JP4764642B2 - 自転車の変速機の制御ケーブルのための操作装置 - Google Patents

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Description

本発明は、自転車の変速機の制御ケーブルのための操作装置に関する。以下では、真っ直ぐなハンドルバー（マウンテンバイクが典型である）を備えた自転車のために特に設計された装置を参照しつつ説明を行なうが、本発明がハンドルバーの形状およびハンドルバーの形状から必然となる操作装置の設計に依存しないことは明らかであり、したがって本発明は、曲がったハンドルバーを有する競争用自転車のための装置においても使用可能である。
自転車には、通常、２つの変速機が設けられており、前側の１つがクランクセットに組み合わされ、後ろ側の１つがスプロケット・セットに組み合わされている。どちらの場合も、変速機は、さまざまな変速比を得るため、駆動チェーンと係合してこれを種々の直径および多数の歯を備える歯車上で動かすディレイラー（derailleur）を備えている。ディレイラーは、後ろ側の変速機のディレイラーまたは前側の変速機のディレイラーであるが、通常は鞘付きである伸び縮みしないケーブル（ボーデン・ケーブルとして広く知られている）によって加えられる引っ張り作用によって一方向に動かされ、変速機そのものに設けられたばねの弾性反作用によって反対方向に動かされる。通常は、戻しばね(return
spring)によって変位が定められる方向が、チェーンが大径の歯車から小径の歯車へと移動する方向であり、いわゆる下段変速(downward gear-shifting)の方向である。反対に、制御ケーブルによる引っ張り作用は、チェーンが小径の歯車から大径の歯車へと移動する、いわゆる上段変速(upward gear-shifting)の方向において発生する。前側の変速機における下段変速が、より低い変速比への移行に対応する一方、後ろ側の変速機における下段変速が、より大きい変速比への移行に対応する点に注意すべきである。
変速機の制御ケーブルの２方向への変位は、自転車乗りが容易に操作することができるよう、通常はハンドルバーのグリップの付近に取り付けられた操作装置によって実現される。慣例により、左側のグリップの付近には、前側の変速機の制御ケーブルの操作装置があり、反対に、右側のグリップの付近には、後ろ側の変速機の制御ケーブルの操作装置がある。
操作装置においては、ケーブル巻き取りブッシュとして広く知られている回転部材への巻き付けおよび巻き戻しによって、制御ケーブルが引っ張りまたは弛緩へと駆動され、ケーブル巻き取りブッシュの回転は、変速機の形式に応じたさまざまな手段を通じて自転車乗りによって制御される。典型的な構成では、ブッシュの２つの方向への回転を制御するため、操作装置が別個の２つのラチェット・ギア・レバーを備えている。
いかなる場合においても、操作装置は、ブッシュが、種々の変速比のために必要なディレイラーの種々の位置、すなわち変速機の種々の歯車上の位置に対応する所定のいくつかの角度位置に、回転することなく静止して保たれるようにしなければならない。したがって、前側の変速機の操作装置は、クランクセットの種々のクラウン上における前側ディレイラーの各位置に対応し、比較的少ない数の所定の角度位置（典型的には３つ）を有し、一方、後ろ側の変速機は、種々のスプロケット上における後ろ側ディレイラーの位置に対応し、比較的多数の所定の角度位置（典型的には７〜１０）を有している。
所定の位置への保持は、いわゆる位置決め手段によって実現されるが、この位置決め手段は、ケーブル巻き取りブッシュを、乗車中に振動および衝撃が存在する場合であっても正確に設定位置に充分に強固に保持できなければならず、同時に、自転車乗りが変速比を変更すべくレバーを操作したときに或る位置から他の位置へと移ることができるよう、充分に従順に保持できなければならない。
基本的には、放勢(release)方式の装置および能動(active)方式の装置として知られる２つの形式の操作装置が公知である。
放勢方式の操作装置においては、ケーブルを巻き取る方向へのケーブル巻き取りブッシュの回転が、自転車乗りが適切なレバーへと加える物理的な力によって生じ、一方、反対方向への回転は、ケーブル巻き取りブッシュを事実上自由にして、ケーブルをブッシュから引き出す方向に変速機の戻しばねを作用させることによって得られ、明らかに制御されたやり方である。したがって、これらの装置においては、上段変速の際、自転車乗りが、まず位置決め手段の保持作用に打ち勝たなければならず、次いで変速が完了するまで、ディレイラーのばねの戻し作用に打ち勝たなければならない。一方、下段変速の際には、自転車乗りは、最初に位置決め手段の保持作用に打ち勝つだけでよく、変速の全体を通じ、ディレイラーのばねの戻し作用が手助けとなる。しかしながら、ディレイラーのばねの戻し作用は、弾性形式の力から由来し、したがって位置に応じて異なっており、詳細には、高い歯車位置に向かうにつれて大きくなり、低い歯車位置に向かうにつれて小さくなる（ここで高い歯車および低い歯車とは、変速比の高低を意味しているわけではなく、上段変速または下段変速で到達する変速比をそれぞれ意味している）。これが、特にレースの際などの厳しい使用条件において、自転車乗りにとってありがたくない動作上の非対称性をもたらす。
放勢方式の装置の一例が、特許文献１に記載されている。そこでは、上段変速において、ケーブル巻き取りブッシュがレバー操作によって巻き取り方向に回転するようにされている。ブッシュの位置は、ブッシュ自身の歯付きの外表面と係合するラチェット・ギアによって、安定に保たれている。下段変速においては、ブッシュと同軸にあるコイルばねによって加えられる力でブッシュが巻き戻し方向に所定の角度だけ回転することができるよう、ブッシュを拘束しているラチェット・ギアを解放するためのボタンを操作する必要がある。ボタンを放すと、ラチェット・ギアが再びブッシュの歯付きの表面と係合することによって、ブッシュが新しい位置に係止される。このように、下段変速に必要な力は、上段変速に必要とされる力よりもかなり小さい。
英国特許公開公報第２０１２８９３号
この放勢方式の装置の欠点を救済するため、下段または上段である変速の全体を通じて自転車乗りが能動的な力を加える必要がある能動操作方式の装置が開発されている。
能動操作方式の一例は、本件出願人へと与えられた特許文献２が知られている。この装置においては、ディレイラーのばねの戻し作用に対抗する弾性部材が設けられている。このような弾性手段の作用がディレイラーのばねの作用とバランスし、仮定ではあるが位置決め手段を欠いて、ブッシュへの作用が弾性手段の作用および戻しばねの作用のみとなった場合にも、変速機の中間的な変速比に対応した中間的な位置にケーブル巻き取りブッシュを位置させる。
米国特許公報第５，７９１，１９５号
しかしながら、このような装置は問題を完全には解決していない。実際、中間的な変速比から離れようとする変速（上段または下段）については、装置による対抗力が作用するけれども、中間的な変速比へと向かう変速（上段または下段）は、装置によって容易になっている。
したがって、さまざまな変速について、自転車乗りが加えなければならない力をより均一にするという課題が存在している。
このような事情から、本発明は、請求項１に記載の装置に関する。必須ではないが好ましい特徴が、従属請求項に示されている。
詳しくは、本発明は、自転車の変速機の制御ケーブルのための操作装置において、
自転車のハンドルバーに取り付けるためのケーシング、
前記ケーシング内で、装置の主軸（Ｂ）を中心として角度変更可能なケーブル巻き取りブッシュ、
前記ブッシュを第１の角度方向に回転させるべく、前記ブッシュに作用する第１の駆動機構、
前記ブッシュを前記第１の角度方向と反対である第２の角度方向に回転させるべく、前記ブッシュに作用する第２の駆動機構、および
前記ブッシュを所定の角度位置に解除可能（removably）に保持するための位置決め手段(indexing means)を有しており、
前記位置決め手段が、
前記第１の方向へのブッシュの回転に対抗するための第１の対抗手段、および
前記第２の方向へのブッシュの回転に対抗するための手段であって、前記第１の対抗手段とは別である第２の対抗手段を有しており、かつ、
前記位置決め手段が、前記ケーシングと一体である静止部材および前記ブッシュと回転に関し一体である回転部材の両者と係合した少なくとも１つのボールを有し、
前記第１の対抗手段が、前記静止部材および前記回転部材を回転に関して一体にする停止位置に前記ボールを保つべく、前記ボールに作用する第１の対抗ばねを有して、前記第１の角度方向へのブッシュの回転が、前記ボールを前記第１の対抗ばねに逆らって前記停止位置から離れるように付勢し、
前記第２の対抗手段が、前記ボールを前記停止位置に保つべく、前記ボールに作用する第２の対抗ばねを有して、前記第２の角度方向へのブッシュの回転が、前記ボールを前記第２の対抗ばねに逆らって前記停止位置から離れるように付勢していることを特徴とする装置に関する。
位置決め手段に、ブッシュの回転の方向に応じて異なる対抗手段を設けることにより、位置決め手段による保持動作を、ケーブル巻き取りブッシュの２つの回転方向に関係なく調節することが可能になり、したがって変速機のディレイラーのばねによる戻し作用をより良好にバランスさせることが可能になる。
