專利名稱：用于自行車變速器及制動器的集成控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于驅(qū)動自行車變速器的控制器，更具體地說，涉及所謂的集成控制器，用于傳動有彎曲把手的自行車(如賽車)的變速器及制動器。
背景技術(shù)：
在本說明書及附屬權(quán)利要求書中，空間的術(shù)語，即前、后、側(cè)、頂、底、垂直、水平等都用于集成控制器組裝狀態(tài)下及處于中性位置的把手上，術(shù)語內(nèi)和外分別指向把手中心和把手中心的相反側(cè)。
自行車通常有與鏈輪組件相連的后變速器。鏈輪組件包括一組共軸的齒輪(鏈輪)，它們有不同的直徑和齒數(shù)，并與后輪輪轂形成一體。
自行車通常還有與大齒盤相連的前變速器，該大齒盤包括一組有不同直徑和不同齒數(shù)的齒輪(冠齒輪)，該齒輪與由一副踏板驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的底托架軸相連。
在兩種情況下，變速器與傳動鏈嚙合，該傳動鏈?zhǔn)擎溳喗M件和大齒盤組件之間的閉合環(huán)，變速器使其移動到直徑與齒數(shù)不同的齒輪上，以便獲得不同的傳動比。
具體說，當(dāng)傳動鏈由大直徑齒輪轉(zhuǎn)移到小直徑齒輪時，叫做向下調(diào)檔，當(dāng)鏈條從小直徑齒輪轉(zhuǎn)移到大直徑齒輪時叫做向上調(diào)檔。關(guān)于這一點應(yīng)注意，在前變速器組件中，向下調(diào)檔相當(dāng)于通向較低傳動比而向上調(diào)檔相當(dāng)于通向較高傳動比，反之亦然；在后變速器組件中，向下調(diào)檔相當(dāng)于通向較高傳動比而向上調(diào)檔相當(dāng)于通向較低傳動比。
變速器沿兩個方向運動是通過組裝成易于被騎車人握住的控制器達(dá)到的，所以通常這種控制器安裝在把手上，在手柄附近，而該處還有制動桿，可控制后輪的車閘。可以沿兩個方向傳動變速器并致動車閘的控制器一般叫做集成控制器。
通常，在把手左手柄附近有前變速器的控制器和前輪的制動桿，反之，在右把手附近有后變速器的控制器和后輪的制動桿。
更具體地說，在機械式變速器中，各變速器由帶外套的不能伸長的鋼索(通常叫波頓拉索(Bowden cable))施加的牽引力沿第一方向在齒輪之間運動，由解除鋼索的牽引力及由同一變速器的彈簧的回彈力的作用沿相反的第二方向在齒輪之間運動。
通常，由松開鋼索的牽引力及或由復(fù)位彈簧引起的運動的方向是向下調(diào)檔的方向；反之，控制索的牽引力沿向上調(diào)檔的方向，這時鏈條從小直徑齒輪運動到大直徑齒輪。
在控制器中，控制索是靠將其卷繞在叫做卷索套筒的轉(zhuǎn)動部件上和從其上展開而被牽引或解除牽引的，卷索套筒的轉(zhuǎn)動由騎車人用一副合適的控制桿來控制。
在電氣或電子式變速器中，各變速器是通過可逆電動機，便如帶上一鉸接平行四邊形的小型傳動活塞的可逆電動機，在齒輪之間運動，而控制器包括一對電子開關(guān)，可控制電動機沿兩個方向運轉(zhuǎn)。這兩個電子開關(guān)通常由控制器的一對控制桿觸發(fā)的。
有彎曲把手的自行車的機械式變速器，其第一集成控制器見以本申請人名義申請的專利EP504118A1，其中有兩個不同的棘輪桿控制著卷索套筒沿兩個方向轉(zhuǎn)動。
這一控制器具有支撐主體，可固定到自行車把手上，位于把手手柄彎曲部分外側(cè)(即把手前面)。支撐主體內(nèi)裝有卷索套筒，可傳動變速器的鋼索。在支撐主體上樞轉(zhuǎn)連接制動桿，可牽引制動索；向上調(diào)檔桿，該控制桿位于制動桿后面，靠近制動桿并沿制動桿布置，在向上調(diào)檔時使用；及向下調(diào)檔桿，它從支撐主體內(nèi)側(cè)伸出，在向下調(diào)檔時使用。
制動桿可繞與自行車前進(jìn)方向垂直的第一軸線轉(zhuǎn)動，以便在騎車人將此桿拉向把手時控制制動索的牽引。卷索套筒的軸線垂直于制動桿旋轉(zhuǎn)軸。
向上調(diào)檔桿鉸接在第二軸線上，它與卷索套筒的旋轉(zhuǎn)軸及自行車前進(jìn)軸線平行，因而與制動桿的旋轉(zhuǎn)軸線垂直。向上調(diào)檔桿繞第二軸線轉(zhuǎn)動，其通過適當(dāng)?shù)募啓C構(gòu)可使卷索套筒沿第一方向轉(zhuǎn)動，從而卷緊控制索并獲得向上調(diào)檔。
向下調(diào)檔桿鉸接在第三軸線上，它與卷索套筒的旋轉(zhuǎn)軸平行。向下調(diào)檔桿繞第三軸線的轉(zhuǎn)動，其通過適當(dāng)棘輪機構(gòu)可使卷索套筒沿第二方向轉(zhuǎn)動，第二方向與向上調(diào)檔桿的第一旋轉(zhuǎn)方向相反，從而使控制索展開并獲得向下調(diào)檔。
向上調(diào)檔桿還鉸接在第四軸線上，它與第一軸線平行且使向上調(diào)檔桿在制動時跟隨制動桿運動。
