JP6791833B2

JP6791833B2 - 自転車のギアシフト装置

Info

Publication number: JP6791833B2
Application number: JP2017228591A
Authority: JP
Inventors: ベルナルデーレ・ダビデ
Original assignee: Campagnolo SRL
Current assignee: Campagnolo SRL
Priority date: 2016-11-30
Filing date: 2017-11-29
Publication date: 2020-11-25
Anticipated expiration: 2037-11-29
Also published as: IT201600121398A1; US10196109B2; US20180148129A1; CN108189958B; CN108189958A; EP3330167B1; TW201827293A; TWI763746B; EP3330167A1; JP2018111489A

Description

本発明は、自転車のギアシフト装置、好ましくは、競走用自転車に用いられるギアシフト装置に関する。

本明細書において、ギアシフト装置とは、特に、リアギアシフト装置を指している。このようなギアシフト装置は、自転車の後輪と関連付けられたスプロケットアセンブリの異なるスプロケット間においてチェーンを移動させる。

チェーンを正確に移動させるという機能に加えて、リアギアシフト装置は、チェーンが異なるスプロケットのうちのいずれかと係合されるとき、およびギアシフトステップの間、チェーンを正確に張力下に保つことでチェーンの落下を防止するという機能を実現する。

通常、リアギアシフト装置は、自転車のフレームに関連付けられた第１のボディと、ロッカーアームを支持する第２のボディとを備える。第２のボディは、内側プレートと、外側プレートと、内側プレートおよび外側プレート間に配置され、かつチェーンと係合するように構成された一対の歯車とを備える。

本明細書を通して、「内側プレート」および「外側プレート」という用語は、それぞれ、ロッカーアームが自転車に取り付けられたときに自転車の車輪に面するロッカーアームのプレートと、上記の取付状態において自転車の車輪の反対側に配置されたロッカーアームのプレートを示すために用いられる。

第２のボディは、一対の関節接続型のコネクティングロッドを介して第１のボディに連結されて、関節接続型の四辺形作動リンク機構（articulated quadrilateral actuation linkage）を形成する。そうしたリンク機構は、シース付きケーブルによって機械的に、または電気モータによって電気的に作動される。

上記のリンク機構を作動すると、第２のボディは第１のボディに対して移動されて、運転者によって予め選択されたスプロケットにロッカーアームを配置し、該スプロケットにチェーンを係合させる。
ロッカーアームは、所定の回転軸において、第２のボディに回転可能に連結されている。

本明細書および添付の請求の範囲を通して、「軸方向」という用語は、上記の回転軸と一致するまたは平行な方向を示すために用いられ、「周方向」という用語は、上記の回転軸を中心として回転する方向を示すために用いられる。

弾性エレメント（通常、トーションスプリング）は、ロッカーアームを押圧して、以下において「チェーンの引張方向」と記載する回転方向に上記の回転軸を中心として回転させる。自転車に取り付けられたロッカーアームの外側プレートを正面からみると、チェーンの引張方向（chain tensioning direction）は、上記の回転軸を中心としたロッカーアームの時計回りの回転方向に対応する。

ギアシフト動作中および／または走行中、特に、でこぼこ路面上において、ロッカーアームは上記の回転軸を中心とした振動を受ける。このような振動の間、ロッカーアームはチェーンの引張方向とは反対の回転方向に移動し、瞬間的にチェーンを緩ませて、チェーンを落下させてしまうというリスクを生じさせる。

ロッカーアームの振動を抑えるために、ロッカーアームと第２のボディとの間に一方向性ダンピング装置（unidirectional damping device）を設けることが知られている。このような装置は、ロッカーアームがチェーンの引張方向とは反対の回転方向に回転軸を中心として移動されたときにロッカーアームに摩擦力を加えるように、かつ、一方で、ロッカーアームがチェーンの引張方向には回転自在であるように構成されている。

一方向性ダンピング装置の例は、特許文献１〜７などの先行技術文献に開示されている。
これらの一方向性ダンピング装置は、ロッカーアームの回転軸と同軸に配置された一方向性ころ軸受（ローラーベアリング）を備える。

出願人は、上記の先行技術文献に記載された一方向性ダンピング装置に用いられる「ころ軸受」がきわめて嵩張る（bulky）ものであるということに気付いた。また、出願人は、ころのハウジングトラックが変形してしまうリスクを抑えるために、ころ軸受を介して伝達可能な最大トルクがきわめて限定されているということにも気付いた。

米国特許出願公開第２０１３／０２０３５３２号明細書米国特許出願公開第２０１２／００８３３７１号明細書米国特許出願公開第２０１３／０３１０２０４号明細書米国特許出願公開第２０１６／０１７６４７８号明細書米国特許出願公開第２０１３／０２８８８３４号明細書米国特許出願公開第２０１４／０３７１０１３号明細書米国特許出願公開第２００９／００５４１８３号明細書

