(57)【要約】【課題】自転車用リアディレーラにおいて、停止時および走行時ともに、リアディレーラの性能を確保したまま、リアディレーラと路面との接触を避けるようにする。【解決手段】自転車用リアディレーラ１１は、自転車のフレーム体２後端部に着脱自在に固定され、後輪９のハブ軸４０に装着された歯数が異なる複数のスプロケット１３のいずれかにチェーン１０を掛けるためのものであって、ベース部材２６と、４点リンク機構２７と、チェーンガイド２８とを備えている。ベース部材２６は、フレーム体２後端部に着脱自在かつ回動不能に位置決めして装着されている。４点リンク機構２７は、第１端がベース部材２６の下端部に揺動自在に装着され、第２端が第１端より上方に配置されている。チェーンガイド２８は、ベース部材２６が位置決めされた状態でベース部材２６の前方に配置され、４点リンク機構２７の第２端に揺動自在に装着され、ハブ軸４０方向にチェーン１０を案内する。【選択図】　　　図２
2004058966.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自転車のフレーム後端部に着脱自在に固定され、後輪のハブに装着された歯数が異なる複数のスプロケットのいずれかにチェーンを掛けるための自転車用リアディレーラであって、
前記フレーム後端部に着脱自在かつ回動不能に位置決めして装着されるベース部材と、
前記ベース部材に第１端が揺動自在に装着され、前記ベース部材が位置決めされた状態で第２端が前記第１端より上方に配置される４点リンク機構と、
前記ベース部材が位置決めされた状態で前記ベース部材の前方に配置され、前記４点リンク機構の第２端に揺動自在に設けられ、前記ハブの軸方向に前記チェーンを案内するチェーンガイドと、
を備えた自転車用リアディレーラ。
【請求項２】
前記ベース部材は、前記フレーム後端部の前記ハブのハブ軸が装着される部分に前記ハブ軸とともに固定される、請求項１に記載の自転車用リアディレーラ。
【請求項３】
前記ベース部材は、前記フレーム後端部の前記ハブのハブ軸が装着される部分とは別に固定される、請求項１に記載の自転車用リアディレーラ。
【請求項４】
前記ベース部材は、前記フレーム後端部に形成されたスリットに係合する位置決め用の突起部を有し、前記フレームに回転不能に位置決めされる、請求項１から３のいずれかに記載の自転車用ディレーラ。
【請求項５】
前記ベース部材は、前記フレーム後端部に形成された切欠部に係合する位置決め用の突起部を有し、前記フレームに回転不能に位置決めされる、請求項１から３のいずれかに記載の自転車用ディレーラ。
【請求項６】
前記４点リンク機構は、
互いに平行に配置され、かつ前記第１端に相当する基端が互いに平行なリンク軸回りにそれぞれ揺動自在に前記ベース部材に装着された第１および第２リンク部材と、
前記両リンク部材を揺動方向の一方に付勢する第１付勢部材と、
前記変速ケーブルのインナーケーブルを係止するインナー係止部とを有し、
前記チェーンガイドは、前記第１および２リンク部材の前記第２端に相当する先端に揺動自在にそれぞれ連結されている、請求項１から５のいずれかに記載の自転車用リアディレーラ。
【請求項７】
前記４点リンク機構は、前記チェーンを掛けかえ動作するときに４つのリンク軸に対して垂直な面において各リンク軸を結ぶ線分が長方形になる位置を基準にして両側に平行四辺形になるように揺動する、請求項６に記載の自転車用リアディレーラ。
【請求項８】
前記チェーンガイドは、
前記４点リンク機構の第２端に連結された連結部材と、
前記連結部材に一端が前記ハブ軸と平行な軸回りに揺動自在に装着され他端に延びる１対のガイドフレームと、
