TWI238799B - Bicycle control device with combined operation of multiple output elements - Google Patents

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TWI238799B
TWI238799B TW093126383A TW93126383A TWI238799B TW I238799 B TWI238799 B TW I238799B TW 093126383 A TW093126383 A TW 093126383A TW 93126383 A TW93126383 A TW 93126383A TW I238799 B TWI238799 B TW I238799B
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Inventor
Tatsuya Kawakami
Original Assignee
Shimano Kk
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    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M25/00—Actuators for gearing speed-change mechanisms specially adapted for cycles
    • B62M25/02—Actuators for gearing speed-change mechanisms specially adapted for cycles with mechanical transmitting systems, e.g. cables, levers
    • B62M25/04—Actuators for gearing speed-change mechanisms specially adapted for cycles with mechanical transmitting systems, e.g. cables, levers hand actuated
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K23/00—Rider-operated controls specially adapted for cycles, i.e. means for initiating control operations, e.g. levers, grips
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Description

1238799 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明相關於自行車，且尤其相關於具有多輸出元件 的結合操作的自行車控制裝置。 【先前技術】 傳統自行車具有內部或外部變速器。內部變速器通常 包含安裝在後車輪的輪轂的內部的行星齒輪機構，其中行 星齒輪機構回應安裝於車把的桿件的移動而改變變速器的 齒輪比。外部變速器通常包含安裝於踏板曲柄的多個前鏈 輪，安裝於自行車車架的前撥鏈器，安裝於後車輪的多個 後鏈輪，及安裝於自行車車架的後撥鏈器。前撥鏈器回應 安裝於車把的一或多個前撥鏈器控制桿的移動將驅動鏈條 在多個前鏈輪之間切換，並且後撥鏈器回應安裝於車把的 一或多個後撥鏈器控制桿的移動將驅動鏈條在多個後鏈輪 之間切換。 近來，自行車內部變速器及自行車外部變速器的功能 已經被結合。在此種系統中，行星齒輪機構被安裝在後車 輪輪轂的內部，多個後鏈輪被安裝於後車輪，並且後撥鏈 器被安裝於自行車車架。行星齒輪機構提供內部變速器組 件（通常稱爲內部輪轂變速器），而多個後鏈輪及後撥鏈 器提供外部變速器組件。行星齒輪機構回應安裝於車把的 一或多個內部變速器控制桿來改變內部變速器組件中的齒 輪比，而後撥鏈器回應安裝於車把的一或多個外部變速器 -4- 1238799 (2) 控制桿的移動來將驅動鏈條在多個後鏈輪之間 外部變速器組件中的齒輪比。 在已知的具有多變速器組件例如前/後撥 的內部/外部變速器的自行車中，一個變速器 專用的控制裝置來操作，而另一個變速器組件 用的控制裝置來操作。此增加整體自行車變速 ，並且騎車者必須記住要操作哪一個變速器組 要的齒輪比。有時騎車者必須大致上同時操作 組件來達成想要的齒輪比。此可能使得甚至是 的騎車者而言也非常難以有效地騎自行車。 有時對每一個變速器都設置有變速器檔位 得騎車者得知變速器的狀態。因爲對每一個變 開的檔位指示器，所以任何時候當有兩個外部 合的內部/外部變速器被設置在自行車上時， 須思想由多個檔位指示器所提供的資訊。此使 獲得由多個變速器所提供的整體齒輪比的意義 【發明內容】 本發明針對可被用來例如控制多個自行車 制裝置的各種不同特徵。在一實施例中，一種 置包含弟一輸出兀件，將第一輸出元件定位於 出元件位置的第一輸出元件定位機構，第二輸 第二輸出元件定位於多個第二輸出元件位置的 件定位機構，及在第一靜置位置與第一致動位 切換以改變 鏈器及結合 組件由一個 由另一個專 器的複雜性 件來達到想 兩個變速器 對於有經驗 指示器，使 速器設置分 變速器或結 騎車者均必 得非常難以 變速器的控 機械操作裝 多個第一輸 出元件，將 第二輸出元 置之間移動 -5- 1238799 (3) 的第一輸入元件。