TW202128495A - 具有設定指示裝置的自行車變速器 - Google Patents

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亨利克 布萊特
塞巴斯汀 海納
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Abstract

本發明涉及一種用於自行車的變速器，包括被配置成用來安裝在自行車車架上的B轉向節總成、P轉向節總成、平行四邊形機構總成、護罩總成及旋轉角檢測裝置，所述B轉向節總成與所述P轉向節總成是通過所述平行四邊形機構總成可動地彼此連接，在所述護罩總成中以能旋轉的方式保持有鏈條導引輪和鏈條張緊輪，其中所述護罩總成支承在P轉向節總成上以致能圍繞P軸線旋轉，所述旋轉角檢測裝置被配置成用來檢測或/和顯示P轉向節總成與護罩總成之間的旋轉角。

Description

具有設定指示裝置的自行車變速器
本發明涉及一種具有設定指示裝置的自行車變速器。
近些年來，具有較大擋差的齒圈飛輪(其中飛輪的介於最大傳動比與最小傳動比之間的擋差例如為400%或更高)的(僅包含一個鏈輪的)單傳動被應用在高品質的山地車上。
其中，為了將在飛輪的不同傳動比之間切換時的操作力保持在低水平，在與這類飛輪組合使用時，特別是採用具有不傾斜或僅略微傾斜的平行四邊形機構的變速器機構。公開案DE 10 2012 204 452 A1或者EP 3 388 324 A3 (EP'324)例如揭示過這類變速器機構。
為了在所有不同的傳動比中維持適當的鏈隙(Chain-Gap)CG (上鏈條導引輥與參考小齒輪之間的距離，參閱附圖3或者EP'324第[0088]至[0095]段以及圖10至圖12，也稱作B-隙(B-Gap))，在這類變速機構中，與傳統的具有傾斜平行四邊形機構的變速器相比，變速器的上鏈條導引輪68與P轉向節的樞轉軸線P (參閱附圖3)之間的距離顯著增大。
由此造成的一個後果是，在這類變速器中，鏈隙CG更大程度地取決於鏈長以及其他因素，例如可能的具有所謂後下叉增長(Chainstay Growth，彈簧壓縮時中軸軸體T與後輪軸線H之間的距離CSL的變化，參閱圖3和圖4)或者所謂Sag位置(負彈簧行程)的車架-懸架運動系統，以及隨時間推移而出現的鏈條磨損。因此，與傳統的具有傾斜平行四邊形機構的變速器相比，就這類具有不傾斜或略微傾斜的平行四邊形機構的變速器而言，傳動系對進行的調節或對鏈隙CG的實際大小所作出的響應總體上要靈敏得多。
因此，在前述具有不傾斜或略微傾斜的平行四邊形機構的變速器中，鏈隙在變速系統的調節過程中居核心地位。其主要負責：保證針對變速及拒絕功能的成型元件被正確地應用在齒圈飛輪的小齒輪上，從而使得鏈條在飛輪的專設的旋轉位置上精確地切換，以及總體上避免系統的構件因不佳的變速品質或碰撞而受損。
為了調節鏈隙CG，變速器通常以可圍繞一個樞轉軸線(下文也稱作B‑軸線)旋轉(圖3和圖4中的旋轉角A)的方式固定在變速吊耳或車架上(例如參閱EP'324中的圖1)。此樞轉軸線S可以相對小齒輪軸線(後輪軸線H)(參閱圖3)同心(參閱圖2a及圖4以及EP'324的原理)或平行移動的方式佈置。
通過B轉向節56(參閱圖3和圖4，也稱作“基礎元件”，參閱圖2a、圖2b以及EP'324第[0002]和[0012] 段，以及參閱EP'324的圖1和圖3及對應的附圖說明)的，且進而通過整個變速器相對自行車車架的叉端的程度為旋轉角A的扭轉，能夠調節鏈隙CG，即鏈條導引輪68(鏈罩中的上鏈輪)或鏈罩相對飛輪小齒輪(參考小齒輪)的距離。在調節為實現傳動系的最優功能而需要的鏈隙CG時，特別是已知下列輔助構件： l 測量構件(遊標卡尺，標尺) l 校驗量規(參閱DE 20 2016 001 048 U1) l 變速器外罩上的標記(參閱US20190016412A1)
