(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自転車変速機の操作を補助するために回転体からの力を使用する補助装置であって、
装着部材と、
該装着部材に連結された入力伝達部材であって、少なくとも第１入力位置、第２入力位置及び第３入力位置へ移動する該入力伝達部材と、
前記装着部材に連結された出力伝達部材であって、前記入力伝達部材の第１入力位置、第２入力位置および第３入力位置に各々対応した第１出力位置、第２出力位置及び第３出力位置へ移動する該出力伝達部材と、
回転体係合位置と回転体非係合位置との間を移動する回転体係合部材と、
該回転体係合部材から前記出力伝達部材へ運動を伝達するための運動伝達機構と、
前記入力伝達部材が第１入力位置、第２入力位置又は第３入力位置のいずれか１つにあり、前記出力伝達部材が対応した第１出力位置、第２出力位置又は第３出力位置にないときには、前記回転体係合部材を回転体係合位置へ移動させ、前記入力伝達部材が第１入力位置、第２入力位置又は第３入力位置のいずれか１つにあり、前記出力伝達部材が対応した第１出力位置、第２出力位置又は第３出力位置にあるときには、前記回転体係合部材を回転体非係合位置へ移動させるようなスイッチング機構とを備えてなり、
前記入力伝達部材が入力伝達部材回転軸に対して回転するために前記装着部材に連結され、前記出力伝達部材が出力伝達部材回転軸に対して回転するために前記装着部材に連結されており、
前記スイッチング機構が、前記入力伝達部材及び出力伝達部材に作動的に連結された位置検知部材を備えてなり、
該位置検知部材は、前記入力伝達部材が第１入力位置、第２入力位置又は第３入力位置のいずれか一つにあり、前記出力伝達部材が対応した第１出力位置、第２出力位置又は第３出力位置にないときにはスイッチオン位置へ移動し、前記入力伝達部材が第１入力位置、第２入力位置又は第３入力位置のいずれか一つにあり、前記出力伝達部材が対応した第１出力位置、第２出力位置又は第３出力位置にあるときにはスイッチオフ位置へ移動するように構成され、
前記スイッチング機構が、更に前記入力伝達部材と前記位置検知部材とを作動的に連結するカムを備えてなり、
前記入力伝達部材が第１入力位置、第２入力位置又は第３入力位置のいずれか１つにあり、前記出力伝達部材が対応した第１出力位置、第２出力位置又は第３出力位置にないときに、該カムが前記位置検知部材を前記スイッチオン位置へ移動させるように構成されていることを特徴とする補助装置。
【請求項２】
前記カムが、前記入力伝達部材とともに回転するように連結されていることを特徴とする請求項１記載の補助装置。
【請求項３】
更に前記カムと係合するカム従動部材を備え、該カム従動部材が前記出力伝達部材とともに回転するように連結されていることを特徴とする請求項２記載の補助装置。
【請求項４】
前記カム従動部材が、前記位置検知部材の内周面と係合していることを特徴とする請求項３記載の補助装置。
【請求項５】
前記カム従動部材が、前記カムと前記位置検知部材の内周面とを係合させるためのローラを備えていることを特徴とする請求項４記載の補助装置。
【請求項６】
前記入力伝達部材の回転軸が、前記出力伝達部材の回転軸と一致していることを特徴とする請求項４記載の補助装置。
【請求項７】
自転車変速機の操作を補助するために回転体からの力を使用する補助装置であって、
装着部材と、
該装着部材に連結された入力伝達部材であって、少なくとも第１入力位置及び第２入力位置へ移動する該入力伝達部材と、
前記装着部材に連結された出力伝達部材であって、前記入力伝達部材の第１入力位置及び第２入力位置に各々対応した第１出力位置及び第２出力位置へ移動する該出力伝達部材とを備え、
該入力伝達部材及び出力伝達部材の少なくとも一方は回転軸に対して回転するように構成されており、さらに、
回転体係合位置と回転体非係合位置との間を移動する回転体係合部材と、
該回転体係合部材から前記出力伝達部材へ運動を伝達するための運動伝達機構と、
前記入力伝達部材が第１入力位置又は第２入力位置のいずれか１つにあり、前記出力伝達部材が対応した第１出力位置又は第２出力位置にないときには、前記回転体係合部材を回転体係合位置へ移動させ、前記入力伝達部材が第１入力位置又は第２入力位置のいずれか１つにあり、前記出力伝達部材が対応した第１出力位置又は第２出力位置にあるときには、前記回転体係合部材を回転体非係合位置へ移動させるようなスイッチング機構を備え、
該スイッチング機構は、前記入力伝達部材とともに動くカムと、前記出力伝達部材とともに動くカム従動部材と、該カムおよび該カム従動部材に作動的に連結された位置検知部材とを備えており、
該位置検知部材は、前記入力伝達部材が第１入力位置又は第２入力位置のいずれか１つにあり、前記出力伝達部材が対応した第１出力位置又は第２出力位置にないときにはスイッチオン位置へ移動し、前記入力伝達部材が第１入力位置又は第２入力位置のいずれか１つにあり、前記出力伝達部材が対応した第１出力位置又は第２出力位置にあるときにはスイッチオフ位置へ移動するように構成され、該位置検知部材がスイッチオン位置へ移動することによって前記回転体係合部材が前記回転体係合位置へと移動するように構成されていることを特徴とする補助装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
【０００２】
本発明は、自転車変速機に関するものであり、より詳しくは、自転車変速機の変速操作を補助するための装置に関するものである。
【０００３】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
ディレイラやハブ変速機のような自転車変速機の操作に必要な操作を軽減するために、種々の装置が開発されてきた。特にディレイラ型変速機の操作を補助するのに適したような装置の例が、米国特許第５３５８４５１号に示されている。リアディレイラの操作を補助するための該公報に記載された装置は、常に運動する複雑な可動部を備えており、運動量を増加させるとともに該構成部材の早期の摩耗を招く可能性のあるものである。フロントディレイラの操作を補助すべく該公報に記載された装置は、２つだけのフロントスプロケットに適応するものである。しかしながら、多くの自転車は２以上のフロントスプロケットを備えている。従って、２以上のスプロケットと共に使用できるような補助装置が望まれている。また、常に運動する可動部の数を最小限にすることも、有用なことである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、自転車変速機の変速操作を補助するための装置に関するものである。従来技術の装置と同様に、該装置は２つのフロントスプロケットに適応することができるが、更に、該装置は２以上のフロントスプロケットにも適応することができる。さらに、本発明による全ての技術的貢献を認識するための臨界ではないが、開示された実施形態は、常に動く可動部の数を最小限に抑え、内部的な応力および部材の摩耗を削減するものである。
【０００５】
本発明の第１の実施形態において、これに限定されるものではないが、自転車変速機の操作を補助するために回転体からの力を利用する補助装置は、装着部材と、該装着部材に連結された入力伝達部材とを備えてなり、該入力伝達部材は第１入力位置、第２入力位置および第３入力位置へと移動するように構成されてなる。出力伝達部材は前記装着部材に連結されており、前記入力伝達部材の第１入力位置、第２入力位置および第３入力位置とそれぞれ対応するような第１出力位置、第２出力位置および第３出力位置へと移動するように構成されてなる。回転体係合部材は、回転体係合位置と回転体非係合位置との間を移動し、運動伝達部材は、前記回転体係合部材から出力伝達部材へと運動を伝達するために備えられる。スイッチング機構は、前記入力伝達部材が第１入力位置、第２入力位置又は第３入力位置のいずれか１つにあり、且つ前記出力伝達部材が対応した第１出力位置、第２出力位置又は第３出力位置にないときに、前記回転体係合部材を回転体係合位置へ移動させ、前記入力伝達部材が第１入力位置、第２入力位置又は第３入力位置のいずれか１つにあり、且つ前記出力伝達部材が対応した第１出力位置、第２出力位置又は第３出力位置にあるときに、前記回転体係合部材を回転体非係合位置へ移動させるように備えられる。
【０００６】
本発明の他の実施形態において、自転車変速機の操作を補助するために回転体からの力を利用する補助装置は、上述した部材の多くを備え、２以上のギアに適応し又はしないものとし得る。該実施形態において、入力伝達部材と出力伝達部材は、回転軸に対して回転するように装着部材に連結されている。該回転軸は、入力伝達部材および出力伝達部材とで共通となっており（必然的なものではないが）、それによってこれら２つの部材が適当な対応位置にない場合に検知し易いものとなる。