操作單元操作性地連接於第一輸入元件 ，第一輸出元件定位機構，及第二輸出元件定位機構，使 得第一輸入元件在第一靜置位置與第一致動位置之間的移 動操作第一輸出元件定位機構及第二輸出元件定位機構中 的至少一個。 另外的發明特徵從以下的敘述會變得顯明，並且此種 特徵單獨或與以上的特徵結合可形成如申請專利範圍中所 記載的進一步發明以及其等效物的基礎。 【實施方式】 圖1爲自行車1的特別實施例的側視圖。自行車〗包 含藉著將具有非圓形截面的管件熔接在一起而建構的車架 本體2。前叉3被安裝於車架本體2的前方用來繞一傾斜 軸線旋轉，並且車把總成4被安裝於前叉3的頂部。鞍座 1 8被安裝於車架本體2的上方中間部份，驅動機構5被 安裝於車架本體2的下方部份，前車輪6可旋轉地安裝於 前叉3的底部，而後車輪7可旋轉地安裝於車架本體2的 後部。前懸吊裝置1 3 f被安裝於前叉3，而後懸吊裝置 1 3 r被安裝在車架本體2的不動部份與活節部份（ articulated portion )之間。 八速外部變速器9被安裝於車架本體2的後部，而三 速內部變速器1 〇被安裝於後車輪7。外部變速器9包含 例如多鏈輪總成2 5及撥鏈器2 6。多鏈輪總成2 5包含安 裝於後車輪7的八個鏈輪R1至R 8，並且撥鏈器2 6被安 -6- 1238799 (4) 裝在車架本體2的後部處。在此實施例中，鏈輪R 1爲橫 向最內側鏈輪，鏈輪R 8爲橫向最外側鏈輪，並且撥鏈器 2 6朝向橫向最內側鏈輪R1被偏壓。內部變速器1 〇包含 被設置在後車輪7的輪轂內的行星齒輪變速器。外部變速 器9及內部變速器1 〇 —起形成結合的內部/外部變速器j i ο 如圖1所示，驅動機構5包含曲柄2 7及鏈條2 9。曲 柄27可旋轉地安裝在車架本體2的底部托架處，並且其 包含右曲柄臂27a及左曲柄臂27b。前鏈輪F1被安裝於 右曲柄臂27a。鏈條29嚙合前鏈輪F1及由後撥鏈器26 所決定的後鏈輪R1至R8之一。 如圖1及2所示，車把總成4包含安裝於前叉3的頂 部的車把立柱1 2，及安裝於車把立柱1 2的頂部的車把1 5 。制動桿總成1 6及握把1 7被安裝在車把1 5的相反端部 處。圖2所示的右側制動桿總成1 6包含制動桿1 9及換檔 控制裝置2 0。制動桿1 9被建構成爲以傳統方式來操作制 動纜線總成（未顯示）。換檔控制裝置2 0經由換檔控制 纜線總成3 0及4 0分別手動地操作外部變速器9及內部變 速器10。 如圖2所示，換檔控制裝置2 0包含殼體3 8，用來使 用螺釘44以傳統方式將殼體3 8附著於車把1 5的附著帶 42，成爲用來將變速器Π換高檔的換高檔桿4 8的形式的 輸入元件’成爲用來將變速器1 ]換低檔的換低檔桿5 2的 形式的另一輸入元件，用來終止換檔控制纜線總成3 0的 1238799 (5) 外罩30a而同時容許內纜線30b通過至殼體38內的纜線 調整筒56，用來終止換檔控制纜線總成34的外罩34a而 同時容許內纜線34b通過至殻體38內的纜線調整筒60 ’ 以及用來觀看變速器檔位指示器6 8的指示器窗口 64。 變速器檔位指示器68的作用類似於條圖（bar graph )，其中陰影指示器部份72的長度指示變速器1 1的整體 齒輪比（速率狀態）。當陰影指示器部份72延伸接近代 表騎車者爬坡的第一畫像（icon) 74a時（如在圖2中） ，驅動機構5對於曲柄2 7的每一周轉產生較少的後車輪 7的周轉，因而方便上坡騎行。當陰影指示器部份72延 伸接近代表騎車者在平坦路面上騎行的第二畫像74b時， 驅動機構5對於曲柄2 7的每一周轉產生適度數目的後車 輪7的周轉。當陰影指示器部份72延伸接近代表騎車者 下坡的第三畫像74c時（如在圖3中，其在此實施例中指 示第十二速率狀態），驅動機構5對於曲柄27的每一周 轉產生許多後車輪7的周轉，因而便於高速騎行。在任一 情況中，變速器檔位指示器6 8爲提供相關於多個自行車 變速器的整體狀態的資訊的單一單元，因而使騎車者較爲 輕鬆。 一般而言，壓換高檔桿48造成換檔控制裝置20移動 內纜線30b及/或內纜線34b來將變速器1 1置於累進較大 的齒輪比，而壓換低檔桿5 2造成換檔控制裝置2 0移動內 纜線30b及/或內纜線34b來將變速器1 1置於累進較小的 齒輪比。例如，在此實施例中，壓換高檔桿4 8造成外部 -8- (6) 1238799 變速器9及內部變速器1 0採取表1所示的位置。
速率狀態 外部變速器 內部變速器 1 1 1 2 2 1 3 1 2 4 2 2 5 3 2 6 4 2 7 5 2 8 6 2 9 7 2 10 8 2 11 7 3 12 8 3 表1
相反的，壓換低檔桿5 2造成外部變速器9及內部變 速器1 〇採取表2所示的位置。 -9- 1238799 (7) 速率狀態 外部變速器 內部變速器 12 8 3 10 8 2 9 7 2 8 6 2 7 5 2 6 4 2 5 3 2 4 2 2 3 1 2 1 1 1 表2