這種控制器的第一個缺點是在制動時要拉動制動桿和向上調(diào)檔桿，這很不方便，否則不可能通過驅(qū)使向上調(diào)檔桿轉(zhuǎn)動來完成向上調(diào)檔。
這一控制器的另一缺點是構(gòu)造復(fù)雜，特別是由于向上調(diào)檔桿的雙重轉(zhuǎn)動中心。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)問題要發(fā)明一種有彎曲把手的自行車的集成控制器，這種控制器是基于人機工程的且容易實現(xiàn)制動和調(diào)檔同時進(jìn)行，特別是向低傳動比調(diào)檔。在制動的同時能用后變速器向上調(diào)檔和用前變速器向下調(diào)檔是特別方便的，因為這樣可在減速時能保持蹬踏板的頻率，而且還能將變速器調(diào)到低傳動比，適合于隨后的加速或能從靜止?fàn)顟B(tài)重新起動。
基于上述問題，本發(fā)明的目的是要發(fā)明一種結(jié)構(gòu)簡單的控制器。
根據(jù)本發(fā)明通過下述事實解決此問題，即變速器控制桿上有控制部分，騎車人的手指能達(dá)到支撐主體一個側(cè)面上的一個和支撐主體另一側(cè)面上的另外一個，而且這些控制部分位于制動桿不能達(dá)到的位置。
更具體地說，本發(fā)明涉及的集成控制器可傳動有彎曲把手的自行車的變速器及制動器，該控制器包括支撐主體，其具有固定到把手彎曲手柄的前方的后側(cè)面，支承可繞第一軸線旋轉(zhuǎn)的制動桿的前側(cè)面，以及內(nèi)側(cè)面，外側(cè)面和頂橫向面；以及第一和第二調(diào)檔桿，該調(diào)檔桿可繞第二和第三軸線旋轉(zhuǎn)，所述第一和第二調(diào)檔桿有各自的控制部分，其中的控制部分是騎車人手指從支撐主體相對兩側(cè)能夠觸及的，其特征在于，所述控制部分都在制動桿不能達(dá)到的位置。
優(yōu)選的，第二及第三軸線互相平行且垂直于第一軸線。
在本說明書及附屬的權(quán)利要求書中，術(shù)語“制動桿可達(dá)到的范圍”指的是制動桿在其靜止和操作狀態(tài)之間掃過的空間。
這樣，騎車人不必離開調(diào)檔桿或制動桿，不必完全離開支撐主體或把手上的手柄。而且騎車人能同時控制制動桿及兩個調(diào)檔桿之一，(在后變速器的情況下是向上調(diào)檔桿，在前變速器的情況下是向下調(diào)檔桿)，具體說是調(diào)到低傳動比，因為制動桿的控制不需要牽引任一調(diào)檔桿，使其處于騎車人手指可達(dá)的最佳位置。
一般地說，第一調(diào)檔桿傾向于用騎車人的拇指控制，所以，它從支撐主體內(nèi)側(cè)面伸出，基本上垂直于制動桿，各控制部分是水平的。
一般地說，在機械式調(diào)檔的情況下，第一調(diào)檔桿控制向上調(diào)檔，因為控制桿上必須有較大的作用力。
而且通常第二調(diào)檔桿傾向于用一個或兩個手指控制，但不是用拇指來控制，通常是用中指或無名指，所以它在支撐主體下面垂直伸出。
在機械式調(diào)檔的情況下通常第二調(diào)檔桿向下調(diào)檔，因為對該控制桿只需較小的作用力。
在第一實施例中，至少一個調(diào)檔桿在支撐主體后側(cè)樞轉(zhuǎn)，優(yōu)選的為非?？拷?。
在這樣的實施例中，優(yōu)選的是兩個調(diào)檔桿在支撐主體后側(cè)樞轉(zhuǎn)，優(yōu)選的為非?？拷?br> 這樣，支撐主體容易用于手心握住其頂橫向面且所有五指合攏在支撐主體下面，且在調(diào)檔桿前面。騎車人不必傳動調(diào)檔桿或制動桿，不必整個離開支撐主體上的手柄。騎車人還能同時控制制動桿及兩個調(diào)檔桿之一，通常是向低傳動比調(diào)檔的控制桿。
在第二實施例中，其中一個調(diào)檔桿靠近支撐主體后側(cè)樞轉(zhuǎn)，優(yōu)選的為非?？拷?，而另一調(diào)檔桿靠近制動桿樞轉(zhuǎn)，優(yōu)選的為十分靠近。
這樣，支撐主體容易用手心握住頂端面而所有五指可合攏在支撐主體下面，且在兩個調(diào)檔桿之間。此外在這種情況下，騎車人不必控制兩調(diào)檔桿之一或制動桿，不必整個離開支撐主體上的手柄，而能同時控制制動桿及兩調(diào)檔桿之一。
在上述二種結(jié)構(gòu)的情況下，第二調(diào)檔桿可在支撐主體下方偏向其外側(cè)面的位置大致垂直地伸出。
在一優(yōu)選變化形式中，由于騎車人能自由地在各自彎曲部分握住自行車把手，而不干擾第二調(diào)檔桿，所以第二調(diào)檔桿可在支撐主體下方偏向其外側(cè)面的位置大致垂直地伸出。
為了在這種情況下使第二調(diào)檔桿處在適當(dāng)位置又不必修改調(diào)檔控制器的機械結(jié)構(gòu)，第二調(diào)檔桿可以有二個彎頭，在這兩個彎頭之間的中間部分緊靠支撐主體的下方。
