CN100457540C - 用于自行车传动装置的辅助换档装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于使用来自运动构件的动力帮助自行车传动装置操作的辅助装置包括传动机构、驱动连接机构和位置保持机构。传动机构在第一方向和第二方向中的一个方向上运动以便升档自行车的传动装置，并且传动机构在第一方向和第二方向中的另一方向上运动以便降档自行车的传动装置。驱动连接机构将传动机构连接到运动构件上，以便在第一方向和第二方向中的一个方向上运动传动机构，并且位置保持机构防止传动机构在第一方向和第二方向中的另一方向上运动。
Description
技术领域
本发明针对自行车，本发明尤其针对用于帮助自行车传动装置操作的装置的新颖结构。
背景技术
已经开发出的多种装置有助于降低操作例如拨链器、内部轮毂传动装置的自行车传动装置所需的力。适用于帮助拨链器传动装置操作的这种装置的实例表示在美国专利NO.5,358,451中。用于帮助后拨链器操作的所示装置采用进行匀速运动的多个活动部件，因此增加运动质量以及部件过早磨损的可能性。用于帮助前拨链器操作的装置采用接合凸轮的电磁铁，凸轮随前脚蹬组件转动，因此需要电磁铁准确定时。
本受让人的未审查申请10/190,461披露一种克服所述缺陷的自行车传动装置的辅助机构。更特别是，该申请披露一种使用来自运动构件的动力来帮助自行车传动装置操作，其中辅助装置包括安装单元；连接在安装单元上的输入传动构件，其中输入传动构件在至少第一输入位置和第二输入位置之间运动。连接在安装单元上的输出传动构件，其中输出传动构件在至少第一输出位置和第二输出位置之间运动。运动构件接合构件在运动构件接合位置和运动构件脱开位置之间运动，并且传动机构将运动从运动构件接合构件传递到输出传动构件。转换机构使得运动构件接合构件在运动构件接合位置和运动构件脱开位置之间运动，以便响应输入传动构件和输出传动构件的运动。
发明内容
本发明针对用于帮助自行车传动装置操作的装置的新颖结构。在一个实施例中，用于使用来自运动构件的动力帮助自行车传动装置操作的辅助装置包括传动机构、驱动连接机构和位置保持机构。传动机构在第一方向和第二方向中的一个方向上运动以便升档自行车传动装置，并且传动机构在第一方向和第二方向中的另一方向运动以便降档自行车传动装置。驱动连接机构将传动机构连接在运动构件上以便在第一方向和第二方向中的一个方向上运动传动机构，并且位置保持机构防止传动机构在第一方向和第二方向中的另一方向上运动。将从以下说明书中明白另外的新颖特征，并且这些特征本身或与以上特征相结合形成权利要求及其等同物中陈述的另外发明的基础。
附图说明
图1是结合有本发明用于在自行车传动装置中帮助变速操作的装置的自行车的特定实施例的侧视图；
图2是辅助换档装置的较近视图；
图3是使用辅助换档装置的脚蹬曲柄臂的特定实施例的倾斜内部视图；
图4(A)和4(B)一起包括辅助换档装置的分解视图；
图5是表示辅助换档装置的壳体内部的视图；
图6是辅助换档装置的外盖的倾斜视图；
图7(A)是当辅助换档装置处于初始位置时位置保持机构的主要位置保持子拨爪的视图；
图7(B)是当辅助换档装置处于停止状态和初始位置时驱动连接机构的子拨爪的视图；
图7(C)是当辅助换档装置处于停止状态和初始位置时驱动连接机构的子拨爪的近视图；
图7(D)是当辅助换档装置运动到驱动状态时驱动连接机构的子拨爪的近视图；
图7(E)是当辅助换档装置处于驱动状态时驱动连接机构的子拨爪的总视图；
图7(F)是在驱动连接机构与脚蹬曲柄臂脱开之前辅助换档装置的视图；
图7(G)是在驱动连接机构与脚蹬曲柄臂脱开时辅助换档装置的视图；
图8(A)是当辅助换档装置返回到停止状态和中间位置时驱动连接机构的子拨爪的视图；
图8(B)是当辅助换档装置处于中间位置时位置保持机构的主要位置保持子拨爪的视图；
图9(A)是当辅助换档装置处于驱动状态和中间位置时驱动连接机构的子拨爪的视图；
图9(B)是当辅助换档装置返回到停止状态和最终位置时驱动连接机构的子拨爪的视图；
图9(C)是当辅助换档装置处于最终位置时中央位置保持子拨爪的视图；
图10是当最左边主要位置保持子拨爪脱开以便使得传动机构朝着中间位置运动时位置保持机构的子拨爪的视图；
图11(A)是返回到前一位置时位置保持机构的子拨爪的开始操作的更详细视图；
图11(B)是在与运动构件接合之前位置保持机构的子拨爪的开始操作的更详细视图；
图11(C)是在与运动构件接合之前位置保持机构的子拨爪的开始操作的近视图；
图12是在返回到中间位置之后位置保持机构的中央位置保持子拨爪的视图；
图13是当最右边中央位置保持子拨爪脱开以便使得传动机构朝着初始位置运动时位置保持机构的子拨爪的视图；
图14是在返回到初始位置之后位置保持机构的中央位置保持子拨爪的视图；
图15是表示辅助换档装置和前拨链器之间的缆线连接的特定实施例的自行车的侧视图；
图16是安装在自行车后部的缆线转向器的特定实施例的近视图；以及
