JP2003011864A - 自転車用ハンドル制御装置、自転車用ハブ及びそれらを連結した盗難防止システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自転車用ハブを用いたより盗難にあいにくい
盗難防止システムを提供する。 【解決手段】 自転車用盗難防止システム２０は、ハン
ドル制御部１２と、内装変速ハブ１０と、制御ケーブル
８０とを備えている。ハンドル制御部２０は、自転車の
フロントフォーク３の回動を規制する第１規制状態と規
制を解除する第１規制解除状態とを取り得る。内装変速
ハブ１０は、自転車の後輪７の回転を規制する第２規制
状態と解除する第２規制解除状態とを取り得る。制御ケ
ーブル８０は、ハンドル制御部１２と内装変速ハブ１０
とを連結し、ハンドル制御部１２の第１規制状態と第１
規制解除状態との規制操作に連動して内装変速１０ハブ
を第２規制状態と第２規制解除状態とに状態を変化させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自転車のフロント
フォークの回動を規制する第１規制状態と規制を解除す
る第１規制解除状態とを取り得る自転車用ハンドル制御
装置と、自転車の車輪の回転を規制する第２規制状態と
規制を解除する第２規制解除状態とを取り得る自転車用
ハブと、それらを含む自転車用盗難防止システムとに関
する。

【０００２】

【従来の技術】自転車の操舵用のハンドルは、フレーム
のヘッドパイプに回動自在に装着されている。このハン
ドルは停車中にハンドルに偏荷重が作用すると回動する
ことがある。特に、前かごに重量物を搭載した状態で自
転車を駐輪する場合、ハンドルとともに前輪が回動する
ことがある。これを防止するために、ハンドルの回動を
規制するハンドル制御装置が実公平７-１７６６６号公
報に開示されている。

【０００３】このハンドル制御装置は、ハンドルに連動
して回動する回転部材と、回転部材を支持する固定部材
と、両部材の一方に設けられた係止部と、他方に設けら
れ係止部との係合で回転部材の回動をロック・ロック解
除可能なロック体と、ロック体と係止部とのロックを回
転方向に回避するすべり機構とを有している。このよう
な構成の従来のハンドル制御装置は、ロック体を移動操
作すると、ロック体と係止部との係合により回転部材の
回動をロックできるので、ハンドルの回動を規制でき、
自転車の転倒を防止できる。しかも所定以上のトルクが
作用すればすべり機構により回転部材が回動可能である
ので、回動が規制された状態で乗車しても所定以上のト
ルクを作用させればハンドルを回すことができる。

【０００４】一方、自転車は、気軽に乗れるため、通勤
や通学に広く使用されている。自転車では、悪気がなく
てもついつい「チョット拝借」といった盗難事件が頻発
している。このような盗難事件を防止するために、車輪
の回転を規制する自転車用ハブが特開平１０−２３０８
７７号公報に開示されている。この盗難防止装置は、た
とえば自転車のハブに設けられており、ハブのハブシェ
ルとハブ軸とを回転可能な状態で規制及び規制解除する
とともに規制状態で発音するようにしたものである。盗
難防止装置は、ハブ軸回りに回転自在に装着されたカム
部材と、カム部材の回動によりハブ軸方向に移動する移
動部材と、移動部材の移動によりハブシェルに回転不能
に係合する係合位置と離脱位置とに移動し、かつ係合位
置で移動部材に圧接する規制部材とを有している。

【０００５】また、誤作動による車輪のロックを防止す
るため、車輪にある適度のトルクが作用すると車輪が回
転する程度に規制部材と移動部材との間で回転が規制さ
れている。しかも、規制状態で車輪が回転すると発音す
るようにしている。規制操作はハンドルバーに設けられ
た操作部で行われ、操作部をキーでロックしたり暗証番
号で操作するようにしたりして規制操作を保護してい
る。このような盗難防止装置を設けることにより、後輪
が回りにくくなり盗難を防ぎやすくなる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記のようなハンドル
の回転を規制できる従来のハンドル制御装置を自転車の
盗難防止装置として用いることが考えられる。すなわ
ち、ハンドル制御装置によりハンドルを回動させた（曲
げた）状態でロックすれば、自転車の盗難を防止しやす
くなる。ところが、前記従来のハンドル制御装置では、
ロック体を移動させると回転部材をロックできるが、ロ
ック体を元に戻すだけでハンドルを自由に回すことがで
きる。このため、ハンドル制御装置を盗難防止装置に用
いることはできない。

【０００７】一方、前記従来の自転車ハブを用いた盗難
防止装置では、移動部材のハブ軸方向の移動をハブ軸回
りに回動自在に装着されたカム部材によって行っている
ので、回転方向を軸方向の移動に変換する機構が必要に
なり、移動部材の移動のための機構が複雑になる。本発
明の課題は、盗難防止装置として機能させることができ
る自転車用ハンドル制御装置を提供することにある。

【０００８】本発明の別の課題は、盗難防止機能を有す
る自転車用ハブを簡素な構成で安価に提供できるように
することにある。本発明のさらに別の課題は、自転車用
ハブを用いたより盗難にあいにくい盗難防止システムを
提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】発明１に係る自転車用ハ
ンドル制御装置は、自転車のフレームのヘッドパイプに
回動自在に支持されたフロントフォークの回動を規制す
る装置であって、回転部材と、固定部材と、回動規制手
段と、ロック手段とを備えている。回転部材は、フロン
トフォークと連動して回転する部材である。固定部材
は、ヘッドパイプに回転不能に設けられた部材である。
回動規制手段は、規制位置と規制解除位置とに移動自在
に設けられた操作体を有し、規制位置で回転部材と固定
部材との相対回動の規制を行い、規制解除位置で規制を
解除する手段である。ロック手段は、着脱自在な鍵と鍵
により揺動する揺動体とを含む錠前、及び前記揺動体の
揺動に連動して移動する移動体を有し、操作体が規制位
置にあるとき、移動体により規制位置で操作体をロック
する手段である。

【００１０】このハンドル制御装置では、回動規制手段
の操作体を規制位置に移動させると、回転部材と固定部
材との相対回動が規制される。そして、ロック手段の鍵
により揺動体を揺動させると移動体が移動して規制位置
にある操作体を移動不能にする。そして、鍵を錠前から
抜くと操作体の移動不能状態が維持され操作体がロック
される。また鍵により操作体のロックを解除し、規制位
置から規制解除位置に操作体を移動させると回動部材と
固定部材とが相対回動可能になりハンドルを自由に回す
ことができる。ここでは、ロック手段により操作体が規
制位置でロック状態に維持されかつ鍵を持っていない限
りそのロック状態を解除できないので、フロントフォー
ク（ハンドル）の回動規制状態が維持される。このた
め、このロックされた回動規制状態でハンドルを操作し
にくくなるので盗難にあいにくくなり、ハンドル制御装
置を盗難防止装置として機能させることができる。

【００１１】発明２に係る自転車用ハンドル制御装置
は、発明１に記載の装置において、回動規制手段に設け
られ制御用ケーブルを係止可能な第１ケーブル係止部を
さらに備える。この場合には、制御ケーブルにより装置
の規制操作を遠隔操作できるとともに、他の盗難防止装
置と連動させることができ、さらに盗難にあいにくい装
置を提供できる。

【００１２】発明３に係る自転車用ハンドル制御装置
は、発明１又は２に記載の装置において、操作体は、ヘ
ッドパイプの軸回りに回動自在に設けられたレバー体で
ある。この場合には、ヘッドパイプ回りに回動自在に設
けられたレバー体を回動させることにより規制操作を行
えるので、自転車から下りる前に乗車状態で規制操作を
容易に行える。

【００１３】発明４に係る自転車用ハンドル制御装置
は、発明１から３のいずれかに記載の装置において、ヘ
ッドパイプに回転不能に設けられたベース部材をさらに
備え、錠前はベース部材に固定され、移動部材はベース
部材に操作体に向けて進退自在に設けられている。この
場合には、操作体が装着されたヘッドパイプに設けられ
たベース部材に錠前及び移動体が装着されているので、
移動体を容易に操作体に向けて進退させることができ
る。

【００１４】発明５に係る自転車用ハンドル制御装置
は、発明１から４のいずれか記載の装置において、回動
規制手段は、規制位置に配置された状態で回転部材に所
定以上のトルクが作用したとき回転部材の相対回動を許
容する。この場合には、ハンドルから回転部材を介して
回動規制手段に所定以上のトルクが作用すると、ハンド
ル（回転部材）が回転するので、誤って規制状態で自転
車を走行させてもハンドル操作を行える。

