自行車單作用換檔裝置及其單向操作機構(gòu)的制作方法
【專利摘要】自行車單作用齒輪換檔裝置(12)，其包括一個前變速器或后變速器(10、20)，所述變速器耦合到僅由一個單作用從動連接器(110、120)啟動的棘輪引導(dǎo)機構(gòu)(13)上，所述連接器附接到所述棘輪引導(dǎo)機構(gòu)(13)，并由帶可選多個單向手柄操作單元(30)的單向操作機構(gòu)(15)進行操作。所述棘輪引導(dǎo)機構(gòu)(13)針對每次換檔可移除地界定并且固持所述可變速器的導(dǎo)板(102、202)的多個預(yù)訂的穩(wěn)定工作位置；并且它包括帶有棘爪系統(tǒng)的棘齒輪(1)。并且所述單向操作機構(gòu)(15)包括與唯一單作用從動連接器(110、120)并聯(lián)連接的可選的多個單向操作單元(30)，以便借助于分支單作用驅(qū)動回路(115、123)區(qū)分地操作它，所述驅(qū)動回路可以使用通過推動啟動的液壓回路(115、115'、115")布置，或使用通過拉動啟動的柔性拉線(123、123’)和殼體(124)布置。
【專利說明】自行車單作用換檔裝置及其單向操作機構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于鏈條傳動系統(tǒng)的自行車單作用換檔裝置，所述系統(tǒng)并入有多 個鏈環(huán)或鏈輪，以便獲取不同的齒輪比，所述裝置包括耦合到引導(dǎo)機構(gòu)的變速器，所述引導(dǎo) 機構(gòu)由單向操作機構(gòu)驅(qū)動以便進行轉(zhuǎn)換，方法是在后變速器的情況下使鏈條從一個鏈輪切 換到另一個鏈輪，或者在前變速器器的情況下從一個鏈環(huán)切換為另一個鏈環(huán)。鏈環(huán)

【背景技術(shù)】
[0002] 大部分自行車使用鏈條傳動系統(tǒng)，其中踏板力從附接到牙盤上的鏈環(huán)傳送至附接 到后輪上的鏈輪。通常在后輪上有一組鏈輪，這組鏈輪可以與牙盤上的多個鏈環(huán)相結(jié)合，以 獲得大量的齒輪比。換檔裝置用于在車輪處在牙盤的替代的不同的鏈環(huán)之間和/或替代的 不同的鏈輪之間切換鏈條。
[0003] 自行車的將鏈條從一個鏈輪切換至另一個鏈輪的可用機構(gòu)稱為后變速器，而將鏈 條在不同鏈環(huán)之間切換的機構(gòu)稱為前變速器。后變速器與鏈條的非驅(qū)動部分協(xié)作，因此它 提供雙重職責(zé)：首先，在后鏈輪之間切換鏈條，其次，確保鏈條沒有松動。為了達成保持鏈條 承受張力的第二任務(wù)，后變速器需要借助于帶多個滑輪和至少一個彈簧的導(dǎo)板拉動鏈條的 缺失部分。否則，這兩種變速器工作原理一樣：它們具有浮動式鏈條引導(dǎo)籠或?qū)О?，所述?動式鏈條引導(dǎo)籠或?qū)О逋ㄟ^騎自行車者作用在換檔桿上發(fā)生橫向移動以改變齒輪。
[0004] 后變速器控制單元界定的位置的數(shù)目與嚙合到后輪的鏈輪的數(shù)目一樣多，但在前 變速器的情況下并不總是遵循此標(biāo)準(zhǔn)，因為有時同一個鏈環(huán)與不同的變速器位置相關(guān)聯(lián)， 以確保十字鏈在工作時沒有通過摩擦而產(chǎn)生噪音，例如在通過外部鏈環(huán)和內(nèi)部鏈輪工作 時。
[0005] 為了支撐所述浮動式導(dǎo)板需要可移動部件，其通常作為具有平行四邊形結(jié)構(gòu)的搖 臂來使用，所述搖臂由對導(dǎo)板的承載結(jié)構(gòu)進行配置的兩個平行的半搖臂組成。換檔動作引 起可移動部件的移動，通常是旋轉(zhuǎn)，并且因此引起所述導(dǎo)板的橫向位移。
[0006] 目前在現(xiàn)有技術(shù)中，廣泛使用的是博登拉線（Bowden cable)手動操作式變速器。 在這些拉線操作式換檔系統(tǒng)中，主彈簧朝第一方向推動可移動部件，到達其工作范圍的一 端，而拉線則在與所述第一方向相反的第二方向上工作，界定變速器工作位置以嚙合確定 的齒輪。為了能夠可移動地界定并且保持對應(yīng)于齒輪的不同位置，通常使用的是在手把處 附接到換檔桿上的棘輪引導(dǎo)機構(gòu)。這些棘輪引導(dǎo)機構(gòu)基本上包括：基座部件，其支撐界定 變速器工作位置的帶齒的棘齒輪；滑輪，其附接到所述棘齒輪以便向上拉動并且拾取拉線； 鎖定元件，其用于對抗上述主彈簧的作用緊固棘齒輪位置，所述主彈簧位于變速器所在處 的拉線的另一端；以及驅(qū)動元件，其附接到第一換檔桿上，并偏向棘齒輪，僅在由所述換檔 桿驅(qū)動時進行嚙合。所述驅(qū)動元件推動拉動拉線的棘齒輪，從而使變速器籠在上述第二方 向上移動。當(dāng)所述第一換檔桿返回到其靜止位置時此驅(qū)動元件由于釋放構(gòu)件而分離。
[0007] 上述棘齒輪通常作為完全或部分齒輪使用。鎖定元件和棘齒輪齒形狀能夠允許 車輪對抗主彈簧的作用在上述第二方向上自由旋轉(zhuǎn)。在另一方面，為了使棘齒輪在所述第 一方向上旋轉(zhuǎn)，必須讓由換檔桿操作的推出元件釋放鎖定元件以便嚙合下一個棘齒輪齒。 操作推出元件的換檔桿在雙重作用操作裝置的情況下可以是第二個換檔桿，或者在單作 用操作裝置的情況下可以是上述第一個換檔桿，即，它是單換檔桿。有若干文檔已經(jīng)公開 了這兩種選擇，引用Shimano的EP0485955作為雙重作用操作的實例，以及Armstrong的 US3972247作為單作用操作的實例。
[0008] 此外,必須提到一個替代性實施例,其中雙重作用棘齒輪并不用作車輪,而是用作 線性帶齒元件，如在文檔US2008115616中所公開的，其中引導(dǎo)機構(gòu)已被附接到位于手把處 的換檔桿上。
[0009] 因為自行車包括：涉及兩個變速器的至少一個接合部以使車把能夠旋轉(zhuǎn)；以及至 少一個其它接頭，所述接頭由于其鏈條張緊器的功能而影響后變速器，驅(qū)動的拉線需要柔 性的殼體以便對其進行支撐。需要讓拉線承受張力，無論殼體布線形狀如何，從換檔器到變 速器都盡可能地錨固。
[0010] 但是這些殼體和拉線在操作中缺乏精確度，一方面是由于在拉線/殼體套件的張 力-壓縮作用下的彈性行為，另一方面是由于拉線與其殼體之間的自由空間。受磨損、潤滑 狀態(tài)和污垢的影響，在裝配過程中該間隙大小也會發(fā)生變化。此外，內(nèi)部鋼拉線的硬度是基 本參數(shù)，這是由于其對操作精度的影響，以及在所有拉線工作壽命期間的所述精度的保持。 因此，隨著拉線通過過滑輪并且彎曲以符合所涉及的組件的形狀，內(nèi)部鋼拉線遭受修改其 在工作方向上的硬度的永久變形，因此降低了性能精度。
[0011]因此，在使用位于換檔桿處的引導(dǎo)機構(gòu)的齒輪變速系統(tǒng)中缺少精確度，所述換檔 桿通過博登拉線鏈接到變速器。
[0012] 必須提到的是，若干文檔示出了布置在手把上的類似的控制解決方案，但是它 們在變速器上的作用是通過液壓回路而不是拉線實現(xiàn)的。這樣的實例包含Shimano的 US2007163378A1，其公開了雙重作用換檔操作。
[0013] 此外，DE19514267A1描述了一種雙重作用液壓換檔系統(tǒng)，所述系統(tǒng)具有耦合到變 速器的引導(dǎo)機構(gòu)，但沒有采用上述那樣的棘輪機構(gòu)，引用了與Acros公司及其用于山地車 的雙重作用A-GE系統(tǒng)相似的情況。
