WO1993018961A1

WO1993018961A1 - Gear shifter for bicycle

Info

Publication number: WO1993018961A1
Application number: PCT/JP1993/000336
Authority: WO
Inventors: Koichi Tagawa
Original assignee: Maeda Industries, Ltd.
Priority date: 1992-03-23
Filing date: 1993-03-22
Publication date: 1993-09-30
Also published as: JPH05270476A; EP0585474A4; EP0585474A1

Description

明細書

【発明の名称】

自転車用変速操作装置

【技術分野】

本願発明は、変速操作体が変速操作力によって歪んだ場合であっても、係止機構の機能が害されることのない自転車用変速操作装置に関する。

[背景技術】

競技用自転車等のスポーツタイプの自転車における変速操作装置は、たとえば、ダウンチューブ、トップチューブ等の車体フレームに取付けられることが多い。したがって、変速操作を行うには、ハンドルから手を離さなければならないため、咄嗟にブレーキをかけることはもちろん不可能であり、しかも、片手運転をしなければならない。このため、ハンドル操作が不安定になり、安全性が高いとはいえなかった。

し力、も、変速操作を必要とするのは、主として平地から坂道に変わる場面あるいは坂道から平地に変わる場面等路面状態が変化するときである。そのような走行場面においては走行状態が不安定となり、また、ブレーキ操作を必要とすることも多い。

上記問題を解決するため、実開昭 5 8 - 4 6 6 9 3号公報に示されている変速操作装置のように、左右ハンドルバーの外周に筒状の変速操作体を套嵌し、この筒状変速操作体を回動操作することにより、変速操作ケーブルを牽引しあるいは繰り出すことができるように構成した、いわゆるハンドルグリップ回転式の変速操作装置が提案されている。

上記のようなハンドルグリップ回転式の変速操作装置においては、ハンドルバ一の握持部からほどんど手を離すことなく変速操作を行うことが可能となる。このため、走行安全性が大幅に高められる。

上記従来のハンドルグリップ回転式の変速操作装置においては、変速操作ケ一ブルを巻き取るリ一ル部が筒状操作体の外周部に一体的に設けられるとともに、上記筒状操作体の軸方向内端部に上記筒状操作体を所定の回動位置に係止するための係止機構が設けられる。上記係止機構として、たとえば、摩擦力を利用して上記筒状操作体を無段階の回動位置に係止する係止機構、あるいは、上記筒状操作体を所定の位置に段階的に係止するいわゆるクリック機構等が採用されている。上記筒状操作体の、内端面あるいは内端部等に、上記摩擦力を発生させる摩擦面あるいは上記クリック機構を構成するクリック溝が一体的に形成されている。

ところが、上記筒状操作体は、乗者が大きな力で握持するとともに、変速操作のために回動操作される。このため、上記筒状操作体が変形しやすく、上記筒状操作体の内端面あるいは内端部に形成した摩擦面あるいはクリック溝が歪むといつた問題が生じやすい。この結果、上記係止機構が十分に作動せず、上記筒状操作体を所定の位置に確実に保持できないといつた問題が生じる。

しかも、上記筒状操作体は上記ハンドルバーの握持部外周に、円滑に回動操作できるように保持させなければならない。このため、上記筒状操作体の内周面と、この筒状操作体を回動可能に支持する握持部外周面との間に若干の隙間を確保する必要がある。したがって、上記筒状操作体内周面と上記握持部外周面との間にガタが生じるのは避けがたく、上記筒状操作体の内端部の歪みをなくすのは非常に困難である。

[発明の開示】

したがって、本願発明の目的は、ハンドルバーの軸心回りに回動操作される変速操作体が歪んだ場合であっても、係止機構の機能が害されることのない、自転車用変速操作装置を提供することである。

本願発明は、ハンドルバーの軸心回りに回動可能に支持される変速操作体と、上記変速操作体を所定の回動位置に係止する係止機構とを備え、上記変速操作体の回動操作によつて牽弓 Iされあるいは繰り出される操作ケ一ブルによつて変速機本体が作動させられるように構成された自転車用変速操作装置であって、上記係止機構は、上記変速操作体に係合して、一体的に回動させられるとともに上記変速操作体を所定の面動位置に係止する係止体を備える。

