具有带传动比的偏心线缆拉动滑轮装置的后轮变速器机构的制作方法
本发明涉及一种用于自行车后轮变速器的变速器机构，所述变速器机构包括：
基部部件，该基部部件被配置为在其预期的换档操作期间相对于自行车车架不动地紧固到自行车；
移动联接装置；以及
链条引导装置，该链条引导装置借助移动联接装置相对于基部部件以平移方式能移位地联接到基部部件；
线缆拉动固定结构，该线缆拉动固定结构被配置成用于支撑线缆护套并且供从换挡致动装置延伸到变速器机构的换挡线缆拉动部分的线缆穿过；
线缆拉动传输装置，该线缆拉动传输装置绕旋转轴线能旋转地布置在基部部件上，
其中线缆拉动传输装置具有以较大的径向间隔围绕旋转轴线的换挡偏转轮廓并且具有以较小的径向间隔围绕偏转轴线的移位偏转轮廓，其中换挡偏转轮廓和移位偏转轮廓被连接在一起以便绕旋转轴线共同地旋转移动，其中换挡偏转轮廓被配置为将换挡线缆拉动部分接纳成沿着换挡卷绕区域贴靠，并且其中移位偏转轮廓被配置为将在移位偏转轮廓和移动联接装置之间延伸的移位线缆拉动部分接纳成沿着移位卷绕区域贴靠。
背景技术：
在de19915334a1中公开了此变速器。已知的变速器使用绕旋转轴线可旋转地布置在基部部件上的两个同心偏转滑轮。在de19915334a1中公开了两个不同的实施方式，即在一个实施方式中，换挡线缆拉动部分和移位线缆拉动部分是同一条物理线缆的被配置在一条线缆的不同纵向部分上的一些部分，根据另一个实施方式，以上提到的部分中的每个部分被配置在单独的线缆上，在每种情况下，该单独的线缆通过其端部中的一个端部在旋转方面固定地连接到被分配给相应线缆拉动部分的偏转滑轮。
de19915334a1中公开的偏转滑轮在相关卷绕区域中具有相对于旋转轴线一致的径向间隔，以便在自行车上进行换档操作。
在相应操作状态下(即，在线缆拉动传输装置的相应旋转位置处)由线缆拉动传输装置提供的传动比取决于换挡偏转轮廓和移位偏转轮廓的位置(在该位置处，分配给相应偏转轮廓的线缆拉动部分背离线缆拉动传输装置延伸)的相应径向间隔的比。对于换档偏转轮廓，这是换挡卷绕区域的位置更靠近线缆拉动固定结构的一端，而对于移位偏转轮廓，这是移位卷绕区域的位置更靠近移动联接装置的一端。根据线缆拉动传输装置的相应旋转位置，换挡偏转轮廓的卷绕区域与移位偏转轮廓的卷绕区域具有不同的大小，其中不管线缆拉动传输装置的旋转位置如何，以绕旋转轴线的卷绕角测量的两个卷绕区域之和大体保持大致恒定，因为一个线缆拉动部分从一个偏转轮廓退绕实现了相应另一个线缆拉动部分在相应另一个偏转轮廓上的卷绕移动，反之亦然。
随着后轮轴线上的小齿轮数量的增加进而后轮变速器的档位的增加，链条引导装置的平移移动路径增加，这是为了将链条引导装置的链条引导平面以与每个小齿轮的中心平面成共平面方式布置而必须的，该中心平面与后轮轴线成直角。链条引导装置的链条引导平面与以上提到的小齿轮中心平面的该共平面布置必须对于后轮小齿轮布置的所有小齿轮都是可能的，使得所提供的档位范围能够被充分利用。
在此还应该考虑到，小齿轮的小齿轮中心平面被大致等距地布置。因此，链条引导装置总是必须覆盖从相对于小齿轮的小齿轮中心平面的任何共平面布置到下一个可能的轴向共平面布置的同一移位路径。在这种情况下，换档线缆拉动部分所需的换档移动(开始于例如自行车的把手上的换档装置)也被设计成保持大致恒定。然而，在这种情况下，可能引起的是，由于其自身的运动，将链条引导装置以平移方式可移位地连接到基部部件的移动联接装置随着其相应操作位置的变化而需要长度不同的移位路径，以便以平移方式将链条引导装置的链条引导平面以均匀的增量移位。
技术实现要素：
因此，本发明的目的是改善引言中提到的变速器机构，使得即使移动联接装置的移位路径必须具有随着其操作位置的变化而具有不同的大小，也必须始终覆盖换挡线缆拉动部分的基本上相同的换挡路径，以便实现链条引导装置的预定的基本上一致的移位增量。因此，自行车骑行者始终能够在换档致动装置上执行相同的换档致动，而不管骑行者希望在后轮上的哪些档位之间改变。
本发明通过以下方式在引言中提到的类型的变速器机构上实现了该目的：较大的径向间隔或/和较小的径向间隔在相应的卷绕区域上具有不均匀值，使得线缆拉动传输装置在其绕旋转轴线的在操作期间有效的旋转角度范围内提供了随着与线缆拉动传输装置相对于基部部件的旋转位置的变化而变化的可变传动比。
与de19915334a1中公开的变速器相反，由线缆拉动传输装置提供的传动比在线缆拉动传输装置操作期间有效的旋转角度范围内不再是恒定的，而是具有随着线缆拉动传输装置的旋转位置的变化而变化的不同值。
详细地，换挡卷绕区域的位置更靠近线缆拉动固定结构的端部的位置处的换挡偏转轮廓与旋转轴线的径向间隔与移位卷绕区域的位置更靠近移动联接装置的端部的位置处的移位偏转轮廓与旋转轴线的径向间隔的比限定了线缆拉动传输装置的传动比。
