TWI250106B - Switch for a drive mechanism on a bicycle - Google Patents

Description

1250106 五、發明說明（1 ) 本發明係關於一種在自行車上操作至少一傳動器所用 之開關，如申請專利範圍第1項之緒言部分所述者。 控制自行車傳動器用之開關，諸如鏈條開關或變速開 關，德國實用型專利編號DE 9 0 1 5 5 1 5 U1中已爲人所 知，該開關具有一外殻，該外殻係由一外殻板及一外殼 蓋所組成，該外殼板則利用中央固定方式而結合在一起， 此外，亦具有一種繩索滑輪，該滑輪可捲繞在此種使自 fT車傳動所用之鮑登牽引索（Bowden Traction Rope,即鋼 絲）上，另外包含一控制桿，該控制桿經由具有雙重作用 之彈簧夾而被保持在一中央位置內且在操作時可在兩旋轉 方向中分別進行換檔，其中在控制桿上裝設兩個止動爪， 止動爪就轉動方向而言會在相反方向作用在棘輪上，該 棘輪則緊固地與繩索滑輪相連接，因而，兩止動爪中之 —止動爪由於其與棘輪之嚙合而使該棘輪轉動，而另一 止動爪則同時被抽出。 此種止動爪之裝置是在相反方向中朝向內部對準一棘 輪而發生作用，此種裝置是一種在自行車輪較及開關中 對變速控制之經常出現的典型的解決方法，但是，此種 方法應用在開關上則太昂貴，尤其是，其所需之空間需 求特別大。根據本發明所建議之解決方法則限制在唯一的 止動爪上，該止動爪可依據繩索之牽引力來控制自行車 傳動器，因而，當與繩索牽引力之方向相反的轉動中斷 時，止動爪可嚙合在外殻內之止動齒輪內。當開關使繩 索之拉力鬆驰時，即，在反轉方向中之變速可利用止動 爪之簡單抽出而達成，因而，拖繩拉力使具有一捲繞線 1250106 五、發明說明（2) 圈之轉動元件倒轉，直至該止動爪再嚙合在該外殻之止 動齒輪內爲止。如圖中所示，在一旋轉方向中相對於繩 索之拉力而變換，其中轉動元件及捲繞線圈則在力量消 耗下轉動且僅在反轉方向中被控制，其中藉手柄元件上 之釋放凸肩之助只使止動爪從其外殼中之止動齒輪中被抽 出。從自行車傳動器上所張緊之繩索之拉力相當於繩索釋 放方向中轉動元件之預應力，使得止動爪急速地從止動 齒輪中之抽出位置被拉出而至止動齒輪之下一齒上，這 相當於變速過程中之換檔。在換檔過程由手柄元件之旋轉 而結束之前，此種換檔則可結束。自行車傳動器在捲繞 方向中之換檔因而即爲自行車傳動器之強迫調整，例如， 鏈條變速之調整，其最好應用在使自行車鏈條從一較小 的輪緣齒輪變換至較大的輪緣齒輪之此種擺動中，主要 是由於在該方向中鏈條之傾覆比相反方向中者更難，換 言之，鏈條從一較大的輪緣齒輪傾覆至較小的輪緣齒輪 時較難。 手柄元件亦可被拉近使轉動元件在繩索釋放方向內受 到預應力，這可以下述方式來進行：在釋放凸肩由於手 柄元件在止動爪之方向中轉動而移動時，則彈簧元件已 受到預應力，以便當止動爪被抽出時使止動爪利用彈簧 元件之預應力及繩索的拉力之總和而被彈射至止動齒輪之 下一凹口中，因而，轉動元件又可繞一排擋之轉動角度 而繼續轉動。 