JP6417194B2 - 自転車のハンドルバー用の統合型の駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、自転車のハンドルバー用の統合型の駆動装置に関する。自転車装備品の技術分野において統合型の駆動装置とは、通常、自転車のブレーキ（制動装置）を駆動する駆動手段と自転車のギアシフト装置（変速装置）を駆動する駆動手段との両方を備えた単一の駆動装置のことを言う。

最近の自転車、特に高性能自転車では、油圧アクチュエータ及び電動アクチュエータの使用がますます増えている。

具体的に説明すると、既知のブレーキシステム（制動系統）として、キャリパーをディスクに向けて閉じることにより制動を得るディスクブレーキシステムが知られている。このような構成で十分な制動を得るには、キャリパーをディスクに向けて閉じる際の力を、油圧系統により生成する必要がある。そのため、このようなブレーキシステムは、一般的に油圧ブレーキと称される。詳細には、手動でブレーキレバーを動かしてピストンを作動させることにより、シリンダー内の油を加圧する。加圧された油が適切なチューブを通ってブレーキキャリパーに供給されることにより、制動が得られる。

油圧ブレーキを使用すると、強力な制動が安全にかつ確実に得られるので、自転車の性能が向上する。しかし、このようなブレーキシステムのアクチュエータを駆動する駆動装置は、一般的に嵩が大きくなるので、ユーザのなかでも極めて高い水準を要求するユーザにとっては、望ましくない場合がある。

本願の出顔人は、油圧ブレーキを駆動する駆動手段とギアシフト装置を駆動する駆動手段との両方を単一のボディに有する統合型の駆動装置を作り出すことにより、全体的な嵩を減らすことを考えた。

したがって、本発明は、請求項１に記載された統合型の駆動装置に関する。好適な構成は従属請求項に記載されている。

具体的には、本発明にかかる統合型の駆動装置は、自転車のハンドルバー用の統合型の駆動装置であって、乗車中の運転者が把持状態で握るのに適した形状及び寸法を有するグリップ本体と、前記グリップ本体に保持されたブレーキレバーと、前記グリップ本体の内部に取り付けられた油圧系統であって、前記ブレーキレバーで機械的に作動されることにより、加圧された流体を制動系統に送り込む、油圧系統とを備え、さらに、ギアシフト駆動系統を前記グリップ本体に備えていることを特徴とする。

このような駆動装置とすることにより、油圧ブレーキを駆動するのに必要な全ての部品に加えて、ギアシフト装置を駆動する駆動手段もグリップ本体に有することができる。これにより、全体的な嵩を大幅に減らすことができる。さらに、制動系統と変速系統との２種類のシステムの駆動機能を単一のボディに有しているので、ハンドルバーの組立作業が簡単になる。

好ましくは、前記ギアシフト駆動系統は、フロントギアシフト装置またはリアギアシフト装置の、アップシフト用の駆動手段およびダウンシフト用の駆動手段を含む。

好ましくは、前記ギアシフト駆動系統は、電気式のギアシフト駆動手段を含む。

好ましくは、前記ギアシフト駆動系統は、ギアシフトレバーで作動される電気式のスイッチを含む。

好ましい一実施形態において、前記電気式のスイッチは、前記グリップ本体の内部に位置し、前記ギアシフトレバーは、前記ブレーキレバーとほぼ平行な位置で前記グリップ本体に取り付けられており、当該ギアシフトレバーが、前記ブレーキレバーの作動方向に対して実質的に直交する角度の方向に作動可能である。

好ましい他の実施形態において、前記電気式のスイッチは、前記グリップ本体の側面に位置し、前記ギアシフトレバーは、前記側面に沿って前記グリップ本体に取り付けられている。

好ましくは、前記統合型の駆動装置は、前記ハンドルバーに取り付けるための取付用のストラップであって、前記グリップ本体に組み込まれた取付用のストラップを備える。この構成は、嵩の減少に貢献する。また、この構成により、空気力学的に優れた構成が得られる。これは、競争用自転車にとって極めて重要なことである。

