專利名稱：自行車變速器的換檔機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1前序部分所述的自行車變速器的換檔機(jī)構(gòu)。
EP 0 352 733 B1公開了一種自行車變速器的換檔機(jī)構(gòu)，其發(fā)明目的是創(chuàng)造一種改進(jìn)的換檔機(jī)構(gòu)，其中受拉鋼索可以克服自行車變速器彈簧阻力卷繞，并用一個(gè)鎖止機(jī)構(gòu)通過致動(dòng)一單桿來釋放。該目的借助一個(gè)致動(dòng)桿來實(shí)現(xiàn)，該致動(dòng)桿的安裝使其能夠繞一中心軸線旋轉(zhuǎn)以拉緊受拉鋼索，從一個(gè)檔位換到另一個(gè)檔位的每個(gè)換檔步驟都有一個(gè)鎖止機(jī)構(gòu)，該鎖止機(jī)構(gòu)能夠借助一釋放桿這樣來脫開，即致動(dòng)桿被受拉鋼索拉回到下一個(gè)檔位的鎖止階段。釋放桿是致動(dòng)桿的構(gòu)成整體的一部分，該釋放桿在垂直于致動(dòng)桿動(dòng)作平面的一個(gè)平面內(nèi)操作。釋放桿的樞軸集成到致動(dòng)桿中，當(dāng)選擇了某個(gè)檔位，樞軸繞中心軸線同步旋轉(zhuǎn)，結(jié)果在換檔機(jī)構(gòu)的極限位置，爬坡檔和快速檔之間，致動(dòng)桿所到達(dá)的位置位于不利于換檔人機(jī)工程學(xué)的區(qū)域。
按照法國專利FR 2 701 917(93 02255)，釋放桿和致動(dòng)桿布置在兩個(gè)相互平行的動(dòng)作平面內(nèi)，使一個(gè)致動(dòng)部件可以被致動(dòng)桿繞一公共中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，而釋放桿通過一帶齒搖桿使所述部件一檔一檔地回復(fù)原位，所述帶齒搖桿嚙合進(jìn)致動(dòng)部件上的齒內(nèi)，類似機(jī)械表中被平衡輪致動(dòng)的帶齒搖桿。
本發(fā)明提出的解決方案這樣結(jié)合了EP 352 733的創(chuàng)造性特征和FR 2701 917的創(chuàng)造性特征，即一個(gè)釋放桿作用在第一帶齒部分上，一個(gè)釋放桿作用在第二帶齒部分上，兩個(gè)桿作用在相互平行的平面內(nèi)，兩個(gè)帶齒部分通過一個(gè)設(shè)計(jì)成一搖桿的鎖止件連接，并且具有可交替嚙合進(jìn)帶齒部分的一副或另一副齒中的止動(dòng)銷。所述止動(dòng)件由釋放桿控制，釋放桿內(nèi)部設(shè)置有一個(gè)凸輪形輪廓，借助一個(gè)延伸部連到鎖止件上，該鎖止件能夠在釋放桿向一個(gè)方向致動(dòng)時(shí)重復(fù)交替地嚙合進(jìn)兩個(gè)帶齒部分的齒中。鎖止件被彈簧壓向致動(dòng)桿上的帶齒部分并以此獲得其與該帶齒部分嚙合的靜止位置。然后如果第一帶齒部分被致動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)，則鎖止件滑過帶齒部分，并且鎖止件的延伸部從釋放桿的凸輪形輪廓釋放，而沒有完成一個(gè)動(dòng)作。被帶齒部分的旋轉(zhuǎn)借助致動(dòng)桿而卷繞的受拉鋼索，在自行車變速器中改變傳動(dòng)比，并同時(shí)使鋼索克服自行車變速器內(nèi)的彈簧拉伸。這種拉伸可以發(fā)生在一檔至最后一檔。釋放桿放松鋼索，帶齒部分一齒一齒地從而一檔一檔地向回移動(dòng)。