JPS6217350Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、自転車用外装変速機の改良に関し、
詳しくは、チエン案内部材を所定の変速位置にお
いて順次係止し得て迅速確実な変速操作を為し
得、自転車停止時、即ち、前スプロケツトと多段
フリーホイールのスプロケツト間に懸回されたチ
エンが走行していない状態においても操作レバー
を操作し得、この操作力を一時蓄積して自転車走
行後この蓄積された操作力によりチエン案内部材
を自動的に所望の変速位置に移行することがで
き、変速操作に必要な力が非常に少くてすみ、し
かも変速機側の操作ワイヤーの挙動を直線状にす
ることにより操作ワイヤーの変形による破断を皆
無とした自転車用外装変速機に関する。

一般に此種自転車用外装変速機は、固定部材、
２個のリンク部材、及び可動部材の合計４個の部
材を平行四辺形状にピン接合して成るパンタグラ
フ機構の平行四辺形の対角線を操作ワイヤーを牽
引操作することにより変化せしめ、これにより可
動部材に取り付けられたチエン案内部材をフリー
ホイールの軸方向に平行移動せしめ、チエンの掛
け替えを行うように構成されている。しかしなが
ら斯かるチエン掛け替え操作は前スプロケツトと
フリーホイール間に懸回されたチエンが自転車進
行方向に回転走行している時のみしかなしえな
い。従つて、例えば坂道を発進せんとする場合に
おいて、トツプギヤに掛かつているチエンをロー
ギヤに掛け替えんとするのは非常に困難であつ
た。即ち、チエンを掛け替えるためにはチエンが
走行状態になければならないが、トツプギヤのま
ま坂道を発進するには非常に大きな踏力を要する
し、しかもこのような大きな踏力でペダルを踏み
込んでおり且つ速度もあまりない状態でハンドル
から手をはなし、操作レバーを操作することは自
転車のバランスを失うことになり非常な危険を伴
うからである。従来例の斯かる問題点は自転車停
止中にチエンがローギヤに掛け替わるように操作
しうるようにし、この操作力を一時蓄積し、自転
車発進と同時に蓄積した操作力を利用して自動的
にチエンが掛け替わるように変速機を改良すれば
解決される。

又、従来一般の自転車用外装変速機は、操作ワ
イヤーを牽引操作することによりパンタグラフ機
構を連続的に変形せしめるように構成してあるの
で、多段フリーホイールの選択した１のスプロケ
ツトの直下位置にチエン案内部材を迅送確実に誘
導するのが困難であり、通常は、乗員がギヤ鳴り
のなくなる位置に操作レバーを微調整せねばなら
ない。このような問題点を解決するために変速操
作レバー側にクリツク機構を組み込み、所定の変
速位置と対応するように操作レバーを係止せしめ
るように構成した変速装置があるが、これは、レ
バー自体が複雑大型となると共に、該レバーと変
速機を連繋する操作ワイヤーが伸びた場合、チエ
ン案内部材が各スプロケツトの直下位置からハブ
軸方向に若干ずれた位置において順次係止されて
しまうという問題がある。このように、チエン案
内部材を常に各スプロケツトの直下位置において
係止させたい場合、変速機側に位置決め装置を組
み込まねばならない。

上記の所謂セーバー機能と、位置決め機構とを
併せ有する従来例として例えば特公昭54−18016
に記載された自転車用デイレイラーがある。しか
しながらこの自転車用デイレイラーは、必要構成
部材が非常に多く、製造コストが高騰するという
問題を有すると共に、操作ワイヤーとして所謂プ
ツシユプル形式の操作ワイヤーを用いないと作動
し得ないという問題がある。プツシユプル形式の
ワイヤーは、ワイヤーの押動力をも変速機に伝達
せねばならないため、座屈を防止すべく径の太い
鋼線状ワイヤーを用いるために、一度変形したり
座屈したりすると以後使用不能となるという重大
な欠点を有している。