當(dāng)打算把本發(fā)明的集成控制器應(yīng)用于機械式調(diào)檔時，通常第一調(diào)檔桿及第二調(diào)檔桿控制卷索套筒分別沿相反方向轉(zhuǎn)動，以便牽引調(diào)檔組合的控制索，而卷索套筒安放在支撐主體的空穴內(nèi)。
在第一種控制機構(gòu)中，調(diào)檔桿之一主動控制卷索套筒沿卷繞牽引索的方向轉(zhuǎn)動，而另一調(diào)檔桿在牽引索本身的牽引下讓卷索套筒不會沿牽引索展開方向轉(zhuǎn)動。
在第二種控制機構(gòu)中，每個調(diào)檔桿都主動控制卷索套筒沿各自方向轉(zhuǎn)動。
另一方面，當(dāng)本發(fā)明的集成控制器打算用于電氣或電子調(diào)檔時，第一調(diào)檔桿及第二調(diào)檔桿都能控制各自電子開關(guān)的按動，以便驅(qū)動電氣或電子調(diào)檔機構(gòu)。


本發(fā)明的其它特點和優(yōu)點來自對某些優(yōu)選實施例并結(jié)合附圖的下述詳細(xì)說明，但這些實施例僅當(dāng)作非限制性的示例。附圖中圖1示出安裝在自行車彎曲把手上的根據(jù)本發(fā)明的右集成控制器的第一實施例的等角圖；圖2及3示出被騎車人在兩種不同操作狀態(tài)下握住的圖1的控制器的兩個正視圖。
圖4示出圖1的控制器的側(cè)視圖；圖5示出沿圖1控制器的橫截面V-V的剖視圖；圖6示出沿圖1控制器的橫截面VI-VI的剖視圖；圖7示出本發(fā)明控制器內(nèi)部機構(gòu)的第一實施例的沿橫截面V-V的剖視圖；圖8示出本發(fā)明控制器內(nèi)部機構(gòu)的第一實施例的沿橫截面VI-VI的剖視圖；圖9示出本發(fā)明控制器內(nèi)部機構(gòu)的第一實施例的沿橫截面IX-IX的剖視圖；圖10示出安裝在自行車彎曲把手上的根據(jù)本發(fā)明的右集成控制器第二實施例的等角圖；圖11及12示出騎車人在兩不同操作狀態(tài)下握住的圖10控制器的兩個正視圖；圖13示出圖10的控制器的側(cè)視圖；圖14示出安裝在自行車彎曲把手上的根據(jù)本發(fā)明右集成控制器第三實施例的等角圖；圖15示出騎車人握住的圖14控制器在其制動桿部分去除時的正視圖；圖16示出沿圖14控制器橫截面XVI-XVI的剖視圖；圖17示出安裝在自行車彎曲把手上的根據(jù)本發(fā)明右集成控制器第四實施例的局部剖開的等角圖。
具體實施例方式
下面參照右控制器說明根據(jù)本發(fā)明的集成控制器，右控制器與把手的右彎曲端結(jié)合在一起，但顯然本發(fā)明的構(gòu)思可應(yīng)用于安裝在把手左彎曲端的左控制器，集成控制器在組裝狀態(tài)下沿豎直平面大致對稱。
本發(fā)明的右控制器1包括支撐主體2，其后側(cè)3安裝在把手M的彎曲手柄部分的前端，該支撐主體通過已知的連接裝置(未示)，如通過鋼夾安裝，并在騎車人手握的把手M的前端伸出。支撐主體2由外側(cè)面4和內(nèi)側(cè)面5限定，它們大致互相平行且由頂橫向面6和底橫向面7相連，但該支撐主體沒有提供擱手指及防止污物進(jìn)入控制器上的外套內(nèi)的功能。
在機械式調(diào)檔的情況下，由內(nèi)外側(cè)面4、5和底橫向面及頂橫向面6、7限定的內(nèi)腔中放置后變速器的控制機構(gòu)。
制動桿8在支撐主體2的前端，繞銷軸9樞轉(zhuǎn)，該銷軸9的軸線Y大致垂直于自行車前進(jìn)方向X。當(dāng)騎車人將制動桿8以已知方式拉向把手M時，在制動桿8頂端的連接牽引索的頭部用于使制動器動作。制動桿8的動作通常用騎車人的食指及/或中指來完成，如圖2及3所示。
從支撐主體2的內(nèi)側(cè)面5伸出第一調(diào)檔桿10，其方向大致垂直于內(nèi)側(cè)面5本身及制動桿8，該控制桿10包括致動臂11，其端部有一擴大的致動部分12，適于貼合騎車人的拇指(圖2)。
從支撐主體2的內(nèi)橫向面7向下伸出第二調(diào)檔桿13，其方向與支撐主體2的外側(cè)面4平行，且包括致動臂14，該致動臂一端有擴大的致動部分15，適于貼合右手非拇指的手指，優(yōu)選的是中指或無名指(圖3)。
如圖2及3所示，當(dāng)騎車人用右手抓住控制器1時，他/她能方便且毫無差錯地使制動桿8、第一調(diào)檔桿10或第二調(diào)檔桿13動作，而不必移動握在支撐主體2上的手。具體地說，第一調(diào)檔桿10的致動部分12容易用拇指從支撐主體2的內(nèi)側(cè)觸及，而第二調(diào)檔桿13的致動部分15容易用另一手指從支撐主體2的外側(cè)去觸及。
更詳細(xì)地說，如圖4所示，第一調(diào)檔桿10的位置接近支撐主體2的后側(cè)3，第二調(diào)檔桿13靠近第一調(diào)檔桿10。在組裝狀態(tài)下，兩調(diào)檔桿10、13都接近把手M?？蛇x的，兩調(diào)檔桿10、13的位置可互調(diào)。
