專利名稱：自行車撥鏈器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及一種自行車撥鏈器(clerailleur)。具體地說，本發(fā)明涉及一種具有易于操作的換檔操作齒輪的自行車撥鏈器。
騎自行車已成為越來越大眾化的娛樂活動和交通工具。并且，騎自行車已經(jīng)成為無論是業(yè)余還是專業(yè)人士的一個非常普及的競賽運動。無論自行車被用于娛樂、交通還是競賽中，自行車工業(yè)正在不斷地改進(jìn)各種自行車零部件。自行車的各種零部件通常是安裝在自行車的車架上。某些自行車零部件已被多方面設(shè)計過了，這就是自行車撥鏈器。
被安裝在自行車車架上的一個零部件是前撥鏈器。通俗地說，前撥鏈器一般被固定在自行車架的車座立管上?；旧?，前撥鏈器包括一個不可移動地固定在自行車車座立管上的固定部件，以及一個由固定部件支承并可相對其移動的可移動零件?？梢苿恿慵С幸粋€具有一對用于接觸鏈條的垂直面的鏈條引導(dǎo)器。
許多已有技術(shù)的撥鏈器及其換檔裝置存在著各種缺點。例如，多數(shù)機械換檔裝置為了換檔，需要一個撥桿或按鈕來加檔，而用另一個撥桿或按鈕來減檔。這樣，騎車人可能因使用撥桿或按鈕而產(chǎn)生混淆。此外，一些已有技術(shù)的撥鏈器和/或它們的換檔裝置被復(fù)雜化了，并且其制造費用昂貴。而且這樣的換檔裝置有時需要一個相當(dāng)大的力量來操作。
鑒于如上所述，因而需要一種自行車撥鏈器，它克服了已有技術(shù)的上述問題。本發(fā)明改進(jìn)了已有技術(shù)的上述不足以及其它不足，這些對于所述領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，從本申請的公開中來看是顯而易見的。
本發(fā)明的一個目的在于提供給騎車人一個易于操作的齒輪換檔操作。撥鏈器無論是從低速向高速還是從高速向低速換檔都僅需要推一下?lián)Q檔撥桿。該推力在轉(zhuǎn)動凸輪上作用一個力使其僅在一個方向上轉(zhuǎn)動。
另一個目的是提出一種齒輪變速機構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡單的并且生產(chǎn)成本降低。
再一個目的是提出一種齒輪變速操縱方式，該操縱非常輕巧。
上述目的基本上由本發(fā)明提出的易于操作的自行車撥鏈器來實現(xiàn)了。該撥鏈器大體具有一個安裝部件，一個鏈條引導(dǎo)器和一個鏈條引導(dǎo)器的定位機構(gòu)。所述安裝部件適于結(jié)合到自行車的一部分上。鏈引導(dǎo)器被可移動地結(jié)合到安裝部件上。鏈引導(dǎo)器適于在橫向上移動自行車鏈條。鏈引導(dǎo)器定位機構(gòu)具有一個可操作地結(jié)合到鏈引導(dǎo)器上的致動凸輪。該致動凸輪適于結(jié)合一個控制零件，并且被布置成相應(yīng)與控制零件從第一位置到第二位置移動鏈條僅在一個方向上轉(zhuǎn)動。
本發(fā)明的上述以及其它目的、特點、情況和優(yōu)點通過下面的詳細(xì)說明將對于所述領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說是顯而易見的，下面的說明結(jié)合附圖揭示了本發(fā)明的一最佳實施例。
現(xiàn)在參見構(gòu)成原始公開的一部分的附圖

圖1．是一個具有本發(fā)明的一個前撥鏈器自行車的側(cè)視圖；圖2．是一個具有鏈引導(dǎo)器定位機構(gòu)的前撥鏈器的放大視圖，其中鏈引導(dǎo)器定位機構(gòu)結(jié)合到本發(fā)明的一個換檔裝置上；圖3．是一個前撥鏈器和鏈引導(dǎo)器定位機構(gòu)的立體視圖，圖中顯示了它們從自行車上拆下從上部觀看的情形；圖4．是圖3所示的前撥鏈器和鏈引導(dǎo)器定位機構(gòu)的一個部分拆散的立體視圖；圖5．是圖1-4所示的前撥鏈器的從其上部看的一個局部正示意圖，而鏈引導(dǎo)器定位機構(gòu)的致動器處于返回或停止?fàn)顟B(tài)；圖6．是圖5所示的前撥鏈器正示意圖，圖中鏈引導(dǎo)器定位機構(gòu)的部分被剝離以顯現(xiàn)出當(dāng)撥鏈器處于頂部時致動凸輪的部分和凸輪隨動部件；圖7．是圖5-6所示的前撥鏈器正示意圖，圖中顯示當(dāng)一個控制鋼線被拉動來從上向下?lián)軇訐苕溒鲿r，前撥鏈器和鏈引導(dǎo)機構(gòu)的中間狀態(tài)；圖8．是圖5-7所示的前撥鏈器正示意圖，圖中顯示在撥鏈器從上倒下移動后，鏈引導(dǎo)機構(gòu)的致動狀態(tài)；圖9．是圖8所示的前撥鏈器正示意圖，圖中顯示當(dāng)撥鏈器處于底部時，鏈引導(dǎo)器定位機構(gòu)的部分被剝離以顯現(xiàn)出致動凸輪和凸輪隨動部件的狀態(tài)；圖10．是圖5-9所示的前撥鏈器正示意圖，圖中顯示在將撥鏈器從高速位置向低速位置移動后，隨著控制鋼線的釋放，致動件處于中間狀態(tài)；圖11．是圖5-10所示的前撥鏈器正示意圖，圖中顯示在將撥鏈器從高速位置向低速位置移動后，致動件完全返回到放松或停止?fàn)顟B(tài)；圖12．是圖5-11所示的前撥鏈器正示意圖，圖中顯示當(dāng)控制鋼線被拉動將撥鏈器從下部向上部移動時，前撥鏈器和鏈引導(dǎo)器定位機構(gòu)的中間狀態(tài)；圖13．