【００１５】発明６に係る自転車用ハブは、自転車のフ
レームに回転自在に装着される車輪を構成するハブであ
って、ハブ軸と、ロッド部材と、ハブシェルと、回転規
制手段と、連動手段とを備えている。ハブ軸は、自転車
のフレームに回転不能に装着され、第１端側に開口し軸
芯に沿って形成された第１ガイド部と、第１ガイド部の
途中に径方向に沿って形成され両端が外周面に開口する
第２ガイド部とを有する。ロッド部材は、第１ガイド部
に軸方向移動自在に装着された部材である。ハブシェル
は、ハブ軸に回転自在に装着されたものである。回転規
制手段は、ハブ軸の外周面に回転不能に装着され、ハブ
シェルに回転不能に連結される第１位置とハブシェルか
ら離脱する第２位置とに軸方向に移動自在であり、第１
位置でハブシェルの回転を規制し第２位置で許可する手
段である。連動手段は、第２ガイド部に軸方向に移動自
在に設けられ、ロッド部材の移動に連動して回転規制手
段を移動させる手段である。

【００１６】この自転車用ハブでは、ハブ軸の第１ガイ
ド部に装着されたロッド部材を移動させると連動手段に
より回転規制手段がハブ軸方向に移動し、第１位置と第
２位置との間で移動する。回転規制手段が第１位置に移
動するとハブシェルの回転が規制され、第２位置に移動
するとハブシェルの回転が規制解除される。ここでは、
ハブ軸方向に移動するロッド部材により回転規制手段を
ハブ軸方向に移動させているので移動方向が同じになっ
て連動手段の構成が簡素になり、簡素な構成で安価な自
転車用ハブを提供できる。

【００１７】発明７に係る自転車用ハブは、発明６に記
載のハブにおいて、連動手段は、第２ガイド部に両端が
突出して設けられたキー部材を有する。この場合には、
両端が突出するキー部材という簡単な構成でロッド部材
に連動して回転規制手段を移動させることができる。発
明８に係る自転車用ハブは、発明６又は７に記載のハブ
において、ロッド部材は一端がハブ軸の第１端から突出
して配置され、ロッド部材の突出端を押圧可能にハブ軸
に装着された押圧手段と、押圧手段に設けられ、回転規
制手段を動作させる制御用ケーブルを係止可能な第２ケ
ーブル係止部とをさらに備える。この場合には、第２ケ
ーブル係止部に制御ケーブルを係止することにより遠隔
操作により自転車ハブの規制操作を行えるとともに、他
の盗難防止装置と連動させることができ、さらに盗難に
あいにくいハブを提供できる。

【００１８】発明９に係る自転車用ハブは、発明６から
８のいずれかに記載の装置において、回転規制手段は、
第１位置に配置されたとき、ハブシェルに所定以上のト
ルクが作用するとハブ軸に対する相対回転を許容する。
この場合には、誤操作により走行途中で回動規制手段を
第１位置に配置しても、車輪がロックすることなく走行
を続けることができる。

【００１９】発明１０に係る自転車用ハブは、発明９に
係るハブにおいて、回転規制手段は、第１位置に配置さ
れたとき発音する。この場合には、回転規制手段が第１
位置にあるとき、回転の規制に加えて発音するので盗難
時に周囲にその旨を報知することができ、さらに盗難に
あいにくくなる。発明１１に係る自転車用ハブは、発明
６から１０のいずれかに記載のハブにおいて、ハブシェ
ルに自転車のクランクの回転を伝達する駆動体をさらに
備える。この場合には、駆動される後輪用のハブに盗難
防止機能を付加することができる。

【００２０】発明１２に係る自転車用ハブは、発明１１
に記載のハブにおいて、駆動体とハブシェルとの間に配
置され複数の変速段を有する変速手段をさらに備える。
この場合には、比較的高価で盗難にあいやすい自転車に
装着されている内装変速機能を有する後輪用のハブに盗
難防止機能を付加することができる。発明１３に係る自
転車用ハブは、発明１２に記載のハブにおいて、変速手
段は、ハブ軸の第１端と逆側の第２端側から変速段を切
換可能である。この場合には、変速と回転規制とをハブ
軸のそれぞれの端部から操作できるので、変速操作と回
転規制操作とを別々に行える。このため、回転規制によ
る盗難防止を他の盗難防止装置と連動して強力に実施す
ることができる。

【００２１】発明１４に係る自転車用盗難防止システム
は、自転車用ハンドル制御装置と、自転車用ハブと、制
御用ケーブルとを備えている。自転車用ハンドル制御装
置は、自転車のフロントフォークの回動を規制する第１
規制状態と規制を解除する第１規制解除状態とを取り得
る。自転車用ハブは、自転車の車輪の回転を規制する第
２規制状態と解除する第２規制解除状態とを取り得る。
制御ケーブルは、自転車用ハンドル制御装置と自転車用
ハブとを連結し、第１規制状態と第１規制解除状態との
状態変化に連動して自転車用ハブを第２規制状態と第２
規制解除状態とに状態を変化させる。この場合には、そ
れぞれ規制状態を取り得る自転車用ハンドル制御装置と
自転車用ハブとを制御ケーブルにより連結し、それらを
連動して同時に規制状態にすることができるので、ハン
ドル制御装置と自転車用ハブの規制の解除を行いにくく
なり、盗難によりあいにくなる。

【００２２】発明１５に係る自転車用盗難防止システム
は、発明１４に記載のシステムにおいて、自転車用ハン
ドル制御装置は、請求項２から５のいずれかに記載の装
置である。発明１６に係る自転車用盗難防止システム
は、発明１４又は１５に記載のシステムにおいて、自転
車用ハブは、請求項６から１３のいずれかに記載のハブ
である。

【００２３】発明１７に係る自転車用盗難防止システム
は、発明１６に記載のシステムにおいて、制御ケーブル
は、第１ケーブル係止部と第２ケーブル係止部とに両端
が係止される。

【００２４】

【発明の実施の形態】図１において、本発明の一実施形
態を採用した自転車は軽快車であり、ダブルループ形の
フレーム体２とフロントフォーク３とを有するフレーム
１と、ハンドル部４と、駆動部５と、前輪６と、３段変
速の内装変速ハブ１０が装着された後輪７と、前後のブ
レーキ装置８と、内装変速ハブ１０を手元で操作するた
めの変速操作部９とを備えている。

【００２５】フレーム１には、サドル１１、ハンドル部
４、前輪６及び後輪７を含む各部が取り付けられてい
る。フレーム体２は、前部に配置されフロントフォーク
３を回動自在に支持するヘッドパイプ２ａを含むパイプ
を溶接して形成されている。フロントフォーク３は、上
部がパイプ状で下部が二股に分岐して前輪６を支持する
ものであり、上部のパイプ状の部分は、図３に示すよう
に、ヘッドパイプ２ａの上下端に配置された１対の軸受
１３（上側のみ図示）を介して回動自在に支持されてい
る。軸受１３は、ヘッドパイプ２ａの上下端に圧入され
た１対の玉受け１３ａと玉受け１３ａに周方向に並べて
配置された多数のボール１３ｂと、ボール１３ｂを玉受
け１３ａ側に押し付ける玉押し１３ｃとを有している。
フロントフォーク３の上部外周面には、軸方向に延びる
割溝３ｄと、雄ねじ部３ｅとが形成されている。玉押し
１３ｃは、雄ねじ部３ｅに螺合している。ハンドル部４
は、フロントフォーク３の回動を規制するハンドル制御
部１２と、フロントフォーク３の上部に固定されたハン
ドルステム１４と、ハンドルステム１４に固定されたハ
ンドルバー１５とを有している。

【００２６】〔ハンドル制御部の構成〕ハンドル制御部
１２は、盗難防止システム２０を構成するものであり、
フロントフォーク３を介してハンドル部４の回動を規制
する規制状態と規制解除状態とを取り得るものである。
ハンドル制御部１２は、図２および図３に示すように、
フロントフォーク３と連動して回転する回転部材７４
と、ヘッドパイプ２ａに回動不能に設けられた固定部材
７５と、回転部材７４と固定部材７５との相対回動を規
制する回動規制機構７６と、回動規制機構７６を規制状
態でロックするロック機構７７とを有している。

