專利名稱：用于改變自行車傳動中速度的輔助裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自行車的傳動，尤其是涉及輔助自行車傳動中改變速度操作的裝置。
背景技術(shù)：
已經(jīng)開發(fā)各種裝置以便幫助減小操作自行車傳動，如撥鏈器和內(nèi)部輪轂傳動所需的努力。在美國專利5,358,451號中表示這樣特別適合輔助撥鏈器傳動操作的裝置的例子。其中用于輔助后撥鏈器操作的裝置采用多個處于經(jīng)常運動狀態(tài)的運動部件，因此增加了處于運動質(zhì)量的量以及部件過早磨損的可能性。其中用于輔助前撥鏈器操作的裝置僅能容納兩個前鏈輪。但是，許多自行車具有多于兩個的前鏈輪。所以需要一種可以用于多于兩個鏈輪的輔助裝置。如果使連續(xù)運動部件的數(shù)目最小化將也是有幫助的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及輔助自行車傳動中速度改變操作的裝置。象先有技術(shù)裝置一樣，該裝置可以容納兩個前鏈輪，但裝置也可以容納多于兩個的前鏈輪。公開的實施例還使經(jīng)常運動部件的數(shù)目最小化，這樣減小了慣性力和部件的磨損，雖然這對本發(fā)明所實現(xiàn)的對現(xiàn)有技術(shù)的全部貢獻并不是關(guān)鍵。
在本發(fā)明的一個實施例中，但并不局限于此，應(yīng)用轉(zhuǎn)動部件的功率來輔助自行車傳動操作的輔助裝置，包括安裝單元和連接到該安裝單元的輸入傳動部件，其中輸入傳動部件移動到至少第一輸入位置、第二輸入位置和第三輸入位置。輸出傳動部件連接到安裝單元，其中輸出傳動部件移動到至少第一輸出位置、第二輸出位置、和第三輸出位置，它們分別與輸入傳動部件的第一輸入位置、第二輸入位置和第三輸入位置相對應(yīng)。轉(zhuǎn)動部件接合部件在轉(zhuǎn)動部件接合位置和轉(zhuǎn)動部件脫開位置之間移動，并裝設(shè)運動傳動機構(gòu)用于從轉(zhuǎn)動部件接合部件將運動傳動給輸出傳動部件。裝設(shè)轉(zhuǎn)換機構(gòu)用于當(dāng)輸入傳動部件是在第一輸入位置、第二輸入位置或第三輸入位置中一個位置而輸出傳動部件不在對應(yīng)的第一輸出位置、第二輸出位置、或第三輸出位置時將轉(zhuǎn)動部件接合部件移動到轉(zhuǎn)動部件接合位置，和當(dāng)輸入傳動部件是在第一輸入位置、第二輸入位置或第三輸入位置中一個位置而輸出傳動部件是在對應(yīng)的第一輸出位置、第二輸出位置、或第三輸出位置時將轉(zhuǎn)動部件接合部件移動到轉(zhuǎn)動部件脫開位置。
在本發(fā)明的另一個實施例中，應(yīng)用轉(zhuǎn)動部件的動力來輔助自行車傳動操作的輔助裝置包括許多上述的元件，但是它可以或者不可以容納多于兩個的齒輪。在這個實施例中，輸入傳動部件和輸出傳動部件連接到安裝部件以便圍繞轉(zhuǎn)動軸線轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動軸線對輸入傳動部件和輸出傳動部件可以是公共的(雖然并不是必需這樣)，這使得很容易檢測兩個部件是否在合適的相應(yīng)位置。
在本發(fā)明的另一個實施例中，應(yīng)用轉(zhuǎn)動部件的動力來輔助自行車傳動操作的輔助裝置包括許多上述第一實施例的元件，和象上述實施例一樣，它可以或者不可以容納多于兩個的齒輪。在這個實施例中，轉(zhuǎn)換機構(gòu)包括軸向滑動部件，當(dāng)輸入傳動部件移動到第一輸入位置或第二輸入位置中的一個而輸出傳動部件沒有移動到對應(yīng)的第一輸出位置或第二輸出位置時該軸向移動部件上在轉(zhuǎn)動軸線方向上移動。其中，這個特征允許在橫向分布轉(zhuǎn)換作用。


圖1是結(jié)合本發(fā)明輔助自行車傳動中速度改變操作的裝置的自行車特定實施例的側(cè)視圖；圖2是按照本發(fā)明用于在自行車傳動中改變速度的輔助裝置特定實施例的近距離部分透視圖；圖3是在圖2中表示的輔助裝置的分解圖；圖4是在圖2中表示的轉(zhuǎn)換機構(gòu)的部分裝配圖；圖5是在圖4中表示的轉(zhuǎn)換機構(gòu)的部分分解圖；圖6A和6B是當(dāng)輸入傳動部件順時針轉(zhuǎn)動時表示位置檢測部件操作的前視圖；圖7是表示轉(zhuǎn)換機構(gòu)操作的側(cè)視圖；圖8是表示轉(zhuǎn)換機構(gòu)和運動傳動機構(gòu)之間合作的分解圖；圖9A是當(dāng)輔助裝置開始輔助操作時裝置的側(cè)視圖；圖9B是沿圖9A和9B-9B鋼絲剖取的視圖；圖9C是沿圖9A和9C-9C鋼絲剖取的視圖；