好ましくは、第１の対抗手段が、第２の対抗手段と異なる方法でブッシュの回転に対抗する。これにより、操作装置に働く明らかに非対称であるディレイラーの戻しばねによる作用を、位置決め手段の反対方向に働く、それに相応する非対称な作用と、より容易にバランスさせることができる。
好ましくは、第１の対抗手段または第２の対抗手段、さらに好ましくはこの両者が、ブッシュそのものの角度位置と関係なく、ブッシュの回転に対抗する。これは、対抗手段が、低いギア位置間および高いギア位置間の両者において、異なる変速に対し同じ力でブッシュの回転に対抗するということを意味し、したがって、例えば第１の位置から第２の位置への移行のために打ち勝たなければならない対抗力が、第３の位置から第４の位置への移行のために打ち勝たなければならない対抗力と同じであることを意味する。
弾性的に付勢されたボールを使用することは、それ自身はこの分野において公知であるが、位置決め手段の動作を特に信頼できる確実なものとし、２つの別個な方向のブッシュの回転に対抗すべくばねを付勢するために２つの別々のばねを使用することは、対抗手段を異ならしめるという本発明の基本を、簡潔な手法で達成できるようにする。
好ましくは、
前記位置決め手段が、ケーシング内に組み込まれた、半径方向の溝が少なくとも１つ設けられてなるボール保持ディスクを有し、前記ボールが、前記半径方向の溝に配置されて、前記第１の対抗ばねから半径方向外側に向かって押されており、前記溝が、前記ボール保持ディスクの少なくとも一面において開いていて、前記ボールが前記ボール保持ディスクから軸方向に突出するような深さを有しており、
前記位置決め手段が、前記ケーシング内に組み込まれた、停止領域とスライド領域とを交互に有する経路に従って構成された凹所を備える第１の位置決めディスクを、前記ボール保持ディスクの前記ボールが突出している方の面に向け、前記ボール保持ディスクに隣接して相互作用する位置（a position facing and adjacent to, an interfacing
position adjacent to)に有し、
前記ボール保持ディスクおよび前記第１の位置決めディスクの一方が、回転に関し前記ブッシュに一体に取り付けられている前記回転部材(stationary member)に位置する一方で、他方が、回転に関し前記ケーシングに固定されて取り付けられている前記静止部材(
rotating member)に位置し、
前記第２の対抗ばねが、前記第１の位置決めディスクおよび前記ボール保持ディスクを互いに対して軸方向に付勢すべく、前記ケーシング内に取り付けられ、
前記ボール保持ディスクの溝から軸方向に突出している前記ボールが、前記第１の位置決めディスクの前記凹所に係合している。
本明細書において、軸方向、半径方向、および円周方向といった表示は、常にケーブル巻き取りブッシュの回転軸を基準としていることに注意すべきである。
位置決めディスクとボール保持ディスクとの間の係合によって、ケーブル巻き取りブッシュがとらなければならない所定の位置が規定される。このような係合が、ボールによって、またボールが一方でボール保持ディスクの溝に係合し他方で位置決めディスクの凹所に係合することによって、簡潔であってきわめて効果的でありかつ正確なやり方で得られる。
好ましくは、本発明の基本となる非対称な作用を実現するため、中間の停止領域は、スライド方向（Ｓ）に従って配置した（orientated）停止壁によって規定され、同じ停止領域に関する前記停止方向（Ｔ）および前記スライド方向（Ｓ）が、装置の主軸（Ｂ）を包含しない鋭角（β）を規定する。
このようにして、停止壁が半径方向に対して切り下げられ(undercut)、すなわちこのような壁の方向が半径方向に対して鋭角（大きさは小さく、ゼロより少し大きいだけで充分である）を構成し、そのような鋭角が、円周方向においてそのような壁へと押し当てられるボールの相対運動に対して後方に面する(face backward)。このような配置（orientation）により、ブッシュの回転作用によって円周方向に押されて壁へと押し付けられるボールは、動くことができない。
好ましくは、スライド壁が、摺動方向に沿って、前記停止領域から、隣接するスライド領域の全体にわたって延びている。
このようにして、そのような壁の方向が半径方向に対して鋭角を構成し、そのような鋭角が、円周方向においてそのような壁へと押し当てられるボールの相対運動に対して前方に面する(face forward)。このような配置によって、ブッシュの回転作用によって円周方向におされて壁へと押し付けられるボールが、壁そのものに沿ってボール保持ディスクの内側に向かって溝内を動くことができるようになる。
好ましくは、前記停止壁が前記スライド壁と連続につなげられ、前記位置決めディスクの前記凹所の外周縁を形成している。このような凹所は、前記外周縁に相応する内周縁によって内側に向かって規定されていてもよく、あるいは規定されていなくてもよい。しかしながら、そのような内周縁に効用はない。
好ましくは、ボール保持ディスクの両面においてこれと協働する２つの対向する位置決めディスクを設けることができる。したがって、この目的のために、
ボール保持ディスクの溝が、前記ディスクの両面において開いており、ボールが両面において前記ボール保持ディスクから軸方向に突出するような深さを有しており、
位置決め手段が、さらに、第１の位置決めディスクと回転に関して一体でありかつ前記第１の位置決めディスクの凹所と鏡像で一致（specularly corresponding ）する凹所を備えている第２の位置決めディスクを、ケーシング内に組み込んで、前記第１の位置決めディスクに対する反対側で前記ボール保持ディスクに隣接している位置に有し、
前記ボール保持ディスクの溝から軸方向に突出している前記ボールが、前記第１の位置決めディスクの凹所および前記第２の位置決めディスクの凹所の両者に係合している。
２枚の位置決めディスクが存在することによって、装置のバランスおよび有効性が向上する。
同様に、好ましくは、ボールを１個ではなく２個使用し、事実上平行かつ好ましくは１８０°反対の位置で機能させることによって、バランスおよび有効性をさらに向上することができる。さらに多数のボールを使用することも、位置決めディスク上に必要な凹所を収容するための角度空間が充分に存在する限りにおいて、理論的には可能であり、好都合である。これは、ディレイラーの両端位置の間に相応する制御ケーブルの全ストロークを、（ボールを３個設けることができるよう）１２０°よりも小さいケーブル巻き取りブッシュの回転で、さらには（ボールを４個設けることができるよう）９０°よりも小さいケーブル巻き取りブッシュの回転で得ることができるはずであるということを意味し、あるいは、ブッシュの回転とボール保持ディスクと位置決めディスクの間の相対角度変位との間に、１：１ではない比を有する伝達機構を設けることを意味し、あるいは、異なるボールのために互い違いの作用面を設けるということを意味している。
好ましくは、前記第１の対抗ばねが、前記ボールと前記ボール保持ディスクの当接部との間で圧縮されているコイルばねであり、あるいは、前記ボール保持ディスクに適切に固定された平ばね（または、板ばね）である。対向する２つのボールを使用する場合には、適切な形状とされたただ１枚の平ばねを２つのボールの間に配置して用いると好ましい。これらの解決策は、効果的でありかつ構造的に簡潔である。
好ましくは、前記第２の対抗ばねが皿ばね座金（Belleville washer）であり、軸方向における大きさが控えめであるため、きわめて強力な弾性作用をもたらしつつ、操作装置の寸法を充分小さく保つことができる。
本発明のさらなる特徴および利点が、添付の図面を参照しつつ行なう本発明の好ましい実施形態に関する以下の説明から、さらに明らかになるであろう。これらの図において、図１〜９が前側変速機の制御ケーブルの操作装置（左手操作）に関し、図１０〜２０が後ろ側変速機の制御ケーブルの操作装置（右手操作）に関するが、両者ともブレーキの制御装置と構造的に一体化されている。
図１〜９には、本発明の第１の実施形態として、前側の変速機（図示されていない）の制御ケーブルＫのための操作装置(actuator device)１００が示されている。特に図１および２を参照すると、装置１００は、自転車のハンドルバーＭの左側のグリップＭＳの近くに取り付けられており、ここに示されているハンドルバーＭは、マウンテンバイクに通常使用されている真っ直ぐなハンドルバーである。もちろん、すでに述べたとおり、本発明の装置１００の実施形態は、このようなハンドルバーへの適用に限定されるわけではなく、配置もハンドルバーの左側に限定されるわけではない。
特に図３および４を参照すると、装置１００は、例えばバンド１０５を備えた支持具１０１（図示の例ではブレーキレバーＦを支持しているが、これは本発明の範囲外でありここでは説明しない）によって、通常の方法でハンドルバーＭへと固定されたケーシング１０２を有している。
ケーシング１０２内には、中心ピン１０３が設けられ、ケーシング１０２に対して固定されるとともに、軸Ｂに沿って延びている。以下で明らかにされるとおり、この軸Ｂが、装置１００の各部を構成している各部材にとっての主たる基準軸であり、「軸方向」、「半径方向」、「円周方向」、「直径方向」などの方向等の表示はすべて、この軸を基準としての表現であり、同様に半径方向についての「外側」(outwards)および「内側」(inwards)
