JP3617014B2 - 自転車用変速操作装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、変速ワイヤの巻取り、巻戻し操作によって変速される変速装置を備える自転車に係り、特にハンドルに取り付けられるて変速ワイヤの操作を行う自転車用変速操作装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の変速装置、多段あるいは無段式の変速装置を変速するものとして以下に示すような変速操作装置が使用されている。
図７は実開昭６０−７２７９６号公報に開示されたもので、変速操作部における変速位置の保持が摩擦機構によって構成される摩擦式シフター３１を備える変速操作装置３０がフレーム３６の適宜位置に取り付けられており、シフター３１を矢印Ｕの方向にシフトすることにより変速ワイヤ３７を牽引してシフトアップし、矢印Ｄの方向に戻すことによりシフトダウンするものである。
【０００３】
図８は実開平５−５８５９０号公報に開示されたもので、変速操作部における変速位置の保持がラチェットと位置保持爪との係止によってなされる型式のシフター３１を備える変速操作装置３０が取付金具３４によってハンドルバー３５に取り付けられており、シフター３１のシフトアップ操作部３１Ｕを矢印Ｕの方向にシフトすることにより変速ワイヤ３７を牽引してシフトアップし、シフトダウン操作部３１Ｄを矢印Ｄの方向に戻すことによりシフトダウンするものである。本従来例では、シフター３１の操作によって前記変速操作部が一段毎にシフトアップおよびシフトダウンする型式である。なお、３３は変速段位を表示する表示窓を示す。
【０００４】
図９は実開平６−５３３９２号公報に開示されたもので、前記図８に開示の従来例と同様に、変速操作部における変速位置の保持がラチェットと位置保持爪との係止によってなされる型式のシフター３１を備える変速操作装置３０が取付金具３４によってハンドルバー３５に取り付けられ、シフター３１のシフトアップ操作部３１Ｕを矢印Ｕの方向にシフトすることにより変速ワイヤ３７を牽引して１段ずつシフトアップし、シフトダウン操作部３１Ｄを矢印Ｄの方向に戻すことにより１段ずつシフトダウンするものである。本従来例ではシフター３１に加えて解除レバー３５を設置し、詳しい説明は前記公報の記載に譲り図示は省略するが、該解除レバー３５の操作ストロークに応じて揺動する一対の位置保持爪が互いに高さの異にする爪群を有する一対のラチェットに選択係合することによって、解除レバー３５によるシフトダウンが中速度段以上では中速度段にシフトダウンし、中速度段以下ではローリターンとなるように構成されたものである。
【０００５】
以上説明したものの他に、前記変速操作部における変速位置の保持が節度機構によって構成されるグリップ式シフターや、前記変速操作部における変速位置の保持が摩擦機構によって構成される摩擦式シフター等も使用されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記したような変速操作装置を備える自転車において、発進時あるいは走行中に坂道等にさしかかった場合には、変速装置のシフトダウンのために前記変速操作装置のシフターを操作する必要があり、通常、ハンドルを握った手指を握りから放すか、親指によって前記シフターを操作していた。
ところが、このような発進時あるいは坂道等においては何ら問題はないが、信号や緊急停止のためにブレーキを作動させて自転車の速度が低下した後に再発進する場合には、シフターあるいは解除レバーを操作して変速装置をシフトダウンする必要があった。 このために、また再びハンドルを握った手指を握りから放すか、親指によってシフターあるいは解除レバーを操作せねばならず、該操作が面倒であるために高速度段位そのままで再発進を行い、ハンドルがふらつき、加速に多くの力と時間を要する等の結果を招くことがあった。
しかも、ブレーキ動作という危険な動作に続いてシフターあるいは解除レバーを手指で操作する必要があり、このためにハンドルの握りから手を放すか、手指にて操作することは走行が不安定となり、安全上好ましいことではないし、特に冬期には煩わしいものであった。また手指にて変速操作中にブレーキ操作をする必要が生じた場合にも的確な操作がしにくいものであった。
その上、変速装置を備えた自転車に乗り慣れていない者にとっては、その変速時期のタイミングが分かりにくいものであった。
したがって、本発明では上記したような従来の変速操作装置における諸課題を解決して、速度が低下してシフトダウンを必要とするブレーキ作動時のシフトダウン操作を安全かつ快適で容易に行えるようにした自転車用変速操作装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このため本発明は、変速ワイヤの巻取リールと一体的に同芯でシフターの操作により回動するラチェットと、該ラチェットの多数の凹部に選択係止される位置保持爪によって前記巻取リールの位置を保持する変速位置保持機構とからなる変速操作部を備えた自転車用変速操作装置において、前記位置保持爪を前記ラチェットの凹部から外す位置保持解除機構を備えるとともに、該位置保持解除機構を操作する解除レバーをブレーキレバーと同時に握れる位置で、かつこれら両レバーの操作方向がほぼ同方向となるように配置し、前記解除レバーの端部が前記ブレーキレバーの長さのほぼ中間に位置するように構成するとともに、ブレーキレバーに解除レバーに対して出没するピン部材を設置したことによって、前記両レバーの連動およびその解除を可能に構成したことを特徴とする。また本発明は、前記変速操作部が一段毎にシフトアップおよびシフトダウンする型式であることを特徴とする。また本発明は、前記変速操作部が一段毎にシフトアップおよびシフトダウンする型式であり、かつ解除レバーの操作によるシフトダウンが中速度段以上では中速度段にシフトダウンし、中速度段以下ではローリターンとなる型式であることを特徴とする。また本発明は、前記変速操作部における変速位置の保持が節度機構によって構成されるグリップ式シフターであることを特徴とする。また本発明は、前記変速操作部における変速位置の保持が摩擦機構によって構成される摩擦式シフターであることを特徴とするもので、これらを課題解決のための手段とするものである。