本考案は、上記した従来例デイレイラーの問題
点を一挙解決し、所謂セーバー機能及び位置決め
機構を併せ有しながら、構造簡単で製造コストが
低廉であり、しかも長期間一定の性能を保持し得
る自転車用外装変速機を提供することを目的とす
るもので、固定部材、内リンク、外リンク及び可
動部材を平行四辺形状にピン接合して成るパンタ
グラフ機構を操作ワイヤーの挿作により変形さ
せ、可動部材に取付けたチエン案内部材を平行移
動させ得るように構成した自転車用外装変速機に
おいて、前記操作ワイヤーの一端を固定した滑り
子を、前記操作ワイヤーの牽引方向と同方向に一
定距離移動可能となるように前記固定部材に取り
付け、該滑り子と係合可能な係合部を有する揺動
アームを前記固定部材に枢支し、且つ前記揺動ア
ームを第１バネにより前記内リンク又は外リンク
に常時近接する方向に附勢することにより、前記
操作ワイヤーを牽引したとき前記揺動アームは前
記滑り子に押動されて回動するようにする一方、
前記第１バネより弱い弾発力を有し、且つ前記揺
動アームの前記回動に伴うパンタグラフ機構の変
形方向と逆方向に該パンタグラフ機構を変形附勢
するための第２バネを設けたことをその要旨とす
る。

以下本考案を図面に示す実施例に基づいて具体
的に説明する。

１は適宜のブラケツト２に一定範囲のみ揺動可
能に取り付けた固定部材で、これにピン３，４を
介して内リンク５及び外リンク６を対向状に枢支
する。７はこの内リンク５及び外リンク６の各地
端においてピン８，９を介して枢着した可動部材
で、これら固定部材１、内リンク５、外リンク６
及び可動部材７の４個の部材で平行四辺形パンタ
グラフ機構Ａが形成される。前記内リンク５及び
外リンク６を固定部材１に対して枢動せしめる
と、前記可動部材７は、固定部材１延いては自転
車車体（図示略）に対し常に平行を維持しつつ円
弧軌道を移動する。この円弧軌道は、図示例のよ
うに水平面上の軌道とする他自転車前方に傾斜さ
せたり自転車横方向に傾斜させたりすることがで
きる。

又、１０は、前記可動部材７に取り付けられ、
チエン案内輪１１、チエン緊張輪１２を有するチ
エン案内部材である。

以上の構成は通常一般の自転車用外装変速機の
基本的構成である。本考案においては上記構成に
更に以下に説明する構成を付加することにより、
所謂セーバー機能と位置決め機構を組み込む。

図面に示す実施例において、操作ワイヤーＷの
端部は、外リンク６の下辺に達しており、アウタ
ーワイヤーw₁の端部は固定フレーム１の外側寄
りの下面に設けたアウターワイヤー止着部材１３
に固定され、該アウターワイヤーw₁から直線状
に自転車前方に突出するインナーワイヤーw₂の
端部に滑り子１４を固定する。この滑り子１４
は、インナーワイヤーw₂の牽引方向と同方向に
一定距離移動動可能となるように前記固定部材に
取り付けるのであるが、図面に示す例において
は、前記固定部材１の下部を自転車前方に延出せ
しめ、この延出部１ａにインナーワイヤーw₂と
平行方向に延びる長穴状のガイド孔１５を穿設
し、このガイド孔１５に案内されて滑り子１４が
所定距離摺動するように構成してある。滑り子１
４は、後記する揺動アーム１６の係合部１６ａに
弾接係合する頭部１４ａと、前記ガイド孔１５に
案内される軸部１４ｂと、該軸部１４ｂの下端に
設けたインナーワイヤー止着部１４ｃとを有して
いる。而して、インナーワイヤーw₂を牽引する
と滑り子１４の頭部１４ａは、インナーワイヤー
w₂の牽引方向に直線的に移動する。尚滑り子１
４の頭部１４ａはローラー状であつてもよいし、
単なるピン状であつてもよい。

前記の滑り子１４を一定距離ワイヤー牽引方向
に移動可能とする方法としては、上記の如くガイ
ド孔１５によつて軸を案内させる他、前記固定部
材１にロツドを設け、このロツドに套嵌されてロ
ツド上を摺動する環部材に前記頭部１４ａを固着
する等種々の変更例が考えられる。

