于换档的控制装置近年来进行过大量的重新设计。

当前，有很多种安装在自行车上的缆索操纵换档装置。例如，一些缆索操纵换档装置具有一对换档杆，以及通过棘轮机构转动的缆索卷绕机构。对于这种类型的传统的缆索操纵换档装置，一个换档杆的操作使得缆索卷绕件经过棘轮机构沿一个方向转动，每次一个齿轮。因此，缆索卷绕在缆索卷绕件上，同时换档机构进行从一个齿轮到相邻齿轮的换档。另一个换档杆的操作使得棘轮机构被释放，而且缆索卷绕件沿另一个方向转动，每次一个齿轮。因此，卷绕在缆索卷绕件上的缆索被放出来，而且由换档机构沿相反方向进行换档。

美国专利No.5,203,213中公开了一种用于自行车的已知的指示换档装置(indexed shifting device)的实例。在此专利中，这种类型的换档装置主要包括支撑轴、收紧卷轴、第一控制杆和第二控制杆。支撑轴固定于安装在车把上的支架上。收紧卷轴可旋转地安装在支撑轴上，用于选择性地拉紧和释放控制缆索。第一控制杆围绕支撑轴枢转，使得收紧卷轴拉紧控制缆索。第二控制杆构造成使得收紧卷轴释放控制缆索。第一控制杆通过供应爪(feed pawl)接合收紧卷轴上的供应齿(feed teeth)，以使得收紧卷轴在缆索拉紧方向上旋转。第二控制杆通过两个爪接合收紧卷轴上的两套位置保持齿，以使得收紧卷轴在缆索释放方向上旋转。第一控制杆和第二控制杆都安装在车把下面的位置，通过骑车者手部的食指和拇指操作。

许多使用者对于这样的自行车换档装置的操作十分满意。但是，这类换档装置存在一个缺陷。具体地，当使用这类换档装置来操作后拔链器时，例如，换档装置的操作导致换档缆索的内索在卷绕操作中被拉紧。但是，在换档缆索的内索的初始运动期间，后拔链器通常不移动。换句话说，如果内索通过收紧卷轴的旋转被拉动了“x”毫米，内索的连接至后拔链器的一端不会移动“x”毫米。更确切地说，内索的连接至后拔链器的一端移动小于“x”毫米。内索的连接至后拔链器的一端的这种移动损失的一个原因是，在拉紧动作的最开始，内索上的松弛首先被补偿，所以在换档缆索的内索的这种初始运动期间，后拔链器不会开始动作。此外，当内索被拉紧时，也可能被拉长一点。

美国专利No.5,524,501中公开了一种可旋转握持的换档器的一个实例，该换档器采用一装置来解决此问题。在此专利中，设有制动弹簧，在换档缆索的内索初始运动期间该制动弹簧可以移动很小的一段距离。但是，此专利是针对可旋转握持致动系统而特别设计的。

考虑到上述问题，本领域技术人员从此公布中可以很容易地发现确实存在着一种改进自行车控制(换档)装置的需求。本发明针对本领域的这种需求以及其它需求，通过本说明书，这对本领域的技术人员是显而易见的。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种自行车控制装置，在操作换档缆索的内索将其保持在多个档位中之一的换档定位机构(shiftpositioning mechanism)之前，该控制装置将换档缆索的内索拉动一定量，以将换档缆索的内索拉紧。

本发明的另一个目的是提供一种自行车控制装置，用于对杠杆式系统中所采用的自行车变速器进行换档。

上述目的可以通过提供具有下列部件的自行车换档控制机构，而基本上实现，其具有线收紧件、卷绕棘轮件和定位棘轮件。线收紧件被构造和设置成围绕旋转轴线旋转以卷绕和释放换档线。卷绕棘轮件连接至线收紧件并被设置成围绕旋转轴线旋转线收紧件。定位棘轮件被构造和设置成选择性地将线收紧件定位在多个预定档位中的一个档位中。定位棘轮件连接至线收紧件，从而线收紧件相对于定位棘轮件可移动一预定量，并在预定的旋转运动量完成之后定位棘轮件和线收紧件作为整体一起运动，该预定量是线收紧件旋转运动的预定量。定位棘轮件和卷绕棘轮件是单独的构件。