【００２７】回転部材７４は、筒状の部材であり、玉押
し１３ｃに接触して配置されている。回転部材７４は、
内周側に割溝３ｄに係止される軸方向に延びる突起部７
４ａを有している。これにより回転部材７４は、フロン
トフォーク３と一体で回転する。回転部材７４の外周上
端側には円板状の大径の鍔部７４ｂが一体形成されてい
る。鍔部７４ｂの図３下面には、放射状の凹凸部７４ｃ
が形成されている。鍔部７４ｂの下面には係止板７８が
装着されている。

【００２８】係止板７８は回転部材７４より大径の環状
の部材であり、回転部材７４に回転自在に装着され、波
板ばね７９により鍔部７４ｂに向けて付勢されている。
これにより、係止板７８は、鍔部７４ｂに所定の力で圧
接されている。係止板７８の鍔部７４ｂとの接触部に
は、凹凸部７４ｃと同様な放射状の凹凸部７８ａが形成
されている。係止板７８の外周側には、上下に貫通する
複数の係止孔７８ｂが周方向に間隔を隔てて配置されて
いる。

【００２９】固定部材７５は、玉受け１３ａの外周部に
径方向外方に突出して一体形成されている。固定部材７
５に回動規制機構７６の規制部２９が装着されている。
回動規制機構７６は、ヘッドパイプ２ａの軸回りに規制
位置と規制解除位置とに回動自在に設けられたレバー体
２８と、レバー体２８の揺動に連動して固定部材７５に
装着され係止板７８の係止孔７８ｂに向けて進退する規
制部２９とを有している。

【００３０】レバー体２８は、合成樹脂製の概ね有底筒
状の部材であり、回動規制操作を行うために設けられて
いる。図４に示すように、レバー体２８の上底面には、
規制部２９の進退させるための湾曲して傾斜したカム面
２８ａが形成され、カム面２８ａと略中心対称の外周面
には、回動操作を行うための操作突起２８ｂが形成され
ている。

【００３１】カム面２８ａは、レバー体２８の回動に応
じて規制部２９の規制ピン２９ｃ（後述）を進退させる
ためのものであり、退入位置（凹んだ部分）と進出位置
（突出下した部分）とを滑らかな曲線で連結している。
また、規制解除位置と規制位置とでそれぞれ僅かなへこ
みが形成されており、凹みに規制ピン２９ｃが配置さ
れ、クリック感が得られるようになっている。

【００３２】操作突起２８ｂは、径方向外方に向けて突
出している。また、カム面２８ａと操作突起２８ｂとの
間の上底面には、軸方向上方に突出する１対の突出部２
８ｃ，２８ｄが形成されている。一方の突出部２８ｃに
は、内装変速ハブ１０と連結される制御ケーブル８０の
インナーケーブル８０ａの先端に固着されたタイコ８０
ｂを係止するためのインナー係止部２８ｈが形成されて
いる。また、突出部２８ｃと操作突起２８ｂとの間には
インナーケーブル８０ａ及びその先端のタイコ８０ｂが
通過可能な長孔２８ｅが形成されている。さらに下底面
には、ロック機構７７が規制位置と規制解除位置とで係
止される係止長溝２８ｆ，２８ｇが周方向に間隔を隔て
て形成されている。

【００３３】規制部２９は、固定部材７５に設けられた
ガイド部材２９ａと、ガイド部材２９ａに進退自在に装
着された規制ピン２９ｃと、規制ピン２９ｃを退入方向
に付勢するコイルばね２９ｄとを有している。ガイド部
材２９ａは固定部材７５に立設されており、規制ピン２
９ｃが通過可能なガイド孔２９ｅを有し、規制ピン２９
ｃを係止板７８の係止孔７８ｂに対向した位置で進退自
在に案内する。規制ピン２９ｃは下端側に大径部２９ｆ
を有し、先端に先細りのテーパ部２９ｇを有するピンで
あり、係止孔７８ｂに係止されることが回転部材７４の
回転を規制する。大径部２９ｆの下面はカム面２８ａに
接触しており、レバー体２８の揺動に連動して退入位置
（規制解除位置）と進出位置（規制位置）とに進退す
る。コイルばね２９ｄは、規制ピン２９ｃの周囲に圧縮
状態で装着され、大径部２９ｆとガイド部材２９ａのガ
イド孔２９ｅとの周囲に両端が係止されている。

【００３４】ロック機構７７は、図３、図５及び図６に
示すように、ヘッドパイプ２ａに回転不能に設けられた
ベース部材８１と、ベース部材８１に装着された錠前８
２と、錠前によりレバー体２８に向けて進退する移動部
材８３とを有している。ベース部材８１は、ヘッドパイ
プ２ａの上端と玉受け１３ａとの間に挟持される環状の
支持部８１ａと、支持部８１ａの両側に一体形成された
錠前装着部８１ｂ及びケーブル案内部８１ｃとを有して
いる。錠前装着部８１ｂに、図５に示すようには、錠前
８２が着脱自在に固定されるとともに、移動部材８３が
進退自在に案内される。ケーブル案内部８１ｃには、図
６に示すように、下方から導入された制御ケーブル８０
のインナーケーブル８０ａをレバー体２８に向けて周方
向に湾曲して案内するインナー案内部８１ｄと、アウタ
ーケーシング８０ｃが係止されるアウター係止部８１ｅ
とが形成されている。安定されたインナーケーブル８０
ａは、長孔２８ｅを通ってインナー係止部２８ｈに係止
される。

【００３５】錠前８２は、錠前装着部８１ｂに装着され
る錠前本体８２ａと、錠前本体８２ａに対して着脱自在
な鍵８２ｂと、鍵８２ｂにより揺動する揺動体８２ｃと
を有している。揺動体８２ｃは、揺動ピン８２ｄを有し
ており、揺動ピン８２ｄが移動部材８３に係止されてい
る。なお、鍵８２ｂは、移動部材８３が進出位置にある
とき錠前８２に対して着脱でき、錠前８２により移動部
材８３が進出位置で保持されるようになっている。

【００３６】移動部材８３は断面がＣ字状に折り曲げら
れた板状部材であり、ベース部材８１にレバー体２８に
向けて進退自在に案内されている。移動部材８３の途中
には、揺動ピン８２ｄに係合する切欠き部８３ａが形成
されている。この切欠き部８３ａに揺動ピン８２ｄが係
合することにより、揺動体８２ｃの揺動が移動部材８３
のレバー体２８に向かう直線的な上下移動に変換され
る。移動部材８３の先端には、Ｃ字の両端がかけたＩ字
形状の係止突起８３ｂが形成されており、この係止突起
８３ｂがレバー体２８の下底面に形成された係止長孔２
８ｆ，２８ｇのいずれかに係止される。移動部材８３
は、ベース部材８１に圧縮状態で配置されたコイルばね
８４により進出方向に付勢されている。移動部材８３
は、係止突起８３ｂが係止長溝２８ｆに係止されたと
き、レバー体２８を規制位置でロックし、係止長溝２８
ｇに係止されたとき規制解除位置でロックする。これに
より、回動規制機構７６のレバー体２８が規制状態及び
規制解除状態でそれぞれロックされる。

【００３７】このような構成のハンドル制御部１２で
は、ロック機構７７によりレバー体２８が規制位置でロ
ック状態に維持されかつ鍵８２ｂを持っていない限りそ
のロック状態を解除できないので、フロントフォーク３
（ハンドル部４）の回動規制状態が維持される。このた
め、この回動規制状態でハンドル部４を操作しにくくな
るので盗難にあいにくくなり、ハンドル制御部１２を盗
難防止装置として機能させることができる。

【００３８】ハンドルバー１５の両端には、図１に示す
ように、ブレーキ装置８を構成するブレーキレバー１６
とグリップ１７とが装着されている。また右端にはさら
に変速操作部９が設けられている。変速操作部９は、ブ
レーキレバー１６の内側でハンドルバー１５に装着され
ており、インナーケーブルとアンターケーシングとから
なる変速ケーブル７３により内装変速ハブ１０と連結さ
れている。変速操作部９は、インナーケーブルを巻取操
作するための巻取レバーと巻取レバーによる巻取操作を
解除してインナーケーブルを繰り出す解除レバーとを有
する一般的な構成であり詳細な説明を省略する。駆動部
５は、フレーム体２の下部（ハンガー部）に設けられた
ギアクランク１８と、ギアクランク１８に掛け渡された
チェーン１９と、内装変速ハブ１０とを有している。

