JP2005271911A - 自転車用変速装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 チェーンの配置をほぼ単一平面上に維持する。
【解決手段】 この装置は、フロントチェーンホイール６３と、リアスプロケット９２と、中間変速装置３３とを備えている。中間変速装置３３は、フロントチェーンホイール６３とリアスプロケット９２との間に制御自在に連結される。中間変速装置３３は、軸７１と、複数の中間駆動部材７３と、チェーン３４と、シフト構造７４とを備えている。複数の中間駆動部材７３は軸７１を回転させる。チェーン３４は、フロントチェーンホイール７３と複数の中間駆動部材７３の１つとの間に制御自在に連結される。シフト構造７４は、チェーン３４が中間駆動部材７３の間で選択的にシフトされるよう、中間駆動部材７３を軸上で軸方向にシフトする。
【選択図】 図４

Description

本発明は、自転車用変速装置、特に、無端（エンドレス）駆動部材またはチェーンがほぼ単一平面上に留まる自転車用変速装置に関する。

サイクリングは、交通の手段としてだけでなく、レクリエーションとしてもますます普及している。さらに、自転車競技は、非常に人気の高い競技スポーツになった。自転車がレクリエーション、交通、競技のいずれに使われる場合でも、自転車業界は自転車の様々な部品に絶えず改良を重ねてきている。このような自転車用部品のうち、特に自転車用変速装置は、広範囲にわたって設計し直されてきている。

最も一般的な自転車用変速装置の１つは、後輪のハブに取り付けられた複数のスプロケットを利用する種類のものである。リアディレイラーは、隣接するスプロケットの間でチェーンをシフトする役割を果たしている。リアディレイラーは、典型的に、自転車のハンドルバーに取り付けられた操作レバーまたは制御機構によって操作される。このように、乗り手は、操作レバーを操作することによって、リアディレイラーが様々なスプロケットの間でチェーンをシフトさせて、その結果、選択的にギアを切り替えることができる。この種の変速装置は、典型的に、複数のチェーンホイールの間でチェーンをシフトするフロントディレイラーをさらに備えている。この種の典型的な変速装置は、非常によく機能する一方で、チェーンを自転車の横方向に押し込む動作または引き離す動作を必要とする。すなわち、この種の自転車用変速装置では、チェーンのチェーンライン（鎖線）が一定に保たれることはない。寧ろ、ディレイラーシステムを利用して、チェーンピンに平行ないずれかの方向へチェーンを幾らかの角度だけ曲げなければならない。長期間に渡ってチェーンをこのように曲げ続けることは、チェーンを損傷する原因になる。このようにして、チェーンの寿命が短くなる。

加えて、ディレイラーシステムを利用する最も従来の自転車用変速装置では、リアディレイラーがリアハブの下方に配置される。そのため、リアディレイラーは、車輪からの泥や破片物に曝され、その結果、リアディレイラーが極端に汚れ、正しくシフトしなくなる可能性がある。さらに、リアディレイラーは、乗り手が運転中に外部の物体が当たりやすい位置に配置されている。また、リアディレイラーは、自転車が転倒する際にしばしば損傷される。このように、リアハブに位置する変速装置は、複数の潜在的な欠点を有している。

さらに、後輪は、多くの場合、サスペンション上に取り付けられ、後輪が８インチ（約２０ｃｍ）のストローク量を有するフリーライド用またはダウンヒル用のバイクのように、自転車がでこぼこの地形を走行する際に後輪がサスペンション上で上下に振れる場合もある。したがって、少なくとも部分的に後輪に配置される、従来のディレイラー型変速装置は、後輪と共に上下に激しく揺すられ、振られることになる。その結果、ドライブトレインの動作及び耐久性が著しく低下する。さらに、従来のディレイラー型変速装置は、ディレイラー型変速装置の設置されていない後輪に較べ、著しいバネ下重量が追加される。

上記視点から、本開示から本技術に精通するものには明らかであるが、改良型の自転車用変速装置が必要になっている。本発明では、本技術における上記の必要性ならびにその他の必要性を示し、本開示によって、当業者はそれらを明確に理解することができる。
米国特許第６，０７９，７２６号

本発明の１つの目的は、無端駆動部材すなわちチェーンの配置がほぼ単一平面上に維持される自転車用変速装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、保護され、継続的に潤滑されるシフト構造を備えた自転車用変速装置を提供することにある。

