JP2934077B2 - 自転車用動作装置に対する操作力取出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自転車用ブレーキ装置
や自転車用ディレーラー等の自転車用動作装置に対する
操作力取出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記の如き自転車用動作装置と、
自転車用ブレーキレバー装置や自転車用変速レバー装置
等の手動操作手段とは、手動操作手段が操作に伴って出
力する操作力のみで動作装置が作動するように連結され
ていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の従来構
成においては、前記動作装置に対する操作力は、操作装
置に加えられる手からの力がその全てであるため、例え
ばブレーキ装置により強力な制動を加えるには、ブレー
キシューの弾性力やブレーキ装置のリターンばね等の付
勢力に抗して、強力にブレーキレバーを引かなければな
らなかった。又、例えばディレーラーを操作して変速さ
せるには、多段ギア間でチエンを掛け換える際の抵抗力
やディレーラーのリターンばね等の付勢力に抗するた
め、変速レバー装置に充分に力を与える必要があった。
すなわち、これらの動作装置を作動させるには大きな操
作力を手で加える必要があり、サイクリストにとって大
きな負担となる問題があった。そこで、いわゆるリーデ
ィングカンチブレーキ装置の如く、動作装置自体に改良
を加えて、車輪のリムにブレーキシュー自身が食い込む
ように構成したものが知られている。しかし、かかる構
成によれば、動作装置に対する操作力が、動作装置自身
とリムとの関係で得られるように構成されているので、
ブレーキシューとリムとの間の摩擦係数の値が何らかの
原因で一定値を越えると、サイクリストの意に反してブ
レーキシューの制動力が制御不能のままひとりでに増大
し、ついには車輪がロックするまでに至るという問題が
あった。本発明の目的は、小さな操作力で自転車用動作
装置を作動させることができ、しかも、操作手段により
動作装置を完全に制御することの可能な自転車用動作装
置に対する操作力取出装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】発明１に係る自転車用動
作装置に対する操作力取出装置は、手動操作手段によっ
て自転車の動作装置を操作する際に用いられ、自転車の
走行に連動して回転する回転部材の回転力を利用して操
作力を取り出す装置である。この装置は、操作入力部
と、操作出力部と、操作出力取出体とを備えている。操
作入力取出体は動作装置に対する手動操作手段からの操
作入力が与えられるものである。操作出力部は動作装置
に操作出力を与えるためのものである。操作出力取出体
は、回転部材に圧接してその回転力を動作装置に対する
操作出力として取り出して操作出力部から出力するもの
である。そして、操作出力取出体は、操作入力の増大に
よって回転部材に対する圧接力が増大し、操作入力の減
少によって回転部材に対する圧接力が減少するように形
成されている。 発明２に係る操作力取出装置は、発明１
の装置において、前記動作装置が自転車用ブレーキ装置
であり、前記手動操作手段が自転車用ブレーキレバー装
置であり、回転力を有する前記回転部材が車輪の一部又
は前記車輪に一体回転可能に付設したものである。発明
３に係る操作力取出装置は、発明１の装置において、前
記操作出力部が前記動作装置に対する操作力の減少側へ
移動することを阻止して前記操作出力部を位置保持する
操作力アキュムレータを、前記操作入力部を一定量以上
復動方向操作することによって前記操作出力部の移動阻
止を解除する状態で設けてあり、前記動作装置が自転車
用ディレーラーであり、前記手動操作手段が自転車用変
速レバー装置であり、回転力を有する前記回転部材がク
ランク軸の一部又は前記クランク軸に一体回転可能に付
設したものである。

【０００５】

【作用】発明１に係る装置によれば、自転車の回転力を
有する回転部材に圧接してその回転力を前記動作装置に
対する操作出力として取り出す操作出力取出体を設けて
あるので、前記動作装置に対する操作力を、自転車の前
記回転部材、すなわち、車輪やクランク軸から取り出す
ことができて、その分だけ操作手段に対する操作力が小
さくても動作装置を充分に作動させることができる。そ
して、車輪やクランク軸等の可動力は、大きなエネルギ
を容易に与えることのできる脚力や道路の勾配によって
充分に得ることができるので、かかる部材から操作力を
得てもサイクリストの負担となることがない。しかも、
前記操作入力の増大によって圧接力が増大し、前記操作
入力の減少によって圧接力が減少するように前記操作出
力取出体を形成してあるので、前記操作入力を制御すれ
ば圧接力を制御でき、それに伴って前記操作出力を完全
に制御することができる。上記発明１の特徴構成は、上
記発明２及び３の特徴構成に示す如く、ブレーキ装置や
ディレーラーに対する操作力取出装置として好適に実施
することができる。ところで、ディレーラーに対する操
作力取出装置として実施した場合には、ディレーラーの
チエンガイドを所定位置で位置保持する必要があるが、
その位置保持力を前記回転部材たるクランク軸等と取出
体との摩擦力によって得るようにすると、その摩擦力が
クランク軸の回転を常時妨げることとなり好ましくな
い。そこで、上記発明３では、前記操作出力部が前記動
作装置に対する操作力の減少側へ移動することを阻止し
て前記操作出力部を位置保持する操作力アキュムレータ
を、前記操作入力部を一定量以上復動方向操作すること
によって前記操作出力部の移動阻止を解除する状態で設
けており、これにより前記変速レバー装置の変速レバー
を前記一定量の範囲内で若干量だけ復動させた場合に
は、前記操作出力部が移動阻止されることによってチエ
ンガイドの姿勢を保持できると共に前記摩擦力を解除で
きるので、変速段位を保つことができ、しかも、クラン
ク軸の回転を妨げることがない。さらに、変速レバー装
置の変速レバーを前記一定量よりも多く復動させた場合
には前記操作出力部の移動阻止を解除できるので、チエ
ンガイドを、ディレーラー自身に設けてある付勢手段を
もって復動させるように変速を行うことができる。

