專利名稱：具有動力儲存機(jī)構(gòu)的電動轉(zhuǎn)轍器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自行車，更具體地，涉及電動自行車轉(zhuǎn)轍器的各種特征。
背景技術(shù)：
轉(zhuǎn)轍器操控的自行車變速裝置通常包括與另一旋轉(zhuǎn)件(譬如，前 曲柄和/或自行車后輪) 一起旋轉(zhuǎn)的多個(gè)鏈輪以及用于在所述多個(gè)鏈輪 之間移動鏈條的轉(zhuǎn)轍器。常規(guī)的轉(zhuǎn)轍器包括適于裝配在自行車車架上 的基座元件、用于支撐鏈條導(dǎo)板的可移動元件、以及連接在基座元件移動的連桿機(jī)構(gòu)。這類轉(zhuǎn)轍器由手控致動器(譬如連接至自行車車把 的杠桿或扭轉(zhuǎn)車把)而手動地控制，其中轉(zhuǎn)轍器通過鋼絲軟軸與致動器相連。近來，已經(jīng)使用各種電子裝置來控制轉(zhuǎn)轍器的運(yùn)動。這類裝置有 時(shí)包括用于檢測自行車行進(jìn)狀態(tài)的行進(jìn)狀態(tài)檢測器、用于使轉(zhuǎn)轍器相 對于多個(gè)鏈輪橫向向內(nèi)和向外移動的電機(jī)、以及處理器。該處理器響 應(yīng)于所檢測到的行進(jìn)狀態(tài)來控制電機(jī)，這樣轉(zhuǎn)轍器就處于適當(dāng)?shù)奈恢?以便將行進(jìn)狀態(tài)保持在所需范圍。用于移動轉(zhuǎn)轍器的電機(jī)通常通過移動致動元件(譬如連接至連桿 機(jī)構(gòu)的致動臂或樞軸)來使轉(zhuǎn)轍器橫向向內(nèi)和/或橫向向外地發(fā)生移 動。遺憾的是，有時(shí)候可移動元件遭受對橫向移動的顯著阻力，尤其 是當(dāng)多個(gè)鏈輪靜止不動時(shí)，并且該阻力被傳遞至致動元件。由于電機(jī) 在此情況下不能夠移動致動元件，因此存在損壞電機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)。另外一 個(gè)問題在于，外力可能施加于可移動元件，例如當(dāng)自行車放倒或墜落 時(shí)指向車輪的力，或者如果轉(zhuǎn)轍器絆住某些外界物體時(shí)遠(yuǎn)離車輪指向的力。這類外力也可能被傳遞至致動元件，從而也帶來損壞電機(jī)的風(fēng)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明涉及電動自行車轉(zhuǎn)轍器的各種特征。在一個(gè)實(shí)施例中，一 種用于自行車的轉(zhuǎn)轍器包括用于將轉(zhuǎn)轍器連接至自行車的基座元件、 用于支撐鏈條導(dǎo)板的可移動元件、將基座元件與可移動元件相連以使 可移動元件能夠相對于基座元件進(jìn)行移動的聯(lián)接機(jī)構(gòu)、與聯(lián)接機(jī)構(gòu)可 操作地相連的電控致動元件，以及動力儲存機(jī)構(gòu)。沿著第一方向移動 致動元件導(dǎo)致可移動元件橫向移向自行車，而沿著第二方向移動致動 元件導(dǎo)致可移動元件橫向移離自行車。動力儲存機(jī)構(gòu)的第一部分被設(shè) 置在致動元件與可移動元件之間的第一動力傳遞路徑上，用于存儲沿著該第一動力傳遞路徑施加在致動元件與可移動元件之間的相對力； 動力儲存機(jī)構(gòu)的第二部分被設(shè)置在致動元件與可移動元件之間的一個(gè) 不同的第二動力傳遞路徑上，用于存儲沿著該第二動力傳遞路徑施加在致動元件與可移動元件之間的相對力。致動元件包括第一致動元件 和第二致動元件，其中第一致動元件沿著第一動力傳遞路徑來傳送力， 而第二致動元件沿著第二動力傳遞路徑來傳送力，并且第一致動元件 相對于第二致動元件進(jìn)行移動。其他的發(fā)明特征通過以下的描述將變得明顯，并且這些單獨(dú)或與 上述特征相結(jié)合的特征可以形成如權(quán)利要求及其等同物所描述的進(jìn)一 步發(fā)明的基礎(chǔ)。


圖l是自行車的側(cè)視圖，其包括電控自行車變速裝置的一個(gè)具體 實(shí)施例；圖2是電控自行車變速裝置的安裝在車把上的部件的斜視圖； 圖3是圖1中所示后轉(zhuǎn)轍器和鏈輪組件的更近視圖； 圖4是圖3中所示轉(zhuǎn)轍器的部分分解圖；圖5是后轉(zhuǎn)轍器控制箱的視圖，顯示了電機(jī)驅(qū)動機(jī)構(gòu)的具體實(shí)施例；圖6是圖3中所示轉(zhuǎn)轍器的聯(lián)接機(jī)構(gòu)和動力儲存機(jī)構(gòu)的分解圖；6圖7A是聯(lián)接機(jī)構(gòu)的第一部分和動力儲存機(jī)構(gòu)的第一部分處于中 間狀態(tài)時(shí)的概略圖7B是聯(lián)接機(jī)構(gòu)的笫二部分和動力儲存機(jī)構(gòu)的第二部分處于中 間狀態(tài)時(shí)的概略圖8A是聯(lián)接機(jī)構(gòu)的第一部分和動力儲存機(jī)構(gòu)的第一部分處于第 一動力儲存狀態(tài)時(shí)的概略圖8B是聯(lián)接機(jī)構(gòu)的第二部分和動力儲存機(jī)構(gòu)的第二部分處于第 一動力儲存狀態(tài)時(shí)的概略圖9A是聯(lián)接機(jī)構(gòu)的第一部分和動力儲存機(jī)構(gòu)的第一部分處于第 二動力儲存狀態(tài)時(shí)的概略圖；以及
