(57)【要約】      （修正有）【課題】自転車用フロントディレーラにおいて、シフトアップ時に必要な操作力を低減する。【解決手段】フロントディレーラ９７ｆは、ベース部材４０、チェーンガイド４１、内リンク４２、外リンク４３、第１アーム部４４、コイルばね４５とを備える。べース部材は、フレームに装着され,チェーンガイドは、ベース部材に対して接離する変速方向に移動自在で、チェーンを変速方向に案内する。内リンクは、ベース部材がフレームに装着された状態でベース部材の下方に配置され、ベース部材とチェーンガイドに両端が回動自在に連結される。外リンクは、内リンクよりベース部材から離れる位置でベース部材とチェーンガイドに両端が回動自在に連結され内リンクと平行に配置される。第１アーム部は、外リンクからベース部材から離れる方向に延び,コイルばねは、ベース部材と第１アーム部の先端に両端が連結され、チェーンガイドをフレームに接近する方向に付勢する。【選択図】図１０
2006007841.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自転車のフレームに装着され、伝達部材の移動によりチェーンを複数の変速位置のいずれかに案内する自転車用フロントディレーラであって、
前記フレームに装着されるベース部材と、
前記ベース部材に対して接離する変速方向に移動自在であり、前記チェーンを前記変速方向に案内するチェーンガイドと、
前記ベース部材が前記フレームに装着された状態で前記ベース部材の下方に配置され、前記ベース部材と前記チェーンガイドとに両端が回動自在に連結された内リンクと、
前記内リンクより前記ベース部材から離れる位置で前記ベース部材と前記チェーンガイドとに両端が回動自在に連結され前記内リンクと平行に配置された外リンクと、
前記内リンク又は前記外リンクから前記ベース部材から離れる方向に延びる第１アーム部と、
前記ベース部材と前記第１アーム部の先端とに両端が連結され、前記チェーンガイドを前記フレームに接近する方向に付勢するコイルばねと、
を備えた自転車用フロントディレーラ。
【請求項２】
自転車のフレームに装着され、伝達部材の移動によりチェーンを複数の変速位置のいずれかに案内する自転車用フロントディレーラであって、
前記フレームに装着されるベース部材と、
前記ベース部材に対して接離する変速方向に移動自在であり、前記チェーンを前記変速方向に案内するチェーンガイドと、
前記ベース部材が前記フレームに装着された状態で前記ベース部材の上方に配置され、前記ベース部材と前記チェーンガイドとに両端が回動自在に連結された内リンクと、
前記内リンクより前記ベース部材から離れる位置で前記ベース部材と前記チェーンガイドとに両端が回動自在に連結され前記内リンクと平行に配置された外リンクと、
前記内リンク又は前記外リンクから前記ベース部材から離れる方向に延びる第１アーム部と、
前記ベース部材と前記第１アーム部の先端とに両端が連結され、前記チェーンガイドを前記フレームに接近する方向に付勢するコイルばねと、
を備えた自転車用フロントディレーラ。
【請求項３】
前記コイルばねは、前記チェーンガイドが最も前記ベース部材から離反したとき、前記外リンク又は前記内リンクのうち前記第１アームが設けられるリンクの前記ベース部材側の揺動中心にその中心線が最も接近するように配置されている、請求項１又は２に記載の自転車用フロントディレーラ。
【請求項４】
前記コイルばねは、前記チェーンガイドが最も前記ベース部材に接近したときから前記ベース部材から離反するにつれて前記中心線が前記揺動中心に近づくように配置されている、請求項３に記載の自転車用フロントディレーラ。
【請求項５】
前記内リンク及び外リンクのいずれかから前記ベース部材から離れる方向に延び先端に前記伝達部材が係止される第２アーム部をさらに備える、請求項１から４のいずれか１項に記載の自転車用フロントディレーラ。
【請求項６】
前記第１アーム部は、前記ベース部材と前記チェーンガイドとの連結部分の間から湾曲して延びている、請求項１から５のいずれか１項に記載の自転車用フロントディレーラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディレーラ、特に、自転車のフレームに装着され、変速ケーブルが連結され、前記変速ケーブルの移動によりチェーンを複数の変速位置のいずれかに案内する自転車用フロントディレーラに関する。
【背景技術】
【０００２】