【０００６】

【発明の効果】このように、本発明の第１の特徴構成に
よれば、小さな操作力で自転車用動作装置を作動させる
ことができ、しかも、手動操作手段により動作装置を完
全に制御することの可能な自転車用動作装置に対する操
作力取出装置を提供し得るに至った。そして、本発明の
第２の特徴構成によれば、ブレーキレバーを軽く引くだ
けで強力に自転車を制動するように制御でき、しかも、
ブレーキレバーを弛緩させると、車輪をロックさせるこ
となく自転車の制動を確実に解除するように制御するこ
とができるようになった。さらに、本発明の第３の特徴
構成によれば、クランク軸の回転を阻害することなく従
来と同様に円滑なペダリングを行えながら、軽いレバー
タッチでディレーラによる往動及び復動双方の変速を確
実に行えるようになった。

【０００７】

【実施例】本発明の実施例として、まずブレーキ操作系
への適用例を、ついで変速操作系への適用例を述べる。
図２には、本発明の操作力取出システムをブレーキ操作
系へ適用している第１実施例の原理が簡単に示されてい
る。ここでは、操作力取出装置（２００）の操作入力部
（２１０）と操作出力取出体（２２０）と操作出力部
（２３０）は連続した引っ張り・圧縮力伝達可能帯状部
材で構成されており、前記操作出力取出体は自身の張力
増大に伴い回転駆動部（４００）と摩擦係合して動力を
取り出し、増幅された操作力としてブレーキ装置（３０
０）に与える。次に図３〜図６を参照しながら本発明の
第１実施例を詳しく説明する。図に示すように、動作装
置（３００）が後輪ハブ（２）に設けた自転車用ブレー
キ装置（１）であると共に、手動操作手段（１００）が
自転車用ブレーキレバー装置であり、これら両装置の間
に自転車用動作装置に対する操作力取出装置（２００）
を設けてある。後輪ハブ（２）は、自転車フレーム
（３）に固定された車軸(4) 周りに回動可能であり、そ
の一側に円筒形のブレーキドラム（５）を突出させて一
体形成してある。前記ブレーキ装置（１）は、図３〜図
６に示すように、主に、前記フレーム（３）に固定した
固定部材（６）と、前記車軸（４）とブレーキドラム
（５）の間に介装されたカム体（７）と、カム体（７）
の外周面上に着座している複数のローラー（８）、これ
らローラー（８）の周方向の隙間に差し込まれる突出部
をもちローラーを保持するローラーケース（９）、及び
ローラー（８）とブレーキドラムの間に介装されたブレ
ーキシュー(10)とから構成されている。さらにこのブレ
ーキ装置（１）の側壁を構成する、つまりブレーキドラ
ム（５）の開口部を塞ぐブレーキカバー（１１）が備え
られている。前記ブレーキシュー（１０）は、車軸
（４）周りで３分割されると共に、リング状ばねで形成
したブレーキばね（１２）をもって常時ブレーキドラム
（５）離隔側に付勢されている。又、前記カム体（７）
は、車軸（４）周りに回動可能であり、図６反時計回り
方向に回動操作されたときに、カム面（７ａ）でローラ
ー（８）を外周側に押圧し、それによってブレーキシュ
ー（１０）が前記ブレーキばね（１２）の付勢力に抗し
てブレーキドラム（５）内面に圧接することにより制動
が行われる。尚、前記ブレーキシュー（１０）及びロー
ラーケース（９）は、固定部材（６）との嵌合により、
固定部材（６）に対する回動が規制されている。前記固
定部材（６）には前記ブレーキレバー装置から延出する
入力側レリーズワイヤ（１５０）のアウター筒の端部を
受け止めるアウター受（１３）を設けてあり、この入力
側レリーズワイヤ（１５０）のインナーワイヤ端部はリ
ンク（１４）と接続されている。そして、このアウター
受（１３）と前記リンク（１４）との間に圧縮コイルば
ねで形成したリンクばね（１５）が介装されている。
又、前記ブレーキカバー（１１）は、前記車軸（４）周
りに回動自在であると共に捩じりコイルばねで形成した
カバーばね（１６）により時計回り方向に向かって付勢
され、前記カム体（７）と一体回転するように嵌合した
カム回動用板（１７）に連結されている。すなわち、前
記リンク（１４）とブレーキカバー（１１）とが一体的
に連結されるならば、ブレーキレバー装置を操作して前
記入力側ワイヤー（１５０）を牽引操作したときに、図
３及び図５に示すブレーキばね（１２）、リンクばね
（１５）及びカバーばね（１６）の付勢力（Ｇ）に抗し
てブレーキカバー（１１）、カム回動用板（１７）及び
カム体（７）が反時計方向に回動し、前記カム面（７
ａ）及び前記ローラー（８）を介してブレーキシュー
（１０）がブレーキドラム（５）に圧接されて自転車の
制動が行われることになる。前記操作力取出装置（２０
０）は、前記後輪ハブ（２）つまりブレーキドラム
（５）の外周部の少なくとも一部、ここでは２周巻回っ
ている鋼製の締付リング（１８）より構成され、前記リ
ンク（１４）とブレーキカバー（１１）を連結してい
る。この締付リング（１８）は、前記入力側レリーズワ
イヤ（１５０）が牽引された場合に、その巻回部内面を
可動部（４００）としてのブレーキドラム（５）に圧接
して後輪ハブ（２）の回転動力を摩擦抵抗を利用して取
り出し、ブレーキ装置（１）に対する増幅された操作力
として利用する。また、入力側レリーズワイヤ（１５
０）の牽引力たる操作入力とブレーキドラム(5) に対す
る圧接力とが比例するように、入力部（２１０）として
の締め付けリング（１８）の一端（１８ａ）を前記リン
ク(14)に係止し、出力部（２３０）としての締め付けリ
ングの他端（１８ｂ）を前記ブレーキカバー(11)に係止
してあり、締め付けリング（１８）の中間部は操作出力
取出体（２２０）として機能する。又、ブレーキレバー
を全く操作しない状態にあっては、操作出力取出体（２
２０）とブレーキドラム（５）との間にクリアランスが
形成されるように、その巻回部の内径を設定している。
上述の構成によれば、ブレーキレバーを操作して入力側
レリーズワイヤ（１５０）を牽引すると、リンク（１
４）及び締付リング（１８）を介してブレーキカバー
（１１）及びカム体（７）が反時計回り方向に回動し、
前記ブレーキシュー（１０）がブレーキドラム（５）に
圧接して自転車の制動が行われる。この際、締付リング
（１８）の巻回部つまり操作出力取出体（２２０）がブ
レーキドラム（５）に圧接して、前記ハブ（２）の反時
計回り方向に対する回転力を、摩擦力として取り出し、
ブレーキカバー（１１）の反時計回り方向に対する回転
力として出力する。前記摩擦力は前記圧接力に比例する
が、この圧接力は前記操作入力にほぼ比例する。すなわ
ち、前記操作入力の増大によってブレーキドラム（５）
に対する圧接力が増大し、かつ、前記操作入力の減少に
よってブレーキドラム（５）に対する圧接力が減少す
る。したがって、ブレーキレバーに対する操作力を前記
摩擦力を利用して複数倍に増大させてブレーキ装置に伝
達し、強力に自転車の制動を行うことができる。又、ブ
レーキレバーの操作を解除することによって、制動を確
実に解除することができる。

