(57)【要約】【課題】変速を行う際のレバー操作を容易にする。【解決手段】正転用テトラグラフ１２および逆転用テトラグラフ１５にそれぞれ接続された２本のワイヤを、１つの操作レバー１０の連結部分１０ｄ，１０ｅに対して、操作レバー１０の操作によって連結部分１０ｄがワイヤを引くとき、連結部分１０ｅはワイヤと独立して移動するように連結し、正転用テトラグラフ１２と逆転用テトラグラフ１５とが、外から力が加わっていない状態では、ばね１４およびばね１７の弾性力によって、互いに異なるスプロケットホイール２ｅ，２ａにチェーン４を掛けるように変形するよう構成することにより、独立して移動した連結部分１０ｅとワイヤのストッパｇとの間に変速が可能なギャップΔが生じてワイヤが緩む余裕ができるようにし、ギャップΔが生じた側のワイヤが接続している逆転用テトラグラフ１５が、ばね１７の弾性力によって変形することができるようにする。【選択図】        図２
2008260451.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
径の異なる複数のスプロケットホイールからな成る多段フリーホイールと、上記多段フリーホイールを構成するスプロケットホイールの１つにチェーンを掛け換えるための変速機とを備えた自転車の変速装置において、
上記多段フリーホイールの一方向回転時におけるチェーン喰み込み側およびチェーン離脱側の双方に、互いに独立して動作し得る正転用変速機および逆転用変速機を別々に備え、
上記正転用変速機を構成する正転用テトラグラフおよび上記逆転用変速機を構成する逆転用テトラグラフにはそれぞれワイヤが接続され、その２本のワイヤは１つの操作レバーの連結部分に対して、上記操作レバーの操作によって上記連結部分が一の方向へ移動するときには上記連結部分が上記ワイヤを引き、上記連結部分が他の方向へ移動するときには上記連結部分のみが上記ワイヤと独立して移動するように連結されており、
上記正転用テトラグラフには、無負荷時には上記チェーンが第１のスプロケットホイールに掛かるように上記正転用テトラグラフを変形させるような弾性力を有する第１の弾性体が備えられ、
上記逆転用テトラグラフには、無負荷時には上記チェーンが上記第１のスプロケットホイールとは異なる第２のスプロケットホイールに掛かるように上記逆転用テトラグラフを変形させるような弾性力を有する第２の弾性体が備えられていることを特徴とする自転車の変速装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自転車の変速装置に関し、特に、外装変速機付の自転車に用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
多段変速機構を備えた自転車における変速装置として、本出願人が発明したものがある（例えば、特許文献１参照）。この発明は、外装変速機付の自転車において、走行中か停車中か等にかかわらず、任意のタイミングでレバー操作を行うことによって確実に変速を行うことができるようにしたものである。この変速装置は、径の異なるスプロケットホイールから成る多段フリーホイールと、この多段フリーホールを構成するスプロケットホイールの１つにチェーンを掛け換えるための変速機とから構成される。
【特許文献１】特開２００４-１６９３号公報
【０００３】
変速機としては、多段フリーホイールの一方向回転時におけるチェーン喰い込み側およびチェーン離脱側の双方に、互いに独立して動作し得る正転用変速機および逆転用変速機を別々に設けている。さらに、逆転用変速機と変速指示を行うための操作レバーとの間に、正転による変速時に逆転用変速機により操作レバーにかけられる負荷を解放して操作レバーを操作するための余裕をつくりだす緩衝機構を設けている。
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の従来の変速装置では、緩衝機構を設けて操作レバーに掛けられる負担を解放しているものの、１つの操作レバーに正転用および逆転用の変速機が連結されていて、１つの操作レバーで正転用変速機および逆転用変速機の両方を操作する必要があるため、通常の自転車に設けられている変速装置に比べて操作レバーの変速操作に倍以上の力を必要とし、運転者の負担となっていた。また、従来は逆転用変速機と変速指示を行うための操作レバーとの間に大掛かりな緩衝機構を設けていたため、その分の重さが増し、運転の負担となっていた。さらに、緩衝機構は構造が複雑なものであったため、製作にコストと手間がかるという問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するために成されたものであり、変速する際のレバー操作を容易にすることを目的とする。また、従来のように大掛かりな緩衝機構を設けなくとも容易に変速を行うことができるようにし、重さを減らして運転の負担を軽減できるようにすることを目的としている。さらに、変速装置の構造を簡単にすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した課題を解決するために、本発明の自転車の変速装置では、正転用変速機を構成する正転用テトラグラフおよび逆転用変速機を構成する逆転用テトラグラフにそれぞれ接続された２本のワイヤを、１つの操作レバーの連結部分に対して、操作レバーの操作によって連結部分が一の方向へ移動するときは連結部分がワイヤを引き、連結部分が他の方向へ移動するときは連結部分のみがワイヤと独立して移動するように連結し、正転用テトラグラフには、無負荷時にはチェーンが第１のスプロケットホイールに掛かるように正転用テトラグラフを変形させるような弾性力を有する第１の弾性体を設け、逆転用テトラグラフには、無負荷時にはチェーンが第１のスプロケットホイールとは異なる第２のスプロケットホイールに掛かるように逆転用テトラグラフを変形させるような弾性力を有する第２の弾性体を設けるようにした。
【発明の効果】
【０００７】
上記のように構成した本発明によれば、正転用テトラグラフと逆転用テトラグラフとのそれぞれに接続されたワイヤのうち、一方のワイヤを引っ張る操作で変速可能となるため、操作レバーの操作にかかる負担が軽減されることとなる。したがって、通常、自転車に設けられている変速装置と同程度の力で、レバーの変速操作を行うことができ、運転者の負担を軽減することができる。また、従来のように大がかりな緩衝機構を設ける必要もないため、その分の重さが減り、運転時の負担が軽減される。さらに、緩衝機構の構造が簡単となったため、製作の手間とコストとを省くことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態による変速装置を適用した自転車の全体構成を示す図である。図１に示す自転車では、動輪である後輪１側に、径の異なる複数枚（例えば５枚）のスプロケットホイール（変速ギア）から成る多段フリーホイール２を設けている。また、これらのスプロケットホイールの１つとクランクギア３とにチェーン４を張設している。そして、運転者がペダル５を踏み込むことによってクランク６を回転させ、更にこのクランク６の回転によってクランクギア３およびチェーン４を介して多段フリーホイール２を回転させることにより、前進方向への動力を得るようになっている。
