TWI761452B - 用於自行車的前變速器 - Google Patents

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馬可 明托
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義大利商坎帕克諾羅公司
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Abstract

一種用於自行車的前變速器包括：可移動主體，設有鏈條引導件；固定主體，適用於固定到自行車的車架的一部分；外部連接元件，繞第一鉸接軸線鉸接到固定主體且繞第二鉸接軸線鉸接到可移動主體；內部連接元件，繞第三鉸接軸線鉸接到固定主體且繞第四鉸接軸線鉸接到可移動主體；復位構件，作用於可移動主體與內部連接元件之間。致動臂繞第一鉸接軸線鉸接到固定主體且包括用於控制纜線的緊固件，該控制纜線經佈置成遠離第一鉸接軸線移動，致動臂與外部連接元件剛性連接，以當施加到緊固件上的力達到決定鏈條引導件在內部位置與外部位置之間的移動時形成搖臂，當施加到緊固件上的力大於使鏈條引導件保持在外部位置中所需的力時，致動臂相對於外部連接元件旋轉。

Description

用於自行車的前變速器
本發明係關於一種用於自行車的前變速器，較佳地用於競賽用自行車的前變速器。
眾所周知，前變速器用於藉由改變齒輪比以使傳動鏈從曲柄組的一個冠狀齒輪移動到具有不同直徑的另一個冠狀齒輪來執行換檔。
當鏈條從具有較大直徑的冠狀齒輪轉移到具有較小直徑的冠狀齒輪時，稱為向下換檔，並且當鏈條從具有較小直徑的冠狀齒輪移動到具有較大直徑的冠狀齒輪時，稱為向上換檔。由此，向下換檔對應於轉變成較低齒輪比，並且向上換檔對應於轉變成較高齒輪比。
經由安裝在把手上的致動裝置實現前變速器的移動，以便容易由騎車人操縱。
更具體地，在機械換檔中，前變速器在曲柄組的冠狀齒輪之間藉由通常裝有護套的不可延伸的控制纜線(一般稱為鮑登纜線)施加的牽引作用而向上移動，並且藉由釋放控制纜線的牽引而向下移動。
變速器包括定位在傳動鏈上方的鏈條引導件(或保持架)以及鏈條引導件的定位機構，該定位機構沿著連接底部托架與鞍座(座管)的管固定到自行車的車架。
鏈條引導件由彼此相對且實質上平行的內板和外板形成。內板藉由推動鏈條以使其從具有較小直徑的冠狀齒輪轉移到具有較大直徑的冠狀齒輪(向上換檔)來起作用，並且外板藉由推動鏈條以使其從具有較大直徑的冠狀齒輪轉移到具有較小直徑的冠狀齒輪(向下換檔)來起作用。
鏈條引導件的定位機構通常由可變形的鉸接四邊形形成。此鉸接四邊形包括固定主體(四邊形的第一邊)，藉由繞兩個相應軸線可旋轉地連接到固定主體的兩個連桿(形成四邊形的另外兩邊的內連桿和外連桿)以及藉由繞另外兩個相應軸線可旋轉地連接到兩個連桿中的每一個的鏈條引導件本身的主體(其形成第四邊並且完成該鉸接四邊形)，該固定主體固定地連接到用於圍繞座管連接的條帶。四個軸線彼此平行。
外連桿在頂部處繞四個軸線中的第一軸線鉸接到固定主體並且在頂部處利用致動臂延伸超出此軸線至變速器的控制纜線連接到的端部。控制纜線通常側向連接到致動臂的端部，使得纜線本身不會干擾下方的定位機構。
當拉動控制纜線時，拉動致動臂，並且外連桿繞第一軸線旋轉。平行四邊形因此變形，其中使鏈條引導件朝向自行車的外側移動來進行換檔。
復位彈簧通常作用於鏈條引導件的主體與內連桿之間，以便抵消控制纜線的張力並且在釋放控制纜線的張力時使鏈條引導件平移。
