专利名称：单独的和用于自行车的可变速比传动器的制作方法
技术领域：
本发明是关于一般的变速比传动器或传动系统及以此机构装备的自行车。
装备着链传动的多速传动器而被称为“加快轴”的自行车已在世界范围内变的普遍了。加快轴能使骑车人为各种道路的坡度选择不同的“速度”并且满足强壮的或体弱的骑车人的不同要求。一个自行车的所选的“速度”是指脚蹬曲轴的转数与由此引起的被动的后车轮转数之比。
一个强壮的骑车人在下坡或沿水平道路时将选择一个高速度或高传动比以便用一般的速率蹬车就使自行车加快速度，而同一骑车人当他缓慢上坡或在一条糟糕的譬如碎石路上骑行时将选择一个不同的速比，低速比。
具有十个速度的加快轴是极普通的。骑车人可能希望在十速传动器的速度之间有更多的选择，但是因为造价、重量和易出故障的复杂性的增加具有多于十速的加快轴是不普遍的。
由于链子和许多轮子都是金属的，加快轴自然是很重的，因此骑车人很想要轻型的自行车。加快轴自行车缺少一个指示器告诉骑车人已经选择到了何种速度或传动比。而且大多数加快轴缺少外罩因而使机构暴露在雨、粘性尘土及其他杂质中，导致生锈、磨损和其他损伤。最后，当自行车装配了加快轴时，卸下后轮以更换或修理车胎及重新装上时是困难与麻烦的。卸下整个传动器以便更换也同样困难。
自行车可变速比传动器的另外的类型公开于美国专利4，030，373和4，530，675，其中我是发明者。这两种专利都包含在本文中作为参考。那种类型的传动器包含一对被皮带彼此联接起来的可调的带轮。本发明涉及那种类型的一种新颖的传动器。
在美国专利4，030，373中，一组琏轮轮块在两琏轮之每一个中径向地连续地可调，因此需要很细的锁定齿以保持任何调节位置。此外，将每个轮块锁定在任选的调节位置上的机构是由包含在每个轮块内部的很小的零件组成的。实际上，这样的小零件应当用压铸金属来制成;结果，这些零件造价较高，而且重量大会产生离心力。旋转件的制造也可能是危险的，因为旋转件在某些情况下可能与临近于距其轴线不同距离上的带轮配置的未锁定的装置和当带轮转动时被其携带而经过未锁定装置的已锁定的轮块之间的必要的协同动作发生干涉。
在美国专利4，350，676的传动器中，每个带轮也有一组可调节的轮块。作为对专利373的改进，在专利′676中的调节采用具体的步进量。很多的具体传动比可被提供而且采用较大的锁定齿它能抵抗比在′373专利中由皮带施加到轮块上的更大得多的力。′676专利中的每一带轮在传动器的一般应用中都可被当作主动带轮使用。
本发明提供一种由皮带将两带轮彼此联接起来的那种类型的新颖的改进的传动器。在其主要的方面，新颖的传动器可用于各种广泛的目的但是某些特征和附加特点使得该传动器特别适用于自行车。本发明的某些方面中，新颖传动器是自行车的整体组成部分。
变比传动机构有一主动带轮装置、一被动带轮装置及将带轮装置彼此传动地耦合起来的一个无端件。至少一个带轮装置包含着一组轮块，每个轮块具有一个与无端件接合的承压面及将轮块置放与固定到所述一个带轮装置上的装置，它在分布在所述一个带轮的一系列位置的任一位置上都起作用从而使承压面能被选择性地定位于一系列同心圆上。无端件施加压力于所有的轮块，但除过位于所述一个带轮装置的调节区即无端带与轮块脱离接触的区域中的那些轮块。在所述一个带轮装置的调节区中也提供有拨叉装置以便将轮块调节到所选位置。
机构的拨叉调节装置可以有一控制装置和执行装置而运转该机构的驱动装置也可能在此同一装置内以实现拨叉到具体位置的位移。机构可以有两个无端件置位装置，其一可能是一个施力或施加张紧的装置，靠近带轮以便使无端件处于保持包角的位置上，而在某些情况下即为无端件围绕带轮装置的最大包角，无端件置位装置是独立支承的以便于变动。机构可能有靠近轮块的销定杆装置，它是在释放与锁定状态之间被操纵的以便调节轮块的位置。机构也可能在被动皮带轮装置与其输出件之间有一个单向离合器，输出件就譬如是自行车的后轮，以便使输出件从被动带轮装置拆开时提供方便。这种机构，很易快速地从其机架诸如自行车架上卸下以便更换，事实上，也可以是以标准化组件方式加以制造以适应不同规格尺寸的机架。
提供很多的速度，在下面详述的案例中提供21个速度，比起广泛使用地加快轴来是异常有用的。模压塑料件几乎是唯一可用的以便传动器的造价和重量比较低廉。整个机构可以这样作以便能封闭在一个外壳中以防雨防尘和防止其他杂物。这是与加快轴自行车相反之处，加快轴事实上不能按装外壳因而机构暴露而导致生锈及其零件的过早磨损。
新颖机构可以装备一个指示器以显示给骑车人(或使用者，在传动器的其他应用中)哪个传动比已被选定。相反，在普通的加快轴中实际上不可能提供一个一体的速度指示器。
装备了新颖传动器的自行车，将后轮拆下或装上以便修理或更换它的轮胎是件简单事情。在变速比机构与后轮之间的单向主动离合器包括一个固定在皮带被动带轮上的主动离合件和一个固定在自行车后车轮上的被动离合件。被动离合件和后车轮形成一个可以从自行车上作为一体拆卸下来的装配部件。当后车轮被卸掉时，被动离合件很容易无损伤地与主动离合件分离。当后轮被重新装到自行车上时离合器的主动件与被动件自动地变得彼此耦合。这与装备着加快轴的自行车后轮复杂的多得多的拆卸过程形成强烈对比。
下面详述的传动器的一般应用中，每个带轮可作为主动带轮来使用。不止于此，主动带轮的转动方向当仅仅需要很小量的转矩时为了达到此特殊目的可以反向。当自行车装以新颖机构时，当反向运转时其有用的转矩可使骑车人能用向前蹬或向后蹬来改变传动比，例如在水平路上惯性运动时前面要上坡那样。
具有皮带联动的两个皮带轮的传动器，皮带包含从一轮到另一轮伸展的一个主动边;皮带包绕每个带轮的一部分;皮带的回程边绕过一个或两个弹簧加压的张紧惰轮而从一个带轮延伸到另一带轮。下面详述的传动器中，每个可调带轮的一个惰滚是与控制轮块位置的拨叉协同调整的。这就保证皮带与每个带轮的最优数量的轮块相接合，并以此方式在各种不同传动比中都能传递最大转矩。
在本传动器中，如在美国专利4，530，676中，轮块被锁定在由每个带轮上呈角度地分布的齿排中的齿的分布所决定的具体位置上。齿的尺寸大小是这样的，它们强度足够并能很好的适应于抵抗皮带对每个带轮的强大压力。操纵轮块沿着相应齿排定位的拨叉是被调节机构操纵的以达到与轮块可能被锁定到的位置相协调的一系列具体位置。对第一个调节位置，每一带轮的一组轮块在一个圆周上运动并通过一个皮带不与正通过的轮块相接触的调节区域中的拨叉。每个带轮上轮块的具体位置和拨叉的具体的位置设定之间的这种协调关系，理想地说，可能避免拨叉与轮块之间的接触，并避免相应的噪声和磨损，在轮块转动而同时调节装置也不变动的长时间中。实际上，拨叉和轮块之间有一些接触。但是，因为轮块只在调节区中通过拨叉而在那里轮块是没有锁定的并接触压力相对较小，所以任何这种接触不是一个危险因素。拨叉调节的具体步数决定了传动器的具体速比的设定，并决定了实际的速比指示器数字。
在本发明的一个方面，特别重要的是关系到装备了拨叉与可调带轮的自行车。拨叉调节机构是由脚蹬曲拐产生的动力冲程驱动的，受控于手动控制器的轻微的施力。采用一个具有与拨叉的调节相对应的停留阶面的台阶凸轮，所以调节可作到特别精确。
在下面详述的传动器中，脚蹬曲拐操纵着主动带轮与拨叉调节机构二者。当拨叉的调节超出一个宽的范围如果脚蹬曲拐在一小角度内重复地摆动的话，就有错误运转的危险。当别的轮块保留在先前调定的位置时另一些轮块就可能被移到新的调定位置。这种错误运转是靠在拨叉调节机构和驱动主动轮块的脚蹬曲拐之间提供一个丢失运动机构来防止。
作为本发明的一个杰出方面，可调轮块的一种新颖形式被提出，它具有由一拨叉沿着一排相关齿进行有选择地调节的轮块并且具有一个可分的锁定机构，它把选定位置的轮块与那一排相关齿相互锁定。锁定机构包含一个长形的锁定件或杆，它沿着或对着那一排相关齿伸展。因为锁定机构并不包含在每个轮块之内，它的元件本质上就不细小。每个锁定杆有一系列分布的构造，它们沿锁定杆全长布置以迫使轮块在任何调节位置上都能进入与相关齿排的互锁关系。锁定杆沿着或面对着齿排放置，为了最大优越性，在其锁定与释放状态之间它们是沿其长度方向推动的。它们的运行，因为它们是与轮块一起进入和越出调节区的，依赖于位于带轮轴附近的操纵元件。因而，带轮的任何可能发生的偏差都不影响锁定杆的运行。
与专利′676一样，下面详述的传动器的每一个可调带轮都有为其每个轮块提供两侧支持的两个轮盘。皮带与两个轮盘间的轮块相贴合。结构在本质上是结实和稳定的。在此结构中，为每个轮块的每一边都提供一个分离的锁定杆，并有一个联动的升降器使锁定杆作相同的运动。
每个轮块都有一个与一排配合齿相啮合的齿形构造。最好是每个齿形构造都包含一系列的齿。有可能出现一种机率，当锁定杆被驱动去加强它们的锁定关系时齿形构造与相关齿排发生齿尖对齿尖的对顶。这种状态可以由于带轮是按照拨叉调节机构来直接操纵而得以避免(下面阐述)。另一带轮是由皮带操纵的。对于那个带轮，操纵其锁定杆的机构包含一个能产生塑性屈服的凸轮廓段。当每个轮块被携出调整区时，皮带就作用压力给它从而齿尖对齿尖状态得以消除并且同时可屈服凸轮段就立刻将相关的锁定杆推到其锁定状态。
在下述的协同动作中，当每个轮块运动通过调节区时拨叉就调节或再调节它们。在每个轮块离开拨叉之后而在它被锁定在调节状态之前，离心力可能将轮块摔出调节状态。为了防止这种事故，锁定杆用弹簧加压以保持轮块与其相应的齿排相啮合。
应当理解下面所述设备的许多前述特点除其他所述的特点之外也是有用的，当然，有些特点可被修改而应用于其他设备。本发明还有的其他方面将在下面细节描述的行文中加以阐述。下述和附图所示的装置代表本发明各个方面的一个示例和图解的实施方案。
下面是本发明示于附图中的一个图解实施方案的细节描述。下面出现“右边”和“左边”的地方，这些名词是指在骑车人右侧和左侧的传动器的两侧。
图1是装上以其各个方面图示的作为本发明的一个实施方案的新颖传动装置的一个典型的商品自行车的右侧视图;