圖9B是聯(lián)接機(jī)構(gòu)的第二部分和動力儲存機(jī)構(gòu)的第二部分處于第 二動力儲存狀態(tài)時(shí)的概略圖。
具體實(shí)施例方式
圖l是自行車IO的側(cè)視圖，其包括了電控自行車變速裝置的一個(gè) 具體實(shí)施例。自行車10具有車架14、可旋轉(zhuǎn)地支撐在車架14的前管 22中的前叉18、由前叉18可旋轉(zhuǎn)地支撐的前輪26、用于沿所需方向 轉(zhuǎn)動前叉18 (以及前輪26)的車把30，以及可旋轉(zhuǎn)地支撐在車架14 后部的后輪34。均用于支撐踏腳板42的一對曲柄臂38裝配在車軸46 上，車軸46可旋轉(zhuǎn)地支撐于車架14的下部。多個(gè)前鏈輪50裝配在右 側(cè)曲柄臂38上用于與右側(cè)曲柄臂38 —起轉(zhuǎn)動，而包括多個(gè)后鏈輪 54a-54g (圖3 )的鏈輪單元54裝配在后輪34上用于與后輪34 —起 轉(zhuǎn)動。鏈條58與多個(gè)前鏈輪50之一及多個(gè)后鏈輪54a-54g之一相嚙 合。前轉(zhuǎn)轍器62緊鄰于多個(gè)前鏈輪50裝配在車架14上用于將鏈條 58在多個(gè)前鏈輪50之間移動，而后轉(zhuǎn)轍器66緊鄰于鏈輪單元54裝 配在車架14上用于將鏈條58在多個(gè)后鏈輪54a-54g之間移動。前剎 車單元70裝配在前叉18上用于制動前輪26，后剎車單元74裝配在 車架14后部用于制動后輪34。如圖2中所示，前剎車單元70與鮑登 型鋼絲軟軸78相連，該鋼絲軟軸連接至制動杠桿組件82，制動杠桿 組件82裝配在車把30的右側(cè)。類似地，后剎車單元74與鮑登型鋼絲軟軸88相連，該鋼絲軟軸連接至制動杠桿組件92，制動杠桿組件92 裝配在車把30的左側(cè)。
如圖1-2所示，具有液晶顯示屏104的顯示盒IOO被連接到與車 把30附接的安裝托架108上。包含模式轉(zhuǎn)換器194、后轉(zhuǎn)轍器加速轉(zhuǎn) 換器198和后轉(zhuǎn)轍器減速轉(zhuǎn)換器202的右轉(zhuǎn)換器殼190被裝配在車把 30的右側(cè)。類似地，包含模式轉(zhuǎn)換器254、前轉(zhuǎn)轍器加速轉(zhuǎn)換器258 和前轉(zhuǎn)轍器減速轉(zhuǎn)換器262的左轉(zhuǎn)換器殼250被裝配在車把30的左 側(cè)。配置在右轉(zhuǎn)換器殼l卯中的部件通過通訊路徑206與顯示盒100 中的部件相連，而配置在左轉(zhuǎn)換器殼250中的部件通過通訊路徑266 與顯示盒100中的部件相連。模式轉(zhuǎn)換器194和254可以用于在手控 換檔模式與一個(gè)或多個(gè)自動換檔模式之間轉(zhuǎn)換，由此改變顯示屏104 中所顯示的信息等。主轉(zhuǎn)轍器控制單元310裝配在車架14上，并通過 中間通訊路徑314與安裝托架108電連接。后轉(zhuǎn)轍器控制箱315裝配 在后轉(zhuǎn)轍器66上，并通過中間通訊路徑316與主轉(zhuǎn)轍器控制單元310 電連接。設(shè)置一曲柄旋轉(zhuǎn)傳感器343，用于從連接至左側(cè)曲柄臂38的 磁體(未顯示)檢測信號，由此按照已知方式來確定曲柄臂38的轉(zhuǎn)速； 還設(shè)置一車輪旋轉(zhuǎn)傳感器345，用于從裝配至前輪26的磁體348檢測 信號，由此按照已知方式來確定自行車的速度。曲柄旋轉(zhuǎn)傳感器343 和車輪旋轉(zhuǎn)傳感器345通過獨(dú)立的通訊路徑(未顯示)與主轉(zhuǎn)轍器控 制單元310相連。
如圖3和圖4中所示，后轉(zhuǎn)轍器控制箱315被裝配在后轉(zhuǎn)轍器66 的基座元件400與外蓋404之間?；?00按照已知方式可擺動 地裝配到車架14上，并包括電連接器402用于與中間通訊路徑316 上的互補(bǔ)連接器403相連。如圖4中所示，外蓋404和后轉(zhuǎn)轍器控制 箱315通過螺釘408和410裝配在基座元件400上。螺釘408延伸經(jīng) 過外蓋404中的開孔412，并經(jīng)過延伸貫穿后轉(zhuǎn)轍器控制箱蓋422中 的開孔420的間隔管416，然后進(jìn)入基座元件400中的帶螺紋開孔424。 螺釘410延伸經(jīng)過外蓋404的開孔428,并經(jīng)過后轉(zhuǎn)轍器控制箱蓋422 的開孔432，然后進(jìn)入基座元件400中的帶螺紋開孔436。