JP6968672B2 - 自転車のディレイラの制御ケーブルの作動装置 - Google Patents
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Description
リアディレイラの二方向への移動は、運転者が容易に操作できるように、ハンドルバーに取り付けられた作動装置を介して実現される。
したがって、制御ケーブルの牽引または解除によって、ディレイラのコネクティングロッドの回転をそれぞれ決定し、結果的にチェーンガイドを移動させて、チェーンが所望の歯車に面するようにして精密なギアシフト動作を行う。
作動装置において、制御ケーブルは一般的にケーブル巻取ブッシュと称される回転子の巻き取りおよび巻き出しを介して牽引状態および解除状態に作動され、この回転は、適切な制御レバーを用いて、または2つの制御レバー(アップシフト動作用の第1レバーおよびダウンシフト動作用の第2レバー)を用いて運転者によって行われる。
しかしながら、出願人は、この方法では、制御ケーブルの緩みがリアディレイラに完全に伝わったとき、リアディレイラは、係合される歯車に伝達チェーンを完全に配置するのではなく、係合される歯付きクラウンと、すぐ隣にある、より小さいクラウンとの間の中間位置に配置し、結果的にギアシフト動作が不安定になるということを発見した。
−自転車のハンドルバーに固定されるように構成されたケーシングと、
−前記ケーシング内に回転軸を中心として回転可能に取り付けられた制御ピンと、
−前記ケーシングに対して可動であり、前記制御ピンと同軸に固定的に連結された下降部材に作用する制御レバーと、
−第1の角度方向、および前記第1の角度方向とは反対の第2の角度方向に、前記制御ピンと共に回転可能かつ同軸に取り付けられたケーブル巻取ブッシュと、
−前記制御ピンと同軸に取り付けられ、かつ前記ケーブル巻取ブッシュの、それぞれのインデックス動作角度で離間した複数の安定角度方向位置を形成するように構成されたインデクサと、
−前記制御ピンの前記第2の角度方向へのダウンシフト動作回転の間、変形して弾性エネルギーを蓄積するように構成された弾性部材(elastic member)であって、前記弾性部材は、前記制御ピンの前記ダウンシフト動作回転の終了時に蓄積された弾性エネルギーを放出(リリース)するように構成され、かつ蓄積された弾性エネルギーの放出中に前記第1の角度方向に前記制御ピンのストローク回復回転を生じさせるように構成され、前記ストローク回復回転が、前記ケーブル巻取ブッシュの2つの隣接した安定位置を分離する前記インデックス動作角度よりも小さい角サイズ(angular size)である、弾性部材と、を備える作動装置に関する。
前記第2の角度方向への前記ケーブル巻取ブッシュの回転は、ダウンシフト動作操作を行うための前記ディレイラの動きを決定する前記制御ケーブルの解除に相当する。
されるので、より迅速で反応性の高いダウンシフト動作が可能である。さらに、ダウンシフト動作が行われると、前記制御ケーブルは前記第1の角度方向への前記ケーブル巻取ブッシュの回転によって伸ばされ、前記リアディレイラおよび前記伝達チェーンを前記グループセットの前記予め選択された歯車に配置し、前記ケーブル巻取ブッシュを到達した前記角度方向位置にロックする。
好ましくは、前記弾性部材が弾性エネルギーを蓄えるために必要な前記ケーブル巻取ブッシュの角度方向偏位が、蓄えられた弾性エネルギーを前記弾性部材が放出するときの前記ケーブル巻取ブッシュの角度方向偏位の絶対値と等しい。
−前記ケーシング内に前記回転軸を中心として回転可能に取り付けられ、少なくとも1つのポインタを具備するボール保持ブッシュと、
−前記ケーシング内に取り付けられたインデックス動作ブッシュ(indexing bush)であって、前記ボール保持ブッシュと前記インデックス動作ブッシュとの間における相対回転の間に前記ポインタによって順に係合可能である複数の停止位置を備える留めトラック(fastening track)が設けられ、各停止位置が前記ケーブル巻取ブッシュのための安定角度方向位置を形成する、インデックス動作ブッシュと、を備え、
