用于促动自行车的前变速器的促动装置的制作方法

文档序号:15351752发布日期:2018-09-04 23:25阅读:147来源:国知局

本发明涉及一种用于促动自行车的前变速器的促动装置,该促动装置适用于被安装在自行车车把上。优选地,该自行车为竞赛自行车。



背景技术:

自行车通常设有作用在链轮总成上的后变速器,链轮总成由一系列具有不同直径和齿数的同轴齿轮(链轮)组成,这些同轴齿轮(链轮)与后轮的轮毂联接。

此外,自行车能够设有与大齿盘相关联的前变速器,大齿盘由具有不同直径和齿数的一系列齿轮(冠齿轮)组成,这些齿轮(冠齿轮)与以通过曲柄臂旋转的方式驱动的底部托架的销相关联。

通常,存在大齿盘的两个或者三个冠齿轮,所述两个或者三个冠齿轮从最接近自行车框架的冠齿轮开始具有增大直径。

变速器,无论是前或后变速器,都接合以闭环在链轮总成和大齿盘之间延伸的传动链,将该传动链移动到具有不同直径和齿数的齿轮上,以便获得不同的齿数比。

特别地,当传动链从具有较大直径的齿轮转到具有较小直径的齿轮时为向下换档,并且当传动链从具有较小直径的齿轮转到具有较大直径的齿轮时为向上换档。就这一点而言,应注意,关于前变速器,向下换档对应于转到较低齿数比,并且向上换档对应于转到较高齿数比。

通过安装在车把上的促动装置实现前变速器的在两个方向上的移动,以便使自行车手易于操纵。

更特别地,在机械换档机构中,通过通常带护套的不可延伸控制缆线(通常称为鲍登缆线)施加的牵引动作而在第一(向上)方向上使前变速器在大齿盘的冠齿轮之间移动,并且通过缆线的牵引释放以及设置在变速器自身中的弹簧的弹性复位动作而在第二相反(向下)方向上使前变速器在大齿盘的冠齿轮之间移动。

前变速器由联动件(linkage)促动,该联动件促动适用于使传动链在冠齿轮上的不同接合位置之间移动的导链器。

导链器包括内板和外板,该内板和外板彼此基本平行并且基本平行于冠齿轮的平面。内板与外板间隔开,并且内板与外板通过控制缆线的牵引或释放被同时且刚性地平移。

在向下换档期间,变速器的外板拦截传动链,并且使传动链从所接合的冠齿轮脱轨,使得传动链落到被布置成更接近框架的较小冠齿轮上。

在向上换档期间,变速器的内板拦截传动链,并且伴随这种动作而使传动链朝着被布置成更远离框架的较大冠齿轮脱轨。

在促动装置中,通过在转子元件上的卷绕和退卷而以牵引或释放的方式促动控制缆线,转子元件通常被称为缆线卷绕套,缆线卷绕套的旋转由自行车手通过适当的控制杆促动,或通过两个控制杆促动(第一杆用于向上换档,第二杆用于向下换档)。

在任何情况下,促动装置都必须预见缆线卷绕套被保持在第一转位位置和最后转位位置之间的以预定转位角度成角度地间隔开的多个预定角度位置中。通过所谓的转位器实现这种功能,在本领域中已知许多类型的转位器,这些转位器在缆线卷绕套和装置的固定壳体之间不同地作用。

在转位器中,当传动链被定位在大齿盘的最小冠齿轮上时,通常存在两个,有时甚至是三个转位位置。这是为了与被传动链接合的链轮总成的齿轮无关地确保变速器的正确定位。

出于相同的原因,当传动链被定位在大齿盘的最大冠齿轮上时,通常存在两个转位位置。

一对机械端止动件,特别是内端止动件和外端止动件限制变速器的偏移,从而防止变速器将链条过于朝着框架或者过于远离框架脱轨(因而确保链条不脱轨超过冠齿轮)。

虽然变速器具有预定几何形状,但是在使促动装置促动之后变速器的有效偏移是变速器和促动装置的有效安装构造的函数,所述安装构造即使是在预定安装公差内被促动,也随情况不同而不同。例如,在缆线卷绕套的相同旋转之后由控制缆线传递的有效力(或张力)(也)取决于控制缆线到达变速器所遵循的具体路径,控制缆线已经被连接至变速器的路线,以及与变速器和控制装置在自行车上的安装关联的许多其它因素。

显然,变速器的有效偏移的这些变动的大小较小,但是足以确定不能确保变速器的总偏移(对执行所有换档操作都有用)精确地对应于缆线卷绕套在第一转位位置和最后转位位置之间的角度偏移。

因此,转位位置和相对控制的大小被设定成在大多数不利安装情况下也确保正确换档,这意味着第一转位位置和最后转位位置之间的角度距离对应于变速器的如下有用行程,该有用行程比实际必需的有用行程大。

