JP3604629B2

JP3604629B2 - 自転車変速操作補助装置

Info

Publication number: JP3604629B2
Application number: JP2000393033A
Authority: JP
Inventors: 俊雄手塚; 正広山中; 義昭南光
Original assignee: Shimano Inc
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 1999-12-29
Filing date: 2000-12-25
Publication date: 2004-12-22
Anticipated expiration: 2020-12-25
Also published as: US7240585B2; CN100430287C; EP1112923A3; US7472626B2; TW486443B; US20050039570A1; US20030172771A1; CN1301655A; EP1112923A2; JP2001206274A; DE60043810D1; EP1112923B1; US6860171B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自転車用制御装置に関し、よく詳しくは、自転車変速機の操作を補助する為に、回転クランク，回転軸又は他の部材からの回転動力を使用する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的な自転車変速機は、該変速機とハンドルバーに装着される手動型シフト操作装置との間を接続するシフト操作ワイヤによって操作される。ライダーは、前記変速機を所望変速段に変速させる為に、前記シフト操作ワイヤを選択的に引っ張り又は解放することで前記シフト操作装置を操作する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、自転車変速機をデザインする際の最終目的の一つは、変速機を最小労力で簡単に操作し得るように構成することである。その為には、シフト操作装置の操作に要する力の最小化に加えて、シフト操作装置の不必要な移動量を最小化する必要がある。一の歯車から他の歯車へチェーンをシフトさせる為に使用されるディレイラ等の自転車変速機において、一の歯車からチェーンを外し、該チェーンを他の歯車へ移動させる為に要する力の量は、大変に大きい。特に、移動後の最終歯車が移動前の当初歯車より大きい場合であって、且つ、ライダーがチェーンにペダル力を掛けている場合には、大きな力を要する。小さなペダル力がチェーンに掛かっている場合にのみシフト操作装置を操作すれば、必要な操作力を減少させることが可能であるが、これはライダーに対し、ペダリング技術の意識的な変更、及び／又は小さなペダル力がチェーンに掛かっている場合にのみシフト操作装置を操作するという意識的な操作を要求することになる。斯かる要求は、ライダーに対し大変な注意を要求するものであり、特にレース状況下においてはライダーにとって負担となる。さらに、ある種のディレイラにおいては、大きな変速比を有するものが存在する。斯かる大変速比のディレイラにおいては、一の歯車から他の歯車までチェーンを移動させる際にシフト操作ワイヤを長く移動しなければならず、従って、ライダーは、該操作ワイヤの移動必要長さに応じた量だけシフト操作装置を大きく操作しなければならない。
【０００４】
本発明は、自転車変速機のシフト操作を補助する補助装置であって、前記変速機を操作する際に要する力を小さくでき、シフト操作ワイヤの引張又は解放量を小さくでき、及び／又は、シフト操作の実行タイミングを自動的に決定し得る補助装置に関する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の一態様において、自転車変速操作補助装置は、クランク軸装着孔を有するクランクアームと、駆動部材とを備えている。前記駆動部材は、前記クランクアームの回転方向前方を向く第１接合面と、前記クランクアームの回転方向後方を向く，凹部を有さない第１傾斜面とを備えている。カム機構の所定部位が第１傾斜面と当接することにより、駆動部材の第１接合面とカム機構とが係合し、カム機構が駆動部材と共働する一方、該カム機構の所定部位が第１接合面から外れて第１傾斜面に移ると、駆動部材の第１接合面とカム機構とが非係合となり、カム機構は駆動部材と共働しなくなる。
【０００６】
より特定態様においては、前記駆動部材は、前記クランク軸装着孔と同軸上に装着された環状駆動リングを備えている。前記第１接合面は前記クランクアームの外周面と略直交し、且つ、前記第１傾斜面は弓形状を有している。好ましくは、前記第１接合面との交差点における前記駆動リングの外周面は、２０゜より広範囲に亘って一定の曲率半径で延びている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る自転車変速機シフト用補助装置の一実施の形態１４を組み込んだ自転車下部ブラケットアッセンブリ１０の部分断面図である。該底部ブレケットアッセンブリ１０は、一般的な自転車フレーム（図示せず）に装着される下部ブラケットシェル１８と、環状の軸支持スリーブ２２と、スリーブカップラー２６と、軸３０と、ボールベアリング３４，３８と、クランクアームアッセンブリ４２，４６とを備えている。前記軸支持スリーブ２２は、補助装置１４の装着部材３００を下部ブラケットシェル１８に保持すべく、第１端部に設けられた径方向外方へ延在するフランジ５０と、ボールベアリング３４，３８とそれぞれ係合するベアリング面５８，６２と、スリーブカップラー２６の内周面７０と係合すべく、第２端部に設けられた外周面６６とを備えている。スリーブカップラー２６は、下部ブラケットシェル１８の側壁と係合する径方向外方延在フランジ７４を有している。
【０００８】
本実施の形態においては、前記軸３０は、実質的に中空の管状部材とされており、ボールベアリング３４，３８とそれぞれ係合するベアリング面７８，８２と、クランクアームアッセンブリ４２，４６におけるクランク軸装着孔９９，１００の内周面に形成された対応スプライン９４，９８と係合するスプライン８６，９０と、クランクアームアッセンブリ４２，４６を軸３０へ装着させるネジ付ボルト１０８，１１２のそれぞれと係合するネジ付内周面１０２，１０４とを備えている。このように、軸３０及びクランクアームアッセンブリ４２，４６は、ボールベアリング３４，３８を介して、下部ブラケットシェル１８に回転自在に支持されている。
【０００９】
図１及び図２Ａに示されるように、クランクアームアッセンブリ４６は、長尺のクランクアーム本体１２０と、クランク軸装着孔１００及びスプライン９８を形成する内周面を有する該クランクアーム本体１２０の第１端部に設けられたクランク軸装着ボス１２４と、第２端部に設けられたペダル装着ねじ孔１２８とを備えている。複数、例えば、５つの歯車装着部材１３２が、クランク軸装着ボス１２４回りに装着されたシール支持ボス１３３から径方向外方へ延在している。シール支持ボス１３３は、補助装置１４の側方カバー１３７の外表面と密着係合するリングシール１３５を支持する為の環状溝１３４を有している。
【００１０】