图2是图1所示自行车比例放大的顶视图，车轮的部分舍掉了;
图3是示于图1和图2中的手动控制器的侧视图，图3比图1和图2放大了很多;
图4是图3中平面4-4中所示的手动控制器的剖面图;
图5是图1和图2的传动装置的右侧视图，比图1放大了，右侧盖和传动装置的其它右侧的零件拿掉了，传动装置处于最小速比;
图5A是成为示于图5的传动装置的一部分的协同调节机构的右侧视图;
图6是与图5相似的视图，表示传动器处于其最大速比;
图7是图5中平面7-7中的传动器的剖面图，比例放大了，画出部分自行车的后轮;
图8是图7的细部，表示图7的一个离合器的零件处于变化了的关系;
图9是离合器装在轮子上的部分的右侧视图，是从图8中平面9-9所视而且比例放大了;
图10是装在轮子上的离合器的局部透视图，部分是图9中平面10-10所视的剖面;
图11是图7的传动器在平面11-11中的后轮部分的右侧视图，速比调节有些不同;
图12是类似于图11的在图7中平面12-12所见视图，表示处于不同调节位置的机构;
图13是从图7的左侧和正面所看到的传动器的各零件的局部分解透视图，比例放大了;
图14、14A、14B和14C是示于图7和13的传动器的各零件的很大比例的局部侧视图，表示出各种状态下的某些元件;
图15和15B是图7中平面15-15中所见的零件的放的很大的视图，表现处于不同状态下的零件;
图15A是图15的在平面15A-15A中的局部剖面图;
图16是图7的平面16-16中所见的放得很大的零件的简图细节;
图17是传动器一部分的分解透视图，大致是从图12的正面及左面看到的;
图18是传动器脚蹬驱动部分的剖面图，大致由图5中平面18-18中所见，剖视平面在本视图的左手部分进行了变位以便更好地表现零件间的关系;
图19是图18所示某些零件的分解图解透视图，是从传动器的右侧和后部观察的;
图20是传动器脚蹬驱动部分的右侧视图，表示相应于图5所示的调节器的调节元件;
图21是类似图20的视图，表示对应于表现在图6中的调节器的调节元件;
图22是基本表现从图5中传动器的前面和右面观察的调节零件的分解透视图;
图23是表现其它调节零件的类似图22的视图;
图24是处于一种(“平衡的”)关系中的某些调节元件的放大的局部视图，如在图18中平面24-24中所见;
图25是处于一种(“平衡的”)关系中某些调节零件的放大很多的局部视图，如图18中平面25-25中所见;
图26是从图25中平面26-26所观察的图18的调节元件的剖面图;
图27、28及29是相应地类似于图24、25及26的视图，以其元件处于另一种(“不平衡的”)关系。
现在参照附图，图1表示现有自行车之一例，配装一个新颖的传动器。示于图1的自行车是由其右手一侧(自行车骑车人的右手一侧)所见。
自行车可包括一个车架，它具有一个水平顶管10、斜管12和座管14，联成三角形，加上两根后轮支杆16、后轮18(图1及2)每一侧有一根后轮支杆。前轮20被支持在联接管10与12的前管23中转动的一个叉子22中。手把24(图1和2)操纵叉子。脚蹬拐28的轴26有一位于斜管12和座管14连接处的轴承29。
可调速比传动装置或传动机构30在脚蹬拐28与后轮18间提供传动作用。一个传动比的人工控制器32(见图2、3与4)包括一个绕定轴转动的手控件34，可由骑车人方便地操作。卡箍36将人工控制器32固定在车把立柱33上。控制器还包括一对铠装缆索或缆索装置38，由元件34所操纵且延伸到传动装置30。
当手控件34对中时(见图4)则新建立起来的传动比就保持有效。把元件34转到一边或另一边则使传动器具有应用脚蹬拐所提供的动力步进地改变其速比的效用。只要元件34偏向一边，脚蹬的连续转动就将在设计极限内引起传动比的不断的一步一步的变化。
图5和6分别表示传动器位于最低速度和最高速度的调节状态。完全封闭的传动装置30，它可以密封以防尘，包括一个由3个标准化组件39、40和41组合的左侧壁。这种结构就使得零件39和40能够实际用于所有尺寸的现有市售自行车。第3个零件41是在为使传动器适应现有市售自行车许多不同规格的车架而准备的一系列不同长度中选择的一种。这样一来，传动机构就可以制成一个标准化组件的装配部件。
传动装置30包括一个与脚蹬拐28同轴且与其联动的前皮带轮装置42，及包括一个驱动后车轮的后皮带轮装置44。带轮42包括一系列径向可调的轮缘块46而带轮44包括一系列径向可调的轮缘块48。一个无端元件或皮带50几乎以整周地围绕各组轮块的方式与两个带轮42和44的各轮块以主动或被动摩擦相接触。当一个选定的传动比起作用时，轮块46均被锁定在公共半径上而轮块48也锁定在共同半径上。
当轮块46处于其最小半径位置而轮块48位于如图5所示其最大半径位置时，传动器是在其最低位置。这意味着对于脚蹬的每一转后车轮转数最少。反之，当轮块46位于其最大半径调节处而轮块48位于最小半径位置时，如图6所示，传动器使后车轮相对于脚蹬每一转具有最大转数。图5和图6所示的这种尺寸和关系仅为说明问题而没有特定比例。
一个联动机构用以确定两组可调轮块的径向位置。前带轮或脚蹬驱动轮42及后带轮44在经历连续步进调节中是沿相反方向步进调节的。联动机构(图5A)，使得一个带轮的半径增大一步，与此同时，使得另一带轮的半径减小一步。另外一种办法，可以设想前带轮与后带轮可以相应于联动机构的调节的连续步数而分别调整(不同时)。
图5A表示协调前后轮调整的一个机构的全图。由前部52a和后部52b形成的控制杆52，是由在骑车人左侧的传动器前面位于传动器外壳内的速比调节机构54(见图2)处伸出来的。机构54(见图18及20-29)受到人工控制器32及缆索38所产生的力的作用，而在调节传动比的步进中提供足够的驱动力(由自行车脚蹬产生)去推动联动杆52。
联动杆52的零件52a和52b是可调节地彼此固定在一起的，有一系列对应于外壳段41不同尺寸的重叠位置，以便同一组传动器零件适用于广泛范围的市售自行车的不同规格的车架。
联动杆52操纵着前拨叉56和后拨叉58以相应地调节前带轮和后带轮。联动杆52也相应地抢劫无端皮带的第一和第二定位装置、惰滚60和62。杆52和两个拨叉及惰滚间的作用及其操纵的详细描述如下。惰滚与拨叉的协同调节使得皮带在带轮半径的调节范围内应能包绕每个带轮的大部分圆周。当轮块46是在最小直径时(图5)，惰滚60位于带轮42的轴的最近之处，而当轮块46的半径最大时(图6)，惰滚60相对地远离带轮42的轴。与这些调节相协同，当带轮44的直径由最小到最大时(图5和图6)，惰滚62向着后带轮44的轴移动。惰滚的这种调节引导皮带的下边或回程边以使皮带保持着包绕每个带轮的大部分圆周且压紧在每个带轮的大部分轮块上。也就是，对于所有的传动比都有最大的包绕。这种包绕状态加强了可由带轮42在皮带50的上边或驱动边产生的张力并且加强了后车轮的带轮44中可产生的扭矩。
与后轮18联系在一起的传动器的后部现在可以详加描述。如图2中所见，后轮18和传动器的后部是适当地支持在自行车架的空档部分16中。传动器的驱动部分通过一个单向离合器64(“超越离合器”见图2及7-10)连接于后轮18。驱动机构作用扭矩于离合器上，也就传到后轮上。但是，当自行车靠惯性运动时，后轮自由转动而超越驱动机构的低速或不动零件。
惯常，后轮18是可拆的，以便更换或修补轮胎。离合器64有一个安装在后轮上的受动部分及固定在可调速比的驱动装置上的主动部分。下面将会看到，离合器的两部分当后轮被卸下时很容易分离。当后轮被安装到车架零件16之间的位置时，离合器的两部分直接就咬合上了。
如图7所示，传动器30的带轮44被罩在一个两半部的组合外壳内，该壳内包括“后”壁39(如图2所示，该壁在骑车人的左侧)及“前”壁139。壁板70固定在后轮18上以封闭离合器机构。一个密封垫72在传动器外壳的不动的后壁39和旋转壁70之间提供密封。
离合器的零件示于图7-10。离合器的主动件74固定于带轮44上，譬如用螺钉。带轮44用键联接到离合器零件74上，这些零件一起转动。离全器的被动环76在旋转壁70中可轴向滑移。环76的凸缘76a受到制导而作轴向滑动以便与壳盖70中的槽70a配合。盘簧78压迫离合器环76使它在轴向趋于离合器的主动件74。金属零件80在一部分80a上有螺纹被旋入后轮18的轮毂18a中，将离合器壁70固定在轮毂上。壁70的各凸缘70b装在零件80的各小齿80b之间;而小齿80b压在离膈器环76的内环状台肩76b上。(台肩76b在图10中画的与小齿80b有空档，代表下面将提到的状态)。小齿80b限制环76轴向地从壁70移到图7和8中的左面。
离合器环76具有第一组啮合设施，诸如一系列被动离合齿76c(图8)，它们在包含离合器轴线的平面内有驱动平面76d，而在每个齿的反侧有一斜面76e。相应地，离合器的主动件74具有一个第二组啮合设施，诸如一系列环齿74a，它们在离合器的驱动状态中与齿76c啮合并处于相对静止。每个齿74a在包含离合器轴线的平面内有一驱动平面，并有一对侧斜面，对应着平面76d和斜面76e。
在操纵中，当离合器零件74作用驱动力矩时，齿74a的平面就与离合齿76c的平面76d处于驱动啮合。当自行车靠惯性运动时，传动器的驱动机构就使离合器零件74转动，但后轮18继续转动。固定在后轮18上的离合件就超越离合件74。离合环76继续转动而致使离合齿76c象棘爪那样滑过不动的离合件74的齿74a。齿76c的斜面76e向上沿着齿74a的斜面滑动，间歇地顶压环76(图10)。
当后轮被卸下时，轴79(图7)就被卸下，提供了空间以便轮子18被卸下。如图8，离合环76很易从主动离合件分离。离合装置70/76、80加上后轮18形成一个装配部件，当后轮从自行车上取下时它顺带地就和伴随离合件74分离了。随后，当轮子安装时，离合环76面向并推入与主动离合件74相啮合。