本发明的这些和其它的目的、特点、外形及优点，通过下面结合附图对公开本发明优选实施例的详细描述，对于本领域的技术人员来说将变的显而易见。

附图说明

现在参照附图，其形成此原始公开一部分。其中，

图1是配备有根据本发明优选实施例的一对控制装置(仅示出一个)的自行车的侧视图；

图2是安装在图1所示的自行车上的一个自行车控制装置的俯视图，其中操作件(换档杆)处于静止位置；

图3是自行车控制装置沿图2中的截面线3-3所看到的局部横截面图；

图4是图2和图3所示的根据本发明的自行车控制装置的分解透视图；

图5是用于图2至图4所示的根据本发明的自行车控制装置的档位控制机构的放大分解俯视透视图；

图6是用于图2至图4所示的根据本发明的自行车控制装置的档位控制机构的放大分解仰视透视图；

图7是用于图2至图4所示的自行车控制装置的档位控制机构的选择部件的简化仰视图，其中，线收紧件被定位棘轮件保持在正常静止位置，同时自行车控制装置处于第一齿轮位置，即后换档缆索的内索从线收紧件中被完全地释放；

图8是档位控制机构的简化仰视图，用于说明图2至图4中所示的自行车控制装置的内索卷绕操作的开始，其中卷绕棘轮件被卷绕爪沿卷绕方向从图7中的正常静止位置向棘轮接合位置局部地移动，从而卷绕爪与定位棘轮件接触；

图9是档位控制机构的简化仰视图，用于说明图2至图4中所示的自行车控制装置的内索卷绕操作的开始，其中卷绕棘轮件被卷绕爪沿卷绕方向从图8中的棘轮接合位置向内索拉紧位置局部地移动，从而卷绕棘轮件与定位棘轮件接触但不会旋转定位棘轮件；

图10是档位控制机构的简化仰视图，用于说明图2至图4中所示的自行车控制装置的卷绕操作的中间步骤，其中卷绕棘轮件被卷绕爪进一步沿卷绕方向从图9所示的内索拉紧位置旋转，以开始卷绕棘轮件的旋转；

图11是档位控制机构的简化仰视图，用于说明图2至图4中所示的自行车控制装置的卷绕操作的中间步骤，其中卷绕棘轮件被卷绕爪进一步沿卷绕方向从图10所示的位置旋转，以旋转定位棘轮件，从而定位爪移动与定位棘轮件的脱离接合；

图12是档位控制机构的简化仰视图，用于说明图2至图4中所示的自行车控制装置的卷绕操作的中间步骤，其中卷绕棘轮件被卷绕爪进一步沿卷绕方向从图11所示的位置旋转，以旋转定位棘轮件，从而定位爪从一个定位齿向下一个相邻的定位齿移动；

图13是档位控制机构的简化仰视图，用于说明图2至图4中所示的自行车控制装置的卷绕操作的已结束的换档步骤，其中定位爪被旋转以与下一个相邻的定位齿完全地接合。

图14是档位控制机构的简化仰视图，用于说明图2至图4中所示的自行车控制装置的卷绕操作的卷绕杆返回步骤，其中卷绕棘轮件被卷绕爪释放，以便沿反方向开始旋转，从而在卷绕棘轮件和定位棘轮件之间形成间隙；

图15是档位控制机构的简化仰视图，用于说明图2至图4中所示的自行车控制装置的静止位置，其中卷绕爪进一步沿反方向从图13所示的位置被旋转，从而，卷绕爪移动离开卷绕齿的路径；

图16是档位控制机构的简化仰视图，用于说明图2至图4中所示的自行车控制装置的内索释放操作的初始步骤，其中定位爪被释放杆从图15所示的正常静止位置向中间释放位置局部地移动，从而定位爪开始释放一个定位齿并开始与另一个定位齿接触，同时定位棘轮件保持静止；

图17是档位控制机构的简化仰视图，用于说明图2至图4中所示的自行车控制装置的释放操作的中间步骤，其中定位爪被释放杆从图16所示的位置向释放位置移动，从而定位棘轮件旋转一个档位；以及

图18是档位控制机构的简化仰视图，用于说明图2至图4中所示的自行车控制装置的释放操作的最终步骤，其中通过释放杆返回到静止位置而使定位爪完全返回到静止位置，从而定位爪与下一个定位齿接合，以完成换档操作。

具体实施方式

参考附图，现在将对本发明的选择实施例进行说明。从此公布中，对本领域技术人员很显然，本发明实施例的下列描述仅是为了提供说明，而不是，如所附权利要求及其等价物一样，为了限制本发明的目的。

