JP3458085B2 - 自転車のスプロケット組立体用のセンサ保持器及びセンサ組立体並びにスプロケット組立体 - Google Patents

自転車のスプロケット組立体用のセンサ保持器及びセンサ組立体並びにスプロケット組立体

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自転車用伝達装置
の電気シフト制御装置を対象とし、さらに詳しくは、自
転車のスプロケット組立体用の運動センサを対象とす
る。
【０００２】
【従来の技術】運動センサは、自転車の速度およびケイ
デンスを自転車のコンピュータで計算して乗り手に対し
表示することができるように、車輪またはペダルクラン
クの回転を感知するために、自転車に一般的に使用され
る。そのような情報は、自動又は半自動自転車用伝達装
置を制御するためにも使用することができ、そこでは自
転車の速度またはケイデンスを使用して、ギヤ比をいつ
切り替えるかを決定することができる。典型的な運動セ
ンサは通常、車輪またはクランクアームに取り付けられ
た磁石、および自転車のフレームに取り付けられた磁気
センサを含む。磁石が磁気センサに非常に近接して通過
すると、センサは自転車のコンピュータにパルスを送出
する。次いで、連続するパルスの間の経過時間に基づい
て、速度またはケイデンスを計算することができる。
【０００３】従来の運動センサの短所は、運動センサが
自転車の様々な位置における部品の数を増やし、したが
って自転車が雑然とした外観を呈するようになることで
ある。さらに、スポークと一緒に回転する磁石の外観は
すっきりしない。また、電子的に制御される構成部品の
数が増加するにつれて、種々の構成部品をいっしょに接
続するために必要な配線の量も増加する。例えば、自転
車が電子的に制御される伝達装置を使用する場合、車輪
磁気センサ、クランク磁気センサ、前部伝達装置、およ
び後部伝達装置のためにワイヤを配線しなければならな
い。自転車の審美的外観は、そうした過剰な配線によっ
て大きく損なわれる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来技
術の問題点を解消すると共に、第１スプロケットへの第
２スプロケットからのチェーンの切替え動作を好適なタ
イミングで行えるように構成された自転車用のスプロケ
ット組立用のセンサ保持器及びセンサ組立体並びにスプ
ロケット組立体の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成する為に、共通の軸を中心として回転するように取り
付けられた複数のスプロケットを有するスプロケット組
立体と同軸に取り付けられて該複数のスプロケットと共
に回転する環状部材から成り、この環状部材にセンサ要
素が固定され、前記複数のスプロケットにおける第１ス
プロケットに、この第１スプロケットへの第２スプロケ
ットからのチェーンの切替えを容易にするためのシフト
促進構造物を設け、かつ前記センサ要素を上記シフト促
進構造物に対して相対的な特定回転位置に配置した自転
車のスプロケット組立体用のセンサ保持器を提供する。
【０００６】又、本発明は、共通の軸を中心として回転
するように取り付けられた複数のスプロケットを有する
スプロケット組立体と共に回転するように、このスプロ
ケット組立体と同軸に取り付けられるセンサ保持器と、
このセンサ保持器と共に回転するようにこのセンサ保持
器に連結した第１センサ要素と、センサ保持器に近接し
て取り付けられる第２センサ要素とを備え、前記センサ
保持器が第２センサ要素に対して相対的に回転するよう
に構成されており、前記複数のスプロケットにおける第
１スプロケットに、この第１スプロケットへの第２スプ
ロケットからのチェーンの切替えを容易にするためのシ
フト促進構造物を設け、かつ前記センサ要素を上記シフ
ト促進構造物に対して相対的な特定回転位置に配置して
いる自転車のスプロケット組立体用のセンサ組立体を提
供する。
【０００７】さらに、本発明は、共通の軸を中心として
回転するように取り付けた複数のスプロケットと、これ
らスプロケットと共に回転するように連結したセンサ要
素とを有し、前記複数のスプロケットにおける第１スプ
ロケットに、この第１スプロケットへの第２スプロケッ
トからのチェーンの切替えを容易にするためのシフト促
進構造物を設け、かつ前記センサ要素を上記シフト促進
構造物に対して相対的な特定回転位置に配置している自
転車用のスプロケット組立体を提供する。
【０００８】さらに、本発明は、共通の軸を中心として
回転するように取り付けた複数のスプロケットと、これ
らスプロケットと共に回転するように連結した第１セン
サ要素と、複数のスプロケットに近接させて取り付けた
第２センサ要素とを設け、第１センサ要素が第２センサ
要素に対して相対的に回転するように構成され、前記複
数のスプロケットにおける第１スプロケットに、この第
１スプロケットへの第２スプロケットからのチェーンの
切替えを容易にするためのシフト促進構造物を設け、か
つ前記センサ要素を上記シフト促進構造物に対して相対
