CN100335349C - 自行车传动机构的变速辅助装置 - Google Patents

Abstract

一种用于控制连接到自行车传动机构上的传动控制件的变速控制装置，其中，该装置包括：可运动到致动元件空挡位置、致动元件加速位置和致动元件减速位置的致动元件、向加速位置和减速位置中的一个位置偏压致动元件的第一偏压元件、将致动元件定位在空挡位置的空挡定位元件和传动控制件连接元件，传递控制件连接元件适合于将传动控制件连接到致动元件上，从而在致动元件运动到致动元件空挡位置时，传动控制件运动到传动控制件空挡位置，当致动元件运动到致动元件加速位置时，传动控制件运动到传动控制件加速位置，并当致动元件运动到致动元件减速位置时，传动控制件运动到传动控制件减速位置。

Description

自行车传动机构的变速辅助装置

〔技术领域〕

本发明涉及一种自行车传动机构，更具体地说，本发明涉及一种在自行车传动机构中用于辅助变速操作的装置。

〔背景技术〕

为了减小操作自行车传动机构例如拨链器和内部轮毂传动机构所需的力，人们已开发了各种的装置。US5358451就公开了一种适合于辅助操纵拨链器传动机构的装置。其中图示的用于辅助操纵后拨链器的装置采用恒定运动的多个运动部件，这样就增大了运动的质量且部件过早磨损的可能性增大。其中图示的用于辅助操纵前拨链器的装置仅能容纳两个前链轮。但是，很多自行车具有两个以上的前链轮。因此，迫切需要提供一种可与两个以上的链轮一起使用的辅助装置。

人们还开发了多种变速控制装置来控制自行车传动机构的工作。这种变速控制装置通常为杆形或圆柱形旋钮把手，其可转动到对应每一个挡位的不同位置上。与电动操纵的传动机构一起使用的有些变速控制装置具有可供骑车人按压的按钮。转动到不同位置的杆要求骑车人到达对应每个挡位的不同位置，以便于操纵杆，在高效率骑行过程中，这会分散人的注意力。旋钮把手不会导致这种位置的变化，但是，旋钮把手必须由手握持来进行操作，因此需要很大的力。按钮的缺点是缺少直觉，且其需要力进行定位。

〔发明内容〕

本发明涉及一种在自行车传动机构中用于辅助操纵变速的装置。与现有技术的装置类似，该装置可适用于两个前链轮，但该装置也可适用于两个以上的前链轮。该装置还提供了一种便于以直觉进行操纵的变速控制装置。

在本发明的一个方面，一种利用来自转动件的动力来辅助操纵自行车传动机构的辅助装置，其包括固定装置、连接到固定装置上的输入传动件和连接到固定装置上的输出传动件，其中，输入传动件可运动到至少一个空挡位置、一个加速位置和一个减速位置；输出传动件可运动到至少一个第一输出位置和一个第二输出位置。转动件啮合件可在转动件啮合位置和转动件脱开位置之间运动，运动传动机构可将运动从转动件啮合件传递到输出传动件。当输入传动件处于加速位置和减速位置中的至少一个位置时，转换机构可使转动件啮合件运动到转动件啮合位置。

在本发明的另一个方面，一种利用来自转动件的动力来辅助操纵自行车传动机构的辅助装置，其包括固定装置、连接到固定装置上的输入传动件和连接到固定装置上的输出传动件，其中，输入传动件可在至少一个第一输入位置和一个第二输入位置之间运动，输出传动件可在至少一个第一输出位置和一个第二输出位置之间运动。转动件啮合件可在转动件啮合位置和转动件脱开位置之间运动，运动传动机构可将运动从转动件啮合件传递到输出传动件。当输入传动件处于第二输入位置时，转换机构可使转动件啮合件运动到转动件啮合位置，当输出传动件从第一输出位置运动到第二输出位置时，转换机构可使转动件啮合件运动到转动件脱开位置，并避免转动件啮合件返回到转动件啮合位置，直到输入传动件离开第二输入位置。该结构具有很多的优点，例如其允许操纵该装置来进行单纯的变速，而不需要骑车人将输入传动件返回到初始位置。

本发明的又一个方面是除了利用来自转动件的动力来辅助操纵自行车传动机构以外，其可用于周围环境，自行车控制装置包括固定装置、连接到固定装置上的输出传动件、位置保持机构、连接到固定装置上的松开驱动件和松开控制机构，其中，输出传动件可在至少一个第一输出位置和一个第二输出位置之间运动，位置保持机构包括可在位置保持位置和位置松开位置之间运动的位置保持件，其中，位置保持位置将输出传动件保持在第一输出位置和第二输出位置中的一个位置上，位置松开位置允许输出传动件向第一输出位置和第二输出位置中的另一个位置运动；松开驱动件可在至少一个第一松开驱动位置和一个第二松开驱动位置之间运动；松开控制机构包括松开件，当松开驱动件从第一松开驱动位置向第二松开驱动位置运动时，松开件从第一松开件位置向第二松开件位置运动，其中，当松开件向第二松开件位置运动时，松开控制机构使位置保持件运动到位置松开位置，并在松开件继续向第二松开件位置运动时，允许位置保持件返回到位置保持位置。

在本发明的再一个方面，提供一种变速控制装置来控制连接到自行车传动机构上的传动控制件。该装置包括可由骑车人手动操纵的致动元件，其中，致动元件可运动到致动元件空挡位置、致动元件加速位置和致动元件减速位置。第一偏压元件向加速位置和减速位置中的一个位置偏压致动元件，空挡定位元件将致动元件定位在空挡位置。传动控制件连接元件适合于将传动控制件连接到致动元件上，从而在致动元件运动到致动元件空挡位置时，传动控制件运动到传动控制件空挡位置，当致动元件运动到致动元件加速位置时，传动控制件运动到传动控制件加速位置，并当致动元件运动到致动元件减速位置时，传动控制件运动到传动控制件减速位置。

在本发明的一个方面中，一种变速控制装置包括固定装置、活动地安装到固定装置上的传动控制元件、第一传动控制元件偏压机构和第一变速控制元件，其中，传动控制元件可在一个第一传动控制位置和一个第二传动控制位置之间运动；第一传动控制元件偏压机构用于向第一传动控制位置偏压传动控制元件；第一变速控制元件可在一个第一变速控制位置和一个第二变速控制位置之间运动。第一变速控制元件和传动控制元件可操纵地连接，从而当第一变速控制元件向第二变速控制位置运动时，传动控制元件向第二传动控制位置运动，且当第一变速控制元件继续向第二变速控制位置运动时，传动控制元件向第一传动控制位置运动。

在本发明的另一个方面中，一种用于变速控制装置的指示装置包括固定装置、相对于固定装置活动地安装的传动控制元件和指示器，其中，传动控制元件可在一个第一传动控制位置和一个第二传动控制位置之间运动；指示器可在一个第一指示位置和一个第二指示位置之间运动。当传动控制元件向第二传动控制位置运动时，指示器连接装置使指示器从第一指示位置运动到第二指示位置，当传动控制元件向第一传动控制位置返回运动时，指示器连接装置不使指示器返回到第一指示位置。

在本发明的又一个方面，提供一种用于传动致动元件的自行车变速控制装置，其中，传动致动元件可运动到多个用于将自行车传动机构运动到多个传动位置的传动致动位置。该变速控制装置包括控制器联接元件，该元件可在用于操纵传动致动元件的第一控制器联接位置、第二控制器联接位置和第三控制器联接位置之间运动。第二控制器联接位置设置在从第一控制器联接位置出发的第一运动路径上，第三控制器联接位置设置在从第一控制器联接位置出发的第二运动路径上。第一运动路径不同于第二运动路径。操纵机构可操纵控制器联接元件，从而使控制器联接元件从第一控制器联接位置向第二控制器联接位置运动和从第一控制器联接位置向第三控制器联接位置运动。当操纵机构处于空载状态时，缺省定位控制器联接元件的机构将控制器联接元件设定在第一控制器联接位置。