首先参考图1，示出了自行车10，其中根据本发明的一个实施例的自行车控制装置12安装在自行车手把14上。自行车控制装置12是由骑车者右手操作的右手侧控制装置12。优选地，自行车控制装置12通过换档控制缆索18操作性地连接到后拨链器16。

优选地，自行车10包括左手侧自行车控制装置(未示出)，除了为减少可以换档的齿轮数而更改换档单元外，其基本上与自行车控制装置12相同。优选地，左手侧自行车控制装置通过换档控制缆索22操作性地连接到前拨链器20。可替换地，控制装置可以切换，从而骑车人可以用对应的手操作后拨链器16和前拨链器20。无论哪种情况，左手侧自行车控制装置，在结构和操作上，实质上与控制装置12相同，除了它是控制装置12的镜像对称并且用于左手侧自行车控制装置的档位的数量不同外。这样，这里只讨论和描述控制装置12。优选地，缆索18和22是传统的自行车缆索，具有覆盖内索的外皮。例如，换档控制缆索18具有内索18a和外皮18b。

由于自行车10的大多数部件在本领域中已经是众所周知的，这里不再详细讨论和描述自行车10的部件，除了与本发明有关的部件外。换句话说，这里只详细讨论和描述与自行车控制装置12有关的部件。而且，各种常规的自行车部件，如制动器、附加链轮、拨链器等，虽然在此没有详细描述和/或讨论，但仍可以结合本发明予以采用。此外，如同此处用于描述自行车控制装置12一样，下面的方向术语“向前、向后、在...之上、向下、垂直、水平、在...之下和横向”以及任何其它类似的方向术语，表示配备有本发明的自行车的方向。因此，如用于描述本发明一样，这些术语应该作与配备有本发明的自行车控制装置12的自行车相关的解释。

现在参照图2，描述处于静止位置的自行车控制装置12。自行车控制装置12大体包括自行车车把安装部31、刹车单元32和换档单元33。在本实施例中，刹车单元32和换档单元33与安装部31形成一体。但是，从此公开中，对本领域技术人员很显然，根据需要和/或愿望，刹车单元32和换档单元33可以是独立安装的装置。

如图2最佳所示，车把安装部31被构造和设置成固定于自行车10的车把14或其他结构件上。车把安装部31具有夹紧部，其优选地是裂孔型夹紧装置，其中，孔的直径可以使用常规方式，通过调整螺栓来改变。夹紧部在结构上是相对传统的，因此，这里不再详细讨论或描述。

刹车单元32具有刹车杆32a，其枢转地安装于自行车车把安装部31，以常规方式拉紧和松开刹车缆索的内索。刹车单元32可以是任意结构，因此，这里不再详细讨论。实际上，可以根据需要和/或愿望，从自行车控制装置12上除去刹车单元32。

现在参考图3和4，将对换档单元33进行更详细的描述。换档单元33主要具有外壳40，其中外壳内包围有换档部件(档位控制机构、和换档线卷绕组件和换档线释放组件)。

如图3最佳所示，换档单元33的外壳40主要包括上壳42和下壳44。上壳42和下壳44优选地由一种或多种轻质材料构成，根据需要和/或愿望，如由硬质塑料材料或硬质塑料与金属材料相结合构成。外壳40的大小和结构被设置为形成一个内腔，用于在其中容纳档位控制机构、换档线卷绕组件和换档线释放组件。

上壳42和下壳44通过多个螺钉49固定于档位控制机构上，以包围换档部件。上壳42包括第一上盖部42a和第二上盖部42b，它们通过搭扣配合而连接在一起。上壳42固定于档位控制结构上以形成上盖。下壳44包括第一下盖部44a和第二下盖部44b，它们固定在档位控制机构上以形成下盖。

如图3最佳所示，换档单元33的档位控制机构主要包括主安装件或板50、次安装件或板52、线收紧件54、定位棘轮件或板56、位置保持爪58、间隔件或衬套60及线收紧释放弹簧或偏压件62。自行车档位控制机构被构造和设置成将线收紧件54保持在多个档位中的一个档位上。档位控制机构被换档线卷绕组件操作，以围绕线收紧件54拉紧或卷绕内索18a，以及被换档线释放组件操作，以从线收紧件54上释放或展开内索18a。换档线卷绕组件主要包括卷绕棘轮件或板68、具有卷绕爪72的换档卷绕杆70、和换档卷绕杆复位弹簧74。因此，换档线卷绕组件被构造和设置成，使得骑车者可以很容易地操作换档卷绕杆70以执行换档卷绕操作，如随后在图7-15中所示。另一方面，换档线释放组件主要包括换档释放杆76和换档释放杆复位弹簧78，换档释放杆76连接至档位保持爪58。换档线释放组件被构造和设置成，使得骑车者可以很容易地操作换档释放杆76以执行换档操作，如随后的在图15-18中所示。

