CN103770882A - 自行车控制装置 - Google Patents
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Abstract
提供了一种自行车控制装置,其基本包括支撑结构、控制单元、第一操作杆、第一齿轮以及第二齿轮。所述控制单元安装在所述支撑结构上。所述第一操作杆可操作地连接至所述控制单元,以操作所述控制单元。所述第一齿轮关于第一轴线可旋转地安装在所述支撑结构上。所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合,且关于第二轴线可旋转地安装在所述支撑结构上。所述第二齿轮包括指示自行车部件的多个状态的标记。
Description
技术领域
本发明总地涉及自行车控制装置。更具体地,本发明涉及具有指示器的自行车控制装置,该指示器具有指示自行车部件的多个状态的标记。
背景技术
自行车使用自行车控制装置,用于控制诸如拨链器、制动装置、悬架设置器、座杆高度设置器等的各种自行车部件的操作。这些自行车控制装置中的一些设置有指示器,该指示器具有用于指示自行车部件的当前状态的标记。例如,就拨链器来说,自行车换档控制装置(即自行车换档器)可以包括齿轮指示器,用于给骑行者提供当前选定的齿轮的指示。具体地,就拨链器而言,齿轮指示器告知骑行者链条与前链环(chain rings)中的一个或后链轮中的一个的啮合情况。
发明内容
本公开中提出的一个方面是提供具有标记的自行车控制装置,该标记指示自行车的多个状态,以使骑行者能够容易地识别自行车的当前状态。
鉴于已知技术的状态,提供了自行车控制装置,其基本包括支撑结构、控制单元、第一操作杆、第一齿轮以及第二齿轮。所述控制单元安装在所述支撑结构上。所述第一操作杆可操作地连接至所述控制单元,以操作所述控制单元。所述第一齿轮关于第一轴线可旋转地安装在所述支撑结构上。所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合,且关于第二轴线可旋转地安装在所述支撑结构上。所述第二齿轮包括指示自行车部件的多个状态的标记。
从结合附图公开了优选实施例的下文的详细描述中,本领域技术人员可以了解所公开的自行车控制装置的这些和其他目的、特征、方面和优点。
附图说明
现在参考形成此原始公开的一部分的附图:
图1是装备有根据一个示例性实施例的联接至垂式手把的一对自行车控制装置的自行车的一部分的正面视图;
图2是图1中图示的垂式手把的右手侧和右手侧的自行车控制装置的正面立体图;
图3是图2中图示的自行车控制装置的内侧视图,其中第一操作杆和第二操作杆处于它们的静止位置;
图4是图2和图3中图示的自行车控制装置的内侧视图,但其中第一操作杆枢转至制动位置,其导致第二操作杆与第一操作杆一起关于制动枢转轴线移动;
图5是图1中图示的带有右手侧自行车控制装置的垂式手把的右手侧的正面视图,但其中第一操作杆从图1的静止位置移动至操作位置,其引起第二操作杆与第一操作杆一起移动;
图6是图1中图示的带有自行车控制装置的垂式手把的右手侧的正面视图,但其中第二操作杆从图1的静止位置移动至操作位置,且第一操作杆维持静止;
图7是图2-图6中图示的自行车控制装置的选定部分的正面立体图;
图8是图2-图6中图示的自行车控制装置的选定部分的沿着自行车控制装置的竖直中心平面所截的截面视图;
图9是图2-图6中图示的自行车控制装置的选定部分的部分分解的立体图;
图10是图2-图6中图示的自行车控制装置的选定部分的外侧视图;
图11是图2-图6中图示的自行车控制装置的选定部分沿着自行车控制装置的竖直中心平面所截的另一个截面视图;
图12是图2-图6中图示的自行车控制装置的选定部分的部分分解的正面立体图;
图13是图2-图6中图示的自行车控制装置的选定部分的部分分解的底部立体图;以及