第一、第二調(diào)檔桿10、13相對于支撐主體2的這種布置方式可在支撐主體2上留下一個足夠大的空間，使得當(dāng)騎車人握住支撐主體2并用他/她的手指圍住它時很容易在第二調(diào)檔桿10、13前面將手指合攏在支撐主體周圍而不會妨礙騎車人的手。
參看圖5、6，現(xiàn)在說明后調(diào)檔組件的第一種控制機構(gòu)40，該控制機構(gòu)可應(yīng)用于圖1-4的控制器1，它在同屬本申請人的美國專利6,792,826中有部分說明，供進(jìn)一步參考。
控制機構(gòu)40是可松開型的，其中第一調(diào)檔桿10主動控制后變速器的牽引索21的卷繞(向上調(diào)檔)，而第二調(diào)檔桿13利用后變速器本身的復(fù)位彈簧的牽引同一控制索的回彈力使控制索松開(向下調(diào)檔)。
可松開型控制機構(gòu)40包括卷索套筒20，其可樞轉(zhuǎn)地支承在支撐主體2中，該卷索套筒上可卷繞并展開控制索21，在與該卷索套筒的旋轉(zhuǎn)軸線正交的第一橫向平面V-V處，具有第一扇形齒輪22(圖5)，以及在與該卷索套筒的旋轉(zhuǎn)軸線正交的第二橫向平面VI-VI處具有齒輪輪周23；第一棘輪24(圖5)，其與第一調(diào)檔桿10結(jié)合并與第一扇形齒輪22配合；及第二棘輪25(圖6)，其與第二調(diào)檔桿13結(jié)合并與齒輪輪周23配合。
在靜止?fàn)顟B(tài)下，控制機構(gòu)40處于圖5及6所示狀態(tài)。
具體參看圖5，第一棘輪24包括板26，它可旋轉(zhuǎn)地組裝在卷索套筒20上且由復(fù)位彈簧(未示)壓緊在所示靜止位置。第一調(diào)檔桿10在銷軸27處可與板26作相對樞轉(zhuǎn)，銷軸27的軸線大致垂直于制動桿8的軸線9，且第一調(diào)檔桿具有可與第一扇形齒輪22嚙合的嚙合齒28。
參看圖6，第二棘輪25包括搖臂搖臂29，它通過銷軸30鉸接到支撐主體2上。搖臂29的一端包括第一接合元件31，它與齒輪輪周23的齒32配合，在相反的另一端包括第二接合元件33，也與齒輪輪周23的齒32配合。搖臂29做成這樣的形式，使得當(dāng)其第一接合元件31與齒32嚙合時，第二接合元件33便與齒32脫離，反之，當(dāng)?shù)诙雍显?3與齒32嚙合時，第一接合元件31便與齒32脫離。
在圖6的實施例中，所示齒輪輪周23中有兩個扇形輪齒23，但作為另一可選方案，它也可有一個扇形輪齒。
搖臂29有一個附屬部分34，它與第二調(diào)檔桿13的相應(yīng)附屬部分35對接，使得第二調(diào)檔桿13繞銷軸36(其軸線與制動桿8的軸線9垂直)沿圖6中順時針方向擺動，導(dǎo)致?lián)u臂29繞銷軸30沿反方向(圖6中逆時針方向)的擺動。搖臂29及第二調(diào)檔桿13與各自的彈性元件37、38配合，該彈性元件包括例如是介于支撐主體2與分別在搖臂29和第二調(diào)檔桿13中形成的支座之間的小型壓縮螺簧。與搖臂29相關(guān)的彈簧37有使搖臂29所在位置上第一接合元件31能沿圖6中順時針方向擺動而與齒32嚙合的趨勢。與第二調(diào)檔桿13相關(guān)的彈簧38有使第二調(diào)檔桿13沿與附屬部分35、34分開的方向(圖6中逆時針方向)轉(zhuǎn)動的趨勢。彈簧38將第二調(diào)檔桿13推向由一部分支撐主體2確定的止擋端。
齒32與第二棘輪25的第一接合元件31的形狀做成使得當(dāng)?shù)谝唤雍显?1處于與齒輪輪周23的齒32嚙合的狀態(tài)時，該卷索套筒在由第一調(diào)檔桿10通過第一棘輪24的控制下，在將繞在卷索套筒20上的變速器的控制索進(jìn)一步卷緊的方向上(圖6逆時針方向)可以自由旋轉(zhuǎn)，而接合元件31則防止卷索套筒20在相反的沿松開控制索21的方向(圖6中順時針方向)轉(zhuǎn)動。
此外，第二接合元件33的形狀做成使得當(dāng)它與齒輪輪周23的齒32處于嚙合狀態(tài)時，它能防止卷索套筒20沿松開控制索21的方向(圖6中順時針方向)旋轉(zhuǎn)。
在靜止?fàn)顟B(tài)下，變速器的控制索21向卷索套筒20施以轉(zhuǎn)矩，使其沿控制索松開方向(圖5、6中順時針方向)轉(zhuǎn)動。由第一接合元件31和第二棘輪25的齒輪輪周23的齒組成的機構(gòu)，如所述，可防止卷索套筒20沿該方向轉(zhuǎn)動。
第一調(diào)檔桿10繞銷軸27沿圖5的逆時針方向作首次少量轉(zhuǎn)動后，接合齒28在第一扇形齒輪22的兩個齒之間嚙合，而第一調(diào)檔桿10再次沿圖5的逆時針方向作進(jìn)一步轉(zhuǎn)動，引起卷索套筒20沿圖5逆時針方向的轉(zhuǎn)動，并引起控制索21卷繞要求的轉(zhuǎn)動量。如上所述，第二棘輪25的靜止位置允許作此轉(zhuǎn)動。第一調(diào)檔桿10一旦被釋放便通過與板26有關(guān)的彈簧的作用回到其初始靜止位置。卷索套筒20新的角度位置由與第二調(diào)檔桿13有關(guān)的第二棘輪25予以保持。
