(57)【要約】      （修正有）【課題】コンパクトで且つ信頼性の高い、自転車ギアシフト装置用のアクチュエータ装置を提供する。【解決手段】関節型の作動機構と、前記機構の変形を制御する駆動部材（１２０）と、カップリングエレメント（１７２）を有する第１の部材（１６０）と、カップリング座部を有する第２の部材（１７０）を備えるスナップ機構（１５０）とを有し、前記カップリングエレメント（１７２）のカップリング座部への収容状態により、回転の伝達、解除が制御されるアクチュエータ装置（１００）において、前記第２の部材（１７０）が回転軸方向に延びる第１の空洞（１７４）と、これと実質的に直交する方向に延びる第２の空洞（１７６）を備え、第１の空洞は、第１の部材を部分的に収容し、第２の空洞には、カップリングエレメント（１７２）に押し付けられる予備負荷された弾性エレメント（１７８）が収容されている装置とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自転車ギアシフト装置用のアクチュエータ装置（１００）であって、
自転車のフレームに固定されるように構成された第１のボディ（１１２）と、前記ギアシフト装置のディレイラを支持するように構成された第２のボディ（１１３）と、前記第１のボディ（１１２）と前記第２のボディ（１１３）とを接続する一対の関節コネクティングロッド（１０２，１０４）を含み、変形して、前記ギアシフト装置の前記ディレイラ（１３０）を移動させるように構成された作動機構（１０１）と；
前記第１のボディ（１１２）及び前記第２のボディ（１１３）のうちの一方に固定的に連結されたモータ（１２１）と、所定の回転軸（Ｘ）を有し、前記モータ（１２１）により回転される伝動エレメント（１２２）とを含み、前記作動機構（１０１）の変形を制御するように構成された駆動部材（１２０）と；
前記伝動エレメント（１２２）と前記一対のコネクティングロッド（１０２，１０４）の片方のコネクティングロッド（１０４）との間に配置されたスナップ機構（１５０）とを備え、
該スナップ機構（１５０）は、カップリング座部（１６２）が設けられ、前記伝動エレメント（１２２）と一体的に回転する第１の部材（１６０）と、カップリングエレメント（１７２）を有し、前記コネクティングロッド（１０４）に固定的に連結される第２の部材（１７０）とを含み、
該アクチュエータ装置（１００）が、所定の閾値力よりも小さい力に曝されたときに定まる第１の係合時動作状態にあるときには、前記カップリングエレメント（１７２）は、前記カップリング座部（１６２）に少なくとも部分的に収容されて前記第１の部材（１６０）から前記第２の部材（１７０）への回転の伝達を可能とし、
該アクチュエータ装置（１００）が前記所定の閾値力よりも大きい力に曝されたときに定まる、第２の解除時動作状態にあるときには、前記カップリングエレメント（１７２）は、前記カップリング座部（１６２）に収容されず前記第２の部材（１７０）に対する前記第１の部材（１６０）の自由回転を可能とする、アクチュエータ装置（１００）において、
前記第２の部材（１７０）が、所定の回転軸（Ｘ）と合致する第１の方向に沿って延びる第１の空洞（１７４）と、前記第１の方向と実質的に直交する第２の方向に沿って延びる第２の空洞（１７６）とを有し、
前記第１の空洞（１７４）は、前記第１の部材（１６０）を少なくとも部分的に収容しており、
前記第２の空洞（１７６）は、該アクチュエータ装置（１００）が前記第１の動作形態にあるときに前記カップリングエレメント（１７２）を前記カップリング座部（１６２）へと押し込むように、前記カップリングエレメント（１７２）を前記第２の方向に沿って前記第１の部材（１６０）に向かって押し付けている、予備負荷された弾性エレメント（１７８）を収容していることを特徴とする、アクチュエータ装置（１００）。
【請求項２】
請求項１に記載の装置（１００）において、前記カップリングエレメント（１７２）が、円筒状ローラ（１７３）又はボール（２７３）である、装置（１００）。
【請求項３】
請求項１または２に記載の装置（１００）において、前記第１の空洞（１７４）および前記第２の空洞（１７６）が、少なくとも部分的に円筒状の横断プロファイルを有する、装置（１００）。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の装置（１００）において、前記第１の部材（１６０）が少なくとも部分的に円筒状の壁（１６４）を有し、前記カップリング座部（１６２）が前記壁（１６４）に形成されている、装置（１００）。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の装置（１００）において、前記第２の部材（１７０）が、
前記第２の空洞（１７６）内を摺動し、かつ、前記カップリングエレメント（１７２）を収容するように構成された収容座部（１８１）が設けられたピストン（１８０）、および
前記第２の空洞（１７６）を閉じるように構成されたカバー（１８２）を有し、