【０００８】図７には、本発明のシステムをブレーキ操
作系へ適用している第２実施例の原理が簡単に示されて
いる。ここでは、手動操作手段（１００）からの操作力
を操作力取出装置をバイパスして動作装置（３００）に
伝達するバイパス手段が設けられていることで先の第１
実施例と異なっている。このバイパス手段は、前記操作
力取出装置の操作入力部（２１０）と連結した第１バイ
パス連結体（１６０）と前記操作力取出装置の操作出力
部（２３０）と連結した第２バイパス連結体（１７０）
とを備えており、前記第１バイパス連結体（１６０）と
第２バイパス連結体（１７０）は互に操作力伝達時に接
当可能な接当部を設けており、前記接当部同志は前記操
作力取出装置の正常状態においては閉鎖されない隙間
（１８０）を形成している。この隙間は図面から理解さ
れるようにバネ力の適切な調節によって維持されてい
る。もし取出装置が故障、例えば操作出力取出体（２２
０）が切断された場合、操作手段（１００）によるレリ
ーズワイヤ（１５０）のより大きな変位により、隙間
（１８０）が閉鎖され、第１バイパス連結体（１６０）
と第２バイパス連結体（１７０）が一体となって操作手
段（１００）からの操作力を動作装置（３００）に伝達
する。次に図８〜図１３を参照しながら本発明のこの第
２実施例を詳しく説明する。ここでも、動作装置（３０
０）は先の第１実施例の構成とほぼ同様の自転車用ブレ
ーキ装置（１）であって、操作力取出装置が組み込まれ
ている。自転車フレーム（３）に固定された車軸（４）
周りで回転可能な後輪ハブ（７１）に対し、ブレーキド
ラム（７２）を一体回転可能に設けてある。ローラーケ
ース（７３）に保持されるローラー（７４）はカム回動
用板（７５）と嵌合されるカム体（７６）の時計周りの
回動によって、ブレーキばね（７７）の付勢に抗しブレ
ーキシュー（７８）を前記ドラム（７２）内面に圧接す
る。前記車軸（４）にブレーキカバー（７９）が回転可
能に支持され、このカバー（７９）と自転車フレーム
（３）に固定された固定部材（８０）との間に防水カバ
ー（８１）が設けられている。後輪ハブつまりブレーキ
ドラム（７２）の外周部には、操作出力取出体としての
第１締付リング（８２）が巻き付けられている。本実施
例では第１実施例と異なり、ワイヤ固定具（８３）を介
して入力レリーズワイヤ（１５０）をブレーキカバー
（７９）に固定し、締付リング（８２）の一端（８２
ａ）をこのブレーキカバー（７９）の溝部に係止する一
方、その他端（８２ｂ）をカム回動板（７５）の溝部に
係止してある。このブレーキカバー（７９）は、前述し
た第１バイパス連結体（１６０）及び取出装置の操作入
力部（２１０）としても機能する。さらにカム回動用板
（７５）は、前述した第２バイパス連結体（１７）及び
取出装置の操作出力部（２３０）としても機能する。さ
らに、ブレーキカバー（７９）は第１のリターンばね
（８４）により固定部材（８０）に対して図８の時計周
りに復帰付勢され、第２のリターンばね（８５）により
ブレーキカバー（７９）に対してカム回動板（７５）が
同図時計周りに復帰付勢されている。さらに、ブレーキ
カバー（７９）内部のうちカム回動用板（７５）との対
向部にこのカム回動用板（７５）よりも幅広の凹部（８
６）を形成し、カム回動用板（７５）と凹部（８６）と
にそれぞれ設けた第１、第２接当部（７５ａ）, （８６
ａ）を締付リング（８２）の破損時に互いに接当させて
カム回動用板（７５）をブレーキカバー（７９）の反時
計周りの回転に追随させるように構成してある。ここ
で、両接当部（７５ａ），（８６ａ）の隙間（１８）
は、図７からよく理解されるように、通常の制動時にお
いて両接当部（７５ａ）, （８６ａ）が互いに接当しな
い程度のものとしてある。締付リング（８２）の破損時
において両接当部（７５ａ）, （８６ａ）は初めて互い
に接当して、操作入力部（２１０）であるブレーキカバ
ー（７９）と操作出力部（２３０）であるカム回動用板
（７５）とを一体回動可能に直結させる。このことによ
り、締付リング（８２）等の破損を原因としてワイヤ
（１５０）の牽引によるカム回動用板（７５）の回動の
不可能、つまり制動不能が防止される。尚、バイパス手
段としてはこの実施例の構成以外に、例えば、締付リン
グ（８２）の破損時において操作入力部（２１０）と操
作出力部（２３０）とを直結させるために、これら入力
部（２１０）と出力部（２３０）との間に弛緩状態でワ
イヤ等を設けるように構成することもできる。

