JP3583376B2 - 自転車用シフト制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シフト制御ケーブルを介してシフト機構を操作する自転車用シフト制御装置に関する。詳しくは、本発明は、シフト制御ケーブルを巻取り又は繰り出す制御部材が、自動的に一のホームポジションへ復帰する第１シフトレバーによって巻取り方向（ケーブル引張方向）に回転され、且つ、前記一のホームポジションとは別のホームポジションへ自動的に復帰する第２シフトレバーによって繰り出し方向（ケーブル開放方向）へ回転されるように構成されてなる自転車用シフト制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シフト制御ケーブルを介してシフト機構を操作する上記形式の自転車用シフト制御装置は、米国特許Ｎｏ．５，９２１，１３８に開示されている。該自転車用シフト制御装置は、シフト制御ケーブルの引張及び開放を制御すべく、ハンドルバーの近傍において自転車に装着される制御部材（制御部本体）を備えている。前記制御部材には、第１及び第２レバーが移動可能に連結されている。該第１レバーの移動は、前記制御部材に対してシフト制御ケーブルを引張るように作用し、他方、前記第２レバーの移動は前記制御部材に対してシフト制御ケーブルを開放するように作用する。詳しくは、前記第１レバー及び第２レバーの一方は、制御部材に揺動可能に連結されており、且つ、前記第１レバー及び第２レバーの他方は、前記制御部材に対して直線状に移動し得るように連結されている。該直線状に移動するように構成された線状変位レバーは、該線状変位レバーの微少な線状変位によって前記制御部材を操作可能とすべく、トランスミッション機構に連結されている。該トランスミッション機構は、共通平面内に配設された複数のラチェットギアを有しており、前記線状変位レバーの移動経路（動作経路）は、前記共通平面に対して平行とされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記線状変位レバーはハンドルバーに対して直交する方向に移動するようになっており、従って、適切に操作するためには、ライダーは、自らの親指を前記線状変位レバーの真っ正面に配置しておき、該レバーをハンドルバーに直交する方向へ押動しなければならない。しかしながら、制御装置を操作するために自らの親指を正確に配置しなければならないことは、ライダーにとって、特に、競技中においては望ましいことではない。従って、適切な操作をするために、線状変位レバーの正面に正確に親指を配置する必要の無い前記タイプのシフト制御装置が望まれる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ライダーの親指を正確に配置する必要なく、シフト操作を行うことができる自転車用シフト制御装置を提供する。
本発明の一つの形態においては、ハンドルバーに装着され、シフト制御ケーブルを介してシフト機構を操作する自転車用シフト制御装置であって
前記シフト制御ケーブルを制御し得るように、軸（Ｘ）回りを回転可能とされた制御部材と、
該制御部材から離間した位置に当接部を有し且つホームポジションとシフトポジションとの間で変位し得るように設けられた動作部材と、
複数のラチェットギアを有し、前記動作部材のホームポジションからシフトポジションへの変位を前記制御部材の回転変位に変換するトランスミッションと、
操作力入力面と操作力伝達面とを有し、前記ハンドルバーを把持した状態の手の親指で操作しうるように配され、前記動作部材に対して移動可能に取り付けられた操作タブたる中間部材とを備え、
前記操作力入力面は、ライダーからの操作力を入力し得るように構成され、前記動作部材の動作方向に対して傾斜しており、前記操作力伝達面は、前記動作部材をホームポジションからシフトポジションに変位させるべく、該動作部材の前記当接部に操作力を伝達するように構成されていることを特徴とする自転車用シフト制御装置を提供する。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
