JP2006123899A - 変速及びブレーキ制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ブレーキ操作中及び変速操作中において簡単に操作可能な操作部材を備えた変速及びブレーキ制御装置を提供する。
【解決手段】この装置は、操作部材37と、油圧式ブレーキ装置32と、変速装置33とを備えている。操作部材37はブレーキパスに沿って移動された際にブレーキ操作を実行する。油圧式ブレーキ装置32は中心軸を有する油圧ブレーキシリンダ35を備えている。操作部材37は油圧式ブレーキ装置32を操作する。変速装置33は油圧式ブレーキ装置32の中心軸の回りに移動可能に配置されている。
【選択図】図7
【解決手段】この装置は、操作部材37と、油圧式ブレーキ装置32と、変速装置33とを備えている。操作部材37はブレーキパスに沿って移動された際にブレーキ操作を実行する。油圧式ブレーキ装置32は中心軸を有する油圧ブレーキシリンダ35を備えている。操作部材37は油圧式ブレーキ装置32を操作する。変速装置33は油圧式ブレーキ装置32の中心軸の回りに移動可能に配置されている。
【選択図】図7
Description
本発明は、変速及びブレーキ制御装置、特に、変速操作及びブレーキ操作の両方を実行する変速及びブレーキ制御装置に関する。
サイクリングは、交通の手段としてだけでなく、レクリエーションとしてもますます普及している。さらに、自転車競技は、非常に人気の高い競技スポーツになった。自転車がレクリエーション、交通、競技のいずれに使われる場合でも、自転車業界は自転車の様々な部品に絶えず改良を重ねてきている。特に、ブレーキ用または変速用の制御装置は、近年、広範囲にわたって設計し直されてきている。
一般に、自転車に乗る際、乗り手が自転車のハンドルバーをしっかり握りながら、自転車のブレーキ制御機構及び変速制御機構をすばやく簡単に操作できることが望ましい。一部の自転車は、米国特許公開公報2004/0005947 に開示されているような、変速装置から分離されたブレーキレバーを有している。しかし、その他の自転車用制御装置は、ブレーキ機能と変速機能の両方が単一装置に組み込まれるように発展してきている。例えば、米国特許第4,241,878号、同第5,257,683号、同 5,400,675号、同6,073,730号、同 6,212,078号 に開示されている制御装置は、この種の制御装置の例である。これら周知の制御装置の一部は、ブレーキと変速とを操作するために、ワイヤ巻取要素を回転させるシフトレバーとしての役割も果たすブレーキレバーと、ブレーキ・シフトレバーの後ろに配置された解除レバーとを有している。その他の周知の制御装置では、ワイヤ巻取要素を回転させるシフトレバーがブレーキレバーの後ろにあり、解除レバーがブレーキレバーの横に位置している。このようにして、乗り手は、1つのレバーから別のレバーへと移動することなく、ブレーキ操作と変速操作を行うことができる。単一のブレーキ・シフトレバーを備えた自転車用制御装置の一例は、米国特許公開公報第2002/0139637 に開示されている。
米国特許公開公報2004/0005947
米国特許第4,241,878号
米国特許第5,257,683号
米国特許第5,400,675号
米国特許第6,073,730号
米国特許第6,212,078号
米国特許公開公報第2002/0139637
上記視点から、本開示から本技術に精通するものには明らかであるが、改良型の自転車用制御装置が必要になっている。本発明では、本技術における上記の必要性ならびにその他の必要性を示し、本開示によって、当業者はそれらを明確に理解することができる。
本発明の1つの目的は、ブレーキ操作中及び変速操作中において簡単に操作可能な操作部材を備えた変速及びブレーキ制御装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、乗り手によるブレーキ操作及び変速操作の実行を可能にする、比較的コンパクトな変速及びブレーキ制御装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、変速装置の部品を移動することなくブレーキ操作を実行可能であるように、乗り手によるブレーキ操作及び変速操作の実行を可能にする、変速及びブレーキ制御装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、製造及び組立てが比較的簡単かつ低価格な変速及びブレーキ制御装置を提供することにある。
本発明に係る変速及びブレーキ制御装置は、操作部材と、油圧式ブレーキ装置と、変速装置とを備えている。操作部材はブレーキパスに沿って移動された際にブレーキ操作を実行する。油圧式ブレーキ装置は中心軸を有する油圧ブレーキシリンダを備えている。操作部材は油圧式ブレーキ装置を操作する。変速装置は油圧式ブレーキ装置の中心軸の回りに移動可能に配置されている。
本発明の別の見地に係る変速及びブレーキ制御装置は、取付部分と、操作部材と、変速装置とを備えている。操作部材は、ブレーキパスに沿って移動される際にブレーキ操作を実行する一方、変速パスに沿って移動される際に変速操作を実行するよう、取付部分に設けられている。変速装置は、操作部材による変速操作に応じて操作される一方、操作部材によるブレーキ操作に対して移動不能に取付部分に設けられている。
以上のような本発明によれば、油圧シリンダの回りに変速装置を配置して、装置全体をコンパクトにできる。
ここでは、本発明の選択された実施形態を、図を参照しながら説明する。本開示から本技術に精通するものには明らかであるが、本発明による複数の実施形態の説明は、図示のみを目的とし、附随する請求事項や同等の請求による定義によって本発明を制限するものではない。
図1に、自転車のハンドルバー上に取り付けられた、本発明の一実施形態による自転車用制御装置12が装着された自転車10を示している。自転車用制御装置12は、乗り手の右手によって操作される右側の制御装置である。自転車用制御装置12は、シフト制御ケーブル18を介してリアディレイラー16に制御自在に連結され、油圧ブレーキホース30を介して前方油圧ブレーキ装置28に制御自在に連結されている。以下に説明するように、自転車用制御装置12は、変速操作と、ブレーキ操作の両方を実行するよう構成、配置された複合型変速ブレーキ制御装置である。あるいは、必要、希望に応じて、自転車用制御装置12が油圧ブレーキホース22を介して後方油圧ブレーキ装置20に接続されてもよい。