本実施の形態においては、径方向外方へ突出した複数の歯１３８と内周面１４０とを有する略リング形状の大径歯車１３６は、前記複数の歯車装着部材１３２と共に単一部材として一体形成されている。径方向外方へ突出した複数の歯１４８と内周面１５２とを有する略リング形状の小径歯車１４４は、ボルト１５６及びスペーサ１６０を介して、前記複数の歯車装着部材１３２に装着されている。クランク軸装着孔１００と同軸上に配設された環状駆動リング１７０は、内周面に、複数のスプライン１７４を有しており、該スプライン１７４は、シール支持ボス１３３の横方向内方に位置するクランク軸装着ボス１２４の外周面に形成された対応スプライン１７８と回転不能に係合している。各スプライン１７４は、第１外周面１８０と、第２外周面１８２と、該第１外周面１８０及び第２外周面１８２の径方向最内端部をつなぐ径方向最内面１８４とを備えている。本実施の形態において、第１外周面１８０及び第２外周面１８２は、それぞれ、クランクアームアッセンブリ４６の回転方向に対し直交する平坦面とされている。クランク軸装着ボス１２４上のスプライン１７８は、同様の構造を有している。もちろん、他の形状及び配置のスプラインを採用することも可能である。さらに、駆動リング１７０を、クランク軸装着ボス１２４と一体形成することも可能である。
【００１１】
駆動リング１７０の外周面には、一対の駆動突起１９０Ａ，１９０Ｂが設けられている。該一対の駆動突起１９０Ａ，１９０Ｂは互いに１８０゜離間されており、且つ、それぞれ、クランクアームアッセンブリ４６の回転方向前方を向く接合面１９２Ａ，１９２Ｂを有している。即ち、前記接合面１９２Ａ，１９２Ｂは、図２Ａにおいて、反時計回り方向を向いている。該接合面１９２Ａ，１９２Ｂは、クランクアームアッセンブリ４６の回転軸Ｘから径方向外方へ延び、且つ、クランク軸装着ボス１２４の外周面と直交する一本の仮想直線に沿っている。前記接合面１９２Ａ，１９２Ｂとの交差地点における駆動リング１７０の外周面は、２０゜より広い範囲に亘って、一定曲率半径で図２Ａにおける反時計回り方向へ延びている。本実施の形態においては、曲率半径が次段の駆動突起の頂点まで減少することが無いように構成されており、前記駆動リング１７０の外周面は、次段の駆動突起の後部に近接する迄、４５゜以上の範囲に亘って一定曲率半径で延びている。本実施の形態においては、駆動リング１７０の外周面は、対応する突起の頂点まで傾斜する平坦面を形成しているが、アーチ状とすることも可能である。図２Ａによく示されるように、駆動突起１９０Ａ，１９０Ｂは、駆動リング１７０の外周面から少しだけ延びている。該駆動突起１９０Ａ，１９０Ｂは、小歯車１４４の内周面１５２の外径より小径とされ、さらに、環状シール溝１３４の直径よりも明らかに小径とされている。
【００１２】
図２Ａに示されたクランクアームアッセンブリ４６は、クランクアーム本体１２０の中央長手軸（クランクアーム）軸Ｒに対して、略直交する方向を向く接合面１９２Ａ，１９２Ｂを有している。しかしながら、該接合面１９２Ａ，１９２Ｂの配置は、歯車のデザインやその他の事項に従って、他の配置とされ得る。例えば、図２Ｂは、本発明に従ったクランクアームアッセンブリ４６’の他の形態の側面図である。該他の実施の形態も、長尺クランクアーム本体１２０と、クランク軸装着孔１００と、スプライン９８と、ペダル装着ねじ孔１２８とを備えている。しかしながら、図２Ｂに示す形態においては、駆動リング１７０’は、クランクアーム装着ボス１２４’の外周面に押圧係合される滑らかな内周面１７１’を有している。図２Ａに示す形態と同様に、接合面１９２Ａ，１９２Ｂは、クランクアームアッセンブリ４６の回転軸Ｘから径方向外方へ延び、且つ、図１におけるクランク軸装着ボス１２４と同形状を有するクランク軸装着ボス（図示せず）の外周面と直交する一本の仮想直線に沿っている。なお、本実施の形態においては、接合面１９２Ａ，１９２Ｂは、クランクアーム本体１２０の中央長手軸Ｒと平行な方向に沿って延びている。該構成は、ペダルがペダルストロークの最上点又は最下点に位置する際に、前記接合面が（後述する）補助機構１４の操作を始動させることを許容する。
【００１３】
本実施の形態においては、４つの歯車装着部材１３２’が、クランク軸装着ボス１２４’から径方向外方へ延びている。径方向外方へ突出する複数の歯１３８と内周面１４０とを有する略リンク形状の大径歯車１３６は、複数の歯車装着部材１３２’と共に単一部材として形成されている。径方向外方へ突出する複数の歯１４８と内周面１５２とを有する略リング形状の小径歯車１４４は、図２Ａに示す形態と同様の方法で、ボルト１５６及びスペーサ（図示せず）を介して、複数の歯車装着部材１３２’に装着されている。本実施の形態においては、シフトアップ用のチェーン支持部材２０１Ａ〜２０１Ｈが、チェーン（図示せず）を持ち上げて、該チェーンを小径歯車１４４から大径歯車１３６へ案内する為に、該大径歯車１３６における小径歯車１４４と面する側面２０３上に配設されている。斯かるチェーン支持部材２０１Ａ〜２０１Ｈは周知であり、例えば、大径歯車１３６の前記側面２０３を向く傾斜面を備えた円錐状部材や、大径歯車１３６の前記側面２０３から突出する単純な円筒状部材、さらには、他の支持フック又は支持当接部を備えることができる。
【００１４】
本実施の形態においては、チェーン支持部材２０１Ａは、小径歯車１４４における歯のうち、中央長手軸Ｒと位置合わせされた最下部の歯１４８Ｂから時計回り方向へ３つ目の歯の径方向外方に、位置されている。チェーン支持部材２０１Ｂは、前記最下部の歯１４８Ｂから時計回り方向へ４つ目の歯と５つ目の歯との間の径方向外方に配置されている。又、チェーン支持部材２０１Ｃは、前記最下部の歯１４８Ｂから時計回り方向へ６つ目の歯の径方向外方に配置されている。そして、チェーン支持部材２０１Ｄは、前記最下部の歯１４８Ｂから時計回り方向へ７つ目の歯と８つ目の歯との間の径方向外方に配置されている。同様に、チェーン支持部材２０１Ｅは、中央長手軸Ｒと位置合わせされた最上部の歯１４８Ｔから時計回り方向へ３つ目の歯の径方向外方に、位置されている。チェーン支持部材２０１Ｆは、前記最上部の歯１４８Ｔから時計回り方向へ４つ目の歯と５つ目の歯との間の径方向外方に配置されている。又、チェーン支持部材２０１Ｇは、前記最上部の歯１４８Ｔから時計回り方向へ６つ目の歯の径方向外方に配置されている。そして、チェーン支持部材２０１Ｈは、前記最上部の歯１４８Ｔから時計回り方向へ７つ目の歯と８つ目の歯との間の径方向外方に配置されている。
【００１５】
さらに、シフトダウン操作中に、チェーンを小径歯車１４４へ案内し得るように、大径歯車１３６上にはシフトダウン促進歯２０３Ｄ〜２０３Ｆが形成され得る。斯かるシフトダウン促進歯も周知であり、例えば、小径歯車１４４と対向し且つ傾斜した側面を有する歯や、大径歯車１３６の平面に対して相対回転する歯、若しくは、（歯２０３Ａ及び歯２０３Ｆ等の）切頭歯や一般的にはナブ（ｎｕｂｓ）又はスパー（ｓｐｕｒｓ）と呼ばれる全体的に小さな歯を備えることができる。本実施の形態においては、シフトダウン促進歯２０３Ａ及び２０３Ｂは、大径歯車１３６の底部における中央長手軸の両側に配設されている。又、シフトダウン促進歯２０３Ｃは、前記シフトダウン促進歯２０３Ｂの反時計回り方向に隣接配設されている。同様に、シフトダウン促進歯２０３Ｄ及び２０３Ｅは、大径歯車１３６の頂部における中央長手軸Ｒの両側に配設されており、シフトダウン促進歯２０３Ｆは、前記シフトダウン促進歯２０３Ｅの反時計回り方向に隣接配置されている。
