JP4601480B2 - 自転車用変速装置 - Google Patents

自転車用変速装置 Download PDF

Info

Publication number
JP4601480B2
JP4601480B2 JP2005118931A JP2005118931A JP4601480B2 JP 4601480 B2 JP4601480 B2 JP 4601480B2 JP 2005118931 A JP2005118931 A JP 2005118931A JP 2005118931 A JP2005118931 A JP 2005118931A JP 4601480 B2 JP4601480 B2 JP 4601480B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chain
guide
transmission
sprocket
pulley
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2005118931A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2006298020A (ja
JP2006298020A5 (ja
Inventor
真也 松本
明生 千田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP2005118931A priority Critical patent/JP4601480B2/ja
Priority to NL1031375A priority patent/NL1031375C2/nl
Priority to TW095109194A priority patent/TWI290115B/zh
Priority to CN2006100754146A priority patent/CN1847082B/zh
Priority to US11/403,967 priority patent/US20060240919A1/en
Publication of JP2006298020A publication Critical patent/JP2006298020A/ja
Publication of JP2006298020A5 publication Critical patent/JP2006298020A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4601480B2 publication Critical patent/JP4601480B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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
    • 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
    • B62M9/04Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like of changeable ratio

Description

本発明は、複数の変速スプロケットの間でチェーンを掛け換えることにより変速が行われる自転車用変速装置に関する。
この種の自転車用変速装置として、例えば特許文献1に開示された自転車の変速装置は、車体フレームの間に配置されるクランク軸に一方向クラッチを介して連結される駆動スプロケットと、後輪を駆動する出力軸に連結される複数の変速スプロケットと、駆動スプロケットと変速スプロケットに巻き掛けられるチェーンと、変速切換機構とを備える。変速切換機構は、変速スプロケットにチェーンを案内するガイドプーリを回転可能に支持するディレイラアームを備え、変速操作によりディレイラアームがガイドプーリと共にディレイラ軸の軸方向に移動することで、変速スプロケットの間でチェーンが掛け換えられて、変速が行われる。
特開2004−155280号公報
ところで、駆動スプロケットと変速スプロケットとに巻き掛けられたチェーンは、自転車の走行状態に基づく駆動スプロケットおよび変速スプロケットの回転状態や、変速切換機構によるガイドプーリの軸方向移動により、その円滑な走行が妨げられることがある。そして、このような現象は、前記先行技術のように、変速装置が自転車の前輪と後輪との間、すなわち車体の中央部に配置されて、駆動スプロケットおよび変速スプロケットが接近している場合に発生しやすい。
例えば、駆動スプロケットの巻入れ側のチェーンは、駆動スプロケットがクランク軸により駆動されているときには張り側となるが、自転車の惰性走行時のように駆動輪により変速スプロケットが駆動されるときには、その張力が低下して緩み側になることから、駆動スプロケットの巻入れ部にチェーンの一部が折り畳まれるようにして滞留して、チェーンの円滑な走行が阻害されることがある。
また、自転車が後進しているときの変速スプロケットの逆回転時や自転車が停車しているときの変速スプロケットの停止時で、変速スプロケットが正回転していないときに変速操作が行われて、ガイドプーリが軸方向に移動すると、変速スプロケットは軸方向に移動しないことから、変速スプロケットとガイドプーリとの間のチェーンに大きな捩れが発生して、隣接するリンク間の摩擦力が急増する。この摩擦力は、チェーンがガイドプーリの形状に沿って撓むことを妨げることから、チェーンがガイドプーリからその径方向外方に離脱して、チェーンの円滑な走行が阻害される。
さらに、チェーンが噛合する歯を有するテンションプーリでは、変速操作に基づいてガイドプーリと共に軸方向に移動するとき、その巻入れ側でチェーンの捩れが発生する。この捩れは、軸方向へのチェーンの移動がテンションプーリの歯により規制されることから、テンションプーリにおいては、周方向での狭い範囲で発生するため、チェーンの捩れが大きくなって、隣接するリンク間に発生する摩擦力が増加し、チェーンがテンションプーリの形状に沿って撓むことが妨げられる。この結果、チェーンの円滑な走行、および円滑な変速が阻害される。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、請求項1〜記載の発明は、チェーンの走行性の向上を図ることを目的とする。そして、請求項4記載の発明は、さらに、変速の操作性の向上を図ることを目的とする。
請求項1記載の発明は、クランク軸により回転駆動される駆動スプロケットと、軸方向に配列されると共に外径が異なる複数の変速スプロケットから構成される変速スプロケット群と、前記駆動スプロケットと前記変速スプロケットとに巻き掛けられるチェーンと、変速操作に応じて前記変速スプロケット群のうちでチェーンを掛け換える掛換え機構とを備える自転車用変速装置において、前記駆動スプロケットと前記変速スプロケット群との間に配置されて滞留した前記チェーンを整列させる整列ガイドを備え、前記整列ガイドは、前記チェーンの滞留部を整列させるように案内する案内面を有するガイド部により構成され、前記案内面は、軸方向において、最小外径の前記変速スプロケット側に設けられた基本部と、最大外径の前記変速スプロケット側に設けられて前記基本部よりも前記チェーンの内側または外側に後退した後退部とを有し、前記後退部には、前記チェーンの非滞留時に前記チェーンが接触する自転車用変速装置である。
これによれば、チェーンの滞留部は、整列ガイドのガイド部に案内されて整列された状態で整列口に順次進入して滞留が解消されるので、滞留部が解消されずに駆動スプロケットに噛み込まれることが防止される。また、チェーンの非滞留時にガイド部に接触するチェーンは、ガイド部の後退部に接触するので、後退部が設けられていない場合の案内面に接触する場合に比べて該チェーンの屈曲度合いが小さくなって、ガイド部から該チェーンに作用する摩擦力が減少する。
請求項2記載の発明は、請求項1記載の自転車用変速装置において、前記ガイド部は、前記案内面を構成する外周面を有するガイドローラであり、前記後退部は前記基本部よりも小径の小径部であり、前記小径部には、前記チェーンの非滞留時に最大外径の前記変速スプロケットに巻き掛けられたチェーンが接触するものである。
これによれば、ガイドローラの回転により、滞留部を整列状態にするための案内が一層円滑に行われて、滞留部の解消が促進され、さらにチェーンの非滞留時に、後退部である小径部から最大外径の変速スプロケットに巻き掛けられたチェーンに作用する摩擦力が一層減少する。
請求項3記載の発明は、請求項1または2記載の自転車変速装置において、前記整列ガイドは、前記ガイド部である第1ガイド部と、前記第1ガイド部の前記案内面である第1案内面と協働して前記チェーンが通過する整列口を形成する第2案内面を有する第2ガイド部とから構成され、前記第2案内面は、前記チェーンの内側または外側への移動方向での前記整列口の幅を、軸方向での任意の位置でほぼ一定にすべく前記後退部に向かって突出する突出部を有するものである。