前記１対のガイドフレーム内に回動自在に装着された１対のガイドスプロケットと、ガイドフレームを前記連結部材に対して一揺動方向に付勢する第２付勢部材とを有する、請求項１から７のいずれかに記載の自転車用リアディレーラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リアディレーラ、特に、自転車のフレーム後端部に着脱自在に固定され、後輪のハブに装着された歯数が異なる複数のスプロケットのいずれかにチェーンを掛けるための自転車用リアディレーラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自転車は、一般的な移動手段としてだけでなく、スポーツやレクレーション等においても利用されるようになった。近年では、自転車の利用形態も広範囲で、自転車を身近な地域で活用する以外に、自転車本体を目的地に運搬後、自転車を活用するといった形態もとられる。このように、様々な利用形態の中で、自転車本来の機能を損なうことなく、簡便に利用することできるコンパクトな自転車の開発がなされるようになってきた。特に、自転車本体がコンパクトで、容易に運搬・利用できる小型ホイールを有する自転車の人気が次第に高まってきている。
【０００３】
今日の自転車は、乗り手が走行状態の変化に対して適切なギア比を選択できる多段変速付であることが多く、変速操作をギアに伝えるリアディレーラを搭載している。リアディレーラは、自転車のフレーム後端部に着脱自在に固定され、後輪のハブ軸に装着された歯数が異なる複数のスプロケットのいずれかにチェーンを掛けるためのものである。従来のリアディレーラが、特開平８−１８８８５２号公報に開示されている。前記公報に開示されているリアディレーラは、自転車のフレーム後端部に装着されるベース部材と、ベース部材に装着された４点リンク機構と、４点リンク機構に設けられたチェーンガイドとを有している。このリアディレーラで変速操作をすると、４点リンク機構を介して、チェーンがハブ軸方向に移動して、チェーンが複数のスプロケットのいずれかに案内される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のリアディレーラを、これまでの自転車、特に小型ホイールを有する自転車に装着すると、停止時および走行時に自転車本体を傾けるような操作を行ったとき、リアディレーラと路面とが接触する恐れがある。このとき、リアディレーラの機能そのものには問題はないものの、リアディレーラの表面が傷つき、リアディレーラの外観が損なわれる。
【０００５】
本発明の課題は、小型ホイールを有する自転車用リアディレーラにおいて、停止時および走行時ともに、リアディレーラの性能を確保したまま、リアディレーラと路面との接触を避けることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
発明１に係る自転車用リアディレーラは、自転車のフレーム後端部に着脱自在に固定され、後輪のハブに装着された歯数が異なる複数のスプロケットのいずれかにチェーンを掛けるためのものであって、ベース部材と、４点リンク機構と、チェーンガイドとを備えている。ベース部材は、フレーム後端部に着脱自在かつ回動不能に位置決めして装着されている。４点リンク機構は、第１端がベース部材の下端部に揺動自在に装着され、第２端が第１端より上方に配置されている。チェーンガイドは、ベース部材が位置決めされた状態でベース部材の前方に配置され、４点リンク機構の第２端に揺動自在に装着され、ハブ軸方向にチェーンを案内する。
【０００７】
この自転車用リアディレーラでは、自転車に小型ホイールを装着する場合、ベース部材がフレーム後端部に位置決めされた状態で、４点リンク機構の第２端が第１端より上方に配置され、第２端に設置されたチェーンガイドがベース部材の前方に配置される。すると、小型ホイールを有する後輪を自転車に装着しても、自転車の停止時および走行時ともに、４点リンク機構とチェーンガイドとは従来のディレーラより常に上方に維持される。
【０００８】
ここでは、ベース部材をフレーム後端部に位置決めして装着すると、４点リンク機構がベース部材から上方に向けて配置され、かつチェーンガイドがベース部材の前方に配置されているので、自転車の停止時および走行時に、自転車本体を傾けるような操作を行っても、リアディレーラと路面との接触が避けられる。
発明２に係る自転車用リアディレーラでは、請求項１のリアディレーラにおいて、ベース部材は、フレーム後端部のハブのハブ軸が装着される部分にハブ軸とともに固定されている。
