JPS5921830B2 - 自転車用前変速機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は外プレートと内プレートとを備えたチェノ案内
部材、フレームへの取付部材、及びシフト機構から主構
成される自転車用前変速機に係る。

この種前変速機は第８図に示すように、外プレートａの
前部下縁と内プレートｂの前部下縁との高さを異ならし
め、両者間に段差Ｈを設けると共に、チェノ案内部材Ｃ
が異径の前ギヤｄ１．ｄ２の上縁を結ぶラインＬに略平
行に移動するようシフト機構ｅを構成して成る。

ところが従来の前変速機はシフト中に内外プレートｂ、
ａ間の相対移動はなく、前記段差Ｈが一定であるように
構成されているので、次のような問題が生ずる。

（１）２段変速ギヤに使用する場合の問題点第８図実線
で示すように内外ギヤ６１，６２間の半径差（段差）Ｋ
１が小である場合に適するようチェノ案内部材Ｃのシフ
ト軌跡を定めたものを、第８図仮想線で示すように内外
ギヤｄ１゜６２間の半径差に２が犬であるものに利用す
ると、内プレートｂの前部下縁と内ギヤｄ１の歯先間の
半径方向の隙間Ｐが犬となりすぎ、チェノ案内部材Ｃを
内方ヘシフトさせてチェノｆを外ギヤｄ１から内ギヤｄ
２へ掛は換えようとするとき、このチェノｆが隙間Ｐを
通過してしまい、内ギヤｄ１の内側方に脱落し易いとい
う問題がある。

従って１種類の前変速機で、内外ギヤ６１，６２間の段
差が異なる前ギヤのすべてに適用させることは無理であ
り、汎用性に劣るという問題がある。

（２）３段変速ギヤに使用する場合の問題点外生内の３
個の異径のギヤｄ３＋ｄ２＋ｄ１を備えた前ギヤは、一
般に外ギヤｄ３と中ギヤｄ２との歯数差を、中ギヤｄ２
と内ギヤｄ１すの歯数差より相尚小に形成している。

例えば５２枚−４６枚−３２枚の組としているが、この
場合に各ギヤ間の半径差は１２ｍｍと２８籠となる。

そこで第９図に示す如く、前記案内部材Ｃのシフト軌跡
を外ギヤｄ３と中ギヤｄ２との上縁を結ぶラインＬ１に
略平行に定めると、案内部材Ｃを内方にシフトしたとき
、内プレーｔ−ｂの前部下縁と内ギヤｄ１の歯先間の半
径方向の隙間Ｐ１が犬となり、チェノｆが内ギヤｄ１の
内側方に脱落し易いという問題がある。

この欠点を是正するため、内プレートｂの前部における
縦幅を犬にし、前記段差Ｈを大きくして、前記隙間Ｐ１
を狭めると、前記案内部材Ｃを外方にシフトするとき内
プレートｂが中ギヤｄ２に接触してシフト操作が不可能
になり、実用に供しえなくなる。

父上記欠点を是正するため、前記シフト軌跡を中ギヤｄ
２と内ギヤｄ１との上縁を結ぶラインＬ２に略平行に定
めると、外方にシフトしたとき、外ギヤｄ３と内プレー
トｂの前部下縁との間隔が犬になりすぎ、チェン掛換え
が極めて困難となる。

上述の如く、２組のラインＬ１．Ｌ２の傾斜角度が異な
る場合には、従来の前変速機では、適、 正なチェン掛
換えを行うことが著しく困難で、又チェノ脱落のおそれ
が犬であるという問題がある。

また、英国特許第２０３６８９５号明細書には、内プレ
ートと外プレートのいずれか一方または双方をその前方
部に設定した回動軸を中心として回動するように構成し
、チェノ案内部材が内方ヘシフトすると、内プレートの
後部が外プレートの後部に対しｔ相対的に下動するよう
にし、外ギヤと内ギヤの径の差が大きい場合に対応する
ようにした自転車用前変速機が開示されている。

しかしながら、このものは、上に述べたように前方部に
設定した回動軸を中心として内プレートまたは外プレー
トが回動するように構成されているため、両プレートの
後方部の下縁上下差は変化しても、肝心の前部下縁の上
下差を有効に変化させることができず、大径の外ギヤか
ら小径の内ギヤヘチェンを確実に掛は換えるという点に
おいてなお不満が残り、また、内方にシフトしている状
態から外方にシフトさせるとき、外プレートの後尾部が
大径の外ギヤに接触しないように調整するのが非常に厄
介であるという問題がある。

本発明は、上記の事情のもとで考え出されたものであっ
て、その目的は、外ギヤと内ギヤの外径の差が大きい場
合であっても、外ギヤから内ギヤへのチェノの掛は換え
をより確実に行なえる自転車用前変速機を簡単かつ安価
な構成により提供することである。