本願発明のその他の目的、特徴および利点は、添付図面を参照して説明する後記の好ましい実施例の説明から明確となろう。

[図面の簡単な説明】図 1は、本願発明に係る変速操作装置が採用される変速機構の全体構成を示す図である。

図 2は、本願発明に係る変速操作装置の平面図である。

図 3は、図 2の変速操作装置の軸線に沿う断面図である。

図 4は、図 3における IV— IV線に沿う断面図である。

図 5は、本願発明に係る変速操作装置の要部を示す一部断面図である。

図 6は、本願発明の作用を説明するための図である。

図 7は、図 4における VI I — VI I 線に沿う断面図である。

図 8は、クリック機構を説明するための作用説明図である。

図 9は、図 7における IX— IX線に沿う断面図である。

[発明を実施するための最良の形態】

以下、本願発明に係る実施例を図に基づいて具体的に説明する。

図 1に示すように、前変速機 1 a、後変速機 1 bを備える自転車において、左右のブレーキレバー装置 2 a , 2 bからハンドルバ一 3の左右握持部 4 a， 4 b にかけて本願発明に係る変速操作装置 6 a, 6 bがそれぞれ設けられる。なお、以下の説明は、後変速機 1 bを作動させる右側の変速操作装置 6 bの例について行う。ただし、前変速機 1 aを作動させる左側の変速操作装置 6 aについても同様の構成が採られる。

本実施例に係る上記ブレーキレバ一装置 2 bは、図 2および図 3に示すように、ハンドルバー 3の前面から車体前方に向けて突出するように設けられたブレーキブラケット 8と、上記ブレーキブラケット 8に設けたレバー軸 1 2に基端部が回動可能に連結され、上記握持部 4の前方に延出させられたブレーキレバー 1 3とを備える。インナケーブル w lとこれに套挿されるァウタケーブル w 2とからなるブレーキケーブル Wは、そのァウタケーブル w 2が、上記ブレーキブラケット 8の車幅方向内端部に螺合されたァウタ受けボルト 8 aに止着される一方、インナケーブル w lがブレーキブラケット 8の内部空間に導入され、その端部のニップル 1 3 aが上記ブレーキレバー 1 3の基端部に止着されている。

上記ブレーキレバー装置 2および変速操作装置 6 bを取付けるハンドルバー 3 の外周には、後に説明する筒状操作体 1 4を回動可能に支持する円筒状の樹脂製スリーブ体 1 7か嵌されている。上記ブレーキブラケット 8の基端部には、周壁の一部を切り欠いて内外周を貫通させたスリット 9を備える円筒状取付け部 1

0が設けられている。この円筒状取付け部 1 0を、上記樹脂製スリーブ体 1 7の外周部に套嵌するとともに、上記スリット 9を横切って螺合される取付けねじ 1

1によって上記円筒状取付け部 1 0の内径を強制的に縮径させ、上記樹脂製スリーブ体 1 7と共蹄め状に上記ブレーキブラケット 8がハンドルバー 3に対して取付けられる。

本実施例に係る変速操作装置 6 bは、図 2および図 3に示すように、ブレーキブラケット 8ないし上記握持部 4 bの外周部にかけて、上記ブレーキレバー装置 2 と一体的に形成されている。

本実施例に係る変速操作装置 1 は、上記ハンドルバー 3の右側握持部 4 bの外周部に回動可能に套嵌され、上記ハンドルバー 3の端部に設けたハンドルグリップ 5に隣接するように設けられた筒状操作体 1 4と、上記筒状操作体 1 4の軸方向内側において上記ブレーキブラケット 8の円筒状取付け部 1 0の内周部に設けられる係止機構 1 5と、上記ブレーキブラケット 8の基端部上面に設けた支軸 2 3に回転可能に支持されるケーブル巻取りリ一ル 1 6とを備えて大略構成される。