【０００９】
ここで、多段フリーホイール２は、その内部に図示しない一方向回転伝導機構を備えており、多段フリーホイール２の正方向および逆方向の回転のうち、前進方向への正転のみを後述するハブに伝導するようになっている。これによって前進方向への動力が得られる。一方、多段フリーホイール２を逆方向へ回転させたときには、その回転はハブに伝導されず、多段フリーホイール２がチェーン４と共に空転するようになっている。
【００１０】
また、本実施形態による自転車の変速装置は、多段フリーホイール２の前進回転（正転）時におけるチェーン喰み込み側に、当該多段フリーホイール２を構成するスプロケットホイールの１つにチェーン４を掛け換えるための変速機（ディレーラ）７と、変速によって径の異なるスプロケットホイールにチェーン４が掛け換えられるために生じるチェーン４の弛みを調整する１組のテンション輪８とを備えている。この変速機７を設けることにより、クランク６を正転してチェーン４を前進方向に移動させるときに、当該チェーン４の掛け換えを行えるようにしている。以下、この変速機７を「正転用変速機」と呼ぶ。
【００１１】
さらに、本実施形態では、多段フリーホイール２の前進回転時におけるチェーン離脱側に、正転用変速機７と同様に複数のスプロケットホイールの１つにチェーン４を掛け換えるための変速機９を備えている。多段フリーホイール２の前進回転時におけるチェーン離脱側は、逆転時においてはチェーン喰み込み側になるため、ここに変速機９を設けることにより、クランク６を逆転してチェーン４を進行方向の逆方向に移動させるとき、すなわち、ペダル５の逆踏み時においても、当該チェーン４の掛け換えを行えるようにしている。以下、この変速機９を「逆転用変速機」と呼ぶ。
【００１２】
上記正転用変速機７および逆転用変速機９には、ワイヤの一端がそれぞれ接続されている。また、これら２本のワイヤの他端は、運転者の手元付近、または手元付近までの間の適当な位置に配置された操作レバー１０に接続されている。この操作レバー１０は、正転用および逆転用に１つずつのレバーを備えている。この操作レバー１０の詳細な構成については後述する。
【００１３】
運転者がペダル５を踏んでクランク６を正転方向に回転させているときは、チェーン４は正方向に移動しているので、正転用の操作レバー１０を操作すれば、正転用変速機７によってチェーン４が径の異なるスプロケットホイールに掛け換えられ、変速される。一方、運転者がペダル５を逆踏みしてクランク６を逆転方向に回転させているときには、逆転用の操作レバー１０を操作すれば、逆方向に移動しているチェーン４が逆転用変速機９によって径の異なるスプロケットホイールに掛け換えられ、変速される。
【００１４】
図２は、正転用変速機７の構成要素である正転用テトラグラフ１２および逆転用変速機９の構成要素である逆転用テトラグラフ１５の構成例と、操作レバー１０の構成例を示す図である。図２に示すように、多段フリーホイール２は、チェーン４を掛合する径の異なる５枚のスプロケットホイール２ａ〜２ｅを備えている。スプロケットホイール２ａ〜２ｅには、その中心部を貫くようにハブ１１が設けられている。そして、多段フリーホイール２の正転のみがハブ１１に伝送され、前進方向への動力を得るようになっている。
【００１５】
図２において、正転用変速機７を構成する正転用テトラグラフ１２は、互いに平行に配置された１組のリンク１２ａ，１２ｂともう１組のリンク１２ｃ，１２ｄとで平行四辺形状に構成される。２組のリンクのうち、１組のリンク１２ａ，１２ｂはハブ１１と平行に構成されており、そのうち一方のリンク１２ｂは固定されている。もう１組のリンク１２ｃ，１２ｄは、それぞれの端部を軸として回動可能なように１組のリンク１２ａ，１２ｂと連結されている。リンク１２ｃ，１２ｄが固定リンク１２ｂの両端部を軸として左右に回動することで、リンク１２ａはハブ１１の軸方向に弧を描くように移動可能となっている。
【００１６】
また、リンク１２ａにはガイドプーリ１３が設けられている。このガイドプーリ１３は、多段フリーホイール２を構成する複数のスプロケットホイール２ａ〜２ｅの何れか１つにチェーン４が進入するのを誘導するためのものである。すなわち、運転者が操作レバー１０を操作すると、その操作状態がワイヤを介して１組のリンク１２ｃ，１２ｄに伝えられ、当該リンク１２ｃ，１２ｄがリンク１２ｂの両端部を軸として左右に回動する。このようにしてリンク１２ｃ，１２ｄが回動すると、当該リンク１２ｃ，１２ｄに連結されたリンク１２ａに設けられたガイドプーリ１３は、ハブ１１の軸方向に弧を描くようにして移動する。これにより、チェーン４がこのガイドプーリ１３に誘導されて、操作レバー１０の操作状態に応じたスプロケットホイールに掛け換えられる。
【００１７】
逆転用変速機９を構成する逆転用テトラグラフ１５は、ハブ１１をはさんで正転用テトラグラフ１２と対向する位置に設けられている。逆転用テトラグラフ１５は正転用テトラグラフ１２と同様に、互いに平行に配置された１組のリンク１５ａ，１５ｂともう１組のリンク１５ｃ，１５ｄとにより平行四辺形状に構成される。２組のリンクのうち、１組のリンク１５ａ，１５ｂはハブ１１と平行に構成されており、そのうち一方のリンク１５ｂは固定されている。
【００１８】
もう１組のリンク１５ｃ，１５ｄは、それぞれの端部を軸として回動可能なように１組のリンク１５ａ，１５ｂと連結されている。リンク１５ｃ，１５ｄが固定リンク１５ｂの両端部を軸として左右に回動することで、リンク１５ａはハブ１１の軸方向に弧を描くように移動可能となっている。また、リンク１５ａにはチェーン案内板１６が設けられている。このチェーン案内板１６は、多段フリーホイール２を構成する複数のスプロケットホイール２ａ〜２ｅの何れか１つにチェーン４が進入するのを両側から誘導するためのものである。
【００１９】
すなわち、運転者が操作レバー１０を操作すると、その操作状態がワイヤを介して１組のリンク１５ｃ，１５ｄに伝えられ、当該リンク１５ｃ，１５ｄがリンク１５ｂの両端部を軸として左右に回動する。このようにしてリンク１５ｃ，１５ｄが回動すると、当該リンク１５ｃ，１５ｄに連結されたリンク１５ａに設けられたチェーン案内板１６は、ハブ１１の軸方向に弧を描くようにして移動する。これにより、チェーン４がこのチェーン案内板１６に誘導されて、操作レバー１０の操作状態に応じたスプロケットホイールに掛け換えられる。
【００２０】
さて、このように構成される正転用テトラグラフ１２および逆転用テトラグラフ１５にはワイヤの一端が接続されている。例えば、各テトラグラフ１２，１５の対角線上の２点間を結ぶように接続される。そして、２点のうち一方は固定、他方は自由に動けるようになっている。図２では、正転用テトラグラフ１２のリンク１２ａ，１２ｄの連結した部分はワイヤが固定され、リンク１２ｃ，１２ｂの連結した部分では自由に動けるようになっている。また、逆転用テトラグラフ１５では、リンク１５ａ，１５ｃの連結した部分はワイヤが固定され、リンク１５ｂ，１５ｄの連結した部分では自由に動けるようになっている。
