TWI579193B - 副把手型自行車換檔機構的控制桿和致動裝置與系統 - Google Patents

Description

副把手型自行車換檔機構的控制桿和致動裝置與系統

本發明涉及一種用於副把手型自行車換檔機構的致動裝置的控制桿，涉及一種包括該控制桿的致動裝置並且涉及用於手把的兩個端部的一對該等裝置。

在被設計為用於競賽的自行車中總是在探尋改進效能的方案是眾所周知的。詳言之，對於被設計為用於速度競賽諸如通常地計時競賽的自行車，自行車的全部構件具有良好的空氣動力學構造是特別地重要的。而且，在改進效能中的一個被考慮的因素不僅是全部控制的效率，而且還有全部控制被致動時的簡易性和安全性，使得騎車者在沒有由於在致動控制中的困難的障礙的情況下，能夠集中於體力。

近來，使用特別用於速度競賽的專用手把已經變得普遍，該手把具有顯著面向前方的兩個端部，該端部允許騎車者將他的/她的胸部維持在高度地向前傾斜的位置中，此舉在空氣動力學方面是有效率的。

利用該等手把，用於制動器和用於換檔機構此兩者的、特殊的致動裝置也已經變得普遍；該等特殊的致動裝置通常被稱作副把手，因為該等致動裝置正好被容納在手把的端部處，使得騎車者能夠容易地在他的/她的位置中致動該等致動裝置。

本申請人已經認識到，藉由特別地設計這種類型的裝置，尤其係換檔機構的致動裝置以便使得騎車者採用在空氣動力學方面最好的手部位置，並且允許他在裝置致動期間基本不變地保持此種位置，提高此種類型的裝置，尤其係換檔機構的致動裝置的總體效率是可能的。

因此，本發明在其第一態樣考慮一種根據請求項1的控制桿；在請求項2至11中給出較佳的特徵。

在進一步的態樣中，本發明考慮一種根據請求項12的致動裝置，以及根據請求項14的一對致動裝置；在請求項13和15中給出較佳特徵。

更加具體地，一種控制桿，該控制桿被設計為在副把手型自行車換檔機構的致動裝置中使用，其中致動裝置適於被安裝在手把的面向自行車行進方向的前方的端部處，控制桿包括用於安裝在致動裝置中的大體圓柱形的本體和臂，該臂根據大體與本體的上部相切的主軸線相對於該本體突出並且被設計為面向自行車行進方向的前方，特徵在於，該臂包括是凹進並且鄰近於本體的上部第一壓力區域和遠離本體的下部第二壓力區域。

在踩踏板期間，騎車者在端部處抓持手把的同時能夠用拇指接合第一壓力區域，拇指彎曲以在非常靠近手副把手部的位置中抓持控制桿，手落在手副把手部處，使食指在控制桿下面彎曲。因為由於第一壓力區域的凹狀，拇指被部分地容納在控制桿內，結果存在在空氣動力學方面有利的位置。而且，騎車者在基本上不必改變他的手部位置的情況下，能夠執行向上和向下換檔；此舉使得快速地執行換檔和維持在空氣動力學方面有利的狀況皆更加簡單。

較佳地，該控制桿還包括在本體和第二壓力區域之間凹進的下部第三壓力區域。該第三壓力區域使得具有食指的可替代位置成為可能，其中食指在控制桿下面彎曲而不是筆直。該位置在空氣動力學方面也是有利的，因為食指保持被部分地容納在凹形壓力區域內，並且還在該位置中，騎車者能夠完成致動裝置的全部控制來執行換檔。

較佳地，該控制桿還包括遠離本體的上部第四壓力區域。該第四壓力區域使得具有拇指的可替代位置成為可能，其中拇指在控制桿的頂部上拉伸而不是彎曲。該位置在空氣動力學方面也是有利的，因為拇指被向前拉伸，並且還在該位置中，騎車者能夠完成致動裝置全部的控制來執行換檔。

