JP2007186191A - 自転車用制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ブレーキレバー及び電気シフトスイッチの両方を容易に操作可能にする。
【解決手段】この装置は、ベース部材２４と、電気シフト制御スイッチ２６と、ブレーキレバー２８と、を備えている。ベース部材２４は、ハンドルバー１４の自由端に装着されるハンドルバー装着部３３〜３８と、ハンドルバー装着部から長手方向に延びる電気スイッチハウジング部４０と、を有し、ハンドルバーの自由端に装着されるとき、ハンドルバーの自由端の中心軸は電気スイッチハウジング部を通って長手方向に延びる。電気シフト制御スイッチ２６はベース部材の電気スイッチハウジング部４０に装着される。ブレーキレバー２８は、ベース部材２４に回動可能に取り付けられ、ベース部材２４に対して相対的にレスト位置とブレーキ位置との間で移動可能である。
【選択図】図３

Description

本発明は、自転車用制御装置、より詳細には、自転車用ハンドルバーの自由端へ一体的に装着される電気シフト制御スイッチとブレーキレバーの両方を備える自転車用制御装置に関する。

自転車に乗ることは移動の手段であるとともにレクレーションの形態としてもますます人気が高まっている。また、自転車に乗ることは、プロ、アマを問わず、競技スポーツとしても人気が高い。レクレーション、移動、競技の用途に関わらず、自転車産業において、種々の自転車部品、特にシフト／ブレーキの自転車用制御部品は常に改良が続けられている。

従来の自転車用シフターは、自転車のブレーキレバー近傍に配置された機械作動式装置である。たとえば、ライダーの指によって作動力が加えられ、これによりシフト制御レバーを作動し、この結果、作動力が制御レバーの一端で固定されたケーブルによって自転車用シフト機構の駆動部品に伝達される。最近では、自転車用シフト機構を操作するために、機械式制御レバーに代わって電気スイッチが使用されている。このような電気シフト制御装置の一例が、米国特許５，３５８，４５１号に開示されている。この特許では、より素早いシフトを可能にし、かつ応答性を向上するために、複数の電気スイッチがハンドルバーの複数の位置に配置可能であることが示されている。また、電気シフト制御装置の他の例が米国特許公開公報２０００５／０２１１０１４号に開示されている。
米国特許５，３５８，４５１号 米国特許公開公報２０００５／０２１１０１４号

前記文献に示された制御装置は、すべてのタイプのハンドルバーに好適とはいえない。特に、ブレーキレバーおよび電気スイッチの両方を有する制御装置がハンドルバーの自由端へ装着されている場合には、ブレーキレバーおよび／または電気スイッチは、操作に不都合な場合がある。

以上の点から、本開示によって、この技術分野において、自転車用制御装置の改良に対するニーズがあることが明らかにされる。本発明は、このニーズと同様に、本開示から、当業者に対して、明らかにされる他のニーズに対してもなされたものである。

本発明の目的は、ハンドルバーの自由端に装着可能なブレーキレバーおよび電気シフトスイッチを備える自転車用制御装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、ライダーが、容易にブレーキレバーおよび電気シフトスイッチの両方を操作することを可能にするブレーキレバーおよび電気シフトスイッチを備える自転車用制御装置を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、比較的簡単な構成で、製造および組み立てにコストがかからないブレーキレバーおよび電気シフトスイッチを備える自転車用制御装置を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、自転車用ハンドルバーの端部への取り付けが比較的簡単なブレーキレバーおよび電気シフトスイッチを備える自転車用制御装置を提供することにある。

本発明に係る自転車用制御装置は、ベース部材と、電気シフト制御スイッチと、ブレーキレバーと、を基本的に備えている。ベース部材は、ハンドルバーの自由端に装着されるハンドルバー装着部と、ハンドルバー装着部から長手方向に延びる電気スイッチハウジング部と、を有し、ハンドルバーの自由端に装着されるとき、ハンドルバーの自由端の中心軸は電気スイッチハウジング部を通って長手方向に延びる。電気シフト制御スイッチはベース部材の電気スイッチハウジング部に装着される。ブレーキレバーは、ベース部材に回動可能に取り付けられ、ベース部材に対して相対的にレスト位置とブレーキ位置との間で移動可能である。