本発明の根底をなす課題は、先行技術を引用して説明したものよりもコンパクトで効率的な一方向性ダンピング装置を備える自転車のギアシフト装置を製造することである。

したがって、本発明は、自転車のギアシフト装置であって、
−自転車のフレームに関連付けられるように構成された第１のボディと、
−前記第１のボディに移動可能に連結された第２のボディと、
−所定の回転軸において、前記第２のボディに回転可能に連結されたロッカーアームと、
−前記ロッカーアームを押圧して、第１の回転方向に前記回転軸を中心として回転させるように構成された弾性エレメントと、
−前記ロッカーアームと前記第２のボディとの間に操作可能に設けられ、かつ前記ロッカーアームが前記第１の回転方向とは反対の第２の回転方向に前記回転軸を中心として移動されたとき、前記ロッカーアームに摩擦力を加えるように構成された一方向性ダンピング装置と、を備える自転車のギアシフト装置において、
前記一方向性ダンピング装置が、
−前記回転軸と同軸に配置され、かつ前記回転軸を中心として前記ロッカーアームと一体で回転可能な第１のリングナットであって、前記第１のリングナットが第１の前側鋸歯状部（front saw-toothing）を備える、第１のリングナットと、
−前記第１のリングナットに軸方向に隣接する位置において前記回転軸（Ｘ）と同軸に配置された第２のリングナットであって、前記第２のリングナットが、前記第１の前側歯状部とマッチする第２の前側鋸歯状部を備える、第２のリングナットと、
−前記一方向性ダンピング装置を作動させるように構成された作動システムであって、前記作動システムは、前記ロッカーアームが前記第２の回転方向に前記回転軸を中心として移動されたとき、前記第１のリングナットおよび前記第２のリングナットのうちの少なくとも１つのリングナットに作用して、前記少なくとも１つのリングナットを前記第１のリングナットおよび前記第２のリングナットのうちの他方のリングナットに向かって軸方向に押圧して、前記第１の前側歯状部および前記第２の前側歯状部を互いに係合させる、作動システムと、
−前記第２のリングナットの一部である又は前記第２のリングナットに関連付けられた少なくとも１つの第１の摩擦表面と、
−前記第２のボディの一部である又は前記第２のボディに関連付けられ、かつ、前記ロッカーアームが前記第２の回転方向に前記回転軸を中心として移動されたとき、前記少なくとも１つの第１の摩擦表面上でスライドするように構成された少なくとも１つの第２の摩擦表面と、を備えることを特徴とする自転車のギアシフト装置に関する。

本明細書および添付の請求の範囲を通して、「前側歯状部（front toothing）」という用語は、ロッカーアームの回転軸に対して実質的に垂直な面上に形成された歯状部を示すために用いられる。

本明細書および添付の請求の範囲を通して、「鋸歯状部（saw-toothing）」という用語は、それぞれの歯が、上記の回転軸がある平面（以下において、「径方向平面」とも記載する）の上または上記の回転軸と実質的に平行な平面（以下において、「平行平面」とも記載する）の上にある第一の側部（以下において、「直線状側部」とも記載する）と、上記の径方向平面または上記の平行平面に対して傾斜した平面上にある第二の側部（以下において、「傾斜側部」とも記載する）とを有する歯状部を示すために用いられる。

有利なことに、それぞれ前側鋸歯状部を有する一対のリングナットを設けることにより、本発明の一方向性ダンピング装置は、伝達されるトルクは同等でありながらも、先行技術を引用して説明したものよりも構造的にコンパクトになっている。

さらに、出願人は、本発明のギアシフト装置の一方向性ダンピング装置に用いられる一対のリングナットによって、伝達される最大トルクを、前述の先行技術で用いられる一方向性ころ軸受の５倍にまで増大させることが可能であることに気付いた。したがって、本発明の上記の一方向性ダンピング装置は、これまでに知られているものよりも効率的かつ確実である。最大伝達可能トルク（maximum transmissible torque）の値が高いことにより、一対のリングナットは、例えばアルミニウム又はその合金などの軽合金製であっても、プラスチック製であってもよい。

上述した本発明の一方向性ダンピング装置において、一方向性は、前側鋸歯状部を設けることにより、および、ロッカーアームがチェーンの引張方向に回転軸を中心として移動されたとき２つのリングナットが軸方向に往復動できることにより実現される。具体的に述べると、前側鋸歯状部は、ロッカーアームがチェーンの引張方向とは反対の回転方向に回転軸を中心として移動されたとき、回転中に互いに係合する状況と、ロッカーアームがチェーンの引張方向に回転軸を中心として回転するとき、回転中に互いの係合が外れる状況を形成するように構成されている。回転中に互いに係合する状況において、リングナットに加えられるにトルクよって、それぞれの前側歯状部に周方向スラスト成分が生じて、他方のリングナットにトルクが伝達される。このような状況において、一方向性ダンピング装置は作動状態にある。回転中に互いの係合が外れる状況において、リングナットに加えられるにトルクよって、それぞれの前側歯状部に軸方向スラスト成分が生じて、２つのリングナットを軸方向に離れさせる。このような状況においては、２つのリングナット間でトルクが伝達されないので、一方向性ダンピング装置は一時的に停止（deactivate）される。

回転中に互いに係合する状況は、リングナットに加えられるトルクが、それぞれの前側歯状部がそれぞれの歯の直線状側部において他方のリングナットの前側歯状部を周方向に押圧する方向を向いている場合に形成される。一方、回転中に互いの係合が外れる状況は、リングナットに加えられるトルクが、それぞれの前側歯状部がそれぞれの歯の傾斜側部において他方のリングナットの前側歯状部を周方向に押圧する方向を向いている場合に形成される。

以下において、本発明に係る自転車のギアシフト装置の好適な構成を説明する。このような好適な構成は、単独でまたは互いに組み合わせて設けることが可能である。

本発明の第１の好適な実施形態において、前記作動システムは、ばねを備える。
好ましくは、前記ばねが、前記第１のリングナットと前記第２のボディの間において、少なくとも部分的に圧縮された状態で操作可能に設けられている。このようなばねは、前記第１のリングナットを前記第２のリングナットに押し付けて、それぞれの前側歯状部を互いに係合させる。

