CN101445143B - 自行车控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自行车控制装置，其包括：基础件；换档控制单元，可沿第一方向和第二方向移动；操作件，可操作地连接至换档控制单元，操作件相对于基础件被可移动地连接，以便沿换档操作路径从静止位置移动至第一换档位置而使换档控制单元沿第一方向移动，并且以便沿换档操作路径从静止位置移动至第二换档位置而使换档控制单元沿第二方向移动，其中，第一换档位置位于静止位置和第二换档位置之间，其中，操作件还相对于基础件被可移动地连接，以沿与换档操作路径不重合的刹车操作路径移动，并且其中，操作件具有手指接触部，手指接触部被构造并布置成用于沿刹车操作路径操作该操作件。因此，可通过单一的使用者接触部执行换档操作和刹车操作。

Description

自行车控制装置

技术领域

本发明大体上涉及一种用于操作自行车部件的自行车控制装置。更具体地，本发明涉及一种具有操作件的自行车控制(部件致动)装置，该操作件在换挡(shift)操作平面和非换挡操作平面上均可移动。

背景技术

骑自行车正在成为一种越来越流行的娱乐方式和一种运输手段。另外，对于业余爱好者和专业人员而言，骑自行车已经成为一种非常流行的竞技运动。不管自行车是用于娱乐、运输或竞技，自行车产业都不断地改进自行车的各种部件，特别是用于执行换档和刹车操作的自行车控制装置。

典型地，自行车换档器通过线管(cable)机械地操纵变速器，而自行车刹车杆通过线管机械地操纵刹车装置。在任一情况下，通常骑车人的一根手指施加操作力以操作控制杆，该控制杆进而通过在一端固定于控制杆的线管来将操作力传送至自行车换档机构的驱动部件。目前，存在用于执行换档和刹车操作的多种不同类型的自行车控制装置。

美国专利申请公开No.2006/0207375中披露了这种控制装置的一个实例。在此公开中，披露了一种与换档控制装置一体化的刹车控制装置。更具体地，换档控制单元被布置于刹车控制装置的支架件(基础件)内并且换档操作杆被布置于刹车控制杆后面。当换档操作杆沿横向方向(朝自行车的中心线方向)以第一冲程(stroke)枢转时，执行换档索线的释放操作，然而当该换档操作杆沿相同的方向以大于第一冲程的第二冲程枢转时，执行换档索线的拉紧操作。虽然这种类型的控制装置能够用单一的换档操作杆执行索线的释放和拉紧操作两者，然而由于两个操作杆(刹车操作杆和换档操作杆)被设置在很接近的位置，因此对于一些使用者而言它还是很容易被混淆。

鉴于上述内容，对于本领域技术人员而言从本公开中显然可以知道，需要对自行车的控制装置进行改进。对本领域技术人员而言将从本公开中显然可以知道的是，本发明旨在提供这种需要以及其它需要。

发明内容

本发明的一个目的在于提供具有单一的换档和刹车操作件的一种控制装置，该操作件在换档操作平面和非换档操作平面(刹车操作平面)中均可移动。

上述目的基本上可以通过提供一种自行车控制装置来实现，该自行车控制装置基本上包括：基础件；换档控制单元，可以沿第一方向和第二方向移动；操作件，可操作地连接于换档控制单元，该操作件相对于基础件可移动地连接，以便沿换挡操作路径从静止位置移动至第一换档位置而使换档操作单元沿第一方向移动，并且以便沿换挡操作路径从静止位置移动至第二换档位置而使换档操作单元沿第二方向移动，其中，第一换档位置位于静止位置和第二换档位置之间，其中，该操作件进一步相对于基础件可移动地连接，以沿与换档操作路径不重合的刹车操作路径移动，并且其中，操作件具有手指接触部，该手指接触部被构造并布置成用于沿所述刹车操作路径操作该操作件。

