説明

自転車用制御装置

【課題】ブレーキレバー及び電気シフトスイッチの両方を容易に操作可能にする。
【解決手段】この装置は、ベース部材24と、電気シフト制御スイッチ26と、ブレーキレバー28と、を備えている。ベース部材24は、ハンドルバー14の自由端に装着されるハンドルバー装着部33〜38と、ハンドルバー装着部から長手方向に延びる電気スイッチハウジング部40と、を有し、ハンドルバーの自由端に装着されるとき、ハンドルバーの自由端の中心軸は電気スイッチハウジング部を通って長手方向に延びる。電気シフト制御スイッチ26はベース部材の電気スイッチハウジング部40に装着される。ブレーキレバー28は、ベース部材24に回動可能に取り付けられ、ベース部材24に対して相対的にレスト位置とブレーキ位置との間で移動可能である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、自転車用制御装置、より詳細には、自転車用ハンドルバーの自由端へ一体的に装着される電気シフト制御スイッチとブレーキレバーの両方を備える自転車用制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
自転車に乗ることは移動の手段であるとともにレクレーションの形態としてもますます人気が高まっている。また、自転車に乗ることは、プロ、アマを問わず、競技スポーツとしても人気が高い。レクレーション、移動、競技の用途に関わらず、自転車産業において、種々の自転車部品、特にシフト/ブレーキの自転車用制御部品は常に改良が続けられている。
【0003】
従来の自転車用シフターは、自転車のブレーキレバー近傍に配置された機械作動式装置である。たとえば、ライダーの指によって作動力が加えられ、これによりシフト制御レバーを作動し、この結果、作動力が制御レバーの一端で固定されたケーブルによって自転車用シフト機構の駆動部品に伝達される。最近では、自転車用シフト機構を操作するために、機械式制御レバーに代わって電気スイッチが使用されている。このような電気シフト制御装置の一例が、米国特許5,358,451号に開示されている。この特許では、より素早いシフトを可能にし、かつ応答性を向上するために、複数の電気スイッチがハンドルバーの複数の位置に配置可能であることが示されている。また、電気シフト制御装置の他の例が米国特許公開公報20005/0211014号に開示されている。
【特許文献1】米国特許5,358,451号
【特許文献2】米国特許公開公報20005/0211014号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
前記文献に示された制御装置は、すべてのタイプのハンドルバーに好適とはいえない。特に、ブレーキレバーおよび電気スイッチの両方を有する制御装置がハンドルバーの自由端へ装着されている場合には、ブレーキレバーおよび/または電気スイッチは、操作に不都合な場合がある。
【0005】
以上の点から、本開示によって、この技術分野において、自転車用制御装置の改良に対するニーズがあることが明らかにされる。本発明は、このニーズと同様に、本開示から、当業者に対して、明らかにされる他のニーズに対してもなされたものである。
【0006】
本発明の目的は、ハンドルバーの自由端に装着可能なブレーキレバーおよび電気シフトスイッチを備える自転車用制御装置を提供することにある。
【0007】
本発明の他の目的は、ライダーが、容易にブレーキレバーおよび電気シフトスイッチの両方を操作することを可能にするブレーキレバーおよび電気シフトスイッチを備える自転車用制御装置を提供することにある。
【0008】
本発明のさらに他の目的は、比較的簡単な構成で、製造および組み立てにコストがかからないブレーキレバーおよび電気シフトスイッチを備える自転車用制御装置を提供することにある。
【0009】
