專利名稱：自行車的扭握式變速控制裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及自行車的控制裝置，特別是，涉及用于自行車傳動變速的扭握式變速控制裝置。
背景技術：
在美國專利5,921,139號中已知扭握式變速控制裝置的一個例子。那個變速控制裝置包括不可轉動地固定在自行車車把的固定部件、相對固定部件可轉動地支承以便在第一和第二方向轉動的把手操作部件、相對固定部件可轉動地安裝以便控制傳動控制元件拉緊和松開的卷取部件，和連接成與卷取部件一起轉動的中間部件。在固定部件和中間部件上形成棘輪齒，以便將中間部件以及卷取部件保持在多個固定位置中。在中間部件和把手操作部件上形成輔助的棘輪齒，以便轉動中間部件和卷取部件來拉緊和松開傳動控制元件?；啺惭b在從底座部件伸出的支架上，以便在傳動控制元件離開卷取部件之后改變傳動控制元件的方向，從而使傳動控制元件可在自行車車把的方向上伸出。
已經(jīng)知道傳動控制元件上的張力影響變速控制裝置的操作。特別是，傳動控制元件在卷取部件的各固定位置之間被拉緊或松開的程度將會根據(jù)加在傳動控制元件上的張力而變化，所以造成連接在傳動控制元件的傳動放置在對選擇的齒輪來說不是最佳的位置上。這樣的定位誤差可能引起傳動產(chǎn)生不希望的噪音或故障。

發(fā)明內容
本發(fā)明涉及扭握式變速控制裝置，既使傳動控制元件經(jīng)受很大的張力它也能可靠地操作。在本發(fā)明的一個實施例中，自行車變速控制裝置包括連接到自行車的底座部件，相對底座部件可轉動地支承以便在第一和第二方向轉動的操作部件，相對底座部件可轉動地安裝以便控制傳動控制元件拉緊和松開的傳動控制部件，用于支承傳動控制元件轉換表面的支架和連接成與傳動控制部件一起轉動的中間部件。中間部件圍繞第一軸轉動，并且中間部件可在第一軸的方向上在接合位置和脫離接合位置之間移動，在接合位置中間部件與支架接合，在脫離接合位置中間部件與支架脫離接合。特別是，中間部件包括用于在中間部件轉動時使中間部件在第一軸的方向上朝脫離接合位置移動的第一凸輪表面和中間部件，該中間部件包括適用于當中間部件在接合位置時防止中間部件圍繞第一軸轉動的定位表面。使中間部件在接合位置與支架接合，將使由加在傳動控制元件上的張力所造成的性能上的差別減至最小或基本消除。


圖1是自行車的側視圖，該自行車裝有按照本發(fā)明的扭握式變速控制裝置的特定實施例；圖2是按照本發(fā)明的扭握式變速控制裝置的特定實施例的斜視圖；圖3是表示在圖2中的扭握式變速控制裝置的部分分解圖；圖4是表示在圖2中的扭握式變速控制裝置的部分剖面圖；圖5是表示在圖2中的扭握式變速控制裝置的分解圖；圖6是圖5中表示的中間部件的后視圖；圖7A和7B是說明中間部件、支架、和操作部件的齒輪部分形狀的剖面圖；圖8A-8D是表示當操作部件在第一方向轉動時扭握式變速控制裝置操作的示意圖；圖9A-9B是表示當操作部件在第二方向轉動時扭握式變速控制裝置操作的示意圖；以及圖10是按照本發(fā)明的扭握式變速控制裝置另一個實施例的斜視圖。
具體實施例方式
圖1表示裝設按照本發(fā)明的變速控制裝置的山地自行車1。這個自行車裝備有前輪2、腳蹬4、用于在連接到后輪3的鏈輪套7上移動車鏈5的撥鏈器6、剎車機構9和類似部件。連接在車把8的扭握式變速控制裝置10通過變速纜索11操作撥鏈器6。如這里所用的，術語“前方向”、“后方向”、“橫方向”和類似方向指的是相對自行車的各方向。例如，“右”指的是位在車座上的騎車者的右邊。
圖2是按照本發(fā)明的扭握式變速控制裝置10特定實施例的斜視圖，圖3是變速控制裝置10的部分分解圖，以及圖4是變速控制裝置10的部分剖面圖。一般來說，圍繞沿車把8延伸的第一軸X轉動操作部件16，使得以鋼線卷取部件18為形式的傳動控制部件轉動，卷取部件依次拉緊和松開中間鋼線11a，鋼線連接到可轉動地安裝在支架15的偏轉滑輪21?？刂评|索11的內鋼線11b連接到偏轉滑輪21和撥鏈器6，從而使操作部件16轉動最終拉緊和松開內鋼線11b以便操作撥鏈器6。中間鋼線11a和內鋼線11b一起作為傳動控制元件。在這個實施例中，用變速控制裝置10可以完成7級變速，但是級數(shù)可以按照應用的要求改變。