図１〜図７は、本発明に係る自転車用シフト制御装置１０５の一実施形態を示す図である。これらの図に示されるように、自転車用シフト制御装置１０５は、シフト制御ケーブル１０４を引張及び開放（巻取り及び繰り出し）できるように構成されている。自転車用シフト制御装置１０５には、取付ブラケット１０３（取付部材）が備えられている。該取付ブラケット１０３には、ハンドルバー１０１に取付ブラケット１０３を公知の方法で締結するために、該ハンドルバー１０１の外周に適合する環状の取付スリーブ１０３Ａが備えられている。この自転車用シフト制御装置１０５におけるアーム形状の直線状にスライドする線状動作部材２２０は（図４〜図７を参照）、ネジ２２８により取付ブラケット１０３に装着された中間ブラケット２２７にスライド可能に取付られている。線状動作部材２２０は、ハンドルバー１０１の下方に配置され、当接部２０１を形成する端部２０１において終焉している。操作力入力面２０３と操作力伝達面２０４と互いに平行に離間された取付部２０６及び２０８とを備え、操作タブ２０２の形態をなす中間部材は、対応する平行に離間し且つ中間ブラケット２２７上に配設された取付部２１０及び２１２に、ピボットシャフト２１６とＣ型クリップとを介して枢着されている。このピボットシャフト２１６は、各取付部２０６、２０８、２１０及び２１２に設けられた開口部２２２、２２４、２２６及び２２５を通るように延びている。操作タブ２０２と略同じ構成を有する装飾用キャップ２３２（図１、２参照）は、親指による操作によって表面の外形又は傾きを変化させることができるように、操作タブ２０２と同様に中間ブラケット２２７の取付部２１０及び２１２に枢着されるか、又は、操作タブ２０２に被せられる。
【０００６】
自転車用シフト制御装置１０５の回転動作部材１３０もまた、ハンドルバー１０１の下に延在している。ボタンの形態をなす回転動作部材１３０の操作部１３２は、タブ２０２の下方右側に配置されている。
その結果、双方の動作部材（線状動作部材２２０と回転動作部材１３０）は、ハンドルバー１０１を把持した状態の手の親指で操作することができる。
【０００７】
図３に示されるように、自転車用シフト制御装置１０５は、支軸１０８と枢支ピン１５２とを備えた爪支持プレート１０６を有しており、これらは全て、装着ボルト１０７、ワッシャー１０７Ａ及びナット１０９によって取付ブラケット１０３に強固に固定されている。巻取本体１７０の形態をなす制御部材は、前記支軸１０８の回りに回転可能に取り付けられている。第１トランスミッションとして使用される第１ラチェット機構１５０は、線状動作部材２２０の変位を巻取本体１７０に伝達し、該巻取本体１７０を支軸回り一方へ回転させる。また、第２トランスミッションとして使用される第２ラチェット機構１６０は、回転動作部材１３０の変位を巻取本体１７０に伝達し、該巻取本体１７０を支軸回り他方へ回転させる。
本実施形態においては、回転動作部材１３０の変位により、巻取本体１７０がケーブル１０４を巻取ることとなり、且つ、線状動作部材２２０の変位により、巻取本体１７０がケーブル１０４を繰り出すこととなる。
【０００８】
前記巻取本体１７０は、ドラム部１６９を備えてなり、該ドラム部１６９は、自転車のフロント又はリアに配設されたシフト機構（図示せず）からのシフト制御ケーブル１０４がワイヤー溝に沿って引っ張られるように構成されている。支軸１０８に対して前方又は後方に回転することにより、巻取本体１７０は、シフト制御ケーブル１０４を巻取り又は繰り出す。巻取本体１７０は、駆動プレート１７１と共に一体的に回転するように、該駆動プレート１７１に取り付けられている。図６及び図７に示されるように、駆動プレート１７１は、複数の駆動ギア１７３と複数の位置保持ギア１７２とを有してなり、これら全てのギアは、図４及び図５に示されるように、共通の平面Ｔ内に配設されている。
【０００９】
線状動作部材２２０は、線状動作部材２２０の爪操作端部２５８に配置されたローラー支持部２５４及び２５６間に、ピボットシャフト２６０及びＣ型クリップ２７０を介して回転可能に取り付けられた爪押圧ローラー２５０を有している。前記ピボットシャフト２６０は、各ローラー支持部２５４、２５６に設けられた開口部２６４及び２６６をそれぞれ通るように延びている。線状動作部材２２０は、リリースプレート２７４、スライドシム２７６、２７８及びリリースプレートブッシュ２８０の間において、中間ブラケット２２７にスライド可能に取付られている。これらのリリースプレート２７４、スライドシム２７６、２７８及びリリースプレートブッシュ２８０は、リリースプレート２７４、スライドシム２７６、２７８及びリリースプレートブッシュ２８０にそれぞれ設けられた開口部２８４、２８６，２８８，２９０と、中間ブラケット２２７に設けられた対向する２対の開口部２９２（図３においては２個のみが示されている。）とに挿通されるボルト２８２（図３において１個のみが示されている。）を介して、中間ブラケット２２７に取り付けられている。線状動作部材２２０は、また、線状動作部材２２０のスライド動作がボルト２８２によって妨害されないように、ボルト２８２を受け入れるための長孔２９４を有している。