【００３９】〔内装変速ハブの構成〕内装変速ハブ１０
は、減速、直結及び増速の動力伝達経路を含む計３段変
速ハブである。この内装変速ハブ１０は、図７に示すよ
うに、自転車のフレーム体２の後爪２ｂに固定されるハ
ブ軸２１と、ハブ軸２１の一端側外周に配置された駆動
体２２と、ハブ軸２１及び駆動体２２のさらに外周に配
置されたハブシェル２３と、遊星歯車機構２４と、動力
伝達経路を選択するための変速操作機構２５と、変速操
作機構２５を動作させるための第１ベルクランク２６
と、回転規制機構２７とを有している。

【００４０】ハブ軸２１は、中央部が大径で両端部が小
径で両端にネジが形成された棒状の部材である。ハブ軸
２１の軸芯部には、図７右端から中央部に向かって変速
用の第１操作穴２１ａが形成されている。第１操作穴２
１ａの底部近傍には、軸芯を貫通する第１貫通溝２１ｂ
が形成されている。第１貫通溝２１ｂは、図７では省略
しているが、図９に示すように、ハブ軸２１の軸芯を貫
通しかつ軸芯に対して所定の溝傾斜角度β分傾斜し、図
７右から左に向かうにしたがい進行方向と逆側に捩じれ
て形成されている。このような第１貫通溝２１ｂは、所
定径のエンドミルを使用して軸芯を貫通する孔を形成し
たのち、ハブ軸２１を進行方向に緩やかに回転させなが
ら軸方向中央側に送ることで形成される。したがって、
このような第１貫通溝２１ｂは、両端で交差した貫通孔
が軸方向の移動に応じて徐々に回転して螺旋状に連続し
た形状である。この溝傾斜角度βは、１０度から５０度
の範囲が好ましい。

【００４１】さらにハブ軸２１の軸芯部には、図７左端
から中央部に向かって回転規制用の第２操作穴２１ｄが
形成されている。第２操作穴２１ｄの底部よりやや軸端
側には、軸芯を貫通する第２貫通溝２１ｅが形成されて
いる。第２貫通溝２１ｅは、第１貫通溝２１ｂとは異な
りねじれずに直線的に形成された長孔溝である。駆動体
２２は、一端がボール３０及び玉押し３１を介してハブ
軸２１に回転自在に支持されており、一端部外周にはチ
ェーン１９が巻回される小ギア３２が固定されている。
さらに駆動体２２の他端側内周部には、複数のセレーシ
ョン内歯２２ａが軸方向に沿って形成されている。

【００４２】ハブシェル２３は筒状部材であり、その内
周部の収容空間２３ａに駆動体２２及び遊星歯車機構２
４を収容している。ハブシェル２３は、ボール３３，３
４及び玉押し３５を介してハブ軸２１回りに回転可能で
ある。また、ハブシェル２３の外周部両端には、スポー
ク７ａ（図１参照）を支持するためのハブフランジ３
６，３７が固定されている。

【００４３】〔遊星歯車機構の構成〕遊星歯車機構２４
は、ハブ軸２１と同芯でかつ一体に形成された太陽ギア
４０と、ハブ軸２１の外周に配置されたギア枠４１と、
太陽ギア４０に噛み合う３つの遊星ギア４２（図では１
つの遊星ギアのみを示している）と、リングギア４３と
を有している。

【００４４】ギア枠４１は筒状の部材であり、ハブ軸２
１に回転自在に支持されている。ギア枠４１には円周方
向に３つの切欠き４１ａが形成されており、この各切欠
き４１ａに遊星ギア４２がピン４４により回転自在に支
持されている。またギア枠４１の一端内周部にはセレー
ション内歯４１ｂが形成されている。リングギア４３
は、ほぼ円筒状に形成されており、遊星ギア４２から駆
動体２２の外周側まで延びている。リングギア４３の他
端内周部には内歯４３ｂが形成されている。遊星ギア４
２は、前述のように太陽ギア４０に噛み合うと同時に、
リングギア４３の内歯４３ｂにも噛み合っている。

【００４５】また、リングギア４３の一端側には切欠き
４３ａが形成されており、この切欠き４３ａに、第１ワ
ンウェイクラッチ５０を構成するクラッチ爪５３がピン
５４により揺動自在に支持されている。このクラッチ爪
５３は、図８に示すように、捩じりコイルバネ５５によ
り起立方向に付勢されている。第１ワンウェイクラッチ
５０は、リングギア４３からハブシェル２３に進行方向
の回転駆動力のみ伝達する。クラッチ爪５３は、ハブシ
ェル２３の内周面に形成されたラチェット歯２３ｂにリ
ングギア４３が進行方向に回転したときのみ噛み合う。
この第１ワンウェイクラッチ５０は、リングギア４３が
進行方向に回転する伝達可能状態であっても後述するク
ラッチ部材の移動によりクラッチ爪５３がラチェット歯
２３ｂに噛み合う動力伝達状態と、ラチェット歯２３ｂ
から退避する動力遮断状態とに切り換え可能である。

【００４６】駆動体２２とリングギア４３との間には、
駆動体２２からリングギア４３に進行方向の回転駆動力
のみを伝達する第２ワンウェイクラッチ５１が配置され
ている。また、ギア枠４１とハブシェル２３との間に
は、ギア枠４１からハブシェル２３に進行方向の回転駆
動力のみを伝達する第３ワンウェイクラッチ５２が配置
されている。これらの２つのワンウェイクラッチ５１，
５２は、第１ワンウェイクラッチ５０と異なり伝達可能
状態での切り換えは行えない。

【００４７】〔変速操作機構の構成〕変速操作機構２５
は動力伝達経路を選択するものであり、クラッチ部材４
５と、クラッチ操作部４６とを有している。クラッチ部
材４５は、駆動体２２とギア枠４１とを連結状態と離脱
状態とに切り換えるとともに、第１ワンウェイクラッチ
５０を動力伝達状態と動力遮断状態とに切り換えるもの
である。クラッチ部材４５は、ハブ軸２１の外周に軸方
向に移動自在かつ回転自在に配置されている。

【００４８】クラッチ部材４５は、図８に示すように筒
状の部材であり、その一端側の外周部にはセレーション
外歯４５ａが形成されており、セレーション外歯４５ａ
はセレーション内歯２２ａにスライド自在に係合してい
る。また、クラッチ部材４５の他端側には大径部４５ｂ
が形成されておりその外周部にはセレーション外歯４５
ｃが形成されている。セレーション外歯４５ｃは、ギア
枠４１に形成されたセレーション内歯４１ｂに係合可能
である。大径部４５ｂと一端側との間にはテーパ面４５
ｄが形成されている。このテーパ面４５ｄは、第１ワン
ウェイクラッチ５０のクラッチ爪５３を実線で示す起立
位置（動力伝達位置）から２点鎖線で示す退避位置（動
力遮断位置）に倒すために設けられている。クラッチ部
材４５が左側から右端の減速位置に移動すると、クラッ
チ爪５３がテーパ面４５ｄに沿って大径部４５ｂに乗り
上げ退避姿勢に倒れる。

【００４９】クラッチ部材４５の内周面には、図７に示
すように２つの段差部４５ｅ，４５ｆが軸方向に間隔を
隔てて形成されている。左側の段差部４５ｆには、図８
に示すように複数のカム面４７が周方向に間隔を隔てて
形成されている。カム面４７は、図９に示すように、一
端側に凹んだ平坦面４７ａと、平坦面４７ａの進行方向
Ａの下流側に連なるアール面４７ｂと、上流側に連なる
傾斜面４７ｃとを有している。この傾斜面４７ｃの軸芯
に対する傾斜角度αは、第１貫通溝２１ｂの溝傾斜角度
βより大きくかつ２０度から７０度の範囲が好ましい。

【００５０】クラッチ操作部４６は、クラッチ部材４５
をハブ軸２１の軸方向に移動させるとともに、クラッチ
部材４５と係合してクラッチ部材４５の回転駆動力を軸
方向への変位に変換するものである。クラッチ操作部４
６は、図７に示すように、第１操作穴２１ａ内を軸方向
に移動する第１プッシュロッド４８と、第１プッシュロ
ッド４８によりギア枠４１側に押圧される変速キー４９
とを有している。