图17是安装在自行车上部的凸轮机构的特定实施例的近视图。
具体实施方式
图1是结合有本发明的用于在自行车传动装置中帮助变速操作的装置14的自行车10的特定实施例的侧视图。自行车10可以是任何类型的自行车，并且在此实施例中自行车10包括典型的车架18，其包括上管22、首管24、从首管24向下延伸的下管26、从上管22向下延伸的座管30、布置在下管26和座管30结合部处的底部支架32、一对从底部支架32向后延伸的座撑34。鞍座形式的车座在上管22和座管30的结合部处安装在车架18上。车叉42可转动地支承在首管24内，并且前车轮46可转动地支承在车叉42的下端上。车叉42和车轮46的转动方向通过车把以公知方式控制。具有多个同轴安装的飞轮(未示出)的后车轮54可转动地支承在座撑34和链架38的结合部处，并且支承多个前链轮62的脚蹬组件58可转动地支承在底部支架32内。在此实施例中，三个前链轮62与脚蹬组件58同轴并整体转动。车链66与多个前链轮62之一和多个安装在后车轮54上的飞轮之一接合。
前拨链器70将车链66从一个前链轮62运动到另一个上，并且后拨链器74将车链66从一个飞轮运动到另一个上。两种操作是公知的。在此实施例中，前拨链器70通过拉动和释放连接到辅助装置14上的输出控制线材组件78来控制，并且辅助装置14通过连接到安装在车把50左侧上的电操作换档控制装置84上的电缆82控制。换档控制装置84可包括两个电开关，例如升档开关和降档开关(未示出)，或某些其他适当控制装置。伯顿式控制缆线86控制后拨链器，并且控制缆线86可以传统方式控制，或通过电操作机构控制。
图2是辅助换档装置14的更近的视图。辅助换档装置14包括通过旋入底部支架32的管状安装构件300(图4B)连接到车架18上的壳体100。壳体100通过与座管30接合的定位支架108相对于车架18保持在稳定和预定位置上，并且外盖112通过旋入壳体100内的相应开口354(图5)的螺钉116连接到壳体100上。在此实施例中，输出控制线材组件78的第一拨链器缆线120(图15)离开辅助换档装置14并朝着自行车的后部延伸，并且输出控制线材组件78的第二拨链器缆线124连接到前拨链器70上。当下面讨论图15～17时给出输出控制线材组件78的详细描述。形成脚蹬组件58一部分的曲柄臂128安装在延伸通过底部支架32以便围绕轴线X转动的曲柄轴132上。连接到电缆82的马达150(图1)设置用来以下面描述的方式操作辅助装置14。
图3是曲柄臂128的特定实施例的倾斜内视图。曲柄臂128包括细长曲柄臂主体220、位于一端并具有限定曲柄轴安装孔299的内周表面和用于连接到轴132的互补花键上的花键228的曲柄轴安装突起224和位于另一端上的螺纹脚蹬安装孔228。环形驱动环270具有多个形成在其内周表面上的花键274，以便不可转动地与曲柄轴安装突起224上的侧向最内部外周表面上的互补花键278接合。驱动环270的外周表面形成一对驱动突出部290A和290B，每个突出部分别具有相互离开180度并面向曲柄臂128的转动向前方向的邻靠件292A和292B。换言之，邻靠件292A和292B面向图3的顺时针方向，并面向图2的逆时针方向。邻靠件292A和292B沿着从脚蹬组件58的转动轴线X向外延伸的假想直线，并垂直于曲柄轴安装突起224的外周表面。
图4(A)和4(B)一起包括换档辅助装置14的分解视图。图5是表示壳体100内部的视图，并且图6是外盖112的倾斜视图。所述的管状安装构件300具有螺纹外周表面304和凸缘308，其中螺纹外周表面304旋入底部支架32内的互补螺纹内周表面(未示出)，并且凸缘308邻靠壳体100的安装表面310，以便将壳体100固定在底部支架32上。套筒轴承312安装在壳体100内的轴承座316内以便可转动地支承环形下拨爪安装构件320，其中下拨爪安装构件320经由螺钉328连接到环形上拨爪安装构件324上。以下面描述方式用作拨爪脱开构件或斜面的致动弹簧332经由垫片335和旋入开口338的螺钉336安装在壳体100的周边上。具有定位邻靠件342、拨爪脱开壁344和拨爪释放缺口348的弓形拨爪控制构件340经由一对螺钉116安装在壳体100的周边上，螺钉116延伸通过外盖112、拨爪控制构件340内的开口353并进入壳体100的周边上的相应对的开口354。如图5更清楚所示，壳体100还具有拨爪脱开壁357、拨爪脱开壁358、定位斜面349、定位邻靠件350和拨爪脱开壁359，其功能如下描述。
具有缆线连接开口356的环形缆线连接板355经由键开口361安装在上拨爪安装构件324上，使得缆线连接板355可在上拨爪安装构件324运动时拉动或释放第一拨链器缆线120。如图4(A)和6所示，外盖112包括板部分500和圆柱形部分504，其中切口508(图6)限定中间位置保持邻靠件509，其功能如下描述。
