TWI516411B - 腳踏車變速操作裝置 - Google Patents

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Description

腳踏車變速操作裝置
本發明大體上係關於一種腳踏車變速操作裝置。更具體言之，本發明係關於一種使用一控制纜線來操作一腳踏車組件之腳踏車變速操作裝置。
腳踏車變速操作裝置係用以使一多速度腳踏車變速器之齒輪變速。多速度腳踏車變速器通常包含一鏈條、安裝至一前曲柄之一或多個前鏈輪或齒輪及安裝至一後輪之一後輪轂之複數個後鏈輪或齒輪。前變速操作裝置及後變速操作裝置經設計以操作齒輪換檔裝置(例如一變速器或一內部輪轂齒輪機構)以選擇一期望齒輪比。來自騎士之一踩踏力係經由鏈條而自前鏈輪轉移至後鏈輪以使後輪轉動。
大多數機械制動/變速操作裝置使用控制纜線來將制動/變速操作裝置連接至用於制動之制動裝置及用於變速之齒輪換檔裝置。此等控制纜線通常為具有一外套及一內索之Bowden型纜線。在變速時，一變速桿通常係用於操作制動裝置。例如，作為變速桿之一者，制動桿亦用於牽引變速纜線，同時提供一分離桿以釋放變速纜線。騎士之一手指通常施加一操作力以操作變速桿，變速桿接著經由一變速操作單元而將操作力傳送至變速纜線。在諸多情況中，變速操作單元具有一變速纜線收緊軸。變速纜線之內索之一端係附接至纜線收緊軸且其另一端係附接至一齒輪換檔裝置(諸如一變速器或一內部輪轂齒輪機構)之一部件。變速纜線之內索係圍繞變速操作單元之變速纜線收緊軸之一周邊邊緣而纏繞(牽引)或鬆開(釋放)以牽引及釋放內索。內索因使纜線收緊軸旋轉而在外套內滑動以牽引或釋放操作齒輪換檔裝置之內索。在公路變速撥叉(例如制動/變速操作裝置)之情況中，變速纜線通常沿手把選路。Nagano之美國專利第5,400,675號(讓與Shimano公司)、Romano之美國專利第5,257,683號(讓與Campagnolo)及Dal Pra'之美國公開專利第2007-0012137號(讓與Campagnolo)中揭示制動/變速操作裝置之實例。
本發明之一態樣提供一種新腳踏車變速操作裝置，其允許一導向部分自一第一位置直接移動至一第二位置且無需首先移動至比該第二位置更遠離該第一位置之一第三位置，其中該第一位置將該導向部分定位至一第一導向位置以對應於一第一齒輪且該等第二與第三位置兩者將該導向部分定位至第二及第三導向位置以對應於一第二齒輪。
鑒於最先進之已知技術，揭示一種腳踏車變速操作裝置，其操作一變速裝置以使用一導向部分來使一鏈條於具有一第一直徑之一第一齒輪與具有小於該第一齒輪之該第一直徑之一第二直徑之一第二齒輪之間選擇性移動。該腳踏車變速操作裝置基本包括一操作構件、一移動構件及一定位機構。該移動構件經組態以藉由一連接構件而連接至該變速裝置。該定位機構使該移動構件選擇性維持在將該導向部分定位至使該鏈條對應於第一齒輪之一第一導向位置之一第一位置、將該導向部分定位至使該鏈條對應於第二齒輪之一第二導向位置之一第二位置及將該導向部分定位至使該鏈條對應於第二齒輪之一第三導向位置之一第三位置之任何者中，該第三導向位置比該第二導向位置更遠離該第一導向位置。該定位機構經組態使得該移動構件回應於該操作構件之一單一操作而自該第一位置移動至該第二位置。
熟習此項技術者將自結合附圖而揭示一腳踏車變速操作裝置之一實施例之以下詳細描述明白本發明之各種目的、特徵、態樣及優點。
現參考構成本發明之一部分之附圖。
首先參考圖1及圖2，圖中繪示裝配一對腳踏車變速操作裝置12及14之一腳踏車10之一腳踏車傳動系統。如圖1中所見，根據所繪示實施例，腳踏車變速操作裝置12及14係安裝在一下彎手把16上。腳踏車變速操作裝置12為由騎士之右手操作以操作一第一制動裝置(圖中未顯示)及一第一齒輪變速裝置18(例如一纜線操作之前變速器)(如圖2中所示)之一右手邊控制裝置。腳踏車變速操作裝置14為由騎士之左手操作以操作一第二制動裝置(圖中未顯示)及一第二齒輪變速裝置20(例如一纜線控制之後變速器)(如圖2中所示)之一左手邊控制裝置。第一齒輪變速裝置18及第二齒輪變速裝置20係腳踏車傳動系統之部件，腳踏車傳動系統係用以使一腳踏車鏈條C變速以通過一相對習知方式來改變傳動系之速度。在所繪示實施例中，腳踏車變速操作裝置12係經由一變速控制纜線21而可操作地耦合至第一齒輪變速裝置18且經由一制動控制纜線22而可操作地耦合至第一制動裝置(圖中未顯示)。腳踏車變速操作裝置14係經由一變速控制纜線23而可操作地耦合至第二齒輪換檔裝置20且經由一制動控制纜線24而可操作地耦合至第二制動裝置(圖中未顯示)。
較佳地，控制纜線21至24係具有套在一內索上之一外套之習知腳踏車操作纜線。換言之，控制纜線21至24之各者為基本包含可滑動地接收在一外套內之一內索之Bowden型纜線。例如，如圖3及圖4中所見，變速控制纜線21具有一內索21a及套在內索21a上之一外套21b，而制動控制纜線22具有一內索22a及套在內索22a上之一外套22b。內索21a構成一連接構件，其將腳踏車變速操作裝置12可操作地連接至第一齒輪變速裝置18以回應於腳踏車變速操作裝置12之操作而使第一齒輪變速裝置18變速。
在所繪示實施例中，右手邊腳踏車變速操作裝置12及左手邊腳踏車變速操作裝置14本質上操作相同，只是其等係彼此之鏡像且其等可具有一不同數量之變速操作。換言之，左手邊腳踏車變速操作裝置14實質上相同於右手邊腳踏車變速操作裝置12，只是左手邊腳踏車變速操作裝置14之變速單元(圖中未顯示)已被修改為一鏡像且增加可變速之齒輪之數量。因此，本文中將僅論述及繪示右手邊腳踏車變速操作裝置12。
如圖1中所見，把帶通常纏繞在下彎手把16之握持部分及控制纜線21及22之部分上。下彎手把16通常包含一筆直交叉部分16a及一對向下彎曲部分16b。筆直交叉部分16a連接向下彎曲部分16b之上端。變速操作裝置12及14係安裝至下彎手把16之向下彎曲部分16b。在所繪示實施例中，腳踏車變速操作裝置12係安裝在下彎手把16之右手邊上以操作第一齒輪變速裝置18(例如一纜線操作之前變速器)且腳踏車變速操作裝置14係安裝在下彎手把16之左手邊上以操作第二齒輪變速裝置20(例如一纜線操作之後變速器)。然而，變速操作裝置12及14之各者可製造為所繪示實施例之一鏡像使得變速操作裝置12及14可安裝在下彎手把16之相對側上。
如圖3及圖4中所見，腳踏車變速操作裝置12包含一托架或基座構件26，其係藉由一手把安裝結構28而固定安裝至下彎手把16之彎曲部分16b之一者。因為托架26係藉由手把安裝結構28而固定至下彎手把16，所以托架26構成一固定構件。在騎行期間，騎士有時握持托架26且靠在托架26上。可期望在騎士握持托架26時給騎士之手提供一舒適感。因此，托架26具有一剛性主體30及一柔軟彈性握把外套32。如圖3中所見，握把套32部分套在主體30上。特定言之，握把套32係在主體30之一握持部分上伸展。主體30通常係由一剛性塑膠材料製成。托架26為安裝至手把16之一固定構件。手把安裝結構28較佳為用在用於安裝至一下彎式手把(諸如下彎手把16)之一公路變速撥叉中之一習知帶夾或類似結構。因此，本文中將不詳細論述手把安裝結構28。
在此實施例中，如圖5中最佳所見，腳踏車變速操作裝置12進一步包含一制動/變速桿34、一變速桿36及一變速操作單元38。托架26之主體30將變速操作單元38收容在主體30之一內腔中。制動/變速桿34及變速桿36為用於操作變速操作單元38之使用者操作桿之實例，如下所論述。制動/變速桿34及變速桿36可相對於托架26而移動以操作變速操作單元38。
制動/變速桿34係用以執行一制動操作與一變速操作兩者，而變速桿36僅執行一變速操作。制動/變速桿34及變速桿36係可操作地耦合至變速操作單元38以通過齒輪變速裝置18而執行變速操作以使齒輪換檔(即，使鏈條C變速於齒輪F1與F2之間)。較佳地，制動/變速桿34與變速桿36兩者係沿一方向相對於托架26之主體30而樞轉向一腳踏車縱向中心面以執行變速操作。
