JPS6039352Y2 - 自転車用外装変速機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、自転車用外装変速機に関し、詳しくは、自
転車停止時に行なった変速操作力を変速機内部に組み込
まれたバネに一時蓄勢し、自転車走行開始後この蓄勢力
を解放してチェン案内部材を所定のスプロケットに対応
した位置に移行させることができるように改良されたも
のに関する。

〔従来の技術〕

この種の外装変速機は普通、自転車フレームに取付けら
れる平行四辺形パンタグラフリンク機構の可動部材にチ
ェン案内部材を取付け、操作ケーブルの操作によりこの
パンタグラフリンク機構を変形させてチェン案内部材を
バブ軸方向に平行移動させ、所望のスプロケットにチェ
７を掛は換えるように構成されている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところで、上記の構造の変速機は、無端チェ７の、多段
スプロケットに掛かろうとする部分をチェン案内部材を
バブ軸方向に移動させて左右に振り、これによってチェ
７の一部を所望のチェ７に引っ掛けるようになっている
。

すなわちチェン案内部材は、チェ７の一部を強制的に横
方向に振るという作用を為すだけであり、実際のチェ７
の掛は換わりは、一部の歯にチェ７が引っ掛けられたス
プロケットが回転することによって行なわれる。

自転車が停止しているとき、すなわちスプロケットが回
転していないときには、上記パンタグラフリンク機構を
変形させてチェン案内部材を横方向に移動させようとし
ても、チェ７が現在掛かつているスプロケットから抜け
ないし、また、現在掛かっているスプロケットからチェ
７が抜けてこれを横方向に振って所望のスプロケットに
引っ掛けることができたとしても、そのスプロケットが
回転していないために完全な掛は換わりは行なわれない
。

したがって自転車が停止しているときには、事実上、パ
ンタグラフリンク機構を大きく変形させることができな
い。

このように、従来のこの種の外装変速機は、その変速作
用はスプロケットが回転していることが前提となってお
り、また、パンタグラフリンク機構は、操作レバーない
しこれにつなげられた操作ケーブルと直結していたため
、自転車の停車中に操作レバーを操作することができな
かった。

この考案は、上記の事情のもとで考え出されたものであ
って、自転車停止中パンタグラフリンク機構が変形でき
ない状態のときでも、このパンタグラフリンク機構を変
形させるための操作レバーを操作することができ、自転
車発車後、この操作レバーの操作量に応じて自動的にパ
ンタグラフリンク機構を変形させてチェン案内部材を所
望量平行移動させることができる自転車用外装変速機を
提供することをその課題とする。

〔問題を解決するための手段〕

上記の問題を解決するため、この考案では、次の技術的
手段を講じている。

すなわち、自転車フレームに対して取付けられる固定フ
レーム、この固定フレームに対してそれぞれ一端におい
て揺動可能に支持され、かつ互いに平行に延びる内リン
クと外リンク、および、上記内リンクと外リンクの他端
に対して揺動可能に支持された可動部材によって構成さ
れるパンタグラフリンク機構と、可動部材に取付けられ
たチェン案内部材とを備える自転車用外装変速機におい
て、 内リンクに内側から当てるように弾性的に付勢された第
１扇片と外リンクに内側から当てるように弾性的に付勢
された第２扇片からなる互いに拡開するように付勢され
た１対の吊片を上記固定フレームと可動部材のいずれか
一方の中間部において共軸状に枢着する一方、操作ケー
ブルの操作によって揺動させられ、かつ上記１対の吊片
と同軸状に枢着させられた作動アームの係合部を、この
係合部が内リンクの内面に向かって揺動する動きが上記
第２扇片のみに伝達され、かっこの係合部が外リンクの
内面に向かって揺動する動きが上記第１扇片のみに伝達
されるように上記第１扇片および第２扇片に係合させて
いる。

〔作 用〕

パンタグラフリンク機構が、その内リンクと外リンクと
が内リンク側に揺動するように変形するとき、可動部材
は内方に平行移動し、したがってチエン案内部材は内方
、すなわち、通常多段フリーホイールの大径スプロケッ
ト側に移行させられる。

逆に、パンタグラフリンク機構がその内リンクと外リン
クとが外リンク側に揺動するように変形するとき、可動
部材は外方に平行移動し、したがってチェン案内部材は
外方、すなわち、多段フリーホイールの小径スプロケッ
ト側に移行させられる。

自転車走行時、互いに拡開するように付勢された第１扇
片および第２扇片は、それぞれ内リンクと外リンクに内
側から弾性的に当接させられている。

ここで、ことえば、操作レバーの操作により作動アーム
の係合部が内方に向け、すなわち内リンク側に向は揺動
させられると、この保合部の移動は、外リンクに弾性的
に当接させられている第２扇片のみに実質的に伝達され
る。

