脚踏车用变速操作装置 本发明涉及用于通过变速钢丝绳来操作脚踏车变速装置的变速操作装置，具体地说是涉及这样的脚踏车用的变速操作装置，其备有：可转动地支承在手把杆上、用以进行卷取变速钢丝绳及抽出变速钢丝绳操作工作的卷取体；可将该卷取体朝卷取侧转动操作的卷取用变速杠杆；以及能够将卷取体之定位机构予以解除、并将卷取体朝抽出侧转动操作的抽出用变速杠杆。
过去，就这种变速操作装置而言，例如已经知道的有如在特开平5-319355号公报中所揭示者。
该公报所揭示之变速操作装置，都是备有二根可自动复原之变速杆，其中之一根作为卷取变速钢丝绳操作用之变速杠杆，而另一根系作为抽出变速钢丝绳操作用之变速杠杆。考虑到这二根变速杆之操作容易性，卷取操作用之变速杠杆则以大拇指来推压操作，而抽出操作用之变速杆则以食指来推压操作而成，可是这二根变速杆，都是被安装在脚踏车车体的上下方向共同的轴线周围的可摇动之手把杆上。
当要操作各个变速杆的时候，其卷取操作之变速杆(藉着大拇指)之被操作部，则于手把杆之下侧、自后方朝向前方被转动至靠近手把杆轴线状态，而其抽出操作用之变速杆(藉着食指)之被操作部，系于手把杆之下侧，自前方朝向后方，也是被转动至靠近手把杆轴线状态。
也即，于抽出操作时利用食指来操作变速杆之方式，则类似用食指来扣压手枪等之扳机之动作，因此，能够用食指来操作比较自然的动作。但是，在卷取操作时则不然，由于用大拇指来操作变速杆，因为需要在手把杆之下方侧来操作变速杆之被操作部，也就是将变速杆之前端部从手把杆之近身侧朝向前方堆压，也即。并非利用大拇指将被操作部推动与手把套之轴线成平行之操作方式，由于必须将被操作部推动成为改变与轴线之距离状态，尤其是在操作初期，就被强迫至少在手掌靠近大拇指部分，必须采取离开手把套之状态下才能操作。
为此，尤其是在崎岖高低不平的原野行驶之越野车等，在行驶中又要用大拇指来操作变速乙事，难免有些困难，所以有必要加以解决排除。
本发明之目的，在于解除这些不妥的地方，提供一种脚踏车用变速操作装置，其即使在行驶中，也几乎不使手掌离开手把之手把套，就能够用食指和大拇指之任何手指很容易且自由地来操作钢丝绳卷取和抽出工作，更容易实施所需之变速工作。
为要达到这个目的，就本发明之脚踏车用变速操作装置而言，系于开头所述之变速操作装置中，用以使卷取体向一方转动操作之一变速杆，其变速杆之位置与构造，系于包括手把套之轴线之第1参照面(A)之近处，备有一大致借助沿着该手把套轴线变位，而使卷取体转动之被操作部，再者，关于为要使卷取体朝向与上述相反方向转动之另一方之变速杆，则于与包含手把套之轴线的第1参照面(A)成直角之第2参照面(B)之近处，备有一大约顺着第2参照面(B)，对手把套之轴线大约成直角方向，藉着朝向手把套变位，而使卷取体转动之被操作部。
通过将二个变速杆之位置和操作方向构成如上述状态那样，只要骑车者，例如以大拇指拨动第1变速杆，用食指拨动第2变速杆的话，就不必使手掌离开手把套，也能够执行卷取体之卷取操作及抽出操作。藉此，在平常的市区之行驶条件下，当然没有问题，尤其是在崎岖异常之越野行驶条件下，也能够执行更容易且确实之变速操作。
再者，尤其是就本发明之一实施例之变速杆之构造而言，骑车者尽管将手掌经常抵住手把之手把套，只要用大拇指将操作体朝向手掌中心拨动(如同按压式原子笔，用大拇指操作原子笔头部之自然的运动，此时，脚踏车之手把上之手把套则相当于原子笔之笔杆，具有作为支持体之任务)，及骑车者尽管将手掌经常抵住手把之把套，只要用食指将被操作体朝向大拇指之根部拨动，或者大约朝向手掌中心方向拨动(也即如同用食指扣拉手枪等之扳机之自然的运动，此时，装在脚踏车手把上之手把套则相当于手枪之握把，具有作为支持体之任务)，如此，以大拇指和食指，就能够用非常容易施力之动作，来操作卷取体之卷取工作及抽出工件。