在致動裝置中，控制纜線經由在轉子元件一般稱為纜線捲繞套筒)上捲繞和退繞而牽引或釋放來致動，該轉子元件的旋轉由騎車人利用合適的控制桿或兩個控制桿(第一桿用於向上換檔，且第二桿用於向下換檔)來致動。
在任何情況下，致動裝置必須預知纜線捲繞套筒保持於在最初分度位置與最後分度位置之間以預定的分度角成角度間隔開的數個預定的角位置中。利用所謂的分度器來實現此功能，本領域中已知許多類型的分度器，它們以各種形式作用於纜線捲繞套筒與裝置的固定套管之間。
一對機械端止動件並且特定言之內端止動件和外端止動件限制變速器的偏移，以防它能夠使鏈條朝車架移位過多或離車架過遠(因此確保鏈條不會移位超出冠狀齒輪)。
儘管變速器具有預定的幾何形狀，諸如上文所概述的幾何形狀，但其在致動裝置的致動後的實際偏移隨著變速器和致動裝置的實際安裝構造而變化，儘管在預定的安裝公差內致動，所述安裝構造也分情況而有所不同。例如，由控制纜線在纜線捲繞套筒的相同旋轉之後傳遞的實際力(或張力)(同樣)取決於控制纜線到達變速器所遵循的特定路徑、其中控制纜線已受限於外連桿的致動臂的方式以及在自行車上安裝變速器和控制裝置有關的許多其他因素。
顯然，變速器的有效偏移的此等變化大小很小，但足以確保以下情況：確保變速器的總偏移(用於進行所有換檔操作)準確地對應於纜線捲繞套筒在最初分度位置與最後分度位置之間的角偏移是不可能的。
由此，調整分度位置和相對控制的大小以確保亦在最不利的安裝情況下的正確換檔，這意味著在最初分度位置與最後分度位置之間的角距離對應於大於實際上所需的變速器的有用行程。
出於此原因，通常調整變速器的機械端止動件，使得當纜線捲繞套筒保持在最後分度位置中（換言之在最後向上換檔之後到達的分度位置中）時，外端止動件用作針對變速器偏移的止動件。
以此方式，可能確保騎車人獲得並穩定地保持對應於控制纜線的最大張力的最後向上換檔操作。
調整內端止動件以確保使變速器定位在曲柄組的最小齒輪上，從而避免當傳動鏈嚙合在後飛輪(cassette)的最大齒輪上時，傳動鏈滑動到變速器上。
以此方式，在纜線捲繞套筒到達最初分度位置之前，停止變速器的偏移。然而，在任何情況下由騎車人對控制施加的行動均會將纜線捲繞套筒帶入到最初分度位置中，從而使得換檔穩定。事實上，在此狀況(向下換檔)下，纜線捲繞套筒朝向最初分度位置的旋轉引起控制纜線鬆動，因此由此不會對纜線捲繞套筒的旋轉提供任何阻力。
申請人已注意到，對上述變速器的機械端止動件的調整導致至少在最初向上換檔操作中的回應性降低。這是由於最初向上換檔的第一部分不會引起變速器的任何移動，並且唯一的目的是恢復控制纜線的張力。
申請人已認識到，藉由將內部機械端止動件準確地調整到最初分度位置處，在最後向下換檔操作中不會使控制纜線鬆動，隨之最初向上換檔操作中會立即且快速地作出回應。
然而，申請人已發現，以此方式，應當調整外部機械端止動件以便在到達最後分度位置之前中斷纜線捲繞套筒的旋轉。到達纜線捲繞套筒在最後分度位置上的穩定位置會因以下事實而經受強烈地阻礙：應利用受阻於外端止動件的變速器將控制纜線進一步捲繞在纜線捲繞套筒上以進行進一步的平移。
本發明由此係關於一種用於自行車的前變速器，包括： 可移動主體，設有鏈條引導件，該鏈條引導件經構造成與該自行車的傳動鏈相互作用並且可在內部位置與外部位置之間包括的複數個位置之間移動； -固定主體，適用於固定到該自行車的車架的一部分； -外部連接元件，繞第一鉸接軸線鉸接到該固定主體，且繞第二鉸接軸線鉸接到該可移動主體； -內部連接元件，繞第三鉸接軸線鉸接到該固定主體，且繞第四鉸接軸線鉸接到該可移動主體； -復位構件，作用於該可移動主體與該內部連接元件之間，以將所述鏈條引導件推動到所述內部位置中； -致動臂，繞所述第一鉸接軸線鉸接到該固定主體，且包括用於控制纜線的緊固件，該控制纜線經佈置成遠離該第一鉸接軸線在相對於第二鉸接軸線而言的相反側上移動； -所述致動臂與所述外部連接元件剛性連接，以當施加到所述緊固件上的力達到決定該鏈條引導件在該內部位置與該外部位置之間的移動時形成搖臂，當施加到所述緊固件上的力大於將該鏈條引導件保持在該外部位置中所需的力時，所述致動臂相對於所述外部連接元件旋轉。