本発明の前述の実施形態と代替的なものである第２の好適な実施形態において、前記作動システムは、前記第１のリングナットおよび前記第２のリングナットのうちの一方のリングナットに関連付けられた少なくとも１つの磁性エレメントを備え、前記第１のリングナットおよび前記第２のリングナットのうちの前記他方のリングナットは、少なくとも部分的に強磁性材料からなり、前記少なくとも１つの磁性エレメントは、前記一方のリングナットと前記他方のリングナットとの間で吸引力が作用するように極性を配向させて前記一方のリングナット上に配置されている。

本発明の前述の実施形態と代替的なものである第３の好適な実施形態において、前記第１のリングナットは、前記第２のボディに軸方向に隣接しており、前記作動システムは、前記第１のリングナットに関連付けられた少なくとも１つの磁性エレメントと、少なくとも部分的に強磁性材料からなる第２のボディとを備え、前記少なくとも１つの磁性エレメントは、前記第１のリングナットと前記第２のボディとの間で反発力が作用するように極性を配向させて前記第１のリングナット上に配置されている。

有利なことに、上記の本発明の第２および第３の好適な実施形態において、磁性エレメントを用いることにより、本発明の第１の好適な実施形態に対して、一方向性ダンピング装置の軸方向のかさばり(axial bulk)を抑制することが可能である。さらに、ばねの代わりに磁性エレメントを用いることにより、一方向性ダンピング装置は[ばねの降伏（yielding）が起こり得ないので] さらに確実かつ（ギアシフト装置の第１のリングナットと第２のボディとの間でスライドが起こらないので）さらに効率的になる。

好ましくは、前記少なくとも１つの第１の摩擦表面が、前記回転軸に対して実質的に垂直な第１の平面に延在する。
より好ましくは、前記少なくとも１つの第１の摩擦表面は、前記第２のリングナットの径方向外側表面に関連付けられた第１の環状エレメント上に形成されている。

好ましくは、前記第１の環状エレメントは、前記第２のリングナットの前記径方向外側表面に、例えば螺合されるなどして、着脱可能に関連付けられている。この場合、前記第１の環状エレメントは、摩耗時に容易に交換することができる。

好ましくは、前記少なくとも１つの第２の摩擦表面が、前記第１の平面と実質的に平行な第２の平面に延在する。
より好ましくは、前記少なくとも１つの第２の摩擦表面が、前記第２のボディに関連付けられた第２の環状エレメント上に形成されている。

好ましくは、前記第１のリングナットが、前記回転軸と同軸に延びかつ前記ロッカーアームに関連付けられたシャフトと一体で回転する。

より好ましくは、前記ロッカーアームが前記第１の回転方向に前記回転軸を中心として移動されたとき、前記第１のリングナットが前記第２のリングナットから離れる方向に前記シャフト上で軸方向に移動可能であり、これにより、前記第２の前側歯状部から前記第１の前側歯状部の係合が外れる。

好ましくは、前記弾性エレメントが、前記第２のボディに形成された座部に収容されるコイルスプリングを備える。
有利なことに、前記第２のボディにおける前記コイルスプリングのハウジングにより、ギアシフト装置の軸方向嵩張りを抑えることが可能である。

好ましくは、前記一方向性ダンピング装置が、前記第２のボディに着脱可能に関連付けられたカバーと、前記カバーおよび前記第２のリングナットの間に操作可能に設けられている弾性当接エレメントとを備える。これにより、一方向性ダンピング装置において軸方向プリロードが定められ、次に、２つのリングナットの回転中に互いに係合する状況と、回転中に互いの係合が外れる状況との間で正確に移行するために達成される最小軸方向荷重を定める。

本発明のさらなる特徴および利点は、添付の図面を参照しながら行う、本発明の好適な実施形態についての以下の詳細な説明から明らかになる。図面はあくまでも例示に過ぎず、本発明を限定するものではない。

本発明に係る自転車のギアシフト装置の第１の好適な実施形態の斜視図である。図１の自転車のギアシフト装置の一部の斜視図である。図２の自転車のギアシフト装置の一部の縦断図である。図３において破線で囲まれた部分の詳細を示す拡大図である。本発明に係る自転車のギアシフト装置の第２の好適な実施形態の一部の縦断図である。本発明に係る自転車のギアシフト装置の第３の好適な実施形態の一部の縦断図である。

図１から図３において、本発明の第１の好適な実施形態に係る自転車のギアシフト装置、特に、リアギアシフト装置を符号１０で示す。
リアギアシフト装置１０は、自転車のフレーム（図示せず）に取り付けられて、自転車の後輪に関連付けられたスプロケットアセンブリの異なるスプロケット（図示せず）間においてチェーン（図示せず）を移動させるように構成されている。
チェーンの移動は、作動リンク機構３０に関連付けられたロッカーアーム２０（またはチェーンガイド）の移動を介して行われる。

ギアシフト装置１０は、（シース付きケーブルによって）機械的に作動することも、（電気モータによって）モータ作動することも可能である。あくまでも限定的ではない実施例として、添付の図面にはモータ作動によるギアシフト装置が示されており、ロッカーアーム２０の移動は、適宜駆動される駆動部材３２を用いて、通常、電気的に行われる。作動リンク機構３０が駆動されると、変形してロッカーアーム２０を移動させる。

ギアシフト装置１０の作動リンク機構３０は、関節接続型の四辺形リンク機構、好ましくは、関節接続型の平行四辺形リンク機構である。ギアシフト装置は、自転車のフレームに関連付けられるように構成された第１のボディ３４と、ロッカーアーム２０を支持するように構成された第２のボディ３６と、第１のボディ３４および第２のボディ３６を連結する一対の関節接続型のコネクティングロッド３８と、を備える。また、コネクティングロッド３８は、自転車のフレームに対する相対位置を基準として、それぞれ、「内側のコネクティングロッド」および「外側のコネクティングロッド」と称される。