本発明の、これらおよび他の目的、特徴、態様、利点は、添付の図面と組み合わせて、本発明の好ましい形態を開示する以下の説明から当業者に明らかにされる。

本発明の一実施形態を図面を用いて説明する。以下の本発明にかかる実施形態の説明は単なる例示であって、添付の特許請求の範囲およびそれらの均等物によって決められる本発明を限定するものではない。

図１および図２に、本発明の一実施形態によるブルホーンハンドルバー１４の自由端に連結される１組の電気シフト／ブレーキ制御機構１２を備える自転車１０を例示する。ブルホーンハンドルバー１４は、また、１組の補助的なアタッチメントバー１６を備える。アタッチメントバー１６のそれぞれの自由端には、電気制御シフト装置１８が装着されている。電気シフト／ブレーキ制御装置１２および補助的な電気制御シフト装置１８は、本発明にかかる自転車１０のブレーキ・シフト制御システムのパーツを形成している。図１２に示すように、電気シフト／ブレーキ制御装置１２をアタッチメントバー１６の自由端に連結することもできる。

自転車１０の他のパーツは周知であるので、本発明に関係のあるパーツを除いて、ここでは詳細に説明、例示しない。また、ここでは詳細に説明、例示しない種々の従来の自転車用パーツも、また、本発明と組み合わせて使用することができる。つまり、本発明の範囲を逸脱しない限り、必要に応じて／およびまたは所望により自転車１０の各種パーツには種々の変形が行える。

複数の電気シフト／ブレーキ制御装置１２は、構成および動作において基本的に同一である。また、電気制御シフト装置１８は、構成および動作において電気シフト／ブレーキ制御装置１２と基本的に同一であるが、電気シフト／ブレーキ制御装置１２のブレーキに関する部分が電気制御シフト装置１８から省略されていることが異なる。電気シフト／ブレーキ制御装置１２の一方および電気制御シフト装置１８の一方は、サイクルコンピュータ（図示せず）を介してリアディレーラ（図示せず）に機能的に接続される。電気シフト／ブレーキ制御装置１２と電気制御シフト装置１８との他方は、サイクルコンピュータ（図示せず）を介してフロントディレーラ（図示せず）に機能的に接続される。詳細には、電気コード１９によって、電気シフト／ブレーキ制御装置１２および電気制御シフト装置１８がサイクルコンピュータ（図示せず）に電気的に接続されている。また、電気シフト／ブレーキ制御装置１２の一方は、好ましくは機械的に、直接、ブレーキ装置２０（図１には一方のみを示す）の一方にブレーキケーブル２２を介して接続される。

次に、図２〜図５を参照して、複数の電気シフト／ブレーキ制御装置１２のそれぞれは、主として、ベース部材２４と、電気シフト制御スイッチ２６と、ブレーキレバー２８と、を備える。基本的に、ベース部材２４は、ハンドルバー１４の一方の自由端内に装着されており、電気シフト制御スイッチ２６が上方へ面しているとともに、ブレーキレバー２８が下向きにそしてハンドルバー１４の主中心縦方向軸Ａ１と概ね平行に延びている。電気コード１９およびブレーキケーブル２２は、ハンドルバー１４および／またはアタッチメントバー１６の外面に沿って延びており、図２に示すように、好ましくはハンドルバーテープによってカバーされる。

図６および７に示すように、ベース部材２４は、基本的に、メインボディ部材３０と、１組の固定具すなわちネジ３２によってメインボディ部材３０に接続されるキャップ部材３１と、固定ボルト３３と、弾性リング部材３５によってともに連結される複数の拡張部材３４と、固定ナット３６と、を備える。ベース部材２４は、電気シフト制御スイッチ２６を収容し、かつブレーキレバー２８を回動可能に支持する。メインボディ部材３０は、ハンドルバー１４の自由端の内部に収容されるような大きさにされた固定突出部３８を備えている。ベース部材２４は、固定ボルト３３と、拡張部材３４と、弾性リング部材３５と、固定ナット３６と、固定突出部３８と、によって形成されるハンドルバー装着部を備えている。このように、図８に示すように、ハンドルバー装着部のこれらのパーツ３３〜３８は、メインボディ部材３０をハンドルバー１４の自由端に固定的に装着する。

