(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自転車構成部材(1)に対して取付軸芯(Xa)でもって外嵌固定可能なガイド体(4;104)と、前記ガイド体の案内により揺動軸芯(Yb)回りの揺動変位を行う揺動操作体(5;105;205;305;405)とを備えた自転車用変速操作装置において、
前記揺動軸芯(Yb)は前記取付軸芯(Xa)に対して傾斜しており、前記揺動軸芯(Yb)の前記取付軸芯(Xa)に対する傾斜は、前記揺動軸芯が自転車長手中心軸芯に近づくほど自転車前進方向に関して前記取付軸芯から遠ざかるように設定されていることを特徴とする自転車用変速操作装置。
【請求項２】
前記揺動操作体は前記ガイド体によって形成された揺動変位路(4b;104b)上を移動するリング体(5;105;205;305)であることを特徴とする請求項１に記載の自転車用変速操作装置。
【請求項３】
前記揺動操作体は前記ガイド体によって形成された揺動変位路(4b;104b)上を移動する部分リング体(405)であることを特徴とする請求項１に記載の自転車用変速操作装置。
【請求項４】
前記リング体(305;405)に、前記リング体の外周面から径方向に突出した指当て操作部(306;307)が少なくとも１つ設けられていることを特徴とする請求項２又は３に記載の自転車用変速操作装置。
【請求項５】
前記指当て操作部が第１指当て操作部(306)と第２指当て操作部(307)とからなり、前記第１指当て操作部と第２指当て操作部は前記リング体の周方向に所定間隔をあけて設けられていることを特徴とする請求項４に記載の自転車用変速操作装置。
【請求項６】
前記変速操作装置は変速ワイヤを操作するワイヤ操作体(106)と前記揺動操作体の変位を前記ワイヤ操作体(106)に伝達する変位伝達機構(111,109）を備えていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の自転車用変速操作装置。
【請求項７】
前記ワイヤ操作体は一端を枢支された揺動レバー(106)として構成され、前記変位伝達機構はカム(109）とカムファロア(111）とから構成されていることを特徴とする請求項６に記載の自転車用変速操作装置。
【請求項８】
前記変速操作装置は前記揺動操作体の変位によって変速ワイヤを操作する巻き取り体を備えており、前記巻き取り体(6)は前記揺動操作体(5)の揺動軸芯(Yb)回りで回転可能あることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の自転車用変速操作装置。
【請求項９】
前記揺動操作体(5)と前記巻き取り体(6)は一方向クラッチ(20)を介して連結されていることを特徴とする請求項８に記載の自転車用変速操作装置。
【請求項１０】
前記変速操作装置は前記揺動操作体の変位によって変速ワイヤを操作する巻き取り体を備えており、前記巻き取り体は前記揺動操作体の揺動軸芯(Yb)とは異なる回転軸芯(W)回りで回転可能で、前記揺動操作体からの回転動力を前記巻き取り体に伝達する偏向動力伝達手段(210)が備えられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の自転車用変速操作装置。
【請求項１１】
前記偏向動力伝達手段(210)がギヤ伝動機構(211,212,213,214)として構成されていることを特徴とする請求項１０に記載の自転車用変速操作装置。
【請求項１２】
前記変速操作装置は変速レバー(8)を備えており、前記揺動操作体の操作変位により変速ワイヤが一方方向に変位させられ、前記変速レバー(8)の操作変位により変速ワイヤが他方方向に変位させられることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の自転車用変速操作装置。
【請求項１３】
前記変速レバーの操作変位方向と前記揺動操作体の操作変位方向は互いに異なっていることを特徴とする請求項１２に記載の自転車用変速操作装置。
【請求項１４】
前記傾斜の角度(α)は５度から４０度であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載された自転車用変速操作装置。
【請求項１５】
自転車構成部材(1)に対して取付軸芯(Xa)でもって外嵌固定可能なガイド体(4;104)と、前記ガイド体の案内により揺動軸芯(Yb)回りの揺動変位を行う揺動操作体(5;105;205;305;405)とを備えた自転車用変速操作装置において、
前記揺動軸芯(Yb)は前記取付軸芯(Xa)に対して傾斜しており、
前記揺動操作体の変位によって変速ワイヤを操作する巻き取り体が備えられ、前記巻き取り体は前記揺動操作体の揺動軸芯(Yb)とは異なる回転軸芯(W)回りで回転可能で、前記揺動操作体からの回転動力を前記巻き取り体に伝達する偏向動力伝達手段(210)が備えられていることを特徴とする自転車用変速操作装置。
【請求項１６】
