Направляющее устройство троса переключателя передач велосипеда и переключатель передач (варианты)

Направляющее устройство троса переключателя передач велосипеда и переключатель передач (варианты)

Реферат

 

Изобретение относится к устройствам переключения передач велосипеда посредством троса. Для подвода троса к ролику 108 использован универсальный шарнир в виде элемента 118 с возможностью поворота относительно разных осей Z, Y. Крепежный болт 104 ролика 108 вкручен в закрепленный на раме крепежный болт 96, на котором закреплен переключатель передач. Предлагаемое техническое решение направлено на обеспечение компактности и надежности переключателя. 3 с. и 24 з.п. ф-лы, 4 ил.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройствам управления для велосипедных трансмиссий и, в частности, к велосипедному переключателю передач, содержащему направляющее устройство троса, обеспечивающее изменение направления подвода троса переключателя передач.

Уровень техники

В патенте США № 5624334 описано направляющее устройство троса переключателя передач, обеспечивающее изменение направления подвода троса переключателя передач, в котором оболочка троса окружает, по крайней мере, часть троса переключателя передач. В направляющем устройстве троса, описанном в этом патенте, ролик установлен на раме так, что может вращаться вокруг оси ролика. Рама содержит первое колено, к которому прикреплена оболочка троса и которое расположено в радиальном относительно оси ролика направлении, и второе колено, расположенное в радиальном относительно оси ролика направлении, к которому прикреплен элемент сопряжения переключателя передач. Элемент сопряжения переключателя передач имеет скользящее и разъемное соединение с средством подвода троса, образованном на элементе основания переключателя передач в задней его части так, что направляющее устройство троса может отклоняться при воздействии внешних сил.

Из-за того, что направляющее устройство троса переключателя передач является внешним дополнительным устройством, присоединенным к задней части переключателя, направляющее устройство троса образует достаточно громоздкую выступающую часть, увеличивающую размеры переключателя и площадь поверхности, которая может оказаться подвергнутой нежелательному воздействию внешних сил. Кроме этого, из-за того, что соединение направляющего устройства троса с переключателем передач является разъемным, существует риск того, что направляющее устройство троса может быть отделено от переключателя передач при резком механическом воздействии на ролик или раму. Отсоединение направляющего устройства троса также может произойти в результате поворота переключателя передач при работе переключателя.

Таким образом, требуется создать более компактное направляющее устройство троса переключателя передач для уменьшения площади поверхности, подверженной нежелательному воздействию внешних сил. Также требуется создать направляющее устройство троса переключателя передач, для которого боковые отклонения под действием внешних сил, а также отклонения, вызываемые поворотом переключателя при его работе, не создавали бы опасности отделения от переключателя.

Сущность изобретения

Первый аспект настоящего изобретения направлен на направляющее устройство троса переключателя передач велосипеда. Второй и третий аспекты настоящего изобретения направлены на переключатель передач велосипеда. Направляющее устройство троса, описанное в предпочтительных вариантах осуществления изобретения, является очень компактным и выдерживает без отделения от переключателя передач боковые отклонения под действием приложенных к направляющему устройству троса внешних сил, а также отклонения, вызванные поворотом переключателя в процессе его работы. Направляющее устройство троса переключателя передач, представленное в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, позволяет изменять направление троса переключателя, оболочка которого окружает, по крайней мере, часть троса переключателя передач. Направляющее устройство троса переключателя передач содержит элемент основания, ролик, установленный на элементе основания и вращающийся вокруг оси ролика, и держатель оболочки, подвижно соединенный с элементом основания. Держатель оболочки поворачивается относительно ролика вокруг первой оси с компенсацией отклонения, вызванного вращением элемента основания и вокруг второй оси с компенсацией бокового отклонения, вызванного воздействием внешних сил на направляющее устройство троса, причем первая и вторая оси имеют разные направления.