因此，一个单一的操作件能够被用于换档和刹车两种操作。应该注意的是，只要本发明允许在构造上不采用、采用一个或多个中间件，只要仅提供一个操作件即可。

优选地，该装置进一步包括控制件，该控制件具有可操作地连接至换档控制单元的第一部分和接合于该操作件的第二部件，具体地，该控制件的第二部件被朝向操作件偏压。这种偏压可以通过采用弹簧来提供。因此，通过操作件操作一个或多个控制件，以获得所要求的操作，即，刹车或换档。还应该注意的是，既可以通过操作件直接致动，也可以将所有功能重新组合在一个单一控制件中，从而通过一个单一操作件来依次移动或操作该控制件。

优选地，操作件和/或控制件具有可枢转地连接于基础件的安装部以及可枢转地连接于该安装部的操作部。

在一个优选实施例中，操作件具有一个与手指接触部相对的凹入部，具体地，该凹入部被构造为可滑动地容纳控制件。

优选地，操作件和控制件被布置成可围绕公共轴线沿换档操作路径枢转，具体地，可围绕换档控制单元的操作轴线沿换档操作路径枢转。

在替换实施例中，操作件和控制件被布置成可围绕平行和/或偏移的轴线沿换档操作路径枢转。

在优选实施例中，操作件和控制件被布置成可围绕平行和/或偏移的轴线沿刹车操作路径枢转。这允许从人机工程学的观点方面进行适当的修改。

对于本领域技术人员而言，从以下参照附图公开本发明优选实施例的描述中，本发明的这些和其它目的、特征、方面和优点将变得显而易见。在具体实施例中，操作件和控制件可以被布置成沿横向偏移，以更加便于操作。为了减小操作件和控制件在相对滑动期间的摩擦力，控制件可以设置有至少一个横向凸起。最后，可以考虑将手指接触部和/或所述换档操作部与所述刹车路径基本上相垂直作为一个选择。

附图说明

现参照构成本原始公开的一部分的附图：

图1是配备有根据本发明优选实施例的连接至下垂型车把的一对自行车控制装置(仅示出一个)的自行车的侧面正视图；

图2是具有根据本发明所示实施例的一对自行车控制装置的下垂型车把的放大局部透视图；

图3是右手侧自行车控制装置的内部正视图，其中具有已知换挡控制单元的局部截面视图，其中，操作杆处于静止位置，并且操作杆的一部分被拆开以示出操作杆和控制杆之间的滑动连接；

图4是与图3对应的操作杆处于静止位置的右手侧自行车控制装置的操作杆的后端正视图；

图5是右手侧自行车控制装置的内部正视图，其中操作杆被移动至第一换档位置；

图6是右手侧自行车控制装置的内部正视图，其中操作杆被移动至刹车位置。

具体实施方式

现在将参照附图对本发明所选实施例进行说明。对本领域的技术人员而言从本公开中将显而易见的是，以下对本发明的实施例的描述仅是为了说明的目的，而不是为了限定本发明，本发明由所附权利要求及其等同物来限定。

首先参照图1和图2，示出了具有根据本发明一个实施例的安装在自行车车把16上的一对自行车控制装置12和14的自行车10。自行车控制装置12是由骑车人的右手操作的右手侧控制装置，而自行车控制装置14是由骑车人的左手操作的一个左手侧控制装置。在所示实施例中，自行车控制装置12通过换档控制线管20可操作地连接至后变速器18，并通过刹车控制线管24可操作地连接至后刹车装置22。自行车控制装置14通过换档控制线管28可操作地连接至前变速器26，并通过刹车控制线管32可操作地连接至前刹车装置30。另外，自行车控制装置12和14可以转换，使得骑车人可以用相对的双手操作后变速器18和前变速器26和/或者用相对的双手操作后刹车装置22和前刹车装置30。在所示实施例中，除了为减少能够换档的齿轮的数目而对换档单元做出更改以外，左手侧自行车控制装置14与右手侧自行车控制装置12基本上相同。在任何情况下，左手侧自行车控制装置14与右手侧自行车控制装置12在结构和操作方面基本上相同，只不过左手侧自行车控制装置14是右手侧自行车控制装置12的镜像并且右手侧自行车控制装置12和左手侧控制装置14的档位数目不同。因此，在这里只讨论并示出右手侧自行车控制装置12。优选地，线管20、24、28和32是具有包裹内索线的外壳的常规自行车控制线管。