本発明のさらに別の目的は、比較的信頼性及び耐久性の高い自転車用変速装置を提供することにある。

本発明に係る自転車用変速装置は、軸と、取付部材と、シフト構造とを備えている。軸は１本の主軸の回りに回転する。取付部材は軸と共に回転するように軸上に取り付けられる。取付部材は無端駆動部材によって回転駆動部材に制御自在に連結された複数の駆動部材を支持する。シフト構造は、無端駆動部材が複数の駆動部材の間で選択的にシフトされるように、その回動運動に応じて、取付部材を軸上で軸方向に選択的に移動させるためのシフトアームを備えている。シフトアームは、制御機構に応答する被作動部と、取付部材を軸上で軸方向に移動させるための係合部とを備えている。

本発明の別の見知に係る自転車用変速装置は、軸と、複数の駆動部材と、シフト構造とを備えている。軸は１本の主軸の回りに回転する。複数の駆動部材は軸と共に回転するように軸上に取り付けられて、そのうちの１つは無端駆動部材によって回転駆動部材に制御自在に連結される。シフト構造は、無端駆動部材が複数の駆動部材の間で選択的にシフトされるように、その回動運動に応じて、駆動部材を軸上で軸方向に選択的に移動させるためのシフトアームを備えている。シフトアームは、制御機構に応答する被作動部と、駆動部材を軸上で軸方向に移動させるための係合部とを備えている。

本発明のさらに別の見知に係る自転車用変速装置は、回転駆動部材と、回転被駆動部材と、中間変速装置とを備えている。回転駆動部材は第１軸の回りに回転する。回転被駆動部材は第２軸の回りに回転する。中間変速装置は、回転駆動部材と回転被駆動部材との間に制御自在に連結される。中間変速装置は、軸と、複数の中間駆動部材と、無端駆動部材と、シフト構造とを備えている。複数の中間駆動部材は軸を回転させる。無端駆動部材は、回転駆動部材と複数の中間駆動部材の１つとの間に制御自在に連結される。シフト構造は、無端駆動部材が中間駆動部材の間で選択的にシフトされるよう、中間駆動部材を軸上で軸方向にシフトする。

本発明の一実施形態による変速装置は、そのシフト部分を、後輪の後方から、メインフレームに移動することによって、従来のディレイラー型変速装置と比較して複数の利点を有している。例えば、変速装置は、前輪及び後輪の動きから構成上浮かすことができ、また孤立化される。これによって、ドライブトレインの機能性及び耐久性が著しく改善される。また、シフト機構を後輪から取り除くことによって、カセットスプロケットがリアハブから除去されるので、後輪をより頑丈かつ軽量に構築できるようになる。特に、カセットスプロケットがリアハブから除去されることによって、リアハブを、より幅広のハブフランジを備え、ゼロディッシュホイールを有する、最も頑丈なタイプのものに構築することができる。また、その結果、「バネ下重量」を低減する軽量車輪が得られる。さらに、後輪からリアディレイラーが除去されるので、バネ下重量を一層低減することになる。このバネ下重量の低減によって、サスペンションの機能性が著しく改善される。

本発明のさらに別の実施形態による変速装置は、そのシフト部分を包囲することによって、従来のディレイラー型変速装置と比較して複数の利点を有している。特に、本発明による変速装置は、乗車環境条件に係わらず、動力が正方向に伝達されるのを確実にしている。また、本発明による変速装置は、泥や水分などによって汚染されることがないので、効能と耐久性を改善する。

極端に泥だらけの環境では、従来のディレイラー型変速装置のチェーンは、スプロケットとの係合がとびとびになるか、あるいはその逆にスプロケットから外れてしまう可能性がある。また、このような極端に泥だらけの環境では、チェーンと、スプロケットの係合面との間に生じる摩擦が著しく増加するので、従来のディレイラー型変速装置は、その効力をしばしば失ってしまう。この摩擦は、チェーンの角度、すなわちクロスチェーンの増加に伴い増加する。

加えて、本発明による変速装置のシフト部分を包囲することで、そのケーシングを跳ねかけ注油で部分的に満たし、潤滑性、効率及び耐久性を改善することができる。従来のディレイラー型変速装置は、継続的に自己潤滑する機能を持ち合わせていない。

さらに、変速装置が「バッシ（ｂａｓｈ）プレート」によって完全に保護されるオートバイと同様、本発明による変速装置のケーシングは、「バッシ（ｂａｓｈ）ガード」を形成している。

