JP2001287687A - 太陽ギア用ガイド部材を備えた自転車変速ハブ - Google Patents

太陽ギア用ガイド部材を備えた自転車変速ハブ

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JP2001287687A JP2001067375A JP2001067375A JP2001287687A JP 2001287687 A JP2001287687 A JP 2001287687A JP 2001067375 A JP2001067375 A JP 2001067375A JP 2001067375 A JP2001067375 A JP 2001067375A JP 2001287687 A JP2001287687 A JP 2001287687A
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    • B62M11/16Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio with planetary gears built in, or adjacent to, the ground-wheel hub
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 太陽ギアがハブ軸上で安定して支持され、ギ
ア切り換え操作が正確でかつ操作の遅延と乗り手側の労
力とを最小限に抑えることにある。 【解決手段】 この太陽ギア装置は、軸36と、第1太
陽ギア160と、第1太陽ギアガイドリング210とを
備えている。第1太陽ギア160は、軸36回りに回転
自在に支持される。第1太陽ギアガイドリング210
は、第1太陽ギアの内周面と軸36との間に配置され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自転車変速機、特
に、自転車の内装多段変速ハブに関する。
【0002】
【従来の技術】内装多段変速ハブは、乗り手がペダルを
踏むのに要する力を変更するために異なる変速比を選択
することができるよう、時々車輪後部に装着されてい
る。典型的な変速ハブは、自転車フレームに装着される
ハブ軸と、スプロケット及びチェーンを介してペダル力
を受容するためにハブ軸回りに回転自在に支持される駆
動体と、ハブ軸回りに回転自在に支持されるハブシェル
とを備えている。動力伝達機構は、駆動体から複数の動
力伝達経路を経てハブシェルに回転動力を伝達するよ
う、駆動体とハブシェルとの間に配置されており、各動
力伝達経路は通常独自の変速比を生じさせる。動力伝達
機構は、通常は、ハブ軸回りに回転自在に支持される1
つまたはそれ以上の太陽ギアと、ハブ軸回りに回転自在
に支持されるリングギアと、ハブ軸回りに回転自在に支
持される遊星ギアキャリアと、遊星ギアキャリア回りに
回転自在に支持され、太陽ギア及びリングギアに係合す
る複数の遊星ギアとを含む遊星ギア機構を備えている。
複数の動力伝達経路とこれに対応する変速比は、多数の
部品を選択的に回転不能に互いに連結させることにより
選択される。例えば、1つの変速比は太陽ギアをハブ軸
回りに回転不能に連結することによって選択され、他の
変速比は駆動体を遊星ギアキャリア回りに回転不能に連
結することにより選択され、また他の変速比は、駆動体
をリングギア回りに回転不能に連結することにより選択
され得る。多数のこのような連結関係は典型的な変速ハ
ブにおいて可能であり、これにより、比較的多数の変速
比が生じることとなる。
【0003】変速比が太陽ギアを軸回りに回転不能に連
結することにより選択される場合は、連結は、太陽ギア
の内周面とハブ軸との間に配置されたラチェット及び爪
機構(pawl mechanism)により達成されてもよい。より詳
細には、複数の爪は、各爪の端がバネにより内周側に付
勢されるよう、太陽ギアの内周面に装着されてもよい。
ハブ軸の外周面は、通常、ハブ軸回りに回転不能に太陽
ギアを連結するよう爪端と係合する複数のラチェット歯
または接当面を形成し、制御スリーブは、接当面を選択
的に露出するよう、ハブ軸回りに回転自在に支持されて
いる。この結果、接当面が制御スリーブで被覆される場
合は太陽ギアはハブ軸に対し自由に回転するとともに、
接当面が露出する場合は太陽ギアはハブ軸回りに回転不
能に連結される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】太陽ギアは、通常、複
数の爪を介してハブ軸に支持されている。この結果、し
ばしば、ハブ軸上における太陽ギアの支持が緩んでラチ
ェット及び爪機構の精度が低下する。このような緩みは
爪の数を増やすことにより補えるが、機能不調の危険性
を言及しないまでも、コストや変速機の複雑さを増加さ
せることとなる。さらには、ハブ軸上の連続するラチェ
ット歯または接当面間の円周方向距離が通常比較的大き
くなる。この結果、太陽ギアは、通常、爪がラチェット
歯または接当面と係合する前にかなりの距離を回転しな
ければならない。これは、好ましくないギア切り換え操
作の遅延を生じさせる。
【0005】他の種類の変速ハブは、軸回りに回転自在
に装着される太陽ギアを含んでおり、この太陽ギアの内
周面は複数のラチェット歯を規定する。1またはそれ以
上の爪を、複数のラチェット歯と選択的に係合するよ
う、中空軸内に形成される切り欠き(aperture)内に配
置し得る。しかし、中空軸は、あまり強固でなく、厳し
い操作条件には適していない。他の種類の変速ハブには
また、軸に装着された爪が用いられているが、この爪は
太陽ギアを直接支持する制御スリーブにより操作され
る。このような構成は、制御スリーブ上に過剰な摩擦を
生じさせる。
【0006】従来の変速ハブの他の不利な点として、1
つの変速比から他の変速比への切り換え時に、種々の部
品がそれぞれの連結関係を変更するために、変速機は時
々、目的の変速比に近くない他の変速比を一時的に経由
しなければならないことがある。この現象は以下の詳細
な説明でより詳しく説明する。例えば、ハブシェルが駆
動体に対し比較的小さい比率で軸回りに回転する低変速
比から、ハブシェルが駆動体に対し比較的大きい比率で
軸回りに回転する高変速比に移行する場合(自転車が減
速する場合に生じるような)は、変速機は一時的に元の
変速比よりもより小さい変速比に切り換えられる場合が
ある。このため、一時的にペダルの速度が上がり、望ま
しい効果と反対になり乗り手が非常に困惑してしまう。
【0007】従来の変速ハブの他の不利な点として、太
陽ギアのラチェット及び爪機構が通常、ハブ軸に回転自
在に支持される比較的薄いスリーブによって制御される
ことがある。このようなスリーブは、上述のように、爪
を太陽ギアに係合させるためにハブ軸の接当面を選択的
に露出するのにしばしば用いられる。このスリーブは通
常、比較的長く、ハブシェルの外側から操作され、これ
により、スリーブ上に大きなねじり応力が生じる。この
ような力は、スリーブが曲がったりねじれたりする危険
性を生じさせる。
【0008】従来型の変速ハブに関する他の不利点とし
て、ラチェット及び爪機構(及びその他のすべての必要