前記偏向動力伝達手段(210)がギヤ伝動機構(211,212,213,214)として構成されていることを特徴とする請求項１５に記載の自転車用変速操作装置。
【請求項１７】
前記変速操作装置は変速レバー(8)を備えており、前記揺動操作体の操作変位により変速ワイヤが一方方向に変位させられ、前記変速レバー(8)の操作変位により変速ワイヤが他方方向に変位させられることを特徴とする請求項１５又は１６に記載の自転車用変速操作装置。
【請求項１８】
前記変速レバーの操作変位方向と前記揺動操作体の操作変位方向は互いに異なっていることを特徴とする請求項１７に記載の自転車用変速操作装置。
【請求項１９】
前記傾斜の角度(α)は５度から４０度であることを特徴とする請求項１５〜１８のいずれか１項に記載された自転車用変速操作装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自転車構成部材に対して外嵌固定可能なガイド体と、前記ガイド体の案内により揺動軸芯回りの揺動変位を行う揺動操作体とを備えた自転車用変速操作装置に関し、このような変速操作装置は、通常、ハンドルバーの外周に沿って所定の幅をもって設けられたグリップに隣接してハンドルバーの外周に嵌合取付される。
【０００２】
【従来の技術】
上述したような従来の自転車用変速操作装置は、例えば国際公開ＷＯ９３／０９９９３から知られており、ハンドルバーの外周面に設けられたグリップに隣接して筒状の操作体がハンドルバーの外周面にハンドルバー軸芯回りに回転可能に嵌合している。この装置では、グリップを握った手の親指を操作体の外周に当てながら操作体を回転させることにより、操作体と一体的に構成されている変速ワイヤ巻き取りリールが変速ワイヤを巻き取ったり、巻き戻したりして、変速ワイヤの他端に接続されたディレーラに操作変位を与える。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ハンドルバーの外周面に嵌合させた筒状の操作体をもつ従来の変速操作装置では、親指以外の指と手のひらとで握られるグリップがハンドルバー軸芯に同芯の筒状体であり、残っている親指で操作される筒操作体もハンドルバー軸芯に同芯の筒状体であり、しかもその操作変位はハンドルバー軸芯回りの回転変位である。ここで、グリップを親指以外の指と手のひらとで握った手の親指の揺動動作は親指の根元の関節を中心として揺動であるため、操作体の回転変位の方向と親指の揺動方向がずれており、このことから、親指の揺動で操作体を回転させる時には、グリップを握っている手のひらをずらせる必要が生じるため、その操作感が必ずしも良いものではない。特に、大きな変速変化を得るために操作体を大きく回転させようとする場合に、その操作感の欠点が目立つことになる。
【０００４】
本発明の目的は、冒頭部で挙げたタイプの変速操作装置において、操作体の変位方向とこの操作体を操作する親指の揺動方向をできるだけ一致させて、操作感に優れた変速操作装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では、自転車構成部材に対して所定の取付軸芯でもって外嵌固定可能なガイド体と、前記ガイド体の案内により揺動軸芯回りの揺動変位を行う揺動操作体とを備えた自転車用変速操作装置において、
前記揺動軸芯が前記取付軸芯に対して傾斜していることを特徴としている。
【０００６】
この構成によれば、取付ブラケットが固定される自転車構成部材を握った手の親指で揺動操作体を操作する際、ガイド体の取付軸芯に対して揺動操作体の揺動軸芯が傾斜しているので、親指の揺動方向と操作体の変位方向とが類似し、親指操作感が改善される。
さらに、揺動軸芯の前記取付軸芯に対する傾斜が、前記揺動軸芯が自転車長手中心軸芯に近づくほど自転車前進方向に関して前記取付軸芯から遠ざかるように設定されていることも重要である。
また、本発明による自転車用変速操作装置として、前記揺動操作体の変位によって変速ワイヤを操作する巻き取り体が備えられ、この巻き取り体が揺動操作体の揺動軸芯とは異なる回転軸芯回りで回転可能で、この揺動操作体からの回転動力を巻き取り体に伝達する偏向動力伝達手段が備えられていることも重要である。
特に、本発明による自転車用変速操作装置を、変速ワイヤを操作するためハンドルバーの外周に沿って所定の幅をもって設けられたグリップに隣接して配置する場合、前記変速操作装置を、揺動軸芯回りで揺動操作される揺動操作体と、前記ハンドルバーの外周に適合する装着面と前記揺動操作体の揺動変位路を決定するガイド面とを設けたガイド体とで構成し、その際前記ガイド面は前記装着面を外囲するように延ばされ、前記揺動軸芯は前記グリップの軸芯に対して傾斜するように形成されるとよい。これにより、ハンドルグリップを握った手の親指による揺動操作体に対する操作がスムーズに行うことができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の１つの実施形態では、図４に示すようにハンドルバー１の外周面に嵌合した筒状ガイド体４の外周面４ｂによって形成される揺動変位路上を移動するようにこの外周面４ｂにはめ込まれたリング体として揺動操作体５が構成されている。