【０００９】
ここでは、ベース部材がフレーム後端部でハブ軸の装着される部分にハブ軸とともに固定されているので、リアディレーラを可及的に上方に配置でき、さらにリアディレーラと路面との接触が避けられるとともに、リアディレーラを取り付けるための特別な構造が不要になりフレーム構造を簡素化できる。
発明３に係る自転車用リアディレーラでは、請求項１のリアディレーラにおいて、ベース部材は、フレーム後端部のハブのハブ軸が装着される部分とは別に固定されている。
【００１０】
ここでは、ベース部材がフレーム後端部でハブ軸が装着される部分とは別に固定されているので、フレームとリアディレーラとの一体性が確保されるとともに、クイックレリーズハブが採用された車輪を着脱する際にディレーラが着脱しなくなる。
発明４に係る自転車用リアディレーラでは、請求項１から３のいずれかのリアディレーラにおいて、ベース部材は、フレーム後端部に形成されたスリットに係合する位置決め用の突起部を有し、フレームに回転不能に位置決めされている。
【００１１】
ここでは、ベース部材が、フレーム後端部に形成されたスリットに係合する位置決め用の突起部を有し、フレームに回転不能に位置決めされているので、リアディレーラとフレームとの接合位置が確定され、この接合位置でガタが生じにくくなりリアディレーラが確実に位置決め固定される。
発明５に係る自転車用リアディレーラでは、請求項１から３のいずれかのリアディレーラにおいて、ベース部材は、フレーム後端部に形成された切欠部に係合する位置決め用の突起部を有し、フレームに位置決めされている。
【００１２】
ここでは、ベース部材が、フレーム後端部に形成された切欠部に係合する位置決め用の突起部を有し、フレームに位置決めされているので、リアディレーラとフレームとの接合位置が容易に確認され、この接合位置でのリアディレーラの回転が係止される。
発明６に係る自転車用リアディレーラでは、請求項１から５のいずれかのリアディレーラにおいて、４点リンク機構は、互いに平行に配置され、かつ第１端に相当する基端が互いに平行なリンク軸回りにそれぞれ揺動自在にベース部材に装着された第１および第２リンク部材と、両リンク部材を揺動方向の一方に付勢する第１付勢部材と、変速ケーブルのインナーケーブルを係止するインナー係止部とを有している。また、チェーンガイドは、第１および２リンク部材の第２端に相当する先端に揺動自在にそれぞれ連結されている。
【００１３】
ここでは、４点リンク機構が、リンク軸回りに揺動自在にベース部材に装着された第１および第２リンク部材と、両リンク部材を揺動方向の一方に付勢する第１付勢部材と、変速ケーブルのインナーケーブルを係止するインナー係止部とを有しているので、走行時に変速操作を行っても、インナーケーブルを介して４点リンク機構を滑らかに揺動させることができる。また、チェーンガイドが第１および２リンク部材の第２端に相当する先端に揺動自在に連結されているので、４点リンク機構の滑らかな揺動に伴って、チェーンガイドもハブ軸方向へと滑らかに移動し、チェーンがハブに装着された各スプロケットへと確実に案内される。
【００１４】
発明７に係る自転車用リアディレーラでは、請求項６のリアディレーラにおいて、４点リンク機構は、チェーンを掛けかえ動作するときに４つのリンク軸に対して垂直な面において各リンク軸を結ぶ線分が長方形になる位置を基準にして両側に平行四辺形になるように揺動する。
ここでは、４点リンク機構が、チェーンを掛けかえ動作するときに４つのリンク軸に対して垂直な面において各リンク軸を結ぶ線分が長方形になる位置を基準にして両側に平行四辺形になるように揺動する。したがって、長方形になる位置を基準にして片側だけに平行四辺形となるように揺動させる場合と比較すると、チェーンガイドの最下端は高くなり、地面との接触のおそれが少なくなる。
【００１５】
発明８に係る自転車用リアディレーラでは、請求項１から７のいずれかの自転車用リアディレーラにおいて、チェーンガイドは、４点リンク機構の第２端に連結された連結部材と、連結部材に一端がハブ軸と平行な軸回りに揺動自在に装着され他端に延びる１対のガイドフレームと、１対のガイドフレーム内に回動自在に装着された１対のガイドスプロケットと、ガイドフレームを連結部材に対して一揺動方向に付勢する第２付勢部材とを有している。