前記予備負荷された弾性エレメント（１７８）が、前記ピストン（１８０）と前記カバー（１８２）との間に配置されている、装置（１００）。
【請求項６】
請求項５に記載の装置（１００）において、前記カバー（１８２）が、前記第２の部材（１７０）の前記第２の空洞（１７６）へと螺合されている、装置（１００）。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の装置（１００）において、前記予備負荷された弾性エレメント（１７８）が、少なくとも１つのコイルばね又は少なくとも１つのカップばね（１７９）を含む、装置（１００）。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の装置（１００）において、前記伝動エレメント（１２２）が、前記モータ（１２１）の伝動シャフト（１２３）により形成されており、前記第１の部材（１６０）が、前記伝動シャフト（１２３）の自由端部（１２３ａ）に同軸状に固定されている、装置（１００）。
【請求項９】
請求項８に記載の装置（１００）において、さらに、
一対の芯合わせピン（１４０，１４２）を備え、
該芯合わせピン（１４０，１４２）は、これに対応して、前記モータ（１２１）が固定的に連結された前記ボディ（１１２）において前記伝動シャフト（１２３）の両側で前記所定の回転軸（Ｘ）と同軸に形成された、ねじ孔（１４１，１４３）へと螺合されており、
前記一対の芯合わせピン（１４０，１４２）の第１のピン（１４０）が、前記伝動シャフト（１２３）において前記所定の回転軸（Ｘ）と同軸に形成された第１の定径孔（１２３ｂ）に収容されている、自由端部（１４０ａ）を有し、前記一対の芯合わせピン（１４０，１４２）の第２のピン（１４２）が、前記第２の部材（１７０）において前記所定の回転軸（Ｘ）と同軸に形成された第２の定径孔（１７０ａ）に収容されている、自由端部（１４２ａ）を有する、装置（１００）。
【請求項１０】
請求項１から７のいずれか一項に記載の装置（１００）において、前記伝動エレメント（１２２）が、前記モータ（１２１）において前記所定の回転軸（Ｘ）と同軸に形成された溝付き座部（２２１）に収容されている、溝付きピン（２２３）を有し、前記第１の部材（１６０）が、前記溝付きピン（２２３）の自由端部（２２３ａ）に同軸状に固定されている、装置（１００）。
【請求項１１】
請求項８から１０のいずれか一項に記載の装置（１００）において、前記伝動シャフト（１２３）又は前記溝付きピン（２２３）の前記自由端部（１２３ａ，２２３ａ）がローレット加工されている、装置（１００）。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか一項に記載のアクチュエータ装置（１００）を備える自転車ギアシフト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自転車ギアシフト装置用のアクチュエータ装置、およびこのようなアクチュエータ装置を備える自転車ギアシフト装置に関する。
【０００２】
好ましくは、前記自転車は、競走用自転車である。
【背景技術】
【０００３】
本明細書および添付の特許請求の範囲をとおして言及するギアシフト装置は、自転車の後輪に結合したスプロケットアセンブリの異なるスプロケット間で、チェーンを移動させるリアギアシフト装置（添付の図面において本発明を限定しない例として示されている）であってもよく、クランクアームに結合したクランクセットの異なるクラウン間でチェーンを移動させるフロントギアシフト装置であってもよい。チェーンの移動は、通常、作動機構に結合したディレイラの運動によって作動される。
【０００４】
近年、適宜（典型的には、電気的に）制御される駆動部材によってディレイラの運動が生じる、モータ駆動式の自転車ギアシフト装置が商品化されている。
【０００５】
ギアシフト装置の開発にあたっては、作動オペレーションの質、つまり、迅速且つ正確にギアシフトを行い得るギアシフト装置の性能に、入念な注意が払われてきた。
【０００６】
しかし、通常の使用時において、ギアシフト装置の性能は、例えば自転車の落下や、輸送機関への積み込み、搬送、積み下ろしにより、ギアシフト装置自体が受ける衝撃で損なわれる可能性がある。極めて強い衝撃は、最も深刻な場合、ギアシフト装置の一部の部品を破損させることがある。他方、衝撃がそこまで深刻でなくても、ギアシフト装置の部品に、わずかな変形や、あるいはわずかな移動を生じさせ、それが肉眼ではすぐに検出できない程度であっても、ギアシフト装置の精度を損ない、正確な動作を損なう場合がある。他の場合として、ギアシフト動作中においても、駆動部材に対し、運動機構が一時的に拘束されると、同じような変形又は部品間の移動が引き起こされることがある。このような拘束は、チェーンとスプロケットの機械的干渉（特に、一つのスプロケットから大径のスプロケットへチェーンを移す時に生じがちである）により時に生じることである。
【０００７】
