CN2210848Y - 转把变速控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及的是自行车转把变速器控制器 的设计，它安装在自行车车把横管上，包含由套装、可 转动的绕线架、和一根一端扣定在套座上另一端连接 到拨链器上的钢绳，其特征是有一对大体同轴的大、 小绕线筒，所述钢绳缠绕小绕线筒且由筒壁切出挂绕 到大绕线筒周，随着绕线架的转动，差动拉放该钢绳 引起拨链器切换速挡；此外还附设了卡簧、凹槽定挡 和速挡数字指示装置。结构简单，方便实用，广泛适 用于各种外变速传动的自行车。

Description

本实用新型是关于变速控制器，特别是自行车转把变速控制器的设计，属于自行车传动变速技术领域。

自行车变速控制器是变速自行车速档变换的操作控制装置，转把变速控制器是一种安装在自行车车把横管内侧，操作时可以手不离把，更加安全方便的自行车变速控制器，它广泛适用于装备有前、后拨链器的山地车（MTB）、全地形车（ATB）、城市车（CTB）和各种运动车、赛车等可变速档的自行车。

已有的一种1992.4.17公告并已授权的US 5102372号专利，和1994.2.16公开、公开号为CN 1081981A该专利的继续申请所披露的自行车转把变速控制器，它安装在自行车车把横管上，包含有一个通常与车把横管组成共同定轴的套座，一根一端扣定在套座上另一端连接到受自身复位弹簧牵制的拨链器上的钢绳，和一个可转动的绕线架，在该可转动的绕线架上有“鹦鹉螺”形铲式凸轮，该凸轮有被钢绳缠绕的凸起部分，该凸轮在一个方向转动牵拉钢绳克服所述复位弹簧的复位张力，引起拨链器向较大链齿片上拨切换速档，并且该凸轮在相反方向转动，能释放钢绳在该方向的复位弹力，引起拨链器向较小链齿片下拨切换速档；这种借助凸轮转动前后的钢绳与凸轮廓缘接触部分的长度变化，来撑拉或释放钢绳操作拨链器的转把变速控制器，还附设了定位凹槽、“人”字卡簧速档定位装置和外露的对应速档指示装置，结构简单方便实用，是同类已有产品中的姣姣者，不足之处一是凸轮要特殊设计制造，增添了加工难度；二是一端被扣定在套座上的钢绳不可避免地夹带着几分翘曲，就立即从凸轮曲率半径最小的凸起部分引入铲式凸轮自身廓缘，并且在拉放致动钢绳的整个过程中，该钢绳始终都要在这个小曲径的凸起部分狭窄的沟槽中翘曲憋卡着滑来滑去，增加了操作阻力；三是防止绕线架沿自身轴线滑离的单点式止脱结构，易于引起绕线架在轴向平面内翘动，工作中增加了附加摩擦阻力，并且在使用中还时有发现所述单点止脱结构折断，造成变速控制器无可挽回的早期失效；四是钢绳从套座外缘切向引伸出控制器套座体外的结构方式，在结构上增长了有碍安全的突出部分，体态比较松散，材料消耗较多，均有待进一步改进和完善。

本实用新型设计的目的是，提供一种特别适用于各种外变速传动自行车用的新型转把变速控制器，它比已有凸轮撑拉致动钢绳型转把变速控制器结构更加简单方便实用，易于设计制造和变换，并且能减少操作阻力；本实用新型设计的另一个目的是增加止脱结构的可靠性，减轻绕线架在自身轴向平面内的翘动及其引起的附加摩擦阻力；本实用新型的另一个目的是使整体结构更加紧凑小巧，减小突出外廓和相应的材料损耗；本实用新型的又一个目的是使速档定位和指示装置更加完美和实用。

本实用新型的技术解决方案是，采用具有省力作用的降速比，大、小绕线筒差动缠绕拉放钢绳的结构方案，也就是：

一种安装在自行车车把横管内侧，包含由一个通常与该车把横管组成共同定轴的套座，一根一端扣定在所述套座上另一端在工作中连接到受自身复位弹簧牵制的拨链器上的钢绳，和一个可转动的绕线架，该绕线架按一个方向转动能牵拉所述钢绳引起拨链器向较大链齿片上拨切换速档，并且该绕线架按相反方向转动能释放该钢绳引起拨链器向较小链齿下拨切换速档的自行车转把变速控制器，其特征在于，在可转动的绕线架上有带缺口的较大直径绕线筒，有一个与该较大直径绕线筒大体同轴的较小直径绕线筒，所述钢绳是缠绕该较小直径绕线筒且由该筒壁切向自由伸出，挂绕到所述较大直径绕线筒周上伸出套座体的，该较小直径绕线筒，可以是套座自身的一部分，可以是绕线架自身的一部分，也可以是配装在套座或者绕线架上的一个环状零件；随着可转动的绕线架在一个方向转动，较大直径绕线筒按自身较大速率进缠钢绳，较小直径绕线筒按自身较小速率退缠钢绳，致使差动牵拉钢绳引起拨链器向较大链齿片上拨切换速档，并且该绕线架在相反方向转动，较大直径绕线筒按自身较大速率退缠钢绳，较小直径绕线筒按自身较小速率进缠钢绳，致使差动释放钢绳引起拨链器向较小链齿片下拨切换速档。