【００１６】
図１に示されるように、左側のクランクアームアッセンブリ４２は、長尺クランクアーム本体２２０と、クランク軸装着孔９９及びスプライン８６が設けられた内周面を有する第１端部に設けられたクランク軸装着ボス２２４と、第２端部に設けられたペダル装着ねじ孔２２８とを備えている。
【００１７】
本実施の形態においては、補助装置１４は、下部ブラケットシェル１８の右側に配置されているが、他の形態においては、該補助装置１４は下部ブラケットシェル１８の左側に配置され得る。斯かる形態においては、左側クランクアームアッセンブリ４２は、図３に示されるように構成され得る。該形態においては、環状駆動リング２７０は、クランクアーム装着ボス２２４の横方向最内端の外周面上の対応するスプライン２７８と相対回転不能に係合すべく、該駆動リングの内周面に形成された複数のスプライン２７８を有している。クランク軸装着ボス２２４及び駆動リング２７０の構成は、必然的にでは無いが、一般的に、右側クランクアームアッセンブリ４６用のクランク軸装着ボス１２４及び駆動リング１７０と同一構成とし得る。さらに、この場合、突起２９０Ａ及び２９０Ｂの直径は、クランクアーム２２０の中央長手軸Ｌと直交するクランクアーム装着ボス２２４の外径より大きくなく、好ましくは、小径とされる。
【００１８】
図４は、本発明に係る補助装置１４’の特定形態の斜視図である。該補助装置１４’は、自転車の左側に装着されるように構成され、且つ、図３に示された駆動リング２７０と同一構造を有し得る駆動リング２７０’と共働する点を除き、図１に示された補助装置１４と同様に構成されている。但し、図４においては、駆動リング２７０’は、補助装置１４’の操作説明を容易とするために、図５に示されると同様に、クランク軸３０に押圧係合される平滑な環状内周面２７１’を有している。何れにせよ、補助装置１４’は、装着部材３００’と、（必然性を有さないが、通常は、クランクアームアッセンブリ４２の回転軸Ｘと同軸上とされた）カム軸Ｙ回りに回転すべく、前記装着部材３００’に連結されたカム面３０８を有するカム部材（ディレイラ位置調節カム）３０４と、前記カム部材３０４の回転に応じて移動すべく、前記カム面３０８と共働するカムフォロアー３１１と、前記カムフォロアーの動作を変速機作動手段３２０へ伝達する変速機作動手段カップリング３１６と、前記カム部材３０４を回転させるべく、第一係合位置と第一非係合位置との間で移動し得るように連結された第一カップリング３２４と、前記カム部材３０４を回転させるべく、第二係合位置と第二非係合位置との間で移動し得るように連結された第二カップリング３２６と、前記第一カップリング３２４を前記第一係合位置へ移動させる操作部材３２３とを備えている。
【００１９】
本実施の形態において、カムフォロアー３１１は、カムフォロアーレバー３１２を備えている。該カムフォロアーレバー３１２の中間部は、枢支軸３３０を介して、装着部材３００’に揺動自在に装着されている。前記カムフォロアーレバー３１２の第１端部はカム面３０８と係合するローラ３３４を備えており、一方、該カムフォロアーレバー３１２の第２端部は前記変速機作動手段カップリング３１６を収容している。前記変速機作動手段３２０は、変速機作動ワイヤ３４０がアウターケーシング３４４内で摺動するボーデンケーブルを有している。変速機作動手段カップリング３１６は、ワイヤ締結ネジ３５０がカムフォロアーレバー３１２の第２端部に螺入されるワイヤコネクタ形態を有している。装着部材３００’は、周知の方法に従って、変速機作動手段３２０のアウターケーシングを終焉させる変速機作動手段連結アーム３５４を有している。例えば、変速機作動手段連結アーム３５４は、アウターケーシング３４４を終焉させ且つ該アウターケーシング３４４の変速機作動ワイヤ３４０に対する相対位置を調節する為に使用される調節バレル３６０のネジ部３５９と係合するネジ付開口３５８（図５参照）を有し得る。
【００２０】
図４に示された位置から反時計回り方向へ回転されたカム部材３０４を示す図７により明確に示されるように、第一カップリング３２４は、第１つめ３７０及び第１つめ装着部材３７４を有している。第１つめ３７０の第１端部は第１枢支軸３７８を介して前記第１つめ装着部材３７４に揺動自在に連結されており、第１つめ３７０の第２端部は径方向内方へ延在する第１歯部３８２を有している。前記第１つめ装着部材３７４は、ネジ３８６によってカム部材３０４に固定されている。第１板ばね３８８の形態をなす第１バイアス機構は、カム部材３０４に固着される第１端部３９０と、第１つめ３７０の第２端部に配設された第１つめ制御部３９８に当接する第２端部３９４とを備えている。前記第１板ばね３８８は、第１歯部３８２を、第１つめ３７０が後述するように駆動リング２７０’上の接合面２９２Ａ又は２９２Ｂの何れかと係合する第一係合位置へ向けて、径方向内方へ付勢する。
【００２１】
同様に、第二カップリング３２６は、第２つめ４００及び第２つめ装着部材４０４を有している。第２つめ４００の第１端部は第２枢支軸４０８を介して第２つめ装着部材４０４に揺動自在に連結されており、第２つめ４００の第２端部は径方向内方へ延在する第２歯部４１２を有している。第２つめ装着部材４０４はネジ４１６によってカム部材３０４に固着されている。第２板ばね４１８の形態をなす第２バイアス機構は、カム部材３０４に固着された第１端部４２２と、第２つめ４００の第２端部に配設された第２つめ制御部４２８と当接する第２端部４２４とを有している。前記第２板ばね４１８は、第２歯部４１２を、第２つめ４００が後述するように駆動リング２７０’上の接合面２９２Ａ又は２９２Ｂの何れかと係合する第二係合位置へ向けて、径方向内方へ付勢する。
【００２２】
本実施の形態においては、操作部材３２３は、操作レバー３２５の形態をなしている。該操作レバー３２５の中間部は、操作レバー軸Ｚ回りに揺動すべく、枢軸４５０を介して装着部材３００’に揺動自在に装着されている。前記操作レバー３２５の第１端部は、詳細は後述するように、第１つめ３７０の第１つめ制御部３９８又は第２つめ４００の第２つめ制御部４２８の何れか一方を支持する制御面４５４を備えたフック形状とされている。前記操作レバー３２５の第２端部は、操作手段カップリング４５８を収容している。本実施の形態においては、操作ワイヤ４６０の形態をなす操作手段は、自転車ハンドルバー（図示せず）に装着されたシフト操作装置と操作手段カップリング４５８との間に連結されている。このように、操作手段カップリング４５８は、締結ネジ４７０が操作レバー３２５の第２端部に螺入されるワイヤコネクタの形態とされている。操作手段付勢スプリング４７４は、操作レバー３２５を反時計回り方向へ付勢すべく、装着部材３００’と操作レバー３２５との間に連結されている。
【００２３】
さらに、装着部材３００’は、後述するように、第１つめ３７０及び第２つめ４００を駆動リング２７０’から脱離させる為に、該第１つめ３７０及び第２つめ４００をそれぞれ第一非係合位置及び第二非係合位置へ向けて径方向外方へ移動させるつめ部材解除傾斜面４７６，４８０を備えている。該つめ部材解除傾斜面４７６は、さらに、操作レバー３２５の反時計回り方向への揺動を制限する停止片としても機能する。