在这一点上应该清楚的是，以上提到的链条引导件装置相对于基部部件的平移移动不一定是线性运动，并且实际上，在大多数情况下将遵循曲线路径。“平移”是当基本上没有相对于位于链条引导装置的链条引导平面中的旋转轴线旋转的情况下发生时链条引导装置的移动。如以下阐述的，为了有利地减小变速器机构与在移动方面联接到踏板曲柄的前链板装置之间的链条倾斜位置，可以允许链条引导装置绕位于链条引导装置的链条引导平面中的旋转轴线稍微进行旋转。从链条引导平面的取向开始以与后轮轴线成直角地进行的该旋转在任何方向上都不应该大于9°。链条引导装置可以具有联接到移动联接装置的移动部和连接到该移动部的链条引导件。链条引导件与其链条引导平面成直角地绕旋转轴线相对于移动部进行旋转不仅是可能的，而且对于张紧经过后变速器的自行车链条来说也是所期望的。在这种情况下，链条引导装置的链条引导平面大体由可旋转地安装在链条引导件上的链条引导辊限定，即由与链条引导辊的旋转轴线成直角并且在其轴向中心与链条引导辊的链轮相交的链条引导辊的中心平面限定。
优选地，张紧辊也布置成在链条引导装置的链条引导平面中与链条引导辊有一定间隔。在这种情况下，链条引导辊是两个辊当中的在换档操作期间位置更靠近移动联接装置的那个辊。因此，链条引导辊和张紧辊绕旋转轴线旋转，所述旋转轴线平行布置但彼此有间隔。
还应该提到的是，引言中提到的线缆拉动部分：换挡线缆拉动部分和移位线缆拉动部分根本不是变速器结构的必要部件，也不是确定变速器机构是否使用主权利要求的所有特征所必需的。换挡卷绕区域的位置更靠近线缆拉动固定结构的端部由相对于换挡偏转轮廓的切线产生，该切线延伸到线缆拉动固定结构的线缆贯穿引导结构。在这种情况下，线缆贯穿引导结构允许换挡线缆拉动部分的线缆贯穿其中，但是阻止其线缆护套。在没有换挡线缆拉动部分的情况下也能够确定该切线。结果，也能够在没有换挡线缆拉动部分的情况下确定与确定线缆拉动传输装置的传动比有关的换挡卷绕区域的端部的位置。在实践中特别有利的情况下，在每种情况下，换挡卷绕区域和移位卷绕区域都在140°和150°之间特别地在143°和147°之间的角度范围内延伸。
对于移位卷绕区域的位置更靠近移动联接装置的端部来说，同样如此。该端部位于移位线缆拉动部分从移位卷绕轮廓朝向移动联接装置延伸的位置。该位置也能够通过移位卷绕轮廓的切线确定，该切线从移位卷绕轮廓延伸到能与移动联接装置一起移动并且被配置用于接收源自移位卷绕轮廓的移位线缆拉动部分的最靠近结构。
原则上，在本申请中，从线缆拉动传输装置延伸到车把上或者通常在自行车骑行者的抓握区域中的换档致动装置的线缆拉动路径由前缀“换档”表示，因为这些线缆路径传递自行车骑行者的在变速器机构上执行换档的意图。
从线缆拉动传输装置延伸到移动联接装置的线缆路径还用术语“移位”标识，因为该线缆路径的移动直接实现链条引导装置的移位。
对于本发明的变速器机构，还适用的是，以角度单位测量的换挡卷绕区域和移位卷绕区域的卷绕角度之和在属于变速器机构的换挡操作的线缆拉动传输装置的旋转角度区域中是大致恒定的。这意味着，一个线缆拉动部分从被分配给其的偏转轮廓退绕对应于相应的另一个线缆拉动部分卷绕在被分配给其的相应另一个偏转轮廓上，反之亦然。
优选地，换档线缆拉动部分的背离相应偏转轮廓在线缆拉动传输装置的方向上延伸的分支(一方面)和移位线缆拉动部分(另一方面)位于旋转轴线的不同侧。
线缆拉动传输装置的可变传动比通过在绕旋转轴线以非圆形方式延伸的换挡偏转轮廓和移位偏转轮廓中的至少一个偏转轮廓以结构简单的方式提供。优选地，为了以尽可能有效的方式使用构造空间并避免不期望地占用构造空间，两个偏转轮廓中较小的一者相对于旋转轴线偏心地配置。因此，为了实现随着旋转位置的变化而变化的可变传动比，优选地设置成：移位偏转轮廓绕旋转轴线偏心地延伸，使得随着移位卷绕区域的卷绕角度增大，移位偏转轮廓与旋转轴线的径向间隔从最小移位卷绕区域开始，初始地减小至较小半径的最小值并且从该最小值开始再次变得更大，优选地连续地变得更大，直到达到最大移位卷绕区域。还优选的是，如以下更详细描述的，在操作期间，换挡偏转轮廓与线缆拉动传输装置的旋转轴线的较大间隔在换挡偏转轮廓的相关旋转区域中是恒定的。
优选地，相比于移位卷绕区域的位置更靠近移动联接装置的纵向端部，较小半径的最小值的位置更靠近移位卷绕区域的位置更远离移动联接装置的纵向端部定位。结果，可以实现移动联接装置的有利的不对称换档运动。如果较小半径的最大值位于移位卷绕区域的位置更靠近移动联接装置的纵向端部处，则也是优选的。
原则上，移动联接装置可以是任何使链条引导装置相对于基部部件以平移方式移位的任何装置。然而，在实际的自行车技术中，多年来已证明有利的是，移动联接装置包括平行四边形连杆齿轮系统。该齿轮系统具有两个平行四边形连杆，在每种情况下，这两个平行四边形连杆具有在基部部件侧的铰接区域和在链条引导件侧的铰接区域，其中每个平行四边形连杆在基部部件侧的铰接区域处绕基部连杆轴线可枢转地连接到基部部件，并且在其链条引导件侧的铰接区域处绕链条引导件连杆轴线可枢转地联接到链条引导装置，特别是其移动部。平行四边形连杆齿轮系统的四个连杆轴线形成虚拟平行六面体的平行边缘。