自転車の変速装置としてチェーンを複数のフロントスプロケットのいずれかに案内するフロントディレーラが知られている（たとえば特許文献１参照）。従来のフロントディレーラは、フレームに装着されるベース部材と、ベース部材に揺動自在に一端が連結され互いに平行に配置された内リンク及び外リンクと、内リンク及び外リンクの他端に連結されチェーンを案内するチェーンガイドとを備えている。チェーンガイドは、捩じりコイルばねにより、通常は、フレームに近づく方向に付勢されている。捩じりコイルばねは、外リンク又は内リンクのベース部材との連結軸の周りに配置されている。内リンク又は外リンクには、変速ケーブルが係止されている。
【０００３】
このような構成の従来のフロンディレーラでは、変速操作部により変速ケーブルを引っ張ると、内リンク及び外リンクが揺動し、チェーンガイドがフレームから離反する方向に移動してシフトアップする。また、変速操作部により変速ケーブルを戻すと、コイルばねの付勢力によりフレームに近づく方向に移動してシフトダウンする。
【特許文献１】特開平０８−１６９３８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記従来のフロントディレーラでは、捩じりコイルばねによりリンクを介してチェーンガイドをフレームに近づく方向に付勢しているので、ばね力はリンクの揺動量（捩じりコイルばねの捩じり量）に比例して大きくなるとともにリンクに作用するトルクも揺動量に比例して大きくなる。このため、最も高速側にシフトアップしたときに最も変速ケーブルに大きな力が作用し、シフトアップ時に大きな操作力が必要になる。この結果、変速操作部により手動で操作するときは、変速操作に大きな力が必要になり変速操作を行いにくくなる。また、モータにより変速動作を行う場合にも、トルクが大きいモータを使用しなければならず、電源の寿命に影響を及ぼすとともに、軽量化を図りにくくなる。
【０００５】
本発明の課題は、自転車用フロントディレーラにおいて、シフトアップ時に必要な操作力を可及的に低減できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
発明１に係る自転車用フロントディレーラは、自転車のフレームに装着され、伝達部材の移動によりチェーンを複数の変速位置のいずれかに案内するディレーラであって、ベース部材と、チェーンガイドと、内リンクと、外リンクと、第１アーム部と、コイルばねとを備えている。べース部材は、フレームに装着される部材である。チェーンガイドは、ベース部材に対して接離する変速方向に移動自在であり、チェーンを変速方向に案内するものである。内リンクは、ベース部材がフレームに装着された状態でベース部材の下方に配置され、ベース部材とチェーンガイドとに両端が回動自在に連結されたものである。外リンクは、内リンクよりベース部材から離れる位置でベース部材とチェーンガイドとに両端が回動自在に連結され内リンクと平行に配置されたものである。第１アーム部は、内リンク又は外リンクからベース部材から離れる方向に延びるものである。コイルばねは、ベース部材と第１アーム部の先端とに両端が連結され、チェーンガイドをフレームに接近する方向に付勢するばねである。
【０００７】
このディレーラでは、内リンク又は外リンクに伝達部材を係止して引っ張ると、一端が第１アーム部の先端に連結されたコイルばねの付勢力に抗して両リンクがベース部材の下方で揺動し、チェーンガイドがベース部材から離反し、チェーンを外側の通常は高速用の大径のスプロケットに案内する。そして最も外側（高速側）にチェーンガイドが配置されたとき、コイルばねは最も延びてばね力が強くなり、それに伴い伝達部材を引っ張る力が強くなる。ここでは、内リンク又は外リンクにベース部材から離反する方向に延びる第１アーム部を設け、その先端とベース部材とに両端が連結されたコイルばねを用いてチェーンガイドをベース部材に接近する方向に付勢しているので、コイルばねの中心線と内リンク又は外リンクのベース部材側の揺動中心との距離を変化させることができる。このため、チェーンガイドが最もベース部材から離れたとき、最も伸びて強い力で付勢するコイルばねの中心線を内リンク又は外リンクのベース部材側での揺動中心に近づけることができる。このようにコイルばねの中心線を揺動中心に近づけると、コイルばねの付勢力により生じるトルクが小さくなり、伝達部材に作用する力も小さくすることができる。このため、シフトアップ時に必要な操作力を可及的に低減できるようになる。
【０００８】
発明２に係る自転車用フロントディレーラは、自転車のフレームに装着され、伝達部材の移動によりチェーンを複数の変速位置のいずれかに案内するディレーラであって、ベース部材と、チェーンガイドと、内リンクと、外リンクと、第１アーム部と、コイルばねとを備えている。べース部材は、フレームに装着される部材である。チェーンガイドは、ベース部材に対して接離する変速方向に移動自在であり、チェーンを変速方向に案内するものである。内リンクは、ベース部材がフレームに装着された状態でベース部材の上方に配置され、ベース部材とチェーンガイドとに両端が回動自在に連結されたものである。外リンクは、内リンクよりベース部材から離れる位置でベース部材とチェーンガイドとに両端が回動自在に連結され内リンクと平行に配置されたものである。第１アーム部は、内リンク又は外リンクからベース部材から離れる方向に延びるものである。コイルばねは、ベース部材と第１アーム部の先端とに両端が連結され、チェーンガイドをフレームに接近する方向に付勢するものである。