自転車10は、変速装置がシフト可能なギア数を減らすように変更されている点を除き、自転車用制御装置12とほぼ同様の左側自転車用制御装置(図示せず)を備えている。左側自転車用制御装置は、シフト制御ケーブル26を介してフロントディレイラー24に制御自在に連結されて、ブレーキホース22を介して後方ブレーキ装置20に制御自在に連結されている。あるいは、代替実施形態において、油圧ブレーキホース22によって、自転車用制御装置12が後方油圧ブレーキ装置20に接続される場合、左側自転車用制御装置は油圧ブレーキホース30を介して前方ブレーキ装置28に制御自在に連結される。いずれにしろ、左側自転車用制御装置は、制御装置12の鏡像であり、左側自転車用制御装置のシフト位置の数が制御装置12とは異なる点を除き、その構造及び動作は制御装置12と実質上同一である。したがって、制御装置12についてのみ、ここでは説明、図示している。
自転車10の大半の部品については当該技術において周知であるので、これらの部品に関する詳細は、本発明に関連するもの除き、ここでは説明または図示しない。すなわち、制御装置12に関連する部品の詳細についてのみ、ここでは説明、図示している。さらに、ここでは詳細には図示、説明されていない、ブレーキ、追加スプロケット、ディレイラーなどの様々な従来型自転車用部品を本発明と共に使用することもできる。
ここで、以下で用いる「前方、後方、上方、上、下方、垂直、水平、下、横」などの方向を示す用語、ならびに他の同様の方向を表す用語は、本発明の装着された自転車の方向を表すものとする。したがって、本発明を説明するこれらの用語は、本発明による自転車用制御装置12の装着された自転車を基準に解釈されなければならない。
ここで図2を参照すると、自転車用制御装置12は、基本的に、自転車用ハンドルバー取付部分すなわちクランプ31と、ブレーキ装置32と、変速装置33とを備えている。本実施形態によるブレーキ装置32及び変速装置33は、クランプ31に統合されている。クランプ31は、スプリットボア型の締付け手段であり、ボアの直径が従来の方法で固定ボルトによって変化するのが望ましい。クランプ31の構造は、比較的従来どおりであるので、その詳細に関しては、ここでは説明または図示しない。クランプ31は軽量金属材料などの硬い軽量の剛性材料で構成される。
図24及び図25から最も明らかなように、ブレーキ装置32は、基本的に、ピストン34と、マスタシリンダ35と、油タンク36とを備えている。ブレーキ装置32は、主要操作部材37によって選択的に操作される。変速装置33も、この主要操作部材37によって選択的に操作される。したがって、ブレーキ装置32は、ブレーキ操作部材及び主要変速操作部材の両方として機能するデュアル機能操作部材である。主要操作部材37は、ブレーキパス又はブレーキ平面に沿って、ハンドルバー14に向かう方向に移動された場合、ブレーキ操作を実行するよう構成、配置され、ブレーキパス又はブレーキ平面に対して垂直に配置された変速パス又は変速平面に沿って移動された場合、変速操作を実行するよう構成、配置される。
油タンク36は、作動油(鉱油)を含み、この作動油は、主要操作レバー41によるブレーキパスまたはブレーキ平面に沿ったハンドルバー14に向かう方向への回動移動に応じて、マスタシリンダ35内のピストン34が移動することによって加圧される。続いて、加圧作動油は、従来の方法で前方油圧ブレーキ装置28を操作する。前方油圧ブレーキ装置28は、従来の油圧ディスクブレーキであるのが望ましい。前方ブレーキ装置28の部品は、比較的従来どおりであるので、これらの部品及びその動作に関する詳細は、ここでは説明または図示しない。同様に、後方油圧ブレーキ装置20は、従来の油圧ディスクブレーキであるのが望ましく、それに関する詳細は、ここでは説明または図示しない。あるいは、ブレーキ装置32をケーブル制御構造に変更することで、ケーブル動作ブレーキ装置を使用して、本発明の特定の様相を実行することもできる。
ここに図示するように、マスタシリンダ35及び油タンク36は、クランプ31と共に、一体の統合主要支持部38に統合形成されている。マスタシリンダ35と油タンク36とは、従来の方法で、主要操作部材37の動作に応じて、加圧油を前方ブレーキ装置28に供給して、ブレーキ操作を実行するように、液体を介して互いに接続されている。
主要操作部材37は、変速操作の実行時に、マスタシリンダ35の円筒中心軸を中心に回転するよう、マスタシリンダ35に装着されている。主要操作部材37は、主要操作レバー41と、装着部材すなわち装着リング42とを備えている。主要操作レバー41は、ピボットピン43の回動軸に垂直な方向に延びるブレーキ面によって定められたブレーキパスに沿って移動するように、ピボットピン43によって装着部材42に回動自在に取り付けられる。ピボットピン43は、その回動軸がマスタシリンダ35の円筒中心軸に垂直な方向に延びるよう配置されている。装着部材42はマスタシリンダ35の外周面上に取り付けられる。装着部材42は、ブレーキパスのブレーキ面に垂直な方向に延びる変速面によって定められた変速パスに沿って、マスタシリンダ35の円筒中心軸を中心に回転するよう構成される。このように、主要操作レバー41はブレーキレバー及び変速レバーの両方として使用される。
ここで、図24から図33を参照して、主要操作部材37及び主要操作部材37の主要支持部38ヘの装着方法について説明する。図24及び図25に示すように、主要操作部材37は、マスタシリンダ35に回転可能な方法で取り付けられている。図30から図33に最も明らかなように、装着部材42は、回転リング部42aと、レバー取付部42bと、つめ取付用フランジ42cとを有している。回転リング部42aは、基本的に、ハット状ナット42d(図24から図27)によってマスタシリンダ35の周囲に固定設置されている。図24、図25、図28、図29に示すように、乗り手が主要操作レバー41の自由端に、通常、上向きまたは下向きの力を加えることによって、装着部材42がマスタシリンダ35の円筒中心軸の回りに回転可能であるように、ハット状スペーシング座金42eがナット42dと回転リング部42aとの間に配置されている。