僅當施加到所述緊固件上的力大於使鏈條引導件移動到外部位置中所需的力時才發生致動臂相對於外部連接元件的旋轉。
當將等於或小於使鏈條引導件移動到外部位置中所需的力傳遞到緊固件時，致動臂固定地連接到外部連接元件並且不會相對於該外部連接元件旋轉。
鏈條引導件的外部位置對應於使傳動鏈定位在曲柄組的最大齒輪處。
鏈條引導件的內部位置對應於使傳動鏈定位在曲柄組的最小齒輪處。
鏈條引導件在內部位置與外部位置之間的轉移決定向上換檔。
致動臂與外部連接元件之間的剛性耦接確保了藉由控制纜線對致動臂的牽引所施加的力使鏈條引導件朝向其外部位置移動。
控制纜線的牽引力越大，鏈條引導件朝向外部位置的移動越大，隨之傳動鏈的移動進行向上換檔。
申請人已注意到，藉由使致動臂可相對於外部連接元件旋轉，由牽引纜線對致動臂施加的力不會對鏈條引導件的移動產生影響，但在任何情況下均致動纜線捲繞套筒的旋轉。
申請人已認識到，藉由僅當由控制纜線對致動臂施加的牽引力大於使鏈條引導件保持在外部位置上所需的力時才使得致動臂可相對於外部連接元件旋轉，在變速器的安裝和調整步驟中可使鏈條引導件的內部位置準確地對應於纜線捲繞套筒的第一分度位置。這允許控制纜線在纜線捲繞套筒處於第一分度位置時維持張力（即使最小），從而允許快速且反應性的最初向上換檔操作。
申請人確實發現，若藉由旋轉纜線捲繞套筒而將鏈條引導件帶入外部位置中亦尚未到達最後分度位置，則借助致動臂相對於外部連接元件的旋轉，可使纜線捲繞套筒進一步旋轉，而不會引起鏈條引導件的進一步移動，並且到達最後分度位置。
纜線捲繞套筒的此進一步旋轉纜線捲繞套筒事實上決定了控制纜線的更大牽引力，該牽引力僅設定致動臂相對於外部連接元件的旋轉。因此，纜線捲繞套筒的進一步旋轉不會因阻塞或機械阻擋而受阻，並且可容易、簡單並且在騎車人的施力略大於將鏈條引導件帶入外部位置中所需施力的情況下致動。
本發明的自行車的前變速器可包括單獨或組合採用的以下較佳特徵中的一或多個。
較佳地，所述固定主體、所述可移動主體、所述內部連接元件和所述外部連接元件界定鉸接四邊形，該鉸接四邊形可藉由所述彈性復位構件變形以使所述鏈條引導件從外部位置移動到內部位置，且該鉸接四邊形可藉由所述致動臂變形以使所述鏈條引導件從內部位置移動到外部位置。
鏈條引導件的此移動聯接是簡單且可靠的，並且允許隨時間正確地操作變速器。
控制纜線對致動臂的緊固件的牽引力使鉸接四邊形變形，由於致動臂(當固定地連接到外部連接元件時)和外部連接元件充當繞第一鉸接軸線旋轉的搖臂，從而使第二鉸接軸線移動且因此使鉸接四邊形朝向鏈條引導件的外部位置變形。
較佳地，彈性構件作用於所述外部連接元件與所述致動臂之間，當施加到所述致動臂的力大於使所述鉸接四邊形變形所需的力時，所述彈性構件彈性屈服，以將鏈條引導件帶入外部位置中。
以此方式，可選擇具有彈性性質的彈性構件，以便僅當作用於該彈性構件上的力超過預定閾值時允許該彈性構件彈性變形(並且引起致動臂相對於外部連接元件的旋轉)。此預定閾值指示使鉸接四邊形變形以將鏈條引導件帶入外部位置中所需的力。
在本說明書和隨附申請專利範圍中，術語「彈性變形」意指應力停止時消失的變形。術語「累積」或「儲存」的彈性能及類似者意指彈性構件在彈性變形期間的勢能增加。同樣地，術語「釋放」的彈性能及類似者意指彈性構件的勢能降低，以使其回到開始變形之前的狀態。