为了从车架上快速卸下与装上后轮18及带轮44，轴79实际上是快拆系统的一部分。在自行车左边(图7中是右边)车架支持后轮的地方，车架有一轴承面，譬如一个孔，穿过它轴79可以被装入和支承。在此区域内并与孔同心地在车架外侧固定着一个法兰(没有画出)，上有从其外沿伸展的L形槽。轴79可有一个从其纵向轴线的一端垂直伸出的销子(未画出)。轴上销子的尺寸正好配合法兰中的槽。轴79通过它的销子与法兰上的槽的配合就为轮子和后带轮提供了著名的卡口式快速装拆系统。在自行车右侧(图7中是左侧)的车架所支承后轮的地方，车架有一个轴承面，诸如一个孔，以适应后带轮44上空心轴89的支承。
为了将后车轮与后带轮快速装到车架上，人们只要把空心轴89放进机架右侧的孔中，把没有装销子的轴端穿入机架左侧的法兰和孔中，通过轮毂18a而最后穿入空心轴89。当轴被穿入空心轴89后，将轴上销子对准法兰上的槽推进去。为了将整个装配部件锁定在其位，转动该轴而使销子进入法兰上L槽的足部。
为了卸下后轮和后带轮，可以转动轴79使它的销子到达可以从法兰槽中拉出的位置并将轴从车架中拉出。作完此事，后轮就从车架上掉下而后带轮可以借助于将空心轴79从孔中拉出来而卸掉。虽然此处描述了一种卡口型机构，但是任何合适机构都可采用。
后带轮44示于图7、11与13-16。在图7中所示的形式中，后带轮44主要包括轮块48和两个轮盘82和84，它们联接于离合件74而组成一个转动部件并被支承在滚动轴承85上。两个轮盘分开距离但其轮毂彼此用键联在一起。轮盘82和84有一系列精确分布的槽子。槽子的两个对着的长侧是平行的。一个轮盘中的每个槽的一侧有一排规则的齿86(图13)齿86的两齿面都是斜面，它们相交于尖锐的齿顶和齿根。在此例中，轮盘82中每个槽子的齿86，和轮盘84中的齿86，沿着与两轮盘公共轴线平行的各直线都是共线的。
图5和图6的每个轮块48详细表示在图13中。轮块48包括中央部分48a，其上开有如图7所示的与皮带50的补充驱动面相啮合的槽。轮块的端部48b被轮盘82和84相应槽子所容纳。每个部分48b的两侧表面都和轮盘82和84的内表面与外表面相应地取平(图7)。每个轮块都有一对耳凸48c，它们从轮盘82和84的外表面突出去(图7)。每个端部48b的一个背面48d是平的而前面上有齿形，这里一短排齿48e与齿86啮合。依此方式，每个轮块都可以在任何调节位置沿着其相关的槽子被锁定在两个轮盘上。
锁定板90被配置在每一轮盘的每一槽中。每个板90的长的侧表面都与轮盘82和84的内表面和外表面取平或对齐。每个锁定板90都有一组沿长度分布的齿90a，每个轮盘的每个槽与一排齿86相对的槽面上都有齿88，与锁定板的齿90a互相配合。齿88的齿顶的平的，可以与图14中所示的锁定板齿90a的平顶取齐，而齿88有斜齿面，可以与如图14A与15B所示的齿90a的斜齿面相滑动。锁定板90(图13)具有槽形90b和90c，它们沿着轮盘82的舌板84a和84b而被导向，也沿着轮盘82的舌板82a与另一舌板(图13中未画出)被导向。轮块的平面部分48b沿着锁定板的平表面90f滑动。
升降器94一般置于轮盘82与84之间，接近于两轮盘上对齐的一对槽子的接近于带轮轴的那一端。升降器94使每一对锁定板90联动。每一升降器94都有对着的一对短轴94a，一个插入轮盘84的孔84e中，而另一个插入轮盘82的对应孔(未画出)，且每个升降器都有操纵部分94b与倘定板的缺口90e密切配合。升降器94也有凸轮从动件94c凸出于带轮44之外到轮盘82的右边和轮盘84的左边(图7)。每个升降器的凸轮从动件94c只有一个在后带轮44中起作用，图7中是位于左边而图13中位于右边。升降器94也用于前带轮42(下面讨论)，那么只是一个凸轮从动件94c被使用。一个凸轮装置96(图7，13，14，14A，14B，15，15A与15B)操纵着后带轮44的升降器94，如下所述。
皮带50作用径向压力于绝大多数的轮块48上(图11)。当它们通过调节区A(图11)时，皮带就与轮块脱离。当皮带上边被张紧时(图11)，由力矩产生的力就被从皮带通过啮合的带轮传递到轮盘82与84上。在图示的装置上，一排排的齿48e被应用(而不是只在每一件48b上制一个齿)以使啮合的齿48e/86能抵抗巨大的皮带施加之力。啮合齿是诸如塑料这样的材料，当在任一特定齿中产生应力集中时它会有一些屈服因而作用在整个轮块上的力就会分布在许多啮合齿上。其次，因为有数个齿48e要和排齿86的任何选择部分相啮合，所以齿48e和86是规则分布的。
参照图14、14A和14B，现在可以描述锁定板90的动作。
图14表示当处于图11的调节区以外时轮块的状态。轮盘82与84中一对取齐的槽子中的两个锁定板位于带轮锁定状态，即，齿88的平齿顶与锁定板的齿90a的平齿顶相贴。这些锁定板的长直平面与轮块48的平端面48d贴合。在此状态中，锁定板90使轮块48的两排齿48e与轮盘82与84的相应的两排锁定齿86紧紧地完全地咬住。沟槽凸轮96(图15)的径向内壁使每个轮块48维持在图14的锁定状态中，只要皮带50压着轮块(见图11)就能保持成对的锁定板90处于其锁定位置。
图14A表示带轮44上一个轮块48接近了调节区A的中心(图11)，此处皮带50对此轮块没有压力。此外，图14A表示当该轮块没有新的调节发生时轮块的状态。凸轮段96d迫使升降器94一般地径向地向内(从图14到图14A是向下)。升降器94迫使锁定板90一般地径向地向内移动(图14A中向下)。与图14相比，图14A中锁定板上的齿90a的平齿顶已经错开齿88的平齿顶。齿48e不再保持深深地咬入齿86，而齿90a可自由进入齿88的齿间。成对的锁定板90允许轮块48有一些松动但是仍然保持在齿48e与86处于部分啮合的位置。处于区域A中的每个轮块的凸耳48c都通过拨叉58的两凸块(见图12与16)。
在调节区A内，轮块的凸耳48c由转动着的轮44携入拨叉58的凸块58a与58b的空档(图12、14B和16)。关于图14A的状态。我们假设在轮44不断转动时拨叉58处于固定状态。只要传动比保持常数，拨叉58就没有趋势去调节轮块。
轮盘中的所有槽子的齿86的齿尖都分布在图16中点划线所代表的各圆上。这些齿建立起轮块48的调节的具体位置。调节拨叉58的机构(下面描述)是按照对应于齿86的步长进行动作的，因此，拨叉58在具体调节中跟踪着在其每个具体调节位置上的每个轮块48。齿48e在调节区A(图16)中只有有限量的松动。锁定板90使齿48e与86在调节区A之外保持完全啮合，以抵抗皮带施加于每个轮块上的力。
轮块48的凸耳48c，当轮44连续转动时，不断地被携带通过拨叉58的两凸块的空档。只要拨叉的调节不动，理想情况中就不会有拨叉与凸耳的接触，因而在理想情况中由于这种接触产生的噪声和凸耳与拨叉凸块间的摩损就可避免。实际上，零件的尺寸和关系与理想情况总是有偏差的。但是，拨叉凸块的空档制造的比凸耳48c要大一点，而每个轮块当其被带过调节区时又有一些松动，因此噪声和摩损是最小的。
图14B是类似于14A的一个视图，不同的是，拨叉58，特别是拨叉凸块58a，表示其处于调节之中，因而当带轮44转动时，凸耳48c啮合并且被凸块58a推向外方(从轮44的轮毂向外)。其效果是迫使轮块48上的齿组48e滑过去而与另一组齿86啮合。在此例中，当带轮转动任一转而通过拨叉58时，轮块48被迫由原位置移动一个或两个齿距。由于齿48e被迫沿齿86滑动，齿48e的斜齿面沿齿86的斜齿面滑动，致使轮块48驱使锁定板的齿90a与齿88更深的啮合。这些对应齿88和90d的斜面滑动迫使锁定板90移动的更接近轮毂一点，在图14B中即向下且向左。当拨叉凸块58a迫使轮块48向外移动(由轮毂向外)且当拨叉凸块58b迫使轮块48向内滑动时(向着轮毂)，这种锁定板90向着带轮轮毂的同样的移动也会发生。当成对的锁定板向内移动时，凸轮从动件94c从凸轮段96d少许移开并且抵住弹簧95，下面进一步讨论。
在图7、13、15、15A与15B中，凸轮部件96包括一个一般是环状的主环体96a，它被嵌在传动器外壳的右侧壁中的环形凹槽中(图7中的左边)。整体凸缘96b与壁139中的配合槽联接以将凸轮部件精确地定位在壁139中。凸轮部件的轮体96a提供一般是圆形的凸轮廓面96c的大多数的径向的内外槽壁。一个凸轮从动件94c示于图15和15B，但是每一个升降器94的凸轮从动件94c当带轮44转动时是沿着凸轮廓面96c运动的。大多数凸轮廓96c确实是圆形的，但是凸轮段96d(是在调节区A中廓面96c的外壁的一部分)是向带轮轴线以外偏置的。凸轮段96d使得升降器94转向带轮轴线;在图14A中每个升降器94当它们通过调节区A时都是向下偏转的。这个凸轮段96d迫使升降器94去推动成对的锁定板90以便使逐个的轮块48在它们进入区域A时移动到其释放状态，以备轮块由拨叉58来调节。
凸轮廓道96c的约半数内壁是与凸轮体96a整体的。如图15所示的凸轮廓道96c内壁的上半部是由三个可动零件组成的。两个翼段96e和96f的转轴是在壁139的整体部分的小轴139a上(图7，13，15，15A和15B)。翼段96e和96f比槽96c的深度要宽些，因而每翼的宽度的一部分就可作为廓道96c内壁的一段而且每翼的一部分(即图13和15中的翼96f)承受住凸轮体96a的一个相应的上表面(图15和15B)片簧97提供较大的弹簧压力顶着翼段96e和96f，使它保持着对上表面96g的抵抗从而翼段在其图15中的位置时可作为廓道96c内壁的一个普通部分。
弓形片簧95，其两端可动地嵌入翼段96e和96f的凹口中，通常起位于凸轮廓道的凸轮段96d背面的廓道96c的内壁的有弹力的连续性的作用，在翼96e与96f之间。如图15A中所见，片簧95的大部分形成凸轮廓道96c的内壁的一段。片簧宽度的其余部分抵抗着轮体96a的弯曲部分96h以便定位，而片簧轮廓的一部分抵着凸轮段96d。