な連結機構)を制御するスリーブは、作動リングを始点
位置に付勢するための1またはそれ以上のリターンスプ
リングを介して、作動リングのような外部作動部材にし
ばしば連結されている。このような付勢力は、切換動作
時の構成部品に適切な張力を与えるのみでなく、シフト
補助機能の制御にも役立つ。このようなシフト補助機能
は、回転する駆動体の力を利用して、大きなペダル力が
ハブに加えられる場合に生じるようなシフト操作への抵
抗を克服するのを助ける。より詳細には、自由状態で操
作不能状態に付勢されている連結機構がスリーブが駆動
体と連結するよう起動され、駆動体からの力が過剰抵抗
を克服する。いずれの場合も、このような付勢された作
動リングが電池動作モータにより操作される場合は、モ
ータはリターンスプリングの付勢力に打ち勝たなければ
ならない。これにより、通常、電力消費量がかなり大き
い比較的大型のモータが必要となり、この結果、著しく
電池寿命が縮まることとなる。
【0009】本発明の目的は、太陽ギアがハブ軸上で安
定して支持され、ギア切り換え操作が正確でかつ操作の
遅延と乗り手側の労力とを最小限に抑えられるよう実施
され、ラチェット及び爪機構を制御するために使用され
る制御スリーブのような部品が曲げやその他損傷の危険
性を最小限に抑えられるよう安定して支持され、電池作
動モータにより運転される場合に、ギア切り換え操作に
使用される作動部材が過剰な電力消費の原因とならない
自転車用変速ハブを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明による1つの実施
形態は、太陽ギア装置に関するものであり、この太陽ギ
ア装置は、軸と、軸回りに回転自在に支持される太陽ギ
アと、太陽ギアの内周面と軸との間に配置される太陽ギ
アガイドリングとを備えている。太陽ギアガイドリング
は、太陽ギアと軸の連結における緩みを最小化または排
除する。1またはそれ以上のこのようなガイドリングを
1個の太陽ギアを支持するために使用してもよく、1個
のガイドリングを複数の太陽ギアを支持するために使用
してもよい。
【0011】係合位置(太陽ギアが軸に回転不能に連結
されている位置)と係合解除位置(太陽ギアが軸回りを
回転する位置)との間を移動するように、爪が太陽ギア
の内周面と軸との間に配置されている本発明によるさら
に特定の実施形態では、爪は軸に固定されており、これ
により、爪端が太陽ギアの複数のラチェット歯の1つと
係合するよう外周側に付勢される。太陽ギアを係合状態
から会合解除状態に切り換える際に生じる遅延を最小限
に抑えるために、爪が1個のみ設けられ、爪とラチェッ
ト歯の1つとが確実かつ迅速に係合するよう、太陽ギア
は10個以上(例えば、12個)のラチェット歯を備え
ている。この装置が、駆動体と、ハブシェルがハブ軸回
りに回転自在に支持されているタイプの変速ハブとにお
いて使用されるとともに太陽ギア機構が上述のタイプの
遊星ギア機構の一部である場合は、1つの変速比から他
の変速比へ切り換える場合の遅延をさらに低減するため
に、リングギアとハブシェルとの間にローラクラッチが
配置されてもよい。
【0012】本発明による他の特定の実施形態では、係
合状態と係合解除状態との間を爪が移動できるよう、爪
制御部材が設けられてもよい。爪制御部材が太陽ギアガ
イドリングと軸との間に配置される延長された部材であ
る場合は、太陽ギアガイドリングは、太陽ギアを軸に安
定に支持するのみでなく、爪制御部材に補強材を設ける
ことにより、爪制御部材の曲げやその他の損傷の危険性
を最小化または排除する。
【0013】1つのギアから他のギアにいかに変速機を
シフトするかに関する本発明の他の特徴では、複数の動
力伝達経路を選択するためにクラッチが設けられてお
り、これにより、クラッチが、動力伝達機構を、第1中
間変速比を有する第1中速度伝達経路から第1中間変速
比より低くかつ第1中間変速比に隣接する第2中間変速
比を有する第2中速度伝達経路に変更する場合、クラッ
チは、第1中速度伝達経路から、第1中間変速比より高
くかつ動力伝達機構を第2中速度伝達経路に切り換える
前の高速度変速比よりも低い第3中間変速比を有する第
3中速度伝達経路に動力伝達機構を切り換える。反対
に、クラッチが、動力伝達機構を、第1中間変速比を有
する第1中速度伝達経路から第1中間変速比より高くか
つ第1中間変速比に隣接する第2中間変速比を有する第
2中速度伝達経路に切り換える場合、クラッチが、第1
中速度伝達経路から第1中間変速比より低くかつ動力伝
達機構を第2中速度伝達経路に切り換える前の低速度変
速比より高い第3中間変速比を有する第3中速度伝達経
路に動力伝達機構を切り換える。
【0014】本発明によるその他の特徴では、付勢され
ていない作動部材が、上述のシフト補助機能を供給する
と同時にクラッチ操作のために使用される。より詳細に
は、軸は軸芯を規定する。第1回転部材は軸回りに回転
自在に支持されており、この第1回転部材はシフト制御
機構への連結のための部分を備えている。第2回転部材
は軸回りに回転自在に支持されている。第1回転部材と
第2回転部材を予め決定されている回転方向に互いに付
勢するために、第1バネが第1回転部材と第2回転部材
との間に連結されている。爪サポート回転部材は、軸回
りに回転自在に支持されており、第2回転部材が第1回
転部材と爪サポート回転部材との間に配置されている。
爪は、爪サポート回転部材回りに回転自在に支持されて
いる。付勢機構は爪を径方向に付勢する。第1連結部材
は、第1回転部材を爪サポート回転部材に連結する。爪
制御回転部材は、爪の径方向位置を制御する。作動部材
は、第1回転部材を回転するために軸回りに回転自在に
支持されている。第2連結部材は、爪制御回転部材を爪
サポート回転部材回りに回転するために、第2回転部材
と爪制御回転部材と作動部材とを連結する。この構造
は、作動部材に正味の付勢力を与えることなく、シフト
補助機能を供給する。
【0015】
【発明の実施の形態】図1は、本発明による多くの特徴
を含む変速ハブ14の特定の実施形態を含む自転車10
の後部側面図である。自転車10の後部は、サドル24
を支持するシートチューブ22と、1対の従来型のチェ
ーンステイ26と、1対の従来型のシートステイ30を
伴うフレーム18とを備えている。車輪34は、チェー
ンステイ26とシートステイ30の交差部分において変
速ハブ14の軸36の周囲のフレーム端35で回転自在
に支持されており、ペダル42とチェーンリング46と
を有するクランクアセンブリ38は、シートチューブ2
2とチェーンステイ26の交差部分で回転自在に支持さ
れている。チェーン50は、チェーンリング46と係合
しており、変速ハブ14を回転自在に駆動するスプロケ
ット54の周囲に掛け渡されている。ボーデン型制御ケ
ーブル62が、以下に詳細に説明する方法によって変速
ハブ14の変速比を変更するために使用される。
【0016】図2は、変速ハブ14の特定の実施形態の
縦断面図である。図2に示すように、変速ハブ14は、
軸36と、軸36に回転自在に支持される駆動体70
と、スポークフランジ78を有し軸36に回転自在に支
持されたハブシェル74と、複数の動力伝達経路を介し
て駆動体70からハブシェル74に回転動力を伝達する
