骑自行车正日益成为大众休闲娱乐的形式和运输的工具。还有， 骑自行车已经成为无论是业余还是专业的非常普遍的竞赛运动。不管 自行车是用在休闲娱乐、运输还是竞赛，自行车工业总是在不断地改 进自行车的各种组件。已经深入重新设计的自行车部件之一是前拨链 器。前拨链器一般安装在自行车车架上邻近前链轮。
通常，前拨链器包括不动地固定在自行车车架上的固定部件，支 承以便相对固定部件可以移动的可动部分。一般，固定部件是固定在 座管的管形夹紧部件。另一种是，固定部件有时候连接到中轴。无论 哪种情况，固定部件最好有设计成与车架弯曲的座管部分接触的弯曲 表面。可动部分有链条导向件，它有一对盒板用于在前链轮之间接触 和移动链条。
通过拉紧转换控制钢索使可动部分相对固定部件移动。特别是， 可动部分和固定部件通常是通过枢转连接件互联的。将控制钢索连接 到一个枢转连接件以便对其施加扭矩，从而引起该连接件去移动可动 部分。控制钢索是在这样的位置固定连接到该连接件，使操作力加在 控制钢索。在钢索上的这个力转换成连接件的摆动扭矩。取决于钢索 导架的结构和位置，前拨链器的钢索连接部件对不同类型的车架可能 需要不同的构造。
在任何情况下，一般的前拨链器的连接组件通常是由几个小板连 接在一起构造而成的。一般都是窄板，紧靠在一起以便在各种位置之 间移动链条导向件。一般的前拨链器的一个问题是各板受到来自控制 元件(钢丝)、连接件和链条(阻力)来的各种力。这些力可以造成 连接件和链条导向件的弯曲。所以，可不利地影响平稳的转换。此外， 一般的前拨链器可能被泥桨、灰尘或残渣阻塞。如果拨链器被残渣阻 塞，也可不利地影响平稳的转换。这些现有技术的拨链器经常相对沉 重。还有，这些现有技术的拨链器可能很复杂，创造和装配的成本也 很高。
鉴于上述理由，需要一种自行车的前拨链器，它能克服现有技术 上述的问题。这个发明满足现有技术中的这个需要和其他的要求，从 这个说明书中本领域的普通技术人员将会很清楚地了解这一点。

本发明的一个目的是提供前拨链器，即使在恶劣的骑车条件下骑 车，如通过泥桨、下雨、或灰尘时该前拨链器能提供链条导向件平稳、 可靠的转换。
本发明的另一个目的是提供前拨链器，它通过宽的连接件支承链 条导向件以便防止在转换时链条导向件的弯曲。
本发明的另一个目的是提供前拨链器，它相对简单和制造及装配 成本低。
通过提供一种前拨链器可以基本上达到上述的各目的，一种自行 车的前拨链器包括：固定部件，它有安装部分，其构造成连接到该自 行车的车架部分，所述固定部件包括第一安装凸缘和与所述第一安装 凸缘有轴向间隔的第二安装凸缘；链条导向件，它有链条容纳槽以便 在横向转换自行车的链条；以及连接组件，它连接在所述链条导向件 和所述固定部件之间以便使所述链条导向件在缩进位置和伸出位置之 间移动；所述连接组件包括：第一连接件，它在第一枢转轴点可枢转 地连接到所述固定部件以便围绕第一枢转轴线转动；第二连接件，它 可枢转地连接到所述第一和第二安装凸缘，以便围绕通过所述第一和 第二安装凸缘的第二枢转轴线转动，该第二枢转轴线基本平行于所述 第一枢转轴线，所述第二连接件沿所述第二枢转轴线测量的纵向尺寸 是至少约45.0毫米长，以及第三连接件，它连接到所述链条导向件并 可动地连接到所述第一和第二连接件以便与固定部件一起构成四杆连 接。
对本领域的普通技术人员来说，从下面结合附图的详细描述中将 很清楚本发明的这些和其他的目的、特点、方面和优点，下面的详细 描述披露了本发明的优选实施例。

现在参考构成这个原始公开内容一部分的附图：
图1是按照本发明优选实施例其上连接有前拨链器的常规自行车 的侧视图；
图2是其上连接有前拨链器的图1中所示自行车部分车架的放 大，反向透视图，其控制元件(钢丝)从前拨链顺沿车架部分向上延 伸；