包括驱动子拨爪360、364和驱动子拨爪368、372的驱动拨爪组件枢转地安装在下拨爪安装构件320上，以便夹在下拨爪安装构件320和上拨爪安装构件324之间。更特别是，驱动子拨爪360枢转地安装在驱动子拨爪364上的枢轴376上，并且枢轴376还枢转地安装到下拨爪安装构件320内的开口378上，使得两个子拨爪360、364枢转地安装在下拨爪安装构件320上。驱动子拨爪360包括运动构件接合部分380和拨爪控制部分384。运动构件接合部分380设置成接合曲柄臂128上的邻靠件292A和292B之一，并且拨爪控制部分384设置成接合驱动子拨爪364上的拨爪控制部分388。驱动子拨爪360通过经由螺钉390安装在上拨爪安装构件324上的弹簧389在顺时针方向上偏压。更特别是，弹簧389的弹簧臂391延伸通过上拨爪安装构件324内的开口393(图7(A))，并接触驱动子拨爪360的运动构件接合部分380。因此，驱动子拨爪360的拨爪控制部分384偏压驱动子拨爪364上的拨爪控制部分388，使得驱动子拨爪360和驱动子拨爪364两者在顺时针方向上偏压。驱动子拨爪364上的拨爪控制部分388包括控制销392，其功能如下描述。
类似地，驱动子拨爪368枢转地安装在驱动子拨爪372上的枢轴400上，并且枢轴400还枢转地安装在下拨爪安装构件320内的开口(未示出)上，使得两个驱动子拨爪368和372枢转地安装在下拨爪安装构件320上。驱动子拨爪368包括运动构件接合部分404和拨爪控制部分408。运动构件接合部分404设置成接合曲柄臂128上的邻靠件292A和292B之一，并且拨爪控制部分408设置成接合驱动子拨爪372上的拨爪控制部分412。驱动子拨爪368通过经由螺钉428安装在上拨爪安装构件324上的弹簧420在顺时针方向上偏压。更特别是，弹簧420的弹簧臂424延伸通过上拨爪安装构件324内的开口430(图7(A))，并接触驱动子拨爪368的运动构件接合部分404。因此，驱动子拨爪368的拨爪控制部分408偏压驱动子拨爪372上的拨爪控制部分412，使得驱动子拨爪368和驱动子拨爪372两者在顺时针方向上偏压。驱动子拨爪372上的拨爪控制部分412包括控制销416，其功能如下描述。
包括主位置保持子拨爪450、458和辅助位置保持子拨爪454、462的位置保持拨爪组件枢转地安装成夹持上拨爪安装构件324。更特别是，枢轴470安装在下拨爪安装构件320的开口471上，枢转地支承上拨爪安装构件324的右侧上的辅助位置保持子拨爪454，延伸通过上拨爪安装构件324内的开口472，并枢转地支承上拨爪安装构件324左侧上的主位置保持子拨爪450。辅助位置保持子拨爪454包括运动构件接合部分453和中间位置保持部分452，其限定其底部上的主位置保持子拨爪接触凸缘452a。主位置保持子拨爪450包括位置保持齿456和形成接触主位置保持子拨爪接触凸缘452a的邻靠件455a的局部细槽455。通过螺钉491安装在上拨爪安装构件324上的弹簧490的弹簧腿488逆时针(径向向外)偏压主位置保持子拨爪450。辅助位置保持子拨爪454通过围绕枢轴470安装的弹簧474在顺时针(径向向内)方向上偏压。但是，辅助位置保持子拨爪454通常通过凸缘452a和邻靠件455a之间的接触径向向外保持，这是由于弹簧490的弹簧力大于弹簧474的弹簧力。
类似地，枢轴480安装在下拨爪安装构件320的开口(未示出)上，枢转地支承上拨爪安装构件324的右侧上的辅助位置保持子拨爪462，延伸通过上拨爪安装构件324内的开口484，并枢转地支承上拨爪安装构件324左侧上的主位置保持子拨爪458。辅助位置保持子拨爪462包括运动构件接合部分464和中间位置保持部分463，其限定其底部上的主位置保持子拨爪接触凸缘463a。主位置保持子拨爪458包括位置保持齿466和形成接触主位置保持子拨爪接触凸缘632a的邻靠件465a的局部细槽466。弹簧490的弹簧腿489逆时针(径向向外)偏压主位置保持子拨爪458。辅助位置保持子拨爪462通过围绕枢轴480安装的弹簧492在顺时针(径向向内)方向上偏压。但是，辅助位置保持子拨爪462通常通过凸缘463a和邻靠件465a之间的接触径向向外保持，这是由于弹簧490的弹簧力大于弹簧492的弹簧力。以此方式将下拨爪安装构件320、上拨爪安装构件324、主位置保持子拨爪450、458、辅助位置保持子拨爪454、462和驱动子拨爪360、364、368、372连接在一起使得这些部件作为一个单元从辅助子装置14上拆卸以便于组装和维修。
