專利名稱：用于自行車換檔機構(gòu)的控制索的致動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于自行車換檔機構(gòu)的控制索的致動裝置。以下說明是關(guān)于特別針對具有直把手(通常為山地車的把手)的自行車所設(shè)計的裝置，但顯然本發(fā)明不依賴于把手的形狀以及致動裝置的相應(yīng)結(jié)構(gòu)；因此，本發(fā)明還能用于具有彎把手的賽車的致動裝置。
背景技術(shù)：
自行車通常具有兩個換檔機構(gòu)，前面一個與曲柄套相連接而后面一個與鏈輪套相連接。在兩種情形下，換檔機構(gòu)都包括變速齒輪傳動機構(gòu)，該變速齒輪傳動機構(gòu)使它在具有不同直徑和齒數(shù)的齒輪上移動的傳動鏈相嚙合，以獲得不同的傳動比；變速齒輪傳動機構(gòu)，無論是后換檔機構(gòu)還是前換檔機構(gòu)，在通常包覆有套的不可延長的纜索(一般稱作波頓軟索)施加的牽引作用下在一個方向上移動，并在設(shè)置于換檔機構(gòu)本身內(nèi)的彈簧的彈性回復(fù)作用下在相反的方向上移動。通常，由回復(fù)彈簧確定的位移所在的方向是鏈條從較大直徑的齒輪到達(dá)較小直徑的齒輪所經(jīng)過的方向，即，所謂減檔的方向；相反地，控制索的牽引作用發(fā)生在所謂的增檔方向，在該方向上鏈條從較小直徑的齒輪移動到較大直徑的齒輪。須指出的是，在前換檔機構(gòu)中減檔對應(yīng)于通向較低傳動比的路徑，而在后換檔機構(gòu)中它對應(yīng)于較高的傳動比。
換檔機構(gòu)控制索在兩個方向上的位移通過通常安裝在例如靠近握把處的車把上的致動裝置而獲得，以便于騎車者操作。按照慣例，靠近左握把有前換檔機構(gòu)控制索的致動裝置，而相反的是，在靠近右握把處有后換檔機構(gòu)控制索的致動裝置。
在致動裝置中，通過使在轉(zhuǎn)動零件上纏繞纜索或從轉(zhuǎn)動零件上展開纜索，來致動控制索進(jìn)行牽引和釋放，該轉(zhuǎn)動零件通常被稱為為繞索套筒，其轉(zhuǎn)動由騎車者根據(jù)換檔機構(gòu)的類型以不同的方式來控制。在典型的結(jié)構(gòu)中，致動裝置具有兩個不同的棘輪桿，以控制繞索套筒在兩個方向上的轉(zhuǎn)動。
無論如何，致動裝置必須使得轉(zhuǎn)動中的繞索套筒在多個預(yù)定角位置保持靜止，該多個位置對應(yīng)于不同的比率所要求的變速齒輪傳動機構(gòu)的不同位置，即，在換檔機構(gòu)的不同齒輪上。因此，前換檔機構(gòu)的致動裝置具有相對較少數(shù)量的預(yù)定角位置(一般為三個)，它們對應(yīng)于曲柄套的不同冠形齒輪上的前變速齒輪傳動機構(gòu)的位置；另一方面，后變速齒輪具有相對較多數(shù)量的預(yù)定角位置(一般為七至十個)，它們對應(yīng)于不同鏈輪上的后變速齒輪傳動機構(gòu)的位置。
通過所謂分度裝置保持在預(yù)定位置上，所述分度裝置必須保證足夠堅固地保持住繞索套筒，使得即使騎行過程中發(fā)生碰撞和沖擊時也能精確地保持設(shè)定的位置，但同時當(dāng)騎車者致動棘輪桿以改變比率時，也充分變形以便可以從一個位置過渡到另一個位置。
基本上，已知兩種致動裝置，即釋放型和主動型裝置。
在釋放型致動裝置中，由騎車者施加在適當(dāng)桿上的物理力致使繞索套筒在纜索的纏繞方向上發(fā)生轉(zhuǎn)動，而在相反方向上的轉(zhuǎn)動基本上通過釋放繞索套筒并使換檔機構(gòu)上的回復(fù)彈簧作用于使纜索從繞索套筒上解繞的方向上而獲得，這顯然是以受控制的方式進(jìn)行。因此，在這些裝置中，在增檔過程中，騎車者必須首先克服分度裝置的保持作用，然后克服變速齒輪傳動機構(gòu)的彈簧的回復(fù)作用，直到完成換檔；另一方面，在減檔過程中，騎車者最初僅需克服分度裝置的保持作用，而在整個變速過程中都要克服變速齒輪傳動機構(gòu)的彈簧的回復(fù)作用。然而，變速齒輪傳動機構(gòu)的彈簧的回復(fù)作用來自彈性力，從而按位置而有所不同；特別地，越朝向高檔位置就越大，越朝向低檔位置就越小(高檔和低檔并不意味著長或短的比率，而是增檔或減檔所到達(dá)的比率)。這決定了可能會令騎車者討厭的操作不對稱性，尤其對于在類似賽車的苛刻使用條件是不理想的。
在GB-A-2012893中描述了一個釋放裝置的例子。其中，對于增檔，通過桿的致動使繞索套筒在纏繞方向上轉(zhuǎn)動。與繞索套筒本身的帶齒外表面相嚙合的棘輪保持繞索套筒的位置穩(wěn)定。對于減檔，必須致動按鈕，該按鈕通過與繞索套筒同軸的螺旋彈簧施加的力釋放阻塞套的棘輪，使其可以在解繞方向上轉(zhuǎn)動預(yù)定角度。按鈕的釋放使棘輪恢復(fù)與繞索套筒的帶齒表面相嚙合，從而將繞索套筒鎖止在新的位置。因此，減檔所需力基本上小于增檔所需力。
為彌補釋放型裝置的缺點，主動型裝置有所改進(jìn)，其中需要騎車者在整個換檔過程中施加主動力，無論是減檔還是增檔。
已知，在同一申請人的專利US 5791195中有主動型裝置的例子。在這種裝置中，設(shè)置有反作用于變速齒輪傳動機構(gòu)的彈簧的回復(fù)作用的彈性構(gòu)件。該彈性構(gòu)件的作用與變速齒輪傳動機構(gòu)的彈簧的作用相平衡，以使得，假如沒有分度裝置而僅有彈性構(gòu)件和回復(fù)彈簧的作用施加在繞索套筒上的話，繞索套筒將設(shè)置在中間位置，從而對應(yīng)于換檔機構(gòu)的中間比率。
然而，這一裝置不能完全解決該問題。實際上，換檔離開中間比率時它會起反作用，而向著中間比率換檔時它則起促進(jìn)作用。
從而，存在需要使騎車者對于不同的變速能更均勻地發(fā)力的問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，在從屬權(quán)利要求中給出了非必需但優(yōu)選的特征。
特別地，本發(fā)明涉及一種用于自行車換檔機構(gòu)的控制索的致動裝置，包括外殼，用于連接在自行車的車把上，繞索套筒，在該外殼中繞裝置的主軸線(B)進(jìn)行角運動，第一驅(qū)動機構(gòu)，其作用在繞索套筒上以使該套筒沿第一角方向轉(zhuǎn)動，第二驅(qū)動機構(gòu)，其作用在繞索套筒上以使該套筒沿與第一角方向相反的第二角方向轉(zhuǎn)動，分度裝置，該裝置用于以可動的方式將繞索套筒保持在預(yù)定角位置上，其特征在于，所述分度裝置包括第一反作用裝置，該裝置用于在第一方向上反作用于繞索套筒的轉(zhuǎn)動，不同于第一反作用裝置的第二反作用裝置，該裝置用于在第二方向上反作用于繞索套筒的轉(zhuǎn)動。
提供安裝有反作用裝置的分度裝置，該分度裝置根據(jù)繞索套筒轉(zhuǎn)動的方向而有所不同，這使得分度裝置的保持作用可以獨立于繞索套筒的兩個轉(zhuǎn)動方向來校準(zhǔn)，并從而更好地平衡換檔機構(gòu)的變速齒輪傳動機構(gòu)的彈簧回復(fù)作用。
優(yōu)選地，第一反作用裝置以不同于第二反作用裝置的方式反作用于繞索套筒的轉(zhuǎn)動。從而，通過分度裝置相反方向上的相應(yīng)不對稱作用，更容易平衡致動裝置上的變速齒輪傳動機構(gòu)的回復(fù)彈簧的明顯不對稱的影響。
優(yōu)選地，第一或第二反作用裝置——且更優(yōu)選地兩者同時——以獨立于繞索套筒本身的角位置的方式反作用于套的轉(zhuǎn)動。這樣做意味著，反作用裝置在低檔之間和高檔之間都以相同的力反作用于不同的換檔；從而，例如，為從第一位置過渡到第二位置時必須克服與從第三位置過渡到第四位置時所必須克服的反作用力相同的反作用力。
優(yōu)選地分度裝置包括至少一個滾珠，其既與和外殼成一體的固定部件相嚙合又與和繞索套筒一體轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動部件相嚙合；第一反作用裝置包括第一反作用彈簧，該彈簧作用于該滾珠上以使其保持在止動位置，以使得固定部件和轉(zhuǎn)動部件一體地轉(zhuǎn)動；第二反作用裝置包括第二反作用彈簧，該彈簧作用于滾珠上以使其保持在止動位置。