上記筒状操作体 1 4は、上記ハンドルバー 3に套嵌される円筒状のスリ一ブ体 1 7の外周に回動可能に套嵌支持されており、乗者が握持して回動操作する握持操作部 1 8と、この握持操作部 1 8の車幅方向内側に一体形成され、上記ケ一ブル巻取りリール 1 6に対して駆動ケーブル Kを牽弓 ίしあるレ、は繰り出す駆動リ一ル部 1 9と、上記係止機構 1 5に連結されてこれを作動させる連結部 2 0とを備えて大略構成されている。

上記連結部 2 0は、図 7に示すように、筒状操作体 1 4の内端部に凹凸状の係合歯 2 0 aを形成して構成されている。そして、上記連結部 2 0 aが、上記係止機構の連結部 3 6に相対回転不可能に係合して、上記係止機構 1 5を作動させるように形成されている。

上記握持操作部 1 8の外周には、乗者が握持しやすいようにゴム製の外套体 2 1が套嵌されており、上記ハンドルグリップ 5とその外周がほぼ連続するように形成されている。

そして、この筒状操作体 1 4ないし上記ハンドルグリップ 5を握持した状態で ,、ンドル操作を行レ、つつ変速操作をも行えるように構成されている。

図 2は、本実施例に係る変速操作装置 1の平面図であり、図 3は、上記変速操作装置 1の中心軸に沿う拡大断面図である。

本実施例においては、変速操作ケーブル Tは、インナケーブル t 1とこれに套挿されるァウタケーブル t 2とから構成されており、上記ァウタケーブル t 2力くブレーキブラケット 8の基端部内側に螺合された止着ボルト 2 2に止着されるとともに、インナケーブル t 1は、上記ブレーキブラケット 8の基端部上面に設けられたケーブル巻取りリール 1 6に掛け回されている。

上記ケーブル巻取りリール 1 6は、図 4および図 5に示すように、略円維台形状をしており、上記ブレーキブラケット 8の上面に形成された支軸 2 3に回転可能に支持されている。なお、図 4において符号 8 aを付した部材は、上記ケープル巻取りリール 1 6を覆うカバ一である。

上記ケーブル巻取りリール 1 6の外周部には、上記変速操作ケーブル Tのィンナケーブル t 1を掛け回す第一のリール部 2 4と、上記筒状操作体 1 4の駆動リール部 1 9から延出する駆動ケーブル Kを掛け回す第二のリール部 2 5とが設けられている。

上記第一のリール部 2 4は、上記ケーブル巻取りリール 1 6の縮径側に設けられており、上記円錐台形の斜面を周方向に切り欠いて形成したケーブル巻取り溝 2 4 aと、上記ケーブル巻取り溝 2 4 aの接線方向に連続形成されたニップル係止孔 2 7とを備える。そして、変速操作ケーブル t 1が、上記ケーブル巻取り溝 2 4 aに掛け回されるとともに、その端部に設けたニップル 2 6が上記ニップル係止孔 2 7に止着されている。

—方、上記第二のリール部 2 5は、上記ケーブル巻取りリール 1 6のブレーキブラケット 8の上面に沿う拡径側に設けられており、ほぼ上記ケーブル巻取りリール 1 6の最大外径に沿うようにしてケーブル巻取り溝 2 5 aが形成されている。上記ケーブル巻取溝 2 5 aの端部は半径方向内方へ向かって湾曲させられており、このケーブル巻取り溝 2 5 aの端部に連続するように、ニップル係止孔 3 0が形成されている。

第二のリール部 2 5のケーブル巻取り溝 2 5 aに掛け回される上記駆動ケープル Kの端部に設けたニップル 2 9 aが、ニップル係止孔 3 0に係入されることにより、駆動ケーブル Kの一端が上記ケーブル巻取りリール 1 6に対して連結されている。