如圖2中所見，圖中繪示由第一齒輪變速裝置18及第二齒輪變速裝置20操作之腳踏車10之一習知傳動系。第一齒輪變速裝置18係一習知纜線操作之前變速器，其使用一導向部分18a(即，一鏈條導件)來使一腳踏車鏈條C於具有一第一直徑之一第一或外齒輪F1與一第二或內齒輪F2之間移動。第一或外齒輪F1係最大前鏈輪且具有一第一直徑。第二或內齒輪F2係最小前鏈輪且具有小於第一或外齒輪F1之第一直徑之一第二直徑。齒輪F1及F2形成腳踏車傳動系統之一齒輪總成或曲柄。第二齒輪變速裝置20係一習知纜線操作之後變速器，其使腳踏車鏈條C於複數個後齒輪R之間以一習知方式移動。第一齒輪變速裝置18及第二齒輪變速裝置20不受限於與習知纜線操作之變速器一起使用。
參考圖6至圖8，圖中繪示制動/變速桿34及變速桿36之變速操作。圖6中顯示處於其等靜止位置之制動/變速桿34及變速桿36。如本文中所使用，術語「靜止位置」意指一狀態，其中部件(例如制動/變速桿34及變數桿)保持固定且無需一使用者來使部件保持在對應於靜止位置之該狀態中。制動/變速桿34及變速桿36為以一習知方式偏壓至靜止位置之扳機型桿。制動/變速桿34充當一制動桿。制動/變速桿34藉由使制動/變速桿34相對於托架26之主體30圍繞一制動樞轉軸P1樞轉向手把16之彎曲部分16b而牽引制動纜線22之內索22a。制動/變速桿34亦充當一纜線牽引(纏繞)桿。制動/變速桿34藉由使制動/變速桿34相對於托架26之主體30圍繞一變速樞轉軸P2樞轉向腳踏車10之一中心縱向面而將變速纜線21之內索21a牽引至變速操作單元38中。變速桿36充當一纜線釋放桿。變速桿36藉由使變速桿36相對於托架26之主體30圍繞一變速樞轉軸P3樞轉向腳踏車10之中心縱向面而將內索21a自變速操作單元38釋放。在所繪示實施例中，當制動/變速桿34經移動以執行制動操作及變速操作時變速桿36與制動/變速桿34一起移動，如下所論述。然而，在變速桿36移動以執行變速操作期間制動/變速桿34大體上保持固定，如下所論述。
參考圖9，一示意圖繪示由變速操作裝置12之操作所致之齒輪變速裝置18(例如前變速器)之導向部分18a之各種位置。基本可使用變速操作裝置12來使鏈條導件18a於以下四個不同導向位置之間移動：一第一低檔導向位置L1、一第二低檔導向位置L2、一第一高檔導向位置T1及一第二高檔導向位置T2。此等四個導向位置L1、L2、T1及T2對應於導向部分18a之一縱向中心，該縱向中心係鏈條導件18a之鏈條接觸面之間之半途。如圖9中所見，外齒輪F1與內齒輪F2係軸向隔開一預定間隔或距離。
第一低檔導向位置L1與第二低檔導向位置L2兩者係用於使齒輪變速裝置18之鏈條導件18a維持在內齒輪F2上。第二低檔導向位置L2對應於齒輪變速裝置18之齒輪導件18a之一最內位置。第一高檔導向位置T1與第二高檔導向位置T2兩者係用於使齒輪變速裝置18之鏈條導件18a維持在外齒輪F1上。第二高檔導向位置T2對應於齒輪變速裝置18之鏈條導件18a之一最外位置。第一低檔導向位置L1及第一高檔導向位置T1分別對應於第一及第二中間位置。
使用變速操作裝置12，騎士可通過一單一漸進移動而使鏈條導件18a自四個導向位置L1、L2、T1及T2之任何者直接變速至(若干)直接相鄰位置，如圖9中圖解所繪示。此外，當騎士變速於第一低檔導向位置L1與第二低檔導向位置L2之間時，鏈條C不會自內齒輪F2變速至外齒輪F1。相反，當騎士變速於第一低檔導向位置L1與第二低檔導向位置L2之間時，鏈條C保持在內齒輪F2上。類似地，當騎士變速於第一高檔導向位置T1與第二高檔導向位置T2之間時，鏈條C不會自外齒輪F1變速至內齒輪F2。相反，當騎士變速於第一高檔導向位置T1與第二高檔導向位置T2之間時，鏈條C保持在外齒輪F1上。
如圖9中所見，在纜線釋放操作期間，變速操作裝置12經組態使得騎士無法通過一單一漸進移動而使鏈條導件18a自第一高檔導向位置T1及第二高檔導向位置T2之任一者直接變速至第二低檔導向位置L2，如圖9中圖解所繪示。相反，在自第一高檔導向位置T1及第二高檔導向位置T2之任一者至第二低檔導向位置L2之一纜線釋放操作期間，變速操作裝置12始終止動於第一低檔導向位置L1。然而，在一纜線釋放操作期間，騎士可自第一低檔導向位置L1直接變速至第二低檔導向位置L2。另外，在一纜線釋放操作期間，騎士可自第二高檔導向位置T2直接變速至第一高檔導向位置T1。此外，在自第二高檔導向位置T2至第一低檔導向位置L1之一纜線釋放操作期間，可藉由騎士連續操作變速桿36(通過一單一漸進移動)而繞過(跳過)第一高檔導向位置T1。
另一方面，如圖9中所見，在一纜線牽引操作期間，騎士可自第二低檔導向位置L2直接變速至其他位置L1、T1及T2之任何者。此外，騎士可自第二低檔導向位置L2直接變速至第二高檔導向位置T2。換言之，在自第二低檔導向位置L2至第二高檔導向位置T2之一纜線牽引操作期間，可藉由騎士連續操作制動/變速桿34(通過一單一漸進移動)而繞過(跳過)第一低檔導向位置L1與第一高檔導向位置T1兩者。此外，在一纜線牽引操作期間，騎士可自第一低檔導向位置L1直接變速至第一高檔導向位置T1及第二高檔導向位置T2之任一者。換言之，在自第一低檔導向位置L1至第二高檔導向位置T2之一纜線牽引操作期間，可藉由騎士連續操作制動/變速桿34(通過一單一漸進移動)而繞過(跳過)第一高檔導向位置T1。最後，在一纜線牽引操作期間，騎士可自第一高檔導向位置T1直接變速至第二高檔導向位置T2。
第一高檔導向位置T1可被稱為一第一導向位置。第一低檔導向位置L1可被稱為一第二導向位置。第二低檔導向位置L2可被稱為一第三導向位置。第二高檔導向位置T2可被稱為一第四導向位置。然而，若無特指，則第一導向位置、第二導向位置、第三導向位置及第四導向位置之使用不應受限於任何特定順序。在此一情況中，第一導向位置T1與第四導向位置T2隔開小於第一導向位置T1與第二導向位置L1之間之一距離之一距離。類似地，第二導向位置L1與第三導向位置L2隔開小於第一導向位置T1與第二導向位置L1之間之一距離之一距離。在大多數傳動系中，第一導向位置T1與第四導向位置T2之間之距離通常小於第一導向位置T1與第二導向位置L1之間之距離之一半。同樣地，在大多數傳動系中，第二導向位置L1與第三導向位置L2之間之距離小於第一導向位置T1與第二導線位置L1之間之距離之一半。第三導向位置L2比第二導向位置L1更遠離第一導向位置T1，且第四導向位置T2比第二導向位置L1靠近第一導向位置T1。此外，第四導向位置T2比第一導向位置T1更遠離第二導向位置L1。
參考圖4及圖10至圖12，一支撐構件40經設置以將制動/變速桿34及變速桿36支撐在托架26之主體30上。支撐構件40係藉由界定制動樞轉軸P1之一樞軸銷42而可樞轉地附接至托架26之主體30。一偏壓元件44係設置於主體30與支撐構件40之間。如圖5中所見，偏壓元件44經配置以將支撐構件40及制動/變速桿34偏壓至一靜止位置。在所繪示實施例中，偏壓元件44係一扭轉彈簧且其螺旋部分安置在樞軸銷42上及其第一與第二自由端分別接觸主體30及支撐構件40。
如圖10至圖12中最佳所見，制動/變速桿34係藉由界定變速樞轉軸P2之一樞軸銷46而可樞轉地附接至支撐構件40。一偏壓元件48係設置於制動/變速桿34與支撐構件40之間。如圖4及圖5中所見，偏壓元件48經配置以將制動1變速桿34偏壓至一靜止位置以抵著支撐構件40之一突耳40a。在所繪示實施例中，偏壓元件48係一扭轉彈簧且其螺旋部分安置在樞軸銷46上及其第一與第二自由端分別接觸制動/變速桿34及支撐構件40。
如圖11及圖12中最佳所見，支撐構件40亦包含用於附接內索22a之一制動纜線附接結構40b(例如一孔)。當制動/變速桿34係圍繞制動樞轉軸P1而樞轉時，制動/變速桿34相對於外套22b而牽引內索22a以執行一制動操作。一般而言，在執行制動操作時，制動/變速桿34相對於托架26而沿一縱向方向移動。換言之，在一制動操作期間，制動/變速桿34沿實質上垂直於制動/變速桿34及變速桿36之變速操作面之一制動操作面移動。因此，制動/變速桿34圍繞垂直於變速樞轉軸P2及P3之制動樞轉軸P1而相對於托架26移動。