筒状ガイド体４の外周面４ｂが取付軸芯Ｘaつまりハンドルバー軸芯Ｘbに対して傾斜した軸芯Ｙaをもつことから、揺動操作体５は取付軸芯Ｘaに対して傾斜した揺動軸芯Ｙb（軸芯Ｙaに一致する）回りに揺動、つまり回転運動を行うことができる。円筒体の外周面を案内面としていることからこの揺動操作体５は安定した精度のよい揺動変位を得ることができる。この揺動操作体は、ガイド体に案内される部分と操縦者の指で操作される部分があるため、それぞれの目的に適合されるべき、図１０に示すように、揺動操作体１０５を外筒１０５ａと内筒１０５ｂとに分けて構成し、外筒１０５ａを指との感触やノンスリップ特性に優れたゴム等の弾性材料を用い、内筒１０５ｂに加工精度を容易に高くすることができる金属を用いるとよい。さらに、図１５に示されている揺動操作体３０５のように、その軸方向の長さを短くしてコンパクトな構成とすることも可能である。そのような場合は特に、揺動操作体の操作性を向上させるため、図１６に明確に示されているが、その外周面に周方向に間隔をあけて径方向に突き出している２つの指当て操作具３０６、３０７設けると良い。２つの指当て操作具の一方を少数段変速に都合の良い位置に配置し、他方を多数段変速に都合の良い位置に配置すればよい。もちろん指当て操作具が１つであってもその操作性の向上に貢献することができる。揺動操作体の形状としては、必ずしも完全なリング体である必要はなく、図１７で示すような部分リング体で構成された揺動操作体４０５を採用することも可能である。
【０００８】
取付軸芯Ｘａに対する揺動軸芯Ｙｂの傾斜角度αは、使用する変速装置における各変速段に移行するために必要な操作変位量や揺動操作体の外径などによって最適な値は変化するが、現在流通している変速装置やハンドル形状などを考慮すると、５度〜４０度であることが望ましい。また、この変速操作装置がハンドルバー１の外周に沿って所定の幅をもって設けられたグリップ２に隣接して配置された場合、揺動軸芯Ｙｂの前記取付軸芯Ｘａに対する傾斜は、前記揺動軸芯が自転車長手中心軸芯に近づくほど自転車前進方向に関して前記取付軸芯から遠ざかるように設定されていると、グリップ２を握った手の親指の折れ曲がり揺動軌跡と揺動操作体の操作方向が優れた操作感をもってマッチする。
【０００９】
本発明の１つの実施形態では、図４に示すように、変速操作装置は揺動操作体の変位によって変速ワイヤ９を操作する巻き取り体６を備えており、この巻き取り体６はドラム状に構成されており、揺動操作体５の揺動軸芯Ｙｂ回りで回転可能である。巻き取り体６は揺動操作体５の揺動軸芯Ｙｂと同芯配置されているため、この巻き取り体６もガイド体４の外周面４ｂに案内されて回転運動することができる。その際、揺動操作体５と前記巻き取り体６を一方向クラッチ２０を介して連結すれば、揺動操作体５は操作後常にホームポジションに復帰するため、その操作性はさらに向上する。この場合、巻き取り体６を所定の回転位置に保持する位置決め機構３５と、前記位置決め機構により前記巻き取り体の位置保持を解除する変速レバーを含む解除操作部８、３０が備えられ、一方方向の変速（増速又は減速）を揺動操作体５で操作し、他方方向の変速（減速又は増速）を変速レバー８で操作することになる。
【００１０】
これに対し、別な実施形態では、図１４で示すように、巻き取り体２０６は揺動操作体２０５の揺動軸芯Ｙｂとは異なる回転軸芯Ｗ回りで回転可能で、この揺動操作体２０５からの回転動力を巻き取り体２０６に伝達する偏向動力伝達手段２１０が備えられている。巻き取り体２０６と揺動操作体２０５とを同芯配置という制約から解き放つことにより、デザイン的、配置設計的に融通の高い構造が提供されることになる。前記偏向動力伝達手段は、正確な操作変位を任意の箇所に伝達するために適したベベルギヤとフラットギヤとを組み合わせたギヤ伝動機構として構成することができる。
【００１１】
さらに別な実施形態では、図１０で示すように、ドラム式の巻き取り体に代え、変速操作装置は揺動操作体の変位によって変速ワイヤを操作する揺動レバー１０６を備えており、この揺動レバー１０６は、カム１０９とカムファロア１１１の組み合わせにより、揺動操作体の変位を受け取るが、カム形状を適切に選択することにより、所望の操作変位量に対する変速ワイヤの変位量を容易に得ることができるし、その設計変更も簡単である。
【００１２】
本発明のその他の特徴と利点は以下実施例の説明により明らかにされるだろう。
【００１３】
【実施例】
第１実施例：
