CN100417571C - 具有一个由一枢转接口部件所操作的线性滑动变速杆的自行车变速装置 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示一种自行车变速控制装置，其包含：一由一安装部件支持并可绕一旋转轴(X)旋转的控制体，其中所述安装部件界定一把手安装轴(HB)；一操作体，其经耦接以用于在一原位置与一变速位置之间移位；一传动装置，其将所述操作体的移位转换成所述控制体的旋转移位；和一相对于所述操作体而可移动地安装的接口部件。所述接口部件绕一枢转轴(P)枢转以将所述操作体从所述原位置移动到所述变速位置，其中所述枢转轴(P)相对于一把手安装轴(KB)而倾斜。当所述操作体从所述原位置移向所述变速位置时，所述接口部件也以朝向一含有所述把手安装轴(HB)并平行于所述旋转轴(X)的平面(PL)的方向移动。

Description

具有一个由一枢转接口部件所操作的线性滑动变速杆的自行车变速装置
技术领域
本发明针对一种通过一变速控制线缆而操作一变速机构的自行车变速控制装置，且特定涉及一种装置，其中致使一卷绕所述变速控制线缆的卷绕体通过一自由返回到原位置的第一变速杆而以卷绕方向旋转，且致使其通过一自由返回到一单独原位置的第二变速杆而以放松方向旋转。
背景技术
美国专利第5,921,138号揭示了一种以上所提及类型的用于通过一变速控制线缆而操作一变速机构的自行车变速控制装置。所述变速控制装置包括一用于安装到自行车把手附近以用于控制所述变速控制线缆的拉紧和释放的控制体。将一第一杠杆安装到所述控制体以用于移动，所述移位引起所述控制体作用于拉紧所述变速控制线缆；并将一第二杠杆安装到所述控制体以用于移动，所述移动引起所述控制体作用于释放所述变速控制线缆。将一杠杆枢轴耦接到所述控制体，且另一杠杆经耦接以相对于所述控制体而线性移动。将经构造以用于线性移动的杠杆耦接到一传动装置机构，从而以此方式操作所述控制主体使得需要极少的线性移动便可操作所述控制体。所述传动装置机构包括复数个安置于一共同平面的棘轮齿，其中所述线性操作体的移动路径平行于所述棘轮齿面。
由于所述线性移动杠杆以垂直于所述把手的方向移动，因此为达到最佳操作，骑车者须将他或她的拇指直接放置于线性操作杆前方，并以垂直于把手的方向按压杠杆。然而，在赛车过程中，骑车者通常不想担心必须精确放置其拇指来操作变速装置。因此，希望具有一种以上所提及的变速控制装置，其中骑车者无需为最佳操作而将其拇指精确地放置在线性操作杆前方。
发明内容
本发明针对于一自行车变速控制装置的各种特征。在一个实施例中，自行车变速控制装置包含：一经构造以将所述变速控制装置安装到一个把手的安装部件，其中所述安装部件界定一把手安装轴(HB)；一控制体，其由安装部件所支持并绕一旋转轴(X)旋转以用于控制一变速控制线缆；一操作体，其具有一在远离所述控制体的位置上的支座，且其被耦接到所述变速控制装置以在一原位置与一变速位置之间移位；一传动装置，其将所述操作体从所述原位置到所述变速位置的移位转换成所述控制体的旋转移位，其中所述传动装置包括复数个棘轮齿；和一接口部件，其相对于所述操作体而经可移动地安装且具有一操作力接收表面和一操作力施加表面，其中所述操作力接收表面适合接收来自骑车者的操作力。所述接口部件绕一枢转轴(P)枢转使得所述操作力施加表面将操作力施加到操作体的支座以将所述操作体从原位置移动到变速位置，其中所述枢转轴(P)相对于把手安装轴(HB)而倾斜。当所述操作体从原位置移向变速位置时，所述接口部件也以朝向一含有所述把手安装轴(HB)并平行于所述旋转轴(X)的平面的方向而移动。
