JPH07117777A

JPH07117777A - 自転車用変速装置

Info

Publication number: JPH07117777A
Application number: JP26225393A
Authority: JP
Inventors: Kunitoshi Kosaka; 国敏小栄; Toru Takeda; 徹竹田; Toshiharu Furukawa; 俊晴古川
Original assignee: Bridgestone Cycle Co Ltd
Current assignee: Bridgestone Cycle Co Ltd
Priority date: 1993-10-20
Filing date: 1993-10-20
Publication date: 1995-05-09

Abstract

(57)【要約】【目的】自転車の発進時等の増速時に、ハンドルから
手を放すことなく自動的に最低速段から徐々にシフトア
ップできるようにして、変速装置を備える自転車に気軽
に乗ることができるようにした自転車用変速装置を提供
する。【構成】変速ワイヤ７の操作によって変速される変速
機２を後車輪に備える自転車において、前記変速ワイヤ
７を操作するシフター１をペダルクランク９の近傍でハ
ンガー６の近傍等に取り付けて配置し、ペダルクランク
９の回転を利用して前記シフター１を操作するように構
成したもので、図１の例では、シフター１の変速レバー
３が前記ペダルクランク９と回転を共にする駆動スプロ
ケット４に取り付けたシフトピン５の回転軌跡内に位置
するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、変速ワイヤの操作によ
って変速される変速機を後車輪に備える自転車に係り、
特に多段あるいは無段式の内装式変速装置を備える自転
車の変速装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の後車輪に配置された変速
装置、特に多段あるいは無段式の内装式変速装置を変速
するには、図６に示したように、内装式変速装置２と離
れた位置から、フレームに装着された摩擦式のシフター
１Ａやハンドルバーに装着されたラチェット巻取り方式
のシフター１Ｂによって遠隔操作されていた。シフター
１Ａあるいは１Ｂの操作によってそれぞれ変速ワイヤ７
Ａあるいは７Ｂを所定量を牽引することでシフトアップ
が、変速ワイヤを戻すことでシフトダウンがなされた。
図７は、実開昭６０−７２７９６号公報に示されたもの
で、摩擦式のシフター１Ａがフレームに装着され、変速
レバー３Ａを矢印Ｕの方向にシフトすることにより変速
ワイヤ７Ａ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。図８は、
実開平５−５８５９０号公報に記載されたもので、ラチ
ェット巻取り方式のシフター１Ｂがハンドルバーに装着
され、変速レバー３Ｂを矢印Ｕの方向にシフトすること
により変速ワイヤ７Ｂ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。この例のものでは、後述するように変速レバー３Ｂ
を矢印Ｕの方向にシフトすることで、ラチェット機能に
より一段ずつシフトアップし、変速レバー３Ｂを矢印Ｄ
の方向に戻すことにより一段ずつシフトダウンするもの
である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記したような遠隔操
作によって変速操作をするには、前記シフターの変速レ
バー３Ａあるいは３Ｂを手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、手指にて操作し
なければならなかった。ハンドルから手を放すことは走
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、自転車の発進時等の増速時に、
ハンドルから手を放すことなく自動的に最低速段から徐
々にシフトアップできるようにして、変速装置を備える
自転車に気軽に乗ることができるようにした自転車用変
速装置を提供する。

【０００４】

【課題を解決するための手段】このため本発明では、変
速ワイヤの操作によって変速される変速機を後車輪に備
える自転車において、前記変速ワイヤを操作するシフタ
ーをペダルクランク近傍に配置し、該ペダルクランクの
回転を利用して前記シフターを作動させるように構成し
たことを特徴とするもので、特に前記変速機が内装式変
速装置の場合に有効である。詳しくは、１例として前記
シフターの操作は、該シフターの変速レバーが前記ペダ
ルクランクと回転を共にする駆動スプロケットに取り付
けたシフトピンの回転軌跡内に位置することによりなさ
れ、前記変速レバーが前記シフトピンの回転軌跡から退
避可能に構成されていてもよい。また、前記シフターの
シフトダウンを手元にて操作可能に構成したり、ブレー
キ操作に連動させて構成してもよいものである。