的な特定回転位置に配置している自転車用のセンサ組立
体を提供する。 斯かる構成を備えた本発明は、センサ組
立体を電子制御ディレーラといっしょに使用する場合
に、シフト促進構造物が最適回転位置に来たときに、第
２スプロケットから第１スプロケットへチェーンを切り
替えるようにディレーラに命令することができるので、
特に有用である。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は、電動ディレーラ１４と自
転車フレーム２２に取り付けられた運動センサ１８とを
含む、本発明に係る自転車用伝達装置１０の特有の実施
例を使用した自転車の後部の側面図である。さらに詳し
くは、複数のスプロケット２８（Ａ〜Ｇ）から成るスプ
ロケット組立体２８は同軸上に、フリーハブ型ホイール
ハブ３２０の一部分を形成する車軸３２（図７）を中心
として回転可能に取り付ける。図１から図６に示すよう
に、ディレーラ１４は車軸穴４８を有するベース部材４
４を含むので、ディレーラ１４は、車軸穴４８に車軸３
２を通し、かつ車軸３２にナット５２をねじ込むことに
よって、フレーム２２に取り付けることができる。モー
タユニットハウジング５６およびモータユニットカバー
６０は、ねじ６４、６６をモータユニットカバー６０の
それぞれの穴７０、７４を介し、モータユニットハウジ
ング５６のそれぞれの穴７８、８２を介して、ベース部
材４４のねじ穴８６、９０に差し込むことによって、ベ
ース部材４４の一部として形成される。
【００１０】プロング９６、９８を有するリンク部材９
４は、ベース部材の穴１０２およびプロング９６の穴１
０３を貫通して伸長するピボット軸１００によって、お
よびモータユニットハウジング５６の穴１１３およびプ
ロング９８の穴１０４を貫通して伸長するピボット軸１
１２によって、ベース部材４４およびモータユニット５
６に旋回可能に連結する。したがって、プロング９６は
ベース部材４４とモータユニットハウジング５６との間
に配置され、プロング９８はモータユニットハウジング
５６とモータユニットカバー６０との間に配置される。
固定用ボルト１１１（図４に１つだけが示されている）
はプロング９６、９８の穴１１５内に達し、ピボット軸
１００、１１２を所定の位置に固定する。リンク部材１
０８は、リンク部材１０８の穴１１６に通したピボット
軸１５０の軸部分１５０Ａ（図６）によってモータユニ
ットハウジング５６に旋回可能に連結し、かつリンク部
材１３０は、リンク部材１３０の穴１５４に通したピボ
ット軸１５０の軸部分１５０Ｂによって、モータユニッ
トハウジング５６に旋回可能に連結する。以下でさらに
詳しく説明するように、ピボット軸１５０は、ディレー
ラを運動させるためのアクチュエータ軸としても機能す
る。リンク部材９４の他端は、リンク部材９４の穴１６
４および可動部材１５８の穴１６８、１７０を貫通して
伸長するピボット軸１６０によって、可動部材１５８に
旋回可能に接続する。同様に、リンク部材１０８、１３
０の他端は、リンク部材１０８の穴１７４、リンク部材
１３０の穴１７８、および可動部材１５８の穴１８０、
１８２に通したピボットピン１７２によって、可動部材
１５８に旋回可能に接続する。ピボットピン１７２は、
リンク部材１０８と１３０の間に配置したスペーサ１８
８の穴１８４をも貫通して伸長する。したがって、モー
タユニットハウジング５６、リンク部材９４、１０８、
１３０、および可動部材１５８は、可動部材１５８がベ
ース部材４４およびモータユニットハウジング５６に対
して相対的に運動するように、「４バー（four bar）」
型連結機構を形成する（ここでリンク部材１０８、１３
０は１本の「バー」として機能する）。案内車１９４お
よび張り車１９８を有するチェーンガイド１９０は、複
数のスプロケット２８（Ａ〜Ｇ）の間でチェーン２００
を切り替えるために、周知の方法で、ピボット軸１９９
を介して可動部材１５８に旋回可能に取り付ける。
【００１１】作動アーム２０４の形の作動部材は、作動
アーム２０４の一端の穴２０８にピボット軸１５０の平
坦部２１０を締め付けることによって、ピボット軸１５
０に回転不能に取り付ける。作動アーム２０４の他端は
通常、リンク部材１０８、１３０に形成した迫持台２１
１Ａ、２１１Ｂ上に載置し、かつ、それはスペーサ１８
８の周囲に巻き付けられるコイルばね２１８の第１端２
１４を受容する穴または溝２１２を有する。ばね２１８
の第２端２２２は、リンク部材１０８の穴２２６内に挿
入する。ばね２１８とリンク部材１０８、１３０との間
の摩擦を最小にするために、ばね２１８とリンク部材１
０８、１３０との間にそれぞれブシュ２３０、２３４を
配置する。
【００１２】図５および図６に示すように、モータユニ
ットハウジング５６は、第１ハウジング部５６Ａ、第２
ハウジング部５６Ｂ、および第１ハウジング部５６Ａと
第２ハウジング部５６Ｂとの間のガスケット２５０を含
む。モータユニットハウジング５６内には、第１ハウジ
ング部５６Ａに形成した溝２５８および第２ハウジング
