CN1754772A - 可调式自行车拨链器 - Google Patents

Abstract

一种拨链器，其包括：一基部部件；一可移动部件，其被联接成相对基部部件移动和支承链条导向器；一第一致动单元，其用于使可移动部件相对基部部件移动；一第二致动单元，其用于通过贴靠件移动第一致动单元；其中第二致动单元包括与第二致动部件可移动地联接的第一致动部件；和一位置调节器，其调整第一致动部件和第二致动部件之间的相对位置。

Description

可调式自行车拨链器

与相关申请的交叉参考

这个申请是，由Tatsuya Kawakami在2001年10月19日提交的美国专利申请09/×××,×××号，题目为Assisting Apparatus forChanging Speeds in a Bicycle Transmission的部分继续。

技术领域

本发明涉及自行车传动装置，特别是可调式自行车拨链器。

背景技术

自行车拨链器一般包括安装在自行车车架上的基部部件和，被直接用于相对基部部件运动的可动部件。可动部件支承链条导向器，该导架使驱动车链在一组驱动链轮间移动，致动臂通常控制可动部件的运动。回复弹簧偏压可动部件和致动臂，使它们朝向各自的原位。通常将控制线连接在致动臂上，从而拉动控制线使致动臂和可动部件对抗回复弹簧的偏压力从它们各自的本位移开。同样，释放控制线后，由于回复弹簧的偏压力而使致动臂和可动部件朝它们各自的本位移动。

致动臂一般具有杠杆的形状。所以，在致动臂的转动角度改变时，控制线和致动臂之间的角度也改变。依次，这又造成拉动致动臂所需力的大小变化。常常在拉动控制线时致动臂和控制线之间的角度变得很大，因此减小拉动力在致动臂转动方向的分量。因为当致动臂逐渐从本位离开时回复弹簧的阻力增加，骑车者必须加在控制线的拉力可能变得很大。还有，这样增加的拉力倾向使控制线和致动臂疲劳，从而增加两个组件失效的风险。这个问题的一个解决办法是设计致动臂的本位，使控制线在致动臂运动的整个范围内机械效益最大化。这样的解决办法表示在美国专利5,496,222中。

在拨链器操作中另一个考虑是致动比，它是控制线每单位移动链条导向器的移动量。根据致动臂转动的位置可以改变致动比。因此，使用简单杆形式的致动臂操作拨链器的骑车者必须用不同大小的力拉动控制线，以便从一个速度变换到另一个速度。这个问题的解决办法，如美国专利5,496,222号和5,533,937所示，使控制线卷绕在半径变化的缠绕表面上，以便补偿致动比的变化。

不同的拨链器有不同的致动比和杆臂结构，对不同的自行车拨链器相对控制线的位置可以不同。因此，为了完全补偿机械效益和致动比的变化，必须设计每种可能的自行车结构的拨链器。

发明内容

本发明涉及可调式自行车拨链器，其中按照特定应用的需要，可以调节机械效益和/或致动比。

按照本发明，一种拨链器，其包括：一基部部件；一可移动部件，其被联接成相对基部部件移动和支承链条导向器；一第一致动单元，其用于使可移动部件相对基部部件移动；一第二致动单元，其用于通过贴靠件移动第一致动单元；其中第二致动单元包括与第二致动部件可移动地联接的第一致动部件；和一位置调节器，其调整第一致动部件和第二致动部件之间的相对位置。