本発明では、チェーンが移動するのに対して、スプロケットが移動するので、スプロケットのチェーンラインは、常に完全に保たれ、その結果、効率と耐久性が改善される。それとは対照的に、従来のディレイラー型変速装置では、効率と耐久性を低下させるチェーン角度が形成される。また、この変速装置は、２枚のスプロケット、すなわち前方スプロケット及び後方スプロケットしか存在しないので、完全な最終チェーンラインの形成を可能にしている。

本発明の別の利点は、本発明による変速装置がその他のフレーム取付型よりも軽量に構築可能であり、より効率的になる点である。この変速装置は、フレームに取り付けられる「内部ギアハブ」よりも効率的である。

本発明のさらに別の利点は、本発明による変速装置では最低地上高（グラウンド・クリアランス）がより高くなる点である。したがって、本発明による変速装置は、最低地上高を下げることなく、ハイギアに変速可能である。それとは対照的に、従来のディレイラー型変速装置では、フロントチェーンホイールが大きくなるに連れ、最低地上高が低下する。

本発明の上記及びその他の目的、特徴、様相、利点は、当業者にとって、添付された図面と共に、本発明の実施形態を開示する以下の詳細な説明から明らかになる。

ここでは、本発明の選択された実施形態を、図を参照しながら説明している。本開示から本技術に精通するものには明らかであるが、本発明による複数の実施形態の説明は、図示のみを目的とし、附随する請求事項や同等の請求による定義によって本発明を制限するものではない。

最初に図１及び図２を参照すると、本発明の一実施形態による自転車用変速装置１２が装着された自転車１０を示している。自転車１０は、自転車用フレーム１４を備え、フレーム１４のフロントフォーク１８に前輪１６が回転自在に連結されて、フレーム１４のリアフォーク２２に後輪２０が回転自在に連結されている。自転車１０のこれらの部品については、当該技術において周知であるので、これらの部品に関する詳細は、本発明と共に使用するように修正されたもの除き、ここでは説明または図示しない。さらに、ここでは説明または図示されていない、従来の自転車の様々な部品を本発明と共に使用することもできる。

図の実施形態による自転車用変速装置１２は、自転車用フレーム１４またはフレーム１４の他の中心的構造に統合された部品を形成している。自転車用変速装置１２は、自転車用フレーム１４のシートチューブ１４ａの少なくとも一部分を形成している。自転車用変速装置１２は、基本的に、変速装置制御装置３０（図３参照）と、支持構造３１と、入力部３２と、中間変速装置３３と、第１無端駆動部材（チェーン）３４と、出力部３５と、第２無端駆動部材（チェーン）３６とを備えている。

ここで図３を参照すると、変速装置制御装置３０は、図３に示すように、１対の操作レバー３８，４０と、インナーワイヤ４２ａ及びアウターケーシング４２ｂを有するシフトケーブル４２とを備えるのが望ましい。操作レバー３８，４０は、レバー３８がシフトケーブル４２のインナーワイヤ４２ａを従来の方法で解放し、レバー４０がシフトケーブル４２のインナーワイヤ４２ａを従来の方法で巻取る、従来どおりのシフト装置の部分である。したがって、操作レバー３８，４０について、ここでは説明または図示しないものとする。同様に、シフトケーブル４２は、インナーワイヤ４２ａが従来の方法で変速装置制御装置３０の巻取機構に接続された、従来のボーデン（Ｂｏｗｄｅｎ）型ケーブルであるのが望ましい。したがって、シフトケーブル４２について、ここでは説明または図示しないものとする。勿論、他の種類のシフト制御装置を使用して本発明を実施できることは、本開示から本技術に精通するものには明らかである。例えば、図の変速装置制御装置３０を、デュアル制御レバー系、油圧系、電気系、本発明の実施に利用できるその他の系統で置き換えることができる。

ここで、図１、図２、図４から図６を参照すると、支持部材３１は主要支持部材４４と、補助支持部材４６と、カバー４８とで構成されるのが望ましい。主要支持部材４４及び補助支持部材４６は、自転車１０のフレーム１４の部分として利用可能な剛性材料で構築されるのが望ましい。したがって、主要支持部材４４及び補助支持部材４６は、自転車用フレーム製造に関する様々な手法を用いて構成可能である。さらに、支持部材３１の具体的な構造は、特定の自転車用フレームに応じて修正可能であることは、本開示から本技術に精通するものには明らかである。図の実施形態による主要支持部材４４は、補助支持部材４６を支持するように構成された側開口５０を有するケーシングを形成している（図２及び図６）。特に、側開口５０の縁は、側開口５０を閉じて、補助支持部材４６を主要支持部材４４に固定するための取付金具５４（図１）が装着される、複数のねじ孔５２（図６）を備えている。図１及び図２に示すように、主要支持部材４４は、フレーム１４の３本の管状部の間に固定されるのが望ましい。