圖10A和10B說明當(dāng)轉(zhuǎn)動部件接合爪開始隨轉(zhuǎn)動部件轉(zhuǎn)動時運動傳動機構(gòu)的操作；圖11A和11B說明當(dāng)轉(zhuǎn)動部件接合爪與轉(zhuǎn)動部件脫開時運動傳動機構(gòu)的操作；圖12A是表示轉(zhuǎn)動部件接合爪返回到開始位置的輔助裝置的側(cè)視圖；圖12B是沿圖12A中12B-12B鋼絲剖取的視圖；圖12C是沿圖12A中12C-12C鋼絲剖取的視圖；圖13A是在完成變換操作后輔助裝置的側(cè)視圖；圖13B是沿圖13A中13B-13B鋼絲剖取的視圖；圖13C是沿圖13A中13C-13C鋼絲剖取的視圖；圖14是當(dāng)輸入傳動部件逆時針轉(zhuǎn)動時表示位置檢測部件操作的前視圖；圖15A和15B說明當(dāng)裝置開始輔助操作時運動傳動機構(gòu)的操作；圖16A和16B說明當(dāng)轉(zhuǎn)動部件接合爪開始隨轉(zhuǎn)動部件轉(zhuǎn)動時運動傳動機構(gòu)的操作；圖17A和17B說明當(dāng)轉(zhuǎn)動部件接合爪與轉(zhuǎn)動部件脫開時運動傳動機構(gòu)的操作；圖18A和18B說明當(dāng)轉(zhuǎn)動部件接合爪返回到開始位置時運動傳動機構(gòu)的操作；以及圖19A和19B說明完成變換操作后運動傳動機構(gòu)的操作。
具體實施例方式
圖1是結(jié)合按照本發(fā)明用于輔助自行車傳動中改變速度操作的輔助裝置14的特定實施例的自行車10的側(cè)視圖。自行車10可以是任何類型的自行車，和在這個實施例中自行車10包括一般的車架18，車架18包括上管22、頭管24、從頭管24向下伸展的下管26、從上管22向下伸展的座管30、設(shè)置在下管26和座管30連接處的中軸32、從上管22向后和向下伸展的一對座柱34、和從中軸32向后伸展的一對鏈拉條38。將叉42可轉(zhuǎn)動地支承在頭管24內(nèi)，和將輪46可轉(zhuǎn)動地支承在叉42的下端。叉42和輪46的轉(zhuǎn)動方向由把手50以眾所周知的方式控制。有一組同軸安裝的飛輪鏈輪(未表示)的后輪54是可轉(zhuǎn)動地支承在座撐34和鏈柱38的連接處，和支承一組前(鏈輪盤)鏈輪62的腳蹬組件58是可轉(zhuǎn)動地支承在中軸32內(nèi)。在這個實施例中，3個前鏈輪62與腳蹬部件58同軸并整體地轉(zhuǎn)動。鏈條66與該組前鏈輪62中一個和該組安裝在后輪54的飛輪鏈輪中一個接合。前拔鏈器70使鏈條66從一個前鏈輪62移動到另一個，和后撥鏈器74使鏈條66從一個飛輪鏈輪移動到另一個。兩種操作都是大家知道的。在這個實施例中，通過拉動和松開連接到輔助裝置14的鋼絲78控制前撥鏈器70，通過Bowden型控制索82的內(nèi)部鋼絲80控制輔助裝置14。通過Bowden型控制索86以常規(guī)的方式控制后撥鏈器74。
圖2是輔助裝置14的近距離部分透視圖，并且圖3是圖2表示的輔助法裝置的分解圖。在這個實施例中，輔助裝置14利用可轉(zhuǎn)動地支承在中軸32內(nèi)并由腳蹬部件58轉(zhuǎn)動的曲柄軸90的轉(zhuǎn)動動力輔助前撥鏈器70的操作。輔助裝置14包括上殼部件100和104和下殼部件106(未表示在圖3中)。上殼部件100和104分別包括與中軸32中的孔對齊的孔108和112，它們用螺栓116固定在一起。安裝部件120、124、126和128設(shè)置在主要由殼體部件106形成的空間內(nèi)，并通過螺栓132連接在一起，該螺栓通過安裝部件128中的孔136，通過中空螺栓144中的孔140擰入到安裝部件120的螺紋孔148中。在裝配后的單元中，將中空螺栓144的頭部152夾在安裝部件124和安裝部件120的圓筒形部分156之間，使中空螺栓144的桿身160穿過安裝部件124的孔164，中空螺栓144的螺紋部分168擰入到安裝部分126的螺紋孔172中，中空螺栓144的端部鄰靠安裝部件128的側(cè)邊。采用螺栓174和墊圈了75將安裝部件128連接到自行車上。
由管狀軸承188支承輸入傳動部件176，軸承伸入到輸入傳動部件176的孔192中并伸入到安裝部件120的孔196中。所以，輸入傳動部件176是相對安裝部件120、124、126和128可轉(zhuǎn)動地連接，使輸入傳動部件176圍繞轉(zhuǎn)動軸線X旋轉(zhuǎn)。以已知的方式固定在輸入傳動部件176和安裝部件120之間的彈簧200將輸入傳動部件176偏置在相對安裝部件120、124、126和128的逆時針方向。輸入傳動部件176包括輸入控制鋼絲卷繞表面180和鋼絲連接器184，該連接器包括螺釘204、墊圈208和鋼絲接納部件212。螺釘204擰入到輸入傳動部件176的螺紋孔216中，從而使內(nèi)部鋼絲80被牢固地夾在輸入傳動部件176和鋼絲接納部件212之間。然后將內(nèi)部鋼絲80圍繞鋼絲卷繞表面180纏繞，從而拉動內(nèi)部鋼絲80造成輸入傳動部件176對抗彈簧200的偏置力順時針轉(zhuǎn)動，而松開內(nèi)部鋼絲80造成輸入傳動部件176按照彈簧200的偏置力逆時針轉(zhuǎn)動。因為在這個實施例中有3個前鏈輪62，所以設(shè)計輸入傳動部件176移動到3個不同的輸入位置。