现在参照图3至6，自行车控制装置12基本上包括基础件(支架件)36、换档控制单元SU、控制件40和操作件或杆41。换档控制单元SU与美国专利申请公开No.2006/0207375所披露的换档控制单元基本相同。因此，不详细讨论换档控制单元SU。换档控制单元SU围绕轴44可枢转地安装至基础件36，该轴限定了该换档控制单元SU的操作轴线。换档控制单元SU可以沿第一方向和与第一方向相对的第二方向移动。换档控制单元SU是包括索线收起件51的线管操作装置。索线收起件51被连接至换档控制线管20的内部索线，以响应操作杆41的操作选择性地拉紧和释放换档控制线管20的内部索线。如在美国专利申请公开No.2006/0207375中说明的，控制件40具有第一部分71和第二部分72。第一部分71可转动地安装至轴44，以用于选择地使换档控制单元SU的索线收起件51沿第一方向(即，索线释放方向)和第二方向(即，索线拉紧方向)移动。因此，当控制件40围绕轴44沿横向方向(朝自行车的中心线方向)以第一冲程枢转时，执行索线的释放操作，然而当控制件40沿相同的方向以大于第一冲程的第二冲程枢转时，执行索线的拉紧操作。

操作杆41是具有双重功能的操作杆，其除了执行换档操作之外还执行刹车操作。因此，自行车控制装置12作为安装至车把16的单一的一体式单元被构造并布置成执行刹车和换档两种操作。在所示实施例中，操作杆41被构造并布置成执行索线拉紧操作、索线释放操作以及刹车操作。如图6所示，用于刹车操作时，刹车线管可以在参考标号41f处固定于操作杆。在未示出于附图中的一个替换实施例中，刹车线管也可固定于操作件。

基础件36包括主体，该主体包括设有车把安装结构43的第一端部36a和远离该第一端部36a而设置的第二端部36b。操作杆41位于主体的第二端部36b。基础件36通过车把安装结构43被固定地安装至车把16，该车把安装结构限定有车把容纳区域A。车把安装结构43优选地是常规的带夹(band clamp)或类似结构。

在此示例性实施例中，通过控制件40将操作杆41可操作地连接至换档控制单元SU，从而围绕换档控制单元SU的轴44沿索线拉紧方向和索线释放方向操作换档控制单元SU(主要为索线收起件51)。

操作杆41包括安装部41a和操作部41b，其中操作部41b通过枢转销41c围绕换档轴线SA枢转地安装至安装部41a。操作杆41的安装部41a还通过枢转销45围绕刹车枢转轴线BA可相对于基础件36移动地连接于该基础件，以用于执行刹车操作。因此，操作杆41的操作部41b可移动地连接至安装部41a(即，相对于基础件36)，以沿换档操作平面或路径P1移动，并且相对于基础件36被可移动地连接，以沿与换档操作平面或路径P1不重合的非换档(刹车)操作平面或路径BP移动。操作部41b包括手指接触部41h，该手指接触部用于沿非换档(刹车)操作平面或路径BP操作(移动)操作杆41。安装部41a包括用于容纳刹车线管24的内部索线24a的刹车线管容纳结构41f。通过偏压元件41d将操作件41b围绕枢转销41c相对于换档操作平面或路径P1偏压至静止位置RP。球与凹槽(ball and recess)型定位机构41e连接至安装部41a，以将操作杆41的操作部41b保持在静止位置RP中。通过控制件40将操作杆41可操作地连接至换档控制单元SU，以操作换档控制单元SU的索线收起件51，如下所述。操作杆41与控制件40可滑动地接合，从而当沿非换档(刹车)操作路径BP移动操作杆41时，控制件40通过该操作件与该控制件之间的滑动接触而移动。

因此，操作杆41相对于基础件36被连接，以沿换档操作平面P1移动，该平面P1与操作杆41的非换档(刹车)操作平面或路径BP(移动平面)相交。在该优选实施例中，操作杆41的非换档(刹车)操作平面或路径BP(移动平面)相对于换档操作平面或路径P1被垂直地定位。但是除垂直定位以外的任何构造都是可行的。

