JP2019524528A - 自転車トランスミッション用歯車 - Google Patents

自転車トランスミッション用歯車 Download PDF

Info

Publication number
JP2019524528A
JP2019524528A JP2018566927A JP2018566927A JP2019524528A JP 2019524528 A JP2019524528 A JP 2019524528A JP 2018566927 A JP2018566927 A JP 2018566927A JP 2018566927 A JP2018566927 A JP 2018566927A JP 2019524528 A JP2019524528 A JP 2019524528A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gear
pitch diameter
carrier plate
φmin
pedal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2018566927A
Other languages
English (en)
Inventor
スプレーテ、トビアス
シューベルト、ステファン
ロッホリッツァー、マルクス
Original Assignee
モーブ・バイクス・ゲーエムベーハー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE202016103538.4U external-priority patent/DE202016103538U1/de
Priority claimed from DE102016112132.0A external-priority patent/DE102016112132A1/de
Application filed by モーブ・バイクス・ゲーエムベーハー filed Critical モーブ・バイクス・ゲーエムベーハー
Publication of JP2019524528A publication Critical patent/JP2019524528A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62MRIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M9/00Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like
    • B62M9/04Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like of changeable ratio
    • B62M9/06Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like of changeable ratio using a single chain, belt, or the like
    • B62M9/08Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like of changeable ratio using a single chain, belt, or the like involving eccentrically- mounted or elliptically-shaped driving or driven wheel; with expansible driving or driven wheel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62MRIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M3/00Construction of cranks operated by hand or foot
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62MRIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M1/00Rider propulsion of wheeled vehicles
    • B62M1/36Rider propulsion of wheeled vehicles with rotary cranks, e.g. with pedal cranks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62MRIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M11/00Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels
    • B62M11/02Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of unchangeable ratio
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62MRIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M11/00Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels
    • B62M11/04Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio
    • B62M11/14Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio with planetary gears
    • B62M11/145Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio with planetary gears built in, or adjacent to, the bottom bracket
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62MRIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M9/00Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H1/00Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H1/46Systems consisting of a plurality of gear trains each with orbital gears, i.e. systems having three or more central gears
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H35/00Gearings or mechanisms with other special functional features
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H55/00Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02Toothed members; Worms
    • F16H55/30Chain-wheels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62MRIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M3/00Construction of cranks operated by hand or foot
    • B62M2003/006Crank arrangements to overcome dead points
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62MRIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M9/00Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like
    • B62M2009/002Non-circular chain rings or sprockets
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H35/00Gearings or mechanisms with other special functional features
    • F16H2035/003Gearings comprising pulleys or toothed members of non-circular shape, e.g. elliptical gears

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)
  • Retarders (AREA)

Abstract

【課題】 本発明は、自転車トランスミッション(20)のペダルの踏み心地を改善する歯車(10)の開発の課題に基づいている。その課題は、外側輪郭(11)が各点でその曲率を変えることを解決することにある。【解決手段】 自転車トランスミッション(20)は、歯(12a,12b)付き外側輪郭(11)を有する。前記外側輪郭(11)は、最大ピッチ径(φmax)と最小ピッチ径(φmin)とで画定され、対称軸を一切持たず、その対称中心(M)に関して専ら点対称に形成されている。【選択図】 図1

