(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自転車ハブ変速機用ベルクランクであって、
コントロールワイヤへの連結を行う為のワイヤ連結ベルクランク部材と、
アクチュエータ部材を移動させる為のアクチュエータ移動ベルクランク部材と、
前記アクチュエータ移動ベルクランク部材に対するワイヤ連結ベルクランク部材の相対位置を調整する為の調整機構とを備え、
前記調整機構は、前記ワイヤ連結ベルクランク部材及びアクチュエータ移動ベルクランク部材の一方に保持される調整ネジを備え、
前記調整ネジはネジ頭部を有し、さらに、該調整ネジは、該ネジを回転させる為に前記ネジ頭部と当接するネジ回転キャップを備えていることを特徴とする自転車ハブ変速機用ベルクランク。
【請求項２】
前記ワイヤ連結ベルクランク部材及びアクチュエータ移動ベルクランク部材は、共通軸回りに回転することを特徴とする請求項１に記載の自転車ハブ変速機用ベルクランク。
【請求項３】
前記調整機構は、前記アクチュエータ移動ベルクランク部材に対するワイヤ連結ベルクランク部材の相対回転角度を調整することを特徴とする請求項２に記載の自転車ハブ変速機用ベルクランク。
【請求項４】
前記ワイヤ連結ベルクランク部材は、ワイヤ巻き付け面を有していることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の自転車ハブ変速機用ベルクランク。
【請求項５】
前記調整ネジは、前記ワイヤ連結ベルクランク部材及びアクチュエータ移動ベルクランク部材の他方に対して押圧力を付加するネジ端部を有していることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の自転車ハブ変速機用ベルクランク。
【請求項６】
前記ネジ端部は、前記ワイヤ連結ベルクランク部材及びアクチュエータ移動ベルクランク部材の他方に当接していることを特徴とする請求項５に記載の自転車ハブ変速機用ベルクランク。
【請求項７】
前記調整ネジはネジ頭部を有し、さらに、該調整ネジは、前記ネジ頭部と前記ネジ端部との間において該調整ネジ回りに配設されたバネを備えていることを特徴とする請求項５又は６に記載の自転車ハブ変速機用ベルクランク。
【請求項８】
自転車ハブ変速機用ベルクランク装着ブラケットであって、
モータ装着ブラケット部と、
前記モータ装着ブラケット部から延びる移行ブラケット部と、
前記移行ブラケット部から延びるリアフレーム装着ブラケット部と、
前記移行ブラケット部及びリアフレーム装着ブラケット部の一方に配設されたベルクランク装着部材とを備え、
前記移行ブラケット部は、前記モータ装着ブラケット部及びリアフレーム装着ブラケット部の一方に対して傾斜し、
前記モータ装着ブラケット部から延びるフロントフレーム装着ブラケット部を、さらに備えていることを特徴とするベルクランク装着ブラケット。
【請求項９】
前記フロントフレーム装着ブラケット部は、前記モータ装着ブラケット部から下方に延びていることを特徴とする請求項８に記載のベルクランク装着ブラケット。
【請求項１０】
前記フロントフレーム装着ブラケット部は、前記モータ装着ブラケット部に対して略直交する方向に延びていることを特徴とする請求項９に記載のベルクランク装着ブラケット。
【請求項１１】
自転車ハブ変速機用ベルクランク装着ブラケットであって、
モータ装着ブラケット部と、
前記モータ装着ブラケット部から延びる移行ブラケット部と、
前記移行ブラケット部から延びるリアフレーム装着ブラケット部と、
前記移行ブラケット部及びリアフレーム装着ブラケット部の一方に配設されたベルクランク装着部材とを備え、
前記移行ブラケット部は、前記モータ装着ブラケット部及びリアフレーム装着ブラケット部の一方に対して傾斜し、
前記移行ブラケット部に配設されたワイヤガイドを、さらに備えていることを特徴とするベルクランク装着ブラケット。
【請求項１２】
前記ワイヤガイドは略Ｕ字形状を有していることを特徴とする請求項１１に記載のベルクランク装着ブラケット。
【請求項１３】
自転車ハブ変速機用ベルクランク装着ブラケットであって、
モータ装着ブラケット部と、