部５６Ｂに形成した溝２６０内に着座する取付金具２５
４を配置する。駆動軸２６３を有するモータ２６２は、
ねじ２６４、２６８によって取付金具２５４にしっかり
と固定する。モータ２６２は、取付金具２８０によりフ
レーム２２に取り付けた制御装置２７６（図１）に接続
した通信バス２７２を通して受信する信号によって制御
する。モータ制御装置２７６はさらに、通信バス２８４
を通して制御センタ（図示しないが、一般的に自転車の
ハンドルバーに取り付ける）と通信する。
【００１３】減速装置８００を介してピボット軸１５０
を駆動するために、ウォーム歯車２９０を止めねじ２９
４によってモータ駆動軸２６３に固定する。減速装置８
００は、ウォーム歯車２９０と噛み合う大径歯車８０４
を含む。大径歯車８０４は、第１ハウジング部５６Ａに
形成した凹部８１０に着座するピボット軸８０８によ
り、第１ハウジング部５６Ａに旋回可能に取り付ける。
小径歯車８１４は大径歯車８０４に回転不能に固定し、
かつ別の大径歯車８１８と噛み合う。大径歯車８１８
は、第１ハウジング部５６Ａに形成した凹部８２６に着
座するピボット軸８２２により、第１ハウジング部５６
Ａに旋回可能に取り付ける。小径歯車８３０はピボット
軸８２２に回転不能に固定し、かつピボット軸１５０に
回転不能に固定したファン歯車８３４と噛み合う。ピボ
ット軸１５０は、第１ハウジング部５６Ａの穴８３６お
よび第２ハウジング部５６Ｂの穴８３８を貫通して伸長
する。穴８３６、８３８からモータユニットハウジング
５６内に汚染物質が入るのを防止するために、ファン歯
車８３４の両側でピボット軸１５０の周囲にＯリングシ
ール８４０、８４４を配置する。ピボット軸１５０およ
びしたがって可動部材１５８の回転位置を決定するため
に、ピボット軸１５０の軸部１５０Ａにポテンショメー
タ８７０を取り付ける。
【００１４】動作に際しては、モータ２６２が減速装置
８００を介してピボット軸１５０を反時計方向に回転す
ると、チェーンガイド１９０はチェーン２００をより大
径のスプロケット２８（Ａ〜Ｇ）からより小径のスプロ
ケット２８（Ａ〜Ｇ）に切り替え、モータ２６２が減速
装置８００を介してピボット軸１５０を時計方向に回転
すると、チェーンガイド１９０はチェーン２００をより
小径のスプロケット２８（Ａ〜Ｇ）からより大径のスプ
ロケット２８（Ａ〜Ｇ）に切り替える。モータ２６２が
ピボット軸１５０を反時計方向に回転すると、作動アー
ム２０４が反時計方向に回転し、ばね２１８の第１端２
１４を上向きに引っ張る。可動部材１５８の運動に対す
る大きい抵抗が無ければ、作動アーム２０４は迫持台２
１１Ａおよび２１１Ｂ上に着座したままであり、リンク
部材１０８の上向きの運動により、ばね２１８はスペー
サ１８８上で上昇する。これにより今度は、ばね２１８
の第１端２１４がスペーサ１８８を中心として回転する
ことなく、可動部材１５８がより小径のスプロケット２
８（Ａ〜Ｇ）の方向に運動する。
【００１５】しかし、乗り手がペダルをこいでいないと
きのように、可動部材１５８の運動に対し大きい抵抗が
かかると、作動アーム２０４が迫持台２１１Ａ、２１１
Ｂから上昇する一方、可動部材１５８は静止したままで
あり、作動アーム２０４の上向きの運動により、第１ば
ね端２１４がスペーサ１８８を中心として回転し、した
がってコイルばね２１８の引張力が増加する。したがっ
てコイルばね２１８は、乗り手がペダルを再びこぎ始め
るときのように、可動部材１５８の運動に対する抵抗源
が取り除かれるまで、シフト動作のためのエネルギを貯
蔵する。この抵抗が取り除かれると、可動部材１５８は
より小径のスプロケット２８（Ａ〜Ｇ）の方向に運動
し、リンク部材１０８、１３０の迫持台２１１Ａ、２１
１Ｂは、それらが作動アーム２０４に接触するまで上昇
する。
【００１６】コイルばね２１８は、自転車が転倒してデ
ィレーラが地面に衝突した場合の緩衝器としても機能す
ることに注意されたい。したがって、可動部材１５８が
図２の左から衝突すると、可動部材は下向きに移動しよ
うとする。図４から分かるように、これにより迫持台２
１１Ａ、２１１Ｂは作動アーム２０４から離れるように
下向きに運動し、したがって衝撃を吸収する。
【００１７】モータ２６２がピボット軸１５０を時計方
向に回転すると、作動アーム２０４は迫持台２１１Ａ、
２１１Ｂを押しつけ、したがって可動部材１５８はより
大径のスプロケット２８（Ａ〜Ｇ）の方向に運動する。
【００１８】運動センサ１８は、複数のスプロケット２
８（Ａ〜Ｇ）の回転状態に関する情報を提供する。この
情報は、複数のスプロケット２８（Ａ〜Ｇ）の回転速度
および／または複数のスプロケット２８（Ａ〜Ｇ）の回
転位置を確認するために使用することができる。この情
報は、ディレーラを切り替えるためにモータ２６２を起
動するかどうか、およびいつ起動するかを決定するため
に使用することができる。例えば、複数のスプロケット
２８（Ａ〜Ｇ）が回転しておらず、したがって可動部材
１５８の運動に対する大きい抵抗が生じている場合、乗
り手がペダルを再びこぎ始めるまで、シフト動作を遅ら