【００１０】
リリースプレート２７４は、バネ取付部２９８を有している。戻りバネ３００の一端はバネ取付部２９８に取り付けられ、且つ、他端は、開口部３０４を介して線状動作部材２２０の取付部２５６に取り付けられている。戻りバネ３００は、図４及び図６に示されるホームポジションＨＰ１に線状動作部材２２０を付勢している。
【００１１】
第１ラチェット機構１５０は、爪支持プレート１０６から延びる枢支ピン１５２に回転可能に装着された第１爪１５１と、駆動プレート１７１の外周面に形成された複数の位置保持ギア１７２と、第１爪１５１を時計回り方向（図６，図７参照）であって位置保持ギア１７２に係合する方向に駆動させるバネ１５３と、から構成されている。第１爪１５１は、位置保持ギア１７２と係合するための爪頂部１５１Ａ、１５１Ｂと、線状動作部材２２０の爪押圧ローラー２５０に係合するための爪操作部１５１Ｃと、を有している。第１ラチェット機構１５０の動きは、米国特許（ＵＳ５，９２１，１３８）に開示された自転車用シフト制御装置と同じである。
即ち、先ず、ホームーポジション（図６）において、操作タブ２０２に操作力を入力すると、戻りバネ３００の保有弾性に抗して線状動作部材２２０が第１爪１５１の方向へ移動し、これに伴い、爪押圧ローラー２５０が第１爪１５０の爪操作部１５１Ｃを押圧する。これにより、第１爪１５１が反時計回りに回転し、爪頂部１５１Ａと位置保持ギア１７２との係合が外れることになる。 このとき、ケーブルの緊張によってケーブルが開放される方向（反時計回りの方向）に付勢されている駆動プレート１７１は、反時計回りに回転する。
この駆動プレート１７１の回転は、第１爪１５１の爪頂部１５１Ｂと、一つ手前にある（周方向左隣にある）位置保持ギア１７２とが係合するまで行われる。尚、前記爪頂部１５１Ｂと位置保持ギア１７２とが係合すると、駆動プレート１７１の回転が一時的に停止される。この状態がシフトポジションである（図７）。操作タブ２０２を操作力を除くと、戻りバネ３００によって線状動作部材２２０がホームポジションに復帰し、これに伴って、第１爪１５１もホームポジションに復帰する。このとき、位置保持ギア１７２と爪頂部１５１Ｂとの係合が外れ、一つ奥にある（周方向右隣にある）位置保持ギア１７２と爪頂部１５１Ａとが係合するまで駆動プレート１７１は反時計回りに回転することになる。
この回転に伴って、巻取本体１７０は、ケーブルを開放する方向に位置保持ギア１７２一個分だけ回転することになる。
尚、線状動作部材２２０の動作経路は、ラチェットギア平面Ｔと略平行である。
【００１２】
回転動作部材１３０は、第２アーム部１３１と、第２操作部１３２と、爪支持部１３３とを備えてなる。前記第２操作部１３２は、指で操作できるように、前記第２アーム部１３１の先端部に形成されている。バネ１１１は、回転動作部材１３０と操作部１３２とを、図４に示されるホームポジションＨＰ２に付勢すべく、ワッシャー１０７Ａと爪支持部１３３との間に連結されている。回転動作部材１３０の動作経路は、ラチェットギア平面Ｔと略平行である。
【００１３】
第２ラチェット機構１６０は、爪支持部１３３から延びる枢支ピン１６２に回転可能に装着された第２爪１６１と、駆動プレート１７１の外周面に形成された多数の駆動ギア１７３と、第２爪１６１を時計回り方向（図６，図７参照）であって駆動ギア１７３に係合する方向に駆動させるバネ１６３とで構成されている。
【００１４】
回転動作部材１３０が図４及び図５に示されるホームポジションＨＰ２の状態にあるとき、第２爪１６１の爪頂部１６１Ａは、中間バケット２２７の棚部２２７Ｄに載っており、これによって、第２爪１６１は駆動プレート１７１から離反している。第２ラチェット機構１６０の動きもまた、米国特許５，９２１、１３８に開示されたシフト制御装置と同じである。