このような目的を達成するため、本発明では、次の技術
的手段を講じている。

すなわち、外プレートと内プレートとを備えたチェノ案
内部材、フレームへの取付部材、及びシフト機構から主
構成される自転車用前変速機において、外プレートと外
プレートのいずれか一方が他方に対し、これらをその後
端部で連結する連結ピンを中心として相対揺動可能に構
成したこと、およびチェノ案内部材を内方にシフトした
とき、このシフト動作に連動して、内プレートの前部が
外プレートの前部に対して相対的に下動するように上記
内プレートまたは外プレートを上記連結ピンを中心とし
て回動させるようにしたことである。

たとえば、内プレートがシフト機構に対して固定状の外
プレートに対し、これらを後尾部でつなぐ連結ピンを中
心として上下に揺動するようにした場合についてみると
、チェノ案内部材が内方ヘシフトするとき、内プレート
の前部下縁が下降してこれと内ギヤの歯先間の半径方向
の隙間をなくし、内プレートの内面が外ギヤを離脱させ
られたチェノを受は止め直ちにこれを内ギヤに落とし込
むため、外ギヤと内ギヤの径の差が相当ある場合であっ
ても、大径の外ギヤから小径の内ギヤへのチェノの掛は
換えを確実に行なうことができるようになる。

これにより、第８図および第９図に示した従来例あるい
は英国特許第２０３６８９６号に開示された自転車用前
変速機の問題点は一挙に解決される。

以下本発明を図面に示す実施例に基き具体的に説明する
。

１は外プレート２及び内プレート３を備えたチェノ案内
部材、４は立パイプ等のフレームに本発明品を取付ける
ための取付部材、５はチェノ案内部材１と取付部材４と
の間に配されチェノ案内部材１をシフトするシフト機構
である。

前記取付部材４は夫々半円孔を有する基体６と従体７と
を、これらの一端をピン８により枢着し、他端をボルト
９により締着しうるように構成して成り、基体６と従体
７との相対向する半円孔部間に立パイプ等のフレームを
抱持しうるようにしている。

前記基体６には、インナワイヤー１０の先端を止着する
インナ固定具１１、シフト幅規制のための１対のストッ
パー用ビス１２，１３等を設ける一方、その外端上部に
上リンク支持座１４を、その下部中央に下リンク支持座
１５を夫々突設している。

前記外プレート２は側面視翼断面類似の形状に形成され
、内プレート３の外方に所定間隔を隔てて配される。

この外プレート２の頂縁には、水平且つ内方に伸びる所
定幅の頂片１６を一体的に連設し、更にこの頂片１６の
内端縁に下方に伸びる案内片１７を一体的に連設してい
る。

又前記頂片１６の両側部を上方に折曲げて１対の上リン
ク支持片１８，１８を形成すると共に、前記案内片１７
の両側縁上部より内方に向け１対の下リンク支持片１９
，１９を延出形成する。

更に前記案内片１７の中央に縦長の案内孔２０を穿設し
ている（第４図）。

前記内プレート３は外プレート２より大形で縦幅が犬で
あるが、外プレート２と同様側面視翼断面類似の形状に
形成される。

内プレート３の外側面には前記案内孔２０に突入する突
子２１を突設すると共に、前記案内片１７をその両側か
ら支持する１対のガイド枠２２，２２を打抜形成してい
る（第４図）。

又内プレート３の上辺適所に後記作動片２３に当接する
当接片２４を折曲形成する。

内外プレート３，２は、前記案内片１７を前記ガイド枠
２２，２２に摺動自在に挿入し、前記突子２１を前記案
内孔２０に突入する一方、連結ピン２５を用いて内外プ
レート３，２の尾部を連結することにより組合わされ、
前記チェン案内部材１が構成される。

尚、内プレート３は前記連結ピン２５を中心に上下に揺
動しうるよう構成されている。

前記上リンク支持座１４と上リンク支持片１８゜１８に
は第１ピン２６及び第２ピン２７により上リンク３０を
ピン結合する一方、前記下リンク支持座１５と下リンク
支持片１９，１９間には第３ピン２８及び第４ピン２９
により下リンク３１をピン結合し、上下リンク３０，３
１により取付部材４とチェン案内部材１とをリンク結合
する（第３図）。

前記第２ピン２７には第１ねじりバネ３２を套装し、そ
の一端３３を上リンク３０の適所に、他端３４を下リン
ク支持片１９の適所に夫々止着し、外プレート２を外方
に付勢するよう構成している（第１図、第３図）。