在採用這些輔助構件中的任一個的情況下，均基於直接測量變速器與飛輪小齒輪之間的鏈隙(或借助校驗量規或標記進行相應校準)來調節變速器。在此情形下，通常將最大的或第二大的飛輪小齒輪用作參考小齒輪。
對於具有相互不同的後下叉長度CSL以及/或者飛輪及齒盤上的不同齒數的不同自行車而言，為實現傳動系的正確工作所需要的鏈長有區別。此外，就全避震自行車而言，後下叉長度還受本文開篇述及的彈簧壓縮運動影響。
但由於鏈節的固定節距以及由於鏈條的內片與外片的交替佈置，原則上僅能在相對粗略的步驟中根據兩倍的鏈條節距調整鏈長以及鏈隙。因此，為了對鏈隙進行精調，通常改變變速器與車架叉端之間的角度A。
根據現有技術調節鏈隙時存在的問題 1.   就具有平行於小齒輪軸線移動的旋轉軸線(參閱圖3)的變速器而言，在基於不同的邊界條件(後下叉長度，齒盤和飛輪上的齒數，變速吊耳與後軸線的距離，相對後下叉的角度，以及變速器的組件的尺寸和佈局等)調節鏈隙CG (如上文所述通常通過改變角度A實現)的過程中，在鏈隙相同的情況下會造成不同的角度C。因此，如上文所述，必須直接在變速器與飛輪之間測量/檢驗鏈隙。就這些變速器而言，原則上無法為不同的自行車找到通用的理想的角度C。 2.   就小齒輪軸線與變速器旋轉軸線同心佈置的變速器(參閱圖4以及EP'324)而言，即使角度A在鏈隙的調節過程中根據上述邊界條件(後下叉長度，齒盤和飛輪上的齒數等)變化，角度C也大體保持恒定，因為就這類同心式安裝的變速器而言，鏈隙在幾何方面僅與角度C相關，而與角度A無關。因此，在此情形下可以不直接測量/校準鏈隙，而是可以直接在變速器上(通過僅測定角度C)為各參考擋位檢驗鏈隙的大小。在正確地選擇了參考擋位，特別是在變速器具有筆直的或略微傾斜的平行四邊形機構的情況下，變速器的軸向位置(切換位置或掛入的擋位)對鏈隙的微小影響是可以忽略的。
在公開案EP'324中已描述過一種解決方案，其中為了調節鏈隙，借助位於變速器上的調節鎖定裝置定義角度C (參閱EP'324的第[0088]至[0089]段以及圖2、圖3和圖10)。這個調節方案的缺點在於，視建構方式而定，對於使用者而言可能難以在調節過程中在鎖定裝置的成型元件之間建立所需的形狀配合，因為從操作人員的常見視向看來，這些元件可能被變速器的構件遮擋。這可能導致功能的使用效果不理想，具體而言，使用者可能無法定義角度或者錯誤地定義角度。此外，使用者自身無法在騎行位置(騎行者坐在自行車上，後叉端視情況而定被彈簧壓縮)中檢驗調節品質。此外，過往解決方案的可調節性的靈活度不足，因為需要額外的用於調節鎖定的構件，或者對現有構件的佈局造成負面影響。
在上述背景下，本發明的目的在於，在變速器中可靠且舒適地檢測鏈隙，並且簡化對鏈隙的調節。
本發明用以達成上述目的的解決方案為一種用於自行車的變速器，包括：被配置成安裝在自行車車架上或變速吊耳上的B轉向節總成、P轉向節總成，包括平行四邊形機構總成、護罩總成及旋轉角檢測裝置，所述B轉向節總成與所述P轉向節總成通過所述平行四邊形機構總成可動地彼此連接，在所述護罩總成中以能旋轉的方式保持有鏈條導引輪和鏈條張緊輪，其中所述護罩總成是以能圍繞P軸線旋轉的方式支承在P轉向節總成上，所述旋轉角檢測裝置被配置成檢測或指示P轉向節總成與護罩總成之間的旋轉角。
據此，根據本發明的一個重要特徵，檢測P轉向節總成與護罩總成之間的旋轉角，並指示這個旋轉角以作為針對鏈隙的尺度。這種指示裝置結構簡單並且便於使用者讀取，借此能夠方便地檢查鏈隙。這也有助於在變速器的安裝或維護過程中設置正確的鏈隙。
在本公開中，“旋轉角”特別是也指一個旋轉角範圍，從例如根據隨附的圖6和圖7的實施方式以及對應的描述也可以看出這一點，因為在自行車的傳動系上，製造商總是規定或允許旋轉角的一定的目標範圍，故對於期望的鏈隙而言也規定或允許一定的目標範圍。