如图5、7(C)和7(D)所示，马达150包括枢转地安装在驱动控制臂518上的驱动控制链接件510，驱动控制臂518继而枢转地安装在枢轴516上。驱动控制链接件510连接到同心并可转动地安装在壳体100内的驱动控制环511上(驱动控制环511的只有非常小的一部分表示在附图中)。驱动控制环511具有延伸通过壳体100内的驱动控制开口513的可运动的驱动控制邻靠件512。当驱动控制邻靠件512位于图5和7(C)所示的位置时，那么马达150可在顺时针方向上经由驱动控制链接件510和驱动控制臂518转动控制环511，使得驱动控制邻靠件512运动到驱动控制开口513的右边缘，如图7(D)所示。类似地，当驱动控制邻靠件512位于驱动控制开口513的右边缘时，马达150可经由驱动控制链接件510和驱动控制臂518逆时针转动驱动控制环511，使得驱动控制邻靠件512返回驱动控制开口513的左边缘。马达150还操作具有释放控制邻靠件517的释放控制拨爪514，该邻靠件在拨爪释放操作期间延伸通过开口515，如下面描述。
图7(A)是当辅助装置14位于初始位置时位置保持机构的主位置保持子拨爪450和458的视图，并且图7(B)是当换档装置14位于停止状态和初始位置时位置保持机构的辅助位置保持子拨爪454和462以及驱动连接机构的驱动子拨爪360、364和368、372的视图。如果前拨链器70是如下类型，即拉动输出控制线材组件78造成前拨链器70将车链66从小直径(低速)链轮运动到大直径(高速)链轮上，那么图7(A)表示辅助装置14处于低速位置。在此位置，主位置保持子拨爪458的位置保持齿466邻靠拨爪控制构件340的定位邻靠件342；主位置保持子拨爪450的位置保持齿456处于空置位置；驱动子拨爪372的控制销416通过壳体100内的驱动控制邻靠件512径向向内抵抗弹簧420的偏压力；并且驱动子拨爪364的控制销392通过壳体100的驱动控制邻靠件357径向向内抵抗弹簧389的偏压力。驱动子拨爪360、364和368、372的这种定位确保驱动子拨爪360和368的运动构件接合部分380和404分别径向向内保持，使得运动构件接合部分380和运动构件接合部分404都不接触曲柄臂128上的邻靠件292A、292B。
图7(C)-7(E)表示驱动子拨爪360、364和368、372在从停止状态转换到启动状态时的操作。当骑车人使用换档控制装置84提供升档命令时，马达150运动驱动控制链接件510和驱动控制臂518，使得驱动控制邻靠件512从图7(C)所示的位置运动到图7(D)所述的驱动控制开口513的右边缘。此时，驱动子拨爪372顺时针转动，并且控制销416按照弹簧420的偏压力径向向外运动到拨爪控制构件340的拨爪释放缺口348内。驱动子拨爪368同样如图7(D)和7(E)所示顺时针转动，并且驱动子拨爪368的运动构件接合部分404径向向内运动。在此位置，当曲柄臂128位于适当转动位置时，驱动子拨爪368的运动构件接合部分404将接合曲柄臂128上的一个邻靠件292A或292B。当这种情况出现时，曲柄臂128的转动力经由驱动子拨爪368传递到下拨爪安装构件320和上拨爪安装构件324上。因此，主位置保持子拨爪450和458和驱动子拨爪360、364和368和372一起逆时针转动。
当下拨爪安装构件320和上拨爪安装构件324逆时针转动时，主位置保持子拨爪450的位置保持齿456沿定位斜面349滑动，越过拨爪脱开壁359并滑动超出定位邻靠件350，如图7(F)所示。通过拨爪脱开壁357径向向内保持的驱动子拨爪364的控制销392运动到驱动控制邻靠件512下面的位置，并径向向内保持。此时，驱动子拨爪372的控制销416沿弓形弹簧332的径向内表面滑动，并径向向内推动。当启动子拨爪372的控制销416径向向内运动时，驱动子拨爪368逆时针转动，并且驱动子拨爪368的运动构件接合部分404逐渐与曲柄臂118的接合邻靠件292A或292B脱开。
何时驱动子拨爪368与接合邻靠件292A或292B脱开的时间取决于弓形弹簧332的强度。更特别是，如图7(F)所示，由于驱动子拨爪368和接合邻靠件292A或292B之间的接合力，控制销416抵抗弓形弹簧332的径向向内的力，使得弓形弹簧332开始径向向外变形。但是，逐渐地，弓形弹簧332的弹簧力和径向向内的路径克服此接合力，并且驱动子拨爪368与接合邻靠件292A或292B脱开。如果弓形弹簧332软弱，那么驱动子拨爪368将保持与接合的邻靠件292A或292B接合更长，并且与弓形弹簧332刚硬的情况相比，主位置保持子拨爪450的位置保持齿456将进一步运动超过定位邻靠件350。
当驱动子拨爪368与接合邻靠件292A或292B脱开时，弓形弹簧332进一步如图7(G)所示径向向内推动控制销416，并且闭合弓形弹簧332和拨爪脱开壁358之间的空间。此时，下拨爪安装构件320和上拨爪安装构件324由于前拨链器70内复位弹簧的偏压力而略微顺时针转动。驱动子拨爪372的控制销416运动到图8(A)和8(B)所示的拨爪脱开壁358径向向内的位置，并且主位置保持子拨爪450的位置保持齿456运动到邻靠定位邻靠件350的位置。最终结果是输出控制线材组件78造成前拨链器70临时运动车链66超过目标链轮并接着将车链66返回到与目标链轮对齐的位置上。这种过移位现象是公知的，并且有助于车链从小直径链轮转换到大直径链轮上。应该容易明白的是过移位的量可通过选择弓形弹簧332的适当强度来调整。