在現(xiàn)有技術(shù)中是本質(zhì)上已知的彈性偏置滾珠的使用使得分度裝置的作用特別可靠且確定；使用兩個不同的彈簧在兩個方向上偏置抵抗繞索套筒的轉(zhuǎn)動的彈簧，使得構(gòu)成本發(fā)明基礎(chǔ)的反作用裝置的差以一種簡易方式實現(xiàn)。
因此，優(yōu)選地，與第一反作用彈簧相反，繞索套筒在第一角方向上的轉(zhuǎn)動使?jié)L珠偏離止動位置。
優(yōu)選地，與第二反作用彈簧相反，在第二角方向上的繞索套筒的轉(zhuǎn)動以類似的方式使?jié)L珠偏離止動位置。
優(yōu)選地分度裝置包括滾珠承載盤，其安裝在外殼中并設(shè)置有至少一個徑向槽，所述滾珠安裝在所述徑向槽中，使得滾珠被第一反作用彈簧徑向向外推動，槽在滾珠承載盤的至少一側(cè)開口并具有使得滾珠在軸向上從滾珠承載盤突出的深度；分度裝置包括第一分度盤，安裝在外殼中朝向并靠近滾珠承載盤的位置，朝向滾珠所突出的一側(cè)，并設(shè)置有凹槽，凹槽依照由彼此交替的止動區(qū)和滑動區(qū)組成的路徑設(shè)置；
滾珠承載盤和第一分度盤中的一個位于與繞索套筒一體轉(zhuǎn)動的固定部件中，而它們中的另一個位于被設(shè)置為在轉(zhuǎn)動時鎖定于外殼的轉(zhuǎn)動部件中；第二反作用彈簧安裝在外殼中，以使第一分度盤和滾珠承載盤彼此相對地軸向偏置；從滾珠承載盤上的槽軸向地突出的滾珠，接合在第一分度盤上的凹槽中。
須指出的是，軸向、徑向以及周向的表示詞在本專利文件中始終參考繞索套筒的轉(zhuǎn)動軸線。
分度盤和滾珠承載盤之間的接合限定了繞索套筒必須占據(jù)的預(yù)定位置。該接合以一種簡單且非常有效和精確的方式，通過滾珠及其在滾珠承載盤上的槽中的接合和其在分度盤的凹槽中的接合而獲得。
優(yōu)選地，為獲得構(gòu)成本發(fā)明基礎(chǔ)的不對稱行為，中間止動區(qū)由依照止動方向(T)定向的止動壁確定，同一止動區(qū)的止動方向(T)和滑動方向(S)限定了不包含該裝置的主軸線(B)的銳角(β)。
在這一方式下，止動壁與半徑方向相底切，即，該壁的方向與半徑方向成銳角(大小很小，稍大于零度就足夠了)，且該銳角與滾珠的相對運動向背，該滾珠在周向上擠壓在該壁上。這樣的定向防止了由于繞索套筒的轉(zhuǎn)動作用而周向地擠壓在壁上的滾珠發(fā)生移動。
優(yōu)選地，滑動壁沿著滑動方向從止動區(qū)起，在整個相鄰的滑動區(qū)上延伸。
在這一方式下，該壁的方向與半徑方向成銳角，且該銳角朝向滾珠的相對運動，該滾珠在周向上擠壓在壁上。這樣的定向使得由于繞索套筒的轉(zhuǎn)動作用而周向地擠壓在壁上的滾珠可以順著壁本身在槽中向著滾珠承載盤的內(nèi)部移動。
優(yōu)選地，止動壁連續(xù)地與滑動壁相配合，它們在分度盤上形成凹槽的外部邊緣。該凹槽可以由對應(yīng)于外部邊緣的內(nèi)部邊緣限定為朝向內(nèi)部，也可以不限定為朝向內(nèi)部；然而，該內(nèi)部邊緣并不起作用。
優(yōu)選地，可以設(shè)置兩個相反的分度裝置，它們與位于其相對側(cè)的滾珠承載盤一起配合。為此目的，從而滾珠承載盤內(nèi)的槽在該盤的兩側(cè)開口，并具有使?jié)L珠自其兩側(cè)在軸向上從滾珠承載盤中突出來的深度；其中分度裝置還包括可與第一分度盤一體地轉(zhuǎn)動的第二分度盤，它安裝在外殼中與第一分度盤相對的一側(cè)、面向并靠近滾珠承載盤的位置，并具有鏡像地對應(yīng)于第一分度盤的凹槽的凹槽；且其中從滾珠承載盤的槽軸向突出的滾珠既接合在第一分度盤上的凹槽中，又接合在第二分度盤上的凹槽中。
兩個分度裝置的存在確保了裝置更平衡、更有效。
同樣地，優(yōu)選地通過使用兩個基本上平行操作并優(yōu)選地以180°對置的滾珠而不是一個滾珠來獲得更多的平衡性和有效性。使用更多數(shù)量的滾珠在理論上也是可行且有利的，這當(dāng)然是在分度盤上有容納凹槽的足夠的角度間隔時；這意味著在繞索套筒轉(zhuǎn)動小于120°(以便能夠設(shè)置三個滾珠)或甚至小于90°(對于四個滾珠)的情形下就必須能實現(xiàn)控制索在變速齒輪傳動機構(gòu)的極限位置之間的完整行程，否則需要提供繞索套筒的轉(zhuǎn)動與滾珠承載盤同分度盤(或多個分度盤)之間的相對角位移之間的不同于1∶1的傳動比，或者為不同滾珠提供錯開的作用平面。
優(yōu)選地，第一反作用彈簧可以僅僅是壓縮在滾珠和滾珠承載盤之間的螺旋彈簧，或者適當(dāng)?shù)毓潭ㄔ谠摫P上的片簧(或板簧)；在使用兩個相對的滾珠的情況下，優(yōu)選的是使用設(shè)置在兩個滾珠之間的單個的適當(dāng)成形的片簧。這些方案有效且構(gòu)造簡單。
優(yōu)選地，第二反作用彈簧是膜片式彈簧墊圈，由于其軸向上的體積適中，允許致動裝置的尺寸保持足夠小，同時即使在高應(yīng)力下仍然能提供彈性作用。


從參照附圖給出的優(yōu)選實施例的以下說明中，本發(fā)明的其他特點和優(yōu)點將變得更清楚。在這些附圖中圖1到圖9涉及前換檔機構(gòu)(左控制器)的控制索的致動裝置，而圖10到圖20涉及后換檔機構(gòu)(右控制器)的控制索的致動裝置，兩者都在結(jié)構(gòu)上與車閘的控制裝置相結(jié)合；更具體的是圖1是從騎車者的觀察點看到的安裝在直車把上的前換檔機構(gòu)(左控制器)的控制索的致動裝置的視圖；圖2是從圖1所示裝置下面看到的無把手的視圖；圖3是從圖1所示裝置上面看到的分解透視圖；圖4是從圖1所示裝置下面看到的倒置分解透視圖；圖5是圖1所示裝置的一些零件的透視圖；圖6a是圖1所示裝置的一些零件的平面圖；圖6b是類似于圖6a的平面圖，強調(diào)了圖1所示裝置的一些其它細(xì)節(jié)；
圖7是圖1所示裝置的零件的透視圖；圖8是圖5所示零件在運行條件下的側(cè)視圖；圖9類似于圖8，是在不同運行條件下的相同零件的側(cè)視圖；圖10是從騎車者的觀察點看到的安裝在直車把上的后換檔機構(gòu)(右控制器)的控制索的致動裝置的視圖；圖11是從圖10所示裝置下面看到的無車把的視圖；圖12是從圖10所示裝置上面看到的分解透視圖；圖13是從圖10所示裝置下面看到的倒置分解透視圖；圖14是圖10所示裝置的一些零件的透視圖；圖15是圖10所示裝置的一些零件的平面圖；圖16是從下面看到的圖10中的一些零件的平面圖，其中有些部分已被部分地除去或剖開，且向上致動桿處于靜止?fàn)顟B(tài)；圖17是從下面看到的圖10中的一些零件的平面圖，其中有些部分已被部分地除去或剖開，且向下致動桿處于靜止?fàn)顟B(tài)。
具體實施例方式
圖1至圖9表示作為本發(fā)明的第一實施例的前換檔機構(gòu)(未示出)的控制索K的致動裝置100。特別參考圖1和2，裝置100靠近車把M的左握把MS安裝；所示的車把M是直把手，通常用于山地車。當(dāng)然，如上所述，本發(fā)明裝置100的實施例不限于應(yīng)用到這種車把，也不限于在其左側(cè)安裝。
特別參考圖3和4，裝置100包括外殼102，其以常規(guī)方式固定到車把M上，例如通過具有帶箍105的支架101(其在所示例中也承載閘桿F，這在本發(fā)明的范圍之外，因此不予說明)。
在外殼102中設(shè)置有中心銷103，它們相對于外殼102固定并沿著軸線B延伸。下文中將解釋清楚的是，軸線B是構(gòu)成裝置100的各部分的主要基準(zhǔn)軸；所提及的所有表示方向的詞都將參考它，例如“軸向的”， “徑向的”，“周向的”，“直徑的”等等；同樣地，關(guān)于徑向的“向外”和“向內(nèi)”應(yīng)理解為從軸線B離開或朝向軸線B。還定義了關(guān)于軸線B的兩個相對的角方向，從裝置100的上面觀察，第一個角方向是順時針方向，第二個角方向是逆時針方向，以130和131表示；不過，須注意的是，在平面圖(圖2、圖6a，圖6b)和大部分透視圖(圖4、圖5、圖7)中裝置100是從下面觀察的。