在這個實施例中，偏轉滑輪21用螺釘23可轉動地安裝在支架15的樞軸15a上，從而使偏轉滑輪21可以圍繞與第一軸X垂直的第二軸Y轉動。偏轉滑輪21包括接納中間鋼線11a的傳動控制元件轉換表面21a和接納內鋼線11b的傳動控制元件轉換表面21b。傳動控制元件的轉換表面21a和21b用于改變傳動控制元件的方向，從中間鋼線11a的徑向朝外伸出的方向改變到內鋼線11b的軸向。還可以使用傳動控制元件的轉換表面21a和21b調整傳動控制元件的纜索拉緊/松開的比率。在其他的實施例中，傳動控制元件是這種形式，如果單根鋼線可直接連接到卷取部件18，那么偏轉滑輪21可以包括單個傳動控制元件轉換表面以便當單根鋼線離開卷取部件18時改變它的方向。另一種是，如在圖10中所示，變速控制裝置10’可以完全取消偏轉滑輪21，并且支架15’可以包括曲線部分15x以便改變傳動控制纜索11’的內鋼線11x的方向。
現(xiàn)在將詳細描述變速控制裝置10的結構。發(fā)明者已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，由加在傳動控制元件上的張力所造成的性能變化這個問題的根源在先有技術中是由定位機構在底座部件中的位置所造成的。變速控制裝置10通過將定位機構放到支架15上解決了該問題，如下面詳細說明的那樣。雖然下面的描述指的是連接在自行車車把8的右側以便控制后撥鏈器6的變速控制裝置10，但是同樣的變速控制裝置也可以裝設在車把的左側。
如在圖4和5中所示，變速控制裝置10包括以這樣的方式連接到支架15的底座部件14，使它不能相對車把轉動，安裝在底座部件14上以便圍繞軸X轉動并通過底座部件14上的保持突片14a保持就位的把手起動部件16a，包圍把手起動部件16a以便有利于抓握的柔性的蓋12，輔助起動部件16b有連接突片16c，該突片與把手起動部件16a中的連接凹槽16d接合，從而使把手起動部件16a和輔助起動部件16b作為一個單元轉動，中間部件17以下述的方式與支架15和輔助起動部件16b兩者接合，卷取部件18有連接槽18a，該槽滑動而不可轉動地與中間部件17上的連接突片17a接合，從而使卷取部件18和中間部件17作為一個單元轉動，固定墊圈19有與支架15中對應的連接槽15b接合的連接突片19a，和彈簧墊圈20，它用于偏壓中間部件17朝向輔助起動部件16b和支架15。把手起動部件16a和輔助起動部件16b一起構成操作部件16。在卷取部件18的外周邊表面上形成鋼線纏繞表面18c，并且這個鋼線纏繞表面18c卷取中間鋼線11a。連接器18d用卷取部件18連接中間鋼線11a的終端。
支架15有包含連接凹槽15b的內管形部分15c，該部分安裝在底座部件14的外周邊表面，徑向朝外伸出的側壁15d(垂直于底座部件14)，該側壁包含在平面15s(圖7B)中形成的徑向相反的定位齒151，和從輔助起動部件16b的外周邊表面徑向朝外設置的外管形部分15e。朝向中間元件17并垂直于第一軸X的平面15s稱作“支架的參考平面15s”。定位齒151沿著第一軸X延伸離開支架15的參考平面15s，并且定位齒15相對參考平面15s的高度表示15h。輔助起動部件16b包括多個裝設在朝向中間元件17的參考平面16s(圖7A)中的驅動齒160。多個驅動齒160沿著第一軸X延伸離開輔助起動部件16b的參考平面16s，驅動齒160相對參考平面16s的高度表示為160h。
如在圖5和6中所示，中間部件17有環(huán)形的形狀，并且其內周邊表面17b是可轉動和可滑動地裝配在底座部件14的外周邊表面14b上。如在圖4中所示中間部件17由定位在中間部件17和固定部件19之間的彈簧20在輔助起動部件16b的方向上加上彈簧負載。中間部件17朝向支架15的表面裝備包括多個齒輪齒170的第一齒輪部分，齒170與支架15的定位齒151接合，并裝備包括多個齒輪齒171的第二齒輪部分，齒171與輔助起動部件16b的多個驅動齒160接合。該多個齒輪齒170定位在該組齒輪齒171的徑向朝向處。
多個齒輪齒170和171沿著第一軸X在輔助起動部件16b的方向延伸并離開朝向輔助起動部件16的參考平面17s(圖7A-7B)。中間部件17與輔助起動部件16的多個驅動齒160接合的多個齒輪齒171的高度171h大于中間部件17與支座15的定位齒151接合的多個齒輪齒170的高度170h。
圖7A示意地表示中間部件17朝向輔助起動部件16b多個驅動齒160的多個齒輪齒171的剖面，以及圖7B示意地表示中間部件17朝向支架15的定位齒151的多個齒輪齒170的剖面。中間部件17的多個齒輪齒171裝設在第一軸X方向伸出的表面171a，并裝設相對第一軸X傾斜的凸輪表面171b。輔助起動部件16朝向中間部件17的多個齒輪齒171的多個驅動齒160裝設在第一軸X方向延伸的驅動表面160a以便可轉動地驅動中間部件17，并裝設與第二凸輪表面171b對應的凸輪表面160b以便軸向驅動中間部件17。給定中間部件和輔助起動部件16b的齒輪齒的轉動寬度W等于逐級變換速度所需的位移。中間部件17的多個齒輪齒170裝設在第一軸X方向上延伸的定位表面170a，并且這些表面進入與支架15的定位齒151表面151a接觸。多個齒輪齒170還裝設相對第一軸X傾斜的第一凸輪表面170b，并且這些表面以下述的方式進入與定位齒151的凸輪表面151b接觸。