Description

本発明は、請求項1に概要を記載した歯車に関する。
通常、歯車は、自転車の乗り手によってペダルクランクに加えられるトルクを動力伝達手段を介して後輪に伝達するために用いられる。動力伝達手段は、歯車に嵌合されており、特にチェーンまたは歯付きベルトとすることができる。
DE 20 2004 006 544 U1号公報には、効率レベルを増加させることによって自転車の乗り手の疲労を減らすことを目的とする、楕円形状、好ましくは長円形状の歯車が記載されている。歯車の形状は、脚力によって発生する突き出し動作に適している必要がある。しかしながら、ペダルクランクの1回転中において足が異なる加速度を経験するという理由から、公知の歯車では効率レベルがほんの僅かしか改善せず、また非円形のペダリング感覚を持つことが不利益になるということが判明している。
また、DE 10 2013 000 689 A1号公報およびWO 2015/030576号公報にも、円周方向に複数のセグメントを有し、各セグメント内に一定の曲率半径を有する非円形歯車がそれぞれ開示されており、その結果、外側輪郭は同じ曲率を有する。隣接するセグメント間の伝達点においてのみ、第1のセグメントの一定の曲率半径が第2のセグメントの他の曲率半径に変わるため、その結果、外側輪郭の曲率はこれらの伝達点においてのみ変化する。これらの伝達点のうちの1つが歯車上を走行するチェーンの引っ張り部分にかみ合うと、乗り手はペダル速度の明らかな変化を直ぐに感じる。これは不快で厄介なこととして認識されている。
非円形のペダリング感覚への影響は、効率レベルの改善が試みられた他のトランスミッションからも知られている。DE 10 2010 033 211 B4号公報には、遊星歯車が固定太陽歯車上を走行し、クランクアームが遊星歯車と一緒に回転するこの形式のトランスミッションが記載されている。太陽歯車、遊星歯車、およびクランクアームはすべて同じクランクケース内に収容されており、ペダルクランクは、同じクランクケース内に収容されている案内路内のガイドローラによって共通のクランクケース内に支持されている。ガイドローラは自由に回転し、案内路に横方向の遊びがあるので、自由回転ガイドローラによってギアの円周方向の非円形ペダリング感覚がさらに強められる。
本発明の目的は、自転車トランスミッションのペダリング感覚を改善する歯車を開発することにある。
この目的は、請求項1の特徴によって達成される。外側輪郭の全ての隣接点間の曲率の変化は、ペダリング中のペダル速度において変化の減少をもたらす。
外側輪郭は、隣接する歯のそれぞれのピッチ径を通って延びる接続ラインであると理解される。この外側輪郭は、チェーンまたは歯付きベルトなどの歯車に嵌合する動力伝達手段の経路に対応するものである。
円形歯車は本発明では用いることができないので、ピッチ径の概念はピッチ円直径の代用として用いられる。このピッチ径は、隣り合う2つの歯車間のそれぞれのピッチ円直径に対応するものである。
好ましくは、歯車は同じサイズの4つのセグメントを有し、最大ピッチ径および最小ピッチ径は第1及び第3のセグメントを通って延びており、第1及び第3のセグメントは対称中心まわりに点対称に整列されている。セグメントは、地面に平行に延びる水平方向のx軸と、それに直交する垂直方向のy軸とによって構成されており、これら2つの軸の交点は対称中心に位置している。
特に有利な一実施形態によれば、その長さが最大ピッチ径と最小ピッチ径との間にある第2及び第4のセグメント内に追加のピッチ径がある。
第1及び第3のセグメントの最大ピッチ径と最小ピッチ径との間の角度αを50〜70°、より好ましくは55〜65°、特に好ましくは58〜62°にすることが目標である。歯車が自転車のトランスミッションに取り付けられている場合、最大ピッチ径は予想される最高のペダル速度の範囲内にある。対応する角度αの選択は、x軸まわりのペダル位置の領域におけるペダル速度を低減させ、それによってそれらのペダル速度を一定のペダル速度に近づける。
隣り合う歯は異なるピッチ径を有することができる。これによりピッチ径が歯ごとに変わり、隣り合う2つの歯のピッチ径は同じにならない。歯のそれぞれのピッチ径は、最大ピッチ径と最小ピッチ径との間のスプライン補間を用いて決定されることが好ましい。