第四壓力區域能夠是平的，否則較佳地是稍微地凹進的，從而匹配拇指的典型解剖結構，其中第三指骨(外部的指骨)比第二指骨稍微地進一步(朝向其它手指)突出，從而促進空氣動力學特性。

較佳地，第二壓力區域是大體平的或者可能地稍微地凹進，從而匹配食指的典型解剖結構，其中指骨並不具有顯著的凸起，從而促進良好的空氣動力學特性。

較佳地，第二壓力區域被佈置在比其它壓力區域距主軸線大的距離處。利用此種構造，食指必須實現以執行換檔的行程減小，因此便於操控。

較佳地，相對於臂的主軸線，第一壓力區域在一側上的凹進深度比在另一側上的凹進深度大。實際上，由於當拇指安放在控制桿上時拇指能夠採取的傾斜度，所以可以適當地相對于行進方向在內側上留出更大的深度。

較佳地，相對於臂的主軸線，第三壓力區域在一側上的凹進深度比在另一側上的凹進深度大。實際上，由於當食指安放在控制桿上時食指能夠採取的傾斜度，所以可以適當地相對于行進方向在內側上留出更大的深度。

較佳地，臂的在平面圖中的形狀遠離本體漸縮。較佳地，相對於臂的主軸線且相對於與主軸線垂直的方向，臂具有遠離本體傾斜的端部。此兩個形狀特徵均給予控制桿更好的空氣動力學特性。

本發明在其第二方面更加具體地涉及一種副把手型自行車換檔機構的致動裝置，該致動裝置包括適於被安裝在手把的面向自行車行進方向的前方的端部處的外殼和具有以上示意的特徵的控制桿，該控制桿被支撐從而能夠根據控制桿的圓柱形的本體的軸線相對於外殼旋轉。

較佳地，控制桿的本體相對於臂的主軸線橫向移位地以非對稱方式被安裝在外殼上。該橫向移位確保手的抓持控制桿的食指與控制桿本身一起形成具有總體空氣動力學優點的大體與面向前方的手把的端部對準的單元。

較佳地，在具有以上示意的特徵的一對致動裝置中，在該裝置其中之一中，控制桿的本體移位地以非對稱方式被安裝在一側上，而在該裝置的另一個中，控制桿的本體移位地以非對稱方式被安裝在另一側上。更加較佳地，在被設計為用於手把右端的裝置中，控制桿的本體向左移位地以非對稱方式被安裝在外殼上，而在被設計為用於手把左端的裝置中，控制桿的本體向右移位地以非對稱方式被安裝在外殼上。

附圖示出競賽用自行車(未示出)，尤其是用於速度競賽的自行車的換檔機構的操縱索的致動裝置100。裝置100被稱為副把手裝置，該副把手裝置被安裝在競賽用自行車並且更為具體地專用於計時競賽的自行車類型的自行車手把的左端MS上；在此種手把中，根據主軸線A，相對于自行車的向前運動方向，左端MS(以及右端MD)面向前。

裝置100包括外殼110和控制桿120，該外殼110適於被安裝在手把MS的端部處，被外殼110支撐的控制桿120能夠相對於軸線T旋轉，該軸線T相對於方向A橫向。

控制桿120包括與軸線T共軸的、大體圓柱形的本體130，和沿主軸線A的方向相對於本體130凸出的臂140，主軸線A與本體130的上部大體相切。因此在使用中，臂140面向自行車行進方向的前方。控制桿120的本體130以非對稱方式被安裝在外殼110上，相對於臂140的主軸線A被橫向地移位，特別地在被設計為用於手把左端MS的裝置100上朝向右側。

臂140包括：凹進的且鄰近於本體130的上部第一壓力區域141；和遠離本體並且較佳地大體平的下部第二壓力區域142。

臂140還包括在本體130和第二壓力區域142之間凹進的下部第三壓力區域143。

臂140還包括遠離本體130的、較佳地稍微凹進的上部第四壓力區域144。

相對於臂140的主軸線A，第一壓力區域141在一側上(尤其在被設計為用於手把左端MS的裝置100上的左側)的凹進深度上比在另一側上的凹進深度大。該更大的深度特別地在圖6中在用145表示的區域中是可視的。