輸入驅(qū)動部件上220有一對連接突片224，它穿過安裝部件124中的槽228并到輸入傳動部件176的保持槽(未表示)內(nèi)，從而使輸入驅(qū)動部件220與輸入傳動部件176一起轉(zhuǎn)動。輸入驅(qū)動部件220的驅(qū)動臂230連接到從中間環(huán)件236伸出的柱232，并被C形夾240保持就位。以滾輪形式可轉(zhuǎn)動地連接在中間環(huán)件236的位置檢測部件接合部件245和246與限定位置檢測弧度的位置檢測部件244的內(nèi)周邊表面248接合。位置檢測部件244的連接凸耳252連接到另一個位置檢測部件260的連接突片256。位置檢測部件260包括橢圓形的內(nèi)周邊表面264，限定爪引導(dǎo)表面(部件)的外周邊表面268，和控制表面272和276。兩個位置檢測部件244和260都是可樞轉(zhuǎn)地連接到從安裝部件126伸出的樞軸264上，并且它們被連接在連接突片256和從安裝部件126伸出的凸耳279之間的彈簧278偏置在逆時針方向。在這個實施例中位置檢測部件244和260可以被看作是位置檢測單元。
以鋼絲卷繞部件形式的輸出傳動部件280被支承在管狀軸承284上，在裝配狀態(tài)下該軸承鄰靠在安裝部件124，從而使輸出傳動部件280圍繞轉(zhuǎn)動軸線Y轉(zhuǎn)動。在這個實施例中轉(zhuǎn)動軸線Y與轉(zhuǎn)動軸線X重合。輸出傳動部件280有鋼絲卷繞凹槽286和索端制動器288(圖7)用于將繩索端接頭容納其中(未表示)以便作為鋼絲連接器。因為在這個實施例中有3個前鏈輪62，設(shè)計輸出傳動部件280移動到3個不同的輸出位置。鄰接部件290和292連接到輸出傳動部件280的一側(cè)，用于以下述的方式與中間環(huán)件236的內(nèi)周邊表面294接合。棘輪298有一對連接突片302，它伸入到輸出傳動部件280中的保持槽(未表示)內(nèi)，從而使棘輪298與輸出傳動部件280一起轉(zhuǎn)動。棘輪298包括一組驅(qū)動齒306(如3個)，一組位置保持齒310(如3個)，其分別限定驅(qū)動表面和位置保持表面。
有爪齒315和316的位置保持爪314是可轉(zhuǎn)動地支承在從安裝部件126伸出的樞軸318上。C形夾322將位置保持爪314在樞軸318上夾持就位，并用彈簧326以已知的方式偏置在順時針方向。位置松開板330是可轉(zhuǎn)動地支承在管狀軸承334上，在裝配狀態(tài)下該軸承鄰靠在安裝部件126。位置松開板330包括爪松開起338形式的爪松開部件、驅(qū)動爪接合突出部342和驅(qū)動爪容納凹槽346。位置松開板330被彈簧350偏置在逆時針方向，該彈簧連接在從位置松開板330伸出的偏置臂351和從安裝部件126伸出的偏置臂352之間。以具有安裝突耳358的運動轉(zhuǎn)換板354形式的運動轉(zhuǎn)換部件通過樞軸366可轉(zhuǎn)動地連接到安裝部件126上對應(yīng)的安裝突耳362。運動轉(zhuǎn)換板354包括驅(qū)動突片370，它以下述的方式工作。
驅(qū)動軸400穿過安裝在安裝部件100上形成的孔408的管狀軸承404，并穿過軸承334、284和188，從圖4中所示的安裝部件120出來，終止在設(shè)置于安裝部件104側(cè)表面的軸承412中。推桿416穿過驅(qū)動軸400的中心孔420。具有從那里伸出的樞軸426的爪連接器424通過與設(shè)置在驅(qū)動軸400一端的對應(yīng)連接凹槽432相接合的連接突片428不可轉(zhuǎn)動地連接到驅(qū)動軸400。運動傳動爪436是用C形夾440可轉(zhuǎn)動地支承在樞軸426上，并被彈簧444偏置在順時針方向。另一個爪連接器448通過連接突片452不可轉(zhuǎn)動地連接到驅(qū)動軸400，連接突片452與設(shè)置在驅(qū)動軸400另一端上的對應(yīng)連接凹槽456相接合。連接突片452的徑向內(nèi)邊緣形成螺紋表面用于在其中旋入固定螺釘460。具有松開控制突片466和偏置突片467的松開控制部件464通過安裝突耳468可轉(zhuǎn)動地安裝在爪連接器448，安裝突耳468與爪連接器448上對應(yīng)的安裝突耳472接合?？梢哉J為松開控制部件464是這個實施例中的爪保持部件，它被安裝在偏置突片467和固定螺釘460之間的彈簧476偏置在順時針方向。爪連接器448以及驅(qū)動軸400被彈簧480偏置在逆時針方向，彈簧480安裝在爪連接器448和從安裝部件104伸出的彈簧支承484之間。爪板488、492和496用緊固件500和504固定在一起，和爪板488和496通過樞軸508可樞轉(zhuǎn)地連接到爪連接器448。爪板488、492和496組成整個爪498，該爪受到連接在爪板496和爪連接器448之間的彈簧512(在這個實施例中可以認為它是爪移動部件)所施加的逆時針方向的偏置力。具有弧形爪控制表面517(在這個實施例中可以認為它是另一個爪保持部件)和弧形松開控制表面518的爪控制部件516是通過樞軸520可樞轉(zhuǎn)地連接到安裝部件104，它受到彈簧524所加的在圖3中看是逆時針方向的偏置力，彈簧524圍繞樞軸520安裝在松開控制表面518和安裝部件104之間。爪控制表面517與從緊固件500伸出的互補的爪控制表面526接合。