当骑车人使用换档控制装置84提供另一升档命令时，马达150再次运动驱动控制链接件510和驱动控制臂518，使得驱动控制邻靠件512运动到驱动控制开口513的右边缘。此时，驱动子拨爪364如图9(A)所示顺时针转动，并且控制销392按照弹簧389的偏压力径向向外运动到拨爪控制构件340的拨爪释放缺口348内。驱动子拨爪360还顺时针转动，并且驱动子拨爪360的运动构件接合部分380径向向内运动。在此位置上，当曲柄臂128位于适当转动位置时，驱动子拨爪360的运动构件接合部分380将接合曲柄臂128上的一个邻靠件292A或292B。当这种情况出现时，曲柄臂128的转动力经由驱动子拨爪360传递到下拨爪安装构件320和上拨爪安装构件324上。因此，主位置保持子拨爪450和458和驱动子拨爪360、364和368和372一起逆时针转动。
当驱动子拨爪360、364和368、372朝着图9(B)所示位置转动时，通过拨爪脱开壁358径向向内保持的驱动子拨爪372的控制销416运动到拨爪脱开壁359的径向向内的位置并且径向向内进行保持。同样，驱动子拨爪364的控制销392沿弓形弹簧332滑动，并以所述驱动子拨爪372相同的方式径向向内推动。此时，主位置保持子拨爪458的位置保持齿466沿定位斜面349滑动，越过拨爪脱开壁359并滑动超出定位邻靠件350以便形成过移位效果。
当驱动子拨爪364的控制销392径向向内运动时，驱动子拨爪364逆时针转动，并且驱动子拨爪364的运动构件接合部分380以所述驱动子拨爪372相同的方式逐渐与曲柄臂的接合邻靠件292A或292B脱开。当出现这种情况时，下拨爪安装构件320和上拨爪安装构件324由于前拨链器70内复位弹簧的偏压力而略微顺时针转动。于是，驱动子拨爪364的控制销392如图9(B)所示运动到拨爪脱开壁358的径向内侧，并且主位置保持子拨爪458的位置保持齿466邻靠定位邻靠件350，如图9(C)所示。辅助装置14和输出控制线材组件78此时位于高速位置。
当骑车人使用换档控制装置84提供降档命令时，马达150在图10所示的逆时针方向上枢转释放控制拨爪514。因此，释放控制邻靠件517延伸通过壳体100内的开口515，压靠主位置保持子拨爪458的位置保持齿466，使其顺时针转动，并且将定位齿466与位置保持邻靠件350脱开。同时，细槽465内的邻靠件465a使得主位置保持子拨爪接触凸缘463a以及辅助位置保持子拨爪462按照弹簧492的偏压力顺时针转动(径向向内)。因此，辅助位置保持子拨爪462的运动构件接合部分464在外盖112的圆柱形部分504的径向向内定位，并且辅助位置保持子拨爪462的中间位置保持部分463延伸通过切口508，如图11(A)-11(C)更特别表示。由于定位齿466与定位邻靠件350脱开以及前拨链器70内复位弹簧的偏压力，下拨爪安装构件320和上拨爪安装构件324顺时针运动。
外盖112内的切口508使得主位置保持子拨爪458和辅助位置保持子拨爪462略微顺时针转动。同时，下拨爪安装构件320、上拨爪安装构件324和缆线连接板355同样顺时针转动，以便释放第一拨链器缆线120。但是，如图11(C)更清楚所示，即使主位置保持子拨爪458的位置保持齿466完全与定位邻靠件350脱开，辅助位置保持子拨爪462的中间位置保持部分463和形成在外盖112上的中间位置保持邻靠件509之间的接触防止辅助位置保持子拨爪462以及下拨爪保持安装构件320和上拨爪安装构件324的进一步转动。在这种情况下，主位置保持子拨爪的位置保持齿466停止在拨爪脱开壁359的大致半途中。这非常有利于防止下拨爪安装构件320、上拨爪安装构件324和缆线连接板355马上逆时针运动到中速位置。
另一方面，辅助位置保持子拨爪462的运动构件接合部分464现在位于接触曲柄臂128上的一个邻靠件292A或292B的位置，如图11(B)和11(C)所示。由于运动构件接合部分646具有倾斜表面，辅助位置保持子拨爪462将通过邻靠件292A或292B径向向外推动，因此将辅助位置保持子拨爪462的中间位置保持部分463与外盖112上的中间位置保持邻靠件509脱开。继而使得下拨爪安装构件320和上拨爪安装构件324以及辅助位置保持子拨爪462和主位置保持子拨爪458顺时针转动到图12所示的中速位置。所述运动还传递到缆线连接板355上，使得输出线材组件78位于中速位置。
使用外盖112上的中间位置保持邻靠件509和辅助位置保持子拨爪462的中间位置保持部分463和运动构件接合部分464使得辅助装置14延迟下拨爪安装板320、上拨爪安装板324和缆线连接板355的转动，直到一个邻靠件292A或292B接触辅助位置保持子拨爪462的运动构件接合部分464为止。这使得换档操作的定时设置得非常准确。这种定时在促使车链移位结构布置在链轮上时非常重要。换言之，邻靠件292A和292B可相对于促使车辆移位结构设置在倾斜位置以便提高换档操作。
