CN102009727B - 自行车换档控制设备 - Google Patents

Abstract

一种自行车换档控制设备，该自行车换档控制设备提供有换档器壳体、齿轮换档机构、换档操作构件和换档切换装置。齿轮换档机构设置在换档器壳体内，齿轮换档机构具有多个操作位置。换档操作构件相对于换档器壳体可移动以操作齿轮换档机构。换档切换装置包括限制构件，限制构件相对于换档器壳体在非换档限制位置与换档限制位置之间可移动地安装。当限制构件位于非换档限制位置时，齿轮换档机构在第一组操作位置中移动，并且当限制构件位于换档限制位置时，该齿轮换档机构在不同于第一组操作位置的第二组操作位置中移动。

Description

自行车换档控制设备

技术领域

本发明总体上涉及自行车换档控制设备。更特别地，本发明涉及允许骑车人(用户)在不同的两组操作位置之间可选择地调节自行车换档控制设备的自行车换档控制设备。

背景技术

骑自行车正在成为一种越来越受欢迎的休闲形式和运输方式。而且，对于职业选手和业余爱好者，骑自行车均已成为一种非常流行的竞技体育项目。无论自行车用于休闲、运输还是竞赛，自行车行业都在不断地改进自行车的各种部件。特别地，近年来，已经对用于制动和/或换档的控制设备进行了广泛地重新设计。

目前，在自行车上安装了多种类型的自行车换档控制设备。一些自行车换档控制设备是缆线操作的换档设备，而另一些是电换档设备。在一些情况下，使用两个换档杆进行换档，例如，一个用于升档、一个用于降档。然而，在一些情况下，使用单个换档杆进行升档和降档。在任何情况下，通常将换档控制设备设计成用于特定数量的齿轮换档操作。对于具有用于确定地接合所选齿轮的分度装置的机械(例如，缆线操作的)换档控制设备来说尤其如此。但是，典型地，对于具有分度装置的换档控制设备来说，该换档控制设备仅能与具有特定数量齿轮的传动系一起使用。换言之，分度类型的换档控制设备制成为在特定数量的齿轮之间进行换档。这样，例如，如果骑车人将带有两个前链轮的传动系改变到带有三个前链轮的传动系，那么骑车人需要改变换档控制设备以与新的传动系相匹配。

鉴于以上所述，根据本公开，对于本领域技术人员来讲显而易见的是需要一种改进的自行车换档控制设备。本发明解决了本领域中的该需求和从本公开中对于本领域技术人员来讲是显而易见的其他需求。

发明内容

本发明的一个目的在于提供允许骑车人在不同的两组操作位置之间可选择地调节自行车换档控制设备的自行车换档控制设备。

可以通过提供一种自行车换档控制设备来基本达到上述目的，该自行车换档控制设备主要包括换档器壳体、齿轮换档机构、换档操作构件和换档切换装置。该齿轮换档机构设置在换档器壳体内，该齿轮换档机构具有多个操作位置。该换档操作构件可操作地连接至齿轮换档机构。该换档操作构件相对于换档器壳体可移动以操作齿轮换档机构。该换档切换装置包括限制构件，其相对于换档器壳体在非换档限制位置与换档限制位置之间可移动地安装。齿轮换档机构设置为当限制构件位于非换档限制位置时，在第一组操作位置中移动，并且当限制构件位于换档限制位置时，在不同于第一组操作位置的第二组操作位置中移动。