參考圖6及圖7，在用制動/變速桿34來執行一變速(纜線纏繞或牽引)操作時，制動/變速桿34係圍繞變速樞轉軸P2而自靜止位置(圖6)向內側向移動(樞轉)至一纜線纏繞位置(圖7)以執行一齒輪變速操作。在此所繪示實施例中，當制動/變速桿34經移動以執行一變速操作時，變速桿36與制動/變速桿34一起移動。
參考圖10至圖12，變速桿36亦藉由圍繞變速樞轉軸P3之一樞軸銷50而可樞轉地安裝至支撐構件40。變速樞轉軸P3可平行於變速樞轉軸P2或相對於變速樞轉軸P2而成角度，如沿平行於制動樞轉軸P1之一方向所觀看。一偏壓元件52係設置於制動/變速桿34與支撐構架40之間以將變速桿36偏壓至一靜止位置。在所繪示實施例中，偏壓元件52係一扭轉彈簧且其螺旋部分安置在樞軸銷50上及其第一與第二自由端分別接觸變速桿36及支撐構件40。
如圖6及圖8中所見，在用變速桿36來執行一變速(釋放)操作時，變速桿36係圍繞變速樞轉軸P3而自靜止位置(圖6)向內側向移動至一纜線釋放位置(圖8)以執行一齒輪變速操作。在此所繪示實施例中，當變速桿36經移動以執行一變速操作時，制動/變速桿34不與變速桿36一起移動。相反，在用變速桿36來執行一變速操作期間，制動/變速桿34因偏壓元件48之偏壓力而基本保持在其靜止位置中。
一般而言，在執行變速操作時，制動/變速桿34與變速桿36兩者相對於托架26而沿一側向方向移動向變速操作面以操作變速操作單元38。同時在此所繪示實施例中，變速樞轉軸P2與P3不重合(經偏移)，可根據需要及/或期望而使變速樞轉軸P2與P3重合。再者，可根據需要及/或期望而以各種不同方式操作變速操作單元38。例如，可用按鈕而非操作桿來操作變速操作單元38。
現轉至圖13至圖18，現將論述變速操作單元38。如圖13中所見，變速操作單元38係安裝在主體30上。變速操作單元38基本包含一第一操作構件54、一第二操作構件56及一纜線收緊構件或軸58。收緊構件58及第一操作構件54與第二操作構件56係同軸配置在變速操作單元38之一主變速軸60上。主變速軸60界定變速操作單元38之一主樞轉軸A。主變速軸60將收緊構件58及第一操作構件54與第二操作構件56可樞轉地支撐至托架26以在主樞轉軸A上旋轉(圖15)。在所繪示實施例中，主樞轉軸A係相對於變速軸P2及P3而成角度，如沿平行於制動樞轉軸P1之一方向所觀看。收緊構件58基本回應於第一操作構件54及第二操作構件56之操作而圍繞主樞轉軸A沿相反旋轉方向樞轉，如下所論述。
在所繪示實施例中，一偏壓元件62使收緊構件58沿一第一旋轉方向R1偏壓。收緊構件58構成一繞索體或移動構件。收緊構件58係可樞轉地支撐在主變速軸60上以回應於第一操作構件54之移動而沿第一旋轉方向R1相對於托架26樞轉。此外，收緊構件58係可樞轉地支撐在主變速軸60上以回應於第二操作構件56之移動而沿一第二旋轉方向R2相對於托架26(例如固定構件)樞轉。第一旋轉方向R1係相對於主樞轉軸A之與第二旋轉方向R2相反之一旋轉方向。
如圖18中最佳所見，收緊構件58具有用於使纜線21之內索21a附接至其上之一變速索附接結構58a。收緊構件58沿第一旋轉方向R1之旋轉導致纜線21之內索21a自收緊構件58之周邊邊緣鬆開。相反地，收緊構件58沿第二旋轉方向R2之旋轉導致纜線21之內索21a纏繞在收緊構件58之周邊邊緣上。
第一操作構件54之操作導致收緊構件58沿第一旋轉方向R1移動以釋放內索21a。藉由騎士使變速桿36圍繞變速樞轉軸P3樞轉而操作第一操作構件54。特定言之，第一操作構件54具有一接觸構件或凸緣54a，其係由變速桿36接觸使得第一操作構件54係回應於變速桿36之樞轉移動而樞轉。因此，變速桿36係可操作地耦合至變速操作單元38以執行收緊構件58之一纜線釋放操作。在所繪示實施例中，變速桿36使第一操作構件54相對於收緊構件58之主樞轉軸A而沿第二旋轉方向R2樞轉以沿第一旋轉方向R1選擇性操作收緊構件58。如下所解釋，變速桿36及第一操作構件54係沿第一旋轉方向R1偏壓至其等之各自靜止位置使得在釋放變速桿36之後變速桿36及第一操作構件54返回至其等之各自靜止位置。
另一方面，第二操作構件56之操作導致收緊構件58沿第二旋轉方向R2移動以牽引內索21a。藉由騎士使制動/變速桿34圍繞變速樞轉軸P2樞轉而操作第二操作構件56。特定言之，第二操作構件56具有一連接構件63(圖10、圖13及圖14)，其係由制動/變速桿34接觸使得第二操作構件56係回應於制動/變速桿34之樞轉移動而樞轉。連接構件63之一端係藉由一鉸鏈連接而可樞轉地安裝至第二操作構件56且另一端經偏壓而與制動/變速桿34之向後相對面可滑動地嚙合。如圖11中所見，一附接構件34a係設置在制動/變速桿34之向後相對面上以將連接構件63之下端可滑動地保持至制動/變速桿34。因此，當制動/變速桿34係沿一向後方向樞轉以執行一制動操作時連接構件63可沿該向後方向樞轉，同時連接構件63仍保持附接至制動/變速桿34。以此方式，連接構件63將制動/變速桿34連接至變速操作單元38。因此，制動/變速桿34係可操作地耦合至變速操作單元38以執行收緊構件58之一纜線牽引或纏繞操作。
在所繪示實施例中，制動/變速桿34使第二操作構件56相對於收緊構件58之主樞轉軸A而沿第二旋轉方向R2樞轉以沿第二旋轉方向R2選擇性操作收緊構件58。如下所解釋，制動/變速桿34及第二操作構件56係沿第一旋轉方向R1偏壓至其等之各自靜止位置使得在釋放制動/變速桿34之後制動/變速桿34及第二操作構件56返回至其等之各自靜止位置。
如圖15至圖18中所見，變速操作單元38進一步包含一後固定片64、一中間固定片66及一前固定片68。固定片64、66及68為全部安裝在主變速軸60上之剛性構件。固定片64、66及68無法相對於托架26之主體30而移動。後固定片64係藉由一樞軸銷69而固定至中間固定片66，同時前固定片68係藉由一止動銷70而固定至中間固定片66。因此，固定片64、66及68係固定在一起且接觸托架26之主體30使得固定片64、66及68係藉由主體30而保持固定。
後固定片64給收緊構件58之偏壓元件62提供一附接點。特定言之，偏壓元件62係一扭轉彈簧，其具有鉤在後固定片64上之一第一端及耦合至收緊構件58之一第二端。就偏壓元件62之第二端而言，收緊構件58具有用於接收偏壓元件62之第二端之一孔58b(圖18)。因此，偏壓元件62使收緊構件58沿第一旋轉方向R1偏壓。
止動銷70係安裝於中間固定片66與前固定片68之間。止動銷70充當第一操作構件54與第二操作構件56兩者之一止動件。特定言之，止動銷70限制第一操作構件54及第二操作構件56沿第一旋轉方向R1之旋轉以確立第一操作構件54及第二操作構件56之靜止位置。在所繪示實施例中，一偏壓元件72使第一操作構件54偏壓抵著止動銷70，同時設置於制動/變速桿34與支撐構件40之間之偏壓元件48使第二操作構件56偏壓抵著止動銷70。當然，將自本發明明白可提供一額外偏壓元件以將第二操作構件56偏壓至其靜止位置。偏壓元件72係設置於前固定片68與第一操作構件54之間。如上所提及，偏壓元件72經配置以將第一操作構件54偏壓至其靜止位置以抵著止動銷70。在所繪示實施例中，偏壓元件72係一扭轉彈簧且其螺旋部分安置在主變速軸60上及其第一與第二自由端分別接觸第一操作構件54及前固定片68。
