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CN1191824A - 自行车用防盗操作装置、变速操作装置与变速系统 - Google Patents

自行车用防盗操作装置、变速操作装置与变速系统 Download PDF

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CN1191824A
CN1191824A CN97108776A CN97108776A CN1191824A CN 1191824 A CN1191824 A CN 1191824A CN 97108776 A CN97108776 A CN 97108776A CN 97108776 A CN97108776 A CN 97108776A CN 1191824 A CN1191824 A CN 1191824A
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山根卓郎
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Abstract

为使备有防盗装置的自行车不能简单地进行解除防盗的操作,使变速操作部9包括能于手边操作的内装式变速轮毂10,后者配备了具有多个变速级的行星齿轮机构44和具有使不能进行驱动的锁定机构90的防盗装置。此操作部9还有操作钮21、22与操作度盘23,可通过操作操作钮21、22进行变速操作。当把操作度盘23调节到停驶位置时,将此状态一直保持到由操作钮21、22输入的序号与登录的密码一致时。

Description

自行车用防盗操作装置、变速操作装置与变速系统
本发明涉及安装于自行车车把把手中的防盗操作装置,用于从手边操作装配在自行车的转动行驶部件中的能在防盗位置与解除防盗位置两者间变换的防盗装置;还涉及变速操作装置,用于从手边操作具有能以多个变速比使自行车变速的多个变速路线的自行车变速装置;同时涉及应用这种变速操作装置的变速系统。
自行车,特别是称作为城市自行车的轻便自行车,由于其廉价轻快,广泛用于上班或上学目的。这类轻便自行车为了能在平地上进行高速行驶而在上坡时省力,有的设置了内装式变速装置。这种内装式变速装置一般采用行星齿轮减速机构,紧凑地收放到车轮的轮毂内。
上述轻便自行车常会在车站前停车场等地发生即使不是恶意也总之是所谓“暂时借用”等盗车事故。尤其是设有内装式变速装置的自行车惹人注意,更易成为偷盗对象。为了防止这类盗车事故,一直是把矩形锁或马蹄形锁等自行车锁安装到前叉或后叉上来锁定车轮。但由于自行车锁结构简单,易将锁打开或卸下。于是也有取同时在前叉与后叉安装两重锁的措施。例如在前叉安装矩形锁而在后叉安装马蹄形锁或链锁。
当于自行车上安装两重锁时,由于开锁或卸锁麻烦,比装一把锁时被盗的几率低。但安装两把自行车锁时安装和解锁都是麻烦事。尤其是在有急事,要锁两把锁就很费事了。而且即便是装了两把锁,一旦将它们打开或卸下,踏蹬板自行车便能蹬走,车同样能被盗。
为了防止这类盗车事故,可以考虑在自行车的内装轮毂中除设置变速级外再设锁定机构,使得纵然踏蹬板也不能蹬走。当能够由手边的变速操作部进行上述锁定机构的锁定操作和解除操作时,骑车人就能通过简单的操作将内装轮毂锁定。但当这种锁定机构的解除操作能够简单地进行时,即便是设置了特别的锁定机构,也能够简单地将自行车盗走。
本发明的一个目的在于使设有防盗装置的自行车防盗操作的解除操作不能简单地进行。
本发明的另一个目的在于使设有锁定机构的变速装置的锁定解除操作不能简单地进行。
根据本发明的自行车用防盗操作装置是安装于自行车的车把把手中,用于从手边操作装配在自行车的转动行驶部件中的能在防盗位置与解除防盗位置两者间变换的防盗装置,它具有选择装置与选择保持装置。选择装置是用来选择防盗位置和解除防盗位置两者中某一个位置的装置。选择保持装置是用来在选择装置选择了防盗位置后保持此选择状态的装置。
采用上述操作装置时,当通过选择装置的操作选择了防盗位置后,能够保持此选择状态。在此,由于一旦选择了防盗位置后就能保持此选择状态,要想解除防盗装置便很困难,从而不能简单地对备有防盗装置的行驶部件进行解除防盗操作。
根据本发明的自行车用防盗操作装置,它在前述装置中,防盗装置设有约束行驶部件转动的转动约束装置和/或当行驶部件转动时发音的发音装置,在防盗位置处使防盗装置的转动约束装置和/或发音装置动作。此时,当通过选择装置的操作选择了防盗位置时,即可启动转动约束装置和/或发音装置,进行行驶部件的转动约束和/或发音。
根据本发明的自行车用防盗操作装置,是在上述的防盗操作装置中还设有选择解除装置,用来通过规定的操作来解除已保持防盗位置的选择状态。此时,为了解除防盗装置中防盗位置的选择状态,例如可进行密码输入操作或是进行由钥匙或卡来解锁等规定操作以解除此选择状态。这类规定操作对他人说来则是很难的操作,因而使备有防盗装置的行驶部件的防盗解除操作不能简单地进行。
根据本发明的自行车防盗操作装置,是使上述的防盗操作装置中的选择解除装置设有:接受密码输入的密码输入接受装置;将此密码输入接受装置所接受的密码同预先登录的密码核对的密码核对装置;以及在选择状态下当核对结果一致时,解除选择状态而解除对行驶部件的转动约束和/或发音的解除操作装置。这时,由于能通过密码输入解除防盗位置的选择状态而能进行防盗解除,只要用钥匙就能毫不费力地解开防盗装置。
根据本发明的自行车用防盗操作装置,在上述的防盗操作装置中的选择装置包括:安装于自行车车把把手上的主体部、支承于主体部上且在与防盗位置和防盗解除位置相对应的两个位置间能移动的操作部,选择保持装置则包括:能使移动到对应于防盗位置的位置上的上述操作部保持于该位置上的锁定装置。此时,由于当操作部移动到对应于防盗位置的位置时能由锁定装置保持于此位置上,就不能简单地进行防盗解除操作。
根据本发明的自行车用变速操作装置,它能用来在手边进行具有多个变速级的自行车用变速装置的变速操作,和进行具有用来实现自行车用变速装置的转动约束以及/或者发音的防盗位置的防盗装置的防盗操作,所述变速操作装置具有变速级选择装置,防盗选择装置和选择保持装置。变速级选择装置是用来从多个变速级中进行选择其中任一个的操作的装置。防盗选择装置是用来选择防盗位置而进行自行车变速装置的转动约束和/或发音的装置。选择保持装置则是用来保持由防盗选择装置所选择的防盗位置的状态。
上述变速操作装置在通常行驶时通过变速级选择装置选择变速级,使变速装置变速到所选择的变速级。在停放车辆时,通过防盗选择装置的操作将防盗装置配置于防盗位置,以对变速装置进行转动约束以及使变速装置发音等。而且一旦由防盗选择装置选择了防盗位置后,就能保持这一选择状态。于是,由于选择了防盗位置后能保持这一状态,要想解开防盗装置就很困难,从而就不能简单地进行备有防盗装置的变速装置的防盗解除操作。
根据本发明的自行车用变速操作装置,是在上述的变速操作装置中还设有选择解除装置,用来通过规定作业解除所保持的防盗位置的选择状态。此时,为了解除防盗装置的防盗位置的选择状态,例如可进行密码输入操作或进行由钥匙或卡进行解锁的规定操作来解除选择状态。这种规定操作对他人则是很难的操作,因而备有防盗装置的变速装置的防盗解除操作是不能简单进行的。
根据本发明自行车用变速操作装置,使上述的变速操作装置的选择解除装置包括接受密码输入的密码输入接收装置,核对密码输入接收装置所接收的密码与预先登录的密码的密码核对装置、以及在选择状态下当核对结果一致时解除选择状态而解除自行车变速装置的转动约束和/或解除发音的解除操作装置。此时,由于能通过密码输入解除防盗位置的选择状态而进行防盗解除,就可以用密钥极轻易地解开防盗装置,