В одном варианте исполнения первая ось направлена в основном параллельно оси ролика, а вторая ось направлена в основном перпендикулярно оси ролика. Таким образом, вращение держателя оболочки вокруг первой оси компенсирует отклонение, вызванное поворотом переключателя передач при работе переключателя, а вращение держателя оболочки вокруг второй оси компенсирует боковое отклонение, вызванное воздействием на направляющее устройство троса внешних сил.

В том случае, если элемент основания направляющего устройства троса переключателя передач одновременно служит и элементом основания для переключателя, конструкция в целом получается очень компактной и не образует у переключателя сильно выступающей части. В таком случае держатель оболочки с шарнирным креплением позволяет скомпенсировать отклонения, вызванные поворотом переключателя передач при его работе, и боковые отклонения, вызванные воздействием внешних сил на направляющее устройство троса.

В других предпочтительных вариантах исполнения держатель оболочки содержит тросовый канал прохода троса переключателя передач, элемент основания содержит средство подвода троса, образующее тросовый канал прохода троса переключателя передач и установленное неподвижно относительно оси ролика. Средство подвода троса может составлять единое целое с элементом основания. Тросовый канал предпочтительно расположен вдоль оси тросового канала, а ось тросового канала расположена в основном перпендикулярно оси ролика. Ролик может имеет направляющий паз троса переключателя передач, а ось тросового канала расположена в основном по касательной к направляющему пазу троса.

Элемент основания может иметь отверстие крепления направляющего устройства троса переключателя передач к раме велосипеда, причем отверстие крепления имеет концентрическую ось крепления, которая расположена коаксиально с осью ролика.

Направляющее устройство может также дополнительно содержать средства смещения держателя оболочки в определенном направлении, а держатель оболочки содержать механизм регулировки натяжения и изменения положения оболочки троса относительно троса переключателя передач.

Переключатель передач велосипеда для использования с тросом переключателя передач согласно другому аспекту изобретения имеет оболочку троса, окружающую, по крайней мере, часть троса, содержащий элемент основания подвижный элемент, являющийся опорой направляющей цепи, средства соединения подвижного элемента с элементом основания с возможностью перемещения подвижного элемента относительно элемента основания, ролик, установленный на элемент основания с возможностью вращения вокруг оси ролика. Причем переключатель содержит держатель оболочки, установленный на элементе основания с возможностью поворота относительно ролика вокруг первой оси с компенсацией отклонения, вызванного вращением элемента основания, и поворота относительно ролика вокруг второй оси с компенсацией бокового отклонения, вызванного воздействием внешних сил на направляющее устройство троса, причем первая и вторая оси имеют разные направления.

Согласно следующему аспекту изобретения переключатель передач велосипеда для использования с тросом переключателя передач имеет оболочку троса, окружающую, по крайней мере, часть троса переключателя передач, элемент основания, подвижный элемент, являющийся опорой направляющей цепи, средства соединения подвижного элемента с элементом основания с возможностью перемещения подвижного элемента относительно элемента основания и направляющее устройство троса переключателя передач. Элемент основания имеет резьбовое отверстие крепления к нему направляющего устройства троса переключателя передач, расположенное концентрично с осью крепления, предназначенной для крепления переключателя передач к раме велосипеда. Переключатель передач может дополнительно содержать крепежный болт, проходящий сквозь отверстие крепления, причем резьбовое отверстие расположено в крепежном болте.

