JP2000516172A - 自転車の変速用チェーン引張・誘導装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明の目的は、リヤディレーラーの逆方向のヨークと逆方向のチェーンの走行を伴う、一組のスプロケットと一組のチェーンホイールを伴うトランスミッションシステムのチェーンの引張・誘導装置である。チェーンホイール／スプロケットの組合せの選択装置を備えた自転車へ適用する。

Description

【発明の詳細な説明】 自転車の変速用チェーン引張・誘導装置 本発明は、自転車の変速用チェーン引張・誘導装置に関するものである。 欧州特許第ＥＰ−Ａ−９５４５００１３２．０号によって本出願人の名前で、 ギヤ比の選択方法並びにこの方法の実用化手段が知られている。 本発明は非常に大きな利点を持つ。すなわちユーザーは数はずっと多いが、重 複が特に多い組み合わせの中から必要に応じて決定、段階付けされたギヤ比の選 択を多くすることができるからである。この多数の組合せを実現するために、自 転車は通常、クランクギヤと共に回転しながら連動する複数のチェーンホイール でチェーンホイールを選択するためのフロントディレーラーが付いたもの、後輪 と連動するスプロケットでスプロケットを選択するためのリヤディレーラーが付 いたもの、並びにチェーンホイールとスプロケットを連結するチェーンリングを 備えている。 ギヤ比を選択し、同期化することからなる本発明はまた、その結果として最大 チェーンホイールと最大スプロケット、または最小チェーンホイールと最小スプ ロケットの組合せに相当する極端な交差をなくすことによりチェーンの交差を制 限するという長所も併せ持つ。実際のところ、このような組合せは必要ない。類 似のギヤ比は、チェーン距離がより短くてすむその他の組合せによって獲得する ことができるからである。 チェーン距離の変化を補正するために、チェーンのリンクと噛み合うように取 り付けてあるギヤを備えた一方はチェーン案内車／掛替車、他方はチェーン張り 車である２つの回転式自在歯車を連結するヨークの形を取ったガイド付き引張り 器が取り付けられる。 ヨークは通常、それ自体フレームに接続されて、それに合わせて回転するアー ムの端部に接続して回転させられる。各回転軸には戻しばねを挿入して、アーム を前方に旋回させると同時に、ヨークをアームに対して後方に戻すように働く力 がかかるようにする。この接続によってチェーン距離の弛み側への最大限の回復 が可能になる。 この二重の旋回によってチェーン距離の大きな変化を補正することが可能にな るが、これはアームが可動ではなく固定されているケースについても対応可能で ある。いずれの場合にも可動式のチェーン張り車が必要になることに留意する必 要がある。 現在では、アームとヨークの間に連続的な形で変形され得る平行四辺形部材を 挿入して、ヨークを自転車の平面に垂直に並進的に移動させてチェーンを誘導し 、チェーンの掛替と一方のスプロケットから他方のスプロケットへの移行を引き 起こすようになっている。 このタイプのディレーラーは原理的には満足すべきものであるが、このタイプ の部材は場所を取り、その結果地上高が低くなり、特にオフロードタイプの用途 ではこの部材が傷つき易くなるという短所を持つ。 また自転車のチェーンガードの中に駆動部の全体、すなわちチェーン、リヤデ ィレーラーおよびフロントディレーラーを収容することが検討されている。 チェーンガードは、防水性を持ち、摩擦を減らし、ギヤ比の変更を容易にする だけでなく、機械的に脆弱な機構を保護する潤滑油を含むことができる。 外出や競技のときに、泥、水およびその他の塵埃が、トランスミッッションの 円滑な作動を阻害し易い場所に溜まることがなくなるという事実によってギヤ効 率も改善される。 しかしながら、従来の技術のディレーラーの場合には、チェーンガードの下に 駆動部の全体を収容することは、ヨークの最大延長に相当する容積を予測しなけ ればならないことから非現実的であると理解されていた。 本発明は、チェーンの掛替、引っ張りを可能にするチェーン引張・誘導装置で あって、場所を取らず、チェーンガードの下に設置可能で、極くわずかな修正に よって既存の自転車にも適用可能で、結果として地上高が大きくなる装置を提供 することを目的とし、以前の技術の短所を緩和することができるものである。 