CN1309617C - 自行车组合的变速和制动控制单元 - Google Patents

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Abstract

自行车组合的变速和制动控制单元，包括：可固定到自行车把手的支持体；围绕第一轴线安装在支持体的制动控制杆；变速控制单元，包括围绕第二轴线的轴，第二轴线与第一轴线正交或基本正交，轴上有滑轮，拨链器的控制绳缆的端部缠绕在滑轮上，轴承受企图使轴朝松开绳缆方向转动的回复转矩，布置在制动控制杆后来控制轴在缠绕绳缆方向转动的变速杆和布置在支持体侧面用于控制轴在松开绳缆方向上转动的按钮杆。变速控制单元包括由按钮杆控制和在原始位置和活动位置动作的棘轮机构。将棘轮机构布置为使轴当棘轮机构在原始位置和活动位置之间或者相反的每次位置变化之后在回复转矩作用下，在绳缆松开方向上自由转动预定幅值。

Description

自行车组合的变速和制动控制单元
技术领域
这个发明涉及自行车组合的变速和制动控制单元。特别是，这个发明涉及申请人在欧洲专利申请EP 0504118文件中描述的这类组合单元。
背景技术
这个文件描述了一种组合控制单元，它包括与围绕第一轴线转动的制动控制杆连接的支持体，和与该支持体连接的变速控制单元。变速控制装置包括可以围绕与所述第一轴线正交的第二轴线转动的轴，该轴装载有其上缠绕自行车前或后拨链器的控制绳缆端部的滑轮。该轴在第一方向的转动可由变速杆控制，该杆布置在紧靠制动控制杆的后面，而该轴在第二方向的转动由按钮杆操作牢固地连接在该轴上的齿轮来控制。当考虑在所述第二方向该轴的控制时，已知类型的控制单元包括弹簧夹持机构以便将该轴保持在许多参考位置。按钮杆通过啮合单元指定与牢固地连接在该轴的齿轮配合，以产生该轴从所述一个参考位置到另一个位置的转动。
发明内容
这个发明的目的是提供一种变速控制单元，它比上述的单元在结构上更加简单和成本有效。这个发明附加的目的是提供一种变速控制单元，它要求按钮杆很有限的行程来转换齿轮。
按照这个发明，通过一种组合的控制单元达到了这些目的，该控制单元的特征描述在主要的权利要求项中。
附图说明
通过下面参考附图的详细描述将能更好地解释这个发明，附图作为不是限制性的例子，有：
图1是按照这个发明的组合控制单元的侧向部分剖面图；
图2a，3a和4a是按照图1中的II-II线取的剖面图，说明在第一方向变速时单元的操作；
图2b，3b和4b是与图2a，3a和4a表示的类似的剖面图，说明在第二方向变速时单元的操作；
图5是按照图2a中V-V线取的剖面图；
图6是按照这个发明单元的实施例的第二种形式的侧向部分剖面图；
图7是与图6类似的图，说明第二操作位置；
图8是图6中箭头VIII所指部件的透视图；以及
图9是按照图8中箭头IX所指的透视图。
具体实施方式
参考图1，数字10表示竞赛自行车的组合的变速和制动控制单元。单元10的工作基本上与申请人在前面的专利申请EP 0504118中描述的单元相同，但参考这个专利申请的所有方面，在这个描述中未特意地图示说明。
整体的控制单元10包括支持体12，它带有用于固定在自行车的把手(也没有图示说明)的装置(未示)。制动控制杆14围绕由枢轴16形成的第一轴线可转动地固定到支持体12。以已知的方式，制动控制绳缆的终端栓接在杆14的上端。
支持体12承载一般用数字18表示的变速控制单元，它包括围绕第二轴线可转动地连接到支持体12的轴20，该第二轴线与制动控制杆14的转动轴线16或者正交，或者基本正交。该轴20装载滑轮24，自行车前或后拨链器的拉制绳缆的端部缠绕在该滑轮上。轴20在图2a，3a和4a中箭头26所指的第一方向上的转动，附加地将拨链器控制绳缆缠绕到滑轮24上，而轴20在图2b，3b和4b中箭头28所指的第二方向上的转动松开拨链器的控制绳缆。
为了正确理解这个发明，注意到轴20总是承受企图使其朝松开拨链器控制绳缆的方向(由箭头28所指的方向)转动的转矩，这一点是很重要的。在附图中说明的实施例形式中，由拨链器的控制绳缆产生企图使轴20朝松开绳缆方向转动的转矩，绳缆承受布置在拨链器内的弹性元件的作用。
参考图1，变速单元18包括紧挨着制动控制杆14后面布置的变速杆30，变速杆30与一机构相连，用于控制轴20在所述第一方向26的转动。可以如欧洲专利申请EP 0540118文件中所详细描述的那样制作这个机构，或者另一种是，如同一申请人以相同的题目同期申请的专利中所描述的那样制作这个机构。