在銷103上，繞索套筒104安裝成可以自由轉(zhuǎn)動，待致動的纜索K連接并纏繞其上。繞索套筒104具有柄腳106，它們?yōu)橐粋€部件或在任何情況下都是一體的，所述柄腳具有非對稱形狀，例如帶兩個齊平的壁106a的圓柱形，以便能夠使必須與繞索套筒104一體轉(zhuǎn)動的零件配合于其中。
實際上，在柄腳106上配合有一轉(zhuǎn)動的第一分度盤107，為此目的，該分度盤設(shè)置有形狀與柄腳106的截面相匹配的中心孔107a，例如，待有兩個平壁107b的圓柱形。在第一分度盤107和繞索套筒104之間至少配置有一個在軸向上被壓縮膜片式彈簧墊圈127(在所示例中有兩個襯片彈簧127)。
另外，在柄腳106上安裝有滾珠承載盤108；然而，該盤108并沒有以一體轉(zhuǎn)動的方式配合在柄腳106并因而配合在繞索套筒104上，而是另外具有不與柄腳106相干涉的中心孔108a。相反地，由于接合在外殼102的相應(yīng)的座102b中的兩個相對的徑向凸耳108b的作用，滾珠承載盤108安裝成鎖定于外殼102的轉(zhuǎn)動，固定于外殼102的銷102c上。
另外，在柄腳106上以這種方式配合有第二分度盤109，類似于盤107，其具有形狀與柄腳106的截面相匹配的中心孔109a，或者說是帶兩個平壁109b的圓柱形。
盤107、108和109以及同它們配合的周圍的零件，例如彈簧127，座102b，壁106b，一起形成用于裝置100的分度裝置。
還設(shè)置有用于減檔換檔機構(gòu)的驅(qū)動機構(gòu)112，其具有致動桿112a，所述致動桿具有以可轉(zhuǎn)動的方式配合在柄腳106上的環(huán)形內(nèi)部部分112b的致動桿112a，并通過彈性保持環(huán)114(屬于眾所周知的塞格爾環(huán)(Seger ring)類型)在軸向上保持于此，所述彈性保持環(huán)插在形成于柄腳106上的相應(yīng)環(huán)形座114a中。機構(gòu)112本質(zhì)上是常規(guī)的棘輪機構(gòu)，包括第一棘輪111，其由安裝在桿112a上的銷113支撐并與盤109的帶齒弧段126嚙合運轉(zhuǎn)；閉式彈簧135與棘輪111配合，把其推向并靠近帶齒弧段126的位置，以使得當(dāng)桿112a處于靜止位置時棘輪111不與帶齒弧段126相嚙合，而一旦桿112a被致動以執(zhí)行減檔時它們就嚙合起來。最后，為桿112a配置回復(fù)彈簧136。
此外，驅(qū)動機構(gòu)118用于增檔，其帶有致動桿118a。機構(gòu)118本質(zhì)上也是常規(guī)的棘輪機構(gòu)且包括安裝在柄腳106上的板115，其具有足夠?qū)拸亩粫c柄腳106相干涉的中心孔115a，并通過接合在形成于外殼102內(nèi)部的一個座102b內(nèi)的徑向凸耳115b鎖定在外殼102的轉(zhuǎn)動中。板115具有銷121，其上鉸接有桿118a和第二棘輪117；在操作中，棘輪117與帶齒套筒116相嚙合，該帶齒套筒116通過形狀與柄腳106截面相匹配的中心孔122以一體轉(zhuǎn)動的方式配合在繞索套筒104的柄腳106上，所述形狀例如帶兩個平壁122a的圓柱形；開式彈簧137與棘輪117配合，將其推向靠近帶齒套筒116的位置，以使得當(dāng)桿118a處于靜止位置時棘輪117不與帶齒套筒116相嚙合，而一旦桿118a被致動以執(zhí)行增檔時，它們就嚙合起來。最后，為桿118a配置回復(fù)彈簧132。
最后，還通過旋入軸向形成在柄腳106中的相應(yīng)的孔120a中的螺絲120，在柄腳106上安裝蓋119。
裝置100的分度裝置將在后面特別參考圖5至9進(jìn)行說明。
在滾珠承載盤108中形成有兩個向外部封閉、彼此相同并在直徑上相對的徑向槽108’，在每一個槽中可動地安放有一個相應(yīng)滾珠110；兩個滾珠110通過安裝在盤108中的單個片簧125彈性地向外偏置在槽108’中。槽108’在盤108的兩側(cè)開口，其厚度小于滾珠110的直徑，從而使?jié)L珠在軸向上從盤中突出來，如圖8和9中所能清楚地看到的那樣。
在分度盤107中形成有兩個彼此相同且在直徑上相對的凹槽123；兩個鏡象地一致的凹槽(也以附圖標(biāo)記107表示)形成在分度盤109中。
每個凹槽123具有能夠容納滾珠110或者從盤108的槽108’中突出來的部分這種滾珠的寬度和深度，并根據(jù)包含間隔有兩個滑動區(qū)134I和134II的三個止動區(qū)124I、124II、124III的路徑而設(shè)置。
在這種方式下，滾珠110通過第一部分和外殼102中的固定部件相嚙合，該固定部件由具有槽108’的滾珠承載盤108形成；該滾珠還通過第二部分和可與繞索套筒104一體轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動部件相接合，該轉(zhuǎn)動部件由帶有凹槽123的分度盤107和108形成。
中間的止動區(qū)124II由止動壁124IIa和滑動壁134IIa限定，沿著止動方向(以T表示)延伸第一部分，沿著滑動方向(以S表示)延伸第二部分。止動方向T和滑動方向S在它們之間限定銳角β，其并不包含止動區(qū)124II所經(jīng)過的半徑方向R，即，裝置100的主軸線B。因此，止動壁124IIa與半徑方向R相底切?；瑒颖?34IIa沿著滑動方向S從止動區(qū)124IIa起，在整個相鄰的滑動區(qū)上延伸。
凹槽123在末端封閉并朝向內(nèi)部；從而，它們由于止動區(qū)和滑動區(qū)的接續(xù)而規(guī)則地凹陷的連續(xù)的外部邊緣以及類似的內(nèi)邊緣限定。
第一止動區(qū)124I由凹槽123的初始端123a和滑動壁134Ia限定，在整個相鄰的滑動區(qū)134I上沿著滑動方向延伸。
最后的止動區(qū)124III由止動壁124IIIa和凹槽123的端點123b所限定。因此止動壁124IIIa與半徑方向R成底切。
有三個止動區(qū)的事實意味著(在下文描述操作過程時將看得更清楚)所述的裝置100是用于具有三種比率的換檔機構(gòu)。由于必須在帶有不同比率數(shù)量的換檔機構(gòu)(前換檔機構(gòu)帶有兩個，四個或更多冠形齒輪，或者后換檔機構(gòu)帶有兩個，四個或更多鏈輪)上進(jìn)行操作，必須設(shè)置同等數(shù)量的止動區(qū)。顯然，在任何情況下將保持第一和最后的止動區(qū)以及其間適當(dāng)數(shù)量的中間止動區(qū)。
以下特別參照其分度裝置說明裝置100的操作。
在本裝置的靜止情況下，當(dāng)騎車者沒有在上面進(jìn)行動作時，必須保持事先設(shè)定的換檔機構(gòu)的比率(例如中間檔)，即，纜索K必須既不纏繞在繞索套筒104上，也不從繞索套筒104上解繞。換句話說，即使受到由換檔機構(gòu)中現(xiàn)有的回復(fù)彈簧引起的施加在纜索K上的、要使得繞索套筒104在方向131上轉(zhuǎn)動的牽引力的控制，繞索套筒104，或者受到騎自行車所引起的顯然能夠在任何方向上發(fā)生的碰撞和沖擊的控制時，繞索套筒104也必須不發(fā)生轉(zhuǎn)動。
這通過分度裝置來實現(xiàn)。通過將一側(cè)的滾珠110阻塞在槽108’中而使另一側(cè)的滾珠接合在凹槽123的止動區(qū)中來防止繞索套筒104的轉(zhuǎn)動；并因此防止任何非徑向位移，接合。