〔附图说明〕

图1是装有本发明用于在自行车传动装置中辅助进行变速操作的装置的自行车的一个特定实施例的侧视图；

图2是变速控制装置的详图；

图3是图2所示的变速控制装置的分解透视图；

图4(A)-4(C)是表示变速控制装置工作过程的示意图；

图5是图1所示的辅助机构的详图；

图6是本发明输入装置的一个特定实施例的分解图；

图7是表示转动件啮合装置的一个特定实施例的辅助机构的视图；

图8是辅助机构的后部横截面图；

图9(A)-9(D)显示了转动件啮合件的工作过程；

图10是图8所示的定位装置的内部部件的放大横截面图；

图11是本发明运动传动件的一个特定实施例的侧视图；

图12是本发明输入传动件的一个特定实施例的侧视图；

图13是本发明中间板的一个特定实施例的侧视图；

图14是本发明定位件的一个特定实施例的侧视图；

图15是本发明运动传动爪的一个特定实施例的透视图；

图16(A)-(E)示出了辅助机构在加速方向的工作过程；

图17(A)-(F)示出了辅助机构在减速方向的工作过程；

图18(A)和18(B)示出了在减速过程中运动传动爪和中间板的相互配合过程；

图19(A)和19(B)是本发明驱动控制机构的另一个实施例的视图；

图20是本发明脱开机构的另一个实施例的侧视图；

图21是变速控制装置的另一个实施例的详图；

图22是图21所示变速控制装置的分解图；

图23(A)-23(C)示出了变速控制装置的工作过程；

图24(A)-24(D)更详细地示出了变速控制装置的工作过程；

图25(A)-25(I)示出了挡位指示器在第一方向的工作过程；

图26(A)-26(I)示出了挡位指示器在相反方向的工作过程；

图27是变速控制装置另一个实施例的详图；

图28是图27所示变速控制装置的分解图；

图29是表示变速控制装置在缺省或空挡状态的视图；

图30示出了用于从空挡状态拉控制索的变速控制装置的分支杆的工作过程；

图31是表示处于缺省状态的变速控制装置的另一个视图；

图32示出了用于从空挡状态松开控制索的变速控制装置的凸轮杆的起始工作过程；

图33示出了用于从空挡状态松开控制索的变速控制装置的凸轮杆的完整工作过程。

〔具体实施方式〕

图1是装有本发明一个特定实施例的用于在自行车传动装置中帮助进行变速操作的辅助机构14的自行车10的侧视图。自行车10可以是任何种类的自行车，在该实施例中，自行车10包括一个通常的车架18，车架18包括上管22、前端管24、从前端管24向下延伸的下管26、从上管22向下延伸的座管30、设置在下管26和座管30结合部的中轴32、一对从上管22向后和向下延伸的座位支柱34和一对从中轴32向后延伸的链条支柱38。前叉42可转动地支承在前端管24内，前轮46可转动地支承在前叉42的下端。前叉42和前轮46的转动方向由把手50以公知的方式进行控制。具有多个同轴安装的飞轮链轮(未示出)的后轮54可转动地支承在座位支柱34和链条支柱38的结合部，支承多个前(链环轮)链轮62的踏板组件58可转动地支承在中轴32内。在该实施例中，三个前链轮62与踏板组件58一起同轴转动。链条66与多个前链轮62中的一个和多个安装在后轮54的飞轮链轮中的一个相啮合。前拨链器70使链条66从一个前链轮62移动到另一个前链轮，后拨链器74使链条66从一个飞轮链轮移动到另一个飞轮链轮。这两个工作过程都是公知的。在该实施例中，通过拉动和松开与辅助机构14相连的输出控制索78来控制前拨链器70，辅助机构14由与安装在把手50左侧的变速控制装置84相连的Bowden型控制索82的内部钢索80控制。后拨链器74由Bowden型控制索86以通常的方式进行控制。

图2是把手50的左侧的视图，其更详细地示出了变速控制装置84，图3是变速控制装置84的分解图。在该实施例中，变速控制装置84安装在固定手柄92和用于支承刹车手柄98的普通刹车手柄支架94之间。变速控制装置84包括基件102、夹紧箍106、弹簧形式的偏压件110、中间件114、致动元件118和保持件122。基件102包括管形部分126和法兰部分130。管形部分126围绕把手50，法兰部分130从管形部分126的内端径向向外延伸。夹紧箍106具有锁定凸起134和固定凸耳138和142，该结构通过法兰部分130的内周表面上的锁定槽安装在环形槽(未示出)中。螺钉144穿过法兰部分130上的孔148和固定凸耳138和142，并拧入到设置在法兰部分130的另一个孔153中的螺母152中，以便将固定凸耳138和142相互紧固在一起，从而紧固夹紧箍106并将基件102固定到把手50上。普通的螺旋型可调控制索连接器156设置在法兰部分130上，以便以通常的方式来接纳控制索82的外壳81。具有贴合面160a和160b的沿直径方向相对的凹座160(在图3中只能看到一个)形成于管形部分126和法兰部分130的结合部，弹簧孔形式的基件偏压啮合件164设置在法兰部分130上。弹簧110的端部168安装在弹簧孔164内。

中间件114可转动地支承在基件102的管形部分126上，从而使弹簧110设置在中间件114和基件102的法兰部分130之间。形成贴合面172a和172b的沿直径方向相对的两个凸起或止动件172(在图3中只能看到一个)从中间件114的内端轴向延伸，形成贴合面188a和188b的一对沿直径方向相对的中间件凸起或止动件188从中间件114的外周表面184径向向外伸出。弹簧110的端部192安装在形成于一个止动件188上的弹簧孔194(其用作中间件偏压啮合部件)中，以便于沿顺时针方向偏压中间件114。因此，止动件172的贴合面172a与贴合面160a(用作基件止动件)接触来限制中间件114相对于基件102转动。

致动元件118可认为是一种用于变速控制装置84的操作机构，其由中间件114可转动地支承，如上所述，中间件114由基件102的管形部分126可转动地支承。因此，致动元件118围绕中间件114、基件102的管形部分126和把手50同轴转动。致动元件118包括可转动的管形件200、从管形件200径向向外延伸的第一和第二指形凸起或手柄204和208、用于接纳连接到内部钢索80端部的钢索端部球(未示出)以便于内部钢索80可与致动元件114一起运动的孔212形式的传动控制件连接部件(控制器联接元件)和形成贴合面216a和216b的沿直径方向相对的凹槽216。在安装状态下，中间件止动件188安装在贴合面216a和216b之间的相应凹槽216内，从而贴合面216a和216b可用作致动元件止动装置。在该实施例中，由于偏压元件设置在辅助装置14中，因此，控制索82的内部钢索80处于拉伸状态。因此，致动元件118受到逆时针方向的偏压，从而中间件止动件188的贴合面188a与贴合面216a接触来限制致动元件118相对于中间件114和基件102转动。

保持件122安装在基件102的管形部分126的外端周围。保持件122包括四个凹口220，其均匀分布在侧表面224上，用于与从基件102的管形部分126外端径向向外延伸的四个锁定凸片228啮合。因此，保持件122将致动元件118和中间件114沿轴向固定在基件102上。

图4(A)-4(C)简要示出了变速控制装置84的工作过程。图4(A)示出了致动元件118处于致动元件空挡位置(例如处于第一控制器联接位置)。在该位置，弹簧110顺时针(向图4(A)的右侧)偏压中间件114，从而使止动件172的贴合面172a与基件102上的凹座160的贴合面160a相接触，辅助机构14的偏压元件(弹簧)232沿逆时针方向偏压致动元件118，从而使凹槽216的贴合面216a与中间件止动件188的贴合面188a相接触。因此，贴合面160a、172a、188a和216a(以及在某种程度上的弹簧110和232)用作空挡定位元件(缺省定位控制器联接元件的机构)。由于内部钢索80直接与致动元件118相连，因此，此时，内部钢索80类似地处于传动控制件空挡位置。

致动元件118从图4(A)所示位置抵抗辅助机构14的偏压元件232的偏压力作用而顺时针转动使得致动元件118上的贴合面216b与中间件止动件188上的贴合面188b相接触，如图4(B)所示。此时，中间件114仍保持不动。在图4(B)中，致动元件118处于致动元件减速位置(例如，在该实施例中，处于第二控制器联接位置)，且沿第一路径将内部钢索80拉入到传动控制件减速位置。

由于贴合面216a与中间件188的贴合面188a接触且弹簧110最终连接在致动元件118和基件102之间，因此，致动元件118从图4(A)所示位置逆时针转动使中间件114抵抗弹簧110的偏压力作用逆时针(向图4(C)左侧)转动。因此，致动元件118处于致动元件加速位置(例如，处于第三控制器联接位置)，且内部钢索80松开沿第二路径进入到传动控制件加速位置。

图5是辅助机构14的详图。如图5所示，辅助机构14固定在中轴32上，其包括输入装置250、定位装置254和带有盖262的转动件啮合装置258。在该实施例中，辅助机构14与曲柄266一起使用，曲柄266包括具有多个曲柄花键274的轴安装毂270，花键274可不转动地与形成于轴282端部的多个轴花键278啮合，轴282由中轴32以公知的方式可转动地支承。驱动法兰286从轴安装毂270径向向外延伸，并支承一对沿直径方向相对的驱动件290。驱动件290具有从驱动法兰286的侧面294垂直延伸的圆形管。

图6是输入装置250的一个特定实施例的分解图。输入装置250包括输入装置固定件298、钢索连接件302、弹簧232和输入连杆306。输入装置固定件298具有用于内部钢索80的导槽310、用于接纳定位装置254的轴318(图10)穿过的中间轴孔314和一对沿直径方向相对的孔322(在图6中只能看到一个孔)。钢索连接件302包括用于卷绕和松开内部钢索80的钢索卷绕槽326、螺钉334形式的普通钢索连接器330、用于将内部钢索80固定到钢索连接件302上的钢索保持件338和螺母342以及用于接纳定位装置254的轴318的轴孔346。输入连杆306用于将钢索连接件302的转动位置传递给定位装置254，其包括带有轴接纳孔352的轴安装部分350、连接凸片354、径向延伸部分358和轴向延伸连接部分362。连接凸片354从轴安装部分350沿轴向穿过输入装置固定件298上的孔322并延伸到钢索连接件302的相应孔(未示出)中，因此，钢索连接件302和输入连杆36可如同一个装置一样进行转动。因此，钢索连接件302和输入连杆306都将呈现与变速控制装置84的致动元件118的位置相对应的空挡、加速和减速位置。弹簧232的一端233固定在钢索连接件302上，其另一端234固定在输入装置固定件298上，因此，钢索连接件302和输入连杆306受到顺时针(钢索卷绕)方向的偏压。