参考图2到5，单元10包括按钮杆32，其与一机构相连，用于控制轴20在所述第二方向28的转动。参考图2到5，按钮杆32布置在支持体的侧面并通过枢轴34可转动地安装到支持体上，枢轴轴线与轴20的转动轴线22或者平行或者基本平行。齿轮36牢固地连接到轴20。齿轮36装备第一组齿38和第二组齿40。变速控制单元18包括通过枢轴44在支持体12上可转动的摇臂42。该摇臂包括与第一组齿啮合的第一啮合单元46和与第二组齿啮合的第二啮合单元48。这样制成摇臂42，使当第一啮合单元46与齿38啮合时，第二啮合单元48从齿40松开，或者相反，当第二啮合单元48与齿40啮合时，第一啮合单元46从齿38松开。
摇臂42有附件50，它通过搁置在按钮杆32的相应附件52上组成配合，从而杆32围绕枢轴34逆时针的摆动产生摇臂42围绕枢轴44的顺时针摆动。摇臂42和按钮杆32与，例如由小的压缩螺旋弹簧构成且布置在支持体12和在摇臂42中和按钮杆32中形成的各自槽之间的弹性元件54，56配合。与摇臂42连接的弹簧54将企图使摇臂42逆时针方向转动，因此企图使摇臂42保持在第一啮合单元46与齿38啮合的位置。与按钮杆32连接的弹簧56企图使按钮杆32顺时针方向转动，即在相应于在附件52和50之间相应距离的方向。弹簧56将按钮杆32推向由部分支持体12限定的止挡行程的终揣。
使齿38和相应啮合单元46的形状为，使得当第一啮合单元46与第一组齿38啮合时(图2a和2b)，齿轮36(从而轴20)可以自由地在图2中箭头26所指的方向(把拨链器控制绳缆缠绕到滑轮24上的方向)转动，而该啮合单元46防止齿轮36在相对方向(松开绳缆的方向)，即由图3b和4b中箭头28所指方向上的转动。
第二啮合单元48与第二组齿40啮合时(图3b)，它防止齿轮36在箭头28所指方向(松开绳缆方向)的转动。
在图1到5所示的实施例形式中，齿38，40有锯齿的外形，它们与相应的啮合单元46，48一起形成棘轮机构，啮合在绳缆松开的方向28。
在原始状态，该单元是表示在图2a中的构形，在这种构形中，拨链器控制绳缆对轴20加上转矩。企图使它逆时针转动。由第一啮合单元46和齿38形成的棘轮机构防止齿轮36和轴20在逆时针方向上的转动。在图2a，3a和4a中表示的顺序说明单个齿轮在缠绕拨链器控制绳缆到滑轮24的方向上转换的状态。通过摆动图1中用数字30表示的变速杆转换齿轮。参考图2a，3a和4a，杆的这种摆动控制轴20的顺时针转动。由第一啮合单元46和第一组齿38形成的棘轮机构不阻碍轴20的顺时针转动。这种棘轮机构形成刻度单元，它通过卡搭声响对从一个齿轮换到下一个齿轮给出信号。当机构转换时使用者可清晰地听到声响，因为第一啮合单元46夹在下一个齿38上。
在图2b，3b和4b中表示的操作顺序说明通过操作按钮杆32转换齿轮的状态。在图2b中的构形表示原始状态，它与图4a的位置相同。从图2b中的构形开始，使用者将按钮杆32向下压，控制围绕摇臂42的枢轴44的摆动。一旦前一啮合单元46从齿30松开，齿轮36在拨链器控制绳缆产生的回复转矩作用下同时自由转动。因此齿轮36在箭头28所指的方向上摆动直到齿40中的一个碰到第二啮合单元48(图3b)。在这一点，轴20已经转了一下，其幅度等于转换齿轮所需转动的一半，当使用者松开按钮杆32时，摇臂42逆时针方向摆动回到原始位置。由于这个摆动的结果，第二啮合单元48从齿中松开，同时也松开了齿轮36，使齿轮在由拨链器的控制绳缆所产生的回复转矩的作用下自由地逆时针方向转动。当一个齿与第一啮合单元46啮合时(图4b)齿轮36的摆动终止。因此，在松开拨链器控制绳缆方向上的变速控制需要向下压按钮杆32并松开该杆，该杆在弹性机构56的回复作用下回到原始位置。转换齿轮所需的轴的摆动角度行程的第一半是由压下按钮杆完成，轴的角度行程的接下来的一半是由松开按钮杆获得。
这个描述表明按钮杆32的角度行程幅值与转换齿轮所需的轴的角度行程幅值无关。这样按钮杆32可以有利地提供很小的角度行程，从而使用者可以用大姆指轻压来操作该杆，而不需要用大姆指做长的控制行程。图6到9说明上述机构的实施例的另一种形式。与上述相应的各部件用相同的参考数字表示。
相对上述实施例的形式，图6到9中是一种变型，齿轮36装备有前齿，而不是径向的齿。齿轮36的前齿用数字38和40表示。摇臂42是环形的并装备一对沿直径方向相对的附件58，60(图8和9)，该附件确定与轴20正交的转动轴线。附件60有控制臂62，在控制臂上按钮杆32的一部分(图6和7)操作以控制摇臂42的摆动。如图6和7中所示，将摇臂42保持在原始位置的弹簧54沿着轴20的轴线22作用。同一个弹簧54还保持按钮杆32在原始位置。图6说明该机构的原始位置，而图7说明附着按钮杆32的下压时该机构假定的位置。与上述实施例的形式相似，摇臂42有第一和第二啮合单元46，48用于与齿38，40分别啮合。这样形成啮合单元46，48，如上所述允许齿轮在一个方向自由转动并防止其在相反方向转动。图6到9中说明的机构的操作与上述的装置基本相同，唯一的差别是棘轮机构包括的齿和啮合单元是前面啮合，而不是径向啮合。