【００２１】
ワイヤの他端は、操作レバー１０に連結されている。これにより、操作レバー１０を操作して正転用テトラグラフ１２側のワイヤを引いたり緩めたりすると、リンク１２ｃ，１２ｄの回動とともに正転用テトラグラフ１２が変形する。同様に、操作レバー１０を操作して逆転用テトラグラフ１５側のワイヤを引いたり緩めたりすると、リンク１５ｃ，１５ｄの回動とともに逆転用テトラグラフ１５が変形する。
【００２２】
ここで、操作レバー１０の詳細な構成について説明する。図２に示す操作レバー１０において、１０ａは正転用テトラグラフ１２に接続しているワイヤの他端が連結した第１のレバーであり、１０ｂは逆転用テトラグラフ１５に接続しているワイヤの他端が連結した第２のレバーである。また、１０ｃは回転体であり、第１のレバー１０ａおよび第２のレバー１０ｂはこの回転体１０ｃと一体形成されていて、この回転体１０ｃを中心として時計回り、および反時計回りに回動可能となっている。
【００２３】
また、図２の第１のレバー１０ａおよび第２のレバー１０ｂの拡大図で示すように、第１のレバー１０ａおよび第２のレバー１０ｂの先端にはリング状の連結部分１０ｄ，１０ｅが構成されており、この連結部分１０ｄ，１０ｅの孔にワイヤの他端が通されている。連結部分１０ｄ，１０ｅの孔の径はワイヤの径よりも充分に大きく、ワイヤは孔内を自由に動けるようになっている。ただし、ワイヤの先端部には、連結部分１０ｄ，１０ｅの孔の径よりも大きいストッパ１０ｆ，１０ｇが設けられていて、ワイヤが孔から抜けないようになっている。
【００２４】
操作レバー１０はこのように構成されているので、回転体１０ｃを中心として一方方向（図２では反時計回り）に回転するように操作レバー１０の操作を行うと、第１のレバー１０ａの連結部分１０ｄがワイヤの他端にあるストッパ１０ｆと接触することで、第１のレバー１０ａがワイヤを引っ張る。一方、第２のレバー１０ｂの連結部分１０ｅは、ワイヤの他端にあるストッパ１０ｇとは逆の方向に動き、連結部分１０ｅがストッパ１０ｇには接触しないので、ワイヤに対して引っ張りの力が伝わらない。これにより、連結部分１０ｅがワイヤとは独立して動く。その結果、ストッパ１０ｇと連結部分１０ｅとの間にギャップが生じる。
【００２５】
また、他方向（図２では時計回り）に回転するよう操作レバー１０の操作を行うと、第２のレバー１０ｂの連結部分１０ｅがワイヤの他端にあるストッパ１０ｇと接触することで、第２のレバー１０ｂがワイヤを引っ張る。一方、第１のレバー１０ａの連結部分１０ｄは、ワイヤの他端にあるストッパ１０ｆとは逆の方向に動き、連結部分１０ｄがストッパ１０ｆには接触しないので、ワイヤに対して引っ張りの力が伝わらない。これにより、連結部分１０ｄがワイヤとは独立して動く。その結果、ストッパ１０ｆと連結部分１０ｄとの間にギャップが生じる。
【００２６】
ところで、正転用テトラグラフ１２および逆転用テトラグラフ１５には、ワイヤが通されている対角線とは異なるもう一方の対角線上に、ばね１４（第１の弾性体）およびばね１７（第２の弾性体）が備えられている。すなわち、図２で示すように、ワイヤと交差するようにばね１４，１７が正転用テトラグラフ１２，逆転用テトラグラフ１５の対角線上に備えられている。そして、操作レバー１０で正転用テトラグラフ１２に接続されたワイヤを引くと、上述のように、リンク１２ｃ，１２ｄの回動とともに正転用テトラグラフ１２が変形し、対角線上に設けたばね１４が伸びる。逆に、操作レバー１０で正転用テトラグラフ１２に接続されたワイヤを緩めたり、上述のギャップが生じると、ばね１４が自身の弾性力によって縮み、その縮む力を受けて正転用テトラグラフ１２が変形する。
【００２７】
同じく、操作レバー１０で逆転用テトラグラフ１５に接続されたワイヤを引くと、上述のように、リンク１５ｃ，１５ｄの回動とともに逆転用テトラグラフ１５が変形し、対角線上に設けたばね１７が伸びる。逆に、操作レバー１０で逆転用テトラグラフ１５に接続されたワイヤを緩めたり、上述のギャップが生じると、ばね１７が自身の弾性力によって縮み、その縮む力を受けて逆転用テトラグラフ１５が変形する。
【００２８】
図２に示す正転用テトラグラフ１２および逆転用テトラグラフ１５は、それぞれのばね１４およびばね１７に外から力が加わっていない状態（無負荷時）を示している。このようなとき、ばね１４，１７は最も縮んだ（緩んだ）状態となっている。本実施形態では、ばね１４が最も緩んだ状態で、最も径の小さいスプロケットホイール２ｅ（第１のスプロケットホイール）にチェーン４が掛合するトップギア（５段）の状態に正転用テトラグラフ１２が変形するようばね１４を取り付ける。また、ばね１７が最も緩んだ状態で、最も径の大きいスプロケットホイール２ａ（第２のスプロケットホイール）にチェーン４が掛合するロウギア（１段）の状態に逆転用テトラグラフ１５が変形するようばね１７を取り付ける。
【００２９】
すなわち、本実施形態では、外から力が加わっていない状態では、正転用テトラグラフ１２と逆転用テトラグラフ１５とが、ばね１４およびばね１７の弾性力によって、互いに異なるスプロケットホイールにチェーン４を掛けるように変形するよう構成されている。このため、正転用テトラグラフ１２と逆転用テトラグラフ１５とを、スプロケットホイール２ａ〜２ｅの何れかにチェーン４を掛け換える方向に変形させると、必ずばね１４，１７の一方が伸びて、ばね１４，１７の他方が緩む（縮む）という状態になっている。
【００３０】
例えば、５段変速が可能な変速装置で、仮に正転用テトラグラフ１２と逆転用テトラグラフ１５とを３段に同期した状態にしたとする。このとき、正転用テトラグラフ１２および逆転用テトラグラフ１５に接続されたワイヤは操作レバー１０で均等に引っ張られている状態となる。ここで、操作レバー１０で、一方のテトラグラフのワイヤを引くと、他方のワイヤは緩むことになる。このとき、他方のワイヤが緩む分量は、操作レバー１０で一方のワイヤを引いた分量と全く同じとなる。
【００３１】
例えば、３段に同期した状態から４段の状態にするため、操作レバー１０にて逆転用テトラグラフ１５に取り付けられたばね１７の力の作用方向とは反対にワイヤを引き、逆転用テトラグラフ１５を変形させるとすると、逆転用テトラグラフ１５のばね１７は伸びる。他方、正転用テトラグラフ１２のワイヤは、逆転用テトラグラフ１５のワイヤを引いた分量だけ必ず緩む。緩んだワイヤが接続されている正転用テトラグラフ１２のガイドプーリ１３は、ばね１４の弾性力で、逆転用テトラグラフ１５のチェーン案内板１６と同じ方向へ自動的に移動を開始する。このように、正転用テトラグラフ１２のガイドプーリ１３と、逆転用テトラグラフ１５のチェーン案内板１６は、互いに独自に移動し、その後４段の位置で同期する。
【００３２】