其他发明性特征将从以下描述而变得显而易见，且如权利要求书及其对等物所述，此等特征可单独或结合以上特征形成进一步发明的基础。
附图说明
图1是一个根据本发明附加到一把手的变速控制装置的特定实施例的顶视图；
图2是一个所述变速控制装置的正视图；
图3是一个所述变速控制装置的分解图；
图4是一个处于不操作状态的变速控制装置的横截面图；
图5是一个展示处于操作位置的线性操作体的变速控制装置的横截面图；
图6是一个处于原位置的线性操作体的详细底视图；
图7是一个处于操作位置的线性操作体的详细仰视图；和
图8到图11是所述变速控制装置的替代实施例的相关组件的顶视图。
具体实施方式
图1至图7是一个根据本发明变速控制装置105的特定实施例的各种图。如所述附图所示，变速控制装置105被建构以拉紧和释放变速控制线缆104，且其包括一个具有一界定把手安装轴(HB)的环形安装套筒103A的安装托架103，其中安装套筒103A绕把手101而装配以通过已知方式将托架103固定到把手101上。通过螺钉228将变速控制装置105的一臂形线性滑动操作体220(图4到图7)滑动安装到一附加到安装托架103的中间托架227。滑动操作体220位于把手101下方并终止于端201形成一支座。通过一枢轴216和一C形夹217，将具有一操作力接收表面203、一操作力施加表面204和平行隔开的安装耳206和208的操作薄片202形式的接口部件枢轴耦接到在中间托架227上的相应的平行隔开的安装耳210和212，其中枢轴216延伸分别穿过安装耳206、208、210和212中的孔221、222、224和226使得操作薄片202绕枢转轴(P)而枢转。也可以将具有与操作薄片202相同的通用结构的装饰盖232(图1和图2)可枢转地安装到中间托架227上的安装耳210和212，或另外可以将其置于操作薄片202之上以改变通过拇指操作的表面形状或倾角。
所述变速控制装置105的枢转操作体130也延伸到把手101下方。将按钮形式的操作体130手指接触部分132安置于操作薄片202下方及右侧。结果，握住把手101的手的拇指可能操作两个操作体。
如图3所示，变速控制装置105包括一个具有一支撑轴108和一枢销152的掣子支撑板106，其均通过一联接螺栓107、一垫圈107a和一螺母109而刚性固定到托架103。绕支撑轴108安装卷绕体170形式的控制体以使其绕旋转轴(X)旋转。用作第一传动部件的第一棘轮机构150将滑动操作体220的移位传送到卷绕体170以引起卷绕体170以一个方向旋转，且用作第二传动部件的第二棘轮机构160将枢转操作体130的移位传送到卷绕体170以引起卷绕体170以另一方向旋转。在此实施例中，枢转操作体130的移位引起卷绕体170牵拉线缆104，且滑动操作体220的移位引起卷绕体170释放线缆104。
卷绕体170配备有鼓形部分169，所述鼓形部分经建构使得来自自行车前面或后面的变速机构(未图式)的变速控制线缆104沿着线槽174卷绕。通过相对于支撑轴108正向或反向旋转，所述卷绕体170卷绕或放松变速控制线缆104。将卷绕体170耦接到驱动盘171以与其整体旋转。如图6和图7所示，驱动盘171包括复数个驱动齿173和复数个位置保持齿172，如图4和图5所说明，其均安置于一共同平面(T)中。