第二調(diào)檔桿13克服彈簧38的作用力繞銷軸36(沿圖6順時針方向)的少量轉(zhuǎn)動，通過附屬部分34和35的對接，導(dǎo)致?lián)u臂29克服彈簧37的作用沿反方向(圖6逆時針方向)轉(zhuǎn)動。第二棘輪25的第一接合元件31一松開齒輪輪周23的齒32，卷索套筒20就立即在控制索21本身的力矩和變速器復(fù)位彈簧力矩的作用下會沿展開控制索21的方向(圖6順時針方向)自由轉(zhuǎn)動。卷索套筒20沿該方向轉(zhuǎn)動到齒輪輪周23的一個齒32與第二棘輪25的第二接合元件33相嚙合時便中止。在這一步驟中允許的轉(zhuǎn)動量相當(dāng)于作向下調(diào)檔所需轉(zhuǎn)動量的一半，當(dāng)騎車人松開第二調(diào)檔桿13時，該控制桿13及搖臂29在彈簧37和38的作用下回到各自的靜止?fàn)顟B(tài)。因此，第二接合元件33便與齒32分開，在控制索21的轉(zhuǎn)矩及變速器復(fù)位彈簧的力矩作用下，卷索套筒20仍會沿展開控制索21的方向(圖6順時針方向)轉(zhuǎn)動，當(dāng)齒輪輪周23的一個齒32與第一接合元件31嚙合時，搖臂29的擺動及卷索套筒20的轉(zhuǎn)動便中止在與完成的向下調(diào)檔相應(yīng)的新角度上。
在本發(fā)明的控制器中，用與拇指相伴的第一調(diào)檔桿10可方便地進(jìn)行向上調(diào)檔，該調(diào)檔動作為克服后變速器的復(fù)位彈簧的回彈力需要較大的力，而用第二調(diào)檔桿13作松開操作只需以另一手指使用較小的力即可完成。
但在一實施例中，可將由第一和第二調(diào)檔桿10、13執(zhí)行的功能倒過來，因此，通過使卷索套筒旋轉(zhuǎn)讓第二調(diào)檔桿執(zhí)行向上調(diào)檔，而讓第一調(diào)檔桿執(zhí)行卷索套筒的松開。
參看圖7、8、9，現(xiàn)在說明后調(diào)檔組件的第二種控制機構(gòu)50，該機構(gòu)可應(yīng)用于圖1-4的控制器1，且可從本申請人的美國專利5、791、195中獲悉，在進(jìn)一步說明中將作參考。
該控制機構(gòu)50為在兩個方向上都有主動機械作用的類型，即在這種機構(gòu)中，卷索套筒轉(zhuǎn)動的所有步驟都由騎車人施力于第一及第二調(diào)檔桿10、13上來使控制索卷緊與展開。在不操作的情況下，即變速器處于固定位置時，卷索套筒通過適合的分度機構(gòu)保持不動，而致動桿位于與套筒脫離的靜止位置。
更詳細(xì)地說，該主動控制機構(gòu)50包括卷索套筒(圖7-9中未示)，控制索可繞在其上并可展開，其上具有第一扇形齒輪52(圖7)和第二扇形齒輪53(圖8)，它們一起繞中心軸70轉(zhuǎn)動；分度機構(gòu)54(圖9)，其與該卷索套筒結(jié)合在一起；第一棘輪55(圖7)，其與第一調(diào)檔桿10結(jié)合在一起并與第一扇形齒輪52配合。
第二棘輪56(圖8)，與第二調(diào)檔桿13結(jié)合在一起并與第二扇形齒輪53配合。
第一棘輪55(圖7)包括板57，其可繞中心軸70轉(zhuǎn)動且由復(fù)位彈簧(未示)施壓保持在靜止位置。第一調(diào)檔桿10以銷軸71為中心，與第一板57作相對樞轉(zhuǎn)，銷軸71的軸線垂直于制動桿8的軸線9，且第一調(diào)檔桿的端部有嚙合齒58，在靜止?fàn)顟B(tài)下該齒58與第一扇形齒輪52脫離。
與第二調(diào)檔桿13結(jié)合在一起的第二棘輪56(圖8)提供有接合元件64，該接合元件在靜止?fàn)顟B(tài)下由于緊靠標(biāo)準(zhǔn)塊65而與卷索套筒的第一扇形齒輪53脫離。
分度機構(gòu)54(圖9)包括齒輪59，它與卷索套筒一起旋轉(zhuǎn)。齒輪59以其輪齒與兩根彈簧60，61結(jié)合，這兩根彈簧相互放在徑向的相反側(cè)，插入齒輪59外部的支撐主體2的環(huán)形空穴62內(nèi)。彈簧60，61的端部60a，61a固定到支撐主體2上而另一自由端60b，61b推插在齒輪59的輪齒間隙之間。接合在間隙中的彈簧60，61保持齒輪59的角度，因此也保持卷索套筒的固定角度。
在第一調(diào)檔桿10(沿逆時針方向)首次轉(zhuǎn)動小角度后，輪齒58便嚙合到第一扇形齒輪52的兩輪齒之間的間隙中，進(jìn)一步使第一調(diào)檔桿10繞中心軸70沿同方向轉(zhuǎn)動，從而推動第一扇形齒輪52及卷索套筒轉(zhuǎn)動并使控制索按分度機構(gòu)54許可的角度卷繞，如下所述。第一調(diào)檔桿10一旦被釋放便通過板57的復(fù)位彈簧回到其靜止位置。卷索套筒新的角度位置由分度機構(gòu)54保持。