前記モータ装着ブラケット部から延びる移行ブラケット部と、
前記移行ブラケット部から延びるリアフレーム装着ブラケット部と、
前記移行ブラケット部及びリアフレーム装着ブラケット部の一方に配設されたベルクランク装着部材とを備え、
前記移行ブラケット部は前記モータ装着ブラケット部に対して傾斜しており、
さらに、前記モータ装着ブラケット部から下方に延びるフロントフレーム装着ブラケット部と、
前記移行ブラケット部に配設されたワイヤガイドとを備え、
前記モータ装着ブラケット部、フロントフレーム装着ブラケット部、移行ブラケット部、ワイヤガイド及びリアフレーム装着ブラケット部は一体とされていることを特徴とするベルクランク装着ブラケット。
【請求項１４】
前記リアフレーム装着ブラケット部は、アクスルが挿通される開口を有していることを特徴とする請求項８から１３の何れか１項に記載のベルクランク装着ブラケット。
【請求項１５】
前記モータ装着ブラケット部、移行ブラケット部及びリアフレーム装着ブラケット部は一体とされていることを特徴とする請求項８から１４の何れか１項に記載のベルクランク装着ブラケット。
【請求項１６】
装着ブラケットを有するベルクランクアッセンブリであって、
前記装着ブラケットは、モータ装着ブラケット部と、
前記モータ装着ブラケット部から延びる移行ブラケット部と、
前記移行ブラケット部から延びるリアフレーム装着ブラケット部と、
前記移行ブラケット部及びリアフレーム装着ブラケット部の一方に配設されたベルクランク装着部材とを備え、
前記移行ブラケット部は前記モータ装着ブラケット部及びリアフレーム装着ブラケット部の一方に対して傾斜されており、
該ベルクランクアッセンブリは、さらに、前記ベルクランク装着部材に回動自在に連結されたコントロールワイヤ連結用のワイヤ連結ベルクランク部材と、
作動部材を移動させるべく、前記ベルクランク装着部材に回動自在に連結されたアクチュエータ移動ベルクランク部材と、
前記アクチュエータ移動ベルクランク部材に対する前記ワイヤ連結ベルクランク部材の相対位置を調整する調整機構とを備えていることを特徴とするベルクランクアッセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自転車用コントロール装置に関し、より詳しくは、自転車変速機シフト用モータ駆動型シフト装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、市販されている自転車変速機には、主として２つのタイプが存在する。一方のタイプは、駆動比を変更すべく一のスプロケットから他のスプロケットへチェーンをシフトするディレイラを使用しており、他方のタイプは、駆動比を変更する為に、自転車ハブ等の回転ハブ内に配設された遊星ギア機構を用いている。何れのタイプにおいても、変速操作を行う為に、レバー，押動ロッド又は回転リング等の操作部材が動かされる。該操作部材を所望通りに動作させる為に、該操作部材には、ライダーによって引張又は解放されるコントロールワイヤ又はリンク等の変速機作動部材が連結されている。引張又は解放操作時における変速機操作の容易化を図るべく、一般的に、前記操作部材を初期状態に向けて付勢する戻しバネが使用されている。前記戻しバネによる徐々に増加する付勢力及びギア変速に際しての該変速機における自然抵抗に抗して、前記操作部材を移動させることによって、変速機が操作される。
【０００３】
現在、モータ駆動型自転車変速機が普及し始めている。該モータ駆動型自転車変速機は、ライダが変速機作動ワイヤを手動で引張又は解放する作業を削減又は不要とする。一般的なモータ駆動型自転車変速機は、米国特許第４，４９０，１２７号明細書に開示されている。該米国特許において、モータは、ディレイラに連結されたコントロールワイヤを引張又は解放する為に、ギア減速機構を介してワイヤ巻き付け部材に接続されている。前記モータは、前記コントロールワイヤの長さに対処すべく、一般的には、自転車変速機から若干離間された位置でフレームに装着されている。モータ駆動ユニットが、ハブアクスル内に摺動自在に配設された作動ロッドによってコントロールされるタイプのハブ変速機と共に使用される場合、コントロールワイヤを、前記作動ロッドを移動させるベルクランク機構又は他のレバー機構に連結する必要がある。