JP2018122850A - 自転車の電子式ワイヤレスディレイラ - Google Patents

Abstract

【課題】改良された電子式のワイヤレスディレイラを提供する。【解決手段】自転車の電子式ワイヤレスディレイラ２００，３００，４００，５００は、自転車１０００のフレームに取り付けられる支持体２０２，３０２，４０２，５０２と、チェーンガイド２０６，３０６，４０６，５０６を含む可動体２０４，３０４，４０４，５０４と、前記可動体を作動させる作動手段２０８，３０８，４０８，５０８と、前記作動手段の電気モータ２１０，３１０，４１０，５１０を制御する制御手段２４０とを有する。制御手段２４０は、無線通信装置２４２で受信したギアシフト要求信号に基づき、電気モータを制御する。ディレイラは自転車の運動状態を検出する検出器１０をさらにそなえ、これは自転車の運動を検出すると、ケーブルを介して無線通信装置２４２にウェーク信号を送信する。【選択図】図１０

Description

本発明は、自転車の電子式のワイヤレス（無線）ディレイラに関する。

図１を参照すると、自転車１０００の伝動システムはチェーン１００を備えており、該チェーン１００は、ペダルクランク軸１００６に連結された歯車１００２と、後輪１０１０のハブ１００８に連結された歯車１００４との間に延在している。図示の場合のようにペダルクランク軸１００６及び後輪１０１０のハブ１００８の少なくとも一方に複数の歯車１００２，１００４を含む歯車のアセンブリが存在し、そのため伝動システムにギアシフト装置１０１２が設けられている場合には、フロントディレイラ１０１４および／またはリアディレイラ１０１６が配設される。

本明細書の以下の記載および添付の特許請求の範囲では、ペダルクランク軸１００６に連結された歯車１００２はチェーンリングとも称され、後輪１０１０のハブ１００８に連結された歯車１００４はスプロケットとも称される。

電気式ギアシフト装置の場合、各ディレイラ１０１４，１０１６が、ギア比を変更するために、チェーン１００を歯車１００２，１００４間で変位するよう運動しうるガイド部材１０１８，１０２０（チェーンガイドまたは、リアディレイラの場合にはロッカーアームとしても知られる）と、前記チェーンガイド１０１８，１０２０を駆動する電気機械式アクチュエータを備える。

各電気機械式アクチュエータは、通常、モータ（一般的には、適宜給電される電気モータ）を備えており、該モータは、関節接続型平行四辺形機構、ラックシステム、ウォームねじシステムなどのリンク機構を介してチェーンガイド１０１８，１０２０に接続される。しかし、原理的には、チェーンガイド１０１８，１０２０を、電気モータに直接接続してもよい。

電気モータには、通常、ギア式の減速機構が設けられている。以下では、電気モータとギヤ式減速機構との組合体を、ギヤードモータ（歯車付モータ）と称する。アクチュエータは、通常、さらに、モータのロータ、又はロータの下流からチェーンガイド１０１８，１０２０に至る間の任意の可動部品の、位置および／または速度および／または加速度および／または回転方向に関するセンサ又はトランスデューサを含む。なお、この文脈で使用した技術用語とやや異なる技術用語も普及していることに留意されたい。

例えば、走行速度および／またはペダルクランクの回転ケイデンス（毎分回転数）および／またはペダルクランクに加えられるトルクおよび／または走行地形の傾斜および／または運転者の心拍数など、検出された少なくとも１つの変数に基づいて、制御電子部がギア比を自動的に変更し、かつ／あるいは、適切な制御部材（例えば、レバーおよび／またはボタン）を用いて運転者が手動入力した指令に基づいてギア比が変更される。制御部材は、通常、自転車１０００のハンドルバー１０２４に装着された１つ又は２つの手動制御装置１０２２に設けられている。

通常、ディレイラ１０１４，１０１６は、自転車１０００のフレームに取り付けられるように構成された支持体１０２６，１０２８と、該支持体１０２６，１０２８に２つのコネクティングロッド又はアームを介して接続されたチェーンガイド１０１８，１０２０とを備える。前記コネクティングロッド又はアームの端部は、支持体１０２６，１０２８とチェーンガイド１０１８，１０２０とに回動可能に接続され、前述の関節接続型の平行四辺形機構を形成している。

ギヤードモータは、上記関節接続型の平行四辺形機構を開閉駆動し、これによってチェーンガイド１０１８，１０２０を歯車１００２，１００４間で変位させる。

現代の自転車には、電子式のギアシフト装置の代替または付加的手段として、しばしば、電気式装置、電子式装置、および電気機械装置が設けられている。これらの装置には、サスペンション、照明システム、（走行地形、ペダルクランクの回転ケイデンス、ペダルクランクに加えられるトルク、走行地形の傾斜、運転者の心拍数などについての）各種センサ、衛星航法システム、トレーニング装置、盗難防止システム、自転車の状態および／または運転者の状態および／または経路の状態などに関する情報を提供し得るサイクルコンピュータなどが含まれる。

前述の電気式装置、電子式装置、および電気機械装置はいずれも、少なくとも１つの（場合によっては、充電可能な）バッテリ電源ユニットにより供給される電気エネルギーを消費する。ダイナモで自転車の運動を充電に利用することも可能であるが、いずれにせよ、出来るだけエネルギーを節約することが重要である。従って、前述の装置には一般的に、適切なオン／オフスイッチだけでなく、スタンバイモードも設けられている。

待機、スタンバイ、スリープ又は低電力消費モードとは、電気式装置、電子式装置又は電気機械式装置が、動作中ではないものの何時でも一時的な非活動状態から動作モードに切り替わることが可能である状態を指す。スタンバイモードでは、通常、装置の駆動を伴う指令を受け取ると装置を始動させる回路のみが作動状態に維持されており、これによって電気エネルギーの消費を抑えている。

反対に、動作モードでは、電気式装置、電子式装置、または電気機械式装置は、（特定のタスクを実行することなく指令や入力を待っているだけのときもあるが）何時でも指令（一般的には、入力）を受け取ってタスクを実行し得る状態となっている。

本明細書では、スタンバイモードから動作モードへの切替えを装置のウェークと称する。より一般的には、装置のウェークとは、装置を動作モードに維持し、装置がスタンバイモードに入ることを防ぐことも含むものとされる。いずれの場合においても、同一の信号又は類似の信号を使用できる。

運転者が手を届かせることが可能な自転車装置（例えば、ハンドルバーのハンドグリップに付随する手動制御装置、ハンドルバー又はフレームの前側部分に固定されたサイクルコンピュータ等）の場合、上記ウェーク信号は、運転者によるボタンの押圧やレバーの作動に簡単に関連付けられる。

例えば、ディレイラ、ブレーキ、サスペンション等、運転者の手からはなれた自転車部品に設けられた装置の場合、上記ウェーク信号は、別の車載装置（例えば、前述の装置の一つ）から受け取った専用の又は専用でない信号であってもよい。例えば、運転者によるアップシフト動作要求レバーの作動を、該レバーを部品として備える手動制御装置の電子部品のウェーク信号の生成に用いることができ、かつ／あるいは、信号の対象であり送信先である電子式ディレイラの電子部品のウェーク信号の生成に用いることができる。

しかし、ワイヤレス（無線）ネットワークで接続された装置の場合には、装置の少なくとも無線通信装置が、別の装置から信号を受信できるように動作モード状態でなければならないという問題がある。そのため、遠隔の信号をウェーク信号として利用することができない。

このような動作モードにおいて、無線通信装置は電気エネルギーの消費が大きいので、この動作モードは自転車の使用時にのみ限定されることが望ましい。

具体的には、電子式ワイヤレスディレイラは、例えば電波通信装置、赤外線通信装置等の無線式の通信装置を備えており、この装置は、ギアシフトを要求する信号をハンドルバーのハンドグリップに固定された手動制御装置から受信するか、あるいはこの手動制御装置からその信号を受信したか、または自動的にその信号を処理した制御ユニットから受信する。

そのため、自転車の使用時には、前記の電子式のディレイラの無線通信装置は、そのようなギアシフト要求信号を何時でも受信し得るように、常に動作モードでなければならない。電子式ディレイラの無線通信装置がスタンバイモードに入り得るのは、自転車が長時間にわたって停止しているときだけである。

そのため、電子式ワイヤレスディレイラ自体が、そこから発信された信号をウェーク信号として使用し得るように、自転車の運動（移動）を検出する検出器を備えている必要がある。

例えば駐輪場、ガレージ等での長時間の停止と例えば信号機等での一時的な停止とを区別するには、タイマを使用してもよく、かつ／あるいは、上記運動検出器（移動の検出器）により発せられる信号を（スリープ防止信号として）用いることでスタンバイモードへの移行を防いでもよい。

電子式ワイヤレスディレイラにおける他の装置、例えばモータ制御装置などは、上記とは異なり、自転車の使用中もスタンバイモードに入るものであってもよく、無線通信装置がギアシフト要求信号を受信した際に、無線通信装置が生成したウェーク信号によってウェークされるものであってもよい。