【０００７】
本発明の他の実施形態において、自転車変速機の操作を補助するために回転体からの力を利用する補助装置は、第１の実施形態として挙げた部材の多くを備え、且つ上述した実施形態のように、２以上のギアに適応し又はしないものとし得る。該実施形態では、スイッチング機構は、前記入力伝達部材が前記第１入力位置又は第２入力位置へ移動し、且つ前記出力伝達部材が対応する第１出力位置又は第２出力位置に移動しないときに、回転軸の方向に移動するような軸スライド部材を備えている。とりわけ、斯かる特徴によれば、該スイッチング機構を側方へ分散し得るものとなる
【０００８】
本発明の他の実施形態において、自転車変速機の操作を補助するために回転体からの力を利用する補助装置は、上述した部材の多くを備え、且つ上述したように２以上のギアに適応し又はしないものとし得る。該実施形態では、スイッチング機構は、前記入力伝達部材とともに動くカムと、前記出力伝達部材とともに動くカム従動部材と、該カムおよび該カム従動部材に作動的に連結された位置検知部材とを備え、該位置検知部材は、前記入力伝達部材が第１入力位置又は第２入力位置のいずれか１つにあり、前記出力伝達部材が対応した第１出力位置又は第２出力位置にないときにはスイッチオン位置へ移動し、前記入力伝達部材が第１入力位置又は第２入力位置のいずれか１つにあり、前記出力伝達部材が対応した第１出力位置又は第２出力位置にあるときにはスイッチオフ位置へ移動するように構成され、該位置検知部材がスイッチオン位置へ移動することによって前記回転体係合部材が前記回転体係合位置へと移動するように構成されたものとし得る。とりわけ、斯かる特徴によれば、前記入力伝達部材によるスイッチング機構の直接的な制御が可能となり、より少ない部品により構成し得るものとなる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
【００１０】
図１は、自転車変速機に、変速操作を補助するための本発明に係る補助装置１４の特定の実施形態を組み込んだ自転車１０の側面図である。自転車１０は、あらゆるタイプとすることができ、本実施形態では自転車１０は、トップチューブ２２と、ヘッドチューブ２４と、該ヘッドチューブ２４から下方へ延びるダウンチューブ２６と、トップチューブ２２から下方へ延びるシートチューブ３０と、ダウンチューブ２６とシートチューブ３０の接合部に配設されたボトムブラケット３２と、トップチューブ２２から後方且つ下方へ延びる一対のシートステー３４と、ボトムブラケット３２から後方へ延びる一対のチェーンステー３８からなる典型的なフレーム１８を備えている。フォーク４２はヘッドチューブ２４に回転可能に支持されており、ホイール４６はフォーク４２の下端に回転可能に支持されている。フォーク４２およびホイール４６の回転方向は、周知の方法でハンドルバー５０によって制御される。同軸となるように装着された複数のフリーホイールスプロケット（図示せず）を備えたリアホイール５４は、シートステー３４とチェーンステー３８の接合部に回転可能に支持されており、複数のフロント（チェーンホイール）スプロケット６２を支持するペダルアッセンブリ５８は、ボトムブラケット３２に回転可能に支持されている。チェーン６６は、複数のフロントスプロケット６２の一つと、リアホイール５４に装着された複数のフリーホイールスプロケットの一つとを拘束している。フロントディレイラ７０は、チェーン６６を一のフロントスプロケット６２から他のそれへと移動させ、リアディレイラ７４は、チェーン６６を一のフリーホイールスプロケットから他のそれへと移動させる。これらの操作は良く知られたものである。本実施形態では、フロントディレイラ７０は、補助装置１４に連結された出力コントロールワイヤ７８を引張および解放することによってコントロールされ、補助装置１４はボーデンタイプの入力コントロールケーブル８２によってコントロールされる。リアディレイラ７４は、ボーデンタイプのコントロールケーブル８６によって慣用的な方法でコントロールされる。
【００１１】
図２は、補助装置１４の部分透視図であり、図３は、図２に示された補助装置の分解図である。該実施形態において、補助装置１４は、フロントディレイラ７０の操作を補助するために、ボトムブラケット３２中に回転自在に装着され且つペダルアッセンブリ５８によって回転されるクランク軸９０の回転力を利用する。補助装置１４は、上部枠体１００及び１０４並びに下部枠体１０６（図３には示さず）を備えている。上部枠体１００及び１０４は、各々開口部１０８及び１１２を有し、且つそれらはボトムブラケット３２の開口部と一直線となっており、互いにネジ１１６によって締め付けられている。主として下部枠体１０６によって形成される空間に配設される部材は、装着部材１２０、１２４、１２６及び１２８であり、これらは、装着部材１２８の開口部１３６を通り且つ中空ボルト１４４の開口部１４０を通り且つ装着部材１２０のネジ穴１４８中へ延びるネジ１３２によって互いに連結されている。該アッセンブルユニットにおいて、中空ボルト１４４の頭部１５２は、装着部材１２４と装着部材１２０の筒状部１５６との間に挟まれており、中空ボルト１４４の軸部１６０は、装着部材１２４の開口部１６４を通って延び、中空ボルト１４４のネジ部１６８は、装着部材１２６のネジ穴１７２にねじ込まれ、中空ボルト１４４の端部は、装着部材１２８の側面に当接している。装着部材１２８は、ボルト１７４及びワッシャ１７５によって自転車に取り付けられる。
【００１２】
入力伝達部材１７６は、該入力伝達部材１７６中の開口部１９２及び装着部材１２０中の開口部１９６を通って延びる筒状ベアリング１８８によって支持されている。よって、入力伝達部材１７６は、回転軸Ｘを中心として回転するように、装着部材１２０、１２４、１２６及び１２８に対して回転自在に取り付けられる。入力伝達部材１７６は、入力伝達部材１７６と装着部材１２０との間に周知の方法で固定されたバネ２００によって、装着部材１２０、１２４、１２６及び１２８に対して反時計回りの方向へ付勢されている。入力伝達部材１７６は、入力制御ワイヤ巻き面１８０と、ネジ２０４、ワッシャ２０８及びワイヤ受け部材２１２とからなるワイヤ連結部材１８４とを備えている。ネジ２０４は、入力コントロールワイヤ８０が入力伝達部材１７６とワイヤ受け部材２１２との間に硬く挟まれるように、入力伝達部材１７６のネジ穴２１６にねじ込まれる。そして、入力コントロールワイヤ８０は、入力コントロールワイヤ８０を引くと入力伝達部材１７６がバネ２００による付勢力に抗して時計回りに回転し、該入力コントロールワイヤ８０を放すと入力伝達部材１７６がバネ２００の付勢力によって反時計回りに回転するようにワイヤ巻き面１８０を巻くように構成されている。本実施形態では、３つのフロントスプロケット６２があるために、入力伝達部材１７６は３つの区別された入力位置へ移動することが必要となる。
【００１３】
入力駆動部材２２０が入力伝達部材１７６とともに回転するように、該入力駆動部材２２０は、装着部材１２４のスロット２２８を通るようにして延び且つ入力伝達部材１７６の保持スロット（図示せず）上へと延びる一対の連結タブ２２４を備えている。入力駆動部材２２０の駆動アーム２３０は、中間リング２３６から延びる支柱２３２に連結され、Ｃクリップ２４０でそこに固定される。中間リング２３６に回転自在に取り付けられるローラー形状の位置検知部材係合部材２４５及び２４６は、位置検知円弧を決定する位置検知部材２４４の内周面と係合する。位置検知部材２４４の連結耳部２５２は、他の位置検知部材２６０の連結タブ２５６に連結される。位置検知部材２６０は、楕円型の内周面２６３と、ツメ案内面を決定する外周面２６８と、制御面２７２及び２７６を備えている。位置検知部材２４４と位置検知部材２６０とは、ともに装着部材１２６から延びる枢支軸２６４に枢着されており、且つそれらは、連結タブ２５６と、装着部材１２６から延びた突出部２７９との間に連結されたバネ２７８によって、反時計回りの方向へ付勢されている。本実施形態の位置検知部材２４４及び２６０は、位置検知ユニットとみなすことができる。
【００１４】
ワイヤ巻き部材の形状とされた出力伝達部材２８０は、組み立て状態において装着部材１２４に接触する筒状ベアリング２８４に支持されるため、該出力伝達部材２８０は回転軸Ｙ回りに回転するものとなる。本実施形態において、回転軸Ｙは、回転軸Ｘと一致している。出力伝達部材２８０は、ワイヤ巻き溝２８６と、ワイヤ連結部材の機能によりケーブルエンドビード（図示せず）をそこへ受けるためのケーブルエンドストップ２８８（図７）とを備えている。本実施形態では、３つのフロントスプロケットを備えているため、出力伝達部材２８０は３つの区別された出力位置へ移動する必要がある。接触部材２９０及び２９２は、以下に述べる方法で中間リング２３６の内周面と係合するために、出力伝達部材２８０の一面に取り付けられる。ラチェット２９８は、出力伝達部材２８０とともに回転するように、出力伝達部材２８０中の保持スロット（図示せず）へ延びる一対の連結タブ３０２を有している。ラチェット２９８は、一連の（例えば３つの）駆動歯３０６と、駆動面及び位置保持面を規定する一連の（例えば３つの）位置保持歯３１０とを備えている。
