专利名称：自行车用变速单元的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及自行车用变速单元。具体说，本发明涉及包括至少三个变速档位的自行车变速单元。
骑自行车成为越来越普及的娱乐形式和运输方式。而且，骑自行车已经成为一种非常普及的竞赛运动。不管自行车是用于娱乐、运输还是用于竞赛，自行车工业一直在改进自行车的各种部件。特别是，在保持高性能水平的同时，自行车部件不断地变得更轻和更便宜。自行车变速单元就是一个在过去几年中经过多次重新设计的自行车特定部件。
目前在市场上可获得许多不同型式的变速单元。变速单元按质量和价格分类。通常，便宜的变速单元质量差。例如，很难控制使齿轮一次换一档。质量差的变速单元则趋向于很难一次换一档。在较贵和质量较好的变速单元中，变速单元能够一次换一档。但是，这些较高质量的变速单元使用复杂并且昂贵的零件，这使得使用者的花费变高。从而，可一次换一档的现有技术装置趋向于昂贵和/或复杂。
由于上述原因，就需要一种能够克服上述现有技术中存在的问题的自行车用变速单元。从本公开文本中该技术领域的普通技术人员可以看出，本发明就是针对现有技术中的这种需要和其它需要的。
本发明的一个目的是提供一种自行车用变速单元，其具有至少三个档位并且一次换一档。
本发明的另一个目的是提供一种自行车用变速单元，其生产较便宜。
本发明的另一个目的是提供一种自行车用变速单元，其尽量利用了压制金属件。
本发明的另一个目的是提供一种自行车用变速单元，其重量较轻。
上述目的主要通过提供一种自行车用用变速单元实现的，该变速单元包括一安装件、一第一变速杆、一第一偏压件、一第二变速杆、一第二偏压件和释放机构。安装件适合连接在自行车的一部分上。第一变速杆枢转连接在安装件上，可处于至少第一变速位置、第二变速位置和第三变速位置，其中第二变速位置位于第一变速位置和第三变速位置之间。第一偏压件连接在第一变速杆上以施加第一偏压力，该偏压力将第一变速杆从第二和第三变速位置向第一变速位置压迫。第二变速杆枢转连接在安装件上，可处于设定位置和释放位置。第二偏压件连接在第二变速杆上以施加第二偏压力，该偏压力将第二变速杆从释放位置向设定位置压迫。释放机构可操作地连接在第一和第二变速杆之间。释放机构包括一锁定部分，该锁定部分有选择地啮合第一变速杆，以克服第一偏压件的第一偏压力将第一变速杆保持在第一、第二和第三变速位置之一上。当第二变速杆从设定位置转向释放位置时，可使释放机构的一部分移动以可选择地从第一变速杆释放锁定部分，使得第一变速杆仅移动一个位置。
上述目的可进一步通过提供一种自行车用变速单元来获得，该变速单元包括一安装件、一第一变速杆、一第一偏压件、一定位板、一第二偏压件、一第二变速杆和一第三偏压件。安装件适合连接在自行车的一部分上。第一变速杆枢转连接在安装件上，可处于至少第一变速位置、第二变速位置和第三变速位置，其中第二变速位置位于第一变速位置和第三变速位置之间。第一偏压件连接在第一变速杆上以施加第一偏压力，该偏压力将第一变速杆从第二和第三变速位置向第一变速位置压迫。定位板枢转连接在安装件上，以将第一变速杆保持在第一、第二和第三变速位置之一上。第二变速杆枢转连接在安装件上，可处于一设定位置和一释放位置。第二偏压件连接在第二变速杆上以施加第二偏压力，该偏压力将第二变速杆从释放位置向设定位置压迫。定位板包括第一抵靠件和第二抵靠件。第三偏压件连接在定位板上以施加第三偏压力，该偏压力将定位板压靠在第一变速杆上。第二变速杆包括第三抵靠件和第四抵靠件。第三抵靠件被定位成当第一变速杆处于第三变速位置时，一旦第二变速杆从设定位置向释放位置转动，就与第一抵靠件啮合。这允许定位板克服第三偏压件的第三偏压力转动，以将第一变速杆从第三变速位置释放到第二变速位置。第四抵靠件被定位成当第一变速杆处于第二变速位置时，一旦第二变速杆从设定位置向释放位置转动，就与第二抵靠件啮合。这允许定位板克服第三偏压件的第三偏压力转动，以将第一变速杆从第二变速位置释放到第一变速位置。
从下面结合附图公开本发明优选实施例的详细描述中，该技术领域的普通技术人员将会明显地看出本发明的这些和其它目的、方面和优点。
现在参见附图，这些附图构成本原始公开文本的一部分，其中