前記固定部材１には更に前記滑り子１４の頭部
１４ａと弾接係合し得る係合部１６ａを有する揺
動アーム１６を枢着する。この揺動アーム１６
は、前記滑り子１４の移動により強制回動され、
この回動により、通常走行時においては外リンク
６をも共回動させてパンタグラフ機構を変形させ
ると共に、自転車停止時、即ち、パンタグラフ機
構が変形不可能な時においては操作力を該揺動ア
ーム１６の基部に巻回した第１バネ１７に一時蓄
積する。

図示する例において、前記揺動アーム１６は、
固定部材１と外リンク６を接合したピン４を利用
して枢着されているが別途枢支ピン（図示略）を
固定部材１に設けてもよい。

前記したように、揺動アーム１６は、通常変速
操作時、外リンク６を共回動せしめ、自転車停止
時即ち、セーバー機能時、操作力を一時蓄積する
のであるから、前記第１バネは、前記揺動アーム
１６と前記外リンク６とを常時近接する方向に附
勢してある。

前記揺動アーム１６の係合部１６ａは、前記滑
り子１４の移動方向と斜状に交叉するように設け
てあり、このため、滑り子１４が第３図矢印Ｐ方
向に移動すると、該揺動アーム１６は矢印Ｒ方向
に回動する。尚該係合部１６ａと滑り子１４の移
動方向との交叉角度は、上記と逆に揺動アーム１
６が矢印Ｓ方向に復帰回動したとき、前記滑り子
１４が矢印Ｑ方向に復帰移動し易いようにできる
だけ大きくすることが望ましい。斯かる点から、
前記係合部１６ａは図示する例においては略直線
状に形成してあるが、円弧状或いは渦曲線状とし
てもよい。

尚、１８は、前記揺動アーム１６と前記外リン
ク６が最も近接した状態における相互の所定角度
を規定するためのストツパーボルトで、通常変速
操作時第３図のように該ボルト１８の先端は常に
前記揺動アーム１６に当接している。即ち、通常
変速操作時、前記第１バネはバネとしての機能を
営まないのである。

図中１９は、ワイヤー牽引時における前記揺動
アーム１６の回動（Ｒ方向）に伴うパンタグラフ
機構Ａの変形方向（Ｌ方向）に対し、逆方向（Ｔ
方向）に該パンタグラフ機構Ａを復帰変形すべく
附勢するための第２バネで、前記第１バネ１７の
弾力より弱い弾力を有している。

図示例において第２バネ１９は、内リンク５と
可動部材７とを離反すべく附勢したコイルバネを
内リンク５と可動部材７とを接合するピン８に套
挿してあるが、この他可動部材７と外リンク６と
を近接せしめるべく附勢するコイルバネをピン９
に套挿してもよいし、内リンク５と固定部材１と
を近接せしめるようにしてもよい。

以上説明した構成により所謂セーバー機能が付
加された。本考案においては更にチエン案内部材
１０を多段フリーホイールの各スプロケツトの直
下位置において係止させるための位置決め機構を
付加する。

これには、第２図乃至第５図に示すように、前
記揺動アーム１６の係合部において、前記滑り子
１４が、チエン案内部材１０の各変速位置に対応
して該係合部に係合し得るように、変速段数と対
応した複数個の係合面１６ｂ即ち、凹陥部を設け
るのみでよい。これにより乗員は、前記滑り子１
４が前記各係合面１６ｂに滑入する瞬間をインナ
ーワイヤーw₂を通じて操作レバー（図示略）か
ら感じ取ることができるので、チエン案内部材１
０を迅速容易且つ正確に所望の変速段に誘導する
ことができる。但し、揺動アーム１６が矢印Ｓ方
向に回動するとき前記滑り子１４が、この揺動ア
ーム１６の係合部に押動されて矢印Ｑ方向に移動
するようにしなければならないから、前記凹陥部
１６ｂの深さはあまり深くすべきでない。しかし
ながら、例えば前記滑り子１４を所定の弾力を以
つて矢印Ｑ方向に常時牽引する手段（図示略）を
設ければ、上記のような考慮をする必要がなくな
る。

