专利名称：用于自行车变速器的换档装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种依据权利要求1前序部分的用于操作自行车变速器的换档装置。
由德国实用新型90 15 515公知了一种控制自行车变速器的步进换档器，它的操纵杆装有一个掣子对，借助它并通过与一个缆圈相连接的齿盘目标准确地以所需路径或超越换档路径转换到相应的档上，其中操作路径总是相同的，及操纵杆在完成操作后总是回到其备用位置。为了将缆圈保持在各个换入的位置上，设置了摩擦或定位装置，该装置设在换档器的壳体内并与缆圈或齿盘协同作用。掣子相对壳体这样地被设置在操纵杆上，即当一个掣子锁入齿盘时，另一个掣子通过与壳体相连接的提升弓提升并由此鉴于换档过程而不工作。该开关被设计成具有从两个方向换入一个档位的可能性的触发式换档器。通过该方案也可转换多个档，但这对于解释换档原理是不重要的。
触发式换档器的特性鉴于其操作已足够清楚地被定义，但在技术上在缆圈的各个档定位方面不能充分地实现。每个档的缆圈位置将通过定位装置构成，它仅能作用到一定的保持力并也可能防止确定的超越换档行程的定位。
相反地，在这里所提出的换档器中，不仅一个移动件的移动能以明确方式进行到一个或多个档级上，而且该移动件与一个在其中保持各个档级的传动件相连接，其中超越换档行程可考虑任意的量，尤其在拉紧方向上移动该移动件时。在此情况下换档器可装设单个操作件，或在一个变型中设置一个拉紧件来拉紧传动件及一个释放件来释放传动件。在每个情况系，移动件通过掣子在齿槽中的啮合来改变其位置，其中移动件本身通过一个掣子与壳体上的齿槽形成连接。所有可控制的及根据移动方向或应啮合或应抬起的掣子将通过传动件支持，这首先将面临一个任务，即由操作件承担换档行程及布置在壳体及移动件之间的掣子的控制。尤其在释放方向上通过掣子的抬起来考虑这种控制，由此移动件可通过传动件的拉力移动到下一档位。该操作件或拉紧件及释放件通过这里未表示出的弹簧可保持在中间位置上。在换档完成后它们在无力的作用下又被返回。在此情况下，在一个方向上仅转换一个档级还是转换多个档级，这是无关紧要的。
这涉及到所提出的换档器的实施形式，它可作为在平移或旋转运动方向上的转柄换档器，转动换档器，凸轮换档器，键控换档器来实施。但在每种情况下，它涉及一个带有齿槽的壳体，其中啮合可控的掣子，后者与移动件相连接。该可控的掣子又通过传动件上的顶销来控制，其中该传动件同样通过一个可控的掣子与操作件或释放件相连接。拉紧件可通过一个可控的掣子直接与传动件相连接，其中上述两个掣子相反地定向及每个可由顶杆来控制。顶杆可与壳体相连接，因为当操作件或拉紧件或控制件离开中间位置时，它们必需根据操作方向来控制一个或另一个掣子。
因此，本发明的任务在于，创造一种触发式换档器，它通过传动部件与自行车变速器相连接，其中每个档级为形状接合连接，因此可精确地制造，其中当在两个方向之一上转换多于一个的档级时操作件也将回到其原始位置。
该任务的解决方案被描述在独立权利要求的特征部分中。各种构型可由从属权利要求中得知。
以下借助四个附图来解释一个用于自行车变速器的带有可形状接合地定位的传动件的一种触发式换档器的工作原理。附图为
图1具有一个壳体及一个操作件的掣子控制式换档器，该操作件可控制一个移动件，该移动件通过一个传动部件与自行车变速器相连接；图2具有一个拉紧件及一个释放件的掣子控制式换档器，其中拉紧件通过掣子与移动件相连接及释放件通过传动件与移动件相连接；图3一个具有操作件的掣子控制式换档器，该操作件通过传动件与移动件相连接；图4类似于图3所示实施形式的一个掣子控制式换档器，其中一个拉紧件及一个释放件彼此独立地通过传动件与移动件相连接。