由纜索K所傳遞的牽引力保證每個止動壁124IIa在方向131上擠靠在滾珠110上，但該壁的底切定位保證這樣的擠壓不會使阻塞在止動區(qū)124II中的滾珠110發(fā)生移位。然而，這種情形通過彈簧127防止了在分度盤107和109的分離方向上施加于它們之上的軸向擠壓；因此，彈簧127的尺寸必須設(shè)置為由它們施加的軸向擠壓足以避免兩個分度盤107和109的分離。在圖8中示出了分度盤107和109的這一閉合情形；從而，止動區(qū)中滾珠110的位置能限定止動位置，因為在該位置中滾珠使得盤107、108和109一體地轉(zhuǎn)動。
另一方面，由于碰撞等引起的反方向的應(yīng)力可能使得滑動壁134IIa在方向130上擠壓滾珠110。該擠壓傾向于把滾珠110推向槽108’的內(nèi)部，但彈簧125的彈性擠壓防止了這種移動，該彈簧必須恰當(dāng)?shù)卦O(shè)計尺寸。
于是彈簧125和127構(gòu)成了第一和第二反作用裝置，以便反作用于繞索套筒104的轉(zhuǎn)動。
現(xiàn)在假設(shè)騎車者執(zhí)行增檔。
對于增檔，騎車者作用在合適的桿118a上，以左手拇指在角方向130上按壓它。通過這樣做，第二棘輪117與帶齒套筒116相嚙合，推動它在角方向130上與繞索套筒104，它的柄腳106以及所有以一體轉(zhuǎn)動的方式與它配合的零件一起轉(zhuǎn)動；特別地，兩個分度盤107和109在方向130上轉(zhuǎn)動。
首先，須指出的是第一棘輪111不會阻礙盤109的轉(zhuǎn)動，因為在桿112a沒有被致動的情況下，棘輪111從盤109的帶齒弧段126脫離。
為實現(xiàn)繞索套筒104以及分度盤107和109在角方向130上的轉(zhuǎn)動，騎車者必須施加足夠大的力，以便克服向彈簧125的外部的徑向擠壓，通過滑動壁134IIa把滾珠110推向槽108’的內(nèi)部。在騎車者繼續(xù)作用在桿118a上時，隨著繞索套筒104的轉(zhuǎn)動，滾珠110穿過滑動區(qū)134II，最后到達(dá)它們所在的止動區(qū)124III的高度，仍然被彈簧125擠壓。在該位置滾珠110保持不動，就像剛才所述的，即使騎車者中斷他的動作以后仍然保持新的比率。釋放的桿118a由于回復(fù)彈簧132的作用回到原來的位置。
可以注意到，基本上在所有增檔過程中，騎車者必須既要克服由換檔機構(gòu)的回復(fù)彈簧施加在纜索K上的牽引力，又要克服由彈簧125施加在滾珠110上的反作用力。
優(yōu)選地，為使得增檔平穩(wěn)，由彈簧125施加在兩個滾珠110上的反作用力相對較低，其值為例如由彈簧127施加的軸向推力的1/20。
在已經(jīng)給出的有關(guān)例子中，其中初始條件是帶有三個比率的裝置的中間比率，顯然增檔僅能從一個比率到達(dá)一個相鄰的不同比率(即前換檔機構(gòu)是較長比率的例示情形)。另一方面，在初始條件允許的情況下(例如，在考慮帶有三個比率裝置100中，當(dāng)從最短的比率開始時)，騎車者的動作可以一直進(jìn)行直到獲得兩倍或多倍變速。在這種情況下，騎車者應(yīng)意識到在換檔所需的力瞬時減少時即到達(dá)第一相鄰比率，因為在滾珠110從滑動區(qū)134I到止動區(qū)124II發(fā)生位移的時刻彈簧125不是阻礙而是幫助騎車者把滾珠110徑向向外推動；在這一瞬間，騎車者可決定保持這種比率并從而通過釋放桿118a中斷他/她的動作，或繼續(xù)執(zhí)行他/她的動作直到實現(xiàn)下一個比率。
在圖6b中，在從較低的比率到中間比率(B1)和從中間比率到較高的比率(B2)的增檔過程中，一個滾珠110在凹槽123中的有關(guān)路徑由B1和B2表示。
對于減檔，例如從中間比率開始，騎車者相反地作用在桿112a上，以食指在角方向131上拉動它。這樣做使得第一棘輪111與分度盤109的帶齒弧段126相嚙合，推動繞索套筒104與它的柄腳106以及所有以一體轉(zhuǎn)動的方式與它相配合的零件一起在角方向131上轉(zhuǎn)動；特別地，分度盤107和帶齒套筒116在方向131上轉(zhuǎn)動。
首先必須指出的是，第二棘輪117不會妨礙帶齒套筒116的轉(zhuǎn)動，因為在沒有桿118a被致動的情況下，棘輪117從帶齒套筒116脫離。
在騎車者的該動作過程中，由于止動區(qū)124II的底切止動壁124IIa的作用，滾珠110不能向后穿過凹槽123的路徑B1。另一方面，在這些條件下，騎車者保證了滾珠110擠壓在止動壁124IIa上，促使形成施加在分度盤107和109上的、在它們的分離方向上反抗彈簧127的軸向擠壓。如果騎車者施加足夠的牽引力以克服軸向彈簧127的反作用，分度盤107和109就從圖8中的閉合情形變成圖9中的展開情形。因此在這種情形下，滾珠110就從凹槽123中出來并由于在槽108’中的接合防止了進(jìn)一步向外的徑向位移，順著圓周路徑A2的弧形上到止動區(qū)124I，在此它們處于彈簧127的軸向擠壓位置之下。在該位置滾珠110保持不動，如剛才所述，即使是騎車者中斷他的動作也能保持新的比率。釋放的桿112a由于回復(fù)彈簧136的作用回到原來的位置。
在減檔中，利用與用于增檔的相同的方法，可以得到多倍變速。
可以注意到，基本上在所有減檔過程中，騎車者受助于由換檔機構(gòu)的回復(fù)彈簧施加到纜索K上的牽引力，但必須既克服由盤107和109上的彈簧127所施加的反作用力(在變速的初始步驟)，又(在整個變速過程中)克服滾珠110和兩個盤107及109之間的摩擦力。必須指出的是，盡管存在滾珠，但該摩擦力基本上是滑動摩擦力而不是滾動摩擦力，因為盤107上的每個滾珠的結(jié)合與盤109上的相反，這實際上防止了滾珠110的轉(zhuǎn)動。該摩擦力的值可以通過設(shè)計彈簧127的尺寸的方式來適當(dāng)?shù)剡x擇，彈簧127確定了壓力，通過該壓力盤107和109中的一個被壓向另外一個；通過該方法，能夠特別保證該摩擦力平衡并克服由換檔機構(gòu)的彈簧通過纜索K施加的回復(fù)力，以便獲得主動的換檔機構(gòu)控制。
圖10至17表示作為本發(fā)明的第二實施例的后換檔機構(gòu)(未示出)的控制索K的致動裝置200。特別參考圖10、11和12，裝置200靠近車把M的右握把MD安裝；所示的車把M在本例中也是直把，通常用于山地車。當(dāng)然，和描述裝置100時所述的一樣，本發(fā)明裝置200的實施例不限于應(yīng)用到這種車把，也不限于在其右側(cè)安裝。
特別參考圖13，裝置200包括外殼202，其以常規(guī)方式固定到車把M上，例如通過具有帶箍205的支架201(其在所示例中也承載閘桿F，這在本發(fā)明的范圍之外因此不予說明)。
在外殼202中設(shè)置有與外殼202固定在一起并沿著軸線B延伸的中心銷203。就像在裝置100的實施例中的情形一樣，軸線B是構(gòu)成裝置200的各部分的主要基準(zhǔn)軸；將提及的所有表示方向的詞，例如“軸向的”，“徑向的”，“周向的”，“直徑的”等等都參考它；同樣地，關(guān)于徑向的“向外”和“向內(nèi)”應(yīng)理解為從軸線B離開或朝向軸線B。關(guān)于軸線B還定義了兩種相反的角方向，以230和231表示，從裝置200的上面觀察，第一個是順時針方向，第二個是逆時針方向；不過，須注意的是，在平面圖(圖11以及從圖15至圖17)和大部分透視圖(圖13、圖14)中裝置200是從下面觀察的。
在銷203上，繞索套筒204安裝成可以自由轉(zhuǎn)動，待致動的纜索K連接并纏繞其上。繞索套筒204具有柄腳206，它們?yōu)橐粋€部件或在任何情況下都是一體的，所述柄腳具有非對稱形狀，例如帶兩個齊平的壁206a的圓柱形，以便能夠使必須與繞索套筒204一起一體地轉(zhuǎn)動的零件配合于其中。
在柄腳206上安裝了分度盤270；該盤270沒有以一體地轉(zhuǎn)動的方式配合在柄腳206以及繞索套筒204上，而是另外具有不與柄腳206相干涉的中心孔208a。相反地，由于接合在外殼202的相應(yīng)的座202b中的兩個相反的徑向凸耳208b的作用，滾珠承載盤270安裝成在固定于外殼202的銷202c上鎖定于外殼202的轉(zhuǎn)動中。在分度盤270和繞索套筒204之間至少設(shè)置有一個在軸向上受到壓縮的膜片式彈簧墊圈227(在所示例中有兩個襯片彈簧227)。