特許文献１には、クランクアーム又はリアディレイラのプーリの回転についてのセンサを備え、該回転がクランクアームから後輪への伝動チェーンの動きとして認識される、自転車のギアシフト装置が開示されている。クランクアームの場合、センサはポテンショメータ型とされる。リアディレイラの場合、センサはプーリに固定されたＣ字型の磁性部材と、リアディレイラのチェーンテンショナーのプーリを支持するハーフケージに取り付けられた、少なくとも１つのホール効果センサ又はリードリレーとを含む。

請求項１の前提部の基礎である特許文献２は、無線送信器からのシフト要求信号を受信するワイヤレス受信部を含む制御ユニットを備え、該制御ユニットが、ＣＰＵおよびＣＰＵに連動するよう接続されたウェークセンサを有する、ワイヤレス（無線）電子式自転車用ディレイラを開示している。このディレイラは、自転車に装着される基部、可動部、該可動部に取り付けられたチェーンガイド、およびモータにより可動部を基部に対して運動させ得るよう、基部と可動部を連結するリンク機構を含んでおり、ウェークセンサを備える制御ユニットは、可動部内に収納される。ウェークセンサは振動式の物であるが、同じ文献には一般論として、自転車の運動する部品に取り付けられた磁石を検出するよう構成された磁気リードスイッチを使用してもよいと記載されている。

米国特許出願公開第２００１／０４８２１１号明細書 米国特許第８９０９４２４号明細書

本発明は、改良された電気式のワイヤレスディレイラを提供することを基本的課題とする。

一態様において、本発明は、自転車の電子式ワイヤレスディレイラであって、
自転車のフレームに該自転車の同軸歯車のアセンブリの箇所で取り付けられるように構成された支持体と、
チェーンガイドを含む可動体と、
電気モータを有し、前記可動体を前記支持体に対して動かすように構成された作動手段と、
前記電気モータの制御手段（コントローラ）と、
前記制御手段の一部を構成する装置、又は前記制御手段と通信する装置であって、無線送信器からのギアシフト要求信号を受信するように構成され、第１のケーシングに収容されている無線通信装置と、
前記無線通信装置にウェーク信号を発するように構成された、自転車の運動検出器と、
を備える、ディレイラにおいて、
前記運動検出器が、前記第１のケーシングとは別の少なくとも１つの第２のケーシングに少なくとも部分的に収容されており、少なくとも１つのケーブルを介して前記無線通信装置と通信することを特徴とする、ディレイラに関する。

この構成によれば、前記無線通信装置や、場合によっては、電子部品たるや否かを問わず、ディレイラの他の部品も収容しているケーシングの統合性や水密性を損なう必要なく、前記運動検出器の点検、調節及び交換等のあらゆる介入操作を行うことができる。

前記無線送信器はディレイラの外部にあり、特には、ギアシフト要求信号を生成する手動制御装置の一部をなすものであるか、あるいは、少なくとも１つの手動制御装置から該ギアシフト要求信号を受信するか、若しくはその信号を自動的に処理する制御ユニットの一部をなすものである。

前記少なくとも１つの通信ケーブルは電気ケーブルであることが好ましいが、光ファイバーケーブルであってもよい。

好ましくは、少なくとも１つのケーブルを介した前記無線通信装置と前記運動検出器との間の通信経路には、少なくとも一対の、相互に係合・脱着可能なコネクタが設けられている。

これにより、前記無線通信装置や他のディレイラの電子部品にどのような種類の介入操作を行わずとも、前記運動検出器を簡単に交換することができる。

前記運動検出器は、磁場を生成する少なくとも１つの磁石および少なくとも１つの磁場センサを含み、該センサにより検出される磁場が、前記自転車が運動（移動）しているか停止しているかに応じて異なるものであることが好ましい。

前記磁石および前記センサは前記チェーンガイドに取り付けられており、少なくとも前記センサは、前記少なくとも１つの第２のケーシングに収容されており、かつ、前記少なくとも１つのケーブルを介して前記無線通信装置と通信するものであることが好ましい。

前記センサは、前記チェーンガイドの第１のプレートに固定されていることが好ましい。

前記ディレイラがフロントディレイラであるとき、前記センサは前記チェーンガイドの内側プレートに固定されていることがより好ましい。

本明細書および添付の特許請求の範囲において、「内側」とはディレイラの装着状態において自転車のフレームに最も近い側のことを指し、「外側」とはディレイラの装着状態において自転車のフレームから最も遠い側のことを指す。

逆に、前記ディレイラがリアディレイラであるとき、前記センサはチェーンガイドの外側プレートに固定されていることが好ましい。

前記センサは、チェーンガイドの第１のプレートにおける各凹状座部又は切欠部に固定されていることが好ましい。

前記磁石は、前記チェーンガイドの第２のプレートに固定され、前記磁石と前記センサとの相互位置が固定されて、前記センサは前記磁石により生成される前記磁場内に配置されており、少なくとも所定のギア比における、自転車の伝動チェーンの所期の閉ループ経路の一定の経路長（一定の長さ範囲）が磁石により生成される磁場内に配置され、前記経路長内に少なくとも１つのチェーンの実体的部位が存在している場合に、前記センサが前記チェーンの実体的部位によって乱された前記磁場を検出するものであることが好ましい。

自転車の伝動チェーンは通常、常磁性材料又は強磁性材料で構成されており、チェーンが動くことで相次いで進んでいくチェーンの部分又は部位が、磁石により生成される磁場を乱して、該磁場の磁力線を様々に変化させる。

このようにして、好適なことに、（自転車が動いていることを表す）伝動チェーンの実際の運動の確認を、伝動チェーンと係合する部材の運動から推測するのではなく、直接に行うことができる。

前記経路長は、一つのチェーンリンクの長さと異なるか又は該長さの倍数値と異なる長さを有することが好ましい。

本明細書および添付の特許請求の範囲において「チェーンリンク」とは、伝動チェーンで繰り返される最小長構造のことを指す。

前記経路長は、一つのチェーンリンクの長さよりも短い長さを有することがより好ましい。

このような場合、各時点で前記経路長内に存在するチェーンの部位は、一つのチェーンリンクの一部分、もしくは一以上のチェーンリンクに、一つのチェーンリンクの一部分を加えた部分に相当するものとなる。チェーンリンクは質量分布が一様ではないため、磁気パーミアンスも一様ではない。そこで、チェーンが所期の（設計上の）閉ループ経路で動く際には、検出される磁場は経時的に変化するが、チェーンが存在していないか、又は静止している場合には検出される磁場は一定となる。反対に、経路長が一つのチェーンリンクの長さ、またはその倍数値と同じ長さである場合、このような経路長内に実際に存在するチェーン部位は、該チェーン部位内の部分構造は変位していくものの、全体としては常に同一であり、検出される磁場はほぼ一定となるので、チェーンの運動を検出することはより困難になる。

前記経路長は、チェーンリンクにおける継手エレメントの長さと同程度の長さであることがより好ましい。

極めて好ましい一形態において、前記経路長は、磁石とセンサとの間の空間を通過する。このような構成は、磁石によって生成される磁場の、チェーンによる乱れ（摂動）を最大限まで大きくするので好ましい。

前記磁石およびセンサは、経路長の接線と直交する方向に沿って並んでいることが好ましい。この場合、上記接線に沿って、各時点で検出されるチェーンリンク及びその部分が相次いで進むことから、検出能力が最適となる。

より好ましくは、チェーンの場合、チェーンが係合する歯付き部材の回転軸と平行な方向に沿って、磁石およびセンサが配列していることが好ましい。これによって、チェーンは自由に振動することができ、かつ／あるいは、自由に閉ループ経路の形状を切り替えることができる。

前記磁石は、前記チェーンガイドの前記第２のプレートにおける各凹状座部又は切欠部に固定されていることが好ましい。

前記磁石および前記センサは、前記チェーンガイドの両側のプレートにおいて対応する位置に固定されていることが好ましい。

一部の実施形態において、前記ディレイラはリアディレイラであり、前記チェーンガイドが２つのプーリ担持プレートを有している。

この場合、好ましくは、前記磁石および前記センサが、前記プーリ担持プレートにおいて対応する位置に固定されている。

好ましくは、前記磁石および前記センサは、前記プーリ担持プレートにおいてプーリの、より好ましくは前記チェーンテンショナーの前記上側プーリの歯部の箇所で固定されている。

一部の実施形態において、前記ディレイラは、フロントディレイラである。

一部の実施形態において、前記磁石および前記センサは、第２の所定のギア比での前記自転車の伝動チェーン用に意図されている第２の閉ループ経路の少なくとも１つの第２の経路長も前記生成磁場内に配置されるように寸法決めされている。

これにより、ギア比が変化しても、つまり、チェーンが取る特定の閉ループ構成が変化しても、同じ磁石／センサのペアでチェーンの存在および／または運動を検出することが可能となる。