[0014] 另一方面，在近期的競賽和高端自行車中還存在由電池供電并由CPU控制的電子 變速器，例如，在Shimano的EP1832504中公開的系統(tǒng)。通過這些系統(tǒng)，可以獲得非常優(yōu)異 的性能，但重量，尤其是價格是非常不利的。在日常使用中它們還會帶來額外的缺點，例如 忘記停止電池的充電或由于不良防水性造成的故障。
[0015] 上述發(fā)明的背景是在優(yōu)選實施例中提出的文檔-Armstrong的US3972247,博登拉 線換檔系統(tǒng)，其中變速器響應(yīng)于單個換檔桿的單向移動而作用。因此，桿的短沖程將改變上 述第一方向上的變速器位置，而所述杠桿的長沖程將在相反的方向上移動變速器，加載主 彈簧，并且將導(dǎo)板移動確定的距離，以便將鏈切換到相應(yīng)的鏈輪或鏈環(huán)。這種單作用操作已 經(jīng)被SRAM EP1698550成功采用。在這兩個文檔中引導(dǎo)機構(gòu)已經(jīng)附接到操作控制桿，所述操 作控制桿包括位于手把處的換檔器。
[0016] 在所提到的US3972247中，Armstrong也曾考慮過替代地使引導(dǎo)棘輪機構(gòu)附接到 變速器本身上，增加操作精度、避免常見的松動以及與博登拉線系統(tǒng)相關(guān)的紊亂。然而，所 述替代實施例并沒有成為實際產(chǎn)品。
[0017] Armstrong所公開的另一替代實施例考慮放置引導(dǎo)棘輪機構(gòu)，將其基座部件附接 到單個換檔桿與變速器之間的中間位置中的自行車車架換上，借助于博登拉線進行這兩種 連接。
[0018] 這后兩個引用文檔涉及基本上相同的單作用引導(dǎo)棘輪機構(gòu)，所述機構(gòu)包括上述常 見組件：主彈簧、棘齒輪、鎖定元件等，以及與驅(qū)動元件嚙合的作用部件。所述驅(qū)動元件僅在 所述作用部件由單個換檔桿操作時嚙合棘齒輪而作用。所提到的這些棘輪引導(dǎo)機構(gòu)的基本 特征在于作用部件或驅(qū)動元件配備有推出元件，以釋放鎖定組件，因此無需第二換檔桿。
[0019] 恰好在遵循所提到的第二方向的作用部件位移范圍起點處（對應(yīng)于換檔桿位移 范圍的起點），并且在驅(qū)動元件嚙合棘齒輪之前，所述推出元件釋放鎖定組件，使其與先前 緊固的棘齒輪齒分離。于是，由主彈簧移動的棘齒輪遵循所提到的第一方向，即向后的方 向，朝向驅(qū)動元件移動，并仍然等待換檔桿操作以重新嚙合鎖定元件。當(dāng)單個換檔桿向下移 動較短距離時，此棘齒輪會在第一方向上移動，嚙合之后的齒，或當(dāng)單個換檔桿向上移動較 長距離時，它將在所述第二方向上移動，哨合之后的一個或多個齒。
[0020] 為了操作棘輪引導(dǎo)機構(gòu)，騎自行車者通常握住位于手把上某處的變速裝置，在手 動系統(tǒng)的情況下使用則換檔桿，或者在電子系統(tǒng)的情況下使用按鈕。左手通?？刂魄白兯?器，而右手控制后變速器。這些桿或按鈕布置成靠近自然的順手位置以獲得安全性和有效 性。因此，它們通常與制動桿耦合，并且在公路競賽自行車的情況下，每個換檔桿被整合到 具有一個制動桿的單個殼體套件中，因此容納的單個操作單元對應(yīng)于每一只手，包含用于 一個剎車的桿以及用于一個變速器的桿。
[0021] 然而，在計時賽自行車（在三項全能運動中頻繁地使用）的情況下，手把包括兩個 用于手的抓握的兩個分開較遠的區(qū)域：第一個是天然的自行車轉(zhuǎn)向支撐，其中雙手位于牛 角形手把（稱之為基底把）上的兩個末端處；而第二個則是嚙合在中央基底把區(qū)域處的兩 個前延伸把，用于在騎自行車者處于氣動位置時手能夠抓握。然后在這種手把布置中，制動 桿位于基底把的末端處，因為此處是最大穩(wěn)定性以及控制抓握位置；而手動換檔桿通常在 延伸把中，因為這是符合氣動力學(xué)性能的自然抓握處。此處電子系統(tǒng)更有優(yōu)勢，因為它們能 夠具有多個按鈕來執(zhí)行同一動作，能夠從兩個抓握區(qū)域中進行換檔，進而在競賽中獲得更 高的安全性和效率的改進。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0022] 本發(fā)明的目標(biāo)在于獲得自行車換檔系統(tǒng)的整體改進，升級操作精度、維護、可靠 性、安全性、價格，并且獲得重量減輕。
[0023] 為此，提出了一種"單作用換檔裝置"，所述裝置由"單向操作機構(gòu)"驅(qū)動。
[0024] ?所述單作用換檔裝置包含一個變速器（前或后），所述變速器耦合棘輪引導(dǎo)機 構(gòu)，所述機構(gòu)僅由附接到所述棘輪引導(dǎo)機構(gòu)的一個單作用從動連接器啟動。
[0025] ?所述單向控制機構(gòu)包括一個或多個單向手柄操作單元，每個單元都包括耦合單 作用主連接器的單個換檔桿，以及單作用驅(qū)動回路。
[0026] 首先將提到所述單作用換檔裝置的組件。
[0027] 上述變速器包括：變速箱器主體、可移動部件和鏈條導(dǎo)軌或浮動導(dǎo)板。變速器主體 負責(zé)支撐承載所述導(dǎo)板的可移動部件。
[0028] 所述單作用棘輪引導(dǎo)機構(gòu)包括基底部件，所述部件用于布置帶齒的棘齒輪，所述 棘齒輪具有鎖定元件和驅(qū)動元件，用于按順序鎖定和釋放棘齒輪位置。由于主彈簧，棘齒輪 在第一個方向上受到偏置，直到其位移范圍的末端；相反，鎖定元件反作用與棘齒輪，從而 阻礙上述第一方向上的移動。上述棘齒輪機械連接至變速器的可移動部件，以便確定導(dǎo)板 相對于不同檔位的位置。此外，上述驅(qū)動元件由驅(qū)動部件攜帶，從而能夠在第一方向上相對 于棘齒輪進行移動，而在相反的第二方向上，由于上述單作用連接器的驅(qū)動，能夠進行機械 耦合從而控制單作用棘輪引導(dǎo)機構(gòu)。此外推出元件也受上述動作部件驅(qū)動，以便將鎖定組 件在每次換檔動作的初期從其鎖定位置釋放，即動作部件完全向前位移，被稱為彈出范圍。
[0029] 其次，上述單向控制機構(gòu)可能包含多個單向把手控制單元，這些單元通過單作用 驅(qū)動分支回路并聯(lián)連接至上述自行車換檔裝置，并由液壓或博登拉線組件控制，用自行車 換檔裝置的單作用連接器連接上述單向把手控制單元。
[0030] 此外，每個單向控制單元包含一個單換檔桿或按鈕，并耦合了單作用主連接器。上 述單換檔桿只能作用于回應(yīng)單向移動，因此其短沖程可以讓變速器的導(dǎo)板產(chǎn)生向下的位 移，長沖程則可以產(chǎn)生向上的位移。
[0031] 此外，每個上述單向控制單元還可以集成在一個把手殼體中，制動桿緊鄰換檔桿； 因此一個單元對應(yīng)一只手，包括制動控制桿和變速器控制桿。
[0032] 因此，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，建議液壓單作用換檔裝置帶液壓單向控制機構(gòu)， 并可能配備多個單向把手控制單元，以便可區(qū)分地操作同一個變速器和液壓單作用驅(qū)動分 支回路。在這種情況中，上述單作用從動連接器包括一個液壓從動活塞和主氣缸。每個上 述控制單元通常位于車把上，由單向單一換檔組成，并耦合了一個由液壓主活塞和主氣缸 的主連接器。為了控制單作用驅(qū)動回路，換檔桿控制主缸內(nèi)的活塞，因此推動液壓流體進入 回路，從而將動力傳輸至單一單作用連接器。