前記下リンク３１はへ字状に形成され、その中央におい
て前記第３ピン２８で、外端部において前記第４ピン２
９で夫々枢支されている。

下リンク３１の内端部にはアウタケーブル３５の先端を
支持するアウタ受は金具３６を取付け、中央上辺３７に
前記ストッパー用ビス１２゜１３の当接面を形成し、且
つ外端部に第４ピン２９に平行に伸びる係合片３８を設
けている（第３図、第４図）。

又この第４ピン２９には、外方端３９が内プレート３の
当接片２４の上辺に当接し、内方端４０が下リンク３１
の係合片３８の下辺に当接する作動片２３を回動自在に
支持せしめている。

又第４ピン２９に套装した第２ねじりバネ４２の一端４
３を前記係合片３８の上辺に、他端４４を作動片２３の
内方端４０の下辺に係止させ、この第２ねじりバネ４２
により前記係合片３３８と作動片内方端４０との接触状
態を維持せしめている（第３図、第４図）。

尚前記案内片１７裏面の上部に上端４５が止着された引
張バネ４６を配し、その下端４７を内プレート３の突子
２１に止着して内プレート３を上方に付勢している（第
３図、第４図）。

次に第５図に基き本発明の詳細な説明する。

この図は説明を簡明にするため、第１図乃至第４図に示
す実施例を簡略化して示すと共に、第２ねじリバネ４２
による前記係合片３８と前記作動片外方端３９との弾着
構造（この作用は後に述べる）を省略して、下リンク３
１と作動片２３とを一体構造としている（このような実
施例も本発明の範囲に含まれることは勿論である）。

第５図実線は、前記第１ねじりバネ３２の作用により、
チェン案内部材１が外方に振出され、内外プレート３，
２が外ギヤ（大径ギヤ）４８の上方に位置している状態
を示す。

この状態においてインナワイヤー１０を牽引して下リン
ク３１を図の時計方向Ｒに回動せしめると、これに伴い
上りンク３０も同方向Ｒに回動し、内外プレート３゜２
は内方且つ下方に移行する。

この際下リンク； ３１の外方端（前記実施例の作動片
の外方端に相当する）３９も前記案内片１７に対し時計
方向に相対回動し、内プレート３を押し下げる。

内プレート３は前記ガイド枠２２，２２及び突子２１を
介して前記案内片１７により案内され、且つその１ 尾
部において連結ピン２５を介して外プレート２に枢支さ
れているので、連結ピン２５を中心として下方に揺動す
る。

このように外プレート２は上下リンク３０，３１、イン
ナワイヤー１０、アウタケーブル３５等により構成され
るシフト機構５ン によって、図のＡからＡ２ヘシフト
されるのに対し、内プレート３はシフト機構５によって
、図のＢ１からＢ２ヘシフトされる。

この結果チェン案内部材１は図に仮想線で示すように、
内ギヤ（小径ギヤ）４９の上方に位置することとなる。

上記シフト操作において、外プレート２の前部下縁はＡ
１からＡ２に移動し、内プレート３の前部下縁はＢ１か
らＢ２に移動するが、Ｂ１とＢ２とを結ぶラインＬ４は
Ａ１とＡ２とを結ぶラインＬ３に比較して急勾配となる
。

従って、内外ギヤ４９ 、４８を結ぶラインＬ５に対し
、前記ラインＬ３が内方シフト位置において和尚離開し
ている場合にも、ラインＬ４はラインＬ５に接近した状
態を維持している。

このように、従来例の前変速機であれば内ギヤ４９上に
おいて、内プレート３の前部下縁と内ギヤ４９の歯先間
の半径方向の隙間Ｐが犬となりすぎ、この隙間Ｐをチェ
ノが通過して、内ギヤ４９の内側方に脱落するおそれが
ある場合でも、本発明の前変速機を使用することにより
、前記隙間Ｐを狭くし、チェノの脱落を防止することが
できるのである。

第６図は３段変速ギヤに本発明の前変速機を使用した場
合の内外プレート３，２と３段変速ギヤ５０．５１，５
２との関係を示す。

この３段変速ギヤ５０，５Ｌ５２は、最初に述べた如く
、内ギヤ５２と中ギヤ５１との上縁を結ぶラインＬ６は
中ギヤ５１と外ギヤ５０との上縁を結ぶラインＬ７より
勾配が犬である。

しかし、本発明によれば、内プレート３の各シフト位置
での前部下縁Ｂ１．Ｂ２．Ｂ３を結ぶラインＬ８が、外
プレート２の各シフト位置での前部下縁Ａ１．Ａ２．Ａ
３を結ぶラインＬ９より勾配が犬であるため、内ギヤ５
２上においても、内プレート３の前部下縁と内ギヤ５２
の歯先間の半径方向の隙間Ｐ１を小に保つことができる
（従来例は第９図に示すようにＰｌが大となる）。