図示された実施例において、駆動部材３２は第１のボディ３４内に収容されており、作動リンク機構３０を変形させる、すなわち、関節接続型の四辺形の対角線を伸ばしたり縮めたりする。具体的に述べると、こうした対角線を伸ばすことでアップシフト動作（より大径のスプロケットへのギアシフト動作）が行われ、反対に、対角線を縮めることでダウンシフト動作（より小径のスプロケットへのギアシフト動作）が行われる。

第２のボディ３６が第１のボディ３４に対して移動されることで、（第２のボディ３６によって支持される）ロッカーアーム２０が移動して、運転者によって予め選択されたスプロケットに配置され、チェーンが該スプロケットによって係合される。

ロッカーアーム２０は、一対の対向するプレート２２（内側プレートおよび外側プレート）と、内側および外側プレート２２の間に配置され、かつチェーンと係合するように構成された一対の歯車２４ａ，２４ｂとを備える。外側プレート２２は第２のボディ３６に隣接している。
ロッカーアーム２０は、所定の回転軸Ｘにおいて、第２のボディ３６に回転可能に連結されている。

弾性エレメント４０（図３に示された限定的でない実施例においては、コイルスプリングである）は、ロッカーアーム２０を押圧して、チェーンの引張方向に上記の回転軸Ｘを中心として回転させる。自転車に取り付けられたロッカーアーム２０の外側プレート２２の実質的に正面図に相当する図１において、チェーンの引張方向は、上記の回転軸Ｘを中心としたロッカーアーム２０の時計回りの回転方向に対応する。

一方向性ダンピング装置５０は、ロッカーアーム２０と第２のボディ３６との間に操作可能に設けられている。そうした一方向性ダンピング装置５０は、ロッカーアーム２０がチェーンの引張方向とは反対の回転方向に、すなわち、図１においては反時計回りの回転方向に回転軸Ｘを中心として移動されたとき、ロッカーアーム２０に摩擦力を加えるように構成されている。
具体的に述べると、図３に示されているように、一方向性ダンピング装置５０は、回転軸Ｘと同軸に配置された一対のリングナット５２，５４を備える。

リングナット５２は、第２のボディ３６の空洞（cavity）３９に収納されており、回転軸Ｘを中心としてロッカーアーム２０と一体で回転可能である。リングナット５４は、ロッカーアーム２０の外側プレート２２の反対側にあるリングナット５２に軸方向に隣接する位置に配置されている。

図３ａに示されているように、リングナット５２は第１の前側鋸歯状（front saw-toothing）部５２ａを備え、リングナット５４は、この第１の前側歯状部５２ａと整合する第２の前側鋸歯状部５４ａを備える。図４にも示されているように、第１の前側歯状部５２ａの鋸歯(saw-teeth)、およびそれとマッチする第２の前側歯状部５４ａの鋸歯は、それぞれ、回転軸Ｘに対して径方向平面上にある直線状側部Ｆと、上記の径方向平面に対して傾斜した平面状にある傾斜側部Ｉとを備える。

鋸歯によって、前側歯状部５２ａ，５４ａの係合が可能であり、したがって、リングナット５２および５４間における単一の回転方向へのトルクの伝達が可能である。
リングナット５２は、回転軸Ｘと同軸に延び、かつロッカーアーム２０に関連付けられたシャフト６２と一体で回転する。

具体的に述べると、図３に示されているように、ロッカーアーム２０の外側プレート２２は、回転軸Ｘと同軸に延びる固定されたねじ６６を有する。ねじ６６は、共成形(co-mold)、接着、干渉（interference）を有する埋め込み、またはそれ自体は従来的な他の方法によって外側プレート２２と接合されている。シャフト６２は第２のボディ３６の貫通孔３７内に収容されており、ねじカップリング６８を介してねじ６６に螺合して、シャフト６２が第２のボディ３６に対してロッカーアーム２０と一体で回転可能である。スライドワッシャ３７ａが貫通孔３７とシャフト６２との間に設けられている。
リングナット５２とシャフト６２との間に、形状カップリング（shape coupling）が設けられる。この形状カップリングにより、リングナット５２をシャフト６２と一体で回転させ、シャフト６２上を軸方向に移動可能とすることが可能である。

図３に示されているように、コイルスプリング４０はねじ６６の周囲に巻き付けられており、第２のボディ３６内に形成された座部(seat)４２に収容されている。図３に示された限定的でない実施例において、座部４２はロッカーアーム２０の外側プレート２２に面している。
第２のボディ３６は、座部４２と空洞３９との間に軸方向に設けられた環状の内壁４１を備える。環状の内壁４１には貫通孔３７が形成されている。

ギアシフト装置１０は、一方向性ダンピング装置５０を作動させるように構成された作動システム５６を備える。
図３を参照すると、ロッカーアーム２０がチェーンの引張方向とは反対の回転方向に回転軸Ｘを中心として移動されたとき、こうした作動システム５６はリングナット５２に作用してリングナット５４に向かって押圧し、第１の前側歯状部５２ａと第２の前側歯状部５４ａとを互いに係合させる。図３ａを参照すると、このような回転方向は前側歯状部５２ａの右側から左側への移動に対応する。これにより、トルクは、前側歯状部５２ａの歯の直線状側部Ｆが前側歯状部５４ａの歯の直線状側部Ｆに加える周方向スラストによって、リングナット５２からリングナット５４へと伝達される。
図示されていない本発明の異なる実施形態において、作動システム５６は、リングナット５４に作用してリングナット５２へと押圧することが可能であり、上述したものと同一の効果を奏する。

