專利名稱：帶變速指示器的自行車變速操縱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于操縱自行車變速裝置的變速操縱器，并且特別涉及一種適于由變速裝置產(chǎn)生的表示變速狀況的變速操縱器。該變速操縱器包括一變速裝置和一變速指示器，后者用來指明由變速裝置產(chǎn)生的變速狀況。該變速裝置包括一可繞第一軸線轉(zhuǎn)動的卷繞變速纜繩的卷線盤，和一可繞卷線盤轉(zhuǎn)動的換檔桿。換檔桿以樞軸安裝，可繞第一軸線轉(zhuǎn)動或者可繞與之平行的一個軸線轉(zhuǎn)動。
傳統(tǒng)的自行車變速操縱器，在例如日本實用新型公開號48-18761中，公開過。該裝置所包括的速度指示器具有一標(biāo)度盤和一可繞垂直軸轉(zhuǎn)動的指針。該速度指示器在側(cè)邊設(shè)置了一個用于卷繞變速纜繩的卷線盤。指針通過一軟軸和一減速機(jī)構(gòu)與卷線盤相連結(jié)。這種裝置使騎車人在變速的同時，可以從變速指示器上很容易地知道由速度裝置產(chǎn)生的變速狀況。
由于變速指示器和卷線盤之間的位置關(guān)系，這類傳統(tǒng)的變速操縱器具有比較大的整體結(jié)構(gòu)。另外，由于變速指示器和卷線盤之間的連結(jié)裝置包括改變傳動方向的軟軸，這種傳統(tǒng)裝置的缺點不僅是連結(jié)裝置大和復(fù)雜，而且還減低了精確性和可靠性。
本發(fā)明的目的是提供一種緊湊的自行車變速操縱器，它具有高度的變速指示精確性和可靠性。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明對前文所述的變速操縱器的類型進(jìn)行改進(jìn)，其中變速指示器包括一設(shè)置在卷線盤上并在俯視方向上至少部分地與卷線盤重疊的指示元件，指示元件通過嚙合與調(diào)速裝置聯(lián)動，指示元件可繞與第一軸相交叉的第二軸轉(zhuǎn)動，第一軸是卷線盤的轉(zhuǎn)動軸。
用這種變速操縱器，當(dāng)操作換檔桿以轉(zhuǎn)動卷線盤時，變速操縱纜繩被拉緊或被放松撥動變速器，此時，通過與卷線盤或與換檔桿相嚙合而聯(lián)動的指示零件被轉(zhuǎn)動了一個角度，后者比較精確地相應(yīng)于卷線盤的轉(zhuǎn)動角度而變動。這樣，該變速指示器可精確地指明由變速器裝置新產(chǎn)生的變速狀況。
為便于換檔桿的操作，變速操縱器可依下述方式設(shè)置在自行車架或車把上使換檔桿安裝在可繞一水平軸(例如從自行車架橫向伸出的軸)轉(zhuǎn)動的樞軸上。這樣組裝到自行車架上，速度指示器的顯示盤將會整體盤面向上，很便于觀察，因為指示元件可繞與卷線盤的轉(zhuǎn)動軸相交叉的軸線轉(zhuǎn)動。此外，由于指示元件的設(shè)置位置為至少部分地與卷線盤重疊，變速指示器與卷線盤安置將互相靠近。因此，該變速操縱器具有緊湊的整體結(jié)構(gòu)。
由于指示元件精確地指明了變速狀況和由于整個的顯示盤容易觀察，騎車人可以容易地和正確地認(rèn)出由變速裝置產(chǎn)生的變速狀況，這可以使騎車人容易而快速地實行所希望的變速操作。
由于這種變速操縱器具有緊湊的整體結(jié)構(gòu)，該裝置可以安裝在比較小的空間內(nèi)。
本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點可以從下文中結(jié)合附圖的優(yōu)選實施例的描述中明顯地看出來。
附圖表示了依據(jù)本發(fā)明的一個變速操縱器，其中


圖1是該變速操縱器的整體透視圖;
圖2是變速指示器的一個俯視圖;
圖3是該變速操縱器的一個剖面視圖;
圖4是該變速操縱器的垂直剖面的正面視圖。
圖5是變速指示器的一個剖面視圖;
