CN1907804A - 用于自行车变速器的控制缆绳的驱动方法和装置 - Google Patents

Abstract

用于在自行车变速器中通过驱动装置(100；200；300；400)进行变速的方法，该驱动机构包括用于控制变速器的可移动机械部件(104；204)，其中每个变速操作都对应于该可移动部件(104；204)的预定量的移动，其特征在于，该方法包括如下步骤：该可移动部件(104；204)的第一数量(β1)的主动初始移动只等于与变速相对应的移动数量(β1+β2)的一部分；该可移动部件(104；204)的第二数量(β2)的自动最终移动等于与变速相对应的移动数量(β1+β2)的其余部分。本发明还描述了能够实现该方法的装置(100；200；300；400)。

Description

用于自行车变速器的控制缆绳的驱动方法和装置

技术领域

本发明涉及在自行车变速器中进行变速的方法，和实现这种方法的用于自行车变速器的控制缆绳的驱动装置。下面的描述主要参照特别设计用于直把手自行车(通常是山地车)的装置进行，但是本发明明显与把手的形状和驱动装置的设计无关；因此，本发明也可用于具有弯曲把手的竞赛用自行车的装置中。

背景技术

下面的描述具体参照整体控制装置进行，换句话说就是，也参照控制制动缆绳的机构。

通常，自行车设置有与小齿轮组相关的后变速器，它包括一系列同轴齿轮轮盘(轮周)，具有不同直径和数量的与后轮轮轴整体形成的轮齿。

自行车通常还设置有与链环组(chainset)相关的前变速器，它包括具有不同直径和数量的轮齿的一系列齿轮轮盘(轮周)，与受一对踏板的转动支配的曲柄轴的轴相连。

在这两种情况下，变速器与在小齿轮组和链环组之间的封闭环中延伸的传动链接合，将该传动链移动到具有不同直径和数量的齿的链轮上，从而获得不同传动比。

具体地，一种情况是链条从具有较大直径的链轮移动到具有较小直径的链轮上时，进行减速变速，一种情况是，链条从具有较小直径的链轮移动到具有较大直径的链轮上时，进行增速变速。在这方面，应当注意，参照前变速器，减速变速对应于转变到低变速比，增速变速对应于转变到高变速比，反之亦然，参照后变速器，减速变速对应于转变到较高变速比，增速变速对应于转变到较低变速比。

在变速器的两个方向上的移动通过安装成使骑车人易于操作，即通常安装在把手上的驱动装置来实现，靠近使前轮或后轮制动的制动杆所述的把手手柄。允许变速器在两个方向上受到驱动的控制装置和进行控制的制动器通常已知为整体控制。

通常，前变速器的驱动装置和前轮的制动杆位于把手的左手手把附近，反之亦然，后变速器的驱动装置和后轮的制动杆位于右手把手附近。

更为特别的是，在机械变速器中，每个变速器都通过通常装有护套的不可延伸的缆绳(已知为波顿钢绳)所施加的牵引动作在第一方向上，通过缆绳的牵引的释放和/或通过设置在变速器自身中的弹簧的弹性复位动作在相对第二方向上，在链轮之间移动。

通常，移动方向通过缆绳的牵引的释放和/或通过减速变速的复位弹簧所决定；反之亦然，控制缆绳的牵引动作发生在增速变速的方向上，其中链条从具有较小直径的链轮移动到具有较大直径的链轮上。

在驱动装置中，通过卷绕在通常已知为缆绳卷筒的转子元件上和从转子元件退绕，控制缆绳受到驱动进行牵引或释放，缆绳卷筒的转动由骑车人用一对适当的控制杆进行控制。

在任何情况下，该驱动装置必须设置成，卷筒在转动中在数个预定角度位置处保持静止，该角度位置对应于不同传动比所要求的，即在变速器的不同链轮上变速器的不同位置。因此，前变速器的驱动装置具有较少数量的预定角度位置(通常为三个)，对应于链条组的不同轮周上前变速器的位置；另一方面，后变速器具有较多数量的预定角度位置(通常从七个到十个)，对应于不同小齿轮上后变速器的位置。

所谓的“释放型”驱动***是已知的，其中缆绳卷筒在缆绳卷绕发生的方向上的转动是由于骑车人施加在适当增速传动杆上的人工力，而在相对方向上的转动通过驱动减速传动杆实现，基本释放缆绳卷筒并允许属于变速器的复位弹簧及在机构内部连接到缆绳卷筒上的复位弹簧以受控的方式在将缆绳从卷筒上退绕的方向上作用。

在GB2012893中描述了第一个释放类型的装置，其中减速传动杆处于按钮的形式。卷筒由突起(crick)保持在固定位置处，该突起与缆绳卷筒的外表面上的齿配合。按钮的按压保持缆绳卷筒锁定在位置处，而允许该突起与卷筒的齿脱离配合。朝按钮的中性不工作位置的随后释放允许卷筒在安装成与卷筒同轴的盘簧的推动下自由转动，而该突起同时配合缆绳卷筒的随后的齿，将其锁定在预期角度转动之后的新位置处。

这种装置的第一个缺陷包括，由于不在按钮按压时而是基本在释放按钮的步骤中进行减速变速，所以减速变速在骑车人驱动之后不够快。

另一缺陷包括减速变速多个位置需要进行许多单独的连续减速变速操作。

同一申请人的US6792826中描述了第二种释放类型的装置。在这种装置中，缆绳卷筒由杆保持到位，该杆在其第一末端与缆绳卷筒的外表面上的齿配合。减速传动杆的推动驱动允许杆的第一末端与缆绳卷筒脱离配合，缆绳卷筒一定数量的自由转动等于大约期望转动和杆的第二末端在卷筒的外表面的齿上的配合的一半。减速传动杆朝中性不工作位置的随后释放决定对于第二数量的转动的缆绳卷筒的自由转动，这完成了变速以及与卷筒的外齿上的杆的第一末端的重新配合。

同样对于这种装置，由于基本发生在与杆的推动和释放相对应的两个步骤中，并且变速只在减速传动杆释放和返回中性不工作位置之后完成，所以减速变速在骑车人驱动之后也不够快。

另一缺陷包括减速变速多个位置需要进行许多单独的连续减速变速操作。

所谓的“活动型”驱动装置也是已知的，其中由于骑车人或通过由骑车人驱动的伺服机构施加在适当增速和减速传动杆上的人工力，缆绳卷筒在缆绳卷绕方向和缆绳退绕方向上发生转动。

同一申请人的欧洲专利申请no.04425075.1(EP-1564131-A1)中描述了活动型的装置，其中通过活动地在缆绳卷筒上推动，使其在两个相邻变速位置之间限定的整个角度延伸上转动，增速和减速传动杆动作。尤其是，为了进行减速变速，杆必须转动，直到缆绳卷筒到达其期望的最终位置为止，在最终位置处，缆绳卷筒由分度装置锁定在位置中。

这种装置的第一个缺陷包括，由于只在减速传动杆已经进行足够转动使缆绳卷筒到达最终位置时才完成减速变速，所以减速变速在骑车人动作之后不够迅速。

另一缺陷包括如果不将减速传动杆推动足够大的角度，以使缆绳卷筒转动到新的变速位置，则不会完成变速，并且变速器保持在两个链轮之间的不利的中间位置处。

发明内容

在本发明的基础上，要解决的问题在于与已知驱动装置相比，允许更快和更加准确地变速操作。

因此，本发明在其第一方面涉及方案1所述的方法，在其第二方面涉及方案11所述的装置。方法和装置的优选特征在从属方案中进行概述。

将参照整体直把手的驱动装置对右和左驱动装置进行描述，即其中该驱动装置与制动控制杆相关。然而，应当理解的是，这种装置能够构成独立本体，可应用于最好靠近制动杆的自行车把手。

在其第一方面中，本发明尤其涉及用于通过驱动装置在自行车变速器中实现变速的方法，该驱动装置包括用于控制变速器的可移动机械部件，其中每个变速操作都对应于该可移动部件的预定数量的移动，其特征在于，包括如下步骤：移动部件的第一数量的主动初始移动只等于与变速相对应的移动数量的一部分；

移动部件的第二数量的自动最终移动等于与变速相对应的移动数量的其余部分。

该方法允许骑车人非常快地获得预期变速，将它必须从骑行和踩踏板分心进行变速的时间限制在最短。

优选地，由于通常变速器的复位弹簧实际在减速变速的方向上动作，所以这种方法用于减速变速。然而，也有复位弹簧在增速变速方向上动作的变速器，并且在这种情况下，本发明的方法可以用于增速变速。

优选地，第二数量大于第一数量，更加优选的是，等于第一数量的至少两倍。更加通常的是，为了提高变速的迅速性，第二数量具有装置的机械部件的结构和构造特性所允许的最大范围。

优选地，通过用他的一根手指在驱动装置的适当杆上动作，从而直接导致可移动部件的移动，骑车人进行初始移动。

或者，可能通过骑车人驱动的伺服机构进行初始移动；在这种情况下，骑车人驱动这种伺服机构，例如通过按钮，使伺服机构不是对与变速相对应的所有移动，而只是对初始移动驱动移动部件。