【００５１】第１プッシュロッド４８は、図７に示すよ
うに、所定長さを有する操作体６５と、操作体６５の先
端に軸方向に移動可能に装着された作動体６６と、操作
体６５と作動体６６との間に配置された第１コイルバネ
６０とを有している。操作体６５は、ロッド部６８とロ
ッド部６８にねじ込まれた当接部６９とを有している。
ロッド部６８の先端には大径部６８ｂが形成されてい
る。このネジ部６８ａが当接部６９にねじ込まれてい
る。また、大径部６８ｂが作動体６６の内部に形成され
たガイド孔６６ａにスライド自在に装着されている。な
お、ガイド孔６６ａは操作体６５側が小径になってお
り、操作体６５が抜けないようになっている。第１コイ
ルバネ６０は、作動体６６の端面と当接部６９の端部と
の間に圧縮状態で介装され、作動体６６と操作体６５と
を離反する方向に付勢し、作動体６６が変速キー４９を
押圧すると、クラッチ部材４５をギア枠４１側に付勢す
る。

【００５２】変速キー４９は、図８に示すように、断面
が三角形状の棒状部材であり、押圧されると第１貫通溝
２１ｂ内を進行方向と逆方向に旋回しながら、すなわち
捩じれながら軸方向に移動する。図９に示すように、変
速キー４９の第１貫通溝２１ｂへの接触面４９ｂは第１
貫通溝２１ｂに沿うような角度に形成されている。たと
えば、第１貫通溝２１ｂの溝傾斜角度βが３０度の場
合、接触面４９ｂのハブ軸芯に対する角度も略３０度で
ある。また、変速キー４９は、クラッチ部材４５の他端
内周部に装着された止め輪６３により、クラッチ部材４
５の内部でそれより外方への移動を規制されている。し
たがって、実際には図８に示すようにクラッチ部材４５
の外方に飛び出すことはない。これにより変速キー４９
は、第１プッシュロッド４８に押圧されてクラッチ部材
４５を図７左方に移動させる。

【００５３】また、変速キー４９は、クラッチ部材４５
の内部でカム面４７に当接可能である。変速キー４９が
カム面４７の平坦面４７ａに当接した状態でクラッチ部
材４５が進行方向Ａに回転すると、変速キー４９はカム
面４７の傾斜面４７ｃにより第１貫通溝２１ｂの案内面
２１ｃ側に押圧され軸方向左方への移動が規制され、ク
ラッチ部材４５が軸方向右方に移動する。すなわち、ク
ラッチ部材４５の回転駆動力を軸方向への変位に変換し
て変速操作をアシストする。

【００５４】変速キー４９の両端には切欠き部４９ａが
形成されており、そこには、一端がハブ軸２１に係止さ
れた第２コイルバネ６１が係止されている。この第２コ
イルバネ６１により変速キー４９は常にクラッチ部材４
５側に付勢されている。また、変速キー４９とクラッチ
部材４５との間には第３コイルバネ６２が介装されてい
る。第３コイルバネ６２は、図示しない規制部材により
所定長さに全長が規制されており、圧縮されると変速キ
ー４９がクラッチ部材４５に当接する前に両者を離反す
る方向に付勢する。これにより、移動中においてクラッ
チ部材４５は変速キー４９からの距離が一定になり正確
に位置決めされる。

【００５５】ここで、第１〜第３コイルバネ６０，６
１，６２の付勢力は、この順に小さくなっている。すな
わち、バネ力がこの順に小さくなっている。ここで、第
１コイルバネ６０のバネ力が第２コイルバネ６１より小
さいと、第１プッシュロッド４８で変速キー４９を押圧
しても第１コイルバネ６０が撓んで変速キー４９が移動
しない。また、第２コイルバネ６１のバネ力が第３コイ
ルバネ６２より小さいと、第２コイルバネ６１で変速キ
ー４９を押圧しても変速キー４９がカム面４７に入ら
ず、変速操作をアシストできない。

【００５６】なお、第１コイルバネ６０は、第１操作穴
２１ａ内で操作体６５と作動体６６との間の比較的大き
な空間に配置されているので、巻数を増やしてバネ定数
とバネ力とを低くすることが可能である。このため、第
２及び第３コイルバネ６１，６２のバネ定数とバネ力と
をさらに低くすることができ、増速側への変速時に第１
プッシュロッド４８を押圧する力、すなわち変速操作部
９における巻取レバーの操作力を軽減することができ
る。この結果、インナーケーブルの張力も小さくなり、
インナーケーブルが破断しにくくなる。

【００５７】〔第１ベルクランクの構成〕第１ベルクラ
ンク２６は、ハブ軸２１の図７右軸端に装着されてい
る。第１ベルクランク２６は、軸端に装着された支持ブ
ラケット７０と、支持ブラケット７０に揺動自在に支持
されたリンク部材７１とを備えている。この支持ブラケ
ット７０に変速操作ケーブル７３のアウターケーシング
７３ａが係止され、リンク部材７１にインナーケーブル
７３ｂが係止されている。リンク部材７１の先端は第１
プッシュロッド４８の基端に当接している。ここでは、
変速操作部９によりインナーケーブル７３ｂを引くこと
でリンク部材７１が揺動し第１プッシュロッド４８が押
圧されて増速側への変速操作が行われる。また、インナ
ーケーブルを緩ませることで第２コイルバネ６１により
変速キー４９を介してクラッチ部材４５が押圧されて減
速側への変速操作が行われる。

【００５８】〔変速動作〕このような遊星歯車機構２４
およびワンウェイクラッチ５０〜５２により、この内装
変速ハブ１０は、駆動体２２−リングギア４３−遊星歯
車機構２４−ギア枠４１−ハブシェル２３で構成される
減速動力伝達経路と、駆動体２２−リングギア４３−ハ
ブシェル２３で構成される直結動力伝達経路と、駆動体
２２−クラッチ部材４５−ギア枠４１−遊星歯車機構２
４−リングギア４３−ハブシェル２３で構成される増速
動力伝達経路とを有している。変速は、変速操作ケーブ
ル７３を介して第１プッシュロッド４８を第１ベルクラ
ンク２６で操作することにより行う。

【００５９】〔減速−増速側での動作〕第１プッシュロ
ッド４８が押し込まれていない状態では、クラッチ部材
４５は右端の減速位置に配置され、駆動体２２からの回
転は減速動力伝達経路を介して減速され、ハブシェル２
３に伝達される。すなわち、駆動体２２に入力された回
転は、第２ワンウェイクラッチ５１を介してリングギア
４３に伝達される。このとき、クラッチ部材４５により
第１ワンウェイクラッチ５０のクラッチ爪５３は、図８
に２点鎖線で示す退避姿勢に回動し第１ワンウェイクラ
ッチ５０は動力遮断状態になっている。このため、リン
グギア４３に伝達された回転は、さらに遊星歯車機構２
４、ギア枠４１および第３ワンウェイクラッチ５２を介
してハブシェル２３に伝達される。この場合は、太陽ギ
ア４０、遊星ギア４２およびリングギア４３の歯数によ
って決定される変速比によって、入力回転は減速されて
出力される。

【００６０】一方、変速操作部９の巻取レバーが操作さ
れると、第１ベルクランク２６のリンク部材７１が揺動
し第１プッシュロッド４８が１段分押し込まれる。この
結果、第１コイルバネ６０のバネ力が第２コイルバネ６
１のバネ力より強いので、変速キー４９が第１プッシュ
ロッド４８を介してリンク部材７１により押されて第１
貫通溝２１ｂに案内され、ハブ軸回りに回転しながら図
７左方に移動し、止め輪６３を介してクラッチ部材４５
も押されて直結位置に移動する。そして、直結位置にク
ラッチ部材４５が配置されると、テーパ面４５ｄにより
退避姿勢にさせられていた第１ワンウェイクラッチ５０
のクラッチ爪５３は、捩じりコイルバネ５５のバネ力に
より図８に実線で示す起立姿勢に復帰する。この状態で
は、第１ワンウェイクラッチ５０は、進行方向の回転の
みリングギア４３からハブシェル２３に伝達可能にな
る。したがって、駆動体２２からの回転は直結動力伝達
経路を介してそのままハブシェル２３に伝達される。す
なわち、駆動体２２に入力された回転は、第２ワンウェ
イクラッチ５１を介してリングギア４３に伝達され、さ
らに第１ワンウェイクラッチ５０を介してハブシェル２
３に伝達され、駆動体２２の回転はリングギア４３を介
して直接ハブシェル２３に伝達される。なお、このと
き、リングギア４３から遊星歯車機構２４を介してギア
枠４１に回転が伝達されギア枠４１が減速回転するが、
ハブシェル２３の回転がギア枠４１より速いため、ギア
枠４１から第３ワンウェイクラッチ５２を介してハブシ
ェル２３に回転が伝達されることはない。