較佳地，所述彈性構件包括扭轉彈簧，該扭轉彈簧經佈置在所述第二鉸接軸線處。
較佳地，在致動臂與外部連接元件之間具有扭轉預負載的情況下安裝彈性構件的所述扭轉彈簧；扭轉彈簧的所述預負載在所述致動臂上施加力，該力趨於使該致動臂繞第一鉸接軸線在相對於第一致動臂在經受控制纜線的牽引力時繞第一鉸接軸線的旋轉而言相反的角方向上旋轉。
在本說明書和隨附申請專利範圍中，術語「預負載」意指在施加操作負載之前，換言之在施加由控制纜線的張力傳遞的扭矩之前對扭轉彈簧施加的永久負載。
以此方式，當致動變速器時，由扭轉彈簧的預負載傳遞的力對抗致動臂相對於外部連接元件的旋轉。
較佳地，所述外部連接元件包括肩部，該肩部可與致動臂的突起嚙合抵接；所述肩部和所述突起經佈置在第一鉸接軸線的相對於所述扭轉彈簧而言的相反側上。
以此方式，由扭轉彈簧的預負載施加的推力藉由肩部與突起之間的機械相互作用來補償，從而使致動臂與外部連接元件彼此固定地連接，直到扭轉彈簧發生彈性變形。
事實上，在彈簧的預負載的推力下，使致動臂在一個角方向上旋轉，該角方向與致動臂在借助由控制纜線施加在致動臂的緊固件上的牽引力使扭轉彈簧彈性變形時相對於外部連接元件旋轉的角方向相反。
較佳地，所述復位構件包括扭轉復位彈簧；待施加到彈性構件的扭轉彈簧以引起致動臂相對於外部連接元件的旋轉的扭矩大於待施加到扭轉復位彈簧以引起可移動主體相對於內部連接元件的旋轉的扭矩。
以此方式，僅當可移動主體以及隨之的鏈條引導件已經相對於內部連接元件旋轉時，更較佳地，僅當可移動主體已經結束其相對於內部連接元件的最大旋轉時，致動臂變得可相對於外部連接元件旋轉。
較佳地，鉸接銷經佈置在所述第一鉸接軸線處，由所述鉸接銷穿過所述外部連接元件和所述致動臂；所述致動臂包括附件，該附件遠離所述鉸接銷且面向所述第二鉸接軸線。
較佳地，彈性構件的所述扭轉彈簧包括抵接在致動臂的所述附件上的第一端以及抵接在外部連接元件的座中的第二端。
因此，彈性構件的扭轉彈簧較佳地直接作用於致動臂和外部連接元件二者上。
較佳地，在致動臂與外部連接元件之間具有扭轉預負載的情況下安裝彈性構件的所述扭轉彈簧；所述扭轉預負載大於待施加到扭轉復位彈簧以使鏈條引導件移動到所述外部位置中的扭轉負載。
在任何情況下，彈性構件的扭轉彈簧必須僅在鉸接四邊形已將鏈條引導件帶入外部位置中之後變形。
較佳地，致動臂的所述附件包括凸起，該凸起具有抵接表面，該抵接表面面向所述外部連接元件；所述抵接表面界定端止動件，該端止動件用於當彈性構件的扭轉彈簧彈性變形時致動臂相對於外部連接元件的旋轉。
較佳地，致動臂和外部連接元件包含在第一鉸接軸線處的固定主體的叉中。
以此方式，固定主體的叉包圍並在其主體中包含致動臂和外部連接元件二者。
較佳地，在固定主體的所述叉、所述致動臂與所述外部連接元件之間，在第一鉸接軸線的方向上不存在間隙。
較佳地，待施加到致動臂的所述緊固件以使鏈條引導件從內部位置移動到外部位置的力包含在垂直於第一鉸接軸線的平面中並且指向第一鉸接軸線。
施加到致動臂的緊固件的力具有垂直於致動臂的分量以及平行於致動臂的分量。
較佳地，垂直於致動臂的分量隨著鏈條引導件朝向外部位置移動而逐漸增大，並且平行於致動臂的分量隨著鏈條引導件朝向外部位置移動而逐漸減小。
較佳地，在致動臂相對於外部連接元件的旋轉期間，在致動臂的緊固件與第一鉸接軸線之間的距離保持固定。
以此方式，控制纜線向彈性構件傳遞隨著鏈條引導件朝向外部位置移動而逐漸增大的扭矩。
參照附圖，圖示了根據本發明的用於自行車的前變速器的較佳實施例。變速器全部用10表示。
