(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース部材と、
前記ベース部材に対して相対移動可能で、かつ、チェーンガイドを支持するために連結された可動部材と、
前記ベース部材に対して前記可動部材を相対移動可能とする第１作動ユニットと、
前記第１作動ユニットに対して移動可能であり、ワイヤ湾曲面を有する第２作動ユニットと、
前記第１作動ユニットおよび前記第２作動ユニット間の相対位置を調整する位置調整器とを具備することを特徴とするディレイラ。
【請求項２】
前記位置調整器は、前記第１作動ユニットおよび前記第２作動ユニット間で連結されていることを特徴とする請求項１記載のディレイラ。
【請求項３】
前記位置調整器は、前記第１作動ユニットおよび前記第２作動ユニットのいずれか一方に螺合するネジを具備することを特徴とする請求項２記載のディレイラ。
【請求項４】
前記ネジの端部は、前記第１作動ユニットおよび前記第２作動ユニットのいずれか他方の表面に当接することを特徴とする請求項３記載のディレイラ。
【請求項５】
前記第１作動ユニットは、前記第２作動ユニットに連結された第１部位および前記可動部材に連結された第２部位とを具備し、前記第１部位は、前記第２部位に対して離間していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のディレイラ。
【請求項６】
前記第２作動ユニットは、回転軸回りに回転することを特徴とすることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のディレイラ。
【請求項７】
前記第１作動ユニットは、前記回転軸回りに回転することを特徴とする請求項６記載のディレイラ。
【請求項８】
ベース部材と、
前記ベース部材に対して相対移動可能で、かつ、チェーンガイドを支持するために連結された可動部材と、
前記ベース部材に対して前記可動部材を相対移動可能とする第１作動ユニットと、
前記第１作動ユニットに対して移動可能であり、第１作動部材が第２作動部材に連結された構成を有する第２作動ユニットと、
前記第１作動ユニットおよび前記第２作動ユニット間の相対位置を調整する第１位置調整器とを具備することを特徴とするディレイラ。
【請求項９】
前記第１作動部材は、ワイヤ湾局面を有することを特徴とする請求項８記載のディレイラ。
【請求項１０】
前記第２作動部材に対する前記第１作動部材の相対位置を調整する第２位置調整器をさらに具備することを特徴とする請求項８または９記載のディレイラ。
【請求項１１】
前記第２作動部材は、第１回転軸回りに回転することを特徴とする請求項１０記載のディレイラ。
【請求項１２】
前記第１作動部材は、ワイヤ湾局面を有し、前記第２位置調整器は、前記ワイヤ湾曲面の前記第１回転軸に対する半径方向相対位置を調整することを特徴とする請求項１１記載のディレイラ。
【請求項１３】
前記第１作動部材は、前記第２作動部材に対して第２回転軸回りに回転可能であるように連結されていることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか１項に記載のディレイラ。
【請求項１４】
前記第２位置調整器は、前記第２回転軸から離間した位置において、前記第１作動部材および前記第２作動部材間で連結されることを特徴とする請求項１３記載のディレイラ。
【請求項１５】
前記第２位置調整器は、前記第１作動部材および前記第２作動部材のいずれか一方に螺合するネジを具備することを特徴とする請求項１０〜１４のいずれか１項に記載のディレイラ。
【請求項１６】
前記ネジの端部もしくは頭部は、前記第１作動部材および前記第２作動部材のいずれか他方の表面に当接することを特徴とする請求項１５記載のディレイラ。
【請求項１７】
前記第１位置調整器は、前記第１作動ユニットおよび前記第２作動ユニット間で連結されていることを特徴とする請求項１０〜１６のいずれか１項に記載のディレイラ。
【請求項１８】
前記第１位置調整器は、前記第１作動ユニットおよび前記第２作動ユニットのいずれか一方に螺合する第１ネジを具備し、前記第２位置調整器は、前記第１作動部材および前記第２作動部材のいずれか一方に螺合する第２ネジを具備することを特徴とする請求項１７記載のディレイラ。
【請求項１９】
前記第１ネジの端部は、前記第１作動ユニットおよび前記第２作動ユニットの他方の表面に当接し、前記第２ネジの端部もしくは頭部は、前記第１作動部材および前記第２作動部材の他方の表面に当接することを特徴とする請求項１８記載のディレイラ。
【請求項２０】
ベース部材と、
前記ベース部材に対して相対移動可能で、かつ、チェーンガイドを支持するために連結された可動部材と、
前記ベース部材に対して前記可動部材を相対移動可能とする第１作動ユニットと、
当接部を通じて前記第１作動ユニットに対して移動可能であり、第１作動部材が第２作動部材に連結された構成を有する第２作動ユニットと、
前記第１作動部材および前記第２作動部材間の相対位置を調整する位置調整器とを具備することを特徴とするディレイラ。
【請求項２１】
前記第１作動部材は、ワイヤ湾局面を有することを特徴とする請求項２０記載のディレイラ。
【請求項２２】
前記第２作動部材は、第１回転軸回りに回転することを特徴とする請求項２１記載のディレイラ。
【請求項２３】
前記位置調整器は、前記第１回転軸に対する前記ワイヤ湾曲面の半径方向位置を調整することを特徴とする請求項２２記載のディレイラ。
【請求項２４】
前記第１作動部材は、前記第２作動部材に対して第２回転軸回りに回転可能であるように連結されていることを特徴とする請求項２０〜２３のいずれか１項に記載のディレイラ。
【請求項２５】
前記位置調整器は、前記第２回転軸から離間した位置において、前記第１作動部材および前記第２作動部材間で連結されることを特徴とする請求項２４記載のディレイラ。
【請求項２６】
前記位置調整器は、前記第１作動部材および前記第２作動部材のいずれか一方に螺合するネジを具備することを特徴とする請求項２５記載のディレイラ。
【請求項２７】
前記ネジの端部もしくは頭部は、前記第１作動部材および前記第２作動部材のいずれか他方の表面に当接することを特徴とする請求項２６記載のディレイラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】
【０００２】
本発明は、自転車変速機に関するものであり、より詳しくは、調整式自転車ディレイラに関するものである。
【０００３】
自転車ディレイラは、一般的に、自転車フレームに載置されたベース部材およびベース部材と相対移動可能に連結された可動部材により構成される。可動部材は、複数の駆動スプロケット間で駆動チェーンを移動させるチェーンガイドを支持し、作動アームは、通常、可動部材の動きを制御する。戻りバネは、可動部材および作動アームをそれぞれの原点位置の方向へ付勢する。コントロールワイヤは、一般的に、作動アームに取り付けられている。そして、コントロールワイヤを引くと、作動アームと可動部材とが戻りバネの付勢力に抗してそれぞれの原点位置から離れる。同様に、コントロールワイヤを離すと、作動アームと可動部材とが戻りバネの付勢力によってそれぞれの原点位置へと動く。
【０００４】
この作動アームは、一般に、レバーの形状を有している。従って、作動アームの回転角度が変化する際に、コントロールワイヤと作動アームとの間の角度も同様に変化する。換言すれば、作動アームを引くのに必要な力の量が異なることに通じる。作動アームとコントロールワイヤとの間の角度は、コントロールワイヤを引くに従って大きくなり、作動アームの回転方向において引張力の成分が減少していくことが多い。戻りバネの抵抗は、作動アームが原点位置から離れていくにつれて増大するため、乗り手がコントロールワイヤを操作するための引張力の量は、増大することとなる。また、増大した引張力は、コントロールワイヤおよび作動アームを疲労させることになり、双方の故障の危険性を増大させることにもなる。この問題の１つの解決策として、作動アームの可動範囲全域に亘ってコントロールワイヤの機械的利点を最大にするように作動アームの原点位置を設計することが挙げられる。このような解決策は、米国特許第５４９６２２２号公報に開示されている。
【０００５】
ディレイラ操作においては、作動率も考慮に入れる必要がある。作動率は、コントロールワイヤの所定移動量当たりのチェーンガイドの移動量である。作動率は、作動アームの回転位置に依存して変化する。この結果、単純なレバー形状の作動アームを具備するディレイラを操作する乗り手は、あるギアから他のギアへシフトする際に、コントロールワイヤを異なる量だけ引く必要が生じる。この問題に対する解決策としては、米国特許５４９６２２２号公報および５５３３９３７号公報に開示されるように、作動率の変化を補償するために、可変径のための湾曲面を包み込むように設けられたコントロールワイヤを設けることが挙げられる。
【０００６】