【００２４】
シフト補助装置１４’の操作は、図５〜図１２を参照することによって、理解されるであろう。図５は、定常時のアイドル状態にあるシフト補助装置１４’を示している。本実施の形態においては、操作レバー３２５の制御面４５４は、第１歯部３８２が第一非係合位置に位置する径方向外方に保持されるように、第１つめ制御部３９８を支持しており、他方、つめ部材解除傾斜面４８０は、第２歯部４１２が第二非係合位置に位置する径方向外方に保持されるように、第２つめ制御部４２８を支持している。従って、駆動リング２７０’は、シフト補助装置１４’に対して影響を与えることなく、軸３０と共に回転する。
【００２５】
図６は、補助装置１４’が変速機作動ワイヤ３４０をシフトアップ方向へ移動させるように作動する，操作ワイヤ４６０の左方向への引張時に、何が生じるかを示している。操作ワイヤ４６０の引張によって、操作レバー３２５は時計回り方向へ移動し、これにより、制御面４５４が第１つめ制御部３９８から解放される。結果として、第１板ばね３８８は、第１つめ３７０を時計回りに回転させ、第１歯部３８２が第一係合位置へ向けて径方向内方へ移動する。従って、接合面２９２Ａ又は２９２Ｂの一方（例えば、接合面２９２Ａ）が第１歯部３８２の外周位置まで回転すると、第１歯部３８２が該接合面に接触し、カム部材３０４は図７に示された位置まで駆動リング２７０’及び軸３０と共に反時計回りに回転する。この際、第２つめ制御部４２８はつめ部材解除傾斜面４８０から外れるように摺動し、第２板ばね４１８は、第２歯部４１２が接合面２９２Ａ又は２９２Ｂの他方（例えば、接合面２９２Ｂ）と当接すべく第二係合位置へ向けて径方向内方へ移動するように、第２つめ４００を時計回りに回転させる。もちろん、カム部材３０４が第１歯部３８２との連結力によって回転可能である限り、第２歯部４１２が駆動リング２７０’上の他方の接合面と当接することは必須ではない。
【００２６】
カム面３０８は、カムフォロアーレバー３１２上のローラ３３４が径方向外方へ移動するように、時計回り方向へ行くに従って半径が大きくなるように構成されており、これにより、変速機作動手段カップリング３１６が変速機作動ワイヤ３４０を引っ張るようになっている。カム部材３０４の反時計回りの回転は、カム面３０８によって、カムフォロアーレバー３１２が図８に示されるような変速機作動ワイヤ３４０をほぼ必要量引っ張るまで、続く。この際、第１つめ制御部３９８はつめ部材解除傾斜面４８０の近傍に位置し、第２つめ制御部４２８はつめ部材解除傾斜面４７６の近傍に位置している。
【００２７】
図９に示されるように、カム部材３０４が回転し続けると、第１つめ制御部３９８は、第１歯部３８２を第一非係合位置へ向けて径方向外方へ移動させるべく、つめ部材解除傾斜面４８０上を上方へ摺動し、第２つめ制御部４２８は、第２歯部４１２を第二非係合位置へ向けて径方向外方へ移動させるべく、つめ部材解除傾斜面４７６上を上方へ摺動する。その後、図１０に示されるように、カム部材３０４は、第２つめ制御部４２８が操作レバー３２５の制御面４５４によって第二非係合位置に支持され且つ第１つめ制御部３９８がつめ部材解除傾斜面４８０によって第一非係合位置に支持されるまで、少し移動する。この時点において、カム部材３０４は回転を停止し、変速機作動ワイヤ３４０はシフトアップ位置に保持される。
【００２８】
操作ワイヤ４６０は、図１１に示されるように、変速機作動ワイヤ３４０をシフトダウン位置へ戻す為に、再度、引っ張られる。結果として、操作レバー３２５は再び時計回りに回転し、制御面４５４を第２つめ制御部４２８から解放する。第２つめ４００は、第２板ばね４１８の付勢力によって、時計回りに回転し、これにより、第２歯部４１２が第二係合位置へ向けて径方向内方へ移動する。従って、駆動リング２７０’における接合面２９２Ａ又は２９２Ｂの一方（例えば、接合面２９２Ａ）が第２つめ４００の外周位置まで回転すると、第２歯部４１２は前記接合面に接触し、カム部材３０４は図１２に示す位置まで駆動リング２７０’及び軸３０と共に反時計回りに回転する。同時に、第１つめ制御部３９８はつめ部材解除傾斜面４８０から外れるように摺動し、且つ、第１つめ３７０は、第１歯部３８２が前記接合面２９２Ａ又は２９２Ｂの他方（例えば、接合面２９２Ｂ）と当接すべく第一係合位置へ向けて径方向内方へ移動するように、第１板ばね３８８の付勢力に従って時計回りに回転する。
【００２９】
カム面３０８の半径は、カムフォロアーレバー３１２上のローラ３３４が径方向内方へ移動するように、時計回り方向へ行くに従って急激に減少しており、これにより、変速機作動手段カップリング３１６が変速機作動ワイヤ３４０を解放するようになっている。カム部材３０４の反時計回りの回転は、補助装置１４’が図５に示す初期位置へ戻るまで、続く。即ち、第１つめ制御部３９８は、第１歯部３８２が第一非係合位置に保持されるように、つめ部材解除傾斜面４７６を上方へ摺動して、制御レバー３２５の制御面４５４によって支持される。同様に、第２つめ制御部４２８は、第２歯部４１２が第二非係合位置に保持されるように、つめ部材解除傾斜面４８０を上方へ摺動し、該つめ部材解除傾斜面４８０によって支持される。
【００３０】
図３〜図１２に示された実施の形態は、シフトアップ及びシフトダウン操作の双方を、同一方向への操作ワイヤの連続した引っ張りによって実行することが、直ちに理解されるであろう。図１３は、自転車変速機の変速を行う為の本発明に係る補助装置の他の実施の形態５１４を組み込んだ自転車下部ブラケットアッセンブリ１０の斜視図である。下部ブラケットアッセンブリ１０及びクランクアームアッセンブリ４２，４６の構造は、図１及び図２に示す実施の形態と同一であるので、これらの構成部材の詳細な説明は省略する。詳細は後述するように、補助装置５１４は、操作レバー５２４を時計回りに移動させることによってフロントディレイラ５２０をシフトアップし、操作レバー５２４を反時計回りに移動させることによってフロントディレイラ５２０をシフトダウンさせるように構成されている。操作レバー５２４は、ハンドルバー（図示せず）に配設されるシフト操作装置に連結される操作ワイヤ５２３を取り付ける為のワイヤカップリング５２５を備えている。
【００３１】
本実施の形態においては、フロントディレイラ５２０は、補助装置５１４と一体形成されている。より詳しくは、補助装置５１４は、フロントディレイラ５２０のベース部材としても機能する装着部材５２６を備えている。他の点においては該フロントディレイラ５２０は一般的な構成を備えており、リンク機構５２８に連結された作動アーム５３６の引張及び解放によって、チェーン（図示せず）を大径歯車１３６と小径歯車１４４との間で移動させるべくチェーンガイド５３２が横方向内方及び外方へ移動するように、リンク機構５２８が、ベース（装着）部材５２６と該チェーンガイド５３２との間に連結されている。
【００３２】