因此，本發之目的是能開發出一種開關，該開關則基 於實用之原因係由最少數量之部件所構成，特別是，由 1250106 五、 發明說明（3) 唯 -- 的 止動爪所構成，儘管所有對止動爪控制 之 旋 轉 手 柄 開 關 之要求已增加。 此 — 問題之解決辦法則如申請專利範圍之獨 飞 項 中 的 特 〇 徵 所 述。其各種造形則可參考申請專利範圍之 各 附 屬 項 操 作 自行車傳動器所用之開關之實施例將參 眧 -/1 \\ 四 個 圖 式 詳 述 於後。圖式簡單說明： 第 1 圖係開關（包含一手柄部分）及在外殼內 具 有 捲 繞 線 圈 的轉動部分之分解圖。 第 2 圖係具有一止動爪之此種轉動部分，該 止 動 爪 具 有 彈 性 〇 第 3 圖係具有彈性止動爪之此種轉動部分， 該 止 動 爪 則 插 在此轉動部份之正鎖定之凹陷內。 第 4 圖係具有在周邊形成之止動爪之此種轉動部分。 第 5 圖係具有一止動爪之此種轉動部分，該 止 動 爪 是 經 由 盲孔而與轉動部分相連接。 以 數 字1標示此種操作自行車傳動器所用之 開 關 之 外 殻 > 該 開關可固定在自行車上，特別是固定在 白 行 車 之 把 手 上 並以下述方式組合而成：在此開關中容 納 一 轉 動 部 分 3 ，該轉動部分具有一捲軸（或捲繞線圈）4 > 在 該 捲 軸 上 可纏繞一繩索（或絲）5，該繩索5之一 端 被 固 定 在 捲 軸 4上。外殻1在內周邊上具有一種止動 1¾ 輪 7 該 輪 齒 則與止動爪6 (Ratchet Pawl)共同作用 5 而 該 止 動 爪 6 則被支承在轉動元件3上並可擺動且相 對 於 止 動 輪 齒 7 而具有彈性。止動輪齒7具有許多輪齒 -5- 5 各 輪 齒 1250106 五、發明說明（4) 間之距離最好形成自行車傳動器之變速擋。若轉動部分3 被固定在外殼1內，則繩索5從該外殼1之一繩索出 口 13中被放出，因而，止動爪6可和止動齒輪7 —起 被引導。在此種構造之情況下此轉動元件3僅需在繩索 1廛繞時之轉動方向中旋轉，因而，止動爪6則經由該止 動齒輪7而移開。若轉動方向是在繩索5被釋放的方向 中進行，則止動爪6必須從止動齒輪7中抽出。在捲軸 4上受到一種扭矩，該扭矩係由拖索拉力所引起，繩索5 藉由彈簧預應力而在自行車傳動器內產生此種拉力。若止 動爪6被抽出，則轉動元件3及捲軸4繼續在繩索釋 放方向中轉動。 在轉動元件3上設有手柄元件2，該把手元件具有榫 舌8及釋放凸肩9 。彈簧元件10嵌入轉動元件3中之 導槽11內，使得當該轉動元件3在繩索纒繞方向中移 動時，該榫舌可在繩索纒繞方向中壓在一止動件12上。 若轉動元件3在繩索釋放方向中移動時，則榫舌8可與 彈簧元件1 0相接觸，當手柄元件2在繩索釋放方向中 轉動時，則彈簧1 〇可將該榫舌8 —起壓住。釋放凸肩9 在安裝狀態時具有一種位置該位置至榫舌8之位置 對止動件12及彈簧元件10而言是處於一定的角度關係。 此種角度關係之構成須使得切換至手柄元件2時在繩索 釋放之方向中此彈簧元件1 〇可被壓縮，因而，該榫舌8 從止動件1 2移開。同時在作此種移動時此釋放凸肩9在 止動爪6之方向中移動，因而，在釋放凸肩9之位置 9 ’及止動爪6之間之距離幾乎變爲零。