[0033] 在本發(fā)明的一個替代實施例中，自行車換檔裝置帶有拉線單向控制機構(gòu)，包括拉 線單作用驅(qū)動分支回路和多個單向控制單元，來分別控制一個變速器。這一排布方式與自 行車越野賽中廣泛使用的制動桿相似。上述單作用從動連接器包括一個拉線滑輪或環(huán)形連 接桿。每個上述控制單元通常位于車把上，由單向單一換檔組成，以便拉動拉線，耦合一個 由拉線主滑輪的單作用主連接器。
[0034] 在所述拉線實施例中，與液壓方案相比，單向控制機構(gòu)摩擦更大、維護更多，且在 連接分支拉線時無法提供更優(yōu)秀的解決方案。但有意思的是，它依然是自行車行業(yè)最為普 遍的技術(shù)，大概是因為價格便宜。
[0035] 本發(fā)明的一個基本要素是采用多個控制單元來分別控制同一個自行車換檔裝置， 如同在電子系統(tǒng)中一樣，來增加騎自行車者的安全度和效率性。這一功能的實現(xiàn)通過換檔 系統(tǒng)的單向操作：首先是只作用在一個方向上的單換檔桿；其次是單作用驅(qū)動回路分流到 上述單向驅(qū)動組件；最終單作用棘輪引導(dǎo)機構(gòu)至需要操作一個作用組件通過從動連接器。
[0036] 對于自行車公路比賽的把手控制單元，由于人體大小，其體積是一個關(guān)鍵因素，因 此在一個把手殼體內(nèi)同時集合制動和換檔控制單元。這是一個現(xiàn)有技術(shù)中液壓換檔系統(tǒng)沒 有解決的問題，但是此發(fā)明的液壓方案公布了一種解決方案，即通過移除換檔組件中的引 導(dǎo)機構(gòu)，或在主連接器中使用單作用主缸，從而比一個雙作用主氣缸或兩個單作用主氣缸 占用更小的空間。
[0037] 另一個改進是通過在單作用驅(qū)動回路末端將棘輪引導(dǎo)機構(gòu)連接至變速器，增加了 換檔精確度。這種方法更推薦在拉線操作結(jié)構(gòu)中，因為不受裝配導(dǎo)線/導(dǎo)管的彈性或其間 隙、清潔度及潤滑狀態(tài)影響。此外，其準(zhǔn)確度能與電子變速系統(tǒng)相似，我們可以通過后動操 作機械系統(tǒng)獲得相似的準(zhǔn)確度和成本。而且，這種準(zhǔn)確度不依附于液壓或拉線單作用驅(qū) 動回路，電子系統(tǒng)可能受水和電池壽命不確定性的影響，而該系統(tǒng)無此顧慮，因此可靠性更 商。
[0038] 最后，我們還良好地控制了傳統(tǒng)機械系統(tǒng)的重量，使用鋼材拉線和導(dǎo)管，因為我們 可以針對單向控制機構(gòu)使用更纖細或人造材料。而至于液壓單作用驅(qū)動回路，我們減輕了 其本身回路的重量，其中包括塑料管和流體，比鋼材拉線和導(dǎo)管重量更輕。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0039] ?圖IA和圖IB示出了耦合棘輪引導(dǎo)機構(gòu)（13)的前變速器（10)，以確定其導(dǎo)板 (102)的定位。還可以看到變速器主體（101)、作為兩個半搖臂（103和104)使用的可移動 部件（303)、主彈簧（105)、靜止構(gòu)件（14)和可移動部件延伸部（104'）。
[0040] ?圖2A和圖2B示出了液壓自行車單作用換檔裝置（12)，其包括前變速器（10)、 棘輪引導(dǎo)機構(gòu)（13)，以及液壓單作用從動連接器（110)，所述連接器繼而包括作為所述棘 輪引導(dǎo)機構(gòu)（13)的操作元件的從動氣缸（111)和從動活塞（112)。此外，液壓從動活塞 (112)嚙合從動齒條（113)，所述從動齒條移動附接到主軸（4)上的從動小齒輪（114)以整 合地移動動作部件（5)。
[0041] ?圖3A、圖3B和圖3C示出針對液壓自行車單作用換檔裝置（12)的一個替代實施 例，所述裝置包括前變速器（10)、棘輪引導(dǎo)機構(gòu)（13)，以及液壓單作用從動連接器（110)， 所述連接器繼而包括作為所述棘輪引導(dǎo)機構(gòu)（13)的操作元件的從動氣缸（111)和從動活 塞（112)。此外，液壓從動活塞（112)嚙合從動齒條（113)，所述齒條移動附接到動作部件 (5)的從動小齒輪（114)。此外，還有次級彈簧（122)，所述彈簧迫使從動活塞（112)穩(wěn)定地 保持在其靜止位置上。
[0042] ?圖4A和圖4B示出針對液壓自行車單作用換檔裝置（12)的另一實施例，所述裝 置包括前變速器（10)、棘輪引導(dǎo)機構(gòu)（13)的線性實施例和液壓單作用從動連接器（110)， 所述連接器繼而包括作為所述棘輪引導(dǎo)機構(gòu)（13)的操作元件的從動氣缸（111)和從動活 塞（112)，它們整合在具有動作部件（5)的同一元件中使用。此外，還有次級彈簧（122)，所 述彈簧迫使從動活塞（112)穩(wěn)定地保持在其靜止位置上。
[0043] ?圖5A和圖5B示出針對自行車單作用換檔裝置（12)的拉線實施例，所述裝置 包括耦合棘輪引導(dǎo)機構(gòu)（13)的前變速器（10)，以及拉線單作用從動連接器（120)，所述 連接器繼而包括作為所述棘輪引導(dǎo)機構(gòu)（13)的啟動元件的拉線（123)和相應(yīng)拉線從動輪 (121)。此外，還有次級彈簧（122)，所述彈簧迫使從動輪（121)穩(wěn)定地保持在其靜止位置 上。
[0044] ?圖6A和圖6B示出了耦合棘輪引導(dǎo)機構(gòu)（13)的后變速器（20)，以確定導(dǎo)板 (202)的定位。還可以看到變速器主體（201)、作為兩個半搖臂（203和204)使用的可移動 部件（403)、主彈簧（205)、靜止構(gòu)件（14)和可移動部件延伸部（203'）。
[0045] ?圖7A和圖7B示出針對棘輪引導(dǎo)機構(gòu)（13)的優(yōu)選實施例，所述機構(gòu)包括以下組 件：基底部件（O)、棘齒輪（I)、帶鎖定元件延伸部（21)的鎖定元件（2)、驅(qū)動元件（3)、主軸 (4)、動作部件（5)、帶次級側(cè)面楔形（62)的推出元件（6)、作為屬于基底部件基（0)的突出 的釋放構(gòu)件（7)，以及傳動總成（8)，所述傳動總成包含：牽引元件（80)、齒條（81)和小齒 輪（82)、調(diào)節(jié)元件（83)和違背元件（9)。
[0046] ?圖8使用圖7的棘輪引導(dǎo)機構(gòu)的部分的圖示出對應(yīng)于完整的單次向上位移的移 動的時序T01、T02...直至T08,領(lǐng)會到驅(qū)動元件（3)、棘齒輪（1)、釋放構(gòu)件（7)的不同位 置，由靜止構(gòu)件（14)確定的動作部件（5)的靜止位置，所述靜止構(gòu)件固定到基底部件（0)、 鎖定元件（2)和鎖定元件延伸部（21)，所述延伸部具有被稱為鎖定元件外圍楔形（211)和 鎖定元件件側(cè)面楔形（212)的兩個功能表面。
[0047] ?圖9對應(yīng)于棘輪引導(dǎo)機構(gòu)的移動的時序T01、T02...直至T08,與圖8中的完整 的單次向上位移對應(yīng)，并且通過前者的正交視圖，示出了鎖定元件（2)驅(qū)除中涉及的元件 的行為，所述驅(qū)除借助于與推出元件（6)的主要外圍楔形（61)接觸的其鎖定元件側(cè)面楔形 (212)表面，所述推出元件由滑片彈簧￠0)加載并且由動作部件（5)支撐。