图7是辅助机构14的斜视图，其中拆去了转动件啮合装置258的盖262，图8是辅助装置14的后部横截面图，图9(A)-9(D)示出了转动件啮合装置258的工作过程。如图7、8和9(A)所示，转动件啮合装置258包括中轴固定件370、轴向延伸侧壁378、凸轮板382和用于支承下枢轴392的孔390，中轴固定件370具有用于接纳轴282穿过的孔374，凸轮板382具有固定到侧壁378上的控制凸轮槽386。转动件啮合件394的一端具有用于将驱动件290啮合到曲柄266上的弧形转动件啮合表面398。转动件啮合件394的另一端通过枢轴410可枢转地连接在定位装置连接板402和支承板406之间。与凸轮槽386所形成的控制凸轮表面418啮合的凸轮随动件414在靠近枢轴410的位置处固定到转动件啮合件394上。弹簧420沿逆时针方向偏压定位装置连接板402和支承板406。

图9(A)示出了在转动件脱开位置的转动件啮合件394，其中，驱动件290与曲柄266一起转动，且不对辅助机构14有任何的影响。通常，当变速控制装置84的致动元件118转动到加速位置或减速位置时，定位装置连接板402和支承板406就如图9(B)所示的那样逆时针转动。由于凸轮随动件414保持在凸轮槽386中，因此使得转动件啮合件394围绕枢轴410顺时针转动到图9(B)所示的转动件啮合位置。在该位置，转动件啮合表面398位于驱动件290路径中，因此，如图9(B)所示，其中一个驱动件290将与转动件啮合表面398接触，并促使转动件啮合件394如图9(C)所示抵抗弹簧420的偏压力作用顺时针转动定位装置连接板402和支承板406。由于曲柄266继续转动，被啮合的驱动件290将与转动件啮合件394脱开，转动件啮合件394将如图9(D)所示逆时针转回到转动件脱开位置，且弹簧420将使定位装置连接板402和支承板406逆时针转回到图9(A)所示的位置。

图10是定位装置254的内部元件的后部放大横截面图。如图10所示，定位装置254包括支承棘爪轴470一端的基板450、输出传动件、偏压元件、定位件、支承棘爪轴470另一端的中间板466、位置保持件、枢轴477、凸轮随动件和棘爪弹簧482。所述输出传动件的形式为转动件454，其可转动地支承在轴318上，并具有用于将输出控制索78卷绕和松开到多个输出位置的钢索卷绕槽455。偏压元件的形式为弹簧456，其用于沿钢索松开方向偏压转动件454。定位件的形式为定位棘轮458，其与转动件454连接一起进行转动。位置保持件的形式为定位棘爪474，其由棘爪轴470支承并在位置保持位置和位置松开位置之间转动，且具有定位齿475和476(图15(A))。枢轴477安装到定位齿475上。凸轮随动件的形式为由枢轴477可转动支承的凸轮滚子478。棘爪弹簧482连接在定位棘爪474和基板450之间，用于向位置保持位置(图15(A)中的逆时针方向)偏压定位棘爪474。

定位装置254还包括松开板486、运动传动件498、棘爪轴502、运动传动爪506、弹簧509、另一个棘爪轴510、模式转换爪514、输入传动件、基板522、棘爪轴526、弹簧531、棘爪轴534、弹簧539、弹簧保持件541、弹簧499和保持螺母542。松开板486可转动地支承在轴318上，并具有支承凸轮板494形式的凸轮件的枢轴490。运动传动件498可转动地支承在轴318上。棘爪轴502固定在运动传动件498上。运动传动爪506可转动地支承在棘爪轴502上。弹簧509用于沿图15(A)中的逆时针方向偏压运动传动爪506。另一个棘爪轴510固定在运动传动件498上。模式转换爪514可转动地支承在棘爪轴510上。输入传动件的形式为一个控制板518，其可转动地支承在轴318上。棘爪轴526固定在基板522上，并支承驱动控制爪530形式的切断驱动控制件。弹簧531用于沿图15(A)中的逆时针方向偏压驱动控制爪530。棘爪轴534(图15(A))固定在基板522上并支承驱动控制爪538形式的接入驱动控制件。弹簧539用于沿图15(A)中的逆时针方向偏压驱动控制爪538。弹簧499连接在弹簧保持件541和运动传动件498之间，用于沿图15(A)中的顺时针方向偏压运动传动件498。保持螺母542用于将元件轴向保持在轴318上。基板450、基板522和轴318用作各种部件的固定装置。

图11是运动传动件498的侧视图。运动传动件498包括基部550、棘爪固定凸耳554和运动传动臂558。基部550包括用于接纳轴318穿过的孔562、形成与驱动控制爪530接触的贴合面570的径向向外延伸的凸起566和形成与驱动控制爪538接触的贴合面578的径向向外延伸的凸起574。棘爪固定凸耳554包括用于固定棘爪轴510(支承模式转换爪514)的孔582，运动传动臂558相似地包括用于固定棘爪轴502(支承运动传动爪506)的孔586。运动传动臂558还包括用于接触驱动控制爪538的贴合面588和轴向延伸的转动件啮合装置连接板590，该连接板590通过螺钉594连接到定位装置连接板402上，如图8和10所示。

图12是控制板518的一个特定实施例的侧视图。控制板518包括呈基部598形式的输入控制件、杠杆臂部分602和输入装置连接板604。输入装置连接板604包括用于接纳输入连杆306的连接部分362(图6)的孔605。基部598包括呈径向延伸的驱动控制凸轮面或凸角606、610、614和618形式的输入控制件。驱动控制凸轮凸角606包括上表面606a和倾斜面606b和606c。类似地，凸轮凸角610包括上表面610a和倾斜面610b和610c。凸轮凸角614包括上表面614a、倾斜面614b和从上表面614a延伸到凸轮凸角618的上表面618a的过渡表面614c。凸轮凸角618还包括从上表面618a延伸到基部598的外周表面598a的过渡表面618b。如下所述，显然，凸轮凸角606、610和614、驱动控制爪538和带有凸起578的运动传动件498包括转换机构来控制转动件啮合件394在转动件啮合位置和转动件脱开位置之间运动。

图13是中间板466的一个特定实施例的侧视图。中间板466包括基部630、棘爪连接臂634、减速控制板638和从减速控制板638伸出的棘爪连接部分642。棘爪连接臂634包括用于接纳紧固件(未示出)的孔646，该紧固件用于将组件连接到壳体上，棘爪连接部分642包括用于连接棘爪轴470(支承定位棘爪474)的孔650。减速控制板638形成具有棘爪控制表面660的凹部656，棘爪控制表面660以如下的方式进行工作。

图14是定位棘轮458的侧视图。定位棘轮458包括大致为环形的环形体670，环形体670具有形成多个凹形花键674的内周表面672，花键674可不转动地与相应的形成于转动件454上的多个凸形花键(未示出)相啮合，从而定位棘轮458和转动件454可如同一个整体一样进行转动。外周表面678形成三个定位齿682、686和690和两个分别构成驱动表面694a和698a的驱动齿694和698。通过这种结构，转动件454可设定在三个位置上来接纳三个前链轮62。这些链轮通常包括小直径链轮、中直径链轮和大直径链轮。

图15是运动传动爪506的透视图。运动传动爪506包括带有用于接纳棘爪轴502的孔506b的基部506a、用于以如下方式接触中间板466的棘爪控制表面660的减速控制表面506c、定位棘轮驱动表面506d、松开板驱动表面506e和模式转换爪接触表面506f和506g。

图16(A)-(E)示出了定位装置254在加速方向的工作过程。在图16(A)中，定位装置254处于这样的位置，前拨链器70与小直径前链轮相匹配对准，并希望前拨链器70运动到中直径前链轮。在图16(A)所示的位置，驱动控制爪530的顶端由凸轮凸角606的上表面606a支承，驱动控制爪538的顶端位于凸轮凸角610的倾斜面610c的底部，从而驱动控制爪538与运动传动件498上的贴合面578接触，并将运动传动件498保持在“切断”位置。因此，驱动控制爪538和凸轮凸角610包括通常可将运动传动件498保持在切断位置的驱动控制机构。运动传动爪506支承停留在定位棘轮458的驱动齿694的上表面上。