【０００９】
このディレーラでは、内リンク又は外リンクに伝達部材を係止して引っ張ると、一端が第１アーム部の先端に連結されたコイルばねの付勢力に抗して両リンクがベース部材の上方で揺動し、チェーンガイドがベース部材から離反し、チェーンを外側の通常は高速用の大径のスプロケットに案内する。そして最も外側（高速側）にチェーンガイドが配置されたとき、コイルばねは最も延びてばね力が強くなり、それに伴い伝達部材を引っ張る力が強くなる。ここでは、内リンク又は外リンクにベース部材から離反する方向に延びる第１アーム部を設け、その先端とベース部材とに両端が連結されたコイルばねを用いてチェーンガイドをベース部材に接近する方向に付勢しているので、コイルばねの中心線と内リンク又は外リンクのベース部材側の揺動中心との距離を変化させることができる。このため、チェーンガイドが最もベース部材から離れたとき、最も伸びて強い力で付勢するコイルばねの中心線を内リンク又は外リンクのベース部材側での揺動中心に近づけることができる。このようにコイルばねの中心線を揺動中心に近づけると、コイルばねの付勢力により生じるトルクが小さくなり、伝達部材に作用する力も小さくすることができる。このため、シフトアップ時に必要な操作力を可及的に低減できるようになる。
【００１０】
発明３に係る自転車用フロントディレーラは、発明１又は２に記載のディレーラにおいて、コイルばねは、チェーンガイドが最もベース部材から離反したとき、外リンク又は内リンクのうち第１アームが設けられるリンクのベース部材側の揺動中心とコイルばねその中心線が最も接近するように配置されている。この場合には、チェーンガイドが最もベース部材から離れたとき、コイルばねの中心線が外リンクのベース部材側の揺動中心に最も接近するので、シフトアップ時に必要な操作力を確実に低減できる。
【００１１】
発明４に係る自転車用フロントディレーラは、発明３に記載のディレーラにおいて、コイルばねは、チェーンガイドが最もベース部材に接近したときからベース部材から離反するにつれて中心線が揺動中心に近づくように配置されている。この場合には、コイルばねが伸びるにつれて中心線と揺動中心との距離が短くなるので、ばねの付勢力が大きくなってもトルクは付勢力に比例して大きくなることがない。このため、シフトアップ時の操作力を徐々に低減できる。
【００１２】
発明５に係る自転車用フロントディレーラは、発明１から４のいずれかに記載のディレーラにおいて、内リンク及び外リンクのいずれかからベース部材から離れる方向に延び先端に伝達部材が係止される第２アーム部をさらに備える。この場合には、第１アーム部により揺動中心から伝達部材のケーブル係止位置までの距離が長くなるので、伝達部材に作用する力がより小さくなる。
【００１３】
発明６に係る自転車用フロントディレーラは、発明１から５のいずれかに記載のディレーラにおいて、第１アーム部は、ベース部材と前記チェーンガイドとの連結部分の間から湾曲して延びている。この場合には、揺動中心に近い位置から第１アーム部が延びているので、コイルばねの中心線を揺動中心に近づけやすい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、外リンク又は内リンクにベース部材から離反する方向に延びる第１アーム部を設け、その先端とベース部材とに両端が連結されたコイルばねを用いてチェーンガイドをベース部材に接近する方向に付勢しているので、コイルばねの中心線と外リンク又は内リンクのベース部材側の揺動中心との距離を変化させることができる。このため、チェーンガイドが最もベース部材から離れたとき、最も伸びて強い力で付勢するコイルばねの中心線を外リンク又は内リンクのベース部材側での揺動中心に近づけることができる。このようにコイルばねの中心線を揺動中心に近づけると、コイルばねの付勢力により生じるトルクが小さくなり、伝達部材に作用する力も小さくすることができる。このため、シフトアップ時に必要な操作力を可及的に低減できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１において、本発明の一実施形態を採用した自転車１０１は、ロードレーサであり、フロントフォーク９８を有するダイヤモンド形のフレーム１０２と、フロントフォーク９８に固定されたハンドル部１０４と、チェーン９５やペダルＰＤが装着されたクランク９６や前後のディレーラ９７ｆ，９７ｒや前後のスプロケット群９９ｆ，９９ｒ等からなる駆動部１０５と、フロントフォーク９８及びフレーム１０２後部に装着された前輪及び後輪１０６ｆ，１０６ｒと、前後のブレーキ装置１０７ｆ，１０７ｒと、前後のディレーラ９７ｆ，９７ｒを制御する変速制御装置１１０とを備えている。