是圖5-12所示的前撥鏈器正示意圖，圖中顯示在撥鏈器從低速位置移動到高速位置后，鏈引導(dǎo)機構(gòu)處于一個完全致動的狀態(tài)；圖14．是圖13所示的前撥鏈器正示意圖，圖中顯示當(dāng)撥鏈器返回到高速位置時，鏈引導(dǎo)器定位機構(gòu)的部分被剝離以顯現(xiàn)出致動凸輪和凸輪隨動部件的狀態(tài)；圖15．是圖5-14所示的前撥鏈器正示意圖，圖中顯示在撥鏈器從低速位置移動到高速位置后，隨著控制鋼線的釋放，致動件處于中間狀態(tài)；圖16．是圖1-15所示的前撥鏈器的夾持件的一部分的一個放大的頂視平面圖；圖17．是圖15所示的夾持件的部分的前部正視圖；圖18．是圖16和17所示的夾持件的部分的后部正視圖；圖19．是一個放大的側(cè)示意圖，顯示圖1-15所示的前撥鏈器的鏈引導(dǎo)器定位機構(gòu)的一個主軸；圖20．是圖19所示主軸的一個端視示意圖21．是一個放大的側(cè)示意圖，顯示圖1-15所示的前撥鏈器的一個內(nèi)連接軸；圖22．是圖21所示的內(nèi)連接軸一個端視示意圖；圖23．是一個放大的左視圖，顯示圖1-15所示的前撥鏈器的一個轉(zhuǎn)角定位換檔軸；圖24．是圖23所示的轉(zhuǎn)角定位換檔軸一個前視示意圖；圖25．是圖23和24所示的轉(zhuǎn)角定位換檔軸一個左視示意圖；圖26．是一個放大的側(cè)示意圖，顯示圖1-15所示的前撥鏈器的一個內(nèi)連接件；圖27．是圖26所示的內(nèi)連接件一個端視示意圖；圖28．是一個放大的側(cè)示意圖，顯示圖1-15所示的前撥鏈器的一個內(nèi)連接鉚釘；圖29．是一個放大的側(cè)示意圖，顯示圖1-15所示的前撥鏈器的鏈引導(dǎo)器定位機構(gòu)的一個凸輪隨動件，該凸輪隨動件具有一個輥；圖30．是一個放大的前示意圖，顯示圖1-15所示的前撥鏈器的鏈引導(dǎo)器定位機構(gòu)的一個定位棘輪；圖31．是圖30所示定位棘輪的一個放大的端視示意圖；圖32．是圖30和31所示定位棘輪的一個后視示意圖；圖33．是圖30-32所示定位棘輪沿圖30中33-33截剖線方向看的一個剖視圖；圖34．是一個放大的前示意圖，顯示圖1-15所示的前撥鏈器的鏈引導(dǎo)器定位機構(gòu)的致動件；圖35．是圖34所示致動件的一個右側(cè)視圖；圖36．是圖34和35所示致動件的一個左側(cè)視圖；圖37．是圖34-36所示致動件沿圖35中37-37截剖線方向看的一個剖視圖；圖38．是一個放大的側(cè)視圖，顯示圖1-15所示的前撥鏈器的鏈引導(dǎo)器定位機構(gòu)的一個定位板；圖39．是一個放大的側(cè)視圖，顯示圖1-15所示的前撥鏈器的鏈引導(dǎo)器定位機構(gòu)的一個棘爪軸；圖40．是圖39所示棘爪軸的一個端視圖；圖41．是一個放大的側(cè)視圖，顯示圖1-15所示的前撥鏈器的鏈引導(dǎo)器定位機構(gòu)的一個轉(zhuǎn)角定位凸輪；圖42．是圖41所示轉(zhuǎn)角定位凸輪的一個側(cè)視圖；圖43．是一個放大的側(cè)視圖，顯示圖1-15所示的前撥鏈器的鏈引導(dǎo)器定位機構(gòu)的一個轉(zhuǎn)角定位彈簧；圖44．是圖43所示轉(zhuǎn)角定位彈簧的一個端視圖；首先來參見圖1，顯示出一個自行車10上具有一個牢固地結(jié)合在其車架的座位立管14上的前撥鏈器12，所述前撥鏈器12由一個換檔裝置16通過一個換檔鋼線或控制元件18來操縱，以在驅(qū)動系的兩個前鏈輪22a和22b之間移動鏈條20。如圖2所示，換檔裝置16被安裝在車把24上。
自行車及其各種部件在所述領(lǐng)域中是公知的，在詳細(xì)說明中除非某個零部件與本發(fā)明有關(guān)，自行車10及其各種零部件不再被述及和說明。換句話說，只有前撥鏈器12及其相關(guān)的零部件獎杯在此述及和/或說明。在這當(dāng)中用到的術(shù)語“向前、向后、向上、上面、向下、下面、和橫向”是關(guān)于通常騎行狀態(tài)中的自行車的方向，該自行車安裝有前撥鏈器12。相應(yīng)地，這些術(shù)語在被用于描述權(quán)利要求中的前撥鏈器12時，將解釋為是關(guān)于自行車10在通常騎行狀態(tài)的。
前撥鏈器通過換檔裝置16的移動被操縱。最好，換檔裝置16被安裝在自行車10的車把24上，并且包括一個具有換檔撥桿32的安裝部件30，換檔撥桿32樞轉(zhuǎn)地安裝在安裝部件30上。換檔撥桿32以普通的方式被安裝在鋼線(控制元件)18的一端或接頭18a上。換檔鋼線18的第二端或接頭18b被可操縱地結(jié)合到前撥鏈器12上，這將在下面討論。當(dāng)撥轉(zhuǎn)換檔撥桿32時，使得換檔鋼線18相對于前撥鏈器12被拉動。當(dāng)放開換檔撥桿32時，一個復(fù)位彈簧(圖中未示出)推動換檔撥桿32和換檔鋼線18回復(fù)到其初始狀態(tài)。這樣，當(dāng)放開換檔撥桿32時，換檔鋼線18相對于前撥鏈器12被推動。