前變速器10較佳地為機械變速器，換言之，其操作無需任何電氣及/或電子裝置。
變速器10包括鏈條引導件11，該鏈條引導件經構造成可滑動地嚙合自行車的傳動鏈(未示出)，以使其從內部位置穿過內部位置與外部位置之間的複數個中間位置移動到外部位置。
鏈條引導件11的預定位置對應於傳動鏈在曲柄組的冠狀齒輪上的預定位置。
特定言之，鏈條引導件11的內部位置對應於傳動鏈在曲柄組的最小冠狀齒輪上的位置，並且外部位置對應於傳動鏈在曲柄組的最大冠狀齒輪上的位置。
變速器10包括內端止動件和外端止動件(未示出)，用以限制鏈條引導件11的偏移。藉由作用於佈置在變速器10上的螺絲12(如圖4所示)上，可調整內端止動件和外端止動件。特定言之，當鏈條引導件11處於內部位置中時，鏈條引導件11在內部方向上的進一步移動由內端止動件以機械方式阻止。當鏈條引導件11處於外部位置中時，鏈條引導件11在外部方向上的進一步移動由外端止動件以機械方式阻止。
鏈條引導件11的移動由可變形的四邊形13來致動。可變形的四邊形13包括內部連接元件14、外部連接元件15、固定主體16和可移動主體17。鏈條引導件11固定地連接到可變形的四邊形13的可移動主體17。
固定主體16、可移動主體17和兩個連接元件14、15沿著彼此平行的四個鉸接軸線A、B、C、D彼此鉸接。更確切地，固定主體16與外部連接元件15根據第一鉸接軸線A彼此鉸接；外部連接元件15與可移動主體17根據第二鉸接軸線B彼此鉸接；固定主體16與內部連接元件14根據第三鉸接軸線C彼此鉸接；內部連接元件14與可移動主體17根據第四鉸接軸線D彼此鉸接。
可移動主體17包括相對的內板18和外板19，它們形成鏈條引導件11。可移動主體17進一步設有用於連接到內部連接元件14的沿著第四鉸接軸線D穿孔的第一凸緣20以及用於連接到外部連接元件15的第二凸緣21。
在運動學上而言，內部連接元件14和外部連接元件15是連桿，換言之，它們是無法將扭矩傳遞到它們沿著相應鉸接軸線所連接到的元件的元件。
如圖2中示意性示出，固定主體16包括用於附接到自行車的車架的座管的一部分的卡圈22。卡圈22允許變速器10佔據並維持相對於曲柄組的預定位置。
在未示出的實施例中，固定主體16可在不使用卡圈22的情況下固定地連接到自行車的車架的座管，例如，藉由將固定主體焊接到車架的座管或藉由將固定主體16限制成在車架的座管中直接形成的附件。
變速器10進一步包括繞第一鉸接軸線A鉸接到固定主體16的致動臂23。
致動臂23在第一自由端23a處包括用於控制纜線100的緊固件24(圖1)。致動臂23的第二端23b經佈置在第一鉸接軸線A相對於緊固件24而言的相反側上。
在第一鉸接軸線A處存在鉸接銷25，該鉸接銷穿過固定主體16、第一外部連接元件15和致動臂23。
對此，固定主體16包括第一鉸接軸線A處的叉16a，該叉接收並包圍外部連接元件15和致動臂23，使得後者受限於第一鉸接軸線A的方向上並且無法在此方向上移動。
在致動臂23與外部連接元件15之間存在扭轉彈簧26，該扭轉彈簧在具有將推力施加到致動臂23的第二端23b上的預負載的情況下安裝。
由扭轉彈簧26的預負載施加的推力趨於使致動臂23繞第一鉸接軸線A在第一角方向上旋轉。
外部連接元件15包括溝槽27，該溝槽配備有佈置在第一鉸接軸線A上方（換言之，在第一鉸接軸線A的相對於第二鉸接軸線B而言的相反側上）的肩部28(圖3和圖5)。
溝槽27與致動臂23的突起29嚙合。
由扭轉彈簧26施加的推力使突起29抵靠肩部28。