最も望ましくは、最小ピッチ径に対する最大ピッチ径の比は1.30超え(>1.30)である。この比率が大きくなるにしたがって1回転の間にペダル速度は一定になる。もちろん、この無次元値は自転車に構造上の制限を課す。
本発明は、自転車トランスミッションにも適用され、
中心シャフト受軸まわりに回転するように固定フレーム要素に対して支持された中心シャフトと、
前記中心シャフトと同心円状に配置され、かつ前記フレーム要素に堅固に連結された第1の太陽歯車と、
前記フレーム要素に対して回転する少なくとも1つの第1のギアアセンブリと、
を具備する自転車トランスミッション用歯車であって、
前記ギアアセンブリは、
その第1の部分が前記中心シャフトに堅固に連結され、かつ、その第2の部分上に遊星歯車がその遊星歯車軸受軸まわりに回転するように支持されるキャリアプレートと、前記遊星歯車が前記第1の太陽歯車と係合し、またクランクアームが前記遊星歯車としっかりと係合していることと、
前記クランクアームが旋回するように支持され、揺動アームによって前記キャリアプレートに保持されるペダルクランクと、前記揺動アームが前記キャリアプレートおよび前記ペダルクランクに取り付けられて旋回することと、
を有し、
前記歯車が前記中心シャフト上の固定位置にあることを特徴とする。
ペダルクランクの自由端にはペダルが取り付けられており、予想されるように、乗り手は筋力によってペダルを介してそれぞれのペダルクランクにトルクを与える。歯車は、歯車の1回転中に最大ペダル速度と最小ペダル速度とができるだけ近づくように構成されている。最大ペダル速度と最小ペダル速度との間の好ましい比は2.00未満(<2.00)である。有利には、歯車上のペダルクランクの位置は、歯車が1回転している間に変化する。
好ましくは、回転方向の最小ピッチ径は、中央軸受軸と遊星歯車軸受軸との間に延びる接続ラインから角度βだけオフセットされている。角度βは、y軸上の範囲、すなわち減少したペダル速度の範囲内にあり、その範囲内でペダル速度を増加させ、それによってそれを一定のペダル速度に近づける。
角度βは、1°〜15°、好ましくは3°〜7°、特に好ましくは4°〜6°とすることができる。
自転車のトランスミッションでは、フレーム要素に対して回転する第2のギアアセンブリと係合する第2の太陽歯車があると特に有利であると考えられる。第2のギアアセンブリは、第1のギアアセンブリから180°オフセットされており、その第1の部分が中心シャフトに回転できないように取り付けられ、その第2の部分に遊星歯車が回転可能に取り付けられているキャリアプレートを含んでいる。遊星歯車は第2の太陽歯車と噛み合っており、またクランクアームは遊星歯車にしっかりと係合され、かつ揺動アームによってキャリアプレートに対して保持されているペダルクランクと噛み合っている。揺動アームは、キャリアプレートおよびペダルクランク上で揺動するように支持されている。自転車トランスミッションは、このために2つのギアアセンブリを有し、両方とも同じ中心シャフトに作用する。これは、自転車の乗り手が両足でペダルを踏むことができるという利点をもたらす。
本発明をよりよく理解するために、以下の3つの図に基づいて詳細に説明する。それらの図を示す。
図1は、本発明の歯車の側面図である。 図2は、自転車トランスミッションに取り付けられた歯車の部分切欠き側面図である。 図3は、図2の自転車トランスミッションの縦断面図である。
図1に、楕円形状の外側輪郭11を有する歯車10の側面図を示す。外側輪郭11は、歯車10の周囲を完全に取り囲み、チェーンまたは歯付きベルトなどの動力伝達手段(ここでは図示せず)の経路である。外側輪郭11の周りには、取り付けられた歯車10が動力伝達手段と係合することを可能にする歯12a,12bがある。説明のために、図1の外側輪郭11は全ての点で等距離に内側にシフトされているが、その曲率パターンは隣接する歯12a,12bの個々のピッチ径φを通るパターンに対応している。
歯車10は、その円周に沿って等間隔に配置された4つの締め付け開口25を有する。これによって、自転車トランスミッション20のギアアセンブリ30のために歯車10をキャリアプレート31に取り付けることができる(図2参照)。
自転車トランスミッション20は、中心軸受軸23まわりに回転するように、固定された太陽歯車24の内側に同軸に取り付けられた中心シャフト21を有する。中心シャフト21は、固定フレーム要素22を通って延びており、これによって自転車トランスミッション20を自転車フレーム40に堅固に取り付けることができる。