图14是图2-图6中图示的右手侧自行车控制装置的俯视图,其通过放大透镜示出第二齿轮的标记,以使第二齿轮的标记从右手侧自行车控制装置的支撑结构的外部可见。
具体实施方式
现在将参照附图解释选定的实施例。本领域技术人员从本公开可以了解,实施例的以下描述仅提供用于示例而不用于限定本发明的目的,本发明由所附的权利要求和它们的等同方式来限定。
首先参考图1,图示了自行车10的一部分,其装备有根据一个示例性实施例的一对自行车控制装置12和14。如图1中所看到的,自行车控制装置12和14安装在下垂的手把16上。自行车控制装置12是右手换档器(自行车换档操作装置),该右手换档器由骑行者的右手操作,以操作第一制动装置(未示出)和第一齿轮换档装置(未示出,例如缆线操作的后拨链器)。自行车控制装置14是左手换档器(自行车换档操作装置),该左手换档器由骑行者的左手操作,以操作第二制动装置(未示出)和第二齿轮换档装置(未示出,例如缆线操作的前拨链器)。自行车控制装置12和14是常规的自行车传动系中的一部分。例如,在使用一对拨链器的自行车传动系中,自行车控制装置12和14用于操作拨链器来对自行车链条进行换档,用于以相对常规的方式改变传动系的速度。在图示实施例中,自行车控制装置12通过换档控制缆线21可操作地联接至第一齿轮换档装置(例如后拨链器),且通过制动控制缆线22可操作地联接至第一制动装置。自行车控制装置14通过换档控制缆线23可操作地联接至第二齿轮换档装置(例如前拨链器),且通过制动控制缆线24可操作联接至第二制动装置。
优选地,控制缆线21-24是具有覆盖内线的外壳的常规的自行车操作缆线。换句话说,控制缆线21-24中的每个都是基本包括可滑动地接收在外壳中的内线的博登(Bowden)型缆线。例如,如图2中所看到的,换档控制缆线21具有内线21a,其中外壳21b覆盖内线21a,而制动控制缆线22具有内线22a,其中外壳22b覆盖内线22a。内线21a构成了连接构件,其将自行车控制装置12可操作地连接至第一齿轮换档装置,用于响应于自行车控制装置12的操作对第一齿轮换档装置进行换档。
在图示实施例中,自行车控制装置12和14在操作上实质相同,除了它们互为镜像且它们可以具有不同数量的换档操作。换句话说,自行车控制装置14与自行车控制装置12基本相同,除了自行车控制装置14相对于自行车控制装置12变型为其镜像且减少了可以进行换档的齿轮的数量。由此,本文只讨论和图示自行车控制装置12。
如图2-4中所看到的,自行车控制装置12包括支架或基座构件26,该支架或基座构件26通过手把安装结构28(例如所示的常规带夹具)固定地安装至下垂的手把16的弯曲部中的一个。因为基座构件26通过手把安装结构28固定至下垂的手把16,所以基座构件26构成了固定构件。在骑行中,骑行者有时抓握基座构件26且靠在基座构件26上。当骑行者抓握基座构件26时,期望会给骑行者的手提供舒适的感觉。由此,如图2中所看到的,基座构件26具有刚性的主体26a和柔软的弹性的外抓握覆盖件26b。如图2中所看到的,抓握覆盖件26b部分地覆盖主体26a。特别地,抓握覆盖件26b伸展越过主体26a的抓握部分。典型地,主体26a由刚性的塑料材料制成。基座构件26在安装至手把16时是静止构件。手把安装结构28优选地为在公路换档器中使用的用于安装至下垂型手把(诸如下垂的手把16)的常规带夹具或类似结构。由此,基座构件26和手把安装结构28是常规结构,由此,本文将不详细讨论。
在该示例性实施例中,如图3-6中所看到的,自行车控制装置12还包括支撑结构30和换档控制单元32。在该图示实施例中,换档控制单元32设置有第一操作杆34和第二操作杆36,用于操作换档控制单元32,以拉动和释放换档控制缆线21的内线21a。在该图示实施例中,第一操作杆34用于执行制动操作(图4)和换档操作(图5),而第二操作杆36只执行换档操作(图6)。由此,自行车控制装置12有时被称为公路制动换档器(“brifter”)。
