JP2003226285A - 自転車用変速補助装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 カム部をケーシングに回転自在に組み付ける
必要がなく、しかも、部品点数が少なく、低コストで製
作できる自転車変速補助装置の提供。 【解決手段】 変速機作動部４の第１端部側は、自転車
に設けられたフロント変速機と連動可能に接続されてい
る。変速機作動部４の第２端部側は、ケーシング３に軸
支されている。又、変速機作動部４は、クランク軸２０
２の軸方向に摺動可能な摺動片４２を備えている。制御
部５は、第１端部側に操作部５３を備え、第２端部側が
ケーシング３に軸支され、制御部５が第２端部側を軸に
回転することにより、操作部５３によって摺動片４２を
カム面当接可能位置に移動させる。そして、カム部２の
回転に際してカム面当接可能位置にきた摺動片４２とカ
ム面２２とが当接し、変速機作動部４がカム面２２を追
従して移動することにより、フロント変速機を変速操作
させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、自転車用変速補
助装置、より詳しくは、自転車に設けられた回転部材の
力を利用して自転車用変速機の作動を補助する自転車用
変速補助装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、例えば歯数の異なるインナー
ギヤとアウターギヤを横方向に並設したフロントギヤを
有する自転車が広く知られている。このフロントギヤに
チェーンを掛け変える場合、例えば変速機操作用ワイヤ
ーを介してフロント変速機と接続したシフトレバーを操
作して変速機操作用ワイヤーを引っ張ると、フロント変
速機がインナーギヤ側からアウターギヤ側に移動し、こ
れにより、インナーギヤからアウターギヤにチェーンを
掛け変えることができる。一方、シフトレバーを操作し
て変速機操作用ワイヤーを緩めると、フロント変速機に
設けられたリターンバネの力によってフロント変速機が
アウターギヤ側からインナーギヤ側に戻り、これによ
り、チェーンをアウターギヤからインナーギヤに掛け変
えることができる。その際、リターンバネの力が大きけ
れば、円滑且つ確実にチェーンをアウターギヤからイン
ナーギヤに掛け変えることができる。

【０００３】しかし、リターンバネの力が大きくなる
と、インナーギヤからアウターギヤにチェーンを掛け変
える際、リターンバネの大きな力に抗してシフトレバー
を操作し変速機操作用ワイヤーを引っ張らなければなら
ず、操作し難くなってしまうという問題点がある。尚、
自転車に装着されるフロント変速機については，更に後
述する。

【０００４】このような問題点を解決するものとして、
例えば特開２００１−１９１９７４号公報に提案された
ものがある。このものは、図１７に示すように自転車の
フレームの一部を構成するボトムブラケットに固定され
るケーシング１００と、そのケーシング１００に回転自
在に組み付けられたカム部材１０１と、変速機操作用ワ
イヤー１０２ａを介して変速機（図示せず）に接続され
カム部材１０１の周面を摺動するカムフォロアー１０２
と、自転車のクランクアームに固定されてクランクアー
ムと共に回転する回転部材１０４の外周側と上記カム部
材１０１の内周側とを拘束する径方向内側の拘束位置か
ら、径方向外側の非拘束とする非拘束位置の間を移動可
能なつめ部材１０５ａを有するカップリング１０５と、
カップリング１０５のつめ部材１０５ａを拘束位置へ移
動させるための制御部材１０６と、カップリング１０５
のつめ部材１０５ａをカム部材１０１の回転に応じて非
拘束位置へ動かす解除部材とを備えた自転車変速機切替
え用の補助装置である。

【０００５】そして、自転車変速機切替え用の補助装置
を用いて変速機を変速操作させる場合は、操作ワイヤー
１０６ａを介して制御部材１０６と接続されたシフトレ
バー（図示せず）を操作する。これにより、制御部材１
０６が、制御部材１０６に設けられたバネ１０６ｂに抗
して作動し、カップリング１０５のつめ部材１０５ａが
拘束位置に移動して回転部材１０４とカム部材１０１と
が拘束される。これにより、カム部材１０１が回転部材
１０４と共に回転し、カムフォロアー１０２がカム部材
１０１の周面に設けられた径大部から径小部、或いは径
小部から径大部にかけて摺動する。このカムフォロアー
１０２の摺動に伴って、変速機操作用ワイヤー１０２ａ
が引っ張り又は緩められ、変速機が作動するようにした
ものである。

【０００６】ところが、このものにおいては、例えば以
下のような問題点がある。

【０００７】まず、カム部材１０１をケーシング１００
に回転自在に組み付けなければならない。しかも、その
組み付け作業に際し、ケーシング１００に対してカム部
材１０１が径方向に動くとカム部材１０１の周面を摺動
するカムフォロアー１０２が所定の動きをできなくな
る。そのため、ケーシング１００に対してカム部材１０
１を径方向に動くことなく、且つ円滑に回転し得るよう
に組み付けなければならず、製作に精度を要し、コスト
高になってしまう。

【０００８】又、回転部材１０４とカム部材１０１とを
拘束するつめ部材１０５ａを有するカップリング１０５
を必要とし、しかも、カップリング１０５には、つめ部
材１０５ａを径方向内側に付勢するための付勢部材１０
５ｂを付設しなければならず、部品点数が多くなるとと
もに、そのカップリング１０５をカム部材１０１に組み
付けなければならず、コスト高になってしまう。又、つ
め部材１０５ａは、磨耗するとカム部材１０１と回転部
材１０４とを拘束できなくなるため、磨耗し難い材質の
ものから構成する必要がある。しかも、つめ部材１０５
ａは、カム部材１０１の内周側に配されているため、カ
ム部材１０１と回転部材１０４とを拘束した状態では、
大きなせん断力を受ける。そのため、つめ部材１０５を
十分な強度のあるものから構成する必要があり、その結
果、コスト高になってしまう。

【０００９】更に、カムフォロアー１０２がカム部材１
０１の周面に常時押圧状態で当接しているため、カム部
材１０２の周面が磨耗し易い。そのため、カム部材１０
１を磨耗し難い材質のものから構成する必要がある。こ
の点でも、コスト高になってしまう。

【００１０】また、例えば補助装置に自転車の走行中に
何らかの不具合が生じ、変速機を操作できなくなったよ
うな場合、複数のギヤの内、走行し易い特定のギヤに常
にチェーンがかかるように設計しておくのが望ましい。
しかし、このものにおいては、例えば制御部材１０６と
シフトレバーとを接続した操作ワイヤー１０６ａが自転
車の走行中に切断し，又は制御部材１０６から外れ、制
御部材１０６を操作ワイヤー１０６ａを介して操作でき
なくなったような場合、或いはカップリング１０５のつ
め部材１０５ａが折れ又は磨耗等し、回転部材１０４の
外周側とカム部材１０１の内周側とを拘束できなくなっ
てしまったような場合、カムフォロアー１０２は、カム
部材１０１の径小部に当接しているときはその状態を維
持し、径大部に当接しているときはその状態を維持す
る。従って、このような場合には、チェーンがインナー
ギヤ又はアウターギヤの何れにかかるのかわからない。
よって、このものにおいては、走行中に上記のような不
具合が発生した場合には走行し易い特定のギヤに常にチ
ェーンがかかるような設計をすることができない。

【００１１】又、制御部材１０６のバネ１０６ｂが使用
によりへたりを生じる等して支障をきたしたような場合
は、回転部材１０４とカム部材１０１とが拘束状態にな
ってしまい、非拘束状態にできなくなってしまう。その
結果、回転部材１０４の回転と共にカム部材１０１も回
転し、カムフォロアー１０２が可動して変速機の変速を
繰り返し無制限に行ってしまう。従って、自転車の走行
中に制御部材１０６のバネ１０６ｂに支障をきたしたよ
うな場合は、実質的に走行を続けられなくなる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本願発明は、以上の実
情に鑑みてなされたもので、カム部をケーシングに回転
自在に組み付ける必要がなく、しかも、つめ部材を有す
るカップリングを不要とし、部品点数が少なく、低コス
トで製作できる自転車変速補助装置の提供を第１の目的
とする。

