專利名稱：自行車控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自行車，尤其涉及一種自行車控制裝置，該自行車控制裝置包括用于
驅(qū)動變速控制機(jī)構(gòu)和剎車控制機(jī)構(gòu)的操作桿。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種自行車控制裝置，所述自行車控制裝置包括用于驅(qū)動變速控制
機(jī)構(gòu)和剎車控制機(jī)構(gòu)的操縱桿。所述操作桿可繞剎車軸線轉(zhuǎn)動以驅(qū)動所述剎車控制機(jī)構(gòu)，
并且可繞變速軸線轉(zhuǎn)動以沿纜索釋放方向和纜索牽拉方向驅(qū)動所述變速控制機(jī)構(gòu)。在本發(fā)
明的一個實(shí)施方式中，所述自行車控制裝置被構(gòu)造成在驅(qū)動所述剎車控制機(jī)構(gòu)時不使所述
變速控制機(jī)構(gòu)位移。所述操作桿可沿變速方向運(yùn)動以沿所述纜索釋放和所述纜索牽拉方向
驅(qū)動所述變速控制機(jī)構(gòu)。所述操作桿可沿剎車方向運(yùn)動以驅(qū)動所述剎車控制機(jī)構(gòu)。 在本發(fā)明的另一個實(shí)施方式中，所述操作桿可從休止位置沿所述變速方向移動，
以進(jìn)行第一變速運(yùn)動而沿所述纜索釋放方向驅(qū)動所述變速控制機(jī)構(gòu)。所述操作桿可從所述
休止位置沿所述變速方向移動，以進(jìn)行第二變速運(yùn)動而沿所述纜索牽拉方向驅(qū)動所述變速
控制機(jī)構(gòu)。所述第二變速運(yùn)動的程度比所述第一變速運(yùn)動的程度大。 在本發(fā)明的又一實(shí)施方式中，所述自行車控制裝置被構(gòu)造成驅(qū)動所述變速控制機(jī) 構(gòu)時不驅(qū)動所述剎車控制機(jī)構(gòu)。所述操作桿包括用于接收剎車?yán)|索的端部的剎車?yán)|索接收
部分。所述變速軸線基本上相交于所述剎車?yán)|索接收部分。所述剎車軸線基本上垂直于所 述變速軸線。 結(jié)合附圖，本發(fā)明的上述以及其他特征將通過下面描述的本發(fā)明的一個或多個實(shí) 施方式而得到更全面的理解。


圖中 圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施方式的自行車控制裝置的前視圖； 圖2是圖1中的自行車控制裝置的側(cè)視圖，示出了處于休止位置的操作桿； 圖3是圖1中的自行車控制裝置的側(cè)視圖，示出了沿剎車方向驅(qū)動的操作桿； 圖4是圖1中的自行車控制裝置的前視圖，示出了沿變速方向驅(qū)動的操作桿； 圖5是圖1中的自行車控制裝置的側(cè)視圖，示出了沿變速方向驅(qū)動的操作桿； 圖6是所述自行車控制裝置的局部剖視圖； 圖7a-7f是在纜索釋放操作的不同階段保持機(jī)構(gòu)和驅(qū)動機(jī)構(gòu)的剖視圖；以及 圖8a-8h是在纜索牽拉操作的不同階段保持機(jī)構(gòu)和驅(qū)動機(jī)構(gòu)的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1-8示出了根據(jù)本發(fā)明 一個實(shí)施方式的自行車控制裝置10 。該自行車控制裝置 IO大體包括變速控制機(jī)構(gòu)12、剎車控制機(jī)構(gòu)13和用于驅(qū)動該變速控制機(jī)構(gòu)12以及剎車控制機(jī)構(gòu)13的操作桿11。自行車控制裝置10包括殼體14，該殼體14通過夾具16和螺栓17 可安裝到車把15。示出了自行車控制裝置10安裝到公路自行車的車把15。