图3是其上连接有前拨链器的图1中所示自行车部分车架的放 大，反向透视图，其控制元件(钢丝)从前拨链器沿车架部分向下延 伸；
图4是在图1～3中所示的前拨链器的顶视图，前拨链器已从自行 车车架上卸下；
图5是在图4中所示的前拨链器外侧视图；
图6(a)是在图4和5中所示的前拨链器(其链条导向件在缩进 位置)放大的、后端视图，自行车车架部分用虚线表示，和用虚线示 意说明四杆连接；
图6(b)是在图4和5中所示的前拨链器(其链条导向件在伸出 位置)放大的、后端视图，用虚线表示自行车车架部分和用虚线示意 说明四杆连接；
图7是在图1～6中所示的前拨链器部分、分解顶视图；
图8是在图1～7中所示的前拨链器的第一夹紧部件(即部分固定 部件)放大的、顶视图；
图9是在图8中所示的第一夹紧部件(第四连接件)的后端视图；
图10是在图8和9中所示的第一夹紧部件的前端视图；
图11是在图8～10中所示的第一夹紧部件的底视图；
图12是在图1～7中所示的前拨链器的支承连接件(第二连接件) 放大的顶视图；
图13是在图12中所示的支承连接件的内侧侧向视图；
图14是在图12和13中所示的支承连接件的前端视图；
图15是在图12～14中所示的支承连接件的后端视图；
图16是在图1～7中所示的前拨链器的连接钢索的连接件(第一 连接件)放大的、后端视图；
图17是在图16中所示的连接钢索的连接件的外侧视图；
图18是在图16和17中所示的连接钢索的连接件的前端视图；
图19是沿图18的剖面线19～19观察的，在图16～18中所示的 连接钢索连接件的内侧视图；
图20是在图1～7中所示的前拨链器链条导向件的内引导板(第 三连接件)放大的、顶视图；
图21是在图20中所示的内引导板的外侧视图；
图22是在图20和21中所示的内引导板的后端视图；以及
图23是在图20～22中所示的内引导板的前端视图。

开始参考图1～3，所示的自行车10有固定连接在它车架的座柱部 分14按照本发明优选实施例的前拨链器12。前拨链器12是通过转换 钢索18由转换单元的操作，使链条19在前链轮或链条圈20之间移 动。
参考图1～7，本发明的前拨链器12基本上包括固定部件22(有 轴向伸出的连接件支承突出或凸缘)、连接钢索的连接件24、宽的支 承连接件26和链条导向件28。固定部件22最好是管状的夹紧部件或 机构。通过连接钢索的连接件24和支承连接件26将链条导向件28可 动地支承在固定部件22上，以便使其在与前链轮20对应的不同转换 位置之间移动。连接钢索的连接件24围绕邻近座柱部分14的中心轴 线(在所示的实施例中与固定部件22的弯曲表面的中心轴线X重合) 的轴线A转动。中心轴线X基本上是在座柱部分14的纵向中心平面P 内(在所示实施例中)。固定部件22的部分、连接钢索的连接件24、 支承连接件26和链条导向件28构成相对宽的连接组件30。如下面更 详细讨论的那样，连接钢索的连接件24的转动轴线A的位置和连接组 件30宽的构形有助于提供链条19在链轮20之间平稳、可靠的转换。
设计前拨链器12使其能适应各种各样的自行车。特别是，前拨链 器12可与图2中所示的来自前拨链器12的上面的转换钢索18一起使 用，或者可与图3中所示的来自前拨链器下面的转换钢索18一起使 用。换句话说，钢索18可连接到前拨链器12的连接钢索的连接件24 使其内钢丝通过转换单元16从前拨链器12或者向上拉或者向下拉。
在现有技术中自行车及其多种组件是众所周知的，所以除了与本 发明有关的组件，自行车10及其多种组件将不在这里详细讨论或说 明。换句话说，只有前拨链器12和与其相关的组件将在这里详细讨论 和/或说明。
如这里所用的，术语“向前、向后、向上、上面、向下、下面和 横向”指的是连接有前拨链器12的自行车在它的正常骑车位置的那些 方向。因此，如在权利要求书中描述前拨链器12所使用的那样，这些 术语应该相对在其正常骑车位置上的自行车10来解释。