メインボディ部材３０は、電気シフト制御スイッチ２６を収容する中空内室４０と、１組のフランジ４２と、を有している。１組のフランジ４２は、ブレーキレバー２８を、ピボットピン４４を介して回動可能に支持している。図５に示すように、コード１９およびケーブル２２は、メインボディ部材３０へと開口部４６，４８を通って延びている。このように、メインボディ部材３０の中空内室４０は、ベース部材２４の電気スイッチハウジング部を構成している。また、フランジ４２はベース部材２４のブレーキレバー装着部を構成している。ブレーキレバー２８は、ベース部材２４のフランジ４２に回動可能に取り付けられ、これにより、ベース部材２４に対して相対的にレスト位置とブレーキ位置との間で選択的に移動される。好ましくは、メインボディ部材３０の電気スイッチハウジング部およびブレーキレバー装着部は、ともに、鋳造アルミニウムなどの、軽量な剛性材料により単一部材として形成される。ベース部材２４がハンドルバー１４の自由端へ装着されると、電気シフト制御スイッチ２６はハンドルバー装着部から長手方向に延設され、これにより、ハンドルバー１４の自由端の主中心縦方向軸Ａ１が、電気シフト制御スイッチ２６を通って長手方向に延びる。ネジ３２がメインボディ部材３０から外されて、キャップ部材３１がメインボディ部材３０から取り外されると、ハンドルバー１４からメインボディ部材３０を取り外すことなく、電気シフト制御スイッチ２６をメインボディ部材３０から取り外すことができる。

図６〜図８を参照して、ハンドルバー装着部は、基本的に、拡張可能なユニットであって、第１（非拡張）形状においてはハンドルバー１４の自由端内にスライド可能であるとともに、第２（拡張）形状においては、図８に示すように、ハンドルバー１４の自由端内でスライド不能である。このように、複数の拡張部材３４および弾性リング部材３５は、ハンドルバー１４の自由端の内部でスライド可能に構成される拡張可能ユニットを形成しており、これによりベース部材２４をハンドルバー１４の自由端へ固定する。

詳細には、弾性リング部材３５は、弾力のある部材であり、環状に配置されている拡張部材３４の外周面と係合する。拡張部材３４は、固定ナット３６の外側円錐面および固定突出部３８と協働し、これにより、固定ナット３６が固定ボルト３３によって軸方向に移動されるとき、拡張部材３４が径方向に拡がり、ベース部材２４をハンドルバー１４の自由端内に選択的に保持・解放する。より詳細には、固定ナット３６は、軸方向可動部材として機能し、固定ナット３６に螺合する固定ボルト３３の回転移動に応じて固定突出部３８へ向かって軸方向に移動し、これにより拡張部材３４の外周面の外径を弾性リング部材３５の弾性力に抗して拡張する。

次に、ハンドルバー装着部のパーツを、より詳細に説明する。固定ボルト３３は、固定部材であって、好ましくは、ネジが形成されたシャフト３３ａと、六角形の孔を有する拡大ヘッド３３ｂと、を備える従来のボルトである。固定ボルト３３は、固定突出部３８の段状孔３８ａを通って延びる。固定ナット３６は、好ましくは、軸方向に見て環状の部材であり、ネジが形成された孔３６ａと、くさび面３６ｂと、を有する。ネジが形成された孔３６ａは、ネジが形成されたシャフト３３ａが螺合し、これにより固定部材すなわちボルト３３の回転によって固定ナット３６が軸方向に移動させられる。くさび面３６ｂは拡張部材３６と協働するように構成された截頭円錐面である。