よう駆動体70とハブシェル74との間に配置された動
力伝達機構82と、軸36に対するハブシェル74の相
対回転を止めるためのコースターブレーキ86と、複数
の動力伝達経路の選択を制御して、駆動体70の回転動
力を用いて動力伝達機構82における動力伝達経路の変
更に役立つシフト/補助機構90とを備えている。
【0017】スプロケット54は、スナップリング94
を使用することによりスプライン方式で駆動体70に連
結され、駆動体70はボールベアリング98及びベアリ
ングコーン102を介して軸36に回転自在に支持され
ている。ベアリングコーン102は、アクチュエータ板
104、スペーサ108、ワッシャ112、回転不能ロ
ックワッシャ113及びロックナット114によって所
定位置に保持されている。
【0018】ライトカップ120は、ハブシェル74の
右内周面に回転不能に嵌め込まれており、レフトカップ
124は、ハブシェル74の左内周面に回転不能に嵌め
込まれている。ライトカップ120は、ハブシェル74
をボールベアリング128を介して駆動体70に対し回
転自在に支持し、変速ハブ14の右側の内装部品はライ
トカップ120に嵌め込まれるシーリングカップ132
によって外部の汚物から保護されている。レフトカップ
124は、ハブシェル74をボールベアリング136及
びブレーキコーン138を介して軸36上に回転自在に
支持する。ブレーキコーン138は、ストップナット1
42及びロックナット146により軸36上に保持され
ている。ブレーキアーム150は、ブレーキコーン13
8に回転不能に連結されており、周知の方法によりチェ
ーンステイ26に固定されている。変速ハブ14の左側
の内装部品は、シーリングカップ152により外部の汚
物から保護されている。
【0019】図2〜6に示すように、動力伝達機構82
は、第1太陽ギア160と、別個の第2太陽ギア164
と、別個の第3太陽ギア168と、別個の第4太陽ギア
172とを備えている。第1太陽ギア160は、軸36
に回転不能に支持されており、クラッチカム部176
と、その外周面上に形成された複数の第1太陽ギア歯1
78(例:48T)と、外周第2太陽ギア当接面180
とを備えている。第2太陽ギア164は、第1太陽ギア
160に隣接して軸36回りに回転自在に支持されてお
り、図3により明確に示すように、第1太陽ギア160
の第2太陽ギア当接面180に滑動自在に当接するため
の内周第1太陽ギア当接面192と、第2太陽ギア爪2
07と係合するようその内周面に形成された複数の第2
太陽ギアラチェット歯206(例:12T)と、太陽ギ
アガイドリング210の外周面209に滑動自在に当接
するための内周ガイドリング当接面208と、内周第3
太陽ギア当接面200と、その外周面上に形成された複
数の第2太陽ギア歯198(例:48T)とを備えてい
る。第3太陽ギア168は、第2太陽ギア164に隣接
して軸36回りに回転自在に支持されており、太陽ギア
ガイドリング210の外周面209に滑動自在に当接す
るための内周第1ガイドリング当接面220と、第3太
陽ギア爪226と係合するようその内周面上に形成され
た複数の第3太陽ギアラチェット歯224(例:12
T)と、太陽ギアガイドリング234の外周面232を
当接するための内周第2ガイドリング当接面228と、
第3太陽ギア当接面200を移動しながら第2太陽ギア
164上に当接するための外周第2太陽ギア当接面23
5と、その外周面に形成された複数の第3太陽ギア歯2
36(例:42T)とを備えている。第4太陽ギア17
2は、その外周面に形成された複数の第4太陽ギア歯2
44(例:36T)と、第4太陽ギア爪250と係合す
るようその内周面上に形成された複数の第4太陽ギアラ
チェット歯248(例:12T)と、ガイドリング25
8の外周面254に滑動自在に当接するための内周ガイ
ドリング当接面252とを備えている。
【0020】爪207は、軸36に形成された爪受け溝
264内に回動自在に配置される爪シート260と、軸
36に形成されたバネ受け溝276内に装着されるバネ
272を受容するためのバネ受け溝268と、爪制御ス
リーブ288の爪制御アーム284の内周面282に当
接するための爪制御面280と、第2太陽ギアラチェッ
ト歯206と係合するための爪歯289とを有してい
る。同様に、爪226は、軸36に形成された爪受け溝
294内に回動自在に配置される爪シート290と、軸
36に形成されたバネ受け溝306内に装着されるバネ
302を受容するためのバネ受け溝298と、爪制御ス
リーブ288の爪制御アーム314の内周面312に当
接するための爪制御面310(図2)と、第3太陽ギア
ラチェット歯224と係合するための爪歯316とを有
している。最後に、爪250は、軸36に形成された爪
受け溝324内に回動自在に配置される爪シート320
と、軸36に形成されたバネ受け溝336内に装着され
るバネ332を受容するためのバネ受け溝328と、爪
制御スリーブ288の爪制御アーム344の内周面34
2に当接するための爪制御面340(図2)と、第3太
陽ギアラチェット歯248と係合するための爪歯346
とを有している。爪207,226,250の爪歯28
9,316,346はそれぞれ対応するバネ272,3
02,332により周知の方法で外周側に付勢されてい
る。
【0021】本実施形態では、太陽ギアガイドリング2
10の半分は第2太陽ギア164のガイドリング当接面
208と軸36との間に嵌め込まれおり、太陽ギアガイ
ドリング210の他の半分は第3太陽ギア168の第1
ガイドリング当接面220と軸36との間に嵌め込まれ
ている。図3及び図5に示すように、太陽ギアガイドリ
ング210は、外周面209の他に、軸36にX軸方向
に間欠的に形成されたロッキング凸部364と係合する
ためのロッキング凹部360と、軸36にX軸方向に間
欠的に形成されたロッキング溝372と係合するための
ロッキング突起368と、軸36にX軸方向に間欠的に
形成されたロッキング凸部380と係合するためのロッ
キング凹部376と、軸36にX軸方向に間欠的に形成
されたロッキング凹部388と係合するためのロッキン
グ突起384と、軸36にX軸方向に間欠的に形成され
たロッキング凸部396と係合するためのロッキング溝
392と、太陽ギアガイドリング210と軸36との間
に爪制御スリーブ288のベーススリーブ408を支持
するための制御スリーブ支持面404とを有している。
【0022】太陽ギアガイドリング234は、第3太陽
ギア168の第2ガイドリング当接面228と軸36と
の間に嵌め込まれる。図3及び図5に示すように、太陽
ギアガイドリング234は、外周面232の他に、軸3
6に形成されたロッキング凸部364と係合するための
ロッキング凹部420と、軸36に形成されたロッキン
グ溝372と係合するためのロッキング突起424と、
軸36に形成されたロッキング凸部380と係合するた
めのロッキング凹部428と、軸36に形成されたロッ
キング凹部388と係合するためのロッキング突起43
2と、軸36上に形成されたロッキング凸部396と係
合するためのロッキング溝436と、太陽ギアガイドリ
ング234と軸36との間の爪制御スリーブ288のベ
ーススリーブ408を支持するための制御スリーブ支持