【００１６】
ハンドル部１０４は、ハンドルステム１１１と、ハンドルステム１１１の上端で嵌合固定されたハンドルバー１１２とで構成されている。ハンドルステム１１１は、フロントフォーク９８の上部に嵌合固定されている。ハンドルバー１１２は、ドロップハンドル型のものであり、左右１対のブレーキレバー１１３ｆ，１１３ｒを備えている。ブレーキレバー１１３ｆ，１１３ｒは、図２から図４に示すように、ハンドルバー１１２の端部にそれぞれ装着される前後のブレーキブラケット１１５ｆ，１１５ｒと、ブレーキブラケット１１５ｆ，１１５ｒに揺動自在に装着される前後のレバー部材１１６ｆ，１１６ｒとを有している。
【００１７】
ブレーキブラケット１１５ｆ，１１５ｒの内側面及びレバー部材１１６ｆ，１１６ｒの後面には、前後のディレーラ９７ｆ，９７ｒの変速操作用の前後の変速操作部１２０ｆ，１２０ｒ及び前後の変速操作部１２１ｆ，１２１ｒが各別に設けられている。前変速操作部１２０ｆ及び後変速操作部１２０ｒは、後ブレーキブラケット１１５ｒ及び前ブレーキブラケット１１５ｆに手をおいた状態で変速できるようにするために各別に設けられている。前変速操作部１２１ｆ及び後変速操作部１２１ｒは、後レバー部材１１６ｒ及び前レバー部材１１６ｆに手をおいた状態で変速できるようにするために各別に設けられている。
【００１８】
各変速操作部１２０ｆ，１２０ｒ、１２１ｆ，１２１ｒは、中立位置Ｐ０と、中立位置Ｐ０から下方又は内方に揺動した第１位置Ｐ１と、中立位置Ｐ０から上方又は外方に揺動した第２位置Ｐ２とに揺動自在な変速操作部材１２５をそれぞれ有している。変速操作部材１２５は、中立位置Ｐ０に向けて付勢されている。また、変速操作部１２０ｆ，１２１ｆには、図６に示すように、前シフトアップスイッチ１３１ｆ及び前シフトダウンスイッチ１３２ｆがそれぞれ内部に設けられている。変速操作部１２０ｒ，１２１ｒにも同様に後シフトアップスイッチ１３１ｒ及び後シフトダウンスイッチ１３２ｒがそれぞれ内部に設けられている。なお、この実施形態では、第１位置Ｐ１に変速操作部材１２５が操作されると前後のシフトアップスイッチ１３１ｆ，１３１ｒがオンし、第２位置Ｐ２に変速操作部材１２５が操作されると前後のシフトダウンスイッチ１３２ｆ，１３２ｒがオンするように構成されている。この組み合わせは適宜に設定される。
【００１９】
変速制御装置１１０は、図２及び図６に示すように、たとえば、ハンドルバー１１２の中央に装着されたケース部材１２６と、ケース部材１２６に収納されたマイクロコンピュータからなる変速制御部１３０と、前述した変速操作部１２０ｆ，１２０ｒ、１２１ｆ，１２１ｒとを有している。また、変速制御装置１１０は、ケース部材１２６に収納された液晶表示部１３５を有している。変速制御部１３０には、変速操作部１２０ｆ，１２０ｒ、１２１ｆ，１２１ｒを構成する前後のシフトアップスイッチ１３１ｆ，１３１ｒ及び前後のシフトダウンスイッチ１３２ｆ，１３２ｒと、フロントフォーク９８に装着された速度センサ１２２と、前後のディレーラ９７ｆ，９７ｒと、他の入出力部とが接続されている。速度センサ１２２は、前輪１０６ｆのスポーク１０６ｓに装着された磁石１２３を検知することにより前輪１０６ｆの回転を検出する。なお、速度センサ１２２は無線又は有線で回転信号を変速制御部１３０に出力する。
【００２０】
変速制御部１３０は、シフトアップスイッチ１３１ｆ，１３１ｒ及び前後のシフトダウンスイッチ１３２ｆ，１３２ｒからの信号及び前後の変速位置センサ１３３ｆ，１３３ｒからの信号に応じて前後のディレーラ９７ｆ，９７ｒを変速制御する。また、速度センサ１２２及び変速位置センサ１３３ｆ，１３３ｒからの信号により液晶表示部１３５に速度及び変速位置を表示するとともに走行距離を表示する。
【００２１】