本発明のさらに他の目的は、自転車用ハンドルバーの端部への取り付けが比較的簡単なブレーキレバーおよび電気シフトスイッチを備える自転車用制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明に係る自転車用制御装置は、ベース部材と、電気シフト制御スイッチと、ブレーキレバーと、を基本的に備えている。ベース部材は、ハンドルバーの自由端に装着されるハンドルバー装着部と、ハンドルバー装着部から長手方向に延びる電気スイッチハウジング部と、を有し、ハンドルバーの自由端に装着されるとき、ハンドルバーの自由端の中心軸は電気スイッチハウジング部を通って長手方向に延びる。電気シフト制御スイッチはベース部材の電気スイッチハウジング部に装着される。ブレーキレバーは、ベース部材に回動可能に取り付けられ、ベース部材に対して相対的にレスト位置とブレーキ位置との間で移動可能である。
【0011】
本発明の、これらおよび他の目的、特徴、態様、利点は、添付の図面と組み合わせて、本発明の好ましい形態を開示する以下の説明から当業者に明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
本発明の一実施形態を図面を用いて説明する。以下の本発明にかかる実施形態の説明は単なる例示であって、添付の特許請求の範囲およびそれらの均等物によって決められる本発明を限定するものではない。
【0013】
図1および図2に、本発明の一実施形態によるブルホーンハンドルバー14の自由端に連結される1組の電気シフト/ブレーキ制御機構12を備える自転車10を例示する。ブルホーンハンドルバー14は、また、1組の補助的なアタッチメントバー16を備える。アタッチメントバー16のそれぞれの自由端には、電気制御シフト装置18が装着されている。電気シフト/ブレーキ制御装置12および補助的な電気制御シフト装置18は、本発明にかかる自転車10のブレーキ・シフト制御システムのパーツを形成している。図12に示すように、電気シフト/ブレーキ制御装置12をアタッチメントバー16の自由端に連結することもできる。
【0014】
自転車10の他のパーツは周知であるので、本発明に関係のあるパーツを除いて、ここでは詳細に説明、例示しない。また、ここでは詳細に説明、例示しない種々の従来の自転車用パーツも、また、本発明と組み合わせて使用することができる。つまり、本発明の範囲を逸脱しない限り、必要に応じて/およびまたは所望により自転車10の各種パーツには種々の変形が行える。
【0015】
複数の電気シフト/ブレーキ制御装置12は、構成および動作において基本的に同一である。また、電気制御シフト装置18は、構成および動作において電気シフト/ブレーキ制御装置12と基本的に同一であるが、電気シフト/ブレーキ制御装置12のブレーキに関する部分が電気制御シフト装置18から省略されていることが異なる。電気シフト/ブレーキ制御装置12の一方および電気制御シフト装置18の一方は、サイクルコンピュータ(図示せず)を介してリアディレーラ(図示せず)に機能的に接続される。電気シフト/ブレーキ制御装置12と電気制御シフト装置18との他方は、サイクルコンピュータ(図示せず)を介してフロントディレーラ(図示せず)に機能的に接続される。詳細には、電気コード19によって、電気シフト/ブレーキ制御装置12および電気制御シフト装置18がサイクルコンピュータ(図示せず)に電気的に接続されている。また、電気シフト/ブレーキ制御装置12の一方は、好ましくは機械的に、直接、ブレーキ装置20(図1には一方のみを示す)の一方にブレーキケーブル22を介して接続される。
【0016】
次に、図2〜図5を参照して、複数の電気シフト/ブレーキ制御装置12のそれぞれは、主として、ベース部材24と、電気シフト制御スイッチ26と、ブレーキレバー28と、を備える。基本的に、ベース部材24は、ハンドルバー14の一方の自由端内に装着されており、電気シフト制御スイッチ26が上方へ面しているとともに、ブレーキレバー28が下向きにそしてハンドルバー14の主中心縦方向軸A1と概ね平行に延びている。電気コード19およびブレーキケーブル22は、ハンドルバー14および/またはアタッチメントバー16の外面に沿って延びており、図2に示すように、好ましくはハンドルバーテープによってカバーされる。
【0017】