上記変速操作ケーブル Tは、上記ハンドルバー 3に沿うようにして配索されるとともに、ィンナケーブル t 1が、上記止着ボルト 2 2から上記ノヽンドルバーに略平行な方向に延出させられて、上記第一のリ一ル部 2 4に掛け面される。一方、上記駆動リール Kは、上記筒状操作体 1 4の駆動リール部 1 9からハンドルバー 3と直交する方向に延出させられ、上記ケーブル巻取りリール 1 6の第二のリール部 2 5に掛け回されている。

上記変速操作ケーブル Tと上記駆動ケーブル Kとは、略直角方向に牽引し、あるいは繰り出されるように構成されているため、駔動ケーブル Kをハンドルバー 3に套嵌支持される筒状操作体 1 4の外周方向へ巻取って牽引することにより、上記変速操作ケーブル Tのィンナケーブル t 1をハンドルバー 3に沿った方向に牽引することができるように構成されているのである。

上記第二のリ一ル部 2 5に掛け回される駆動ケーブル Kの先端部に設けられた二ップル 2 9 bが、上記筒状操作体 1 4の駆動リール部 1 9のリ一ル巻取り溝 1 9 aに沿って設けられたニップル係止孔 3 1に収容されることにより、駆動ケ一ブル Kの他端が上記筒状操作体 1 4に対して止着されている。

図 4および図 5に示すように、本実施例においては、筒状操作体 1 4をその上面が後方（矢印 P方向）へ移動するように回動操作すると、上記駆動ケーブル K が、上記筒状操作体 1 4の駆動リール部 1 9に巻取られて牽引される。これによつて、上記ケーブル巻取りリール 1 6が図 5において時計回り方向に回動させられ、上記ケーブル巻取りリール 1 6の回動によって上記変速操作ケ一ブル Tのィンナケーブル t 1が牽引される。

一方、上記筒上記操作体 1 4をその上面が前方（矢印 Q方向）へ移動するように回動操作すると、上記駆動ケーブル Kが上記驩動リール部 1 9から繰り出される。そして、変速機側の図示しないリターンバネによって与えられるインナケ一ブル t 1の張力によって上記ケーブル巻取りリール 1 6が反時計回り方向へ回動させられるとともに、上記ケーブル巻取りリール 1 6の第一のリール部 2 4からインナケーブル t 1が繰り出される。

このインナケーブル t 1の牽引あるいは繰り出し操作によって、変速操作ケーブルのインナケーブル t 1とァウタケーブル t 2に軸方向の相対動が与えられ、後変速機 1 bが駆動させられる。

本実施例においては、上述したように、上記ケーブル巻取りリール 1 6に、上記変速操作ケーブル t 1を掛け回す第一のリール部 2 4と、上記駆動ケーブル K を掛け回す第二のリール部 2 5とを設け、図 6に模式的に示すように、上記第一のリール部 2 4のケーブル巻取り半径 E を、上記第二のリール部 2 5のケープル巻取り半径 D ₂ より小さく設定している。

したがって、図 6に示すように、第二のリール部 2 5に掛け回される駆動ケ一ブル Kの牽引力を増幅させて第一のリール部 2 4に掛け回される変速操作ケープル t 1を牽引することができる。

このため、変速操作に必要な、上記筒状操作体 1 4の回動操作力が大幅に低減させられ、変速操作性が格段に向上する。

し力、も、上記第一のリール部 2 4のケーブル巻取り半径 D , を、上記第二のリール部 2 5のケーブル巻取り半径 D ₂ より小さく設定しているため、上記駆動リ —ル部 1 9に巻き取られる駆動ケーブル Kの長さに対して、上記第一のリール部 2 4に巻き取られる変速操作ケーブル t 1の長さが短くなる。

すなわち、上記筒状操作体 1 4の回動操作量に対して、上記変速操作ケーブル t 1の牽引量を小さく設定することが可能となる。このため、変速段数が多い場合においても、各段に対応する上記筒状操作体 1 4の回動操作角度を大きく設定することが可能となる。

