JPH07251784A - 自転車用の変速装置 - Google Patents

自転車用の変速装置

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JPH07251784A
JPH07251784A JP7024568A JP2456895A JPH07251784A JP H07251784 A JPH07251784 A JP H07251784A JP 7024568 A JP7024568 A JP 7024568A JP 2456895 A JP2456895 A JP 2456895A JP H07251784 A JPH07251784 A JP H07251784A
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derailleur
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Campagnolo SRL
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 取り付けおよび調整作業が容易に行える小型
軽量の自転車用の変速装置を提供することにある。 【構成】 自転車の変速用動力付き制御装置は、フレー
ム後端部に枢着される第１本体（１６）と、該本体に直
接枢着される検出手段（３２）付き直流モータ（２７）
と、遊び車（２５，２６）を支持する第２本体（１７）
と、該第２本体に枢着されたナット（３１）とから成る
リアディレーラ（１４）であって、前記モータの出力軸
（３０）の表面に形成されたネジ山と前記ナットとの螺
合により作動位置が制御され、その際前記検出手段がエ
ンコーダから成り、このエンコーダが第２本体の相対位
置を表す出力軸の角度位置を検出して付属の電子制御手
段（４０）に出力し、前記モータを非作動にすることに
より第２本体の移動位置を正確に制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自転車のフレーム後端
部に枢着された第１本体およびチエーンと係合する遊び
車を支持する第２本体を有し、該第２本体が、変速装置
の種々のギヤ比を設定するために、後輪のハブに固着さ
れた複数枚のスプロケツトとチエーンの選択的な係合を
発生すべく複数の係合位置に前記第１本体に対して移動
可能である少なくとも１つのリアディレーラと、前記デ
ィレーラの第１本体に対する第２本体の運動を制御する
ための直流モータと、前記直流モータを制御するための
電子制御手段と、所望のギヤ比に係合するために前記モ
ータを作動させるための前記電子制御手段に接続される
手動制御の作動手段と、前記ディレーラの前記第２本体
の位置を検出しかつこの位置を所望のギヤ比が達成され
ると前記モータを自動的に非作動にする信号を前記制御
手段に出力するための検出手段とからなる自転車用の変
速装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】上述した型の変速装置はヨーロツパ特許
出願第５２９６６４号に開示されている。この公知の装
置において、モータ（電動機）は可撓性のケーブルによ
つてリアディレーラを作動する。同様な作動装置がま
た、可撓性のケーブルによりフロントディレーラ（前部
変速機）に接続されるモータを同様に使用するフロント
ディレーラのために設けられる。２つのモータ構体は自
転車の２つのへの接続用手段を備えている。
【０００３】この装置は種々の欠点を有する。すなわ
ち、第１に、ユニツト、かつとくにリアおよびフロント
ディレーラ用の動力付きアクチユエータの取り付けが、
とくにそれぞれの可撓性のケーブル制御装置の調整に関
連して、比較的時間を消費しかつ繊細な操作を必要とす
る。第２に、ユニツトの２つのディレーラが通常の構
造、すなわちそれぞれの戻しばねを含むので、その移動
に必要とされる動力は比較的高く、それはモータおよび
比較的大きくかつそれゆえ比較的重い大きさを有する関
連の電源バツテリの使用を必要とする。
【０００４】最後に、モータおよび電源バツテリの大き
さ、ならびに自転車のフレーム上のそれらの位置決めが
大きなかつ妨害突起を伴う。上述した欠点は、簡単かつ
迅速な調整作業かつとくにできるだけ重量および寸法の
減少を必要とする、レース用自転車へのこれらの公知の
装置の適用の場合にとくに重要である。