现在参考图3-6，对换档单元33的档位控制机构进行更详细地描述。优选地，主安装板50是金属板，被设置成固定于车把安装部31。主安装板50具有中心位置开口50a，以不可旋转方式接收主枢转杆48。主安装板50还具有枢转销安装孔50b，用于将换档线释放组件的一部分安装其上，如下所述。设置有若干螺纹孔，用于通过螺钉49将上壳42和下壳44固定于其上。最后，主安装板50具有线螺母安装凸缘50c，该安装凸缘具有螺纹孔，用于可调节地将线调节螺母连接其上，以调节控制缆索18。

优选地，次安装板52是金属板，具有主安装开口52a，以不可旋转方式接收主枢转杆48。次安装板52具有枢转销安装孔52b，用于将换档线释放组件的一部分安装在其上，如下所述。次安装板52还包括卷绕爪接靠部52c、卷绕杆止挡突部52d和释放杆止挡突部52e。

如图5和6最佳所示，线收紧件54是传统类型的线收紧轴(spool)，其中，当线收紧件54沿线卷绕方向旋转时，内索18a沿线收紧件54的外缘表面卷绕。因此，线收紧件54具有中心开口54a，其可旋转地安装在主枢转杆48上。线收紧件54的外缘具有线连接开口54b，用于将换档缆索18的内索18a连接其上。而且，线收紧件54的上表面具有孔54c，用于将线收紧释放弹簧62连接其上。因此，线收紧释放弹簧62沿换档释放或线展开方向偏压线收紧件54，在该方向上，内索18a从线收紧件54的外缘上展开。线收紧件54的下表面具有多个突起54d，其接合在定位棘轮板56和卷绕棘轮板68中形成的多个凹部。卷绕棘轮板68固定于线收紧件54上，这样，当换档单元33处于组装状态时，它们可以作为整体一起旋转。另一方面，定位棘轮板56被构造成，允许定位棘轮板56相对于固定在一起的线收紧件54和卷绕棘轮板68具有有限量的旋转游隙。更具体地说，当线收紧件54、定位棘轮板56和卷绕棘轮板68处于它们的静止位置时(如图7所示)，定位棘轮板56和卷绕棘轮板68之间存在间隙G。

因此，在换档卷绕操作过程中，换档卷绕杆70被骑车者推动，使得卷绕爪72接合卷绕棘轮板68，这样，卷绕棘轮板68与线收紧件54一起旋转。起初，卷绕棘轮板68和线收紧件54一起旋转，而定位棘轮板56保持不动。在卷绕棘轮板68的这一初始旋转过程中，内索18a通过线收紧件54的旋转而拉紧。在卷绕棘轮板68的此初始旋转之后，定位棘轮板56被卷绕棘轮板68接合，从而定位棘轮板56随着卷绕棘轮板68和线收紧件54运动，以枢转位置保持爪58，导致换档发生。当换档已经完成时，即位置保持爪58再次完全地接合定位棘轮板56时，如图13所示，当骑车者释放换档卷绕杆70时，换档卷绕杆复位弹簧74将换档卷绕杆70移动返回它的静止位置。同时，线收紧件54沿线展开方向向回旋转，这样，卷绕棘轮板68旋转地与定位棘轮板56分开间隙G，如图14所示。

因此，当线收紧件54已经被换档卷绕杆70完全旋转以完成图13所示的档位时，并且在换档卷绕杆70被松开之前，后拔链器16的引导滑轮位于稍微越过相应的一个后链轮(sprocket)正下方位置的位置上。这特别有助于从较小的后链轮向相邻的较大链轮的换档。那么，在换档卷绕杆70被松开以后，引导滑轮件运动到它的最合适的位置。