圖4A爲沿圖2中的線A-A所取的視圖，顯示處於第 九速率狀態（外部變速器=7 ;內部變速器=2 ,或（7，2 ) )的換檔控制裝置2 0，圖4 B爲沿圖2中的線B - B所取的 視圖，顯示處於第九速率狀態的換檔控制裝置2 0，而圖 5 A及5 B爲可被用來說明換檔控制裝置20從第九速率狀 態（7，2 )至第十速率狀態（8，2 )的操作的示意圖。如 這些圖中所示，內纜線3 Ob經由傳統的纜線端珠（未顯示 )連接於成爲成爲外部變速器纜線捲繞構件80的形式的 變速器控制元件的形式的輸出元j牛」並且內纜線3 4b經由 線連接器8 3連接於成爲成爲內部變速器纜線拉動構件8 2 -10- 1238799 (8) 的形式的變速器控制元件的形式的輸出元件。外部變速器 纜線捲繞構件8 0具有從其上表面延伸的一對控制銷8 4 a 及84b (圖5A及10A)。成爲具有控制齒92的外部變速 器棘輪8 8的形式的定位構件附著於外部變速器纜線捲繞 構件80，使得外部變速器纜線捲繞構件8〇及外部變速器 棘輪8 8二者繞界定共同樞轉軸線X的樞軸93成整體地 旋轉。樞軸93也支撐換高檔桿48及內部變速器纜線拉動 構件8 2以繞軸線X旋轉。如圖5 B中最佳所見的，內部 變速器纜線拉動構件82包含多個驅動齒94a及94b，多 個定位齒9 5，界定控制凹部9 7的切換控制臂9 6，具有從 上表面延伸的控制銷9 9的控制臂9 8，及連接於線連接器 8 3的致動臂1 〇 1。 彈簧102(圖4B)連接在換高檔桿48與殼體38之間 ，用來將換高檔桿48逆時針偏壓至圖2所示的靜置位置 。成爲驅動棘爪1 0 〇的形式的驅動構件經由樞軸1 0 4可樞 轉地連接於換高檔桿48。驅動棘爪1 〇〇被棘爪彈簧（未 顯示）偏壓於逆時針方向，並且其被用來回應換高檔桿 4 8的逆時針旋轉將外部變速器纜線捲繞構件8 0及內部變 速器纜線拉動構件82互相獨立地旋轉。爲此目的，驅動 棘爪100包含主體108，經由階梯狀部份1 16從主體108 的前方部份延伸的外部變速器驅動齒1 1 2，從主體1 0 8的 後方部份延伸的內部變速器驅動齒1 20，及從主體1 08的 上表面延伸至樞軸1 〇 4的右方的棘爪控制銷1 2 4。階梯狀 部份Π 6造成外部變速器驅動齒1 1 2從內部變速器驅動齒 -11 - 1238799 (9) 1 2 0於軸線χ的方向偏移，使得外部變速器驅動齒丨〗2與 外部變速器棘輪8 8的控制齒92對準，並且內部變速器驅 動齒1 2 0與內部變速器纜線拉動構件8 2的驅動齒9 4 a及 9 4 b對準。 切換元件1 3 0 (圖4 B及5 B )，第一切換元件控制構 件1 3 1 (圖4 A及5 A )，及第二切換元件控制構件1 3 2 ( 圖4A)由樞軸134可樞轉地支撐。切換元件130被彈簧 (未顯示）偏壓於逆時針方向，第一切換元件控制構件 1 3 I被另一彈簧（未顯示）偏壓於順時針方向，而第二切 換元件控制構件1 3 2被另一彈簧（未顯示）偏壓於逆時針 方向。切換元件1 3 0包含棘爪控制表面1 3 8及控制凸出部 1 42。棘爪控制表面1 3 8以以下討論的方式與棘爪控制銷 1 24合作。第一切換元件控制構件1 3 i爲u形構件，其界 定控制凹部1 4 6及支撐表面1 5 0。控制凹部1 4 6以以下討 論的方式接收從外部變速器纜線捲繞構件8 0延伸的控制 銷84a及84b，並且支撐表面150支撐第一切換元件控制 構件1 3 1的控制凸出部142。第二切換元件控制構件1 32 包含凸輪從動件160，控制銷164，及控制尾件166。凸 輪從動件1 60抵靠由外部變速器纜線捲繞構件80的外周 邊表面形成的凸輪表面1 6 8，以將凸輪從動件1 6 0保持於 徑向向外位置，除了以下所討論的情況外。控制銷1 64抵 靠第一切換元件控制構件1 3 1的支撐表面1 5 0，並且控制 尾件1 6 6選擇性地嚙合內部變速器纜線拉動構件8 2的控 制臂9 6的控制凹部9 7。 -12- 1238799 (10) 如圖5A及5B更淸楚地顯示的，由樞軸172可樞轉 地支撐的外部變速器定位棘爪1 7 0被用來定位外部變速器 纜線捲繞構件80，而由樞軸1 76可樞轉地支撐的內部變 速器定位棘爪1 74被用來定位內部變速器纜線拉動構件 82。外部變速器定位棘爪170包含用來嚙合控制齒92的 棘爪齒180a及180b，第一控制翼片（tab) 184，及第二 控制翼片188。內部變速器定位棘爪174包含用來嚙合定 位齒95的棘爪齒192a及192b，第一控制翼片196，及第 二控制翼片200。 換低檔桿5 2的上方端部藉著樞軸（未顯示）而可樞 轉地連接於殼體3 8。如圖4 A所示，換低檔桿5 2連接於 換低檔控制桿204成爲使得任何時候換低檔桿52被壓時 ，換低檔控制桿204都會向上（當在圖4A中觀看時）平 移。彈簧20 8連接在換低檔控制桿2 04與殻體38之間， 用來將換低檔控制桿204在圖4A中向下偏壓，因而將換 低檔桿5 2的下方部份向外樞轉至圖2所示的位置。換低 檔控制桿204包含用來可滑動地且可旋轉地接收支撐軸 2 1 2的控制槽溝2 1 0。支撐軸2 1 2支撐外部變速器棘爪控 制構件2 1 6及內部變速器棘爪控制構件220。如圖7 A及 7B中最佳顯示的，外部變速器棘爪控制構件2 1 6的第一 端部22 8包含棘爪驅動鉤23 2及控制銷23 6，其中控制銷 23 6嚙合棘爪控制切換構件242的槽溝240 (圖4A)。外 部變速器棘爪控制構件2 1 6的第二端部246包含被設置在 彈簧2 5 0的端部之間的彈簧銷24 8，而彈簧2 5 0盤繞支撐 1238799 (11) 軸2 1 2且將外部變速器棘爪控制構件2 1 6逆時針偏壓。