主要操作部材37は、主要操作レバー41の中間部分とピストン34との間に接続されたコンロッド46をさらに備えている。したがって、主要操作レバー41がピボットピン43に垂直に配置されたブレーキパスまたはブレーキ平面に沿って移動されると、ピストン34がマスタシリンダ35内で移動され、ブレーキ操作が実行される。
特に、図24及び図25から最も明らかなように、ピストン34は、前方ブレーキ装置28を作動させるよう、マスタシリンダ35の内部にスライド自在に配置される。ピストン34は、マスタシリンダ35内に配置され、ピストン34の内端部に当接する圧縮ばね48によって、外側に向かう方向に付勢されている。したがって、圧縮ばね48がピストン34に作用し、それによってピストン34がコンロッド46に作用することで、主要操作レバー41は、通常、非ブレーキ位置に付勢されている。作動油がマスタシリンダ35及び油タンク36の中に保持されるように、ピストン34が1対の環状密封リングを備えている。マスタシリンダ35及びピストン34の動作は比較的従来どおりであるので、これらの部品及びその動作に関する詳細は、ここでは説明または図示しないものとする。
図2から図7、図24及び図25から最も明らかなように、変速装置33は、基本的に、マスタシリンダ35の円筒中心軸の回りに設置され、コンパクトな構造を有している。以下に説明するように、この配置によって、主要操作レバー41は、変速装置33の変速レバーとしても機能する。したがって、変速装置33は、基本的に、前述の主要操作部材37に加え、ワイヤ巻取部材52と、ワイヤ巻取用付勢部材すなわちワイヤ巻取用ばね54と、シフトワイヤ位置制御機構56と、二次操作部材すなわち二次操作レバー58とを備えている。変速装置33のこの配置によって、乗り手は、ハンドルバー14上における手の位置を考えずに、後方ギアをシフトすることが可能になる。
図8から図13に示すように、主要操作部材37の主要操作レバー41は、アップシフト操作を実行するために下方に押される。乗り手が主要操作レバー41を下向き方向に押すと、インナーワイヤ18aが引っ張られて、ワイヤ巻取部材52の外周端上に巻き取られる。このインナーワイヤ18aの引張運動によって、チェーンが内側ギアすなわち内側スプロケットから外側ギアすなわち外側スプロケットに移動するように、リアディレイラー16が、チェーンを自転車10の中心平面に対して外向きに移動するように操作される。
これに反して、図14から図18に示すように、主要操作レバー41が上方に移動されると、ダウンシフト操作が実行される。乗り手が主要操作レバー41を上向き方向に押すと、インナーワイヤ18aが解放されて、ワイヤ巻取部材52の外周端から繰り出される。このインナーワイヤ18aの解放運動によって、チェーンが外側ギアすなわち外側スプロケットから内側ギアすなわち内側スプロケットに移動するように、リアディレイラー16が、チェーンを自転車10の中心平面に対して内向きに移動するよう操作される。
図19から図23に示すように、二次操作部材58は、ダウンシフト操作を実行するために上方に押される場合の主要操作レバー41と同一の方法で動作する解放レバーである。したがって、乗り手が二次操作部材58を概して上向き方向に押す場合、インナーワイヤ18aが解放されて、ワイヤ巻取部材52の外周端から繰り出される。このインナーワイヤ18aの解放運動によって、チェーンが外側ギアすなわち外側スプロケットから内側ギアすなわち内側スプロケットに移動するように、リアディレイラー16が、チェーンを自転車10の中心平面に対して内向きに移動するよう操作される。
図7、図24、図25から最も明らかなように、ワイヤ巻取部材52は、基本的に、その回動中心軸がマスタシリンダ35の円筒中心軸と一致するように、マスタシリンダ35の周りに回転自在に取り付けられた輪形部材である。ワイヤ巻取部材52は、強固な硬質プラスチック材料で構築された一体の部材である。
図65から図68に最も明らかなように、ワイヤ巻取部材52は、中央開口52bを取り囲む突起52aと、その外周面上に配置されたケーブル装着点52cとを備えている。後方シフトケーブル18のインナーワイヤ18aは、一端がケーブル装着点52cに、他端がリアディレイラー16に装着される。したがって、図8から図13に示すように、リアディレイラー16を作動させるためにインナーワイヤ18aが引っ張られると、インナーワイヤ18aは、ワイヤ巻取部材52の外周上に巻取られる。
図7から最も明らかなように、ワイヤ巻取用付勢部材54は、第1端54aがワイヤ巻取部材52の孔に配置され、第2端54bが油タンク36のハウジングを形成している主要支持部38に形成された孔に配置されるコイル状のトーションスプリングである。したがって、ワイヤ巻取部材52は、マスタシリンダ35の円筒中心軸に一致するシフト回転軸の回りの第1回転方向に付勢される。図8から図23に示すように、ワイヤ巻取用付勢部材54は、シフト回転軸を中心に時計回りの方向へワイヤ巻取部材52を付勢している。自転車用制御装置12が標準静止位置にある際、ワイヤ巻取部材52は、シフト位置を保持するよう予め付勢されている。
再び図7、図24、図25を参照すると、シフト位置制御機構56は、ワイヤ巻取部材52の位置を制御し、それによって、リアディレイラー16のシフト位置を制御するように、マスタシリンダ35の周囲に配置される。シフト位置制御機構56は、シフト位置決め部材すなわちラチェット60と、シフト位置保持機構62と、シフト位置解放機構64と、シフト位置巻取機構66とを備えている。
位置決めラチェット60は、基本的に、予め決められた複数のシフト位置を備えるよう構成、配置される。位置決めラチェット60は、ワイヤ巻取部材52を自転車用制御装置12のシフト回転軸の回りに移動するよう設計されている。位置決めラチェット60がシフト回転軸の回りの第1回転方向に移動されると、ワイヤ巻取部材52がインナーワイヤ18aを解放する。このインナーワイヤの解放動作中、ワイヤ巻取部材52及び位置決めラチェット60は、ワイヤ巻取用付勢部材54の付勢力によって、第1回転方向に回転される。これに反して、シフト位置決めラチェット60がシフト回転軸の回りの逆の回転方向である第2回転方向に移動されると、ワイヤ巻取部材52は、ワイヤ巻取用付勢部材54の付勢力に抗して移動し、インナーワイヤ18aを引っ張る。このワイヤの引張動作は、主要操作レバー41を下向きの方向に移動して、シフト位置巻取機構66を作動させることによって達成される。