根據本發明的一個優選實施方式，所述指示裝置可以具有至少一個第一標記，其設置在所述P轉向節總成或/和所述護罩總成上。這樣便能直接利用P轉向節總成與護罩總成之間的相對運動來實現指示。所述指示裝置特別是可以具有設於P轉向節總成上的第一標記和設於護罩總成上的第二標記。在此情形下，所述標記可以相應地彼此靠近，故特別是可通過這兩個標記的預定的相互對準來指示正確的鏈隙。
所述第一或第二標記可通過不同的方案實現，例如通過標籤、印記、成型元件(凸起或凹槽等)、借助鐳射產生的標記、材料的改變顏色或者額外安裝的構件實現。這類標記是可簡單且可靠地安設，並且也可視需要而定對其進行改裝。同時，這類標記成本低廉，並且特別是不需要電子裝置，尤其是無需採用傳感技術或者可動構件。
在本發明的另一優選實施方式中，所述指示裝置可以具有牽引指針，其指示所述P轉向節總成與所述護罩總成之間的最大旋轉角。當旋轉角在使用變速器期間、例如在行駛期間變化時，這個實施方式特別有利。所述牽引指針可以可旋轉地支承在P轉向節總成上，且所述護罩總成可以具有突出部，其被配置成在護罩總成圍繞P軸線的旋轉運動期間將牽引指針帶動。作為替代方案，所述牽引指針可以支承在所述護罩總成上，以及，在所述P轉向節總成上可以設有用於帶動牽引指針的突出部。
在牽引指針的一個簡單的機械實現方案中可以如下設置：所述牽引指針通過具有預定的摩擦力的摩擦軸承以可圍繞P軸線旋轉的方式支承在P轉向節總成與護罩總成這兩個總成中的一個上，以及，這兩個構件中的另一個具有帶動元件、特別是突出部，其被配置成在位於護罩總成與P轉向節總成之間的旋轉運動期間帶動牽引指針。
為了確保牽引指針佔用較少的結構空間，並防止其在運動過程中傾斜，牽引指針可以構建為與P軸線同心的環件。
在本發明的另一優選實施方式中，所述指示裝置或旋轉角檢測裝置可以包括：用於檢測指示P轉向節總成與護罩總成之間的旋轉角的角度值的角度感測器，以及發送裝置，其被配置成將與所述角度值相關的檢測資訊傳輸至接收裝置。其中，可以無線地(特別是通過無線電)或者借助線纜傳輸檢測資訊。配設有角度感測器和發送裝置的指示裝置或旋轉角檢測裝置的優點在於，能夠將有關旋轉角且進而有關鏈隙的資訊傳輸至便於使用者訪問的指示介面，這樣一來，使用者能夠更加舒適地對鏈隙進行監控。舉例而言，發送裝置能夠將檢測資訊傳輸至移動終端(智慧手機、自行車電腦等)或設於自行車上、例如設於把手或車架上的HMI介面(Human Machine Interface，人機介面)。
在另一優選實施方式中，所述旋轉角檢測裝置或指示裝置還可包括：用於檢測指示P轉向節總成與護罩總成之間的旋轉角的角度值的角度感測器，以及電氣指示構件，其例如構建為電子指示器或者發光構件、特別是LED，且所述指示構件被配置成指示與所述角度值相關的檢測資訊。就資訊再現方案而言，電氣指示構件實現良好的可讀性以及高度的靈活性。據此，特別是可以通過不同顏色的發光構件非常可靠且直觀地輸出有關鏈隙的資訊。
本發明的旋轉角檢測或指示裝置尤其是在以下變速器中發揮優點：在所述變速器中，所述B轉向節總成被配置成以能圍繞B軸線樞轉的方式安裝在自行車車架或者變速吊耳上，其中所述B軸線以與自行車的後輪軸線同軸的方式延伸。
如前所述，對鏈隙的監控或調節是基於預定的參考小齒輪，亦即，在預定的參考擋位中對變速器進行調節。據此，在本發明的另一優選實施方式中，所述變速器可以包括參考擋位檢測裝置，其被配置成檢測或/和指示變速器是否被設置成預定的參考切換擋位。
前述類型的參考擋位檢測裝置可如下通過結構簡單但可靠的方式實現：所述參考擋位檢測裝置被配置成檢測或/和指示有關自行車車架、B轉向節總成、平行四邊形機構總成、P轉向節總成和護罩總成中的至少兩個總成之間的相對位置的資訊。這種參考擋位檢測裝置的功能歸溯於：在切換檔位的調節過程中，前述總成大體沿平行於後輪軸線的方向相對彼此運動，故這些總成中的至少兩個在特定時間點上相對彼此的相對位置能夠提供有關設置的擋位的資訊。