【００１５】
ツメ歯３１５及び３１６を有する位置保持ツメ部材３１４は、装着部材１２６から延びる枢支軸３１８に回転自在に支持されている。位置保持ツメ部材３１４は、Ｃクリップ３２２によって枢支軸３１８上に保持されており、上述と同様の手段によってバネ３２６によって時計回り方向に付勢されている。位置解放板３３０は、組み立て状態において装着部材１２６に接触する筒状ベアリング３３４に回転自在に支持されている。位置解放板３３０には、ツメ解放突起３３８として形成されたツメ解放部材、運動伝達ツメ係合突起３４２、及び運動伝達ツメ受けリセス３４６が備えられている。位置解放板３３０は、位置解放板３３０から延びる付勢アーム３５１と装着部材１２６から延びる付勢アーム３５２との間に連結されたバネ３５０によって反時計回りの方向に付勢されている。装着耳部３５８を有する運動変換板３５４として形成された運動伝達部材は、装着部材１２６上で対応する装着耳部３６２と、枢支軸３６６を介して回転自在に連結されている。運動変換板３５４は、以下に述べるようにして機能する駆動タブ３７０を備えている。
【００１６】
駆動軸４００は、装着部材１００に形成された開口部４０８に装着される筒状ベアリング４０４を通って延び、ベアリング３３４、２８４及び１８８を通って延び、図４に示したように装着部材１２０から出て、装着部材１０４の側面に配設されるベアリング４１２で終わる。プッシュロッド４１６は、駆動軸４００の中央穴４２０を通って延びている。枢支軸４２６をそこから延ばしているツメ連結部材４２４は、駆動軸４００の一端に配設された対応する連結溝４３２と噛み合う連結タブ４２８によって、駆動軸４００に回転しないように連結されている。運動伝達ツメ部材４３６は、Ｃクリップ４４０によって枢支軸４２６に回転自在に支持されており、バネ４４４によって時計回り方向に付勢されている。他のツメ連結部材４４８は、駆動軸４００の他端に配設された対応する連結溝４５６と噛み合う連結タブ４５２によって、駆動軸４００に回転しないように連結されている。連結タブ４５２の径方向内側端部は、固定ネジ４６０をそこへねじ込んで受けるために、螺刻面が形成されている。解放制御タブ４６６および付勢タブ４６７を有する解放制御部材４６４は、ツメ連結部材４４８上の対応する装着ツメ４７２と係合する装着耳部４６８により、ツメ連結部材４４８に回転自在に取り付けられている。本実施形態において、解放制御部材４６４は、ツメ保持部材とみなすことができ、付勢タブ４６７と固定ネジ４６０との間に装着されたバネ４７６によって、時計回りの方向に付勢されている。ツメ連結部材４４８、即ち駆動軸４００は、ツメ連結部材４４８と装着部材１０４から延びるバネ支持部４８４との間に装着されるバネ４８０によって、反時計回りの方向へ付勢されている。
ツメ板４８８、４９２及び４９６は、締付具５００及び５０４によって互いに締め付けられており、ツメ板４８８及び４９６は、枢支軸５０８を介してツメ連結部材４４８に回転自在に取り付けられている。ツメ板４８８、４９２及び４９６は、全体として、ツメ板４９６とツメ連結部材４４８との間に連結されたバネ５１２（本実施形態では、ツメ移動部材とみなし得る）から時計回りの付勢力をうける回転体係合ツメ部材４９８を構成する。弓形のツメ制御面５１７（本実施形態では、他のツメ保持部材とみなし得る）及び弓形の解放制御面５１８を有するツメ制御部材５１６は、枢支軸５２０を介して装着部材１０４に回転自在に連結され、さらに解放制御面５１８と装着部材１０４との間で枢支軸５２０の周りに取り付けられるバネ５２４によって、図３において反時計回りの方向の付勢力を受ける。ツメ制御面５１７は、締付具５００から延びる相補的なツメ制御面５２６と係合する。
【００１７】
本実施形態では、回転体係合ツメ部材４９８、ツメ連結部材４４８、駆動軸４００、ツメ連結部材４２４、ツメ４３６及びラチェット２９８は、軸９０回りの回転運動を出力伝達部材２８０へ伝達するための運動伝達機構の構成要素である。さらに、本実施形態では、ツメ制御部材５１６、解放制御部材４６４、プッシュロッド４１６、運動変換部材３５４、位置検知部材２４４及び２６０、中間リング２３６及び入力駆動部材２２０は、入力伝達部材１７６が第１入力位置、第２入力位置又は第３入力位置のいずれかにあり且つ出力伝達部材２８０が対応する第１出力位置、第２出力位置又は第３出力位置にはないとき、回転体係合ツメ部材４９８を回転体係合位置にまで移動させ、さらに、入力伝達部材１７６が第１入力位置、第２入力位置又は第３入力位置のいずれかにあり且つ出力伝達部材２８０が対応する第１出力位置、第２出力位置又は第３出力位置にあるとき、回転体係合ツメ部材４９８を回転体非係合位置にまで移動させるためのスイッチング機構の構成要素である。
【００１８】
入力コントロールワイヤ８０が引かれたときの補助装置１４の動作が図５乃至１３Ｃに示されている。図５、６Ａ及び６Ｂに示したように、入力コントロールワイヤ８０の引っ張りは、入力伝達部材１７６がバネ２００の付勢力に抗して、出力伝達部材２８０（本実施形態では）に対してシフトアップ位置にまで時計回りに回転する要因となる。これは、入力伝達部材１７６と入力駆動部材２２０とが一体として共に回転するため、次に、入力駆動部材２２０を時計回りに回転させる要因となる。入力駆動部材２２０の駆動アーム２３０は、直ちに中間リング２３６を時計回りに回転させるが、図６Ｂに示したように、中間リング２３６の内周面２９４が出力伝達部材２８０上の接触部材２９０と接触すると、接触部材２９０は支点として作用し、一致した回転軸Ｘ及びＹに対して中間リング２３６を偏心回転させる。その結果、中間リング２３６は、右方向へ向かう力の成分を有することとなり、ローラー２４６は位置検知部材２４４に抗して右方向へ向かう力を発揮し、位置検知部材２４４及び２６０は、枢支軸２６４で反時計回りに回転する。この位置検知部材２４４及び２６０の反時計回りの回転は、位置検知部材２６０の制御面２７６が入力伝達部材１７６に対して径方向に移動する要因となり、出力伝達部材２８０が装着耳部３５８を上方（スイッチオン位置とみなし得る）へ押動する要因となり、従って、駆動タブ３７０がプッシュロッド４１６を押圧すように運動変換板３５４が反時計回りに回転することとなる。
【００１９】
図７および８に示したように、駆動タブ３７０はプッシュロッド４１６を右へ移動させ、プッシュロッド４１６は付勢タブ４６７に抗して解放制御部材４６４を反時計回りに回転するように押す。これは、解放制御タブ４６６を下方へ回転させ、続いて、ツメ制御部材５１６の重量がバネ５２４の付勢力に打ち勝つためにツメ制御部材５１６を時計回りに回転させることとなる。ツメ制御部材５１６の時計回りの回転は、ツメ制御面５１７を上方へ移動させる要因となり、バネ５１２の付勢力が作用する結果、回転体係合ツメ部材４９８が回転体係合位置にまで時計回りに回転するのを許容する。この位置において、回転体係合ツメ部材４９８は、軸９０と一体的に回転（反時計回り）するように備えられた回転体５３４上に形成された２つの歯５３０の双方と係合し得る。こうして、回転体係合ツメ部材４９８は、回転体係合部材として機能し得る。
【００２０】
図９Ａ乃至９Ｃは、装置１４が補助動作を開始したときの該補助装置の図である。これらの図は、チェーン６６が最も小さいフロントスプロケット６２を拘束しており、次のより大きいスプロケットへ変更される際の状態に対応したものである。図９Ｂに示したように、回転体係合ツメ部材４９８は回転体係合位置にあり、回転体５３４上の歯５３０の一つと接触している。位置検知部材２６０が、図９Ｃに示したような反時計回りに回転した位置にあるとき、楕円形の内周面２６３は、ツメ案内面２６８が右方向へ移動してラチェット２９８の駆動歯３０６を露出させること、さらに、運動伝達ツメ部材４３６を案内して最も近い駆動歯３０６と係合させることを許容する。このとき、位置保持ツメ部材３１４のツメ歯３１６は、最も右の位置保持歯３１０の右側に位置する。
【００２１】
図１０Ａおよび１０Ｂは、回転体係合ツメ部材４９８が回転体５３４とともに移動し始めたときの運動伝達機構の作用を説明している。これらの図に示されているように、回転体５３４の反時計回りの回転は、ツメ連結部材４４８と駆動軸４００とを時計回りに回転させる要因となる。これは、続いてツメ連結部材４２４と運動伝達ツメ部材４３６とを最も近い駆動歯３０６に係合させ、ラチェット２９８を出力伝達部材２８０とともに時計回りに回転させる要因となる。そして、出力伝達部材２８０は、フロントディレイラ７０が作動するように出力コントロールワイヤ７８を引く。同時に、ツメ歯３１６は上方へ且つ最も右側の位置保持歯３１０を超えるように上昇する。