好ましくは、前記油圧系統は、シリンダー−ピストンユニットを含み、当該シリンダー−ピストンユニットは、前記ブレーキレバーが作動することによりシリンダー内部のピストンが摺動するように、そのピストンのステムが前記ブレーキレバーに機械的に接続している。このように直接的に前記ブレーキレバーにより前記ピストンを作動させる構成により、嵩を抑えつつ、作動を効率よく行うことが可能になる。

好ましくは、そのような機械的な接続構成において前記ピストンの前記ステム（またはその他の部分／部品）が変形しないように、前記ブレーキレバーと前記ピストンとの間に、または、前記シリンダー−ピストンユニットと前記グリップ本体との間に、少なくとも１つの機械的な自由度が設けられる。

好ましい一実施形態において、前記統合型の駆動装置は、前記ピストンの前記ステムのヘッドであって、前記ブレーキレバーに形成された少なくとも１つのスロットに係合しているヘッド、を備える。

好ましい一実施形態において、前記統合型の駆動装置は、前記ピストンの前記ステムのヘッドであって、前記ブレーキレバーにヒンジ接続しているヘッド、を備える。

好ましい一実施形態において、前記シリンダー−ピストンユニットは、前記グリップ本体の内部に固定的に取り付けられている。

好ましい一実施形態において、前記シリンダー−ピストンユニットは、前記グリップ本体の内部にピンで揺動可能に取り付けられている。

好ましくは、前記統合型の駆動装置は、さらに、前記シリンダー−ピストンユニットの流体用のタンクであって、前記グリップ本体の内部に収容されているタンク、を備える。このようにタンクをグリップ本体内部に組み込むことにより、全体的な嵩がさらに減る。

本発明のさらなる特徴および利点は、添付の図面を参照しながら行う、本発明にかかる統合型の駆動装置の好適な実施形態についての以下の詳細な説明から明らかになる。

本発明の第１の実施形態の統合型の駆動装置を示す透視斜視図である。 図１の部分拡大図である。 図１の統合型の駆動装置の透視側面図である。 本発明の第２の実施形態の統合型の駆動装置を示す透視斜視図である。 図３の統合型の駆動装置の透視側面図である。 図３の統合型の駆動装置の一部の構成要素を示す概略断面図である。

図面において、符号１は本発明にかかる統合型の駆動装置の全体を指す。統合型の駆動装置１は、自転車のハンドルバーＭの少なくとも一方の端部に装着されて、自転車の油圧ブレーキとギアシフト装置との両方を駆動する（ハンドルバーＭは、本発明の第１の実施形態を示す図１及び図２に一部だけ描かれている）。ハンドルバーＭは、湾曲型の端部を有する種類のハンドルバーである。一般的には、２つの統合型の駆動装置１がハンドルバーＭの両端部のそれぞれに一つずつ装着されて、自転車の２つのブレーキ（前方のブレーキと後方のブレーキ）および自転車の２つのディレイラ（フロントディレイラとリアディレイラ）を駆動する。

統合型の駆動装置１は、乗車中の運転者が握ることが可能な形状及び寸法を有するグリップ本体１０を備える。グリップ本体１０は中空のケーシング１１を有しており、その後面１２を介してハンドルバーＭに接触し固定される。

統合型の駆動装置１は、ハンドルバーＭに取り付けるためのストラップ１３を備える。ストラップ１３は、グリップ本体１０のうち、前記後面１２の近傍に形成された座部１４に配置され、ハンドルバーＭに巻き付けられて閉じられることにより、ハンドルバーＭを前記後面１２に係止することができる。なお、ストラップ１３は、本発明の第１、第２の実施形態のいずれにも設けられるが、第１の実施形態の図１、図１ａ及び図２では図示せず、第２の実施形態を示す図３でも図示していない。

グリップ本体１０は、前記後面１２とは離れた位置に、ヒンジ接続軸心Ａを中心として回動可能にグリップ本体１０にヒンジ接続されたブレーキレバー２０を有する。このヒンジ接続軸心Ａは、統合型の駆動装置１がハンドルバーＭに取り付けられた際に、そのハンドルバーＭを備えた自転車の前進方向を横断するように、かつその前進方向に対して水平に位置する。