換檔裝置16的確切構(gòu)造對于本發(fā)明來說不是重要的。換檔裝置應(yīng)能夠按一預(yù)定的量拉動和放開換檔鋼線或控制零件18。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，通過上述公開的內(nèi)容，將一個普通的車閘桿用于操縱本發(fā)明的前撥鏈器12是顯而易見的。此外，一個按鈕可以在所述實施例中替換上述撥桿。另外，通過上述公開的內(nèi)容，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員顯然還能采用其它的機械形式。
前撥鏈器12大致包括固定或安裝部件40，通過連接件44和46可移動地結(jié)合到安裝部件40上的一個鏈引導(dǎo)器42，和控制鏈引導(dǎo)器42相對于安裝部件40移動的一個鏈引導(dǎo)器定位機構(gòu)48。特別是鏈引導(dǎo)器定位機構(gòu)48被連接到換檔鋼線18的第二端18B上，用于在第一位置和第二位置間移動鏈引導(dǎo)器42。在第一位置，鏈引導(dǎo)器42引導(dǎo)鏈條20到外或大鏈輪22a上。在第二位置，鏈引導(dǎo)器42引導(dǎo)鏈條20到內(nèi)或小鏈輪22B上。當(dāng)按壓及而后松開換檔撥桿32鏈引導(dǎo)器42時，使得鏈引導(dǎo)器42在第一位置和第二位置間移動。相應(yīng)地，一個非常簡單的換檔裝置16能被用來操縱前撥鏈器12。
如在圖1-15中所見到的，安裝或固定部件40最好直接地夾持在自行車架的車座立柱部分或管14上。而前撥鏈器12被顯示出其被牢固地結(jié)合到自行車架的車座立柱部分14上，通過上述公開的內(nèi)容，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員顯然還能將前撥鏈器12在需要的時候結(jié)合到自行車10的其它部位，如前斜梁上。此外，撥鏈器12還可以通過一個焊接在自行車10的車架上的安裝位置被結(jié)合到自行車10上。
此外，在本最佳實施立中，鏈引導(dǎo)器42被布置在安裝部件40上方，而控制件或鋼線18沿座位立管14鄉(xiāng)下延伸。當(dāng)然如果需要，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員顯然還能在上述公開的提示下將鏈引導(dǎo)器42布置在安裝部件40的下方。另外，控制件或鋼線18沿前斜梁然后返回座位立管14到撥鏈器12。
最好如圖3和4所示，安裝部件40大致包括一個第一C形夾持部件40a，一個第二C形夾持部件40b，一個樞軸銷40c和一個固定件40d。第一和第二夾持部件40a和40b由剛性材料構(gòu)成，用于將前撥鏈器12牢固地并剛性地固定到自行車10的座位立管14上。最好夾持部件40a和40b由一種硬金屬材料構(gòu)成。當(dāng)然，夾持部件40a和40b還可以由其它剛性材料構(gòu)成，諸如一種硬的剛性塑料材料。在所述實施例中，夾持部件40a和40b應(yīng)用普通制造技術(shù)制成，諸如鑄造和/或機加工。當(dāng)然，夾持部件40a和40b也能夠由薄金屬片制成，將薄金屬片彎成所需的形狀。
夾持部件40a和40b的第一端通過樞軸銷40c轉(zhuǎn)動地結(jié)合在一起，所述樞軸銷40c在大致垂直與自行車10的方向延伸。夾持部件40a和40b的另一端通過固定件40d可松開地連接在一起。固定件40d最好是一個螺絲或螺栓，它旋入一個在第一夾持部件40a的第二端上的螺孔中。當(dāng)然，固定件40d可以用螺母之類的零件來連接。
最好如圖3、4和16-18所示，第一夾持部件40a形成一個連接組件50的一部分，連接組件50將安裝部件40與鏈引導(dǎo)器42結(jié)合起來。換句話說，連接組件50的部分與第一夾持部件40a成型為一體，對此將在下面說明。
第一夾持部件40a具有一個弧形部分51，一對從弧形部分51向外伸出的基本平行的安裝凸緣52a和52b。安裝凸緣52a和52b中的每一個具有用于裝入樞軸銷54a或54b的樞軸孔53a或53b，樞軸銷54a或54b用于將第二或外連接件46結(jié)合到安裝凸緣52a和52b上。樞軸孔53a或53b軸向?qū)R使得第二或外連接件46平順地相對于安裝部件40樞轉(zhuǎn)。
第一夾持部件40a還有三個附加的螺孔55、56和57，它們用于牢固地固定三個樞軸61、62和63，樞軸61、62和63用來將第一或內(nèi)連接件44和鏈引導(dǎo)器定位機構(gòu)48安裝到第一夾持部件40a上，對此將在下面說明。第一螺孔55中牢固地裝入一個第一或主樞軸61，它支承著鏈引導(dǎo)器定位機構(gòu)48的一部分。
主樞軸61可基本分為四個大致圓柱形的部分61a、61b、61c和61d，參見圖19-20。主樞軸61的端部61a和61b中的任意一個套有螺紋，使第一部分61a端部旋入安裝部件40的孔55中。主樞軸61的其它或第二端部61d旋入一個螺母64，用以夾持鏈引導(dǎo)器定位機構(gòu)48的一部分，主樞軸61的第二部分61b具有最大的直徑并具有一對扁平的部分，如此主樞軸61能被容易地旋入安裝部件40的孔55中。第二部分61b具有一個鄰接于第三部分61c的表面，這樣使得鏈引導(dǎo)器定位機構(gòu)48于40于安裝部件40間隔開。也就是說，第二部分61b起間隔部分的作用。主軸61的第三部分61c有定位棘輪和在其上可自由轉(zhuǎn)動的致動件。第三部分61c遠(yuǎn)離第二部分61b的端部最好具有一對扁平的部分，用于在鏈引導(dǎo)器定位機構(gòu)48的安裝生產(chǎn)過程中不可轉(zhuǎn)動地裝入一個固定板。主樞軸61大體包括一個第一螺紋部分61a一個具有一對扁平面的第二圓柱部分61b，一個具有一對扁平面的第三圓柱部分61c和一個具有螺紋的第四部分61d。