根据本发明的自行车用变速操作装置,是在上述的变速操作装置中设置有安装于自行车车把把手中的主体部。以及支承在主体部上能在相应于防盗位置的防止位置和对多个变速级进行变速操作的多个变速位置间移动的操作部,而变速级选择装置就是在多个变速位置上移动的操作部,防盗选择装置就是移动到防止位置的操作部,同时,选择保持装置则具有能将已将移到防盗位置的操作部保持于该位置上的锁定装置。此时,当操作部在多个变速位置上移动时,就能变换变速级。当操作部移动到与防盗位置相对应的位置时,就能由锁定装置保持于该位置,于是,防盗解除操作是不能简单进行的。
根据本发明的自行车用变速操作装置,上述的变速操作装置中的锁定装置包括:锁部,它能通过钥匙在第一与第二位置两个位置间移动;锁定部件,它能随锁部的移动而连动,可在对应于第一位置的解除位置与对应于第二位置的保持位置两者间移动;以及保持部,它按能使操作部在多个变速位置与防止位置间移动的方式设置于操作部之中,能在锁定部件移至保持位置时与其结合,在操作都处在多个变速位置上的任何一个之上时,只在各变速位置间移动,在处于防止位置时,保持于该位置上,并在锁定部件移动到解除位置时脱离开锁定部件。
在上述情形下,当操作部例如从多个变速位置中的某个移动到防止位置时,将钥匙插入锁部中使锁部从第二位置移向第一位置,将锁定部件从保持位置移向解除位置。这样就能使保持部脱离开锁定部件,使操作部从多个变速位置移到防止位置。这样,当操作部移至防止位置时,使锁部从第二位置移到第一位置,而锁定部件便再次移至保持位置。这样,保持部便为锁定部件结合,而操作部便保持于防止位置,不能再移动。这里,当用钥匙使锁部处于第二位置,操作部处在多个变速位置中的任何一个之上时就只能在多个变速位置间移动而不会移至防止位置。于是,当在行驶中移向防止位置时,不会使车轮受到转动约束,也不会发音。但在停驶时移至防止位置时即在此状态下被锁定,使得自行车在停放时难以被盗。
根据本发明的自行车用变速操作装置,是在上述的变速操作装置中,还设有向保持位置一侧给锁定部件作用的作用部件。这时当把钥匙插入,只在移到第一位置一侧时锁定部件才移到解除位置,而在此以外的情形,锁定部件由于作用部件的作用而定位于保持位置处,因而在停驶时或是行驶时都不易发生误操作。
根据本发明的自行车用变速操作装置,能在手边对具有多个变速级的自行车用变速装置进行变速操作,和用来进行使至少一个车轮不能驱动或不能转动的锁定机构的锁定操作,此种变速操作装置具有变速级选择装置,锁定操作装置和选择状态保持装置。变速级选择装置用来进行从多个变速级中选择其一个的选择操作。锁定操作装置用来选择锁定机构使车轮不能驱动或转动。选择状态保持装置用来保持由锁定操作装置实现的锁定机构的选择状态。
利用此装置,能在一般行驶时通过变速级选择装置选择变速级而使变速装置变速到所选择的变速级。在停驶时,通过锁定操作装置的操作启动锁定机构,而使至少一个车轮不能驱动或转动。然后一旦由锁定操作装置选择了锁定机构后便保持此选择状态。在此,由于一经选择了锁定机构就能保持此状态,想解开锁定机构就很困难,因而备有锁定机构的变速装置的锁定解除操作不能简单地进行。
根据本发明的自行车用变速操作装置,是在上述的装置中还设有选择解除装置,用来通过规定的操作来解除所保持的锁定机构的选择状态。这时,为了解除锁定机构的这种选择状态,例如可通过密码输入操作或是由锁或卡进行解锁等规定操作来解除选择状态。由于这种规定操作对他人是很难进行的操作,因此备有锁定机构的变速装置的锁定解除操作不是能简单进行的。
根据本发明的自行车用变速操作装置,是使上述变速操作装置的选择解除装置包括:接受密码输入的密码输入接收装置,核对密码输入接收装置所接收的密码与预先登录的密码的密码核对装置,在选择状态下当核对结果一致时即解除选择状态而使车轮处于能驱动或转动状态的锁定解除操作设置。这时,由于能通过密码输入解除选择状态而解除锁定,故可以用钥匙轻易地解开锁定机构。
根据本发明的自行车用变速操作装置,是在上述的变速操作装置中还设置有显示装置显示由变速级选择装置所选择的变速级。此时,由于能显示所选择的变速级,就能可靠地进行变速操作。
根据本发明的自行车用变速操作装置,是使上述自行车变速操作装置的显示装置还能显示由锁定操作装置获得的选择状态。这时,由于能显示锁定操作装置的选择状态而他人能获知变速装置被锁定的事实,就更不易使车失窃。
根据本发明上述自行车用变速操作装置,是使上述的变速操作装置中还设有用于变换密码的密码变换装置。在此情形下,可以自由地将密码变换为自己易记住的密码。
根据本发明的自行车用变速操作装置,是在上述变速操作装置中,使变速装置包括变换多个变速级与锁定机构的变换装置,使变速级选择装置能由选择操作启动变换装置而选择多个变速级中的某个,锁定操作装置通过锁定操作启动变换装置来选择锁定机构。此时,由于能以共同的变换设置进行锁定动作与变速动作,简化了操作系统的结构。
根据本发明的自行车用变速系统,它包括变速装置、变速操作装置和驱动装置。变速装置具有与按选择的规定变速比将来自输入体的动力变速而传输给输出体的变速比相对应的多个变速级、在从输入体至输出体的动力传输通路中使动力不能向输出体传输的锁定机构、使多个变速级与锁定机构变换的变换装置。变速操作装置具有:用于选择变速级中任一个的变速级选择装置,用于选择锁定机构使变速装置处于不能传输状态的锁定操作装置、用于保持锁定操作装置所实现的锁定机构选择状态的选择保持装置,接受密码输入的密码输入接收装置,核对密码输入接收装置所接收的密码与预先登录的密码的密码核对装置,在选择状态下当上述核对结果一致时解除选择状态而允许变换变速级的变速允许装置。驱动装置则根据变速级选择装置或锁定操作装置的操作来启动变换装置。
根据本发明的自行车用变速系统包括变速装置、变速操作装置与驱动装置。变速装置具有对应于按选择的规定变速比将来自输入体的动力变速而传输给输出体的变速比的多个变速级、在从输入体至输出体的动力传输通路中进行转动约束和/或发音的防盗装置,用于变换多个变速级与防盗装置的变换装置。变速操作装置具有用来选择变速级中任一个的变速级选择装置,用于选择防盗装置使变速装置处于能防盗状态的防盗选择装置,保持由防盗选择装置所实现的防盗装置选择状态的选择保持装置,接受密码输入的密码输入接收装置,核对密码输入接收装置所接收的密码与预先登录的密码的密码核对装置,在选择状态下当核对结果一致时解除选择状态而允许变换变速级的变速允许装置。驱动装置则用来根据变速级选择装置或防盗选择装置的操作来启动变换装置。
图1是采用了本发明一实施形式的自行车侧视图。
图2是上述自行车车把部分的立体图。
图3是示明控制系统结构的框图。
图4是根据本发明一实施形式的内装式变速轮毂的纵剖面结构图。
图5示明四速时第一太阳轮(中心轮)与驱动爪的关系。
图6示明四速时第三太阳轮与驱动爪和锁定爪的关系。
图7示明锁定时第一太阳轮与驱动爪的关系。
图8示明锁定时第一太阳轮与驱动爪和锁定爪的关系。
图9是发音机构在通常行驶时的放大剖面图。
图10是发音机构在锁定时的放大剖面图。
图11示意地表明发音机构在锁定时与行驶时的工作状态。
图12是变速操作处理的主程序的流程图。
图13是度盘P处理的流程图。
图14是密码登录处理的流程图。
图15是自动变速处理的流程图。
图16是手动变速处理的流程图。
图17是实施形式2的与图4相应的图。
图18是实施形式2的与图9相应的图。
图19是实施形式2的与图10相应的图。
图20是实施形式2的与图11相应的图。
图21是锁环的正视图。
图22是实施形式3的与图2相应的图。
图23是示明实施形式3的变速操作部的锁定操作的剖面图。
图24是实施形式3的与图4相应的图。
图25是实施形式4的与图4相应的图。
图26是实施形式5的与图4相应的图。
图27说明实施形式5的变换作业。
图28是实施形式6的与图2相当的图。
图29是实施形式6的锁定部的分解立体图。
图30是说明实施形式6的变速操作部中锁定操作的剖面图。
上述各图中的标号的意义如下:
9、9b:变速操作部;10、10a、10b,内装式变速轮毂;21、22,操作钮;23,操作度盘;24,液晶显示部;25,变速控制部;44,行星齿轮机构;85、85a,防盗装置;90,锁定机构;160、160b,主体部;161、161a,操作部;162,显示部;163、163a,锁定部;166、166a,结合槽;167、167a,移动槽;170、170a,柱形锁;172,锁定体;172b,锁定部件;181,钥匙。