如在后面所解释的,第一操作杆34和第二操作杆36可操作地联接至换档控制单元32,用于执行齿轮换档装置中的换档操作,以改变齿轮(即在齿轮之间换档链条)。同样如后面所解释的,第一操作杆34和第二操作杆36优选地都相对于基座构件26的主体26a沿方向R1朝向自行车的纵向中心平面CP枢转,用于执行换档操作。
在该示例性实施例中,换档控制单元32安装在支撑结构30上,以使支撑结构30和换档控制单元32是附接至基座构件26的主体26a的一体单元。特别地,如图3和4中所看到的,支撑结构30通过枢转销38枢转地安装在基座构件26上,以使支撑结构30和换档控制单元32相对于基座构件26关于制动枢转轴线BA枢转。支撑结构30包括制动缆线附接结构40,用于附接制动控制缆线22的内线22a。特别地,制动控制缆线22的内线22a穿过基座构件26的主体26a的孔且附接至支撑结构30的制动缆线附接结构40。制动控制缆线22的外壳22b接触基座构件26的主体26a,以便当第一操作杆34关于制动枢转轴线BA在枢转销38上枢转以执行制动操作时,制动控制缆线22的内线22a在外壳22b内滑动。
参考图7和8,支撑结构30基本包括主支撑件42、壳体构件44,盖构件46和安装轴48。如下文所讨论的,支撑结构30还包括位于安装轴48上的其他零件。如图4中所看到的,主支撑件42通过枢转销38枢转地安装在基座构件26的主体26a上,以使支撑结构30和换档控制单元32相对于基座构件26关于制动枢转轴线BA枢转。换档控制单元32安装在支撑结构30的安装轴48上。
如图9中所看到的,基本地,安装轴48是具有头部48a和带有螺纹区段的非圆形轴杆48b的螺栓。螺纹轴杆48b穿过主支撑件42的非圆形开口且穿过换档控制单元32。由此,主支撑件42不可旋转地支撑在安装轴48上。螺母50旋拧至轴杆48b的螺纹区段上,以确保轴杆48b上的换档控制单元32、第一操作杆34、第二操作杆36和主支撑件42设置在头部48a和螺母50之间。
如图8中所看到的,壳体构件44通过与支撑结构30的帽52匹配以及紧固件54(例如所示的螺钉),也不可旋转地安装至安装轴48,帽52不可旋转地设置在轴杆48b的端部上。基本地,壳体构件44覆盖换档控制单元32的一部分。壳体构件44优选地为由诸如硬质塑料材料的合适的刚性材料制成的整块的、单体构件。
如图10-12中所看到的,盖构件46无任何紧固件地可移除地附接至壳体构件44。特别地,如图12中所看到的,盖构件46具有突耳或突出部56、突耳或突出部58以及一对突耳或突出部60。突出部56装配到壳体构件44的槽或凹陷部62中,而突出部58则与壳体构件44的外表面44a接合,且突出部60与壳体构件44的内表面44b接合。盖构件46优选地为由诸如硬质塑料材料的合适的刚性材料制成的整块的、单体构件。
如图10-13中所看到的,自行车控制装置12还包括自行车速度指示机构,其基本包括第一齿轮68和第二齿轮70。第一齿轮68和第二齿轮70是锥齿轮。第二齿轮70包括与第一齿轮68的齿啮合的齿。第一齿轮68关于第一轴线A1可旋转地安装在支撑结构30上。第一齿轮68通过螺母72固定至安装轴48。安装轴48限定第一轴线A1,且可旋转地支撑第一齿轮68。第二齿轮70与第一齿轮68啮合,且关于不平行于第一轴线A1的第二轴线A2可旋转地安装在支撑结构30上。第一齿轮68的第一轴线A1和第二齿轮70的第二轴线A2不垂直地设置。第一齿轮68的第一轴线A1和第二齿轮70的第二轴线A2也是不平行的轴线。第二齿轮70包括指示自行车部件(例如,所示的自行车拨链器)的多个状态的标记70a。特别地,在图示实施例中,第二齿轮70的标记70a包括指示九速自行车拨链器的多个齿轮位置的多个连续的数字“1”、“2”、“3”、“4”、“5”、“6”、“7”、“8”和“9”。由此,第二齿轮70构成了速度指示器齿轮。
