(57)【要約】【課題】  チェーンを小型スプロケットから大型スプロケットに迅速かつスムーズにシフトさせるようにすることにある。【解決手段】  シフト補助突起２０は、小型スプロケットＳ１から大型スプロケットＳ２へのチェーンＣのシフトを補助するように大型スプロケットＳ２に提供される。シフト補助突起２０は、スプロケットＳ２の片側から軸方向に延びている。シフト補助突起２０は、チェーンＣのアウターリンクプレートに係合するように、大型スプロケットＳ２の中心面Ｐ及び歯に面したチェーン受取面７４を有している。チェーン受取面７４は、大型スプロケットＳ２の中心面Ｐに対して変化する所定の角度で傾斜している。チェーンＣが小型スプロケットＳ１から大型スプロケットＳ２にシフトされるときチェーンＣの移動方向にほぼ沿って見ると、チェーン受取面７４の最も後方の回転縁は、最も前方の回転縁よりも中心面に近い位置にある。【選択図】      図１６
2006008111.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のチェーン係合歯と、中心面と、前記中心面に垂直な中心回転軸とを有する自転車用スプロケットに連結され固定される取付部分と、
前記取付部分が前記自転車用スプロケットに連結され固定されるときに、前記自転車用スプロケットの前記中心面から軸方向に間隔を隔てて配置されるシフト補助部分と、
を備え、
前記シフト補助部分は、前記取付部分が前記自転車用スプロケットに連結され固定されたときに前記中心面と前記複数のチェーン係合歯との方向を向き自転車用チェーンのアウターリンクプレートに係合する軸方向対向チェーン受取面を有しており、
前記軸方向対向チェーン受取面は、前記取付部分が前記自転車用スプロケットに連結され固定されたときに、前記自転車用スプロケットの前記中心面に対して変化する所定の角度で傾いている、
自転車スプロケット用のシフト補助突起。
【請求項２】
前記チェーン受取面は、前記チェーンが小型スプロケットから前記シフト補助突起の連結された前記スプロケットにシフトされるときに前記チェーンの移動方向にほぼ沿って見ると、前記取付部分が前記自転車用スプロケットに連結され固定されたときに前記中心面に対して４５°よりも０°に近い角度で傾く最前方縁を有しており、
前記チェーン受取面は、前記チェーンが前記小型スプロケットから前記シフト補助突起の連結された前記スプロケットにシフトされるときに前記チェーンの移動方向にほぼ沿って見ると、前記取付部分が前記自転車用スプロケットに連結され固定されたときに前記中心面に対して０°よりも４５°に近い角度で傾く最後方縁を有している、
請求項１に記載の自転車スプロケット用のシフト補助突起。
【請求項３】
前記最前方縁は、前記取付部分が前記自転車用スプロケットに連結され固定されたときに前記中心面に対して約１２°の角度で傾いており、
前記最後方縁は、前記取付部分が前記自転車用スプロケットに連結され固定されたときに前記中心面に対して約３０°の角度で傾いている、
請求項２に記載の自転車スプロケット用のシフト補助突起。
【請求項４】
前記チェーン受取面は、円錐台形状を有している、
請求項１から３のいずれかに記載の自転車スプロケット用のシフト補助突起。
【請求項５】
前記シフト補助部分は、前記取付部分が前記自転車用スプロケットに連結され固定されたときに前記チェーン受取面から前記中心面に向かって軸方向に延びるチェーン支持面を有している、
請求項１から４のいずれかに記載の自転車スプロケット用のシフト補助突起。
【請求項６】
前記取付部分と前記シフト補助部分とは、ワンピースの単一部材として一体に形成されている、
請求項１から５のいずれかに記載の自転車スプロケット用のシフト補助突起。
【請求項７】
前記取付部分は、前記自転車用スプロケットの対応軸方向開口内に設置され固定される円筒形状部を備えている、
請求項１から６のいずれかに記載の自転車スプロケット用のシフト補助突起。
【請求項８】
前記チェーン受取面は、前記取付部分の前記円筒形状部の中心軸からオフセットされた中心線まわりに延びる円錐台形状を有している、
請求項７に記載の自転車スプロケット用のシフト補助突起。
【請求項９】
前記シフト補助部分は、前記取付部分が前記自転車用スプロケットに連結され固定され前記チェーンが小型スプロケットから前記スプロケットにシフトされるときに、前記チェーンの隣接する１対のアウターリンクプレートの間に適合するように形成されている、
請求項１から８のいずれかに記載の自転車スプロケット用のシフト補助突起。
【請求項１０】
複数のチェーン係合歯と、中心面と、中心面に垂直な中心回転軸とを有する自転車用スプロケットに連結され固定される取付部分と、
前記取付部分が前記自転車用スプロケットに連結され固定されるときに、前記自転車用スプロケットの前記中心面から軸方向に間隔を隔てて配置されるシフト補助部分と、
を備え、
前記シフト補助部分は、前記取付部分が前記自転車用スプロケットに連結され固定されるときに前記中心面と前記複数のチェーン係合歯との方向を向き自転車用チェーンのアウターリンクプレートに係合する軸方向対向チェーン受取面を有しており、
前記軸方向対向チェーン受取面は、前記取付部分が前記自転車用スプロケットに連結され固定されたときに前記自転車用スプロケットの前記中心面に対して変化する所定の角度で傾いており、
前記軸方向対向チェーン受取面は、前記チェーンが小型スプロケットから前記シフト補助突起の連結された前記スプロケットにシフトされるときに前記チェーンの移動方向にほぼ沿って見ると、最前方縁より前記中心面に近い位置にある最後方縁を有している、
自転車スプロケット用のシフト補助突起。
【請求項１１】
第１方向を向く第１環状側面と、前記第１方向と実質的に反対側の第２方向を向く第２環状側面と、前記第１及び第２環状側面の間に配置された中心面とを有し、自転車のドライブトレイン要素に連結される環状リング部分と、
前記環状リング部分の前記第１及び第２環状側面の間で前記環状リング部分から半径方向外方に向かって延びる周上に配置された複数の歯と、
スプロケットから前記第１方向及び第２方向のいずれかの軸方向に延び、前記中心面と前記複数の歯との方向を向き自転車用チェーンのアウターリンクプレートに係合する軸方向対向チェーン受取面を有するシフト補助突起と、