面440とを備えている。
【0023】太陽ギアガイドリング254は、第4太陽
ギア172のガイドリング当接面252と軸36との間
に嵌め込まれる。図3及び図6に示すように、太陽ギア
ガイドリング210,234とは異なり、太陽ギアガイ
ドリング254は、軸36にあるロッキング凸部36
4,380,396回りに嵌め込まれる円形内周面44
4を有する。内周面444の一部は、太陽ギアガイドリ
ング258と軸36との間にあるベーススリーブ408
の一端452を支持するために制御スリーブ支持面44
8を形成する。ベーススリーブ408の一端452は、
ワッシャ456内の溝454の中に終端する。
【0024】爪制御スリーブ288のベーススリーブ4
08は、軸36にX軸方向に形成された制御スリーブ溝
460内に回転自在に嵌め込まれ、太陽ギアガイドリン
グ210,234,258により外周側に支持されてい
る。爪制御アーム284,314,344は軸3に円周
方向に形成された制御アーム溝464,468,472
内に移動しながら配置される。図8に示すように、爪制
御アーム344は、テーパー側面484,486を有す
る凹部480と、テーパー側面492,494を有する
凹部490とを備えている。上述のように、爪制御アー
ム344の内周面342は、爪250の爪制御面340
に当接する。これにより、爪250がバネ332により
外周側に付勢されているため、爪250は、内周側に保
持され、凹部480または凹部490が爪制御面340
と一列に並ぶ場合を除いて、爪制御アーム344の内周
面342が爪制御面340に当接する場合は常に第4太
陽ギアラチェット歯248から外れる。この場合は、爪
制御面340は、凹部480または凹部490内に上昇
して、爪歯346が第4太陽ギアラチェット歯248の
1つと係合して、第4太陽ギア172を軸36に回転不
能に連結する。テーパー面484,486,492,4
94は、爪制御スリーブ288が軸36回りを回転する
よう、爪制御面340の凹部480,490への出入り
を容易にする。
【0025】同様に、図9に示すように、爪制御アーム
314は、テーパー側面502と504を有する凹部5
00と、テーパー側面512と514を有する凹部51
0とを備えている。上述のように、爪制御アーム314
の内周面312は、爪226の爪制御面310に当接す
る。これにより、爪226がバネ302によって外周側
に付勢されているため、爪226は、内周側に保持さ
れ、凹部500と510が爪制御面310と一列に並ぶ
場合を除いて、爪制御アーム314の内周面312が爪
制御面310に当接する場合は常に第3太陽ギアラチェ
ット歯224から外れる。この場合は、爪制御面310
は、凹部500または凹部510内に上昇して、爪歯3
16が第3太陽ギアラチェット歯224の1つと係合
し、第3太陽ギア168を軸36に回転不能に連結す
る。テーパー面502,504,512,514は、爪
制御スリーブ288が軸36回りを回転するときに、爪
制御面310の凹部500,510への出入りを容易に
する。
【0026】最後に、図10に示すように、爪制御アー
ム284は、テーパー側面522,524を有する凹部
520を有している。テーパー面526はまた爪制御ア
ーム284の一端527にも配置されている。上述のよ
うに、爪制御アーム284の内周面282は、爪207
の爪制御面280に当接する。これにより、爪207が
バネ272によって外周側に付勢されているため、爪2
07は、内周側に保持され、凹部520が爪制御面28
0と一列に並ぶ場合を除いて、爪制御アーム284の内
周面282が爪制御面280に当接する場合は常に第2
太陽ギアラチェット歯206から外れる。この場合は、
爪制御面280は、凹部520内に上昇して、爪歯28
9が第2太陽ギアラチェット歯206の1つと係合し
て、第2太陽ギア164を軸36に回転不能に連結す
る。テーパー面522,524は、爪制御面280の凹
部520への出入りを容易にし、テーパー面526は、
爪制御スリーブ288が軸36回りに回転する場合に、
爪制御面280が爪制御アーム284の下に入ることを
容易とする。
【0027】図11〜14は、第2太陽ギア164を使
用する爪制御スリーブ288の操作を例示する。図11
に示す位置では、爪制御スリーブ288は、最も左回り
位置にあり、爪207は爪制御アーム284の外側にあ
り、爪歯289は第2太陽ギアラチェット歯206と係
合しており、第2太陽ギア164は軸36に回転不能に
連結されている。
【0028】爪制御アーム284が右回りに図12に示
す位置まで回転すると、爪制御面280は、テーパー面
526下に滑り込み、爪制御アーム284の内周面28
2に対し当接する。この結果、爪歯289は、内周側に
保持されるため、第2太陽ギアラチェット歯206から
外れる。この状態では、第2太陽ギア164は軸36に
対し自由に相対回転する。爪制御スリーブ288のベー
ススリーブ408が、太陽ギアガイドリング210の制
御スリーブ支持面404と軸36の制御スリーブ溝46
0との間に嵌め込まれているため、ベーススリーブ40
8に加わるねじれ及びその他の力は、爪制御スリーブ2
88の望ましくない曲げの原因とはならない。
【0029】爪制御アーム284が図13に示す位置ま
でさらに右回りに回転すると、爪制御面280は凹部5
20に入り、これにより、爪歯289が外周側に移動し
て第2太陽ギアラチェット歯206の1つと係合し、し
たがって再度第2太陽ギア164を軸に回転不能に連結
する。第2太陽ギア164は12個の第2太陽ギアラチ
ェット歯206と1個のみの爪207を有するために、
第2太陽ギア164と軸36間の回転不能な係合は極め
て迅速に起こる。(通常太陽ギアの内周面に装着され
る)1個以上の爪と(通常軸に形成される)数個のラチ
ェット歯とを有する従来の技術によるシステムでは、ラ
チェット歯の円周方向距離とすべての爪がラチェット歯
と一列に並ぶ必要性が連結操作における甚大な遅延の原
因である。
【0030】爪制御アーム284が図14に示す位置ま
でさらに右回りに回転すると、爪制御面280は、爪制
御面280が爪制御アーム284の内周面282により
内周側に支持されるまで、テーパー面522に沿って凹
部520から滑り出す。この結果、爪歯289は、第2
太陽ギアラチェット歯206から外れて、第2太陽ギア
164は軸36回りを自由に回転する。
【0031】図2に示すように、動力伝達機構82はさ
らに、第1遊星ギアキャリア550と、第1リングギア
551と、第2遊星ギアキャリア552と、第2リング
ギア553とを備えており、そのすべてが軸36回りに
回転自在に装着されている。遊星ギアキャリア550
は、クラッチリング562に形成された相補的な複数の
遊星ギアキャリア係合スプライン558に係合するよ
う、その右側に円周方向に配置された複数(例:12)
のクラッチ係合スプライン554と、第2遊星ギアキャ
リア552の右側に形成された円周方向に配置された相
補的な第1遊星キャリア係合スプライン568と係合す
るよう、その左側に形成され円周方向に配置された複数
(例:12)の第2遊星ギアキャリア係合スプライン5
64と、円周方向に配置された複数の遊星ギア支持ピン