【００１３】本願発明は、自転車の走行中に自転車変速
補助装置に不具合が生じたような場合でも、走行を続行
できる自転車変速補助装置の提供を第２の目的とする。

【００１４】本願発明は、フロント変速機を、自転車に
対して上下左右方向を決めて自転車に取付けることので
きる自転車変速補助装置の提供を第３の目的とする。

【００１５】

【発明の作用および効果】本願発明は、次の特徴を有す
るものを提供することにより、上記課題を解決する。

【００１６】本願第１発明は、自転車に設けられた回転
軸を有する回転部材に固定されたカム面を有するカム部
と、自転車のフレームに固定された支持部と、自転車に
設けられた変速機と連動可能に接続されるとともに、回
転部材と共に回転するカム部のカム面に追従し得るよう
に移動可能に支持部に支持された変速機作動部であっ
て、カム面に当接不能なカム面当接不能位置からカム面
に当接可能なカム面当接可能位置までの範囲をカム部に
対して移動し得るカム当接部を備えた変速機作動部と、
変速機作動部のカム当接部をカム当接不能位置からカム
当接可能位置に移動操作するための制御部とを備えたこ
とを特徴とする自転車用変速補助装置である。

【００１７】本願第２発明は、本願第１発明に係る変速
機作動部の第１端部には、変速機に接続された変速機接
続部が備えられ、変速機作動部の第２端部は、支持部に
回転可能に支持されることにより、変速機接続部が回転
軸の径方向の内側からカム部のカム面に追従して回転軸
の径方向の外側に移動可能とされ、変速機作動部のカム
当接部は、カム面当接不能位置からカム面当接可能位置
までの範囲をカム部に対して回転軸の軸方向に移動する
ことを特徴とする自転車用変速補助装置である。

【００１８】本願第３発明は、本願第１発明又は第２発
明に係る制御部の第１端部側には、変速機作動部のカム
当接部をカム当接不能位置からカム当接可能位置に移動
操作する傾斜面を有する操作部が備えられ、上記変速機
作動部には、傾斜面に当接する傾斜面当接部が備えら
れ、この操作部が、制御部の第２端部側を回転の軸にし
て回転可能とされることにより、操作部の一方向側への
回転に伴って、変速機作動部の傾斜面当接部が傾斜面を
有する操作部を摺動してカム当接部がカム当接不能位置
からカム当接可能位置に移動操作されることを特徴とす
る自転車用変速補助装置である。

【００１９】本願第４発明は、本願第３発明に係る変速
機作動部には、制御部に係止される制御係止部が備えら
れ、制御部に、変速機作動部の制御係止部と係脱自在に
係止する係止部が、更に備えられ、制御部が、付勢部材
によって常時操作部の回転方向の他方向側に付勢され、
操作部の一方向側への回転に伴って、係止部が、回転軸
の径方向の内側から外側にかけて移動する変速機作動部
の制御係止部の移動経路に入り込んで回転軸の径方向の
外側に移動した変速機作動部の制御係止部と係止するこ
とにより、変速機作動部の変速機接続部が回転軸の径方
向の外側から内側へ移動不能とされ、操作部の他方向側
への回転に伴って、係止部が変速機作動部の移動経路か
ら出て変速機作動部の制御係止部と係止解除することに
より、変速機作動部の変速機接続部が回転軸の径方向の
外側から内側へ移動することを許容することを特徴とす
る自転車用変速補助装置である。

【００２０】本願第５発明は、本願第４発明に係る制御
部の係止部は、操作部の回転の中心からの距離が操作部
の回転方向の一方向側に行くに従って漸次大きくなる曲
線状に形成されたことを特徴とする自転車用変速補助装
置である。

【００２１】本願第６発明は、本願第４発明又は第５発
明に係る変速機作動部の制御係止部は、変速機接続部の
回転軸の径方向の内側から回転軸の径方向の外側への移
動に伴なって、回転軸の径方向内側の径内位置から回転
軸の径方向外側の径外位置まで移動し、制御部の係止部
は、操作部の一方向側への回転に伴って、径内位置から
径外位置までの制御係止部の移動経路における径外位置
から径内位置側に所定距離を隔てた位置に配位されるこ
とにより、変速機作動部の制御係止部と制御部の係止部
とが制御係止部の径外位置から径内位置側に距離を隔て
た位置で係止するものであることを特徴とする自転車用
変速補助装置である。

【００２２】本願第７発明は、本願第３発明〜第６発明
に係る制御部は、変速機作動部の傾斜面当接部から操作
部にかかる回転軸の軸方向の力を吸収して蓄え得る弾性
力保有手段を備えたことを特徴とする自転車用変速補助
装置である。

【００２３】本願第８発明は、本願第６発明に係る制御
部は、操作部を有する弾性変形可能な操作片と、操作片
を支持したアームとを備え、弾性手段は、操作片から構
成され、係止部は、アームの一部に形成されたものであ
ることを特徴とする自転車用変速補助装置である。

【００２４】本願第９発明は、本願第１発明から第８発
明のいずれかに係るカム部のカム面は、カム部の一方向
側への回転に際し、カム面当接可能位置にきた変速機作
動部のカム当接部と当接し始めるカム面始端と、当接し
たカム当接部との当接を終えるカム面終端とを備え、更
に、カム部は、カム面終端側に、カム部の一方向側への
回転に際して変速機作動部のカム当接部をカム面当接可
能位置からカム面当接不能位置の方向に移動させる移動
手段を備えていることを特徴とする自転車用変速補助装
置である。

【００２５】本願第１０発明は、本願第１発明から第９
発明のいずれかに係る変速機作動部は、作動部本体と、
作動部本体に対して軸方向に移動片とを備え、この移動
片の第１端部は、上記カム当接部を構成し、移動片の第
２端部は、上記傾斜面当接部と、制御係止部とを構成し
たことを特徴とする自転車用変速補助装置である。

【００２６】本願第１１発明は、本願第１発明から第１
０発明のいずれかに係る支持部に、自転車に取付けられ
るフロント変速機の自転車に対する位置決めをするため
の位置決め手段が備えられたことを特徴とする請求項１
〜７の何れかに記載の自転車用変速補助装置である。

【００２７】本願第１発明においては、制御部によっ
て、変速機作動部のカム当接部をカム当接不能位置から
カム当接可能位置に移動操作することにより、自転車に
設けられた変速機と連動可能に接続された変速機作動部
のカム当接部がカム面当接可能位置でカム面に当接し追
従して移動する。そして、この移動により、変速機を変
速操作できる。従って、カム部を、自転車の回転部材に
固定し回転部材と共に回転しておくようにしておけば良
く、カム部の自転車への取付けを容易なものにできる。
しかも、従来のように、カム部と回転部材とを係脱自在
に係止するためのつめ部材等を不要にできる。従って、
部品点数を少なくでき、容易に、低コストで製作でき
る。

【００２８】本願第２発明においては、変速機作動部の
第２端部は、支持部に回転可能に支持されることによ
り、変速機接続部が回転軸の径方向の内側からカム部の
カム面に追従して回転軸の径方向の外側に移動可能とさ
れる。そして、変速機接続部が回転軸の径方向の内側か
ら外側に移動することにより、変速機を変速操作でき
る。これにより、支持部への変速機作動部の取付けを簡
単なものにできる。

【００２９】本願第３発明においては、操作部の一方向
側への回転に伴って、変速機作動部の傾斜面当接部が傾
斜面を摺動してカム当接不能位置からカム当接可能位置
に移動操作させる。こうすることにより、変速機作動部
を、円滑且つ確実にカム当接不能位置からカム当接可能
位置に移動操作できる。

【００３０】本願第４発明においては、制御部に、カム
部のカム面に追従して回転軸の径方向の外側に移動した
変速機作動部と係脱自在に係止する係止部を備えたもの
とする。こうすることにより、一つの制御部によって、
変速機作動部をカム面当接不能位置からカム面当接可能
位置に移動操作する操作部と、回転軸の径方向の外側に
移動した変速機作動部と係止する係止部とを兼用させる
ことができる。これにより、操作部と係止部とを別途に
設ける必要がなく、容易に低コストで製作できる。

【００３１】又、例えば制御部とワイヤー操作部とを接
続した制御部操作用ワイヤーが切れ，或いは制御部との
接続が外れたような場合には、付勢部材によって操作部
が回転して係止部による変速機作動部の係止を解除す
る。これにより、変速機作動部は、例えば変速機作動部
と接続したフロント変速機のリターンバネ等によって回
転軸の径方向の外側から内側に移動させることができ
る。従って、自転車の走行中、制御部操作用ワイヤーが
切れ，或いは制御部との接続が外れたような不具合が発
生したような場合は、変速機作動部は、回転軸の径方向
の内側に移動し、変速機により常時予め設定した走行し
易い特定のギヤに掛けた状態にできる。

【００３２】更に、制御部の付勢部材が使用によってへ
たりを生じたような場合でも、変速機作動部をカム面当
接不能位置からカム面当接可能位置に移動操作しない限
り、変速機作動部はカム面に当接しないため、変速機が
変速操作を繰り返すようなことを防止できる。従って、
走行中、制御部の付勢部材に支障をきたしたような場合
でも、走行に支障をきたすようなことのないものにでき
る。

