CN1090127C - 一种自行车用变速操作装置 - Google Patents

Abstract

一种自行车用变速操作装置具有：固定在车把的固定构件，可相对于前述固定构件转动的操作构件，可随着前述操作构件的转动而转动的卷取体，一树脂制外壳，该树脂外壳具有收容卷取体的收容部；一金属制固定环带，该环带与前述外壳一体地被组装在该外壳的内部，供将外壳固定在车把上；一个滚轮，和一连结用缆线，供以连结前述卷取体和前述滚轮，以使该滚轮随着该卷取体连动。使得执行变速定位的操作力量较轻，不用金属制外壳而仍可有充分的结构强度。

Description

一种自行车用变速操作装置

本发明涉及一种用来操作自行车变速装置的握把型操作装置。

目前市面上已经有握把型操作装置可安装在车把前端附近，利用可在车把前端的长边方向上的轴心外周上旋转自如的操作体，来对于被固定着变速操作用缆线的一端部的卷取体进行卷取操作或卷回操作，藉以卷取或释出变速操作用缆线，以进行变速操作。以这种方式进行卷取或释出变速操作用缆线的操作后，必须在与被选择的变速挡对应的位置针对该卷取体进行定位。

关于用以将这种卷取体进行定位的方法有：单纯利用摩擦阻力的方法、或者如日本特开平3-176290号公报所揭示的在于固定构件侧的变速档位置设有凹部，并将操作构件侧的凸部卡止到该凹部以保持定位的方法，或者如PCT/JP92/00138所示的利用具有单向棘轮机构来保持定位的方法。

另外，例如：中国台湾专利公报第183166号所揭示的“自行车变速器钢缆致动系统”的构成方式，是有别于传统的将变速操作用缆线的一端部固定在卷取体的构成方式，具体言之，如图1至图4所示，乃是将变速操作用缆线236的端部324固定在被利用内螺丝246锁紧固定在车把222上面而无法转动的固定本体240的心轴部分242(如图1所示)上，且将变速操作用缆线236的缆线部分挂绕在铲形凸轮306的外周面上(如图2所示)，藉由转动与该铲形凸轮306结合成一体的握柄旋转部分290的圆筒本体292，即可同时转动该铲形凸轮306，利用该铲形凸轮306的外周的不同半径长度来进行卷取或释放所需的变速操作用缆线236的长度，进而促使自行车的变速器进行向上或向下换档变速。至于其在进行向上或向下变速时的铲形凸轮306的定位则是利用：形成于该握柄旋转部分290的内周面上的复数个定止凹口322(图3中显示7个定止凹口322)、以及配置在固定本体240的缺口部分上的弧形弹簧构件250(如图3和图4所示)的卡止作用来达成的。具体言之，是利用从弧形弹簧构件250的弧形本体部274的中间部分向外延伸突出的圆形换档分度突出物284、与形成于握柄旋转部分290的内周面上的复数个定止凹口322中的任何一个定止凹口322卡合，来使得该握柄旋转部分290之沿着该车把222的外周的转动被保持固定在某一位置，换言之，当转动该握柄旋转部分290亦可同时转动前述铲形凸轮306，当弧形弹簧构件250的圆形换档分度突出物284卡合到复数个定止凹口322中的任何一个定止凹口322时，该握柄旋转部分290就停止转动，使得前述铲形凸轮306也一起停止转动，并且被保持在该转动后的状态，由于铲形凸轮306具有长短不同的并径，因此随着铲形凸轮306的不同转动状态，可以改变挂绕在该铲形凸轮306的外周表面上的变速操作用缆线236的缆线长度，藉此可以达成卷取或释放变速操作用缆线236的效果，进而可以控制变速器的向上或向下换档变速。

以往利用摩擦阻力、或者日本特开平3-176290号公报所揭示的利用凹部与凸部卡合的定位机构，为了要在与被选择的变速档对应的位置针对卷取体确实地进行定位，必须加大卡合的力量，如此一来，在进行操作时也就需要较大的力量。

此外，PCT/JP92/00138所示的采用棘轮机构之类的机构时，其零件数量变多，而且多需利用到金属零件，在成本效益上仍存有待改善的余地。

另外，中国台湾专利公报第183166号所揭示的“自行车变速器钢缆致动系统”，基本上也是属于：利用设于握柄旋转部分290的内周面上的复数个定止凹口322与弧形弹簧构件250的圆形换档分度突出物284的卡合来进行定位的“凹部与凸部卡合的定位机构”。因此，在转动握柄旋转部分290以进行变速操作时，必须克服弧形弹簧构件250的圆形换档分度突出物284与握柄旋转部分290的内周面上的定止凹口322之间的卡合力量，也就是克服弧形弹簧构件250所弹压在握柄旋转部分290的内周面上的定止凹口322的力量，才可转动握柄旋转部分290，因此在进行变速操作时需要较大的力量。