【０００９】図１４には、本発明のシステムをブレーキ
操作系へ適用している第３実施例の原理が簡単に示され
ている。ここでは、前記取出装置の操作出力取出体（２
２０）と前記駆動部（４００）の間にワンウエイクラッ
チ装置（９０，９１，９２）が介装されており、このク
ラッチ装置は駆動部（４００）から操作出力取出体への
動力伝達に関し自転車の前進駆動に対応する方向の動力
のみ伝達する点で、先の実施例と異なっている。この構
造をもう少し詳しく述べると、ここでも、先の実施例の
構成とほぼ同様の取出装置付自転車用ブレーキ装置が提
示されているが、先の実施例と異なり、車輪ハブ（２）
ないしは車輪ハブ（２）から延出されたブレーキドラム
（５）の外面に摩擦リング（９０）を回転可能に設け、
この摩擦リングの外周部に前記第１締付リング（１８）
を巻き付け、これらの間に車輪ハブ（２）の正転時のみ
前記摩擦リング（９０）を駆動回転させることの可能な
ワンウエイクラッチを設けてある。ワンウエイクラッチ
は、摩擦リング（９０）の内面に設けたラチェット歯
（９１）とブレーキドラム（５）に支持されてラチェッ
ト歯（９１）係合側に付勢したラチェット爪（９２）と
よりなる。この構成によれば、前ブレーキドラム（５）
の正転時において前記摩擦リング（９０）がワンウエイ
機構の係合により駆動回転するので第１実施例同様にブ
レーキシュー(10)による制動力を向上させることが可能
となる。その一方、ブレーキドラム（５）の逆転時にお
いて摩擦リング（９０）は逆方向に駆動回転しないの
で、第１締付リング（１８）を設けたにも拘らず、ブレ
ーキシュー（１０）による制動力の減少を招かない。

【００１０】図１５には、本発明のシステムをブレーキ
操作系へ適用している第４実施例の原理が簡単に示され
ている。ここでは、操作力取出装置の操作入力部と操作
出力部は共通の部材（２５０）で構成され、この共通部
材（２５０）の一端は前記操作手段（１００）と前記動
作手段（３００）を動力伝達可能に連結する中継体（２
４０）と連結しており、その他端は操作出力取出体（２
２０）の一端と連結しており、操作出力取出体（２２
０）の他端（２５５）は弾性部材（２６０）を介して固
定されている点で、先の実施例と異なっている。この構
造をもう少し詳しく述べると、中継体（２４０）に対
し、取出装置の操作入力部と操作出力部として機能する
締付リング（２２０）の一端（２５０）のみが連結され
ている。締付リング（２２０）の他端（２５５）は、引
張コイルばね（２６０）を介して前記固定部材に連結さ
れ、この他端（２５５）に引張力を与えながら締付リン
グ（２２０）全体の回動が許容される。尚、締付リング
（２２０）のうち前記一端（２５５）側の部分は、車輪
ハブ（２）との摩擦により前記中継体（２４０）を押圧
する場合に座屈しないように剛体として形成してある。
なお、中継体（２４０）は、例えば第１実施例のリンク
（１４）とブレーキカバー（１１）とを直接連絡するこ
とにより構成でき、また、締付リング（２２０）の一端
（２５０）をブレーキカバー（１１）に係合させるとよ
い。この構成によれば、車輪ハブ（２）の正転時におい
て両端に張力を加えられた締付リングが車輪ハブ（２）
に圧接し、その摩擦力がブレーキシュー（１０）の操作
力つまり制動力を向上させる。しかも、取出装置の操作
入力部と操作出力部とは常に直結されているので、確実
に制動を加えることができる。その一方、車輪ハブ
（２）の逆転時において前記引張コイルばね（２６０）
の弛緩により締付リング（２２０）は車輪ハブ（２）へ
の圧接から開放され、ブレーキシュー（１０）による制
動力の減少を招かない。