そのために、一組のスプロケット（ａ〜ｈ）および一組のチェーンホイール（ Ａ、Ｂ、Ｃ）を備えたトランスミッションシステムのチェーンの引張・誘導／掛 替装置は、限定された数のチェーンホイール／スプロケットの組合せの同期化 選択手段を内蔵する自転車用で、リヤディレーラーとフロントディレーラーを含 み、前記リヤディレーラーはアームとヨークを含み、該ヨークはアームとヨーク の間に挿入された戻り弾性装置によってアームに合わせて回転し、また前記ヨー クはチェーン案内車／掛替車とチェーン張り車を含み、ヨークの戻し装置がこの ヨークを前方および上方に導くよう付勢されたチェーンが案内／掛替スプロケッ トの下方で、チェーン張りスプロケットの上方を通過することを特徴とするもの である。 別の特徴としては、アームもまたこのアームと自転車の間に挿入される戻り弾 性装置によって、自転車に合わせて回転するように接続されている。戻り弾性装 置はアームを下方、後方に誘導するよう付勢している。 戻り弾性部材の仕事比は、アームが後方から前方へ、また下方から上方へ移動 するように誘導されるような比率となる。他の実施態様では、アームは自転車に 合わせて回転するように自在にまたは固定して取り付けられ、ヨークとアームの 間に挿入された弾性装置だけがヨークを定位置に維持することになる。 別の特徴としては、チェーン張り車とチェーン案内車／掛替車を支持するヨー クは常に、最大チェーンホイールと最大スプロケットの接線Ｌを僅かに上回る位 置にある。 本発明の好適な実施例は追加の引張装置、例えばヨークに合わせて旋回するア ームを設けることである。このアームは自在回転車とヨークとこの追加のアーム の間に挿入される弾性戻り装置を伴うことになる。 またチェーンホイール／スプロケット／チェーンの組立体と２つのディレーラ ーの周囲に配置される防水チェーンガードを取り付けることも可能である。 本発明は、以下の添付図面に示す特定の実施例に基づいて説明される。 これら添付図面は以下のものを示している。 図１Ａは、弛み側が短くなっていてチェーンの殆ど全体が解放されているギヤ 位置の従来の技術のチェーン／チェーンホイール／スプロケットの伝動装置を示 す図である。 図１Ｂは、図１Ａと同様な図であるが、弛み側が長くなっていてチェーンの大 部分が回復されているギヤ位置を示す図である。 図２Ａは、本発明による誘導・引張装置の図で、弛み側が短くなっていて最小 距離に相当するチェーンの全体が解放されているギヤ位置を示す図である。 図２Ｂは、図２Ａと同様な図であるが、余剰のチェーンが回復されていて、弛 み側は長くなっている状態を示す図である。 図１Ａでは、フロントディレーラー１２を伴う一組のチェーンホイール１０と リヤディレーラー１６を伴う一組のスプロケット１４、チェーンホイールおよび スプロケットと噛み合ったトランスミッションのチェーン１８が示されている。 一組のチェーンホイールには、最小から最大の３つのチェーンホイールＡ、Ｂ 、Ｃが含まれ、一組のスプロケットには、最大から最小の８つのスプロケットａ 〜ｈが含まれ、内側に向かって最小のチェーンホイールＡは自転車の中心面に近 く、最大のスプロケットａもまた自転車の中心面に近くなっている。 フロントディレーラー１２は既存のタイプで、変形され得る平行四辺形部材２ ２を間に挟むことで曲線運動の形で動くヨーク２０を含んでいる。これらの部材 はすべて本発明とは関係ないことから記号化して表している。この装置の目的は 、１つのチェーンホイールから隣接するチェーンホイールへのチェーンの移動を 可能にするために自転車の平面にほぼ平行な移動を引き起こすことである。 リヤディレーラー１６は、図示した実施例では、その自転車への連結軸の周囲 を回転して動く変形され得る平行四辺形タイプのアーム２４を含み、このアーム を矢印２６の方向に回転させる付勢された戻り弾性装置を有する。 ヨーク２８は、アーム２４の自由端に接続されて回転し、ヨーク２８を矢印３ ０の方向に回転させるよう付勢されたヨークとアームの間に挿入される戻り弾性 装置を有する。 ヨークは、チェーン案内車／掛替車３２とチェーン張り車３４を含み、チェー ンは、チェーン案内車／掛替車３２の上方とチェーン張り車３４の下方を通過す る。 図１Ａに示されている事例ではチェーン１８は、最大のチェーンホイールＣと 最大のスプロケットａに取り付けられているが、この場合には最長のチェーン距 離が必要となり、弛み側は最短になる。 この場合、チェーン車によって引き起こされるチェーンの変形は可能な限り小 さくなることから、チェーン１８は、チェーンホイールとスプロケットの間でほ ぼ楕円形を描きながら回転する。 図１Ｂに示されている事例では余剰のチェーン距離を回復することが望ましい にも拘らず、チェーンは最小チェーンホイールＡと最小スプロケットｈに張設さ れている。この場合平行四辺形部材は、小さなスプロケットまで移動するときに 自転車の平面にほぼ垂直に再上昇し、バネは矢印２６の方向に伸びる。 