そのため、ギアシフト装置を衝撃や、望ましくない一時的な変形／変位に対して保護する保護システムが設けられた、アクチュエータ装置が開発されてきた。以下では、このような衝撃又は望ましくない一時的な変形／変位を示すため、簡単に「過剰負荷」との表現を用いることにする。
【０００８】
先行技術に関する特許文献１には、モータ駆動式ギアシフト装置用のアクチュエータ装置が記載されている。この装置では、発生し得る過剰負荷に対する保護を提供するため、作動機構とモータとの間にクラッチ装置が設けられている。クラッチ装置は、駆動部材、被駆動部材、および被駆動部材を駆動部材に押し付けるねじりばねから構成される。駆動部材はモータに固定的に連結されており、被駆動部材は作動機構に固定的に連結され、モータの回転軸と平行に配置されたピボットピンの位置で回動可能な第１種てこ（レバー）により実質的に形成されている。ねじりばねは、レバーの一方の端部に作用し、レバーの他方の端部は歯部を有し、歯部は通常の操作状態では、駆動部材に形成された座部に収容されている。過剰負荷が働くと被駆動部材に回転力が発生し、その回転力が所定の閾値を超えると、ピボットピンを中心とする駆動部材の回転を生じ、被駆動部材と駆動部材が相対的に回転し、結果として前記歯部が座部から引き抜かれる。このようにして過剰負荷はシステムによって吸収され、よって過剰負荷が作動機構の部品に伝わることが防がれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】欧州特許出願公開第１９７０２９９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本願の出願人は、前述の先行技術文献に記載されたアクチュエータ装置は、主に上記被駆動部材を形成するレバーの形状と配置ならびに前記被駆動部材とねじりばねとの配置に起因して、著しくかさばることを認めた。しかも、駆動部材と被駆動部材との連結部および、ねじりばねと被駆動部材との連結部は外部環境に曝されており、泥や水が存在すると深刻な事態を生じる可能性がある。
【００１１】
本発明は、自転車ギアシフト装置用のアクチュエータ装置について、上述の従来技術に係る装置よりも、コンパクトで且つ信頼性の高い装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
従って、本発明は、第１の構成において、自転車ギアシフト装置用のアクチュエータ装置に関し、該アクチュエータ装置は、
自転車のフレームに固定されるように構成された第１のボディ（部分体）と、前記ギアシフト装置のディレイラを支持するように構成された第２のボディ（部分体）と、前記第１のボディと前記第２のボディとを接続する一対の関節コネクティングロッドを含み、変形して、前記ギアシフト装置の前記ディレイラを移動させるように構成された作動機構と；
前記第１のボディ及び前記第２のボディのうちの一方に固定的に連結されたモータと、所定の回転軸を有し、前記モータにより回転される伝動エレメントとを含み、前記作動機構の変形を制御するように構成された駆動部材と；
前記伝動エレメントと前記一対のコネクティングロッドの片方のコネクティングロッドとの間に配置されたスナップ機構とを備え、
該スナップ機構は、
カップリング座部が設けられ、前記伝動エレメントと一体的に回転する第１の部材と、カップリングエレメントを備え、前記コネクティングロッドに固定的に連結される第２の部材を含み、
該アクチュエータ装置が、所定の閾値力よりも小さい力に曝されたときに定まる第１の係合時動作状態にあるときには、前記カップリングエレメントは前記カップリング座部に少なくとも部分的に収容されて前記第１の部材から前記第２の部材への回転の伝達を可能とし、
該アクチュエータ装置が前記所定の閾値力よりも大きい力に曝されたときに定まる、第２の解除時動作状態にあるときには、前記カップリングエレメントが前記カップリング座部に収容されず前記第２の部材に対する前記第１の部材の自由回転を可能とする、
アクチュエータ装置において、
前記第２の部材が、前記伝動エレメントの所定の回転軸と合致する第１の方向に沿って延びる第１の空洞と、前記第１の方向と実質的に直交する第２の方向に沿って延びる第２の空洞とを有し、
前記第１の空洞は、前記第１の部材を少なくとも部分的に収容しており、
前記第２の空洞は、該アクチュエータ装置が前記第１の動作形態にあるときに前記カップリングエレメントを前記カップリング座部へと押し込むように、前記カップリングエレメントを前記第２の方向に沿って前記第１の部材に向かって押し付けている、予備負荷された弾性エレメントを収容していることを特徴とする、アクチュエータ装置に関する。
【００１３】
「弾性エレメント」との用語は、一般的に、任意の種類の弾性反応、つまり、牽引されたり、圧縮されたり、ねじられたり、屈曲された際の弾性反応を呈し得る部材を一般的に示す用語として用いられる。前記弾性エレメントは、金属製コイルばね、金属製ねじりばね、金属製カップばね（皿ばね）、可撓性層、空気ばね、各種形態のエラストマー製ばね等であってもよい。
