JP2000159182A - 動力伝達ユニット,動力伝達機構及びシフト制御装置 - Google Patents
動力伝達ユニット,動力伝達機構及びシフト制御装置Info
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Abstract
ある動力伝達ユニットを提供することを一の目的とす
る。 【解決手段】 手動型のシフト制御ユニットに連結され
たコントロールケーブルと係合する動力伝達ユニットで
あって、第1ハンドルバー取付部材と、前記コントロー
ルケーブルの方向を変化させるケーブル転換部材とを備
え、さらに、該動力伝達ユニットは、前記シフト制御ユ
ニットから分離されている。
Description
の制御装置に関し、より詳しくは、自転車の変速機コン
トロールケーブル用の動力伝達ユニット及び動力伝達機
構、並びにシフト制御装置に関する。
によって回転させられるレバー又はリングを有する手動
型のシフト制御ユニットによってコントロールされる。
前記シフト制御ユニットは、管状のアウターケーシング
内を摺動するインナーケーブルを有する形式のコントロ
ールケーブルに連結されている。ここで、前記インナー
ケーブルは、一端部が前記シフト制御装置に連結され、
他端部が自転車変速機に連結される。前記変速装置は、
ディレイラ型又は内装変速ハブ型とすることができる。
該変速装置においては、シフト制御装置の操作によって
前記インナーワイヤが選択的に引きつけられる又は解放
されると、前記変速装置のギアの噛み合わせが変化する
ようになっている。斯かる変速装置は、通常、ペダルク
ランク(前方変速装置)及び/又は後輪(後方変速装
置)に配設されている。最も一般的なタイプの自転車変
速装置であるディレイラ型を用いて操作される自転車
は、通常、前方変速装置及び後方変速装置の双方を有し
ている。斯かる自転車においては、前方変速装置用のシ
フト制御ユニットはハンドルバーの左側の把持端部に装
着され、後方変速装置用のシフト制御ユニットはハンド
ルバーの右側の把持端部に装着される。
動で操作されるレバー又はリングの回転に応じて、イン
ナーワイヤーを巻き付ける又は巻き戻すプーリーを有し
ている。該プーリーに設けられたケーブル巻き付け溝
は、変速装置のギアシフト動作特性に適応する,インナ
ーワイヤーの巻き付け又は解放比率を得る為に、円形,
拡径,縮径等の種々の形状をとり得る。結果として、異
なる種類の変速装置に対応する為には、通常、異なる種
類のシフト制御ユニットが製造される必要がある。
変速装置の現在のギア変速位置を示すギアインジケータ
を有している。一のギアインジケータは、プーリーの回
転に応じて回転するディスク又はニードル形状とされ
る。他のギアインジケータは、シフト制御ユニットハウ
ジング上の固定スケールに対して移動する,手動で操作
されるレバー又はリング上に付された単純なマークとさ
れる。何れの場合にも、ギアインジケータはシフト制御
ユニットのハウジングに配設される。シフト制御ユニッ
トは、通常、ハンドルバーの両把持端部に装着されるか
ら、ライダーは現在の選択ギアを確認する為に、視線を
道路又は道から外して、ハンドルバーの両端部を見なけ
ればならない。このことは、自転車の操縦にとって、不
都合である。特に、レースの際には、レースに勝つ為に
レースコース及び他のライダーに対して多くの注意を払
うことが要求されるから、非常に不都合である。
みなされたものであり、一の目的は、種々のシフト制御
ユニットに対し使用可能である動力伝達ユニットを提供
することである。
方を見ながら一又は複数の自転車変速装置のギア位置を
確認し得る動力伝達ユニットを提供することである。
達ユニットと共働するシフト制御装置を提供することで
ある。
動力伝達ユニットを有する動力伝達機構を提供すること
である。
て、手動型シフト制御ユニットに連結されたコントロー
ルケーブルに係合する動力伝達ユニットが提供される。
前記動力伝達ユニットは、ハンドルバー取付部材と、前
記コントロールケーブルの方向を変化させる為のケーブ
ル転換装置とを備えており、さらに、シフト制御ユニッ
トから分離されているものとすることができる。