从结合附图披露优选实施例的以下详细描述，可以使本领域技术人员明白本发明的这些和其他目的、特征、方面和优点。

附图说明

现在参考构成该原始公开一部分的附图：

图1是自行车传动系的部分的示意图，该自行车传动系具有三个前链轮和由根据第一实施例的自行车换档控制设备进行换档的前拨链器；

图2是图1所示的自行车换档控制设备的横截面示意图，线收紧构件位于顶部齿轮位置且换档切换装置位于非换档限制位置；

图3是图1和图2所示的自行车换档控制设备的横截面示意图，示出了当换档切换装置位于非换档限制位置时，线收紧构件从顶部齿轮位置释放以移动到中间齿轮位置的线释放操作；

图4是图1至图3所示的自行车换档控制设备的横截面示意图，线收紧构件位于中间齿轮位置且换档切换装置位于非换档限制位置；

图5是图1至图4所示的自行车换档控制设备的横截面示意图，示出了当换档切换装置位于非换档限制位置时，线收紧构件从中间齿轮位置释放以移动到底部齿轮位置的线释放操作；

图6是图1至图5所示的自行车换档控制设备的横截面示意图，线收紧构件位于底部齿轮位置且换档切换装置位于非换档限制位置；

图7是图1至图6所示的自行车换档控制设备的横截面示意图，线收紧构件位于顶部齿轮位置且换档切换装置位于换档限制位置；

图8是图1至图7所示的自行车换档控制设备的横截面示意图，示出了当换档切换装置位于换档限制位置时，线收紧构件从顶部齿轮位置释放以移动到中间齿轮位置的线释放操作；

图9是图1至图8所示的自行车换档控制设备的横截面示意图，线收紧构件位于顶部齿轮位置且换档切换装置位于换档限制位置；

图10是自行车传动系的部分的示意图，该自行车传动系具有两个前链轮和由图1至图8所示的自行车换档控制设备进行换档的前拨链器；

图11是带有根据第二实施例的自行车换档控制设备的自行车手把的顶部平面图；

图12是图11所示的自行车换档控制设备的分解透视图，示出了自行车换档控制设备的重要部件；

图13是图11和图12所示的自行车换档控制设备的顶部平面图，换档切换装置位于非换档限制位置；

图14是图11至图13所示的自行车换档控制设备的所选部件的顶部示意图，换档切换装置位于非换档限制位置；

图15是图11至图14所示的自行车换档控制设备的顶部平面图，换档切换装置位于换档限制位置；

图16是图11至图15所示的自行车换档控制设备的所选部件的顶部示意图，换档切换装置位于换档限制位置；

图17是用于图11至图16所示的自行车换档控制设备的换档切换装置的分解透视图；

图18是图17所示的换档切换装置的限制构件的正视图；

图19是图17和图18所示的换档切换装置的限制构件的另一正视图；

图20是图11至图16所示的自行车换档控制设备的所选部件的顶部示意图，示出了线卷绕操作；

图21是图11至图16所示的自行车换档控制设备的所选部件的顶部示意图，示出了图20所示的线卷绕操作之后的静止位置；

图22是图11至图16所示的自行车换档控制设备的所选部件的顶部示意图，示出了线释放操作；

图23是图11至图16所示的自行车换档控制设备的所选部件的顶部示意图，示出了图22所示的线释放操作之后的静止位置；

图24是根据第三实施例所示的自行车换档控制设备的顶部平面图，换档切换装置位于非换档限制位置；

图25是图24所示的自行车换档控制设备的所选部件的顶部示意图，换档切换装置位于非换档限制位置；

图26是图24和图25所示的自行车换档控制设备的顶部平面图，换档切换装置位于换档限制位置；以及

图27是图24至图26所示的自行车换档控制设备的所选部件的顶部示意图，换档切换装置位于换档限制位置。

具体实施方式

现在参考附图说明本发明的所选的实施例。根据本公开，对于本领域技术人员来讲显而易见的是所提供的本发明的实施例的以下描述仅仅是示例性的，并且无意于对由后附权利要求及其等同方式所限定的本发明进行限制。

首先参考图1，示意性地示出了自行车传动系10，该自行车传动系10具有根据第一实施例的自行车换档控制设备12。自行车换档控制设备12允许骑车人(用户)在不同的两组操作位置之间可选择地调节自行车换档控制设备12。更具体地，如以下所解释的，自行车换档控制设备12构造和设置为使得自行车换档控制设备12能够与不同的自行车传动系一起使用。例如，在该示出的第一实施例中，自行车换档控制设备12能够用于三个前链轮齿轮组或两个前链轮齿轮组。当然，自行车换档控制设备12能够根据需要和/或期望用于锁闭三个前链轮齿轮组的链轮的一个或多个。

概略地参见图1，自行车传动系10进一步包括前齿轮组14、前拨链器16(由前链条导向件示出)、后齿轮组18和后拨链器20(由后导轮示出)。在该示出的第一实施例中，前齿轮组14具有三个前链轮F1、F2和F3。后齿轮组18具有十个链轮S1至S10。可以根据需要和/或期望从任意合适的结构中选择形成前齿轮组14、前拨链器16、后齿轮组18和后拨链器20的结构。形成前齿轮组14、前拨链器16、后齿轮组18和后拨链器20的精确结构可以是常规结构。这样，为了简洁，本文不再讨论形成前齿轮组14、前拨链器16、后齿轮组18和后拨链器20的精确结构。

参考图2至9，示出了自行车换档控制设备12的各种换档操作。基本上，图2至4示出了换档释放操作，其中，在自行车换档控制设备12设置到非换档限制位置的情况下，自行车换档控制设备12被致动以将前拨链器16从顶部齿轮位置(即，前拨链器16与前链轮F1对齐)换档至中间齿轮位置(即，前拨链器16与前链轮F2对齐)。图4至6示出了换档释放操作，其中，在自行车换档控制设备12设置到非换档限制位置的情况下，自行车换档控制设备12被致动以将前拨链器16从中间齿轮位置(即，前拨链器16与前链轮F2对齐)换档至底部齿轮位置(即，前拨链器16与前链轮F3对齐)。图7至9示出了换档释放操作，其中，在自行车换档控制设备12设置到换档限制位置的情况下，自行车换档控制设备12被致动以将前拨链器16从顶部齿轮位置(即，前拨链器16与前链轮F1对齐)换档至中间齿轮位置(即，前拨链器16与前链轮F2对齐)。