位置決めラチェット60は、位置決めプレートの形状であるのが望ましい。位置決めラチェット60は、金属材料や、その他の適切な材料などの強固な剛性材料で構成される。図7及び図65から図68に最も明らかなように、ワイヤ巻取部材52と位置決めラチェット60とが共に回転するように、位置決めラチェット60は、ワイヤ巻取部材52に固定設置されている。図65から図68に示すように、位置決めラチェット60は、特に、ワイヤ巻取部材52上に回転を防ぐように固定されるよう、突起52aと係合するノッチを備えた内周上開口60aを有する環状部材である。
位置決めラチェット60の外周端は、1組のシフト位置決め歯60bと、1組のシフト駆動歯60cとを備えている。以下に説明するように、シフト位置決め歯60bは、シフト位置保持機構62と係合するように構成、配置され、シフト駆動歯60cは、シフト位置巻取機構66と係合するように構成、配置される。したがって、以下に説明するように、主要操作レバー41の変速パスに沿った移動の結果、シフト位置解放機構64またはシフト位置保持機構62に作用するシフト位置巻取機構66を介して位置決めラチェット60が回転する。
シフト位置保持機構62は、基本的に、取付用ブラケット72と、取付ボルト74と、位置保持つめ76と、位置つめ取付ピン78と、位置つめ付勢部材80と、保持クリップ82とを備えている。シフト位置保持機構62は、ワイヤ巻取部材52を予め決められた複数のシフト位置の1つに保持するために、位置決めラチェット60のシフト位置決め歯60bと係合するよう構成、配置される。以下に説明するように、シフト位置解放機構64またはシフト位置巻取機構66のいずれかの動作によって、ワイヤ巻取部材52が個々のシフト位置の間を移動可能になるよう、位置保持つめ76は、特に、位置決めラチェット60から選択的に切り離される。
取付用ブラケット72は、取付ボルト74によって主要支持部38に固定装着される。取付用ブラケット72は、平らな一片の板金から打ち抜かれた金属板であるのが望ましい。取付用ブラケット72は、シフト位置保持機構62の様々な部品を主要支持部38に固定するだけでなく、以下に説明する追加制御機能も有している。
図57から図59に示すように、取付用ブラケット72は、基本的に、装着部分72aと、輪形部分72bと、つめ取付用タブ72cとを有し、これらの部分はすべて、一体の部材として形成されている。図2から図7に示すように、装着部分72aは、取付用ブラケット72を主要支持部38に装着するための、取付ボルト74を受け取る孔を有している。輪形部分72bは、装着部分72aの内端に形成されて、マスタシリンダ35が貫通する中心孔を有している。輪形部分72bの外周端は、装着部分72aに垂直に配置され、前記外周端から半径方向外側に向かって延びるつめ取付用タブ72cを有している。以下に説明するように、輪形部分72bの外周端は、位置決めラチェット60のシフト駆動歯60cをシフト位置巻取機構66に当接させるよう構成、配置されたノッチ72dも備えている。さらに、ノッチ72dに隣接する輪形部分72bの外周端部分は、主要操作レバー41が図8の静止位置にある際、シフト位置巻取機構66を位置決めラチェット60のシフト駆動歯60cとの係合から外された位置に保持する巻取つめ保持部材としても機能している。
位置保持つめ76は、つめ取付ピン78及びクリップ82によって、主要支持部38と、つめ取付用タブ72cとの間に回動自在に取り付けられる。すなわち、位置保持つめ76は、位置決めラチェット60のシフト位置決め歯60bを選択的に係合させるように、取付ピン78の長手方向軸を中心に回動自在に取り付けられている。つめ取付用タブ72cは、位置保持つめ76による取付ピン78の回動軸の回りの回転運動を制限する曲げ端部分すなわちストップ72eを有している。
図60から図62に最も明らかなように、位置保持つめ76は、取付孔76aと、作動フランジ76bと、第1位置保持歯76cと、第2位置保持歯76dと、第1停止面76eと、第2停止面76fとを有している。位置保持つめ76がつめ取付ピン78の軸の回りに回動可能であるように、取付孔76aは、つめ取付ピン78の一部分を受け取るよう構成、配置される。以下に説明するように、位置保持つめ76の運動は、基本的に、シフト位置解放機構64と選択的に係合する作動フランジ76bによって制御される。
第1及び第2シフト位置保持歯76c,76dは、ワイヤ巻取部材52の回転運動を制御するように、位置決めラチェット60のシフト位置決め歯60bと選択的に係合するか、または選択的に係合から外れるよう構成、配置される。以下に説明するように、主要操作レバー41が変速パスに沿って下向き方向に移動される際、インナーワイヤ18aが主要操作レバー41によって、一度に1つまたは複数のシフト位置だけ巻取られるように、位置保持歯76c,76dが構成される。さらに、シフト位置保持歯76c,76dは、主要操作レバー41または二次操作レバー58のいずれかによる変速パスに沿った上向き方向の移動によって、インナーワイヤ18aが解放される際、シングルシフトまたはダブルシフトのいずれかを起こすよう構成、配置されている。
位置保持つめ76の停止面76e,76fは、取付用ブラケット72のストップ72eと係合するよう構成、配置される。したがって、位置保持つめ76の回動範囲は、予め決められた回転円弧の範囲に制限される。さらに具体的には、位置保持つめ76が前後に揺動可能であるように停止面76e,76fが構成、配置されており、これにより、シフト位置保持歯76c及び76dが位置決めラチェット60のシフト位置決め歯60bと交互に係合し、ワイヤ巻取部材52の回転運動を制御する。
図7、図63、図64から最も明らかなように、取付ピン78は、主要支持部38の取付用孔にはめ込まれる第1端78aと、位置保持つめ76の孔76a及び取付用ブラケット72のストップ72eに形成された孔を貫通してはめ込まれる第2端78bとを備えた段付ピンである。取付ピン78は、クリップ82を中に受け取る環状溝78cをさらに備えている。取付ピン78の中央部分には、ピン上に設置される位置決めつめ付勢部材80の軸方向の移動を制限するための環状フランジ78dが設けられている。