【００１６】
ここでは、チェーンガイドが、４点リンク機構の第２端に連結された連結部材と、連結部材に一端がハブ軸と平行な軸回りに揺動自在に装着され他端に延びる１対のガイドフレームと、１対のガイドフレーム内に回動自在に装着された１対のガイドスプロケットと、ガイドフレームを連結部材に対して一揺動方向に付勢する第２付勢部材とを有しているので、４点リンク機構の動作に応じて、ガイドフレームが常にスプロケットと平行にハブ軸方向へと移動し、チェーンがガイドスプロケットを介してスプロケットに案内される。このとき、第２付勢部材は、変速操作に伴うチェーンのたるみを取り除き、チェーンとスプロケットとの係合状態を安定させる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
〔第１実施形態〕
〔構成〕
図１に、本発明の第１実施形態による小型ホイールを有する自転車を示す。
小型ホイールを有する自転車は、フレーム体２とフロントフォーク３とを有するフレーム１と、ハンドル部４と、サドル部５と、駆動部６と、小型ホイール８を有する前輪７および後輪９と、チェーン１０と、変速操作に応じてチェーン１０をいずれかのスプロケット１３に掛けるリアディレーラ１１と、前後のブレーキ１４とを備えている。
【００１８】
フレーム体２は、前部にフロントフォーク３が斜め前方に傾斜する軸回りに回動自在に装着された水平パイプ１５と、サドル部５を嵌合可能なシートチューブ１６を有している。フロントフォーク３の下端部には、前輪７が取り付けられている。シートチューブ１６の下端部には駆動部６が、フレーム体２の後端部には後輪９が、それぞれ装着されている。なお、フレーム体２には、ハンドル部４やサドル部５含む各部が取り付けられている。
【００１９】
ハンドル部４は、ハンドルステム１７と、ハンドルステム１７の上端で嵌合固定されたハンドルバー１８とで構成されている。ハンドルステム１７は、フロントフォーク３の上部に嵌合固定されている。ハンドルバー１８は、グリップ１９と、変速操作部２０と、ブレーキ操作部２１とを備えている。
サドル部５は、シートポスト２２と、シートポスト２２に嵌合固定されたサドル２３とを有している。シートポスト２２は、シートチューブ１６の上端部に取り付けられたシートピン２４を回転させることで、シートチューブ１６との固定・解除が行われる。
【００２０】
駆動部６は、フレーム体２の下部（ハンガー部）に設けられたギアクランク２５と、ギアクランク２５といずれかのスプロケット１つに架け渡されたチェーン１０とを有している。
前輪７および後輪９は、フロントフォーク３の下端およびフレーム体２の後端でハブ軸を介して装着されている。なお、後輪９のバブには、歯数の異なる複数のスプロケット１３が取り付けられている。
【００２１】
リアディレーラ１１は、図２に示すように、フレーム体２の後端部に装着されている。リアディレーラ１１は、ベース部材２６と、ベース部材２６に装着された４点リンク機構２７と、４点リンク機構２７に設けられたチェーンガイド２８とを有している。
ベース部材２６は、図２および図３に示すように、フレーム体２の後端部のハブ軸４０が装着される部分にハブ軸４０とともに固定されている。この固定部分では、図３に示すように、凹形状にスリット５１が形成されたフレーム体２の後端部が静止した状態で、凸形状の突起部５０が設けられたベース部材２６を上方へ向けて嵌合固定することによって、フレーム体２とベース部材２６とが回転不能に位置決めされている。
【００２２】