以下で詳細に説明するように、主要支持部材４４及び補助支持部材４６は、入力部３２と、中間変速装置３３と、チェーン３４とを支持するよう構成、配置される。
カバー４８は、軽量の材料で構成されて、補助支持部材４６に開放自在に連結されるのが望ましい。図の実施形態によるカバー４８は、プラスチック材料で形成されて、２本の固定金具５４によって補助支持部材４６に固定される。

ここで、図２、図４、図５、図６を参照すると、入力部３２は、基本的に、入力車軸６１と、１対の軸受６２と、フロントチェーンホイール６３と、１対のクランクアーム６４と、１対のペダル６５とを備えている。軸受６２は、入力車軸６１が支持構造３１に対して自由に回転可能であるように、入力車軸６１を主要支持部材４４及び補助支持部材４６に対し回転自在に支持している。そして、主要部材４４等によって形成されるケーシングには、ほぼ入力車軸６１のレベルまで潤滑油が充填されており、軸受６２はシール機能を有している。

フロントチェーンホイール６３は、入力車軸６１の回転軸の回りに回転するよう構成、配置された回転駆動部材である。特に、フロントチェーンホイール６３は、入力車軸６１と共に回転軸Ａ１を中心に回転するように、入力車軸６１に固定連結される。フロントチェーンホイール６３は、以下に説明するように、第１チェーン３４と係合して回転力を中間変速装置３３に伝達する複数の歯を備えた従来の部材であるのが望ましい。フロントチェーンホイール６３は、「フリーホイール」型配置を形成するように、入力車軸６１に連結されて、その結果、フロントチェーンホイール６３が、入力車軸６１に対して、駆動方向以外の方向において自由に回転可能であり、駆動方向において入力車軸６１と共に回転するのが望ましい。あるいは、以下に言及するように、この「フリーホイール」型配置を中間変速装置３３または出力部３５に形成してもよい。

入力車軸６１の自由端には、クランクアーム６４が従来の方法で固定連結される。クランクアーム６４は、入力車軸６１の自由端から反対方向に延びるよう配置されている。クランクアーム６４の自由端には、各々１個のペダル６５が従来の方法で回転自在に連結される。このように、乗り手は、クランクアーム６４を通じて入力車軸６１及びフロントチェーンホイール６３を回転させるために、ペダリング力をペダル６５に加える。

中間変速装置３３は、基本的に、中間車軸７１と、スプロケット取付部材７２と、複数の中間駆動部材７３と、シフト構造７４と、固定型のチェーンテンショナ７５と、中間回転被駆動部材（チェーンホイール）７６とを備えている。以下に説明するように、操作レバー３８，４０が操作される結果、中間変速装置３３がシフト操作を実行するように、中間変速装置３３は、変速装置制御装置３０に制御自在に連結される。中間変速装置３３は、チェーン３４を介して入力部３２に駆動される。中間変速装置３３は、チェーン３４が入力車軸６１の回転軸Ａ１及び中間車軸７１の回転軸Ａ２に垂直な単一平面Ｐ１内にほぼ留まるよう、中間変速装置３３が動作するように設計される。

中間車軸７１は、入力車軸６１の回転軸Ａ１に平行な回転軸Ａ２の回りに回転するよう構成、配置される。中間車軸７１は、その両端で各々主要支持部材４４及び補助支持部材４６に回転自在に支持されて、各々の支持部材に対し自由に回転可能である。中間車軸７１の両端を回転自在に支持するように、従来型の軸受７７が使用されるのが望ましい。中間車軸７１は、スプロケット取付部材７２を中間車軸７１上において相対回転不能にするするための、少なくとも１本の長手方向溝７１ａを有している。このようにして、中間車軸７１及びスプロケット取付部材７２は、回転軸Ａ２を中心に共に回転する。必要、希望に応じて、中間車軸７１とスプロケット取付部材７２との間の接続は、中間駆動部材７３が、中間車軸７１に対して、駆動方向以外の方向において自由に回転可能であり、駆動方向において中間車軸７１と共に回転するよう、「フリーホイール」型配置を形成するように構成、配置されてもよい。