即使成对的连杆轴线的间隔优选地具有相同的大小，并因此平行六面体以精确的平行四边形作为基础表面，也不必绝对保持平行六面体基础表面的这种精确平行四边形形状。因此，将在彼此平行的方向上测得的连杆轴线间隔可以具有略微不同的大小。因此，可以实现的是，当越来越靠近作为后轮上的最小和最大档位的其极端操作位置时，链条引导装置在支变速器机构的自行车的踏板曲柄附近略微朝向前链板装置旋转。因此，可以使前链板装置和后变速器机构之间的自行车链条的倾斜位置最小化。例如，为此，链条引导连杆轴线的间隔可以具有与基部连杆轴线略微不同的间隔，特别是更短的间隔。
在换挡操作期间，移位线缆拉动部分的位置更靠近移动联接装置的纵向端部联接到平行四边形连杆齿轮系统的平行四边形连杆中的一个平行四边形连杆。该平行四边形连杆在下文中被表示为“主连杆”。相应的其他平行四边形连杆经由基部部件与主连杆联接，以便共同地移动。
为了确保联接到主连杆的移位线缆拉动部分的线缆端部的取向相对于主连杆独立于平行四边形连杆齿轮系统的操作位置，并因此不管平行四边形连杆齿轮系统的操作位置如何，施加到主连杆的力和移动都是恒定的，变速器机构优选地可以具有凸轮盘，该凸轮盘连接到平行四边形连杆中的作为主连杆的一个平行四边形连杆，以便共同地移动，其中该凸轮盘被配置为沿着抵靠区域在远离所述平行六边形连杆的方向上引导所述移位线缆拉动部分的联接至所述主连杆以共同移动的线缆端部，从而抵靠在配置在凸轮盘上的抵靠轨道上。
联接到主连杆的该线缆端部可以直接固定到凸轮盘，即，可以夹紧在该凸轮盘上，其中因为力和移动传输元件实现了该线缆端部与主连杆的联接，所以凸轮盘连接到主连杆以共同移动。为了实现有利的少量部件，夹紧力部件即线缆端部可以通过其夹紧在凸轮盘上的夹紧螺钉也可以有助于凸轮盘和主连杆的移动联接，或者甚至可以单独地实现该移动联接。
在这种情况下，沿着配置在凸轮盘上的抵靠轨道的抵靠区域的范围取决于主连杆的操作位置。大体上，移位线缆拉动部分的一部分卷绕在移位偏转轮廓上将造成移位线缆拉动部分从凸轮盘的抵靠轨道退绕，反之亦然。在实践中的有利情况下，抵靠区域在小于90°的角度范围内延伸。
通过使用凸轮盘，可以减小移位偏转轮廓所需的偏心率，因为首先如上所述的凸轮盘确保了移位线缆拉动部分相对于主连杆的恒定线缆拉动方向，其次是凸轮盘本身可以相对于主连杆的连杆轴线偏心地配置。在这种情况下，优选地偏心配置的移位偏转轮廓的偏心率可以部分地传输到凸轮盘的抵靠轨道，通过移位偏转轮廓的同时偏心配置(一方面)和凸轮盘的抵靠轨道(另一方面)，这两个结构中的每个占用的构造空间均少于偏心率完全位于移位偏转轮廓的部分上或者甚至完全位于凸轮盘的部分上的情况下占用的空间。
优选地，变速机机构包括移位线缆拉动部分，该移位线缆拉动部分将主连杆联接到移位偏转轮廓以共同移动，主连杆包括能随之移动的凸轮盘。然后，可以实现在移位偏转轮廓和主连杆之间的特别是没有损失的运动传递，因为对于凸轮盘和移位偏转轮廓的共同移动范围中的至少一半，适用的是，移位线缆拉动部分的在凸轮盘和移位偏转轮廓之间自由延伸的线缆长度与凸轮盘的抵靠轨道正切地并且还与移位偏转轮廓正切地独立于凸轮盘和移位偏转轮廓的相应操作旋转位置延伸。优选地，该状况适用于凸轮盘和移位偏转轮廓的共同移动范围中的超过75％。
如上面已经更详细地阐述的，此时还应该强调的是，当带有其抵靠轨道的凸轮盘布置在变速器结构上时，移位卷绕区域的位置更靠近移动联接装置的端部可以以简单方式用直线构造，该直线与移位偏转轮廓和凸轮盘的抵靠轨道二者正切。因而，可以随着旋转位置的变化而确定线缆拉动传输装置的传动比，而无需为此需要物理上存在的移位线缆拉动部分。
可以通过在每种情况下为平面结构的凸轮盘和移位偏转轮廓实现同时具有链条引导装置的大移动路径的占用特别少量构造空间的结构，其中，它们的延伸平面包围超过65°的角度优选地不小于70°的角度，并且包围90°或更小优选地不超过80°的角度。
原则上，凸轮盘可以借助限定主连杆的连杆轴线的支承部件可旋转地安装在由基部部件和链条引导装置(特别地，基部部件(b关节)和移动部(p关节))构成的任何接纳部件上，以与主连杆一起绕连杆轴线共同旋转。优选地，该接纳部件是基部部件，因为由主连杆和凸轮盘构成的子组件以不太突出的方式构造。
