CN101716976A - 自行车控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种自行车控制装置，该自行车控制装置包括用于沿缆索释放方向和缆索牵拉方向驱动刹车控制机构与变速控制机构的操作杆。操作杆可绕刹车轴线转动以驱动刹车控制机构，并且可绕变速轴线转动以沿缆索释放方向和沿缆索牵拉方向驱动变速控制机构。自行车控制装置被构造成在驱动刹车控制机构时，不使变速控制机构位移。

Description

自行车控制装置
技术领域
本发明涉及自行车，尤其涉及一种自行车控制装置，该自行车控制装置包括用于驱动变速控制机构和刹车控制机构的操作杆。
发明内容
本发明提供了一种自行车控制装置，所述自行车控制装置包括用于驱动变速控制机构和刹车控制机构的操纵杆。所述操作杆可绕刹车轴线转动以驱动所述刹车控制机构，并且可绕变速轴线转动以沿缆索释放方向和缆索牵拉方向驱动所述变速控制机构。在本发明的一个实施方式中，所述自行车控制装置被构造成在驱动所述刹车控制机构时不使所述变速控制机构位移。所述操作杆可沿变速方向运动以沿所述缆索释放和所述缆索牵拉方向驱动所述变速控制机构。所述操作杆可沿刹车方向运动以驱动所述刹车控制机构。
在本发明的另一个实施方式中，所述操作杆可从休止位置沿所述变速方向移动，以进行第一变速运动而沿所述缆索释放方向驱动所述变速控制机构。所述操作杆可从所述休止位置沿所述变速方向移动，以进行第二变速运动而沿所述缆索牵拉方向驱动所述变速控制机构。所述第二变速运动的程度比所述第一变速运动的程度大。
在本发明的又一实施方式中，所述自行车控制装置被构造成驱动所述变速控制机构时不驱动所述刹车控制机构。所述操作杆包括用于接收刹车缆索的端部的刹车缆索接收部分。所述变速轴线基本上相交于所述刹车缆索接收部分。所述刹车轴线基本上垂直于所述变速轴线。
结合附图，本发明的上述以及其他特征将通过下面描述的本发明的一个或多个实施方式而得到更全面的理解。
附图说明
图中：
图1是根据本发明一个实施方式的自行车控制装置的前视图；
图2是图1中的自行车控制装置的侧视图，示出了处于休止位置的操作杆；
图3是图1中的自行车控制装置的侧视图，示出了沿刹车方向驱动的操作杆；
图4是图1中的自行车控制装置的前视图，示出了沿变速方向驱动的操作杆；
图5是图1中的自行车控制装置的侧视图，示出了沿变速方向驱动的操作杆；
图6是所述自行车控制装置的局部剖视图；
图7a-7f是在缆索释放操作的不同阶段保持机构和驱动机构的剖视图；以及
图8a-8h是在缆索牵拉操作的不同阶段保持机构和驱动机构的剖视图。
具体实施方式
图1-8示出了根据本发明一个实施方式的自行车控制装置10。该自行车控制装置10大体包括变速控制机构12、刹车控制机构13和用于驱动该变速控制机构12以及刹车控制机构13的操作杆11。自行车控制装置10包括壳体14，该壳体14通过夹具16和螺栓17可安装到车把15。示出了自行车控制装置10安装到公路自行车的车把15。然而，类似的自行车控制装置可以适用于其他类型的自行车，包括山地自行车。