在這個實施例中，爪498、爪連接器448、驅(qū)動軸400、爪連接器424、爪436和棘輪298組成運動傳動機構(gòu)，將軸90的轉(zhuǎn)動傳遞給輸出傳動部件280。還有在這個實施例中，爪控制部件516、松開控制部件464、推桿416、運動轉(zhuǎn)換部件354、位置檢測部件244和260、中間環(huán)件236和輸入驅(qū)動部件220構(gòu)成轉(zhuǎn)換機構(gòu)，用于當(dāng)輸入傳動部件176在第一輸入位置、第二輸入位置或第三輸入位置中的一個位置和輸出傳動部件280不在對應(yīng)的第一輸出位置、第二輸出位置或第三輸出位置時移動爪498到轉(zhuǎn)動部件接合位置，以及當(dāng)輸入傳動部件176在第一輸入位置、第二輸入位置或第三輸入位置中一個位置和輸出傳動部件280在對應(yīng)的第一輸出位置、第二輸出位置或第三輸出位置時移動爪498到轉(zhuǎn)動部件脫開位置。
在圖5-13C中說明當(dāng)拉動內(nèi)部鋼絲80時輔助裝置14的操作。如圖5、6A和6B中所示，拉動內(nèi)部鋼絲80引起輸入傳動部件176對抗彈簧200的偏置力順時針轉(zhuǎn)動到相對輸出傳動部件280(在這個實施例中)的上移位置。這依次引起輸入驅(qū)動部件220順時針轉(zhuǎn)動，因為輸入傳動部件176和輸入驅(qū)動部件220是作為一個單元一起轉(zhuǎn)動的。輸入驅(qū)動部件220的驅(qū)動臂230使中間環(huán)件236順時針轉(zhuǎn)動，但當(dāng)中間環(huán)件236的內(nèi)周邊表面294接觸在輸出傳動部件280上的鄰接部件290時，如在圖6B中所示，鄰接部件290作用如支點并使中間環(huán)件236相對于重合的轉(zhuǎn)動軸線X和Y作偏心轉(zhuǎn)動。因此，中間環(huán)件236有指向右邊的運動分量，滾輪246對位置檢測部件244加上指向右邊的力，并且位置檢測部件244和260圍繞樞軸264逆時針轉(zhuǎn)動。位置檢測部件244和260的這種逆時針轉(zhuǎn)動造成位置檢測部件260上的控制表面276相對輸入傳動部件176和輸出傳動部件280徑向移動向上推動安裝突耳358(可以認為它是轉(zhuǎn)換開的位置)，從而引起運動轉(zhuǎn)換板354逆時針轉(zhuǎn)動使驅(qū)動突片370壓靠推桿416。
如圖7和8中所示，驅(qū)動突片370將推桿416移動到右邊，和推桿416壓靠偏置突片467引起松開控制部件464逆時針轉(zhuǎn)動。這引起松開控制突片466向下轉(zhuǎn)動，順序地這又讓爪控制部件516順時針轉(zhuǎn)動，因為爪控制部件516的重量克服了彈簧524的偏置力。爪控制部件516的順時針轉(zhuǎn)動造成爪控制表面517向上移動，由于彈簧512的偏置力這讓爪498順時針轉(zhuǎn)動進入轉(zhuǎn)動部件接合位置。在這個位置，爪498可與在轉(zhuǎn)動部件534上形成的兩個鄰接件530中任一個接合，安裝的轉(zhuǎn)動部件用于與軸90整體轉(zhuǎn)動(逆時針)。這樣，爪498的作用如轉(zhuǎn)動部件接合部件。
圖9A-9C是當(dāng)裝置14開始輔助操作時輔助裝置14的視圖。這些視圖對應(yīng)一種情境，即鏈條66與最小的前鏈輪62接合并要轉(zhuǎn)換到下一個較大的鏈輪。如在圖9B中所示，爪498是在轉(zhuǎn)動部件接合位置并與轉(zhuǎn)動部件534上的一個鄰接件530接觸。當(dāng)位置檢測部件260是在圖9C中表示的逆時針轉(zhuǎn)動位置時，橢圓形的內(nèi)周邊表面264讓爪引導(dǎo)表面268移動到右邊以便露出棘輪298上的驅(qū)動齒306并引導(dǎo)運動傳動爪436進入與最近的驅(qū)動齒306接合。在這時，位置保持爪341的爪齒316定位在最右邊位置保持齒310的右邊。
圖10A和10B說明當(dāng)轉(zhuǎn)動部件接合爪498開始隨轉(zhuǎn)動部件534移動時運動傳動機構(gòu)的操作。如在這些圖中所示，轉(zhuǎn)動部件534的逆時針轉(zhuǎn)動造成爪連接器448和驅(qū)動軸400順時針轉(zhuǎn)動。這又順序地引起爪連接器424和運動傳動爪436與最近的驅(qū)動齒306接合和使棘輪298與輸出傳動部件280順時針轉(zhuǎn)動。然后輸出傳動部件280拉動鋼絲78啟動前撥鏈器70。同時，爪齒316抬起并跨到最右邊的位置保持齒310之上。
圖11A和11B說明當(dāng)轉(zhuǎn)動部件接合爪498與轉(zhuǎn)動部件534脫開時運動傳動機構(gòu)的操作。在這個狀態(tài)，爪498已經(jīng)與轉(zhuǎn)動部件534上的鄰接件530脫開，和棘輪298已經(jīng)轉(zhuǎn)動使爪齒316已經(jīng)抬起但沒有跨到中間位置保持嚙310之上。在這時，由于彈簧480對爪連接器448所加的偏置力，驅(qū)動軸400和爪連接器448將開始逆時針轉(zhuǎn)動。