如图5和6所示，优选地，定位棘轮件56是平面金属板，其围绕主枢转杆48可以旋转。定位棘轮件56和卷绕棘轮板68一起套叠在线收紧件54的底侧，如上所述具有有限量的旋转游隙。具体地，定位棘轮件56被构造和设置成，选择性地接合位置保持爪58，以克服线收紧释放弹簧62的力将线收紧件54保持在多个预定档位之一中。因此，定位棘轮板56固定于线收紧件54，此时它们之间具有间隙G，从而它们响应换档线卷绕组件或换档线释放组件的操作而一起旋转。更具体地说，定位棘轮板56沿换档释放或线展开方向被偏压，在该方向上，内索18a从线收紧件54的外缘展开，但通常会被位置保持爪58保持在档位之一中。

优选地，定位棘轮板56包括非圆形开口56a，其被构造和设置成与线收紧件54的突起54d相配合，以允许它们之间具有有限的相对旋转。优选地，定位棘轮板56的圆周表面设有多个换档定位齿56b和一对止挡部56c和56d。换档定位齿56b被构造和设置成选择性地接合位置保持爪58，从而线收紧件54可以被选择性地保持在档位之一中。

位置保持爪58通过枢转销64枢转地连接在主安装板50和次安装板52之间，该枢转销的一端通过枢转销安装孔50b铆接在主安装板50上。枢转销64的另一端设置在次安装板52的枢转销安装孔52b内。位置保持爪58保持在枢转销64上并通过保持夹82(retaining clip)连接至次安装板52。而且，位置保持爪58通常被扭转弹簧86推动进入与换档定位齿56b中的一个齿的接合。扭转弹簧86具有接合位置保持爪58的第一端和接合主安装板50的第二端。因此，位置保持爪58被构造和设置成，在第一接合位置与第一脱离位置之间选择性地运动，其中第一接合位置将定位棘轮板56保持在预定档位之一中，第一脱离位置释放定位棘轮板56进行有限地旋转运动。位置保持爪58包括枢转开口58a、第一接合齿58b和第二接合齿58c。位置保持爪58的枢转开口58a接收枢转销64，以相对于主安装板50和次安装板52枢转地安装位置保持爪58。第一和第二接合齿58b和58c间隔布置以选择性地接合换档定位齿56b，从而以下面所述的方式完成换档操作。

衬套60在主安装板50和次安装板52之间保持适当的间隔，以在其间可旋转地支撑线收紧件54、定位棘轮板58和卷绕棘轮板68。

优选地，线收紧释放弹簧62是扭转弹簧，具有位于线收紧件54的孔54c中的第一端62a和连接至主安装板50的第二端62b。线收紧释放弹簧62施加偏压力，以沿线展开方向推动线收紧件54。

现在将参考图3-6，更详细地讨论换档单元33的换档线卷绕组件。卷绕棘轮件68连接至线收紧件54并被设置为围绕通过主枢转杆48和螺钉46形成的旋转轴线而旋转线收紧件54。如图6最佳所示，卷绕棘轮件68优选地包括非圆形开口68a，其被构造和设置成与线收紧件54的突起54d匹配，以阻止它们之间的相对旋转。优选地，卷绕棘轮件68的外缘表面设置有多个换档卷绕齿68b和一对止挡部68c和68d。换档卷绕齿68b被构造和设置成与卷绕爪72的齿接合，从而线收紧件54可以响应换档卷绕杆70的运动而在不同的档位间运动。

如图4最佳所示，换档卷绕杆70主要包括内安装部70a和骑车者外操作部70b。内安装部70a被构造和设置成围绕主枢转杆48的外缘枢转，从而换档卷绕杆70可以如上所述在静止位置和换档卷绕位置之间运动。换档卷绕杆70被构造和设置成通过克服线收紧释放弹簧62的推动力而旋转线收紧件54，从而拉紧内索18a。优选地，内安装部70a包括一对形成在其外缘上的止挡部70c和70d，用来限制换档卷绕杆70的枢转运动。由于卷绕杆复位弹簧74的偏压力，换档卷绕杆70的止挡部70c通常靠在处于静止位置的卷绕杆止挡突部52d上。因此，换档卷绕杆70的运动导致卷绕爪72与之一起围绕主枢转杆48的中心轴线而旋转。