「予備負荷された」との形容詞は、前記弾性エレメントが、休止時において、前記所定の閾値力と等しい、ゼロでない、弾性力を発揮するように予め付勢された状態、例えば予め圧縮または引張された状態、で使用されることを指すために用いられる。
従って、前記弾性エレメントは、衝突の場合のように、該弾性エレメントに対してかけられた力が前記所定の閾値力の値よりも大きい場合にのみ弾性変形する状態にあり、他方、前記ギアシフト装置の通常使用の場合のように、該弾性エレメントに対してかけられた力が閾値より小さい場合には、全く変形しない。従って、後者の状態では、前記弾性エレメントは実質的な剛体のように振る舞い、その柔軟性がギアシフト装置の通常動作を妨げることはない。
【００１４】
この系が素早く応答する動作範囲を広げたい場合、高い閾値力を選択することが好ましい。他方、前記装置を小さな衝撃も吸収可能なものとしたい場合には、前記閾値力は低い数値に選択される。閾値力の大きさは、弾性エレメントおよび／または第２の空洞を寸法決めすることにより、かつ／または、スペーサリングを使用することによって簡単に設定可能である。
【００１５】
有利なことに、前述のスナップ機構は、コネクティングロッドが伝動エレメントと一体的に回転して運動をギアシフト装置のディレイラへと伝達する係合時動作状態から、コネクティングロッドが伝動エレメントと一体回転せず、ギアシフト装置のディレイラが作動機構の他の部品に対して自由に動くことを可能とする解除時動作状態へ移行することを可能とする。
【００１６】
前記解除時動作状態は、衝撃又は望ましくない変位／変形に従って自動的に引き起こされることができ、前記係合時動作状態を復元したいときまで保持され得る。こうして、一定の大きさの、衝撃又は望ましくない一時的な変形／変位は前記スナップ機構によって完全に吸収され、それらが作動機構に伝達されることは防止される。
【００１７】
前記解除時動作状態は、また、輸送手段への自転車の積込み、積降し、および運送作業を行う前や、自転車の使用前及び使用後に、手動で有効にしてもよい。前記作動機構を手動で動かすことができると、ギアシフト装置の不良やブロックが生じる場合に、所望のギア比を設定することができる。さらに、リアギアシフト装置である場合には、車輪の取付け及び取外しを簡単に行うことができる。実際、前記解除を作業者が活用することにより、スプロケットとチェーンの係合および係合解除を容易なものとすることができる。
【００１８】
従って、前述したスナップ機構は可逆的なタイプのものであり、つまり、前記ギアシフト装置の動作を容易に妨げ得る残留変形を残すことなく、どの部品も交換する必要なく、元の動作形態の復元（解除前の状態に戻ること）を可能にする。実際、機械部品の変形や破損がなく、（破損や、所定位置に保持されていないことにより）無拘束で自由に動いて、ギアシフト装置および／または自転車の部品に偶然にぶつかってこれらを損傷させる可能性のある機械部品もない。
【００１９】
前記第２の解除時動作状態において、アクチュエータ装置は、その構造上の一体性を維持しており、なんら部品を交換する必要なく、第１の係合時動作状態の復元を可能にする。
【００２０】
有利なことに、前記第２の部材の内部に、前記予備負荷された弾性エレメントと、該予備負荷された弾性エレメントと前記第１の部材とのカップリングを収容する構成により、本発明にかかるアクチュエータ装置のかさが、特許文献１に開示されたアクチュエータ装置よりも小さくなる。前記第２の部材は、さらに、前記予備負荷された弾性エレメントおよび予備負荷された弾性エレメントと第１の部材とのカップリングを外部環境から隔絶し、泥の付着および／または水の浸入を回避する。
【００２１】
好ましくは、前記カップリングエレメントは、円筒状ローラ又はボールである。
【００２２】
前記円筒状ローラの半径及び長さや、前記ボールの半径を適宜設定して、前記第１の係合時動作状態から前記第２の解除時動作状態への移行を生じる閾値力の値を設定することができる。閾値力が大きい場合、ボールを用いるよりも、円筒状ローラを用いたほうが有利であり得る。なぜなら、そのような力が前記円筒状ローラの長さに沿って分散されて、高荷重集中によるカップリング座部の変形のリスクが低減されるからである。
【００２３】
好ましくは、前記第１の空洞および前記第２の空洞は、少なくとも部分的に円筒状の横断プロファイルを有する。
【００２４】
この構成によれば、前記第１の部材は、第１の空洞内において所定の回転軸回りに回転することができる。
【００２５】
前記第１の部材は、少なくとも部分的に円筒状の壁を有し、前記カップリング座部がその壁に形成されていることが好ましい。
【００２６】
この構成によれば、前記第２の解除時動作状態へと移行するときに、前記カップリングエレメントが前記壁上を摺動することができる。
【００２７】