圖12A-12C是當(dāng)轉(zhuǎn)動部件接合爪498朝開始位置返回移動時輔助裝置14的視圖，和圖13A-13C是在完成變換操作時輔助裝置14的視圖。如在圖12A-12C中所示，驅(qū)動軸400和爪連接器448逆時針轉(zhuǎn)動，運動傳動爪436與驅(qū)動齒306脫開，并且由于與前撥鏈器70相連的回復(fù)彈簧對鋼絲78所加的偏置力，棘輪298和輸出傳動部件280逆時針轉(zhuǎn)動。因為輸出傳動部件280從在圖9A-9C中表示的位置有凈的順時針轉(zhuǎn)動，鄰接部件290不再作為支點壓靠中間環(huán)件236的內(nèi)周邊表面294上，中間環(huán)件236上的滾輪245壓靠位置檢測部件244的內(nèi)周邊表面248上使位置檢測部件244順時針轉(zhuǎn)動。在那時，位置檢測部件260的控制表面276不再向上壓靠運動轉(zhuǎn)換板354的安裝突耳358(可以認為它是轉(zhuǎn)換關(guān)的位置)，運動轉(zhuǎn)換板354順時針轉(zhuǎn)動，如圖12A中所示由于彈簧476的偏置力，推桿416移動到左邊和松開控制部件順時針轉(zhuǎn)動，爪控制部件516逆時針轉(zhuǎn)動，并且爪控制表面517向下壓靠緊固件500的爪控制表面526上，使爪498逆時針轉(zhuǎn)動到圖13B中所示的轉(zhuǎn)動部件脫開位置。還有，如在圖13C中所示，棘輪298逆時針轉(zhuǎn)動直到位置保持爪314的爪齒316在彈簧326的偏置力下鄰靠在最右邊位置的位置保持齒310的左邊，這樣保持輸出傳動部件280的位置。
應(yīng)該理解在這個實施例中棘輪298和輸出傳動部件280開始轉(zhuǎn)動時超過所需的位置，然后又回到所需的位置。這產(chǎn)生了所謂“過移”的作用，其中前撥鏈器70將鏈條66移動超過目標鏈輪然后又回到所需位置，通常對中在目標鏈輪上。這種作用，一般是通過手動操作撥鏈器產(chǎn)生的，是眾所周知的，當(dāng)企圖把鏈條從較小的鏈輪移動到較大鏈輪時有時候是需要的。當(dāng)然，取決于應(yīng)用，可以設(shè)計該機構(gòu)避免這樣的現(xiàn)象。
在圖14-19C中說明在松開內(nèi)部鋼絲80時輔助裝置14的操作。松開內(nèi)部鋼絲80引起輸入傳動部件176和輸入驅(qū)動部件220按照彈簧200的偏置力逆時針轉(zhuǎn)動到相對輸出傳動部件280的下移位置(在這個實施例中)。輸入驅(qū)動部件220的驅(qū)動臂230逆時針轉(zhuǎn)動中間環(huán)件236，但如圖14中所示，當(dāng)中間環(huán)件236的內(nèi)周邊表面294接觸輸出傳動部件280上的鄰接部件292時，鄰接部件292作為支點并引起中間環(huán)件236相對于重合的轉(zhuǎn)動軸線X和Y作偏心轉(zhuǎn)動。結(jié)果，滾輪245對位置檢測部件244加上指向左邊的力，這樣造成位置檢測部件244和260圍繞樞軸264順時針轉(zhuǎn)動。位置檢測部件244和260的這種順時針轉(zhuǎn)動引起位置檢測部件260上的控制表面272向上推動左側(cè)的安裝突耳358，這樣造成運動轉(zhuǎn)換板354逆時針轉(zhuǎn)動從而使驅(qū)動突片370壓靠推桿416。
在這時輔助機構(gòu)14的操作類似于拉動鋼絲80時的操作，所以將只描述其差別。主要差別在于運動傳動爪436的操作。由于位置檢測部件244和260順時針轉(zhuǎn)動，位置檢測部件260的爪引導(dǎo)表面268如在圖15B中所示移動到左邊，以便防止運動傳動爪453與棘輪298的驅(qū)動表面306接合。因此，如在圖16B中所示運動傳動爪436沿著爪引導(dǎo)表面268移動，在驅(qū)動表面306上通過，直到如圖17B中所示運動傳動爪436與位置松開板330上的爪齒合突出部342接合。接著運動傳動爪436轉(zhuǎn)動位置松開板330造成爪松開突出部338壓靠爪齒316的左側(cè)，從而引起位置保持爪314圍繞樞軸318逆時針轉(zhuǎn)動。只要爪齒316一離開最右邊的位置保持齒310的尖，棘輪298逆時針轉(zhuǎn)動直到如在圖18B中所示爪齒315保持住中間的位置保持齒310。當(dāng)運動傳動爪436從爪松開突出部338移開回到開始位置時，位置松開板330按照彈簧350的偏置力逆時針轉(zhuǎn)動，這樣轉(zhuǎn)動爪接合突出部342離開爪齒316。順序地這讓位置保持爪314順時針轉(zhuǎn)動到如圖19B中表示的最終位置。
按照本發(fā)明的輔助裝置的一個優(yōu)點是，可以設(shè)計輔助裝置具有任意個數(shù)的前鏈輪。還有，由于中間環(huán)件236、滾輪245和246、鄰接部件290和292，以及位置檢測部件244和260的設(shè)計，騎車者一次可以變換一個以上的鏈輪。更特別的是，當(dāng)騎車者拉動鋼絲80轉(zhuǎn)動輸入傳動部件176變換兩個以上的鏈輪時，如從最小到最大的前鏈輪62(從第一輸入位置到第三輸入位置)，中間環(huán)件236進一步轉(zhuǎn)動到一位置，從而使鄰接部件290和292的支點作用在輸出傳動部件280轉(zhuǎn)動到第二輸出位置后繼續(xù)保持。這樣，雖然爪498在凸臺530轉(zhuǎn)動通過它之后與對應(yīng)的凸臺530脫開，但爪498仍保持在轉(zhuǎn)動部件接合位置中直到它再次與一個凸臺530接合造成輸出傳動部件280轉(zhuǎn)動到第三輸出位置。一旦輸出傳動部件280到達與第三輸入位置對應(yīng)的第三輸出位置，鄰接部件290和292的支點效應(yīng)停止，該系統(tǒng)回復(fù)到上述的空轉(zhuǎn)狀態(tài)。