一方、ロッカーアーム２０がチェーンの引張方向に回転軸Ｘ周りに移動するとき、リングナット５２はリングナット５４からシャフト６２上を軸方向に移動して、第１の前側歯状部５２ａの係合を第２の前側歯状部５４ａから外すことで、第１の前側歯状部５２ａの各歯が、考えられる回転方向において周方向に隣接する第２の前側歯状部５４ａの歯の上を移行させることが可能である。図３ａを参照すると、このような回転方向は、前側歯状部５２ａの左側から右側への移動に対応する。この場合、前側歯状部５２ａの歯の傾斜側部Ｉが前側歯状部５４ａの歯の傾斜側部Ｉ上をスライドし、トルクはリングナット５２からリングナット５４へと伝達されない。

本発明の好適な実施形態において、図３に示されているように、リングナット５２をリングナット５４に押し付ける作用は、ばね５７、特に、螺旋(helical)ばね５７によって加えられる。
ばね５７は、少なくとも部分的に圧縮された状態で、リングナット５２と第２のボディ３６の内側の環状壁４１との間に操作可能に設けられており、リングナット５２をリングナット５４に軸方向に押圧された状態に保つ。

一方向性ダンピング装置５０は、さらに、リングナット５４に関連付けられた第１の摩擦部材５８と、第２のボディ３６に関連付けられた第２の摩擦エレメント６０とを備える。
第１の摩擦部材５８は第１の摩擦表面５８ａを有する。第２の摩擦エレメント６０は、ロッカーアーム２０がチェーンの引張方向とは反対の回転方向に回転軸Ｘを中心として移動されたとき、すなわち、作動システム５６が作動状態にあるとき、第１の摩擦表面５８ａ上をスライドするように構成された第２の摩擦表面６０ａを有する。

第１の摩擦表面５８ａは、回転軸Ｘに対して実質的に垂直な平面に延在する。第２の摩擦表面６０ａは、第１の摩擦表面５８ａが延在する平面に対して実質的に平行な平面に延在する。
図３の実施例において、第１の摩擦部材５８は、リングナット５４の径方向外側表面５４ｂに螺合されており、第２の摩擦エレメント６０は、第２のボディ３６の内側の環状壁４１から座部４２の反対側を延びる第２のボディ３６の環状部３６ａと関連付けられている。環状部３６ａは空洞３９を形成し、その内部にリングナット５２が収容される。

第１の摩擦エレメント５８および第２の摩擦エレメント６０の摩擦表面５８ａおよび６０ａは、適当なコーティングまたは耐摩耗処理によって強化可能である。
第１の摩擦エレメント５８および第２の摩擦エレメント６０は金属製であることが好ましい。
リングナット５２および５４ならびに第２のボディ３６は、プラスチック製であっても、例えばアルミニウム又はその合金などの軽合金製であってもよい。

一方向性ダンピング装置５０は、第２のボディ３６に着脱可能に関連付けられたカバー７０を備える。図３の実施例において、カバー７０は第２のボディ３６の環状部３６ａにカップリングしている。
弾性当接エレメント（elastic abutment element）７２は、カバー７０とリングナット５４との間に操作可能に設けられて、リングナット５２がリングナット５４に加える軸方向スラスト（axial thrust）に反作用（counteract）する。

図３に示された限定的でない実施例において、弾性当接エレメント７２は１つ以上の皿ばね（cup spring）を備える。
カバー７０が、カバー７０とリングナット５４との間に配置された弾性当接エレメント７２を有する第２のボディ３６に取り付けられるとき、弾性当接エレメント７２に加えられる可能性がある予荷重によって、第１の摩擦部材５８と第２の摩擦エレメント６０との間に作用する軸方向荷重が定められ、したがって、ロッカーアーム２０がチェーンの引張方向とは反対の回転方向に回転軸Ｘを中心として移動されるとき、一方向性ダンピング装置５０によって生成される摩擦力が定められる。

ギアシフト装置１０の第２のボディ３６上へのカバー７０は、例えば、ねじカップリング、干渉カップリング（interference coupling）、スナップカップリング、螺合、接着、またはそれ自体は従来的な他の方法によって取り付けることが可能である。

カバー７０が第２のボディ３６に取り付けられたあとに、その軸方向位置を継続的に調節する継続調整装置は設けられていない。弾性当接エレメント７２の上方において、いかなる厚さに調節することも可能であり、または、例えば、カバー７０と第２のボディ３６との間の接触面の厚さを調節することによって、第２のボディ３６上のカバー７０の螺合を制限して、第２のボディ３６上のカバー７０の軸方向の取付位置を変更することも可能である。

図２に示されているように、カバー７０は、回転軸Ｘに配置された貫通開口７０ａを備える。このような貫通開口７０ａは、シャフト６２の先端６２ａにアクセスできるように構成されている。先端６２ａには、ロッカーアーム２０を取り外すために用いられる工具（図示せず）と結合するように構成された成形凹部(shaped recess)６２ｂが形成されている。図２の実施例において、成形凹部６２ｂは六角星型であり、アレンキー(Allen key)などの対応する工具と結合するように構成されている。

有利なことに、ギアシフト装置１０の通常作動時において、貫通開口７０ａはキャップ（図示せず）によって閉塞可能であり、このキャップは螺合していても、締まり嵌めされていても、アンダーカットを有するカップリングを介して貫通開口７０ａ自体に掛止されていてもよい。