このように、何段に変速操作するかに応じ、互いに独立して設置された２つの正転用テトラグラフ１２および逆転用テトラグラフ１５のうち何れか一方に接続されたワイヤを引く変速操作をすることで、チェーン４の掛け換えを行うことが可能となる。このため、従来の緩衝機構のように、通常の自転車に設けられている変速装置の倍以上の力を変速操作の際に必要とすることなく、通常と同程度の力で変速操作を行うことができる。
【００３３】
次に、本実施形態による変速装置の詳細な動作の説明をする。図３は、正転時に１段側から５段側へ変速をする際の動作を示す図であり、図３（Ａ１）〜（Ａ３）にて正転用テトラグラフ１２および逆転用テトラグラフ１５の動作を、図３（Ｂ１）〜（Ｂ３）にて操作レバー１０の動作を示している。ここで、正転時の変速とは、チェーン４の喰み込み側（正転用変速機７が設けられている多段フリーホイール２の下側）から先行してチェーン４が掛け換えられていき、これに追随してチェーン４の離脱側（逆転用変速機９が設けられている多段フリーホイール２の上側）までチェーン４が掛け換えられていく状態をいう。つまり、正転時の変速では、チェーン４の喰み込み側にある正転用テトラグラフ１２が逆転用テトラグラフ１５より先行してチェーンの掛け換えを始動する必要がある。
【００３４】
さて、図３（Ａ１）は、ギアが１段に入れられた状態を示している。すなわち、正転用テトラグラフ１２に接続されたワイヤが引かれ、逆転用テトラグラフ１５に接続されたワイヤが引かれていない、スプロケットホイール２ａにチェーン４が案内されているロウギアの１段に相当する状態である。図３（Ｂ１-１）は、このときの操作レバー１０の状態を示している。図３（Ｂ１-１）に示すように、正転用テトラグラフ１２に接続されたワイヤが第１のレバー１０ａにより引かれており、ばね１４が最も伸びた状態を示している。また、逆転用テトラグラフ１５に接続されたワイヤは第２のレバー１０ｂにより全く引かれていない状態であるため、ばね１７は最も縮んでいる。
【００３５】
ここで、例えば図３（Ａ１）に示す１段の状態から３段に切り換えるため、クランク６を前進方向に回転して多段フリーホイール２を正転させながら、操作レバー１０を矢印Ｆ方向に回動させることで変速指示をだす。すなわち、図３（Ｂ１-2）に示すように、チェーン４を正転させながら、逆転用テトラグラフ１５に接続されたワイヤを引く。このとき、ワイヤに引かれた逆転用テトラグラフ１５のチェーン案内板１６が、チェーン４を３段側へ移動させようと引っ張る状態になり、チェーン案内板１６とチェーン４とが横に移動する状態（横移動と記す。）となる。このとき、逆転用テトラグラフ１５は変形し始めているが、チェーン４は１段辺りに止まっている。チェーン案内板１６およびチェーン４の３段側への横移動の分、操作レバー１０が矢印Ｆ方向へ回動することができる。
【００３６】
このように、操作レバー１０が矢印Ｆ方向に回動したことで、正転用テトラグラフ１２に接続されたワイヤのストッパ１０ｆと、第１のレバー１０ａの連結部分１０ｄとの間に、変速作動が可能な間隙（ギャップΔ（デルタ））が生じる。これにより、そのギャップΔの分だけ正転用テトラグラフ１２に接続されたワイヤが緩む余裕ができる。その結果、正転用テトラグラフ１２のばね１４は、ワイヤによる拘束から解放され、自身の弾性力によってガイドプーリ１３が３段側へ移動する方向に正転用テトラグラフ１２を変形させていく。このときガイドプーリ１３に導かれてチェーン４も３段側へ順次移動する。
【００３７】
また、正転側からのチェーン４の移動に追随して、チェーン案内板１６が３段側へ移動する方向へ逆転用テトラグラフ１５は変形し、逆転側でもチェーン４が順次掛け換えられていく。この際、逆転用テトラグラフ１５の変形に伴ってばね１７は伸びていく。上述したように、正転時の変速のときには、正転用テトラグラフ１２側からチェーン４の掛け換えが行われるため、まず正転用テトラグラフ１２がチェーン４を３段側に誘導するよう変形する必要がある。本実施形態では、操作レバー１０が操作されたときに、正転用テトラグラフ１２に接続されたワイヤに上述のギャップΔを作り出すことによってこれを実現している。
【００３８】
図３（Ａ２）は、１段から３段側へと変速が完了したときの正転用テトラグラフ１２および逆転用テトラグラフ１５の状態を示している。図３（Ｂ２-１）は、３段に変速したときの操作レバー１０の状態を示している。操作レバー１０の操作直後は、図３（Ｂ１-２）で示すようにギャップΔがあったのに対し、ばね１４の弾性力により正転用テトラグラフ１２が変形していくことでワイヤが引っ張られ、第１のレバー１０ａの連結部分１０ｄに生じたギャップΔが図３（Ｂ２-１）ではなくなっている。このように、正転用テトラグラフ１２のガイドプーリ１３と、逆転用テトラグラフ１５のチェーン案内板１６とは、１段から３段への各段ごとで同期している。
【００３９】
ここで、さらに３段の状態から５段の状態に切り換えるために、操作レバー１０を矢印Ｇ方向へ回動することで変速指示をだすと、図３（Ｂ２-２）に示すように再びギャップΔが生じる。これにより、正転用テトラグラフ１２および逆転用テトラグラフ１５は、ガイドプーリ１３およびチェーン案内板１６にてチェーン４を５段側へ移動させる方向に変形していく。図３（Ａ３）は最終的に５段に変速が完了したときの正転用テトラグラフ１２および逆転用テトラグラフ１５の状態を示しており、図３（Ｂ３）はこのときの操作レバー１０の状態を示している。
【００４０】
図４は、正転時に５段側から１段側へ変速をする際の動作を示す図であり、図４（Ａ１）〜（Ａ３）にて正転用テトラグラフ１２および逆転用テトラグラフ１５の動作を、図４（Ｂ１）〜（Ｂ３）にて操作レバー１０の動作を示している。図４（Ａ１）は、ギアが５段に入れられた状態を示している。すなわち、逆転用テトラグラフ１５に接続されたワイヤが引かれ、正転用テトラグラフ１２に接続されたワイヤが引かれていない、スプロケットホイール２ｅにチェーン４が案内されているトップギアの５段に相当する状態である。
【００４１】
図４（Ｂ１-１）は、このときの操作レバー１０の状態を示している。図４（Ｂ１-１）に示すように、逆転用テトラグラフ１５に接続されたワイヤが第２のレバー１０ｂに引かれており、ばね１７が最も伸びた状態を示している。また、正転用テトラグラフ１２に接続されたワイヤは第１のレバー１０ａに全く引かれていない状態であるため、ばね１４は最も縮んでいる。
【００４２】
ここで、例えば図４（Ａ１）に示す５段の状態から３段に切り換えるため、クランク６を前進方向に回転して多段フリーホイール２を正転させながら、操作レバー１０を矢印Ｈ方向に回動させることで変速指示をだす。すなわち、図４（Ｂ１-2）に示すように、チェーン４を正転させながら、正転用テトラグラフ１２に接続されたワイヤを引く。
【００４３】
操作レバー１０を矢印Ｈ方向に回動させると、図４（Ｂ１-2）で示すように、正転用テトラグラフ１２に接続されたワイヤを第１のレバー１０ａにて引っ張ることになる。これにより、ガイドプーリ１３を３段側へ移動させるように正転用テトラグラフ１２が変形し、チェーン４も３段側へ順次移動していく。この際、正転用テトラグラフ１２の変形に伴ってばね１４は伸びていく。