盡管上面是本發(fā)明不同實施例的描述，但仍可進行進一步的修改而不會背離本發(fā)明的宗旨和范疇。例如，可以按照需要改變不同部件的尺寸、形狀、位置或取向。一個元件的功能可以由兩個元件執(zhí)行，和剛好相反。在特定的實施例中沒有必要同時具有所有的優(yōu)點。與先有技術(shù)相比是獨特的每個特征，它們單獨或與其他特征相組合，都應(yīng)該認為是對申請人進一步發(fā)明的分別描述，其包括由該特征所體現(xiàn)的結(jié)構(gòu)和/或功能的概念。所以，本發(fā)明的范疇不應(yīng)該局限于公開的特殊結(jié)構(gòu)或局限于將明顯最初注意力集中在特定結(jié)構(gòu)或特征上。
權(quán)利要求
1.一種應(yīng)用轉(zhuǎn)動部件的動力來輔助自行車傳動操作的輔助裝置包括一安裝單元；一連接到該安裝單元的輸入傳動部件，其中該輸入傳動部件移動到至少一第一輸入位置、第二輸入位置和第三輸入位置；一連接到該安裝單元的輸出傳動部件，其中該輸出傳動部件移動到至少一第一輸出位置、第二輸出位置、和第三輸出位置，它們分別與該輸入傳動部件的第一輸入位置、第二輸入位置和第三輸入位置相對應(yīng)；一轉(zhuǎn)動部件接合部件，它在一轉(zhuǎn)動部件接合位置和一轉(zhuǎn)動部件脫開位置之間移動；一運動傳動機構(gòu)，它用于從該轉(zhuǎn)動部件接合部件將運動傳動給該輸出傳動部件；以及一轉(zhuǎn)換機構(gòu)，它用于當(dāng)該輸入傳動部件是在第一輸入位置、第二輸入位置或第三輸入位置中一個位置，而該輸出傳動部件不在對應(yīng)的第一輸出位置、第二輸出位置、或第三輸出位置時將該轉(zhuǎn)動部件接合部件移動到該轉(zhuǎn)動部件接合位置，并當(dāng)該輸入傳動部件是在第一輸入位置、第二輸入位置或第三輸入位置中一個位置時而該輸出傳動部件是在對應(yīng)的第一輸出位置、第二輸出位置、或第三輸出位置時將該轉(zhuǎn)動部件接合部件移動到該轉(zhuǎn)動部件脫開位置。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該輸入傳動部件包括一輸入控制鋼絲連接器，其用于連接其中的輸入控制鋼絲。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，該輸入傳動部件包括一輸入控制鋼絲卷繞表面。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該輸出傳動部件包括一輸出控制鋼絲連接器，其用于連接其中的輸出控制鋼絲。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，該輸出傳動部件包括一輸出控制鋼絲卷繞表面。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該運動傳動機構(gòu)包括一棘輪，它包括與輸出傳動部件連接的驅(qū)動表面；以及一用于與驅(qū)動表面接合的運動傳動爪。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，該運動傳動機構(gòu)包括一驅(qū)動軸，當(dāng)該轉(zhuǎn)動部件接合部件與該轉(zhuǎn)動部件接合時該驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動，并且其中將該運動傳動爪連接到該驅(qū)動軸。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，該轉(zhuǎn)動部件接合部件包括一連接到該驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)動部件接合爪。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，該棘輪包括多個位置保持齒，并還包括一位置保持爪，該保持爪與該多個位置保持齒中所選的幾個接合用于將輸出傳動部件保持在所選的位置。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，該轉(zhuǎn)動部件接合爪連接到該驅(qū)動軸的第一端，其中該運動傳動爪連接到該驅(qū)動軸的第二端。
