CN100999244A - 自行车控制装置 - Google Patents

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CN100999244A CNA2007100021991A CN200710002199A CN100999244A CN 100999244 A CN100999244 A CN 100999244A CN A2007100021991 A CNA2007100021991 A CN A2007100021991A CN 200710002199 A CN200710002199 A CN 200710002199A CN 100999244 A CN100999244 A CN 100999244A
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Abstract

本发明公开一种自行车控制装置，其具有一个基座构件、一个电动换档控制开关和一个制动杆。该基座构件具有一个把手安装部和一个电力开关容腔部，把手安装部被构型为能够固定安装在把手的自由端，电力开关容腔部从把手安装部处作纵向延伸，从而当把基座构件安装在把手的自由端后，把手自由端的中心轴就纵向穿过电力开关容腔部。电动换档控制开关装于基座构件的电力开关容腔部上。制动杆枢接于基座构件上以有选择地相对基座构件在静止位置与制动位置间移动。

Description

自行车控制装置
技术领域
本发明涉及一种自行车控制装置。具体而言，本发明涉及一种自行车控制装置，该自行车控制装置包含有电动换档控制开关和制动杆，它们被构型为能整体安装在自行车把手的自由端。
背景技术
骑自行车在作为运输方法的同时，正成为愈来愈流行的休闲方式。而且，自行车运动已成为一种面向业余与专业人员非常流行的竞争性体育运动，无论自行车用于休闲还是运输或竞赛，自行车工业在不断地改进自行车的各种零部件，尤其是用于换档与制动的自行车控制装置。
在过去，自行车转换装置为机控装置，往往位于自行车的制动杆附近。因此，骑车者手指施加一个操作力来操作换档控制柄，通过固定在控制手柄一端的索线，换档控制柄依次将操作力传递到自行车换档机构的驱动元件。最近以来，电力开关已用来代替机控手柄以操作自行车换档机构。在美国专利号5,358,451文件中揭示了一电动换档控制装置的实例。此专利中揭示的多个电力开关可装于多个把手位置以取得更快换档并加强灵敏度。美国专利申请公开号20005/0211014揭示了另一电动换档控制装置的实例。虽然这些控制装置工作良好，但它们并不适合于所有类型的把手。尤其是在把手自由端安装包含有制动杆与电力开关的控制装置时，就可能不便于操作制动杆与/或电力开关。
鉴于以上所述，那些本领域技术人员将从本揭示中明白需求一种改进的自行车控制装置。本发明致力于技术上的此种需求及其它需求的解决，本领域技术人员将从本揭示中明白这一点。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种自行车控制装置，该自行车控制装置具有制动杆和电力换档开关，它们能被安装于把手的自由端。
本发明的一个目的是提供一种自行车控制装置，该自行车控制装置具有制动杆和电力换档开关，它可使骑车者毫不困难地操作制动杆与电力换档开关。
本发明的另一个目的是提供一种自行车控制装置，该自行车控制装置具有制动杆和电力换档开关，它相对简单并可低廉地制造与组装。
本发明还有一个目的是提供一种自行车控制装置，该自行车控制装置具有制动杆和电力换档开关，它可相对简单地连接到自行车把手的末端。