【００４４】
また、図４（Ｂ１-2）に示すように、操作レバー１０を矢印Ｈ方向に回動させることで、逆転用テトラグラフ１５に接続したワイヤのストッパ１０ｇと、第２のレバー１０ｂの連結部分１０ｅとの間にギャップΔが生じ、ワイヤが緩む余裕ができる。これにより、逆転用テトラグラフ１５にも変形する自由が生まれる。その結果、正転用テトラグラフ１２側から始動されているチェーン４の掛け換えに追随し、また、ばね１７の弾性力も手伝って、逆転側にもチェーン４が掛け換えられていく。
【００４５】
図４（Ａ２）は、５段から３段側へと変速が完了したときの正転用テトラグラフ１２および逆転用テトラグラフ１５の状態を示している。図４（Ｂ２-１）では、３段に変速したときの操作レバー１０の状態を示している。操作レバー１０の操作直後は、図４（Ｂ１-２）で示すようにギャップΔがあったのに対し、正転側からのチェーン４の掛け換えとばね１７の弾性力により、逆転用テトラグラフ１５が変形していくことでワイヤが引っ張られ、第２のレバー１０ｂの連結部分１０ｅに生じたギャップΔが図４（Ｂ２-１）ではなくなっている。このように、正転用テトラグラフ１２のガイドプーリ１３と、逆転用テトラグラフ１５のチェーン案内板１６とは、５段から３段への各段ごとで同期している。
【００４６】
ここで、さらに３段の状態から１段の状態に切り換えるために、操作レバー１０を矢印Ｉ方向へ回動することで変速指示をだすと、図４（Ｂ２-２）に示すようにギャップΔが生じ、正転用テトラグラフ１２および逆転用テトラグラフ１５は、ガイドプーリ１３およびチェーン案内板１６にてチェーン４を１段側へ移動させる方向に変形していく。図４（Ａ３）は最終的に１段に変速が完了したときの正転用テトラグラフ１２および逆転用テトラグラフ１５の状態を示しており、図４（Ｂ３）はこのときの操作レバー１０の状態を示している。
【００４７】
図５は、逆転時に１段側から５段側へ変速をする際の動作を示す図であり、図５（Ａ１）〜（Ａ３）にて正転用テトラグラフ１２および逆転用テトラグラフ１５の動作を、図５（Ｂ１）〜（Ｂ３）にて操作レバー１０の動作を示している。ここで、逆転時の変速では、逆転用変速機９が設けられている多段フリーホイール２の上側がチェーン４の喰み込み側となり、こちらから先行してチェーン４が掛け換えられていき、これに追随してチェーン４の離脱側（正転用変速機７が設けられている多段フリーホイール２の下側）までチェーン４が掛け換えられていく。つまり、逆転時の変速では、チェーン４の喰み込み側にある逆転用テトラグラフ１５が正転用テトラグラフ１２より先行してチェーンの掛け換えを始動する必要がある。
【００４８】
図５（Ａ１）は、ギアが１段に入れられた状態を示している。すなわち、正転用テトラグラフ１２に接続されたワイヤが引かれ、逆転用テトラグラフ１５に接続されたワイヤが引かれていない、スプロケットホイール２ａにチェーン４が案内されているロウギアの１段に相当する状態である。図５（Ｂ１-１）は、このときの操作レバー１０の状態を示している。図５（Ｂ１-１）に示すように、正転用のテトラグラフ１２に接続されたワイヤが第１のレバー１０ａに引かれており、ばね１４が最も伸びた状態を示している。また、逆転用テトラグラフ１５に接続されたワイヤは第２のレバー１０ｂに全く引かれていない状態であるため、ばね１７は最も縮んでいる。
【００４９】
ここで、例えば図５（Ａ１）に示す１段の状態から３段に切り換えるため、運転者がペダル５を逆踏みしてクランク６を逆転方向に回転させながら、操作レバー１０を矢印J方向に回動させることで変速指示をだす。すなわち、図５（Ｂ１-2）に示すように、チェーン４を逆転させながら、逆転用テトラグラフ１５に接続されたワイヤを引く。
【００５０】
操作レバー１０を矢印Ｊ方向に回動させると、図５（Ｂ１-2）で示すように、逆転用テトラグラフ１５に接続されたワイヤを第２のレバー１０ｂにて引っ張ることになる。これにより、チェーン案内板１６を３段側へ移動させるように逆転用テトラグラフ１５が変形し、チェーン４も３段側へ順次移動していく。この際、逆転用テトラグラフ１５の変形に伴ってばね１７は伸びていく。
【００５１】
また、図５（Ｂ１-2）に示すように、操作レバー１０を矢印Ｊ方向に回動させることで、正転用テトラグラフ１２に接続したワイヤのストッパ１０ｆと、第１のレバー１０ａの連結部分１０ｄとの間にギャップΔが生じ、ワイヤが緩む余裕ができる。これにより、正転用テトラグラフ１２にも変形する自由が生まれる。その結果、逆転用テトラグラフ１５側から始動されているチェーン４の掛け換えに追随し、また、ばね１４の弾性力も手伝って、正転側にもチェーン４が掛け換えられていく。
【００５２】
図５（Ａ２）は、１段から３段側へと変速が完了したときの正転用テトラグラフ１２および逆転用テトラグラフ１５の状態を示している。図５（Ｂ２-１）では、３段に変速したときの操作レバー１０の状態を示している。操作レバー１０の操作直後は、図５（Ｂ１-２）で示すようにギャップΔがあったのに対し、逆転側からのチェーン４の掛け換えとばね１４の弾性力により、正転用テトラグラフ１２が変形していくことでワイヤが引っ張られ、第１のレバー１０ａの連結部分１０ｄに生じたギャップΔが図５（Ｂ２-１）ではなくなっている。このように、正転用テトラグラフ１２のガイドプーリ１３と、逆転用テトラグラフ１５のチェーン案内板１６とは、１段から３段への各段ごとで同期している。
【００５３】
ここで、さらに３段の状態から５段の状態に切り換えるために、操作レバー１０を矢印Ｋ方向へ回動することで変速指示をだすと、図５（Ｂ２-２）に示すようにギャップΔが生じ、逆転用テトラグラフ１５および正転用テトラグラフ１２は、チェーン案内板１６およびガイドプーリ１３にてチェーン４を５段側へ移動させる方向に変形していく。図５（Ａ３）は最終的に５段に変速が完了したときの正転用テトラグラフ１２および逆転用テトラグラフ１５の状態を示しており、図５（Ｂ３）はこのときの操作レバー１０の状態を示している。
【００５４】
図６は、逆転時に５段側から１段側へ変速をする際の動作を示す図であり、図６（Ａ１）〜（Ａ３）にて正転用テトラグラフ１２および逆転用テトラグラフ１５の動作を、図６（Ｂ１）〜（Ｂ３）にて操作レバー１０の動作を示している。図６（Ａ１）は、ギアが５段に入れられた状態を示している。すなわち、逆転用テトラグラフ１５に接続されたワイヤが引かれ、正転用テトラグラフ１２に接続されたワイヤが引かれていない、スプロケットホイール２ｅにチェーン４が案内されているトップギアの５段に相当する状態を示している。
【００５５】
図６（Ｂ１-１）は、このときの操作レバー１０の状態を示している。図６（Ｂ１-１）に示すように、逆転用のテトラグラフ１５に接続されたワイヤが第２のレバー１０ｂにより引かれており、ばね１７が最も伸びた状態を示している。また、正転用テトラグラフ１２に接続されたワイヤは第１のレバー１０ａにより全く引かれていない状態であるため、ばね１４は最も縮んでいる。
【００５６】
