JP2000514754A - マルチスピード自転車ギヤシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は自転車用のマルチスピードギヤシフト機構に関する。ギヤシフト機構は、駆動機構とスリーブ（１２）との間で少なくとも二つの伝達比率を実現するために、シフティングデバイス（２６）に加えて、自転車フレームに回転可能に取り付けられているシャフト（１）と、シャフト（１）に回転可能に搭載されている駆動機構と、シャフト（１）及びシャフト（１）に回転可能に搭載されている少なくとも一つのサンギヤ（１９）を備えたプラネタリギヤ（１５）に回転可能に搭載されているスリーブ（１２）と、リングギヤ（２４）と、サンホイール（１７）と、サンホイール（１７）の上に回転可能に搭載されているプラネタリホイール（１８）とで構成されている。ここでシフティングデバイス（２６）は、歯状のギヤ（７７）と、ラチェット（７４）及び前記要素を制御するために回転可能に搭載されていてスリーブ（１２）の外側から操作される所定の作用部材（７６）とを備えており、作用部材（７６）は伝達比率を選択するためにラチェットを歯状のギヤ（７７）とかみ合わせること、あるいはラチェットと歯状のギヤ（７７）とのかみ合わせを解除することができる。本発明によれば、歯状のギヤ（７７）はサンギヤ（１９）の上に設けることができ、シャフト（１）は中空のボディからなる部分を備えていて、当該中空ボディは作用部材（７６）を受け入れ、ラチェット（７４）は前記部分の外壁の開口に搭載され、前記中空のボディの境界を定めている。

Description

【発明の詳細な説明】 マルチスピード自転車ギヤシステム 本発明は請求項１の前文に記載の種類のマルチスピード・ギヤシフト機構に関 する。 自転車用マルチスピード・ギヤシフト機構、具体的には、マルチスピード・ギ ヤシフト機構ハブの形体をしたものは多くの実現形態のものが知られている。デ ィレーラと同じように、これらは複数の選択可能なギヤステップ、あるいはそれ ぞれのギヤ比を得るために使用されている。現時点では、この種のギヤで実現で きるギヤステップは１２段までであり、これは、原則として、少なくとも２つの プラネタリホイールギヤ（以下では、単にプラネタリギヤと呼ぶことにする）を 直列に設けることによって達成されていた（ＤＥ４２０３５０９ Ａ１、ＤＥ４ ３４２３４７ Ｃ１）。 種々のギヤステップをかみ合わせるためには、このようなギヤで通常行われて いることは、少なくとも１つのサンホイールを相対回転しないように固定的にハ ブシャフトに選択的に接続することであり、ここで「相対回転しないように固定 的に」接続するとは、サンホイールが、選択した一方の回転方向にだけはハブシ ャフトに固定的に接続されるのに対して、反対の回転方向では、フリーホイール デバイスのようにハブシャフト上で回転可能であることを意味する。歯とかみ合 い、そのかみ合いから選択的に外すことができるセレクタラチェットはこの状態 を得るために使用されている。 冒頭に引用した種類の公知マルチスピード・ギヤ（ＥＰ０３８３３５０Ｂ１、 ＤＥ４１４２８６７ Ａ１）では、歯構成はハブシャフトの外側ジャケットに設 けられた半径方向に突出した歯から構成されているのに対し、セレクタラチェッ トはピボットレバーからなり、このピボットレバーは弾性的に付勢されていて、 サンホイール上にピボット回転可能に装着されている。セレクタラチェットが歯 構成とかみ合うのを防止するために、あるいはすでにかみ合っているセレクタラ チェットをこのかみ合いから解放するために、ハブシャフト上に回転可能に取り 付けられ、ロック用の舌片をもつセレクタスリーブが別に設けられている。この セレクタスリーブはハブシャフト上で回転可能で、ラチェットが歯と歯の間のギ ャップ内に落ち込むのを防止し、あるいはすでに落ち込んでいるセレクタラチェ ットが適当な傾斜面上を走行することによってかみ合いから解放されるようにな っている。 このようなシフティングデバイスには、すべてのシフト可能要素がハブシャフ トを取り巻くセレクタスリーブの実効範囲内に置かれていなければならないので 、径が少なからず大きくなり、従って、ハブシャフトの重量も増加するという問 題がある。さらに、セレクタスリーブは追加のセレクタデバイス、具体的には、 軸方向に移動可能な制御スライドによって操作されるデバイスの使用を妨げてい るため（ＤＥ４２０３５０９ Ａ１）、マルチスピードハブの設計が大になり、 従って重量も重くならざる得ないか、あるいはスイッチ機構全体を小さくて、脆 弱な寸法のコンポーネントで組み立てる必要があるため故障発生率が大になって いる。 これに対して、本発明の目的は冒頭に引用した種類のマルチスピード・ギヤで あって、セレクタデバイスがギヤの径を大幅に大きくすることなく、しかも十分 な動作信頼性が保証されるように設計されたマルチスピード・ギヤを提供するこ とである。 上記目的は、請求項１に記載されている本発明の特徴事項によって達成されて いる。 本発明のその他の有利な特徴は従属請求項に記載されている通りである。 以下では、添付図面に図示の実施例を例にして本発明を詳しく説明する。添付 図面において、 図１は本発明によるマルチスピード・ギヤを示す縦断断面図である。 図２乃至図４はギヤハブのプラネタリギヤを図１中のＩＩ−ＩＩ線乃至ＩＶ− ＩＶ線に沿って切断して示す拡大断面図である。 図５は図１に示すギヤの基本的スケッチ図である。 図６は図１に示すマルチスピード・ギヤのクラッチを示す拡大側面図である。 図７と図８は、それぞれ図６中のＶＩＩ−ＶＩＩ線およびＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ 線の断面図である。 図９はセレクタデバイスを備えた本発明によるハブシャフトを拡大し、別々に 描いて示す断面図である。 図１０はハブシャフトに装着されたサンホイールを示す、図９と同じ図である 。 図１１乃至図１３は、それぞれセレクタラチェットが異なる３つの位置にある ときの、図１０に示す本発明による構成を示す断面図である。 図１４は図１に示す発明によるギヤのシャフトを上方から見た縮小図である。 図１５は、図１に示すギヤのセレクタ・カムシャフトを上方から見た図である 。 図１６は図１５に示すセレクタ・カムシャフトが挿入されている図１４に示す ハブシャフトの、図１４と図１５中の断面線Ａ−Ａ乃至Ｆ−Ｆの断面図である。 図１７は図７に示すセレクタ・カムシャフトのカムと案内スロットの相対位置 を示す概略展開図である。 図１を参照して説明すると、マルチスピード・ギヤハブとして特に設計された マルチスピード・ギヤは中空に形成されたハブシャフト１を備え、その両端１ａ はトラニオン（trunnion）のように形成され、概略図で示されているフレーム要 素２の同じように設計された出力端に置かれており、例えば、従来の急動締め付 け手段、ナット、その他の方法で相対回転しないようにそこに固定的に取り付け られている。駆動側では、ハブシャフト１はローラベアリング３を備え、ローラ ベアリング３はクランプリング４によってそこに軸方向に取り付けられている。 チェイン６などの駆動ピニオン５に固定的に接続されたアクチュエータ７は、ロ ーラベアリング３を介してハブシャフト１に回転可能に取り付けられている。ハ ブシャフト１はパワー・テークオフ側に半径方向のフランジ１ｂをもち、このフ ランジはクランプリング４からあらかじめ選択した距離だけ離れており、クラン プリング４には、ハブシャフト１上に軸方向に絞り加工された固定リング９が軸 方向に移動不能にねじ８で締め付けられ、相対回転しないように固定されている 。