図6および7に示すように、ベース部材24は、基本的に、メインボディ部材30と、1組の固定具すなわちネジ32によってメインボディ部材30に接続されるキャップ部材31と、固定ボルト33と、弾性リング部材35によってともに連結される複数の拡張部材34と、固定ナット36と、を備える。ベース部材24は、電気シフト制御スイッチ26を収容し、かつブレーキレバー28を回動可能に支持する。メインボディ部材30は、ハンドルバー14の自由端の内部に収容されるような大きさにされた固定突出部38を備えている。ベース部材24は、固定ボルト33と、拡張部材34と、弾性リング部材35と、固定ナット36と、固定突出部38と、によって形成されるハンドルバー装着部を備えている。このように、図8に示すように、ハンドルバー装着部のこれらのパーツ33〜38は、メインボディ部材30をハンドルバー14の自由端に固定的に装着する。
【0018】
メインボディ部材30は、電気シフト制御スイッチ26を収容する中空内室40と、1組のフランジ42と、を有している。1組のフランジ42は、ブレーキレバー28を、ピボットピン44を介して回動可能に支持している。図5に示すように、コード19およびケーブル22は、メインボディ部材30へと開口部46,48を通って延びている。このように、メインボディ部材30の中空内室40は、ベース部材24の電気スイッチハウジング部を構成している。また、フランジ42はベース部材24のブレーキレバー装着部を構成している。ブレーキレバー28は、ベース部材24のフランジ42に回動可能に取り付けられ、これにより、ベース部材24に対して相対的にレスト位置とブレーキ位置との間で選択的に移動される。好ましくは、メインボディ部材30の電気スイッチハウジング部およびブレーキレバー装着部は、ともに、鋳造アルミニウムなどの、軽量な剛性材料により単一部材として形成される。ベース部材24がハンドルバー14の自由端へ装着されると、電気シフト制御スイッチ26はハンドルバー装着部から長手方向に延設され、これにより、ハンドルバー14の自由端の主中心縦方向軸A1が、電気シフト制御スイッチ26を通って長手方向に延びる。ネジ32がメインボディ部材30から外されて、キャップ部材31がメインボディ部材30から取り外されると、ハンドルバー14からメインボディ部材30を取り外すことなく、電気シフト制御スイッチ26をメインボディ部材30から取り外すことができる。
【0019】
図6〜図8を参照して、ハンドルバー装着部は、基本的に、拡張可能なユニットであって、第1(非拡張)形状においてはハンドルバー14の自由端内にスライド可能であるとともに、第2(拡張)形状においては、図8に示すように、ハンドルバー14の自由端内でスライド不能である。このように、複数の拡張部材34および弾性リング部材35は、ハンドルバー14の自由端の内部でスライド可能に構成される拡張可能ユニットを形成しており、これによりベース部材24をハンドルバー14の自由端へ固定する。
【0020】
詳細には、弾性リング部材35は、弾力のある部材であり、環状に配置されている拡張部材34の外周面と係合する。拡張部材34は、固定ナット36の外側円錐面および固定突出部38と協働し、これにより、固定ナット36が固定ボルト33によって軸方向に移動されるとき、拡張部材34が径方向に拡がり、ベース部材24をハンドルバー14の自由端内に選択的に保持・解放する。より詳細には、固定ナット36は、軸方向可動部材として機能し、固定ナット36に螺合する固定ボルト33の回転移動に応じて固定突出部38へ向かって軸方向に移動し、これにより拡張部材34の外周面の外径を弾性リング部材35の弾性力に抗して拡張する。
【0021】
次に、ハンドルバー装着部のパーツを、より詳細に説明する。固定ボルト33は、固定部材であって、好ましくは、ネジが形成されたシャフト33aと、六角形の孔を有する拡大ヘッド33bと、を備える従来のボルトである。固定ボルト33は、固定突出部38の段状孔38aを通って延びる。固定ナット36は、好ましくは、軸方向に見て環状の部材であり、ネジが形成された孔36aと、くさび面36bと、を有する。ネジが形成された孔36aは、ネジが形成されたシャフト33aが螺合し、これにより固定部材すなわちボルト33の回転によって固定ナット36が軸方向に移動させられる。くさび面36bは拡張部材36と協働するように構成された截頭円錐面である。
【0022】
