JP5307324B2 - 自転車のディレーラの制御デバイス - Google Patents

Description

本発明は、自転車のディレーラの制御ケーブルの駆動に使用される制御デバイスに関する。

以下の説明は、特に（競輪用自転車に典型的な）曲がったハンドルバーを有する自転車用に構成されるデバイスを参照して行うが、本発明は、ハンドルバーの形状および作動デバイスの最終的構成に関係せず、マウンテンバイクに典型的な真っ直ぐなハンドルバーを有する自転車用のデバイスにも使用可能である。

一般に、自転車は、クランクセットに関連づけられるフロントディレーラとスプロケット・アセンブリに関連づけられるリアディレーラの２つのディレーラを装備する。何れの場合も、ディレーラは変速機チェーンに係合し、異なる歯車比を得るために異なる直径および異なる歯数を有する複数の歯車上でこれを変位させる。ディレーラは、フロントディレーラであれリアディレーラであれ、被覆されて伸びないケーブル（ボーデン・ケーブルとして周知）により加えられる牽引作用によって一方向に移動され、ディレーラ自体の内部に設けられるばねの復元力によって反対方向に移動される。

通常、戻しばねによる変位方向は、より大きい直径を有する歯車からより小さい直径を有する歯車へとチェーンが通る方向、いわゆるギヤのダウンシフト方向であり、反対に、制御ケーブルによる牽引作用は、より小さい直径を有する歯車からより大きい直径を有する歯車へチェーンが移動する方向、いわゆるギヤのアップシフト方向で起こる。但し、フロントディレーラでは、ギヤのダウンシフトはより低い歯車比への移行に相当するが、リアディレーラではより高い歯車比への移行に相当する点に、留意するべきである。

ディレーラの制御ケーブルの二方向への変位は、サイクリストが容易に操作できるように、ハンドルバー上のグリップの近くでかつ前輪ブレーキレバーがある場所に取り付けられる、統合制御装置として周知の制御デバイスを介して達成される。通例、左側の握りの近くにはフロントディレーラの制御デバイスと前輪のブレーキレバーが存在し、反対に右側の握りの近くにはリアディレーラの制御デバイスと後輪のブレーキレバーが存在する。

制御デバイスでは、制御ケーブルが、ケーブル巻取ブッシュとして周知のロータ・エレメント上での巻取りおよび巻出しを介して、牽引作動またはリリース作動される。ロータ・エレメントの回転は、適切な制御レバーを使用してサイクリストにより制御される。

米国特許第5,400,675号には、第１のタイプの統合制御デバイスが記述されている。前記特許では、ケーブル巻取ブッシュの二方向への回転を２つの異なるラチェット・レバーが制御し、これら２つのレバーのうちの一方はブレーキ制御ケーブルも制御する。

前記制御デバイスは、ハンドルバーから自転車前部へと突出して取り付けられる支持体を有し、この上に、第１レバーがフロントまたはリアブレーキと一緒に取付けられる。第１のレバーは、制動（ブレーキ制動）の間、サイクリストにより操作されて、第１の軸を中心としてハンドルバーへ向かう方向に回転する。一緒に取付けられたブレーキレバーは前記第１の軸に対して垂直である第２の軸を中心として回転可能であり、これにより、第１の回転方向に向かうようにケーブル巻取りブッシュの回転を制御し、ギアのアップシフトを実行する。このような回転は、実質的に、レバーを内側へ押すサイクリストの手の動きに従う。ここで「内側」という用語は、自転車の前後軸である主軸へと向かう方向を意味する。

また前記デバイスは、前記第２の軸心に平行な第３の軸心を中心として回転可能で、同じく内側へ作動される第２のレバーを有する。前記第２のレバーは、ディレーラのばねの効果によりケーブル巻取ブッシュをリリースする、第１の回転方向とは反対方向への回転を引き起こし、ギヤのダウンシフトを実行する。

ケーブル巻取ブッシュは、ギヤシフト中にケーブル巻取ブッシュの所望の方向への回転を可能にし、かつ２つのレバーが動作していないときはケーブル巻取ブッシュを一定の角度位置に維持するのに適する関連のインデックス（位置出し）機構を有する。

制御デバイスの好ましい一実施形態では、ケーブル巻取ブッシュはブレーキレバーがヒンジ連結される領域に近い支持体の前端に取り付けられる。制御ケーブルは、ケーブル巻取ブッシュ上へ、自転車の前進方向に対してほぼ垂直である平面上に位置する環状の喉部を中心にして巻かれている。ケーブル巻取ブッシュを中心とする巻取り／巻出しを行うディレーラの制御ケーブルは、支持体から内側へ、ケーブル巻取ブッシュの軸を通過する垂直平面にほぼ垂直である方向へ突き出す。

