自行车用变速操作装置 本发明有关于介着变速钢绳来操作变速装置，其具备有：为卷取上述变速钢绳而以轴芯为中心旋转自如的卷取体；及使上述卷取体单方向旋转的操作机构的自行车用变速操作装置。
类似于上述形态的自行车用变速操作装置，例如日本专利公报特开平2-280693号公报所揭示的以卷取体的旋转轴芯为中心予以旋转操作的由二支操作杆而使卷取休旋转的构造。此装置中，增速，减速的两变速操作藉各自的摆动式操作杆来实施。该时在于卷取操作时乃介着啮合于形成于卷取体的外周面的齿的棘齿爪将第1操作杆的移位传达于卷取体，而使卷取体旋转于单一方向，而卷回操作时，即藉由第2操作杆的移位来操作，啮合于为了卷取体的位置地保持而形成于卷取体的外周面的齿的棘轮爪，结果可使卷取体旋转于一段阶的变速份量地旋转于另一方向。
如上所述地，使用往复摆动于操作起端与操作终端之间的操作杆时，须要对于卷取体传达，从操作起端至操作终端为止的操作杆的摆动移位量，所以在操作杆与卷取体的动力传递径路上须设单方向离合器的机能。为了此目的，一般采用棘轮爪及棘轮(ratchet wheel)。
按如上述先前技术的自行车用变速操作装置的方式，该由棘轮爪与棘轮齿所成的单一方向离合器机构，倘是，由形成于卷取体外周面的棘轮齿，及与能啮合于该棘轮齿起见，再以设置于卷取体的外侧的棘齿爪的组合所构成的直径方向配置而实现时，由于棘轮爪将突出于卷取体的侧方，因此再须要设置盖用的盖体，因此变速操作装置整体的构造变为很大。又如将棘轮齿形成于卷取体的内周面以便将棘轮爪设于卷取体，即卷取体的外径变成非常大。
又徜如将由棘轮爪与棘轮齿所成的单一方向离合器机构，由轴芯方向配置来实现，换言的，采由形成于卷取体的侧面的棘轮齿及与啮合于棘齿地由卷取体的轴芯方向离开状所设的棘轮爪的组合而构成的方式时，变速操作装置的轴芯方向的长度变长，也是不适宜于自行车变速操作装置。
本发明的目的乃提供一种，当操作体由操作起端而移位至操作终端时所用的卷取体旋转于单一方向的操作机构，其在轴芯方向以及直径方向均不需要很大空间的自行车用变速操作装置。
为达成上述目的，本发明采取以下技术方案：
一种自行车用变速操作装置，其为由变速钢绳操作变速装置，其具有：为卷取上述变速钢绳而以轴芯为中心旋转自如的卷取体；及为使上述卷取体旋转于单一方向的操作机构，其特征是上述操作机构具有：
以卷取体的轴芯X约为中心而在操作起端与操作终端间可旋转的操作体；
与上述操作体成一体地旋转，同时在上述轴芯方向上可在第1位置与第2位置间移位的离合器构件；及
凸轮机构，由上述离合器构件的旋转移位，而使上述离合器构件从上述第1位置移位至上述第2位置的；所述离合器构件依据从上述操作体的操作起端至操作终端的旋转移位，
此时，在上述第2位置的上述离合器构件，经由啮合机构而与上述卷取体，配合可将上述操作体的旋转移位传递给上述卷取体，且在上述第1位置的上述离合器构件，从上述卷取体脱离，中断上述操作体的旋转变位传递给上述卷取体。
所述的自行车用变速操作装置，其特征在于：
上述凸轮机构由形成于固定导引构件上的凸轮面以及形成于上述离合器构件的凸轮从动面所构成。
所述的自行车用变速操作装置，其特征为：上述操作体具有杆部及毂部，在上述毂部中的内周面形成有延伸于轴芯方向的内花键轴，令形成于上述离合器构件的外花键配合于上述内花键上。
所述的自行车用变速操作装置，其特征是：
上述离合器构件被形成为环状，于上述环状体的内周面设有上述凸轮从动件面，在上述离合器构件的外周面设有上述外花键，上述啮合机构设有，上述离合器构件及在上述卷取体的轴芯方向相对向的各侧面设置的配合齿部以及被配合齿部。
所述的自行车用变速操作装置，其特征在于：
上述固定导引构件被形成为圆筒状，上述凸轮面是设于导引构件的外周面，上述操作体的毂部及上述离合器构件及上述固定导引构件以及上述卷取体是被配置成同芯状，上述离合器构件乃被配置于，由上述操作体的毂部及上述固定导引构件以及卷取体所形成的环状空间内。
所述的自行车用变速操作装置，其特征在于：
上述离合器构件由弹簧而向上述第2位置施力。
依本发明的变速操作装置乃：
操作机构具备：