參考圖15至圖18，變速操作單元38進一步包含一牽引棘輪或片74、一牽引棘爪76、一定位棘輪或片78、一定位棘爪80、一止動棘爪82、一釋放構件或片84及一釋放棘爪86。變速操作單元38之定位棘輪78、定位棘爪80、止動棘爪82及釋放構件84構成使收緊構件58(例如移動構件)選擇性維持在四個不同變速位置之任何者中之一變速定位機構。因為收緊構件58之變速位置對應於導向部分18a之導向位置，所以彼此對應之收緊構件58之變速位置與導向部分18a之導向位置將涉及使用相同術語，即，變速位置將被稱為導向位置。換言之，收緊構件58之變速位置包含對應於導向部分18a之第一低檔導向位置L1之一第一低檔變速位置、對應於導向部分18a之第二低檔導向位置L2之一第二低檔變速位置、對應於導向部分18a之第一高檔導向位置T1之一第一高檔變速位置及對應於導向部分18a之第二高檔導向位置T2之一第二高檔變速位置。
此外，收緊構件58之變速或導向位置(即，L1、L2、T1及T2)不對應於四個不同齒輪。相反，定位機構(例如部件78、80、82及84)經組態使得第一低檔導向位置L1及第二低檔導向位置L2對應於一單一齒輪(例如內齒輪F2)且使得第一高檔導向位置T1及第二高檔導向位置T2對應於一單一齒輪(例如外齒輪F1)。更具體言之，第一高檔導向位置T1與第二高檔導向位置T2之間之距離(即，所繪示實施例中之角距離)小於第一高檔導向位置T1與第一低檔導向位置L1之間之距離(即，所繪示實施例中之角距離)。類似地，第一低檔導向位置L1與第二低檔導向位置L2之間之距離(即，所繪示實施例中之角距離)小於第一高檔導向位置T1與第一低檔導向位置L1之間之距離(即，所繪示實施例中之角距離)。在大多數傳動系中，第一高檔導向位置T1與第二高檔導向位置T2之間之距離通常小於第一高檔導向位置T1與第一低檔導向位置L1之間之距離之一半。同樣地，在大多數傳動系中，第一低檔導向位置L1與第二低檔導向位置L2之間之距離小於第一高檔導向位置T1與第一低檔導向位置L1之間之距離之一半。第二低檔導向位置L2比第一低檔導向位置L1更遠離第一高檔導向位置T1，且第二高檔導向位置T2比第一低檔導向位置L1靠近第一高檔導向位置T1。此外，第二高檔導向位置T2比第一高檔導向位置T1更遠離第一低檔導向位置L1。
牽引棘輪74、定位棘輪78及釋放構件84係與收緊構件58同軸配置在主變速軸60上。牽引棘輪74及定位棘輪78經配置以在主變速軸60上與收緊構件58一起旋轉，同時釋放構件84在主變速軸60上相對於收緊構件58而旋轉。如下所解釋，牽引棘爪76選擇性嚙合牽引棘輪74以回應於第二操作構件56之操作而使收緊構件58在主變速軸60上沿第二旋轉方向R2旋轉。定位棘爪80及止動棘爪82選擇性嚙合定位棘輪78以阻止收緊構件58在主變速軸60上沿第一旋轉方向R1旋轉。釋放棘爪86選擇性嚙合釋放構件84以回應於第一操作構件54之操作而使釋放構件84在主變速軸60上沿第二旋轉方向R2旋轉。釋放構件84之旋轉導致釋放構件84選擇性移動使得定位棘爪80及止動棘爪82選擇性釋放定位棘輪78。
在所繪示實施例中，牽引棘爪76與釋放棘爪86係整體形成為一單件式整體棘爪構件88。將自本發明明白牽引棘爪76及釋放棘爪86可根據需要及/或期望而成為不可移動地固定在一起以形成棘爪構件88之兩個部件。棘爪構件88係可樞轉地支撐在第一操作構件54上。棘爪構件88包含一安裝部分90，其係安置於牽引棘爪76與釋放棘爪86之間使得牽引棘爪76及釋放棘爪86自安裝部分90沿相反方向延伸。棘爪構件88之安裝部分90係藉由一樞軸銷92而可樞轉地安裝在第一操作構件54上使得棘爪構件88與第一操作構件54一起移動。樞軸銷92界定自主樞轉軸A偏移之一第二樞轉軸。
一偏壓元件94係設置於第一操作構件54與棘爪構件88之間以使棘爪構件88偏壓。牽引棘爪76係偏壓遠離牽引棘輪74且釋放棘爪86係偏壓朝向釋放構件84。因此，在變速操作單元38之一纜線牽引操作期間，當牽引棘爪76與牽引棘輪74嚙合時釋放棘爪86移動遠離釋放構件84。在所繪示實施例中，偏壓元件94係一扭轉彈簧且其螺旋部分安置在樞軸銷92上及其第一與第二自由端分別接觸第一操作構件54及棘爪構件88。
在所繪示實施例中，當第一操作構件54及第二操作構件56係處於其等之靜止位置時釋放棘爪86接觸釋放構件84。然而，替代地，釋放棘爪86最初可不與釋放構件84接觸且接著在操作第一操作構件54之後與釋放構件84接觸。
第二操作構件56包含一第一鄰接部分56a，其在操作第二操作構件56(即，圍繞主樞轉軸A而自靜止位置樞轉至一變速位置)時接觸棘爪構件88之一第二鄰接部分88a。第二鄰接部分88a係形成於棘爪構件88之安裝部分90上。第二鄰接部分88a相對於收緊構件58之主樞轉軸A而沿第一旋轉方向R1自安裝部分90延伸。第二操作構件56之第一鄰接部分56a充當一第一凸輪部分，而第二鄰接部分88a充當一第二凸輪部分。
當操作第二操作構件56時，第二操作構件56之第一鄰接部分56a接觸棘爪構件88之第二鄰接部分88a。由於第二操作構件56之第一鄰接部分56a接觸棘爪構件88之第二鄰接部分88a，所以棘爪構件88在樞軸銷92上抵著偏壓元件94之偏壓力而樞轉以使牽引棘爪76與牽引棘輪74嚙合。此外，由於第二操作構件56之第一鄰接部分56a接觸棘爪構件88之第二鄰接部分88a，所以釋放棘爪86移動遠離釋放構件84。因此，第二操作構件56之操作亦導致第一操作構件54及棘爪構件88與第二操作構件56一起移動。第一鄰接部分56a與第二鄰接部分88a之間之接觸亦導致牽引棘爪76嚙合牽引棘輪74。此外，由於第二操作構件56之移動操作，所以收緊構件58、牽引棘輪74及定位棘輪78係圍繞主樞轉軸A而全部一起旋轉。
現將參考圖18至圖24而論述牽引棘輪74。牽引棘輪74係一剛性環形構件，其係固定耦合至收緊構件58以在主變速軸60上與收緊構件58一起樞轉。特定言之，牽引棘輪74具有與收緊構件58之一對應非圓形輪轂配合之一非圓形開口。雖然收緊構件58與牽引棘輪74係顯示為分離構件，但將自本發明明白收緊構件58與牽引棘輪74可根據需要及/或期望而成為一單件式整體構件。無論如何，收緊構件58與牽引棘輪74係作為一單元而可樞轉地安裝在主變速軸60上。
牽引棘爪76回應於第二操作構件56之移動而選擇性嚙合及移動牽引棘輪74。特定言之，牽引棘輪74具有含一第一牽引齒74a、一第二牽引齒74b及一第三牽引齒74c之一周邊表面。牽引棘爪76選擇性嚙合牽引齒74a、74b及74c以使牽引棘輪74沿第二旋轉方向R2旋轉，此導致收緊構件58亦沿第二旋轉方向R2旋轉。
現將更詳細論述定位棘輪78。如圖18及圖19中最佳所見，定位棘輪78係一剛性環形構件，其係固定耦合至收緊構件58以在主變速軸60上與收緊構件58一起樞轉。換言之，定位棘輪78構成與收緊構件58(即，移動構件)一起旋轉之一定位構件。特定言之，在所繪示實施例中，定位棘輪78具有與收緊構件58之一對應非圓形輪轂配合之一非圓形開口。
定位棘輪78包含一止動齒78a，其形成一鄰接件或止動件以與止動棘爪82之一止動齒選擇性嚙合。更具體言之，止動棘爪82係移動至定位棘輪78之止動齒78a之路徑中以回應於第一操作構件54之移動而選擇性嚙合定位棘輪78及停止定位棘輪78之移動。在定位棘輪78沿第一旋轉方向R1自第一高檔導向位置T1旋轉至第一低檔導向位置L1期間，止動棘爪82回應於第一操作構件54之一單一操作而嚙合定位棘輪78之止動齒78a使得定位棘輪78及收緊構件58(即，移動構件)瞬間止動於第一高檔導向位置T1與第一低檔導向位置L1之間之一位置中。
定位棘輪78進一步包含一第一定位齒78b及一第二定位齒78c。當收緊構件58係處於第一高檔導向位置T1及第二高檔導向位置T2時，定位棘爪80選擇性嚙合第一定位齒78b。當收緊構件58係處於第一低檔導向位置L1及第二低檔導向位置L2時，定位棘爪80選擇性嚙合第二定位齒78c。更具體言之，在所繪示實施例中，第一定位齒78b形成定位棘輪78之一第一止動面96及定位棘輪78之一第二止動面98。第二定位齒78c形成定位棘輪78之一第三止動面100。止動面96、98及100為用於與定位棘爪80之一定位齒選擇性嚙合之鄰接件。