【００６１】直結状態から巻取レバーが操作されてさら
に第１プッシュロッド４８が押し込まれると、変速キー
４９がさらに左方に移動し、クラッチ部材４５もそれに
応じて増速位置に移動する。そして、図７に示す、最も
増速位置にクラッチ部材４５が配置されると、クラッチ
部材４５のセレーション外歯４５ｃとギア枠４１のセレ
ーション内歯４１ｂとが噛み合う。この増速位置への移
動の際に、セレーション外歯４５ｃとセレーション内歯
４１ｂとが噛み合う位置に配置されているときには、ク
ラッチ部材４５がギア枠４１に当接した後、そのままク
ラッチ部材４５は左方の増速位置に移動する。しかし噛
み合わない位置に配置されているときには、クラッチ部
材４５がギア枠４１に当接した時点で変速キー４９及び
クラッチ部材４５は左方への移動を一旦停止する。する
と、第１プッシュロッド４８の作動体６６が後退し第１
コイルバネ６０が圧縮して変速キー４９が押圧される。
そして、クラッチ部材４５が回転して２つの歯４５ｃ，
４１ｂが噛み合う位置になると、第１コイルバネ６０の
バネ力により変速キー４９を介してクラッチ部材４５が
移動し２つの歯４５ｃ，４１ｂが噛み合う。

【００６２】この状態では、駆動体２２に伝達された回
転は、増速伝達経路を介してハブシェル２３に伝達され
る。すなわち、駆動体２２からクラッチ部材４５を介し
てギア枠４１に伝達され、さらにギア枠４１に伝達され
た回転は、遊星歯車機構２４、リングギア４３及び第１
ワンウェイクラッチ５０を介してハブシェル２３に伝達
される。この場合は、太陽ギア４０、遊星ギア４２及び
リングギア４３の歯数によって決定される変速比で入力
回転は増速して出力される。なお、このとき、駆動体２
２から第２ワンウェイクラッチ５１を介してリングギア
４３に向けて回転が伝達されようとするが、リングギア
４３の回転の方が駆動体２２より速いので第２ワンウェ
イクラッチ５１から回転は伝達されない。

【００６３】このような減速側から増速側への変速時に
は、駆動体２２とリングギア４３との間で直接回転が伝
達されるため、力が作用していないクラッチ部材４５を
移動させればよい。このため、クラッチ部材４５を押す
ための第１コイルバネ６０のバネ力は小さくてよく、し
かも第２コイルバネ６１のバネ力はそれよりも小さいの
で軽い力で変速操作を行える。

【００６４】〔増速−減速側でのアシスト動作〕図７に
示す増速位置で変速操作部９の解除レバーが操作される
と、第１コイルバネ６０による付勢力がなくなり、第２
コイルバネ６１により変速キー４９が押圧されて第１プ
ッシュロッド４８は一段分右方に後退する。そして、変
速キー４９が第３コイルバネ６２を介してクラッチ部材
４５を押圧してクラッチ部材４５を直結位置に移動しよ
うとする。ペダルを踏んでおらず駆動力が伝達されてい
ないときにはクラッチ部材４５がギア枠４１から離脱
し、クラッチ部材４５は直結位置に移動する。しかし、
ペダル踏んでいるとクラッチ部材４５からギア枠４１に
駆動力が伝達されているので、セレーション内歯４１ｂ
とセレーション外歯４５ｃとが摩擦力により噛み合った
ままになることがある。このような場合、第２コイルバ
ネ６１のバネ力だけではクラッチ部材４５が図７右方に
移動しない。このような状態で、図９に示すように、変
速キー４９がクラッチ部材４５のカム面４７の平坦面４
７ａに当接すると、クラッチ部材４５の進行方向Ａへの
回転により変速キー４９が第１貫通溝２１ｂに挿入され
た部分の全長で案内面２１ｃ側に押圧され摩擦力により
軸方向に逃げにくくなる。この結果、変速キー４９が傾
斜面４７ｃに乗り上げると、クラッチ部材４５が右方に
移動する。そしてセレーション内歯４１ｂとセレーショ
ン外歯４５ｃとの噛み合いが外れると、クラッチ部材４
５は、変速キー４９を介して第２コイルバネ６１により
押圧されて直結位置に移動する。すなわち、変速キー４
９とクラッチ部材４５のカム面４７との接触によりクラ
ッチ部材４５の回転運動が軸方向の変位に変換され変速
をアシストする。

【００６５】ここで、変速キー４９は、第２コイルバネ
６１により押圧されかつ第１貫通溝２１ｂが軸芯に対し
て傾斜しかつ螺旋状に捩じれているので、前述したよう
に軸方向左方に逃げにくくなっている。したがって、第
２コイルバネ６１の付勢力及び変速キー４９と案内面２
１ｃとの摩擦力に見合う力以下の駆動力が伝達されたと
きには、変速キー４９は軸方向に逃げない。しかし、そ
れより大きなきな駆動力が作用すると、クラッチ部材４
５が移動せずに変速キー４９が第２コイルバネ６１の付
勢力及び案内面２１ｃとの摩擦力に打ち勝って軸方向左
方に逃げることがある。ここで、上記摩擦力は、溝傾斜
角度βにより設定可能である。この溝傾斜角度βを大き
くしすぎると、第１プッシュロッド４８で変速キー４９
を押したときに、変速キー４９が左方に移動しにくくな
る。また、溝傾斜角度βを小さくしすぎると、第１プッ
シュロッド４８による押圧時の抵抗は少なくなるが、摩
擦力も低減する。従って、この溝傾斜角度βは１０度か
ら５０度の範囲が好ましい。なお、この溝傾斜角度βと
カム面４７の傾斜面４７ｃの傾斜角度αと３つのコイル
バネ６０〜６２のバネ力を調整することで、アシスト時
に変速キー４９が逃げる限界の駆動力を調整可能であ
る。

【００６６】一方、設定された駆動力より大きな駆動力
が作用して変速キー４９が軸方向に逃げてクラッチ部材
４５が移動しない場合にも、ギアクランク１８が上死点
又は下死点付近に到達して駆動力が小さくなると、変速
キー４９によるアシスト力によりクラッチ部材４５が押
圧され右方に移動する。このため、急な坂道等で非常に
大きな駆動力が作用しているときには変速が行われず、
変速ショックが少なくなるとともに、セレーション歯や
ワンウェイクラッチ等の駆動力の伝達部分が破損しにく
くなる。

【００６７】クラッチ部材４５が移動すると、第３コイ
ルバネ６２により変速キー４９は、カム面４７から離れ
る。このため、クラッチ部材４５が回転しても変速キー
４９との接触による異音が発生することはない。そし
て、直結位置に配置されると、前述したように直結伝達
経路を介して回転が駆動体２２からハブシェル２３に伝
達される。

【００６８】直結位置にクラッチ部材４５が配置された
状態で解除レバーが操作されると、さらに第１プッシュ
ロッド４８が後退し、変速キー４９がクラッチ部材４５
を押圧する。このとき、クラッチ部材４５のテーパ面４
５ｄが第１ワンウェイクラッチ５０のクラッチ爪５３に
接触してクラッチ爪５３を起立姿勢から退避姿勢に倒そ
うとする。しかし、クラッチ爪５３は、リングギア４３
からハブシェル２３に動力を伝達しているので、第２コ
イルバネ６１の付勢力だけでは退避姿勢に倒しにくい。
この場合にも変速キー４９がクラッチ部材４５のカム面
４７に当接すると、前述と同様にアシスト力が発生して
クラッチ部材４５を軸方向に移動させ、クラッチ爪５３
を倒すことができる。

【００６９】ここでは、減速側から増速側への増速変速
操作の際には、クラッチ部材４５を介さずに回転をリン
グギア４３に直接伝達しているので、変速時の操作力を
軽減できる。しかも、増速側から減速側への減速変速操
作の際にはクラッチ部材４５の回転力を軸方向の変位に
代えてアシストしているので、増速側への変速時にもペ
ダルを踏んだままで軽い操作力で変速可能になる。