【００２２】
図１１Ａ及び１１Ｂは、該回転体係合ツメ部材４９８が回転体５３４と非係合状態となったときの、運動伝達機構の作用を説明している。この状態において、回転体係合ツメ部材４９８は既に回転体５３４の歯５３０と非係合の状態となっており、ラチェット２９８は、ツメ歯３１６が上昇しているが中央の位置保持歯３１０を越えないようなところまで回転している。このとき、駆動軸４００及びツメ連結部材４４８は、バネ４８０によってツメ連結部材４４８上に及ぼされる付勢力によって、反時計回りに回転し始める。
【００２３】
図１２Ａ乃至１２Ｃは、回転体係合ツメ部材４９８がスタート位置へ向かって移動する際の補助装置１４の図であり、図１３Ａ乃至１３Ｃは、シフト操作が完了したときの補助装置１４の図である。図１２Ａ乃至１２Ｃに示したように、駆動軸４００及びツメ連結部材４４８は、反時計回りに回転し、運動伝達ツメ部材４３６は駆動歯３０６から非係合となり、ラチェット２９８及び出力伝達部材２８０は、フロントディレイラ７０に組み込まれた戻りバネによって出力コントロールワイヤ７８に作用する付勢力により、反時計回りに回転する。出力伝達部材２８０は図９Ａ乃至９Ｃに示された位置よりも正味に時計回りに回転した位置にあるため、接触部材２９０は、もはや中間リング２３６の内周面２９４に対して支点として作用せず、中間リング２３６のローラー２４５は、位置検知部材２４４を時計回りに回転させるべく位置検知部材２４４の内周面２４８を押圧しない。その時、位置検知部材２６０の制御面２７６は、もはや運動変換板３５４の装着耳部３５８を押し上げることなく（スイッチオフ位置にあるとみなし得る）、運動変換板３５４は時計回りに回転し、図１２Ａに示したように、プッシュロッド４１６は左方向へ移動し解放制御部材４６４はバネ４７６の付勢力によって時計回りに回転し、ツメ制御部材５１６は反時計回りに回転し、ツメ制御面５１７は、回転体係合ツメ部材４９８を反時計回りに回転させて図１３Ｂに示したような回転体非係合位置にまで回転するように締付具５００のツメ制御面５２６を押し下げる。さらに、ラチェット２９８は、位置保持ツメ部材３１４のツメ歯３１６がバネ３２６の付勢力の下で図１３Ｃに示したように最も右の位置保持歯３１０の左側に接触して、出力伝達部材２８０の位置を保持するまで回転する。
【００２４】
本実施形態においては、ラチェット２９８及び出力伝達部材２８０は、初め所望の位置を越えて回転してから所望の位置まで戻ることに注目すべきである。これは、いわゆる“オーバーシフト”の効果を生じ、フロントディレイラ７０はチェーン６６を目的となるスプロケットを越えて移動させ、その後所望の位置、即ち、通常、目的のスプロケット上となる中央位置へ戻す。一般的には、手動のディレイラ操作によってなされるこの効果は良く知られており、チェーンを小さいスプロケットから大きいスプロケットへ移動させようとする際に時折好ましいものである。もちろん、用途に応じて、該機構はそのような現象を除いて設計することも可能である。
【００２５】
入力コントロールワイヤ８０が解放された際の補助装置１４の作用が、図１４乃至１９Ｃに示されている。入力コントロールワイヤ８０を解放することは、入力伝達部材１７６及び入力駆動部材２２０をバネ２００の付勢力に従い、（本実施形態では）出力伝達部材２８０に対してシフトダウン位置にまで反時計回りに回転させる要因となる。入力駆動部材２２０の駆動アーム２３０は中間リング２３６を反時計回りに回転させるが、図１４に示したように、中間リング２３６の内周面２９４が出力伝達部材２８０の接触部材２９２に接触すると、接触部材２９２が支点として機能し、中間リング２３６を、一致した回転軸ＸおよびＹに対して偏心的に回転させる要因となる。その結果、ローラー２４５は、位置検知部材２４４に対して左方向に向かう力を発揮し、そして、位置検知部材２４４及び２６０を枢支軸２６４で時計回りに回転させる要因となる。この位置検知部材２４４及び２６０の時計回りの回転は、位置検知部材２６０の制御面２７２が左側の装着耳部３５８を上方へ押し上げる要因となり、駆動タブ３７０がプッシュロッド４１６を押圧するように、運動変換板３５４を反時計回りに回転させる。
【００２６】
この時の補助装置１４の操作は、入力コントロールワイヤ８０が引かれた際の操作と類似しているため、相違点についてのみ説明する。主な相違は、運動伝達ツメ部材４３６の操作にある。位置検知部材２４４及び２６０が時計回りに回転するため、位置検知部材２６０のツメ案内面２６８は、図１５Ｂに示したように、運動伝達ツメ部材４３６がラチェット２９８の駆動面３０６と係合しないように左へ移動する。その結果、図１６Ｂに示したように、運動伝達ツメ部材４３６はツメ案内面２６８に沿って、駆動面３０６をバイパスし、図１７Ｂに示したように、運動伝達ツメ部材４３６が位置解放板３３０のツメ係合突起３４２に係合するまで移動する。そして、運動伝達ツメ部材４３６は、ツメ解放突起３３８がツメ歯３１６の左側面を押圧するように、位置解放板３３０を回転させ、こうして、位置保持ツメ部材３１４が枢支軸３１８に対して反時計回りに回転する要因となる。ツメ歯３１６が最も右の位置保持歯３１０の先端を通過すると、ラチェット２９８は、図１８Ｂに示したように、中央の位置保持歯３１０がツメ歯３１５に捉えられるまで反時計回りに回転する。運動伝達ツメ部材４３６がツメ係合突起３４２から離れてスタート位置に戻るように移動すると、位置解放板３３０は、ばね３５０の付勢力によって反時計回りに回転し、よって、ツメ解放突起３３８は歯３１６から離れる方向へ回転する。これは、続いて、位置保持ツメ部材３１４を図１９Ｂに示したような最終位置にまで時計回りに回転させることを許容するものである。
【００２７】
本実施形態に係る補助装置の一つの利点は、該補助装置が如何なる数のフロントスプロケットに対しても設計し得ることである。さらに、中間リング２３６、ローラー２４５および２４６、接触部材２９０及び２９２、そして位置検知部材２４４及び２６０の設計により、ライダーは、一度に、２以上のギアをシフトすることができる。より詳しくは、ライダーが、フロントスプロケット６２の最も小さいものから最も大きいものへと（第１入力位置から第３入力位置へと）、２以上のギアをシフトするために入力伝達部材１７６を回転させるために入力コントロールワイヤ８０を引くと、中間リング２３６は、出力伝達部材２８０が第２出力位置へ回転した後にも接触部材２９０及び２９２の支点効果が残るような位置へとさらに回転する。こうして、突出部（歯）５３０がそれを過ぎて回転した後には、回転体係合ツメ部材４９８は対応する突出部５３０と非係合となるが、出力伝達部材２８０の第３出力位置への回転の要因となるべく、もう一度回転体係合ツメ部材４９８が突出部５３０の一つと係合するまで、回転体係合ツメ部材４９８は回転体係合位置に留まる。一旦、出力伝達部材２８０が第３入力位置に対応する第３出力位置にまで到達すると、接触部材２９０及び２９２の支点効果は終わり、該システムは上述したように、空転状態へ戻る。
【００２８】
図２０は本発明に係る補助装置６００の第２実施形態を示した側面図である。補助装置６００は、出力コントロールワイヤ６１２を引張および解放することによってフロントディレイラ６０８をコントロールするために、入力コントロールワイヤ６０４からのシフト指令を受ける。補助装置６００は、フロントディレイラ６０８の操作を補助するために、フロントスプロケット（図１で示されたスプロケット６２のような）と一体的に且つ同軸で回転する回転部材６１６の内周面に形成された２つの駆動歯６１４のうちの一つからの力を使用する。
【００２９】
図２１は、補助装置６００の分解斜視図である。本実施形態において、補助装置６００は、ボトムブラケット３２の開口部に沿うような開口部６３４を規定するメインハウジング６３０と、以下に述べるような構成部材を収納するメインチャンバー６３６と、フロントディレイラ６０８のベース部材を形成するフランジアッセンブリ６３８と、出力コントロールワイヤ６１２のためのワイヤ案内溝６４２とを備えてなる。スペーサ６４６および６４８は、出力コントロールワイヤ６１２がメインチャンバ６３６から出る出口通路６５６を形成すべく、ネジ６５２によってメインハウジング６３０に固定されている。カバー６６０とスペーサ６６４は、汚染物質がメインチャンバ６３６へ入ることを防止すべく、ネジ６６８によってメインハウジング６３０に固定されている。
【００３０】