然而，類似的 自行車控制裝置可以適用于其他類型的自行車，包括山地自行車。 參照圖l-3，操作桿11繞剎車軸線19可旋轉(zhuǎn)地安裝到支架18。支架18繞變速軸 線20(在該實(shí)施方式中，繞延伸穿過殼體14的軸32)可旋轉(zhuǎn)地安裝到殼體14。在本實(shí)施方 式中，剎車軸線19基本上垂直于變速軸線20。操作桿11包括剎車?yán)|索接收部分24，該剎 車?yán)|索接收部分24用來接收剎車控制機(jī)構(gòu)13的剎車?yán)|索21的端部26。變速軸線20設(shè)置 為基本上和剎車?yán)|索接收部分24相交。剎車?yán)|索的另一端部附接至剎車機(jī)構(gòu)(未示出)。 剎車?yán)|索21可滑動地容納在剎車?yán)|索套28中。剎車?yán)|索套28基本上與車把15相切地從 殼體14中引出，從而允許剎車?yán)|索套28容易地系縛到車把15。當(dāng)操作桿11處于休止位 置時(圖1與2)，剎車?yán)|索21在纜索套28的端部34和剎車?yán)|索的端部26之間的長度為 XI。參照圖3，當(dāng)操作桿11沿剎車方向B向車把15運(yùn)動以驅(qū)動剎車?yán)|索21時，剎車?yán)|索 21在纜索套的端部34和剎車?yán)|索的端部26之間的長度增加至X2。操作桿11朝向休止位 置偏移。如圖3所示，在通過操作桿11沿剎車方向B運(yùn)動而驅(qū)動剎車控制機(jī)構(gòu)13時，變速 控制機(jī)構(gòu)12不位移。 參照圖4和5，操作桿11沿變速方向S移動，以驅(qū)動變速控制機(jī)構(gòu)12來牽拉或釋 放變速纜索36，該變速纜索36連接到齒輪變換機(jī)構(gòu)(未示出)以在各個齒輪位置之間變 速。所述齒輪變換機(jī)構(gòu)可以是變速齒輪傳動機(jī)構(gòu)，也可以是其他外部的或內(nèi)部的齒輪變換 機(jī)構(gòu)。參照圖4-6，變速控制機(jī)構(gòu)12通常包括張緊部件22、棘輪64、保持機(jī)構(gòu)40和驅(qū)動機(jī) 構(gòu)42。所述張緊部件22在本實(shí)施方式中是巻軸，其可旋轉(zhuǎn)地安裝在軸32上，該軸32延伸 通過殼體。所述張緊部件22包括沿其外周的槽44，用來可巻繞地接收變速纜索36。張緊 部件22通過變速纜索36的張緊力和張緊部件復(fù)位彈簧46而沿纜索釋放方向偏移，該張緊 部件復(fù)位彈簧46可操作地將張緊部件22連接至殼體14。 參照圖6-8，棘輪64包括圍繞其外周的多個齒66，同時，保持機(jī)構(gòu)40包括可與齒 66接合的保持棘爪68，以防止張緊部件22退繞。棘輪64可旋轉(zhuǎn)地安裝在軸32上并與張 緊部件22—起轉(zhuǎn)動。棘輪的齒66對應(yīng)于變速裝置的齒輪位置?？商鎿Q地，棘輪64和張緊 部件22可以形成為單一部件。所述保持棘爪68可繞固定到殼體14的保持棘爪樞軸70轉(zhuǎn) 動，并且通過保持環(huán)72軸向定位。保持棘爪68包括主體74和從主體74延伸的鼻狀部76。 鼻狀部76通過同軸地安裝到保持棘爪軸70的預(yù)載的保持棘爪彈簧78而被偏移來接合棘 輪的齒66。 驅(qū)動機(jī)構(gòu)42包括可旋轉(zhuǎn)地圍繞驅(qū)動棘爪樞軸90安裝的驅(qū)動棘爪84，所述驅(qū)動棘 爪樞軸90固定到操作桿11。驅(qū)動棘爪84通過保持環(huán)92軸向定位。驅(qū)動棘爪84包括主體 94、從主體94延伸的鼻狀部96以及尾部98。驅(qū)動棘爪彈簧100將驅(qū)動棘爪鼻狀部96朝向 棘輪的齒66偏移。