如此，在握住手把套之情形下，也即手掌大部分都接触在手把套之状态下，就能够用大拇指和食指二根指头以容易施加之方向来执行变速操作，例如，即使以越野车等在崎岖不平的郊野行驶的时候，实质上并不必使手掌离开手把套，就能够容易且安全地来执行调上调下自如之变速操作。
再者，本发明也可以将两变速杆，或一方之变速杆在支持元件上安装成滑动自如之状态，但是由于在本发明之一实施例中，系将一方之变速杆做为安装在脚踏车用车体之前后方向之轴线周围呈摇动自如之摇动杆，又将另一方变速杆做为安装在脚踏车用车体之上下方向之轴线周围呈摇动自如之摇动杆，例如与作为滑动式时之情形相比，其变速杆与卷取体两者之连结构造变为较为简单，也可以使任何一方之变速杆位于与卷取体成同一轴线上，不仅可使构造简单化而得以降低成本，同时也能够提供一种故障少且容易维护之变速操作装置。
再者，就本发明而言，到底要用两变速杆之哪一个作为变速钢丝绳卷取用，哪一个变速杆作为变速钢丝绳抽出用一事，不论哪一种组合在实施上并无构造上之不妥情形，可是就本发明之一实施例而言，系以被操作部藉着沿着手把套(G)之轴线移动来操作卷取体者作为第1变速杆，也即，为要使大拇指之变速杆将卷取体朝向钢丝绳卷取侧转动所需之变速杆，以及以被操作部藉着大约与手把套(G)之轴线成直角转动来操作卷取体者作为第2变速杆，也即，为要使食指用之变速杆将卷取体朝向钢丝绳抽出侧转动所需之变速杆，是故对于比较要用大力操作之卷取工作，则能够用容易施力之大拇指来操作，对于脚踏车之变速用操作装置而言，能够提供一种几乎近于理想之操作装置。
附图图面简单说明如下：
图1所示是变速操作装置安装在手把杆上之平面图。
图2是显示变速杆之指垫操作部的位置关系的侧面图。
图3是变速操装置的纵剖视图。
图4是显示变速操作装置的作用的后视图。
图5是显示变速操作装置的作用的后视图。
图6是显示定位机构地作用的后视图。
图7是显示定位机构的作用的后视图。
图8是显示变速操作装置之要部的分解图。
图9是显示解除元件的动作作用图。
兹将本发明之脚踏车用变速操作装置之实施例参照图面说明如下。该变速操作装置系如图1所示，安装在脚踏车之手把杆H，用以操作后轮毂内装型或外装型之后部或前部用等之各种变速装置(未图示)者。如图3所示，支轴2被安装在元件1呈不能转动的状态，而卷取体3则经由支轴2可转动地安装在该支持元件1上。在上述支轴2上可转动地装有作为第1变速杆之卷取杆4，通过后述之单向机构，可使上述卷取体3朝向卷取侧转动，同时又能够自动恢复原位。该卷取杆4与卷取体3两者都可绕支轴2之轴线X转动。
在上述卷取杆4上固定有一爪支轴5，并将卷取体3用的推送爪6以可摇动之形态安装在该爪支轴5上；另一方面，各第1定位爪8与第2定位爪9分别可摇动地安装在固定于支持元件1的爪支轴7上。
作为第2变速杆之退卷杆10，系用以摇动该等第1定位爪8和第2定位爪9两者，以便使上述卷取体3朝向抽出侧转动。该退卷杆10并不与上述支轴2之轴线X成交叉，却具有成直交之轴线Y，并能够在安装于上述支持元件1之支轴11的周围转动，而且呈可自动恢复至原来位置。
然而，上述支持元件1、卷取体3、两定位爪8和9以及两杆4和10之基端侧等乃以帽盖12覆住，构成了脚踏车用之变速操作装置。
本发明的变速操作装置，如图1或图3所示，系利用连接在支持元件1之锁紧式安装带13，将变速操作装置安装在手把杆H上，并使支持卷取杆4之轴2之轴线X可朝向脚踏车车体的前后方向，同时把来自图外连接之各种变速操作装置之变速钢丝绳14之内绳14a连结在卷取体3上，借助卷取杆4来执行卷取体3之卷取操作，和借助退卷杆10来执行卷取体3之抽出操作，以便作拉紧变速钢丝绳14及松退钢丝绳之操作，从而达成变速装置之切换操作者，兹将构成详述如下。