これによれば、後退部が設けられたことによる整列口の幅が、突出部により、基本部と第2案内面の突出部以外の部分とで形成される整列口の幅とほぼ同じになるので、整列作用が後退部においても良好に行われる。
請求項4記載の発明は、請求項1記載の自転車用変速装置において、前記掛換え機構は、前記チェーンが巻き掛けられたガイドプーリを備え、軸方向に移動する前記ガイドプーリが前記変速スプロケット群のうちの選択された1つの作動スプロケットに巻き掛けられる前記チェーンを案内し、前記ガイドプーリからの前記チェーンの離脱を規制する規制部材を備え、前記規制部材は、前記ガイドプーリと前記作動スプロケットとの間で前記ガイドプーリの径方向外方に配置されるものである。
これによれば、変速操作時にガイドプーリが軸方向に移動することで発生するチェーンの捩れにより、チェーンのリンク間の摩擦力が大きくなり、チェーンがガイドプーリに沿って撓むことが困難になって、ガイドプーリからチェーンが離脱しようとするとき、または離脱したとき、そのチェーンが規制部材に接触してチェーンの離脱が規制される。
請求項5記載の発明は、請求項4記載の自転車用変速装置において、前記規制部材は、前記クランク軸の回転中心線と前記変速スプロケットの回転中心線との間で、側面視で前記変速スプロケットと重なる位置にあるものである。
これによれば、規制部材は側面視で変速スプロケットと重なる位置にあるので、クランク軸の回転中心線と変速スプロケットの回転中心線との間に存在するスペースを利用して規制部材が配置され、規制部材を設けたことによりクランク軸および変速スプロケットの間隔が拡大する必要がない。
請求項6記載の発明は、請求項5記載の自転車用変速装置において、前記駆動スプロケットと前記変速スプロケット群との間に配置されて滞留した前記チェーンを整列させる整列ガイドを備え、前記規制部材は前記整列ガイドに一体成形されるものである。
これによれば、規制部材は整列ガイドに一体成形されるので、部品点数が増加することがない。
請求項7記載の発明は、請求項1記載の自転車用変速装置において、前記掛換え機構は、前記チェーンが巻き掛けられたガイドプーリと前記チェーンに張力を付与するテンションプーリとを備え、変速操作時に前記テンションプーリと共に軸方向に移動する前記ガイドプーリが、前記変速スプロケット群のうちの選択された1つの作動スプロケットに巻き掛けられる前記チェーンを案内し、前記テンションプーリの、前記チェーンとの接触部は、前記チェーンが軸方向に摺動可能な面から構成されるものである。
これによれば、テンションプーリが変速操作時に軸方向に移動するとき、テンションプーリの周方向で広範囲に渡ってチェーンが軸方向に移動するので、チェーンの捩れが減少する。この結果、チェーンのリンク間の摩擦力も減少するので、チェーンがテンションプーリの接触部に沿って撓みやすくなり、テンションプーリにおいてチェーンの走行が円滑になる。
請求項8記載の発明は、請求項7記載の自転車用変速装置において、前記クランク軸と前記変速スプロケット群とを支持する変速ケースを備え、前記変速ケースは、自転車の前輪と後輪との間に配置されるものである。
自転車の両輪の間、すなわち自転車の中央部に配置される変速装置では、駆動スプロケットおよび変速スプロケット群が近接して配置されるため、変速操作時に生じるチェーンの捩れは大きくなる傾向を有するものの、このテンションプーリにより、その捩れが大幅に減少するので、テンションプーリでのチェーンの走行が円滑になる。
請求項1記載の発明によれば、次の効果が奏される。すなわち、チェーンの滞留部が駆動スプロケットに噛み込まれるのが防止されること、およびガイド部に接触するチェーンに作用する摩擦力が減少することから、チェーンの走行性が向上する。
請求項2記載の発明によれば、引用された請求項記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、チェーンの滞留部の解消が促進され、さらに最大外径の変速スプロケットに巻き掛けられたチェーンに作用するガイドローラからの摩擦力が一層減少するので、チェーンの走行の走行性が一層向上し、最大外径の変速スプロケットでの自転車の走行性が向上する。
請求項3記載の発明によれば、引用された請求項記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、整列作用が後退部においても良好に行われるので、ガイド部からの摩擦力が低減されたうえで、整列ガイドによる良好な整列作用を確保することができる。
請求項4載の発明によれば、次の効果が奏される。すなわち、規制部材によりチェーンの離脱が防止、または離脱の程度が抑制されるので、ガイドプーリにおけるチェーンの走行性が向上する。
請求項5記載の発明によれば、引用された請求項記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、クランク軸の回転中心線と変速スプロケットの回転中心線との間に存在するスペースを利用して規制部材が配置されるので、変速装置の小型化を維持したうえで、規制部材を設けることができる。
請求項6記載の発明によれば、引用された請求項記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、部品点数を増加させることなく、規制部材を備える変速装置が得られる。
請求項7記載の発明によれば、次の効果が奏される。すなわち、テンションプーリにおいてチェーンの走行が円滑になるので、チェーンの走行性が向上する。
請求項8記載の発明によれば、引用された請求項記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、自転車の中央部に配置される変速装置において、チェーンの走行性が向上する。
以下、本発明の実施形態を図1〜図10を参照して説明する。
図1を参照すると、本発明が適用された変速装置Tを備える自転車Bは、車体フレームFと、ペダル式のクランク軸12と、クランク軸12の動力を駆動輪としての後輪Wrに伝達する伝動装置とを備える。該伝動装置は、変速装置Tと、変速装置Tによる変速後の動力で回転駆動される出力軸15と、出力軸15の動力を後輪Wrに伝達する駆動力伝達機構とを含む。
自転車Bの車体は、車体フレームFとスイングアーム10とを備える。車体フレームFは、下端部で前輪Wfを軸支すると共に上端部にハンドル7が取り付けられたフロントフォーク6を操舵可能に支持するヘッドパイプ1と、ヘッドパイプ1から後方斜め下方に延びる二股状のメインフレーム2と、メインフレーム2の前端部から後方斜め下方に延びるダウンチューブ3と、メインフレーム2の1対の後端部とダウンチューブ3の後端部とを連結する左右1対のアンダチューブ4と、メインフレーム2から延びてサドル8を支持するサドルフレーム5とを備える。
なお、明細書または特許請求の範囲において、上下、前後および左右は、それぞれ自転車Bの上下、前後および左右と一致する。また、軸方向とは、変速スプロケット41〜47の回転中心線L3の方向を意味し、側面視とは軸方向から見ることを意味する。
メインフレーム2の1対の後部2aに設けられたピボット軸9(図4(A)も参照)には、後端部で後輪Wrを軸支する左右1対のスイングアーム10の前端部が軸受11(図4(A)も参照)を介して揺動可能に支持される。両スイングアーム10は、サスペンションを介してメインフレーム2に連結されることで、後輪Wrと共にピボット軸9を中心に上下方向に揺動可能である。
自転車Bの中央部、すなわち前輪Wfと後輪Wrとの間であって、車体フレームFの下部において、メインフレーム2の後部2aと両アンダチューブ4との間に形成される空間に、変速装置Tと、変速装置Tに回転可能に支持されるクランク軸12の主軸12aおよび出力軸15とが配置される。また、変速装置Tの右方には、前記駆動力伝達機構が配置される。
併せて図2〜図4(A)を参照すると、変速装置Tは、周縁部に形成されたボス21a,22a(図7参照)においてボルトN1(図7参照)によりシール部材23(図7も参照)を介して液密に結合される左右1対の第1,第2ケース部21,22から構成される金属製の変速ケース20を備える。そして、変速ケース20は、各ケース部21,22の周縁部に形成された1対の取付部(図2には、第1ケース部21の取付部21bが示されている。)においてボルトN2(図1参照)によりメインフレーム2および両アンダチューブ4にそれぞれ固定される。
クランク軸12は、変速ケース20の下部を左右方向に貫通して配置される主軸12aと、変速ケース20の外部に突出した主軸12aの左右の両端部にそれぞれ結合される1対のクランクアーム12bとを備える。クランク軸12は1対の軸受14を介して第1,第2ケース部21,22に回転可能に支持される。また、各クランクアーム12bには、ペダル13(図1参照)が回転可能に取り付けられる。