具体的には、前記カップリングエレメントが円筒状ローラ又はボールである場合、前記第２の解除時動作状態へと移行するときに、前記少なくとも部分的に円筒状の壁は、該ローラ又はボールが、前記所定の回転軸を中心として璧上で自由に回動することを可能にする。
【００２８】
好ましくは、前記第２の部材は、前記第２の空洞内を摺動可能であり、かつ、前記カップリングエレメントを収容するように構成された収容座部が設けられたピストン、および前記第２の空洞を閉じるように構成された閉鎖カバーを有し、前記予備負荷された弾性エレメントが、前記ピストンと前記カバーとの間に配置されている。
【００２９】
有利なことに、前記閉鎖カバーは、泥や水が前記第２の部材内に侵入することを防ぐ役割と、前記弾性エレメントを予備負荷された状態に保持する当接部を形成する役割との二重の役割を有する。他方で、前記ピストンは、前記カップリングエレメントを押し付けて且つ前記弾性エレメントを前述の予備負荷された状態に保持する当接部を形成する役割を果たす。
【００３０】
好ましくは、前記カバーは、前記第２の部材の前記第２の空洞へと螺合されている。
【００３１】
具体的には、前記カバーは、前記第２の部材の第２の空洞へとそれぞれのねじ部により連結されており、有利なことに、前記第２の部材の前記第２の空洞に対する前記カバーの位置は、ねじ込み／ねじ戻しにより調節可能である。この構成によれば、前記弾性エレメントの予備負荷を調節し、前記所定の閾値を変化させることが可能である。
【００３２】
本発明にかかるアクチュエータ装置の、上述の実施形態の変形例である他の好ましい実施形態において、前記カバーは、前記第２の部材の前記第２の空洞へと打込みにより連結されている。この場合、前記第２の部材の前記第２の空洞に対する前記カバーの位置は一義的で且つ予め決まっており、前記弾性エレメントの予備負荷は設計段階で予め決められる一義的な数値に等しい。
【００３３】
好ましくは、前記予備負荷された弾性エレメントは、少なくとも１つのコイルばね又は少なくとも１つのカップばねを含む。
【００３４】
本発明にかかるアクチュエータ装置の第１の好ましい実施形態において、前記伝動エレメントは、モータの伝動シャフトにより形成されており、前記第１の部材は、前記伝動シャフトの自由端部に同軸状に固定されている。
【００３５】
この場合、好ましくは、本発明にかかるアクチュエータ装置は、さらに、対応するねじ切りされた孔（ねじ孔）へと螺合される、一対の芯合わせピンを含み、該芯合わせ孔は、モータが固定的に連結された前記ボディにおいて前記伝動シャフトの両側で前記所定の回転軸と同軸に形成されており、前記一対の芯合わせピンのうちの第１のピンが、前記伝動シャフトにおいて前記所定の回転軸と同軸に形成された第１の定径孔（所定の口径を有する孔：calibrated hole）に収容されている、自由端部を有し、前記一対の芯合わせピンのうちの第２のピンが、前記第２の部材において前記所定の回転軸と同軸に形成された第２の定径孔に収容されている、自由端部を有する。
【００３６】
有利なことに、前記一対の芯合わせピンは、前記伝動シャフトと前記第２の部材との正確な芯合わせを確実にし、つまり、前記伝動シャフトと前記第２の部材の前記第１の空洞とが互いに且つ前記所定の回転軸と同軸となることを確実にする。
【００３７】
上述の実施形態の変形例である、本発明にかかるアクチュエータ装置の第２の好ましい実施形態において、前記伝動エレメントは溝付きピンを有し、該溝付きピンは、前記モータにおいて前記所定の回転軸と同軸に形成された溝付き座部に収容され、前記第１の部材が、前記溝付きピンの自由端部に同軸状に固定されている。
【００３８】
好ましくは、前記伝動シャフト又は前記溝付きピンの前記自由端部は、前記第１の部材の実用的な且つ信頼性の高い固定を確実にするようにローレット加工されている。
【００３９】
第２の態様において、本発明は、前述した本発明の第１の態様に係るアクチュエータ装置を備える自転車ギアシフト装置に関する。
【００４０】
好ましくは、前記自転車ギアシフト装置は、本発明にかかるアクチュエータ装置について前述したあらゆる構造的及び機能的特徴を単独で又は複数の組合せで備えており、これにより、前述したあらゆる利点及び技術的効果を得ることが可能となる。
【００４１】
本発明のさらなる特徴および利点は、添付の図面を参照しながら行う、本発明の好適な実施形態（あくまでも例示に過ぎず本発明を限定するものではない）についての以下の詳細な説明から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１の好適な実施形態におけるアクチュエータ装置の斜視図である。
【図２】図１の装置の分解斜視図である。
【図３】図１の装置の一部の分解斜視図である。
【図４】図１の装置の一部の、図１の平面線ＩＶ−ＩＶに沿った拡大断面図である。
【図５】図４のアクチュエータ装置が第１の係合時動作状態にあるときの、図４の平面線Ｖ−Ｖに沿った、装置の一部の、拡大断面図である。
【図６】前記アクチュエータ装置が第２の解除時動作状態における一つの位置にあるときの、図５の断面図と同様の断面図である。