図１、２、３、４に示すように、自転車構成部材の１つとしてのパイプ状の自転車用ハンドルバー１の端部領域の外周面に嵌合取付された所定の幅をもつグリップ２に隣接して変速操作装置１００が配置されている。この変速操作装置１００は、ハンドルバー１の外周面に嵌合取付される取付ブラケット３を備えている。この取付ブラケット３は、ハンドルバー１の外周面に合わせた装着面としての内周面を形成しており、ハンドルバー１に取り付けられた際その内周面の中心軸、つまり取付軸芯Ｘaは、ハンドルバー１の軸芯Ｘbとほぼ一致する。取付ブラケット３のハンドルバー１への取付を強固にするため、スリット構造をもつ装着面をハンドルバー１の外周面に対して締め付けるための締付ボルト３ａが備えられている。取付ブラケット３はさらにブレーキレバー５０と一体構造となっている。取付ブラケット３には、ハンドルバー１が貫通する貫通孔４ａを設けた筒状のガイド体４が組み付けられており、このガイド体４の外側に形成されたガイド路面としての円断面をもつ外周面に揺動操作体５と巻き取り体６が揺動可能に嵌合している。図４から明らかなように、貫通孔４ａの軸芯、つまりハンドルバー軸芯Ｘb又は取付軸芯Ｘaに対してガイド体４の外周面４ｂの軸芯Ｙaつまり揺動操作体５の揺動軸芯Ｙbは角度α、この実施例では５度だけ傾斜している。さらに取付ブラケット３の外側に数字式の変速段マークを有する変速インジケータ７を、そしてその反対側に変速レバー８を取り付けるとともにワイヤ導入ケース部３ｂを備えている。すなわち、フロントディレーラやリアディレーラなどの自転車用変速装置（図示せず）からの変速ワイヤ９のアウターワイヤをワイヤ導入ケース部３ｂが備えているアウターホルダー１０によって支持させるとともに、変速ワイヤ９のインナーワイヤ９ａをワイヤ導入ケース部３ｂの内部に設けてある複数個のガイドローラ１１により前記アウターホルダー１０から取付ブラケット３内に案内して巻き取り体６に連結し、揺動変速操作体５と変速レバー８とにより巻き取り体６を巻き取り側や巻き戻し側に回動操作してインナーワイヤ９ａを引っ張り操作したり、緩め操作するのである。そして、変速装置がどの変速段に切り換わったかはインジケータ７によって容易に判断できる。
【００１４】
図４に示すように、巻き取り体６および揺動操作体５は、ここでは完全な筒状に形成されており、前記ガイド体４の外周面４ｂに差し込まれ、ストッパーリング１２によってグリップ２側の抜け止めを行っている。ストッパーリング１２と揺動操作体５の右側端面との間には側部ガイドプレート１３が介装されているが、この側部ガイドプレート１３は、ガイド体４の貫通孔４ａの軸芯に対して揺動操作体５の揺動軸芯Ｙbが５度傾斜していることに鑑み、５度の傾斜面を形成している。
【００１５】
図３に示すように、変速レバー８は取付ブラケット３の支軸１４に回動可能に取り付けるとともに、取付ブラケット３が備えるレバー受け体１５に当接する原位置Ｎに自動復帰するようにリターンばね１６によって揺動付勢してある。前記支軸１４は、取付ブラケット３をハンドルバー１に組み付けた際にハンドルバー１の自転車前進方向に関して前方側に位置し、かつ、軸芯Ｐ１が車体上下方向に向く縦軸芯となっている。すなわち、変速レバー８は、取付ブラケット３がハンドルバー１に組み付いた状態で図１に示す如く操作部８ａがハンドルバー１の前方側に位置し、かつ、前記軸芯Ｐ１まわりで揺動する揺動レバーに構成し、ハンドルバー１のグリップ２を握った手の人指し指によって操作される。これに対して、揺動操作体５の揺動軸芯Ｙｂの前記取付軸芯Ｘａつまりハンドルバー軸芯Ｘｂに対する傾きは、自転車長手中心軸芯に近づくほど自転車前進方向に関して前記取付軸芯Ｘａから遠ざかるように設定されており、ハンドルバー１のグリップ２を握った手の親指によって操作される。
【００１６】
この実施例では、巻き取り体６の一方の方向の回転は揺動操作体５の揺動変位により、巻き取り体６の他方の方向の回転は変速レバー８の揺動変位により行われるが、これらの構成を図４〜図８を用いて説明する；
揺動変速操作体５に爪支軸１７を介して揺動可能に取り付けた一対のクラッチ爪１８，１８と、巻き取り体６の一端側にスプライン係合によって一体に回動するように取り付けたクラッチ歯車１９とにより、揺動操作体５の回動力を巻き取り体６に伝達するクラッチ２０を構成してある。一対のクラッチ爪１８，１８それぞれを爪ばね２１によってクラッチ歯車１９の多数の歯部１９ａのいずれかに係合するように付勢することで、クラッチ２０は入りに付勢されている。
【００１７】
前記ガイド体４の外周面４ｂにおいて、巻き取り体６と揺動操作体５との間に固定プレート２２を外周面４ｂに設けられたプレート取り付け段部による受け止めによって巻き取り体６の方には滑り動かないよう設け、この固定プレート２２と揺動操作体５の間に設けた摩擦プレート２３と、この摩擦プレート２３と前記固定プレート２２の間に設けたブレーキばね２４とにより、揺動操作体５に対するブレーキ２５を構成してある。摩擦プレート２３はガイド体４とのスプライン係合のためにガイド体４に対してその軸芯方向には摺動するが、周方向には回動しない。ブレーキばね２４が摩擦プレート２３を摺動付勢して揺動操作体５の端面に押し当て操作していることにより、ブレーキ２５が揺動操作体５に摩擦による制動作用を与える。
【００１８】