【００３３】本願第５発明においては、制御部の係止部
は、操作部の回転の中心からの距離が操作部の回転方向
の一方向側に行くに従って漸次大きくなる曲線状に形成
されたものとする。こうすることにより、変速機作動部
４が第２付勢バネとしてのコイルバネ４７やフロント変
速機２１０のリターンバネによって、制御部５の係止部
５７に押圧力をかけている場合でも、操作部の回転方向
の一方向側への回転に際し、係止部５７は、変速機作動
部４から受ける回転抵抗を小さくしながら円滑に回転で
きる。これにより、容易に、変速機作動部４を係止解除
できる。

【００３４】本願第６発明においては、例えば変速機作
動部の制御係止部が径内位置にきたとき、変速機として
のフロント変速機のチェーンガイドがインナーギヤ位置
になるように設定するとともに、変速機作動部の制御係
止部が制御部の係止部と係止する位置にきたとき、フロ
ント変速機のチェーンガイドがアウターギヤ位置になる
ように設定しておく。こうすることにより、フロント変
速機によってチェーンをインナーギヤからアウターギヤ
に掛けかえる場合、変速機作動部の制御係止部は、径内
位置から、カムに追従して一旦径外位置まで移動する。
その際、フロント変速機のチェーンガイドは、インナー
ギヤ位置からアウターギヤ位置を通り越して移動し、い
わゆるオーバーシフトした状態になる。これにより、フ
ロント変速機によるチェーンのインナーギヤからアウタ
ーギヤへの掛け変え操作を円滑に行うことができる。

【００３５】そして、その後、変速機作動部の制御係止
部は、フロント変速機に設けられたリターンバネ等の付
勢力によって径外位置から径内位置側に所定距離を隔て
た位置に配位された係止部５７に係止する。この係止状
態で、フロント変速機のチェーンガイドは、アウターギ
ヤ位置に移動し、その状態を維持する。これにより、チ
ェーンをインナーギヤからアウターギヤに掛け変えた後
は、チェーンガイドを通常のアウターギヤ位置に維持さ
せておくことができ、走行に際してはチェーンガイドに
チェーンが当たるようなことを防止できる。

【００３６】本願第７発明においては、操作部によって
変速機作動部のカム当接部をカム当接不能位置からカム
当接可能位置まで移動操作させる際、例えば図１１
（Ｂ）に示すようにカム部２の径大部２２ａが邪魔にな
って、変速機作動部のカム当接部がカム当接可能位置ま
で移動できないような場合には、操作部は、弾性力保有
手段によって変速機作動部の傾斜面当接部から操作部に
かかる力を吸収して蓄えることができる。これにより、
変速機作動部のカム当接部がカム当接可能位置まで移動
できないような場合でも、操作部を円滑に操作できる。

【００３７】又、その後、カム部２が回転して変速機作
動部のカム当接部がカム当接可能位置まで移動できる状
態になれば、操作部は、弾性力保有手段によって蓄えた
弾性力によって変速機作動部のカム当接部をカム当接可
能位置まで移動させることができる。これにより、例え
ば制御部を操作するために接続した制御部操作用ワイヤ
ー７が伸びたり、又は切れたりするようなことを防止で
きる。又、操作部を予約操作しておくことができ、操作
便利なものにできる。

【００３８】本願第８発明においては、操作部を弾性変
形可能な操作片に形成し、操作片を支持したアームの一
部に係止部を形成したものにする。こうすることによ
り、係止部を、操作片とは別途な部材から形成でき、実
質的に弾性変形不能に形成することができる。これによ
り、係止部が変形することなく、変速機作動部を確実に
係止できる。

【００３９】本願第９発明においては、例えば図１２に
示すように変速機作動部４がカム部２によって回転軸の
径方向の外側の径外位置Ｂに移動した後、第１付勢バネ
としての第１コイルバネ４５（図８（Ｃ）に示す）の付
勢力によるカム当接可能位置からカム当接不能位置への
移動に先立って、第２付勢バネとしての第２コイルバネ
４７及びフロント変速機２１０のリターンバネの付勢力
によって変速機作動部４が回転軸としてのクランク軸２
０２の径方向内側へ移動してしまうと、係止部５７に係
止できずに図２に示すクランク軸２０２の径方向の内側
の元の径内位置Ａに戻ってしまう。

【００４０】そこで、この第９発明では、例えば図１３
に示すように、カム部２のカム面２２のカム面終端２２
ｅに変速機作動部４をカム面当接可能位置からカム面当
接不能位置の方向に移動させる移動手段としての傾斜押
圧部２３ｂを備えたものとする。これにより、傾斜押圧
部２３ｂによって変速機作動部４を強制的にカム面当接
不能位置に移動させることができる。従って、カム面終
端２２ｅまできた変速機作動部４を、カム面２２の押圧
による抵抗が第１コイルバネ４５の付勢力よりも強いよ
うな場合でも、確実に変速機作動部４を係止部５７に係
止可能状態にできる。

【００４１】本願第１０発明においては、作動部本体に
対して移動片を、カム面当接不能位置からカム面当接可
能位置までの範囲を回転軸の軸方向に移動させれば、カ
ム面当接可能位置で移動片がカム面に当接して移動片が
回転軸の径方向の外側に移動し、その移動に際して変速
機作動部を移動片と共に移動できる。従って、変速機作
動部全体を軸方向に移動可能に配設しなくても、移動片
だけを回転軸の軸方向に移動させれば良く、製作容易な
ものにできる。

【００４２】又、変速機作動部は変速機と連動可能に接
続されているため、変速機作動部全体を軸方向に移動さ
せ難いが、移動片だけを軸方向に移動させることによっ
て、軸方向への移動を円滑に行わせることができる。

【００４３】本願第１１発明においては、変速機作動部
と制御部とを支持した支持部に、自転車に取付けられる
フロント変速機の自転車に対する位置決めをする位置決
め手段を備えたものとする。こうすることにより、フロ
ント変速機を自転車に対して上下左右方向の位置を決め
て取付けることができる。これにより、フロント変速機
を自転車に簡単に上下左右方向の位置を決めて取付ける
ことができる。

【００４４】

【発明の実施の形態】以下、図面を基にして本願発明の
一実施の形態を具体的に説明する。

【００４５】図１は、本願発明の自転車変速補助装置を
用いた自転車の要部の説明図、図２は、自転車変速補助
装置を用いた自転車の要部の一部を断面にした右側面
図、図３は、図２のIII−III線に沿う断面説明図であ
る。尚、以下の説明において、図１の上下左右方向を、
上下左右方向として説明する。

【００４６】本願発明の自転車変速補助装置１は、図
１、図２に示すようにカム部２と、カム部２の左側に配
設されたケーシング３と、自転車に装着された変速機２
１０（図１に図示）を変速操作させるための変速機作動
部４と、変速機作動部４を制御するための制御部５とを
備えている。

【００４７】カム部２は、図４（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示
すように、板状のものから構成されている。カム部２の
外周側には、カム面２２を備えている。このカム面２２
には、案内部２２ｂ、２２ｂと、径大部２２ａ、２２ａ
とが備えられている。

【００４８】案内部２２ｂ、２２ｂは、後述する変速機
作動部４の摺動片４２を径大部２２ａ、２２ａに案内す
るためのもので、図４（Ｃ）図示の時計方向側の径大部
２２ａ、２２ａ側に行くに従って漸次径が大きくなるよ
うに形成されている。又、案内部２２ｂ、２２ｂにおけ
る図４（Ｃ）図示の反時計方向側の端部が、カム部２の
図４（Ｃ）の反時計方向の回転に際してカム面当接可能
位置にきた変速機作動部の摺動片４２と当接し始めるカ
ム面始端２２ｄとなっている。

【００４９】径大部２２ａ、２２ａは、後述する変速機
作動部４の摺動片４２をクランク軸２０２の径方向の外
側に押圧して移動させるためのものである。この径大部
２２ａ、２２ａにおける図４（Ｃ）図示の時計方向側の
端部が、当接した変速機作動部４の摺動片４２との当接
を終えるカム面終端２２ｅとなる。

【００５０】又、カム部２のカム面終端２２ｅ側には、
変速機作動部４の摺動片４２をケーシング３側に押圧し
て移動させる移動手段２３を備えている。この実施形態
における移動手段２３は、カム部２の右側面側における
径大部２２ａ、２２ａの外周側に形成された平滑部２３
ａと、平滑部２３ａからカム面終端２２ｅに行くに従い
漸次左側に傾斜した傾斜面からなる傾斜押圧部２３ｂと
を備えている。