ディレイラが異なると、作動率およびレバーアームの構造が異なり、コントロールワイヤに対するディレイラの位置が自転車によって異なることとなる。このように、変化する機械的利点および作動率を十分に補償するべく、考え得る自転車の構造のそれぞれに対して、ディレイラを設計する必要がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、機械的利点および／または作動率を特定の用途に応じて調整するための調整式自転車ディレイラに関するものである。本発明によると、これに限定されるものではないが、ディレイラは、ベース部材、前記ベース部材に対して相対移動可能で、かつ、チェーンガイドを支持するために連結された可動部材、前記ベース部材に対して前記可動部材を相対移動可能とする第１作動ユニット、および、前記第１作動ユニットに対して移動可能である第２作動ユニットを具備する。本発明の一実施形態においては、前記第２作動ユニットは、湾曲面を有し、位置調整器は、前記第１作動ユニットおよび前記第２作動ユニット間の相対位置を調整するために提供される。他の実施形態においては、前記第２作動ユニットは、第１位作動部材が第２作動部材に対して移動可能に連結された構成を有し、位置調整器は、前記第１作動ユニットおよび前記第２作動ユニット間の相対位置を調整するために提供される。この構成の代わりに、位置調整器は、前記第１作動部材および前記第２作動部材間の相対位置を調整するために提供されてもよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
【０００９】
図１は、自転車変速機に、変速操作を補助するための補助装置１４の特定の実施形態を組み込んだ自転車１０の側面図である。自転車１０は、あらゆるタイプとすることができ、本実施形態では自転車１０は、トップチューブ２２と、ヘッドチューブ２４と、該ヘッドチューブ２４から下方へ延びるダウンチューブ２６と、トップチューブ２２から下方へ延びるシートチューブ３０と、ダウンチューブ２６およびシートチューブ３０の接合部に配設されたボトムブラケット３２と、トップチューブ２２から後方且つ下方へ延びる一対のシートステー３４と、ボトムブラケット３２から後方へ延びる一対のチェーンステー３８からなる典型的なフレーム１８を備えている。フォーク４２はヘッドチューブ２４に回転可能に支持されており、ホイール４６はフォーク４２の下端に回転可能に支持されている。フォーク４２およびホイール４６の回転方向は、周知の方法でハンドルバー５０によって制御される。同軸となるように装着された複数のフリーホイールスプロケット（図示せず）を備えたリアホイール５４は、シートステー３４およびチェーンステー３８の接合部に回転可能に支持されており、複数のフロント（チェーンホイール）スプロケット６２を支持するペダルアッセンブリ５８は、ボトムブラケット３２に回転可能に支持されている。チェーン６６は、複数のフロントスプロケット６２の一つと、リアホイール５４に装着された複数のフリーホイールスプロケットの一つとを係合している。フロントディレイラ７０は、チェーン６６を一のフロントスプロケット６２から他のそれへと移動させ、リアディレイラ７４は、チェーン６６を一のフリーホイールスプロケットから他のそれへと移動させる。これらの操作は良く知られたものである。本実施形態では、フロントディレイラ７０は、補助装置１４に連結された出力コントロールワイヤ７８を引張および解放することによってコントロールされ、補助装置１４はボーデンタイプの入力コントロールワイヤ８２によってコントロールされる。リアディレイラ７４は、ボーデンタイプのコントロールワイヤ８６によって慣用的な方法でコントロールされる。
【００１０】
図２は、補助装置１４の部分透視図であり、図３は、図２に示された補助装置の分解図である。本実施形態において、補助装置１４は、フロントディレイラ７０の操作を補助するために、ボトムブラケット３２中に回転自在に装着され且つペダルアッセンブリ５８によって回転されるクランク回転軸９０の回転力を利用する。補助装置１４は、上部枠体１００および１０４並びに下部枠体１０６（図３には示さず）を備えている。上部枠体１００および１０４は、各々開口部１０８および１１２を有し、且つそれらはボトムブラケット３２の開口部と一直線となっており、互いにネジ１１６によって締め付けられている。主として下部枠体１０６によって形成される空間に配設される部材は、装着部材１２０、１２４、１２６および１２８であり、これらは、装着部材１２８の開口部１３６を通り且つ中空ボルト１４４の開口部１４０を通り且つ装着部材１２０のネジ穴１４８中へ延びるネジ１３２によって互いに連結されている。該アッセンブルユニットにおいて、中空ボルト１４４の頭部１５２は、装着部材１２４と装着部材１２０の筒状部１５６との間に挟まれており、中空ボルト１４４の軸部１６０は、装着部材１２４の開口部１６４を通って延び、中空ボルト１４４のネジ部１６８は、装着部材１２６のネジ穴１７２にねじ込まれ、中空ボルト１４４の端部は、装着部材１２８の側面に当接している。装着部材１２８は、ボルト１７４およびワッシャ１７５によって自転車に取り付けられる。
【００１１】
入力伝達部材１７６は、該入力伝達部材１７６中の開口部１９２および装着部材１２０中の開口部１９６を通って延びる筒状ベアリング１８８によって支持されている。よって、入力伝達部材１７６は、回転軸Ｘを中心として回転するように、装着部材１２０、１２４、１２６および１２８に対して回転自在に取り付けられる。入力伝達部材１７６は、入力伝達部材１７６と装着部材１２０との間に周知の方法で固定されたバネ２００によって、装着部材１２０、１２４、１２６および１２８に対して反時計回りの方向へ付勢されている。入力伝達部材１７６は、入力制御ワイヤ巻き面１８０と、ネジ２０４、ワッシャ２０８およびワイヤ受け部材２１２とからなるワイヤ連結部材１８４とを備えている。ネジ２０４は、入力コントロールワイヤ８０が入力伝達部材１７６とワイヤ受け部材２１２との間に硬く挟まれるように、入力伝達部材１７６のネジ穴２１６にねじ込まれる。そして、入力コントロールワイヤ８０は、入力コントロールワイヤ８０を引くと入力伝達部材１７６がバネ２００による付勢力に抗して時計回りに回転し、該入力コントロールワイヤ８０を放すと入力伝達部材１７６がバネ２００の付勢力によって反時計回りに回転するようにワイヤ巻き面１８０を巻くように構成されている。本実施形態では、３つのフロントスプロケット６２があるために、入力伝達部材１７６は３つの区別された入力位置へ移動することが必要となる。
【００１２】
入力駆動部材２２０が入力伝達部材１７６とともに回転するように、該入力駆動部材２２０は、装着部材１２４のスロット２２８を通るようにして延び且つ入力伝達部材１７６の保持スロット（図示せず）上へと延びる一対の連結タブ２２４を備えている。入力駆動部材２２０の駆動アーム２３０は、中間リング２３６から延びる支柱２３２に連結され、Ｃクリップ２４０でそこに固定される。中間リング２３６に回転自在に取り付けられるローラー形状の位置検知部材係合部材２４５および２４６は、位置検知円弧を決定する位置検知部材２４４の内周面と係合する。位置検知部材２４４の連結耳部２５２は、他の位置検知部材２６０の連結タブ２５６に連結される。位置検知部材２６０は、楕円型の内周面２６３と、ツメ案内面を決定する外周面２６８と、制御面２７２および２７６を備えている。位置検知部材２４４と位置検知部材２６０とは、ともに装着部材１２６から延びる枢支軸２６４に枢着されており、且つそれらは、連結タブ２５６と、装着部材１２６から延びた突出部２７９との間に連結されたバネ２７８によって、反時計回りの方向へ付勢されている。本実施形態の位置検知部材２４４および２６０は、位置検知ユニットとみなすことができる。
【００１３】
ワイヤ巻き部材の形状とされた出力伝達部材２８０は、組み立て状態において装着部材１２４に接触する筒状ベアリング２８４に支持されるため、該出力伝達部材２８０は回転軸Ｙ回りに回転するものとなる。本実施形態において、回転軸Ｙは、回転軸Ｘと一致している。出力伝達部材２８０は、ワイヤ巻き溝２８６と、ワイヤ連結部材の機能によりワイヤエンドビード（図示せず）をそこへ受けるためのワイヤエンドストップ２８８（図７）とを備えている。本実施形態では、３つのフロントスプロケットを備えているため、出力伝達部材２８０は３つの区別された出力位置へ移動する必要がある。接触部材２９０および２９２は、以下に述べる方法で中間リング２３６の内周面と係合するために、出力伝達部材２８０の一面に取り付けられる。ラチェット２９８は、出力伝達部材２８０とともに回転するように、出力伝達部材２８０中の保持スロット（図示せず）へ延びる一対の連結タブ３０２を有している。ラチェット２９８は、一連の（例えば３つの）駆動歯３０６と、駆動面および位置保持面を規定する一連の（例えば３つの）位置保持歯３１０とを備えている。
【００１４】