主軸12aの前方斜め上方には出力軸15が、また主軸12aのほぼ真上にはピボット軸9が、出力軸15の回転中心線L2およびスイングアーム10の揺動中心線が互いに平行に、かつクランク軸12の回転中心線L1に平行になるように、しかもクランクアーム12bの回転軌跡内に収まるように配置される。主軸12aおよび出力軸15は、前輪Wfと後輪Wrとの間に配置されることから、出力軸が後輪と同軸である自転車に比べて、互いに近接して配置されている。
メインフレーム2に締め付けられて固定されるピボット軸9は、第1,第2ケース部21,22の内側に形成されたボス21c,22cに軸方向で当接するピボットカラー16の貫通孔に挿通されて、第1,第2ケース部21,22を支持する。軸方向で外径が異なる円筒部材からなるピボットカラー16は、ボス21c,22cに当接する軸方向での両端部16a,16bが、小径の中央部16cに対して大きな外径を有する。そして、両端部16a,16bが大径とされることで、ピボット軸9の締付荷重を支えることができる強度が確保され、中央部16cが小径とされることで、ピボットカラー16が軽量化されると共に駆動スプロケット32やチェーンCとの干渉が回避されて、変速装置Tのコンパクト化が可能になる。
図1,図4を参照すると、変速ケース20内に収容された出力軸15は、第2ケース部22から右方に突出した端部15aを有し、端部15aに出力用駆動回転体としての出力用駆動スプロケット17が結合される。駆動スプロケット17と後輪Wrに駆動連結された出力用被動回転体としての出力用被動スプロケット18とには可撓性の出力用無端伝動帯としての出力用チェーン19が掛け渡される。そして、駆動スプロケット17、被動スプロケット18およびチェーン19は、前記駆動力伝達機構を構成する。
また、図1,図3,図5を参照すると、変速ケース20には、駆動スプロケット17およびチェーン19のそれぞれの一部を上方、後方および右方から覆う合成樹脂製のスプロケットカバー24が取り付けられる。スプロケットカバー24は、クランクアームの回転軌跡内に配置され、駆動スプロケット17およびチェーン19を上方から覆う上壁24aと、スプロケットカバー24のクランク軸12の主軸12a寄りで後方から駆動スプロケット17を覆う後壁24bと、側方である右方を覆う側壁24cと、第2ケース部22にねじ込まれるボルトが挿通される1対の取付ボス24dとを有する。そして、スプロケットカバー24には、チェーン19が通過する開口25a,25bが、上壁24aと後壁24bとの間、および両取付ボス24dの間に、それぞれ形成される。このスプロケットカバー24により、ペダル13を漕ぐ運転者の足が、駆動スプロケット17およびチェーン19に接触することが防止される。
以下、変速装置Tを中心にさらに説明する。
図2〜図4を参照すると、変速装置Tは、変速ケース20と、チェーン式の変速機構M1と、変速機構M1を変速操作に応じて所望の変速位置へ切り換える変速切換機構M2とを備える。変速機構M1と、変速切換機構M2の構成要素である後述するディレイラ70とは、変速ケース20内に収容される。
変速機構M1は、一方向クラッチ30、スライド機構としてのボールスプライン31、駆動スプロケット32、複数の変速スプロケット41〜47から構成される変速スプロケット群40、無端の変速用チェーンC、整列ガイド50および規制部材65とを備える。
駆動スプロケット32には、チェーンCと噛合する歯32aの両側にチェーンCの離脱を防止する1対の円環状の合成樹脂製のサイドプレート32bが設けられる。各サイドプレート32bが合成樹脂製であることにより、駆動スプロケット32が軽量化される。
運転者により回転駆動されるクランク軸12の主軸12aには、同軸に配置された駆動スプロケット32が、一方向クラッチ30を介して駆動連結される。一方向クラッチ30は、主軸12aの一部からなるクラッチインナ30aと、ラチェット歯が内周に歯が形成されたクラッチアウタ30bと、クラッチインナ30aおよびクラッチアウタ30bの間に配置されて前記ラチェット歯と係合する爪からなるクラッチ素子30cとを備え、クランク軸12の正回転方向A(以下、クランク軸12が正回転方向に回転するときの各種の軸およびスプロケットの正回転方向を符号Aで示す。)の回転のみを駆動スプロケット32に伝達する。
一方向クラッチ30と駆動スプロケット32との間には、駆動スプロケット32を、主軸12aに対して回転中心線L1の方向(軸方向に一致する。)に移動可能にすると共に一方向クラッチ30のクラッチアウタ30bと一体に回転させるボールスプライン31が設けられる。ボールスプライン31は、連結ピン33によりクラッチアウタ30bと一体に結合されると共に主軸12aの外周に軸受34を介して回転可能に支持される内筒31aと、内筒31aの径方向外方に内筒31aと同軸に配置されると共に駆動スプロケット32と一体に結合される外筒31bと、内筒31aと外筒31bとの間に配置されて、内筒31aおよび外筒31bに回転中心線L1に平行に延びて形成された3組の1対の収容溝に跨って転動可能に収容される複数のボール31cとを備える。それゆえ、外筒31bおよび駆動スプロケット32は、ボール31cを介して内筒31aと一体に回転する一方で、軸方向に移動不能な内筒31aに対して軸方向に移動可能である。
また、変速装置TにおけるチェーンC、チェーンCと噛合する各スプロケット32,41〜47、クランク軸12の摺動部、一方向クラッチ30、ボールスプライン31、さらにその他の摺動部などの潤滑箇所の潤滑は、変速ケース20内に貯留された潤滑油により行われる。そのため、潤滑油は、駆動スプロケット32の歯を含む外周部が油面36の下方に位置するように変速ケース20の下部に貯留される。そして、駆動スプロケット32およびチェーンCにより掻き上げられた油滴およびチェーンCに付着した潤滑油が、各潤滑箇所に供給される。
両ケース部21,22にそれぞれ保持される1対の軸受35を介して変速ケース20に回転可能に支持される出力軸15には、外径(すなわち歯先円径)が異なる複数の、この実施形態では7つの変速スプロケット41〜47が、出力軸15と一体に回転し、かつ出力軸15と同軸に配置されるように、スプラインにより結合される。それゆえ、各変速スプロケット41〜47の回転中心線L3は、回転中心線L1に平行な出力軸15の回転中心線L2と一致する。そして、すべての変速スプロケット41〜47は、最低速の1速用の変速スプロケット41から最高速の7速用の変速スプロケット47まで、順次高速になるようまたは順次小径となるように軸方向に並んで配列される。
駆動スプロケット32と、変速スプロケット群40のうちで変速切換機構M2により選択される一つの変速スプロケット41〜47である作動スプロケット(以下、「作動スプロケット」という。)との間には、チェーンCが巻き掛けられる。それゆえ、出力軸15は、駆動スプロケット32とチェーンCを介して駆動連結された作動スプロケットとにより決定される変速比で、クランク軸12により回転駆動される。
図2,図6〜図9を参照すると、整列ガイド50は、駆動スプロケット32と変速スプロケット群40との間で、より詳細には、正回転する駆動スプロケット32により駆動されるチェーンCの張り側で、駆動スプロケット32の巻入れ部に近接して配置され、該張り側の張力低下により、チェーンCの一部が大きく撓んだ状態または折り畳まれた状態である滞留部C1(図9参照)が発生したときに、滞留部C1が駆動スプロケット32に噛み込まれることを防止する。
整列ガイド50は、変速スプロケット群40の各変速スプロケット41〜47に巻き掛けられたときのチェーンCの軸方向移動幅よりもやや大きな軸方向幅を有すると共にチェーンCが整列した状態で通過する整列口51を形成する案内部52と、各変速スプロケット41〜47から巻き出されるチェーンCが内側(チェーン軌道の内側)に移動するのを規制する規制部60とを備える。
整列ガイド50に進入するチェーンCの滞留部C1が、整列口51を整列した状態で通過するように案内する案内部52は、整列口51に対してチェーンCの外側(チェーン軌道の外側)に配置される第1ガイド部としての外側案内部53と、整列口51に対してチェーンCの内側に配置される第2ガイド部としての内側案内部54と、整列口51に対して軸方向での両側方にそれぞれ配置される側部案内部55,56とから構成される。そして、内側案内部54および両側部案内部55,56と協働して整列口51を形成する外側案内部53は、整列口51の入口51aを形成すべく、変速スプロケット群40寄りに位置して整列口51にチェーンCを案内する入口側部分としてのガイドローラ53aと、整列口51の出口51bを形成すべく駆動スプロケット32寄りに位置する出口側部分53bとから構成される。