轉(zhuǎn)角定位軸63基本具有三個部分63a、63b和63c，最好如圖23-25所示，轉(zhuǎn)角定位軸63的第一部分63a套有螺扣，用于旋入安裝部件40的安裝孔56中，轉(zhuǎn)角定位軸63的第二部分63b有一對旋轉(zhuǎn)63時用的平面部分。第二部分63b也起到間隔元件的作用，用于將轉(zhuǎn)角定位臂與轉(zhuǎn)角定位凸輪對齊。轉(zhuǎn)角定位軸63的第三部分63c可轉(zhuǎn)動地支承著轉(zhuǎn)角定位凸輪，并具有一個環(huán)形槽，用于將安裝轉(zhuǎn)角定位凸輪的保持夾裝入其中。在第二部分63b和第三部分63c之間形成的相鄰表面具有許多軸向延伸的孔，這些孔用來插入轉(zhuǎn)角定位彈簧的一端。最好，轉(zhuǎn)角定位彈簧是一個螺旋彈簧，其一端插進(jìn)轉(zhuǎn)角定位軸63的一個孔中，而另一端被繞在轉(zhuǎn)角定位凸輪上。
參見圖2-15，鏈引導(dǎo)器42最好由堅硬的剛性材料制成。例如，鏈引導(dǎo)器42最好由金屬材料制成，就象被彎成所需形狀的剛性金屬片。鏈引導(dǎo)器42具有一個防治鏈條的夾縫，該夾縫是由一對豎垂的換檔板42a和42b形成。豎垂的換檔板42a和42b適于嚙合鏈條20，并可大致沿自行車10的橫向移動鏈條20。換檔板42a和42b由一對板42c和42d連接在一起。上板42c整體地成型在換檔板42a和42b之間。下板42d的一端與外換檔板42b成型為一體，而另一端通過一個諸如螺釘或鉚釘之類的緊固件65安裝到內(nèi)換擋板42a上。
鏈引導(dǎo)器42還有一對從內(nèi)換擋板42a向外突出的安裝法蘭42e和42f，安裝法蘭42e和42f通過內(nèi)外連接件44和46與安裝部件40結(jié)合。這樣，這些鏈引導(dǎo)器42的安裝法蘭42e和42f形成連接組件50的一部分，而連接組件50將鏈引導(dǎo)器42與安裝部件40結(jié)合起來。鏈引導(dǎo)器42還最好具有一對用于旋入調(diào)節(jié)螺絲66和67的螺孔。第一調(diào)節(jié)螺絲66是一個低位調(diào)節(jié)螺絲，而第二調(diào)節(jié)螺絲67是一個高位調(diào)節(jié)螺絲。調(diào)節(jié)螺絲66和67與連接組件50的一個扇形部分嚙合，來控制鏈引導(dǎo)器42的移動范圍。也就是說，通過相對于鏈引導(dǎo)器42分別調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)螺絲66和67的軸向伸出量，通過相互調(diào)節(jié)分別調(diào)出鏈引導(dǎo)器42的縮進(jìn)(低速位)和伸出(高速位)。上述調(diào)節(jié)機構(gòu)是公知技術(shù)，在此不作詳細(xì)的展示和說明。
最好，連接組件50是一個四連桿連接件，它是由第一和第二連接件44和46以及安裝部件40和鏈引導(dǎo)器42的一部分一同構(gòu)成。第一連接件44有一對樞轉(zhuǎn)銷，它們的軸線基本平行于第二連接件46的樞轉(zhuǎn)銷的軸線。同樣，第一和第二連接件44和46的一端上的樞轉(zhuǎn)銷的軸線基本平行于在第一和第二連接件44和46的另一端或第二端上的樞轉(zhuǎn)銷的軸線。
第一或內(nèi)連接件44被可操作地結(jié)合到鏈引導(dǎo)器定位機構(gòu)48，用于在第一和第二位置之間移動鏈引導(dǎo)器42。具體地說，內(nèi)連接件44是一個L形部件，它被可樞轉(zhuǎn)地安裝到從第一C形夾持部件40a伸出的樞軸62上。內(nèi)連接件44具有三個安裝孔44a、44b和44c，參見圖26-17。第一、二個安裝孔44a、44b用于接納連接組件50的樞軸，同時第三按狀況44c裝入鏈引導(dǎo)器定位機構(gòu)48的一部分。特別是，孔44a裝入一個鉚釘45(圖28)，孔44b被安裝到內(nèi)連接軸62(圖21-22)而孔44c裝入凸輪隨動件75(見圖29)，這將在下面詳細(xì)說明。
鏈引導(dǎo)器定位機構(gòu)48大致包括一個具有致動凸輪71和一個轉(zhuǎn)角定位凸輪72的定位棘輪70，一個致動機構(gòu)或部件73，一個轉(zhuǎn)角定位機構(gòu)或部件74以及一個凸輪隨動件75。鏈引導(dǎo)器定位機構(gòu)48被可操縱地結(jié)合到換檔鋼線18上，這樣當(dāng)騎車人按壓換檔裝置16的換檔撥桿32時，拉動換檔鋼線18進(jìn)而轉(zhuǎn)動定位棘輪70。定位棘輪70的轉(zhuǎn)動使得致動凸輪71通過連接組件50將鏈引導(dǎo)器42在第一和第二位置件移動。在本最佳實施例中，鏈引導(dǎo)器定位機構(gòu)48結(jié)合到在機架40的臆測上的第一夾持部件40a上。當(dāng)然，對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，由上述公開的內(nèi)容所給出的提示在需要和/或要求的時候?qū)⑺Y(jié)合的鏈引導(dǎo)器定位機構(gòu)48結(jié)合到機架40其它部位也是顯而易見的。例如，鏈引導(dǎo)器定位機構(gòu)被結(jié)合到相對的側(cè)邊上或有關(guān)機架40的另一個位置。