前記ベルクランク機構及び作動ロッドの大きさや形状は、必ずしも予め知ることができるものではない。従って、組立者は、ベルクランク機構を実際に自転車に装着し且つモータを自転車に装着して、該システムに使用されるコントロールワイヤの最適長を決定してから、システム全体の接続を行わなければならない。それ故、モータ駆動型システムの装着作業は、大変に煩雑なものとなる。仮に、使用されているベルクランク機構に対して作動ロッドが短すぎる又は長すぎる場合等に生じる，ベルクランク機構とハブ変速機との間の非互換性（不一致）があった場合や、ベルクランク機構とモータ駆動ユニットとの間に非互換性（不一致）があった場合には、組立者は該不一致部分を改造しなければならない。斯かる改造は、不可能でないにしても、大変困難である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、製造コストが安価で、自転車に容易に装着することができ、且つ、異なるハブ変速機又はモータ駆動ユニットへ適合させる為に調整することができるモータ駆動型ハブ変速機用ベルクランクアッセンブリ、装着ブラケット及び／又はベルクランクアッセンブリを提供することを、一の目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の一態様において、自転車ハブ変速機用ベルクランクアッセンブリは、コントロールワイヤへの連結の為のワイヤ連結ベルクランク部材と、アクチュエータ部材を移動させる為のアクチュエータ移動ベルクランク部材と、前記アクチュエータ移動ベルクランク部材に対するワイヤ連結ベルクランク部材の相対位置を調整する為の調整機構とを備え、前記調整機構は、前記ワイヤ連結ベルクランク部材及びアクチュエータ移動ベルクランク部材の一方に保持される調整ネジを備え、前記調整ネジはネジ頭部を有し、さらに、該調整ネジは、該ネジを回転させる為に前記ネジ頭部と当接するネジ回転キャップを備えている。前記調整機構によって、ベルクランクアッセンブリは、変速機を操作する為に使用される作動ロッドの大きさに適合する為に、及び／又は、ベルクランク部材とモータ駆動ユニットとの間に接続されたコントロールワイヤの長さ変動に対応する為に、調整可能とされる。
【０００６】
より特定の態様においては、前記ワイヤ連結ベルクランク部材及びアクチュエータ移動ベルクランク部材は共通軸回りに回転し、前記調整機構は前記アクチュエータ移動ベルクランク部材に対するワイヤ連結ベルクランク部材の相対回転角度を調整する。該調整ネジは、前記アクチュエータ移動ベルクランク部材に対するワイヤ連結ベルクランク部材の回転角度を調整する為に、該アクチュエータ移動ベルクランク部材及びワイヤ連結ベルクランク部材の他方に対して押圧力を付加するネジ端部を有している。
【０００７】
モータ駆動ユニット及び本発明に係るベルクランクアッセンブリを自転車に装着する為に用いられるブラケットは、モータを装着させる為のモータ装着ブラケット部と、前記ベルクランク機構を操作する為に用いられるコントロールケーブルを収容する為に、前記モータ装着ブラケットから延びる移行ブラケット部と、該移行ブラケット部から延びるリアフレーム装着ブラケット部とを備えている。ベルクランクアッセンブリを装着させる為に、前記移行ブラケット部及びリアフレーム装着ブラケット部の一方には、ベルクランク装着部材が配設されている。従って、モータ駆動ユニット及びベルクランクアッセンブリ全体は、前記ブラケットを自転車に装着させることによって、一つのユニットとして自転車に装着され得る。前記移行ブラケット部は、モータ駆動機構の自転車への装着容易化を図る為に、前記モータ装着ブラケット部及びリアフレーム装着部の一方に対して、傾斜されている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る自転車変速機用シフトコントロール装置の特定形態を含むモータ駆動ユニット１４を用いた自転車１０の側面図である。