下面说明本发明的实施形式。
实施形式1
结构
图1中所示的采用了本发明一实施形式的自行车是轻便车,它包括:具有双环形车架体2与前叉3的车架1、车把部4、驱动部5、前轮6、装有四级变速的内装式变速轮毂10的后轮7、前后制动装置8(仅示明前制动装置)、以及用于手边操作内装式变速轮毂10的变速操作部9。
车架1上安装着包括车座11与车把部4等各个部件。前叉3中还设有内装有车速检测用舌簧接点开关的车速传感器12。车速传感器12通过检测安装于前轮6上的磁铁13来输出车速信号。
车把部4固定于前叉3的上部,包括车把柄14和固定于车把柄14上的把手15。车把的把手15的两端安装着构成制动装置8的制动杆16与握持件17。在右侧的制动杆16上安装着变速操作部9。
变速操作部9如图2所示,包括:整体地形成于右侧(前轮用)的制动杆16上的操作板20;在操作板20的下部左右并列配置的操作钮21、22;配置于操作钮21、22上方的操作度盘23;以及配置于操作度盘23左方的液晶显示部24。操作板20内设有控制变速操作的变速控制部25(图3)。
操作钮21、22是三角形状按钮。左边的操作钮21是进行从低速级到高速级变速的钮,右边的操作钮22是用来从高速级到低速级变速的钮,操作度盘23是用于进行两种变速方式与停驶(P)方式的度盘,有三个位置,即停止位置P、A与M。这里的变速方式有自动变速方式(A)和手动变速方式(M),自动变速方式是根据车速传感器12的车速信号使内装式变速轮毂10自动变速的方式,手动变速方式是通过操作钮21、22的操作使内装式变速轮毂10变速的方式。停驶方式是用来锁定内装式变速轮毂10而约束后轮7转动的方式。液晶显示部24上在显示现在行驶速度的同时,还显示变速时所操作的变速级。
变速控制部25装配有由CPU、RAM、ROM与I/O接口组成的微机。变速控制部25上如图3所示,连接有车速传感器12、检测内装式变速轮毂10的工作位置的例如由电位计组成的工作位置传感器26、操作度盘23以及操作钮21、22。变速控制部25上连接有由电池组成的电源27、马达驱动器28、液晶显示部24、存储部30以及其它的输入输出部。在马达驱动器28上连接有变速马达29。在存储部30中存储有后述的密码(口令PW)或轮胎直径等的各种数据。此外还存储有自动变速方式时的速度与变速级的关系。变速控制部25在对应于各种方式控制马达29的同时,显示控制液晶显示部24。
驱动部5见有设于车架体2下部(支架部)的齿轮曲柄18、跨绕于齿轮曲柄18的链条19、以及内式变速轮毂10。
内装式变速轮毂10如图4所示,主要包括固定于自行车车架1后部上的轮毂轴41、配置于轮毂轴41的一端外周上的驱动体42、配置于轮毂轴41与驱动体42更外周上的轮毂壳43、用于在驱动体42与轮毂壳43之间传输动力的行星齿轮机构44、以及防盗用的发音机构100。行星齿轮机构44为直接级与增速三级共四级的结构。
驱动体42是大致呈筒状的部件,它的一端通过球(滚珠)45与球座46可自由转动地支承在轮毂轴41上。在另一端的外周上固定着作为输入体的小齿轮47。在驱动体42上形成有从中心部空间沿径向朝外的缺口部42a。这样的缺口部42a沿圆周方向按等角度间隔共形成有三个。
轮毂壳43是在轴向上有几个台阶部的筒状部件,在其内周部的收容空间43a中收放着驱动体42。轮毂壳43的一端通过球50可自由转动地支承于驱动体42的外周上,另一端通过球51与球座52则可自由转动地支承在轮毂轴41上。此外,在轮毂壳43的外周部的两端上固定着用于支承后轮7的辐条7a(图1)的轴环53、54。在驱动体42的一端的外方侧壁上固定着盖55,盖55的前端以覆盖轮毂壳43一端外周面的形式延伸。在盖55的前端内周面与轮毂壳43的外周面之间配置有密封件56。
行星齿轮机构44收容于轮毂壳43内部的收容空间43a中,具有第一、二、三太阳轮60、61、62;与它们啮合的三个行星齿轮63(图中只示明一个行星齿轮);以及齿圈64。各太阳轮60~62于轮毂轴41的外周,在驱动体42的内周部上沿轴向并列地设置,且能相对于轮毂轴41自由转动。行星齿轮63通过支承销65自由转动地支承于驱动体42的缺口部42a中。在行星齿轮63中成整体地形成有第一齿轮63a、第二齿轮63b与第三齿轮63c,第一、二、三齿轮63a、63b、63c分别啮合第一、二、三太阳轮60、61、62。此外,齿圈64则配置于行星齿轮63的外周,并在内周部上形成有内齿。齿圈64啮合行星齿轮63的第二齿轮63b。
在轮毂轴41的外周部上,如图5~8所示,于各轮60~62的配置位置上形成有一对结合突起41a。另外,在各太阳轮60~62的内周部上沿圆周方向相分隔开地形成有四个收纳空间60a~62a。在图5与图7中示明了第一太阳轮60,在图6与图8中示明了第三太阳轮62。
在轮毂轴41与各太阳轮60~62的内周部之间设有:选择离合器机构70,可使各太阳轮60~62能相对于轮毂轴41能自由相对转动或是在行进方向不能相对转动;防盗用锁定机构90,可使第三太阳轮62能相对自由转动或在行进方向的相反向上不能相对转动;工作机构91,可用来使选择离合器机构70与锁定机构90工作。此工作机构91、锁定机构90与发音机构100构成了防盗装置。
选择离合器70具有选择地将三个太阳轮60~62中之任一与或不与轮毂轴41相连结的功能。选择离合器机构70包括:多个驱动爪71、72、73,它们分别设置于各太阳轮60~62的收纳空间60a~62a内,它们的前端则可与轮毂轴41的结合突起41a相配合;环状线簧74、75、76,用来向轮毂轴41的一侧对各驱动爪71~73的前端作用。驱动爪71-73的各底端能自由摆动地分别支承于相对的爪收纳空间60a-62a内,而它们的各前端则能同结合突起41a相配合。当驱动爪71-73配合到轮毂轴41的结合突起41a之上时便同轮毂轴41相连接,使得各太阳轮60-62相对于轴41沿行进方向(图5中顺时针走向)不能相对转动,而沿其反向(图5中的反时针走向)能相对转动。但当脱开连接后,则能在两个方向相对转动。
锁定机构90,如图6所示,具有一对锁定爪92,它们设于第三太阳轮62的爪收纳空间62a内,它们的前端在第三太阳轮62的内面能同轮毂轴41的结合突起41a相配合。锁定爪92通过作用于驱动爪73的线簧76,使其前端被作用于轮毂轴41的一侧。锁定爪92的底端可自由摆动地支承于同驱动爪73被收纳的爪收纳空间62a不同且相对的爪收纳空间62a内,而前端则可在与驱动爪73相反的一侧上同结合突起41a配合。锁定爪92当通过与轮毂轴41的结合突起41a相配合而同轮毂轴41连接时,第三太阳轮62便在和行进方向相反的方向(图6中的反时针走向)不能相对转动,但可沿行进方向(图6中顺时针走向)相对转动。当脱离开连接时则能沿两个方向作相对转动。
工作机构91具有套筒77。套筒77能以可转动的方式插配于轮毂轴41的外周,在外周部的驱动爪71-73与锁定爪92的配置位置上,有多个驱动凸轮部94a与锁定凸轮部94b。当驱动凸轮部94a同驱动爪71-73的任一个相接而锁定凸轮部94b与锁定爪92相接时,接合的爪便动作,通过此爪而使轮毂轴41同太阳轮60-62的结合被脱开。在套筒77的一端上固定有操作体78,通过操作体78的转动而使套筒77能够转动。然后,由于套筒77的转动,凸轮部94便有选择地使驱动爪71-73和锁定爪92动作,对各太阳轮60-62与轮毂轴41的连接及锁定进行控制。
如图4所示,操作体78上述连接着减速机构95。减速机构95使变速马达29的转动减速而使传送给操作体78。减速机构95内部设有工作位置传感器26,用来使内装式变速轮毂10的套筒77定位到任一工作位置VP(变速级中的任一变速位置V1-V4与锁定位置PK)。