顯見圖3、4和30-33，定位棘輪70是一個盤形部件，通可轉(zhuǎn)動地安裝在主樞軸61上，使其能夠自由地轉(zhuǎn)動。如下所述，定位棘輪70與致動凸輪71及轉(zhuǎn)角定位凸輪72成型為一體，使得它們一起在穿過中心孔76的主樞軸61上轉(zhuǎn)動。按如下所述，定位棘輪70、致動凸輪71和轉(zhuǎn)角定位凸輪72的轉(zhuǎn)動方向受致動機構(gòu)73和轉(zhuǎn)角定位機構(gòu)74的控制，定位棘輪70最好具有四個棘齒70a，它們相間90°分布在定位棘輪70的外圓周上。每一個棘齒70a有一個接觸面70b和一個坡面70c，它們與致動機構(gòu)73嚙合以控制定位棘輪70的轉(zhuǎn)動。相應(yīng)地，定位棘輪70與致動機構(gòu)73及轉(zhuǎn)角定位機構(gòu)或部件74共同作用來確保致動凸輪71和轉(zhuǎn)角定位凸輪72僅在一個方向上轉(zhuǎn)動。
致動凸輪71一體地成型在定位棘輪70的一個軸向面上，并與轉(zhuǎn)角定位凸輪72相對。致動凸輪71有一個類似形狀的致動槽78環(huán)繞。具體地說，致動凸輪71是一個卵形或橢圓形的凸輪件，它具有四個平的定位表面71a、71b、71c和71d。致動凸輪71的兩個定位表面71a和71c對應(yīng)于第一或加速位置，而另外兩個定位表71b和71d對應(yīng)與減速或第二位置。也就是說，致動凸輪71的一個完整的轉(zhuǎn)動導(dǎo)致鏈引導(dǎo)器42在加速和減速位置間往復(fù)兩次。最好致動凸輪71的四個定位表面71a-71d是適于鏈引導(dǎo)器42定位的平面。
環(huán)繞致動凸輪71的致動槽78有一個對應(yīng)于致動凸輪71的外圓周的卵形內(nèi)表面，而一個卵形外表面78b與內(nèi)表面78a相間各開。也就是說，致動槽78具有四個成型在外表面78b上的定位表面79a、79b、79c和79d，它們對應(yīng)于致動凸輪71的平的定位表面71a、71b、71c和71d。
轉(zhuǎn)角定位凸輪72設(shè)置在定位棘輪70上與致動凸輪71相對的軸向面上。轉(zhuǎn)角定位凸輪72與轉(zhuǎn)角定位機構(gòu)或部件74共同作用保持致動凸輪71和定位棘輪70在四個轉(zhuǎn)動位置中的一個上。最好轉(zhuǎn)角定位凸輪72是一個具有四個凸起72a、72b、72c和72d及四個凹口72e、72f、72g和72h的星形部件，四個凸起72a、72b、72c和72d與四個凹口72e、72f、72g和72h交替分布。兩個凸起72a和72c對準(zhǔn)致動凸輪71的加速位置表面71a和71c，而另兩個凸起72b和72d對準(zhǔn)致動凸輪71的減速平面位置表面71b和71d。凸起72a、72b、72c和72d最好相間90°分布。
參見圖3、4和34-40，致動機構(gòu)或部件73大致包括一個致動臂或零件80、一個棘爪81，一個棘爪軸82，一個棘爪復(fù)位彈簧83，一個復(fù)位彈簧固定扳84和一個致動復(fù)位彈簧85。致動臂80有一個在其一端上用于將主樞軸61插在其中的第一孔80a和一個在其另一端上用于通過棘爪軸82將棘爪81安裝在其上的一個孔80b。第一孔80a的尺寸和形狀使得致動臂80可以在主樞軸61上自由地轉(zhuǎn)動。第二孔80b具有牢固地結(jié)合在其上的棘爪軸82。最好棘爪軸82的端部發(fā)生變形，是其鉚在致動臂80上。致動臂80還具有一個通孔80c，它處于第一和第二孔80a和80b之間，用于將換檔鋼線18從其中穿過。最好一個彎曲的凹槽80d從通孔80c起繞第一孔80a成型，用于安放帶動致動臂80轉(zhuǎn)動的換檔鋼線18。一個表面凹槽80e也成型在致動臂80上，用于安放棘爪彈簧83的一端。
棘爪81可轉(zhuǎn)動地安裝在棘爪軸82上，并在遠(yuǎn)離安裝棘爪軸82的孔80b的一端具有一個接觸件或齒81a。棘爪復(fù)位彈簧83具有它的繞棘爪軸82安裝的螺旋部分，該彈簧83設(shè)置在棘爪81和致動臂80之間。棘爪復(fù)位彈簧83的一端嚙合著棘爪81，而棘爪復(fù)位彈簧83的另一端嚙合著致動臂80，來對棘爪81作用靠向定位棘輪70的圓周表面的偏壓力。特別是，棘爪彈簧的另一端嚙合致動臂80的表面凹槽80e。相應(yīng)地，棘爪81定位棘輪70的嚙合齒70a用以在致動臂80如圖3-15所示那樣在逆時針方向上轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)動定位棘輪70。然而，當(dāng)致動臂80在順時針方向上轉(zhuǎn)動時，棘爪81嚙合棘齒70a的坡面70c，使得致動臂80能夠相對于定位棘輪70轉(zhuǎn)動。換句話說，致動臂80在順時針方向的轉(zhuǎn)動不會導(dǎo)致致動凸輪71或轉(zhuǎn)角定位凸輪72的動作。當(dāng)按壓換檔撥桿32使得換檔鋼線18拉動致動臂80時，致動臂80在逆時針方向上轉(zhuǎn)動。當(dāng)放開換檔撥桿32以放松換檔鋼線18時，致動臂80沿逆時針方向轉(zhuǎn)動。致動臂80的逆時針方向的轉(zhuǎn)動由致動復(fù)位彈簧85的作用力而發(fā)生。當(dāng)換檔鋼線18拉緊時，致動臂80在順時針方向的轉(zhuǎn)動停止。換一個方式，當(dāng)致動凸輪碰到一個從復(fù)位彈簧固定扳84伸出的限位器84c時，致動臂80沿順時針方向的轉(zhuǎn)動將停止。