該自転車１０は、フレーム２２と、前輪３０と、該前輪３０を回転自在に支持すべく前記フレーム２２に回転自在に装着されるフォーク２６と、前記フォークに装着されたハンドルバー３４と、前輪用キャリパーブレーキ４２を操作する為に前記ハンドルバー３４に装着されたブレーキレバー３８と、シート４６と、チェーン４９に連結された前方チェーンホイール４８を回転させる為に前記フレーム２２に回転自在に装着されたペダルクランク４７と、前記フレーム２２に回転自在に装着された後輪５０とを備えている。本実施の形態において、自転車変速機１８は、チェーン４９によって付加される回転力を周知の方法に従って複数の伝動経路へ伝達させてギア比を変更する遊星ギア機構を備えた内部ホイールハブ変速機とされている。又、前記車輪５０におけるスポーク５０Ａの一つには、マグネット５４等の信号生成ユニットが装着されている。該マグネット５４によって生成される磁気信号は、自転車の速度に応じて変速機のシフト操作をコントロールする為に、モータ駆動ユニット１４で使用される。モータ駆動ユニット１４は、装着ブラケット６２及びベルクランクハウジング６４によって、自転車フレーム２２のチェーンステイ５８に装着されている。該モータ駆動ユニット１４は、後述するベルクランクアッセンブリ６８（図４参照）を介して変速機１８をコントロールする。
【０００９】
図２はモータ駆動ユニット１４及び装着ブラケット６２の部分断面図であり、図３は前記ベルクランクアッセンブリ６８を取り除いた状態の前記装着ブラケット６２の平面図である。又、図４は該ベルクランクアッセンブリ６８の詳細図である。これらの図に示されるように、モータ駆動ユニット１４はハウジング６９を備えており、該ハウジングは、ブラケット６２の装着孔７１を貫通して延び且つ該ハウジング内に螺入されるネジ７０によって該ブラケット６２のモータ装着ブラケット部６１に装着されている。ねじ装着開口６５を有する前方フレーム装着ブラケット部６３は、チェーンステイ５８への取付の為に、モータ装着ブラケット部６１と直交して下方へ延びている。巻き付けドラムの形態をなす巻取り部材７２は、コントロールワイヤ８４の形態をなすコントロール部材のケーブルエンドビード８０を保持するワイヤコネクタ７６と、前記コントロールワイヤ８４を巻き付け且つ巻き戻す為の巻き付け面８８とを備えている。前記コントロールワイヤ８４は、モータ装着ブラケット部６１に対して斜め下方へ延びる移行ブラケット部６６に形成されたＵ型又は凸状ガイドチャネル９２を通って延び、ケーブル連結ベルクランク部材１００の巻き付け面９６と係合して、該ケーブル連結ベルクランク部材１００に形成された細溝形状のワイヤコネクタ１０８に保持された他方のケーブルエンドビード１０４で終焉している。
【００１０】
ケーブル連結ベルクランク部材１００は、移行ブラケット部６６のガイドチャネル９２より下方位置に形成された対向する装着片１１０，１１２に回動自在に装着されている。該ケーブル連結ベルクランク部材１００の前記装着片１１０，１１２への装着は、該ケーブル連結ベルクランク部材１００に形成されたスペーサ１２０を貫通し、且つ、前記装着片１１０，１１２内に延びる枢支軸１１６を介して行われる。前記ベルクランク部材を移動させるアクチュエータ１２１は、枢支軸１１６を介して該アクチュエータを前記装着片１１０，１１２に回動自在に装着する為の装着片１２２，１２３を有しており、該装着片１２２と１２３との間に前記スペーサ１２０が配設されるようになっている。前記装着片１２２と１２３との間に延びるアクチュエータ１２１の壁部１２４は、調整ネジ１３２のネジ付軸部１２９と螺合するネジ付孔１２８を有している。ねじ回転キャップ１３３の端壁部１３１と前記調整ネジ１３２の頭部１３５との間には、スプリング１３０が配設されている。前記ねじ回転キャップ１３３は調整ネジ１３２の頭部１３５と係合しており、該ねじ回転キャップ１３３を回転させることによって前記調整ネジ１３２が回転するようになっている。前記調整ネジ１３２の先端部１３６はケーブル連結ベルクランク部材１００の側部１３４に当接しており、該調整ネジ１３２を回転させることによって、前記アクチュエータ１２１に対するケーブル連結ベルクランク部材１００の回転位置を調整し得るようになっている。
【００１１】