あるいは、異なるギア比に対して、異なる磁石／センサの組合せが設けられていてもよい。

従って、前記検出器は、ギアシフト装置の各チェーンリングごとに磁石／センサの組合せを含むことが好ましい。

この構成によれば、チェーンが係合する各チェーンリングごとに、特定の磁石／センサの組合せにより、該チェーンが形成する特定の閉ループ経路の所定の経路長を監視することが可能となる。実際、そのような経路は、係合するチェーンリングが変わると極めて顕著に変化する。係合しているチェーンリングは同じとしたままでも、チェーンの閉ループ経路は、係合するスプロケットしだいでも変化するが、それによるフロントディレイラでの前記経路長の変化は無視可能な程度に過ぎない。

つまり、一部の実施形態において、前記検出器は、さらに、第２の生成磁場を生成する少なくとも１つの第２の磁石と、少なくとも１つの第２の磁場センサと、を備え、前記第２の磁石と前記第２のセンサとの相互位置が固定されており、前記第２のセンサが前記第２の生成磁場内に配置されており、自転車の伝動チェーン用に設計された、第２の所定のギア比における第２の閉ループ経路の第２の経路長が、前記第２の生成磁場内に配置されており、前記第２の経路長内に少なくとも１つのチェーンの実体的部位が存在すると、前記第２のセンサが前記チェーンの実体的部位によって乱された（摂動する）前記第２の磁場を検出する。

前記検出器は、上記の構成に代えて又は加えて、さらに、第２の生成磁場を生成する少なくとも１つの第２の磁石、を備え、前記第２の磁石と前記センサとの相互位置が固定されており、前記センサが前記第２の生成磁場内にも配置されていてもよい。ここで、第２の所定のギア比での、前記自転車の伝動チェーン用に意図されている第２の閉ループ経路の第２の経路長が、前記第２の生成磁場内に配置されており、前記第２の経路長内に少なくとも１つのチェーンの実体的部位が存在していると、前記センサが前記チェーンの実体的部位によって乱された前記第２の磁場を検出する。

任意で、前記検出器は、上記の構成に代えて又は加えて、さらに、少なくとも１つの第２の磁場センサ、を備え、前記磁石と前記第２のセンサとの相互位置が固定されており、前記第２のセンサが前記生成磁場内に配置されており、第２の所定のギア比における、チェーンの所期の第２の閉ループ経路の第２の経路長が、前記生成磁場内に配置されて、前記第２の経路長内に少なくとも１つのチェーンの実体的部位が存在していると、前記第２のセンサが前記チェーンの実体的部位によって乱された前記磁場を検出するものであってもよい。

他の実施形態において、前記ディレイラがリアディレイラであり、前記チェーンガイドが２つのプーリ担持プレート及び該プーリ担持プレート間に回動可能に支持された２つのプーリを有しているとき、前記磁石は前記チェーンガイドの第１のプーリに固定されており、前記センサはプーリ担持プレートに、第１のプーリが回転するときに、前記磁石により生成される前記磁場内に周期的に配されることになる位置で固定されている。

このようにして、磁石がセンサの検出領域に入ると、センサが磁石を検出し、これによりプーリの運動を介して、（自転車の移動を表す）伝動チェーンの運動が監視される。

前記第１のケーシングは、前記支持体の一部であってもよく、支持体に固定されたものであってもよい。

変形例として、前記作動手段が関節接続型の平行四辺形リンク機構を含み、前記第１のケーシングが該リンク機構のコネクティングロッドの一部であるか又は該コネクティングロッドに固定されてもよい。

前記第１のケーシングは、さらに、前記電気モータを収容していることが好ましい。

他の実施形態において、前記運動検出器は、自転車のチェーンの運動を検出する他の種類のセンサを含むものであってもよい。例えば、前記センサは、チェーンの継手部分の通過によって光ビームが遮られるがチェーンリンクの内側及び外側の小型プレートの通過によっては光ビームが遮られない光学式センサ（例えば、光電セル等）であってもよいし、あるいは、リアディレイラのプーリに固定された小型ミラーが前方を通過したときにのみ該光学式センサに隣接する光源により生成された光ビームが小型ミラーで反射される光学式センサ（例えば、光電セル等）とされてもよい。

より一般的には、前記運動検出器は、チェーンの運動の検出に基づかない運動検出器であってもよく、例えば、傾斜計、ジャイロスコープ、振動センサ等であってもよい。

前記運動検出器は、必ずしも前記ディレイラの可動体のチェーンガイドに固定されている必要はなく、前記ディレイラの他の部品に固定されていてもよく、自転車のフレームに固定されていてもよい。

他の態様において、本発明は、自転車用のギアシフト装置の電子式ワイヤレスディレイラであって、
自転車のフレームに前記ギアシフト装置の同軸歯車のアセンブリの箇所で取り付けられるように構成された支持体と、
チェーンガイドを含む可動体と、
電気モータを有し、前記可動体を前記支持体に対して動かすように構成された作動手段と、
前記電気モータを制御する制御手段（コントローラ）と、
前記制御手段の一部を構成する装置、または前記制御手段と通信する装置であって、無線送信器からギアシフト要求信号を受信するように構成され、第１のケーシングに収容されている無線通信装置と、
前記無線通信装置のためのウェーク信号を発するように構成された、自転車の運動検出器であって、磁場を生成する少なくとも１つの磁石および少なくとも１つの磁場センサを含み、該センサにより検出される前記磁場は、前記自転車が運動しているか停止しているかに応じて異なる、自転車の運動検出器と、
を備えるディレイラにおいて、
前記磁石および前記センサが前記チェーンガイドに取り付けられており、前記センサが、前記第１のケーシングと異なる第２のケーシングに収容され、少なくとも１つのケーブルを介して前記無線通信装置と通信することを特徴とする、ディレイラに関する。

本発明のさらなる特徴および利点は、添付の図面を参照しながら行う、本発明の幾つかの好適な実施形態についての以下の詳細な説明から明らかになる。別々の形態について図示・説明した構成同士を、適宜互いに組み合わせることも可能である。以下の説明では、同一の機能又は同様の機能を有する構造的な又は機能的な構成要素に対して、図面の同一又は同様の参照符号が付されている。

従来技術のギアシフト装置が設けられた転車を示す側面図であって、既に詳述した図である。 本発明の一部の実施形態で使用される検出器と、自転車の伝動チェーンに対する該検出器の幾何学的関係とを示す概略図である。 検出器とチェーン部位とを示す斜視図である。 図３の検出器およびチェーン部位の断面を示す部分断面図である。 チェーンの配置状態が異なる場合における、図３と同様の斜視図である。 図５の検出器およびチェーン部位の断面を示す、図４と同様の部分断面図である。 チェーンの配置状態がさらに異なる場合における、図３と同様の斜視図である。 図７の検出器およびチェーン部位の断面を示す、図４と同様の部分断面図である。 電子式ワイヤレスディレイラの主要な構成要素を示す図である。 本発明の一実施形態におけるフロントディレイラを示す斜視図である。 本発明の一実施形態におけるリアディレイラを示す斜視図である。 本発明の一実施形態におけるリアディレイラを示す他の斜視図である。 図１１及び図１２のディレイラの、チェーンが所定の配置状態にあるときの部分断面図である。 図１１及び図１２のディレイラの、チェーンが異なる配置状態にあるときの部分断面図である。 本発明の他の実施形態におけるリアディレイラを示す斜視図である。 本発明の他の実施形態におけるリアディレイラを示す他の斜視図である。 図１５及び図１６のディレイラの、チェーンが所定の配置状態にあるときの部分断面図である。 図１５及び図１６のディレイラの、チェーンが異なる配置状態にあるときの部分断面図である。

まず、本発明の一部の実施形態で使用される、伝動チェーン１００の運動（動き）、およびその存在／不在を検出する検出器１０について説明する。該検出器は、図２にごく概略的に示されている。

検出器１０は、磁石１２および磁場センサ１４を備える。磁石１２は、磁場（本明細書では、生成磁場と称する）を生成する。磁石１２は、永久磁石であってもよく、電磁石であってもよい。

磁石１２とセンサ１４とは、固定された相対位置に配置されている。センサ１４は、磁石１２により生成された前記磁場内に配置される。

磁石１２およびセンサ１４は、所定のチェーンリング１００２とスプロケット１００４とに係合したチェーン１００が通過すべき位置に対して十分近傍に配置されている。具体的には、本明細書の冒頭部分で既に詳述した図１から見て取れるように、自転車１０００の伝動チェーン１００は、所定のギア比で閉ループ状に巻かれている。図２に、設計上チェーン１００がたどる経路が概略的に示されており、同図では符号１３０が付されている。

少なくとも所定のギア比において、所期のチェーン１００の閉ループ経路、又は実際にチェーン１００がたどる閉ループ経路の、所定の経路長１４０が、磁石１２により生成される磁場内に配置される。

チェーン１００が存在しない場合、前記経路長１４０内にはいかなるチェーン部位も存在しないため、センサ１４は、磁石１２により生成される乱れのない磁場を検出することになる。したがって、センサ１４の出力は第１の定数値を有することになる。