此外，因为握把型变速操作装置是安装在车把的左右两端的握把部上，所以自行车骑士欲进行变速操作时，双手不必离开握把部，只要藉由转动握把部上的可转动的旋转操作构件即可进行变速操作，因此如果握把型变速操作装置的整体的外壳形状设计不当或者过大时，将可能妨碍同样是安装在握把部旁边的煞车柄托架的安装位置，或者妨碍自行车骑士的进行变速操作的动作，严重时甚至于会因为新安装了握把型变速操作装置而导致原来的煞车柄托架变得无法安装在车把上。

此外，基于制作成本上的考虑，如果能够利用结构上的特性，只选择性地在特别需要强度的部分利用少量的金属制构件，其余部分则采用较为低成本的树脂制构件，却又同样地可达到所需的结构强度的话，对于降低成本而言，将有很大的效益。

在鉴于以上的种种缺点，本发明之目的在于提供：只要较轻的操作力量就可确实地执行变速定位，且不必采用高价的金属制外壳即可达到充分的结构强度，而且不会妨碍煞车柄托架的安装位置，又可充分对应各种尺寸的煞车柄托架的自行车用变速操作装置(握把型变速操作装置)的改良结构。

为了解决以上的课题，并达成本发明之目的，本案的第一发明所提供的自行车用变速操作装置，具有：可固定在自行车的车把的固定构件、和可相对于前述固定构件，在于沿着前述车把的前端区域的长边方向的轴心的外周朝其中一方向和另一方向转动的操作构件、和为了进行回拉变速用缆线，可随着前述操作构件的转动而在前述轴心外周转动的卷取体，其特征为：

该自行车用变速操作装置复具备：

一树脂制外壳，该树脂制外壳具有供以收容可在前述轴心外周转动的卷取体的收容部；和

一金属制固定环带，该金属制固定环带是与前述树脂制外壳结合成一体地被组装在该树脂制外壳的内部，供以将该树脂制外壳固定在自行车的车把上；和

一可转动自如的滑轮形状的滚轮，该滚轮是供固定前述变速用缆线的内缆线的端部，且该滚轮的旋转轴的中心是配置于由前述固定环带的长轴方向起朝向该自行车的车把中心侧偏位位置处的前述的树脂制外壳的延伸部上，和

一连结用缆线，供以连结前述卷取体和前述滚轮，以使该滚轮随着该卷取体连动；

设在前述操作体和前述卷取体之间，可与前述卷取体在前述轴心外周一起旋转，且可在对前述固定构件卡合的卡合位置以及已解除卡合的非卡合位置之间，朝前述轴心方向进行相对移动的中间体；

而前述操作构件则具有：当朝前述其中一个方向转动时，可藉由与前述中间体相抵接，而将前述中间体朝前述其中一个方向驱动的驱动面；

前述中间体则具有：可藉由抵接到前述固定构件而将前述中间体之朝前述其中一个方向的旋转变换成该中间体之朝前述非卡合位置的变位的第1凸轮面、以及当该中间体位于卡合位置时，藉由抵接到前述固定构件而可阻止该中间体在于前述轴心外周的转动的复数个位置保持面。

根据本案的第一发明的自行车用变速操作装置的前述构造，因为变速用缆线的内缆线的端部是固定在设于树脂制外壳的延伸部上的转动自如的滑轮形状的滚轮上，并且利用一连结用缆线将卷取体和该滚轮连结在一起，当藉由转动操作构件以带动卷取体的转动，以卷取或释放变速用缆线来进行变速操作时，因为有滑轮形状的滚轮的存在，可大幅降低转动操作构件所需的操作力量。

此外，在本发明的自行车用变速操作装置中，因为是将滚轮的旋转轴的中心配置于由固定环带的长轴方向起朝向该自行车的车把中心侧偏位位置处的树脂制外壳的延伸部上，所以当自行车骑士的手握持在操作构件上面时，并不会接触到该滚轮部，并不会妨碍自行车骑士的变速操作。

此外，本发明的自行车用变速操作装置，虽然是采用树脂外壳来收容包含卷取体等的其他构件，但是却在该树脂制外壳的内部，组装入一个金属制固定环带与该树脂制外壳结合成一体，藉此不仅可将该树脂制外壳利用该金属制固定环带安装固定在自行车的车把上，以及供前述滚轮的旋转轴枢支在该金属制固定环带的延伸部的前端，并且可利用该金属制固定环带来达成补强该树脂制外壳的结构强度，具有增加整体的结构强度的效果。

此外，本发明的自行车用变速操作装置的前述构造，因为设有可与卷取体一起转动的中间体，当该中间体抵接到固定构件时，就可让卷取体经由中间体相对于固定构件确实地固定，并且利用可将操作构件朝其中一方向的转动变换成朝可解除该中间体与固定构件的卡合的方向的第1凸轮面，可很容易解除这种固定。