当骑车人使用换档控制装置84再次提供降档命令时，马达150再次在逆时针方向上枢转释放控制拨爪514，并且释放延伸通过壳体100内的开口515的控制邻靠件517。释放控制邻靠件517压靠主位置保持子拨爪450的位置保持齿456，并且将位置保持齿456与定位邻靠件350脱开，如图13所示。辅助装置14接着以所示相同方式操作以便延迟下拨爪安装板320、上拨爪安装板324和缆线连接板355的转动，直到一个邻靠件292A或292B接触辅助位置保持子拨爪454的运动构件接合部分453为止。当出现这种情况时，辅助位置保持子拨爪454将通过邻靠件292A或292B径向向外推动，由此使得辅助位置保持子拨爪454和主位置保持子拨爪450顺时针转动到图14所示的低速位置。所述运动还传递到下拨爪安装构件320、上拨爪安装构件324和缆线连接板355，使得输出控制线材组件位于低速位置。
图15是表示辅助装置14和前拨链器70之间的控制线材组件78的实施例的自行车10的特定实施例的侧视图(辅助装置14已经在此图中拆去)。在此实施例中，希望减小辅助装置14的缆线连接板355和前拨链器70之间的钢丝行程。为此，第一拨链器缆线120从辅助装置14的缆线连接板355朝着自行车后部延伸。如图15和16所示，第一拨链器缆线120穿过以滚轮600为形式并可转动地安装在左侧座撑34和链架38的结合部上的缆线转向器的周围。此后，第一拨链器缆线120继续朝着鞍座39延伸。
如图17所示，第一拨链器缆线120穿过凸轮612的卷绕表面608，该凸轮经由轴承组件614在上管22、座管30和座撑34的结合部处转动地安装在车架18上。第一拨链器缆线120的终端部分终止于缆线紧固器616。凸轮612包括多个可有选择地连接到偏压弹簧624上的偏压调整开口620。偏压弹簧624可用来设定凸轮612的初始位置并提供偏压力到拨链器70上。在此实施例中，偏压弹簧624连接到车座39上。连接钩630经由枢轴634可转动地连接到凸轮612上。连接钩630连接到第二拨链器缆线124上，缆线124继而紧固在前拨链器70上。此配置可减小大约一半的钢丝行程。
在另一实施例中，离开辅助装置14的拨链器缆线可直接紧固在前拨链器70上，并且钢丝行程可使用凸轮、减速机构等构造拨链器来调整。作为选择，钢丝行程可通过改变缆线连接板355的缆线连接开口356的径向位置来调整。在另一实施例中，可取消环形缆线连接板355。在这种情况下，下拨爪安装构件320可构造有图4(B)所示的凸轮700，并且输出线材组件78可以美国申请No.6,443,032披露的方式连接到与凸轮700协作的杆(未示出)上。
虽然以上是本发明不同实施例的描述，可以在不偏离本发明精神和范围的情况下采用其他变型。例如，虽然使用电操作马达150运动驱动控制邻靠件512，还可使用机械换档控制装置。虽然不同的构件适于与转动构件转动和协作，还可以进行转动之外的运动。根据需要，可以改变不同部件的尺寸、形状、位置或取向。所示直接连接或相互接触的部件可以在其中具有中间结构。一个元件的功能可以通过两个元件来进行，并且反之亦然。一个实施例的结构和功能可以采用在另一实施例中。所有优点不需要同时存在于一个特定的实施例中。比现有技术独特的每个特征单独或与其他特征相结合可以作为本申请人的其他发明的单独描述，其包括由这些特征体现的结构和/或功能性观念。因此，本发明的范围不应该由所披露的特定结构或表面上最初兴趣所在的特定结构或特征来限制。
Claims (24)
1.一种用于使用来自脚蹬组件的动力帮助自行车变档的辅助装置，其包括：
壳体(100)，其与曲柄轴(132)同轴地固定安装在底部支架(32)上；
传动机构，其包括相互固定的下拨爪安装构件(320)和上拨爪安装构件(324)，所述传动机构可枢转地安装到壳体(100)中，一与拨链器相连接的缆线(120)通过缆线连接板(355)安装在上拨爪安装构件(324)上；
驱动连接机构，其包括第一驱动子拨爪(360)和第二驱动子拨爪(368)，它们枢转地安装在下拨爪安装构件(320)上，并夹在下拨爪安装构件(320)和上拨爪安装构件(324)之间；
位置保持机构，其包括位置保持子拨爪(450，458，454，462)，它们枢转地安装在上拨爪安装构件(324)上；
升档时，脚蹬组件的曲柄臂(128)与所述第一和第二驱动子拨爪(360、368)之一接合，从而带动传动机构向着第一方向转动，转动一定角度后曲柄臂(128)与所述第一和第二驱动子拨爪(360、368)中的所述一个驱动子拨爪脱离接合，此时位置保持子拨爪(450、458)之一处于与定位邻靠件(350)接合的保持位置而防止传动机构反向转动，其中随着传动机构的转动缆线(120)拉动拨链器而实现变档，