【０００５】

【作用】本発明は、変速ワイヤの操作によって変速され
る変速機を後車輪に備える自転車において、前記変速ワ
イヤを操作するシフターをペダルクランク近傍に配置
し、該ペダルクランクの回転を利用して前記シフターを
作動させるように構成したので、自転車の発進時等の増
速時に、１例として、ペダルクランク９と回転を共にす
る駆動スプロケット４に取り付けたシフトピン５の１回
転毎にシフター１における変速レバー３がシフトされ、
ハンドルから手を放すことなく自動的に最低速段から１
段毎に徐々にシフトアップできるので、誰でも気軽に変
速装置を備える自転車に乗ることができ、重い荷物や子
供を乗せている場合であっても、軽快かつ安全に発進時
の増速が可能である。

【０００６】

【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は本発明の第１実施例を示すもので、変速機、
特に内装式変速装置２を後車輪ともども後車輪軸受１０
に軸支する一方、該内装式変速装置２を変速ワイヤ７の
操作によって変速操作するシフター１を、ペダルクラン
ク９の近傍であるハンガー６の近傍下部に配置してシフ
ター取付金具８によって装着する。一方、前記シフター
１の変速レバー３が前記ペダルクランク９と回転を共に
する駆動スプロケット４に取り付けたシフトピン５の回
転軌跡内に位置するように構成する。これによって、発
進時にペダルを漕ぐことにより、前記駆動スプロケット
４が回転して１回転毎に前記シフトピン５が前記変速レ
バー３に当接するので、シフター１がシフトされ、ハン
ドルから手を放すことなく自動的に最低速段から１段毎
に徐々にシフトアップすることができる。その動作状態
を詳述すると、図１の実線位置で、シフトピン５が変速
レバー３に当接し、さらに駆動スプロケット４が回転し
てシフター１のシフト動作の後に、前記シフトピン５が
変速レバー３のペダル状の接触部から離れ（点線位
置）、変速レバー３は実線位置に復帰する（変速レバー
３のレバー部分とシフトピン５とは当接しないように構
成されている）。これらシフター１における変速レバー
３とペダルクランク９および駆動スプロケット４との関
連構成は本発明の趣旨の範囲内で適宜選択できるもので
ある。例えば、シフトピン５は必ずしも駆動スプロケッ
ト４でなくともよく、ペダルクランク９に設けられても
よい。

【０００７】次に、図４、５によって本発明に使用され
るシフター１の作用を説明する。シフターケーシング１
１内の中心軸１４にワイヤ巻取体１２、変速レバー３お
よび変速ラチェット１６が軸支され、前記ワイヤ巻取体
１２は変速ラチェット１６と一体に形成され、変速ワイ
ヤ７の端部のクレビス１３を係止している。前記ワイヤ
巻取体１２およびこれと一体の変速ラチェット１６は図
示しないばねにより反時計方向に付勢され、ストッパー
１５によりその原位置が規制されており、前記変速レバ
ー３はリターンばねにより中立位置に付勢されている。
いま、自転車の発進等の増速時に、図１のようにシフト
アップのためにペダルクランク９を回転すると、駆動ス
プロケット４に取り付けられたシフトピン５が変速レバ
ー３の一端部に設けられた受圧体２５Ａを矢印Ａ１方向
に押圧する。これによって、前記変速レバー３の中間下
部に軸支されてコイルばね２４により時計方向に付勢さ
れた変速送り爪２３が前記変速ラチェット１６の変速爪
１８に係止して変速ラチェット１６を矢印Ａ２方向に回
転させる。一方、ケーシング１１に軸支されてコイルば
ね２１により時計方向に付勢された位置決めアーム１９
の位置決め爪２０が、前記変速ラチェット１６の変速爪
１８の他部に係止するごとく配置され、最低速である原
位置で変速爪１８がやや大きく形成された低速ストッパ
ー１７に規制されている。前記変速ラチェット１６の矢
印Ａ２方向の回転時には、前記位置決めアーム１９の位
置決め爪２０は前記変速爪１８を乗り越えて、前記変速
レバー３への押圧が解かれるとその位置の変速段を維持
すべく前記変速ラチェット１６すなわちワイヤ巻取体１
２を固定し、前記変速ワイヤ７を所定長さ牽引した状態
に維持することになる。２６は変速ワイヤ７をそのアウ
タに対しての相対位置を調整するワイヤ調整体である。