在上述结构下,当驱动爪71与轮毂轴41的结合突起41a相配合,选择第一太阳轮60时便构成了最大增速比的大增速动力传输通路,选择第二太阳轮61时便构成了第二大增速比的中增速动力传输通路,而选择第三太阳轮62时便构成了最小增速比的小增速动力传输通路。在未选择任一太阳轮时,便构成了直接的动力传输通路。此外,当锁定爪92与轮毂轴41的结合突起41a相配合时,第三太阳轮62在行进方向的反方向的转动便被锁定,而其它太阳轮(例如第一太阳轮60)当通过驱动爪与轮毂轴41相连结时,内装式变速轮毂10便被锁定。
在驱动体42的另一端的外周面与轮毂壳43的内周面之间设有第一单向离合器80。在齿圈64的外周面与轮毂壳43的内周面之间设有第二单向离合器81。单向离合器80与81都是辊式单向超越离合器,能减轻变速空转时的噪音和缓和变速时的冲击,得以进行顺利地变速。
发音机构100设于轮毂壳43内轮毂轴41的图4的左端部中。发音机构100如图9-11所示,具有:与套筒77成整体地转动的弹簧垫片101、配置成在轮毂轴41上不能转动但可沿轴向自由移动的发音凸轮102、压接于发音凸轮102上的发音垫片103、在发音垫片103与球座52之间以压缩状态设置的发音弹簧104。
弹簧垫圈101是中止套筒77不能转动的部件,在其外周部上设有同发音凸轮102相接合的结合片105。发音凸轮102具有筒状的凸轮主体106、以及沿凸轮主体106与轮毂轴41能轴向移动但不能转动的止动垫片107。在凸轮主体106的在图11的右端部上形成了与结合片105相连接的凸轮部108。凸轮部108形成为通过套筒77向锁定位置PK转动,能使凸轮主体106沿轴向左移。凸轮主体106的左端部上沿圆周方向间隔开地形成有许多发音槽109。发音槽109在行进方向一侧倾斜。
发音垫片103具有圆板状的垫片主体110和可自由摆动地支承于垫片主体110上的棘爪111。垫片主体110的外周部上形成有许多同发音槽109相结合的发音片112。棘爪111能在轮毂壳43沿行进方向转动时能与轮毂壳43的内周面上形成的棘轮齿113相啮合。发音机构100在套筒77于锁定位置时仅当后轮7沿行进方向转动时,才通过发音垫片103的振动而发音。
动力传输动作
变速及锁定动作是通过变速操作部9的操作度盘23的方式选择与操作钮21、22的变速操作,使变速马达29起动,经由操作体78使套筒77转动而进行。
图12是示明变速控制部25的控制动作的流程图。
接通电源,于步骤S1进行初始设定。在此,将算出速度用的周长数据按26英寸直径设定,变速级设定为二速(V2)。
在步骤S2判断操作度盘23是否设定于停驶方式。在步骤S3判断操作度盘23是否设定于自动变速方式。在步骤S4判断操作度盘是否设定于手动变速方式。在步骤S5判断是否选择了对轮胎直径输入等其它的处理。
当操作度盘23转到P位置而设定到停驶方式时,即从步骤S2转移到步骤S10。在步骤S10,进行图13所示的度盘P处理。在操作度盘23回转到A位置而设定于自动变速方式时,即从步骤S3转移到步骤S11。在步骤S11,进行图15所示的自动变速处理。当操作盘23转到M位置而设定手动变速方式时,由步骤S4转移到步骤S12。在步骤S12,进行图16所示的手动变速处理。在选择了其它处理的情形下,即从步骤S5转移到步骤S13,进行选择处理。
在步骤S10的度盘P处理中,于图13的步骤S21中判断转到P位置后是否经过了30秒。在步骤S22,判断是否未登录密码PW。这一判断是根据存储部30中是否已存储密码PW来判断。当密码业已登录,便转移到步骤S23。
在步骤S23,判断左侧的操作钮21是否被操作。在此操作操作钮21、22是为了解除已锁定的内装式变速轮毂10的锁定状态以输入密码。于步骤S24,判断右侧的操作钮22是否被操作。在步骤S25,通过操作两个操作钮21、22,判断所输入的密码LR是否与已登录的密码PW一致。不一致时,转移到步骤S26。在步骤S26,判断是否是在三次输入下密码还不一致。在没有进行三次输入时,返回到步骤S23,允许再次输入密码。在业已三次输入密码而仍同已登录的密码不一致时,转移到步骤S27。在步骤S27等待10分钟,经过10分钟后,返回到步骤S23,允许再次输入密码。
转到P位置后经30秒钟,即从步骤S21转移步骤S30。在步骤S30,由马达驱动器28驱动变速马达29,将工作位置VP设定到锁定位置PK。结果,套筒77通过操作体78而转动,如图7与图8所示,驱动爪71动作,将第一太阳轮60与轮毂轴41仅在行进方向上锁定,而锁定爪92动作,将第三太阳轮62与轮毂轴41锁定成仅在与行进方向相反的方向上不能转动。当两个太阳轮60、62这样地锁定后,当要使齿轮曲柄18转动而转动驱动体42时,由于第一太阳轮60在行进方向上被锁定,就能够最大地增速。但是,第三太阳轮62不能反转,因而行星齿轮机构44即被锁定不动。于是,即使踏动蹬板也不能运动,由于作为自行车已不能利用,便不易发生盗车。
此时,当由手推动自行车,虽然行星齿轮机构44被锁定,但由单向离合器80的作用,自行车仍可前进。但当套筒77转动到锁定位置PK时,与套筒77一起转动的弹簧垫片101上的结合片105便为发音机构100的凸轮主体106所推压,从图9与图11(A)所示位置沿轴向左移到图10与图11(B)、(C)所示位置。这样,发音垫片103的棘爪111便与轮毂壳43的棘轮齿113啮合,和轮毂壳43只在行进方向一体回转。此时,发音垫片103的发音片112便出入于发音凸轮102的发音槽109中而发出大的冲突音响。于是,一旦在锁定状态时用于来推动自行车便会发出大的声音,从而使盗车变得更为困难。
在密码PW未登录时,即从步骤S22转换到步骤S31。在步骤S31,进行图14所示的密码登录处理。在此,于图14的步骤S41判断操作钮21是否被操作。当操作操作钮21时,即转移到步骤S42,便各左序号L(十位数序号)加1。在步骤S43,判断是否已操作操作钮22。在未操作钮22之前,返回步骤S41,使左序号L加1。当操作操作钮22,即转移到步骤S44,使右序号R(个位数序号)加1。在步骤S45,判断操作钮21是否再次被操作。在未操作操作钮21时,返回步骤S43,使右序号R加1。当起动操作钮21时,转移到步骤S46,把输入的序号LR作为密码PW存储于存储部30中。这样便登录了从[00]到[99]的二位数共100个序号LR中的一个密码PW。
在步骤S23,于解除锁定时判断操作钮21已操作后,即转移到步骤S32。在步骤S32,和密码登录时相同使左序号L加1。在判断操作钮22操作时,便从步骤S24转移到步骤S33。在步骤S32,和密码登录同样,使右序号R加1。在步骤S25,当输入的序号LR与密码PW一致。即转移到步骤S34,将工作位置VP调节到一速V1。由此,通过变速马达29使套筒77转动,定位到速度V1,致第三太阳轮62的锁定爪92脱开,同时,所有的驱动爪71-73脱开。于是,所有的太阳轮60-62都能相对于轮毂轴41自由转动。结果当踏动蹬板时,驱动体42的转动就会原样地通过第一单向离合器80传送给轮毂壳43。
在步骤S11的自动变速处理中,将工作位置VP设定到对应于车速SP的变速级。然后,在脱开情形,每次按接近一级的方向变速。在此,于图15的步骤S51中,根据车速传感器12的速度信号,判断自行车的车速SP是否在速度S1以下。在步骤S52,判断车速SP是否超过速度S1但在速度S2之下。在步骤S53,判断车速SP是否超过S2而在速度S3以下。在步骤S54,判断车速SP是否超过速度S3。
当车速是在速度S1以下的低速情形,即从步骤S51转移到步骤S55。在步骤S55,判断现在的工作位置VP是否是一速V1。当工作位置VP不是速度V1时,便转移到步骤S56,按每次一个变速级将工作位置VP调整到一速V1。当车速SP超过速度S1而在速度S2以下的中低速情形,从步骤S52转移到步骤S57。在步骤S57,判断现在的工作位置VP是否是二速V2。当工作位置VP不是二速V2时,移到步骤S58,按每次一个变速级将工作位置VP调整到二速V2。当车速SP超过速度S2而在速度S3以下的中高速情形,从步骤S53移至步骤S59。在步骤S59,判断现在的工作位置VP是否是三速V3。当工作位置VP不是三速V3时,移至步骤S60,按每次一个变速级将工作位置VP调整到三速V3。当车速SP超过速度S3的高速情形,从步骤S54移到步骤S61。在步骤S61,判断现下的工作位置VP是否是四速V4。当工作位置VP不是四速V4时,转移到步骤S62,按每次一个变速级将工作位置VP调整到四速V4。