統合型の駆動装置１のグリップ本体１０の内部には、油圧系統２１が取り付けられている。この油圧系統２１は、ブレーキレバー２０で機械的に作動されることにより、加圧された流体を自転車の制動系統に送り込む。具体的に述べると、油圧系統２１は、作動流体（図示せず）（典型的には、作動油）を貯めるタンク２２、および作動流体を加圧するシリンダー−ピストンユニット２３を含む。シリンダー−ピストンユニット２３は、シリンダー２４およびシリンダー２４内で密閉摺動可能なピストン２５を有する。また、ピストン２５にはステム２６が設けられている。シリンダー２４は、グリップ本体１０の内部に固定的に取り付けられている。図示しない変形例として、シリンダー２４は、グリップ本体１０の内部にヒンジ接続で取り付けられてもよい。油圧系統２１は、さらに、加圧されていない作動流体をタンク２２とシリンダー−ピストンユニット２３との間で供給する供給チューブ２７、および加圧された作動流体をシリンダー−ピストンユニット２３から自転車の制動系統に向けて送出する送出チューブ２８を含む。タンク２２には、流体を充填するための開口２９が設けられている。なお、タンク２２、その開口２９、供給チューブ２７および送出チューブ２８は、本発明の第１、第２の実施形態のいずれにも設けられるが、第２の実施形態の図３〜図５では図示していない。

ステム２６は、ブレーキレバー２０が作動することによりシリンダー２４内部のピストン２５が摺動するように、そのブレーキレバー２０に機械的に接続されている。この接続構成は、図１、図１ａ及び図２に示す本発明の第１の実施形態と図３〜図５に示す本発明第２の実施形態とで、その特徴が少し異なる。図１、図１ａ及び図２ならびに図３〜図５において、同一または対応する構成要素（既述した構成要素および後述する構成要素）には同じ符号を付し、重複する説明は省くものとする。

図１、図１ａ及び図２に示す第１の実施形態において、ステム２６には、貫通式のピンにより形成されたヘッド３１が設けられている。ヘッド３１は、ブレーキレバー２０に形成されたスロット３２に係合している。この構成とすることにより、ブレーキレバー２０が回動して角度が変わると、スロット３２内においてそのヘッド３１が摺動すると共に、ステム２６が摺動し、かつこのステム２６と一緒にシリンダー２４内のピストン２５も摺動する。

図３〜図５に示す第２の実施形態において、ステム２６には、継手４０が設けられている。継手４０は、そのステム２６を、ピストン２５に固定的に連結した第１の部位４１と、貫通式のピンにより形成されたヘッド４３が設けられた第２の部位４２とに分割された部位を接続している。その貫通式のピンは、ブレーキレバー２０に形成された孔４４に係合している。この構成とすることにより、ブレーキレバー２０が回動して角度が変わると、ステム２６の前記第１の部位４１の軸心と前記第２の部位４２の軸心との間で形成されている角度が変化しながら当該ステム２６が摺動し、かつ、このステム２６と一緒にピストン２５も摺動する。

本発明の図示の第１、第２の実施形態においても、統合型の駆動装置１は、ギアシフト駆動系統５０をグリップ本体１０に備えている。

ギアシフト駆動系統５０は、電気式のギアシフト駆動手段を含む。具体的には、ギアシフト駆動系統５０は、ダウンシフト用の電気式のスイッチ５１およびアップシフト用の電気式のスイッチ５２を含み、いずれもボタン形のスイッチであり、すなわち、内部にある弾性手段（図示せず）に対して押圧を加えることにより作動されるスイッチである。