メインハウジング６３０の内側面６８６に位置する開口部６８２に沿った開口部６７８を有するワッシャ６７２が、内側面６８６に接するように配されており、また、筒状ベアリング６９０が、開口部６７８および６８２を通るように挿入されている。カム６９８に一体的に形成された連結シフト６９４は、筒状ベアリング６９０を通るようして延び、且つ入力伝達部材７０６の開口部７０２内に固定されているため、カム６９８および入力伝達部材７０６は一体として回転する。入力伝達部材７０６は、入力コントロールワイヤ巻き面７０７と、ネジ７０９とワイヤ受け部材７１１とから構成されるワイヤ連結具７０８とを備える。入力コントロールワイヤ６０４が入力伝達部材７０６とワイヤ受け部材７１１とにしっかりと挟まれるように、ネジ７０９は、入力伝達部材７０６のネジ穴７１０にねじ込まれる。本実施形態では、入力コントロールワイヤ６０４を引張ることは入力伝達部材７０６を回転軸Ｘに対して反時計回りに回転させるように作用し、入力コントロールワイヤ６０４を解放することは入力伝達部材７０６を回転軸Ｘに対して時計回りに回転させるように作用する。第１実施形態と同様に、もし３つのフロントスプロケットがあるとすれば、入力伝達部材７０６は３つの区別された入力位置へ移動するように構成されている。
【００３１】
固定板７２０は、メインハウジング６３０のネジ穴７２８にねじ込まれるネジ７２４によってメインハウジング６３０に固定されている。ツメ支持シャフト７３２は、支持板７３６の一面側に取り付けられており、メインハウジング６３０の内側面６８６の開口部（図示せず）に固定された位置検知部材支持シャフト７４０は、支持板７３６の反対側に取り付けられている。ツメ歯７４８および７５２を有する位置保持ツメ部材７４４は、ツメ支持シャフト７３２の端部にＣクリップ７５６によって回転自在に取り付けられている。位置保持ツメ部材７４４は、ツメ支持シャフトの回りに配され且つ支持板７３６と位置保持ツメ部材７４４とを連結するバネ７６０によって、反時計回りの方向に付勢されている。補助装置６００が組み立てられた状態では、位置保持ツメ部材７４４が固定板７２０の前面において支持されるように、ツメ支持シャフト７３２は固定板７２０の端部を越えて延びている。
【００３２】
位置検知部材（又はユニット）７５０は、装着耳部７５４を介して、位置検知部材支持シャフト７４０に回転自在に取り付けられている。襟部７６２を有するコントロールシャフト７５８は、位置検知部材７５０の他方の装着耳部７６６に取り付けられている。位置検知部材７５０は、カム従動部材開口部７７４を規定するように、内周面７７０又は位置検知円弧を備えている。ツメ案内部材７７８の一端は、襟部７６２に隣接するようにＣクリップ７８２で保持された状態でコントロールシャフト７５８に回転自在に取り付けられる。ツメ案内部材７７８は、ツメ案内部材７７８の自由端と装着耳部７５４との間に連結されたバネ７８６によって反時計回りの方向に付勢されている。ツメ案内部材７７８は、位置検知部材７５０の外周面とともにツメ案内通路７８０（図２３）を形成する。これらの面は、以下に述べる方法によって機能するツメ制御面を構成する。
【００３３】
筒状ベアリング７８８は駆動板７９０の中央開口部７８９に取り付けられており、駆動板７９０、出力伝達部材７９４および運動伝達部材７９６は、運動伝達部材７９６のコーナー開口部８００を通り、出力伝達部材７９４の中央開口部８０２を通り、固定板７２０の中央開口部８０６を通り、筒状ベアリング７８８を通り、支持板７３６の中央開口部８１０を通り、螺刻されたナット８１３に至るような軸７９８に回転自在に支持されている。一連の位置保持歯８１８と一連の駆動面８２０を有するラチェット８１４は、出力伝達部材７９４に固定されている。出力伝達部材７９４およびラチェット８１４は、固定板７２０と出力伝達部材７９４の間を連結するバネ８２２によって、時計回りの方向に付勢されている。出力伝達部材７９４は、出力コントロールワイヤ６１２の端部に取り付けられたワイヤエンドビード８２５を受けるためのワイヤ終端リセス８２６を備えている。第１アーム８２８と第２アーム８２９を有するカム従動部材８２７は、枢支軸８２３を介してラチェット８１４に取り付けられている。斯かる構造によれば、出力伝達部材７９４、ラチェット８１４およびカム従動部材８２７は、本実施形態では入力伝達部材７０６に対する回転軸Ｘと同軸である回転軸Ｙに対して一体となって回転する。カム従動部材ローラー８３１および８３２として形成された位置検知部材係合部材は、ネジ８３３および８３５によって第１および第２のアーム８２８および８２９の端部にそれぞれ取り付けられる。組み立てられた状態においては、カム従動部材ローラー８３１および８３２は、カム６９８と位置検知部材７５０の内周面７７０との間に配される。
【００３４】
駆動歯８３４およびコントロールシャフト８３８（図２８）を有する運動伝達ツメ部材８３０は、Ｃクリップ８４６によって枢支軸８４２に保持され、枢支軸８４２を介して駆動板７９０に回転自在に取り付けられている。駆動歯８３４は、以下に述べるような方法でラチェット８１４上の一連の駆動面８２０のいずれか一つと係合する。運動伝達ツメ部材８３０は、駆動板７９０と運動伝達ツメ部材８３０との間に連結されたバネ８５０によって、反時計回りの方向に付勢されている。運動伝達ツメ係合突起８５８、運動伝達ツメ受けリセス８６２、およびツメ解放突起８６６として形成されたツメ解放部材を有する位置解放板８５４は、筒状ベアリング７８８上に回転自在に支持されている。位置解放板８５４は、駆動板７９０と位置解放板８５４との間に連結されたバネ８７０により、時計回りの方向に付勢されている。
【００３５】
駆動板７９０から延びる連結タブ８８０は、駆動板７９０と運動伝達部材７９６とが軸７９８回りに一体となって回転するように、運動伝達部材７９６に形成された連結リセス８８４中へ固定されている。回転体係合ツメ部材８９２として形成された回転部材係合部材の一端に配された連結ポスト８８８は、運動伝達部材７９６の上コーナーに形成された連結リセス８９６の中に配され、カバー６６０の内面に形成された案内リセス８８９の中をスライドする。回転体係合歯９００は、以下に述べる方法で回転部材６１６上の駆動歯６１４の一つと係合すべく、回転体係合ツメ部材８９２の他端に形成されている。コントロールピン９０４は、回転体係合歯９００に近接するように回転体係合ツメ部材に固定されており、ツメ制御部材９１２に形成された案内スロット９０８を通って延びている。ツメ制御部材９１２の下端部９１６は、枢支軸９２０を介してメインハウジング６３０に回転自在に連結され、ツメ制御部材９１２は、ツメ制御部材９１２とメインハウジング６３０との間に連結されたバネ９１４によって反時計回りの方向に付勢されている。補助部材が組み立てられた際には、コントロールシャフト７５８は、ホーム位置９２５を含むようにツメ制御部材９１２の内側端部によって規定されたコントロール面９２４と接触する。ツメ制御部材９１２の安定性は、ツメ制御部材の長穴９２７を通りメインハウジング６３０のネジ穴９２８中へ延びる案内ネジ９２６によって、より一層高められている。
【００３６】
本実施形態において、回転体係合ツメ部材８９２、運動伝達部材７９６、駆動板７９０、ツメ連結具８４２、運動伝達ツメ部材８３０およびラチェット８１４は、軸９０の回転運動を出力伝達部材７９４へ伝える運動伝達機構の構成要素となっている。さらに、本実施形態では、ツメ制御部材９１２、位置検知部材７５０、カム６９８およびカム従動部材８２７は、前記入力伝達部材７０６が第１入力位置、第２入力位置、又は第３入力位置の何れか一つにあり且つ前記出力伝達部材７９４が対応する第１出力位置、第２出力位置又は第３出力位置にないとき、回転体係合ツメ部材８９２を回転部材係合位置（図２４）へ移動させ、前記入力伝達部材７０６が第１入力位置、第２入力位置、又は第３入力位置の何れか一つにあり且つ前記出力伝達部材７９４が対応する第１出力位置、第２出力位置又は第３出力位置にあるとき、ツメ８９２を回転部材非係合位置（図２２）へ移動させるようなスイッチング機構の構成要素となっている。
【００３７】
シフトアップ操作（例えば、最も小さいスプロケットからより大きな（中間サイズの）スプロケットへ）の際の補助装置６００の操作は、図２２乃至図２７Ｃを参照することによって理解することができる。入力コントロールワイヤ６０４の引張によって成されるシフトアップ操作は、順に、入力伝達部材７０６を出力伝達部材７９４に対するシフトアップ位置にまで反時計回りに回転させる要因となる。図２３および図２５Ａに示したように、入力伝達部材７０６の反時計回りの回転は、連結シャフト６９４によってカム６９８に伝えられる。カム６９８のより大径の周面は、ローラー８３１を押し、順に、位置検知部材７５０の内周面７７０を押し、位置検知部材支持シャフト７４０の回りに反時計回りに位置検知部材７５０を偏心回転させる。位置検知部材７５０の反時計回りの回転は、バネ８５０の付勢力によって運動伝達ツメ部材８３０が図２５Ｂおよび図２５Ｃに示した位置にまで反時計回りに回転するのを許容する。位置検知部材７５０の反時計回りの回転は、同時に、コントロールシャフト７５８がツメ制御部材９１２の制御面９２４を上方へ押し上げ、ツメ制御部材９１２を図２２に示したスイッチオフ位置から図２４に示したスイッチオン位置へと時計回りに回転する要因となる。同様に、ツメ制御部材９１２の時計回りの回転は、回転体係合ツメ部材８９２が図２２に示した回転部材非係合位置から図２４に示した回転部材係合位置にまで移動するのを許容する。
