JP3645877B2 - 自転車用リアディレーラ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リアディレーラ、特に、自転車のフレーム後端部に着脱自在に装着され、後輪のハブ軸に装着された歯数が異なる複数のスプロケットのいずれかにチェーンを掛けるための自転車用リアディレーラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自転車は、一般的な移動手段としてだけでなく、スポーツやレクレーション等においても利用されるようになった。このように、自転車の利用形態が広範囲になってくると、自転車使用時の要求も多様化し、走行状態が変化しても、快適な走行状態を維持できる自転車の開発がなされるようになってきた。特に、自転車の駆動部を自動化することによって、快適な走行状態を維持できる駆動機構を有する自転車の人気が次第に高まってきている。
【０００３】
今日の自転車は、乗り手が走行状態の変化に対して適切なギア比を選択できる多段変速付であることが多く、変速操作をギアに伝えるリアディレーラを搭載している。リアディレーラは、自転車のフレーム後端部に着脱自在に固定され、後輪のハブ軸に装着された歯数が異なる複数のスプロケットのいずれかにチェーンを掛けるためのものである。従来のリアディレーラは、自転車のフレーム後端部に装着されるベース部材と、ベース部材に装着された４点リンク機構と、４点リンク機構に設けられたチェーンガイドとを有している。このリアディレーラで変速操作をすると、４点リンク機構を介して、チェーンがハブ軸方向に移動して、チェーンが複数のスプロケットのいずれかに案内される。
【０００４】
近年、回転モーター等のアクチュエーターの内蔵された駆動機構がベース部分に配置されたリアディレーラが開発されている。このようなリアディレーラでは、ベース部材が複数に分割され、分割されたベース部材間あるいはベース部分に形成される収納空間に駆動機構が配置されている。この駆動機構によって、４点リンク機構が制御され、自動変速時だけでなく手動変速時にも簡便な操作でリアディレーラを動作させられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の自転車の駆動機構をリアディレーラに装着すると、リアディレーラへの駆動機構の設置方法によっては、路面変化に伴う振動・衝撃や転倒時のベース部材への衝撃で、複数のベース部材が突き合わせ部で互いにずれ、ベース部材の収納空間に収納された駆動機構の設置位置にずれ等が生じるおそれがある。
【０００６】
本発明の課題は、駆動機構を有するリアディレーラにおいて、リアディレーラの性能を十分に発揮できるように、ベース部材の収納空間内に収納された駆動機構を安定した状態で維持・保護することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
発明１に係る自転車用リアディレーラは、自転車のフレーム後端部に着脱自在に装着され、後輪のハブに装着されたそれぞれ歯数が異なる複数のスプロケットのいずれかにチェーンを掛けるためのものであって、第１および第２ベース部材と、ずれ規制部と、駆動機構と、４点リンク機構と、チェーンガイドとを備えている。第１ベース部材は、突き合わせ部を有し、フレーム後端部に着脱自在に装着されている。第２ベース部材は、第１ベース部材の突き合わせ部に突き合わせられて連結され、第１ベース部材とともに内部に収納空間を形成している。ずれ規制部は、第１ベース部材と第２ベース部材の少なくともいずれかに設けられ、両ベース部材の突き合わせ部が外力によりずれるのを規制している。駆動機構は、収納空間に少なくとも一部が収納されている。４点リンク機構は、両ベース部材に揺動自在に連結され、駆動機構により揺動可能となっている。チェーンガイドは、４点リンク機構に揺動自在に設けられハブ軸の軸方向に沿ってチェーンを案内する。
【０００８】
この自転車用リアディレーラでは、駆動機構が、第１ベース部材と第２ベース部材との間に配置されており、これらのベース部材とともに自転車のフレームに装着されている。この駆動機構は、走行状態の変化に応じて作動し、４点リンク機構を動作させる。そして、４点リンク機構が動作することによって、チェーンガイドがハブ軸の軸方向に沿ってチェーンをスプロケットに案内する。このとき、路面変化に伴う振動・衝撃や転倒時の衝撃がリアディレーラに加わっても、駆動機構の設置位置にずれ等が生じないように、第１ベース部材と第２ベース部材の少なくともいずれかに、ずれ規制部が設けられている。