ここで、例えば図６（Ａ１）に示す５段の状態から３段に切り換えるため、運転者がペダル５を逆踏みしてクランク６を逆転方向に回転させながら、操作レバー１０を矢印Ｌ方向に回動させることで変速指示をだす。すなわち、図６（Ｂ１-2）に示すように、チェーン４を逆転させながら、正転用テトラグラフ１２に接続されたワイヤを引く。このとき、ワイヤに引かれた正転用テトラグラフ１２のガイドプーリ１３が、チェーン４を３段側へ移動させようと引っ張る状態になり、ガイドプーリ１３とチェーン４とが横移動する。このとき、正転用テトラグラフ１２は変形し始めている。しかし、チェーン４は５段辺りに止まっている。
【００５７】
このように、操作レバー１０が矢印Ｌ方向に回動したことで、逆転用テトラグラフ１５に接続されたワイヤのストッパ１０ｇと、第２のレバー１０ｂの連結部分１０ｅとの間に、変速作動が可能な間隙（ギャップΔ）が生じる。これにより、そのギャップΔの分だけ逆転用テトラグラフ１５に接続されたワイヤが緩む余裕ができる。その結果、逆転用テトラグラフ１５のばね１７は、ワイヤによる拘束から解放され、自身の弾性力によってチェーン案内板１６が３段側へ移動する方向に逆転用テトラグラフ１５を変形させていく。このときチェーン案内板１６に導かれてチェーン４も３段側へ順次移動する。また、逆転側からのチェーン４の移動に追随して、ガイドプーリ１３が３段側へ移動する方向へ正転用テトラグラフ１２は変形し、正転側でもチェーン４が順次掛け換えられていく。この際、正転用テトラグラフ１２の変形に伴ってばね１４は伸びていく。
【００５８】
上述したように、逆転時の変速のときには、逆転用テトラグラフ１５側からチェーン４の掛け換えが行われるため、まず逆転用テトラグラフ１５がチェーン４を３段側に誘導するよう変形する必要がある。本実施形態では、操作レバー１０が操作されたときに、逆転用テトラグラフ１５に接続されたワイヤに上述のギャップΔを作り出すことによってこれを実現している。
【００５９】
図６（Ａ２）は、５段から３段側へと変速が完了したときの正転用テトラグラフ１２および逆転用テトラグラフ１５の状態を示している。図６（Ｂ２-１）は、３段に変速したときの操作レバー１０の状態を示している。操作レバー１０の操作直後は、図６（Ｂ１-２）で示すようにギャップΔがあったのに対し、ばね１７の弾性力により逆転用テトラグラフ１５が変形していくことでワイヤが引っ張られ、第２のレバー１０ｂの連結部分１０ｅに生じたギャップΔが図６（Ｂ２-１）ではなくなっている。このように、正転用テトラグラフ１２のガイドプーリ１３と、逆転用テトラグラフ１５のチェーン案内板１６とは、５段から３段への各段ごとで同期している。
【００６０】
ここでさらに３段の状態から１段に切り換えるため、操作レバー１０を矢印Ｍ方向へ回動することで変速指示をだすと、図６（Ｂ２-２）に示すように、再びギャップΔが生じ、逆転用テトラグラフ１５および正転用テトラグラフ１２は、ガイドプーリ１３およびチェーン案内板１６にてチェーン４を１段側へ移動させる方向に変形していく。図６（Ａ３）は、最終的に１段に変速が完了したときの正転用テトラグラフ１２および逆転用テトラグラフ１５の状態を示しており、図６（Ｂ３）はこのときの操作レバー１０の状態を示している。
【００６１】
以上詳しく説明したように、本実施形態によれば、正転時に、逆転用テトラグラフ１５に接続されたワイヤを引いて変速操作をする場合には、正転用テトラグラフ１２に接続したワイヤのストッパ１０ｆと第１のレバー１０ａの連結部分１０ｄとの間にギャップΔが生じる。ギャップΔを生じた側のワイヤが接続している正転用テトラグラフ１２は、ばね１４の弾性力でチェーン４を掛け換える方向に変形する。このため、逆転用テトラグラフ１５を変形させる力で変速可能となり、変速操作にかかる負担を軽減することができる。
【００６２】
また、逆転時に、正転用テトラグラフ１２に接続されたワイヤを引いて変速操作をする場合には、逆転用テトラグラフ１５に接続したワイヤのストッパ１０ｇと第２のレバー１０ｂの連結部分１０ｅとの間にギャップΔが生じる。ギャップΔを生じた側のワイヤが接続している逆転用テトラグラフ１５は、ばね１７の弾性力でチェーン４を掛け換える方向に変形する。このため、正転用テトラグラフ１２を変形させる力で変速可能となり、変速操作にかかる負担を軽減することができる。
【００６３】
さらに、正転時に、正転用テトラグラフ１２に接続されたワイヤを引いて変速操作をする場合には、逆転用テトラグラフ１５に接続したワイヤのストッパ１０ｇと第２のレバー１０ｂの連結部分１０ｅとの間にギャップΔが生じる。ギャップΔを生じた側のワイヤが接続している逆転用テトラグラフ１５は、チェーン４の掛け換えとばね１７の弾性力で、チェーン４を掛け換える方向に変形する。このため、正転用テトラグラフ１２を変形させる力で変速可能となり、変速操作にかかる負担を軽減することができる。
【００６４】
さらにまた、逆転時に、逆転用テトラグラフ１５に接続されたワイヤを引いて変速操作をする場合には、正転用テトラグラフ１２に接続したワイヤのストッパ１０ｆと第１のレバー１０ａの連結部分１０ｄとの間にギャップΔが生じる。ギャップΔを生じた側のワイヤが接続している正転用テトラグラフ１２は、チェーン４の掛け換えとばね１４の弾性力で、チェーン４を掛け換える方向に変形する。このため、逆転用テトラグラフ１５を変形させる力で変速可能となり、変速操作にかかる負担を軽減することができる。
【００６５】
また、従来のように大がかりな緩衝機構を設ける必要もないため、その分の重さが減り、運転時の負担を軽減することができる。さらに、従来と比べて構造が簡単となったため、製作の手間とコストとを省くことができる。
【００６６】
なお、チェーン４の喰み込み側とは反対側の正転用テトラグラフ１２または逆転用テトラグラフ１５に接続されたワイヤを引いて変速操作を行う場合、それぞれ伸縮機１８を設けることで効率よく変速操作を行うことができるようになる。すなわち、図３に示すように、正転時に逆転用テトラグラフ１５に接続されたワイヤを引く場合には、操作レバー１０と逆転用テトラグラフ１５との間に通されたワイヤに設けた伸縮機１８が働く。また、図６に示す逆転時に、正転用テトラグラフ１２を引く場合には、操作レバー１０と正転用テトラグラフ１２との間に設けた伸縮機１８が働く。このように伸縮機１８が機能することで、効率よく変速操作をすることができるようになる。
【００６７】
上述した図４または図５に示すように、正転時にチェーン４の喰み込み側の正転用テトラグラフ１２に接続されているワイヤを操作レバー１０で引く場合、または、逆転時に逆転用テトラグラフ１５に接続されているワイヤを操作レバー１０で引く場合には、伸縮機１８を設ける必要は生じない。持続的に効率よく変速操作を行うことができるためである。
【００６８】
しかし、チェーン４の喰み込み側とは反対側の正転用テトラグラフ１２または逆転用テトラグラフ１５に接続されたワイヤを引いて変速操作を行う場合には、変速操作に時間がかかる場合がある。変速操作に時間がかかる理由は以下の通りである。例えば、図３に示すように、正転時に逆転用テトラグラフ１５のワイヤを引いて、反対側の正転用テトラグラフ１２のガイドプーリ１３でチェーン４の掛け換えを案内する場合（すなわち、正転用テトラグラフ１２側にギャップを生じさせるとき）について説明する。