ギアアセンブリは、太陽歯車24まわりに回転し、第1の部分31aに回転可能に取り付けられたキャリアプレート31および遊星歯車32を有する。遊星歯車32は、太陽歯車24と常時噛み合っており、キャリアプレート31と共にその周囲を旋回する。遊星歯車32にはクランクアーム34が取り付けられている。クランクアーム34は、遊星歯車32と一緒になって堅固に回転し、上方に延びるペダルクランク35に旋回接続部に締結される(図3参照)。また、ペダルクランク35は、その自由端の方向に揺動アーム36によってキャリアプレート31に接続されている。揺動アーム36は、ペダルクランク35とキャリアプレート31の第2の部分31bとの両方に回転可能に係合している。
フレーム要素22によって覆われている背面には、関連したギアアセンブリ30にも接続され、乗り手が両サイドでペダルを踏むことを可能にするもう1つの太陽歯車24がある。図2において見ることができる背面ギアアセンブリの唯一の部分は、下方に延びるペダルクランク35のみである。図3に示すように、2つのギアアセンブリ30は同一構成であり、互いに180°に配置されている。
図1に示すように、歯車10は、対称中心Mまわりに角度90°ごとに振り分けられた4つのセグメント13a,13b,13c,13dに分割されている。これらのセグメント13a,13b,13c,13dは、地面または路面に配向された像平面を水平に延びるx軸と、それに直交して延びる垂直y軸とによって分割される。x軸とy軸の位置合わせは、図2と図3に示す中心シャフト21の位置によって表され、対称中心Mは中心シャフト21の中心軸受軸23と位置合わせされる。歯車10は、中心シャフト21と係合させ同期して移動させると、セグメント13a,13b,13c,13dと共に回転する。
第1のセグメント13aは、図1の像平面の右上に示されている。反時計回りに、第2のセグメント13b、第3のセグメント13c、および第4のセグメント13dが続く。外側輪郭11の点対称構成のために、セグメント13a,13b,13c,13dは互いに点対称に配置される。
第1のセグメント13aおよび第3のセグメント13bは、それぞれ最大ピッチ径φmaxと最小ピッチ径φminとで構成されている。最大ピッチ径φmaxおよび最小ピッチ径φminは、楕円形であるので互いに直角ではなく、90°未満の角度αで交差する。図1に示す本発明の例では、角度α= 61.25°である。これは、特に円形歯車と比べてx軸まわりのより低い最大ペダル速度Vmaxをもたらす。しかし、図2に示される最大ペダル速度Vmaxは、依然として最小ペダル速度Vminのほぼ2倍高いものとなる。
最大ペダル速度Vmaxを低減することに加えて、歯車10の回転方向14において接続ライン37から角度βだけオフセットされた最小ピッチ径φminのy軸まわりの最小ペダル速度Vminを増加させることを本発明の目標にしている。図2に示されたペダルクランク35の垂直位置では、中央軸受軸23と遊星歯車軸受軸33とは互いに正確に重なっており、y軸に揃って整列している。接続ライン37は、中央軸受軸23と遊星歯車軸受軸33とを正確に通って延びており、そこに形成される角度βの基準寸法としての役割りを持っている。
第2のセグメント13bおよび第4のセグメント13dの領域内の外側輪郭11は、隣り合う歯12aと12bとの間で変化するピッチ径を有し、第1のセグメント13aおよび第3のセグメント13cの最大ピッチ径φmaxと最小ピッチ径φminとの間の長さを有している。
図3に示す縦断面図は、フレーム要素22に対して固定され、フレーム要素22の両外側に配置されている第1および第2の太陽歯車24を示している。両太陽歯車24は、1ピースの一体型アセンブリユニットを形成するために中空シリンダ26によってしっかりと取り付けられている。完全な一体型アセンブリは、破壊すること以外には分離することができない結合を含むものと理解される。
中心シャフト21は、中空シリンダ26の内側に同心円状に延び出し、太陽歯車24を連続して回転できるように中心シャフト軸受27によって支持されている。中心シャフト21の可能な限り外側の軸方向でかつ太陽歯車24の内側に同軸に配置された中心シャフト軸受27によって、有効な引抜きトルクを中心シャフト21に特に良好に加えることができる。