在該過程中，包括一個(gè)上升凸輪部分和一個(gè)下降凸輪部分的釋放桿的凸輪形輪廓，首先將鎖止件移到與帶齒部分的嚙合位置，然后從與帶齒部分的嚙合位置移出。如果釋放桿釋放，鎖止件上的延伸部向后移過凸輪形輪廓，第二次換檔完成。有利的是，延長凸輪形輪廓的凸輪形部分，提供多個(gè)上升和下降凸輪形部分。這就是說，在釋放桿向前移動(dòng)時(shí)可以換多個(gè)檔，在釋放桿返回過程中可增加同樣數(shù)目的換檔操作。由于致動(dòng)桿通過一個(gè)棘爪連到第一帶齒部分上，致動(dòng)部分被釋放桿的致動(dòng)移動(dòng)，由棘爪引起的這種移動(dòng)從致動(dòng)桿斷開。
因此本發(fā)明的任務(wù)是創(chuàng)造一種致動(dòng)自行車變速器的換檔機(jī)構(gòu)，其設(shè)計(jì)成一種觸發(fā)式換檔機(jī)構(gòu)，并能不僅在對(duì)應(yīng)于卷繞鋼索的旋轉(zhuǎn)方向上致動(dòng)一個(gè)鋼索以換一個(gè)或多個(gè)檔位，而且能在對(duì)應(yīng)于釋放鋼索引起鋼索松卷的旋轉(zhuǎn)方向上經(jīng)至少一個(gè)或者多個(gè)檔位換檔。
該解決方案在主權(quán)利要求的特征部分和從屬權(quán)利要求中描述。下面借助幾個(gè)附圖闡述具有上述目的描述中所述特征的換檔機(jī)構(gòu)，其中

圖1示出了一種自行車用的換檔機(jī)構(gòu)，具有一殼體、一致動(dòng)桿和一釋放桿以及由釋放桿致動(dòng)的一鎖止件；圖2示出了換檔機(jī)構(gòu)，具有一致動(dòng)部分和兩帶齒部分，由釋放桿致動(dòng)的鎖止件嚙合進(jìn)該帶齒部分；圖3示出了帶有一凸輪形輪廓以致動(dòng)鎖止件的釋放桿；圖4示出了釋放桿中帶有多個(gè)上升凸輪部分和下降凸輪部分的凸輪形輪廓；圖5示出了帶有棘爪的致動(dòng)桿，其可在殼體一側(cè)操作并可與第二鎖止盤上的齒相互作用。
本發(fā)明描述了一種自行車變速器的換檔機(jī)構(gòu)，其可布置在自行車車把上，并遠(yuǎn)程控制該自行車變速器。根據(jù)圖1，換檔機(jī)構(gòu)包括一個(gè)殼體2，該殼體具有一致動(dòng)部分3，該致動(dòng)部分3可被一致動(dòng)桿1和一釋放桿10移動(dòng)。致動(dòng)部分3有一個(gè)用于受拉鋼索5的卷繞槽4，該鋼索連到自行車變速器并在位于變速器處的一彈簧作用下保持拉伸。該致動(dòng)部分3有帶有第一帶齒部分8的第一鎖止盤16和帶有第二帶齒部分9的第二鎖止盤17，致動(dòng)部分3這樣設(shè)置，使其可與第一鎖止盤16和第二鎖止盤17一起繞一中心軸線11旋轉(zhuǎn)。致動(dòng)部分3可由致動(dòng)桿1借助棘爪6轉(zhuǎn)動(dòng)，該棘爪6嚙合進(jìn)齒7中，齒7可旋轉(zhuǎn)地連到致動(dòng)部分3上。當(dāng)致動(dòng)桿1移動(dòng)時(shí)，該移動(dòng)被棘爪6傳遞到致動(dòng)部分3，以此將鋼索5卷繞到卷繞槽4中，從而拉伸彈簧并在自行車變速器中改變傳動(dòng)比。