ハブシェル１２はベアリング１０と１１を介してアクチュエータ７と固定リン グ９に回転可能に取り付けられている。このケースでは、駆動ピニオン５、アク る。そのほかに、相対回転しないように固定的に固定リング９とフランジ１ｂに 接続され、フレーム要素２の１つに接続されるサポート１４を設けることが可能 であり、このサポート１４はアクチュエータ７によってギヤハブに導入されるト ルクとハブシェル１２を通して自転車のリヤホイール（後輪）に伝えられるトル クとの差を支えるために使用され、そこではリヤホイール（図示せず）は従来の ようにスポークなどによってハブシェル１２に接続されている。ギヤハブがブレ ーキ（図示せず）を備えていれば、このサポート１４は制動モーメントを支持す る働きもする。 ギヤシフト機構はハブシェル１２に固定され、２つのプラネタリギヤ１５、１ ６を収めており、これらはハブシャフト１上に一方が他方の背後になるように配 置され、好ましくは一部品で作られた共通のプラネタリキャリヤ１７を備えてい る。第１のプラネタリギヤ１５は駆動側でアクチュエータ７の近くに位置し、特 に図２、３、５および６に示すように、少なくとも１つの第１のプラネタリホイ ール１８をもつプラネタリキャリヤ・セクションを含み、第１のプラネタリホイ ール１８は径が異なる少なくとも２つのステージ１８ａ、１８ｂをもち、ステー ジ１８ａは小径で、比較的大径の第１のサンホイール１９とかみ合い、他方、ス テージ１８ｂは大径で、これに対応して径が小さくなった第２のサンホイール２ ０とかみ合っている。第２のプラネタリギヤ１６はアクチュエータ７から軸方向 に更に離れた位置にあり、少なくとも１つの第２のプラネタリホイール２１をも つプラネタリキャリヤ・セクションを含み、第２のプラネタリホイール２１も径 が異なる少なくとも２つのステージ２１ａ、２１ｂをもち、径が小さい方のステ ージ２１ａは比較的大径の第３のサンホイール２２とかみ合い、径が大きい方の ステージ２１ｂは、これに対応して径が小さくなっている第４のサンホイール２ ３とかみ合ってている。このケースでは、上述したプラネタリホイールとサンホ イールは、プラネタリキャリヤと共に、通常通りにハブシャフト１の周りを回転 可能であることはもちろんである。 最後に、プラネタリギヤ１５、１６は各々が第１または第の２リングギヤ２４ 、２５をもち、これらはハブシャフト１に対し同軸になっており、そこではリン グギヤ２４は第１のプラネタリホイール１８のステージ１８ａとかみ合い、リン グギヤ２５は第２のプラネタリホイール２１のステージ２１ａとかみ合っている 。 ギヤシフト機構の別の目的はアクチュエータ７とハブシェル１２の間で複数の ギヤ比を提供し、選択できるようにすることであり、図２乃至図６に概略図で示 すように、好ましくはクラッチの形体をした手段２６、２７、２８および２９を 備え、これらの手段によってサンホイール１９、２０、２２および２３がハブシ ャフト１に選択的に接続できるようになっている。好ましくはクラッチの形体を した手段２６乃至２９は、例えば、フリーホイールラチェット・デバイスで実現 され、通常のセレクタレバーなどによってギヤハブの外部から制御可能になって いる。 自転車用を目的としたこのタイプのマルチスピード・ギヤハブは一般的にこの 分野の精通者に公知であるので、これ以上詳しく説明することは省略する。反復 を避けるために、ここでは、例えば、特許公報ＤＥ４１４２６８７Ａ１およびＤ Ｅ４３４２３４７Ｃ１を引用することにするが、これらの開示内容は反復を避け るために引用によって本発明の開示内容の主題を構成するものである。 本発明の特徴によれば、プラネタリギヤ１５はそのリングギヤ２４で駆動され るが、この目的のためにリングギヤ２４は相対回転しないようにかつ軸方向に移 動しないように固定的にアクチュエータ７に接続されている。さらに、本発明の 好ましい実施例によれば、両方のプラネタリギヤ１５、１６はその間に延びる想 像上の左右対称面に対して左右逆に、ハブシャフト１に対して垂直方向に構築、 配置され、そこでは、例えば、径が大きい方の２つのプラネタリホイール・ステ ージ１８ｂ、２１ｂは近接して相互に向き合い（図１と図５）、他方、径が小さ い方の２つのプラネタリホイール・ステージ１８ａ、２１ａは想像上の左右対称 面から離れた位置に置かれている。このケースでは、ステージ１８ｂ、２１ｂは 好ましくは同径で、歯数が同じであり、このことはステージ１８ａ、２１ａの径 と歯数についても同様である。この左右逆の設計にすると、製造費と保管費が大 幅に削減されることになる。同じように、サンホイール２０、２３または１９、 ２２のそれぞれおよびリングギヤ２４、２５を同一のペアで実現することが可能 になる。従って、コンポーネント２１、２２、２３および２５はコンポーネント １８、１９、２０および２４に同一に対応しているので、４つの異なるコンポー ネント１８、１９、２０および２４に取り付ける歯の数は５つだけにしなければ ならない。 上述したギヤシフト機構が７速ギヤとしてのみ使用される場合は、プラネタリ ギヤ１６の第２のリングギヤ２５はパワー・テークオフ用に使用されるが、この ケースでは、図１、５および６とは異なり、ハブシェル１２に直接にかつ固定的 に接続することが可能である。このケースにおいて、ハブシェル１２用にフリー ホイールデバイスが望ましければ、リングギヤ２５は、例えば、フリーホイール ラチェットをもつラチェットホイールキャリヤに接続することが可能であり、フ リーホイールラチェットはハブシェル１２の適当な歯と一緒に働いてトルク伝達 を一方向だけに行うようにすることができる。 上記のような変形例では、４つのクラッチ２６乃至２９は初期に異なるギヤを 得るために使用されている。ここでは、アクチュエータ７は第１のリングギヤ２ ４に固定的に接続され、第２のリングギヤ２５はハブシェル１２に固定的に接続 されているので、第１および第３のサンホイール１９、２３は、例えば、クラッ チ２６と２８を介してハブシャフト１（図５）に接続され、他方、サンホイール ２０、２２は自由回転可能になっている。このために、第１のプラネタリギヤ１ ５はプラネタリキャリヤ１７の速度（以下、簡単にｒｐｍと呼ぶ）を決定し、プ ラネタリキャリヤ１７の方はプラネタリホイール２１を駆動している。後者は固 定されている第３のサンホイール２３上を転動し、この転動によって第２のリン グギヤ２５のｒｐｍが決定され、従ってハブシェル１２のｒｐｍが決定される。 別の総ギヤ比はクラッチ２７、２９がかみ合い、クラッチ２６、２８がかみ合い から外れることによって得られるので、そのときハブシャフト１に接続されてい るサンホイール２０、２２は総ギヤ比を決定することになる。さらに別のギヤ比 はサンホイール１９、２２または２０、２３のそれぞれがハブシャフト１に接続 されることによって得ることができる。しかし、２つのプラネタリギヤ１５、１ ６が左右逆の設計では、それぞれ得られる総ギヤ比は１：１、つまり、ダイレク トギヤステップが得られることになる。 本発明のさらに別の具体的な基本的特徴によれば、シフティング・デバイスは 共通のプラネタリキャリヤ１７の使用にもかかわらずギヤステップ数を増加する ための、さらに２つのクラッチ３１および３２を備え（図５）、そのうちクラッ チ３１は第１のリングギヤ２４を第１のサンホイール１９と選択的に接続するた めに使用され、第２のリングギヤ２５の方は第２のクラッチ３２によって第４の サンホイール２２と選択的に結合可能になっている。これによって、第１のクラ ッチ３１が接続されると、第１のプラネタリギヤ１５は阻止され、第２のクラッ チ３２が接続されると、第２のプラネタリギヤ１６は阻止される。