換部材はプーリーの形態をとることができ、該プーリー
に形成されたケーブル巻き付け溝はシフト制御装置のケ
ーブル引きつけ特性に適応する適当な形状をとることが
できる。このように、動力伝達機構は、種々のタイプの
シフト制御ユニットと共に使用することができ、さら
に、単に動力伝達ユニットにおけるプーリーを変更する
ことのみによって、シフト制御ユニットを異なるケーブ
ル引きつけ特性を有するものとすることができる。前記
動力伝達ユニットは、ハンドルバーの中央部等の通常の
位置に配設することができる。斯かる形態によって、コ
ントロールケーブルはハンドルバーに対し平行にシフト
制御ユニットから延び、その後、自転車フレームに対し
平行に延びるように方向転換される。
自転車変速装置の現在のギア位置を示すギアインジケー
タを有することができる。動力伝達ユニットがハンドル
バーの中央部に装着されている場合、ライダーは、該ハ
ンドルバーの両端部方向を視ることなく、自転車変速装
置の現在のギア位置を確認することができる。斯かる形
態は、動力伝達ユニットが結合された前方及び後方変速
装置と共に使用される場合に、特に有用である。
付けられた,本発明に係るシフト制御装置10の特定の
一実施の形態の平面図である。前記ハンドルバー14
は、通常のハンドルバーステム(図示せず)に取り付け
られるスリーブ22内に固着される中央部18と、ラバ
ー又はフォームグリップ30で覆われる左側把持部26
と、ラバー又はフォームグリップ38で覆われる右側把
持部34とを有している。内装クランクハブ又はディレ
イラ変速装置等の前方変速装置を制御する為に手操作さ
れるシフト制御ユニット42は、左側把持部26に近接
した位置でハンドル14に装着され、内装車輪ハブ又は
ディレイラ変速装置等の後方変速装置を制御する為に手
操作されるシフト制御ユニット46は右側把持部26に
近接した位置でハンドル14に装着される。
ー54を支持するハウジング50と、環状のアクチュエ
ータ58とを有している。一方、シフト制御ユニット4
6は、ブレーキレバー64を支持するハウジング62
と、環状のアクチュエータ66とを有している。シフト
制御ユニット42は、管状のアウターケーシング78内
を摺動するインナーワイヤ74(図2参照)を有するコ
ントロールケーブルセグメント70に連結されており、
アクチュエータ58の回転によってインナーワイヤ74
が選択的に引っ張られ又は解放され、前方変速装置のギ
アの噛み合いが変化するようになっている。同様に、シ
フト制御ユニット46は、管状のアウターケーシング8
8内を摺動するインナーワイヤ84(図2参照)を有す
るコントロールケーブルセグメント80に連結されてお
り、アクチュエータ66の回転によってインナーワイヤ
84が選択的に引っ張られ又は解放され、後方変速装置
のギアの噛み合いが変化するようになっている。本実施
の形態においては、シフト制御ユニット42,46は、
インデックス付のシフト制御ユニットとされている。該
指インデックス付シフト制御ユニットは、参考の為に本
明細書に組み入れられる,山根卓郎氏による1997年5月
13日付出願の「自転車用シフト制御装置」に係る米国特
許出願第08/854520号の開示に従って製造することがで
きる。もちろん、ツイストグリップ型自転車変速装置用
シフト制御ユニットは、従前から存在し、よく知られて
いる。従って、シフト制御ユニット42,46は、種々
の方法に従って製造することができ、インデックス付に
限られるものではない。
0は、それぞれ、シフト制御ユニット42,46に接続
され、ハンドルバー14に平行に延び、動力伝達ユニッ
ト90に接続されている。さらに、動力伝達ユニット9
0は、一般的なケーブル調整バレル102,112のそ
れぞれを介して、コントロールケーブルセグメント10
0,110に接続されている。前記コントロールケーブ
ルセグメント100は、アウターケーシング108内を
摺動するインナーワイヤ104を有し、前記コントロー
ルケーブルセグメント110は、アウターケーシング1
18内を摺動するインナーワイヤ114を有している。
コントロールケーブルセグメント70,100は、コン
トロールケーブル120の一部分であり、コントロール