せることが望ましい。また、複数のスプロケット２８
（Ａ〜Ｇ）が特定の位置にシフト促進構造物（以下で説
明する）を含む場合には、シフト促進構造物がディレー
ラのガイドプーリ１９９に対して相対的に所望の位置に
配置されているときにだけ、モータ２６２を起動するこ
とが望ましい。
【００１９】図１、２、７、および８に示すように、運
動センサ１８は、センサ保持器３００がスプロケット組
立体２８と一緒に回転するように、スプロケット組立体
２８と同軸に取り付けるためのセンサ保持器３００を含
む。磁石などの信号発生要素の形の複数の第１センサ要
素３０４は、センサ保持器３００と一緒に回転するよう
に、センサ保持器３００の内部に埋め込むか、さもなけ
ればセンサ保持器３００の周囲に取り付ける。第２セン
サ要素３０８はベース部材４４に取り付けるか、さもな
ければセンサ保持器３００に近接して取り付けて、セン
サ保持器３００が第２センサ要素３０８に対して相対的
に回転するようにする。この実施例では、第２センサ要
素３０８は、ボルト３１１でベース部材４４に取り付け
るフレーム３１０と、複数の第１センサ要素３０４と通
信するための第１センサユニット３０８Ａと、複数の第
１センサ要素３０４と通信するための第２センサユニッ
ト３０８Ｂとを含む。各センサユニット３０８Ａ、３０
８Ｂは磁気信号受信器などの信号受信要素から成り、第
１センサユニット３０８Ａは第２センサユニット３０８
Ｂから周方向に位置をずらして配置する。したがって、
スプロケット組立体２８の回転方向は、センサユニット
３０８Ａまたは３０８Ｂのどちらが最初に各第１センサ
要素３０４からの磁気信号を受信するかに基づいて、決
定することができる。従来使用されるスプロケット組立
体２８の連続回転に対する磁気信号の受信間の経過時間
に加えて、スプロケット組立体２８の特定の１回転に対
する第１センサユニット３０８Ａによる信号の受信と第
２センサユニット３０８Ｂによる信号の受信との間の経
過時間は、スプロケット組立体２８の回転速度について
の第２データ源となる。受信した信号は通信バス３０９
を通して制御装置２７６に伝えられ、該通信バスはモー
タ２６２からの通信バス２７２と構造的に合流して、統
合通信バス３１３（図１）を形成する。
【００２０】この実施例では、センサ保持器３００は、
フリーハブ型ホイールハブ３２０上に取り付けるように
適応させる。ホイールハブ３２０は、ハブ体３２４と、
ハブ３２０をホイールリム（図示せず）に取り付けるホ
イールスポーク（図示せず）を受容するためのスポーク
穴３３４、３３８をそれぞれ有する１対のスポークフラ
ンジ３２８、３３０とを含む。円筒形のスプロケット取
付スリーブ３４０は一方向クラッチ機構（図示せず）を
介して車軸３２の周囲に回転可能に取り付けて、スプロ
ケット組立体２８が一方向にのみ回転するときに、スプ
ロケット取付スリーブ３４０がスプロケット組立体２８
からハブ体３２４へ回転力を伝達するようにする。スプ
ロケット取付スリーブ３４０と一方向クラッチとを含む
ホイールハブ３２０の構造および機能はよく知られてい
るので、これらの構成部品の詳細な説明は省略する。
【００２１】スプロケット取付スリーブ３４０の外周表
面に複数のスプライン３５０を円周方向に形成し、セン
サ保持器３００の内周表面に形成された相補形スプライ
ン３５４と合わせるようにする。同様のスプライン（図
示せず）を、複数のスプロケット２８（Ａ〜Ｇ）の各々
の内周表面に形成する。この実施例では、センサ保持器
３００を１つの回転位置だけでしかスプロケット取付ス
リーブ３４０に取り付けることができないように、他の
スプライン３５４より大きい幅を有する位置決めスプラ
イン３５８を設けて、スプロケット取付スリーブ３４０
における同様に大きい幅の位置決め溝（図示せず）と係
合させるようにする。同じ理由で、同様の位置決めスプ
ライン（図示せず）を、複数のスプロケット２８（Ａ〜
Ｇ）の各々の内周表面に形成する。したがって、センサ
保持器３００およびスプロケット２８（Ａ〜Ｇ）は１つ
の回転位置でしかスプロケット取付スリーブ３４０に取
り付けられないばかりでなく、スプロケット組立体２８
に対し相対的なセンサ保持器３００の回転位置が予め決
定される。これは、複数のスプロケット２８（Ａ〜Ｇ）
が、以下でさらに詳しく説明するように、１つのスプロ
ケットから別のスプロケットへのチェーンの移動を容易
にするためのシフト促進構造物を備えている場合に、非
常に便利である。
【００２２】スプロケット取付スリーブ３４０の自由端
は、締付リング３６８のねじ切り外周表面３６４を係合
するためのねじ切り内周表面３６０を含む。したがっ
て、締付リング３６８をスプロケット取付スリーブ３４
０にねじ込むことにより、スプロケット組立体２８およ
びセンサ保持器３００は回転不能にハブ３２０に固定さ
れる。また、締付リング３６８を必要に応じてスプロケ
ット取付スリーブ３４０に着脱できるように、締付リン
グ３６８は工具（図示せず）を係合するための複数のス
プライン３７０をも含む。
【００２３】図９は、本発明に係るスプロケット組立体