一个升降器94的凸轮从动件94c以对应于图14所示零件的状态的一个典型位置示于图15。当车轮18转动时，每个凸轮从动件都以箭头方向沿着凸轮廓道运行。当它到达凸轮廓道的区段96d时，凸轮从动件94c就驱动升降器如图14A中所见那样的下降并且松开轮块48。
如果拨叉58被移动以改变传动器的速比，拨叉凸块58a或58b就使一个被释放的轮块48的凸耳48c变位。轮块48的这种被迫的移动就迫使对应齿48e/86和88/90a去推动成对的锁定板90和升降器94向带轮轴线移动。早一点的时候，凸轮廓道96c的一段96d推动零件94或90去松开轮块(图14A)，使轮块被阻滞在其先前的调节位置上。当轮块48被拨叉58(图14B)强制离开那个调节位置时，零件90和94的向下移动增加了。凸轮从动件94c与凸轮段96d有了空隙而凸轮从动件抵住了弹簧95。
当带轮44连续转动时(图14B)，位于调节区中的轮块的齿48e的齿尖被迫滑过齿86的齿尖一直到齿48e和齿86的预期的新关系达到为止。在某个时刻，凸耳48c通过拨叉凸块的尖点。当带轮44转的很快时，凸耳48c迅速运动到拨叉凸块58a和58b的更宽的空档部分。轮块可能松动地滑过了预期位置。这种动作借助弹簧95的偏置通过升降器94得以预防，在凸耳48c通过拨叉凸块尖点之后的瞬间，锁住锁定板90及对应齿88和90的斜面滑动以建立起图14A的制动状态。
凸耳48C通过拨叉58的瞬间与调节拨叉为建立每个新传动比的机构时态的关系，完全是随机的。因此，在凸耳48正在通过拨叉凸块的尖点的瞬间，拨叉58可能在从相应于图16中点划弧线的前一个调节位置到相应于另一弧线的一个新的具体位置的半途中运动。
在此状态下，有一种极小的可能性，当凸耳48C离开拨叉凸块尖点时轮块的齿48e(锁止构造)可能与齿86(锁止构造)处于齿尖对齿尖的关系(图14C)。每一个到达调节区A末端的升降器应当被凸轮廓道96C的内壁(径向地)推动到图14中所表示的位置去，把齿48e与齿86锁定到啮合关系中。但是，当齿48e与齿86处于尖对尖的瞬间而此时升降器应当从其图14B所示位置被推动向上时，一个主动作用的凸轮就将招致某些零件的碰撞。由翼段96e所代表的凸轮的内壁的释放部分82回弹段和它的弹簧97将预防这种损坏。在图14C的齿尖对齿尖状态存在的瞬间中当凸轮从动件94C以图15B中的箭头方向运动时，翼段96e被迫转动以抵抗弹簧97的强大压力。当轮块48到达调节区A的末端时，皮带50开始压向轮块。如果在此瞬间齿尖对齿尖状态如果存在时，皮带的压力将会推动轮块48，结束齿尖对齿尖状态。弹簧97将会立刻推动翼段96e向外运动到它的停止表面96g。升降器94和锁定板90的运动建立起图14的状态，使轮块48能抵抗皮带的压力。由于刚才描述的特殊状态所产生的一个或多个轮块48的调节中轻微误差后果很小，即使有这些小误差也在轮44的继后的转动中被纠正。
刚才描述过的状态在传动器的反向运行中也可能发生，譬如当自行车在被倒蹬(不驱动后车轮)以改变传动比时。翼段96f及其弹簧97的作用可如上述避免零件的撞毁。
拨叉58包括两个镜象对称零件(图17)，譬如说每一个都是一铸塑件。每个这样的零件包含一对拨叉凸块58a和58b以及一个叉口58D，而以滑杆58c连在一起。每个这样的零件的滑杆58c在外壳的左侧壁39中的导槽39b中滑动。这个零件的凸块58a和58b以及叉口58D被限制在壁39和轮盘82之间。镜象件的滑杆在外壳的对面壁中平行于导槽39b的导槽(未划出)中贴着轮盘84滑动。一对拨叉凸块与每一个轮块84的对称凸耳48c协同动作。
惰轮或惰滚62(图5，5A。6，11及17)由惰滚架98支承。惰滚62有一轴62a(图11)固定在分开的两个杯形盘上。惰滚62由通过两盘间空档而到达轴62a的一个轴承98a(图11和17)支承。零件98是(譬如)一个整体的模塑件，包括两块有空档的矩形板98b，两板98b的脊棱彼此平行，在两板98b的面上是彼此对峙的突起98c，以及零件98还有一个突起98b。一板98b在壳壁39的导槽39c中滑动，而另一板98b在壳壁139中与槽39平行的相对的导槽(未画出)中滑动。
图5A中所示联动机构的零件52d是在壳壁的一段41中的两导轨41a之间以图12中的箭头100的方向上水平可调。零件52b包括一个包容零件98的突起98d的叉口52c(图11，12及17)。惰滚支架98可沿箭头102的方向运动，与箭头100成一角度。拨叉58的一个整体零件的滑动段58c在壳壁39的导槽39b中运动，因而，配对的另一拨叉的滑动段58c(图17)在壳壁139中平行于导槽39的一个导槽(未画出)中运动。拨叉58的两个镜象件由惰轮支架98的整体的突起98c而统一运动从而拨叉59沿着图12与17中箭头104所代表的路径中运动。
当速比调节件52b从右向左被推动时，从一个极限位置(图5)到对立的极限(图6及12)时，突起98d由于由箭头100和102所代表的不同的滑动路径的结果而被迫向左但附有一个向下分量。(在图11中，各零件的调节近似于图5中所示)。速比调节件52b同样向左的移动使复合件拨叉58沿箭头104路径运动，与惰轮架98的路径102成一角度。调节件52b的由右向左的移动是逐步发生的。它的作用是使拨叉58定位从而在保证带轮44转动期间使轮块48的半径逐步变小。拨叉凸块58a与58b的两端从它们的最小分离点开始充分张开从而使凸耳48c可以进入拨叉而且通过零件52a的几步调节就可以被变动。
现在回到图14B，突起98c被认为是步进式运动的以增加各轮块48的公共半径。在图14B中，拨叉凸块58a当带轮44顺时钟转动时使凸耳产生向上位移。惰轮支架98的各零件98c被限制在叉口58d中滑动(图17)。带轮44已转动并携着一个凸耳48进入与拨叉凸块58a接触。因此图14B中的轮块要被径向向外调整。成对的锁定板90已在稍早一点时释放了轮块48因而轮块可以被拨叉推动，就象图14A中所画的轮块48的状态。
当凸轮段96d作用于升降器94从而使齿88和90a越出图14中所示的其锁定状态时，某些轮块48发生了松动(图14A)。这种松动受到凸轮从动件94c与弹簧95的配合的限制，齿48e不允许完全与齿86脱开。轮块48因此而被保持限制在前一调节状态中。
当带轮44继续转动而轮块48被它带动时，且当凸耳48c与凸块58a接触时，驱使轮块48沿齿86向外，齿48e的斜齿面被迫沿齿86的斜齿面滑动。齿48e与齿86的这种协同动作驱使与轮块48啮合的成对的锁定板90趋向图14B中的左边和下向。齿90a更完全地被驱使与齿88啮合。锁定板90的向下运动将升降器94的凸轮从动件94c轻微地从凸轮段96d移开而抵住弹簧95。当齿48e的齿尖滑过齿86的齿尖时，弹簧95驱使元件94、90及48趋于维持48e与齿86相啮合的那个方向。最后，凸轮廓道96c的内壁使升降器94恢复到其升起的状态，从而使锁定板90和轮块48恢复到如图14所示的锁定状态。
当速比调节零件52b已经被调整而为轮块48建立一个新的向着带轮轴靠近的径向位置时，拨叉凸块58b处于凸耳48a的路径中。但是，零件48、90、94或95间发生基本相同的交互作用如上所述。
上述讨论直接关系到后带轮44，它的拨叉58及它的惰轮在调节件52b的控制之下进行的调节。零件52a对于拨叉和前带轮42的惰轮具有同样作用，不同之处详述如下。
如图5A、20、21和22所示，零件52a和52b是由一个销子52d彼此连在一起的该销整体地由零件52a伸出并进入一个孔52e中，该孔的选择使传动器适应于所选自行车车架的尺寸。销子52a被容纳在骑车人左手的外壳的壁板40中导槽40a中。壁板40是封闭传动器30前部的外壳的一部分。
图18，表示传动器的前部，是大体上在包括带轮轴42的一个平面的一个剖面图。此图并不代表同一平面的一个剖面;而是，它代表多个平面的复合剖面，这些平面的选择为的是最好的表现机构的各元件间的关系。零件间真实的关系表示在其他许多视图中。
传动器外壳包含左侧壁和右侧壁40和140，即，在骑车人左面及右面。这些壁板封闭住脚蹬驱动的带轮42，而调节机构包括它的脚蹬驱动的机构54(图2)，它对图3和4中的手动控制器作出响应以调节图5A的整个联动的决定速比的机构。
带轮42包含着两个轮盘110及112，它们象轮盘82和84一样，具有对齐的径向槽孔，轮块46被啮合的齿和锁定板90沿着槽孔锁定在调好的位置上，它们都和图7与7-11所示者以及上述与后带轮44的可调轮块48都具有相同形状。轮块46有凸耳46c(与凸耳48c一样)，由盘110与112(图18)的对侧向外伸出以与拨叉56联动(图5A)。带轮42具有与带轮44的升降器相同的升降器94。与凸轮部件96相似的作为带轮42的升降器控制之用的一个凸轮详述如下。
图19用分解图表现盘110及112，包括用点划线表示的为安装轮块的槽口。驱动盘114的轮缘被夹在这些盘的轮毂之间。盘112的轮毂部分上的凸起112a和缺口112b与盘114的轮缘上的互补形状(如图所示)相咬合，盘110也类似地具有凸起和缺口以与盘114(图18和19)轮缘上的互补形相咬合。盘114(用螺钉26a和螺母118固定在脚蹬拐28上(图18)。驱动销28从脚蹬拐伸出而与盘114中的孔114a配合。盘110和112彼此联接在一起的细节没有画出(图19中的双耳凸轮130下面详加讨论)。
带轮42的轮块46由速比调节机构54进行调节，特别是由调节拨叉56的零件52a来调节(图20-22)。这个拨叉(图22)包括两个联在一起的彼此面对面的镜象元件。这些元件的每一个包括一对拨叉凸块56a与56b和一个杆56以及一个钻石形凸起56d。拨叉56的一部分上的凸块56a与56b和钻石形凸起56d在壁40与盘112的空档内动作。拨叉56另一部分上的凸块56a与56b和钻石形凸起56d在壁140与盘110之空档内动作。一杆56c在槽40c中沿带轮42的一个半径滑动;拨叉另一部分的杆56c沿对面壁40中的平行槽(未画出)滑动。