図１４は、ディレイラ５２０及びクランクアームアッセンブリ４６が取り除かれた状態の補助装置５１４の斜視図である。前記実施の形態１と同様に、駆動リング１７０’は平滑内周面１７１’を備えた状態で示されており、且つ、該補助装置の操作の理解を助けるために、図１６〜図２１における軸３０に取り付けられた状態で示されている。弓状操作レバー５３０は、操作レバー軸Ｗ回りに揺動し得るように、操作アーム５２４にも連結された枢支軸５３４を介して、装着部材５２６に揺動自在に連結された第１端部を備えている。前記枢支軸５３４の回りにはスプリング５３５が配設されており、該スプリング５３５は、操作レバー５３０を反時計回りに付勢すべく、装着部材５２６と操作レバー５３０との間に連結されている。第１制御突起５３８は、操作レバー５３０の中間部から径方向内方へ延在しており、且つ、径方向外方を向く第１つめ制御面５４４を有する，横方向内方延在の第１つめ制御リッジ５４２（図１６参照）で終焉している。同様に、第２制御突起５４８は、操作レバー５３０の第２端部から径方向内方へ延在しており、且つ、径方向内方を向く第２つめ制御面５５４を有する，横方向内方延在の第２つめ制御リッジ５５２で終焉している。
【００３３】
図１５Ａ及び図１５Ｂは、装着部材５２６をより詳細に示している。装着部材５２６は、第１つめ制御リッジ５４２が挿通される第１リッジ開口５６２と、第２つめ制御リッジ５５２が挿通される第２リッジ開口５６６と、径方向外方を向くつめ制御面５７４及び径方向内方を向くつめ制御面５７８によって形成されるつめ制御溝５７０とを備えている。前記つめ制御面５７４は、第１制御リッジ５４２の径方向内方への動きを許容する第１制御リッジ通路５８２と、つめ部材解除傾斜面５８６及びつめ部材解除傾斜面５９０とを除き、略円形状をなしている。同様に、つめ制御面５７８は、第２制御リッジ５５２の径方向外方への動きを許容する第２制御リッジ通路５９４と、つめ部材解除傾斜面５９６及びつめ部材解除傾斜面５９８とを除き、略円形状をなしている。前記つめ部材解除傾斜面５８６，５９０，５９６，５９８の機能は、後述する。
【００３４】
図１６に示されるように、カム面６０８を有するカム６０４は、図１４に示すＹ軸回りに回転し得るように、装着部材５２６に装着されている。カムフォロアー６１２は、２つの構成要素からなるレバー（６１２Ａ，６１２Ｂ）とされている。前記レバー片６１２Ａの第１端部は、枢支軸６１６を介して装着部材５２６に揺動自在に装着されており、該レバー片６１２Ａの第２端部は、カム面６０８と係合するローラ６２０を有している。前記枢支軸６１６は前記装着部材５２６の側面を貫通して延びており、前記レバー片６１２Ｂの第１端部に連結されている。前記レバー片６１２Ｂの第２端部は、ディレイラ作動ワイヤ６３０が挿通される開口の形態をなす変速機作動手段カップリングを有している。ディレイラ作動ワイヤ６３０は、該ワイヤ６３０が前記開口６２６から外れるように上方へ引っ張られることを防止する為のワイヤエンドビード６３４を有している。
【００３５】
前記実施の形態１におけるように、第一カップリング６５４はカム部材６０４を回転させるように連結されており、該第一カップリング６５４は第一係合位置と第一非係合位置との間を移動するようになっている。他方、第二カップリング６５６はカム部材６０４を回転させるように連結されており、該第二カップリング６５６は第二係合位置と第二非係合位置との間を移動する。
【００３６】
第一カップリング６５４は、第１つめ６７０及び第１つめ装着部材６７４を有している。第１つめ６７０の第１端部は、第１枢支軸６７８を介して第１つめ装着部材６７４に揺動自在に連結されている。又、第１つめ６７０の第２端部は、径方向内方に延びる第１歯部６８２及び第１つめ制御部６８４を有している。第１つめ装着部材６７４は、ネジ６８６によって、カム部材６０４に固着されている。第１板ばね６８８の形態をなす第１バイアス機構は、カム部材６０４に固着された第１端部６９０と、第１つめ６７０の第２端部に当接する第２端部６９４とを有している。第１板ばね６８８は、第１つめ６７０が後述するように駆動リング１７０’の接合面１９２Ａ又は１９２Ｂの何れか一方と係合する第一係合位置に位置するように、第１歯部６８２を径方向内方へ付勢する。
【００３７】
同様に、第二カップリング６５６は、第２つめ７００及び第２つめ装着部材７０４を有している。第２つめ７００の中間部は、第２枢支軸７０８を介して第２つめ装着部材７０４に揺動自在に連結されている。前記第２つめ７００の第１端部は、径方向内方へ延在する第２歯部７１２を有しており、該第２つめ７００の第２端部は、第２つめ制御部７１４を有している。第２つめ装着部材７０４は、ネジ７１６によってカム部材６０４に固着されている。第２板ばね７１８の形態をなす第２バイアス機構は、カム部材６０４に固着される第１端部７２２と、第２つめ７００の第１端部と当接する第２端部７２４とを有している。第２板ばね７１８は、第２つめ７００が後述するように駆動リング１７０’の接合面１９２Ａ又は１９２Ｂの何れか一方と係合する第二係合位置に位置するように、第２歯部７１２を径方向内方へ付勢する。
【００３８】
補助装置５１４のシフト操作は、図１６〜図２１を参照することによって理解され得るであろう。図１６は、定常時のアイドル状態におけるシフト補助装置５１４を示している。該初期状態において、第１つめ制御リッジ５４２の第１つめ制御面５４４は、第１歯部６８２が第一非係合位置に位置する径方向外方に保持されるように、第１つめ制御部６８４を支持しており、他方、つめ部材解除傾斜面５９８は、第２歯部７１２が第二非係合位置に位置する径方向外方に保持されるように、第２つめ制御部７１４を径方向内方へ押圧している。従って、駆動リング１７０'は、シフト補助装置５１４へ影響を与えることなく、軸３０と共に回転する。
【００３９】
図１７は、操作ワイヤ５２３が上方へ引っ張られた際の状態を示している。この場合、操作レバー５２４，５３０は、スプリング５３５の付勢力に抗して枢支軸５３４回りを時計回り方向へ揺動し、これにより、第１つめ制御リッジ５４２は、第１つめ制御部６８４が径方向内方へ移動することを許容する。結果として、第１つめ６７０は、第１板ばね６８８の付勢力に従って反時計回りに回転し、これにより、第１歯部６８２を第一係合位置まで径方向内方へ移動させる。従って、駆動リング１７０’の接合面１９２Ａ又は１９２Ｂの一方（例えば、接合面１９２Ａ）が第１つめ６７０の外周位置まで回転すると、第１歯部６８２は該接合面に当接し、これにより、カム部材６０４は駆動リング１７０’及び軸３０と共に、図１８に示す位置まで時計回りに回転する。同時に、第２つめ制御部７１４はつめ部材解除傾斜面５９８から外れるように摺動し、これにより、第２つめ７００は、第２歯部７１２が前記接合面１９２Ａ又は１９２Ｂの他方（例えば、接合面１９２Ｂ）と当接する第二係合位置まで径方向内方へ移動するように、第２板ばね７１８の付勢力によって枢支軸７０８回りを反時計回りに回転する。
【００４０】
カム面６０８は、レバー片６１２Ａ上のローラ６２０が径方向外方へ移動するように、反時計回り方向へ行くに従って半径が増加するようになっており、これにより、レバー片６１２Ｂが作動ワイヤ６３０を下方へ引っ張るようになっている。カム部材６０４の時計回りの回転は、図１８に示されるように、カム面６０８によってカムフォロアー６１２が作動ワイヤ６３０を必要量近く引っ張るまで続けられる。この際、第１つめ制御部６８４はつめ部材解除傾斜面５９０の近傍に位置し、且つ、第２つめ制御部７１４は（第２つめ７００を時計回りに回転させつつ）つめ部材解除傾斜面５９６を上方へ摺動し、第２つめ制御リッジ５５２の第２つめ制御面５５４と当接して、該接合面１９２Ｂから第２歯部７１２を解除させる。さらに、レバー片６１２Ａ上のローラ６２０は、カム６０４上のカムリッジ７３０の反時計回り方向近傍に位置している。