附图说明

图1是自行车的特定实施例的侧视图，其中结合有根据本发明的装置，用于在自行车传动装置中辅助变速；

图2是按照本发明用于在自行车传动系中改变速度的辅助装置特定实施例的近距部分透视图；

图3是图2中所示辅助装置的分解图；

图4是图2中所示开关机构的局部装配图；

图5是图4中所示开关机构的局部分解图；

图6A和6B是当输入传动部件顺时针转动时表示位置检测部件操作的前视图；

图7是表示开关机构操作的侧视图；

图8是表示在开关机构和运动传动机构之间合作的分解图；

图9A是当辅助设备开始辅助操作时辅助装置的侧视图；

图9B是沿图9A中9B-9B线取的图；

图9C是沿图9A中9C-9C线取的图；

图10A和10B是说明当转动部件接合爪开始随转动部件转动时运动传动机构的操作；

图11A和11B是说明当转动部件接合爪与转动部件脱离接合时运动传动机构的操作；

图12A是表示转动部件接合爪回复到开始位置的辅助装置的侧视图；

图12B是沿图12A中12B-12B线取的图；

图12C是沿图12A中12C-12C线取的图；

图13A是在完成变换操作时辅助装置的侧视图；

图13B是沿图13A中13B-13B线取的图；

图13C是沿图13A中13C-13C线取的图；

图14是当输入传动部件逆时针转动时表示位置检测部件操作的前视图；

图15A和15B是说明当辅助装置开始辅助操作时运动传动机构的操作；

图16A和16B是说明当转动部件接合爪开始随转动部件转动时运动传动机构的操作；

图17A和17B是说明当转动部件接合爪与转动部件脱离接合时运动传动机构的操作；

图18A和18B是说明当转动部件接合爪回到开始位置时运动传动机构的操作；

图19A和19B是说明在完成变换操作时运动传动机构的操作；

图20是按照本发明辅助装置第二实施例的侧视图；

图21是在图20中表示的辅助装置的分解图；

图22是表示转动部件接合爪在转动部件脱离接合位置的辅助装置的侧视图；

图23是表示在开始向上变换操作时输入传动部件、位置检测部件和转动部件接合爪的操作的分解图；

图24是表示转动部件接合爪在转动部件接合位置的辅助装置的侧视图；

图25A是凸轮、凸轮从动件和位置检测部件在向上变换操作开始时的图；

图25B是表示在向上变换操作开始时运动传动部件和输出传动部件操作的图；

图25C是表示在向上变换操作开始时位置保持机构操作的图；

图26A是凸轮、凸轮从动件和位置检测部件在向上变换操作中间阶段的图；

图26B是表示在向上变换操作的中间阶段，运动传动部件和输出传动部件操作的图；

图26C是表示在向上变换操作的中间阶段，位置保持机构操作的图；

图27A是凸轮、凸轮从动件和位置检测部件在向上变换操作最终阶段的图；

图27B是表示在向上变换操作的最终阶段，运动传动部件和输出传动部件操作的图；

图27C是表示在向上变换操作的最终阶段，位置保持机构操作的图；

图28是表示在向下变换操作开始时输入传动部件、位置检测部件和转动部件接合爪操作的分解图；

图29A是凸轮、凸轮从动件和位置检测部件在向下变换操作开始时的图；

图29B是表示在向下变换操作开始时运动传动部件和输出传动部件操作的图；

图29C是表示在向下变换操作开始时位置保持机构操作的图；

图30A是当运动传动部件在运动传动行程的终点时表示在向下变换操作的中间阶段，运动传动部件和输出传动部件操作的图；

图30B是当运动传动部件在运动传动行程的终点时表示在向下变换操作的中间阶段，位置保持机构操作的图；

图31A是当运动传动部件开始回到本位时在向下变换操作中间阶段，凸轮、凸轮从动件和位置检测部件的图；

图31B是当运动传动部件开始回到本位时表示在向下变换操作中间阶段，运动传动部件和输出传动部件操作的图；

图31C是当运动传动部件开始回到本位时表示在向下变换操作中间阶段，位置保持机构操作的图；

图32A是凸轮、凸轮从动件和位置检测部件在向下变换操作最终阶段的图；

图32B是表示在向下变换操作的最终阶段，运动传动部件和输出传动部件操作的图；

图32C是表示在向下变换操作的最终阶段，位置保持机构操作的图；

图33表示转动部件接合爪从转动部件上脱离接合的细节图；

图34是表示在图21中的前拨链器的分解图；

图35是在装配状态前拨链器用的行程调节机构的细节图；和

图36是表示在图35中的行程调节机构操作的示意图。

具体实施方式

图1是结合有按照本发明用于在自行车传动系中辅助改变速度操作的辅助装置14的特定实施例的自行车10的侧视图。自行车10可以是任何类型的自行车，在这个实施例中，自行车10包括一般的车架18，它包括上管22、头管24、从头管24向下伸展的下管26、从上管22向下伸展的座管30、设置在下管26和座管30连接处的中轴32、从上管22向后和向下伸展的一对座柱34、和从中轴32向后伸展的一对链柱38。将叉42可转动地支承在头管24内，将轮46可转动地支承在叉42的下端。叉42和轮46的转动方向由把手50以众所周知的方式控制。有一组同轴安装的飞轮链轮(未表示)的后轮54可转动地支承在座柱34和链柱38的连接处，支承一组前(车链轮)链轮62的脚蹬组件58是可转动地支承在中轴32内。在这个实施例中，3个前链轮62与脚蹬部件58同轴且成整体地转动。车链66与该组前轮62中一个和该组安装在后轮54的飞轮链轮中一个接合。前拨链器70使车链66从一个前链轮62移动到另一个，后拨链器74使车链66从一个飞轮链轮移动到另一个。两种操作都是大家知道的。在这个实施例中，通过拉动和释放连接到辅助装置14的输出控制线78控制前拨链器70，通过Bowden型控制索82的输入控制线80控制辅助装置14。通过Bowden型控制索86以常规的方式控制后拨链器74。

图2是辅助装置14的剖开部分透视图，图3是图2表示的辅助装置的分解图。在这个实施例中，辅助装置14利用可转动地支承在中轴32内和被脚蹬部件58带动转动的曲柄轴90的转动力以便辅助前拨链器70的操作。辅助装置14包括上壳部件100和104和下壳部件106(未表示在图3中)。上壳部件100和104分别包括与中轴32中的孔对齐的孔108和112，它们用螺栓116固定在一起。安装部件120、124、126和128设置在主要由壳体部件106形成的空间内，通过螺栓132将它们连接在一起，该螺栓通过安装部件128中的孔136，通过中空螺栓144中的孔140拧入到安装部件120的带螺纹孔148中。在已装配的单元中，将中空螺栓144的头部152夹在安装部件124和安装部件120的圆筒形部分156之间，使中空螺栓144的杆身160穿过安装部件124的孔164，使中空螺栓144的螺纹部分168拧入到安装部件126的带螺纹孔172中，中空螺栓144的终端贴靠安装部件128的侧边。采用螺栓174和垫圈175将安装部件128连接到自行车上。

由管状轴承188支承输入传动部件176，轴承伸入到输入传动部件176的孔192中，再伸入到安装部件120的孔196中。所以，输入传动部件176是相对安装部件120、124、126和128可转动地连接，使输入传动部件176围绕转动轴线X旋转。以已知方式固定在输入传动部件176和安装部件120之间的弹簧200将输入传动部件176偏压在相对安装部件120、124、126和128的逆时针方向。输入传动部件176包括输入控制线卷绕表面180和线连接器184，该连接器包括螺栓204、垫圈208和线接纳部件212。螺栓204螺纹拧入到输入传动部件176的带螺纹孔216中，从而使输入控制线80被牢固地夹在输入传动部件176和线接纳部件212之间。然后，将输入控制线80围绕线卷绕表面180缠绕，从而拉动输入控制线80造成输入传动部件176对抗弹簧200的偏压力顺时针转动，而释放输入控制线80造成输入传动部件176按照弹簧200的偏压力逆时针转动。因为在这个实施例中有3个前链轮62，所以把输入传动部件176设计成可移动到3个不同的输入位置。