ツメ歯３１５および３１６を有する位置保持ツメ部材３１４は、装着部材１２６から延びる枢支軸３１８に回転自在に支持されている。位置保持ツメ部材３１４は、Ｃクリップ３２２によって枢支軸３１８上に保持されており、上述と同様の手段によってバネ３２６によって時計回り方向に付勢されている。位置解放板３３０は、組み立て状態において装着部材１２６に接触する筒状ベアリング３３４に回転自在に支持されている。位置解放板３３０には、ツメ解放突起３３８として形成されたツメ解放部材、運動伝達ツメ係合突起３４２、および運動伝達ツメ受けリセス３４６が備えられている。位置解放板３３０は、位置解放板３３０から延びる付勢アーム３５１と装着部材１２６から延びる付勢アーム３５２との間に連結されたバネ３５０によって反時計回りの方向に付勢されている。装着耳部３５８を有する運動変換板３５４として形成された運動伝達部材は、装着部材１２６上で対応する装着耳部３６２と、枢支軸３６６を介して回転自在に連結されている。運動変換板３５４は、以下に述べるようにして機能する駆動タブ３７０を備えている。
【００１５】
駆動軸４００は、装着部材１００に形成された開口部４０８に装着される筒状ベアリング４０４を通って延び、ベアリング３３４、２８４および１８８を通って延び、図４に示したように装着部材１２０から出て、装着部材１０４の側面に配設されるベアリング４１２で終端する。プッシュロッド４１６は、駆動軸４００の中央穴４２０を通って延びている。枢支軸４２６をそこから延ばしているツメ連結部材４２４は、駆動軸４００の一端に配設された対応する連結溝４３２と噛み合う連結タブ４２８によって、駆動軸４００に回転しないように連結されている。運動伝達ツメ部材４３６は、Ｃクリップ４４０によって枢支軸４２６に回転自在に支持されており、バネ４４４によって時計回り方向に付勢されている。他のツメ連結部材４４８は、駆動軸４００の他端に配設された対応する連結溝４５６と噛み合う連結タブ４５２によって、駆動軸４００に回転しないように連結されている。連結タブ４５２の径方向内側端部は、固定ネジ４６０をそこへねじ込んで受けるために、螺刻面が形成されている。解放制御タブ４６６および付勢タブ４６７を有する解放制御部材４６４は、ツメ連結部材４４８上の対応する装着ツメ４７２と係合する装着耳部４６８により、ツメ連結部材４４８に回転自在に取り付けられている。本実施形態において、解放制御部材４６４は、ツメ保持部材とみなすことができ、付勢タブ４６７と固定ネジ４６０との間に装着されたバネ４７６によって、時計回りの方向に付勢されている。ツメ連結部材４４８、即ち駆動軸４００は、ツメ連結部材４４８と装着部材１０４から延びるバネ支持部４８４との間に装着されるバネ４８０によって、反時計回りの方向へ付勢されている。ツメ板４８８、４９２および４９６は、締付具５００および５０４によって互いに締め付けられており、ツメ板４８８および４９６は、枢支軸５０８を介してツメ連結部材４４８に回転自在に取り付けられている。ツメ板４８８、４９２および４９６は、全体として、ツメ板４９６とツメ連結部材４４８との間に連結されたバネ５１２（本実施形態では、ツメ移動部材とみなし得る）から時計回りの付勢力を受ける回転体係合ツメ部材４９８を構成する。弓形のツメ制御面５１７（本実施形態では、他のツメ保持部材とみなし得る）および弓形の解放制御面５１８を有するツメ制御部材５１６は、枢支軸５２０を介して装着部材１０４に回転自在に連結され、さらに解放制御面５１８と装着部材１０４との間で枢支軸５２０の周りに取り付けられるバネ５２４によって、図３において反時計回りの方向の付勢力を受ける。ツメ制御面５１７は、締付具５００から延びる相補的なツメ制御面５２６と係合する。
【００１６】
本実施形態では、回転体係合ツメ部材４９８、ツメ連結部材４４８、駆動軸４００、ツメ連結部材４２４、ツメ４３６およびラチェット２９８は、回転軸９０回りの回転運動を出力伝達部材２８０へ伝達するための運動伝達機構の構成要素である。さらに、本実施形態では、ツメ制御部材５１６、解放制御部材４６４、プッシュロッド４１６、運動変換部材３５４、位置検知部材２４４および２６０、中間リング２３６および入力駆動部材２２０は、入力伝達部材１７６が第１入力位置、第２入力位置または第３入力位置のいずれかにあり且つ出力伝達部材２８０が対応する第１出力位置、第２出力位置または第３出力位置にはないとき、回転体係合ツメ部材４９８を回転体係合位置にまで移動させ、さらに、入力伝達部材１７６が第１入力位置、第２入力位置または第３入力位置のいずれかにあり且つ出力伝達部材２８０が対応する第１出力位置、第２出力位置または第３出力位置にあるとき、回転体係合ツメ部材４９８を回転体非係合位置にまで移動させるためのスイッチング機構の構成要素である。
【００１７】
入力コントロールワイヤ８０が引かれたときの補助装置１４の動作が図５乃至１３Ｃに示されている。図５、６Ａおよび６Ｂに示したように、入力コントロールワイヤ８０の引張は、入力伝達部材１７６がバネ２００の付勢力に抗して、出力伝達部材２８０（本実施形態では）に対してシフトアップ位置にまで時計回りに回転する要因となる。これは、入力伝達部材１７６と入力駆動部材２２０とが一体として共に回転するため、次に、入力駆動部材２２０を時計回りに回転させる要因となる。入力駆動部材２２０の駆動アーム２３０は、直ちに中間リング２３６を時計回りに回転させるが、図６Ｂに示したように、中間リング２３６の内周面２９４が出力伝達部材２８０上の接触部材２９０と接触すると、接触部材２９０は支点として作用し、一致した回転軸ＸおよびＹに対して中間リング２３６を偏心回転させる。その結果、中間リング２３６は、右方向へ向かう力の成分を有することとなり、ローラー２４６は位置検知部材２４４に抗して右方向へ向かう力を発揮し、位置検知部材２４４および２６０は、枢支軸２６４で反時計回りに回転する。この位置検知部材２４４および２６０の反時計回りの回転は、位置検知部材２６０の制御面２７６が入力伝達部材１７６に対して径方向に移動する要因となり、出力伝達部材２８０が装着耳部３５８を上方（スイッチオン位置とみなし得る）へ押動する要因となり、従って、駆動タブ３７０がプッシュロッド４１６を押圧すように運動変換板３５４が反時計回りに回転することとなる。
【００１８】
図７および８に示したように、駆動タブ３７０はプッシュロッド４１６を右へ移動させ、プッシュロッド４１６は付勢タブ４６７に抗して解放制御部材４６４を反時計回りに回転するように押す。これは、解放制御タブ４６６を下方へ回転させ、続いて、ツメ制御部材５１６の重量がバネ５２４の付勢力に打ち勝つためにツメ制御部材５１６を時計回りに回転させることとなる。ツメ制御部材５１６の時計回りの回転は、ツメ制御面５１７を上方へ移動させる要因となり、バネ５１２の付勢力が作用する結果、回転体係合ツメ部材４９８が回転体係合位置にまで時計回りに回転するのを許容する。この位置において、回転体係合ツメ部材４９８は、回転軸９０と一体的に回転（反時計回り）するように備えられた回転体５３４上に形成された２つの歯５３０の双方と係合し得る。こうして、回転体係合ツメ部材４９８は、回転体係合部材として機能し得る。
【００１９】
図９Ａ乃至９Ｃは、装置１４が補助動作を開始したときの該補助装置の図である。これらの図は、チェーン６６が最も小さいフロントスプロケット６２を拘束しており、次のより大きいスプロケットへ変更される際の状態に対応したものである。図９Ｂに示したように、回転体係合ツメ部材４９８は回転体係合位置にあり、回転体５３４上の歯５３０の一つと接触している。位置検知部材２６０が、図９Ｃに示したような反時計回りに回転した位置にあるとき、楕円形の内周面２６３は、ツメ案内面２６８が右方向へ移動してラチェット２９８の駆動歯３０６を露出させること、さらに、運動伝達ツメ部材４３６を案内して最も近い駆動歯３０６と係合させることを許容する。このとき、位置保持ツメ部材３１４のツメ歯３１６は、最も右の位置保持歯３１０の右側に位置する。
【００２０】
図１０Ａおよび１０Ｂは、回転体係合ツメ部材４９８が回転体５３４とともに移動し始めたときの運動伝達機構の作用を説明している。これらの図に示されているように、回転体５３４の反時計回りの回転は、ツメ連結部材４４８と駆動軸４００とを時計回りに回転させる要因となる。これは、続いてツメ連結部材４２４と運動伝達ツメ部材４３６とを最も近い駆動歯３０６に係合させ、ラチェット２９８を出力伝達部材２８０とともに時計回りに回転させる要因となる。そして、出力伝達部材２８０は、フロントディレイラ７０が作動するように出力コントロールワイヤ７８を引く。同時に、ツメ歯３１６は上方へ且つ最も右側の位置保持歯３１０を超えるように上昇する。
【００２１】
図１１Ａおよび１１Ｂは、該回転体係合ツメ部材４９８が回転体５３４と非係合状態となったときの、運動伝達機構の作用を説明している。この状態において、回転体係合ツメ部材４９８は既に回転体５３４の歯５３０と非係合の状態となっており、ラチェット２９８は、ツメ歯３１６が上昇しているが中央の位置保持歯３１０を越えないようなところまで回転している。このとき、駆動軸４００およびツメ連結部材４４８は、バネ４８０によってツメ連結部材４４８上に及ぼされる付勢力によって、反時計回りに回転し始める。