【０００８】
【作用】
本発明は、変速ワイヤの巻取リールと一体的に同芯でシフターの操作により回動するラチェットと、該ラチェットの多数の凹部に選択係止される位置保持爪によって前記巻取リールの位置を保持する変速位置保持機構とからなる変速操作部を備えた自転車用変速操作装置において、前記位置保持爪を前記ラチェットの凹部から外す位置保持解除機構を備えるとともに、該位置保持解除機構を操作する解除レバーをブレーキレバーと同時に握れる位置で、かつこれら両レバーの操作方向がほぼ同方向となるように配置し、前記解除レバーの端部が前記ブレーキレバーの長さのほぼ中間に位置するように構成するとともに、ブレーキレバーに解除レバーに対して出没するピン部材を設置したことによって、前記両レバーの連動およびその解除を可能に構成したことにより、速度が低下してシフトダウンを必要とするブレーキ作動時のシフトダウン操作を、ハンドルから手を放すことなく安全かつ容易に行えるので、比較的危険なブレーキ作動時に、重い荷物や子供を乗せている場合であってもこれらに何ら頓着することなく、軽快かつ安全に再発進を行うことができる。 また、前記解除レバー２の端部が前記ブレーキレバー１２の長さのほぼ中間に位置するように構成すれば、ブレーキ作動によって、自転車が停止またはそれに近い低速状態になることが予想される場合には、ブレーキレバー１２を根元の方まで深く握ることで、解除レバー２とブレーキレバー１２とを同時に操作して、制動と同時に変速装置を一気にローあるいは中速度段にシフトダウンすることができる。
また、スピードコントロールのために制動をかける場合には、ブレーキレバー１２の外側端の半分を握れば、変速装置のシフトダウンを伴うことなく制動装置のみの操作を行うことができる。
【０００９】
【実施例】
以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１〜図３は本発明にて使用される自転車用変速操作装置を示すもので、図１は本発明による変速操作装置をブレーキレバー１２が取り付けられたハンドルバー１１の握り１３の近傍に取り付けた状態の平面図であり、カバーを取り外して変速操作部３が露呈して示されている。
変速操作部３は、図示外の内装式あるいは外装式の変速装置に連結された変速ワイヤ７の巻取リール４と一体的に同芯でシフター１の操作により回動するラチェット５と、該ラチェット５の多数の凹部５Ｂに選択係止される位置保持爪６Ａによって前記巻取リール４の位置を保持する変速位置保持機構６’とからなる。本発明の変速操作装置は、この変速操作部３に加えて前記位置保持爪６Ａを前記ラチェット５の凹部５Ｂから外す位置保持解除機構６を備えるとともに、該位置保持解除機構６を操作する解除レバー２をブレーキレバー１２と同時に握れる位置で、かつこれら両レバー２、１２の操作方向がほぼ同方向となるように配置したものである。
本実施例では、前記解除レバー２の端部が前記ブレーキレバー１２の長さのほぼ中間に位置するように構成されている。
また、前記変速操作部３は一段毎にシフトアップおよびシフトダウンする型式である。
【００１０】
以下、本発明にて使用される自転車用変速操作装置の作用を図２および図３によって説明する。
図２（Ａ）は変速操作部３が２段〜トップの変速位置にある場合を示しており、図２（Ｂ）は変速操作部３の各部品の分解図を示し、図２（Ｃ）はラチェット５と変速位置保持機構６’および後述する変速位置制御機構８との関係を拡大して示す図である。
シフター１は図示しないセレクトリターンばねにより常時は図示の中立位置に付勢され、この時、シフター１の回転板１Ａ上に反時計方向に付勢、軸支されている送り爪９はガイド部１０上に待機している。今、シフター１のシフトアップ操作部１Ｕを矢印Ｕの方向に押圧操作することによって、送り爪９は前記ガイド部１０から下りてラチェット５の周面を回転移動してラチェット５の爪５Ａ部に至り、該爪５Ａを押圧してラチェット５を矢印のごとく回動させる。ラチェット５の各爪５Ａがシフター１のシフトダウン回動方向側に倒れているので、この時、前記ラチェット５の爪５Ａ間の凹部５Ｂに係止されている位置保持爪６Ａは変速位置保持機構６’のラチェット５側へのリターンばね６Ｓの付勢に抗して揺動し、前記ラチェット５の回転を許容する。なお、変速位置制御機構８は中立時にはラチェット５の爪５Ａから離れており、後述する解除体１４の戻しアーム１４Ｂが変速位置制御機構８のアーム８Ｂに当接することによって、その他端側の位置制御爪８Ａがラチェット５の爪５Ａ間の凹部５Ｂに係止されるように構成されている。
かくして、シフター１のシフトアップ動作によって前記送り爪９はラチェット５の爪５Ａ１個分を回動させて１段のシフトアップを終了してガイド部１０上再び待機し、変速位置保持機構６’の位置保持爪６Ａはラチェット５における隣の凹部５Ｂに係止される。
【００１１】
次に、シフター１のシフトダウン操作部１Ｄを矢印Ｄの方向に押圧操作することによって、シフター１の回転板１Ａ上の送り爪９の支軸が解除体１４のアーム１４Ａを時計方向に押圧し、該解除体１４の反対側に突設された戻しアーム１４Ｂが位置保持解除機構６である解除レバー２のアーム２Ａをリターンばね６Ｓの付勢力に抗して時計方向に揺動させてラチェット５の凹部５Ｂとの係止を解く。これに先立って、前記戻しアーム１４Ｂは前記変速位置制御機構８のアーム８Ｂに当接してその他端側の位置制御爪８Ａがラチェット５の爪５Ａ間の凹部５Ｂに係合されるので、前記ラチェット５即ち該ラチェット５と一体的な変速ワイヤ７の巻取リール４が回動し過ぎることなくラチェット５の爪５Ａ１個分だけ巻き戻される。