在本發明的一個簡單的方案中，所述參考擋位檢測裝置可具有上述類型的標記，例如標籤、印記、成型元件、借助鐳射產生的標記、材料的改變顏色或者額外安裝的構件，或/和，所述參考擋位檢測裝置可以具有角度感測器或者LED顯示器。作為替代或附加方案，所述參考擋位檢測裝置能夠產生一個信號，其指示所述變速器是否被設置成預定的參考切換擋位，以及，所述信號可以通過電子指示構件指示，或/和被無線地或者通過線纜傳輸至指示裝置。特別是向顯示裝置的傳輸可以有利地用於使得鏈隙或者代錶鏈隙的檢測值的指示取決於是否掛入參考擋位。一般而言，僅在設定參考擋位時才能正確地顯示或設定鏈隙。
在圖1中示出山地車類型的自行車10，其具有車架12以及前輪14和後輪16，所述前輪和後輪是可旋轉地安設在車架12上。自行車10可以具有用於將前輪14制動的前輪制動器20和用於將後輪16制動的後輪制動器22。前輪和後輪14、16可分別承載輪胎13，所述輪胎套設在輪輞15上，其中輪胎13被配置成在路面U上滾動。為了控制前輪14，設有把手配置24。箭頭V指示自行車10沿路面U的前進方向或行駛方向。
前輪14可以通過前輪懸架或者懸架叉26與車架12連接。後輪16可以通過後輪懸架28與車架連接。後輪懸架28可以包括由彈簧、阻尼器和/或接頭構成的組合，從而允許已知的方式實現後輪相對車架的彈跳運動。自行車10還可具有可調節的車座總成30，以便允許調節車座位置。車座總成30可以包括鞍座32，其通過鞍座桿頭34安裝在上側桿36上。上座桿36能夠相對下座桿38運動，所述下座桿是固定在車架12的鞍座管39上。
自行車10的傳動配置40優選包括前齒盤42，其支承在中軸44上，以致能在車架12上圍繞中軸軸線T旋轉，並且由使用者通過腳踏曲柄46和腳踏板48以已知的方式旋轉式驅動，包括小齒輪組50，其以與後輪16的後輪軸線H同軸的方式固定在後輪16上並且具有數個齒數不同的小齒輪，以及包括鏈條52，其將鏈輪42以及小齒輪組50圍繞，從而將驅動力從鏈輪42傳遞至小齒輪組50。
為了使鏈條52在小齒輪組50的不同小齒輪之間切換，設有後變速器54，下面結合圖2a和圖2b對所述後變速器進行詳細說明。變速器54包括B轉向節總成56，其可旋轉地安裝在車架12的後端上。將B轉向節總成56可旋轉地保持在車架12上時所圍繞的B軸線S與後輪軸線H同心延伸，這對應根據圖4的功能闡釋中的情形。
變速器54還包括P轉向節總成58，在其上以能圍繞P軸線樞轉的方式保持有護罩總成60。P軸線優選以間隔一定距離的方式平行於B軸線S延伸。B轉向節總成56與P轉向節總成58是通過平行四邊形機構總成62可動地相連，其中在這個運動中，P轉向節總成58優選大體沿後軸軸向相對B轉向節總成56移動。在操縱變速器54來設置不同的切換擋位的情況下，由使用者通過切換線纜或者通過視情況而定無線的電氣控制系統對上述運動進行控制。
護罩總成60包括護罩64，鏈條張緊輪66和鏈條導引輪68被保持在所述護罩中以致能分別圍繞平行於P軸線的軸線旋轉。鏈條52將前鏈輪42、鏈條張緊輪66、鏈條導引輪68以及最終將小齒輪組50的小齒輪圍繞。在變速器54被驅動的情況下，護罩總成60以上述方式大體沿平行於後輪軸線H的方向運動，使得鏈條52被鏈條導引輪68導引至小齒輪組50的相應對齊的小齒輪，借此設置期望的切換擋位。
根據本發明，變速器54配設有旋轉角檢測或指示裝置(在圖1至圖2b中未繪示)，其用於檢測和指示P轉向節總成58與護罩總成60之間的旋轉角C。下面結合圖5、圖6和圖7的發明方案對這種檢測/指示裝置的實施方式進行詳細說明。
在如圖5所示的新解決方案，通過(作為諸如量規或標記的輔助構件的替代或補充而設有的)位於P轉向節總成58和護罩總成60上的旋轉角指示裝置實現。
對於此標記或角度指示裝置而言，主要可採用以下實施方案： l 標籤 l 印記 l 成型元件(正/負)，例如也可以是孔 l 借助鐳射產生的標記 l 材料的染色 l 額外安裝的構件(例如整合在蓋部中) l 角度感測器，例如電子式 l LED指示裝置