致動臂23繞第一鉸接軸線A相對於外部連接元件15的旋轉在第一角方向上藉由突起29抵靠肩部28而受到阻礙以及在與第一角方向相反的第二角方向上受到由扭轉彈簧26提供的彈性阻力阻礙。
由此，致動臂23僅在扭轉彈簧26發生彈性變形時才能沿第二角方向相對於外部連接元件15旋轉。
對此，當在牽引力下由騎車人放置控制纜線100時，向致動臂23傳遞力，該力趨於使扭轉彈簧26彈性變形並且使致動臂23在第二角方向上旋轉。
當由控制纜線100傳遞的此力不足以使扭轉彈簧26彈性變形時，致動臂23與外部連接元件15不會相對於彼此旋轉並且界定可繞第一鉸接軸線A旋轉的搖臂。
在此條件下，鉸接四邊形13借助搖臂的旋轉而變形，從而使鏈條引導件11朝向外部位置移動。
當由控制纜線100傳遞的力超過預定極限時，扭轉彈簧26彈性變形，並且致動臂23相對於外部連接元件15繞第一鉸接軸線A在第二角方向上旋轉。
使扭轉彈簧26彈性變形的由控制纜線100傳遞的力所超過的極限由使搖臂旋轉並且將鏈條引導件11帶入外部位置中所需的由控制纜線100傳遞的力給出。
如圖3所示，扭轉彈簧26包括第一桿26a，該第一桿抵接在致動臂23的附件30上，該附件經佈置在該致動臂的第二端23b處。
附件30具有凸起30a，該凸起具有面朝外部連接元件15的抵接表面。
扭轉彈簧26的第二桿26b抵接在外部連接元件15的座31中。
界定第二鉸接軸線B的銷穿過扭轉彈簧26。
為了在釋放控制纜線100後將鏈條引導件11帶回到內部位置，預見扭轉復位彈簧32(圖1)，該扭轉復位彈簧經佈置在第四鉸接軸線D上並且作用於可移動主體17與內部連接元件14之間。
此扭轉復位彈簧32在鏈條引導件11從內部位置轉移到外部位置期間施加阻力，從而發生彈性變形，由此需要藉由控制纜線100向致動臂23傳遞預定的力以使鏈條引導件11從內部位置移動到外部位置。在鏈條引導件11從外部位置轉移到內部位置期間，扭轉復位彈簧32的彈性變形恢復。
扭轉彈簧26經選擇以使得當扭轉復位彈簧32在鏈條引導件11從內部位置轉移到外部位置期間發生變形時，該扭轉彈簧不會變形。
這確保了在鏈條引導件11從內部位置到外部位置的整個偏移期間，致動臂23和外部連接元件15表現成搖臂。
當騎車人希望進行向上換檔時，他/她致動安裝在自行車的把手上的控制器，以使纜線捲繞套筒旋轉並且擰緊控制纜線100。
控制纜線100的張力經傳遞到致動臂23，從而使該致動臂和外部連接元件15相對於第一鉸接軸線A旋轉。
此旋轉決定可變形的四邊形13的變形並且使鏈條引導件朝向外部位置移動。
在此條件下，由於由控制纜線施加的張力不能夠使扭轉彈簧26變形，致動臂23與外部連接元件15固定地連接。
可變形的四邊形的變形的發生與儲存彈性能的扭轉復位彈簧32的變形相反。
纜線捲繞套筒在分度器上到達穩定的位置，並且系統鎖定在已到達的位置中。
在最後向上換檔操作之後，當鏈條引導件11處於外部位置中時，進一步致動控制器決定使定位在最後的穩定分度位置中的纜線捲繞套筒進一步旋轉。由控制纜線100施加在致動臂23上的進一步牽引力(由纜線捲繞套筒的進一步旋轉所引起)決定使扭轉彈簧26彈性變形，隨之致動臂23相對於外部連接元件15在第二角方向上旋轉。
應當注意，致動臂23相對於外部連接元件15的旋轉不會引起任何鉸接四邊形13的位置變化。
致動臂23相對於外部連接元件15的旋轉受限於致動臂23的附件30的凸起30a抵接在直接面向附件30的外部連接元件15的抵接表面31a上，如圖5所示。
致動臂23相對於外部連接元件15旋轉的此限制在任何情況下皆足以使得纜線捲繞套筒進行足以使其等到達分度器上的最後穩定位置的旋轉。
