专利名称：自行车变速操作装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种自行车变速操作装置，特别是利用能自然复位的第1变速杆使变速钢丝的卷绕件沿钢丝卷进的方向转动；再利用能自然复位的第2变速杆，使卷绕件向使钢丝伸出的方向转动。
现有的自行车变速操作装置有“特开平2—267094号”日本专利公报所公开的装置等例。
该装置由多根支轴件组成，支轴的一端安装可自由摆动的变速杆，支轴的另一端安装可自由转动的卷绕件，并在卷绕件的变速杆的对侧设有定位机构。如果将变速杆从原位置拉向某一方向，则卷绕件由于棘轮式连动机构和变速杆连动体的作用向与变杆连动，卷绕件向卷绕方向转动，使变速钢丝卷进，依靠前述定位机构保持标定的卷绕位置。当变速杆达到标定位置后，如解除对变速杆的操作，变速杆则在回簧的作用下自动地复位。另外，如果操作变速杆从原位置向其他方向摆动时，则在前述棘轮式连动机构和变速杆连动件的作用下，卷绕件与变速杆连动，卷绕件向伸出的方向转动，变速钢丝亦随之伸出，并由前述定位机构保持标定的伸出位置。当变速杆达到标定的操作位置后，如果解除对变速杆的操作，则变速杆由于回簧的作用自动地复位。
以前，即使将卷绕件和定位机构等罩在盒子中，砂尘和水也会从盒子上的变速杆的通口进入；由于盒子加工比较简单，盒子和盒子的内部机构免不了有缝隙，如果砂子和水等从缝隙进入，有时就会进入到定位机构。通常，定位机构采用定位部件由停止在卷绕件一端的位置来决定固定端位置的器材或摩擦制动的办法决定卷绕件的位置，所以，砂子和水进入后，由于塞满了砂子而使卷绕件无法转动，或者，由于摩擦制动难以奏效而造成卷绕件不停在标定的操作位置上，而导致种种麻烦。
本设计新型的目的在于改进变速操作装置，即使砂子和水进入盒子内，也能很容易地避免产生作动不良。
为达到前述目的，按照本实用新型制造的自行车变速操作装置具有如下特征在支轴的一端装上所述可自由转动的卷绕件，支轴的另一端装止前述第1变速杆和第2变速杆的基底部份，并可自由转动；卷骁件上有安装凹槽，槽上有安装口，开口的方向沿前述第1变速杆和第2变速杆的基底部份，定位机构把前述卷绕件保持在各变速位置，并把定机构固定在前述安装凹槽内，前述第1变速杆及第2变速杆基底部份配置在前述安装口的附近。
第1变速杆和第2变速杆的基底部份成为前述安装口的罩子，变速杆的基底部份和卷绕件罩住定位机构。
与已有技术比较；本实用新型的优点是，由于卷绕件和变速杆的遮盖作用，能够避免砂子和水进入到定位机构中，因此，即使砂子和水进到盒子内，驰能避免发生卷绕件不能转动和定位不佳等现象，能够按照要求进行变速操作，是一种高可靠性的装置。
实施例如图1所示，在自行车手把1上，由夹套2a将杆肘板2固紧，在杆肘板2上安装可自由摆动的制动杆3，并装有2根变速杆4、5和变速盒6等的自行车变速操作装置，构成自行车变速操作装置的附属制动杆装置。
如图2所示，前述变速操作装置由支轴8、卷绕件9、定位机构20、两根变速杆4、5、变速盒6、凸轮10、第1棘轮机构30、第2棘轮机构40等组成。支轴8由安装螺栓7固定在前述杆肘板2上，且不能转动；卷绕件9安装在支轴8上；定位机构20上设有一对定位板21、22等，这一对定位板21、22装入卷绕件9上的安装凹槽9a内；前述两根变速杆4、5及前述变速盒6安装在前述支轴8的顶端；凸轮10配置在变速杆4、5和卷绕件10之间，并安装在前述支轴8上；第1棘轮机构30上设有第1输送爪31，第1输送爪31安装在第1变速杆4的基底部分4a上；第2棘轮机构40上装有第2输送爪41，第2输送爪41安装在第2变速杆5的基底部分5a上。前述变速操作装置详细构成如下。