后轉(zhuǎn)轍器66還包括呈聯(lián)接元件440和444形式的聯(lián)接機(jī)構(gòu)，所述 聯(lián)接元件440和444分別通過樞軸448和樞軸單元452可樞轉(zhuǎn)地連接 至后轉(zhuǎn)轍器控制箱315。聯(lián)接元件440和444的另外一端通過各自的 樞軸460和462可樞轉(zhuǎn)地連接至可移動元件456。可移動元件456可 旋轉(zhuǎn)地支撐鏈條導(dǎo)板58,該鏈條導(dǎo)板進(jìn)而可旋轉(zhuǎn)地支撐導(dǎo)輪470和張 緊輪474以便以已知方式嚙合鏈條58。如同以下所更具體描述地，電 機(jī)480 (圖5 )轉(zhuǎn)動樞軸單元452以便使聯(lián)接元件444橫向地移動可移 動元件456和鏈條導(dǎo)板466，從而將鏈條58在多個(gè)后鏈輪54a-54g之 間傳送。
圖5是顯示拆除后轉(zhuǎn)轍器控制箱蓋422后的后轉(zhuǎn)轍器控制箱315 內(nèi)部部件的視圖。如圖5中所示，電機(jī)480包括小齒輪驅(qū)動軸484, 該驅(qū)動軸通過包括齒輪488、 492、 496、 500和504的齒輪減速機(jī)構(gòu)驅(qū) 動樞軸單元452，其中每個(gè)齒輪488、 492、 496和500的小直徑齒輪 部分對動力傳遞路徑中下一齒輪的大直徑齒輪部分進(jìn)行驅(qū)動。從動齒 輪504與樞軸單元452 —體地旋轉(zhuǎn)。在后轉(zhuǎn)轍器控制箱315中，裝配 有呈數(shù)字位置傳感器508形式的數(shù)字信號提供機(jī)構(gòu)。數(shù)字位置傳感器 508包括與小齒輪驅(qū)動軸484 —體旋轉(zhuǎn)的閘門輪512、設(shè)置在閘門輪 512 —側(cè)的光源(譬如發(fā)光二極管516 )以及設(shè)置在閘門輪512另 一側(cè) 的光傳感器(譬如光電晶體管520 )。閘門輪512隨同小齒輪驅(qū)動軸484 的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致光從發(fā)光二極管516至光電晶體管520的通路被間歇性堵 塞，由此產(chǎn)生具有由閘門輪512的轉(zhuǎn)速所確定的周期的數(shù)字信號。
圖6是用于后轉(zhuǎn)轍器66的聯(lián)接機(jī)構(gòu)和動力儲存機(jī)構(gòu)的分解圖。在 本實(shí)施例中，樞軸單元452包括第一樞軸部分550和第二樞軸部分 552。第一樞軸部分550包括第一樞軸554、大致圓形的第一連接法蘭 556以及設(shè)置在第一樞軸554底部的定位孔558。第一連接法蘭556 包括徑向向外延伸的第一連接凸起560，第一連接凸起560具有第一 連接表面562。第二樞軸部分552包括第二樞軸564、大致圓形的第二 連接法蘭566以及設(shè)置在第二樞軸564頂部的定位凸起568。定位凸 起568配合在定位孔558中，這樣第一樞軸部分550能夠相對于第二樞軸部分552發(fā)生旋轉(zhuǎn)。第二連接法蘭566包括徑向向外延伸、此外 還向上延伸的第二連接凸起570。第二連接凸起570具有第二連接表 面572，其用于與第一連接法蘭556的第一連接凸起560上的第一連 接表面562相接合(例如相接觸)。齒輪504不可旋轉(zhuǎn)地安裝到第二樞 軸564上。
聯(lián)接元件440包括間隔開的安裝耳600、 604和安裝柱，其中安裝 耳600和604從側(cè)壁606的一端延伸，而安裝柱616從側(cè)壁606的相 對端延伸。安裝耳600和604各自具有用于接納樞軸448由其通過的 開孔608和612，并且安裝柱616具有用于接納樞軸460由其通過的 開孔620。彈簧掛鉤元件624設(shè)置在側(cè)壁606的內(nèi)側(cè)緊鄰于安裝柱616， 用于保持螺旋彈簧632的第一端628。
聯(lián)接元件444包括第一聯(lián)接板640和第二聯(lián)接板644。第一聯(lián)接 板640呈現(xiàn)由頂壁648、側(cè)壁652和底壁656所形成的大致U形，其 中底壁656通過鉚釘657固定到第二聯(lián)接板644上。在第 一聯(lián)接板640 的頂壁648的一端形成有大致圓形的開孔658，并在第二聯(lián)接板644 的一端形成有大致圓形的開孔659，其中圓形開孔658接納第一樞軸 554由其通過，而圓形開孔659接納第二樞軸564由其通過，這樣第 一聯(lián)接板640和第二聯(lián)接板644能夠關(guān)于樞軸單元452發(fā)生旋轉(zhuǎn)。類 似地，在第一聯(lián)接板640的頂壁648和底壁656的相對端各自形成有 開孔653和654，并在第二聯(lián)接板644的相對端形成另外的開孔655, 其中開孔653、 654和655接納樞軸462由其通過。