降档时，处于保持位置的位置保持子拨爪(450、458)脱离保持位置，在缆线(120)的作用下传动构件反向转动复位，从而释放拨链器而实现变档。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，位置保持子拨爪(450、458)脱离保持位置通过释放控制拨爪(514)进行。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，还设置有驱动控制邻靠件(512)，所述驱动连接机构包括第三和第四驱动子拨爪(372、364)，所述第三和第四驱动子拨爪(372、364)与所述第一和第二驱动子拨爪(360、368)同轴地安装，所述第一和第二驱动子拨爪(360、368)的拨爪控制部分(408、384)偏压所述第三和第四驱动子拨爪(372、364)的拨爪控制部分(412、388)，以便抵靠在驱动控制邻靠件(512)上，从而所述第一和第二驱动子拨爪(360、368)保持在其脱开位置；升档时，马达(150)经由驱动控制链接件(510)和驱动控制臂(518)使得驱动控制邻靠件(512)移位，从而所述第一和第二驱动子拨爪(360、368、)两者径向向外旋转到接合位置。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，还设置有弓形弹簧(332)，当传动机构向着第一方向旋转的时候，拨爪控制部分(412、388)抵抗着弓形弹簧(332)，使所述第一和第二驱动子拨爪(360、368)逐渐与曲柄臂(128)脱离接合。
5.如权利要求3所述的装置，其特征在于，还设置有位置保持邻靠件(350)，位置保持子拨爪(450、458)通过其定位齿(466、456)抵靠在位置保持邻靠件(350)上而处于保持位置。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，位置保持机构还包括辅助位置保持子拨爪(462、454)，用于与位置保持子拨爪(458、450)相配合控制换档的时间。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，曲柄臂(128)通过设置在其上的邻靠件(292A、292B)与在接合位置的所述第一和第二驱动子拨爪(360、368)接合。
8.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一和第二驱动子拨爪(360、368)和两个位置保持子拨爪(458、450)隔开地布置在下拨爪安装构件(320)的圆周上，以实现低、中、高档的切换。
9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，其还包括适用于相对于车架固定的定位支架(108)。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，驱动连接机构在传动机构的径向向内位置处与脚蹬组件接合，并且其中位置保持构件在传动机构的径向向外位置处与定位支架(108)接合。
11.一种用于使用来自脚蹬组件的动力帮助自行车传动装置操作的辅助装置，其包括：
传动机构，其包括相互固定的下拨爪安装构件(320)和上拨爪安装构件(324)，所述传动机构可枢转地安装到壳体(100)中，一与拨链器相连接的缆线(120)通过缆线连接板(355)安装在上拨爪安装构件(324)上，其中传动机构在顺时针方向和逆时针方向中的一个方向上转动以便升档自行车的传动装置，并且其中传动机构在顺时针方向和逆时针方向中的另一方向上转动以便降档自行车的传动装置；
驱动连接机构，该机构将传动机构连接到脚蹬组件上以便在顺时针方向和逆时针方向中的一个方向上转动传动机构，驱动连接机构包括：
在第一运动构件接合位置和第一运动构件脱开位置之间运动的第一驱动子拨爪(368)；
将第一驱动子拨爪(368)保持在第一运动构件脱开位置上的第二驱动子拨爪(372)；
使得所述第一驱动子拨爪(368)从第一运动构件脱开位置朝着第一运动构件接合位置运动的运动构件接合构件释放机构；以及
将第一运动构件接合构件复位到第一运动构件脱开位置的运动构件接合构件复位机构；
防止传动机构在顺时针方向和逆时针方向中另一方向上运动的位置保持机构，其中位置保持机构包括在第一位置保持位置和第一位置释放位置之间运动的位置保持子拨爪(450)，其中当位置保持子拨爪(450)位于第一位置保持位置时，位置保持子拨爪(450)与定位邻靠件(350)接合，以便防止传动机构转动；以及
将位置保持子拨爪(450)从定位邻靠件(350)脱开以使得传动机构转动的释放控制拨爪(514)。
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，驱动连接机构还包括在第二运动构件接合位置和第二运动构件脱开位置之间运动的第三驱动子拨爪(360)，其中第四驱动子拨爪(364)将所述第三驱动子拨爪(360)保持在第二运动构件脱开位置上，并且运动构件接合构件释放机构使得第二运动构件接合构件朝着第二运动构件接合位置运动。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，运动构件接合构件释放机构包括可运动的驱动控制环(511)，其中可运动的驱动控制环(511)的运动使得与其接合的所述第一驱动子拨爪(368)和第三驱动子拨爪(360)中的一个朝着相应的第一运动构件接合位置和第二运动构件接合位置运动。