为此,变速器的机械端止动件通常被调节为使得当缆线卷绕套被保持在最后转位位置中,即在最后向上换档之后到达的转位位置中时,外端止动件用作用于变速器的偏移的止动件。

以这种方式,能够向自行车手确保实现并且稳定地维持最后向上换档操作。

调节内端止动件以确保当传动链被接合在后飞轮的最大齿轮上时,变速器被定位在大齿盘的最小齿轮上,从而避免传动链滑动。

以这种方式,根据上文所述,在缆线卷绕套到达第一转位位置之前停止变速器的偏移。然而,在任何情况下,由自行车手对控制缆线施加的动作都使缆线卷绕套到达第一转位位置,使得变速稳定。实际上,在这种情况下(向下换档),缆线卷绕套朝着第一转位位置的旋转引起控制缆线的变松,因而不防止缆线卷绕套旋转。

申请人已经注意到调节上述变速器的机械端止动件导致至少在第一向上换档时的较低响应性。这是因为第一向上换档的第一部分不引起变速器的任何移动,并且目的仅在于恢复控制缆线的张力。

申请人已经意识到,通过将内机械端止动件精确地调节为处于第一转位位置,在第一向上换档操作中将存在直接且快速的响应。

然而,申请人已经发现,以这种方式,外机械端止动件应被调节为在缆线卷绕套到达最后转位位置之前中断缆线卷绕套的旋转。到达缆线卷绕套在最后转位位置上的稳定位置将被如下事实强烈地抵制:控制缆线应在缆线卷绕套上被进一步卷绕,其中外端止动件阻止变速器执行进一步平移。



技术实现要素:

本发明因此涉及一种用于促动自行车的前变速器的促动装置,

所述促动装置包括:

控制销,所述控制销被构造成由控制杆旋转设定,所述控制杆能够绕旋转轴线在第一角度位置和最后角度位置之间在第一角度方向上旋转,并且所述控制杆能够绕所述旋转轴线在所述最后角度位置和所述第一角度位置之间在第二角度方向上旋转,

缆线卷绕套,所述缆线卷绕套能够绕所述旋转轴线在所述第一角度方向上角度旋转,以在第一卷绕位置和最后卷绕位置之间卷绕控制缆线,并且所述缆线卷绕套能够绕所述旋转轴线在所述第二角度方向上角度旋转,以在所述最后卷绕位置和所述第一卷绕位置之间退卷所述控制缆线,

转位器,所述转位器被构造成限定用于所述控制销的旋转的多个止动区域,每一个止动区域与在所述控制销的所述第一角度位置和所述最后角度位置之间包括的角度位置对应,

在所述控制销和所述缆线卷绕套之间作用的弹性构件,所述弹性构件被构造成在所述缆线卷绕套在所述第一卷绕位置和所述最后卷绕位置之间的旋转以及在所述最后卷绕位置和所述第一卷绕位置之间的旋转期间,使所述控制销固定地连接至所述缆线卷绕套,并且所述弹性构件被构造成使所述控制销能够相对于所述缆线卷绕套在所述缆线卷绕套的所述最后卷绕位置和所述控制销的所述最后角度位置之间旋转。

缆线卷绕套在第一角度方向上的旋转对应于控制缆线的牵引,控制缆线的牵引确定变速器朝着向上换档操作的移动,而缆线卷绕套在第二角度方向上的旋转对应于控制缆线的释放,控制缆线的释放确定变速器朝着向下换档操作的移动。

缆线卷绕套的旋转通过控制销的旋转来控制,并且通过弹性构件被传递至缆线卷绕套。

控制缆线的张力,因而控制销必须传递到缆线卷绕套的扭矩在控制缆线在缆线卷绕套上的第一卷绕位置和控制缆线在缆线卷绕套上的最后卷绕位置之间变化。

控制缆线张力的这种变化不必为线性的,并且控制缆线的张力不必在第一卷绕位置处最小,而是为变速器的几何形状、控制缆线遵循的路径以及其它参数的函数。

转位器的止动区域允许控制销到达稳定角度位置,并且允许甚至在释放控制杆之后也维持该稳定角度位置。当控制销处于稳定角度位置中时,弹性构件抵抗缆线卷绕套的旋转,缆线卷绕套保持被稳定地锁定在所占据的角度位置中。

申请人已经意识到,通过设置在控制销和缆线卷绕套之间直接或者间接地作用的弹性构件,并且仅当缆线卷绕套已经到达最后卷绕位置时才允许控制销相对于缆线卷绕套抵抗弹性构件旋转,能够使控制销到达转位器的最后止动区域,不使缆线卷绕套进一步旋转,从而允许到达转位器上的稳定位置。因而,控制销保持被转位器稳定地保持,并且也通过弹性构件保持缆线卷绕套就位。