當(dāng)操作桿11處于其休止位置時，驅(qū)動棘爪84的尾部98抵靠著分離元 件，本實(shí)施例中，所述分離元件為殼體14的分離壁88。 為了使變速裝置變速，操作桿11繞變速軸線20沿變速方向S轉(zhuǎn)動，進(jìn)行第一變速 運(yùn)動以釋放變速纜索36，并且沿同樣的方向轉(zhuǎn)動，進(jìn)行第二變速運(yùn)動以牽拉變速纜索36， 第二變速運(yùn)動(的程度)要比第一變速運(yùn)動(的程度)大。當(dāng)操作桿11沿變速方向S移 動時，剎車控制機(jī)構(gòu)未被驅(qū)動。更具體地說，由于變速軸線20基本上相交于剎車?yán)|索的端部26 (如圖5所示)，纜索套的端部34和剎車?yán)|索的端部26之間的長度XI在變速驅(qū)動時 基本不發(fā)生變化。 參照圖7a-7f，示出了纜索的釋放操作。在操作桿11被驅(qū)動之前，驅(qū)動棘爪84的 尾部98抵靠著分離壁88，將操作桿11定位于其休止位置(圖7a)。另外，張緊部件22和 棘輪64通過保持棘爪68而保持在選定的齒輪位置，圖示為與相應(yīng)的第一齒102相接合。
參照圖7b，當(dāng)騎行者驅(qū)動操作桿11時，操作桿11和支架18繞軸32轉(zhuǎn)動，使驅(qū)動 棘爪84移動離開分離壁88并使驅(qū)動棘爪鼻狀部96向棘輪的齒66樞轉(zhuǎn)。參照圖7c，當(dāng)操 作桿11進(jìn)一步轉(zhuǎn)動時，驅(qū)動棘爪鼻狀部96與保持棘爪鼻狀部76接合，導(dǎo)致保持棘爪68釋 放棘輪64的第一齒102。 一旦被釋放，棘輪64便沿纜索釋放方向繞軸32轉(zhuǎn)動，直到第一齒 102與驅(qū)動棘爪鼻狀部96接合為止。如果需要進(jìn)行纜索釋放操作，上述操作能夠向騎行者 提供聲音和觸覺的反饋，以信號告知騎行者釋放操作桿11。 參照圖7d，當(dāng)釋放操作桿11時，允許操作桿11在操作桿復(fù)位彈簧30的偏置力的 作用下向其休止位置樞轉(zhuǎn)，棘輪64沿纜索釋放方向轉(zhuǎn)動。另外，保持棘爪鼻狀部76朝向與 凹陷部104接合的位置移動，所述凹陷部104與相鄰的棘輪64的第二齒106相關(guān)聯(lián)，同時， 驅(qū)動棘爪尾部98朝向與分離壁88接合的位置移動。當(dāng)操作桿11進(jìn)一步向其休止位置轉(zhuǎn) 動時，由于驅(qū)動棘爪尾部98抵靠分離壁88而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動棘爪鼻狀部96進(jìn)一步樞轉(zhuǎn) 遠(yuǎn)離棘輪的齒66 (圖7e)。當(dāng)驅(qū)動棘爪84與棘輪的齒66脫開后，棘輪64在變速纜索36和 張緊部件復(fù)位彈簧46的力的作用下沿纜索釋放方向轉(zhuǎn)動，直到保持棘爪鼻狀部76和第二 相鄰棘輪齒106接合為止，通過一個齒輪增量而沿纜索釋放方向產(chǎn)生齒輪變速。在纜索釋 放操作結(jié)束時，驅(qū)動棘爪84移動回到其休止位置而抵靠著分離壁88(圖7f)，從而將操作桿 ll定位于其休止位置。 參照圖8a-8h，示出了纜索牽拉操作。在驅(qū)動操作桿11之前，驅(qū)動棘爪的尾部98 抵靠著分離壁88，從而將操作桿11定位于其休止位置(圖8a)。如此定位，通過使保持棘 爪68與第一棘輪齒102接合而將棘輪64保持在選定的齒輪位置。當(dāng)騎行者沿變速方向S 驅(qū)動操作桿11時，驅(qū)動棘爪84移動離開分離壁88，使驅(qū)動棘爪鼻狀部96朝向棘輪的齒66 定位(圖8b)。 參照圖8c，當(dāng)操作桿11進(jìn)一步轉(zhuǎn)動時，驅(qū)動棘爪鼻狀部96和保持棘爪鼻狀部76 接合，驅(qū)動保持棘爪鼻狀部76與第一棘輪齒102脫開接合。 一旦被釋放，棘輪64便沿纜 索釋放方向轉(zhuǎn)動，直到第一齒102與驅(qū)動棘爪鼻狀部96接合為止。當(dāng)操作桿11沿變速 方向S進(jìn)一步轉(zhuǎn)動時，驅(qū)動棘輪84沿纜索牽拉方向驅(qū)動棘輪64，當(dāng)保持棘爪76自由離合 (free-clutch)時，保持棘爪鼻狀部沿棘輪的齒66自由地滑動(圖8d)。