卷绕爪72通过安装销77安装至换档卷绕杆70，该安装销铆接在换档卷绕杆70的内安装部70a上。卷绕爪72通过保持夹78固定在安装销77上。而且，卷绕爪72被扭转弹簧80沿一方向偏压，当换档卷绕杆70处于静止位置时，卷绕爪进入与卷绕爪接靠部52c的接合，当换档卷绕杆70运动到其换档卷绕位置时，卷绕爪进入与卷绕齿68b中的一个齿的接合。具体地，如图5和6所示，卷绕爪72具有接合齿或突起72a，其选择性地接合卷绕齿68b中的一个齿，以旋转卷绕棘轮件68，而卷绕棘轮件进而旋转线收紧件54。但是，在卷绕棘轮件68和线收紧件54相对于定位棘轮板56旋转移动过一有限量以后，定位棘轮板56也随卷绕棘轮件68和线收紧件54一起运动。

如图3所示，扭转弹簧80具有与卷绕爪72接合的扭转弹簧80的第一端和与换档卷绕杆70的内安装部70a接合的扭转弹簧80的第二端。卷绕爪72被构造和设置成，当换档卷绕杆70从其静止位置向其换档卷绕位置枢转时，选择性地接合自行车档位控制机构。此换档可以在换档卷绕杆70的单一前进运动中完成，不需要将换档卷绕杆70停止或返回到静止位置，这样，在单一换档操作中实现多齿轮换档(多档换档)。

优选地，卷绕杆复位弹簧74是扭转弹簧，具有接合换档卷绕杆70的第一端74a和接合次安装板52的第二端74b。卷绕杆复位弹簧74将换档卷绕杆70偏压到静止位置。因而，换档卷绕杆70和卷绕杆复位弹簧74一起合作，使得换档卷绕杆70起到触发器作用，其中，在运动到换档释放位置之后，换档卷绕杆70自动地弹回到它的静止位置。

现在将参考图3-6，更详细地讨论换档单元33的换档线释放组件。优选地，换档释放杆76具有内安装部76a和骑车者外操作部76b。换档释放杆76被构造和设置成，通过释放线收紧件54来释放内索18a，从而线释放件54在线收紧释放弹簧62的驱动力的作用下而旋转。内安装部76a被构造和设置成围绕枢转销64的外缘而枢转，从而换档释放杆76，如上所述，可以在静止位置和换档释放位置之间运动。枢转销64通过保持夹82被固定在次安装板52上，如图3所示。优选地，内安装部76a包括用于枢转位置保持爪58的释放突部76c。因此，换档释放杆76的运动导致位置保持爪58与之一起围绕枢转销64的中心轴线而旋转。

优选地，释放杆复位弹簧78是扭转弹簧，具有接合换档释放杆76的第一端和接合次安装板52的第二端。释放杆复位弹簧78将换档释放杆76偏压到静止位置。因此，换档释放杆76和释放杆复位弹簧78一起合作，使得换档释放杆76起到触发器作用，其中，在运动到换档释放位置之后，换档释放杆76自动地弹回到它的静止位置。

如图3所示，位置保持爪58被保持夹84固定到安装销64上。而且，位置保持爪58被扭转弹簧86沿一方向偏压，从而位置保持爪58的第一接合齿58b通常会接合换档定位齿56b中的一个齿，如图7所示。扭转弹簧86具有接合位置保持爪58的第一端和接合主安装板50的第二端，如图3所示。位置保持爪58被构造和设置成，当换档释放杆76从其静止位置向其换档释放位置枢转时，选择性地将第一接合齿58b与换档定位齿56b脱离接合。当换档释放杆76枢转到其换档释放位置时，第一接合齿58b移动离开定位棘轮板56的路径，而第二接合齿58c移动进入定位棘轮板56的路径，如图7所示。因此，线收紧释放弹簧62将一起旋转线收紧件54和定位棘轮板56，直到换档定位齿56b中的一个齿与第二接合齿58c接触。一旦骑车者释放换档释放杆76，位置保持爪58的第一接合齿58b将接合换档定位齿56b中的一个齿。