巻き取り体６の巻き取りドラム部６ａに形成したばね室に巻き戻しばね２６を設けるとともに、この巻き戻しばね２６は一端側がガイド体４の径方向に延びた円環状つば部４ｃに係止し、他端側が巻き取り体６に係止していて、巻き取り体６が巻き取り側に回動するに伴って弾性変形し、この変形による弾性復元力によって巻き取り体６を巻き戻し側に回動操作する。なお、ガイド体のつば部４ｃは取付ブラケット３とネジ連結されている。巻き戻しばね２６と、巻き取り体６のドラム部６ａから軸方向に突き出た延長ドラム部６ｂのところでドラム部６ａと前記クラッチ歯車１９との間に相対回転可能に外嵌した解除プレート２７と、この解除プレート２７と前記クラッチ歯車１９の間に配置した一対のクラッチ切り体２８，２８、および、前記変速レバー８と前記解除プレート２７を連動連結している連動ロッド２９により、変速レバー８と巻き取り体６を連動させる連動機構３０が構成されている。
【００１９】
巻き取り体６の延長ドラム部６ｂのところでドラム部６ａと前記解除プレート２７の間にスプライン係合によって一体に回動するように取り付けたラチェット歯体３１と、ガイド体のつば部４ｃに爪支軸３２を介して揺動可能に取り付けるとともに爪ばね３３によってラチェット歯体３１のいずれかの歯部３１ａに係合するように揺動付勢した位置決め爪３４とにより、巻き取り体６を所定の回動位置に保持する位置決め機構３５を構成してある。前記爪支軸３２に揺動可能に取り付けた戻り止め爪３６と、前記ラチェット歯体３１とにより、巻き取り体４が巻き戻し回動する際の回り過ぎを防止する一気戻り防止機構３７を構成してある。
【００２０】
つまり、クラッチ２０が爪ばね２１のために入りになっており、位置決め爪３４がラチェット歯体３１の歯部３１ａに係止して位置決め機構３５が巻き取り体４を巻き戻し側に回動しないように回り止めしていることにより、揺動操作体５は図１の矢印Ｆで示した回動方向にのみ回動操作できる操作体になる。
そして、揺動操作体５を揺動回転操作すると、揺動操作体５の回転動力をクラッチ２０が巻き取り体６に伝達し、巻き取り体６がインナーワイヤ９ａを巻き取る回動方向Ｃに回動する。この時、巻き取り体６と共に回動するラチェット歯体３１が歯部３１ａの形状によるカム作用によって位置決め爪３４および戻り止め爪３６を歯部３１ａから押し外しながら回動する。巻き取り体６が１回動ピッチを回動して変速装置が１段階だけ変化した回動位置になると、その都度、位置決め爪３４が変速操作前に係合していた歯部３１ａに隣接している次の歯部３１ａに爪ばね３３による揺動付勢のために自動的に係合し、位置決め機構３５が作用状態に復帰する。これにより、巻き取り体６は１回動ピッチを回動して新たな回動位置になると、その都度、位置決め機構３５の作用によってその回動位置を保持するようになる。
【００２１】
また、揺動操作体５によって巻き取り体６の巻き取り回動操作を行う場合、位置決め爪３４がラチェット歯体３１の最終の歯部３１ａに当接するまで一気に揺動操作できる。これにより、変速装置が変速操作前の変速段から１段階だけ変化した変速段に切り換わるように変速操作できる他、たとえば巻き取り体６を最低速位置と最高速位置の一方から他方まで一気に回動操作するなど、変速装置が変速操作前の変速段から２段階やそれ以上一気に切り換わるように変速操作できる。
【００２２】
一方、変速レバー８を原位置Ｎからハンドルバー１の方に揺動操作すると、連動ロッド２９が解除プレート２７の図７の如き操作アーム部２７ａを引き操作し、解除プレート２７が図７の位置から回動方向Ｚに回動する。すると、解除プレート２７に備えてある一対の操作ピン２７ｂ，２７ｂが図８に実線で示す操作解除位置から仮想線で示す操作位置に移動して一方のクラッチ切り体２８の遊端側と、他方のクラッチ切り体２８の遊端側とに各別に押圧作用する。このために、いずれものクラッチ切り体２８が前記操作ピン２７ｂの作用する側とは反対側の端部に位置するガイド体４に設けられた枢支ピン３８のまわりで巻き取り体６から離れる側に揺動して図８に実線で示す入り操作位置から仮想線で示す切り操作位置に移動し、クラッチ爪１８のピン部１８ａに押圧作用してクラッチ爪１８をクラッチ歯車１９から外し操作する。すなわち、クラッチ２０を切りに操作する。さらに、図７に示す如く解除プレート２７から延出し、延出端側が位置決め爪３４のアーム部３４ａと戻り止め爪３６のアーム部３６ａとの間に位置している解除アーム部２７ｃが、解除プレート２７の回動方向Ｚへの回動のために、図７に示す操作解除位置から図６に示す操作位置に移動し、戻り止め爪３６のアーム部３６ａに押圧作用して戻り止め爪３６を爪先がラチェト歯体３１の歯部３１ａと３１ａとの間に入り込むように揺動操作する。これにより、図６に示すように、一気戻り防止機構３７が自動的に作用状態になり、後に巻き取り体６が巻き戻し回動する際、巻き取り体６の回動ピッチを変速装置が１段階だけ変速する１回動ピッチだけに規制する。この時、位置決め爪３４の爪先がラチェット歯体３１の歯部３１ａにまだ当接してストッパー作用をしており、巻き取り体６はまだ回動しない。
【００２３】