在此,通过变速马达29,在第一太阳轮60与轮毂轴41相连接时成为四速,从小齿轮47输入到驱动体42的转动,即按照第一太阳轮60、行星齿轮63的第一齿轮63a、第二齿轮63b与齿圈64的齿数所确定的最大增速比增速。通过第二单向离合器81而传送给轮毂轴43。在选择第二太阳轮61同轮毂轴41连接时成为三速V3,而驱动体42的转动即按第二太阳轮61、行星齿轮63的第二齿轮63b与齿圈64的齿数所确定的第二大的中等程度的增速比增速,经第二单向离合器81而传给轮毂壳43。又当选择第三太阳轮62同轮毂轴41相连接时即成为二速V2,而驱动件42的转动即按第三太阳轮62、行星齿轮63的第三齿轮63c、第二齿轮63b上齿圈64的齿数所确定的最小增速比增速,经第二单向离合器81而传递给轮毂轴43。又,当没有选择任一太阳轮60-62时,则如前所述成为1速V1,而驱动体42的转动直接传递给轮毂壳43。
此外,没有选择太阳轮时,成为相对于轮毂轴41沿与行前方向相反的方向相对转动。当选择了任一太阳轮而通过行星齿轮机构44来进行增速时,驱动体42与轮毂壳43即沿解除第一单向离合器80结合的方向作相对转动。
在步骤S11的手动变速处理中,是通过操作钮21、22的操作每次作一级变速。在图16的步骤S71中,判断操作钮21是否被操作。在步骤S72中,判断操作钮22是否被操作。若操作钮21已被操作,即从步骤S71移到步骤S73。在步骤S73,判断现在的工作位置VP是否是四速V4。当现下的工作位置VP在四速V4时,移到步骤S74,不变速而保持四速V4。当现在的工作位置VP不是四速V4时,便转移到步骤S75,使工作位置限于一步移向高速级一侧。操作操作钮22即从步骤S71移到步骤S73。在步骤S73,判断现在的工作位置VP是否是一速V1。当现在的工作位置是在一速V1的情形,即移到步骤S77,不变速而保持一速V1。当现在的工作位置VP不是一速V1的情形,即转移到步骤S78,将工作位置VP仅以一步转移向低速级一侧。此外,在进行上述变速时,通过将工作位置传感器26的检测结果同预存于存储部30中的各操作位置的位置数据比较,进行变速马达29的定位控制。
这样,在实施形式1中,当由操作度盘23进入停驶方式后,只当输入的密码与登录的密码不一致时才保持停驶方式,因此难以简单地进行包括有锁定机构90的防盗装置的解除操作。
此外,当由操作度盘23进入停驶方式后,在通过锁定机构90锁定行星齿轮机构44的同时,由于发音机构100会发音,因而不仅踏动蹬板后自行车不能行动,而且推动自行车时便会发音。因此能够尽可能地减少自行车的被盗事故。
实施形式2
在前一实施形式中,是在相对转动的太阳轮62与轮毂轴41之间设置锁定机构90,此外还在轮毂轴41与毂毂壳43之间设置发音机构100来防盗,但是也可在轮毂轴41与轮毂壳43之间即在相对转动的行驶部件之间,设置具有发音功能与锁定功能的防盗装置85。
如图17所示,内装式变速轮毂10a具有在图4的发音机构100中除发音功能外再使其具备有锁定功能的防盗装置85。这样,在太阳轮62中不设置锁定爪。除防盗装置85外,其它结构与操作都和实施形式1相同,省略其说明。
防盗装置85设于轮毂壳43内轮毂轴41的图17的左端部中。防盗装置85,如图18-20所示,具有与套筒77成整体转动的弹簧垫片101a、移动凸轮102a、移动部件103a、移动弹簧104a与锁环114。移动凸轮102a安装成在轮毂轴41上不能转动但可沿轴向自由移动。移动部件103a压接移动凸轮102a。移动弹簧104a以压缩状态设置于移动部件103a和球座52之间。锁环114压接于移动部件103a之上。
弹簧垫片101a是使套筒77不能转动的止动部件,它的外周部上有与移动凸轮102a连接的结合片105a。移动凸轮102a具有筒状凸轮主体106a以及沿凸轮主体106a与轮毂轴41可轴向移动但不能转动的弹簧垫片107a。在凸轮主体106a的在图20的右端部上形成有与结合片105a相接的凸轮部108a。凸轮部108a形成为通过使套筒77向锁定位置PK的转动而使凸轮主体106a沿轴向右移。
移动部件103a具有圆板状的凸缘部115以及沿凸缘部115的内周侧整体形成的圆筒部116。在凸缘部115中,沿径向的中途设有台阶部115a,而锁环114即可自由转动地支承于台阶部115a。此外,在凸缘部115的与锁环114相对的面和锁环114的与凸缘部115相对的面之上,如图21所示,分别形成有放射状的凹凸部114a(只示明了在锁环114一侧上的),由于形成了这样的凹凸部114a,随着锁环114和移动部件103a的摩擦力增大,它们在相对转动时便发出声音。
如图21所示,圆筒部116的内周面上有四个突起部116a。突起部116a可配合到轮毂轴41的外周面上形成的四个槽41c之中。这样,移动部件103a便于轮毂轴41上支承成不能转动但可沿轴向自由移动。圆筒部116的外周面上形成螺纹及结合槽。圆筒部116的外周侧上如图18所示安装着压紧环117。压紧环117在圆筒部116上支承成不能转动但可沿轴向自由移动,能同锁环114接触。另外,圆筒部116的右端部外周上拧合有压紧螺母118。在压紧螺母118与压紧环117之间设有盘簧119。
在此,通过调节压紧螺母118的拧入量向调节盘簧119的压触力,经由压紧环117来调整锁环114和移动部件103a的凸缘部115之间的摩擦力,而得以任意约束轮毂壳43的转动。例如当借助盘簧119使摩擦力最大时,可使轮毂壳43成为几乎不能转动的锁定状态。另一方面,若使摩擦力减小,则约束轮毂壳43转动的力变弱,轮毂壳43便能相对轮毂轴41转动。但即使是在这样的情况下,在盘簧119处于作用状态下也会产生摩擦力,与自由转动相比,转动受到了约束。在这一实施形式中,能将轮毂壳43即后轮7的转动,通过调整盘簧119的作用的力能将其自由地约束成从实质上的锁定状态到近似自由转动的状态。
如图21所示,锁环114的外周部上形成有细齿114b,它们能同轮毂壳43内周面上形成的细齿113a啮合。
在这样构成的防盗装置85中,当套筒77从变速位置回转到锁定位置PK,随套筒77一起转动的弹簧垫片101a的结合片105a便向凸轮部108a内移动。结合片105a向凸轮部108a内移动时,被移动弹簧104a作用的移动部件103a和移动凸轮102a便从图18与图20(A)所示位置右移到图19与图20(B)所示位置。这时,锁环114的细齿114b便同轮毂壳43的细齿113a啮合,而轮毂壳43的转动使受到锁环114与移动部件103a的摩擦力的约束。这时的摩擦力可以通过压紧螺母118的拧入量来调节盘簧119的作用力而任意地变动。于是,即使踏动蹬板,后轮7也不会转动或是难以转动。
此时,若是强制地转动轮毂壳43,移动部件103a与锁环114便相对转动,而凹凸部114a便使得锁环114与移动部件103a振动而发出大的振动声响。这样,当于锁定状态时由于推动自行车或踏动来转动轮毂壳43,便令发出大的声响而不易失窃。而且,即使因错误操作致行驶中误将套筒7置于锁定位置时,由于有摩擦约束后轮7的转动,后轮7不会急剧地被锁定。
在实施形式1中,由于是把太阳轮锁定,当套筒77处于锁定位置时,虽然踏动蹬板后自行车不能运动,但当推动时自行车便可以行动。而在实施形式2中,由于轮毂壳43是直接连到轮毂轴41上而被锁定,即使去推动自行车,由于轮毂壳43(后轮7)的转动受到约束,推动自行车也很困难,也就更不易失窃。
实施形式3
在以上两个实施形式中,是以马达驱动操作体78的内装式变速轮毂10、10a为例进行说明但也可用变速缆连接变速操作部与操作体,通过变速操作部的机械操作使套筒转动,由此来进行变速操作与防盗操作。