如图7和16所示，当自行车变速器没有处在换档的过程中时，卷绕爪72的接合齿或突起72a靠在次安装板52的卷绕爪接靠部52c上。当驱动链即将被换档到下一个相邻的飞轮链轮上时，则换档卷绕杆70沿线卷绕方向从图7所示的位置向图13所示的位置旋转，以便完成单一换档操作。换档卷绕杆70的这个运动导致卷绕爪72运动，从而卷绕爪72的接合突起72a移动超过次安装板52上的卷绕爪接靠部52c，落进一对卷绕齿68b之间的间隙中，并压在卷绕齿68b的一个齿的驱动侧面上，如图8所示。换档卷绕杆70的进一步运动导致卷绕棘轮件68和线收紧件54作为整体一起运动，而定位棘轮板58则保持不动，如图9所示。一旦卷绕棘轮件68的止挡部68c接触定位棘轮板56的止挡部56c，定位棘轮板56将与卷绕棘轮件68和线收紧件54作为整体一起旋转，如图10所示。由于位置保持爪58可旋转地安装于枢转销64，所以当换档定位齿56b中的一个齿压住位置保持爪58时，位置保持爪58旋转，因此导致位置保持爪58的第一接合齿58b走出与换档定位齿56b接合，如图11所示。但是，因为位置保持爪58被弹簧86弹簧偏压进入与换档定位齿56b的接合，位置保持爪58将向回枢转进入与换档定位齿56b中的下一个相邻齿的接合，如图12所示。其后，当换档卷绕杆70被释放时，弹簧74使换档卷绕杆70返回静止位置及使卷绕爪72缩回到图16所示的位置。但是，在换档卷绕杆70和卷绕爪72的这个缩回过程中，卷绕棘轮件68和线收紧件54都旋转过一个小的量，而定位棘轮板56则保持不动，如图15所示。

当链条沿相反方向被换档到下一个相邻齿轮时，换档释放杆76从图15所示的静止位置向图16所示的换档释放位置旋转。换档释放杆76的这一运动导致换档释放杆76的释放突部76c压在位置保持爪58上，以旋转位置保持爪58。位置保持爪58的这一旋转导致位置保持爪58的第一接合齿58b走出与换档定位齿56b的接合，同时移动第二接合齿58c进入与换档定位齿56b中的一个齿的接合，如图17所示。换句话说，首先，第一接合齿58b紧靠换档定位齿56b中的一个齿，如图15所示。当位置保持爪58旋转时，第一接合齿58b向上移动换档定位齿56b中的一个齿的侧面，直到第一接合齿58b的齿尖跳过换档定位齿56b中的一个齿的齿尖，如图16所示。当发生这种情况时，沿线展开方向被弹簧62偏压的定位棘轮板56沿线展开方向移动，直到换档定位齿56b中的相邻的一个齿紧靠到第二接合齿58c上，如图17所示。因为卷绕爪72的接合突起72a靠在次安装板52的卷绕爪接靠部52c上，所以卷绕爪72不会妨碍定位棘轮板56、卷绕棘轮件68和线收紧件54的旋转。当换档释放杆76被释放时，弹簧78导致换档释放杆76向回旋转到图18所示的位置。因此，换档释放杆76的释放导致释放杆突部76c与位置保持爪58脱离接合，如图18所示。因为位置保持爪58被弹簧86所偏压，所以位置保持爪58开始旋转，从而第二接合齿58c向上移动换档定位齿56b中的一个齿的侧面，直到第二接合齿58c的齿尖跳过换档定位齿56b中的一个齿的齿尖。当发生这种情况时，沿线展开方向被弹簧62所偏压的定位棘轮板56、卷绕棘轮件68和线收紧件54旋转，直到第一接合齿58b紧靠换档定位齿56b中的一个齿，因而完成换档操作。

理解本发明的范围时，这里所使用的术语“包含(comprising)”及其派生词，是开放式术语，表明存在所述的特点、元件、部件、组、整体(integers)和/或步骤，但不排除存在其他未述及的特点、元件、部件、组、整体和/或步骤。上述说明也适用于具有类似含义的词汇，如术语“包括(including)”、“具有(having)”和它们的派生词。此外，术语“件(member)”和“元件(element)”以单数使用时可以有双重含义，用来表示单一部件或多个部件。最后，这里所使用的程度的术语，如“基本上substantially”、“大约about”和“几乎approximately”表示所修饰的术语的合理偏差量，这样，最终结果不会有重大改变。如果此偏差不会否定所修饰的词的含义，这些程度术语应该包括所修饰术语的至少±5％的偏差。

虽然只选择了一些实施例来说明本发明，但本领域的技术人员从本公布中可以很容易明白，在不脱离附加权利要求所限定的本发明范围的前提下，还存在各种各样的变化和改动。此外，根据本发明实施例的上述描述只是为了说明的目的，而不是象所附权利要求及其等同物的限定一样，为了限制本发明的目的。

Claims (18)