という表示は、軸Ｂから離れ、あるいは軸Ｂに近づくものと理解しなければならない。さらに、軸Ｂを中心として、参照番号１３０および１３１で示されている２つの反対向きの角度方向が定義され、装置１００を上方から眺めると、最初の１つが時計回り方向であり、２番目が反時計回り方向である。しかしながら、平面図（図２、６ａ、６ｂ）および斜視図の多く（図４、５、７）においては、装置１００を下方から眺めている点に注意すべきである。
ピン１０３には、ケーブル巻取りブッシュ１０４が回転自在に取り付けられており、このケーブル巻取りブッシュ１０４に操作対象のケーブルＫが取り付けられ、ケーブル巻取りブッシュ１０４の周囲に巻き取られる。ブッシュ１０４には、ブッシュ１０４と一体に回転しなければならない部材を嵌め合わせるため、例えば２つの平坦な壁１０６ａを有する円柱形など、非対称な形状を有する突起(tang)１０６が設けられている。突起１０６はブッシュ１０４とともに一部品として実現され、あるいはいずれにせよブッシュ１０４と一体にされている。
実際、第１の位置決めディスク１０７が、一体となって回転するように突起１０６に固定され、この目的のため、第１の位置決めディスク１０７には、突起１０６の断面に一致する形状、すなわち２つの平坦な壁１０７ｂを有する円柱形の中央穴１０７ａが設けられている。第１の位置決めディスク１０７とブッシュ１０４の間には、皿ばね座金１２７が少なくとも１枚（図示の例では、２枚のばね１２７が対向している）、軸方向に圧縮されて配置されている。
さらに突起１０６には、ボール保持ディスク１０８が取り付けられているが、このディスク１０８は、突起１０６すなわちブッシュ１０４と一緒に回転するようには取り付けられておらず、突起１０６と干渉することのない中央穴１０８ａが設けられている。反面、このボール保持ディスク１０８は、半径方向に突き出した対向する２つの耳(radially
projecting ear)１０８ｂによって、回転しないように係止されてケーシング１０２内に取り付けられており、すなわち２つの耳１０８ｂが、ケーシング１０２に設けられた対応する着座部１０２ｂにおいて、ケーシング１０２に固定されたピン１０２ｃに係合している。
さらに突起１０６には、第２の位置決めディスク１０９が取り付けられており、第２の位置決めディスク１０９には、ディスク１０７と同様、突起１０６の断面に一致する形状、すなわち２つの平坦な壁１０９ｂを有する円柱形の中央穴１０９ａが設けられている。
ディスク１０７、１０８、および１０９は、これらと協働する例えばばね１２７、着座部１０２ｂ、壁１０６ｂなどの周辺の部材とともに、装置１００の位置決め手段を構成している。
さらに、操作レバー（actuation lever）１１２ａを備える下段変速のための駆動機構１１２も設けられており、操作レバー１１２ａのリング状の内側部分１１２ｂが、突起１０６上に回転可能に取り付けられるとともに、軸方向については、（スナップリング、Seger
ring)として広く知られている形式の）弾性保持リング１１４を突起１０６上に形成された対応する環状の着座部１１４ａに挿入することによって保持されている。この機構１１２は、それ自身は通常のラチェット・ギア機構であって、レバー１１２ａに取り付けられたピン１１３によって支持されて、動作においてディスク１０９の歯付きの部位１２６と係合する第１のラチェット１１１を有している。閉じばね１３５がラチェット１１１と協働し、ラチェット１１１を歯付きの部位１２６に接近しようとする位置、すなわち、レバー１１２ａが休止位置にあるときにはラチェット１１１が歯付きの部位１２６と係合しないが、下段変速を実行すべくレバー１１２ａが操作されるとすぐに係合が生じる位置に向かって押し付けている。最後に、レバー１１２ａには戻しばね１３６が設けられている。
さらに、操作レバー１１８ａを備える上段変速のための駆動機構１１８も設けられている。この機構１１８も、それ自身は通常のラチェット・ギア機構であり、突起１０６へと取り付けられたプレート１１５を有している。プレート１１５は、突起１０６と干渉することがないよう充分に大きい中央穴１１５ａが設けられているとともに、半径方向に突き出した耳１１５ｂがケーシング１０２の内側に形成された着座部１０２ｂのうちの１つに係合することによって、ケーシング１０２内に回転しないように係止されている。プレート１１５は、ピン１２１を保持しており、このピン１２１に、レバー１１８ａおよび第２のラチェット１１７の両者が枢支されている。動作において、ラチェット１１７が、歯付きのブッシュ１１６に係合する。歯付きのブッシュ１１６は、突起１０６の断面に一致する形状、すなわち２つの平坦な壁１２２ａを有する円柱形の中央穴１２２によって、ブッシュ１０４の突起１０６上に一体となって回転するように取り付けられている。開きばね１３７がラチェット１１７と協働し、ラチェット１１７を歯付きのブッシュ１１６に接近しようとする位置、すなわち、レバー１１８ａが休止位置にあるときにはラチェット１１７が歯付きのブッシュ１１６と係合しないが、上段変速を実行すべくレバー１１８ａが操作されるとすぐに係合が生じる位置に向かって押し付けている。最後に、レバー１１８ａには戻しばね１３２が設けられている。
最後に、やはり突起１０６上に、カバー１１９が取り付けられ、ねじ１２０を突起１０６に軸方向に形成された対応する穴１２０ａにねじ込むことによって保持されている。
装置１００の位置決め手段を、特に図５〜９を参照しつつ以下に説明する。
ボール保持ディスク１０８に、外側に向かって閉じている２つの半径方向の溝１０８’が形成されており、この２つの溝１０８’は、互いに同一であって直径方向に対向し、その各々にそれぞれボール１１０が可動に収容されている。２つのボール１１０は、ディスク１０８に取り付けられたただ１つの平ばね１２５によって、溝１０８’内で外側に向かって弾性的に付勢されている。溝１０８’は、ディスク１０８の両面において開いており、ディスク１０８の厚さがボール１１０の直径よりも小さく、したがって図８および９に見て取れるように、ボール１１０がディスク１０８から軸方向に突出している。
位置決めディスク１０７には、互いに同一であって直径方向に点対称(point for
point)である２つの凹所１２３が形成されており、これらと鏡面同一(specularly
identical)である２つの凹所（やはり参照番号１０７で示されている）が、位置決めディスク１０９に設けられている。
凹所１２３はそれぞれ、ボール１１０、さらに正確にはボール１１０のうちのディスク１０８の溝１０８’から突出している部分を受け入れるような幅および深さを有しており、３つの停止領域１２４’、１２４’’、１２４’’’を２つのスライド領域１３４’および１３４’’と交互に有する経路に従って構成されている。
このようにして、ボール１１０は、溝１０８’を有するボール保持ディスク１０８によって構成されるケーシング１０２内の静止部材と、第１の部分によって係合し、凹所１２３を有する位置決めディスク１０７および１０９によって構成され、ケーブル巻き取りブッシュ１０４と一体となって回転する回転部材と、第２の部分によって係合する。
中間にある停止領域１２４’’は、停止方向（符号Ｔで示されている）に沿って延びている停止壁１２４’’ａ、およびスライド方向（符号Ｓで示されている）に沿って延びているスライド壁１３４’’ａによって規定されている。停止方向Ｔおよびスライド方向Ｓが両者の間に鋭角βを規定し、この鋭角βは、停止領域１２４’’を通過する半径方向Ｒを包含しておらず、すなわち装置１００の主軸Ｂを包含していない。したがって、停止壁
１２４’’ａは、半径方向Ｒに対して切り下げられている。スライド壁１３４’’ａは、停止領域１２４’’からこれに隣接するスライド領域１３４’’の全体にわたって、スライド方向Ｓに沿って延びている。
凹所１２３は、両端で内側に向かって閉じている。すなわち、凹所１２３は、停止領域およびスライド領域の連続の存在によって規則的に出入りしている連続する外周縁、および類似の内周縁によって規定されている。
最初の停止領域１２４’は、凹所１２３の開始端１２３ａ、およびスライド方向に沿って隣接するスライド領域１３４’の全体にわたって延びているスライド壁１３４’ａによって規定されている。
最後の停止領域１２４’’’は、停止壁１２４’’’ａおよび凹所１２３の終点１２３ｂによって規定されている。したがって、停止壁１２４’’’ａは、半径方向Ｒに対して切り下げられている。
３つの停止領域が存在するということは、（以下で動作について説明する際にさらに明白になるとおり）図示の装置１００が、３つの変速比の変速機を有することを意味している。これとは異なる数の変速比を有する変速機（クラウンを２つ、４つまたはそれ以上備える前側の変速機、あるいはスプロケットを２つ、４つまたはそれ以上備える後ろ側の変速機）において機能する必要があるならば、その数と等しい数の停止領域を設けなければならない。いずれにおいても、最初と最後の停止領域が、それらの間の適切な数の中間の停止領域とともに存在することは明らかである。
装置１００の動作を、特に位置決め手段に注目しつつ以下に説明する。
自転車乗りが何ら操作を加えていない装置の静止状態においては、すでに設定されている変速機の変速比（例えば中間的な変速比）が維持されなければならならず、すなわちケーブルＫがブッシュ１０４に巻き取られてはならず、ブッシュ１０４から引き出されてもいけない。換言すると、たとえ変速機が備える戻しばねがブッシュ１０４を方向１３１に回転させようとしてケーブルＫに引っ張りを加えたとしても、ブッシュ１０４が回転してはならず、あらゆる方向から作用しうることが明らかである自転車の走行によって引き起こされる振動および衝撃(knocks and bangs)によっても、ブッシュ１０４が回転してはならない。
