JPS6364890A - 自転車用外装変速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

この発明は、車体に支持されたベース部材に対してパン
タグラフリンク機構を介して可動部材を平行移動可能に
支持し、この可動部材にチエン案内機構をさらに支持し
て構成される自転車用外装変速機に関し、自動組立が可
能であり、かつパンタグラフリンク機構の強度および寿
命が飛躍的に延長されたものに関する。

【従来の技術】

本発明者はさきに、一般的な自転車用外装変速機におけ
るパンタグラフリンク機構を自動組立て可能な構造に改
良する提案を行なった（特開昭５９−１９５４８４号公
報参照）、この提案は、本願の図面にも示されているよ
うに、ベース部材に一対の平行な支軸の一端を固着する
とともに可動部材にも同様に一対の平行な支軸の一端を
固着し、これらベース部材と可動部材とをつなぐ一対の
平行状のリンク部材のそれぞれの両端に開設した軸支孔
をベース部材側の支軸と可動部材側の支軸に回転可能に
はめ込むというものである。 この新規な構造のパンタグラフリンク機構の最も特徴的
な点は、従来の一般的なパンタグラフリンク機構では各
部材を連結するビンが連結すべき部材の端部において両
持ち状に支持されていたのに対し、ベース部材または可
動部材に対して片持ち状に支持されていることである。 このようなことから、たとえばベース部材に対してリン
ク部材を連結するには、基本的に、ベース部材に予め一
端を固着された支軸にリンク部材の一端の軸支孔を嵌め
こむだけでよいことになる。 ところで、このような構造のパンタグラフリンク機構の
場合、上述したように部材間を連結する支軸が片持ち状
となっていることからその基部に作用する曲げモーメン
トが大きく、このようなモーメントにどのように対処す
るかが課題となっていた。 たとえばねじ式に支軸をベース部材に取付けたのでは、
到底上記のような曲げモーメントや振動に耐えることが
できない、また、強制嵌入にも長期的な信頼性に問題が
あるし、その場合にはベース部材をたとえば鋼などの機
械強度の大きい材料で作製する必要があり、変速機全体
が重量化する。 さらに支軸は相対的に小さいな部品であるため溶接でベ
ース部材に固定するには無理があるし、外観が悪化する
懸念もある。 この発明は、以上の事情のもとで考え出されたもので、
リンク機構を枢動可能にベース部材あるいは可動部材に
支持するためにこれらベース部材あるいは可動部材に片
持ち状に固着する支軸を、これの基部に作用する曲げモ
ーメントに十分耐えろるようにベース部材あるいは可動
部材に固着するあらたな固着構造を提供することをその
課題とする。

【課題を達成するための手段】

上記の課題なを達成するため、この発明では、次の技術
的手段を講じている。 すなわち、本発明の自転車用外装変速機のパンタグラフ
リンク機構は、 型成形されるベース部材に、一対の平行な支軸を、これ
らの支軸の基端同士を剛性連結した連結部をベース部材
の成形時にインサートすることにより設けるとともに、
型成形される可動部材に、一対の平行な支軸を、これら
の支軸の基端同士を剛性連結した連結部を可動部材の形
成時にインサートすることにより設ける一方、一対のリ
ンク部材の両端部に前記各支軸を回転可能に収容しうる
軸支孔を設け、ベース部材の前記支軸と移動部材前記支
軸に、ベース部材と可動部材間を掛け渡し状に位置する
上記一対のリンク部材の軸支孔をはめ込んで構成されて
いる。 なお、上記ベース部材および可動部材の型成形には、上
型と下型とでキャビティを形成し、このキャビティ内で
樹脂を圧縮成形することのほか、たとえばアルミダイキ
ャスト法のように、軽合金を型により鋳造することも含
まれる。 また、インサートとは、キャビティに一部が突出するよ
うに予め型に保持された部材が、成形後、成形品の一部
を構成するように一体化することをいう。