图1为根据本发明一种实施例上面连接有变速单元的传统自行车的部分侧面正视图；图2为根据本发明一种实施例连接在自行车车把上的变速单元的透视图；图3为根据本发明一种实施例图2中所示变速单元的选择的零件的分解透视图；图4为图2和3中所示变速单元的选择的零件的部分侧面正视图，其中第一变速杆处于其第一变速位置并且第二变速杆处于其设定位置；图5为为图2-4中所示变速单元的选择的零件的部分侧面正视图，其中第一变速杆处于其第二变速位置或中间位置并且第二变速杆处于其设定位置；图6为为图2-5中所示变速单元的选择的零件的部分侧面正视图，其中第一变速杆处于其第三变速位置并且第二变速杆处于其设定位置；图7为图2-6中所示变速单元用的第二变速杆的选择零件的部分俯视平面图，其中第二变速杆处于其设定位置；图8为图2-7中所示变速单元用的第二变速杆的选择零件的部分俯视平面图，其中第二变速杆被从其设定位置部分推向其释放位置；图9为图2-8中所示变速单元用的第二变速杆的选择零件的部分俯视平面图，其中第二变速杆被完全推至其释放位置；图10为图2-9中所示变速单元的选择的零件的部分俯视平面图，其中第一变速杆处于其第三变速位置并且第二变速杆处于其设定位置；图11为为图2-10中所示变速单元的选择的零件的部分俯视平面图，其中第一变速杆处于其第三变速位置并且第二变速杆被推至其设定位置和其释放位置之间，使得第二变速杆的一抵靠件与定位板的一抵靠件接触；图12为图2-11中所示变速单元的选择的零件的部分俯视平面图，其中第一变速杆运动至其第二变速位置并且第二变速杆运动至其释放位置；图13为图2-11中所示变速单元的选择的零件的部分俯视平面图，其中第一变速杆处于其第二变速位置并且第二变速杆处于其设定位置；图14为为图2-13中所示变速单元的选择的零件的部分俯视平面图，其中第一变速杆处于其第二变速位置并且第二变速杆被推至其设定位置和其释放位置之间，使得推爪板的抵靠件与定位板的抵靠件(凹口)接触；图15为图2-14中所示变速单元的选择的零件的部分俯视平面图，其中第一变速杆运动至其第一变速位置并且第二变速杆运动至其释放位置；图16为图2-15中所示变速单元的选择的零件的部分俯视平面图，其中第一变速杆处于其第一变速位置并且第二变速杆处于其设定位置；图17为释放机构和第二变速杆的选择的零件的部分侧面示意图，其中变速单元处于第三变速位置；图18为释放机构和第二变速杆的选择的零件的部分侧面示意图，其中第二变速杆被从设定位置部分推至释放位置，使得第一变速杆从第三变速位置向第二变速位置运动；图19为释放机构和第二变速杆的选择的零件的部分侧面示意图，其中变速单元处于第二变速位置；图20为释放机构和第二变速杆的选择的零件的部分侧面示意图，其中变速单元从第二变速位置运动至第一变速位置；图21为图2-19中所示变速单元用支架的端部正视图；图22为图2-19中所示变速单元用的图21中所示支架的侧面正视图；图23为图2-19中所示变速单元用的图21和22中所示支架的俯视平面图；图24为图2-19中所示变速单元用的图21和23中所示支架的仰视平面图；图25为图2-19中所示变速单元用第一变速杆的侧面正视图26为图2-19中所示变速单元用的图25中所示第一变速杆的端部正视图；图27为图2-19中所示变速单元用第二变速杆的俯视平面图，其中去掉了把手；图28为图2-19中所示变速单元用的图27中所示第二变速杆的侧面正视图，其中去掉了把手；图29为图2-19中所示变速单元的释放机构用定位板的俯视平面图；图30为图2-19中所示变速单元的释放机构用定位板的右侧正视图；图31为图2-19中所示变速单元的释放机构用的图30中所示定位板的前侧正视图；图32为图2-19中所示变速单元的释放机构用推爪控制板的俯视平面图；图33为图2-19中所示变速单元的释放机构用推爪板的俯视平面图；图34为图2-19中所示变速单元的释放机构用的图34中所示推爪板的右侧正视图；图35为图34和35中所示推爪板的另一个侧面正视图。
首先参见图1和2，所示为传统自行车10，其中根据本发明的一种实施例一变速单元12连接在自行车10的车把12上。在现有技术中，自行车及其各种部件是已知的，因此除了与本发明有关的部件外，这里对自行车10及其各种部件就不再详细描述和表示了。换句话说，这里仅描述和/或表示变速单元12及其有关部件。
变速单元通过传动元件或传动索18可操作地连接在内部带有齿轮的轮毂16上，以在轮毂16内换档。尽管所示变速单元12为三档变速单元，但从该公开文本中该技术领域的普通技术人员可以看出，变速单元12可以构造成具有附加的档位，例如，四档变速单元。因此，本发明的变速单元12构造为能够一次向高或向低换一档。