优选地，另一方面，一旦已经进行初始移动，在骑车人或伺服机构不进行进一步直接推动的情况下，驱动装置自动进行最终移动。

优选地，该最终移动由驱动装置在复位弹簧的机械作用下自动进行；这种弹簧可以在驱动装置内部，或者更为通常的是，可以是已经存在于变速器中的变速器的复位弹簧。

驱动装置中的机械部件可以移动，以控制变速器，该变速器可以是各种类型；通常和优选的是，用于卷绕变速器的控制缆绳的卷筒，因此每个所述移动都是卷筒的角度移动。

在其第二方面中，本发明尤其涉及自行车变速器的控制缆绳的驱动装置，包括：

外壳，该外壳将连接到自行车的把手上，

缆绳卷筒，在外壳中绕着装置的主轴成角度转动，

操作装置，驱动在卷筒上，以将其在第一和第二角度方向上绕着装置的主轴转动，

分度装置，将卷筒可拆卸地保持在预定角度位置处，与弹性装置施加的在第二角度方向上的复位动作相反，

其中所述分度装置包括：

与卷筒整体转动的第一转动部件和与外壳整体形成的第二固定部件，其中第一和第二部件的其中一个部件设置有配合在钩形轮廓上的指向件，该钩形轮廓形成在另一部件上，该钩形轮廓包括与卷筒的预定角度位置相对应的数个止挡位置，和数个自由滑动路径，

其中止挡位置和自由滑动路径的形状和位置使得，卷筒在第二角度方向上的转动提供主动初始移动步骤和自动最终移动步骤，在初始移动步骤中，如果操作装置迫使转动部件转动，则该转动部件只能够移动，从而指向件从止挡位置脱离配合，在自动最终移动步骤中，转动部件不需要操作装置的进一步动作在第二方向上自由转动，使得指向件沿着自由滑动路径运行到随后的止挡位置处，该滑动路径在止挡位置之后，该指向件已经在第二方向上从该止挡位置脱离接合。

如在读过本发明的优选实施例的下述详细描述之后将要清楚的那样，自由滑动路径的设置允许在减速变速期间，卷筒对应于单个变速操作(即，从一个变速比转到相邻的变速比)的转动将分成第一活动推动步骤，其中通过骑车人推动(或者通过骑车人驱动的伺服机构)导致缆绳卷筒的转动，然后是第二自动转动步骤，其中与变速相对应的卷筒的转动继续，并且即使在没有活动推动的情况下也自动完成。

从而，这种装置适合于实现本发明的第一方面所述的方法，如将在下文中更加清楚的那样。

优选地，每个自由滑动路径都具有超过与之相邻的两个止挡位置之间的角度范围的50％的角度范围，甚至最好等于这个范围的大约2/3。一般地，由于活动驱动步骤较短，所以自由滑动路径的范围越大，变速越快。

优选地，该分度装置包括设置有所述指向件的分度盘，该指向件通过设置有所述钩形轮廓的盘侧面靠在该分度盘的其中一个相对侧上，其中该指向件为在轴向上从盘突出的元件，该元件设置在该盘上，并且钩形轮廓限定在凹口处，该凹口形成在它所设置的盘中。固定部件能够包括设置有指向件的盘，并且转动部件包括设置有钩形轮廓的盘，反之亦然。

优选地，设置有一对指向件和相对应的一对钩形轮廓，从而确保该装置足够坚固。

优选地，该操作装置包括：

第一操作机构，它作用在卷筒上，以将其在第一角度方向上转动，

第二操作机构，它作用在卷筒上，以将其在与第一角度方向相对的第二角度方向上转动；

并且其中分度装置包括：

第一反作用装置，将在第一方向上反作用于卷筒的转动，

第二反作用装置，将在第二方向上反作用于卷筒的转动。

以这种方式，采用分度装置的相对方向上相对应的不对称动作，可以更好地平衡驱动装置上变速齿轮驱动机构的复位弹簧的明显不对称影响。

优选地，第一或第二反作用装置，最好是这两个装置一起，与卷筒自身的角度位置无关地反作用于卷筒的转动。通过这样，意味着反作用装置在低变速比位置之间和在高变速比位置之间对不同变速操作以相同的力反作用于卷筒的转动；因此，例如从第一到第二位置，与从第三位置到第四位置必须克服的反作用力一样，已经克服同样的反作用力。

指向件可以是各种设计。优选地，指向件是球并且设置有指向件的盘是球载盘，该球载盘安装在外壳中并设置有至少一个径向狭槽，使所述球安装在所述径向狭槽中，从而由第一反作用装置径向向外推动，该狭槽在球载盘的至少一侧上开放并具有一深度，该深度使得球在轴向上从球载盘突出，设置有钩形轮廓的盘为第一分度盘，该第一分度盘安装在外壳中侧面靠在球载盘上并与之相邻的位置处，球从该位置处朝球载盘的侧面突出，并且该第一分度盘设置有球配合在其中的所述凹口。

形成在第一分度盘中的凹口包括由滑动区域间隔开的止挡区域，它们中的每个又包括圆周自由滑动部分和倾斜滑动区域，其中钩形轮廓的止挡位置限定在凹口的止挡区域中，并且自由滑动路径沿着圆周自由滑动部分限定。

优选地，第一反作用装置包括第一反作用弹簧，该弹簧在球载盘的径向狭槽中作用在球上，以将球自身保持在凹口中的止挡区域中，从而使固定部件和转动部件整体转动。第二反作用装置包括第二反作用弹簧，该弹簧安装在外壳中，从而将第一分度盘和球载盘彼此偏压在一起。

使用两个不同弹簧将弹簧偏压，以在两个方向上反作用卷筒的转动，允许以简单方式实现反作用装置的区别。

优选地，为了获得不对称行为，中间一个止挡区域由在止挡方向上定向的止挡壁和绕着装置的轴圆周定向的圆周滑动壁限定。

以这种方式，该止挡壁相对于径向方向，即该壁相对于径向方向形成锐角(尺寸较小，只要不为0即可)的方向进行底切，并且这种锐角相对于在圆周方向上推在该壁上的球的相对移动面向后。这种定向防止了由卷筒的转动动作圆周推在壁上的球能够移动。

优选地，每个滑动区域都由所述圆周滑动壁限定在圆周自由滑动部分，并由定向在滑动方向上的倾斜滑动壁限定在倾斜滑动区域，止挡区域的止挡方向和倾斜滑动区域的滑动方向通过限定一锐角的圆周自由滑动部分与前述止挡区域分离，该锐角不封闭装置的主轴。

以这种方式，倾斜滑动壁的方向相对于径向形成锐角，并且这种锐角相对于在圆周方向上推在该壁上的球的相对移动面向前。这种定向允许由卷筒的转动动作圆周地推在壁上的球跟随壁自身在狭槽中朝球载盘内部移动。

优选地，止挡壁以在分度盘上形成凹口的外周边缘的顺序结合到滑动壁上。这种凹口可以或不可以由与外周边缘相对应的内周边缘朝内侧限定；这种内边缘在任何情况下都是不可操作的。

优选地，可以设置两个相对的分度盘，它们与其相对侧上的球载盘一起合作。出于这种目的，因此：

球载盘中的狭槽在该盘的两侧上都开放，并具有一深度，该深度使得球从其两侧在轴向上从球载盘突出；

分度装置也包括与第一分度盘整体转动的第二分度盘，该第二分度盘安装在外壳中、在相对于第一分度盘的相反一侧上侧面压靠球载盘并与该球载盘相邻的位置处，并且设置有和第一分度盘的凹口成镜像关系的凹口；及

在球载盘上从狭槽轴向突出的球配合在第一分度盘上的凹口和第二分度盘上的凹口中。

两个分度盘的存在保证了该装置更加平衡，更加有效。

同样，通过使用不止一个球，而是基本平行操作并最好在180°相对的位置处的两个球，可以获得更加平衡和更高的效率。理论上，当然在分度盘具有足够角度间隙容纳所需凹口的情况下，使用更多数量的球也是可能的和有利的；这意味着，在缆绳卷筒小于120°(从而能够设置三个球)或者甚至小于90°(对于四个球来说)的情况下，或者在卷筒的转动与球载盘和分度盘(或多个分度盘)之间的相对角移动之间传动设置成不等于1∶1的情况下，或者在对于不同的球设置交错的作用平面的情况下，可以获得变速机构驱动装置的极限位置之间的控制缆绳的整个行程。

优选地，第一反作用弹簧可以是简单地在球和球载盘上的制作之间压缩的螺旋弹簧，或者适当地固定在这种盘上的板簧(或叶片弹簧)；在使用两个相对的球的情况下，最好使用适当形状并设置在两个球之间的单个叶片弹簧。这些方案是有效的并且结构简单。

优选地，第二反作用弹簧为盘形弹簧(也称为盘形垫圈)，由于其在轴向上的小体积，所以允许驱动装置的尺寸保持足够小，而仍然提供非常高强度的弹性作用。

在优选实施例中，分度装置包括设置有所述指向件的盘，该指向件通过设置有所述钩形轮廓的盘侧面压靠在其两个相对侧中的至少一侧上，该指向件为在轴向上从所设置的盘突出的元件，其中钩形轮廓沿着圆周延伸的凹槽延伸，具有在最小值和最大值之间的可变深度。该设计允许获得特别坚固并制作简单的分度装置的结构。