棘爪軸82是一個階梯狀軸，它有一個被插入致動臂80的第一端82a，一個具有較大直徑的中間間隔部分82b，一個彈簧支承部分82c和一個棘爪支承部分82d。棘爪支承部分82d具有一個用來安裝C形夾以將棘爪保持在其上的環(huán)形槽。最好使棘爪軸82的第一端82a變形，使其與致動臂80鉚接。也可以使棘爪軸82的第一端82a與致動臂80螺紋地結(jié)合。相應(yīng)地，棘爪被安裝成可在棘爪支承部分82d上轉(zhuǎn)動。
現(xiàn)在在來看圖4和38，固定扳84有一個非圓的中心孔84a，用于將主樞軸61的一部分插入其中，使得固定扳84不能相對于主樞軸61轉(zhuǎn)動。固定扳84還有許多彈簧調(diào)節(jié)孔84b，這些孔以一個弧形圖案設(shè)置在固定扳84的中心孔附近。這些孔用來收納致動復(fù)位彈簧85的一端，而致動復(fù)位彈簧85的另一端與致動臂80的一部分嚙合。最好致動復(fù)位彈簧85是一個螺旋彈簧。固定扳84最好具有一個限位器84c用來限制致動臂80的順時針轉(zhuǎn)動。如果需要和/或要求的話，限位器84c也可以不要。在這樣一個構(gòu)造中，換檔鋼線18和致動復(fù)位彈簧85被設(shè)置成具有能使致動臂80停止轉(zhuǎn)動的功能。
現(xiàn)在再來參見圖3、4、23-25和41-44，轉(zhuǎn)角定位機構(gòu)或部件74基本上包括一個轉(zhuǎn)角定位臂或元件90和一個轉(zhuǎn)角定位彈簧91。轉(zhuǎn)角定位臂90是一個近似L形的部件，其一端被可轉(zhuǎn)動地安裝在轉(zhuǎn)角定位軸63上。轉(zhuǎn)角定位臂90的另一端是一個自由端90a，用于沿轉(zhuǎn)角定位凸輪72滑動?？商鎿Q地，如果需要和/或要求的話，自由端90a可以具有一個可轉(zhuǎn)動地安裝在其上的一個轉(zhuǎn)角定位滾。轉(zhuǎn)角定位彈簧91被安裝在轉(zhuǎn)角定位軸63上，用于將轉(zhuǎn)角定位臂90偏壓向轉(zhuǎn)角定位凸輪72，這樣轉(zhuǎn)角定位臂90的自由端90a嚙合著轉(zhuǎn)角定位凸輪72的外圓周表面。當(dāng)轉(zhuǎn)角定位凸輪72按順時針轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)角定位凸輪72的凸起72a-72d使得轉(zhuǎn)角定位臂90抵抗轉(zhuǎn)角定位彈簧91的作用力繞轉(zhuǎn)角定位軸63按順時針方向轉(zhuǎn)動。最好轉(zhuǎn)角定位彈簧91是一個螺旋彈簧，其一端結(jié)合著轉(zhuǎn)角定位軸63，而另一端與轉(zhuǎn)角定位臂90嚙合。當(dāng)轉(zhuǎn)角定位臂90的自由端90a被置于在轉(zhuǎn)角定位凸輪72的凸起72a-72d之間的凹口72e-72h之一中時，定位棘輪70和致動凸輪71的轉(zhuǎn)動被絕對維持著。也就是說，在棘爪81和致動臂80按逆時針方向轉(zhuǎn)動前，定位棘輪70和致動凸輪71將不轉(zhuǎn)動。在這樣一個轉(zhuǎn)動過程中，來自致動臂80的作用力大于轉(zhuǎn)角定位彈簧91的力。
參見圖4和29，凸輪隨動件75大致包括一個凸輪隨動軸95和一個凸輪隨動滾96，凸輪隨動錕96可轉(zhuǎn)動地安裝在凸輪隨動軸95上。凸輪隨動軸95被牢固地固定在內(nèi)連接件44上，這樣凸輪隨動錕96被設(shè)置在成型在定位棘輪70中的致動槽78中。具體地說，凸輪隨動軸95被固定在內(nèi)連接件44的孔44c中。由于定位棘輪70被轉(zhuǎn)動，致動凸輪71的圓周表面或致動槽78的外圓周表面于凸輪隨動錕96嚙合來使內(nèi)連接件44繞第二軸62轉(zhuǎn)動。內(nèi)連接件44的上述運動導(dǎo)致鏈引導(dǎo)器42在其第一和第二位置之間移動。當(dāng)然，如果需要和/或要求的話，凸輪隨動錕96可以取消。在這樣的布置中，凸輪隨動件75被設(shè)計成能在致動槽78中自由地滑動。
再來參見圖5-15，在一個齒輪換檔操作中，推或按換檔撥桿32來向上拉控制鋼線18，如圖7-8和12-13，并且當(dāng)換檔撥桿32被放開時，控制鋼線18也如圖10和15所示被放開?？刂其摼€18的上述放松是通過致動復(fù)位彈簧85的偏壓力獲得的，所述致動復(fù)位彈簧85向順時針方向偏壓致動臂80。由此，在換檔撥桿32被放松的同時，致動臂80將返回其原始位置。因此，拉動控制鋼線18，定位棘輪70從低速位指向高速位置或從高速位置向低速位置移動。每次變速需要控制鋼線18被拉進(jìn)和放松來實現(xiàn)一個齒輪換檔操作。