４点リンク機構２７は、図２に示すように、ベース部材２６の下端でリンクベース２９を介して装着された第１リンク部材３０および第２リンク部材３１と、両リンク部材３０，３１をリンク軸３３を介して連結した第１付勢部材３２と、第２リンク部材３１の側面に設けられたインナー係止部３４とを有している。第１および第２リンク部材３０，３１は、ベース部材２６下端に取り付けられたリンクベース２９の上方に向かって装着されている。各リンク軸３３は、第１および第２リンク部材３０，３１の上下端にそれぞれ設置され、リンク軸回りに回転自在である。このとき、各リンク軸３３を結ぶ線分は、４つのリンク軸３３に対する垂直な面において、互いに平行となるように維持され、長方形になる位置を基準にして両側に平行四辺形となるように揺動する。したがって、長方形になる位置を基準にして片側だけに平行四辺形となるように揺動させる場合と比較すると、チェーンガイドの最下端は高くなり、地面との接触のおそれが少なくなる。第１付勢部材３２は、第２リンク部材３１の上端部と第１リンク部材３０の下端部とのリンク軸間に対角方向に架け渡されている。インナー係止部３４は、変速操作をするしないに関わらず、変速ケーブル３５のインナーケーブル３６を第２リンク部材３１側面で係止している。また、４点リンク機構２７は、第１および第２リンク部材３０，３１の第２端に相当する先端に設置された連結部材３９によって、チェーンガイド２８と連結される。
【００２３】
チェーンガイド２８は、図２に示すように、１対のガイドスプロケット（ひとつのみ図示）３７と、ガイドスプロケット３７を回転自在に支持するガイドフレーム３８とを有する。このガイドフレーム３８は、連結部材３９軸に垂直な面上で、連結部材３９に揺動自在に設置され、第２付勢部材４１によってチェーン１０に張力を付与する方向（図２時計回り）に付勢されている。
【００２４】
〔リアディレーラの動作〕
以上のような自転車を使用する場合、走行状態の変化に対して変速操作部２０によって適切なギア比を選択することで、変速操作が変速ケーブル３５を介してリアディレーラ１１に伝えられる。変速操作をするとき、変速ケーブル３５から引き出されたインナーケーブル３６が挿脱される。このとき、インナーケーブル３６の挿脱動作が、インナーケーブル３６を固定しているインナー係止部３４を介して第２リンク部材３１に伝達される。そして、対角方向のリンク軸間に設けられた第１付勢部材３２によって、第１リンク部材３０と第２リンク部材３１とがリンク軸３３回りに揺動自在に動作する。両リンク部材３０，３１が揺動すると、ガイドフレーム３８はハブ軸方向へと移動し、ガイドフレーム３８に回転自在に支持されたガイドスプロケット３７に架け渡されたチェーン１０が、複数のスプロケット１３のいずれかへと案内される。
【００２５】
このようなリアディレーラ１１の機能が小型ホイールを有する自転車においても十分に発揮されるためには、停止時だけでなく、走行時に自転車本体を傾けるような操作を行っても、リアディレーラ１１とフレーム体２とは高剛性な連結が維持されたまま、リアディレーラ１１と路面とが接触しないようにしておく必要がある。
【００２６】
本実施形態のリアディレーラ１１では、凸形状の突起部５０が設けられたベース部材２６の上部と、凹形状にスリット５１の形成されたフレーム体２の後端部とが回転不能に位置決めされているので、リアディレーラとフレームとは常に高剛性に連結できる。また、４点リンク機構２７の第１端がベース部材２６の下端部に位置決めされ、４点リンク機構２７の第２端が第１端より上方に配置されかつチェーンガイド２８がベース部材の前方に配置されているので、リアディレーラ１１の装着位置が路面から離れ、自転車本体を傾けたとしても、リアディレーラ１１と路面との間隔は十分に確保でき、リアディレーラ１１と路面との接触が避けられる。
【００２７】
〔第２実施形態〕
〔構成〕
リアディレーラ１１ａは、図４に示すように、フレーム体２の後端部に装着されている。リアディレーラ１１ａは、ベース部材２６ａと、ベース部材２６ａに装着された４点リンク機構２７ａと、４点リンク機構２７ａに設けられたチェーンガイド２８ａとを有している。この第２実施形態では、ベース部材２６ａを除いた構成は同一のため、同一部分の構成については説明を省略する。
【００２８】
ベース部材２６ａは、図４および図５に示すように、フレーム体２の後端部のハブ軸が装着される部分とは別に固定されている。この固定部では、図５に示すように、ハブ軸と係合するフレーム体２後端部が鉤形に下方へと突出し、この突出したフレーム体２下端の切欠部６０に、ベース部材２６ａの上部に立設された突起部６１が係合することによって、フレーム体２とベース部材２６ａとが位置決めされている。