複数の拡張部材３４のそれぞれは、好ましくは湾曲した円弧状部材であって、固定ボルト３３の軸回りに円周方向に配置されており、固定ナット３６の軸方向移動に応じて径方向外側に拡がる。好ましくは、拡張可能ユニットは、３つの拡張部材３４を備える。拡張部材３４のそれぞれは、１組の対向する円弧状の傾斜面３４ａ，３４ｂと、外側溝３４ｃと、を有する。拡張部材３４の円弧状の傾斜面３４ａは、拡張構造の截頭円錐形状のくさび面を形成する。また、拡張部材３４の円弧状の傾斜面３４ｂは、拡張構造の他の截頭円錐形状のくさび面を形成する。円弧状の傾斜面３４ａは固定突出部３８と当接する。また、円弧状の傾斜面３４ｂは固定ナット３６のくさび面３６ｂと当接する。

詳細には、固定突出部３８は、好ましくは、くさび面３８ｂを有する軸方向に見て環状の部材である。くさび面３８ｂは、好ましくは、くさび面３６ｂとほぼ同一の截頭円錐面である。拡張部材３４の円弧状の傾斜面３４ａは固定突出部３８のくさび面３８ｂと当接する。このようにして、固定ボルト３３の回転により固定ナット３６をベース部材２４の固定突出部３８へ向かって移動させると、くさび面３８ｂ，３６ｂのそれぞれは、円弧状の傾斜面３４ａ，３４ｂと協働し、これにより拡張部材３４および弾性リング部材３５（つまり拡張構造）を径方向外側に拡げる。

弾性リング部材３５は、好ましくは、連続的な環状Ｏリングであって、ゴムなど弾力のある材料で構成される。弾性リング部材３５は拡張部材３４の周りに設けられ、固定ボルト３３および固定ナット３６とともに拡張部材３４を保持する。詳細には、弾性リング部材３５は拡張部材３４の溝３４ｃに収容される。したがって、組み付け時に拡張部材３４の誤組付けを防止することができる。

図６〜図１１を参照して、電気シフト制御スイッチ２６は、ベース部材２４に上述の通りに装着される。基本的に、電気シフト制御スイッチ２６は１本以上の電気導線を有する電気コード１９に電気的に接続される。電気制御シフトスイッチ２６は、基本的に、ハウジング６０と、操作部材６２と、電気接点アッセンブリ６４と、を備える。電気シフト制御スイッチ２６の厳密な構造は、本発明の理解にとって重要でなく、本発明を実現する様々な方法で構成することができる。しかしながら、好ましくは、操作部材６２は、ベース部材２４がハンドルバー１４の自由端へ装着されるときに、ハンドルバー１４の自由端の中心軸Ａ１と平行な操作軸Ａ２の回りに回動するように構成される。したがって、図９〜図１１に示すように、操作部材６２は、好ましくは、ニュートラル位置と１組の作動位置との間でベース部材２４に対して相対的に移動される。操作部材６２は、ベース部材２４のブレーキレバー２８とは反対側に配置される。操作部材６２は、ハンドルバー１４の自由端の曲率にほぼ対応する曲率を有する曲面状作動面を有する。

より詳細には、操作部材６２は、基本的に、アクチュエータ６６と、ピボットシャフト６８と、トグル部材７０と、を備える。操作部材６２は、ハウジング６０に回動可能に連結されるとともに、電気接点アッセンブリ６４に機能的に連結されて、これにより、ベース部材２４に対して相対的に（つまり、ニュートラルなレスト位置から第１および第２作動位置へ）選択的に移動可能である。電気接点アッセンブリ６４は、ハウジング６０内に取り付けられており、操作部材６２によって操作される。したがって、電気制御シフトスイッチ２６（つまり、操作部材６２）は、ディレーラの一方のシフトアップとシフトダウンの両方が行えるように用いることができる。第１および第２作動位置（図１０および図１１）は、ニュートラル位置（図９）の向かい合う両側に位置している。もちろん、必要に応じておよび／または所望により、電気コード１９の接続具合によって、操作部材６２のシフトアップおよびシフトダウンを逆にすることも可能である。