参照图1-3，操作杆11绕刹车轴线19可旋转地安装到支架18。支架18绕变速轴线20(在该实施方式中，绕延伸穿过壳体14的轴32)可旋转地安装到壳体14。在本实施方式中，刹车轴线19基本上垂直于变速轴线20。操作杆11包括刹车缆索接收部分24，该刹车缆索接收部分24用来接收刹车控制机构13的刹车缆索21的端部26。变速轴线20设置为基本上和刹车缆索接收部分24相交。刹车缆索的另一端部附接至刹车机构(未示出)。刹车缆索21可滑动地容纳在刹车缆索套28中。刹车缆索套28基本上与车把15相切地从壳体14中引出，从而允许刹车缆索套28容易地系缚到车把15。当操作杆11处于休止位置时(图1与2)，刹车缆索21在缆索套28的端部34和刹车缆索的端部26之间的长度为X1。参照图3，当操作杆11沿刹车方向B向车把15运动以驱动刹车缆索21时，刹车缆索21在缆索套的端部34和刹车缆索的端部26之间的长度增加至X2。操作杆11朝向休止位置偏移。如图3所示，在通过操作杆11沿刹车方向B运动而驱动刹车控制机构13时，变速控制机构12不位移。
参照图4和5，操作杆11沿变速方向S移动，以驱动变速控制机构12来牵拉或释放变速缆索36，该变速缆索36连接到齿轮变换机构(未示出)以在各个齿轮位置之间变速。所述齿轮变换机构可以是变速齿轮传动机构，也可以是其他外部的或内部的齿轮变换机构。参照图4-6，变速控制机构12通常包括张紧部件22、棘轮64、保持机构40和驱动机构42。所述张紧部件22在本实施方式中是卷轴，其可旋转地安装在轴32上，该轴32延伸通过壳体。所述张紧部件22包括沿其外周的槽44，用来可卷绕地接收变速缆索36。张紧部件22通过变速缆索36的张紧力和张紧部件复位弹簧46而沿缆索释放方向偏移，该张紧部件复位弹簧46可操作地将张紧部件22连接至壳体14。
参照图6-8，棘轮64包括围绕其外周的多个齿66，同时，保持机构40包括可与齿66接合的保持棘爪68，以防止张紧部件22退绕。棘轮64可旋转地安装在轴32上并与张紧部件22一起转动。棘轮的齿66对应于变速装置的齿轮位置。可替换地，棘轮64和张紧部件22可以形成为单一部件。所述保持棘爪68可绕固定到壳体14的保持棘爪枢轴70转动，并且通过保持环72轴向定位。保持棘爪68包括主体74和从主体74延伸的鼻状部76。鼻状部76通过同轴地安装到保持棘爪轴70的预载的保持棘爪弹簧78而被偏移来接合棘轮的齿66。
驱动机构42包括可旋转地围绕驱动棘爪枢轴90安装的驱动棘爪84，所述驱动棘爪枢轴90固定到操作杆11。驱动棘爪84通过保持环92轴向定位。驱动棘爪84包括主体94、从主体94延伸的鼻状部96以及尾部98。驱动棘爪弹簧100将驱动棘爪鼻状部96朝向棘轮的齿66偏移。当操作杆11处于其休止位置时，驱动棘爪84的尾部98抵靠着分离元件，本实施例中，所述分离元件为壳体14的分离壁88。
为了使变速装置变速，操作杆11绕变速轴线20沿变速方向S转动，进行第一变速运动以释放变速缆索36，并且沿同样的方向转动，进行第二变速运动以牵拉变速缆索36，第二变速运动(的程度)要比第一变速运动(的程度)大。当操作杆11沿变速方向S移动时，刹车控制机构未被驱动。更具体地说，由于变速轴线20基本上相交于刹车缆索的端部26(如图5所示)，缆索套的端部34和刹车缆索的端部26之间的长度X1在变速驱动时基本不发生变化。
参照图7a-7f，示出了缆索的释放操作。在操作杆11被驱动之前，驱动棘爪84的尾部98抵靠着分离壁88，将操作杆11定位于其休止位置(图7a)。另外，张紧部件22和棘轮64通过保持棘爪68而保持在选定的齿轮位置，图示为与相应的第一齿102相接合。