在形成为第1变速杆之卷取杆4上，设有一由树脂制杆帽而成之被操作部，也即设有一指垫操作部4a，借助握住手把H之手把套G之情形下，利用大拇指使上述指垫操作部4a绕轴线X作转动推压操作，易言之，将处于包括手把套G之轴线之第1参照面(A)(在图2中以大约垂直之直线表示)之近处之比手把套较低位置之指垫操作部4a，顺着手把套之轴线，并且朝手把套G外端部推压，藉此使卷取杆4自原位置N1朝箭头方向之手把套G侧移动，就能够使变速钢丝绳14之内绳14a完成卷取操作。也即，在手掌握住手把套之状态下，就能够经由大拇指之动作很自然地地使被操作部变位，以便实施卷取操作。
下面说明借助卷取杆4操作的卷取体3的动作。在图4中如箭头所示，当骑车者将卷取杆4从原位置N1朝手把套G外端部侧推压时，上述推送爪6由于靠推爪弹簧15之蓄势作用，变成如图5所示，就啮合在与上述卷取体3之轮毂部成一体转动之定位元件16之其中一个棘轮齿16a上，经由该定位元件16使上述卷取体3朝卷取侧转动，以便卷取内钢丝绳14a。
在这个时候，第1定位爪8与第2定位爪9两者，则借助棘轮齿16a之凸轮状齿之形状之推压作用，而自棘轮齿16a脱离，所以就能够用卷取杆4来使卷取体3转动。
如此，当卷取杆4被转动至所规定之角度时，利用卷取体3所卷取之卷绳行程则达到所定之行程，例如对于一般外装之后部变速器而言，则将变速操作装置切换至比变速操作前较低速之速度状态(如果对于一般外装之前部变速器而言，则相反地将变速装置切换至比变速操作前较高速之速度状态)。而第1定位爪8则借助推爪簧17之蓄势作用，啮合在一个棘轮齿16a上，使卷取体3停止在目标位置上并加以保持之。
也即，即使解除卷取杆4之操作力，其由第1定位爪8与定位元件16所形成之定位机构18，也不受到作用于卷取体3之退卷弹簧19之蓄势力，或变速装置本身之恢复力所加于钢丝绳拉紧力之影响，而能够将卷取体3定位在目标位置，并加以保持之。
再者，由于卷取杆4是经由推送爪6或定位元件16等所形成之单向机构20而连动地连结在卷取体3上，也即，对于与卷取杆4之箭头成相反方向之动作，推送爪6与棘轮齿16a是无法完成啮合，所以一旦把作用于卷取杆4之操作力解除的话，则卷取杆4靠复元弹簧21之蓄势作用，自动地恢复至原来位置N1。然后，在恢复至原位置N之复元状态过程中，推送爪6之爪尖会骑跨在外嵌于上述支轴2且呈不能转动之引导元件22之引导部22a上，于是推送爪6与卷取体3两者的啮合状态被断开(等机状态)，后述之卷取体3就可以退卷。
作为第2变速杆之上述退卷杆10，也装设有由树脂制杆帽而成之被操作部，即设有一指垫操作部10a，在握住手把套G之情形下，借助食指使上述指垫操作部10a绕轴线Y转动进行推压操作，易言之，一面将该指垫操作部10a向着与包含手把套之轴线的上述第1参照面(A)成直角之第2参照面(B)(在图2中以大致水平的直线表示)之近处之手把H之前方位置，于与手把套G之轴线大约成直角之情形下，将指垫操作部10a朝向手把套G推压(对骑车者而言是朝向骑车者之身边拉动)，由此，使退卷杆10自操作待机位置之原位置N2朝向手把H侧(图2之箭头方向)移动，就能够使变速钢丝绳14之内绳14a退卷抽出。也即，在握住手把套G之情形下，利用食指之动作令被操作部变位，很自然地来执行变速杆之退卷工作。