然后，骑车人逆时针(在图3中)将致动元件118转动到加速位置，从而致动元件118松开内部钢索80。这就使得钢索连接件302沿图6中的顺时针方向转动，且该运动通过输入连杆306传递到控制板518使控制板518顺时针转动到图16(B)所示的加速位置。控制板518的顺时针转动使驱动控制爪530沿凸轮凸角606的倾斜面606c向下滑动并逆时针转动到图16(B)所示的位置。同时，驱动控制爪538沿凸轮凸角614的倾斜面614b向上滑动，直到驱动控制爪538脱开运动传动件498上的贴合面578并支承停留在凸轮凸角614的上表面614a上。由于驱动控制爪538不再接触贴合面578，因此，运动传动件498顺时针转动直到驱动控制爪538与贴合面588接触，且运动传动件498处于图16(B)所示的“接入”位置。运动传动爪506不再由定位棘轮458上的驱动齿694保持，逆时针转动并支承停留在定位棘轮458的外周表面678上。运动传动件498的顺时针运动传递到转动件啮合装置258中的定位装置连接板402和支承板406，因此，转动件啮合件394就转动到图9(B)所示的位置。

当曲柄266上的驱动件290与转动件啮合件394啮合并将定位装置连接板402和支承板406转动到图9(C)所示的位置时，运动就传递到运动传动件498。运动传动爪506的定位棘轮驱动表面506d与定位棘轮458上的驱动齿694啮合并转动定位棘轮458和转动件454来卷绕输出控制钢索78。在此过程中，定位齿682压靠定位棘爪474的棘爪齿475并顺时针转动定位棘爪474，直到棘爪齿475越过定位齿682的顶端。然后，定位棘爪474逆时针转动，从而如图16(C)所示使棘爪齿475位于定位齿682和686之间。

当曲柄266上的驱动件290脱开转动件啮合件394时，定位装置连接板402和支承板406向后朝图9(A)所示的位置转动，且该运动传递到运动传动件498。运动传动爪506脱开定位棘轮458上的驱动齿694，且定位棘轮458和转动件454在弹簧456的偏压力作用下顺时针转动，直到定位齿682贴靠在棘爪齿475上。此时，前拨链器70按要求与中直径前链轮相匹配对准。

但是，假定此时骑车人还没有将致动元件118转回到空挡位置。在此情况下，控制板518仍处于加速位置，驱动控制爪538支承停留在凸轮凸角614的上表面614a上。在该位置，驱动控制爪538不能与贴合面578接触来停止运动传动件498的转动。因此，代之以回到图16(A)所示的切断位置，运动传动件498会继续转动到图16(B)所示的接入位置，转动件啮合件394会回到图9(B)所示的转动件啮合位置，并完成另一次变速。这种工作过程在有些应用中是所希望的，并位于本发明的范围之内。但是，在该实施例中，设置驱动控制爪530可避免这种双重变速情况发生。具体地说，按如上所述已逆时针转动的驱动控制爪530现在位于与运动传动件498上的贴合面570相接触的位置上，并暂时停止运动传动件498进一步转动，从而使运动传动件498处于图16(D)所示的位置上。因此，驱动控制爪530和凸轮凸角606包括驱动控制机构，该机构可禁止在运动传动机构将运动从转动件啮合件394传递到转动件454之后运动传动件498转回到接入位置。

当骑车人将致动元件118返回到空挡位置时，控制板518类似地转回到图16(E)所示的空挡位置。此时，驱动控制爪530沿凸轮凸角606的倾斜面606c向上滑动并顺时针转动，直到控制爪530贴靠运动传动件498的贴合面570，且控制爪530的顶端支承停留在凸轮凸角606的上表面606a上。而且，驱动控制爪538沿凸轮凸角614的倾斜面614b向下滑动并逆时针转动，因此驱动控制爪538的顶端如图16(E)所示与运动传动件498的贴合面578相接触。运动传动件498现在就处于图16(A)原始所示的切断位置，但在该位置的定位棘轮458和转动件454使前拨链器70与中直径前链轮匹配对准。从中直径前链轮变换到大直径前链轮的工作过程是相同的。

图17(A)-(F)示出了定位装置254在减速方向的工作过程。为便于理解在减速过程中起重要作用的部件的工作过程，有些部件以透视图的形式示出。假定转动件454处于这样的位置，前拨链器70与中直径前链轮(图16(E)所示的同样位置)匹配对准，并希望使前拨链器70运动到小直径链轮。因此，在图17(A)所示的位置处，驱动控制爪530的顶端再由凸轮凸角606的上表面606a支承，且驱动控制爪538的顶端位于凸轮凸角610的倾斜面610c的底部，这样，驱动控制爪538就与运动传动件498上的贴合面578相接触。运动传动爪506支承停留在定位棘轮458的驱动齿698的上表面上。具有倒圆的细长等腰三角形整体形状的凸轮板494包括轴向延伸定位凸片495，凸片495贴靠在松开板486的侧面487上，以便将凸轮板494保持在图17(A)所示的位置上。

然后，骑车人将致动元件118顺时针(在图3中)转动到减速位置，从而通过致动元件118来拉动内部钢索80。这就使钢索连接件302沿图6中的逆时针方向转动，且该运动通过输入连杆306传递到控制板518，从而使控制板518如图17(B)所示逆时针转动。控制板518逆时针转动使驱动控制爪530沿凸轮凸角606的倾斜面606b向下滑动并逆时针转动。同时，驱动控制爪538沿凸轮凸角610的倾斜面610c向上滑动并顺时针转动，直到驱动控制爪538与运动传动件498的贴合面578贴靠并支承停留在凸轮凸角610的上表面610a上。由于驱动控制爪538不再与贴合面578接触，运动传动件498顺时针转动，直到驱动控制爪538与贴合面588接触且运动传动件498处于图17(B)所示的接入位置。此时，运动传动爪506通过凸轮凸角618的过渡表面618b顺时针转动，且模式转换爪514顺时针转动与运动传动爪506上的模式转换爪接触表面506f接触，以便暂时将运动传动爪506保持在图17(B)所示的位置上。运动传动件498的运动传递到转动件啮合装置258中的定位装置连接板402和支承板406，从而转动件啮合件394转动到图9(B)所示的位置。

当曲柄266上的驱动件290与转动件啮合件394啮合并将定位装置连接板402和支承板406转动到图9(C)所示的位置时，运动再传递到运动传动件498，但此时运动传动爪506的松开板驱动表面506e与松开板486(目前正处于第一松开件位置)上的贴合面487接触，且松开板486如图17(C)所示逆时针转动。因此，运动传动件498在此模式下用作松开板486的松开驱动件。由于松开板486转动，凸轮板494的基面496与连接定位棘爪474的凸轮滚子478接触，并使定位棘爪474沿顺时针方向转动。当棘爪齿475的顶端越过定位齿682的顶端时，定位棘轮458和转动件454在弹簧456的偏压力作用下顺时针转动，直到定位齿686贴靠在棘爪齿476上以避免定位棘轮458和转动件454不受控制的转动。

当松开板486继续向第二松开件位置(松开板486运动范围的端部)逆时针转动时，凸轮滚子478到达凸轮板494的圆角或凸轮凸角497，因而使凸轮板494如图17(C)所示沿逆时针方向转动。然后这就使定位棘爪474沿逆时针方向转动，从而棘爪齿476离开定位齿686，并使定位棘轮458和转动件454继续沿顺时针方向转动，直到转动件454就位，从而使前拨链器70与小直径链轮匹配对准。

如果该***按照采用定位棘爪和定位棘轮来控制变速操作的已知***那样进行工作，棘爪齿476就仍与定位齿686保持啮合直到松开板486反向(也就是沿顺时针方向转动)从而完成变速操作。由于即使在松开板486仍沿逆时针方向转动时，可转动的凸轮板494也允许定位棘爪474立即完成变速操作，因此，这对于本发明构造的变速控制机构来说不是必须的。因此，松开板486和凸轮板494可被认为是一种松开控制机构，当松开板486向第二松开件位置运动时，该机构使定位棘爪474运动到位置松开位置，当松开板486继续向第二松开件位置运动时，该机构允许定位棘爪474返回到位置保持位置。

优选实施例的另一个优点是即使在运动传动件仍沿逆时针方向转动时松开板486允许反向运动。根据优选实施例，当运动传动件498位于图17(C)和18(A)所示的位置时，如图18(A)所示，运动传动爪506的减速控制表面506c开始与中间板466的棘爪控制表面660接触。运动传动件498进一步转动使运动传动爪506如图17(D)和18(B)所示逆时针转动，然后又使运动传动爪506脱开松开板486。模式转换爪514也脱开运动传动爪506的模式转换爪接触表面506f，并支承停留在模式转换爪接触表面506g上。因此，即使在运动传动件498仍处于图17(D)所示的逆时针位置时，松开板486允许立即返回到图17(D)所示的位置。

当曲柄266上的驱动件290脱开转动件啮合件394时，定位装置连接板402和支承板406再转回到图9(A)所示的位置，且该运动传递到运动传动件498。再一次，假定骑车人还未将致动元件118转回到空挡位置。在此情况下，控制板518仍处于减速位置，驱动控制爪538支承停留在凸轮凸角610的上表面610a上，但驱动控制爪530与运动传动件498上的贴合面570接触，从而运动传动件498处于图17(E)所示的暂停位置。