従って適正なチェン掛換えを行うことができると共に、
チェノの脱落を防止することができる。

次に第１図乃至第４図に示す実施例における第２ねじり
バネ４２及び作動片２３の作用を説明する。

第５図においては、下リンク３１と作動片２３との一体
構造として説明したので、下リンク３１の回動はそのま
＼内プレート３の上下動に変換される。

ところが、両者３１，３間に作動片２３を介在させ、作
動片２３と下リンク３１とを第２ねじりバネ４２により
弾着すると、下記の如く内プレート３の上下動に変化が
みられる。

すなわち、第３図において、下リンク３１が時計方向Ｒ
に回動すると、下リンク３１の係合片３８が同方向に回
動し、第２ねじりバネ４２の一端４３を同方向に回動さ
せる。

これに伴い第２ねじりバネ４２の他端４４も同方向に回
動して、作動片２３の内方端４０を押上げると同時に、
作動片２３の外方端３′９を下方に回動させる。

この外方端３９は轟接片２４を介して内プレート３を押
し下げる。

以上の作用は、第５図に示す場合と同様である。

ところが内プレート３が下方に移動し、その突子２１が
案内片１７の案内孔２０の下端に達すると、内プレート
３の案内片１７に対するそれ以上の下方への移動は規制
される。

このような状態であるにもかかわらず、前記下リンク３
１が更に時計方向Ｒに回動すると、下リンク３１の係合
片３８及び第２ねじりバネ４２の一端４３は回動するが
、第２ねじりバネ４２の他端４４及び作動片２３は回動
せず、前記係合片３８と前記作動片２３の内方端４０と
が離開することとなる。

このようにチェノ案内部材１を内方にシフトするとき、
ある地点より内方では、下リンク３１の回動が内プレー
ト３に伝達されず、内外プレート３゜２間の上下方向の
相対運動が生じないようにしている。

この結果内プレート３が過剰に下方に移動することを防
止できる。

本発明はこの外様々の実施態様をとることができるが、
第７図に示す実施例は、上リンク部材３０′の内端部５
６の第２ピン２７′に対する回動をねじりバネ５７を介
して、第２ピン２７′ に回動自在に支持された作動
片５８に伝え、この作動片５８の外端ツーオーク部５９
に挾んだ内プレート３′の係合端６０を上下動させ、内
プレート３′の外プレート２′に対し相対上下動させた
ものであり、その作用は上記実施例と基本的には同一で
ある。

尚、第１図乃至第７図に示す実施例はすべて外プレート
２の軌跡とシフト機構５の第２ピン２７、第４ピン２９
の軌跡とが夫々並行するように形成し、内プレート３を
外プレート２に対し相対上下動するように構成したもの
であるが、逆に内プレート３の軌跡を第２ピン２７、第
４ピン２９の軌跡に対し並行するように定め、チェノ案
内部材１の内方にシフトしたとき、外プレート２が内プ
レート３に対し路上方向に相対移動するように構成して
もよく、この場合も本発明の範囲に含まれることは勿論
である。

本発明は上記の如き構成、作用を有するので、半径差（
段差）が種々異なる２段変速前ギヤのいずれに本発明品
を使用しても、チェノの内ギヤ内方への脱落を確実に阻
止しえ、汎用性にすぐれるという効果が生ずる。

又本発明品を外ギヤと中ギヤとの差数差を、中ギヤと内
ギヤとの歯数差より相当小に形成している一般の３段変
速前ギヤに使用すれば、チェン掛換えを適正に行うこと
ができると共にチェノの内ギヤ内方への脱落を確実に阻
止しえるという効果が生ずる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第７図は本発明の実施例を示し、第１図は第
１実施例の正面図、第２図はその平面図、第３図はその
左側面図、第４図はその背面図、第５図及び第６′図は
本発明の作用を示す概略図、第７図は第２実施例の要部
の斜視図、第８図及び第９図は従来例の作用を示す概略
図である。 １・・・・・・チェノ案内部材、２・・・・・・外プレ
ート、３・・・・・・内プレート、４・・・・・・取付
部材、５・・・・・・シフト機構、２５・・・・・・連
結ピン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 外プレートと内プレートとを備えたチェノ案内部材
   、フレームへの取付部材、及びシフト機構から主構成さ
   れる自転車用前変速機において、外プレートと外プレー
   トのいずれか一方が他方に対し、これらをその後端部で
   連結する連結ピンを中心として相対揺動可能に構成する
   とともに、チェノ案内部材を内方にシフトしたとき、こ
   のシフト動作に連動して、内プレートの前部が外プレー
   トの前部に対して相対的に下動するように上記内プレー
   トまたは外プレートを上記連結ピンを中心として揺動さ
   せるようにしたことを特徴とする、自転車用前変速機。