【０００８】図５は、上記のようにして１段ずつシフト
アップして適宜の変速段に維持されたものを、最低速段
にシフトダウンする状態を説明するものである。自転車
の停止時等に、シフトダウンのためにペダルクランク９
を逆回転させると、駆動スプロケット４に取り付けられ
たシフトピン５は、変速レバー３の一端部に設けられた
受圧体２５Ａを矢印Ｂ１のごとく下方から押圧する。一
方、前記変速レバー３に軸支された変速送り爪２３は、
変速レバー３が中立位置にある時は図示しないカム装置
等によって前記変速ラチェット１６の変速爪１８から退
避するように構成されているので、変速レバー３の矢印
Ｂ１方向の回転によって該変速レバー３の他端に形成さ
れた低速戻しカム２２が矢印Ｂ２方向に回転し、前記位
置決めアーム１９を押圧するので、該位置決めアーム１
９をコイルばね２１に抗して矢印Ｂ３のごとく反時計方
向に回転させ、位置決め爪２０を前記変速ラチェット１
６の変速爪１８の係止から解放し、前記変速ラチェット
１６すなわちワイヤ巻取体１２は図示しないばねによっ
て瞬時に矢印Ｂ４のように回転して図４の原位置すなわ
ち最低速段に戻るものである。

【０００９】次に、本発明の第２実施例について説明す
る。図２は、前記変速レバー３における受圧体２５が駆
動スプロケット４に取り付けたシフトピン５の回転軌跡
から退避自在に構成され、かつ、前記シフター１のシフ
トダウンを手元にて操作可能に構成した実施例を示すも
ので、図５に示した変速レバー３において、通常の受圧
体２５Ａに代え、変速レバー３の断面形状と同じ断面形
状の穴部３０を有し、長さ方向に摺動自在に嵌合される
受圧体２５Ｂを装備した例である。該受圧体２５Ｂの内
部には前記変速レバー３の外端部との間に復帰ばね３１
が配置されて、常時受圧体２５Ｂを外方向に付勢してい
る。また、該復帰ばね３１は、何らかの原因によりシフ
トピンから受圧体２５Ｂに過度の力が作用した際に、受
圧体２５Ｂを退避させるセーフティ作用を奏することが
できる。前記受圧体２５Ｂのフランジ３２にその始端部
が係止された定速用解除ワイヤ３４が、変速レバー３等
が軸支された前記中心軸１４に穿設された中心軸貫通孔
３５を貫通してシフター１の外部に取り出され、ハンド
ルバー等の手元に装着されたセレクター４１のプーリー
４２に懸回される。前記定速用解除ワイヤ３４は、変速
レバー３等が軸支された前記中心軸１４に穿設された中
心軸貫通孔３５を貫通しているので、前記変速レバー３
の操作中を通じて前記受圧体２５Ｂが前記変速レバー３
に対して摺動してしまう不都合は殆どない。

【００１０】一方、変速段を所定の位置に維持すべく前
記位置決めアーム１９に押圧片３９をして当接し、前記
低速戻しカム２２と同様の作用をなすところの低速戻し
アーム３６がシフターケーシング１１の支持軸３７によ
り支持され、コイルばね３８によって時計方向に付勢さ
れている。該低速戻しアーム３６の操作端部にその始端
部が係止された低速戻しワイヤ４０がシフター１の外部
に取り出され、前記セレクター４１のプーリー４２に懸
回され、前記定速用解除ワイヤ３４の終端部と連結され
る。前記プーリー４２にはセレクトレバー４５を突設さ
せたセレクト円板４４が一体に設けられ、これらは軸４
３に軸支されてセレクト自在に構成される。セレクト円
板４４は一対のリターンばね４７Ａ、４８Ａにより中立
位置（図２の位置）に付勢されていると共に、節度ばね
４６Ａと中立節度溝４９および定速節度溝５０とによっ
て、中立および定速セレクト位置にはそのセレクト位置
を保持することができるが、低速セレクト位置での保持
はセレクトレバー４５を操作している間だけで、手を離
すことによりセレクトレバー４５はリターンばね４７
Ａ、４８Ａの作用により中立位置に戻る。

【００１１】本第２実施例では、以上の構成によって、
自転車の発進時に前記シフトピン５が１回転毎に前記変
速レバー３の受圧体２５Ｂの接触部３３を押圧し、図４
で説明したように、一段ずつシフトアップして最高速段
あるいは適宜の段位に至った時に、前記セレクトレバー
４５を矢印Ｃ１のように定速位置にセレクトする。これ
によって、前記定速用解除ワイヤ３４は矢印Ｃ２のよう
に牽引されて前記受圧体２５Ｂが矢印Ｃ３のように復帰
ばね３１を圧縮して、前記シフトピン５の回転軌跡から
退避する（図２の鎖線位置）ので、シフター１はそれ以
上のシフトアップ動作をすることがなく、前記シフトピ
ン５と変速レバー３が当接することもないので、任意の
変速位置に保持されると共に、断続的な騒音が解消され
る。そして、走行中、前記定速セレクト位置は前記節度
ばね４６Ａと前記定速節度溝５０との係合により、その
位置が保持される。