尽管所示的前拨链器12是固定连接到自行车车架的座柱部分 14，但从此说明书对本领域的普通技术人员来说，将很清楚可以将前 拨链器按照需要和/或要求连接到自行车例如中轴的其他部分。在任何 情况下，固定部分22最好包括构造成与座柱部分14接触的弯曲表面， 如下面详细讨论的那样。
连接组件30最好是四杆连接组件，如在图6(a)和6(b)中清 楚可见它是由4个枢轴A、B、C和D所限定。部分连接钢索的连接24 限定在枢轴A和B之间第一连接件。部分支承连接件26限定在枢轴C 和D之间的第二连接件。部分链条导向件28限定在枢轴B和D之间的 第三连接件。部分固定部件22限定在枢轴A和C之间的第四连接件。 所以，前拨链器12基本上包括固定或管状的夹紧部件22、链条导向件 28和连接在固定部件22和链条导向件28之间形成四杆连接的连接组 件30。
连接钢索的连接件24可枢转地支承在枢销23上，而枢销是固定 连接到固定部件22。位于枢轴C上的一对枢销25a和25b将支承连接 件26的一端可枢转地支承在固定部件22上。而支承连接件26的另一 端通过位于枢轴D上的一对枢销27可枢转地支承链条导向件28。位于 枢轴B上的枢销29可枢转地连接到连接钢索的连接件24并可枢转地 支承链条导向件28。因此，链条导向件28可移动地连接到连接钢索的 连接件24和支承连接件26，以便在缩进位置(低速)和伸出位置(高 速)之间移动，如在图6(a)和6(b)中所示。
如在图2、3、6(a)和6(b)中清楚可见，固定部件22最好是 位于链条导向件28的下面(至少在连接到连接钢索的连接件24和支 承连接件26的链条导向件28的上部分的下面)。连接组件30最好设 计成使得偏置部件(扭转弹簧)31通常将在链导架28向自行车10的 车架横向偏置。换句话说，当链条导向件28最接近自行车10的车架 时，链条导向件28将链条19保持在最接近座柱部分14的链轮20之 上。
当连接组件30将链条导向件28保持在其伸出位置时，链条导向 件28位于最外面的链轮20之上，即离座柱部分14最远的链轮20。链 条导向件28和连接组件30的这些移动由转换单元16的控制。特别 是，当骑车者夹紧转换单元16的杆时，这就拉动转换钢索18通过连 接组件30使链条导向件28在其缩进位置和伸出位置之间移动。转换 单元16是常规的，可以是各种类型转换单元中的任何一种。因此，将 不在这里详细讨论或说明转换单元16的精确结构。
如在图2～11中所见，固定部件22最好是直接夹在座柱部分14。 固定部件22基本上包括第一夹紧部32、第二C型夹紧部34、枢销36 和紧固件38，如在图4中清楚可见。第一和第二夹紧部32和34是由 刚性材料构成，以便将前拨链器12固定到自行车10的座柱部分14。 优选地，夹紧部32和34由金属构成。当然，夹紧部34和32可由其 他的材料，如硬的刚性塑料构成。还有，每个夹紧部32和34可由不 同的材料构成。在所示的实施例中，夹紧部32和34是使用制造技术 如铸造和/或机加工构成的。当然，夹紧部32和34也可由片材金属构 成，将片材金属弯成所需的形状。
夹紧部32和34的第一端通过枢销36可枢转地连接在一起，枢销 相对自行车10以常规方式在基本垂直的方向延伸。夹紧部32和34的 另一端通过紧固件38可松开地连接在一起。紧固件38最好是螺钉或 螺栓，它插入通过夹紧部34的无螺纹孔并拧入到第一夹紧部32的螺 纹孔。显然，可以与螺母，或类似器件一起使用紧固件38。夹紧部34 的结构是相对常规的。因此，将不在这里详细讨论和/或说明夹紧部 34。