如图11-14中所看到的,在图示实施例中,支撑结构30的盖构件46具有带有放大透镜74的开口,通过该带有放大透镜74的开口,第二齿轮70的标记70a从支撑结构30的外部选择性地可见。盖构件46具有限定第二轴线A2且可旋转地支撑第二齿轮70的安装轴杆76。第二齿轮70通过旋拧到安装轴杆76中的螺纹孔内的螺钉78可旋转地固定在安装轴杆76上。
参考图8、9和10,现在将讨论换档控制单元32。因为换档控制单元32是常规换档控制单元,所以将仅根据需要简单讨论换档控制单元32,以理解与自行车速度指示机构(第一齿轮68和第二齿轮70)的相互作用。如上所述的,第一操作杆34和第二操作杆36可操作地连接至换档控制单元32,以操作换档控制单元32。在图示实施例中,第一操作杆34和第二操作杆36在主支撑件42和螺母50之间枢转地安装在支撑结构30的安装轴48上。第一操作杆34和第二操作杆36沿方向R1朝向自行车的自行车纵向(竖直)中心平面CP(图1)枢转,以操作换档控制单元32。
换档控制单元32包括绕线构件或线轴80,其可旋转地安装在安装轴48上,以相对于支撑结构30旋转。第一齿轮68联接至绕线构件80,以使第一齿轮68与绕线构件80作为一体单元一起旋转。特别地,如图9和10中所看到的,第一齿轮68具有与绕线构件80的凹陷部或凹口80a接合的突出部68a,以使第一齿轮68和绕线构件80在安装轴48上关于第一轴线A1一起旋转。由此,第一轴线A1也对应于绕线构件80的主旋转轴线。
绕线构件80具有常规的线附接结构80b,其包括开口,该开口用于接收内线21a且接合固定至内线21a的一端的端部接头或筒。绕线构件80用于响应于第一操作杆34的操作而相对于支撑结构30拉动内线21a,且响应于第二操作杆36的操作而相对于支撑结构30释放内线21a。
绕线构件80响应于第一操作杆34从静止位置(图1)至操作位置(图5)的移动而沿第一方向R1旋转。绕线构件80响应于第二操作杆36从静止位置(图1)至操作位置(图6)的移动而沿与第一方向R1相反的第二方向R2旋转。由此,绕线构件80也称为线收紧构件或缆线线轴。
偏置构件82在支撑结构30的安装轴48上设置在绕线构件80和第一静止安装片84之间,以使绕线构件80关于第一轴线A1沿第二方向R2偏置。在图示实施例中,偏置元件82是扭簧,该扭簧具有设置在安装轴48上的卷绕部分,其中它的第一自由端设置在绕线构件80中的孔中,且它的第二自由端钩在支撑结构30的第一静止安装片84上。螺纹轴杆48b穿过第一静止安装片84的非圆形开口,以使第一静止安装片84不可旋转地支撑在安装轴48上。
为了旋转并保持绕线构件80相对于支撑结构30的位置,换档控制单元32还包括定位棘轮86、定位棘爪88以及绕线或拉动棘爪90。换档控制单元32的定位棘轮86、定位棘爪88以及拉动棘爪90构成了选择性地将绕线构件80保持在多个不同齿轮位置(例如,在图示实施例中的9个齿轮位置)中的任意一个的齿轮定位机构。从本公开可以了解,自行车速度指示机构(第一齿轮68和第二齿轮70)可以与其他类型的换档控制单元一起使用。例如,换档控制单元32可以替代为由单个操作杆操作的换档控制单元。并且,虽然换档控制单元32构造为每次第一操作杆34和第二操作杆36中的每个的单个连续前进移动仅执行单个换档,但是换档控制单元32可以替代为每次第一操作杆34和第二操作杆36中的每个的单个连续前进移动能执行多个换档的换档控制单元。
定位棘轮86固定地联接至绕线构件80,以使绕线构件80和定位棘轮86在安装轴48上关于第一轴线A1一起旋转。定位棘轮86包括多个绕线齿86a和多个定位齿86b。拉动棘爪90与绕线齿86a啮合,以使定位棘轮86在第一操作杆34从静止位置(图1)枢转到操作位置(图2)时沿第一方向R1旋转。当第一操作杆34从静止位置移动至操作位置时,因为第一操作杆34的邻接部接触第二操作杆36,所以第二操作杆36将与第一操作杆34一起移动,以使第二操作杆36从它的静止位置枢转。第二操作杆36的该移动将使定位棘爪88相对于定位齿86b枢转,以使定位棘轮86可以通过拉动棘爪90与绕线齿86a啮合且旋转定位棘轮86而旋转一个齿轮位置。
