[发明专利]自行车单作用换档装置及其单向操作机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于链条传动系统的自行车单作用换档装置，所述系统并入有多个链环或链轮，以便获取不同的齿轮比，所述装置包括耦合到引导机构的变速器，所述引导机构由单向操作机构驱动以便进行转换，方法是在后变速器的情况下使链条从一个链轮切换到另一个链轮，或者在前变速器器的情况下从一个链环切换为另一个链环。链环

背景技术

大部分自行车使用链条传动系统，其中踏板力从附接到牙盘上的链环传送至附接到后轮上的链轮。通常在后轮上有一组链轮，这组链轮可以与牙盘上的多个链环相结合，以获得大量的齿轮比。换档装置用于在车轮处在牙盘的替代的不同的链环之间和/或替代的不同的链轮之间切换链条。

自行车的将链条从一个链轮切换至另一个链轮的可用机构称为后变速器，而将链条在不同链环之间切换的机构称为前变速器。后变速器与链条的非驱动部分协作，因此它提供双重职责：首先，在后链轮之间切换链条，其次，确保链条没有松动。为了达成保持链条承受张力的第二任务，后变速器需要借助于带多个滑轮和至少一个弹簧的导板拉动链条的缺失部分。否则，这两种变速器工作原理一样：它们具有浮动式链条引导笼或导板，所述浮动式链条引导笼或导板通过骑自行车者作用在换档杆上发生横向移动以改变齿轮。

后变速器控制单元界定的位置的数目与啮合到后轮的链轮的数目一样多，但在前变速器的情况下并不总是遵循此标准，因为有时同一个链环与不同的变速器位置相关联，以确保十字链在工作时没有通过摩擦而产生噪音，例如在通过外部链环和内部链轮工作时。

为了支撑所述浮动式导板需要可移动部件，其通常作为具有平行四边形结构的摇臂来使用，所述摇臂由对导板的承载结构进行配置的两个平行的半摇臂组成。换档动作引起可移动部件的移动，通常是旋转，并且因此引起所述导板的横向位移。

目前在现有技术中，广泛使用的是博登拉线(Bowden cable)手动操作式变速器。在这些拉线操作式换档系统中，主弹簧朝第一方向推动可移动部件，到达其工作范围的一端，而拉线则在与所述第一方向相反的第二方向上工作，界定变速器工作位置以啮合确定的齿轮。为了能够可移动地界定并且保持对应于齿轮的不同位置，通常使用的是在手把处附接到换档杆上的棘轮引导机构。这些棘轮引导机构基本上包括：基座部件，其支撑界定变速器工作位置的带齿的棘齿轮；滑轮，其附接到所述棘齿轮以便向上拉动并且拾取拉线；锁定元件，其用于对抗上述主弹簧的作用紧固棘齿轮位置，所述主弹簧位于变速器所在处的拉线的另一端；以及驱动元件，其附接到第一换档杆上，并偏向棘齿轮，仅在由所述换档杆驱动时进行啮合。所述驱动元件推动拉动拉线的棘齿轮，从而使变速器笼在上述第二方向上移动。当所述第一换档杆返回到其静止位置时此驱动元件由于释放构件而分离。

上述棘齿轮通常作为完全或部分齿轮使用。锁定元件和棘齿轮齿形状能够允许车轮对抗主弹簧的作用在上述第二方向上自由旋转。在另一方面，为了使棘齿轮在所述第一方向上旋转，必须让由换档杆操作的推出元件释放锁定元件以便啮合下一个棘齿轮齿。操作推出元件的换档杆在双重作用操作装置的情况下可以是第二个换档杆，或者在单作用操作装置的情况下可以是上述第一个换档杆，即，它是单换档杆。有若干文档已经公开了这两种选择，引用Shimano的EP0485955作为双重作用操作的实例，以及Armstrong的US3972247作为单作用操作的实例。

此外，必须提到一个替代性实施例，其中双重作用棘齿轮并不用作车轮，而是用作线性带齿元件，如在文档US2008115616中所公开的，其中引导机构已被附接到位于手把处的换档杆上。

因为自行车包括：涉及两个变速器的至少一个接合部以使车把能够旋转；以及至少一个其它接头，所述接头由于其链条张紧器的功能而影响后变速器，驱动的拉线需要柔性的壳体以便对其进行支撑。需要让拉线承受张力，无论壳体布线形状如何，从换档器到变速器都尽可能地锚固。

但是这些壳体和拉线在操作中缺乏精确度，一方面是由于在拉线/壳体套件的张力-压缩作用下的弹性行为，另一方面是由于拉线与其壳体之间的自由空间。受磨损、润滑状态和污垢的影响，在装配过程中该间隙大小也会发生变化。此外，内部钢拉线的硬度是基本参数，这是由于其对操作精度的影响，以及在所有拉线工作寿命期间的所述精度的保持。因此，随着拉线通过过滑轮并且弯曲以符合所涉及的组件的形状，内部钢拉线遭受修改其在工作方向上的硬度的永久变形，因此降低了性能精度。

因此，在使用位于换档杆处的引导机构的齿轮变速系统中缺少精确度，所述换档杆通过博登拉线链接到变速器。