出口側部分53b、内側案内部54、規制部60および左側の側部案内部55は、それらが一体成形された単一の第1部材により構成され、右側の側部案内部56は第2部材により構成される。そして、前記第1,第2部材およびガイドローラ53aは、自己潤滑性または低摩擦係数を有する合成樹脂により形成される。また、前記第1,第2部材は、それらに挿入された1対のカラー62の内孔にそれぞれ挿通される1対のボルトN3により第1ケース部21に結合され、これにより、整列ガイド50が変速ケース20に固定される。それゆえ、側部案内部56は前記第1部材に対して着脱可能に結合される。また、ガイドローラ53aは、左側で側部案内部55および第1ケース部21に、右側で側部案内部56および第2ケース部22に、それぞれ両端部が支持される支持軸57aに軸受57bを介して回転可能に支持される。
ガイドローラ53aは、チェーンCの滞留部C1を整列するように案内する第1案内面としての外周面58を有し、外周面58は、軸方向において、最小外径の変速スプロケット47側に設けられた基本部としての大径部58aと、最大外径の変速スプロケット41側に設けられて大径部58aよりもチェーンCの外側に後退した小径部58b,58cとを有する。
大径部58aよりも小径の小径部58b,58cは、最大後退部としての最小径部58cと、大径部58aから最小径部58cまで連続的に後退する移行後退部としてのテーパ部58bとから構成される。テーパ部58bは、大径部58aから最小径部58cまで連続的に小径になる。
内側案内部54は、チェーンCの滞留部C1を整列するように案内する第2案内面59を有し、案内面59は、軸方向において、整列口51よりもチェーンCの進入寄りでチェーンCを整列口51に誘導する誘導部59dと、ガイドローラ53aの大径部58aおよび小径部58b,58cと協働して整列口51を形成すべく大径部58aおよび小径部58b,58cにそれぞれ対応する部分である、最小外径の変速スプロケット47側に設けられた基本部59aと、最大外径の変速スプロケット41側に設けられて小径部58b,58cに向かって突出する突出部59b,59cとを有する。そして、突出部59b,59cは、最小径部58cおよびテーパ部58bにそれぞれ対応して、最小径部58cに向かって突出する最大突出部59cおよびテーパ部58bに向かって突出する移行突出部59bとから構成される。
互いに対向する大径部58aおよび基本部59a、テーパ部58bおよび移行突出部59b、そして最小径部58cおよび最大突出部59cとにより、変速スプロケット群40におけるチェーンCの掛換えに基づくチェーンCの内側または外側への移動方向での整列口51の幅Dが、軸方向での任意の位置でほぼ一定にされる。
そして、変速スプロケット群40により得られる変速位置を低速側位置と高速側位置とに二分したとき、チェーンCの非滞留時には、低速側位置での作動スプロケット(すなわち低速側変速スプロケット)である変速スプロケット41,42および変速スプロケット43に巻き掛けられるチェーンCが、それぞれ、ガイドローラ53aの最小径部58cおよびテーパ部58bに接触して僅かに張力を与え(図6において、変速スプロケット41に巻き掛けられるチェーンCの一部が二点鎖線で描かれている。)、高速側位置での作動スプロケット(すなわち高速側変速スプロケット)である変速スプロケット44〜47に巻き掛けられるチェーンCが内側案内部54の基本部59aに接触して僅かに張力を与えて(図6において、変速スプロケット47に巻き掛けられるチェーンCの一部が実線で描かれている。)、チェーンCの張り側でのチェーンCの撓みの発生を抑制している。
なお、チェーンCの非滞留時には、変速スプロケット41,42および変速スプロケット43に巻き掛けられるチェーンCは、それぞれ、内側案内部54の最大突出部59cおよび移行突出部59bに接触せず、変速スプロケット44〜47に巻き掛けられるチェーンCは、ガイドローラ53aの大径部58aに接触しない。
一方、チェーンCの滞留時には、図9に代表して示されるように、変速スプロケット41,42、変速スプロケット43、および変速スプロケット44〜47に巻き掛けられるチェーンCは、それぞれ、ガイドローラ53aの案内面58における最小径部58c、テーパ部58bおよび大径部58aに接触し、内側案内部54の案内面59における誘導部59d、最大突出部59c、移行突出部59bおよび基本部59aに接触して、整列口51を整列した状態でチェーンCが通過するように、滞留部C1を案内する。
また、側面視で各変速スプロケット41〜47と重なる位置に配置される規制部60は、内側案内部54から各変速スプロケット41〜47に向かって延びており、各変速スプロケット41〜47の歯が個別に通過する溝60bが変速スプロケット41〜47と同数形成された先端部60aを有する。
それゆえ、例えば路面の起伏などに起因して自転車Bが短時間のうちの激しい上下運動をする場合に、チェーンCの張り側に上下方向での振動またはチェーンCに対しての内側方向および外側方向(以下、「内外方向」という。)での振動が発生したとても、外側案内部53および内側案内部54と接触してその振幅が規制されることで、チェーンCの振動が抑制されて、チェーンCが整列口51を整列した状態で通過することから、チェーンCの円滑な走行が可能になる。
また、自転車Bの走行状態により、チェーンCの張り側に張力低下による滞留部C1が生じるようなチェーンCの走行時、例えばクランク軸12が停止または逆回転する状態で自転車Bが前進する惰性走行時には、駆動スプロケット32が、後輪Wrから前記駆動力伝達機構および出力軸15介して変速スプロケット群40に伝達されるトルクにより、チェーンCを通じて正回転方向Aに回転駆動される。このとき、チェーンCの張り側の張力が低下して、張り側に滞留部C1が発生することがあり、特に正回転していたクランク軸12が急に停止または逆回転した状態で自転車Bが前進する場合には、図9に示されるように、チェーンCが著しく撓んで、駆動スプロケット32の巻入れ側で折れ重なった滞留部C1が形成され、整列ガイド50がない場合には滞留部C1が駆動スプロケット32に噛み込まれることがある。
しかしながら、整列ガイド50が設けられることにより、張り側に滞留部C1が発生したとしても、滞留部C1が、外側案内部53および内側案内部54と接触することで整列するように案内されて、チェーンCが整列口51を整列した状態で通過することから、チェーンCの円滑な走行が可能になる。
図1〜図4を参照すると、変速切換機構M2は、変速操作機構70と、変速操作機構70による変速操作に応じて変速スプロケット群40の中でチェーンCを掛け換える掛換え機構としてのディレイラ80とを備える。チェーンCは、駆動スプロケット32と、作動スプロケットと、さらに正回転するクランク軸12により駆動されるチェーンCの弛み側にいずれも配置されるガイドプーリ82およびテンションプーリ92とに掛け渡される。
変速ケース20内でディレイラ80に連結される変速操作機構70は、運転者により操作される変速レバーなどで構成される変速操作部材71(図1参照)と、変速操作部材71の動作をディレイラ70に伝達するために変速操作部材71とディレイラ80とを作動連結する操作力伝達部材としての操作ケーブル72とを備える。
操作ケーブル72は、車体フレームFに保持される管状で可撓性のアウタケーブル72aと、アウタケーブル72aの内側に挿入された可撓性のインナケーブル72bとから構成される。インナケーブル72bは、基端部で変速操作部材71に結合され、先端部でディレイラ80に結合される。
操作ケーブル72を変速ケース20に組み付けるにあたっては、第1ケース部21に装着されたグロメット74に操作ケーブル72が挿入される前に、操作ケーブル72の先端部寄りの部分が、ディレイラ80の基部81に設けられた凹部を有する保持部81aに係止される円筒状の挿入管73に挿入されて、操作ケーブル72と挿入管73が一体化される。この状態で、挿入管73の一端部73aから挿入されたアウタケーブル72aは挿入管73に係止され、挿入管73の他端部73bの孔からアウタケーブル72a内に挿入されたインナケーブル72bは挿入管73の外部で延びている。次いで、操作ケーブル72が挿入された状態の挿入管73が、第1ケース部21の外側からグロメット74に挿入されて保持部81aに保持される。このとき、インナケーブル72bは、保持部81aの底部の孔に通され、その後にその先端部に設けたれた係合部が平行リンク機構83のリンク83bに係止される。このように、変速ケース20を貫通して保持部81aに保持される操作ケーブル72が、挿入管73と一体化された状態で、挿入管73と共に変速ケース20に装着されたグロメット74に挿入されるので、ディレイラ80への操作ケーブル72の組付が容易になる。