【００２２】
図１２Ａ乃至１２Ｃは、回転体係合ツメ部材４９８がスタート位置へ向かって移動する際の補助装置１４の図であり、図１３Ａ乃至１３Ｃは、シフト操作が完了したときの補助装置１４の図である。図１２Ａ乃至１２Ｃに示したように、駆動軸４００およびツメ連結部材４４８は、反時計回りに回転し、運動伝達ツメ部材４３６は駆動歯３０６から非係合となり、ラチェット２９８および出力伝達部材２８０は、フロントディレイラ７０に組み込まれた戻りバネによって出力コントロールワイヤ７８に作用する付勢力により、反時計回りに回転する。出力伝達部材２８０は図９Ａ乃至９Ｃに示された位置よりも正味に時計回りに回転した位置にあるため、接触部材２９０は、もはや中間リング２３６の内周面２９４に対して支点として作用せず、中間リング２３６のローラー２４５は、位置検知部材２４４を時計回りに回転させるべく位置検知部材２４４の内周面２４８を押圧しない。その時、位置検知部材２６０の制御面２７６は、もはや運動変換板３５４の装着耳部３５８を押し上げることなく（スイッチオフ位置にあるとみなし得る）、運動変換板３５４は時計回りに回転し、図１２Ａに示したように、プッシュロッド４１６は左方向へ移動し解放制御部材４６４はバネ４７６の付勢力によって時計回りに回転し、ツメ制御部材５１６は反時計回りに回転し、ツメ制御面５１７は、回転体係合ツメ部材４９８を反時計回りに回転させて図１３Ｂに示したような回転体非係合位置にまで回転するように締付具５００のツメ制御面５２６を押し下げる。さらに、ラチェット２９８は、位置保持ツメ部材３１４のツメ歯３１６がバネ３２６の付勢力の下で図１３Ｃに示したように最も右の位置保持歯３１０の左側に接触して、出力伝達部材２８０の位置を保持するまで回転する。
【００２３】
本実施形態においては、ラチェット２９８および出力伝達部材２８０は、初め所望の位置を越えて回転してから所望の位置まで戻ることに注目すべきである。これは、いわゆる"オーバーシフト"の効果を生じ、フロントディレイラ７０はチェーン６６を目的となるスプロケットを越えて移動させ、その後所望の位置、即ち、通常、目的のスプロケット上となる中央位置へ戻す。一般的には、手動のディレイラ操作によってなされるこの効果は良く知られており、チェーンを小さいスプロケットから大きいスプロケットへ移動させようとする際に時折好ましいものである。もちろん、用途に応じて、該機構はそのような現象を除いて設計することも可能である。
【００２４】
入力コントロールワイヤ８０が解放された際の補助装置１４の作用が、図１４乃至１９Ｃに示されている。入力コントロールワイヤ８０を解放することは、入力伝達部材１７６および入力駆動部材２２０をバネ２００の付勢力に従い、（本実施形態では）出力伝達部材２８０に対してシフトダウン位置にまで反時計回りに回転させる要因となる。入力駆動部材２２０の駆動アーム２３０は中間リング２３６を反時計回りに回転させるが、図１４に示したように、中間リング２３６の内周面２９４が出力伝達部材２８０の接触部材２９２に接触すると、接触部材２９２が支点として機能し、中間リング２３６を、一致した回転軸ＸおよびＹに対して偏心的に回転させる要因となる。その結果、ローラー２４５は、位置検知部材２４４に対して左方向に向かう力を発揮し、そして、位置検知部材２４４および２６０を枢支軸２６４で時計回りに回転させる要因となる。この位置検知部材２４４および２６０の時計回りの回転は、位置検知部材２６０の制御面２７２が左側の装着耳部３５８を上方へ押し上げる要因となり、駆動タブ３７０がプッシュロッド４１６を押圧するように、運動変換板３５４を反時計回りに回転させる。
【００２５】
この時の補助装置１４の操作は、入力コントロールワイヤ８０が引かれた際の操作と類似しているため、相違点についてのみ説明する。主な相違は、運動伝達ツメ部材４３６の操作にある。位置検知部材２４４および２６０が時計回りに回転するため、位置検知部材２６０のツメ案内面２６８は、図１５Ｂに示したように、運動伝達ツメ部材４３６がラチェット２９８の駆動面３０６と係合しないように左へ移動する。その結果、図１６Ｂに示したように、運動伝達ツメ部材４３６はツメ案内面２６８に沿って、駆動面３０６をバイパスし、図１７Ｂに示したように、運動伝達ツメ部材４３６が位置解放板３３０のツメ係合突起３４２に係合するまで移動する。そして、運動伝達ツメ部材４３６は、ツメ解放突起３３８がツメ歯３１６の左側面を押圧するように、位置解放板３３０を回転させ、こうして、位置保持ツメ部材３１４が枢支軸３１８に対して反時計回りに回転する要因となる。ツメ歯３１６が最も右の位置保持歯３１０の先端を通過すると、ラチェット２９８は、図１８Ｂに示したように、中央の位置保持歯３１０がツメ歯３１５に捉えられるまで反時計回りに回転する。運動伝達ツメ部材４３６がツメ係合突起３４２から離れてスタート位置に戻るように移動すると、位置解放板３３０は、ばね３５０の付勢力によって反時計回りに回転し、よって、ツメ解放突起３３８は歯３１６から離れる方向へ回転する。これは、続いて、位置保持ツメ部材３１４を図１９１９Ｂに示したような最終位置にまで時計回りに回転させることを許容するものである。
【００２６】
本実施形態に係る補助装置の一つの利点は、該補助装置が如何なる数のフロントスプロケットに対しても設計し得ることである。さらに、中間リング２３６、ローラー２４５および２４６、接触部材２９０および２９２、そして位置検知部材２４４および２６０の設計により、乗り手は、一度に、２以上のギアをシフトすることができる。より詳しくは、乗り手が、フロントスプロケット６２の最も小さいものから最も大きいものへと（第１入力位置から第３入力位置へと）、２以上のギアをシフトするために入力伝達部材１７６を回転させるために入力コントロールワイヤ８０を引くと、中間リング２３６は、出力伝達部材２８０が第２出力位置へ回転した後にも接触部材２９０および２９２の支点効果が残るような位置へとさらに回転する。こうして、突出部（歯）５３０がそれを過ぎて回転した後には、回転体係合ツメ部材４９８は対応する突出部５３０と非係合となるが、出力伝達部材２８０の第３出力位置への回転の要因となるべく、もう一度回転体係合ツメ部材４９８が突出部５３０の一つと係合するまで、回転体係合ツメ部材４９８は回転体係合位置に留まる。一旦、出力伝達部材２８０が第３入力位置に対応する第３出力位置にまで到達すると、接触部材２９０および２９２の支点効果は終わり、該システムは上述したように、空転状態へ戻る。
【００２７】
図２０は本発明に係るフロントディレイラの操作を補助するための補助装置６００の実施形態を示した側面図である。補助装置６００は、出力コントロールワイヤ６１２を引張および解放することによってフロントディレイラ６０８をコントロールするために、入力コントロールワイヤ６０４からのシフト指令を受ける。補助装置６００は、フロントディレイラ６０８の操作を補助するために、フロントスプロケット（図１で示されたスプロケット６２のような）と一体的に且つ同軸で回転する回転部材６１６の内周面に形成された２つの駆動歯６１４のうちの一つからの力を使用する。
【００２８】
図２１は、補助装置６００の分解斜視図である。本実施形態において、補助装置６００は、ボトムブラケット３２の開口部に沿うような開口部６３４を規定するメインハウジング６３０と、以下に述べるような構成部材を収納するメインチャンバー６３６と、フロントディレイラ６０８のベース部材を形成するフランジアッセンブリ６３８と、出力コントロールワイヤ６１２のためのワイヤ案内溝６４２とを備えてなる。スペーサ６４６および６４８は、出力コントロールワイヤ６１２がメインチャンバ６３６から出る出口通路６５６を形成すべく、ネジ６５２によってメインハウジング６３０に固定されている。カバー６６０とスペーサ６６４は、汚染物質がメインチャンバ６３６へ入ることを防止すべく、ネジ６６８によってメインハウジング６３０に固定されている。
【００２９】
メインハウジング６３０の内側面６８６に位置する開口部６８２に沿った開口部６７８を有するワッシャ６７２が、内側面６８６に接するように配されており、また、筒状ベアリング６９０が、開口部６７８および６８２を通るように挿入されている。カム６９８に一体的に形成された連結シフト６９４は、筒状ベアリング６９０を通るようして延び、且つ入力伝達部材７０６の開口部７０２内に固定されているため、カム６９８および入力伝達部材７０６は一体として回転する。入力伝達部材７０６は、入力コントロールワイヤ巻き面７０７と、ネジ７０９とワイヤ受け部材７１１とから構成されるワイヤ連結具７０８とを備える。入力コントロールワイヤ６０４が入力伝達部材７０６とワイヤ受け部材７１１とにしっかりと挟まれるように、ネジ７０９は、入力伝達部材７０６のネジ穴７１０にねじ込まれる。本実施形態では、入力コントロールワイヤ６０４を引張ることは入力伝達部材７０６を回転軸Ｘに対して反時計回りに回転させるように作用し、入力コントロールワイヤ６０４を解放することは入力伝達部材７０６を回転軸Ｘに対して時計回りに回転させるように作用する。前述の入力伝達部材１７６と同様に、もし３つのフロントスプロケットがあるとすれば、入力伝達部材７０６は３つの区別された入力位置へ移動するように構成されている。
