自行车用开关及其托架外套

自行车用开关及其托架外套

本发明是关于自行车用开关及其托架外套。更详细地说，是关于在柄托架上配置了用来切换显示模式等的电气开关的自行车用开关及其托架外套。

目前已经有许多人在自行车上配置能够测定各种参数例如：自行车的行车速度、施加在曲柄轴上的扭矩、骑乘者的心跳数、血压等等的参数後，予以显示出来的速度表。这种可显示多种参数的速度表上的显示器，具有切换开关可用来切换其显示的参数的种类。

这种显示器大多数是以可装卸自如的方式安装在自行车上，而且是将显示模式切换开关和显示器设成一体的。然而，也有的是将这种显示切换开关配置在柄托架上以增进操作上的方便性(例如：美国专利第4,071,892号公报所揭示者)。

但是，这种习知的将电气开关配置在刹车托架上的构造，其开关是露出在外部，所以当自行车倒地时，有时候会因为开关撞及地面而发生误动作。而且，开关的按钮为了要执行开关动作，所以是制作成可动式，因此灰尘、雨水、露水之类的异物将会从该按钮和面板(或开关外套)之间的间隙进入到开关的电接点的部分，而腐蚀该电接点导致发生接触不良的情事。

本发明是有鉴于上述的技术背景而进行开发完成的，是可达成以下的目的。

本发明的目的在于提供：将电气开关配置于设在车把上的柄托架的自行车用开关及其托架外套。

本发明的另一目的在于提供：将模组化的电气开关以可装卸自如的方式配置于设在车把上的柄托架的自行车用开关及其托架外套。

本发明的另一目的在于提供：具有不易让异物侵入的构造之自行车用开关及其托架外套。

本发明为了达成以上的目的，而采用以下的手段。

本发明的自行车用开关包括：设有刹车柄，且用来固定到自行车的车把上的柄托架；设在前述柄托架上的凹部，即模组化开关安装用凹部；和配置有电接点，且可装卸自如地设在前述模组化开关安装用凹部内的模组化开关。

前述模组化开关至少是由：设有前述电接点的电路的印刷电路基板；和用来令前述电接点ON/OFF的按钮；和用来收容前述印刷电路基板及前述按钮的模组化开关盒所组成的。为了让前述按钮确实地动作，更有效的作法是配置一个可保持住该按钮以令前述印刷电路基板上的开关确实地作动的按钮导引构件为佳。

基于防止误动作的观点而言，前述模组化开关盒是将前述按钮配置成稍微朝向自行车的基准中心面这一侧才较不容易被拇指碰触到，这种配置方式较佳。

考虑到前述柄托架的前述模组化开关安装用凹部以及前述模组化开关盒之间的防水、防尘性，最好是配置有防水密封手段为宜。防水密封手段则是采用合成树脂弹性体较为有效果。

前述模组化开关，凡是自行车所需要的电气开关均可采用，例如：用以控制自动变速的开关；用以控制可计测和计算行驶速度、行驶距离後予以显示于显示器的速度表等所使用的开关等均可采用。使用于速度表的情况下，前述电接点若是由：用以控制前述速度表的开始计测、停止计测的起动开关；和用以选择显示于前述显示器上的参数的种类或显示模式的模式开关所组成的话，更有效果。

为了将整个托架包覆起来而采用托架外套的话，基于防尘性、防水性的观点而言，是较佳的作法。前述托架外套是由软质的合成树脂弹性体、橡胶等所制作而成的。在前述托架外套的外表面的与前述按钮的位置相对应的位置上，配置有复数个按钮突起，且被配置成突出到该托架外套的外表面。

利用高度、形式等来将前述按钮突起制作成不同的形状，而能够供识别出不同的开关的话，可以防止开关的误操动。发明的效果说明如下。

根据本发明，是在柄托架上配置电气开关，所以手不必离开车把就可进行开关的操作，而且开关已经过模组化，很容易组装，并经过密封处理，因此可达成防止水、尘埃等侵入的效果。