キャリアプレート31は、中心シャフト21の各軸方向端部に堅固に取り付けられており、自転車トランスミッションが作動しているときに、中心シャフト21と共に円周方向に回転する。キャリアプレート31と中心シャフト21との間の接続は、キャリアプレート31の中央に位置する第1の部分31a内で行われる。キャリアプレート31の半径方向には、第2の外側部分31bがあり、その中に遊星歯車32がキャリアプレート31に対して回転可能に保持されている。
フレーム要素32に対する遊星歯車32の遊星歯車シャフト32aの外側端部には、クランクアーム34が堅固に取り付けられているか、または完全な一体部品として形成されている。クランクアーム34は、遊星歯車シャフト32aに対して半径方向に延びており、ペダルクランク35と回転可能に係合している。
自転車トランスミッション20の外側の中央シャフト21に対して軸方向に配置された、それぞれのギアアセンブリ30上の2つのペダルクランク35を介して自転車トランスミッション20に動力が供給される。図3は、図2と同様に、クランクアーム34が遊星歯車32の遊星歯車シャフト32aから中心シャフト21に向かって半径方向内方に延び出し、伸長位置にある各々に関連するペダルクランク35およびギアアセンブリ30を示す。これにより、ペダルクランク35の自由端が最も外側の位置にくる。可能な限り一定のペダル速度で最も均一なペダリング感覚を達成するために、この伸長位置において、歯車10は、最小ピッチ径φminが角度βだけオフセットされた状態でその動力伝達手段(図示せず)と効果的に係合する。それによって、この領域内での既存の最小ペダル速度Vminが増加する。
図3の縦方向断面は、クランクアーム34が180°回転した位置に移動することもでき、それによってペダルクランク35の自由端を動力付与位置に置くことができることを明確に示している。この動力付与位置(ここでは図示せず)では、歯車12a,12bは角度α内で動力伝達手段と効果的に係合し、それはこの領域における既存の最大ペダル速度Vmaxを低減させる。
各ペダルクランク35の自由端には、例えば図3に示すように、ペダル軸受39を介して関連するペダルクランク35に対して回転することができるペダル38が取り付けられている。ペダル軸受39は、ペダルクランク35に対して固定された軸受軸を有する。
10…歯車、11…外側輪郭、12a,12b…歯、
13a…歯車の第1のセグメント、13b…歯車の第2のセグメント、13c…歯車の第3のセグメント、13d…歯車の第4のセグメント、
14…歯車回転方向、
20…自転車トランスミッション、21…中心シャフト、22…固定フレーム要素、
23…中心軸受軸、24…太陽歯車、25…締め付け開口、26…中空シリンダ、
27…中心シャフト軸受、
30…ギアアセンブリ、
31…キャリアプレート、
31a…キャリアプレートの第1の部分、31b…キャリアプレートの第2の部分、
32…遊星歯車、32a…遊星歯車シャフト、33…遊星歯車軸受軸、
34…クランクアーム、35…ペダルクランク、36…揺動アーム、
37…遊星歯車軸受軸−中心シャフト軸受軸間を結ぶ接続ライン、
38…ペダル、39…ペダル軸受、
40…自転車フレーム、
α…φmaxとφminとの間の角度、
β…接続ラインとφminとの間の角度、
φ…ピッチ径、φmax…最大ピッチ径、φmin…最小ピッチ径、
M…対称中心、
vmax…最大ペダル速度、vmin…最小ペダル速度、
x…水平軸、y…垂直軸。
各ペダルクランク35の自由端には、例えば図3に示すように、ペダル軸受39を介し
て関連するペダルクランク35に対して回転することができるペダル38が取り付けられ
ている。ペダル軸受39は、ペダルクランク35に対して固定された軸受軸を有する。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1]歯(12a、12b)付きの外側輪郭(11)を有する自転車トランスミッショ
ン(20)用の歯車(10)であって、
前記外側輪郭(11)は、最大ピッチ径(φmax)と最小ピッチ径(φmin)とに
またがっており、対称軸を持たず、かつ、その対称中心(M)に対して専ら点対称に形成さ
れていることを特徴とする歯車(10)。