【００１２】一方、前記セレクトレバー４５を中立に戻
してペダルクランクを逆回転させて前記シフトピン５を
前記変速レバー３の受圧体２５Ｂの接触部３３を図５の
ように下方から押圧するか、あるいは、セレクトレバー
４５を矢印Ｄ１のように低速位置にセレクトすると、前
記低速戻しワイヤ４０は矢印Ｄ２のように牽引され、前
記低速戻しアーム３６を矢印Ｄ３のようにコイルばね３
８に抗して回転する。これによって、低速戻しアーム３
６の端部の押圧片３９は位置決めアーム１９を矢印Ｄ４
のように回転させ、図５と同様の動作でアーム他端の位
置決め爪２０を前記変速ラチェット１６の変速爪１８か
らさせ、瞬時に変速ラッチェット１６およびこれと一体
のワイヤ巻取体１２を最低速段の原位置に復帰させるこ
とができるものである。この動作によって、前記受圧体
２５Ｂは中立位置を経たとき既に原位置に復帰してお
り、また、セレクトレバー４５の低速位置への押圧の力
を解放すると、該セレクトレバー４５は前記リターンば
ね４７Ａ、４８Ａの作用により中立位置に戻る。かくし
て、全ての部材がリセット状態になり、発進あるいは加
速による増速を繰り返すことが可能になる。

【００１３】次に、本発明の第３実施例について説明す
る。図３は本発明の第３実施例で、前記セレクター４１
におけるセレクトレバー４５のシフトダウンすなわち低
速セレクト動作をブレーキ操作に連動させるようにした
もので、前記第２実施例におけるセレクト円板４４の、
ブレーキレバー５３に近接する部位を延設して連動アー
ム５２とし、これをブレーキワイヤ５４の始端部のブレ
ーキクレビス５５を突出させたものに当接させてある。
前記ブレーキレバー５３はブレーキレバーブラケット５
８により、握り５７を端部に有するハンドルバー５６に
取り付けられる。また、前記セレクター４１における中
立と定速セレクト位置は、コイルばねおよびボールから
なる節度ばね４６Ｂと中立節度溝４９および定速節度溝
５０とにより保持されるよう構成されており、リターン
ばねとして一対の板ばね４７Ａ、４７Ｂ間にセレクター
円板４４上に形成された楕円形のセレクトカム５１が配
置されて構成されている。

【００１４】本第３実施例では、以上の構成によって、
図２のごとくセレクトレバー４５が中立で、前記シフタ
ー１をシフトピン５によってシフトアップ中であるか、
あるいは定速セレクト位置で所定の変速段位にて走行中
に非常事態に遭遇し、ブレーキレバー５３を矢印Ｅ１の
ように操作すると、前記ブレーキクレビス５５を介して
前記連動アーム５２を矢印Ｅ２のように、すなわちセレ
クトレバー４５を矢印Ｅ３のようにセレクトし、前記低
速戻しワイヤ４０を矢印Ｅ４のように牽引するので、そ
の後の動作は図２の第２実施例のものと同様に、瞬時に
最低速段の原位置に復帰する。次いで、ブレーキレバー
５３の解放によって前記セレクトレバー４５は前記リタ
ーンばね４７Ｂ、４８Ｂおよびセレクトカム５１の作用
により中立位置に戻る。かくして、全ての部材がリセッ
ト状態になり、前記第２実施例のものと同様に発進ある
いは加速による増速を繰り返すことが可能になる。本実
施例では、ブレーキ動作によって速度が低下した場合に
自動的に最低速段にシフトダウンし、シフター１もブレ
ーキレバー５３の解放によって極めて都合よくリセット
され、その後の加速時のシフトアップも自動的になされ
るので、ブレーキ後の加速時の搭乗者の負担が極めて軽
減される等その効果は絶大である。以上実施例を挙げて
説明してきたが、本発明の趣旨の範囲内で種々の変形例
が採用されてもよいことは論をまたない。