前記アクチュエータ１２１は、自転車変速機１８のハブアクスル１５２内に摺動自在に配設された作動ロッド１４８の自由端部１４４を押圧する当接部１４０を備えている。従って、ケーブルワイヤ８４及び／又は作動ロッド１４８の長手方向の変動は、前記調整ネジ１３２を回転させることによって、調整され得る。ハブアクスル１５２及びブラケット６２のリアフレーム装着ブラケット部１５４は、固定ナット１６０及びワッシャ１６４によって、チェーンステイ５８に装着されている。好ましくは、リアフレーム装着ブラケット部１５４は、アクスル１５２が挿通される開口１５３を備えることができる。作動ロッド１４８は、周知の方法に従って、ハブ変速機１８のギアをシフトする為に使用される。
好ましくは、前記当接部１４０と前記枢支軸１１６との間の距離は、前記調整ネジ１３２と前記枢支軸１１６との間の距離より長くすることができ、これにより、調整ネジの移動量に対するケーブル連結ベルクランク部材１００の位置調整幅を広げることができる。
【００１２】
図５は、モータ駆動ユニット１４の部分断面図である。ハウジング６９は、電気制御室１７０と、バッテリ室１７２と、モータ駆動室１７４とを有している。電気制御室１７０は、プロセッサ（図示せず）と、自転車の車速を決定し且つ該車速に基づきコントロールワイヤ８４の巻き付け及び巻き戻しを制御する為に必要な電子部品とを含むプリント回路基板１８０を収容している。前記電気制御室１７０の側部には、マグネット５４の通過を検知し、車輪５０の回転速度、即ち、自転車の車速を示す信号を前記プリント回路基板１８０に実装されたプロセッサへ供給するマグネットセンサ１８２が配設されている。該信号の処理方法は周知である。前記バッテリ室１７２は、前記プリント回路基板１８０上の回路及び前記モータ駆動室１７４内のモータ１８４へ電源を供給する為に使用される４つのバッテリを保持している。図５は、コントロールワイヤ８４の連結及び解除作業を容易化すべく、ハウジング６９の外方に露出した巻取り部材７２を示しているが、所望の場合には、前記巻取り部材７２を囲繞する為に、図６に示されるような着脱自在な保護キャップ１８５をモータ駆動室１７４の一構成要素として備えることができる。
【００１３】
モータ駆動室１７４は、コントロールワイヤ８４を巻取り及び巻き戻す為に使用されるハードウエアを収容している。より詳しくは、モータ１８４は、枢支軸２００を介してモータ駆動室１７４に回動自在に装着された大径ギア１９６と噛合する駆動ギア１９２を備えた駆動軸１８８を有している。前記大径ギア１９６と一体回転する小径ギア２０２は、枢支軸２０８を介してモータ駆動室１７４に回動自在に装着された大径ギア２０４と噛合している。該大径ギア２０４と一体回転する小径ギア２１２は、枢支軸２２０を介してモータ駆動室１７４に回動自在に装着された大径ギア２１６と噛合している。該大径ギア２１６と一体回転する小径ギア２２４は、軸Ｘ回りに回転し得るように枢支軸２３４を介してモータ駆動室１７４に回動自在に装着された一方向クラッチ機能付シフト装置２３２のメインギア２２８の外周面に形成された複数の歯部２２７と噛合している。前記ギア１９６，２０２，２０４，２１２，２１６，２２４は、前記メインギア２２８に対する駆動ギア１９２の回転比を下げる為のギア減速ユニットを形成している。
【００１４】
図６は、シフトコントロール装置２３２の拡大断面図である。モータ駆動室１７４は固定第１部材として機能し、他方、メインギア２２８はコントロールワイヤ８４の引張及び解放を制御する為にモータ駆動室１７４に相対回転自在に装着された第２部材として機能する。なお、前記メインギア２２８は、図６において矢印Ａで示された第１方向及び図６において矢印Ｂで示された第２方向に沿って回転する。アイドルギア２４０は、モータ駆動室１７４とメインギア２２８との間を連結する第３部材として機能している。前記アイドルギア２４０は、軸Ｘ回りに回転し、且つ、詳細は後述するように、モータ駆動室１７４と係合する係合位置とモータ駆動室１７４に対して非係合とされた非係合位置との間を軸Ｘ方向に沿って移動する。
【００１５】