Перечень фигур чертежей и иных материалов

на фиг.1 представлен вид сбоку конкретного варианта исполнения переключателя передач, содержащего направляющее устройство троса в соответствии с настоящим изобретением;

на фиг.2 представлено поперечное сечение части направляющего устройства троса переключателя передач, показанного на фиг.1;

на фиг.3 показано, как элемент крепления оболочки соединяется с элементом крепления к элементу основания;

на фиг.4 представлено поперечное сечение части другого варианта исполнения элемента крепления оболочки и элемента крепления к элементу основания в соответствии с настоящим изобретением.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

На фиг.1 представлен вид сбоку конкретного варианта исполнения переключателя передач 10, содержащего направляющее устройство 14 троса переключателя передач в соответствии с настоящим изобретением. Переключатель 10 передач содержит элемент основания 16, который также служит элементом основания для направляющего устройства 14 троса переключателя; подвижный элемент 20, к которому прикреплена направляющая 24 цепи обычной конструкции, имеющая направляющий ролик 28 и натяжной ролик 32; средства соединения подвижного элемента 20 с элементом основания 16 в виде звеньев 34 и 38. Подвижный элемент 20 перемещается по отношению к элементу основания 16 известным образом под воздействием натяжения и ослабления троса 40 переключателя, прикрепленного к зажму 44 на звене 34. Трос 40 переключателя передач является частью всего кабеля 50 управления переключателя передач, представляющего собой трос Боудена, а оболочка 54 троса окружает, по крайней мере, часть троса 40 переключателя.

Как было упомянуто выше, элемент основания 16 переключателя 10 передач также выполняет функции элемента основания для направляющего устройства 14 троса переключателя. Как показано на фиг.1 и 2, элемент основания 16 содержит расположенные напротив друг друга элементы 60 и 64 крепления звеньев с отверстиями 68, 70, 72 и 74 крепления звеньев для шпилек 78 и 80 и крепления звеньев 34 и 38 к элементу основания 16. Средство 84 подвода троса и направления тросового канала выполнено заодно с элементом основания 16, образуя с ним единое целое, задает направление тросового канала 88, через который проходит трос 40 переключателя передач, и предназначено для подведения троса 40 к зажиму 44. В элементе основания 16 также есть отверстие 92 крепления направляющего устройства троса переключателя передач к раме велосипеда для крепежного болта 96 переключателя, причем крепежный болт 96 переключателя имеет головку 97 для инструмента и конец 98 с резьбой для крепления переключателя 10 передач к раме велосипеда (не показана), а элемент основания 16 может поворачиваться вокруг крепежного болта 96 переключателя. Желательно, чтобы внутри отверстия 92 вокруг крепежного болта 96 переключателя была установлена обычным способом пружина (не показана) смещения (поворота) элемента основания 16 по часовой стрелке для установки направляющего ролика 28 в надлежащее положение относительно звездочек (не показаны), прикрепленных к заднему колесу велосипеда (не показано). Аналогичная пружина (не показана) установлена внутри подвижного элемента 20 смещения обычным способом направляющей 24 цепи по часовой стрелке.

В крепежном болте 96 переключателя передач сделано резьбовое отверстие 100, в которое ввинчивается крепежный болт 104 ролика. Крепежным болтом 104 ролика ролик 108, имеющий направляющий паз 111 троса, крепится к элементу основания 16 таким образом, что ролик 108 вращается вокруг оси Х ролика, которая совпадает с осями крепежного болта 96 переключателя и концентрической осью крепления отверстия 92 крепления. Для облегчения вращения ролика 108 вокруг крепежного болта 104 при желании может быть использован подходящий подшипник (не показан). Как показано на фиг.1, ролик 108 не защищен, однако при желании вокруг ролика 108 может быть сделан кожух для защиты ролика 108 от грязи, воды и других загрязнителей.