しかしながら、上述のソリューションには幾つかの欠点がある。

第１の欠点は、支持体の前端に取り付けられているケーブル巻取ブッシュがハンドルバーからある程度の距離にあることにあり、このため、例えばレース中に誤って近くのサイクリストに接触した場合、または転倒により突き出したケーブルが転倒に巻き込まれた他の自転車のハンドルバーに絡まった場合など、支持体から突き出すギヤシフトの制御ケーブルはサイクリストにとって危険な状況を引き起こす。

別の欠点は、ケーブルが突き出すことによって自転車の外観が悪くなり、空気貫入率（air penetration factor）が低下することにある。

このような欠点を部分的に克服する統合制御デバイスは、本件出願人に付与された欧州特許第504 118 B1号に記述されている。前記特許では、２つのラチェット・レバーが、回転軸を自転車の前進方向に対してほぼ平行にして配置されるケーブル巻取ブッシュの二方向の回転を制御する。

このようなタイプのデバイスは、自転車のハンドルバーへ固定された支持体を有し、この支持体に、ブレーキ・ケーブルを牽引するための第１のレバーいわゆるブレーキレバーと、ブレーキレバーに沿って隣に配置されるギヤのアップシフト操作のための第２のレバーいわゆるアップシフト・レバーと、支持体の内側から突出するギヤのダウンシフト操作のための第３のレバーいわゆるダウンシフト・レバーとが、関節運動（回動）可能に連結される。

ケーブル巻取ブッシュは、ハンドルバーに向かう円筒部分に環状の喉部を有し、制御ケーブルの広がった頭部はこの喉部に掛けられ、かつ制御ケーブル自体もこの喉部に巻き取られ、ここから巻き出される。環状の喉部は自転車の前進軸に対して垂直である平面に属し、制御ケーブルは、その剛性により、同じ平面に属する喉部からの出口方向を有する。制御ケーブルは、次に、支持体におけるハンドルバーの近傍に設けられた円筒形凹所内に一端が配置された外側シース内に挿入される。喉部から出てくる制御ケーブルは、曲がった貫通孔を介してシースの端に到達する。

このようなソリューションは、ギヤシフト中に制御ケーブルが貫通孔およびシースの内側を滑動するときに、制御ケーブルと貫通孔の曲がった領域の内面との間に発生する摩擦に起因する欠点を有する。このような摩擦は、制御性能の低下および互いに接触して滑動する部品間の摩耗の増加を引き起こす。

本発明の目的は、上述の欠点を克服し、ケーブルの突出がない、従来の制御デバイスより高い信頼性および長い寿命を特徴とする制御デバイスを製造することにある。

このような目的は、自転車のディレーラの制御ケーブルを駆動するための制御デバイスを介して達成され、本制御デバイスは、
一方の側面で自転車のハンドルバーへ接続可能であって、前記側面から突き出す部分を有する支持体と、
前記制御ケーブルの巻取り／巻出し用のケーブル巻取ブッシュと、
前記ケーブル巻取ブッシュを第１の回転方向の回転へと駆動するために前記支持体に対して回転可能である少なくとも１つのレバーとを備えたものにおいて、
前記ケーブル巻取ブッシュと前記支持体の前記側面との間に配置される、前記制御ケーブルのための偏向機構を備えることを特徴とする。

ある好ましい実施形態によれば、前記偏向機構は、前記支持体に遊びを含んで、つまり相対回転可能に取り付けられる偏向ホイールを備える。

好ましくは、前記偏向ホイールの回転軸心は、ケーブル巻取ブッシュの回転軸心に対して垂直である。

さらにより好ましくは、前記偏向ホイールの外面は制御ケーブルを収納するための喉部を有する。

好ましくは、前記支持体は、ハンドルバーに接続可能な側面の近くに形成されて、制御ケーブルの外側シースの端部を受容する、すなわち受け止めないし受け入れる円筒形凹所を備える。

有利には、前記制御ケーブルおよび前記外側シースは、制御デバイスにおけるハンドルバーに接続される面から外部に出て、ギヤシフト中、制御ケーブルは偏向ホイール上へ先行技術によるデバイスより低い摩擦値で巻かれる。