输入驱动部件220有一对连接翼片224，它们穿过安装部件124中的槽228，进入输入传动部件176的保持槽(未表示)内，从而使输入驱动部件220与输入传动部件176一起转动。输入驱动部件220的驱动臂230连接到从中间圈236伸出的柱232，并被C型夹240保持在其位置上。以滚轮形式可转动地连接在中间圈236的位置检测部件接合部件245和246，与限定位置检测弧度的位置检测部件244的内周边表面248接合。位置检测部件244的连接耳部252连接到另一个位置检测部件260的连接翼片256。位置检测部件260包括椭圆形的内周边表面264，限定爪引导表面(部件)的外周边表面268，和控制表面272和276。位置检测部件244和260都是可转动地连接到从安装部件126伸出的枢轴264上，它们被连接在连接翼片256和从安装部件126伸出的凸耳279之间的弹簧278偏压在逆时针方向。在这个实施例中位置检测部件244和260可以被看作是位置检测单元。

以线卷绕部件形式的输出传动部件280被支承在管状轴承284上，在装配状态该轴承贴靠安装部件124，从而使输出传动部件280围绕转动轴线Y转动。在这个实施例中，转动轴线Y与转动轴线X同轴。输出传动部件280有线卷绕凹槽286和索端制动器288(图7)，用于将绳索端的珠接纳其中(未表示)以便作为线连接器。因为在这个实施例中有3个前链轮62，把输出传动部件280设计成移动到3个不同的输出位置。贴靠部件290和292连接到输出传动部件280的一侧，用于以下述的方式与中间圈236的内周边表面294接合。棘轮298有一对连接翼片302，它们伸入到输出传动部件280中的保持槽(未表示)内，从而使棘轮298与输出传动部件280一起转动。棘轮298包括一组驱动齿306(如3个)和一组位置保持齿310(如3个)，分别限定驱动表面和位置保持表面。

有爪齿315和316的位置保持爪314是可转动地支承在从安装部件126伸出的枢轴318上。C型夹322将位置保持爪314夹持在枢轴318的位置上，并用弹簧326以已知的方式偏压在顺时针方向。位置释放板330是可转动地支承在管状轴承334上，在装配状态，该轴承贴靠安装部件126。位置释放板330包括爪释放突出部338形式的爪释放部件、运动传动爪接合突出部342和运动传动爪接纳凹槽346。位置释放板330被弹簧350偏压在逆时针方向，该弹簧连接在从位置释放板330伸出的偏压臂351和从安装部件126伸出的偏压臂352之间。以带安装耳部358的运动转换板354形式的运动转换部件，通过枢轴366可转动地连接到安装部件126上对应的安装耳部362。运动转换板354包括驱动翼片370，它以下述的方式工作。

驱动轴400穿过安装在安装部件100上形成的孔408中的管状轴承404，和穿过轴承334、284和188，从图4中所示的安装部件120出来，终止在设置于安装部件104侧表面的轴承412中。推杆416穿过驱动轴400的中心孔420。有从其伸出的枢轴426的爪连接器424是通过与设置在驱动轴400一端的对应连接凹槽432相匹配的连接翼片428不可转动地连接到驱动轴400。运动传动爪436是用C型夹440可转动地支承在枢轴426上，并被弹簧444偏压在顺时针方向。另一个爪连接器448通过连接翼片452不可转动地连接到驱动轴400，该连接翼片452与设置在驱动轴400另一端上的对应连接凹槽456相匹配。连接翼片452的径向内边缘形成带螺纹的表面，用于螺纹接纳在其中的调定螺栓460。具有释放控制翼片446和偏压翼片467的释放控制部件464，通过安装耳部468可转动地安装在爪连接器448上，该安装耳部468与爪连接器448上对应的安装耳部472接合。可以认为释放控制部件464是这个实施例中的爪保持部件，它被安装在偏压翼片467和调定螺栓460之间的弹簧476偏压在顺时针方向。爪连接器448，从而驱动轴400被弹簧480偏压在逆时针方向，弹簧480安装在爪连接器448和从安装部件104伸出的弹簧支承件484之间。爪板488、492和496用紧固件500和504固定在一起，爪板488和496通过枢轴508可转动地连接到爪连接器448。爪板488、492和496组成整个爪448，该爪受到连接在爪板496和爪连接器448之间的弹簧512(在这个实施例中可以认为它是爪移动部件)所加的逆时针方向的偏压力。具有弧形爪控制表面517(在这个实施例中可以认为它是另一个爪保持部件)和弧形释放控制表面518的爪控制部件516是通过枢轴520可转动地连接到安装部件104上，它受到弹簧524所加的在图3中是逆时针方向的偏压力，弹簧524围绕枢轴520安装在释放控制表面518和安装部件104之间。爪控制表面517与从紧固件500伸出的互补的爪控制表面526接合。

在这个实施例中，爪498、爪连接器448、驱动轴400、爪连接器424、爪436和棘轮298构成运动传动机构，将轴90的转动传递给输出传动部件280。还有，在这个实施例中，爪控制部件516、释放控制部件464、推杆416、运动转换部件354、位置检测部件244和260、中间圈236和输入驱动部件220构成开关机构，用于当输入传动部件176在第一输入位置、第二输入位置或第三输入位置中的一个位置和输出传动部件280不在对应的第一输出位置、第二输出位置或第三输出位置时移动爪498到转动部件接合位置，以及当输入传动部件176在第一输入位置、第二输入位置或第三输入位置中一个位置和输出传动部件280在对应的第一输出位置、第二输出位置或第三输出位置时移动爪498到转动部件脱离接合位置。

在图5-13C中说明当拉动输入控制线80时辅助装置14的操作。如图5、6A和6B中所示，拉动输入控制线80引起输入传动部件176对抗弹簧200的偏压力顺时针转动到相对输出传动部件280(在这个实施例中)的向上变换位置。这依次引起输入驱动部件220顺时针转动，因为输入传动部件176和输入驱动部件220是作为一个单元一起转动的。输入驱动部件220的驱动臂230使中间圈236顺时针转动，但当中间圈236的内周边表面294接触在输出传动部件280上的贴靠部件290时，如在图6B中所示，贴靠部件290起支点的作用，并使中间圈236相对相同的转动轴线X和Y作偏心转动。因此，中间圈236有指向右边的运动分量，滚轮246对位置检测部件244施加指向右边的力，位置检测部件244和260围绕枢轴264逆时针转动。位置检测部件244和260的这种逆时针转动造成位置检测部件260上的控制表面276相对输入传动部件176和输出传动部件280径向移动，向上推动安装耳部358(可以认为它是开关接通的位置)，从而引起运动转换板354逆时针转动，使驱动翼片370压在推杆416上。