【００７０】〔回転規制機構の構成〕回転規制機構２７
は、ハンドル制御部１２に制御ケーブル８０を介して連
結されており、ハンドル制御部１２及び制御ケーブル８
０とで盗難防止システム２０を構成している。回転規制
機構２７は、ハブシェル２３に所定以上のトルクが作用
するまで回転を規制する規制状態とハブシェル２３の規
制解除状態とを取り得る規制部９０と、規制部９０の状
態を切り換える切換操作部９１と、切換操作部９１を動
作させるための第２ベルクランク９２とを有している。

【００７１】規制部９０は、図１０及び図１１に示すよ
うに、ハブ軸の外周面に回転不能かつ軸方向移動自在に
装着されたロック部材９５と、ロック部材９５に回転自
在に装着された係止部材９６と、係止部材９６に接触す
る座金部材９７と、座金部材９７を介して係止部材９６
を押圧する皿ばね９８と、皿ばね９８のばね力を調整す
るためのナット部材９９とを有している。

【００７２】ロック部材９５は、鍔部９５ａを有する円
筒状の部材であり、内周面に、ハブ軸２１の外周面に形
成されたセレーション歯２１ｆに噛み合う凹凸部９５ｂ
が形成されている。また円筒部の外周面に座金部材９７
及び皿ばね９８を回転不能に係止するための係止溝９５
ｃと雄ねじ部９５ｄとが形成されている。さらに鍔部９
５ａの図１０左側面には音出し及び規制用の放射状の凹
凸部９５ｅが形成されている。ロック部材９５は、図１
０に示す規制解除位置と図１１に示す規制位置とに軸方
向に移動自在にある。ロック部材９５は、ハブ軸２１の
外周側に配置された第４コイルばね９３により規制位置
側に付勢されている。

【００７３】係止部材９６は円板状の部材であり、外周
にハブシェル２３の内周面に周方向に間隔を隔てて形成
された係止歯２３ｃに噛み合う係止凹部９６ａを有して
いる。この係止凹部９６ａが係止歯２３ｃに噛み合う
と、係止部材９６はハブシェル２３に対して回転不能に
なる。また、係止部材９６と鍔部９５ａの凹凸部９５ｅ
と対向した側面には、凹凸部９５ｅに噛み合う凹凸部９
６ｂが放射状に形成されている。ここで両凹凸部９５
ｅ，９６ｂが噛み合った状態で両者が相対回転すると発
音する。

【００７４】座金部材９７は、皿ばね９８の押圧力を係
止部材９６に伝えるための部材であり、ロック部材９５
に回転不能に装着されている。皿ばね９８はロック部材
９５に回転不能に装着され、係止部材９６に押圧力を加
えるためのものである。ナット部材９９は、雄ねじ部９
５ｄに螺合しており、皿ばね９８の押圧力を調整するも
のである。この押圧力を調整することにより規制状態で
の回転規制の度合いを調整できる。

【００７５】規制部９０は、係止部材９６がハブシェル
２３の係止歯２３ｃに噛み合う規制位置と係止歯２３ｃ
から離脱する規制解除位置とに移動し、規制位置でハブ
シェル２３が規制状態になりハブシェル２３の回転、つ
まり後輪７の回転を規制する。規制操作部９１は、ベル
クランク９２により押圧されて第２操作穴２１ｄ内を軸
方向に移動する第２プッシュロッド１０１と、第２プッ
シュロッド１０１により中心側に押圧される規制キー１
０２とを有している。

【００７６】第２プッシュロッド１０１は、棒状の部材
であり、ハブ軸２１の図７左端から僅かに先端が突出し
ている。第２プッシュロッド１０１は、第２ベルクラン
ク９２により押圧されて、図１０に示す規制解除位置か
ら図１１に示す規制位置に移動する。規制キー１０２
は、第２貫通溝２１ｅ内を規制位置と規制解除位置とに
移動する。規制キー１０２には、第１プッシュロッド１
０１の基端（図７右端）が当接している。また、規制キ
ー１０２の両端には、ロック部材９５の内周部が係止さ
れている。これによりロック部材９５は規制キー１０２
により図７右方への移動が規制されている。なお、図７
左方への移動は規制されていないが第４コイルばね９３
により図７右方に付勢されているので、ロック部材９５
は常に規制キー１０２に接触している。規制キー１０２
は第２操作穴２１ｄに装着された第５コイルばね９４に
より図１０左方、つまり規制解除位置側に付勢されてい
る。この第５コイルばね９４の付勢力は第４コイルばね
９３の付勢力より強い。このため、第２ベルクランク９
２が規制解除位置に揺動すると、第２プッシュロッド１
０１が規制キー１０２を介して第５コイルばね９４によ
り付勢され、第２プッシュロッド１０１が規制解除位置
側に移動する。

【００７７】第２ベルクランク９２は、ハブ軸２１の図
７左軸端に装着されている。第２ベルクランク９２は、
軸端に装着された支持ブラケット１０５と、支持ブラケ
ット１０５に揺動自在に支持されたリンク部材１０６と
を備えている。この支持ブラケット１０５に制御ケーブ
ル８０のアウターケーシング８０ｃが係止されるアウタ
ー係止部（図示せず）が設けられ、リンク部材１０６に
インナーケーブル８０ａが係止されるインナー係止部
（図示せず）が設けられ、それぞれ係止されている。リ
ンク部材１０６の先端は第２プッシュロッド１０１の先
端に当接している。ここでは、ハンドル制御部１２のレ
バー体２８によりインナーケーブル８０ａを引くことで
リンク部材１０６が揺動し第２プッシュロッド１０１が
押圧されて規制位置への切換操作が行われる。また、イ
ンナーケーブル８０ａを緩ませることで第５コイルバネ
９４により規制キー１０２を介してロック部材９５が押
圧されて規制解除位置側への切換操作が行われる。

【００７８】〔盗難防止システムの動作〕盗難防止シス
テム２０においては、規制を切り換えるために、鍵８２
ｂを錠前本体８２ａに装着して回し、揺動体８２ｃを揺
動させて移動部材８３をレバー体２８から退入させる。
これにより、移動部材８３の係止突起８３ｂが係止長溝
２８ｇから離脱し、レバー体２８が回動自在になる。こ
の状態でレバー体２８を図２に二点鎖線で示す規制解除
位置から実線で示す規制位置に回す。レバー体２８を規
制位置側に回すと鍵８２ｂを元に戻し鍵８２ｂを外す。
これにより、移動部材８３がレバー体２８の係止長溝２
８ｆに進出して係止され、レバー体２８が規制位置で保
持され、かつ鍵８２ｂを抜くことにより規制解除位置側
に移動できなくなりロックされる。

【００７９】レバー体２８が規制位置側に回動すると、
規制ピン２９ｃがカム面２８ａの作用により上方の進出
位置に移動し、係止板７８のいずれかの係止孔７８ｂに
係止される。これにより、係止板７８が回動不能にな
り、係止板７８の凹凸部７８ａに凹凸部７４ｃで接触す
る回転部材７４の回動が規制され、さらにフロントフォ
ーク３の回動が規制される。このとき、係止板７８は波
板ばね７９により押圧されているので、ハンドル部４に
大きなトルクが作用すると、フロントフォーク３を介し
てそのトルクが回転部材７４に伝達される。すると、係
止板７８が下方に逃げて回動部材７４と係止板７８との
間ですべりが生じる。このため、大きなトルクを作用さ
せればハンドル部４を回動させることができる。

【００８０】またレバー体２８が規制位置に回動する
と、制御ケーブル８０のインナーケーブル８０ａが引っ
張られ、第２ベルクランク９２が規制解除位置から規制
位置に揺動する。これにより第２プッシュロッド１０１
が押圧され、規制キー１０２が図７右方に移動し、第４
コイルばね９３により付勢されたロック部材９５が規制
解除位置から規制位置に移動する。この結果、係止部材
９６がハブシェルの係止歯２３ｃに噛み合い、係止部材
９６がハブシェル２３に対して回動不能になる。係止部
材９６は、圧接されたロック部材９５によりハブ軸２１
に対して回転が規制されているので、ハブシェル２３の
回転も規制される。このため、レバー体２８を規制位置
に回動させるだけで、ハンドル制御部１２を規制状態に
することができるとともに、内装変速ハブ１０の回転規
制機構２７を規制状態にすることができる。逆に規制解
除位置に回動させれば両者とも規制解除状態になる。

【００８１】〔他の実施形態〕 （ａ） 前記実施形態では、盗難防止システムにおい
て、ハンドル制御装置及び回転規制機構において、いず
れも規制状態のときに所定以上のトルクで回転部材やハ
ブシェルを回転できるように構成したが、回転できない
ようにロックしてもよい。この場合には盗難防止効果が
さらに高まる。