−前記インデックス動作ブッシュに対して前記ボール保持ブッシュを回転させるために必要な偶力(force couple)が、前記弾性部材を所定量変形させるために必要な偶力よりも大きい、インデクサである。
好ましくは、前記弾性部材の変形のこのような所定量は、前記ケーブル巻取ブッシュを前記第2の角度方向に、インデックス動作角度よりも小さく回転させる程度の量である。
これにより、前記ボール保持ブッシュは前記制御ピンに固定的に連結される。前記ボール保持ブッシュは前記インデックス動作ブッシュを回転状態にし、前記運転者によって前記制御ピンに加えられる偶力が、変形した前記弾性部材によって与えられる前記抵抗偶力を超え、かつ、上記のとおり、前記インデックス動作ブッシュから前記ボール保持ブッシュを解除する程度となるまで、前記弾性部材とは反対方向に回転する。前記弾性部材の前記変形時における前記インデックス動作ブッシュによる回転は、前記ケーブル巻取ブッシュの前記過剰下方ストロークと等しい。
これにより、前記弾性部材が周方向に機能し、前記インデックス動作ブッシュの前記回転によって変形する(かつ、蓄積された弾性エネルギーを放出する)ことが可能である。
これにより、前記制御ピンに加えられる偶力が前記弾性部材を変形させたとき、前記インデックス動作ブッシュは前記ケーシングに対して前記第2の角度方向にこれ以上回転できない。したがって、前記ボール保持ブッシュは、前記インデックス動作ブッシュから係合が外れ、前記インデックス動作ブッシュに対して回転して前記ポインタを新たな停止位置に移動させることができる。
これにより、前記弾性部材の変形の最大寸法を制限することが可能である。
これにより、前記インデックス動作ブッシュおよび、好ましくは、前記インデックス動作ブッシュの前記径方向外側タブは、前記弾性体の一方の側壁と接触して、他方の側壁の方向に前記一方の側壁を変形させる。
この実施形態において、前記下降部材が、前記ボール保持ブッシュ上に、特に、その径方向外側表面上に形成されていることが好ましい。
これにより、前記インデックス動作ブッシュは、前記制御ピンの前記第2の角度方向への回転中に、前記ケーシングに固定的に連結可能である。前記インデックス動作ブッシュは、前記ボール保持ブッシュを回転状態に保持する。前記弾性部材は変形しながら、前記制御ピンを回転させ、前記ケーブル巻取ブッシュを回転状態にすることができる。前記弾性部材の前記対抗偶力が前記所定の閾値に到達すると、前記運転者によって前記制御ピンに加えられる偶力によって、前記制御ピンと一体で回転する前記ボール保持ブッシュが移動され、前記インデックス動作ブッシュの係合を外して前記ポインタを新たな停止位置に移動させる。前記弾性部材の前記変形の間に前記制御ピンによって行われる回転は、前記ケーブル巻取ブッシュの前記過剰下方ストロークと等しい。
好ましくは、前記弾性部材は、前記ボール保持ブッシュと前記下降ブッシュとの間で機能する。
これにより、ダウンシフト動作時に前記運転者によって前記制御部に加えられ、直接的に前記下降ブッシュに伝達される偶力は、そうした偶力が、前記弾性部材によって与えられる抵抗偶力の前記所定値を超える場合にのみ、前記ボール保持ブッシュに伝達される。
好ましくは、前記ボール保持ブッシュは前記制御ピン上で空転し、前記ボール保持ブッシュの回転は前記下降ブッシュによって直接行われる。
好ましくは、前記下降ブッシュが前記制御ピンと一体で回転する。
好ましくは、前記インデックス動作ブッシュが、前記制御ピンに対して空転するように取り付けられており、少なくとも前記第2の角度方向への回転に対して前記ケーシングに連結固定されている。
これにより、前記弾性部材は、前記下降ブッシュおよび前記ボール保持ブッシュを互いに軸方向に結合し、径方向部分の全体を内包する。
好ましくは、各収容座部がエラストマーブロックおよび軸方向歯を収容し、前記軸方向歯は、前記第2の角度方向に沿って前記エラストマーブロックに先行する。