为了保护凸轮盘的包围支承部件和/或供支承部件穿过的支承结构，由主连杆和接纳部件构成的部件可以具有挡板，该挡板沿着连杆轴线突出并且绕连杆轴线延伸，并且相对于连杆轴线径向向外围绕凸轮盘的包围支承部件的支承结构。另选地或另选地，凸轮盘可以布置在主连杆的更靠近基部部件的一部分和基部部分(部件)之间，以便尽可能地保护凸轮盘免受不希望的外部影响。由主连杆和基部部件构成的部件可以被配置为在主连杆在基部部件上的铰接区域中有多个臂，特别地两个臂，并且在基部部件侧相对于连杆轴线以叉的方式在轴向方向上包围相应其它部件。优选地，凸轮盘轴向地布置在多臂部件的至少两个臂之间或/和多臂部件的臂与由此被封闭的相应其他部件的一部分之间。出于优选地在支承间隔大的同时进行有效移动引导的原因，主连杆是多臂部件，该多壁部件轴向地包围基部部件的一部分。至少部分容纳凸轮盘的这种类型的构造是有利的，使得申请人还要求特别保护本申请的第一个段落中引用的类型的变速器机构，该变速器机构如本段落中描述的至少部分地保护凸轮盘不受外部环境的影响。
为了以简单且节省空间的方式确保主连杆的移动空间同时有利地使凸轮盘的总重量低，凸轮盘可以具有凹部，限定平行四边形连杆齿轮系统的并非主连杆的相应其他连杆的连杆轴线的另一个支承部件穿过该凹部。因此，另一个支承部件与凹部的边缘部分一起可以形成机械端部止动件，该止动件用于限制凸轮盘在至少一个旋转方向上的旋转移动。
所引用的支承部件中的一者或二者可以是车轴部件，该车轴部件相对于接纳部件不动地固定到其上。这可以是与接纳部件一体地构造的轴头或不动地接纳在接纳部件中的轴销。
另选地，以上提到的支承部件中的一者或二者可以是轴部件，该轴部件在支承所述轴部件的平行四边形连杆上相对于该平行四边形连杆不动地固定。进而，支承部件可以是轴端，该轴端与其分配的平行四边形连杆或特定的轴部件(即，在旋转方面固定地连接到平行四边形连杆的销)一体地配置。
根据自行车车架的设计，通过使用由弹簧支承的后轮悬架，可以在压缩和回弹期间改变线缆拉动传输装置相对于换档线缆拉动部分的从自行车车架延伸到换档偏转结构的部分的位置。为了防止在自行车骑行者没有换档致动的情况下在换档偏转轮廓上产生的换档卷绕区域仅因压缩或/和回弹而改变，优选地，线缆拉动固定结构相对于基部部件绕摇杆轴线可枢转地布置。
为了保护抵靠或贴靠在换挡偏转轮廓上的换挡线缆拉动部分的卷绕部分，变速器可以具有线缆通道部件，线缆通道部件相对于基部部件被不动地固定到该基部部件，并且与换挡偏转轮廓一起形成用于换挡线缆拉动部分的接纳在换挡卷绕区域上的部分的线缆通道。优选地，线缆通道绕线缆拉动部分在圆周方向上包围换挡线缆拉动部分被接纳在换挡卷绕区域上的部分。特别优选地，线缆通道沿着线缆圆周的至少330°甚至更优选地至少345°包围换挡线缆拉动部分被接纳在换挡卷绕区域上的部分。优选地，为了形成尽可能远地密封的线缆通道，换挡偏转轮廓和线缆通道部件的一部分伸入相应其他部分上的接纳槽中。由于换档偏转轮廓相对于线缆部件可移动，因此为了进行附加的移动引导，优选地，换档偏转轮廓伸入线缆通道部件的接纳槽中。
因此，换挡线缆拉动部分的抵靠在换挡偏转轮廓上的卷绕部分优选地在因此形成的线缆通道中延伸。优选地，线缆拉动固定结构可枢转地安装在线缆通道部件上，使得换挡线缆拉动部分可以尽可能直接地延伸到源自线缆拉动固定结构的线缆通道中。
因此，线缆通道可以独立于线缆拉动传输装置的相应旋转位置形成和/或可以保持形成，至少在换挡偏转轮廓和线缆通道部件彼此抵靠以形成线缆通道的一个部分中，换挡偏转轮廓和线缆通道部件在每种情况下都被配置为与线缆拉动传输装置的旋转轴线有一致的径向间隔。因此，换档偏转轮廓可以绕线缆拉动传输装置的旋转轴线相对于线缆信道部件进行旋转，而不会使线缆通道因此而被释放。只有线缆通道的长度由于转换挡偏转轮廓的旋转而改变，类似地换挡卷绕区域的长度也改变。
通过将摇杆轴线定向成平行于线缆拉动传输装置的旋转轴线，可以获得有利地没有张力的换挡线缆拉动部分的路径。另外地或另选地，当摇杆轴线穿过线缆通道时，换挡卷绕区域在由弹簧支承的后轮被压缩或/和回弹期间没有改变，或者仅有可忽略程度地改变，即，在回弹状态下相对于换挡卷绕区域的卷绕角度改变不超过5％。
为了在不影响变速器机构的操作状态的情况下提供压缩和回弹移动，在准备好进行换档操作的状态下，线缆拉动固定结构可以在其两个相对的端部位置之间枢转大致至少30°。
在结构上，可以通过具有紧固结构的基部部件实现用于紧固到自行车上的基部部件的设计，该紧固结构通过其形状限定紧固轴线，诸如螺钉、轮轴等这样的紧固部件沿着紧固轴线延伸，以便将基部部件紧固到自行车上。例如，紧固结构可以具有一个或更多个同轴紧固孔眼。紧固轴线可以是以直角居中地穿过至少一个紧固孔眼的虚拟轴线。
为了简化还支承本发明的变速器机构的自行车的自行车车架上的后轮接纳器中的后轮的回弹和/或压缩，基部部件和与其一起的其余变速器机构在释放了将基部部件紧固到自行车的紧固装置之后可以绕以上提到的紧固轴线相对于自行车可枢转。在这种情况下，“释放”并非必然表示移除紧固装置。替代地，它包括松开在换档操作中被收紧和/或拉紧的紧固装置。