ケーブルセグメント80,110は、コントロールケー
ブル130の一部分である。詳細は後述するが、動力伝
達ユニット90は、シフト制御ユニット42の回転特性
の変化を伴って又は変化を伴わず、コントロールケーブ
ル120の方向を、コントロールケーブルセグメント7
0における水平方向からコントロールケーブルセグメン
ト100における垂直方向へと変化させる。同様に、動
力伝達ユニット90は、シフト制御ユニット46の回転
特性の変化を伴って又は伴わず、コントロールケーブル
130の方向を、コントロールケーブルセグメント80
における水平方向からコントロールケーブルセグメント
110の垂直方向へと変化させる。同時に、動力伝達ユ
ニット90は、前方変速装置の状態を示す前方ギアイン
ジケータ134と、後方変速装置の状態を示す後方ギア
インジケータ138とを有している。
90は、ハウジング150と、該動力伝達ユニット90
をスリーブ22の左側においてハンドルバー14に取り
付ける第1ハンドルバー取付部材154と、該動力伝達
ユニット90をスリーブ22の右側においてハンドルバ
ー14に取り付ける第2ハンドルバー取付部材158と
を有している。本実施の形態においては、第1ハンドル
バー取付部材154は、第2ハンドルバー取付部材15
8に対し実質的に平行に配設されている。図4〜図6に
示されるように、ハウジング150は、上壁160と、
後壁164と、底壁168とを有している。プーリー1
70の形態をなすケーブル方向転換部材は、ピボットボ
ルト174及びワッシャ178を介して後壁164に相
対回転自在に支持され、プーリー180の形態をなすケ
ーブル方向変換部材は、ピボットボルト184及びワッ
シャ188を介して後壁164に相対回転自在に支持さ
れている。
0,180は、基本的に同様の構造を有しており、従っ
て、プーリー180についてのみ詳細に説明する。図6
〜図8により詳細に示されるように、プーリー180
は、コントロールケーブルセグメント80におけるイン
ナーワイヤ84を巻き付ける為の実質的に一定の曲率半
径R1を有する第1ケーブル巻き付け溝190と、イン
ナーワイヤ84に固着される一般的なケーブルエンドビ
ード(図示せず)を支持する為の第1ケーブル取付部1
94と、コントロールケーブルセグメント110のイン
ナーワイヤ114を巻き付ける為の(少なくとも実際に
ケーブルを巻き付ける部分における)実質的に一定の曲
率半径R2を有する第2ケーブル巻き付け溝198と、
インナーワイヤ114に固着される一般的なケーブルエ
ンドビード(図示せず)を支持する為の第2ケーブル取
付部202とを有している。一般的に、曲率半径R2
は、高入出力比を有する後方ディレイラ(ケーブルスト
ロークに対する変換比率が大きい後方ディレイラ)に対
し、アクチュエータ66の一回転毎のケーブル引張率を
「ステップダウン」させる為に、曲率半径R1より小さ
くされている。低入出力比のディレイラ(ケーブルスト
ロークに対する変換比率が小さいディレイラ)において
は、曲率半径R2は曲率半径R1より小さくすることが
でき、さらに、4バーリンクタイプのディレイラとして
知られているような種々の入出力比を有するディレイラ
に対しては曲率半径R1及びR2の何れも可変とするこ
とができる。
ニットにおいて使用され得るプーリー及びケーブルの他
の態様の模式図である。図4〜図8において示される態
様においては、各コントロールケーブルは、2つのイン
ナーワイヤを有する2つのコントロールケーブルセグメ
ントによって構成されていた。これに対し、図9〜図1
2に示される態様においては、各コントロールケーブル
は、図4〜図8に示されるるように、ハウジングに取り
付けられる2つのアウターケーシングセグメントを有し
ているが、インナーケーブルに関しては1本のみを有し
ている。即ち、図9に示す態様においては、プーリー1
70′,180′は、単一の螺旋状ケーブル巻き付け溝
を有しており、インナーワイヤ300,304は、各プ
ーリー周り約270゜に亘って巻き付くようになってい
る。各巻き付け溝の曲率半径は略一定であり、1:1の
変速比を生じさせる。各ケーブルの方向転換角は約90
゜であるが、ケーブル300,304を270゜の角度