在第二聯(lián)接板644的中間部分設(shè)置有彈簧掛鉤元件666，用于保 持彈簧632的第二端668。彈簧632起著以下作用占據(jù)后轉(zhuǎn)轍器控 制箱315中齒輪減速機(jī)構(gòu)的游隙。彈簧軸680延伸經(jīng)過第一聯(lián)接板640 的頂壁648的開孔684和底壁656的開孔688，經(jīng)過上襯套692和下 襯套696，經(jīng)過螺旋彈簧704設(shè)置在襯套692與696之間的螺旋部分 700，然后經(jīng)過彈簧聯(lián)接元件716的基座部分712中的開孔708。螺旋 彈簧704是動力儲存機(jī)構(gòu)的一個(gè)示例，其具有第一端732和第二端 736,其中第一端732設(shè)置在呈螺旋彈簧704的支腳740形式的偏壓元
10件一端，而第二端736設(shè)置在呈彈簧聯(lián)接元件716形式的另一偏壓元 件的基座部分712的聯(lián)接開孔744中。彈簧聯(lián)接元件716包括從基座 部分712徑向向外延伸的第一支腳748、從第一支腳748軸向向下延 伸的梯狀部分752以及從梯狀部分752徑向向外延伸的第二支腳756。 在本實(shí)施例中，彈簧704的彈簧常數(shù)要大于彈簧632的彈簧常數(shù)，因 為彈簧704在可移動元件456沿著加速和減速方向移動時(shí)用于儲存動 力，而彈簧632僅僅占據(jù)后轉(zhuǎn)轍器控制箱315中齒輪減速機(jī)構(gòu)的游隙。
呈第一致動臂760形式的第一致動元件具有帶花鍵開孔764，該 開孔形成在第一致動元件的近端，用于不可旋轉(zhuǎn)地嚙合第一樞軸554 的帶花鍵外圓周表面768，這樣第一致動臂760和第一樞軸554作為 一個(gè)單元一起旋轉(zhuǎn)。呈柱子形式的第 一彈簧支座770從第 一致動臂760 的遠(yuǎn)端向下突出，用于抵接螺旋彈簧704的第一端732的側(cè)表面772。 調(diào)節(jié)螺釘771與第 一聯(lián)接板640的側(cè)壁562的帶螺紋開孔773相嚙合， 其中調(diào)節(jié)螺釘771接觸第一致動臂760以便相對于第一聯(lián)接板640調(diào) 節(jié)第一致動臂760的運(yùn)動范圍。呈第二致動臂774形式的第二致動元 件具有帶花鍵開孔779，該開孔形成在第二致動元件的近端，用于不 可旋轉(zhuǎn)地嚙合第二樞軸564上的帶花鍵外圓周表面782，這樣第二致 動臂774和第二樞軸564作為一個(gè)單元一起旋轉(zhuǎn)。呈柱子形式的第二 彈簧支座786從第二致動臂774的遠(yuǎn)端向上突出，用于抵接彈簧聯(lián)接 元件716的第二支腳756的側(cè)表面790。調(diào)節(jié)螺釘794與第二聯(lián)接板 644的螺釘支撐片800中的帶螺紋開孔798相嚙合，其中調(diào)節(jié)螺釘794 接觸彈簧聯(lián)接元件716的梯狀部分752，由此調(diào)節(jié)第二致動臂774與 彈簧聯(lián)接元件716之間的游隙。
圖7A是當(dāng)后轉(zhuǎn)轍器66處于中間狀態(tài)時(shí)第一聯(lián)接板640、第一致 動臂760和螺旋彈簧704的支腳740的概略圖；圖7B是當(dāng)后轉(zhuǎn)轍器 66處于中間狀態(tài)時(shí)第二聯(lián)接板644、第二致動臂774和彈簧聯(lián)接元件 716的概略圖。如圖7A中所示，螺旋彈簧704的支腳740的側(cè)表面 772施壓于第一致動臂760的第一彈簧支座770，由此逆時(shí)針偏壓第一 致動臂760。如圖7B中所示，彈簧聯(lián)接元件716的第二支腳756的側(cè)表面790施壓于第二致動臂774的第二彈簧支座786，由此順時(shí)針偏 壓第二致動臂774。作為對第一致動臂760和第二致動臂774施加偏 壓力的結(jié)果，第一樞軸554上的第一連接表面562 (圖6)與第二樞軸 564上的第二連接表面572相接觸。
假設(shè)在騎車人試圖加速后轉(zhuǎn)轍器66時(shí)可移動元件456并遭受對橫 向運(yùn)動的過多阻力。那么，當(dāng)齒輪504順時(shí)針轉(zhuǎn)動第二樞軸564時(shí)， 第二致動臂774也順時(shí)針發(fā)生旋轉(zhuǎn)。與此同時(shí)，第二連接法蘭566上 的第二連接表面572與第 一連接法蘭556的第 一連接表面562相接觸， 第一樞軸554連同第二樞軸564 —起順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，而第一致動臂760 順時(shí)針旋轉(zhuǎn)以使第一彈簧支座770將旋轉(zhuǎn)力傳遞給螺旋彈簧704的支 腳740，由此傾向于使螺旋彈簧704的螺旋部分700徑向向內(nèi)盤繞并 產(chǎn)生順時(shí)針凈偏壓。這種順時(shí)針偏壓通過彈簧軸680被傳遞給聯(lián)接元 件444,聯(lián)接元件440和444分別關(guān)于樞軸448和樞軸單元452順時(shí) 針發(fā)生旋轉(zhuǎn)，且可移動元件456橫向向外移動。