駆動部１０５は、前述したようにチェーン９５と、チェーン９５の架け換えを行う前後のディレーラ９７ｆ，９７ｒと、前後のスプロケット群９９ｆ，９９ｒとを含んでいる。フロントディレーラ９７ｆは、フレーム１０２のシートチューブ１０２ａに設けられ２つの変速位置にチェーン９５を案内するディレーラである。フロントディレーラ９７ｆは、図７に示すように、フレーム１０２のハンガー部１０２ｂに装着された本発明の一実施形態による自転車用変速駆動装置であるフロント変速駆動部２０に変速ケーブル（伝達部材の一例）２１を介して連結されている。なお、この実施形態では、変速ケーブル２１は、ボーデン型ケーブルのインナーケーブルだけを用いている。リアディレーラ９７ｒは、フレーム１０２の後部に設けられ１０の変速位置を有する電気制御可能な電動ディレーラである。これらのディレーラ９７ｆ，９７ｒは、図示しない電源からの電力が供給されて動作する。各フロント変速駆動部２０及びリアディレーラ９７ｒには、図６に示すように、変速位置を検出する変速位置センサ１３３ｆ，１３３ｒが設けられている。
【００２２】
前スプロケット群９９ｆは、図５に示すように、クランク軸の軸方向に並べて配置された歯数が異なる２枚のスプロケットＦ１，Ｆ２を有している。後スプロケット群９９ｒは、後輪のハブ軸に沿った軸方向に並べて配置された歯数が異なる１０枚のスプロケットＲ１〜Ｒ１０を有している。ここでは、内側にあるスプロケットＦ１が外側にあるスプロケットＦ２より歯数の少ない。また、最も内側にあるスプロケットＲ１から順に歯数が少なくなり、最も外側にあるスプロケットＲ１０が最も歯数が少ない。前後のディレーラ９７ｆ，９７ｒは、チェーン９５を複数のスプロケットＦ１，Ｆ２，Ｒ１〜Ｒ１０のいずれかに移動させて変速動作を行う。この変速操作は、変速操作部１２０ｆ，１２０ｒ、１２１ｆ，１２１ｒにより行われる。
【００２３】
フロントディレーラ９７ｆは、ダウンスイング型のものであり、図７〜図１０に示すように、シートチューブ１０２ａに装着されたベースブラケット４０と、ベースブラケット４０に対して接離する変速方向に移動自在なチェーンガイド４１と、ベースブラケット４０とチェーンガイド４１とを回動自在に連結する、互いに平行に配置された内リンク４２及び外リンク４３とを主に有している。また、フロントディレーラ９７ｆは、外リンク４３からベースブラケット４０から離れかつシートチューブ１０２ａに近づく方向に延びる第１アーム部４４と、ベースブラケット４０と第１アーム部４４の先端とに両端が連結され、チェーンガイド４１をシートチューブ１０２ａに接近する方向に付勢するコイルばね４５と、外リンク４３からベースブラケット４０から離れかつシートチューブ１０２ａに接近する方向に延びる第２アーム部４６とをさらに有している。第２アーム部４６の先端には、変速ケーブル２１が係止される。なお、図９では、チェーンガイド４１が外側に位置するフロントディレーラ９７ｆが高速位置に配置された状態を示し、図１０では、チェーンガイド４１が内側に位置するフロントディレーラ９７ｆが低速位置に配置された状態を示している。
【００２４】
ベースブラケット４０は、図７に示すように、第１ベース部材５０と、第１ベース部材５０に開閉自在に装着され、第１ベース部材５０とでシートチューブ１０２ａを抱き込む第２ベース部材５１とを有している。第１ベース部材５０には、コイルばね４５の上端を係止する突出した軸形状のばね係止部５０ａが上部に設けられているとともに、ばね係止部５０ａの下方に内リンク４２が揺動自在に装着される１対の内リンク支持部５０ｂが設けられている。また、内リンク支持部５０ｂの斜め上方に外リンク４３が揺動自在に装着された１対の外リンク支持部５０ｃが設けられている。
【００２５】
チェーンガイド４１は、内リンク４２及び外リンク４３の下端に揺動自在に連結されている。チェーンガイド４１はチェーン９５を２つの変速位置のいずれかに案内する。
【００２６】
内リンク４２は、ベースブラケット４０がシートチューブ１０２ａに装着された状態でベースブラケット４０の下方に配置され、ベースブラケット４０とチェーンガイド４１とに両端が回動自在に連結されたものである。内リンク４２は、１対の内リンク支持部５０ｂの間に一端が揺動自在に連結されている。内リンク４２の他端にはチェーンガイド４１が揺動自在に連結されている。
【００２７】
外リンク４３は、内リンク４２よりベースブラケット４０から離れる位置でベースブラケット４０の外リンク支持部５０ｃとチェーンガイドと４１に両端が回動自在に連結され、内リンク４２と平行に配置されたリンクである。外リンク４３は外リンク支持部５０ｃに揺動自在に連結されており、ベースブラケット４０から離れシートチューブ１０２ａに向かって湾曲して延びる第２アーム部４６が一体形成されている。第２アーム部４６の延びた先端には、変速ケーブル２１をボルト止めするケーブル係止部４３ａが設けられている。ケーブル係止部４３ａには、固定ボルト５２と耳付き座金５３とが装着されており、耳付き座金５３とケーブル係止部４３ａとの間に変速ケーブル２１の端部を装着し、固定ボルト５２を締め込むことにより、変速ケーブル２１の一端が係止される。
【００２８】