を備え、
前記軸方向対向チェーン受取面は、前記中心面に対して変化する所定の角度で傾いている、
自転車用大型スプロケット。
【請求項１２】
前記チェーン受取面は、前記チェーンが小型スプロケットから前記大型スプロケットにシフトされるときに前記チェーンの移動方向にほぼ沿って見ると、前記中心面に対して４５°よりも０°に近い角度で傾く最前方縁を有しており、
前記チェーン受取面は、前記チェーンが小型スプロケットから前記大型スプロケットにシフトされるときに前記チェーンの移動方向にほぼ沿って見ると、前記中心面に対して０°よりも４５°に近い角度で傾く最後方縁を有している、
請求項１１に記載の自転車用大型スプロケット。
【請求項１３】
前記最前方縁は、前記中心面に対して約１２°の角度で傾いており、
前記最後方縁は、前記中心面に対して約３０°の角度で傾いている、
請求項１２に記載の自転車用大型スプロケット。
【請求項１４】
前記シフト補助突起は、実質的に隣接する前記歯の１つに配置されており、
前記歯の１つは、前記軸方向対向チェーン受取面に面する軸方向凹面部を有している、
請求項１１から１３のいずれかに記載の自転車用大型スプロケット。
【請求項１５】
前記チェーン受取面は、円錐台形状を有している、
請求項１１から１４のいずれかに記載の自転車用大型スプロケット。
【請求項１６】
前記シフト補助突起は、前記チェーン受取面から前記中心面に向かって軸方向に延びるチェーン支持面を有している、
請求項１１から１５のいずれかに記載の自転車用大型スプロケット。
【請求項１７】
前記環状リング部分と前記周上に配置された複数の歯とは、ワンピースの単一部材として一体に形成されている、
請求項１１から１６のいずれかに記載の自転車用大型スプロケット。
【請求項１８】
前記シフト補助突起は、前記環状リング部分及び前記周上に配置された複数の歯とは別部材として形成されている、
請求項１１から１７のいずれかに記載の自転車用大型スプロケット。
【請求項１９】
前記シフト補助突起は、前記大型スプロケットの対応軸方向開口内に設置され固定される円筒形状部を含む取付部分を有している、
請求項１１から１８のいずれかに記載の自転車用大型スプロケット。
【請求項２０】
前記チェーン受取面は、前記取付部分の前記円筒形状部の中心軸からオフセットされた中心線まわりに延びる円錐台形状を有している、
請求項１９に記載の自転車用大型スプロケット。
【請求項２１】
前記シフト補助部分は、前記チェーンが小型スプロケットから前記大型スプロケットにシフトされるときに、前記チェーンの隣接する１対のアウターリンクプレートの間に適合するように形成されている、
請求項１１から２０のいずれかに記載の自転車用大型スプロケット。
【請求項２２】
前記大型スプロケットは、周上に間隔を置いて配置される複数の前記シフト補助突起を有している、
請求項１１から２１のいずれかに記載の自転車用大型スプロケット。
【請求項２３】
前記凹面部は、周方向に面取りされている、
請求項１４に記載の自転車用大型スプロケット。
【請求項２４】
前記面取りされた凹面部は、前記チェーンが小型スプロケットから前記大型スプロケットにシフトされるときに前記チェーンの移動方向にほぼ沿って見ると、最前方縁よりも前記中心面に近い位置にある最後方縁を有している、
請求項２３に記載の自転車用大型スプロケット。
【請求項２５】
前記チェーン受取面は、前記凹面部に実質的に平行になるように周方向に面取りされている、
請求項２３又は２４に記載の自転車用大型スプロケット。
【請求項２６】
第１方向を向く第１環状側面と、前記第１方向と実質的に反対側の第２方向を向く第２環状側面と、前記第１及び第２環状側面の間に配置された中心面とを有し、自転車のドライブトレイン要素に連結される環状リング部分と、
前記環状リング部分の前記第１及び第２環状側面の間で前記環状リング部分から半径方向外方に向かって延びる周上に配置された複数の歯と、
前記第１方向及び前記第２方向のいずれかの軸方向に延び前記中心面と前記複数の歯との方向を向き自転車用チェーンのアウターリンクプレートに係合する軸方向対向チェーン受取面を有するシフト補助突起と、
を備え、
前記チェーン受取面は、前記中心面に対して変化する所定の角度で傾いており、
前記チェーン受取面は、前記チェーンが小型スプロケットから前記大型スプロケットにシフトされるときに前記チェーンの移動方向にほぼ沿って見ると、最前方縁よりも前記中心面に近い位置にある最後方縁を含むチェーン受取面を有している、
自転車用大型スプロケット。
【請求項２７】
第１環状リング部分から半径方向外方に向かって延びる周上に間隔を隔てて配置された複数の第１歯を有する第１スプロケットと、
前記第１スプロケットに連結され、前記第１スプロケットよりも大型の第２スプロケットと、
を備え、
前記第２スプロケットは、前記第１スプロケットに向かって第１方向を向く第１環状側面と、前記第１方向と実質的に反対側の第２方向を向く第２環状側面と、前記第１及び第２環状側面の間に配置された中心面とを含む第２環状リング部分と、前記第１及び第２環状側面の間で第２環状リング部分から半径方向外方に向かって延びる周上に配置された複数の第２歯と、前記第２スプロケットから前記第１スプロケットに向かって軸方向に延び前記中心面と前記複数の第２歯との方向を向き自転車用チェーンのアウターリンクプレートに係合する軸方向対向チェーン受取面を含むシフト補助突起とを有し、
前記チェーン受取面は、前記中心面に対して変化する所定の角度で傾いている、
自転車用スプロケットアセンブリ。
【請求項２８】
前記第１及び第２スプロケットに連結され固定された自転車用クランクアームをさらに備える、
請求項２７に記載の自転車用スプロケットアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、自転車スプロケット用シフト補助突起に関する。特に、本発明は、比較的小型のスプロケットから比較的大型のスプロケットへの自転車用チェーンのシフトを補助する、大型スプロケット上に形成された１つまたは複数のシフト補助突起を有するスプロケットアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