これにより、前記軸方向歯は前記エラストマーブロックに周方向に当接し、前記エラストマーブロックは前記収容座部に周方向に当接して、前記第2の角度方向における回転中に前記エラストマーブロックの前記変形を確実に生じさせる。
インデクサ14は、回転軸Xを中心として回転可能にケーシング内に取り付けられたボール保持ブッシュ16を具備している。ボール保持ブッシュ16は、第1のポインタ17と第2のポインタ18とを具備している(図5)。2つのポインタ17,18は球体であることが好ましい。
留めトラック22は、ポインタ17,18が留めトラック22と係合するように、ボール保持ブッシュ16に直接対向している。留めトラック22の軸方向深さは、ボール保持ブッシュ16から軸方向に出てくるポインタ17,18の部分を受けるような深さである。
留めトラック22は、2つのポインタ17,18によって順に係合可能な停止領域23を備える。停止領域23は、留めトラック22に沿って且つインデックス動作角度で離間したポインタの安定位置を決定する。
好ましくは、留めトラック22が、ポインタ17,18によってそれぞれ係合される2つの半体に操作可能に分割されて、同一の停止領域23が角度方向に180°離間している。
装置10は、ダウンシフト動作中に、換言すれば、制御ピン12が第2の角度方向Bへ回転する際に、弾性変形する弾性部材24を具備している。
弾性部材24は、アップシフト動作時に関与しない。換言すれば、これらの部材には力が伝達されない。
ボール保持ブッシュ16は、下降部材15と一体化されている。具体的に述べると、牽引歯15aは、ボール保持ブッシュ16の径方向外側表面上に配置されている。
インデックス動作ブッシュ21は、インデックス動作ブッシュ21の略円筒形状から径方向外側に突出するタブ25を備える。タブ25は、所定の周方向長さを有するケーシング11の径方向ニッチ26に挿入されている。
具体的に述べると、タブ25は、ニッチ26の肩部26aと弾性部材24との間に配置されており、これにより、肩部26aおよび弾性部材24はそれぞれ、タブ25のための上方エンドストップおよび下方エンドストップとして作用する。
タブ25の周方向長さは、(変形していない状態の)弾性部材24と肩部26aとの間の周方向距離と等しい。
図2に示されているように、肩部26aは第2の角度方向Bに沿ってタブ25に先行し、そして、タブ25は同一方向に沿って弾性部材24に先行する。
こうした値を超えると、ボール保持ブッシュ16に加えられる偶力により、ボール保持ブッシュは、新たな停止位置23と係合するインデックス動作ブッシュ21に対して回転状態になる。インデックス動作ブッシュ21は、(変形した弾性部材24が果たす)下方エンドストップに当接しているので、回転しない。
これにより、ダウンシフト動作は容易かつ速やかに実現される。
例えば、図2および図3に示されているように、弾性部材24は、ケーシング11のニッチ26内に拘束された底壁28を有するボディ27を備える。2つの弾性降伏する側壁29は底壁28から軸方向に延びる。そうした側壁29の一方はインデックス動作ブッシュ21のタブ25と接触しており、他方の側壁29はニッチ26の壁と接触している。
ボール保持ブッシュ16は、制御ピン12に回転自在に取り付けられており、制御ピン12と一体で回転する下降ブッシュ15によって回転される。
ボール保持ブッシュ16は、軸方向に延びて収容座部31に挿入される歯32を備える。軸方向に延びる歯32は、周方向における長さが、収容座部31と同一の方向における長さよりも短く、これにより、軸方向の歯32は、収容座部31にクリアランスを残して収容される(この理由については以下で説明する)。
リング33は、収容座部31に面しかつ軸方向に延びる歯32がクロスする開口34を有する。
貫通開口34の周方向長さは、軸方向に延びる歯32の周方向長さと等しく、これらの歯を納まりよく収容することができる。
エラストマーブロック35および軸方向の歯32の周方向長さの和は、収容座部31の周方向長さと等しい。
収容座部31の内側において、軸方向の歯32は、第2の角度方向Bに沿って、エラストマー材料からなるブロック35に先行(precede)する。