同样在本实施例中，固定部件包括设置有指向件的盘，并且转动部件包括设置有钩形轮廓的盘，或者反之亦然，以及可以设置一对指向件和相对应的一对构形轮廓。

此处指向件可以是各种设计。优选地，指向件为球，并且设置有该指向件的盘为具有将所述球容纳在其中的贯通支座的球载盘，该球具有大于球载盘厚度的直径，并在其两侧上从盘突出，并且设置有钩形轮廓的盘为第一分度盘，该分度盘安装在外壳中侧面压靠在球载盘上并与之相邻的位置处，球从从该球载盘朝其两侧突出，并且该分度盘设置有球配合到其中的所述凹槽。这种构造以及尤其是作为指向件的球的使用允许尤其在自由滑动路径上保持较低摩擦。

优选地，凹槽包括由滑动区域间隔开的止挡区域，每个滑动区域又包括与止挡区域相邻的较深区域，和与该较深区域相邻的倾斜区域；凹槽的深度在止挡区域和较深区域中具有其最大值，而在倾斜区域中其深度可从最小值到最大值变化。采用这种构造，在指向件已经从止挡区域脱离配合之后，不但转动部件在变速器的复位弹簧的作用下在第二角度方向上自由转动，而且甚至这种转动最初由倾斜区域促成。

在特别优选的构造中，在具有弯曲把手的竞赛用自行车的变速器中，分度装置的转动部件包括在其周边上限定有钩形轮廓的链轮，和指向件，该指向件由安装在链轮的周边前面的外壳中的针弹簧的末端组成。这说明，可能采用在普通竞赛用自行车变速器中的本发明的优点；该钩形轮廓将根据本发明设计，具有止挡区域和自由滑动区域，而不是由相对于齿在形状上基本类似和相对的凹槽分开的常规的齿。

附图说明

从下面参照附图对其优选实施例的描述中，本发明的其他特征和优点将变得更加明确。在这些附图中，附图1至8涉及前变速器(左手控制)的控制缆绳的驱动装置，附图9至16涉及后变速器(右手控制)的控制缆绳的驱动装置，它们都与制动控制装置构成整体结构；附图17至19示出了前述装置的实施例的细节。更为具体的是：

附图1是从骑车人的角度观察安装在直把手上的前变速器(左手装置)的缆绳驱动装置的视图；

附图2是从下面观察附图1的装置的视图，其中不带有把手；

附图3是从附图1的装置的上方的分解透视图；

附图4是从附图1的装置的下方的翻转分解透视图；

附图5是附图1的装置的某些细节的透视图；

附图6a是附图1的装置的某些细节的平面图；

附图6b是类似于附图6a的平面图，其中进一步突出了附图1的装置的某些细节；

附图7是附图5的装置在工作状态下的侧视图；

附图8是类似于附图7的侧视图，其中某些细节处于不同工作状态；

附图9是从骑车人的角度观察安装在直手把上的后变速器的控制缆的驱动装置；

附图10是从附图9的装置的下方看的视图，其中不带有把手；

附图11是从附图9的装置的上方看的透视图，其中不带有把手；

附图12是附图9的装置的翻转分解侧透视图；

附图13是附图9的装置的某些细节的透视图；

附图14是附图9的装置的某些细节的平面图；

附图15是从下方看的附图9的装置的某些细节的平面图，其中部分去除和剖开了部件，增速传动杆处于不工作位置；

附图16是从下方看的附图9的装置的某些细节的平面图，其中部分去除和剖开了部件，减速传动杆处于不工作位置；

附图17是类似于附图5的视图，示出了备选实施例中的分度装置；

附图18是附图17的分度装置的平面图，类似于附图6a、6b；

附图19是特别用于弯曲把手的装置的剖视图，带有本发明的备选实施例的分度装置。

具体实施方式

附图1至8示出了作为本发明的第一实施例的前变速器(未示出)的控制缆绳K的驱动装置100。特别参照附图1和2，装置100安装在自行车的把手M的左手手把MS附近；所示把手M为通常用于山地车的直把手。如图所示，显然装置100的本发明的实施例不仅局限于这种把手，也不局限于设置在其左手侧。

特别参照附图3和4，装置100包括外壳102，该外壳以常规方式固定到把手M上，例如通过带有固定架板105的支架101(该支架在所述例子中也承载未进一步详细描述的自行车的刹车控制的闸杆F)。

在外壳102中，设置有中心轴103，该轴相对于外壳102固定并沿着轴线B延伸。如将在下文中更加清楚说明的那样，轴线B是组成装置100的元件的主参照轴；所有方向等的表示，如“轴向”、“径向”、“圆周方向”、“直径方向”都将参照该轴线；同样涉及径向的表示“向外”和“向内”必须理解为远离轴线B或朝向轴线B。关于轴线B，也限定由130和131表示的两个相对的角度方向，从上方观察装置100，第一个处于顺时针方向，第二个处于逆时针方向；然而，应当注意的是，在平面图(附图2、6a、6b)及大多数透视图(附图4和5)中，也从下方观察装置100。

在轴103上，缆绳卷筒104安装成自由转动，将要被驱动的缆绳K固定和卷绕在该卷筒上。卷筒104设置有与之成整体或以任何方式固定到其上的轮轴(shank)106，该轮轴具有非对称形状，例如带有两个水平距离(levelled)的壁106a的圆柱体，从而适合于用于安装必须和卷筒104整体转动的元件。

在轮轴106上，第一分度盘107实际上安装成整体转动，出于这种目的，它设置有中心孔107a，该中心孔具有与轮轴106的剖面匹配的形状，即带有两个平壁107b的圆柱形。在第一分度盘107和卷筒104之间，设置有在轴向上压缩的至少一个盘形弹簧(Belleville spring)127(在所说明的例子中具有两个面对的弹簧)。

球载盘(ball carrying disc)108也安装在轮轴106上；然而，该盘不是转动地整体安装在轮轴106上，因此不与卷筒104整体转动，但替代的设置有不与轮轴106干涉的中心孔108a。反之亦然，球载盘108在外壳102中安装成锁定转动，这是由于两个径向突出的相对突起部(tang)108b，该突起部与外壳102中的相对应座102b配合，该座固定到外壳102上的销102c上。

然后，第二分度盘109也安装在轮轴106上，所述盘109与盘107类似，设置有中心孔109a，该中心孔具有与轮轴106的剖面匹配的形状，即带有两个平壁109b的圆柱形。

盘107、108和109与它们周围的元件一起形成装置100的分度装置，周围的元件如弹簧127、座102b、壁106b。

操作机构112也设置用于减速传动变速，带有驱动杆112a，该驱动杆设置有环形内部112b，该环形内部可转动地安装在轮轴106上，并由***到形成在轮轴106上的相对应环形座114a中的弹性保持环114(属于公知类型，如西格环(seger ring))在轴向上保持在此处。机构112实质上是常规的棘轮机构，并包括第一突起111，该突起由安装在杆112a上的轴113承载并与盘109的扇形齿轮(toothed sector)126配合工作；与突起111结合的闭合弹簧135将其推向扇形齿轮126附近的位置，当杆112a处于不工作位置处时，突起111在该位置处不与扇形齿轮126配合，而一旦杆112a受到驱动进行减速变速，则该突起与扇形齿轮配合。最后，设置有用于杆112a的复位弹簧136。

而且，工作机构118设置用于使驱动杆118a增速变速。机构118实质上也是常规棘轮机构，并包括安装在轮轴106上的盘115，该盘设置有中心孔115a，该中心孔足够大，从而不干涉轮轴106并由于径向突出的突出部115b而在外壳102中锁定转动，该突出部配合到形成在外壳102内部的其中一个座102b中。板115承载轴121，杆118a和第二突起117都铰接在该轴上；在工作中，突起117与带齿卷筒116配合，该卷筒由于具有与轮轴106的剖面匹配的形状的中心孔122，即带有两个平壁122a的圆柱形，而可转动地整体安装在卷筒104的轮轴106上；打开弹簧137与突起117结合，将其推向靠近带齿卷筒116的位置，当杆118a处于不工作位置处时，突起117在该位置处不与带齿卷筒116配合，而只要杆118a受到驱动进行增速变速，就与该带齿卷筒配合。最后，设置有用于杆118a的复位弹簧132。

最后，盖119也安装在轮轴106上，通过拧入到相对应的孔120a中的螺钉120来固定，轴向形成在轮轴106中。

装置100的分度装置在下文中参照附图5至8进行描述。

在球载盘108中，两个径向狭槽108’形成朝外侧靠近，它们相同并直径相对，相应的球110容纳在该狭槽的每一个中，从而可以移动；两个球110在狭槽108’中由安装在盘108上的单个叶片弹簧125朝外弹性偏压。狭槽108’在盘108的两侧上开放，该盘具有比球110的直径更小的厚度，这形成了在轴向上从盘108突出的指向件(pointer)，如可以在附图7和8中清楚看到的那样。

在第一分度盘107中，形成两个凹口123，它们相同并精确地直径相对；两个成镜向关系的凹口(也用附图标记123表示)形成在第二分度盘109中。

每个凹口123都具有容纳球110或者该球110从盘108的狭槽108突出的部分的宽度和深度，并沿着一轮廓设置，该轮廓包括与两个滑动区域134’和134”交替的三个止挡区域124、124’、124”。

每个滑动区域134’和134”都包括第一圆周自由滑动部分144’和144”，相对于轴线B进行圆周前进，以及限定倾斜滑动方向(S)的第二倾斜滑动区域145’和145”，该滑动方向相对于径向R形成角度α1(75°)。