此外，本案的第二发明所提供的自行车用变速操作装置，系针对前述第一发明的自行车用变速操作装置，将前述滚轮制作成具有：用来固定前述变速用缆线的内缆线的端部的第1固定部、和形成于该滚轮的外周上，具有第1深度之用来卷取前述内缆线的第一凹沟部、和用来固定前述连结用缆线的一端部之第2固定部、和形成于该滚轮的外周上，具有较前述第1深度更浅的第2深度之用来卷取前述连结用缆线的第2凹沟部，而前述第2固定部是由前述第2凹沟部起偏靠第1凹沟部侧。

根据本案的第二发明的自行车用变速操作装置的前述构造，是在滚轮的外周面上形成有分别用来卷取变速用缆线的内缆线的第一凹沟部、和用来卷取前述连结用的缆线的第2凹沟部，并将用来固定前述连结用缆线的一端部之第2固定部的位置设在由前述第2凹沟部起偏靠第1凹沟部侧，如此一来，可让用来固定前述变速用缆线的内缆线的端部的第1固定部和用来固定前述连结用缆线的一端部之第2固定部的位置趋近于同一平面，所以只要在很小厚度的滚轮上就可同时安装两条缆线的端部，因此滚轮的厚度很小，进而可使自行车用变速操作装置的整体厚度趋于小型化。

此外，本案的第三发明所提供的自行车用变速操作装置，系针对前述第二发明的自行车用变速操作装置，将前述滚轮的外周面上的前述第1凹沟部形成正圆的圆弧形状。

根据本案的第三发明的自行车用变速操作装置的前述构造，变速用缆线的内缆线的端部是安装在滚轮的第1固定部，并且变速用缆线的内缆线的缆线部分是挂绕在从第1固定部延伸出来的正圆的圆弧形状第1凹沟部的上面，由于第1凹沟部的深度大于供连结用缆线挂绕的第2凹沟部的深度，也就是说，变速用缆线的内缆线的力矩半径小于连结用缆线的力矩半径，因此只要以较小的力量来拉动连结用缆线就可连带地拉动变速用的缆线的内缆线，换言之，只要以很小的力量转动操作构件，就可以进行变速操作。

此外，本案的第四发明所提供的自行车用变速操作装置，系针对前述第二发明的自行车用变速操作装置，将前述滚轮的外周面上的前述第1凹沟部形成凸轮形状。

因为一般的自行车变速器的特性是愈朝往低速侧(大链轮侧)变速换档时，由于复位弹簧的弹推力量逐渐地变大，因此所需的操作力量也就愈来愈大。在前述第一至第四发明的自行车用变速操作装置中，也是同样地，愈是朝往低速侧(大链轮侧)变速换档时，所需的旋转操作力量愈大。有监于此，根据本案的第五发明的自行车用变速操作装置的前述构造，系将形成在前述滚轮上之供变速用缆线的内缆线的缆线部分挂绕的第1凹沟部的形状，制作成由浅逐渐变深的凸轮圆弧形状，以资改变前述变速用缆线的内缆线的力矩半径，使其力矩半径由大变小，如此一来，当从高速档变速到低速档(小链轮侧切换到大链轮侧)的复数个档位当中，均可用相同的力量转动操作构件来进行变速操作。

至于本发明的其他特征以及优点，将参照附图配合本发明的实施例详细说明如下。

图1是先有技术的变速操作装置的构成要件的纵断面图。

图2是沿着图1的2-2线的断面图。

图3是沿着图1的3-3线的断面图。

图4是显示先有技术的变速操作装置所采用的弧形弹簧构件的正面图。

图5是具备本发明的的变速操作装置的自行车的侧面图。

图6是显示本发明的实施例1的变速操作装置的一部分构件的立体分解图。

图7是显示本发明的的实施例1的变速操作装置的其他部分的构件的部分剖开侧面图。

图8是显示中间部和固定构件和操作部的各个齿轮部的形状的断面图，其中图8(a)显示：与变速用操作构件16的齿轮部160相对向的中间体第2齿轮部171的断面的示意图；图8(b)显示：与固定构件15的齿轮部151相对向的中间体第1齿轮部170的断面的示意图。

图9(a)显示滚轮的一侧面的前视图。

图9(b)显示图9(a)的侧视图。

图9(c)显示9(a)的俯视图。

图9(d)是沿着图9(b)的d-d线的断面图。

图9(e)是沿着图9(b)的e-e线的断面图。

图9(f)是沿着图9(b)的d-d线的断面图，显示实施例2的滚轮的第1凹沟部的形状。

图10是显示本发明的变速操作装置安装在车把时的立体图。

图11是图10的俯视图，显示滚轮与树脂制外壳的配置关系。

图12是显示图8所示的齿轮部进行卷取动作时的动作的断面图。

图13是显示图8所示的齿轮部进行回卷动作时的动作的断面图。

现在结合附图，说明本发明的自行车用变速操作装置实施例1。

图5是显示设有本发明的自行车用变速操作装置的登山车1。这种登山车型自行车1具有：前轮2、后轮3、踏板4、用来将链条5换挂到设在后轮3的链轮组7中的一个链轮上的变速器6、制动机构9等。安装于车把8的握把型变速操作装置10经由变速用缆线11来操作变速器6。