第1位置保持歯76cがシフト位置決め歯60bの1つと係合する方向に、位置保持つめ76が通常は付勢されるように、位置決めつめ付勢部材80は、主要支持部38と係合する第1端と位置保持つめ76と係合する第2端とを有するトーションスプリングであるのが望ましい。
図7から最も明らかなように、シフト位置解放機構64は、基本的に、駆動手段86を備えたインナーワイヤ解放部材84と、解放部材84に作用する付勢手段88とを備えている。シフト位置解放機構64は、解放部材84の回転運動によって、位置保持つめ76が位置決めラチェット60のシフト位置決め歯60bと係合するか、または係合から外れるように移動するよう構成、配置される。この解放部材84による位置保持つめ76の移動によって、後方シフトケーブル18のインナーワイヤ18aが、解放部材84による1回の操作を利用して、1段または2段のシフト位置の長さだけ解放される。
解放部材84は、主要操作レバー41または二次操作(解放)レバー58による上向き方向の移動に応じて、マスタシリンダ35の円筒中心軸の回りに回転するようマスタシリンダ35を中心に設置される。勿論、必要、希望に応じて、二次操作レバー58を除去できる。解放部材84は、この実施形態に示された形状に構成された強固な剛性材料で構築されるのが望ましい。例えば、解放部材84は、一枚の板金のスタンピング加工によって構築されてもよい。
図48から図50に示すように、解放部材84は、基本的に、輪形取付部分84aと、二次解放レバー装着フランジ84bと、第1ストップフランジ84cと、第2ストップフランジ84dと、第3ストップフランジ84eと、つめ駆動支持部分84fとを備えている。輪形取付部分84aはマスタシリンダ35がはめ込まれる中央開口を有している。二次解放レバー装着フランジ84bは輪形取付部分84aから半径方向外側に向かって延びている。二次操作レバー58の上向き方向の移動によって、解放部材84が回転されるように、二次操作レバー58は二次解放レバー装着フランジ84bに固定連結されている。
ストップフランジ84c,84dは、輪形取付部分84aから第1軸方向下向きに曲げられ、解放部材84の回転運動を制限するよう構成、配置される。さらに具体的には、解放部材84の回転運動が制限されるように、ストップフランジ84c,84dは、取付用ブラケット72の装着部分72aの各々反対側に当接するよう構成、配置される。
解放部材84のストップフランジ84eは、ストップフランジ84c,84dとは反対の軸方向に延びるように曲げられる。ストップフランジ84eは、装着部材42の取付部42bに当接するよう構成、配置される。さらに具体的には、解放部材84が静止位置にある際、第1ストップフランジ84cが取付用ブラケット72の装着部分72aに当接し、ストップフランジ84eが取付部42bに当接して、それによって、主要操作レバー41が静止位置に保たれる。
つめ駆動支持部分84fは、つめ駆動手段86の一部分を支持している。特に、つめ駆動手段86は、つめ駆動支持部分84fに回動自在に取り付けられた第1つめ駆動部材91(図51から図54)と、つめ駆動支持部分84fの部分として一体形成された第2つめ駆動部材92(図48から図50)とを有している。第1及び第2つめ駆動部材91,92は、位置保持つめ76を位置決めラチェット60のシフト位置決め歯60bと係合するか、または係合から外れるように移動するよう構成、配置される。さらに具体的には、第1つめ駆動部材91は、位置保持つめ76が位置決めつめ付勢部材80の付勢力に抗して回転されるように構成、配置され、これにより、主要操作レバー41または操作レバー58のいずれかが、その可能な回動全範囲に対してほぼ中間地点にまで移動された際、位置決めラチェット60が、1段階のシフトの発生を可能にする距離だけワイヤ解放方向に回転する。主要操作レバー41または操作レバー58のいずれかが、その可能な回動範囲の全域にわたって完全に回転された際、操作レバー41または58の1回の操作によって、位置決めラチェット60が、2段階のシフトの発生を可能にする距離だけワイヤ解放方向に回転可能であるように、第1及び第2つめ駆動部材91,92は、連続的に位置保持つめ76と接触して、位置保持つめ76を移動する。
この実施形態による第1つめ駆動部材91は、ピボットピン93(図7、図55、図56)及び保持クリップ94(図7)によって、解放部材84のつめ駆動支持部分84fに取り付けられている。図7に示すように、リターンスプリングとしての付勢部材95がピボットピン93の回りに装着されており、解放部材84が回転された際に第1つめ駆動部材91が位置保持つめ76に当接するように、第1つめ駆動部材91が予め決められた方向に保持されている。第1つめ駆動部材91が予め決められた方向に保持されるように、付勢部材95の第1端は、第1つめ駆動部材91に掛けられ、付勢部材95の第2端は、つめ駆動支持部分84fに掛けられている。
さらに具体的には、第1つめ駆動部材91はストップ91aを備え、ストップ91aは、第1つめ駆動部材91を、付勢部材95の付勢力によって、予め決められた方向に保持するよう、つめ駆動支持部分84fに当接している。また、第1つめ駆動部材91は、解放部材84が静止位置にある際に、マスタシリンダ35の円筒中心軸に向かってほぼ半径方向に延びる突起91bをさらに備えている。第1つめ駆動部材91は、変速装置33の回転軸を基準に、位置保持つめ76の半径方向外側に配置されている。ただし、図13、図14、図16から最も明らかなように、解放部材84がマスタシリンダ35の回りに回転された際に、第1つめ駆動部材91の突起91bが位置保持つめ76の作動フランジ76bに当接するように、第1つめ駆動部材91の突起91bは、円筒中心軸に向かって半径方向内側に延びている。さらに具体的には、図14及び図16から最も明らかなように、解放部材84がワイヤ解放回転方向に回転されると、第1つめ駆動部材91の突起91bは、位置決めつめ付勢部材80の付勢力に抗して位置保持つめ76を回転させるよう、位置保持つめ76の作動フランジ76bに当接する。解放部材84がワイヤ解放方向に移動される際、ストップ91aがつめ駆動支持部分84fに当接するので、第1つめ駆動部材91は、ピボットピン93を中心に回転しないように規制されている。ただし、図15または図21に示すように、付勢手段88によってか、あるいは解放部材84が位置保持つめを越えて移動することによって、解放部材84が元の静止位置に戻された場合、第1つめ駆動部材91は、ばね95の付勢力に抗してピボットピン93の回りに回転可能になる。