转向简要参考图10，示出了带有两个链轮的前齿轮组14’的传动系10’可以与当将自行车换档控制设备12设置到换档限制位置时(参见图7至9)的自行车换档控制设备12一起使用。鉴于传动系10与10’之间的相似性，传动系10和10’中相同的部件给定相同的附图标记。而且，为了简洁，省略对传动系10’的部件的描述。

基本上，自行车换档控制设备12通过具有内部线22a和外部套22b的控制缆线22(例如，Bowden缆线)可操作地连接至前拨链器16。自行车换档控制设备12的操作相对于自行车传动系10的纵向平面侧向地换档前拨链器16以便与前链轮F1、F2和F3之一选择性地对齐。虽然示出自行车换档控制设备12用于在三个齿轮位置之间对前拨链器16进行换档，但是根据本公开，对于本领域技术人员来讲显而易见的是，可以对自行车换档控制设备12进行修改以具有更多的换档位置，并且锁闭的换档位置的数量可以多于一个换档位置。

最好参见图2至9，自行车换档控制设备12基本包括换档器壳体30、齿轮换档机构32、第一换档操作构件34、第二换档操作构件36和限制构件或销38。限制构件38构成可选择地限制齿轮换档机构32的操作的换档切换装置，如下所述。换档器壳体30是由诸如刚性塑料和/或金属的合适的材料构成的刚性构件。换档器壳体30容纳了齿轮换档机构32，具有骑车人(用户)致动部分的第一和第二操作构件34和36从换档器壳体30伸出。换档器壳体30具有用于接附至手把的手把夹具30a。

在该示出的第一实施例中，齿轮换档机构32相对于限制构件38设置为当限制构件38位于如图2至6所示的非换档限制位置时，在第一组操作位置(例如，三个操作位置——第一操作位置，中间操作位置和最后操作位置)中移动。仍然在该示出的第一实施例中，齿轮换档机构32相对于限制构件38设置为当限制构件38位于如图2至6所示的非换档限制位置时，在如图7至9所示的不同于第一组操作位置的第二组操作位置(例如，两个操作位置——第一操作位置和中间操作位置)中移动。在该示出的第一实施例中，第二组操作位置的操作位置的数量少于(至少少一个)第一组操作位置的操作位置的数量。

在该示出的第一实施例中，齿轮换档机构32是基本包括线收紧构件40、第一偏置元件42、定位构件或棘爪44和第二偏置元件46的机械装置。如上所述，齿轮换档机构32设置在换档器壳体30中。齿轮换档机构32具有多个操作位置(即，在该实施例中的三个操作位置)。

在该示出的第一实施例中，线收紧构件40可滑动地设置在换档器壳体30内部。内部线22a的一端连接至线收紧构件40，外部套22b的邻近端接触换档器壳体30的调节件。更具体地，线收紧构件40具有控制线连接结构50、形成顶部齿轮位置的第一邻接部51、形成中间齿轮位置的第二邻接部52和形成底部齿轮位置的第三邻接部53。内部线22a连接至控制线连接结构50，以便线收紧构件40相对于换档器壳体30的移动使得内部线22a由第一换档操作构件34的移动释放或由第二换档操作构件36的移动拉紧。在该示出的第一实施例中，第一换档操作构件34可枢转地安装至换档器壳体30，同时第二换档操作构件36与线收紧构件40整体形成。优选地是，第一换档操作构件34是扳机型操作构件，偏置元件48促使第一换档操作构件34到静止位置。

邻接部51至53构成多个定位齿。在该示出的第一实施例中，定位齿或邻接部51至53与线收紧构件40的主体整体形成以与线收紧构件40作为单元移动。作为替换，邻接部51至53可以是固定地接附至线收紧构件40的独立元件。可以认为第一邻接部51构成多个操作位置中的第一操作位置。可以认为第二邻接部52构成多个操作位置中的中间操作位置。可以认为第三邻接部53构成多个操作位置中的最后操作位置。因此，定位构件或棘爪44接触邻接部51至53以当定位棘爪44与定位齿或邻接部51至53之一接合时，通过防止线收紧构件40相对于换档器壳体30在线释放方向R1上移动而获得多个操作位置。

第一偏置元件42可操作地连接在换档器壳体30与线收紧构件40之间以将线收紧构件40偏置到线释放方向。在该示出的第一实施例中，第一偏置元件42示出为螺旋拉伸弹簧。但是，根据本公开，对于本领域技术人员来讲显而易见的是可以根据需要和/或期望使用其他类型的偏置元件。

在该示出的第一实施例中，定位棘爪44可移动地(可枢转地)设置在换档器壳体30上以可选择地接合定位齿或邻接部51至53。因此，定位棘爪44与定位齿或邻接部51至53接合以当定位棘爪44与定位齿或邻接部51至53之一接合时，通过防止线收紧构件40相对于换档器壳体30沿着线释放方向R1移动而获得多个操作位置。限制构件38限制定位棘爪44的移动，使得当限制构件38位于换档限制位置时，定位棘爪44不能移动脱离与定位齿或邻接部52的接合，从而阻止齿轮换档机构32从当前接合的操作位置移动。