【００３８】
回転体係合ツメ部材８９２が回転部材６１６上の駆動歯６１４の一つと係合するとき、回転部材６１６の回転力は運動伝達部材７９６へ伝えられ、これが運動伝達部材７９６、駆動板７９０および運動伝達ツメ部材８３０を反時計回りに回転させることとなる。運動伝達ツメ部材８３０が反時計回りに回転した位置にあると、運動伝達ツメ部材８３０の駆動歯８３４はラチェット８１４の最も近接した駆動面８２０と係合し、これが、図２５Ｂおよび図２５Ｃに示したように、ラチェット８１４、出力伝達部材７９４およびカム従動部材８２７を反時計回りに回転させる要因となる。その結果、出力伝達部材７９４が出力コントロールワイヤ６１２を巻き付け、位置保持ツメ部材７４４の位置保持歯７４８を上方へ、そして図２６Ｃに示したように、ラチェット８１４の最も反時計回りの位置にある歯８１８を越えるように上昇させる。運動伝達ツメ部材８３０は、位置解放板８５４の運動伝達ツメ受けリセス８６２に受け入れられ、そして位置解放板８５４は非作動状態に維持される。
【００３９】
カム従動部材８２７が出力伝達部材７９４とともに反時計回りに回転すると、カム６９８のより大径の周面がカム従動部材８２７のローラー８３２を押し、ローラー８３２は位置検知部材７５０の内周面７７０を押す。これば、順に、図２６Ａに示したように、位置検知部材７５０が位置検知部材支持シャフト７４０の回りに回転する要因となる。その結果、コントロールシャフト７５８は、ツメ制御部材９１２の制御面９２４にあるホーム位置９２５へ移動し、これは、ツメ制御部材９１２がバネ９１４の付勢力によってスイッチオフ位置にまで反時計回りに回転するのを許容する。こうして、以下に説明するような方法で回転体係合ツメ部材８９２が回転部材６１６の駆動歯６１４から非係合となったとき、運動伝達部材７９６は図２６Ｂおよび図２６Ｃに示したように時計回りに回転し、回転体係合ツメ部材８９２が図２２に示したような回転部材非係合位置にまで回転する。出力伝達部材７９４とラチェット８１４は、初め、運動伝達部材７９６の時計回りの回転に追随するが、位置保持ツメ部材７４４が反時計回り方向へと付勢されているため、ツメ歯７４８は最も反時計回り位置にある保持歯８１８の右側面に当接し、出力伝達部材７９４を図２７Ｂおよび図２７Ｃに示したような所望のシフトアップ位置に保持する。その時、カム従動部材８２７および位置検知部材７５０は、図２７Ａに示したようなニュートラル位置にある。第１実施形態と同様に、上述した挙動はオーバーシフト機能をも提供する。
【００４０】
シフトダウン操作（例えば、中間サイズのフロントスプロケットから最も小さいフロントスプロケットへ）の際の補助装置６００の操作は、図２２、図２４および図２８乃至図３２Ｃを参照することによって理解することができる。入力コントロールワイヤ６０４によって成されるシフトダウン操作は、入力伝達部材７０６を出力伝達部材７９４に対してシフトダウン位置へ時計回りに回転させる要因となる。図２８および図２９Ａに示したように、入力伝達部材７０６の時計回りの回転は、連結シャフト６９４を介してカム６９８に伝えられる。カム６９８の大径の周面はローラー８３２を押し、順に、位置検知部材７５０の内周面７７０を押し、これが位置検知部材７５０を位置検知部材支持シャフト７４０の回りに時計回りに回転させる要因となる。位置検知部材７５０の時計回りの回転は、案内通路７８０が運動伝達ツメ部材８３０のコントロールシャフト８３８を押し下げ、これが運動伝達ツメ部材８３０が図２９Ｂおよび図２９Ｃに示した位置へと時計回りに回転する要因となる。また、位置検知部材７５０の時計回りの回転は、コントロールシャフト７５８がツメ制御部材９１２の制御面を押し下げ、ツメ制御部材９１２をスイッチオン位置まで時計回りに回転させる要因となる。ツメ制御部材９１２の時計回りの回転は、再び、回転体係合ツメ部材８９２が図２２に示された回転部材非係合位置から図２４に示された回転部材係合位置にまで回転することを許容する。
【００４１】
回転体係合ツメ部材８９２が駆動歯６１４の一つと係合したとき、回転部材６１６の回転力は運動伝達部材７９６に伝達され、これが運動伝達部材７９６、駆動板７９０および運動伝達ツメ部材８３０を反時計回りに回転させる要因となる。運動伝達ツメ部材８３０が時計回りに回転した位置にあると、ツメ案内通路７８０は、図３０Ａおよび図３０Ｂに示したように、運動伝達ツメ部材８３０の駆動歯８３４が位置解放板８５４の運動伝達ツメ係合突起８５８と係合する要因となる。運動伝達ツメ８３０が反時計回りに回転しつづけると、位置解放板８５４もまた反時計回りに回転し、ツメ解放突起８６６が位置保持ツメ部材７４４のツメ歯７４８を押し、位置保持ツメ部材７４４を時計回りに回転させる要因となる。図３１Ｂおよび図３１Ｃに示したように、ツメ歯７４８が、最も反時計回りの位置の保持ツメ８１８の先端をかわしたとき、ラチェット８１４、出力伝達部材７９４およびカム従動部材８２７は、出力コントロールワイヤ６１２を解放すべく、ラチェット８１４の中間位置の保持歯８１８が位置保持ツメ部材７４４のツメ歯７５２に当接するまで、時計回りに回転する。
【００４２】
カム従動部材８２７が出力伝達部材７９４とともに時計回りに回転すると、カム６９８のより大径の周面がカム従動部材８２７上のローラー８３１を押し、ローラー８３１は位置検知部材７５０の内周面７７０を押す。これは、続いて、図３１Ａに示したように位置検知部材７５０が位置検知部材支持シャフト７４０に対して反時計回りに回転する要因となる。その結果、コントロールシャフト７５８は、制御面９２４のホーム位置９２５へ移動し、ツメ制御部材９１２がバネ９１４の付勢力に従ってスイッチオフ位置にまで回転するのを許容する。こうして、回転体係合ツメ部材８９２が回転部材６１６の駆動歯６１４から非係合となったとき、運動伝達部材７９６は、図３１Ｂおよび図３１Ｃに示したように時計回りに回転し、回転体係合ツメ部材８９２が図２２に示したような回転部材非係合位置にまで移動する。運動伝達ツメ部材８３０が時計回りに移動すると、位置解放板８５４も同様にして時計回りに回転し、ツメ解放突起８６６は位置保持ツメ部材７４４のツメ歯７４８を押すのをやめる。そして、位置保持ツメ部材７４４がバネ７６０の付勢力に従って反時計回りに回転し、これがラチェット８１４、出力伝達部材７９４およにカム従動部材を図３２Ｂおよび３２Ｃに示したような最終位置にまで移動するのを許容する。その時、カム従動部材８２７および位置検知部材７５０は図３２Ａに示したようなニュートラル位置にある。
【００４３】
図３３は、どのようにして回転体係合ツメ部材８９２が回転部材６１６の駆動歯６１４から非係合となるのかを詳細に示したものである。回転体係合ツメ部材８９２は初めに駆動歯６１４と係合し、回転体係合歯９００の湾曲側面９０１は駆動歯６１４の窪んだリセス６１７と接触し、そして回転体係合ツメ部材８９２は回転部材６１６とともに回転する。同時に、連結ポスト８８８は、案内リセス８８９へスライドして入り込む。運動伝達部材７９６がそのストロークの端まで到達すると、回転体係合歯９００を駆動歯６１４から解放すべく、案内リセス８８９は、回転体係合ツメ部材８９２即ち回転体係合歯９００が図３３に示したような位置へ僅かに反時計回りに回転する要因となる。回転部材６１６の更なる回転は、回転体係合歯９００が駆動ツメ６１４を超えるように上昇する要因となり、回転体係合ツメ部材８９２はその後ホームポジションへ戻る。
【００４４】
第１実施形態と同様に、補助装置６００は２以上のフロントスプロケットを備えることができ、且つ複数のシフト操作を同時に行うことができる。入力伝達部材７０６の更なる回転が、単にカム６９８を回転させるに過ぎないため、カム６９８のより大径の周面にあるより大きな円弧は、ローラー８３１またはローラー８３２のいずれかの下に配される。こうして、出力伝達部材７９４とカム従動部材８２７とが次の連続するギア位置にまで回転すると、位置検知部材７５０はツメ制御部材９１２をスイッチオン位置に保持し、回転体係合ツメ部材８９２は出力伝達部材７９４の位置が入力伝達部材７０６によって示された所望のギア位置に応じた出力伝達部材７９４の位置となるまで、連続して回転部材６１６の駆動歯６１４と係合する。
【００４５】