【００１１】つぎに本発明の操作力取出システムを変速
操作系へ適用した例として、図１６〜図２１を用いて第
５実施例を述べる。ここでは、先の実施例と異なり、図
１６に示すように、動作装置が自転車用ディレーラー
（２１）（フロントディレーラー）であると共に、操作
手段が自転車用変速レバー装置（２２）である。又、本
実施例では、動作装置に対する操作力をクランク軸（３
２）から取り出すように構成し、さらに、後述の操作力
アキュムレータ（５００）が設けられている。図１６に
概略的に示されているディレーラー（２１）は、四連リ
ンク（２３）とその自由端にもうけられたチエンガイド
（２４）から構成され、このチェンガイド（２４）の揺
動運動により、径の異なる３枚のスプロケット（Ｓ
１），（Ｓ２），（Ｓ３）を備えた多段スプロケット装
置（Ｓ）の各スプロケットにチエン（Ｘ）を掛け換え
る。チエンガイド（２４）はディレーラーばね（２５）
によって常時小径スプロケット（Ｓ１）側に付勢され、
このディレーラーばね（２５）の付勢力（Ｇ）に抗して
前記四連リンク（２３）を出力側ワイヤ（１５５）で牽
引して変形させることにより、小径スプロケット（Ｓ
１）から大径スプロケット（Ｓ３）に向かう往動側の変
速が行われ、これとは逆に、前記牽引の力を弱めること
によって復動側の変速が行われる。前記変速レバー装置
（２２）としては、その変速レバー（２６）を往動操作
することにより入力側ワイヤ（１５０）を牽引操作する
ものであって、その変速レバー（２６）が段階的に３つ
の適正位置（Ｄ１），（Ｄ２），（Ｄ３）で位置保持さ
れると共に、前記各適正位置（Ｄ１），（Ｄ２），（Ｄ
３）よりも若干量（以下、「ＳＣ」とする。）だけ入力
側ワイヤ（１５０）の牽引側に対する変速レバー（２
６）の遊びをもったものを用いてある。自転車のボトム
ブラケット（３１）の前記多段フロントスプロケット装
置（Ｓ）とは反対側の領域には、操作力取出装置（２０
０）と操作力アキュムレータ（５００）が設けられてお
り、これらの詳細は図１７と図１８に示されている。こ
こでは、玉押し（３３）を介して駆動部（４００）とし
てのクランク軸（３２）が回動自在にボトムブラケット
（３１）の内側で支持されている。この玉押し（３３）
には、固定板（３４）及び固定筒体（３５）が固定され
ている。前記クランク軸（３２）には、孔あき円盤（３
６）と可動筒体（３７）とが、クランク軸（３２）と一
体回転するように支持されている。クランク軸（３２）
外側で、孔あき円盤（３６）と可動筒体（３７）との間
に、複数のボール（３８）を介して操作入力部（２１
０）としてのリング状の操作入力体（３９）がクランク
軸（３２）と相対回転自在に介装され、さらに、操作入
力体（３９）のボス部に操作出力部（２３０）としての
リング状の操作出力体（４０）が相対回転自在に外嵌さ
れている。操作入力体（３９）の径方向に沿った断面が
図１９に示されており、前記操作入力体（３９）の外周
部には、前記変速レバー装置（２２）から延出される入
力側ワイヤ（１５０）の遊端を止めるワイヤ止め（３９
ａ）と、この入力側ワイヤ（１５０）をガイドするガイ
ド溝（３９ｂ）と、後述の入力側連結ピン（４２ｅ）を
挿通するピン孔（３９ｃ）とが形成されている。一方、
前記操作出力体（４０）の外周部には、前記ディレーラ
ー（２１）から延出する出力側ワイヤ（１５５）の遊端
に固着したニップルを係止するためのワイヤ掛け（４０
ａ）と、この出力側ワイヤ（１５５）をガイドするガイ
ド溝（４０ｂ）と、出力側連結ピン（４０ｃ）とが形成
されている。尚、図１９中、（３４ａ）及び（３４ｂ）
は、レリーズワイヤとして形成された前記各入力・出力
ワイヤ（１５０），（１５５）にのアウター筒の端部を
受け止めるアウター受であり、前記固定板（３４）に一
体形成されている。前記操作力取出装置（２００）は、
先の実施例とほぼ同様の原理で構成されており、前記可
動筒体（３７）の外周部に巻回っている鋼製のばね材で
形成した操作出力取出体（２２０）としての締付リング
（４１）と前記操作入力体（３９）と操作出力体（４
０）とから構成されている。締付リング（４１）の各端
部には、操作入力部材（４１ａ）と操作出力部材（４１
ｂ）とが固着されており、これら操作入力部材（４１
ａ）と操作出力部材（４１ｂ）とが、前記入力側連結ピ
ン（４２ｅ）及び出力側連結ピン（４０ｃ）を介して前
記操作入力体（３９）及び操作出力体（４０）に各別に
連結されている。前記操作出力部材（４１ｂ）がディレ
ーラー（２１）に対する操作力の減少側へ移動すること
を阻止して操作出力部材（４１ｂ）を位置保持する位置
保持機能とその操作出力部（４１ｂ）の移動阻止を解除
する位置保持解除機能とを行う操作力アキュムレータ
（５００）が備えられているが、これらの機能は、前記
固定筒体（３５）の外周部と、この外周部に巻回ってい
るばね鋼製のアキュムレータ締付リング（４２）と、ア
キュムレータ締付リング（４２）の一端部に設けられた
バネ機構（５５０）によって実現される。バネ機構（５
５０）が取り付けられた端部と反対側の前記アキュムレ
ータ締め付けリング（４２）の他端に設けられた連結部
（４２ａ）は出力側連結ピン（４０ｃ）を介して前記操
作出力部（４１ｂ）に連結されている。このバネ機構
（５５０）は、図２０に詳しく示されているように、前
記アキュムレータ締付リング（４２）の端部に設けられ
たピン（４２ｇ）と、このピンのネジ部に係合するバネ
押えとしてのナット状係止部（４２ｂ）と、前記ピン
（４２ｇ）に対して摺動自在に外嵌した摺動筒（４２
ｃ）と、この摺動筒に形成されたバネ受けと前記係止部
（４２ｂ）との間に介装された圧縮コイルばねとして形
成された解除ばね（４２ｄ）、及び前記摺動筒（４２
ｃ）抜け止めのためにピン（４２ｇ）に設けられたスト
ッパー（４２ｆ）とから構成されている。そして、この
摺動筒（４２ｃ）の外周面に突設された前記入力側連結
ピン（４２ｅ）を介して、摺動筒（４２ｃ）が前記操作
出力部（４１ｂ）に連結されている。尚、前記保持力ア
キュムレータ（５００）を確実に作動させるためには、
前記解除ばね（４２ｄ）の圧縮による反力によって作り
出されるアキュムレータ締め付けリング（４２）の保持
力が、前記ディレーラーばね（２５）による付勢力
（Ｇ）よりも大きいことが提案される。