內 部變速器棘爪控制構件2 2 0的第一端部2 6 0包含控制抵靠 部2 64，且內部變速器棘爪控制構件220的第二端部268 包含被設置在彈簧276的端部之間的彈簧銷272，而彈簧 276盤繞支撐軸212且將內部變速器棘爪控制構件22 0逆 時針偏壓。控制抵靠部2 8 0形成在內部變速器棘爪控制構 件220的中間部份處。 如圖4 A所示，棘爪控制切換構件2 4 2經由樞軸2 8 4 可樞轉地連接於殻體3 8。除上述的槽溝240之外，棘爪 控制切換構件242還包含界定切換控制抵靠部2 8 8的控制 臂 2 86 〇 以下用從圖 4A，4B，5A，及 5B所示的第九速率狀 態（7，2 )的換高檔至圖6A及6B所示的第十速率狀態 (8 ’ 2 )來開始說明換檔控制裝置2 〇的操作。對此敘述 而言最佳的是用圖5A及5B所示的示意圖。於換高檔桿 4 8的靜置位置，驅動棘爪丨〇 〇的外部變速器驅動齒n 2 藉著傳統構造的凸檯（ledge )(未顯示）而被保持於不 與外部變速器棘輪8 8接觸。當換高檔桿4 8逆時針旋轉時 ，驅動棘爪1 0 0逆時針樞轉，並且外部變速器驅動齒！ ！ 2 壓抵於外部變速器棘輪8 8的控制齒9 2 a。因爲驅動棘爪 1 〇 〇逆時針樞轉，所以內部變速器驅動齒】2 〇不嚙合內部 變速器纜線拉動構件8 2上的任何驅動齒9 4 a或9 4 b，因 此內邰變速器纜線拉動構件8 2維持靜止不動。外部變速 器驅動齒1 1 2造成外部變速器棘輪8 8將外部變速器纜線 -14- 1238799 (12) 捲繞構件8 0逆時針旋轉，因而捲繞內纜線3 Ob及移動撥 鏈器26至鏈輪R8。在此期間，外部變速器定位棘爪170 由於來自控制齒92b的壓力而順時針旋轉，以容許棘爪齒 18 0a騎行越過控制齒92b且進入控制齒92b與92c之間 的空間內。然後，棘爪齒180a抵靠控制齒92b，以在換 高檔桿48被釋放之後將外部變速器棘輪88且因此將外部 變速器纜線捲繞構件8 0保持於正確位置。換檔控制裝置 2 〇的最終狀態顯示在圖6 A及6 B中。 圖7A至7D爲顯示換檔控制裝置20在回應換低檔桿 52的被壓從圖6A及6B所示的第十速率狀態（8，2 )換 低檔回至圖4A及4B所示的第九速率狀態（7，2 )時的 操作的示意圖。圖7A及7B顯示當換高檔桿48及換低檔 桿52處於其各別靜置位置時的換檔控制裝置20，而圖7C 及7D顯示當換低檔桿52被壓而換高檔桿48維持於其靜 置位置時的換檔控制裝置20。如圖7A及7C所示，壓換 低檔桿52造成換低檔控制桿2 04向上移動，因而造成支 撐軸2 1 2在控制槽溝2 1 0內滑動並且也向上移動。外部棘 爪控制構件2 1 6及內部棘爪控制構件220也向上移動，因 爲二者與支撐軸2 1 2 —起移動。結果，外部棘爪控制構件 2 1 6的棘爪驅動鉤2 3 2抵靠外部定位棘爪1 7 0的第一控制 翼片1 8 4而將其拉動，因而將外部定位棘爪1 7 0從圖7 A 所示的位置順時針旋轉至圖7C所示的位置。棘爪齒1 80a 從外部變速器棘輪8 8的控制齒92b脫離，因而容許外部 變速器纜線捲繞構件80及外部變速器定位棘輪8 8順時針 -15- 1238799 (13)
旋轉。然後，棘爪齒180b抵靠控制齒92c，以防止外部 變速器纜線捲繞構件8 0及外部變速器定位棘輪8 8進一步 旋轉，直到換低檔桿52被釋放。然後，棘爪齒180a以與 圖4A及5A所示者相同的方式抵靠控制齒92a。在此期間 ，內部變速器棘爪控制構件220在內部變速器定位棘爪 1 74上沒有任何作用，因爲如圖7D所示，內部變速器棘 爪控制構件220的第一端部260不具有相應的鉤部來嚙合 內部變速器定位棘爪174上的第一控制翼片196，並且內 部變速器棘爪控制構件220上的控制抵靠部2 8 0不接觸內 部變速器定位棘爪174上的第二控制翼片200。因此，內 部變速器纜線拉動構件82維持靜止不動。
圖8A至8D爲顯示換檔控制裝置20在回應換高檔桿 48的被壓從圖6A及6B所示的第十速率狀態（8，2 )換 高檔至圖9A及9B所示的第十一速率狀態（7，3 )時的 操作的示意圖。當換檔控制裝置20處於第十速率狀態時 ，外部變速器纜線捲繞構件80上的控制銷84a及84b嚙 合第一切換元件控制構件131的控制凹部146，因而將第 一切換元件控制構件13 1繞樞軸134逆時針旋轉至圖8A 所示的位置。此又容許切換元件1 30如圖8B所示繞樞軸 1 3 4逆時針旋轉，使得棘爪控制表面1 3 8壓抵於驅動棘爪 1 0 0上的棘爪控制銷1 2 4，因而將驅動棘爪1 0 0順時針旋 轉。結果，當換高檔桿4 8逆時針旋轉時，驅動棘爪100 上的內部變速器驅動齒1 2 〇嚙合內部變速器纜線拉動構件 8 2上的驅動齒9 4 b，因而如圖8 D所示將內部變速器纜線 -16- 1238799 (14) 拉動構件8 2逆時針旋轉，使得致動臂1 Ο 1拉動內纜線 3 4b來將內部變速器1 0設定於高速狀態。在此期間，內 部變速器定位棘爪1 7 4由於來自定位齒9 5 a的壓力而順日寺 針旋轉，以容許棘爪齒192a騎行越過定位齒95a。然後 ，棘爪齒192a抵靠定位齒95a，且在換高檔桿48被釋放 之後將內部變速器纜線拉動構件82保持於正確位置。 