本発明のさらなる特徴および利点は、添付の図面を参照して行う好ましい実施形態の説明からさらに明らかとなるであろう。

本発明の制御デバイス１を、図１に示す。制御デバイス１は右側制御デバイスである。すなわち、リアディレーラのギヤシフト操作を実行するためにハンドルバー２の右側の曲がった端に取り付けられるが、本発明概念がハンドルバー２の左側の曲がった端に取り付けられかつフロントディレーラに関連づけられる左側制御デバイスにも適用可能であることは明らかであり、同様にこれは、マウンテンバイクにおいて典型的な真っ直ぐなハンドルバーにおける右または左側制御デバイスにも適用可能である。

制御デバイス１は、１つの側面４を介してハンドルバー２に接続される支持体３と、サイクリストが握ることのできる、側面４から突出する部分５とを備える。

支持体３はハンドルバー２に、既知の方法で、例えばクリップまたはバンド（図示せず）によって接続される。

支持体３には、リアブレーキ（図示せず）のブレーキ・ケーブル７を作動させる第１のレバー６、いわゆるブレーキレバーが連結されている。

第２のレバー８、いわゆるギヤのアップシフト・レバーは、ブレーキレバー６に沿って隣接して、第３のレバー、いわゆるギヤのダウンシフト・レバー（本図では見えない）は、サイクリストの親指によって作動されるべく支持体３の内側の側壁３ａから突出している。

図２に示すように支持体３内に円筒形凹所１１が形成されて、この円筒形凹所１１内に外側シース１０の一方の端部１０ａが挿入されており、ブレーキレバー６の牽引は、外側シース１０の内部を滑動するブレーキ・ケーブル７に作用する。ギヤのアップシフトおよびダウンシフト・レバー８（図１）の牽引およびリリースは各々、リアディレーラ（図示せず）の制御ケーブル１２に作用する。リアディレーラの制御ケーブル１２は、ハンドルバー２に接続するための側面４に近い場所において支持体３内に形成された第２の円筒形凹所１４内に端１３ａが挿入される外側シース１３の内部を滑動する。外側シース１０、１３および個々のブレーキケーブルおよび制御ケーブル７、１２は、有利には、図１から分るように、ハンドルバーに隣接する位置、この例では側面４から、制御デバイス１の外へ出る。

ギヤのアップシフトおよびダウンシフト用レバー８を介するディレーラの制御ケーブル１２の牽引およびリリースは、回転軸心Ｘを自転車の前進軸に対してほぼ平行にして配置されるケーブル巻取ブッシュ１５による制御ケーブル１２の巻取りおよび巻出しによって行われる。ケーブル巻取ブッシュ１５を介する制御ケーブル１２の牽引およびリリース機構、およびブレーキレバー６を介するブレーキ・ケーブル７の作動を、図２に詳しく示す。これは、本件出願人による欧州特許第504 118 B1号に記述されているものと同一である。

図２から分るように、ケーブル巻取ブッシュ１５と、自転車のハンドルバー２に接続するための支持体３の側面４との間には、偏向ホイール１６より成る偏向機構が配置される。偏向ホイール１６はその中心軸１７上へ遊びを含んで、つまり相対回転自在に取り付けられ、外周面には、図５に示す、リアディレーラの制御ケーブル１２が載る環状の溝からなる喉部１６ａを有する。偏向ホイール１６は、ケーブル巻取ブッシュ１５の回転軸心Ｘに対してほぼ垂直である回転軸心Ｙを有し、支持体３内の中心の中央面よりも支持体３の外側の側面３ｂに向かって、すなわち図２を見る者の方へ向かって変位した位置に形成されたシート１８内（収納部）に配置される。このようにして、制御ケーブル１２は、ケーブル巻取ブッシュ１５に接続される場所である点１９と、偏向ホイール１６の外面に接触する第１の領域２０との間に真っ直ぐな順応部を有する。シート１８の上側の領域には、ディレーラの制御ケーブル１２を通すための、第２の円筒形凹所１４に繋がる開口２１が作られる。第２の円筒形凹所１４には、制御ケーブル１２が挿入される外側シース１３の端部１３ａが配置される。制御ケーブル１２は外側シース１３へと真っ直ぐに、かつ同軸に挿入され、そのままハンドルバー２および自転車のフレームに沿ってディレーラに至る。外側シース１３内へ制御ケーブル１２を真っ直ぐに挿入するので、制御ケーブル１２と外側シース１３との間の接触面をほぼゼロに減らすことができ、ギヤシフト中の摩擦領域もほぼゼロに低減される。さらに、制御ケーブル１２のケーブル巻取ブッシュ１５上への巻き取りおよびケーブル巻取ブッシュ１５からの巻出し中、すなわちギヤのアップシフトおよびダウンシフト操作中、制御ケーブル１２は、回転しながら制御ケーブル１２の動作に従う偏向ホイール１６の喉部１６ａ上に載る。このようにして、制御ケーブル１２と偏向ホイール１６の外面との間の摩擦は転がり摩擦であって、低値を有する利点がある。