【００５１】又、カム部２の周方向の径大部２２ａ、２
２ａと案内部２２ｂ、２２ｂとの間には、逃がし部２２
ｃ，２２ｃが設けられている。この逃がし部２２ｃ，２
２は、変速機作動部４の摺動片４２をカム部２に当たら
ないように逃がすためのもので、径大部２２ａ、２２ａ
及び案内部２２ｂ、２２ｂより径小に形成されている。

【００５２】尚、この実施形態では、径大部２２ａ、２
２ａと案内部２２ｂ、２２ｂと逃がし部２２ｃ，２２ｃ
とは、周方向に順次、二つずつ並設されている。

【００５３】このように形成されたカム部２は、自転車
２００に設けられた右クランク部２０４に固定されてい
る。より詳しくは、図１に示すように、この実施形態で
用いる自転車２００のフレーム２０１の一部を構成する
ボトムブラケット２０１ａには、クランク軸２０２が回
転自在に組みつけられている。又、このクランク軸２０
２には、右クランクアーム２０３及びボス部２０５を有
する右クランク部２０４が、クランク軸２０２を回転軸
にした回転可能な回転部材として設けられている。そし
て、上記カム部２の中心部に開けられた嵌挿孔２１が、
右クランク部２０４のボス部２０５に嵌挿された後、カ
ム部２に穿設された穿設孔２４、２４に通した固定ボル
ト２５，２５によってカム部２がボス部２０５に固定さ
れている。従って、カム部２は、右クランクアーム１０
２の回転に伴って、クランク軸２０２と共に回転する。

【００５４】ケーシング３は、変速機作動部４及び制御
部５を支持する支持部としてのもので、この実施形態で
は、図５（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示すように、右側面が開
口され、変速機作動部４及び制御部５を収納して支持し
た後、開口が蓋体（図示せず）によって塞がれるように
なっている。ケーシング３は、略円板状の左側壁３０
と、左側壁３０の外周から一体に右方側に延設された周
壁３１とを備え、内部に変速機作動部４及び制御部５を
収納可能な収納部３４が形成されている。

【００５５】収納部３４の図５（Ｂ）図示の左下方部に
は、制御部５を収納する制御部材収納部３４ａが備えら
れている。この制御部材収納部３４ａにおける外周は、
径方向の外側に突設され、又、制御部材収納部３４ａに
おける左側壁３０は、図７に示すように他の部分より左
方側に窪まされている。

【００５６】制御部材収納部３４ａの左側壁３０には、
図５（Ｂ）に示すように制御部５を軸支する制御部用軸
支孔３４ｂが穿設されている。また、左側壁３０におけ
る制御部用軸支孔３４ｂの図５（Ｂ）の右側には、変速
機作動部４を軸支するための変速機作動部用軸支孔３５
が穿設されている。

【００５７】又、ケーシング３には、自転車２００に装
着されるフロント変速機２１０（図１に図示）を自転車
に対して位置決めする位置決め手段が備えられている。
この実施形態における位置決め手段は、ケーシング３に
固定された位置決め部材８から構成されている。この位
置決め部材８は、図６（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示すよう
に、下部側のケーシング固定部８１と、上部側の変速機
位置決め片８２と、変速機位置決め片８２とケーシング
固定部８１との間に設けられたフレーム位置決め部８３
とを備えている。

【００５８】ケーシング固定部８１は、上記ケーシング
３に固定するためのもので、下端側の左右両側に、夫
々、ボルト挿通孔８１ａ、８１ａが設けられている。こ
れらのボルト挿通孔８１ａ、８１ａは、ケーシング３に
設けられたネジ孔３７，３７（図５（Ｂ）に図示）に、
図５（Ａ）におけるケーシング３の左側から位置合わせ
され、固定ボルトを介してケーシング３に固定される。

【００５９】フレーム位置決め部８３は、自転車２００
のフレーム２０１に対する変速機位置決め片８２の位置
決めをするためのものである。このフレーム位置決め部
８３の図６（Ｃ）の左部側には、自転車２００のフレー
ム２０１の一部を構成した立パイプ２０１ｂ（図１に図
示）を受容する平面視略半円形状のフレーム受容部８３
ａが備えられている。

【００６０】変速機位置決め片８２は、フロント変速機
２１０を自転車に取付ける際、自転車に対してフロント
変速機２１０の位置決めをするためのものである。この
変速機位置決め片８２は、フレーム位置決め部８３から
一体的に上方側に延ばされており、その上端に、フロン
ト変速機２１０の固定バンド２０６に設けられた切り欠
き孔２０６ａ（図１に図示）に嵌入させるためのバンド
嵌入部８２ａが備えられている。

【００６１】このように構成されたフレーム位置決め部
８３を組み付けたケーシング３は、図１に示すように、
フレーム位置決め部８３のフレーム受容部８３ａに自転
車２００の立パイプ２０１ｂを受容させるとともに、ケ
ーシング本体３１の中央部に設けられたスリーブ嵌挿孔
３６に、クランク軸２０２をボトムブラケット２０１ａ
に装着する際に組み付けられる鍔２０７ａを有する軸支
持スリーブ２０７が通されて、軸支持スリーブ２０７の
鍔２０７ａとボトムブラケット２０１ａとの間に挟持さ
れるようにして固定されている。この固定状態で、ケー
シング本体３１の左側壁３０とカム部２とは、クランク
軸２０２の軸方向に間隔を隔てて対向している。

【００６２】又、その固定により、変速機位置決め片８
２のバンド嵌入部８２ａが、自転車２００に対して上
下、前後、左右方向の所定の位置に配設される。ここ
で、自転車２００に装着されるフロント変速機２１０に
ついて簡単に説明する。

【００６３】フロント変速機２１０は、図１に示すよう
にチェーンガイド２１１及び固定バンド２０６を備えた
ものである。そして、固定バンド２０６を自転車２００
の立パイプ２０１ｂに固定することによりフロント変速
機２１０が自転車２００に取付けられる。自転車２００
に取付けられたフロント変速機２１０のチェーンガイド
２１１は、左右方向に移動可能とされ、左右方向への移
動に伴ってチェーン（図示せず）を、クランク部２０４
に組み付けられた小ギヤからなる左側のインナーギヤ２
０８から、インナーギヤ２０８より歯数の多い右側のア
ウターギヤ２０９に、又はアウターギヤ２０９からイン
ナーギヤ２０８に案内移動させる。

【００６４】又、チェーンガイド２１１は、インナーギ
ヤ２０８にチェーンを掛けた状態で自転車２００の走行
に際してインナーギヤ２０８に掛かったチェーンに接触
しない位置（以下、インナーギヤ位置という）にくる。
又、チェーンガイド２１１は、アウターギヤ２０９にチ
ェーンを掛けた状態で自転車２００の走行に際してアウ
ターギヤ２０９に掛かったチェーンに接触しない位置
（以下、アウターギヤ位置という）にくる。

【００６５】そして、チェーンガイド２１１は、フロン
ト変速機２１０に設けられた調整ビス（図示せず）によ
ってインナーギヤ位置に設定され、フロント変速機２１
０に接続された変速機操作用ワイヤーが引っ張り操作さ
れることにより、インナーギヤ位置から右側のアウター
ギヤ位置に移動してチェーンをインナーギヤ２０８から
アウターギヤ２０９に掛けかえる。又、アウターギヤ位
置からインナーギヤ位置へは、フロント変速機２１０に
設けられたリターンバネ（図示せず）の付勢力によって
戻ることができるようになっている。ただし、この図１
では、チェーンガイド２１１は、インナーギヤ位置より
も左側に移動した調整ビスによる調整前の状態を図示し
ている。

【００６６】このように構成されたフロント変速機２１
０は、上述のように固定バンド２０６によって立パイプ
２０１ｂに固定されるが、その際、固定バンド２０６に
予め設けた切り欠き孔２０６ａに、上記変速機位置決め
片８２のバンド嵌入部８２ａを嵌入させるようにして行
う。これにより、フロント変速機２１０を自転車の立パ
イプ２０１ｂに、容易に、且つ確実に、上下、前後、左
右方向を位置決めして取付けることができる。

【００６７】尚、位置決め手段は、固定バンド２０６に
予め設けた切り欠き孔２０６ａに、変速機位置決め片８
２のバンド嵌入部８２ａを嵌入させる形態のものに限ら
ず、例えば変速機位置決め片８２の上端に基準線を設け
たものにしておき、固定バンド２０６の下端を変速機位
置決め片８２に当接させるとともに、変速機位置決め片
８２に予め設けた位置合わせ線を基準線に合わせること
により行うようにしても良く、適宜変更し得る。