即ち、ホームポジションにおいて、回転動作部材１３０の第２操作部１３２を押込可能距離だけ押動させると、第２爪１６１は回転動作部材１３０の中心部１３０Ａを中心軸として回転する。この回転に伴って、第２爪１６１は、図６に示される状態から、駆動プレート１７１の周面に沿って、時計回りに所定距離だけ移動する。このとき、第２爪１６１はバネ１６３（図３）によって時計回り（図６）に回転するように付勢されているため、該第２爪１６１の爪頂部１６１Ａは、棚部２７２Ｄを降りて駆動プレート１７１周面を摺動することになる。そして、この爪頂部１６１Ａは、駆動ギア１７３に当接すると、該駆動ギア１７３を時計回り方向に押し込み、駆動プレート１７１を時計回り方向（ケーブルが巻き取られる方向）に回転させる。この状態がシフトポジションである。押込可能距離は、第１爪１５１の爪頂部１５１Ａと係合する位置保持ギア１７２が一つ手前にある（周方向左隣りにある）位置保持ギア１７２にずれる距離に設定されており、駆動プレート１７１及び巻取本体１７０は、ケーブルを巻取る方向に位置保持ギア１７２一個分だけ回転することになる。第２操作部１３２を操作力を除くと、バネ１１１によって第２爪１６１は駆動プレート１７１の周面に沿って反時計回りに移動し、爪頂部１６１Ａは棚部２７２Ｄ上に収まり、第２ラチェット機構１６０は、ホームポジションに復帰することになる。
尚、図６においては、巻取本体１７０の回転によってケーブルが完全に巻き上げられた状態が示されている。
【００１５】
爪押圧ローラー２５０が爪操作部１５１Ｃを押圧することによって線状動作部材２２０は爪１５１を作動させることから、爪１５１を作動させるためには、微少な移動（例えば、９ｍｍ）が必要とされる。操作タブ２０２の操作力入力面２０３は、水平軸Ｈに対して傾斜しており、本実施形態において、前記水平軸Ｈは、ラチェットギア平面Ｔに略平行とされている。これによって、操作タブ２０２は、例え、ライダーの親指から垂下方向の操作力が加わっても、図４及び図５に示されるように反時計回りに回転することになる。爪１５１を作動させるために微細な移動が必要とされること及び操作タブ２０２が傾斜しているという特質の結果として、ライダーがハンドルバー１０１に対して直交する方向に押動することやライダーの親指を正確に配置する必要も無く、操作タブ２０２によって、線状動作部材２２０は動作し得る。実際、線状動作部材２２０は、自転車用シフト制御装置１０５のフロント表面に沿って、親指をスライドさせることによってさえ動作され得る。
【００１６】
上記においては、本発明の種々の実施形態を説明したが、本発明の要旨、技術的範囲を超えることの無い範囲において、種々の変形が可能である。
例えば、線状動作部材２２０は、ケーブルが繰り出される方向に巻取本体１７０を回転させてもよく、回転動作部材１３０は、ケーブルが巻き取られる方向に巻取本体１７０を回転させてもよい。所望により、動作部材２２０は回転変位するように構成されていてもよく、動作部材１３０は、上記操作タブ２０２と共に、スライドして直線状に変位するように構成されていてもよい。両方の動作部材２２０と１３０とが、各々の操作タブ２０２とともにスライドする線状動作部材２２０であっても良い。
上記実施形態において、線状動作部材２２０の動作経路は、ラチェットギア平面Ｔに略平行とされたが、その経路は、適宜設計変更可能であり、例えば、プラス／マイナス３０度まで傾斜する場合であっても良い。
【００１７】
このように、本発明の技術的範囲は、開示された特別な構成に限定されるものでは無く、それどころか、従属請求項によって決定されるものでもない。勿論、図面の参照を容易にするため、請求の範囲において符号が用いられたが、そのような符号によって添付図面の構成に本発明が限定されることを意図するものでも無い。
【００１８】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、ライダーの親指を正確に配置することを必要とせずに動作部材を変位させることができ、この変位によってトランスミッションを制御できるので、ライダーが苦労することなく、容易にシフト操作を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ハンドルバーに装着された本発明に係る自転車用シフト制御装置の一実施形態を示す上面図。
【図２】自転車用シフト制御装置の前面図。
【図３】自転車用シフト制御装置の分解図。
【図４】非動作状態の自転車用シフト制御装置の断面図。