通过一种基本包括一个基座构件、一个电动换档控制开关与一个制动杆的自行车控制装置，基本上可以达到以上目的。基座构件包含一个把手安装部和一个电力开关容腔部，该把手安装部被构型为被固定安装到把手的自由端上，该电力开关容腔部从把手安装部沿纵向延伸，从而当把基座构件安装在把手自由端上时，把手自由端的中心轴纵向延伸穿过电力开关容腔部。该电动换档控制开关安装在基座构件的电力开关容腔部上。制动杆枢接在基座构件上以有选择地在静止位置与制动位置间相对基座构件运动。
从以下揭示了本发明一种优选实施例的详细说明，再结合附图，本领域技术人员将会明白本发明的这些及其余目的、特征、方面与优点。
附图说明
现在参照附图，附图形成了本揭示的一部分。
图1为一辆配备有一对自行车控制(制动/换档)装置与一对附接杆的自行车的部分正面透视图，自行车控制(制动/换档)装置与牛角状把手的自由端相配合，依据本发明的一种优选实施例，在附接杆的自由端装有电动换档控制装置；
图2为图1所示本发明中牛角状把手一个自由端连接的一个自行车控制(制动/换档)装置的放大侧视图；
图3为一个自行车控制(制动/换档)装置在连接到图1与图2所示本发明中牛角状把手的一个自由端之前的放大侧视图；
图4为图1-3中所示本发明中一个自行车控制(制动/换档)装置的前端的视图；
图5为图1-4中所示本发明中一个自行车控制(制动/换档)装置的后端的视图；
图6为图1-5中所示本发明中一个自行车控制(制动/换档)装置的分解侧视图；
图7为图1-6中所示一个自行车控制(制动/换档)装置在配合到把手端部之前的局部分解纵剖图；
图8为图1-7中所示一个自行车控制(制动/换档)装置在配合到把手端部之后的纵剖图；
图9为图1-8中所示一个自行车控制(制动/换档)装置的简化的局部横剖图，图中操作构件处于空档位置；
图10为图1-8中所示一个自行车控制(制动/换档)装置的简化的局部横剖图，图中操作构件处于第一致动位置；
图11为图1-8中所示一个自行车控制(制动/换档)装置的简化的局部横剖图，图中操作构件处于第二致动位置；
图12为图1所示自行车的局部前视透视图，但其装备有自行车控制(制动/换档)装置并配合在附接杆上。
具体实施方式
现将参照附图来阐述本发明的选定实施例。本领域技术人员将从本揭示中理解到以下对本发明实施例的说明仅为解说目的，并不意在将本发明局限于权利要求书及其它所述。
首先参照图1与图2，依据本发明，自行车10带有一对配合在牛角状把手14自由端上的电动换档/制动控制装置12。牛角状把手14还配备有一对附接杆16，在每个附接杆16的自由端上安装有一个电动换档控制装置18。电动换档/制动控制装置12和附带电动换档控制装置18构成本发明中自行车10制动和换档控制系统的零部件。如图12可清晰看到的那样，可将电动换档/制动控制装置12配合到本发明中每个附接杆16的自由端上。
因为自行车10的其它零部件在技术上已为大家所熟知，所以在此将不作详细讨论或解述，除非是与本发明相关的零部件。此外，在此不作详细解述与/或讨论的各种标准自行车零部件也可与本发明结合使用。换言之，本领域技术人员将从本揭示中理解到可根据需要和/或期待对自行车10的各种零部件作多种改变，而不背离于本发明。
电动换档/制动控制装置12在结构和操作方面本质上是相同的。电动换档控制装置18在结构与操作方面与电动换档/制动控制装置12本质上也是相同的，只不过如同将电动换档/制动控制装置12的制动方面从电动换档控制装置18中删减了而已。一个电动换档/制动控制装置12和一个电动换档控制装置18在操作上通过一台循环计算机(无图)与一个后拨链器(无图)相配合，其余电动换档/制动控制装置12和电动换档控制装置18在操作上通过那台循环计算机(无图)与前拨链器(无图)相配合。特别地，电动软缆19将电动换档/制动控制装置12及电动换档控制装置18电力配合到循环计算机(无图)。此外，优选通过一根制动缆索22直接将一个电动换档/制动控制装置机械配合到一个制动装置20(在图1中仅显示1个)上。