现在参见图2和3，变速单元12主要包括一安装件21、壳体22、第一变速杆23、第一偏压件24、第二变速杆25、第二偏压件26和释放机构27。安装件21最好由几个零件构成。特别是，安装件21包括一支架30、一带夹31、一带轴32和一带紧固零件。最好，安装件21的这些零件是用金属材料如钢构造的。例如，支架30和带夹31通过压制切割金属板构成。通过将带轴32铆接在支架30和带夹31之间来将支架30牢固地连接在带夹31上。
如图2中所示，壳体22覆盖释放机构27和一部分第一变速杆23、第一偏压件24、第二变速杆25、第二偏压件26和支架30。壳体22或者是塑料件或者是金属件，其以任何传统方式，例如，通过钩扣、紧固零件等等牢固地连接在支架30上。由于壳体22的构造与本发明无关，所以这里不再进一步详细描述壳体22了。
第一变速杆23通过第一轴件34枢转连接在安装件21的支架30上，其处于至少第一变速位置(图4)、第二变速位置(图5)和第三变速位置(图6)。第二变速位置位于第一和第三变速位置之间。这样，第一变速杆23具有三个变速档位。当然，从该公开文本中该技术领域的普通技术人员可以看出，变速单元12可以构造成具有四个或更多变速位置。
第一偏压件24连接在第一变速杆23和支架30之间以施加第一偏压力，该偏压力促使第一变速杆23从第二和第三变速位置向第一变速位置运动。第一变速杆23可克服第一偏压件24的力运动以从第一变速位置转换到第二变速位置，或者不在第二变速位置停留地转换到第三变速位置。
第二变速杆25通过第二轴件35枢转连接在安装件21的支架30上，以在设定位置和释放位置之间运动。第二变速杆25在其设定位置和释放位置之间的运动表示在图7-16中。第二偏压件26连接在第二变速杆25和支架30之间以施加第二偏压力，该偏压力促使第二变速杆25从释放位置向设定位置运动。与第一变速杆23不同，第二变速杆25一次只能移动一档。特别是，如下所述，当第二变速杆25被从其设定位置推向其释放位置时，释放机构27一次只释放第一变速杆23一档。
如图4-20中所示，释放机构27可操作地连接在第一和第二变速杆23和25之间。释放机构27将第一变速杆23锁定在其三个变速位置中的每一个上(图4-6)，以及响应第二变速杆25的运动一次释放第一变速杆23一个变速档位(图7-20)。如下面详细解释的，释放机构27包括一锁定部分，该锁定部分有选择地啮合第一变速杆23以克服第一偏压件24的第一偏压力将第一变速杆23保持在三个变速位置之一。当第二变速杆25从设定位置转向释放位置时，释放机构27的一部分有选择地从第一变速杆23的锁定部分移开，使得第一变速杆23只移动一个位置。
参见图3和21-24，支架30上面枢转支承第一变速杆23和第二变速杆25。最好，支架30通过压制金属板材料构造成单个整体件。具体地，支架30主要包括一带安装部分40、第一变速杆安装部分41和第二变速杆安装部分42，其中所述第一变速杆安装部分41通过连接部分连接在带安装部分40上，所述第二变速杆安装部分42通过折线连接在带安装部分40上。带安装部分40具有一大孔43和四个较小的孔44，其中所述大孔43用于在其中牢固地接收带轴32的端部，所述较小的孔44用于接收带夹31的柱以防止支架30和带夹31之间发生相对转动。
第一变速杆安装部分41具有形成于其中心的轴孔46，用于在其中接收第一轴件34。轴孔46具有与第一轴件34的一部分对应的非圆形形状，使得第一轴件34不可转动地连接在支架30的第一变速杆安装部分41上。
第一轴件34具有阶梯形的轴，轴带有非圆形形状部分47、圆柱形部分48和带螺纹的自由端49。第一轴件34的非圆形形状部分47与轴孔46啮合以防止第一轴件34在轴孔46内发生相对转动。圆柱形部分48上面可转动地支承第一变速杆23。第一偏压件24也支承在第一轴件34的圆柱形部分48上。第一轴件34的带螺纹自由端49上面接收垫圈50和锁紧螺母51。从而，第一轴件34将第一变速杆23枢转支承在支架30上。
止动凸缘52从支架30向外伸出，与第一偏压件24的一端啮合。第一偏压件24的另一端与第一变速杆23啮合。从而，如图4-6中所示，第一变速杆23被以逆时针方向偏压。
支架30的第二变速杆安装部分42从带安装部分40向外延伸。如下面详细解释的，第二变速杆安装部分42具有从其向下延伸的止动凸缘54，该止动凸缘54用于与第二变速杆25和释放机构27的一部分啮合，以控制它们的枢转运动。
在第二变速杆安装部分42上也形成有一轴孔53，用于在其中接收第二轴35的一部分。最好，第二轴35通过铆接工序牢固地连接在第二变速杆安装部分42上。更具体地，第二轴35为一阶梯形轴，其具有5个圆柱形部分55-59。位于第二轴35自由端的圆柱形部分55被接收在轴孔53中，然后进行变形地将第二轴35铆接在第二变速杆安装部分42上。这样，第二轴35将第二变速杆25和释放机构27枢转固定在支架30上。