上記のとおり図示し、かつ説明したこの実施形態では、制御ケーブル１２がケーブル巻取ブッシュ１５に接続される場所である点１９と偏向ホイール１６に接触する第１の領域２０との間、および偏向ホイール１６とシース１３の端１３ａとの間に画定される制御ケーブル１２の真っ直ぐな各領域間の角度は、約１３５゜である。しかし、他の実施形態では、このような角度は、偏向ホイール１６の直径およびそれが配置される位置、制御デバイス１の支持体３のサイズ、および支持体３内に形成される円筒形凹所１４の勾配に従って異なる場合がある。

図３は、本発明の制御デバイスの一実施形態の概略図である。

制御デバイス５０は、一方の側面５４を介してハンドルバー２に接続される支持体５３と、側面５４から突出し、サイクリストが握ることのできる部分５５とを備える。

支持体５３はハンドルバー２に、既知の方法で、例えばクリップまたはバンド（図示せず）によって接続される。

支持体５３には、リアブレーキ（図示せず）のブレーキケーブルを作動させる第１のレバー５６、いわゆるブレーキレバーが連結されている。このようなレバー５６はギヤのアップシフト・レバーをも兼用し、牽引は、図示されていないが例えば前述の米国特許第5,400,675号に記述されているタイプのラッチを介して、制御ケーブル６２の巻取り方向へのケーブル巻取ブッシュ６５による回転を通してリアディレーラの制御ケーブル６２に作用する。第１のレバー５６沿いに隣接する第２のレバー５８のリリースは、図示されていないが例えば前述の米国特許第5,400,675号に記述されているタイプのラッチを介して、制御ケーブル６２の巻出し方向へのケーブル巻取ブッシュ６５による回転を通してリアディレーラの制御ケーブル６２に作用する。

リアディレーラの制御ケーブル６２のケーブル巻取ブッシュ６５は支持体５３の前端５３ａ付近に位置し、自転車の前進方向にほぼ一致する回転軸Ｘを有する。

ケーブル巻取ブッシュ６５と、自転車のハンドルバー２に接続するための支持体５３の側面５４との間には、偏向ホイール６６が配置される。偏向ホイール６６はその中心軸６７上へ遊びを含んで、つまり相対回転自在に取り付けられ、外周面には、図５に示す、リアディレーラの制御ケーブル６２が載る環状の溝からなる喉部６６ａを有する。偏向ホイール６６は、ケーブル巻取ブッシュ６５の回転軸心Ｘに対してほぼ垂直である回転軸心Ｙを有し、支持体５３内の中心の中央面よりも支持体５３の外側の側面の方向に変位した位置に形成されたシート内に配置される。このようにして、制御ケーブル６２は、ケーブル巻取ブッシュ６５から出る場所である領域７０と、偏向ホイール６６の外面に接触する第１の領域７１との間にほぼ真っ直ぐな順応部を有する。ディレーラの制御ケーブル６２は外側シース６３へと真っ直ぐかつ同軸に挿入され、そのままハンドルバー２および自転車のフレーム沿ってディレーラに至る。図１および２を参照して説明したソリューションの場合と同様に、制御ケーブル６２と外側シース６３との間の接触面は、ほぼゼロに低減され、制御ケーブル６２と偏向ホイール６６の外面との間の転がり摩擦は、低値を有する利点がある。

さらに、制御ケーブル６２および外側シース６３は制御デバイス５０のハンドルバー２に近い位置から外部に出ており、制御デバイス５０自体から突出しない。

図４は、本発明の制御デバイスの別の実施形態の概略図である。

このようなソリューションと、図３に示したものとの相違点は、偏向ホイール９６の配置の違いにある。偏向ホイール９６は、ケーブル巻取ブッシュ９５の回転軸心Ｘに対して垂直である中心軸９７上に遊びを含んで取り付けられ、支持体８３の頂部に形成されるシート内に配置される。