滑动操作体220包括一可通过枢轴260和C形夹270而可旋转地安装于滚轮支撑耳254与256之间的掣子推动滚轮250，所述滚轮支撑耳安置于滑动操作体220的掣子操作端258，其中枢轴260延伸分别穿过安装耳254和256中的孔264和266。将滑动操作体220滑动地安装到释放盘274、滑动垫片276和278及释放盘衬套280之间的中间托架227，其均通过延伸分别穿过释放盘274、滑动垫片276和278及释放盘衬套280中的孔284、286、288和290并穿过在中间托架227中的两对相对孔292(图3中仅展示了两个这样的孔)的螺栓282(图3中仅展示了一个这样的螺栓)而安装到中间托架227。滑动操作体220也包括一个用于适应螺栓282的细长的孔294，使得螺栓282不干扰滑动操作体220的滑动操作。
释放盘274包括弹簧耦接支座298。将复位弹簧300的一端连接到弹簧耦接支座298，并将复位弹簧300的另一端穿过孔304而连接到滑动操作体220中的安装耳256。复位弹簧300将滑动操作体220偏压朝向图4和图6中所示的原位置(HP1)。
第一棘轮机构150包含：一第一掣子151，其可旋转地连接到从掣子支撑板106伸出的枢销152；复数个位置保持齿172，其形成于驱动盘171的外部圆周表面上；和一弹簧153，其以与位置保持齿172啮合的方向顺时针驱动第一掣子151(图6和图7)。第一掣子151包括用于啮合位置保持齿172的掣子尖端151A和151B和用于啮合滑动操作部件220上的掣子推动滚轮250的掣子操作部分151C。第一棘轮机构150的操作与美国专利第5,921,138号中所揭示的变速控制装置的操作相同，所述专利以引用的方式并入本文中，因此可省去对其操作的详细描述。滑动操作体220的运动路径大体平行于所述棘轮齿面(T)。
所述枢转操作体130配备有：一第二柄状物部分131；第二手指接触部分132，其形成于所述第二柄状物部分131的尖端上以允许手指操作；和一掣子支撑部分133。弹簧111连接在垫圈107A与掣子支撑部分133之间以将枢转操作体130和因此手指接触部分132偏压到图4中所示的原位置HP2。枢转操作体130的运动路径大体平行于棘轮齿面(T)。
第二棘轮机构160包含：一第二掣子161，其可旋转地连接到从掣子支撑部分133伸出的枢销162；复数个驱动齿173，其形成于驱动盘171的外部圆周表面上；和一弹簧163，其以与驱动齿173啮合的方向顺时针偏压第二掣子161(图6和图7)。当枢转操作体130位于图4和图5所示的原位置(HP2)时，掣子161的尖端161A停留在中间托架227的凸缘272D上，因此将掣子161从驱动盘172解耦。第二棘轮机构160的操作也与美国专利第5,921,138号中所揭示的变速控制装置的操作相同，因此可省去对其操作的详细描述。
因为滑动操作体220通过将掣子挤压滚轮250靠在掣子操作部分151C来操作掣子151，所以只需要极少的移动(例如，9毫米)来操作掣子151。操作薄片202的操作力接收表面203相对于在这个实施例中平行于棘轮齿面(T)的水平轴(H)而倾斜。因此，即使骑车者的拇指施加一个垂直向下的力，操作薄片202也将如图4和图5所示逆时针枢转。由于需要用以操作掣子151的较小移位和操作薄片202的倾斜特性，骑车者无需垂直按压把手也无需准确放置其拇指，操作薄片202可操作滑动操作体220。事实上，甚至拇指的下滑动作也可以越过变速控制装置105的正面操作滑动操作体220。
尽管以上描述了本发明的各种实施例，但是在不背离本发明的精神和范畴的情况下也可进行其它修改。举例而言，操作体220可引起卷绕体170以线缆放松的方向旋转，且操作体170可引起卷绕体170以线缆卷绕的方向旋转。如果需要，可将操作体220建构成枢转移位，并可将操作体130建构成以上述操作薄片202而滑动移位。操作体220和130两者可为滑动操作体，每一者都具有其自身的操作薄片。尽管以上实施例中的滑动操作体220的移位路径大体上平行于棘轮齿(T)面，但是所述路径是可以改变的，(例如)正或负三十度。