當(dāng)?shù)诙{(diào)檔桿13繞中心軸70轉(zhuǎn)動時，其中該中心軸的軸線大致垂直于制動桿8的軸線9且轉(zhuǎn)向為第一桿10的相反方向(圖8中的順時針方向)，接合元件64通過推力彈簧66被推動接合在第二扇形齒輪53的間隙內(nèi)。第二扇形齒輪53和卷索套筒利用以下將說明的方式由分度機構(gòu)54推動旋轉(zhuǎn)并展開控制索。一旦第二調(diào)檔桿被松開，其通過回復(fù)彈簧回到靜止位置(圖中未示)，而卷索套筒的新的角度位置通過分度機構(gòu)54來保持。
當(dāng)以第一或第二調(diào)檔桿10、13作向上或向下調(diào)檔時，由卷索套筒引起的分度機構(gòu)54的齒輪59的轉(zhuǎn)動，將彈簧60b，61b的端部從間隙中推出，而彈簧受到壓縮直到它們在新的角度位置上與下一個間隙嚙合時作下一次伸展。
當(dāng)利用松開機構(gòu)40方便地用與拇指結(jié)合的第一調(diào)檔桿10作向上調(diào)檔時，為了克服變速器復(fù)位彈簧的回彈力而需要較大的力，同時可用另一手指使用第二調(diào)檔桿13作向下調(diào)檔，因為只需要較小的作用力。事實上在此情況下，即使還需克服分度機構(gòu)54的阻力，向下調(diào)檔操作可由通過變速器的回復(fù)力而趨向于使控制索展開的力矩來輔助。
但在一個實施例中，提供了將第一和第二調(diào)檔桿10，13完成的功能巔倒的可能性。
在圖10-13中，示出了根據(jù)本發(fā)明的集成控制器的第二實施例，也是以右控制器作為例子。與圖1-4的實施例中部件相似的部件用類似的標(biāo)號，但每個標(biāo)號數(shù)字均加上100。即使下文中不再說明，集成控制器101與集成控制器1是類似的，具體說它可以有相關(guān)的控制機構(gòu)40，也可以有控制機構(gòu)50。
集成控制器101與集成控制器1的不同之處在于第一調(diào)檔桿110沿支撐主體102的內(nèi)側(cè)面105的布置方式不同。
更具體地說，第二調(diào)檔桿113的位置緊靠支撐主體102的后側(cè)103，在組裝狀態(tài)下，如圖13所示，它靠近把手M。而第一調(diào)檔桿110卻是緊靠支撐主體102的前端。
第一和第二調(diào)檔桿110，113與支撐主體102的這種相對布置可在支撐主體102上留出相當(dāng)大空間，因此當(dāng)騎車人握住支撐主體102，用手指包住它時，不會妨礙他/她的手，從而使他/她可以包圍位于兩個調(diào)檔桿110，113之間的支撐主體。
在圖14-16示出根據(jù)本發(fā)明集成控制器的第三實施例，也以右控制器作為例子。與圖1-4的實施例類似的部件用類似的標(biāo)號，但每個標(biāo)號數(shù)字均加上200。即使下文中不再說明，集成控制器201與集成控制器1類似，具體說，它可以有相關(guān)的控制機構(gòu)40或50。
集成控制器201與集成控制器1不同之處在于第二調(diào)檔桿213的布置方式不同。
更具體地說，第一調(diào)檔桿210仍緊靠支撐主體202的后側(cè)203，即在組裝狀態(tài)下緊靠把手M，而第一調(diào)檔桿213還緊靠第一調(diào)檔桿210。這種情況下，作為一種可供選擇的方案，二個調(diào)檔桿10，13的位置可調(diào)換。
但第二調(diào)檔桿213這樣來放置，即其操縱部分215在支撐主體202的下面伸出，且偏向其內(nèi)側(cè)面205。
當(dāng)騎車人用右手握住控制器201時，他/她仍能方便和不加區(qū)分地操作制動桿208，不必移動握在支撐主體202上的手就能操作第一和第二調(diào)檔桿210，213。具體地說，第一調(diào)檔桿210的操縱部分可方便地從支撐主體202的內(nèi)側(cè)用拇指觸及，而第二調(diào)檔桿213的操縱部分215可方便地從支撐主體202外側(cè)用另一手指觸及。
而且，如圖15所示，當(dāng)騎車人直接握住把手M的彎曲部分時，二個調(diào)檔桿210，213中沒有一個會影響到手指的位置。此外，用這種握法，第一調(diào)檔桿210的操縱部分212容易從支撐主體202的內(nèi)側(cè)用拇指觸及，而第二調(diào)檔桿213的操縱部分215也容易從支撐主體202的外側(cè)用另一手指觸及。
如圖16所示，第二調(diào)檔桿213具有雙彎頭部件216，二彎頭之間的中間部分217在支撐主體202下面附近延伸。
這種簡單的結(jié)構(gòu)可避免對第一實施例的控制機構(gòu)作修改，或把修改降低到最小程度。作為示例，圖16是與關(guān)于控制機構(gòu)40第二棘輪23的與圖6對應(yīng)的視圖，其不同僅在于圖16中的復(fù)位彈簧238的位置與圖6中的復(fù)位彈簧38的位置不同，圖16中的復(fù)位彈簧238放置在第二調(diào)檔桿213的中間部分217上。