现参照图2-5，每个电动换档/制动控制装置12主要包含一个基座构件24、一个电动换档控制开关26和一个制动杆28。基本上，基座构件24安装于把手14的一个自由端内，这样电动换档控制开关26朝上，制动杆28向下突出并大致平行于把手14的中心纵轴A1。电动软缆19与制动缆索22沿把手14与/或附接杆16的外表面延伸，并优选由把手包敷起来，如图2所示。
如图6与图7所示，基座构件24基本上具有主体构件30、通过一对紧固件或螺钉32配合在主体构件30上的压盖构件31、固定螺栓33、多个由弹性环构件35配合在一起的胀缩构件34以及固定螺母36。基座构件24被构型为容纳电动换档控制开关26并枢转支承制动杆28。主体构件30具有一个固定凸台38，固定凸台38所具尺寸使之能够容于把手14的自由端内部。基座构件24具有一个把手安装部，把手安装部由固定螺栓33、胀缩构件34、弹性环构件35、固定螺母36以及固定凸台38构成。因此，把手安装部的这些零部件33-38被构型并配置得能够固定安装在主体构件30与把手14的自由端上，如图8所示。
主体构件30具有一个中空内腔40以容纳电动换档控制开关26与一对凸缘42，凸缘以通过一个枢转销44枢转支承制动杆28。电动软缆19与制动缆索22分别穿过开孔46与48伸入主体构件30中，如从图5可清晰看到的那样。因此，主体构件30的中空内腔40构成了基座构件24的电力开关容腔部分，而凸缘42构成基座构件24的制动杆安装部分。制动杆28枢接在基座构件24的凸缘42上以有选择地相对基座构件24在静止位置与制动位置间移动。主体构件30的电力开关容腔部与制动杆安装部优选由重量轻且有刚性的材料如铸铝整体形成单个构件。当把基座构件24安装到把手14的自由端之后，电动换档控制开关26就从把手安装部纵向延伸，从而把手14自由端的纵向中心主轴A1纵向穿过电动换档控制开关26。当把螺钉32从主体构件30内的孔中旋出，并把压盖构件31从主体构件30上拆卸下来以后，就可将电动换档控制开关26从主体构件30上取下来，而不用从把手14上将主体构件30拆卸下来。
参照图6-8，把手安装部基本上是一个可膨胀部件，它能以第一(非膨胀)构型在把手14自由端内滑动，也能以第二(膨胀)构型在把手14自由端内不滑动，如从图8中清晰看到的那样。因此，胀缩构件34和弹性环构件35组成了可膨胀部件的胀缩结构，可膨胀部件被构型并配置得能够在把手14的自由端内滑动，从而将基座构件24固定安装在把手14的自由端上。
详细地说，弹性环构件35是一个弹性元件，它与胀缩构件34的外周表面相接合，其被配置成圆形。胀缩构件34与固定螺母36及固定凸台38的锥形外表面相配合，从而当固定螺栓33将固定螺母36轴向移动以将基座构件24从把手14自由端内选择地保持和松脱时，胀缩构件34就沿径向移动。更详细地说，固定螺母36作为一种轴向移动构件，固定螺栓33作枢转运动时，固定螺母36就向固定凸台38作轴向移动，固定螺栓33旋入固定螺母36中克服弹性环构件35的弹力扩张胀缩构件34外周表面的外径。
现将更具体地讨论把手安装部的零部件。固定螺栓33是一种固定构件，它优选为标准螺栓，具有螺纹轴33a和带有六角孔的加大头部33b。固定螺栓33穿过固定凸台38的梯形孔38a。从轴向看，固定螺母36优选为圆形构件。固定螺母36包含螺纹孔36a和楔形36b。螺纹轴33a拧入螺纹孔36a中，从而转动固定构件或螺栓33就可轴向移动固定螺母36。楔形表面36b为锥台形表面，它与胀缩构件36向配合。