以这种方式,能够使控制缆线在缆线卷绕套上的第一卷绕位置对应于将变速器定位在内端止动件处。

能够使控制缆线在缆线卷绕套上的最后卷绕位置对应于将变速器定位在外端止动件处。

以这种方式,能够调节前变速器的外端止动件,使得前变速器能够将传动链放到大齿盘的最大冠齿轮上,不需要在变速器的这种位置中将缆线卷绕套和控制销布置在转位器的最后止动区域处。

将控制销放入最后止动区域中所必需的扭矩不引起控制缆线的张力成指数增大,因为控制销能够相对于控制缆线旋转。

这使得能够调节前变速器的内端止动件,使得在这种位置中,缆线卷绕套和控制销被布置成与转位器的第一止动区域重合。以这种方式,确保了直接且快速的第一向上换档。

此外,因为能够确保与将变速器定位在内端止动件处的缆线卷绕套的第一卷绕位置被稳定地保持在转位器的第一止动区域中,所以能够消除通常仅用于在第一向上换档操作之前恢复控制缆线的张力的转位器的止动区域。

用于促动本发明的自行车的前变速器的控制缆线的促动装置能够包括单独或者组合使用的一个或更多下列优选特征。

控制销、缆线卷绕套和转位器优选地相对于旋转轴线被布置在固定壳体中,并且被成形为用于固定至自行车车把。这种旋转轴线是属于本发明的装置的元件的主参考轴线;所有方向以及类似的指示,诸如“轴向的”、“径向的”、“周向的”、“直径的”都将参考该旋转轴线;同样地,涉及径向方向的指示“向外”和“向内”必须被理解为意思是远离轴线或者朝着轴线。也绕轴线限定两个相反的角度方向。

优选地,所述控制销的在所述第一角度位置和所述最后角度位置之间的角度偏移大于所述缆线卷绕套的在所述第一卷绕位置和所述最后卷绕位置之间的角度偏移。

这允许缆线卷绕套仅执行使变速器在内端止动件和外端止动件之间移动所必需的角度偏移,甚至当第一止动区域和最后止动区域之间的角度距离大于缆线卷绕套的有用偏移时,也使控制销的任务为锁定在转位器的止动区域中。

优选地,所述控制销相对于所述缆线卷绕套在所述缆线卷绕套的所述最后卷绕位置和所述控制销的所述最后角度位置之间的所述旋转使所述弹性构件弹性变形。

以这种方式,弹性构件的弹性复位抵抗当控制销到达最后止动位置时缆线卷绕套在第二角度方向上相对于控制销的旋转,从而允许缆线卷绕套也被锁定就位。

优选地,当从所述控制销传递至所述缆线卷绕套的扭矩等于或小于所述控制销在所述缆线卷绕套上施加的使所述缆线卷绕套从所述第一角度位置到所述最后角度位置的扭矩时,所述弹性构件保持不变形。

这使得能够当控制缆线在内端止动件和外端止动件之间移动变速器时将控制销和缆线卷绕套彼此固定地连接。

在本说明书和随附权利要求书中,当提及在缆线卷绕套处于最后卷绕位置中时被传递至缆线卷绕套的扭矩时,应理解,除非另外指出,否则意思都为当弹性构件未变形时通过控制销传递至缆线卷绕套的扭矩,即移动处于外端止动件处的变速器所必需和足够的扭矩。

优选地,当从所述控制销传递至所述缆线卷绕套的扭矩大于在所述第一卷绕位置和所述最后卷绕位置之间包括的任何角度位置中的所述缆线卷绕套上施加的扭矩时,所述弹性构件弹性变形。

以这种方式,使销进入最后止动位置中所必需的扭矩保持为低,并且特别是等于使弹性构件弹性变形所必需的扭矩。因而,通过缆线卷绕套传递至控制缆线的张力保持为低,并且等于使弹性构件弹性变形所必需的扭矩。

此外,继续从转位器的最后止动区域开始的向下换档,能够使控制销在第二角度方向上旋转而不使缆线卷绕套初始旋转(因为弹性构件的弹性变形抵制在第二角度方向上旋转),从而确保始终都顾及缆线卷绕套的角度位置和转位器的止动区域的角度位置之间的同步。

优选地,所述转位器包括旋转构件和固定构件,该旋转构件与控制销作为单元绕旋转轴线旋转,该固定构件被以相对于控制销不可旋转的方式安装,其中旋转构件和固定构件中的一个构件设有至少一个指示器,该至少一个指示器以可滑动方式接合在紧固轨道上,该紧固轨道配备有被设置在另一构件上的所述多个止动区域。