【００６８】本願発明の自転車変速補助装置１に戻り説
明を続けると、ケーシング３に収納される変速機作動部
４は、図８（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示すように、摺動片４
２と、摺動片４２を摺動自在に保持した作動部本体４１
と備えている。

【００６９】摺動片４２は、移動片としてのもので、円
柱状のものから構成され、図８（Ｂ）の下部側の第１端
部は、後述する制御部５の係止部５７に係止される制御
係止部４２ｂと、後述する制御部５の傾斜面５６と当接
する傾斜面当接部４２ａとをなしている。一方、摺動片
４２の第２端部は、カム部２のカム面２２に当接するカ
ム当接部４２ｃをなしている。

【００７０】この摺動片４２は、作動部本体４１に右側
面４１ａから左側面４１ｂに貫通するように穿設された
摺動用孔４２ａに摺動可能に嵌挿されている。又、摺動
片４２は、摺動用孔４２ａ内に装備された第１付勢部材
としての第１コイルバネ４５によって常時左側（図８
（Ｃ）では、右側）に付勢されている。

【００７１】作動部本体４１の図８（Ａ）図示の下部側
の第２端部には、ケーシング３の変速機作動部用軸支孔
３５に軸支される作動部軸４４が備えられている。この
作動部軸４４は、作動部本体４１に穿設された軸挿通孔
４３に回転不能に挿通されている。そして、作動部軸４
４は、ケーシング３の変速機作動部用軸支孔３５に軸支
されることにより、作動部本体４１がケーシング３に支
持されている。

【００７２】又、その軸支された状態で、図３に示すよ
うに、摺動片４２は、作動部本体４１の左側面４１ｂか
ら左方側の制御部側に突出して右側面４１ａ側に出ない
状態に設定され、カム部２と軸方向に間隔を隔ててカム
部２の左方側に位置している。又、その状態から第１コ
イルバネ４５の付勢力に抗して摺動片４２が右側に押圧
されると、右側面４１ａから右側のカム部２側に突出す
る。

【００７３】又、作動部本体４１の第２端部がケーシン
グ３に軸支されることにより、摺動片４２が、クランク
軸２０２に対してカム部２の逃がし部２２ｃの径と略同
じクランク軸の径方向の内側の径内位置Ａ（図２に示
す）からカム部２の径大部２２ａと略同じクランク軸の
径方向の外側の径外位置Ｂ（図１２に示す）までの範囲
を、カム部２のカム面２２に追従して移動し得るように
回転する。

【００７４】又、作動部本体４１のケーシング３への軸
支に際し、図８（Ｃ）に示すように作動部本体４１の軸
挿通孔４３を横切るようにあけられたバネ収納用溝４６
に第２付勢部材としての第２コイルバネ４７が装着され
ている。そして、この第２コイルバネ４７によって摺動
片４２は、常時クランク軸２０２の径方向の外側から内
側方向の図２図示の時計方向側に付勢されている。

【００７５】作動部本体４１の図８（Ａ）の上部側の第
１端部には、変速機操作用ワイヤー６（図２に図示）を
接続するための変速機接続部としてのワイヤー接続部４
８が備えられている。この実施形態では、ワイヤー接続
部４８に接続される変速機操作用ワイヤー６は、自転車
に装着されたフロント変速機２１０に接続されたもので
ある。より詳しくは、図１、図２に示すように変速機操
作用ワイヤー６は、フロント変速機２１０から、ケーシ
ング３に取付けられたワイヤー案内路３６に通されるこ
とにより、ケーシング３内に入れられ、ワイヤー接続部
４８に接続されている。

【００７６】これにより、変速機操作用ワイヤー６を介
してフロント変速機２１０と変速機作動部４とが連動可
能に接続されている。そして、第２端部がケーシング３
に対する回転に際し、ワイヤー接続部４８に接続された
変速機操作用ワイヤー６が引張り操作、緩み操作され、
その変速機操作用ワイヤー６の引張り操作、緩み操作に
よって、フロント変速機２１０が変速操作を行うことが
できるようになっている。尚、カム部２の中心部には、
クランク軸２０２及びクランク軸２０２に固定された右
クランク部２０４のボス部２０５等が配設されている
が、図２では、説明の都合上、クランク軸２０２を含む
回転部材として一体に表している。以下、後述の図１
２、図１４において同じである。

【００７７】制御部５は、図９（Ａ）（Ｂ）に示すよう
に、変速機作動部４を操作する操作片５１と、操作片５
１を支持したアーム５２とを備えている。

【００７８】操作片５１は、弾性変形可能な板状体から
構成され、Ｏ１を円弧中心とした円弧状に形成されてい
る。この操作片５１は、図示右下方側に、変速機作動部
４の摺動片４２を操作する操作部５３を備え、図示左上
方側に、操作部５３とアーム５２とを接続した接続部５
４を備えている。又、操作部５３は、変速機作動部４の
摺動片４２を押圧操作する押圧操作部５５と、変速機作
動部４の摺動片４２を押圧操作部５５に案内する傾斜面
５６と、変速機作動部４の摺動片４２を係脱自在に係止
する係止部５７とを備えている。

【００７９】傾斜面５６は、接続部５４から押圧操作部
５５にかけて漸次図９（Ａ）の右方側の変速機作動部４
側に接近するように傾斜している。押圧操作部５５は、
傾斜面５６を介して接続部５４よりも図９（Ａ）の右方
側に突設されている。又、係止部５７は、押圧操作部５
５から傾斜面５６にかけての径方向内側の壁面に形成さ
れている。従って、この実施形態の係止部５７は、Ｏ１
を円弧中心とした円弧状を呈している。

【００８０】アーム５２の図示上端側は、固定ピン５２
ｃ、５２ｃを介して操作片５１の接続部５４と固定状態
に接続されている。アーム５２の図示下端側には、ケー
シング３に軸支される制御軸５２ｂを備えている。

【００８１】そして、この制御軸５２ｂが、ケーシング
３の制御部用軸支孔３４ｂに軸支されている。そして、
ケーシング３に軸支された状態で、制御部５の接続部５
４は、図２、図３に示すように、変速機作動部４の摺動
片４２の左方側に配位された状態にされる。又、図２に
示すように制御部５における図示の右上側の第１端部側
の操作部５３が図示左下端側の第２端部を回転の軸にし
てケーシング３に対して回転自在とされている。又、こ
の実施形態では、図９（Ｂ）に示すようにケーシング３
に対する第２端部の回転の中心Ｏ２は、係止部５７の円
弧中心Ｏ１よりも図示下方側に形成されている。従っ
て、係止部５７は、制御部５の回転の中心Ｏ２からの距
離が、図示の反時計方向側に行くに従って漸次大きくな
っている。

【００８２】尚、係止部５７は、円弧状に形成するもの
に限らず、制御部５の回転の中心Ｏ２からの距離が図示
の反時計方向側に行くに従って漸次大きくなる曲線又直
線であれば良い。従って、特許請求の範囲の「曲線状」
には、直線も含む。

【００８３】又、このようにして、制御部５をケーシン
グ３に軸支した制御軸５２ｂには、図２に示すように付
勢部材としての制御部付勢用コイルバネ５８が付設され
ており、この制御部付勢用コイルバネ５８によって、制
御部５が、図２図示の時計方向側に付勢されている。更
に、この制御軸５２ｂは、制御部操作用ワイヤー７の一
端側と係止ボルト５９等を介して接続されている。尚、
この制御部操作用ワイヤー７の他端側は、図示しないが
自転車のハンドルに取付けられたワイヤー操作部に接続
されており、ワイヤー操作部の操作によって、制御部操
作用ワイヤー７が引っ張り・緩め操作されるようになっ
ている。

【００８４】次に、本実施形態の自転車変速補助装置の
動きについて、説明する。

【００８５】まず、図２に示す状態では、フロント変速
機２１０のチェーンガイド２１１は、インナーギヤ位置
にあり、チェーンはインナーギヤ２０８に掛かった状態
になっている。

【００８６】この図２に示す状態から、ワイヤー操作部
を操作し、制御部操作用ワイヤー７を引っ張り操作す
る。これにより、制御部付勢用コイルバネ５８の付勢力
に抗して制御部５が図２図示の反時計方向側に回転す
る。その回転に際し、図１０に示すように制御部５の傾
斜面５６に変速機作動部４の摺動片４２が当接して摺動
する。この傾斜面５６の摺動により、摺動片４２は、第
１コイルバネ４５（図８（Ｃ）に図示）の付勢力に抗し
て右側のカム部２側に押圧され、作動部本体４１から右
側に徐々に突出していく。