【００３０】
固定板７２０は、メインハウジング６３０のネジ穴７２８にねじ込まれるネジ７２４によってメインハウジング６３０に固定されている。ツメ支持シャフト７３２は、支持板７３６の一面側に取り付けられており、メインハウジング６３０の内側面６８６の開口部（図示せず）に固定された位置検知部材支持シャフト７４０は、支持板７３６の反対側に取り付けられている。ツメ歯７４８および７５２を有する位置保持ツメ部材７４４は、ツメ支持シャフト７３２の端部にＣクリップ７５６によって回転自在に取り付けられている。位置保持ツメ部材７４４は、ツメ支持シャフトの回りに配され且つ支持板７３６と位置保持ツメ部材７４４とを連結するバネ７６０によって、反時計回りの方向に付勢されている。補助装置６００が組み立てられた状態では、位置保持ツメ部材７４４が固定板７２０の前面において支持されるように、ツメ支持シャフト７３２は固定板７２０の端部を越えて延びている。
【００３１】
位置検知部材（またはユニット）７５０は、装着耳部７５４を介して、位置検知部材支持シャフト７４０に回転自在に取り付けられている。襟部７６２を有するコントロールシャフト７５８は、位置検知部材７５０の他方の装着耳部７６６に取り付けられている。位置検知部材７５０は、カム従動部材開口部７７４を規定するように、内周面７７０または位置検知円弧を備えている。ツメ案内部材７７８の一端は、襟部７６２に隣接するようにＣクリップ７８２で保持された状態でコントロールシャフト７５８に回転自在に取り付けられる。ツメ案内部材７７８は、ツメ案内部材７７８の自由端と装着耳部７５４との間に連結されたバネ７８６によって反時計回りの方向に付勢されている。ツメ案内部材７７８は、位置検知部材７５０の外周面とともにツメ案内通路７８０（図２３）を形成する。これらの面は、以下に述べる方法によって機能するツメ制御面を構成する。
【００３２】
筒状ベアリング７８８は駆動板７９０の中央開口部７８９に取り付けられており、駆動板７９０、出力伝達部材７９４および運動伝達部材７９６は、運動伝達部材７９６のコーナー開口部８００を通り、出力伝達部材７９４の中央開口部８０２を通り、固定板７２０の中央開口部８０６を通り、筒状ベアリング７８８を通り、支持板７３６の中央開口部８１０を通り、螺刻されたナット８１３に至るような回転軸７９８に回転自在に支持されている。一連の位置保持歯８１８と一連の駆動面８２０を有するラチェット８１４は、出力伝達部材７９４に固定されている。出力伝達部材７９４およびラチェット８１４は、固定板７２０と出力伝達部材７９４の間を連結するバネ８２２によって、時計回りの方向に付勢されている。出力伝達部材７９４は、出力コントロールワイヤ６１２の端部に取り付けられたワイヤエンドビード８２５を受けるためのワイヤ終端リセス８２６を備えている。第１アーム８２８と第２アーム８２９を有するカム従動部材８２７は、枢支軸８２３を介してラチェット８１４に取り付けられている。斯かる構造によれば、出力伝達部材７９４、ラチェット８１４およびカム従動部材８２７は、本実施形態では入力伝達部材７０６に対する回転軸Ｘと同軸である回転軸Ｙに対して一体となって回転する。カム従動部材ローラー８３１および８３２として形成された位置検知部材係合部材は、ネジ８３３および８３５によって第１および第２のアーム８２８および８２９の端部にそれぞれ取り付けられる。組み立てられた状態においては、カム従動部材ローラー８３１および８３２は、カム６９８と位置検知部材７５０の内周面７７０との間に配される。
【００３３】
駆動歯８３４およびコントロールシャフト８３８（図２８）を有する運動伝達ツメ部材８３０は、Ｃクリップ８４６によって枢支軸８４２に保持され、枢支軸８４２を介して駆動板７９０に回転自在に取り付けられている。駆動歯８３４は、以下に述べるような方法でラチェット８１４上の一連の駆動面８２０のいずれか一つと係合する。運動伝達ツメ部材８３０は、駆動板７９０と運動伝達ツメ部材８３０との間に連結されたバネ８５０によって、反時計回りの方向に付勢されている。運動伝達ツメ係合突起８５８、運動伝達ツメ受けリセス８６２、およびツメ解放突起８６６として形成されたツメ解放部材を有する位置解放板８５４は、筒状ベアリング７８８上に回転自在に支持されている。位置解放板８５４は、駆動板７９０と位置解放板８５４との間に連結されたバネ８７０により、時計回りの方向に付勢されている。
【００３４】
駆動板７９０から延びる連結タブ８８０は、駆動板７９０と運動伝達部材７９６とが回転軸７９８回りに一体となって回転するように、運動伝達部材７９６に形成された連結リセス８８４中へ固定されている。回転体係合ツメ部材８９２として形成された回転部材係合部材の一端に配された連結ポスト８８８は、運動伝達部材７９６の上コーナーに形成された連結リセス８９６の中に配され、カバー６６０の内面に形成された案内リセス８８９の中をスライドする。回転体係合歯９００は、以下に述べる方法で回転部材６１６上の駆動歯６１４の一つと係合すべく、回転体係合ツメ部材８９２の他端に形成されている。コントロールピン９０４は、回転体係合歯９００に近接するように回転体係合ツメ部材に固定されており、ツメ制御部材９１２に形成された案内スロット９０８を通って延びている。ツメ制御部材９１２の下端部９１６は、枢支軸９２０を介してメインハウジング６３０に回転自在に連結され、ツメ制御部材９１２は、ツメ制御部材９１２とメインハウジング６３０との間に連結されたバネ９１４によって反時計回りの方向に付勢されている。補助部材が組み立てられた際には、コントロールシャフト７５８は、原点位置９２５を含むようにツメ制御部材９１２の内側端部によって規定されたコントロール面９２４と接触する。ツメ制御部材９１２の安定性は、ツメ制御部材の長穴９２７を通りメインハウジング６３０のネジ穴９２８中へ延びる案内ネジ９２６によって、より一層高められている。
【００３５】
本実施形態において、回転体係合ツメ部材８９２、運動伝達部材７９６、駆動板７９０、ツメ連結具８４２、運動伝達ツメ部材８３０およびラチェット８１４は、回転軸９０の回転運動を出力伝達部材７９４へ伝える運動伝達機構の構成要素となっている。さらに、本実施形態では、ツメ制御部材９１２、位置検知部材７５０、カム６９８およびカム従動部材８２７は、前記入力伝達部材７０６が第１入力位置、第２入力位置、または第３入力位置の何れか一つにあり且つ前記出力伝達部材７９４が対応する第１出力位置、第２出力位置または第３出力位置にないとき、回転体係合ツメ部材８９２を回転部材係合位置（図２４）へ移動させ、前記入力伝達部材７０６が第１入力位置、第２入力位置、または第３入力位置の何れか一つにあり且つ前記出力伝達部材７９４が対応する第１出力位置、第２出力位置または第３出力位置にあるとき、ツメ８９２を回転部材非係合位置（図２２）へ移動させるようなスイッチング機構の構成要素となっている。
【００３６】
シフトアップ操作（例えば、最も小さいスプロケットからより大きな（中間サイズの）スプロケットへ）の際の補助装置６００の操作は、図２２乃至図２７Ｃを参照することによって理解することができる。入力コントロールワイヤ６０４の引張によって成されるシフトアップ操作は、順に、入力伝達部材７０６を出力伝達部材７９４に対するシフトアップ位置にまで反時計回りに回転させる要因となる。図２３および図２５Ａに示したように、入力伝達部材７０６の反時計回りの回転は、連結シャフト６９４によってカム６９８に伝えられる。カム６９８のより大径の周面は、ローラー８３１を押し、順に、位置検知部材７５０の内周面７７０を押し、位置検知部材支持シャフト７４０の回りに反時計回りに位置検知部材７５０を偏心回転させる。位置検知部材７５０の反時計回りの回転は、バネ８５０の付勢力によって運動伝達ツメ部材８３０が図２５Ｂおよび図２５Ｃに示した位置にまで反時計回りに回転するのを許容する。位置検知部材７５０の反時計回りの回転は、同時に、コントロールシャフト７５８がツメ制御部材９１２の制御面９２４を上方へ押し上げ、ツメ制御部材９１２を図２２に示したスイッチオフ位置から図２４に示したスイッチオン位置へと時計回りに回転する要因となる。同様に、ツメ制御部材９１２の時計回りの回転は、回転体係合ツメ部材８９２が図２２に示した回転部材非係合位置から図２４に示した回転部材係合位置にまで移動するのを許容する。
【００３７】