以卷取体的轴芯X为中心而于操作起端与操作终端之间旋转自如的操作体；及
与上述操作体成一体地旋转，同时在于上述轴芯方向而可移位于第1位置与第2位置之间的离合器构件；及
依据上述操作体的由操作起端至操作终端的旋转移位的上述离合器构件的旋转移位，而使上述离合器构件从上述第1位置移位至上述第2位置的凸轮机构；
该时在上述第2位置的上述离合器构件即介着啮合机构6而配合于上述卷取体，由而得将上述操作体的旋转移位传达于上述卷取体，且在上述第1位置的上述离合器构件即从上述卷取体脱离，断绝上述操作体的旋转变位传达于上述卷取体。
依上述构成时，随着操作体的由操作起端至操作终端的摆动旋转，使离合器构件轴芯方向移位于第2位置，由而将操作体与卷取体可旋转动力传递地予以连结。而后的操作体的摆动旋转移位即使卷取体旋转于单一方向。采用如上述的，与操作体成一体旋转同时可移位于轴芯方向，而由移位于轴芯方向而实施操作体与卷取体的连结，释放的离合器构件，而消除以往的摆动式所用的棘齿爪等构件也。
本发明的合宜的实施形态中，上述凸轮机构有采用上述凸轮机构是由形成于固定导引构件的凸轮面，及形成于上述离合器构件的凸轮从动件面。换言的在固定端的构件及动作端的构件上分别形成凸轮面及凸轮从动件面，由而不须移除的追加构件而可造出凸轮机构。
又一合宜的实施形态上，上述操作体是具备有杆部及毂部，在上述毂部的内周面形成有延伸于轴芯方向的内花键，令形成于上述离合器构件的外花键配合于上述内花键上。
于是于操作体的内部配置该被构成为，得与操作体成一体旋转而须对该操作体移动于轴芯方向的离合器构件，由而更可促进变速操作装置的紧凑化小型化。
关于离合器构件的合宜的实施形态，可提案：
上述离合器构件乃被形成为环状，于上述环状体的内周面设上述凸轮从动件面，在上述离合器构件的外周面设有上述外花键，上述啮合机构乃设有，上述离合器构件及设置于关于上述卷取体的轴芯方向地相对向的各侧面的配合齿部以及被配合齿部者。
由而可将离合器构件制作成很薄的环状板的形态，不但可紧凑化小型化，也对大量生产上有助益。又在周方向多数个地设置凸轮从动件面时，即可以分散作用力，可以解决以塑料等制作时的强度的问题。
又在本发明的合宜的实施形态中，
上述固定导引构件乃被形成为圆筒状，上述凸轮面是设于导引构件的外周面，上述操作体的毂部及上述离合器构件及上述固定导引构件以及上述卷取体是被配置成同芯状，上述离合器构件乃被配置于由上述操作体的毂部及上述固定导引构件以及卷取体所形成的环状空间内。
由而可抑制尘埃等的侵入于离合器构件与各构件的配合领域。
随着操作体的由操作终端回至操作起端的回动摆动旋转，使离合器构件由第2位置回复至第1位置，在于无法利用重力时，可考虑利用磁力，或使离合器构件本身备有弹性的构造，惟更简单者即使的具备将离合器构件弹拨于第2位置的弹簧。
本发明的其他特征及利点即由依照附图的本发明的实施形态的说明而更可明了也。
以下参照附图，详细说明本发明的实施例：
图1表示本发明的变速操作装置的实施形态的部分断面侧面图。
图2表示图1变速操作装置的平面图。
图3表示图1变速操作装置的主要构成要素的分解说明图。
图4表示图2的箭视IV所视的平面图。
图5表示图3的箭示V所视的平面图。
图6表示图2的箭示VI所视的平面图。
图7表示图2的箭示VII所视的平面图。
图8表示图2的箭示VIII所视的平面图。
图9表示图2的箭示IX所视的平面图。
图10表示藉图1的变速操作装置的卷取动作的展开模式图。
图11表示藉图1的变速操作装置的卷回动作的展开模式图。
图12表示藉图1的变速操作装置的主要扩大部分断面侧面图。
图13表示藉图1的变速操作装置的主要部扩大部分断面侧面图。
于图1及图2表示，在于自行车的把手100上，使用箍带体2及托架安装的本发明的自行车变速操作装置1。
该变速操作装置1乃，基本上，由备有轴芯X的筒轴10、被旋转摆动操作的第1操作体20、离合器构件30、固定于上述筒轴10的固定导引构件40、用于卷取变速钢绳4的卷取体50、惰轮60、基座构件70、以及第2操作体80所构成。