ヨークについては、弾性戻り装置の作用の下に矢印３０に沿って後方に再上昇 し、その結果チェーンは非常にはっきりとしたＳ字状の線に沿って回ることにな り、それによりチェーン距離の自由な部分を引っ張って弛み側に戻すことが可能 になる。 最大スプロケットａの下方の高さｈ_Aとｈ_Bは相対的に高く、ヨーク２８は大き く露出していて、同様にディレーラー全体も大きく露出していることが明らかで ある。 当然のことながら、点線ｈ_Cで示されている中間段階では、チェーン張り車が チェーン案内車／掛替車と垂直に並ぶという一層望ましくない極端な状態に到達 することになる。 図２Ａと２Ｂでは、各部材の図面参照番号は類似しているが、１００が追加さ れている。 図２Ａではチェーン１１８の配置は、最短の弛み側の距離を与えるギヤ比に相 当する極端なギヤ位置の１つである最大径のチェーンホイールＣと中位のスプロ ケット上に位置される。前述したように、いかなる場合においても、図１Ａのギ ヤ位置が、図２Ａで達成される可能性はなく、その結果チェーン距離を短縮する ことが可能になる。 図２Ｂでは、ギア比は同様に中間ギヤ比となるが、このギヤ比は、最長の弛み 側の距離と最大のチェーン距離の回復に相当する。実際、最小チェーンホイール Ａと最大スプロケットａの組合せになる最小ギヤ比は、チェーン距離の最小の回 復に相当する。 一方、最大のチェーン距離の回復を必要とすると考えられる最小チェーンホイ ールＡと最小スプロケットｈの組合せに相当するギヤ比が実現することは決して ない。というのは、これは禁止されているチェーンの交差と一致するかそれに近 い状態を意味するからである。 これら２つの図では、ディレーラーは、従来の技術のディレーラーと同様の変 形され得る平行四辺形のアーム１２４を含んでいるものの、この場合には回復距 離が短くなることからアームも短くなっていることが明白である。ヨーク１２８ についても同様のことが明らかである。 図示されている実施例ではアームの旋回は、ハブに中心軸を置いているように 示されているが、アームはその他のあらゆる場所にも配置可能である。 また図示されている実施例では、戻し弾性装置はアームを図１Ａと図１Ｂの場 合とは逆の方向、すなわち後方へ回転させるよう付勢されている。 ヨーク１２８は、アーム１２４に合わせて旋回するが、弾性戻し装置は図１Ａ と図１Ｂの場合とは逆の方向である前方へのヨークの回転を保証する。 ヨークは同様にチェーン案内車／掛替車１３２とチェーン張り車１３４を持つ 。 但し、逆方向に回転するヨークを接続する場合は、チェーンの通路の修正が必 要になる。すなわちチェーンは、チェーン案内車／掛替車の下方で、チェーン張 り車の上方を通過することになる。これが本発明の最も重要な点である。 この場合にはディレーラーが占める空間は減少し、その地上高が大きな割合で 増大することが確認されている。実際ヨークは最大チェーンホイールＣと最大ス プロケットａの内側の接線Ｌを僅かに上回る位置に留まることになる。 図ではアーム１２４は、このアームを下方および後方へ導く戻り弾性装置を備 えているが、固定アームを設置することは可能で、その場合唯一チェーン張り車 だけが振動回転で動き続けることになる。 また２つの弾性装置各々の仕事比を計算して、その戻り弾性定数がチェーンの 引っ張りを可能にするようにできるが、その場合はアーム１２４を２つの回転方 向のいずれかの方向に旋回するように導くことが可能である。 他の実施例では、アーム１２４は、戻り弾性装置を廃止して自由に接続され、 唯一チェーン張り車とその戻り弾性装置だけがヨークを定位置に維持することに なる。 図２Ａでは、チェーンガード４０も配置されている。この装置は、例えば回転 部材全体の油浴による恒常的な潤滑に加えて純粋に機械的な保護および衝撃に対 する最小の脆弱性をもたらす。 この実施例ではチェーンガードは、取り付け金具１４２によって自転車、より 具体的にはフレームに固定されている。チェーンガードは旋回部材になることか ら、このタイプの装置はリヤサスペンションの自転車に適用することができる。 チェーンガードが存在する場合でも地上高は大きいことは明らかである。 別の改良によれば、例えば戻り弾性装置を間に挟むことによってヨークに合わ せて旋回するアーム上で回転する自由車の形を取った追加の引っ張り装置を付設 することが可能になる。この場合、チェーンは最初の車の下方、二番目の車の上 方および三番目の車の下方を通過することになる。 説明してきた装置は特に、目立ちすぎるチェーンの交差および弛み側の有効距 離からの大きすぎる逸脱を制限するために、部分的な数の同期化の組合せしか使 用しない変速装置しか内蔵していない。 