圖6是變速操縱器處于非操作狀態(tài)的側(cè)視示意圖;
圖7是變速操縱器處于卷緊纜繩狀態(tài)時的側(cè)視示意圖;
圖8是變速操縱器處于放開纜繩狀態(tài)時的側(cè)視示意圖;
圖9是該變速操縱器各元件的側(cè)視圖;
圖10是表示定位棘爪的一種工作狀態(tài)的側(cè)視圖;和圖11是表示定位棘爪的另一工作狀態(tài)的側(cè)視圖。
圖1表示依據(jù)本發(fā)明的一種變速操縱器安裝在一輛自行車的車把11右側(cè)部分時的透視圖。該裝置有一繞大體上水平的軸X轉(zhuǎn)動的換檔桿用以引起變速裝置產(chǎn)生要求的速度。圖2表示用于指明由變速裝置產(chǎn)生的一個速度的變速指示器A的俯視圖。
參看圖3和4，底板1上帶有支軸2，可轉(zhuǎn)動地支承著一卷線盤3。換檔桿4安裝在支軸2上可繞軸X轉(zhuǎn)動，軸X實際上也是卷線盤3的轉(zhuǎn)動軸。換檔桿4有一進(jìn)給棘爪6，如圖9所示，通過一進(jìn)給棘爪軸5可轉(zhuǎn)動地與之相連接。底板1有一第一定位棘爪8和第二定位棘爪9，如圖9所示，通過一棘爪軸7可轉(zhuǎn)動地與之相連接。支軸2還支承著一釋放元件10和一導(dǎo)向元件25。借助這種結(jié)構(gòu)，換檔桿可操作地轉(zhuǎn)動卷線盤3。
卷線盤3，定位棘爪8和9，以及換檔桿4最鄰近的部分封閉在蓋12之內(nèi)。如圖1所示，速度指示器A包括一指針裝置13和一安裝在卷線盤3上的標(biāo)度盤14。變速操縱器用一卡箍15固定在車把11上，使換檔桿4的轉(zhuǎn)動軸線X基本上為水平狀。變速操縱纜繩16的內(nèi)芯線16a連接到卷線盤3上以操縱變速裝置，例如變速叉或設(shè)置于后輪彀上的裝置，進(jìn)行換檔。操作換檔桿4可轉(zhuǎn)動卷線盤，拉緊或松開變速操縱纜繩16，從而撥動變速裝置。從變速指示器A上可看出由變速裝置產(chǎn)生的變速狀態(tài)，這種機(jī)構(gòu)在下文中將專門說明。
變速桿4包括第一操縱部分4a和第二操縱部分4b。當(dāng)騎車人壓第一操縱部分4a時，換檔桿4繞軸X從準(zhǔn)備位置N向下轉(zhuǎn)動，如圖6所示，當(dāng)騎車人推壓第二操縱部分4b時，換檔桿4繞X軸從準(zhǔn)備位置N向上轉(zhuǎn)動。
當(dāng)換檔桿4從準(zhǔn)備位置N朝向下方向T移動，如圖7所示的，由于進(jìn)給棘爪6在進(jìn)給棘爪彈簧17的偏移力的作用下與一定位元件18的一個棘輪齒18a相嚙合并且定位元件18與卷線盤3的止擋相嚙合，卷線盤3可以轉(zhuǎn)動。另外，棘輪齒18a的形狀做成可推動第一定位爪8及可與第二定位爪9脫離嚙合，以允許卷線盤3轉(zhuǎn)動。利用上述結(jié)構(gòu)，卷線盤3被從換檔桿4經(jīng)過進(jìn)給棘爪6和定位元件18傳遞來的操作力轉(zhuǎn)動而卷緊內(nèi)芯線16a。當(dāng)換檔桿4轉(zhuǎn)動到一預(yù)定角度時，卷線盤轉(zhuǎn)過一相應(yīng)的角度，使芯線產(chǎn)生預(yù)定的卷繞行程。這樣將把變速裝置撥動到一預(yù)定的高速位置。然后，在棘爪彈簧19的偏移力的作用下，第一定位棘爪8自動地回復(fù)到與一個棘輪齒18a相嚙合的位置，因而相當(dāng)于一檔塊作用在卷線盤3上。
這樣，盡管有作用在卷線盤3的松卷彈簧20的偏移力的作用和因變速裝置的自身恢復(fù)力而產(chǎn)生的芯線拉力作用，當(dāng)騎車人把換檔桿放松時，卷線盤3被保持在已被移動的位置。因此，變速裝置仍保持在高速位置上。
當(dāng)放開時，換檔桿4在恢復(fù)彈簧的移動力的作用下會自動地回復(fù)到準(zhǔn)備位置N上。