しかしながら、パンタグラフリンク機構に変形を阻止す
る外力が作用しない限り、第１扇片と第２扇片とは、バ
ネにより互いに拡開された状態を保持しようとするので
、結果的に、第１扇片と第２扇片の双方が互いの拡開状
態を保ったままその枢軸を中心として内方に回動する。

パンタグラフリンク機構の内リンクと外リンクは、それ
らの内面に上記第１扇片および第２扇片が当接している
ので、第１扇片と第２扇片に従動して内方に揺動し、可
動部材およびチェン案内部材は内方に移動する。

作動アームの係合部が外方に向け、すなわち外リンク側
に向けて揺動させられるときには、この係合部の移動は
、内リンクに当接させられている第１扇片のみに実質的
に伝達されるが、この場合にも上記と同様に、パンタグ
ラフリンク機構に変形阻止外力がかかつていないかぎり
、内リンクと外リンクがともに外方に揺動させられ、こ
れにより可動部材およびチェン案内部材は外方に移動す
る。

他方、パンタグラフリンク機構に変形を阻止する外力が
作用している場合、すなわち、スプロケットが停止して
いてパンタグラフリンク機構が変形できない場合におい
ても、操作ケーブルを操作して作動アームを揺動させる
ことができる。

まず、作動アームの係合部が内リンク側に向けて揺動さ
せられると、外リンクの内面に弾性的に当接させられて
いる第２扇片のみが外リンクの内面から離れて内リンク
に向けて揺動する。

このとき第１扇片は、パンタグラフリンク機構が固定さ
れているために揺動しない。

したがって第１扇片と第２扇片とが互いに近付けられ、
これらを拡開方向に付勢するバネが絞られる。

次いで、自転車が発車してスプロケットが回転しだすと
、パンタグラフリンク機構の変形を阻止する外力が解除
され、上記バネによって第２扇片に対して第１扇片が拡
開する方向、すなわち内リンク側に揺動し、これが内リ
ンクを内方に押してパンタグラフリンク機構を変形させ
る。

こうして可動部材およびチェノ案内部材が内方に移動し
てチェノを所望のスプロケットに掛は換える。

上記と逆に、作動アームの係合部が外リンク側に向けて
揺動させられると、内リンクの内面に弾性的に当接させ
られている第１扇片のみが内リンクの内面から離れて外
リンクに向けて揺動する。

そしてスプロケットが回転しだすと、絞られたバネの弾
力が解放されて第２扇片が外リンクを外方に押し、これ
によりパンタグラフリンク機構が変形せられ、可動部材
およびチェノ案内部材が所定量外方に移行してチェノを
所望のスプロケットに掛は換える。

〔効 果〕

以上のことから、本考案の自転車用外装変速機では、パ
ンタグラフリンク機構が変形できない自転車停止時にあ
らかじめ操作レバーを操作することにより、変速設定を
することができる。

〔実施例の説明〕

以下、本考案の実施例を図面を参照して具体的に説明す
る。

ブラケット１２を介して自転車フレームの後輪部に取付
けられた固定フレーム１に対し、互いに平行にのびる内
リンクと外リンク３の基部がピン１３ａ、１３ｂを介し
て揺動可能に支持され、かつこれら内リンクと外リンク
３の端部にピン１３ｄ＊１３ｅを介して可動部材４が揺
動可能に支持されて、変形可能なパンタグラフリンク機
構５が構成される。

そしてこのパンタグラフリンク機構５の可動部材４には
、ガイドプーリ１４とテンションプーリ１５とを備える
チェノ案内部材７が取付けられる。

操作ケーブル６を構成するアウタケーブル１７およびイ
ンナケーブル１６は、それぞれその先端において、上記
固定フレーム１に設けたアウタ受け１８および固定フレ
ーム１に枢軸２１を介して枢着された作動アーム１１の
一端のインナ固定具１９に連結される。

インナケーブル１６は、適度な剛性をもつブツシュ・プ
ルケーブルが用いられ、インナケーブル１６の牽引時に
作動アーム１１を図の矢印Ｑ方向に回動させることがで
きるのみならず、押動時に作動アーム１１を図の矢印Ｐ
方向にも回動させることができるようになっている。

上記作動アーム１１は全体としてほぼＬ字状となってお
り、上記インナ固定具１９が取付けらレバアームと反対
側にのびるアームには、このアームの動きを後記する第
１扇片８ａまたは第２扇片８ｂに伝達するための保合部
としてのピン２０が設けられている。