以这种方式，球110在第一侧面处与外壳102中的固定部件配合，该固定部件由球载盘108及其狭槽108’形成；在第二侧面处与和缆绳卷筒104整体转动的转动部件配合，该转动部件由分度盘107和108及它们的凹口123形成。

中间止挡区域124”由止挡壁124”a和滑动壁144”a限定，该止挡壁沿着止挡方向(在附图6b中用T表示)延伸，该滑动壁沿着圆周滑动方向延伸。止挡方向T不封闭通过止挡区域124”的径向R，并且止挡壁124”a相对于径向R底切角度α2(15°)。

凹口123在其末端封闭并朝向内侧；从而它们由连续的外周向边缘和类似的内边缘限定，该外周向边缘通过止挡区域和滑动区域的连续存在规则地凹进。

第一止挡区域124’由凹口123的始端123a以及滑动壁144’a限定。

最后止挡区域124由止挡壁124a和凹口123的终端123b限定。于是，止挡壁124相对于径向R底切。

具有三个止挡区域(如描述其工作时，将更加清楚地看到的那样)的事实意味着所述装置100期望是三齿轮比变速器。无论是否需要在具有不同齿轮比的变速器上工作(前变速器具有两个或四个或更多轮周，或者后变速器具有两个或四个或更多小齿轮)，都必须设置同等数量的止挡区域。非常清楚地是，仍然是第一和最后止挡区域之间具有合适数量的中间止挡区域。

下面特别参照其分度装置描述装置100的工作。

在装置的静止情况下，当骑车人不操作它时，必须保持变速器的先前设置的齿轮比(例如中间齿轮比)，或者缆绳K必须不卷绕也不从卷筒104上退绕。换句话说，即使受到由变速器中的复位弹簧施加在缆绳K上的牵引，卷筒104也必须不转动，该牵引将使卷筒104在方向131上转动，以及导致由自行车的移动引起的震动和摇动，该震动和摇动能够清晰地作用在任何方向上。

这通过分度装置实现。球110的一个侧面处于锁定在狭槽108’中并因此而无法在除了径向之外的其它方向上作任何移动，另一侧面配合在凹口123的止挡区域124’、124”和124中这一事实防止了卷筒104的转动。

缆绳K传递的牵引确保每个止挡壁124”a都在方向131上推靠在球110上，但是这种壁的底切中的定向确保这种推动无法移动锁定在止挡区域124”中的球110。这种情况导致弹簧127阻挡分度盘107和109在分离方向上的轴向推动；因此，弹簧127必需将尺寸加工成，它们施加的轴向推动足以避免两个分度盘107和109分离移动。分度盘107和109的这种封闭情况在附图7中进行了说明；由于球在止挡区域的位置中使得盘107、108和109整体转动，所以球110的该位置可以限定为止挡位置。

现在假设骑车人从中间位置开始进行增速变速。

为了进行增速变速，骑车人作用在适当的杆118a上，用左手的拇指在角度方向130上按压该杆。通过这样做，第二突起117与带齿卷筒116配合，推动它与缆绳卷筒104一起在角度方向130上转动，使其轮轴106和与之整体安装的所有元件与之一起转动；尤其是，两个分度盘107和109在方向130上转动。

首先应当注意的是，由于在杆112a不受驱动的情况下，突起111与盘109的扇形齿轮126脱离接合，所以第一突起111不防止盘109的转动。

在杆118a上的第一驱动步骤期间，卷筒104和分度盘107和109放置成在角度方向130上转动，而球110圆周向通过第一圆周自由滑动部分144”。与杆118a上的动作相连续，球通过第二倾斜滑动区域145”，并由滑动壁145”a向内推动到狭槽108’中，克服弹簧125的向外径向推动。虽然骑车人在杆118a上的动作连续，但是由于卷筒104的转动前进，球110通过整个滑动区域134”，最终到达止挡区域124的高度，在该高度处它们也定位成由弹簧125推动。如刚才描述的那样，球110保持在该位置处，也在骑车人已经终止动作之后保持新的齿轮比。由于复位弹簧132，所以释放之后的杆118a返回位置。

优选地，为了顺利地进行增速变速，弹簧125施加在两个球110上的反作用力较低，具有例如小于弹簧127施加的轴向推动力的1/20的力。

在优选例子中，启动状况是三齿轮比装置的中间齿轮比，增速变速只能从这个齿轮比变到与之相邻的下一个不同的齿轮比(该不同的齿轮比在前变速器的示例性情况下为较高的齿轮比)。另一方面，在启动状况允许的情况下(例如，在所述三齿轮比装置100中，从最低齿轮比开始时)，在获得双重或多重变速之前，骑车人的动作可以进行。在这种情况下，骑车人将注意到当第一相邻齿轮比已经达到变速所需要的力瞬间减小时，由于球110从滑动区域134’移动到止挡区域124”期间，弹簧125不是反作用而是辅助骑车人，将球110径向向外推动；此时，骑车人能够决定保持这种齿轮比，从而终止其动作，释放杆118a，或者继续其动作直到获得随后的齿轮比为止。

在附图6b中，B1和B2表示在从较低齿轮比到中间(B1)及从中间到较高齿轮比(B2)的增速变速期间，其中一个球110在凹口123中的相对路径。

对于减速变速，例如从中间齿轮比开始，骑车人作用杆112a，在角度方向131上用食指将其拉动。通过这样做，第一突起111与分度盘109的扇形齿轮126接合，推动卷筒104在角度方向131上与其轮轴106一起转动，并使与之整体安装的所有元件一起转动；尤其是，分度盘107和带齿卷筒116也在方向131上转动。

首先，应当注意的是，第二突起117不防止带齿卷筒116的转动，由于在杆118a不受驱动的情况下，突起117与带齿卷筒116脱离接合。

在骑车人的该动作期间，由于止挡区域124”的底切止挡壁124”a，所以球110不沿着路径B1在凹口123中向回移动。在骑车人对减速传动杆112a的第一驱动步骤中，即杆112a在角度方向131上的转动，球110推动止挡壁124”a，使得轴与弹簧127相反在它们分离的方向上推动分度盘107和109。如果骑车人施加足够的作用力，克服轴向弹簧127的反作用，则分度盘107和109从附图7的关闭状况达到附图8的打开状况。在分度盘打开的情况下，弹簧127施加在分度盘107和109上的反作用力和球110与两个盘107和109之间的摩擦防止球110转动。应当注意的是，即使在有球的情况下，由于盘107上每个球的接合都与盘109上相反，所以该摩擦也基本是滑动摩擦，而不是滚动摩擦，从而实际上防止了球110的转动。利用弹簧127的尺寸可以适当地选择该摩擦的值，该尺寸决定了分度盘107和109轴向朝彼此按压的力；以这种方式，尤其可能确保这种摩擦力平衡，并克服变速器的弹簧通过缆绳K施加的复位力。因此，为了允许缆绳卷筒104如果需要的话在分度盘打开的情况下进一步转动，骑车人动作，推动减速传动杆112a，从而推动分度盘107和109，从而球110穿过限定在第二倾斜滑动区域145”的止挡壁124”a和滑动壁145”a之间的区域A1’。在骑车人进行的该主动推动步骤期间，球110穿过具有夹角β1(14°)的第一活动区域。球110一旦到达圆周自由滑动部分144’，两个盘107、109就返回到附图7的关闭状况，并且卷筒104和分度盘107、109自由转动，受到变速器的复位弹簧施加在缆绳K上的牵引力。自由转动在角度β2(26°)中发生，直到球110穿过区域A1”到达止挡区域124’为止。像刚才描述的那样，球110保持在该位置处即使在骑车人已经终止其动作之后，也保持新的齿轮比。两个分度盘107、109的角度β2的自由转动步骤的发生独立于骑车人在减速传动杆112a上的动作类型。尤其是，一旦球110已经穿过具有角度β1的第一活动区域，减速传动杆112a就可以释放。一旦释放之后，该减速传动杆112a就在复位弹簧136的作用下返回其位置。

因此，所述分度机构允许具有活动推动步骤，该推动步骤相对于已知活动机构的整个推动步骤对应于等于β1/(β1+β2)(35％)的百分比。

该情况的β1和β2的值与第二倾斜滑动区域145’和145”的斜度α1相对应。该斜度α1基于加速变速期间必须克服的弹簧125的向外径向推动力(对于所述的情况，相应球110上每个弹簧125的径向推动力大约为2N)进行选择。在使用具有不同径向推动力的不同弹簧125的情况下，第二倾斜滑动区域的斜度α1将有所不同。更具体地是，弹簧125的径向推动越大，第二倾斜滑动区域的斜度α1将越大。

相对于已知活动机构，与50％的活动推动百分比相对应，β1、β2和α1的极端值可以选择等于β1＝β2＝20°和α1＝88°。

在减速变速中，以和加速变速中观察到的同样方式，可能实现多个变速。

在这种情况下，参照附图6b，可能进行双重变速，从球110处于第三止挡区域124的初始状况开始直到球110处于第一止挡区域124’中的最终状况为止。

双重变速由骑车人提供第一活动步骤，使球受到推动穿过区域A2’。然后，在球110到达止挡区域124”的末端处，沿着区域A2”具有自由转动步骤。然后，在球110到达止挡区域124”的末端处沿着区域A2”进行自由转动步骤。与上述单变速不同，在球沿着区域A2”转动期间，骑车人不释放减速传动杆112a，而是在卷筒104和分度盘109的转动之后的转动步骤中继续，在其表面上它通过突起配合。减速传动杆112a的进一步转动引起了具有第一活动步骤的第二单变速，在沿着区域A1”的自由转动步骤之后，由骑车人推动球110通过区域A1’，在球110到达最终止挡区域124’的末端处。由于复位弹簧136，所以球一通过第一活动区域A1，就释放减速传动杆112a，并回到不工作位置。