附图图面简单说明如下：图1是显示本发明的实施形态的图，是将速度表的电气开关配置在柄托架的例子。

图2是图1的分解图。

图3是模组化开关的立体分解零件图。

图4是显示开关下盒体的零件图，图4(a)是正面图、图4(b)是图4(a)的平面图。

图5是显示印刷电路基板的图，图5(a)是正面图；图5(b)是图5(a)的背面图。

图6是显示按钮导引构件的图，图6(a)是正面图；图6(b)是沿着图6(a)的b-b线截断的断面图。

图7是显示按钮的图，图7(a)是正面图；图7(b)是沿着图7(a)的b-b线截断的断面图。

图8是显示密封用橡胶的图，图8(a)是正面图；图8(b)是沿着图8(a)的b-b线截断的断面图。

图9是显示开关上盒体的图，图9(a)是正面图；图9(b)是图9(a)的背面图；图9(c)是图9(a)的底面图；图9(d)是沿着图9(a)的d-d线截断的断面图。

图10是模组化开关20的断面图。

图11是模组化开关的其他实施形态的断面图。标号说明：1：变速操作装置2：摆动体本体3：操作柄5：柄托架20：模组化开关31：开关下盒体32：印刷电路基板33、34：按钮导引构件35、36：按钮37：密封用橡胶38：开关上盒体其次，说明本发明的实施形态。图1是显示本发明的实施形态的图，是显示出将速度表的电气开关配置在柄托架的例子；图2是其分解图。变速操作装置1是搭载在摆动体本体2上。变速操作装置1是可利用同一个操作柄3来进行刹车操作和变速操作的变速操作装置。

摆动体本体2是利用一个贯通其轴孔4以及柄托架5的轴孔6的轴(未图示)而可摆动自如地被设在柄托架5上。变速操作装置1的摆动体本体2是连结着刹车用缆线7的一端。而且变速操作装置1的卷筒8则是连结着用来驱动後拨链器(未图示)的拨链器缆线(未图示)的一端。当操作该操作柄3来摆动该变速操作装置1时，将会拉动刹车用缆线7而执行前刹车器的刹车动作。

当进行变速操作时，令操作柄3在与摆动轴线呈直交的回转轴线的外周转动，以回转驱动卷筒8拉动拨链器缆线进行变速操作。因此，利用操作柄3来令摆动体本体2摆动时，将进行刹车动作，当利用同一个操作柄3令卷筒8转动时，将进行变速操作。变速操作装置1的构造为公知(例如：日本特开平2-225191号公报所揭示者)，且因为其详细的构造并不是本发明的要旨，所以省略其说明。

变速操作装置1中配置有一个可检测卷筒8的位置的位置检测传感器9。位置检测传感器9是利用接点而可以电气方式检测卷筒8的角度。因此，藉由检测这个卷筒8的角度即可检测拨链器的变速档位。至于供检测角度用的这种装置的详细构造也不是本发明的要旨，所以并不加以详细说明。

具有复数条芯线的扁平型缆线10的一端是连接到各接点。而扁平型缆线10的另一端则是连接到公连接器11。扁平型缆线10是经过柄托架5的内部之後，利用其公连接器11与後述的设于印刷电路基板32上的电接点也就是母连接器56(请参考图5)连接在一起。印刷电路基板32上的母连接器53则连接着一个公连接器12，而连接于这个母连接器53的5芯的信号线13则是连接到显示器。

图3是模组化开关以及柄托架的立体分解零件图。柄托架5是用来搭载前刹车用以及後变速用的操作柄3，是被一个固定带16固定于车把15上。在柄托架5的内侧也就是面向着自行车的基准中心面的这一侧的凹部，配置着模组化开关20。

模组化开关20的按钮35、36的安装位置是设在即使当自行车的骑乘者欲进行刹车操作而握住操作柄3时，其拇指也不容易触及的位置上，也就是不会造成妨碍的位置上。反过来说，是设置在就开关操作性而言，稍不容易操作到的握把部分，也就是为了要杜绝不必要的开关操作而将按钮35、36的安装位置设在面向着自行车的基准中心面的这一侧。

位于柄托架5的中央的握把部21的断面形状略呈矩形，其角部都被削成圆角。在其面临自行车的中心面的这一侧面22上，形成有可供经模组化後的模组化开关20插入配置的模组化开关安装用凹部23。

模组化开关安装用凹部23由正面观察时的形状是呈现变形的矩形，是一个可供模组化开关20插入配置的有底孔。在模组化开关安装用凹部23的内部以及外部的两处，配置有两个用来固定开关上盒体38的螺丝孔24。在模组化开关安装用凹部23的中心部是形成有可与後述的印刷电路基板32接触而予以定位的档止面25。

模组化开关20是由：开关下盒体31；印刷电路基板32；按钮导引构件33、34；按钮35、36；密封用橡胶37、开关上盒体38；小螺丝39等零件所构成的。开关下盒体31是用来固定及保持住该印刷电路基板32。印刷电路基板32是可供配置连接器，该连接器用来连接按钮33的开关、缆线。