これによって、シフター１のシフトダウン操作部１Ｄの操作による１段毎のシフトダウンがなされたことになる。
【００１２】
図３（Ａ）は本発明による解除レバー２を操作した状態を示している。
図の状態では、シフター１は中立なので、前記解除体１４も中立であり、したがって解除体１４の戻しアーム１４Ｂも変速位置制御機構８のアーム８Ｂに当接せず、位置制御爪８Ａはラチェット５の爪５Ａ間の凹部５Ｂから開放されている。
ここで、位置保持解除機構６である解除レバー２を白矢印のごとく押圧操作すると、リターンばねの付勢力に抗して時計方向に回動して解除レバー２の他端の位置保持爪６Ａがラチェット５の爪５Ａ間の凹部５Ｂとの係止が解かれる。
これによって、変速位置保持機構６’および変速位置制御機構８の位置制御爪８Ａのいずれの係止からも開放されたラチェット５即ちこれと一体的な変速ワイヤ７の巻取リール４が内蔵するリターンばねの力によって一気にシフトダウンされる。
【００１３】
図３（Ｂ）は変速操作部３が最低速段のロー位置にある状態を示している。
前記図３（Ａ）の操作によって巻き戻された変速ワイヤ７の巻取リール４即ちこれと一体的なラチェット５の爪５Ａの中の一番高い爪（ストッパー）５Ｃに、変速位置保持機構６’における位置保持爪６Ａが係止されてラチェット５の回動が停止する。
以上のような動作を行う変速操作装置を図１に示したように、位置保持解除機構６を操作する解除レバー２をブレーキレバー１２と同時に握れる位置で、かつこれら両レバー２、１２の操作方向がほぼ同方向となるように配置したことにより、速度が低下してシフトダウンを必要とするブレーキ作動時のシフトダウン操作を、ハンドルの握り１３から手を放すことなく安全かつ容易に行えるので、比較的危険なブレーキ作動時に、重い荷物や子供を乗せている場合であってもこれらに何ら頓着することなく、軽快かつ安全に再発進を行うことができる。
また、前記解除レバー２の端部が前記ブレーキレバー１２の長さのほぼ中間に位置するように構成すれば、ブレーキ作動によって、自転車が停止またはそれに近い低速状態になることが予想される場合には、ブレーキレバー１２を根元の方まで深く握ることで、解除レバー２とブレーキレバー１２とを同時に操作して、制動と同時に変速装置を一気にローあるいは中速度段にシフトダウンすることができる。
また、スピードコントロールのために制動をかける場合には、ブレーキレバー１２の外側端の半分を握れば、変速装置のシフトダウンを伴うことなく制動装置のみの操作を行うことができる。
【００１４】
図４および図５は本発明にて使用される自転車用変速操作装置を示すもので、本実施例は、変速操作部３における変速位置の保持が節度機構によって構成されるグリップ式シフターであることを特徴とするもので、図４（Ａ）によってグリップ式シフター２１をブレーキレバー１２が取り付けられたハンドルバー１１の握り１３の部分に取り付けた状態の平面図を示すものであり、図４（Ｂ）は図４（Ａ）の下方から見た底面図である。図５は図４（Ｂ）のＡ−Ａ断面図であり、変速操作部３はブレーキレバー１２をハンドルバー１１に取り付けるための取付金具の内部に収納形成されている。
グリップ式シフターは変速機側のリターンばねによってロー側に牽引されているので、シフター内部にリターンばねを設けなくても、位置保持爪を外せば、変速ワイヤーを通じてロー側に牽引される。
図５（Ａ）は変速操作部３がトップ位置にある状態を示しており、変速操作部２３は図示外の内装式あるいは外装式の変速装置に連結された変速ワイヤ（図示せず）の巻取リール２４と一体的な同芯でグリップ式シフター２１の回動操作により回動するラチェット２５と、該ラチェット２５の多数の爪２５Ａ間の凹部２５Ｂに選択係止される位置保持爪２８Ａによって前記巻取リール４即ちラチェット２５の位置を保持する変速位置保持機構２８とからなる。変速位置保持機構２８は圧縮ばね２７によってその位置保持爪２８Ａを前記ラチェット２５の凹部２５Ｂに付勢されて節度機構を構成しておリ、前記グリップ式シフター２１を比較的大きな力によって回動すれば、前記圧縮ばね２７に抗してラチェット２５即ち変速ワイヤの巻取リール２４を回動させてシフトダウンあるいはシフトアップすることが可能である。
【００１５】
本実施例では、この変速操作部２３に加えて前記位置保持爪２８Ａを前記ラチェット２５の凹部２５Ｂから外す位置保持解除機構２６を備えるとともに、前記段落００１０の実施例と同様に、図４に示したように該位置保持解除機構２６を操作する解除レバー２２をブレーキレバー１２と同時に握れる位置で、かつこれら両レバー２２、１２の操作方向がほぼ同方向となるように配置したものである。前記解除レバー２２の操作部２２Ａの押圧による揺動操作を前記変速位置保持機構２８に伝えるには、該変速位置保持機構２８のロッド２８Ａの端部を折り曲げて形成した戻しアーム２８Ｂに当接する解除レバー２２のアーム端部２２Ｂが図４（Ｂ）および図５（Ｂ）白矢印のように戻しばね２７に抗して前記変速位置保持機構２８のロッド２８Ａを牽引するものである。図５（Ｂ）は今まさにロッド２８Ａが牽引されて変速位置保持機構２８の位置保持爪２８Ａがラチェット２５のトップ用の凹部２５Ｂから開放されたところを示すもので、ラチェット２５即ち変速ワイヤの巻取リール２４が内蔵のリターンばねによって一気にローリターンを行うところである。
図５（Ｃ）は、図５（Ｂ）による解除レバー２２の操作によって変速操作部２３がローリターン後のロー位置にあるところを示すものである。
【００１６】