逆にチェーンが所定のチェーンリング１００２とスプロケット１００４との間に延在している場合には、前記経路長１４０内に図３〜図８でそれぞれ１５０，１５２，１５４が付されているチェーン部位が実際に存在することになる。なお、図３〜図８の各図には、それぞれ異なる位置における、チェーン１００の一部の（ただし、チェーン部位１５０，１５２，１５４自体よりは長い）部位１１０のみが描かれている。

通常チェーン１００は常磁性材料（通常は、鋼）で構成されており、あるいは頻度は落ちるが強磁性材料で構成されていることから、経路長１４０内に実際に配置されたチェーン部位１５０，１５２，１５４は、磁石１２により生成される磁場を乱し、その磁力線を変化させる。

そのため、センサ１４は、チェーン部位１５０，１５２，１５４により乱され、乱されていない生成磁場の平均強度とは異なる平均強度を有する磁場を検出する。したがって、センサ１４の出力は、前記第１の定数値と異なる数値を有する。

前記磁場の乱れの量は、所定の時点でどのチェーン部位が経路長１４０内に実際に存在しているのかに依存し、具体的にはそのチェーン部位の磁気パーミアンスに依存する。構造上、チェーン１００に沿った質量分布（したがって、磁気パーミアンス）は一様でない。本明細書および添付の特許請求の範囲において「質量分布」とは、前記チェーン部位を形成する材料がどのように変化するのか、かつ／あるいは、該材料が空間内にどのように配置されているのかを指すものとする。

具体的には、磁石１２により生成される前記磁場の磁力線は、高い磁気パーミアンスを有する常磁性又は強磁性の材料中に好適な経路を見つけ出すことから、磁力線の分布は、センサ１４の検出対象となる空間内での常磁性材料又は強磁性材料の質量分布に依存する。しかし平均すれば、センサ１４は、どれほどの質量の常磁性又は強磁性材料が存在しているのかを検出する。

一例として、図３〜図８に示すチェーン１００の各リンク１６０（ここでリンクとは、チェーン１００で繰り返される最小長構造であると解する）は：
平行で、第１の距離だけ離間する一対の金属製外側小型プレート（アウタリンク）１６２，１６４と、
平行で、前記第１の距離より短い第２の距離だけ離間する一対の金属製内側小型プレート（はインナリンク）１６６，１６８と、
小型外側プレート１６２，１６４の第１の端部と小型内側プレート１６６，１６８の第１の端部とを連結するリンク内継手部材１７０と、
小型外側プレート１６２，１６４の第２の端部と、隣接するリンクにおける小型内側プレート１６６’，１６８’の第２の端部とを連結するか、あるいは、小型内側プレート１６６，１６８の第２の端部と隣接するリンクにおける小型外側プレート１６２’，１６４’の第２の端部とを連結するリンク外継手部材１７２と、
を有する。

通常、継手部材１７０と継手部材１７２とは互いに同一である。そのため別の語法では、一対の小型外側プレート１６２，１６４と、一対の小型内側プレート１６６，１６８とを、それぞれチェーンリンクと称する場合がある。

各継手部材は、例えば、２つの小型内側プレート１６６，１６８における孔１７８，１８０の周りにおいて互いに向かって延びる２つのカラー１７４，１７６により形成されたブッシュ、該ブッシュ内に延在し、加締められた端部を有するリベット１８２を有するものであってもよく、かつ任意で、前記カラー１７４，１７６により形成されたブッシュの外側に延在し、伝動システムでチェーン１００が係合する歯付き部材１００２，１００４の歯（一対の小型内側プレート１６６，１６８間の空間と、一対の小型外側プレート１６２，１６４間の空間に、相次いで挿入される歯）との摩擦を低減する機能を有する回転自在ローラ１８４を有するものであってもよい。

前記リベット１８２は、小型外側プレート１６２，１６４の一方との一体品であって且つ加締められた端部を一つのみ有するピンに置き換えてもよく、かつ／あるいは、他の構成のチェーン１００が設けられていてもよい。

既述したように、磁場センサ１４によって検出される乱された磁場の強度は、所定の時点で経路長１４０内に実際に存在するチェーン部位１００の質量分布及び磁気パーミアンスに依存する。具体的には、前述のチェーン１００の場合：
経路長１４０内に実際に存在するチェーン部位１５０が図３及び図４に示すように継手部材１７０，１７２の箇所であるとき、センサ１４によって検出される乱された前記磁場の強度は最大値となり、該センサ１４の出力信号は極大値（あるいは、極小値）を有する；
経路長１４０内に実際に存在するチェーン部位１５２が図５及び図６に示すように一対の金属製小型内側プレート１６６，１６８の中央領域の箇所であるとき、センサ１４によって検出される乱された前記磁場の強度は最小値となり、該センサ１４の出力信号は極小値（あるいは、極大値）を有する；
経路長１４０内に実際に存在するチェーン部位１５４が図７及び図８に示すように一対の金属製小型外側プレート１６２，１６４の中央領域の箇所であるとき、センサ１４によって検出される乱された前記磁場の強度は前記最小値と同程度の（ただし、前記最小値よりは若干大きい）数値となり、センサ１４の出力信号は再び極小値（あるいは、極大値）を有する。

運転者がペダルを漕ぐと、チェーン１００は、前記意図されている閉ループ経路１３０に沿って動く。経路長１４０の箇所には、（質量分布及び磁気パーミアンスに関するかぎり）前記部位１５０、１５２，１５０，１５４に対応する、相異なるチェーン部位が、順繰りに存在することとなり、（標準的なリンクとやや異なる、チェーンを閉じるための「疑似リンク」については無視するとして）前記のシーケンスが延々と繰り返される。

したがって、センサ１４によって検出される乱された磁場は、経時的に変化する。具体的には、センサ１４によって検出される乱された磁場は、実質上周期的であり、大体において、継手部材１７０，１７２の箇所における前述の最大値と、一対の小型プレート１６６，１６８又は一対の小型プレート１６２，１６４（それらの質量分布及び磁気パーミアンスの違いについては無視する）の中央領域の箇所における前述の最小値との間で振動するパターンを有することになる。

他方で、チェーン１００が静止していると、センサ１４によって検出される磁場は一定となる。

こうして、検出器１０は、好適なことに、チェーン１００の運動の検出器として使用できる。このような運動検出器１０では、係合する歯付き部材の運動から伝動チェーン１００の運動を推測するのではなく、伝動チェーン１００の運動の確認を直接行うので、極めて高精度となる。

検出器１０の電子部品又は検出器１０に接続された電子部品は、センサ１４の前記出力信号が経時的に変化するときにはチェーン１００が動いていると判定し、センサ１４の前記出力信号が、チェーンの不在を示す第１の定数値とは異なる第２の定数値を有するときにはチェーン１００が静止していると判定するように構成されている。

なお、上記の説明では、経路長１４０が一つのチェーンリンク１６０の長さよりもかなり短い長さである、すなわち、経路長１４０又はセンサ１４が一つのチェーンリンク１６０内での質量分及び磁気パーミアンスの分布に基づいて適宜寸法決めされているものと仮定した。

ただし、これは必ずしも必須ではない。仮に経路長１４０内に、前述のチェーン部位よりも長い（ただし、一つのチェーンリンク１６０よりは短い）チェーン部位、あるいは、少なくとも１つのリンクに一つのリンクの一部分を付け足した長さを持つチェーン部位が常に存在している場合にも、経路長１４０内における質量分布及び磁気パーミアンスはチェーン１００が動く際には、（識別はしにくくなるものの）経時的に変化する。

仮に経路長１４０が一つのチェーンリンク１６０の長さ又はその倍数と同じであったとすると、該経路長１４０内における質量分布及び磁気パーミアンスはチェーン１００の動きにともなって変位はしてはいくものの、各時点で常に同じ量であり、センサ１４によって検出される磁場はほぼ一定となるので、チェーン１００の運動（動き）を検出することがより困難となる。とはいえ、この場合でも検出器１０は、特許請求の範囲に記載された発明の範囲外ではあるが、チェーン１０の存在の検出器としては使用することができる。

本明細書の冒頭部分でも述べたように、検出器１０により提供される、チェーン１００の実際の運動についての指標は、好適なことに、ウェーク信号を提供するように利用できる。この特定の目的のために検出器１０を、特に後述するように電子式ワイヤレスディレイラにおいて、使用することができる。

検出器１０により供給される、チェーン１００の実際の運動についての指標は、好適なことに、さらに、検出器１０がチェーン１００の不在または静止を検出した場合に、伝動システムの保護または他の目的で、ギア比を変更する動きを防止するために使用することができる。

また、これまでに説明した内容から、センサ１４によって検出される乱された磁場の変化を、観測時間窓のあいだのセンサ１４の出力信号の繰返し周期からチェーン１００の運動速度又はその近似値を推定するために利用し得ることも容易に理解できる。実際、チェーン１００の運動速度が速いほど、前述の継手部材１７０，１７２の箇所における最大値および前述の小型プレート１６２〜１６８の箇所における最小値又は略最小の値の出現頻度も多くなる。