複数の拡張部材34のそれぞれは、好ましくは湾曲した円弧状部材であって、固定ボルト33の軸回りに円周方向に配置されており、固定ナット36の軸方向移動に応じて径方向外側に拡がる。好ましくは、拡張可能ユニットは、3つの拡張部材34を備える。拡張部材34のそれぞれは、1組の対向する円弧状の傾斜面34a,34bと、外側溝34cと、を有する。拡張部材34の円弧状の傾斜面34aは、拡張構造の截頭円錐形状のくさび面を形成する。また、拡張部材34の円弧状の傾斜面34bは、拡張構造の他の截頭円錐形状のくさび面を形成する。円弧状の傾斜面34aは固定突出部38と当接する。また、円弧状の傾斜面34bは固定ナット36のくさび面36bと当接する。
【0023】
詳細には、固定突出部38は、好ましくは、くさび面38bを有する軸方向に見て環状の部材である。くさび面38bは、好ましくは、くさび面36bとほぼ同一の截頭円錐面である。拡張部材34の円弧状の傾斜面34aは固定突出部38のくさび面38bと当接する。このようにして、固定ボルト33の回転により固定ナット36をベース部材24の固定突出部38へ向かって移動させると、くさび面38b,36bのそれぞれは、円弧状の傾斜面34a,34bと協働し、これにより拡張部材34および弾性リング部材35(つまり拡張構造)を径方向外側に拡げる。
【0024】
弾性リング部材35は、好ましくは、連続的な環状Oリングであって、ゴムなど弾力のある材料で構成される。弾性リング部材35は拡張部材34の周りに設けられ、固定ボルト33および固定ナット36とともに拡張部材34を保持する。詳細には、弾性リング部材35は拡張部材34の溝34cに収容される。したがって、組み付け時に拡張部材34の誤組付けを防止することができる。
【0025】
図6〜図11を参照して、電気シフト制御スイッチ26は、ベース部材24に上述の通りに装着される。基本的に、電気シフト制御スイッチ26は1本以上の電気導線を有する電気コード19に電気的に接続される。電気制御シフトスイッチ26は、基本的に、ハウジング60と、操作部材62と、電気接点アッセンブリ64と、を備える。電気シフト制御スイッチ26の厳密な構造は、本発明の理解にとって重要でなく、本発明を実現する様々な方法で構成することができる。しかしながら、好ましくは、操作部材62は、ベース部材24がハンドルバー14の自由端へ装着されるときに、ハンドルバー14の自由端の中心軸A1と平行な操作軸A2の回りに回動するように構成される。したがって、図9〜図11に示すように、操作部材62は、好ましくは、ニュートラル位置と1組の作動位置との間でベース部材24に対して相対的に移動される。操作部材62は、ベース部材24のブレーキレバー28とは反対側に配置される。操作部材62は、ハンドルバー14の自由端の曲率にほぼ対応する曲率を有する曲面状作動面を有する。
【0026】
より詳細には、操作部材62は、基本的に、アクチュエータ66と、ピボットシャフト68と、トグル部材70と、を備える。操作部材62は、ハウジング60に回動可能に連結されるとともに、電気接点アッセンブリ64に機能的に連結されて、これにより、ベース部材24に対して相対的に(つまり、ニュートラルなレスト位置から第1および第2作動位置へ)選択的に移動可能である。電気接点アッセンブリ64は、ハウジング60内に取り付けられており、操作部材62によって操作される。したがって、電気制御シフトスイッチ26(つまり、操作部材62)は、ディレーラの一方のシフトアップとシフトダウンの両方が行えるように用いることができる。第1および第2作動位置(図10および図11)は、ニュートラル位置(図9)の向かい合う両側に位置している。もちろん、必要に応じておよび/または所望により、電気コード19の接続具合によって、操作部材62のシフトアップおよびシフトダウンを逆にすることも可能である。
【0027】
アクチュエータ66は、ピボットシャフト68の外側端部に、ピボットシャフト68の外側端部のフラット部と当接するセットピンによって固定して取り付けられる。ピボットシャフト68の内側端部には、トグル部材70が固定されている。したがって、ライダーによるアクチュエータ66の回転が、ピボットシャフト68とトグル部材70とをともに回転させる。付勢エレメント(コイルばね)72は、ハウジング60とトグル部材70との間に配置されてトグル部材70を常に付勢しており、これにより、操作部材62をレストすなわちニュートラル位置へ付勢している。詳細には、好ましくは、バネ72の一端はハウジング60の軸方向孔(図示せず)に収容され、また、バネ72の他端はトグル部材70の軸方向孔(図示せず)に収容される。軸方向孔(図示せず)およびバネ72は、操作部材62を第1および第2作動位置からニュートラルなレスト位置へ付勢するに設けられている。