２８´の別の実施例の側面図である。この実施例では、
センサ保持器３００は省かれる。代わりに、図７の締付
リング３６８と同一の一般的構造を有する締付リング３
６８´がセンサ保持器として機能し、この場合、第１セ
ンサ要素３０４は締付リング３６８´の内部に埋め込む
か、または他のやり方で締付リング３６８´に取り付け
る。また、スプロケット組立体２８´は、１つのスプロ
ケットから別のスプロケットへのチェーンの切替えを容
易にするためのシフト促進構造物を含む。一例としてス
プロケット２８Ｆ´、２８Ｇ´を使用すると、スプロケ
ット２８Ｇ´は、スプロケット２８Ｇ´の側面に配置し
た凹部４０４および１つ以上の傾斜および／または斜面
付きスプロケット歯４０８の形のシフト促進構造物４０
０を含み、スプロケット２８Ｆ´からスプロケット２８
Ｇ´へのチェーンの移動を促進する。そうした構造は今
ではよく知られており、例えば参照によって本願に組み
込まれる米国特許第号４，８８９，５２１号に記載され
ている。スプロケット２８Ｇ´はまた、スプロケット２
８Ｇ´の側面に配置した凹部４１４および１つ以上の傾
斜および／または斜面付きスプロケット歯４１８の形の
シフト促進構造物４１０をも含み、スプロケット２８Ｇ
´からスプロケット２８Ｆ´へのチェーンの移動を促進
する。かかるシフト促進構造物により、ガイドプーリ１
９９がシフト促進構造物の近接位置にきたときに、ディ
レーラを起動してチェーンを切り替えることが望まし
い。この情報は、本発明に係る運動センサ１８を使用す
ることによって確認することができる。
【００２４】図１０は、本発明に係る電動ディレーラ５
００の別の実施例の分解組立図である。図１に示した電
動ディレーラはベース部材と一体的に形成したモータを
装備したが、この実施例では、モータをリンク部材の１
つと一体的に形成する。さらに詳しくは、ディレーラ５
００は、ディレーラ５００をフレーム２２に取り付ける
ための取付ボルト５０６を有するベース部材５０４を含
む。リンク部材５０８は、リンク部材５０８の穴５１４
およびベース部材５０４の穴５１８、５２２を貫通する
ピボット軸５１０によって、ベース部材５０４に旋回可
能に取り付ける。リンク部材５３０は、ベース部材５０
４のそれぞれの穴５４４、５４８を貫通してリンク部材
５３０のそれぞれのねじ穴５５４、５５８に達するねじ
５３４、５３８によって、ベース部材５０４に旋回可能
に取り付ける。可動部材５６０は、それぞれの穴５７
４、５７８を貫通し、リンク部材５０８のそれぞれのね
じ穴５８４、５８８に達するねじ５６４、５６８によっ
て、リンク部材５０８の他端に旋回可能に連結する。可
動部材５６０はまた、可動部材５６０の穴６０４および
リンク部材５３０の穴６１８を貫通する管形ナット５９
４によってリンク部材５３０の他端に旋回可能に連結す
る。管形ねじ５９８は、可動部材５６０の穴６０８、フ
ァン歯車７８０の穴６１０、電気ブラシ部材６１２の穴
６１１、および抵抗接触部材６１４の穴６１３を貫通
し、管形ナット５９４内に締め付けられる。可動部材５
６０、管形ナット５９４、管形ねじ５９８、ファン歯車
７８０、および電気ブラシ部材６１２はいっしょに、リ
ンク部材５３０に対して相対的に回転する一方、抵抗接
触部材６１４は静止し続ける。案内車６５４および張り
車６５８を有するチェーンガイド６５０は、従来の方法
で、ねじ付き軸６６０を可動部材５６０のねじ穴６６４
にねじ込むことによって、可動部材５６０に旋回可能に
取り付ける。
【００２５】この実施例では、リンク部材５３０は円筒
穴７００を含み、駆動軸７０８を有するモータ７０４は
その中に嵌め込まれる。駆動歯車７１２は、かさ歯車７
１６と噛み合うように、駆動軸７０８に回転不能に取り
付ける。図１１に示すように、かさ歯車７１６は、中間
軸７３０の一端にある相補形スプライン７２８と係合す
るスプライン７２４付きの連結軸７２０を備えているの
で、中間軸７３０は連結軸７２０に対して相対的に回転
することができないが、中間軸７３０は連結軸７２０に
対して相対的に軸方向に特定の距離だけ運動することが
できる。中間軸７３０の他端は、かさ歯車７１６から離
れた側に形成した複数の半球形凹部７３８を有する第１
クラッチ板７３４に、回転不能に連結する。半球形凹部
７３８内には、複数の玉７４０を嵌め込む。ファン歯車
７８０と噛み合う中間歯車７４４は、可動部材５６０の
穴７５２を貫通して中間歯車７４４のねじ穴に達するね
じ７４８によって、可動部材に旋回可能に連結する。第
２クラッチ板７６０は、中間歯車７４４に回転不能に取
り付ける。この場合、第２クラッチ板７６０は、複数の
玉７４０を着座させるための複数の半球形凹部を含む。
【００２６】第１クラッチ板７３４は、玉７４０が係止
関係に凹部７３８、７６４に着座するように、ばね７７
０によって第２クラッチ板７６０に対して偏移させる。
したがって、中間歯車７４４に実質的な抵抗が掛からな
い限り、かさ歯車７１６および中間歯車は通常、１つの
ユニットとして一緒に回転する。実質的な抵抗が中間歯
車７４４に掛かると、かさ歯車７１６の回転により玉７