當內部變速器定位棘爪1 74如以上所述順時針旋轉時 ，內部變速器定位棘爪174上的第一控制翼片196壓抵於 內部變速器棘爪控制構件220上的控制抵靠部264，因而 造成支撐軸2 1 2在換低檔控制桿204的控制槽溝2 1 0內向 上滑動。此又造成外部變速器棘爪控制構件2 1 6上的棘爪 驅動鉤23 2抵靠外部變速器定位棘爪170的第一控制翼片 184而將其拉動，因而將外部變速器定位棘爪170從圖 8 A所示的位置順時針旋轉至圖8 C所示的位置。棘爪齒 180a從先前與其嚙合的外部變速器棘輪88的控制齒92 脫離，因而容許外部變速器纜線捲繞構件8 0及外部變速 器定位棘輪88以與以上所述的在將換檔控制裝置20從第 十速率狀態換低檔至第九速率狀態時相同的方式順時針旋 轉。結果，不只是內部變速器1 0換高檔一檔位，外部變 速器9也換低檔一檔位。換檔控制裝置2 0的最終狀態顯 示在圖9A及9B中。 應注意當從第二速率狀態（2，1 )換檔至第三速率狀 態（1 ’ 2 )時，相同的現象發生。圖1 0A及1 0B顯示處 於第二速率狀態的換檔控制裝置2 0。在此情況中，第二 -17- 1238799 (15) 切換元件控制構件1 3 2的凸輪從動件1 6 0被置於形成在凸 輪表面168上的切換凹部169 (圖9Α )中。結果，控制 銷1 6 4逆時針地壓第一切換元件控制構件1 3 1 ’此又容許 切換元件1 3 0繞樞軸1 3 4逆時針旋轉，使得棘爪控制表面 1 3 8壓抵於驅動棘爪1 00上的棘爪控制銷1 24，因而將驅 動棘爪1 00順時針旋轉。結果，當換高檔桿48逆時針旋 轉時，驅動棘爪1 〇〇上的內部變速器驅動齒1 20嚙合內部 變速器纜線拉動構件82上的驅動齒94a，因而將內部變 速器纜線拉動構件82逆時針旋轉，使得致動臂101拉動 內纜線34b而將內部變速器1 0設定於中間速率狀態。同 時，外部變速器定位棘爪170，內部變速器定位棘爪174 ，外部棘爪控制構件2 1 6，及內部棘爪控制構件220以與 以上所述者相同的方式合作，以將外部變速器纜線捲繞構 件80順時針旋轉一檔位而產生最終的第三速率狀態（1， 2 )。在內部變速器纜線拉動構件82旋轉至低速位置之外 之後，第二切換元件控制構件1 32的控制尾件1 66被置於 控制凹部9 7中，且抵靠內部變速器纜線拉動構件8 2的控 制臂9 8，因而使得只要內部變速器纜線拉動構件8 2是處 於中間或高速狀態，第二切換元件控制構件1 3 2就不能操 作。 虽換檔控制裝置20處於圖9A及9B所示的第十一速 率狀態時，旋轉換高檔桿4 8再次造成換檔控制裝置移動 至圖1 1 A及1 1 B所示的第十二速率狀態。在此情況中， 外部變速器纜線捲繞構件80逆時針旋轉來拉動內纜線 -18- (16) 1238799 3 0 b，使得撥鏈器2 6將鏈條2 9從鏈輪R 7切換至鏈輪R 8 。此操作與以上所述的當討論從第九速率狀態換檔至第十 速率狀態時相同。 圖12A至12D爲顯示換檔控制裝置20在回應換低檔 桿5 2的被壓而從圖1 1 A及1 1 B所示的第十二速率狀態（ 8，3 )換低檔回至圖6 A及6 B所示的第十速率狀態（8， 2 )時的操作的示意圖。如圖1 1 B中最佳顯示的，在第十 二速率狀態中，內部變速器纜線拉動構件8 2的控制臂9 8 上的控制銷99壓抵於棘爪控制切換構件242的控制臂 2 8 6的切換控制抵靠部 2 8 8，並且將棘爪控制切換構件 2 4 2繞樞軸2 8 4逆時針旋轉。因爲外部變速器棘爪控制構 件216的控制銷23 6嚙合棘爪控制切換構件242的槽溝 2 4 0，所以外部變速器棘爪控制構件2 1 6及內部變速器棘 爪控制構件220二者由於棘爪控制切換構件242的逆時針 旋轉而均順時針旋轉。如此，當換低檔桿5 2被壓且換低 檔控制桿204及支撐軸212如圖12C所示向上移動時，外 部變速器棘爪控制構件2 1 6上的棘爪驅動鉤2 3 2不嚙合外 部變速器定位棘爪1 70上的第一控制翼片1 84。因此，外 部變速器定位棘爪1 70不旋轉，並且同樣地，外部變速器 棘輪8 8及外部變速器纜線捲繞構件8 0也不旋轉。另一方 面，內部變速器棘爪控制構件220上的控制抵靠部2 80如 圖1 2D所示壓抵於內部變速器定位棘爪1 74上的第二控 制翼片200，並且將內部變速器定位棘爪1 74順時針旋轉 。棘爪齒1 92a從內部變速器纜線拉動構件82上的定位齒 -19- 1238799 (17) 95a脫離，因而容許內部變速器纜線拉動構件82順時針 旋轉。然後，棘爪齒1 9 2 b抵靠定位齒9 5 c，以防止內部 變速器纜線拉動構件8 2的進一步旋轉，直到換低檔桿5 2 被釋放。然後，棘爪齒1 9 2 a如圖5 B所示抵靠定位齒9 5 b 〇 應注意當從第三速率狀態（1，2 )換低檔至第一速率 狀態（1，1 )時，相同的現象發生。在此情況中（圖中未 顯示），從外部變速器纜線捲繞構件8 0延伸的控制銷 84a向下壓抵於棘爪控制切換構件242，因而逆時針旋轉 棘爪控制切換構件242，並且換檔控制裝置20如上所述 地操作。 圖1 3爲變速器檔位指示器總成3 00的分解圖。變速 器檔位指示器總成3 00包含成爲中心齒輪構件3 04的形式 的指示器驅動構件，成爲齒圈構件3 0 8的形式的另一指示 器驅動構件，成爲行星齒輪3 i 2的形式的中間構件，運動 連通構件3 1 6，運動連通構件3 2 0，及變速器檔位指示單 元3 2 4。