基本上，在每个凹口123处，对由每个球110形成的指向件限定钩形路径，在止挡区域124’、124”和124处具有止挡位置，该止挡位置在圆周自由滑动部分144’、144”处由区域A1”和A2”形成的自由滑动路径，和靠近凹口123的由区域A1’和A2’形成的活动滑动路径间隔开。

作为本发明的第二实施例，附图9至16示出了后变速器(未示出)的控制缆绳K的驱动装置200。具体参照附图9，装置200安装在自行车把手M的右手手把MD附近；所示的把手M在这种情况下也是山地车通常使用的直把手。很明显，如上对装置100所述，装置200的本发明的实施例也不局限于应用于这种把手，也不局限于应用在其右手侧。

具体参照附图12，装置200包括外壳202，该外壳以常规方式，例如通过带有固定架板205的支架201(它在所说明的例子中也承载制动杆F，该制动杆与本发明无关，因此不进行描述)固定到把手M上。

在外壳202中，设置有中心轴203，该轴相对于外壳202固定并沿着轴线B延伸。与装置100的实施例的情况类似，轴线B是形成装置200的一部分的元件的主参照轴；所有方向等的表示，如“轴向”、“径向”、“圆周方向”、“直径方向”都将参照该轴；同样涉及径向的表示“向外”和“向内”必须理解为远离轴线B或朝向轴线B。关于轴线B，也限定由230和231表示的两个相对的角度方向，从上方观察装置200，第一个角度方向处于顺时针方向，第二个角度方向处于逆时针方向；然而，应当注意的是，在平面图(附图10和从附图14至16)及大多数透视图(附图12和13)中，也从下方观察装置200。

在轴203上，缆绳卷筒204安装成自由转动，将进行驱动的缆绳K固定和卷绕在该卷筒上。卷筒204设置有与之成整体或以任何方式固定到其上的轮轴206，该轮轴具有非对称形状，例如带有两个水平的壁206a的圆柱体，从而适合于用于安装必须和卷筒204整体转动的元件。

第一分度盘270安装在该轮轴206上；该第一分度盘270不整体转动地安装在轮轴206上，从而不与卷筒204整体转动，而是设置有不干涉轮轴206的大的中心孔208a。反之亦然，分度盘270安装成与外壳202锁定转动，这是由于径向突出的相对突起部208b，该突起部与外壳202中的相对应卡座202a配合，该卡座在固定到外壳202上的销202c上。在第一分度盘270和卷筒204之间，设置有在轴向上压缩的至少一个盘形弹簧227(在所说明的例子中具有三个面对的弹簧227)。

在轮轴206上，球在盘280也安装成整体转动，为此目的设置有中心孔280a，该中心孔带有与轮轴206的区域匹配的形状，即带有两个平壁280b的圆柱体形。

盘270、280与和它们结合的周围元件一起形成装置200的分度装置，该周围元件如弹簧227、卡座202b、壁280b。

操作机构212也设置用于减速传动变速，带有驱动杆212a，该驱动杆设置有环形内部212b，该环形内部可转动地安装在轮轴206上，并由***到形成在轮轴206上的相对应环形卡座214a中的弹性保持环214(属于公知类型，如西格环)在轴向上保持在此处。机构212实质上是常规的棘轮机构，并包括第一突起211，该突起由安装在杆212a上的轴213承载并与球载盘280的扇形齿轮276配合工作；与突起211结合的闭合弹簧235将其推向扇形齿轮276附近的位置，当杆212a处于不工作位置处时，突起211在该位置处不与扇形齿轮276配合，而一旦杆212a受到驱动进行减速变速，则该突起与扇形齿轮配合。最后，设置有杆212a的复位弹簧236。

而且，工作机构218设置用于使驱动杆218a增速变速。机构218实质上也是常规棘轮机构，并包括安装在轮轴206上的盘215，该盘设置有中心孔215a，该中心孔足够大，从而不干涉轮轴206并由于径向突出的突出部215b而在外壳202中锁定转动，该突出部配合到形成在外壳202内部的其中一个卡座202b中。板215承载轴221，杆218a和第二突起217都铰接在该轴上；在工作中，突起217与带齿卷筒216配合，该卷筒由于具有与轮轴206的剖面匹配的形状的中心孔222，即带有两个平壁222a的圆柱形，而可转动地整体安装在卷筒204的轮轴206上；打开弹簧237与突起217结合，将其推向靠近带齿卷筒216的位置，当杆218a处于不工作位置处时，突起217在该位置处不与带齿卷筒216配合，而只要杆218a受到驱动进行增速变速，就与该带齿卷筒配合。最后，设置有杆218a的复位弹簧232。

最后，盖219也安装在轮轴206上，由拧入到相对应的孔220a中的螺钉220固定，轴向形成在轮轴206中。

装置200的分度装置在下文中参照附图13至14进行描述。

在球载盘280中，两个径向狭槽280’形成朝外侧靠近，它们相同并直径相对，相应的球210容纳在该狭槽的每一个中，从而可以移动；两个球210在狭槽280’中由安装在盘280上的相应螺旋弹簧275朝外弹性偏压。狭槽280’在盘280的两侧上开放，该盘具有比球210的直径更小的厚度，这形成了在轴向上从盘280突出的指向件。

在分度盘270中，形成两个凹口273，它们相同并精确地直径相对；两个径向凹口中的每一个都延伸小于180°，并结合在一起。

每个凹口273都具有容纳球210或者该球210从盘280的狭槽280’突出的部分的深度，并沿着一轮廓设置，该轮廓包括与六个滑动区域234^I和234^VI(在附图中只表示了一部分)交替的三个止挡区域274^I-274^VII(在附图中只表示了一部分)。

每个滑动区域234^I-234^VI都包括第一圆周自由滑动部分244^I-244^VI，相对于轴线B进行圆周前进，以及限定倾斜滑动方向(S)的第二倾斜滑动区域245^I-245^VI，该滑动方向相对于径向R形成角度α1(58°)。

以这种方式，球210在第一侧面处与外壳202中的固定部件配合，该固定部件由球载盘280及其狭槽280’形成，在第二侧面处与和缆绳卷筒204整体转动的转动部件配合，该转动部件由带有狭槽280’的球载盘280形成。

中间止挡区域274^IV由止挡壁274^IVa和滑动壁244^IVa限定，该止挡壁沿着止挡方向(用T表示)延伸，该滑动壁沿着圆周滑动方向延伸。止挡方向T不封闭通过止挡区域274^IV的径向R，并且止挡壁274^IVa相对于径向R底切角度α2(15°)。

凹口273在其末端不封闭，也不朝向内侧；从而它们形成连续的外周向边缘，该外周向边缘通过止挡区域和滑动区域的连续存在规则地凹进。

与其他的相同，第一止挡区域274^I由止挡壁274^Ia和滑动壁244^Ia限定。

以同样方式，最后止挡区域274^VII由止挡壁274^VIIa和滑动壁244^VIIa限定。

具有七个止挡区域的事实意味着所述装置200期望是七齿轮比变速器，尤其是后变速器。需要在具有不同齿轮比的变速器上工作，必须设置同等数量的止挡区域。非常清楚地是，仍然是第一和最后止挡区域之间具有合适数量的中间止挡区域。

下面特别参照其分度装置描述装置200的工作。

在装置的静止情况下，当骑车人不操作它时，必须保持变速器的先前设置的齿轮比，或者缆绳K必须不卷绕也不从卷筒104上退绕。换句话说，即使受到由变速器中的复位弹簧施加在缆绳K上的牵引，卷筒204也必须不转动，该牵引将使卷筒204在方向231上转动，以及导致由自行车的移动引起的震动和摇动，该震动和摇动能够清晰地作用在任何方向上。

这通过分度装置实现。球210在一个侧面上处于锁定在狭槽280’中，在另一侧面上配合在凹口273的止挡区域274^I-274^VII中这一事实防止了卷筒204的转动。

缆绳K传递的牵引确保每个止挡壁274^Ia-274^VIIa都在方向231上推靠在球110上，但是这种壁274^Ia-274^VIIa的底切定向确保这种推动无法移动锁定在止挡区域274^I-274^VII中的球210。这种情况导致弹簧227阻挡分度盘270和球载盘280在分离方向上的轴向推动；因此，弹簧227必需将尺寸加工成，它们施加的轴向推动足以避免两个分度盘270和280分离移动。分度盘107和109的这种封闭情况在附图7中进行了说明。由于球在止挡区域中的位置中使得盘270和280整体转动，所以球210的该位置可以限定为止挡位置。

现在假设骑车人从中间位置开始进行增速变速(即，关于后变速器的控制，朝较低的变速比)。

为了进行增速变速，骑车人作用在适当的杆218a上，用左手的拇指在角度方向230上按压该杆。通过这样做，第二突起217与带齿卷筒216配合，推动它与缆绳卷筒204一起在角度方向230上转动，使其轮轴206和与之整体安装的所有元件与之一起转动；尤其是，球载盘280在方向230上转动。