【図５】動作状態の線状動作部材を示す自転車用シフト制御装置の断面図。
【図６】ホームポジションにある線状動作部材を示す下面側から見た詳細図。
【図７】シフトポジションにある線状動作部材を示す下面側から見た詳細図。
【符号の説明】
１０３・・・取付ブラケット（取付部材）
１３０・・・回転動作部材（動作部材）
１５０・・・第１ラチェット機構（第１トランスミッション）
１６０・・・第２ラチェット機構（第２トランスミッション）
１７０・・・巻取本体（制御部材）
１７１、１７２・・・ラチェットギア
２０１・・・当接部
２０２・・・操作タブ（中間部材）
２０３・・・操作力入力面
２０４・・・操作力伝達面
２２０・・・線状動作部材（動作部材）

Claims (7)

1. ハンドルバーに装着され、シフト制御ケーブルを介してシフト機構を操作する自転車用シフト制御装置であって、
   前記シフト制御ケーブルを制御し得るように、軸（Ｘ）回りを回転可能とされた制御部材と、
   該制御部材から離間した位置に当接部を有し且つホームポジションとシフトポジションとの間で変位し得るように設けられた動作部材と、
   複数のラチェットギアを有し、前記動作部材のホームポジションからシフトポジションへの変位を前記制御部材の回転変位に変換するトランスミッションと、
   操作力入力面と操作力伝達面とを有し、前記ハンドルバーを把持した状態の手の親指で操作しうるように配され、前記動作部材に対して移動可能に取り付けられた操作タブたる中間部材とを備え、
   前記操作力入力面は、ライダーからの操作力を入力し得るように構成され、前記動作部材の動作方向に対して傾斜しており、前記操作力伝達面は、前記動作部材をホームポジションからシフトポジションに変位させるべく、該動作部材の前記当接部に操作力を伝達するように構成されていることを特徴とする自転車用シフト制御装置。
2. ハンドルバーに装着され、シフト制御ケーブルを介してシフト機構を操作する自転車用シフト制御装置であって、
   前記シフト制御ケーブルを制御し得るように、軸（Ｘ）回りを回転可能とされた制御部材と
   該制御部材から離間した位置に当接部を有し且つ第１ホームポジションと第１シフトポジションとの間で直線状に変位し得るように設けられた線状動作部材と、
   操作力入力面と操作力伝達面とを有し、線状動作部材に対して移動可能に取り付けられ前記ハンドルバーを把持した状態の手の親指で操作しうるように配された中間部材であって、前記線状動作部材を第１ホームポジションから第１シフトポジションへ変位させるべく、前記操作力伝達面が該線状動作部材の前記当接部に操作力を伝達するようにされてなる操作タブたる中間部材と、
   前記制御部材から離間した位置に操作部を有し且つ第２ホームポジションと第２シフトポジションとの間で変位するように設けられた第２動作部材と
   ラチェットギア平面（Ｔ）内に配設された複数のラチェットギアを有し、前記線状動作部材の第１ホームポジションから第１シフトポジションへの直線状の変位を前記制御部材の回転変位に変換する第１トランスミッションと、
   前記第２動作部材の第２ホームポジションから第２シフトポジションへの変位を前記制御部材の回転変位に変換する第２トランスミッションとを備え、
   前記線状動作部材の動作経路は、ラチェットギア平面（Ｔ）に対して略平行であり、
   前記操作力入力面は、前記線状動作部材の動作方向に対して傾斜していることを特徴とする自転車用シフト制御装置。
3. 前記操作力入力面は、水平軸（Ｈ）に対して傾斜している請求項１又は２記載の自転車用シフト制御装置。
4. 前記複数のラチェットギアは、ラチェットギア平面（Ｔ）に配設されてなり、前記水平軸（Ｈ）は、前記ラチェットギア平面（Ｔ）に対して略平行である請求項３記載の自転車用シフト制御装置。
5. 前記動作部材は、取付部材に移動可能に保持されてなり、前記中間部材は、前記取付部材に取り付けられている請求項１乃至４の何れかに記載の自転車用シフト制御装置。
6. 前記中間部材が前記取付部材に枢着されている請求項５記載の自転車用シフト制御装置。
7. 前記動作部材は、ホームポジションとシフトポジションとの間を直線状に移動する請求項１乃至６の何れかに記載の自転車用シフト制御装置。

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