参见图3、25和26，第一变速杆23最好做成两部分，即第一杆部60和覆盖在第一杆部60的一部分上的第一覆盖部分61。第一杆部60最好是通过压制金属板材料构造成的，第一覆盖部分61最好通过模制塑料材料制成。第一覆盖部分61最好包括主体62、把手63和指示器凸舌64。主体62和把手63具有凹进部分，以在其中接收第一杆部60。指示器64设计为以传统方式与壳体22合作，使得骑车人能够确定第一变速杆23的变速位置。例如，壳体22上可设有标记如“1”、“2”、“3”，以指示第一变速杆23的三个变速位置。
第一杆部60具有主体66，把手67从主体66向外伸出，锁定部分68从主体66向外伸出，传动索导管69从主体66轴向延伸。主体66具有轴孔70，其中用于接收第一轴34。具体地，主体部分66枢转布置在第一轴34的圆柱形部分48上，使得第一变速杆23可在其第一、第二和第三变速位置之间枢转。
第一杆部60的主体66还具有与轴孔70的轴线间隔开的另一个开口71。开口71设计为接收传动索18的端部，以将传动索18固定于其上。具体地，传动索18的端部通过第一覆盖部分61固定地开口71内。当第一变速杆23绕第一轴34枢转时，传动索18被以基本直线方向拉动。换句话说，当第一变速杆23从其第一变速位置向其第二变速位置或其第三变速位置运动时，传动索18不会缠绕在第一轴34上。
第一杆部60的锁定部分68的构造为阶梯形，其中第一止动部分72从主体66的平面上弯出以从主体66基本垂直地延伸。如图4中所示，第一止动部分72构成第一凹进部分，当第一变速杆23处于其第一位置时，该第一凹进部分适合与释放机构27啮合。第一止动部分72与释放机构27之间的合作将在下面更详细地解释。
锁定部分68还具有由第二凹进部分构成的第二止动部分73和由第三凹进部分构成的第三止动部分74。如图5中所示，第二止动部分73比第一止动部分72更靠近第一轴34的轴线，使得当第一变速杆23处于其第二变速位置时，第二止动部分73与释放机构27啮合。与第一止动部分72和第二止动部分73相比，第三止动部分74更靠近第一轴34的轴线。如图6中所示，第三止动部分74设计为当第一变速杆23处于其第三变速位置时，与释放机构27啮合。释放机构27与第二和第三止动部分73和74之间的合作将在下面更详细地解释。
参见图3-6，第一偏压件24最好是由金属丝构造成的扭转弹簧。第一偏压件24具有螺旋部分75，第一和第二端部76和77从螺旋部分75向外伸出。螺旋部分75设计为支承在第一轴34的圆柱形部分48上。第一偏压件24的第一端部76与支架30的第一变速杆安装部分41的止动凸缘52啮合，第一偏压件24的第二端部77与第一杆部60的把手67啮合。从而，如图4-6中所示，第一变速杆23被以逆时针方向绕第一轴34偏压。换句话说，第一偏压件24施加偏压力，该偏压力促使第一变速杆23从其第二或第三变速位置向其第一变速位置运动。
参见图3、27和28，第二变速杆25主要为一两部分构造，其具有第二杆部80和第二覆盖部分81。第二杆部80最好是通过压制金属板材构成，第二覆盖部分81最好是通过模制塑料材料构成以为第二变速杆25构成一把手。第二覆盖部分81具有一槽，该槽设计为在其中接收第二杆部80。换句话说，第二覆盖部分81放置在第二杆部80的一部分上。
第二杆部80具有把手82、钩形止动凸缘83和枢轴法兰84。枢轴法兰84具有轴孔85、抵靠件86和一对凹口87，其中所述轴孔85用于接收第二轴35，所述抵靠件86从枢轴法兰82轴向向外伸出，所述一对凹口87用于将释放机构27的一部分牢固地固定于其上。从而，第二变速杆25枢转支承在第二轴35的圆柱形部分56上，以在其设定位置和其释放位置之间运动。
如图7-16中所示和如下所述，止动凸缘83设计为与与支架30的第二变速杆安装部分42的止动凸缘或止动部分54啮合，以限制第二偏压件26施加在第二变速杆25上的力使第二变速杆25产生的枢转运动。
抵靠件86设计为与释放机构27的一部分啮合以使释放机构27释放第一变速杆23，使得第一变速杆23能够从如图6中所示的第三变速位置向如图5中所示的第二变速位置运动。