つまり、プラ ネタリキャリヤ１７はクラッチ３１が接続されるとアクチュエータ７のｒｐｍで 常に回転し、クラッチ３２が接続されると、第２のリングギヤ２５は共通のプラ ネタリキャリヤ１７のｒｐｍで常に回転する。好ましくは、２つのクラッチ３１ 、３２は上述のクラッチ２６乃至２９と同じ設計になっている。以下では、代替 実施例について詳しく説明する。 プラネタリギヤ１５、１６を左右逆の構造にすると、以下に説明するように、 上述した２つのギヤステップに加えてクラッチ３１、３２によって別のギヤステ ップを設定することが可能である。クラッチ３１がかみ合い、クラッチ３２がか み合いから外れると、サンホイール２３またはサンホイール２２をクラッチ２８ 、２９によって選択的にハブシャフト１に接続し、それぞれ他方のサンホイール を解放することができ、その結果、第１のプラネタリギヤ１５のギヤ比が１：１ であるので、プラネタリキャリヤ１７とハブシェル１２の間の第２のプラネタリ ギヤ１６によって決定される２つのギヤ比が得られる。しかし、クラッチ３２が かみ合い、クラッチ３１がかみ合いから外れると（図６）、第２のプラネタリギ ヤ１６のギヤ比は１：１に固定され、アクチュエータ７とプラネタリキャリヤ１ ７の間の第１のプラネタリギヤ１５によって決定されるギヤ比は、サンホイール １９、２０の一方がクラッチ２６、２７によってハブシャフト１と選択的に接続 されるので調節可能である。最後に、両方のクラッチ３１、３２をかみ合わせる と、アクチェータ７とハブシェル１２の間のギヤ比を１：１にすることも可能で ある。従って、上述したマルチスピード・ハブは７速ギヤハブである。 特に２つのクラッチ３１、３２の特徴は、これらのクラッチによってサンホイ ール１９、２２が関連するリングギヤ２４または２５に加えてアクチュエータ７ あるいはハブシェル１２に接続され、これらに代わって接続されるのではない点 にある。従って、クラッチ３１、３２を作用させると、アクチュエータ７から得 られる、あるいはハブシェル１２に加えられる駆動力またはパワー・テークオフ 力の一部だけが常にシフトされ、このシフティングはそれぞれのプラネタリギヤ を阻止すること、またはその阻止を打ち消すことだけを目的としている。上述し たギヤシフト機構は特殊な構造をしているので、例えば、総力のほぼ５０％だけ をシフトさせることを達成することが可能である。これとは対照的に、従来技術 によれば、原則として駆動力およびパワー・テークオフカの１００％がリングギ ヤおよび関連するプラネタリキャリヤの間であるいはその逆の間でシフトされ、 このようにして別の力伝達が得られるようにしている。従って、本発明によるギ ヤシフト機構には、大幅に減少した力をクラッチおよびシフト要素に加えるだけ でよく、従って、その設計を小型化、軽量化することが可能であり、あるいはよ り大きな駆動力またはパワー・テークオフ力を同一クラッチ力で伝達できるとい う利点がある。これは、荷重状態でシフトするときクラッチ３１、３２を動作す るために加える必要のある力にもプラスの効果をもたらしている。 上述した７速ギヤシフト機構は単純なアドオンセット(add-on set)によって１ ４速ギヤシフト機構に変換することが可能である。図１および図５に示すように 、第５のサンホイール３６をもつ第３のプラネタリギヤ３５、少なくとも第３の プラネタリホイール３８をもつ第２のプラネタリキャリヤ３７、および第２のリ ングギヤ３９はこの目的のために設けられている。プラネタリホイール３８は異 なる径の２つのステージ３８ａ、３８ｂをもっている（図４および図５）。径が 小さい方のステージ３８ａは第５のサンホイール３６とかみ合い、径が大きい方 のステージ３８ｂは第２のリングキヤ３９とかみ合い、第２のリングギヤ３９は 、さらに、ハブシャフト１上に支えられたフリーホイールデバイス４０（図５） によって逆回転しないように固定されている。さらに、第５のサンホイール３６ は第２のリングギヤ２５に固定的に接続されており、例えば、第２のリングギヤ と一体に一部品で作られている（図１）。最後に、この例では、第３のプラネタ リキャリヤ３７はハブシェル１２に固定的に接続され、他方、第５のサンホイー ル３６をもつ第２のリングギヤ２５は、フリーホイールデバイスをもつ別のクラ ッチ４１によって第３のリングギヤ３９に選択的に一体に接続することも、それ から切り離すことも可能になっている。図５に示すクラッチ４１がかみ合うと、 第３のプラネタリキャリヤ３７は第２のリングギヤ２５のｒｐｍで回転する。つ まり、第３のプラネタリギヤ３５はギヤ比１：１で阻止されるので、不作用にな り、上述したギヤステップが実現される。しかし、クラッチ４１が切り離される と、第２のリングギヤ２５のパワー・テークオフｒｐｍは、リングギヤ３９がフ リーホイールデバイス４０を介してハブシャフト１上に支持され、相対回転しな いように固定されているので、第３のプラネタリキャリヤ３７上の第５のサンホ イール３６を介して伝達され、従って、サンホイール３６によって駆動されるプ ラネタリホイール３８はプラネタリキャリヤ３７を一緒に伴っていく。この場合 、第３のプラネタリギヤ３５は、例えば、ギヤ比が２：１より小さい減速ギヤの 働きをするので、上述した７ギヤステップはダイレクトギヤ比１：１でまたは下 流側に接続された減速ギヤで選択的に効力をもたせることができる。さらに、ク ラッチ４１に関しては、クラッチ３１、３２に関連して上述した利点が得られる 結果、常に、第２のリングギヤ２５によって伝達される駆動力の一部をシフトす るだけで十分である。 上述したギヤシフト機構は、例えば、表１に示す歯数で動作する。 上述した歯の数の結果として、第１のプラネタリギヤ１５はアクチュエータ７ とプラネタリキャリヤ１７の間のギヤ比が、クラッチ２６がかみ合っているとき はほぼ１．４６７：１で、クラッチ２７がかみ合っているときはほぼ１．２９２ ：１で動作する。しかし、プラネタリキャリヤ１７と第２のリングギヤ２５の間 のギヤ比は、クラッチ２８がかみ合っているときはほぼ１：１．２９２に、クラ ッチ２９がかみ合っているときは１：１．４６７に逆転される。このために、プ ラネタリギヤ１５は常に減速ギヤとして動作するが、プラネタリギヤ１６は常に ステップアップギヤとして動作する。最後に、この実施例におけるアドオンセッ トのギヤ比はほぼ２．４４８：１であるので、クラッチ４１がかみ合いから外れ たときは全体的に減速が起こり、クラッチ４１がかみ合ったときは１：１になる 。 上述した構成によれば、表１に示す歯の数によると、表２に示すギヤステップ を実現することができる。この場合、種々クラッチの下の”ｘ”の文字はどのク ラッチがそれぞれのギヤステップでかみ合い状態にあるかを示し、”ｘ”の文字 がない個所はそれぞれのクラッチがかみ合いから外れていることを示している。 上記の説明と同じように、「ギヤ比」とは駆動ｒｐｍとパワー・テークオフｒｐ ｍとの比率のことである。 上記から明らかなように、あるギヤステップの比とそれぞれ高速のギヤステッ プの比との関係をギヤジャンプと呼ぶとすると、ほぼ１３．５％と１３．８％の 間で比較的一定のステップジャンプが得られ、表中の任意のギヤについて示され ているギヤジャンプはそのギヤからそれぞれ次のギヤへ移ることを示している。 さらに、上述したギヤシフト機構によると、総ギヤ比、つまり、最大ギヤ比と 最小ギヤ比との関係を変更することが可能である。この実施例では、総ギヤ比は ほぼ５２６％であるので、比率関係は非常に幅広い範囲にわたっている。 