サイクリングは、交通の手段としてだけでなく、レクリエーションとしてもますます普及している。さらに、自転車競技は、非常に人気の高い競技スポーツにもなってきた。自転車がレクリエーション、交通、競技のいずれに使われる場合でも、自転車業界は自転車の様々な部品に絶えず改良を重ねてきている。特に自転車用ドライブトレインの様々な部品は、ここ数年にわたり、変速操作のパフォーマンスや信頼性を改善するために、広範囲にわたって設計し直されてきている。
【０００３】
ドライブトレインは、典型的に、前方クランクアームに連結された１つまたは複数のフロントスプロケットと、フリーホイールを介して後輪に連結された１つまたは複数のリアスプロケットと、自転車を推進させるドライブチェーンとを備えている。前方ディレイラー及び後方ディレイラーは、複数のフロントスプロケット及びリアスプロケットそれぞれの間でチェーンを横方向に押し進める、すなわちシフトするように配置されている。従来のスプロケットアセンブリでは、チェーンが小型スプロケットから大型スプロケットにシフトされるとき、チェーンの側面が大型スプロケットの側面に接触し、この接触で生じた摩擦力によってチェーンは大型スプロケットに支持される。そして、大型スプロケットの回転によって、チェーンは、半径方向外方に向かって持ち上げられ、スプロケットの歯と係合する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この方法でチェーンをシフトするには、スプロケットの回転時にチェーンを確実に持ち上げられるように、チェーンと大型スプロケットとの間に十分な摩擦力を発生させる必要がある。すなわち、ディレイラーは、チェーンを大型スプロケットに強い力で圧接しなければならない。変速操作中に大きな駆動負荷が発生する場合は、チェーンが大型スプロケットから滑る可能性がある。このため、大型スプロケットによってチェーンを持ち上げることが非常に困難になったり、結果的にチェーンシフトに遅れが発生したりする。
【０００５】
この問題点を克服するために、NaganoによるU.S. Patent No. 5,413,534 に開示されているように、自転車用チェーンのシフトを補助する突起を備えたスプロケットアセンブリが開発されている。このスプロケットアセンブリは、チェーンを小型スプロケットから大型スプロケットにシフトするには十分な機能を有するものの、大型スプロケット上の突起がシフト中に僅かな障害になってしまうときがある。すなわち、この突起による障害によって、ギア切替操作が不安定になり、乗り手が不満を感じることがある。
【０００６】
この問題点を克服するために、TetsukaによるU.S. Patent No. 6,572,500 に開示されているように、自転車用チェーンのシフトを補助する修正型突起を備えたスプロケットアセンブリが開発されている。このスプロケットアセンブリは、チェーンを小型スプロケットから大型スプロケットにシフトするには十分な機能を有するものの、いくつかの問題を有している。例えば、このアセンブリにおける大型スプロケットの突起は、乗り手が期待するほど、チェーンをスムーズまたは迅速にシフトさせるとは限らない。したがって、小型スプロケットから大型スプロケットへの変速操作中に、乗り手が期待するほど効率的に、動力がチェーンに伝達されない可能性がある。また、このスプロケットアセンブリによるギア切替操作は、乗り手が期待するほど安定であるとも限らない。すなわち、このスプロケットアセンブリを使用しても、乗り手は依然として不満を感じることがある。
【０００７】
上記視点から、シフト補助突起を備えた改良型のスプロケットの必要性が存在するということが、本開示から本技術に精通するものには明らかであろう。本発明は、本技術における上記の必要性ならびにその他の必要性を示し、本開示によって当業者はそれらを明確に理解することができるであろう。
【０００８】
本発明の１つの目的は、シフト補助突起を備えた大型スプロケットと、小型スプロケットとを有するスプロケットアセンブリを提供することにある。
【０００９】
本発明の別の目的は、小型スプロケットから大型スプロケットへの平滑なシフト動作を促進する大型スプロケット用シフト補助突起を提供することにある。
【００１０】
本発明の別の目的は、例え大きな駆動負荷が掛かっていても、小型スプロケットから大型スプロケットへ容易かつ確実にチェーンをシフトさせる大型スプロケット用シフト補助突起を提供することにある。
【００１１】
本発明のさらに別の目的は、小型スプロケットから大型スプロケットへの積極的かつ迅速にチェーンをシフトさせる大型スプロケット用シフト補助突起を提供することにある。
【００１２】
本発明のさらに別の目的は、製造及び組立てが比較的簡単かつ低価格なシフト補助突起を有する大型スプロケットを備えたスプロケットアセンブリを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記の目的は、基本的に、取付部分とシフト補助部分とを備えた自転車スプロケット用シフト補助突起を提供することによって達成できる。取付部分は、複数のチェーン係合歯と、中心面と、中心面に垂直な中心回転軸とを有する自転車用スプロケットに連結され固定される。シフト補助部分は、取付部分が自転車用スプロケットに連結され固定されるときに、自転車用スプロケットの中心面から軸方向に間隔を置いて配置される。シフト補助部分は、取付部分が自転車用スプロケットに連結され固定されたときに中心面と係合歯との方向を向き自転車用チェーンのアウターリンクプレートに係合する軸方向対向チェーン受取面を有している。チェーン受取面は、取付部分が自転車用スプロケットに連結され固定されるときに、自転車用スプロケットの中心面に対して変化する所定の角度で傾くように配置される。
【００１４】