【０００５】ドイツ連邦共和国特許出願第３，９３８，
４５４号からまた、動力付きアクチユエータがリアディ
レーラに直接取り付けられるために、モータの大きさに
関連する問題を部分的に解決する、自転車の変速を駆動
するための動力付き装置が知られている。この方法にお
いてディレーラの通常の戻しばねかつそれゆえ対応する
反動力を除去することができるけれども、それに設けら
れる作動装置は上述した公知の解決のものと同様に補助
装置の使用かつしたがつて複雑な構造ならびにより大き
い重量および大きさを伴う、電気−油圧型からなる。さ
らに、この装置は、また大きくかつ取り付けおよび調整
が困難であるように構成される、ディレーラの運動を検
出する装置の精度に問題を伴う。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本出願人は１９９３年
７月８日に出願されかつ本出願の優先権主張日にまだ秘
密である先行のイタリア特許出願ＴＯ９３Ａ０００５０
３において自転車用の動力付き変速ユニツトをすでに提
案した。上記イタリア特許出願はまた１９９４年６月９
日に出願されたアメリカ合衆国特許出願第０８／２５７
１４８号に対応する。この解決において、モータはリア
ディレーラに直接取り付けられ、一方、検出手段はディ
レーラに対して遠隔位置に配置されかつ可動要素を有す
る変換装置および該変換装置の前記可動部材をディレー
ラに相互に接続する伝達部材を含んでいる。この解決は
上述された公知の解決に優ることを示したが、同時に常
に容易ではない取り付けおよび調整作業を伴う欠点を有
する。
【０００７】本発明は上記解決の欠点を克服しかつ取り
付けおよび調整作業を容易に行える自転車用の変速装置
を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によると上記課題
は、上述した形式の自転車用の変速装置において、前記
モータが表面にネジ切りされた出力軸を有しかつ前記デ
ィレーラの前記第１本体に枢着されており、前記モータ
と第２本体とが前記出力軸と前記第２本体に枢着された
該出力軸のネジ山に適合するナットとの螺合により接続
されており、更に、前記検出手段が、前記モータのケー
シング内において該モータに直接取り付けられ、かつ前
記ディレーラにおける第２本体の相対位置を表す前記出
力軸の角度位置を検出するためのエンコーダから成るこ
とを特徴とする自転車用の変速装置により解決される。
【０００９】好適な実施態様において、本発明による装
置はまた、前記モータが再充電可能な型の電源バツテリ
と接続されており、かつ前記電源バツテリを再充電する
ための前記遊び車の１つに組み込まれたダイナモ電気ユ
ニツトに接続されていることを特徴とする。第１本体お
よび第２本体が平行四辺形リンク機構により互いに接続
される場合において、モータが前記平行四辺形リンク機
構の対角線に沿って配置され、その本体が平行四辺形リ
ンク機構の１頂部に枢着されそしてその出力軸に接続さ
れるネジがその本体が平行四辺形リンク機構の反対の頂
部に枢着されるナツトに係合されることを特徴とする。
【００１０】他の実施例において、ディレーラの第２本
体が第１本体に対して直線通路に沿って動き得るように
案内されそしてモータの出力軸に接続されるネジが前記
第２本体内に形成されるネジ孔に係合される。もちろ
ん、また、関連のチエーンスプロケツトを備えたフロン
トディレーラからなる場合において、変速装置はさら
に、好ましくは、前記フレームに同軸に取り付けられか
つ前記無端チエーンにより選択的に係合し得る異なる直
径を有する少なくとも２枚のチエーンリングと連係する
フロントディレーラにおいて、該フロントディレーラが
前記無端チェーンを前記各チェーンリングに案内するた
めにチェーンリングに対応する位置に移動可能となって
おり、変速に際し、該フロントディレーラを駆動するた
めの第２モータと、この第２モータを作動するための手
動制御の作動手段とを有し、第２モータがフロントディ
レーラに直接取り付けられていと共に一体化されたエン
コーダを具備していることを特徴とする。
【００１１】好適な実施例において、この電子制御手段
は、フロントディレーラと連係するモータにより、フロ
ントディレーラの作動から独立して、リアディレーラが
作動されるとき、該リアディレーラ上のチエーン軸をよ
り容易にする、フロントディレーラの補正運動を自動的
に制御するように設けられる。さらに他の特徴によれ