14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，可运动的驱动控制环(511)包括将与其接合的第一驱动子拨爪(368)和第三驱动子拨爪(360)中的一个保持在相应运动构件脱开位置上的驱动控制邻靠件(512)。
15.如权利要求14所述的装置，其特征在于，可运动的驱动控制环(511)的运动将驱动控制邻靠件(512)从与其接合的第一驱动子拨爪(368)和第三驱动子拨爪(360)中的一个上脱开。
16.一种用于使用来自脚蹬组件的动力帮助自行车传动装置操作的辅助装置，其包括：
传动机构，其包括相互固定的下拨爪安装构件(320)和上拨爪安装构件(324)，所述传动机构可枢转地安装到壳体(100)中，一与拨链器相连接的缆线(120)通过缆线连接板(355)安装在上拨爪安装构件(324)上，其中传动机构在第一方向和第二方向中的一个方向上运动以便升档自行车的传动装置，并且其中传动机构在第一方向和第二方向中的另一方向上运动以便降档自行车的传动装置；
驱动连接机构，该机构将脚蹬组件连接到运动构件上以便在第一方向和第二方向中的一个方向上运动传动机构，驱动连接机构包括：
在第一运动构件接合位置和第一运动构件脱开位置之间运动的第一驱动子拨爪(368)；
将第一驱动子拨爪(368)保持在第一运动构件脱开位置上的第二驱动子拨爪(372)；
使得第一驱动子拨爪(368)从第一运动构件脱开位置朝着第一运动构件接合位置运动的运动构件接合构件释放机构；以及
将第一驱动子拨爪(368)复位到第一运动构件脱开位置的运动构件接合构件复位机构；
防止传动机构在第一方向和第二方向中另一方向上运动的位置保持机构，其中位置保持机构包括在第一位置保持位置和第一位置释放位置之间运动的位置保持子拨爪(450)，其中当位置保持子拨爪(450)位于第一位置保持位置时，位置保持子拨爪(450)与定位邻靠件(350)接合，以便防止传动机构运动；
弹性构件，该弹性构件使得传动机构临时运动超过与位置保持机构通常与定位邻靠件(350)接合以便防止传动机构运动的位置；以及
将位置保持子拨爪(450)从定位邻靠件(350)脱开以使得传动机构运动的位置保持构件释放机构。
17.如权利要求16所述的装置，其特征在于，弹性构件形成运动构件接合构件复位机构的一部分。
18.如权利要求17所述的装置，其特征在于，运动构件接合构件复位机构包括：
造成第一驱动子拨爪(368)运动到第一运动构件脱开位置的脱开斜面；以及
将第一驱动子拨爪(368)保持在第一运动构件脱开位置上的脱开壁。
19.如权利要求18所述的装置，其特征在于，弹性构件形成了脱开斜面。
20.如权利要求19所述的装置，其特征在于，脱开斜面包括板簧。
21.如权利要求18所述的装置，其特征在于，脱开斜面的表面面向脱开壁的第一表面。
22.如权利要求21所述的装置，其特征在于，第一驱动子拨爪(368)在脱开斜面的表面和脱开壁的第一表面之间运动，并在与脱开壁的第一表面相对的脱开壁的第二表面处保持在第一运动构件脱开位置上。
23.如权利要求22所述的装置，其特征在于，脱开斜面包括板簧。
24.一种用于使用来自脚蹬组件的动力帮助自行车传动装置操作的辅助装置，其包括：
传动机构，其包括相互固定的下拨爪安装构件(320)和上拨爪安装构件(324)，所述传动机构可枢转地安装到壳体(100)中，一与拨链器相连接的缆线(120)通过缆线连接板(355)安装在上拨爪安装构件(324)上，其中传动机构在第一方向和第二方向中的一个方向上运动以便升档自行车的传动装置，并且其中传动机构在第一方向和第二方向中的另一方向上运动以便降档自行车的传动装置；
驱动连接机构，该机构将脚蹬组件连接到运动构件上以便在第一方向和第二方向中的一个方向上运动传动机构；
位置保持机构，该机构防止传动机构在第一方向和第二方向中的另一方向上运动；以及
其中驱动连接机构和位置保持机构一起包括：
连接到下拨爪安装构件(320)上的第一和第二驱动子拨爪(368、360)，其中所述第一和第二驱动子拨爪(368、360)在第一运动构件接合位置和第一运动构件脱开位置之间运动；
连接到上拨爪安装构件(324)上的位置保持子拨爪(450、458)，其中位置保持子拨爪(450、458)在第一位置保持位置和第一位置释放位置之间运动；
其中上、下拨爪安装构件(320、324)、第一和第二驱动子拨爪(368、360)和位置保持子拨爪(450、458)连接在一起，使得它们可作为一个单元从辅助装置中拆卸。
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