卷绕件9外嵌于支轴8并能够转动，还设置了转筒，拉动自行车前面或后面变速装置(图中未表示)的变速钢丝的15套内的钢丝15a上，可使转筒钢丝沟9b卷绕，卷绕件9能绕支轴8进行正向和反向转动。因此，拉动内钢丝15a使其卷进或伸出。
变速杆4及5的基底部分4a或5a通过轴瓦11a或11b外嵌于支轴8，并能够转动，变速杆4和5能绕支轴8的轴芯进行摆动操作。如图2所示，第1变速杆4的基底部份4a支撑在所述第1输送爪31上，支撑部和前述凸轮10的一部份接触，该接触部份形成第1制动位置10a，称为第1变速杆4的初始位置N1。第1变速杆4在初始位置N1利用回簧12a积累能量。如图2所示，第2变速杆5的基底部份5a支撑在前述第2输送爪41上，支撑部分前述凸轮件10的一部分接触，该接触局部形成第2制动位置10b，称为第2变速杆的初始位置N2，第2变速杆5在初始位置N2利用回簧12b积累能量。
在卷绕件9外圆表面与前述安装凹槽9a相应的外圆表面上，以卷绕件9的转动轴芯为中心，等距离配置有一对棘轮32、42。前述第1棘轮机构30由第1棘轮32和前述第1输送爪31组成，第1输送爪31安装在从第1变速杆4的基底部份4a向第1棘轮32方向伸出的第1爪支轴33上，并可自由转动。如果第1变速杆4位于初始位置N1，则第输送爪31的爪尖扣在前述凸轮10的第1凸轮位10c上，因为由凸轮10的第1凸轮位10c产生的推离操作力，使第1输送爪31从第1棘轮32离开，卷绕件9在第2变速杆5的作用下转动。当第1变速杆4从初始位置N1向操作方向摆动时，第1输送爪31从第1凸轮位10c离开。由第1爪簧34的弹力产生的摆动操作，使第1输送爪31向第1棘轮32方向摆动，第1棘轮32与其上的多个棘齿中的任何一个啮合，使第1变速杆4和卷绕件9整体转动。当第1变速杆4从标定的变速操作位置向初始位置N1U摆动时，在第1棘轮32的棘齿的推动下，第1输送爪自动脱离开与第1棘轮32的啮合。因此在第1变速杆4从初始位置N1向变速操作位置摆动时，在第1输送爪31和第1棘轮31的啮合作用下将第1变速杆4的转动力传递到卷绕件9上。第1棘轮机构30就可以通过第1变速杆4使卷绕件9产生卷绕转动。当第1变速杆4从变速操作位置向初始位置N1摆动时，使第1输送爪31和第1棘轮32的啮合脱开，第1变速杆4和卷绕件9之间产生相对转动，把卷绕件9锁定在标定变速位置上，而第1变速杆4恢复到初始位置N1。
前述第2棘轮机构40由前述一对棘轮32、42中的另一个棘轮42和前述第2输送爪41组成。第2输送爪41装在第2爪的支轴43上并可自由转动支轴43从第2变速杆5的基底部分5a向第2棘轮42方向延伸。当第2变速杆5处在初始位置N2上时，第2输送爪41的爪尖扣在前述凸轮1 0的第2凸轮位10d上。在凸轮10的第2凸轮位10d产生的推离操作力作用下，第2输送爪41从第2棘轮42离开，拉动第1变速杆，使卷绕件9转动。当第2变速杆5从初始位置N2向操作方向D摆动时，第2输送爪41从第2凸轮位10d离开，由于第2爪簧44的弹力产生的摆动，使第2输送爪41向第2棘轮42方向摆动，第2棘轮与其上的多个棘齿中的任一个啮合，使第2变速杆5和卷绕件9整体转动。并且，当第2变速杆5从标定的变速操作位置向初始位置N2摆动时，因为第2棘轮41棘齿的推动，第2输送爪自动脱开与第2棘轮42的啮合。因此，在第2变速杆5从初始位置N2向变速操作位置摆动时，在第2输送爪41和第2棘轮42的啮合作用下，把第2变速杆5的转动力传递到卷绕件9上，第2棘轮机构40就能利用第2变速杆5使卷绕件9进行转出转动。当第2变速杆5从变速操作位置向初始位置N2摆动时，使第2输送爪41脱开与第2棘轮42的啮合，第2变速杆5和卷绕件9就以相对转动，卷绕件9停留在标定的变速位置上，然后，第2变速杆5恢复到初始位置N2。