【００１２】次に操作力アキュムレータ（５００）の作
用を説明する。ここで、理解を容易にするために、前記
締付リング（４１）が可動筒体（３７）の外周面に摺接
して操作力取出装置（２００）による操作力の取出が可
能な状態と、前記解除ばね（４２ｄ）が圧縮されると共
に前記アキュムレータ締付リング（４２）が固定筒体
（３５）の外周面に摺接して前記操作出力部材（４１
ｂ）の移動阻止がなされている状態とを「ＯＮ」状態と
定義する。一方、締付リング（４１）が可動筒体（３
７）の外周面から離隔して操作力取出不能な状態と、前
記解除ばね（４２ｄ）が伸張されてストッパー（４２
ｆ）に接当すると共に前記アキュムレータ締付リング
（４２）が固定筒体（３５）の外周面から離隔して前記
操作出力部材（４１ｂ）の移動阻止が解除されている状
態とを「ＯＦＦ」状態と定義する。図２１に、前記操作
出力部材（４１ｂ）を基準とし、かつ、この基準に対す
る操作入力部材（４１ａ）の各相対位置に対応するとこ
ろの〔点（１）及び点（Ｐ３）を越えると、前記操作出
力部及び操作入力部は共回りするので、点（Ｐ１）及び
点（Ｐ３）の間に限る。〕、前記操作力取出装置（２０
０）及び操作力アキュムレータ（５００）の各状態が示
されている。ディレーラー（２１）の付勢力（Ｇ）に抗
して往動側の変速を行うには、前記変速レバー装置（２
２）を往動操作して、前記入力側ワイヤ（１５０）に牽
引力を加える。すると、前記操作入力体（３９）が反時
計回り方向に回転するが、前記締付リング（４１）を介
して、前記操作出力体（４０）が反時計回り方向に回転
する。この際、締付リング（４１）が縮径されて操作力
取出装置（２００）が「ＯＮ」となり、駆動部（４０
０）としてのクランク軸（３２）（自転車の駆動時にあ
っては、図示反時計回り方向に回転している）と一体回
転する可動筒体(37)の回転力を摩擦力を介して取り出
し、前記操作出力体（４０）を反時計回り方向に回転さ
せる力、すなわち、前記出力側ワイヤ（１５５）を牽引
してディレーラー（２１）のチエンガイド（２４）を大
径ギヤ側に移動させる力として伝達する。したがって、
軽いレバータッチで変速操作が可能となる。同時に、前
記解除ばね（４２ｄ）の圧縮及びアキュムレータ締付リ
ング（４２）の縮径により操作力アキュムレータ（５０
０）の位置保持機能は「ＯＮ」となっているが、アキュ
ムレータ締付リング（４２）はコイルばね状に形成され
ているため、そのワンウエイ伝達特性によって操作レバ
ーの操作の支障とはならない〔図２１に示す点（Ｐ
１）〕。そして、前記変速レバー（２６）の操作力を解
除するとその変速レバー（２６）は前記ＳＣ分だけ復動
して前記入力側ワイヤ（１５０）の牽引力を若干緩める
と、締付リング（４１）は「ＯＦＦ」となる。しかし、
前記解除ばね（４２ｄ）の力によって、アキュムレータ
締付リング（４２）は縮径されたまま維持され、操作力
アキュムレータ（５００）は未だ「ＯＮ」状態であるこ
ととなる〔図２１に示す点（Ｐ２）。この点が、前記適
正位置（Ｄ１）〜（Ｄ３）のいずれかに相当する。〕。
すなわち、前記操作出力部材（４１ｂ）が時計回り方向
に回転することを摩擦により阻止して操作出力部材（４
１ｂ）を位置保持するので、前記チエンガイド（２４）
は復動せずにその静止位置を保持する。したがって、チ
エンガイド（２４）の姿勢を変速後の位置で保持させる
と同時に、締付リング（４１）とクランク軸（３２）と
の関係を遮断して、クランク軸（３２）の回動が阻害さ
れることを防止できる。一方、ディレーラーばね（２
５）の付勢力を利用して復動側への変速を行うには、前
記変速レバー装置（２２）をさらに復動操作して、前記
入力側ワイヤ（１５０）の牽引力をさらに緩和する〔図
２１に示す点（Ｐ３）〕。これに伴って、前記アキュム
レータ締付リング（４２）が弛緩されて操作力アキュム
レータ（５００）が「ＯＦＦ」となって前記操作出力部
材（４１ｂ）の位置保持が解除され、ディレーラーばね
（２５）によって出力側ワイヤ（１５５）を巻戻すよう
に操作出力体（４０）が時計回り方向に回転し、前記チ
エンガイド（２４）が小径ギヤ側に移動して復動方向へ
の変速が行われる。そして、前記アキュムレータ締付リ
ング（４２）が縮径されて操作力アキュムレータ（５０
０）が再び「ＯＮ」となった位置で、前記締付リング
（４１）とアキュムレータ締め付けリング（４２）の共
回りが止まり、復動側への変速が終了する。