如上所述，致動槽78有兩個側(cè)壁，內(nèi)壁78a和外壁78b。當(dāng)撥鏈器12在高速位置(圖6)時，凸輪隨動錕96處在內(nèi)壁78a的內(nèi)平面71a或71c之一上。當(dāng)致動凸輪71開始沿逆時針方向轉(zhuǎn)動時，凸輪隨動錕96將慢慢地離開內(nèi)壁78a并開始于78b連接。然后，外壁78b將推動凸輪隨動錕96向下來移動鏈引導(dǎo)器42。這樣，撥鏈器12將離開高速位置到低速位置。在低速位置，凸輪隨動錕96處在致動槽78的外壁78b的平的定位面79b或79d之一上(圖9)。此外，當(dāng)致動凸輪71開始轉(zhuǎn)動時，凸輪隨動錕96將慢慢地離開外平的定位面79b或79d，并與致動槽78的內(nèi)壁78a接觸。致動槽78的內(nèi)壁78a將向上推凸輪隨動錕96使鏈引導(dǎo)器42移動。這樣，撥鏈器12將從低速位置移動到高速位置(圖14)。
當(dāng)推或按壓換檔撥桿32來向上拉控制鋼線18時，致動臂80將在逆時針方向上轉(zhuǎn)動(圖7和12)。該逆時針運動將使得棘爪81的齒81a與定位棘輪70的棘齒70a之一嚙合，使定位棘輪70與致動臂80一起轉(zhuǎn)動。當(dāng)然，定位棘輪70的轉(zhuǎn)動也導(dǎo)致致動凸輪71和轉(zhuǎn)角定位凸輪72和其一起轉(zhuǎn)動。致動凸輪71的轉(zhuǎn)動導(dǎo)致凸輪隨動錕96在致動槽78中移動，這進(jìn)一步導(dǎo)致內(nèi)連接件44繞其樞軸62轉(zhuǎn)動。這樣連接件44的移動導(dǎo)致鏈引導(dǎo)器42在自行車10的橫向上移動。同樣，在定位棘輪70和致動凸輪71的移動過程中，轉(zhuǎn)角定位凸輪72也被轉(zhuǎn)動，使得轉(zhuǎn)角定位臂90繞轉(zhuǎn)角定位軸63轉(zhuǎn)動。當(dāng)換檔撥桿32被松開時，致動復(fù)位彈簧85使致動臂80在順時針方向上轉(zhuǎn)動(圖10和15)。致動臂80的上述順時針方向的移動不會導(dǎo)致定位棘輪70、致動凸輪71或轉(zhuǎn)角定位凸輪72轉(zhuǎn)動。更具體地說，由于定位棘輪70的棘齒70a上的坡面70c的作用，棘爪81將能自由地壓在定位棘輪70的圓周面上。此外，定位棘輪70和致動凸輪71的轉(zhuǎn)動被嚙合著轉(zhuǎn)角定位凸輪72的轉(zhuǎn)角定位臂90所阻止。
在本最佳實施例中，說明了僅有兩個換檔位置(如高速位置和低速位置)。當(dāng)然，所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員通過致動凸輪71和轉(zhuǎn)角定位凸輪72所公開的提示而提出多于兩個換檔位置的改進(jìn)是顯而易見的。例如，如果需要和/或要求的話，撥鏈器將被改為具有三個或多個換檔位置。在具有三個換檔位置的布置中，換檔裝置16將被構(gòu)造成在拉動鋼線18一次對應(yīng)定位棘輪70轉(zhuǎn)動60度角的量。凸輪71將具有六個平面，成為三對相對的在轉(zhuǎn)動方向上相互間相間60度的面。此外，在這樣一個布置中，定位棘輪將具有六個相互間相間60度的棘齒70a，棘齒70a之間的凹槽用于接納轉(zhuǎn)角定位臂。替代地，致動凸輪71將構(gòu)成僅具有對應(yīng)于三個換檔位置的三個平面。在任何情況下，定位棘輪70、致動凸輪71、凹槽78、轉(zhuǎn)角定位凸輪72、致動機構(gòu)或部件73、控制鋼線18和換檔裝置16應(yīng)構(gòu)成為它們共同作用來移動鏈引導(dǎo)器42進(jìn)入所需的換檔位置。
盡管僅有一個實施例被選來說明本發(fā)明，但顯然所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)上述公開的內(nèi)容，能夠提出不同的變化和構(gòu)造，而不會脫離在所附的權(quán)利要求書中所限定的本發(fā)明的范圍。此外，上述相應(yīng)于本發(fā)明實施例的描述僅僅為說明而提出，而不應(yīng)象所附的權(quán)利要求書那樣限定本發(fā)明的范圍，也不應(yīng)與權(quán)利要求書等效。
權(quán)利要求
1．一種自行車撥鏈器，包括一個安裝部件，它適于結(jié)合到自行車的一部分上；一個鏈引導(dǎo)器，它被可移動地結(jié)合到所述安裝部件上，所述鏈引導(dǎo)器適于在橫向上移動自行車鏈條；一個鏈引導(dǎo)器定位機構(gòu)，它具有一個可操作地結(jié)合到鏈引導(dǎo)器上的致動凸輪，所述致動凸輪適于結(jié)合一個控制零件，并且被布置成相應(yīng)與控制零件從第一位置到第二位置移動鏈條，而僅在一個方向上轉(zhuǎn)動。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車撥鏈器，其中所述鏈引導(dǎo)器通過一個連接組件被可移動地連接到安裝部件上，它隨所述致動凸輪的轉(zhuǎn)動來移動。
3．根據(jù)權(quán)利要求2所述的自行車撥鏈器，其中所述連接組件包括一對連接件，其在第一端樞軸地連接到所述安裝部件上，而在其第二端樞軸地結(jié)合到所述鏈引導(dǎo)器上。
4．根據(jù)權(quán)利要求3所述的自行車撥鏈器，其中所述致動凸輪與所述連接件之一接觸，致使其樞轉(zhuǎn)移動。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車撥鏈器，其中所述鏈引導(dǎo)器定位機構(gòu)包括一個結(jié)合到所述致動凸輪上的單向離合器機構(gòu)。