[0048] ?圖10示出了針對對應(yīng)于圖4的棘輪引導(dǎo)機構(gòu)（13)的線性實施例的細節(jié)，所述 機構(gòu)包含：基底部件（0)、棘齒輪（1)、鎖定元件（2)、驅(qū)動元件（3)、與液壓從動活塞（112) 整合在同一元件中使用的動作部件（5)、推出元件￠)、釋放構(gòu)件（7)和傳動總成（8)。此外， 可以看到其液壓單作用從動連接器（110)包括上述液壓從動活塞（112)、從動氣缸（111)和 相應(yīng)的單作用驅(qū)動回路（115)。
[0049] ?圖IlA示出了具有單換檔桿（116)和液壓單作用主連接器（32)的液壓單向操 作單元（30)，所述單元包括連接到液壓單作用驅(qū)動回路（115)的液壓主氣缸（311)和主活 塞（312)。在圖11B、圖IlC和圖IlD中可以看到拉線動作單向操作單元（30)的剖面圖，所 述單元帶有單個換檔桿（126)和連接到拉線單作用驅(qū)動回路（123)的拉線主滑輪（321)。
[0050] ?圖12A和圖12B示出了用于自行車公路競賽的單向液壓操作單元（30)，所述單 元帶有耦合液壓單作用主連接器（32)的單個換檔桿（116)，所述連接器繼而包括液壓主氣 缸（311)和液壓主活塞（312)，所述主氣缸和主活塞整合到帶有制動主連接器（40)的單把 手殼體中，所述連接器包括液壓制動主氣缸（411)和液壓制動器主活塞（412)，所述主氣缸 和主活塞連接到單個換檔桿（116)旁邊的液壓制動桿（410)上。
[0051] ?圖13A和圖13B示出了由拉線驅(qū)動的單向操作單元（30)，所述單元包括單個操 作桿（416)和單作用主連接器（32)，所述連接器繼而包含拉線主滑輪（321)和單作用驅(qū)動 回路（123)。在此特定實施例中，此操作桿（416)取決于騎自行車者對桿進行的移動的種類 具有兩種功能：在一方面是對其進行旋轉(zhuǎn)以操作自行車換檔裝置，并且在另一方面是推動 它以操作自行車制動系統(tǒng)。
[0052] ?圖14示出了并入有兩個獨立液壓自行車單作用換檔裝置（12)的自行車：一個 包括耦合棘輪引導(dǎo)機構(gòu)（13)和液壓單作用從動連接器（110)的后變速器（20);而另一個 包括耦合棘輪引導(dǎo)機構(gòu)（13)和液壓單作用從動連接器（110)的前變速器（10)。此外，每個 自行車單作用換檔裝置（12)都連接到液壓單向操作機構(gòu)（15)，所述機構(gòu)通過其相應(yīng)的液 壓單作用驅(qū)動回路（115)鏈接每個液壓單作用從動連接器（110)與其位于自行車手把上的 相應(yīng)的單向操作單元（30)。
[0053] ?圖15示出并入了圖2的液壓自行車單作用換檔裝置（12)的自行車，其中液壓 單作用從動連接器（110)連接到液壓單向操作機構(gòu)（15)，所述機構(gòu)包括分支的液壓單作用 驅(qū)動回路（115、115'、115")，所述回路將其鏈接到兩個液壓單向操作單元（30)，所述操作 單元并聯(lián)連接并且位于手把上（一個在對應(yīng)于計時位置的延伸把上，另一個在原始基底把 位置中）。
[0054] ?圖16示出了并入針對液壓自行車單作用換檔裝置（12)的一個替代實施例的 自行車，所述裝置包括前變速器（10)、棘輪引導(dǎo)機構(gòu)（13)和僅一個液壓單作用從動連接器 (110)，后兩者固定到自行車車架上。所述液壓單作用從動連接器（110)與液壓單向操作機 構(gòu)（15)連接，所述機構(gòu)包括分支液壓單作用驅(qū)動回路（115、115'、115")，所述回路將其鏈 接到兩個單向操作單元（30)，所述操作單元并聯(lián)連接并且位于手把上。還可以看出針對傳 動總成（8)的一個替代實施例包括：液壓傳動主連接器（84)、液壓傳動從動連接器（85)和 液壓單作用傳動回路（86)。
[0055] ?圖17示出并入了圖5的自行車單作用換檔裝置（12)的自行車，其中拉線單作 用從動連接器（120)連接到拉線單向操作機構(gòu)（15)，所述機構(gòu)包括分支拉線單作用驅(qū)動回 路（123、123'），所述回路帶有其相應(yīng)的殼體（124、124'），所述回路將其鏈接到兩個拉線單 向操作單元（30)，所述操作單元并聯(lián)連接并且位于手把上（一個在對應(yīng)于計時位置的延伸 把上，另一個在原始基底把位置中）。

【具體實施方式】
[0056] 提出一種液壓自行車單作用換檔裝置（12)，其包括前變速器（10)或后變速器 (20)，所述變速器附接單作用棘輪引導(dǎo)機構(gòu)（13)，因此所述機構(gòu)僅通過一個從動連接器 作用，所述連接器是可操作地耦合到所述棘輪引導(dǎo)機構(gòu)（13)的液壓單作用從動連接器 (110)。所述單作用換檔裝置（12)通過液壓單向操作機構(gòu)（15)而作用，所述機構(gòu)包括：可 選多手柄單向操作單元（30)，以便不分開地操作同一自行車換檔裝置（12)和相應(yīng)的可選 分支液壓單作用驅(qū)動回路（115)。
[0057] 功能是執(zhí)行到鏈環(huán)或鏈輪的相應(yīng)的換檔的所述前變速器（10)或后變速器（20)包 括：具有對應(yīng)于不同齒輪的可變工作位置的浮動導(dǎo)板（102、202);承載所述浮動導(dǎo)板（102、 202)的可移動部件（303、403);以及可附接到耦合所述可移動部件（303、403)的自行車架 的變速器主體（101、201)。此可移動部件（303、403)通常以由兩個半搖臂（103和104、203 和204)布置的平行四邊形配置使用，并偏向由主彈簧（105、205)迫使的其位移范圍的一 端。
[0058] 其功能為可移動地界定并且固持可移動部件（303、403)的以及因此導(dǎo)板（102、 202)的多個預(yù)訂穩(wěn)定工作位置的所述單作用棘輪引導(dǎo)機構(gòu)（13)包括：基底部件（0)，其 可以耦合到變速器主體（10U201)或在相同的元件中與所述變速器主體整體執(zhí)行；由所述 基底部件（〇)布置的主軸（4);帶齒的棘齒輪（1)，其可以完整或部分帶齒的輪使用，所述 輪能夠圍繞主軸（4)在兩個相反的方向上旋轉(zhuǎn)，所述棘齒輪機械地連接到所述可移動部件 (303、403)，因此上述主彈簧（105、205)使所述棘齒輪（1)偏向第一方向；鎖定元件（2)， 所述鎖定元件是耦合到所述基底部件（〇)的棘爪，以鎖定任一棘齒輪（1)位置；動作部件 (5)，所述部件由主軸（4)支撐，并且能夠?qū)τ诩X輪（1)向前或向后旋轉(zhuǎn)、從上述第一 方向向后，此外，存在次級彈簧（122)，所述彈簧使所述動作部件（5)向后偏向其由靜止構(gòu) 件（14)確定的靜止位置；驅(qū)動元件（3)，所述元件是耦合到動作部件（5)的棘爪，以便嚙合 棘齒輪（1)并將其與動作部件（5) -起移動用于改變棘齒輪（1)的預(yù)定工作位置；推出元 件（6)，其與所述動作部件（5)結(jié)合并且由所述動作部件驅(qū)動，以便恰好僅在每個換檔動作 的初期將鎖定元件（2)從其鎖定位置釋放，也就是說，沿動作部件（5)的完整前移范圍的第 一部分，被稱作推出動作范圍的部分；釋放構(gòu)件（7)，其優(yōu)選地是基底部件（O)的楔形突出 部分，以便在所述動作部件（5)返回到其靜止位置時，使所述驅(qū)動元件（3)與棘齒輪（1)分 離；以及傳動總成（8)，其通過棘齒輪（1)機械連地連接可移動部件（303、403)，所述總成將 棘齒輪（1)的輸入位移轉(zhuǎn)換為可移動部件（303、403)的輸出位移以及因此導(dǎo)板（102、202) 的輸出位移。