エラストマー材料からなるブロック35は変形して(具体的には、圧縮されて)、下降ブッシュ15によって加えられる偶力がブロック35を所定量変形させるために必要な値を超えるまで弾性エネルギーを蓄える。
こうした値を超えると、下降ブッシュ15によって加えられる偶力により、ケーブル巻取ブッシュ13は上記のカップリングを介して、ケーブル巻取ブッシュ13と下降ブッシュ15との間で回転状態になる。ボール保持ブッシュ16は、新たな停止位置23で係合するインデックス動作ブッシュ21に対して回転する。
これにより、ダウンシフト動作がより容易かつ速やかに実現される。
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の制御ケーブルの作動装置(10)であって、
−自転車のハンドルバーに固定されるように構成されたケーシング(11)と、
−前記ケーシング(11)内に回転軸(X)を中心として回転可能に取り付けられた制御ピン(12)と、
−前記ケーシング(11)に対して可動であり、前記制御ピン(12)と同軸に固定的に連結された下降部材(15)に作用する制御レバー(102)と、
−第1の角度方向(A)、および前記第1の角度方向とは反対の第2の角度方向(B)に、前記制御ピン(12)と共に回転可能かつ同軸に取り付けられたケーブル巻取ブッシュ(13)と、
−前記制御ピン(12)と同軸に取り付けられ、かつ前記ケーブル巻取ブッシュ(13)の、それぞれのインデックス動作角度で離間した複数の安定角度方向位置を形成するように構成されたインデクサ(14)と、
−前記制御ピン(12)の前記第2の角度方向(B)へのダウンシフト動作回転の間、変形して弾性エネルギーを蓄積するように構成された弾性部材(24)であって、前記弾性部材(24)は、前記制御ピン(12)の前記ダウンシフト動作回転の終了時に蓄積された弾性エネルギーを放出するように構成され、かつ蓄積された弾性エネルギーの放出中に前記第1の角度方向(A)に前記制御ピン(12)のストローク回復回転を生じさせるように構成され、前記ストローク回復回転が、前記ケーブル巻取ブッシュ(13)の2つの隣接した安定位置を分離する前記インデックス動作角度よりも小さい角サイズである、弾性部材(24)と、を備える作動装置(10)。
〔態様2〕態様1に記載の作動装置(10)において、前記インデクサ(14)が、
−前記ケーシング(11)内に前記回転軸(X)を中心として回転可能に取り付けられ、少なくとも1つのポインタ(17,18)を具備するボール保持ブッシュ(16)と、
−前記ケーシング(11)内に取り付けられたインデックス動作ブッシュ(21)であって、それぞれのインデックス動作角度で離間しかつ前記ボール保持ブッシュ(16)と前記インデックス動作ブッシュ(21)との間における相対回転の間に前記ポインタ(17,18)によって順に係合可能である複数の停止位置(23)を備える留めトラック(22)が設けられ、各停止位置(23)が前記ケーブル巻取ブッシュ(13)のための安定角度方向位置を形成する、インデックス動作ブッシュ(21)と、
を備え、
−前記インデックス動作ブッシュ(21)に対して前記ボール保持ブッシュ(16)を回転させるために必要な偶力が、前記弾性部材(24)を所定量変形させるために必要な偶力よりも大きい作動装置(10)。
〔態様3〕態様1または2に記載の作動装置(10)において、前記弾性部材(24)が、前記インデックス動作ブッシュ(21)と前記ケーシング(11)との間で作用する作動装置(10)。
〔態様4〕態様3に記載の作動装置(10)において、前記弾性部材(24)が周方向に沿って作用する作動装置(10)。
〔態様5〕態様3または4に記載の作動装置(10)において、前記インデックス動作ブッシュ(21)が、前記制御ピン(12)に対して回転可能に取り付けられ、かつ前記ケーシング(11)の下方エンドストップを遮断するように構成された径方向外側タブ(25)を備え、前記インデックス動作ブッシュ(21)の前記回転が、前記下方エンドストップによって前記第2の角度方向(B)に制限されている作動装置(10)。