図６は本発明の自転車用変速操作装置の第１実施例を示すもので、図６（Ａ）に示すように、ブレーキレバー１２に解除レバー２に対して出没するピン部材１５を設置したものである。 ブレーキレバー１２に上下に貫通する孔１２Ａを穿設し、該孔１２Ａに対応して下方に位置する解除レバー２にも孔２Ｂを穿設する。図６（Ａ）のＢ−Ｂ断面である図６（Ｂ）に示すように、ブレーキレバー１２の孔１２Ａ内にピン部材１５を下方から挿入し、該ピン部材１５の頭部にノブ１５Ａを螺合する。ピン部材１５の側面には球面状の凹部１７が上下に２個刻設され、該凹部１７とブレーキレバー１２の側面から挿入して設けられたばね１９およびボール１８とによって節度機構が構成される。
これら両レバーの連動が必要な時は、前記ノブ１５Ａを下方へ押圧することによりピン部材１５の下端を解除レバー２の孔２Ｂに係止すればよい。
そして両レバーの連動を解除する時は、前記ノブ１５Ａを上方へ引いてピン部材１５の下端を解除レバー２の孔２Ｂから開放すればよい。
本実施例では、解除レバー２の長さを短く形成し、通常のブレーキレバー１２の手の操作位置の範囲外にあってもよい。これによって、制動時にシフトダウンすることが多い場合を優先し、常時はピン部材１５を下方位置に置いてブレーキレバー１２と解除レバー２とを連動状態にしておき、単なるブレーキングのときのみピン部材１５を上方へ引いて使用することが可能になる。
なお、前記ブレーキレバー１２と解除レバー２の操作中心は同じでないので、解除レバー２の孔２Ｂは長さ方向に長く形成される。
【００１７】
以上実施例について説明したが、本発明では、前記図９で説明したような変速操作部が一段毎にシフトアップおよびシフトダウンする型式であり、かつ解除レバーの操作によるシフトダウンが中速度段以上では中速度段にシフトダウンし、中速度段以下ではローリターンとなる型式のものに採用してもよい。
さらに、本発明は前記変速操作部における変速位置の保持が摩擦機構によって構成される摩擦式シフターである形式のものにも採用が可能である。
【００１８】
以上本発明の実施例について説明してきたが、本発明の趣旨の範囲内で、解除レバーの形状、位置保持爪との関連形状、シフターの形状、解除レバーとシフターとの位置関係、シフターとハンドル握りとの位置関係等については適宜選択できることは言うまでもないことである。
【００１９】
【発明の効果】
以上詳細に説明してきたように、本発明によれば、変速ワイヤの巻取リールと一体的に同芯でシフターの操作により回動するラチェットと、該ラチェットの多数の凹部に選択係止される位置保持爪によって前記巻取リールの位置を保持する変速位置保持機構とからなる変速操作部を備えた自転車用変速操作装置において、前記位置保持爪を前記ラチェットの凹部から外す位置保持解除機構を備えるとともに、該位置保持解除機構を操作する解除レバーをブレーキレバーと同時に握れる位置で、かつこれら両レバーの操作方向がほぼ同方向となるように配置し、前記解除レバーの端部が前記ブレーキレバーの長さのほぼ中間に位置するように構成するとともに、ブレーキレバーに解除レバーに対して出没するピン部材を設置したことによって、前記両レバーの連動およびその解除を可能に構成したことにより、速度が低下してシフトダウンを必要とするブレーキ作動時のシフトダウン操作を、ハンドルから手を放すことなく安全かつ容易に行えるので、比較的危険なブレーキ作動時に、重い荷物や子供を乗せている場合であってもこれらに何ら頓着することなく、軽快かつ安全に再発進を行うことができる。
しかも、制動時にシフトダウンすることが多い場合を優先し、常時はピン部材等の連動部材を下方位置に置いてブレーキレバーと解除レバーとを連動状態にしておき、単なるブレーキングのときのみピン部材等の連動部材を上方へ引いて使用することが可能になる。 また、前記解除レバーの端部が前記ブレーキレバーの長さのほぼ中間に位置するように構成すれば、ブレーキ作動によって、自転車が停止またはそれに近い低速状態になることが予想される場合には、ブレーキレバーを根元の方まで深く握ることで、解除レバーとブレーキレバーとを同時に操作して、制動と同時に変速装置を一気にローあるいは中速度段にシフトダウンすることができる。
そして、スピードコントロールのために制動をかける場合には、ブレーキレバーの外側端の半分を握れば、変速装置のシフトダウンを伴うことなく制動装置のみの操作を行うことができる。
しかも、本発明の機能を各種の変速操作装置に容易に採用することが可能であり、きわめてその効力が大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にて使用される自転車用変速操作装置を示す図である。
【図２】図１の自転車用変速操作装置の変速操作部の分解図および作用を示す図である。
【図３】図１の自転車用変速操作装置の作用を示す図である。
【図４】本発明にて使用される自転車用変速操作装置を示す図である。
【図５】図３の自転車用変速操作装置の作用を示す図である。
【図６】本発明の自転車用変速操作装置の第１実施例を示す図である。
【図７】自転車用変速操作装置の第１の従来例を示す図である。
【図８】自転車用変速操作装置の第２の従来例を示す図である。
【図９】自転車用変速操作装置の第３の従来例を示す図である。
【産業上の利用分野】
本発明は、変速ワイヤの巻取り、巻戻し操作によって変速される変速装置を備える自転車に係り、特にハンドルに取り付けられるて変速ワイヤの操作を行う自転車用変速操作装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の変速装置、多段あるいは無段式の変速装置を変速するものとして以下に示すような変速操作装置が使用されている。
図７は実開昭６０−７２７９６号公報に開示されたもので、変速操作部における変速位置の保持が摩擦機構によって構成される摩擦式シフター３１を備える変速操作装置３０がフレーム３６の適宜位置に取り付けられており、シフター３１を矢印Ｕの方向にシフトすることにより変速ワイヤ３７を牽引してシフトアップし、矢印Ｄの方向に戻すことによりシフトダウンするものである。