首先应当注意的是，由于在杆212a不受驱动的情况下，突起211与盘280的扇形齿轮276脱离接合，所以第一突起211不防止盘280的转动。

在杆218a上的第一驱动步骤期间，卷筒204和球载盘280放置成在角度方向230上转动，而球210圆周向通过第一圆周自由滑动部分244^I-244^VI。与杆318a上的动作相连续，球通过第二倾斜滑动区域245^I-245^VI，并由滑动壁245^Ia-245^VIa向内推动到狭槽280’中，克服弹簧275的向外径向推动。虽然骑车人在杆218a上的动作连续，但是由于卷筒204的转动前进，球210通过整个滑动区域245^I-245^VI，最终到达止挡区域274^I-274^VII的高度，在该高度处它们也定位成由弹簧275推动。如刚才描述的那样，球210保持在该位置处，也在骑车人已经终止动作之后保持新的齿轮比。由于复位弹簧232，所以释放之后的杆218a返回位置。

优选地，为了顺利地进行增速变速，弹簧275施加在两个球210上的反作用力较低，具有例如小于弹簧227施加的轴向推动力的1/20的力。

在启动状况允许的情况下，在获得双重或多重变速之前，骑车人的动作可以进行。在此情况下，骑车人将注意到当第一相邻齿轮比已经达到变速所需要的力瞬间减小时，由于球210从滑动区域234^I-234^VI移动到止挡区域274^II-274^VII期间，弹簧275不是反作用而是辅助骑车人，将球210径向向外推动，；此时，骑车人能够决定保持这种齿轮比，从而终止其动作，释放杆218a，或者继续其动作直到获得随后的齿轮比为止。

对于减速变速，例如从中间齿轮比开始，骑车人作用杆212a，在角度方向231上用食指将其拉动。通过这样做，第一突起211与球载盘280的扇形齿轮276配合，推动卷筒204在角度方向231上与其轮轴206一起转动，并使与之整体安装的所有元件一起转动；尤其是，带齿卷筒216也在方向231上转动。

首先，应当注意的是，第二突起217不防止带齿卷筒216的转动，由于在杆218a不受驱动的情况下，突起217与带齿卷筒216脱离接合。

在骑车人的该动作期间，球210推动止挡壁274^Ia-274^VIIa，使得轴与弹簧127相反在它们分离的方向上推动分度盘270和球载盘280。如果骑车人施加足够的作用力，克服轴向弹簧227的反作用，则分度盘270和280从关闭状况达到打开状况。与前述情况相同，缆绳卷筒204的进一步转动通过在减速传动杆212a上的推动动作获得，从而球210通过限定在第二倾斜滑动区域245^I-245^VI的止挡壁274^IIa-274^VIIa和滑动壁245^Ia-245^VIa之间的区域A1’。在骑车人的这种活动推动步骤期间，球210穿过具有夹角β1(9.8°)的第一活动区域。球210一旦到达圆周自由滑动部分244^I-244^VI，两个盘就返回到附图7的关闭状况，并且卷筒204和球载盘280一起自由转动，受到变速器的复位弹簧施加在缆绳K上的牵引力。自由转动在角度β2(16°)中发生，直到球210穿过区域A1”到达止挡区域274^II-274^VII为止。像刚才描述的那样，球210保持在该位置处即使在骑车人已经终止其动作之后，也保持新的齿轮比。角度β2的自由转动步骤的发生独立于骑车人在减速传动杆212a上的动作类型。尤其是，一旦球210已经穿过具有角度β1的第一活动区域，减速传动杆212a就可以释放。一旦释放之后，该减速传动杆212a就在复位弹簧236的作用下返回其位置。

因此，所述分度机构允许具有活动推动步骤，该推动步骤相对于已知活动机构的整个推动步骤对应于等于β1/(β1+β2)(～38％)的百分比。

基本上，在每个凹口273处，指向件的钩形路径由每个球210限定形成，在止挡区域274^II-274^VII处具有止挡位置，该止挡位置在圆周自由滑动部分244^I-244^VII处由区域A1”形成的自由滑动路径，和靠近凹口273的由区域A1’形成的活动滑动路径间隔开。

所述情况的β1和β2的值与第二倾斜滑动区域245^I-245^VI的斜度α1相关。该斜度α1以增速变速期间必须克服的弹簧275的向外径向推动力为基础进行选择(对于所述情况，相应球210上每个弹簧275的径向推动力大约为2.5N)。在使用具有不同径向推动力的不同弹簧275的情况下，第二倾斜滑动区域的斜度α1将不同。更具体的是，弹簧275的径向推动越大，第二倾斜滑动区域的斜度α1将越大。

β1、β2、α1的极限值可以选择等于β1＝β2＝12.9°，α1＝73°，相对于已知活动机构对应于活动推动的50％。

在减速变速中，以与前述情况相同的方式，可能进行多重变速。

上面是本发明的两个示例性实施例，但是其他实施例当然也是可能的。然而，在极限情况下不考虑的某些现象将在下面给出。在附图17至19中说明了两个特别的实施例。

附图17和18的实施例涉及前变速器的装置300，该装置与附图1至8的实施例的不同在于分度装置的不同设计。应当注意的是，在附图中只说明了装置300的某些细节，并用特定附图标记进行区别，表示未作说明的其他细节与附图1至8的装置100的相对应细节相同。

更加详细地，凹槽323设置在分度盘上，而不是凹口上，并且球载盘308的形状也不同。而且，不具有第一反作用装置。

每个分度盘307和309的凹槽323都在相应盘上圆周延伸。球310容纳在球载盘308上径向方向上的固定位置的贯通支座308’内。

每个凹槽323都具有容纳球310或者这种球310从盘308的贯通支座308突出的部分的宽度和深度，并包括与两个滑动区域334’和334”交替的三个止挡区域324’、324”、324。

每个滑动区域334’和334”又包括与止挡区域相邻的第一深度区域344’和344”，和与深度区域相邻的第二倾斜区域345’和345”。凹槽323的深度在止挡区域324’、324”、324和深度区域344’和344”中具有最大值，而在倾斜区域345’和345”中可从最小值变到最大值。在附图中所示的例子中，该最小值等于0，但是也可以不同。

沿着凹槽323，指向件的圆周钩形轮廓由球310限定形成，在止挡区域324’、324”、324处具有止挡位置，该止挡位置沿着深度区域344’和344”和倾斜区域345’和345”的自由滑动路径间隔开。由于活动滑动局限于刚通过止挡位置和倾斜区域的开始之间的深度变化，所以不设置实际的活动滑动路径。

在增速变速的情况下，操作如下。

在杆118a上的第一动作步骤期间，卷筒104和分度盘307和309放置在角度方向330上转动，而球310圆周通过第一深度区域344”。继续杆118a上的动作，球310圆周通过倾斜区域345”并与弹簧127相反，在分离方向上轴向推动分度盘307和309。而骑车人在杆118a上的动作继续，随着卷筒104进一步转动，球310通过整个滑动区域334”，最终到达止挡区域324的高度，从而它们定位，并且在弹簧127的作用下，分度盘307和309同时回到关闭状况。

另一方面，在减速变速情况下，球310沿着凹槽323中的钩形轮廓返回。

在骑车人的减速传动杆112a的第一动作步骤中，即杆112a在角度方向331上的转动，球310推动止挡壁324”a，与弹簧127相反，在它们的分离方向上轴向推动分度盘307和309。如果骑车人施加足够的牵引力，克服轴向弹簧127的反作用，则分度盘307和309从附图7的关闭状况到达附图8的打开状况。在分度盘打开的情况下，弹簧127施加在分度盘307和309上的反作用力及球310和两个盘307和309之间的摩擦防止球310转动。通过推动减速传动杆112a从而推动分度盘307和309，骑车人实际动作，从而球310通过区域A1’。在骑车人进行的这种推动步骤期间，球310通过角度β1的第一活动区域。只要求310一到达倾斜区域345”，两个盘307和309往往返回到附图7的关闭状况，并且卷筒104和分度盘307和309受到缆绳K传递的变速器的复位弹簧的牵引力自由转动。该自由转动沿着角度β2的倾斜区域345”和深度区域344”发生，直到已经通过区域A1”的球310到达止挡区域324”。

附图19的实施例涉及欧洲专利EP A 504 118中所述类型的弯曲把手的装置400；这种装置的分度盘包括两个针弹簧，该针弹簧与安装到装置的驱动轴上的轮的带齿表面合作；该带齿表面包括由齿间隔开的数个间隙。

根据本发明的实施例，在装置400中，链轮425的***设置有与间隙426a-426g交替的齿425a-425h。针弹簧426安装在外壳402中轮425周围，使相应末端弹性地位于轮425的带齿表面上。

当基本处于释放状态的针弹簧426的末端处于间隙426a-426g中，抵靠在齿425a-425h上时，驱动轴424保持在与特定传动比相对应的稳定位置处。

当进行增速变速时，驱动轴424和链轮425设置成转动(相对于附图19，在顺时针方向)。参照附图19的位置，在增速变速期间，抵靠在第三齿425c上并基本释放的针弹簧426的末端滑入第二间隙426b内部，直到它们到达第二齿425b为止。骑车人通过增速传动杆对驱动轴424的推动允许第二齿425b通过针弹簧426的末端，并允许其定位超过第二齿425b，抵靠在该齿上形成新的稳定位置。