当骑车人将致动元件118返回到空挡位置时，控制板518类似地顺时针转回到图17(F)所示的空挡位置。此时，驱动控制爪530沿凸轮凸角606的倾斜面606b向上滑动并顺时针转动，直到驱动控制爪530脱开运动传动件498上的贴合面570且驱动控制爪530的顶端支承停留在凸轮凸角606的上表面606a上。同时，驱动控制爪538沿凸轮凸角610的倾斜面610c向下滑动并逆时针转动，从而驱动控制爪538的顶端如图17(F)所示与运动传动件498上的贴合面578接触。运动传动件498现在处于图17(A)所示的原始切断位置，但是，定位棘轮458和转动件454处于使前拨链器70与小直径前链轮匹配对准的位置。

从大直径前链轮转换到中直径前链轮的工作过程是同样的。但是，在此情况下，定位棘轮458初始定位，使得棘爪齿475贴靠在定位齿686上。当定位棘爪474响应于凸轮板494的压力而顺时针转动时，棘爪齿475越过定位齿686，且定位棘轮458逆时针转动，直到定位齿690与棘爪齿476接触。当凸轮板494的凸轮凸角497到达凸轮滚子478而使定位棘爪474逆时针转动时，棘爪齿475进入定位齿682和686之间的间隙中，且棘爪齿476松开定位齿690，从而定位棘轮458和转动件454顺时针转动，直到定位齿682与棘爪齿475接触，从而将定位棘轮458和转动件454保持在图17(A)所示的位置上。

尽管在上述实施例中设置了单独进行工作的驱动控制爪530和538，但是，图19(A)和19(B)所示的实施例示出了具有棘爪齿704和708的单个驱动控制爪700。当运动传动件498处于图19(A)所示的初始位置时，棘爪齿704与运动传动件498上的贴合面578相接触。当运动传动件498正顺时针转动到切断位置且控制板486还未转动到图19(B)所示的空挡位置时，棘爪齿708与运动传动件498上的贴合面570相接触。

尽管在第一实施例中采用凸轮板494在减速工作过程中来控制定位棘爪474，但是，图20示出了一个采用凸轮750来控制定位棘爪474工作过程的实施例。在该实施例中，凸轮750相对于定位棘轮458同轴且可转动地安装。凸轮750包括多个沿周向布置的凸轮齿754和多个沿周向布置的凸轮驱动齿758。凸轮驱动爪762通过枢轴766可转动地安装在松开板486’上，并由弹簧770沿逆时针方向进行偏压。当松开板486’在减速工作过程中沿逆时针方向转动时，凸轮驱动爪762与多个凸轮驱动齿758中的一个相啮合并沿逆时针方向转动凸轮750。多个凸轮齿754中的一个压靠在凸轮滚子478上，并使定位棘爪474以与优选实施例相同的方式沿顺时针方向转动。当凸轮齿754跨过凸轮滚子478时，定位棘爪474沿逆时针方向转动而完成减速操作。当松开板486’沿顺时针方向转动时，凸轮驱动爪762与相应的凸轮驱动齿758脱开。

图21是可与辅助机构14一起使用的变速控制装置800的另一个实施例的详图，图22是变速控制装置800的分解图。在该实施例中，变速控制装置800向内靠近刹车手柄支架94而固定在把手50上。变速控制装置800包括固定装置，例如基件816，其包括用于将变速控制装置800通过螺钉824以公知的方式夹紧到把手50上的整体成型的夹紧箍820。螺旋型可调控制索连接器828拧入到基件816的法兰部分832中，用于以普通的方式来接纳控制索82的外壳81。通常，通过按压变速控制元件例如致动元件804的手指触压部分802来松开控制索82的内部钢索80，通过按压变速控制元件例如致动元件808的手指触压部分806来拉动控制索82的内部钢索80，且目前所选择的挡位由挡位指示装置812来指示。

具有侧壁844和848的致动元件支撑装置836通过螺钉840固定在基件816的下侧。支撑装置852、致动元件导向装置856、支撑装置860、偏压支撑板864和支撑装置868通过螺钉872(在图22中只能看到一个这样的螺钉)固定在侧壁844上。致动元件804包括从手指触压部分802伸出的细长部分876，细长部分876带有围绕致动元件导向装置856的开口880，因此，致动元件804可沿大致垂直于把手50的方向在第一变速控制位置例如图21所示的初始位置和第二变速控制位置例如图24(D)所示的压到最内侧的位置之间运动(例如滑动)。棘爪支撑座884从细长部分876的末端横向伸出，棘爪轴888从棘爪支撑座884向上伸出。弹簧892连接在偏压支撑板864上的凸缘896和棘爪支撑座884之间，用于朝初始位置偏压致动元件804。包含变速控制贴合面(例如齿)902的变速控制驱动件例如棘爪900由棘爪轴888可转动地支承，并受到安装在棘爪支撑座884和棘爪900之间的驱动件偏压机构例如棘爪弹簧904顺时针方向的偏压。棘爪900通过夹子908和垫圈912保持在棘爪支承轴888上。

类似地，支撑装置920、致动元件导向装置924、支撑装置928、偏压支撑板932和支撑装置936通过螺钉940(在图22中只能看到一个这样的螺钉)固定在侧壁848上。致动元件808包括从手指触压部分806伸出的细长部分944，细长部分944带有围绕致动元件导向装置924的开口948，因此，致动元件808可沿大致垂直于把手50的方向在一个变速控制位置例如图21所示的初始位置和另一个变速控制位置例如压到最内侧的位置之间运动(例如滑动)。棘爪支撑座952从细长部分944的末端横向伸出，棘爪轴956从棘爪支撑座952向上伸出。弹簧960连接在偏压支撑板932上的凸缘964和棘爪支撑座952之间，用于朝初始位置偏压致动元件808。包含变速控制贴合面(例如齿)970的变速控制驱动件例如棘爪968由棘爪轴956可转动地支承，并受到安装在棘爪支撑座952和棘爪968之间的驱动件偏压机构例如棘爪弹簧972逆时针方向的偏压。棘爪968通过夹子976和垫圈980保持在棘爪支承轴956上。

螺栓984穿过基件816上的孔988并穿过致动元件支撑装置836上的孔992，从而螺栓984的头部996基本上与基件816的上表面平齐。螺栓984还穿过套管1000，套管1000安装在传动控制元件或控制器联接元件例如钢索卷取(控制器联接)元件1008的中心孔1004内，螺栓984还穿过松开板1016上的孔1012，穿过垫圈1020、1028和衬垫1024，穿过偏压板1036上的中心孔1032，穿过衬垫1040和垫圈1044，穿过径向螺旋弹簧1048的内部，穿过偏压板1056的中心孔1052，穿过垫圈1060并穿过偏压止动板1068上的中心孔1064。这些元件都通过拧入到螺栓984的螺纹端1074上的螺母1072固定保持在螺栓984上。

钢索卷取元件1008包括传动控制被驱动件例如传动控制贴合面或控制面1076和1080、向下延伸的偏压啮合件1120和用于卷绕和松开控制索82的内部钢索80的钢索卷绕槽1122。松开板1016通过螺钉1090固定到基件816上，其包括松开件例如凸轮表面1084和1088。前述元件以下述方式进行工作。

偏压板1036包括径向向外延伸的止动件1116和径向向外延伸的钢索卷取元件偏压件1124。类似地，偏压板1056包括径向向外延伸的止动件1108和径向向外延伸的钢索卷取元件偏压件1128。弹簧1048的一端1092***到偏压板1036的多个周向分布孔1096中的一个内，其另一端1100与偏压板1056的止动件1108接合。因此，偏压板1036受到顺时针方向的偏压，使得止动件1116贴靠在从偏压止动板1068向上延伸的止动柱1112上，偏压板1056受到逆时针方向的偏压，使得止动件1108贴靠在止动柱1112上。偏压板1036、1056和弹簧1048用作缺省定位控制器联接元件的机构，当操作机构处于空载状态时，其将控制器联接元件置于第一控制器联接位置。钢索卷取元件1008的偏压啮合件1120在第一(例如初始或空挡)传动控制位置被夹在钢索卷取元件偏压件1124和1128之间。当钢索卷取元件1008沿第一路径逆时针向第二(例如拉钢索)传动控制位置转动时，弹簧1048和偏压板1036就用作传动控制元件偏压机构，该机构顺时针向第一传动控制位置反向偏压钢索卷取元件1008。类似地，当钢索卷取元件1008沿第二路径顺时针向第三(例如松开钢索)传动控制位置转动时，弹簧1048和偏压板1056就用作传动控制元件偏压机构，该机构逆时针向第一传动控制位置反向偏压钢索卷取元件1008。换句话说，偏压板1036、1056和弹簧1048也用作缺省钢索卷取元件定位机构，当操作机构处于空载状态时，其将钢索卷取元件1008置于第一控制器联接位置。

挡位指示装置812包括带有透明窗口1154的盖1150(图21)、指示器1158、棘爪支承板1162、运动传动件1166、指示器驱动元件例如棘爪1170、1174和偏压弹簧1178。指示器1158通过螺钉1182和垫圈1186可转动地安装在螺栓984的头部996上。如图25(A)所示，指示器1158包括指示器被驱动件例如棘爪齿1158a、1158b、1158c和1158d。螺钉1182也将棘爪支承板1162固定到螺栓984的头部996，通过与基件816上的凸缘1194相啮合的棘爪支承板1162上的凸缘1190，棘爪支承板1162不可转动地固定到基件816上。棘爪支承板1162包括以下述方式进行工作的棘爪脱开表面1162a。