【００１５】

【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、変速ワイヤの操作によって変速される変速機
特に内装式変速装置を後車輪に備える自転車において、
前記変速ワイヤを操作するシフターをペダルクランク近
傍に配置し、該ペダルクランクの回転を利用して前記シ
フターを操作するように構成したので、自転車の発進時
等の増速時に、例えば、ペダルクランクと回転を共にす
る駆動スプロケットに取り付けたシフトピンの１回転毎
にシフターにおける変速レバーがシフトされ、ハンドル
から手を放すことなく自動的に最低速段から１段毎に徐
々にシフトアップできるので、誰でも気軽に変速装置を
備える自転車に乗ることができ、重い荷物や子供を乗せ
ている場合であっても、軽快かつ安全に発進時の増速が
可能できるものである。また、前記ペダルクランクを逆
回転させることにより容易にシフトダウンさせることが
できる。さらに、前記変速レバーの一部を前記シフトピ
ンの回転軌跡から退避することにより、シフターのそれ
以上のシフトアップ動作を停止して変速装置を所定の変
速段位に維持すると共に、前記シフトピンと変速レバー
との当接による断続的な騒音を解消することもできる。
そして、シフトダウンすなわち低速セレクト動作をブレ
ーキ操作に連動させると、ブレーキ動作によって速度が
低下した場合に自動的に最低速段にシフトダウンし、シ
フターもブレーキレバーの解放によって極めて都合よく
リセットされ、その後の加速時のシフトアップも自動的
になされるので、ブレーキ後の加速時における搭乗者の
負担が極めて軽減される等その効果は絶大となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の自転車用変速装置を示す
図である。

【図２】本発明の第２実施例の自転車用変速装置を示す
図である。

【図３】本発明の第３実施例の自転車用変速装置を示す
図である。

【図４】本発明の第１実施例の自転車用変速装置に使用
されるシフターのシフトアップ時を示す図である。

【図５】本発明の第１実施例の自転車用変速装置に使用
されるシフターのシフトダウン時を示す図である。

【図６】従来の変速装置用シフターの配置を示す図であ
る。

【図７】フレームに取り付けられた従来の変速装置用シ
フターの説明図である。

【図８】ハンドルバーに取り付けられた従来の変速装置
用シフターの説明図である。

【符号の説明】

１シフター２内装式変速装置３変速レバー４駆動スプロケット５シフトピン６ハンガー７変速ワイヤ８シフター取付金具９ペダルクランク１０後車輪軸受１１シフターケーシング１２ワイヤ巻取体１３クレビス１４中心軸１５ストッパー１６変速ラチェット１７低速ストッパー１８変速爪１９位置決めアーム２０位置決め爪２１コイルばね２２低速戻しカム２３変速送り爪２４コイルばね２５受圧体２６ワイヤ調整体３０穴部３１復帰ばね３２フランジ３３接触部３４定速用解除ワイヤ３５中心軸貫通孔３６低速戻しアーム３７支持軸３８コイルばね３９押圧片４０低速戻しワイヤ４１セレクター４２プーリー４３軸４４セレクト円板４５セレクトレバー４６節度ばね４７リターンばね４８リターンばね４９中立節度溝５０定速節度溝５１セレクトカム５２連動アーム５３ブレーキレバー５４ブレーキワイヤ５５ブレーキクレビス５６ハンドルバー５７握り５８ブレーキレバーブラケット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】変速ワイヤの操作によって変速される変
速機を後車輪に備える自転車において、前記変速ワイヤ
を操作するシフターをペダルクランク近傍に配置し、該
ペダルクランクの回転を利用して前記シフターを作動さ
せるように構成したことを特徴とする自転車用変速装
置。
【請求項２】前記変速機が内装式変速装置であること
を特徴とする請求項１に記載の自転車用変速装置。
【請求項３】前記シフターの操作は、該シフターの変
速レバーが前記ペダルクランクと回転を共にする駆動ス
プロケットに取り付けたシフトピンの回転軌跡内に位置
することによりなされることを特徴とする請求項１に記
載の自転車用変速装置。
【請求項４】前記変速レバーが前記シフトピンの回転
軌跡から退避可能に構成されたことを特徴とする請求項
３に記載の自転車用変速装置。
【請求項５】前記シフターのシフトダウンを手元にて
操作可能に構成したことを特徴とする請求項１に記載の
自転車用変速装置。
【請求項６】前記シフターのシフトダウンをブレーキ
操作に連動させたことを特徴とする請求項１に記載の自
転車用変速装置。