これは、位置決め手段によって達成される。ブッシュ１０４の回転は、ボール１１０が、一方で溝１０８’内に係止されて半径方向以外のいかなる変位も妨げられ、他方で凹所１２３の停止領域に係合していることによって防止される。
ケーブルＫによって伝達された引っ張りによって、停止壁１２４’’ａのそれぞれが、ボール１１０を方向１３１に押すが、それらの壁が切り下げ配置（undercut orientation）しているため、このような押し付けによって停止領域１２４’’内に係止されているボール１１０を動かすことはできない。この状況において、位置決めディスク１０７および１０９に対し、それらが離れようとする方向に軸方向の推力が加わるが、これはばね１２７によって阻止される。したがって、ばね１２７は、それらが加える軸方向の推力が２つの位置決めディスク１０７および１０９の分離を回避しうるに充分であるような寸法とされなければならない。この位置決めディスク１０７および１０９が閉じている状態が、図８に示されており、停止領域にあるボール１１０の位置を、このような位置においてボールがディスク１０７、１０８、および１０９を回転に関し一体にしていることから、停止位置と定めることができる。
一方、振動などによる反対方向への圧力がかかると、スライド壁１３４’’ａがボール１１０を方向１３０に押し付ける。このような圧力が、ボール１１０を溝１０８’の内側に向かって押し動かそうとするが、この動きは、適切な寸法に作られているばね１２５の弾性的推力によって阻止される。
このように、ばね１２５および１２７が、ケーブル巻き取りブッシュ１０４の回転に抵抗すべく、それぞれ第１および第２の対抗手段を構成している。
次に、自転車乗りが上段変速を実行する場合を考える。
上段変速において、自転車乗りは適切なレバー１１８ａを操作し、これを左手の親指で角度方向１３０に押す。このようにすることで、第２のラチェット１１７が歯付きのブッシュ１１６と係合し、ブッシュ１１６を押して、ケーブル巻き取りブッシュ１０４とその突起１０６ならびに突起１０６に一体となって回転するように固定されたすべての部材とともに、角度方向１３０に回転させる。特に、２枚の位置決めディスク１０７および１０９も、方向１３０に回転する。
まず最初に、レバー１１２ａが操作されておらず、ラチェット１１１がディスク１０９の歯付きの部位１２６から離れているため、第１のラチェット１１１がディスク１０９の回転を妨げていない点に注意すべきである。
ブッシュ１０４ならびに位置決めディスク１０７および１０９を角度方向１３０に回転させるため、自転車乗りは、ボール１１０がスライド壁１３４’’ａによって押され、半径方向外側へと向かうばね１２５の推力に打ち勝って溝１０８’の内側に向かうよう、充分大きな力を加えなければならない。自転車乗りがレバー１１８ａへの操作を続けている間、ブッシュ１０４の回転が進行して、ボール１１０がスライド領域１３４’’を横切り、最終的に停止領域１２４’’’の頂点に到達し、やはりばね１２５に押されて停止領域
１２４’’’に位置する。このような位置において、ボール１１０が先ほど述べたとおり動かずに留まって、自転車乗りが操作を止めた後も、新しい変速比を維持する。放されたレバー１１８ａは、戻しばね１３２によって所定の位置に戻される。
上段変速のほぼすべての期間において、自転車乗りが、変速機の戻しばねによって加えられるケーブルＫの引っ張り力、およびばね１２５によってボール１１０に加えられる対抗力の両者に打ち勝たなければならない点に、注目することができる。
好ましくは、上段変速を円滑にするため、ばね１２５によって２つのボール１１０に加えられる対抗力は比較的小さくされ、例えばばね１２７によって加えられる軸方向の推力の１／２０の値とされる。
ここで参照した例においては、最初の状態が３つの変速比を有する装置の中間の変速比であり、したがって、上段変速がそのような変速比からすぐ隣に隣接する別の変速比[前側変速機に関するこの例では、より大きい変速比（longer ratio）]への変速でしかありえないことが明らかである。一方、最初の状態がそれを許すのであれば[例えば、３つの変速比を有する装置１００を考えた場合においては、最も小さい変速比(shortest ratio)から出発する場合]、自転車乗りは、２段または複数段の変速が達成されるまで操作を加えることができる。この場合、ボール１１０がスライド領域１３４’から停止領域１２４’’と変位する瞬間に、ばね１２５が自転車乗りに逆らわず自転車乗りを助けるように作用してボール１１０を半径方向外側に押すため、自転車乗りは、隣に位置する最初の変速比に到達したことを、変速に要する力が一瞬小さくなることによって知覚することができる。この瞬間において、自転車乗りは、この変速比を維持することに決めて、レバー１１８ａを離すことによって操作を止めることができ、あるいは次の変速比が得られるまで操作を続けることができる。
図６ｂには、凹所１２３内のボール１１０のうちの１つについて、低い変速比（lower
ratio)から中間の変速比まで（Ｂ１）、および中間の変速比からより高い変速比（higher ratio）（Ｂ２）までの上段変速の際の相対的な経路が、符号Ｂ１およびＢ２で示されている。
反対に、例えば中間の変速比から出発する下段変速においては、自転車乗りはレバー１１２ａを操作し、これを人差し指で角度方向１３１に引く。このようにすることで、第１のラチェット１１１が位置決めディスク１０９の歯付きの部位１２６と係合し、ブッシュ１０４を押して、その突起１０６および突起１０６に一体で回転するように取り付けられているすべての部材とともに、角度方向１３１に回転させる。特に、位置決めディスク１０７および歯付きのブッシュ１１６も、方向１３１に回転する。
まず最初に、レバー１１８ａが操作されておらず、ラチェット１１７が歯付きのブッシュ１１６から離れているため、第２のラチェット１１７が歯付きのブッシュ１１６の回転を妨げていない点に注意すべきである。
自転車乗りによるこの操作の際、ボール１１０は、停止領域１２４’’の停止壁
１２４’’ａが切り下げられているため、凹所１２３内の経路Ｂ１を辿って戻ることはできない。一方で、この状況において、自転車乗りの操作によってボール１１０が停止壁１２４’’ａに押し付けられ、位置決めディスク１０７および１０９に対し、ばね１２７に逆らって両者を離そうとする方向に軸方向の推力を加える。自転車乗りが、軸ばね１２７による抵抗作用に逆らうために充分な引っ張りを加えた場合、位置決めディスク１０７および１０９が、図８の閉じた状態から図９の開いた状態へと移行する。その結果、この状態においてボール１１０が凹所１２３から出、溝１０８’との係合によって半径方向外側へのさらなる移動が阻止されているため、周辺の弧状の経路Ａ２に沿って停止領域１２４’まで移動し、そこでばね１２７による軸方向の推力のもとで自身の位置をとる。この位置において、ボール１１０が先ほど述べたとおり動かずに留まって、自転車乗りが操作を止めた後も、新しい変速比を維持する。放されたレバー１１２ａは、戻しばね１３６によって所定の位置に戻される。
下段変速においても、上段変速について見てきたやり方と同じやり方で、複数段の変速が可能である。
下段変速のほぼすべての期間において、自転車乗りが、変速機の戻しばねによって加えられるケーブルＫの引っ張り力の助けを受ける一方で、ばね１２７によってディスク１０７および１０９に加えられる対抗力（変速の初期段階において）、ならびにボール１１０と２枚のディスク１０７および１０９との間の摩擦（変速の全体を通じて）の両者に打ち勝たなければならない点に、注目することができる。この摩擦は、ボールが存在するとは言うものの、各ボールのディスク１０７との関係がディスク１０９との関係と反対になり、ボール１１０の回転が実際のところ不可能であるため、事実上摺動摩擦であって転がり摩擦ではない点に注意すべきである。この摩擦の値は、ディスク１０７および１０９を互いに向かって軸方向に押し付ける力を定めているばね１２７の寸法によって、適切に選択することができ、このようにして、特に、能動的な変速コントロールが実現されるよう、この摩擦力がケーブルＫを通じて変速機のばねから加えられる戻し力とバランスし、打ち勝つようにすることができる。
図１０〜１７には、本発明の第２の実施形態として、後ろ側の変速機（図示されていない）の制御ケーブルＫのための操作装置２００が示されている。特に図１０、１１、および１２を参照すると、装置２００は、自転車のハンドルバーＭの右側のグリップＭＤの近くに取り付けられており、ここに示されているハンドルバーＭは、この場合においても、マウンテンバイクに通常使用されている真っ直ぐなハンドルバーである。もちろん、装置１００に関してすでに述べたとおり、本発明の装置２００の実施形態も、このようなハンドルバーへの適用に限定されるわけではなく、ハンドルバーの右側への配置に限定されるわけでもない。
特に図１３を参照すると、装置２００は、例えばバンド２０５を備えた支持具２０１（図示の例ではブレーキレバーＦをも支持しているが、これは本発明の範囲外でありここでは説明しない）によって、通常の方法でハンドルバーＭへと固定されたケーシング２０２を有している。