偏向ホイール９６のこのような配置により、制御ケーブル９２および外側シース９３は、ハンドルバー２に隣接した支持体８３の内側の側壁８３ａの方向へ、制御デバイス８０から外部に出る。

自転車のハンドルバーに取り付けられた本発明の制御デバイスを示す等角投影図である。 図１の制御デバイスの断面ＩＩ−ＩＩおよびＩＩＩ−ＩＩＩに沿った部分断面を示す側面図である。 本発明の制御デバイスの第１の実施形態を示す概略側断面図である。 本発明の制御デバイスの第２の実施形態を上から見た概略平面図である。 先行する諸図に示す各実施形態において使用される偏向ホイールの正面図である。

Claims (12)

1. 自転車のディレーラの制御ケーブル（１２；６２；９２）を駆動するための制御デバイス（１；５０；８０）であって、
   一方の側面（４；５４）で自転車のハンドルバー（２）に接続可能であって、前記側面（４；５４）から外方に突出する部分（５；５５）を有する支持体（３；５３；８３）と、
   前記制御ケーブル（１２；６２；９２）が巻き取られ／巻き出されるケーブル巻取ブッシュ（１５；６５；９５）と、
   前記ケーブル巻取ブッシュ（１５；６５；９５）を第１の回転方向の回転へと駆動するための、前記支持体（３；５３；８３）に対して回転可能な少なくとも１つのレバー（８；５６）とを備えたものにおいて、
   前記ケーブル巻取ブッシュ（１５；６５；９５）と前記支持体（３；５３；８３）の前記側面（４；５４）との間で、前記支持体（３；５３；８３）の内部に配置された、前記制御ケーブル（１２；６２；９２）を偏向させるための偏向機構（１６；６６；９６）を備え、
   前記偏向機構（１６；６６；９６）は前記支持体（３；５３；８３）に相対回転可能に取り付けられたホイール（１６；６６；９６）であることを特徴とするデバイス（１；５０；８０）。
2. 請求項１において、前記制御ケーブル（１２；６２；９２）は前記支持体（３；５３；８３）のハンドルバー（２）に接続可能な前記側面（４；５４）から出ていることを特徴とするデバイス（１；５０；８０）。
3. 請求項１において、前記偏向ホイール（１６；６６；９６）は前記ケーブル巻取ブッシュ（１５；６５；９５）の回転軸心（Ｘ）に対してほぼ垂直である回転軸心（Ｙ）を有することを特徴とするデバイス（１；５０；８０）。
4. 請求項１において、前記偏向ホイール（１６；６６；９６）は外周に前記制御ケーブル（１２；６２；９２）を収納する喉部（１６ａ；６６ａ）を有することを特徴とするデバイス（１；５０；８０）。
5. 請求項１において、前記支持体（３；５３；８３）は前記制御ケーブル（１２；６２；９２）のための外側シース（１３）の端部（１３ａ）を受容する凹所（１４）を有することを特徴とするデバイス（１；５０；８０）。
6. 請求項５において、前記凹所（１４）は前記支持体（３；５３；８３）の前記側面（４；５４）の近くに設けられていることを特徴とするデバイス（１；５０；８０）。
7. 請求項１において、ブレーキ・ケーブル（７）を作動するためのブレーキレバー（６；５６）をさらに備えることを特徴とするデバイス（１；５０；８０）。
8. 請求項７において、前記ブレーキレバー（５６）および前記少なくとも１つのレバー（５６）が一致することを特徴とするデバイス（１；５０；８０）。
9. 請求項７において、前記支持体（３；５３；８３）は前記ブレーキ・ケーブル（７）のための外側シース（１０）の端部（１０ａ）を受容する凹所（１１）を有することを特徴とするデバイス（１；５０；８０）。
10. 請求項９において、前記凹所（１１）は前記支持体（３；５３；８３）の前記側面（４；５４）の近くに設けられていることを特徴とするデバイス（１；５０；８０）。
11. 請求項１において、前記ケーブル巻取ブッシュ（１５；６５；９５）を第１の方向とは反対の第２の回転方向の回転へと駆動するための、前記支持体（３；５３；８３）に対して回転可能な第２のレバー（５８）を備えることを特徴とするデバイス（１；５０；８０）。
12. 請求項１において、前記ケーブル巻取ブッシュ（１５；６５；９５）の回転軸心（Ｘ）が自転車の前進方向にほぼ一致することを特徴とするデバイス（１；５０；８０）。

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