定位棘爪88枢转地安装在由支撑结构30的第一静止安装片84和第二静止安装片94支撑在安装轴48上的销92上。螺纹轴杆48b穿过第二静止安装片94的非圆形开口,以使第二静止安装片94不可旋转地支撑在安装轴48上。偏置构件95设置在销92上,以使定位棘爪88朝向与定位棘轮86的定位齿86b啮合的方向偏置,以防止定位棘轮86沿第二方向R2旋转。如上所述,偏置构件82使绕线构件80沿第二方向R2偏置。
拉动棘爪90通过附接片96安装至第一操作杆34。拉动棘爪90通过销98枢转地安装至附接片96。附接片96通过螺钉96a固定至第一操作杆34。以该方式,当第一操作杆34从静止位置移动至操作位置时,拉动棘爪90相对于第一操作杆34枢转。偏置构件100设置在销98上,以使拉动棘爪90朝向与定位棘轮86的定位齿86b啮合的方向偏置。然而,当第一操作杆34处于静止位置时,拉动棘爪90的尖端通过第二静止安装片94保持与定位棘轮86的定位齿86b脱离啮合。
第二操作杆36设置有突出部36a,用于当第二操作杆36从静止位置(图1)枢转至操作位置(图6)时移动定位爪88与定位棘轮86的定位86b脱离啮合。特别地,突出部36a具有凸轮面,其与定位棘爪88上的延伸部88a啮合,以使定位棘爪88在第二操作杆36从静止位置枢转至操作位置时枢转。定位棘爪88的通过突出部36a的该枢转提升定位棘爪88的定位齿而与定位棘轮86的定位齿86b脱离啮合,并使止动齿移动至与定位棘轮86的定位齿86b啮合,以使定位棘轮86由于偏置构件82的偏置力而沿第二方向R2旋转一个齿轮位置。
在示例性实施例中,第一操作杆34和第二操作杆36是以常规方式偏置至静止位置的扳机(trigger)型操作杆。特别地,第一复位弹簧或偏置构件102在支撑结构30的安装轴48上设置在第一操作杆34和第三静止安装片104之间,以使第一操作杆34偏置至它的静止位置。第二复位弹簧或偏置构件106在支撑结构30的安装轴48上设置在第二操作杆36和主支撑件42之间,以使第二操作杆36偏置至它的静止位置。在图示实施例中,偏置构件102是扭簧,其具有设置在安装轴48上的它的卷绕部分,其中它的第一自由端接触第一操作杆34且它的第二自由端接触支撑结构30的第三静止安装片104。类似地,偏置构件106是扭簧,其具有设置在安装轴48上的它的卷绕部分,其中它的第一自由端接触第二操作杆36且它的第二自由端接触支撑结构30的主支撑件42。
因为换档控制单元32是类似于在岛野公路换档器中使用的换档控制单元的相对常规的换档控制单元,所以将不再进一步详细地讨论换档控制单元32。
在理解本发明的范围时,本文所使用的术语“包括”及其派生词,意图为开放性的术语,其指明所记载的特征、元件、部件、群组、整体和/或步骤的存在,但并不排除其他未记载的特征、元件、部件、群组、整体和/或步骤的存在。前述还适用于具有类似含义的词汇,诸如术语“包含”、“具有”及其派生词。同样,术语“部分”、“区段”、“部”、“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意义。如本文所使用来描述上述实施例,本文所使用的术语“静止位置”指代零件(例如,第一操作杆34和第二操作杆36)维持静止的状态,而无需使用者将该零件保持在对应于静止位置的该状态。本文所使用的描述上述实施例的以下方向性术语“向前”、“向后”、“上面”、“向下”、“竖直”、“水平”、“下面”和“横向”以及其他任何类似的方向性术语指代装备有自行车控制装置的自行车的那些方向。相应地,用于描述自行车控制装置的这些术语应当相对于在平坦水平面上在正常骑行位置中所使用的装备有自行车控制装置的自行车来解释。最后,本文所使用的诸如“大致”、“大约”和“接近”的程度术语意味着所修饰术语的偏差量,使得最终结果不会显著改变,诸如用于适应制造公差。