拨叉56的两部分上的拨叉凸块56a与56b是全同的。每一对凸块56a与56b在两端都有很宽的空档而在两端的中间有距离较近的尖点，作成这样的形状并且在尺寸比例上类似于后带轮的拨叉块凸58a与58b拨叉56的凸块56a与56b的尖点之间的空档比让凸耳42c通过它们间的必要的空档稍大一点，对于轮块46的作用方式与前述拨叉58对于轮块48的作用是一样的。
速比调节器或控制件52a在比例中是一个单个的模塑件(图22)。它包含具有凸轮从动件52f及筋52n于其一端的弯曲部分52e;一个凸筋52n;一个槽孔52h;整体凸起52i，52j及52k;及一钩形伸出端。凸起52d(见上)及筋52g及筋52n相应地在外壳壁40中的槽40a、40b和40m中滑动，因而零件52a是沿着几乎是水平的一条直线进行调节。零件52a中的槽52h容纳拨叉56的钻石形凸起56d并且当52a的一部分被调节到不同的确定速比的位置时作为一个叉口去推动拨叉56的一部分径向地沿着槽40动作。(区段52f与52i-52m的目的下面叙述。)零件52a的形成槽口52h的区段限制在外壳左侧壁40与带轮42的左侧盘之间。一个零件122(图22)被限制在外壳右侧壁140(图18)与右侧盘110之空档。零件122被整体凸起52i、52j与52k连接到零件52a上，凸起52i、52j与52k是相邻的并且被联接到零件122的相应的整体凸起122i、122j与122k上。这里零件122被制成一个整体塑料件。零件122上的槽122h全等并平行于零件52a中的槽52h。零件52a与122中的槽52h和122h形成轭形件以与各钻石形凸起56d动并且协同操纵拨叉56的零件在带块调节区域内沿着带轮42的一个半径整体动作，即，在皮带50不与任一轮块接触的区域内。拨叉56的镜象零件与每一轮块46的一对凸耳46c协同动作。凸耳46c从盘110与112反向伸出(图18)。
惰滚60由图5A所示的联动机构推动与拨叉56的调节一起被推向各调节位置。更特殊的是(见图22)，惰滚架124包含具有用于惰滚60的中间轴(未画出)的轴承124b的一臂124a。惰滚架124具有另一臂124c，此处是如图所示的两个平行部分的形式。臂124a和124c从轴承124d向相反方向伸展，轴承124d的轴是由联接的凸起52i和122j形成的。一对线弹簧126a与126b施加偏压给惰滚架124以恢复惰滚60。这些弹簧抵在零件52a与122的弹簧夹持缺口52f和122f上，并在其另一端，这些弹簧抵住惰滚架的对偶臂124c中的弹簧夹持缺口。当零件52a和122将拨叉56推动到它的各调节位置时，同一些零件就将惰滚60推动到各调节位置。除过惰滚60与拨叉56的协同调节之外，惰滚60以其转动支架124而且有复位运动能力以对皮带提供充分的张力而使该传动机构位于正向传动转动(由很大的皮带包角所助)以及反向转动的变比状态。
本传动器设计中的一个考虑是减小或消除皮带和轮块间的打滑。这里发表的传动器中惰滚60与62的运动、支承和按装位置在达此目的中具有极大重要性。当力被施加到脚蹬拐28上，它将使带轮42与轮块46一起转动。当它们转动时，轮块46将施加一力给皮带50，通过轮块48而将运动传给带轮44。能够施给脚蹬拐而不使皮带相对于轮块46打滑的力的大小，可以表示成带轮42的皮带的“紧边”与“松边”的张力的函数，这些张力是由脚蹬拐按照下述公式施加的T2/T1＝efB其中T2是皮带“紧边”的张力(图6中向前蹬时皮带的上边);T1是皮带的“松边”的张力(图6中向前蹬时是皮带的下边);e是以e为基底的自然对数(logT2/T1);f是皮带与轮块之间的摩擦系数;B是皮带与轮块接触(包绕)的全部角度(弧度)。由上述公式可见，比例T2/T1依赖于给定系统中的包角范围，此外，既然在此公式中皮带包角B是个指数因子并被乘以摩擦系数f，所以在包角范围中增加一个小量就将在力的大小中产生极大的增加，这个力是在打滑发生之前或将要打滑之前所能加在脚蹬拐上的。
可以知道，这里发表的传动器的环境中，为减小不希望有的打滑而要求的足够程度的包角不得不在邻接带轮圆周的很小空间中完成，也包含整个系统的一些其他零件的空间。此外，惰轮的位置必须包含许多速比，例如所述传动器中的21个速比。为此，惰滚60和62是独立支承地以便得到所要求的包角。这里所提供的支承和推动惰轮60与62的结构能使皮带在所有迭定的速比中比现有的技术都与轮块46与48有更大接触量或包角。这样做的同时仍然能提供很大空间以容纳机构的其他零件。
在我的以前的传动器中，譬如美国专利所公布的4，030，373和4，530，676，皮带与轮块间的包角不如这里发表的那样大。例如，在′373专利中，惰轮之一是固定的而另一个是弹簧加载的从而使它趋向或离开其相关的按装板的方向摆动。这种按排不能使其具有如本系统一样大的包角。在我的′676专利中，两个惰轮都由绕同一小轴的轴线摆动的恢复臂所支承，这就对皮带导向滚提供了一个复位叉骨构形，它的臂可以变形而产生彼此轻微的靠近或离开以使各滚子可以容纳变化着的皮带的几何形状。这个专利所发表的包角也不如本系统中可能的那样大。
本传动器，通过采用为了可动而独立支承的惰滚，比现有的技术装置提供更大的包角。因为在包角和轮块中皮带的打滑之间是指数关系，这个在包角中较小的增量就允许在无打滑发生的牵引力与功率中有很大的增量。此外，在传动器不使用的时候，皮带保持很小或根本无需保持张力。这可以很好地减小皮带和带轮轴承中的磨损和撕裂。
简言之，图5A中的联动调节机构的作用是以调节拨叉56和58来建立带轮42和44的直径的各种比例。当带轮之一的半径增加对另一轮半径就减小而惰轮60和62的位置也协同地被调节以适应轮42和44的每一新速比。
零件52(包括零件52a和52b)的位置由机构54进行调节。操纵机构54的力来自脚蹬;零件52的决定速比的位置是响应于骑车人施于控制器32上的轻微手指用力而被变动的。
图18-29表示机构54的细节。在此机构中，凸轮件128有一贴近封闭壳的左侧壁40的轮体部分128b。零件128的圆肋128a沿着外壳的侧壁40中的槽40d滑动(图18和20-24)。这个槽和肋是以轮42的轴线作为中心的，即以脚蹬轴为中心的。肋128a沿其内外弯曲表面有一系列棘齿128g(图25和28)。圆肋128a从平体部分128b向外壳壁40凸出，而台阶形凸轮128c却形成向反向突出的零件128的一个整体部分，即从平体部分128b向右突出。阶形凸轮128c有一系列平台和斜坡，各平台位置离带轮42和脚蹬的公共轴的距离是逐步变化的。一组三个凸起128d也从平体部分128b向右突出。突起128是在带轮42轴为心的同一半径上，它们贴近壁40而且有比轮块46的凸耳所在最里面的半径还要小的半径上贴着盘112(图18)。台阶凸轮128是沿着槽40d绕带轮42和脚蹬拐公共轴被调节的。
小柱52f是从零件52a整体凸起的并且这些小柱顶住台阶凸轮128c的对侧。小柱52f沿着一条基本是水平的路径运动，因为零件52a的突起52n被槽40m导引。
一个机构(下面描述)的作用是使零件128绕着脚蹬轴在图20和21所示的极限位置之间由一个平台到下一个平台作分度运动。当此发生时，位于距脚蹬轴平同平径上的凸轮128c的逐个平台就被推动到与小柱52f联动。凸轮128c的斜坡使得拨叉56和58去快速到达由平台决定的具体位置。这些平台精确地决定着拨叉56和58的具体位置并且这些平台对应于每个轮块上牙齿的同心圆的分布而且对应于轮块46和48的具体位置。在一个实际例子中，台阶凸轮128c具有二十一(21)个具体平台，它们决定着零件52的调节，对应着轮块46和48的同样数量的具体的径向调节位置。
零件128有一个径向地向外伸出的突起128e。该突起128e插入指示析129(图22)的缺口129a。如图18所示，指示板129在外壳对着的壁板40和140中的平行槽中滑动。指示板129通过一个玻璃窗131，那里每次都有一个放大的速比指示数字129显示出来。窗131位于骑车人容易看到的一点上，在传动器外壳靠近前端的顶上(图2和22)。当传动器被调节到其如图6及21所示的最低速比时窗131上显示数字“1”，而如图5及20所示的最高传动比时窗上显出数字“21”。
响应于绳索38和图3与4的人工控制器，机构54使得台阶凸轮128发生动作。在以下讨论中，应当记住图18并不只包含一个简单的剖视平面;而是，许多零件的剖面在图18中都是不同的，这是为了最有效的表现零件间的关系。图19-24表示图18中零件间的真实关系。
双耳凸轮130(图18，19，21及23)被限制在外壳左侧壁40与带轮42的盘112之间。这个凸轮绕着带轮轴是可转的。此凸轮的内圆部分被外壳壁40的整体凸出的突缘或凸环40e所导引(图18和21)。凸轮130有一向左侧壁40开口的导槽130b;形成该导槽的凸轮的壁130c在围绕轴的大部分上都与凸环40e同心。但是，凸轮130在一直径的两端位置上有向外的两个耳突130d(图18和21)，在那儿凸轮与凸缘40e有空隙。
凸轮130被脚蹬通过一个与带轮盘112联结的“丢失的运动”所转动。丢失运动的联结设计在运转中是与拨叉调节方式有关的，以避免在所有轮块被推到相似位置之前拨叉的附加移动。这就防止了个别轮块的移动超过拨叉的设计极限。盘112的轮毂部分有一小凸起112c(图19)。该凸起当脚蹬拐28使带轮42转动时在一小圆槽中运动。双耳凸轮130有一个位于那个圆槽中的凸起130e。当脚蹬拐28在任一方向转动时，凸起112c就接触凸起130e。但是，如果脚蹬被反转了，脚蹬就操纵带轮42，那个运动就被“丢失”了相对于凸轮130的近乎一整转。在此瞬间，凸起112c又与凸起130e接触从而使脚蹬对凸轮130的驱动关系恢复。这种“丢失运动”关系的目的讨论如下。