第1操作体20，离合器构件30，固定导引构件40，卷取体50，惰轮50，基座构件70，第2操作体80均对于轴芯X配置成同芯状，由而这些全部构件均对于筒轴10插入于轴芯X的方向即可组合。为充分理解此状况，于图3表示将变速操作装置1的主要构件分离于轴芯方向的分解图，图3的从箭视IV所示的平面图为图4。图3的由箭示V所示的平面图为图5。图3的由箭示VI所示的平面图为图6，图3的由箭头VII所视的平面图为图7，图3的由箭示VIII的视的平面图为图8，图3的由箭头XI所示的平面图为图9地予以表示。
筒轴10是由套合地安装于插入于托架3的固定螺栓15，以螺帽16来锁紧固定。在于筒轴10的外周形成有平行于轴芯X而延伸的外栓槽11(outer spline)11。
第1操作体20乃构成为摆动杆式。具备有毂部22，以及安装于由该毂部22的底部24的由轴芯X偏心位置的杆部21。
该杆部21乃，在此变速操作装置1的介着箍带体2与托架3的安装于把手100的上面的状态下，由把手100的上面延伸至把手100的下面，再于在于与下面同水平的处而弯曲于轴芯X的径方向处方以形成按手指部21a。由而使骑车者很容易用握把手的手的姆指等而操作。又，在后详述第2操作体80也是令骑车者的容易由握把手的手的拇指而操作起见设于把手杆上面不大远的处。
毂部22是由设有外周壁23及中心孔25的底部24所成。外周壁23将形成该变速操作装置1的外周侧壁的大部分，又在底部24立设有延伸于轴芯XY方向的环状突起部26。在此环状突起部的内周形成有平行于轴芯X地延伸的内栓槽26a。
在于环状突起部26的内周侧，且在于底部24上将装置环状的离合器构件30。由图9可明白，在离合器构件30的外周形成有外栓槽30a，使的与环状突起部26的内栓槽26a配合。由而离合器栓件30得于与第1操作体20成一体的以轴芯X为中心而旋转，同时对于第1操作体20滑动可能于轴芯X方向。又离合器构件30即在其上，以周围方向地分布配置有十八个配合齿部30b，同时在其内周，周方向分布配置有以周方向具有倾斜面的径方向突起部状地形成6个凸轮从动件30C。
又第一操作体20的毂部22与离合器构件30之间介装有第1弹簧35，由而将离合器构件30弹拨推向于上方。
在第1操作体20的中心体25与筒轴20之间，插入有筒状的固定导引构件40的下部。在固定导引构件40的内周形成有配合于筒轴20的外栓槽11用的内栓槽40a。由而固定导引构件40不能做以轴芯X为中心的旋转。在固定导引构件40的上部设有轴环部41。由图8可以明白，在此轴环部41的下面，在周方向分布地配置有，在周方向具有倾斜面的六个凸轮41a。当凸轮从动件30c与凸轮41a相对向而于各倾斜面的先端领域而接触抵挡的，固定导引构件40与离合器构件30的相对旋转位置时，离合器构件30即虽有第1弹簧拨力的作用的下仍然不会从第1操作体2的底部24离开，惟在于凸轮从动件年30c与凸轮41a不相对向的所谓固定导引构件40与离合器构件的相对旋转位置时，离合器构件30即由第1弹簧的弹拨力而移位于轴芯X方向，由第1操作体2的底部24离开。换言的，凸轮从动件30c与凸轮41a乃形成，令离合器构件30碰接或近接于第1操作体2的底部24的第1位置，及离开底部24的第2位置之间而移位的凸轮机构5也。
卷取体50乃在于设有中心孔52的底部51与外周壁53采用锅状的形态。如图7所示，在该底部51的下面周方向分布地配置有与离合器构件30的配合齿部30b配合的18个的被配合齿部51a。换言的由配合齿部30b的配合的18个的被配合齿部51a造成当离合器构件30在第1位置时互相脱离，而离合器构件在第2位置时互相配合的啮合机构6。在卷取机50的外周壁设有令变速钢绳4固定且卷取的钢绳沟53a。在于外周壁53的内周形成有延伸于轴芯X方向的内栓槽53b。
由第1图可知，离合器构件30乃被配置于由第1操作体20的毂部22与固定导引构件40以及卷取体50所形成的环状空间内。
具有环状形态的惰轮60乃，在其外周形成有，与卷取体50的内栓槽53b配合用的外栓槽60a。由而惰轮60即得与卷取体成一体地以轴芯X为中心而旋转，同时可滑移于轴芯X方向。