外リンク４３の２つのリンク支持部分の間から、第１アーム部４４がべーブラケット４０から離れかつシートチューブ１０２ａに近づく方向に延びている。第１アーム部４４は、コイルばね４５をベースブラケット４０との間で係止するために設けられている。したがって、第１アーム部４４の先端には、コイルばね４５の下端を係止する突出した軸形状のばね係止部４４ａが設けられている。
【００２９】
ここで、第１アーム部４４は、フロントディレーラ９７ｆが、図１０に示す低速位置から図９に示す高速位置に移動したとき、第１アーム部４４がチェーンガイド４１に干渉することなく、かつ外リンク４３の揺動中心である外リンク支持部５０ｃの回動中心ＳＣとコイルばね４５の中心線ＳＬとの距離Ｄが最も短くなる位置にコイルばね４５を配置できるように設定されている。また、この距離Ｄは、低速位置から高速位置にチェーンガイド４１が移動するにつれて短くなる。このように、コイルばね４５の中心線ＳＬを外リンク４３の揺動中心ＳＣに近づけることにより、コイルばね４５の付勢力により生じるトルクが小さくなり、コイルばね４５が最も伸びてその付勢力が最も強くなる高速位置（チェーンガイド４１がスプロケットＦ２に接近した位置）付近での操作力（変速ケーブルを引っ張る力）が低くなる。したがって、変速操作部で変速ケーブルを引っ張り操作する際には、そのときの操作力が小さくなり、本実施形態のようにフロント変速駆動部２０によりモータで変速動作させる場合には、モータの変速に必要なトルクを低減することができる。
【００３０】
また、第２アーム部４６を設けてケーブル係止部４３ａと揺動中心ＳＣとの距離を長くしたので、変速ケーブル２１に作用する力をさらに小さくすることができる。
【００３１】
フロント変速駆動部２０は、図７、図１１及び図１２に示すように、たとえば自転車１０１のフレーム１０２のハンガー部１０２ｂに装着されるケース部材６０と、回動軸７０を有し、ケース部材６０に装着されたモータ駆動機構６１と、変速ケーブル２１を連結するケーブル連結部６２とを有している。なお、図１１は、低速位置（チェーンガイド４１がスプロケットＦ１側）にあるときを示し、図１２は、フロントディレーラ９７ｆが高速位置（チェーンガイド４１がスプロケットＦ２側）にある時を示している。ケース部材６０は内部にモータ駆動機構６１を収納可能な空間を有する部材であり、ハンガー部１０２ｂに固定された取付ブラケット７１に装着されている。
【００３２】
モータ駆動機構６１は、モータ７２と、モータ７２と回動軸７０との間に配置された減速機構７３と、変速制御部１３０からの指令に応じてモータ７２を駆動するモータ駆動回路７４とを有している。
【００３３】
減速機構７３は、モータ７２の回転を減速して回動軸７０に伝達するものであり、モータ７２の出力軸７２ａに回転自在に装着されたウォームギア８１と、ウォームギア８１に噛み合うウォームホイール８２と、ウォームホイール８２と同芯に配置された第１小径ギア８３とを有している。また、減速機構７３は、第１小径ギア８３に噛み合う第１大径ギア８４と、第１大径ギア８４と同芯に配置された第２小径ギア８５と、第２小径ギア８５に噛み合う第２大径ギア８６とを有している。この第２大径ギア８６に回動軸７０が設けられている。また、第２大径ギア８６及びその対向するケース部材６０の内側面には、変速位置を検出する（第２大径ギア８６の回転位置を検出する）前述した前変速位置センサ１３３ｆが設けられている。ここでは、ロック機能を有するウォームギア８１とウォームホイール８２とを用いて減速しているので、出力側に力が作用しても減速機構７３が回転しなくなり、ケーブル連結部６２を低速位置と高速位置とに確実に位置決めできる。
【００３４】
モータ駆動回路７４は、たとえばＦＥＴ等の電子部品を用いてモータをＰＷＭ駆動する。モータ駆動回路７４は、変速制御部１３０からの指令に応じてモータ７２を駆動する。
【００３５】
ケーブル連結部６２は、回動軸７０に回転不能に装着され、回動中心Ｏ１から変速ケーブル２１と直交する方向に延びる腕ＡＲの長さＬが回転位相に応じて変化するものである。なお、図１１及び図１２では、回動中心Ｏ１から変速ケーブル２１の延長線２１ｂに対して直交する方向に延びる腕ＡＲを示している。ケーブル連結部６２は、回動軸７０に基端が回転不能に装着された第１アーム部材９０と、第１アーム部材９０の先端に回動自在に連結され、先端に変速ケーブル２１の他端に設けられた円柱部２１ａを係止可能なケーブル係止部９２を有する第２アーム部材９１とを有している。
【００３６】
第１アーム部材９０は、板状の部材であり、回動中心Ｏ１から径方向外方に延びている。第１アーム部材９０の基端側は、取付ブラケット７１及びケース部材６０により両側が支持されている。
【００３７】