前記の目的は、基本的に、取付部分とシフト補助部分とを備えた自転車スプロケット用シフト補助突起を提供することによって達成できる。取付部分は、複数のチェーン係合歯と、中心面と、中心面に垂直な中心回転軸とを有する自転車用スプロケットに連結され固定される。シフト補助部分は、取付部分が自転車用スプロケットに連結され固定されるときに、自転車用スプロケットの中心面から軸方向に間隔を置いて配置される。シフト補助部分は、取付部分が自転車用スプロケットに連結され固定されたときに中心面と係合歯との方向を向き自転車用チェーンのアウターリンクプレートに係合する軸方向対向チェーン受取面を有している。チェーン受取面は、取付部分が自転車用スプロケットに連結され固定されるときに、自転車用スプロケットの中心面に対して変化する所定の角度で傾くように配置されている。チェーンが小型スプロケットからシフト補助突起の連結されたスプロケットにシフトされるときにチェーンの移動方向に沿って見てみると、チェーン受取面は、最前方端よりも中心面に近い位置にあるチェーン受取面の最後方端を有している。
【００１５】
また、前記の目的は、基本的に、環状リング部分と、周上に間隔を置いて配置された複数の歯と、シフト補助突起とを備えた自転車用大型スプロケットを提供することによって達成できる。環状リング部分は、自転車のドライブトレイン要素に連結される。環状リング部分は、第１方向を向く第１環状側面と、第１方向と実質的に反対の第２方向を向く第２環状側面と、第１及び第２環状側面の間に配置された中心面とを有している。周上に間隔を置いて配置された複数の歯は、第１及び第２環状側面の間の環状リング部分から半径方向外方に向かって延びている。シフト補助突起は、スプロケットから、第１方向または第２方向のいずれかの軸方向に延びている。シフト補助部分は、中心面と複数の歯との方向を向き自転車用チェーンのアウターリンクプレートに係合する軸方向対向チェーン受取面を有している。チェーン受取面は、中心面に対して変化する所定の角度で傾くように配置されている。
【００１６】
さらに、前記の目的は、基本的に、環状リング部分と、周上に間隔を置いて配置された複数の歯と、シフト補助突起とを備えた自転車用大型スプロケットを提供することによって達成できる。環状リング部分は、自転車のドライブトレイン要素に連結される。環状リング部分は、第１方向を向く第１環状側面と、第１方向と実質的に反対の第２方向を向く第２環状側面と、第１及び第２環状側面の間に配置された中心面とを有している。周上に間隔を置いて配置された複数の歯は、第１及び第２環状側面の間の環状リング部分から半径方向外方に向かって延びている。シフト補助突起は、スプロケットから、第１方向または第２方向のいずれかの軸方向に延びている。シフト補助部分は、中心面と複数の歯との方向を向き自転車用チェーンのアウターリンクプレートに係合する軸方向対向チェーン受取面を有している。チェーン受取面は、中心面に対して変化する所定の角度で傾くように配置されている。チェーンが小型スプロケットから大型スプロケットにシフトされるときにチェーンの移動方向に沿って見てみると、チェーン受取面は、最前方端よりも中心面に近い位置にあるチェーン受取面の最後方端を有している。
【００１７】
さらに、前記の目的は、基本的に、第１スプロケットと、第１スプロケットに連結される第２スプロケットとを備えた自転車用スプロケットアセンブリを提供することによって達成できる。第１スプロケットは、第１環状リング部分から半径方向外方に向かって延びる周上に間隔を置いて配置された複数の第１歯を有している。第２スプロケットは、第１スプロケットよりも大型であり、第２環状リング部分と、周上に間隔を置いて配置された複数の第２歯と、シフト補助突起とを備えている。第２環状リング部分は、第１スプロケットに向かう第１方向に面する第１環状側面と、第１方向と実質的に反対の第２方向を向く第２環状側面と、第１及び第２環状側面の間に配置された中心面とを有している。周上に間隔を置いて配置された複数の第２歯は、第１及び第２環状側面の間の第２環状リング部分から半径方向外方に向かって延びている。シフト補助突起は、第２スプロケットから、第１スプロケットに向かって軸方向に延びている。シフト補助部分は、中心面と第２歯との方向を向き自転車用チェーンのアウターリンクプレートに係合する軸方向対向チェーン受取面を有している。チェーン受取面は、中心面に対して変化する所定の角度で傾くように配置されている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明では、チェーンを小型スプロケットから大型スプロケットに迅速かつスムーズにシフトさせることができる。また、小型スプロケットから大型スプロケットへの変速操作中に、動力を効率的にチェーンに伝達することができる。さらに、ギア切替操作を安定的に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
これらの目的、特徴、態様および利点とその他の目的、特徴、態様および利点は、添付された図面および本発明の実施形態を開示するところの以下の詳細な説明から、当業者に明らかにされることになる。
【００２０】
ここでは、本発明の一実施形態を、図を参照しながら説明している。以下の本発明にかかる実施例の説明は単なる例示であって、添付の特許請求の範囲およびそれらの均等物によって定義されるような発明を制限するものではないことは、本開示から当業者には明らかである。
【００２１】
まず、図１から図３を参照すると、本発明の最適な実施形態によるフロントクランクセット１２を備えた自転車用ドライブトレイン１０が示されている。フロントクランクセット１２は、基本的に、左クランクアーム１４と、右クランクアーム１６と、ボトムブラケット１８と、（第１）小直径の小型スプロケットＳ１と、（第２）大直径の大型スプロケットＳ２とを備えている。小型スプロケットＳ１から大型スプロケットＳ２へ駆動チェーンＣをシフトさせるために、大直径スプロケットＳ２には、本発明による複数のシフト補助突起２０が連結され固定されていることが望ましい。スプロケットＳ１及びＳ２は、本発明によるスプロケットアセンブリの部分を形成している。右クランクアーム１６も、本発明によるスプロケットアセンブリの部分と見なしてもよい。
【００２２】