第二偏置元件46可操作地连接在定位棘爪44与换档器壳体30之间，以将定位棘爪44偏置到与线收紧构件40的邻接部51、52和53之一的接合位置，以可选择地将线收紧构件40保持在多个操作位置之一。在该示出的第一实施例中，第二偏置元件46示出为螺旋拉伸弹簧。但是，根据本公开，对于本领域技术人员来讲显而易见的是可以根据需要和/或期望使用其他类型的偏置元件。

在该示出的第一实施例中，第一换档操作构件34可操作地连接至齿轮换档机构32以执行线释放操作。第一换档操作构件34相对于换档器壳体30可移动以操作齿轮换档机构32。更具体地，第一换档操作构件34相对于换档器壳体30可滑动地设置以在静止位置(图1、2、4、6、7和9)与致动(线释放)位置(图3、5和8)之间移动。

限制构件或销38设置为可选择地限制齿轮换档机构32的操作，以便能够限制操作位置的数量。这样，例如，限制构件38允许自行车换档控制设备12与不同的自行车传动系一起使用。特别地，自行车换档控制设备12用于对诸如传动系10(图1)的三个前链轮齿轮组或诸如传动系10’(图10)的两个前链轮齿轮组进行换档。例如，在该示出的第一实施例中，可以将自行车换档控制设备12用于具有三个前链轮的自行车传动系或仅具有两个前链轮的自行车传动系。当然，自行车换档控制设备12可以与单一自行车传动系一起使用以锁闭一个或多个链轮。

在该示出的第一实施例中，限制构件38相对于换档器壳体30在非换档限制位置(图1至6)与换档限制位置(图7至9)之间可移动地安装。参见图1，限制构件38包括用户可操作部件38a和阻挡部件38b。用户可操作部件38a在无需拆解自行车换档控制设备12的情况下通过换档器壳体30可达到。这样，限制构件38可以容易地在齿轮换档机构32的所有可能的换档(齿轮)操作位置可达到的非换档限制位置(图1至6)和齿轮换档机构32的至少一个可能的换档(齿轮)操作位置不能达到的换档限制位置(图7至9)之间进行切换。

将自行车换档控制设备12示出为用于前拨链器16的三个齿轮换档器。换档切换装置(例如，限制构件38)可以用在用于后拨链器20的自行车换档控制设备(未示出)中。在任意情况下，齿轮换档机构32包括至少第一操作位置和最后操作位置，限制构件38减少换档操作位置的数量，这通过当限制构件38位于换档限制位置时防止将齿轮换档机构32换档到端部(即，第一或最后)操作位置的至少一个来实现。

第二实施例

现在参考图11至23，将描述根据第二实施例的自行车换档控制设备212。自行车换档控制设备212利用与自行车换档控制设备12相同的原理以允许骑车人(用户)在不同的两组操作位置之间可选择地调节自行车换档控制设备212。自行车换档控制设备212能够与传动系10和10’一起使用。基本上，自行车换档控制设备212以与第一实施例相同的方式通过控制缆线22可操作地连接至前拨链器16。

参见图11，自行车换档控制设备212构造为以常规方式安装至自行车手把214。在该示出的第二实施例中，自行车换档控制设备212提供有限制构件或销216，其相对于换档器壳体218可转动地安装以通过将限制构件216转动90度在非换档限制位置与换档限制位置之间切换限制构件216。如以下所讨论的，限制构件216构成可选择地限制齿轮换档操作的换档切换装置。

参见图12，自行车换档控制设备212的换档器壳体218具有通过紧固件224连接的上部覆盖部件220和下部覆盖部件222。换档器壳体218的覆盖部件220与222是由诸如刚性塑料和/或金属的合适的材料构成的刚性构件。上部覆盖部件220具有手把夹具226用于以常规方式将换档器壳体218接附至手把214。上部覆盖部件220还具有开口228，该开口228用于在齿轮换档机构232的所有可能的换档(齿轮)操作位置可达到的非换档限制位置与齿轮换档机构232的至少一个可能的换档(齿轮)操作位置不能达到的换档限制位置之间操作(转动)限制构件216。下部覆盖部件222提供有安装柱230，该安装柱230具有用于螺纹连接地接收紧固件224的中心螺纹孔口230a。换档器壳体218容纳齿轮换档机构232和单个换档操作构件234。特别地，换档器壳体218的覆盖部件220和222容纳齿轮换档机构232，操作构件234的骑车人(用户)致动部分从换档器壳体218中伸出。安装柱230具有限定齿轮换档机构232和操作构件234的枢转轴线的中心轴线。

仍然参考图12，齿轮换档机构232主要包括第一静止板或构件240、线收紧构件242、卷绕板或构件244、第二静止板或构件246、释放板或构件248、单向卷绕棘爪250、单向释放棘爪252和单向定位棘爪254。