この結果、上記クリック機構 3 2 aのクリックリング 3 3の外周に設けられる係合凹部 3 7 a , 3 7 b…の間隔を大きく取ることが可能となり、クリックリングを製作に高い精度が要求されることはなくなる。したがって、製造コストが増加するといつたこともない。

さらに、上記筒状操作体 1 4の回動操作量を調節して、操作するのに最適な値に設定することも可能となり、変速操作性をさらに向上させることができる。上記ブレーキブラケット 8の円筒状取付け部 1 0の内周部には、上記筒状操作体 1 4の回動を段階的に係止する係止機構 1 5が設けられている。本実施例に係る上記係止機構 1 5として、いわゆるクリック機構 3 2が探用されている。上記クリック機構 3 2は、上記筒状操作体 1 4の軸方向内側において上記筒状操作体 1 4と一体的に回動させられる係止体としてのクリックリング 3 3と、上記クリックリング 3 3の外周部に弾性当接させられる係合体 3 4と、上記係合体 3 4を弾力付勢するコイルバネ 3 5とを備えて大略構成されている。

上記クリックリング 3 3は、図 7および図&に示すように、略円筒状をしており、上記円筒状取付け部 1 0の内周部において上記スリーブ体 1 7に回動可能に套嵌されている。

上記クリックリング 3 3の軸方向外端部には、上記筒状操作体 1 4の内端部に形成された連結部 2 0に連結される連結部 3 6が形成されている。図 7および図 9に示すように、上記連結部 3 6に形成された複数の係合歯 3 6 aが上記連結部 2 0に形成された複数の係合歯 2 0 aと嚙み合うことにより、上記クリックリング 3 3と上記筒状操作体 1 4とが一体的に回動する。

上記クリックリング 3 3の外周部には、図 7および図 8に示すように、軸方向に平行に延びる複数の係合凹部 3 7 a , 3 7 b…が形成されており、上記係合体 3 4の爪部 3 8が、上記係合凹部 3 7 a , 3 7 b…に弾性的に順次係入することにより、上記筒状操作体 1 4力、、所定の回動位置で段階的に係止されるように構成されている。

上記係合体 3 4は、図 7に示すように、上記ブレーキブラケット 8の基端部に設けた収容孔 3 9に上記コイルパネ 3 5とともに収容されている。

上記収容孔 3 9は、上記ブレーキブラケット 8の円筒状取付け部 1 0の内周に連通する開口 4 0を有し、この開口 4 0から上記係合体 3 4の爪部 3 8を突出させて、上記クリックリング 3 3の外周部に当接させるように構成している。上記筒状操作体 1 4を回動操作することにより上記クリックリング 3 3を回動させると、上記係合体 3 4の爪部 3 8が上記クリックリング 3 3の上記係合凹部 3 7 a , 3 7 b…に順次係合し、上記クリックリング 3 3ないし上記筒状操作体 1 4力 \ 上記ハンドルバー 3に対して所定の回動位置において段階係止される。本実施例に係る上記クリック機構 3 2においては、上記筒状操作体 1 4の外周部に係止機構を構成する係合凹部を設けるのではなく、係合凹部 3 7 a , 3 7 b …を外周部に形成したクリックリング 3 3を上記筒状操作体 1 4と別途に形成し、このクリックリング 3 3を上記筒状操作体 1 4の内側部に回動可能に套嵌して構成している。

したがって、上記筒状操作体 1 4が回動操作にともなって歪んだとしても、上記クリックリング 3 3に上記筒状操作体 1 4の歪みが及ぶといったことはない。このため、上記クリックリング 3 3の係合凹部 3 7 a , 3 7 b…が変形するといつたこともなく、確実な係止機能を発揮させることができる。この結果、上記筒状操作体を所定の回動位置に確実に係止して保持することができ、変速操作に支障が生じることはなくなる。

しかも、本実施例においては、図 7および図 9に示すように、筒状操作体 1 4 の連結部 2 0に設けた係合歯 2 0 aと、上記クリックリング 3 6に設けた係合歯 3 6 aとが所定の遊び 4 1をもって係合するように構成している。したがって、上記筒状操作体 1 4と上記クリックリング 3 3とにわずかの遊び回動が許容される。