参见图3，第二偏压件26最好是用金属丝构造的扭转弹簧。第二偏压件26具有螺旋部分88、第一端部89和第二端部90。螺旋部分88支承在第二轴35的圆柱形部分59上。第二偏压件26的第一端部89与支架30的第一变速杆安装部分41的侧面啮合，第二偏压件26的第二端部钩在第二变速杆25的把手82上。从而，如沿第二轴35向下看到的和如图7-16中所示，第二变速杆25被相对支架30以顺时针方向偏压。换句话说，第二偏压件26将第二变速杆25推向其设定位置或静止位置。当第一变速杆处于其第二或第三变速位置时，第二变速杆25克服第二偏压件26的力的运动使释放机构27释放第一变速杆23一档。
参见图3和7-20，释放机构27可操作地连接在第一变速杆23和第二变速杆25之间，使得当第二变速杆25从其设定益向其释放位置运动时，释放机构27允许第一变速杆23在第一偏压件24的作用下移动一个变速档位。而且，释放机构27设计为超越地将第一变速杆23锁定在其第一、第二和第三变速位置上。释放机构27主要包括定位板91、第三偏压件或复位弹簧92、推爪控制板93、推爪板94和第四偏压件或弹簧95。释放机构27通过第二轴35安装在支架30的第二变速杆安装部分42上。
参见图3和29-31，定位板91具有轴孔101、抵靠件102、锁定部分103和一对凹口104。轴孔101接收从中通过的第二轴35，使得定位板91在第二轴35的圆柱形部分56上枢转。定位板91的抵靠件102设计为当第二变速杆25从其设定位置向其释放位置运动并且第一变速杆23处于其第三变速位置时，可选择地啮合第二变速杆部分80的抵靠件86。换句话说，定位板91的抵靠件102与第二变速杆部分80的抵靠件86啮合以使第一变速杆23从其第三变速位置向其第二变速位置运动。该变速过程将在下面详细解释。
锁定部分103具有三个止动端部105、106和107。这些止动端部105、106和107设计为与第一变速杆部分60或支架30啮合，以限制第三偏压件92的力使定位板91产生的转动。第一止动端部比第二止动端部106或第三止动端部107更靠近第二轴35的轴线。第二止动端部106比第三止动端部107更靠近第二轴35的轴线。从而，止动端部105、106和107构成相对定位板91的转动轴线略呈阶梯形的凸缘。
凹口104相互间隔开约180°，并设计为可选择地啮合推爪板94以可选择地移动定位板91。更具体地，当第一变速杆23处于其第二变速位置，并且第二变速杆25从其设定位置向其释放位置枢转时，推爪板94啮合凹口104以使定位板91转动。从而，凹口104作为与推爪板94的抵靠件啮合的抵靠件。
参见图3，第三偏压件92最好是用金属丝构造的扭转弹簧。第三偏压件具有螺旋部分110、第一端部111和第二端部112，其中所述第一端部111从螺旋部分110向第一轴向延伸，所述第二端部112从螺旋部分110向与第一轴向相反的第二轴向延伸。螺旋部分110绕第二轴35装配，第一端部111与支架30的第二变速杆安装部分42啮合，第三偏压件92的第二端部112与在定位板91上形成的凹口啮合，该凹口由第二止动端部106定位。如沿图3的第二轴35向下看到的，第三偏压件92设计为以顺时针方向偏压定位板91。从而，定位板91被偏压向第一变速杆23和支架30。当第二变速杆25从其设定位置向其释放位置枢转时，定位板91被克服第三偏压件92的力偏压。第二变速杆25克服第三偏压件92的偏压力使定位板91产生的枢转运动允许第一变速杆23移动一个档位。
参见图3和32，推爪控制板93不可转动地安装在第二轴35上。具体地，推爪控制板93具有轴孔115、止动臂116和一对细长凹口117。轴孔115的尺寸做成能被接收在轴35的圆柱形部分56上。止动臂116与支架30的第二变速杆安装部分42的止动凸缘54啮合，复合推爪控制板93不能相对支架30转动。作为另外一种选择，可以去掉止动臂116，轴孔115可与第二轴35用花键连接以防止它们之间发生任何相对转动。细长凹口117设计为限制推爪板94的轴向移动量。换句话说，仅当凹口117与凹口104对准并且推爪板94被第二变速杆25移动时，推爪板94才能与定位板91的凹口104啮合。
如图3和33-35中所示，推爪板94具有圆板部分120和一对抵靠臂121，其中抵靠臂121从圆板部分120轴向延伸。圆板部分120具有轴孔122，轴孔122设计为可转动地支承在第二轴35的圆柱形部分57上。抵靠臂121被接收在第二杆部80的凹口87中，使得推爪板94和第二杆部80连接在一起以进行转动。但是，推爪板94可在凹口87内相对第二杆部80轴向运动。在另外一种构造中，推爪板94可以是在第二杆部80的压制切割过程中与第二杆部80一体形成的一对弹簧形臂。