さらに上記した説明は全体的に、変形され得る平行四辺形のディレーラーが現 時点で最も一般的であることからこのタイプのディレーラーに基づいて行われて いることに留意する必要がある。但し、本発明に係る装置は、チェーンの有効距 離の変化を補正する必要のあるその他のあらゆるディレーラーにも適用すること が可能である。 また図１Ｂでは、下側の弛み側の距離がチェーンホイールとスプロケットのシ ャックルよりもずっと長いことが明らかであるが、このギヤ位置は通常、チェー ンの良好な耐性にとっては有害な凸凹の多いラフな地盤で使用される短いギヤ比 に相当する。実際には、このような動揺は、ユーザーに良く知られているその他 の多くの不都合を招来することになる。 図２Ｂでは、弛み側の距離は大きく短縮されており、これにより上で提起した 不都合が緩和されると同時にチェーンガードの設置が可能となるような長所も生 まれる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＵ ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ， ＥＥ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＧ，ＫＰ，Ｋ Ｒ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ ，ＭＮ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＧ， ＳＩ，ＳＫ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，Ｙ Ｕ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．できれば限定された数のチェーンホイール／スプロケットの組合せの同期 化選択手段を持つ自転車用の、リヤディレーラー（１１６）とフロントディレー ラー（１１２）を含み、前記リヤディレーラーがアーム（１２４）とヨーク（１ ２８）を含み、前記ヨークが該ヨークとアームの間に挟んだ戻り弾性装置によっ てアームに合わせて回転し、また前記ヨークがチェーン案内車／掛替車（１３２ ）とチェーン張り車（１３４）を連結する、ヨークの戻り装置がこのヨークを前 方および上方へ誘導するよう付勢されるチェーン（１１８）が案内／掛替スプロ ケット（１３２）の下方で、引張スプロケット（１３４）の上方を通過すること を特徴とする一組のスプロケット（ａ〜ｈ）および一組のチェーンホイール（Ａ 、Ｂ、Ｃ）を持つことを特徴とするトランスミッションシステムのチェーン引張 ・誘導／掛替装置。 ２．前記アーム（１２４）が、このアームと自転車の間に取り付けられた、ア ームを下方および後方に誘導するよう付勢する戻り弾性装置によって自転車に合 わせて回転するように接続されていることを特徴とする請求項１記載の引張・誘 導／掛替装置。 ３．前記戻り弾性装置の仕事比が、アーム（１２４）を後方から前方へ、また 下方から上方へ旋回させるような比率であることを特徴とする請求項２記載の引 張・誘導／掛替装置。 ４．前記アーム（１２４）が自転車に合わせて回転するように自在接続されて いて、唯一ヨークとアームの間に挟まれた弾性装置だけがヨークを定位置に維持 することを特徴とする請求項１記載の引張・誘導／掛替装置。 ５．前記アーム（１２４）が自転車に合わせて回転するように固定して接続さ れていて、唯一ヨークとアームの間に挟まれた弾性装置だけがヨークを定位置に 維持することを特徴とする請求項１記載の引張・誘導／掛替装置。 ６．前記チェーン張り車とチェーン案内車／掛替車を支持するヨークが常に、 最大チェーンホイール（Ａ）と最大スプロケット（ａ）の接線（Ｌ）を僅かに上 回る位置にあることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の引張・誘導 ／掛替装置。 ７．前記追加の引張装置を含むことを特徴とする前記の請求項１〜６のいずれ か１項記載の引張・誘導／掛替装置。 ８．前記追加の引張装置がアームを含み、該追加のアームが、回転自在車およ びヨークと追加のアーム、の間に挟まれた弾性戻り装置によってヨークに合わせ て旋回することを特徴とする請求項７記載の引張・誘導／掛替装置。 ９．前記チェーンホイール／スプロケット／チェーンの組立体および２つのデ ィレーラー（１１２、１１６）の周囲に配置された防水チェーンガード（１４０ ）を含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項記載の引張・誘導／掛替 装置。