圖2示出了一種帶有第一止動(dòng)銷13和第二止動(dòng)銷14的鎖止件12形式的無間隙觸發(fā)式裝置，其可樞轉(zhuǎn)地設(shè)置在相對(duì)殼體固定的一個(gè)樞軸15上，這保證了第一止動(dòng)銷13與第一帶齒部分8的相互作用和第二止動(dòng)銷14與第二帶齒部分9的相互作用可以交替發(fā)生。該鎖止件12由彈簧23支撐到殼體2上，并在靜止?fàn)顟B(tài)借助第二止動(dòng)銷14與第二鎖止盤17的帶齒部分9相互作用，從而保證了，一旦在自行車變速器中選定了一個(gè)檔位，它即保持不動(dòng)。該鎖止件12有一個(gè)延伸部20與釋放桿10的一凸輪形輪廓19相互作用。該延伸部20通過彈簧23保持與邊緣18的持續(xù)接觸，當(dāng)釋放桿10致動(dòng)時(shí)，滑到該凸輪形輪廓19上，該鎖止件12施加一個(gè)搖擺運(yùn)動(dòng)，確保第二止動(dòng)銷14和第一止動(dòng)銷13分別交替地與第二帶齒部分9和第一帶齒部分8嚙合。
從圖3和4可以看出，凸輪形輪廓19有至少一個(gè)上升凸輪部分21和一個(gè)下降凸輪部分22，延伸部20必須沿著這些部分滑動(dòng)。
當(dāng)釋放桿10脫開第二止動(dòng)銷14和第二帶齒部分9之間的連接時(shí)，為了釋放鋼索5以便在自行車變速器中換檔，位于該自行車變速器中的彈簧一檔一檔地將鋼索5向回拉，由此致動(dòng)部分3借助卷繞槽4轉(zhuǎn)動(dòng)。在這種情況下，鎖止件12的延伸部20運(yùn)動(dòng)到凸輪形輪廓19的上升凸輪部分21，釋放桿10轉(zhuǎn)過一個(gè)分角W，第一止動(dòng)銷13與第一帶齒部分8進(jìn)入嚙合。在這種情況下一如通常的觸發(fā)式換檔機(jī)構(gòu)一鋼索5從卷繞槽4釋放大約半個(gè)檔位；檔位的第二半通過下述事實(shí)實(shí)現(xiàn)，即按照?qǐng)D3，延伸部向回移動(dòng)到下降凸輪部分22回到其原始位置，假定釋放桿10繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)分角W。在觸發(fā)式換檔機(jī)構(gòu)的方式中，一旦自行車變速器中的換檔完成，所有桿都通過彈簧力回到其起始位置，這就是說，圖3所示的釋放桿10以其凸輪形輪廓19沿著對(duì)應(yīng)于鋼索松卷的旋轉(zhuǎn)方向最大可以換兩檔。如果只換一檔，則釋放桿10只要轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)分角W直到延伸部20到達(dá)上升凸輪部分的終點(diǎn)即可。如果這時(shí)釋放釋放桿10，它回到其起始位置，則延伸部20回到其原始位置。因?yàn)?，根?jù)圖4，凸輪形輪廓19具有四個(gè)分角W，即，兩個(gè)上升凸輪部分21和兩個(gè)下降凸輪部分22，所以如果釋放桿10轉(zhuǎn)動(dòng)直到延伸部20在兩個(gè)方向經(jīng)過所有凸輪部分21和22，則可以最大換4檔。為了使自行車變速器中的換檔更容易，可以在釋放桿10內(nèi)構(gòu)造一鎖止器，使騎車者更容易找到釋放桿10對(duì)于計(jì)劃檔位的各行程終點(diǎn)。
圖5示出了一種致動(dòng)桿1，在圖示位置，其占據(jù)了靜止位置N，只要沒有選定自行車變速器的第一檔和最后一檔。在第二鎖止盤17或致動(dòng)部分3上有一個(gè)止擋延伸部27，當(dāng)在自行車變速器中選定第一檔或最后一檔時(shí)，該止擋延伸部27與致動(dòng)桿1上的第一止擋25和第二止擋26相互作用。假定在止擋延伸部27已經(jīng)轉(zhuǎn)到旋轉(zhuǎn)方向反方向的最遠(yuǎn)位置時(shí)選定了第一檔，則這樣設(shè)計(jì)第一止擋26，使得致動(dòng)桿1不能再返回其靜止位置N，并保持在第一檔的靜止位置Ⅰ。這一措施從感覺上指示騎車者已經(jīng)過所有檔位并且已到達(dá)第一檔。同樣地，也應(yīng)從感覺上通知騎車者經(jīng)過最后一檔的靜止位置繼續(xù)換檔是無意義的。這是通過止擋延伸部27瞬時(shí)針轉(zhuǎn)到第一止擋25從而阻止致動(dòng)桿1回到靜止位置N來實(shí)現(xiàn)的。