参照图7b，当骑行者驱动操作杆11时，操作杆11和支架18绕轴32转动，使驱动棘爪84移动离开分离壁88并使驱动棘爪鼻状部96向棘轮的齿66枢转。参照图7c，当操作杆11进一步转动时，驱动棘爪鼻状部96与保持棘爪鼻状部76接合，导致保持棘爪68释放棘轮64的第一齿102。一旦被释放，棘轮64便沿缆索释放方向绕轴32转动，直到第一齿102与驱动棘爪鼻状部96接合为止。如果需要进行缆索释放操作，上述操作能够向骑行者提供声音和触觉的反馈，以信号告知骑行者释放操作杆11。
参照图7d，当释放操作杆11时，允许操作杆11在操作杆复位弹簧30的偏置力的作用下向其休止位置枢转，棘轮64沿缆索释放方向转动。另外，保持棘爪鼻状部76朝向与凹陷部104接合的位置移动，所述凹陷部104与相邻的棘轮64的第二齿106相关联，同时，驱动棘爪尾部98朝向与分离壁88接合的位置移动。当操作杆11进一步向其休止位置转动时，由于驱动棘爪尾部98抵靠分离壁88而产生的转矩，驱动棘爪鼻状部96进一步枢转远离棘轮的齿66(图7e)。当驱动棘爪84与棘轮的齿66脱开后，棘轮64在变速缆索36和张紧部件复位弹簧46的力的作用下沿缆索释放方向转动，直到保持棘爪鼻状部76和第二相邻棘轮齿106接合为止，通过一个齿轮增量而沿缆索释放方向产生齿轮变速。在缆索释放操作结束时，驱动棘爪84移动回到其休止位置而抵靠着分离壁88(图7f)，从而将操作杆11定位于其休止位置。
参照图8a-8h，示出了缆索牵拉操作。在驱动操作杆11之前，驱动棘爪的尾部98抵靠着分离壁88，从而将操作杆11定位于其休止位置(图8a)。如此定位，通过使保持棘爪68与第一棘轮齿102接合而将棘轮64保持在选定的齿轮位置。当骑行者沿变速方向S驱动操作杆11时，驱动棘爪84移动离开分离壁88，使驱动棘爪鼻状部96朝向棘轮的齿66定位(图8b)。
参照图8c，当操作杆11进一步转动时，驱动棘爪鼻状部96和保持棘爪鼻状部76接合，驱动保持棘爪鼻状部76与第一棘轮齿102脱开接合。一旦被释放，棘轮64便沿缆索释放方向转动，直到第一齿102与驱动棘爪鼻状部96接合为止。当操作杆11沿变速方向S进一步转动时，驱动棘轮84沿缆索牵拉方向驱动棘轮64，当保持棘爪76自由离合(free-clutch)时，保持棘爪鼻状部沿棘轮的齿66自由地滑动(图8d)。
参照图8e，当操作杆11进一步转动时，驱动棘爪84沿缆索牵拉方向进一步旋转棘轮64，直到保持棘爪68和棘轮64上的邻近的第三齿110接合，导致沿缆索牵拉方向产生单个齿轮变速。骑行者可以通过简单地沿变速方向S持续移动操作杆11，轻松地沿缆索牵拉方向变换多个齿轮增量，直到达到所需要的齿轮位置。每经过一个齿轮变速增量都会向骑行者提供声音和触觉反馈。
参照图8f，达到所需要的齿轮位置之后，骑行者释放操作杆11，致使操作杆11和驱动棘爪84在操作杆复位弹簧30的力的作用下向它们的休止位置转动。当操作杆11进一步朝向其休止位置旋转时，驱动棘爪尾部98抵靠分离壁88，产生转矩，该转矩使驱动棘爪84转动离开棘轮的齿66(图8g)。参照图8h，驱动棘爪84在其休止位置抵靠着分离壁88，驱动棘爪鼻状部96从棘轮64脱离。