在從最後向上換檔的穩定位置開始的最初向下換檔操作期間，控制纜線100的釋放決定儲存在扭轉彈簧26中的彈性能的釋放，這使致動臂23相對於外部連接元件15在第一角方向上旋轉，直到突起29返回到抵靠肩部28。
控制纜線100的進一步釋放決定向下換檔操作或決定鏈條引導件11在相同冠狀齒輪上的重新定位，以更好地調整傳動鏈在冠状齒輪上的位置。在此向下換檔期間，致動臂23與外部連接元件15保持固定連接以用於繞第一鉸接軸線A旋轉。
當然，熟習此項技術者可對上述發明提出各種修改和變化，以滿足特定的和臨時的要求，例如預見扭轉彈簧26的不同位置，所有此等修改和變化在任何情況下均包含在由以下申請專利範圍定義的本發明的保護範疇中。
10‧‧‧變速器11‧‧‧鏈條引導件12‧‧‧螺絲13‧‧‧可變形的四邊形14‧‧‧內部連接元件15‧‧‧外部連接元件16‧‧‧固定主體16a‧‧‧叉17‧‧‧可移動主體18‧‧‧內板19‧‧‧外板20‧‧‧第一凸緣21‧‧‧第二凸緣22‧‧‧卡圈23‧‧‧致動臂23a‧‧‧第一自由端23b‧‧‧第二端24‧‧‧緊固件25‧‧‧鉸接銷26‧‧‧扭轉彈簧26a‧‧‧第一桿26b‧‧‧第二桿27‧‧‧溝槽28‧‧‧肩部29‧‧‧突起30‧‧‧附件30a‧‧‧凸起31‧‧‧座31a‧‧‧抵接表面32‧‧‧扭轉復位彈簧100‧‧‧控制纜線A、B、C、D‧‧‧鉸接軸線
參照附圖，本發明的進一步特徵和優點將從其較佳實施例的以下描述而變得更加清楚。在此等圖式中： -圖1是根據本發明的用於自行車的前變速器的透視圖； -圖2是安裝在自行車的管上的圖1的變速器的側視圖； -圖3是圖1的變速器的細節的透視圖； -圖4是圖2的變速器的俯視圖；以及 圖5是圖1的變速器的一些細節的部分分解圖。
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10‧‧‧變速器
11‧‧‧鏈條引導件
13‧‧‧可變形的四邊形
14‧‧‧內部連接元件
15‧‧‧外部連接元件
16‧‧‧固定主體
16a‧‧‧叉
17‧‧‧可移動主體
18‧‧‧內板
19‧‧‧外板
23‧‧‧致動臂
23a‧‧‧第一自由端
24‧‧‧緊固件
26‧‧‧扭轉彈簧
32‧‧‧扭轉復位彈簧
100‧‧‧控制纜線

Claims (10)

  1. 一種用於一自行車的前變速器(10)，包括：-一可移動主體(17)，設有一鏈條引導件(11)，該鏈條引導件經構造成與該自行車的一傳動鏈相互作用，並且可在一內部位置與一外部位置之間包括的複數個位置之間移動；-一固定主體(16)，適用於固定到該自行車的車架的一部分；-一外部連接元件(15)，繞一第一鉸接軸線(A)鉸接到該固定主體(16)，且繞一第二鉸接軸線(B)鉸接到該可移動主體(17)；-一內部連接元件(14)，繞一第三鉸接軸線(C)鉸接到該固定主體(16)，且繞一第四鉸接軸線(D)鉸接到該可移動主體(17)；-一復位構件(32)，作用於該可移動主體(17)與該內部連接元件(14)之間，以將所述鏈條引導件(11)推動到所述內部位置中；-一致動臂(23)，繞所述第一鉸接軸線(A)鉸接到該固定主體(16)，且包括用於一控制纜線(100)的一緊固件(24)，該控制纜線(100)經佈置成遠離該第一鉸接軸線(A)在相對於該第二鉸接軸線(B)而言的該相反側上移動； -所述固定主體(16)、所述可移動主體(17)、所述內部連接元件(14)和所述外部連接元件(15)界定一鉸接四邊形(13)，該鉸接四邊形(13)可藉由所述復位構件(32)變形以使所述鏈條引導件(11)從該外部位置移動到該內部位置，且可藉由所述致動臂(23)變形以使所述鏈條引導件(11)從該內部位置移動到該外部位置；-所述致動