現時点で最良と考えられる上述したギヤ機構の別の基本的利点は、プラネタリ ホイールの異なるステージの歯の数を２０、２４、２６および３２で比較的大き くできることである。このようにすると、プラネタリホイール１８、２１および ３８を図１乃至図４に示すようにロールベアリング、具体的にはニードルローラ ベアリングによってプラネタリキャリヤ１７、３７に回転可能に装着させること が可能であり、この場合、各ローラベアリングは２つのディスク形状のプラネタ リキャリヤ要素の間を案内されるベアリングケージ４２と、ケージ内に配置され た複数のベアリングニードル４３とから構成され、ベアリングニードルの中心軸 はプラネタリホイール１８、２１および３８の回転軸に対して平行に設けられて いる。このようにすると、摩擦損失を小さく保つことが可能であり、このことは 総効率性の面で利点となっている。最後に、それぞれがかみ合うサンホイールと プラネタリホイールの歯の数の差が比較的小さいことも、効率性の面で利点とな っている。 現時点で最良と考えられるクラッチ３１の好ましい実施例は、図１および図６ 乃至図８に示されている。この実施例によれば、サンホイール１９はアクチュエ ータ７に面する側に歯状の構成部分４６を備えており、この歯状の構成部分４６ は結合リング４７に向き合うように配置され、結合リング４７はハブシャフト１ に対して同軸に配置され、サンホイール１９に面する側に対応する歯状の構成部 分４８をもち、この歯状の構成部分４８は歯状の構成部分４６にはめ込まれてい る。結合リング４７は圧縮スプリング４９によって付勢されており、圧縮スプリ ング４９はハブシャフト１に対して同軸で、ヘリカルスプリングとして実現され ている。圧縮スプリング４９の一端はアクチュエータ（図１）上に支持され、他 端は結合リング４７上に支持され、結合リングをサンホイール１９側の方向に押 し付けている。例えば、少なくとも１つの制御スライド５０は結合過程を制御す るために設けられ、これは矢印ｗの方向に移動可能にハブシャフト１の軸に平行 な案内スリット内に収められ、戻り止め歯５１を備え、この戻り止め歯によって 制御スライド５０は、例えば、歯状の構成部分４８をもつ結合リング４７の前面 を押し付けるように置かれている。さらに、制御スライド５０は半径方向に内側 に突出したセレクタ要素をもち、これは、例えば、セレクタピン５２の形体にな っており、以下で詳しく説明するように制御スライド５０を作用するために使用 される。この場合、構成は制御スライド５０が図１に示す位置にあるとき、結合 リング４７は圧縮スプリング４９の力に抗してサンホイール１９から軸方向に離 れた位置に保たれ、２つの歯状の構成部分４６、４８がかみ合わないようになっ ている。しかし、制御スライド５０がハブシャフト１内でさらに前方に押し付け られると、つまり、図１と図７中の左側に移動すると、圧縮スプリング４９は２ つの歯状の構成部分４６、４８がかみ合うまで結合リング４７をサンホイール１ ９側の方向に前方に徐々に押し付けていく。この場合、歯状の構成部分４６、４ ８の傾斜縁は回転方向に中心合わせされ、これらの歯がかみ合ったとき、サンホ イール１９が結合リング４７を介してアクチュエータ７によって駆動方向に回転 できるようになっている。しかし、アクチュエータ７が反対方向に回転したとき は、歯状の構成部分４６、４８は、結合リング４７が圧縮スプリング４９のため に軸方向に押されるように置かれているので、フリーホイールデバイスのように 相互に対してスライド可能になっている。このフリーホイール作用は、サンホイ ール１９がアクチュエータ７よりも高速に回転し、その過程でアクチュエータを 通過したときにも発生する。結合を切り離すときは、制御スライド５０を再び元 に戻るように引っ張るだけでよく、そうすると、制御スライド５０は図１および 図６乃至図８に示す位置を再び占めることになる。 結合リング４７を載置することは、接続チューブ５５（図１）によって行うと 好都合である。この接続チューブ５５はハブシャフト１と同軸に設けられ、アク チュエータ７に固定的に接続され、そこには第１のリングギヤ２４の前面５６も 固定されている。その内面側には、接続チューブ５５はキー溝をもち、これは軸 方向に並列に設けられ、舌片５７（図１、７、８）をインターロック方式で受け 入れるようになっており、舌片５７は結合リング４７の外面に取り付けられてい る。このようにすると、結合リング４７はばち形（ダブテール）接続のように軸 方向に移動することができるが、接続チューブ５５にも載置されているので、そ の結果、すべての回転運動が、アクチュエータ７によって接続チューブ５５にほ とんど遊びがなく加えられることになる。 結合リング４７が軸方向に均等に移動し、その過程で傾かないようにするため に、制御スライド５０に対応し、その制御スライド５０と同じように制御される 第２の制御スライド５８（図７）が、好ましくは、ハブシャフト１の円周方向に １８０度だけ片寄った個所に設けられており、この第２の制御スライド５８は、 例えばセレクタピン５９として現されているセレクタ要素を備えている。 クラッチ４１（図１および５）は図６乃至図８に示すクラッチ３１と同じ構造 になっている。この場合、リングギヤ３９は前面に歯６２をもつハブ６１（図１ ）を備え、このハブは図６乃至図８の結合リング４７に対応する結合リング６３ に向き合う位置に置かれ、図４にも示すように、対応する歯状の構成部分６４を 備え、圧縮スプリング６５の作用を受けている。このケースでは、結合リング６ ３はばち形（ドブテール）コネクタ６３ａ（図４）によって第５のサンホイール ３６内で軸方向に移動可能になっているが、ホイールに対して相対回転しないよ うに固定載置されている。結合リング６３を軸方向に移動するために、一方では 圧縮スプリング６５が使用され、他方では、図６乃至図８に示す制御スライド５ ０、５８に対応する少なくとも１つの制御スライド６６と制御ロッド５４に対応 する制御ロッド（図示せず）が使用されている。従って、かみ合い状態にあると き、サンホイール３６は駆動方向にリングギヤ３９を一緒に伴っていき、サンホ イール３６の逆回転運動とリングギヤ３９の通過運動は、図６乃至図８を参照し て上述したフリーホイール作用に基づいて可能になる。しかし、結合リング６３ がリングギヤ３９から切り離されると、リングギヤ３９は上述したようにプラネ タリキャリヤ３７を駆動し、リングギヤ３９はフリーホイールデバイス４０（図 ５）を介してハブシャフト１に支持されることになる。この場合、フリーホイー ルデバイス４０は、例えば、図６乃至図８に類似した結合リング６７として表わ されており、結合リング６７は、軸方向に移動可能に取り付けリング９に取り付 けられているが、この取り付けリングに対して相対回転しないように固定されて いて、リングに支持されている少なくとも一つの圧縮スプリング６８によってハ ブ６１の方向に付勢されている。ハブ６１と結合リング６７が相互に向き合う前 面は図６乃至図８に示す相互に作用する歯状の構成部分６９をもち、そこでは歯 の設計は上述したフリーホイール作用が得られるか、あるいはリングギヤ３９の 逆回転が防止されるように選択されている。 最後に、クラッチ３２（図５）は図６乃至図８と同じ設計にすることも可能で ある。しかし、これとは別に、図１に示す結合リング７０を設けることも可能で あり、この場合、その一方の前面は結合リング６３から離れて面する側の圧縮ス プリング６５の端に設けられているが、その他方の前面はサンホイール２２に面 し、さもなければ、結合リング６３と同じように第５のサンホイール３６内に移 動可能に載置されているが、相対回転しないように固定されている。