自転車用ドライブトレイン１０は、フロントクランクセット１２のスプロケットアセンブリを除き、従来どおりである。したがって、自転車用ドライブトレイン１０に関する詳細は、本発明に関連するものを除き、ここでは説明または図示しない。自転車用ドライブトレイン１０が、従来の方法でフレームに連結された、車輪、シフター、ディレイラーなどの様々な従来型自転車用部品を備えるということは、本開示から当該技術における当業者には当然のごとく明らかである。また、ここで説明及び図示するように、本発明から逸脱することなく、自転車用ドライブトレイン１０及びその様々な部品に、様々な修正を加えることができるということは、本開示から当該技術における当業者には明らかである。さらに、本発明によるスプロケットアセンブリを、より多くのスプロケット（例えば、３枚のフロントスプロケット）と共に使用したり自転車１０の別の場所（例えば、後方スプロケットアセンブリ）で使用したり、あるいはその両方を同時に使用したりしてもよいということは、本開示から当該技術における当業者には明らかである。最後に、必要および／又は要望に応じて、自転車用ドライブトレイン１０を、ロードバイクやマウンテンバイクを含む、その他の種類の自転車にも使用できることは、本開示から当該技術における当業者には明らかである。
【００２３】
図１を参照すると、ボトムブラケット１８は、従来の方法で回転軸Ｘを中心に回転するように自転車１０のフレームの菅状部分に回転自在に取り付けられた、クランクシャフトまたはクランク軸（図示せず）を備えている。左クランクアーム１４の一端はボトムブラケット１８のクランクシャフト（図示せず）に連結され固定され、他端には従来の方法でペダルが回動自在に連結されている。同様に、右クランクアームの一端はボトムブラケット１８のクランクシャフト（図示せず）に連結され固定され、他端には従来の方法でペダルが回動自在に連結される。以下に詳述するように、スプロケットＳ１及びＳ２は、右クランクアーム１６に移動不能に連結され固定されるのが望ましい。したがって、クランクアーム１４，１６が回転軸Ｘの回りに回転するように乗り手がペダルに踏み込むと、駆動チェーンＣが循環させられて、自転車（一部分のみ図示）が進む。以下に説明するように、左及び右クランクアーム１４，１６は、基本的に、右クランクアーム１６にスプロケットＳ１及びＳ２が連結される点を除いて、従来どおりである。したがって、クランクアーム１４，１６に関する詳細は、本発明に関連するものを除き、ここでは説明または図示しない。
【００２４】
クランクアーム１６は、基本的に、シャフト装着部分３０と、スプロケット装着部分３２と、ペダル装着部分３４とを備えている。ペダル装着部分３４は、従来の方法でシャフト装着部分３０から半径方向外方に向かって延びる縦長棒状部材である。シャフト装着部分３０は、従来の方法でボトムブラケット１８のクランクシャフト（図示せず）に連結され固定されるように構成される。スプロケット装着部分３２は、シャフト装着部分３０から半径方向外方に向かって延びる複数（５個）の取付要素すなわち取付フィンガ３６を備えている。スプロケットＳ１，Ｓ２は、従来の方法で、取付金具３８によって取付要素３６の内側及び外側に連結され固定されるのが望ましい。シャフト装着部分３０と、スプロケット装着部分３２と、ペダル装着部分３４とは、従来の同様に、鋳造アルミニウムや同様の材料などの軽量硬質材料によってワンピースの単一部材として形成されるのが望ましい。
【００２５】
（第１）スプロケットＳ１は、基本的に、第１取付部分４０と、第１環状リング部分４２と、第１環状リング部分４２から半径方向外方に向かって延び周上に間隔を隔てて配置された複数の第１歯４４とを備えている。第１取付部分４０は、半径方向内方に向かって延びる複数（５個）の取付フランジ４６を備え、取付フランジ４６は、従来の方法で、取付金具３８によって取付要素３６に連結される。第１取付部分４０と、第１環状リング部分４２と、第１歯４４とは、従来の方法で、鋳造アルミニウムや同様の材料などの軽量硬質材料によってワンピースの単一部材として形成されるのが望ましい。（第１）スプロケットＳ１は、基本的に、従来どおりである。したがって、（第１）スプロケットＳ１に関する詳細は、本発明に関連するものを除き、ここでは説明または図示しない。すなわち、第１スプロケットＳ１は、本発明による第２スプロケットＳ２に隣接して使用できるように大きさが決定され構成された従来型スプロケットであることは、本開示から当該技術における当業者には明らかである。
【００２６】
図２から図１１を参照すると、（第２）スプロケットＳ２は、基本的に、第２取付部分５０と、第２環状リング部分５２と、周上に間隔を隔てて配置された複数の主要歯５４と、複数（６箇所）の第１アップシフト歯５５と、複数（６箇所）の第２アップシフト歯５７と、複数（６箇所）の第３アップシフト歯５９と、複数（６箇所）のシフト補助突起２０とを備えている。第２スプロケットＳ２は、駆動チェーンＣが第１スプロケットＳ１から積極的、迅速、かつ平滑にアップシフトされるように設計されている。特に、シフト補助突起２０は、以下に説明するように、第２及び第３アップシフト歯５７，５９とともに、第１アップシフト歯５５に隣接して取り付けられている。第２及び第３アップシフト歯５７，５９は、各々の第１アップシフト歯５５の回転方向後方に連続的に配置されている。しかしながら、各々の歯５４，５５，５７，５９は、いずれも第２スプロケットＳ２の第２歯と見なすことができる。図２及び図３から最も明らかなように、すべての第２歯（すなわち、歯５４，５５，５７，５９）は、周上に間隔を隔てて配置された状態で、環状リング部分５２から半径方向外方に向かって延びている。
【００２７】
第２取付部分５０は、環状リング部分５２から半径方向内方に向かって延びる複数（５個）の取付フランジ５６を備え、取付フランジ５６は、従来の方法で取付金具３８によって取付要素３６に連結される。第２取付部分５０と、第２環状リング部分５２と、第２歯（すなわち、歯５４，５５，５７，５９）とは、従来の方法で、鋳造アルミニウムや同様の材料などの軽量硬質材料によってワンピースの単一部材として形成されていることが望ましい。一方、シフト補助突起２０は、スプロケットＳ２に連結され固定された別部材として形成されていることが望ましい。図の実施形態によるスプロケットＳ２は、シフト補助突起２０の数に対応する複数の軸方向貫通孔すなわち開口５８を備えていることが望ましい。シフト補助突起２０は、スプロケットＳ２の貫通孔５８に部分的にはめ込まれた後、スプロケットＳ２の貫通孔５８に保持され固定されるように、リベット締めのような方法で変形されるのが望ましい。