根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)的換檔機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于，可以用致動(dòng)桿1和釋放桿10很大范圍地改變自行車變速器的檔位，兩個(gè)桿1和10的鎖止件12這樣脫開，使得一個(gè)桿1或10的運(yùn)動(dòng)不能傳遞到另一個(gè)桿1或10，但仍保持觸發(fā)原理即選擇單個(gè)檔位的能力，兩個(gè)桿即致動(dòng)桿1和釋放桿10總能返回其各自的初始位置。所建議的換檔機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)還允許第一檔和最后一檔占據(jù)不同于正常靜止位置N的靜止位置Ⅰ和Ⅱ，以便從感覺上向騎車者指示換檔步驟的終點(diǎn)，而不用通過視覺看檔位顯示器。
權(quán)利要求
1．一種自行車變速器的換檔機(jī)構(gòu)，包括一個(gè)致動(dòng)桿(1)，該致動(dòng)桿這樣設(shè)置，使得它可繞一個(gè)相對(duì)殼體(2)固定的中心軸線(11)旋轉(zhuǎn)并用于控制一致動(dòng)部分(3)，所述致動(dòng)部分(3)設(shè)置在殼體(2)內(nèi)，類似地，它也能繞中心軸線(11)旋轉(zhuǎn)，該致動(dòng)部分(3)有一個(gè)用于受拉鋼索(5)的卷繞槽(4)、一個(gè)與致動(dòng)部分(3)上的齒(7)相互作用以卷繞受拉鋼索(5)的棘爪(6)，所述換檔機(jī)構(gòu)還包括一個(gè)釋放和保持機(jī)構(gòu)，由連在致動(dòng)部分(3)上的第一帶齒部分(8)和第二帶齒部分(9)組成，還包括一個(gè)釋放桿(10)，該釋放桿交替地與第一帶齒部分(8)和第二帶齒部分(9)相互作用，其特征在于，在殼體(2)中可樞轉(zhuǎn)地設(shè)置有一個(gè)鎖止件(12)，該鎖止件(12)可被釋放桿(10)移動(dòng)并且有一個(gè)第一止動(dòng)銷(13)和第二止動(dòng)銷(14)，所述第一止動(dòng)銷(13)與第一帶齒部分(8)相互作用，所述第二止動(dòng)銷(14)與第二帶齒部分(9)相互作用，由此當(dāng)兩個(gè)止動(dòng)銷(13,14)之一從帶齒部分(8,9)脫開時(shí)，致動(dòng)部分(3)被受拉鋼索(5)施加的拉伸力轉(zhuǎn)動(dòng)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的換檔機(jī)構(gòu)，其特征在于，鎖止件(12)可樞轉(zhuǎn)地安裝到一樞軸(15)上，該樞軸相對(duì)殼體固定設(shè)置并基本垂直于中心軸線(11)。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的換檔機(jī)構(gòu)，其特征在于，樞軸(15)與中心軸線(11)有一定距離，基本相當(dāng)于帶齒部分(8,9)的半徑。
4．根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的換檔機(jī)構(gòu)，其特征在于，樞軸(15)大致對(duì)中地設(shè)置在第一帶齒部分(8)和第二帶齒部分(9)之間。