変速レバー８がさらにハンドルバー１の方に揺動して解除プレート２７がさらに回動方向Ｚに回動すると、解除プレート２７の解除アーム部２７ｃが図６に示す操作位置に移動し、位置決め爪３４のアーム部３４ａに押圧作用して位置決め爪３４をラチェット歯体３１の歯部３１ａから外し操作する。これにより、位置決め機構３５は巻き取り体６が巻き戻しばね２６とインナーワイヤ９ａによる操作力のために巻き戻し回動することを可能にする。この後変速レバー８がリターンばね１６により復帰揺動して解除プレート２７の解除アーム部２７ａが復帰揺動するに伴い、位置決め爪３４が変速操作前に当接していた歯部３１ａに隣接するつぎの歯部３１ａに当接するように、爪ばね３３の作用によってラチェット歯体３１の方に揺動し、位置決め機構３５が１回動ピッチを回動した後の巻き取り体６に対して位置保持作用をするようになる。
【００２４】
したがって、変速レバー８は巻き取り体６の巻き戻し操作のみが可能な変速レバーになり、変速レバー８を原位置Ｎから揺動操作すると、その都度、連動機構３０が巻き戻しばね２６とインナーワイヤ９ａとによる巻き戻し付勢力によって、巻き取り体６を変速レバー８の操作に連動させてインナーワイヤ９ａを巻き取る回動方向Ｄに回動させる。そして、巻き取り体４は一気戻り防止機構３７の作用によって１回動ピッチだけ巻き戻し回動し、変速装置が１段階だけ変速した回動位置になると位置決め機構３５による作用によってその回動位置を保持する。
【００２５】
変速インジケータ７は、取付ブラケット３にハンドルバー軸芯Ｘｂにほぼ直交する軸芯まわりで回動するように取り付けるとともに前記変速段マークを備えている回動部材７ａと、変速段マークを透視できるように透明部材で形成するとともに前記回動部材７ａをカバーするように配置して取付ブラケット３に固定してある固定部材７ｂとによって構成してある。前記回動部材７ａは巻き取り体６の一端側に形成した図３の如き歯車部６ｃに噛み合い連動していて巻き取り体６に連動して回動し、巻き取り体６が所定の回動位置になると、複数個の前記変速段マークのうちの変速装置の変速段に対応するものが固定部材７ｂに備えてある図２Ａの如き指示マーク７ｃに合致するように停止する。つまり、指示マーク７ｃに合致した変速段マークがいずれの変速段マークであるかを知ることによって変速装置がいずれの変速段になったかが判断できる。
【００２６】
第２実施例：
図９に示された本発明の第２実施例は、ハンドルバー軸芯Ｘｂつまり取付軸芯Ｘａに対してガイド体１０４つまりその外周面１０４ｂの軸芯Ｙａつまり揺動操作体１０５の揺動軸芯Ｙｂは角度α、例えば５度だけ傾斜しているという本発明の基本的な特徴は有しているが、第１実施例に比べて、変速ワイヤ９の操作を揺動操作体１０５だけで行い、変速レバーがなくなっていることに違いがある。
【００２７】
図１０に示すように、揺動操作体１０５は、外周面に滑り止め凹凸を形成した外筒１０５ａと、この外筒１０５ａに内嵌するとともに圧着あるいは接着あるいは係合によって外筒１０５ａと一体に回動するように構成した内筒１０５ｂとによって構成され、ハンドルバー１に固定されたガイド体１０４の外周面１０４ｂに回動可能に外嵌している。揺動操作体１０５は、ガイド体１０４の一端側に形成したストッパ−部１０４ｃと他端側に配置された第１側部ガイドプレート１０７とによってガイド体１０４からの抜け止めを図られている。ガイド体１０４には貫通孔１０４ａが設けられており、この貫通孔１０４ａを用いてガイド体１０４をハンドルバー１に嵌合することにより、ガイド体１０４結果的には揺動操作体１０５のハンドルバーに対する位置関係が定まる。つまり、揺動操作体１０５の揺動軸芯Ｙｂはハンドル軸芯Ｘｂに対して角度α、ここでは５度傾斜している。この目的のため、揺動操作体の変位案内路を形成するガイド体１０４の外周面１０４ｂの軸芯Ｙａは貫通孔１０４ａの軸芯Ｙａに対して角度αだけ傾斜している。前記ガイド体１０４はハンドルバー１に外嵌するように形成するとともに、ガイド体１０４をハンドルバー１に固定するため、取付ブラケット１０３にはハンドルバー１を外嵌する取り付け筒部１０３ａが設けられており、この筒部１０３ａの先端とガイド体１０４の端部がかみ合い係合している。図１１に示すように、取付ブラケット１０３は、さらにブレーキレバー５０をハンドルバー１に取り付けるレバーブラケット部とネジ連結により一体化されている。
【００２８】
変速操作装置１００は、図１０に示すように、前記ガイド体１０４の外周面１０４ｂに回動可能に取り付けた回動カム体でなる変速カム部１０９、前記取付ブラケット１０３に軸芯Ｑまわりで揺動するように支軸１１０を介して取り付けた揺動レバー１０６によって構成してある。変速カム部１０９のボス部１０９ａに形成したスプラインと、前記揺動操作体１０５の内筒１０５ｂの一端側に形成したスプラインとが係合していることにより、変速カム部１０９と揺動操作体１０５とが一体回動するように連動している。変速カム部１０９の他端は、第２側部ガイドプレート１０８によって軸方向移動を規制されている。これにより、揺動操作体１０５を揺動回転操作すると、変速カム部１０９が揺動軸芯Ｙbまわりで回動する。揺動レバー１０６の一端に、回転式ワイヤ連結具を回動自在に付設することで回転式のワイヤ連結部１１０を形成し、このワイヤ連結部１１０に前記変速ワイヤ９のインナーワイヤ９ａを連結するように構成している。揺動レバー１０６の前記ワイヤ連結部１１０と前記揺動軸芯Ｑとの間にカムフォロア１１１を設けるとともに、変速装置が自己復元力のために前記インナーワイヤ９ａを介して揺動レバー１０６を揺動付勢することによって、前記カムフォロア１１１が変速カム部１０９のカム面１０９ｂに常時接触するように構成している。前記カム面１０９ｂの前記回動軸芯Ｘbに沿う方向視での形状を図１１の如く形成し、変速カム部１０９が回動するに伴い、揺動レバー１０６が前記軸芯Ｑまわりで揺動して前記インナーワイヤ９ａを変速装置の自己復元力に抗して引っ張り操作したり、変速装置が自己復元力で切り換わるように緩め操作するように構成している。