図３４は図２１に示したフロントディレイラの分解斜視図である。この図に示したように、（ディレイラ６０８の為のベース部材として機能する）フランジアッセンブリ６３８は、連結耳部９５０と連結耳部９５４とを備える。連結耳部９５９、９６０、９６１及び９６２を有するリンク部材９５８は、連結耳部９５０の開口部９６６を通り連結耳部９５９の開口部９７０を通り連結耳部９６０の開口部９７４を通り連結耳部９５４の開口部９７８を通って延びる圧入された枢支軸９６３によって、連結耳部９５０及び９５４に回転自在に連結されている。チェーンガイド９８２は、連結耳部９６２の開口部９８８を通りチェーンガイドを支持する可動部材９９２の開口部９９０を通って延びる圧入された枢支軸９８６を介し、さらに、連結耳部９６１の開口部９９８を通りチェーンガイド９８２を支持する他の可動部材１００４の開口部１００２を通って延びる圧入された枢支軸９９４を介して、リンク部材９５８に回転自在に連結されている。
【００４６】
トップギア位置調整ネジ１００６は、トップギア位置を公知の方法によって制限するために、連結耳部９６２上の突起１０２２に接触するように、カバー１０１４の開口部１０１０を通り、可動部材９９２の開口部１０１８を通って延びている。同様に、ローギア位置調整ネジ１０２６は、ローギア位置を公知の方法によって制限するために、連結耳部９６２上の突起１０４２に接触するように、カバー１０１４の開口部１０３０を通り、可動部材９９２の開口部１０３８を通って延びている。プレート連結ネジ１０４６は、運転中にチェーンがチェーンガイド９８２の中に挿入されるように、公知の方法によってチェーンガイド９８２のプレートエンド１０５０および１０５４を取り外し可能に連結する。
【００４７】
作動アーム１０６０として形成された第１作動ユニットの一端は、作動アーム１０６０が軸Ｚ回りに回転するように、連結耳部９５４の開口部１０６８を通り、作動アーム１０６０の開口部１０７２を通って延びる枢支軸１０６４によって連結耳部９５４に回転可能に連結されている。作動アーム１０６０の他端は、作動アーム１０６０の開口部１０８０を通り、可動部材９９２の開口部１０８４を通って延びる枢支軸１０７６によって可動部材９９２に回転可能に連結されている。作動アーム１０６０は、枢支軸１０７６上に枢支軸１０７６の窪み１０７８に係合されたＣクリップ１０７７によって保持されている。こうして、フランジアッセンブリ６３８、リンク部材９５８、可動部材９９２及び１００４、及び作動アーム１０６０は、チェーンガイド９８２が作動アーム１０６０の回転に応じてフランジアッセンブリ６３８に対する移動を許容するような４バーリンク型の機構を構成する。さらに、作動アーム１０６０は、作動アーム１０６０の横から垂直に延びる位置調整耳部１０９６のネジ穴１０９２を通って延びる位置調整ネジ１０８８を備える。位置調整ネジ１０８８の機能については、以下に述べる。
【００４８】
第１作動部材１１００および第２作動部材１１０４からなる第２作動ユニットは、第２作動部材１１０４の開口部１１０８を通る枢支軸１０６４に回転自在に連結されている。よって、第２作動部材１１０４と作動アーム１０６０はともに軸Ｚに対して回転し、それらは、枢支軸１０６４の溝１１１６に係合するＣクリップ１１１２によって所定位置に保持されている。第１作動部材１１００の一端は、第２作動部材１１０４の連結耳部１１２８の開口部１１２４を通り、連結耳部１１２８の間に位置する第１作動部材１１００の開口部１１３２を通って延びる枢支軸１１２０を介して、第２作動部材１１０４の一端に回転可能に連結されている。枢支軸１１２０は回転軸Ｗを規定し、枢支軸１１２０の溝１１３８に係合するＣクリップ１１３６によって所定位置に保持されている。第１作動部材１１００の他端と第２作動部材１１０４の他端は、ともに、第１作動部材１１００の連結耳部１１４１のネジ穴１１４０を通り、第２作動部材１１０４の連結耳部１１４４のネジ穴１１４３中へ延びる位置調整ネジ１１３９によって調整自在に連結されている。
【００４９】
第１作動部材１１００は、出力コントロールワイヤ６１２を巻き込むためのワイヤ巻き面１１４６を備えている。ネジ１１５４とワイヤ受け部材１１５８とから構成されたワイヤ連結部材１１５０は、第１作動部材１１００に取り付けられている。ネジ１１５４は、出力コントロールワイヤ６１２が第１作動部材１１００とワイヤ受け部材１１５８とに固く挟まれるように、ワイヤ受け部材１１５８の開口部１１６０を通って延び、第１作動部材１１００のネジ穴１１６２にねじ込まれている。図３５に示したように、位置調整ネジ１０８８の端面は、第２作動部材１１０４の連結耳部１１４４に形成された突起１１６２に接触する。こうして、出力コントロールワイヤ６１２の引張は、第１作動部材１１００、第２作動部材１１０４、および作動アーム１０６０を従来型の戻りバネ（図示せず）の付勢力に抗して一体として時計回りに回転させ、チェーンガイド９８２を図２１の右側へ移動させる。反対に、出力コントロールワイヤ６１２の解放は、第１作動部材１１００、第２作動部材１１０４、および作動アーム１０６０を戻りバネの付勢力に従って一体として反時計回りに回転させ、チェーンガイド９８２を図２１の左側へ移動させる。
【００５０】
即座に明白であるように、第１作動ユニット（作動アーム１０６０）と第２作動ユニット（第１作動部材１１００および第２作動部材１１０４）との相対回転位置は、位置調整ネジ１０８８の回転によって調整可能である。また、図３６に示したように、位置調整ネジ１１３９の回転は、湾曲面１１４６の湾曲半径Ｒ、とりわけ湾曲面１１４６の調整ネジ１１３９に最も近い部分を、その回転に応じて増加又は減少させる要因となる。これは、湾曲半径Ｒのみならず第１作動部材１１００と第２作動部材１１０４の全体としての回転位置に依存してケーブルの引張割合を変化させる要因となる。こうして、湾曲面１１４６に対する所望の曲率を選択し、位置調整ネジ１１３９をそれに応じて調整することにより、特定のケーブル引張割合特性が得られ、位置調整ネジ１０８８を調整することによって、そのケーブル引張割合特性を生じるような第１作動部材と第２作動部材の回転位置を選択し得る。これは、異なった又は変化する作動比率を有するディレイラに適応し得るような大きな適用範囲を提供するものである。
【００５１】
上述した内容は、本発明の様々な実施形態のうちの一つの記載であるが、本発明の思想および範囲から逸脱することなく、更なる変更を行うことができる。例えば、種々の構成部材の大きさ、形状、位置又は方向を所望のように変更することができる。一の部材による機能は、二又はそれ以上によって果たし得る。全ての利点が特定の実施形態において同時に達成される必要はない。従来技術からみて独特であり、それ一つだけ又は他の特徴との組み合わせによる全ての特徴は、そのような特徴が具体化された構造的及び／又は機能的概念を含んだ、出願人による更なる発明の別な開示とみなすべきである。このように、本発明の範囲は、開示された特定の構造や、ある構造又は特徴にはじめの焦点をあてた態様によって制限されるべきではない。
【００５２】
【発明の効果】
本発明に斯かる補助装置によれば、自転車変速機の変速操作を補助するための装置として、２以上のフロントスプロケットを備えたフロントディレイラにも適用可能となり、また、常に運動する可動部の数を可及的に減少させることによって構成部材の早期の摩耗を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、自転車変速機に、変速操作を補助するための本発明に係る装置を組み込んだ特定の自転車の側面図である。
【図２】図２は、自転車変速機の変速のためになされた本発明に係る補助装置の特定の実施形態の拡大した部分透視図である。
【図３】図３は、図２に示された補助装置の分解図である。
【図４】図４は、図２に示されたスイッチング機構の一部を示した組み立て図である。
【図５】図５は、図４に示したスイッチング機構の分解図である。
【図６】図６Ａおよび図６Ｂは、入力伝達部材が時計回りに回転したとき、位置検知部材の作用を示した正面図である。
【図７】図７は、該スイッチング機構の作用を示した側面図である。
【図８】図８は、該スイッチング機構と運動伝達機構との相互作用を示した分解図である。
【図９】図９Ａは、該装置が補助動作をしている際の該補助装置の側面図である。図９Ｂは、図９Ａの９Ｂ−９Ｂ線断面図である。図９Ｃは、図９Ａの９Ｃ−９Ｃ線断面図である。
【図１０】図１０Ａおよび図１０Ｂは、回転体係合ツメ部材が回転体とともに回転している際の、運動伝達機構の作用を説明したものである。
【図１１】図１１Ａおよび図１１Ｂは、回転体係合ツメ部材が回転体から非係合状態にある際の、運動伝達機構の作用を説明したものである。
【図１２】図１２Ａは、回転体係合ツメ部材がスタート位置にまで戻ることを示した補助装置の側面図である。図１２Ｂは、図１２Ａの１２Ｂ−１２Ｂ線断面図である。図１２Ｃは、図１２Ａの１２Ｃ−１２Ｃ線断面図である。