４０は凹部７３８および／または７６４から離れ、した
がって中間軸７３０が図１１の左の方向に押され、かさ
歯車７１６と中間歯車７４４との間の相対回転が可能に
なる。中間歯車７４４への実質的な抵抗が取り除かれる
と、玉７４０は凹部７３８、７６４に再係合し、中間歯
車７４４はかさ歯車７１６との一体的回転を続ける。し
たがって、図１２および図１３に示すように、駆動軸７
０８の回転により、ファン歯車７８０が可動部材５６０
をリンク部材５０８、５３０に対して相対的に運動させ
る。リンク部材５０８、５３０に対し相対的な可動部材
５６０の位置は、ポテンショメータを形成する電気ブラ
シ部材６１２と抵抗接触部材６１４との協働によって、
確認することができる。
【００２７】以上、本発明の様々な実施例を説明した
が、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、別
の変形を使用することができる。例えば、様々な構成部
品の大きさ、形状、位置、および配向を必要に応じて変
更することができる。１つの要素の機能を２つの要素で
実行することができ、その逆も可能である。全ての利点
が特定の実施例に同時に存在する必要は無い。また、先
行技術とは異なる独特の各特徴は、単独でも、また他の
特徴と組み合わせても、そうした特徴によって実現され
る構造上および／または機能上の概念をはじめとして、
出願人によるさらなる発明の別個の記述とみなすべきで
ある。
【００２８】スプロケット保持器３００は環状部材とし
て形成したが、スプロケット保持器はどんな形状にもで
き、また閉じた円または多角形として形成する必要はな
い。センサ要素３０４は均等な周方向の間隔にする必要
はなく、また適用例によっては、１つのセンサ要素３０
４だけを必要とすることもある。センサ要素３０８Ａ、
３０８Ｂはベース部材４４に直接配置することができ
る。図９に示したチェーンシフト促進構造物４００、４
１０は、図１に示した実施例に組み込むことができ、あ
るいは省くこともできる。したがって、本発明の範囲
は、開示した特定の構造によって、あるいは明らかに最
初に重点を置いた特定の構造または特徴によって限定す
べきではない。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、複数のスプロケット間
のチェーンの切替えを好適なタイミングで行うことがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電動ディレーラおよび運動センサ
を含む自転車用伝導装置の特定の実施例を使用した自転
車の後部の側面図である。
【図２】図１に示した自転車用伝導装置の正面図であ
る。
【図３】図１に示した電動ディレーラの一部分の斜視図
である。
【図４】図３に示した電動ディレーラの一部分の分解組
立図である。
【図５】本発明に係る減速装置の特定の実施例を図解す
る、図３に示したディレーラ用のモータユニットの図で
ある。
【図６】図３ないし図５に示したモータユニットの分解
組立図である。
【図７】図１に示した運動センサのスプロケットを省い
た分解組立図である。
【図８】図１に示した運動センサの部分断面図である。
【図９】センサ要素が締付リングに固定されたスプロケ
ット組立体の代替実施例の側面図である。
【図１０】本発明に係る電動ディレーラの代替実施例の
分解組立図である。
【図１１】図１０に示したディレーラに使用されるクラ
ッチ組立体の組立後の図である。
【図１２】図１０に示した電動ディレーラの組立後の初
期位置における部分切欠図である。
【図１３】図１０に示した電動ディレーラの組立後の伸
長位置における部分切欠図である。
【符号の説明】
１０ 自転車用伝達装置 １４ 電動ディレーラ １８ 運動センサ ２２ 自転車フレーム ２８ スプロケット組立体

Claims (46)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 共通の軸を中心として回転するように取
    り付けられた複数のスプロケットを有するスプロケット
    組立体と同軸に取り付けられて該複数のスプロケットと
    共に回転する環状部材から成り、この環状部材にセンサ
    要素が固定され、 前記複数のスプロケットにおける第１スプロケットに、
    この第１スプロケットへの第２スプロケットからのチェ
    ーンの切替えを容易にするためのシフト促進構造物を設
    け、かつ前記センサ要素を上記シフト促進構造物に対し
    て相対的な特定回転位置に配置している ことを特徴とす
    る自転車のスプロケット組立体用のセンサ保持器。
  2. 【請求項２】 上記環状部材の内周表面に複数のスプラ
    インを形成していることを特徴とする請求項１記載のセ
    ンサ保持器。
  3. 【請求項３】 上記環状部材にねじ付き内周表面を設け
    ていることを特徴とする請求項１記載のセンサ保持器。
  4. 【請求項４】 センサ要素を上記環状部材に埋め込んで