【０００３】
図８は実開平５−５８５９０号公報に開示されたもので、変速操作部における変速位置の保持がラチェットと位置保持爪との係止によってなされる型式のシフター３１を備える変速操作装置３０が取付金具３４によってハンドルバー３５に取り付けられており、シフター３１のシフトアップ操作部３１Ｕを矢印Ｕの方向にシフトすることにより変速ワイヤ３７を牽引してシフトアップし、シフトダウン操作部３１Ｄを矢印Ｄの方向に戻すことによりシフトダウンするものである。本従来例では、シフター３１の操作によって前記変速操作部が一段毎にシフトアップおよびシフトダウンする型式である。なお、３３は変速段位を表示する表示窓を示す。
【０００４】
図９は実開平６−５３３９２号公報に開示されたもので、前記図８に開示の従来例と同様に、変速操作部における変速位置の保持がラチェットと位置保持爪との係止によってなされる型式のシフター３１を備える変速操作装置３０が取付金具３４によってハンドルバー３５に取り付けられ、シフター３１のシフトアップ操作部３１Ｕを矢印Ｕの方向にシフトすることにより変速ワイヤ３７を牽引して１段ずつシフトアップし、シフトダウン操作部３１Ｄを矢印Ｄの方向に戻すことにより１段ずつシフトダウンするものである。本従来例ではシフター３１に加えて解除レバー３５を設置し、詳しい説明は前記公報の記載に譲り図示は省略するが、該解除レバー３５の操作ストロークに応じて揺動する一対の位置保持爪が互いに高さの異にする爪群を有する一対のラチェットに選択係合することによって、解除レバー３５によるシフトダウンが中速度段以上では中速度段にシフトダウンし、中速度段以下ではローリターンとなるように構成されたものである。
【０００５】
以上説明したものの他に、前記変速操作部における変速位置の保持が節度機構によって構成されるグリップ式シフターや、前記変速操作部における変速位置の保持が摩擦機構によって構成される摩擦式シフター等も使用されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記したような変速操作装置を備える自転車において、発進時あるいは走行中に坂道等にさしかかった場合には、変速装置のシフトダウンのために前記変速操作装置のシフターを操作する必要があり、通常、ハンドルを握った手指を握りから放すか、親指によって前記シフターを操作していた。
ところが、このような発進時あるいは坂道等においては何ら問題はないが、信号や緊急停止のためにブレーキを作動させて自転車の速度が低下した後に再発進する場合には、シフターあるいは解除レバーを操作して変速装置をシフトダウンする必要があった。 このために、また再びハンドルを握った手指を握りから放すか、親指によってシフターあるいは解除レバーを操作せねばならず、該操作が面倒であるために高速度段位そのままで再発進を行い、ハンドルがふらつき、加速に多くの力と時間を要する等の結果を招くことがあった。
しかも、ブレーキ動作という危険な動作に続いてシフターあるいは解除レバーを手指で操作する必要があり、このためにハンドルの握りから手を放すか、手指にて操作することは走行が不安定となり、安全上好ましいことではないし、特に冬期には煩わしいものであった。また手指にて変速操作中にブレーキ操作をする必要が生じた場合にも的確な操作がしにくいものであった。
その上、変速装置を備えた自転車に乗り慣れていない者にとっては、その変速時期のタイミングが分かりにくいものであった。
したがって、本発明では上記したような従来の変速操作装置における諸課題を解決して、速度が低下してシフトダウンを必要とするブレーキ作動時のシフトダウン操作を安全かつ快適で容易に行えるようにした自転車用変速操作装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このため本発明は、変速ワイヤの巻取リールと一体的に同芯でシフターの操作により回動するラチェットと、該ラチェットの多数の凹部に選択係止される位置保持爪によって前記巻取リールの位置を保持する変速位置保持機構とからなる変速操作部を備えた自転車用変速操作装置において、前記位置保持爪を前記ラチェットの凹部から外す位置保持解除機構を備えるとともに、該位置保持解除機構を操作する解除レバーをブレーキレバーと同時に握れる位置で、かつこれら両レバーの操作方向がほぼ同方向となるように配置し、前記解除レバーの端部が前記ブレーキレバーの長さのほぼ中間に位置するように構成するとともに、ブレーキレバーに解除レバーに対して出没するピン部材を設置したことによって、前記両レバーの連動およびその解除を可能に構成したことを特徴とする。また本発明は、前記変速操作部が一段毎にシフトアップおよびシフトダウンする型式であることを特徴とする。また本発明は、前記変速操作部が一段毎にシフトアップおよびシフトダウンする型式であり、かつ解除レバーの操作によるシフトダウンが中速度段以上では中速度段にシフトダウンし、中速度段以下ではローリターンとなる型式であることを特徴とする。また本発明は、前記変速操作部における変速位置の保持が節度機構によって構成されるグリップ式シフターであることを特徴とする。また本発明は、前記変速操作部における変速位置の保持が摩擦機構によって構成される摩擦式シフターであることを特徴とするもので、これらを課題解決のための手段とするものである。
【０００８】
【作用】