一个掣子控制的触发式换档器具有一个壳体1，该壳体设有第一齿槽11，在其中啮合着第一掣子8，后者如图1所示被弹性地设置在一个移动件4a上。该移动件4a与一个传动部件5相连接，该传动部件可控制一个自行车变速器的档级。通常该传动部件5由一根拉线组成，它在拉紧方向6上由一个作用在自行车变速器中的弹簧保持拉力。在与拉紧方向相反的释放方向上，该传动部件5可被忽略，由此变速器中的档级通过弹簧的工作被转换。第一掣子8可通过一个顶销16从第一齿槽11中抬起，该顶销设在一个传动件14上，当移动件4a位置改变时，该顶销将在释放方向7上跟随第一掣子8，以致在转换方向改变到拉紧方向6时第一掣子8可立即抬起。移动件4a通过第二掣子9与操作件2a相连接，其中第二掣子9啮合在第二齿槽12a中及本身弹性地支承在操作件2a上。第二掣子9可通过第一顶杆17a抬起，尤其当操作件2a向释放方向运动时，便是如此。该操作件2a还通过第三掣子10与传动件14连接，其中第三掣子10弹地支承在操作件上并啮合在传动件的齿槽13a中。第三掣子10可通过第二顶杆18抬起，尤其当操作件2a向拉紧方向6运动时，便是如此。
第一掣子8克服变速器中弹簧的拉力及当变速器中的一个档级定位时相对壳体1支承在第一齿槽11中。如果移动件4a向释放方向7移动，则第一掣子8必需通过顶销16从第一齿槽11中抬起。因此，档级转换到释放方向7上件仅需通过操作件2a向释放方向7移动即可，由此传动件14被与第三齿槽13a啮合的第三掣子10一同携带，及顶销16使第一掣子8从壳体1的第一齿槽11中抬起，于是移动件4a继续移动到第一齿槽11的下个齿级。当操作件2a移动时第二掣子9将从移动件4a的第二齿槽12a中抬起，因而该第二掣子9不会障碍移动件4a向释放方向7移动。如果移动件4a要使传动部件5向拉紧方向6移动，则它需简单地通过第二掣子9移动所需档级的行程，该第二掣子啮合在移动件4a的第二齿槽12a中并直接地带动它。在此情况下，与操作件2a弹性连接的传动件14将被一起带动，由此顶销16从第一掣子8上后撤，及对于它与壳体1的第一齿槽11的啮合不再挡住它。不管要一下转换多少档级，当产生一定的超越换档行程时，第一掣子8被允许啮合在壳体1的第一齿槽11中，而当操作件2a返回，直到第一掣子8达到与第一齿槽11的最终啮合位置后，移动件4a获得超越换档行程的回移。
根据图2将描述一个换档器，它与图1所示的换档器的区别在于，操作件2a被分为拉紧件2b及释放件2c。拉紧件2b可与释放件2c无关地操作，它是这样实现的拉紧件2b最好通过一个弹簧与传动件14相连接，由此在拉紧件2b及释放件2c之间产生了间接的连接。即，当操作拉紧件2b时，传动件14及释放件2c与它一起在拉紧方向6上一直移动，直到设置在释放件2c上的第三掣子10从传动件14中的第三齿槽13a内如此地释放出来为止，即它被第二顶杆18抬起。拉紧件2b通过第二掣子9与移动件4a的齿槽12a相连接，由此相对图1所示的换档器在拉紧功能方面没有改变。同样，当释放件2c向释放方向移动时第一掣子8从壳体1的第一齿槽11中抬起亦未改变，因为传动件14的顶销16可立即地抬起第一掣子8。
根据图3将描述一个换档器，它的功能相应于图1所示的换档器，但其实施在这点上与它不同操作件3a设有第二掣子9及第三掣子10，其中第二掣子9通过第一顶杆17a及第三掣子10通过第二顶杆18控制。第二掣子9与第三掣子10反向，其中两个掣子9及10作用在传动件15上，在该传动件上也彼此反向地设有第二齿槽12a及第三齿槽13a。移动件4b被传动件15不仅在拉紧方向6上而且在释放方向7上携带，其中为了实现微小抬起距离，移动件4b的与传动件15通过一个弹簧连接。如上述换档器那样，传动件15也具有顶销16，当向释放方向换档时，该顶销使第一掣子8从第一齿槽11中抬起。顶杆17a及18这样地定位，即只要当操作件3a处于被图中未示出的弹簧确定的静止位置时第二掣子9及第三掣子10将啮合在齿槽12a及13a中。如果操作件3a向拉紧方向6移动，则第二掣子9也在拉紧方向6上推动传动件15，其中第三掣子10通过顶杆18在操作件3a很小位移时就被抬起。现在对于移动件4b的位移行程已自由，它被传动件15无延迟地带动，其中第一掣子8从壳体1的第一齿槽11中跳出，及总是准备啮合，因为顶销16与传动件15一起后撤。当在释放方向7上传递运动时，情况正相反，传动件15将由操作件3a向释放方向7移动，其中顶杆17a使第二掣子9抬起以释放传动件15的移动。对于不能立即将第一掣子8从壳体1的第一齿槽11中抬起的情况，设计了由传动件15弹性地携带移动件4b，这在移动件4b向释放方向7移动前将引起第一掣子8抬起。对于该情况，自行车变速器的换档通过移动件4b与传动件15弹簧连接的相应结构可以这样地形成，即它将以较高的速度进行，因为第一掣子8与第一齿槽11的下个齿的啮合被变速器的弹簧延迟。