572とを有しており、それぞれが遊星ギア576を回
転自在に支持している。各遊星ギア576は、第1太陽
ギア160の複数の第1太陽ギア歯178と係合する小
径ギア部580(例:14T)と、第1リングギア55
1の第1内周ギア部585(例:84T)と係合する大
径ギア部584(例:22T)とを有している。
【0032】第1リングギア551は、内周ギア部58
5の他に、駆動体70に固定され円周方向に配置された
対応する複数の爪ピン588に装着された、円周方向に
配置される複数の爪587と係合するための第2内周ギ
ア部586(例:36T)を備えている。爪587は、
爪バネ589によって外周側に付勢されており、これに
より、駆動体70と第1リングギア551との間のワン
ウェイクラッチとして機能する。複数の爪590はま
た、第1リングギア551を後部方向に駆動するため
に、周知の方法により爪ピン588の円周方向に配置さ
れている。
【0033】第1遊星ギアキャリア550の複数の第2
遊星ギアキャリア係合スプライン564に第2遊星ギア
キャリア552を回転不能に連結する、円周方向に配置
された複数の第1遊星ギアキャリアスプライン568の
他に、第2遊星ギアキャリア552は、ブレーキローラ
ケージ597に形成された相補的な複数第2遊星キャリ
ア係合スプライン596と係合するよう円周方向に配置
された複数のブレーキローラケージ係合スプライン59
2と、コースターブレーキ86内の対応する複数のロー
ラ900と係合する円周方向に配置された複数(例:1
8)の外周カム面904とを備えている。
【0034】第2遊星ギアキャリア552はまた、円周
方向に配置された複数の遊星ギア支持ピン604を備え
ており、それぞれが遊星ギア608を回転自在に支持す
る。各遊星ギア608は、第2リングギア553の内周
ギア部624(例:78T)の他に、第4太陽ギア17
2の複数の第4太陽ギア歯244と係合する大径ギア部
612(例:29T)と、第3太陽ギア168の複数の
第3太陽ギア歯236と係合する中径ギア部616
(例:18T)と、第2太陽ギア164の複数の第2太
陽ギア歯198と係合する小径ギア部620(例;14
T)とを備えている。第2リングギア553は、例えば
18個のローラを有するローラクラッチ628とカム面
とで形成されるワンウェイクラッチを介して、ライトカ
ップ12に連結され、これにより、ハブシェル74に連
結されている。
【0035】図15はシフト/補助機構90の分解組立
図であり、図16は軸36に組み立てられたシフト/補
助機構90を示す斜面図であり、図17はクラッチリン
グ562が第1遊星ギアキャリア550に連結される場
合のシフト/補助機構90を示す詳細図であり、図18
はクラッチリング562が第1遊星ギアキャリア550
から外れた場合のシフト/補助機構90を示す詳細図で
ある。これらの図面に示されるように、シフト/補助機
構90は、リング形シフトキー部材700と、シフトキ
ー部材ガイド704と、回収バネ708と、バネワッシ
ャ712と、リターンスプリング716と、シフトスリ
ーブ720と、バネワッシャ724と、爪サポート72
8と、シフトスリーブ732と、爪制御ワッシャ736
とを備えている。シフトキー部材700は、第1太陽ギ
ア160(図17)のクラッチカム部176を通ってシ
フトキー部材ガイド704の側壁748に形成された軸
方向に延びる溝744内に延びる、内周側に延びるカム
従動体740を備えている。
【0036】図17及び図18に示すように、第1太陽
ギア160のクラッチカム部176は、第1カムステッ
プ750及び第2カムステップ751を規定するカム面
749を備えている。また、クラッチリング562は、
クラッチ付勢バネ747によって左側に付勢されてい
る。したがって、シフトキー部材700が図17に示す
位置にある場合、クラッチリング562の遊星ギアキャ
リア係合スプライン558は、第1遊星ギアキャリア5
50のクラッチ係合スプライン554と係合し、クラッ
チリング562上の円周方向に配置された複数の駆動体
係合スプライン753は、駆動体70の相補的な複数ク
ラッチ係合スプライン754と回転不能に係合し、これ
により、駆動体70とクラッチリング562と第1遊星
ギアキャリア550とは1つのユニットとして回転す
る。しかし、シフトキー部材700が回転されると、シ
フトキー部材700のカム従動体740は、図18に示
すように、第1太陽ギア160の第2カムステップ75
1に移動する。この位置では、クラッチリング562の
遊星ギアキャリア係合スプライン558が、第1遊星ギ
アキャリア550のクラッチ係合スプライン554から
外れて、これにより、遊星ギアキャリア550はもはや
直接には駆動体に連結されていない。
【0037】シフトキー部材ガイド704はまた、シフ
ト制御スリーブ288の一端756と連結するためのシ
フト制御スリーブ連結開口752を備えている。回収バ
ネ708及びバネワッシャ712はいずれも、シフトキ
ー部材ガイド704の側壁748内に内周側に配置され
ており、回収バネ(Saver spring)708の第1端75
6はシフトキー部材ガイド704上に形成された軸方向
に延びるバネレッジ(spring ledge)760に固定さ
れ、回収バネ708の第2端764はバネワッシャ71
2に形成されたスリーブ連結レッジ768の側端に固定
される。
【0038】リターンスプリング716の第1端772
は、バネワッシャ712に形成されたバネレッジ776
に固定され、リターンスプリング716の第2端780
はバネワッシャ724のバネレッジ784に固定され
る。バネワッシャ724は、軸36内に形成された径方
向に対向する軸溝796内に嵌め込まれた、内周側に延
び、径方向に対向する軸エンゲージ突起792(図15
ではこのような溝796は1つのみ示されている)を備
えており、これにより、バネワッシャ724は軸36回
りに回転不能に連結される。バネワッシャ724が軸上
に回転不能に連結された結果、リターンスプリング71
6は、バネワッシャ712をバネワッシャ724に対し
て右回りに付勢する。
【0039】シフトスリーブ720の、径方向に対向す
る左側連結レッグ800は、バネワッシャ712のスリ
ーブ連結レッジ768内の相補的な凹部804と回転不
能に係合し(図15ではこのようなスリーブ連結レッジ
768は1つのみ示す)、シフトスリーブ720の径方
向に対向する右側連結レッグ808は、バネワッシャ7
24内にある中央開口812を通って延び、爪サポート
728内の相補的なシフトスリーブ連結凹部816と回
転不能に係合する。これにより、バネワッシャ712
と、シフトスリーブ720と、爪サポート728とは、
1つのユニットとして回転する。
【0040】径方向に対向する爪820は、Cクリップ
822を介して爪サポートピン824回りに回転自在に
装着され、次いでバネワッシャ728に装着される。そ
れぞれが、爪サポート728のバネ固定レッジ836と
係合する一端832と対応する爪820と係合する他端
840とを有する爪付勢バネ828は、爪端844を外
周側に付勢する。爪制御ワッシャ736は、通常爪82
0を内周側に押す、径方向に対向しかつ軸方向に延びる
爪制御レッジ850を備えている。爪制御レッジ850