胀缩构件34优选为弯曲的弧形构件，它们绕固定螺栓33的纵轴作轴向配置以便于向外移动从而轴向移动固定螺母36。可膨胀部件优选包含三个胀缩构件34。每个胀缩构件34包含有一对对置的弧形倾斜表面34a和34b，以及一个外槽34c。胀缩构件34的弧形倾斜表面34a形成了胀缩结构的大致锥台形楔形表面，而胀缩构件34的弧形倾斜表面34b形成了胀缩结构的另一大致锥台状楔形表面。弧形倾斜表面34a与固定凸台38相接触，而弧形倾斜表面34b与固定螺母36的楔形表面36b相接触。
详细地说，当从轴向看时，带有楔形表面38b的固定凸台38优选为圆形构件。楔形表面38b优选为锥台形表面，大致与楔形表面36b相同。胀缩构件34的弧形倾斜表面34a与固定凸台38的楔形表面38b相接触。因此，当转动固定螺栓33以将固定螺母36移向基座构件24的固定凸台38时，楔形表面38b和36b分别与弧形倾斜表面34a和34b相配合，从而径向向外移动胀缩构件34与弹性环构件35(即胀缩结构)，当固定螺栓33紧固时。
弹性环构件35优选为连续环状O形环，它由一种弹性材料如橡胶构成。弹性环构件35环绕于胀缩构件34的周围，从而将胀缩构件34与固定螺栓33及固定螺母36保持在一起。具体而言，弹性环构件35嵌于胀缩构件34的沟槽34c内，这样在组装时，胀缩构件34就不会意外错位。
参照图6-11，如上所述，电动换档控制开关26安装在基座构件24上。电动换档控制开关26基本上电力配合到具有一个或多个导电体的电动软缆19上。电动换档控制开关26基本上包含一个容腔60、一个操作构件62以及一个电接触组件64。对于理解本发明来说，电动换档控制开关26的精确结构并不重要，可通过多种构造来实现本发明。但是，操作构件62优选被构型并配置得围绕操作轴A2枢转，当把基座构件24安装到把手14的自由端上之后，操作轴A2平行于把手14自由端的中心轴A1。因此，操作构件62优选相对基座构件24在空档位置与一对致动位置间移动，如图9-11所示。操作构件62安置于基座构件24上相对制动杆28的相反侧。操作构件62具有弯曲的操作表面，其曲率大致对应于把手14自由端的曲率。
更详细的说，操作构件62基本上具有一个致动器66、一个枢轴68和一个肘杆构件70。操作构件62枢转配合到容腔60并在操作上配合到电接触组件64以有选择地相对基座构件24移动(即从空档静止位置到第一与第二致动位置)。电接触组件64安装在容腔60内并被构型与配置得能够由操作构件62来操作。相应地，电动换档控制开关26(即操作构件62)能用来上调与下调一个拨链器。第一与第二致动位置(见图10与图11)配置在空档位置(见图9)的相反侧。当然，本领域技术人员将从本揭示中明白，如果需要和/期望的话，可根据电动软缆19的连接方式，将操作构件62的上调与下调位置逆转过来。
致动器66由一定位销固定连接到枢轴68的外端，该定位销与枢轴68外端的平整区相接触。肘杆构件70固定配合在枢轴68的内端。因此，骑车者对致动器66的枢转使得枢轴68与肘杆构件70枢转。偏置元件(盘簧)72位于容腔60与肘杆构件70之间以正常偏挤肘杆构件，并将操作构件62偏挤向正常静止位置或空档位置。特别地，弹簧72的一端优选容于容腔60的一个轴孔(无图)内，而弹簧72的另一端优选容于肘杆构件70的一个轴孔(无图)内。轴孔(无图)与弹簧72优选被配置并构型得能够将操作构件62从第一与第二致动位置偏挤向空档静止位置。
致动器66基本包含一个弯曲操作段66a，弯曲操作段66a优选包含有多个轴向延伸槽以便于骑车者拇指、手指或手的抓握。因此，弯曲操作段66a为骑车者的调整段。尽管具有此种构造，但相对转轴A2与中心轴A1来说，操作段66a所具总体曲率大致对应于把手14自由端F的曲率。