在示出的实施例中，第一静止板240非转动地安装至下部覆盖部件222的安装柱230。特别地，凸部240a与下部覆盖部件222的安装柱230的凹口230b接合。第一静止板240可转动地支撑换档器壳体218的覆盖部件220与222之间的限制构件216。这样，第一静止板240是由诸如金属材料的合适的材料制成的坚硬的刚性构件。优选地，第一静止板240提供有固定臂256和限制销支撑件258。固定臂256帮助支撑定位棘爪254，如下所述。限制销支撑件258可转动地支撑限制构件216。

线收紧构件242可转动地支撑在下部覆盖部件222的安装柱230上。线收紧构件242具有多个突出部242a、内部线接附结构242b和弹簧接附结构242c。突出部242a从线收紧构件242向下延伸以接合卷绕板244以使线收紧构件242和卷绕板244作为单个单元一起移动。内部线22a的一端上的接头22c接附至线收紧构件242的内部线接附结构242b，以使线收紧构件242的转动导致内部线22a依靠线收紧构件242的转动方向而拉紧或释放。

偏置元件或弹簧260可操作地连接在第一静止板240与线收紧构件242之间，以施加使线收紧构件242在线释放方向R1上偏置的推动力。弹簧260是扭簧，其具有设置在第一静止板240的孔240b中的第一端部和钩在弹簧接附结构242c上的第二端部。

金属垫圈262设置在线收紧构件242与下部覆盖部件222的安装柱230之间。金属垫圈262延伸通过线收紧构件242和卷绕板244的中心开口以便接触第一静止板240的底表面和第二静止板246的顶表面。这样，金属垫圈262保持第一和第二静止板240和246之间合适的轴向间隔以确保线收紧构件242和弹簧260不会在其间挤压。

在示出的实施例中，卷绕板244是具有包括三个卷绕齿264、三个定位齿266和止动件268的外围边缘的平板。优选地，卷绕板244是由诸如金属材料的合适的材料制成的坚硬的刚性构件。线收紧构件242可与卷绕板244一起转动并且通过定位棘爪254与卷绕板244接合保持在分段止动位置。卷绕齿264设置为在骑车人(用户)在卷绕方向(即，与释放方向R1相反)上枢转操作构件234之后，可操作地与卷绕棘爪250接合。特别地，一旦骑车人(用户)在卷绕方向上少量枢转操作构件234，卷绕棘爪250就与卷绕齿264之一接合以使得操作构件234的进一步枢转移动在卷绕方向上将线收紧构件242和卷绕板244作为单元转动。当操作构件234位于静止位置时(例如，参见图14和16)，定位棘爪254与定位齿266之一接合以使线收紧构件242与卷绕板244抵抗弹簧260的偏置力保持在当前换档位置上。定位齿266和定位棘爪254具有接合结构和定位关系以允许通过操作构件234的操作在线收紧构件242的线卷绕方向转动，并且防止在线收紧构件242的释放方向R1上回转。

三个定位齿266分别具有邻接表面266a、266b和266c。定位齿266是阶梯形齿，其中，定位齿266的邻接表面266a、266b和266c的最外侧点沿着释放方向R1远离卷绕板244的中心轴线。换言之，定位齿266的对应于完全卷绕位置的定位齿的邻接表面266a的最外侧点最接近卷绕板244的中心轴线。定位齿266的对应于完全释放位置的定位齿的邻接表面266c的最外侧点离卷绕板244的中心轴线最远。定位齿266的中间定位齿的邻接表面266b的最外侧点相对于卷绕板244的中心轴线位于定位齿266的另外两个定位齿的邻接表面266a与266c之间。卷绕板244的止动件268与释放板248接合以限制释放板248在卷绕方向(即，与释放方向R1相反)相对于卷绕板244的转动。

在示出的实施例中，第二静止板246包括引导件270和固定臂272。第二静止板246是由诸如金属材料的合适的材料制成的坚硬的刚性构件。当操作构件234位于静止位置时(例如，参见图14和16)，引导件270设置在棘爪250和252之间。引导件270设置为当操作构件234从静止位置(例如，参见图14和16)移动至卷绕位置(图20)时，将卷绕棘爪250保持在径向地从卷绕板244向外的非接合位置。引导件270进一步设置为当操作构件234从静止位置(例如，参见图14和16)移动至释放位置(图22)时，将释放棘爪252保持在径向地从释放板248向外的非接合位置。

第二静止板246非转动地安装至第一静止板240，并因此，非转动地安装至换档器壳体218。特别地，第二静止板246的固定臂272通过枢转销274联接至第一静止板240。该枢转销274可枢转地支撑定位棘爪254，其通过偏置元件或弹簧276偏置以可选择地与定位齿266接合。