当然，从此说明书对本领域的普通技术人员来说，将很清楚可以 将前拨链器12按照需要和/或要求连接到自行车例如中轴的其他部 分。还有，从此说明书对本领域的普通技术人员来说，将很清楚地可 以使用其他的结构将前拨链器12连接到自行车10而不会背离本发明 的范畴。在任何情况下，固定部件22最好包括构造成便于接触座位部 分14的安装表面(在所示的实施例中弯曲的安装表面)，并防止前拨 链器12的纵向移动。例如，可以省略第二夹紧部34，可使第一夹紧部 32与中轴安装部分连接。所以，如这里所用的术语“固定部件”指的 是不动地与座柱部分14和/或自行车10连接的任何合适的结构。
参考图7～11，第一夹紧部32包括部分的连接组件30。换句话说， 部分的连接组件30与第一夹紧部32成一整体。特别是，第一夹紧部 32有一对(第一和第二)安装凸缘40和42，它们从C型安装部分44 (有弯曲的安装表面45)向外延伸。安装部分44通过枢销36可枢转 地连接到第二夹紧部34，以便通过紧固件38将固定部件22夹持在座 柱部分14。
安装凸缘40和42分别有在其中形成的枢孔41和43。在枢孔41 和43中分别容纳一对枢销25a和25b以便将连接组件30的支承连接 件26安装在其中。第一夹紧部32还有带螺纹的枢孔46以便在其中固 定地容纳枢销23。最好装设切口47以便减轻重量。连接钢索的连接件 24可枢转地安装在枢销23上以便围绕(第一)枢转轴线A转动。枢转 轴线A与座柱部分14(车架部分)的中心平面P间隔距离M最好小于 约5毫米，从垂直(第一)枢转轴线A的方向测量，如下面详细讨论 的那样。在第一夹紧部32中形成辅助的安装孔48。将制动销49固定 连接到第一夹紧部32的安装孔48内，以便与偏置部件(扭转弹簧) 31的一部分接合。
枢孔41和43最好互相对齐并具有通过它们的中心的(第二)枢 转轴线B。因此，将支承连接件26可枢转地连接到固定部件22以便围 绕枢转轴线B转动。枢转轴线B最好基本平行于枢转轴线A。(第一和 第二)安装凸缘40和42，相对枢转轴线B测量时有不同的轴向宽度。 特别是，(第一)安装凸缘40有轴向宽度L1，而(第二)安装凸缘42 有轴向宽度L2，L2小于L1。更特别是，轴向宽度L1最好约24.8毫米， 而轴向宽度L2最好约3.6毫米。在任何情况下，轴向宽度L1最好至少 大于轴向宽度L2约5倍，并且轴向宽度L1最好至少约21.0毫米。
(第一)安装凸缘40沿着枢转轴线B轴向延伸离开固定部件22 的安装部分44，以便在安装凸缘40和安装部分44之间形成第一连接 件容纳凹槽R。第一连接件容纳凹槽R的构造成连接钢索的连接件24 至少部分设置在其中。所以，在垂直于第一和第二枢转轴线A和B的 方向上第一连接件容纳凹槽R最好至少部分与安装凸缘42对齐。因 此，当装配前拨链器12时，连接钢索的连接件24最好至少部分与(第 一)安装凸缘40对齐。
安装部分44的弯曲安装表面45最好有围绕中心轴线X形成的约 为34.9毫米的曲率半径Y。因此，如果座柱部分14有与安装表面45 基本相同的曲率半径，那么座柱部分14的中心平面P使得中心轴线X 位于其中(如所示的实施例)。在这样的结构中，枢转轴线A最好与 中心平面P间隔约为2.0毫米的距离M，并与中心轴X间隔也约为2.0 毫米的距离N，都是从垂直于枢转轴线A的方向测量。
当然，从此说明书对本领域的普通技术人员来说，将很清楚如果 需要和/或要求安装表面45可以有更大或更小的曲率半径。从此说明 书对本领域的普通技术人员来说，很显然如果需要和/或要求安装表面 45可以有其他的形状或构形，这取决于自行车10车架的结构。最后， 从此说明书对本领域的普通技术人员来说，将很明显枢转轴线A可以 更接近或更离开安装表面45的中心轴线X(即，N可以大于或小于2 毫米)，这取决于座柱部分14的构形。