【００８７】そして、制御部５が、更に反時計方向側に
回転すると、図１１（Ａ）に示すように摺動片４２は、
制御部５の傾斜面５６から押圧操作部５５に案内され、
この押圧操作部５５によって摺動片４２は、作動部本体
４１からの右側への突出量が最大となる。

【００８８】又、摺動片４２が押圧操作部５５に押圧操
作される際、この図１１（Ａ）に示すように摺動片４２
の右側に、カム部２の逃がし部２２ｃが配位されている
場合は、摺動片４２の右先端がカム部２の逃がし部２２
ｃの外周側に突出する。

【００８９】そして、この状態で、例えば自転車のペダ
ルを踏み込み操作して右クランクアームを図２の時計方
向側に回転させることにより、カム部２を時計方向側に
回転させる。これにより、カム部２の時計方向側への回
転に際して、摺動片４２とカム部２の案内部２２ｂとが
当接し、摺動片４２が、カム部２のカム面２２を、案内
部２２ｂから径大部２２ａに沿って追従する。そして、
この追従に伴って、摺動片４２はクランク軸の径方向の
外側に押圧される。この押圧によって、変速機作動部４
は、作動部軸４４を回転の軸にして図２の反時計方向に
回転し、摺動片４２は、図１２に示すように操作部５３
の係止部５７を通過して係止部５７よりも所定距離ｔだ
けクランク軸の径方向の外側の位置（径外位置Ｂ）に移
動する。

【００９０】一方、摺動片４２が押圧操作部５５に押圧
操作される際、図１１（Ｂ）に示すように摺動片４２の
右側に、カム部２の径大部２２ａ、２２ａ、又は、案内
部２２ｂ、２２ｂが配位されている場合は、摺動片４２
の右先端がカム部２の左側面に当たって突出できず、そ
の結果、操作部５１が撓んで、摺動片４２の右先端をカ
ム部２の左側面に押し当てた状態になる。

【００９１】そして、この状態から、カム部２が回転
し、カム部２の逃がし部２２ｃと摺動片４２とが合致す
ると、図１１（Ａ）に示すように操作部５１の弾性力に
よって摺動片４２の右先端がカム部２の逃がし部２２ｃ
の外周側に突出する。その後は、上述した同様に、カム
部２の回転に際して、摺動片４２とカム部２の案内部２
２ｂとが当接し、摺動片４２が、カム部２のカム面２２
を、案内部２２ｂから径大部２２ａに沿って追従する。

【００９２】又、このようにして変速機作動部４の摺動
片４２がクランク軸の径方向の外側に移動するに伴っ
て、変速機作動部４に接続した変速機操作用ワイヤー６
が引っ張り操作され、フロント変速機２１０が作動し、
フロント変速機２１０のチェーンガイド２１１が図１に
おける右側に移動する。これにより、チェーンをインナ
ーギヤ２０８からアウターギヤ２０９に掛け変えること
ができ、フロント変速機２１０を変速操作できる。

【００９３】又、この実施形態では、摺動片４２がカム
面２２の径大部２２ａによってクランク軸の径方向外側
に押圧された径外位置Ｂで、フロント変速機２１０のチ
ェーンガイド２１１はアウターギヤ位置よりやや右側に
移動した、いわゆるオーバーシフトした状態になるよう
に設定されている。これにより、フロント変速機２１０
によるチェーンのインナーギヤ２０８からアウターギヤ
２０９への掛け変え操作を円滑に行うことができるよう
にしている。

【００９４】そして、カム部２が更に回転し、摺動片４
２がカム部２の径大部２２ａから外れると同時に、作動
部本体４１の右側に突出していた摺動片４２は、図１５
に示すように第１コイルバネ４５の付勢力によって作動
部本体４１の左側に、且つ図１４に示すように押圧操作
部５５の径方向内側の位置に突出する。又、同時に、作
動部本体４１は第２コイルバネ４７及びフロント変速機
２１０のリターンバネによって図１２の時計方向側に付
勢されているため、摺動片４２は、図１４に示すよう
に、図１２に示す径外位置Ｂから所定距離ｔだけクラン
ク軸の径方向の内側の位置（Ｃ位置）に移動する。

【００９５】摺動片４２がＣ位置まで移動すると、操作
部５３の係止部５７が位置しているため、摺動片４２は
係止部５７に係止される。この係止状態では、図１５に
示すように摺動片４２の右先端は、カム部２と間隔を隔
てているため、回転するカム部２に当たるようなことが
ない。従って、摺動片４２を有する変速機作動部４は、
その位置を維持する。又、摺動片４２がＣ位置に移動す
ることにより、フロント変速機２１０がアウターギヤ位
置に移動する。

【００９６】又、その際、摺動片４２は、例えばカム部
２の径大部２２ａからの押圧による抵抗によって、作動
部本体４１の左側に突出し難い場合がある。そのため、
例えば摺動片４２の作動部本体４１の左側への突出に先
立って、第２コイルバネ４７及びフロント変速機２１０
のリターンバネの付勢力によって摺動片４２が上述の径
内位置Ａに移動してしまって、係止部５７に係止できな
い。

【００９７】しかし、この実施形態では、カム部２の径
大部２２ａの外周側に傾斜押圧部２３ｂを備えているた
め、図１３に示すように摺動片４２が径大部２２ａのカ
ム面終端２２ｅにくると、傾斜押圧部２３ｂによって摺
動片４２は作動部本体４１側に強制的に押し出される。
従って、径大部２２ａのカム面終端２２ｅまできた摺動
片４２を、カム部２の径大部２２ａからの押圧による抵
抗が第１コイルバネ４５の付勢力よりも強いような場合
でも、確実に作動部本体４１の左側に突出させて係止部
５７に係止可能状態にできる。

【００９８】次に、フロント変速機２１０によってチェ
ーンをアウターギヤ２０９からインナーギヤ２０８に掛
け変える場合は、ワイヤー操作部を操作し、制御部操作
用ワイヤー７を緩め操作する。これにより、制御部５が
制御部付勢用コイルバネ５８の付勢力フロント変速機２
１０のリターンバネによって制御軸５２ｂを軸にして図
１４図示の時計方向側に回転する。その回転に際し、変
速機作動部４の摺動片４２を係止していた制御部５の係
止部５７が図示の下方側に移動して摺動片４２を係止解
除する。

【００９９】又、その際、摺動片４２は、第２コイルバ
ネ４７及びフロント変速機２１０のリターンバネによっ
て図１４の時計方向側に付勢されているため、係止部５
７は、摺動片４２から押圧力を受けている。従って、例
えば係止部５７の円弧中心が回転の中心Ｏ２と一致して
いる場合には、係止部５７が回転する際、摺動片４２か
らの押圧力が回転抵抗になり、係止部５７が回転し難く
なる。そのため、係止部５７が制御部付勢用コイルバネ
５８の付勢力によって摺動片４２からの押圧力に抗して
回転できるように、制御部５を付勢する制御部付勢用コ
イルバネ５８を付勢力の強いものから構成しておく必要
があるが、その一方、付勢力の強い制御部付勢用コイル
バネ５８を使用すると、制御部５を回転操作し難くなっ
てしまう。

【０１００】しかし、この実施形態では、係止部５７の
円弧中心Ｏ１が回転の中心Ｏ２よりも図１４図示の上方
側になるようにして、回転の中心Ｏ２から係止部５７ま
での距離が図１４図示の反時計方向側に漸次大きくなる
ように設定しているため、係止部５７の図１４図示の時
計方向側への回転に際し、係止部５７は、クランク軸２
０２に対するクランク軸の径方向の内側に逃げながら摺
動片４２と当接する。又、摺動片４２は、係止部５７が
クランク軸の径方向の内側に逃げた分だけクランク軸２
０２のクランク軸の径方向の内側に移動する。これによ
り、係止部５７は、摺動片４２から受ける回転抵抗を小
さくしながら回転できる。従って、係止部５７は、付勢
力の弱い制御部付勢用コイルバネ５８でも円滑に回転で
き、付勢力の弱い制御部付勢用コイルバネ５８を用いて
制御部５を回転操作し易いものにできる。

【０１０１】上述のようにして係止解除された変速機作
動部４は、図１４図示の時計方向側に回転し、図２に示
す径内位置Ａまで移動する。又、この状態においても、
摺動片４２は、図３に示すようにカム部２と間隔を隔て
ているため、カム部２の回転に際してカム部２に当たる
ようなことがない。従って、摺動片４２を有する変速機
作動部４は、その位置を維持する。