[2]前記歯車(10)は、同サイズの4つのセグメント(13a,13b,13c,
13d)を有し、
前記最大ピッチ径(φmax)および前記最小ピッチ径(φmin)は、第1および第
3のセグメント(13a,13c)を通って延びており、
前記第1および第3のセグメント(13a,13c)は、対称中心(M)まわりに点対
称に整列していることを特徴とする[1]に記載の歯車(10)。
[3]第2および第4のセグメント(13b,13d)は、その長さが前記最大ピッチ
径(φmax)と前記最小ピッチ径(φmin)との間にあるピッチ径(φ)を専ら有す
ることを特徴とする[2]に記載の歯車(10)。
[4]前記第1および第3のセグメント(13a,13c)の前記最大ピッチ径(φm
ax)と前記最小ピッチ径(φmin)との間には50〜70°の角度αがあり、これは
55〜65°であることがより好ましく、58〜62°であることが特に好ましいことを
特徴とする[2]又は[3]のいずれか1に記載の歯車(10)。
[5]隣り合う前記歯(12a,12b)がそれぞれ異なるピッチ径(φ)を有するこ
とを特徴とする[1]乃至[4]のいずれか1に記載の歯車(10)。
[6]前記最大ピッチ径(φmax)と前記最小ピッチ径(φmin)との比が1.3
0超えであることを特徴とする[1]乃至[5]のいずれか1に記載の歯車(10)。
[7]自転車トランスミッション(20)と[1]乃至[6]のいずれか1に記載の歯
車(10)との組合せであって、
前記自転車トランスミッション(20)は、
固定フレーム要素(22)に対して中心軸受軸(23)まわりに回転するように支持さ
れた中心シャフト(21)と、
前記中心シャフト(21)と同心円状に配置され、かつ前記フレーム要素(22)に堅
固に連結された第1の太陽歯車(24)と、
前記フレーム要素(22)に対して回転する少なくとも1つの第1のギアアセンブリ(
30)と、
を具備し、
前記ギアアセンブリ(30)は、
その第1の部分(31a)が前記中心シャフト(21)に堅固に接続され、その第2の
部分(31b)上に遊星歯車(32)がその遊星歯車軸受軸(33)まわりに回転するよ
うに支持されるキャリアプレート(31)と、
クランクアーム(34)が旋回するように支持され、揺動アーム(36)によって前記
キャリアプレート(31)に対して保持されるペダルクランク(35)と、前記揺動アー
ム(36)は、それが回転するように前記キャリアプレート(31)および前記ペダルク
ランク(35)に取り付けられていることと、
を有し、
前記歯車(10)が前記中心シャフト(21)上の固定位置にあることを特徴とする自
転車トランスミッションと歯車との組合せ。
[8]回転方向(14)における前記最小ピッチ径(φmin)は、前記中心軸受軸(
23)と前記遊星歯車軸受軸(33)との間に延びる接続ライン(37)から角度(β)
だけオフセットされていることを特徴とする[7]に記載の組合せ。
[9]前記角度(β)は、1°〜15°、好ましくは3°〜7°、特に好ましくは4°
〜6°であることを特徴とする[8]に記載の組合せ。
[10]前記歯車(10)上の前記ペダルクランク(35)の位置は、前記歯車(10
)が1回転する間に変わることを特徴とする[7]乃至[9]のいずれか1に記載の組合
せ。
[11]前記フレーム要素(22)に対して回転している第2のギアアセンブリ(30
)と相互作用する第2の太陽歯車(24)があり、前記第2のギアアセンブリ(30)は
前記第1のギアアセンブリ(30)から180°オフセットされており、
前記第2のギアアセンブリ(30)は、
その第1の部分(31a)が前記中心シャフト(21)に堅固に連結され、その第2の
部分(31b)に遊星歯車(32)が回転するように支持されている前記キャリアプレー
ト(31)と、前記遊星歯車(32)が前記第2の太陽歯車(24)と係合していること
と、クランクアーム(34)が前記遊星歯車(32)と堅固に係合していることと、
前記クランクアーム(34)が旋回するように支持され、前記揺動アーム(36)によ
って前記キャリアプレート(31)に対して保持されている前記ペダルクランク(25)
と、前記揺動アーム(36)は、それが旋回するようにキャリアプレート(31)および
ペダルクランク(35)に取り付けられていることと、
を有することを特徴とする[7]乃至[9]のいずれか1に記載の組合せ。