スプロケット取付部材７２は、回転軸Ａ２に沿った軸方向にスライド可能であるように、中間車軸７１上にスライド自在に取り付けられた中心穴を備えるよう構成、配置される。ただし、スプロケット取付部材７２は、中間車軸７１と共に回転するように、中間車軸７１に対してキーにより固定されている。スプロケット取付部材７２の外面は、駆動部材７３を支持するように構成、配置されている。特に、中間駆動部材７３は、スプロケット取付部材７２と共に回転し、スプロケット取付部材７２と共に中間車軸７１に沿って軸方向に移動するよう、スプロケット取付部材７２に固定されている。

中間駆動部材７３は、従来の方法でスプロケット取付部材７２上に固定された従来型金属製スプロケットであるのが望ましい。例えば、各々の中間駆動部材７３は、スプロケット取付部材７２の外面と合致する非円形中心開口を各々有している。各中間駆動部材７３は、異なる数の歯を備えた異なる直径のスプロケットである。中間駆動部材７３の歯は、第１チェーン３４と噛み合うように構成、配置される。したがって、フロントチェーンホイール６３の回転によって、チェーン３４と噛み合っている１つの中間駆動部材７３を通じて、チェーン３４が駆動力をスプロケット取付部材７２に伝達する。スプロケット取付部材７２の回転は、中間車軸７１の回転を引き起こし、続いて中間車軸７１の回転が中間チェーンホイール７６の回転を引き起こす。ここで図示されているようなスプロケットは当該技術において周知であるので、中間駆動部材７３に関する詳細は、ここでは説明または図示しない。

シフト構造７４は、チェーン３４が複数の中間駆動部材７３の間で選択的にシフトされるよう、スプロケット取付部材７２及び中間駆動部材７３を中間車軸７１上で軸方向に共にシフトするように、構成、配置されている。シフト構造７４は、カラー８１と、付勢部材８２と、シフトアーム８３とを備えるのが望ましい。

カラー８１は、中間車軸７１上で軸方向にスライドするように構成、配置されている。カラー８１は、さらに、軸受８４を介してスプロケット取付部材７２上に回転自在に支持されるのが望ましい。したがって、カラー８１は、スプロケットまたは中間駆動部材７３と共には回転しない。カラー８１は、管形部分８１ａと、環状フランジ部分８１ｂとを備えるのが望ましい。管形部分８１ａは、軸受８４によってスプロケット取付部材７２に連結される。環状フランジ部分８１ｂは、管形部分８１ａから半径方向外側に向かって延びている。シフトアーム８３がフランジ部分８１ｂに当接して、カラー８１が中間車軸７１の回転軸に沿って移動されるように、環状フランジ部分８１ｂが構成、配置されている。シフトアーム８３によってカラー８１が軸方向に移動する結果、スプロケット取付部材７２及び中間駆動部材７３も軸方向に移動する。

付勢部材８２は、中間車軸７１上に取り付けられた圧縮ばねであるのが望ましい。付勢部材８２は、スプロケット取付部材７２及び中間駆動部材７３を、中間車軸７１上で車軸の一端に向かう軸方向に付勢する。付勢部材８２は、特に、スプロケット取付部材７２上のカラー８１及びシフトアーム８３とは反対側に配置されるのが望ましい。付勢部材８２は、付勢部材８２の一端が軸受７７のインナーレースに当接し、他端がスプロケット取付部材７２に当接するように配置されている。したがって、付勢部材８２は、中間車軸７１と共に回転する。そして、スプロケット取付部材７２が中間車軸７１上のどの位置にあるかに係わらず、スプロケット取付部材７２と主要支持部材４４に連結された軸受７７との間に付勢力が常に維持されるように、付勢部材８２が設けられているのが望ましい。したがって、付勢部材８２は、スプロケット取付部材７２及び中間駆動部材７３が補助支持部材４６に向かう方向に付勢されるように、スプロケット取付部材７２に軸方向の付勢力を加えている。