図2〜図4を参照すると、クランク軸12の主軸12aの上方に配置されるディレイラ80は、両ケース部21,22に固定されて保持されると共にアウタケーブル72aを保持する保持部81aが一体成形された円筒状の基部81と、変速スプロケット41〜47のうちでのチェーンCの掛換え時に作動スプロケットに巻き掛けられるようにチェーンCを案内するガイドプーリ82と、ガイドプーリ82を回転可能に支持するホルダHと、基部81とホルダHとを連結して、変速操作機構70による変速操作に応じてホルダHおよびガイドプーリ82を軸方向および回転中心線L3の径方向に移動させる1対のリンク83a,83bを有する平行リンク機構83と、チェーンCの張力を調整するテンショナ84とを備える。
ホルダHは、回転中心線L3と平行な回転中心線L4を有するガイドプーリ82に対して軸方向での両側方である左方および右方にそれぞれ配置されて1対のリベット85a,85bにより連結される第1,第2ホルダ部86,87と、ガイドプーリ82を回転可能に支持する支持部88とから構成される。支持部88は、後述する1対の第1,第2アーム部95,96を揺動可能に支持する。
第2ホルダ部87は、ガイドプーリ82の径方向外方に配置されて平行リンク機構83の1対のリンク83a,83bが枢着により連結される連結部87aと、ガイドプーリ82に対して右方に配置されてテンションバネ93を収容するバネ収容部87bとを備える。そして、両リンク83a,83bは、基部81に設けられる1対の支持軸91を介して基部81に枢着され、一方のリンク83bの連結部83b1に係止されて連結されるインナケーブル72bにより操作されると、各支持軸91により規定される1対の揺動中心線を中心に揺動し、各変速スプロケット41〜47の歯先円により構成される歯先円群に沿ってガイドプーリ82を案内する。
図2,図3,図6を参照すると、ガイドプーリ82と作動スプロケットとの間であって、正回転方向Aに回転するガイドプーリ82の巻出し側(逆回転するガイドプーリ82の巻入れ側)において、側面視でガイドプーリ82の歯先円と作動スプロケットの歯先円との共通の接線よりもガイドプーリ82の径方向外方には、ガイドプーリ82から離脱したチェーンCを受け止めて、その離脱を規制する規制部材65が配置される。なお、図2,図6には、チェーンCの離脱部C2の一例が二点鎖線で示されている。ガイドプーリ82からのこのようなチェーンCの離脱は、自転車Bが後進しているときの変速スプロケット41〜47の逆回転時や自転車Bが停車しているときの変速スプロケット41〜47の停止時で、変速スプロケット41〜47が正回転していないときに変速操作が行われるときに発生する。
規制部材65は、クランク軸12の回転中心線L1と変速スプロケット41〜47の回転中心線L3との間で、両回転中心線L1,L3を含む平面Pと交差する位置で、しかも側面視で変速スプロケット41〜47と重なる位置に配置され、整列ガイド50の前記第1部材に、規制部60からガイドプーリ82に向かって突出して一体成形される。そして、規制部材65は、整列ガイド50を利用して設けられ、ガイドプーリ82を支持するホルダHとは別個の部材である。
図8を併せて参照すると、規制部材65は、凹部66を形成すると共にリブ67で補強された箱状に形成され、軽量化が図られている。離脱したチェーンCが当接する当接部68は、平面Pよりもガイドプーリ82に近い位置にあると共に平面Pに平行な当接面を有する平板状の壁部により構成され、複数の変速スプロケット43〜47に巻き掛けられたチェーンCの、軸方向での移動範囲に渡って延びている。
図2,図3,図10を参照すると、テンショナ84は、駆動スプロケット32とガイドプーリ82との間でチェーンCを押圧してチェーンCに張力を付与するテンションプーリ92と、軸方向で第1,第2ホルダ部86,87の間に配置されてホルダHの支持部88に揺動可能に支持されると共にテンションプーリ92を回転可能に支持するアームRと、テンションバネ93とを備える。
テンションプーリ92は、チェーンCとの接触部としての外周面94を有する。ディレイラ80による変速操作時に、ガイドプーリ82と共にテンションプーリ92が軸方向に移動するとき、テンションプーリ92の軸方向移動に追随して軸方向に移動する駆動スプロケット32に対してテンションプーリ92が先行して移動することで生じるチェーンCの捩れにより、チェーンCが軸方向に摺動可能な面を構成するように、外周面94は軸方向に平行な平面により構成され、さらに外周面94にはチェーンCのリンクCaがその内側の外縁部Ca1で接触する。
また、外周面94は、周方向で(または側面視で)外縁部Ca1にほぼ整合する形状であり、外縁部Ca1の凹部に対応した形状の凸部94aを有する湾曲面から構成される。これにより、外周面におけるチェーンCの走行方向での滑りが抑制される。
アームRは、軸方向でテンションプーリ92の両側方である左方および右方にそれぞれ配置されると共に軸方向で第1,第2ホルダ部86,87の間に配置される1対の第1,第2アーム部95,96と、テンションプーリ92を回転可能に支持する支持部97とから構成される。支持部97は、第1,第2アーム部95,96を連結すると共に両アーム部95,96に対してテンションプーリ92を着脱可能にするための連結手段としてのボルト97aと、ボルト97aに外嵌されてテンションプーリ92を支持する軸受97bとから構成される。ボルト97aには、ボルト97aに螺合するナット97cの抜止をするための止め輪97dが装着される溝が設けられる。
テンションプーリ92がアームRに着脱可能であることを利用して、この実施形態では、チェーンCとして、予め無端に形成されたものが使用される。より具体的には、無端のチェーンCは、ボルト97aが外されて、テンションプーリ92がアームRから外され、さらに整列ガイド50の前記第2部材である側方案内部56(図7参照)が外された状態で、駆動スプロケット32、変速スプロケット41〜47およびガイドプーリ82に巻き掛けられる。その後、テンションプーリ92がチェーンCの内側からアームRにボルト97aにより取り付けられ、整列ガイド50においては前記第1部材が前記第2部材に取り付けられる。このように、チェーンCが無端の状態で各スプロケットなどに巻き掛けられることにより、両端部を有するチェーンを各スプロケットなどに巻き掛けた後に該両端部を連結する作業が不要になる。加えて、各リンクCa間の連結力のバラツキを少なくすることができる。
径が異なる2つの捩りコイルバネから構成されるテンションバネ93は、その弾発力により、回転中心線L4を中心にアームRおよびテンションプーリ92を図2において時計方向に付勢し、テンションプーリ92をチェーンCに押し付ける。
図3,図4(A)を参照すると、第1,第2ケース部21,22において側面視で変速スプロケット群40およびガイドプーリ82と重なる位置には、変速時にチェーンCが掛け換えられるときに発生するチェーンCと変速スプロケット41〜47との衝突音を減衰させるゴム状弾性を示す弾性材からなる防音シート100 ,101 が貼り付けられる。この防音シート100 ,101 により、変速ケース20に伝達された衝突音が減衰して、低減する。図1を参照すると、中空のメインフレーム2に伝達される前記衝突音およびメインフレーム2に飛来する飛び石などとの衝突による音も、メインフレーム2の幅広部分である前部の左右の側面に貼り付けられた防音シート102 により効果的に減衰される。
次に、前述のように構成された実施形態の作用および効果について説明する。
運転者によりクランク軸12が正回転方向Aに駆動されているとき、またはクランク軸12が逆回転または停止している状態で自転車Bが前進しているとき、変速操作部材71の操作により、ディレイラ80およびアームRおよびテンションプーリ92が図2〜図4(A)に実線で示される基本位置としての7速位置を占めて、変速スプロケット群40の中で作動スプロケットとして変速スプロケット47が選択され、チェーンCは、図3,図4(A)に実線で示される位置の駆動スプロケット32と変速スプロケット47とに掛け渡される。運転者がペダル13を漕ぐことにより正回転方向Aに回転するクランク軸12は、一方向クラッチ30を介して駆動スプロケット32を回転駆動し、駆動スプロケット32はチェーンCを介して変速スプロケット47、出力軸15および駆動スプロケット17を、両スプロケット32,47により決定される変速比で回転駆動する。そして、駆動スプロケット17は、チェーン19を介して被動スプロケット18および後輪Wrを回転駆動する。
7速位置にある状態から、変速位置を切り換えるために、作動スプロケットとして、より低速の変速スプロケット41〜46、例えば変速スプロケット41を選択するように変速操作部材71が操作されると、インナケーブル72bによりディレイラ80の平行リンク機構83が操作されて、平行リンク機構83によりホルダH、ガイドプーリ82、アームR、テンションプーリ92が軸方向での左方および回転中心線L3に対して径方向外方に移動して、図2〜図4(A)に二点鎖線で示される変速位置である1速位置を占める。そして、ガイドプーリ82およびテンションプーリ92と共に左方に移動するチェーンCが、駆動スプロケット32をクランク軸12の主軸12aに対して軸方向で左方に移動させ、駆動スプロケット32が図3,図4(A)に二点鎖線で示される位置を占める。このとき、チェーンCは変速スプロケット41に掛け渡されて、チェーンCを介して駆動スプロケット32と駆動連結される。