优选地,所述紧固轨道在所述固定构件上形成,并且所述移动构件包括球承载盘,在该球承载盘上以可滑动方式预见所述指示器。

转位器的这种构造确保了转位器的优异效率,并且易于到达控制销和缆线卷绕套的稳定角度位置。

优选地,在本发明的第一实施例中,所述弹性构件包括在所述缆线卷绕套和所述控制销之间作用的扭转弹簧,以比被传递至在第一卷绕位置和最后卷绕位置之间包括的任何角度位置中的缆线卷绕套的扭矩高的扭转预加载安装所述扭转弹簧。

以这种方式,在前变速器在内端止动件和外端止动件之间,即在控制缆线在缆线卷绕套上的第一卷绕位置和最后卷绕位置之间的偏移期间,扭转弹簧用作在控制销和缆线卷绕套之间的刚性机械连接元件,而当控制销必须到达最后止动区域时,扭转弹簧弹性地屈服,从而释放控制销和缆线卷绕套的旋转。

优选地,在所述控制销上绕所述旋转轴线有旋转游隙地安装所述缆线卷绕套,以便当所述扭转弹簧弹性变形时允许在控制销和缆线卷绕套之间的相对旋转。

缆线卷绕套和控制销之间的联接中的旋转游隙允许控制销的角度偏移比缆线卷绕套的角度偏移宽,使得当通过变速器在外端止动件上的抵接而阻止缆线卷绕套的角度旋转时,不存在对控制销到达最后止动区域的机械障碍。

优选地,所述旋转游隙由在所述控制销和将所述控制销插入到的所述缆线卷绕套中的孔之间的形状差异确定。

优选地,在本发明的第二实施例中,滑块在所述控制销和所述缆线卷绕套之间作用,以旋转约束所述控制销和所述缆线卷绕套,所述弹性构件作用在所述滑块上。

在前变速器在内端止动件和外端止动件之间偏移期间,滑块用作在控制销和缆线卷绕套之间的刚性机械连接元件。

优选地,所述弹性构件包括线性弹簧,所述线性弹簧被插入在所述缆线卷绕套的座中并作用在所述滑块上,以将所述滑块推入所述控制销的凹进中;所述滑块将与从所述控制销传递至所述缆线卷绕套的扭矩成比例的力传递至所述弹簧。

以这种方式,通过适当地校准线性弹簧,控制销和缆线卷绕套在前变速器在内端止动件和外端止动件之间的偏移期间始终固定地连接。

优选地,预加载钉作用在所述线性弹簧上,以调节线性弹簧的预加载,从而线性弹簧变形,使得滑块从所述凹进移回,使被传递至缆线卷绕套的扭矩大于或等于被传递至在第一卷绕位置和最后卷绕位置之间包括的任何角度位置中的缆线卷绕套的扭矩。

以这种方式,滑块不再将控制销约束至缆线卷绕套,并且允许控制销相对于缆线卷绕套旋转,以到达转位器的最后止动区域。

优选地,在本发明的第三实施例中,套圈被固定地连接至所述控制销且作用在所述缆线卷绕套上;所述套圈包括径向外突起,所述径向外突起被插入在所述缆线卷绕套的径向内座中;所述径向外突起包括第一肩和第二肩;所述第一肩抵靠径向内座的第一壁,用于在控制销在第二角度方向上的旋转。

以这种方式,套圈用作在缆线卷绕套和控制销之间的连接元件。

优选地,所述弹性构件包括由弹性体材料制成的插入件,所述插入件被插入在所述缆线卷绕套的所述径向内座中,并且所述插入件在所述径向内座与所述套圈的所述径向外突起之间作用。

以这种方式,通过控制销在缆线卷绕套上施加的扭矩通过由弹性体材料制成的插入件传递,该弹性体材料的弹性特性能够被选择作为在控制销和缆线卷绕套之间的联接中的期望刚度的函数。

优选地,由弹性体材料制成的所述插入件被插入在所述突起的所述第二肩和所述径向内座的第二壁之间;当从所述控制销传递至所述缆线卷绕套的扭矩大于在所述第一卷绕位置和所述最后卷绕位置之间包括的任何卷绕位置中的所述缆线卷绕套上施加的扭矩时,由弹性体材料制成的所述插入件通过所述控制销在所述第一角度方向上的旋转而弹性变形。

附图说明

从通过参考附图作出的本发明的优选实施例的以下说明中,本发明的进一步特征和优点将变得更清楚。在这些附图中:

图1是移除一些零件以更好地突出根据本发明的用于促动自行车的前变速器的促动装置的其它零件的透视图;

图2是移除一些零件以更好地突出图1的装置的其它零件的后视图;

图3和图4是根据本发明的第一实施例的图1的装置的一些细节的示意图;