図７Ａに模式的に示されるように、メインギア２２８は、円弧部に形成された複数の歯部２６５を備えている。該複数の歯部２６５は軸Ｘ方向に延びる複数の駆動面２４４を有している。該複数の駆動面２４４は、メインギア２２８が第１方向に回転した際に、アイドルギア２４０の円弧部に形成された複数の歯部２５９の対応する複数の表面２４８と係合し、該アイドルギア２４０を第３方向へ駆動する。後述するオーバーシフト機能を実行する為に、前記駆動面２４４と前記表面２４８との間には間隙２５０が設けられている。前記アイドルギア２４０も、円弧部に設けられた複数の歯部２５１を備えている。該複数の歯部２５１は、前記アイドルギア２４０が係合位置に位置する際に、モータ駆動室１７４に設けられた歯部２５４の対応する表面２５７と当接して、該アイドルギア２４０の軸Ｘ回りの回転を防止する為に、前記軸Ｘの方向に沿って延びる位置合わせ面２５６を有している。該位置合わせ面２５６は、前記アイドルギア２４０を保持し、これにより、変速機１８を所定ギア比にセットする為の位置にメインギア２２８及び巻取り部材７２を保持する為の部材として機能する。ここで、隣接する位置合わせ面２５６間の距離は、変速機１８を一のギア比から次段のギア比へセットする為に引張又は解放されるコントロールワイヤ８４の長さに対応している。本実施の形態においては、下記理由によって、駆動面２４４の軸Ｘ方向高さを、位置合わせ面２５６の軸Ｘ方向高さよりも高くしている。
【００１６】
前記アイドルギア２４０は、さらに、歯部２５１に設けられた複数の第１カム面２５２を備えている。該第１カム面２５２は、前記アイドルギア２４０の矢印Ａ方向への回転中に、該アイドルギア２４０の矢印Ｘ方向に沿った非係合位置への移動を引き起こす為に、モータ駆動室１７４に設けられた歯部２５４の対応する表面２５３と当接する。さらに、該アイドルギア２４０は、歯部２５９に設けられた複数の第２カム面２６０を備えている。該第２カム面２６０は、メインギア２４０の矢印Ｂ方向への回転中に、前記アイドルギア２４０の矢印Ｘ方向に沿った非係合位置への移動を引き起こす為に、該メインギア２２８に設けられた歯部２６５上の対応する複数の表面２６４と当接する。前記アイドルギア２４０が図７Ａに示された係合位置に位置する際、表面２５２，２５３，２５６，２５７は平面Ｐ１内に位置している。同様に、前記アイドルギア２４０が図７Ａに示された係合位置に位置する際、表面２４４，２４８，２６０，２６４は平面Ｐ２内に位置している。前記平面Ｐ１及びＰ２は双方とも前記軸Ｘと略直交しており、且つ、前記平面Ｐ１は軸Ｘの方向に沿って前記平面Ｐ２から離間されている。
【００１７】
図６に示されるように、ポテンシオメータの形態をなす位置センサ３００は、モータ駆動室１７４に装着されている。前記ポテンシオメータ３００は、メインギア２２８の連結孔３０８と係合する連結タブ３０４を備えており、メインギア２２８の回転に比例して連結タブ３０４が回転し、これにより、位置センサ３００がメインギア２２８の回転状態に応じた抵抗を出力するようになっている。
【００１８】
巻取り部材７２は枢支軸２３４回りに回転自在に装着されており、さらに、該巻取り部材７２は、ワイヤコネクタ７６及び巻取り面８８を有する大径円筒部３１８と、中径円筒部３２０と、小径円筒部３２４とを備えている。メインギア２２８は、前記小径円筒部３２４の端面３２８とモータ駆動室１７４の対向する端面３３２との間に挟まれている。メインギア２２８の内周面に設けられたスプライン３３３は、小径円筒部３２４の外周面に設けられた対応するスプライン３３４と係合しており、これにより、巻取り部材７２がメインギア２２８と一体的に回転するようになっている。メインギア２２８は、組立容易化の為に、スプライン３３５によって連結された２部材２２８Ａ，２２８Ｂとして形成されている。アイドルギア２４０は、小径円筒部３２４に設けられたスプライン３３４と係合するスプライン３３６を介して、該小径円筒部３２４に相対回転不能且つ軸方向移動自在に装着されている。大径円筒部３１８の端面３４０とモータ駆動室１７４の対向する端面３４４との間の枢支軸２３４上には、シール３６０が配設されている。中径円筒部３２０を囲繞するモータ駆動室１７４の壁部３５６の表面３５４と大径円筒部３１８の対向する表面３５８との間において、該中径円筒部３２０の回りには、他のシール３５０が配設されている。斯かる構成の結果として、巻取り部材７２及びメインギア２２８は、軸Ｘ方向に実質的に移動不能となる。アイドルギア２４０は、コイルスプリング３７０によって、メインギア２２８から離間され且つモータ駆動室１７４の壁部３５６へ向けて付勢されている。