如圖5所示，根據本發明的第一方案，護罩總成60具有隨之旋轉的中間構件70，其帶有第一標記72。在P轉向節總成58上可設有第二標記74。第一標記72和第二標記74可配置成在鏈隙CG正確的情況下相互對齊。
根據本發明的第二方案，(作為替代方案或附加方案)所述指示裝置也可以如下實現：設有形式例如為支承在P轉向節總成58上的牽引指針76的指針，其指示(例如在乘坐時以及相應地到達後懸架的Sag位置時，或者在行駛時)到達的最大角度C。為此，除了隨動的牽引指針76以外，需要位於護罩總成60或P轉向節總成58上的一或數個標記，借此能夠讀取和評估到達的牽引指針76的位置，例如在鏈隙CG設置正確時設於P轉向節總成58上的針對牽引指針76的目標標記78。在護罩總成60相對P轉向節總成58的旋轉運動中，所述牽引指針可以被一個突出部80帶動，所述突出部例如設置在護罩總成60的中間構件70上。
在每次鏈隙調節中，將單獨一個小齒輪選擇作為參考小齒輪，因為由於不同的構件組合和構件幾何條件(自行車車架，傳動比，小齒輪組和齒盤上的齒數，鏈長等，如上文所述)，不同大小的小齒輪上的鏈隙有別於在參考小齒輪上設置的額定值。亦即，僅在鏈條位於設置的參考小齒輪上時，鏈隙才正好等於期望的尺寸，且相應地，僅在這個小齒輪上，角度C與鏈隙CG之間的關係被定義為期望的值。然而，可以為具有不同車架幾何條件的自行車選擇不同的參考小齒輪。
在安裝架中進行調節時，在不考慮負彈簧行程的情況下，可能需要為鏈隙設置不同於額定尺寸的值，從而在工作狀態下在懸架系統負荷的情況下，且進而在達到負彈簧行程時產生期望的鏈隙。這樣便能在安裝過程中補償懸架系統對鏈隙的影響。
借助本發明，騎行者在乘坐狀態下通過查看P轉向節總成58和護罩總成60上的標記72、74、76、78便能簡便地檢查鏈隙的值是否正確。在使用牽引指針76的情況下，在下車後也能檢查在乘坐時或在工作中是否達到了鏈隙的正確的值或取值範圍(類似於已知的位於彈簧叉或者車架阻尼器上的可移動的O形環)。
在對系統進行過正確的設置後，能夠檢查鏈隙隨後例如因就變速器與叉端之間的旋轉位置而言的最初的陷入特性(Setzverhalten)或者因鏈條磨損而存在的與額定值的偏差。在可能的陷入特性結束後，還能通過本發明近似地測定鏈條磨損(例如通過查看變速器的鏈隙指示裝置，或者通過電子遠端指示裝置)，進而向騎行者展示何時應當更換鏈條。此外，此指示裝置能夠指示“需要校準變速器”，具體方式例如是為鏈隙的值設置不同顏色的顯示範圍。此外，基於本發明能夠向騎行者顯示選擇的鏈長是否過長。在此情形下，變速器罩較遠地向後偏轉，且如上所述的指示裝置向使用者提示鏈條過長的情況。
例如，借助牽引指針76也能對在行駛期間出現的最大的角度C進行檢驗，其能夠指示所選擇的鏈條是否過短或者是否為臨界長度。
此舉也可借助將資料傳輸至移動式設備(移動無線電設備、自行車電腦、導航設備等)或者集成於自行車上的組件(馬達控制元件，電子指示裝置等)來進行。
為了在調節鏈隙時指示“正確地選擇了參考擋位”，B轉向節總成和變速器線纜卷軸可以配設有對應的標記或者配設有角度指示裝置。
對於此標記或角度指示裝置而言，主要可採用以下實施方案： l 標籤 l 壓印 l 成型元件(正/負)，例如也可以是孔 l 借助鐳射產生的標記 l 材料的變色 l 額外安設的構件(例如整合在蓋部中) l 角度感測器，例如電子式 l LED指示裝置
作為替代方案，出於同一目的，所述平行四邊形構件總成和B轉向節總成的元件也可以配設有對應的標記或者配設有角度指示裝置。類似地，平行四邊形構件總成和B轉向節總成的元件也可以替代性地配設有用於正確地選擇參考擋位的對應標記或者角度指示裝置。