在任何情况下，最好这样来确定安装表面45的尺寸和构形，使得 枢转轴线A与中心平面P(在所示的实施例中与曲率半径X的中心重 合)的间隔距离M小于约5毫米。还有，枢转轴线A最好也相对中心 轴线X定位使得枢转轴线A与中心平面P的间距小于约5毫米。换句 话说，在所示的实施例中，距离M和N相等并约为2毫米。但是，从 此说明书对本领域的普通技术人员来说，将很清楚如果需要和/或要 求，距离M和N可以不等。但是，距离M最好小于约5毫米。
在所示实施例中，在安装凸缘40和42的对应的轴向相对端表面 之间测量的距离L3最好约为49.2毫米。在任何情况下，距离L3最好 至少约为45毫米。对应的轴向相对表面(互相间隔L3)构造成安装邻 近的支承连接件26的部分。所以，为支承连接件26提供宽的支承结 构。
参考图2～7和12～15，支承连接件26基本上包括一对(第一和 第二)连接板50和52以及延伸在连接板之间的支承部54。支承连接 件26最好是由硬的刚性材料构成。例如，支承连接件最好是由例如可 弯成所需的形状的硬的片材金属的金属构成。在装配前拨链器时，连 接板50和52基本上是垂直板。连接板50有第一枢转部51a和第二枢 转部51b，而连接板52有第一枢转部53a和第二枢转部53b。
第一枢转部51a和53a分别通过枢销25a和25b可枢转地连接到 安装凸缘40和42。特别是，第一枢转部51a和53a分别有在其中形 成的孔55a和57a以便容纳枢销25a和25b。所以，支承连接件26可 枢转地连接到第一夹紧部件32(固定部件22)。第二枢转部51b和53b 有在其中形成的孔55b和57b以便容纳转轴销27，如下面讨论那样， 通过枢销27可枢转地支承链条导向件28。
第一枢转部51a和53a具有对应的轴向相对表面，互相间距距离 L3。长度L3最好约为49.2毫米，从而为链条导向件28提供相对宽的 支承。在任何情况下，支承连接件的纵向尺寸(即L3)当沿着枢转轴 线B测量时最好至少约为45.0毫米。当装配前拨链器12时第一转轴 部51a和53a对应的轴向相对表面分别布置在安装凸缘40和42附近。 第一枢转部51a最好与第二枢转轴部51b有偏移。如在图12～15中所 示支承部还有凸起段56(即，变化的截面)以便增加支承连接件26 的强度和刚性。
第二枢转部51b装设扇形部件58，扇形部件与调整螺钉62和63 接合以便将链条导向件28的移动限制在它的缩进位置和它的伸出位置 之间，如在图2～4中所示。更特别是，扇形部件58装设上止挡表面 59和下止挡表面60，如在图14和15中清楚所示。设计上止挡表面59 与上调整螺钉62的自由端接合，而使下止挡表面60定位与下调整螺 钉63接合。因为这是在现有技术中普遍熟知的相当常规的调整机构， 这个调整机构将不在这里详细讨论或说明。
参考图2～7和16～19，连接钢索的连接件24基本上包括安装部 64、连杆部66和连接钢索部68。连接钢索的连接件24最好由硬的刚 性材料构成。例如，连接钢索的连接件最好是采用如铸造和/或机加工 的制造技术构成。安装部64有枢孔65，而连杆部66有枢孔67。枢孔 67限定包围枢孔67的连杆连接部。连接钢索部68有螺纹孔69以便通 过紧固件71(图6(a)和6(b))将钢丝夹头70连接其上。紧固件 71最好是螺钉或螺栓，将钢丝夹头70牢固地固定其上。
钢丝夹70最好是基本上L形的板形部件，当螺栓71压紧钢丝夹 70时板形部件牢固地将钢索18的内钢丝摩擦固定在连接钢索的连接 件24。连接钢索的连接件24最好还有围绕其周边部分布置的凹槽72， 以便从钢丝夹70引导钢索18的内钢丝，使钢索18的内钢丝从前拨链 器12向下延伸(图3)。另一种是，钢索18的内钢丝不定位在凹槽 72内，使钢索18的内钢丝沿座柱部分14向上延伸(图2)。