为了在安装-枢转期间确保换挡线缆拉动部分的线缆护套被固定地接纳并且保留在线缆拉动固定结构中，根据有利的改进，线缆拉动固定结构具有被配置用于可滑动地接纳线缆护套的滑动护套。优选地，滑动护套的长度对应于滑动护套的基部部件侧的支承点与紧固轴线的间隔乘以至少π/9。这确保了基部部件从其准备好的换档操作位置开始可以相对于待安装或拆卸的后轮的移动路径枢转20°。如果滑动护套的长度对应于滑动护套的基部部件侧的支承点与紧固轴线的距离乘以至少π/6，则实现甚至更大的30°的枢转路径，同时确保线缆护套被收纳在滑动护套中。滑动护套具有用于线缆护套的物理止动件，当基部部件枢转时，线缆护套可以仅在一个方向上从该物理止动件滑开。
为了有效地利用构造空间，在不必占用通常少量存在的用于技术上不需要的部件部分的构造空间的情况下，支承换挡偏转轮廓的换挡偏转结构和支承移位偏转轮廓的移位偏转结构二者在它们必需的旋转支承结构的径向外部绕线缆拉动传输装置的旋转轴线延伸不到270°优选地不到220°，以可旋转地支承在基础部件上。然而，自然地，不旨在排除以下情况：换挡偏转结构和移位偏转结构中的至少一个结构还在作为线缆辊和/或线缆偏心辊的其旋转支承结构的径向外部完全地围绕旋转轴线循环。
由于换挡线缆拉动部分和移位线缆拉动部分在不同方向上延伸到线缆拉动传输装置和/或背离线缆拉动传输装置延伸以仅以最小所需程度形成相应的偏转轮廓，有利的是，换挡偏转轮廓和移位偏转轮廓以绕旋转轴线相对于彼此偏移预定偏移角度地布置。在这种情况下，可以使用偏转轮廓的被配置成用于卷绕在线缆拉动部分中的线缆的那些区域的位置来确定偏移。
如果平行四边形连杆齿轮系统的连杆轴线与紧固轴线有不同于零的一定间隔但是所述连杆轴与该紧固轴线不相交，则还可以实现与链条引导装置的长移位路径结合变速器机构的实现节省构造空间的紧凑实施方式。如果连杆轴线与紧固轴线围成范围在75°至105°的角度，则可以获得具有预定形状的变速器机构的特别长的移位路径。优选地，连杆轴线与紧固轴线有一定间隔地延伸，与紧固轴线成直角。
此外，可以通过使用较长的平行四边形连杆实现链条引导装置的长移位路径，而不用增加换挡线缆拉动部分的换挡致动路径。优选地，所述平行四边形连杆的联杆轴线的支承间隔为至少46mm，优选地至少48mm。平行四边形连杆的该长配置造成力或移动的传递有问题。可以通过上述可变传动比来减少或甚至消除甚至这些问题。因此，本申请允许使用以上提到的平行四边形连杆的大支承间隔，而不用由此需要改变换挡致动装置。可以重新使用这些换档致动装置。平行四边形连杆的支承间隔不应该大于58mm。
为了将基部部件特别牢固地附接到自行车车架的勾爪端或自行车的后轮轴线结构，基部部件可以具有至少两个紧固臂，这些紧固臂沿着以上提到的紧固轴线相互有一定间隔地布置。这允许自行车的部件特别稳定地布置在紧固臂之间。
为了形成具有少量构造空间的变速器机构，线缆拉动传输装置可以可旋转地安装在两个紧固臂中的一个上并且布置在两个紧固臂之间的区域中。优选地，可旋转地安装线缆拉动传输装置的紧固臂是在换挡就绪状态下位置更靠近自行车竖直纵向中心平面的内部紧固臂。
变速器机构可以具有从换挡致动装置延伸到变速器机构的换挡线缆拉动部分以及在移位偏转轮廓和移动联接装置之间延伸的移位线缆拉动部分。这些部分可以是单根物理线缆的一些部分，或者可以在每种情况下通过单独的线缆形成，该单独的线缆的纵向端部可以被固定到线缆拉动传输装置，位置更靠近线缆拉动传输装置，特别是固定至被分配给它的偏转轮廓。
由于换档偏转结构，本发明的变速器机构允许在自行车后轮轴线后方区域中储存线缆时避免线缆打圈。有利地，相对于紧固轴线，换挡线缆拉动部分轴向地延伸穿过两个紧固臂之间，即紧固轴线和平行四边形连杆的基部部件侧的铰接点之间。
本发明还涉及具有如上所述的后轮变速器和变速器机构的自行车，其中基部部件布置在后轮的后轴线上或者自行车车架的勾爪端上，或/和其中换挡线缆拉动部分的部分延伸穿过自行车车架的链拉条。优选地，基部部件的紧固轴线与自行车的后轮轴线平行或同轴地延伸。
附图说明
在下文中，参照附图来描述本发明，在附图中：
图1示出了具有根据本发明的变速器机构的自行车的粗略示意性侧视图；
图2示出了当从后方在纵向方向上观察自行车时安装在该自行车上的根据本发明的变速器机构的粗略示意性详细视图；
图3示出了当沿着支承变速器机构的自行车的后轮轴线观察时根据本发明的变速器机构的侧视图；
图4示出了从前方看的自行车纵向方向上的变速器机构的视图；
图5示出了(相对于支承变速器机构的自行车)从上方倾斜看的以及从后方倾斜看的自行车后轴线上安装的变速器机构的立体图；
图6示出了沿着线缆拉动传输装置的旋转轴线的具有凸轮盘的基部部件的视图，
图7示出了再次沿着线缆拉动传输装置的旋转轴线但是相对于图6的视图从相反侧观察时图6的具有凸轮盘的基部部件；以及
图8示出了当与线缆拉动传输装置的旋转轴线成直角地观察时图6和图7的具有凸轮盘的基部部件。