Держатель 109 оболочки, содержащий элемент 118 крепления к элементу основания, элемент 148 крепления оболочки и барабан 160 регулировки натяжения, предназначен для удержания оболочки 54 троса относительно ролика 108 и для введения троса 40 переключателя передач в направляющий паз 111 троса на ролике 108. В частности, два разнесенных и расположенных друг против друга крепежных фланца 110 и 114 выполнены как единое целое с элементом основания 16 и, выступая над ним, обеспечивают шарнирное (с возможностью поворота вокруг оси) соединение элемента 118 крепления к элементу основания и элемента основания 16 с помощью шарнирного пальца 120. Как показано на фиг.2 и 3, элемент 118 крепления к элементу основания содержит кольцо 124 крепления к элементу основания, через которое проходит шарнирный палец 120, нижнюю стенку 125 с тросовым каналом 126 и два разнесенных и расположенных напротив друг друга крепежных фланца 128 и 132 с крепежными отверстиями 136 и 140. Элемент 148 крепления оболочки содержит тросовый канал 150 и стыковочные выступы 152 и 156, которые вставляются соответственно в стыковочные отверстия 136 и 140 в крепежных фланцах 128 и 132 элемента 118 крепления к элементу основания. Барабан 160 регулировки натяжения навинчивается на соединительную резьбу 164 элемента 148 крепления оболочки для регулирования натяжения троса 40 переключателя передач обычным способом. Барабан 160 регулировки натяжения имеет тросовый канал 168, через который проходит трос 40 переключателя передач, и отверстие 172 для оболочки троса, в которое вставляется конец оболочки 54 троса. Между барабаном 160 регулировки натяжения и элементом 148 крепления оболочки установлена пружина 173 для создания трения между двумя деталями и тем самым предотвращения случайного вращения барабана 160 регулировки натяжения.

В данном варианте осуществления изобретения тросовый канал 150 в элементе 148 крепления оболочки вытянут вдоль оси S (фиг.1), то есть направлен приблизительно по касательной к направляющему пазу 111 троса на ролике 108, а тросовый канал 88 в средстве 84 подвода троса вытянут вдоль оси Т, то есть направлен по касательной к направляющему пазу 111 троса на ролике 108 и приблизительно перпендикулярен оси ролика X. Таким образом, трос 40 делает плавный переход, начиная от держателя 109 оболочки, вдоль направляющего паза 111 и сквозь средство 84 подвода троса.

На фиг.3 показано, как элемент 148 крепления оболочки прикреплен к элементу 118 крепления к элементу основания. Крепежный фланец 132 элемента 118 крепления к элементу основания наклонен, как показано, относительно крепежного фланца 128. Сначала стыковочный выступ 152 помещается внутрь стыковочного отверстия 136. Затем стыковочный фланец 132 подгибается против часовой стрелки, пока стыковочный выступ 156 не войдет в стыковочное отверстие 140. В результате держатель 109 оболочки также поворачивается вокруг оси Y, коаксиальной с шарнирным пальцем 120, и также поворачивается вокруг оси Z, коаксиальной со стыковочными выступами 152 и 156. Из чертежа видно, что ось Z направлена в основном параллельно оси Х ролика, а ось Y направлена в основном перпендикулярно оси Х ролика. Таким образом, держатель 109 оболочки может отклоняться вбок за счет поворота вокруг оси Y под действием боковой силы, и держатель 109 оболочки может наклоняться вокруг оси Z, чтобы скомпенсировать поворот переключателя передач в процессе работы. Поскольку направляющее устройство 14 троса выполнено как одно целое с элементом основания 16 переключателя передач, оно получается очень компактным. Кроме этого, соединение между элементом 118 крепления к элементу основания и элементом основания 16 и соединение между элементом 148 крепления оболочки и элементом 118 крепления к элементу основания предотвращают отсоединение держателя 109 оболочки.