Claims (8)

1.用于自行车组合的变速和制动控制单元，其包括，
-可以固定到自行车把手上的支持体(12)，
-围绕第一轴线(16)可转动地安装在该支持体(12)上的制动控制杆(14)，
-由该支持体(12)装载的变速控制单元(18)，其包括围绕第二轴线(22)转动的轴(20)，该第二轴线与所述第一轴线(16)或者正交或者基本正交，其中该轴(20)上装有滑轮(24)，指定拨链器的控制绳缆的端部缠绕在滑轮上，其中所述轴(20)承受企图使上述轴朝松开绳缆方向(28)转动的回复转矩，
-布置在上述制动控制杆(14)后面用于控制所述轴(20)在缠绕绳缆方向(26)上转动的变速杆(30)，和
-布置在所述支持体(12)的侧面用于控制所述轴(20)在松开上述绳缆方向(28)上转动的按钮杆(32)，
其特征在于，上述变速控制单元包括由所述按钮杆(32)控制并具有原始位置和活动位置的棘轮机构(36，42)，这样布置该棘轮机构(36，42)，以便当棘轮机构(36，42)在原始位置到活动位置之间或者相反的每次位置变化之后在所述回复转矩作用下使轴(20)在绳缆松开方向(28)上自由转动预定的幅值。
2.如权利要求1所述的单元，其特征在于所述棘轮机构包括固定在上述轴(20)的齿轮(36)以及以摆动方式支撑在支持体(12)上的摇臂(42)，该摇臂(42)具有第一和第二啮合单元(46，48)与所述齿轮(36)配合。
3.如权利要求2所述的单元，其特征在于所述按钮杆(32)和所述摇臂(42)是两个单独的组件，它们相对支持体(12)独立摆动，装设弹性装置以将所述按钮杆推向止挡行程的终端。
4.如权利要求2所述的单元，其特征在于所述第一和第二啮合单元(46，48)是这样布置，以便将上述齿轮(36)保持在所述松开绳缆的方向(28)。
5.如权利要求2所述的单元，其特征在于所述棘轮机构包括弹性装置(54)，使该弹性装置布置成将所述摇臂(42)推向所述的原始位置。
6.如权利要求2所述的单元，其特征在于，所述齿轮(36)装备有径向齿(38，40)，还在于所述摇臂(42)是可转动地围绕轴线(44)安装，与所述轴(20)的转动轴线(22)或者平行或者基本平行。
7.如权利要求2所述的单元，其特征在于，所述齿轮(36)装备有前向齿(38，40)，在于所述摇臂(42)是可转动地围绕轴线(44)安装，与所述轴(20)的转动轴线(22)或者正交或基本正交。
8.如权利要求7所述的单元，其特征在于所述摇臂(42)是环形的。
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