运动传动件1166通过一对凸片1198连接到钢索卷取元件1008上，凸片1198与钢索卷取元件1008上的孔1200接合，从而运动传动件1166与钢索卷取元件1008可象一个装置一样进行运动。运动传动件1166还包括棘爪轴1204，棘爪轴1204用于可转动地支承棘爪1170和1174，从而每个棘爪可在指示器被驱动元件啮合位置和指示器被驱动元件脱开位置之间运动。弹簧1178的一端1230与棘爪1170接合，并用作偏压机构向其相应的指示器被驱动元件啮合位置偏压棘爪1170。类似地，弹簧1178的一端1234与棘爪1174接合，并用作偏压机构向其相应的指示器被驱动元件啮合位置偏压棘爪1174。棘爪1170、1174和弹簧1178通过夹子1208固定保持到棘爪轴1204上。

图23(A)-23(B)和24(A)-24(D)示出了致动元件804从图23(A)和24(A)所示的第一变速控制(控制器联接)位置运动到图24(D)所示的第三变速控制(控制器联接)位置时变速控制装置800(从底部并旋转180°所视)的工作过程。当开始按压致动元件804的手指触压部分802时，棘爪齿902沿凸轮表面1084运动，由于弹簧904的偏压力作用和凸轮表面1084的形状使得棘爪900逆时针转动，直到如图24(B)所示棘爪齿902与钢索卷取元件1008的传动控制贴合面1076接合(例如接触)。进一步按压手指触压部分802就使钢索卷取元件1008如图24(C)所示逆时针转动来松开内部钢索80，且辅助机构14以上面所描述的方式进行工作。因此，致动元件804和棘爪900可被认为是操作机构的一部分，其操纵钢索卷取元件1008从第一控制器联接位置向第三控制器联接位置运动。同时，偏压啮合件1120如图23(B)所示压靠在偏压板1056的钢索卷取元件偏压件1128上，并抵抗弹簧1048的偏压力作用逆时针转动偏压板1056。由于凸轮表面1084所具有的形状，因此进一步按压手指触压部分802就使棘爪900顺时针转动，直到棘爪齿902如图24(D)所示脱开钢索卷取元件1008的传动控制贴合面1076。此时，由于弹簧1048的偏压力作用，钢索卷取元件1008和偏压板1056逆时针转回到图23(A)和24(A)所示的位置。棘爪齿902与传动控制贴合面1076脱开也在手指触压件802上产生“卡搭”或止动的感觉，并告知骑车人可以松开手指触压件802。

当如图23(C)所示按压致动元件808的手指触压件806时，变速控制装置800就以类似的方式工作。在此情况下，棘爪齿970与钢索卷取元件1008的传动控制贴合面1080啮合，从而使钢索卷取元件1008从第一变速控制(控制器联接)位置沿拉动钢索的方向顺时针转动到第二变速控制(控制器联接)位置，且因此而使辅助机构14工作。因此，致动元件806和棘爪968可被认为是操作机构的另一部分，其可操纵钢索卷取元件1008从第一控制器联接位置向第二控制器联接位置运动。同时，偏压啮合件1120如图23(C)所示压靠在偏压板1036的钢索卷取元件偏压件1124上，并抵抗弹簧1048的偏压力作用顺时针转动偏压板1036。由于凸轮表面1088所具有的形状，因此进一步按压手指触压部分806就使棘爪968逆时针转动，直到棘爪齿970脱开钢索卷取元件1008的传动控制贴合面1088。此时，由于弹簧1048的偏压力作用，钢索卷取元件1008和偏压板1036逆时针转回到图23(A)所示的位置。棘爪齿970与传动控制贴合面1088脱开也在手指触压件806上产生“卡搭”或止动的感觉，以告知骑车人可以松开手指触压件806。

图25(A)-25(I)示出了沿钢索拉动方向(从顶部所视)操纵变速控制装置800时指示器装置812的工作过程。图25(A)示出了处于初始位置的指示器1158。此时，钢索卷取元件1008处于第一传动控制位置，且棘爪1170和1174由棘爪脱开表面1162a支承。当按压致动元件808的手指触压表面806使钢索卷取元件1008逆时针转动时，运动传动件1166使棘爪1170和1174运动到图25(B)所示的位置，从而使棘爪1174与棘爪齿1158a接触。钢索卷取元件1008进一步转动使棘爪1174压靠在棘爪齿1158a上并将指示器1158转动到图25(C)所示的位置。当棘爪齿970脱开传动控制贴合面1080且钢索卷取元件1008顺时针反转向第一传动控制位置时，运动传动件1166使棘爪1174与棘爪齿1158a脱开，且棘爪1170和1174转动到图25(D)所示的位置，其中，棘爪1170和1174由棘爪脱开表面1162a支承。因此，即使钢索卷取元件1008已转回到其初始位置，指示器1158也反映出新选择的挡位。

当第二次按压致动元件808的手指触压表面806使钢索卷取元件1008逆时针转动时，运动传动件1166使棘爪1170和1174运动到图25(E)所示的位置，从而使棘爪1174与棘爪齿1158b接触。钢索卷取元件1008进一步转动使棘爪1174压靠在棘爪齿1158b上并将指示器1158转动到图25(F)所示的位置。当棘爪齿970脱开传动控制贴合面1080且钢索卷取元件1008顺时针反转向第一传动控制位置时，运动传动件1166使棘爪1174与棘爪齿1158b脱开，且棘爪1170和1174转回到图25(G)所示的位置，其中，棘爪1170和1174再次由棘爪支承件1162a支承，且指示器1158反映出该顺序的最终挡位。

在该实施例中，辅助机构14可提供三个前挡位。如果骑车人忘记了拨链器已处于最终挡位并再次按压手指触压件806时，钢索卷取元件1008就再逆时针转动，且运动传动件1166使棘爪1170和1174运动到图25(H)所示的位置。但此时没有棘爪齿进行啮合。因此，指示器1158仍保持在同样的位置上。然后，钢索卷取元件1008转回到第一传动控制位置，且棘爪1170和1174再支承在棘爪脱开表面1162a上。当然，增加或减少棘爪齿的数目可按要求提供更多或更少的挡位。

图26(A)-26(I)示出了沿相反(钢索松开)方向操纵变速控制装置800时指示器装置812的工作过程。图26(A)示出了处于图25(H)所示相同位置的指示器1158。也就是，钢索卷取元件1008处于第一传动控制位置，且棘爪1170和1174由棘爪脱开表面1162a支承。当按压致动元件804的手指触压表面802使钢索卷取元件1008顺时针转动时，运动传动件1166使棘爪1170和1174运动到图26(B)所示的位置，从而使棘爪1170与棘爪齿1158d接触。钢索卷取元件1008进一步转动使棘爪1170压靠在棘爪齿1158d上并将指示器1158转动到图26(C)所示的位置。当棘爪齿902脱开传动控制贴合面1076且钢索卷取元件1008逆时针反转向第一传动控制位置时，运动传动件1166使棘爪1170与棘爪齿1158d脱开，且棘爪1170和1174转回到图26(D)所示的位置，其中，棘爪1170和1174由棘爪脱开表面1162a支承。

当第二次按压致动元件804的手指触压表面802使钢索卷取元件1008顺时针转动时，运动传动件1166使棘爪1170和1174运动到图26(E)所示的位置，从而使棘爪1170与棘爪齿1158c接触。钢索卷取元件1008进一步转动使棘爪1170压靠在棘爪齿1158c上并将指示器1158转动到图26(F)所示的位置。当棘爪齿902脱开传动控制贴合面1080且钢索卷取元件1008逆时针反转向第一传动控制位置时，运动传动件1166使棘爪1170与棘爪齿1158c脱开，且棘爪1170和1174转动到图26(G)所示的位置，其中，棘爪1170和1174再次由棘爪脱开表面1162a支承，且指示器1158回到其初始位置。

如果骑车人再一次忘记了拨链器已处于最终挡位位置并再次按压手指触压件802时，钢索卷取元件1008就再顺时针转动，且运动传动件1166使棘爪1170和1174运动到图26(H)所示的位置。由于没有棘爪齿进行啮合，因此，指示器1158仍保持在同样的位置上，钢索卷取元件1008转回到第一传动控制位置，且棘爪1170和1174再支承在棘爪脱开表面1162a上。

图27是变速控制装置1400的另一个实施例的斜视图。在该实施例中，变速控制装置1400包括固定支架1404，用于将变速控制装置1400固定到固定手柄1412内侧的把手1408上，固定支架1404与可转动地支承刹车手柄1420的刹车手柄支架1416形成一体。刹车手柄1420可以普通的方式进行操纵，以便拉动和松开Bowden型缆索组件1428的内部钢索1424。可根据以下方式操纵分支杆连接按钮1440和凸轮杆连接按钮1444来操纵变速控制装置1400来拉动和松开Bowden型缆索组件1436的内部钢索1432。设置挡位指示器1448来指示适当的挡位。