また、この1速位置に対してより高速の変速位置の変速スプロケット42〜47を選択するように変速操作部材71が操作されると、インナケーブル72bによりディレイラ80の平行リンク機構83が操作されて、平行リンク機構83によりホルダH、ガイドプーリ82、アームR、テンションプーリ92が軸方向での右方および回転中心線L3に対して径方向内方に移動し、ガイドプーリ82およびテンションプーリ92と共に右方に移動するチェーンCが、駆動スプロケット32を主軸12aに対して右方に移動させると同時にチェーンCは選択された変速スプロケット42〜47に巻掛けられる。
このようにして、変速操作機構70による変速操作に応じて作動するディレイラ80により、変速スプロケット41〜47の間でチェーンCが掛け換えられて、チェーンCが掛け渡される選択された作動スプロケットと駆動スプロケット32とにより決定される変速比で自転車Bが走行する。
このような変速装置Tにおいて、整列ガイド50は、チェーンCの滞留部C1を整列させるように案内する案内面である外周面58を有するガイドローラ53aにより構成され、外周面58は、軸方向において、最小外径の変速スプロケット47側に設けられた大径部58aと、最大外径の変速スプロケット41側に設けられて大径部58aよりもチェーンCの外側に後退した後退部である最小径部58cおよびテーパ部58bとを有し、最小径部58cおよびテーパ部58bには、チェーンCの非滞留時に変速スプロケット41〜43に巻き掛けられたチェーンCが接触する。これにより、チェーンCの滞留部C1は、整列ガイド50のガイドローラ53aに案内されて整列された状態で整列口51に順次進入して滞留が解消されて、滞留部C1が解消されずに駆動スプロケット32に噛み込まれることが防止されるので、そして、チェーンCの非滞留時にガイドローラ53aに接触するチェーンCは、ガイドローラ53aの最小径部58cおよびテーパ部58bに接触するので、最小径部58cおよびテーパ部58bが設けられていない場合に大径部58aに接触する場合に比べてチェーンCの屈曲度合いが小さくなって、ガイドローラ53aからチェーンCに作用する摩擦力が減少するので、チェーンCの走行性が向上する。
整列ガイド50のガイド部がガイドローラ53aであり、小径部58b,58cを構成する最小径部58cおよびテーパ部58bには、チェーンCの非滞留時に変速スプロケット41,42および変速スプロケット43に巻き掛けられたチェーンCが接触することにより、ガイドローラ53aの回転により、滞留部C1を整列状態にするための案内が一層円滑に行われて、滞留部C1の解消が促進され、さらに、チェーンCの非滞留時に、小径部58b,58cから低速側スプロケットである変速スプロケット41〜43に巻き掛けられたチェーンCに作用する摩擦力が一層減少することから、変速位置が低速側位置にあるときの自転車Bの走行性が向上する。
整列ガイド50の内側案内部52の案内面59は、チェーンCの内側または外側への移動方向(すなわち、内外方向)での整列口51の幅Dを、軸方向での任意の位置でほぼ一定にすべく最小径部58cおよびテーパ部58bに向かって突出する最大突出部59cおよび移行突出部59bを有することにより、最小径部58cおよびテーパ部58bが設けられたことによる整列口51の幅Dが、突出部59c,59bにより、大径部58aと案内面59の突出部59b,59c以外の部分である基本部59aとで形成される整列口51の幅Dとほぼ同じになるので、整列作用が最小径部58cおよびテーパ部58bにおいても良好に行われる。この結果、ガイドローラ53aからの摩擦力が低減されたうえで、整列ガイド50による良好な整列作用を確保することができる。
ガイドプーリ82からのチェーンCの離脱を規制する規制部材65は、ガイドプーリ82と作動スプロケットとの間であって、正回転方向Aに回転するガイドプーリ82の巻出し側で、側面視でのガイドプーリ82と作動スプロケットとの共通接線に対して、ガイドプーリ82の径方向外方に配置されることにより、自転車Bが後進しているときの変速スプロケット41〜47の逆回転時や自転車Bが停車しているときの変速スプロケット41〜47の停止時で、変速スプロケット41〜47が正回転していないときの変速操作時にガイドプーリが軸方向に移動することで発生するチェーンCの捩れにより、チェーンCのリンク間の摩擦力が大きくなり、チェーンCがガイドプーリ82に沿って撓むことが困難になって、ガイドプーリ82からチェーンCが離脱したとき、そのチェーンCが規制部材65に接触してチェーンCの離脱の程度が抑制されるので、ガイドプーリ82におけるチェーンCの走行性が向上する。
規制部材65は、回転中心線L1と回転中心線L2との間で、側面視で変速スプロケット41〜47と重なる位置にあることにより、両回転中心線L1,L2の間に存在するスペースを利用して規制部材65が配置されるので、規制部材65を設けたことによりクランク軸12および変速スプロケット41〜47の間隔が拡大する必要がない。この結果、変速装置Tの小型化を維持したうえで、規制部材65を設けることができる。
規制部材65は整列ガイド50に一体成形されることにより、部品点数が増加することなく、規制部材65を備える変速装置Tが得られる。そして、規制部材65は、整列ガイド50を利用して設けられ、ガイドプーリ82を支持するホルダHとは別個の部材であるので、規制部材65がホルダHに一体に設けられる場合に比べて、変速操作時にガイドプーリ82と共に軸方向に移動する部材が軽量化されて、ガイドプーリ82の迅速な移動が可能となり、変速操作性、すなわち変速の容易性および確実性が向上する。
テンションプーリ92の、チェーンCとの接触部である外周面94は、チェーンCが軸方向に摺動可能な面から構成されることにより、テンションプーリ92が変速操作時に軸方向に移動するとき、テンションプーリ92の周方向で広範囲に渡ってチェーンCが軸方向に移動するので、チェーンCの捩れが減少して、チェーンCのリンクCa間の摩擦力も減少するので、チェーンCがテンションプーリ92の外周面94に沿って撓みやすくなる。この結果、テンションプーリ92においてチェーンCの走行が円滑になり、チェーンCの走行性が向上し、さらにガイドプーリ82に向かって走行するチェーンCの走行性が向上するので、変速操作性が向上する。
変速ケース20は、自転車Bの前輪Wfと後輪Wrとの間に配置されることにより、自転車Bの中央部に配置される変速装置Tでは、駆動スプロケット32および変速スプロケット群40が近接して配置されるため、変速操作時に生じるチェーンCの捩れは大きくなる傾向を有するものの、このテンションプーリ92により、その捩れが大幅に減少するので、テンションプーリ92でのチェーンCの走行が円滑になる。この結果、自転車Bの中央部に配置される変速装置Tにおいて、チェーンCの走行性が向上する。
以下、前述した実施例の一部の構成を変更した実施例について、変更した構成に関して説明する。
第1ガイド部は、ローラでなく回転不能な部材であってもよい。第2ガイド部がローラにより構成されてもよい。また、後退部は、内側案内部に設けられて、チェーンCの内側にあってもよい。
規制部材は、ガイドプーリからのチェーンCの離脱を防止するものであってもよい。
本発明が適用された変速装置を備える自転車の概略の左側面図である。 図1の変速装置の第2ケース部を外した状態での、一部を断面で示す図である。また、実線は最高速の変速位置での状態を示し、二点鎖線は最低速の変速位置での状態を示す。 図2のIII−III線断面図であり、ディレイラの一部については断面を示す図である。また、実線は最高速の変速位置での状態を示し、二点鎖線は最低速の変速位置での状態を示す。 (A)は、図2のIV−IV線断面図であり、ディレイラの一部については断面を示す。また、実線は最高速の変速位置での状態を示し、二点鎖線は最低速の変速位置での状態を示す。(B)は、(A)の要部拡大図である。 (A)は、図1の変速装置のスプロケットカバーの右側面図であり、(B)は、(A)のB矢視図である。 図2の整列ガイド付近の拡大図である。 図2のVII−VII線断面図である。 整列ガイドの第1部材の、図6のVIII矢視図である。 整列ガイド付近においてチェーンが滞留したときの説明図である。 (A)は、図4(A)のテンションプーリ付近の拡大図であり、(B)は、テンションプーリの、(A)のB矢視図である。
符号の説明
12…クランク軸、15…出力軸、20…変速ケース32…駆動スプロケット、41〜47…変速スプロケット、50…整列ガイド、51…整列口、53a…ガイドローラ、58…外周面、58b,58c…小径部59b,59c…突出部、65…規制部材、80…ディレイラ、82…ガイドプーリ、92…テンションプーリ、B…自転車、T…変速装置、C…チェーン。