當(dāng)騎車人試圖減速后轉(zhuǎn)撤器66時(shí)，齒輪504逆時(shí)針轉(zhuǎn)動第二樞軸 564，且第二致動臂774逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)以使第二彈簧支座786將旋轉(zhuǎn)力傳 遞給彈簧聯(lián)接元件716。第二連接法蘭566上的第二連接表面572減 小對第一樞軸554和第一致動臂760逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的阻力。其結(jié)果是， 彈簧聯(lián)接元件716關(guān)于彈簧軸680順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，螺旋彈簧704的螺旋 部分700再次傾向于徑向向內(nèi)盤繞，并且螺旋彈簧704產(chǎn)生逆時(shí)針凈 偏壓。這種逆時(shí)針偏壓通過彈簧軸680被傳遞給聯(lián)接元件444，聯(lián)接 元件440和444分別關(guān)于樞軸448和樞軸單元452逆時(shí)針發(fā)生旋轉(zhuǎn)， 且可移動元件456橫向向內(nèi)移動。
圖8A是當(dāng)后轉(zhuǎn)轍器66處于第 一動力儲存狀態(tài)時(shí)第 一聯(lián)接板640、 第一致動臂760和螺旋彈簧704的支腳740的概略圖；圖8B是當(dāng)后 轉(zhuǎn)轍器66處于第一動力儲存狀態(tài)時(shí)第二聯(lián)接板644、第二致動臂774 和彈簧聯(lián)接元件716的概略圖。第一動力儲存狀態(tài)通常發(fā)生在兩種情 況。第一種情況發(fā)生在以下時(shí)刻通過使樞軸單元452順時(shí)針(沿著 圖8A和8B中箭頭A的方向)發(fā)生旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)轍器控制單元310試圖橫向向外(在圖8A和8B中是向下)移動可移動元件456，由此移動 鏈條導(dǎo)板466，但可移動元件456遭受對該移動的過多阻力。第二種 情況發(fā)生在以下時(shí)刻在第二樞軸564保持不動的同時(shí)，對可移動元 件456 (沿著圖8A和8B中的箭頭C的方向)施加橫向向內(nèi)指向的外 力。
當(dāng)在第一種情況下轉(zhuǎn)轍器控制單元310啟動電機(jī)480來順時(shí)針旋 轉(zhuǎn)樞軸單元452由此加速后轉(zhuǎn)轍器66時(shí)，齒輪504順時(shí)針轉(zhuǎn)動第二樞 軸564，第二致動臂774順時(shí)針發(fā)生旋轉(zhuǎn)。調(diào)節(jié)螺釘794防止彈簧聯(lián) 接元件716發(fā)生移動，因此第二致動臂774僅僅如圖8B中所示移動 離開彈簧聯(lián)接元件716。與此同時(shí)，第二連接法蘭566上的第二連接 表面572與第 一連接法蘭556的第 一連接表面562相接觸，第 一樞軸 554連同第二樞軸564 —起順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，并且第一致動臂760順時(shí)針 旋轉(zhuǎn)，從而第一彈簧支座770將旋轉(zhuǎn)力傳遞給螺旋彈簧704的支腳 740,由此傾向于使螺旋彈簧704的螺旋部分700徑向向內(nèi)盤繞并產(chǎn)生 順時(shí)針凈偏壓。由于可移動元件456在此時(shí)刻不能進(jìn)行移動，上述順 時(shí)針凈偏壓被螺旋彈簧704所存儲。當(dāng)從可移動元件456撤消阻力時(shí)， 聯(lián)接元件440和444由于上述存儲的順時(shí)針偏壓而分別關(guān)于樞軸448 和樞軸單元452順時(shí)針發(fā)生旋轉(zhuǎn)，直至第一聯(lián)接板640和第二聯(lián)接板 644返回到圖7A和7B所示的位置。
在將外力沿著朝向后輪的方向(沿著圖8A和8B中箭頭C的方 向)施加給可移動元件456時(shí)的第二種情況下，發(fā)生類似的現(xiàn)象。在 此情況下，第一樞軸554和第二樞軸564保持不動而可移動元件456 移向后輪，這樣第一聯(lián)接板640和第二聯(lián)接板644分別關(guān)于第一樞軸 554和第二樞軸564逆時(shí)針樞轉(zhuǎn)。由于調(diào)節(jié)螺釘794迫使彈簧聯(lián)接元 件716連同第二聯(lián)接板644 —起移動，彈簧聯(lián)接元件716的第二支腳 756可以與第二致動臂774上的第二彈簧支座786分離。由于第一致 動臂760因?yàn)榈谝贿B接法蘭556的第一連接表面562與第二連接法蘭 566的第二連接表面572之間發(fā)生接觸而保持不動，所以第一致動臂 760的第一彈簧支座770導(dǎo)致螺旋彈簧704的支腳740關(guān)于彈簧軸680
13逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，并如上所述產(chǎn)生順時(shí)針凈偏壓。當(dāng)從可移動元件456撤 消阻力時(shí)，聯(lián)接元件440和444由于上述存儲的順時(shí)針偏壓而分別關(guān) 于樞軸448和樞軸單元452順時(shí)針發(fā)生旋轉(zhuǎn)，直至第一聯(lián)接板640和 第二聯(lián)接板644返回到圖7A和7B所示的位置。
圖9A是當(dāng)后轉(zhuǎn)轍器66處于第二動力儲存狀態(tài)時(shí)第一聯(lián)接板640、 第一致動臂760和螺旋彈簧704的支腳740的概略圖；圖9B是當(dāng)后 轉(zhuǎn)轍器66處于第二動力儲存狀態(tài)時(shí)第二聯(lián)接板644、第二致動臂774 和彈簧聯(lián)接元件716的概略圖。與第一動力儲存狀態(tài)一樣，第二動力 儲存狀態(tài)通常發(fā)生在兩種情況。第一種情況發(fā)生在以下時(shí)刻通過使 樞軸單元452逆時(shí)針(沿著圖9A和9B中箭頭B的方向)發(fā)生旋轉(zhuǎn)， 轉(zhuǎn)轍器控制單元310試圖橫向向內(nèi)(在圖9A和9B中是向上)移動可 移動元件456，由此移動鏈條導(dǎo)板466，但可移動元件456遭受對該移 動的過多阻力。第二種情況發(fā)生在以下時(shí)刻在第二樞軸564保持不 動的同時(shí)，對可移動元件456 (沿著圖9A和9B中的箭頭D的方向) 施加橫向向外指向的外力。
當(dāng)在第一種情況下轉(zhuǎn)轍器控制單元310啟動電機(jī)480來逆時(shí)針旋 轉(zhuǎn)樞軸單元452由此減速后轉(zhuǎn)轍器66時(shí)，齒輪504逆時(shí)針轉(zhuǎn)動第二樞 軸564，第二致動臂774逆時(shí)針發(fā)生旋轉(zhuǎn)，而第二彈簧支座786如圖 9B中所示關(guān)于彈簧軸680順時(shí)針轉(zhuǎn)動彈簧聯(lián)接元件716的第二支腳 756。彈簧聯(lián)接元件716在此時(shí)刻與調(diào)節(jié)螺釘794分離。第二連接法蘭 566連同第二樞軸564 —起旋轉(zhuǎn)，但調(diào)節(jié)螺釘771迫使第 一致動臂760 保持不動，因此第二連接凸起570僅僅與第一連接凸起560分離。換 言之，第二致動臂774相對于第一致動臂760進(jìn)行移動。彈簧聯(lián)接元 件716關(guān)于彈簧軸680的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生了逆時(shí)針凈偏壓。當(dāng)從可移 動元件456撤消阻力時(shí)，聯(lián)接元件440和444由于上述存儲的逆時(shí)針 偏壓而分別關(guān)于樞軸448和樞軸單元452逆時(shí)針發(fā)生旋轉(zhuǎn)，直至第一 聯(lián)接板640和第二聯(lián)接板644返回到圖7A和7B所示的位置。
在將外力沿著離開后輪的方向(沿著圖9A和9B中箭頭D的方 向)施加給可移動元件456時(shí)的第二種情況下，發(fā)生類似的現(xiàn)象。在此情況下，第二樞軸564保持不動而可移動元件456遠(yuǎn)離后輪移動， 這樣第一聯(lián)接板640和第二聯(lián)接板644分別關(guān)于第一樞軸554和第二 樞軸564順時(shí)針樞轉(zhuǎn)。其結(jié)果是，第二致動臂774上的第二彈簧支座 786使得彈簧聯(lián)接元件716如圖9B中所示關(guān)于彈簧軸680順時(shí)針旋轉(zhuǎn)， 而彈簧聯(lián)接元件716與調(diào)節(jié)螺釘794分離。與此同時(shí)，調(diào)節(jié)螺釘771 迫使第一致動臂760連同第一聯(lián)接板640 —起順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，這樣第一 連接法蘭556上的第一連接凸起560僅與第二連接法蘭566上的第二 連接凸起570相分離。換言之，第一致動臂760相對于第二致動臂774 移動。彈簧聯(lián)接元件716關(guān)于彈簧軸680的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生了逆時(shí)針 凈偏壓。當(dāng)從可移動元件456撤消外力時(shí)，聯(lián)接元件440和444由于 上述存儲的逆時(shí)針偏壓而分別關(guān)于樞軸448和樞軸單元452逆時(shí)針發(fā) 生旋轉(zhuǎn)，直至第一聯(lián)接板640和第二聯(lián)接板644返回到圖7A和7B所 示的位置。