中心齒輪構件3 0 4包含環狀中心齒輪本體3 2 8， 外部中心齒輪齒部3 3 2，及外部變速器連接銷3 3 6，其嚙 合外部變速器棘輪8 8的連接開口 3 4 0 (圖1 2 C )，使得中 心齒輪構件3 04，外部變速器棘輪88，及外部變速器纜線 捲繞構件8 0成爲一單元旋轉。齒圈構件3 0 8包含具有中 心設置開口 3 46的風扇形齒圈本體344，內部齒圈齒部 3 4 8，及內部變速器連接銷3 5 6，其嚙合內部變速器纜線 拉動構件82的連接開口 3 60 (圖】2D )，使得齒圈構件 1238799 (18) 3 0 8及內部變速器纜線拉動構件82成爲一單元旋轉。行 星齒輪312包含連接開口 364，並且其被設置在中心齒輪 構件3 04與齒圈構件3 08之間，以分別與中心齒輪齒部 332及齒圈齒部348咬合。 運動連通構件3 1 6包含成爲運動連通臂3 6 8的形式的 運動傳遞構件，其中運動連通臂3 68在一端部上具有內部 花鍵開□ 3 72，且在相反端部上具有分叉行星齒輪連接銷
3 76。行星齒輪連接銷3 76嚙合行星齒輪312的連接開口 3 6 4。分裂截頭錐形扣持件3 8 0被設置在行星齒輪連接銷 3 7 6的一端部上，並且在行星齒輪連接銷3 76被設置在連 接開口 3 64中時被設置在行星齒輪3 1 2的底側上，使得行 星齒輪312被扣持於運動連通臂3 68。
運動連通構件320包含運動連通軸384及風扇形運動 方向改變構件3 8 8。運動連通軸3 84包含外部花鍵端部 3 92，其嚙合運動連通臂3 6 8的內部花鍵開口 3 72，使得 運動連通臂3 6 8與運動連通軸3 84成爲一單元繞軸線 A 旋轉。外部風扇齒輪部份3 96被設置在運動方向改變構件 3 8 8的外部徑向表面上。 變速器檔位指示單元324包含具有前表面404及後表 面4 0 8的盤形指示器本體4 0 0，其中陰影指示器部份7 2 被設置在前表面404上。成爲運動方向改變齒圈412及殻 體連接銷4 1 6的形式的旋轉轉換單元被設置在後表面4 〇 8 上。運動方向改變齒圈412嚙合運動連通構件320的風扇 齒輪部份3 96，使得指示器本體400回應運動連通構件 -21 - 1238799 (19) 3 2 0的旋轉繞大致垂直於軸線A的軸線B旋轉。殼體連接 銷4 1 6將變速器檔位指示單元3 24可旋轉地連接於殼體 3 8，使得陰影指示器部份72可經由指示器窗口 64被看見 ，如圖2及3所示。 雖然以上爲發明特徵的各種不同實施例的敘述’但是 在不離開本發明的精神及範圍下可採用另外的修改。例如 ，各種不同組件的尺寸，形狀，位置，或方向可如所想要 的被改變。顯示成爲互相直接連接或接觸的組件可有設置 在其間的中間結構。一元件的功能可由二元件來實施，反 之亦然。一實施例的結構及功能可被採用在另一實施例中 。所有的有利點不須同時呈現在一特別的實施例中。與習 知技術不同的每一獨特特徵不論是單獨或與其他特徵組合 也應被視爲申請人的另外發明的分開敘述，包括由此種特 徵所具體實施的結構及/或功能槪念。因此，本發明的範 圍不應受限於所揭示的特定結構或是對特別結構在一開始 的明顯注意。 【圖式簡單說明】 圖1爲自行車的特別實施例的側視圖。 圖2爲安裝於車把的換檔控制裝置的詳細視圖，其中 換檔控制裝置處於第一速率位置。 圖3爲處於第十二速率狀態的換檔控制裝置的視圖。 圖4 A爲沿圖2中的線A - A所取的視圖，顯示處於第 九速率狀態的換檔控制裝置。 -22- 1238799 (20) 圖4 B爲沿圖2中的線B - B所取的視圖，顯示處於第 九速率狀態的換檔控制裝置。 圖5 A及5 B爲用來說明換檔控制裝置從第九速率狀 態至第十速率狀態的換高檔操作的示意圖。 圖6 A爲沿圖2中的線A - A所取的視圖，顯示處於第 十速率狀態的換檔控制裝置。 圖6 B爲沿圖2中的線B - B所取的視圖，顯示處於第 十速率狀態的換檔控制裝置。 圖7A至7D爲用來說明換檔控制裝置從第十速率狀 態回至第九速率狀態的換低檔操作的示意圖。 圖8A至8D爲用來說明換檔控制裝置從第十速率狀 態至第十一速率狀態的操作的示意圖。 圖9A爲沿圖2中的線A-A所取的視圖，顯示處於第 十一速率狀態的換檔控制裝置。 圖9B爲沿圖2中的線B-B所取的視圖，顯示處於第 十一速率狀態的換檔控制裝置。 圖1 0A爲沿圖2中的線A-A所取的視圖，顯示處於 第二速率狀態的換檔控制裝置。 圖10B爲沿圖2中的線B-B所取的視圖，顯示處於 第二速率狀態的換檔控制裝置。 圖1 1 A爲沿圖2中的線A-A所取的視圖，顯示處於 第十二速率狀態的換檔控制裝置。 圖1 1B爲沿圖2中的線B-B所取的視圖，顯示處於 第十二速率狀態的換檔控制裝置。 -23- (21) 1238799 圖12A至12D爲用來說明換檔控制裝置從第十二速 率狀態至第十速率狀態的操作的示意圖。 圖1 3爲檔位指示器總成的分解圖。 * 【主要元件符號說明】 1 :自行車 2 :車架本體 3 :前叉 φ 4 :車把總成 5 :驅動機構 6 :前車輪 7 :後車輪 9 :外部變速器 1 〇 :內部變速器 1 1 :結合的內部/外部變速器 1 2 :車把立柱 _ 1 3 f :前懸吊裝置 1 3 r :後懸吊裝置 1 5 :車把 1 6 :制動桿總成 】7 :握把 · 1 8 :鞍座 - 1 9 :制動桿 20 :換檔控制裝置 -24- 1238799 (22) 2 5 :多鏈輪總成 2 6 :撥鏈器 2 7 :曲柄 2 7 a :右曲柄臂 2 7 b :左曲柄臂 2 9 :鏈條 3 0 :換檔控制纜線總成 3 0 a :外罩 3 0 b :內纜線 3 4 :換檔控制纜線總成 3 4 a :外罩 3 4b :內纜線 38 :殼體 42 :附著帶 4 4 :螺釘 4 8 :換高檔桿 5 2 :換低檔桿 5 6 :纜線調整筒 60 :纜線調整筒 64 :指示器窗口 68:變速器檔位指示器 72 :陰影指示器部份 74a :第一畫像 74b :第二畫像 1238799 (23) 74c :第三畫像 8 Ο :外部變速器纜線捲繞構件 8 2 :內部變速器纜線拉動構件 8 3 :線連接器 8 4 a :控制銷 8 4 b :控制銷