На фиг.4 представлен вид поперечного сечения части другого варианта исполнения элемента 118’ крепления к элементу основания и элемента 144' крепления оболочки в соответствии с настоящим изобретением. Остальные части направляющего устройства троса переключателя передач остались прежними. В данном варианте исполнения размер стыковочных отверстий 136' и 140' в элементе 118' крепления к элементу основания увеличен для того, чтобы вставить в них крепежную заклепку 180. Вместо стыковочных выступов, показанных на фиг.2 и 3, в элементе 148' крепления оболочки сделаны крепежные отверстия 184 и 188 для крепежной заклепки 180. В данном варианте исполнения нет необходимости подгибать при сборке крепежный фланец 132’ элемента 118' крепления к элементу основания. Вместо этого элемент 148' крепления оболочки установлен с возможностью снятия между крепежными фланцами 128' и 132' и шарнирно закреплен крепежной заклепкой 180 с обеспечением вращения вокруг оси Z', которая приблизительно параллельна оси Х ролика. Первый конец 194 цилиндрической пружины 190 упирается в упор 198 пружины на элементе основания 16, а второй конец 202 упирается в элемент 118' крепления к элементу основания, смещая элемент крепления к элементу основания против часовой стрелки на фиг.4. Конечно, такая пружина смещения может быть использована и в варианте исполнения, показанном на фиг.1-3.

Выше приведено описание различных вариантов осуществления настоящего изобретения, однако возможны изменения без отступления от сущности и объема настоящего изобретения. Например, размеры, форма, расположение или ориентация различных компонентов могут быть при желании изменены. Функции одного элемента могут выполняться двумя и наоборот. Нет необходимости и в том, чтобы все преимущества присутствовали в конкретном варианте исполнения сразу. Каждый признак, отличающийся от известных из уровня техники, один или в комбинации с другими признаками также следует рассматривать в качестве отдельного варианта изобретения, включая структурные и/или функциональные идеи изобретения, выражаемые этим признаком(ми). Таким образом, объем притязаний изобретения не может быть ограничен описанными конкретными конструктивными вариантами осуществления изобретения.

Формула изобретения

1. Направляющее устройство троса переключателя передач велосипеда для изменения направления троса переключателя передач, имеющего оболочку троса, окружающую, по крайней мере, часть троса, содержащее элемент основания и ролик, установленный на элемент основания с возможностью вращения вокруг оси ролика, отличающееся тем, что оно содержит держатель оболочки, установленный на элементе основания с возможностью поворота относительно ролика вокруг первой оси с компенсацией отклонения, вызванного вращением элемента основания, и вокруг второй оси с компенсацией бокового отклонения, вызванного воздействием внешних сил на направляющее устройство троса, причем первая и вторая оси имеют разные направления.

2. Направляющее устройство по п.1, отличающееся тем, что первая ось расположена в основном параллельно оси ролика.

3. Направляющее устройство по п.1, отличающееся тем, что первая ось расположена в основном параллельно оси ролика, а вторая ось расположена в основном перпендикулярно оси ролика.

4. Направляющее устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что держатель оболочки содержит тросовый канал прохода троса переключателя передач.

5. Направляющее устройство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что элемент основания содержит средство подвода троса, образующее тросовый канал прохода троса переключателя передач.

6. Направляющее устройство по п.5, отличающееся тем, что средство подвода троса установлено неподвижно относительно оси ролика.

7. Направляющее устройство по п.5 или 6, отличающееся тем, что средство подвода троса составляет единое целое с элементом основания.

8. Направляющее устройство по любому из пп.5-7, отличающееся тем, что тросовый канал расположен вдоль оси тросового канала, а ось тросового канала расположена в основном перпендикулярно оси ролика.

9. Направляющее устройство по любому из пп.5-7, отличающееся тем, что ролик имеет направляющий паз троса переключателя передач, тросовый канал расположен вдоль оси тросового канала, а ось тросового канала расположена в основном по касательной к направляющему пазу троса.

10. Направляющее устройство по любому из пп.1-9, отличающееся тем, что элемент основания имеет отверстие крепления направляющего устройства троса переключателя передач к раме велосипеда, причем отверстие крепления имеет концентрическую ось крепления, которая расположена коаксиально с осью ролика.

11. Направляющее устройство по любому из пп.1-10, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит средства смещения держателя оболочки в определенном направлении.