回転体係合ツメ部材８９２が回転部材６１６上の駆動歯６１４の一つと係合するとき、回転部材６１６の回転力は運動伝達部材７９６へ伝えられ、これが運動伝達部材７９６、駆動板７９０および運動伝達ツメ部材８３０を反時計回りに回転させることとなる。運動伝達ツメ部材８３０が反時計回りに回転した位置にあると、運動伝達ツメ部材８３０の駆動歯８３４はラチェット８１４の最も近接した駆動面８２０と係合し、これが、図２５Ｂおよび図２５Ｃに示したように、ラチェット８１４、出力伝達部材７９４およびカム従動部材８２７を反時計回りに回転させる要因となる。その結果、出力伝達部材７９４が出力コントロールワイヤ６１２を巻き付け、位置保持ツメ部材７４４の位置保持歯７４８を上方へ、そして図２６Ｃに示したように、ラチェット８１４の最も反時計回りの位置にある歯８１８を越えるように上昇させる。運動伝達ツメ部材８３０は、位置解放板８５４の運動伝達ツメ受けリセス８６２に受け入れられ、そして位置解放板８５４は非作動状態に維持される。
【００３８】
カム従動部材８２７が出力伝達部材７９４とともに反時計回りに回転すると、カム６９８のより大径の周面がカム従動部材８２７のローラー８３２を押し、ローラー８３２は位置検知部材７５０の内周面７７０を押す。これば、順に、図２６Ａに示したように、位置検知部材７５０が位置検知部材支持シャフト７４０の回りに回転する要因となる。その結果、コントロールシャフト７５８は、ツメ制御部材９１２の制御面９２４にある原点位置９２５へ移動し、これは、ツメ制御部材９１２がバネ９１４の付勢力によってスイッチオフ位置にまで反時計回りに回転するのを許容する。こうして、以下に説明するような方法で回転体係合ツメ部材８９２が回転部材６１６の駆動歯６１４から非係合となったとき、運動伝達部材７９６は図２６Ｂおよび図２６Ｃに示したように時計回りに回転し、回転体係合ツメ部材８９２が図２２に示したような回転部材非係合位置にまで回転する。出力伝達部材７９４とラチェット８１４は、初め、運動伝達部材７９６の時計回りの回転に追随するが、位置保持ツメ部材７４４が反時計回り方向へと付勢されているため、ツメ歯７４８は最も反時計回り位置にある保持歯８１８の右側面に当接し、出力伝達部材７９４を図２７Ｂおよび図２７Ｃに示したような所望のシフトアップ位置に保持する。その時、カム従動部材８２７および位置検知部材７５０は、図２７Ａに示したようなニュートラル位置にある。前述の実施形態と同様に、上述した挙動はオーバーシフト機能をも提供する。
【００３９】
シフトダウン操作（例えば、中間サイズのフロントスプロケットから最も小さいフロントスプロケットへ）の際の補助装置６００の操作は、図２２、図２４および図２８乃至図３２Ｃを参照することによって理解することができる。入力コントロールワイヤ６０４によって成されるシフトダウン操作は、入力伝達部材７０６を出力伝達部材７９４に対してシフトダウン位置へ時計回りに回転させる要因となる。図２８および図２９Ａに示したように、入力伝達部材７０６の時計回りの回転は、連結シャフト６９４を介してカム６９８に伝えられる。カム６９８の大径の周面はローラー８３２を押し、順に、位置検知部材７５０の内周面７７０を押し、これが位置検知部材７５０を位置検知部材支持シャフト７４０の回りに時計回りに回転させる要因となる。位置検知部材７５０の時計回りの回転は、案内通路７８０が運動伝達ツメ部材８３０のコントロールシャフト８３８を押し下げ、これが運動伝達ツメ部材８３０が図２９Ｂおよび図２９Ｃに示した位置へと時計回りに回転する要因となる。また、位置検知部材７５０の時計回りの回転は、コントロールシャフト７５８がツメ制御部材９１２の制御面を押し下げ、ツメ制御部材９１２をスイッチオン位置まで時計回りに回転させる要因となる。ツメ制御部材９１２の時計回りの回転は、再び、回転体係合ツメ部材８９２が図２２に示された回転部材非係合位置から図２４に示された回転部材係合位置にまで回転することを許容する。
【００４０】
回転体係合ツメ部材８９２が駆動歯６１４の一つと係合したとき、回転部材６１６の回転力は運動伝達部材７９６に伝達され、これが運動伝達部材７９６、駆動板７９０および運動伝達ツメ部材８３０を反時計回りに回転させる要因となる。運動伝達ツメ部材８３０が時計回りに回転した位置にあると、ツメ案内通路７８０は、図３０Ａおよび図３０Ｂに示したように、運動伝達ツメ部材８３０の駆動歯８３４が位置解放板８５４の運動伝達ツメ係合突起８５８と係合する要因となる。運動伝達ツメ８３０が反時計回りに回転しつづけると、位置解放板８５４もまた反時計回りに回転し、ツメ解放突起８６６が位置保持ツメ部材７４４のツメ歯７４８を押し、位置保持ツメ部材７４４を時計回りに回転させる要因となる。図３１Ｂおよび図３１Ｃに示したように、ツメ歯７４８が、最も反時計回りの位置の保持ツメ８１８の先端をかわしたとき、ラチェット８１４、出力伝達部材７９４およびカム従動部材８２７は、出力コントロールワイヤ６１２を解放すべく、ラチェット８１４の中間位置の保持歯８１８が位置保持ツメ部材７４４のツメ歯７５２に当接するまで、時計回りに回転する。
【００４１】
カム従動部材８２７が出力伝達部材７９４とともに時計回りに回転すると、カム６９８のより大径の周面がカム従動部材８２７上のローラー８３１を押し、ローラー８３１は位置検知部材７５０の内周面７７０を押す。これは、続いて、図３１Ａに示したように位置検知部材７５０が位置検知部材支持シャフト７４０に対して反時計回りに回転する要因となる。その結果、コントロールシャフト７５８は、制御面９２４の原点位置９２５へ移動し、ツメ制御部材９１２がバネ９１４の付勢力に従ってスイッチオフ位置にまで回転するのを許容する。こうして、回転体係合ツメ部材８９２が回転部材６１６の駆動歯６１４から非係合となったとき、運動伝達部材７９６は、図３１Ｂおよび図３１Ｃに示したように時計回りに回転し、回転体係合ツメ部材８９２が図２２に示したような回転部材非係合位置にまで移動する。運動伝達ツメ部材８３０が時計回りに移動すると、位置解放板８５４も同様にして時計回りに回転し、ツメ解放突起８６６は位置保持ツメ部材７４４のツメ歯７４８を押すのをやめる。そして、位置保持ツメ部材７４４がバネ７６０の付勢力に従って反時計回りに回転し、これがラチェット８１４、出力伝達部材７９４およにカム従動部材を図３２Ｂおよび３２Ｃに示したような最終位置にまで移動するのを許容する。その時、カム従動部材８２７および位置検知部材７５０は図３２Ａに示したようなニュートラル位置にある。
【００４２】
図３３は、どのようにして回転体係合ツメ部材８９２が回転部材６１６の駆動歯６１４から非係合となるのかを詳細に示したものである。回転体係合ツメ部材８９２は初めに駆動歯６１４と係合し、回転体係合歯９００の湾曲側面９０１は駆動歯６１４の窪んだリセス６１７と接触し、そして回転体係合ツメ部材８９２は回転部材６１６とともに回転する。同時に、連結ポスト８８８は、案内リセス８８９へスライドして入り込む。運動伝達部材７９６がそのストロークの端まで到達すると、回転体係合歯９００を駆動歯６１４から解放すべく、案内リセス８８９は、回転体係合ツメ部材８９２即ち回転体係合歯９００が図３３に示したような位置へ僅かに反時計回りに回転する要因となる。回転部材６１６の更なる回転は、回転体係合歯９００が駆動ツメ６１４を超えるように上昇する要因となり、回転体係合ツメ部材８９２はその後ホームポジションへ戻る。
【００４３】
前述の補助装置１４と同様に、補助装置６００は２以上のフロントスプロケットを備えることができ、且つ複数のシフト操作を同時に行うことができる。入力伝達部材７０６の更なる回転が、単にカム６９８を回転させるに過ぎないため、カム６９８のより大径の周面にあるより大きな円弧は、ローラー８３１またはローラー８３２のいずれかの下に配される。こうして、出力伝達部材７９４とカム従動部材８２７とが次の連続するギア位置にまで回転すると、位置検知部材７５０はツメ制御部材９１２をスイッチオン位置に保持し、回転体係合ツメ部材８９２は出力伝達部材７９４の位置が入力伝達部材７０６によって示された所望のギア位置に応じた出力伝達部材７９４の位置となるまで、連続して回転部材６１６の駆動歯６１４と係合する。
【００４４】
図３４は図２１に示した本発明に係るフロントディレイラの分解斜視図である。この図に示したように、（ディレイラ６０８の為のベース部材として機能する）フランジアッセンブリ６３８は、連結耳部９５０と連結耳部９５４とを備える。連結耳部９５９、９６０、９６１および９６２を有するリンク部材９５８は、連結耳部９５０の開口部９６６、連結耳部９５９の開口部９７０、連結耳部９６０の開口部９７４、および連結耳部９５４の開口部９７８を順に通って延びる圧入された枢支軸９６３によって、フランジアッセンブリ６３８の連結耳部９５０および９５４に対して回転自在に連結されている。チェーンガイド９８２は、連結耳部９６２の開口部９８８およびチェーンガイド９８２を支持する可動部材９９２の開口部９９０を順に通って延びる圧入された枢支軸９８６を介し、さらに、連結耳部９６１の開口部９９８およびチェーンガイド９８２を支持する他の可動部材１００４の開口部１００２を順に通って延びる圧入された枢支軸９９４を介して、リンク部材９５８に対して回転自在に連結されている。したがって、チェーンガイド９８２を支持する可動部材９９２，１００４は、リンク部材９５８を介してベース部材であるフランジアッセンブリ６３８に対して回転自在に連結されている。