ケーシング２０２内には、中心ピン２０３が設けられ、ケーシング２０２に対して固定されるとともに、軸Ｂに沿って延びている。装置１００の実施形態の場合と同じように、この軸Ｂが、装置２００の各部を構成している各部材にとっての主たる基準軸であり、「軸方向」、「半径方向」、「円周方向」、「直径方向」などの方向等の表示はすべて、この軸を基準としての表現であり、同様に半径方向についての「外側」および「内側」という表示は、軸Ｂから離れ、あるいは軸Ｂに近づくものと理解しなければならない。さらに、軸Ｂを中心として、参照番号２３０および２３１で示されている２つの反対向きの角度方向が定義され、装置２００を上方から眺めると、最初の１つが反時計回り方向であり、２番目が時計回り方向である。しかしながら、平面図（図１１および１５〜１７）および斜視図の多く（図１３、１４）においては、装置２００を下方から眺めている点に注意すべきである。
ピン２０３には、ケーブル巻取りブッシュ２０４が回転自在に取り付けられており、このケーブル巻取りブッシュ２０４に操作対象のケーブルＫが取り付けられて、ケーブル巻取りブッシュ２０４に巻き取られる。ブッシュ２０４には、ブッシュ２０４と一体に回転しなければならない部材を嵌め合わせるため、例えば２つの平坦な壁２０６ａを有する円柱形など非対称な形状を有する突起（tang）２０６が設けられている。突起２０６はブッシュ２０４とともに一部品として実現され、あるいはいずれにせよブッシュ２０４と一体にされている。
突起２０６には、位置決めディスク２７０が取り付けられているが、このディスク２７０は、突起２０６すなわちブッシュ２０４と一緒に回転するようには取り付けられておらず、突起２０６と干渉することのない大きな中央穴２０８ａが設けられている。反面、このボール保持ディスク２７０は、半径方向に突き出した耳２０８ｂによって、回転しないように係止されてケーシング２０２内に取り付けられており、すなわち耳２０８ｂが、ケーシング２０２に設けられた対応する着座部２０２ａにおいて、ケーシング２０２に固定されたピン２０２ｃに係合している。位置決めディスク２７０とブッシュ２０４の間には、皿ばね座金２２７が少なくとも１枚（図示の例では、３枚のばね２２７が対向している）、軸方向に圧縮されて配置されている。
さらに突起２０６には、ボール保持ディスク２８０が一体となって回転するように取り付けられており、この目的のため、突起２０６の断面に一致する形状、すなわち２つの平坦な壁２８０ｂを有する円柱形の中央穴２８０ａが設けられている。
ディスク２７０および２８０が、これらと協働する例えばばね２２７、着座部２０２ｂ、壁２８０ｂなどの周辺の部材とともに、装置２００の位置決め手段を構成している。
さらに、操作レバー２１２ａを備える下段変速のための駆動機構２１２も設けられており、操作レバー２１２ａのリング状の内側部分２１２ｂが、突起２０６に回転可能に取り付けられるとともに、軸方向については、（スナップリング、Seger ringとして広く知られている形式の）弾性保持リング２１４を突起２０６上に形成された対応する環状の着座部２１４ａに挿入することによって保持されている。この機構２１２は、それ自身は通常のラチェット・ギア機構であり、レバー２１２ａに取り付けられたピン２１３によって支持されて、動作においてボール保持ディスク２８０の歯付きの部位２７６と係合する第１のラチェット２１１を有している。閉じばね２３５がラチェット２１１と協働し、ラチェット２１１を歯付きの部位２７６に接近しようとする位置、すなわち、レバー２１２ａが休止位置にあるときにはラチェット２１１が歯付きの部位２７６と係合しないが、下段変速を実行すべくレバー２１２ａが操作されるとすぐに係合が生じる位置に向かって押し付けている。最後に、レバー２１２ａには戻しばね２３６が設けられている。
さらに、操作レバー２１８ａを備える上段変速のための駆動機構２１８も設けられている。この機構２１８も、それ自身は通常のラチェット・ギア機構であり、突起２０６へと取り付けられたプレート２１５を有している。プレート２１５は、突起２０６と干渉することがないよう充分に大きい中央穴２１５ａが設けられているとともに、半径方向に突き出した耳２１５ｂがケーシング２０２の内側に形成された着座部２０２ｂに係合することによって、ケーシング２０２内に回転しないように係止されている。プレート２１５は、ピン２２１を保持しており、このピン２２１に、レバー２１８ａおよび第２のラチェット２１７の両者が枢支(hinge)されている。動作において、ラチェット２１７が、歯付きのブッシュ２１６に係合する。歯付きのブッシュ２１６は、突起２０６の断面に一致する形状、すなわち２つの平坦な壁を有する円柱形の中央穴２２２（図ではよく見えない）によって、ブッシュ２０４の突起２０６に一体となって回転するように取り付けられている。開きばね（図ではよく見えない）がラチェット２１７と協働し、ラチェット２１７を歯付きのブッシュ２１６に接近しようとする位置、すなわち、レバー２１８ａが休止位置にあるときにはラチェット２１７が歯付きのブッシュ２１６と係合しないが、上段変速を実行すべくレバー２１８ａが操作されるとすぐに係合が生じる位置に向かって押し付けている。最後に、レバー２１８ａには戻しばね２３２が設けられている。
最後に、やはり突起２０６上にカバー２１９が取り付けられ、ねじ２２０を突起２０６に軸方向に形成された対応する穴２２０ａへとねじ込むことによって保持されている。
装置２００の位置決め手段を、特に図１４および１５を参照しつつ以下に説明する。
ボール保持ディスク２８０に、外側および内側に向かって閉じている２つの半径方向の溝２８０’が形成されており、この２つの溝２８０’は、互いに同一であって直径方向に対向し、それぞれにそれぞれのボール２１０が可動に収容されている。２つのボール２１０は、ディスク２８０の溝２８０’内に配置されてボール２１０と半径方向内側の当接部（abutment）２８１の間で圧縮されているそれぞれのコイルばね２７５によって、溝２８０’内で外側に向かって弾性的に付勢されている。溝２８０’は、ディスク２８０の位置決めディスク２７０に向いているほうの面において開いており、深さがボール２１０の直径よりも小さく、したがってボール２１０が溝２８０’から軸方向に突出している。
位置決めディスク２７０には、互いに同一であって直径方向に点対称である２つの凹所２７３が形成されている。２つの凹所は、１８０°よりも少しだけ小さい範囲にわたって延びており、したがって一体につながっているように見える。
凹所２７３はそれぞれ、ボール２１０、さらに正確にはボール２１０のうちのディスク２８０の溝２８０’から突出している部分を受け入れるような深さを有しており、１０個の停止領域（番号１７４I〜１７４Xが付されている）を９個のスライド領域（番号２３４I〜２３４IXが付されている）と交互に有する経路に従って構成されている。
このようにして、ボール２１０は、凹所２７３を有する位置決めディスク２７０によって構成されるケーシング２０２内の静止部材と、第１の側において係合し、溝２８０’を有するボール保持ディスク２８０から構成され、ケーブル巻き取りブッシュ２０４と一体となって回転する回転部材と、第２の側において係合する。
例えば領域２７４VII（領域２７４II〜２７４IXのすべてについても同じことが言えるが）など中間にある停止領域は、停止方向（符号Ｔで示されている）に沿って延びている停止壁２７４VIIａ、およびスライド方向（符号Ｓで示されている）に沿って延びているスライド壁２３４VIIａによって規定されている。停止方向Ｔおよびスライド方向Ｓが両者の間に鋭角βを規定し、この鋭角βは、停止領域２７４VIIを通過する半径方向Ｒを包含しておらず、すなわち装置１００の主軸Ｂを包含していない。したがって、停止壁２７４VIIａは、半径方向Ｒに対して切り下げられている。スライド壁２３４VIIａは、停止領域２７４VIIからこれに隣接するスライド領域２３４VIIの全体にわたって、スライド方向Ｓに沿って延びている。
凹所２２３は、両端において閉じてはおらず、さらに内側に向かって閉じてもいない。すなわち、凹所２２３は、停止領域およびスライド領域の連続の存在によって規則的に出入りしている連続する外周縁を、類似の内周縁を有することなく形成している。
最初の停止領域２７４Iは、他と同様、停止壁２７４Iａ、およびスライド方向に沿って隣接するスライド領域２３４Iの全体にわたって延びているスライド壁２３４Iａによって規定されている。
同様に、最後の停止領域２７４Xは、停止壁２７４Xａ、およびスライド方向に延びているスライド壁２３４Xａによって規定されている。
停止領域の数が１０個であるということは、図示の装置２００が、明らかに後ろ側の変速機であるが、１０個の変速比の変速機を有することを意味している。これとは変速比の数が異なる変速機において機能する必要があるならば、その数と等しい数の停止領域を設けなければならない。いずれにおいても、相変わらず最初と最後の停止領域が、それらの間の適切な数の中間の停止領域とともに存在することは明白である。
装置２００の動作を、特に位置決め手段に注目しつつ以下に説明する。
自転車乗りが何ら操作を加えていない装置の静止状態においては、すでに設定されている変速機の変速比（例えば７番目の変速比）が維持されなければならならず、すなわちケーブルＫがブッシュ２０４に巻き取られてはならず、ブッシュ２０４から引き出されてもいけない。換言すると、たとえ変速機が備える戻しばねがブッシュ２０４を方向２３１に回転させようとしてケーブルＫに引っ張りを加えたとしても、ブッシュ２０４が回転してはならず、あらゆる方向から作用しうることが明らかである自転車の走行によって引き起こされる振動および衝撃によっても、ブッシュ２０４が回転してはならない。