很快可明白，當(dāng)采用圖7-9的主動控制機構(gòu)時，不必對機構(gòu)本身作任何修改。
還會明白，對控制機構(gòu)只作少量修改就可使用沒有雙彎頭部件216或只有一個彎頭的第二調(diào)檔桿213，且該調(diào)檔桿213是從其內(nèi)側(cè)面205伸到支撐主體下面。
圖17示出根據(jù)本發(fā)明集成控制器的第四實施例，也以右控制器為例。與圖1-4的部件相似的部件采用相似的標(biāo)號，但每個標(biāo)號數(shù)字均加上300。
第一調(diào)檔桿310繞銷軸327對支撐主體302可作樞轉(zhuǎn)(銷軸327的軸線垂直于制動桿308的軸線309)并作用于在支撐主體302本身內(nèi)部的第一開關(guān)318，通常用騎車人拇指使其轉(zhuǎn)動。
第二調(diào)檔桿313也繞銷軸336對支撐主體302作轉(zhuǎn)動(其軸線垂直于制動桿308的軸線309)，并作用于置于支撐主體302本身內(nèi)部的第二開關(guān)319上，通常用騎車人的另一手指，如中指或無名指使其轉(zhuǎn)動。
第一和第二開關(guān)318，319分別是自行車電氣或電子調(diào)檔系統(tǒng)的向上和向下調(diào)檔控制開關(guān)。
圖17中，第一調(diào)檔桿310和第二調(diào)檔桿313的布置基本上與圖10所示第二實施例的控制桿相同。更具體地說，第一調(diào)檔桿310靠近制動桿308樞轉(zhuǎn)而第二調(diào)檔桿313靠近支撐主體302的后側(cè)303樞轉(zhuǎn)。第二控制桿313直接在支撐主體302的內(nèi)側(cè)面305上樞轉(zhuǎn)，但仍在支撐主體302的下面伸出。
但應(yīng)明白，在電氣或電子變速器的情況下也采用所述其它實施例的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種用于驅(qū)動具有彎曲把手(M)的自行車的變速器及制動器的集成控制器(1，101，201，301)，其包括支撐主體(2，102，202，302)，其包括安裝在把手(M)的彎曲手柄部分前方的后側(cè)面(3，103，203，303)；支承繞第一軸線(9，109，209，309)樞轉(zhuǎn)的制動桿(8，108，208，308)的前側(cè)面；內(nèi)側(cè)面(5，105，205，305)外側(cè)面(4，104，204，304)；和頂橫向面(6，106，206，306)；及第一調(diào)檔桿(10，110，210，310)和第二調(diào)檔桿(13，113，213，313)，它們分別繞第二軸線(27，327)和第三軸線(36，236，336)樞轉(zhuǎn)，所述第一調(diào)檔桿(10，110，210，310)和第二調(diào)檔桿(13，113，213，313)具有各自的致動部分(12，112，212，312，15，115，215，315)，其中該致動部分(12，112，212，312，15，115，215，315)可被騎車人的手指從支撐主體(2，102，202，302)的對面觸及，其特征在于，所述致動部分(12，112，212，312，15，115，215，315)都位于所述制動桿(8，108，208，308)可達(dá)到的位置以外。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成控制器(1，101，201，301)，其特征在于，所述第二軸線(27，327)和第三軸線(36，326，336)互相平行且大致垂直于所述第一軸線(9，109，209，309)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成控制器，其特征在于，所述第一調(diào)檔桿(10，110，210，310)從所述支撐主體(2，102，202，302)的所述內(nèi)側(cè)面(5，105，205，305)伸出，且與所述制動桿(8，108，208，308)大致垂直，各致動部分(12，112，212，312)是大致水平的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的集成控制器(1，101，201，301)，其特征在于，所述第一調(diào)檔桿(10，110，210，310)控制向上調(diào)檔。
5.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的集成控制器(1，101，201，301)，其特征在于，所述第二調(diào)檔桿(13，113，213，313)在支撐主體(2，102，202，302)下方大致垂直地伸出。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的集成控制器(1，101，201，301)，其特征在于，所述第二調(diào)檔桿(13，113，213，313)控制向下調(diào)檔。