現(xiàn)在將參考圖8A-8D和9A-9D描述變速控制裝置10的操作。為了簡單起見，齒輪齒的形狀將用簡化的形式表示。
圖8A-8D順序地表示當操作部件16在卷取方向D1轉動時各組件運動的方式。首先，輔助起動部件16b的多個驅動齒160的驅動表面160a壓靠中間部件17多個齒輪齒171的表面171a并使中間部件17以及卷取部件18圍繞第一軸X轉動。同時，如在圖8B和8C中所示，第一凸輪表面170b在第一軸X方向移動中間部件17。操作部件16在卷取方向D1進一步的轉動引起中間部件17的齒輪齒170跳過支架15的定位齒151，如在圖8D和8E中所示。接著，中間部件17又由支架15固定在由中間部件17的單個變速級(W)所得到的位置中。由于中間部件17與卷取部件18總是接合，卷取部件18與中間部件17一起移動單個變速級。在操作的結束時，中間部件17的定位表面170a壓靠在支架15對應的表面151a上，將中間部件17相對支架15保持就位。
因為齒輪齒171的高度171h大于齒輪齒170的高度170h，所以齒輪齒171不會移動越過輔助起動部件16b的齒輪輪160，即使在齒輪齒170已經(jīng)越過支架150的定位齒151時也仍然由相同的匹配齒接合。換句話說，中間部件17相對輔助起動部件16b的位置仍保持在操縱操作部件16之前已經(jīng)占據(jù)的相同位置。
現(xiàn)在將參考圖9A-9D描述當操作部件16轉動在松開方向D2時中間部件17和卷取部件18相對支架15的運動。在相反的方向D2轉動操作部件16引起中間部件17的齒輪齒171的凸輪表面171b在輔助起動部件16b的齒輪齒160的對應凸輪表面160b上滑動，所以使中間部件17沿第一軸X移動離開輔助起動部件16b和支架15。因為在這種情況下中間部件17的定位表面170a由支架15對應的定位表面151a接合，使定位表面170a僅在支架15的對應定位表面151a上滑動，因此這時中間部件17并不圍繞第一軸轉動。
如在圖8C和8D中所示，因為齒輪齒170的高度170h小于齒輪齒171的高度171h，操作部件16在D2方向上的進一步轉動造成中間部件17的齒輪齒170移動越過支架15的對應定位齒。所以，中間部件17和卷取部件18在松開方向上移動一個變速級(W)。在該過程中，中間部件17的齒輪齒171首先移動離開輔助起動部件16b的齒輪齒160，但是一旦中間部件17的齒輪齒170移動越過支架15的定位齒151之后又與相同的齒重新接合。
盡管上面描述了本發(fā)明的各種實施例，但可采用進一步的各種修改而不會背離本發(fā)明的宗旨和范疇。例如，各種組件的尺寸、形狀、位置或取向可以按照需要進行改變。已知是直接連接或互相接觸的各組件可以有中間結構設置在它們中間。一個元件的功能可由兩個元件執(zhí)行，或者相反。不必在特寫的實施例中同時存在所有的優(yōu)點。與先有技術不同的獨特的每個部件，單獨或與其他部件的組合，也應該認為是申請人另一個發(fā)明的單獨描述，其包括由這樣的部件所體現(xiàn)的結構和/或功能的概念。所以，本發(fā)明的范疇不應該局限于公開的特殊結構或局限于將注意力集中在特定結構上。
權利要求
1.一種自行車變速控制裝置包括連接到自行車的底座部件；相對底座部件可轉動地支承以便在第一和第二方向轉動的操作部件；相對底座部件可轉動地安裝以便控制傳動控制元件拉緊和松開的傳動控制部件；用于支承傳動控制元件轉換表面的支架；連接成與傳動控制部件一起轉動的中間部件，其中中間部件圍繞第一軸轉動，并且其中中間部件在第一軸的方向上在接合位置和脫離接合位置之間移動，在接合位置中間部件與支架接合，在脫離接合位置中間部件與支架脫離接合；其中操作部件包括驅動表面，其用于當操作部件在第一方向轉動時在第三方向驅動中間部件；其中中間部件包括第一凸輪表面，其用于當中間部件在第三方向轉動時使中間部件在第一軸的方向上朝脫離接合位置移動；以及其中中間部件包括定位表面，其用于當中間部件在接合位置時防止中間部件圍繞第一軸轉動。
2.如權利要求1所述的裝置還包括可轉動地安裝在支架的滑輪，其特征在于，傳動控制元件轉換表面設置在滑輪上。
3.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，支架的表面構成傳動控制元件轉換的表面。
4.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，支架與底座部件是一個部件。