上記枢軸２１には同時に、１対の吊片、すなわち第１扇
片８ａと第２扇片８ｂが、それぞれの基端部において枢
着されており、かつこれら第１ｍ片８ａと第２扇片は、
枢軸２１に套挿したねじりバネ９により、互いに拡開す
るように常時弾性的に付勢されている。

その結果、第１扇片８ａの揺動端部１０ａは内リンク２
の内面に、第２扇片８ｂの揺動端部１０ｂは外リンク３
の内面に対して弾性的に当てられる格好となる。

上記作動アーム１１のピン２０は、第１扇片８ａおよび
第２扇片８ｂに対し、ピン２０の内リンク２の内面に向
かって揺動する動きが上記第２扇片８ｂのみに伝達され
、かつこのピン２０の外リンク３の内面に向かって揺動
する動きが上記第１扇片８ａのみに伝達されるように係
される。

これには、たとえば、第２図ないし第６図に示すように
、第１扇片８ａおよび第２扇片８ｂに、上記枢軸２１を
中心とする円弧状の係合孔２２ａｔ２２ｂをそれぞれ設
け、これら係合孔２２ａ、 ２２ ｂの部分的にオーバ
ラップする部分に上記ピン２０を通すことにより構成す
ることができる。

これにより、ピン２０が内リンク側、すなわち矢印Ｑ方
向に揺動する場合、このピン２０は、第２扇片８ｂの係
合孔２２ｂの内リンク側端部２３ｂを押してこの第２扇
片８ａを矢印Ｑ方向に揺動させようとする。

なお、このときピン２０は第１扇片８ａの係合孔２２ａ
の内壁には当接しておらず、この第１扇片８ａには直接
的に作用力を及ぼさない。

一方、ピン２０が外リンク側、すなわち矢印Ｐ方向に揺
動する場合、このピン２０は、第１扇片８ａの係合孔２
２ａの外リンク側端部２３ａを押してこの第１扇片８ａ
のみを矢印Ｐ方向に揺動させようとする。

次に、本例の作用を説明する。

第３図は可動部材４がトップ側Ｔにある状態を示す。

この状態でインナケーブル１６を牽引すると、作動アー
ム１１ないしピン２０は矢印Ｑ方向に回動する。

この回動によりピン２０は第２扇片８ｂを矢印Ｑ方向に
揺動させるのであるが、パンタグラフリンク機構５の変
形抵抗が小さく、かつ第１扇片８ａおよび第２扇片８ｂ
はバネ９により互いに拡開するように付勢されているこ
とから、第４図に示すように、第１扇片８ａと第２扇片
８ｂとが拡開状態のまま共に枢軸２１を中心として矢印
Ｑ方向に回動する。

これにより内リンク２が第１扇片８ａの揺動端部１０ａ
に押されてパンタグラフリンク機構５が変形させられ、
可動部材４がロ一方向りに移動させられる。

逆に、可動部材４カ知−側にある第４図に示す状態から
操作ケーブル１６を押動した場合、作動アーム１１のピ
ン２０が第１扇片８ａを矢印Ｐ方向に揺動させることに
より両側片８ａ、８ｂが拡開状態を保持したまま矢印Ｐ
方向に回動し、これによりパンタグラフリンク機構５は
、その可動部材４がトップ側Ｔに移行するように変形さ
せられる。

他方、自転車が停止状態にあり、パンタグラフリンク機
構５が変形不可能な状態にある場合において、インチケ
ーブル１６を牽引し、作動アーム１１ないしピン２０を
矢印Ｑ方向に回動させると、第２扇片８ｂのみが矢印Ｑ
方向に揺動させられて第５図に示す状態となる。

このとき、両側片８ａ、８ｂを拡開付勢するバネ９は、
絞られ、弾力が蓄勢される。

そして自転車が発車してパンタグラフリンク機構５の変
形を阻止する外力が解除されると、上記バネ９の弾力が
第１扇片８ａを矢印Ｑ方向に回動させ、これにより内リ
ンク２が同方向に押されてパンタグラフリンク機構５は
第４図に示すように変形し、可動部材４がロー側りに移
行する。

逆に、自転車停止状態状態にあり、かつ可動部材４がロ
ー側りに位置する状態からインチケーブル１６を押動し
て作動アーム１１ないしピン２０を矢印Ｐ方向に回動さ
せると、第１扇片８ａのみが矢印Ｐ方向に揺動して第６
図に示す状態となる。