图5和图6是根据本发明的第二实施例的图1的装置的一些细节的示意图;并且

图7和图8是根据本发明的第三实施例的图1的装置的一些细节的示意图。

具体实施方式

参考附图,其中示出用于促动根据本发明的自行车的前变速器的促动装置的优选实施例。促动装置整体上用10表示。

优选地,例如图1中所示,促动装置10被包括在自行车的集成刹车换档促动装置100中。

装置10包括壳体,该壳体优选地也支撑刹车杆101,该壳体以传统方式,例如通过绑带被固定至自行车的车把。

在壳体中存在控制销12,控制销12可在壳体的内部绕旋转轴线x旋转。旋转轴线x是属于装置10的元件的主参考轴线;所有方向以及类似的指示,诸如“轴向的”、“径向的”、“周向的”、“直径的”都将参考旋转轴线;同样地,涉及径向方向的指示“向外”和“向内”必须被理解为意思是远离旋转轴线x或者朝着旋转轴线x。绕旋转轴线x分别限定两个相反的角度方向,即第一角度方向a和第二角度方向b。

控制销12可在第一角度方向a和第二角度方向b上绕旋转轴线x在第一角度位置和最后角度位置之间角度旋转。

控制销12优选地穿过如图1中所示的接合套12a或者穿过另外的或不同的联动件以如下方式设定,即,通过促动杆120进行旋转以在第一角度方向a上旋转,并且通过另外的促动杆103进行旋转以在第二角度方向b上旋转。

装置10还包括缆线卷绕套13,控制缆线在第一端被固定在缆线卷绕套13上并且控制缆线被卷绕在缆线卷绕套13上。控制缆线的另一端被固定至前变速器(未示出),以便控制器前变速器相对于大齿盘(未示出)的齿轮的移动。

缆线卷绕套13被安装在壳体中,并且在第一角度方向a和第二角度方向b上绕旋转轴线x角度旋转。缆线卷绕套13能够在卷绕控制缆线的第一角度位置和卷绕控制缆线的最后角度位置之间旋转,反之亦然。

在第一卷绕位置和最后卷绕位置之间,存在缆线卷绕套13的中间角度位置,这些中间角度位置彼此不同并且以转位角度成角度地间隔开。缆线卷绕套13的每一个角度位置都对应于前变速器相对于大齿盘的冠齿轮的角度位置。

特别地,第一卷绕位置对应于将传动链定位在大齿盘的最小冠齿轮处。最后卷绕位置对应于将传动链定位在大齿盘的最大冠齿轮(即具有最大直径的冠齿轮)处。

前变速器设有机械端止动件,特别是内端止动件和外端止动件,内端止动件用于限制变速器的向下偏移,外端止动件限制变速器的向上行程。

机械端止动件被调节为在缆线卷绕套13的第一卷绕位置中,变速器抵接在内端止动件上,并且在缆线卷绕套13的最后卷绕位置中,变速器抵接在外端止动件上。

在缆线卷绕套13在第一卷绕位置和最后卷绕位置之间的整个角度偏移中,缆线卷绕套13都与控制销12作为单元旋转(反之亦然),使得自行车手(通过控制杆)对控制销12的促动确定前变速器的有用换档操作。

装置10还包括转位器11,以允许控制销12(因此缆线卷绕套13)占据稳定的角度位置。转位器11配备有旋转构件14,旋转构件14以绕旋转轴线x旋转的方式安装在壳体中。旋转构件14与控制销12作为单元旋转。优选地,旋转构件14为配备有第一指示器15和第二指示器16的基本圆柱形球承载盘(图2)。两个指示器15、16优选为球形体。

每一个指示器15、16可在球承载盘14中形成的相应相反的径向喉部17中径向地滑动。两个指示器15、16通过安装在喉部17中的相应弹簧(未示出)在喉部17中被向外弹性地偏压。弹簧将指示器15、16定位在相应喉部17的径向端处。喉部17在球承载盘14的一侧上打开,使得指示器从球承载盘14的轴向体积部分地露出,从而使指示器在轴向方向上突出。

转位器11还包括固定构件18,该固定构件18被布置在壳体中并且设有两个紧固轨道19,该固定构件18相对于控制销12旋转固定。固定构件18优选为转位套。两个指示器15、16被接合在相应的紧固轨道19上。

每一个紧固轨道19直接面对球承载盘14,使得指示器15、16接合相应的紧固轨道19。每一个紧固轨道19的深度如下,使得接收从球承载盘14轴向露出的部分指示器15、16。

每一个紧固轨道19包括可由两个指示器15、16依次接合的相应止动区域20。止动区域20确定沿紧固轨道19的用于指示器的稳定位置。

优选地,两个紧固轨道19彼此相同,并且成角度地间隔开180°,使得相同止动区域20被成角度地间隔开180°。

当通过相应的控制杆促动的控制销12使球承载盘14设定为旋转时,每一个指示器15、16从一个止动区域转到相邻的止动区域,从而使控制销12进入稳定位置中,并且防止控制销12进一步旋转(仅通过再次作用在控制杆上才能够发生进一步旋转)。