[0059] 所述傳動總成（8)包括：牽引元件（80)，以可操作地通過可移動部件（303、403) 連接到棘齒輪（1)，以及調(diào)節(jié)元件（83)，以調(diào)節(jié)由棘齒輪（1)齒設(shè)定的位置與根據(jù)不同的齒 輪對應(yīng)于鏈位置的可移動部件（303、403)位置之間的停滯階段。此優(yōu)選實施例中的的牽引 元件（80)包括齒條（81)和小齒輪（82)。所述小齒輪（82)和棘齒輪（1)集成在一起移動， 且所述齒條（81)接合到可移動部件（303、403)。因此，棘齒輪（1)中的輸入角位移被轉(zhuǎn)換 為所述牽引元件（80)的線性移動，并且繼而轉(zhuǎn)換為可移動部件（303、403)的輸出旋轉(zhuǎn)，弓丨 起導(dǎo)板（102、202)的橫向位移。
[0060] 所述牽引元件（80)還可以具有維持相同功能的不同配置，作為非排他的實施例 引用：具有套帶的活節(jié)連桿、具有拉線的滑輪等。
[0061] 上述液壓單作用連接器（110)由液壓構(gòu)件操作，以便推動動作部件（5)，這是因為 在所提到的向前方向上移動它的流體壓力。所述液壓單作用從動連接器（110)包括一個液 壓從動氣缸（111)和液壓從動活塞（112)，這些都機械地耦合到動作部件（5)，以便界定其 位置，并且因此操作單作用棘輪引導(dǎo)機構(gòu)（13)。在一個非限制性實施例中，上述次級彈簧 (122)可以安置在，從動氣缸（111)中，使所述液壓從動活塞（112)偏置到從動氣缸（111) 中，并且因此在向后方向上使動作部件偏置到其靜止位置。此外，所述單作用從動連接器 (110)借助于從動齒條（113)機械地稱合到動作部件（5)，所述從動齒條轉(zhuǎn)動嚙合的從動小 齒輪（114)。所述從動齒條（113)接合到動活塞（112)上，并且所述從動小齒輪（114)整體 耦合到動作部件（5)。
[0062] 上述單作用換檔裝置（12)由液壓單向操作機構(gòu)（15)啟動，所述機構(gòu)包括至少一 個單向手柄操作單元（30)，所述單元通常位于自行車手把（圖14、圖15)上，以便由騎自 行車者操作同一個自行車換檔裝置（12)，以及相應(yīng)的選擇性分支的液壓單作用驅(qū)動回路 (115) ，所述回路鏈接所述單向操作單元（30)與僅一個液壓單作用從動連接器（110)。
[0063] 每個單向操作單元（30)包括耦合單作用主連接器（32)的僅一個單向單個換檔桿 (116) 或按鈕，所述連接器繼而包括液壓主氣缸（311)和液壓主活塞（312)。為了操作液壓 單作用驅(qū)動回路（115)，單向單個換檔桿（116)在主氣缸（311)內(nèi)移動主活塞（312)，并且 因此將液壓流體推動到單作用驅(qū)動回路（115)中。所述單向單個換檔桿（116)僅響應(yīng)于 單向移動啟動，因此它是一對一耦合到液壓主活塞（312)的，只需要推動液壓流體。因此， 騎自行車者操作單向操作機構(gòu)（15)，以便驅(qū)動自行車換檔裝置（12)，將騎自行車者的動作 從換檔桿（116U26)傳輸至位于回路末端的僅一個液壓單作用從動連接器（110)，所述連 接器繼而將動作傳輸?shù)郊喴龑?dǎo)機構(gòu)（13)的動作部件（5)，以便移動它。因此單個換檔桿 (116U26)的短沖程在可移動部件（303、403)中引起向下的移動；而所述單向單個換檔桿 (116)的較長沖程在可移動部件（303、403)中引起向上的移動。
[0064]自行車換檔裝置（12)的棘輪引導(dǎo)機構(gòu)（13)的操作通常描述如下：
[0065] 棘齒輪（1)是負責(zé)借助于它們的齒引導(dǎo)不同的換檔位置的元件。主彈簧（105、 205)使可移動部件（303、403)遵循向下的方向偏向其旋轉(zhuǎn)范圍的一端，并迫使棘齒輪（1) 偏向先前界定為第一方向的對應(yīng)的方向。
[0066] 動作部件（5)圍繞主軸（4)的軸線旋轉(zhuǎn)，所述部件的靜止位置由屬于基底部件（0) 的突出部分確定。所述動作部件（5)承載推出元件（6)和驅(qū)動元件（3)，并連接至迫使其向 后至所述靜止位置的次級彈簧（122)(參見圖3A)。釋放構(gòu)件（7)固定到基底部件（0)，且 當(dāng)動作部件（5)返回到其靜止位置時，僅操作使驅(qū)動元件（3)分離。當(dāng)動作部件（5)移動 時，首先驅(qū)動元件（3)被從由釋放構(gòu)件（7)界定的其靜止位置移除，因此所述驅(qū)動元件（3) 可以作用于棘齒輪（1)，并且其次鎖定元件（2)從棘齒輪（1)中的先前緊固的齒中被推出， 并且然后驅(qū)動元件件（3)嚙合并且固持棘齒輪（1)，以最終變換至另一棘齒輪（1)位置。 [0067] 鎖定元件（2)鎖定棘齒輪（1)的齒中的一個，并且它阻斷主彈簧（105、205)的動 作，緊固棘齒輪（1)的不同換檔位置中的每一個；鎖定元件（2)具有鎖定元件延伸部（21)， 所述延伸部其帶有兩個楔形接觸表面，稱為鎖定元件外圍楔形（211)和鎖定組件側(cè)面楔形 (212)。鎖定組件外圍楔形（211)借助于主要外圍楔形（61)由推出元件（6)推動，以便在 動作部件（5)剛好在每個換檔動作開始時向前移動時將鎖定組件（2)從鎖定位置釋放，這 意味著在動作部件（5)的完整位移范圍的第一部分中（與圖8相對應(yīng)的順時針方向），從 T02開始，結(jié)束于T04的稱為推出動作范圍的部分。并且鎖定元件側(cè)面楔形（212)借助于其 次級側(cè)面楔形￠2)橫向移動推出元件￠)，如在圖9中在時序T06和T07期間所示，當(dāng)動作 部件（5)向后移動時（與圖8相對應(yīng)的逆時針方向），以便停用所述推出元件（6)。
[0068] 所述推出組件（6)接合到動作部件（5)，并與其整體旋轉(zhuǎn)。此外，這種接合使得推 出元件（6)能夠?qū)够瑥椈桑?0)的作用相對于主軸（4)軸線正交樞轉(zhuǎn)，以從其自然的推 出位置橫向移動。所述推出元件（6)也包含兩個楔形接觸表面，一個外圍安置的形成主要 外圍楔形（61)，另一個橫向安置的形成次級側(cè)面楔形（62)。
[0069] 為了使棘齒輪（1)在向下作用中改變其鎖定位置，動作部件（5)必須在推出作用 范圍內(nèi)向前移動，并且隨后返回到其靜止位置。因此，推出元件（6)在所述向前移動過程中 首先推出鎖定元件（2)，然后驅(qū)動元件（3)對抗主彈簧（105、205)作用固持棘齒輪（1)，并 且在最后的向后移動過程中，在動作部件（5)已經(jīng)克服上述推出作用范圍使鎖定元件（2) 準(zhǔn)備好鎖定另一個棘齒輪（1)齒之后，當(dāng)動作部件（5)返回到其靜止位置時，釋放構(gòu)件（7) 分離驅(qū)動元件（3)，以便讓鎖定元件（2)緊固棘齒輪（1)的下一個齒。
[0070] 另一方面，在向上移動的過程中，需要動作部件的較長沖程，以便克服上述推出作 用范圍，從而使鎖定元件（2)緊固棘齒輪（1)的另一個齒。之后，此動作部件（5)向后移動， 且推出元件（6)由所述鎖定元件（2)橫向釋放，這是由于接觸的兩個相應(yīng)的楔形表面，也就 是說，次級側(cè)面楔形￠2)和鎖定元件側(cè)面楔形（212)。