シフトアーム８３は、中間駆動部材７３を中間車軸７１上で軸方向に移動するよう構成、配置される。具体的には、シフトアーム８３の回動運動に応じて、中間駆動部材７３が中間車軸７１上で軸方向に移動するよう、シフトアーム８３は、ピボットピン８５によって回動軸を中心に回動自在に取り付けられている。このシフトアーム８３の回動運動の結果、カラー８１がスプロケット取付部材７２を押し、次にスプロケット取付部材７２が中間駆動部材７３を軸方向に押す。この中間駆動部材７３の軸方向の移動の結果、チェーン３４が１つの中間駆動部材７３から、別の中間駆動部材７３ヘと選択的にシフトされる。さらに具体的には、操作レバー３８，４０の一方が１回シフト移動される結果、チェーンが１つの中間駆動部材７３から、それに隣接する駆動部材へと１段シフトされるように、操作レバー３８，４０が構成、配置されるのが望ましい。図の実施形態によるシフトアーム８３は、ピボットピンによって主要支持部材４４に回動自在に取り付けられている。

シフトアーム８３は、ピボットピン８５の第１側に位置する被作動部８３ａと、ピボットピン８５の第２側に位置する係合部８３ｂとを備えるのが望ましい。被作動部８３ａは、制御装置（制御機構）３０の動作に応じて移動するよう構成、配置される。特に、シフトケーブル４２のインナーワイヤ４２ａが、従来のケーブルクランプ８３ｃなどのケーブル取付手段によって、被作動部８３ａに装着される。したがって、操作レバー３８，４０の一方が移動される結果、インナーワイヤ４２ａが引っ張られるか、または解放される。このインナーワイヤ４２ａの引張または解放は、ピボットピン８５を中心とするシフトアーム８３の回動を引き起こす。さらに、被作動部８３ａは、その自由端がチェーンドロップ防止部分８３ｄを形成するように構成されている。このチェーンドロップ防止部分８３ｄは、図４及び図５に示すように、中間変速装置３３がローシフト位置にある際に、チェーン３４が中間駆動部材７３から滑り落ちるのを防ぐ。

勿論、前述のように、他の種類のシフト制御装置を使用して本発明を実施できることは、本開示から本技術に精通するものには明らかである。すなわち、油圧系または電気系のような、他の種類のシフト制御装置や、本発明の実施に利用できるその他のシフト制御系を使用して、シフトアーム８３を移動してもよい。このように、本発明は、図示されたケーブル操作シフト機構のみに限定されるものではない。

係合部８３ｂは、中間駆動部材７３を中間車軸７１上で軸方向に移動するように構成、配置される。特に、被作動部８３ａは、各々の自由端にプッシュピン８６を備えたＵ字形部材であるのが望ましい。すなわち、係合部８３ｂは、中間車軸７１及びカラー８１を、カラー８１に係合するプッシュピン８６で振り分けている、１対のアームを有している。シフトアーム８３が回動されると、プッシュピン８６がカラー８１を動かし、このカラー８１の移動によってスプロケット取付部材７２及び中間駆動部材７３が中間車軸７１に沿った軸方向に移動されるように、プッシュピン８６は、カラー８１の環状フランジ部分８１ｂに当接するように構成、配置される。プッシュピン８６は、カラー８１にスライド自在に係合するシフトアーム８３の当接部分を形成している。

チェーンテンショナ７５は、１対のスプロケット７５ｂ，７５ｃが回転用に取り付けられた支持アーム７５ａを有する従来のテンショナである。支持アーム７５ａは、中間車軸７１の回転軸Ａ２に垂直な単一平面Ｐ１内で移動するように、ピボットピン７５ｄによって主要支持部材４４に回動自在に取り付けられている。支持アーム７５ａは、ピボットピン７５ｄ上に取り付けられたトーションスプリング（図示せず）によって付勢されて、トーションスプリングの一端は支持アーム７５ａに当接し、他端は主要支持部材４４に当接している。すなわち、支持アーム７５ａは、チェーン３４を引っ張るために、トーションスプリングによって付勢されている。チェーン３４がスプロケットまたは中間駆動部材７３の１つから、別のより小型のスプロケットまたは中間駆動部材７３の１つに移動するに際に、チェーン３４に生じるたるみを巻取るよう、チェーンテンショナ７５は、ピボットピン７５ｄを中心に第１方向に回動する。チェーン３４がスプロケットまたは中間駆動部材７３の１つから、別のより大型のスプロケットまたは中間駆動部材７３の１つに移動するに際に、チェーン３４にたるみを与えるよう、チェーンテンショナ７５は、ピボットピン７５ｄを中心に第２方向に回動する。このように、チェーンテンショナ７５は、チェーン３４がどのスプロケットまたは中間駆動部材７３と噛み合っているかに係わらず、チェーン３４のテンションを維持している。