【図７】前記アクチュエータ装置が第２の解除時動作状態における異なる位置にあるときの、図５の断面図と同様の他の断面図である。
【図７ａ】図１のアクチュエータ装置の、該アクチュエータ装置が図７に示す位置にあるときの斜視図である。
【図８】本発明の第２の好適な実施形態におけるアクチュエータ装置の斜視図である。
【図９】図８の装置の分解斜視図である。
【図１０】図８の装置の一部の分解斜視図である。
【図１１】図８の装置の一部の、図８の平面線ＸＩ−ＸＩに沿った拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
図１〜図７及び図７ａにおいて、参照符号１００は、本発明の第１の好適な実施形態における、自転車ギアシフト装置、具体的にはリアギアシフト装置用のアクチュエータ装置を指す。
【００４４】
装置１００は、関節型四辺形の（好ましくは、関節型平行四辺形の形をとる）作動機構１０１を備え、これは駆動部材１２０により動かされてディレイラ１３０を移動させるように構成されている。
【００４５】
作動機構１０１は、自転車のフレーム（図示せず）に固定されるように構成され、駆動部材１２０を収容する第１のボディ１１２と、ディレイラ１３０を支持する第２のボディ１１３と、第１のボディ１１２および第２のボディ１１３を接続する一対の関節コネクティングロッド１０２，１０４を含む。コネクティングロッド１０２，１０４は、自転車の中央平面に対する自身の相対位置を基準として、それぞれ「内側コネクティングロッド」、「外側コネクティングロッド」とも称される。
【００４６】
駆動部材１２０は、作動機構１０１の変形を制御し、前記関節型四辺形の対角線を長くしたり短くしたりする。具体的には、装置１００が自転車のリアギアシフト装置に使用されるとして、この対角線の伸長は、（スプロケットの、より内側の、直径が大きい歯車へ向かう）アップシフト動作の実行に使用され、逆に対角線の短縮は、（スプロケットの、より外側の、直径が小さな歯車へと向かう）ダウンシフト動作の実行に使用される。
【００４７】
図４を参照すると、駆動部材１２０は、第１のボディ１１２に固定的に連結された（図示しないケーブル及び制御部材により電力供給及び制御される）電動モータ１２１、および所定の回転軸Ｘを有し、前記モータ１２１により回転される伝動エレメント１２２を含む。
【００４８】
この第１の実施形態において、伝動エレメント１２２は、モータ１２１の伝動シャフト１２３により形成されている。
【００４９】
伝動エレメント１２２と内側のコネクティングロッド１０４との間には、スナップ機構１５０が配置されている。
【００５０】
スナップ機構１５０は、アクチュエータ装置１００において、コネクティングロッド１０４が伝動エレメント１２２と一体的に回転する第１の係合時動作状態、およびコネクティングロッド１０４が伝動エレメント１２２と一体的に回転しない第２の解除時動作状態を規定する。
【００５１】
前記第１の動作形態は、アクチュエータ装置１００が所定の閾値力よりも小さい力に曝されたときに定まり、前記第２の動作形態はアクチュエータ装置１００が前記所定の閾値力よりも大きい力に曝されたときに定まる。
【００５２】
スナップ機構１５０は、伝動エレメント１２２と一体的に回転する第１の部材１６０、およびコネクティングロッド１０４に固定的に連結された第２の部材１７０を含む。
【００５３】
第１の部材１６０は、伝動シャフト１２３の自由端部１２３ａに同軸状に固定されている（図３）。伝動シャフト１２３の自由端部１２３ａは、ローレット加工されている。
【００５４】
第１の部材１６０は、少なくとも部分的に円筒状の壁１６４を有する。壁１６４には、第２の部材１７０に設置されたカップリングエレメント１７２を収容するカップリング座部１６２が形成されている。
【００５５】
本発明にかかるアクチュエータ装置のこの第１の実施形態において、カップリングエレメント１７２は円筒状ローラ１７３であるが、ここでの説明は、円筒状ローラ１７３に代えてボールが使用された場合にも当てはまる。
【００５６】
アクチュエータ装置１００が例えば図５の例に示す前記第１の動作形態にあるとき、カップリングエレメント１７２は、カップリング座部１６２に少なくとも部分的に収容されており、第１の部材１６０から第２の部材１７０への回転の伝達を可能にする。他方、アクチュエータ装置１００が例えば図６及び図７の例に示す第２の動作形態にあるときには、カップリングエレメント１７２はカップリング座部１６２に収容されておらず、第２の部材１７０に対する第１の部材１６０の自由回転を可能にする。
【００５７】
具体的には、図６では、アクチュエータ装置１００が、前記自転車ギアシフト装置の第１のいわゆる「閉じた」状態にある。これは、図６では第１の部材１６０に対する第２の部材１７０の反時計回り方向の回転に相当する。他方、図７では、アクチュエータ装置１００が前記自転車ギアシフト装置の第２のいわゆる「開いた」状態にある。これは、図７では、第１の部材１６０に対する第２の部材１７０の時計回り方向の回転に相当する。