【０００９】
ここでは、駆動機構が第１ベース部材と第２ベース部材との間に配置され、ずれ規制部が第１ベース部材と第２ベース部材とのずれを規制するようになっているため、外力がベース部材に加わったとしても、両ベース部材はずれにくく、駆動機構も安定した状態で維持・保護することができる。
発明２に係る自転車用リアディレーラは、請求項１の自転車用リアディレーラにおいて、ずれ規制部が、両ベース部材の突き合わせ部を段違いにして外力に対抗するように形成されている。
【００１０】
ここでは、ずれ規制部が両ベース部材の突き合わせ部を段違いにして外力に対抗するように形成されているので、外力がベース部材に加わったとしても、屈曲させた突き合わせ部において外力が受け止められた後、斜めに形成された突き合わせ部で外力を分散させることができる。
発明３に係る自転車用リアディレーラは、請求項１の自転車用リアディレーラにおいて、ずれ規制部が、一方のベース部材から他方のベース部材に向けて他方のベース部材の外形に接触して形成されている。
【００１１】
ここでは、ずれ規制部が一方のベース部材から他方のベース部材に向けて他方のベース部材の外形に接触して形成されているので、両ベース部材間の摩擦抵抗や剪断抵抗等によるずれ防止効果が期待できるだけでなく、両ベース部材間の一体性および剛性が同時に確保できる。
発明４に係る自転車用リアディレーラは、請求項１から３のいずれかの自転車用リアディレーラにおいて、ずれ規制部が、両ベース部材の対向面のそれぞれに互いに同芯に配置可能に形成された１対の凹部と、駆動機構を貫通して両ベース部材の凹部の底部に当接する筒状のガイド部材とを有している。
【００１２】
ここでは、ずれ規制部が、両ベース部材の対向面のそれぞれに互いに同芯に配置可能に形成された１対の凹部と、駆動機構を貫通して両ベース部材の凹部の底部に当接する筒状のガイド部材とを有しているので、外力がベース部材に加わったとしても、ベース部材からボルトを介して駆動機構に伝達されるはずの応力を、ガイド部材によって吸収・緩和することができる。
【００１３】
発明５に係る自転車用リアディレーラは、自転車のフレーム後端部に着脱自在に装着され、後輪のハブ軸に装着されたそれぞれ歯数が異なる複数のスプロケットのいずれかにチェーンを掛けるためのものであって、第１および第２ベース部材と、駆動機構と、ずれ規制部と、４点リンク機構と、チェーンガイドとを備えている。第１ベース部材は、突き合わせ部を有し、フレームに着脱自在に装着されている。第２ベース部材は、第１ベース部材の突き合わせ部に突き合わせられて連結され、第１ベース部材とともに内部に収納空間を形成している。駆動機構は、収納空間に少なくとも一部が収納されている。ずれ規制部は、両ベース部材の対向面のそれぞれに互いに同芯に配置可能に形成された１対の凹部と、駆動機構を貫通して両端が両ベース部材の凹部の底部に当接する筒状のガイド部材とを有し、両ベース部材の突き合わせ部が外力によりずれるのを規制している。４点リンク機構は、両ベース部材に揺動自在に連結され、駆動機構により揺動可能となっている。チェーンガイドは、４点リンク機構に揺動自在に設けられハブ軸の軸方向に沿ってチェーンを案内する。
【００１４】
この自転車用リアディレーラでは、駆動機構が、第１ベース部材と第２ベース部材との間に配置されている。駆動機構は、４点リンク機構の挙動を制御し、４点リンク機構を介して走行状態に適したスプロケットをチェーンガイドに選択させる。このとき、路面変化に伴う振動・衝撃や転倒時の衝撃がベース部材に加わると、第１および第２ベース部材間にずれ等が生じるおそれがある。また、第１および第２ベース部材間のずれ等による応力が、ベース部材からボルトを介して駆動機構に伝達されることもある。このように、ずれやずれ等による応力が駆動機構に生じないように、ずれ規制部が設けられている。
【００１５】