相對於臂140的主軸線A，第三壓力區域143在一側上(特別地在被設計為用於手把左端MS的裝置100上的左側)的凹進深度上比在另一側上的凹進深度大。該更大的深度特別地在圖6中在用147指示的區域中是可視的。

第二壓力區域142距主軸線A的距離更大。

臂140的在平面圖中的形狀遠離本體130地漸縮且終結於遠離本體130的端部148，該端部148相對於臂140的主軸線A且相對於與主軸線A垂直因此與軸線T平行的方向傾斜。

圖3示出從上方觀察的手把的左端和右端MS、MD；根據其它的圖，左端MS設置有裝置100，並且右端MD設置有整體用200表示的裝置100鏡像的裝置。應該理解的是，裝置200的元件是裝置100的彼等元件的鏡像，並且此後將不對裝置200的元件進行描述。

因此裝置100、200安裝有以非對稱方式位移地安裝在相對側上，即裝置100的右側和裝置200的左側上的控制桿120的對應的本體130。

在操作中，在手安放在外殼110上的情況下，騎車者在兩個端部MS和MD處抓持手把。在一種較佳構造中，騎車者保持他的拇指安放在臂140上方在第一壓力區域141上，並且食指有壓力地安放在臂120下面。由於第一壓力區域141的凹形形狀，拇指被部分地容納在控制桿120中。

在手指處於該位置中的情況下，手和裝置100、200的組合採取在空氣動力學方面有利的構造。而且，騎車者能夠在任何換檔期間基本維持此種位置，因為拇指已經處於適合於直接地並且立即地作用在控制桿120上的位置中，而食指僅僅需要在第二壓力區域142下方被向前拉伸。

食指的可替代位置由第三壓力區域143提供。當食指安放在該區域中時，食指彎曲，由於第三壓力區域143的凹形形狀食指被部分地容納在控制桿120中。同樣在此情形中，總體構造在空氣動力學方面是有利的並且操控可能性保持不變。

拇指的可替代位置由第四壓力區域144提供。當拇指安放在該區域中時，拇指被拉伸，比當拇指安放在第一壓力區域141上時被更大地拉伸，並且由於第四壓力區域144的凹形形狀拇指被部分地容納在控制桿120中。同樣在此情形中，總體構造在空氣動力學方面是有利的並且操控可能性保持不變。

實際上，騎車者具有對拇指和食指均可利用的兩個可替代位置。該可能性一定是有用的，因為在不損害空氣動力學功能性的情況下，該可能性不迫使騎車者總是維持相同的位置(存在抽筋的風險)。

當然，在不偏離由所附請求項限定的保護範圍的情況下，熟習該項技術者能夠對於已經描述的進行修改和改變。

100．．．致動裝置

200．．．致動裝置

110．．．外殼

120．．．控制桿

130．．．本體

140．．．臂

141．．．第一壓力區域

142．．．第二壓力區域

143．．．第三壓力區域

144．．．第四壓力區域

145．．．區域

147．．．區域

148．．．端部

從根據參考附圖給出的、其較佳實施例的以下說明中，本發明的進一步的特徵和優點將變得更加清楚。在該等附圖中：

-圖1是從帶有根據本發明的致動裝置和控制桿的手把的端部上方觀察的透視圖；

-圖2是從圖1的手把的端部下方觀察的透視圖；

-圖3是從類似圖1的手把的一對端部的俯視圖；

-圖4是圖1的手把的端部的側視圖；

-圖5是額外地示出控制桿能夠採用的一些位置的、與圖4相同的側視圖；

-圖6是僅僅圖1所示裝置的控制桿的前透視圖。

100．．．致動裝置

110．．．外殼

120．．．控制桿

130．．．本體

140．．．臂

141．．．第一壓力區域

142．．．第二壓力區域

144．．．第四壓力區域

145．．．區域

148．．．端部

Claims (15)