アクチュエータ６６は、ピボットシャフト６８の外側端部に、ピボットシャフト６８の外側端部のフラット部と当接するセットピンによって固定して取り付けられる。ピボットシャフト６８の内側端部には、トグル部材７０が固定されている。したがって、ライダーによるアクチュエータ６６の回転が、ピボットシャフト６８とトグル部材７０とをともに回転させる。付勢エレメント（コイルばね）７２は、ハウジング６０とトグル部材７０との間に配置されてトグル部材７０を常に付勢しており、これにより、操作部材６２をレストすなわちニュートラル位置へ付勢している。詳細には、好ましくは、バネ７２の一端はハウジング６０の軸方向孔（図示せず）に収容され、また、バネ７２の他端はトグル部材７０の軸方向孔（図示せず）に収容される。軸方向孔（図示せず）およびバネ７２は、操作部材６２を第１および第２作動位置からニュートラルなレスト位置へ付勢するに設けられている。

アクチュエータ６６は、基本的に、模様が付けられた曲面状操作セクション６６ａを備える。詳細には、好ましくは、曲面状操作セクション６６ａは複数の軸方向に延びる溝を備えており、これにより、ライダーの親指、他の指あるいは手によって滑ることなく操作が可能である。すなわち、曲面状操作セクション６６ａはライダー作動セクションである。なお、複数の溝が形成されているにもかかわらず、操作セクション６６ａは、回転軸Ａ２および中心軸Ａ１に対してハンドルバー１４の自由端Ｆの曲率にほぼ対応する全体的な曲率を有している。

図７から明らかなように、ブレーキレバー２８は、ベース部材２４にピボットピン４４によって回動可能に取り付けられ、これにより、ベース部材２４に対して相対的にレスト位置とブレーキ位置との間で移動可能である。詳細には、ブレーキレバー２８は、ベース部材２４のフランジ４２に回動可能に取り付けられる。ブレーキレバー２８は、ベース部材２４の操作部材６２とは反対側に配置される。ブレーキレバー２８の上端部は、フランジ４２間に配置されるケーブル取り付け構造７４であり、ブレーキケーブル２２が、このケーブル取り付け構造７４からハンドルバー１４の自由端の中心軸Ａ１と概ね平行に延びるよう配置される。

ここで、本発明を説明するために用いられる、次の用語、「前方、後方、上、下向き、垂直、水平、下、横」同じく他の同様な方向を示す用語が、本発明の自転車の方向を示す用語として使用されている。こうした、本発明において用いられるこれらの用語は、本発明が適用される自転車に対して相対的な意味で用いられる。

また、本発明の範囲の理解において、ここで用いられる用語「備える」およびその派生語は、記載された特徴、エレメント、部品、群、完全体、および／またはステップがあることを明記しているオープンエンドの用語を意味するのであって、記載されていない特徴、エレメント、部品、群、完全体、および／またはステップがあることを排除するものではない。上記は、用語「有する」、「含む」およびそれらの派生語など同様の意味を持つ語にも当てはまる。また、単数形的に用いられる用語「部材」あるいは「エレメント」は、単一のパートあるいは複数のパーツの２つの意味を持ちうる。さらには、ここでは、「ほぼ」、「およそ」、「約」といった程度を示す用語は、最終結果が大きく変わらないような、妥当な変形の条件の変更量を意味するものとして用いる。変更が、変形という語の意味を損なわない限り、程度のこうした用語には変形の条件の少なくとも±５％の変更を含むものとする。

本発明の説明のためにいくつかの実施形態が選択されたに過ぎず、添付の特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を逸脱することがない範囲で、種々の変更、変形ができることは、本開示から当業者には明らかであろう。さらに、前述の本発明にかかる実施形態の説明は単なる例示であって、添付の特許請求の範囲およびそれらの均等物によって決められる本発明を限定するものではないことは、本開示から当業者には明らかであろう。