另外，在柄腳206上還配合有一體地轉(zhuǎn)動的滾珠承載盤280，該滾珠承載盤為用于該目的而設(shè)置有形狀與柄腳206的截面相匹配的中心孔280a，即，帶有兩個平的壁280b的圓柱形。
盤270和280，以及同它們配合的周圍的零件，例如彈簧227，座202b，壁280b，一起形成用于裝置200的分度裝置。
還設(shè)置有用于減檔的驅(qū)動機構(gòu)212，其具有帶環(huán)形內(nèi)部部分212b的致動桿212a，所述環(huán)形內(nèi)部部分以可轉(zhuǎn)動的方式配合在柄腳206上并在軸向上通過彈性保持環(huán)214(一般稱為塞格爾環(huán)(Seger ring)類型的)保持于此，所述致動桿插在形成在柄腳206上的相應(yīng)環(huán)形座214a中。機構(gòu)212本質(zhì)上是常規(guī)的棘輪機構(gòu)，包括第一棘輪211，其由安裝在桿212a上的銷213支撐并在操作中與滾珠承載盤280的帶齒弧段276相接合；閉式彈簧235與棘輪211配合，把其推向靠近帶齒弧段276的位置，當(dāng)桿212a處于靜止位置時棘輪211不與帶齒弧段276相嚙合，而一旦桿212a被致動以執(zhí)行減檔時它們就嚙合起來。最后，為桿212a配置回復(fù)彈簧236。
此外，驅(qū)動機構(gòu)218用于增檔，其具有致動桿218a。機構(gòu)218本質(zhì)上也是常規(guī)的棘輪機構(gòu)且包括安裝在柄腳206上的板215，其具有足夠?qū)捯蚨粫c柄腳206相干涉的中心孔215a，并通過嚙合于形成在外殼202內(nèi)部的一個座202b中的徑向凸耳215b而鎖定在外殼202中的轉(zhuǎn)動。板215承載有銷221，其上鉸接有桿218a和第二棘輪217；在操作中，棘輪217與帶齒套筒216相嚙合，帶齒套筒216通過形狀與柄腳206的截面相匹配的中心孔222(在圖中沒有強調(diào)出來)一體地轉(zhuǎn)動地配合在繞索套筒204的柄腳206上，所述形狀例如帶兩個齊平的壁的圓柱形；開式彈簧(在圖中沒有強調(diào)出來)與棘輪217配合，將其推向靠近帶齒套筒216的位置，當(dāng)桿218a處于靜止位置時棘輪217不與帶齒套筒216相嚙合，而一旦桿218a被致動以執(zhí)行增檔時，它們就嚙合起來。最后，為桿218a配置回復(fù)彈簧232。
最后，通過旋入軸向形成在柄腳206中相應(yīng)的孔220a中的螺絲220，還在柄腳206上安裝蓋219。
裝置200的分度裝置將在下文特別參考圖14和15進(jìn)行說明。
在滾珠承載盤280中形成有兩個各朝向外部和朝向內(nèi)部封閉、彼此相同并在直徑上相對的徑向槽280’，在每一個槽中可動地容納有一個滾珠210；兩個滾珠210被相應(yīng)的螺旋彈簧275在槽280’中彈性地向外偏置，該彈簧安裝在盤280的相同的槽280’中并壓縮在滾珠210和內(nèi)部徑向支座281之間。槽280’在盤280的一側(cè)面向分度盤270開口，且其深度小于滾珠210的直徑，從而滾珠在軸向上突出來。
在分度盤270中形成有兩個彼此相同且在直徑上相對的凹槽273；該兩個凹槽延伸略小于180°，并因而象是配合起來。
每個凹槽273具有能夠容納從盤280的槽280’中突出來的滾珠210或者部分此滾珠210的深度，并根據(jù)由間隔有九個滑動區(qū)(編號從234I至234IX)的十個止動區(qū)(編號從174I到174X)組成的路徑而設(shè)置。
在這種方式下，滾珠210在第一側(cè)與外殼202中的固定部件相接合，該固定部件由帶凹槽273的分度盤270形成；該滾珠在第二側(cè)與和繞索套筒204一體地轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動部件相接合，該轉(zhuǎn)動部件由具有槽280’的滾珠承載盤280形成。
中間止動區(qū)，例如區(qū)域274VII(但對于所有從274II到274IX的區(qū)域也是一樣)，由止動壁274VIIa和滑動壁234VIIa限定，沿著止動方向(以T表示)延伸第一部分，沿著滑動方向(以S表示)延伸第二部分。止動方向T和滑動方向S在它們之間限定了銳角β，該銳角并不包含止動區(qū)274VII所經(jīng)過的半徑方向R，即，裝置100的主軸線B。因此，止動壁274VII與半徑方向R底切?；瑒颖?34VIIa從止動區(qū)274VII起沿著滑動方向S在整個相鄰的滑動區(qū)234VII上延伸。
凹槽223在末端不封閉，也不朝向內(nèi)部；因此它們形成連續(xù)的外部邊緣，而沒有類似的內(nèi)部邊緣，所述外部邊緣由于止動區(qū)和滑動區(qū)的接續(xù)而規(guī)則地凹陷。
第一止動區(qū)274I以類似于其他區(qū)域的方式由止動壁274Ia和滑動壁234Ia限定，沿著滑動方向在整個相鄰的滑動區(qū)234I上延伸。
以同樣的方式，最后的止動區(qū)274X由止動壁274Xa和滑動壁234Xa限定，在滑動方向上延伸。
有十個止動區(qū)的事實意味著所述的裝置200是用于一種具有十種比率的換檔機構(gòu)，其顯然是后換檔機構(gòu)。如果必須要操作帶有不同比率數(shù)量的換檔機構(gòu)，那么就必須設(shè)置同等數(shù)量的止動區(qū)。顯然，在任何情況下將保持第一和最后的止動區(qū)以及其間適當(dāng)數(shù)量的中間止動區(qū)。
以下說明裝置200的操作過程，特別是涉及其分度裝置。
在裝置的靜止條件下，當(dāng)騎車者沒有對其進(jìn)行動作時，必須保持事先設(shè)定的換檔機構(gòu)比率(例如第七檔)，即，纜索K必須既不纏繞在繞索套筒204上，也不從繞索套筒204上解繞。換句話說，即使受到由換檔機構(gòu)中現(xiàn)有的回復(fù)彈簧引起的施加在纜索K上的、要使繞索套筒204在方向231上轉(zhuǎn)動的牽引力的控制，以及受到騎自行車所引起的顯然能夠在任何方向上發(fā)生的碰撞和沖擊的控制時，繞索套筒204也必須不發(fā)生轉(zhuǎn)動。
這通過分度裝置來實現(xiàn)。通過使?jié)L珠210在一側(cè)阻塞槽280’而在另一側(cè)接合在凹槽223的止動區(qū)234VII中來防止繞索套筒204的轉(zhuǎn)動。
由纜索K所傳遞的牽引力保證每個止動壁234VIIa都在方向231上擠靠在滾珠210上，但該壁234VIIa的底切定位保證這樣的擠壓不會使阻塞在止動區(qū)234VIIa中的滾珠210發(fā)生移位。然而，這種情形確定了在分度盤270和滾珠夾持器280上的分離方向上施加于它們之上的軸向擠壓，而彈簧227防止了它們的分離；因此，彈簧227必須以這樣的方式確定尺寸由它們施加的軸向擠壓足以避免兩個分度盤270和280的分離。從而，止動區(qū)中滾珠210的位置能確定在止動位置，因為在該位置滾珠使盤270和280一體地轉(zhuǎn)動。
由于碰撞等引起的反方向的應(yīng)力可能在另一方面使得滑動壁234VIIa在方向230上擠壓滾珠210。該擠壓傾向于把滾珠210推向槽208’的內(nèi)部，但彈簧225的彈性擠壓可以防止這種移動，該彈簧必須恰當(dāng)?shù)卦O(shè)計尺寸。
于是彈簧227和275分別構(gòu)成了第一和第二反作用裝置，以便阻遏繞索套筒204的轉(zhuǎn)動。
現(xiàn)在假設(shè)騎車者執(zhí)行增檔(例如，向下的較低比率，涉及控制后換檔機構(gòu))。
對于增檔，騎車者操作合適的桿218a上，以右手拇指在角方向230上按壓它。通過這樣做，第二棘輪217與帶齒套筒216相嚙合，推動它在角方向230上與繞索套筒204、其柄腳206以及所有一體地轉(zhuǎn)動地與其配合的零件一起轉(zhuǎn)動；特別地，滾珠承載盤280在方向230上轉(zhuǎn)動。