對特別是在圖3和圖4中使用的附圖標號的說明 尺寸A： B轉向節總成56與變速吊耳/車架12之間的角度，可調節，用以設定鏈隙CG。在變速器安裝過程中或在設置鏈隙CG後，以防止逆時針扭轉的方式將角度A固定。 尺寸B： 平行四邊形平面62與B轉向節總成56之間的角度，結構性定義。 尺寸C： 護罩總成60與由P轉向節總成58、B轉向節總成56與平行四邊形機構總成62構成的總成之間的角度，其以能相對彼此旋轉的方式支承在P轉向節總成58中。 尺寸D： 各鏈條輪軸線與P轉向節樞轉軸線P的連接線之間的角度，結構性定義。 尺寸E： 上鏈條導引輪68的鏈條導引輪軸線與P轉向節總成58的樞轉軸線P之間的距離。 尺寸Z： 小齒輪軸線H (後輪軸線)與上鏈條導引輪68的軸線之間的距離。由鏈條導引輪半徑R3、小齒輪半徑R1和距離Z的關係得到鏈隙CG。 尺寸CSL： 後輪的旋轉軸線H與中軸的旋轉軸線T之間的距離。可因彈簧壓縮運動而改變(後下叉增長)。 尺寸HS： 後輪軸線H與B轉向節總成56的樞轉軸線S (B軸線)之間的距離。 尺寸SF： B轉向節總成56的長度。 尺寸FP： 平行四邊形機構總成62的長度(平行四邊形長度)。 R1：參考小齒輪的節圓直徑 R2：齒盤42的節圓直徑 R3：鏈條導引輪68 (鏈罩中的上鏈輪)的節圓直徑 R4：鏈條張緊輪66 (鏈罩中的下鏈輪)的節圓直徑 KL：鏈條導引輪68的軸線的運動曲線。
下面結合圖6對旋轉角檢測或指示裝置的第三方案進行說明，所述裝置是用於根據本實施例的變速器。第三方案是對在圖5中示出和在前文描述的第一方案的修改。下文僅對與第一方面的區別進行詳細說明，其餘部分參閱前文的描述。相同或者對應的構件或組件是用加100的附圖標記表示。
根據第三方案的變速器154包括P轉向節總成158和以能圍繞P軸線旋轉的方式保持在所述P轉向節總成上的護罩總成160。在用以將護罩總成160以能圍繞P軸線旋轉的方式支承在P轉向節總成158上的樞軸承的區域內，護罩總成160具有第一標記172，其可構建為凸起或凹陷。在所示實施例中，在護罩總成160的與P轉向節總成158相鄰的區段中設有凸起或者突出部。在P轉向節總成158上設有第二標記174，其也可構建為凹陷或凸起。在根據圖6的方案中，實施為凸起或突出部的第二標記174也設置在與護罩總成160相鄰的位置上。
第一標記172和第二標記174在周向上相對P軸線的位置是如此選擇，使得當這兩個標記172、174相互對準，或彼此對齊或重疊時，角度C為預定的額定值，或處於與標記174沿周向的寬度對應的額定值範圍(且鏈隙CG進而為預定的額定值或處於額定值範圍)。
第一和第二標記172、174優選佈置在P轉向節總成158或護罩總成160的指向行駛方向的一側上，使得騎行者能夠在行駛期間或在自行車停止期間方便地讀取標記172、174。標記172、174的凸起可以與P轉向節總成158或護罩總成160材料一致或一體式構建。作為替代方案，所述凸起也可以作為獨立的構件固定在P轉向節總成158和護罩總成160的表面上。
下面結合圖7對本發明的變速器的第四方案進行說明。第四方案是第二方案的變體，故下文僅對與第二方案的區別進行詳細說明，其餘部分參閱前文對第二方案的描述。相同或者對應的特徵或組件是用加200的附圖標記表示。
根據第四方案的變速器254包括在一個樞軸承上以能圍繞P軸線旋轉的方式彼此握持的P轉向節總成258和護罩總成260。為了檢測護罩總成260與P轉向節總成258之間的旋轉角C，在第四方案中設有牽引指針276。牽引指針276具有軸承環282，其以同心的方式將P軸線圍繞，並且通過一個摩擦軸承可旋轉地支承在P轉向節總成258上。基於所述摩擦軸承，只要克服預定的摩擦力，軸承環282便能相對P轉向節總成258圍繞P軸線旋轉。所述預定的摩擦力足夠大，從而防止軸承環282在振動中(例如在行駛中)意外地自發扭轉，但又足夠小，以免在牽引指針276被護罩總成260帶動的情況下對P轉向節總成258與護罩總成260之間的操作性樞轉運動造成阻礙。