【0028】
アクチュエータ66は、基本的に、模様が付けられた曲面状操作セクション66aを備える。詳細には、好ましくは、曲面状操作セクション66aは複数の軸方向に延びる溝を備えており、これにより、ライダーの親指、他の指あるいは手によって滑ることなく操作が可能である。すなわち、曲面状操作セクション66aはライダー作動セクションである。なお、複数の溝が形成されているにもかかわらず、操作セクション66aは、回転軸A2および中心軸A1に対してハンドルバー14の自由端Fの曲率にほぼ対応する全体的な曲率を有している。
【0029】
図7から明らかなように、ブレーキレバー28は、ベース部材24にピボットピン44によって回動可能に取り付けられ、これにより、ベース部材24に対して相対的にレスト位置とブレーキ位置との間で移動可能である。詳細には、ブレーキレバー28は、ベース部材24のフランジ42に回動可能に取り付けられる。ブレーキレバー28は、ベース部材24の操作部材62とは反対側に配置される。ブレーキレバー28の上端部は、フランジ42間に配置されるケーブル取り付け構造74であり、ブレーキケーブル22が、このケーブル取り付け構造74からハンドルバー14の自由端の中心軸A1と概ね平行に延びるよう配置される。
【0030】
ここで、本発明を説明するために用いられる、次の用語、「前方、後方、上、下向き、垂直、水平、下、横」同じく他の同様な方向を示す用語が、本発明の自転車の方向を示す用語として使用されている。こうした、本発明において用いられるこれらの用語は、本発明が適用される自転車に対して相対的な意味で用いられる。
【0031】
また、本発明の範囲の理解において、ここで用いられる用語「備える」およびその派生語は、記載された特徴、エレメント、部品、群、完全体、および/またはステップがあることを明記しているオープンエンドの用語を意味するのであって、記載されていない特徴、エレメント、部品、群、完全体、および/またはステップがあることを排除するものではない。上記は、用語「有する」、「含む」およびそれらの派生語など同様の意味を持つ語にも当てはまる。また、単数形的に用いられる用語「部材」あるいは「エレメント」は、単一のパートあるいは複数のパーツの2つの意味を持ちうる。さらには、ここでは、「ほぼ」、「およそ」、「約」といった程度を示す用語は、最終結果が大きく変わらないような、妥当な変形の条件の変更量を意味するものとして用いる。変更が、変形という語の意味を損なわない限り、程度のこうした用語には変形の条件の少なくとも±5%の変更を含むものとする。
【0032】
本発明の説明のためにいくつかの実施形態が選択されたに過ぎず、添付の特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を逸脱することがない範囲で、種々の変更、変形ができることは、本開示から当業者には明らかであろう。さらに、前述の本発明にかかる実施形態の説明は単なる例示であって、添付の特許請求の範囲およびそれらの均等物によって決められる本発明を限定するものではないことは、本開示から当業者には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【0033】
【図1】本発明の一実施形態にかかるブルホーンハンドルバーの自由端に接続された1組の自転車用制御(ブレーキ/シフト)装置と、電気制御シフト装置が自由端へ装着されている1組の補助的なアタッチメントバーと、を備える自転車の部分的な前面側の斜視図である。
【図2】図1に示したブルホーンハンドルバーの自由端の一方へ取り付けられている自転車用制御(ブレーキ/シフト)装置の一方の拡大した側面側の立面図である。
【図3】図1および図2に示したブルホーンハンドルバーの自由端の一方への取り付け前の自転車用制御(ブレーキ/シフト)装置の一方の拡大した側面側の立面図である。