前述定位机构20由前述一对定位板21、22和一对碟形弹簧23、23组成，并装在前述安装凹槽9a之内。卷绕件9的安装凹槽9a之内的定位板21、22外嵌在支轴8上；前述一对碟形弹簧23、23配置在定位板21和卷绕件9的转筒之间，外嵌在支轴8上。如图4所示，在定位板21的中心位置处有圆形安装孔21a，在定位板21的外圆周围有花键凸块21b；定位板21依靠前述安装孔21a外嵌于支轴8上，并可在其圆周方向和轴芯方向运动，通过前述花键凸块21b把卷绕件9的前述安装凹槽9a内嵌在圆筒9c上，通过花键配合，使定位板21与圆筒9c只能一起转动。也就是说，定位板21在支轴8和卷9中的任何一个上沿卷绕件9的转动轴芯方向滑动时，使卷绕件9转动而带动定位板21与卷绕件9一起转动。如图4所示，定位板22通过花键22a外嵌于支轴8上，形成花键配合，并且通过衬垫25由紧固螺母24固定。因此，安装在支轴8上的定位板22，他们之间既不转动也不能滑动。在蝶形弹簧23的弹力作用下，定位板21向定位板22方向滑动，使定位板21处于前述配合状态，也就是把定位板21上的多根凸条21c(见图4)分别嵌入定位板22上的多根凹槽22b(见图4)内，如果定位板21处于前述配合状态，则定位板22通过定位板21时卷绕件9起阻挡转动的作用。如果卷绕件9转动时的操作力大于蝶形弹簧23的弹力设定值，则定位板21在克服蝶形弹簧23的弹力后仍能向离开定位板22的方向滑动，凸条21c从定位板22的凹槽22b中离开，转变到非配合状态，卷绕件9就可以转动。因此，定位机构定位的原理是，当操作力大于前述操作力的设定值时，卷绕件9转动，使定位板21从前述非配合状态切换到前述配合状态，卷绕件9切换到各变速位置上，同时，抵消作用在各变速装置的变厚力，通过内钢丝15a保持在各变速位置上。
如果使第1变速杆4从初始位置N1向操作方向U摆动，则第1棘轮机构30以该杆的操作力为定位机构20的脱开和卷绕件9的转动传递操作力，卷绕件9从变速操作前的变速位置向卷绕方向转动，使内钢丝15a卷绕。如果第1变速杆4达到操作位置后，则解除变速杆4的操作。于是，卷绕件9处在要求变速的新的变速位置上，使内钢丝15a转到标定长度。定位板21从非配合状态切换到配合状态，定位机构20使卷绕件9保持在新变速位置上。同时卷绕件9使内钢丝15a处于标定的卷绕状态，第1变速杆4依靠回簧12a，自动地恢复到初始位置N1。
另一方面，如果第2变速杆从初始位置N2摆向操作方向D，第2棘轮机构40以该杆的操作力为定位机构20的脱开和卷绕件9的转动传递操作力进行，卷绕件9从变速操作前的变速位置开始转动，使内钢丝15a伸出。如果第2变速杆5到达变速操作位置，解除变速杆5的操作。卷绕件9处在要求变速的新的变速位置上，内钢丝15a伸长到标定长度。定位板21从非配合状态切换到配合状态，定位机构20把卷绕件9保持在新变速位置上，卷绕件9把内钢丝15a处于标定的卷绕状态。第2变速杆5依靠回簧12b自动地恢复到初始位置N2。