【００１３】つぎに先の第５実施例と同様本発明の操作
力取出システムを変速操作系へ適用した第６実施例を、
図２２〜図２４を用いて説明する。ここでも、フロント
ディレーラー（２１）に対する操作出力は駆動部（４０
０）であるクランク軸（３２）から取り出される。前記
操作力取出装置（２００）は、フレーム側に固定された
固定面（５１）に沿って移動し（実施する場合には、ク
ランク軸（３２）を中心とする円弧面として固定面（５
１）を形成すればよいが、ここでは説明の便宜上、平面
状に描いてある) 且つ固定面（５１）との距離を維持し
ている動力取出本体（５２）と、この取出本体（５２）
に枢支された取出レバー（５３）と、取出本体（５２）
に固着されてクランク軸（３２）の外周面に摺接可能な
動力取出シュー（５４）と、動力取出シュー（５４）を
クランク軸（３２）に対する離隔側に付勢するレバーば
ね（５５）とから成り、さらに、前記入力側ワイヤ（１
５０）固定用の操作入力部材(56)が取出レバー（５３）
に設けられ、前記出力側ワイヤ（１５５）固定用の操作
出力部材(57)が動力取出本体（５２）に設けられてい
る。操作力アキュムレータ（５００）は、動力取出本体
（５２）に設けられると共に前記出力側ワイヤ（１５
５）の弛緩側に向かって前記固定面（５１）から離隔す
る傾斜面（５８）と、傾斜面（５８）及び固定面（５
１）の間に圧入して固定部材に対する取出本体（５２）
の出力側ワイヤ（１５５）弛緩側への移動を阻止するボ
ール（５９）とにより構成されている。尚、前記ボール
（５９）は、ボールばね（６０）によって傾斜面（５
８）圧入側に若干付勢されている。前記動力取出シュー
（５４）がクランク軸（３２）に対する離隔側に移動す
るように取出レバー（５３）を揺動させるに伴って、前
記ボール（５９）を傾斜面圧入状態から押し出すため
に、ボール押出突起（６１）が前記取出レバー（５３）
に設けられている。

【００１４】次に、上述の第６実施例の作用について説
明する。小径ギヤ側から大径ギヤ側への変速を行うに
は、前記入力側ワイヤ（１５０）に牽引力を加える。す
ると、前記レバーばね（５５）の付勢力に抗して前記取
出レバー（５３）が反時計回り方向に揺動して前記取出
シュー（５４）がクランク軸（３２）の外周面に摺接
し、先の第５実施例と同様に、ディレーラー（２１）の
チエンガイド（２４）を大径ギヤ側に移動させる操作力
を得ることができる。そして、前記変速レバー装置（２
２）に対する操作力の減少により変速レバー（２６）を
ＳＣ分だけ復動させたときには、前記ボール（５９）が
傾斜面（５８）と固定面（５１）との間に圧入してチエ
ンガイド（２４）を変速後の位置で保持させると同時
に、動力取出シュー（５４）をクランク軸（３２）から
離隔させる。一方、大径ギヤから小径ギヤへの変速を行
うには、前記変速レバー装置（２２）をさらに復動操作
することによってボール押出突起（６１）をボール（５
９）に接当させ、前記レバーばね（５５）の付勢力をも
ってボールばね（６０）を圧縮するようにして前記ボー
ル（５９）の圧入状態を解除する。ディレーラー（２
１）のスプリングによって出力側ワイヤ（１５５）を弛
緩させる側に取出本体（５２）が移動し、前記チエンガ
イド（２４）が小径ギヤ側に移動して復動方向の変速が
行われる。そして、前記ボール（５９）が傾斜面（５
８）と固定面（５１）との間に再び圧入した状態でチエ
ンガイド（２４）を変速後の位置で保持させる。