Claims (8)

  1. クランク軸(12)により回転駆動される駆動スプロケット(32)と、軸方向に配列されると共に外径が異なる複数の変速スプロケット(41〜47)から構成される変速スプロケット群(40)と、前記駆動スプロケット(32)と前記変速スプロケット(41〜47)とに巻き掛けられるチェーン(C)と、変速操作に応じて前記変速スプロケット群(40)のうちでチェーン(C)を掛け換える掛換え機構(80)とを備える自転車用変速装置において、
    前記駆動スプロケット(32)と前記変速スプロケット群(40)との間に配置されて滞留した前記チェーン(C)を整列させる整列ガイド(50)を備え、前記整列ガイド(50)は、前記チェーン(C)の滞留部を整列させるように案内する案内面(58)を有するガイド部(53)により構成され、前記案内面(58)は、軸方向において、最小外径の前記変速スプロケット側に設けられた基本部(58a)と、最大外径の前記変速スプロケット側に設けられて前記基本部(58a)よりも前記チェーン(C)の内側または外側に後退した後退部(58b、58c)とを有し、前記後退部(58b、58c)には、前記チェーン(C)の非滞留時に前記チェーン(C)が接触することを特徴とする自転車用変速装置。
  2. 前記ガイド部(53)は、前記案内面(58)を構成する外周面(58)を有するガイドローラ(53a)であり、前記後退部(58c)は前記基本部(58a)よりも小径の小径部(58c)であり、前記小径部(58c)には、前記チェーン(C)の非滞留時に最大外径の前記変速スプロケット(41)に巻き掛けられたチェーン(C)が接触することを特徴とする請求項1記載の自転車用変速装置。
  3. 前記整列ガイド(50)は、前記ガイド部(53)である第1ガイド部(53)と、前記第1ガイド部(53)の前記案内面である第1案内面(58)と協働して前記チェーン(C)が通過する整列口(51)を形成する第2案内面(59)を有する第2ガイド部(54)とから構成され、前記第2案内面(59)は、前記チェーン(C)の内側または外側への移動方向での前記整列口(51)の幅を、軸方向での任意の位置でほぼ一定にすべく前記後退部(58b、58c)に向かって突出する突出部(59b、59c)を有することを特徴とする請求項1または2記載の自転車変速装置。
  4. 前記掛換え機構(80)は、前記チェーン(C)が巻き掛けられたガイドプーリ(82)を備え、軸方向に移動する前記ガイドプーリ(82)が前記変速スプロケット群(40)のうちの選択された1つの作動スプロケットに巻き掛けられる前記チェーン(C)を案内し、
    前記ガイドプーリ(82)からの前記チェーン(C)の離脱を規制する規制部材(65)を備え、前記規制部材(65)は、前記ガイドプーリ(82)と前記作動スプロケットとの間で前記ガイドプーリ(82)の径方向外方に配置されることを特徴とする請求項1記載の自転車用変速装置。
  5. 前記規制部材(65)は、前記クランク軸(12)の回転中心線と前記変速スプロケット(41〜47)の回転中心線との間で、側面視で前記変速スプロケット(41〜47)と重なる位置にあることを特徴とする請求項4記載の自転車用変速装置。
  6. 前記駆動スプロケット(32)と前記変速スプロケット群(40)との間に配置されて滞留した前記チェーン(C)を整列させる整列ガイド(50)を備え、前記規制部材(65)は前記整列ガイド(50)に一体成形されることを特徴とする請求項5記載の自転車用変速装置。
  7. 前記掛換え機構(80)は、前記チェーン(C)が巻き掛けられたガイドプーリ(82)と前記チェーン(C)に張力を付与するテンションプーリ(92)とを備え、変速操作時に前記テンションプーリ(92)と共に軸方向に移動する前記ガイドプーリ(82)が、前記変速スプロケット群(40)のうちの選択された1つの作動スプロケットに巻き掛けられる前記チェーン(C)を案内し、
    前記テンションプーリ(92)の、前記チェーン(C)との接触部(94)は、前記チェーン(C)が軸方向に摺動可能な面から構成されることを特徴とする請求項1記載の自転車用変速装置。
  8. 前記クランク軸(12)と前記変速スプロケット群(40)とを支持する変速ケース(20)を備え、前記変速ケース(20)は、自転車(B)の前輪(Wf)と後輪(Wr)との間に配置されることを特徴とする請求項7記載の自転車用変速装置。
JP2005118931A 2005-04-15 2005-04-15 自転車用変速装置 Expired - Fee Related JP4601480B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005118931A JP4601480B2 (ja) 2005-04-15 2005-04-15 自転車用変速装置
NL1031375A NL1031375C2 (nl) 2005-04-15 2006-03-15 Overbrenging voor een rijwiel.
TW095109194A TWI290115B (en) 2005-04-15 2006-03-17 Transmission apparatus for bicycle
CN2006100754146A CN1847082B (zh) 2005-04-15 2006-04-14 自行车用变速装置
US11/403,967 US20060240919A1 (en) 2005-04-15 2006-04-14 Bicycle transmission