首先，須注意的是第一棘輪211不會阻礙盤280的轉(zhuǎn)動，因為在桿212a沒有被致動的情況下，棘輪211與盤280的帶齒弧段276相脫離。
為實現(xiàn)繞索套筒204以及滾珠承載盤280在角方向230上的轉(zhuǎn)動，騎車者必須施加足夠大的力，以便克服向著彈簧225外部的徑向擠壓，通過滑動壁234VIIa把滾珠210推向槽208’的內(nèi)部。在騎車者持續(xù)作用在桿218a的同時，隨著繞索套筒204的轉(zhuǎn)動，滾珠210穿過滑動區(qū)234VII，最終到達(dá)止動區(qū)274VIII的高度，也就是它們定位的地方，也受到彈簧275的擠壓。在該位置，滾珠210保持不動，就像剛才所述的，即使騎車者中斷他的動作以后仍然保持新的比率。釋放的桿218a由于回復(fù)彈簧232的作用回到原來的位置。
可以注意到，在所有增檔的基本過程中，騎車者必須既克服由換檔機構(gòu)的回復(fù)彈簧施加在纜索K上的牽引力，又要克服由彈簧275施加在滾珠210上的反作用力。
優(yōu)選地，為使得增檔平穩(wěn)，由彈簧275施加在兩個滾珠210上的反作用力相對較低，值為例如小于由彈簧227施加的軸向推力的1/20。
在本例中，其中初始條件所允許的是，類似僅考慮換檔機構(gòu)在第七比率的情形，騎車者可以一直動作，直到實現(xiàn)兩倍或多倍變速。在這種情況下，當(dāng)換檔所需的力瞬時減少時，騎車者就會意識到到達(dá)了第一相鄰比率，因為在滾珠210從滑動區(qū)234VII移動到止動區(qū)274VIII時彈簧275不是反作用于騎車者而是幫助騎車者，把滾珠210徑向向外推動；在這一瞬間，騎車者可決定保持這種比率并因而通過釋放桿218a中斷他/她的動作，或繼續(xù)進(jìn)行他/她的動作直到獲得下一個比率。
對于減檔，例如從第七比率開始，騎車者相反地作用在桿212a上，以食指在角方向231上拉動該桿。這樣做使得第一棘輪211與滾珠承載盤280的帶齒弧段276相嚙合，推動繞索套筒204與它的柄腳206以及所有一體轉(zhuǎn)動地與其相配合的零件一起在角方向231上轉(zhuǎn)動；特別地，帶齒套筒216在方向231上轉(zhuǎn)動。
首先必須指出的是，第二棘輪217不會妨礙帶齒套筒216的轉(zhuǎn)動，因為在沒有桿218a被致動的情況下，棘輪217從帶齒套筒216脫離。
在騎車者的該動作過程中，滾珠210擠壓在止動壁274VIIa上，促使在分度盤270和滾珠承載盤280上的分離方向上形成施加于其上的軸向擠壓，彈簧227阻礙該軸箱擠壓。如果騎車者施加足夠的牽引力以克服軸向彈簧227的反作用，盤270和280就從閉合情形變成打開情形。因此在這種情形下，滾珠210就從凹槽273中出來并由于在槽208’中的接合而防止了進(jìn)一步向外的軸向位移，順著圓周路徑的弧形上到止動區(qū)274VI，在這里它們處于彈簧227的軸向擠壓位置之下。在該位置滾珠210保持不動，如剛才所述，即使是騎車者中斷他的動作也能保持新的比率。釋放的桿212a由于回復(fù)彈簧236的作用回到原來的位置。
在減檔中，利用與用于增檔的相同的方法，可以實現(xiàn)多倍換檔。
可以注意到，基本上在所有減檔的過程中，騎車者受助于由換檔機構(gòu)的回復(fù)彈簧施加到纜索K上的牽引力，但必須既克服由盤270和280上的彈簧227所施加的反作用力(在變速的初始步驟)，又(在整個變速過程中)克服滾珠210和兩個盤270及280之間的摩擦力。必須指出的是，盡管存在滾珠，但該摩擦力基本上是滑動摩擦力而不是滾動摩擦力，由于盤270上的每個滾珠的結(jié)合與盤280上的相反，因此實際上防止了滾珠210的轉(zhuǎn)動。該摩擦力的值可以通過適當(dāng)設(shè)計決定壓力的彈簧227的尺寸的方式來適當(dāng)?shù)剡x擇，通過該壓力盤270和280中的一個被壓向另外一個；通過該方法，能夠特別保證該摩擦力平衡并克服由換檔機構(gòu)的彈簧通過纜索K施加的回復(fù)力，以便獲得主動的換檔機構(gòu)控制。
以上概述了本發(fā)明的兩個實施例的例子，但是當(dāng)然也可以是其它實施例。下文將給出一些提示，其無論如何不能作狹義的理解。
裝置可以像裝置100一樣具有兩個分度盤，但卻像裝置200中所述的一樣是靜止的盤并具有轉(zhuǎn)動的滾珠承載盤?；蛘哐b置可以像裝置200一樣僅有一個分度盤，但卻像裝置100中所述的一樣是轉(zhuǎn)動的盤并具有靜止的滾珠承載盤。
另一裝置可以沒有用來控制后面的或前面的換檔機構(gòu)的特征，唯一的限制是止動區(qū)的數(shù)量。
驅(qū)動機構(gòu)的棘輪作用于其上的帶齒的弧段可以形成在與繞索套筒一起轉(zhuǎn)動的構(gòu)件的任何零件上，可以是已有的用于其它功能的零件(就像裝置200的滾珠承載盤280)或額外的盤。
把滾珠徑向地向外推擠的第一反作用彈簧可以是各種類型的(卷簧，片簧或其它類型)，與裝置的其他特性無關(guān)。
把一個盤背向另外一個軸向地推擠的第二反作用膜片式彈簧也可以由不同的彈性系統(tǒng)代替，例如卷簧組，彈性體環(huán)組，等等。
滾珠可以由不是轉(zhuǎn)動而是滑動的零件(滑塊或推桿)所代替，這隨之帶來摩擦力的增加。在這種情況下，有利的是滑動構(gòu)件可以與第一反作用彈簧成一體或者與第一反作用彈簧是一個部件。因此，在前面的說明和接下來的權(quán)利要求中，“滾珠”一詞不應(yīng)局限為嚴(yán)格意義上的球形的幾何形狀，也必須包括在本發(fā)明的范圍之內(nèi)并用于本發(fā)明目的的任何其它功能上等同的形狀。
權(quán)利要求
1.一種用于自行車換檔機構(gòu)的控制索(K)的致動裝置(100；200)，包括外殼(102；202)，所述外殼用于連接自行車的車把(M)，繞索套筒(106；206)，所述繞索套筒可以在外殼(102；202)中繞該裝置的主軸線(B)進(jìn)行角運動，第一驅(qū)動機構(gòu)(112；212)，該驅(qū)動機構(gòu)作用在繞索套筒(106；206)上以使其在第一角方向(131；231)上轉(zhuǎn)動，第二驅(qū)動機構(gòu)(118；218)，該驅(qū)動機構(gòu)作用在繞索套筒(106；206)上以使其在與第一角方向(131；231)相反的第二角方向(130；230)上轉(zhuǎn)動，分度裝置(110、107、108、109、108’、123、125、127；210、270、280、280’、223、275、227)，所述分度裝置用于以可拆卸的方式將繞索套筒(106；206)保持在預(yù)定角位置上，其特征在于，所述分度裝置包括第一反作用裝置(125；275)，所述第一反作用裝置用于在第一方向(131；231)上反作用于繞索套筒(106；206)的轉(zhuǎn)動，不同于第一反作用裝置(125；275)的第二反作用裝置(127；227)，所述第二反作用裝置用于在第二方向(130；230)上反作用于繞索套筒(106；206)的轉(zhuǎn)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置(100；200)，其特征在于，第一反作用裝置(125；275)以不同于第二反作用裝置(127；227)的方式反作用于繞索套筒(106；206)的轉(zhuǎn)動。
3.根據(jù)前面任何一項權(quán)利要求所述的裝置(100；200)，其特征在于，第一(125；275)和/或第二反作用裝置(127；227)以獨立于繞索套筒(106；206)本身的角位置的方式反作用于繞索套筒(106；206)的轉(zhuǎn)動。