〔態様6〕態様5に記載の作動装置(10)において、前記弾性部材(24)が前記ケーシング(11)上に配置されており、前記下方エンドストップを形成する作動装置(10)。
〔態様7〕態様2から6のいずれか一態様に記載の作動装置(10)において、前記弾性部材(24)が、前記ケーシング(11)上に取り付けられた底壁(28)と、前記底壁(28)から軸方向に延びる2つの側壁(29)とを有するボディ(27)を備え、前記側壁(29)は前記周方向に弾性降伏する作動装置(10)。
〔態様8〕態様2から6のいずれか一態様に記載の作動装置(10)において、前記弾性部材(24)が、前記ケーシング(11)に拘束された第1の端と、前記第1の端から周方向に延びる第2の自由端とを有するエラストマー(30)を備える作動装置(10)。
〔態様9〕態様2に記載の作動装置(10)において、前記弾性部材(24)が回転時に前記ボール保持ブッシュ(16)を前記制御ピン(12)と連結する作動装置(10)。
〔態様10〕態様9に記載の作動装置(10)において、前記下降部材(15)は、前記制御ピン(12)と一体で回転する下降ブッシュ(15)である作動装置(10)。
〔態様11〕態様10に記載の作動装置(10)において、前記弾性部材(24)は、前記ボール保持ブッシュ(16)と前記下降ブッシュ(15)との間で作用する作動装置(10)。
〔態様12〕態様11に記載の作動装置(10)において、前記ボール保持ブッシュ(16)および前記下降ブッシュ(15)の一方が、前記ボール保持ブッシュ(16)および前記下降ブッシュ(15)の他方に形成された収容座部(31)に挿入された軸方向歯(32)を備え、前記弾性部材(24)が、前記収容座部(31)に挿入され、かつ前記軸方向歯(32)に周方向に当接するエラストマー材料からなるブロック(35)を備える作動装置(10)。
〔態様13〕態様12に記載の作動装置(10)において、前記収容座部(31)の周方向長さは、エラストマー材料からなる前記ブロック(35)の周方向長さおよび前記軸方向歯(32)の周方向長さの和と等しい作動装置(10)。
11 ケーシング
12 制御ピン
13 ケーブル巻取ブッシュ
14 インデクサ
15 下降部材
15a 牽引歯
16 ボール保持ブッシュ
17 第1のポインタ
18 第2のポインタ
19 スロート(喉部)
20 ばね
21 インデックス動作ブッシュ
22 留めトラック
23 停止領域
24 弾性部材
25 タブ
26 ニッチ
26a 肩部
27 ボディ
28 底壁
29 側壁
30 ブロック
31 収容座部
32 歯
33 リング
34 貫通開口
35 ブロック
100 ブレーキレバー
101 作動レバー
102 制御レバー(コントロール)
102a フック
A 角度方向
B 角度方向
X 回転軸
Claims (12)
- 自転車のギアシフト装置の制御ケーブルの作動装置(10)であって、
−自転車のハンドルバーに固定されるように構成されたケーシング(11)と、
−前記ケーシング(11)内に回転軸(X)を中心として回転可能に取り付けられた制御ピン(12)と、
−前記ケーシング(11)に対して可動であり、前記制御ピン(12)と同軸に固定的に連結された下降部材(15)に作用する制御レバー(102)と、
−第1の角度方向(A)、および前記第1の角度方向とは反対の第2の角度方向(B)に、前記制御ピン(12)と共に回転可能かつ同軸に取り付けられたケーブル巻取ブッシュ(13)と、
−前記制御ピン(12)と同軸に取り付けられ、かつ前記ケーブル巻取ブッシュ(13)の、それぞれのインデックス動作角度で離間した複数の安定角度方向位置を形成するように構成されたインデクサ(14)と、
−前記制御ピン(12)の前記第2の角度方向(B)へのダウンシフト動作回転の間、変形して弾性エネルギーを蓄積するように構成された弾性部材(24)であって、前記弾性部材(24)は、前記制御ピン(12)の前記ダウンシフト動作回転の終了時に蓄積された弾性エネルギーを放出するように構成され、かつ蓄積された弾性エネルギーの放出中に前記第1の角度方向(A)に前記制御ピン(12)のストローク回復回転を生じさせるように構成され、前記ストローク回復回転が、前記ケーブル巻取ブッシュ(13)の2つの隣接した安定位置を分離する前記インデックス動作角度よりも小さい角サイズである、弾性部材(24)と、を備え、