1.一种自行车换档控制机构，包括：

线收紧件，构造和设置成围绕旋转轴线旋转，以卷绕和释放换档线；

卷绕件，连接至所述线收紧件，并设置成围绕所述旋转轴线旋转所述线收紧件；以及

定位件，构造和设置成选择性地将所述线收紧件定位在多个预定档位中的档位之间，所述定位件连接至所述线收紧件，从而所述线收紧件相对于所述定位件，可以移动预定的线收紧件旋转运动量，且在完成所述预定的旋转运动量以后，所述线收紧件和所述定位件作为整体一起运动，所述定位件和所述卷绕件为独立部件。

2.根据权利要求1所述的自行车换档控制机构，其中，

所述定位件进一步构造和设置成围绕所述线收紧件的旋转轴线旋转。

3.根据权利要求1所述的自行车换档控制机构，其中，

所述定位件具有非圆形开口，所述非圆形开口位于中心并与固定在所述线收紧件上的匹配突起接合，所述定位件和所述线收紧件之间形成有旋转游隙，以产生所述线收紧件和所述定位件之间的所述预定的旋转运动量。

4.根据权利要求3所述的自行车换档控制机构，其中，

所述定位件具有外缘，所述外缘具有多个外缘定位齿。

5.根据权利要求4所述的自行车换档控制机构，还包括

位置保持爪，构造和设置成选择性地接合所述定位件的所述外缘定位齿，以选择性地调整所述线收紧件和所述定位件。

6.根据权利要求4所述的自行车换档控制机构，还包括

释放偏压件，构造和设置成沿第一旋转方向驱动所述线收紧件到静止位置。

7.根据权利要求1所述的自行车换档控制机构，还包括

释放偏压件，构造和设置成沿第一旋转方向驱动所述线收紧件到静止位置。

8.根据权利要求1所述的自行车换档控制机构，其中，

所述卷绕件具有外缘，所述外缘具有多个外缘卷绕齿。

9.根据权利要求1所述的自行车换档控制机构，其中，

所述卷绕件具有非圆形开口，所述非圆形开口位于中心并与固定到所述线收紧件上的匹配突起接合，以便一起旋转。

10.根据权利要求9所述的自行车换档控制机构，其中，

所述定位件具有非圆形开口，其位于中心并接合固定到

所述线收紧件的匹配突起，所述定位件和所述线收紧件之间形成旋转游隙，以产生所述线收紧件和所述定位件之间的所述预定的旋转运动量。

11.根据权利要求9所述的自行车换档控制机构，其中，

固定到所述线收紧件上的所述匹配突起包括多个大致沿径向的接靠部。

12.根据权利要求10所述的自行车换档控制机构，其中，

所述定位件具有外缘，所述外缘具有多个外缘定位齿；以及

所述卷绕件具有外缘，所述外缘具有多个外缘卷绕齿。

13.根据权利要求12所述的自行车换档控制机构，还包括

位置保持爪，构造和设置成选择性地接合所述定位件的所述外缘定位齿，以选择性地沿第一旋转方向调整所述线收紧件和所述定位件，以及

卷绕爪，构造和设置成选择性地接合所述卷绕件的所述外缘卷绕齿，以选择性地沿第二旋转方向调整所述线收紧件和所述定位件，所述第二旋转方向与所述第一旋转方向相对。

14.根据权利要求13所述的自行车换档控制机构，还包括

释放偏压件，构造和设置成沿所述第一旋转方向驱动所述线收紧件到静止位置，在该位置，所述线收紧件和所述定位件之间形成旋转游隙，在所述定位件与所述线收紧件一起旋转之前，允许所述线收紧件和所述卷绕件沿所述第二旋转方向移动预定的旋转运动量。

15.根据权利要求14所述的自行车换档控制机构，还包括

释放件，构造和设置成在位置保持位置和位置调整位置之间选择性地移动位置保持爪。

16.根据权利要求15所述的自行车换档控制机构，其中，

所述释放件构造和设置成围绕旋转轴线旋转，该旋转轴线偏离所述线收紧件的旋转轴线。

17.根据权利要求14所述的自行车换档控制机构，还包括卷绕件，构造和设置成在静止位置和卷绕位置之间选择性地移动所述卷绕爪。

18.根据权利要求17所述的自行车换档控制机构，其中，

所述卷绕件构造和设置成围绕所述线收紧件的旋转轴线旋转。

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