【００５８】
図７ａには、前述した「開いた」状態におけるアクチュエータ装置１００が示されている。
【００５９】
好ましくは、カップリング座部１６２と少なくとも部分的に円筒状である壁１６４との間には、繋ぎ斜面が設けられている。これにより、前記第１の動作形態から前記第２の動作形態への移行およびその逆の移行がより簡単になり、衝突又は望ましくない変位／変形に対する反応が、予備負荷される弾性エレメント１７８（これについては後で詳述する）の予備負荷のみに任される。
【００６０】
第２の部材１７０は、伝動エレメント１２２の回転軸Ｘと合致する第１の方向に沿って延びる第１の空洞１７４、および前記第１の方向と実質的に直交する第２の方向Ｙに沿って延びる第２の空洞１７６を有する。
【００６１】
第２の部材１７０の第１の空洞１７４及び第２の空洞１７６は、少なくとも部分的に円筒状の横断プロファイルを有する。
【００６２】
第１の空洞１７４は、第１の部材１６０を少なくとも部分的に収容する。
【００６３】
第２の空洞１７６は、予備負荷された弾性エレメント１７８を収容する。この本発明のアクチュエータ装置の第１の実施形態において、予備負荷された弾性エレメント１７８は、並べて配置された複数のカップばね１７９を含む（特に図３及び図５を参照のこと）。
【００６４】
予備負荷された弾性エレメント１７８は、アクチュエータ装置１００が前記第１の動作形態にあるときにカップリングエレメント１７２がカップリング座部１６２へと押し込まれるように、該カップリングエレメント１７２を第２の方向に沿って第１の部材１６０に向かって押し付ける。
【００６５】
具体的には、第２の部材１７０は、第２の空洞１７６内を摺動可能であるピストン１８０、および第２の空洞１７６を閉じるように構成された閉鎖カバー１８２を有する。ピストン１８０とカバー１８２との間に、予備負荷された弾性エレメント１７８が配置されている。
【００６６】
ピストン１８０には、カップリングエレメント１７２を収容するように構成された収容座部１８１が設けられている。
【００６７】
カバー１８２は、第２の部材１７０の第２の空洞１７６へと螺合されている。具体的には、カバー１８２は、第２の部材１７０の第２の空洞１７６へとそれぞれのねじ部（図５では全体に符号１８３が付されている）により連結されており、第２の部材１７０の第２の空洞１７６に対するカバー１８２の位置は、ねじ込み／ねじ戻しにより調節可能である。
【００６８】
特に図３及び図４に示されているように、本発明にかかるアクチュエータ装置１００は、さらに、一対の芯合わせピン１４０，１４２を備える。これらは、対応するねじ孔１４１，１４３へと螺合されており、ねじ孔１４１，１４３は、第１のボディ１１２において伝動シャフト１２３の両側で前記回転軸Ｘと同軸に形成されている。具体的には、ねじ孔１４１，１４３は、第１のボディ１１２に形成されたそれぞれの貫通孔へと打込まれた、金属製のインサート１４１ａ，１４３ａに形成されている。
【００６９】
芯合わせピン１４０は、伝動シャフト１２３において前記回転軸Ｘと同軸に形成された定径孔１２３ｂに収容されている、自由端部１４０ａを有する。図４に示す本発明を限定しない例において、定径孔１２３ｂは有底孔である。
【００７０】
芯合わせピン１４２は、第２の部材１７０において前記回転軸Ｘと同軸に形成された定径孔１７０ａに収容されている、自由端部１４２ａを有する。図４に示す本発明を限定しない例において、定径孔１７０ａは貫通孔である。
【００７１】
図８〜図１１に、本発明にかかる自転車ギアシフト装置用のアクチュエータ装置１００の第２の好適な実施形態を示す。
【００７２】
図８〜図１１のアクチュエータ装置１００において、図１〜図７及び図７ａのアクチュエータ装置の構成要素と同様の又は機能的に等価な構成要素には、同じ参照符号を付しており、これらの説明には上述の記載が参照される。
【００７３】
図８〜図１１のアクチュエータ装置１００は、図１〜図７及び図７ａのアクチュエータ装置１００と、様々な点で異なっている。
【００７４】
第１の相違点は、駆動部材１２０が第２のボディ１１３に収容されていることである。
【００７５】
別の相違点は、伝動エレメント１２２が、モータ１２１において前記回転軸Ｘと同軸に形成された溝付き座部２２１に収容されている、溝付きピン２２３を有することである。
【００７６】
本発明にかかるアクチュエータ装置の、この第２の実施形態において、第１の部材１６０は、溝付きピン２２３の自由端部２２３ａに同軸状に固定されている。溝付きピン２２３の自由端部２２３ａは、ローレット加工されている。
【００７７】
本発明にかかるアクチュエータ装置のこの第２の実施形態において、カップリングエレメント１７２はボール２７３であるが、ここでの説明は、ボール２７３に代えて円筒状ローラが使用された場合にも当てはまる。
【００７８】