如从图7中清晰看到的那样，制动杆28由枢转销44枢接到基座构件24以有选择地相对基座构件24在静止位置与制动位置间移动。特别地，制动杆28枢接于基座构件24的凸缘42上。制动杆28置于基座构件24上与操作构件62相反的一侧。制动杆28的上端具有缆索连接结构74，它置于凸缘42之间，从而制动缆索22从缆索连接结构74处基本沿平行于把手14自由端中心轴A1的方向延伸。
词语基本释义
这里用来描述本发明的以下方向性词语“向前、向后、上、向下、垂直、水平、下与横向”以及其它类似方向性词语是指装备了本发明的自行车的那些方向。相应地，当用这些词来描述本发明时，应将其理解为是相对装备了本发明的自行车而言的。
同样，在理解本发明的范围时，这里所用的“包括”及其派生词意为开放式词语，它们表示明示的特征、元件、器件、组群、整体与/或步骤的存在性，但不排除其它不明示特征、元件、器件、组群、整体与/或步骤的存在性。以上所述同样适用于具有类似含义的词语，如“包含”、“具有”与其派生词。同理，词语“构件”或“元件”作为单数使用时可具有双重意义，即一个零部件或多个零部件。最后，此处所用程度词如“大致”、“大概”与“大约”指变更的词的合理偏离量，这样最终结果就不会有太大的变化。应将这些程度词语理解为相对变更词至少有±5％左右的偏离，如果此种偏离不否定其变更的词的含义的话。
虽然只选择了选定实施例来阐述本发明，但本领域技术人员将从本揭示中理解到，在不背离附带权利要求书中所规定的本发明的范围的情况下，可将其作各种变更与改进。此外，以上对本发明中实施例的说明仅为阐述目的，并不意在将本发明限制为如附带权利要求书及其所述。

Claims (11)

1.一种自行车控制装置，包括：
基座构件，其包含有把手安装部和电力开关容腔部，所述把手安装部被构型为能够固定安装在把手的自由端，所述电力开关容腔部从把手安装部处作纵向延伸，从而当把基座构件安装在把手的自由端时，把手自由端的中心轴就纵向穿过电力开关容腔部；
电动换档控制开关，其安装在基座构件的电力开关容腔部上；
制动杆，其枢接于基座构件上以有选择地相对基座构件在静止位置与制动位置间移动。
2.依据权利要求1所述自行车控制装置，其中电动换档控制开关具有操作构件，该操作构件被构型并配置得绕操作轴枢转，当基座构件安装于把手自由端上时，操作轴平行于把手自由端的中心轴。
3.依据权利要求2所述自行车控制装置，其中操作构件具有弯曲操作表面，该弯曲操作表面的曲率大致对应于把手自由端的曲率。
4.依据权利要求3所述自行车控制装置，其中制动杆置于基座构件上与操作构件相反的一侧。
5.依据权利要求1所述自行车控制装置，其中电动换档控制开关具有操作构件，该操作构件置于基座构件上与制动杆相反的一侧。
6.依据权利要求1所述自行车控制装置，其中把手安装部具有可膨胀部件，该可膨胀部件被构型并配置得能够在把手的自由端内滑动，从而将基座构件固定安装在把手的自由端上。
7.依据权利要求6所述自行车控制装置，其中电动换档控制开关具有操作构件，该操作构件被构型并配置得绕操作轴枢转，当基座构件安装于把手自由端上时，操作轴平行于把手自由端的中心轴。
8.依据权利要求7所述自行车控制装置，其中操作构件具有弯曲操作表面，该弯曲操作表面的曲率大致对应于把手自由端的曲率。
9.依据权利要求8所述自行车控制装置，其中制动杆置于基座构件上与操作构件相反的一侧。
10.依据权利要求1所述自行车控制装置，其中制动杆由一对凸缘枢接到基座构件的把手安装部上。
11.依据权利要求10所述自行车控制装置，其中制动杆具有缆索连接结构，该缆索连接结构置于凸缘之间并被配置成以使制动缆索从缆索连接结构处基本沿平行于把手自由端中心轴的方向延伸。
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