本発明は、変速ワイヤの巻取リールと一体的に同芯でシフターの操作により回動するラチェットと、該ラチェットの多数の凹部に選択係止される位置保持爪によって前記巻取リールの位置を保持する変速位置保持機構とからなる変速操作部を備えた自転車用変速操作装置において、前記位置保持爪を前記ラチェットの凹部から外す位置保持解除機構を備えるとともに、該位置保持解除機構を操作する解除レバーをブレーキレバーと同時に握れる位置で、かつこれら両レバーの操作方向がほぼ同方向となるように配置し、前記解除レバーの端部が前記ブレーキレバーの長さのほぼ中間に位置するように構成するとともに、ブレーキレバーに解除レバーに対して出没するピン部材を設置したことによって、前記両レバーの連動およびその解除を可能に構成したことにより、速度が低下してシフトダウンを必要とするブレーキ作動時のシフトダウン操作を、ハンドルから手を放すことなく安全かつ容易に行えるので、比較的危険なブレーキ作動時に、重い荷物や子供を乗せている場合であってもこれらに何ら頓着することなく、軽快かつ安全に再発進を行うことができる。 また、前記解除レバー２の端部が前記ブレーキレバー１２の長さのほぼ中間に位置するように構成すれば、ブレーキ作動によって、自転車が停止またはそれに近い低速状態になることが予想される場合には、ブレーキレバー１２を根元の方まで深く握ることで、解除レバー２とブレーキレバー１２とを同時に操作して、制動と同時に変速装置を一気にローあるいは中速度段にシフトダウンすることができる。
また、スピードコントロールのために制動をかける場合には、ブレーキレバー１２の外側端の半分を握れば、変速装置のシフトダウンを伴うことなく制動装置のみの操作を行うことができる。
【０００９】
【実施例】
以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１〜図３は本発明にて使用される自転車用変速操作装置を示すもので、図１は本発明による変速操作装置をブレーキレバー１２が取り付けられたハンドルバー１１の握り１３の近傍に取り付けた状態の平面図であり、カバーを取り外して変速操作部３が露呈して示されている。
変速操作部３は、図示外の内装式あるいは外装式の変速装置に連結された変速ワイヤ７の巻取リール４と一体的に同芯でシフター１の操作により回動するラチェット５と、該ラチェット５の多数の凹部５Ｂに選択係止される位置保持爪６Ａによって前記巻取リール４の位置を保持する変速位置保持機構６’とからなる。本発明の変速操作装置は、この変速操作部３に加えて前記位置保持爪６Ａを前記ラチェット５の凹部５Ｂから外す位置保持解除機構６を備えるとともに、該位置保持解除機構６を操作する解除レバー２をブレーキレバー１２と同時に握れる位置で、かつこれら両レバー２、１２の操作方向がほぼ同方向となるように配置したものである。
本実施例では、前記解除レバー２の端部が前記ブレーキレバー１２の長さのほぼ中間に位置するように構成されている。
また、前記変速操作部３は一段毎にシフトアップおよびシフトダウンする型式である。
【００１０】
以下、本発明にて使用される自転車用変速操作装置の作用を図２および図３によって説明する。
図２（Ａ）は変速操作部３が２段〜トップの変速位置にある場合を示しており、図２（Ｂ）は変速操作部３の各部品の分解図を示し、図２（Ｃ）はラチェット５と変速位置保持機構６’および後述する変速位置制御機構８との関係を拡大して示す図である。
シフター１は図示しないセレクトリターンばねにより常時は図示の中立位置に付勢され、この時、シフター１の回転板１Ａ上に反時計方向に付勢、軸支されている送り爪９はガイド部１０上に待機している。今、シフター１のシフトアップ操作部１Ｕを矢印Ｕの方向に押圧操作することによって、送り爪９は前記ガイド部１０から下りてラチェット５の周面を回転移動してラチェット５の爪５Ａ部に至り、該爪５Ａを押圧してラチェット５を矢印のごとく回動させる。ラチェット５の各爪５Ａがシフター１のシフトダウン回動方向側に倒れているので、この時、前記ラチェット５の爪５Ａ間の凹部５Ｂに係止されている位置保持爪６Ａは変速位置保持機構６’のラチェット５側へのリターンばね６Ｓの付勢に抗して揺動し、前記ラチェット５の回転を許容する。なお、変速位置制御機構８は中立時にはラチェット５の爪５Ａから離れており、後述する解除体１４の戻しアーム１４Ｂが変速位置制御機構８のアーム８Ｂに当接することによって、その他端側の位置制御爪８Ａがラチェット５の爪５Ａ間の凹部５Ｂに係止されるように構成されている。
かくして、シフター１のシフトアップ動作によって前記送り爪９はラチェット５の爪５Ａ１個分を回動させて１段のシフトアップを終了してガイド部１０上再び待機し、変速位置保持機構６’の位置保持爪６Ａはラチェット５における隣の凹部５Ｂに係止される。
【００１１】
次に、シフター１のシフトダウン操作部１Ｄを矢印Ｄの方向に押圧操作することによって、シフター１の回転板１Ａ上の送り爪９の支軸が解除体１４のアーム１４Ａを時計方向に押圧し、該解除体１４の反対側に突設された戻しアーム１４Ｂが位置保持解除機構６である解除レバー２のアーム２Ａをリターンばね６Ｓの付勢力に抗して時計方向に揺動させてラチェット５の凹部５Ｂとの係止を解く。これに先立って、前記戻しアーム１４Ｂは前記変速位置制御機構８のアーム８Ｂに当接してその他端側の位置制御爪８Ａがラチェット５の爪５Ａ間の凹部５Ｂに係合されるので、前記ラチェット５即ち該ラチェット５と一体的な変速ワイヤ７の巻取リール４が回動し過ぎることなくラチェット５の爪５Ａ１個分だけ巻き戻される。
これによって、シフター１のシフトダウン操作部１Ｄの操作による１段毎のシフトダウンがなされたことになる。
【００１２】
図３（Ａ）は本発明による解除レバー２を操作した状態を示している。
図の状態では、シフター１は中立なので、前記解除体１４も中立であり、したがって解除体１４の戻しアーム１４Ｂも変速位置制御機構８のアーム８Ｂに当接せず、位置制御爪８Ａはラチェット５の爪５Ａ間の凹部５Ｂから開放されている。
ここで、位置保持解除機構６である解除レバー２を白矢印のごとく押圧操作すると、リターンばねの付勢力に抗して時計方向に回動して解除レバー２の他端の位置保持爪６Ａがラチェット５の爪５Ａ間の凹部５Ｂとの係止が解かれる。