ば、電子制御手段がマイクロプロセツサユニツトにより
構成される。
【００１２】本発明のさらに他の特徴および利点は、非
限定の実施例としてのみ示される、添付図面に関連する
以下の説明から明らかとなる。
【００１３】
【実施例】図１を参照して、レース用自転車が総括的に
符号１で示され、該自転車は本質的に公知の方法におい
て後輪４用の支持構造３および同様に管状構造を有する
ハンドルバー７０と連係する前輪６用のフオーク５を画
成する管状要素からなるフレーム２からなつている。
【００１４】フレーム２はその下方部分に、符号８によ
り総括的に示されるペダルおよび本発明による変速装置
により後輪４を駆動するためのほぼ通常の型からなるク
ランク軸構体７を支持する。後部変速機構９は本質的に
一般に知られた方法において、異なる直径を有しかつ後
輪４の軸線Ａと同軸の複数のチエーンスプロケツト１１
（通常８個のスプロケツトが使用される）および異なる
直径を有しかつクランク軸構体７のクランク軸の軸線Ｂ
と同軸の多数の歯が付いたチェーンリング１２（２枚の
リングが例示されている）である前部変速木機構１０か
らなる。
【００１５】チエーンスプロケツト１１およびチエーン
リング１２は後部変速機構９のリアディレーラ１４およ
び前部変速機構１０のフロントディレーラ１５の移動に
より利用し得る異なる速度比を設定するために、伝達無
端チエーン１３により選択的に係合し得る。リアディレ
ーラ１４は図２に拡大して示される。該リアディレーラ
１４は自転車のフレームに固着され得る第１本体１６お
よび第２本体１７からなり、該第２本体１７はその端部
が２つの本体１６，１７に符号２０，２１および２２，
２３で連接される２本のアーム１８，１９からなる平行
四辺形リンク機構により第１本体１６（図２に示した実
施例の場合において）に接続される。第２本体１７は、
それ自体公知の方法において、チエーン用遊び車２５，
２６を支持する揺動アーム２４を支持する。
【００１６】符号２７により直流６ボルトで給電されか
つスプロケツト１１を有するチエーン３の種々の係合位
置によつて揺動アーム２４の運動を駆動するためにディ
レーラ１４内に直接組み込まれるモータ・減速ユニツト
が示される。モータ・減速ユニツト２７は図３に拡大し
てかつ断面図で示される本体２８からなる。本体または
ケーシング２８はそれ自体モータ２７だけでなくまた該
モータ２７の出力軸に接続される遊星減速歯車２９も取
り囲む。遊星減速歯車の出力はネジ切りされた出力軸３
０を回転駆動する。
【００１７】図２に示されるように、モータ・減速ユニ
ツトの本体２８は枢軸２２のまわりでディレーラの第１
本体１６により枢動可能に支持される一方、出力軸３０
はその本体がディレーラの第２本体１７に枢軸２１を中
心として回動可能に枢着されるナツト３１に螺合する。
この方法において、モータ・減速ユニツトは平行四辺形
リンク機構の対角線に沿って配置されかつモータの回転
は遊星減速歯車２９により出力軸３０の対応する回転を
生じ、その結果ナツト３１はネジに沿って動かされて平
行四辺形リンク機構の枢軸２１，２２間の距離を変化せ
しめる。
【００１８】図３に示されるように、モータ・減速ユニ
ツト２７のケーシング２８はまた、出力軸３０により支
持される円板３４とそれ自体公知の方法において協働す
る光学式または磁気式読み取り器３３からなる公知の型
のエンコーダ３２を内蔵している。エンコーダ３２の詳
細は公知の型であるので此処での説明を省略する。モー
タ・減速ユニツト２７への給電は、フレーム２の管内
に、またはハンドルバー７０の一方の端部内に、或いは
クランク軸の区域において自転車のフレームに固着され
た再充電可能な電源バッテリ３６により行われることが
好ましい。
【００１９】ブレーキブロック４１（図１）に端部が重
なりあって枢着された２本の手動レバー４３，４４によ
り発生される作動電気信号に基づいて、モータ２７の制
御は前記ブレーキブロック内に内装された電子制御装
置、実際にはマイクロプロセツサ制御ユニツト４０（図
１に部分的にのみ見ることができる）と電源バツテリ３
６（図１）との接続により行われる。
【００２０】このマイクロプロセツサユニツト４０は、
所望の伝達比を達成するために手動レバー４３，４４を
枢動することにより起動信号が発生すると、リアディレ
ーラ１４の角度位置に対応する出力軸３０の回転角度位
置を検出するエンコーダと接続され、このエンコーダか