當定位棘爪80嚙合定位棘輪78之第一止動面96時，定位棘輪78使收緊構件58維持在第二高檔導向位置T2中。當定位棘爪80嚙合定位棘輪78之第二止動面98時，定位棘輪78使收緊構件58維持在第一高檔導向位置T1中。當定位棘爪80嚙合定位棘輪78之第三止動面100時，定位棘輪78使收緊構件58維持在第一低檔導向位置L1中。當定位棘爪80接觸第二定位齒78c之外末端時，定位棘輪78因收緊構件58接觸托架26之主體30而使收緊構件58維持在第二低檔導向位置L2中。第一止動面96與第二止動面98之間之距離(即，所繪示實施例中之角距離)小於第二止動面98與第三止動面100之間之距離(即，所繪示實施例中之角距離)。類似地，第三止動面100與第二定位齒78c之外末端之一點(定位棘爪係維持在該點上)之間之距離(即，所繪示實施例中之角距離)小於第二止動面98與第三止動面100之間之距離(即，所繪示實施例中之角距離)。就此配置而言，第二低檔導向位置L2比第一低檔導向位置L1更遠離第一高檔導向位置T1。亦就此配置而言，第二高檔導向位置T2比第一低檔導向位置L1靠近第一高檔導向位置T1。
現將更詳細論述釋放構件84。如圖18及圖20中最佳所見，釋放構件84為可樞轉地支撐在主變速軸60上之一剛性環形構件。釋放構件84不限於為如圖所繪示之一片狀構件。釋放構件84可根據需要及/或期望而具有一不同組態。因此，釋放構件84為選擇性移動定位棘爪80及止動棘爪82以選擇性釋放定位棘輪78之一釋放構件。無論如何，在所繪示實施例中，釋放構件84經組態及配置以在主變速軸60上相對於收緊構件58而旋轉。如上所提及，釋放構件84經可移動地支撐以可操作地釋放收緊構件58。一偏壓元件102將釋放構件84偏壓至一靜止位置。在所繪示實施例中，偏壓元件102係一盤簧，其在一略微壓縮狀態中經預負載以將釋放構件84偏壓至其靜止位置。因此，釋放構件84係可移動地配置於對應於靜止位置之一非釋放位置與使定位棘爪80及止動棘爪82旋轉之一釋放位置之間。
釋放構件84包含用於與釋放棘爪86選擇性嚙合之一操作齒84a。更具體言之，釋放棘爪86選擇性嚙合操作齒84a以回應於第一操作構件54之移動而移動釋放構件84。釋放構件84之此移動使用於控制定位棘輪78之移動之定位棘爪80及止動棘爪82移動。特定言之，釋放構件84包含一第一棘爪操作凸部84b及一第二棘爪操作凸部84c，其等用於控制定位棘輪78之移動使得收緊構件58係選擇性維持在四個變速或導向位置L1、L2、T1及T2中。釋放構件84亦包含一切口84d，其接收中間固定片66之一突耳66a以限制釋放構件84之旋轉。
更具體言之，第一棘爪操作凸部84b經組態及配置以將止動棘爪82樞轉至止動齒78a之路徑中以在第一操作構件54自第一高檔導向位置T1及第二高檔導向位置T2之任一者至第一低檔導向位置L1之一變速(釋放)操作期間瞬間停止定位棘輪78沿第一旋轉方向R1之旋轉。換言之，第一棘爪操作凸部84b形成一第一接觸部分，其在釋放構件84係處於釋放位置時接觸止動棘爪82以使止動棘爪82樞轉以鉤住止動齒78a。因此，當釋放構件84釋放收緊構件58時，第一棘爪操作凸部84b使止動棘爪82樞轉以鉤住止動齒78a以在第一操作構件54之一變速(釋放)操作期間瞬間停止定位棘輪78沿第一旋轉方向R1之旋轉。因此，收緊構件58係自第一高檔導向位置T1及第二高檔導向位置T2之任一者移動至第一低檔導向位置L1。
第二棘爪操作凸部84c經組態及配置以使定位棘爪80自第一定位齒78b及第二定位齒78c之路徑樞轉出。換言之，第二棘爪操作凸部84c形成一第二接觸部分，其在釋放構件84係處於釋放位置時接觸定位棘爪80以使定位棘爪80樞轉脫離第一定位齒78b及第二定位齒78c。由於定位棘爪80係自定位棘輪78向外樞轉，所以定位棘輪78經釋放以在第一操作構件54之一變速(釋放)操作期間沿第一旋轉方向R1樞轉移動。因此，收緊構件58可樞轉以釋放一預定數量之內索21a。
定位棘爪80與止動棘爪82為可樞轉地安裝在樞軸銷69上以獨立樞轉移動之分離構件。替代地，可使用包含一定位齒與一止動齒兩者之一習知棘爪構件。在所繪示實施例中，藉由使釋放構件84旋轉以選擇性控制定位棘輪78之移動而使定位棘爪80及止動棘爪82樞轉使得收緊構件58係選擇性維持在四個變速或導向位置L1、L2、T1及T2中。如上所提及，樞軸銷69係安裝至固定片64及66。
一第一偏壓元件104係安裝在樞軸銷69上以使定位棘爪80偏壓而與定位棘輪78嚙合。換言之，定位棘爪80係偏壓向與定位棘輪78嚙合使得當釋放構件84係處於非釋放位置時定位棘爪80之定位齒與定位棘輪78接觸。一第二偏壓元件106係安裝在樞軸銷69上以使止動棘爪82偏壓脫離定位棘輪78。止動棘爪82係偏壓脫離定位棘輪78使得當釋放構件84係處於非釋放位置時止動棘爪82之止動齒與定位棘輪78分離。因此，定位棘爪80與止動棘爪82相對於彼此而獨立移動。此外，樞軸銷69界定自主樞轉軸A偏移之一第二樞轉軸。在所繪示實施例中，釋放構件84使定位棘爪80及止動棘爪82旋轉使得在定位棘爪80之定位齒開始自固持位置移動至非固持位置之前止動棘爪82之之止動齒開始自非止動位置移動至止動位置。
定位棘爪80基本於一固持位置與一非固持位置之間移動。在該固持位置中，定位棘爪80藉由選擇性嚙合第一定位齒78b及第二定位齒78c而阻止收緊構件58沿第一旋轉方向R1移動。在該非固持位置中，釋放構件84使定位棘爪80脫離第一定位齒78b及第二定位齒78c。
止動棘爪82基本於一非止動位置與一止動位置之間選擇性移動。在該非止動(靜止)位置中，止動棘爪82係擺脫定位棘輪78之止動齒78a之路徑。在該止動位置中，釋放構件84使止動棘爪82沿定位棘輪78之止動齒78a之路徑定位以鉤住收緊構件58並阻止收緊構件58沿第一旋轉方向R1移動。當止動棘爪自無限制位置旋轉至止動位置時，止動齒移動靠近第二旋轉軸。
現將主要參考圖19至圖25而論述變速操作單元38之一纜線牽引或纏繞操作。藉由騎士使制動/變速桿34沿側向向內方向圍繞變速樞轉軸P2可樞轉地移動向腳踏車縱向中心面而執行變速操作單元38之纜線牽引操作。通過一單一漸進移動而操作制動/變速桿34使得第二操作構件56通過一單一漸進移動而沿第二旋轉方向R2自四個變速或導向位置L1、L2、T1及T2之一者移動至下一相鄰變速或導向位置。圖19、圖21、圖23及圖25繪示處於其靜止位置之第二操作構件56。圖20、圖22及圖24繪示處於其變速位置之第二操作構件56。
如圖19中所見，變速操作單元38係處於一完全釋放位置使得定位棘爪80接觸第二定位齒78c之外末端。在此位置中，定位棘輪78使收緊構件58維持在第二低檔導向位置L2中使得第一齒輪變速裝置18係固持在第二低檔導向位置L2中且鏈條C在內齒輪F2上。
如上所提及，藉由騎士可樞轉地移動制動/變速桿34而執行變速操作單元38之一纜線牽引或纏繞操作。制動/變速桿34之此樞轉移動係經由連接構件63而傳送至第二操作構件56使得第二操作構件56係沿第二旋轉方向R2而自其靜止位置(圖19)旋轉至其變速位置(圖20)。當第二操作構件56沿第二旋轉方向R2旋轉時，第二操作構件56之第一鄰接部分56a接觸棘爪構件88之第二鄰接部分88a以使牽引棘爪76樞轉而與牽引棘輪74之第一牽引齒74a嚙合。牽引棘爪76與第一牽引齒74a之此嚙合導致牽引棘輪74沿第二旋轉方向R2旋轉。牽引棘輪74之旋轉亦導致收緊構件58及定位棘輪78一起旋轉。因此，定位棘輪78之旋轉導致定位棘爪80嚙合定位棘輪78之第三止動面100以使收緊構件58固持在第一低檔導向位置L1中。