ここでは、駆動機構が第１ベース部材と第２ベース部材との間に配置され、駆動機構と両ベース部材とをずれ規制部によって連結しているため、外力がベース部材に加わったとしても、第１および第２ベース部材はずれにくく、ベース部材から駆動機構に伝達される応力もずれ規制部によって吸収・緩和できる。したがって、両ベース部材間に配置された駆動機構を安定した状態で維持・保護することができる。なお、筒状のガイド部材の中に固定用のボルトを通すことにより、ずれ規制部を連結手段としても機能させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
〔構成〕
図１に、本発明の一実施形態によるリアディレーラ１を示す。
リアディレーラ１は、図１に示すように、２つに分割された第１ベース部材２および第２ベース部材３と、両ベース部材２，３間に配置された駆動機構４と、両ベース部材２，３に揺動自在に連結された４点リンク機構５と、４点リンク機構５に揺動自在に設けられたチェーンガイド８とを備えている。
【００１７】
第１ベース部材２は、図１に示すように、フレーム９の後端部に着脱自在に装着されている。第１ベース部材２は、図３に示すように、一方の側面が開口するケース状に形成されており、内部には収納空間が形成されている。そして、開口する側のケース端面が第２ベース部材３との突き合わせ部３０ａとなっている。また、第１ベース部材２の第２ベース部材３と対抗する面の上部および下部には、それぞれ２箇所づつのねじ穴１０，１０ａが設けられている。さらに、第１ベース部材２側面の上部には、駆動機構４の制御用ケーブル１１を取り込むための貫通穴１２が形成されている。
【００１８】
第２ベース部材３は、第１ベース部材２と同様に、一方の側面が開口するケース状に形成されており、内部には収納空間が形成されている。そして、開口する側のケース端面が第１ベース部材２との突き合わせ部３０ｂとなっている。また、この第２ベース部材３の側面四隅にはボルト穴１３，１３ａが設けられており、下端部のボルト穴１３ａの位置で第１ベース部材２とボルト接合されている。なお、上端部のボルト穴１３の位置には、第１ずれ規制部１４ａが配置されている。
【００１９】
このように第１および第２ベース部材２，３は、図２および図３に示すように、互いの開口側の端面に形成された突き合わせ部３０ａ，３０ｂが突き合わせられて連結され、両ベース部材２，３により、それらの内部に収納空間を形成している。
第１ずれ規制部１４ａは、図３に示すように、両ベース部材２，３の対向面のそれぞれに互いに同芯に形成された１対の凹部１５と、駆動機構４を貫通する筒状のガイド部材１６とから構成されている。ガイド部材１６は、両ベース部材２，３の上端部に設けられたねじ穴１０およびボルト穴１３の位置において、駆動機構４を貫通し、両端が両ベース部材２，３の凹部１５の底部１８に当接している。
【００２０】
また、このリアディレーラ１は、第２ずれ規制部１４ｂを有している。第２ずれ規制部１４ｂでは、図２に示すように、自転車に装着された状態で、突き合わせ部１９が、両ベース部材２，３の背面下端から中間部に向けて斜めに形成され、中間部から上部に向けて屈曲しながら背面上部で段違いとなるように設けられている。
【００２１】
駆動機構４では、図３に示すように、上端部にガイド部材１６とボルト１７とを貫通させるための貫通穴２０が設けられている。駆動機構４は、貫通穴２０の位置で第１および第２ベース部材２，３に位置決めされ、両ベース部材２，３間に設けられた収納空間に配置されている。また、駆動機構４では、第１ベース部材２側の側面において、駆動機構４の制御用ケーブル１１の取付部２１が設けられている。
【００２２】
４点リンク機構５は、図１および図３に示すように、駆動機構４に装着されたリンク軸２２と、リンク軸２２回りにそれぞれ揺動自在に装着された第１リンク部材２３および第２リンク部材２４と、両リンク部材２３，２４を揺動方向の一方に付勢する付勢部材２５とを有している。そして、４点リンク機構５は、リンク軸２２を介して、第１端に相当する基端が駆動機構４に、第２端が連結部材２６に、それぞれ揺動自在に装着されている。付勢部材２５は、第１リンク部材２３の第１端と第２リンク部材２４の第２端とのリンク軸２２間に対角方向に架け渡されている。なお、４点リンク機構５は、第１および第２リンク部材２３，２４の第２端に相当する先端に設置された連結部材２６によって、チェーンガイド８と連結される。
【００２３】