中間チェーンホイール７６は、中間駆動部材７３による中間車軸７１の回転が、中間チェーンホイール７６の回転を引き起こすように、中間車軸７１に固定される。特に、中間チェーンホイール７６は、補助支持部材４６から外向きに突き出た中間車軸７１の部分に取り付けられる。中間チェーンホイール７６は、カバー４８によって部分的に覆われている。中間チェーンホイール７６は、駆動力を中間変速装置４３から出力部３５に伝達するための、第２チェーン３６と係合する複数の歯を有している。

再び図１及び図２を参照すると、出力部３５は、出力車軸９１と、回転被駆動部材（リアスプロケット）９２とを備えるのが望ましい。出力車軸９１は、従来の方法で後輪２０のリアハブに固定設置される。したがって、リアスプロケット９２は、後輪２０の回転軸Ａ３を中心に回転する回転被駆動部材である。中間変速装置３３によるチェーン３６の移動がリアスプロケット９２の回転を引き起こし、リアスプロケット９２の回転によって後輪２０が回転されるように、リアスプロケット９２はチェーン３６と係合する複数の歯を有している。必要、希望に応じて、出力車軸９１と、リアスプロケット９２との間の接続は、リアスプロケット９２が、出力車軸９１に対して、駆動方向以外の方向において自由に回転可能であり、駆動方向において出力車軸９１と共に回転するよう、「フリーホイール」型配置を形成するように構成、配置されてもよい。

ここで使用するように、以下で用いる「前方、後方、上方、上、下方、垂直、水平、下、横」などの方向を示す用語、ならびに他の同様の方向を表す用語は、本発明の装着された自転車の方向を表すものとする。従って、本発明を説明するこれらの用語は、本発明の装着された自転車を基準に解釈されなければならない。

ここで使用されている「ほぼ」、「約」、「おおよそ」などの程度を表す用語は、最終結果が著しく変化しないような、妥当な量の変化を意味する修正用語である。これらの用語は、修正対象の用語の意味を否定しない場合は、±５％の偏差を含むものと解釈される。

ここでは、本発明の選択された実施形態を説明、図示しているが、本開示から本技術に精通するものには明らかであるが、請求の範囲で定義された本発明の意図又は範囲から離れることなく、様々な修正、変更を加えることができる。さらに、本発明による複数の実施形態の説明は、図示のみを目的とし、附随する請求事項や同等の請求による定義によって本発明を制限するものではない。

本発明の一実施形態による自転車用変速装置系が装着された自転車の右側面概略図。 自転車用変速装置系のケーシングの一部分がはく離された、図１に示された自転車の右側面概略図。 本発明による、図１及び図２に示された自転車用変速装置系を制御する、シフト制御装置または変速装置制御装置を備えたハンドルバーの一部分の拡大斜視図。 自転車用変速装置の後方から自転車の前方に向かって見た場合の、中間変速装置がロースプロケット位置にある、図１及び図２に示された自転車用変速装置系の部分的拡大断面概略図。 余分な部分が除去され、中間変速装置がロースプロケット位置にある、図１及び図２に示された自転車用変速装置系の部分的拡大断面概略図。 自転車用変速装置の右側から自転車の左側に向かって見た場合の、図１及び図２に示された自転車用変速装置の中間シフト位置にある中間変速装置の断面概略図。 自転車用変速装置の前方から自転車の後方に向かって見た場合の、図１及び図２に示された自転車用変速装置のローシフト位置にある中間変速装置の部分的断面概略図。 自転車用変速装置の前方から自転車の後方に向かって見た場合の、図１及び図２に示された自転車用変速装置の中間シフト位置にある中間変速装置の部分的断面概略図。 自転車用変速装置の前方から自転車の後方に向かって見た場合の、図１及び図２に示された自転車用変速装置のトップシフト位置にある中間変速装置の部分的断面概略図。

符号の説明

３３ 中間変速装置
３４ チェーン
６１ 入力車軸
６３ フロントチェーンホイール（回転駆動部材）
７１ 中間車軸
７２ スプロケット取付部材
７３ 中間回転駆動部材
７４ シフト構造
７５ チェーンテンショナ
７６ チェーンホイール（中間回転被駆動部材）
８１ カラー
８２ 付勢部材
８３ シフトアーム
８３ａ 被作動部
８３ｂ 係合部
８３ｃ ケーブルクランプ（ケーブル取付手段）
９１ 出力車軸
９２ リアスプロケット（回転被駆動部材）