【図１３】図１３Ａは、シフト操作が完了した際の補助装置の側面図である。図１３Ｂは、図１３Ａの１３Ｂ−１３Ｂ線断面図である。図１３Ｃは、図１３Ａの１３Ｃ−１３Ｃ線断面図である。
【図１４】図１４は、入力伝達部材が反時計回りに回転する際の位置検知部材の作用を示した正面図である。
【図１５】図１５Ａおよび図１５Ｂは、該装置が補助動作をしている際の、運動伝達機構の作用を説明したものである。
【図１６】図１６Ａおよび図１６Ｂは、回転体係合ツメ部材が回転体とともに回転している際の運動伝達機構の作用を説明したものである。
【図１７】図１７Ａおよび図１７Ｂは、回転体係合ツメ部材が回転体から非係合状態となった際の運動伝達機構の作用を説明したものである。
【図１８】図１８Ａおよび図１８Ｂは、回転体係合ツメ部材がスタート位置まで戻る際の運動伝達機構の作用を説明したものである。
【図１９】図１９Ａおよび図１９Ｂは、シフト操作が完了した際の運動伝達機構の作用を説明したものである。
【図２０】図２０は、本発明に係る補助装置の第２実施形態の側面図である。
【図２１】図２１は、図２０に示した補助装置の分解斜視図である。
【図２２】図２２は、回転体係合ツメ部材が回転部材非係合位置にある状態を示した補助装置の側面図である。
【図２３】図２３は、シフトアップ操作の初期における入力伝達部材、位置検知部材および回転体係合ツメ部材の作用を示した分解斜視図である。
【図２４】図２４は、回転部材係合位置にある回転体係合ツメ部材を示した補助装置の側面図である。
【図２５】図２５Ａは、シフトアップ操作の初期におけるカム、カム従動部材および位置検知部材を示したものである。図２５Ｂは、シフトアップ操作の初期における運動伝達部材および出力伝達部材の作用を示したものである。図２５Ｃは、シフトアップ操作の初期における位置保持機構の作用を示したものである。
【図２６】図２６Ａは、シフトアップ操作の中間段階におけるカム、カム従動部材および位置検知部材を示したものである。図２６Ｂは、シフトアップ操作の中間段階における運動伝達部材および出力伝達部材の作用を示したものである。図２６Ｃは、シフトアップ操作の中間段階における位置保持機構の作用を示したものである。
【図２７】図２７Ａは、シフトアップ操作の最終段階におけるカム、カム従動部材および位置検知部材を示したものである。図２７Ｂは、シフトアップ操作の最終段階における運動伝達部材および出力伝達部材の作用を示したものである。図２７Ｃは、シフトアップ操作の最終段階における位置保持機構の作用を示したものである。
【図２８】図２８は、シフトダウン操作の初期における入力伝達部材、位置検知部材および回転体係合ツメ部材の作用を示した分解斜視図である。
【図２９】図２９Ａは、シフトダウン操作の初期におけるカム、カム従動部材および位置検知部材を示したものである。図２９Ｂは、シフトダウン操作の初期における運動伝達部材および出力伝達部材の作用を示したものである。図２９Ｃは、シフトダウン操作の初期における位置保持機構の作用を示したものである。
【図３０】図３０Ａは、運動伝達部材が運動伝達ストロークの終端にある際のシフトダウン操作の中間段階における運動伝達部材および出力伝達部材の作用を示したものである。図３０Ｂは、運動伝達部材が運動伝達ストロークの終端にある際のシフトダウン操作の中間段階における位置保持機構の作用を示したものである。
【図３１】図３１Ａは、運動伝達部材がホームポジションへ戻り始めた際のシフトダウン操作の中間段階におけるカム、カム従動部材および位置検知部材を示したものである。図３１Ｂは、運動伝達部材がホームポジションへ戻り始めた際のシフトダウン操作の中間段階における運動伝達部材および出力伝達部材の作用を示したものである。図３１Ｃは、運動伝達部材がホームポジションへ戻り始めた際のシフトダウン操作の中間段階における位置保持機構の作用を示したものである。
【図３２】図３２Ａは、シフトダウン操作の最終段階におけるカム、カム従動部材および位置検知部材を示したものである。図３２Ｂは、シフトダウン操作の最終段階における運動伝達部材および出力伝達部材の作用を示したものである。図３２Ｃは、シフトダウン操作の最終段階における位置保持機構の作用を示したものである。
【図３３】図３３は、回転体係合ツメ部材が回転部材から非係合となる動作を示した詳細図である。
【図３４】図３４は、図２１に示したフロントディレイラの分解斜視図である。
【図３５】図３５は、組み立てられた状態にあるフロントディレイラのストローク調整機構の詳細図である。
【図３６】図３６は、図３５に示したストローク調整機構の作用を示した説明図である。
【付号の説明】
１４、６００              補助装置
７８、６１２              出力コントロールワイヤ
８０、６０４              入力コントロールワイヤ
９０                      クランク軸
１２０、１２４、１２６、１２８          装着部材
１７６、７０６            入力伝達部材
２２０                    入力駆動部材
２３６                    中間リング
２４４、２６０、７５０    位置検知部材
２４５、２４６            ローラー（位置検知部材係合部材）
２８０、７９４            出力伝達部材
２９８、８１４            ラチェット
３１４、７４４            位置保持ツメ部材
３３０、８５４            位置解放板
３５４                    運動変換板
４００                    駆動軸
４１６                    プッシュロッド
４２４、４４８            ツメ連結部材
４３６、８３０            運動伝達ツメ部材
４６４                    解放制御部材
４９８、８９２            回転体係合ツメ部材
５１６、９１２            ツメ制御部材
６０８                    フロントディレイラ
６９８                    カム
７９６                    運動伝達部材
８２７                    カム従動部材
Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｗ            回転軸
【図１】
0003634332.tif 000002
【図２】
0003634332.tif 000003
【図３】
0003634332.tif 000004
【図４】
0003634332.tif 000005
【図５】
0003634332.tif 000006
【図６】
0003634332.tif 000007
【図７】
0003634332.tif 000008
【図８】
0003634332.tif 000009
【図９】
0003634332.tif 000010
【図１０】
0003634332.tif 000011
【図１１】
0003634332.tif 000012
【図１２】
0003634332.tif 000013
【図１３】
0003634332.tif 000014
【図１４】
0003634332.tif 000015
【図１５】
0003634332.tif 000016
【図１６】
0003634332.tif 000017
【図１７】
0003634332.tif 000018
【図１８】
0003634332.tif 000019
【図１９】
0003634332.tif 000020
【図２０】
0003634332.tif 000021
【図２１】
0003634332.tif 000022
【図２２】
0003634332.tif 000023
【図２３】
0003634332.tif 000024
【図２４】
0003634332.tif 000025
【図２５】
0003634332.tif 000026
【図２６】
0003634332.tif 000027
【図２７】
0003634332.tif 000028
【図２８】
0003634332.tif 000029
【図２９】
0003634332.tif 000030
【図３０】
0003634332.tif 000031
【図３１】
0003634332.tif 000032
【図３２】
0003634332.tif 000033
【図３３】
0003634332.tif 000034
【図３４】
0003634332.tif 000035
【図３５】
0003634332.tif 000036
【図３６】
0003634332.tif 000037