自行车用制动以及变速操作装置的制作方法

专利名称：自行车用制动以及变速操作装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及自行车用制动以及变速操作装置，特别是涉及安装在自行车的赛车车把上的自行车用制动以及变速操作装置。
背景技术：
在自行车，特别是具有赛车车把的公路赛车等的自行车中，将变速操作功能附加到制动操作装置上的制动以及变速操作装置已被公知(例如，参照专利文献1)。以往的制动以及变速操作装置具有制动托架和可自由摆动地被安装在制动托架上的杆部件，及设置在杆部件上的变速操作机构。在该制动以及变速操作装置中，杆部件具有可围绕第一轴自由摆动地安装在制动托架上的摆动支撑部，和可围绕与第一轴不同的第二轴自由摆动地安装在摆动支撑部上的杆体；及通过杆体围绕第二轴的摆动进行变速操作的变速操作机构。在以往的制动以及变速操作装置中，若使包含杆体的杆部件围绕第一轴摆动，则进行制动操作，若使杆体围绕第二轴摆动，则进行变速操作。
在这种制动以及变速操作装置中，为了显示变速装置的变速位置，在杆部件上设置旋转位置传感器，该旋转位置传感器检测设置在变速操作机构上的拉索卷绕体的转动位置。根据来自该旋转位置传感器的输出，例如可以在设置于车把杆的变速位置显示装置上电显示变速位置。
特开平2-225191号公报在上述以往的构成中，因为可以根据来自旋转位置传感器的电信号显示变速位置，所以显示位置不受限制，可以将变速位置显示在骑行者容易看到的位置。但是，因为是以骑行者设置变速位置显示装置(所谓的码表サイクルコンピユ一タ)为前提，所以若不设置价格比较高的码表，则不能显示变速位置。
本发明的课题是在安装于赛车车把上的制动以及变速操作装置中，能够廉价地显示变速位置。

发明内容
有关发明1的自行车用制动以及变速操作装置，是安装在自行车的赛车车把上的装置，具有托架、杆部件、卷绕体、定位机构及变速位置显示部。托架安装在赛车车把上。杆部件是可自由摆动地支撑在托架上的部件。卷绕体可自由转动地安装在设置于杆部件上的支撑轴上，并卡定有变速拉索。定位机构被支撑在杆部件上，是将卷绕体定位在与变速装置的多个变速位置相对应的位置上的机构。变速位置显示部与卷绕体的转动机械地联动，显示变速位置。
在该制动以及变速操作装置中，若操作杆部件，则进行制动操作，若操作设置在杆部件上的定位机构，则卷绕体转动，进行变速操作。若该卷绕体转动，则与其转动联动，显示变速位置。在这里，因为在装置内设置与卷绕体机械地联动的变速位置显示部，所以没有必要另行设置显示部。因此，在安装于赛车车把上的装置中，可以廉价地显示变速位置。
有关发明2的自行车用制动以及变速操作装置，是安装在自行车的赛车车把上的装置，具有托架、杆部件、卷绕体、定位机构及变速位置显示部。托架安装在赛车车把上。杆部件是可自由摆动地支撑在托架上的部件。卷绕体可自由转动地安装在设置于托架上的支撑轴上，并卡定有变速拉索。定位机构被支撑在托架上，是将卷绕体定位在与变速装置的多个变速位置相对应的位置上的机构。变速位置显示部与卷绕体的转动机械地联动，显示变速位置。
在该制动以及变速操作装置中，若操作杆部件，则进行制动操作，若操作设置在托架上的定位机构，则卷绕体转动，进行变速操作。若该卷绕体转动，则与其转动联动，显示变速位置。在这里，因为在装置内设置与卷绕体机械地联动的变速位置显示部，所以没有必要另行设置显示部。因此，在安装于赛车车把上的装置中，可以廉价地显示变速位置。
有关发明3的自行车用制动以及变速操作装置，是在发明1或2所述的装置中，变速位置显示部具有用于显示变速位置的指示部。在该情况下，由于变速位置由指示部显示，所以容易辨认变速位置。
有关发明4的自行车用制动以及变速装置，是在发明3所述的装置中，指示部围绕与支撑轴不同的摆动轴心摆动。在该情况下，因为指示部的摆动轴与支撑轴不同，所以提高了有关指示部的配置的设计自由度。
有关发明5的自行车用制动以及变速操作装置，是在发明4所述的装置中，变速位置显示部还具有向围绕摆动轴心的一个方向弹压指示部的弹簧部件。在该情况下，因为通过与卷绕体联动，仅向另一方向摆动的机构，可以在两个方向移动指示部。
有关发明6的自行车用制动以及变速操作装置，是在发明3至5中的任一项所述的装置中，变速位置显示部还具有可从外部辨认指示部的开口。在该情况下，因为设置了开口，所以遮蔽了指示部以外的部分，仅仅强调了指示部，能够切实地从外部辨认指示部。
有关发明7的自行车用制动以及变速操作装置，是在发明6所述的装置中，在将自行车用制动以及变速操作装置以使用状态安装到赛车车把上的情况下，开口与托架的把手部相比位于车身前方。在该情况下，因为与把手部相比，开口被配置在车身前方，所以可以在握着把手的状态下，容易确认变速位置。
有关发明8的自行车用制动以及变速操作装置，是在发明6或7所述的装置中，变速位置显示部还具有覆盖开口的罩部件，罩部件在将自行车用制动以及变速操作装置以使用状态安装到赛车车把上的情况下，具有面向上方的面。在该情况下，由于罩部件，指示部没有直接露出在外部，可以保护指示部。另外，因为罩部件具有面向上方的面，所以可以从上方辨认指示部。
有关发明9的自行车用制动以及变速操作装置，是在发明3至8中的任一项所述的装置中，变速位置显示部还具有可自由转动地安装在支撑轴上，且与卷绕体联动转动的旋转体，指示部与旋转体的转动联动。在该情况下，因为指示部不是根据卷绕体的旋转显示变速位置，而是根据与卷绕体联动的旋转体的旋转显示变速位置，所以能够将显示位置设置在容易显示的位置上，同时，能够根据旋转体的构造，任意设定显示范围。
有关发明10的自行车用制动以及变速操作装置，是在发明9所述的装置中，旋转体还具有被形成为距旋转中心的距离逐渐增大的凸轮槽以及与卷绕体卡合的卡合部。在该情况下，因为可以使旋转体的旋转量以及指示部的摆动量变化，所以即使卷绕体的变速位置不是等间隔地排列在转动方向，也可以使显示位置等间隔。
有关发明11的自行车用制动以及变速操作装置，是在发明10所述的装置中，指示部具有可自由摆动地被支撑在杆部件或者托架上的摆动支撑部；和从摆动支撑部开始延伸，并具有用于避免与支撑轴干涉的屈曲部的臂部；及设置在臂部的另一端上的指针；还有设置在臂部的中途，并与凸轮槽卡合的凸轮销。在该情况下，因为是将臂部配置成避开支撑轴，所以即使是在配置了支撑轴的位置，也能够配置指示部，可以紧凑地将变速位置显示部收容在装置内。
有关发明12的自行车用制动以及变速操作装置，是在发明6至11中的任一项所述的装置中，开口的宽度方向的宽度比杆部件的宽度方向的宽度的最大值小。在该情况下，即使将开口设置在杆部件和托架上，也不会使其大型化。
发明的效果根据本发明，因为是在装置内设置与卷绕体机械地联动的变速位置显示部，所以没有必要另行设置显示部，可以廉价地显示变速位置。


图1是采用了本发明的一个实施方式的自行车的侧视图。
图2是表示右侧的制动以及变速操作装置的立体图。
图3是其剖视部分图。
图4是变速位置显示部的分解立体图。
图5是表示该旋转体和指示部的动作的图。
图6是与其他的实施方式的图3相当的图。
具体实施例方式
<整体构成>
在图1中，采用了本发明的一个实施方式的自行车101是公路赛车，具有钻石形的车架102、车把部104、驱动部105、前轮以及后轮106f、106r、前、后制动装置107f、107r和右、左制动以及变速操作装置110a、110b，该钻石形的车架102具有前叉98；该车把部104被固定在前叉98上；该驱动部105由链条95、安装着踏板PD的曲柄96以及前、后拨变速器(变速装置的一例)97f、97r和前、后链轮群99f、99r等构成；该前轮以及后轮106f、106r被安装在前叉98以及车架102后部；该右、左制动以及变速操作装置110a、110b用于制动操作前、后制动装置107f、107r，同时用于变速操作后、前拨变速器97r、97f。
车把部104是由车把竖管111和在该车把竖管111的上端被嵌合固定的赛车车把112构成。车把竖管111被嵌合固定在前叉98的上部。赛车车把112在两端部具有向前方屈曲并向下方弯曲成U字状的一对弯曲部112a。在该弯曲部112a上设置右、左制动以及变速操作装置110a、110b。右、左制动以及变速操作装置110a、110b通过博登型的制动拉索113f、113r，分别连结在前、后制动装置107f、107r上，同时，通过博登型的变速拉索115r、115f，分别连结在前后拨变速器97r、97f上。
驱动部105如上述那样，包括链条95、进行链条95的转挂的前、后拨变速器97f、97r、以及前、后链轮群99f、99r。前拨变速器97f被设置在车架102的座椅管102a上，被左制动以及变速操作装置110b定位在两个变速位置上，对链条95进行引导。后拨变速器97r被设置在车架102的后部的后爪部102b上，被右侧的制动以及变速操作装置110a定位在例如十个变速位置上，对链条95进行引导。
前链轮群99f具有并列配置在曲柄轴的轴向的齿数不同的两个链轮。后链轮群99r具有并列配置在沿后轮的轮毂轴106a的轴向的齿数不同的例如十个链轮。在这里，在前链轮群99f中位于内侧的链轮的齿数比位于外侧的链轮的齿数少。另外，在后链轮群99r中，从位于最内侧的链轮开始，齿数依次减少，位于最外侧的顶部的链轮齿数最少。前、后拨变速器97f、97r使链条95移动到多个链轮中的任意一个上进行变速动作。该变速操作通过制动以及变速操作装置110a、110b进行。
<制动以及变速操作装置的构成>
因为制动以及变速操作装置110a、110b是为镜像关系的装置，同时仅仅是变速级数不同，所以下面通常是对配置在赛车车把112的右侧的制动以及变速操作装置110a进行说明。
另外，在权利要求的范围以及说明书中所述的上下前后左右是在安装于自行车上的状态下的上下前后左右。另外，左右是从后方看自行车时的左右。
制动以及变速操作装置110a如图2以及图3所示，安装在自行车的赛车车把112上。制动以及变速操作装置110a具有安装在赛车车把上的托架10；可自由摆动地支撑在托架10上的杆部件12；被支撑在杆部件12上，并且能够卷绕变速拉索115r的卷绕体14；支撑在杆部件12上的定位机构16；显示后拨变速器97r的变速位置的变速位置显示部18。
托架10通过未图示出的固定机构能够固定在弯曲部112a上。托架10的表面被软质的合成树脂制的上罩覆盖，在其上面形成弯曲的把手部10a，以便手握。
杆部件12可围绕第一轴X自由摆动地被安装在左右配置于托架10上的摆动轴22上。在杆部件12上卡定制动拉索113f，通过向接近把手杆112的弯曲部112a的方向的摆动，制动拉索113f的内拉索(未图示出)移动，前制动装置107f进行制动动作。杆部件12具有可围绕第一轴X自由摆动地安装在托架10上的杆托架24，和可围绕与第一轴X交叉的第二轴Y自由摆动地安装在杆托架24上的制动杆26。在杆托架24上安装着沿第二轴Y配置的支撑轴20。杆托架24的前面被前罩25覆盖。前罩25其前端部呈圆形并突出，在前面具有弯曲的向斜上方的倾斜面25a。制动杆26可自由转动地连结在支撑轴20上。
卷绕体14可在拉索卷绕方向和拉索放出方向自由转动地被安装在支撑轴20上。在卷绕体14上卡定变速拉索115r的内拉索。卷绕体14被未图示出的扭力螺旋弹簧向拉索放出方向弹压。
定位机构16将卷绕体14定位在与后拨变速器97r的多个变速位置(例如十个)相对应的位置。定位机构16是具有可自由转动地被支撑在支撑轴20上，并与卷绕体14联动转动的未图示出的定位体；对定位体进行定位的定位爪；阻止在定位爪的定位解除中的定位体向拉索放出方向连续旋转的连续旋转防止爪；根据制动杆26围绕第二轴Y向一个方向的摆动，使定位体向拉索卷绕方向转动的进给爪的机构。定位体在外周具有定位齿以及进给齿，进给爪与进给齿卡合，定位爪以及连续旋转防止爪与定位齿卡合。
连续旋转防止爪以及定位爪通过可围绕与第二轴Y平行的轴自由摆动地被安装在制动杆26上的解除杆(图2、图3)28来动作。因为存在后拨变速器97r的每个变速位置上的拉索移动量不同的情况，所以定位齿的周方向的间隔不一定是等间隔。因此，也存在着卷绕体的在每一变速位置上的转动角在每个变速位置上不同的情况。
在象这样构成的定位机构16中，若使制动杆26向围绕第二轴Y的内侧摆动，则卷绕体14向拉索卷绕方向旋转一个变速位置的量。另外，若使解除杆28围绕与第二轴Y平行的轴摆动，则卷绕体14向拉索卷绕方向旋转一个变速位置的量。因为象这样构成的定位机构例如已经是被特开平2-225191号公报所公开的公知的机构，所以省略详细的说明。
变速位置显示部18与卷绕体14的转动机械联动，显示后拨变速器97r的变速位置，被配置在定位机构16的前方。变速位置显示部18如图3-图5所示，具有与卷绕体14的转动联动转动的旋转体30；与旋转体30的转动联动，围绕与旋转体30不同的摆动轴芯摆动，用于显示变速位置的指示部32；由向围绕摆动轴芯的一个方向弹压指示部32的扭力螺旋弹簧等的弹簧部件构成的弹压部件34；可从外部辨认指示部32的开口36；覆盖开口36的罩部件38。
旋转体30具有可自由摆动地安装在支撑轴20上的主体部40；在主体部40上形成为距旋转中心的距离逐渐增大的凸轮槽42；与卷绕体14联动，用于使旋转体30旋转的卡合部44。主体部40是大致半圆形的板状部件，在其被安装在支撑轴20上的部分形成为圆形，并且，在其中心形成有贯通孔40a。凸轮槽42如图5A以及图5B所示，是将与十个变速位置相对应地形成的十个圆弧串联起来的形状。具体地说，各圆弧42a-42j被形成为从主体部40的贯通孔40a的径向外方开始，其距旋转中心的距离以十个阶段阶梯状地逐渐增大。各个圆弧42a-42j的长度被形成为使指示部32的前端部(指针50)与变速位置对应地等间隔移动。在这里，与最径向内方的小径侧链轮对应的高速侧变速位置上的圆弧42j的长度比与大径侧链轮对应的低速侧变速位置长。另外，在图5A中，表示处于与最低速侧的链轮对应的最低速变速位置情况下的指示部32的位置。另外，在图5B中，表示处于与第七速的链轮对应的变速位置情况下的指示部32的位置。卡合部44具有例如C字状的截面，朝向卷绕体14延伸，与卷绕体14卡合。据此，卷绕体14的旋转被传递到旋转体30。
指示部32具有可自由摆动地被支撑在杆部件12上的摆动支撑部46；从摆动支撑部46开始延伸的臂部48；设置在臂部的另一端的指针50；与设置在臂部48的途中的凸轮槽42卡合的凸轮销52。
摆动支撑部46具有凸缘部46a和从凸缘部46a向前方延伸的轴部46b，轴部46b可自由摆动地被安装在圆板状的支撑部件24a上，该圆板状的支撑部件24a不可旋转地被安装在杆部件12的杆托架24上。支撑部件24a配置在旋转体30的前方，在外周侧形成有用于支撑摆动支撑部46的支撑孔24c。在凸缘部46a上卡定着弹压部件34的一端34a。弹压部件34的另一端34b被卡定在形成于支撑部件24a上的凹部24b上。弹压部件34在图5A、图5B中，顺时针弹压指示部32。因此，当旋转体30在图5A、图5B中顺时针旋转时，通过弹压部件34的弹压力，指示部32摆动，当逆时针转动时，凸轮槽42推压凸轮销52，指示部32摆动。
臂部48在中途具有为了避免与支撑轴20的干涉而形成的屈曲部48a，凸轮销52朝向凸轮槽42，突出地形成在屈曲部48a上。
指针50如图3所示，朝向开口36向前方折曲延伸，前端部50a比其他的部分厚度厚，并且，例如被着色为红色。被着色的前端部50a从开口36的上方延伸到能够辨认的位置。
开口36如图2以及图3所示，大致矩形地形成在略微弯曲的前罩25的朝向斜上方的倾斜面25a上。因此，可以从上方通过开口36辨认前罩25的内部。在将制动以及变速操作装置110a以使用状态安装在赛车车把112的弯曲部112a上的情况下，开口36与托架10的把手部10a相比位于前方。开口36的横向的宽度比杆部件12的横向的宽度的最大值小。
罩部件38是透明的例如聚碳酸酯等的合成树脂制的部件。在将制动以及变速操作装置110a以使用状态安装到赛车车把112的弯曲部112a上的情况下，罩部件38具有面向上方的面38a。
在象这样构成的变速位置显示部18中，通过制动杆26或者解除杆28进行变速操作，若卷绕体14向拉索卷绕方向或者拉索放出方向转动，则与该转动联动，旋转体30转动。若旋转体30转动，则通过该转动，凸轮槽42移动，由于与凸轮槽42卡合的凸轮销52，指示部32摆动到与变速位置相对应的位置。因为通过罩部件38可从上方辨认指示部32的指针50，所以骑行者只需将视线略微向下，即可准确地辨认变速位置。
在这里，因为与卷绕体14机械联动的变速位置显示部18设置在制动以及变速操作装置110a内，所以没有必要另行设置显示部。因此，在安装于赛车车把112上的制动以及变速操作装置110a中，能够廉价地显示变速位置。
<其他的实施方式>
(a)在上述实施方式中，是将卷绕体14以及定位机构16设置在杆部件12上，但是本发明并非仅限于上述实施方式。在制动以及变速操作装置310a中，如图6所示，卷绕体214、定位机构216以及变速位置显示部218也可以设置在托架210上。具体地说，是将这些安装在支撑轴220上，该支撑轴220被安装在托架210上。杆部件212通过摆动轴222可自由摆动地被安装在托架210上。变速位置显示部218与卷绕体214的转动机械联动，显示后拨变速器97r的变速位置，被配置在定位机构216的前方。
变速位置显示部218具有与卷绕体214的转动联动转动的旋转体230；与旋转体230的转动联动，围绕与旋转体230不同的摆动轴芯摆动，用于显示变速位置的指示部232；由向围绕摆动轴芯的一个方向弹压指示部232的扭力螺旋弹簧等的弹簧部件构成的弹压部件234；可从外部辨认指示部232的开口236；覆盖开口236的罩部件238。虽然旋转体230、指示部232、弹压部件234的构成与图4以及图5所示的实质相同，但是不是安装在杆托架24上，而是安装在托架210上。开口236形成在托架210的把手部210a的前方，向上方开口。指示部232的指针250被配置成从开口236能够看到整体。罩部件238被形成为覆盖开口236，是由透明的合成树脂制成。罩部件238具有面向上方的面238a。
即使是这样的实施方式，也能得到与上述相同的作用效果。
(b)在上述实施方式中，设置与卷绕体联动的旋转体，通过凸轮机构，连结旋转体和指示部，但是，指示部的联动构造并非仅限于上述实施方式。例如，也可以在卷绕体的外周面的一部分上设置齿轮部，通过在外周面的一部分上设置着与该齿轮部啮合的齿轮部的圆板状的转动体来构成指示部。只要在转动体的外周面的剩余部分上设置指针或者显示变速位置的数值等，从开口能够辨认该指针或者数值即可。
(c)在上述实施方式中，在与卷绕体14一体地旋转的旋转体30上设置了凸轮槽42，但是，也可以在卷绕体14上设置凸轮槽，与指示部32的凸轮销52直接卡合。
权利要求
1.一种自行车用制动以及变速操作装置，是安装在自行车的赛车车把上的自行车用制动以及变速操作装置，其特征在于，具有安装在上述赛车车把上的托架；可自由摆动地支撑在上述托架上的杆部件；可自由转动地安装在设置于上述杆部件上的支撑轴上，并卡定有变速拉索的卷绕体；被支撑在上述杆部件上，将上述卷绕体定位在与变速装置的多个变速位置相对应的位置上的定位机构；与上述卷绕体的转动机械地联动，显示上述变速位置的变速位置显示部。
2.一种自行车用制动以及变速操作装置，是安装在自行车的赛车车把上的自行车用制动以及变速操作装置，其特征在于，具有安装在上述赛车车把上的托架；可自由摆动地支撑在上述托架上的杆部件；可自由转动地安装在设置于上述托架上的支撑轴上，并卡定有变速拉索的卷绕体；被支撑在上述托架上，将上述卷绕体定位在与变速装置的多个变速位置相对应的位置上的定位机构；与上述卷绕体的转动机械地联动，显示上述变速位置的变速位置显示部。
3.如权利要求1或2所述的自行车用制动以及变速操作装置，其特征在于，上述变速位置显示部具有用于显示上述变速位置的指示部。
4.如权利要求3所述的自行车用制动以及变速操作装置，其特征在于，上述指示部围绕与上述支撑轴不同的摆动轴心摆动。
5.如权利要求4所述的自行车用制动以及变速操作装置，其特征在于，上述变速位置显示部还具有向围绕上述摆动轴心的一个方向弹压上述指示部的弹簧部件。
6.如权利要求3至5中的任一项所述的自行车用制动以及变速操作装置，其特征在于，上述变速位置显示部还具有可从外部辨认上述指示部的开口。
7.如权利要求6所述的自行车用制动以及变速操作装置，其特征在于，在将上述自行车用制动以及变速操作装置以使用状态安装到上述赛车车把上的情况下，上述开口与上述托架的把手部相比位于车身前方。
8.如权利要求6或7所述的自行车用制动以及变速操作装置，其特征在于，上述变速位置显示部还具有覆盖上述开口的罩部件，上述罩部件在将上述自行车用制动以及变速操作装置以使用状态安装到赛车车把上的情况下，具有面向上方的面。
9.如权利要求3至8中的任一项所述的自行车用制动以及变速操作装置，其特征在于，上述变速位置显示部还具有可自由转动地安装在上述支撑轴上，且与上述卷绕体联动转动的旋转体，上述指示部与上述旋转体的转动联动。
10.如权利要求9所述的自行车用制动以及变速操作装置，其特征在于，上述旋转体还具有被形成为距旋转中心的距离逐渐增大的凸轮槽以及与上述卷绕体卡合的卡合部。
11.如权利要求10所述的自行车用制动以及变速操作装置，其特征在于，上述指示部具有可自由摆动地被支撑在上述杆部件或者上述托架上的摆动支撑部；从上述摆动支撑部开始延伸，并具有用于避免与上述支撑轴干涉的屈曲部的臂部；设置在上述臂部的另一端上的指针；设置在上述臂部的中途，并与上述凸轮槽卡合的凸轮销。
12.如权利要求6至11中的任一项所述的自行车用制动以及变速操作装置，其特征在于，上述开口的宽度方向的宽度比上述杆部件的宽度方向的宽度的最大值小。
全文摘要
本发明所要解决的技术问题是，在安装于赛车车把上的制动以及变速操作装置中，可以廉价地显示变速位置。本发明中，自行车用制动以及变速操作装置(110a)是安装在自行车的赛车车把(112)上的装置，具有托架(10)、杆部件(12)、卷绕体(14)、定位机构(16)及变速位置显示部(18)。托架(10)安装在赛车车把(112)上。杆部件(12)是可自由摆动地支撑在托架(10)上的部件。卷绕体(14)可自由转动地安装在设置于杆部件(12)上的支撑轴(20)上，并卡定有变速拉索(115r)。定位机构(16)被支撑在杆部件(12)上，是将卷绕体(14)定位在与后拨变速器(97r)的多个变速位置相对应的位置上的机构。变速位置显示部(18)与卷绕体(14)的转动机械地联动，显示变速位置。
文档编号B62M25/04GK1931659SQ20061010621
公开日2007年3月21日 申请日期2006年7月4日 优先权日2005年9月13日
发明者三木良晃 申请人:株式会社岛野