牽引指針276還具有第一突出部284，其朝向護罩總成260伸出，特別是從軸承環282出發沿相對P軸線的軸向朝向護罩總成260伸出。第一突出部284被配置成與設於護罩總成260上的第二突出部286接觸。這樣一來，在護罩總成260圍繞P軸線的旋轉過程中，第二突出部286能夠與第一突出部284發生接觸，並且在周向上圍繞P軸線隨動，使得牽引指針276在克服預定的摩擦力的情況下圍繞P軸線旋轉。
牽引指針276優選還包括第一標記288。在本實施例中，第一標記288是構建為從軸承環282出發大體平行於P軸線朝向P轉向節總成258伸出的突出部。突出部288和284特別是可以沿相反的方向相對P軸線從軸承環282伸出。此外，兩個突出部288和284可設置在軸承環282的同一周向位置上，如圖7所示。
在P轉向節總成258上優選還設有第二標記290，其用於顯示牽引指針276與P轉向節總成258之間的相對位置。在本實施例中，第二標記290是通過凹陷或者凹槽構建，故牽引指針276的突出部288能夠不受阻地掃過第二標記290。如同前述實施例，第一和第二標記288、290可以如下配置：兩個標記的相互重疊或對齊指示預定的正確的角度C，或指示與標記290的沿周向的寬度對應的角度C的範圍，或指示鏈隙CG的預定的額定值或額定值範圍。標記288、290優選佈置在P轉向節總成258或護罩總成260的沿行駛方向V的前側上，以便使用者讀取。
10:自行車 12:車架 13:輪胎 14:前輪 15:輪輞 16:後輪 20:前輪制動器 22:後輪制動器 24:把手配置 26:前輪懸架，懸架叉 28:後輪懸架 30:車座總成 32:鞍座 34:鞍座桿頭 36:上側桿，上座桿 38:下座桿 39:鞍座管 40:傳動配置 42:鏈輪，前齒盤 44:中軸 46:腳踏曲柄 48:腳踏板 50:小齒輪組 52:鏈條 54:變速器 56:B轉向節總成 58:P轉向節總成 60:護罩總成 62:平行四邊形機構總成 64:護罩 66:鏈條張緊輪 68:鏈條導引輪 70:中間構件 72:第一標記 74:第二標記 76:牽引指針 78:目標標記 80:突出部 154:換擋機構 158:P轉向節總成 160:護罩總成 172:第一標記 174:第二標記 254:換擋機構 258:P轉向節總成 260:護罩總成 276:控制指針 282:軸承環 284:第一突出部 286:第二突出部 288:第一標記 290:第二標記 A:角度 B:角度 C:角度 CG:鏈隙 CSL:距離 D:距離 FP:平行四邊形機構總成的長度 H:後輪軸線 HF:距離 KL:鏈條導輪的軸線的運動曲線 P:P轉向節總成的樞轉軸線 R1:參考小齒輪的節圓直徑 R2:齒盤的節圓直徑 R3:鏈條導輪的節圓直徑 R4:鏈條張緊輪的節圓直徑 S:B軸線 SF:B轉向節總成的長度 T:中軸軸線 U:路面 V:前進方向，行駛方向 Z:距離
下面參照附圖結合一個優選實施例以及該實施例的優選方案對本發明進行詳細說明。其中： 圖1為自行車的側視圖，在所述自行車上安裝有根據本發明的實施例的變速器， 圖2a為圖1在變速器的區域內的截取部分的放大圖， 圖2b為類似於圖1和圖2a的與後軸線同軸安裝的變速器的透視圖，並且與EP'324的圖1類似， 圖3為包含根據現有技術的相對後軸線偏心安裝的傳統變速器的自行車傳動系的示意性功能視圖， 圖4為包含根據本發明的實施例的變速器的自行車傳動系的示意性功能視圖， 圖5為實施例中的變速器的根據本發明的第一或第二方案的兩個不同的旋轉角檢測及指示裝置的透視圖， 圖6為實施例中的變速器的根據本發明的第三方案的旋轉角檢測及顯示裝置的透視圖，以及 圖7為實施例中的變速器的根據本發明的第四方案的旋轉角檢測及指示裝置的透視圖。
58:P轉向節總成
60:護罩總成
70:中間構件
72:第一標記
74:第二標記
76:牽引指針