当进行减速变速时，再次从附图19中所示位置开始，驱动轴424和链轮425设置成在逆时针方向转动。在第一步期间，齿425c径向向外推动针弹簧426的末端，并且骑车人通过增速传动杆对驱动轴的推动允许第三齿425c通过针弹簧426的末端，并允许其定位在第三间隙426c中。从此时开始，链轮425和驱动轴424自由转动，受到变速器的复位弹簧施加在缆绳K上的牵引力。自由转动发生在第三间隙426c的整个角度延伸上，直到针弹簧426的末端设置成抵靠在第四齿425d上，形成新的稳定位置为止。

在链轮425的***上，指向件的圆周钩形轮廓由针弹簧426的末端限定形成，在齿425a-425h处具有沿着间隙426a-426g由自由滑动路径间隔开的止挡位置。由于活动滑动局限于刚刚通过齿425a-425h，所以不设置实际的活动滑动路径。

采用装置400的情况下，由于一旦骑车人已经完成足以使齿通过的最小的转动，它就自动完成，所以在骑车人的动作之后，减速变速非常快。而且，避免了轮子只进行部分转动，使变速器处于两个变速比之间的不利中间位置的风险。

如上所述，上述本发明的示例性实施例不是唯一可能的实施例。

装置能够具有两个分度盘，类似于装置100，但是像装置200那样固定，具有转动的球载盘。否则，装置能够只具有像装置200那样的一个分度盘，但是像装置100中那样转动，具有固定的球载盘。

装置能够同样适合于控制后变速器或前变速器，唯一的限制在于止挡区域的数量。

操作机构的突起所作用的扇形齿轮可以形成在具有缆绳卷筒的转动部件的任何元件上，作为已经存在用于其它功能(像装置200的球载盘280那样)或辅助盘的元件。

与装置的其它特征无关，径向向外推动球的第一反作用弹簧可以是各种类型(螺旋弹簧、叶片弹簧或其它弹簧)。

将盘彼此轴向推动的第二反作用盘形弹簧也可以用其他不同弹性***替代，如螺旋弹簧组、弹性体环组等。

球也可以用不转动但却滑动的部件(滑轨或凸轮从动杆)替代，使随后的摩擦增大。在这种情况下，滑动部件能够有利地与第一反作用弹簧形成整体，或形成单个元件。

该装置可以设置有内部弹簧，它在退绕方向上推动并帮助缆绳卷筒。

本发明的装置的分度装置可以应用于同一申请人的欧洲专利申请no.04425651.9中所述类型的驱动装置，该申请在此通过引用合并进来，其中缆绳卷筒像此处所述方案中那样不绕着中心轴转动，而是利用沿着其缆绳卷筒设置在外侧和中间位置的套管相对于其转轴中心定位。

在各实施例中，可能使用处于按钮形式的杆，其中杆的行程沿着基本直线进行，而不是像上述动作杆那样沿着圆周的弧线。

Claims (40)

1.一种用于在自行车变速器中通过驱动装置(100；200；300；400)进行变速的方法，该驱动装置包括用于控制变速器的可移动机械部件(104；204)，其中每个变速操作都对应于该可移动部件(104；204)的预定量的移动，其特征在于，该方法包括如下步骤：

该可移动部件(104；204)的第一数量(β1)的主动初始移动只等于与变速相对应的移动量(β1+β2)的一部分；

该可移动部件(104；204)的第二数量(β2)的自动最终移动等于与变速相对应的移动量(β1+β2)的其余部分。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述变速为减速变速。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述变速为加速变速。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述第二数量(β2)大于所述第一数量(β1)。

5.如权利要求1所述的方法，其中由骑车人进行所述初始移动。

6.如权利要求1所述的方法，其中由通过骑车人驱动的伺服机构进行所述初始移动。

7.如权利要求1所述的方法，其中，一旦已经进行所述初始移动，则由所述驱动装置(100；200；300；400)自动进行最终移动。

8.如权利要求7所述的方法，其中，在变速器的复位弹簧的机械作用下，由所述驱动装置(100；200；300；400)自动进行最终移动。

9.如权利要求1所述的方法，其中，所述机械部件包括用于卷绕变速器的控制缆绳(K)的卷筒(104；204)，每个所述移动均为该卷筒(104；204)的角度移动。

10.如权利要求1所述的方法，其中，所述驱动装置(100；200；300)包括将所述卷筒(104；204)保持在预定的角度位置处的分度装置(110，107，108，109，108’，123，125，127；210，270，280，280’，223，275，227；310，307，308，309，308’)，其中该分度装置包括与该卷筒(104；204)整体转动的第一盘(107，109；280；307，309)，和与该驱动装置的固定外壳(102；202)为整体的第二盘(108；270；308)，其中第一和第二盘之一(108；280；308)设置有接合在钩形轮廓上的指向件(110；210；310)，该钩形轮廓形成在另一盘(108；270；307，309)上，该钩形轮廓包括与该卷筒(104；204)的预定角度位置相对应的多个止挡位置(124’-124；274^I-274^VII；324’-324)，以及多个自由滑动路径(144’-144”；244^I-244^VII；344’-344”；345’-345”)，其中：

在所述主动初始移动步骤中，与该卷筒整体转动的盘受力，从而使所述指向件从止挡位置脱离接合，

在所述自动最终移动步骤中，与该卷筒(104；204)整体转动的盘(107，109；280；307，309)自由转动，而该指向件(110；210；310)穿过自由滑动路径(144’-144”；244^I-244^VII；344’-344”，345’-345”)直到随后的止挡区域，该自由滑动路径在止挡位置(124’-124；274^I-274^VII；324’-324)之后，该指向件从该止挡位置脱离接合。

11.用于自行车变速器的控制缆绳(K)的驱动装置(100；200；300；400)，包括：

外壳(102；202；402)，该外壳将连接到自行车的把手(M)上，

缆绳卷筒(104；204)，在外壳(102；202；402)中绕着该装置(100；200)的主轴线(B)可成角度转动，

操作装置(112，118；212，218)，作用在该卷筒(104；204)上，以将该卷筒绕着该装置的主轴线(B)在第一和第二角度方向(130，131；230，231；330，331；430，431)上转动，

分度装置(110，107，108，109，108’，123，125，127；210，270，280，280’，223，275，227；310，307，308，309，308’；425，426)，该分度装置将该卷筒(104；204)可拆卸地保持在预定角度位置处，与由弹性装置施加的在第二角度方向上的复位动作相反，

其中所述分度装置包括：

与该卷筒(104；204)整体转动的第一转动部件(107，109；280；307，309；425)和与该外壳(102；202)整体形成的第二固定部件(108；270；308；402)，其中该第一和第二部件的其中一个(108；270；308；402)设置有接合在钩形轮廓上的指向件(110；210；310；426)，该钩形轮廓形成在另一部件上，该钩形轮廓包括与该卷筒(104；204)的预定角度位置相对应的多个止挡位置(124’-124；274^I-274^VII；324’-324；425a-425h)，以及多个自由滑动路径(144’-144；244^I-244^VII；344’-344；426a-426g)，

其中该止挡位置和自由滑动路径的形状和位置使得，该卷筒(104；204)在第二角度方向(131；231；331；431)上的转动提供主动初始移动步骤和自动最终移动步骤，在该主动初始移动步骤中，如果该操作装置(112，118；212，218)迫使转动部件(107，109；280；307，309；425)转动，则该转动部件只能移动，从而该指向件(110；210；310；426)从止挡位置脱离接合，在自动最终移动步骤中，该转动部件(107，109；280；307，309；425)在第二方向(131；231；331；431)上自由转动而不需要该操作装置(112，118；212，218)的进一步动作，且使得该指向件(110；210；310；426)沿着自由滑动路径(144’-144”；244^I-244^VII；344’-344”；345’-345”；426a-426g)运行到随后的止挡位置(124’-124；274^I-274^VII；324’-324；425a-425h)处，该自由滑动路径在止挡位置(124’-124；274^I-274^VII；324’-324；425a-425h)之后，从该止挡位置该指向件已经在第二方向(131；231；331；431)上脱离接合。

12.如权利要求11所述的装置(100；200；300；400)，其中，每个滑动路径(144’-144”；244^I-244^VII；344’-344”；345’-345”；426a-426g)都具有一角度范围(β2)，该角度范围大于在与之相邻的两个止挡位置(124’-124；274^I-274^VII；324’-324；425a-425h)之间的角度范围(β1+β2)的50％。

13.如权利要求11所述的装置(100；200)，其中，所述分度装置包括设置有所述指向件(110；210)的盘(108；280)，该指向件通过设置有所述钩形轮廓的盘(107，109；270)侧面靠在该盘(108；280)的相对两侧中的一侧上，其中该指向件为在轴向上从该盘(108；280)突出的元件(110；210)，该元件设置在该盘(108；280)上，并且该钩形轮廓被限定在凹口(123；273)处，该凹口形成在它所设置的盘(107，109；270)中。

14.如权利要求13所述的装置(100；200)，其中，所述固定部件包括设置有所述指向件的盘(108；280)，并且所述转动部件包括设置有钩形轮廓的盘(107，109；270)。

15.如权利要求13所述的装置(100；200)，其中，所述固定部件包括设置有所述钩形轮廓的盘(107，109；270)，并且所述转动部件包括设置有所述指向件的盘(108；280)。