參照圖8e，當(dāng)操作桿11進(jìn)一步轉(zhuǎn)動時，驅(qū)動棘爪84沿纜索牽拉方向進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)棘 輪64，直到保持棘爪68和棘輪64上的鄰近的第三齒110接合，導(dǎo)致沿纜索牽拉方向產(chǎn)生單 個齒輪變速。騎行者可以通過簡單地沿變速方向S持續(xù)移動操作桿ll，輕松地沿纜索牽拉 方向變換多個齒輪增量，直到達(dá)到所需要的齒輪位置。每經(jīng)過一個齒輪變速增量都會向騎 行者提供聲音和觸覺反饋。 參照圖8f，達(dá)到所需要的齒輪位置之后，騎行者釋放操作桿ll，致使操作桿11和 驅(qū)動棘爪84在操作桿復(fù)位彈簧30的力的作用下向它們的休止位置轉(zhuǎn)動。當(dāng)操作桿11進(jìn) 一步朝向其休止位置旋轉(zhuǎn)時，驅(qū)動棘爪尾部98抵靠分離壁88，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，該轉(zhuǎn)矩使驅(qū)動棘爪84轉(zhuǎn)動離開棘輪的齒66 (圖8g)。參照圖8h，驅(qū)動棘爪84在其休止位置抵靠著分離壁 88，驅(qū)動棘爪鼻狀部96從棘輪64脫離。 盡管已經(jīng)參照一個或多個實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行了說明，但應(yīng)該理解的是，在所 描述的發(fā)明概念的精神和范圍內(nèi)，可以進(jìn)行多種改進(jìn)。因而，本發(fā)明并不局限于所公開的實(shí) 施方式，而是具有由隨后的權(quán)利要求的語句所允許的全部范圍。
權(quán)利要求
一種自行車控制裝置，所述自行車控制裝置包括剎車控制機(jī)構(gòu)；變速控制機(jī)構(gòu)，所述變速控制機(jī)構(gòu)能沿纜索釋放方向和纜索牽拉方向操作；和操作桿，所述操縱桿能繞剎車軸線轉(zhuǎn)動以驅(qū)動所述剎車控制機(jī)構(gòu)，并且能繞變速軸線轉(zhuǎn)動以沿所述纜索釋放方向和沿所述纜索牽拉方向驅(qū)動所述變速控制機(jī)構(gòu)，所述自行車控制裝置被構(gòu)成在驅(qū)動所述剎車控制機(jī)構(gòu)時，不使所述變速軸線位移。
2. 如權(quán)利要求1所述的自行車控制裝置，其中，所述操作桿能沿變速方向移動，以沿所 述纜索釋放方向和所述纜索牽拉方向驅(qū)動所述變速控制機(jī)構(gòu)，所述操作桿能沿剎車方向移 動，以驅(qū)動所述剎車控制機(jī)構(gòu)。
3. 如權(quán)利要求2所述的自行車控制裝置，其中，所述操作桿能從休止位置沿所述變速 方向運(yùn)動，以進(jìn)行第一變速運(yùn)動而沿所述纜索釋放方向驅(qū)動所述變速控制機(jī)構(gòu)，所述操作 桿能從所述休止位置沿所述變速方向運(yùn)動，以進(jìn)行第二變速運(yùn)動而沿所述纜索牽拉方向驅(qū) 動所述變速控制機(jī)構(gòu)，所述第二變速運(yùn)動的程度比所述第一變速運(yùn)動的程度大。