在图22中,变速操作部9a具有与右侧制动杆16成为一体的主体部160以及可自由转动地安装于主体部160中的操作部161。主体部160中设有用于显示变速位置与停驶位置等的圆形显示部162,以及在操作部161位于停驶位置时保持此状态的锁定部163。
显示部162具有沿圆周方向分隔开地描绘出显示“1~4”变速位置的数字和显示“P”这一停驶位置的文字的透明显示板164,以及在显示板164的里侧的随操作部161的转动而转动的指针165,可显示由指针165所表明的四个变速位置以及停驶位置等共五个操作位置中的任一个。
如图23所示,锁定部163具有柱形锁170、随柱形锁170一起转动的锁定凸轮171、为锁定凸轮171带动移动的锁定体172、以及使锁定体172朝图23右方作用的板簧173。
锁定凸轮171是卵形部件,通过柱形锁170的转动而于正上方的图23(A)所示的变速时位置的通常位置、从通常位置左转45度的图23(B)所示开放位置、以及从通常位置右转90度的图23(C)所示锁定位置之间转动。
锁定体172是中心有矩形孔172a的矩形件,在主体部160的内部形成的矩形空间160a内支承成可沿图23左右方向自由移动。锁定体172的孔172a的内周面与锁定凸轮171的外周面相接。孔172a的纵长颇大于锁定凸轮171的长向长度,而其横长则稍大于锁定凸轮171的中长向的长度,当锁定凸轮171在锁定位置时,锁定体172左右方向基本不能移动。锁定体172的面向操作部161的侧面上形成有矩形的结合突起174。
操作部161的面向主体部的端面上形成有在锁定位置能为结合突起174配合的结合槽166,和在通常位置时与结合突起174面对的移动槽167。移动槽167与结合槽166间的突起168,在通常的行驶状态下能用作止动件,通过与结合突起174相配合,即使启动操作部161也不会从变速位置进到停驶位置。
操作部161于主体部160上支承成可于四个变速位置和停驶位置共五个位置中定位。操作部161可由拇指与食指握住转动来改变变速位置。操作部161与设在主体部160中的未于图中示明的缆卷取体连动,通过转动,使前端结合于缆卷取体上的变速缆180的内缆卷起或送出。此变速缆180的内缆前端与操作体78相连。
当柱形锁170处于未上锁的通常位置(图23(A))时,由于结合突起174位于移动槽167内,上述变速操作部9a可使操作部161能在四个变速位置中的任一个之上转动。当钥匙插入柱形锁中向左转过45度。则锁定凸轮171作同样转动而处于开放位置。这时,反抗板簧173所加的力,使锁定体172移向图23中左方(图23(B))。因此,由突起168和结合突起174相接而产生的止动状态被解除,操作部161能够转向停驶位置。当把操作部161转到停驶位置时,结合突起174与结合槽166相对。在此状态下,从开放位置将钥匙向右旋转135度,锁定凸轮171也同样转动而配置到锁定位置。这时,由于板簧173的作用力锁定体172向图23中左方移动。(图23(c))。于是,结合突起174配合到结合槽166内,操作体161锁定成不能转动。在此状态下,将钥匙从柱形锁170中拔出,锁定凸轮171即在锁定位置保持停驶状态。
为了解除停驶状态,相反,可将钥匙插入柱形锁170中,将钥匙左转135度,将锁定凸轮171置于开放位置。这样,锁定体左移,而操作部161能够转动。在把操作部161置于任一变速位置后,将钥匙右转45度,让锁定凸轮171处于通常位置。在此状态下,通过板簧173所加的力,锁定体172右移,而结合突起174则置于移动槽167内。这时,如前所述,操作部161限于能在四个变速位置上移动。于是,即使操作失误,也不会进到停驶位置。在此情形下,拔下钥匙开始骑车。
如图24所示,内装式变速轮毂10b的结构基本上与图17所示的相同,不同的是变速缆直接与操作体78相连。具体地说,在图17所示的实施形式2中,操作体78是借助马达29摆动;而在此实施形式3中,是通过变速缆使操作体78摆动。其它结构与实施形式2相同,略去其说明。
在实施形式3中,当使变速操作部9a的操作部161转动到停驶位置时,随着操作体78的转动,套筒77转动到锁定位置PK,于是内装式变速轮毂10b的转动受到约束,而轮毂壳43于转动时即发音。于是,与前述两种实施形式相同,不易失窃,能防止自行车的被盗。还由于操作部161一旦置于锁定位置时就能由柱形锁170保持这一状态,只有当打开柱形锁170时,才能回到变速位置。因此,要想解开处于防盗位置的防盗装置85是很困难的,更不易使车失窃。
实施形式4
在前三个实施形式中,都是以后轮7用的内装式变速轮毂10为例说明,但也可如图25所有,将防盗装置85安置于前轮6用的前轮毂120内。
前轮毂120。具有轮毂轴41b以及自由转动地支持在轮毂轴41b上的轮毂壳43b。轮毂壳43b的内周面上形成有细齿113b。轮毂轴41b的外周上安装着可自由转动的套筒77a。套筒77a的底端上安装着不能转动的锁定杆121。防盗装置85的结构与实施形式2的相同,略去其说明。
在此实施形式4中,例如将锁定操作部设置于车把把手15上。这种锁定操作部的结构实质上与变速操作部9a相同。即此锁定操作部也可具有主体部与操作部。操作部也可在停驶位置与行驶位置间移动,此行驶位置与前述多个变速位置相当。在锁定操作部中设有在停驶位置时能插入柱形锁中的钥匙一类装置,而从停驶位置到行驶位置时,若无密码输入或将钥匙插入等就不能将锁解开而返回。此锁定操作部与锁定杆121为缆连接,通过锁定操作部使套筒77a转动。可使移动部件于锁定位置和解锁位置间移动。
实施形式5
在前述四种实施形式中,防盗装置都是设在车轮的轮毂之中,但也可如图26所示,将防盗装置85a设于驱动部5的内装式变速曲柄130内。
内装式变速曲柄130可以进行高低两级变速和锁定,它包括:具有安装到自行车车架体2中支架部2a上的曲柄轴131的中轴132、左右曲柄臂133a与133b、行星齿轮机构134、与行星齿轮机构134连接的曲柄齿轮135、以及设于行星齿轮机构134上的防盗装置85a。
曲柄轴131可自由转动地支承于筒状的中轴132上,在其两端由安装螺栓140将曲柄臂133a与133b作不能转动地安装。中轴132具有支承曲柄轴131的筒状架体141,在架体141的右端上整体形成的盒部142、以及设于架体141左端中的安装螺钉143。中轴132通过拧紧插入到支架部2a内的架体141的安装螺钉143而安装到支架部2a之上,同时由于安装到盒部142中的固定臂144而不能在车架体2上转动。
盒部142用来在内部收置行星齿轮机构134,具有设在架体141右端上的圆板部142a,从圆板部142a的外周向图26右方延伸的筒部142b。
行星齿轮机构134如图27所示具有形成于筒部142b内周面上的齿圈145、与此齿圈啮合的三个行星齿轮146(图27中只示出一个),以及与行星齿轮146啮合的太阳轮147。
行星齿轮146在固定于曲柄齿轮135上的环状框体148上沿圆周方向等间隔地配置,且可自由转动地支承于框体148上。框体148则可自由转动地支承于曲柄臂133b和盒部142上,它的内周上装设有摆动的驱动爪155。驱动爪155只将曲柄轴131行进方向的转动传递给框体148。
框体148通过驱动爪155可与曲柄轴131成整体地只在行进方向转动。框体148的左侧面上则形成有多个辐射状的结合槽148a。行星齿轮146具有大齿轮齿146a和小齿轮齿146b,大齿轮齿146a与齿圈145啮合,小齿轮齿146b与太阳轮147啮合。
太阳轮147可自由转动地安装于曲柄轴13上。太阳轮147的内部设有驱动爪149,通过驱动爪149,太阳轮147能连动地只在曲柄轴131的行进方向转动。
在盒部142的筒部142b的内周侧上安装有不能转动但可沿轴向自由移动的变换圆板151。变换圆板151通过变换杆152的摆动而沿轴向移动。此外,变换圆板151还由图中未示的作用装置朝图27的左方被作用。变换杆152可自由摆动地支承于盒部142中,在其与变换圆板151相接的侧面上形成了倾斜凸轮(图中未示明),通过摆动而使变换圆板151沿轴向移动,并在上端安装有变速缆。此变速缆安装在图中未示明的变速操作部上。此变速操作部例如有高速、低速和停驶共三个位置,在停驶位置上能上锁以保持此位置。此变速操作部实质上可采用实施形式3中所公开的那种。
