[发明专利]自行车拨链器的钢绳致动系统

说明书

本申请是第93102614.8号专利申请的分案申请。

本发明是为自行车变速齿轮传动机构钢绳致动系统而于1991年3月20日提交的美国专利申请07/672,431号的部分继续申请。

本发明涉及变速齿轮传动式自行车的换档系统，具体来说，在涉及的这种系统中，前部和后部变速齿轮传动机构是分别由可转动的手柄换档致动装置精确控制的。

在自行车变速齿轮传动机构换档系统的技术领域中，长期以来就感到但并未满足的需要是一种在换档过程中不要求一只手，或至少一姆指，离开车把手的系统。许多变速齿轮传动机构的换档装置是通过安装在车架下管上的换档杆来致动的，有些系统中换档杆是安装在上管上，另一些系统中换档杆是安装在把手上。这种安装在上管或下管上的换档杆在换档过程中都要求一只手完全离开把手。一些变速齿轮传动机构的安装在把手上的换档杆可以用姆指抬离把手并用姆指推换档杆来致动，但是这也会影响对自行车的控制，而且是笨拙的，因此大多数骑车人用手离开把手去移动换档杆。为了安全和方便需要双手不离把手就能操纵变速齿轮传动机构。尽管长期感到需要这样一种变速齿轮传动机构的换档系统，但是就申请人所知，现有技术中尚不存在双手不离开把手就能完成换档动作的变速齿轮传动机构的换档系统。

需要用手，至少是姆指离开把手的典型的现有技术的变速齿轮传动机构的换档系统公开于下述美国专利：第4,055,093号，第4,194,408号，第4,201,095号，第4,384,864号以及第4,548,092号。

在自行车拨链器的换档系统技术领域中长期感到但尚未满足的需要是一种能够“越档(overshifting)”但相对来说又不复杂、昂贵的系统。所谓“越档”就是链条超越目标链轮，然后又回到与目标链轮相对准的位置的运动。在本技术领域中人们早就知道，这种越档运动在换低档过程中为了较早较顺利地换档是需要的。大多数拨链器换档系统没有完成这种越档的任何内装机构，因而骑车人需要谨慎地移动换档杆越过目标链轮的位置，然后再回到目标链轮。这要求骑车人做到两件事，一件是确定需要的越档程度，另一件是掌握越档的时间。要通过这种手段得到满意的越档运动需要相当的技艺。

申请人帕特森(Patterson)是现有技术美国专利4,900,291号和第4,938,733号的专利权人，也是上述有关专利申请第07/672,431号的共同发明人，上述三个专利文件所公开的自行车拨链器的换档装置具有固有的、自动的越档特征。本发明完成相同的越档功能，而且结构简单，造价低。

申请人知道另外两个公开了具有固有越档特征的自行车拨链器的换档装置的现有专利，即美国专利第4,267,744号和第4,384,864号。这两个专利的机构都很复杂。这两个专利的装置都可自行确定越档行程量，但都不能确定越档时间。这都依靠骑车人，他首先要将换档杆移至越档位置，然后再将其移至正常的档位。

上述两现有技术专利越档机构的另一个问题是它们对于后部拨链器的每一个链轮都提供相同的越档行程，问题是许多变速齿轮传动系统中，对于不同的自由轮链轮来说，越档行程最有利的范围是不同的，上述两专利中固有的越档特征的另一个问题是，对于其它自由轮链轮来说最佳的越档行程是对于1号链轮即接近车轮的最低速比链轮来说都太大。对于其它链轮的最佳越档行程量容易造成从1号链轮的脱链，这可能严重损伤自行车。因此，由于对所有链轮的越档行程量都是相同的，故上述两现有技术专利的越档机构都不能产生足够的越档行程，以便通过大多数自由轮链轮进行最佳换低档动作。

在本专业领域中人们长期关注的另一个问题是希望设置一种不仅能进行“平行置放(parallel riding)”而且也能进行“跨越置放(cross-over riding)”的精密前部变速齿轮传动系统。例如，一双链轮前部变速齿轮传动系统，平行置放即较大链轮服务于较小自由轮链轮，而较小链轮服务于较大自由轮链轮，跨越置放即链条可从较大链轮跨越至较大自由轮链轮，或链条可从较小链轮跨越至较小自由轮链轮。这种链条的跨越位置容易引起“链条摩擦(chain rasp)”问题，一般现有技术中对这个问题的解决方案是使前部拨链器的链箱在箱板间具有较宽的间隙。虽然这样做可减小链条摩擦，但也能引起换档不精确及频频脱链的问题。在前述美国专利第4,900,291号和第4,938,733号以及有关美国专利申请第07/672,431号公开的装置中已解决了这个问题，本发明的装置也具有结构简单和造价低廉的优点。