4.根據(jù)前面任何一項權(quán)利要求所述的裝置(100；200)，其特征在于分度裝置包括至少一個滾珠(110；210)，所述滾珠既與和外殼(102；202)成一體的固定部件(108；270)相接合又與和繞索套筒(106；206)一體地轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動部件(107，109；280)相接合；第一反作用裝置包括第一反作用彈簧(125；275)，該彈簧作用于滾珠(110；210)上以將其保持在止動位置，從而使得固定部件(108；270)和轉(zhuǎn)動部件(107，109；280)一體地轉(zhuǎn)動；第二反作用裝置包括第二反作用彈簧(127；227)，該彈簧作用于滾珠(110；210)上以將其保持在止動位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置(100；200)，其特征在于，與第一反作用彈簧(125；275)相反的是，繞索套筒(106；206)在第一角方向(131；231)上的轉(zhuǎn)動偏壓滾珠(110；210)，使其離開止動位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置(100；200)，其特征在于，與第二反作用彈簧(127；227)相反的是，繞索套筒(106；206)在第二角方向(130；230)上的轉(zhuǎn)動偏壓滾珠(110；210)，使其離開止動位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6中任何一項所述的裝置(100；200)，其特征在于分度裝置包括滾珠承載盤(108；280)，所述滾珠承載盤安裝在外殼(102；202)中并設(shè)置有至少一個徑向槽(108’；280’)，所述滾珠(110；210)安裝在所述徑向槽(108’；280’)中，以使得滾珠(110；210)被第一反作用彈簧(125；275)徑向地向外推動，槽(108’；280’)在滾珠承載盤(108；280)的至少一側(cè)開口并具有使?jié)L珠(110；210)在軸向上從滾珠承載盤(108；280)突出的深度；分度裝置包括第一分度盤(107；270)，所述第一分度盤安裝在外殼(102；202)中靠近滾珠承載盤(108；280)的界面位置，朝向滾珠(110；210)所突出的一側(cè)，并設(shè)置有凹槽(123；273)，所述凹槽根據(jù)由彼此交替的止動區(qū)(124I-124III；274I-274X)和滑動區(qū)(134I-134II；234I-234X)組成的形式設(shè)置；滾珠承載盤(108；280)和第一分度盤(107；270)中的一個位于固定部件中，該固定部件安裝成與繞索套筒(106；206)一體地轉(zhuǎn)動，而它們中的另一個位于轉(zhuǎn)動部件中，該轉(zhuǎn)動部件安裝成在外殼(102；202)的旋轉(zhuǎn)中鎖定；第二反作用彈簧(127；227)安裝在外殼(102；202)中以使第一分度盤(107；270)和滾珠承載盤(108；280)彼此相對地軸向偏置；從滾珠承載盤(108；280)上的槽(108’；280’)軸向地突出的滾珠(110；210)，接合在第一分度盤(107；270)上的凹槽中。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置(100；200)，其特征在于，止動區(qū)(124I-124III；274II-274X)的中間部分(124II；274II-274IX)由根據(jù)一個止動方向(T)定向的止動壁(124IIa；274IIa-274IXa)和根據(jù)一個滑動方向(S)定向的滑動壁(134IIa；234IIa-234IXa)確定，同一止動區(qū)的止動方向(T)和滑動方向(S)限定一個銳角(β)，該銳角并不包含裝置(100；200)的主軸線(B)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置(100；200)，其特征在于，滑動壁(134IIa；234IIa-234IXa)從止動區(qū)(124II；274II-274IX)起沿著滑動方向(S)在整個相鄰的滑動區(qū)(134II；234II-234IX)上延伸。
10.根據(jù)權(quán)利要求8和9所述的裝置(100；200)，其特征在于，止動壁(124IIa；274IIa-274IXa)接續(xù)地與滑動壁(134IIa；234IIa-234IXa)相配合，這種連續(xù)的配合在分度盤(107；270)上形成凹槽(123；223)的外部邊緣。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置(100)，其特征在于，分度盤(107)上的凹槽(123)由對應(yīng)于外部邊緣的內(nèi)部邊緣向內(nèi)限定。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置(200)，其特征在于，分度盤(270)上的凹槽(223)不由任何內(nèi)部邊緣向內(nèi)限定。
13.根據(jù)權(quán)利要求7至12中任意一項所述的裝置(100)，其特征在于，滾珠承載盤(108)內(nèi)的槽(108’)在該盤(108)的兩側(cè)開口，并具有使?jié)L珠(110)由其兩側(cè)在軸向上從滾珠承載盤(108)突出的深度；其中分度裝置還包括與第一分度盤(107)一體地轉(zhuǎn)動的第二分度盤(109)，所述第二分度盤安裝在外殼(102)中與第一分度盤(107)相對的一側(cè)、靠近滾珠承載盤(108)的界面位置，并具有鏡像對應(yīng)于第一分度盤(107)的凹槽的凹槽(123)；且其中從滾珠承載盤(108)的槽(108’)軸向突出的滾珠(110)既接合在第一分度盤(107)上的凹槽(123)中，又接合在第二分度盤(109)上的凹槽(123)中。
14.根據(jù)權(quán)利要求7至13中任意一項所述的裝置(100)，其特征在于，固定部件包括滾珠承載盤(108)而轉(zhuǎn)動部件包括第一分度盤(107)。
15.根據(jù)權(quán)利要求7至13中任意一項所述的裝置(200)，其特征在于，轉(zhuǎn)動部件包括滾珠承載盤(280)而固定部件包括第一分度盤(270)。
16.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置(100；200)，其特征在于，分度裝置包括另一滾珠(110；210)，所述滾珠既與固定部件(108；270)相接合又與轉(zhuǎn)動部件(107，109；280)相接合。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置(200)，其特征在于，分度裝置還包括另一第一反作用彈簧(275)，該彈簧作用在所述另一滾珠(110；210)上以將其保持在止動位置，使得轉(zhuǎn)動部件(280)和固定部件(270)一體地轉(zhuǎn)動。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的裝置(100；200)，其特征在于，與第一反作用彈簧(125)或與所述的另一第一反作用彈簧(275)相反的是，繞索套筒(106；206)在第一角方向(131；231)上的轉(zhuǎn)動偏壓另一滾珠(110；210)，使其離開止動位置。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置(100；200)，其特征在于，與第二反作用彈簧(127；227)相反的是，繞索套筒(106；206)在第二角方向(130；230)上的轉(zhuǎn)動偏壓所述的另一滾珠(110；210)，使其離開止動位置。