为补偿转把变速控制器向较大链齿片上拨逐渐增大的操作阻力，或者为了调整绕线架各速档间转角的需要，可以采取使所述较大直径绕线筒和较小直径绕线筒按二者恰当径比设计制作成全是圆形的、全是非圆形的或者是一个圆形和一个非圆形组成的混合结构形式。

为便于钢绳平滑挂绕到较大直径绕线筒周上，进一步减小滑缠阻力，可以采取在较大直径绕线筒首端设置导滑体或导滑件；其中导滑体是较大直径绕线筒首端适于钢绳转向挂入的一段自身平滑过渡凸弧，导滑体可以是导槽与较大直径绕线筒首端筒周相邻切的滚轮。

考虑到防止绕线架沿自身轴线滑离套座，抑制绕线架绕自身轴向平面的翻倾和增加止脱结构自身的可靠性，可以采取在套座上设有便于绕线架可转动地配装的复式均布的弹性止脱体。

考虑到使本实用新型整体结构更加紧凑小巧，减小突出的外形轮廓，进一步降低材料损耗，可以采取钢绳是沿着自身在变速控制器内的绕线走向盘旋引出绕线架，且平滑地顺向套座轴线方向，从套座底端伸出的结构形式。

考虑到便于速档调整或顺应多种拨链器档间差异的需要，可以采取含有在套座上设有卡簧凹座，可转动的绕线架上设有与速档对应或多于速档数的棘形定位凹槽阵列，和一个置于该卡簧凹座内的卡簧，该卡簧能依次啮合弹卡定位在所述定位凹槽中的速档定装置。

考虑到补偿上拨换档后钢绳反向变换残余应力的影响和下拨换档后钢绳反向变换松弛的影响，可以采取卡簧凹座两侧与卡簧足侧间留有形成游隙的适量空间。

考虑到便于最大、最小极限速档的过拨到位，可以采取使所述定位凹槽阵列两端头的凹槽是加长的。

考虑到便于骑行者即时了解所处速档，可以采取套座上设有透视窗，可转动的绕线架对应表面印贴有与档位对应数字的速档指示装置。

由于采用了上述大、小绕线筒降速差动缠绕拉放钢绳的结构方案，使本实用新型设计的转把变速控制器操作省力，结构更加简单，便于设计制造，降低了材料消耗和生产成本，使用安全方便实用，消除了背景技术中凸轮凸起部分难于避免的定端引入钢绳翘曲憋卡等弊端，原型对比试验和样车试骑表明，本实用新型设计的变速控制器，操作时手感更加轻松省力。并且结构小巧、止脱结构稳定可靠，广泛适用于各种变速自行车，具有明显的技术、经济和社会效益。

附图描述了本实用新型的几种实施例，其中：

附图1是本实用新型的转把变速控制器与自行车外变速传动部件间相互联结的结构示意图。

附图2是本实用新型的转把变速控制器的主视剖面图。

附图3是图2转把变速控制器沿A－A截面的剖视图。

附图4是图2转把变速控制器沿B－B截面的剖视图。

附图5是图4上拨切换过一个速档时的剖视图。

附图6是图4上拨切换到最大链齿片极限速档时的剖视图。

附图7是图3的随同图6上拨切换到大链齿片极限速档时的剖视图。

附图8是由图6反向下拨切换过一个速档时的剖视图。

附图9是图2的左视图。

附图10是图2转把变速控制器的速档指示装置的局部剖视图。

附图11给出了图3的另一种由滚轮导滑的结构剖视图。

附图12是图11沿C－C截面的局部剖视图。

附图13是图10沿D－D截面的局部剖视图。

附图14是图3、图4中绕线架2的俯视图。

附图1从总体上描述了本实用新型的转把变速控制器6与自行车外变速传动部件间相互联结的一种典型示例，该转把变速控制器6安装在一种外变速传动自行车10的车把9的车把横管91的右端，位于固定把套92的内侧，借助套管69钢绳3与可拨动链条78在多级飞轮81上切换速档的后拨链器82相连接；安装在车把9的车把横管91左端的另一套转把变速控制器，则通过另一组套管、钢绳与可拨动链条78在多级链轮71上切换速档的前拨链器72相连接。