従って、前述の電子部品を、チェーン１００の運動速度を算出又は推定するように構成することができる。運動検出器１０は、（リアディレイラ１０１６のプーリなど）チェーン１００が係合する歯付き部材回転速度からの推定によることなく、直接チェーン１００に基づいて作動するので、好適なことに、極めて高精度であることが立証されている。

具体的な一実施形態において、磁場センサ１４は、例えば、ホール効果センサ又はリードリレーを含むものであってもよい。この種の磁場センサはよく知られたものである。

センサ１４の出力は、センサ１４が配置されている磁場が所定の閾値よりも上か下かに応じた二段階（二値的）出力であってもよいし、あるいは、センサの出力は、アナログ信号であってもよい。検出器１０は、さらに任意で、センサ１４の出力信号を、例えば、増幅、フィルタリングおよび／または近似化、量子化、二値化、デジタル化、反転用等前処理する電子部品、例えば増幅、フィルタリングおよび／または近似化、量子化、二値化、デジタル化、反転、その他の処理により、前処理する電子部品を備えるものであってもよい

前記電子部品はまた、センサ１４の出力信号の極大値や極小値などの特徴的構造（例えば、チェーン部位１５０の通過を表す極大値等）を観測することにより、チェーンのストロークを推定するものであってもよい。実際、ストロークは、センサ１４の出力信号の所定長さ内における、上記の特徴的構造の位置の関数であり、かつ／または、センサ１４の出力信号の観測時間窓内での前記特徴的構造の変位の関数である。

再び図２にもどると、好適なことに、経路長１４０は、磁石１２とセンサ１４との間を通るよう配置されて、図示のように該磁石１２とセンサ１４の間の空間を通過している。このような構成は、その空間内に実際に存在するチェーン部位１５０，１５２，１５４による生成磁場の乱れを最大化する。

磁石１２およびセンサ１４は、経路長１４０の接線ｔと直交する方向に沿って配列されることが好ましい。この構成によれば、各時点で検出されるチェーンリンク１６０及びその部分又は部位１５０，１５２，１５４が該接線ｔに沿って、次々に進んでくので、検出能力が最適化される。

磁石１２およびセンサ１４は、チェーン１００が係合する歯付き部材（例えば、チェーンリング１００２、スプロケット１００４、リアディレイラ１０１６のロッカーアーム１０２０のプーリ等）の回転軸と平行な方向ｎに沿って配列されることがより好ましい。この場合、チェーン１００は、自由に振動することができ、かつ／または、閉ループ経路１３０の形状を自由に切り替えることができる。

ギア比（すなわち、チェーンリング１００２−スプロケット１００４のペア）が変わると、チェーン１００が異なる閉ループ構成を取り、結果として所期の経路も異なったものとなるので、第２の所定ギア比でチェーン１００がたどる第２の閉ループ経路１３０Ａにおける、少なくとも１つの第２の経路長１４０Ａも、磁石１２により生成される磁場内に配置されるように、磁石１２およびセンサ１４を寸法決めしてもよい。これによって、異なるギア比でも、同じ磁石／センサのペアが、チェーン１００の存在および／または運動を検出することが可能となる。

あるいは、各種のギア比に対し、異なる磁石／センサの組合せを設けてもよい。

つまり、任意で、検出器１０は、さらに、図示のように第２の生成磁場を生成する第２の磁石１２Ａおよび第２の磁場センサ１４Ａを備えていてもよい。ここで第２の磁石１２Ａと第２のセンサ１４Ａとの相互位置は固定されており、第２のセンサ１４Ａは前記第２の生成磁場内に配置されている。第２の所定のギア比でチェーン１００がたどる第２の閉ループ経路１３０Ａの第２の経路長１４０Ａは、前記第２の生成磁場内に配置されており、前記第２の経路長１４０Ａ内に第２のチェーン部位が実在する場合、第２のセンサ１４Ａが該第２のチェーン部位によって乱された前記第２の磁場を検出する。

これによれば、検出器１０は、好適なことに、チェーン１００が破損もしくは脱落しているか否かおよび／またはチェーン１００が動いているか否かだけでなく、実際のギア比が何か、又、それぞれのうち、どの歯車１００２，１００４が、現在チェーン１００に係合しているのかを確認するために用いることができる。実際、チェーン１００は、実際のギア比に応じて閉ループ経路１３０及び第２の閉ループ経路１３０Ａの一つに沿って延在せしめられるので、２つのセンサ１４，１４Ａの一つによって検出される。

上記の構成に代えて又は加え、同様の目的で、検出器１０は任意で、前記第２の生成磁場を生成するが、磁石１２と同じセンサ１４に対応付けられている第２の磁石１２Ａを備えていてもよい。すなわち、ここでは第２の磁石１２Ａとセンサ１４との相互位置が固定され、該センサ１４は前記第２の生成磁場内にも配置されている。この場合においても、第２の所定のギア比で、チェーン１００がたどる第２の閉ループ経路１３０Ａの第２の経路長１４０Ａが、前記第２の生成磁場内に配置されており、センサ１４は、前記第２の経路長１４０Ａ内にチェーン部位１００が実在しているときに、チェーン部位１００によって乱された第２の磁場も検出する。

上記の構成に代えて又は加えて、検出器１０は、任意で、前記生成磁場を生成する磁石１２と、センサ１４および第２の磁場センサ１４Ａとを備えていてもよい。ここで、磁石１２とセンサ１４との相互位置が固定され、磁石１２と第２のセンサ１４Ａとの相互位置も固定されており、センサ１４は生成磁場内に配置され、第２のセンサ１４Ａも前記生成磁場内に配置されている。第２の所定ギア比で、チェーン１００がたどる第２の閉ループ経路１３０Ａの第２の経路長１４０Ａが、前記生成磁場内に配置されて、第２の経路長１４０Ａ内に第２のチェーン部位が実際に存在すると、第２のセンサ１４Ａが該第２のチェーン部位によって乱された第２の磁場を検出する。

これらの構成の任意の組合せを、全てのギア比に対して適用することが可能である。以下では、簡略化のため、基本的構成において磁石１２及びセンサ１４を備える検出器１０を参照して説明する。

検出器１０は、例えば自転車１０００のフレームに固定される適切な支持体を設たりすることによって、チェーン１００の閉ループ経路１３０，１３０Ａの適切な経路長の箇所に取り付けることができる。

図３〜図８では、磁石１２およびセンサ１４が２つのキャリア１６，１８にそれぞれ取り付けられている様子が概略的に描かれている。

前記キャリア１６，１８は、互いに平行で、適切に離間した２つの平坦な壁の形をとり、方向ｎに沿って配列した磁石１２とセンサ１４との間を、前述の好適な幾何学的関係にあるチェーン１００が通過し得るように構成されている。

磁石１２は、キャリア１６により支持されている。具体的には、図示の場合の磁石１２は、図４、図６及び図８からよく見て取れるように、キャリア１８に形成された貫通孔２０内に接着されている。孔２０は、凹状座部又は有底孔に置き換えてもよい。

接着の代わりに磁石１２は、単に孔２０内に圧入されるだけでもよいし、あるいは、例えば溶着、同時成形、その他別の方法で、キャリア１６に固定されてもよい。

図示の場合のセンサ１４は、キャリア１８に固定されるように構成され、収容座部２４が形成されているケーシング２２を介して、キャリア１８に取り付けられている。なお、ケーシング２２は、磁石１２によって生成され、場合によっては、チェーン部位１５０，１５２，１５４によって乱される磁場の、センサ１４による検出を妨げないように適切な材料で構成されている。

具体的には、磁場センサ１４は、前述の電子部品を保持し得る、プリント回路基板（ＰＣＢ）２６上に実装されている。

ケーシング２２に適切な通過孔が設けられ、信号および／または電力を、前記センサに／から運ぶケーブル（後述の図１０〜図１８についての説明を参照のこと）が基板２６から延び出している。変形例として、特許請求の範囲に記載された発明の範囲外であるが、センサ１４にセンサ１４自体のバッテリ電源ユニットとワイヤレス（無線）通信回路を設けることにより、ケーブルが省かれていてもよい。

具体的には、ケーシング２２はＴ字状の断面を有し、前記座部２４がケーシング２２のＴ字の肢部に相当する部位２８に形成されている。ケーシング２２の前記収容座部２４を含む部位２８は、キャリア１８の上部に形成された対応する形状の切欠部３０に挿入される。具体的には、キャリア１８の壁とケーシング２２の部位２８とは同じ厚みを有し、ケーシング２２がキャリア１８の磁石１２に面する表面と面一となる。これによってセンサ１４は磁石１２に対して近接し、磁石１２とセンサ１４との間に延在する経路長１４０に沿ってチェーン部位１５０，１５２，１５４が存在しているときには、そのチェーン部位１５０，１５２，１５４に対してセンサ１４が近接する。しかし、切欠部３０は、前記キャリアの反対側の表面における凹状座部、すなわち、溝に置き換えられてもよい。