变换圆板151的右侧面上形成有车架射状结合槽151a,能同框体148上形成的结合槽148a啮合。此结合槽148a、151a与变换圆板151一起构成了防盗装置85a。在变换圆板151的内周侧右端上形成有变换爪151b,可用来使驱动爪155不能驱动但可摆动。此外,在变换圆板151的外周侧上还形成有与筒部142b啮合的齿部151c。
曲柄齿轮135,它与框体148成整体地转动,且经由框体148可自由转动地支承于曲柄臂133b与盒部142上。
在具有上述结构的内装式变速曲柄130中,当使变速操作部摇摆到高速位置时,变换杆152即通过变速缆而摆动,如图27(A)所示,变换圆板151便配置到左侧的高速位置。在此状态下框体148与曲柄轴131便通过驱动爪155而连接。结果,曲柄轴131行进方向的转动便直接传递给框体148,而曲柄齿轮135即以与曲柄轴131相同的转速转动。
当变速操作部摆向低速位置时,变换杆152即通过变换杆151而摆动,如图27(B)所示,变换圆板151即配置于中央的低速位置。在此状态下,驱动爪155即借助变换圆板151的变换爪151b而摆动,而驱动爪155成为不能驱动状态。结果,框体148与曲柄轴131脱开连接。于是曲柄轴131在行进方向的转动便经由驱动爪149而传递给太阳轮147。当太阳轮147于行进方向转动时,行星齿轮146便反向自转且于行进方向减速公转。这样,曲柄齿轮135便通过框体148减速转动。
当变速操作部摆动到停驶位置时,通过输入密码或上锁等操作保持这一状态。在变速操作部配置到这一停驶位置时,变换杆152即通过变换缆而摆动,如图27(c)所示,使变换圆板151处于右侧锁定位置。在此状态下,驱动爪155便通过变换圆板151的变换爪151b摆动,驱动爪155成为不能驱动状态。同时,结合槽151a与结合槽148a配合,框体148经由切换圆板151而与盒部142连接锁定。这样,即使是将曲柄臂133a、133b沿行进方向转动,由于曲柄轴131被锁定,曲柄齿轮135不转动。但若使曲柄臂133a、133b沿后退方向转动,即使框体148被锁定,驱动爪149也脱离开太阳轮147而曲柄轴131便能够转动。但是,曲柄轴131的转动不会传送给曲柄齿轮。因而在这种锁定状态下是不能通过踏动蹬板来骑动自行车的,故不易失窃。
此外,若用适当的作用装置从图27左侧给变换圆板作用,在锁定位置也可使变换圆板与框体148作相对转动。但在这时,转动受到约束且由于相对转动而发出声响。
实施形式6
图28示明实施形式6,它是实施形式3的变形例。此实施形式6与实施形式3相同,都是用钥匙181将变速操作部9b于停驶位置锁定。
在图28中,变速操作部9b具有在右侧制动杆16上整体形成的主体部160b,以及可自由转动地安装于主体部160b上的操作部161a。主体部160b中设有用来指出变速位置或停驶位置的圆形显示部162a以及当操作部161a位于停驶位置时用来保持这一状态的锁定部163a。
显示部162a可自由转动地支承于主体部160b上,与操作部161a连动而转动。显示部162a的表面上有指针165a,用来指出表明在主体部160b中所描出的“1-4”共四个变速位置的数字以及“P”这个表明停驶位置的文字。借助指针165a,可以显示操作位置是在四个变速位置和停驶位置中哪一个。
锁定部163a如图29与30所示,包括能由钥匙181转动的柱形锁170a与柱形锁170a连动作直线运动的锁定部件172b、以及向图29右方给锁定部件172b作用的螺簧173a。
柱形锁170a例如可采用自行车用的马蹄形锁,内部设有由钥匙181转动的柱形部170b。此柱形部170b当钥匙181插入后能在图28所示的水平的第一位置和由此反时针走向转过90度的图29所示的第二位置间转动。在此柱形锁170a的柱形部170b的背面(钥匙插入面的背面)延伸出突出销171a。
锁质部件172b是槽钢形部件,于主体部160b中支承成可沿车把的轴向移动。在锁定部件172b的柱形锁侧的侧面中形成有与柱形部170b的突出销171a配合的长孔172c。当将突出销171a配合到长孔172c中,通过在柱形部170b的第一位置和第二位置间的转动,锁定部件172b便能进退于图30(A)所示的前进位置和从前进位置后退的图30(B)所示的解除位置之间。
螺簧173a的底端由设于主体部160b上的结合片160c所连接,而前端由设于锁定部件172b上的结合片172d所结合,而在操作部161a一侧给锁定部件172b作用。
在操作部161a的与主体部160b面对的端面上形成有:当操作部161a调节到停驶位置时与锁定部件172b的前端面对的结合槽166a,以及当操作部161a调节到1-4速的变速位置时面对锁定部件172b前端的移动槽167a。结合槽166a形成对应于停驶位置时能与锁定部件172b的前端配合的C字形,而移动槽167a则对应于1-4速变速位置形成扇形。移动槽167a与结合槽166之间的壁部168a,在通常行驶状态下与锁定部件172b的前端相接,成为即使操作部161a进行操作,也不能进行从变速位置到停驶位置或者反之操作的止动件。
操作部161a支承于主体部160b中,能定位到四个变速位置与停驶位置共五个操作位置上。操作部161a能通过大姆指与食指握住进行转动而变动操作位置。操作部161a与设于主体部160b上的图中未示明的缆卷取体连动,通过转动,能使前端连接在缆卷取体上的变速缆180的内缆通过转动或卷绕起或送出。此变速缆180的内缆前端与内装式变速轮毂10b(图24)的操作体78相连。
在变速操作部9b中,当钥匙181插入到柱形锁170a中时,由于螺簧173a使锁定部件172b向操作部161a一侧受力,使柱形部170b也位于第一位置(图30(A))一侧。这样,当操作部161a位于四个变速位置中的任何一个之上时,锁定件172a的前端即向移动槽167a内突出,而操作部161a则只能在1-4速的四个变速位置间转动。此外,当操作部161a位于停驶位置时,锁定部件172b的前端突出到结合槽166a内,将操作部161a锁定于停驶位置。
在进行从停驶位置到变速位置或其反向的操作时,可将钥匙181插入柱形锁170a,然后柱形部170b便从第一位置转过90度到图30(B)所示的第二位置上。结果,锁定部件172b便反抗螺簧173a的作用力而后退,使锁定部件172b的前端从移动槽167a或结合槽166a中脱出。这样,操作部161a便能在停驶位置与变速位置之间转动。为此,例如可用左手握持钥匙181,在使柱形部170b转动到第二位置的原样状态下,当以右手转动操作部161a时,操作部161a便能进行从停驶位置到变速位置或与其相反的操作。在操作部161完成了它的作业后,可撤除左手的力,由螺簧173a所加的力使锁定部件172b前进,而柱形部170b便从第二位置转动到第一位置。这样,锁定部件172b的前端便配合到移动槽167a或结合槽166a中,而操作部161a则只能在四个变速位置上转动或锁定于停驶位置。
于是,在通常行驶状态下,先把钥匙181从柱形锁170a中抽出,而只在停驶中进行锁定时或开始行驶中解除锁定时,将钥匙181插入柱形锁170a中,使柱形部170b从第一位置转动到第二位置。由此,锁定部件172b后退,而操作部161a能进行从变速位置到停驶位置或与此相反的转动。这样,当操作部161a转动到停驶位置时,与内缆连接的操作体78便转动,与此相对应,套筒77便转动到锁定位置PK,而内装或变速轮毂10b的转动即受到约束,同时轮毂壳43便转动而发出声响。因而与上述实施形式相同不易发生盗窃事故,能防止自行车被盗。此外,由于操作部161a一旦调节到停驶位置时便能保持于这一状态,因而除非通过柱形锁170a便锁定部件172b后退,否则是不可能回到变速位置的。因此,很难对处于防盗位置的防盗装置85进行解开操作,使盗车变得更难。