在示出的实施例中，释放板248是具有包括三个释放齿280、三个释放凸轮282和止动凸缘284的外围边缘的平板。优选地，释放板248是由诸如金属材料的合适的材料制成的坚硬的刚性构件。释放齿280设置为在骑车人(用户)在释放方向R1上枢转操作构件234之后，可操作地与释放棘爪252接合。特别地，一旦骑车人(用户)在释放方向R1上少量枢转操作构件234，释放棘爪252就与释放齿280之一接合，以便操作构件234的进一步枢转移动在释放方向R1上转动释放板248。释放板248的该移动使得释放板248的释放凸轮282抵抗弹簧276的力枢转定位棘爪254。换言之，当释放构件248在释放方向R1上转动时，释放凸轮282强制摆动定位棘爪254使其与定位齿266脱离接合。由释放凸轮282引起的定位棘爪254的该移动使得定位棘爪254释放定位齿266。由于线收紧构件242和卷绕板244通过弹簧260的偏置力而在释放方向R1上偏置，所以一旦定位棘爪254通过定位齿266径向地向外移动，线收紧构件242和卷绕板244就沿着释放方向R1转动。换言之，由该非接合释放的线收紧构件242在弹簧260的力的作用下在释放方向R1上转动。如上所述，定位齿266是阶梯形齿，并因此操作构件234在释放方向R1上的转动导致定位棘爪254在卷绕方向上(即，与释放方向R1相反)与定位齿266的下一个邻近定位齿接合。

定位齿266和释放凸轮282分别在释放方向R1上具有径向地向外增加的高度，并且其中每一个释放凸轮282比在线释放操作之前接合的定位齿266的下一个齿高并且比在释放方向R1上的定位齿266的下一个齿低。因此，产生自一个展开操作的线收紧构件242的在展开方向上的转动限制为定位齿266的一个间距。

偏置元件或弹簧286可操作地连接在卷绕板244与释放板248之间，以便当操作构件234位于静止位置(例如，参见图14和16)和当执行卷绕操作(图20)时，释放板248的止动凸缘284推靠卷绕板244的止动件268。参见图14和16，弹簧286具有位于卷绕板244的孔244a中的第一端部和位于释放板248的孔248a中的第二端部。

卷绕棘爪250和释放棘爪252可枢转地安装在枢转销290上。枢转销290固定在操作构件234的孔234a中。这样，卷绕棘爪250和释放棘爪252随着操作构件234相对于换档器壳体218的枢转而与操作构件234一起移动。偏置元件或弹簧292安装在枢转销290上。弹簧292将卷绕棘爪250和释放棘爪252偏置到关于枢转销290的纵向轴线相反的方向。换言之，卷绕棘爪250和释放棘爪252通过弹簧292推向接合位置。这样，当操作构件234位于静止位置时(例如，参见图14和16)，弹簧292将卷绕棘爪250偏置到与卷绕板244相接触，和将释放棘爪252偏置到与释放板248相接触。

操作构件234是可枢转地安装至换档器壳体218的加长杆构件。操作构件234是沿着释放方向R1和卷绕方向(即，与释放方向R1相反)的扳机型杆。通过将操作构件234从静止位置沿卷绕方向(即，与释放方向R1相反)移动到第一换档端来影响在线卷绕方向或正方向上对齿轮进行换档。通过将操作构件234从静止位置沿释放方向R1移动到第二换档端来影响在释放方向R1或负方向上对齿轮进行换档。

操作构件234可操作地连接至齿轮换档机构232的线收紧构件242，以响应操作构件234沿着第一转动方向从静止位置的移动而在线释放方向R1上转动线收紧构件242，以及响应操作构件234沿着与第一转动方向相反的第二转动方向从静止位置的移动而在线卷绕方向上(即，与释放方向R1相反)转动线收紧构件242。

复位偏置元件或弹簧294可操作地连接在下部覆盖件222和操作构件234之间以将操作构件234推动至静止位置(例如，参见图14和16)。特别地，复位弹簧294具有设置在下部覆盖件222的孔222a中的第一端部和设置在操作构件234的孔234b中的第二端部。衬套296提供在安装柱230上以可枢转地支撑操作构件234。衬套296设置在复位弹簧294的盘绕部分内以保持合适的轴向间隔，用以防止复位弹簧294在下部覆盖件222和操作构件234之间被挤压。衬套296具有与第二静止板246的突起或突出部246a接合的凹口296a，以防止衬套296相对于换档器壳体218的相对转动。

最好参见图12和图17至19，限制构件216优选地是包括用户可操作部件216a和带有切口216c的阻挡部件或控制轴216b的单件整体式构件。限制构件216优选地由诸如金属或硬塑料材料的坚硬的刚性材料构成。用户可操作部件216a在无需拆解自行车换档控制设备212的情况下通过换档器壳体218中的开口228可达到。在该示出的第二实施例中，限制构件216相对于换档器壳体218在非换档限制位置(图13和14)与换档限制位置(图15和16)之间可转动地安装。特别地，当在非换档限制位置和换档限制位置之间切换时，通过将用户可操作部件216a围绕控制轴216b的枢转轴线旋转大约90度来转动控制轴216b。这样，在该示出的第二实施例中，限制构件38在非换档限制位置(图13和14)与换档限制位置(图15和16)之间可移动，以便能够在图13和14所示的第一组操作位置(即，三个操作位置)与图15和16所示的第二组操作位置(即，仅两个操作位置)之间对齿轮换档机构232进行换档。