图28是变速控制装置1400的内部部件的分解图。为便于后面描述该装置的工作过程，图28的视图相对于图27的视图是倒置的。如图28所示，变速控制装置1400包括第一基板1452、第二基板1456和中间基板1460。主螺栓1468的杆部1464穿过呈螺旋回复弹簧1476形式的控制器联接元件定位机构，穿过呈钢索卷取元件1480形式的控制器联接元件上的孔1478，穿过呈偏压板1488形式的变速控制件上的孔1484，穿过中间基板1460上的孔1492，穿过衬垫1500，穿过凸轮杆1512上的孔1508，穿过第二基板1456上的孔1516，穿过锁紧垫圈1520，并延伸到用于将组件固定保持在一起的螺母1524中。固定螺钉1660穿过中间基板1460上的孔1664，穿过衬垫1668，穿过第二基板1456上的孔1672，穿过锁紧垫圈1676并穿过用于将第二基板1456和中间基板1460固定在一起并在其间留有间隙的螺母1680。

第一基板1452的弹簧孔1532固定保持回复弹簧1476的第一端部1528，钢索卷取元件1480的弹簧孔1540固定保持回复弹簧1476的第二端部1536。钢索卷取元件1480还包括用于啮合分支杆1543上的变速控制驱动件1542的分支杆连接凸起1541形式的控制表面。

凸轮杆1512和分支杆1543是手动操纵件，其每一个都可在第一(空载)位置和用于操纵变速控制装置1400的第二(启动)位置之间运动。在该实施例中，在分支杆连接按钮1440的相应的空载位置和启动位置之间按压和松开分支杆连接按钮1440就可使钢索卷取元件1008拉动和然后松开Bowden型缆索组件1436的内部钢索1432，在凸轮杆连接按钮1444的相应的空载位置和启动位置之间按压和松开凸轮杆连接按钮1444就可使钢索卷取元件1480松开和然后拉动Bowden型缆索组件1436的内部钢索1432。

枢轴1548的第一端部1544固定保持在第一基板1452的孔1552中。枢轴1548包括棘爪枢轴部分1556和凸轮枢轴部分1560。棘爪枢轴部分1556延伸穿过螺旋棘爪弹簧1564，并可转动地支承呈定位棘爪1568形式的位置控制件。C形夹子1570将定位棘爪1568固定保持在棘爪枢轴部分1556上。第一基板1452的弹簧贴合面1572固定保持棘爪弹簧1564的第一端部1576，定位棘爪1568上的孔(未示出)固定保持棘爪弹簧1564的第二端部1580，从而定位棘爪1568可受到逆时针方向的偏压。棘爪齿1584可选择与钢索卷取元件1480上的第一定位表面或贴合面1588接触。棘爪柱1593从棘爪齿1584向上伸出，并穿过中间基板1460的棘爪柱孔1594，用于啮合分支杆1543的侧臂1595。枢轴1548的凸轮枢轴部分1560也延伸穿过棘爪弹簧1564和定位棘爪1568，其还延伸穿过凸轮板1600上的孔1596和中间基板1460上的孔1604，从而凸轮板1600由凸轮枢轴部分1560可转动地支承。C形夹子1608将枢轴1548固定到中间基板1460上。

偏压板弹簧1616的第一端部1612固定在形成于偏压板1488的延伸部分1624上的弹簧贴合面1620上，其第二端部1628固定到形成于凸轮板1600上的弹簧贴合面1632上。偏压板弹簧1616形成用于逆时针偏压偏压板1488的变速控制偏压机构。偏压板1488包括偏压板支腿1636，其啮合凸轮板1600的凸轮表面1640和钢索卷取元件1480上的呈第二定位表面或贴合面1592形式的变速控制表面。偏压板1488还包括与中间基板1460上的凸片1648啮合的贴合面1644。凸片1648还与形成于第二基板1456上的槽1650啮合，用于增强第二基板1456和中间基板1460之间的稳定性。凸轮杆1512包括用于与形成于凸轮板1600上的凸轮杆连接面1652啮合的凸轮板连接面1656。凸轮杆1512还包括用于与形成于分支杆1543上的分支杆被驱动件1658啮合的分支杆驱动件1657。

分支杆1543的弹簧钩1692固定保持分支杆弹簧1688的第一端部1684，中间基板1460上的弹簧贴合面1700固定保持分支杆弹簧1688的第二端部1696。分支杆连接按钮1440通过枢轴1704可转动地连接中间基板1460，枢轴1704延伸穿过中间基板1460上的一对孔1708(图中只能看到一个这样的孔)。分支杆连接按钮1440的分支杆连接部分1712啮合分支杆1543的被驱动部分1716。

图29和30示出了在卷绕然后松开Bowden型缆索组件1436的内部钢索1432时变速控制装置1400的工作过程。图29示出了处于缺省或空载状态的变速控制装置1400。在该状态时，由于回复弹簧1476顺时针偏压钢索卷取元件1480，因此，钢索卷取元件1480处于第一控制器联接位置，钢索卷取元件1480的分支杆连接凸起1541贴靠在分支杆1543的变速控制驱动件1542上，且定位棘爪1568的棘爪齿1584贴靠在钢索卷取元件1480的第一定位贴合面1588上。回复弹簧1476、定位棘爪1568和第一定位贴合面1588(以及在某种程度上，钢索卷取元件1480上的分支杆连接凸起1541和分支杆1543上的驱动凸起1542)可被认为是一种缺省定位控制器联接元件的机构。

如图30所示，按压分支杆连接按钮1440使分支杆1543向上(向图28左侧)运动。分支杆1543上的变速控制驱动件1542按压钢索卷取元件1480上的分支杆连接凸起1541，且钢索卷取元件1480沿逆时针路径转动到所需的位置。因此，Bowden型缆索组件1436的内部钢索1432拉动一所需的量。在此过程中，变速控制驱动件1542仍保持与分支杆连接凸起1541啮合。

松开分支杆连接按钮1440使分支杆1543向下(向图28右侧)运动，分支杆连接凸起1541和钢索卷取元件1480沿顺时针路径转动到其缺省位置。因此，就松开了Bowden型缆索组件1436的内部钢索1432。在此过程中，分支杆1543上的变速控制驱动件1542再保持与钢索卷取元件1480上的分支杆连接凸起1541啮合。除了在钢索卷取元件1480返回到缺省位置时，定位棘爪1568的棘爪齿1584再贴靠在钢索卷取元件1480的第一定位贴合面1588上以外，定位棘爪1568不会影响钢索的拉动和松开操作。

图31-33示出了在松开然后重新卷绕Bowden型缆索组件1436的内部钢索1432时变速控制装置1400的工作过程。图31是显示处于缺省状态的变速控制装置1400的另一个视图。图32示出了用于使钢索卷取元件1480脱离缺省位置的凸轮杆1512的开始工作状态，图33示出了凸轮杆1512的整个工作过程。为便于理解图中凸轮杆1512的工作过程，图31中除去了分支杆1543。

在图30和31中，凸轮杆1512的凸轮板连接件1656贴靠在凸轮板1600的凸轮杆连接件1652上。定位棘爪1568的棘爪齿1584贴靠在钢索卷取元件1480的第一定位贴合面1588上，定位棘爪1568的棘爪柱1593延伸穿过中间基板1460上的孔1594。偏压板1488受到偏压板弹簧1616逆时针方向的偏压，从而使偏压板支腿1636贴靠在凸轮板1600的凸轮表面1640和钢索卷取元件1480的第二定位贴合面1592上。偏压板1488的贴合面1644贴靠在中间基板1460的凸片1648上。

如图32所示，按压凸轮杆连接按钮1444使凸轮杆1512上的凸轮板连接件1656压靠在凸轮板1600的凸轮杆连接件1652上，从而使凸轮板1600围绕枢轴1548的凸轮枢轴部分1560逆时针转动。然后使凸轮板1600的凸轮表面1640压靠在偏压板1488的偏压板支腿1636上，因此使偏压板1488抵抗偏压板弹簧1616的偏压力作用顺时针转动。同时，分支杆驱动件1657压靠在分支杆被驱动件1658上，从而向左侧推压分支杆1543。分支杆1543的侧臂1595开始推动定位棘爪1568的棘爪柱1593，因此形成定位棘爪1568的棘爪齿1584与钢索卷取元件1480的第一定位贴合面1588脱离啮合的状态。此时，钢索卷取元件1480和分支杆连接件1541仍保持静止。

如图33所示，进一步按压凸轮杆连接按钮1444使凸轮板连接件1656进一步压靠凸轮杆连接件1652，从而使凸轮板1600进一步围绕枢轴1548的凸轮枢轴部分1560逆时针转动。凸轮板1600的凸轮表面1640进一步压靠偏压板1488的偏压板支腿1636，从而使偏压板1488进一步抵抗偏压板弹簧1616的偏压力作用顺时针转动。分支杆驱动件1657继续压靠分支杆被驱动件1658，从而进一步向左推压分支杆1543。但此时分支杆1543的侧臂1595推压定位棘爪1568的棘爪柱1593足以使棘爪齿1584与钢索卷取元件1480的第一定位贴合面1588脱离啮合。由于钢索卷取元件1480不再受定位棘爪1568、偏压板支腿1636和偏压板弹簧1616的偏压力的约束，在回复弹簧1476的偏压力作用下，钢索卷取元件1480和分支杆连接凸起1541(其受回复弹簧1476沿离开缺省位置的钢索松开方向的偏压)顺时针转动到图33所示的位置。因此就松开了Bowden型缆索组件1436的内部钢索1432。