が以下にさらに詳細に説明するように爪820から移動
すると、爪820は、外周側に回動して、駆動体70の
内周面に形成されたシフト補助歯854(図17)と係
合する。
【0041】シフトスリーブ732の径方向に対向する
左側連結レッグ860は、シフトスリーブ720の径方
向に対向する右側連結レッグ808に当接し(図20に
示す)、またシフトスリーブ732の径方向に対向する
右側連結レッグ868は、爪制御ワッシャ736内の連
結凹部872を介して回転不能に延び、ベアリングコー
ン102にある開口876を介してアクチュエータ板1
04にある相補的なシフトスリーブ連結凹部880と回
転不能に係合する。これにより、シフトスリーブ732
と、爪制御ワッシャ736と、アクチュエータ板104
とは1つのユニットとして回転する。しかし、シフトス
リーブ732は、以下にさらに詳細に説明するように、
シフトスリーブ720及び爪サポート728に対し右回
りに回転し得る。リターンスプリング716がバネワッ
シャ712をバネワッシャ724に対して右回りに付勢
し、また、バネワッシャ712がシフトスリーブ720
を介して爪サポート728に連結され、さらに、爪サポ
ート728がシフトスリーブ732を介してアクチュエ
ータ板104に連結されているために、アクチュエータ
板104はまた、図19に概略図で示すように正味で右
回りの付勢力を有している。アクチュエータ板104の
最初の右回り開始位置を考慮すると、動力伝達機構82
における伝達経路は、アクチュエータ板104を左回り
に回転することにより引き続いて選択される。
【0042】各速度段階階での種々の部品の連結を表1
に示し、各速度段階階の動力伝達経路を表2に示す。
【0043】
【表1】
【0044】
【表2】 自転車が加速する場合のように、速度段階4から速度段
階5にシフトする場合は、連結機構のタイミングは以下
の手順に従うように設定される。
【0045】
【表3】 これにより、自転車が加速し、乗り手が速度段階4から
速度段階5にシフトする場合は、第2太陽ギア164が
まず外れて、速度段階3と同様な状態が生じる。乗り手
はこれをペダルのわずかな加速として感じるが、これは
自転車が加速する場合は予測されることである。次に、
クラッチリング562が第1遊星ギアキャリア550と
係合して、速度段階7と同様な状態を生じる。乗り手は
これをペダルの減速として感じるが、これは変速機が高
変速比にシフトする場合は予測されることである。そし
て、第3太陽ギア168が外れて望ましい速度段階4が
得られる。クラッチリング562が係合する前に太陽ギ
アが外れると、変速機は速度段階1と同様な状態にあ
り、これは極めて望ましくないペダルの急速な加速を生
じ、変速機が速度段階5までシフトを完了するときに大
きなショックを生じる。
【0046】このシーケンスはまた、自転車が減速して
乗り手が速度段階5から速度段階4にシフトしたいと望
む場合にも、特に有益である。この場合は、速度段階5
から速度段階7への一時的な移行がペダルの減速が生じ
るが、これはクラッチリング562が最初に外れる場合
よりははるかに好ましい。クラッチリング562が最初
に外れると、次に変速機が速度段階1と同様な状態とな
り、ペダルの急速な加速を伴う。ペダルのこのような急
な加速は、例えば丘を登るような場合は望ましくない。
その後、変速機は速度段階7から速度段階3への一時的
な移行を行う。これは、ペダルの加速を生じるが、乗り
手がその時点にある速度段階3は、速度段階4に隣接し
ているために、この移行はあまり問題とはならない。そ
して、変速機は望ましい速度段階4への移行を行う。速
度段階5から速度段階4への全シフトは、これにより、
このような急な加速または減速をできるだけ回避したい
状態において、ペダルの過剰加速または減速を排除す
る。
【0047】前述のように、変速ハブ14はまた、スプ
ロケット54(及び、したがって駆動体70)が後部方
向に回転される場合に、軸36回りのハブシェル74の
回転を停止するためのコースターブレーキ86を備えて
いる。図2に示すように、コースターブレーキ86は、
ハブシェル74回りに回転不能に支持され、円周方向に
配置されているブレーキ面890を規定するレフトカッ
プ124と、ブレーキバネ898によりブレーキ面89
0から内周側に付勢されている円周方向に配置された複
数の弓形ブレーキシュー894と、円周方向に配置され
た複数のローラ900を支持するローラケージ597
と、第2遊星ギアキャリア552の外周面に円周方向に
配置された複数のカム面904とを備えている。円周方
向に配置されている複数の爪908は、ローラケージ5
97に装着されており、レフトカップ124の右側に形
成された内周ギア916と係合するための爪バネ912
により外周側に付勢されている。爪908は、第2遊星
ギアキャリア552の前方回転をレフトカップ124、
したがってハブシェル74に伝達する。
【0048】コースターブレーキ86はスプロケット5
4を反対方向に回転することにより作動される。クラッ
チリング562の遊星ギアキャリアスプライン558と
第1遊星ギアキャリア550のクラッチ係合スプライン
554とはテーパー形状にされており、クラッチリング
562が第1遊星ギアキャリア550と係合し、スプロ
ケット54が反対方向に回転してコースターブレーキを
起動すると、クラッチリング562が第1遊星ギアキャ
リア550から外れる。したがって、その時点で変速ハ
ブ14がいずれの速度段階にあるかにかかわらず、駆動
体70の回転力は、以下の経路に沿って伝達される:駆
動体70→爪590→第1リングギア551→第1遊星
ギアキャリア550→第2遊星ギアキャリア552→ブ
レーキローラ900→ブレーキシュー898→ブレーキ
面890→ハブシェル74。この経路は、変速機経路が
クラッチリング562を介する場合よりも1.3倍のブ
レーキ力を供給する。
【0049】前述のように、シフト/補助機構90はま
た、駆動体70の回転力を利用して動力伝達機構82に
おける動力伝達経路の変更に役立つ。これは、大きな駆
動力がスプロケット54に加えられる場合に望ましく、
種々の部品の連結または連結解除に対し大きな抵抗を生
じさせる。通常の操作中は、アクチュエータ板104
と、シフトスリーブ732と、爪制御ワッシャ736
と、爪サポート728と、シフトスリーブ720と、バ
ネワッシャ712と、シフトキー部材ガイド704と、
シフト制御スリーブ288とは、1つのユニットとして
回転して、種々の部品を連結または連結解除する。この
結果、シフトスリーブ732と、爪制御ワッシャ736
と、爪820と、シフトスリーブ720との位置は図2
0に示すようになる。この状態では、爪820は駆動体
70のシフト補助歯854から外れている。しかし、ス
プロケット54に対して大きな駆動力が加わってシフト
制御スリーブ288の作動に大きな抵抗が生じると、シ
フト制御スリーブ288はアクチュエータ板104が回
転するにも関わらず静止したままに留まる傾向がある。
この場合は、シフトスリーブ732はシフトスリーブ7
20回りを回転して、これにより、爪サポート728回
りに爪制御ワッシャ736の回転を生じさせて、爪制御
レッジ850が図21に示すように爪820から移動し