根据图4提出了一种换档器，其中图3中所示的操作件3a被分成一个拉紧件3b及一个释放件3c。在此情况下，对于移动件4b在两个方向上的移动未改变，仅是拉紧件3b的换档产生了释放件3c的一定移动，这一直保持到第三掣子10从齿槽13b。中抬起。相反地，当释放件3c在释放方向7上移动时，在拉紧件3b中将记录下移动。
图1至4所示的换档器其换档原理的优点在于，它可体现多个触发式换档器，它们可设置在一个自行车的不同位置上，其中换档器可采用塑料结构以合适的成本制造，及自行车变速器中一个或多个档级的可换档性通过形状接合的行程传动体现出足够高的精度。
权利要求
1．用于操作自行车上至少一个变速器的换档器，包括-一个壳体(1)，-一个移动件(4a,4b)，在其上设有一个传动部件(5)，用于在一个拉紧方向(6)及一个释放方向(7)上控制变速器，-一个第一掣子(8)，它与譬如壳体(1)中的第一齿槽(11)协同作用，其特征在于，在该换档器中的各个档级通过一个或多个可控制的掣子(8,9,10)形状接合地体现，其中该换档器构成触发式换档器，及其中在拉紧方向(6)及在释放方向(7)上用单一换档运动可转换多个档级。
2．根据权利要求1所述的换档器，其特征在于，该换档器具有一个操作件(2a,3a)，它不但可在拉紧方向(6)上而且可在释放方向(7)上操作档位的转换，及当换档过程结束时返回到其原始位置。
3．根据权利要求1或2所述的换档器，其特征在于，该换档器具有一个拉紧件(2b,3b)，用于在拉紧方向(6)上使移动件(4a,4b)移动及一个释放件(2c,3c)，用于在释放方向(70上使移动件(4a,4b)移动，其中拉紧件(2b,3b)及释放件(2c,3c)在换档过程结束时返回到其原始位置。
4．根据权利要求1至3中任何一项所述的换档器，其特征在于，操作件(2a,3a)通过第一掣子(8)，第二掣子(9)及第三掣子(10)与移动件(4a,4b)形成有效连接，其中设有传动件(14,15)，用于在操作件(2a,2b)及移动件(4a,4b)之间传递控制运动。
5．根据权利要求4所述的换档器，其特征在于，传动件(14,15)设有一个顶销(16)，它与第一掣子(8)协同作用，以使移动件(4a,4b)在释放方向(7)上释放。
6．根据权利要求1或5所述的换档器，其特征在于，第一掣子(8)被设置在壳体(1)及移动件(4a,4b)之间。
7．根据权利要求6所述的换档器，其特征在于，第一掣子(8)被设置在移动件(4a,4b)上及与壳体(1)上的第一齿槽(11)协同作用。
8．根据权利要求1至7中任何一项所述的换档器，其特征在于，第二掣子(9)设置在移动件(4a)及操作件(2a)之间，用于在拉紧方向(6)上携带移动件(4a)。
9．根据权利要求8所述的换档器，其特征在于，第二掣子(9)设置在操作件(2a)上及与移动件(4a)上的第二齿槽(12a)协同作用。
10．根据权利要求1至9中任何一项所述的换档器，其特征在于，第二掣子(9)设置在移动件(4a)及拉紧件(2b)之间，用于在拉紧方向(6)上携带移动件(4a)。
11．根据权利要求10所述的换档器，其特征在于，第二掣子(9)设置在拉紧件(2b)上及与移动件(4a)上的第二齿槽(12a)协同作用。
12．根据权利要求1或3所述的换档器，其特征在于，第三掣子(10)设置在传动件(14)及释放件(2c)之间，用于在释放方向(7)上释放移动件(4a)。