78:目標標記
80:突出部
P:P轉向節總成的樞轉軸線

Claims (15)

  1. 一種用於自行車的變速器，包括 B轉向節總成，其被配置成用來安裝在自行車車架上， P轉向節總成， 平行四邊形機構總成，所述B轉向節總成與所述P轉向節總成是通過所述平行四邊形機構總成可動地相連， 護罩總成，在所述護罩總成中可旋轉地保持有鏈條導引輪和鏈條張緊輪，其中所述護罩總成支承在P轉向節總成上以致能圍繞P軸線旋轉， 其特徵在於旋轉角檢測裝置，其被配置成用來檢測或/和顯示所述P轉向節總成與所述護罩總成之間的旋轉角。
  2. 如請求項1所述的變速器，其中，所述旋轉角檢測裝置具有至少一個第一標記，其設置在所述P轉向節總成上或/和所述護罩總成上。
  3. 如請求項1所述的變速器，其中，所述旋轉角檢測裝置具有設於所述P轉向節總成上的第一標記，及具有設於所述護罩總成上的第二標記。
  4. 如請求項2或3所述的變速器，其中，所述第一標記或/和所述第二標記是通過下列構件中的至少一個形成： 標籤， 印記， 成型元件， 借助鐳射產生的標記， 所述P轉向節總成或/和所述護罩總成的材料的變色， 額外安裝的構件。
  5. 如請求項1所述的變速器，其中，所述旋轉角檢測裝置具有牽引指針，其顯示所述P轉向節總成與所述護罩總成之間的最大旋轉角。
  6. 如請求項5所述的變速器，其中，所述牽引指針可旋轉地支承在所述P轉向節總成上，以及所述護罩總成具有突出部，其被配置成用來在護罩總成圍繞P軸線旋轉運動期間帶動牽引指針。
  7. 如請求項5所述的變速器，其中，所述牽引指針通過具有預定的摩擦力的摩擦軸承支承在所述P轉向節總成與所述護罩總成這兩個總成中的一個上以致能圍繞P軸線旋轉，以及，所述兩個構件中的另一個具有帶動元件、特別是突出部，其被配置成用來在所述護罩總成與所述P轉向節總成之間的旋轉運動期間帶動牽引指針。
  8. 如請求項5所述的變速器，其中，所述牽引指針是構建為與所述P軸線同心的環件。
  9. 如請求項1所述的變速器，其中，所述旋轉角檢測裝置包括： 角度感測器，用於檢測指示位於所述P轉向節總成與所述護罩總成之間的旋轉角的角度值，以及 發送裝置，其被配置成用來將與所述角度值相關的檢測資訊傳輸至接收裝置。
  10. 如請求項1所述的變速器，其中，所述旋轉角檢測裝置包括： 角度感測器，用於檢測指示位於所述P轉向節總成與所述護罩總成之間的旋轉角的角度值，以及 電氣指示構件，其構建為發光構件、特別是LED，且其被配置成用來顯示與所述角度值相關的檢測資訊。
  11. 如請求項1所述的變速器，其中，所述B轉向節總成被配置成用來安裝在自行車車架上以致能圍繞B軸線樞轉，其中所述B軸線以與自行車的後輪軸線同軸的方式延伸。
  12. 如請求項1所述的變速器，其中，所述變速器包括參考擋位檢測裝置，其被配置成用來檢測或/和顯示變速器是否被設定至預定的參考切換擋位。
  13. 如請求項12所述的變速器，其中，所述參考擋位檢測裝置被配置成用來檢測或/和顯示有關自行車車架、B轉向節總成、平行四邊形機構總成、P轉向節總成和護罩總成中的至少兩個總成之間的沿平行於所述後輪軸線的方向的相對位置的資訊。
  14. 如請求項12所述的變速器，其中，所述參考擋位檢測裝置具有標記，其通過下列構件中的至少一個形成： 標籤， 印記， 成型元件， 借助鐳射產生的標記， 所述P轉向節總成或/和所述護罩總成的材料的變色， 額外安裝的構件， 或者/以及，所述參考擋位檢測裝置具有角度感測器或者LED指示器。
  15. 如請求項12所述的變速器，其中，所述參考擋位檢測裝置產生一個信號，其指示所述變速器是否被設定至預定的參考切換擋位，以及，所述信號是通過電子顯示構件顯示，或者/以及能被傳輸至指示裝置。
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