【００２９】
前記変速カム面１０９ｂに変速装置の変速数に対応する数の凹入部１０９ｃを備えるとともに、揺動レバー１０６がインナーワイヤ９ａの所定ストロークの引っ張りあるいは緩め操作をして変速装置が所定の変速段位に切り換わると、この変速段位に対応するいずれかの前記凹入部１０９ｃに前記カムフォロア１１１が入り込み、この入り込みによる変速カム部１０９と揺動レバー１０６との係合が、変速カム部１０９を回動操作された所定の操作位置に位置決めして変速装置を切り換え操作された変速段位に保持することにより、揺動操作体１０５を揺動回転操作すると、この操作力により、変速操作装置１００が変速ワイヤ９のインナワイヤ９ａを引っ張り操作したり、緩め操作して変速装置を所定の変速段位に切り換え操作する。
【００３０】
前記揺動レバー１０６の揺動軸芯Ｑからワイヤ連結部１１０のワイヤ連結中心までの距離Ｌ１を、揺動軸芯Ｑからカムフォロア１１１のカム部接触点までの距離Ｌ２より大に形成し、揺動レバー１０６の揺動によってインナーワイヤ９ａが引っ張り側や緩み側に移動するストロークが、変速カム部１０９による揺動レバー１０６の揺動操作角の割りには長くなるようにしてある。すなわち、変速カム部１０９を小型に形成して変速操作装置１００をコンパクトにしながらも、インナーワイヤ９ａが変速に必要な移動ストロークを移動することができる。
【００３１】
図１２に示すように、前記取付ブラケット１０３の内部に固定した弾性体製の打撃具１１２と、前記変速カム部１０９を形成する回転カム体に形成した被打撃部１１３とにより、変速報知用の音出し機構１１４を構成している。すなわち、被打撃部１１３に変速装置の変速数に対応する数の低部１１３ａを備えるとともに、変速カム部１０９が所定の操作位置にあると、この操作位置に対応するいずれかの前記低部１１３ａに、打撃具１１２の打撃作用突部１１２ａが合致するように構成してある。そして、変速操作を行って変速カム部１０９が回動すると、被打撃部１１３も回動し、これに伴い、打撃具１１２の打撃作用突部１１２ａが被打撃部１１３の突部１１３ｂに乗り上がって、打撃具１１２が弾性変形する。変速カム部１０９がさらに回動して所定の操作位置になると、これに伴い、打撃作用突部１１２ａが被打撃部１１３の突部１１３ｂを乗り越えて低部１１３ａに落ち込み、打撃具１１２がそれまでの弾性変形によって備えていた弾性復元力のために打撃作用突部１１２ａが低部１１３ａに衝撃的に接当するように構成してある。したがって、変速操作を行って変速装置の変速段位が切り換わると、音出し機構１１４が打撃具１１２と被打撃部１１３との接当音を発生して変速装置の切り換わりを報知する。
【００３２】
図９および図１０に示すように、前記取付ブラケット１０３に、変速装置の変速数に対応する数の表示窓１１８ａが回動グリップの回動方向に並んでいる変速表示部１１８を備えるとともに、前記揺動操作体１０５の内筒１０５ｂの一端側に速度表示ドラム１１５を形成して、変速表示機構を構成してある。すなわち、変速操作をして揺動操作体１０５が揺動すると、これに伴う速度表示ドラム１１５の回動のために、速度表示ドラム１１５にシールを付着して形成してある着色帯部１１５ａが表示窓列の内側を移動し、変速装置が所定の変速段位に切り換わると、図１３に変速装置が第３速に切り換わった場合を示すように、前記複数の表示窓１１８ａのうち、変速装置の切り換わった変速段位の順位に等しい数の表示窓１１８ａの内側が速度表示ドラム１１５の着色帯部１１５ａ以外の色から着色帯部１１５ａの色に変化する。つまり、変速装置を最低速の変速段位から増速側に変速して行くに伴い、表示窓列の最も端に位置して最低速度に対応する表示窓１１８ａから順次に内側が着色帯部１１５ａの色に変化して行く。したがって、表示窓列の低速側の端に位置する表示窓１１８ａから何番目の表示窓まで色が変化したかを知ることにより、変速装置がいずれの変速段位になっているかを知るのである。
【００３３】
尚、図１１に示す取り付けねじ１１６は、前記取付ブラケット１０３のうち、揺動レバー１０６とインナーワイヤ９ａの連結作業ための開口を閉じる蓋体部分１０３ｂを取付ブラケット１０３の本体側に連結するためのものである。また、図１０に示すコイルばね１１７は、一端側が取付ブラケット１０３で、他端側が揺動操作体１０５の内筒１０５ｂに係止し、揺動操作体１０５をインナーワイヤ９ａの引っ張り側に揺動操作する際に、その操作力の一部になるように揺動操作体１０５を付勢し、人為操作の軽減化を図るものである。