11.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該輸入傳動部件連接到該安裝單元用于圍繞一輸入傳動部件轉(zhuǎn)動軸線轉(zhuǎn)動，并且其中該輸出傳動部件連接到該安裝單元用于圍繞一輸出傳動轉(zhuǎn)動軸線轉(zhuǎn)動。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，該轉(zhuǎn)換機構(gòu)包括一可操作地連接到該輸入傳動部件和輸出傳動部件的位置檢測部件，其中當(dāng)該輸入傳動部件是在第一輸入位置、第二輸入位置或第三輸入位置中一個位置而該輸出傳動部件不在對應(yīng)的第一輸出位置、第二輸出位置、或第三輸出位置時使該位置檢測部件移動到轉(zhuǎn)換開的位置，并且其中當(dāng)該輸入傳動部件是在第一輸入位置、第二輸入位置或第三輸入位置中一個位置而該輸出傳動部件是在對應(yīng)的第一輸出位置、第二輸出位置、或第三輸出位置時使該位置檢測部件移動到轉(zhuǎn)換關(guān)的位置。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，該轉(zhuǎn)動部件接合部件包括一轉(zhuǎn)動部件接合爪。
14.如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，該轉(zhuǎn)換機構(gòu)包括一將該轉(zhuǎn)動部件接合爪移動到轉(zhuǎn)動部件接合位置的爪移動部件；以及一爪保持部件，當(dāng)該轉(zhuǎn)換機構(gòu)是在轉(zhuǎn)換關(guān)的位置時它將該轉(zhuǎn)動部件接合爪保持在轉(zhuǎn)動部件脫開位置，并且當(dāng)該轉(zhuǎn)換機構(gòu)是在轉(zhuǎn)換開的位置它允許該爪移動部件將該轉(zhuǎn)動部件接合爪移動到轉(zhuǎn)動部件接合位置。
15.如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，該位置檢測部件相對于該輸入傳動部件徑向移動。
16.如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，該轉(zhuǎn)換機構(gòu)還包括一運動轉(zhuǎn)換部件，它用于將該位置檢測部件的徑向運動至少部分轉(zhuǎn)換成在該輸入傳動部件轉(zhuǎn)動軸線方向上的運動。
17.如權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，該轉(zhuǎn)換機構(gòu)還包括一推桿，它將該運動轉(zhuǎn)換部件的移動傳送給該爪保持部件。
18.如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，該輸入傳動部件轉(zhuǎn)動軸線與該輸出傳動部件轉(zhuǎn)動軸線重合。
19.如權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，該轉(zhuǎn)換機構(gòu)還包括一具有與該位置檢測部件接合的位置檢測部件接合部件的中間環(huán)件，其中該輸入傳動部件使該中間環(huán)件轉(zhuǎn)動。
20.如權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于，該轉(zhuǎn)換機構(gòu)還包括一使該中間環(huán)件偏心轉(zhuǎn)動的鄰接件。
21.如權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于，該鄰接件連接在該輸出傳動部件。
22.如權(quán)利要求21所述的裝置，其特征在于，該位置檢測部件包括一限定位置檢測弧度的周圍伸展的表面，其中該位置檢測部件接合部件與位置檢測弧度接合，并且其中該鄰接件與該中間環(huán)件的內(nèi)周邊表面接合。
23.如權(quán)利要求22所述的裝置，其特征在于，該位置檢測部件接合部件包括一滾輪。
24.如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，該運動傳動機構(gòu)包括一包括一與該輸出傳動部件連接的驅(qū)動表面的棘輪；以及一用于與該驅(qū)動表面接合的運動傳動爪。
25.如權(quán)利要求24所述的裝置，其特征在于，該棘輪包括多個位置保持齒，并還包括一位置保持爪，該保持爪與該多個位置保持齒中所選的幾個接合用于保持該輸出傳動部件在選定的位置。
26.如權(quán)利要求25所述的裝置還包括一用于使位置保持爪脫開的松開部件。
27.如權(quán)利要求26所述的裝置，其特征在于，該輸入傳動部件相對于該輸出傳動部件轉(zhuǎn)動到一上移位置，并且其中該輸入傳動部件相對于該輸出傳動部件轉(zhuǎn)動到一下移位置。
28.如權(quán)利要求27所述的裝置還包括一爪引導(dǎo)部件，其特征在于，當(dāng)該輸入傳動部件轉(zhuǎn)動到該上移位置或下移位置之一時該爪引導(dǎo)部件引導(dǎo)該運動傳動爪與該棘輪的驅(qū)動表面接合，并且其中當(dāng)該輸入傳動部件轉(zhuǎn)動到該上移位置或下移位置之另一個時該爪引導(dǎo)部件引導(dǎo)該運動傳動爪與該松開部件接合。