サンホイー ル２２と結合リング７０が相互に面する前面は歯状の構成部分７１をもち、サン ホイール２２またはリングギヤ２５が結合リング７０、従ってサンホイール３６ も一緒に駆動方向に伴っていくことができるようになっている。このことが常に 必要になるのは、サンホイール２２がリングギヤ２５または第５のサンホイール ３６よりも高速に回転しようとするときである。つまり、２つのクラッチ２８、 ２９のどちらもがかみ合っていないときは、結合リング７０用に別の制御スライ ドを設ける必要がない。サンホイール２２がサンホイール３６よりも高速に回転 しようとすると、サンホイール２２は、圧縮スプリング６５の作用と結合リング ７０のためにサンホイール３６を一緒に自動的に伴っていく。しかし、サンホイ ール２２が低速回転するか、あるいはまったく回転しない場合は、サンホイール 自身またはサンホイール２３がハブシャフト１に結合されているので、なんども 説明したフリーホイール作用が発生する。 現時点で本件出願人が最良と考えているクラッチ２６乃至２９の実施例は、ク ラッチ２６と２７について図２と図３に概略図で示されている。この実施例によ れば、ハブシャフト１は連続中空シャフトとして設計され、セレクタラチェット ７４は中空ハブシャフト１のシェルにピボット回転可能に装着され、ハブシャフ ト１に平行に突出しているピボットピン７５を中心に回転可能になっている。セ レクタラチェット７４は２つのアームレバーから構成され、ハブシャフト１に突 入しているレバーアーム７４ａは、この例では、セレクタ・カムシャフト７６と して設計されている作用要素と一緒に作用し、このセレクタ・カムシャフト７６ はハブシャフト１に回転可能に取り付けられ、その円周方向に少なくとも１つの カム７６ａまたはカムくぼみ７６ｂをもっている。さらに、サンホイール１９ま たは２０はその内周に歯状の構成部分７７を備え、セレクタラチェット７４のレ バーアーム７４ｂが図２に示すように歯内に落ち込むようになっている。このケ ースでは、その構成は、レバーアーム７４ａがセレクタ・カムシャフト７６のカ ム７６ａ上を走行すると、セレクタラチェット74がピボット回転し、歯状の構成 部分７７内にスナップインしていたレバーアーム７４ｂ（図３）がピボット回転 して歯状の構成部分から外れ、他方、レバーアーム７４ａがカムくぼみ７６ｂ（ 図２）に入り込むと、レバーアーム７４ｂがスプリング（図示せず）によって再 びサンホイールの歯状の構成部分７７とかみ合い、従ってサンホイール１９また は２０が図２に例示するように矢印ｖで示すプラネタリキャリヤ１７の駆動方向 とは反対に停止されるような構成になっている。サンホイール１９、２０は反対 方向に自由回転可能（フリーホイール）である。図１から理解されるように、制 御スライド５０、５８、６６が存在するにもかかわらず、セレクタ・カムシャフ ト７６自体が中空シャフトとして設計され、急動締め付け手段７８が、図１に例 示するように、そのシャフトに通されている場合であっても、セレクタ・カムシ ャフト７６を収容するだけの十分なスペースがハブシャフト１の内部に残されて いる。 図９乃至図１３は、図２および図３にも示されているセレクタラチェット７４ の好ましい実施例とその取り付け状態を示している。ここでは、図９と図１０は それぞれハブシャフト１の短セクション１ｃを示している。このセクション１ｃ は円筒形の中空体として実現されており、基本的に中空室８０を取り囲む円筒外 壁８１からなっている。ハブシェル１２（図１）の幾何学的中心軸８２に直交す るように設けられ、外壁８１を通り抜ける案内スリットまたは開口８３と、開口 の両側に設けられ、中心軸８２に平行に延びていて、ほぼ半円筒断面になってい るが、その底部にスリットを設けることも可能である２つの支承溝８４ａ、８４ ｂとが、その外壁８１に切り込まれている。セレクタラチェット７４は２つのピ ン要素７５ａ、７５ｂを備え（図９）、これらのピン要素はラチェットの側面に 形成され、図２と図３に示すように支承ピン７５を構成している。図１０に示す ように、セレクタラチェット７４が案内スリット８３内に入り込んでいれば、そ の支承座面が少なくとも円筒形に設計されているピン要素７５ａ、７５ｂは、支 承溝８４ａと８４ｂ内にぴったりと収まるので、セレクタラチェット７４全体が 外壁８１にピボット回転可能に置かれることになる。 特に図１０に示すように、例えば、図１に示すサンホイール１９は概略図で示 され、ほぼ円形の形状になっているが、これはセクション１ｃ上にほとんど遊び なしで回転可能に設置されている。その内側面に、サンホイール１９は円周状の 歯状の構成部分７７をもち、組み立てた状態ではセレクタラチェット７４と外壁 ８１を取り巻き、セレクタラチェット７４がハブシャフト１から落下しないよう に固定されている。この場合、セレクタラチェット７４の背面８５は、好ましく は、外壁８１の外周面と同一平面で終わっているので、ほぼ遊びのない状態で旋 回可能に支承されることになる。 上述した取り付け方法の特別な利点は、外壁８１の厚さおよびセレクタラチェ ット７４の高さとほぼ等しい径をもつ支承ピン要素７５ａ、７５ｂを設計できる ことである。このベアリングは、穴に置かれたピボットが使用されている従来の ベアリングに比べて非常に小さく作ることができ、そのために、このことは、中 心軸８２（図１）の近くに位置する外壁８１のエリアのスペースが限られている 点で非常に有利であり、座面圧力を小さくすることができる。 図１１乃至図１３はサンホイール１９とその関連するセレクタラチェット７４ の、図２および図３と類似のセクションを示す図である。セレクタ・カムシャフ ト７６の相対的回転位置の関係で、レバーアーム７４ａは案内スリット８３内を カムくぼみ７６ｂまで到達しているために、レバーアーム７４ｂは、図９に示す ように、外壁８１とピン要素７５ｂの間に支持されているトーションスプリング ８６の作用によってサンホイール１９の歯状の構成部分７７のギャップに入り込 んでいる。このケースでは、例えば、トーションスプリング８６の端部８６ａま たは８６ｂはセクション１ｃまたはセレクタラチェット７４の関連する穴に支持 されている。これによって、サンホイール１９は図１１乃至図１３に示す矢印と は反対の回転方向にハブシャフト１またはセクション１ｃに固定的に接続され、 フリーホイール作用によって図示の矢印方向に回転することが可能になっている 。 セレクタ・カムシャフト７６が矢印の方向に回転している過程で、レバーアー ム７４ａはカム７６ａ上をさらに走行するので、レバーアーム７４ｂは最終的に スプリング８６（図１３）の力に抗してピボット回転して歯状の構成部分７７か ら外れ、サンホイール１９は両方向に自由に回転することが可能になる。これに よって、図１１乃至図１３に示すように、セレクタ・カムシャフト７６を一方ま たは他方の方向に回転することで、サンホイール１９を選択的に歯状の構成部分 ７７に接触させたり、サンホイール１９をそのかみ合いから外したりすることが 可能になる。 図１１乃至図１３に詳しく示すように、歯状の構成部分７７とレバーアーム７ ４ａ、７４ｂの寸法は、セレクタラチェット７４のピン要素７５ａ、７５ｂがカ ム７６ａ（図１１）上を走行する時でも、上方が開いている支承溝８４ａ、８４ ｂ内に確実に留まっているように相互に合致させることが可能である。このよう にすると、歯状の構成部分７７の歯先端が、例えば、レバーアーム７４ａ、７４ ｂに対して上方からピボット軸の両サイドに支えられるためマルチポイントでの 支承が得られるからである。