【作用および効果】

本発明においては、ベース部材あるいは可動部材（以下
ベース部材に代表させて説明する）に対してリンク部材
を枢動連結するためにベース部材に片持ち固着される一
対の支軸は、これらの基部同士が剛性連結されるととも
にこの連結部がへ−ス部材の成形時にインサートされて
いるから、きわめて強固にベース部材に対して一体化し
ている。 すなわち、ベース部材に突出する一対の支軸の基部連結
部がベース部材内部に埋まっているから、支軸は、これ
に作用する引張り力に対して極めて強く一体化されてい
る。また、支軸に曲げモーメントが作用しても、これは
、一対の支軸およびその連結部全体の剛性によって支持
されるから、このような曲げモーメントによってたとえ
ば片方の支軸がベース部材から脱落したりすることは皆
無である。また、支軸にねじり力が作用しても、連活部
がベース部材に埋まっていることから、この連結部によ
って上記ねじり力がベース部材の内部に広い範囲で受は
止められ、したがってこのようなねじり力によって支軸
が破損したり脱落したりすることも皆無となる。 また、ベース部材は、型成形で作製されることから、た
とえばこのベース部材を繊維強化樹脂などの樹脂で成形
することも可能で、そうすると上記の片持ち状の支軸の
取付は強度を高度に維持しながら、ベース部材の飛躍的
な軽量化が可能となり、結果的に、変速機全体の大幅な
重量軽減が可能となる。 さらに、ベース部材に設けられた支軸に対してリンク部
材の一端の軸支孔をはめこむ工程、および可動部材に設
けられた支軸にリンク部材の他端の軸支孔をはめこむ工
程は、いずれも簡単な工程であるため、これらの工程を
容易に自動化することができ、この結果、従来の一般的
なパンタグラフリンク機構の構造ではコスト的に、ある
いは技術的にその組立を自動化することがきわめて困難
とされていた自転車用外装変速機の組立ての自動化が可
能となる。