【００４５】
ローギア位置調整ボルト１００６は、ローギア位置限界を公知の方法によって設定するために、連結耳部９６２上の突起１０２２に接触するように、カバー１０１４の開口部１０１０を通り、可動部材９９２の開口部１０１８を通って延びている。同様に、トップギア位置調整ボルト１０２６は、トップギア位置限界を公知の方法によって設定するために、連結耳部９６２上の突起１０４２に接触するように、カバー１０１４の開口部１０３０を通り、可動部材９９２の開口部１０３８を通って延びている。プレート連結ネジ１０４６は、運転中にチェーンがチェーンガイド９８２の中に挿入されるように、公知の方法によってチェーンガイド９８２のプレートエンド１０５０および１０５４を取り外し可能に連結する。
【００４６】
作動アーム１０６０として形成された第１作動ユニットの一端（第１部位）は、作動アーム１０６０がフランジアッセンブリ６３８に対して回転軸Ｚ回りに回転するように、連結耳部９５４の開口部１０６８および作動アーム１０６０の開口部１０７２を通って延びる枢支軸１０６４によって連結耳部９５４に対して回転可能に連結されている。作動アーム１０６０の他端（第２部位）は、作動アーム１０６０の開口部１０８０および可動部材９９２の開口部１０８４を通って延びる枢支軸１０７６によって可動部材９９２に対して回転可能に連結されている。ここで、作動アーム１０６０は、枢支軸１０７６上に枢支軸１０７６の窪み１０７８に係合されたＣクリップ１０７７によって保持されている。したがって、チェーンガイド９８２を支持する可動部材９９２，１００４は、作動アーム１０６０を介してベース部材であるフランジアッセンブリ６３８に対して回転可能に連結されている。また、前述の通り、可動部材９９２，１００４は、リンク部材９５８を介してフランジアッセンブリ６３８に対して回転自在に連結されている。こうして、フランジアッセンブリ（ベース部材）６３８、リンク部材９５８、可動部材９９２，１００４、および作動アーム１０６０は、チェーンガイド９８２（を支持する可動部材９９２，１００４）が作動アーム１０６０の回転に対応してフランジアッセンブリ６３８に対してスプロケット６２の回転軸方向に相対移動可能とするような４バーリンク型の機構を構成する。さらに、作動アーム１０６０は、作動アーム１０６０の横から垂直（作動アーム１０６０の回転面に対して垂直）に延びる位置調整耳部１０９６のネジ穴１０９２を通って延びる位置調整ネジ１０８８を備える。すなわち、位置調整ネジ１０８８は、作動アーム１０６０の回転面に対して平行に配設される。位置調整ネジ１０８８の機能については、後述する。
【００４７】
第１作動部材１１００および第２作動部材１１０４からなる第２作動ユニットは、第２作動部材１１０４の開口部１１０８を通る枢支軸１０６４に回転自在に連結されている。よって、第２作動部材１１０４と作動アーム１０６０はともに回転軸Ｚに対して回転し、ともに枢支軸１０６４の溝１１１６に係合するＣクリップ１１１２によって所定位置に保持されている。第１作動部材１１００の一端は、第２作動部材１１０４の連結耳部１１２８の開口部１１２４および連結耳部１１２８の間に位置すべき第１作動部材１１００の開口部１１３２を通って延びる枢支軸１１２０を介して、第２作動部材１１０４の一端に相対回転可能に連結されている。枢支軸１１２０は回転軸Ｗを規定し、枢支軸１１２０の溝１１３８に係合するＣクリップ１１３６によって所定位置に保持されている。第１作動部材１１００の他端と第２作動部材１１０４の他端とは、第１作動部材１１００の連結耳部１１４１の開口部１１４０を通り、第２作動部材１１０４の連結耳部１１４４のネジ穴１１４３において螺合される位置調整ネジ１１３９によって調整自在に連結されている。
【００４８】
第１作動部材１１００は、出力コントロールワイヤ６１２を回転軸Ｚ回りに巻き込むためのワイヤ湾曲面１１４６を備えている。図３４に示すように、ワイヤ湾曲面１１４６は、出力コントロールワイヤ６１２が回転軸Ｚ方向にずれないように案内するためのガイド溝を有している。ネジ１１５４とワイヤ受け部材１１５８とから構成されたワイヤ連結部材１１５０は、第１作動部材１１００に取り付けられている。ネジ１１５４は、ワイヤ受け部材１１５８の開口部１１６０を通って延び、第１作動部材１１００のネジ穴１１６２にねじ込まれており、出力コントロールワイヤ６１２が、第１作動部材１１００とワイヤ受け部材１１５８とに挟まれて固定される。これにより、出力コントロールワイヤ６１２がワイヤ湾曲面１１４６の回転軸Ｚの円周方向に沿うように配設される。具体的には、出力コントロールワイヤ６１２がワイヤ湾曲面１１４６のガイド溝に敷設される。第１作動部材１１００の開口部１１４０は、連結耳部１１４１が位置調整ネジ１１３９に拘束されることがない程度に十分な大きさを有しており、この結果、出力コントロールワイヤ６１２の引張により、第１作動部材１１００が第２作動部材１１０４に対して回転軸Ｗ回りに回転可能となっている。また、位置調整ネジ１１３９の頭部は、第１作動部材１１００の第２作動部材１１０４に対する回転止めを形成している（第１作動部材１１００の表面に当接している）。このように、位置調整ネジ１１３９により、第１作動部材１１００が第２作動部材１１０４に対して、回転軸Ｗ回りに回転可能な相対回転角度の範囲を設定することができる。なお、第１作動部材１１００が開口部１１４０を有する代わりに、第１作動部材１１００に位置調整ネジ１１３９を螺合するネジ穴を有していてもよい。この場合、第１作動部材１１００および第２作動部材１１０４の双方が、位置調整ネジ１１３９により螺合される。この場合においても、位置調整ネジ１１３９により、第１作動部材１１００が第２作動部材１１０４に対して、回転軸Ｗ回りに回転可能な相対回転角度の範囲を設定することができる。詳しくは、後述する。図３５に示したように、位置調整ネジ１０８８の端面は、第２作動部材１１０４の連結耳部１１４４に形成された当接部１１４２に当接する。こうして、出力コントロールワイヤ６１２の引張は、第１作動部材１１００、第２作動部材１１０４、および作動アーム１０６０を一体として従来型の戻りバネ（図示せず）の付勢力に抗して回転軸Ｚに対して時計回りに回転させ、チェーンガイド９８２を図２１の右側（フレーム１８に対して外側）へ移動させる。反対に、出力コントロールワイヤ６１２の解放は、第１作動部材１１００、第２作動部材１１０４、および作動アーム１０６０を一体として戻りバネの付勢力に従って回転軸Ｚに対して反時計回りに回転させ、チェーンガイド９８２を図２１の左側（フレーム１８に対して内側）へ移動させる。
【００４９】
即座に明白であるように、第１作動ユニット（作動アーム１０６０）と第２作動ユニット（第１作動部材１１００および第２作動部材１１０４）との回転軸Ｚに関する相対回転位置は、位置調整ネジ１０８８によって調整可能である。また、図３６に示したように、第１作動部材１１００と第２作動部材１１０４との回転軸Ｗに関する相対回転角度は、位置調整ネジ１１３９によって調整可能である。すなわち、位置調整ネジ１１３９により、湾曲面１１４６の曲率半径Ｒ、とりわけ湾曲面１１４６の位置調整ネジ１１３９に最も近い部分（すなわち、回転軸Ｗから湾曲面１１４６における最も遠い部分）における曲率半径Ｒを、位置調整ネジ１１３９の回転に応じて増加または減少させる。したがって、ワイヤの引張割合は、作動アーム（第1作動ユニット）１０６０に対する第１作動部材１１００および第２作動部材１１０４（第２作動ユニット）全体についての回転軸Ｚ回りの相対回転位置に依存するだけでなく、曲率半径Ｒにも依存して、変化させることができる。こうして、湾曲面１１４６に対する所望の曲率半径Ｒを選択し、位置調整ネジ１１３９をそれに応じて調整することにより、特定のワイヤ引張割合特性（一定のワイヤ引張量に対するチェーンガイド９８２の調整幅の割合）が得られ、位置調整ネジ１０８８を調整することによって、そのワイヤ引張割合特性を生じるような第２作動ユニット（第１作動部材１１００および第２作動部材１１０４）についての作動アーム（第１作動ユニット）１０６０に対する回転軸Ｗ回りの相対回転位置（チェーンガイド９８２のベース部材（フランジアッセンブリ６３８）に対する相対位置）を選択し得る。これにより、異なる作動比率を有するディレイラおよび変化する作動比率を有するディレイラに適応するための非常に大きな自由度を有することができる。
【００５０】
３つのフロントスプロケット６２を有する自転車に、フロントディレイラ６０８の設定を行う場合、当該ディレイラを自転車に取り付け、チェーンガイド９８２のローギア位置限界をローギア位置調整ボルト１００６を用いて設定する。そして、出力コントロールワイヤ６１２を第１作動部材１１００にネジ１１５４およびワイヤ受け部材１１５８を用いて締め付け、チェーンガイド９８２を真中のフロントスプロケット６２にシフトさせる。さらに、このスプロケット上にあるチェーンガイド９８２の位置を位置調整ネジ１０８８により微調整し、チェーンガイド９８２を最も大きいフロントスプロケット６２にシフトさせる。続いて、このスプロケット上にあるチェーンガイド９８２の位置を位置調整ネジ１１３９により微調整し、トップギア位置限界をトップギア位置調整ボルト１０２６を用いて設定する。