図４には、本発明に係る自転車のギアシフト装置１０の第２の好適な実施形態が示されている。
図４の自転車のギアシフト装置１０の構成要素のうち、図１から図３の自転車のギアシフト装置１０のものと類似しているもの又は機能的に等しいものは、同一の符号で示されており、それらの説明については上記を参照されたい。
図４の自転車のギアシフト装置１０は、図１から図３の自転車のギアシフト装置１０から、実質的に、第２のボディ３６に関連付けられた第２の摩擦エレメント６０が省略されているという点のみにおいて相違している。

本発明の当該第２の好適な実施形態において、実際のところ、第２の摩擦表面６０ａは、第２のボディ３６上に、特に、第２のボディ３６の環状部３６ａ上に直接形成されている。
この第２の実施形態において、第１の摩擦部材５８および第２のボディ３６（または少なくとも第２のボディ３６の環状部３６ａ）は、金属製であることが好ましい。

図示されていない本発明の異なる実施形態において、第１の摩擦部材５８を省略し、第１の摩擦表面５８ａをリングナット５４上に、特に、リングナット５４の径方向外側部分に直接形成することも可能である。
この異なる実施形態において、リングナット５４（または、リングナット５４の少なくとも径方向外側部分）は、金属製であることが好ましい。

図５には、本発明に係る自転車のギアシフト装置１０の第３の好適な実施形態が示されている。
図５の自転車のギアシフト装置１０の構成要素のうち、図１から図３の自転車のギアシフト装置１０のものと類似しているもの又は機能的に等しいものは、同一の符号で示されており、それらの説明については上記を参照されたい。

図５の自転車のギアシフト装置１０は、図１から図３の自転車のギアシフト装置１０から、実質的に、作動システム５６がばね５７のかわりにリングナット５２に関連付けられた磁性エレメント１５７を備えているという点のみにおいて、相違している。そうした実施形態において、リングナット５４は少なくとも部分的に強磁性材料からなる。磁性エレメント１５７は、リングナット５２とリングナット５４との間で吸引力が作用するように極性を配向させてリングナット５２上に配置されている。
単一または複数の（例えば、環状の）磁性エレメント１５７を設けることが可能である。

図５を再び参照すると、本発明の変更された実施形態において、磁性エレメント１５７は、依然としてリングナット５２に関連付けられており、第２のボディ３６は少なくとも部分的に強磁性材料からなる。具体的に述べると、少なくとも第２のボディ３６の内側の環状壁４１が強磁性材料からなる。このような実施形態において、磁性エレメント１５７は、リングナット５２と第２のボディ３６との間で反発力が作用するように極性を配向させてリングナット５２上に配置されており、これにより、リングナット５２はリングナット５４へと押圧される。
この場合においても、単一または複数の（例えば、環状の）磁性エレメント１５７を設けることが可能である。
上記の実施形態の磁性エレメント１５７が、図１から図４の実施形態のばね５７によって果たされるスラスト機能と同一の機能を果たすことは明らかである。