臂(23)與所述外部連接元件(15)剛性連接，以當施加到所述緊固件(24)上的該力達到決定該鏈條引導件(11)在該內部位置與該外部位置之間的一移動時形成一搖臂，當施加到所述緊固件(24)上的該力大於將該鏈條引導件(11)保持在該外部位置中所需的該力時，所述致動臂(23)相對於所述外部連接元件(15)旋轉；其特徵在於，該前變速器(10)包括一彈性構件(26)，該彈性構件(26)包括佈置在所述第二鉸接軸線(B)處的一扭轉彈簧，且作用於所述外部連接元件(15)與所述致動臂(23)之間，當施加到所述致動臂(23)的一力大於使所述鉸接四邊形(13)變形所需的該力時，所述彈性構件(26)彈性屈服，以將該鏈條引導件(11)帶入該外部位置中。
  2. 如請求項1所述之前變速器(10)，其中在該 致動臂(23)與該外部連接元件(15)之間具有一扭轉預負載的情況下安裝該彈性構件(26)的所述扭轉彈簧；該扭轉彈簧(26)的所述預負載在所述致動臂(23)上施加一力，該力趨於使該致動臂(23)繞該第一鉸接軸線(A)在相對於該致動臂(23)在經受該控制纜線(100)的一牽引力時繞該第一鉸接軸線(A)的該旋轉而言相反的一角方向上旋轉。
  3. 如請求項2所述之前變速器(10)，其中所述外部連接元件(15)包括一肩部(28)，該肩部(28)可與該致動臂(23)的一突起(29)嚙合抵接；所述肩部(28)和所述突起(29)經佈置在該第一鉸接軸線(A)的相對於所述扭轉彈簧(26)而言的該相反側上。
  4. 如請求項1所述之前變速器(10)，其中所述復位構件(32)包括一扭轉復位彈簧；待施加到該彈性構件的該扭轉彈簧(26)以引起該致動臂(23)相對於該外部連接元件(15)的一旋轉的該扭矩大於待施加到該扭轉復位彈簧(32)以引起該可移動體(17)相對於該內部連接元件(14)的一旋轉的該扭矩。
  5. 如請求項1所述之前變速器(10)，包括經佈置在所述第一鉸接軸線(A)處的一鉸接銷(25)，由所述鉸接銷(25)跨過所述外部連接元件(15)和所述致動臂(23)；所述致動臂(23)包括一附件(30)，該附件 (30)遠離所述鉸接銷朝向所述第二鉸接軸線(B)延伸。
  6. 如請求項5所述之前變速器(10)，其中該彈性構件(26)的所述扭轉彈簧包括抵接在該致動臂(23)的所述附件(30)上的一第一端(26a)以及抵接在該外部連接元件的一座(31)中的一第二端(26b)。
  7. 如請求項4所述之前變速器(10)，其中在該致動臂(23)與該外部連接元件(15)之間具有一扭轉預負載的情況下安裝該彈性構件的所述扭轉彈簧(26)；所述扭轉預負載大於待施加到該復位構件(32)的該扭轉彈簧以使該鏈條引導件(11)移動到外部位置中的該扭轉負載。
  8. 如請求項5所述之前變速器(10)，其中該致動臂(23)的所述附件(30)包括一凸起(30a)，該凸起面向所述外部連接元件(15)；所述凸起(30a)界定一端止動塊，該端止動塊用於該致動臂(23)相對於該外部連接元件(15)的該旋轉。
  9. 如請求項1所述之前變速器(10)，其中待施加到該致動臂(23)的所述緊固件(24)以使該鏈條引導件(11)從該內部位置移動到該外部位置的該力包含在垂直於該第一鉸接軸線(A)的一平面中。
  10. 如請求項1所述之前變速器(10)，其中在 該致動臂(23)相對於該外部連接元件(15)的該旋轉期間，在該致動臂(23)的該緊固件(24)與該第一鉸接軸線(A)之間的該距離保持固定。
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