29.如權(quán)利要求28所述的裝置，其特征在于，該輸入傳動部件在第一方向上轉(zhuǎn)動到該上移位置，并且其中該輸入傳動部件在與第一方向相反的第二方向上轉(zhuǎn)動到該下移位置。
30.如權(quán)利要求29所述的裝置，其特征在于，該爪引導(dǎo)部件連接到該位置檢測部件。
31.如權(quán)利要求30所述的裝置，其特征在于，該爪引導(dǎo)部件與該位置檢測部件成一整體。
32.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，當(dāng)該輸入傳動部件位于第二輸入位置該輸出傳動裝置位于第二輸出位置時，該輸入傳動部件移動到第一輸入位置或第三輸入位置中至少一個位置，該輸出傳動部件移動到對應(yīng)的第一輸出位置或第三輸出位置。
33.一種應(yīng)用轉(zhuǎn)動部件的動力來輔助自行車傳動操作的輔助裝置包括一安裝單元；一連接到該安裝單元以便圍繞一轉(zhuǎn)動軸線轉(zhuǎn)動的輸入傳動部件，其中該輸入傳動部件移動到至少一第一輸入位置和第二輸入位置；一連接到該安裝單元以便圍繞一轉(zhuǎn)動軸線轉(zhuǎn)動的輸出傳動部件，其中該輸出傳動部件移動到分別與該輸入傳動部件的第一輸入位置和第二輸入位置對應(yīng)的至少一第一輸出位置和第二輸出位置；一轉(zhuǎn)動部件接合部件，它在一轉(zhuǎn)動部件接合位置和一轉(zhuǎn)動部件脫開位置之間移動；一運動傳動機構(gòu)，它用于從該轉(zhuǎn)動部件接合部件將運動傳動給該輸出傳動部件；以及一轉(zhuǎn)換機構(gòu)，它用于當(dāng)該輸入傳動部件是在第一輸入位置或第二輸入位置中的一個位置而該輸出傳動部件不在對應(yīng)的第一輸出位置或第二輸出位置時將該轉(zhuǎn)動部件接合部件移動到該轉(zhuǎn)動部件接合位置，并當(dāng)該輸入傳動部件是在第一輸入位置或第二輸入位置中一個位置而該輸出傳動部件是在對應(yīng)的第一輸出位置或第二輸出位置時將該轉(zhuǎn)動部件接合部件移動到該轉(zhuǎn)動部件脫開位置。
34.一種應(yīng)用轉(zhuǎn)動部件的動力來輔助自動車傳動操作的輔助裝置包括一安裝單元；一連接到該安裝單元的輸入傳動部件，其中該輸入傳動部件移動到至少一第一輸入位置和第二輸入位置；一連接到該安裝單元的輸出傳動部件，其中該輸出傳動部件移動到分別與該輸入傳動部件的第一輸入位置和第二輸入位置對應(yīng)的至少一第一輸出位置和第二輸出位置；其中該輸入傳動部件和輸出傳動部件至少之一圍繞一轉(zhuǎn)動軸線轉(zhuǎn)動；一轉(zhuǎn)動部件接合部件，它在一轉(zhuǎn)動部件接合位置和一轉(zhuǎn)動部件脫開位置之間移動；一運動傳動機構(gòu)，它用于從該轉(zhuǎn)動部件接合部件將運動傳動給該輸出傳動部件；一轉(zhuǎn)換機構(gòu)，它用于當(dāng)該輸入傳動部件是在第一輸入位置或第二輸入位置中一個位置，而該輸出傳動部件不在對應(yīng)的第一輸出位置或第二輸出位置時將該轉(zhuǎn)動部件接合部件移動到該轉(zhuǎn)動部件接合位置，并當(dāng)該輸入傳動部件是在第一輸入位置或第二輸入位置中一個位置，而該輸出傳動部件是在對應(yīng)的第一輸出位置或第二輸出位置時將該轉(zhuǎn)動部件接合部件移動到該轉(zhuǎn)動部件脫開位置；以及其中該轉(zhuǎn)換部件包括一軸向滑動部件，當(dāng)該輸入傳動部件移動到第一輸入位置或第二輸入位置中一個位置而該輸出傳動部件沒有移動到對應(yīng)的第一輸出位置或第二輸出位置時該軸向滑動部件在該轉(zhuǎn)動軸線方向上移動。
全文摘要
應(yīng)用轉(zhuǎn)動部件動力輔助自行車傳動操作的輔助裝置包括安裝單元；連接安裝單元并移動到至少一第一、第二和第三輸入位置的輸入傳動部件；連接安裝單元并移動到至少一第一、第二、和第三輸出位置的輸出傳動部件；在轉(zhuǎn)動部件接合位置和轉(zhuǎn)動部件脫開位置之間移動的轉(zhuǎn)動部件接合部件；從轉(zhuǎn)動部件接合部件將運動傳動給輸出傳動部的運動傳動機構(gòu)件；當(dāng)輸入傳動部件在第一、第二或第三輸入位置之一，而輸出傳動部件不在對應(yīng)的第一、第二、或第三輸出位置時將轉(zhuǎn)動部件接合部件移動到轉(zhuǎn)動部件接合位置，當(dāng)輸入傳動部件在第一、第二或第三輸入位置之一而輸出傳動部件在對應(yīng)的第一、第二、或第三輸出位置時將轉(zhuǎn)動部件接合部件移動到轉(zhuǎn)動部件脫開位置的轉(zhuǎn)換機構(gòu)。
文檔編號B62M25/02GK1410316SQ0214448
公開日2003年4月16日 申請日期2002年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月3日
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