センサ１４のケーシング２２は、キャリア１８に適切な様式で固定されている。図示の実施形態では、この固定が、ケーシング２２の前記Ｔ字の頭部に相当する部位３４を貫通して延びる適切なねじ３２によって行われる。変形例として、ケーシング２２は、キャリア１８に別の方法、例えば接着、リベット留め、溶着等によって固定されてもよい。

キャリア１６，１８は、例えば、チェーン１００がたどる閉ループ経路１３０に対して適切な位置に懸架された小型のフォークの２つの肢部を含み得る。

本発明の一部の実施形態において、好適なことに、検出器１０は、自転車１０００の伝動システムのディレイラ１０１４，１０１６に取り付けられ得る。

具体的には、検出器１０は、図９にその主要構成要素を示す電子式ワイヤレスディレイラ２００に取り付けられるか、又は何らかの手段でこれに接続される。

電子式ワイヤレスディレイラ２００は、特に、自転車１０００のフレームにギアシフト装置１０１２の同軸歯車１００２，１００４のアセンブリの箇所で（すなわち、チェーンリング１００２又はスプロケット１００４の箇所で）取り付けられるように構成された支持体２０２、チェーンガイド２０６を含む可動体２０４、および可動体２０４を支持体２０２に対して動かすように構成された電気機械式のアクチュエータ２０８（又は作動手段２０８）を備える。作動手段２０８は、通常ギヤードモータの一部をなす電気モータ２１０を含み、また例えば、関節接続型の平行四辺形機構などのリンク機構を含んでもよい。

電子式ワイヤレスディレイラ２００は、さらに、電気モータ２１０の制御手段２４０、および無線通信装置２４２を備える。無線通信装置２４２は、無線送信器２５２からのギアシフト要求信号２５０を受信するように構成されている。

ギアシフト要求信号２５０は、ハンドルバー１０２４のハンドグリップに固定された手動制御装置１０２２から発信でき、かつ／または、この手動制御装置１０２２からその信号２５０を受信したか、または自動的にその信号２５０を処理した制御ユニットから発信できる。無線送信器２５２は、手動制御装置１０２２の一部であってもよく、ディレイラ２００を一部品とするギアシフト装置１０１２の別の構成部品の一部であってもよい。

検出器１０は、自転車１０００の運動状態を（特に前述した場合であれば、チェーン１００の運動状態から推測して）検出すると、無線通信装置２４２にウェーク信号２４４を発することによって、これをスタンバイモードから動作モードに導き、場合によっては、その動作モードを維持するように構成されている。

これにより、自転車が使用されているときには電子式ワイヤレスディレイラ２００の無線通信装置２４２は、常時、動作モードに維持され、何時でもギアシフト要求信号２５０を受信することができる。無線通信装置２４２は、自転車が長時間にわたって停止しているときにのみスタンバイモードに入ることができる。例えば駐輪場、ガレージ等における長時間の停止と、例えば信号機等での一時的な停止とを区別するには、運動検出器１０により発せられる信号を、スタンバイモードへの移行を防ぐために、（スリープ防止信号として）用いてもよい。あるいは、専用のタイマ（図示せず）を使用してもよい。

これとは異なり、電子式ワイヤレスディレイラ２００の他の装置、特に制御手段２４０および／またはアクチュエータ２０８は、自転車の使用中もスタンバイモードに入ってもよく、無線送信器２５２からギアシフト要求信号２５０を受信したときに、無線通信装置２４２により生成される第２のウェーク信号によってウェークされるものとすることができる。

無線通信装置２４２、制御手段２４０およびモータ２１０は、ディレイラ２００の様々な機械部品の箇所に、知の様式により収容することができる。具体的には、無線通信装置２４２は、第１のケーシングに収容されており、このケーシングは、支持体２０２の一部、またはこれに固定されたものとするか、又は、（図９のブロック図では、支持体２０２とは別体として示されているが）電気機械式アクチュエータ２０８の関節接続型平行四辺形リンク機構のコネクティングロッドの一部、またはこれに固定されたものとすることができる。

以下では、検出器１０が設けられた電子式ワイヤレスディレイラ２００の幾つかの例的な実施形態について説明する。

図１０に、一例として、検出器１０が取り付けられたフロントディレイラを、符号３００を付して示す。

フロントディレイラ３００は、自転車のフレームにチェーンリング１００２のアセンブリの箇所で取り付けられるように構成された支持体３０２と、チェーンガイド３０６を含む可動体３０４（図示の場合では、可動体とチェーンガイドとが同一である）と、可動体３０４を支持体３０２に対して動かすように構成された作動手段３０８と、を備える。

図示の場合のフロントディレイラ３００は電子式であり、作動手段３０８がギヤードモータ３１０および関節接続型の平行四辺形リンク機構３１２を含む。しかしながら、該フロントディレイラは、周知の別の構成であってもよい。

検出器１０の磁石１２及びセンサ１４は、チェーンガイド３０６に固定されている。

具体的には、磁石１２およびセンサ１４は、チェーンガイド３０６の両側のプレート３１４，３１６において対応する位置に固定されており、チェーン１００がたどる閉ループ経路１３０が磁石１２とセンサ１４との間を通るように構成されている。図示のように対応する位置にあるものとすることにより、磁石１２およびセンサ１４は、チェーン１００がチェーンガイド３１４のプレート間においてたどる前記経路長の接線と直交する方向に沿って並ぶことになる。

具体的には、磁石１２はチェーンガイド３０６の外側プレート３１４に固定され、センサ１４はチェーンガイド３０６の内側プレート３１６において、内側プレート３１６から上方に突出する突部３１８で固定され、センサ１４が磁石１２と同じ高さとされている。磁石１２とセンサ１４とが同じ高さのとき、両者はチェーンリング１００２の回転軸と平行な方向に沿って配列する。

図示の取付位置での磁石１２およびセンサ１４は、検出器１０の前述の動作にとって最適な相互位置かつ最適な離間距離となることが判明している。

同図には、さらに、センサ１４を含むケーシング２２を支持体３０２に接続するケーブル３２０が示されている。図示の実施形態での支持体３０２には、ディレイラ３００の電子部品（特には、無線通信装置２４２）および場合によってはバッテリ電源ユニットが収容されている。好適には、ケーブル３２０に、適合する支持体３０２側のコネクタ（図示せず）と接続・脱着し得るように構成された着脱自在コネクタ３２２が設けられており、必要に応じ、センサ１４を容易に交換し得るようになっている。

図示の実施形態では、検出器１０は、さらに、一組となった第２の磁石１２Ａ及び第２のセンサ１４Ａを有し、二つのチェーンリングを有するフロントギアシフト装置の場合であれば、チェーン１００が、係合するチェーンリング１００２に応じて２つの閉ループ経路のいずれかをたどる際に、チェーンの存否／運動を検出する。センサ１４と同じく、図示される第２のセンサ１４Ａは第２のケーシング２２Ａに収容されており、ここからコネクタ３２２Ａが設けられたケーブル３２０Ａが延出している。但し、２つのセンサを収容する単一のケーシングを設けてもよい。

また、上記のようなケーブルを用いた接続は別の様式を取るものであってもよく、例えば、第２のセンサ１４Ａが第１のセンサ１４に接続され、第１のセンサ１４のみが支持体３０２に接続されていてもよい。

３つ以上のチェーンリングを有するフロントギアシフト装置の場合には、第３の磁石および第３のセンサ、あるいは、それ以上のさらなる磁石及びさらなるセンサが設けられる。

前述のその他のあらゆる磁石／センサの組合せも可能である。

図１１〜図１４に、一例として、検出器１０が取り付けられたリアディレイラを、符号４００を付して示す。

リアディレイラ４００は、自転車のフレームにスプロケット１００４のアセンブリの箇所で取り付けられるように構成された支持体４０２と、チェーンガイド４０６を含む可動体４０４と、可動体４０４を支持体４０２に対して動かすように構成された作動手段４０８と、を備える。

図示の場合のリアディレイラ４００は電子式であり、作動手段４０８がギヤードモータ４１０および関節接続型の平行四辺形リンク機構４１２を含み、ギヤードモータ４１０が関節接続型の平行四辺形機構４１２の対角線に沿って配置されている。しかしながら、該リアディレイラは、周知の別の構成で実現されてもよい。

検出器１０の磁石１２及びセンサ１４は、チェーンガイド４０６に固定されている。

具体的には、磁石１２およびセンサ１４は、チェーン１００がたどる閉ループ経路１３０が磁石１２とセンサ１４との間を通るように、チェーンガイド４０６の両側のプレート４１４，４１６の対応する位置に固定されている。磁石１２およびセンサ１４を対応する位置に設置すると、これらは、チェーン１００がチェーンガイド４０６の前記プレート間でたどる前記経路長の接線と直交する方向に沿って配列される。