これにより、セレクタラチェット７４が不必要にか み合い位置に入り込むことが確実に防止される。 対応するセレクタラチェット機構は、好ましくは、図１乃至図５に示す残りの サンホイール２０、２２、２３と関連づけられており、その目的のために、ハブ シャフト１は少なくとも各サンホイールのエリアにおいてセクション１ｃに対応 する中空体セクションをもっている。ここでは、セクション１ｃはサンホイール が占めているエリア全体にわたって軸方向に適当に延びているので、対応する数 のセレクタラチェット７４を対応する軸方向の間隔で共通の周壁に実現すること が可能であり、エリア全体にわたって延びているセレクタ・カムシャフト７６は 対応する数のカム７６ａとカムくぼみ７６ｂを備えることができるが、これらは 相互に対して軸方向に対応する間隔が置かれたトラック（通路）に配置されてい る。その過程では、案内スリット８３と支承溝８４ａ、８４ｂは、サンホイール からサンホイールまで、例えば１８０度だけハブシャフト１の円周方向に相互に 適当に片寄らされているので、サンホイールは、セレクタラチェット７４が相互 に邪魔することなく、短い軸方向の間隔で配置することが可能である。 本発明の別の好ましい実施例によれば、ハブシャフト１は、サンホイールが占 めているエリアの外側に中空体として設計された別のセクションをもち、これら のセクションは外壁８１に対応する外壁によって区切られており、回転軸８２（ 図１）に平行に延びた案内スリットまたは開口をもち、そこに制御スライド５０ 、５８、６６などが軸方向に移動可能に置かれている。そのために、ここではセ レクタシャフトとして設計され、これらの中空体を通り抜けている作用要素はこ れらの制御スライドを移動するように設計された手段を備えることができるので 、この手段によって制御スライド５０、５８、６６の制御を、外壁または周壁８ １に形成された開口を通してハブシャフト１の内部から行うことも可能である。 セレクタラチェット７４と制御スライド５０、５８、６６の上述した制御は基 本的には、ハブシャフト１に配置され、例えば、各々がカム通路７６ａ、７６ｂ をもつ複数の作用部材または作用要素によって相互に独立して行うことができる が、最良と考えられる実施例の作用部材と作用要素は単一のセレクタ・カムシャ フト７６に結合されており、これは図１４乃至図１７を参照して以下で説明する ように、すべての選択可能ギヤ比を設定するのに適している。ここでは、図１４ は連続中空ハブシャフト１の外面を示し、図１５はすべてのシフト操作に共通す るセレクタ・カムシャフト７６を示し、図１６はＡ−Ａ線乃至Ｆ−Ｆ線の断面を 示しており、これらは図１に示す組み立てた状態を目的としている。 図１４に示すように、ハブシャフト１は断面線Ａ−Ａのエリアに１８０度偏心 された２つの軸方向案内スリット８７、８８をもち、そこに制御スライド５０、 ５８（（図１、６および８）が軸方向に移動可能に置かれている。断面線Ｂ−Ｂ 乃至Ｅ−Ｅに対応するセクションには、それぞれサンホイール１９、２０または ２２、２３の１つのセレクタラチェット７４を受け入れるための１つの案内スリ ット８３が設けられており、そこでは図１６に示すように、隣り合うセレクタラ チェット７４はそれぞれ円周方向に１８０度だけ偏心され、サンホイールの選択 した回転方向に従って相反方向に向き合うように配置されている。最後に、ハブ シャフト１は断面線Ｆ−Ｆのエリアに直径方向に対立する２つの別の軸方向案内 スリット８９、９０（図１４）をもち、そこには、制御スライド６６および同じ 目的のために使用される制御スライド９１（図１および図１６）が移動可能に置 かれている。 図２、３および図１１乃至図１３に示すようにカム７６ａをもつセレクタ・カ ムシャフト７６の中央セクションは案内スリット８７、８８または８９、９０の エリアにおいてセレクタラチェット７４に割り当てられているが、セレクタ・カ ムシャフト７６はそれぞれ２つの案内通路９２、９３または９４、９５をもち、 これらの通路は軸８２に交差するように延びており、例えば、溝として設計され 、図１７に展開図で示されている。 図７に示すように、制御スライド５０、５８は各々がセレクタピン５２、５９ を備え、このセレクタピンは中空体に突入し、関連する案内通路９２または９３ に入り込んでいるが、図１５にはその半分だけが示されている。案内通路９２、 ９３はスイッチングカムまたは案内溝のように設計され、戻り止め面を有し、こ の戻り止め面によってセレクタピン５２、５９は結合リング４７に作用する圧縮 スプリング４９によって案内通路との接触が保たれている。これらの戻り止め面 の各々は２つのセレクタ要素（図１７も参照）をもち、これらは軸８２に対して 斜めになっており、ここではセレクタ面９６または９７として実現され、セレク タ・カムシャフト７６を回転するとセレクタピン５２、５９を通過するようにな っている。このケースでは、これらのセレクタ面９６、９７は回転方向に応じて 、制御スライド５０、５８がセレクタ面９６の制御のもとで一方向に、セレクタ 面９７の制御のもとで反対方向に軸方向に移動し、これによって制御スライドは 結合要素として働く歯状の構成部分４６、４８を図６乃至図８を参照して説明し たように、かみ合わせるか、そのかみ合いから外すようにしている。 セレクタ・カムシャフト７６は断面線Ｂ−Ｂ乃至Ｅ−Ｅのエリアに図２、３お よび図９乃至１３を参照して上述したカム通路を備えており、これらのカム通路 はカム７６ａとカムくぼみ７６ｂをもち、これらは図１５と１７に概略図で示す ように、セレクタラチェット７４の位置に応じて円周方向にそれぞれ偏心した位 置にある。 カム７６ａとカムくぼみ７６ｂおよびセレクタ面９６、９７は、好ましくは、 あらかじめ選択したプログラムに従ってセレクタ・カムシャフト７６上に配置さ れ、セレクタ・カムシャフト７６を一方向および／または反対方向に回転すると 、クラッチ２６乃至２９および３１、３２（図５）によって得ることができるす べてのギヤ比率条件があらかじめ選択したシーケンスで横断されるようになって いる。ギヤハブが７速ギヤハブとして設計されている場合には、本発明による構 成は、可能とされるすべての７ギヤ比１乃至７が表２に示すシーケンスで設定で きるようになっている。 最後に、セレクタ・カムシャフト７６は断面線Ｆ−Ｆのエリアにさらに２つの 案内通路９４、９５を備え、これらはセレクタピン９８、９９（図１）を受け入 れるために使用される。これらのセレクタピン９８、９９はセレクタピン５２、 ５９に対応しているが、制御スライド６６、９１に取り付けられている。制御ス ライド６６、９１はクラッチ４１（図５）に割り当てられ、このクラッチ４１は 表２に示すように、第７ギヤから第８ギヤに（またはその逆に）変更されるとき 、一方の状態から他方の状態にスイッチされるだけになっているので、案内通路 ９４、９５はこれらの変更を可能にし、ここでは別のセレクタ面１００、１０１ として設計されているセレクタ要素を備えているが、その機能はセレクタ面９４ 、９５のそれと同じである。ギヤハブが１４速ギヤハブとして設計されている場 合には、図１７の案内通路９４、９５は、例えば、セレクタ・カムシャフト７６ の周囲をほぼ６６０度延長し、その中心にセレクタ面１００、１０１を備えるよ うに実現されており、この中心は３３０度の位置に対応している。このような理 由から、これらの案内通路９４、９５と関連づけられ、スプリング６５によって 案内通路との接触が保たれているセレクタピン９８、９９は、まず、セレクタ・ カムシャフト９６が一方の回転方向に回転したときほぼ一回転の間一方のセレク タ位置に保たれ、次に、セレクタ面１００、１０１によってそれぞれ他方のセレ クタ位置にスイッチされ、その後、ほぼ一回転の間このセレクタ位置に保たれる 。