これによって、変速位置保持機構６’および変速位置制御機構８の位置制御爪８Ａのいずれの係止からも開放されたラチェット５即ちこれと一体的な変速ワイヤ７の巻取リール４が内蔵するリターンばねの力によって一気にシフトダウンされる。
【００１３】
図３（Ｂ）は変速操作部３が最低速段のロー位置にある状態を示している。
前記図３（Ａ）の操作によって巻き戻された変速ワイヤ７の巻取リール４即ちこれと一体的なラチェット５の爪５Ａの中の一番高い爪（ストッパー）５Ｃに、変速位置保持機構６’における位置保持爪６Ａが係止されてラチェット５の回動が停止する。
以上のような動作を行う変速操作装置を図１に示したように、位置保持解除機構６を操作する解除レバー２をブレーキレバー１２と同時に握れる位置で、かつこれら両レバー２、１２の操作方向がほぼ同方向となるように配置したことにより、速度が低下してシフトダウンを必要とするブレーキ作動時のシフトダウン操作を、ハンドルの握り１３から手を放すことなく安全かつ容易に行えるので、比較的危険なブレーキ作動時に、重い荷物や子供を乗せている場合であってもこれらに何ら頓着することなく、軽快かつ安全に再発進を行うことができる。
また、前記解除レバー２の端部が前記ブレーキレバー１２の長さのほぼ中間に位置するように構成すれば、ブレーキ作動によって、自転車が停止またはそれに近い低速状態になることが予想される場合には、ブレーキレバー１２を根元の方まで深く握ることで、解除レバー２とブレーキレバー１２とを同時に操作して、制動と同時に変速装置を一気にローあるいは中速度段にシフトダウンすることができる。
また、スピードコントロールのために制動をかける場合には、ブレーキレバー１２の外側端の半分を握れば、変速装置のシフトダウンを伴うことなく制動装置のみの操作を行うことができる。
【００１４】
図４および図５は本発明にて使用される自転車用変速操作装置を示すもので、本実施例は、変速操作部３における変速位置の保持が節度機構によって構成されるグリップ式シフターであることを特徴とするもので、図４（Ａ）によってグリップ式シフター２１をブレーキレバー１２が取り付けられたハンドルバー１１の握り１３の部分に取り付けた状態の平面図を示すものであり、図４（Ｂ）は図４（Ａ）の下方から見た底面図である。図５は図４（Ｂ）のＡ−Ａ断面図であり、変速操作部３はブレーキレバー１２をハンドルバー１１に取り付けるための取付金具の内部に収納形成されている。
グリップ式シフターは変速機側のリターンばねによってロー側に牽引されているので、シフター内部にリターンばねを設けなくても、位置保持爪を外せば、変速ワイヤーを通じてロー側に牽引される。
図５（Ａ）は変速操作部３がトップ位置にある状態を示しており、変速操作部２３は図示外の内装式あるいは外装式の変速装置に連結された変速ワイヤ（図示せず）の巻取リール２４と一体的な同芯でグリップ式シフター２１の回動操作により回動するラチェット２５と、該ラチェット２５の多数の爪２５Ａ間の凹部２５Ｂに選択係止される位置保持爪２８Ａによって前記巻取リール４即ちラチェット２５の位置を保持する変速位置保持機構２８とからなる。変速位置保持機構２８は圧縮ばね２７によってその位置保持爪２８Ａを前記ラチェット２５の凹部２５Ｂに付勢されて節度機構を構成しておリ、前記グリップ式シフター２１を比較的大きな力によって回動すれば、前記圧縮ばね２７に抗してラチェット２５即ち変速ワイヤの巻取リール２４を回動させてシフトダウンあるいはシフトアップすることが可能である。
【００１５】
本実施例では、この変速操作部２３に加えて前記位置保持爪２８Ａを前記ラチェット２５の凹部２５Ｂから外す位置保持解除機構２６を備えるとともに、前記段落００１０の実施例と同様に、図４に示したように該位置保持解除機構２６を操作する解除レバー２２をブレーキレバー１２と同時に握れる位置で、かつこれら両レバー２２、１２の操作方向がほぼ同方向となるように配置したものである。前記解除レバー２２の操作部２２Ａの押圧による揺動操作を前記変速位置保持機構２８に伝えるには、該変速位置保持機構２８のロッド２８Ａの端部を折り曲げて形成した戻しアーム２８Ｂに当接する解除レバー２２のアーム端部２２Ｂが図４（Ｂ）および図５（Ｂ）白矢印のように戻しばね２７に抗して前記変速位置保持機構２８のロッド２８Ａを牽引するものである。図５（Ｂ）は今まさにロッド２８Ａが牽引されて変速位置保持機構２８の位置保持爪２８Ａがラチェット２５のトップ用の凹部２５Ｂから開放されたところを示すもので、ラチェット２５即ち変速ワイヤの巻取リール２４が内蔵のリターンばねによって一気にローリターンを行うところである。
図５（Ｃ）は、図５（Ｂ）による解除レバー２２の操作によって変速操作部２３がローリターン後のロー位置にあるところを示すものである。
【００１６】
図６は本発明の自転車用変速操作装置の第１実施例を示すもので、図６（Ａ）に示すように、ブレーキレバー１２に解除レバー２に対して出没するピン部材１５を設置したものである。 ブレーキレバー１２に上下に貫通する孔１２Ａを穿設し、該孔１２Ａに対応して下方に位置する解除レバー２にも孔２Ｂを穿設する。図６（Ａ）のＢ−Ｂ断面である図６（Ｂ）に示すように、ブレーキレバー１２の孔１２Ａ内にピン部材１５を下方から挿入し、該ピン部材１５の頭部にノブ１５Ａを螺合する。ピン部材１５の側面には球面状の凹部１７が上下に２個刻設され、該凹部１７とブレーキレバー１２の側面から挿入して設けられたばね１９およびボール１８とによって節度機構が構成される。
これら両レバーの連動が必要な時は、前記ノブ１５Ａを下方へ押圧することによりピン部材１５の下端を解除レバー２の孔２Ｂに係止すればよい。
そして両レバーの連動を解除する時は、前記ノブ１５Ａを上方へ引いてピン部材１５の下端を解除レバー２の孔２Ｂから開放すればよい。