4. 如權(quán)利要求3所述的自行車控制裝置，其中，所述操作桿包括用于接收所述剎車控 制機(jī)構(gòu)的剎車?yán)|索的端部的剎車?yán)|索接收部分，所述變速軸線基本上相交于所述剎車?yán)|索 接收部分。
5. 如權(quán)利要求1所述的自行車控制裝置，其中，所述剎車軸線基本上垂直于所述變速 軸線。
6. —種自行車控制裝置，所述自行車控制裝置包括 剎車控制機(jī)構(gòu)；變速控制機(jī)構(gòu)，所述變速控制機(jī)構(gòu)能沿纜索釋放方向和纜索牽拉方向操作；禾口操作桿，所述操縱桿能繞變速軸線轉(zhuǎn)動以驅(qū)動所述變速控制機(jī)構(gòu)，并且能繞剎車軸線 轉(zhuǎn)動以驅(qū)動所述剎車控制機(jī)構(gòu)，所述操作桿能從休止位置沿變速方向移動，以進(jìn)行第一變速運(yùn)動而沿所述纜索釋放方 向驅(qū)動所述變速控制機(jī)構(gòu)，所述操作桿能從所述休止位置沿所述變速方向移動，以進(jìn)行第二變速運(yùn)動而沿所述纜 索牽拉方向驅(qū)動所述變速控制機(jī)構(gòu)，所述第二變速運(yùn)動的程度比所述第一變速運(yùn)動的程度 大。
7. 如權(quán)利要求6所述的自行車控制裝置，其中，所述操作桿包括用于接收所述剎車控 制機(jī)構(gòu)的剎車?yán)|索的端部的剎車?yán)|索接收部分，所述變速軸線基本上相交于所述剎車?yán)|索 接收部分。
8. 如權(quán)利要求6所述的自行車控制裝置，其中，所述剎車軸線基本上垂直于所述變速 軸線。
9. 一種自行車控制裝置，所述自行車控制裝置包括 剎車控制機(jī)構(gòu)，所述剎車控制機(jī)構(gòu)包括剎車?yán)|索；變速控制機(jī)構(gòu)，所述變速控制機(jī)構(gòu)能沿纜索釋放方向和纜索牽拉方向操作；禾口 操作桿，所述操縱桿能繞變速軸線轉(zhuǎn)動以沿所述纜索釋放方向和所述纜索牽拉方向驅(qū) 動所述變速控制機(jī)構(gòu)，并且能繞剎車軸線轉(zhuǎn)動以驅(qū)動所述剎車控制機(jī)構(gòu)，所述操作桿包括用于接收所述剎車?yán)|索的端部的剎車?yán)|索接收部分，所述變速軸線基本上相交于所述剎車?yán)|索接收部分，在所述操作桿繞所述變速軸線轉(zhuǎn)動以驅(qū)動所述變速控 制機(jī)構(gòu)期間，所述剎車?yán)|索接收部分繞所述變速軸線轉(zhuǎn)動。
10. 如權(quán)利要求9所述的自行車控制裝置，其中，所述操作桿能沿變速方向移動以驅(qū)動 所述變速控制機(jī)構(gòu)，并且能沿剎車方向移動以驅(qū)動所述剎車控制機(jī)構(gòu)。
11. 如權(quán)利要求9所述的自行車控制裝置，其中，所述剎車軸線基本上垂直于所述變速 軸線。
全文摘要
本發(fā)明提供一種自行車控制裝置，該自行車控制裝置包括用于沿纜索釋放方向和纜索牽拉方向驅(qū)動剎車控制機(jī)構(gòu)與變速控制機(jī)構(gòu)的操作桿。操作桿可繞剎車軸線轉(zhuǎn)動以驅(qū)動剎車控制機(jī)構(gòu)，并且可繞變速軸線轉(zhuǎn)動以沿纜索釋放方向和沿纜索牽拉方向驅(qū)動變速控制機(jī)構(gòu)。自行車控制裝置被構(gòu)造成在驅(qū)動剎車控制機(jī)構(gòu)時，不使變速控制機(jī)構(gòu)位移。
文檔編號B62L3/02GK101716976SQ20091021166
公開日2010年6月2日 申請日期2009年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月8日
發(fā)明者克里斯多佛·希普曼, 布賴恩·喬丹 申請人:什拉姆有限責(zé)任公司