【図4】図1〜図3に示した自転車用制御(ブレーキ/シフト)装置の一方の前端部の立面図である。
【図5】図1〜図4に示した自転車用制御(ブレーキ/シフト)装置の一方の後端部の立面図である。
【図6】図1〜図5に示した自転車用制御(ブレーキ/シフト)装置の一方の側面側の組立分解立面図である。
【図7】図1〜図6に示した自転車用制御(ブレーキ/シフト)装置の一方の自転車用制御(ブレーキ/シフト)装置をハンドルバーの端部に連結する前の部分的な組立分解縦方向断面図である。
【図8】図1〜図7に示した自転車用制御(ブレーキ/シフト)装置の一方のハンドルバーの自由端に連結した後の縦方向断面図である。
【図9】図1〜図8に示した自転車用制御(ブレーキ/シフト)装置の一方の操作部材がニュートラル位置にある状態の簡略的な部分横方向断面図である。
【図10】図1〜図8に示した自転車用制御(ブレーキ/シフト)装置の一方の操作部材が第1作動位置にある状態の簡略的な部分横方向断面図である。
【図11】図1〜図8に示した自転車用制御(ブレーキ/シフト)装置の一方の操作部材が第2作動位置にある状態の簡略的な部分横方向断面図である。
【図12】図1に示した自転車であるが、補助的なアタッチメントバーに連結された自転車用制御(ブレーキ/シフト)装置を備えている自転車の部分的な前面側の斜視図である。
【符号の説明】
【0034】
10 自転車
12 電気シフト/ブレーキ制御機構
14 ブルホーンハンドルバー
16 アタッチメントバー
18 電気制御シフト装置
22 ケーブル
24 ベース部材
26 電気シフト制御スイッチ
28 ブレーキレバー
30 メインボディ部材
33 固定ボルト
34 拡張部材
35 弾性リング部材
36 固定ナット
38 固定突出部
40 中空内室
42 フランジ
62 操作部材
74 ケーブル取り付け構造

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ハンドルバーの自由端に装着されるハンドルバー装着部と、前記ハンドルバー装着部から長手方向に延びる電気スイッチハウジング部と、を有し、前記ハンドルバーの自由端に装着されるとき、前記ハンドルバーの前記自由端の中心軸が前記電気スイッチハウジング部を通って長手方向に延びているベース部材と、
前記ベース部材の前記電気スイッチハウジング部に装着される電気シフト制御スイッチと、
前記ベース部材に回動可能に取り付けられ、前記ベース部材に対して相対的にレスト位置とブレーキ位置との間で移動可能なブレーキレバーと、
を備えた自転車用制御装置。
【請求項2】
前記電気シフトスイッチは前記ベース部材の前記ブレーキレバーとは反対側に配置された操作部材を有する、請求項1に記載の自転車用制御装置。
【請求項3】
前記ハンドルバー装着部は、前記ハンドルバーの自由端の内部でスライド可能に配置され、前記ベース部材を前記ハンドルバーの自由端へ固定する拡張可能ユニットを有している、請求項1に記載の自転車用制御装置。
【請求項4】
前記電気シフト制御スイッチは、前記ベース部材が前記ハンドルバーの自由端へ装着されるときに、前記ハンドルバーの自由端の前記中心軸と平行な操作軸の回りに回動するように設けられた操作部材を有する、請求項1又は3に記載の自転車用制御装置。
【請求項5】
前記操作部材は前記ハンドルバーの自由端の曲率に対応する曲率を有する曲面状作動面を有している、請求項4に記載の自転車用制御装置。
【請求項6】
前記ブレーキレバーは前記ベース部材の前記操作部材とは反対側に配置されている、請求項5に記載の自転車用制御装置。
【請求項7】
前記ブレーキレバーは1組のフランジによって前記ベース部材の前記ハンドルバー装着部に回動可能に取り付けられている、請求項1に記載の自転車用制御装置。
【請求項8】
前記ブレーキレバーは、前記フランジ間に配置されたケーブル取り付け構造を有し、ブレーキケーブルは前記ケーブル取り付け構造から前記ハンドルバーの自由端の前記中心軸と概ね平行に延びるように構成されている、請求項7に記載の自転車用制御装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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