當(dāng)換檔桿4從準(zhǔn)備位置N朝向上的方向L移動時，如圖8所示，進(jìn)給棘爪6騎到導(dǎo)向元件25的導(dǎo)向部分25a上，從棘輪齒18a縮回，因而允許卷線盤3按纜繩松開的方向轉(zhuǎn)動。此時，進(jìn)給棘爪6的最鄰近部分與釋放元件10的第一臂10a相接觸，從換檔桿4通過進(jìn)給棘爪軸5傳遞來的操作力使釋放元件10按換檔桿4轉(zhuǎn)動的方向轉(zhuǎn)動。結(jié)果，釋放元件10的第二臂10b移動至第一定位棘爪8的一個臂8a和第二定位棘爪9的一個臂9a之間，如圖10所示，第二臂10b推動臂9a，從而第二定位棘爪9轉(zhuǎn)到，其末端置于一對相鄰的棘輪齒18a之間的位置，同時第一定位棘爪8的一個末端接觸一個棘輪齒18a以阻止卷線盤3的轉(zhuǎn)動，當(dāng)換檔直4再向下的方向L轉(zhuǎn)動時到達(dá)預(yù)定位置時，第二臂10b推動臂8a，從而第一定位爪8的末端從棘輪齒18a處縮回。然后，在卷彈簧20的偏移力的作用下，和變速裝置對纜繩的拉力的作用下，卷線盤3輕輕地按松開的方向轉(zhuǎn)動。此時，如圖11所示，已經(jīng)與第一定位棘爪8脫離接觸的棘輪齒18a與第二定位棘爪9的末端接觸?，F(xiàn)在第二定位爪9將阻止卷線盤3按松開的方向過量地轉(zhuǎn)動。當(dāng)騎車人松開換速桿4時，釋放元件10在恢復(fù)彈簧22的偏移力作用下，恢復(fù)到如圖6所示的準(zhǔn)備位置上。在恢復(fù)彈簧22偏移力的作用下，通過釋放元件10，換檔桿4也自動地恢復(fù)到準(zhǔn)備位置N。因為釋放元件10回到基準(zhǔn)位置，第二臂10b停止推動臂9a。因而隨著卷線盤3的轉(zhuǎn)動，由于末端的形狀、第二定位爪9被與之相嚙合的棘輪齒18a推出。卷線盤3依松開的方向轉(zhuǎn)動到一預(yù)定的行程，從而使變速裝置變動到低一級的速度檔上。此時，在定位棘爪彈簧19偏移力的作用下，第一定位棘爪8的末端進(jìn)入到已經(jīng)與第一定位棘爪8脫離嚙合的棘輪齒18a和下一個棘輪齒18a之間，并與后者相接觸。結(jié)果是，卷線盤3停止轉(zhuǎn)動，從而將變速裝置保持在新速度檔位上。這樣，便完成了變速操作。
如圖1所示，速度指示器A有可在蓋12內(nèi)轉(zhuǎn)動的指針裝置13，用于指示變速操作。指針裝置13包括一印于其上表面的指針23。在蓋12的上表面設(shè)置有標(biāo)度盤14，并有多個符號24，如圖2所示。指針23對應(yīng)于由變速裝置所產(chǎn)生的速度而指向符號24中的一個。該機(jī)構(gòu)的細(xì)節(jié)示于圖3至圖5之中。
指針裝置13設(shè)置在卷線盤3之上，緊靠近底板1的指針裝置的一部分在俯視圖上看與卷線盤3部分重疊。指針裝置13安裝在底板1的支臂1a上，可繞與卷線盤3的轉(zhuǎn)動軸線X相垂直的Y軸轉(zhuǎn)動。
指針裝置13包括一與指針裝置13同體加工的冠齒輪13a。冠齒輪13a與在卷線盤3上加工的正齒輪3a相嚙合。這樣，指針裝置13與卷線盤聯(lián)動，從而指針裝置13可以高精度按照變速操作的換檔方向轉(zhuǎn)動一適當(dāng)?shù)慕嵌取Ｖ羔樠b置13可以與卷線盤3以任意速比聯(lián)動，不過，在一優(yōu)選的實施例中，卷線盤3的正齒輪的齒數(shù)為30，而指針裝置13冠齒輪的齒數(shù)為26。
這就是說，指針裝置13的轉(zhuǎn)動角度可以比卷線盤3大。傳動從卷線盤3到指針裝置13是加速度，因此，允許使標(biāo)度盤14上的符號24之間的間隔很大。
標(biāo)度盤14安裝在對著指針裝置13的蓋12而設(shè)置的視窗上。標(biāo)度盤14用便于觀察指針23的透明鏡片制造。
整個指針裝置13在俯視方向可與卷線盤3重疊，使冠齒輪3a位于卷線盤3的這部分在卷線盤的卷線部分與底板1之間。