雖然以上是對發(fā)明特征的各種實(shí)施例的描述，但在不偏離本發(fā)明 精神和范圍的情況下可以采用進(jìn)一步的修改。例如，后轉(zhuǎn)轍器盒中的 齒輪機(jī)構(gòu)可以省略，并且電機(jī)480可以通過電纜來操作致動臂716。 此處的教導(dǎo)也可以運(yùn)用于前轉(zhuǎn)轍器。螺旋彈簧704可以由板簧或其他 任何類型的偏壓元件來替代。
各種部件的尺寸、形狀、位置或方位可以按照需要而改變。圖示 為彼此直接連接或接觸的部件可以在它們之間設(shè)置有中間結(jié)構(gòu)。 一個(gè) 元件的功能可以由兩個(gè)元件來執(zhí)行，且反之亦然。 一個(gè)實(shí)施例中的結(jié) 構(gòu)和功能可以在另外一個(gè)實(shí)施例中被采用。不必在一個(gè)具體實(shí)施例中 同時(shí)存在所有的優(yōu)點(diǎn)。此外還應(yīng)當(dāng)認(rèn)為，區(qū)別于背景技術(shù)、單獨(dú)或與 其他特征相結(jié)合的每個(gè)特征是本申請人進(jìn)一步發(fā)明的獨(dú)立描述，包括 由這些特征所體現(xiàn)的結(jié)構(gòu)和/或功能概念。因此，本發(fā)明的范圍并不應(yīng) 當(dāng)局限于所公開的具體結(jié)構(gòu)、或關(guān)于特定結(jié)構(gòu)或特征的明顯初始關(guān)注 點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種用于自行車的轉(zhuǎn)轍器，包括基座元件，其用于將所述轉(zhuǎn)轍器連接至所述自行車；可移動元件，其用于支撐一鏈條導(dǎo)板；聯(lián)接機(jī)構(gòu)，其將所述基座元件與所述可移動元件相連以使所述可移動元件能夠相對于所述基座元件進(jìn)行移動；電控致動元件，其與所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)可操作地相連，其中沿著第一方向移動所述致動元件導(dǎo)致所述可移動元件朝著所述自行車橫向地移動，而沿著第二方向移動所述致動元件導(dǎo)致所述可移動元件遠(yuǎn)離所述自行車橫向地移動；以及動力儲存機(jī)構(gòu)；其中所述動力儲存機(jī)構(gòu)的第一部分被設(shè)置在所述致動元件與所述可移動元件之間的第一動力傳遞路徑上，用于存儲沿著所述第一動力傳遞路徑施加在所述致動元件與所述可移動元件之間的相對力；其中所述動力儲存機(jī)構(gòu)的第二部分被設(shè)置在所述致動元件與所述可移動元件之間的不同的第二動力傳遞路徑上，用于存儲沿著所述第二動力傳遞路徑施加在所述致動元件與所述可移動元件之間的相對力；并且其中所述致動元件包括將力沿著第一動力傳遞路徑進(jìn)行傳遞的第一致動元件；將力沿著第二動力傳遞路徑進(jìn)行傳遞的第二致動元件；其中所述第一致動元件相對于所述第二致動元件移動。
2. 如權(quán)利要求l的轉(zhuǎn)轍器，其中所述動力儲存機(jī)構(gòu)被遠(yuǎn)離所述基 座元件設(shè)置。
3. 如權(quán)利要求l的轉(zhuǎn)轍器，其中所述動力儲存機(jī)構(gòu)僅包括一個(gè)彈簧。
4. 如權(quán)利要求1的轉(zhuǎn)轍器，其中所述動力儲存機(jī)構(gòu)包括螺旋彈簧， 所述螺旋彈簧在所述動力儲存機(jī)構(gòu)存儲力時(shí)徑向向內(nèi)地盤繞。
5. 如權(quán)利要求l的轉(zhuǎn)轍器，其中所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)包括 具有第一部分和第二部分的第一聯(lián)接元件，其中所述第一聯(lián)接元件的所述第一部分可樞軸轉(zhuǎn)動地連接于所述基座元件，且所述第一聯(lián) 接元件的所述第二部分可樞軸轉(zhuǎn)動地連接于所述可移動元件；以及 具有第一部分和第二部分的第二聯(lián)接元件，其中所述第二聯(lián)接元件的所述第一部分可樞軸轉(zhuǎn)動地連接于所述基座元件，且所述第二聯(lián) 接元件的所述第二部分可樞軸轉(zhuǎn)動地連接于所述可移動元件。
6. 如權(quán)利要求5的轉(zhuǎn)轍器，其中所述動力儲存機(jī)構(gòu)包括 設(shè)置在所述致動元件與所述可移動元件之間的所述第一動力傳遞路徑上的第一偏壓元件，用于存儲施加在所述致動元件與所述可移動 元件之間的相對力；以及設(shè)置在所述致動元件與所述可移動元件之間的所述第二動力傳遞 路徑上的第二偏壓元件，用于存儲施加在所述致動元件與所述可移動 元件之間的相對力。