で巻き付けることによって、ケーブル300,304と
それぞれのプーリー170′,180′とのしっかりと
した係合が保証される。さらに、ケーブル300,30
4を270゜巻き付けることは、各ケーブル300,3
04がハウジング150の底部から入り及び底部から出
ることを許容し、これにより、ケーブルが正確に90゜
の角度で方向転換されていることをユーザーに対し明ら
かにすることができる。図10〜図12は、プーリー1
70″,180″の巻き付け側の曲率半径R1が、巻き
戻し側の曲率半径R2より大きい場合の態様を示してい
る。斯かる態様における効果は、前記第1の実施の形態
におけると実質的に同一である。同様の構成が、巻き付
け側から巻き戻し側に向かって曲率半径を増大させる為
に使用され得る。ここで、半径R2が巻き付け側半径で
あり、且つ、半径R1が巻き戻し側半径である。
ーリー180は、インジケータ移動ギア358の外周面
上に配された対応するベベルギア354と噛合する,該
プーリーの外周面上に形成されたベベルギア350を有
している。インジケータ移動ギア358は、着脱自在な
締結部材364を介して、インジケータディスク360
に固定されており、これにより、インジケータディスク
360がインジケータ移動ギア358と共に回転するよ
うになっている。図5に示されるように、プーリー18
0は、コンパクトな構造を提供する為に、インジケータ
ディスク360の回転インジケータ軸Yに実質的に直交
するプーリー軸X周りに回転するようになっている。
ディスク360は、上壁160に形成されたリセス36
2内に固着されている。インジケータディスク360
は、図1に示されるように、後方ギアインジケータを形
成する為にハウジング上に形成又はプリントされたギア
印と共働する,該ディスク上に形成又はプリントされた
指針を有している。同様の移動ギア及びインジケータデ
ィスク(図示せず)が、前方ギアインジケータ134を
形成する為にプーリー170と噛合しており、さらに、
目視用窓370を有するカバー366(図1参照)が外
部部材からインジケータ134,138を保護する為に
上壁160を囲繞するように配設されている。
部材158は、ハウジング150上の装着フランジ38
0内の開口379に位置合わせされる開口378を有す
るU字形状の部材とされている。装着ボルト384が、
開口378,379を貫通し、ハンドルバー取付部材1
58をハウジング150に取り付ける為にナット(図示
せず)と係合する。ハウジング150に対するハンドル
バー取付部材158の位置は、ボルト384を緩め、該
両部材を所望相対位置に設定し、該ボルトを再び締め付
けることによって、調整することができる。ハンドルバ
ー取付部材158は、さらに、締結部材392が挿通さ
れる開口388,390を備えている。締結部材392
は、前記開口390内に相対回転不能に固定されるナッ
ト394にねじ込まれ、これにより、ハンドルバー取付
部材158がハンドルバー14に対し締結される。ハン
ドルバー14に対するハンドルバー取付部材158の位
置は、ボルト392を緩め、該両部材を所望の相対位置
に設定し、再度ボルトを締め付けることによって、調整
することができる。ハンドルバー取付部材154も同様
に構成されている。
が、シフト制御ユニットの異なるシフト特性に適応する
ようにプーリー170,180を変更するだけで、種々
のシフト制御ユニットに使用され得ることは明らかであ
ろう。斯かる動力伝達機構は、コントロールケーブルが
ハンドルバーに沿って移動し、且つ、それから自転車の
メインフレームに沿って各変速装置に向かって移動する
ことを許容する。さらに、動力伝達ユニット90はハン
ドルバーの中央部に装着されているから、ライダーは、
ハンドルバーの両端部に目線を移すことなく、容易にギ
アインジケータ134,138を目視することができ
る。
明したが、本発明の要旨及び範囲を逸脱しない限りにお
いて、種々の変形が適用可能である。例えば、種々の構
成部材における大きさ、形状、位置又は姿勢は、前述し
たように、変形可能である。さらに、単一部材による作
用を、2の部材によって果たすことも可能であり、逆
に、2つの部材による作用を単一の部材によって果たす