在本说明书中，经常使用到前方向、后方向、横方向等有关于方向的表达用语，这是以自行车为中心的方向而言。因此，例如右方向是指：当骑乘者坐在座垫的状态时的右方向而言。

如图5所示，典型的登山车的车把8朝自行车1的横方向延伸，而本发明的装置是关于被装设在车把8的前端的变速操作装置10，因此对于车把本身的形状并无限定。但是，车把8的前端具有长筒形状，所以可明确地定义出长边方向。

图6是显示本发明的变速操作装置10的一部分构件的立体分解图，图7是显示本发明的变速操作装置10的其他部分的构件之部分剖开侧面图。

变速操作装置10的主要构件包括：变速用缆线11、树脂制外壳12、金属制固定环带13、固定构件15、变速用操作构件16、中间体17、卷取体18、板簧20、滚轮21、连结用缆线23等所构成。

下面，参照图6和图7详细说明变速操作装置10的各个构件。

变速用缆线11的内缆线11a的一端部11b安装固定于滚轮21的第1固定部21a，另一端部(未图示)则是连结到变速器6上。

树脂制外壳12被一体地形成，它具有：一个略呈无底碗形状的中空环状部12a以及从中空环状部12a的外周部呈平面状地延伸出去，而具有与中空环状部12a大致呈垂直相交的平面之滚轮托架部12b。该中空环状部12a的一侧(小径侧)形成断面略呈C字形的套筒部12a’，另一侧(大径侧)形成断面呈圆形的套筒部12a”。在滚轮托架部12b的大致中央部竖设有一枢支轴12c，可供滚轮21可转动自如地枢支于该枢支轴12c上，该枢支轴12c的中心形成一个螺丝孔12h。在滚轮托架部12b的前端部又设有一螺丝孔12d，可供一用以调整变速用缆线11的松紧度的调整螺栓12e安装于该处。此外，在树脂制外壳12的中空环状部12a与滚轮托架部12b的境界处，穿设有一个六角形状的开孔12f，可供入一个六角螺帽12g。在树脂制外壳12的中空环状部12a与滚轮托架部12b的境界处的开孔12f的旁边又开设一道细缝12m，可供后述的用以连结滚轮21与卷取体18的连结用缆线23经由该细缝12m进入套筒部12a”的内部。此外，并在中空环状部12a的中心孔的内侧面的数个部位形成有朝内侧突出的卡合用爪片12k。

金属制固定环带13是以铁系合金经加工而形成的，它具有：环带部13a以及从环带部13a的一端往外部直线地延伸的略呈倒L字形的延伸部13b。在L字形的延伸部13b的前端部附近，穿设有一可对应形成于前述滚轮托架部12b的枢支轴12c的中心螺丝孔12h的螺丝孔13c。在环带部13a与延伸部13b的境界处穿设有一个可对应前述树脂制外壳12的开孔12f的开孔13d，而且在环带部13a的终端部13f的带体上穿设有一可对应前述开孔13d的开孔13g。金属制固定环带13可安装到前述树脂制外壳12的断面略呈C字形的套筒部12a’的内侧，并且可利用从滚轮托架部12b的枢支轴12c的中心螺丝孔12h栓入的固定用螺栓22来将该金属制固定环带13与树脂制外壳12连结成一体，同时又可利用该金属制固定环带13与树脂制外壳12的紧密结合而具有补强该树脂制外壳12的结构强度之效果。

固定构件15如图7所示，采用树脂制品，其整体上有可配合车把8的外周的长筒形状。在筒状胴体15a的右端部设有规制用突起15b，可藉将其抵接到变速用操作构件16而规制该变速用操作构件16朝右方向移动。在筒状胴体15a的左端部，沿着其圆周方向设有复数个细长矩形开孔15d，可藉由将这些开孔15d与形成在树脂制外壳12的中心孔的内侧面上的复数个卡合用爪片12k互相卡合，而将该固定件15固定在树脂制外壳12与其结合成一体。

在这个规制用突起15b的相反侧，与中间体17抵接的部分设有大径部分15c，在于这个大径部分15c垂直于车把8的轴心X且与中间体17相对向的面15s上，设有固定构件齿轮部151。将这个与轴心X保持垂直且面对于中间体17的面15s称为“固定构件的基准面15s”。固定构件齿轮部151具有从固定构件15的基准面15s朝轴心X方向延伸的复数个齿轮齿，图号15h代表从基准面15s起算的这个齿轮齿的高度。