按钮35用来按下被固定在印刷电路基板32上的起动开关54以进行ON/OFF操作。按钮导引构件33是用来导引按钮35以令起动开关54确实地作动。开关上盒体38和开关下盒体31两者组装後又利用超声波熔合方式固定成一体。密封用橡胶37是用来密封住柄托架5和开关下盒体31之间的间隙。

柄托架5的外表面是利用合成树脂制的托架外套17将其整个外周面包覆起来(请参考图1)。其中的一部分具有两个按钮突起18，这两个按钮突起18用来显示出位于其下方的柄托架5上的按钮35、36的配置位置。藉由按下按钮突起18可令托架外套17发生弹性变形进而下压按钮35、36令其执行开关的工作。

这两个按钮突起18、18的高度和形状各不相同。利用制作成高度上的差异或者形状上的差异使得两者具有识别性，如此一来，当利用拇指进行开关动作时，不需目识而仅利用触感就可以区别出拇指是接触在哪一个按钮突起18、18，因而可防止开关的误动作。此外，为了配合这两个按钮突起18、18的不同形状和高度，按钮35和按钮36的形状和高度也随着不同。

图4是显示开关下盒体31的零件图，图4(a)是正面图；图4(b)是图4(a)的平面图。开关下盒体31是呈板状的概略矩形，在其正面42的外周是形成沟41。沟41是供开关上盒体38的突起81(请参考图9)插入之後，利用超声波熔合方式将两者熔合成一体。开关下盒体31是形成有一个缺口43。缺口43是用来配置已经搭载了印刷电路基板32後的母连接器46。

开关下盒体31的正面42上，形成有两支定位销44。定位销44用来将印刷电路基板32予以定位在开关下盒体31。

图5是显示印刷电路基板32的图，图5(a)是正面图；图5(b)是图5(a)的背面图。印刷电路基板32是板状体，且是利用公知的方法在其表面形成有电路者。印刷电路基板32的外形概略呈矩形，其一个角部是形成缺角51。在印刷电路基板32的中央部之处，形成有两个定位孔52。

这两个定位孔52、52是供开关下盒体31的定位销44、44插入，以将印刷电路基板32定位于开关下盒体31之用。印刷电路基板32的正面是利用锡焊方式固定有一个母连接器53。母连接器53是与印刷电路基板32上以铜箔等导体所制作的配线图案的电气导通。

母连接器56上插入着一个从位置检测传感器9所延伸出来的扁平型缆线10的公连接器11。此外，在印刷电路基板32的正面又固定配置有用于速度表(未图示)的起动开关54以及模式开关55。起动开关54是例如：为了要计测自行车的行驶距离、赛车场跑单圈的时间等数据时，用来进行控制「开始计测」、「停止计测」所需的开关。

起动开关54以及模式开关55均为利用锡焊固定方式而固定在印刷电路基板32上的公知的开关。是属于只要按压其顶点就可进行ON/OFF动作的开关，也就是以手指按压其顶点後，可利用内装在内部的弹簧回归到原本的动作位置的形式的习知构造的开关。

模式开关55是用来选择速度表的模式，也就是说用来选择欲显示于该速度表的显示器上的参数的种类、显示模式。至于可显示出来的显示模式有：速度显示模式、显示行驶距离的行驶距离显示模式、显示行驶时间的行驶时间显示模式等。这些功能并不是本发明的要旨，所以并不特别予以详细说明。

图6是显示按钮导引构件33的图，图6(a)是正面图；图6(b)是沿着图6(a)的b-b线截断的断面图。在起动开关54的上部配置有按钮导引构件33。按钮导引构件33用来保持及导引该按钮35以令起动开关54确实地作动。按钮导引构件33是被制作成其断面略呈C字形。

两个脚部61的前端62是被配置成接触在印刷电路基板32的正面。也就是说，按钮导引构件33在组装时是被配置成跨越在起动开关54以及模式开关55的上部。按钮导引构件33的中心是形成圆筒部63。圆筒部63的中心是形成贯通孔状的圆孔64。按钮导引构件33在组装时，其前端面65将会接触在按钮35的後端面74。

图7是显示按钮35的图，图7(a)是正面图；图7(b)是沿着图7(a)的b-b线截断的断面图。在按钮导引构件33的上部配置有按钮35，当起动开关54受到这个按钮35按压时就会进行作动。按钮35是利用合成树脂弹性体制作的，当受到超过某一程度的压力时就会发生变形。