Claims (11)

  1. 歯(12a、12b)付きの外側輪郭(11)を有する自転車トランスミッション(20)用の歯車(10)であって、
    前記外側輪郭(11)は、最大ピッチ径(φmax)と最小ピッチ径(φmin)とにまたがっており、対称軸を持たず、かつ、その対称中心(M)に対して専ら点対称に形成されていることを特徴とする歯車(10)。
  2. 前記歯車(10)は、同サイズの4つのセグメント(13a,13b,13c,13d)を有し、
    前記最大ピッチ径(φmax)および前記最小ピッチ径(φmin)は、第1および第3のセグメント(13a,13c)を通って延びており、
    前記第1および第3のセグメント(13a,13c)は、対称中心(M)まわりに点対称に整列していることを特徴とする請求項1に記載の歯車(10)。
  3. 第2および第4のセグメント(13b,13d)は、その長さが前記最大ピッチ径(φmax)と前記最小ピッチ径(φmin)との間にあるピッチ径(φ)を専ら有することを特徴とする請求項2に記載の歯車(10)。
  4. 前記第1および第3のセグメント(13a,13c)の前記最大ピッチ径(φmax)と前記最小ピッチ径(φmin)との間には50〜70°の角度αがあり、これは55〜65°であることがより好ましく、58〜62°であることが特に好ましいことを特徴とする請求項2又は3のいずれか1項に記載の歯車(10)。
  5. 隣り合う前記歯(12a,12b)がそれぞれ異なるピッチ径(φ)を有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の歯車(10)。
  6. 前記最大ピッチ径(φmax)と前記最小ピッチ径(φmin)との比が1.30超えであることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の歯車(10)。
  7. 自転車トランスミッション(20)と請求項1乃至6のいずれか1項に記載の歯車(10)との組合せであって、
    前記自転車トランスミッション(20)は、
    固定フレーム要素(22)に対して中心軸受軸(23)まわりに回転するように支持された中心シャフト(21)と、
    前記中心シャフト(21)と同心円状に配置され、かつ前記フレーム要素(22)に堅固に連結された第1の太陽歯車(24)と、
    前記フレーム要素(22)に対して回転する少なくとも1つの第1のギアアセンブリ(30)と、
    を具備し、
    前記ギアアセンブリ(30)は、
    その第1の部分(31a)が前記中心シャフト(21)に堅固に接続され、その第2の部分(31b)上に遊星歯車(32)がその遊星歯車軸受軸(33)まわりに回転するように支持されるキャリアプレート(31)と、
    クランクアーム(34)が旋回するように支持され、揺動アーム(36)によって前記キャリアプレート(31)に対して保持されるペダルクランク(35)と、前記揺動アーム(36)は、それが回転するように前記キャリアプレート(31)および前記ペダルクランク(35)に取り付けられていることと、
    を有し、
    前記歯車(10)が前記中心シャフト(21)上の固定位置にあることを特徴とする自転車トランスミッションと歯車との組合せ。
  8. 回転方向(14)における前記最小ピッチ径(φmin)は、前記中心軸受軸(23)と前記遊星歯車軸受軸(33)との間に延びる接続ライン(37)から角度(β)だけオフセットされていることを特徴とする請求項7に記載の組合せ。
  9. 前記角度(β)は、1°〜15°、好ましくは3°〜7°、特に好ましくは4°〜6°であることを特徴とする請求項8に記載の組合せ。
  10. 前記歯車(10)上の前記ペダルクランク(35)の位置は、前記歯車(10)が1回転する間に変わることを特徴とする請求項7乃至9のいずれか1項に記載の組合せ。
  11. 前記フレーム要素(22)に対して回転している第2のギアアセンブリ(30)と相互作用する第2の太陽歯車(24)があり、前記第2のギアアセンブリ(30)は前記第1のギアアセンブリ(30)から180°オフセットされており、
    前記第2のギアアセンブリ(30)は、
    その第1の部分(31a)が前記中心シャフト(21)に堅固に連結され、その第2の部分(31b)に遊星歯車(32)が回転するように支持されている前記キャリアプレート(31)と、前記遊星歯車(32)が前記第2の太陽歯車(24)と係合していることと、クランクアーム(34)が前記遊星歯車(32)と堅固に係合していることと、
    前記クランクアーム(34)が旋回するように支持され、前記揺動アーム(36)によって前記キャリアプレート(31)に対して保持されている前記ペダルクランク(25)と、前記揺動アーム(36)は、それが旋回するようにキャリアプレート(31)およびペダルクランク(35)に取り付けられていることと、
    を有することを特徴とする請求項7乃至9のいずれか1項に記載の組合せ。
JP2018566927A 2016-07-01 2017-06-30 自転車トランスミッション用歯車 Pending JP2019524528A (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202016103538.4 2016-07-01
DE102016112132.0 2016-07-01
DE202016103538.4U DE202016103538U1 (de) 2016-07-01 2016-07-01 Zahnrad für ein Fahrradgetriebe
DE102016112132.0A DE102016112132A1 (de) 2016-07-01 2016-07-01 Zahnrad für ein Fahrradgetriebe
PCT/EP2017/066379 WO2018002361A1 (de) 2016-07-01 2017-06-30 Zahnrad für ein fahrradgetriebe