ように構成することも可能である。また、全ての効果が
特定の実施の形態において同時に奏されることは必要で
はない。従って、動力伝達ユニット90はハンドルバー
の中央部に装着させるようにしたが、該動力伝達ユニッ
トは、シフト制御ユニットの少なくとも一つから離間さ
れている限りにおいて、種々の位置に装着させることも
可能である。また、プーリーの回転軸X及びYは互いに
直交する必要はなく、さらに、プーリーは、図4に示さ
れるような互いに左側及び右側に水平方向に沿って配さ
れる態様に代えて、互いに上下に(例えば、ハンドルバ
ーステムに対し垂直方向に沿って)配されることも可能
である。
に破線で示されるように、1又は2以上のプーリーに対
して配設され得る。斯かるインデックス機構は周知であ
り、従って、詳細には説明しない。これに代えて、前記
インデックス機構をインジケータ移動ギアに配設するこ
とも可能である。プーリー170及び/又はプーリー1
80周りのインナーワイヤの巻き付け方向を逆向きとす
ることにより、インジケータディスクの回転方向を反対
方向とすることができる。
から離間されるように、動力伝達ユニットと共に又はそ
れ自身単独で形成されることができる。該ギアインジケ
ータが単独で形成される場合、コントロールケーブルの
インナーワイヤは、プーリーで終焉される。斯かる構成
は、例えば、図4〜図8に示される実施の形態において
第2コントロールケーブルセグメント100,110を
削除すること、又は、インナーワイヤをインジケータ移
動ギア周りに巻き付けること等の方法によって、得られ
る。
適用可能であることは明白である。従って、本発明の要
旨は、開示した特定の構成に限定されるものではない。
本発明の要旨は、特許請求の範囲によって画されるべき
である。
ば、種々のシフト制御ユニットに対し使用され得る。
ケータを有するものとし、さらに、該動力伝達ユニット
をハンドルバーの略中央部に設けるようにすれば、ライ
ダーは進行方向から視線をそらすことなく、変速装置の
ギア位置を確認することができる。
ば、シフト制御ユニットから分離されたハウジングを有
する動力伝達ユニットを備えるようにしたので、種々の
シフト制御ユニットに対し使用され得る。
ば、シフト制御ユニットから分離されたハウジングを有
する動力伝達ユニットを備えるようにしたので、種々の
シフト制御ユニットに対し使用され得る。
の一実施の形態の平面図である。
る。
り取った状態の図である。
る。
る。
る。
の他の実施の形態の模式図である。
ブルのさらに他の実施の形態の模式図である。
る。
である。
Claims (19)
- 【請求項1】 手動型のシフト制御ユニットに連結され
たコントロールケーブルと係合する動力伝達ユニットで
あって、 第1ハンドルバー取付部材と、前記コントロールケーブ
ルの方向を変化させるケーブル転換部材とを備え、 さらに、該動力伝達ユニットは、前記シフト制御ユニッ
トから分離されていることを特徴とする動力伝達ユニッ
ト。 - 【請求項2】 前記ケーブル転換部材はプーリーを備え
ていることを特徴とする請求項1に記載の動力伝達ユニ
ット。 - 【請求項3】 前記プーリーはケーブル巻き付け溝を有
していることを特徴とする請求項2に記載の動力伝達ユ
ニット。 - 【請求項4】 前記ケーブル巻き付け溝は螺旋状であり
且つ前記プーリーの周り約270゜に亘って延びている
ことを特徴とする請求項3に記載の動力伝達ユニット。 - 【請求項5】 前記ケーブル巻き付け溝は一定の曲率半
径を有していることを特徴とする請求項3又は4に記載
の動力伝達ユニット。 - 【請求項6】 前記ケーブル巻き付け溝は異なる曲率半
径を有するように構成されていることを特徴とする請求
項3又は4に記載の動力伝達ユニット。 - 【請求項7】 前記プーリーは、第1ケーブルセグメン
トを取り付ける為の第1ケーブル取付部と、第2ケーブ
ルセグメントを取り付ける為の第2ケーブル取付部とを
有していることを特徴とする請求項2から6の何れかに
記載の動力伝達ユニット。 - 【請求項8】 第2ハンドルバー取付部をさらに備えて
いることを特徴とする請求項1から7の何れかに記載の
動力伝達ユニット。 - 【請求項9】 前記第1ハンドルバー取付部は前記第2