【実施例の説明】

以下、本発明の好ましい実施例を図面を参照しつつ具体
的に説明する。 第１図および第２図から明らかなように、本実施例は本
発明を自転車用後変速機（以下、変速機という）に適用
した例を示す。 変速機１は、そのベース部材２の上部に伸びる取り付は
部２ａを、ねじ３をリヤエンドプレート４に設けられた
ねじ穴５にねじ付けるなどして自転車のフレーム６に対
して取り付けられている。 ベース部材２はまた、前記ねし３を中心として回転可能
となっており、調節ねじ７を回すことにより、変速機１
全体をねじ３を中心として第１図矢印方向に回転させ、
多段スプロケットＳとの距離やチエンＣの長さを考慮し
て変速機１を最も適正な位置に調整することができるよ
うになっている。 ベース部材２の下面には、第３図に示されているように
、平坦面８が形成されており、これより下方に向けて一
対の支軸９ａ、９ｂが平行状に突成されている。 本発明においては上記ベース部材２は、型成形によって
作製され、かつ上記の一対の支軸９ａ。 ９ｂは、それらの基部を連結する連結部９Ｃを、ベース
部材２の成形時にインサートすることにより、設けられ
る。すなわち、たとえばベース部材を熱硬化性の樹脂で
圧縮成形する場合、この支軸９ａ、９ｂは、第４図およ
び第５図に示すように示すように上記連結部９Ｃがキャ
ビティ空間に露出するようにして上下の型Ｕ、　　Ｌ間
に挟持され、そうした後にキャビティ内に樹脂が射出、
硬化される。なお、一対の支軸９ａ、９ｂをその基部で
剛性連結するには、たとえば第４図に表れているように
、１本の鋼棒を略Ｕ字状にまげて、その平行状両端部を
支軸９ａ、９ｂとして利用してもよいし、また、第６図
に示すように、２本の支軸９ａ、９ｂの基部を、連結プ
レー）９ｃ’に対してフラッシュバット溶接したり、あ
るいは第７図に示すように、２本の支軸９ａ、９ｂの基
部を連結プレート９　ｃ　ｌに対してカシメたりしても
よく、その他にも種々の方法が考えられる。 一方、可動部材ｌＯの上面にも平坦面１１が形成されて
おり、これより上方に向けて一対の支軸１２ａ、１２ｂ
が平行状に突成されている。この支軸１２ａ、１２ｂは
、前記ベース部材２の支軸と同様に成形すればよい。 上記ベース部材側の支軸９ａ、９ｂと可動部材側の支軸
１２ａ、１２ｂには平行状に対向する一対のリンク部材
１３．１４の両端部に設けられた軸支孔１３ａ、１３ｂ
、１４ａ、１４ｂがはめこまれる。これらの軸支孔１３
ａ、１３ｂ、１４ａ。 １４ｂの内径はそれぞれ前記支軸９ａ、９ｂ、１２ａ、
１２ｂを回転可能に支持しうる程度に定められている。 かくして、支軸９ａと９ｂの間隔は一定であり、また、
支軸１２ａと１２ｂとの間隔は一定であり、支軸９ａと
支軸１２ａとの間および支軸９ｂと支軸１２ｂとの間が
それぞれ一定の長さを有する外リンク部材１３および内
リンク部材１４によってつなげられることになるから、
これらベース部材２、外リンク部材１３、内リンク部材
１４および可動部材１０は、前記四本の支軸９ａ、９ｂ
、１２ａ、１２ｂを頂点とする平行四辺形パンタグラフ
リンク機構を構成する。 本実施例においては、前記支軸９ａ、９ｂ、１２ａ、１
２ｂに内外リンク部材１３．１４をはめ込んだ後、止め
板１５．１６を取り付けることにより、内外リンク部材
１３．１４が抜は出るのを阻止するようにしているが、
単に支軸９ａ、９ｂ。 １２ａ、１２ｂの先端に止め輪をはめるようにするだけ
でもよい。 上記のリンク機構を変形させるには、たとえばその平行
四辺形の対角線の長さを変更するように外力を加えると
よい。本実施例においては、内リンク部材１４のベース
部材側端部と外リンク部材１３の可動部材側端部との距
離をインナーワイヤー　Ｗ　ａとアウターワイヤーｗｂ
からなる二重ワイヤーを用いることにより、伸縮させて
変形させるようにしている。すなわち、アウターワイヤ
ーＷｂＯ端部を内リンク部材１４のベース部材側の端部
に、インナーワイヤーＷａの端部を外リンク部材１３の
移動部、打倒の端部にそれぞれ止着し、これらワイヤー
ｗａ、ｗｂに相対的な軸方向連動を与えることにより、
前記平行四変形の対角線の長さを変更するようにしてい
る。 第８および第９図から明らかなように、内リンク部材１
４のベース部材側の端部にはアウターワイヤーｗｂの端
部を受容しうる受支孔１７とこれに連続するインナーワ
イヤー挿通孔１８からなるアウターワイヤー止若部１９
が一体的に形成される一方、外リンク部材１３の移動部
材側の端部にはインナーワイヤー止着部２０が形成され
ている。 このインナーワイヤー止着部２０は、第８図および第９
図によく表れているように、外リンク部材１３の一部に
形成した厚肉部にインナーワイヤー通挿孔２１を形成し
、これの中間部にインナーワイヤーを保持するための穴
２２を有する押圧部材２３を設け、この押圧部材２３を
螺子手段２４によってワイヤーｗａの伸びる方向に対し
て横方向に強制的に移動させることにより、インナーワ
イヤーＷａの一部を前記インナーワイヤー通挿孔２１の
内壁に押し付けて固定するように構成されている。また
、前記インナーワイヤー通挿孔２１の入口はコーン状に
拡径しており、これによりインナーワイヤーｗａの端部
を前記通挿孔２１内に導入しやすいようにして、インナ