变速用操作构件16外嵌在前述固定构件15的外周面上，且被支撑在固定构件15上保持不能朝轴心X方向移动但可在轴心X的外周转动的状态。这个变速用操作构件16整体而言，具有筒的形状，在于与中间体17相对向的部分具有其外径更大于胴部16a的大径部分16b。在于这个大径部分16b之与中间体17相对向的基准面16s上，设有齿轮部160。这个齿轮部160具有从变速用构件16的基准面16s朝轴心X方向延伸的复数个齿轮齿，标号160h代表从基准面16s起算的这个齿轮齿的高度。

下面，说明中间体17，亦可称为“惰轮”。这个中间体17整体上呈环状，以其内径面17a可在固定构件15的筒状胴体15a上滑动的状态外嵌在筒状胴体15a上。这个中间体17可朝X轴方向改变位置，且可在第1轴外周旋转。利用配置在图7所示的卷取体18与中间体17之间的板簧20将中间体17朝变速用操作构件16的方向弹压。在这个中间体17之面对变速用操作构件16的面上具有：可与固定构件15的齿轮部151啮合的中间体第1齿轮部170、以及可与变速用操作构件16的齿轮部160啮合的中间体第2齿轮部171。如图7所示，第1齿轮部170设在较第2齿轮部171更位于径方向上的内径侧。

在于中间体17之与卷取体呈相对向侧的周部17b的外侧，设有可与卷取体18卡合的圆弧状卡合块172。这个圆弧状卡合块172朝X轴心方向延伸。

第1和第二齿轮部170和171分别具有：从与轴心X呈垂直的与变速用操作构件16相对向的基准面17s朝变速用操作构件16的方向而沿着轴心X延伸的齿轮齿。可与变速用操作构件16的齿轮部160卡合的中间体第2齿轮部171的齿轮齿的齿高171h高于与固定构件15的齿轮部151卡合的中间体第2齿轮部的齿轮齿的齿高170h。

图8(a)显示：与变速用操作构件16的齿轮部160相对向的中间体第2齿轮部171的断面的示意图；图8(b)显示：与固定构件15的齿轮部151相对向的中间体第1齿轮部170的断面的示意图。

由图8(a)和图8(b)可明显地看出这些齿轮部的齿轮齿分别具有沿着轴心X方向延伸的面、以及对轴心X呈倾斜的面。亦即，在中间体第1齿轮部170的齿轮齿具有沿着轴心X方向延伸的位置保持面170a，这个面是抵接在固定构件15的齿轮部151的相对应的面151a。而对轴心X呈倾斜的第一凸轮面170b则位于中间体第1齿轮部170的齿轮齿上，这个面可抵接到固定构件15的相对应面151b。

在于中间体第2齿轮部171的齿轮齿设有沿着轴心X延伸的面171a以及对轴心X呈倾斜的第2凸轮面171b。在于与这个中间体第2齿轮部171相对向的变速用操作构件16的齿轮部160的齿轮齿上具有：用以旋转驱动中间体之沿着轴心X延伸的驱动面160a、以及与第2凸轮面171b相对应的面160b。

此外，固定构件的齿轮齿、中间构件的齿轮齿、操作体的齿轮齿的齿长W全部都被设定成：与要将变速段进行一段变速时所需的变位距离相同的长度。下面，参照图7说明卷取体18的形状。

卷取体18外嵌在固定构件15上，在其与中间体17相对向的侧面，形成有复数个可与中间体17的圆弧状卡合块172互相啮合的圆弧形状卡合块181。这种圆弧状卡合块181在轴心X方向上的宽度是与中间体17的圆弧形卡合块172在轴心X方向上的宽度近乎相同，即使中间体17朝轴心X方向改变位置，依旧可保持中间体17与卷取体18的啮合。

在卷取体18之与前述树脂制外壳12的中空环状部12a相对向的面上，且位于该卷取体18的外周部的稍微靠近内径侧的部位，设有一安装孔部182，用来安装可与滚轮21构成连动的连接用缆线23的一个端部23a，并且从该安装孔部182起，沿着该卷取体18的中心孔的外周面，形成一道大致呈U字形的凹沟183，可供连结用缆线23的端部23a安装到安装孔182后，让该连结用缆线23的缆线部分挂绕在该凹沟183内，而连结用缆线23的另一端部23b则是安装在滚轮21的第2个固定部21b。

下面，参照图7说明板簧20，该板簧20呈中空细圆盘状，被介装在前述中间体17与卷取体18之间，可对于前述中间体17施加弹推力量，以将其朝向与前述变速用操作构件16互相接触的方向弹推。

下面，参照图6以及图9(a)至图9(e)来说明滚轮21的构造。

滚轮21是呈扁平圆盘形状的滑轮，在其中心部穿设有一个轴孔21c，可将这个轴孔21c枢支在前述树脂制外壳12的滚轮托架部12b的中央部的枢支轴12c上。

如图9(a)、(b)所示，在滚轮21的外周面上开设有一个圆形的第1凹部21a(即第1固定部)，可供前述变速用缆线11的一端部11b安装在此处，在第1凹部21a的中央穿设有一个小圆孔21a’，并从该小圆孔21a’起形成一道第1凹沟部21d，该第1凹沟部21d深深地切入滚轮21的外周面直到该滚轮21半径方向上的中间位置为止，且其底面沿着该滚轮21圆周方向延伸成U字形的正圆的圆弧形状。