セレクタ・カムシャフト７６を逆に回転すると、同じセレクタ動作が反対方向 に行われる。この場合、カム７６ａとカムくぼみ７６ｂおよびセレクタ面９６、 ９７はセレクタ・カムシャフト７６の周面に配置すると、表２に示すように、最 初の７ギヤは最初の回転時に順番にランされ、次に、クラッチ４１のスイッチン グが行われ、その後２回目のセレクタ・カムシャフトの回転時にギヤ８乃至１４ のランが行われるので好都合である。セレクタ・カムシャフト７６が２回転だけ 反対方向に戻り回転する過程で、最初の位置（第１ギヤ）に最終的に到達する。 カム７６ａとカムくぼみ７６ｂの位置は、好ましくは回転方向に一致されてい るので、種々のセレクタデバイスは荷重を受けているときでも容易にスイッチン グできるようになっている。これは、例えば、新しいギヤを選択するとき、その ときまで作用していたサンホイールが関連するカムくぼみ７６ｂと交差するか、 あるいは重なり合うことによって瞬時の間かみ合ったままになっており、従って 、力の流れの中断が起こらないためである。この新しいギヤが高速ギヤであれば 、そのときまで作用していたサンホイールはスイッチオンされている限りフリー ホイールによって継続できるので、そのギヤは即時に効力を持つことになる。し かし、新しいギヤが低速ギヤである場合は、そのときまで作用していたサンホイ ールは、このケースでは、新しく選択したサンホイールがフリーホイールデバイ スによってそれをパスできるので、スイッチオフされるまで作用したままになっ ている。２つのスピードの間の望ましくないアイドリング位置はこれによって防 止される。さらに、上述した構成には、アクチュエータ７および／またはハブシ ェル１２が停止されたときでも、すべての利用可能なスピードを容易に事前選択 できるという利点があるが、これは、セレクタラチェット７４およびその他のセ レクタ要素の各々をスプリングによって作用させることができ、セレクタ・カム シャフト７６を種々要素が停止されたときも、回転させることができるためであ る。この回転の終了時に、セレクタラチェット７４および歯状の構成部分７７（ 図１１乃至図１３）の歯または歯状の構成部分４６、４８（図８）の２つの歯が 偶然に相互に直接に向き合った場合には、関連するコンポーネントの周面の歯の 数が比較的大きく選択できるので、アクチュエータ７をさらに若干回転させると 望ましい結合位置に到達することになる。 セレクタ・カムシャフト７６を作用させるために、図１に示すハブシャフト１ はアクチュエータ７の反対側の端にくぼみ１０２（図１４）をもち、セレクタ・ カムシャフト７６の対応する端に取り付けられたピニオン１０３（図１５も参照 ）がそのくぼみを通して外部からアクセス可能になっている。例えば、ギヤホイ ール１０４はこのピニオン１０３とかみ合っており、スケッチ図で示すボーデン ケーブル(Bowden cable)１０５で一方向または他方向に回転可能になっている。 本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、種々態様に変更すること が可能である。このことは特にセレクタ・カムシャフト７６の設計に適用され、 これは複数の部品からなる設計にすることも可能である。さらに、カム７６ａ、 ７６ｂおよびセレクタ面９６、９７または１００、１０１のために蓄積されたプ ログラムは、２つ以上のセレクタレバー、セレクタホイールなどを操作するため に個別スピードを通過するために必要になるように選択することも可能である。 また、３つ以上のサンホイールを２つのプラネタリギヤ１５、１６に、これに対 応して３つ以上のステージを関連するプラネタリホイールに割り当てて、追加の ギア比が得られるようにすることも可能であるが、この場合には、セレクタ・カ ムシャフトは対応する追加カム通路を備えている必要がある。また、上述した制 御は、サンホイールおよび関連するプラネタリホイール・ステージが左右対称に 配置されていないとき、またはサンホイールがハブシャフトの別の固定要素に接 続されているときにも採用することが可能である。さらに、上述した制御は個々 のケースで選択される歯の数とは無関係であるが、これらのケースは単なる例示 である。上述した構成は、さらに、例えば、ブレーキなどの追加機能を動作させ る追加コンポーネントがハブシャフトの内部に置かれているかどうかとは無関係 である。また、本発明は上述したアドオンセット（プラネタリギヤ３５）にも限 定されるものではなく、その構成は図５において、クラッチ４１がリングギヤ２ ５とプラネタリキャリヤ３７の間に置かれるようにすることも可能である。その 場合も、プラネタリギヤ３５はクラッチ４１がかみ合いから外されたときは減速 ギヤの働きをし、クラッチ４１がかみ合ったときはダイレクトギヤ（１：１）の 働きをすることになる。さらに、プラネタリギヤ３５を重ね合わせセットとして 使用し、それをアクチュエータ７と第１のプラネタリギヤ１５の間に配置するこ とも可能である。これとは別に、本発明によるマルチスピード・ギヤはホイール のハブ内で使用されることに限定されるものではない。このギヤは、例えば、特 に中間シャフトギヤとして使用することも可能であり、この目的のために、例え ば、底部ブラケットベアリングと自転車の２つのホイールの一方のハブの間の個 所に配置することが可能であるが、この場合には、これは適当なギヤホイール、 チェーンなどを介して駆動側では底部ブラケットベアリングに、パワー・テーク オフ側ではホイールに接続することが可能である。ギヤシフト機構を底部ブラケ ットベアリング内に使用することさえも可能である。最後に、種々特徴は上述し 、図面に図示の組み合わせ以外の組み合わせで採用することも可能である。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 かみ合わせを解除することができる。本発明によれば、 歯状のギヤ（７７）はサンギヤ（１９）の上に設けるこ とができ、シャフト（１）は中空のボディからなる部分 を備えていて、当該中空ボディは作用部材（７６）を受 け入れ、ラチェット（７４）は前記部分の外壁の開口に 搭載され、前記中空のボディの境界を定めている。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 1. 相対回転しないように自転車フレーム上に固定的に装着可能であるシャ フト（１）と、シャフト（１）に回転可能に取り付けられたアクチュエータ（７ ）と、シャフト（１）に回転可能に取り付けられたシェル（１２）と、シェル（ １２）に配置され、アクチュエータ（７）とシェル（１２）をシャフト（１）に 回転可能に取り付けられた少なくとも１つのサンホイール（１９、２０、２２、 ２３）に接続しているプラネタリホイール・ギヤシフト機構（１５、１６、３５ ）と、リングギヤ（２４、２５、３９）と、プラネタリキャリヤ（１７、３７） と、プラネタリキャリヤに回転可能に取り付けられたプラネタリホイール（１８ 、２１、３８）と、アクチュエータ（７）とシェル（１２）の間で少なくとも２ つのギヤ比を提供するクラッチデバイス（２６、２７、２８、２９）とを備えて いる自転車用マルチスピード・ギヤシフト機構であって、クラッチデバイス（２ ６、２７、２８、２９）は歯状の構成部分（７７）と、セレクタラチェット（７ ４）と、セレクタラチェット（７４）の制御を目的として回転可能に取り付けら れている作用部材（７６）とをもち、クラッチデバイスはギヤ比を選択するとき 、セレクタラチェット（７４）を選択的に歯状の構成部分（７７）とかみ合わせ たり、そのかみ合いから外したりできるように外部から操作可能であるような自 転車用マルチスピード・ギヤシフト機構において、歯状の構成部分（７７）はサ ンホイール（１９、２０、２２、２３）に設けられ、シャフト（１）は中空体と して設計され、作用部材（７６）を受け入れるセクション（１ｃ）をもち、セレ クタラチェット（７４）は中空体との境界をなしていて、このセクションの外壁 （８１）の開口（８３）に置かれていることを特徴とするマルチスピード・ギヤ シフト機構。 