如图7和8中所示，驱动翼片370将推杆416移动到右边，并把推杆416压到偏压翼片467上，引起释放控制部件464逆时针转动。这引起释放控制翼片466向下转动，顺序地这又让爪控制部件516顺时针转动，因为爪控制部件516的重量克服了弹簧524的偏压力。爪控制部件516的顺时针转动造成爪控制表面517向上移动，由于弹簧512的偏压力这让爪498顺时针转动进入转动部件接合位置。在这个位置，爪498可与在转动部件534上形成的两个凸台530中任一个接合，该转动部件被安装成用于与轴90整体转动(逆时针)。这样，爪498起一转动部件接合部件的作用。

图9A-9C是当装置14开始辅助操作时辅助装置14的图。这些图与车链66与最小的前链轮62接合并要转换到下一个较大的链轮的情形对应。如在图9B中所示，爪498是在转动部件接合位置并与转动部件534上的一个凸台530接触。当位置检测部件260是在图9C中表示的逆时针转动位置时，椭圆形的内周边表面264让爪引导表面268移动到右边以便露出棘轮298上的驱动齿306和引导运动传动爪436进入与最近的驱动齿306接合。在这时，位置保持爪314的爪齿316位于最右边位置保持齿310的右边。

图10A和10B说明当转动部件接合爪498开始与转动部件534移动时，运动传动机构的操作。如在这些图中所示，转动部件534的逆时针转动造成爪连接器448和驱动轴400顺时针转动。这又顺序地引起爪连接器424和运动传动爪436与最近的驱动齿306接合和使棘轮298与输出传动部件280顺时针转动。然后，输出传动部件280拉动输出控制线78启动前拨链器70。同时，爪齿316抬起并跨到最右边的位置保持齿310之上。

图11A和11B说明当转动部件接合爪498与转动部件534脱离接合时运动传动机构的操作。在这个状态，爪498已经与转动部件534上的凸台530脱离接合，棘轮298已经转动使爪齿316已经抬起但没有跨到中间位置保持齿310之上。在这时，由于弹簧480对爪连接器448所加的偏压力，驱动轴400和爪连接器448将开始逆时针转动。

图12A-12C是当转动部件接合爪498朝开始位置向后移动时辅助装置14的图，图13A-13C是在完成变换操作时辅助装置14的图。如在图12A-12C中所示，驱动轴400和爪连接器448逆时针转动，运动传动爪436与驱动齿306脱离接合，由于与前拨链器70相连的回复弹簧对输出控制线78所加的偏压力，棘轮298和输出传动部件280逆时针转动。因为输出传动部件280从在图9A-9C中表示的位置有净的顺时针转动，贴靠部件290不再作为支点压在中间圈236的内周边表面294上，中间圈236上的滚轮245压到位置检测部件244的内周边表面248上，使位置检测部件244顺时针转动。在那时，位置检测部件260的控制表面276不再向上压到运动转换板354的安装耳部358(可以认为它是开关断开的位置)，运动转换板354顺时针转动，如图12A中所示，由于弹簧476的偏压力，推杆416移动到左边，释放控制部件464顺时针转动，爪控制部件516逆时针转动，爪控制表面517向下压到紧固件500的爪控制表面526上，使爪498逆时针转动到图13B中所示的转动部件脱离接合位置。还有，如图13C中所示，棘轮298逆时针转动直到位置保持爪314的爪齿316在弹簧326的偏压力下紧靠在最右边的位置保持齿310的左边。这样保持输出传动部件280的位置。

应注意在这个实施例中，棘轮298和输出传动部件280开始转动时超过所需的位置，然后又回到所需的位置。这产生了所谓“过变换”的效果，其中前拨链器70将车链66移动超过目标链轮然后又回到所需位置，通常定中心在目标链轮上。这种效果，一般是通过手动操作拨链器产生的，是众所周知的，当企图把车链从较小的链轮移动到较大链轮时有时候是需要的。当然，取决于应用场合，可以设计该机构避免这样的现象。

在图14-19C中说明在释放输入控制线80时辅助装置14的操作。释放输入控制线80引起输入传动部件176和输入驱动部件220按照弹簧200的偏压力逆时针转动到相对输出传动部件280的向下变换位置(在这个实施例中)。输入驱动部件220的驱动臂230逆时针转动中间圈236，但如图14中所示，当中间圈236的内周边表面294接触输出传动部件280上的贴靠部件292时，贴靠部件292作为支点引起中间圈236相对相同的转动轴线X和Y作偏心转动。结果，滚轮245对位置检测部件244施加指向左边的力，这样造成位置检测部件244和260围绕枢轴264顺时针转动。位置检测部件244和260的这种顺时针转动引起位置检测部件260上的控制表面272向上推动左侧的安装耳部358，这样造成运动转换板354逆时针转动从而使驱动翼片370压在推杆416上。

在这时，辅助机构14的操作类似于拉动输入控制线80时的操作，所以将只描述其差别。主要差别在于运动传动爪436的操作。由于位置检测部件244和260顺时针转动，位置检测部件260的爪引导表面268如在图15B中所示移动到左边，以便防止运动传动爪435与棘轮298的驱动表面306接合。因此，如图16B中所示，运动传动爪436沿着爪引导表面268移动，绕过驱动表面306，直到如图17B中所示运动传动爪436与位置释放板330上的爪接合突出部342接合。接着，运动传动爪436转动位置释放板330造成爪释放突出部338压到爪齿316的左侧，从而引起位置保持爪314围绕枢轴318逆时针转动。只要爪齿316一过最右边的位置保持齿310的尖端，棘轮298就逆时针转动直到如在图18B中所示爪齿315抓着中间的位置保持齿310。当运动传动爪436从爪释放突出部338移开回到开始位置时，位置释放板330按照弹簧350的偏压力逆时针转动。这样，转动爪接合突出部342离开爪齿316。顺序地这让位置保持爪314顺时针转动到如图19B中表示的最终位置。

