[发明专利]可转动夹紧作动装置用的棘爪弹簧

说明书

此申请是1994年3月7日递交的申请号No.08/207，249的继续部分申请。

本发明涉及一个可转动夹紧作动装置，供鲍登管式（钢丝绳在一根管子内）线性运动的装置。尤其是涉及到一个用于为操纵自行车换档变速装置的可转动夹紧作动装置的棘爪弹簧。

一种形式的变速传动装置方便地可转动地安装在一个操纵柄上，而且配置位置不需要骑车人为操纵通常的操纵柄夹紧装置而放开一只手。该传动装置在美国的专利号为5，102，372，1992年4月7日发布了此项申请的三个共同发明人并确定了此项申请的代理人。共同未决的申请号08/207，249，1994年3月7日提交，此申请是该项申请的继续部分申请，并且也确定了此项申请的代理人，一项传动装置的改进公布在美国专利No.5，102，372中。该项改进公布在共同进行中的申请部分地是指在最小的半径上，拉动钢丝绳以得到可转动的夹紧传动装置最大的机械效益。为提供一种结构上的充分教导为满足自行车的换档变速装置的操作要求，特别是通过可转动夹紧作动装置操作，上述专利和共同未决的专利申请在此结合在一起提供参考。

在上面所引用的专利和正在申请的专利中，可转动的夹紧作动装置各自都有两个彼此相对转动的基本部件。两个基本部件的相对圆周表面上加工着沟槽。这些沟槽与一个弹簧结合起来确定两个基本部件相互间预定的位置。此预定位置与换档变速器链条预定的变速位置相对应。

如该专利及其申请的图1和2所示，在过去，弹簧被制成一个塑料元件。参见图1，先有技术的塑料弹簧200有一对脚202和204，它们安置在弹簧空腔206内，而一个换位凸爪208在棘爪沟槽圆圈212中与棘爪沟槽210啮合。棘爪沟槽210在钢丝绳放松边和拉紧边，棘爪沟槽的角度间存在着差别。这个角度差别大体上抵消可转动卡爪脱离开棘爪沟槽所需的力矩，因为由换档变速器供给的钢丝绳的张力自然地在钢丝绳松弛的方向牵引可转动的卡爪。

如图1中可见，用于完成棘爪运动的空间有限。操纵柄的弯曲部分与棘爪沟槽的弯曲部分留有一个预定的狭窄的弧形空间。因此发现在此空间要使棘爪运动，必须使用叶片弹簧，而一种塑料叶片弹簧曾首先被选用。曾经发现，当换位凸块或棘爪208留在沟槽之间时，由于连续应力引起塑料冷流变形，塑料弹簧200趋向塑性变形。那就是说，当棘爪208置于沟槽之间的位置时由于叶片部分214是扁平的。是被推向卡爪的中心的，这种变形会导致棘爪208和沟槽210之间失去预加负荷的接触力。为释放棘爪208所需要的扭矩是塑料弹簧的叶片部分214的弹簧预加负荷、接触角度以及弹簧刚性的函数。如果弹簧的预加载荷显著地减少，则释放力矩也明显地降低。

如图2所示为先有技术的另一个实施例。当棘爪208进入沟槽210时，塑料弹簧200的叶片部分214用一对撑脚216支承，该撑脚与在凹槽206中相应设置的一对凸台218相接触。这个实施例是当棘爪208处在沟槽210中时用来保持弹簧上的预加载荷。

本发明的一个目的是提供一种带有一个改进的棘爪弹簧的可转动夹紧作动装置，该改进的棘爪弹簧克服了以前使用的塑料叶片弹簧的缺点。本发明的另一个目的是在其中的一个优选实施例中提供一种弹簧合金制造棘爪弹簧。该棘爪弹簧是如此构成的，弹簧上的定位凸块即棘爪不是在弹簧的最大应力处。本发明的另一个目的是构成一个用弹簧合金制造的棘爪弹簧，棘爪的动作相对于弹簧的脚是不对称的。那么，当棘爪与具有对称沟槽的一个棘爪沟槽圆圈相互作动时，由于反向转动而产生不同的作动扭矩。本发明还有另一个目的是提供一个棘爪弹簧，该棘爪弹簧是用于自行车上换档变速装置，容易用弹簧合金制造同时装配在可转动夹紧作动装置内。