如图9(a)、(c)所示，在滚轮21一侧面之邻近外周的部位，开设有一个圆形的第2凹部21b(即第2固定部)可供前述连结用缆线23的端部23b安装在此处。并在第2凹部21b的周边上形成一道细缝21b’直到滚轮21的外周面上，而且从细缝21b’终端部起形成凹沟切入该滚轮21的外周面，而形成一道大致沿着该滚轮21的外周面之较浅的第2凹沟部21e。

图9(d)是沿着图9(b)的d-d线的断面图，显示第1凹沟部21d的底面的形状，乃大致形成U字形的正圆的圆弧形状，而从滚轮21的中心与第1凹沟部21d的底面之间的长度(距离)为L1。而变速用缆线11的内缆线11a则是穿过凹部21a的中央小圆孔21a’后，将内缆线11a的端部11b卡入第1凹部21a内，同时将内缆线11a挂绕在该第1凹沟部21d的底面而延伸出去，并将其另一端(未图示)连结到变速器6。

图9(e)是沿着图9(c)的e-e线的断面图，显示第2凹沟部21e的底面的形状，除了第2凹沟部21e的开始一小部分的深度较深之外，其余的部分大致上形成沿着滚轮21的外周面的正圆的圆弧形状，而从滚轮21的中心与第2凹沟部21e的底面之间的长度(距离)为L2。而连结用缆线23的一端部23b安装在滚轮21的第2凹部21b、并将其缆线部分挂绕在与第2凹部21b相连的第2凹沟部21e的底面而延伸出去，并将其另一端23a连续到卷取体18的安装孔部182。

由于滚轮21的第2凹沟部21e的底面至滚轮21的圆心的距离L2大于第1凹沟部21d的底面至滚轮21的圆心的距离L1，亦即L2＞L1，因此挂绕在第2凹沟部21e的底面上的连结用缆线23的力矩将会大于挂绕在第1凹沟部21d的底面上的变速用缆线11的内缆线11a的力矩。换言之，只要以较小的力量来拉动连结用缆线23就可轻易地带动变速用缆线11的内缆线11a进行移动。

此外，因为是将用来安装前述变速用缆线11的内缆线11a的端部11b的第1凹部21a和用来安装前述连结用缆线23的一端部23b之第2凹部21b的位置趋近于同一平面，所以只要在很小厚度的滚轮21的外周面就可同时挂绕两条缆线11a、23，因此滚轮21的厚度很小。

如图6所示，在将变速用缆线11的内缆线11a的一端部11b安装在滚轮21的第1凹部21a，且将内缆线11a的缆线部分挂绕在第1凹沟部21d内，同时又将连结用缆线23的一端部23b安装在滚轮21的第2凹部21b，且将连结用缆线23的缆线部分挂绕在第2凹沟部21e内的状态(即图9(d)、(e)所示的状态)下，将滚轮21的轴孔21c枢支在前述树脂制外壳12的滚轮托架部12b的枢支轴12c上，然后再于枢支轴12c的上面安装一个具有变速档位显示窗28a的大致呈L字形的金属制盖板28，并使该盖板28的具有螺丝孔28b的一端配置于滚轮托架部12b的螺丝孔12d的后方，将两个螺丝孔28b和12d互相对齐。在这种状态下，将固定螺丝22穿过垫片22a、盖板28的中孔28后，再穿过该枢轴12c的中孔12h后，将该固定螺丝22的螺纹部前端22t旋入被配置于前述树脂制外壳12的断面略呈C字形的套筒部12a’的内侧金属制固定环带13的前端的螺丝孔13c，即可使得该滚轮21被保持成可转动自如的状态。同时又可利用固定螺丝22与该金属制固定环带13的螺丝孔13c的螺合而将该金属制固定环带13与树脂制外壳12紧密地连结成一体，进而具有补强该树脂制外壳12的结构强度之效果。然后，在将金属制固定环带13的环带部13a套在车把8的状态下，利用螺栓25，将其螺纹部25a穿过环带部13a的开孔13g、13d后，与被配置在树脂制外壳12的开孔12f内的六角螺帽12g螺合，即可将该变速操作装置10固定在车把8的外周上。

另外，在这个滚轮21的上面设有供显示变速段的显示部。这个显示部如图10所示，是写在滚轮21的侧面上供表示变速段的数字，可从被设在盖板28上的窗口28a看见这种数字。这个窗口的位置与表示变速段的数字之间的位置关系是被调整成刚好可显示出与变速段相对应的数字。