【０１０２】又、この変速機作動部４の移動により、フ
ロント変速機２１０のリターンバネによってチェーンガ
イド２１１がアウターギヤ位置からインナーギヤ位置に
移動し、チェーンをアウターギヤ２０９からインナーギ
ヤ２０８に掛け変えることができる。

【０１０３】尚、上記実施形態では、変速機作動部４に
軸方向に移動可能な移動片としての摺動片４２を設け、
摺動片４２が軸方向に移動することにより、変速機作動
部４がカム部２に当接できるようにしているが、例えば
変速機作動部４のカム当接部を作動部本体４１に固定し
たものとし、変速機作動部４の全体を軸方向に移動可能
にしても良く、適宜変更し得る。

【０１０４】又、本実施形態では、移動片としての摺動
片４２を作動部本体４１に、回転軸としてクランク軸２
０２の軸方向と略平行に摺動させているが、カム面当接
不能位置からカム面当接可能位置までの範囲を移動させ
れば良く、例えばクランク軸２０２の軸方向と角度を持
って摺動させることにより、カム面当接不能位置からカ
ム面当接可能位置までの範囲を移動させるようにしても
良い。従って、特許請求の範囲の「軸方向に移動」と
は、軸方向成分を持った移動をいう。同様に、特許請求
の範囲の「軸方向の力」とは、軸方向成分を持った力を
いう。

【０１０５】また、移動片は、作動部本体４１を摺動す
る摺動片４２から構成するものに限らず、例えば移動片
を、カム面当接不能位置からカム面当接可能位置までの
範囲を揺動し得るように作動部本体４１に取付けたもの
としても良い。

【０１０６】又、上記実施形態では、ケーシング３の左
側壁３０を変速機作動部４及び制御部５を支持する支持
部としているが、例えば支持部３を、板状体から構成す
る等、適宜変更できる。又、自転車２００のフレーム２
０１のボトムブラケット２０１ａに固定する形態のもの
限らず、例えばフロント変速機２１０と支持部３とを一
体に又はボルト等により係脱可能に接続したものとした
ものとして良い。又、その場合において、フロント変速
機２１０及び支持部３の両方を、上記実施形態のように
自転車２００に組み付けるようにしても良いが、フロン
ト変速機２１０及び支持部３の一方を自転車２００に組
み付ければ、支持部３又はフロント変速機２１０を自転
車２００に装備できるようにしても良い。これにより、
組み付け操作を容易なものにできる。

【０１０７】又、支持部３は、自転車２００のフレーム
２０１と別体のものから構成するものにかぎらず、例え
ば自転車２００のフレーム２０１の一部を支持部とし、
フレーム２０１に支持するようにしても良い。従って、
特許請求の範囲の「フレームに固定した支持部」には、
フレーム２０１の一部から構成した支持部も含む。

【０１０８】また、カム部２は、上記実施形態のよう
に、板状のものから構成する形態のものに限らず、例え
ば自転車２００の右クランク部２０４に、案内部２２
ｂ、２２ｂと径大部２２ａ、２２ａとを有するカム面２
２を形成するようにしても良い。

【０１０９】又、本実施形態では、制御部５を支持部３
に軸支し、制御部５の回転に際して変速機作動部４の摺
動片４１を傾斜面５６に沿って摺動させることにより、
摺動片４１をカム部２側に移動操作させているが、この
形態のものに限らず、例えば制御部５を支持部３に、ク
ランク軸２０２の軸方向に移動可能に支持したものと
し、制御部５の軸方向への移動に際して摺動片４１をカ
ム部２側に移動操作するようにしても良く、適宜変更で
きる。

【０１１０】また、本実施形態では、制御部５を、回転
させることにより、変速機作動部４をクランク軸２０２
の軸方向に移動操作させるようにしているが、例えば制
御部５を、ケーシング３に軸方向に移動可能に支持した
ものとし、その軸方向への移動に際して変速機作動部４
をクランク軸２０２の軸方向に移動操作させるようにし
ても良く、適宜変更して実施できる。

【０１１１】又、本実施形態では、制御部５の係止部５
７を、押圧操作部５５から傾斜面５６にかけての操作片
５１の側壁に形成しているが、この形態のものに限ら
ず、例えば係止部５７を、操作片５１と別体のアーム５
２に形成するようにしても良い。より詳しくは、例えば
図１６（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示すように、アーム５２
を、操作片５１より板厚を厚く、操作片５１より変形し
難いものから構成し、そのアーム５２に、押圧操作部５
５側に延設した延設部５５ａを備えたものにする。そし
て、その延設部５５ａの端部を折り曲げることにより、
係止部５２を形成する。上述の図９（Ａ）（Ｂ）に示し
た制御部５のように、係止部５７を押圧操作部５５から
傾斜面５６にかけての操作片５１の側壁に形成した場合
には、係止部５７に変速機作動部４の摺動片４２を係止
すると、複数回の使用により係止部５７が徐々に変形す
るおそれがある。そこで、このようにアーム５２の一部
に係止部５７を形成することにより、係止部５７を板厚
の厚い変形し難いものにでき、複数回の使用によっても
変形するおそれのないものにできる。

【０１１２】また、上記実施形態では、制御部５の弾性
力保有手段として、弾性変形可能な操作片５１から構成
しているが、この形態のものに限らず、例えば操作片５
１を実質的に変形不能なものから構成し、操作片５１を
アーム５２に、隙間を隔てて軸方向に移動可能に接続す
るとともに、その隙間に、力を吸収して蓄える弾性体と
しての伸縮自在なコイルバネを配設したものとする。そ
して、例えば変速機作動部４の摺動片４２がカム面２２
の径大部２２ａに当たってカム面当接可能位置まで移動
できずに、操作片５１の押圧操作部５５に所定以上の力
がかかれば、コイルバネが縮んで操作片５１がアーム５
２側に移動する。又、変速機作動部４の摺動片４２がカ
ム面当接可能位置まで移動できる状態になれば、コイル
バネが伸張し、その伸張に伴ない操作片５１が変速機作
動部４の摺動片４２を押圧してカム面当接可能位置まで
移動させるようにしても良い。

【０１１３】又、弾性体としての伸縮自在なコイルバネ
を用いる場合、制御部５をケーシング３に隙間を隔てて
軸方向に移動可能に支持し、その隙間に、弾性体として
の伸縮自在なコイルバネを配設するようにしても良い。

【０１１４】また、上記実施形態では、変速機作動部４
に、常時カム面当接可能位置からカム面当接不能位置の
方向に付勢する第１付勢部材４５と、常時回転軸の径方
向の外側から内側に付勢する第２付勢部材４７とを備え
たものとし、こうすることにより、例えば制御部５によ
って変速機作動部４をカム面当接不能位置からカム面当
接可能位置に移動操作することにより、変速機作動部４
をカム部のカム面によって回転軸の径方向外側に移動さ
せ、例えばフロント変速機２１０をインナーギヤからア
ウターギヤに変速操作した後、フロント変速機２１０を
アウターギヤからインナーギヤに変速操作する場合は、
第１付勢部材４５によってカム面当接可能位置からカム
面当接不能位置にし、第２付勢部材４７によって回転軸
の径方向の外側から内側に移動させることにより行うこ
とができ、操作を簡単なものにできる。又、例えばイン
ナーギヤからアウターギヤに変速操作したフロント変速
機２１０を、アウターギヤからインナーギヤに戻す場合
は、変速機作動部４をカム部２のカム面２２に当接させ
て追従させなくても良いものにできる。よって、従来の
ように変速機作動部４をカム部２のカム面２２に常時当
接させなくても、回転軸の径方向外側に移動させる場合
にだけカム面２２に当接させれば良く、カム面２２を磨
耗し難いものにしている。

【０１１５】しかし、この形態のものに限らず、例えば
変速機作動部４に第２付勢部材４７を設けないものにし
ても良い。この場合でも、変速機作動部４は、フロント
変速機２１０のリターンバネによって、変速機作動部４
を常時カム面当接可能位置からカム面当接不能位置の方
向に付勢することができる。ただし、第２付勢部材４７
を設けておくことにより、確実に変速機作動部４を、常
時カム面当接可能位置からカム面当接不能位置の方向に
付勢することができる点で、好ましい。又、変速機作動
部４に第１付勢部材４５を設けないものにしても良い。
この場合でも、カム部２のカム面２２のカム面終端２２
ｅに変速機作動部４をカム面当接可能位置からカム面当
接不能位置の方向に移動させる移動手段としての傾斜押
圧部２３ｂを備えている場合は、カム２をカム面当接可
能位置からカム面当接不能位置に移動させることができ
る。