前記インデクサ(14)が、
−前記ケーシング(11)内に前記回転軸(X)を中心として回転可能に取り付けられ、少なくとも1つのポインタ(17,18)を具備するボール保持ブッシュ(16)と、
−前記ケーシング(11)内に取り付けられたインデックス動作ブッシュ(21)であって、それぞれのインデックス動作角度で離間しかつ前記ボール保持ブッシュ(16)と前記インデックス動作ブッシュ(21)との間における相対回転の間に前記ポインタ(17,18)によって順に係合可能である複数の停止位置(23)を備える留めトラック(22)が設けられ、各停止位置(23)が前記ケーブル巻取ブッシュ(13)のための安定角度方向位置を形成する、インデックス動作ブッシュ(21)と、を備え、
−前記インデックス動作ブッシュ(21)に対して前記ボール保持ブッシュ(16)を回転させるために必要な偶力が、前記弾性部材(24)を所定量変形させるために必要な偶力よりも大きい作動装置(10)。 - 請求項1に記載の作動装置(10)において、前記弾性部材(24)が、前記インデックス動作ブッシュ(21)と前記ケーシング(11)との間で作用する作動装置(10)。
- 請求項2に記載の作動装置(10)において、前記弾性部材(24)が周方向に沿って作用する作動装置(10)。
- 請求項2または3に記載の作動装置(10)において、前記インデックス動作ブッシュ(21)が、前記制御ピン(12)に対して回転可能に取り付けられ、かつ前記ケーシング(11)の下方エンドストップを遮断するように構成された径方向外側タブ(25)を備え、前記インデックス動作ブッシュ(21)の前記回転が、前記下方エンドストップによって前記第2の角度方向(B)に制限されている作動装置(10)。
- 請求項4に記載の作動装置(10)において、前記弾性部材(24)が前記ケーシング(11)上に配置されており、前記下方エンドストップを形成する作動装置(10)。
- 請求項3に記載の作動装置(10)において、前記弾性部材(24)が、前記ケーシング(11)上に取り付けられた底壁(28)と、前記底壁(28)から軸方向に延びる2つの側壁(29)とを有するボディ(27)を備え、前記側壁(29)は前記周方向に弾性降伏する作動装置(10)。
- 請求項2から5のいずれか一項に記載の作動装置(10)において、前記弾性部材(24)が、前記ケーシング(11)に拘束された第1の端と、前記第1の端から周方向に延びる第2の自由端とを有するエラストマー(30)を備える作動装置(10)。
- 請求項1に記載の作動装置(10)において、前記弾性部材(24)が回転時に前記ボール保持ブッシュ(16)を前記制御ピン(12)と連結する作動装置(10)。
- 請求項8に記載の作動装置(10)において、前記下降部材(15)は、前記制御ピン(12)と一体で回転する下降ブッシュ(15)である作動装置(10)。
- 請求項9に記載の作動装置(10)において、前記弾性部材(24)は、前記ボール保持ブッシュ(16)と前記下降ブッシュ(15)との間で作用する作動装置(10)。
- 請求項10に記載の作動装置(10)において、前記ボール保持ブッシュ(16)および前記下降ブッシュ(15)の一方が、前記ボール保持ブッシュ(16)および前記下降ブッシュ(15)の他方に形成された収容座部(31)に挿入された軸方向歯(32)を備え、前記弾性部材(24)が、前記収容座部(31)に挿入され、かつ前記軸方向歯(32)に周方向に当接するエラストマー材料からなるブロック(35)を備える作動装置(10)。
- 請求項11に記載の作動装置(10)において、前記収容座部(31)の周方向長さは、エラストマー材料からなる前記ブロック(35)の周方向長さおよび前記軸方向歯(32)の周方向長さの和と等しい作動装置(10)。
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