6．根據(jù)權(quán)利要求5所述的自行車撥鏈器，其中所述單向離合器機構(gòu)包括一個牢固地結(jié)合到所述致動凸輪上的棘輪和一個具有用來嚙合所述棘輪的一個棘爪的致動件，所述致動件有一適于連接在控制零件上的控制零件連接機構(gòu)。
7．根據(jù)權(quán)利要求6所述的自行車撥鏈器，其中所述致動件可樞轉(zhuǎn)地結(jié)合在一個第一軸上。
8．根據(jù)權(quán)利要求7所述的自行車撥鏈器，其中所述棘輪和所述致動凸輪被可樞轉(zhuǎn)地結(jié)合到所述第一軸上。
9．根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車撥鏈器，其中所述鏈引導(dǎo)器定位機構(gòu)包括一個轉(zhuǎn)角定位機構(gòu)，所述轉(zhuǎn)角定位機構(gòu)具有一個轉(zhuǎn)角定位部件，該部件被設(shè)置成對所述致動凸輪可操作地施加一個保持力。
10．根據(jù)權(quán)利要求9所述的自行車撥鏈器，其中所述轉(zhuǎn)角定位機構(gòu)進(jìn)一步包括一個轉(zhuǎn)角定位凸輪，所述轉(zhuǎn)角定位凸輪與所述致動凸輪牢固地結(jié)合并與其一同轉(zhuǎn)動，而所述轉(zhuǎn)角定位部件與所述轉(zhuǎn)角定位凸輪接觸，在致動凸輪上施加一個保持力。
11．根據(jù)權(quán)利要求10所述的自行車撥鏈器，其中所述轉(zhuǎn)角定位部件樞轉(zhuǎn)地安裝在所述安裝部件上，并被偏壓著抵靠在所述轉(zhuǎn)角凸輪上，在其上施加一個保持力。
12．根據(jù)權(quán)利要求2所述的自行車撥鏈器，其中所述致動凸輪包括一個環(huán)形致動槽，一個凸輪隨動件設(shè)置在該環(huán)形致動槽中，所述凸輪隨動件結(jié)合在所述連接組件上。
13．根據(jù)權(quán)利要求12所述的自行車撥鏈器，其中所述致動槽是卵形的，具有兩個對應(yīng)與所述第一位置的點和兩個對應(yīng)與所述第二位置的點，這樣所述致動凸輪的一次轉(zhuǎn)動將導(dǎo)致所述鏈引導(dǎo)器在所述第一和第二位置之間作兩次往復(fù)的移動。
14．根據(jù)權(quán)利要求12所述的自行車撥鏈器，其中所述鏈引導(dǎo)器定位機構(gòu)包括結(jié)合在所述致動凸輪上的一個單向離合器。
15．根據(jù)權(quán)利要求14所述的自行車撥鏈器，其中所述鏈引導(dǎo)器定位機構(gòu)包括具有一個轉(zhuǎn)角定位部件的一個轉(zhuǎn)角定位機構(gòu)，所述轉(zhuǎn)角定位部件被設(shè)置成在所述致動凸輪上可操作地施加一個保持力。
16．根據(jù)權(quán)利要求15所述的自行車撥鏈器，其中所述單向離合器包括一個牢固地結(jié)合在所述致動凸輪上的棘輪和一個具有用來嚙合所述棘輪的一個棘爪的致動件，所述致動件具有一個控制件安裝結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)適于與控制件結(jié)合。
17．根據(jù)權(quán)利要求16所述的自行車撥鏈器，其中所述致動件被樞轉(zhuǎn)地結(jié)合到所述第一軸上。
18．根據(jù)權(quán)利要求17所述的自行車撥鏈器，其中所述棘輪和所述致動凸輪被樞轉(zhuǎn)地結(jié)合到所述第一軸上。
19．根據(jù)權(quán)利要求18所述的自行車撥鏈器，其中所樞轉(zhuǎn)角定位機構(gòu)進(jìn)一步包括一個牢固地結(jié)合在所述致動凸輪上并與其一起轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)角定位凸輪，而所述轉(zhuǎn)角定位元件與所述轉(zhuǎn)角定位凸輪接觸，在所述致動凸輪上作用所述的保持力。
20．根據(jù)權(quán)利要求19所述的自行車撥鏈器，其中所述轉(zhuǎn)角定位元件被樞轉(zhuǎn)地安裝在所述安裝部件上，并偏壓向所述轉(zhuǎn)角定位凸輪，在其上作用所述保持力。
21．根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車撥鏈器，其中所述鏈引導(dǎo)器設(shè)置在所述安裝部件的上方。
全文摘要
一種自行車撥鏈器,包括:一個安裝部件,它適于結(jié)合到自行車的一部分上;一個鏈引導(dǎo)器,它被可移動地結(jié)合到所述安裝部件上,所述鏈引導(dǎo)器適于在橫向上移動自行車鏈條;一個鏈引導(dǎo)器定位機構(gòu),它具有一個可操作地結(jié)合到鏈引導(dǎo)器上的致動凸輪,所述致動凸輪適于結(jié)合一個控制零件,并且被布置成相應(yīng)與控制零件從第一位置到第二位置移動鏈條,而僅在一個方向上轉(zhuǎn)動。
文檔編號F16D41/00GK1318492SQ01116608
公開日2001年10月24日 申請日期2001年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月17日
發(fā)明者紺藤政憲 申請人:株式會社島野