16.如权利要求11所述的装置(100；200)，包括一对指向件(110；210)和与其相对应的一对钩形轮廓。

17.如权利要求13所述的装置(100；200)，其中，所述操作装置包括：

第一操作机构(112；212)，它作用在所述卷筒(104；204)上，以将该卷筒在第一角度方向(131；231)上转动，

第二操作机构(118；218)，它作用在所述卷筒(104；204)上，以将该卷筒在与第一角度方向(131；231)相反的第二角度方向(130；230)上转动；

并且其中所述分度装置包括：

第一反作用装置(125；275)，用来在第一方向(131；231)上反作用于所述卷筒(104；204)的转动，

第二反作用装置(127；227)，用来在第二方向(130；230)上反作用于所述卷筒(104；204)的转动。

18.如权利要求17所述的装置(100；200)，其中，所述指向件为球，并且设置有该指向件的盘为球载盘(108；280)，该球载盘安装在所述外壳(102；202)中并设置有至少一个径向狭槽(108’；280’)，使得所述球(110；210)安装在所述径向狭槽(108’；280’)中，从而由所述第一反作用装置(125，275)径向向外推动，该狭槽(108’；280’)在该球载盘(108；280)的至少一个侧面上开放，并具有使得该球(110；210)在轴向上从该球载盘(108，280)突出的深度，并且其中设置有钩形轮廓的盘为第一分度盘(107；270)，该第一分度盘安装在外壳(102；202)中侧面靠在该球载盘(108；280)上并与之相邻的位置处，该球(110；210)从该位置处朝球载盘的侧面突出，并且该第一分度盘设置有球(110；210)接合在其中的所述凹口(123；273)。

19.如权利要求18所述的装置(100；200)，其中，形成在所述第一分度盘(107；270)中的凹口(123；273)包括由滑动区域(134’-134”；234^I-234^VI)间隔开的止挡区域(124’-124；274^I-274^VII)，它们中的每个又包括圆周自由滑动部分(144’-144”；234^I-234^VI)和倾斜滑动部分(145’-145”；235^I-235^VI)，其中钩形轮廓的止挡位置限定在该凹口(123；273)的止挡区域(124’-124；274^I-274^VII)中，并且该自由滑动路径沿着圆周自由滑动部分(144’-144”；234^I-234^VI)而被限定。

20.如权利要求19所述的装置(100；200)，其中：

所述第一反作用装置包括第一反作用弹簧(125；275)，该弹簧作用在所述球载盘(108；280)的径向狭槽(108^I；280^I)中的球(110；210)上，以将球自身保持在凹口中的止挡区域中，从而使所述固定部件(108；270)和所述转动部件(107，109；280)整体转动。

21.如权利要求19所述的装置(100；200)，其中：

所述第二反作用装置包括第二反作用弹簧(127；227)，该弹簧安装在所述外壳(102；202)中，从而将所述第一分度盘(107；270)和所述球载盘(108；280)彼此偏压在一起。

22.如权利要求19所述的装置(100；200)，其中，所述止挡区域(124’-124；274’-274^VII)的中间区域(124”；274”-274^VI)由定向在止挡方向(T)上的止挡壁(124”a；274”a-274^VIa)和绕着所述装置的轴线(B)圆周定向的圆周滑动壁(144”a；244”a-244^VIa)限定。

23.如权利要求22所述的装置(100；200)，其中，每个滑动区域(134’-134；234’-234^VII)都由所述圆周滑动壁(144”a；244”a-244^VIa)限定在圆周自由滑动部分(144’-144；244’-244^VII)，并由定向在滑动方向(S)上的倾斜滑动壁(145’a-145a；245’a-245^VIIa)限定在倾斜滑动区域(145’-145；245’-245^VII)，止挡区域(124’-124；274’-274^VII)的止挡方向(T)和倾斜滑动区域(145’-145；245’-245^VII)的滑动方向(S)通过限定一锐角(β)的圆周自由滑动部分(144’-144；244’-244^VII)与前述止挡区域(124’-124；274’-274^VII)分离，该锐角不封闭所述装置(100；200)的主轴线(B)。

24.如权利要求23所述的装置(100；200)，其中，止挡壁(124”a；274”a-274^IXa)以在所述分度盘(107；270)上形成凹口(123；223)的外周边缘的顺序结合到滑动壁(134”a；234”a-234^IXa)上。

25.如权利要求24所述的装置(100)，其中，所述分度盘(107)上的凹口(123)由与外周边缘相对应的内周边缘朝内侧限定。

26.如权利要求24所述的装置(200)，其中，所述分度盘(270)上的凹口(223)不受任何内周边缘的朝内限定。

27.如权利要求18所述的装置(100)，其中：

所述球载盘(108)中的狭槽(108’)在该盘(108)的两侧上都开放，并具有一深度，该深度使得球(110)在轴向上从球载盘(108)的两侧突出；其中

所述分度装置也包括与第一分度盘(107)整体转动的第二分度盘(109)，该第二分度盘安装在外壳(102)中、在相对于第一分度盘(107)的相反一侧上侧面压靠球载盘(108)并与球载盘(108)相邻的位置处，并且设置有和第一分度盘(107)的凹口成镜像关系的凹口(123)；以及其中

在该球载盘(108)上从狭槽(108’)轴向突出的球(110)接合在第一分度盘(107)上的凹口(123)和第二分度盘(109)上的凹口(123)中。

28.如权利要求20所述的装置(200)，其中，所述第一反作用弹簧为螺旋弹簧(275)，该螺旋弹簧压缩在球(210)和球载盘(280)上的支柱(281)之间。

29.如权利要求20所述的装置(100)，其中，所述第一反作用弹簧为安装在球载盘(108)上并作用在球(110)上的叶片弹簧(125)。

30.如权利要求20所述的装置(100)，其中，所述球载盘包括另一球(110)，该球接合到形成在所述分度盘(107，109)中的另一凹口(123)中，并且所述第一反作用弹簧为单个叶片弹簧(125)，该弹簧安装在该球载盘(108)上并在两个球(110)之间作用。

31.如权利要求30所述的装置(100)，其中：

所述球载盘(108)中的狭槽(108’)在该盘(108)的两侧上都开放，并具有一深度，该深度使得球(110)在轴向上从球载盘(108)的两侧突出；其中

所述分度装置还包括与第一分度盘(107)整体转动的第二分度盘(109)，该第二分度盘安装在外壳(102)中、在相对于第一分度盘(107)的相反侧上侧面压靠球载盘(108)并与球载盘(108)相邻的位置处，并设置有与第一分度盘(107)的凹口成镜像关系的凹口(123)；并且其中

从球载盘(108)上的狭槽(108’)轴向突出的球(110)接合在第一分度盘(107)上的凹口(123)中和第二分度盘(109)上的凹口(123)中。

32.如权利要求20所述的装置(100；200)，其中，所述第二反作用弹簧为与所述球载盘(108；280)和第一分度盘(107；270)同轴设置的盘形弹簧(127；227)。

33.如权利要求11所述的装置(300)，其中，所述分度装置包括设置有所述指向件(310)的盘(308)，该指向件通过设置有所述钩形轮廓的盘(307，309)侧面压靠在盘(308)的两个相对侧中的至少一侧上，其中该指向件为在轴向上从所设置的盘(308)突出的元件(310)，且其中该钩形轮廓沿着圆周延伸的凹槽(323)被限定，具有在最小值和最大值之间的可变深度。

34.如权利要求33所述的装置(300)，其中，所述固定部件包括设置有指向件的盘(308)，并且所述转动部件包括设置有钩形轮廓的盘(307，309)。

35.如权利要求33所述的装置(300)，其中，所述固定部件包括设置有钩形轮廓的盘(307，309)，并且所述转动部件包括设置有指向件的盘(308)。

36.如权利要求33所述的装(300)，包括一对指向件(310)和与其相对应的一对钩形轮廓。

37.如权利要求33所述的装置(300)，其中，该指向件为球(310)，并且设置有该指向件的盘为具有贯通支座(308’)的球载盘(308)，所述球(310)容纳在该支座中，所述球具有比球载盘(308)的厚度大的直径并从该盘的两侧突出，并且其中设置有钩形轮廓的该盘为第一分度盘(307，309)，该分度盘安装在外壳中侧面压靠在球载盘(308)上并与之相邻的位置处，球(310)从该球载盘朝其侧面突出，并且该分度盘设置有将球(310)接合在其中的所述凹槽(323)。

38.如权利要求37所述的装置(300)，其中，所述凹槽(323)包括由滑动区域(334’-334”)间隔开的止挡区域(324’-324)，每个滑动区域又包括与止挡区域(324’-324)相邻的较深区域(344’-344”)，以及与该较深区域(344’-344”)相邻的倾斜区域(345’-345”)，其中凹槽(323)的深度在止挡区域(324’-324)和较深区域(344’-344”)中具有其最大值，而在倾斜区域(345’-345”)中其深度可从最小值到最大值变化。

39.如权利要求11所述的装置(400)，其中，所述分度装置的转动部件包括链轮(425)，在所述链轮的周边上限定了钩形轮廓，所述指向件包括安装在外壳(402)中的链轮(425)周边的前面的针状弹簧(426)的末端。

40.整体控制装置，包括与自行车的制动控制(F)整体形成的根据权利要求11至39中任意一项所述的驱动装置(100；200；300；400)。

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