当然ながら、当業者であれば、その時々の要件や偶発的な要件を満足するために上記の自転車のギアシフト装置に様々な変更や変形を施すことができ、いずれにせよ、これらの変更や変形の全ては添付の特許請求の範囲により定まる本発明の保護範囲内に含まれる。
以下、本発明に含まれる態様を記す。
〔態様１〕自転車のギアシフト装置（１０）であって、
−自転車のフレームに関連付けられるように構成された第１のボディ（３４）と、
−前記第１のボディ（３４）に移動可能に連結された第２のボディ（３６）と、
−所定の回転軸（Ｘ）において、前記第２のボディ（３６）に回転可能に連結されたロッカーアーム（２０）と、
−前記ロッカーアーム（２０）を押圧して、第１の回転方向に前記回転軸（Ｘ）を中心として回転させるように構成された弾性エレメント（４０）と、
−前記ロッカーアーム（２０）と前記第２のボディ（３６）との間に操作可能に設けられ、かつ前記ロッカーアーム（２０）が前記第１の回転方向とは反対の第２の回転方向に前記回転軸（Ｘ）を中心として移動されたとき、前記ロッカーアーム（２０）に摩擦力を加えるように構成された一方向性ダンピング装置（５０）と、を備える自転車のギアシフト装置において、
前記一方向性ダンピング装置（５０）が、
−前記回転軸（Ｘ）と同軸に配置され、かつ前記回転軸（Ｘ）を中心として前記ロッカーアーム（２０）と一体で回転可能な第１のリングナット（５２）であって、前記第１のリングナット（５２）がロッカーアーム（２０）に固定的に連結され、かつ第１の前側鋸歯状部（５２ａ）を備える、第１のリングナット（５２）と、
−前記第１のリングナット（５２）に軸方向に隣接する位置において前記回転軸（Ｘ）と同軸に配置された第２のリングナット（５４）であって、前記第２のリングナット（５４）が、前記第１の前側歯状部（５２ａ）とマッチする第２の前側鋸歯状部（５４ａ）を備える、第２のリングナット（５４）と、
−前記一方向性ダンピング装置（５０）を作動させるように構成された作動システム（５６）であって、前記作動システム（５６）は、前記ロッカーアーム（２０）が前記第２の回転方向に前記回転軸（Ｘ）を中心として移動されたとき、前記第１のリングナット（５２）および前記第２のリングナット（５４）のうちの少なくとも１つのリングナットに作用して、前記少なくとも１つのリングナットを前記第１のリングナット（５２）および前記第２のリングナット（５４）のうちの他方のリングナットに向かって軸方向に押圧して、前記第１の前側歯状部（５２ａ）および前記第２の前側歯状部（５４ａ）を互いに係合させる、作動システム（５６）と、
−前記第２のリングナット（５４）の一部である又は前記第２のリングナット（５４）に関連付けられた少なくとも１つの第１の摩擦表面（５８ａ）と、
−前記第２のボディ（３６）の一部である又は前記第２のボディに関連付けられ、かつ、前記ロッカーアーム（２０）が前記第２の回転方向に前記回転軸（Ｘ）を中心として移動されたとき、前記少なくとも１つの第１の摩擦表面（５８ａ）上でスライドするように構成された少なくとも１つの第２の摩擦表面（６０ａ）と、を備えることを特徴とする自転車のギアシフト装置（１０）。
〔態様２〕態様１に記載のギアシフト装置（１０）において、前記作動システム（５６）が、ばね（５７）を備えるギアシフト装置（１０）。
〔態様３〕態様２に記載のギアシフト装置（１０）において、前記ばね（５７）が、前記第１のリングナット（５２）と前記第２のボディ（３６）の間において、少なくとも部分的に圧縮された状態で操作可能に設けられているギアシフト装置（１０）。
〔態様４〕態様１に記載のギアシフト装置（１０）において、前記作動システム（５６）は、前記第１のリングナット（５２）および前記第２のリングナット（５４）のうちの一方のリングナットに関連付けられた少なくとも１つの磁性エレメント（１５７）を備え、前記第１のリングナット（５２）および前記第２のリングナット（５４）のうちの前記他方のリ
ングナットは、少なくとも部分的に強磁性材料からなり、前記少なくとも１つの磁性エレメント（１５７）は、前記一方のリングナットと前記他方のリングナットとの間で吸引力が作用するように、極性を配向させて前記一方のリングナット上に配置されているギアシフト装置（１０）。
〔態様５〕態様１に記載のギアシフト装置（１０）において、前記第１のリングナット（５２）は、前記第２のボディ（３６）に軸方向に隣接しており、前記作動システム（５６）は、前記第１のリングナット（５２）に関連付けられた少なくとも１つの磁性エレメント（１５７）と、少なくとも部分的に強磁性材料からなる前記第２のボディ（３６）とを備え、前記少なくとも１つの磁性エレメント（１５７）は、前記第１のリングナット（５２）と前記第２のボディ（３６）との間で反発力が作用するように極性を配向させて前記第１のリングナット（５２）上に配置されているギアシフト装置（１０）。
〔態様６〕態様１から５のいずれか一態様に記載のギアシフト装置（１０）において、前記少なくとも１つの第１の摩擦表面（５８ａ）が、前記回転軸（Ｘ）に対して実質的に垂直な第１の平面に延在し、前記第２のリングナット（５４）の径方向外側表面（５４ｂ）に関連付けられた第１の環状エレメント（５８）上に形成されているギアシフト装置（１０）。
〔態様７〕態様６に記載のギアシフト装置（１０）において、前記少なくとも１つの第２の摩擦表面（６０ａ）が、前記第１の平面と実質的に平行な第２の平面に延在し、前記第２のボディ（３６）に関連付けられた第２の環状エレメント（６０）上に形成されているギアシフト装置（１０）。
〔態様８〕態様１から７のいずれか一態様に記載のギアシフト装置（１０）において、前記第１のリングナット（５２）が、前記回転軸（Ｘ）と同軸に延びかつ前記ロッカーアーム（２０）に関連付けられたシャフト（６２）と一体で回転し、前記第２の前側歯状部（５４ａ）から前記第１の前側歯状部（５２ａ）の係合が外れるように、前記ロッカーアーム（２０）が前記第１の回転方向に前記回転軸（Ｘ）を中心として動いたとき、前記第１のリングナット（５２）が前記第２のリングナット（５４）から離れる方向に前記シャフト（６２）上で軸方向に移動可能であるギアシフト装置（１０）。
〔態様９〕態様１から８のいずれか一態様に記載のギアシフト装置（１０）において、前記弾性エレメント（４０）が、前記第２のボディ（３６）に形成された座部（４２）に収容されるコイルスプリングを備えるギアシフト装置（１０）。
〔態様１０〕態様１から９のいずれか一態様に記載のギアシフト装置（１０）において、前記一方向性ダンピング装置（５０）が、前記第２のボディ（３６）に着脱可能に関連付けられたカバー（７０）と、前記カバー（７０）および前記第２のリングナット（５４）の間に操作可能に設けられている弾性当接エレメント（７２）と、を備えるギアシフト装置（１０）。