由图6可知，卷取体50的内周被形成为二阶级状，该大直径的方的内周面以周方向分布地配置有18个配合齿60b。而该小直径部方的内周面以周方向分布地配置有具有倾斜面9个被导引部60c。又卷取体50的底部51与惰轮60之间介装有第2弹簧65，由而将惰轮60沿着轴芯X方向向上方推压弹拨。
基座构件70，乃由圆筒部71及由该圆筒部71朝径方向外方延伸的圆板部72所构成，在于圆板72的与圆筒部71的境界领域，以周方向分布地设有四个贯穿孔73。如图5所示，圆板部72的下面，以周方向分布地配置有，得与惰轮60由第2弹簧65所弹拨于上方。因此通常时成为配合齿部60b是合于被配合齿部72a的状态。圆板部72的上面被形成为拱顶状，以形成变速操作装置1的上部外形。在圆筒71的内周形成有，与筒轴10的外栓槽11配合用的延伸于轴芯X方向的内栓槽71a。由此配合以及螺帽的锁紧而使基座构件70固定于筒轴10。
第2操作体80乃具有轴芯X方向的直线滑动移位操作体形态的机能。第2操作体80乃由，环部80及由环部81的上面而沿着轴芯X方向延伸的四个脚部82所构成。该脚部82即由下面侧而插入于基座构件70的贯穿孔73中，往复移动于贯穿孔73内。由图4所示，在环部81的下面周方向分布地配置有，具有与惰轮60的被导引部60c倾斜面得碰接的倾斜面的6个导引部81a。
压下第2操作体80，由而使惰轮60的被导引部60c与第2操作体80的导引部81a碰接，进一步顶抗于第2弹簧65将惰轮60压下，由而可以使基座构件70的被配合齿部72a与惰轮60的配合齿部60b脱离。惰轮60与基座构件70的配合脱离后，与卷取体50连动旋转的惰轮60乃由操作钢绳4的拉力(一般是依变速装置的复原弹簧的回复力)而旋转。而由第2弹簧65与导引部81a的倾斜面的倾斜方向，惰性60的配合齿部60b即移动至与基座构件70的下一被配合齿部72a配合。换言的惰轮60的配合齿部60b与基座构件70的被配合齿72a乃造成使卷取体50保持于规定的旋转位置的保持配合机构7。再者，第2操作体80的导引部81a与惰轮60的被导引部60c即造成为了变更了卷以体50的旋转位置的将惰轮60的配合齿部60b配合于下一基座构件70的被配合齿部72a的倾斜导引机构8。
由于第2操作80乃由上方压下操作，所以在于脚部82的先端装设一盖90。而被设计成为当第2操作体80的由第2弹簧65而保持于上方位置的时，该兽90的上面能成为与基座构件70的圆板部72的上面几乎同一水平状。该盖90使第2操作体80赋予有像一个操作按钮的外观。
在盖90与螺帽16之间介装有第3弹簧85，使第2操作体80弹拨维持于基本位置的操作起端位置。
在本实施形态的变速操作装置中，由第1操作体20的从操作起端到操作终端的摆动移位来使卷取体50行卷取操作，以第2操作体80的从操作起端至操作终端的直线滑动移位而使卷取体50行卷回操作。第2操作体80即由第3弹簧85从操作终端复归至操作起端。第1操作体20即以未图示的复原弹簧而从操作终端回归至操作起端。
下面使用图10及图11说明该变速操作装置1的变速操作时的作用。
图10表示卷取体50的卷取操作，在图中，只以使人了解第1操作体20与离合器构件30与固定导引构件40与卷以体50的动作的目的，由模式的表示，并非表示实际的构造。
同样地图11是表示卷取体50的卷回操作。在图中只以使人了解卷取体50与惰轮60与基座构件70与第2操作体80的动作的目的而模式的表示，并非表示实际的构造。
首先说明使用第1操作体20的卷取操作。
图10a表示变速操作前的状态，第1操作体20位于基位的操作起端。在此状态中，凸轮机构5的凸轮从动件30c的倾斜面即碰接于凸轮41a的倾斜面的顶部附近，虽然受第1弹簧35的弹拨力，离合器构件30仍静止于此位置。该时啮合机构6的配合齿部30b与被配合齿部6处在脱离状态，而被弹拨于卷回方向的卷取体50即介着惰轮60而由固定基座构件70所保持。此啮合机构6处于脱离的位置称为离合器构件30的第1位置。该状态的变速操作装置1的部分断面图即表示于图1。