【００２９】
〔リアディレーラの動作〕
リアディレーラ１１ａの機能が、第１実施形態と同様に、小型ホイールを有する自転車において十分に発揮されるためには、停止時だけでなく、走行時に自転車本体を傾けるような操作を行っても、リアディレーラ１１ａと路面とは接触せず、フレーム体２とリアディレーラ１１ａとが常に一体となって連結されていることが必要である。また、複雑な機能を備えたリアディレーラ１１ａが、フレーム体２から容易に着脱できることは、リアディレーラ１１ａのメンテナンス等を行う上では有効となる。
【００３０】
本実施形態のリアディレーラ１１ａでは、４点リンク機構２７ａがベース部材２６ａの下端部より上方に配置されているので、リアディレーラ１１ａの装着位置が路面から離れ、自転車本体を傾けたとしても、リアディレーラ１１ａと路面との間隔は十分に確保でき、リアディレーラ１１ａと路面との接触が避けられる。また、フレーム体後端部の切欠部６０と、ベース部材２６ａに立設された突起部６１とが、ハブ軸とは別に係合固定されているので、リアディレーラ１１ａをフレーム体２から容易に着脱することができる。
【００３１】
〔他の実施形態〕
（ａ）前記実施形態では、リアディレーラ１１，１１ａの設置例として、４点リンク機構２７，２７ａが、ベース部材２６，２６ａの下端部から上方に向けて装着された状態を示しているが、４点リンク機構の配置は前記実施形態に限定されず、４点リンク機構を上方に配置できるものであれば、取り付け位置はどのような配置でも良い。
【００３２】
（ｂ）前記実施形態では、フレーム体２とベース部材２６との連結例として、フレーム体２後端の凹形状のスリット５１とベース部材２６上部の凸形状の突起部５０とで係合固定しているが、フレームにガタを生じることなくリアディレーラ１１を回転不能に固定できれば、フレーム後端とベース部材上端の連結部は異なった形状を有していても良い。
【００３３】
（ｃ）前記実施形態では、フレーム体２とベース部材２６ａとの連結例として、フレーム体２後端の切欠部６０とベース部材２６ａに凸形状で立設された突起部６１とで係合しているが、リアディレーラ１１ａの回転が係止でき、リアディレーラ１１ａとフレーム体２とが容易に着脱できれば、フレーム後端とベース部材とはどのような連結部形状であっても良い。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、小型ホイールを有する自転車において、停止時および走行時に自転車本体を傾けるような操作を行ったとしても、４点リンク機構の装着位置がベース部材下端部より上方にあるので、リアディレーラの機能が損なわれることなく、リアディレーラと路面との接触が避けられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態による自転車用リアディレーラが装着された自転車の側面図。
【図２】そのリアディレーラ全体の側面図。
【図３】ベース部材のフレームへの固定状態を示した側面図。
【図４】本発明の第２実施形態の図２に相当する図。
【図５】第２実施形態の図３に相当する図。
【符号の説明】
２　フレーム体
９　後輪
１０　チェーン
１１，１１ａ　リアディレーラ
１３　スプロケット
２６，２６ａ　ベース部材
２７，２７ａ　４点リンク機構
２８，２８ａ　チェーンガイド
２９　リンクベース
３０　第１リンク部材
３１　第２リンク部材
３２　第１付勢部材
３３　リンク軸
３４　インナー係止部
３７　ガイドスプロケット
３８　ガイドフレーム
３９　連結部材
５０　凸形状の突起部
５１　凹形状のスリット
６０　フレーム体後端部の切欠部
６１　ベース部材に立設された突起部
【図１】
2004058966.tif 000003
【図２】
2004058966.tif 000004
【図３】
2004058966.tif 000005
【図４】
2004058966.tif 000006
【図５】
2004058966.tif 000007