12. Направляющее устройство по любому из пп.1-11, отличающееся тем, что держатель оболочки содержит механизм регулировки натяжения и изменения положения оболочки троса относительно троса переключателя передач.

13. Переключатель передач велосипеда для использования с тросом переключателя передач, имеющим оболочку троса, окружающую, по крайней мере, часть троса, содержащий элемент основания, подвижный элемент, являющийся опорой направляющей цепи, средства соединения подвижного элемента с элементом основания с возможностью перемещения подвижного элемента относительно элемента основания, ролик, установленный на элемент основания с возможностью вращения вокруг оси ролика, отличающийся тем, что он содержит держатель оболочки, установленный на элементе основания с возможностью поворота относительно ролика вокруг первой оси с компенсацией отклонения, вызванного вращением элемента основания, и поворота относительно ролика вокруг второй оси с компенсацией бокового отклонения, вызванного воздействием внешних сил на направляющее устройство троса, причем первая и вторая оси имеют разные направления.

14. Переключатель передач по п.13, отличающийся тем, что первая ось расположена в основном параллельно оси ролика.

15. Переключатель передач по п.13, отличающийся тем, что первая ось расположена в основном параллельно оси ролика, а вторая ось расположена в основном перпендикулярно оси ролика.

16. Переключатель передач по любому из пп.13-15, отличающийся тем, что держатель оболочки содержит тросовый канал прохода троса переключателя передач.

17. Переключатель передач по любому из пп.13-16, отличающийся тем, что элемент основания содержит средство подвода троса, образующее тросовый канал прохода троса переключателя передач.

18. Переключатель передач по п.17, отличающийся тем, что средство подвода троса установлено неподвижно относительно оси ролика.

19. Переключатель передач по п.17 или 18, отличающийся тем, что средство подвода троса составляет единое целое с элементом основания.

20. Переключатель передач по любому из пп.17-19, отличающийся тем, что тросовый канал расположен вдоль оси тросового канала, а ось тросового канала расположена в основном перпендикулярно оси ролика.

21. Переключатель передач по любому из пп.17-20, отличающийся тем, что ролик имеет направляющий паз троса переключателя передач, тросовый канал расположен вдоль оси тросового канала, а ось тросового канала расположена в основном по касательной к направляющему пазу троса.

22. Переключатель передач по любому из пп.13-21, отличающийся тем, что элемент основания имеет отверстие крепления направляющего устройства троса переключателя передач к раме велосипеда, причем отверстие крепления имеет концентрическую ось крепления, которая расположена коаксиально с осью ролика.

23. Переключатель передач по любому из пп.13-22, отличающийся тем, что он дополнительно содержит средства смещения держателя оболочки в определенном направлении.

24. Переключатель передач по любому из пп.13-23, отличающийся тем, что держатель оболочки содержит механизм регулировки натяжения и изменения положения оболочки троса относительно троса переключателя передач.

25. Переключатель передач велосипеда для использования с тросом переключателя передач, имеющим оболочку троса, окружающую, по крайней мере, часть троса переключателя передач, элемент основания, подвижный элемент, являющийся опорой направляющей цепи, средства соединения подвижного элемента с элементом основания с возможностью перемещения подвижного элемента относительно элемента основания и направляющее устройство троса переключателя передач, отличающийся тем, что элемент основания имеет резьбовое отверстие крепления к нему направляющего устройства троса переключателя передач, расположенное концентрично с осью крепления, предназначенной для крепления переключателя передач к раме велосипеда.

26. Переключатель передач по п.25, отличающийся тем, что элемент основания имеет отверстие крепления переключателя передач к раме велосипеда, причем отверстие крепления имеет концентрическую ось крепления, а резьбовое отверстие расположено проходящим в направлении оси крепления.

27. Переключатель передач по п.26, отличающийся тем, что он дополнительно содержит крепежный болт, проходящий сквозь отверстие крепления, причем резьбовое отверстие расположено в крепежном болте.

РИСУНКИ