【００２８】
環状リング部分５２は、基本的に、スプロケットＳ１に向かう第１軸方向を向く第１環状側面６０と、スプロケットＳ１から離反した第２軸方向を向く第２環状側面６２とを備えている。すなわち、第１環状側面６０と第２環状側面６２とは、各々互いに反対の方向に面している。スプロケットＳ２の中心面Ｐは、第１及び第２環状側面６０，６２から等間隔の位置に配置され、第１及び第２環状側面６０，６２に実質的に平行に配置される。スプロケットＳ２の中心面Ｐは、中心回転軸Ｘに実質的に垂直である。第２歯（すなわち、歯５４，５５，５７，５９）は、第１及び第２環状側面６０，６２の間に配置されるのが望ましい。
【００２９】
ここで図２から図１５を参照して、第２スプロケットＳ２の歯５４，５５，５７，５９についてより詳細に説明する。第１、第２、第３アップシフト歯５５，５７，５９は、クランクセット１２が前方回転方向Ｒに回転されるときに、チェーンＣのための６つのアップシフト用パスを形成するように配置されるのが望ましい。特に、第１、第２、第３アップシフト歯５５，５７，５９は、スプロケットＳ２の周上の６箇所（すなわち、３本の歯から成る６組のグループ）に連続的に配置される。すなわち、各アップシフト用パスは、１個のシフト補助突起２０と、１つの第１アップシフト歯５５と、１つの第２アップシフト歯５７と、１つの第３アップシフト歯５９とにより形成される。さらに具体的には、第１アップシフト歯５５はシフト補助突起２０に隣接して配置され、第２アップシフト歯５７は第１アップシフト歯５５の後方回転側に隣接して配置され、第３アップシフト歯５９は第２アップシフト歯５７の後方回転側に隣接して配置される。
【００３０】
シフト補助突起２０と、アップシフト歯５５，５７，５９とは、３組のアップシフト用パスを形成するように周上に配置されるのが望ましい。少なくとも３本の機能するアップシフト用パスが形成されるように、各対のアップシフト用パスは、互いに奇数本の歯（すなわち３本の歯）を間に挟んだ間隔で配置されるのが望ましい。特に、スプロケットＳ１上におけるチェーンＣの位置に応じて、６つのアップシフト用パスのうち３つだけが利用される。この理由は、以下に説明するように、シフト補助突起２０は、チェーンＣの隣接する１対のアウターリンクプレートの間にフィットするように大きさが決定され配置されるためである。スプロケットＳ１上におけるチェーンＣの位置にかかわらず、３対のアップシフト用パスが実質的に同一の間隔を隔てて形成されるように、３対のアップシフト用パスは、スプロケットＳ２の周上に実質的に等間隔で配置されるのが望ましい。主要歯５４は、アップシフト歯５５，５７，５９の各組の間に配置される。図の実施形態によるスプロケットＳ２は、合計５２本の歯を有している。したがって、スプロケットＳ２は、３４本の主要歯５４を備えるのが望ましい。主要歯５４は、従来型の真直歯である。
【００３１】
第１アップシフト歯５５は、すべて同一である。したがって、１つの第１アップシフト歯５５の詳細についてのみ、ここでは説明、図示している。図１２から図１５に最も明らかなように、各々の第１アップシフト歯５５は、共に第１側に形成された第１案内カットアウト５５ａ及び凹面部５５ｂを備える点を除き、従来どおりの形状（すなわち、主要歯５４に類似）を有している。第１案内カットアウト５５ａ及び凹面部５５ｂは、チェーンＣのアウターリンクプレートを受け取れるように大きさが決定され構成されている。これにより、チェーンＣのアウターリンクプレートは、アップシフト中にシフト補助突起２０に係合し捩られる。凹面部５５ｂの前縁は、第１（フラット）側面６０とで面取り線Ｌを形成している。図１２及び図１３から最も明らかなように、アップシフトの初期段階において、チェーンＣのアウターリンクが面取り線Ｌに沿って捩られる。これにより、従来型のシフト補助突起が利用される場合に比べ、チェーンＣのアウターリンクはより大きな角度に傾けられる。
【００３２】
すなわち、凹面部５５ｂが面取り線Ｌから離れるにつれて、凹面部５５ｂはスプロケットＳ２の中心面Ｐに向かって内側に傾斜する。このように、凹面部５５ｂは、周方向に面取りされていることが望ましく、チェーンＣが小型スプロケットＳ１から大型スプロケットＳ２ヘシフトされるときに実質的にチェーンの移動方向に沿って見ると、凹面部５５ｂは、最前方縁よりも中心面Ｐに近い位置にある最後方縁を有している。
【００３３】
第２アップシフト歯５７は、すべて同一である。したがって、１つの第２アップシフト歯５７の詳細についてのみ、ここでは説明、図示している。各々の第２アップシフト歯５７は、共に第１側に形成された第２案内カットアウト５７ａ及び第２後端カットアウト５７ｂと、第２側に形成された第２対向案内溝５７ｃとを備える点を除き、従来どおりの形状（すなわち、主要歯５４に類似）を有している。カットアウト溝５７ａ，５７ｂ，５７ｃそれぞれは、中心面Ｐと平行となる平面を有するのが望ましい。
【００３４】
第３アップシフト歯５９は、すべて同一である。したがって、１本の第３アップシフト歯５９の詳細についてのみ、ここでは説明、図示している。各々の第３アップシフト歯５９は、第２側に形成された第３対向案内溝５９ｃを備える点を除き、従来どおりの形状（すなわち、主要歯５４に類似）を有している。第３対向案内溝５９ｃは、第２対向案内溝５７ｃよりも僅かに小さい点を除き、第２対向案内溝５７ｃに類似している。したがって、第３対向案間溝５９ｃの詳細について、ここでは説明または図示しないものとする。
【００３５】
ここで主に図１６から図２１を参照して、シフト補助突起２０について詳細に説明する。シフト補助突起２０は、すべて同一である。したがって、１個のシフト補助突起２０の詳細についてのみ、ここでは説明、図示している。各々のシフト補助突起２０は、基本的に、取付部分７０と、シフト補助部分７２とを備えている。取付部分７０は、スプロケットＳ２に連結され固定される。シフト補助部分７２は、取付部分７０と共に連結され固定される。取付部分７０とシフト補助部分７２とは、従来の方法で、鋳造アルミニウムや同様の材料などの軽量硬質材料によってワンピースの単一部材として形成されていることが望ましい。
【００３６】