て離れる。この結果、爪820は外周側に回転して、駆
動体70のシフト補助歯854と係合し、爪サポートは
駆動体70と共に回転する。これにより、シフトスリー
ブ720と、シフトキー部材ガイド704と、シフト制
御スリーブ288とを回転させるための補助力が供給さ
れて、シフト操作が完了する。シフト制御スリーブ28
8からの抵抗が克服されると、爪サポート728は、シ
フト操作が完了して図20に示される状態に戻るまで、
図22に示すように爪制御ワッシャ736回りに右回り
に回転する。
【0050】図23は、本発明の他の実施形態を代表す
る変速ハブ14'の縦断面図である。変速ハブ14'は、
変速ハブ14とほぼ同様に構成されており、したがって
同一部品は同番号で示されている。本実施形態は、コー
スターブレーキ86と爪590が省略されて(ブレーキ
ディスクローターが取り付けホール950でハブシェル
74に装着されている)、ローラクラッチ952が爪9
08に置換されており、シフト/補助機構90'の構造
が第1実施形態におけるシフト/補助機構90とわずか
に異なっている点に相違がある。図24は、シフト/補
助機構90'の相当する部分の分解組立図である。本実
施形態においては、バネワッシャ724'は、軸36回
りに回転自在に装着されて、シフトスリーブ732'の
左側レッグ860'がバネワッシャ724'と係合してい
る。この結果、バネ716は、爪サポート728と爪制
御ワッシャ736とを互いに反対方向に付勢させること
により補助機能を与えるが、爪制御レッジ850は、爪
820に当接し、爪制御ワッシャ736が爪サポート回
りでそれ以上回転することを阻止する。この結果、アク
チュエータ板104には正味のリターンスプリング付勢
力が与えられることがなくなる。この構造は、アクチュ
エータ板104が電池動力モータによって回転される場
合は、アクチュエータ板104が付勢されていないため
にモータ作動中に著しい電池消耗が生じないため、有用
である。
【0051】上記は、本発明による様々な実施形態の説
明であるが、本発明の意図と範疇から逸脱することなく
さらに変更してもよい。例えば、種々の部品のサイズ、
形状、位置または定位は、必要に応じて変更してもよ
い。1つの部材の機能は2つの部材によって実施されて
もよく、またその逆も可能である。特定の実施形態にお
いてすべての利点を同時に現す必要はない。従来の技術
により特定のすべての特徴は、単独または他の特徴との
組み合わせであっても、このような特徴によって具体化
される構造的及び/または機能的概念を含み、出願人に
よるさらに進んだ発明についての別個の説明として見な
されるべきである。したがって、本発明の範疇は、開示
される特定の構造または特徴に対する明らかな最初の焦
点によって限定されるべきではない。
【0052】
【発明の効果】本発明によれば、太陽ギアがハブ軸上で
安定して支持され、ギア切り換え操作が正確でかつ操作
の遅延と乗り手側の労力とを最小限に抑えられる。ま
た、ラチェット及び爪機構を制御するために使用される
制御スリーブのような部品が曲げやその他損傷の危険性
を最小限に抑えられるよう安定して支持され、電池作動
モータにより運転される場合に、ギア切り換え操作に使
用される作動部材が過剰な電力消費の原因とならない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の多くの特徴を含む変速ハブを備えた自
転車の後部の側面図。
【図2】本発明による変速ハブの特定の実施形態の縦断
面図。
【図3】変速ハブ内で用いられる軸と太陽ギア装置の分
解図。
【図4】軸と太陽ギア装置との組立図。
【図5】第2または第3太陽ギアのいずれかに使用され
る太陽ギアガイドリングがどのように軸に嵌め込まれる
かを示す側面図。
【図6】第4太陽ギアに使用される太陽ギアガイドリン
グがどのように軸に嵌め込まれるかを示す側面図。
【図7】変速ハブ内で用いられるシフト制御スリーブの
側面図。
【図8】図7の線VIII‐VIIIに沿う断面図。
【図9】線IX‐IXに沿う断面図。
【図10】線X‐Xに沿う断面図。
【図11】第1位置にあるシフト制御スリーブを示す図
2の線XI‐XIに沿う断面図。
【図12】第2位置にあるシフト制御スリーブを示す図
2の線XI‐XIに沿う断面図。
【図13】第3位置にあるシフト制御スリーブを示す図
2の線XI‐XIに沿う断面図。
【図14】第4位置にあるシフト制御スリーブを示す図
2の線XI‐XIに沿う断面図。
【図15】変速ハブ内で使用されるシフト/補助機構の
分解図。
【図16】太陽ギア装置及びシフト/補助機構の組み立
てた状態を示す斜面図。
【図17】駆動体が遊星ギアキャリアに連結される場合
のシフト/補助機構を示す詳細図。
【図18】駆動体が遊星ギアキャリアに連結されていな
い場合のシフト/補助機構を示す詳細図。
【図19】シフト/補助機構の付勢を示す概略図。
【図20】操作不能状態にあるシフト/補助機構を示す
図17の線XX‐XXに沿う断面図。
【図21】操作状態にあるシフト/補助機構を示す図1
7の線XX‐XXに沿う断面図。
【図22】操作不能状態に戻るシフト/補助機構を示す
図17の線XX‐XXに沿う断面図。
【図23】本発明による変速ハブの他の実施形態の縦断
面図。
【図24】図23に示す変速ハブに使用するシフト/補
助機構の分解図。
【図25】シフト/補助機構の付勢を例示する概略図。
【符号の説明】
36 軸 70 駆動体 74 ハブシェル 82 動力伝達機構 160,164,168,172 太陽ギア 210,234,258 太陽ギアガイドリング 551,552 リングギア 550,552 遊星ギアキャリア 608 遊星ギア 206,224,248 ラチェット歯 270,226,250 爪 272,302,332 バネ 288 爪制御スリーブ 628,952 ローラクラッチ

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】軸と、 前記軸回りに回転自在に支持される第1太陽ギアと、 前記第1太陽ギアの内周面と前記軸との間に配置される
    第1太陽ギアガイドリングと、を備えた太陽ギア装置。
  2. 【請求項2】前記第1太陽ギアは前記第1太陽ギアガイ
    ドリングに対し相対回転する、請求項1に記載の装置。
  3. 【請求項3】前記第1太陽ギアの前記内周面と前記軸と
    の間に配置される第2太陽ギアガイドリングをさらに備
    えた、請求項1に記載の装置。
  4. 【請求項4】前記軸回りに回転自在に支持される第2太
    陽ギアをさらに備え、前記第1太陽ギアガイドリングは
    前記第2太陽ギアの内周面と前記軸との間に配置されて
    いる、請求項1または3に記載の装置。
  5. 【請求項5】前記第1太陽ギアは前記第1太陽ギアガイ
    ドリングに対し相対回転し、前記第1太陽ギアは前記第
    2太陽ギアガイドリングに対し相対回転し、前記第2太
    陽ギアは前記第1太陽ギアガイドリングに対し相対回転
    する、請求項4に記載の装置。
  6. 【請求項6】前記第1太陽ギアは前記第2太陽ギアと別
    体である、請求項4に記載の装置。