5.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，支架有從操作部件徑向最外的表面徑向朝外設置的外部分。
6.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，支架垂直于底座部件延伸。
7.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，第三方向與第一方向相同。
8.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，當操作部件在第一方向轉動時驅動表面接觸中間部件。
9.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，當中間部件在第三方向轉動時第一凸輪表面接觸支架。
10.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，當中間部件在接合位置時定位表面接觸支架。
11.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，中間部件包括第二凸輪表面，其用于當操作部件在第二方向轉動時使中間部件在第一軸的方向朝脫離接合位置移動。
12.如權利要求11所述的裝置，其特征在于，當操作部件在第二方向轉動時第二凸輪表面接觸操作部件。
13.如權利要求11所述的裝置，其特征在于，有多個第一凸輪表面，其中有多個第二凸輪表面，并且其中在公共平面中設置多個第一凸輪表面和多個第二凸輪表面。
14.如權利要求13所述的裝置，其特征在于，該平面的取向基本垂直于第一軸。
15.如權利要求14所述的裝置，其特征在于，多個第一凸輪表面組成為第一圓形弧，其中多個第二凸輪表面組成為第二圓形弧，并且其中第一圓形弧相對第一軸從第二圓形弧徑向位移。
16.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，驅動表面和定位表面兩者都在第一軸的方向延伸。
17.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，驅動表面在第一軸方向上的高度大于定位表面在第一軸方向上的高度。
18.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，第三方向與第一方向相同，其中當操作部件在第一方向轉動時驅動表面接觸中間部件，其中當中間部件在第三方向轉動時第一凸輪表面接觸支架，并且其中當中間部件在接合位置時定位表面接觸支架。
19.如權利要求18所述的裝置，其特征在于，中間部件包括第二凸輪表面，其用于當操作部件在第二方向轉動時使中間部件在第一軸的方向朝脫離接合位置移動，并且其中當操作部件在第二方向轉動時第二凸輪表面接觸操作部件。
20.如權利要求19所述的裝置，其特征在于，有多個第一凸輪表面，其中有多個第二凸輪表面，并且其中在公共平面中設置該多個第一凸輪表面和該多個第二凸輪表面。
21.如權利要求20所述的裝置，其特征在于，該平面的取向基本垂直于第一軸。
22.如權利要求21所述的裝置，其特征在于，有多個驅動表面，其中有多個定位表面，并且其中當中間部件在接合位置時在該平面中設置該多個驅動表面和該多個定位表面。
23.如權利要求22所述的裝置，其特征在于，該多個驅動表面和該多個定位表面兩者都在第一軸的方向延伸。
24.如權利要求23所述的裝置，其特征在于，該多個驅動表面在第一軸方向上的高度大于該多個定位表面在第一軸方向上的高度。
全文摘要
一種自行車變速控制裝置，其包括連接到自行車的底座部件，相對底座部件可轉動地支承以便在第一和第二方向轉動的操作部件，相對底座部件可轉動地安裝以便控制傳動控制元件拉緊和松開的傳動控制部件，用于支承傳動控制元件轉換表面的支架，和連接成與傳動控制元件一起轉動的中間部件。中間部件圍繞第一軸轉動，并且中間部件可在第一軸的方向上在接合位置和脫離接合位置之間移動，在接合位置中間部件與支架接合，在脫離接合位置中間部件與支架脫離接合。中間部件包括第一凸輪表面，其用于在中間部件轉動時使中間部件在第一軸的方向上朝脫離接合位置移動，并且中間部件包括定位表面，其用于當中間部件在接合位置時防止中間部件圍繞第一軸轉動。
文檔編號B62M25/04GK1438149SQ0310410
公開日2003年8月27日 申請日期2003年2月12日 優(yōu)先權日2002年2月13日
發(fā)明者花谷雅裕 申請人:島野(新)私人有限公司