具体实施方式
在图1中总体用10表示自行车。所述自行车包括前轮12和后轮14，在每种情况下，前轮12和后轮14分别经由弹簧装置16和/或18弹性地连接到车架20。自行车骑行者可以经由连杆22在行驶期间改变自行车的方向。此外，该连杆具有用于将后变速器26的齿轮换挡的换档致动装置24。
通常情况下，自行车具有至少一个前链板28，前链板28可以由踏板曲柄组30旋转地驱动。循环自行车链条能够通过后变速器机构34与后轮小齿轮盒38的多个小齿轮36中的一个小齿轮啮合地接合。由于小齿轮盒38的小齿轮36具有不同的直径，因此可以借助变速器机构34改变在自行车10上选择的传动比。
下文中，将结合图2至图8更详细地描述变速器机构34。应该提到，图1的粗略示意图仅将变速器机构34示出为虚拟部件。在变速器机构34上实现的结构细节仅仅由图2至图8得出。箭头v指示行驶的前进方向。结合图2至图5，下文中将更详细地描述根据变速器机构34的本发明的实施方式。
在这种情况下，图2是从后方(即，沿着图1的箭头ii)在自行车的纵向方向上看的变速器机构的视图。图3是沿着图1的后轮14的后轮轴线h且与图1的图平面成直角地看的变速器机构34的视图。图4是从前方(即，沿着图1的箭头iv)在自行车的纵向方向上看的变速器机构34的视图。图5是从后方倾斜看以及从前方倾斜看的变速器机构34的立体图。
变速器机构34包括：基部部件40；和呈平行四边形连杆齿轮系统形式的移动联接装置42，该移动联接装置42将基部部件40连接到链条引导装置44，该移动联接装置42铰接至基部部件40。链条引导装置44包括与平行四边形连杆齿轮系统42直接连接的移动部46以及相对于移动部46绕夹紧轴线s(参见图3)可枢转的链条引导件48。
如图1中所示，换档致动装置24连接到变速器机构34，以便经由换档线缆拉动部分25致动变速器机构34。通过该换档线缆拉动部分25，骑行车可以通过改变与自行车链条32啮合地接合的小齿轮36来实现改变后齿轮上产生的档位的期望。
在基部部件40上，外平行四边形连杆50绕连杆轴线l1可枢转地铰接。位于平行四边形连杆50的远离基部部件40定位的纵向端部处的移动部46绕与其平行的连杆轴线l2枢转地铰接。如图3中所示，外平行四边形连杆50在其铰接在基部部件40上的区域中具有上连杆臂50a和下连杆臂50b，上连杆臂50a和下连杆臂50b相对于连杆轴线l1轴线地包围基部部件的铰接部分40d。
类似地，内平行四边形连杆52(即，沿着后轮轴线h位于小齿轮盒38附近)绕基部部件侧的连杆轴线l3铰接在基部部件40上，并且绕链条引导件侧的连杆轴线l4铰接到链条引导装置48的移动部46上。连杆轴线l1至l4彼此平行并且形成虚拟平行六面体的边缘。
连杆轴线l1至l4还与后轮轴线h成直角地取向，并且它们之间设有间隔。在完全安装在自行车10上的变速器机构34的换档就绪状态下，连杆轴线l1至l4相对于包含后轮轴线h的平面倾斜大致45°至60°，该平面平行于自行车立在其上的水平支撑基板u。
链条引导件48具有链条引导辊54和张紧辊56。两个辊54和56绕平行的辊轴线r1和/或r2可旋转。在这种情况下，链条引导辊54是这样的辊，在前进行驶驱动方向v上循环的自行车链条32从该辊朝向小齿轮盒38行进。在这种情况下，张紧辊56是这样的辊，来自前链板28的在前进行驶驱动方向v上循环的自行车链条32与该辊接触。
两个辊54和56以共面的方式布置在链条引导件48上，使得与其辊的轴线r1和r2成直角的辊中心平面rme对辊54和56二者来说是同一平面rme，该辊中心平面rme在轴向中心相对于辊的轴线r1和/或r2与辊54和56相交。链条引导辊54和张紧辊56的该公共辊中心平面rme是链条引导件48和/或链条引导装置44的链条引导平面k。
借助平行四边形连杆齿轮系统42，链条引导件48的链条引导平面k可以以平移方式沿着后轮轴线h移位，即，不绕位于链条引导平面k中的轴线旋转。通过将链条引导平面k和与后轮轴线h成直角的小齿轮36的小齿轮中心平面c共平面布置(所述小齿轮中心平面大致在小齿轮36的轴向中心(相对于后轮轴线h)与小齿轮36的链轮齿相交)，可以选择在结构上由十二速小齿轮盒38提供的后轮14上的十二个档位中的一个。
变速器机构34通过紧固结构58接收在自行车车架20的勾爪端60上。车架20的座撑62和链拉条64在该勾爪端60处被连接在一起。
具有两个紧固孔眼58a和58b的紧固结构58限定紧固轴线b，基部部件40的紧固结构58能够沿着紧固轴线b穿过诸如紧固螺钉、推动-连接销等这样的紧固装置，以便紧固到自行车车架20。在完全安装好的换档就绪状态下，紧固轴线b与后轮轴线h共线性，或者在与图不同的附接状态下，平行于后轮轴线h。
基部部件40具有外紧固臂40a和内紧固臂40b，外紧固臂40a和内紧固臂40b可以被连接，从而通过优选地在完全安装好的状态下面向自行车后侧的一侧的加固桥40c来增强。