在繼續轉動時則 1250106 五、 發明說明 (5) 止 動 爪 6 被抽出，而轉動元件3在繩索釋放方向中 利 用 各 力 之 總 和 ，即，由此時受到預應力的彈簧元件1 0 之 彈 簧 力 及 繩 索 5之拉力所構成，而被彈射至止動輪齒 7 之 下 一 槽 □ 內 。因此，此種過程可視爲一種突然之在 瞬 間 內 完 成 之 開 關過程，這樣會在自行車傳動器中於換 檔 時 產 生 — 種 迅 速之反應。 在 彈 簧 元 件1 〇中就該手柄元件2與轉動元件3 之 共 同 作 用 而 言 下述情況一般在繩索之釋放方向中是與彈 簧 儲 存 器 有 關 此種情況是：彈簧元件1 0亦可圍繞轉動 元 件 3 之 旋 轉 軸 線而構成螺旋彈簧。第1圖之彈簧元件 10 因 而 可 作 爲 許多可能的轉動彈簧用之元件，其中就繩 ‘索 5 之 拉 力 而 言 彈簧之構成方式較其作用力更不重要。 在 白 行 車 傳動器在繩索纏繞方向中切換時止動爪 6 及 止 動 齒 輪 之 各輪齒形成可在外殼1內構成，使只有 當 達 到 — 定 大 小 的換檔途徑時，止動爪6才嚙合至下一 排 擋 之 止 動 齒 輪 7內。換檔途徑爲一般所習知且在以鏈 條 換 擋 時 是 經 常 需要的，在從一較小的齒緣切換至一較 大 的 齒 緣 時 此 種 換檔途徑顯示自行車鏈條大部分是缺乏爬 升 能 力 〇 根 據 第 2 ，3及4圖則建議止動爪6與轉動元 件 3 間 之 連 接 之 解決方法。 根 據 第 2 圖，止動爪6被支承在轉動元件3中 並 可 轉 動 且 利 用 一止動爪彈簧14向外側而在輪齒嚙合方 向 中 與 圖 中 未 繪 出之止動齒輪彈性地相互作用。 根 據 第 3 圖一彈性止動爪^則嵌入轉動部分3 -7- 之 1250106 五、發明說明（6 ) 合適之口內，因而形成止動爪6’所需之位置，使該止動 爪在安裝狀態下向內側彎曲，因而，止動爪即可獲得彈 簧力而在外殼1之止動齒輪7中擺動。 根據第4圖則建議一種止動爪6'該止動爪之一部分 則與轉動元件3連接在一起且同樣地如同第3圖之止動 爪6 ' —樣而向結構性途徑上可獲得此種對止動齒輪7之 預應力。 根據第5圖則建議一種止動爪6 "’，該止動爪在包含 一盲通路A之情況下與轉動元件3處於帶動連接狀態。 盲 通 路 A在止動爪W •’被牽動之前則從轉動 元 件 朝 向 繩 索 纏 繞 之轉動方向通過 。若止動爪6 嚙合至 止 動 齒 輪 7 之 下 -* 輪齒中之一，則 轉動元件又圍繞適當輪 齒 節 距 之 轉 動 途 徑 (包括盲通路A )而轉動， 因而，傳動 器 在 適 當 數 g 的 換 檔中又能可靠地 繼續換檔 。經由盲通路 A 對 傳 動 器 所 增 加的換檔途徑是 :不夠的， 以便能夠切 換 隨 後 之 各 檔 其 :作用特別是在鏈條變速年 1從較小的鏈 輪 變 換 至 較 大 的 鏈 輪時可對驅動式 鏈條形成可靠之轉移作 用 〇 主 要 元 件 之符號表 1 外殼 2 手柄元件 3 轉動元件 4 捲軸 5 繩索 6 止動爪 7 止動齒輪 8 榫舌 9 釋放凸肩 10 彈簧元件 12 止動件

Claims (1)