图10b是，表示第1操作20顶抗着不图示的复原弹簧开始摆动于卷取方向的状态。由此第1操作体20的摆动，凸轮从动件30c乃藉由第1弹簧35的弹拨力开始在凸轮41a的倾斜面滑落，在该结果靠近于啮合机构6的配合齿部30b与被配合齿部51a可配合的位置。离合器构件30即对于第1操作体20而藉由内栓槽26ag与外栓槽30a，使的滑动于轴芯X方向。
图10c表示，第1操作体20再摆动，离合器构件30接近于卷取50，啮合机构6的配合齿部30b与的被配合齿部6完全配合的状态。啮合机构6的配合位置称为离合器构件30的第1位置。又再进一步的第1操作体20的摆的即介着啮合机构6而使卷取体50旋转至卷取方向。
图10d表示第1操作体20的被摆动至操作终端位置的状态。在此状态时卷取体20已旋转到可对应于下一变速位置的旋转位置，由而变速装置将切换至下一变速装置。此状态的变速操作装置1的部分断面图即表示图12。
图10e是表示，变速操作完成的第1操作体20的藉由不图示的复原弹簧的作用，或由手动，开始回至基点位置的状态。
已旋转至对应于下一个变速位置的旋转位置的卷取体20，乃由设于惰轮60与固定基座构件70之间的保持配合机构7被保持该位置。换言的保持配合机构7乃容许惰轮60，换言的卷取体50的卷取方向的旋转，惟禁止卷取体50的卷回方向的旋转。由而离合器构件30即该配合齿部30b沿着被配合齿部51a的倾斜面而滑动同时从卷取体50脱离。
图10f表示第1操作20再度归位于基点位置的状态。
在此状态时与图10a同样地，凸轮机构5的凸轮从动件30c的倾斜面是碰接于凸轮41a的倾斜面的顶部附近，因此离合器构件30回至第1位置，啮合机构6的配合齿部30b与被配合齿部6解除该配合也。
下面说明使用第2操作体80的卷回操作。
图11a表示变速操作前的状态，第2操作体80据位于基点位置即操作起端位置。在此状态中，保持配合机构7的配合齿部60b啮合于被配合齿部72a，惰轮60换言的卷取体50虽受了操作钢绳4的卷回方向的转矩仍然被保持于固定基座构件70。为了使该配合齿部60b与被配合齿部72a的配合确实起见，惰轮60由第2弹簧65弹拨于固定基座构件70的方向，此配合齿部60b的配合于被配合齿部72a的惰轮60的位置称的谓第1位置，此状态的变速操作装置1的部分断面图表示于图1。
图11b是第2操作体80顶抗于第3弹簧85的弹拨力而被压入，设于第2操作体80的先端的导引部81a的倾斜面与设于惰轮60的被导引部60c的倾斜面碰接，第2操作体80使惰轮60由第1位置移动至图面右方的状态，由此惰轮60的移动于右方，保持配合机构7的配合齿部60b开始从被配合齿部72a脱离。
图11c表示，第2操作体80更进一步被压入到操作终端位置，该结果惰轮60移动到配合机构7的配合齿部60b从被配合齿部72a脱离的第2位置的状态。此状态的变速操作装置的部分断面图表示于图13。
图11d表示保持配合机构7的配合脱离，惰轮60开始旋转于卷回状态，当是合齿部60b离开被配合齿部72a时，在惰轮60上有，旋转至卷回方向的力，及由第2弹簧而被推压于固定基座构件70的方向的力等作用发生，且构成倾斜导引机构8的导引部81a的倾斜面及设于惰轮60的被导引部60c的倾斜方向，使惰轮60的配合齿60b可配合于固定基座构件70的下一被配合齿部72a地移动。
图11e表示，惰轮60与卷取体一齐旋转于卷取方向的状态。惰轮60即随着该旋转，由第2弹簧65移动至固定基座构件70的方向，回至第1位置。同时第2操作体80也由第3弹簧85回至操作起端位置。
图11f表示，惰轮60的配合齿部60b是合于固定基座构件70的下一个被配合齿部72a而静止的状态。在此过程中，卷取体50乃介着内栓槽53b及外栓槽60a而与惰轮60成一体，因此由此一连串的惰轮60的旋转移位，变速钢绳1被卷回该对应于一变速段的长度，由而完成变速装置的变速的切换。
在上述实施形态中，凸轮机构5，啮合机构6，保持配合机构7，以及倾斜导引机构8的具体构造乃采用倾斜突起形状为例，惟本发明并不局限于此形状，利用习知的种种几何形状的配合构造，或力学的配合构造均能采用也。