【００５１】
上述した内容は、本発明の様々な実施形態のうちの一つの記載であるが、本発明の思想および範囲から逸脱することなく、更なる変更を行うことができる。例えば、種々の構成部材の大きさ、形状、位置または方向を所望のように変更することができる。互いが直接的に接続されたり、互いが接触した状態で表示されている構造は、中間構造により分離されていてもよい。一の部材による機能は、二またはそれ以上によって果たし得る。全ての利点が特定の実施形態において同時に達成される必要はない。従来技術からみて独特であり、それ一つだけまたは他の特徴との組み合わせによる全ての特徴は、そのような特徴が具体化された構造的および／または機能的概念を含んだ、出願人による更なる発明の別な開示とみなすべきである。このように、本発明の範囲は、開示された特定の構造や、ある構造または特徴にはじめの焦点をあてた態様によって制限されるべきではない。
【００５２】
【発明の効果】
本発明に係る調整式自転車ディレイラによれば、作動率およびレバーアームの構造が異なり、コントロールワイヤに対するディレイラの位置が自転車によって異なっていても、考え得る自転車の構造のそれぞれに対して、構造機械的利点および作動率が変化しても十分に補償し得るディレイラを設計することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、自転車変速機に、変速操作を補助するための装置を組み込んだ特定の自転車の側面図である。
【図２】  図２は、自転車変速機の変速のためになされた補助装置の特定の実施形態の拡大した部分透視図である。
【図３】  図３は、図２に示された補助装置の分解図である。
【図４】  図４は、図２に示されたスイッチング機構の一部を示した組み立て図である。
【図５】  図５は、図４に示したスイッチング機構の分解図である。
【図６】  図６Ａおよび図６Ｂは、入力伝達部材が時計回りに回転したとき、位置検知部材の作用を示した正面図である。
【図７】  図７は、該スイッチング機構の作用を示した側面図である。
【図８】  図８は、該スイッチング機構と運動伝達機構との相互作用を示した分解図である。
【図９】  図９Ａは、該装置が補助動作をしている際の該補助装置の側面図である。図９Ｂは、図９Ａの９Ｂ−９Ｂ線断面図である。図９Ｃは、図９Ａの９Ｃ−９Ｃ線断面図である。
【図１０】  図１０Ａおよび図１０Ｂは、回転体係合ツメ部材が回転体とともに回転している際の、運動伝達機構の作用を説明したものである。
【図１１】  図１１Ａおよび図１１Ｂは、回転体係合ツメ部材が回転体から非係合状態にある際の、運動伝達機構の作用を説明したものである。
【図１２】  図１２Ａは、回転体係合ツメ部材がスタート位置にまで戻ることを示した補助装置の側面図である。図１２Ｂは、図１２Ａの１２Ｂ−１２Ｂ線断面図である。図１２Ｃは、図１２Ａの１２Ｃ−１２Ｃ線断面図である。
【図１３】  図１３Ａは、シフト操作が完了した際の補助装置の側面図である。図１３Ｂは、図１３Ａの１３Ｂ−１３Ｂ線断面図である。図１３Ｃは、図１３Ａの１３Ｃ−１３Ｃ線断面図である。
【図１４】  図１４は、入力伝達部材が反時計回りに回転する際の位置検知部材の作用を示した正面図である。
【図１５】  図１５Ａおよび図１５Ｂは、該装置が補助動作をしている際の、運動伝達機構の作用を説明したものである。
【図１６】図１６Ａおよび図１６Ｂは、回転体係合ツメ部材が回転体とともに回転している際の運動伝達機構の作用を説明したものである。
【図１７】  図１７Ａおよび図１７Ｂは、回転体係合ツメ部材が回転体から非係合状態となった際の運動伝達機構の作用を説明したものである。
【図１８】  図１８Ａおよび図１８Ｂは、回転体係合ツメ部材がスタート位置まで戻る際の運動伝達機構の作用を説明したものである。
【図１９】  図１９Ａおよび図１９Ｂは、シフト操作が完了した際の運動伝達機構の作用を説明したものである。
【図２０】  図２０は、本発明に係るフロントディレイラの操作を補助するための補助装置の実施形態の側面図である。
【図２１】  図２１は、図２０に示した補助装置の分解斜視図である。
【図２２】  図２２は、回転体係合ツメ部材が回転部材非係合位置にある状態を示した補助装置の側面図である。
【図２３】  図２３は、シフトアップ操作の初期における入力伝達部材、位置検知部材および回転体係合ツメ部材の作用を示した分解斜視図である。
【図２４】  図２４は、回転部材係合位置にある回転体係合ツメ部材を示した補助装置の側面図である。
【図２５】  図２５Ａは、シフトアップ操作の初期におけるカム、カム従動部材および位置検知部材を示したものである。図２５Ｂは、シフトアップ操作の初期における運動伝達部材および出力伝達部材の作用を示したものである。図２５Ｃは、シフトアップ操作の初期における位置保持機構の作用を示したものである。
【図２６】  図２６Ａは、シフトアップ操作の中間段階におけるカム、カム従動部材および位置検知部材を示したものである。図２６Ｂは、シフトアップ操作の中間段階における運動伝達部材および出力伝達部材の作用を示したものである。図２６Ｃは、シフトアップ操作の中間段階における位置保持機構の作用を示したものである。
【図２７】  図２７Ａは、シフトアップ操作の最終段階におけるカム、カム従動部材および位置検知部材を示したものである。図２７Ｂは、シフトアップ操作の最終段階における運動伝達部材および出力伝達部材の作用を示したものである。図２７Ｃは、シフトアップ操作の最終段階における位置保持機構の作用を示したものである。
【図２８】  図２８は、シフトダウン操作の初期における入力伝達部材、位置検知部材および回転体係合ツメ部材の作用を示した分解斜視図である。
【図２９】  図２９Ａは、シフトダウン操作の初期におけるカム、カム従動部材および位置検知部材を示したものである。図２９Ｂは、シフトダウン操作の初期における運動伝達部材および出力伝達部材の作用を示したものである。図２９Ｃは、シフトダウン操作の初期における位置保持機構の作用を示したものである。
【図３０】  図３０Ａは、運動伝達部材が運動伝達ストロークの終端にある際のシフトダウン操作の中間段階における運動伝達部材および出力伝達部材の作用を示したものである。図３０Ｂは、運動伝達部材が運動伝達ストロークの終端にある際のシフトダウン操作の中間段階における位置保持機構の作用を示したものである。
【図３１】  図３１Ａは、運動伝達部材がホームポジションへ戻り始めた際のシフトダウン操作の中間段階におけるカム、カム従動部材および位置検知部材を示したものである。図３１Ｂは、運動伝達部材がホームポジションへ戻り始めた際のシフトダウン操作の中間段階における運動伝達部材および出力伝達部材の作用を示したものである。図３１Ｃは、運動伝達部材がホームポジションへ戻り始めた際のシフトダウン操作の中間段階における位置保持機構の作用を示したものである。
【図３２】  図３２Ａは、シフトダウン操作の最終段階におけるカム、カム従動部材および位置検知部材を示したものである。図３２Ｂは、シフトダウン操作の最終段階における運動伝達部材および出力伝達部材の作用を示したものである。図３２Ｃは、シフトダウン操作の最終段階における位置保持機構の作用を示したものである。
【図３３】  図３３は、回転体係合ツメ部材が回転部材から非係合となる動作を示した詳細図である。
【図３４】  図３４は、図２１に示したフロントディレイラの分解斜視図である。
【図３５】  図３５は、組み立てられた状態にあるフロントディレイラのストローク調整機構の詳細図である。
【図３６】  図３６は、図３５に示したストローク調整機構の作用を示した説明図である。
【付号の説明】
６３８  フランジアッセンブリ（ベース部材）
９８２  チェーンガイド
９９２  可動部材
１０６０  第１作動ユニット
１０８８  位置調整ネジ（第１位置調整器、第１ネジ）
１０９２  ネジ穴（第１位置調整器）
１０９６  位置調整耳部（第１位置調整器）
１１００  第１作動部材（第２作動ユニット）
１１０４  第２作動部材（第２作動ユニット）
１１３９  位置調整ネジ（第２位置調整器、第２ネジ）
１１４０  開口部（第２位置調整器）
１１４１  位置調整耳部（第２位置調整器）
１１４２  当接部（第１位置調節器）
１１４３  ネジ穴（第２位置調節器）
１１４６  ワイヤ湾曲面
Ｒ  曲率半径
Ｚ  第１回転軸
Ｗ  第２回転軸
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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