在该示出的实施例中，换档切换装置包括限制构件216和设置在上部覆盖部件220的面向下表面与第一静止板240的限制销支撑件258之间的弹簧298。弹簧298推动控制轴216b靠着换档器壳体218的上部覆盖部件220以可选择地将控制轴216b保持在非换档限制位置和换档限制位置之一。弹簧298构造和设置为保持用户可操作部件216a靠着换档器壳体218的上部覆盖部件220的内部表面，用户可操作部件216a设置在换档器壳体218的上部覆盖部件220的开口228中。优选地，弹簧298是同轴地安装在控制轴216b的上部的卷绕压缩弹簧。这样，为了在非换档限制位置与换档限制位置之间进行切换，用户或骑车人在轴向上推动控制轴216b以抵抗弹簧298的推动力，以便能够随后转动控制轴216b。

参考图13和14，控制轴216b可移动地安装，以便当控制轴216b的切口216c定位在定位棘爪254的移动路径内时，允许定位棘爪254运动通过其完整的移动范围，以便所有的换档位置都是可操作的。换言之，当控制轴216b的切口216c定位在定位棘爪254的移动路径内时，限制构件216位于非换档限制位置。这样，当限制构件216位于非换档限制位置时，定位棘爪254可以相对于卷绕板244的中心轴线径向地向外移动以脱离与定位齿266的中间定位齿的邻接部266b的接合，然后与定位齿266的对应最后的齿轮位置的定位齿的邻接部266c接合。

另一方面，参见图15和16，当限制构件216位于换档限制位置时，控制轴216b阻挡定位棘爪254与定位齿266的中间定位齿的邻接部266b脱离接合的运动，从而阻止定位棘爪254与定位齿266的对应最后的齿轮位置的定位齿的邻接部266c的接合。换言之，当控制轴216b定位于定位棘爪254的移动路径内以阻挡或限制定位棘爪254的移动的完整范围以便不能达到最后的齿轮位置(即，最后的齿轮位置不可操作)时，限制构件216位于换档限制位置。

自行车换档控制设备212示出为用于前拨链器16的三个齿轮换档器。换档切换装置(例如，限制构件216)可以用在用于后拨链器20的自行车换档控制设备(未示出)中。在任意情况下，齿轮换档机构232包括至少第一操作位置和最后操作位置，限制构件216减少换档操作位置的数量，这可以通过当限制构件216位于换档限制位置时防止将齿轮换档机构232换档到端部(即，第一或最后)操作位置的至少一个来实现。

第三实施例

现在参考图24至27，将描述根据第三实施例的自行车换档控制设备212’。除了在第三实施例中改变了限制构件216的位置和由已修改的卷绕板244’代替卷绕板244以外，自行车换档控制设备212’与自行车换档控制设备212相同。自行车换档控制设备212’能够与传动系10和10’一起使用。基本上，自行车换档控制设备212’以与第一和第二实施例相同的方式通过控制缆线22可操作地连接至前拨链器16。考虑到第二和第三实施例之间的相似性，将第三实施例中与第二实施例的部件相同的部件给定与第二实施例的部件相同的附图标记。而且，为了精简，省略对与第二实施例的部件相同的第三实施例的部件的描述。

在该示出的第三实施例中，限制构件或销216相对于换档器壳体218’可转动地安装，从而通过将限制构件216转动90度以在非换档限制位置与换档限制位置之间切换限制构件216。

在该示出的实施例中，卷绕板244’是具有包括三个卷绕齿264’、带有邻接部266a’至266c’的三个定位齿266’、止动件268’和邻接部269的外围边缘的平板。卷绕齿264’、定位齿266’和止动件268’与卷绕板244的卷绕齿264、定位齿266和止动件268相同。邻接部269设置为当限制构件216位于换档限制位置(图26和27)时，与限制构件216(即，控制轴216b)相接触。基本上，当限制构件216位于换档限制位置时，限制构件216通过与卷绕板244’的邻接部269相接触对线收紧构件242的转动运动进行限制，以阻止齿轮换档机构232与最后的齿轮位置接合(即，在该实施例中对应定位棘爪254与邻接部266c’接合)。另一方面，当限制构件216位于非换档限制位置时，控制轴216b的切口216c位于卷绕板244’的邻接部269的移动路径内。这样，在非换档限制位置，卷绕板244’能够转动，以便当定位棘爪254相对于卷绕板244’的中心轴线径向地向外移动以脱离与定位齿266’的中间定位齿的邻接部266b’的接合时，卷绕板244’沿着释放方向R1转动，以便定位齿266’的对应最后的齿轮位置的定位齿的邻接部266c’与定位棘爪254接合。这样，在该示出的第三实施例中，限制构件38以与第二实施例相同的方式在非换档限制位置(图24和25)与换档限制位置(图26和27)之间可移动，以便能够在图24和25所示的第一组操作位置(即，三个操作位置)与图26和27所示的第二组操作位置(即，仅两个操作位置)之间对齿轮换档机构进行换档。