尽管已经参照一个或多个实施方式对本发明进行了说明，但应该理解的是，在所描述的发明概念的精神和范围内，可以进行多种改进。因而，本发明并不局限于所公开的实施方式，而是具有由随后的权利要求的语句所允许的全部范围。

Claims (11)

1.一种自行车控制装置，所述自行车控制装置包括：
刹车控制机构；
变速控制机构，所述变速控制机构能沿缆索释放方向和缆索牵拉方向操作；和
操作杆，所述操纵杆能绕刹车轴线转动以驱动所述刹车控制机构，并且能绕变速轴线转动以沿所述缆索释放方向和沿所述缆索牵拉方向驱动所述变速控制机构，
所述自行车控制装置被构成在驱动所述刹车控制机构时，不使所述变速轴线位移。
2.如权利要求1所述的自行车控制装置，其中，所述操作杆能沿变速方向移动，以沿所述缆索释放方向和所述缆索牵拉方向驱动所述变速控制机构，所述操作杆能沿刹车方向移动，以驱动所述刹车控制机构。
3.如权利要求2所述的自行车控制装置，其中，所述操作杆能从休止位置沿所述变速方向运动，以进行第一变速运动而沿所述缆索释放方向驱动所述变速控制机构，所述操作杆能从所述休止位置沿所述变速方向运动，以进行第二变速运动而沿所述缆索牵拉方向驱动所述变速控制机构，所述第二变速运动的程度比所述第一变速运动的程度大。
4.如权利要求3所述的自行车控制装置，其中，所述操作杆包括用于接收所述刹车控制机构的刹车缆索的端部的刹车缆索接收部分，所述变速轴线基本上相交于所述刹车缆索接收部分。
5.如权利要求1所述的自行车控制装置，其中，所述刹车轴线基本上垂直于所述变速轴线。
6.一种自行车控制装置，所述自行车控制装置包括：
刹车控制机构；
变速控制机构，所述变速控制机构能沿缆索释放方向和缆索牵拉方向操作；和
操作杆，所述操纵杆能绕变速轴线转动以驱动所述变速控制机构，并且能绕刹车轴线转动以驱动所述刹车控制机构，
所述操作杆能从休止位置沿变速方向移动，以进行第一变速运动而沿所述缆索释放方向驱动所述变速控制机构，
所述操作杆能从所述休止位置沿所述变速方向移动，以进行第二变速运动而沿所述缆索牵拉方向驱动所述变速控制机构，所述第二变速运动的程度比所述第一变速运动的程度大。
7.如权利要求6所述的自行车控制装置，其中，所述操作杆包括用于接收所述刹车控制机构的刹车缆索的端部的刹车缆索接收部分，所述变速轴线基本上相交于所述刹车缆索接收部分。
8.如权利要求6所述的自行车控制装置，其中，所述刹车轴线基本上垂直于所述变速轴线。
9.一种自行车控制装置，所述自行车控制装置包括：
刹车控制机构，所述刹车控制机构包括刹车缆索；
变速控制机构，所述变速控制机构能沿缆索释放方向和缆索牵拉方向操作；和
操作杆，所述操纵杆能绕变速轴线转动以沿所述缆索释放方向和所述缆索牵拉方向驱动所述变速控制机构，并且能绕刹车轴线转动以驱动所述刹车控制机构，
所述操作杆包括用于接收所述刹车缆索的端部的刹车缆索接收部分，所述变速轴线基本上相交于所述刹车缆索接收部分，在所述操作杆绕所述变速轴线转动以驱动所述变速控制机构期间，所述刹车缆索接收部分绕所述变速轴线转动。
10.如权利要求9所述的自行车控制装置，其中，所述操作杆能沿变速方向移动以驱动所述变速控制机构，并且能沿刹车方向移动以驱动所述刹车控制机构。
11.如权利要求9所述的自行车控制装置，其中，所述刹车轴线基本上垂直于所述变速轴线。
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