双臂摇杆132(图18、21及23最清楚)被支承在一固定转轴40f上。此轴从左侧壁40向内凸出。摇杆的一臂132a(图18与23)带着一滚子132b，该滚被容纳在双耳凸轮130的壁130c之间(图21)。摇杆的另一臂132c带着一轴132d。鸭嘴杆134一端的轴承134a与摇杆的小轴132d配合。当双耳凸轮绕其轴转动时，摇杆132就绕轴40f摆动，致使鸭嘴杆134沿其自身长度方向进退。
上面提到，台阶凸轮128的圆肋128a在外壳左侧壁中所形成的槽40d中动作。肋128a沿该槽伸展并进入右侧壁中的盲孔40g。轴40f和轴40i从盲孔40g周围的壁区40h伸出。鸭嘴杆134的头部134b有两个分隔的相向的钩齿134c-1与134c-2(图25与28)。当鸭嘴杆134在盲孔40g中往复运动时，它的钩齿就沿着齿形肋128a的对侧进退运动。在图25中，齿形肋128a是在图18中的平面25-25中的剖面，显示头部134b。在鸭嘴杆的钩齿之间伸展的肋128a的那一部分，具有一系列的规则分布的缺口128f和齿128g。钩齿134-1和134b-2是与肋128a对中的，而且钩齿保持与齿128g不接触，从而使传动器的速比维持恒定。头部134b沿齿形肋128a往复空移，头部134b的部分134e在斜杆143的耳部143d中滑动。
下述机构控制着头部134b相对于肋128a的位置。从图3和4的手控器延伸过来的缆索38如图23、24和27那样分成相等的两根38-1和38-2。每根缆索在其端部有一结，而每根缆索被容纳在一个相应的槽形滑块136的槽中。如果传动器要被从自行车上迅速拆卸和更换，缆索可被快速拆掉。导槽138为每个滑块136形成护盖和导轨。导槽138被适当地固定在左侧壁40的外表面，譬如用固定在槽40j中钩板138a和固定在外壳壁40中其他孔中的钩板138b来固定。图24和27中的小柱136-1和136-2通过相应的槽孔40k伸进盲孔40h。
具有等长臂143-1和143-2的斜杆件143被支承在缺口40h中的小轴40i上。小轴40被沿着小轴132d的摆动路线定位。臂143a的两端的小柱143b-1和143b-2一般是顶着小柱136a-1和136a-2。这可以在按装传动器时拉动两根缆索从而使索端之结配置在滑块136的端部来达到;分开的两根缆索被拉入图3和4的手控器34以收紧缆索中松弛，而最终手控器被拉紧以抓住缆索。
斜杆143的另一臂有一头部143，它有从其相对两侧面向内伸展的共线槽口。一个通常是U形的线簧144有着从一个弯曲的中间部分伸出的两臂(图27)，此中间部分很松地绕过斜杆143的轴承或轮毂。图23看得最清楚，弹簧144的两臂是呈直角打弯的从而在弹簧臂的端部有竖立的部分144a。这些直角的簧丝部分144a被容纳在槽口143d中并它们受弹力而趋向于彼此靠近，趋向于槽口的最里端。由图26和29看的最清楚，这些簧丝端部144a伸出并穿过头部143c而且成为滚子145的轴，本例中滚子是塑料的。滚子145具有被弹簧144施力的直径较大的头部，为的是与齿形助128a的两对侧上缺口128f配合。簧丝段144a上的滚子145伸至通过鸭嘴杆134的头部134b中的窗口134d。鸭嘴杆134的头部134b具有一对包围斜杆件的头部143b的不独立的凸起134e。当摇杆132使鸭嘴杆134沿其长度方向往复运动时凸起134e沿着斜杆头部143e的两侧滑动。只要零件143的头部143b受到弹簧端部144a的压力从而位于对着肋128a的中线上，钩齿134c就与肋128a对侧中的两排齿保持空隙。
图27-29表示手指加力于控制件34(图3与4)从而使缆索38-1张紧的效应。该效应使斜杆件143绕其轴顺钟向运动，并致使头部142c(通过凸起134e的作用)而推动鸭嘴杆的钩齿134-2进入与肋128a的齿形侧的结合。
由手控器34与缆索38引起的斜杆的不平衡并不产生任何事情除非是脚蹬在转动。当双耳凸轮130由脚蹬驱动而正在转动时，脚蹬每一转中摇杆134剧烈地摇动两次并且驱使鸭嘴头134b沿着齿形肋128a退进。结果是钩齿134c-2在鸭嘴头的一个冲程中与肋128a的齿128g啮合并使它移动一步。在头部134b的反冲程中钩齿134c-2滑过下一齿128g。另一钩盼134c-1被斜杆头143c推动而远离齿形肋128a。至少一个受弹力偏压的滚子145总是和杆128a接触，从而这些滚子的作用就象制动器一样使凸轮件128保持在跟随齿134c-1或134c-2的任何推动行程的位置上。
只要斜杆件143保持在不平衡状态，钩齿134c-2就操纵齿形肋128a在凸轮130的每半转中顺时针方向走一步(如图27和28所示)。图3和4中的手控器34可以反向操作，从而使零件143由其在图24的平衡状态向逆时针方向偏转。施张力于缆索38-2的效应是使钩齿134c-1与齿形肋128a协同动作。那么齿形肋128a在摇杆132的每一摆动中被逆时针方向推动一步。
齿128g对应着台阶凸轮的大多数平台。在爪子134c-1与134c-2中的钩齿驱动台阶凸轮从其范围的一端到相反一端。这个范围之外，曲线形肋128a具有光滑区域与钩齿或爪子134c-1与134-2接触。因此，在台阶凸轮128c的任一端已经接触到凸轮从动件52f之后将手控器34保持在使这些钩齿或爪子与曲线(而且光滑)形肋128a接触的位置上不产生任何效应。
台阶凸轮128c的动作推动零件52步进运动。反之，如果力沿槽40d被作用到零件52上，零件52将不会使扇形凸轮作分度运动。这是个单向传动机构因而使凸轮128c能操纵调节架52，但是由调节架52作用到凸轮128c上的任何力都不能使凸轮转动。台阶凸轮的平台可作为一个可靠的止动器以阻止由整个传动器受到的机械冲击所可能引起的零件52(零件52a与52a)的偏移。阻止齿形肋128a的制动滚子145的较轻的力对于可靠制动整个机构是有效的。台阶凸轮128c的平台对于拨叉56和58在具体位置上的定位是精确可靠的，这些具体位置对应于轮块46和48的具体位置。
整个装置的操作可简略回顾一下。只要手控器34保持在中间，斜杆143就是平衡的，而它的头部143b控制着鸭嘴杆头部134b从而使钩齿134c-1和134c-2与肋128a的齿128g保持脱离。当斜杆不平衡时，鸭嘴杆头部134b推动齿形肋128a在脚蹬拐28转动时作步进运动。整个速比调节机构就被停滞在它的两个变动之间的最后调节的位置上。
当传动器的速比保持不变时，图5A的机构保持不变。皮带50被惰轮60和62所维持以便能将每个带轮42和44的大部分轮块都包围住。拨叉56和58保持在其最后调节的具体位置上。拨叉的这些离散位置跟踪着将轮块保持在正确位置上的齿86的分布。指明速比的数字129b对于凸轮128c和拨叉56和58的每个调定都要在窗口131上显示。
后带轮44的轮块48可以沿着两个轮盘82和84中的成对的槽子调节，每个槽子中成对的齿排86都与每一轮块48的每一端部48b上的一组齿48e相啮合;锁定板90配置在每个带端部48b和每个槽子的对壁之间，锁定板90的齿90a与沿槽壁分布的齿相啮合;齿88和90a有着彼此能配合的能锁定的平齿顶和斜齿面升降器94联动着一对锁定板;凸轮部件96控制着升降器94和板90。带轮42及其轮块46与带轮44及其轮块48在所有方面及上述带轮44相对于轮块和选定位置以机锁定机构的细节方面都是相同的，但凸轮部件96此处被替代了。
带轮42有一操纵前带轮的升降器94的凸轮部件146，它与操纵后轮的升降器94的凸轮部件96非常相象。
凸轮部件146(图18)是一个在所有方面都象凸轮部件96的部件。除过图15中所示其位置中的翼段96e和96f被沟槽凸轮的固定壁段所取代之外，并且图15的弹簧97从凸轮部件146中省略了。除过这个改变之外，凸轮部件146在带轮释放凸轮段96d和片簧95及表面96h都在尺寸上基本与凸轮96相同(未画出)，表面96h控制着弹簧95的该段的轨迹和位置，弹簧95的作用相当于凸轮廓道的复位壁段。当每个轮块46进入然后又离开调节区在此，皮带与轮块46脱离)所发生的运行的顺序，是与上面对后轮的详述相同。正如已经指出，凸轮部件96的翼段96e和96f在前轮的凸轮146中没有使用。在后轮中很少发生的如图14c所示的齿尖对齿尖的状态，而在前轮的运行中不发生。这是因为在拨叉凸轮56a与56b离开轮块46的凸耳之前调节机构就正好完成了拨叉56的调节。
当传动器速比正被变换时，扇形凸轮128c被一步一步地转动，当凸轮从动件128f被台阶扇形凸轮128c的平台同心部分之间的过渡面突变驱动从一个同心部分到另一同心部分时，调节件52被突变推动。台阶凸轮128c的这些突变运动是由凸轮130的凸耳130d引起的;他们是这样定时的以使拨叉56在凸耳通过拨叉凸块尖点之时或正好在其前至少要差不多已经运动到每一新的调定位置。这种时态是必须的而且是可预知的。因此，后轮运行中出现的齿顶对齿顶的这种啮合问题在前轮中不会出现，因此后凸轮部件96的翼段96e和96f可以从前凸轮部件146中省略。
当后拨叉58径向地被调入调出时，惰滚62也被带入带出。为的是维持皮带50绕轮块48相应于轮的被调节半径的变化而有一个实际的最大包角。前惰轮的支承轴56j(图22)也与拨叉56协同动作以维持皮带绕轮块46的实际最大包角。惰轮支架的这些协同调节可能并不是正好使皮带维持绷紧。弹簧126a、126b作用于惰轮60的支承轴架124上以收紧皮带中的松弛，无论是由于惰轮不理想的调节还是由于别的原因。
元件52(零件52a和52b)调节拨叉56与58并且协同地调节惰轮60和62以建立一个期望的传动比。这样的调节并不需要多大的机械力。而且，机械54由于使用脚蹬拐的动力去作调整就更时一步减小这种力，仅仅需要作用于控制器34上的轻微的手指力。