按照本发明的辅助装置的一个优点是，可以设计辅助装置用于任意个数的前链轮。还有由于中间圈236、滚轮245和246、贴靠部件290和292，以及位置检测部件244和260的设计，骑车者一次可以变换多于一个速度。更特别的是，当骑车者拉动输入控制线80以转动输入传动部件176变换多于两个的速度时，如从最小到最大的前链轮62(从第一输入位置到第三输入位置)，中间圈236进一步转动到一位置，从而使贴靠部件290或292的支点效果在输出传动部件280转动到第二输出位置后继续保持。这样，虽然爪498在凸台530转动通过它之后与对应的凸台530脱离接合，但爪498仍保持在转动部件接合位置中直到它又与一个凸台530接合，造成输出传动部件280转动到第三输出位置。一旦输出传动部件280到达与第三输入位置对应的第三输出位置，贴靠部件290或292的支点效果停止，该系统回复到上述的空转状态。

图20是按照本发明的辅助装置600的第二实施例的侧视图。辅助装置600接受从输入控制线604来的变换指令，通过拉动和释放输出控制线612来控制前拨链器608。辅助装置600使用从在转动部件616的内周边表面上形成的两个驱动齿614中一个来的动力，转动部件616与前链轮(如在图1中所示的链轮62)成一整体和同轴转动以便辅助前拨链器608的操作。

图21是辅助装置600的分解图。在这个实施例中，辅助装置600包括限定与中轴32中的孔对齐的孔634的主壳630，装有下面描述的部件的主室636，突缘组件638，它形成前拨链器608的基部部件，和输出控制线612的线引导凹槽642。用螺钉652将隔板646和648固定到主壳630，以便构成让输出控制线612从主室636离开的线出口通道656。用螺钉668将盖660和隔板664固定到主壳630，以便防止污染物进入主室636。

垫片672有与位于主壳630内侧壁686的孔682对齐的孔678，将垫片672放在内侧壁686上，使管状轴承690插入通过孔678和682。与凸轮698整体成形的连接轴694穿过管状轴承690并固定在输入传动部件706的孔702内，从而使凸轮698与输入传动部件706作为一个单元转动。输入传动部件706包括输入控制线卷绕表面707和线连接器708，线连接器708包括螺钉709和线接纳部件711。螺钉709螺纹拧入到输入传动部件706中的带螺纹孔710，使输入控制线604牢固地夹在输入传动部件706和线接纳部件711之间。在这个实施例中，拉动输入控制线604引起输入传动部件706围绕转动轴线X逆时针转动，释放输入控制线604引起输入传动部件706围绕转动轴线X顺时针转动。与第一实施例一样，如果有3个前链轮62，输入传动部件706被设计成可移动到3个不同的输入位置。

通过将螺钉724螺纹拧入到主壳630中带螺纹的孔728内而把固定板720固定在主壳630上。将爪支承轴732安装在支承板736的一侧，并将装配在主壳630内侧壁686中的孔(未表示)内的位置检测部件支承轴740安装到支承板736的相反侧。有爪齿748和752的位置保持爪744用C型夹756可转动地安装在爪支承轴732的终端。弹簧760对位置保持爪744加上逆时针方向的偏压，围绕爪支承轴设置的弹簧760连接到支承板736和位置保持爪744上。当辅助装置600是在装配状态时，爪支承轴732伸展跨过固定板720的边缘764，从而将位置保持爪744支承在固定板720的前面。

将位置检测部件(或单元)750通过安装耳部754可转动地安装到位置检测部件支承轴740上。将有轴环762的控制轴758安装到位置检测部件750上的另一个安装耳部766。位置检测部件750包括内周边表面770或限定凸轮随动件孔774的位置检测弧。爪引导部件778的一端是可转动地安装到邻近轴环762的控制轴758并用C型夹782保持在位置上。连接在爪引导部件778的自由端和安装耳部754之间的弹簧786，将爪引导部件778偏压在逆时针方向。爪引导部件778与位置检测部件750的外周边表面构成爪引导沟780(图23)。这些表面组成爪引导表面，以下面描述的方式工作。

将管状轴承788安装在驱动板790中的中心孔789内，驱动板790、输出传动部件794和运动传动部件796都是可转动地支承在轴798上，轴798穿过在运动传动部件796中的角孔800，穿过输出传动部件794中的中心孔802，穿过固定板720中的中心孔806，穿过管状轴承788，穿过支承板736的中心孔810，最后进入到带螺纹的螺母814。有一组位置保持齿818和一组驱动表面820的棘轮814是固定在输出传动部件794上。输出传动部件794和棘轮814被连接在固定板720和输出传动部件794之间的弹簧822偏压在顺时针方向。输出传动部件794包括线终止凹槽826，用于接纳连接在输出控制线612终端的线端的珠825。有第一凸轮828和第二凸轮829的凸轮从动件827是通过枢轴823可转动地安装到棘轮814。由于这种结构，输出传动部件794、棘轮814和凸轮从动件827是作为一个单元围绕转动轴线Y转动，在这个实施例中，对输入传动部件706来说Y轴与转动轴线X同轴。以凸轮从动部件滚轮831和832形式的位置检测部件接合部件是分别通过枢轴螺栓833和835可转动地安装在第一和第二臂828和829的终端。在装配状态，将凸轮从动件滚轮831和832放置在凸轮698和位置检测部件750的内周边表面770之间。

有驱动齿834和控制轴838的运动传动爪830(图28)是通过枢轴842可转动地安装到驱动板790并用C型夹846保持在位置上。驱动齿834以下述的方式与棘轮814上一组驱动表面820中一个接合。运动传动爪830被连接在驱动板790和运动传动爪830之间的弹簧850偏压在逆时针方向。在管状轴承788上可转动地支承位置释放板854，位置释放板854有运动传动爪接合突出部858、运动传动爪接受凹槽862和以爪释放突出部866形式的爪释放部件。位置释放板854被连接在驱动板790和位置释放板854之间的弹簧870偏压在顺时针方向。