また、第2つめ駆動部材92も、つめ駆動支持部分84fの外端部からほぼ半径方向に延びている。第2つめ駆動部材92は、位置保持つめ76の半径方向外側に配置される。さらに具体的には、解放部材84がワイヤ解放方向へ移動する結果、第2つめ駆動部材92が位置保持つめ76の作動フランジ76bに当接して、位置決めつめ付勢部材80の付勢力に抗して位置保持つめ76を回転させるよう、第2つめ駆動部材92が配置される。したがって、図15及び図17または図21及び図22から最も明らかなように、第2つめ駆動部材92は、解放部材84が完全に回転された際、位置保持つめ76をシフト位置決め歯60bとの係合から外れる方向に移動するよう構成、配置される。
付勢手段88は、回転付勢力を、主要操作部材44の装着部材42及びシフト位置解放機構64の解放部材84の両方に加えるよう構成、配置される。図7に示すように、付勢手段88は、付勢部材100(図7、図44、図45)と、スペーサブシュ102(図7、図46、図47)と、座金104(図7、図42、図43)とを備えている。付勢部材100は、解放部材84の輪形取付部分84aに固定された第1端100aと、座金104と係合する第2端100bとを有するトーションスプリングであるのが望ましい。したがって、解放部材84と、座金104とは、変速装置33の主要回転軸を中心とする反対の回転方向に各々付勢される。スペーサブシュ102は、解放部材84の輪形取付部分84aの中心開口に受け取られる。付勢部材100のために適切な隙間が保たれるように、スペーサブシュ102は、解放部材84の輪形取付部分84aと、座金104との間に適切な間隔を保持する環状フランジ102aと共に構成されている。したがって、座金104は環状フランジ102aの上に設置される。
座金104は、外周端から外側に向かって半径方向に延びるL字形フランジ104aを有している。L字形フランジ104aは、主要操作部材37の装着部材42に当接する付勢部分として機能するだけでなく、取付用ブラケット72と係合するストップとしても機能する。さらに具体的には、主要操作部材37の装着部材42が解放部材84のストップフランジ84eと、座金104のフランジ104aとの間に保持されるように、付勢部材100の第2端100bは、フランジ104aと係合して座金104に付勢力を加える。
図7に示すように、シフト位置巻取機構66は、取付ピン112(図40及び図41)と、保持クリップ114とによって装着部材42に取り付けられた巻取つめ110を備えるのが望ましい。取付ピン112の軸芯上には、巻取つめ110を位置決めラチェット60のシフト駆動歯60cと係合する方向へと付勢するトーションスプリング116が取り付けられている。
図8を参照すると、後方シフトケーブル18のインナーワイヤ18aがワイヤ巻取部材52から完全に引き出された標準静止位置にある、主要操作レバー41と、二次操作(解放)レバー58と、シフト位置制御機構56とを示すために選択された部品が外されている、自転車用制御装置12の簡略化正面図を示している。変速装置33が図8に示された静止位置にある際、巻取つめ110の巻取つめ歯110aは、ノッチ72dに隣接する取付用ブラケット72の外周端に当接することで、シフト駆動歯60cとの係合が規制されている。
図9を参照すると、シフト位置巻取機構66が、依然として標準静止位置にあるシフト位置制御機構56の位置決めラチェット60と係合するよう、主要操作レバー41が反時計回り方向(ほぼ下向き方向)に移動されている点を除き、図8と同様の自転車用制御装置12の簡略化正面図を示している。すなわち、主要操作レバー41が下向きの方向へ移動されると、その結果、装着部材42は、巻取つめ110が共に移動するように、主要変速軸の回りに回転する。この装着部材42の移動の結果、巻取つめ110の巻取つめ歯110aは、取付用ブラケット72の輪形部分72bの外周端に沿って滑り、ノッチ72dと整列する。図9に示すように、巻取つめ110がノッチ72dと整列する位置にまで移動した後、巻取つめ歯110aがシフト駆動歯60cの1つと当接するように、巻取つめ110はトーションスプリング116によって内側方向へ付勢される。次に、主要操作レバー41がさらに移動すると、それによって、装着部材42及び巻取つめ110が主要変速軸の回りにさらに回転し、その結果、巻取つめ歯110aがシフト駆動歯60cの1つと係合しているので、位置決めラチェット60と、ワイヤ巻取部材52とが共に回転する。図8から図12には、1段のシフト位置のみが図示されているが、ここに図示された構成によって、主要操作レバー41の1回の操作による2段のシフトが可能なことは明らかである。図8から図12の位置決めラチェット60が反時計回りにより広い範囲で移動可能になるよう、ノッチ72dの周方向の長さを延長することによって、主要操作レバー41の1回の操作で複数段のシフトが発生可能であることは、本開示から本技術に精通するものには明らかである。
特に、図10には、図8及び図9と同様の自転車用制御装置12の簡略化正面図を示している。ここでは、位置決めラチェット60を反時計回りの方向に回転するよう主要操作レバー41が移動され、これにより、位置決めラチェット60の回転を許すように位置保持つめ76が回転される。図11に示すように、主要操作レバー41が図10に示された位置からさらに移動された際、図12に示すように、第1シフト位置保持歯76cが1つのシフト位置だけ移動して、隣のシフト位置決め歯60bと係合するように、位置決めラチェット60は、図9に示された前のシフト位置から1つのシフト位置だけ回転される。特に、図12は、図8及び図9と同様の自転車用制御装置12の簡略化正面図を示しており、ここでは、主要操作レバー41が図11の位置から解放され、主要操作部材37の装着部材42に対して座金104を押し付ける付勢部材100の付勢力によって時計回りに回転されて標準静止位置にまで戻されている。