【００４１】
図１９に示されるように、カム部材６０４が回転を続けると、第１つめ制御部６８４は、第１つめ６７０が時計回りに回転して、第１歯部６８２を第一非係合位置へ移動させるように、つめ部材解除傾斜面５９０を上方へ摺動する。さらに、第２つめ制御部７１４は、第２つめ制御面５５４の時計回り方向端部まで移動する。変速機のリターンスプリングからレバー６１２を介して伝達され、ローラ６２０によってカムリッジ７３０へ付加される径方向内方を向く力は、第１つめ制御部６８４がつめ部材解除傾斜面５９０上の適切な位置に配置され、且つ、第１歯部６８２が接合面１９２Ａから解除されるように、カム部材６０４が少しだけ時計回りに回転することを保証する。この状態で、カム部材６０４は回転を停止し、ディレイラ作動ワイヤ６３０はシフトアップ位置に保持される。
【００４２】
作動ワイヤ５２３は、図２０に示されるように、自転車変速機をシフトダウン位置へシフトする為に作動ワイヤ６３０を解放すべく、解放される。この場合、操作レバー５２４，５３０は、スプリング５３５の付勢力に従って枢支軸５３４回りに反時計回りへ揺動し、第２つめ制御リッジ５５２は、第２つめ制御部７１４が径方向外方へ移動することを許容する。結果として、第２つめ７００は、第２板ばね７１８の付勢力に従って枢支軸７０８回りを反時計回りに回転し、これにより、第２歯部７１２を第二係合位置へ移動させる。従って、駆動リング１７０’の接合面１９２Ａ又は１９２Ｂの一方（例えば、接合面１９２Ａ）が第２つめ７００の外周位置まで回転して、第２歯部７１２が該接合面と当接すると、カム部材６０４は、図２１に示す位置まで、駆動リング１７０’及び軸３０と共に回転する。同時に、第１つめ制御部６８４は摺動してつめ部材解除傾斜面５９０から外れ、第１つめ６７０は、第１歯部６８２が前記接合面１９２Ａ又は１９２Ｂの他方（例えば、接合面１９２Ｂ）と当接すべく第一係合位置まで径方向内方へ移動するように、第１板ばね６８８の付勢力に従って枢支軸６７８回りを反時計回り方向へ回転する。
【００４３】
ローラ６２０と当接するカム面６０８の該位置は、レバー片６１２Ａ上の該ローラ６２０が径方向内方へ移動すべく、図２１に示すように、反時計回り方向へ行くに従って半径が小さくなるように構成されており、従って、レバー片６１２Ｂがディレイラ作動ワイヤ６３０を解放するようになっている。カム部材６０４の時計回りの回転は、図２１に示されるように、カム面６０８によってカムフォロアー６１２が作動ワイヤ６３０を必要な量だけほぼ解放させるまで、継続される。この際、第２つめ制御部７１４はつめ部材解除傾斜面５９８の近傍に位置し、且つ、第１つめ制御部６８４は（第１つめ６７０を時計回りに回転させるように）つめ部材解除傾斜面５８６を上方へ摺動して、第１つめ制御リッジ５４２の第１つめ制御面５４４と当接し、第１歯部６８２を接合面１９２Ｂから解放する。さらに、カムフォロアーレバー６１２上のローラ６２０は、カム部材６０４上のカムリッジ７３４の反時計回りの近傍に配置される。
【００４４】
カム部材６０４が回転を続けると、第２つめ制御部７１４は、第２つめ７００が第２歯部７１２を第二非係合位置まで移動させるべく回転するように、つめ部材解除傾斜面５９８上を上方へ摺動し、他方、第１つめ制御部６８４は第１つめ制御面５４４の時計回り方向端部まで移動する。変速機のリターンスプリングからレバー６１２を介して伝達され、ローラ６２０によってカムリッジ７３４へ付加される径方向内方への力は、第２つめ制御部７１４がつめ部材解除傾斜面５９８上の適切な位置に配置され、且つ、第２歯部７１２が接合面１９２Ａから解除されるまで、カム部材６０４が回転し続けることを、保証する。この状態で、カム部材６０４は回転を停止し、作動ワイヤ６３０は、図１６の初期位置によって示されるシフトダウン位置に保持される。
【００４５】
図２２は、自転車トランスミッションの変速を行う為の本発明に係る補助装置１４'の他の実施の形態を組み込んだ自転車下部ブラケットアッセンブリ１０の部分縦断面図である。本実施の形態は、図１〜図２１に示された他の何れの構成をも使用することができる。本実施の形態に係る装置と図１〜図２１に示された装置との相異点は、第１には、図２Ｂに示すクランクアームアッセンブリ４６'と類似するが同一ではないクランクアームアッセンブリ４６''の構造である。従って、図１及び図２Ｂにおける構成部材と同一の部材には同一符号を付して、これらの詳細な説明を省略する。
【００４６】
本実施の形態においては、シフトアップチェーン支持部２０１Ａ，２０１Ｂ，２０１Ｅ及び２０１Ｆが備えられており、該シフトアップチェーン支持部２０１Ｂ及び２０１Ｆはクランクアーム１２０の中央長手軸Ｒから時計回り方向へ約５７．５５゜に配設されている。面取りされた側面２０３Ｙを有するシフトダウン促進歯２０３Ｘが、クランクアーム１２０の中央長手軸Ｒから時計回り方向へ約１１．７４゜離間されて配置されたチェーン受入リセス２０３Ｚの時計回り方向に隣接して備えられている。該構成及び配置の結果として、駆動リング１７０’’は、該駆動リング１７０’’が前記接合面１９２Ａ’及び１９２Ｂ’を形成する駆動突起１９０Ａ’及び１９０Ｂ’を備えるという特定構成を備えた状態で、クランク軸装着ボス１２４’’に装着される。
【００４７】
図２Ａに示す実施の形態と同様に、接合面１９２Ａ’及び１９２Ｂ’は、クランクアームアッセンブリ４６’’の回転軸Ｘから径方向外方へ延び且つクランク軸装着ボス１２４’’の外周面１２３’に直交する一本の仮想直線に沿っている。しかしながら、本実施の形態においては、接合面１９２Ａ’及び１９２Ｂ’は、クランクアーム本体１２０の中央長手軸Ｒから時計回り方向へ約７５゜離間された位置に配設されている。斯かる構成は、チェーンが、シフトアップチェーン支持部材２０１Ａ，２０１Ｂ，２０１Ｅ，２０１Ｆ及びシフトダウンチェーン促進歯２０３Ｘを最大限に利用し得る適切な位置に位置し得るように、前記接合面が補助装置１４’の操作時間を調節することを許容する。
【００４８】
図２３及び図２４に示されるように、駆動リング１７０’’は、クランク軸装着ボス１２４’’の外周面１２３’に押圧係合される平滑な内周面１７１’’を有している。該内周面１７１’’は、それぞれ、クランク軸装着ボス１２４’の外周面に配設された対応する弓状突起１２５Ａ，１２５Ｂと係合する弓状リセス１７２Ａ，１７２Ｂを有しており、これにより、接合面１９２Ａ’，１９２Ｂ’が適切な装着角度を有するように、駆動リング１７０’がクランク軸装着ボス１２４’’に係合されることが保証される。駆動リング１７０’’の強度を弱めることなく弓状リセス１７２Ａ，１７２Ｂを有し、且つ、駆動リング１７０’’の直径を最小に維持する為に、突起１９０Ａ’，１９０Ｂ’は、それぞれ、略平坦な上面１９４Ａ，１９４Ｂを有する幅厚の接合面形成突起１９３Ａ，１９３Ｂを有している。弓状リセス１７２Ａ，１７２Ｂは、前記幅厚の接合面形成突起１９３Ａ，１９３Ｂ内に配置されている。さらに、前記上面１９４Ａ，１９４Ｂの時計回り方向端部から径方向内方へは、それぞれ、傾斜面１９５Ａ，１９５Ｂが延びている。