  7. 【請求項7】前記第1太陽ギアは前記第2太陽ギアに隣
    接して配置されている、請求項6に記載の装置。
  8. 【請求項8】前記第1太陽ギアは前記第2太陽ギアに当
    接する、請求項7に記載の装置。
  9. 【請求項9】ハブ軸と、 前記ハブ軸回りに回転自在に支持される駆動体と、 前記ハブ軸回りに回転自在に支持されるハブシェルと、 前記駆動体から複数の動力伝達経路を介して前記ハブシ
    ェルに回転力を伝達するよう、前記駆動体と前記ハブシ
    ェルとの間に配置される動力伝達機構とを備え、 前記動力伝達機構は、前記ハブ軸回りに回転自在に支持
    される第1太陽ギアと、前記第1太陽ギアの内周面と前
    記ハブ軸との間に配置される第1太陽ギアガイドリング
    と、前記ハブ軸回りに回転自在に支持されるリングギア
    と、前記ハブ軸回りに回転自在に支持される遊星ギアキ
    ャリアと、前記遊星ギアキャリアに回転自在に支持さ
    れ、前記太陽ギア及び前記リングギアと係合する複数の
    遊星ギアとを含む、自転車変速ハブ。
  10. 【請求項10】前記第1太陽ギアが前記軸に回転不能に
    連結される係合位置と、前記第1太陽ギアが前記軸に対
    し相対回転する係合解除位置との間を移動するよう、前
    記第1太陽ギアの内周面と前記軸との間に配置される爪
    をさらに備えた、請求項1に記載の装置または請求項9
    に記載の変速ハブ。
  11. 【請求項11】前記第1太陽ギアの内周面と前記軸との
    間に爪が1つのみ配置されている、請求項10に記載の
    装置または変速ハブ。
  12. 【請求項12】前記爪を前記係合位置と前記係合解除位
    置との間で移動させるための爪制御部材をさらに備え
    た、請求項10に記載の装置または変速ハブ。
  13. 【請求項13】前記爪制御部材は前記第1太陽ギアガイ
    ドリングと前記軸との間に配置されている、請求項12
    に記載の装置または変速ハブ。
  14. 【請求項14】前記爪制御部材は前記軸回りに回転する
    よう装着されている、請求項13に記載の装置または変
    速ハブ。
  15. 【請求項15】前記爪は前記軸に保持されている、請求
    項10に記載の装置。
  16. 【請求項16】前記第1太陽ギアの前記内周面に配置さ
    れる複数のラチェット歯をさらに備えた、請求項10に
    記載の変速ハブまたは請求項15に記載の装置。
  17. 【請求項17】10個以上の前記複数のラチェット歯が
    ある、請求項16に記載の装置または変速ハブ。
  18. 【請求項18】12個のラチェット歯がある、請求項1
    1に記載の装置または変速ハブ。
  19. 【請求項19】前記リングギアと前記ハブシェルとの間
    に配置されるローラクラッチをさらに備えた、請求項1
    8に記載の装置。
  20. 【請求項20】軸芯を規定する軸と、 前記軸芯回りに回転自在に支持され、シフト制御機構に
    連結するための部分を有する第1回転部材と、 前記軸芯回りに回転自在に支持される第2回転部材と、 前記第1回転部材と前記第2回転部材とを互いに対し所
    定の回転方向に付勢するよう、前記第1回転部材と前記
    第2回転部材との間に連結される第1バネと、 前記軸芯回りに回転自在に支持される爪サポート回転部
    材であって、前記第2回転部材が前記第1回転部材と前
    記爪サポート回転部材との間に配置される爪サポート回
    転部材と、 前記爪サポート回転部材に回転自在に支持される爪と、 前記爪を径方向に付勢するための付勢機構と、 前記第1回転部材を前記爪サポート回転部材に連結する
    第1連結部材と、 前記爪の径方向位置を制御するための爪制御回転部材
    と、 前記第1回転部材を回転させるよう前記軸芯回りに回転
    自在に支持される作動部材と、 前記爪制御回転部材が前記爪サポート回転部材に対し相
    対回転するよう、前記第2回転部材と前記爪制御回転部
    材と前記作動部材とを連結する第2連結部材と、を備え
    た変速ハブ用シフト制御装置。
  21. 【請求項21】ハブ軸と、 前記ハブ軸に回転自在に支持される駆動体と、 前記ハブ軸に回転自在に支持されるハブシェルと、 低速変速比を有する低速度伝達経路と、高速変速比を有
    する高速度伝達経路と、複数の中速度伝達経路とを含む
    複数の動力伝達経路を介して前記駆動体から前記ハブシ
    ェルに回転力を伝達するよう、前記駆動体と前記ハブシ
    ェルとの間に配置される動力伝達機構と、 前記複数の動力伝達経路を選択するとともに、前記動力
    伝達機構を、第1中間変速比を有する第1中速度伝達経
    路から前記第1中間変速比より小さくかつ前記第1中間
    変速比に隣接する第2中間変速比を有する第2中速度伝
    達経路に変更する場合に、前記動力伝達機構を、前記第
    1中速度伝達経路から前記第1中間変速比より大きくか
    つ前記動力伝達機構を前記第2中速度伝達経路に切り換
    える前の前記高速変速比より小さい第3中間変速比を有
    する第3中速度伝達経路に切り換えるクラッチと、を備
    えた変速ハブ。
  22. 【請求項22】前記クラッチは、前記動力伝達機構を、
    前記第3中速度伝達経路から前記第2中間変速比より小
    さくかつ前記動力伝達機構を前記第2中速度伝達経路に
    切り換える前の前記低速度変速比より大きい第4中間変
    速比を有する第4中速度伝達経路に切り換える、請求項
    21に記載の変速ハブ。
  23. 【請求項23】ハブ軸と、 前記ハブ軸に回転自在に支持される駆動体と、 前記ハブ軸に回転自在に支持されるハブシェルと、 低速変速比を有する低速度伝達経路と高速変速比を有す
    る高速度伝達経路と複数の中速度伝達経路とを含む複数
    の動力伝達経路を介して前記駆動体から前記ハブシェル
    まで回転力を伝達するよう、前記駆動体と前記ハブシェ
    ルとの間に配置される動力伝達機構と、 前記複数の動力伝達経路を選択するとともに、前記動力
    伝達機構を、第1中間変速比を有する第1中速度伝達経
    路から前記第1中間変速比より大きくかつ前記第1中間
    変速比に隣接する第2中間変速比を有する第2中速度伝
    達経路に変更する場合に、前記動力伝達機構を、前記第
    1中速度伝達経路から前記第1中間変速比より小さくか
    つ前記動力伝達機構を前記第2中速度伝達経路に切り換
    える前の前記低速度変速比より大きい第3中間変速比を
    有する第3中速度伝達経路に切り換えるクラッチと、を
    備えた変速ハブ。
  24. 【請求項24】前記クラッチは、前記動力伝達機構を、
    前記第3中速度伝達経路から前記第2中間変速比より大
    きくかつ前記動力伝達機構を前記第2中速度伝達経路に
    切り換える前の前記高速度変速比より小さい第4中間変
    速比を有する第4中速度伝達経路に切り換える、請求項
    23に記載の変速ハブ。
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