第２アーム部材９１は、前述したケーブル係止部９２と、ケーブル係止部９２から円弧状に湾曲し、第１アーム部材９０に連結される湾曲部９３とを有している。第２アーム部材９１は、第１アーム部材９０の先端両面を挟むように第１アーム部材９０に連結されている。したがって、第２アーム部材９１には溝部９１ａが形成されている。このように第２アーム部材９１に湾曲部９３を設けることにより、図１２に示すように、フロントディレーラ９７ｆを高速位置に移動させるとき、変速ケーブル２１を回動軸７０に干渉させることなく、腕ＡＲの長さを短くすることができる。このため、同じトルクをモータ７２が発生しても変速ケーブル２１に作用する力が強くなり、より低いトルクのモータ７２で強い力が必要な高速位置への変速を行える。また、フロントディレーラ９７ｆを低速位置側に配置させるときは、腕ＡＲの長さＬは高速位置のときより長くなり、変速ケーブル２１に作用する力は弱くなる。
【００３８】
このような構成のフロント変速駆動部２０では、フロントディレーラ９７ｆが低速位置にある状態で前変速操作部１２０ｆ，１２１ｆのいずれかの操作により、前シフトアップスイッチ１３１ｆがオンすると、モータ７２が一方向に回転してケーブル連結部６２が図１１に示す低速位置から図１２に示す高速位置に移動する。この結果、変速ケーブル２１が引っ張られてフロントディレーラ９７ｆが図１０に示す低速位置から図９に示す高速位置に移動する。このとき、低速位置での腕ＡＲの長さＬが回転位相に応じて徐々に短くなり、高速位置では腕ＡＲの長さＬが最小になる。この結果、低速位置から高速位置にケーブル連結部６２が回動すると、変速ケーブル２１に作用する力が徐々に強くなる。
【００３９】
一方、フロントディレーラ９７ｆが高速位置にある状態で前変速操作部１２０ｆ，１２１ｆのいずれかの操作により、前シフトダウンスイッチ１３２ｆがオンすると、モータ７２が他方向に回転してケーブル連結部６２が図１２に示す高速位置から図１１に示す低速位置に移動する。この結果、変速ケーブル２１に力が作用しなくなり、フロントディレーラ９７ｆがコイルばね４５の付勢力により図９に示す高速位置から図１０に示す低速位置に移動する。
【００４０】
ここでは、ケーブル連結部６２が回動中心Ｏ１から変速ケーブル２１に直交する方向に延びる腕ＡＲの長さＬが変化するように回動軸７０に装着されているので、簡素な構造で変速に要するモータ７２のトルクを低くすることができる。
【００４１】
また、フロントディレーラ９７ｆにおいても、第１アーム部４４は、フロントディレーラ９７ｆが、図１０に示す低速位置から図９に示す高速位置に移動したとき、第１アーム部４４がチェーンガイド４１に干渉することなく、かつ外リンク４３の揺動中心である外リンク支持部５０ｃの回動中心ＳＣとコイルばね４５の中心線ＳＬとの距離が最も短くなる位置にコイルばね４５を配置できるように設定されている。このように、コイルばね４５の中心線ＳＬを外リンク４３の揺動中心ＳＣに近づけることにより、コイルばね４５の付勢力により生じるトルクが小さくなり、最もコイルばね４５が伸びてその付勢力が強くなる高速位置（チェーンガイド４１がスプロケットＦ２に接近した位置）付近での操作力（変速ケーブルを引っ張る力）が低減される。このため、本実施形態によるフロントディレーラ９７ｆを用いることにより、フロント変速駆動部２０のモータのトルクをさらに小さくすることができる。
【００４２】
〔他の実施形態〕
（ａ）  前記実施形態では、ベースブラケットの下方でリンクが揺動するダウンスイング型の下引きのフロントディレーラ９７ｆを例に本発明を説明したが、ベースブラケットの上方でリンクが揺動するトップスイング型のフロントディレーラにも本発明を適用できる。
【００４３】
図１３及び図１４において、フロントディレーラ１９７ｆは、低速位置と中間位置と高速位置の３つの変速位置に位置決めされる３段変速用のものであり、変速ケーブル２１を上方に引く上引き型のものである。なお、図１３は、チェーンガイド１４１が低速位置に、図１４では高速位置に位置した状態を示している。
【００４４】
フロントディレーラ１９７ｆは、シートチューブ１０２ａに装着されたベースブラケット１４０と、ベースブラケット１４０に対して接離する変速方向に移動自在なチェーンガイド１４１と、ベースブラケット１４０とチェーンガイド１４１とを回動自在に連結する、互いに平行に配置された内リンク１４２及び外リンク１４３とを主に有している。また、フロントディレーラ１９７ｆは、内リンク４２からベースブラケット１４０から離れる方向に延びる第１アーム部１４４と、ベースブラケット１４０と第１アーム部４４の先端とに両端が連結され、チェーンガイド１４１をシートチューブ１０２ａに接近する方向に付勢するコイルばね１４５と、外リンク１４３からベースブラケット１４０から離れる方向に延びる第２アーム部１４６とをさらに有している。第２アーム部１４６の先端には、変速ケーブル２１が係止される。この実施形態では、変速ケーブル２１は上方に引っ張られる。第２アーム部１４６の先端には、ケーブル係止部１４２ａが設けられている。その他の構成は前記実施形態と同様なため説明を省略する。