次に第３図乃至第５図を参照し、本考案に係る
自転車用外装変速機の通常変速操作時の作用、及
びセーバー機能時の作用を説明する。

第３図は、操作ワイヤーを十分弛めた状態を示
し、パンタグラフ機構Ａは第２バネ１９の弾力に
より矢印Ｔ方向に変形している。通常変速操作
時、インナーワイヤw₂を牽引して滑り子１４を
矢印Ｐ方向に移動せしめると、揺動アーム１６は
滑り子１４に押動されて矢印Ｒ方向に回動する。
このとき第１バネ１７の弾力は第２バネ１９の弾
力より強力であるから、揺動アーム１６と外リン
ク６が離開することはなく、外リンク６は揺動ア
ーム１６と共に矢印Ｒ方向に回動してパンタグラ
フ機構Ａは矢印Ｌ方向に変形し、第５図に示す如
くなると共に第２バネ１９が蓄勢状態となる。こ
の状態は、操作レバー（図示略）の摩擦部材によ
り保持される。

次いでインナーワイヤw₂の牽引力を弛める
と、パンタグラフ機構Ａは第２バネ１９の蓄勢力
により矢印Ｔ方向に復帰変形しようとするから、
揺動アーム１６は外リンク６と共に矢印Ｓ方向に
復帰回動し、この回動により滑り子１４は矢印Ｑ
方向に復帰移動して第３図に示す状態に戻る。第
５図から第３図の状態に戻る場合においても第１
バネ１７は第２バネ１９より弾力が強いから、揺
動アーム１６と外リンク６は離開しないのであ
る。

次にセーバー機能時の作用を説明する。

第３図に示す状態からワイヤーをを牽引して滑
り子１４を矢印Ｐ方向に移動せしめたとき、パン
タグラフ機構Ａは変形不可能であるから、揺動ア
ーム１６のみ矢印Ｒ方向に回動して第４図に示す
如くなり、このとき第１バネ１７が蓄勢状態とな
る。次いで自転車が走行し、パンタグラフ機構Ａ
が変形可能な状態となると、第１バネ１７は第２
バネ１９の弾力より強力であるから、該第１バネ
１７は第２バネ１９の弾力に打ち勝つて外リンク
６を矢印Ｒ方向に回動せしめることによりパンタ
グラフ機構Ａは矢印Ｌ方向に変形して第５図に示
す如くなり、このとき第２バネ１９が蓄勢状態と
なる。

第５図に示す状態からワイヤーの牽引力を弛め
た場合、パンタグラフ機構Ａは変形不可能の状態
にあるから、該パンタグラフ機構は依然第５図に
示す状態のままで、滑り子１４と揺動アーム１６
の係合部１６ａとの弾接状態が解除され、これら
滑り子１４と係合部１６ａは互いに接触するのみ
となる。次いでこの状態から自転車が発進し、パ
ンタグラフ機構Ａが変形可能な状態となると、第
２バネ１９の蓄勢力が解放されて、該パンタグラ
フ機構Ａは矢印Ｔ方向に変形して第３図に示す状
態に戻る。

又、第３図に示す状態においてパンタグラフ機
構Ａを矢印Ｌ方向に変形させるような外力が加わ
つた場合、及び第５図においてパンタグラフ機構
Ａを矢印Ｔ方向に変形させるような外力が加わつ
た場合のいずれの場合においても該パンタグラフ
機構はその外力の方向に自由に弾性的に変形可能
であり、変速操作系統が破壊されることはない。

以上述べた実施例において揺動アーム１６は外
リンク６の内側において回動するように構成して
あるが、外リンク６の外側において回動するよう
に構成することもできる。この場合においても第
１バネは揺動アームと外リンクとを相互に近接す
べく附勢するようにすることは言までもない。