らの信号を受けてモータを所定回転数回転した後に停止
するように調整されている。また、上記２本の手動レバ
ーは所望の変速比を得るために、スプロケット１１上に
おいてチエーンシフトする度毎に作動される。上記電気
的構成要素間の接続はフレーム２の管内に好都合に収納
されるケーブル（図面には示されない）によりなされ
る。
【００２１】本発明の１態様によれば、電源バツテリ３
０は再充電可能な型からなりかつリアディレーラは、揺
動アーム２４の遊び車２６内に取り付けられる、それ自
体公知の型の、ダイナモ電気ユニツト３６を含む。考え
得る代替例によれば、手動制御の作動手段は、レバー４
３，４４に代えて、制御キーボードからなることができ
る。
【００２２】リアディレーラに関連して上述された原理
はもちろんまたフロントディレーラ１５に適用し得る。
この場合にまたディレーラ１５は関連の作動モータ、関
連の減速歯車およびエンコーダを備え、前記さらに他の
モータはまたマイクロプロセツサユニツト４０により制
御されかつ同一のバツテリ３０により給電される。図４
は、最後に、リアディレーラの変形例を示し、このディ
レーラにおいて前記第２本体はネジ３１により係合され
る貫通ネジ孔５０を有しかつさらにコンパス状の方法に
おいて互いに枢動される２つのリンク５１により第１本
体に接続され、その結果モータの作動は直線通路にした
がつて第１本体に対して第２本体の移動を生じる。
【００２３】もちろん、本発明の原理は同一のままであ
るが、構造の細部および実施例は、本発明の範囲から逸
脱することなく、例としてのみ説示されたものに対して
広範に変更し得る。
【００２４】
【発明の効果】本発明による自転車用の変速装置は叙上
のごとき構成としたので、従来技術の欠点である戻りバ
ネの使用等による装置形状および重量の増大化並びに取
付け調整の煩雑さと言った点を克服し、比較的低出力の
小型直流モータおよび小型バッテリの使用が可能であり
かつ取り付けおよび調整作業が極めて容易に行え、同時
に装置全体を検出手段とモータを一体化することにより
小型軽量化されると言った効果が得られた。
【００２５】この事は、出来るだけ車体重量の軽量化お
よび簡素化を絶対的に必要とする特にレース用の自転車
においては極めて大きな効果である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による装置を備えた自転車を示す概略斜
視図である。
【図２】本発明による装置の１部分を形成するリアディ
レーラを拡大して示す斜視図である。
【図３】本発明による装置の１部分を形成する関連のエ
ンコーダを備えたモータを示す拡大概略斜視断面図であ
る。
【図４】図２のリアディレーラの変形例を示す部分断面
正面図である。
【符号の説明】
１ 自転車 ２ フレーム ３ 支持構造 ４ 後輪 ８ 変速装置 １１ チエーンスプロケツト １２ チエーン歯付き輪 １３ 無端チエーン １４ リアディレーラ（後部変速機） １５ フロントディレーラ（前部変速機） １６ 第１本体 １７ 第２本体 ２５ 遊び車 ２６ 遊び車 ２７ モータ ３０ 出力軸（ネジ） ３１ ナツト ３２ 検出電子手段 ３５ ダイナモ電気ユニツト ３６ 電源バッテリ ４０ 電子制御手段（マイクロプロセツサ制御ユニツ
ト） ４３ 手動制御の作動手段（レバー） ４４ 手動制御の作動手段（レバー） ５０ ネジ孔 ５１ リンク

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 自転車のフレーム後端部に枢着された第
    １本体（１６）およびチエーン（１３）と係合する遊び
    車（２５，２６）を支持する第２本体（１７）を有し、
    該第２本体が、変速装置の種々のギヤ比を設定するため
    に、後輪（４）のハブに固着された複数枚のスプロケツ
    トとチエーンの選択的な係合を発生すべく複数の係合位
    置に前記第１本体（１６）に対して移動可能である少な
    くとも１つのリアディレーラ（１４）と、前記ディレー
    ラ（１４）の第１本体に対する第２本体（１７）の運動
    を制御するための直流モータ（２７）と、前記直流モー
    タ（２７）を制御するための電子制御手段（４０）と、
    所望のギヤ比に係合するために前記モータ（２７）を作
    動させるための前記電子制御手段（４０）に接続される
    手動制御の作動手段（４３，４４）と、前記ディレーラ