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2019524528A true JP2019524528A (ja) 2019-09-05

Family

ID=59313218

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018566927A Pending JP2019524528A (ja) 2016-07-01 2017-06-30 自転車トランスミッション用歯車

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10689064B2 (ja)
EP (1) EP3478562A1 (ja)
JP (1) JP2019524528A (ja)
KR (1) KR20190089840A (ja)
CN (1) CN110062732B (ja)
AU (1) AU2017291265A1 (ja)
CA (1) CA3029557A1 (ja)
WO (1) WO2018002361A1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL3414151T3 (pl) * 2016-02-12 2020-11-02 Möve Bikes Gmbh Przekładnia
TWI664112B (zh) * 2018-05-18 2019-07-01 葉德進 用於自行車的曲柄裝置和驅動組合體
KR102034744B1 (ko) 2019-07-29 2019-10-21 백성구 자전거 구동장치
TWI805512B (zh) * 2022-10-19 2023-06-11 國立虎尾科技大學 具有四段橢圓弧線之自行車鏈輪結構及其設計方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US515449A (en) * 1894-02-27 Bicycle
FR2682349B1 (fr) * 1991-10-11 1997-08-14 Michel Sassi Plateau non circulaire pour pedalier de bicyclette.
CN2211515Y (zh) * 1994-02-22 1995-11-01 沈乃昌 异形省力增速链盘
CN1121477A (zh) * 1994-07-05 1996-05-01 薛荣生 自行车多功能自动无级调速装置
JPH09210176A (ja) * 1996-01-30 1997-08-12 Minoru Nakagawa リングギヤ自力逆転駆動式・全自動無段変速装置
CN2398187Y (zh) * 1999-09-18 2000-09-27 田德生 自行车多档无级变速装置
GB2385569A (en) 2002-02-26 2003-08-27 Philip Henry Evans Drive wheel for loop driven manually powered machine
US7166052B2 (en) * 2003-08-11 2007-01-23 Fallbrook Technologies Inc. Continuously variable planetary gear set
DE202004006544U1 (de) 2004-04-22 2004-08-05 Schwäbisch, Reinhard Antriebsgetriebe für ein durch Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug
CN102285426A (zh) 2010-06-21 2011-12-21 许家玮 自行车的齿盘
DE102010033211B4 (de) 2010-08-03 2013-07-25 Heinz-Jürgen Ostermeyer Ökonomischer Tretkurbelantrieb
CN103748003B (zh) * 2011-08-23 2017-02-15 崔闰皙 自行车的非对称椭圆形链轮
DE102013000689A1 (de) 2013-01-12 2014-07-17 Viktor Glushko Blattflügel eines Kettenantriebsblatts vom Tretkurbeltrieb
NL2011337C2 (nl) 2013-08-26 2015-03-02 Non Stop Webshops B V Kettingwiel alsmede cranksamenstel voorzien van een dergelijk kettingwiel.
DE202014002854U1 (de) * 2014-03-28 2015-06-30 Viktor Glushko Blattflügel eines Kettenantriebsblatts von einem Tretkurbeltrieb
PL3414151T3 (pl) * 2016-02-12 2020-11-02 Möve Bikes Gmbh Przekładnia

Also Published As

Publication number Publication date
AU2017291265A1 (en) 2019-02-21
CN110062732A (zh) 2019-07-26
CA3029557A1 (en) 2018-01-04
US20190225300A1 (en) 2019-07-25
KR20190089840A (ko) 2019-07-31
CN110062732B (zh) 2021-04-27
EP3478562A1 (de) 2019-05-08
WO2018002361A1 (de) 2018-01-04
US10689064B2 (en) 2020-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2019524528A (ja) 自転車トランスミッション用歯車
TWI703284B (zh) 自行車鏈條和包括這種鏈條的運動傳遞系統
TW202003326A (zh) 自行車後輪小齒輪配置
US20150080190A1 (en) Exercise Device
TW200306931A (en) Non-stage derailleur for bicycles
JP5822594B2 (ja) 四節リンク機構型無段変速機
JP2019504802A (ja) 非円形チェーンスプロケット付自転車用歯車装置
WO2011001732A1 (ja) ペダル踏み込み型駆動力伝達機構を備えた自転車
JP6097727B2 (ja) 無段変速機
WO2015030576A1 (en) Chainwheel and crank assembly comprising such chainwheel
JP5882478B2 (ja) 無段変速機
JP2012025365A (ja) 自転車の走行駆動機構
KR20180131156A (ko) 자전거 변속기
WO2013105434A1 (ja) ペダル踏み込み型駆動力伝達機構を備えた自転車
TWI439393B (zh) 兩側具有動力傳輸輪轂之自行車
JP2002127979A (ja) フリークランク内装一輪車
JP2021535856A (ja) 自転車駆動装置
JP2008143420A (ja) 自転車の駆動機構
KR100373068B1 (ko) 자전거용 구동장치
JP2006510858A (ja) 可変トランスミッション装置
JP2001328582A (ja) 自転車等のペダリング駆動において、体重を有効に活かし続け、体重による加速力を持続する早戻りクランク装置
KR20160100688A (ko) 자전거용 가속허브
JP5896868B2 (ja) 四節リンク機構型無段変速機
JP6014503B2 (ja) 無段変速機
JP2001508377A (ja) 正弦曲線型変化の伝動比を備えた独立同期ペダルによるヒューマントラクション、それに対する改良

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190208

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190613

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200626

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210325

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210330

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20211026