图10显示本发明的握把型变速操作装置10被安装于车把8时的状态之立体图。

可沿着车把8的外周方向转动的变速用操作构件16的外面安装有橡胶制套筒16h，其表面形成有许多排列整齐的矩形小凸粒16h’，当骑乘者以手握持套筒16h时，可提供适当的摩擦力。

另外，图中所示的制动机构9是由：安装在变速操作装置10的树脂制外壳12的旁边的煞车柄托架9b、和可转动地枢支在煞车柄托架9b上的煞车柄9a、和基内缆线(未图示)被连结在煞车柄9a的基端的煞车缆线9c所组成的。

图11是图10的俯视图，显示滚轮21与树脂制外壳12的配置关系。由图11可看出，滚轮21的旋转轴的中心是配置于由前述固定环带13的长轴方向起朝向该车把8中心侧偏位的位置处的前述的树脂制外壳12的延伸部(即滚轮托架部12b)上，而且滚轮21的外周边缘并未超出滚轮托架部12b的宽度范围，因此当骑乘者的手指握住变速用操作构件16的橡胶制套筒16h进行变速操作时，并不会接触到滚轮21，不会妨碍进行变速操作的动作。而且，滚轮21是配置于由前述的树脂制外壳12的延伸部(即滚轮托架部12b)上，因此该滚轮21与车把8之间仍然保有相当的空间，所以可充分地对应各种不同厚度的煞车柄托架9b，不会因安装了本发明的握把型变速操作装置10而变成无法安装厚度较大的煞车柄托架。

下面，参照图12和图13说明本发明的变速操作装置，特别是将焦点集中在由中间体17和固定部15和操作部的各个齿轮部所构成的离合器的部分，说明实际的动作。但是，为了简化图面起见，乃将图12和图13中的齿轮形状予以简化表示。

在图12中，是依照图12(a)-(d)的顺序来显示当操作部16被朝往卷取方向操作时，这些部分的移动情形。

首先，将操作部16朝对应于卷取体18的卷取方向的其中一方向(图12中以箭头D1所表示的方向)转动时，变速用操作构件16的齿轮部160的驱动面160a将抵接到中间体17的第2齿轮部171的面171a，而将中间体17往轴心X的外周方向转动。于是，中间体17的第1齿轮部170与第2齿轮部171将被形成一体，所以可相对于固定构件151移动。

如图12(b)和(c)所示，中间体170被第1齿轮部的第1凸轮面170b朝卷取体18的卷取方向转动，并且又朝第1轴方向改变位置。如果又将变速用操作构件16更朝卷取方向转动的话，就如图12(d)所示般，中间体17的第1齿轮部的齿轮齿将越过固定构件15的齿轮齿，中间体17将在相对于固定构件15移动了一变速段W后的位置，再度成为卡止在固定构件15上的状态。此时，中间体17的位置保持面170a将和与之相对应的固定构件15的面151a互相抵接，而使得中间体17的位置被保持在固定构件15上。

此时，在中间体第2齿轮部171与操作部16的齿轮部160的卡合部分，中间体第2齿轮部171的齿高171h较中间体第1齿轮部170的齿高170h更高，所以即使中间体第1齿轮部170的齿轮齿越过固定构件15的齿轮齿，中间体第2齿轮部171的齿轮齿也不会越过变速用操作构件16的齿轮部160的齿，而是卡合在相同的齿轮齿。也就是说，中间体17与变速用操作构件16之间的相对位置，无论在变速用操作构件16的操作动作的前后均无改变。

因为中间体17一直卡合在卷取体18上，所以卷取体18与中间体17一起在固定构件15上移动1变速段W的距离。

下面，以图13来说明将变速用操作构件16朝与卷取方向呈相反方向(也就是回卷方向)进行旋转操作时的中间体17和卷取体18相对于固定构件15的移动情况。

在图13中，依照图13(a)-(d)的顺序来显示当操作部16被朝往与卷取方向相反的方向操作时，这些部分的移动情形。

将变速用操作构件16朝图13中以D2所示的方向(与前述的其中一方向D1相反的方向)转动时，设在中间体17的第2齿轮部的第2凸轮面171b是在与之对应的操作部的齿轮部160上滑动而变速用操作构件16朝D2方向改变位置，同时中间体17将沿着轴心方向朝远离变速用操作构件16的方向移动。此时，中间体17的位置保持面卡止在固定构件15上的相对应的面151a上，所以位置保持面170a将只在固定构件15上的相对应的面151a上进行滑动，因此，中间体17在这个时候并不会在轴心的外周上发生转动移位。如果更进一步将变速用操作构件16朝D2所示的方向转动的话，因为中间体第1齿轮部170的齿轮齿的齿高170h较之中间体第2齿轮部171的齿高171h更低，所以将如图13C所示，中间体第1齿轮部170的齿轮齿将越过与之对应的固定构件15的齿轮齿。此时，中间体17将藉由卷取体18而被往回卷方向(D2所示的方向)弹压，所以中间体17将会如图13d所示，在固定构件15上朝回卷方向移动一变速段(W)的距离。此时，中间体第2齿轮部171相对于变速用操作构件16的齿轮部160，虽然是暂时往分开的方向移动，但是当中间体第1齿轮部170的齿轮齿越过固定构件15的齿轮齿后，将再度与相同的齿轮齿卡合。