[0071] 從圖8和圖9中可以看出，動作部件（5)的向前（順時針）移動時序 (T01-T02-T03-T04-T05)及向后（逆時針）移動時序（T05-T06-T07-T08)，在執(zhí)行向上移動 時僅推進一個齒，在同一個靜止位置中起始（TOl)和結(jié)束（T08)。此外，圖9示出了推出元 件（6)的作用，其在動作部件（5)向前移動時操作鎖定元件（2)的推出，并且由于次級側(cè)面 楔形（62)而在動作部件（5)向后移動時避免它。
[0072] 最終，當(dāng)可移動部件（303、403)已經(jīng)達到其向上位移范圍的上限時，對應(yīng)于先前 界定的第二方向，騎自行車者再次作用于相應(yīng)的單向操作單元（30)，尋找上部齒輪，所描述 的機構(gòu)現(xiàn)在將會響應(yīng)于與所設(shè)定的相反的向下的動作。為了解決這一技術(shù)問題，進一步提 出為單作用棘輪引導(dǎo)機構(gòu)（13)提供被稱為違背元件（9)的彈性元件，所述元件受制于施加 在單作用從動連接器（110)上的過度應(yīng)變，因此使動作部件（5)能夠繼續(xù)向前移動，克服推 出作用范圍，允許鎖定元件（2)能夠再次鎖定如同它先前鎖定的棘齒輪（1)的同一位置，避 免不希望的向下位移。
[0073] 此違背元件（9)可以耦合到任何組成棘輪引導(dǎo)機構(gòu)（13)的機械組件上，所述元件 可以放置成裝配在驅(qū)動元件（3)與動作部件（5)的連接中，如同在穿過棘齒輪（1)與可移 動部件（303、403)之間的牽引元件（8)存在的連接中，如同圖7所示。
[0074] 因此單個換檔桿（116U26)的短沖程引起動作部件（5)在對應(yīng)于向下移動的推 出作用范圍內(nèi)的較短的向前位移；而所述單向單個換檔桿（116)的較長沖程引起動作部件 (5)的對應(yīng)于向上移動的長位移。因此，動作部件（5)在鎖定元件（2)推出之后的移動意味 著當(dāng)動作部件向后移動時的向下的動作；并且如果動作部件（5)推動棘齒輪（1)引起比棘 齒輪⑴的接合齒之間的間隙大的位移，則意味著向上的動作。此向上的動作可以涉及棘 齒輪（1)的一個或多個齒，而向下的動作總是單一的，即，僅一個齒用于換檔桿（116)的每 個動作。
[0075] 圖12中示出的本發(fā)明的其他方面是單向液壓操作單元（30)，所述單元配備有一 個單個換檔桿（116)，所述換檔桿與液壓單作用主連接器（32)耦合，所述單元繼而包括液 壓主氣缸（311)和液壓主活塞（312)，所述主氣缸和主活塞整合到帶有制動主連接器（40) 的單把手殼體中，所述主連接器包括液壓制動主氣缸（411)和液壓制動主活塞（412)，所述 主氣缸和主活塞連接至位于單個換檔桿（116)旁邊的液壓制動桿（410)。因此有對應(yīng)于每 只手的單個容納的手柄單元，包含用于一個制動器的操作桿和用于一個變速器的操作桿。
[0076] 其它實施例
[0077] 在本發(fā)明的一個替代液壓實施例中，如同圖14所示，上述的單作用換檔裝置（12) 通過僅一個單向操作單元（30)和液壓單作用驅(qū)動回路（115)由液壓單向操作機構(gòu)（15)驅(qū) 動。
[0078] 根據(jù)本發(fā)明的針對自行車單作用換檔裝置（12)的另一替代液壓實施例，如圖4A 到圖4B和圖10所示，其特征在于帶齒的棘齒輪（1)被布置成非圓形的線性元件，它能夠沿 著其主要縱軸在兩個相反的方向上移動。此外，動作部件（5)與隸屬于單作用從動連接器 (110)的液壓從動活塞（112) -起在同一元件中整合使用。
[0079] 根據(jù)本發(fā)明的針對自行車單作用換檔裝置（12)的另一替代液壓實施例，如圖16 所示，其特征在于棘輪機構(gòu)（13)的所述基底部件（0)固定至自行車車架，而沒有附接到變 速器，并且所述棘齒輪（1)是液壓地連接到可移動部件（303、403)的。所述自行車單作用 換檔裝置（12)包括前變速器（10)或后變速器（20)以及棘輪引導(dǎo)機構(gòu)（13)，所述棘輪引導(dǎo) 機構(gòu)耦合到僅一個液壓單作用從動連接器（110)，所述連接器包含液壓從動氣缸（111)和 從動活塞（112)。在此替代實施例中，連接變速器可移動部件（303、403)和棘齒輪（1)的 傳動總成（8)包括：一個液壓傳動主連接器（84)，所述主連接器包含液壓傳動主氣缸（840) 和液壓傳動主活塞（841);液壓傳動從動連接器（85)，所述從動連接器包含液壓傳動從動 氣缸（850)和液壓傳動從動活塞（851);以及液壓單作用傳動回路（86)。因此，棘齒輪（1) 中的輸入位移被轉(zhuǎn)換為可移動部件（303、403)的輸出旋轉(zhuǎn)，引起導(dǎo)板（102、202)的橫向位 移。
[0080] 在本發(fā)明的一個替代實施例中，如圖17所示，提出拉線自行車換檔裝置（12)，所 述裝置包括一個前變速器（10)或后變速器（20)，所述變速器附接僅帶一個拉線單作用從 動連接器（120)的棘輪引導(dǎo)機構(gòu)（13)，所述連接器繼而包括帶有次級彈簧（122)的拉線從 動滑輪（121)，所述從動滑輪由拉線單向操作機構(gòu)（15)控制，所述機構(gòu)包括多個單向手柄 操作單元（30)，所述單元借助于分支的拉線單作用驅(qū)動回路（123、123'）并聯(lián)連接到所述 自行車換檔裝置（12)，以便進行任意操作。通常位于手把上的上述操作單元（30)中的每一 個包括單向單個換檔桿（126)，以便拉動拉線，耦合包括拉線主滑輪（321)的單作用主連接 器（32)。
[0081] 如圖13A和圖13B所示，根據(jù)本發(fā)明的當(dāng)前替代拉線實施例的其他方面是僅帶 一個操作桿（416)的單向拉線操作單元（30)，所述單元耦合有兩個拉線單作用主連接器 (32)，其中一個用于操作換檔系統(tǒng)，而另一個則用于操作制動系統(tǒng)。第一個由整合到單個把 手殼體中的拉線主滑輪（321)組成，另一個則由作為用于制動拉線（421)的連接棒的所述 操作桿（416)的一端組成，所述拉線穿過所述拉線主滑輪（321)的軸向中空表面。此外，所 述操作桿（416)取決于騎自行車者的運動的種類對桿具有兩種功能：在一方面，當(dāng)騎自行 車者圍繞拉線主滑輪（321)的軸線方向旋轉(zhuǎn)操作桿（416)時，操作自行車換檔裝置（12)，并 且在另一方面，當(dāng)騎自行車者朝向把手殼體推動操作桿（416)時，操作自行車制動系統(tǒng)（如 同在常規(guī)自行車制動桿中）。
[0082] 附圖參考標(biāo)號列表

【權(quán)利要求】