そして自転車が発車してパンタグラフリンク機構５の変
形を阻止する外力が解除されると、絞られたバネ９の弾
力が第２扇片８ｂを矢印Ｐ方向に回動させ、これにより
外リンク３が同方向に押されてパンタグラフリンク機構
５は第３図に示すように変形し、可動部材４がトップ側
Ｔに移行する。

以上のように、本考案の自転車用外装変速機においては
、自転車走行中の操作が可能なことはもちろん、自転車
停車中においても、あらかじめ操作ケーブルを操作して
おき、自転車発車後に自動的にパンタグラフリンク機構
ないし可動部材を所定の方向に所定量変形、移行させる
ことができる。

もちろん、本考案の範囲は、上述し実施例に限定されな
い。

とくに、作動アーム１１と第１扇片８ａおよび第２扇片
８ｂとの連繋手段は種々考えられる。

たとえば、第７図に示すように、作動アーム１１に、第
１扇片８ａと第２扇片８ｂの外側を挟むように配置され
る２個のピン２０ａ、２０ｂを設けてもよい。

また、図示例では、作動アーム１１および両側片８ａ、
８ｂを固定フレーム１に設けた枢軸２１に対して枢着し
ているが、枢軸を可動部材４の中間部に設け、作動アー
ムと両側片をこの枢軸に枢着して構成することも可能で
ある。

さらに、上述の実施例では、操作ケーブルとして、ブツ
シュ・プル式のケーブルを使用することを前提としてい
るが、プル式のケーブルを使用することも可能である。

すなわち、この場合、パンタグラフリンク機構５の変形
の度合によって内リンク２と外リンク３との間隔が変化
することを利用し、互いに拡開するように付勢された第
１扇片８ａと第２扇片８ｂとで常時内リンク２と外リン
り３とを互いに拡開するように付勢することにより、パ
ンタグラフリンク機構５のリターン力を得るようにすれ
ばよい。

さらに、第１図ないし第６図に示す実施例において、両
吊片８ａ、８ｂに開けるべき円弧状の係合孔２２ａ、２
２ｂの通常時でのオーバラップ量を大きくし、ピン２０
が長大内で遊動するようにすると、いわゆるセルフセン
タリング機構が容易に達成できる。

すなわち、このようにすると、長大の許容する範囲でパ
ンタグラフリンク機構５が自由に揺動できるようになり
、したがって、ケーブル１６をラフに操作しても、チェ
ノ案内部材７が走行するチェノに引っ張られて自転車に
選択したスプロケットの直下位置に誘導されるようにな
る。

これにより変速機の操作性が一層向上する。さらに、図
示例では、インチケーブルの端部を作動アームに止着し
、アウタケーブルを固定フレームに止着しているが、逆
に、インチケーブルを固定フレームに止着し、かつアウ
タケーブルを作動アームに止着しても、全く同様に機能
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す一部切り欠き正面図、第
２図はその要部の構成部品を分解して状態で示す斜視図
、第３図ないし第６図は上記実施例の作用を説明する概
略平面図、第７図は本考案の他の実施例を示す要部の概
略平面図である。 １・・・・・・固定フレーム、２・・・・・・内リンク
、３・・・・・・外リンク、４・・・・・・可動部材、
５・・・・・・パンタグラフリンク機構、６・・・・・
・操作ケーブル、７・・・・・・チェノ案内部材、８ａ
・・・・・・第１扇片、８ｂ・・・・・・第２扇片、９
・・・・・・バネ、１１・・・・・・作動アーム、２０
・・・・・・係合部（ピン）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 自転車フレームに対して取付けられる固定フレーム、こ
   の固定フレームに対してそれぞれ一端において揺動可能
   に支持され、かつ互いに平行に延びる内リンクと外リン
   ク、および、上記内リンクと外リンクの他端に対して揺
   動可能に支持された可動部材によって構成されるパンタ
   グラフリンク機構と、可動部材に取付けられたチェン案
   内部材とを備える自転車用外装変速機において、内リン
   クに内側から当てるように弾性的に付勢された第１扇片
   と外リンクに内側から当てるように弾性的に付勢された
   第２扇片からなる互いに拡開するように付勢された１対
   の吊片を上記固定フレームと可動部材のいずれか一方の
   中間部において共軸状に枢着する一方、操作ケーブルの
   操作によって揺動させられ、かつ上記１対の吊片と同軸
   状に枢着させられた作動アームの係合部を、この係合部
   が内リンクの内面に向かって揺動する動きが上記第２扇
   片のみに伝達され、かつこの保合部が外リンクの内面に
   向かって揺動する動きが上記第１扇片のみに伝達される
   ように上記第１扇片および第２扇片に係合させたことを
   特徴とする、自転車用外装変速機。