    いることを特徴とする請求項１記載のセンサ保持器。
  5. 【請求項５】 センサ要素が磁石から成ることを特徴と
    する請求項１記載のセンサ保持器。
  6. 【請求項６】 複数のセンサ要素を環状部材に固定しか
    つ周方向に相互に間隔を置いて配置していることを特徴
    とする請求項１記載のセンサ保持器。
  7. 【請求項７】 各センサ要素がそれぞれ磁石から成るこ
    とを特徴とする請求項６記載のセンサ保持器。
  8. 【請求項８】 共通の軸を中心として回転するように取
    り付けられた複数のスプロケットを有するスプロケット
    組立体と共に回転するように、このスプロケット組立体
    と同軸に取り付けられるセンサ保持器と、このセンサ保
    持器と共に回転するようにこのセンサ保持器に連結した
    第１センサ要素と、センサ保持器に近接して取り付けら
    れる第２センサ要素とを備え、前記 センサ保持器が第２センサ要素に対して相対的に回
    転するように構成されており、 前記複数のスプロケットにおける第１スプロケットに、
    この第１スプロケットへの第２スプロケットからのチェ
    ーンの切替えを容易にするためのシフト促進構造物を設
    け、かつ前記第１センサ要素を上記シフト促進構造物に
    対して相対的な特定回転位置に配置している ことを特徴
    とする自転車のスプロケット組立体用のセンサ組立体。
  9. 【請求項９】 上記第１センサ要素が信号発生要素であ
    り、第２センサ要素が信号受信要素であることを特徴と
    する請求項８記載のセンサ組立体。
  10. 【請求項１０】 第１センサ要素が磁石であることを特
    徴とする請求項９記載のセンサ組立体。
  11. 【請求項１１】 第２センサ要素が、それぞれ第１セン
    サ要素と通信するための第１センサユニットと第２セン
    サユニットとから成ることを特徴とする請求項８記載の
    センサ組立体。
  12. 【請求項１２】 上記第１センサユニットを第２センサ
    ユニットから周方向に位置をずらして配置していること
    を特徴とする請求項１１記載のセンサ組立体。
  13. 【請求項１３】 前記第１センサ要素を前記センサ保持
    器に埋め込んでいることを特徴とする請求項８記載のセ
    ンサ組立体。
  14. 【請求項１４】 前記センサ保持器に、周方向に相互に
    間隔をおいて複数の第１センサ要素を固定していること
    を特徴とする請求項８記載のセンサ組立体。
  15. 【請求項１５】 上記複数の第１センサ要素がそれぞれ
    磁石から成ることを特徴とする請求項１４記載のセンサ
    組立体。
  16. 【請求項１６】 前記センサ保持器が環状部材から成る
    ことを特徴とする請求項８記載のセンサ組立体。
  17. 【請求項１７】 上記環状部材の内周表面に複数のスプ
    ラインを形成していることを特徴とする請求項１６記載
    のセンサ組立体。
  18. 【請求項１８】 上記環状部材にねじ付き内周表面を設
    けていることを特徴とする請求項１６記載のセンサ組立
    体。
  19. 【請求項１９】 共通の軸を中心として回転するように
    取り付けた複数のスプロケットと、これらスプロケット
    と共に回転するように連結したセンサ要素とを有し、 前記複数のスプロケットにおける第１スプロケットに、
    この第１スプロケットへの第２スプロケットからのチェ
    ーンの切替えを容易にするためのシフト促進構造物を設
    け、かつ前記センサ要素を上記シフト促進構造物に対し
    て相対的な特定回転位置に配置している ことを特徴とす
    る自転車用のスプロケット組立体。
  20. 【請求項２０】 上記センサ要素が磁石から成ることを
    特徴とする請求項１９記載のスプロケット組立体。
  21. 【請求項２１】 複数のスプロケットと共に回転するよ
    うに連結したセンサ要素を複数設けていることを特徴と
    する請求項１９記載のスプロケット組立体。
  22. 【請求項２２】 上記複数のセンサ要素がそれぞれ磁石
    から成ることを特徴とする請求項２１記載のスプロケッ
    ト組立体。
  23. 【請求項２３】 複数のスプロケットと共に一体的に回
    転するようにこれらスプロケットと同軸に取り付けられ
    る環状部材を設け、この環状部材に上記センサ要素を取
    り付けていることを特徴とする請求項１９記載のスプロ
    ケット組立体。
  24. 【請求項２４】 上記センサ要素を環状部材に埋め込ん
    でいることを特徴とする請求項２３記載のスプロケット
    組立体。
  25. 【請求項２５】 上記環状部材の内周表面に複数のスプ
    ラインを形成していることを特徴とする請求項２３記載
    のスプロケット組立体。
  26. 【請求項２６】 上記環状部材にねじ付き内周表面を設
    けていることを特徴とする請求項２３記載のスプロケッ
    ト組立体。