现在将主要讨论操作杆41相对于基础件36的移动，该基础件被构造成通过车把安装结构43固定地安装至车把16上。

在该示例性实施例中，控制件40接触操作杆41的朝后的侧面。操作杆41被设置并布置成相对于基础件36围绕换档轴线SA从静止位置RP沿第一旋转方向枢转，其中该第一旋转方向朝向自行车的中心纵向平面的方向。

当希望执行索线释放操作时，骑车人沿第一旋转方向(横穿基础件36的中心平面)推动操作杆41沿换档操作平面或路径P1从静止位置RP(图3和图4)移动至第一换档位置S1(图5)，以操作换档控制单元SU。操作杆41的移动引起换档控制单元SU沿第一方向的移动，更具体地，操作杆41通过控制件40沿索线释放方向操作换档控制单元SU的索线收起件51。

当希望执行索线的拉紧操作时，骑车人进一步从第一换档位置(如图5所示)推动操作杆41而不释放操作杆41。换言之，当操作杆41沿换档操作平面或路径P1在第一旋转方向上超过第一换档位置S1移动至第二换档位置S2(如图5所示)时，开始索线拉紧操作。由于在美国专利申请公开No.2006/0207375中提供了换档控制单元SU的操作的详细解释，因此这里不再赘述。操作杆41超过第一换档位置S1的移动引起换档控制单元SU在第二方向上的移动，更具体地，操作杆41沿索线拉紧操作方向操作换档控制单元SU的索线收起件51。

如图6所示，在该示例性实施例中，操作杆41围绕枢转销45沿非换档(刹车)操作平面或路径BP在静止位置(图3和图4)和刹车位置(图6)之间枢转。操作杆41从静止位置到刹车位置的移动导致控制件40的第二部分72也围绕铰链73沿非换档(刹车)操作平面BP枢转。

控制件40可枢转地安装至轴44，以沿操作平面Pc移动。在该实施例中，操作平面Pc与操作杆41的非换档(刹车)操作平面或路径BP(移动平面)相交，并且平行于刹车操作平面P1。但是非平行构造也是可行的。

具体地，控制件40主要包括可操作地连接至换档控制单元SU的第一部分71和与第一部分间隔开的第二部分72。控制件40的第一部分71围绕轴44可枢转地连接至换档控制单元SU，以便在沿换档控制平面或路径P1操作操作杆41时操作换档控制单元SU。第二部分72与第一部分71间隔开并且接触控制杆41的后表面。因此，操作杆41可滑动地接合控制件40的第二部分72，从而当操作杆41通过其与该第二部分之间的滑动接触而沿非换档(刹车)操作路径BP移动时(图6)以及当操作杆41通过其与该第二部分之间的滑动接触而沿换档操作路径P1移动时(图5)，控制件40的第二部分72移动。控制件40的第二部分72包括用于在滑动期间减小摩擦力的凸起72a。

铰链销73将第一部分71和第二部分72可枢转地相互连接在一起。偏压件74安装在铰链销73上，以相对于第一部分71将第二部分72向前推动至静止位置。诸如，如图6中所示，当将操作杆41从静止(非刹车)位置操作至刹车位置时，位于第一部分71与第二部分72之间的中间铰链73允许第二部分72相对第一部分71向后枢转。

在上述讨论的实施例中，将换档控制单元SU作为线管操作换档控制单元来进行说明，这只是可与自行车控制装置12使用的换档控制单元的一个实例。换言之，用于自行车控制装置12的换档控制单元并不局限于线管操作系统，而是包括能够与此处描述和说明的自行车控制装置12一起使用的其他类型的换档控制单元。例如，换档控制单元SU可以由电子换档控制单元、气动换档控制单元、或液压换档控制单元来替代。在电子换档控制单元的情况中，将至少提供一对电子开关，以便执行调高速档和调低速档的操作。

在上述讨论的实施例中，操作杆41和控制件40被布置成可围绕不同但平行的轴线沿换档操作路径枢转。然而，可以布置成使得操作杆41和控制件40围绕公共轴线枢转，具体地，围绕换档控制单元SU的操作轴线枢转。