8 8 :外部變速器棘輪 92 :控制齒 9 2 a :控制齒 9 2 b :控制齒 9 2 c :控制齒 9 3 :樞軸
9 4 a :驅動齒 9 4 b :驅動齒 9 5 :定位齒 9 5a: 定位齒 9 5 b :定位齒 9 5c: 定位齒 96 :切換控制臂 9 7 :控制凹部 9 8 :控制臂 99 :控制銷 1 0 0 :驅動棘爪 1 〇 1 :致動臂 -26- 1238799 (24) 1 Ο 2 :彈簧 1 Ο 4 :樞軸 108 :主體 1 1 2 :外部變速器驅動齒 ^ 1 1 6 :階梯狀部份 120 :內部變速器驅動齒 124 :棘爪控制銷 1 3 0 :切換元件 φ 1 3 1 :第一切換元件控制構件 1 3 2 :第二切換元件控制構件 1 3 4 :樞軸 1 3 8 :棘爪控制表面 1 4 2 :控制凸出部 146 :控制凹部 1 50 :支撐表面 160 :凸輪從動件 籲 164 :控制銷 I 6 6 :控制尾件 1 6 8 :凸輪表面 169 :切換凹部 170 :外部變速器定位棘爪 ' 1 7 2 :樞軸 - 174:內部變速器定位棘爪 1 7 6 :樞軸 -27 1238799 (25) 180a：棘爪齒 180b ：棘爪齒 184 :第一控制翼片 1 8 8 :第二控制翼片 1 9 2 a :棘爪齒 1 9 2 b :棘爪齒 196 :第一控制翼片 200:第二控制翼片 204 :換低檔控制桿 2 0 8 :彈簧 2 1 0 :控制槽溝 2 1 2 :支撐軸 2 1 6 :外部變速器棘爪控制構件 220 :內部變速器棘爪控制構件 2 2 8 :第一端部 2 3 2 :棘爪驅動鉤 2 3 6 :控制銷 2 4 0 :槽溝 242 :棘爪控制切換構件 2 4 6 :第二端部 24 8 :彈簧銷 2 5 0 :彈簧 2 6 0 :第一端部 264 :控制抵靠部 1238799 (26) 2 6 8 :第二端部 272 :彈簧銷 2 7 6 :彈簧 2 8 0 :控制抵靠部 2 8 4 :樞軸 2 8 6 :控制臂 2 8 8 :切換控制抵靠部 3 00 :變速器檔位指示器總成 3 0 4 :中心齒輪構件 3 0 8 :齒圈構件 3 1 2 :行星齒輪 3 1 6 :運動連通構件 3 20 :運動連通構件 3 24 :變速器檔位指示單元 3 2 8 :環狀中心齒輪本體 3 3 2 :外部中心齒輪齒部 3 3 6 :外部變速器連接銷 3 4 0 :連接開口 344:風扇形齒圈本體 3 46 :開口 3 4 8 :內部齒圈齒部 356:內部變速器連接銷 3 6 0 :連接開口 3 64 :連接開口 1238799 (27) 3 6 8 :運動連通臂 3 72 :內部花鍵開口 3 7 6 :分叉行星齒輪連接銷 * 3 8 0 :分裂截頭錐形扣持件 ^ 3 8 4 :運動連通軸 3 8 8 :風扇形運動方向改變構件 3 92 :外部花鍵端部 3 9 6 :外部風扇齒輪部份 H 400 :盤形指示器本體 4 0 4 :前表面 40 8 :後表面 412:運動方向改變齒圈 4 1 6 :殻體連接銷 A :軸線 B :軸線 F 1 :前鏈輪 馨 R 1 - R 8 :鏈輪 X :共同樞轉軸線 -30-

Claims (1)

1238799 (υ 十、申請專利範圍 1. 一種機械操作裝置，包含： 第一輸出元件； 第一輸出元件定位機構，將該第一輸出元件定位於多 個第一輸出元件位置； 第二輸出元件； 第二輸出元件定位機構，將該第二輸出元件定位於多 個第二輸出元件位置； 第一輸入元件，在第一靜置位置與第一致動位置之間 移動；及 操作卓兀’操作性地連接於該第一輸入兀件，該第一* 輸出元件定位機構，及該第二輸出元件定位機構，使得該 第一輸入元件在該第一靜置位置與該第一致動位置之間的 移動操作該第一輸出元件定位機構及該第二輸出元件定位 機構中的至少一個。 2 ·如申請專利範圍第1項所述的機械操作裝置，其 中該第一輸出元件相對於該第二輸出元件移動。 3 ·如申請專利範圍第2項所述的機械操作裝置，其 中該第一輸出元件相對於該第二輸出元件旋轉。 4.如申請專利範圍第3項所述的機械操作裝置，其 中該第一輸出元件及該第二輸出元件繞共同軸線旋轉。 5 ·如申請專利範圍第2項所述的機械操作裝置，其 中對於該第一輸入元件從該第一靜置位置至該第一致動位 置的至少一次移動，該第一輸出元件從第一第一輸出元件 -31 - 1238799 (2) 位置移動至第二第一輸出元件位置，並且該第二輸出元件 不從第一第二輸出元件位置移動至第二第二輸出元件位置 〇 6 ·如申請專利範圍第2項所述的機械操作裝置，其 中對於該第一輸入元件從該第一靜置位置至該第一致動位 置的至少一次移動’該第一輸出元件從第一第一輸出元件 位置移動至第二第一輸出元件位置，並且該第二輸出元件 從第一第二輸出元件位置移動至第二第二輸出元件位置。 