  27. 【請求項２７】 上記シフト促進構造物が第１スプロケ
    ットの側面に設けた凹部から成ることを特徴とする請求
    項１９記載のスプロケット組立体。
  28. 【請求項２８】 上記第１スプロケットの内周表面上に
    第１スプロケット位置決め構造物を設け、センサ保持器
    の内周表面上に保持器位置決め構造物を設けて、このセ
    ンサ保持器が第１スプロケットに対して相対的な予め定
    められた回転位置に位置するように形成していることを
    特徴とする請求項１９記載のスプロケット組立体。
  29. 【請求項２９】 共通の軸を中心として回転するように
    取り付けた複数のスプロケットと、これらスプロケット
    と共に回転するように連結した第１センサ要素と、複数
    のスプロケットに近接させて取り付けた第２センサ要素
    とを設け、 第１センサ要素が第２センサ要素に対して相対的に回転
    するように構成され、 前記複数のスプロケットにおける第１スプロケットに、
    この第１スプロケットへの第２スプロケットからのチェ
    ーンの切替えを容易にするためのシフト促進構造物を設
    け、かつ前記第１センサ要素を上記シフト促進構造物に
    対して相対的な特定回転位置に配置している ことを特徴
    とする自転車用のセンサ組立体。
  30. 【請求項３０】 上記第１センサ要素が信号発生要素で
    あり、第２センサ要素が信号受信要素であることを特徴
    とする請求項２９記載のセンサ組立体。
  31. 【請求項３１】 上記第１センサ要素が磁石から成るこ
    とを特徴とする請求項３０記載のセンサ組立体。
  32. 【請求項３２】 上記第２センサ要素が、それぞれ第１
    センサ要素と通信するための第１センサユニットと第２
    センサユニットとから成ることを特徴とする請求項２９
    記載のセンサ組立体。
  33. 【請求項３３】 上記第１センサユニットを第２センサ
    ユニットから周方向に位置をずらして配置していること
    を特徴とする請求項３２記載のセンサ組立体。
  34. 【請求項３４】 スプロケット組立体と共に回転するよ
    うにこのスプロケット組立体と同軸に取り付けられるセ
    ンサ保持器を設け、上記第１センサ要素を、このセンサ
    保持器と共に回転するようにこのセンサ保持器に連結し
    ていることを特徴とする請求項２９記載のセンサ組立
    体。
  35. 【請求項３５】 上記センサ保持器が環状部材から成る
    ことを特徴とする請求項３４記載のセンサ組立体。
  36. 【請求項３６】 上記第１センサ要素を環状部材に埋め
    込んでいることを特徴とする請求項３５記載のセンサ組
    立体。
  37. 【請求項３７】 上記環状部材の内周表面上に複数のス
    プラインを形成していることを特徴とする請求項３５記
    載のセンサ組立体。
  38. 【請求項３８】 上記環状部材にねじ付き内周表面を設
    けていることを特徴とする請求項３５記載のセンサ組立
    体。
  39. 【請求項３９】 前記センサ保持器に、周方向に相互に
    間隔をおいて複数の第１センサ要素を固定していること
    を特徴とする請求項３４記載のセンサ組立体。
  40. 【請求項４０】 上記複数の第１センサ要素がそれぞれ
    磁石から成ることを特徴とする請求項３９記載のセンサ
    組立体。
  41. 【請求項４１】 前記第２センサ要素が、それぞれ上記
    第１センサ要素と通信するための第１センサユニットと
    第２センサユニットとから成ることを特徴とする請求項
    ３９記載のセンサ組立体。
  42. 【請求項４２】 上記第１センサユニットを第２センサ
    ユニットから周方向に位置をずらして配置していること
    を特徴とする請求項４１記載のセンサ組立体。
  43. 【請求項４３】 前記複数の第１センサ要素がそれぞれ
    磁石から成ることを特徴とする請求項４２記載のセンサ
    組立体。
  44. 【請求項４４】 上記シフト促進構造物が第１スプロケ
    ットの側面に設けた凹部から成ることを特徴とする請求
    項２９記載のセンサ組立体。
  45. 【請求項４５】 上記第１スプロケットの内周表面上に
    第１スプロケット位置決め構造物を設け、センサ保持器
    の内周表面上に保持器位置決め構造物を設けて、このセ
    ンサ保持器が第１スプロケットに対して相対的な予め定
    められた回転位置に位置するように形成していることを
    特徴とする請求項２９記載のセンサ組立体。
  46. 【請求項４６】 前記第２センサ要素は、自転車フレー
    ムに連結されるベース部材に取り付けられていることを
    特徴とする請求項８から１８及び請求項２９から４５の
    何れかに記載のセンサ組立体。
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