另外，在上述讨论的实施例中，操作杆41和控制件40被布置成可围绕不同但平行的轴线沿刹车操作路径枢转，以便当刹车或非刹车时都易于操作控制件。然而，可以布置成使得操作杆41和控制件40围绕公共轴线枢转。

术语的一般解释

在理解本发明的范围时，本文中用来描述装置的部件、零件或部分的术语“构造”包括被构造成和/或被程序化为执行所需功能的硬件和/或软件。在理解本发明的范围时，本文所用的术语“包括”和其衍生词应理解为开放式术语，其指定了所说明的特征、元件、部件、组、整体、和/或步骤的存在，但是不排除存在其它未说明的特征、元件、部件、组、整体件、和/或步骤。上述也适用于具有类似含义的词语，诸如术语“包含”、“具有”和它们的衍生词。另外，术语“部”、“部分”、“部件”、“构件”或“元件”当用作单数时可以具有单个部分或多个部分的双重含义。如本文所用来描述本发明的以下方向性术语“向前、向后、上方、朝下、垂直、水平、下方和横向”以及其它类似方向性术语是指装配有本发明的自行车的这些方向。因此，应该相对于装配有本发明的、如在正常骑行位置中所使用的自行车来解释用来描述本发明的这些术语。最后，表示程度的术语，诸如本文用到的“基本地”、“大约”和“近似地”表示改动项的合理偏离量，这样最终的结果不会有显著变化。

虽然仅仅选择用所选的几个实施例来说明本发明，但是对于本领域技术人员通过本公开显而易见的是，在不背离所附的权利要求所限定的本发明范围的情况下，对本发明能够作各种变化和更改。此外，对根据本发明的具体实施例所作的上述描述仅用作举例说明，并非限制本发明，本发明由所附权利要求及其等同物来限定。

Claims (9)

1.一种自行车控制装置，包括：

基础件；

换档控制单元，可沿第一方向和与第一方向相对的第二方向移动；

操作件，可操作地连接至所述换档控制单元，所述操作件相对于所述基础件而被可移动地连接，以便所述操作件沿换档操作路径从静止位置移动至第一换档位置而使所述换档控制单元沿所述第一方向移动，并且以便所述操作件沿所述换档操作路径从所述静止位置移动至第二换档位置而使所述换档控制单元沿所述第二方向移动，其中，所述第一换档位置位于所述静止位置和所述第二换档位置之间，

其特征在于，所述操作件进一步相对于所述基础件而被可移动地连接，以沿与所述换档操作路径不重合的刹车操作路径移动，并且其特征在于，所述操作件具有手指接触部，所述手指接触部被构造并布置成用于沿所述刹车操作路径操作所述操作件，进一步包括控制件，所述控制件包括可操作地连接至所述换档控制单元的第一部分和接合至所述操作件的第二部分，所述控制件的所述第二部分被朝向所述操作件偏压。

2.根据权利要求1所述的自行车控制装置，其中，所述操作件包括可枢转地连接至所述基础件的安装部和可枢转地连接至所述安装部的操作部。

3.根据权利要求1所述的自行车控制装置，其中，所述操作件具有与所述手指接触部相对的凹入部。

4.根据权利要求2所述的自行车控制装置，其中，所述操作件具有与所述手指接触部相对的凹入部。

5.根据权利要求3所述的自行车控制装置，其中，所述凹入部被构造成用以可滑动地容纳所述控制件。

6.根据权利要求4所述的自行车控制装置，其中，所述凹入部被构造成用以可滑动地容纳所述控制件。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的自行车控制装置，其中，所述操作件和所述控制件被布置成可围绕作为公共轴线的所述换档控制单元的操作轴线沿所述换档操作路径枢转，其中所述换档控制单元围绕轴可枢转地安装至基础件，该轴限定了该换档控制单元的操作轴线。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的自行车控制装置，其中，所述操作件和所述控制件被布置成可围绕偏移的轴线沿所述换档操作路径枢转。

9.根据权利要求1-6中任一项所述的自行车控制装置，其中，所述操作件和所述控制件被布置成可围绕偏移的轴线沿所述刹车操作路径枢转。

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