【００６９】
隣接するスプロケットホイール間には、ある程度の幅がある。チェーン案内板１６およびチェーン４の横移動で作り出すことのできるギャップΔが、これから掛け換えようとする隣接のスプロケットホイールまでの幅よりも短い場合、隣接するスプロケットホイールにチェーン４の掛け換えが完了するまでに、逆転用テトラグラフ１５の横移動が数回必要となる場合がある。このため、正転時に正転用テトラグラフ１２に接続されたワイヤを引いて変速操作する場合、または逆転時に逆転用テトラグラフ１５に接続されたワイヤを引いて変速操作する場合よりも、変速操作にかかる時間が長くなる。
【００７０】
また、正転時に逆転用テトラグラフ１５のワイヤを引いて、反対側の正転用テトラグラフ１２のガイドプーリ１３でチェーン４の掛け換えを案内していく場合、その掛け換えが始まった点が逆転用テトラグラフ１５のチェーン案内板１６まで及ぶのにはスプロケットホイールが略半回転分することを要する。このため、上記図４または図５で説明した、チェーン喰み込み側から変速操作を行う場合と比べると変速効率が悪く、変速操作に時間がかかる。特に、複数段の変速操作を行いたい場合には、横移動の回数が増えるほど、変速操作にかかる時間が累積的に長くなってしまう。
【００７１】
この変速操作にかかる時間を回避するためには、チェーン４の掛け換えを始動する側の正転用テトラグラフ１２のガイドプーリ１３を、移動方向へ過度に移動可能にするためのギャップを作り出すことが必要である。しかし、例えば、図３のように、逆転用テトラグラフ１５のチェーン案内板１６の移動は、チェーン４に阻まれているので、過度に操作レバー１０の操作をすることはできない。すなわち、正転用テトラグラフ１２に接続されているワイヤも過度には緩まず、ガイドプーリ１３が過度に移動可能なギャップをつくりだすことはできない。
【００７２】
そこで、操作レバー１０の操作で一方のワイヤを過度（一定の大きさ以上の力）に引いたときに、過度の操作が可能になるようワイヤを構成する。ここでは、ワイヤをインナーケーブルとそれを覆う外カバーとで構成する。そして、ワイヤの外カバーにスプリングを介在させるように構成した伸縮機１８を取り付けることで解決する。このように、伸縮機１８を設けることで、複数段（例えば、２段以上）の変速操作を一度に効率よく行うことができるようにする。
【００７３】
次に、伸縮機１８の詳細について説明する。図７は、伸縮機１８の設置例を説明するための図である。まず、図７に示すように、ワイヤは、インナーケーブル３０とそれを覆う外カバー３１，３２，３３とにより構成される。外カバー３１，３２，３３は適度な剛性を有している。また、外カバー３１，３２，３３は３つに分断されており、その合計長はインナーケーブル３０の長さよりも短くなっている。その短い長さの分だけ、外カバーにはギャップ３４が存在している。そのギャップ３４の部分に伸縮機１８が設けられる。
【００７４】
図８は、伸縮機１８の構成例を示す図である。図８（ａ）は、伸縮機１８の完成図であり、図８（ｂ）は伸縮機１８の分解図である。図８（ｂ）において、１９は押しスプリングであり、その両端にスプリングヘッド２０，２１を設けている。この押しスプリング１９の伸縮の差がギャップ３４の長さになる。この押しスプリング１９は、ばね１４およびばね１７の弾性力よりも大きな弾性力を有している。
【００７５】
２２はシリンダーであり、その中にスプリングヘッド２０を挿入する。２４はシリンダーカバーであり、その中にスプリングヘッド２１を挿入する。そして、両スプリングヘッド２０，２１の間に押しスプリング１９を圧縮して挿入する。押しスプリング１９の無負荷時（押しスプリング１９に対して両サイドのスプリングヘッド２０，２１より何ら力が加わっていない状態）の長さは、シリンダー２２とシリンダーカバー２４とを螺合したときに形成される内部空間の長さと略同じになる。押しスプリング１９は、シリンダー２２およびこれと螺合されたシリンダーカバー２４の中で自由に伸縮できるようになっている。
【００７６】
２３は固定用ナットであり、シリンダー２２に取り付けられるシリンダーカバー２４を固定する。なお、固定用ナット２３は、シリンダー全体を構成するシリンダー２２とシリンダーカバー２４との螺合位置を調節して固定する機能を有している。すなわち、シリンダー２２に対するシリンダーカバー２４の固定位置を固定用ナット２３により調節することによって、押しスプリング１９の無負荷時の長さ（押しスプリング１９の弾性力の強さ）を調節することが可能である。
【００７７】
ワイヤの外カバー３１と外カバー３２との間に設けられる伸縮機１８の場合、一方のスプリングヘッド２０は、ワイヤの外カバー３１の端部に付設されている。他方のスプリングヘッド２１は、ワイヤの外カバー３２の端部に付設されている。また、ワイヤの外カバー３２と外カバー３３との間に設けられる伸縮機１８の場合、一方のスプリングヘッド２０は、ワイヤの外カバー３２の端部に付設されている。他方のスプリングヘッド２１は、ワイヤの外カバー３３の端部に付設されている。
【００７８】
外カバー３１，３２，３３は、その長手方向にある程度の力が加えられても容易には変形しない程度の剛性を有している。インナーケーブル３０は、図８（ｂ）に示すように、押しスプリング１９，スプリングヘッド２０，スプリングヘッド２１，シリンダー２２，固定用ナット２３，シリンダーカバー２４の中心部を貫通している。
【００７９】
ここで、図７に示すように、ワイヤは略Ｕ字に撓みを有するように構成される。例えば、図７に示すように、逆転用テトラグラフ１５と、それに接続されたワイヤのギャップ３４に伸縮機１８を設けた状態を考える。所望の段数に変速するために、操作レバー１０を操作して一定以上の力でワイヤを図７（ａ）の右側に向かって引くと、ワイヤが直線状になろうとするため中央の外カバー３２が移動し、当該外カバー３２に押されて伸縮機１８の押しスプリング１９が縮み、図７（ｂ）のようにギャップ３４が狭くなる。このとき、逆転用テトラグラフ１５はまだ変形していない状態にあるが、ワイヤに設けられた伸縮機１８内のギャップ３４が狭くなるため、逆転用テトラグラフ１５が変形しなくてもワイヤを引くことが可能である。
【００８０】
その後、図７（ｂ）の位置に移動していた外カバー３２が押しスプリング１９の弾性力を受けて、図７（ｃ）に示すように元の位置に戻るとき、ワイヤが引かれる。このように、押しスプリング１９の弾性力を受けてワイヤが引かれることにより、逆転用テトラグラフ１５は変形して変速の動作が開始する。ギャップ３４が元の状態となっても、変速の動作は、逆転用テトラグラフ１５ばね１７の弾性力により持続される。
【００８１】