5．根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的換檔機(jī)構(gòu)，其特征在于，鎖止件(12)被彈簧相對(duì)殼體(2)向第二止動(dòng)銷(14)嚙合方向加載。
6．根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的換檔機(jī)構(gòu)，其特征在于，第一帶齒部分(8)通過第一鎖止盤(16)可旋轉(zhuǎn)地連到致動(dòng)部分(3)，第二帶齒部分(9)通過第二鎖止盤(17)可旋轉(zhuǎn)地連到致動(dòng)部分(3)。
7．一種自行車變速器的換檔機(jī)構(gòu)，包括一個(gè)致動(dòng)桿(1)，該致動(dòng)桿這樣設(shè)置，使得它可繞一個(gè)相對(duì)殼體固定的中心軸線(11)旋轉(zhuǎn)并用于控制一致動(dòng)部分(3)，所述致動(dòng)部分(3)設(shè)置在殼體(2)內(nèi)，類似地，它也能繞中心軸線(11)旋轉(zhuǎn)，該致動(dòng)部分(3)有一個(gè)用于受拉鋼索(5)的卷繞槽(4)、一個(gè)與致動(dòng)部分(3)上的齒(7)相互作用以卷繞受拉鋼索(5)的棘爪(6)，所述換檔機(jī)構(gòu)還包括一個(gè)釋放和保持機(jī)構(gòu)，由連在致動(dòng)部分(3)上的第一帶齒部分(8)和第二帶齒部分(9)組成，還包括一個(gè)釋放桿(10)，該釋放桿交替地與第一帶齒部分(8)和第二帶齒部分(9)相互作用，其特征在于，為借助一鎖止件(12)致動(dòng)釋放和保持機(jī)構(gòu)，釋放桿(10)有一個(gè)凸輪形輪廓(19)，該凸輪形輪廓包括至少一個(gè)上升凸輪部分(21)和一個(gè)下降凸輪部分(22)，由此在致動(dòng)釋放桿(10)后允許至少換兩檔，此時(shí)鎖止件(12)與凸輪形輪廓(19)相互作用。
8．根據(jù)權(quán)利要求7所述的換檔機(jī)構(gòu)，其特征在于，鎖止件(12)與釋放桿(10)這樣相互作用，即，當(dāng)釋放桿(10)致動(dòng)時(shí)，鎖止件(12)進(jìn)行一種搖擺運(yùn)動(dòng)，在該運(yùn)動(dòng)過程中，依次進(jìn)行，一方面第一止動(dòng)銷(13)與第一帶齒部分(8)嚙合，另一方面第二止動(dòng)銷(14)與第二帶齒部分(9)嚙合。
9．根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的換檔機(jī)構(gòu)，其特征在于，鎖止件(12)有一個(gè)邊緣(18)，其與釋放桿(10)上的一凸輪形輪廓(19)相互作用。
10．根據(jù)權(quán)利要求7至9之一所述的換檔機(jī)構(gòu)，其特征在于，邊緣(18)是鎖止件(12)上的一延伸部(20)的一部分。
11．根據(jù)權(quán)利要求7至10之一所述的換檔機(jī)構(gòu)，其特征在于，釋放桿(10)設(shè)計(jì)成一種觸發(fā)桿，其在每次致動(dòng)后通過一彈簧(23)的回復(fù)力回到一靜止位置(N)。
12．根據(jù)權(quán)利要求1所述的換檔機(jī)構(gòu)，其特征在于，在致動(dòng)桿(1)上可樞轉(zhuǎn)地設(shè)置一棘爪(6)，該棘爪與連在致動(dòng)部分(3)上的齒(24)相互作用。