當自圖20之變速位置釋放制動/變速桿34時，第一操作構件54及第二操作構件56返回至其等之靜止位置(如圖21中所見)且定位棘輪78嚙合定位棘爪80以使收緊構件58維持在第一低檔導向位置L1中。此時，可藉由騎士使制動/變速桿34沿側向向內方向圍繞變速樞轉軸P2可樞轉地移動向腳踏車縱向中心面而執行變速操作單元38之另一纏繞操作。再者，制動/變速桿34之此樞轉移動係經由連接構件63而傳送至第二操作構件56使得第二操作構件56係沿第二旋轉方向R2而自其靜止位置(圖21)旋轉至其變速位置(圖22)。當第二操作構件56沿第二旋轉方向R2旋轉時，第二操作構件56之第一鄰接部分56a再次接觸棘爪構件88之第二鄰接部分88a以使牽引棘爪76樞轉而與牽引棘輪74之第二牽引齒74b嚙合。牽引棘爪76與第二牽引齒74b之此嚙合導致牽引棘輪74沿第二旋轉方向R2旋轉。牽引棘輪74之旋轉亦導致收緊構件58及定位棘輪78一起旋轉。因此，定位棘輪78之旋轉導致定位棘爪80嚙合定位棘輪78之第二止動面98以使收緊構件58固持在第一高檔導向位置T1中。
當自圖22之變速位置釋放制動/變速桿34時，第一操作構件54及第二操作構件56返回至其等之靜止位置(如圖23中所見)且定位棘輪78嚙合定位棘爪80以使收緊構件58維持在第一高檔導向位置T1中。此時，可藉由騎士使制動/變速桿34沿側向向內方向圍繞變速樞轉軸P2可樞轉地移動向腳踏車縱向中心面而執行變速操作單元38之另一纏繞操作。再者，制動/變速桿34之此樞轉移動係經由連接構件63而傳送至第二操作構件56使得第二操作構件56係沿第二旋轉方向R2而自其靜止位置(圖23)旋轉至其變速位置(圖24)。當第二操作構件56沿第二旋轉方向R2旋轉時，第二操作構件56之第一鄰接部分56a再次接觸棘爪構件88之第二鄰接部分88a以使牽引棘爪76樞轉而與牽引棘輪74之第三牽引齒74c嚙合。牽引棘爪76與第三牽引齒74c之此嚙合導致牽引棘輪74沿第二旋轉方向R2旋轉。牽引棘輪74之旋轉亦導致收緊構件58及定位棘輪78一起旋轉。因此，定位棘輪78之旋轉導致定位棘爪80嚙合定位棘輪78之第一止動面96以使收緊構件58固持在第二高檔導向位置T2中。
現將主要參考圖25至圖31而論述變速操作單元38之一纜線釋放操作。藉由騎士使變速桿36沿側向向內方向圍繞變速樞轉軸P3可樞轉地移動向腳踏車縱向中心面而執行變速操作單元38之纜線釋放操作。通過一單一漸進移動而操作變速桿36使得第一操作構件54通過一單一漸進移動而沿第二旋轉方向R2自四個變速或導向位置L1、L2、T1及T2之一者移動至下一相鄰變速或導向位置。圖25、圖27、圖29及圖31繪示處於其靜止位置之第一操作構件54。圖26、圖28及圖30繪示處於其變速位置之第一操作構件54。
如圖25中所見，變速操作單元38係處於對應於第二高檔導向位置T2之一完全纏繞位置使得定位棘爪80接觸定位棘輪78之第一止動面96。如上所提及，藉由騎士可樞轉地移動變速桿36而執行變速操作單元38之一纜線釋放操作。藉由變速桿36接觸及推動第一操作構件54之接觸凸緣54a而將變速桿36之此樞轉移動傳送至第一操作構件54，使得第一操作構件54係沿第二旋轉方向R2而自其靜止位置(圖25)旋轉至其變速(釋放)位置(圖26)。
當第一操作構件54在變速操作單元38之一纜線釋放操作期間沿第二旋轉方向R2旋轉時，釋放棘爪86嚙合釋放構件84之操作齒84a以回應於第一操作構件54之移動而移動釋放構件84。釋放構件84之此移動導致第一棘爪操作凸部84b使止動棘爪82樞轉向定位棘輪78。釋放構件84之此移動亦導致第二棘爪操作凸部84c使定位棘爪80樞轉遠離定位棘輪78且脫離定位棘輪78之第一止動面96。因此，收緊構件58、牽引棘輪74及定位棘輪78在偏壓元件62之力下沿第一旋轉方向R1旋轉。然而，定位棘爪80嚙合定位棘輪78之第二止動面98以停止收緊構件58、牽引棘輪74及定位棘輪78之旋轉使得收緊構件58係固持在第一高檔導向位置T1中。
當自圖26之變速位置釋放變速桿36時，第一操作構件54返回至其靜止位置，如圖27中所見。因此，定位棘輪78嚙合定位棘爪80以使收緊構件58維持在第一高檔導向位置T1中。此時，可藉由騎士使變速桿36沿側向向內方向圍繞變速樞轉軸P3可樞轉地移動向腳踏車縱向中心面而執行變速操作單元38之另一纜線釋放操作。再者，變速桿36之此樞轉移動係傳送至第一操作構件54使得第一操作構件54係沿第二旋轉方向R2而自其靜止位置(圖27)旋轉至其變速位置(圖28)。當第一操作構件54在一纜線釋放操作期間沿第二旋轉方向R2旋轉時，釋放棘爪86嚙合釋放構件84之操作齒84a以回應於第一操作構件54之移動而移動釋放構件84。釋放構件84之此移動首先導致第一棘爪操作凸部84b使止動棘爪82樞轉向定位棘輪78且接著導致第二棘爪操作凸部84c使定位棘爪80樞轉遠離定位棘輪78及脫離定位棘輪78之第二止動面98。在定位棘爪80脫離定位棘輪78之第二止動面98之後，收緊構件58、牽引棘輪74及定位棘輪78在偏壓元件62之力下沿第一旋轉方向R1旋轉。然而，止動棘爪82鉤住止動齒78a以停止收緊構件58、牽引棘輪74及定位棘輪78之旋轉移動。因此，收緊構件58係固持在第一低檔導向位置L1中。
當自圖28之變速位置釋放變速桿36時，第一操作構件54返回至其靜止位置，如圖29所見。因此，定位棘輪78嚙合定位棘爪80以使收緊構件58維持在第一低檔導向位置L1中。此時，可藉由騎士使變速桿36沿側向向內方向圍繞變速樞轉軸P3可樞轉地移動向腳踏車縱向中心面而執行變速操作單元38之另一纜線釋放操作。再者，變速桿36之此樞轉移動係傳送至第一操作構件54使得第一操作構件54係沿第二旋轉方向R2而自其靜止位置(圖29)旋轉至其變速位置(圖30)。當第一操作構件54在一纜線釋放操作期間沿第二旋轉方向R2旋轉時，釋放棘爪86嚙合釋放構件84之操作齒84a以回應於第一操作構件54之移動而移動釋放構件84。釋放構件84之此移動首先導致第一棘爪操作凸部84b使止動棘爪82樞轉向定位棘輪78且接著導致第二棘爪操作凸部84c使定位棘爪80樞轉遠離定位棘輪78及脫離定位棘輪78之第三止動面100。在定位棘爪80脫離定位棘輪78之第三止動面100之後，收緊構件58、牽引棘輪74及定位棘輪78在偏壓元件62之力下沿第一旋轉方向R1旋轉至第二低檔導向位置L2，如圖31中所見。
現參考圖32，圖中繪示一示意圖，其顯示可藉由操作一第一替代變速操作裝置(圖中未顯示)而獲得之前變速器18b之鏈條導件18a之各種導向位置。在此第一替代變速操作裝置中，變速操作單元38可經基本修改以去除第二高檔導向位置T2。換言之，腳踏車領域之熟習技術者將自閱讀本發明而明白變速操作單元38可經修改以僅具有三個導向位置。
現參考圖33，圖中繪示一示意圖，其顯示可藉由操作一第二替代變速操作裝置(圖中未顯示)而獲得之前變速器18b之鏈條導件18a之各種導向位置。在此第二替代變速操作裝置中，變速操作單元38可經基本修改使得在自第一低檔導向位置L1及第二低檔導向位置L2之任一者之一纜線牽引操作期間鏈條導件18a繞過第一高檔導向位置T1且自第一低檔導向位置L1及第二低檔導向位置L2之任一者直接移動至第二高檔導向位置T2。
在理解本發明之範圍時，術語「包括」及其衍生詞(如本文中所使用)意指開放式術語，其等特指存在所陳述之特徵、元件、組件、群組、整體及/或步驟，但不排除存在其他未陳述之特徵、元件、組件、群組、整體及/或步驟。前述內容亦適用於具有類似含義之用語，諸如「包含」、「具有」及其等之衍生詞。此外，以單數形式使用之術語「部件」、「區段」、「部分」、「構件」或「元件」可具有一單一部件或複數個部件之雙重含義。如本文中在描述以上(若干)實施例時所使用，以下方向性術語「向前」、「向後」、「上方」、「向下」、「垂直」、「水平」、「下方」、「內」、「外」及「橫向」以及任何其他方向性術語意指裝配腳踏車變速操作裝置之一腳踏車在一平坦水平面上之此等方向。相應地，如在描述腳踏車變速操作裝置時所使用，此等術語應被解譯為相對於裝配腳踏車變速操作裝置之一腳踏車，如在一平坦水平面上之正常騎行位置中所使用。最後，程度術語(諸如「實質上」、「大約」及「近似」，如本文中所使用)意謂經修改術語之一合理偏差量使得最終結果無明顯改變。