    （１４）の前記第２本体（１７）の位置を検出しかつこ
    の位置を所望のギヤ比が達成されると前記モータ（２
    ７）を自動的に非作動にする信号を前記制御手段（４
    ０）に出力するための検出手段（３２）とからなる自転
    車用の変速装置において、 前記モータ（２７）が表面にネジ切りされた出力軸（３
    ０）を有しかつ前記ディレーラ（１４）の前記第１本体
    （１６）に枢着されており、 前記モータと第２本体とが前記出力軸と前記第２本体
    （１７）に枢着された該出力軸のネジ山に適合するナッ
    ト（３１）との螺合により接続されており、 更に、前記検出手段（３２）が、前記モータのケーシン
    グ（２８）内において該モータに直接取り付けられ、か
    つ前記ディレーラにおける第２本体（１７）の相対位置
    を表す前記出力軸の角度位置を検出するためのエンコー
    ダから成ることを特徴とする自転車用の変速装置。
  2. 【請求項２】 前記モータ（２７）が再充電可能な型の
    電源バツテリ（３６）と接続されており、かつ前記電源
    バツテリ（３６）を再充電するための前記遊び車（２
    ６）の１つに組み込まれたダイナモ電気ユニツト（３
    ５）に接続されていることを特徴とする請求項１に記載
    の自転車用の変速装置。
  3. 【請求項３】 前記第１本体および前記第２本体（１
    ６，１７）が平行四辺形リンク機構（１８，１９）によ
    り互いに接続されており、前記モータ（２７）が前記平
    行四辺形リンク機構の対角線に沿って配置されることを
    特徴とする請求項１に記載の自転車用の変速装置。
  4. 【請求項４】 前記第２本体（１７）が前記第１本体
    （１６）に対して直線通路に沿って動き得るように案内
    されるものであつて、前記モータ（２７）の前記出力軸
    が前記第２本体（１７）内に形成たネジ孔（５０）を通
    る螺合により接続されることを特徴とする請求項１に記
    載の自転車用の変速装置。
  5. 【請求項５】 前記フレームに同軸に取り付けられかつ
    前記無端チエーン（１３）により選択的に係合し得る異
    なる直径を有する少なくとも２枚のチエーンリング（１
    ２）と連係するフロントディレーラ（１５）において、 該フロントディレーラが前記無端チェーンを前記各チェ
    ーンリングに案内するためにチェーンリングに対応する
    位置に移動可能となっており、 変速に際し、該フロントディレーラを駆動するための第
    ２モータと、 この第２モータを作動するための手動制御の作動手段と
    を有し、 第２モータがフロントディレーラに直接取り付けられて
    いと共に一体化されたエンコーダを具備していることを
    特徴とする請求項１に記載の自転車用の変速装置。
  6. 【請求項６】 前記第２モータが前記リアディレーラと
    連係するモータに給電する前記バツテリ（３６）により
    給電されることを特徴とする請求項５に記載の自転車用
    の変速装置。
  7. 【請求項７】 １つの前記電子制御手段（４０）がリア
    およびフロントディレーラに各々取り付けられたモータ
    の駆動制御を行い、前記リアディレーラが単独に作動さ
    れるとき、前記フロントディレーラがその移動位置に応
    じて僅かな補正運動が生じるように設定されていること
    を特徴とする請求項６に記載の自転車用の変速装置。
  8. 【請求項８】 前記電子制御手段（４０）がマイクロプ
    ロセツサユニツトにより構成されることを特徴とする請
    求項１〜６のうちのいづれか１項に記載の自転車用の変
    速装置。
JP02456895A 1994-02-24 1995-01-20 自転車用の変速装置 Expired - Lifetime JP3330772B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT94TO000116A IT1266817B1 (it) 1994-02-24 1994-02-24 Dispositivo di cambio di velocita' per biciclette.
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