从驱动板790伸出的连接翼片880装配于在运动传动部件796中形成的连接凹槽884中，从而使驱动板790和运动传动部件796作为一个单元围绕轴798转动。设置在转动部件接合爪892形式的转动部件接合部件一端的连接柱888被放置于在运动传动部件796上角处形成的连接凹槽896中，并在盖660的内表面上形成的引导凹槽889内滑动。在转动部件接合爪892的另一端形成转动部件接合齿900，用于以下述方式与转动部件616上一个驱动齿614接合。控制销964紧固在转动部件接合爪892上，最接近转动部件接合齿900，该销穿过在爪控制部件912中形成的引导槽908。将爪控制部件912的下端916通过枢轴920可转动地连接到主壳体630，爪控制部件912被连接在爪控制部件912和主壳630之间的弹簧914偏压在逆时针方向。当辅助装置在装配状态时，控制轴758接触由爪控制部件912的内边缘限定的控制表面924，包括本位925。通过引导螺钉926提高爪控制部件912的稳定性，引导螺钉926穿过爪控制部件中细长的槽927并进入到主壳630中带螺纹的孔928中。

在这个实施例中，转动部件接合爪892、运动传动部件796、驱动板790、爪连接器842、运动传动爪830和棘轮814构成运动传动机构，用于将轴90的转动传给输出传动部件794。还有，在这个实施例中，爪控制部件912、位置检测部件750、凸轮698和凸轮从动件827构成开关机构，用于当输入传动部件706在第一输入位置、第二输入位置或第三输入位置中一个和输出传动部件794不在对应的第一输出位置、第二输出位置、或第三输出位置时将爪892移动到转动部件接合位置(图24)，和当输入传动部件706在第一输入位置、第二输入位置或第三输入位置中一个和输出传动部件794是在对应的第一输出位置、第二输出位置或第三输出位置时将爪892移动到转动部件脱离接合位置(图22)。

通过参考图22-27C可以理解在执行向上变换操作时(如从最小的前链轮到较大(中间尺寸)的链轮)辅助装置600的操作。通过拉动输入控制线604执行向上变换操作，依次控制线引起输入传动部件706逆时针转动到相对输出传动部件794的向上变换位置。如在图23和25A中所示，输入传动部件706的逆时针转动通过连接轴694传送给凸轮698。使凸轮698较大直径的表面压在滚轮831，顺序地滚轮压在位置检测部件750的内周边表面770上，这样造成位置部件750围绕位置检测部件支承轴740在逆时针方向偏心转动。位置检测部件750的逆时针转动让运动传动爪830由于弹簧850的偏压力逆时针转动到在图25B和25C中表示的位置。位置检测部件750的逆时针转动引起控制轴758向上压到爪控制部件912的控制表面924上，从而使爪控制部件912顺时针从如图22中所示的开关断开的位置转到如图24中所示的开关接通的位置。爪控制部件912的顺时针转动还让转动部件接合爪892从在图22中所示的转动部件脱离接合位置移动到在图24中所示的转动部件接合位置。

当转动部件接合爪892与转动部件616上的一个驱动齿614接合时，转动部件616的转动动力传送给运动传动部件796，从而引起运动传动部件796、驱动板790和运动传动爪830逆时针转动。由于运动传动爪830是在逆时针转动位置，运动传送爪830的驱动齿834与棘轮814上最近的驱动表面820接合，如图25B和25C中所示这样造成棘轮814、输出传动部件794和凸轮从动件827逆时针转动。结果，输出传动部件794拉动输出控制线612，如图26C中所示抬起位置保持爪744的位置保持齿748和跨过棘轮814的逆时针最外边的位置保持齿818。使运动传动爪830接纳在位置释放板854的运动传动爪接纳凹槽862内，所以位置释放板854保持无操作。

当凸轮从动件827随输出传动部件794逆时针转动时，凸轮698的较大直径表面压在凸轮从动件827的滚轮832上，滚轮832压在位置检测部件750的内周边表面770上。如在图26A中所示，这顺序地造成位置检测部件750围绕位置检测部件支承轴740顺时针转动。因此，控制轴758移动到爪控制部件912的控制表面924上的本位925，这样允许按照弹簧914的偏压力使爪控制部件912逆时针转动到开关断开的位置。所以，当转动部件接合爪892以下述的方式与转动部件616的驱动齿614脱离接合时，如在图26B和26C中所示，运动传动部件796顺时针转动，使转动部件接合爪892移动到在图22中所示的转动部件脱离接合位置。输出传动部件794和棘轮814开始跟随运动传动部件796的顺时针转动，但是因为位置保持爪744被偏压在逆时针方向，爪齿748紧靠在逆时针最外边的位置保持齿818的右侧表面上，从而保持输出传动部件794在图27B和27C中所示的所需向上变换位置。在这时，凸轮从动件827和位置检测部件750是在中间位置，如图27A中所示。与第一实施例一样，上述的动作也提供过变换功能。

通过参考图22、24和28-32C可以理解在执行向下变换操作时(如从中间尺寸的前链轮到最小尺寸的前链轮)辅助装置600的操作。通过释放输入控制线604执行向下变换操作，输入控制线顺序地引起输入传动部件706顺时针转动到相对输出动部件794的向下变换位置。如在图28和29A中所示，输入传动部件706的顺时针转动通过连接轴694传给凸轮698。凸轮698的较大直径表面压到滚轮832上，滚轮832依次压到位置检测部件750的内周边表面770上，这样造成位置检测部件750围绕位置检测部件支承轴740在顺时针方向转动。位置检测部件750的顺时针转动引起引导沟780向下压到运动传动爪830的控制轴838上，这样造成运动传动爪830顺时针转动到在图29B和29C中所示的位置。位置检测部件750的顺时针转动还造成控制轴758向下压到爪控制部件912的控制表面924上，从而使爪控制部件912顺时针转到开关接通的位置。爪控制部件912的顺时针转动还让转动部件接合爪892从图22中所示的转动部件脱离接合位置移动到在图24中所示的转动部件接合位置。