これが、位置決め手段によって達成される。ブッシュ２０４の回転は、ボール２１０が片側で溝２８０’内に係止され、もう片側で凹所２２３の停止領域２７４VIIに係合していることによって防止される。
ケーブルＫによって伝達された引っ張りによって、ボール２１０のそれぞれが、停止壁２７４VIIａに向かって方向２３１に押し付けられるが、そのような壁２７４VIIａが切り下げ配置しているため、このような押し付けによって停止領域２７４VIIａ内に係止されているボール２１０を動かすことはできない。この状況において、位置決めディスク２７０およびボール保持具２８０に対し、それらが離れようとする方向に軸方向の推力が加わるが、これはばね２２７によって阻止される。したがって、ばね２２７は、それらが加える軸方向の推力が２枚のディスク２７０および２８０の分離を回避しうるに充分であるような寸法とされなければならない。ボール２１０が停止領域内にあるこの位置を、このような位置においてボールがディスク２７０および２８０を回転に関し一体にしていることから、停止位置と定義することができる。
一方、振動などによる反対方向への圧力が、ボール２１０をスライド壁２３４VIIａへと方向２３０に押し付ける可能性がある。このような推力が、ボール２１０を溝２８０’の内側に向かって押し動かそうとするが、この動きは、適切な寸法とされているばね２２５の弾性的推力によって阻止される。
このように、ばね２２７および２７５が、ケーブル巻き取りブッシュ２０４の回転に抵抗すべく、それぞれ第１および第２の対抗手段を構成している。
次に、自転車乗りが上段変速（すなわち、後ろ側変速機の制御に関して言えば、より低い変速比への変速）を実行する場合を考える。
上段変速において、自転車乗りは適切なレバー２１８ａを操作し、これを右手の親指で角度方向２３０に押す。このようにすることで、第２のラチェット２１７が歯付きのブッシュ２１６と係合し、ブッシュ２１６を押して、ケーブル巻き取りブッシュ２０４とその突起２０６ならびに突起２０６に一体となって回転するように固定されたすべての部材とともに、角度方向２３０に回転させる。特に、ボール保持ディスク２８０も、方向２３０に回転する。
まず最初に、レバー２１２ａが操作されておらず、ラチェット２１１がディスク２８０の歯付きの部位２７６から離れているため、第１のラチェット２１１がディスク２８０の回転を妨げていない点に注意すべきである。
ブッシュ２０４およびボール保持ディスク２８０を角度方向２３０に回転させるため、自転車乗りは、ボール２１０がスライド壁２３４VIIａによって押され、半径方向外側へと向かうばね２２５の推力に打ち勝って溝２０８’の内側に向かうよう、充分大きな力を加えなければならない。自転車乗りがレバー２１８ａへの操作を続けている間、ブッシュ２０４の回転が進行して、ボール２１０がスライド領域２３４VIIａを横切り、最終的に停止領域２７４VIIIの頂点に到達し、やはりばね２７５に押されて停止領域２７４VIIIに位置する。このような位置において、ボール２１０が先ほど述べたとおり動かずに留まって、自転車乗りが操作を止めた後も、新しい変速比を維持する。放されたレバー２１８ａは、戻しばね２３２によって所定の位置に戻される。
上段変速のほぼすべての期間において、自転車乗りが、変速機の戻しばねによってケーブルＫに加えられる引っ張り力、およびばね２７５によってボール２１０に加えられる対抗力の両者に打ち勝たなければならない点に、注目することができる。
好ましくは、上段変速を円滑にするため、ばね２７５によって２つのボール２１０に加えられる対抗力は比較的小さく、例えばばね２２７によって加えられる軸方向の推力の１／２０よりも小さな値となる。
今検討した変速機が７番目の変速比にある場合など、最初の状態がそれを許すのであれば、自転車乗りは、２段または複数段の変速が達成されるまで操作を加えることができる。この場合、ボール２１０がスライド領域２３４VIIから停止領域２７４VIIIへと変位する瞬間に、ばね２７５が自転車乗りに逆らわず自転車乗りを助けるように機能してボール２１０を半径方向外側に押すため、自転車乗りは、隣に位置する最初の変速比に到達したことを、変速に要する力が一瞬小さくなることによって知覚することができる。この瞬間において、自転車乗りは、この変速比を維持することに決めて、レバー２１８ａを離すことによって操作を止めることができ、あるいは次の変速比が得られるまで操作を続けることができる。
反対に、例えば７番目の変速比から出発する下段変速においては、自転車乗りはレバー２１２ａを操作し、これを人差し指で角度方向２３１に引く。このようにすることで、第１のラチェット２１１がボール保持ディスク２８０の歯付きの部位２７６と係合し、ブッシュ２０４を押して、その突起２０６および突起２０６に一体で回転するように取り付けられているすべての部材とともに、角度方向２３１に回転させる。特に、歯付きのブッシュ２１６も、方向２３１に回転する。
まず最初に、レバー２１８ａが操作されておらず、ラチェット２１７が歯付きのブッシュ２１６から離れているため、第２のラチェット２１７が歯付きのブッシュ２１６の回転を妨げていない点に注意すべきである。
自転車乗りによるこの操作の際、ボール２１０が停止壁２７４VIIａに押し付けられ、位置決めディスク２７０およびボール保持ディスク２８０に対し、ばね２２７に逆らって両者を離そうとする方向に軸方向の推力を加える。自転車乗りが、軸ばね２２７による抵抗作用に打ち勝つために充分な引っ張りを加えた場合、ディスク２７０および２８０が閉じた状態から開いた状態へと移行する。その結果、この状態においてボール２１０が凹所２７３から出、溝２０８’との係合によって半径方向外側へのさらなる移動が阻止されているため、周辺の弧状の経路に沿って停止領域２７４VIまで移動し、そこでばね２２７による軸方向の推力のもとで自身の位置をとる。この位置において、ボール２１０が先ほど述べたとおり動かずに留まって、自転車乗りが操作を止めた後も、新しい変速比を維持する。放されたレバー２１２ａは、戻しばね２３６によって所定の位置に戻される
下段変速においても、上段変速について見てきたやり方と同じやり方で、複数段の変速が可能である。
下段変速のほぼすべての期間において、自転車乗りが、変速機の戻しばねによってケーブルＫに加えられる引っ張り力の助けを受ける一方で、ばね２２７によってディスク２７０および２８０に加えられる対抗力（変速の初期段階において）、ならびにボール２１０と２枚のディスク２７０および２８０との間の摩擦（変速の全体を通じて）の両者に打ち勝たなければならない点に、注目することができる。この摩擦は、ボールが存在するとは言うものの、各ボールのディスク２７０との関係がディスク２８０との関係と反対になり、ボール２１０の回転が実際のところ不可能であるため、事実上摺動摩擦であって転がり摩擦ではない点に注意すべきである。この摩擦の値は、ディスク２７０および２８０を互いに向かって軸方向に押し付ける力を定めているばね２２７の寸法によって、適切に選択することができ、このようにして、特に、能動的な操作を必要とする変速が実現されるよう、この摩擦力がケーブルＫを通じて変速機のばねから加えられる戻し力とバランスし、打ち勝つようにすることができる。
以上、本発明の一例としての実施の形態を２つ説明したが他の実施の形態ももちろん可能である。それらのいくつかを以下に示すが、それらはいかなる場合においても、本発明を限定するものと解釈すべきではない。
装置が、装置１００のように２枚の位置決めディスクを、しかしながら装置２００のように固定して、回転するボール保持ディスクとともに備えていてもよい。あるいは、装置が、装置２００のようにただ１枚の位置決めディスクを、しかしながら装置１００のように回転可能に、固定のボール保持ディスクとともに備えていてもよい。
いずれの装置も、区別なく後ろ側または前側の変速機の制御に適用でき、唯一の制約は、停止領域の数に関する制約だけである、
駆動機構のラチェットが作用する歯付きの部位は、ケーブル巻き取りブッシュと一緒に回転する部材の任意の要素に形成することができ、当該要素は、他の機能のためにすでに存在する要素（装置２００のボール保持ディスク２８０など）であってもよく、あるいは追加のディスクであってもよい。
ボールを半径方向外側へと押している第１の対抗ばねは、装置の他の特徴とは関係なく、さまざまな形式（コイル、板、またはその他）のばねであってよい。
ディスクを互いに対して軸方向に押している第２の対抗皿ばねは、コイルばねからなるグループやエラストマー・リングからなるグループなど、他の弾性系と置き換えることもできる。
ボールを、回転せずに摺動し結果として摩擦の増大を生じさせる部材（摺動ブロックまたはタペット）によって、置き換えることも可能である。そのような場合、この摺動部材を第１の対抗ばねと一体、または一部品にすると好都合である。この理由から、以上の記載および以下の特許請求の範囲において、用語「ボール」は、厳密な意味で球形状に限定されるものと理解すべきではなく、本発明の文脈および目的において機能的に等価な他のいかなる形状をも含むものである。