【００８２】（ｂ） 前記実施形態では、自転車用ハブ
として後輪の内装変速ハブ１０を例示したが、前輪ハブ
や内装変速機構を有さない通常の後輪ハブにも本発明を
適用できる。また、外装変速機用のハブにも適用でき
る。

【００８３】

【発明の効果】本発明の自転車用ハンドル制御装置で
は、ロック手段により操作体が規制位置でロック状態に
維持されかつ鍵を持っていない限りそのロック状態を解
除できないので、フロントフォーク（ハンドル）の回動
規制状態が維持される。このため、このロックされた回
動規制状態でハンドルを操作しにくくなるので盗難にあ
いにくくなり、ハンドル制御装置を盗難防止装置として
機能させることができる。

【００８４】本発明に係る自転車用ハブでは、ハブ軸方
向に移動するロッド部材により回転規制手段をハブ軸方
向に移動させているので移動方向が同じになって連動手
段の構成が簡素になり、簡素な構成で安価な自転車用ハ
ブを提供できる。本発明に係る盗難防止システムでは、
それぞれ規制状態を取り得る自転車用ハンドル制御装置
と自転車用ハブとを制御ケーブルにより連結し、それら
を連動して同時に規制状態にすることができるので、ハ
ンドル制御装置と自転車用ハブの規制の解除を行いにく
くなり、盗難によりあいにくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を採用した自転車の左側面
図。

【図２】そのハンドル制御装置の外観斜視図。

【図３】ハンドル制御装置の断面図。

【図４】レバー体の平面部品図

【図５】ハンドル制御装置の一部断面図。

【図６】ハンドル制御装置の一部断面図。

【図７】内装変速ハブの断面図。

【図８】変速操作機構の要部斜視図。

【図９】変速キーとカム面との関係を示す模式図。

【図１０】回転規制機構の規制解除状態における断面拡
大図。

【図１１】回転規制機構の規制状態における断面拡大
図。

【符号の説明】

１ フレーム ２ａ ヘッドパイプ ３ フロントフォーク １０ 内装変速ハブ １２ ハンドル制御部 ２１ ハブ軸 ２１ｄ 第２操作穴（第１ガイド部） ２１ｅ 第２貫通溝（第２ガイド部） ２３ ハブシェル ２７ 回転規制機構 ２８ レバー体（操作体） ２９ 規制部 ７１ ベース部材 ７４ 回転部材 ７５ 固定部材 ７６ 回動規制機構 ７７ ロック機構 ８０ 制御ケーブル ８２ 錠前 ８２ａ 鍵 ８２ｃ 揺動体 ８３ 移動体 ９２ 第２ベルクランク ９５ ロック部材 ９６ 係止部材 １０１ 第２プッシュロッド １０２ 規制キー

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】自転車のフレームのヘッドパイプに回動自
   在に支持されたフロントフォークの回動を規制する自転
   車用ハンドル制御装置であって、 前記フロントフォークと連動して回転する回転部材と、 前記ヘッドパイプに回転不能に設けられた固定部材と、 規制位置と規制解除位置とに移動自在に設けられた操作
   体を有し、前記規制位置で前記回転部材と前記固定部材
   との相対回動の規制を行い、前記規制解除位置で前記規
   制を解除する回動規制手段と、 着脱自在な鍵と前記鍵により揺動する揺動体とを含む錠
   前、及び前記揺動体の揺動に連動して移動する移動体を
   有し、前記操作体が前記規制位置にあるとき、前記移動
   体により前記規制位置で前記操作体をロックするロック
   手段と、を備えた自転車用ハンドル制御装置。
2. 【請求項２】前記回動規制手段に設けられ制御用ケーブ
   ルを係止可能な第１ケーブル係止部をさらに備える、請
   求項１に記載の自転車用ハンドル制御装置。
3. 【請求項３】前記操作体は、前記ヘッドパイプの軸回り
   に回動自在に設けられたレバー体である、請求項１又は
   ２に記載の自転車用ハンドル制御装置。
4. 【請求項４】前記ヘッドパイプに回転不能に設けられた
   ベース部材をさらに備え、 前記錠前は前記ベース部材に固定され、前記移動部材は
   前記ベース部材に前記操作体に向けて進退自在に設けら
   れている、請求項１から３のいずれかに記載の自転車用
   ハンドル制御装置。
5. 【請求項５】前記回動規制手段は、前記規制位置に配置
   された状態で前記回転部材に所定以上のトルクが作用し
   たとき、前記回転部材の相対回動を許容する、請求項１
   から４のいずれかに記載の自転車用ハンドル制御装置。
6. 【請求項６】自転車のフレームに回転自在に装着される
   車輪を構成する自転車用ハブであって、 前記自転車のフレームに回転不能に装着され、第１端側
   に開口し軸芯に沿って形成された第１ガイド部と、前記
   第１ガイド部の途中に径方向に沿って形成され両端が外
   周面に開口する第２ガイド部とを有するハブ軸と、 前記第１ガイド部に軸方向移動自在に装着されたロッド
   部材と、 前記ハブ軸に回転自在に装着されたハブシェルと、 前記ハブ軸の外周面に回転不能に装着され、前記ハブシ
   ェルに回転不能に連結される第１位置と前記ハブシェル
   から離脱する第２位置とに前記軸方向に移動自在であ
   り、前記第１位置で前記ハブシェルの回転を規制し第２
   位置で許可する回転規制手段と、 前記第２ガイド部に前記軸方向に移動自在に設けられ、
   前記ロッド部材の移動に連動して前記回転規制手段を移
   動させる連動手段と、を備えた自転車用ハブ。
7. 【請求項７】前記連動手段は、前記第２ガイド部に両端
   が突出して設けられたキー部材を有する、請求項６に記
   載の自転車用ハブ。
8. 【請求項８】前記ロッド部材は一端が前記ハブ軸の前記
   第１端から突出して配置され、 前記ロッド部材の突出端を押圧可能に前記ハブ軸に装着
   された押圧手段と、 前記押圧手段に設けられ、前記回転規制手段を動作させ
   る制御用ケーブルを係止可能な第２ケーブル係止部とを
   さらに備える、請求項６又は７に記載の自転車用ハブ。
9. 【請求項９】前記回転規制手段は、前記第１位置に配置
   されたとき、前記ハブシェルに所定以上のトルクが作用
   すると前記ハブ軸に対する相対回転を許容する、請求項
   ６から８のいずれかに記載の自転車用ハブ。
10. 【請求項１０】前記回転規制手段は、前記第１位置に配
    置されたとき発音する、請求項９に記載の自転車用ハ
    ブ。
11. 【請求項１１】前記ハブシェルに前記自転車のクランク
    の回転を伝達する駆動体をさらに備える、請求項６から
    １０のいずれかに記載の自転車用ハブ。
12. 【請求項１２】前記駆動体と前記ハブシェルとの間に配
    置され複数の変速段を有する変速手段をさらに備える、
    請求項１１に記載の自転車用ハブ。
13. 【請求項１３】前記変速手段は、前記ハブ軸の前記第１
    端と逆側の第２端側から前記変速段を切換可能である、
    請求項１２に記載の自転車用ハブ。
14. 【請求項１４】自転車のフロントフォークの回動を規制
    する第１規制状態と規制を解除する第１規制解除状態と
    を取り得る自転車用ハンドル制御装置と、 自転車の車輪の回転を規制する第２規制状態と規制を解
    除する第２規制解除状態とを取り得る自転車用ハブと、 前記自転車用ハンドル制御装置と前記自転車用ハブとを
    連結し、前記第１規制状態と第１規制解除状態との状態
    変化に連動して前記自転車用ハブを前記第２規制状態と
    第２規制解除状態とに状態を変化させる制御用ケーブル
    と、を備えた自転車用盗難防止システム。
15. 【請求項１５】前記自転車用ハンドル制御装置は、請求
    項２から５のいずれかに記載の装置である、請求項１４
    に記載の自転車用盗難防止システム。
16. 【請求項１６】前記自転車用ハブは、請求項６から１３
    のいずれかに記載のハブである、請求項１４又は１５に
    記載の自転車用盗難防止システム。
17. 【請求項１７】前記制御ケーブルは、前記第１ケーブル
    係止部と前記第２ケーブル係止部とに両端が係止され
    る、請求項１６に記載の自転車用盗難防止システム。