1. 一種控制桿(120)，該控制桿被設計為在一副把手型自行車換檔機構的一致動裝置(100)中使用，其中該致動裝置適於被安裝在手把(MS、MD)的面向自行車行進方向的前方的端部處，該控制桿(120)包括：用於安裝在該致動裝置(100)中的一大體圓柱形的本體(130)；和一臂(140)，該臂(140)根據大體與該本體(130)的上部相切的一主軸線(A)相對於該本體(130)突出，並且該臂(140)被設計為面向該自行車行進方向的前方，其特徵在於該臂(140)包括凹進的且鄰近於該本體(130)的一上部第一壓力區域(141)和遠離該本體(130)的一下部第二壓力區域(142)，該第一壓力區域(141)的凹進深度足夠以一有利的空氣動力構造之方式來至少部分容納一騎車者的大拇指。
2. 根據請求項1所述的控制桿，包括一下部第三壓力區域(143)，該下部第三壓力區域(143)在該本體(130)和該第二壓力區域(142)之間凹進。
3. 根據請求項1所述的控制桿，包括遠離該本體(130)的一上部第四壓力區域(144)。
4. 根據請求項3所述的控制桿，其中該第四壓力區域(144)是稍微凹進的。
5. 根據請求項1所述的控制桿，其中該第二壓力區域(142)是大體平的。
6. 根據請求項1所述的控制桿，其中該第二壓力區域(142)是稍微凹進的。
7. 根據請求項1、2或3所述的控制桿，其中與其它壓力區域(141、143、144)相比，該第二壓力區域(142)被放置成距該主軸線(A)較大距離。
8. 根據請求項1所述的控制桿，其中相對於該臂(140)的該主軸線(A)，該第一壓力區域(141)在一側上的凹進深度比在另一側上的凹進深度大。
9. 根據請求項1所述的控制桿，其中相對於該臂的該主軸線(A)，該第三壓力區域(143)在一側上的凹進深度比在另 一側上的凹進深度大。
10. 根據請求項1所述的控制桿，其中該臂(140)的在平面圖中的形狀離開該本體(130)漸縮。
11. 根據請求項1所述的控制桿，其中該臂(140)具有相對於該臂(140)的該主軸線(A)且相對於與該主軸線(A)垂直的方向傾斜的遠離該本體(130)的端部(148)。
12. 一種用於一副把手型自行車換檔機構的致動裝置(100、200)，包括適於被安裝在手把的面向自行車行進方向的前方的端部(MS，MD)處的一外殼(110)和根據請求項1至11中任一項所述的一控制桿(120)，該控制桿被支撐從而能夠根據該控制桿(120)的該圓柱形的該本體(130)的該軸線(T)相對於該外殼(110)旋轉。
13. 根據請求項12所述的致動裝置，其中該控制桿(120)的本體(130)相對於該臂(140)的該主軸線(A)橫向移位地以非對稱方式被安裝在該外殼(110)上。
14. 一種包括一對根據請求項12所述的致動裝置(100、200)之致動系統，適於被安裝在一競賽用自行車的手把的兩個面向前方的端部(MS、MD)上，其中在該等致動裝置中的一個致動裝置(100)中，該控制桿(120)的該本體(130)在一側上移位地被以非對稱方式安裝，而在該等致動裝置中的另一個致動裝置(200)中，該控制桿的該本體在另一側上移位地被以非對稱方式安裝。
15. 根據請求項14所述的致動系統，其中在被設計為用於該等手把的右端(MD)的該致動裝置(200)中，該控制桿(120)的該本體(130)向左移位地被以非對稱方式安裝在該外殼(110)上，而在被設計為用於該等手把的左端(MS)的該致動裝置(100)中，該控制桿(120)的該本體(130)向右移位地被以非對稱方式安裝在該外殼(110)上。