【００４９】
図２２に示されるように、駆動リング１７０’’は、さらに、小径歯車及び回転軸Ｘ方向に沿ったスプライン９８に対する特定の関連性を有している。本実施の形態において、駆動リング１７０’’は、回転軸Ｘ方向の厚みが３．０ｍｍとされている。駆動リング１７０’’の内面１７６Ａを含む平面Ｐは、小径歯車１４４の内側面から３．３ｍｍに配されている。従って、本実施の形態においては、駆動リング１７０’’の外面１７６Ｂを含む平面Ｑは、小径歯車１４４の内側面１４５から約０．３ｍｍの位置に配される。又、平面Ｐは、スプライン９８の最内端部９７から約９．５ｍｍに配される。好ましくは、平面Ｐは、スプライン９８の最内端部９７から少なくとも５ｍｍの位置に配される。
【００５０】
本実施の形態において、クランク軸装着ボス１２４’’の外周面１２３’は、環状ラバーシール８００を支持する為のシール支持溝１２６及びシール支持リッジ１２７を有している。図２５により詳細に示されるように、シール８００は環状ベース部材８０２を有している。そして、該環状ベース部材８０２は、前記シール支持溝１２６と係合する，径方向内方へ突出した係合突起８０４と、前記シール支持リッジ１２７と係合する係合リッジ８０８とを有している。さらに、カバー１３７’の径方向内方を向く表面１３７Ａと当接すべく、前記ベース部材８０２から径方向外方へはリップシール８２９が延びている。斯かるシール構造によって、クランクアームアッセンブリ内に入り込む異物が前記シールを過磨耗させる危険性を有効に回避できる。
【００５１】
本発明に係る数種の実施の形態について説明してきたが、本発明の要旨及び範囲を逸脱することなく、さらなる変形態様が適用可能である。例えば、駆動突起１９０Ａ，１９０Ｂは、クランク軸装着ボスの側壁１２４又は外周面２２４上に、横方向内方へ突出するように直接形成することができる。種々の構成要素の大きさ，形状，位置又は姿勢は、所望により変更され得る。一つの構成要素による作用を２つの構成要素によって奏されるように構成することもできるし、又、その逆も可能である。全ての作用効果が特定形態において同時に奏されることは必要ではない。即ち、従来技術に対して新規な構成は、それ単独又は他の構成と組み合わせた態様に包含される構成的及び／又は作用的概念を含み、本発明者によってなされた個別の発明と解釈されるべきである。従って、本発明の範囲は、開示した特定構成によって限定されるものではない。
【００５２】
【発明の効果】
本発明の一態様によれば、クランクアームに連結される駆動部材を備え、該駆動部材を介して、自転車変速機の変速操作を行うシフト操作ワイヤの引張及び解放を行うように構成されているので、変速機を操作する際の操作力を小さくすることができる。
即ち、前記駆動部材と共働し得るカム機構を備え、操作ワイヤの引張又は解放によって、前記駆動部材の接合面（第１接合面）とカム機構との係合／非係合を切り換えるように構成しているので、少ない操作ワイヤの移動量に基づき、変速機に連結された前記シフト操作ワイヤを必要量だけ移動させることができる。
さらに、前記クランクアームが上死点又は下死点に位置する際に、前記駆動部材の接合面（第１接合面）とカム機構との係合が行われるように構成すれば、チェーンに小さいペダル力が付加されている間に変速機の変速を行うことになり、従って、変速機の変速操作に要する力を下げることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係る自転車変速機シフト用補助装置の一実施の形態を組み込んだ自転車下部ブラケットアッセンブリの部分断面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本発明に従った右側クランクアームアッセンブリの一形態の斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本発明に従った右側クランクアームアッセンブリの他形態の側面図である。
【図３】図３は、本発明に従った左側クランクアームアッセンブリの他形態の斜視図である。
【図４】図４は、本発明に係る補助装置の一実施の形態の斜視図である。
【図５】図５は、図４に示す補助装置のアイドル状態における側面図である。
【図６】図６は、図４に示す補助装置の側面図であり、操作ワイヤが１回目に移動された状態を示している。
【図７】図７は、図４に示す補助装置の側面図であり、ディレイラ位置調整カムが、ディレイラ作動ワイヤを引っ張る為に回転部材と共に回転している状態を示している。
【図８】図８は、図４に示す補助装置の側面図であり、ディレイラ位置調整カムを回転部材から解放する直前状態を示している。
【図９】図９は、図４に示す補助装置の側面図であり、ディレイラ位置調整カムが回転部材に対して非係合とされた状態を示している。
【図１０】図１０は、図４に示す補助装置の側面図であり、該補助装置がシフト操作を完了した状態を示している。
【図１１】図１１は、図４に示す補助装置の側面図であり、操作ワイヤが２回目に移動された状態を示している。
【図１２】図１２は、図４に示す補助装置の側面図であり、ディレイラ作動ワイヤを解放する為に、ディレイラ位置調整カムが回転部材と共に回転している状態を示している。
【図１３】図１３は、本発明に係る自転車変速機シフト用補助装置の他の実施の形態を組み込んだ自転車下部ブラケットアッセンブリの斜視図である。
【図１４】図１４は、図１３に示す補助装置の斜視図であり、ディレイラ及びクランクアームが取り除かれた状態を示している。
【図１５】図１５Ａは、図１３に示す補助装置と共に使用される装着部材の側面図であり、制御面の形状を示している。図１５Ｂは、図１５Ａにおける１６Ｂ−１６Ｂ線に沿った断面図である。
【図１６】図１６は、図１３に示す補助装置の側面図であり、該補助装置がアイドル状態にある場合を示している。
【図１７】図１７は、図１３に示す補助装置の側面図であり、操作ワイヤが第１方向へ移動されている状態を示している。
【図１８】図１８は、図１３に示す補助装置の側面図であり、ディレイラ作動ワイヤを引っ張る為に、ディレイラ位置調整カムが回転部材と共に回転している状態を示している。
【図１９】図１９は、図１３に示す補助装置の側面図であり、補助装置がシフト操作を完了した状態を示している。
【図２０】図２０は、図１３に示す補助装置の側面図であり、操作ワイヤが第２方向へ移動されている状態を示している。
【図２１】図２１は、図１３に示す補助装置の側面図であり、ディレイラ作動ワイヤを解放する為に、ディレイラ位置調整カムが回転部材と共に回転している状態を示している。
【図２２】図２２は、本発明に係る自転車変速機シフト用補助装置のさらに他の実施の形態を組み込んだ自転車下部ブラケットアッセンブリの部分断面図である。
【図２３】図２３は、図２２に示す補助装置と共に使用される右側クランクアームアッセンブリの一形態の側面図である。
【図２４】図２４は、図２３に示す駆動部材の詳細図である。
【図２５】図２５は、図２３におけるシール部材の形状を示す詳細図である。
【符号の説明】
１４′ 補助機構
４２，４６クランクアームアッセンブリ
１３２歯車装着部材
１３６大径歯車
１４４小径歯車