更に上記の実施例においては、揺動アーム１
６、第１バネ１７、滑り子１４は外リンク６に関
連させてあり、揺動アーム１６を揺動させること
により外リンク６を回動せしめてパンタグラフ機
構Ａを変形させるように構成してあるが、上記部
材１６，１７，１４を内リンク５に関連させるよ
うに構成してもよい。この場合、第３図を略上下
対称にした如き構造となる。

以上述べたように、本願考案によれば、所謂プ
ツシユプルワイヤーを使用せず、通常の牽引用ワ
イヤーを用いた形式の外装変速機において、所謂
セーバー機能と位置決め機構を併せ備えることが
可能となり、従来の同種機構を備えた変速機に比
し構造が極めて簡単であつてコスト的に有利であ
る。

又、滑り子と揺動アームを用いてパンタグラフ
機構を変形させるようにしたから、ワイヤーの牽
引方向が変化せず、常時安定した変速操作を行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示し、第１図は正面
図、第２図は外リンクを省略して内部構造を示し
た斜視図、第３図乃至第５図は作用説明断面図で
ある。 １……固定部材、５……内リンク、６……外リ
ンク、７……可動部材、１０……チエン案内部
材、１４……滑り子、１６……揺動アーム、１７
……第１バネ、１９……第２バネ、１６ａ……係
合部、Ａ……パンタグラフ機構、Ｗ……操作ワイ
ヤ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 固定部材１、内リンク５、外リンク６、及び
   可動部材７を平行四辺形状にピン接合して成る
   パンタグラフ機構Ａを操作ワイヤーＷの操作に
   より変形させ、可動部材７に取り付けたチエン
   案内部材１０を平行移動させ得るように構成し
   た自転車用外装変速機において、前記操作ワイ
   ヤーＷの一端に固定した滑り子１４を前記操作
   ワイヤーＷの牽引方向と略同方向に一定距離移
   動可能となるように前記固定部材１に取り付
   け、該滑り子１４と係合可能な係合部１６ａを
   有する揺動アーム１６を前記固定部材１に枢支
   し、且つ前記揺動アーム１６を第１バネ１７に
   より前記内リンク５又は外リンク６に常時近接
   する方向に附勢することにより前記操作ワイヤ
   ーＷを牽引したとき前記揺動アーム１６は前記
   滑り子１４に押動されて回動するようにする一
   方、前記第１バネ１７より弱い弾発力を有し、
   且つ、前記揺動アーム１６の前記回動に伴うパ
   ンタグラフ機構Ａの変形方向と逆方向に該パン
   タグラフ機構を変形附勢するための第２バネ１
   ９を設けたことを特徴とする自転車用外装変速
   機。 (2) 前記滑り子１４及び揺動アーム１６並びに第
   １バネ１７を外リンク６近傍に設け、前記第１
   バネ１７は前記揺動アーム１６と前記外リンク
   ６とを常時近接するように附勢した実用新案登
   録請求の範囲第１項に記載の自転車用外装変速
   機。 (3) 前記揺動アーム１６は、固定部材１と外リン
   ク６とを接合するピン４を利用して枢支せしめ
   た実用新案登録請求の範囲第２項に記載の自転
   車用外装変速機。 (4) 前記滑り子１４及び揺動アーム１６並びに第
   １バネ１７を内リンク５近傍に設け、前記第１
   バネ１７は、前記揺動アーム１６と前記内リン
   ク５とを常時近接するように附勢した実用新案
   登録請求の範囲第１項に記載の自転車用外装変
   速機。 (5) 前記揺動アーム１６は、固定部材１と内リン
   ク５とを接合するピン３を利用して枢支せしめ
   た実用新案登録請求の範囲第４項に記載の自転
   車用外装変速機。 (6) 前記揺動アーム１６の前記係合部１６ａは、
   変速機の各変速位置に対応して、順次パンタグ
   ラフ機構Ａの変形を係止しうる複数個の係合面
   １６ｂを有する実用新案登録請求の範囲第１項
   乃至第５項のいずれかに記載の自転車用外装変
   速機。