具体的には、センサ１４はロッカーアーム（すなわち、チェーンテンショナー又はチェーンガイド４０６）の外側プレート４１４（すなわち、外側のプーリ担持プレート）に固定され、磁石１２は該ロッカーアーム３０６の内側プレート４１６（すなわち、内側のプーリ担持プレート）に固定されている。

より具体的には、磁石１２およびセンサ１４は、前記プーリ担持プレート４１４，４１６においてプーリ４２８の、より好ましくは前記チェーンテンショナー４０６の上側プーリ４２８の歯部４２６の箇所で固定されている。

本明細書および添付の特許請求の範囲において「上側」及び「下側」という用語は、自転車の通常の使用状態を基準として用いられる。

上記の構成により、磁石１２およびセンサ１４は、プーリ４２８，４３０の回転軸と平行な方向に沿って配列される。

チェーン１００が係合するスプロケット１００４にかかわらず該チェーン１００は、プーリ４２８，４３０に巻き付く閉ループ経路の常に同じ経路長をたどることから、磁石１２とセンサ１４とで形成されるペアは一つで十分であることが判明している。

図１３及び図１４は、検出器１０の箇所でのチェーンガイド４０６の断面図である。図１３では、磁石１２により生成される磁場内に配置された前記経路長内に、チェーン１００の継手部材１７０，１７２に相当するチェーン部位が存在している。図１４では、磁石１２により生成される前記磁場内に配置された前記経路長内に、一対の小型プレート１６２〜１６８（図示の場合では、外側プレート１６２，１６４）に相当するチェーン部位が存在している。

図１４の状態では、磁石１２とセンサ１４との間に、プーリ４２８の歯部４２６の歯４３２が部分的に配置されている様子も見て取れるが、通常プーリ４２８，４３０はプラスチック系材料で構成されていることから、該歯は前記磁場を乱さない。とはいえ、磁場の乱れへの歯の寄与を適宜考慮に入れてもよい。

この場合においても、同図には、さらに、センサ１４を含むケーシング２２をリンク機構４１２の外側コネクティングロッド４１３に接続するケーブル４２０が示されている。図示の実施形態での外側コネクティングロッド４１３内部には、ディレイラ４００の電子部品（特には、無線通信装置２４２）が収容されている。好ましくは、ケーブル４２０に、外側コネクティングロッド４１３における適合するコネクタ（図示せず）と接続・脱着し得るように構成された着脱可能なタイプのコネクタ４２２が設けられており、これによって必要に応じ、センサ１４の交換が容易になっている。

図１５及び図１６に、一例として、運動検出器１０が別の様式で取り付けられた別のリアディレイラを、参照符号５００を付して示す。

リアディレイラ５００は、自転車のフレームにスプロケット１００４のアセンブリの箇所で取り付けられるように構成された支持体５０２と、チェーンガイド５０６を含む可動体５０４と、可動体５０４を支持体５０２に対して動かすように構成された作動手段５０８と、を備える。

図示の場合のリアディレイラ５００は電子式であり、作動手段５０８がギヤードモータ５１０および関節接続型の平行四辺形リンク機構５１２を含み、ギヤードモータ５１０が関節接続型の平行四辺形機構５１２の対角線に沿って配置されている。但しリアディレイラは、周知の別の構成で実施されてもよい。

検出器１０の磁石１２及びセンサ１４は、チェーンガイド５０６に固定されている。

具体的には、磁石１２は前記チェーンガイド（すなわち、チェーンテンショナー又はロッカーアーム５０６）の一つのプーリ５２８，５３０に（図示の場合ではロッカーアーム５０６の上側プーリ５２８に）固定されている。

センサ１４は、プーリ担持プレート５１４，５１６の一つ（図示の場合ではチェーンテンショナー５０６の外側プレート５１４に）に固定され、磁石１２が固定されたプーリ５２８が回転する間、磁石１２により生成される磁場内に周期的に入るよう配置されている。

このようにして磁石１２がセンサ１４の検出領域に入るとセンサ１４が磁石１２を検出し、これによりプーリ５２８の運動を介して、伝動チェーン１００の運動（自転車１０００の運動を表す）が監視される。

プーリ５２８の回転のあいだ磁石１２およびセンサ１４は、対応する位置に周期的に配される。

さらに好ましくは、磁石１２がプーリ５２８において、その回転軸から半径に沿って所定の距離のところで歯部５２６よりも径方向内側の位置に固定されている。センサ１４は外側プレート５１４において、外側プーリ５２８の回転軸から半径に沿ってほぼ同じ距離のところで固定されている。磁石１２とセンサ１４とが対応する位置となる上側プーリ５２８の角度方向位置では、該磁石１２および該センサ１４がプーリ５２８，５３０の回転軸と平行な方向に沿って並ぶことになる。

この場合においても、チェーン１００が係合するスプロケット１００４にかかわらず該チェーン１００は、プーリ５２８，５３０に巻き付く閉ループ経路の常に同じ経路長をたどることから、磁石１２とセンサ１４とで形成されるペアは一つで十分であることが判明している。

図１７、１８は、上側プーリ５２８がそれぞれ異なる回転状態にあるときの、チェーンガイド５０６の検出器１０の箇所における断面図を示している。

具体的には、図１７において上側プーリ５２８は、磁石１２とセンサ１４とが対応する位置となる角度位置に回転している。

他方、図１８において上側プーリ５２８は、磁石１２とセンサ１４とが対応する位置とならない角度位置に回転している。そのため、磁石１２は見えていない。

なお、この場合には、センサ１４を収容するケーシング２２の部位２８が、プーリ担持プレート５１４の溝に収容され、磁石１２に対向する方向において、センサ１４の前方に薄い壁５３４が延在している。そのような壁５３４が常磁性材料叉は強磁性材料で構成されている場合には、磁石１２により生成される前記磁場の乱れに対する壁の寄与はいずれの場合も一定なので、適宜考慮に入れることが可能である

この場合においても、同図には、さらに、センサ１４を含むケーシング２２をリンク機構５１２の外側コネクティングロッド５１３に接続するケーブル５２０が示されており、図示の実施形態では、その外側コネクティングロッド５１３の内部に、ディレイラ５００の電子部品（特には、無線通信装置２４２）が収容されている。好ましくは、ケーブル５２０には着脱可能なコネクタ５２２が設けられており、これは外側コネクティングロッド５１３の対応するコネクタ（図示せず）と脱着可能な状態で接続され、必要に応じたセンサの交換１４を容易なものとしている。

本明細書の冒頭部分でも述べたように、運動検出器１０は、自転車のチェーン１００の運動を検出する非磁気式のセンサを含むものであってもよい。

例えば、前記センサは、図２〜図１４の実施形態と同様の形で配置された光学センサ（例えば光電セル）であってもよく、例えば、その光ビームがチェーン１００の継手１７０，１７２部分の通過によって遮られ、チェーン１００のリンク１６０の小型内側プレート１６２，１６４及び小型外側プレート１６６，１６８の通過によっては遮られないように配置された光電セルであって、その光源と光電セルとは、図示の構成要素１２，１４が並ぶ方向に対し、直交する方向に沿って、すなわち、前述の方向ｔと方向ｎの両方に直交する方向に沿って並ぶものとされたものであってもよい。

あるいは、前記光学センサは、図１５〜図１８の実施形態と同様の形で配置され、リアディレイラのプーリ５２８，５３０に固定された小型ミラーが該光学センサに隣接する光源の前を通過した場合にのみ、光源に生成された光ビームが反射されるように構成されたものであってもよい。

より一般的には、運動検出器１０は、チェーンの運動の検出に基づかないものであってもよく、例えば、傾斜計、ジャイロスコープ、振動センサ等であってもよい。

運動検出器１０は、必ずしも図示の実施形態のようにディレイラ２００，３００，４００，５００の可動体２０４，３０４，４０４，５０４に全体として又は部分的に固定されている必要はなく、むしろ、前記ディレイラの他の部品に固定されたり自転車のフレームに固定されたりしていてもよい。

検出器１０と無線通信装置２４２との間の通信ケーブル３２０，３２０Ａ，４２０，５２０は、電気ケーブルであってもよく光ファイバーケーブルであってもよい。

無線通信装置２４２は、各種実施形態で前述したケーシングとは異なるケーシングに収容されたものとされたものでもよく、一般的には、該ケーシングは、前記支持体の一部又はこれに固定されたものであってもよいし、前記リンク機構の任意の構成品の一部又はその構成品に固定されたものであってもよく、さらには、前記ディレイラの可動体の一部、又は可動体に固定されたものであってもよい。