本実施例では、解除レバー２の長さを短く形成し、通常のブレーキレバー１２の手の操作位置の範囲外にあってもよい。これによって、制動時にシフトダウンすることが多い場合を優先し、常時はピン部材１５を下方位置に置いてブレーキレバー１２と解除レバー２とを連動状態にしておき、単なるブレーキングのときのみピン部材１５を上方へ引いて使用することが可能になる。
なお、前記ブレーキレバー１２と解除レバー２の操作中心は同じでないので、解除レバー２の孔２Ｂは長さ方向に長く形成される。
【００１７】
以上実施例について説明したが、本発明では、前記図９で説明したような変速操作部が一段毎にシフトアップおよびシフトダウンする型式であり、かつ解除レバーの操作によるシフトダウンが中速度段以上では中速度段にシフトダウンし、中速度段以下ではローリターンとなる型式のものに採用してもよい。
さらに、本発明は前記変速操作部における変速位置の保持が摩擦機構によって構成される摩擦式シフターである形式のものにも採用が可能である。
【００１８】
以上本発明の実施例について説明してきたが、本発明の趣旨の範囲内で、解除レバーの形状、位置保持爪との関連形状、シフターの形状、解除レバーとシフターとの位置関係、シフターとハンドル握りとの位置関係等については適宜選択できることは言うまでもないことである。
【００１９】
【発明の効果】
以上詳細に説明してきたように、本発明によれば、変速ワイヤの巻取リールと一体的に同芯でシフターの操作により回動するラチェットと、該ラチェットの多数の凹部に選択係止される位置保持爪によって前記巻取リールの位置を保持する変速位置保持機構とからなる変速操作部を備えた自転車用変速操作装置において、前記位置保持爪を前記ラチェットの凹部から外す位置保持解除機構を備えるとともに、該位置保持解除機構を操作する解除レバーをブレーキレバーと同時に握れる位置で、かつこれら両レバーの操作方向がほぼ同方向となるように配置し、前記解除レバーの端部が前記ブレーキレバーの長さのほぼ中間に位置するように構成するとともに、ブレーキレバーに解除レバーに対して出没するピン部材を設置したことによって、前記両レバーの連動およびその解除を可能に構成したことにより、速度が低下してシフトダウンを必要とするブレーキ作動時のシフトダウン操作を、ハンドルから手を放すことなく安全かつ容易に行えるので、比較的危険なブレーキ作動時に、重い荷物や子供を乗せている場合であってもこれらに何ら頓着することなく、軽快かつ安全に再発進を行うことができる。
しかも、制動時にシフトダウンすることが多い場合を優先し、常時はピン部材等の連動部材を下方位置に置いてブレーキレバーと解除レバーとを連動状態にしておき、単なるブレーキングのときのみピン部材等の連動部材を上方へ引いて使用することが可能になる。 また、前記解除レバーの端部が前記ブレーキレバーの長さのほぼ中間に位置するように構成すれば、ブレーキ作動によって、自転車が停止またはそれに近い低速状態になることが予想される場合には、ブレーキレバーを根元の方まで深く握ることで、解除レバーとブレーキレバーとを同時に操作して、制動と同時に変速装置を一気にローあるいは中速度段にシフトダウンすることができる。
そして、スピードコントロールのために制動をかける場合には、ブレーキレバーの外側端の半分を握れば、変速装置のシフトダウンを伴うことなく制動装置のみの操作を行うことができる。
しかも、本発明の機能を各種の変速操作装置に容易に採用することが可能であり、きわめてその効力が大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にて使用される自転車用変速操作装置を示す図である。
【図２】図１の自転車用変速操作装置の変速操作部の分解図および作用を示す図である。
【図３】図１の自転車用変速操作装置の作用を示す図である。
【図４】本発明にて使用される自転車用変速操作装置を示す図である。
【図５】図３の自転車用変速操作装置の作用を示す図である。
【図６】本発明の自転車用変速操作装置の第１実施例を示す図である。
【図７】自転車用変速操作装置の第１の従来例を示す図である。
【図８】自転車用変速操作装置の第２の従来例を示す図である。
【図９】自転車用変速操作装置の第３の従来例を示す図である。
Claims (5)
- 変速ワイヤの巻取リールと一体的に同芯でシフターの操作により回動するラチェットと、該ラチェットの多数の凹部に選択係止される位置保持爪によって前記巻取リールの位置を保持する変速位置保持機構とからなる変速操作部を備えた自転車用変速操作装置において、前記位置保持爪を前記ラチェットの凹部から外す位置保持解除機構を備えるとともに、該位置保持解除機構を操作する解除レバーをブレーキレバーと同時に握れる位置で、かつこれら両レバーの操作方向がほぼ同方向となるように配置し、前記解除レバーの端部が前記ブレーキレバーの長さのほぼ中間に位置するように構成するとともに、ブレーキレバーに解除レバーに対して出没するピン部材を設置したことによって、前記両レバーの連動およびその解除を可能に構成したことを特徴とする自転車用変速操作装置。
- 前記変速操作部が一段毎にシフトアップおよびシフトダウンする型式であることを特徴とする請求項１に記載の自転車用変速操作装置。
- 前記変速操作部が一段毎にシフトアップおよびシフトダウンする型式であり、かつ解除レバーの操作によるシフトダウンが中速度段以上では中速度段にシフトダウンし、中速度段以下ではローリターンとなる型式であることを特徴とする請求項１に記載の自転車用変速操作装置。
- 前記変速操作部における変速位置の保持が節度機構によって構成されるグリップ式シフターであることを特徴とする請求項１に記載の自転車用変速操作装置。
- 前記変速操作部における変速位置の保持が摩擦機構によって構成される摩擦式シフターであることを特徴とする請求項１に記載の自転車用変速操作装置。
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