1. 六、申請專利範圍 第8 8 1 1 1 1 72號「自行車傳動器用之開關」專利案 (2005年12月修正） 六、申請專利範圍 1 . 一種自行車傳動器用之開關，該自行車具備至少一 傳動器’該開關包括：在自行車上固定該開關用之 外殼（1 );操作開關用之手柄元件（2 )，其安裝且接 合在把手外部上且可對把手軸旋轉·，一轉動元件（3 ) ;及一繩索儲存裝置，其包含一捲軸（捲繞線圈）（4) 以供在傳動器操作時捲繞繩索（5 )之用，其特徵爲： 轉動元件（3)是與捲軸（4)相連接並具有至少一種止 動爪（6，6 '，6 "，6 ''')，該止動爪則嚙合至外殻（1 ) 之止動齒輪（7)以防止該轉動元件在繩索（5)之釋放 方向中旋轉，當止動爪（6，6'，6"，6，’，）與止動齒輪 接合時，該旋轉元件（3 )在旋轉方向中受到預應力以 便被彈簧元件（1 0)所釋放，在驅動各止動爪 (6, 6'，6〃，6'時轉動元件（3)在釋放-轉動方向中 受到彈簧元件（1 0 )之預應力，彈簧元件（1 0 )配置在 手柄元件（2 )及轉動元件（3 )之間。 2 ·如申請專利範圍第1項之開關，其中手柄元件（2 )藉 由榫舌（8)而接合至轉動元件（3)內。 3 ·如申請專利範圍第1項之開關，其中手柄元件（2 )另 具有一釋放凸肩（9)，該凸肩可使止動爪（6)從其與 止動齒輪（7 )之嚙合中抽出。 1250106 六、申請專利範圍 4 ·如申請專利範圍第2項之開關，其中在手柄元件（2 ) 上之榫舌（8 )使轉動元件（3 )沿著繩索在轉動之捲繞 方向中牽動，反之，由於止動爪（6, 6'，6〃，6''')之 釋放而使轉動元件（3 )在繩索釋放的轉動方向中移動 〇 5 .如申請專利範圍第1項之開關，其中各止動爪 (6，6 '，6 〃，6 μ ')被支承在轉動元件（3 )上並相對於 外殼（1)中之止動齒輪（7)藉由止動爪彈簧（14)而形 成彈性負載。 6 .如申請專利範圍第1項之開關，其中止動爪（6 ')是 與轉動元件（3 )相連接，因而止動爪（6 )具有彈性之 特性以便彈性地嚙合至止動齒輪（7 )中。 7 .如申請專利範圍第1項之開關，其中具有彈性特性 之止動爪（6')接合在轉動元件（3)之周邊上，使得該 止動爪定位在開關內並在預應力之作用下可與止動 齒輪（7 )互相作用。 8 .如申請專利範圍第1項之開關，其中止動爪（6 ")係 由塑膠材料製作且與轉動元件（3 )製成一體。 9 .如申請專利範圍第1項之開關，其中止動爪（6 ' μ ) 以彈性作用在外殼（7 )上，因而，該止動爪與轉動元 件（3)在包含盲通路（Α)之情況下處於牽動式之連接 以便提供換檔之途徑。 1 〇 .如申請專利範圍第1項之開關，其中各止動爪 1250106 六、申請專利範圍 (6，6 '，6 〃，6 η ')在繩索（5 )釋放方向中之控制是以 下述方式來進行：當釋放凸肩（9)將止動爪（6)從止 動齒輪（7 )內抽出時，彈簧元件（1 0 )則在換檔之一指 定距離中受到預應力。 1 1 .如申請專利範圍第1項之開關，其中止動爪獨立地 在繩索捲繞方向中移動以便使止動齒輪接合，在施 加外力時，該止動爪在繩索釋放方向中由止動齒輪 脫離。 1 2 ·如申請專利範圍第1 1項之開關，其中釋放凸肩位於 外殻及旋轉兀件之間且沿著旋轉元件之外部周圍表面 而移動。