チェーンガイド８は、図１に示すように、１対のガイドスプロケット２７と、ガイドスプロケット２７を回転自在に支持するガイドフレーム２８とを有する。ガイドスプロケット２７は、１対のガイドフレーム２８内に回動自在に装着されている。ガイドフレーム２８は、一端がハブ軸６と平行な軸回りに揺動自在に連結部材２６に装着され、ハブ軸６の軸方向にチェーン７を案内する。
【００２４】
〔リアディレーラの動作〕
以上のようなリアディレーラ１を使用する場合、走行状態の変化に応じて駆動機構４を制御するための信号が、ケーブル取付部２１において、ケーブル１１から駆動機構４に取り込まれる。この信号によって、駆動機構４が作動し、駆動機構４に装着された４点リンク機構５の動作が決定される。このとき、４点リンク機構５では、対角方向のリンク軸２２間に設けられた付勢部材２５によって、第１リンク部材２３と第２リンク部材２４とがリンク軸２２回りに揺動自在に動作する。両リンク部材２３，２４が揺動すると、ガイドフレーム２８はハブ軸方向へと移動し、ガイドフレーム２８に回転自在に支持されたガイドスプロケット２７に架け渡されたチェーン７が、複数のスプロケット５０へと案内される。このように、駆動機構４によって４点リンク機構５の挙動が制御され、走行状態に適したスプロケット５０が選択される。
【００２５】
このようにリアディレーラ１が動作しているときに、路面変化に伴う振動・衝撃や転倒時の衝撃がリアディレーラ１に加わると、第１および第２ベース部材２，３間にずれ等が生じるおそれがある。また、第１および第２ベース部材間のずれ等による応力が、ベース部材２，３からボルトを介して駆動機構４に伝達されることもある。
【００２６】
このような場合においても、リアディレーラ１の機能が十分に発揮されるためには、第１ベース部材２と第２ベース部材３との間に配置された駆動機構４を安定した状態で維持・保護しておく必要がある。このとき、本実施形態のリアディレーラ１では、駆動機構４が第１および第２ベース部材２，３間に配置された状態で、第２ずれ規制部１４ｂが両ベース部材２，３間のずれを規制するようになっているので、外力が第１ベース部材２に加わったとしても、両ベース部材２，３がずれにくく、両ベース部材２，３間に配置された駆動機構４も安定した状態で維持・保護することができる。また、第１ずれ規制部１４ａでは、駆動機構４に貫通させた筒状のガイド部材１６を、両ベース部材２，３の凹部１５の底部１８に当接させているので、外力が第１ベース部材２に加わったとしても、第１ベース部材２からボルト１７を介して駆動機構４に伝達されるはずの応力を、ガイド部材１６によって吸収・緩和することができ、駆動機構４を外力から保護することができる。
【００２７】
〔他の実施形態〕
（ａ） 前記実施形態では、斜めに形成された突き合わせ部１９の一部を中間部から上部に向けて屈曲させた第２ずれ規制部１４ｂの例を示したが、突き合わせ部１９の屈曲する位置および形状は前記実施形態に限定されず、外力に対抗できるものであればどのような形態でも良い。たとえば、図４に示すように、第１ベース部材２ａの下端部に、突き合わせ部１９ａに対して垂直な突出部４０を設けた場合、第２ベース部材３ａに外力が加わったとしても、突出部４０の基端となる隅各部で外力に対抗でき、突出部４０での剪断抵抗によってずれを規制することができる。
【００２８】
（ｂ） 第２ずれ規制部１４ｂは、図５に示すように、第２ベース部材３ｂの外形に接触するような突出部４０ｂを、第１ベース部材２ｂの下端部に設けても良い。この場合、第２ベース部材３ｂに外力が加わったとしても、突き合わせ部１９ｂでの摩擦抵抗と突出部４０ｂでの剪断抵抗とによって、ずれを規制することができる。また、第２ベース部材３ｂの収納空間に駆動機構４を収納した状態で、第２ベース部材３ｂが第１ベース部材２ｂに向けて突き合わせ連結でき、駆動機構４を両ベース部材２ｂ，３ｂ間に容易に設置することができる。この実施形態では、突出部４０ｂが第２ベース部材３ｂの下面全体に接する場合の例を示したが、突出部４０ｂが第２ベース部材３ｂに接する範囲は本実施形態に限定されず、第２ベース部材３ｂに駆動機構４が収納された状態で、突出部４０ｂが第２ベース部材３からの外力に抵抗できるものであればどのような形態でも良い。
【００２９】