鸭嘴杆154由摇杆驱动沿齿形肋128a作往复运动，摇杆被双耳凸轮130驱动。只要它被头部143b夹持在相对于肋128a的中性位置中鸭嘴杆的往复就是空移的。当一根缆索38使斜杆失去平衡，鸭嘴杆头部134b的一个钩齿134c-1或134c-2就使肋128a和凸阶凸轮128c及元件52前进相应于肋128a的齿128g一个齿的步长。两个拨叉56和58的每一步的偏移发生在当脚蹬拐28驱动双耳凸轮130转过180°的期间，在使拨叉56作一个步长的调节的时间中，带轮42也转动180°。因而，轮块46的一半在机构54由于双耳凸轮130而运行一个冲程期间被调节一步。人工或手动控制器34在拨叉56和58已被偏移一步之后可以被放开。然后轮42和44的继续转动会使所有轮块46都变得调了一步而达到新的公共半径，并且使得所有轮块48也变得调了一步面到达一个不同的公共半径。一个新的传动比就这样建立起来了。
大于一步的速比调节也可以得到。为此，人工和手动控制器34保持在偏离中性的位置上从而使绷进的缆索继续保持斜杆143不平衡。头部134的钩齿134c-1或134c-2继续推动肋128a和台阶凸轮128c和所有的图5A中的联动调节部件在双耳凸轮的半转中都通过一步调节。在此脚蹬拐的第一个180°转动中，轮块的一半将已经前进了一步。继续转动将使拨叉在最后一个轮块已经暴露给拨叉之前再前进一步。此后，所有轮块在脚蹬拐的每半转中将前进上步，当它们接近并被恒定前进中的拨叉推动时需要每一个轮块前进两步，在手控器入开后及轮142继续转动期间，轮42的所有轮块被进一步调节直到它们被调到一个公共半径。大致相同的情形也发生在后轮44上。
当传动比被调到其范围的最低速度段时，当轮44比轮42转得慢时，一种特殊状态会发生。在继续变动传动比期间，前轮的每个轮块46在轮42的每一转中会移动两步，但是在调节轮块48的过程中也会发生变动三步，这是不能被后拨叉所承受的。这个问题的解决是在传动比的范围的低速端上制作更长一点的平台128h。凸轮128c的大部分平台在弧形棘轮128a前进每一步中变化一次，但在传动比范围的低速端中，每一平台是两倍长。对于从一个两倍长的凸轮128c的平台128h变动到下一个平台，棘轮棘爪机构128a/134c-1与134c-2需要两个冲程。指示板129上的速比指示数字128b那么将会有重复，例如6-5-4-3-3-2-2-1-1。
在凸轮130上制有两个凸耳就加快了传动比的大变化。凸轮130可以制成一个凸耳。这样就会使传动比中发生大变化变慢，因为使传动器发生同样变化，一个凸耳的凸轮所需要的脚蹬转数是两个凸耳的凸轮所需转数的两倍。
凸起112c和130e在脚蹬拐28与凸轮130之间提供了一个丢失运动的联接。在轮42的凸起112c接触凸起130e并且开始驱动凸轮130之前脚蹬拐28可能转过接近一个整周。如果凸起112c是在脚蹬的一个驱动方向中与凸起130e处于驱动关系中，那么由于脚蹬的方向倒时来时，脚蹬拐28将不再进，对凸轮130的驱动关系一直到它转过接近于一整个空转即一个“丢失”运动为止。
在脚蹬拐与调节拨叉56与58之间装备这个丢失运动的联接就提供了一个对错误操作的安全保障。如果没有“丢失”运动，凸轮130将会固定在脚蹬拐26和轮42上。那时人们就会把手控器拧到一边，偏离中性位置，而且与此同时，脚蹬拐28可能会向后或向前摆动一个小角度。如果这发生了，图5A的联动机构就会逐步偏转许多步而且几个轮块46和48将向后和向前运动通过拨叉56和58。结果，少数轮块46和48将会被推到新的径向调节位置而更多的轮块却会保持在其先前调好的位置上。保留在其先前位置上的轮块将会越出新位置上的拨叉的动作范围。这种情况的组合(偏转过的手控器和脚蹬28的后和前的短冲程)是极不大可能的。然而，这种现象的后果是靠在脚蹬28驱动的带轮机构与调节机构的增量机构132-128之间提供一个大范围丢失运动的耦合来防止的。为此目的的丢失运动的范围，在传动器最小及最大传动比中，脚蹬的每一方向中，应当是足以保证轮块与其拨叉的联动了。
带轮调节机构通常是在自行车在蹬动时被调整的。例如，当骑车人正好上坡，手动器34可能被施动以使传动比调到低速，在后车轮上得到高扭矩。然而，传动比可能在另外情况中被调节。例如，当骑车人在惯性运动时并且如果有个陡坡在前，当施动手控器34时却由向后蹬动而可能被调节到一个低速比上。这种操作状态可能由于两种原因，因为整个传动器可能被反向操作，此时转动着的后带轮44是向后转的，也因为超过离合器允许传动器在不驱动后车轮的情况下工作。整个传动器可以在改变传动比中脚蹬向前或向后的任一位置工作，因而骑车人为了改变传动比并不受强制一定要向前蹬自行车。
整个传动器具有图示外壳适于防尘结构。外壳的零件是模压塑料的。例如，在不动零件与那些转动的前后带轮及离合器封闭壁70与外壳的圆形构造相配的地方之间的密封垫。
传动器的性质是这样的，其大多数零件可以用相对便宜的轻质模压塑料件制成。结果，整个传动器可大大的轻于传统的链和链轮传动，这对骑车人是很有吸引力的考虑，以及它的价格不太高，所述的例案中提供了比多速比链传动有更多的传动比，而且，不象普通的多速传动器那样，上述的传动器包括一个显示传动比的显著的指示器。
此外，将被赏识的是传动器可以容易地和迅速地从自行车上拆下以更换，这个特色在传统的链传动系统中尚未发现。由于控制缆索、螺钉联接的脚蹬拐(由于它前后带轮可以很容易拆卸)及剖分式离合器(它的主动部分与被驱动件连在一起)这三者能快速拆卸这个特点，传动器很容易快速从车架上卸掉。
应当理解上面的描述仅仅是本发明的解说。各种不同的取代与修正方式可由精于此道的人不用偏离本发明就可设计出来。因此，本发明打算包括所附权利要求范围中的所有这样的替代与变型。
权利要求
所要求的权利是1、一种变速比传动机构包括主动带轮装置；被动带轮装置；将带轮装置彼此传动地耦合在一起的无端元件；至少一个所述带轮装置包括一组轮块，每个轮块具有一个和无端件啮合的支承面和将轮块置放与固定到所述一个带轮装置上、分布于该带轮装置上的一系列位置的任一位置上去的装置，从而使支承面可以选择地被置于一系列同心圆上，无端元件施加压力于所有轮块，除了那些位于所述一个带轮装置的调节区、即无端件与轮块脱离接触的区中的那些轮块。在所述一个带轮装置的调节区内用于调节轮块到一个选定位置的拨叉装置；为操作可驱动带轮装置的驱动装置，为调节拨叉的装置，它包括一个控制器和响应于控制器的执行装置，它被实现拨叉的位移以达到对应于轮块离散位置的单个位置之驱动装置所操作。
2.如在权利要求1中所述的变速比传动机构，其特征在于由用于移动拨叉的驱动装置所操纵的该执行装置包括一个间歇驱动器，它为将拨叉沿该方向位移到由该控制装置决定的范围提供逐次的驱动冲程。
3.如在权利要求2中所述的一种变速比传动机构，其特征在于所示执行装置包括一个与拨叉联动的凸轮从动件和一个控制凸轮从动件的凸轮、凸轮被间歇驱动器所操纵，凸轮具有决定拨叉位移到离散位置的一系列同心部分。
4.如在权利要求3中所述的一种变速比传动机构，还包括用以操纵凸轮步进以便有选择地建立凸轮从动件与同心部分之间的协同动作的装置;包括步进式驱动装置在内的用于以增量驱动凸轮从而建立起凸轮从动件与同心部分间协同的操作装置。依次地，包括摆动式驱动装置的步进式操作装置。
5.如在权利要求4中所述的一种变速比传动机构，其特征在于步进式操作装置包括由摆动式驱动装置往复推动的棘爪装置和棘轮装置，棘爪装置被控制装置所控从而有选择地与棘轮装置脱离，或者，使它在两个相反的步进式驱动方向中的任一方向上与棘轮装置啮合。
6.如在权利要求3中所述的一种变速比传动机构，其特征在于所述一个带轮有分布的齿排，能与轮块相配合，相应地，各齿排的齿按照凸轮上分布的同心部分而分布。
7.如在权利要求2中所述的一种变速比传动机构，其特征在于丢失运动的耦合装置被配置在驱动装置和间歇驱动器之间，为的是万一驱动装置与所述一轮块摆过小弧段时在驱动装置单向转动期间使拨叉调节逐步受控变动而同时防止一些而非全部所述轮块调节超前变化。
8.如在权利要求1中所述的一种可变速比传动机构，还包括一个直接连在调节装置上的指示器，它指示调节装置的离散位置。
9.如在权利要求1中所述的一种变速比传动机构，其中另一个带轮装置如同所述那个带轮装置，还有一组轮块和拨叉装置;为了调整与调节呈补外形的两个拨叉以便将无端件保持在与带轮的驱动/被动关系之中的装置。
10.如在权利要求1中所述的变速比传动机构，还包括联系于被动带轮装置以接受被动带轮装置的输出的一个输出装置，及一个位于输出装置和被动带轮装置之间的单向离合器，即使输出装置只能沿一个方向运动，能使驱动装置向前或向后运动。
11.如在权利要求1中所述的可变速比传动机构，还包括邻近所述一个带轮装置的第一加力装置和邻近另一带轮的第二加力装置，为的是施力于无端件以便在轮块的所有位置时在无端件与所述一个带轮装置之间及在无端件与另一带轮之间都能相应地保持最大包角，每个加力元件都被独立支承以便运动。
12.一个变速比传动机构包括主动带轮装置;被动带轮装置，将带轮装置彼此传动地联在一起的无端件;至少一个所述带轮装置包括一组轮块，每一轮块具有一个和无端件啮合的支承面及将轮块置放与固定到所述一个带装置上，分布在所述一个带轮装置上的一系列位置中的任一位置上去的装置从而使支承面可以有选择地被置于一系列同心圆上，无端件施压力于所有轮块，除了位于所述一个带轮装置的调节区即无端件与轮块脱离接触的区中的那些轮块;在所述一个带轮装置的调节区中为了将轮块调到所选位置去的拨叉装置;邻近所述一个带轮装置的第一无端件定位装置和邻近另一带轮装置的第二无端件定位装置，为的是将无端件定位以便在带轮装置的所有位置上使无端件与所述一个带轮装置之间以及无端件与另一带轮装置之间都相应地保持包角，每个无端件定位装置为了运动都是独立支承的。
13.如在权利要求2中所述的一种变速比传动机构，其特征在于所述一个无端件定位装置具有施张力于无端件的装置。
14.如权利要求3中所述的一种变速比传动机构，其特征在于至少一个无端件定位装置当轮块被调到小圆时它移近圆心，至少有一个无端件定位装置当轮块调向大圆时它从圆心向外移开，以便在轮块被调到的所有位置上及其调节过程中都能保持无端件和轮块之间的包角。