１７０駆動リング
１９０Ａ，１９０Ｂ駆動突起
１９２Ａ，１９２Ｂ接合面

Claims

自転車変速操作補助装置であって、
回転軸を有するクランクアームと、
該クランクアームに連結される駆動部材と、
カム機構とを備え、
該駆動部材は、前記クランクアームの回転方向前方を向く第１接合面と、前記接合面の径方向外方部から延び且つ前記クランクアームの回転方向後方を向く，凹部を有さない第１傾斜面とを有し、
前記カム機構は、操作手段の引張又は解放によって、前記駆動部材の第１接合面との係合／非係合を切り換えられるものであり、且つ駆動部材の第１接合面との係合によって駆動部材と共働することにより、自転車変速機のシフト操作を行うように構成されてなることを特徴とする自転車変速操作補助装置。
前記第１接合面は、前記クランクアームの外周面と略直交していることを特徴とする請求項１に記載の自転車変速操作補助装置。
前記第１傾斜面は、弓状とされていることを特徴とする請求項１又は２に記載の自転車変速操作補助装置。
前記駆動部材は、前記回転軸と同軸上に配されていることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の自転車変速操作補助装置。
前記駆動部材は、前記クランクアームに一体形成されていることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の自転車変速操作補助装置。
前記駆動部材は、前記回転軸回りに装着される環状の駆動リングを備えていることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の自転車変速操作補助装置。
前記駆動リングの内周面には、複数の駆動リングスプラインが設けられ、
前記クランクアームの外周面には、前記複数の駆動リングスプラインと係合する複数のクランクアームスプラインが設けられていることを特徴とする請求項６に記載の自転車変速操作補助装置。
前記駆動部材は、前記クランクアームの回転方向前方を向く第２接合面と、前記クランクアームの回転方向後方を向く，凹部を有さない第２傾斜面とを有していることを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載の自転車変速操作補助装置。
前記第１接合面は、前記第２接合面から略１８０゜離間されていることを特徴とする請求項８に記載の自転車変速操作補助装置。
前記第２接合面は、前記クランクアームの外周面と略直交することを特徴とする請求項８又は９に記載の自転車変速操作補助装置。
前記第２傾斜面は、弓状とされていることを特徴とする請求項８から１０の何れか１項に記載の自転車変速操作補助装置。
前記クランクアームは、左側クランクアームであることを特徴とする請求項１から１１の何れか１項に記載の自転車変速操作補助装置。
前記クランクアームは、右側クランクアームであることを特徴とする請求項１から１１の何れか１項に記載の自転車変速操作補助装置。
前記回転軸は、前記クランクアームの第１端部に配設されており、
該クランクアームは、前記第１端部とは反対側の第２端部に配設されたペダル装着孔を有していることを特徴とする請求項１から１３の何れか１項に記載の自転車変速操作補助装置。
前記クランクアームは、該クランクアームに歯車を装着する為の歯車装着部材を有していることを特徴とする請求項１から１４の何れか１項に記載の自転車変速操作補助装置。
前記歯車装着部材は、４本の歯車装着アームを有していることを特徴とする請求項１５に記載の自転車変速操作補助装置。
前記歯車装着部材に保持された大径歯車及び小径歯車を、さらに備えていることを特徴とする請求項１５又は１６に記載の自転車変速操作補助装置。
前記大径歯車は、前記小径歯車と大径歯車との間のチェーンの移動を補助するシフト補助機構を備えていることを特徴とする請求項１７に記載の自転車変速操作補助装置。
前記シフト補助機構は、前記大径歯車における前記小径歯車と対応する側面に配設された支持部材を備えていることを特徴とする請求項１８に記載の自転車変速操作補助装置。
前記駆動部材の内側面を含む第１平面が、前記小径歯車の内側面より横方向内方に配置されていることを特徴とする請求項１７から１９の何れか１項に記載の自転車変速操作補助装置。
前記駆動部材の外側面を含む第２平面が、前記小径歯車の内側面より横方向内方に配置されていることを特徴とする請求項２０に記載の自転車変速操作補助装置。
前記クランクアームの外周面に沿って配設されたダストシールを、さらに備えていることを特徴とする請求項１から２１の何れか１項に記載の自転車変速操作補助装置。
前記クランクアームの内側面には、溝が設けられていることを特徴とする請求項１から２２の何れか１項に記載の自転車変速操作補助装置。
前記溝は、環状溝であることを特徴とする請求項２３に記載の自転車変速操作補助装置。
前記クランクアームは、クランク軸装着孔を有しており、該クランク軸装着孔には、複数のスプラインが配設されていることを特徴とする請求項１から２４の何れか１項に記載の自転車変速操作補助装置。
前記第１接合面の径方向内端部との交差点における駆動部材の外周面は、２０゜より広範囲に亘って略一定の曲率半径を有していることを特徴とする請求項１から２５の何れか１項に記載の自転車変速操作補助装置。
前記クランクアームは、クランク軸装着孔と、該クランク軸装着孔内に配設された複数のスプラインとを有し、
前記駆動部材の内側面を含む平面は、前記複数のスプラインの横方向内端部より内方に配置されていることを特徴とする請求項１から２６の何れか１項に記載の自転車変速操作補助装置。
前記平面は、前記複数のスプラインの横方向内端部より少なくとも5mm内方に配置されていることを特徴とする請求項２７に記載の自転車変速操作補助装置。
自転車変速操作補助装置であって、
クランク軸装着ボスを有する自転車クランクアームと、
前記クランク軸装着ボスに配設される駆動部材と、
カム機構とを備え、
該駆動部材は外周面を有しており、
該外周面上には、前記クランクアームの回転方向前方を向く接合面が配設され、
前記接合面の径方向内端部と交差する位置における前記外周面は、少なくとも２０゜の範囲に亘って凸状に延び、
カム機構は、操作手段の引張又は解放によって、前記駆動部材の接合面との係合／非係合を切り換えられるものであり、且つ駆動部材の接合面との係合によって駆動部材と共働することにより、自転車変速機のシフト操作を行うように構成されてなることを特徴とする自転車変速操作補助装置。
自転車変速操作補助装置であって、
クランクアーム軸に沿って延び、且つ、クランク軸装着孔を画するクランク軸装着ボスを有するクランクアームと、
前記クランク軸装着ボスに配設され、且つ、前記クランク軸装着孔から径方向外方へ延びる駆動部材と、
カム機構とを備え、
前記駆動部材は、前記クランクアームの回転方向前方を向き且つ該クランクアームの内側面から横方向に離間されるように、該クランクアームの内側面に配設された接合面を有し、
前記カム機構は、操作手段の引張又は解放によって、前記駆動部材の接合面との係合／非係合を切り換えられるものであり、且つ駆動部材の接合面との係合によって駆動部材と共働することにより、自転車変速機のシフト操作を行うように構成されてなることを特徴とする自転車変速操作補助装置。