在正常情况下，第四偏压件95将推爪板94向上压向第二杆部80。抵靠臂121的自由端是楔形的，以构成一推爪面123和一抵靠面124。这些抵靠臂121设计为当第一变速杆23处于其第二变速位置时，可选择地啮合定位板91的凹口104以移动定位板91。
参见图3，第四偏压件95最好是螺旋压缩弹簧，其位于第二轴35的轴上，用于与推爪板94啮合。第四偏压件95设计成可压缩的，使得推爪板94可向上移动与定位板91的凹口104啮合和脱开。
定位板91、推爪控制板93和推爪板94都是通过弯曲或压制金属板材构造的。所以，这些零件非常易于以较低的成本制造。
现在从骑车人的观点来描述变速单元12的操作。如图4中所示，当第一变速杆23处于其第一变速位置时，第一偏压件24促使第一变速杆23向逆时针方向运动。在该第一变速位置，第一止动部分72与定位板91的底面啮合以克服第一偏压件24的偏压力将第一变速杆23保持在第一变速位置。而且，如图16中所示，在该第一变速位置，第二变速杆25被第二变速杆25的止动凸缘83保持在其设定位置，该止动凸缘83与支架30的止动凸缘54啮合。特别是，在正常情况下，第二偏压件26使第二变速杆25的止动凸缘83保持靠在支架30的止动凸缘54上。如图16中所示，在该第一变速位置，定位板91的第二止动端部106与靠近第一止动部分72的第一杆部60的侧面啮合。
如图5中所示，为从第一变速位置转换到第二变速位置，克服第一偏压件24的力将第一变速杆23向下移动到第二位置。第一变速杆23的向下运动使第一杆部60的锁定部分68移动与定位板91的第二止动部分106脱开。由于第三偏压件92的偏压力，定位板91可顺时针转动。如图13中所示，定位板91的转动使第三止动端部107与靠近第二止动部分73的第一杆部60的侧面啮合。这样，如图13中所示，第一变速杆23就阻止了定位板91的进一步运动。如果这时释放作用在第一变速杆23上的向下的力，则第一偏压件24将促使第一变速杆23向逆时针方向运动，使得第二止动部分73与定位板91的底面啮合。这样，在第一变速杆23从其第一变速位置向其第二变速位置的运动过程中，定位板91将第一变速杆23保持在其第二变速位置。而且，在第一变速杆23的运动过程中，第二变速杆25保持静止。
为从第二变速位置(图5)转换到第三变速位置(图6)，再次向第一变速杆23施加向下的力，使第一变速杆23克服第一偏压件24的力绕第一轴34顺时针方向运动。如图6中所示，第一变速杆23的枢转运动使第三止动端部107沿第一杆部60的侧面运动，直到第三止动端部与由第三止动部分74构成的第三凹进部分啮合为止，这使得定位板91在第三偏压件92的力的作用下转动。如图10中所示，由于定位板91贴靠在支架30上，所以定位板91的转动受到限制。更具体地，定位板91的止动端部107与支架30的第一变速杆安装部分41啮合，第一止动端部105与第二变速杆安装部分42的止动凸缘54啮合。在该第三位置，由于第三止动部分74与定位板91的底面啮合，就防止了第一变速杆23转动回第二变速位置。在第一变速杆23从其第二变速位置向其第三变速位置的枢转过程中，第二变速杆25保持静止。
从该公开文本中该技术领域的普通技术人员将会看出，如果需要和/或希望，释放机构27允许骑车人在一次动作中使第一变速杆23移动到几个变速位置。当然，如果希望，骑车人可如上所述仅转换一个位置。
参见图10-13，当第一变速杆23处于其第三变速位置或其第二变速位置时，利用第二变速杆25一次释放第一变速杆23一个变速档位。具体地，当第一变速杆23处于其第三变速位置时，第二变速杆25绕轴35的轴线从其设定位置(图10)向其释放位置(12)枢转，使得第一变速杆23在第一偏压件24的力的作用下可从其第三变速位置向其第二变速位置移动一个变速档位。更具体地，如图100-12和18中所示，当第二变速杆25从其设定位置向其释放位置运动时，第二杆部80的抵靠件86与定位板91的抵靠件102啮合，以克服第三偏压件92的偏压力使定位板91枢转。定位板91的枢转运动使第三止动端部107移动与第一杆部60的第三止动部分74的凹进部分脱开。此时在第一偏压件24的作用下第一变速杆23可逆时针方向运动。但是，如图5中所示，由于定位板91运动与由第一杆部60的第二止动部分73构成的第二凹进部分啮合以阻止进一步枢转，所以第一变速杆23的枢转运动是受到限制的。当去掉作用在第二变速杆25上的推力后，第二偏压件26将第二变速杆25从其释放位置偏压回其设定位置。但是，定位板91不会运动，这是因为其被第三偏压件92反方向偏压，使得定位板91的第三止动端部107与第一杆部60的侧面接触。