真っ直ぐなハンドルバーに取り付けられた前側変速機の制御ケーブルのための操作装置（左手の装置）を、自転車乗りの視点から見た図である。 図１の装置を下方から見た、ハンドルバーを省いた図である。 図１の装置を上方から見た分解斜視図である。 図１の装置を下方から見た上下反転の分解斜視図である。 図１の装置のいくつかの細部についての斜視図である。 図１の装置のいくつかの細部についての平面図である。 図１の装置のさらなるいくつかの細部を強調した、図６ａに類似した平面図である 図１の装置の細部についての斜視図である。 図５の細部について、動作状態を示す側面図である。 図８と同じ細部の別の動作状態を示す側面図である。 真っ直ぐなハンドルバーに取り付けられた後ろ側変速機の制御ケーブルのための操作装置（右手の装置）を、自転車乗りの視点から見た図である。 図１０の装置を下方から見た、ハンドルバーを省いた図である。 図１０の装置を上方から見た、ハンドルバーを省いた図である。 図１０の装置の上下反転の側面分解斜視図である。 図１０の装置のいくつかの細部についての斜視図である。 図１０の装置のいくつかの細部についての平面図である。 図１０の装置のいくつかの細部を下方から見た、上段変速操作レバーが休止位置にあり、いくつかの部品が部分的に取り除かれている平面図である。 図１０の装置のいくつかの細部を下方から見た平面図であり、下段変速操作レバーが休止位置にあり、いくつかの部品が部分的に取り除かれている平面図である。
符号の説明
１００ 操作装置
１０２ ケーシング
１０６ 突起
１０７ 第１位置決めディスク
１０８ ボール保持ディスク
１０８’ 溝
１０９ 第２位置決めディスク
１１０ ボール
１１２ 駆動機構
１１８ 駆動機構
１２３ 凹所
１２５ ばね
１２７ ばね
１３０ 時計回りの方向
１３１ 反時計回りの方向
２００ 操作装置
２０２ ケーシング
２０６ 突起
２１０ ボール
２１２ 駆動機構
２１８ 駆動機構
２２３ 凹所
２２７ ばね
２３０ 時計回りの方向
２３１ 反時計回りの方向
２７０ 位置決めディスク
２７５ ばね
２８０ ボール保持ディスク
２８０’ 溝
Ｂ 軸
Ｋ ケーブル
Ｍ ハンドルバー

Claims (31)

  1. 自転車の変速機の制御ケーブル（Ｋ）のための操作装置（１００；２００）において、
    自転車のハンドルバー（Ｍ）に取り付けるためのケーシング（１０２；２０２）、
    前記ケーシング（１０２；２０２）内で、装置（１００；２００）の主軸（Ｂ）を中心として角度変更可能なケーブル巻き取りブッシュ（１０６；２０６）、
    前記ブッシュ（１０６；２０６）を第１の角度方向（１３１；２３１）に回転させるべく、前記ブッシュ（１０６；２０６）に作用する第１の駆動機構（１１２；２１２）、
    前記ブッシュ（１０６；２０６）を前記第１の角度方向（１３１；２３１）と反対である第２の角度方向（１３０；２３０）に回転させるべく、前記ブッシュ（１０６；２０６）に作用する第２の駆動機構（１１８；２１８）、および
    前記ブッシュ（１０６；２０６）を所定の角度位置に解除可能に保持するための位置決め手段（１１０、１０７、１０８、１０９、１０８’、１２３、１２５、１２７；２１０、２７０、２８０、２８０’、２２３、２７５、２２７）を有しており、
    前記位置決め手段が、
    前記第１の方向（１３１；２３１）へのブッシュ（１０６；２０６）の回転に対抗するための第１の対抗手段（１２５；２７５）、および
    前記第２の方向（１３０；２３０）へのブッシュ（１０６；２０６）の回転に対抗するための手段であって、前記第１の対抗手段（１２５；２７５）と別個である第２の対抗手段（１２７；２２７）を有しており、かつ、
    前記位置決め手段が、前記ケーシング（１０２；２０２）と一体である静止部材（１０８；２７０）および前記ブッシュ（１０６；２０６）と回転に関し一体である回転部材（１０７、１０９；２８０）の両者と係合した少なくとも１つのボール（１１０；２１０）を有し、
    前記第１の対抗手段が、前記ボール（１１０；２１０）を停止位置に保ち、前記停止位置で前記ボール（１１０；２１０）が前記静止部材（１０８；２７０）および前記回転部材（１０７、１０９；２８０）を回転に関して一体にすべく、前記ボール（１１０；２１０）に作用する第１の対抗ばね（１２５；２７５）を有して、前記第１の角度方向（１３１；２３１）へのブッシュ（１０６；２０６）の回転が、前記ボール（１１０；２１０）を、前記第１の対抗ばね（１２５；２７５）に逆らって前記停止位置から離れるように付勢しており、
    前記第２の対抗手段が、前記ボール（１１０；２１０）を前記停止位置に保つべく、前記ボール（１１０；２１０）に作用する第２の対抗ばね（１２７；２２７）を有して、前記第２の角度方向（１３０；２３０）へのブッシュ（１０６；２０６）の回転が、前記ボール（１１０；２１０）を、前記第２の対抗ばね（１２７；２２７）に逆らって前記停止位置から離れるように付勢する装置（１００；２００）。
  2. 請求項１において、前記第１の対抗手段（１２５；２７５）が、前記第２の対抗手段（１２７；２２７）と異なる方法で前記ブッシュ（１０６；２０６）の回転に対抗する装置（１００；２００）。
  3. 請求項１または２において、前記第１の対抗手段（１２５；２７５）および／または前記第２の対抗手段（１２７；２２７）が、前記ブッシュ（１０６；２０６）自身の角度位置に関係なく、前記ブッシュ（１０６；２０６）の回転に対抗する装置（１００；２００）。
  4. 請求項１から３までの何れか一項において、
    前記位置決め手段は、前記ケーシング（１０２；２０２）内に組み込まれた、半径方向の溝（１０８’；２８０’）が少なくとも１つ設けられてなるボール保持ディスク（１０８；２８０）を有し、前記ボール（１１０；２１０）が、前記半径方向の溝（１０８’；２８０’）に配置されて、前記第１の対抗ばね（１２５；２７５）によって半径方向外側に向かって押されており、前記溝（１０８’；２８０’）が、前記ボール保持ディスク（１０８；２８０）の少なくとも一面において開いていて、前記ボール（１１０；２１０）が前記ボール保持ディスク（１０８；２８０）から軸方向に突出するような深さを有しており、
    前記位置決め手段が、停止領域（１２４’〜１２４’’’；２７４Ｉ〜２７４Ｘ）とスライド領域（１３４’〜１３４’’’；２３４Ｉ〜２３４Ｘ）とを交互に有するパターンに従って構成された凹所（１２３、２７３）を備える第１の位置決めディスク（１０７；２７０）を、前記ボール保持ディスク（１０８；２８０）の前記ボール（１１０；２１０）が突出している方の面に向け、前記ケーシング（１０２；２０２）内に組み込まれ、前記ボール保持ディスク（１０８；２８０）に隣接して相互作用する位置に有し、
    前記ボール保持ディスク（１０８；２８０）および前記第１の位置決めディスク（１０７；２７０）の一方が、回転に関し前記ブッシュ（１０６；２０６）に一体に取り付けられている前記回転部材に位置する一方で、他方が、回転に関し前記ケーシング（１０２；２０２）に固定されて取り付けられている前記静止部材に位置し、
    前記第２の対抗ばね（１２７；２２７）が、前記第１の位置決めディスク（１０７；２７０）および前記ボール保持ディスク（１０８；２８０）を互いに対して軸方向に付勢すべく、前記ケーシング（１０２；２０２）内に取り付けられ、
    前記ボール保持ディスク（１０８；２８０）の溝（１０８’；２８０’）から軸方向に突出している前記ボール（１１０；２１０）が、前記第１の位置決めディスク（１０７；２７０）の前記凹所に係合している装置（１００；２００）。
  5. 請求項４において、前記停止領域（１２４’〜１２４’’’；２７４ＩＩ〜２７４Ｘ）のうちの中間の停止領域（１２４’’；２７４ＩＩ〜２７４ＩＸ）が、停止方向（Ｔ）に従って配置した停止壁（１２４’’ａ；２７４ＩＩａ〜２７４ＩＸａ）、およびスライド方向（Ｓ）に従って配置したスライド壁（１３４’’ａ；２３４ＩＩａ〜２３４ＩＸａ）によって定められ、
    同じ停止領域に関する前記停止方向（Ｔ）および前記スライド方向（Ｓ）が、装置（１００；２００）の前記主軸（Ｂ）を包含しない鋭角（β）を規定している装置（１００；２００）。
  6. 請求項５において、スライド壁（１３４’’ａ；２３４ＩＩａ〜２３４ＩＸａ）が、前記スライド方向（Ｓ）に沿って、前記停止領域（１２４’’；２７４ＩＩ〜２７４ＩＸ）から、隣接するスライド領域（１３４’’；２３４ＩＩ〜２３４ＩＸ）の全体にわたって延びている装置（１００；２００）。
  7. 請求項５において、スライド壁（１３４’’ａ；２３４ＩＩａ〜２３４ＩＸａ）が、前記スライド方向（Ｓ）に沿って、前記停止領域（１２４’’；２７４ＩＩ〜２７４ＩＸ）から、隣接するスライド領域（１３４’’；２３４ＩＩ〜２３４ＩＸ）の全体にわたって延びており、前記停止壁（１２４’’ａ；２７４ＩＩａ〜２７４ＩＸａ）が、前記スライド壁（１３４’’ａ；２３４ＩＩａ〜２３４ＩＸａ）と連続につなげられ、前記位置決めディスク（１０７；２７０）の前記凹所（１２３；２２３）の外周縁を形成している装置（１００；２００）。
  8. 請求項７において、前記位置決めディスク（１０７）の前記凹所（１２３）が、前記外周縁に相応する内周縁によって、内側に向かって規定されている装置（１００）。
  9. 請求項７において、前記位置決めディスク（２７０）の前記凹所（２２３）が、いかなる内周縁によっても、内側に向かって規定されていない装置（２００）。
  10. 請求項４から９までの何れか一項において、
    前記ボール保持ディスク（１０８）の溝（１０８’）が、前記ディスク（１０８）の両面において開いており、前記ボール（１１０）が両面において前記ボール保持ディスク（１０８）から軸方向に突出するような深さを有しており、
    前記位置決め手段が、さらに、前記第１の位置決めディスク（１０７）と回転に関して一体でありかつ前記第１の位置決めディスク（１０７）の凹所と鏡像で一致する凹所（１２３）を備えている第２の位置決めディスク（１０９）を、前記ケーシング（１０２）内に組み込んで、前記第１の位置決めディスク（１０７）に対する反対側で前記ボール保持ディスク（１０８）に隣接して相互作用する位置において有し、