当松开凸轮杆连接按钮1444时，凸轮板连接件1656离开凸轮杆连接件1652运动，从而允许凸轮板1600围绕枢轴1548的凸轮枢轴部分1560顺时针转动。凸轮板1600的凸轮表面1640离开偏压板1488的偏压板支腿1636运动，从而允许偏压板1488在偏压板弹簧1616的偏压力作用下逆时针转动。偏压板1488的偏压板支腿1636压靠在钢索卷取元件1480的第二定位贴合面1592上。由于偏压板弹簧1616比回复弹簧1476的弹性力要大，因此，偏压板1488使钢索卷取元件1480逆时针转回到缺省位置，且因此而拉动Bowden型缆索组件1436的内部钢索1432。同时，凸轮杆1512上的分支杆驱动件1657离开分支杆1543上的分支杆被驱动件1658运动，从而允许分支杆1543向右运动。然后，分支杆1543的侧臂1595离开定位棘爪1568的棘爪柱1593运动，且定位棘爪1568的棘爪齿1584重新与钢索卷取元件1480上的第一定位贴合面1588啮合。

尽管上面对本发明的各个实施例进行了描述，但在不脱离本发明宗旨和范围的情况下还可作出进一步的改进。例如，可根据需要来改变各个部件的尺寸、形状、位置或取向。图示相互直接连接或接触的部件可具有设置在其之间的中间结构。一个元件的功能可通过两个元件来实现，反之亦然。一个实施例的结构和功能可用于另一个实施例中。不必将所有的优点同时置于一个特定的实施例中。不同于现有技术的每一个特征，单独或与其它特征组合也应当认为是本申请人对另一个发明所进行的单独的描述，其包括由这些特征构成的结构和/或功能。因此，本发明的范围不应当由所描述的特定结构来限定，或者明显地集中于一个特定的结构或特征。

Claims (37)

1.一种用于传动致动元件的自行车变速控制装置，其中，传动致动元件可运动到多个用于使自行车传动机构运动到多个传动位置的传动致动位置，其中，该变速控制装置包括：

控制器联接元件，该元件可在用于操纵传动致动元件的第一控制器联接位置、第二控制器联接位置和第三控制器联接位置之间运动，其中，第二控制器联接位置设置在从第一控制器联接位置出发的第一运动路径上，其中，第三控制器联接位置设置在从第一控制器联接位置出发的第二运动路径上，其中，第一运动路径不同于第二运动路径；

操纵机构，其可操纵控制器联接元件，从而使控制器联接元件从第一控制器联接位置向第二控制器联接位置运动和从第一控制器联接位置向第三控制器联接位置运动；

缺省定位控制器联接元件的机构，当操纵机构处于空载状态时，其将控制器联接元件设定在第一控制器联接位置。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，操纵机构包括适合于围绕自行车把手转动的可转动件。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，操纵机构还包括从可转动件径向向外伸出的第一指形凸起。

4.根据权利要求3所述的装置，其中，控制器联接元件与可转动件一起转动。

5.根据权利要求4所述的装置，其中，可转动件包括适合于围绕把手的管形件，其中，第一指形凸起从管形件径向向外伸出。

6.根据权利要求5所述的装置，其还包括从管形件径向向外伸出的第二指形凸起。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，缺省定位控制器联接元件的机构包括控制器联接元件偏压机构，其向第一控制器联接位置偏压控制器联接元件。

8.根据权利要求7所述的装置，其中，控制器联接元件偏压机构包括弹簧。

9.根据权利要求1所述的装置，其中，操纵机构包括：

可在第一位置和第二位置之间运动的手动操纵件；

驱动控制机构，其将手动操纵件从第一位置到第二位置的运动传递给控制器联接元件，从而使控制器联接元件从第一控制器联接位置向第二控制器联接位置和第三控制器位置中的一个位置运动。

10.根据权利要求9所述的装置，其中，在手动操纵件继续向第二位置运动时，驱动控制机构允许控制器联接元件返回向第一控制器元件位置运动。

11.根据权利要求10所述的装置，其中，控制器联接元件包括控制表面，其中，驱动控制机构包括变速控制驱动件，其与控制表面啮合，从而使控制器联接元件从第一控制器联接位置向第二控制器联接位置和第三控制器联接位置中的一个位置运动。

12.根据权利要求11所述的装置，其中，当手动操纵件继续向第二位置运动时，变速控制驱动件与控制表面脱开，从而允许控制器联接元件返回向第一控制器联接位置运动。

13.根据权利要求12所述的装置，其中，控制器联接元件包括可转动的钢索卷取元件，其可在第一控制器联接位置、第二控制器联接位置和第三控制器联接位置之间转动。

14.根据权利要求13所述的装置，其中，缺省定位控制器联接元件的机构包括向第一控制器联接位置偏压控制器联接元件的控制器联接元件偏压机构。

15.根据权利要求14所述的装置，其中，控制器联接元件偏压机构包括弹簧。

16.根据权利要求9所述的装置，其中，当手动操纵件返回到第一位置时，控制器联接元件返回到第一控制器联接位置。

17.根据权利要求16所述的装置，其中，当手动操纵件运动到第二位置时，控制器联接元件运动到第二控制器联接位置和第三控制器联接位置中的一个位置。

18.根据权利要求17所述的装置，其中，控制器联接元件包括控制表面，其中，驱动控制机构包括变速控制驱动件，其与控制表面啮合，从而使控制器联接元件从第一控制器联接位置向第二控制器联接位置和第三控制器联接位置中的一个位置运动。

19.根据权利要求18所述的装置，其中，当控制器联接元件从第一控制器联接位置运动到第二控制器联接位置和第三控制器联接位置中的一个位置时，变速控制驱动件仍保持与控制表面啮合。

20.根据权利要求19所述的装置，其中，当控制器联接元件从第二控制器联接位置和第三控制器联接位置中的一个位置运动到第一控制器联接位置时，变速控制驱动件仍保持与控制表面啮合。

21.根据权利要求20所述的装置，其中，控制器联接元件包括可转动的钢索卷取元件，其可在第一控制器联接位置、第二控制器联接位置和第三控制器联接位置之间转动。

22.根据权利要求21所述的装置，其中，缺省定位控制器联接元件的机构包括向第一控制器联接位置、第二控制器联接位置和第三控制器联接位置中的一个位置偏压可转动钢索卷取元件的控制器联接元件偏压机构。

23.根据权利要求22所述的装置，其中，控制器联接元件偏压机构偏压可转动钢索卷取元件离开第一控制器联接位置。

24.根据权利要求23所述的装置，其中，控制器联接元件偏压机构包括弹簧。

25.根据权利要17所述的装置，其中，缺省定位控制器联接元件的机构包括偏压控制器联接元件离开第一控制器联接位置的控制器联接元件偏压机构。

26.根据权利要求25所述的装置，其中，当手动操纵件从第一位置向第二位置运动时，手动操纵件使控制器联接元件从第一控制器联接位置松开。

27.根据权利要求26所述的装置，其中，控制器联接元件包括变速控制表面，其中，驱动控制机构包括变速控制件，其与变速控制表面啮合，从而将控制器联接元件保持在第一控制器联接位置。

28.根据权利要求27所述的装置，其中，当手动操纵件向第二位置运动时，变速控制件沿离开变速控制表面的方向运动，从而允许控制器联接元件离开第一控制器联接位置。

29.根据权利要求28所述的装置，其中，驱动控制机构包括凸轮件，当手动操纵件向第二位置运动时，凸轮件使变速控制件沿离开变速控制表面的方向运动。

30.根据权利要求29所述的装置，其中，驱动控制机构还包括变速控制偏压机构，其向与变速控制表面相啮合的方向偏压变速控制件。

31.根据权利要求30所述的装置，其中，控制器联接元件偏压机构包括弹簧。

32.根据权利要求31所述的装置，其中，变速控制偏压机构包括弹簧。

33.根据权利要求25所述的装置，其中，控制器联接元件包括控制表面，其中，驱动控制机构包括变速控制件，当手动操纵件从第二位置向第一位置运动时，变速控制件与控制表面啮合，从而使控制器联接元件从第二控制器联接位置和第三控制器联接位置中的一个位置向第一控制器联接位置运动。

34.根据权利要求36所述的装置，其中，驱动控制机构包括凸轮件，当手动操纵件从第二位置向第一位置运动时，凸轮件使变速控制件与控制表面啮合。

35.根据权利要求34所述的装置，其中，控制器联接元件包括可转动的钢索卷取元件，其可在第一控制器联接位置、第二控制器联接位置和第三控制器联接位置之间转动。

36.根据权利要求35所述的装置，其中，控制器联接元件偏压机构包括弹簧。

37.根据权利要求35所述的装置，其中，变速控制偏压机构包括弹簧。

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