特别地,在向上换档期间,球承载盘14在第一角度方向a上相对于转位套18旋转,并且两个指示器15、16在紧固轨道中滑动并且到达后一止动区域。

在向下换档期间,球承载盘14在第二角度方向b上相对于转位套18旋转,并且两个指示器15、16在紧固轨道中滑动并且到达前一止动区域。

虽然已经描述了两个紧固轨道19和两个指示器15、16,但是能够存在通过单个指示器15接合的单个紧固轨道19。

如上所述,控制销12和缆线卷绕套13在缆线卷绕套13的整个角度偏移期间,在绕旋转轴线x的旋转期间形成单元。

控制销12可相对于缆线卷绕套13旋转,以使控制销12在第一角度方向a上旋转超过缆线卷绕套13的最后卷绕位置。

即,控制销12能够在第一角度方向a上旋转,并且当缆线卷绕套处于最后卷绕位置时,缆线卷绕套13能够保持静止。

控制销12在第一角度方向a上的进一步旋转确定承载指示器15、16到达紧固轨道19上的最后止动区域20的球承载盘14(仍与控制销12作为单元旋转)的进一步旋转。

类似地,控制销12能够相对于缆线卷绕套13在第二角度方向b上,在最后止动区域中到达的角度位置和卷绕缆线卷绕套13的最后角度位置之间旋转。

以这种方式,处于第一卷绕位置的缆线卷绕套13的角度位置对应于指示器15、16接合在相应紧固轨道19的第一止动区域20中。如上所述,缆线卷绕套13的这种位置对应于将前变速器定位在最小冠齿轮处,特别是变速器的内端止动件旁边。

通过执行向上换档,控制销12、球承载盘14和缆线卷绕套13在第一角度方向a上旋转,并且指示器15、16被定位在紧固轨道19的相继止动区域20处。

当缆线卷绕套13到达最后卷绕位置时,变速器被向上抵靠外端止动件锁定(传动链处于大齿盘的最大冠齿轮上),但是球承载盘14尚未使指示器15、16进入紧固轨道19的最后止动区域20中。

然而,控制销12和球承载盘14能够继续其旋转,缆线卷绕套13和变速器在所到达的位置中固定,直到到达最后止动区域20,抵接在最后止动区域20上。

在从上述位置的第一向下换档操作期间,控制销12和球承载盘14在第二角度方向b上相对于缆线卷绕套13旋转,直到控制销12和球承载盘14到达被缆线卷绕套13占据的角度位置。在这一点上,控制销12和缆线卷绕套13(以及球承载盘14)回到作为单元旋转,从而允许完成向下换档。

为了允许在第一卷绕位置和最后卷绕位置之间旋转期间缆线卷绕套13与控制销12一起旋转,反之亦然,存在直接或者间接地在缆线卷绕套13和控制销12之间作用的弹性构件21。

这些弹性构件21弹性变形,从而仅当控制销12向缆线卷绕套13传递大小大于预定阈值的扭矩时,才允许控制销12相对于缆线卷绕套13旋转。

这种预定阈值由被传递至缆线卷绕套13的使缆线卷绕套13从第一角度位置旋转至最后角度位置所必需的最大扭矩给出。

应注意,当缆线卷绕套13处于最后卷绕位置中(因此,变速器抵接在外端止动件上),并且使控制销12在第一角度方向a上进一步旋转时,防止缆线卷绕套13在第一角度方向a上进一步旋转,并且被传递至缆线卷绕套13的扭矩能够相当大地增大,不产生变速器的任何移动,而是仅引起控制缆线的张力增大(由于整个装置10的联动件的固有变形能力)。

通过变形,弹性构件21避免或者在任何情况下都极大地限制了控制缆线的张力增大,并且允许控制销12旋转,缆线卷绕套13在所到达的位置中固定。

控制销12的旋转使(与控制销12固定地连接的)球承载盘14抵接在最后止动区域20上,将控制销12锁定在所到达的位置中。

在该位置中,球承载套13继续保持在所到达的位置(最后卷绕位置)中,因为变形的弹性构件21在缆线卷绕套13上施加复位扭矩(由于弹性构件21的弹性复位),该复位扭矩抵抗缆线卷绕套13在第二角度方向b上的旋转。

当使控制销12在第二角度方向b上旋转,并且球承载盘14与最后止动区域20分离时,控制销12在第二角度方向b上相对于缆线卷绕套13(缆线卷绕套13保持固定)旋转,直到弹性构件的弹性复位停止。

当控制销12到达弹性构件21已经开始变形的位置,即控制销12到达在缆线卷绕套13处于最后卷绕位置的情况下的位置时,发生这种条件。仅在这种条件下,弹性构件21才停止防止缆线卷绕套13在第二角度方向b上旋转。