ここで、図13から図16を再び参照して、主要操作レバー41を時計回り方向(ほぼ上向き方向)に移動することによって実行する解放操作について簡単に説明する。この主要操作レバー41の時計回り(ほぼ上向き方向)の移動は、解放板すなわち解放部材84の回転を引き起こす。特に、主要操作レバー41による時計回りの移動によって、解放板すなわち解放部材84が付勢部材100の付勢力に抗して回転されるように、装着部材42のレバー取付部42bが第3ストップフランジ84eに当接する。
まず図13には、自転車用制御装置12の簡略化正面図を示している。ここでは、主要操作レバー41と、二次操作(解放)レバー58と、シフト位置制御機構56とが、後方シフトケーブル18のインナーワイヤ18aがワイヤ巻取部材52から完全に巻取られた標準静止位置にある。この状態では、位置保持つめ76の第1シフト位置保持歯76cが位置決めラチェット60のシフト位置決め歯60bと係合している。
続いて、図14を参照すると、主要操作レバー41が時計回りに回転されて解放部材84が移動し、これにより位置保持つめ76が第1つめ駆動部材91によって移動され、位置決めラチェット60が図13の位置から時計回りの方向にわずかに移動可能になる。第2シフト位置保持歯76dが、位置決めラチェット60のシフト位置決め歯60bの1つと噛み合うように、第1つめ駆動部材91が位置保持つめ76を回転させているので、位置決めラチェット60の移動は制限されている。
次に、図15に示すように、主要操作レバー41が図14に示された位置からさらに移動された際、第1シフト位置保持歯76cが、位置決めつめ付勢部材80(図7に図示)の付勢力によって、位置決めラチェット60のシフト位置決め歯60bの1つと係合するように、第1つめ駆動部材91は位置保持つめ76を解放する。すなわち、第1つめ駆動部材91が位置保持つめ76を解放すると、位置決めラチェット60は、第1シフト位置保持歯76cが位置決めラチェット60のシフト位置決め歯60bの1つと噛み合うまで、図14の位置から時計回り方向にさらに回転する。位置決めラチェット60は、ワイヤ巻取用付勢部材54(図7に図示)の付勢力によって、時計回りの方向に付勢されている。
図16に、自転車用制御装置12の簡略化正面図を示しており、ここでは、位置決めラッチェット60が1段階のシフト位置だけ移動するように、主要操作レバー41が図15の位置から解放され、反時計回りに回転されて標準静止位置にまで戻されている。ただし、図17及び図18の移動が示すように、主要操作レバー41が図15の位置から解放されずに、時計回り(ほぼ上向き)方向にさらに押された場合、自転車用制御装置12は、解放部材84の1回の操作により2段のシフトを実行する。
図17に自転車用制御装置12の簡略化正面図を示している。ここでは、主要操作レバー41は図15の位置を越えてさらに移動されており、これにより第2つめ駆動部材92が位置保持つめ76を時計回り方向に回転し、位置決めラチェット60が、ワイヤ巻取付勢部材54(図7に図示)の付勢力によって、図15の位置から時計回り方向にさらに移動するのを可能にしている。第2シフト位置保持歯76dが位置決めラチェット60のシフト位置決め歯60bの1つと噛み合うように、第2つめ駆動部材92が位置保持つめ76を回転させているので、位置決めラチェット60の時計回り方向の移動は制限される。
[00138] 主要操作レバー41が図17の位置から解放されると、主要操作レバー41と解放部材84とは、付勢部材100(図7参照)による付勢力のために、共に反時計回り方向へ回転する。したがって、図18に示すように、第2つめ駆動部材92が位置保持つめ76を解放し、位置決めラチェット60は、第1シフト位置保持歯76cが位置決めラチェット60のシフト位置決め歯60bの1つと噛み合うまで、図17の位置から時計回り方向にさらに回転する。位置決めラチェット60は、ワイヤ巻取用付勢部材54(図7)の付勢力によって、時計回りの方向に付勢されている。
[00138] 主要操作レバー41が図17の位置から解放されると、主要操作レバー41と解放部材84とは、付勢部材100(図7参照)による付勢力のために、共に反時計回り方向へ回転する。したがって、図18に示すように、第2つめ駆動部材92が位置保持つめ76を解放し、位置決めラチェット60は、第1シフト位置保持歯76cが位置決めラチェット60のシフト位置決め歯60bの1つと噛み合うまで、図17の位置から時計回り方向にさらに回転する。位置決めラチェット60は、ワイヤ巻取用付勢部材54(図7)の付勢力によって、時計回りの方向に付勢されている。
ここで、図19から図23を参照して、二次操作レバー58を時計回り方向(ほぼ上向き方向)に移動することによって実行する解放操作について簡単に説明する。この二次操作レバー58の時計回りの移動は、解放板すなわち解放部材84の回転を引き起こす。特に、二次操作レバー58は、解放部材84の二次解放レバー装着フランジ84bに設置されているので、二次操作レバー58のほぼ上向き方向の移動によって、解放部材84が付勢部材100の付勢力に抗して回転される。
まず図19には、自転車用制御装置12の簡略化正面図を示しており、ここでは、後方シフトケーブル18のインナーワイヤ18aがワイヤ巻取部材52から完全に巻取られた際に、主要操作レバー41と、二次操作(解放)レバー58と、シフト位置制御機構56とが標準静止位置にある。この状態では、位置保持つめ76の第1シフト位置保持歯76cが位置決めラチェット60のシフト位置決め歯60bと係合している。
続いて、図20では、解放部材84を移動するために二次操作レバー58が時計回り方向に移動されており、これにより、位置保持つめ76が第1つめ駆動部材91によって移動されて、位置決めラチェット60が図19の位置から時計回りの方向にわずかに移動するのを可能にしている。第2シフト位置保持歯76dが、位置決めラチェット60のシフト位置決め歯60bの1つと噛み合うように、第1つめ駆動部材91が、位置保持つめ76を回転させているので、位置決めラチェット60の移動は制限されている。
次に、図21に示すように、二次操作レバー58が図20に示された位置からさらに移動された際、第1シフト位置保持歯76cが、位置決めつめ付勢部材80(図7に図示)の付勢力によって、位置決めラチェット60のシフト位置決め歯60bの1つと係合するように、第1つめ駆動部材91は位置保持つめ76を解放する。すなわち、第1つめ駆動部材91が位置保持つめ76を解放すると、位置決めラチェット60は、第1シフト位置保持歯76cが位置決めラチェット60のシフト位置決め歯60bの1つと噛み合うまで、図20の位置から時計回り方向にさらに回転する。