取付部分７０は、シフト補助突起２０がスプロケットＳ２に連結されたときに回転軸Ｘと実質的に平行になる中心軸Ｙを備えた円筒形状の部分である。特に、取付部分７０は、図１２から最も明らかなように、１つの軸方向貫通孔５８にはめ込まれた後、貫通孔５８内に固定され保持されるように、リベット締めのような方法で変形されるのが望ましい。
【００３７】
シフト補助部分７２は、取付部分７０の中心軸Ｙに沿って見ると、歯状の湾曲端を備えた実質的に矩形状であるのが望ましい。シフト補助部分７２は、軸方向対向チェーン受取面７４と、チェーン受取面７４から軸方向に延びるチェーン支持面７６と、歯形端の最外縁の形状を規定する自由縁面７８と、スプロケットＳ１に面する内側端面８０とを備えている。チェーン受取面７４は、中心面Ｐと歯５５とに面している。チェーン支持面７６は、中心軸Ｙに平行である円筒面であることが望ましい。同様に、縁面７８は、中心軸Ｙに略平行な実質的に円筒状の面であるのが望ましい。内側端面８０は、中心軸Ｙに実質的に垂直な平面であるのが望ましい。
【００３８】
チェーン受取面７４は、中心軸Ｘを有する（すなわち、中心軸すなわち中心線Ｚを中心に延びる）円錐の一部をなす円錐台形状であることが望ましい。図１７から図１９に示すように、チェーン受取面７４がスプロケットＳ２の中心面Ｐに対して変化する所定の角度で傾くように、中心軸すなわち中心線Ｚは、取付部分７０の中心軸Ｙからオフセットされている。図１４及び図１５から最も明らかなように、シフト補助部分７２は、シフト補助突起２０が相対回転しないように、スプロケットＳ２の溝（詳細には図示せず）に少なくとも部分的に嵌合されるのが望ましい。なお、シフト補助部分７２は、中心面Ｐから軸方向に間隔を隔てて配置されていることが望ましい。
【００３９】
特に、チェーン受取面７４の（最前方）前縁は、中心面Ｐに対して約１２°の角度αを形成していることが望ましく、一方で、チェーン受取面７４の（最後方）後縁は、中心面Ｐに対して約３０°の角度θを形成していることが望ましい。いずれにしろ、中心面Ｐに対する角度αは、４５°よりも０°に近いことが望ましく、一方で、中心面Ｐに対する角度θは、０°よりも４５°に近いことが望ましい。この構成では、チェーン受取面７４の後縁は、チェーン受取面７４の前縁より中心面Ｐに近い位置にあるのが望ましい。チェーン受取面７４の傾斜をこのように変化させることによって、アップシフトの初期段階においてチェーンＣのアウターリンクプレートが積極的に捩られる。
【００４０】
これらの角度α，θとチェーン受取面７４の前縁／後縁の間の間隔とは、チェーンＣが小型スプロケットＳ１から大型スプロケットＳ２ヘシフトされるときのチェーンＣの移動方向にほぼ沿って測定されるのが望ましい。図４から図７に最も明確なように、チェーン移動方向とは、シフトされる移動チェーンＣのほぼ長手方向、すなわちチェーンＣの長さに沿った方向（例えば、中心面Ｐに実質的に平行な方向）である。チェーン受取面７４は、凹面部５５ｂにほぼ平行になるように周方向に面取りされるのが望ましい。
【００４１】
ここで、本発明の動作について詳細に説明する。基本的に、横方向の力ＦがチェーンＣに加えられると、チェーンＣがスプロケットＳ１からスプロケットＳ２ヘアップシフトしはじめる。スプロケットＳ１上にチェーンＣが配置された状態で、後方回転方向に位置する第１シフト補助突起２０は、チェーンの１対の隣接するアウターリンクプレートの間を通過するか、前述のようにアップシフトを開始させるためにアウターリンクプレートの１つの中央領域に係合する。第１シフト補助突起２０がチェーンＣの隣接するアウターリンクプレートの間を通過した場合は、次のシフト補助突起２０が、アップシフトを開始させるようにアウターリンクプレートの１つの中央領域と係合するのが望ましい。このシフト補助突起２０もチェーンＣの隣接するアウターリンクプレートの間を通過した場合は、次のシフト補助突起２０が、隣接するシフト補助突起２０の間の奇数本の歯によって、チェーンのアウターリンクプレートの１つの中央領域と確実に係合する。通常、１つのシフト補助突起２０のみが１対の隣接するアウターリンクプレートの間を通過して、次のシフト補助突起２０がチェーンＣのアップシフトを開始させる。ただし、状況によっては、チェーンＣの対向する第１シフト補助突起２０が、アップシフトを開始させられる適切な位置にきている場合もある。いずれにしろ、スプロケットＳ１上におけるチェーンＣの配置にかかわらず、シフト補助突起の１つは、クランクアーム１４，１６の回転が１８０°未満の間に、アップシフトを開始させるためにアウターリンクプレートの１つの中央領域に係合する。
【００４２】
ここで使用された「前方、後方、上方、上、下方、垂直、水平、下、横」などの方向を示す用語ならびに他の同様の方向を表す用語は、本発明が自転車に装着された状態での方向を表すものとする。したがって、本発明を説明するこれらの用語は、本発明が装着された自転車を基準に解釈されなければならない。
【００４３】
[第２実施形態]
ここで図２２を参照しながら、本発明の第２実施形態によるフロントクランクセット２１２を備えた自転車用ドライブトレイン２１０について説明する。この第２実施形態は、第１実施形態のスプロケットＳ１が１対のスプロケットＳ１Ａ及びＳ１Ｂで置き換えられている点を除き、第１実施形態と同一である。第１実施形態と第２実施形態との類似点を考慮して、第１実施形態の部品と同じ第２実施形態の部品については、同一の参照番号を使用している。さらに、第１実施形態の部品と同じ第２実施形態の部品についての説明は、簡略化のために省略する。
【００４４】
本実施形態による大型スプロケットＳ２及び中型スプロケットＳ１Ｂは、第１実施形態の場合と同様、シフト補助突起（図示せず）を共に備えている。中型スプロケットＳ１Ｂは、大型スプロケットＳ２と同様の複数の突起（図示せず）及びアップシフト歯（図示せず）を備える点を除き、第１実施形態による小型スプロケットＳ１と同一である。小型スプロケットＳ１Ａは、第１実施形態によるスプロケットＳ１よりも小さい直径（すなわち、より少数の歯）を有する点を除き、スプロケットＳ１とほぼ同一である。
【００４５】