特に図１０及び図１１に示されているように、溝付きピン２２３は、芯合わせシャフト２４０を収容する定径の貫通空洞２２３ｂを有する。芯合わせシャフト２４０は、その両側の自由端部２４１ａ，２４３ａで、第２のボディ１１３において前記回転軸Ｘと同軸に形成された一対の定径孔２４１，２４３を通過する。芯合わせシャフト２４０は、さらに、第２のボディ１７０において前記回転軸Ｘと同軸に形成された定径孔１７０ａを通過する。
【００７９】
芯合わせシャフト２４０は、定径のワッシャ２５０により、軸方向の適切な位置に固定されている。ワッシャ２５０は、脱落しないように、芯合わせシャフト２４０に形成された適切な収容座部に嵌合されている。
【００８０】
図１１に示す一例（本発明を限定するものではない）において、定径のワッシャ２５０は、第２のボディ１１３における定径孔２４３と第２の部材１７０における定径孔１７０ａとの間で前記回転軸Ｘと同軸状に配置されている。
【００８１】
図示しない一実施形態において、第２の部材１７０は、第２の空洞１７６に加えて、前記回転軸Ｘと実質的に直交する方向に沿って延びるさらなる空洞を有する。このような別の空洞は、さらなる予備負荷された弾性エレメントを収容し、該弾性エレメントは、第１の部材１６０とカップリングするように構成されたさらなるカップリングエレメントを、アクチュエータ装置１００が前記第１の動作形態にあるときに該さらなるカップリングエレメントが第１の部材１６０に形成されたそれぞれのさらなるカップリング座部へと押し込まれるように押し付ける。このようにして、これを超えた場合に前記第１の係合時動作状態から前記第２の解除時動作状態への移行が生じる前記閾値力の値が大きくなる。
【００８２】
走行中、アクチュエータ装置１００は、通常、係合時動作状態にあり、その際コネクティングロッド１０４は伝動エレメント１２２と一体的に回転して運動を前記ギアシフト装置のディレイラ１３０へと伝達する。カップリングエレメント１７２は、図５に示すようにカップリング座部１６２に収容されている。
【００８３】
各種ギアシフト動作時には、第１の部材１６０と、これが収容されているボディ１１２又はボディ１１３との相対位置（従って、コネクティングロッド１０４とフレームとの相対位置）が変化する。しかし、第１の部材１６０と第２の部材１７０との相対位置は変化しない。実際、カップリングエレメント１７２は、前記所定の閾値力の数値を超える荷重値に達していないので常にカップリング座部１６２に収容されたままである。
【００８４】
衝撃後（このような衝撃が前記所定の閾値力の数値を超える負荷を生成するようなものである場合）又は手動作動後、カップリングエレメント１７２が（図６又は図７に示すように）カップリング座部１６２から外れて、第１の部材１６０の第２の部材１７０に対する回転を可能にする。この場合のアクチュエータ装置１００は、該アクチュエータ装置１００の前記解除時動作状態にある。
【００８５】
当然ながら、当業者であれば、その時々の要件や偶発的な要件を満足するために前述した自転車ギアシフト装置用のアクチュエータ装置に様々な変更や変形を施すことができる。いずれにせよ、これら変更や変形の全ては添付の特許請求の範囲により定まる本発明の保護範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００８６】
１００           アクチュエータ装置
１０１        作動機構
１０２，１０４       関節コネクティングロッド
１１２        第１のボディ
１１３        第２のボディ
１２１        モータ
１２２        伝動エレメント
１２３        伝動シャフト
１２３ａ      伝動シャフト自由端部
１２３ｂ      定径孔
１３０        ディレイラ
１４０，１４２       芯合わせピン
１４０，１４２       ピン自由端部
１４１，１４３       ねじ孔
１５０        スナップ機構
１６０        第１の部材
１６２        カップリング座部
１６４        壁
１７０        第２の部材
１７０ａ      定径孔
１７２        カップリングエレメント
１７３        円筒状ローラ
１７４        第１の空洞
１７６        第２の空洞
１７８        弾性エレメント
２２１        溝付き座部
２２３        溝付きピン
２２３ａ      ピン自由端部
２７３        ボール
【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７ａ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2018008678.tif 000013
【図１１】
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【外国語明細書】
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