雖然已僅選擇經選擇實施例來繪示本發明，但熟習此項技術者將自本發明明白可在不背離如隨附申請專利範圍中所界定之本發明之範圍之情況下於本文中作出各種改變及修改。例如，可根據需要及/或期望而改變各種組件之尺寸、形狀、位置或定向。彼此直接連接或接觸之所示組件可具有安置於其等之間之中間結構。一個元件之功能可由兩個執行，且反之亦然。一實施例之結構及功能可用在另一實施例中。不必在一特定實施例中同時呈現全部優點。單獨或與其他特徵組合之僅來自先前技術之每一特徵亦應被視為申請人之另外發明之一單獨描述，其包含由此(等)特徵體現之結構及/或功能概念。因此，提供根據本發明之實施例之先前描述以僅為了說明且非為了限制如由隨附申請專利範圍及其等效項所界定之本發明。
10．．．腳踏車
12．．．右手邊腳踏車變速操作裝置
14．．．左手邊腳踏車變速操作裝置
16．．．下彎手把
16a．．．筆直交叉部分
16b．．．向下彎曲部分
18．．．第一齒輪變速裝置
18a．．．導向部分/鏈條導件
20．．．第二齒輪變速裝置
21．．．變速控制纜線
21a．．．內索
21b．．．外套
22．．．制動控制纜線
22a．．．內索
22b．．．外套
23．．．變速控制纜線
24．．．制動控制纜線
26．．．托架/基座構件
28．．．手把安裝結構
30．．．主體
32．．．握把套
34．．．制動/變速桿
34a．．．附接構件
36．．．變速桿
38．．．變速操作單元
40．．．支撐構件
40a．．．突耳
40b．．．制動纜線附接結構/孔
42．．．樞軸銷
44．．．偏壓元件
46．．．樞軸銷
48．．．偏壓元件
50．．．樞軸銷
52．．．偏壓元件
54．．．第一操作構件
54a．．．接觸構件/凸緣
56．．．第二操作構件
56a．．．第一鄰接部分
58．．．收緊構件
58a．．．變速索附接結構
58b．．．孔
60．．．主變速軸
62．．．偏壓元件
63．．．連接構件
64．．．後固定片
66．．．中間固定片
66a．．．突耳
68．．．前固定片
69．．．樞軸銷
70．．．止動銷
72．．．偏壓元件
74．．．牽引棘輪
74a．．．第一牽引齒
74b．．．第二牽引齒
74c．．．第三牽引齒
76．．．牽引棘爪
78．．．定位棘輪
78a．．．止動齒
78b．．．第一定位齒
78c．．．第二定位齒
80．．．定位棘爪
82．．．止動棘爪
84．．．釋放構件
84a．．．操作齒
84b．．．第一棘爪操作凸部
84c．．．第二棘爪操作凸部
84d．．．凹口
86．．．釋放棘爪
88．．．棘爪構件
88a．．．第二鄰接部分
90．．．安裝部分
92．．．樞軸銷
94．．．偏壓元件
96．．．第一止動面
98．．．第二止動面
100．．．第三止動面
102．．．偏壓元件
104．．．第一偏壓元件
106．．．第二偏壓元件
A．．．主樞轉軸
C．．．鏈條
F1．．．第一齒輪/外齒輪
F2．．．第二齒輪/內齒輪
L1．．．第一低檔導向位置
L2．．．第二低檔導向位置
P1．．．制動樞轉軸
P2．．．變速樞轉軸
P3．．．變速樞轉軸
R1．．．第一旋轉方向
R2．．．第二旋轉方向
T1．．．第一高檔導向位置
T2．．．第二高檔導向位置
圖1係根據一第一實施例之裝配處於其等安裝位置之耦合至一下彎型手把之一對腳踏車變速操作裝置之一腳踏車之一部分之一前透視圖；
圖2係由圖1中所繪示之腳踏車變速操作裝置操作之一腳踏車傳動系之一部分之一側正視圖；
圖3係圖1中所繪示之右手邊變速操作裝置之一外側正視圖，其中制動/變速桿及變速(釋放)桿處於其等之靜止位置；
圖4係圖3中所繪示之右手邊變速操作裝置之一外側正視圖，其中握把套已被移除且制動/變速桿已樞轉至一制動位置；
圖5係圖3及圖4中所繪示之右手邊變速操作裝置之一內側正視圖，其中握把套已被移除且制動/變速桿及變速(釋放)桿處於其等之靜止位置；
圖6係圖3至圖5中所繪示之下彎型手把及右手邊變速操作裝置之部分之一前正視圖，其中制動/變速桿及變速(釋放)桿處於其等之靜止位置；
圖7係圖6中所繪示之下彎型手把及右手邊變速操作裝置之部分之一前正視圖，其中右手邊變速操作裝置之制動/變速桿已移動至一第一纜線牽引位置；
圖8係圖6及圖7中所繪示之下彎型手把及右手邊變速操作裝置之部分之一前正視圖，其中右手邊變速操作裝置之變速(釋放)桿已移動至一纜線釋放位置；
圖9係繪示由操作右手邊變速操作裝置所致之前變速器之鏈條導件之各種導向位置之一示意圖；
圖10係處於其等靜止位置之右手邊變速操作裝置之變速操作單元及右手邊變速操作裝置之制動/變速桿及變速(釋放)桿之一外側正視圖；
圖11係右手邊變速操作裝置之制動/變速桿及變速(釋放)桿之一後側透視圖；
圖12係右手邊變速操作裝置之制動/變速桿及變速(釋放)桿之一前側透視分解圖；
圖13係右手邊變速操作裝置之托架及變速操作單元之一前側透視分解圖；
圖14係右手邊變速操作裝置之變速操作單元及變速(釋放)桿之一前側透視圖，如沿主變速單元軸之中心軸所觀看；
圖15係右手邊變速操作裝置之變速操作單元之一放大外側正視圖；
圖16係右手邊變速操作裝置之變速單元之選擇部件之一透視分解圖；
圖17係右手邊變速操作裝置之變速操作單元之選擇部件之一透視分解圖；
圖18係右手邊變速操作裝置之變速操作單元之選擇部件之一透視分解圖；
圖19係變速操作單元之選擇部件之一前側視圖，如沿主變速單元軸之中心軸所觀看，其中變速操作單元係處於一完全釋放位置使得前變速器係固持在第二低檔導向位置(最內位置)中且鏈條在內齒輪上；
圖20係圖19中所繪示之變速操作單元之選擇部件之一前側視圖，但其中牽引操作構件經旋轉以牽引內索使得前變速器係移動至第一低檔導向位置(第一中間位置)且鏈條保持在內齒輪上；
圖21係圖19及圖20中所繪示之變速操作單元之選擇部件之一前側視圖，但其中牽引操作構件係自圖20之變速操作位置反向旋轉至靜止位置使得前變速器係固持在第一低檔導向位置(第一中間位置)中且鏈條保持在內齒輪上；
圖22係圖19至圖21中所繪示之變速操作單元之選擇部件之一前側視圖，但其中牽引操作構件經旋轉以牽引內索使得前變速器係移動至第一高檔導向位置(第二中間位置)且鏈條係變速至外齒輪；
圖23係圖19至圖22中所繪示之變速操作單元之選擇部件之一前側視圖，但其中牽引操作構件係自圖22之變速操作位置反向旋轉至靜止位置使得前變速器係固持在第一高檔導向位置(第二中間位置)中且鏈條保持在外齒輪上；
圖24係圖19至圖23中所繪示之變速操作單元之選擇部件之一前側視圖，但其中牽引操作構件經旋轉以牽引內索使得前變速器係移動至第二高檔導向位置(最外位置)且鏈條保持在外齒輪上；
圖25係圖19至圖24中所繪示之變速操作單元之選擇部件之一前側視圖，但其中牽引操作構件係自圖24之變速操作位置反向旋轉至靜止位置使得前變速器係固持在第二高檔導向位置(最外位置)中且鏈條保持在外齒輪上；
圖26係圖19至圖25中所繪示之變速操作單元之選擇部件之一前側視圖，但其中釋放操作構件經旋轉以釋放內索使得前變速器係自第二高檔導向位置(最外位置)移動至第一高檔導向位置(第二中間位置)且鏈條保持在外齒輪上；
圖27係圖19至圖26中所繪示之變速操作單元之選擇部件之一前側視圖，但其中釋放操作構件係自圖26之變速操作位置反向旋轉至靜止位置使得前變速器係固持在第一高檔導向位置(第二中間位置)且鏈條保持在外齒輪上；
圖28係圖19至圖27中所繪示之變速操作單元之選擇部件之一前側視圖，但其中釋放操作構件經旋轉以釋放內索使得前變速器係自第一高檔導向位置(第二中間位置)移動至第一低檔導向位置(第一中間位置)且鏈條係變速至內齒輪；
圖29係圖19至圖28中所繪示之變速操作單元之選擇部件之一前側視圖，但其中釋放操作構件係自圖28之變速操作位置反向旋轉至靜止位置使得前變速器係固持在第一低檔導向位置(第一中間位置)且鏈條保持在內齒輪上；
圖30係圖19至圖29中所繪示之變速操作單元之選擇部件之一前側視圖，但其中釋放操作構件經旋轉以釋放內索使得前變速器係自第一低檔導向位置(第一中間位置)移動至第二低檔導向位置(最內位置)且鏈條保持在內齒輪上；