当转动部件接合爪892与一个驱动齿614接合时，转动部件616的转动动力传给运动传动部件796，这样造成运动传动部件796、驱动板790和运动传动爪830逆时针转动。由于运动传动爪830是在顺时针转动位置，爪引导沟780造成运动传动爪830的驱动齿834与位置释放板854的运动传动爪接合突出部858接合，如在图30A和30B中所示。当运动传动爪830继续逆时针转动时，位置释放板854也逆时针转动，使爪释放突出部866压到位置保持爪744的爪齿748并引起位置保持爪744顺时针转动。如在图31B和31C中所示，当爪齿748越过逆时针最外边的位置保持齿818的尖端时，棘轮814、输出传动部件794和凸轮从动件827顺时针转动，释放输出控制线612，直到棘轮814的中间位置保持齿818紧靠在位置保持爪744的爪齿752上。

由于凸轮从动件827与输出传动部件794顺时针转动，使凸轮698的较大直径表面压到凸轮从动件827的滚轮831上，滚轮831压到位置检测部件750的内周边表面770上。顺序地这引起位置检测部件750如在图31A中所示，围绕位置检测部件支承轴740逆时针转动。结果，控制轴758移动到控制表面924上的本位925，这样允许爪控制部件912按照弹簧914的偏压力逆时针转动到开关断开的位置。所以，当转动部件接合爪892与转动部件616的驱动齿614脱离接合时，运动传送部件796如图31B和31C中所示顺时针转动，使转动部件接合爪892移动到在图22中所示的转动部件脱离接合位置。因为运动传送爪830顺时针转动，位置释放板854也顺时针转动，使爪释放突出部866停止压在位置保持爪744的爪齿748上。接着位置保持爪744按照弹簧760的偏压力逆时针转动，所以允许棘轮814、输出传动部件794和凸轮从动件移动到在图32B和32C中所示的最终位置。在那时，凸轮从动件827和位置检测部件750是在图32A中所示的中间位置。

图33是表示转动部件接合爪892怎样与转动部件616的驱动齿614脱离接合的细节图。当转动部件接合爪892首先接合驱动齿614时，转动部件接合齿900的弯曲侧边缘901接触驱动齿614的凹面的凹槽617，转动部件接合爪892与转动部件616一起转动。同时，连接柱888滑入到引导凹槽889内。当运动传动部件796到达它的行程端点时，引导凹槽889引起转动部件接合爪892和转动部件接合齿900略为逆时针转动到在图33中所示的位置，使转动部件接合齿900与驱动齿614脱开。转动部件616的进一步转动造成转动部件接合齿900抬起并跨过驱动齿614，和转动部件接合爪892随后回到本位。

如第一实施例，可以使用多于两个前链轮的辅助装置600，并可同时进行多级变换。这是可能的，因为输入传送部件706进一步的转动只造成凸轮698转动，从而将凸轮698的较大直径表面的较大的弧设置在滚轮831或滚轮832任一个下面。所以，当输出传动部件794和凸轮从动件827转动到下一个接着的速度位置时，位置检测部件750将保持爪控制部件912在开关接通的位置，转动部件接合爪892将继续与转动部件616的驱动表面614接合直到输出传动部件794的位置对应到由输入传动部件706指定的所需速度。

图34是在图21中表示的前拨链器608的分解图。如图所示，突缘装置638(其作用如拨链器608的基部部件)包括连接耳部950和954。连杆部件958有连接耳部959、960、961和962，通过压配合的驱轴钉963可转动地连接到连接耳部950和954，驱轴销963穿过连接耳部950中的孔966、连接耳部959中的孔970、连接耳部960中的孔974、和连接耳部954中的孔978。链条导向器982通过压配合的驱轴销986和压配合的驱轴销994可转动地连接到连杆部件958，驱轴销986穿过连接耳部962中的孔988和支承链条导向器982的可动部件992中的孔990，驱轴销994穿过连接耳部961中的孔998和支承链条导向器982的另一个可动部件1004中的孔1002。

低速位置调节螺栓1006延伸穿过盖1014中的孔1010和可动部件992中的孔1018，用于接触连接耳部962上的台座1022，以已知的方式设定低速位置极限。类似地，高速位置调节螺栓1026延伸穿过盖1014中的孔1030和可动部件992中的孔1038，接触连接耳部962上的台座1042，以已知的方式设定高速位置极限。板连接螺栓1046可拆卸地以已知的方式将板终端1050和链条导向器982的1054连接在一起，以便允许在工作时将车链插入到链条导向器982中。

致动臂1060形式的第一致动单元的一端是通过枢轴销1064可转动地连接到连接耳部954，枢轴销1064穿过连接耳部954中的孔1068和致动臂1060中的孔1072，从而使致动臂1060围绕Z轴转动。致动臂1060的另一端通过枢轴销1076可转动地连接到可动部件992，枢轴销1076穿过致动臂1060中的孔1080和可动部件992中的孔1084。通过接合在驱轴钉1076中凹槽1078内的C型夹1077，将致动臂1060保持在枢轴销1076上的位置中。这样，突缘装置638、连杆部件958、可动部件992和1004、以及致动臂1060组成4连杆型机构，该机构允许链条导向器982相对突缘装置638移动，以便响应致动臂1060的转动。致动臂1060还包括位置调节螺栓1088，该螺栓穿过从致动臂1060侧边垂直伸出的位置调节耳部1096中的带螺纹孔1092。位置调节螺钉1088的作用如下所述。