此外,由于钥匙181只是在锁定时或是在锁定解除时才要插入柱形锁170a中而在车行驶中不用如此,故能在行驶中能和装设于锁中的车轮锁定用钥匙一齐置入钥匙保持件中,从而不易使钥匙181丢失。
其它实施形式
(a)在前述各实施形式中,是把防盗装置设于内装式变速轮毂、前轮毂或曲柄中,但本发明并不局限于上述装配方式,而是可将防盗装置设置于能相应于自行车的行驶而转动的部件中。
(b)在前述各实施形式中,变速装置为四级结构,但也可在有多个变速级的变速装置中包括无级变速装置。
根据本发明的自行车防盗操作装置,一旦选择了防盗位置后就能保持此选择状态,因而不易解开防盗装置,而备有防盗装置的行驶部件的防盗解除操作是无法简单进行的。
根据本发明的自行车变速操作装置,在车停放时通过锁定装置的操作,便可使至少有一个车轮不能驱动或转动。这样,只要由锁定操作装置选择了锁定机构后就能维持此选择状态。由于一经选择了锁定机构就能维持此状态,锁定机构的解开就不容易,从而无法简单地进行备有锁定机构变速装置的锁定解除操作。

Claims (20)

1.自行车用防盗操作装置,它安装于自行车的车把把手中,用于从手边操作装配在自行车的转动行驶部件中的能在防盗位置与解除防盗位置两者间变换的防盗装置,它具有选择装置与选择保持装置,选择装置用来选择防盗位置和解除防盗位置中的某一个,而选择保持装置用于在选择装置选择了防盗位置后保持此选择状态。
2.如权利要求1所述的自行车用防盗操作变置,其特征在于:前述防盗装置具有约束所述行驶部件转动的转动约束装置和/或当所述行驶部件转动时发音的发音装置;在所述防盗位置,可使防盗装置的转动约束装置和/或发音装置工作。
3.如权利要求1或2所述自行车用防盗操作装置,其特征在于,它还备有通过规定操作来解除前述所保持的防盗位置选择状态的选择解除装置。
4.如权利要求3所述自行车用防盗操作装置,其特征在于,所述选择解除装置具有:接受密码输入的密码输入接受装置、将此密码输入接受装置已接受的密码同预先登录的密码核对的密码核对装置,在选择状态下当核对结果一致时通过解除选择状态而解除对行驶部件的转动约束和/或发音的解除操作装置。
5.如权利要求1至3中任一项所述自行车用防盗操作装置,其特征在于,前述选择装置具有:安装于自行车把把手上的主体部、支承于主体部上且在与防盗位置和防盗解除位置相应的两个位置间能移动的操作部;而所述选择保持装置则包括:能使转移到对应于防盗位置的位置上的前述操作部保持于该位置上的锁定装置。
6.自行车用变速操作装置,它能用来在手边进行具有多个变速级的自行车用变速装置的变速操作,和具有用来实现自行车变速装置的转动约束以及/或者发音的防盗位置的防盗装置的防盗操作,它具有:用于从上述多个变速级中进行选择其中任一个的操作的变速级选择装置、用来选择防盗位置而进行行驶部件的转动约束和/或发音的防盗选择装置、用来保持由防盗选择装置所选择的防盗位置状态的选择保持装置。
7.如权利要求6所述自行车用变速操作装置,其特征在于,它还设有用来通过规定操作来解除所保持的前述防盗位置的选择状态的选择解除装置。
8.如权利要求7所述自行车用变速操作装置,其特征在于,所述选择解除装置包括:接受密码输入的密码输入装置、核对密码输入接收装置所接收的密码与预先登录的密码的密码核对装置,在选择状态下当核对结果一致时解除选择状态而解除自行车用变速装置的转动约束和/或解除发音的解除操作装置。
9.如权利要求6或7所述自行车用变速操作装置,其特征在于,它包括:安装于自行车车把把手中的主体部、支承在主体部上能在相应于防盗位置的防止位置和对多个变速级进行变速操作的多个变速位置间移动的操作部;前述变速级选择装置是所述的在多个变速位置上移动的操作部,前述防盗选择装置是所述的移动到防止位置上的操作部,而前述的选择保持装置则具有能将已移到防盗位置的操作部保持于该位置上的锁定装置。
10.如权利要求9所述自行车用变速操作装置,其特征在于,所述锁定装置包括:锁部,它能通过钥匙在第一与第二位置两个位置间移动;锁定部件,它能随锁部的移动而连动,可在对应于第一位置的解除位置与对应于第二位置的保持位置两者间移动;以及保持部,它按能使所述操作部在多个变速位置与防止位置间移动的方式设于前述操作部之中。能在锁定部件移至保持位置时与其结合,并能在操作部处在多个变速位置上的任何一个之上时,使其只能在多个变速位置间移动而在防止位置时保持于该位置上,并在锁定部件移动到解除位置时脱离开锁定部件。
11.如权利要求10所述自行车用变速操作装置,其特征在于,还包括向上述保持位置一侧给上述锁定部件作用的作用部件。
12.自行车用变速操作装置,它能在手边对具有多个变速级的自行车用变速装置进行变速操作,和用来进行使至少一个车轮不能驱动或转动的锁定机构的锁定操作,它具有:用来进行从多个变速级中选择某一个的选择操作的变速级选择装置,用来选择上述锁定机构使车轮不能驱动或转动的锁定操作装置,用来保持由上述锁定操作装置所选择的上述锁定机构的状态的选择保持装置。
13.如权利要求12所述自行车用变速操作装置,其特征在于,它还包括通过规定操作来解除所保持的上述锁定机构的选择状态的选择解除装置。
14.如权利要求13所述的自行车用变速操作装置,其特征在于,所述选择解除装置包括:接受密码输入的密码输入接收装置,核对密码输入接收装置所接收的密码与预先登录的密码的密码核对装置,在选择状态下当核对结果一致时即解除选择状态而使车轮处于能驱动或转动状态的锁定解除操作装置。
15.如权利要求12至14中任一项所述自行车用变速操作装置,其特征在于,它还包括能显示由上述变速级选择装置所选择的变速级的显示装置。
16.如权利要求15所述自行车用变速操作装置,其特征在于,前述显示装置还能显示由上述锁定操作装置所实现的上述选择状态。
17.如权利要求12至16中任一项所述自行车用变速操作装置,其特征在于,它还具有用来变更上述密码的密码变更装置。
18.如权利要求12至17中任一项所述自行车用变速操作装置,其特征在于,所述变速装置包括变换多个变速级与所述锁定机构的变换装置;所述变速级选择装置能通过前述选择操作使所述变换装置动作来选择多个变速级中的任何一个;而所述锁定操作装置能通过锁定操作使上述变换装置动作来选择所述锁定机构。
19.自行车用变速系统,它包括变速装置,变速操作装置和驱动装置,
变速装置具有:与按选择的规定变速比将来自输入体的动力变速而传输给输出体的变速比相对应的多个变速级、在从输入体至输出体的动力传输通路中使动力不能向输出体传输的锁定机构,使多个变速级与锁定机构变换的变换装置;
变速操作装置具有:用于选择多个变速级中任一个的变速级选择装置、用于选择锁定机构使变速装置处于不能传输状态的锁定操作装置,用于保持锁定操作装置所实现的锁定机构选择状态的选择保持装置,接受密码输入的密码输入接收装置,核对密码输入接收装置所接收的密码与预登录的密码的密码核对装置,在选择状态下当上述核对结果一致时解除选择状态而允许变换变速级的变速允许装置;
驱动装置则根据上述变速级选择装置或锁定操作装置的操作来使所述变换装置动作。
20.自行车用变速系统,它包括变速装置,变速操作装置与驱动装置,
变速装置具有:与按选择的规定变速比将来自输入体的动力变速而传输给输出体的变速比相对应的多个变速级,在从输入体至输出体的动力传输通路中进行转动约束和/或发音的防盗装置,用于变速多个变速级与防盗装置的变换装置;
变速操作装置具有:用来选择变速级中任一个的变速级选择装置、用于选择防盗装置使变速装置处于能防盗状态的防盗选择装置、保持所述防盗选择装置所实现的防盗装置的选择状态的选择保持装置、接受密码输入的密码输入接收装置,核对密码输入接收装置所接收的密码与预登录密码的密码核对装置,在选择状态下当核对结果一致时解除选择状态而允许变换变速级的变速允许装置;
驱动装置则用来根据所述变速级选择装置或防盗选择装置的操作来使前述变换装置动作。
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