在前述安装凹槽9a向变速杆4及5的基底部分4a和5a上开口，形成安装口13，前述凸轮10配置在安装口13附近。如图5或6所示，第1变速杆4的基底部分4a和第2变速杆5的基底部分5a比安口13大，能全部覆盖该安装口13，并装在安装口13附近。由于把前述定位机构20安装在安装凹槽9a内，按上述配置情况，卷绕件9、凸轮10及杆基底部4a、5a罩住了定位机构20，砂子和水即使进入变速盒6内部，也难以进入到定位机构20中。如果杆基底部分4a、5a比安装口13大，则他们对安装口13的遮盖效果好。即使杆基底部分4a、5a比安装口13小，如果位于安装口13附近，也具有一定的遮盖效果，因此，杆基底部分4a、5a的大小可以随意选择。
上述实施例中，棘轮32和42位于与卷绕件9的前述安装凹槽9a相对应的外圆表面，使第1和第2输送爪31和41的第1和第2爪支轴33和42从杆基庥部分4a和5a伸向卷绕件9上的带有棘轮32和42的筒体9c方向，因此，在棘机构30和40的支轴轴芯方向上的情况与在定位机构20的支轴轴芯方向上的配置情况相同。据此，与其他配置情况相比，在变速装置全部支轴轴芯方向上的结构较小、简单紧凑。
第1棘轮32和第2棘轮42是以卷绕件9的转动轴芯为中心分布在卷绕件9的直径方向上，与位于卷绕件9的同一侧的外圆面上、平行于卷绕件转动轴芯方向的配置相比，即使在卷绕件9的转动轴芯方向上的长度较短，也能装置两个棘轮32、42。因此，在这一方面看，在变速装置全部支轴轴芯方向上的结构较小、简单紧凑。
如图2所示，在前述支轴8上，支撑卷绕件9一端的第1支轴件8a比支撑另一端的第2支轴部件8b的外径小；而支撑定位机构20的定位板21的第3支轴部件8c的外径比第2支轴部件8b小；支持变速杆4、5的第4支轴部件8d比第3支轴部件8c的外径小，因此支轴8的外径是逐渐变化的，也就是说卷绕件9、定位机构20、凸轮10、变速杆4、5可按此顺序外嵌于支轴8上，各部件的安装位置由前述外径差形成的部段提供，此安装位置即为标定的安装位置。据此，不需要调整安装位置的特别工序，可以进行高和率的安装作用。
其它实施例图7表示其它实施例中的变速操作装置。
该设置为既能摆动操作、又能自动恢复初始位置的一根变速杆14，变速杆14的活动端为两股，有两个操作位。用其中一个操作件使卷绕件9向卷进方向转动，或为第1变速杆4；用另一个操作件使卷绕件9向伸出方向转动，成为第2变速杆5。也就是用同一根变速杆14形成第1变速杆4和第2变速杆上的功能。
这样，使用装置有两个操作件的一根变速杆，就可以使卷绕件卷进和伸出。另外，操作件也可以用只有一个操作部分的一根变速杆进行卷进和伸出操作。
为保持卷绕件9的位置，除采用上述实施例中的止推方法外，也可以使用依靠固定端的定位件与卷绕件端的定位件之间的相互摩擦作用实施。因此，单独地将上述机构总称为定位机构20。
本实用新型也适用于在支轴基底部分安装变速杆，在支轴顶端安装卷绕件的情况。因此，把支轴基底部分称为一端，把顶端称为另一端。
另外，为了方便与图纸的对照，在实用新型权利要求中记入了符号，但是，本实用新型并不因为这些记入符号而被限定于附图的结构中。
附图1自行车闸杆装置底视图附图2变速操作装置断面图附图3棘轮机构平面图附图4定位板、花键和支轴的装配图附图5第一变速杆基底部份底视图附图6第二变速杆基底部份底视图附图7采用自行车闸杆装置的其他实施例。