電気式のスイッチ５１，５２は、それぞれに対応するギアシフトレバーで作動される。

具体的に述べると、電気式のスイッチ５１は、グリップ本体１０の内部に収容されており、ギアシフトレバー５３で作動される。このギアシフトレバー５３は、ブレーキレバー２０とほぼ平行な位置でグリップ本体１０に取り付けられている。ギアシフトレバー５３がブレーキレバー２０の作動方向に対して直交する角度方向に作動されると、第１のピン５４が回転し、この第１のピン５４に保持されたストライカーアーム５５が、スイッチ５１に対して圧力を加える。他方で、ギアシフトレバー５３がブレーキレバー２０の作動方向と同じ角度方向に作動されると、このギアシフトレバー５３は、前記第１のピン５４を回転させることなく、つまり、前記電気式のスイッチ５１を作動させることなく、（前記第１のピン５４にそのギアシフトレバー５３を取り付けている）第２の貫通式のピン５６を中心として回動する。

電気式のスイッチ５２は、グリップ本体１０の側面１５の外側に面しており、ギアシフトレバー５７で作動される。このギアシフトレバー５７は、前記側面１５と平行に設置されたピン５８により、その側面１５に沿ってグリップ本体１０にヒンジ接続で取り付けられている。ギアシフトレバー５７は電気式のスイッチ５２の上に位置しており、このギアシフトレバー５７が作動されると、そのギアシフトレバー５７は、変形可能なカプセル６０に覆われたストライカー５９をグリップ本体１０の前記側面１５に押し付けることにより、前記電気式のスイッチ５２を作動させる。

ギアシフト駆動系統５０は、さらに、電動のギアシフト装置の動作モードをプログラム及び設定するボタン６１を含む。このボタン６１は、前記側面１５のうち、前記スイッチ５２の近傍に収容されている。

これまでの説明から、統合型の駆動装置１の動作は明らかである。乗車中の運転者はハンドルバーＭを、そのハンドルバーＭの湾曲型の端部を把持しながらまたはグリップ本体１０を把持しながら握る。いずれの場合も運転者は、ブレーキレバー２０およびギアシフト駆動系統５０に指が届き、つまり、ギアシフトレバー５３およびギアシフトレバー５７に指が届くので、これらを駆動させることができる。

運転者によるブレーキレバー２０の作動により、ピストン２５が摺動し、シリンダー２４内の作動流体が圧縮される。このようにして加圧された作動流体が、送出チューブ２８内に押し込まれて油圧ブレーキ（図示せず）へと向かう。

運転者がギアシフトレバー５３またはギアシフトレバー５７を作動させることにより、電気式のスイッチ５１または電気式のスイッチ５２が作動して電動のギアシフト装置が起動し、アップシフト動作またはダウンシフト動作が実行される。

本発明によれば、これまでの説明から明らかなように、運転者は、グリップ本体１０よりも小さい嵩を有する単一の統合型駆動装置で、油圧ブレーキと電動のギアシフト装置との両方を駆動させることができる。さらに、運転者は、ハンドルバーＭまたはグリップ本体１０を握った手を離すことなく、ブレーキとギアシフト装置とのどちらも作動させることができる。