参见图13-16，第二变速杆25可使第一变速杆23从其第二变速位置转换到其第一变速位置。当然，第一变速杆23可也如上所述转换回其第三变速位置。当第一变速杆23处于其第二变速位置并且第二变速杆25被从其设定位置(图13)推向其释放位置(图15)时，在第一偏压件24的偏压力作用下第一变速杆23从其第二变速位置向其第一变速位置运动。更具体地，如图19和20中所示，第二变速杆25从其设定位置向其释放位置的运动使得在第二变速杆25部分枢转后，推爪板94的抵靠臂121与定位板91的凹口104对准。在该位置，抵靠臂121的抵靠面124与由凹口104构成的抵靠面啮合，使得定位板91随第二变速杆25的进一步枢转一起转动。从而，定位板91被转动，这样定位板91的第二止动端部106移动与由第二止动部分73构成的第二凹进部分脱开。这样，第一偏压件24使第一变速杆23绕第一轴35枢转。
由于此时第一止动部分72与定位板91的底部啮合以阻止任何另外的运动，所以第一变速杆23的枢转运动受到限制。而且，如图16中所示，由于定位板91与第一杆部60的靠近第一凹进部分的侧面啮合，该第一凹进部分由第一止动部分72构成，所以能够防止定位板91在第三偏压弹簧92的作用下向回枢转。
当第二变速杆25在第二偏压件26的力的作用下从其释放位置运动回其设定位置时，推爪板94克服第四偏压件95的力沿轴35的轴线向下缩回。具体地，推爪面123与推爪控制板93啮合，强迫推爪板94克服偏压件95的力向下运动。更具体地，第二偏压件26的偏压力大于第四偏压件95的偏压力，使得第二偏压件26的偏压力能够克服第四偏压件95的力强迫推爪板94向下运动。
尽管只选择了一个实施例来表示本发明，但从该公开文本中该技术领域的普通技术人员会明显地看到，在不偏离如在后附权利要求中限定的本发明的范围的情况下，可以进行各种变化和变型。而且，前面对根据本发明的实施例的描述仅仅是描述性的，而不是限制性的，本发明由后附权利要求及其等同物限定。
权利要求
1.一种自行车用变速单元，包括一安装件，适合连接在自行车上；一第一变速杆，枢转连接在所述安装件上，可处于至少第一变速位置、第二变速位置和第三变速位置，所述第二变速位置位于所述第一和第三变速位置之间；一第一偏压件，连接在所述第一变速杆上以施加第一偏压力，该偏压力将所述第一变速杆从所述第二和第三变速位置向所述第一变速位置压迫；一第二变速杆，枢转连接在所述安装件上，可处于一设定位置和一释放位置；一第二偏压件，连接在所述第二变速杆上以施加第二偏压力，该偏压力将所述第二变速杆从所述释放位置向所述设定位置压迫；释放机构，其可操作地连接在所述第一和第二变速杆之间，所述释放机构包括一锁定部分，该锁定部分可选择地与所述第一变速杆啮合以克服所述第一偏压件的所述第一偏压力将所述第一变速杆保持在所述第一、第二和第三变速位置之一上，当所述第二变速杆从所述设定位置向所述释放位置转动时，所述释放机构的一部分被移动以可选择地将所述锁定部分从所述第一变速杆释放，使得所述第一变速杆仅移动一个位置。
2.根据权利要求1中所述的变速单元，其中，所述释放机构包括一定位板，该定位板枢转连接在所述安装件上并且上面形成有所述锁定部分，和一第三偏压件，连接在所述定位板上以施加第三偏压力，该偏压力将所述定位板推靠在所述第一变速杆上。
3.根据权利要求2中所述的变速单元，其中，所述定位板包括一第一抵靠件，该抵靠件可选择地与在所述第二变速杆上形成的第二抵靠件啮合，所述第二抵靠件被定位为当所述第一变速杆处于所述第三变速位置时，一旦所述第二变速杆从所述设定位置向所述释放位置转动时，就与所述第一抵靠件啮合，使得所述定位板克服所述第三偏压件的所述第三偏压力转动而将所述第一变速杆从所述第三变速位置释放到所述第二变速位置。
4.根据权利要求3中所述的变速单元，其中，所述定位板是由压制金属板构成的。
5.根据权利要求3中所述的变速单元，其中，所述释放机构还包括一推爪件，该推爪件连接在所述第二变速杆上以与所述第二变速杆一起枢转并相对所述第二变速杆轴向运动，所述推爪件包括一第三抵靠件，该第三抵靠件可选择地与在所述定位板上形成的第四抵靠件啮合，所述第四抵靠件被定位为当所述第一变速杆处于所述第二变速位置时，一旦所述第二变速杆从所述设定位置向所述释放位置转动，就与所述第三抵靠件啮合，使得所述定位板克服所述第三偏压件的所述第三偏压力转动而将所述第一变速杆从所述第二变速位置释放到所述第一变速位置。