指針可以提供于蓋或其他不動的零件上，使包括符號的標(biāo)度盤與卷線盤聯(lián)動。本文中稱可動元件為指示裝置13。
變速指示器可以有一個稍微向左、向右、向前或向后傾斜的顯示面。此時，指示裝置的轉(zhuǎn)動軸相對卷線盤的軸線稍微傾斜。因此，指示裝置的轉(zhuǎn)動軸線Y的方向與卷線盤的轉(zhuǎn)動軸線X相交叉。
指針?biāo)甘镜姆柨梢允菙?shù)字、字符或圖形。
本文所描述的實施例，其換檔桿是自動復(fù)位型的，通過進(jìn)給棘爪轉(zhuǎn)動卷線盤，然后換檔桿返回準(zhǔn)備位置。這類換檔桿可采用與卷線盤的轉(zhuǎn)動軸線相分離的轉(zhuǎn)動軸。
提供一種和卷線盤硬聯(lián)結(jié)轉(zhuǎn)動的非自動返回型換檔桿與本發(fā)明是一致的。換檔桿和卷線盤可以利用例如摩擦自己保持在各個變速位置上。對換檔桿為非自動返回型的情形，指示裝置既可以與卷線軸聯(lián)動，也可以與換檔桿聯(lián)動。
指示裝置可以如上所述實施例那樣通過齒輪裝置與卷線盤或換檔桿聯(lián)動。另一種選擇是，指示裝置和卷線盤或換檔桿中的一個可以有一聯(lián)動凸起，其他的可帶有一接納該凸起的凹槽的可轉(zhuǎn)動部分。這些聯(lián)動裝置在本文中統(tǒng)稱嚙合聯(lián)動裝置。
權(quán)利要求
1.一種用于操縱自行車的變速裝置并指示出由變速裝置產(chǎn)生的變速狀況的變速操縱器，所述裝置包括換檔桿裝置，它包括可繞第一軸(X)轉(zhuǎn)動以卷繞變速操作纜繩的一卷線盤(3)，和可繞上述第一軸(X)或與之相平行的一軸線轉(zhuǎn)動的一換檔桿(4)，用以轉(zhuǎn)動上述卷線盤；和用于指明上述變速狀況的指示裝置，其特征在于上述指示器包括一個設(shè)置在上述卷線盤(3)上面并至少部分地與上述卷線盤(3)在俯視方向相重疊的指示元件，該指示元件通過與上述換檔桿裝置相嚙合而聯(lián)動，能夠繞與上述第一軸線(X)相交叉的第二軸線(Y)轉(zhuǎn)動。
2.如權(quán)利要求所說的一種變速操縱器，其特征在于上述第一軸線(X)與上這第二軸(Y)實際上相互成直角交叉。
3.如權(quán)利要求1所說的一種變速操縱器，其特征在于指示元件(13)通過上述卷線盤(3)相嚙合而聯(lián)動。
4.如權(quán)利要求3所說的一種變速操縱器，其特征在于，上這卷線盤(3)具有一傳動齒輪(3)，而上述指示元件(13)具有與上述傳動齒輪(3a)相嚙合的傳動齒輪(13a)。
5.如權(quán)利要求4所說的一種變速操縱器，其特征在于，上述傳動齒輪(3a)比上述傳動齒輪(13a)的齒數(shù)多。
6.如權(quán)利要求3所說的一種變速操縱器，其特征在于，上述換檔桿(4)可繞上述第一軸(X)轉(zhuǎn)動，并通過一嚙合聯(lián)動機(jī)構(gòu)與上述卷線盤(3)聯(lián)動，上述卷線盤(3)和上述嚙合聯(lián)動機(jī)構(gòu)與上述指示裝置相交疊地設(shè)置。
全文摘要
一種操縱自行車變速裝置并顯示由變速裝置產(chǎn)生的變速狀況的變速操縱器。該變速操縱器包括一換擋桿裝置和一顯示由變速裝置產(chǎn)生的變速狀況的變速指示器。換擋裝置包括一可繞第一軸轉(zhuǎn)動以卷繞變速操縱纜繩的卷線盤和轉(zhuǎn)動卷線盤的一換擋桿。變速指示器包括一設(shè)置在卷線盤上并在俯視方向至少部分地與卷線盤重疊的指示元件。該指示元件通過與換擋裝置嚙合可繞與第一軸相交叉的第二軸轉(zhuǎn)動。
文檔編號F16C1/16GK1078697SQ93101730
公開日1993年11月24日 申請日期1993年1月20日 優(yōu)先權(quán)日1992年1月21日
發(fā)明者長野正士 申請人:株式會社島野