嵩が抑えられるといった利点や容易に作動を行えるといった利点の他にも、本発明にかかる統合型の駆動装置によれば、油圧系統がグリップ本体１０内の位置で保護される。
なお、本発明は、実施の態様として以下の内容を含む。
［態様１］
自転車のハンドルバー（Ｍ）用の統合型の駆動装置（１）であって、
乗車中の運転者が把持状態で握るのに適した形状及び寸法を有するグリップ本体（１０）と、
前記グリップ本体（１０）に保持されたブレーキレバー（２０）と、
前記グリップ本体（１０）の内部に取り付けられた油圧系統（２１）であって、前記ブレーキレバー（２０）で機械的に作動されることにより、加圧された流体を制動系統に送り込む、油圧系統（２１）と、
を備える、統合型の駆動装置（１）において、
ギアシフト駆動系統（５０）を前記グリップ本体（１０）に備えていることを特徴とする、統合型の駆動装置（１）。
［態様２］
態様１に記載の統合型の駆動装置（１）において、前記ギアシフト駆動系統（５０）が、フロントギアシフト装置またはリアギアシフト装置の、アップシフト用の駆動手段（５１，５３〜５５）およびダウンシフト用の駆動手段（５２，５７〜６１）を含む、統合型の駆動装置（１）。
［態様３］
態様１または２に記載の統合型の駆動装置（１）において、前記ギアシフト駆動系統（５０）が、電気式のギアシフト駆動手段（５１，５２）を含む、統合型の駆動装置（１）。
［態様４］
態様３に記載の統合型の駆動装置（１）において、前記ギアシフト駆動系統（５０）が、ギアシフトレバー（５３，５７）で作動される電気式のスイッチ（５１，５２）を含む、統合型の駆動装置（１）。
［態様５］
態様４に記載の統合型の駆動装置（１）において、前記電気式のスイッチ（５１）が、前記グリップ本体（１０）の内部に位置し、前記ギアシフトレバー（５３）が、前記ブレーキレバー（２０）とほぼ平行な位置で前記グリップ本体（１０）に取り付けられており、当該ギアシフトレバー（５３）は、前記ブレーキレバー（２０）の作動方向に対して実質的に直交する角度方向に作動可能である、統合型の駆動装置（１）。
［態様６］
態様４に記載の統合型の駆動装置（１）において、前記電気式のスイッチ（５２）が、前記グリップ本体（１０）の側面（１５）に位置し、前記ギアシフトレバー（５７）が、前記側面（１５）に沿って前記グリップ本体（１０）に取り付けられている、統合型の駆動装置（１）。
［態様７］
態様１から６のいずれか一態様に記載の統合型の駆動装置（１）において、
前記ハンドルバー（Ｍ）に取り付けるための取付用のストラップ（１３）であって、前記グリップ本体（１０）に組み込まれた取付用のストラップ（１３）、
を備える、統合型の駆動装置（１）。
［態様８］
態様１から７のいずれか一態様に記載の統合型の駆動装置（１）において、前記油圧系統（２１）が、シリンダー−ピストンユニット（２３〜２５）を含み、当該シリンダー−ピストンユニット（２３〜２５）は、前記ブレーキレバー（２０）が作動することによりシリンダー（２４）内部のピストン（２５）が摺動するように、そのピストン（２５）のステム（２６）が前記ブレーキレバー（２０）に機械的に接続している、統合型の駆動装置（１）。
［態様９］
態様８に記載の統合型の駆動装置（１）において、
前記ピストン（２５）の前記ステム（２６）のヘッド（３１）であって、前記ブレーキレバー（２０）に形成された少なくとも１つのスロット（３２）に係合している、ヘッド（３１）、
を備える、統合型の駆動装置（１）。
［態様１０］
態様８に記載の統合型の駆動装置（１）において、
前記ピストン（２５）の前記ステム（２６）のヘッド（４３）であって、前記ブレーキレバー（２０）にヒンジ接続している、ヘッド（３１）、
を備える、統合型の駆動装置（１）。
［態様１１］
態様８に記載の統合型の駆動装置（１）において、前記シリンダー−ピストンユニット（２３〜２５）が、前記グリップ本体（１０）の内部に固定的に取り付けられている、統合型の駆動装置（１）。
［態様１２］
態様８に記載の統合型の駆動装置（１）において、前記シリンダー−ピストンユニット（２３〜２５）が、前記グリップ本体（１０）の内部にピンで揺動可能に取り付けられている、統合型の駆動装置（１）。
［態様１３］
態様８から１２のいずれか一態様に記載の統合型の駆動装置（１）において、
前記シリンダー−ピストンユニット（２３〜２５）の流体用のタンク（２２）であって、前記グリップ本体（１０）の内部に収容されている、タンク（２２）、
を備える、統合型の駆動装置（１）。

Claims (11)