20.根據(jù)權(quán)利要求16至19中任意一項所述的裝置(100；200)，其特征在于分度裝置包括滾珠承載盤(108；280)，該滾珠承載盤安裝在外殼(102；202)中并設(shè)置有至少兩個徑向槽(108’；280’)，在每個所述徑向槽(108’；280’)中安裝一個所述滾珠(110；210)，使得每個滾珠(110；210)由相應(yīng)的第一反作用彈簧(125；275)徑向地向外推動，槽(108’；280’)在滾珠承載盤(108；280)的至少一側(cè)開口并具有使?jié)L珠(110；210)在軸向上從滾珠承載盤(108；280)突出的深度；分度裝置包括第一分度盤(107；270)，該分度盤安裝在外殼(102；202)中靠近滾珠承載盤(108；280)的界面位置，朝向滾珠(110；210)所突出的一側(cè)，并設(shè)置有彼此相同的凹槽(123；223)，凹槽根據(jù)由彼此交替的止動區(qū)(124I-124III；274I-274X)和滑動區(qū)(134I-134II；234I-234X)組成的形式設(shè)置；滾珠承載盤(108；280)和第一分度盤(107；270)中的一個位于轉(zhuǎn)動部件中，該轉(zhuǎn)動部件安裝成與繞索套筒(106；206)一體地轉(zhuǎn)動，而它們中的另一個位于固定部件中，該固定部件安裝成鎖定在外殼(102；202)的旋轉(zhuǎn)中；第二反作用彈簧(127；227)安裝在外殼(102；202)中，以便將第一分度盤(107；270)和滾珠承載盤(108；280)彼此相對地軸向偏壓在一起；從滾珠承載盤(108；280)上的槽(108’；280’)軸向地突出的滾珠(110；210)分別接合在第一分度盤(107；270)上的兩個凹槽(123；223)中。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置(100；200)，其特征在于，止動區(qū)(124I-124III；274II-274X)的中間部分(124II；274II-274IX)由根據(jù)一個止動方向(T)定向的止動壁(124IIa；274IIa-274IXa)和根據(jù)一個滑動方向(S)定向的滑動壁(134IIa；234IIa-234IXa)確定，同一止動區(qū)的止動方向(T)和滑動方向(S)限定一個銳角(β)，該銳角并不包含裝置(100；200)的主軸線(B)。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置(100；200)，其特征在于，滑動壁(134IIa；234IIa-234IXa)從止動區(qū)(124II；274II-274IX)起沿著滑動方向(S)在整個相鄰的滑動區(qū)(134II；234II-234IX)上延伸。
23.根據(jù)權(quán)利要求21或22所述的裝置(100；200)，其特征在于，止動壁(124IIa；274IIa-274IXa)接續(xù)地與滑動壁(134IIa；234IIa-234IXa)相配合，這種連續(xù)配合在分度盤(107；270)上形成凹槽(123；223)的外部邊緣。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的裝置(100)，其特征在于，分度盤(107)上的凹槽(123)由對應(yīng)于外部邊緣的內(nèi)部邊緣向內(nèi)限定。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的裝置(200)，其特征在于，分度盤(270)上的凹槽(223)不由任何內(nèi)部邊緣向內(nèi)限定。
26.根據(jù)權(quán)利要求20至25中任意一項所述的裝置(100)，其特征在于滾珠承載盤(108)上的槽(108’)在該盤(108)的兩側(cè)開口，并具有使?jié)L珠(110)由其兩側(cè)在軸向上從滾珠承載盤(108)中突出來的深度；其中分度裝置還包括與第一分度盤(107)一體地轉(zhuǎn)動的第二分度盤(109)，該盤安裝在外殼(102)中與第一分度盤(107)相對的一側(cè)、靠近滾珠承載盤(108)的界面位置，并具有鏡像對應(yīng)于第一分度盤(107)的凹槽的凹槽(123)；且其中從滾珠承載盤(108)的槽(108’)軸向突出的滾珠(110)既接合在第一分度盤(107)上的凹槽(123)中，又接合在第二分度盤(109)上的凹槽(123)中。
27.根據(jù)權(quán)利要求20至26中任意一項所述的裝置(100)，其特征在于，固定部件包括滾珠承載盤(108)而轉(zhuǎn)動部件包括第一分度盤(107)。
28.根據(jù)權(quán)利要求20至26中任意一項所述的裝置(200)，其特征在于，轉(zhuǎn)動部件包括滾珠承載盤(280)而固定部件包括第一分度盤(270)。
29.根據(jù)權(quán)利要求4至28中任意一項所述的裝置(200)，其特征在于，第一反作用彈簧是壓縮在滾珠(210)和滾珠承載盤(280)上的一個支座(281)之間的一個螺旋彈簧(275)。
30.根據(jù)權(quán)利要求4至28中任意一項所述的裝置(100)，其特征在于，第一反作用彈簧是安裝在滾珠承載盤(108)上并作用在滾珠(110)上的片簧。
31.根據(jù)權(quán)利要求14至28中任意一項所述的裝置(100)，其特征在于，第一反作用彈簧是安裝在滾珠承載盤(108)上并作用在所述兩個滾珠(110)上的單個片簧。
32.根據(jù)權(quán)利要求4至31中任意一項所述的裝置(100；200)，其特征在于，第二反作用彈簧是膜片式彈簧墊圈(127；227)，其同軸地設(shè)置到滾珠承載盤(108；280)和第一分度盤(107；270)。
33.根據(jù)權(quán)利要求4至31中任意一項所述的裝置，其特征在于，第二反作用彈簧是可彈性變形的彈性體環(huán)，其同軸地設(shè)置到滾珠承載盤(108；280)和第一分度盤(107；270)上。
34.根據(jù)權(quán)利要求4至33中任意一項所述的裝置(100；200)，其特征在于，第一反作用彈簧(125；275)把一個徑向力施加到一個滾珠或多個滾珠(110；210)上，該徑向力小于第二反作用彈簧(127；227)施加到所述一個滾珠或多個滾珠(110；210)上的軸向力的1/20。
全文摘要
所述致動裝置(100；200)包括外殼(102；202)，所述外殼用于連接自行車的車把(M)；繞索套筒(106；206)(K)，所述繞索套筒可以在外殼(102；202)中繞裝置的主軸線(B)進(jìn)行角運動；第一驅(qū)動機構(gòu)(112；212)，該機構(gòu)作用在繞索套筒(106；206)上以使它在第一角方向(131；231)上轉(zhuǎn)動；第二驅(qū)動機構(gòu)(118；218)，作用在繞索套筒(106；206)上以使它在與第一角方向(131；231)相反的第二角方向(130；30)上轉(zhuǎn)動；還包括分度裝置(110、107、108、109、108′、123、125、127；210、270、280、280′、223、275、227)，用于以可移動的方式將繞索套筒(106；206)保持在預(yù)定角位置上。根據(jù)本發(fā)明，分度裝置包括第一反作用裝置(125；275)，所述第一反作用裝置在第一方向(131；231)上反作用于繞索套筒(106；206)的轉(zhuǎn)動；還包括不同于第一反作用裝置(125；275)的第二反作用裝置(127；227)，所述第二反作用裝置在第二方向(130；230)上反作用于繞索套筒(106；206)的轉(zhuǎn)動。從而實現(xiàn)使得對于增檔和減檔都可以設(shè)置主動的致動的不對稱的操作。
文檔編號B62M25/04GK1651303SQ20051000785
公開日2005年8月10日 申請日期2005年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月6日
發(fā)明者朱塞佩·達(dá)爾普拉, 馬爾科·卡亞佐, 安德列亞·德普雷托 申請人:坎培諾洛有限公司