上記筒状操作体 1 4の遊び回動を許容することによって、変速操作を行う際に、変速操作ケーブル t 1を上記遊び回動分余分に牽引して、変速機のガイドプーリを所定のスプロケットの直下の位置から若干越える位置まで変位させることになる。したがって、上記遊び回動を許容することによって、いわゆるオーバシフト機能を発揮させることが可能となり、変速操作性を大幅に向上させることができる 0

上述したように、本実施例に係る変速操作装置 1 bにおいては、上記筒状操作体 1 4を回動操作することにより、インナケーブル t 1を牽引しあるいは繰り出して変速操作をすることができる。また、上記クリック機構 3 2 aによって、上記筒状操作体 1 4を節度感をもって段階係止することができるため、変速操作を確実に行うことができる。また、インナケーブル t 1が誤って繰り出されることはない。しかも、上記筒状操作体 1 4と上記クリックリング 3 3とが別途に形成されているため、変速操作にともなう上記筒状操作体 1 4の歪みが上記クリックリング 3 3に及ぶことはない。したがって、長期にわたって安定した変速操作性を発揮させることができる。

本願発明の範囲は、上述の実施例に限定されることはない。

実施例においては、本願発明を後変速機を操作する右側の変速操作装置 6 に適用したが、前変速機 1 aを操作する左側の変速操作装置 6 aに適用することもできる。

また、実施例においては、変速操作体としてハンドルバー 3の握持部に套嵌される筒状操作体 1 4を採用したが、筒状操作体に限定されることはなく、ハンドルバ一 3の軸心回りに回動可能に支持されるものであれば、たとえば、リング伏の操作体を採用することもできる。

また、同様に係止体の形状も実施例に限定されることはなく、ハンドルバーの軸回りに回動可能に支持されるものであれば、他の形状を採用することもできる。また、本願堯明においては、係止機構 1 5としてクリック機構 3 2を採用したが、ラチヱット機構あるいは摩擦係止機構等他の係止機構を採用し、係止リングの外周部にラチエツト係合歯あるいは摩擦面を設けることもできる。

また、本施例においては、上記筒状操作体 1 4と上記クリックリング 3 3とが遊び回動するように構成してオーバシフト機能を付与したが、遊び回動しないように構成することもできる。

Claims

請求の範囲

(1 ) ハンドルバーの外周に回動可能に套嵌支持される変速操作体と、上記変速操作体を所定の回動位置に係止する係止機構とを備え、上記変速操作体の回動操作によって牽引されあるいは繰り出される操作ケーブルによって変速機本体が作動させられるように構成された自転車用変速操作装置であつて、

上記係止機構は、ハンドルバーの外周部に回動可能に套嵌支持され、上記変速操作体の端部に係合して一体的に回動させられるとともに上記変速操作体を所定の回動位置に係止する係止体を備える、自転車用変速操作装置。 -

(2) 上記変速操作体と上記係止体とを、遊び回動可能に互いに係合させた、請求項 1に記載の自転車用変速操作装置。

(3) 上記係止機構は、上記係止体の外周部に弾性当接させられる係合体と、上記係合体を弾力付勢するコイルバネとを備え、上記係合体を上記係止体に設けた複数の係合凹部に弾性的に順次係入させることにより上記変速操作体を段階係止するクリック機構である、請求項 1に記載の自転車用変速操作装置。

(4) 上記係止機構は、上記係止体に設けた摩擦面と、この摩擦面に当接させられて所定の摩擦抵抗を与える摩擦部材とをそなる摩擦係止機構である、請求項 1に記載の自転車用変速操作装置。

(5) 上記係止機構は、上記係止体に設けたラチエツト係合歯と、このラチェット係合歯に係合する係合爪とを備えるラチエツト機構である、請求項 1に記載の自転車用変速操作装置。

(6) 上記係止機構がブレーキブラケットの内部に設けられている、請求項 1 に記載の自転車用変速操作装置。