6.根据权利要求5中所述的变速单元，其中，所述推爪件是由压制金属板构成的。
7.根据权利要求5中所述的变速单元，其中，所述第一变速杆绕第一轴枢转，所述第二变速杆绕第二轴枢转，其中第二轴与第一轴不同轴。
8.根据权利要求7中所述的变速单元，其中，所述第二变速杆、所述定位板和所述推爪件安装在所述第二轴上以绕其轴线枢转。
9.根据权利要求5中所述的变速单元，其中，所述释放机构还包括一推爪控制件，该推爪控制件不可转动地连接在所述第二轴上，位于所述定位板和所述推爪件之间，以限制所述推爪件的所述第三抵靠件的轴向运动，所述推爪控制件具有一开口以可选择地允许所述第三抵靠件从中穿过并与所述定位板的所述第四抵靠件啮合。
10.一种自行车用变速单元，包括一安装件，适合连接在自行车上；一第一变速杆，枢转连接在所述安装件上，可处于至少第一变速位置、第二变速位置和第三变速位置，所述第二变速位置位于所述第一和第三变速位置之间；一第一偏压件，连接在所述第一变速杆上以施加第一偏压力，该偏压力将所述第一变速杆从所述第二和第三变速位置向所述第一变速位置压迫；一第二变速杆，枢转连接在所述安装件上，可处于一设定位置和一释放位置；一第二偏压件，连接在所述第二变速杆上以施加第二偏压力，该偏压力将所述第二变速杆从所述释放位置向所述设定位置压迫；一定位板，枢转连接在所述安装件上以将所述第一变速杆保持在所述第一、第二和第三变速位置之一上，所述定位板包括第一抵靠件和第二抵靠件；一第三偏压件，连接在所述定位板上以施加第三偏压力，该偏压力将所述定位板推靠在所述第一变速杆上；所述第二变速杆包括一第三抵靠件和一第四抵靠件，所述第三抵靠件被定位为当所述第一变速杆处于所述第三变速位置时，一旦所述第二变速杆从所述设定位置向所述释放位置转动，就与所述第一抵靠件啮合，使得所述定位板克服所述第三偏压件的所述第三偏压力转动以将所述第一变速杆从所述第三变速位置释放到所述第二变速位置，并且所述第四抵靠件被定位为当所述第一变速杆处于所述第二变速位置时，一旦所述第二变速杆从所述设定位置向所述释放位置转动，就与所述第二抵靠件啮合，使得所述定位板克服所述第三偏压件的第三偏压力转动以将所述第一变速杆从所述第二变速位置释放到所述第一变速位置。
11.根据权利要求10中所述的变速单元，其中，所述定位板是用压制金属板构成的。
12.根据权利要求11中所述的变速单元，其中，所述第一抵靠件包括从所述定位板向外延伸的凸舌。
13.根据权利要求12中所述的变速单元，其中，所述第二抵靠件是由所述定位板上的凹口构成的。
14.根据权利要求10中所述的变速单元，其中，所述第二变速杆包括一杆部和一推爪部分，所述第四抵靠件形成在所述推爪部分上，所述推爪部分连接于所述杆部以与其共同转动并相对所述杆部轴向运动以可选择地移动所述定位板。
15.根据权利要求14中所述的变速单元，其中，所述推爪部分是由压制金属板构成的。
16.根据权利要求14中所述的变速单元，其中，所述第二变速杆的所述第三抵靠件包括从所述第二变速杆向外延伸的凸舌。
17.根据权利要求14中所述的变速单元，还包括一施加第四偏压力的第四偏压件，该偏压力将所述推爪部分向所述杆部和所述定位板方向压迫。
18.根据权利要求14中所述的变速单元，其中，所述第一变速杆绕第一轴枢转，所述第二变速杆绕第二轴枢转，其中第二轴与第一轴不同轴。
19.根据权利要求17中所述的变速单元，其中，所述第二变速杆的所述推爪部分、所述第二变速杆的所述杆部和所述定位板安装在所述第二轴上以绕其轴线枢转。
20.根据权利要求19中所述的变速单元，其中，所述释放机构还包括一推爪控制件，该推爪控制件不可转动地连接在所述第二轴上，位于所述定位板和所述推爪部分之间，以限制所述推爪部分的所述第四抵靠件的轴向运动，所述推爪控制件具有一开口，以可选择地允许所述第四抵靠件从中通过并与所述定位板的所述第二抵靠件啮合。
全文摘要
一种自行车用变速单元,其主要设有一安装件、一第一变速杆、一第一偏压件、一第二变速杆、一第二偏压件和释放机构。变速单元的许多元件是通过压制金属板材构成的。第一变速杆枢转连接在安装件上,可处于至少第一、第二和第三变速位置,其中第二变速位置位于第一和第三变速位置之间。第一偏压件施加偏压力,该偏压力促使第一变速杆从第二和第三变速位置向第一变速位置运动。第二变速杆枢转连接在安装件上,可处于设定位置和释放位置之间。
文档编号B62M25/04GK1263846SQ0010180
公开日2000年8月23日 申请日期2000年1月27日 优先权日1999年1月28日
发明者山根卓朗 申请人:株式会社岛野