尽管在以上实施例中操作薄片202围绕大体平行于把手轴(HB)的枢转轴(P)而枢转，但是可将枢转轴(P)相对于把手轴(HB)而倾斜任何适合不同骑车姿势的角度。也可以相应地改变操作薄片202的构造。举例而言，图8是变速控制装置400的替代实施例的相关组件的顶视图，其中通过一个枢轴408将具有一操作力接收表面405和一操作力施加表面406的操作部件404形式的接口部件连接到中间托架227的右侧，使得操作部件404围绕大体垂直于把手轴(HB)且大体平行于旋转轴(X)的枢转轴(P)而枢转。当滑动操作体220从原位置移向变速位置时，所述操作部件也以朝向一个含有所述把手安装轴(HB)并平行于所述旋转轴(X)的平面(PL)的方向而移动。在此情况下，骑车人可通过拇指或手指向左和/或向前滑动动作来操作滑动操作体220，借此将操作部件404压向把手轴(HB)。
图9是变速控制装置420之另一替代实施例的相关组件的顶视图，其中通过一个枢轴428将具有一操作力接收表面425和一操作力施加表面426的扇形操作部件424形式的接口部件连接到中间托架227的左侧，使得操作部件424绕大体垂直于把手轴(HB)且大体平行于旋转轴(X)的枢转轴(P)而枢转。当滑动操作体220从原位置移向变速位置时，操作部件424也以朝向平面(PL)的方向而移动。在此情况下，骑车人可通过拇指或手指向左和/或向前滑动动作来操作滑动操作体220，借此将操作部件424压向把手轴(HB)。
图10是变速控制装置430的另一替代实施例的相关组件的顶视图，其中通过一枢轴438将具有一操作力接收表面435和一操作力施加表面436的杠杆形操作部件434形式的接口部件连接到中间托架227的右侧，使得操作部件434绕大体垂直于把手轴(HB)且大体平行于旋转轴(X)的枢转轴(P)而枢转。当滑动操作体220从原位置移向变速位置时，操作部件434也以朝向平面(PL)的方向而移动。在这个实施例中，操作部件434为一个L形部件，其具有一从枢轴438延伸的操作力接收部件437和一从枢轴438延伸的大体垂直于操作力接收部件437的操作力施加部件439，使得枢轴438位于操作力接收部件437与操作力施加部件439的接合处，并将操作力施加表面436安置于把手轴(HB)前方。因此，骑车人可通过拇指或手指向后和/或横向滑动动作来操作滑动操作体220，借此将操作力接收部件437压向把手轴(HB)。
图11是变速控制装置440的另一替代实施例的相关组件的顶视图，其中通过一枢轴448将具有一操作力接收表面445和一操作力施加表面446的杠杆形操作部件444形式的接口部件连接到中间托架227的右侧，使得操作部件444围绕大体垂直于把手轴(HB)且大体平行于旋转轴(X)的枢转轴(P)而枢转。当滑动操作体220从原位置移向变速位置时，操作部件444也以朝向平面(PL)的方向而移动。也在这个实施例中，操作部件444为一个L形部件，其具有一从枢轴448延伸的操作力接收部件447和一从枢轴448延伸的大体垂直于操作力接收部件447的操作力施加部件449，使得枢轴448位于操作力接收部件447与操作力施加部件449的接合处，并将操作力施加表面446安置于把手轴(HB)后方。因此，骑车人可通过拇指或手指向前和/或横向滑动动作来操作滑动操作体220，借此将操作力接收部件447压向把手轴(HB)。
可视所需改变各种组件的尺寸、形状、位置或方向。所示的彼此直接连接或接触的组件可具有安置于其间的中间结构。可通过两个元件来执行一个元件的功能，且反之亦然。一个实施例的结构和功能可适用于另一个实施例。不需要将所有优点同时呈现于一个特定实施例中。也应将不同于现有技术的每一特征单独或结合其它特征视为申请者对其它发明的个别描述，包括这些特征所体现的结构和/或功能概念。因此，本发明的范畴不应限于所描述的特定结构或不应显然最初关注或着重于一个特定的结构或特征。