15.如在权利要求中所述的变速比传动机构，其特征在于另一个带轮装置如同所述一个带轮装置一样还有一组轮块和拨叉装置，用于调节互补形状轮块的装置将无端件与带轮保持在驱动和被驱动关系之中，当轮块被调到小圆上时，无端件定位装置就移近圆心，而当轮块被调到大圆上时它就从圆心向外移动。
16.如在权利要求13中所述的变速比传动机构，其中无端件定位装置基本上沿带轮的径向移动。
17.一种变速比传动机构包括驱动带轮装置;被动带轮装置;将带轮装置传动地彼此耦合在一起的无端件;至少一个所述带轮装置包括一组轮块，每个轮块具有一个和无端件啮合的支承面及在分布于所述一个带轮装置上的一系列位置的任何一个位置中的将轮块置放与固定到所述一个带轮装置上的装置，从而使支承面能有选择地置放在一系列同心圆上，无端件施加压力给所有轮块，除了在所述一个带轮装置的调节区，即无端件与轮块脱离接触的区域中的那些轮块;在所述一个带轮装置的调节区中为把轮块调节到所选定位置去的拨叉装置;所述固定轮块的装置包括邻近于被所述一个带轮装置支持的轮块的锁定杆装置，它可在轮块能相对于所述一个带轮装置滑动以便调节的一个释放状态和轮块被锁定不能调节的锁定状态之间都能操作;根据其在调节区之中和之外的有关轮块的位置以选择锁定元件的释放或锁定状态的装置。
18.如在权利要求17中所述的变速比传动机构，其特征在于选择释放或锁定状态的装置包括邻近于锁定杆装置与之配合动作的所述一个带轮装置的一个凸轮装置。
19.如在权利要求18中所述的变速比传动机构，其特征在于固定轮块的装置包括在和轮块上对应的锁定结构配合的上述一个带轮装置上的锁定结构，而凸轮装置有可松动的一段，当每个轮块正离开用于把锁定杆装置和轮块接入其锁定状态的调节区时可正常操作，从而一旦轮块和带轮装置的锁定结构偶然被堵塞而不能进入啮合时，相关的锁定杆装置不会被凸轮装置强制进入锁定状态。
20.如在权利要求18中所述的变速比传动机构，其特征关于锁定杆装置可被凸轮装置推动进入与轮块相抵和相离以把轮块锁定到所述一个带轮装置上并且能使轮块相对于所述一个带轮装置相应地进行滑动。
21.如在权利要求17中所述的变速比传动机构，还包括操纵带轮装置和操纵调节机构的一个驱动装置。
22.如在权利要求21中所述的变速比传动机构，还包括位于驱动装置和调节装置之间的一个丢失运动耦合装置，用于在驱动装置的单向驱动方向期间在所述一个带轮上的所有轮块的调节变化可选择控制，同时能防止驱动装置的小角度摆动以免招致在所述带轮上的某些个而非全体的轮块的调节产生逐步变化。
23.一种包含车架、车轮、速比控制器及速比变换机构的自行车，它包括具有被车架支持的可转的主动件和被动件的变速比机构，被动件联接到一个车轮上而主动件联接到一个动力源上;传递运动给主动件的装置;被动件与所述车轮之间的单向驱动离合装置，离合装置包括连接到被动件上的一个主动离合件和连接到所述车轮上的一个被动离合件，被动离合件与车轮组成一个可从自行车上卸下的车轮部件，当车轮部件被按装到自行车上时离合件彼此就处于配合关系，而当车轮部件从车上卸下时离合件彼此就分离。
24.如在权利要求23中所述的自行车，其特征在于所述离合器具有第一和第二啮合装置，在主动离合件上一个运动方向上有驱动关系，而主动离合件的反向运动却有超越关系，离合件之一包括第一啮合装置和一个伴随件与其一起运动，第一啮合装置可以向伴随件滑拢和滑离，弹簧装置加偏压使第一啮合装置趋向于第二啮合装置而停止装置限制第一啮合件向第二啮合件移动，借此，当所述车轮从自行车其余部分上卸掉而随后又重新装上时，第一与第二啮合装置就恢复到单向驱动关系。
25.如在权利要求24中所述的自行车，还包括一个围绕单向离合器区域中的变速比机构的外壳，被动离合件具有将它密封地联接到所述外壳上的装置以封闭离合器各部分而不妨碍所述车轮部件从自行车的其余部分上卸下。
26.包括一个驱动装置和受其驱动的变速比传动器的一个变比传动机构，它包括主动带轮装置;被动带轮装置;将带轮装置彼此传动地联在一起的无端件;至少一个所述带轮装置包括一组轮块，每个轮块有一个与无端件啮合的支承面和把轮块置放与固定到所述一个带轮装置上、分布于所述一个带轮装置上一系列位置中的任一位置上去的装置，从而使支承面可以有选择地被置于一系列同心圆上，无端件施压力于所有轮块上，除了在所述一个带轮的调节区即无端件与轮块脱离接触的区域中的那些轮块，所述一个带轮装置的调节区中为了将轮块调到所选位置去的拨叉装置;被驱动装置操纵的控制装置，用于沿一个方向操纵拨叉调节装置并到达由控制装置决定的范围;可动地联接于拨叉调节装置的丢失运动耦合装置，用于在所有轮块被移动到相似位置之前避免拨叉装置附加的偏移。
27.如在权利要求26中所述的变速比传动机构，其特征在于该机构是具有一个后轮和一个脚蹬拐的自行车的一部分，脚蹬是主动装置而被动带轮装置被连接到后车轮上。
28.包括车架、车轮和用缆索装置联于一个变速比传动器的传动控制器的一种自行车，而其中传动器可以容易而快速卸下以便更换，它包括具有主动与被动可转动件的变比传动器，被动件被联接到一个车轮上，而主动件被联接在车架上;用于将运动传递到车架上的主动件的装置，用于传递运动的装置支承车架上的主动件;被动件与所述车轮之间的单向驱动离合装置，离合装置包括一个联接在被动件上的主动离合件和联接在该车轮上的被动离合件，被离合件和该车轮形成一个可从自行车上卸下的车轮部件，当车轮部件被按装到自行车上时离合件就处于彼此工作关系，而当车轮部件从车上卸下时离合件就彼此分离，主动离合件联接于传动器，可以和传动器一起从车架上卸下。用于从传动器上拆下缆索的快速拆卸装置，藉此，只要简单快速地从传动器上拆开缆索，拆开从主动件上传递运动的装置并从车架上拆下将被动轮和相关车轮，传动器就可以完全从自行车上拆下。
29.如在权利要求28中所述的自行车，其特征在于传递运动的装置是一个脚蹬拐，而只要卸掉脚蹬拐的至少一部分主动件就可从那里拆下。
30.很易调节到给定车架尺寸的一个变速比的标准传动机构，包括包括主动带轮装置的第一组件;包括被动带轮装置的第二组件;选定尺寸的无端件，从而当第一和第二组件按装到给定机架时使带轮装置彼此传动地联在一起;在第一和第二组件中包括一组轮块的带轮装置，每个轮块有一与无端件啮合的支承面和分布于带轮装置上的一系列位置中的任一位置中把轮块置放与固定到其相应的带轮装置去的装置，从而使支承面可以有选择地被置于一系列的同心圆上，无端件施压力给所有的轮块，但除了位于每个带轮装置的调节区即无端件与轮块脱离接触的区域中的那些轮块;每个带轮装置的调节区中用于将轮块调到所选圆周上去的拨叉装置;包括用于协调拨叉装置到这样位置的协调调节装置的第三组件，在这样位置中无端件在第一和第二组件中的带轮装置之间保持一种传动关系，调节装置有一使其尺寸与给定车架尺寸匹配的调整装置，从而当所有三个组件都按装时使无端件能与第一和第二组件有合适的运转。
31.如在权利要求30中所述的变速比模件传动机构，还包括与主动带轮装置邻近的第一无端件定位装置和与被动带轮装置邻近的一个第二无端件定位装置用以使无端件定位以保持无端件与轮块之间在轮块所有的位置上都有包角，每个无端件定位装置为了运动而被独立支承。
32.如在权利要求31中所述的变速比模件传动机构，其特征在于第一和第二无端件定位装置被联接到第三模件中的调节装置上。
33.如同在权利要求30中所述的变速比的传动机构，其特征在于该机构是自行车的一部分，自行车有机架、后轮、脚蹬拐和用缆索装置联到驱动机构的速比控制器，其中主动带轮装置被联接到脚蹬拐上，被动带轮装置被联接到后车轮上，而速比控制器被联接到调节装置上。
34.如在权利要求33中所述的变速比模件传动机构，其特征在于脚蹬拐被运转地联到机架和主动带轮装置上，一旦把脚蹬拐从主动带轮装置卸下，则主动带轮装置离开了机架;一旦把脚蹬拐装到主动带轮装置上，则主动带轮装置连接到机架上就会运转此外还包括用于从车架上卸下和装上被动带轮的快速装卸装置;用于从驱动机构上卸下和装上缆索装置的快速装卸装置，藉此则驱动机构可以容易快速地从自行车上有节奏地卸下与装上。
35.如在权利要求29中所述的模件传动机构，还包括隔绝传动机构与外界尘土的密封装置。
36.一个变速比传动机构，包括主动带轮装置;被动带轮装置;传动地将带轮装置耦合在一起的无端件;至少一个所述带轮装置包含一组轮块，每个轮块有一和无端件啮合的支承面及在分布于所述一个带轮装置的位置范围内中某一所选位置上用于将轮块置放与固定到一个带轮装置上的装置，从而使支承面能有选择地定位于同心圆上，无端件施压力于所有轮块上，除了位于所述一个带轮的调节区即无端件与轮块脱离接触的区域的那些轮块;在所述一个带轮装置的调节区内用于调节轮块到一个选定位置的拨叉装置;用于操纵可驱动带轮装置的驱动装置，驱动装置可以被正反两个方向操纵;包括一个控制器和执行装置的拨叉调节装置，执行装置响应控制装置，而且无论驱动装置是正向还是反向转动都是受驱动装置操纵的，以便将拨叉移动到对应于所选轮块的位置上去。
37.如在权利要求36中所述的变速比传动机构，还包括传动地联系于被动带轮装置的输出装置以接受被动带轮装置，以及在输出装置与被动带轮之间的一个单向离合器，从而即使该输出只能沿一个前进方向被驱动时，被动带轮装置也能沿向前和向后方向上被驱动。
全文摘要
传动机构，特别用于自行车，无端带联接可变径主被动件，带与件上可调轮块啮合。经控制器可调出多级离散速比。藉两独立支架而动的惰轮在所有调节位上于皮带与主被动件间保持包角。锁定杆将轮块释放和固定到零件上，有一分离式离合器与被动件一起应用，使后轮易于拆卸。一丢失运动装置容许脚蹬前后运动而不损伤传动机构。它们是模件，用于不同规格车架，需更换时可快速拆装。
文档编号F16H55/54GK1035874SQ8910074
公开日1989年9月27日 申请日期1988年12月30日 优先权日1987年12月31日
发明者乔治·哈姆林·伦纳德 申请人:哈姆林传动公司