1. 自転車のハンドルバー（Ｍ）用の統合型の駆動装置（１）であって、
   乗車中の運転者が把持状態で握るのに適した形状及び寸法を有するグリップ本体（１０）と、
   前記グリップ本体（１０）に保持されたブレーキレバー（２０）と、
   前記グリップ本体（１０）の内部に取り付けられた油圧系統（２１）であって、前記ブレーキレバー（２０）で機械的に作動されることにより、加圧された流体を制動系統に送り込む、油圧系統（２１）と、
   を備える、統合型の駆動装置（１）において、
   ギアシフト駆動系統（５０）を前記グリップ本体（１０）に備え、
   前記油圧系統（２１）が、シリンダー−ピストンユニット（２３〜２５）を含み、当該シリンダー−ピストンユニット（２３〜２５）は、前記ブレーキレバー（２０）が作動することによりシリンダー（２４）内部のピストン（２５）が摺動するように、そのピストン（２５）のステム（２６）が前記ブレーキレバー（２０）に機械的に接続しており、
   前記ステム（２６）には、継手（４０）が設けられており、当該継手（４０）は、前記ステム（２６）を、前記ピストン（２５）に固定的に連結した第１の部位（４１）と、前記ピストン（２５）の前記ステム（２６）のヘッド（４３）であって、前記ブレーキレバー（２０）にヒンジ接続しているヘッド（４３）が設けられた第２の部位４２とに分割された部位を接続している、統合型の駆動装置（１）。
2. 請求項１に記載の統合型の駆動装置（１）において、前記ギアシフト駆動系統（５０）が、フロントギアシフト装置またはリアギアシフト装置の、アップシフト用の駆動手段（５１，５３〜５５）およびダウンシフト用の駆動手段（５２，５７〜６１）を含む、統合型の駆動装置（１）。
3. 請求項１または２に記載の統合型の駆動装置（１）において、前記ギアシフト駆動系統（５０）が、電気式のギアシフト駆動手段（５１，５２）を含む、統合型の駆動装置（１）。
4. 請求項３に記載の統合型の駆動装置（１）において、前記ギアシフト駆動系統（５０）が、ギアシフトレバー（５３，５７）で作動される電気式のスイッチ（５１，５２）を含む、統合型の駆動装置（１）。
5. 請求項４に記載の統合型の駆動装置（１）において、前記電気式のスイッチ（５１）が、前記グリップ本体（１０）の内部に位置し、前記ギアシフトレバー（５３）が、前記ブレーキレバー（２０）とほぼ平行な位置で前記グリップ本体（１０）に取り付けられており、当該ギアシフトレバー（５３）は、前記ブレーキレバー（２０）の作動方向に対して実質的に直交する角度方向に作動可能である、統合型の駆動装置（１）。
6. 請求項４に記載の統合型の駆動装置（１）において、前記電気式のスイッチ（５２）が、前記グリップ本体（１０）の側面（１５）に位置し、前記ギアシフトレバー（５７）が、前記側面（１５）に沿って前記グリップ本体（１０）に取り付けられている、統合型の駆動装置（１）。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の統合型の駆動装置（１）において、
   前記ハンドルバー（Ｍ）に取り付けるための取付用のストラップ（１３）であって、前記グリップ本体（１０）に組み込まれた取付用のストラップ（１３）、
   を備える、統合型の駆動装置（１）。
8. 請求項１に記載の統合型の駆動装置（１）において、
   前記ピストン（２５）の前記ステム（２６）のヘッド（３１）であって、前記ブレーキレバー（２０）に形成された少なくとも１つのスロット（３２）に係合している、ヘッド（３１）、
   を備える、統合型の駆動装置（１）。
9. 請求項１に記載の統合型の駆動装置（１）において、前記シリンダー−ピストンユニット（２３〜２５）が、前記グリップ本体（１０）の内部に固定的に取り付けられている、統合型の駆動装置（１）。
10. 請求項１に記載の統合型の駆動装置（１）において、前記シリンダー−ピストンユニット（２３〜２５）が、前記グリップ本体（１０）の内部にピンで揺動可能に取り付けられている、統合型の駆動装置（１）。
11. 請求項１に記載の統合型の駆動装置（１）において、
    前記シリンダー−ピストンユニット（２３〜２５）の流体用のタンク（２２）であって、前記グリップ本体（１０）の内部に収容されている、タンク（２２）、
    を備える、統合型の駆動装置（１）。

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