【００４５】
このような実施形態のフロントディレーラ１９７ｆでも、前記実施形態と同様に、最もコイルばね１４５による付勢力が大きい、図１４に示す高速位置に配置されたとき、コイルばね１４５の中心線Ｌと揺動中心ＳＣとの距離Ｄが最も短くなり、コイルばね１４５の付勢力により生じるトルクが小さくなり、変速ケーブル２１に作用する力を可及的に低減できる。このため、変速操作に要する力がそれほど大きくならない。
【００４６】
また、図１５及び図１６に示すように、トップスイングで下引き型のフロントディレーラ２９７ｆの場合、図１３及び図１４と逆側に配置されたケーブル係止部２４２ａとの干渉を避けるために、内リンク１４２の中間部から第１アーム部２４４が上方に延びている。なお、図１３及び図１４と同じ部材については同じ符号を付している。また、図１５はチェーンガイド１４１が低速位置に配置された状態を示し、図１６は高速位置に配置された状態を示す。このような構成でも、前記同様に、最もコイルばね１４５による付勢力が大きい、図１６に示す高速位置に配置されたとき、コイルばね１４５の中心線Ｌと揺動中心ＳＣとの距離Ｄが最も短くなり、コイルばね１４５の付勢力により生じるトルクが小さくなり、変速ケーブル２１に作用する力を可及的に低減できる。このため、変速操作に要する力がそれほど大きくならない。なおこの実施形態では、第２アーム部は設けられていない。もちろん、上述してないダウンスイングの上引き型のフロントディレーラにも本発明を適用できる。
【００４７】
（ｂ）  前記実施形態では、伝達部材として変速ケーブルを例に本発明を説明したが、伝達部材はフロントディレーラを動作させるものであれば、たとえばロッドやリンク等の形態であってもよい。
【００４８】
（ｃ）  前記実施形態では、伝達部材によりフロント変速駆動部が連結されているが、伝達部材としてフロント変速部の回動軸７０に回動不能に装着された第１アーム部材を用いてもよい。この場合、フロント変速駆動部がフロントディレーラを直接駆動できる。
【００４９】
（ｄ）  前記実施形態では、変速操作をフロント変速駆動部で行っているが、通常の変速レバー等の手動変速操作により変速されるフロントディレーラにも本発明を適用できる。
【００５０】
（ｅ）  前記実施形態では、ダウンスイングのフロントディレーラ９７ｆでは、第１アーム部４４を外リンク４３に、トップスイングのフロントディレーラ１９７ｆ，２９７ｆでは、第１アーム部４４を内リンク１４２，２４２に設けたが、本発明はこれに限定されない。たとえば、ダウンスイングのフロントディレーラ９７ｆでは、第１アーム部を内リンク４２に、トップスイングのフロントディレーラ１９７ｆ，２９７ｆでは、第１アーム部４４を外リンク１４３に設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の一実施形態が採用された自転車の側面図
【図２】そのハンドル部分の正面図。
【図３】その後ブレーキレバーの側面図。
【図４】その後ブレーキレバーの正面図。
【図５】前後のスプロケット群の模式的配置図。
【図６】変速制御装置の構成を示すブロック図。
【図７】フロントディレーラ周りの斜視図。
【図８】フロントディレーラの側面図。
【図９】高速位置に配置されたフロントディレーラの背面図。
【図１０】低速位置に配置されたフロントディレーラの背面図。
【図１１】低速位置に配置されたフロント変速駆動部の側面図。
【図１２】高速位置に配置されたフロント変速駆動部の側面図。
【図１３】他の実施形態の図９に相当する図。
【図１４】その実施形態の図１０に相当する図。
【図１５】さらに他の実施形態の図９に相当する図。
【図１６】その実施形態の図１０に相当する図。
【符号の説明】
【００５２】
２１  変速ケーブル（伝達部材の一例）
４０，１４０  ベースブラケット
４１，１４１  チェーンガイド
４２，１４２，２４２  内リンク
１４２ａ，２４２ａ  ケーブル係止部
４３，１４３  外リンク
４３ａ  ケーブル係止部
４４，１４４，２４４  第１アーム部
４５，１４５  コイルばね
４６，１４６  第２アーム部
９７ｆ，１９７ｆ，２９７ｆ  フロントディレーラ
１０１  自転車
Ｄ  距離
ＳＣ  揺動中心
ＳＬ  中心線
【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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