在这一点上,控制销12和缆线卷绕套13回到作为单元旋转。

在本发明的第一优选实施例中,如图3和图4中所示,缆线卷绕套13被安装成在控制销12上具有旋转游隙,使得控制销12能够在上述条件下相对于缆线卷绕套13旋转。

在该实施例中,缆线卷绕套13被绕旋转轴线x与控制销12同轴地安装。控制销12具有棱柱形形状,并且垂直于旋转轴线x具有由曲线边23联结的两条直线22给出的截面,两条直线22彼此相反且平行。优选地,如图3中所示,曲线边23被成形为像圆弧,中心与旋转轴线x重合。

缆线卷绕套13具有被控制销12横穿的中心孔24。中心孔24由两个具有曲线延伸部的边缘25界定,两个边缘25具有与控制销12的截面的曲线边23相同的曲率。两个具有曲线延伸部的边缘25的延伸量大于曲线边23的延伸量。优选地,两个具有曲线延伸部的边缘25也成形为像圆弧,中心与旋转轴线x重合,并且延伸比两个曲线边23延伸的扇形大的扇形。

在两个具有曲线延伸的边缘25之间,中心孔24被两个侧边缘26界定。每一个侧边缘26具有朝向旋转轴线x径向指向的第一直线段26a。第二直线段26b被连接至第一直线段,并且径向远离旋转轴线x移动。两个侧边缘26的第一直线段26a与第二直线段26b的联结点在垂直于旋转轴线x并且穿过旋转轴线x的线上对齐。该线理想地将中心孔24分为彼此对称地镜像的两部分。两个侧边缘26的第一直线段26a与第二直线段26b的联结点是径向地最接近旋转轴线x的中心孔24的边缘的点。

当缆线卷绕套13被安装在控制销12上时,缆线卷绕套13能够相对于控制销12自由地旋转一定角度延伸量,该角度延伸量与缆线卷绕套13的中心孔24的具有曲线延伸部的边缘25与控制销12的曲线边23之间的角度延伸量的差相等。

在该实施例中,弹性构件21包括被安装成在缆线卷绕套13和控制销12之间具有预加载扭转弹簧27。

扭转弹簧27的预加载力作用,以便在缆线卷绕套13的第一卷绕位置和最后卷绕位置之间保持控制销12的直边22的第一部分22a抵靠缆线卷绕套13的中心孔24的侧边缘26的第一直线段26a。另一方面,控制销12的这种直边22的第二部分22b是自由的,即第二部分22b不抵接缆线卷绕套的孔24的边缘。控制销12的另一直边22的第一部分22a(与上述第一部分22a直径相反)抵靠缆线卷绕套13的中心孔24的另一侧边缘26的第二直线段26b,而另一方面,如图3中所示,控制销12的另一直边22的第二部分22b(与上述第二部分22b直径相反)是自由的,即第二部分22b不抵接缆线卷绕套的孔24的边缘。

即,当缆线卷绕套13以及与缆线卷绕套13一起的控制销12处于在第一卷绕位置和最后卷绕位置之间包括的任何角度位置中时,扭转弹簧27使缆线卷绕套13和控制销12之间的旋转游隙无效。

扭转弹簧在缆线卷绕套13和控制销12之间传递的扭矩(该扭矩使得能够使旋转游隙无效)大于使缆线卷绕套13进入在第一卷绕位置和最后卷绕位置之间包括的任何角度位置中所必需的扭矩。

当缆线卷绕套13处于最后卷绕位置中,并且变速器抵接在外端止动件上时,扭转弹簧27在使控制销12在第一角度方向a上进一步旋转时弹性地屈服。因而,控制销12(通过扭转弹簧的弹性屈服效果)相对于控制套13旋转(从而允许转位器11到达最后止动区域)。这种旋转使得控制销12的直边22的第二部分22b(先前未抵靠缆线卷绕套13的中心孔24的侧边缘26)抵靠(或者在任何情况下都朝着)中心孔24的侧边缘26的第一直线段26a。类似地,控制销12的另一直边22的第二部分22b(先前未抵靠中心孔24的侧边缘26)抵靠(或者在任何情况下都朝着)中心孔24的另一侧边缘26的第二直线段26b。

扭转弹簧27包括第一端27a和第二端27b,第一端27a被接合和保持在座28(例如,凹槽)中,第二端27b被保持在缆线卷绕套13的座29(例如,杆)中。

在本发明的第二实施例中,如图5和图6中所示,缆线卷绕套13也被绕旋转轴线x同轴地安装至控制销12。控制销12具有与第一实施例的截面形状类似的截面形状,并且具有棱柱形状,并且垂直于旋转轴线x具有由曲线边23联结的两条直边22给出的截面,两条直边22彼此相反且平行。优选地,如图5中所示,曲线边23具有圆弧形状,中心与旋转轴线x重合。