この時点で二次操作レバー58が解放されると、位置決めラッチェット60が(すなわち図16に示す)1段階のシフト位置だけ移動するように、二次操作レバー58は反時計回りに回転されて標準静止位置にまで戻される。ただし、図22及び図23の移動が示すように、二次操作レバー58がこの位置から解放されずに、時計回り(ほぼ上向き)方向にさらに押された場合、自転車用制御装置12は解放部材84の1回の操作により2段のシフトを実行する。
図22は自転車用制御装置12の簡略化正面図を示し、ここでは、二次操作レバー58が図21の位置を越えてさらに移動されており、これにより、第2つめ駆動部材92が位置保持つめ76を時計回り方向に回転し、位置決めラチェット60が、ワイヤ巻取付勢部材54(図7に図示)の付勢力によって、図20の位置から時計回り方向にさらに移動することを可能にしている。第2シフト位置保持歯76dが位置決めラチェット60のシフト位置決め歯60bの1つと噛み合うように、第2つめ駆動部材92が位置保持つめ76を回転させているので、位置決めラチェット60の時計回り方向の移動は制限される。
二次操作レバー58が図22の位置から解放されると、二次操作レバー58と解放部材84とは、付勢部材100(図7)による付勢力のために、共に反時計回り方向へ回転する。したがって、図23に示すように、第2つめ駆動部材92が位置保持つめ76を解放し、位置決めラチェット60は、第1シフト位置保持歯76cが位置決めラチェット60のシフト位置決め歯60bの1つと噛み合うまで、図22の位置から時計回り方向にさらに回転する。位置決めラチェット60は、ワイヤ巻取用付勢部材54(図7)の付勢力によって、時計回りの方向に付勢されている。
本発明の範囲を理解するにあたり、ここで使用する「成る、構成する」などの用語及びその派生語は、言及された特徴、要素、部分、グループ、完全体、ステップのいずれか、またはその組合せ、あるいはそのすべての存在を明示する一方、言及されていないその他の特徴、要素、部分、グループ、完全体、ステップのいずれか、またはその組合せ、あるいはそのすべての存在を除外するものではない制限のない用語であるものとする。上記視点は、「備える」、「含む」、「有する」などの用語及びその派生語など、上記用語と同様の意味を持つ用語にも適用される。また、単数形で使用されている用語「部材」または「要素」は、単一の部分(部品)または複数の部分(部品)の二重の意味を含んでもよい。最後に、ここで使用されている「ほぼ」、「約」、「おおよそ」などの程度を表す用語は、最終結果が著しく変化しないような、妥当な量の変化を意味する修正用語である。これらの用語は、修正対象の用語の意味を否定しない場合は、少なくとも±5%の偏差を含むものと解釈される。
ここでは、本発明の選択された実施形態を説明、図示しているが、本開示から本技術に精通するものには明らかであるが、請求の範囲で定義された本発明の意図または範囲から離れることなく、様々な修正、変更を加えることができる。さらに、本発明による複数の実施形態の説明は、図示のみを目的とし、附随する請求事項や同等の請求による定義によって本発明を制限するものではない。
32 ブレーキ装置
33 変速装置
35 マスタシリンダ
37 主要操作部材
52 ワイヤ巻取部材
84 解放部材
33 変速装置
35 マスタシリンダ
37 主要操作部材
52 ワイヤ巻取部材
84 解放部材
Claims (10)
- ブレーキパスに沿って移動された際にブレーキ操作を実行する操作部材(37)と、
中心軸を有する油圧ブレーキシリンダ(35)を有し、前記操作部材によって操作される油圧式ブレーキ装置(32)と、
前記油圧ブレーキシリンダの中心軸の回りに移動可能に配置された変速装置(33)と、
を備えた変速及びブレーキ制御装置。 - 取付部分(31)と、
ブレーキパスに沿って移動された際にブレーキ操作を実行し、変速パスに沿って移動された際に変速操作を実行する操作部材(37)と、
前記操作部材による変速操作に応じて操作されるとともに、前記操作部材によるブレーキ操作に対して移動不能であり、前記取付部分に設けられた変速装置(33)と、
を備えた変速及びブレーキ制御装置。 - 前記操作部材(37)が操作自在に連結された油圧式ブレーキ装置(32)をさらに備えている、請求項2に記載の変速及びブレーキ制御装置。
- 前記変速装置(33)は、前記油圧ブレーキ装置(32)の中心軸の回りに移動可能に配置されたワイヤ巻取部材(52)を備えている、請求項1又は3に記載の変速及びブレーキ制御装置。
- 前記変速装置(33)は前記ワイヤ巻取部材(52)に操作自在に連結されたワイヤ解放部材(84)を備えている、請求項4に記載の変速及びブレーキ制御装置。
- 前記ワイヤ解放部材(84)は、静止位置から変速パスに沿って第1変速位置へと部分的に移動された際に、前記ワイヤ巻取部材(52)を1つのシフト位置だけ選択的に解放し、静止位置から変速パスに沿って第1変速位置を通って第2変速位置へと移動された際に、前記ワイヤ解放部材による1回の操作により前記ワイヤ巻取部材を2つのシフト位置だけ選択的に解放する、請求項5に記載の変速及びブレーキ制御装置。
- 前記操作部材(37)は、変速操作を実行するために、前記ワイヤ巻取部材(52)を変速パスに沿って選択的に移動するよう前記変速装置(33)に操作自在に連結されている、請求項4又は6に記載の変速及びブレーキ制御装置。
- 前記操作部材(37)は、変速パスの第1方向に沿って移動された際にアップシフト操作を実行し、変速パスの第2方向に沿って移動された際にダウンシフト操作を実行するよう、前記変速装置(33)に操作自在に連結されている、請求項7に記載の変速及びブレーキ制御装置。
- 前記ブレーキパスは前記変速パスを含む平面に対して垂直に配置された平面上にある、請求項5又は7に記載の変速及びブレーキ制御装置。
- 前記取付部分(31)はハンドルバーに固定されるハンドルバー取付部分であり、
前記油圧式ブレーキ装置(32)の中心軸は前記取付部分によって保持されたハンドルバー部分に対して垂直に配置されている、
請求項4に記載の変速及びブレーキ制御装置。
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