圖31係圖19至圖30中所繪示之變速操作單元之選擇部件之一前側視圖，但其中釋放操作構件係自圖30之變速操作位置反向旋轉至靜止位置使得前變速器係固持在第二低檔導向位置(最內位置)中且鏈條保持在內齒輪上；
圖32係繪示由操作一第一替代變速操作裝置所致之前變速器之鏈條導件之各種導向位置之一示意圖；及
圖33係繪示由操作一第二替代變速操作裝置所致之前變速器之鏈條導件之各種導向位置之一示意圖。
21a．．．內索
22a．．．內索
34．．．制動/變速桿
36．．．變速桿
40．．．支撐構件
40a．．．突耳
42．．．樞軸銷
46．．．樞軸銷
48．．．偏壓元件
50．．．樞軸銷
52．．．偏壓元件
54．．．第一操作構件
54a．．．接觸構件/凸緣
56．．．第二操作構件
58．．．收緊構件
60．．．主變速軸
63．．．連接構件
64．．．後固定片
66．．．中間固定片
68．．．前固定片
69．．．樞軸銷
72．．．偏壓元件
80．．．定位棘爪
84．．．釋放構件
88．．．棘爪構件
92．．．樞軸銷
A．．．主樞轉軸
P1．．．制動樞轉軸
P2．．．變速樞轉軸
P3．．．變速樞轉軸

Claims (22)

  1. 一種腳踏車變速操作裝置，其用於操作一變速裝置以使用一導向部分來使一鏈條於具有一第一直徑之一第一齒輪與具有小於該第一齒輪之該第一直徑之一第二直徑之一第二齒輪之間選擇性移動，該腳踏車變速操作裝置包括：一操作構件；一移動構件，其經組態以藉由一連接構件而連接至該變速裝置；及一定位機構，其使該移動構件選擇性維持在將該導向部分定位至使該鏈條對應於該第一齒輪之一第一導向位置之一第一位置、將該導向部分定位至使該鏈條對應於該第二齒輪之一第二導向位置之一第二位置及將該導向部分定位至使該鏈條對應於該第二齒輪之一第三導向位置之一第三位置之任何者中，該第三導向位置比該第二導向位置更遠離該第一導向位置，該定位機構經組態使得該移動構件回應於該操作構件之一單一操作而沿一第一方向自該第一位置移動至該第二位置，且該定位機構經組態使得該操作構件無法通過一單一漸進移動而使該移動構件自該第一位置直接移動至該第三位置；該定位機構不存在維持該第一位置與該第二位置之間的該移動構件之一位置之任何位置維持結構。
  2. 如請求項1之腳踏車變速操作裝置，其中 該定位機構經進一步組態使得該移動構件自該第一位置至該第二位置移動一第一移動量且自該第二位置至該第三位置移動一第二移動量，該第一移動量大於該第二移動量。
  3. 如請求項2之腳踏車變速操作裝置，其中該定位機構經進一步組態使得該移動構件之該第二移動量小於該移動構件之該第一移動量之一半。
  4. 如請求項1之腳踏車變速操作裝置，其中該操作構件包含一使用者操作桿。
  5. 如請求項1之腳踏車變速操作裝置，其中該移動構件包含一纏繞構件。
  6. 如請求項5之腳踏車變速操作裝置，其中該連接構件包含一變速索，及該移動構件包含經組態以連接至該變速索之一變速索附接結構。
  7. 如請求項5之腳踏車變速操作裝置，其中該定位機構包含：一定位構件，其與該纏繞構件一起旋轉；及一止動棘爪，其在該定位構件沿該第一方向自該第一位置旋轉至該第二位置期間嚙合該定位構件之一止動齒使得該定位構件與該纏繞構件兩者止動於該第一位置與該第二位置之間之一位置中。
  8. 如請求項7之腳踏車變速操作裝置，其中該定位機構進一步包含一定位棘爪，該定位棘爪在該纏繞構件係處於該第一位置時嚙合該定位構件之一第一 定位齒且在該纏繞構件係處於該第二位置時嚙合該定位構件之一第二定位齒。
  9. 如請求項8之腳踏車變速操作裝置，其中該定位棘爪與該止動棘爪相對於彼此而獨立移動使得該定位棘爪於與該等第一及第二定位齒之一者嚙合之一固持位置與自該等第一及第二定位齒脫離之一非固持位置之間移動，且使得該止動棘爪於自該止動齒脫離之一非止動位置與與該止動齒嚙合之一止動位置之間移動。
  10. 如請求項1之腳踏車變速操作裝置，其進一步包括一額外操作構件，其可操作地耦合至該定位機構使得該額外操作構件回應於該額外操作構件之一單一操作而使該移動構件沿與該第一方向相反之一第二方向自該第二位置旋轉至該第一位置。
  11. 如請求項1之腳踏車變速操作裝置，其中該定位機構經進一步組態使得該定位機構使該移動構件進一步選擇性維持在將該導向部分定位至使該鏈條對應於該第一齒輪之一第四導向位置之一第四位置中，該第四導向位置比該第一導向位置更遠離該第二導向位置。
  12. 一種腳踏車傳動系統，其包括：一齒輪總成，其至少包含具有一第一直徑之一第一齒輪及具有小於該第一齒輪之該第一直徑之一第二直徑之一第二齒輪；一變速裝置，其包含經組態以使一鏈條於該第一齒輪 與該第二齒輪之間選擇性移動之一導向部分；及一腳踏車變速操作裝置，其可操作地耦合至該變速裝置，該腳踏車變速操作裝置包含：一操作構件，一移動構件，其經組態以藉由一連接構件而連接至該變速裝置，及一定位機構，其使該移動構件選擇性維持在將該導向部分定位至使該鏈條對應於該第一齒輪之一第一導向位置之一第一位置、將該導向部分定位至使該鏈條對應於該第二齒輪之一第二導向位置之一第二位置及將該導向部分定位至使該鏈條對應於該第二齒輪之一第三導向位置之一第三位置之任何者中，該第三導向位置比該第二導向位置更遠離該第一導向位置，該定位機構經組態使得該移動構件回應於該操作構件之一單一操作而沿一第一方向自該第一位置移動至該第二位置，且該定位機構經組態使得該操作構件無法通過一單一漸進移動而使該移動構件自該第一位置直接移動至該第三位置；該定位機構不存在維特該第一位置與該第二位置之間的該移動構件之一位置之任何位置維持結構。
  13. 如請求項12之腳踏車傳動系統，其中該定位機構經進一步組態使得該移動構件自該第一位置至該第二位置移動一第一移動量且自該第二位置至該第三位置移動一第二移動量，該第一移動量大於該第二 移動量。
  14. 如請求項13之腳踏車傳動系統，其中該定位機構經進一步組態使得該移動構件之該第二移動量小於該移動構件之該第一移動量之一半。
  15. 如請求項12之腳踏車傳動系統，其中該操作構件包含一使用者操作桿。
  16. 如請求項12之腳踏車傳動系統，其中該移動構件包含一纏繞構件。
  17. 如請求項16之腳踏車傳動系統，其中該連接構件包含一變速索，及該移動構件包含經組態以連接至該變速索之一變速索附接結構。
  18. 如請求項16之腳踏車傳動系統，其中該定位機構包含：一定位構件，其與該纏繞構件一起旋轉；及一止動棘爪，其在該定位構件沿該第一方向自該第一位置旋轉至該第二位置期間嚙合該定位構件之一止動齒使得該定位構件與該纏繞構件兩者止動於該第一位置與該第二位置之間之一位置中。
  19. 如請求項18之腳踏車傳動系統，其中該定位機構進一步包含一定位棘爪，該定位棘爪在該纏繞構件係處於該第一位置時嚙合該定位構件之一第一定位齒且在該纏繞構件係處於該第二位置時嚙合該定位構件之一第二定位齒。
  20. 如請求項19之腳踏車傳動系統，其中 該定位棘爪與該止動棘爪相對於彼此而獨立移動使得該定位棘爪於與該等第一及第二定位齒之一者嚙合之一固持位置與自該等第一及第二定位齒脫離之一非固持位置之間移動，且使得該止動棘爪於自該止動齒脫離之一非止動位置與與該止動齒嚙合之一止動位置之間移動。
  21. 如請求項12之腳踏車傳動系統，其進一步包括一額外操作構件，其可操作地耦合至該定位機構使得該額外操作構件回應於該額外操作構件之一單一操作而使該移動構件沿與該第一方向相反之一第二方向自該第二位置旋轉至該第一位置。
  22. 如請求項12之腳踏車傳動系統，其中該定位機構經進一步組態使得該定位機構使該移動構件進一步選擇性維持在將該導向部分定位至使該鏈條對應於該第一齒輪之一第四導向位置之一第四位置中，該第四導向位置比該第一導向位置更遠離該第二導向位置。
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