7 ·如申請專利範圍第6項所述的機械操作裝置，其 中對於該第一輸入元件從該第一靜置位置至該第一致動位 置的至少一次移動，該第一輸出元件於選定方向從該第一 第一輸出元件位置移動至該第二第一輸出元件位置，並且 該第二輸出元件於與該選定方向相反的方向從該第一第二 輸出元件位置移動至該第二第二輸出元件位置。 8 ·如申請專利範圍第7項所述的機械操作裝置，其 中該第一輸出元件相對於該第二輸出元件旋轉。 9 .如申請專利範圍第8項所述的機械操作裝置，其 中該第一輸出元件及該第二輸出元件繞共同軸線旋轉。 10·如申請專利範圍第1項所述的機械操作裝置，其 中該第一輸出元件包含第一纜線移動構件。 11·如申請專利範圍第1 〇項所述的機械操作裝置， 其中該第一輸出元件定位機構包含連接於該第一纜線移動 構件的第一棘輪。 1 2 ·如申請專利範圍第1 0項所述的機械操作裝置， -32- 1238799 (3) 其中該第二輸出元件包含第二纜線移動構件。 1 3 .如申請專利範圍第1 2項所述的機械操作裝置’ 其中該第一輸出元件定位機構包含連接於該第一纜線移動 構件的第一棘輪，並且該第二輸出兀件定位機構包含連接 於該第二纜線移動構件的第二棘輪。 14.如申請專利範圍第1項所述的機械操作裝置’其 中該操作單元回應該第一輸入兀件從該第一靜置位置至該 第一致動位置的移動造成該第一輸出元件及該第二輸出元 件中的至少一個拉動相應的連接元件。 1 5 .如申請專利範圍第1 4項所述的機械操作裝置’ 其中該操作單元回應該第一輸入元件從該第一靜置位置至 該第一致動位置的移動造成該第一輸出元件及該第二輸出 元件中只有一個拉動其相應的連接元件。 1 6 .如申請專利範圍第1 4項所述的機械操作裝置， 其中該操作單元回應該第一輸入元件從該第一靜置位置至 該第一致動位置的移動造成該第一輸出元件拉動第一連接 元件且造成該第二輸出元件拉動第二連接元件。 1 7 ·如申請專利範圍第1 4項所述的機械操作裝置， 進一步包含在第二靜置位置與第二致動位置之間移動的第 二輸入元件，其中該操作單元回應該第二輸入元件從該第 二靜置位置至該第二致動位置的移動造成該第一輸出元件 及該第二輸出元件中的至少一個釋放相應的連接元件。 1 8 ·如申請專利範圍第1 7項所述的機械操作裝置， 其中該操作單元回應該第二輸入元件從該第二靜置位置至 -33- 1238799 (4) 該第二致動位置的移動造成該第一輸出元件及該第二輸出 元件中只有一個釋放其相應的連接元件。 19· 一種機械操作裝置，包含： 第一輸出元件； 第一輸入元件，操作性地連接於該第一輸出元件，使 得該第一輸出元件回應該第一輸入元件的移動而移動； 第二輸出元件；及 切換單元，操作性地連接於該第一輸入元件，該第一 輸出兀件，及該第二輸出兀件，使得在該第一輸入元件的 選定移動將該第一輸出元件移動之後，該第一輸入元件於 與該選定移動相同的方向的多個後續移動將該第二輸出元 件移動多次。 20. —種機械操作裝置，包含： 第一輸出元件； 第一輸入元件，操作性地連接於該第一輸出元件，使 得該第一輸出元件回應該第一輸入元件的移動而移動； 第二輸出元件；及 切換單元，操作性地連接於該第一輸入元件，該第一 輸出元件，及該第二輸出元件，使得在該第一輸入元件的 多個依序移動將該第一輸出元件移動多次之後，該第一輸 入元件的後續移動將該第二輸出元件移動。 2 1 . —種自行車變速器操作裝置，包含： 第一輸出元件； 輸入元件，操作性地連接於該第一輸出元件，使得該 -34- 1238799 (5) 第一輸出元件回應該輸入元件的移動而移動；及 切換單元，操作性地連接於該輸入元件及該第一輸出 元件，使得在該輸入元件的選定移動將該第一輸出元件於 第一方向移動之後，該輸入元件於與該選定移動相同的方 向的後續移動將該第一輸出元件於與該第一方向不同的第 二方向移動。 22·如申請專利範圍第2 1項所述的自行車變速器操 作裝置，其中該切換單元操作性地連接於該輸入元件及該 第一輸出兀件，使得在該輸入元件的多個依序移動將該第 一輸出元件於該第一方向移動多次之後，該輸入元件於與 該多個依序移動相同的方向的後續移動將該第一輸出元件 於與該第一方向不同的該第二方向移動。 2 3 ·如申請專利範圍第2 1項所述的自行車變速器操 作裝置，進一步包含第二輸出元件，其中該切換單元操作 性地連接於該輸入元件，該第一輸出元件，及該第二輸出 兀件，使得在該輸入兀件的該選定移動將該第一輸出元件 於該第一方向移動之後，該輸入元件於與該選定移動相同 的方向的該後續移動將該第一輸出元件於與該第一方向不 同的該第二方向移動並且也將該第二輸出元件移動。 24·如申請專利範圍第2 1項所述的自行車變速器操 作裝置，進一步包含第二輸出元件，其中該切換單元操作 性地連接於該輸入元件，該第一輸出元件，及該第二輸出 元件，使得在該輸入元件的多個依序移動將該第一輸出元 件於該第一方向移動多次之後，該輸入元件於與該多個依 -35- 1238799 (6) 序移動相同的方向的後續移動將該第一輸出元件於與該第 一方向不同的該第二方向移動並且也將該第二輸出元件移 動。
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