附图2描述了本转把变速控制器6的内部装配结构，套座1借助中心孔102套装在车把9的车把横管91上，有一个锁螺钉502，它穿过过孔109，进而旋入插嵌在套座1底端110处窝孔101内的锁圈5上的螺孔501内，该锁螺钉502接着旋入直至螺钉前端503抵紧锁住车把横管91，使套座1与车把横管91可靠地固连成一体；有一个绕线架2，该绕线架2有可供使用者握手操作的转把201，在转把201的外园柱表面有多条凸起的筋条202，一个与该转把201对应偶配的橡塑蒙套207套定在它的上面，蒙套207的前端埋入绕线架2上可供刻印速档标记代码的锥面204下面的环窝203内，该绕线架2借助自身中心套孔229可转动地套装在套座1的中央套筒104上，借助中央套筒104悬伸出的4个均布弹性止脱钩105上的钩锥107引导，方便了绕线架2套孔229与套座1套筒104的配装，止脱钩105上的钩平面106弹卡入绕线架2尾部的端窝208，阻止了绕线架2沿自身轴线滑离套座1，均布的4爪止脱钩105，还有效地解决了套筒104套孔229间存在配合间隙，工作中绕线架2易于轴向倾复增加附加摩擦阻力的已有技术中的难题，并且结构可靠性也比已有的单点止脱结构成数倍地提高了；绕线架2锥面204左侧凸缘伸插入套座1上由底端110、环壁106、盘台108、较小直径绕线筒103构成的环腔内，且由绕线架2上的凸台肩面219与套座1上的环壁端面116相接贴，形成了一个较好的封闭腔室；从所述的封闭腔室沿A－A截面（请参阅附图3）可以看到一根钢绳3，该钢绳3在绳腔209中缠绕较小直径绕线筒103再由线槽210挂绕到较大直径绕线筒211上，紧接着该钢绳3，由较大直径绕线筒211上沿出线槽117穿过线孔118，从出线咀112内的套管座孔113中引出套座1体外；从所述的封闭腔室沿B－B截面（请参阅附图4）可以看到本转把变速控制器6的速档定位装置的装配情况，有一个卡簧4配装在套座1上的卡簧凹座114内，它的头部弹卡啮入于绕线架2定位凸缘205上的定位凹槽阵列206中，卡簧4的轴向位置则由贴合在盘台108边沿的槽底平面213限定，过孔109的上侧壁构成了限定绕线架2极限转动角位的限位档块115。

附图3、7揭示了本实用新型首创的降速比省力型大、小绕线筒差动缠绕拉放钢绳技术方案的一种实施例，附图3是处于放松钢绳3的初始位置，附图7是处于拉紧钢绳3的较紧位置；图中示出了一根端头包压铅头31的钢绳3，该钢绳3借助铅头31扣定在套座1底端110上的铅头座孔129内（请参阅附图9），该钢绳3穿过与铅头座孔129贯通的线缝孔119，顺向缠绕在位于套座1中央的较小直径绕线筒103上，然后所述钢绳3由较小直径绕线筒103壁切向自由伸出，于较大直径绕线筒211的首端213与尾端214间的缺口230处，顺向首端凸弧212平滑过渡导引挂绕到较大直径绕线筒211的线槽210内，此后该钢绳沿着自身绕线走向盘旋引出绕线架2，且由出线槽117导引穿过线孔118从出线咀112中伸出套座1底端110；随着可转动的绕线架2按逆时针方向转动，较大直径绕线筒211依自身较大速率进缠钢绳3，较小直径钢绳依自身较小速率退缠钢绳3，致使差动牵拉钢绳3引起拨链器向较大链齿片上拨切换速档，并且随着可转动的绕线架2按顺时针方向转动，较大直径绕线筒211依自身较大速率退缠钢绳3，较小直径绕线筒103依自身较小速率进缠钢绳3，致使差动释放钢绳3引起拨链器向较小链齿片下拨切换速档。

附图11、12给出前述附图3、7的另一种由滚轮导滑取代首端凸弧212导滑的结构实施例，为了更有效地减少钢绳3转向挂入较大直径绕线筒211首端213的阻力，本实施例在钢绳3转向处设置了一个导线槽226与较大直径绕线筒211首端213的线槽210接切的滚轮224，该滚轮224借助中心定位螺钉225可自由转动地定位拧定在绕线架2上的螺孔227内。