このように、伸縮機１８を設けることにより、図３に示す、正転時に逆転用テトラグラフ１５を引く場合、または、図６に示す、逆転時に正転用テトラグラフ１２を引く場合に、操作レバー１０を操作して一定以上の力でワイヤを引くと、ギャップ３４が縮まる（押しスプリング１９が縮む）。よって、その縮みの長さ分だけ余分に操作レバー１０を回動する操作をすることができる。操作レバー１０が大きく回動することで、ギャップ３４の縮みの長さに応じたギャップを生じさせることができるようになる。
【００８２】
以下に、伸縮機１８の作用を説明する。チェーン４の喰み込み側とは反対側の正転用テトラグラフ１２、または逆転用テトラグラフ１５に接続されたワイヤを引いて変速操作を行う場合に、伸縮機１８が最も必要となる。このため、図３で示す正転時において、図３（Ａ１）１段から図３（Ａ３）で示す５段の状態に一度に変速操作を行う例について説明する。このときは、操作レバー１０と逆転用テトラグラフ１５との間に伸縮機１８が設けられる。
【００８３】
まず、複数段の変速を一度に行うため、操作レバー１０を操作し、一定以上の力を加えて逆転用テトラグラフ１５に接続されたワイヤを引っ張る。これにより、操作レバー１０と逆転用テトラグラフ１５との間のワイヤに設けた伸縮機１８内のギャップ３４が狭まる。これにより、外カバー３２に押されて押しスプリング１９が縮み、また、その縮みの長さ分だけ操作レバー１０が回動する。
【００８４】
正転用テトラグラフ１２に接続されたワイヤのストッパ１０ｆと第１のレバー１０ａの連結部分１０ｄとの間に、押しスプリング１９の縮みに応じた長さのギャップを生じることになる。このとき逆転用テトラグラフ１５はまだ変形していない。このように、変速操作の際に、外カバー３２のギャップ３４の狭まり（押しスプリング１９の縮みの長さ）に応じてワイヤを引くことが可能となるため、複数段（例えば、２段以上）の変速操作を効率よくすることができる。
【００８５】
逆転用テトラグラフ１５に接続されたワイヤを引くことにより、第１のレバー１０ａの連結部分１０ｄにギャップが生じるため、正転用テトラグラフ１２のガイドプーリ１３は、ばね１４の弾性力により３段側へ移動していく。また、押しスプリング１９の弾性力でワイヤが引かれることにより逆転用テトラグラフ１５は変形してチェーン案内板１６を３段側へ移動させていき、押しスプリング１９が元の状態に戻ってからも、ばね１７の弾性力により、変速の動作が持続する。このように、伸縮機１８を設けることで、正転時にロウギア（１段）からトップギア（５段）側に複数段一気に変速操作を行う場合に、連続的に効率よく変速操作を行うことができる。なお、押しスプリング１９の縮みの長さは、所望の変速操作が可能なように構成すればよい。
【００８６】
なお、図６で示す逆転時においても、操作レバー１０と正転用テトラグラフ１２との間のワイヤのギャップに伸縮機１８を設けることにより、逆転用テトラグラフ１５に接続されたワイヤのストッパ１０ｇと第２のレバー１０ｂの連結部分１０ｅとの間に、外カバー３２のギャップ３４の狭まり（押しスプリング１９の縮みの長さ）に応じたギャップを生させることができる。よって、伸縮機１８を設けることで、逆転時にトップギア（５段）からロウギア（１段）側に、複数段一気に変速操作を行う場合に、連続的に効率よく変速操作を行うことができる。
【００８７】
なお、ワイヤの外側に押しスプリング１９を介在させる例について説明したが、これは一例に過ぎない。例えば、ワイヤが、一時的に伸びる構成としても、過度の操作が可能になる。この場合には、伸縮機１８の押しスプリング１９に代え、引きスプリングを用いて構成することも可能である。これにより、操作レバー１０でワイヤを引くと、引きスプリングが伸び、伸縮機１８を設けていない場合に比べて操作レバー１０を過度に回転させることが可能となる。このように、引きスプリングを用いてワイヤが一時的に伸びる構造をとることでも、効率よく変速操作を行うことが可能となる。
【００８８】
なお、上記において説明した、図２に示す操作レバー１０の構成はこれに限られるものではない。すなわち、操作レバー１０の操作によって、第１の操作レバー１０ａと第２の操作レバー１０ｂとのうち、どちらか一方のレバーはワイヤを引き、他方のレバーはワイヤと独立して移動するように構成すればどのような構成であってもよく、上記実施態様と同様の効果を得ることができる。
【００８９】
さらに、図２において、ばね１４の正転用テトラグラフ１２への取り付け、およびばね１７の逆転用テトラグラフ１５への取り付けについて説明したが、これに限られるものではない。例えば、ばね１４が最も緩んだ状態で、最も径の大きいスプロケットホイール２ａにチェーン４が掛合するロウギア（１段）の状態に正転用テトラグラフ１２が変形するようばね１４を取り付けてもよく、ばね１７が最も緩んだ状態で、最も径の小さいスプロケットホイール２ｅにチェーン４が掛合するトップギア（５段）の状態に逆転用テトラグラフ１５が変形するようばね１７を取り付けるようにしてもよい。このように、伸縮機１８を設けたことで、多くの段数の変速操作を効率よく一度に行うことができるようになる。
【００９０】
また、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその精神、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本実施形態による変速装置を適用した自転車の全体構成を示す図である。
【図２】正転用変速機の構成要素である正転用テトラグラフと逆転用変速機の構成要素である逆転用テトラグラフの構成例と操作レバーの構成例を示す図である。
【図３】正転時に１段側から５段側へ変速をする際の動作を示す図である。
【図４】正転時に５段側から１段側へ変速をする際の動作を示す図である。
【図５】逆転時に１段側から５段側へ変速をする際の動作を示す図である。
【図６】逆転時に５段側から１段側へ変速をする際の動作を示す図である。
【図７】伸縮機の設置例を説明するための図である。
【図８】伸縮機の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００９２】
１  後輪
２  多段フリーホイール
２ａ〜２ｅ  スプロケットホイール
３  クランクギア
４  チェーン
５  ペダル
６  クランク
７  正転用変速機
８  テンション輪
９  逆転用変速機
１０  操作レバー
１０ａ，１０ｂ  レバー
１０ｃ  回転体
１０ｄ，１０ｅ  連結部分
１０ｆ，１０ｇ  ストッパ
１１  ハブ
１２  正転用テトラグラフ
１３  ガイドプーリー
１４  ばね
１５  逆転用テトラグラフ
１６  チェーン案内板
１７  ばね
１８  伸縮機
１９  押しスプリング
３０  インナーケーブル
３１，３２，３３  外カバー
【図１】
2008260451.tif 000003
【図２】
2008260451.tif 000004
【図３】
2008260451.tif 000005
【図４】
2008260451.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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