Claims (17)

1. 一种通过一变速控制线缆而操作一变速机构的自行车变速控制装置，其包含：
一安装部件，其被构造以将所述变速控制装置安装到一把手，其中所述安装部件界定一把手安装轴(HB)；
一控制体，其由所述安装部件支持并可绕一旋转轴(X)旋转以用于控制所述变速控制线缆；
一第一操作体，其具有一在远离所述控制体的位置上的支座，且所述第一操作体被耦接到所述变速控制装置以用于在一第一原位置与一第一变速位置之间移位；
一第一传动装置，其将所述第一操作体从所述第一原位置到所述第一变速位置的移位转换成所述控制体的旋转移位，其中所述第一传动装置包括复数个棘轮齿；
一接口部件，其相对于所述第一操作体可移动地安装且具有一操作力接收表面和一操作力施加表面，其中所述操作力接收表面适合接收来自一骑车者的操作力；
其中所述接口部件绕一枢转轴(P)枢转使得所述操作力施加表面将所述操作力施加到所述第一操作体的支座以用于将所述第一操作体从所述第一原位置移动到所述第一变速位置；
其中所述枢转轴(P)相对于所述把手安装轴(HB)而倾斜；和其中当所述第一操作体从所述第一原位置移向所述第一变速位置时，所述接口部件以朝向一含有所述把手安装轴(HB)并平行于所述旋转轴(X)的平面(PL)的方向而移动。
2. 根据权利要求1所述的装置，其中复数个棘轮齿被安置在一棘轮齿面(T)中，且其中所述棘轮齿面(T)平行于一水平轴(H)。
3. 根据权利要求1所述的装置，其中复数个棘轮齿被安置在一棘轮齿面(T)中，且其中所述第一操作体的移动路径大体平行于所述棘轮齿面(T)。
4. 根据权利要求1所述的装置，其中所述枢转轴(P)大体垂直于所述把手安装轴(HB)。
5. 根据权利要求1所述的装置，其中所述枢转轴(P)大体平行于所述旋转轴(X)。
6. 根据权利要求1所述的装置，其中所述接口部件包含一杠杆。
7. 根据权利要求6所述的装置，其中所述杠杆包含：
一从所述枢转轴(P)伸出的操作力接收部件；和
一从所述操作力接收部件伸出的操作力施加部件。
8. 根据权利要求7所述的装置，其中所述枢转轴(P)被安置于所述操作力接收部件与所述操作力施加部件之间的接合处。
9. 根据权利要求7所述的装置，其中所述杠杆具有一大体L形。
10. 根据权利要求9所述的装置，其中所述操作力施加部件从所述操作力接收部件大体垂直伸出。
11. 根据权利要求1所述的装置，其中所述第一操作体在所述第一原位置与所述第一变速位置之间线性移动。
12. 根据权利要求11所述的装置，其中所述第一操作体在所述第一原位置与所述第一变速位置之间直线移动。
13. 根据权利要求1所述的装置，其进一步包含：
一第二操作体，其被耦接到所述第一操作体以在一第二原位置与一第二变速位置之间移位；和
一第二传动装置，其将所述第二操作体从所述第二原位置到所述第二变速位置的移位转换成所述控制体的旋转移位。
14. 根据权利要求13所述的装置，其中所述第二操作体在所述第二原位置与所述第二变速位置之间旋转。
15. 根据权利要求14所述的装置，其中所述第二操作体形成一在远离所述控制体的位置上的手指接触部分。
16. 根据权利要求15所述的装置，其中所述第二操作体绕所述旋转轴(X)旋转。
17. 根据权利要求16所述的装置，其中所述第一操作体在所述第一原位置与所述第一变速位置之间直线移动。
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