ーワイヤーの端部の取り付は作業の便宜を計っている。 このようなリンク機構１を変形さもるための操作ワイヤ
ーとして、インナーワイヤーＷａの押動力をも伝達しう
るいわゆるブツシュ・プル式のワイヤーを用いる場合に
は、リンク機構１を一方向に変形付勢するためのバネは
とくに必要ないが、本実施例のように、インナーワイヤ
ーとして、細線を撚り合せてなり引張方向の力しか伝達
しえないいわゆるプル式のワイヤーを用いる場合には、
第８図および第９図に示されているように、バネ２５を
用いてこのリンク機構を一方向に変形するように付勢し
ておく必要がある。本実施例では、内リンク部材１４と
可動部材】Ｏが常時離れるように付勢して、リンク機構
１が常時第８図矢印Ｐ方向に弾性的に変形するようにす
るためのトーションバネ２５を、支軸１２ｂに套挿しで
ある。 また、本実施例においては、リンク機構の変形の範囲を
規定し、かつこれを調節するための手段が設けられてい
る。すなわち、前記止め板１５および可動部材１０にそ
れぞれストッパー面２６．２７を形成するとともに、前
記外リンク部材１４に、前記両ストッパー面２６．２７
と協働してリンク機構１の揺動端を規定する調節ネジ２
８．２９をねじ込んである。第８図および第９図に示さ
れているように、可動部材１０が最も外側すなわち第８
図矢印Ｐ方向に移動しているとき、前記調節ネジ２９が
前記ストッパー面２７に当接してリンク機構１の高速側
変形端が規定され、−立回動部材１０が最も内側すなわ
ち第８図矢印Ｑ方向に移動しているとき、前記調節ネジ
２８が前記ストッパー面２６に当接してリンク機構１の
低速側変形端が規定される。 可動部材１０には、ハブ軸（図示略）と平行な軸（図に
あられれず）回りを回転可能であり、かつチェ７Ｃをハ
ブ軸方向に誘導するためのガイドローラ３０およびチェ
７Ｃに張力を与えるためのテンションローラ３１を備え
た掛換え枠３２が堰り付けられている。 以上のように構成される本発明に係る自転車用外装変速
機、とくにそのリンク機構は、次のように簡単に組立て
ることができる。 ベース部材２に突成された一対の支軸９ａ、９ｂに外リ
ンク部材１３と内リンク部材１４の軸支孔１３ａおよび
１４ａをはめ込んだ後この支軸９ａ、９ｂの先端に止め
板１５と止め輪３３をはめ込み、一方、外リンク部材１
３と内リンク部材１４の移動部材側の軸支孔１３ｂおよ
び１４ｂに移動部材１０に突成された一対の支軸１２ａ
、１２ｂをそれぞれはめ込み、その後この支軸１２ａ。 １２ｂの先端に止め仮１６と止め輸３４をはめ込むだけ
でよい。 もちろん、この発明の範囲は上述の実施例に限定される
ことはない、たとえば、実施例は後変速機についての例
であるが、パンタグラフリンク機構をもちいて一対の略
平行状ガードプレートからなるチェン案内機構を平行移
動させるように構成された前変速機にも同様に本発明を
適用できる。 また、実施例では、ベース部材２および可動部材３を樹
脂成形する場合について説明しているが、たとえばアル
ミダイカスト法などにより、軽合金を材料として鋳造す
る場合にも同様に本発明を通用できる。この場合におい
ても型に予め基端同士を剛性連結された一対の支軸を保
持しておきながら鋳造することにより、上記一対の支軸
の基部をベース部材あるいは可動部材にインサートする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る自転車用外装変速機の実施例を示し
、第１図は正面図、第２図は側面図、第３図は構成部品
を分解した状態で示す正面図、第４図および第５図はベ
ース部材成形時に支軸をインサートする方法の説明図で
あり、第５図は第４図のＶ−Ｖ線断面図、第６図および
第７図は一対の支軸の基部を剛性連結する方法の他の例
の説明図、第８図および第９図は実施例の変速機の動作
を説明するための断面図である。 ｌ・・・リンク機構、２・・・ベース部材、９ａ、９ｂ
・・・（ベース部材の）支軸、９ｃ・・・支軸の剛性連
結部、１０・・・移動部材、１２ａ、１２ｂ・・・（移
動部材の）支軸、１３．１４・・・リンク部材、１３ａ
。 １３ｂ、１４ａ、１４ｂ・・・リンク部材の軸支孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）チエンを多段スプロケットの軸方向に案内するた
   めのチエン案内機構をパンタグラフリンク機構を介して
   平行移動させうるように構成された自転車用外装変速機
   であって、上記パンタグラフリンク機構は、型成形され
   るベース部材に、一対の平行な支軸を、これらの支軸の
   基端同士を剛性連結した連結部をベース部材の成形時に
   インサートすることにより設けるとともに、型成形され
   る可動部材に、一対の平行な支軸を、これらの支軸の基
   端同士を剛性連結した連結部を可動部材の形成時にイン
   サートすることにより設ける一方、一対のリンク部材の
   両端部に前記各支軸を回転可能に収容しうる軸支孔を設
   け、ベース部材の前記支軸と移動部材前記支軸に、ベー
   ス部材と可動部材間を掛け渡し状に位置する上記一対の
   リンク部材の軸支孔をはめ込んで構成されていることを
   特徴とする、自転車用外装変速機。