【００１５】次に、上述した本発明の種々の実施例に対
する変形の一例を述べる。 （１）上述の実施例においては、駆動部（４００）とし
て車輪ハブから延設されたブレーキドラムやクランク軸
に連結された部材が用いられたが、車輪ハブやクランク
軸から動力伝達される別体の部材を設けてこれを利用す
ることもできる。さらに回転体以外に、例えばチエン
（Ｘ）等の直線運動を行うものを採用することも可能で
ある。したがって、これらを、移動力を有する部材と総
称する。 （２）本発明における「動作装置」及び「手動操作手
段」は、実施例で述べられたブレーキ装置、ディレーラ
ー、ブレーキレバー、変速レバー等に限定されるもので
はなく、例えばディスクブレーキ装置や無段変速装置の
ように構造が異なるものや、あるいはブレーキや変速と
全くことなった何等かの動作を行うための操作ー動作機
器に適用することもできる。 （３）前記操作力アキュムレータ（５００）は、上述の
実施例５の如き摩擦保持による構成や、上述の第６実施
例の如きボール（５９）の圧入による構成に限らず種々
の改変であり、例えば、ラチェット爪とこれに係合する
複数の歯とで構成してもよい。 （４）上述の第５、第６実施例においては、変速レバー
装置（２２）として、その変速レバー（２６）が摩擦に
より無段階に位置保持されるフリクションタイプのもの
を用いてもよい。この場合、前記ＳＣ分の復動操作は、
手動により意図的に行うようにしてもよい。

【００１６】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にする為に符号を記すが、該記入により本発明は添
付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】操作力取出伝達システムの概念を示す模式図

【図２】操作力取出伝達システムの第１実施例の原理図

【図３】第１実施例における操作力取出装置付ブレーキ
装置の側面図

【図４】第１実施例における操作力取出装置付ブレーキ
装置の平面図

【図５】第１実施例における操作力取出装置付ブレーキ
装置の部分断面正面図

【図６】第１実施例における操作力取出装置付ブレーキ
装置の断面図

【図７】操作力取出伝達システムの第２実施例の原理図

【図８】第２実施例における操作力取出装置付ブレーキ
装置の側面図

【図９】第２実施例における操作力取出装置付ブレーキ
装置の平面図

【図１０】第２実施例における操作力取出装置付ブレー
キ装置の部分断面正面図

【図１１】第２実施例における操作力取出装置付ブレー
キ装置の断面図

【図１２】第２実施例における第１バイパス連結体と第
２バイパス連結体との隙間を示す模式断面図

【図１３】第２実施例における操作力取出装置付ブレー
キ装置の斜視図

【図１４】操作力取出伝達システムの第３実施例の原理
図

【図１５】操作力取出伝達システムの第４実施例の原理
図

【図１６】変速装置に応用された操作力取出システムの
第５実施例の概略図

【図１７】第５実施例における操作力取出装置の分解斜
視図

【図１８】第５実施例における操作力取出装置の縦断面
図

【図１９】第５実施例における操作力取出装置の縦断面
図

【図２０】操作力キュムレータのバネ機構の断面図

【図２１】第５実施例における操作力取出装置の作動状
態を示す説明図

【図２２】変速系に応用された操作力取出システムの第
６実施例の作動を示す概略図

【図２３】変速系に応用された操作力取出システムの第
６実施例の作動を示す概略図

【図２４】変速系に応用された操作力取出システムの第
６実施例の作動を示す概略図

【符号の説明】

１，２１，３００ 動作装置 ２２，１００ 手動操作手段 ２１０ 操作入力部 ２２０ 操作出力取出体 ２３０ 操作出力部 ３２，３７，４００ 回転部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B62L 3/02 B62M 9/04 B62M 25/04

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】手動操作手段（２２），（１００）によっ
   て自転車の動作装置（１），（２１），（３００）を操
   作する際に用いられ、自転車の走行に連動して回転する
   回転部材（３２），（３７），（４００）の回転力を利
   用して操作力を取り出す、自転車用動作装置に対する操
   作力取出装置であって、 前記動作装置（１），（２１），（３００）に対する前
   記手動操作手段（２２），（１００）からの操作入力が
   与えられる操作入力部（２１０）と、 前記動作装置（１），（２１），（３００）に操作出力
   を与えるための操作出力部（２３０）と、 前記回転 部材（３２），（３７），（４００）に圧接し
   てその回転力を前記動作装置（１），（２１），（３０
   ０）に対する操作出力として取り出して前記操作出力部
   （２３０）から出力する操作出力取出体（２２０）とを
   備え、前記操作出力取出体（２２０）は、 前記操作入力の増大
   によって前記回転部材（３２），（３７），（４００）
   に対する圧接力が増大し、前記操作入力の減少によって
   前記回転部材（３２），（３７），（４００）に対する
   圧接力が減少するように形成されている、 自転車用動作装置に対する操作力取出装置。
2. 【請求項２】 前記動作装置（１）が自転車用ブレーキ
   装置であり、前記手動操作手段が自転車用ブレーキレバ
   ー装置であり、移動力を有する前記部材が車輪の一部又
   は前記車輪に一体回転可能に付設したものである請求項
   １記載の自転車用動作装置に対する操作力取出装置。
3. 【請求項３】 前記操作出力部（２３０）が前記動作装
   置（３００）に対する操作力の減少側へ移動することを
   阻止して前記操作出力部（２３０）を位置保持する操作
   力アキュムレータ（５００）を、前記操作入力部（２１
   ０）を一定量以上復動方向操作することによって前記操
   作出力部（２３０）の移動阻止を解除する状態で設けて
   あり、前記動作装置（２１）が自転車用ディレーラーで
   あり、前記手動操作手段（２２）が自転車用変速レバー
   装置であり、移動力を有する前記部材（３２),（３７）
   がクランク軸の一部又は前記クランク軸に一体回転可能
   に付設したものである請求項１記載の自転車用動作装置
   に対する操作力取出装置。