ここで使用されている「ほぼ」、「約」、「おおよそ」などの程度を表す用語は、最終結果が著しく変化しないような、妥当な量の変化を意味する修正用語である。これらの用語は、修正対象の用語の意味を無効にしない範囲で、±５％の偏差を含むものと解釈される。
【００４６】
ここでは、本発明の選択された実施形態を説明し図示している。本開示から本技術に精通するものには明らかであるが、請求の範囲で定義された本発明の目的又は範囲から逸脱することなく、様々な修正、変更を加えることができる。さらに、本発明による複数の実施形態の説明は、例示することのみを目的とし、添付された請求項や請求項と同等と見なされる内容によって規定される発明を制限するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の第１実施形態による、フロントスプロケット・アセンブリを有する自転車用ドライブトレインの側面図。
【図２】図１に示されたフロントスプロケット・アセンブリの拡大外側立面図。
【図３】図２に示されたスプロケットアセンブリの内側立面図。
【図４】大型スプロケットへのシフト操作の第１（初期）段階において駆動チェーンが小型スプロケット上に配置されている、図２及び図３に示されたスプロケットアセンブリの拡大上面図。
【図５】大型スプロケットへのシフト操作の第２段階において駆動チェーンが小型スプロケット上に配置されている、図２及び図３に示されたスプロケットアセンブリの拡大上面図。
【図６】大型スプロケットへのシフト操作の第３段階において駆動チェーンが小型及び大型スプロケット上に配置されている、図２及び図３に示されたスプロケットアセンブリの拡大上面図。
【図７】大型スプロケットへのシフト操作の第４（最終）段階において駆動チェーンが小型及び大型スプロケット上に配置されている、図２及び図３に示されたスプロケットアセンブリの拡大上面図。
【図８】大型スプロケットへのシフト操作の第１（初期）段階において駆動チェーンが小型スプロケット上に配置されている、図４に示されたスプロケットアセンブリの部分内側立面図。
【図９】大型スプロケットへのシフト操作の第２段階において駆動チェーンが小型スプロケット上に配置されている、図５に示されたスプロケットアセンブリの部分内側立面図。
【図１０】大型スプロケットへのシフト操作の第３段階において駆動チェーンが小型及び大型スプロケット上に配置されている、図６に示されたスプロケットアセンブリの部分内側立面図。
【図１１】大型スプロケットへのシフト操作の第４（最終）段階において駆動チェーンが小型及び大型スプロケット上に配置されている、図７に示されたスプロケットアセンブリの部分内側立面図。
【図１２】図示の目的により、シフト補助突起が太線で描かれている、図４から図１１に示された大型スプロケット及びチェーンのさらに拡大された部分上面図。
【図１３】図示の目的により、シフト補助突起が太線で描かれている、図１２に示された大型スプロケット及びチェーンの部分内側立面図。
【図１４】図１３に示された（１つのシフト補助突起を伴う）大型スプロケットのさらに拡大された部分内側立面図。
【図１５】図２から図１４に示された大型スプロケットの部分内側外観図。
【図１６】図２から図１５に示された大型スプロケットのシフト補助突起の１つの拡大外観図。
【図１７】図１６に示されたシフト補助突起の外側立面図。
【図１８】図１６及び図１７に示されたシフト補助突起の上面図。
【図１９】前方回転側から見た、図１６から図１８に示されたシフト補助突起の側面図。
【図２０】図１６から図１９に示されたシフト補助突起の、図１７の２０−２０線による断面図。
【図２１】図１６から図２０に示されたシフト補助突起の内側立面図。
【図２２】本発明の第２実施形態による自転車用ドライブトレインの側面図。
【符号の説明】
【００４８】
１０  自転車用ドライブトレイン
１４  左クランクアーム
１６  右クランクアーム
２０  シフト補助突起
４０  第１取付部分
４２  第１環状リング部分
４４  第１歯
４６  取付フランジ
５０  第２取付部分
５２  第２環状リング部分
５４  主要歯（第２歯）
５５  第１アップシフト歯（第２歯）
５５ａ  第１案内カットアウト
５５ｂ  凹面部
５７  第２アップシフト歯（第２歯）
５７ａ  第２案内カットアウト
５７ｂ  第２後端カットアウト
５７ｃ  第２対向案内溝
５８  軸方向貫通孔，開口
５９  第３アップシフト歯（第２歯）
５９ｃ  第３対向案内溝
６０  第１環状側面
６２  第２環状側面
７０  取付部分
７２  シフト補助部分
７４  チェーン受取面
７６  チェーン支持面
７８  縁面
Ｓ１，Ｓ１Ａ  小型スプロケット
Ｓ１Ｂ  中型スプロケット
Ｓ２  大型スプロケット
Ｃ  駆動チェーン
Ｐ  中心面
Ｘ  チェーン受取面の中心軸
Ｙ  取付部分の中心軸
Ｚ  チェーン受取面の中心軸
α  中心面に対する角度
θ  中心面に対する角度
【図１】
2006008111.tif 000003
【図２】
2006008111.tif 000004
【図３】
2006008111.tif 000005
【図４】
2006008111.tif 000006
【図５】
2006008111.tif 000007
【図６】
2006008111.tif 000008
【図７】
2006008111.tif 000009
【図８】
2006008111.tif 000010
【図９】
2006008111.tif 000011
【図１０】
2006008111.tif 000012
【図１１】
2006008111.tif 000013
【図１２】
2006008111.tif 000014
【図１３】
2006008111.tif 000015
【図１４】
2006008111.tif 000016
【図１５】
2006008111.tif 000017
【図１６】
2006008111.tif 000018
【図１７】
2006008111.tif 000019
【図１８】
2006008111.tif 000020
【図１９】
2006008111.tif 000021
【図２０】
2006008111.tif 000022
【図２１】
2006008111.tif 000023
【図２２】
2006008111.tif 000024