1. 一種用于并入多個鏈環(huán)或鏈輪以便獲得不同的齒輪比的鏈條傳動系統(tǒng)的自行車單 作用換檔裝置（12)，其包括： 前變速器（10)或后變速器（20)，所述變速器繼而包括：浮動導(dǎo)板（102、202)，以便允 許對應(yīng)于不同齒輪的不同工作位置一；承載所述浮動導(dǎo)板（1〇2、202)的可移動部件（303、 403);以及變速器主體101、201)，所述變速器主體可附接到自行車架并且可操作地耦合到 所述可移動部件（303、403); 主彈簧（1〇5、205); 次級彈簧（122); 單作用棘輪引導(dǎo)機構(gòu)（13)，以可移動地界定并且固持所述可移動部件（303、403)的以 及因此導(dǎo)板（102、202)的多個預(yù)定的穩(wěn)定工作位置，所述機構(gòu)包括：基底部件（0)，其將帶 齒的棘齒輪（1)布置成機械連接到所述可移動部件（303、403)，并且由所述主彈簧（105、 205)偏置到名稱為向后的第一方向；鎖定元件（2)，其耦合到所述基底部件（0)上，以便鎖 定任一棘齒輪（1)齒，阻斷所述第一方向上的所述棘齒輪（1)移動；以及動作部件（5)，其 能夠相對于所述棘齒輪（1)向前或向后移動，通過上述次級彈簧（122)偏置回到其靜止位 置；靜止構(gòu)件（14)，其限制了確定所述靜止位置的動作部件（5)的位移；驅(qū)動元件（3)，其 耦合到所述動作部件（5)，以便嚙合所述棘齒輪（1)并移動它使其與所述動作部件構(gòu)件（5) 整合在一起；由所述動作部件（5)驅(qū)動的推出元件￠)，以便僅恰好在每次換檔動作的開始 將鎖定元件（2)從其鎖定位置釋放，也就是說沿動作部件（5)的完整向前位移范圍的第一 部分被稱為排出動作范圍的部分；釋放構(gòu)件（7)，其用于在所述動作部件（5)回到其靜止位 置時，分離所述驅(qū)動元件（3)與所述棘齒輪（1);以及傳動總成（8)，其機械連接所述可移動 部件（303、403)與所述棘齒輪（1)，從而將所述棘齒輪（1)的輸入位移轉(zhuǎn)換為所述可移動部 件（303、403)的輸出位移，并且因此轉(zhuǎn)換為所述導(dǎo)板（102、202)的輸出位移； 以及唯一的一個單作用從動連接器（110)，其耦合到所述動作部件（5)，以便選擇性地 操作它，并且因此操作所述單作用棘輪引導(dǎo)機構(gòu)（13)， 其特征在于所述唯一的一個單作用從動連接器（110)包括液壓從動氣缸（111)和液壓 從動活塞（112)，所述氣缸和活塞機械地耦合或整合在具有所述動作部件（5)的同一元件 中使用。由液壓構(gòu)件操作的所述單作用從動連接器（110)由于上述向前方向和向后方向的 流體壓力而移動所述動作部件（5)到達其靜止位置，它是由于上述次級彈簧（122)而移動 的。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車單作用換檔裝置（12)，其特征在于所述單作用棘輪引 導(dǎo)機構(gòu)（13)進一步包括布置在所述基底部件（0)上的主軸（4)，所述基底部件耦合到所述 變速器主體（10U201)或與后者整合在同一元件中使用。所述棘齒輪（1)布置在完整的或 部分的帶齒的車輪中，并且能夠圍繞主軸（4)軸線向后和向前旋轉(zhuǎn)，與上述第一方向和第 二方向?qū)?yīng)；并且所述動作部件（5)也由所述主軸（4)支撐，并且由于所述單作用從動連接 器（110)的作用能夠相對于所述棘齒輪⑴旋轉(zhuǎn)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的自行車單作用換檔裝置（12)，其特征在于所述單作用從動連 接器（110)借助于從動齒條（113)機械耦合到所述動作部件（5)，所述齒條使嚙合的從動小 齒輪（114)轉(zhuǎn)動。所述從動齒條（113)接合到所述從動活塞（112)上，并且所述從動小齒 輪（ 114)與整體耦合到所述動作部件（5)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2到3中任一項所述的自行車單作用換檔裝置（12)，其特征在于所述 鎖定元件（2)具有鎖定元件延伸部（21)，所述延伸部具有兩個楔形接觸面，稱為鎖定元件 外圍楔形（211)以及鎖定元件側(cè)面楔形（212)。所述鎖定元件外圍楔形（211)被推出組件 (6)推動，以便在所述動作構(gòu)件（5)恰好在每次換檔開始時向前移動時將所述鎖定元件（2) 從鎖定位置釋放，這意味著在所述動作部件（5)的完整位移范圍的第一部分中。并且所述 鎖定元件側(cè)面楔形（212)在所述動作部件（5)向后移動時，橫向移動所述推出元件（6)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的自行車單作用換檔裝置（12)，其特征在于所述推出元件（6) 與動作部件（5)整體旋轉(zhuǎn)而且接合到所述部件，因此使所述推出元件（6)能夠?qū)够瑥?簧（60)的作用圍繞所述主軸（4)軸線正交樞轉(zhuǎn)，以便從其自動推出位置橫向移動。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4到5中任一項所述的自行車單作用換檔裝置（12)，其特征在于所述 推出元件（6)包含兩個楔形接觸表面，一個外圍設(shè)置形成主要外圍楔形￠1)，另一個橫向 設(shè)置形成次級側(cè)面楔形￠2)。所述主要外圍楔形￠1)推動鎖定元件外圍楔形（211)，以便 在動作部件（5)向前移動時將鎖元組件（2)從其鎖定位置中推出。但是當(dāng)動作部件（5)向 后移動且鎖定元件（2)鎖定棘齒輪（1)齒時，所述次級側(cè)面楔形￠2)會被鎖定元件側(cè)面楔 形（212)推動，以避免推出元件（6)的自動推出位置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車單作用換檔裝置（12)，其特征在于所述傳動總成（8) 包括調(diào)節(jié)元件（83)，以調(diào)節(jié)由所述棘齒輪（1)齒設(shè)置的位置與所述可移動部件（303、403) 位置之間的停滯階段。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2到7中任一項所述的自行車單作用換檔裝置（12)，其特征在于所述 傳動總成（8)包括牽引元件（80)，以可操作地耦合棘齒輪（1)與可移動部件（303、403)，所 述元件包括齒條（81)和小齒輪（82)。所述小齒輪（82)整體耦合到所述棘齒輪（1)上；并 且所述齒條（81)接合到所述可移動部件（303、403)。因此，棘齒輪（1)的輸入角位移被轉(zhuǎn) 換為所述牽引元件（8)的線性移動，并且繼而轉(zhuǎn)換為可移動部件（303、403)的輸出旋轉(zhuǎn)，弓丨 起導(dǎo)板（102、202)的橫向位移。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1到7中任一項所述的自行車單作用換檔裝置（12)，其特征在于所述 傳動總成（8)包括：液壓傳動主連接器（84)，其包含液壓傳動主氣缸（840)和液壓傳動主 活塞（841);液壓傳動從動連接器（85)，其包含液壓傳動從動氣缸（850)和液壓傳動從動活 塞（851);以及液壓單作用傳動回路（86)，所述回路連接所述液壓傳動主連接器（84)與所 述液壓傳動從動連接器（85)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1到9中任一項所述的自行車單作用換檔裝置（12)，其特征在于所 述單作用棘輪引導(dǎo)機構(gòu)（13)進一步包括違背元件（9)，當(dāng)可移動部件（303、403)已達到其 向上位移范圍的上限時，所述元件受制于施加到所述單作用從動連接器（110)上的過度應(yīng) 變，并且騎自行車者再次作用于相應(yīng)的單向操作單元（30)尋找上部齒輪；并且因此使動作 部件（5)能夠繼續(xù)向前移動，克服推出動作范圍，允許鎖定元件（2)再次鎖定棘齒輪（1)的 與它先前鎖定的相同的位置，避免不希望的向下位移。