（ｃ） 前記実施形態では、第１ベース部材２をフレーム９に直接ボルト接合した場合の例を示したが、第１ベース部材２のフレーム９への装着方法は前記実施形態に限定されず、フレーム９との一体性が確保できるものであればどのような形態でも良い。たとえば、ブラケットを介して、第１ベース部材２がフレーム９に一体化されるような装着方法でも良い。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、駆動機構を有するリアディレーラにおいて、ベース部材が外力を受けたとしても、駆動機構がベース部材間に配置され、ずれ規制部がベース部材間のずれを規制するので、ベース部材の収納空間内に収納された駆動機構を安定した状態で維持・保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるリアディレーラの側面図
【図２】ベース部材と駆動機構の接合状態を示した側面図
【図３】ベース部材および駆動機構の接合方法とずれ規制部の詳細図。
【図４】本発明の他の実施形態による前記実施形態の図２に相当する図。
【図５】本発明の他の実施形態による前記実施形態の図２に相当する図。
【符号の説明】
２，２ａ，２ｂ 第１ベース部材
３，３ａ，３ｂ 第２ベース部材
４，４ａ，４ｂ 駆動機構
５ ４点リンク機構
８ チェーンガイド
１４ ずれ規制部
１４ａ 第１ずれ規制部
１４ｂ 第２ずれ規制部
１５ 凹部
１６ ガイド部材
１９，１９ａ，１９ｂ 突き合わせ部
２０ 貫通穴（駆動機構）
２１ ケーブル取付部
３０ａ，３０ｂ （端面に形成された）突き合わせ部
４０，４０ｂ 突出部

Claims (5)

1. 自転車のフレーム後端部に着脱自在に装着され、後輪のハブ軸に装着されたそれぞれ歯数が異なる複数のスプロケットのいずれかにチェーンを掛けるための自転車用リアディレーラであって、
   突き合わせ部を有し、前記フレームに着脱自在に装着される第１ベース部材と、
   前記第１ベース部材の突き合わせ部に突き合わせられて連結され、前記第１ベース部材とともに内部に収納空間を形成する第２ベース部材と、
   前記第１ベース部材と第２ベース部材の少なくともいずれかに設けられ、前記両ベース部材の突き合わせ部が外力によりずれるのを規制するためのずれ規制部と、
   前記収納空間に少なくとも一部が収納された駆動機構と、
   前記両ベース部材に揺動自在に連結され、前記駆動機構により揺動する４点リンク機構と、
   前記４点リンク機構に揺動自在に設けられ前記ハブ軸の軸方向に沿って前記チェーンを案内するチェーンガイドと、
   を備えた自転車用リアディレーラ。
2. 前記ずれ規制部は、前記両ベース部材の突き合わせ部を段違いにして前記外力に対抗するように形成されている、
   請求項１に記載の自転車用リアディレーラ。
3. 前記ずれ規制部は、前記一方のベース部材から他方のベース部材に向けて前記他方のベース部材の外形に接触して形成されている、
   請求項１に記載の自転車用リアディレーラ。
4. 前記ずれ規制部は、前記両ベース部材の対向面のそれぞれに互いに同芯に配置可能に形成された１対の凹部と、前記駆動機構を貫通して両端が前記両ベース部材の凹部の底部に当接する筒状のガイド部材とを有する、
   請求項１から３のいずれかに記載の自転車用リアディレーラ。
5. 自転車のフレーム後端部に着脱自在に固定され、後輪のハブ軸に装着されたそれぞれ歯数が異なる複数のスプロケットのいずれかにチェーンを掛けるための自転車用リアディレーラであって、
   突き合わせ部を有し、前記フレームに着脱自在に装着される第１ベース部材と、
   前記第１ベース部材の突き合わせ部に突き合わせられて連結され、前記第１ベース部材とともに内部に収納空間を形成する第２ベース部材と、
   前記収納空間に少なくとも一部が収納された駆動機構と、
   前記両ベース部材の対向面のそれぞれに互いに同芯に配置可能に形成された１対の凹部と、前記駆動機構を貫通して両端が前記両ベース部材の凹部の底部に当接する筒状のガイド部材とを有し、前記両ベース部材の突き合わせ部が外力によりずれるのを規制するためのずれ規制部と、
   前記両ベース部材に揺動自在に連結され、前記駆動機構により揺動する４点リンク機構と、
   前記４点リンク機構に揺動自在に設けられ前記ハブ軸の軸方向に沿って前記チェーンを案内するチェーンガイドと、
   を備えた自転車用リアディレーラ。

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