安装部64可枢转地连接到枢销23以便围绕枢转轴线A转动。连 杆部66通过枢销29可枢转地支承链条导向件。当通过转换单元16拉 紧钢索18的内钢丝时，连接钢索的连接件围绕枢转轴线A转动。因此， 连杆部66也围绕枢转轴线A转动。接着通过枢销29使链条导向件28 移动。安装部包括环形凹槽74并有从其中延伸的槽口75，如在图18 中所示。设计槽口75如下面讨论那样与偏置部件31的一端接合。
如在图2～7和20～23中清楚所示了，链条导向件28最好是由硬 的刚性材料构成。例如，链条导向件28最好是由如弯成所需形状的硬 金属片的金属构成。链条导向件28有用一对垂直转换板81和82组成 的链条容纳槽80，转换板适合与链条19接合以便链条19在自行车10 的横向移动。转换板81和82(即，内和外转换板)通过板83和84 互相连接。板83有与转换板82整体成形的一端而其另一端通过螺钉 85可拆卸地连接到转换板81。转换板84也有与转换板82整体成形的 一端，而其另一端通过单个螺钉85可拆卸地连接到转换板81。
链条导向件28也有一对安装凸缘86和87，它们在基本垂直的方 向上从转换板81延伸以便连接到连接组件30。安装凸缘86的一部分 构成连接组件30的一个连接件(第三连接件)。更特别是，安装凸缘 86有基本水平段88和基本垂直段89。垂直段89最好有一对基本平的 垂直表面。水平段88有一对螺纹孔90和91，分别用于在其中容纳调 整螺钉62和63。调整螺钉62是上位置调整螺钉，而调整螺钉63是下 位置调整螺钉。调整螺钉62和63可选地与连接组件30的一部分(支 承连接件26)接合，用于以常规方式控制链条导向件28的移动范围。 换句话说，通过单个调整调整螺钉62和63相对水平段88的轴向伸出 量，互相独立地调整链条导向件28的缩进(低速)位置和伸出(高速) 位置。
安装凸缘86的垂直段89有一对枢孔92和93a，用于可枢转地安 装连接组件30的部件。安装凸缘87也有枢孔93b，它与垂直段89的 枢孔93a对齐，用于在其中可枢转地连接该连接组件30的部件。特别 是，枢孔92可枢转地容纳枢销29(连接到连接钢索的连接件24)， 而枢孔93a和93b可枢转地容纳枢销27。所以，链条导向件28分别 通过枢销29和枢销27可动地连接到连接钢索的连接件24和支承连接 件26。
如在图2、7和7中所示，在枢销23、25a、25b、27和29上使用 许多搭锁保持垫圈94。更特别是，每个枢销23、25a、25b、27和29 都有容纳保持垫圈94的槽。优选地，这些保持垫圈94是E形保持夹， 将它们搭锁到枢销的保持槽中。可选择地，枢销23、25a、25b、27和 29可与各自安装在它们枢孔中的衬套(未表示)一起使用。当然，从 此说明书对本领域的普通技术人员来说，很显然与本发明一起可以使 用任何合适的枢销。例如，可以使用铆钉类枢销。
偏置部件31最好是扭转弹簧，使它的螺旋部分围绕枢销23定位。 偏置部件31具有布置在连接钢索的连接件24的槽口75中的第一端 (图7和18)，和与固定部件22的制动销49接合的第二端(图4和 7)，用于通常将链条导向件28从它的伸出位置偏置到它的缩进位置。 换句话说，偏置部件或扭转弹簧31通常放置在张力作用下迫使钢索导 架28从它的伸出位置到它的缩进位置。当然，由转换单元16以相对 常规的方式移动钢索18来控制链条导向件28的移动。
这里使用的例如“大致”、“大约”和“近似”的程度术语意味 所修饰术语的合理偏差量，使得最终结果不显著改变。如果此偏差不 否定其修饰词汇的含义，这些术语应看成包括所修饰术语的至少正负5 ％的偏差。
在只选择所选实施例描述本发明的同时，对于本领域技术人员从 此说明书中将明白的是可进行不同的改型和变型而不超出所附权利要 求限定的本发明的范围。另外，本发明实施例的上述描述只用作说明， 并不用于限制由所附权利要求及其等同物限定的本发明。