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的自行車單作用換檔裝置（12)，其特征在于所述違背元件 (9)安置成連接所述棘齒輪（1)與所述可移動部件（303、403)，形成傳動總成（8)的一部 分。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的自行車單作用換檔裝置（12)，其特征在于所述違背元件 (9)安置為連接所述驅(qū)動元件（3)與所述動作部件（5)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車單作用換檔裝置（12)，其特征在于所述帶齒的棘齒 輪（1)布置在線性元件中，能夠沿著其主要的縱向軸在兩個相反的方向上移動；所述推出 元件（6)接合到所述動作部件（5);并且所述動作部件（5)與液壓從動活塞（112)整合的 同一元件中使用，并且由于僅操作單作用從動連接器（110)的液壓構(gòu)件的作用，能夠相對 于棘齒輪⑴縱向移動。
14. 一種單向操作機構(gòu)（15)，其用于操作自行車單作用換檔裝置（12)，后者包括：前 變速器（10)或后變速器（20)，所述變速器繼而包括浮動導(dǎo)板（102、202)、承載所述浮動導(dǎo) 板（102、202)的可移動部件（303、403)、以及附接到自行車架且可操作地耦合到所述可移 動部件（303、403)的變速器主體（101、201);單作用棘輪引導(dǎo)機構(gòu)（13)，以可移除地界定并 且固持所述可移動部件（303、403)的多個預(yù)訂的穩(wěn)定工作位置；以及僅一個單作用從動連 接器（110)，其耦合到單作用棘輪引導(dǎo)機構(gòu)（13)，以便選擇性地操作它； 包含多個單向手柄操作單元（30)和單作用驅(qū)動回路（115、123)，所述回路鏈接所述單 向手柄操作單元（30)與所述僅一個單作用從動連接器（110、120)， 其特征在于每個單向手柄操作單元（30)僅包括一個耦合單作用主連接器（32)的單向 單個換檔桿（116U26)或按鈕，并且所述單作用驅(qū)動回路（115U23)是分支的，以便機械地 并聯(lián)連接所述單作用主連接器（32)中的每一個與上述單作用從動連接器（110、120)，以區(qū) 分開的并且有選擇地操作它。所述單向單個換檔桿（116U26)可以僅在一個方向上手動操 作，以便將動作傳輸至單作用驅(qū)動回路（115、123)，因此單個換檔桿（116U26)的短沖程在 單作用換檔裝置（12)中引起向下的移動，而單個換檔桿（116U26)的長沖程在單作用換檔 裝置（12)中引起向上的移動。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的用于操作自行車單作用換檔裝置（12)的單向操作機構(gòu) (15)，其特征在于所述單作用主連接器（32)包括液壓主氣缸（311)和液壓主活塞（312)，因 此單個換檔桿（116)的單向移動在主氣缸（311)內(nèi)移動主活塞（312)，并且因此將液壓流體 推入到液壓分支單作用驅(qū)動回路（115)，所述回路繼而將此作用傳輸至液壓單作用從動連 接器（110)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的用于操作自行車單作用換檔裝置（12)的單向操作機構(gòu) (15)，其特征在于所述單作用驅(qū)動回路（123,123'）借助于柔性拉線及其對應(yīng)的殼體（124、 124'）進行布置，并且所述單作用主連接器（32)包括拉線主滑輪（321)，因此單個換檔 桿（126)的單向移動使拉線主滑輪（321)移動，并且因此拉動所述拉線單作用驅(qū)動回路 (123, 123'），所述回路借助于拉線從動滑輪（121)或活節(jié)連桿將動作傳輸至導(dǎo)線單作用從 動連接器（120)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的用于操作自行車單作用換檔裝置（12)的單向操作機構(gòu) (15)，其特征在于所述單向操作單元（30)只包括一個操作桿（416)，所述操作桿耦合整合 到單把手殼體中的兩個拉線單作用主連接器（32)，其中一根拉線由拉線主滑輪（321)組 成，而另一根拉線由所述操作桿（146)的一端組成，所述操作桿充當(dāng)用于穿過所述拉線主 滑輪（321)的軸向中空表面的制動拉線（421)的連接桿。因此，取決于騎自行車者對桿產(chǎn) 生的移動的種類所述操作桿（416)具有兩種功能：在一方面，當(dāng)騎自行車者圍繞拉線主滑 輪（321)的軸線方向旋轉(zhuǎn)操作桿（416)時，操作自行車換檔系統(tǒng)，并且在另一方面，又當(dāng)騎 自行車者朝向把手殼體推動操作桿（416)時操作自行車制動系統(tǒng)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求14到17中任一權(quán)利要求所述的用于操作自行車單作用換檔裝置 (12)的單向操作機構(gòu)（15)，其特征在于存在兩個手柄單向操作單元（30)，其中一個位于與 計時位置相對應(yīng)的延伸把上，而另一個則位于基底把的自然末端中。
19. 一種用于操作自行車單作用換檔裝置（12)的單向操作機構(gòu)（15)，所述裝置包括： 前變速器（10)或后變速器（20)，所述變速器繼而包括浮動導(dǎo)板（102、202)、承載所述浮動 導(dǎo)板（102、202)的可移動部件（303、403)，以及可附接到自行車架且可操作地耦合到所述 可移動部件（303、403)的變速器主體（101、201);單作用棘輪引導(dǎo)機構(gòu)（13)，以可移除地界 定并且固持所述可移動部件（303、403)的多個預(yù)定的穩(wěn)定工作位置，以及僅一個液壓單作 用從動連接器（110)，所述連接器耦合到所述單作用棘輪引導(dǎo)機構(gòu)（13)，以便選擇性地操 作它； 僅包括一個手柄操作單元（30)和單作用驅(qū)動回路（115)，所述回路鏈接所述單向手柄 操作單元（30)與僅一個液壓單作用從動連接器（110)， 其特征在于所述單向操作單元（30)僅包括一個單向單個換檔桿（116)，所述換檔桿耦 合液壓但作用主連接器（32)，所連接器與制動主連接器（40)整合到單個把手殼體中，，所 述制動主連接器繼而包括液壓制動主氣缸（411)和液壓制動器主活塞（412)，所述主氣缸 和主活塞連接到液壓制動桿（410)，以操作位于所述單個換檔桿（116)旁邊的制動系統(tǒng)。
【文檔編號】B62M9/122GK104271436SQ201380008151
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2013年1月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月6日
【發(fā)明者】帕博羅·卡拉斯科維加拉, 戴維·馬丁內(nèi)斯加西亞, 米格爾·卡登科德羅·卡洛斯, 以利亞撒·弗洛佛洛依德考伯斯 申請人:羅特爾部件技術(shù)公司