7. 如權(quán)利要求6的轉(zhuǎn)轍器，其中沿著移向第一聯(lián)接元件或第二聯(lián) 接元件中的一個(gè)、并移離第一聯(lián)接元件或第二聯(lián)接元件中另外一個(gè)的 第一方向來移動致動元件導(dǎo)致所述可移動元件朝著自行車橫向地移 動，而沿著移向第一聯(lián)接機(jī)構(gòu)或第二聯(lián)接機(jī)構(gòu)中的所述另外一個(gè)、并 移離第一聯(lián)接元件或第二聯(lián)接元件中所述一個(gè)的第二方向來移動致動 元件導(dǎo)致所述可移動元件遠(yuǎn)離所述自行車被橫向地移動，其中當(dāng)所述 致動元件沿著所述第一方向移動時(shí)，所述致動元件使所述第一偏壓元 件移向第 一聯(lián)接元件或第二聯(lián)接元件中的所述一個(gè)，而當(dāng)所述致動元 件沿著所述第二方向移動時(shí)，所述致動元件使所述第二偏壓元件移向 第一聯(lián)接元件或第二聯(lián)接元件中的所述另外一個(gè)。
8. 如權(quán)利要求6的轉(zhuǎn)轍器，其中所述第一偏壓元件和所述第二偏 壓元件被布置在所述第 一致動元件與所述第二致動元件之間。
9. 如權(quán)利要求l的轉(zhuǎn)轍器，其中所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)包括具有第一部分 和第二部分的一聯(lián)接元件，其中所述第一部分與所述基座元件相連以相對于基座元件樞軸轉(zhuǎn)動，而所述第二部分與所述可移動元件相連以相對于所述可移動元件樞軸轉(zhuǎn)動。
10. 如權(quán)利要求9的轉(zhuǎn)轍器，其中所述聯(lián)接元件通過一樞軸單元 與所述基座元件相連。
11. 如權(quán)利要求10的轉(zhuǎn)轍器，其中所述聯(lián)接元件相對于所述樞軸 單元旋轉(zhuǎn)。
12. 如權(quán)利要求10的轉(zhuǎn)轍器，其中所述樞軸單元使所述致動元件 移動。
13. 如權(quán)利要求12的轉(zhuǎn)轍器，其中所述樞軸單元包括 第一樞軸；以及第二樞軸；其中所述第一樞軸相對于所述第二樞軸旋轉(zhuǎn)。
14. 如權(quán)利要求13的轉(zhuǎn)轍器，其中所述第一樞軸使所述第一致動 元件移動，而所述第二樞軸使所述第二致動元件移動。
15. 如權(quán)利要求13的轉(zhuǎn)轍器，其中所述第一樞軸使所述第一致動 元件旋轉(zhuǎn)，而所述第二樞軸使所述第二致動元件旋轉(zhuǎn)。
16. 如權(quán)利要求15的轉(zhuǎn)轍器，其中所述第一致動元件相對于所述 第二致動元件同軸地旋轉(zhuǎn)。
17. 如權(quán)利要求16的轉(zhuǎn)轍器，其中所述第一致動元件包括第一連 接表面，而所述第二致動元件包括第二連接表面，其中當(dāng)所述第一樞 軸和所述第二樞軸沿著第一方向旋轉(zhuǎn)且所述第一連接表面接合所述第 二連接表面時(shí)，所述第一致動元件和所述第二致動元件作為一個(gè)單元—起旋轉(zhuǎn)o
18. 如權(quán)利要求17的轉(zhuǎn)轍器，其中當(dāng)所述第一樞軸沿著一第二方 向相對于所述第二樞軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述第一致動元件相對于所述第二致 動元件旋轉(zhuǎn)。
19. 如權(quán)利要求18的轉(zhuǎn)轍器，其中所述第一樞軸或所述第二樞軸 中的至少一個(gè)包括不可旋轉(zhuǎn)地裝配于其上的從動齒輪。
20. 如權(quán)利要求19的轉(zhuǎn)轍器，進(jìn)一步包括安裝于所述轉(zhuǎn)轍器上的 電機(jī)，用于旋轉(zhuǎn)所述從動齒輪。
全文摘要
一種用于自行車的轉(zhuǎn)轍器，包括基座元件、用于支撐鏈條導(dǎo)板的可移動元件、將基座元件與可移動元件相連的聯(lián)接機(jī)構(gòu)、電控的致動元件，以及動力儲存機(jī)構(gòu)。移動致動元件導(dǎo)致可移動元件橫向地發(fā)生移動。動力儲存機(jī)構(gòu)的第一部分被設(shè)置在致動元件與可移動元件之間的第一動力傳遞路徑上，動力儲存機(jī)構(gòu)的第二部分被設(shè)置在致動元件與可移動元件之間不同的第二動力傳遞路徑上。致動元件包括第一致動元件和第二致動元件。第一致動元件沿第一動力傳遞路徑傳遞力，第二致動元件沿第二動力傳遞路徑傳遞力，并且第一致動元件相對于第二致動元件進(jìn)行移動。
文檔編號B62M25/08GK101513921SQ200810092840
公開日2009年8月26日 申請日期2008年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月22日
發(fā)明者福田雅彥 申請人:株式會社島野