    前記ボール保持ディスク（１０８）の溝（１０８’）から軸方向に突出している前記ボール（１１０）が、前記第１の位置決めディスク（１０７）の凹所（１２３）および前記第２の位置決めディスク（１０９）の凹所（１２３）の両者に係合している装置（１００）。
  11. 請求項４から１０までの何れか一項において、前記静止部材が前記ボール保持ディスク（１０８）を含み、前記回転部材が前記第１の位置決めディスク（１０７）を含んでいる装置（１００）。
  12. 請求項４から１０までの何れか一項において、前記回転部材が前記ボール保持ディスク（２８０）を含み、前記静止部材が前記第１の位置決めディスク（２７０）を含んでいる装置（２００）。
  13. 請求項１において、前記位置決め手段が、前記静止部材（１０８；２７０）および前記回転部材（１０７、１０９；２８０）の両者と係合したさらなるボール（１１０；２１０）を有している装置（１００；２００）。
  14. 請求項１３において、前記位置決め手段が、前記さらなるボールを停止位置に保ち、
    前記停止位置で前記さらなるボール（２１０）が前記回転部材（２８０）および前記静止部材（２７０）を回転に関して一体にさせるべく、前記さらなるボール（２１０）に作用するさらなる第１の対抗ばね（２７５）を有している装置（２００）。
  15. 請求項１３または１４において、前記第１の角度方向（１３１；２３１）へのブッシュ（１０６；２０６）の回転が、前記さらなるボール（１１０；２１０）を、前記第１の対抗ばね（１２５）または前記さらなる第１の対抗ばね（２７５）に逆らって前記停止位置から離れるように付勢する装置（１００；２００）。
  16. 請求項１３において、前記第２の角度方向（１３０；２３０）へのブッシュ（１０６；２０６）の回転が、前記さらなるボール（１１０；２１０）を、前記第２の対抗ばね（１２７；２２７）に逆らって前記停止位置から離れるように付勢する装置（１００；２００）。
  17. 請求項１３から１６までの何れか一項において、
    前記位置決め手段が、前記ケーシング（１０２；２０２）内に組み込まれた、半径方向の溝（１０８’；２８０’）が少なくとも２つ設けられてなるボール保持ディスク（１０８；２８０）を有し、前記溝（１０８’；２８０’）のそれぞれに前記ボール（１１０；２１０）の１つが、各ボール（１１０；２１０）がそれぞれの前記第１の対抗ばね（１２５；２７５）によって半径方向外側に向かって押されるように配置されており、前記溝（１０８’；２８０’）が、前記ボール保持ディスク（１０８；２８０）の少なくとも一面において開いていて、前記ボール（１１０；２１０）が前記ボール保持ディスク（１０８；２８０）から軸方向に突出するような深さを有しており、
    前記位置決め手段が、停止領域（１２４’〜１２４’’’；２７４Ｉ〜２７４Ｘ）とスライド領域（１３４’〜１３４’’’；２３４Ｉ〜２３４Ｘ）とを交互に有するパターンに従って構成された互いに同一である２つの凹所（１２３、２２３）を備える第１の位置決めディスク（１０７；２７０）を、前記ケーシング（１０２；２０２）内に組み込んで、前記ボール保持ディスク（１０８；２８０）の前記ボール（１１０；２１０）が突出している方の面に向け、前記ボール保持ディスク（１０８；２８０）に隣接して相互作用する位置に有し、
    前記ボール保持ディスク（１０８；２８０）および前記第１の位置決めディスク（１０７；２７０）の一方が、回転に関し前記ブッシュ（１０６；２０６）に一体に取り付けられている前記回転部材に位置する一方で、他方が、回転に関し前記ケーシング（１０２；２０２）に固定されて取り付けられている前記静止部材に位置し、
    前記第２の対抗ばね（１２７；２２７）が、前記第１の位置決めディスク（１０７；２７０）および前記ボール保持ディスク（１０８；２８０）を互いに対して軸方向に付勢すべく、前記ケーシング（１０２；２０２）内に取り付けられ、
    前記ボール保持ディスク（１０８；２８０）の溝（１０８’；２８０’）から軸方向に突出している前記ボール（１１０；２１０）が、それぞれ前記第１の位置決めディスク（１０７；２７０）の前記２つの凹所（１２３；２２３）に係合している装置（１００；２００）。
  18. 請求項１７において、前記停止領域（１２４’〜１２４’’’；２７４ＩＩ〜２７４Ｘ）のうちの中間の停止領域（１２４’’；２７４ＩＩ〜２７４ＩＸ）が、停止方向（Ｔ）に従って配置した停止壁（１２４’’ａ；２７４ＩＩａ〜２７４ＩＸａ）、およびスライド方向（Ｓ）に従って配置したスライド壁（１３４’’ａ；２３４ＩＩａ〜２３４ＩＸａ）によって規定され、
    同じ停止領域に関する前記停止方向（Ｔ）および前記スライド方向（Ｓ）が、装置（１００；２００）の前記主軸（Ｂ）を包含しない鋭角（β）を規定している装置（１００；２００）。
  19. 請求項１７において、スライド壁（１３４’’ａ；２３４ＩＩａ〜２３４ＩＸａ）が、前記スライド方向（Ｓ）に沿って、前記停止領域（１２４’’；２７４ＩＩ〜２７４ＩＸ）から、隣接するスライド領域（１３４’’；２３４ＩＩ〜２３４ＩＸ）の全体にわたって延びている装置（１００；２００）。
  20. 請求項１８において、スライド壁（１３４’’ａ；２３４ＩＩａ〜２３４ＩＸａ）が、前記スライド方向（Ｓ）に沿って、前記停止領域（１２４’’；２７４ＩＩ〜２７４ＩＸ）から、隣接するスライド領域（１３４’’；２３４ＩＩ〜２３４ＩＸ）の全体にわたって延びており、前記停止壁（１２４’’ａ；２７４ＩＩａ〜２７４ＩＸａ）が、前記スライド壁（１３４’’ａ；２３４ＩＩａ〜２３４ＩＸａ）と連続につなげられ、前記位置決めディスク（１０７；２７０）の前記凹所（１２３；２２３）の外周縁を形成している装置（１００；２００）。
  21. 請求項２０において、前記位置決めディスク（１０７）の前記凹所（１２３）が、前記外周縁に相応する内周縁によって、内側に向かって規定されている装置（１００）。
  22. 請求項２０において、前記位置決めディスク（２７０）の前記凹所（２２３）が、いかなる内周縁によっても、内側に向かって規定されていない装置（２００）。
  23. 請求項１７から２２までの何れか一項において、
    前記ボール保持ディスク（１０８）の溝（１０８’）が、前記ディスク（１０８）の両面において開いており、前記ボール（１１０）が両面において前記ボール保持ディスク（１０８）から軸方向に突出するような深さを有しており、
    前記位置決め手段が、さらに、前記第１の位置決めディスク（１０７）と回転に関して一体でありかつ前記第１の位置決めディスク（１０７）の凹所と鏡像で一致する凹所（１２３）を備えている第２の位置決めディスク（１０９）を、前記ケーシング（１０２）内に組み込んで、前記第１の位置決めディスク（１０７）に対する反対側で前記ボール保持ディスク（１０８）に隣接して相互作用する位置に有し、
    前記ボール保持ディスク（１０８）の溝（１０８’）から軸方向に突出している前記ボール（１１０）が、前記第１の位置決めディスク（１０７）の凹所（１２３）および前記第２の位置決めディスク（１０９）の凹所（１２３）の両者に係合している装置（１００）。
  24. 請求項１７から２３までの何れか一項において、前記静止部材が前記ボール保持ディスク（１０８）を含み、前記回転部材が前記第１の位置決めディスク（１０７）を含んでいる装置（１００）。
  25. 請求項１７から２３までの何れか一項において、前記回転部材が前記ボール保持ディスク（２８０）を含み、前記静止部材が前記第１の位置決めディスク（２７０）を含んでいる装置（２００）。
  26. 請求項１から２５までの何れか一項において、前記第１の対抗ばねが、前記ボール（２１０）と前記ボール保持ディスク（２８０）の当接部（２８１）との間で圧縮されているコイルばね（２７５）である装置（２００）。
  27. 請求項１から２５までの何れか一項において、前記第１の対抗ばねが、前記ボール保持ディスク（１０８）に取り付けられて前記ボール（１１０）に作用する平ばね（１２５）である装置（１００）。
  28. 請求項１１から２５までの何れか一項において、前記第１の対抗ばねが、前記ボール保持ディスク（１０８）に取り付けられて前記２つのボール（１１０）に作用するただ１つの平ばね（１２５）である装置（１００）。
  29. 請求項１から２８までの何れか一項において、前記第２の対抗ばねが、前記ボール保持ディスク（１０８；２８０）および前記第１の位置決めディスク（１０７；２７０）と同軸に配置された皿ばね座金（１２７；２２７）である装置（１００；２００）。
  30. 請求項１から２８までの何れか一項において、前記第２の対抗ばねが、前記ボール保持ディスク（１０８；２８０）および前記第１の位置決めディスク（１０７；２７０）と同軸に配置された弾性変形可能なエラストマー・リングである装置。
  31. 請求項１から３０までの何れか一項において、前記第１の対抗ばね（１２５；２７５）が、前記ボールまたは前記複数のボール（１１０：２１０）に、前記第２の対抗ばね（１２７；２２７）が前記ボールまたは前記複数のボール（１１０：２１０）に加える軸方向の力の１／２０よりも小さい力を、半径方向に加える装置（１００；２００）。
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