因此，无论是将自行车用变速操作装置10的变速用操作构件16予以正转或反转，均只需很轻的力量即可将其转动，并且可获得精确的变速定位的效果。

现参照图9(f)说明本发明的实施例2。

由于一般的自行车变速器的特性是愈朝往低速侧(大链轮侧)变速换档时，因复位弹簧的弹推力量逐渐地变大，所需的操作力量也就愈来愈大。有监于此，根据本实施例2，乃将形成在前述滚轮21上的供变速用缆线11的内缆线11a的缆线部分挂绕的第1凹沟部21d的形状，制作成具有如图9(f)所示的由浅逐渐变深的凸轮圆弧形状的第1凹沟部21d’，除此之外，其他各构成要件均与前述实施例1相同，因此省略其说明。藉由采用具有这种凸轮圆弧形状的第1凹沟部21d’的滚轮21可改变该变速用缆线11的内缆线11a的力矩半径，使其力矩半径由大变小，如此一来，当从高速档变速到低速档(小链轮侧切换到大链轮侧)的复数个档位当中，均可用相同的力量转动操作构件来进行变速操作。

根据本案的第一发明的自行车用变速操作装置，只要较轻的力量就可执行变速定位，且不必采用高价的金属制外壳即可达到充分的结构强度，而且不会妨碍煞车柄托架的安装位置，又具有可充分对应各种尺寸的煞车柄托架的效果。此外，可达成更为精确的变速定位的效果。根据本案的第二发明的自行车用变速操作装置，除了第2发明的效果之外，由于滚轮的厚度很小，可使得自行车用变速操作装置的整体厚度亦不会过大。根据本案的第三发明的自行车变速操作装置，除了第二发明的效果之外，只要以很小的力量转动操作构件，就可以进行变速操作，具有方便操作的效果。

根据本案的第四发明的自行车用变速操作装置，除了第三发明的效果之外，当进行从高速档切换到低速档的变速操作时，具有从最低速档到最高速档的变速操作所需的力量都大致趋于一致的效果。

Claims (4)

1.一种自行车用变速操作装置，包括：

可固定在自行车的车把的固定构件；

可相对于前述固定构件，在沿着车把的前端区域的长边方向的轴心的外周朝其中一方向和另一方向转动的操作构件；

为了进行回拉变速用缆线，可随着前述操作构件的转动而在前述轴心外周转动的卷取体，其特征为：

该自行车用变速操作装置还包括：

一树脂制外壳，该树脂制外壳具有供以收容可在前述轴心外周转动的卷取体的收容部；

一金属制固定环带，该金属制固定环带是与前述树脂制外壳结合成一体地被组装在该树脂制外壳的内部，供以将该树脂制外壳固定在自行车的车把上；

一可转动自如的滑轮形状的滚轮，该滚轮是供固定前述变速用缆线的内缆线的端部，且该滚轮的旋转轴的中心是配置于由前述固定环带的长轴方向起朝向该自行车的车把中心侧偏位位置处的前述的树脂制外壳的延伸部上；

一连结用缆线，供以连结前述卷取体和前述滚轮，以使该滚轮随着该卷取体连动；

设在前述操作体和前述卷取体之间，可与前述卷取体在前述轴心外周一起旋转，且可在对前述固定构件卡合的卡合位置以及已解除卡合的非卡合位置之间，朝前述轴心方向进行相对移动的中间体；

而前述操作构件则具有：当朝前述其中一个方向转动时，可藉由与前述中间体相抵接，而将前述中间体朝前述其中一个方向驱动的驱动面；

前述中间体则具有：可藉由抵接到前述固定构件而将前述中间体之朝前述其中一个方向的旋转变换成该中间体之朝前述非卡合位置的变位的第1凸轮面，以及当该中间体位于卡合位置时，藉由抵接到前述固定构件而可阻止该中间体在前述轴心外周的转动的复数个位置保持面。

2.如权利要求1所述的自行车用变速操作装置，其特征在于，其中前述滚轮具有：用来固定前述变速用缆线的内缆线的端部的第1固定部；形成于该滚轮的外周上，用来卷取前述内缆线的第1凹沟部；用来固定前述连结用缆线的一端部之第2固定部；形成于该滚轮的外周上，用来卷取前述连结用缆线的第2凹沟部；而前述第2固定部是由前述第2凹沟部起偏靠第1凹沟部侧。

3.如权利要求2所述的自行车用变速操作装置，其特征在于，其中前述第1凹沟部形成正圆的圆弧形状。

4.如权利要求2所述的自行车用变速操作装置，其特征在于，其中所述第1凹沟部形成凸轮圆弧形状。

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