【０１１６】又、本願発明の装置１を、自転車２００の
クランク軸２０２の右側に設けているが、自転車２００
のクランク軸２０２の左側に設けることもでき、適宜変
更し得る。

【０１１７】更に、本実施形態では、本願発明の装置１
を、フロント変速機２１０用として実施しているが、リ
ヤ変速機用としても実施でき、適宜変更できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の一実施形態の自転車用変速補助装置
を有する自転車の要部の説明図である。

【図２】本願発明の一実施形態の自転車用変速補助装置
を有する自転車の要部の一部を断面にした右側面図であ
る。

【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断明説明図であ
る。

【図４】カム部の説明図に係り、（Ａ）は、正面図、
（Ｂ）は、右側面図、（Ｃ）は、左側面図である。

【図５】ケーシングの説明図に係り、（Ａ）は、正面
図、（Ｂ）は、右側面図、（Ｃ）は、左側面図である。

【図６】位置決め部材の説明図に係り、（Ａ）は、正面
図、（Ｂ）は、右側面図、（Ｃ）は、平面図である。

【図７】図５（Ｂ）のＶＩＩ―ＶＩＩ線断面図である。

【図８】変速機作動部の説明図に係り、（Ａ）は、右側
面図、（Ｂ）は、底面図、（Ｃ）は、図８（Ａ）のＶＩ
ＩＩ―ＶＩＩＩ線断面図である。

【図９】制御部の説明図に係り、（Ａ）は、正面図、
（Ｂ）は、右側面図である。

【図１０】摺動片が制御部の傾斜面で押圧されてカム部
側に移動している状態の断面説明図である。

【図１１】摺動片が制御部の押圧操作部に押圧されてカ
ム部側に移動した状態の説明図に係り、（Ａ）は、摺動
片がカム部の径小部の外周側に突出した状態の断面説明
図、（Ｂ）は、摺動片がカム部の側面に当接した状態の
断面説明図である。

【図１２】摺動片がカム部の径大部に追従している状態
の一部を断面にした要部の側面図である。

【図１３】摺動片がカム部の径大部のカム面終端にきた
状態の断面説明図である。

【図１４】摺動片がカム部の径大部から外れて制御部の
係止部に係止した状態の一部を断面にした要部の側面図
である。

【図１５】摺動片がカム部の径大部から外れて制御部の
係止部に係止した状態の断面説明図である。

【図１６】制御部の他の実施形態に係り、（Ａ）は、他
の実施形態の制御部の制御軸を取り外した状態の正面
図、（Ｂ）は、その右側面図、（Ｃ）は、図１６（Ｂ）
のＸＶＩ―ＸＶＩ線断面図である。

【図１７】従来例の説明図である。

【符号の説明】

１・・・・・・・・・自転車用変速補助装置 ２・・・・・・・・・カム部 ３・・・・・・・・・ケーシング ４・・・・・・・・・変速機作動部 ５・・・・・・・・・制御部 ４２・・・・・・・・摺動片 ５６・・・・・・・・傾斜面 ５７・・・・・・・・係止部

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】自転車に設けられた回転軸を有する回転部
   材に固定されたカム面を有するカム部と、 自転車のフレームに固定された支持部と、 自転車に設けられた変速機と連動可能に接続されるとと
   もに、回転部材と共に回転するカム部のカム面に追従し
   得るように移動可能に支持部に支持された変速機作動部
   であって、カム面に当接不能なカム面当接不能位置から
   カム面に当接可能なカム面当接可能位置までの範囲をカ
   ム部に対して移動し得るカム当接部を備えた変速機作動
   部と、 変速機作動部のカム当接部をカム当接不能位置からカム
   当接可能位置に移動操作するための制御部と、 を備えたことを特徴とする自転車用変速補助装置。
2. 【請求項２】上記変速機作動部の第１端部には、変速機
   に接続された変速機接続部が備えられ、変速機作動部の
   第２端部は、支持部に回転可能に支持されることによ
   り、変速機接続部が回転軸の径方向の内側からカム部の
   カム面に追従して回転軸の径方向の外側に移動可能とさ
   れ、 変速機作動部のカム当接部は、カム面当接不能位置から
   カム面当接可能位置までの範囲をカム部に対して回転軸
   の軸方向に移動することを特徴とする請求項１記載の自
   転車用変速補助装置。
3. 【請求項３】上記制御部の第１端部側には、変速機作動
   部のカム当接部をカム当接不能位置からカム当接可能位
   置に移動操作する傾斜面を有する操作部が備えられ、 上記変速機作動部には、傾斜面に当接する傾斜面当接部
   が備えられ、 この操作部が、制御部の第２端部側を回転の軸にして回
   転可能とされることにより、操作部の一方向側への回転
   に伴って、変速機作動部の傾斜面当接部が傾斜面を有す
   る操作部を摺動してカム当接部がカム当接不能位置から
   カム当接可能位置に移動操作されることを特徴とする請
   求項１又は２に記載の自転車用変速補助装置。
4. 【請求項４】上記変速機作動部には、制御部に係止され
   る制御係止部が備えられ、 上記制御部に、変速機作動部の制御係止部と係脱自在に
   係止する係止部が、更に備えられ、 制御部が、付勢部材によって常時操作部の回転方向の他
   方向側に付勢され、操作部の一方向側への回転に伴っ
   て、係止部が、回転軸の径方向の内側から外側にかけて
   移動する変速機作動部の制御係止部の移動経路に入り込
   んで回転軸の径方向の外側に移動した変速機作動部の制
   御係止部と係止することにより、変速機作動部の変速機
   接続部が回転軸の径方向の外側から内側へ移動不能とさ
   れ、操作部の他方向側への回転に伴って、係止部が変速
   機作動部の移動経路から出て変速機作動部の制御係止部
   と係止解除することにより、変速機作動部の変速機接続
   部が回転軸の径方向の外側から内側へ移動することを許
   容することを特徴とする請求項３記載の自転車用変速補
   助装置。
5. 【請求項５】上記制御部の係止部は、操作部の回転の中
   心からの距離が操作部の回転方向の一方向側に行くに従
   って漸次大きくなる曲線状に形成されたことを特徴とす
   る請求項４記載の自転車用変速補助装置。
6. 【請求項６】上記変速機作動部の制御係止部は、変速機
   接続部の回転軸の径方向の内側から回転軸の径方向の外
   側への移動に伴なって、回転軸の径方向内側の径内位置
   から回転軸の径方向外側の径外位置まで移動し、 制御部の係止部は、操作部の一方向側への回転に伴っ
   て、径内位置から径外位置までの制御係止部の移動経路
   における径外位置から径内位置側に所定距離を隔てた位
   置に配位されることにより、変速機作動部の制御係止部
   と制御部の係止部とが制御係止部の径外位置から径内位
   置側に所定距離を隔てた位置で係止するものであること
   を特徴とする請求項４又は５記載の自転車用変速補助装
   置。
7. 【請求項７】上記制御部は、変速機作動部の傾斜面当接
   部から操作部にかかる回転軸の軸方向の力を吸収して蓄
   える弾性力保有手段を備えたことを特徴とする請求項３
   〜６の何れかに記載の自転車用変速補助装置。
8. 【請求項８】上記制御部は、操作部を有する弾性変形可
   能な操作片と、操作片を支持したアームとを備え、 上記弾性力保有手段は、操作片から構成され、 上記係止部は、アームの一部に形成されたものであるこ
   とを特徴とする請求項７記載の自転車用変速補助装置。
9. 【請求項９】上記カム部のカム面は、カム部の一方向側
   への回転に際し、カム面当接可能位置にきた変速機作動
   部のカム当接部と当接し始めるカム面始端と、当接した
   カム当接部との当接を終えるカム面終端とを備え、 更に、カム部は、カム面終端側に、カム部の一方向側へ
   の回転に際して変速機作動部のカム当接部をカム面当接
   可能位置からカム面当接不能位置の方向に移動させる移
   動手段を備えていることを特徴とする請求項１〜８の何
   れかに記載の自転車用変速補助装置。
10. 【請求項１０】上記変速機作動部は、作動部本体と、作
    動部本体に対して軸方向に移動する移動片とを備え、 この移動片の第１端部は、上記カム当接部を構成し、移
    動片の第２端部は、上記傾斜面当接部と、制御係止部と
    を構成したことを特徴とする請求項１〜９の何れかに記
    載の自転車用変速補助装置。
11. 【請求項１１】上記支持部に、自転車に取付けられるフ
    ロント変速機の自転車に対する位置決めをするための位
    置決め手段が備えられたことを特徴とする請求項１〜１
    ０の何れかに記載の自転車用変速補助装置。