Claims (17)

1. １本の主軸の回りに回転する軸と、
   前記軸と共に回転するよう前記軸に設けられ、無端駆動部材によって回転駆動部材に制御自在に連結され、複数の駆動部材を支持する取付部材と、
   乗り手の手動操作に応じて前記取付部材を前記軸上で軸方向に選択的に移動させ、前記無端駆動部材を前記複数の駆動部材の間で選択的にシフトするためのシフト構造と、
   を備えた自転車用変速装置。
2. １本の主軸の回りに回転する軸と、
   前記軸と共に回転するよう前記軸上に設けられ、そのうちの１つが無端駆動部材によって回転駆動部材に制御自在に連結された複数の駆動部材と、
   乗り手の手動操作に応じて前記駆動部材を前記軸上で軸方向に選択的に移動させ、前記無端駆動部材を前記複数の駆動部材の間で選択的にシフトするためのシフト構造と、
   を備えた自転車用変速装置。
3. 前記複数の駆動部材を支持する取付部材をさらに有している、請求項２に記載の自転車用変速装置。
4. 前記シフト構造は、その回動運動に応じて、前記取付部材を軸方向に移動するよう配置されたシフトアームを備え、前記シフトアームは、制御機構に応答するよう構成された被作動部と、前記取付部材を前記軸上で軸方向に移動するよう構成された係合部とを備えている、請求項１又は２に記載の自転車用変速装置。
5. 前記シフトアームの被作動部はケーブル取付手段を備えている、請求項４に記載の自転車用変速装置。
6. 前記シフト構造は、前記軸上で軸方向にスライドするよう、前記軸にスライド自在に取り付けられたカラーをさらに備え、前記シフトアームは、前記カラーを前記軸上で軸方向に移動するよう制御自在に連結されている、請求項４に記載の自転車用変速装置。
7. 前記シフト構造は、前記取付部材を前記軸上で前記軸の一端に向かう方向に付勢する付勢部材をさらに備えている、請求項６に記載の自転車用変速装置。
8. 前記シフトアームの係合部は、前記カラーに当接し、前記カラーを前記軸上で軸方向に移動させるための当接部を備えている、請求項６に記載の自転車用変速装置。
9. 前記シフトアームの当接部は前記カラーとスライド自在に係合する、請求項８に記載の自転車用変速装置。
10. 第１軸の回りに回転する回転駆動部材と、
    第２軸の回りに回転する回転被駆動部材と、
    前記回転駆動部材と前記回転被駆動部材との間に制御自在に連結された中間変速装置とを備え、
    前記中間変速装置は、
    軸と、
    前記軸を回転させる複数の中間駆動部材と、
    前記回転駆動部材と前記複数の中間駆動部材のうちの１つとの間に制御自在に連結された無端駆動部材と、
    前記無端駆動部材が前記複数の中間駆動部材の間で選択的にシフトされるよう、前記中間駆動部材を軸上で軸方向にシフトするためのシフト構造とを有している、
    自転車用変速装置。
11. 前記シフト構造は、前記複数の中間駆動部材を前記軸上で軸方向に移動するためのシフトアームを備えている、請求項１０に記載の自転車用変速装置。
12. 前記シフト構造は、前記軸上で軸方向にスライドするよう、前記軸にスライド自在に取り付けられたカラーをさらに備え、前記シフトアームは前記カラーを前記軸上で軸方向に移動するよう制御自在に連結されている、請求項１１に記載の自転車用変速装置。
13. 前記シフト構造は、前記複数の中間駆動部材を前記軸上で前記軸の一端に向かう方向に付勢する付勢部材をさらに備えている、請求項１０又は１２に記載の自転車用変速装置。
14. 前記回転被駆動部材は前記軸と共に回転するように前記軸上に固定設置されている、請求項１０に記載の自転車用変速装置。
15. 前記中間変速装置は自転車に設置されるユニットとして設けられている、請求項１０に記載の自転車用変速装置。
16. 前記中間変速装置は、前記中間変速装置の前記無端駆動部材に対する位置に係わらず、前記無端駆動部材がほぼ単一平面上を常に移動するように構成されている、請求項１０に記載の自転車用変速装置。
17. 前記中間変速装置はチェーンテンショナを備えている、請求項１０に記載の自転車用変速装置。

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