在图3中，用虚线示出源自换档致动装置24的换档线缆拉动装置25的路径。换档线缆拉动部分25延伸到线缆拉动固定结构66中，线缆拉动固定结构66绕摇杆轴线w可枢转地铰接在固定到基部部件的线缆通道部件68上。
为了更加清楚，参照图6至图8描述基部部件40的构造及其换挡致动装置24的换挡致动到链条引导装置44的传输。
如具体在图6中可以识别的，相对于基部部件40，线缆通道部件68不动地连接到该基部部件40，更具体地，在示例中被示出为不动地连接到其紧固臂40b。在该紧固臂40b上，线缆传输装置70绕旋转轴线d可旋转地布置，旋转轴线d与图6和图7的绘图平面成直角地定向。摇杆轴线w平行于线缆拉动传输装置70的旋转轴线d延伸。
线缆拉动传输装置70包括换挡偏转轮廓72，换挡偏转轮廓72以一致的间隔绕旋转轴d延伸大致180°，伸入线缆通道部件68中并且与其形成中空空间，该中空空间作为线缆通道绕旋转轴线d循环，换挡卷绕区域76位于线缆通道中，换挡线缆拉动部分25在其中抵靠或贴靠换挡偏转轮廓72。线缆通道部件68具有u形横截面，该横截面朝向旋转轴线d敞开并且在三侧包围换档偏转轮廓72。
在不动结构73上，换挡线缆拉动部分25的位置更靠近线缆拉动传输装置70的纵向端部可以(即，通过夹紧)固定到线缆拉动传输装置70。包括换挡偏转轮廓72的换挡偏转结构71具有配置在不动结构73上的槽25a，换挡线缆拉动部分25的线缆能够被引入该槽25a中。
换档线缆拉动部分25的线缆大致在附图标记74处延伸到被线缆通道部件68掩盖的换挡偏转轮廓72中，并且沿着换挡卷绕区域76延伸到大致摇杆轴线w的位置，以便抵靠或贴靠在换挡偏转轮廓72上。
通过拉动换档线缆拉动部分25的线缆，换档线缆拉动部分25的线缆与图6中的不动结构73的换挡偏转轮廓72的接触位置74可以相对于都连接到其的基部部件40和线缆通道部件68绕旋转轴线d逆时针移位。由于摇杆轴线w的位置不动地固定到基部部件40，因此不管换档线缆拉动部分25如何移动，当靠近摇杆轴线w上的接触位置74时，换挡卷绕区域76缩短。该缩短与链条引导装置44或/和移动联接装置42的弹簧预张紧逆向地进行。通过分配换档线缆拉动部分25的线缆，由于所描述的预张紧力，导致换档偏转结构71相对于图6中的接触位置74顺时针移位，同时换档卷绕区域76再次增加。
配置在支承所述移位偏转轮廓的移位偏转结构80上的移位偏转轮廓78在绕旋转轴线d旋转方面固定地连接至到换挡偏转轮廓72。
在每种情况下，换档偏转轮廓72和移位偏转轮廓78可以被配置为在其相应分配的结构71和/或80中的槽形凹部，因此将相应分配的线缆拉动部分相对于旋转轴线d轴向地引导。
在移位偏转结构80上设置保持结构82，在其路径中用虚线指示的移位线缆拉动部分27能够被固定到该保持结构82。从保持结构82开始，移位线缆拉动部分27的线缆大致在附图标记84处与移位偏转轮廓78接触。因此，在图6中，移位线缆拉动部分27几乎完全从移位偏转轮廓78退绕。
当观察图6时，变得清楚的是，从其中示出的操作位置开始，在拉动方向z上拉动换档线缆拉动部分25实现了线缆拉动传输装置70绕旋转轴线d的逆时针旋转。使接触位置74更靠近摇杆轴线w，结果，换挡卷绕区域76显著减小。
在旋转方面固定地连接到换挡偏转结构71的移位偏转结构80还逆时针旋转，同时随着换挡线缆拉动部分25的拉动致动的程度变化，移位线缆拉动部分27被卷绕在移位偏转轮廓78上。因此，移位偏转轮廓78上的移位卷绕区域86增大。
在这种情况下，线缆拉动传输装置70具有随着其旋转位置的变化而变化的传动比。由于换档偏转轮廓72绕旋转轴线d以一致大小的半径r循环，因此换档线缆拉动部分25与旋转轴线d的有效间隔没有改变。
然而，如在图6中可以特别清楚地识别的，随着移位偏转轮廓78绕旋转轴线d逆时针旋转的增加，移位偏转轮廓78的较小半径r从图6中示出的位置开始，初始地减小至最小值，然后再次增大。在这种情况下，使半径r减小的角度范围从图6中示出的位置开始，显著小于逆时针方向上与其相邻的角度范围，在逆时针方向上，半径r再次变得更大。优选地，使半径r随着其愈发远离移位线缆拉动部分27的保持结构82而增大的绕旋转轴线d的角度范围是位置更靠近保持结构82的角度范围(在该角度范围内半径r减小)的至少三倍大，更优选地至少四倍大。移位偏转轮廓78相对于旋转轴线d偏心，即偏心成使得随着如上所述的与最靠近保持结构82的接触位置84的角度间隔的增大，其半径r初始地减小，然后再次增大。换句话说，这意味着移位偏转轮廓78的半径r从最小移位卷绕区域86开始，初始地减小，然后随着移位卷绕区域86增大而增大。随着线缆拉动传输装置70的相应操作位置的变化，用于计算从属传动比的径向间隔是在移位线缆拉动部分27从移位偏转轮廓78延伸到移动联接装置42的位置(即，移位卷绕区域86的位置更靠近移动联接装置42的纵向端部)处移位偏转轮廓78的径向间隔。