【００１９】
次に、モータ１８４が（巻取り部材７２へのコントロールワイヤ８４の巻き付けに対応する）Ａ方向へメインギア２２８を回転させた際におけるシフトコントロール装置３２３の動作について、図７Ａ〜図７Ｅを参照しつつ説明する。図７Ａは、初期定常状態におけるシフトコントロール装置を示している。
【００２０】
メインギア２２８が矢印Ａ方向に移動すると、メインギア２２８の駆動面２２４は、まず、該駆動面とアイドルギア２４０の表面２４８との間の間隙２５０を閉塞する。その後、メインギア２２８の駆動面２４４は、アイドルギア２４０の表面２４８を押動し、該アイドルギア２４０を軸Ｘ回りに矢印Ａ方向へ回転させる。結果として、モータ駆動室１７４の歯部２５４と係合するアイドルギア２４０の歯部２５１における第１カム面２５２は、前記歯部２５４の表面２５３上を摺動し、アイドルギア２４０を図７Ｂに示されるように左方向へ押動する。該動作は、歯部２５１が、図７Ｃ及び図７Ｄに示されるように、歯部２５４を飛び越え、且つ、アイドルギア２４０が図７Ｄに示されるように右方向へ戻るまで、続く。歯部２６５の駆動面２４４の軸Ｘ方向高さは、歯部２５１の位置合わせ面２５６の軸Ｘ方向高さよりも高いから、アイドルギア２４０は、メインギア２２８との噛合関係から解除されることなく、歯部２５４との噛合関係から解除される。メインギア２２８の駆動面２４４はアイドルギア２４０の表面２４８に当接しているから、当初、駆動面２４４と表面２４８との間にあった間隙２５０（図７Ａ参照）はシフトして、図７Ｄに示されるように、第２カム面２６０と表面２６４との間の間隙２５０’として現れる。斯かる動作中に、位置センサ３００は、図７Ａに示された位置“Ｌ”から、図７Ｄに示された位置“Ｎ”まで移動する。
【００２１】
巻取り部材７２はメインギア２２８と一体的に回転するから、この時点において、コントロールワイヤ８４は、駆動面２４４とメインギア２２８の表面２４８との間の当初の間隙の距離と、歯部２５４の表面２５７に初期状態において当接している位置合わせ面２５６と歯部２５４の表面２５７に現段階において当接している位置合わせ面２５６との間の距離との総和に応じた量だけ、引っ張られている。従って、この際、コントロールワイヤ８４は、表面上、一のギア比から次段のギア比へ変速機をシフトする為に必要とされるよりも大きく引っ張れている。この現象は、オーバーシフトとして公知であり、ギア変速動作に対する機械要素の緩み又は機械ギアの抵抗を補償する為に用いられる。一旦、変速機１８のギア変速動作が生じると、もはや、ケーブル引張の超過量は必要とされない。従って、変速機１８のギア変速が終了した後には、モータ１８４の駆動力は解除される。変速機１８における戻しバネの付勢力によって、コントロールワイヤ８４が巻取り部材７２を引っ張るから、メインギア２２８は、歯部２５９の第２カム面２６０が歯部２６５の表面２６４と当接して、図７Ｅに示されるように駆動面２４４と表面２４８との間に間隙２５０が再度現れるまで、矢印Ｂ方向へ若干回転する。コントロールワイヤ８４は前記間隙２５０に対応する距離だけ解放され、ケーブルの超過引張は解消される。巻取り部材７２の位置は、位置合わせ面２５６と歯部２５４の表面２５７との当接によって保持されるから、該巻取り部材７２をその位置に保持する為に必要な力はモータ１８４によって付加される必要はなく、従って、モータ１８４の磨耗や損傷を有効に防止できる。
【００２２】
モータ１８４がメインギア２２８を（巻取り部材７２からのコントロールワイヤ８４の巻き戻しに対応する）矢印Ｂ方向へ回転させる際のシフトコントロール装置の動作について、図８Ａ〜図８Ｄを参照しつつ説明する。図８Ａは、初期定常状態にあるシフトコントロール装置２３２を示しており、斯かる状態において、前記シフトコントロール装置２３２は位置センサ３００によって示される“Ｔ”に位置している。
【００２３】