13．根據(jù)權(quán)利要求1或12所述的換檔機(jī)構(gòu)，其特征在于，齒(24)連在兩個(gè)鎖止盤(16,17)之一上。
14．根據(jù)權(quán)利要求1,12或13所述的換檔機(jī)構(gòu)，其特征在于，齒(24)整體式連在鎖止盤(17)上。
15．根據(jù)權(quán)利要求1,12,13或14中的任一項(xiàng)所述的換檔機(jī)構(gòu)，其特征在于，棘爪(6)在致動(dòng)桿(10)的靜止位置與齒(24)脫開嚙合。
16．一種自行車變速器的換檔機(jī)構(gòu)，包括一個(gè)致動(dòng)桿(1)，該致動(dòng)桿這樣設(shè)置，使得它可繞一個(gè)相對(duì)殼體固定的中心軸線(11)旋轉(zhuǎn)并用于控制一致動(dòng)部分(3)，所述致動(dòng)部分(3)設(shè)置在殼體(2)內(nèi)，類似地，它也能繞中心軸線(11)旋轉(zhuǎn)，該致動(dòng)部分(3)有一個(gè)用于受拉鋼索(5)的卷繞槽(4)、一個(gè)與致動(dòng)部分(3)上的齒(7)相互作用以卷繞受拉鋼索(5)的棘爪(6)，所述換檔機(jī)構(gòu)還包括一個(gè)釋放和保持機(jī)構(gòu)，由連在致動(dòng)部分(3)上的第一帶齒部分(8)和第二帶齒部分(9)組成，還包括一個(gè)釋放桿(10)，該釋放桿交替地與第一帶齒部分(8)和第二帶齒部分(9)相互作用，其特征在于，致動(dòng)桿(1)相對(duì)致動(dòng)部分(3)有至少一個(gè)止擋(25,26)，當(dāng)達(dá)到第一檔或最后一檔時(shí)，該止擋與一止擋延伸部(27)相互作用，從而將致動(dòng)桿(1)處于第一檔的靜止位置(Ⅰ)和/或致動(dòng)桿(1)處于最后一檔的靜止位置(Ⅱ)與致動(dòng)桿(1)處于其它檔位的正常靜止位置(N)區(qū)別開來。
全文摘要
一種自行車變速器的換檔機(jī)構(gòu),包括一個(gè)致動(dòng)桿(1),該致動(dòng)桿這樣設(shè)置,使得它可繞一個(gè)相對(duì)殼體固定的中心軸線(11)旋轉(zhuǎn)并用于控制一致動(dòng)部分(3),所述致動(dòng)部分(3)設(shè)置在殼體(2)內(nèi),類似地,它也能繞中心軸線(11)旋轉(zhuǎn),該致動(dòng)部分(3)有一個(gè)用于受拉鋼索(5)的卷繞槽(4)、一個(gè)與致動(dòng)部分(3)上的齒(7)相互作用以卷繞受拉鋼索(5)的棘爪(6),所述換檔機(jī)構(gòu)還包括一個(gè)釋放和保持機(jī)構(gòu),由連在致動(dòng)部分(3)上的第一帶齒部分(8)和第二帶齒部分(9)組成,還包括一個(gè)釋放桿(10),該釋放桿交替地與第一帶齒部分(8)和第二帶齒部分(9)相互作用。在殼體(2)中可樞轉(zhuǎn)地設(shè)置有一個(gè)鎖止件(12),該鎖止件(12)可被釋放桿(10)移動(dòng)并與第一帶齒部分和第二帶齒部分相互作用。本發(fā)明的變速桿的優(yōu)點(diǎn)在于,可以用致動(dòng)桿和釋放桿很大范圍地改變自行車變速器的檔位,鎖止件這樣脫開兩個(gè)桿,使得一個(gè)桿的運(yùn)動(dòng)不能傳遞到另一個(gè)桿。
文檔編號(hào)B62M25/04GK1297409SQ00800432
公開日2001年5月30日 申請(qǐng)日期2000年3月28日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月3日
發(fā)明者M·阿瑟爾 申請(qǐng)人:Sram德國有限公司