２００ 電子式ワイヤレスディレイラ
３００ フロントディレイラ
４００，５００ リアディレイラ
１０００ 自転車
１０ 運動検出器
１２，１２Ａ 磁石
１４，１４Ａ 磁場センサ
２２，２２Ａ 第２のケーシング
１００ 伝動チェーン
１３０ 閉ループ経路
１５０，１５２，１５４ チェーン部位
１００２、１００４ 同軸歯車
２０２，３０２，４０２，５０２ 支持体
２０４，３０４，４０４，５０４ 可動体
２０６，３０６，４０６，５０６ チェーンガイド（チェーンテンショナー）
２０８，３０８，４０８，５０８ 作動手段
２１０，３１０，４１０，５１０ 電気モータ
４１３、５１３ コネクティングロッド
２４０ 制御手段
２４２ 無線通信装置
２４４ ウェーク信号
２５２ 無線送信器
３２０，３２０Ａ，４２０，５２０ ケーブル
３２２，３２２Ａ，４２２ コネクタ
３１４，３１６，４１４，４１６，５１４，５１６ 第１のプレート
３０ 切欠部
４２８，４３０ プーリ
４１４，４１６ プーリ担持プレート
４２６ 歯部

Claims (15)

1. 自転車の電子式ワイヤレスディレイラ（２００，３００，４００，５００）であって、
   自転車（１０００）のフレームに該自転車（１０００）の同軸歯車（１００２，１００４）のアセンブリの箇所で取り付けられるように構成された支持体（２０２，３０２，４０２，５０２）と、
   チェーンガイド（２０６，３０６，４０６，５０６）を含む可動体（２０４，３０４，４０４，５０４）と、
   電気モータ（２１０，３１０，４１０，５１０）を含み、前記可動体（２０４，３０４，４０４，５０４）を前記支持体（２０２，３０２，４０２，５０２）に対して動かすように構成された作動手段（２０８，３０８，４０８，５０８）と、
   前記電気モータ（２１０，３１０，４１０，５１０）を制御する制御手段（２４０）と、
   前記制御手段（２４０）の一部を構成する装置又は前記制御手段（２４０）と通信する装置であって、無線送信器（２５２）からのギアシフト要求信号を受信するように構成され、第１のケーシング（２０２，２０８，３０２，４１３，５１３）に収容されている無線通信装置（２４２）と、
   前記無線通信装置（２４２）にウェーク信号（２４４）を発するように構成された、自転車の運動検出器（１０）と、
   を備える、ディレイラ（２００，３００，４００，５００）において、
   前記運動検出器（１０）が、前記第１のケーシング（２０２，２０８，３０２，４１３，５１３）とは別の少なくとも１つの第２のケーシング（２２，２２Ａ）に少なくとも部分的に収容されており、少なくとも１つのケーブル（３２０，３２０Ａ，４２０，５２０）を介して前記無線通信装置（２４２）と通信することを特徴とする、ディレイラ（２００，３００，４００，５００）。
2. 請求項１に記載のディレイラ（２００，３００，４００，５００）において、少なくとも１つのケーブル（３２０，３２０Ａ，４２０，５２０）を介した前記無線通信装置（２４２）と前記運動検出器（１０）との間の通信経路に、少なくとも一対の、相互に係合・脱着可能なコネクタ（３２２，３２２Ａ，４２２）が設けられている、ディレイラ（２００，３００，４００，５００）。
3. 請求項１または２に記載のディレイラ（２００，３００，４００，５００）において、前記運動検出器（１０）が、磁場を生成する少なくとも１つの磁石（１２，１２Ａ）および少なくとも１つの磁場センサ（１４，１４Ａ）を含み、前記自転車が運動状態にあるか、停止しているかに応じて、前記センサ（１４，１４Ａ）により検出される前記磁場が異なることを特徴とする、ディレイラ（２００，３００，４００，５００）。
4. 請求項３に記載のディレイラ（２００，３００，４００，５００）において、前記磁石（１２，１２Ａ）および前記センサ（１４，１４Ａ）が前記チェーンガイド（２０６，３０６，４０６，５０６）に取り付けられており、少なくとも前記センサ（１４，１４Ａ）は、前記少なくとも１つの第２のケーシング（２２）に収容されており、かつ、前記少なくとも１つのケーブル（３２０，３２０Ａ，４２０，５２０）を介して前記無線通信装置（２４２）と通信する、ディレイラ（２００，３００，４００，５００）。
5. 請求項３または４に記載のディレイラ（２００，３００，４００，５００）において、前記センサ（１４，１４Ａ）が、前記チェーンガイド（２０６，３０６，４０６，５０６）の第１のプレート（３１４，３１６，４１４，４１６，５１４，５１６）に固定されている、ディレイラ（２００，３００，４００，５００）。
6. 請求項５に記載のディレイラ（２００，３００，４００，５００）において、該ディレイラがフロントディレイラ（３００）であり、前記センサ（１４，１４Ａ）が、前記チェーンガイド（２０６，３０６）の内側プレート（３１６）に固定されている、ディレイラ（２００，３００，４００，５００）。
7. 請求項５に記載のディレイラ（２００，３００，４００，５００）において、該ディレイラがリアディレイラ（４００，５００）であり、前記センサ（１４）が、前記チェーンガイド（２０６，４０６，５０６）の外側プレート（４１４，５１４）に固定されている、ディレイラ（２００，３００，４００，５００）。
8. 請求項５〜７のいずれか一項に記載のディレイラ（２００，３００，４００，５００）において、前記センサ（１４，１４Ａ）が、前記チェーンガイド（２０６，３０６，４０６，５０６）の前記第１のプレート（３１４，３１６，４１４，４１６，５１４，５１６）における各凹状座部又は切欠部（３０）に固定されている、ディレイラ（２００，３００，４００，５００）。
9. 請求項５〜８のいずれか一項に記載のディレイラ（２００，３００，４００，５００）において、前記磁石（１２）が、前記チェーンガイド（２０６，３０６，４０６）の第２のプレート（３１４，３１６，４１４，４１６）に固定されており、前記磁石（１２）と前記センサ（１４）との相互位置が固定されており、前記センサ（１４）が前記磁石（１２）により生成される前記磁場内に配されており、少なくとも所定のギア比での、前記自転車（１０００）の伝動チェーン（１００）がたどる閉ループ経路（１３０）の所定の経路長（１４０）が前記磁石（１２）により生成される前記磁場内に配されて、前記経路長（１４０）内に少なくとも１つのチェーンの実体的部位（１５０，１５２，１５４）が存在する場合に、前記センサ（１４）が前記チェーンの実体的部位（１５０，１５２，１５４）によって乱された前記磁場を検出する、ディレイラ（２００，３００，４００，５００）。
10. 請求項９に記載のディレイラ（２００，３００，４００，５００）において、前記経路長（１４０）が、前記磁石（１２）と前記センサ（１４）との間の空間を通過する、ディレイラ（２００，３００，４００，５００）。
11. 請求項４〜１０のいずれか一項に記載のディレイラ（２００，３００，４００，５００）において、前記磁石（１２）および前記センサ（１４）が、前記チェーンガイド（２０６，３０６，４０６）の両側のプレート（３１４，３１６，４１４，４１６）において対応する位置に固定されている、ディレイラ（２００，３００，４００，５００）。
12. 請求項９〜１１のいずれか一項に記載のディレイラ（２００，３００，４００，５００）において、該ディレイラがリアディレイラ（４００，５００）であり、前記チェーンガイド（４０６，５０６）が２つのプーリ担持プレート（４１４，４１６）を有し、前記磁石（１２）および前記センサ（１４）が、プーリ（４２８，４３０）の、好ましくは前記チェーンテンショナー（２０６，４０６）の前記上側プーリ（４２８））の、歯部（４２６）の箇所において、前記プーリ担持プレート（４１４，４１６）の対応する位置に固定されている、ディレイラ（２００，３００，４００，５００）。
13. 請求項９〜１１のいずれか一項に記載のディレイラ（２００，３００，４００，５００）において、該ディレイラ（２００，３００）がフロントディレイラ（３００）である、ディレイラ（２００，３００，４００，５００）。
14. 請求項１〜５、７および８のいずれか一項に記載のディレイラ（２００，３００，４００，５００）において、該ディレイラ（２００，４００）がリアディレイラ（４００）であり、前記チェーンガイド（２０６，５０６）が２つのプーリ担持プレート（４１４，４１６）および該プーリ担持プレート（４１４，４１６）間に回動可能に支持された２つのプーリ（４２８，４３０）を有しており、前記磁石（１２）が前記チェーンガイド（２０６，５０６）の第１のプーリ（４２８，４３０）に固定されており、前記センサ（１４）はプーリ担持プレート（４１４，４１６）に固定され、前記第１のプーリ（４２８，４３０）が回転するあいだ、前記磁石（１２）により生成される前記磁場内に周期的に入るように配置されている、ディレイラ（２００，３００，４００，５００）。
15. 請求項１から１４のいずれか一項に記載のディレイラ（２００，３００，４００，５００）において、前記第１のケーシング（２０２，２０８，３０２，４１３，５１３）が、前記支持体（２０２，３０２，４０２，５０２）の一部を構成するか、又は前記支持体（２０２，３０２，４０２，５０２）に固定されている、ディレイラ（２００，３００，４００，５００）。

Images