ハンドルバー取付部に対し実質的に平行とされているこ
とを特徴とする請求項8に記載の動力伝達ユニット。 - 【請求項10】 前記プーリーの回転に応じて移動する
ギアインジケータをさらに備えていることを特徴とする
請求項2から9の何れかに記載の動力伝達ユニット。 - 【請求項11】 前記プーリーはプーリー回転軸周りに
回転し、且つ、前記ギアインジケータはインジケータ回
転軸周りに回転するように構成されており、 前記プーリー回転軸は前記インジケータ回転軸に対し実
質的に直交することを特徴とする請求項10に記載の動
力伝達ユニット。 - 【請求項12】 前記プーリーを種々の位置に設定する
為のインデックス機構をさらに備えていることを特徴と
する請求項2から11の何れかに記載の動力伝達ユニッ
ト。 - 【請求項13】 第1及び第2の手動型シフト制御ユニ
ットの各々に連結される第1及び第2コントロールケー
ブルと係合する動力伝達ユニットであって、 前記第1及び第2シフト制御ユニットから分離されたハ
ウジングと、 前記ハウジングをハンドルバーに連結させる為に該ハウ
ジングに連結されたハンドルバー取付部材と、 前記第1コントロールケーブルの方向を変化させる為に
前記ハウジング内に配設された第1ケーブル転換部材
と、 前記第2コントロールケーブルの方向を変化させる為に
前記ハウジング内に配設された第2ケーブル転換部材と
を備えていることを特徴とする動力伝達ユニット。 - 【請求項14】 手動型シフト制御ユニットと、 該シフト制御ユニットの操作に応じて巻き付け及び解放
されるように、該シフト制御ユニットに連結されたコン
トロールケーブルと、 動力伝達ユニットとを備え、 該動力伝達ユニットは、前記シフト制御ユニットから離
間されたハウジングと、該ハウジングをハンドルバーに
連結させる為に該ハウジングに連結されたハンドルバー
取付部材と、前記コントロールケーブルの方向を変化さ
せる為に前記ハウジング内に配設されたケーブル転換部
材とを有していることを特徴とするシフト制御装置。 - 【請求項15】 手動型シフト制御ユニットに連結され
たコントロールケーブルと係合する動力伝達機構であっ
て、 ハンドルバーと、動力伝達ユニットとを備え、 前記動力伝達ユニットは、前記シフト制御ユニットから
分離されたハウジングと、前記ハウジング及びハンドル
バーに連結された第1ハンドルバー取付部材と、前記コ
ントロールケーブルの方向を変化させる為に前記ハウジ
ング内に配設されたケーブル転換部材とを有しているこ
とを特徴とする動力伝達機構。 - 【請求項16】 前記ハンドルバーは中央に配設された
ハンドルバーステムを備え、 前記ハウジングは前記ハンドルバーステムに近接して配
設されていることを特徴とする請求項15に記載の動力
伝達機構。 - 【請求項17】 前記ハウジング及びハンドルバーに連
結された第2ハンドルバー取付部材をさらに備えてお
り、 前記ハンドルバーステムは、前記第1ハンドルバー取付
部材と第2ハンドルバー取付部材との間に配設されてい
ることを特徴とする請求項16に記載の動力伝達機構。 - 【請求項18】 ハンドルバーと、 手動型のシフト制御ユニットと、 前記シフト制御ユニットの回転に応じて巻き付け又は解
放されるように、該シフト制御ユニットに連結されたコ
ントロールケーブルと、 動力伝達ユニットとを備え、 該動力伝達ユニットは、シフト制御ユニットから離間さ
れたハウジングと、前記ハウジング及びハンドルバーに
連結された第1ハンドルバー取付部材と、前記コントロ
ールケーブルの方向を変化させる為に前記ハウジング内
に配設されたケーブル転換部材とを有していることを特
徴とするシフト制御装置。 - 【請求項19】 前記ハンドルバーは、中央に配設され
たハンドルバーステムと、該ハンドルバーの側端部に近
接したグリップセクションとを備え、 前記ハウジングは、前記ハンドルバーステムに近接して
配設されており、 前記シフトコントロールユニットは前記グリップセクシ
ョンに近接して配設されていることを特徴とする請求項
18に記載のシフト制御装置。
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