兹将借助退卷杆10所操作之卷取体3之动作说明如下。如图9之分解图所示，在退卷杆10上设有成一体而突出越靠前端形成有细小推拔状之解除元件23，又于解除元件23之上部形成有第1凸轮部，而于下部形成有第2凸轮部，而且第1凸轮部23a系比第2凸轮部23b位于较靠前端的部位。于是当骑车者将退卷杆10从原位N2拉靠至手把套G侧的时候，解除元件23之第1凸轮部23a则如图5所示，使第2定位爪9之臂部9a向上推压，所以如图6所示，第2定位爪9之爪尖就被压入棘轮齿16a间之凹部内。
在这种情形下，若再将退卷杆10拉动的话，则如图7所示，由于这一次解除元件23之第2凸轮部23b会把第1定位爪8之臂部8a向上推压，第1定位爪8之爪尖会从所抵接之棘轮齿16a向上解开。于是，卷取体3可能会因为退卷弹簧19之蓄势作用，及变速装置之钢丝绳的拉紧作用而将其朝向退卷侧转动，可是由于第2定位爪9之爪尖尚被压在棘轮齿16a之间，所以，在图6之状态中，与第1定位爪8之爪尖所抵接之相同的棘轮齿16a，则于与第2定位爪9之爪尖前方之弯曲部成抵接之状态下，阻止卷取体3转动。也即，在图6之状态下，第1定位爪8之爪尖所抵接之棘轮齿16a，如果以图7所示之状态而言，系比第1定位爪8尖稍微位于靠近退卷侧之位置，卷取体3若有过分转动的话，则仅用第2定位爪9之爪尖前方之弯曲部来加以阻止。
在这种状态下，骑车者若解除退卷杆10之操作力的话，则利用复元弹簧24之蓄势作用，使退卷杆10自动恢复原位N1，继之也使解除元件23退下，可是在引退过程中，首先使对于第2凸轮部23b之第1定位爪8之臂部8a之作用消失，而第1定位爪8之爪尖则利用爪簧17之蓄势，使爪尖压靠在棘轮齿16a之齿间之凹部。在解除元件23引退间之后续过程中，由于对于第1凸轮部23a之第2定位爪9之臂部9a的作用消失，而第1定位爪9之爪尖则变成仅靠爪簧117之蓄势力，使弯曲部压靠在棘轮齿16a之齿尖的状态。可是，该第2定位爪9却因为其爪尖形状之关系，无法阻止朝退卷侧转动之卷取体3之棘轮齿16a之啮合，相反地，借助棘轮齿16a之压出操作会自棘轮齿16a脱开，所以会允许卷取体3退卷转动。然后，靠卷取体3使钢丝绳退卷行程达到规定的行程，例如用一般之外装型之后部变速器的时候，变速装置则被切换至比变速操作前较高速度侧之速度状态(如果用一般之外装装型之前部变速器的时候，相反地，变速装置则被切换至比变速操作前较低速侧之速度状态)。但是，在以后的过程中，则如上述，第1定位爪8之爪尖乃靠着爪簧17之蓄势力，使爪尖一直被压在棘轮齿16a之齿间凹部，所以，第1定位爪8之爪尖则自棘轮齿16a齿尖顺着齿根倾斜滑降，确实地啮合在下一个棘轮齿16a，令卷取体3在切换后维持一种新的速度状态。
也即，拉引退卷杆10，然后借助退回，以资解除定位机构18所作之卷取体3之位置保持状态，而仅作一段另一实施例。
下面说明另一实施例。到目前为止所列举之实施例，系采取将变速操作装置安装在手把杆H之状态，其卷取杆4之指垫操作部4a，于其移动区域内，系配置在比手把杆H较低之水平位置作来回移动者。当然，也可以将全部移动区域，配置成为与手把杆H呈相同的水平位置作来回移动。也可以将移动区域之一部分与手把杆H配置成为相同的水平，并将移动区域之一部分配置在比手把杆H较低之水平。
至于有关退卷杆10之指垫操作部10a，可以将全部移动区域配置在比手把杆H较低之水平作来回移动；也可以将移动区域之一部分配置成为比手把杆H较低之水平，并将移动区域之一部分配置成为与手把杆H成相同水平。
关于卷取杆4与退卷杆10之具体构造，在本实施例中系将两者都采用摇动式者，可是也可以将两者均采用滑动式，或将其中之一采用摇动式，而另一方采用滑动式等之构造都可以。
此外，本发明之要旨，系针对那二根变速杆4、10之指垫操作部4a、10a之操作移动方向而言，所以对于变速操作装置之具体的构造并不过问，当然可以作种种改变乙节自不待庸言。