缆线卷绕套13具有被控制销12横穿的中心孔24。中心孔24被基本圆形边缘30界定,其中边缘30的曲率半径等于由控制销12的截面的曲线边23形成的圆周弧线的曲率半径。

缆线卷绕套13包括座31,座31被构造成容纳滑块32,滑块32可沿与旋转轴线x垂直的径向方向移动。

在该实施例中,弹性构件21包括线性弹簧33,优选为盘形弹簧(cupspring)。

线性弹簧33被插入座31中并且作用在滑块32上,以将滑块32在径向内方向上朝着控制销12推动。线性弹簧33抵靠座31的径向内肩31a,并且抵靠由被插入座31中的钉35限定的径向外肩34。钉35可轴向地滑动,并且可停在座31的内部的多个径向位置中(例如,通过钉35和座31之间的螺纹联接),以便以不同程度的压缩对线性弹簧33预加加载。

控制销12包括用于接收滑块32的一部分的凹进36。

在图5和图6中所示的实施例中,滑块为球体,并且凹进36具有配备有引导滑动部36a的半球形形状,引导滑动部36a被布置在凹进36的一端处。

当缆线卷绕套13处于第一卷绕位置和最后卷绕位置之间的任何角度位置中时,线性弹簧33推动凹进36中的滑块32,从而将缆线卷绕套13和控制销12彼此旋转地联接。

当缆线卷绕套13处于最后卷绕位置中,并且变速器抵接在外端止动件上时,线性弹簧33弹性地屈服,并且允许滑块32在使控制销12在第一角度方向a上进一步旋转时移回座31中。

在这种条件下,滑块32与线性弹簧33相反地返回座31中,从而释放凹进36,并且允许控制销12关于缆线卷绕套13旋转。为此,辅助滑动部36a避免滑块32在凹进36中堵塞。

在本发明的第三实施例中,如图7和图8中所示,在控制销12上配合有套圈37,套圈37与控制销12作为单元旋转。

套圈37包括在向外方向上径向延伸的多个突起38。每一个突起38包括径向指向的第一肩38a和第二肩38b。

缆线卷绕套13在缆线卷绕套13的贯通开口39中接收套圈37。

贯通开口39被构造成将多个座40径向向内地限定在缆线卷绕套13中,以用于接收所述突起38。

座40具有第一抵接壁40a和第二抵接壁40b。座40的第一壁40a和第二壁40b之间的周向距离比突起38的肩38a、38b之间的周向距离大,使得在座40中有周向游隙的情况下接收突起38。

弹性构件21包括插入件41,插入件41由弹性体材料制成并且被配备有被插入座40中的塞子42。

塞子42从与套圈37同轴的插入件41的圆形冠部43径向地延伸。

塞子42具有与座40的周向延伸与突起38的周向延伸之间的差相等的周向延伸,以便紧密地插入未被突起占据的座40的空间中。

如图8中所示,每一个塞子42与突起38的第二肩38b和座40的第二壁40b形成接触。每一个突起38的第一肩38a抵接在相应座40的第一壁40a上。

当处于未变形条件时,由弹性体材料制成的插入件41,特别是塞子42刚性地旋转联接控制销12和缆线卷绕套13。

当由弹性体材料制成的插入件41,特别是塞子42弹性变形时,控制销12能够相对于缆线卷绕套13旋转。在这种条件下,实际上,塞子42周向地压缩,从而在缆线卷绕套13的座40和套圈37的突起38之间产生游隙。

当从控制销12传递至缆线卷绕套13的扭矩大于使处于在第一卷绕位置和最后卷绕位置之间包括的任何卷绕位置中的缆线卷绕套13旋转所必需的扭矩时,由弹性体材料制成的插入件41通过控制销12在第一角度方向a上的旋转而弹性变形。

当缆线卷绕套13处于最后卷绕位置中,并且变速器抵接在外端止动件上时,当使控制销12在第一角度方向a上进一步旋转时,塞子42弹性屈服,从而压缩。因而,控制销12(通过塞子42的压缩)相对于控制套13旋转(从而允许转位器11到达最后止动区域)。在这种情况下,突起38的第一肩38a相对于座40的第一壁40a旋转,从而远离座40的第一壁40a角度移动与控制销12和缆线卷绕套13之间的相对旋转相等的量。

当然,本领域技术人员能够对上述本发明作出多种变型和变体,以便满足特定和偶然性要求,例如,预见多个止动区域,在这些止动区域处,前变速器被定位在大齿盘的最大尺寸的冠齿轮上,在任何情况下,所有这些变型和变体都被包括在由随附权利要求书限定的本发明的保护范围中。

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