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005118931A JP4601480B2 (ja) 2005-04-15 2005-04-15 自転車用変速装置

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2006298020A JP2006298020A (ja) 2006-11-02
JP2006298020A5 JP2006298020A5 (ja) 2008-03-06
JP4601480B2 true JP4601480B2 (ja) 2010-12-22

Family

ID=37076888

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005118931A Expired - Fee Related JP4601480B2 (ja) 2005-04-15 2005-04-15 自転車用変速装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20060240919A1 (ja)
JP (1) JP4601480B2 (ja)
CN (1) CN1847082B (ja)
NL (1) NL1031375C2 (ja)
TW (1) TWI290115B (ja)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7381143B2 (en) * 2003-03-26 2008-06-03 Honda Motor Co., Ltd. Transmission apparatus for a bicycle
US20110028252A1 (en) * 2009-07-31 2011-02-03 Tzvetan Nedialkov Tzvetkov Universal skip-free derailleur
US8944945B2 (en) * 2010-04-14 2015-02-03 Richard J. Kilshaw Chain tensioner
JP5891361B2 (ja) * 2011-06-01 2016-03-23 パナソニックIpマネジメント株式会社 電動自転車の駆動装置および電動自転車
KR101665789B1 (ko) * 2014-12-12 2016-10-12 두산중공업 주식회사 자전거의 체인 정렬 장치
US9789928B2 (en) * 2015-03-06 2017-10-17 Shimano Inc. Bicycle transmission apparatus
US9623931B2 (en) * 2015-03-06 2017-04-18 Shimano Inc. Bicycle transmission apparatus
JP6605847B2 (ja) * 2015-06-05 2019-11-13 ライフロボティクス株式会社 ロボットアーム機構
JP2017109529A (ja) * 2015-12-14 2017-06-22 株式会社シマノ 自転車用クランク組立体
US9714067B1 (en) * 2016-02-29 2017-07-25 Shimano Inc. Bicycle chain device
US10316951B2 (en) 2016-07-13 2019-06-11 Shimano Inc. Bicycle drive unit
US10435112B2 (en) * 2017-04-07 2019-10-08 Shimano Inc. Bicycle drive train
AU2021232521A1 (en) * 2020-03-03 2022-10-27 William W. Nelson Kits to convert single-speed bicycles to multi-speed bicycles
US11772743B2 (en) * 2022-02-18 2023-10-03 Joseph Francis Keenan System and method for bicycle transmission

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS545265U (ja) * 1977-06-14 1979-01-13
JPS5513136U (ja) * 1978-07-11 1980-01-28
JPS55178491U (ja) * 1979-06-08 1980-12-22
JPS6029791U (ja) * 1983-08-04 1985-02-28 株式会社シマノ 自転車用リヤディレ−ラ−
JPH0594088U (ja) * 1992-05-29 1993-12-21 宮田工業株式会社 自転車におけるチェーンの巻き込み防止プレート

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4411303Y1 (ja) * 1966-06-15 1969-05-10
US3402942A (en) * 1966-06-17 1968-09-24 Shimano Industrial Co Device for tensioning the driving chain in a bicycle equipped with coaster brake and exposed speed change gear
US3785219A (en) * 1972-06-05 1974-01-15 J Anthamatten Coaster brake system for a multi-speed bicycle
FR2370624A1 (fr) * 1976-11-10 1978-06-09 Houze Michel Motocyclette
US4306871A (en) * 1978-12-30 1981-12-22 Shimano Industrial Company, Limited Rear derailleur and control wire guide
US4734323A (en) * 1986-04-22 1988-03-29 Toyoda Gosei Co., Ltd. Vibration damping soundproof sheets for use in vehicles
US4842569A (en) * 1987-11-16 1989-06-27 Recreational Accessoried Corporation Bicycle transmission having infinitely variable drive ratio
DE4129198A1 (de) * 1991-09-03 1993-03-04 Heinz Mueller Kettenschaltung fuer fahrraeder
US5460576A (en) * 1993-10-07 1995-10-24 Barnett; Robert L. Bicycle chain guide
US5553510A (en) * 1995-02-27 1996-09-10 Balhorn; Alan C. Multi-speed transmission
US5873590A (en) * 1996-02-19 1999-02-23 Exedy Corporation Bicycle
US5725450A (en) * 1996-08-21 1998-03-10 Joshua Paris Device for preventing derailment of a bicycle chain
AT406365B (de) * 1997-02-21 2000-04-25 Josef Prajczer Fahrradgangschaltung
WO2001015963A1 (de) * 1999-09-01 2001-03-08 Karlheinz Nicolai Fahrrad mit hinterradschwinge
US6287228B1 (en) * 1999-11-12 2001-09-11 Shimano, Inc. Rear derailleur with cable guide roller
NL1015777C2 (nl) * 2000-07-21 2002-01-22 Der Linde Freddy Van Versnellingsinrichting voor een fiets, geschikt voor inbouw nabij een trapas.
US7059983B2 (en) * 2002-03-20 2006-06-13 Jon Heim Multiple sprocket, multiple function chain guide
JP4115166B2 (ja) * 2002-05-31 2008-07-09 本田技研工業株式会社 無段変速装置を備える自転車
JP4115311B2 (ja) * 2003-03-26 2008-07-09 本田技研工業株式会社 自転車用変速装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS545265U (ja) * 1977-06-14 1979-01-13
JPS5513136U (ja) * 1978-07-11 1980-01-28
JPS55178491U (ja) * 1979-06-08 1980-12-22
JPS6029791U (ja) * 1983-08-04 1985-02-28 株式会社シマノ 自転車用リヤディレ−ラ−
JPH0594088U (ja) * 1992-05-29 1993-12-21 宮田工業株式会社 自転車におけるチェーンの巻き込み防止プレート

Also Published As

Publication number Publication date
NL1031375A1 (nl) 2006-10-17
JP2006298020A (ja) 2006-11-02
NL1031375C2 (nl) 2007-11-14
US20060240919A1 (en) 2006-10-26
TWI290115B (en) 2007-11-21
CN1847082B (zh) 2010-06-02
CN1847082A (zh) 2006-10-18
TW200706451A (en) 2007-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4601480B2 (ja) 自転車用変速装置
JP4115249B2 (ja) 自転車
US7611430B2 (en) Transmission system for a bicycle, and bicycle incorporating same
US7621834B2 (en) Bicycle transmission apparatus including a one-way clutch and a slide mechanism, and bicycle incorporating same
JP4488760B2 (ja) 自転車用変速装置のチェーン整列機構
JP2006213268A (ja) 自転車用リアディレーラ
US7736253B2 (en) Gear-shifting apparatus for a bicycle, and bicycle incorporating same
JP4115311B2 (ja) 自転車用変速装置
US20060073925A1 (en) Transmission with internal protective shield and bicycle incorporating same
TWI246493B (en) Structure of transmission for bicycle
US7367575B2 (en) Arrangement structure of speed-change cable
US7520831B2 (en) Gear-shifting apparatus, and bicycle incorporating same
JP4176027B2 (ja) 自転車用変速装置の駆動スプロケットスライド規制構造
JP4286681B2 (ja) 自転車用変速装置
JP4416604B2 (ja) 変速装置
JP4219310B2 (ja) 変速装置
JP4260068B2 (ja) 変速装置を備える自転車
JP2005225285A (ja) チェーンテンション構造
JP2005225287A (ja) 自転車用変速装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080117

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080117

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20090501

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100525

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100527

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100722

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100928

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100928

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131008

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4601480

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees