自行车变速操作设备的制作方法

自行车变速操作设备的制作方法
【专利摘要】一种自行车变速操作设备，设置有安装支架、变速单元、附接构件以及操作构件。所述变速单元设置在所述安装支架中。所述附接构件附接到所述安装支架。所述操作构件能运动地安装在所述附接构件上。所述操作构件机械地联接到所述变速单元以操作所述变速单元。
【专利说明】自行车变速操作设备
【技术领域】
[0001]本发明总体上涉及一种自行车变速操作设备。更具体地，本发明涉及一种具有用于调节操作杆的静止位置的调节装置的自行车变速操作设备。
【背景技术】
[0002]自行车操作设备通常设置在自行车上，用于使骑车者操作各种自行车部件，例如操作制动器和换档。用来换档的自行车操作设备通常称为变速器。大多数机械变速器使用将变速器连接到换档设备的控制拉索，用于在齿轮之间变速换档设备。一些变速器使用单个操作杆来执行加速操作和减速操作，而其他变速器使用第一操作杆来执行加速操作并且使用第二操作杆来执行减速操作。并且一些变速器将制动结合到其中一个操作杆中。在具有沉降式车把的公路自行车的情况下，执行变速和制动双重功能的变速器有时候称为制动变速器。在一些情况下，制动杆结合到变速器中以便制动杆具有双重功能。制动/变速操作设备的示例公开在授予Nagano (转让给Shimano, Inc)的美国专利N0.5，400, 675、授予Romano (转让给Campagnolo)的美国专利N0.5，257，683、以及授予Dal Pra，(转让给Campagnolo)的美国公开专利 N0.2007-0012137 中。

【发明内容】

[0003]总体上，本发明涉及一种自行车变速操作设备的各种特征。在一个特征中，提供了一种自行车变速操作设备，其中自行车变速操作设备包括安装支架、变速单元、附接构件以及操作构件。所述变速单元设置在所述安装支架中。所述附接构件附接到所述安装支架。所述操作构件能运动地安装在所述附接构件上。所述操作构件机械地联接到所述变速单元以操作所述变速单元。
[0004]从下面结合附图公开自行车变速操作设备的一个实施例的详细描述，所公开的自行车变速操作设备的其他目的、特征、方面以及优点对于本领域的技术人员来说将变得清
λ.Μ
/E.ο
【专利附图】

【附图说明】
[0005]现在参考附图，其形成该原始公开的一部分:
图1为装备有根据一个例示性实施例的在其安装位置联接到弯把式车把的一对自行车操作设备的自行车的一部分的主视立体图；
图2为图1中所示的右侧自行车操作设备的内部视图，其中第一主要(释放)操作杆和第二主要(制动/变速)操作杆处于其静止(非操作)位置；
图3为图1和图2中所示的右侧自行车操作设备的内部视图，其中第二主要(制动/变速)操作杆枢转至制动(操作)位置；
图4为图1至图3中所示的右侧自行车操作设备的主视图，其中第一和第二主要操作杆处于其静止位置； 图5为图1至图4中所示的右侧自行车操作设备的主视图，其中第二主要(制动/变速)操作杆已经操作(即枢转)到操作位置，其中第一主要(释放)操作杆被第二主要(制动/变速)操作杆移动；
图6为图1至图5中所示的右侧自行车操作设备的主视图，其中第二主要(制动/变速)操作杆处于静止位置，并且第一主要(释放)操作杆已经操作(即枢转)到操作位置；
图7为图1至图5中所示的右侧自行车操作设备的主视图，其中第一和第二操作杆都处于其静止位置，并且辅助(释放)操作杆已经操作(即枢转)到操作位置；
图8为当沿着图2的剖开线8-8观察时的图1至图7中所示的右侧自行车操作设备的一部分的剖视图；
图9为与图8相似的图1至图8中所示的右侧自行车操作设备的一部分的剖视图，只是其中辅助操作杆枢转至如图7所示的操作位置；
图10为与图8相似的图1至图9中所示的右侧自行车操作设备的一部分的剖视图，只是其中去除了具有辅助操作杆的盖构件而用没有操作构件的替代盖构件取代；
图11为图1至图7中所示的右侧自行车操作设备的俯视平面图，其中示出了变速操作杆的运动平面；
图12为图1至图8中所示的右侧自行车操作设备的内部视图，其中去除了选定部件(例如支架)以显示变速单元和其他内部部件；
图13为当沿着图12的剖开线13-13观察时的图1至图12中所示的右侧自行车操作设备的局部剖视图；
图14为当沿着变速单元的中心轴线观察时的图1至图13中所示的右侧自行车操作设备的选定部件的主视图，其中去除了支架；
图15为当沿着主变速单元轴的中心轴线观察时的用于图1至图13中所示的右侧自行车操作设备的变速单元的选定部件的主视图，其中变速操作杆的输入构件处于其静止位置；
图16为图15中所示的变速单元的选定部件的主视图，只是其中第一主要(释放)操作杆的输入构件从图15的静止位置旋转，以开始执行释放控制拉索的内金属丝的变速操作；图17为图15和图16中所示的变速单元的选定部件的主视图，只是其中第一主要(释放)操作杆的输入构件进一步旋转，以使释放板旋转，将止动爪移动到定位齿的路径中并且开始将定位爪移出定位齿的路径；
图18为图15至图17中所示的变速单元的选定部件的主视图，只是其中第一主要(释放)操作杆的输入构件进一步旋转，以使释放板进一步旋转，并且将定位爪完全移出定位爪的路径；
图19为图15至图18中所示的变速单元的选定部件的主视图，只是其中第一主要(释放)操作杆的输入构件从图18的变速操作位置旋转回到静止位置；
图20为当沿着主变速单元轴的中心轴线观察时的用于图1至图13中所示的右侧自行车操作设备的变速单元的选定部件的主视图，其中变速操作杆的输入构件处于其静止位置；
图21为图20中所示的变速单元的选定部件的主视图，只是其中第二主要(制动/变速)操作杆的输入构件从图20的静止位置旋转，以开始牵拉控制拉索的内金属丝的变速操作； 图22为图20和图21中所示的变速单元的选定部件的主视图，只是其中第二主要(制动/变速)操作杆的输入构件从图21的位置进一步旋转到变速操作位置，以便当在图20和图21中观察时定位爪与沿着顺时针方向的下一个相邻定位齿接合来执行变速操作；以及图23为图21和图22中所示的变速单元的选定部件的主视图，只是其中在变速单元已经改变了一个变速位置之后，第二主要(制动/变速)操作杆的输入构件从图22的变速操作位置旋转回到图20的静止位置。
【具体实施方式】
[0006]现在将参考附图对选定实施例进行说明。从本发明中本领域技术人员将会清楚，下面的实施例的描述仅提供用于例示，而不是为了对本发明进行限制，本发明由所附权利要求及其等同物限定。
[0007]首先参考图1，根据一个例示性实施例示出了装备有一对自行车变速和制动操作设备(下文称为自行车操作设备)12和14的自行车10的一部分。自行车操作设备12和14根据如图1所示的示出实施例安装在沉降式车把16上。自行车操作设备12和14因为每个包括变速功能，所以构成自行车变速操作设备的示例。沉降式车把16通常包括笔直横向部16a和一对向下弯曲部16b。笔直横向部16a连接向下弯曲部16b的上端。自行车操作设备12和14安装到沉降式车把16的向下弯曲部16b。
[0008]自行车操作设备12是由骑车者的右手操作的右侧操作设备，以操作第一制动设备(未示出)和第一换档设备(例如拉索操作的后拨链器)。自行车操作设备14是由骑车者的左手操作的左侧操作设备，以操作第二制动设备(未示出)和第二换档设备(例如拉索操作的前拨链器)。第一和第二换档设备是常规自行车传动轮系统的一部分，其用来变换自行车链条，用于以相对常规的方式改变传动轮系的速度。
[0009]在示出的实施例中，自行车操作设备12经由制动控制拉索21操作性地联接到制动设备并且经由变速控制拉索22操作性地联接到换档设备。在示出的实施例中，自行车操作设备14经由制动控制拉索21’操作性地联接到制动设备并且经由变速控制拉索22’操作性地联接到换档设备。因此，自行车操作设备12和14是自行车制动-变速设备，其也称为自行车制动变速器。换句话说，自行车制动变速器是安装到自行车的在单个单元中包括制动功能和变速功能的设备。自行车沉降式制动变速器是专门构造为安装到如图1所示的沉降式自行车车把16的其中一个向下弯曲部16b并且在单个单元中包括制动和变速功能的设备。
[0010]如图2和图3所示，优选地，控制拉索21和22是常规自行车操作拉索，其具有覆盖内金属丝的外壳。换句话说，控制拉索21和22每个是钢丝类型拉索，其基本上包括可滑动地接纳在外壳内的内金属丝。例如，如图3所示，制动控制拉索21具有内金属丝21a，其中外壳21b覆盖内金属丝21a，而变速控制拉索22具有内金属丝22a，其中外壳22b覆盖内金属丝22a。内金属丝21a构成连接构件，其将自行车操作设备12操作性地连接到第一制动设备，用于响应于自行车操作设备12的操作来对车轮施加制动力，这在下文中说明。内金属丝22a构成连接构件，其将自行车操作设备12操作性地连接到第一换档设备，用于响应于自行车操作设备12的操作来变换对应的换档设备，这在下文中说明。
[0011]虽然自行车操作设备12和14示出为利用钢丝类型拉索的结合有变速和制动两者的自行车操作设备，但是自行车操作设备12和14不限于利用钢丝类型拉索的结合有变速和制动两者的自行车操作设备。例如，自行车操作设备12和14可以构造用于仅执行变速或制动。并且自行车操作设备12和14可以构造用于利用液压操作单元执行制动。并且，取代利用钢丝类型拉索用于变速，自行车操作设备12和14可以构造为操作电气开关。
[0012]在示出的实施例中，如图2和图3所示，自行车操作设备12包括容纳变速单元30的安装支架24。安装支架24是由例如刚硬塑性材料等适当的材料制成的刚硬构件。特别地，安装支架24构成沉降式车把支架，包括抓握部和鞍头部，抓握部容纳变速单元30并且为骑车者的手提供支承，鞍头部位于安装支架24的前方自由端并且构造为骑车者的手不会从抓握部滑离安装支架24的前方自由端。当在本文中使用时抓握部是指安装支架24的位于鞍头部后方的部分，在抓握部顶面开始沿着向上方向滑动，其中安装支架24在正常使用位置相对于车把16安装在沉降式自行车车把16的其中一个向下弯曲部16b上。变速单元30选择性地由第一主要操作杆31、第二主要操作杆32以及辅助操作杆33操作。
[0013]如下文说明的那样，第一主要操作杆31、第二主要操作杆32以及辅助操作杆33是相对于安装支架24枢转安装的使用者(骑车者)操作构件的示例。因此，辅助操作杆33可以认为是枢转地安装在第一变速轴线上，第一主要操作杆31可以认为是枢转地安装在第二变速轴线上，并且第二主要操作杆32的一部分可以认为是枢转地安装在第三变速轴线上。下面将关于示出的实施例更详细地说明操作杆31至33的变速轴线。
[0014]在示出的实施例中，辅助操作杆33能运动地安装在盖构件34上，盖构件34作为相对于安装支架24的能去除单元能去除地附接到安装支架24。盖构件34构成局部覆盖变速单元30的固定构件。当自行车操作设备12处于安装位置时，盖构件34设置在安装支架24的面向自行车中心平面的侧向侧面上。盖构件34形成安装支架24的抓握部的外表面的一部分。因此，盖构件34是由例如刚硬塑性材料等适当的材料制成的刚硬构件。
[0015]如图8和图9所示，辅助操作杆33通过枢转销33a枢转地安装在盖构件34上。枢转销33a可以与辅助操作杆33 —体地形成为一件式构件，或者可以是分离的构件。辅助操作杆33被偏压元件S偏压到静止位置。在该布置中，使用者将辅助操作杆33的从安装支架24向下伸出的使用者接合部从静止位置(图8)移动到操作位置(图9)，用于执行变速操作。在示出的实施例中，偏压元件S是扭转弹簧，具有设置在枢转销33a上的线圈部、与辅助操作杆33接合的第一自由端以及与盖构件34接合的第二自由端。盖构件34由紧固件F (例如螺钉)能去除且能重新安装地联接到安装支架24。
[0016]如图10所示，如果骑车者不想要辅助操作杆33，则可以去除盖构件34和辅助操作杆33并且可以用盖构件34’替代。因为第一主要操作杆31和辅助操作杆33以相同的方式操作变速单元30，所以当辅助操作杆33没有安装在安装支架24上时，骑车者仍然能够利用第一主要操作杆31来操作变速单元30以释放内金属丝22a。
[0017]如下面说明的那样，第一主要操作杆31和辅助操作杆33机械地联接到变速单元30，以沿着第一变速方向操作变速单元30。第二主要操作杆32机械地联接到变速单元30，以沿着不同于第一变速方向的第二变速方向操作变速单元30。因为第一主要操作杆31和辅助操作杆33沿着相同的变速方向操作变速单元30，所以辅助操作杆33是根据骑车者的喜好选择性地附接的附属杆，这在下文说明。
[0018]在示出的实施例中，第一主要操作杆31、第二主要操作杆32和辅助操作杆33是以常规方式偏压到静止位置的触发器类型杆。当在本文中使用时，术语“静止位置”是指部件(例如，第一主要操作杆31、第二主要操作杆32和辅助操作杆33)保持静止的状态，而不需要使用者将所述部件保持在与静止位置对应的状态。虽然第一主要操作杆31、第二主要操作杆32和辅助操作杆33示出为相对于安装支架24枢转的杆，但是第一主要操作杆31、第二主要操作杆32和辅助操作杆33根据需要和/或期望可以是其他类型的变速操作构件。因此，第一主要操作杆31、第二主要操作杆32和辅助操作杆33分别构成第一主要操作构件、第二主要操作构件以及操作构件(辅助操作构件或附属操作构件)的示例。
[0019]如图2和图3所示，安装支架24设置有用于固定地安装自行车操作设备12的车把夹具35。车把夹具35构成车把安装结构，其位于安装支架24的后端，用于安装到沉降式车把16的其中一个向下弯曲部16b。因此，安装支架24当通过车把夹具35安装到车把16时是静止构件。因为安装支架24通过车把夹具35固定到沉降式车把16，所以安装支架24构成相对于沉降式车把16固定的构件。车把夹具35优选地是常规带夹或者在公路变速器中使用的用于抓握沉降式车把16的相似结构。因为车把夹具35可以是任何适当的安装结构，所以本文将不详细地讨论或示出车把夹具35。
[0020]在示出的实施例中，变速单元30设置在安装支架24的内部空间或内腔中。第一和第二主要操作杆31和32操作性地联接到变速单元30，用于通过相对于安装支架24释放和牵拉内金属丝22a来执行变速操作。参考图4至图6，示出了第一和第二主要操作杆31和32的用于使变速单元30变速的运动。换句话说，第一和第二主要操作杆31和32是用于操作变速单元30的使用者操作杆的示例，这在下文讨论。具体地，第一主要操作杆31和第二主要操作杆32两者都被相对于安装支架24操作，来操作变速单元30。在示出的实施例中，第一主要操作杆31被相对于安装支架24操作，来执行拉索释放操作，而第二主要操作杆32被相对于安装支架24操作，来执行拉索牵拉操作。
[0021]基本上，安装支架24构成基本上支承自行车操作设备12的第一和第二主要操作杆31和32以及变速单元30的基体构件。当骑车者抓握由刚硬塑性材料制成的安装支架24时，可以期望为骑车者的手提供舒适的感觉。因此，安装支架24具有覆盖有柔软外部弹性体抓握盖36的刚性主体。如图2和图3所示，抓握盖36局部地覆盖安装支架24。具体地，抓握盖36在安装支架24的抓握部上伸展。安装支架24的准确结构取决于变速单元30的结构，其可以是各种类型的，例如如图所示的拉索操作式的或者电气式的(未示出)。安装支架24有时候形成为一件式构件，而在其他情况下，安装支架24形成为刚性主体部件以及一个或多个面板部件。因为可以使用各种变速单元用于自行车操作设备12中的变速单元30，因此本文将不讨论安装支架24的准确结构。
[0022]参考图2至图7，现在将讨论操作杆31至33相对于安装支架24的操作运动。图2和图3示出由第二主要操作杆32执行的制动操作，而图4至图7示出由操作杆31至33执行的变速操作。图2和图4示出处于其静止位置的操作杆31至33。图3和图5示出处于其操作位置的第二主要操作杆32。
[0023]第二主要操作杆32用来执行制动操作(图3)和变速操作(例如如图5所示的拉索牵拉或卷绕操作)两者，而第一主要操作杆31和辅助操作杆33仅用来执行换档操作(例如如图6和图7所示的拉索释放或展开操作)。因此，第一主要操作杆31构成变速操作杆(即主要释放杆)，而第二主要操作杆32构成制动/变速操作杆(即，制动杆和牵拉杆)。辅助操作杆33构成变速操作杆(即，辅助释放杆)。
[0024]如图5所示，当操作第二主要操作杆32来执行变速操作时，第二主要操作杆32使第一主要操作杆31运动。然而，如图5所示，当操作第二主要操作杆32来执行变速操作时，辅助操作杆33保持静止。另一方面，如图6所示，当操作第一主要操作杆31来执行变速操作时，第二主要操作杆32和辅助操作杆33两者都保持静止。并且，如图7所示，当操作辅助操作杆33来执行变速操作时，第一和第二主要操作杆31和32都保持静止。
[0025]在示出的实施例中，第二主要操作杆32相对于安装支架24枢转地布置，以绕着第一操作轴线Al (图3)在静止位置与第一操作位置之间沿着第一操作路径Pl (图3)枢转，用于执行制动操作。第二主要操作杆32相对于安装支架24构造为，当第二主要操作杆32绕着第一操作轴线Al从静止位置(图2)向操作位置或制动位置(图3)枢转时，第二主要操作杆32的自由端移动更靠近安装支架24。
[0026]如图3所示，第二主要操作杆32通过安装到安装支架24的枢转销38相对于安装支架24枢转地安装。枢转销38限定第一操作轴线Al，横向于安装支架24的侧向表面延伸，以执行制动操作。因此，第一操作轴线Al构成制动枢转轴线，并且第一操作路径Pl构成非变速操作路径。第二主要操作杆32沿着第一操作路径Pl从静止位置向制动位置的该枢转运动牵拉制动拉索21的内金属丝21a，来操作制动设备(未示出)。因此，第二主要操作杆32用作制动杆。第二主要操作杆32的该枢转运动限定第二主要操作杆32的第一(制动)平面PL1，其在图11中示出并且在下面讨论。
[0027]在示出的实施例中，如图2和图3所示，第二主要操作杆32包括杆部40和支承部42。支承部42通过枢转销38枢转地附接到安装支架24，以绕着第一操作轴线Al枢转。杆部40如下面讨论地绕着第二操作轴线A2枢转地支承在支承部42上。第一主要操作杆31枢转地安装在支承部42上，以便第一主要操作杆31相对于安装支架24绕着第三操作轴线A3枢转地布置。因此，第一主要操作杆31相对于安装支架24构造为，当第一主要操作杆31绕着第三操作轴线A3从静止位置(图2)向操作位置(图3)枢转时，第一主要操作杆31的自由端移动更靠近安装支架24。这里，在示出的实施例中，第二主要操作杆32的第一操作轴线Al对应于第一主要操作杆31的第三操作轴线A3。换句话说，第一和第三操作轴线Al和A3都由枢转销38形成并且因此在示出的实施例中是一致的。因而，第一主要操作杆31的第三操作路径P3与第二主要操作杆32的第一操作路径Pl平行。然而，第一主要操作杆31可以安装在与第一操作轴线Al偏置的轴线上。例如，从本发明将会清楚，第二操作杆可以与授予Nagano (转让给Shimano, Inc)的美国专利N0.5, 400, 675的释放杆相似的方式来安装。
[0028]如图4和图5所示，第二主要操作杆32的杆部40相对于安装支架24枢转地安装，以执行变速操作(例如拉索牵拉操作)。为了执行拉索牵拉操作，第二主要操作杆32的杆部40相对于安装支架24枢转地布置，以绕着第二操作轴线A2在静止位置(图4)与第二操作位置(图5)之间沿着第二操作路径P2枢转。第二主要操作杆32的杆部40从静止位置向变速操作位置的该枢转运动牵拉变速拉索22的内金属丝22a。因此，第二主要操作杆32的杆部40用作拉索牵拉杆。在示出的实施例中，第二操作路径P2不与第一操作路径Pl平行。
[0029]因而，第二主要操作杆32的杆部40操作性地联接到变速单元30，以响应于杆部40绕着第二操作轴线A2的枢转运动来将自行车换档设备操作至多个齿轮位置的任意一个。在示出的实施例中，第二操作轴线A2相对于第一操作轴线Al不平行。因此，第二主要操作杆32的杆部40沿着第二 (变速)平面PL2相对于安装支架24枢转，如图11所示，第二(变速)平面PL2横向于第二主要操作杆32的第一(制动)平面PU。具体地，骑车者使杆部40沿着朝向自行车纵向中心平面的方向绕着第二操作轴线A2枢转，用于变速。另一方面，骑车者使第二主要操作杆32沿着大体上平行于自行车纵向中心平面的方向绕着第一操作轴线Al枢转，用于制动。当骑车者使第二主要操作杆32绕着第一操作轴线Al枢转时，因为第一主要操作杆31支承在支承部42上，所以第一主要操作杆31与第二主要操作杆32一起沿着第一(制动)平面PLl运动。当骑车者使第二主要操作杆32的杆部40绕着第二操作轴线A2枢转时，杆部40的接触构件40a (图12)与第一主要操作杆31接触，以便第一主要操作杆31与第二主要操作杆32的杆部40 —起运动，而不需要第一主要操作杆31操作变速单元30，这在下面说明。
[0030]如图4和图6所示，第一主要操作杆31操作性地联接到变速单元30，用于执行变速操作(即拉索释放操作)。图4示出处于静止位置的第一主要操作杆31，而图6示出处于变速操作位置的第一主要操作杆31。具体地，第一主要操作杆31枢转地安装在第二主要操作杆32的杆部40上，以便第一主要操作杆31相对于第二主要操作杆32绕着第四操作轴线A4 (参见图4和图6)在静止位置和变速位置之间枢转。然而，当骑车者使第二主要操作杆32的杆部40绕着第二操作轴线A2枢转并且杆部40的接触构件40a使第一主要操作杆31运动时，第一主要操作杆31与第二主要操作杆32的杆部40 —起运动，而不需要第一主要操作杆31操作变速单元30。
[0031]如图4和图7至图9所示，辅助操作杆33操作性地联接到变速单元30用于执行变速操作(即拉索释放操作)。图4和图8示出处于静止位置的辅助操作杆33，而图7和图9示出处于变速操作位置的辅助操作杆33。具体地，辅助操作杆33枢转地安装在盖构件34上，以便辅助操作杆33相对于盖构件34绕着第五操作轴线A5在静止位置与变速位置之间枢转。当骑车者使辅助操作杆33绕着第五操作轴线A5枢转时，第一和第二主要操作杆31和32保持静止。
[0032]因而，第一主要操作杆31操作性地联接到变速单元30，以响应于第一主要操作杆31绕着第四轴线A4的枢转运动，将自行车换档设备操作至多个齿轮位置的任意一个。这里，在示出的实施例中，第二主要操作杆32的第二操作轴线A2对应于第一主要操作杆31的第四操作轴线A4。换句话说，第二和第四操作轴线A2和A4是一致的变速枢转轴线，因此在示出的实施例中与第一主要操作杆31的第三操作轴线A3不平行。
[0033]在示出的实施例中，第一主要操作杆31仅执行变速操作。当第一主要操作杆31绕着第四操作轴线A4枢转时，第二主要操作杆32保持静止或者至少基本上静止，以便仅第一主要操作杆31执行变速操作。如上所述，在第二主要操作杆32的杆部40绕着第二操作轴线A2的枢转运动期间，第二主要操作杆32的杆部40接触第一主要操作杆31，以执行换档操作。然而，当杆部40绕着第二操作轴线A2枢转来执行换档操作时，第一主要操作杆31不操作变速单元30。在示出的实施例中，当仅第一主要操作杆31绕着第四操作轴线A4沿着朝向自行车10的中心纵向平面的方向枢转时，第一主要操作杆31从变速单元30释放内金属丝22a。因此，第一主要操作杆31构成拉索释放杆。[0034]优选地，如图11所示，当第二主要操作杆32绕着第一操作轴线Al枢转时，第二主要操作杆32沿着第一平面PLl运动。并且当第一主要操作杆31绕着第四轴线A4枢转时，第一主要操作杆31沿着第二平面PL2运动。并且当辅助操作杆33绕着第五操作轴线A5枢转时，在变速操作期间辅助操作杆33沿着第三(变速)平面PL3运动。优选地，第二和第三(变速)平面PL2和PL3平行或基本上平行。第一和第二平面PLl和PL2在它们之间形成在50度到90度范围内的角度Θ。在示出的实施例中，如图11所示，角度Θ是90度。从本发明将会清楚，第一和第二主要操作杆31和32分别不完全设置在平面PL2和PLl内。而是当第一和第二主要操作杆31和32绕着操作轴线A2和Al枢转时，平面PL2和PLl由第一和第二主要操作杆31和32每个的一部分的运动限定。
[0035]如图12所示，支承部42具有用于附接制动控制拉索21的内金属丝21a的制动拉索附接结构42a。因此，当支承部42绕着由枢转销38限定的第一操作轴线Al从静止位置(图2)向制动位置(图3)枢转时，制动拉索附接结构42a牵拉制动控制拉索21的内金属丝21a。如图13所示，在枢转销38上设置有偏压元件44，用于提供安装支架24与支承部42之间的偏压力。布置偏压元件44用于以常规方式将支承部42以及第一和第二主要操作杆31和32偏压至其静止位置(图2)。在示出的实施例中，偏压元件44是扭转弹簧，其中其盘绕部设置在枢转销38上，并且其第一和第二自由端分别接触安装支架24和支承部42。
[0036]如图12至图14所示，杆部40在第一枢转轴50上枢转地安装到支承部42，用于绕着第二操作轴线A2的枢转运动。在示出的实施例中，第二操作轴线A2对应于由第一枢转轴50限定的变速枢转轴线。第一主要操作杆31在第二枢转轴52上枢转地安装到支承部42，用于绕着第四操作轴线A4的枢转运动。在示出的实施例中，第四操作轴线A4对应于由第二枢转轴52限定的变速枢转轴线。第二枢转轴52设置在第一枢转轴50的管状轴的中心孔内部。因此，在示出的实施例中，由第一和第二枢转轴50和52限定的第一和第二操作轴线Al和A2是一致的。然而，如果必要和/或期望，第一和第二枢转轴50和52可以构造为，第一和第二操作轴线Al和A2不一致。
[0037]如图13所示，在杆部40与支承部42之间设置有第一偏压构件54，用于将杆部40偏压至其静止位置。第一偏压构件54相对于支承部42沿着远离自行车的中心平面的方向绕着第二操作轴线A2偏压杆部40。在示出的实施例中，第一偏压构件54是扭转弹簧，其设置在第一枢转轴50的管状轴的中间段上。更具体地，第一偏压构件54具有设置在杆部40的孔中的第一端和设置在支承部42的孔中的第二端。第一偏压构件54的盘绕部设置在第一枢转轴50的管状轴上。
[0038]相似地，如图13所示，在第一主要操作杆31与支承部42之间设置有第二偏压构件56，用于将第一主要操作杆31偏压至其静止位置。布置第二偏压构件56用于相对于第二主要操作杆32沿着远离自行车的中心平面的方向绕着第四操作轴线A4偏压第一主要操作杆31。在示出的实施例中，第二偏压构件56是扭转弹簧，其设置在第二枢转轴52的从第一枢转轴50的管状轴的一端延伸出的杆附接部上。第一主要操作杆31固定地附接到杆附接部，以便第一主要操作杆31和第二枢转轴52作为整体在第一枢转轴50的管状轴内旋转。在示出的实施例中，如图13所示，第二偏压构件56拧到第二枢转轴52的杆附接部52a上。第二偏压构件56具有设置在第一主要操作杆31的孔中的第一端、以及接触支承部42的第二端。第二偏压构件56的盘绕部设置在第二枢转轴52的杆附接部上。[0039]现在将更详细地讨论第一和第二枢转轴50和52。第一枢转轴50设置有一对衬套58，以便支承部42的凸缘经由衬套58枢转地支承第一枢转轴50的管状轴。因此，第一枢转轴50与第二主要操作杆32的杆部40作为整体一起枢转。在示出的实施例中，如图13所示，管状轴在一端具有扩大头部并且在另一端具有外螺纹。外螺纹螺纹地接纳螺母60。因此，第一枢转轴50用作紧固件，用于将第二主要操作杆32的杆部40附接到第二主要操作杆32的支承部42。因为偏压元件44将支承部42相对于安装支架24偏压到固定静止位置，所以第一枢转轴50与杆部40作为整体相对于安装支架24 —起枢转。
[0040]如上所述，第一主要操作杆31附接到枢转地支承在第一枢转轴50的管状轴内的第二枢转轴52。第二枢转轴52在与第二枢转轴52的杆附接部相对的端部具有自由端，该自由端具有用于接纳夹子62的环形凹槽。第二枢转轴52还具有与第二枢转轴52的杆附接部相邻地形成的扩大头部。因此，第二枢转轴52由夹子62可旋转地保持到第一枢转轴50。这样，第二枢转轴52枢转地支承在第一枢转轴50的管状轴50a内，用于相对于支承部42和安装支架24的相对枢转运动。
[0041]在示出的实施例中，如图13最佳所示，如果需要和/或期望，第一偏压构件54可以设置有一对盖构件64和66。这些盖构件64和66帮助保护第一偏压构件54免于受到污染。
[0042]现在参考图12和图14，现在将简要地讨论变速单元30。然而，如上所述，变速单元30不限于本文示出的结构。第一和第二主要操作杆31和32到安装支架24的安装布置而是可以与其他变速单元一起使用。因此，将不详细地讨论变速单元30。变速单元30通过从安装支架24延伸出的一对(第一和第二)输入构件70和72设置在安装支架24中，用于由第一和第二主要操作杆31和32操作。
[0043]具体地，第一输入构件70通过第一主要操作杆31绕着第四操作轴线A4朝向自行车纵向中心平面的运动来操作，以执行变速操作。第二输入构件72通过第二主要操作杆32的杆部40绕着第二操作轴线A2朝向自行车纵向中心平面的运动来操作，以执行变速操作。因此，主要操作杆31和32由输入构件70和72操作性地连接到变速单元30，用于执行变速操作。输入构件70和72构成变速构件。
[0044]在示出的实施例中，变速单元30是拉索操作单元，其通常包括控制金属丝卷取构件或卷筒76的位置的定位机构74。金属丝卷取构件76构成变速单元30的卷绕构件的一个示例。变速单元30的随着内金属丝21a运动而运动的其他部件也可以构成变速单元30的卷绕构件。金属丝卷取构件76相对于安装支架24枢转地安装，并且具有用于附接内金属丝22a的接头的拉索附接结构76a。第一主要操作杆31和辅助操作杆33都操作变速单元30，以便金属丝卷取构件76沿着对应于金属丝卷取构件76的拉索释放方向的第一枢转(变速)方向Rl (图14)枢转。第二主要操作杆32的杆部40操作变速单元30，以便金属丝卷取构件76沿着对应于金属丝卷取构件76的拉索牵拉或卷绕方向的第二枢转(变速)方向R2 (图14)枢转。第一枢转方向Rl与第二枢转方向R2相反。金属丝卷取构件76与输入构件70和72同轴地设置在变速单元30的主变速轴77上。变速单元30的主变速轴77限定变速单元30的主枢转轴线C (图12)。变速单元30的主变速轴77通过若干个固定支承柱或板将金属丝卷取构件76以及输入构件70和72枢转地支承于安装支架24，用于在主枢转轴线C上旋转。在示出的实施例中，变速单元30的主枢转轴线C与第二和第四操作轴线A2和A4平行。在示出的实施例中，金属丝卷取构件76由例如螺旋扭转弹簧等偏压元件沿着第一枢转方向Rl (图12)偏压，偏压元件具有附接到金属丝卷取构件76的一个端部和附接到其中一个固定支承板的另一个端部。
[0045]在示出的实施例中，输入构件72具有牵拉爪78，牵拉爪78构造和布置为操作定位机构74以便金属丝卷取构件76沿着第二枢转方向R2枢转。因此，第二主要操作杆32的杆部40的操作通过牵拉爪78操作定位机构74而使得金属丝卷取构件76沿着第二枢转方向R2运动，用于牵拉内金属丝22a。另一方面，输入构件70具有释放爪80，释放爪80构造和布置为操作定位机构74以便金属丝卷取构件76沿着第一枢转方向Rl枢转。因此，第一主要操作杆31的操作通过释放爪80操作定位机构74而使得金属丝卷取构件76沿着第一枢转方向Rl运动，用于释放内金属丝22a。
[0046]在示出的实施例中，如图15所示，定位机构74具有牵拉棘轮或板82、释放板84、定位爪86、止动爪88以及定位棘轮或板90。牵拉板82和定位板90固定到金属丝卷取构件76以便它们作为整体一起运动。牵拉板82包括多个卷绕齿，它们由牵拉爪78选择性地接合来使金属丝卷取构件76沿着第二枢转方向R2枢转。定位板90包括多个定位齿，它们由定位爪86选择性地接合来使金属丝卷取构件76在操作和释放了第一和第二主要操作杆31和32之后保持在变速位置。释放板84由辅助操作杆33或释放爪80沿着第二枢转方向R2旋转，以便定位爪86和止动爪88选择性地接合和脱离牵拉板82以释放定位板90，用于沿着第一枢转方向Rl运动。因此，第二枢转方向R2也对应于释放板84的释放方向。释放板84是释放构件的一个示例，其由辅助操作杆33和释放爪80选择性地运动来操作变速单元，用于允许金属丝卷取构件76沿着第一枢转方向Rl枢转。
[0047]在示出的实施例中，如图8和图9所示，辅助操作杆33在与主枢转轴线C平行的第五操作轴线A5上枢转地安装到盖构件34，主枢转轴线C也是释放板84 (即释放构件)的枢转轴线。换句话说，辅助操作杆33绕着第一轴线(即第五操作轴线A5)枢转地安装到盖构件34上，并且释放板84 (即释放构件)相对于安装支架24枢转地安装。在示出的实施例中，释放板84 (即释放构件)的第二轴线(即主枢转轴线C)与辅助操作杆33的第一轴线(即第五操作轴线A5)平行。因而，通过该布置，当辅助操作杆33朝向辅助操作杆33的操作方向枢转时，释放板84 (即释放构件)朝向释放板84的释放方向枢转，当沿着与第一和第二轴线平行的方向观察时(即，当从自行车操作设备12的正面观察并且平行于主枢转轴线C和第五操作轴线A5观看时)，所述操作方向与释放方向(第二枢转方向R2)相反。另一方面，当辅助操作杆33从静止位置朝向操作方向枢转时，金属丝卷取构件76 (即卷绕构件)朝向第一变速方向(第一枢转方向Rl)枢转。当沿着与第五操作轴线A5以及主枢转轴线C平行的方向观察时，辅助操作杆33的操作方向与金属丝卷取构件76 (即卷绕构件)的第一变速方向(第一枢转方向Rl)相反。
[0048]在示出的实施例中，牵拉爪78由例如扭转弹簧等偏压元件偏压成如在图12的静止位置所示的与牵拉板82的卷绕齿接合。因此，在卷绕操作期间，第二主要操作杆32的杆部40绕着第二操作轴线A2枢转。杆部40的该运动使得牵拉爪78接合牵拉板82的其中一个卷绕齿，并且因此使牵拉板82沿着第二枢转方向R2旋转。牵拉板82沿着第二枢转方向R2的旋转使得定位板90与其一起作为整体旋转。当定位板90沿着第二枢转方向R2旋转时，定位板90的定位齿将定位爪86移动为与定位板90的定位齿接合或脱离。这样,在定位板90的定位齿与定位爪86之间产生啮合动作，以改变金属丝卷取构件76的换档位置。换句话说，定位爪86接合定位板90的一个不同的定位齿，以将金属丝卷取构件76选择性地保持在新的换档位置。
[0049]在利用第二主要操作杆32的杆部40的卷绕操作期间，第一和第二主要操作杆31和32构造为与释放爪80 —起配合，以便将释放爪80保持在相对于释放板84的脱离位置。这样，当骑车者使第二主要操作杆32的杆部40绕着第二操作轴线A2枢转时，杆部40的抵接部40a使输入构件72运动，输入构件72继而抵接于输入构件70以使得输入构件70运动。输入构件72由杆部40引起的运动使得第一主要操作杆31绕着第四操作轴线A4枢转，而不需要第一主要操作杆31操作变速单元30，因为输入构件70的抵接防止了释放爪80与变速单元30接合。
[0050]在示出的实施例中，释放爪80由例如扭转弹簧等偏压元件偏压成如在图12中的静止位置所示的与释放板84接合。在通过第一主要操作杆31绕着第四操作轴线A4枢转的释放操作期间，释放板84使牵拉爪78移动到相对于牵拉板82的脱离位置。这样，释放板84沿着第二枢转方向R2自由地旋转，而不需要移动输入构件72和杆部40。释放板84沿着第二枢转方向R2的旋转随后操作了止动爪88，并且然后操作了定位爪86，以便金属丝卷取构件76由偏压元件的偏压力沿着第一枢转方向Rl旋转一个变速位置。
[0051]现在参考图15至图19，现在将讨论变速单元30用于执行拉索释放操作的变速操作，其中金属丝卷取构件76沿着第一枢转方向Rl变换一个变速位置。如上所述，第一主要操作杆31和辅助操作杆33两者使释放板84 (即释放构件)朝向释放方向(第二枢转方向R2)枢转，以使金属丝卷取构件76沿着第一枢转方向Rl变换一个变速位置。因为释放板84用于操作变速单元30的操作对于第一主要操作杆31和辅助操作杆33是相同的，因此为了简洁将仅示出变速单元30由第一主要操作杆31进行的操作。
[0052]变速单元30的拉索释放操作通过骑车者使第一主要操作杆31沿着朝向自行车纵向中心平面的侧向向内方向绕着第四操作轴线A4枢转地运动(或者通过骑车者使辅助操作杆33沿着向下方向绕着第五操作轴线A5枢转地运动)来执行。第一主要操作杆31在单次渐进运动中从图15的静止位置操作至图18的完全操作位置，以便第一输入构件70在单次渐进运动中沿着第二枢转方向R2运动，来使金属丝卷取构件76从当前的变速位置变换到下一个相邻的变速位置。
[0053]如图15所示，变速单元30通过定位爪86接触定位板90的其中一个定位齿而保持在静止位置。当骑车者使第一主要操作杆31枢转时，第一主要操作杆31的该枢转运动通过第一主要操作杆31接触并推动第一输入构件70而传递到第一输入构件70，以便第一输入构件70沿着第二枢转方向R2从其静止位置(图15和图16)旋转至其释放位置(图18)。
[0054]当在变速单元30的拉索释放操作期间第一输入构件70沿着第二枢转方向R2枢转时，释放爪80接合释放板84的操作齿或抵接部，以响应于第一输入构件70的运动而使释放板84运动。如图17所示，释放板84的该运动首先使得第一爪操作突出部引起止动爪88朝向定位板90枢转以及使得第二爪操作突出部引起牵拉爪78枢转脱离与定位板90的接合。如图18所示,释放板84的进一步运动还使得第三爪操作突出部引起定位爪86枢转远离定位板90,并且枢转脱离与定位板90的其中一个定位齿78a的接合。结果,金属丝卷取构件76、牵拉板82以及定位板90在偏压元件(未示出)的力的作用下沿着第一枢转方向Rl旋转。然而，止动爪88接合定位板90的其中一个定位齿，以停止金属丝卷取构件76、牵拉板82以及定位板90的旋转，以便将金属丝卷取构件76保持在中间变速位置。然后当释放第一输入构件70时,释放板84释放定位爪86,以便定位爪86运动回到定位齿的路径中。然后止动爪88随后移出定位齿的路径。因此，在定位爪86已经如图19所不运动回到定位齿的路径中时，止动爪88释放定位板90。这样,止动爪88释放定位板90,以便定位爪86接合其中一个定位齿，以停止定位板90沿着第一枢转方向Rl的旋转。
[0055]现在参考图20至图23，现在将讨论变速单元30用于执行拉索牵拉操作的变速操作，其中金属丝卷取构件76沿着第二枢转方向R2变换一个变速位置。变速单元30的拉索牵拉操作通过骑车者使第二主要操作杆32的杆部40沿着朝向自行车纵向中心平面的侧向向内方向绕着第二操作轴线A2枢转地运动来执行。在单次渐进运动中操作第二主要操作杆32的杆部40，以便第二输入构件72在单次渐进运动中沿着第二枢转方向R2从当前变速位置移动到下一个相邻的变速位置。变速单元30和第二输入构件72构造为，通过使第二输入构件72沿着第二枢转方向R2进一步运动，能够沿着拉索牵拉方向(第二枢转方向R2)执行多级变速。
[0056]如上所述，变速单元30的拉索牵拉或卷绕操作通过骑车者使第二主要操作杆32的杆部40枢转地运动来执行。杆部40的该枢转运动传递到第二输入构件72，以便第二输入构件72沿着第二枢转方向R2从其静止位置(图20)旋转至其变速位置(图22)。当第二输入构件72沿着第二枢转方向R2旋转时，第二输入构件72接触释放爪80，以便第一和第二输入构件70和72 —起运动。当第二输入构件72沿着第二枢转方向R2旋转时，牵拉爪78接合并牵拉牵拉板82的其中一个牵拉齿。牵拉爪78与其中一个牵拉齿的该接合使得牵拉板82沿着第二枢转方向R2旋转。牵拉板82的旋转还使得金属丝卷取构件76与定位板90 一起旋转，因为它们在示出的实施例中作为整体都固定在一起。因此，定位板90的旋转使得定位爪86移出与其中一个定位齿的接合，并且然后与其中另一个定位齿接合，以将金属丝卷取构件76保持在下一个期望的变速位置。当第二主要操作杆32的杆部40从图22的变速位置释放时，第一和第二输入构件70和72如图23所示返回其静止位置，并且定位板90与定位爪86接合来将金属丝卷取构件76维持在新的变速位置。
[0057]在第二主要操作杆32的杆部40的单次渐进运动中可以执行单级变速。如图20至图23所示，该单级变速通过以第一量移动杆部40并且然后释放第二主要操作杆32的杆部40来完成。替代地，通过以比第一量大的第二量从静止位置移动杆部40并且然后释放杆部40，能够通过第二主要操作杆32的杆部40的单次渐进运动执行多级变速。
[0058]在理解本发明的范围时，当在本文中使用时，术语“包括”及其派生词旨在成为开放式的术语，其明确说明所述特征、元件、部件、组和/或整体的存在，但不排除其他未述特征、元件、部件、组和/或整体步骤的存在。上述解释也适用于具有相似意思的词，例如术语“包含”、“具有”和它们的派生词。当在本文中使用来描述上述实施例时，下面的方向性术语“向前的”、“向后的”、“顶部的”、“底部的”、“上方的”、“下方的”、“向下的”、“竖直的”、“水平的”、“内部的”、“外部的”和“横向的”及任何其他相似方向性术语是指装备有自行车操作设备的自行车在平坦水平面上的那些方向。因而，这些术语当使用来描述自行车操作设备时，应该相对于装备有自行车操作设备的自行车解释为在平坦水平面上以正常骑行位置使用。最后，当在本文中使用时，程度术语，例如“基本上”、“大约”、“近似”意味着被修饰术语的合理偏离量，以便使得最终结果不被显著改变。
[0059]虽然仅选择了选定实施例来例示本发明，但是本领域的技术人员从本发明将会清楚，在不脱离如所附权利要求限定的本发明范围的情况下可以作出各种改变和修改。例如，虽然杆调节装置示出用于调节公路自行车操作设备的杆的静止位置，但是从本发明本领域的技术人员将会清楚，杆调节装置可以适于山地自行车操作设备，例如在美国专利N0.8, 181, 553 (授予Shimano Inc)中公开的山地自行车操作设备。并且,虽然第二主要操作杆32示出为拉索操作制动杆，但是从本发明本领域的技术人员将会清楚，第二主要操作杆32可以变更为操作液压制动系统。换句话说，自行车操作设备12和14的一个或两个可以变更以便本发明适用于具有液压制动系统的变速操作设备。
[0060]显示为直接互相连接或接触的部件可以具有设置在它们之间的中间结构，除非另外特别说明。不需要将所有优点都同时展现在具体实施例中。对于与现有技术相比独特的每个特征，单独地或与其他特征组合，应该被认为是 申请人:对进一步发明的单独描述，包括通过这样的特征(或多个特征)体现的结构和/或功能概念。因此，根据本发明的实施例的前述描述仅用于例示，而不是为了限制本发明，本发明由所述权利要求及其等同物限定。
【权利要求】
1.一种自行车变速操作设备，包括: 安装支架； 变速单元，设置在所述安装支架中； 附接构件，附接到所述安装支架；以及 操作构件，能运动地安装在所述附接构件上，所述操作构件机械地联接到所述变速单元以操作所述变速单元。
2.根据权利要求1所述的自行车变速操作设备，其中 所述附接构件是盖构件，其至少局部地覆盖所述变速单元并且能去除地附接到所述安装支架。
3.根据权利要求1所述的自行车变速操作设备，其中 所述操作构件绕着第一轴线枢转地安装在所述附接构件上。
4.根据权利要求3所述的自行车变速操作设备，其中 所述变速单元包括由所述操作构件绕着枢转轴线操作性地枢转的卷绕构件。
5.根据权利要求4所述的自行车变速操作设备，其中 所述卷绕构件的枢转轴线 与所述操作构件的第一轴线平行。
6.根据权利要求5所述的自行车变速操作设备，其中 当所述操作构件朝向操作方向枢转时，所述卷绕构件朝向第一变速方向枢转，当沿着与所述第一轴线和所述枢转轴线平行的方向观察时，所述操作构件的操作方向与所述卷绕构件的第一变速方向相反。
7.根据权利要求2所述的自行车变速操作设备，其中 当所述自行车变速操作设备处于安装位置时，所述盖构件设置在所述安装支架的面向自行车中心平面的侧向侧面上。
8.根据权利要求1所述的自行车变速操作设备，还包括 第一主要操作构件，其机械地联接到所述变速单元以操作所述变速单元，所述操作构件和所述第一主要操作构件沿着第一变速方向操作所述变速单元。
9.根据权利要求8所述的自行车变速操作设备，还包括 第二主要操作构件，其包括制动拉索附接结构，当所述第二主要操作构件绕着制动轴线从静止位置向制动位置枢转时，所述制动拉索附接结构牵拉制动拉索。
10.根据权利要求9所述的自行车变速操作设备，其中 所述第二主要操作构件机械地联接到所述变速单元，以沿着不同于所述第一变速方向的第二变速方向操作所述变速单元。
11.根据权利要求8所述的自行车变速操作设备，其中 所述操作构件绕着第一轴线枢转地安装在所述附接构件上； 所述第一主要操作构件绕着第二轴线枢转地安装在所述安装支架上；并且 所述变速单元包括卷绕构件，当所述操作构件绕着所述第一轴线从静止位置向操作位置枢转时，所述卷绕构件朝向所述第一变速方向枢转，并且当所述第一主要操作构件绕着所述第二轴线从静止位置向操作位置枢转时，所述卷绕构件朝向所述第一变速方向枢转。
12.根据权利要求11所述的自行车变速操作设备，还包括 第二主要操作构件，其机械地联接到所述变速单元，以沿着不同于所述第一变速方向的第二变速方向操作所述变速单元， 所述第二主要操作构件绕着第三轴线枢转地安装在所述安装支架上，当所述第二主要操作构件绕着所述第三轴线从静止位置向操作位置操作时，所述卷绕构件朝向与所述第一变速方向相反的第二变速方向枢转。
13.根据权利要求12所述的自行车变速操作设备，还包括 所述第二主要操作构件包括制动拉索附接结构，当所述第二主要操作构件绕着制动轴线从静止位置向制动位置枢转时，所述制动拉索附接结构牵拉制动拉索。
14.根据权利要求13所述的自行车变速操作设备，其中 当所述第二主要操作构件绕着所述制动轴线枢转时，所述第一主要操作构件和所述第二主要操作构件一起运动。
15.根据权利要求12所述的自行车变速操作设备，其中 当所述第二主要操作构件绕着所述第三轴线枢转时，所述第一主要操作构件和所述第二主要操作构件一起运动。
16.根据权利要求12所述的自行车变速操作设备，其中 当所述第一主要操作构 件运动来操作所述变速单元时，所述第二主要操作构件保持静止。
【文档编号】B62K23/06GK103448869SQ201210511111
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2012年12月4日 优先权日:2012年5月30日
【发明者】深尾和孝, 三木良晃 申请人:株式会社岛野