第二致动单元包括第一致动部件1100和第二致动部件1104，该单元可转动地连接到穿过第二致动部件1104中孔1108的驱轴钉1064。这样，第二致动部件1104和致动臂1060两者都围绕Z轴转动，并且它们被接合在驱轴钉1064中凹槽1116内的C型夹1112保持在位置中。第一致动部件1100的一端通过枢轴1120可转动地连接到第二致动部件1104的一端，枢轴1120穿过第二致动部件1104中的连接耳部1128中的孔1124和穿过位于连接耳部1128之间的第一致动部件1100中的孔1132。枢轴销1120限定转动轴线W，它是被接合在驱轴钉1120中凹槽1138内的C型夹1136保持在位置中。第一致动部件1100和第二致动部件1104的另一端通过位置调节螺栓1139可调地连接在一起，调节螺栓1139滑动地穿过第一致动部件1100的连接耳部1141中的孔1140并螺纹拧入到第二致动部件1104的连接耳部1144的带螺纹孔1143中。

第一致动部件1100包括用于缠绕输出控制线612的线卷绕表面1146。包括螺栓1154和线接纳部件1158的线连接器1150附连到第一致动部件1100。螺栓1154穿过线接纳部件1158中的孔1160并螺纹拧入到第一致动部件1100中的带螺纹孔1162中，从而将输出控制线612牢固地夹在第一致动部件1100和线接纳部件1158之间。在第一致动部件1100中的孔1140应该足够大，以便防止由于输出控制线612的拉力，当第一致动部件1100围绕轴线W转动时，连接耳部1141约束调节螺栓1139。因此，调节螺栓1139的头部构成第一致动部件1100的转动制动器。如在图35中所示，位置调节螺栓1088的端面接触形成在第二致动部件1104的连接耳部1144的台座1162。这样，拉动输出控制线612引起第一致动部件1100、第二致动部件1104和致动臂1060作为一个单元对抗常规回复弹簧(未表示)的偏压力顺时针转动，因此造成将链条导向器982移动到图21中的右边。相反，释放输出控制线612引起第一致动部件1100、第二致动部件1104和致动臂1060按照回复弹簧的偏压力作为一个单元逆时针转动，从而造成将链条导向器982移动到图21中的左边。

应该很容易明白可以用转动位置调节螺栓1088调整第一致动单元(致动臂1060)和第二致动单元(第一致动部件1100和第二致动部件1104)之间的相对转动位置。还有，如在图36中所示，转动位置调节螺栓1139造成缠绕表面1146，特别是缠绕表面1146最靠近调节螺栓1139部分的卷绕半径R相应地增加或减小。这本身又造成绳索拉动速率不仅取决于卷绕半径R而且还取决于第一致动部件1100和第二致动部件1104的整个转动位置而变化。因此，通过选择卷绕表面1146的所需曲率和相应地给定位置调节螺栓1139，可以获得特定的绳索拉动速率特征，并可通过给定位置调节螺栓1088选择产生绳索拉动速率特征的第一致动部件1100和第二致动部件1104的转动位置。这提供了极大的适应性，以便容纳具有不同和变化的致动比的各种拨链器。

为了将前拨链器608装配到有3个前链轮62的自行车上，将拨链器附连到自行车，采用低速位置调节螺栓1006设定链条导向器982的下位置极限。使用螺栓1154和线接纳部件1158将输出控制线612紧固到第一致动部件1100，将链条导向器982变换到中间前链轮62。采用位置调节螺栓1088精细地调准在这个链轮上链条导向器982的位置，接着将链条导向器982变换到最大的前链轮62。采用位置调节螺栓1139精细地调准在这个链轮上链条导向器982的位置，然后用高速位置调节螺栓1026给定上位置极限。

尽管上面是本发明各种实施例的描述，但仍可进行进一步的修改而不会背离本发明的宗旨和范畴。例如，可以按照需要改变各种组件的尺寸、形状、位置或取向。图中表示的直接连接或互相接触的各种结构可以被中间结构隔开。一个元件的功能可以由两个元件执行，或相反。在特定的实施例中，没有必要同时存在所有的优点。与现有技术相比是独特的每个部件，它们单独或与其他部件相组合，都应该认为是申请人另外发明的分别描述，包括这样部件所采用的结构和/或功能的概念。所以，本发明的范畴不应该局限在公开的特殊结构或明显的引起注意力集中的特定结构或部件。

Claims (12)

1.一种拨链器，其包括：

一基部部件；

一可移动部件，其被联接成相对基部部件移动和支承链条导向器；

一第一致动单元，其用于使可移动部件相对基部部件移动；

一第二致动单元，其用于通过贴靠件移动第一致动单元；

其中第二致动单元包括与第二致动部件可移动地联接的第一致动部件；和

一位置调节器，其调整第一致动部件和第二致动部件之间的相对位置。

2.如权利要求1所述的拨链器，其特征在于，第一致动部件包括线缠绕表面。

3.如权利要求2所述的拨链器，其特征在于，第二致动部件围绕第一转动轴线转动。

4.如权利要求3所述的拨链器，其特征在于，位置调节器调整线缠绕表面相对第一转动轴线的径向位置。

5.如权利要求4所述的拨链器，其特征在于，第一致动部件可转动地联接到第二致动部件上，用于围绕第二转动轴线转动。

6.如权利要求5所述的拨链器，其特征在于，位置调节器在与第二转动轴线间隔开的位置联接在第一致转动部件和第二致动部件之间。

7.如权利要求6所述的拨链器，其特征在于，位置调节器包括一螺纹件，该螺纹件拧入到第一致动部件和第二致动部件中的一个部件内。

8.如权利要求7所述的拨链器，其特征在于，该螺纹件的一端贴靠在第一致动部件和第二致动部件中的另一个部件的表面上。

9.如权利要求1所述的拨链器，其特征在于，第一致动部件可转动地联接到第二致动部件，用于围绕转动轴线转动。

10.如权利要求9所述的拨链器，其特征在于，位置调节器在与转动轴线间隔开的位置联接在第一致动部件和第二致动部件之间。

11.如权利要求10所述的拨链器，其特征在于，位置调节器包括一螺纹件，该螺纹件拧入到第一致动部件和第二致动部件中的一个部件内。

12.如权利要求11所述的拨链器，其特征在于，该螺纹件的一端贴靠在第一致动部件和第二致动部件中的另一个部件的表面上。

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