移位线缆拉动部分27背离移位偏转轮廓78正切地延伸，并且还朝向凸轮盘90的抵靠轨道88正切地延伸。
凸轮盘90借助螺钉92连接到外平行四边形连杆50以共同旋转，以便绕连杆轴线l1共同地枢转移动。不仅能够借助螺钉92产生与外平行四边形连杆50的连接，而且还能够由此夹紧移位线缆拉动部分27的位于移位偏转结构80远处的线缆端部。由于因此能够用外平行四边形连杆50产生移位线缆拉动部分27的直接连接，导致该平行四边形连杆充当主连杆50。
如主要在图8中可以识别的，凸轮盘90具有凹部94，凹部94供作为轴部件(未示出)限定连杆轴线l3的销穿过。结果，凹部94的边缘用作机械端部止动件，该机械端部止动件用来限制凸轮盘90绕连杆轴线l1的枢转移动，因此也限制外平行四边形连杆50的枢转移动。
凸轮盘90的支承结构96(参见图7和图8)具有开口96a，开口96a供限定连杆轴线l1的轴部件即销或轴桩穿过。因此，限定外平行四边形连杆50的连杆轴线l1的同一部件也可以限定凸轮盘90的枢转轴线。
只有支承结构96在位置径向地靠近连杆轴线l1的区域中包围连杆轴线l1。位置进一步径向向外的抵靠轨道88的部分只沿着绕连杆轴线l1的区段延伸，这是实际上使抵靠轨道88的抵靠区域89中的移位线缆拉动部分27支承在凸轮盘90上所需的。该抵靠区域89从移位线缆拉动部分27的位置更靠近主连杆50的纵向端部的夹紧点绕连杆轴线l1延伸到位置91，在位置91处，移位线缆拉动部分27被与移位偏转结构80正切地抬离抵靠轨道88。因此，位置91指定抵靠区域89的位置最靠近线缆拉动传输装置70的端部。
抵靠轨道88还相对于连杆轴线l1偏心地配置，抵靠轨道88绕连杆轴线l1循环，即，抵靠轨道88(参见图8)与连杆轴线l1的间隔绕连杆轴线l1沿着圆周改变。因此，对于主连杆50的运动而言有利的移位线缆拉动部分27的偏转的偏心率可以有助于两个部件，即移位偏转结构80和凸轮盘90。因此，这些部件80和90中的每个可以被设计成比在这些部件中的每个必须单独产生移位线缆拉动部分27的偏转偏心率的情况下更小。
通过凸轮盘90与主连杆50的刚性连接，不管主连杆50的相应操作位置如何，移位线缆拉动部分27的位置更靠近移动联接装置42的线缆端部相对于主连杆50始终以相同的引入角延伸。因此，因移位线缆拉动部分27的预定线缆拉动力绕连杆轴线l1在主连杆50上实现的转矩与主连杆50的操作位置无关。
这里应该明确提到的，在换挡就绪的变速器机构34上存在线缆拉动部分25和27时，即使在实际上不存在线缆拉动部分的情况下，为了确定相关部件的上述有利的空间分配，对于切线而言，仅仅通过换挡偏转轮廓72相对于线缆拉动固定结构66的摇杆轴线w施加一次和通过移位偏转轮廓78相对于凸轮盘90的抵靠轨道88施加一次也就足够了。
通过挡板98保护支承结构96不受外部机械影响，挡板98从其余基部部件40一体地突出并且以至少160°优选地至少180°包围支承结构96。优选地，挡板98被配置为呈部分圆柱形或部分截头圆锥形。在完全安装好的状态下，相对于连杆轴线l1，凸轮盘90的支承结构96被轴向容纳在基部部件40和外平行四边形连杆50之间，更具体地容纳在铰接部分40d和下连杆臂50b之间，并且被基部部件40的挡板98径向地容纳。只有相对于抵靠轨道88从支承结构96突出的凸轮盘90的臂部分100相对于连杆轴线l1从所描述的容纳部当中径向地突出来。
在每种情况下，移位偏转轮廓78和抵靠轨道88是平面结构。它们相应的延伸平面与它们相应的旋转移动轴线成直角地取向，即，与旋转轴线d成直角并且再与连杆轴线l1成直角地取向。对于支承移位偏转轮廓78的移位偏转结构80和支承所述抵靠轨道88的凸轮盘90而言，同样如此。以上提到的结构的延伸平面包围65°和90°之间的角度。
相对于线缆通道部件68绕摇杆轴线w可枢转大致30°的线缆拉动固定结构66具有滑动护套102，滑动护套102从位置远离线缆通道部件68的纵向端部延伸到用于换挡线缆拉动部分25的线缆护套105的止动件104。从止动件104开始，贯通孔106通向线缆拉动固定结构66的位置更靠近线缆通道部件68的纵向端部。换挡线缆拉动部分25的线缆107(而非其线缆护套105)可以穿过该贯通孔106。然而，在变速器机构34的换挡就绪操作状态下，线缆护套105抵靠在止动件104上并且能够被从所述止动件抬离。
为了从车架20拆下后轮14，可以释放沿着紧固轴线b穿过基部部件40的紧固装置，直到基部部件40进而整个变速器机构34能够绕紧固轴线b枢转，在当前情况下，紧固轴线b与后轮轴线h重合。为了辅助从车架20拆下后轮14，为了确保变速器机构34可以枢转角度
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