7.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的集成控制器(1，201)，其特征在于，第一調(diào)檔桿(10，210)和第二調(diào)檔桿(13，213)中的至少一個在靠近支撐主體(2，202)的后側(cè)面(3，203)處樞轉(zhuǎn)。
8.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的集成控制器(1，201)，其特征在于，第一調(diào)檔桿(10，210)和第二調(diào)檔桿(13，213)均在靠近支撐主體(2，202)的后側(cè)面(3，203)處樞轉(zhuǎn)。
9.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的集成控制器(101，301)，其特征在于，第一調(diào)檔桿(110，310)和第二調(diào)檔桿(113，313)之一在靠近支撐主體(102，302)的后側(cè)面(103，303)處樞轉(zhuǎn)，且第一調(diào)檔桿(110，310)和第二調(diào)檔桿(113，313)中的另一個在靠近制動桿(108，308)處樞轉(zhuǎn)。
10.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的集成控制器(1，101)，其特征在于，第二調(diào)檔桿(13，113)在支撐主體(2，102)下方偏向其外側(cè)面的位置大致垂直地伸出。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項所述的集成控制器(201，301)，其特征在于，第二調(diào)檔桿(213，313)在支撐主體(202，302)下方偏向其內(nèi)側(cè)面的位置伸出。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的集成控制器(201)，其特征在于，第二調(diào)檔桿(213)具有雙彎頭部件(216)，介于這兩個彎頭(216)之間的中間部分(217)靠近支撐主體(202)的下方延伸。
13.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的集成控制器(1，101，201)，其特征在于，第一調(diào)檔桿(10，110，210)和第二調(diào)檔桿(13，113，213)分別控制調(diào)檔組件的牽引索(21)的卷索套筒(20)沿相反方向轉(zhuǎn)動，該卷索套筒(20)容納在支撐主體(2，102，202)的空腔中。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的集成控制器(1，101，201)，其特征在于，調(diào)檔桿(10，110，210)之一主動控制卷索套筒(20)沿卷繞牽引索(21)的方向轉(zhuǎn)動，而另一調(diào)檔桿(13，113，213)使卷索套筒(20)在牽引索(21)本身的牽引力作用下沿展開牽引索(21)的方向自由轉(zhuǎn)動。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的集成控制器(1，101，201，301)，其特征在于，調(diào)檔桿(10，110，210，13，113，213)中的每一個都主動控制卷索套筒(20)沿各自方向轉(zhuǎn)動。
16.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的集成控制器(301)，其特征在于，調(diào)檔桿(10，110，210，310，13，113，213，313)中的每一個都控制驅(qū)動電子或電氣調(diào)檔機構(gòu)的各電子開關(guān)(318，319)的按動操作。
全文摘要
具有彎曲把手(M)的自行車用的集成控制器(1)可由人與機器控制，且便于同時進(jìn)行制動和調(diào)檔操作，特別是向低傳動比的調(diào)檔。在此集成控制器(1)中，調(diào)檔桿(10，13)上有致動部分(12，15)，該致動部分能被騎車人手指從支撐主體(2)的一側(cè)觸及且被另一手指從支撐主體(2)的另一側(cè)觸及，且該致動部分位于制動桿(8)的可達(dá)范圍以外。
文檔編號B62L3/02GK1883999SQ200610090830
公開日2006年12月27日 申請日期2006年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月24日
發(fā)明者朱塞佩·達(dá)爾普拉 申請人:坎培諾洛有限公司