总的术语解释

在理解本发明的保护范围时，如在此使用的，术语“包括”及其派生词是开放性的术语，其说明所记载的特征、元件、部件、组、整数和/或步骤的存在，但并不排除其它未记载的特征、元件、部件、组、整数和/或步骤的存在。前述事项也适用于具有类似含义的词汇，例如术语“包含”、“具有”及其派生词。同样，术语“零件”、“区段”、“部分”、“构件”或“元件”当用作单数时，可以具有单个零件或多个零件的双重含义。最后，此处使用的例如“大体”、“大约”、和“近似”的程度术语意味着所修饰术语的合理量的偏差，使得最终结果不会明显改变。

虽然只选择所选的实施例来说明本发明，但是根据上述公开，对于本领域技术人员来讲显而易见的是，在不偏离所附权利要求所限定的本发明的范围的情况下，可以作出多种改变和修改。例如，可以根据需要和/或期望改变各种部件的尺寸、形状、位置或方向。示出的相互直接相连或接触的部件可以具有设置于其间的中间结构。一个元件的功能可以由两个元件执行，或者相反。一个实施例的结构和功能可以用在另一个实施例中。没有必要在特定实施例中同时表明所有优点。不同于现有技术的每个特征，单独或与其他特征组合，也应该认为是申请人的进一步发明的分开的描述，包括由如此特征实施的结构和/或功能构思。因此，上述根据本发明的实施例所做的描述仅是说明性的，而不是构成对如同所附权利要求书及其等同方式限定的本发明的限制。

Claims (8)

1.一种自行车换档控制设备，包括：

换档器壳体；

齿轮换档机构，所述齿轮换档机构设置在所述换档器壳体内，所述齿轮换档机构具有多个操作位置；

换档操作构件，所述换档操作构件可操作地连接至所述齿轮换档机构，所述换档操作构件相对于所述换档器壳体可移动以操作所述齿轮换档机构；和

换档切换装置，所述换档切换装置包括限制构件，所述限制构件相对于所述换档器壳体在非换档限制位置与换档限制位置之间可移动地安装，

所述齿轮换档机构设置为当所述限制构件位于所述非换档限制位置时在第一组操作位置中移动，并且当所述限制构件位于所述换档限制位置时在不同于所述第一组操作位置的第二组操作位置中移动；

其中所述齿轮换档机构包括机械装置，所述机械装置包括相对于所述换档器壳体可移动地安装的线收紧构件，与所述线收紧构件一起移动的多个定位齿，以及定位棘爪，所述定位棘爪相对于所述换档器壳体可移动地设置，以可选择地与所述定位齿接合以当所述定位棘爪与所述定位齿之一接合时，通过防止所述线收紧构件相对于所述换档器壳体在线释放方向上移动来实现所述多个操作位置。

2.根据权利要求1所述的自行车换档控制设备，其中

所述第二组操作位置的操作位置的数量少于所述第一组操作位置的操作位置的数量。

3.根据权利要求2所述的自行车换档控制设备，其中

所述齿轮换档机构包括至少一对端部操作位置，当所述限制构件位于所述换档限制位置时，所述限制构件防止所述齿轮换档机构换档至所述端部操作位置之一。

4.根据权利要求1所述的自行车换档控制设备，其中

所述换档切换装置包括用户可操作部件，所述用户可操作部件在无需拆解所述自行车换档控制设备的情况下通过所述换档器壳体可达到，所述用户可操作部件相对于所述换档器壳体可移动地安装以在所述非换档限制位置与所述换档限制位置之间切换所述限制构件。

5.根据权利要求1所述的自行车换档控制设备，其中

当所述限制构件位于所述换档限制位置时，所述限制构件限制所述定位棘爪与所述定位齿之一脱离接合的运动以阻止所述齿轮换档机构移动离开当前接合的操作位置。

6.根据权利要求5所述的自行车换档控制设备，其中

所述限制构件包括带有切口的控制轴，所述控制轴可移动地安装以便当所述限制构件位于所述换档限制位置时，所述控制轴阻挡所述定位棘爪与所述定位齿的一个定位齿脱离接合的运动，和以便当所述限制构件位于所述非换档限制位置时，所述控制轴的所述切口定位在所述定位棘爪的移动路径内以允许所述定位棘爪与所述定位齿的所述一个定位齿脱离接合。

7.根据权利要求1所述的自行车换档控制设备，其中

当所述限制构件位于所述换档限制位置时，所述限制构件限制所述线收紧构件的转动运动。

8.根据权利要求7所述的自行车换档控制设备，其中

所述限制构件包括带有切口的控制轴，所述控制轴可移动地安装以便当所述限制构件位于所述换档限制位置时，所述控制轴阻挡所述线收紧构件的运动，和以便当所述限制构件位于所述非换档限制位置时，所述控制轴的所述切口定位在所述线收紧构件的移动路径内以允许所述线收紧构件在所述第一组操作位置中移动。

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