【００３４】
第３実施例
図１４に示された本発明の第３実施例は、第１実施例の変形例というべきものであり、もちろん、ハンドルバー軸芯Ｘbつまり取付軸芯Ｘaに対して揺動操作体１０５の揺動軸芯Ｙbが角度α、例えば５度だけ傾斜しているという本発明の基本的な特徴は有しているが、第１実施例に比べて、揺動操作体２０５の揺動軸芯Ｙbと巻き取り体２０６の回動軸芯Ｗが異なっていることに違いがある。つまり、巻き取り体２０６の回動軸芯Ｗがハンドルバー１の軸芯とほぼ直交するように配置されている。この構造のため、揺動操作体２０５の揺動変位をクラッチ爪を介して受け取るクラッチ歯車２１１と巻き取り体２０６との間に、揺動操作体２０５つまりクラッチ歯車２１１の回転動力を同芯配置されていない巻き取り体２０６に伝達する偏向動力伝達手段２１０が必要となる。この偏向動力伝達手段２１０は、クラッチ歯車２１１の端部に設けられた第１ベベルギヤ２１１と、この第１ベベルギヤ２１１と噛み合うベベルギヤ部とフラットギヤ部とを備えた第１中間ギヤ２１２と、この第１中間ギヤ２１２のフラットギヤ部と噛み合う第２中間ギヤ２１３と、前記第２中間ギヤ２１３と噛み合うとともに前記巻き取り体の外周部に形成されるギヤ部２１４とから構成されている。
【００３５】
クラッチ爪やクラッチ歯車２１１の構造、さらには巻き取り体２０６の周辺に設けられている位置決め機構や一気戻り防止機構、そして変速レバー２０８の構造は、第１実施例と同様であるため、ここではその説明の繰り返しを避ける。
第４実施例
図１５に示された本発明の第４実施例は、第３実施例の変形例というべきものであり、もちろん、ハンドルバー軸芯Ｘｂつまり取付軸芯Ｘａに対して揺動操作体３０５の揺動軸芯Ｙｂが角度α、例えば５度だけ傾斜しているという本発明の基本的な特徴は有しているが、第３実施例に比べて、揺動操作体３０５の幅がちいさくなっており、その代わりに揺動操作体３０５の外周面に第１指当て操作具３０６と第２指当て操作具３０７を設けていることに違いがある。
【００３６】
揺動操作体３０５はリターンばねによって原位置に回動復帰するように構成するとともに、第１変速操作体３０５が原位置に位置すると、第１指当て操作部３０６と第２指当て操作部３０７は図１６に示す原位置Ｎ１またはＮ２に位置するように配置してある。すなわち、第２指当て操作部３０７の原位置Ｎ２の方が第１指当て操作部３０６の原位置Ｎ１よりも高レベルに位置し、一段階だけ変速する際には第１指当て操作部３０６を使用する方が、第２指当て操作部３０７を使用するよりも指先の持ち上げが少なくて済んで比較的楽に操作でき、２段階や３段階以上の予め設定した複数段階を一気に変速する際には第２指当て操作部３０７を使用する方が、第１指当て操作部３０６を使用するよりも第１変速操作体５の比較的大回動角にわたる回動操作がしやすくて巻き取り体２０６を複数回動ピッチにわたって回動させる必要がありながらも確実に操作できるのである。ここでも、第１実施例や第３実施例と同様な構造の部分の説明の繰り返しは避けることにする。なお、揺動操作体は完全なリング体である必要はなく、図１７に示すように、一部を切り欠いた部分的なリング体で揺動操作体４０５を構成することができる。
【００３７】
これまで、第１実施例から第４実施例で示されたそれぞれの特徴的な構成は、それぞれ任意に組み合わされて用いることが可能であり、それらの組み合わされたものも本発明の枠内に入るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による自転車用変速操作装置の第１実施例を示す全体平面図
【図２】変速段インジケータの部分を示す外観図
【図３】取付ブラケットのハンドルバーとの取付を示す断面図
【図４】変速操作装置の断面図
【図５】一方クラッチの側面図
【図６】位置決め機構と一気戻り防止機構の説明図
【図７】伝動機構の説明図
【図８】クラッチ切り体の説明図
【図９】本発明による自転車用変速操作装置の第２実施例を示す全体平面図
【図１０】変速操作装置の断面図
【図１１】変速操作カム部領域の断面図
【図１２】音だし機構の断面図
【図１３】変速段インジケータによる表示の説明図
【図１４】本発明による自転車用変速操作装置の第３実施例を示す全体平面図
【図１５】本発明による自転車用変速操作装置の第４実施例を示す全体平面図
【図１６】指当て操作部をもつ揺動操作体の説明図
【図１７】部分リング体からなる揺動操作体を示す側面図
【符号の説明】
１        ハンドルバー
３        取付ブラケット
４；１０４  ガイド体
４ｂ；１０４ｂ  揺動変位路
５；１０５；２０５；３０５；４０５  揺動操作体
Ｘａ        取付軸芯
Ｙｂ        揺動軸芯
【図１】
0003623020.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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