メインギア２２８が矢印Ｂ方向へ移動すると、メインギア２２８の歯部２６５の表面２６４は、アイドルギア２４０の第２カム面２６０上を摺動し、該アイドルギア２４０を図８Ｂに示されるように左方向へ押動する。該動作は、モータ駆動室１７４の歯部２５４と噛合する前記アイドルギア２４０の歯部２５１の位置合わせ面２５６が該歯部２５４の頂部を通って、前記歯部２５１が図８Ｃに示されるように該歯部２５４を飛び越え、アイドルギア２４０が図８Ｄに示されるように右側へ戻るまで、継続する。前述したように、歯部２６５の駆動面２４４の軸Ｘ方向高さが、歯部２５１の位置合わせ面２５６の軸Ｘ方向高さよりも高いから、アイドルギア２４０は、メインギア２２８との噛合関係を解除することなく、歯部２５４から解除される。メインギア２２８がＢ方向へ回転する際にはオーバーシフトが生じない点に注意すべきである。この動作中に、位置センサ３００は、図８Ａに示された“Ｔ”位置から、図８Ｄに示された“Ｎ”位置へ移動する。
【００２４】
本発明に係る一実施の形態について説明したが、本発明の要旨から逸脱することなく、種々の変形態様を採用し得る。従って、本発明の範囲は、開示した特定構成に限定されるものではない。即ち、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって画されるべきである。
【００２５】
【発明の効果】
本発明に係るモータ駆動型ハブ変速機用ベルクランクアッセンブリ、装着ブラケット及び／又はベルクランクアッセンブリによれば、製造コストが安価で、自転車に容易に装着することができ、且つ、異なるハブ変速機又はモータ駆動ユニットへ適合させる為に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係る自転車シフトコントロール装置の特定形態を組み込んだ自転車の側面図である。
【図２】図２は、図１に示されたモータ駆動ユニット及び装着ブラケットの部分断面図である。
【図３】図３は、図２に示されたモータ駆動ユニット用装着ブラケットの平面図である。
【図４】図４は、図２に示されたベルクランクアッセンブリの詳細図である。
【図５】図５は、図２に示されたモータ駆動ユニットの部分断面図である。
【図６】図６は、図５に示されたモータ駆動ユニットに用いられたシフトコントロール装置の拡大断面図である。
【図７Ａ〜Ｃ】図７Ａは、モータが第１方向に回転した際の、巻取り機構の動作を示す模式図である。図７Ｂは、モータが第１方向に回転した際の、巻取り機構の動作を示す模式図である。図７Ｃは、モータが第１方向に回転した際の、巻取り機構の動作を示す模式図である。
【図７Ｄ〜Ｅ】図７Ｄは、モータが第１方向に回転した際の、巻取り機構の動作を示す模式図である。図７Ｅは、モータが第１方向に回転した際の、巻取り機構の動作を示す模式図である。
【図８】図８Ａは、モータが第２方向に回転した際の、巻取り機構の動作を示す模式図である。図８Ｂは、モータが第２方向に回転した際の、巻取り機構の動作を示す模式図である。図８Ｃは、モータが第２方向に回転した際の、巻取り機構の動作を示す模式図である。図８Ｄは、モータが第２方向に回転した際の、巻取り機構の動作を示す模式図である。
【符号の説明】
６１    モータ装着ブラケット部
６２    装着ブラケット
６３    フロントフレーム装着ブラケット部
６４    ベルクランクハウジング
６６    移行ブラケット部
６８    ベルクランクアッセンブリ
９２    ワイヤガイドチャネル
９６    ワイヤ巻き付け面
１００  ケーブル連結ベルクランク部材
１２１  アクチュエータ
１３２  調整ネジ
１５４  リアフレーム装着ブラケット部
【図１】
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【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７Ａ−Ｃ】
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【図７Ｄ−Ｅ】
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【図８】
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