权利要求1. 一种自行车变速操作装置，利用能自然恢复初始位置(N1)的第1变速杆(4)使变速钢丝卷绕的卷绕件(9)，向钢丝卷进方向转动、利用自然恢复初始位置(N2)的第2变速杆(5)使卷绕件(9)向钢丝伸出的方向转动的自行车变速操作装置；
自行车变速操作装置的特征是，把能自由转动的卷绕件(9)安装于支轴(8)的一端，把能自由转动的第1变速杆(4)的基底部分(4a)和第2变速杆(5)的基底部分(5a)安装于支轴(8)的另一端，卷绕件(9)上有一个安装凹槽(9a)，在安装凹槽(9a)上有向第一变速杆(4)和第2变速杆(5)的基底部分开口的安装口(13)，定位机构(20)把卷绕件(9)保持在各个变速位置上，定位机构(20)放在安装凹槽(9a)之内，前述第1变速杆(4)和第2变速杆(5)的基底部分(4a)、(5a)配置在安装口附近。
2. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于第1变速杆(4)和第2变速杆(5)的基底部分(4a)、(5a)作成安装口大的形状。
3. 根据权利要求2所述的装置，其特征在于在变速杆(4)、(5)上，装有输送爪(31)、(41)，输送爪(31)、(41)，第1变速杆(4)和第2变速杆(5)的转动力传送到卷绕件(9)上，在第1变速杆(4)及第2变速杆(5)的基底部分(4a)、(5a)和卷绕件(9)之间配置有凸轮(10)，当第1变速杆(4)及第2变速杆(5)定位在初始位置(N1)、(N2)时，凸轮(10)使输送爪(31)、(41)离开卷绕件(9)。
4. 根据权利要求3所述的装置，其特征在于在卷绕件(9)的外圆表面与安装凹槽(9a)相对应的位置上装有第1棘轮(32)和第2棘轮(42)；第1棘轮(32)与第1变速杆(4)的输送爪(31)配合，把转动力传递到卷绕件(9)上；第2棘轮(42)与前述第2变速杆(5)的输送爪(41)配合，把转动力传递到卷绕件(9)上；这两个棘轮(32)、(42)以卷绕件(9)的转动轴为中心配置成等分形状。
5. 根据权利要求4所述的装置，其特征在于自由转动的两个输送爪(31)、(41)安装在从第1变速杆(4)和第2变速杆(5)的基底部分伸向两个棘轮(32)、(42)的轴(33)、(43)上，在这两个输送爪(31)、(41)靠近变速杆(4)、(5)的一侧配置凸轮(10)，在支轴(8)上安装有凸轮(10)。
6. 根据权利要求5所述的装置，其特征在于支轴(8)的外径为逐次梯级变化式，这样，支轴(8)外径一端大、另一端小，把卷绕件(9)、定位机构(20)、凸轮(10)、变速杆(4)、(5)以此顺序从支轴(8)直径大的方向到直径小的方向逐一外嵌在支轴(8)上。
7. 根据权利要求1至6中的任一项所述的装置，其特征在于第1变速杆(4)和第2变速杆(5)是同一根变速杆的。
专利摘要提供一种避免砂子和水产生故障的自行车变速操作装置。在其支轴8的基底部分装有卷绕件9，在顶端装有变速杆4、5。把卷绕件9保持在各个变速位置上的定位机构20，由定位板21、22和蝶形弹簧23构成。定位板21可与卷绕件9整体转动，定位板22固定于支轴8上，蝶形弹簧23的弹力使定板22滑动并止推、定位机构20装在卷绕件9的安装凹槽9a内，卷绕件9和变速杆4、5的基底部分4a、5a罩住定位机构20。这样，即使砂子和水进入到变速盒6的内部，也难以进入到定位机构20中。
文档编号B62M25/04GK2217567SQ9421798
公开日1996年1月17日 申请日期1994年12月28日 优先权日1993年12月28日
发明者岸本仁 申请人:株式会社岛野