2. セレクタラチェット（７４）はスプリング（８６）によって歯状の構成 部分（７７）とかみ合う方向に付勢されていることを特徴とする請求項１に記載 のマルチスピード・ギヤシフト機構。 3. 作用部材（７６）はセレクタラチェット（７４）を歯状の構成部分（７ ７）とのかみ合いから外すことを目的としたカム（７６ａ）を備えていることを 特徴とする請求項２に記載のマルチスピード・ギヤシフト機構。 4. プラネタリホイール・ギヤシフト機構（１５、１６、３５）は複数のサ ンホイール（１９、２０、２２、２３）を装備しており、これらのサンホイール は相互に対し軸方向に間隔が置かれていて、シャフト（１）に選択的に接続可能 であり、歯状の構成部分（７７）をもち、対応する複数のセレクタラチェット（ ７４）は中空体として設計されたセクション（１ｃ）の外壁（８１）に置かれて おり、作用部材（７６）は対応する個数のカム（７６ａ）またはカムくぼみ（７ ６ｂ）をもち、セレクタラチェット（７４）とカム（７６ａ）またはカムくぼみ （７６ｂ）はサンホイール（１９、２０、２２、２３）間の間隔に対応する軸方 向の間隔をもって配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに 記載のマルチスピード・ギヤシフト機構。 5. 少なくとも１つの別のギヤ比を得るために、少なくとも１つのクラッチ （３１、４１）を備え、プラネタリホイール・ギヤシフト機構（１５、１６、３ ５）の結合要素（４６、４８）を備えた２つのコンポーネント（１９、７）は前 記クラッチによって相互にかみ合うこと、または相互のかみ合いから外すことが 可能であり、結合要素の少なくとも一方（４８）は軸方向に移動可能に取り付け られており、シャフト（１）は中空体として設計され、開口をもつ外壁を備えた 少なくとも１つの別セクションを含んでおり、移動可能な結合要素（４８）の制 御を目的とした制御スライド（５０、５８）は前記開口に移動可能に置かれてお り、制御スライド（５０、５８）を移動させるための手段は前記別の中空体に配 置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のマルチスピー ド・ギヤシフト機構。 6. クラッチ（３１、４１）を複数個備えていることを特徴とする請求項５ に記載のマルチスピード・ギヤシフト機構。 7. 制御スライド（５０、５８）は別の中空体に面する第１のセレクタ要素 （５２、５９）をもち、前記手段は第２のセレクタ要素（９６、９７）からなり 、第２のセレクタ要素は第１のセレクタ要素と一緒に作用し、別の中空体に回転 可能に設置されている作用部材（７６）の周面に設けられ、シェル（１２）の外 部から操作可能であることを特徴とする請求項５または６に記載のマルチスピー ド・ギヤシフト機構。 8. カム（７６ａ）またはカムくぼみ（７６ｂ）はあらかじめ選択したプロ グラムに従って作用部材（７６）の周面に配置され、作用部材（７６）を回転さ せると、セレクタラチェット（７４）によって選択可能であるすべてのギヤ比が あらかじめ選択可能なシーケンスで設定できるようになっていることを特徴とす る請求項４乃至７のいずれかに記載のマルチスピード・ギヤシフト機構。 9. 第２のセレクタ要素（９６、９７）はあらかじめ選択したプログラムに 従って作用部材（７６）の周面に配置され、作用部材（７６）を回転させると、 セレクタラチェット（７４）によって選択可能であるすべてのギヤ比があらかじ め選択可能なシーケンスで設定できるようになっていることを特徴とする請求項 ７または８に記載のマルチスピード・ギヤシフト機構。 10．第１のセレクタ要素は中空体に突入しているセレクタピン（５２、５９ ）であり、第２のセレクタ要素はセレクタピン（５２、５９）に作用するセレク タ面（９６、９７）であることを特徴とする請求項７乃至９のいずれかに記載の マルチスピード・ギヤシフト機構。 11．シャフト（１）は連続中空シャフトとして実現され、作用部材と作用要 素はシャフト（１）に回転可能に設置されたセレクタ・カムシャフト（７６）を 形成していることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載のマルチスピ ード・ギヤシフト機構。 12．７速ギヤとして設計され、７ギヤ比が作用部材（７６）の一回転によっ て選択可能であることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載のマルチ スピード・ギヤシフト機構。 13．１４速ギヤとして設計され、１４ギヤ比が共通のセレクタ・カムシャフ ト（７６）の二回転によって選択可能であることを特徴とする請求項１乃至１２ のいずれかに記載のマルチスピード・ギヤシフト機構。 14．各セレクタラチェット（７４）のエリアにおいて、シャフト（１）は円 周方向に延ばされ、セレクタラチェット（７４）を受け入れることを目的とした 少なくとも１つの案内スリット（８３）と、案内スリットを横断するように配置 された２つの支承溝（８４ａ、８４ｂ）とをもち、セレクタラチェット（７４） は案内スリット（８３）内に配置されていて、そこに形成され、それを横断する ように延ばされた２つの支承ピン要素（７４ａ、７４ｂ）によってピボット回転 可能に支承溝（８４ａ、８４ｂ）に置かれていることを特徴とする請求項１乃至 １３のいずれかに記載のマルチスピード・ギヤシフト機構。 15．サンホイール（１９、２０、２２、２３）は環状コンポーネントであり 、このコンポーネントはシャフト（１）上に回転可能に取り付けられ、その内面 に歯状の構成部分（７７）を備え、セレクタラチェット（７４）のエリアでシャ フト（１）を取り巻き、セレクタラチェット（７４）をシャフト（１）から落ち ないように固定していることを特徴とする請求項１４に記載のマルチスピード・ ギヤシフト機構。 16．結合要素の一方は結合リング（４７）を含んでおり、この結合リングは シャフト（１）上を移動可能であり、一方の前面に歯状の構成部分（４８）を備 え、スプリング（４９）によって付勢されており、コンポーネント（７、２４） の一方と相対回転しないように固定的に接続され、制御スライド（５０、５８） を作用させると、前面に対応する歯状の構成部分（４６）をもつ関連するコンポ ーネントの他方（１９）に接続可能であることを特徴とする請求項５乃至１５の いずれかに記載のマルチスピード・ギヤシフト機構。 17．セレクタ・カムシャフト（７６）は、相互に独立に制御可能である複数 の要素からなることを特徴とする請求項１１乃至１６のいずれかに記載のマルチ スピード・ギヤシフト機構。 18．セレクタ・カムシャフト（７６）は、一部品で作られたコンポーネント からなることを特徴とする請求項１１乃至１６のいずれかに記載のマルチスピー ド・ギヤシフト機構。 19．マルチスピード・ギヤハブとして実現され、シャフト（１）はハブシャ フトであり、シェル（１２）はハブシェルであることを特徴とする請求項１乃至 １８のいずれかに記載のマルチスピード・ギヤシフト機構。