本発明の一実施形態にかかるブルホーンハンドルバーの自由端に接続された１組の自転車用制御（ブレーキ／シフト）装置と、電気制御シフト装置が自由端へ装着されている１組の補助的なアタッチメントバーと、を備える自転車の部分的な前面側の斜視図である。 図１に示したブルホーンハンドルバーの自由端の一方へ取り付けられている自転車用制御（ブレーキ／シフト）装置の一方の拡大した側面側の立面図である。 図１および図２に示したブルホーンハンドルバーの自由端の一方への取り付け前の自転車用制御（ブレーキ／シフト）装置の一方の拡大した側面側の立面図である。 図１〜図３に示した自転車用制御（ブレーキ／シフト）装置の一方の前端部の立面図である。 図１〜図４に示した自転車用制御（ブレーキ／シフト）装置の一方の後端部の立面図である。 図１〜図５に示した自転車用制御（ブレーキ／シフト）装置の一方の側面側の組立分解立面図である。 図１〜図６に示した自転車用制御（ブレーキ／シフト）装置の一方の自転車用制御（ブレーキ／シフト）装置をハンドルバーの端部に連結する前の部分的な組立分解縦方向断面図である。 図１〜図７に示した自転車用制御（ブレーキ／シフト）装置の一方のハンドルバーの自由端に連結した後の縦方向断面図である。 図１〜図８に示した自転車用制御（ブレーキ／シフト）装置の一方の操作部材がニュートラル位置にある状態の簡略的な部分横方向断面図である。 図１〜図８に示した自転車用制御（ブレーキ／シフト）装置の一方の操作部材が第１作動位置にある状態の簡略的な部分横方向断面図である。 図１〜図８に示した自転車用制御（ブレーキ／シフト）装置の一方の操作部材が第２作動位置にある状態の簡略的な部分横方向断面図である。 図１に示した自転車であるが、補助的なアタッチメントバーに連結された自転車用制御（ブレーキ／シフト）装置を備えている自転車の部分的な前面側の斜視図である。

符号の説明

１０ 自転車
１２ 電気シフト／ブレーキ制御機構
１４ ブルホーンハンドルバー
１６ アタッチメントバー
１８ 電気制御シフト装置
２２ ケーブル
２４ ベース部材
２６ 電気シフト制御スイッチ
２８ ブレーキレバー
３０ メインボディ部材
３３ 固定ボルト
３４ 拡張部材
３５ 弾性リング部材
３６ 固定ナット
３８ 固定突出部
４０ 中空内室
４２ フランジ
６２ 操作部材
７４ ケーブル取り付け構造

Claims (8)

1. ハンドルバーの自由端に装着されるハンドルバー装着部と、前記ハンドルバー装着部から長手方向に延びる電気スイッチハウジング部と、を有し、前記ハンドルバーの自由端に装着されるとき、前記ハンドルバーの前記自由端の中心軸が前記電気スイッチハウジング部を通って長手方向に延びているベース部材と、
   前記ベース部材の前記電気スイッチハウジング部に装着される電気シフト制御スイッチと、
   前記ベース部材に回動可能に取り付けられ、前記ベース部材に対して相対的にレスト位置とブレーキ位置との間で移動可能なブレーキレバーと、
   を備えた自転車用制御装置。
2. 前記電気シフトスイッチは前記ベース部材の前記ブレーキレバーとは反対側に配置された操作部材を有する、請求項１に記載の自転車用制御装置。
3. 前記ハンドルバー装着部は、前記ハンドルバーの自由端の内部でスライド可能に配置され、前記ベース部材を前記ハンドルバーの自由端へ固定する拡張可能ユニットを有している、請求項１に記載の自転車用制御装置。
4. 前記電気シフト制御スイッチは、前記ベース部材が前記ハンドルバーの自由端へ装着されるときに、前記ハンドルバーの自由端の前記中心軸と平行な操作軸の回りに回動するように設けられた操作部材を有する、請求項１又は３に記載の自転車用制御装置。
5. 前記操作部材は前記ハンドルバーの自由端の曲率に対応する曲率を有する曲面状作動面を有している、請求項４に記載の自転車用制御装置。
6. 前記ブレーキレバーは前記ベース部材の前記操作部材とは反対側に配置されている、請求項５に記載の自転車用制御装置。
7. 前記ブレーキレバーは１組のフランジによって前記ベース部材の前記ハンドルバー装着部に回動可能に取り付けられている、請求項１に記載の自転車用制御装置。
8. 前記ブレーキレバーは、前記フランジ間に配置されたケーブル取り付け構造を有し、ブレーキケーブルは前記ケーブル取り付け構造から前記ハンドルバーの自由端の前記中心軸と概ね平行に延びるように構成されている、請求項７に記載の自転車用制御装置。

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