13．根据权利要求12所述的换档器，其特征在于，第三掣子(10)设置在释放件(2c)上并与传动件(14)上的第三齿槽(13a)协同作用。
14．根据权利要求1至13中任何一项所述的换档器，其特征在于，该换档器具有第一顶杆(17a,17b)和/或第二顶杆(18)，其中第一顶杆(17a,17b)在释放方向(7)使第二掣子(9)抬起并在拉紧方向(6)上使第三掣子(10)抬起。
15．根据权利要求14所述的换档器，其特征在于，顶杆(17a,17b；18)设置在壳体(1)上。
16．根据权利要求1至15中任何一项所述的换档器，其特征在于，第二掣子(9)及第三掣子(10)设置在操作件(3a)上，及这两个掣子与传动件(15)协同作用，其中在传动件(15)上设有第二齿槽(12b)及第三齿槽(13b)、它们方向相反，第二掣子(9)允许在拉紧方向(6)上携带及第三掣子(10)允许在释放方向(7)上携带该传动件。
17．根据权利要求1至16中任何一项所述的换档器，其特征在于，当第三掣子(10)在释放方向(7)上移动时，第二掣子(9)被顶杆(17b)抬起；及当第二掣子(9)在拉紧方向(6)上移动时，第三掣子(10)被第二顶杆(18)抬起。
18．根据权利要求1至17中任何一项所述的换档器，其特征在于，第二掣子(9)设置在传动件(15)及拉紧件(3b)之间，用于在拉紧方向(6)上携带传动件(15)及由该传动件携带移动件(4b)。
19．根据权利要求18所述的换档器，其特征在于，第二掣子(9)设置在拉紧件(3b)上，及与传动件(15)上的第二齿槽(12b)协同作用。
20．根据权利要求1至19中任何一项所述的换档器，其特征在于，第三掣子(10)设置在传动件(15)及释放件(3c)之间，用于释放方向(7)上携带传动件(15)及由该传动件携带移动件(4b)。
21．根据权利要求20所述的换档器，其特征在于，第三掣子(10)设置在释放件(3c)上，并且与传动件(15)上的第三齿槽(13b)协同作用。
22．根据权利要求1至21中任何一项所述的换档器，其特征在于，移动件4b至少在拉紧方向6上与传动件15具有形状接合的连接。
23．根据权利要求1至22中任何一项所述的换档器，其特征在于，掣子(8,9,10)可摆动地与其部件(2a,2b,2c；3a,3b,3c；4a,4b,4c；14,15)相连接，其中它们由一个弹簧在预压力下被保持在其啮合位置上。
24．根据权利要求1至23中任何一项所述的换档器，其特征在于，阻塞掣子(8,9,10)由弹性材料构成并以这样的方式固定，即在组装好的换档器中给予它们的位置上与配置给它们的齿槽(11；12a,12b；13a,13b)协同作用。
25．根据权利要求24所述的换档器，其特征在于，掣子(8,9,10)与部件(2a,2b,2c；3a,3b,3c；4a,4b,4c；14,15)连接成一体。
26．根据权利要求24或25所述的换档器，其特征在于，掣子(8,9,10)由塑料构成。
27．根据权利要求1至27中任何一项所述的换档器，其特征在于，运动反向时移动件(4a,4b)的操作不是由掣子(9,10)的抬起而是由掣子的啮合实现的。
全文摘要
用于操作自行车上至少一个变速器的换档器,包括一个壳体;一个移动件,在其上设有一个传动部件,用于在一个拉紧方向及一个释放方向上控制变速器;一个第一掣子,它与譬如壳体中的第一齿槽协同作用,其中在该换档器中的各个档级通过一个或多个可控制的掣子形状接合地体现,其中该换档器构成触发式换档器,及其中在拉紧方向及在释放方向上用单一换档运动可转换多个档级。根据图1至4所述的换档器该换档原理的优点在于,它可体现多个触发式换档器,它们可设置在一个自行车的不同位置上,其中换档器可用塑料结构方式成本合适地制造,及自行车变速器中一个或多个档级的可换档性通过形状接合的行程传动体现出足够高的精度。
文档编号B62M25/00GK1309054SQ01110840
公开日2001年8月22日 申请日期2001年1月22日 优先权日2000年1月22日
发明者G·布拉施克 申请人:Sram德国有限公司