尽管示例性的实施例将公路式换档器作为自行车控制装置的实例,但自行车控制装置并非限于公路式换档器。例如,如果自行车控制装置是山地自行车换档器、悬架控制装置、座杆高度控制装置或其他类型的自行车控制装置,也是可接受的。
由此,虽然仅选择一个选定的实施例来图示本发明,但是本领域技术人员从该公开可以了解,在不脱离所附权利要求所限定的本发明的范围的情况下,本文可以做出各种改变和修改。例如,各种部件的尺寸、形状、位置或取向可以根据需要和/或期望改变。示出为彼此直接连接或接触的部件可以具有设置在它们之间的中间结构。一个元件的功能可以由两个来执行,反之亦然。一个实施例的结构和功能可以在另一个实施例中采用。在特定实施例中所有优点并非必须同时存在。从现有技术看是独特的每个特征,无论单独的或与其他特征相结合,也应当被认为是申请人的进一步发明的单独描述,包括由这样的特征所体现的结构性构思和/或功能性构思。由此,上述对根据本发明的实施例的描述仅仅是示例性的,无意于对由所附权利要求及其等同方式所限定的本发明进行限制。
Claims (13)
1.一种自行车控制装置,包括:
支撑结构;
控制单元,所述控制单元安装在所述支撑结构上;
第一操作杆,所述第一操作杆可操作地连接至所述控制单元,以操作所述控制单元;
第一齿轮,所述第一齿轮关于第一轴线可旋转地安装在所述支撑结构上;以及
第二齿轮,所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合,且关于第二轴线可旋转地安装在所述支撑结构上,所述第二齿轮包括指示自行车部件的多个状态的标记。
2.如权利要求1所述的自行车控制装置,其中
所述第二轴线与所述第一轴线不平行。
3.如权利要求2所述的自行车控制装置,其中
所述第一齿轮的所述第一轴线和所述第二齿轮的所述第二轴线非垂直地设置。
4.如权利要求1所述的自行车控制装置,其中
所述第一齿轮和所述第二齿轮是锥齿轮。
5.如权利要求1所述的自行车控制装置,其中
所述支撑结构包括壳体构件和可移除地附接至所述壳体构件的盖构件,所述盖构件具有限定所述第二轴线且可旋转地支撑所述第二齿轮的安装轴杆。
6.如权利要求5所述的自行车控制装置,其中
所述盖构件具有放大透镜,通过所述放大透镜所述第二齿轮的所述标记从所述支撑结构的外部可见。
7.如权利要求1所述的自行车控制装置,其中
所述支撑结构具有放大透镜,通过所述放大透镜所述第二齿轮的所述标记从所述支撑结构的外部可见。
8.如权利要求1所述的自行车控制装置,其中
所述控制单元通过安装轴安装至所述支撑结构,所述安装轴限定所述第一轴线,且可旋转地支撑所述第一齿轮。
9.如权利要求8所述的自行车控制装置,其中
所述控制单元包括绕线构件,所述绕线构件相对于所述支撑结构可旋转地安装在所述安装轴上。
10.如权利要求9所述的自行车控制装置,其中
所述第一齿轮与所述绕线构件作为一体单元一起旋转。
11.如权利要求1所述的自行车控制装置,还包括
基座构件,所述基座构件构造为附接至自行车手把,
所述支撑结构枢转地安装在所述基座构件上。
12.如权利要求1所述的自行车控制装置,还包括
第二操作杆,所述第二操作杆可操作地连接至所述控制单元,以操作所述控制单元。
13.如权利要求12所述的自行车控制装置,其中
所述控制单元包括绕线构件,所述绕线构件相对于所述支撑结构可旋转地安装在安装轴上,所述绕线构件响应于所述第一操作杆的移动而沿第一方向旋转,所述绕线构件响应于所述第二操作杆的移动而沿与所述第一方向相反的第二方向旋转。
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