Claims

自転車のギアシフト装置（１０）であって、
−自転車のフレームに関連付けられるように構成された第１のボディ（３４）と、
−前記第１のボディ（３４）に移動可能に連結された第２のボディ（３６）と、
−所定の回転軸（Ｘ）において、前記第２のボディ（３６）に回転可能に連結されたロッカーアーム（２０）と、
−前記ロッカーアーム（２０）を押圧して、第１の回転方向に前記回転軸（Ｘ）を中心として回転させるように構成された弾性エレメント（４０）と、
−前記ロッカーアーム（２０）と前記第２のボディ（３６）との間に操作可能に設けられ、かつ前記ロッカーアーム（２０）が前記第１の回転方向とは反対の第２の回転方向に前記回転軸（Ｘ）を中心として移動されたとき、前記ロッカーアーム（２０）に摩擦力を加えるように構成された一方向性ダンピング装置（５０）と、を備える自転車のギアシフト装置において、
前記一方向性ダンピング装置（５０）が、
−前記回転軸（Ｘ）と同軸に配置され、かつ前記回転軸（Ｘ）を中心として前記ロッカーアーム（２０）と一体で回転可能な第１のリングナット（５２）であって、前記第１のリングナット（５２）がロッカーアーム（２０）に固定的に連結され、かつ第１の前側鋸歯状部（５２ａ）を備える、第１のリングナット（５２）と、
−前記第１のリングナット（５２）に軸方向に隣接する位置において前記回転軸（Ｘ）と同軸に配置された第２のリングナット（５４）であって、前記第２のリングナット（５４）が、前記第１の前側歯状部（５２ａ）とマッチする第２の前側鋸歯状部（５４ａ）を備える、第２のリングナット（５４）と、
−前記一方向性ダンピング装置（５０）を作動させるように構成された作動システム（５６）であって、前記作動システム（５６）は、前記ロッカーアーム（２０）が前記第２の回転方向に前記回転軸（Ｘ）を中心として移動されたとき、前記第１のリングナット（５２）および前記第２のリングナット（５４）のうちの少なくとも１つのリングナットに作用して、前記少なくとも１つのリングナットを前記第１のリングナット（５２）および前記第２のリングナット（５４）のうちの他方のリングナットに向かって軸方向に押圧して、前記第１の前側歯状部（５２ａ）および前記第２の前側歯状部（５４ａ）を互いに係合させる、作動システム（５６）と、
−前記第２のリングナット（５４）の一部である又は前記第２のリングナット（５４）に関連付けられた少なくとも１つの第１の摩擦表面（５８ａ）と、
−前記第２のボディ（３６）の一部である又は前記第２のボディに関連付けられ、かつ、前記ロッカーアーム（２０）が前記第２の回転方向に前記回転軸（Ｘ）を中心として移動されたとき、前記少なくとも１つの第１の摩擦表面（５８ａ）上でスライドするように構成された少なくとも１つの第２の摩擦表面（６０ａ）と、を備えることを特徴とする自転車のギアシフト装置（１０）。
請求項１に記載のギアシフト装置（１０）において、前記作動システム（５６）が、ばね（５７）を備えるギアシフト装置（１０）。
請求項２に記載のギアシフト装置（１０）において、前記ばね（５７）が、前記第１のリングナット（５２）と前記第２のボディ（３６）の間において、少なくとも部分的に圧縮された状態で操作可能に設けられているギアシフト装置（１０）。
請求項１に記載のギアシフト装置（１０）において、前記作動システム（５６）は、前記第１のリングナット（５２）および前記第２のリングナット（５４）のうちの一方のリングナットに関連付けられた少なくとも１つの磁性エレメント（１５７）を備え、前記第１のリングナット（５２）および前記第２のリングナット（５４）のうちの前記他方のリングナットは、少なくとも部分的に強磁性材料からなり、前記少なくとも１つの磁性エレメント（１５７）は、前記一方のリングナットと前記他方のリングナットとの間で吸引力が作用するように、極性を配向させて前記一方のリングナット上に配置されているギアシフト装置（１０）。
請求項１に記載のギアシフト装置（１０）において、前記第１のリングナット（５２）は、前記第２のボディ（３６）に軸方向に隣接しており、前記作動システム（５６）は、前記第１のリングナット（５２）に関連付けられた少なくとも１つの磁性エレメント（１５７）と、少なくとも部分的に強磁性材料からなる前記第２のボディ（３６）とを備え、前記少なくとも１つの磁性エレメント（１５７）は、前記第１のリングナット（５２）と前記第２のボディ（３６）との間で反発力が作用するように極性を配向させて前記第１のリングナット（５２）上に配置されているギアシフト装置（１０）。
請求項１から５のいずれか一項に記載のギアシフト装置（１０）において、前記少なくとも１つの第１の摩擦表面（５８ａ）が、前記回転軸（Ｘ）に対して実質的に垂直な第１の平面に延在し、前記第２のリングナット（５４）の径方向外側表面（５４ｂ）に関連付けられた第１の環状エレメント（５８）上に形成されているギアシフト装置（１０）。
請求項６に記載のギアシフト装置（１０）において、前記少なくとも１つの第２の摩擦表面（６０ａ）が、前記第１の平面と実質的に平行な第２の平面に延在し、前記第２のボディ（３６）に関連付けられた第２の環状エレメント（６０）上に形成されているギアシフト装置（１０）。
請求項１から７のいずれか一項に記載のギアシフト装置（１０）において、前記第１のリングナット（５２）が、前記回転軸（Ｘ）と同軸に延びかつ前記ロッカーアーム（２０）に関連付けられたシャフト（６２）と一体で回転し、前記第２の前側歯状部（５４ａ）から前記第１の前側歯状部（５２ａ）の係合が外れるように、前記ロッカーアーム（２０）が前記第１の回転方向に前記回転軸（Ｘ）を中心として動いたとき、前記第１のリングナット（５２）が前記第２のリングナット（５４）から離れる方向に前記シャフト（６２）上で軸方向に移動可能であるギアシフト装置（１０）。
請求項１から８のいずれか一項に記載のギアシフト装置（１０）において、前記弾性エレメント（４０）が、前記第２のボディ（３６）に形成された座部（４２）に収容されるコイルスプリングを備えるギアシフト装置（１０）。
請求項１から９のいずれか一項に記載のギアシフト装置（１０）において、前記一方向性ダンピング装置（５０）が、前記第２のボディ（３６）に着脱可能に関連付けられたカバー（７０）と、前記カバー（７０）および前記第２のリングナット（５４）の間に操作可能に設けられている弾性当接エレメント（７２）と、を備えるギアシフト装置（１０）。