附图4描述了附图2转把变速控制器6的速档定位装置，它是与图3对应，钢绳3处于全放松状态，拨链器复位于最小链齿片的初始速档位置，有一个“人”字形卡簧4，该卡簧4的两足底抵压在卡簧凹座114的对应弧面上，右足侧42抵住凹座114的右侧边121，左足侧41与凹座114的左侧边120间留有补偿钢绳3反向变换松弛的游隙122，卡簧头43则啮入棘形定位凹槽阵列206中的初始加长凹槽217内，图中还示出了绕线架2由端头222至尾端223环围的定位凸缘205内壁上对应6速档的6个定位凹槽组成的定位凹槽阵列206，其中对应初始速档和终结速档处，有利于过拨到位的加长凹槽217和218，其余对应中间速档的4个棘形定位凹槽是由一边有补偿上拨阻力的缓边220，另一边有利于阻止骑行中震脱选定速档的陡边221，和与所述两边切连且与卡簧头4互补的凹弧构成的，初始档边216、终止挡边215（请参阅附图14）与套座1上的限位挡块115限定了绕线架2所能够转动的角位区间。

附图5给出了由图4初始速档上拨切换一个速档的工况状态，给出了上拨反向切换过程，卡簧4由图3右足侧42抵住凹座114的右侧边121的初始位置，转换成图5所示卡簧4沿凹座114弧面向左滑移消除了游隙122，相对补偿了钢绳3的反向松弛量，有利促使拨链器切换到位，与此同时，卡簧4的左足侧41抵住了凹座114的左侧边120，卡簧4的右侧又形成了新的游隙123。

附图6给出了由图5继续上拨切换到最大链齿片极限速档的工况状态。

附图8给出了从由附图6所示最大链齿片极限速档的工况状态，下拨反向切换一个速档的状况，给出了卡簧4由图6左足侧41与凹座114的左侧边120相接贴，留有游隙123的状态，转换成图8所示卡簧4沿凹座114弧面向右滑移消除了游隙123，相对补偿了钢绳3反向残余应力的影响，有利钢绳3充分放松促使拨链器下拨到位，与此同时，在卡簧4的左侧又恢复了初始时的游隙122。

附图10、13给出了本实用新型的转把变速控制器6的一种比较好的速档指示装置，它在套座1的环壁106上设有由边台124围定的视窗125，视窗125内配装有透镜128，在与视窗125相对应的绕线架2的定位凸缘205的外圆弧面上，贴上印有相应速档的数字代码231的码条228，切换速档时，随着卡簧4弹卡啮入不同的定位凹槽的声响，可以从视窗中清晰地观察到相应速档的数字。

以上主要描述了安装在车把9的车把横管91右端的一套通常与后拨链器82配套使用的转把变速控制器6，至于安装在车把9的车把横管91左端的另一套通常与前拨链器72配套使用的变速控制器，可以依此类推，不再赘述。

Claims (9)

1、一种安装在自行车车把横管内侧，包含由一个通常与该车把横管组成共同定轴的套座，一根一端扣定在所述套座上，另一端在工作中连接到受自身复位弹簧牵制的拨链器上的钢绳，和一个可转动的绕线架，该绕线架按一个方向转动能牵拉所述钢绳引起拨链器向较大链齿片上拨切换速档，并且该绕线架按相反方向转动能释放该钢绳引起拨链器向较小链齿片下拨切换速档的自行车转把变速控制器，其特征在于，在可转动的绕线架上有带缺口的较大直径绕线筒，有一个与该较大直径绕线筒大体同轴的较小直径绕线筒，所述钢绳是缠绕该较小直径绕线筒且由该筒壁切向自由伸出，挂绕到所述较大直径绕线筒周上伸出套座体的。

2、根据权利要求1所述的转把变速控制器，其特征在于，较大直径绕线筒和较小直径绕线筒可以全是圆形的或全是非圆形的，也可以一个是圆形另一个是非圆形的混合结构形式。

3、根据权利要求1所述的转把变速控制器，其特征在于，较大直径绕线筒的首端有导滑体或导滑件。

4、根据权利要求1所述的转把变速控制器，其特征在于，套座上有阻止绕线架沿自身轴线滑离套座的复式止脱体。

5、根据权利要求1所述的转把变速控制器，其特征在于，钢绳是沿着自身在变速控制器内绕线走向，盘旋引出绕线架，且平滑地顺向套座轴线方向，从套座底端伸出的。

6、根据权利要求1所述的转把变速控制器，其特征在于，含有在套座上设有卡簧凹座，可转动的绕线架上设有与速档对应或多于速档数的定位凹槽阵列，和一个置于所述卡簧凹座内的卡簧，该卡簧能依次啮合弹卡定位在所述定位凹槽中的速档定位装置。

7、根据权利要求6所述的转把变速控制器，其特征在于，卡簧凹座两侧与卡簧足侧间是留有游隙空间的。

8、根据权利要求6所述的转把变速控制器，其特征在于，定位凹槽阵列两端头的凹槽是加长的。

9、根据权利要求6所述的转把变速控制器，其特征在于，套座上设有透视窗，可转动的绕线架的对应表面设有与速档相应的数字编码。

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