按钮35是由圆筒状的致动部70以及与其形成一体的裙围部71所构成的。裙围部71是呈薄壁而可近乎180度折曲变形者，可提供骑乘者在按压开关时的「按压(click)感」。又，在按钮的技术领域当中，为了提供「按压(click)感」而形成裙围部71的作法也是习知的手法。致动器70的前端面72是接触着起动开关54。

裙围部71是呈一体地形成有凸缘部73。且被组装成让凸缘部73的後端面74抵接在按钮导引构件33的前端面65(请参考图10)。按钮36实质上也是同样的形状，所以省略其说明。

图8是显示密封用橡胶37的图，图8(a)是正面图；图8(b)是沿着图8(a)的b-b线截断的断面图。密封用橡胶37是用来密封住模组化开关20与柄托架5之间，也就是开关上盒体38与柄托架5之间。利用这个密封用橡胶37可以防止水、尘埃等侵入到形成在柄托架5上的模组化开关安装用凹部23。

图9是显示开关上盒体的图，图9(a)是正面图；图9(b)是图9(a)的背面图；图9(c)是图9(a)的底面图；图9(d)是沿着图9(a)的d-d线截断的断面图。开关上盒体38是以合成树脂制的，并且利用超声波熔合方式与开关下盒体31组装成一体。这是相当于模组化开关20的盖子。其外形大致上是与形成在柄托架5上的模组化开关安装用凹部23的形状一致。在其两处形成有供小螺丝39贯通的螺丝孔80。且一体地形成有可与开关下盒体31的沟41(请参考图4)接合的突起81。在本体外周是形成有用来配置密封用橡胶37的台阶部82。此外，在这个本体上部形成有两个按钮孔83。按钮导引构件配置部85是被形成与按钮孔83呈连续且被区划成一端开放。按钮导引构件配置部85是用来插入配置按钮导引构件33、34。

在开关上盒体38的本体外周形成有一个缺口84。这个缺口84用来嵌入合成树脂弹性体制的缆线密封元件40(请参考图3)。缆线密封元件40是供扁平型缆线13穿过，用以防止水、尘埃等自这个扁平型缆线13和开关上盒体38之间的间隙侵入。

实施形态的组装方法说明如下。

接下来，将前述的各零件加以组合之後，就构成模组化开关20。图10是模组化开关20的断面图。开关下盒体31的两支定位销44插入到印刷电路基板32的定位孔52以将印刷电路基板32加以定位。将按钮35、36和按钮导引构件33、34装入开关上盒体38之後，再将开关上盒体38的突起81插入到开关下盒体31的沟41。

然後，利用超声波熔合方式将突起81与沟41的接合部熔合成一体。再将密封用橡胶37嵌入到开关上盒体38的台阶部82，并且将扁平型缆线10、13的公连接器11、12连接到印刷电路基板32上的母连接器56、53之後，再将缆线密封元件40嵌入到缺口84之後，在开关上盒体38的螺丝孔24锁入小螺丝39以将模组化开关20固定在柄托架5上。再将托架外套17覆盖于柄托架5之後，利用固定带将柄托架5固定到车把15上。

下面说明发明的其他实施形态。

在前述的实施形态中，虽然是采用将刹车柄与变速操作用柄合在一体者，但是本发明并不限定于这种形式。本发明的自行车用开关，只要是具备柄托架的话，即使是其他的形式也可组装进去。在前述的实施形态中，虽然是自行车的速度表控制用的开关，但是也可以适用于例如：自动变速装置的变速操作用开关之类的需要使用他种电气开关的其他用途。

在前述的实施形态中，是利用按钮导引构件33、34来导引按钮35、36，但是前述的按钮导引构件33、34则并不一定需要。图11所示的是将按钮35的足部35b设计成包围住起动开关54的外周。如果使用这种构造的按钮35a的话，就不必再使用前述的实施形态的按钮导引构件33、34。

此外，在前述的实施形态中，虽然是利用开关下盒体31和开关上盒体38来构成模组化开关20的本体，但经由前述的说明可让人理解到开关下盒体31和开关上盒体38也可以制作成一开始时就结合成一体而非分离的。

此外，印刷电路基板32上的起动开关54以及模式开关55，也可以因电路的形式不同而不必采用起动开关54以及模式开关55，而是仅将接点配置在印刷电路基板32上，并利用设在按钮35、36上的接点与这个接点互相接触的形式者亦可。因此，按钮导引构件33、34以及起动开关54以及模式开关55，在本发明中并非绝对不可或缺的构件。