JP4633719B2 - 自動変速装置 - Google Patents

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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

Description

発明の分野
本発明は、自動変速装置に関し、より詳細には、ユーザによる恣意的な操作によらずに、予め定められた回転量に従って速度が自動的に変化する自動変速装置に関する。
発明の背景
一般的に、自転車には変速装置が取付けられており、場合によっては、車椅子、ペダルを使用する玩具の自動車、釣り糸のリール、その他にも取付けられている。例えば、自転車用の最近の変速装置に関しては、自転車の前輪の軸と後輪の軸とに設けられている直径の異なる歯車の間で力を伝えるチェーンの位置を変化させることによって変速が達成される一般的な変速装置、或いは、自転車の後輪のハブの中に取付けられており、ハブシェルの中に配置されている小さな歯車の歯の比によって変速が達成される変速装置が開発されている。
しかしながら、上述した装置は、変速するための予め定められた変速操作をユーザが行ったときにのみ変速を完了することができるため、このことはユーザにとって不便であって、さらに、操作に慣れていないユーザが走行中にスムーズに変速することができず事故につながりうるという問題がある。
発明の概要
本発明は、先行技術における上述した問題を解決することを目的として着想された。本発明の目的は、ユーザによる恣意的操作によらないで、予め定められた回転量に従って速度が自動的に変化する自動変速装置を提供することである。
この目的を達成する本発明の1つの側面によると、自動変速装置であって、両端部がフレームによって支持され、且つ、中心に太陽歯車が形成されているハブ軸と、太陽歯車を囲むハブシェルであって、ハブ軸に回転自在に固定されているハブシェルの一方の側の内周面に形成されている第1のラチェットリングと内側歯車とを有するハブシェルとを含むハブユニットと、ハブシェルの他方の側を閉じており、ハブ軸に回転自在に固定され、ハブシェルを回転させるドライバと、ドライブスプロケットからの力を受取ることによってドライバを回転させるドリブンスプロケットとを含む第1の走行ユニットと、ハブシェルの中に配置されている第1のキャリアであって、太陽歯車及び内側歯車と噛合ってハブシェルを高速で回転させる複数の遊星歯車が一方の側に取付けられている第1のキャリアと、第1のキャリアの他方の側からドライバまで延びる第2のキャリアとを含む第2の走行ユニットと、ドライバと第2のキャリアとの間に配置されている第2のラチェットリングであって、回転しているドライバからの回転力を、第2のキャリアと第1のキャリアの遊星歯車とに伝える第2のラチェットリングと、第1のキャリアと第2のキャリアとの間に配置されている変換ばねであって、自転車のペダルが操作されないとき及び自転車が停止するときに第2のラチェットリングを戻す変換ばねとを含む変換ユニットを具えた自動変速装置が提供される。
本発明の別の側面によると、自動変速装置であって、両端部がフレームによって支持され、且つ、中心に太陽歯車が形成されているハブ軸と、太陽歯車を囲んでいるハブシェルであって、ハブ軸に回転自在に固定されているハブシェルの一方の側の内周面に形成されている第1のラチェットリングを有するハブシェルと、第1のラチェットリングの一方の側に脱着自在に取付けられている環状のハブ駆動体であって、第1のラチェットリングの近くに内側歯車と第2のラチェットリングとが内周面に一体に形成されている環状のハブ駆動体とを含むハブユニットと、ハブシェルの他方の側を閉じ、ハブ軸に回転自在に固定され、ハブシェルを回転させるドライバと、ドライブスプロケットからの力を受取ることによってドライバを回転させるドリブンスプロケットとを含む第1の走行ユニットと、ハブシェルの中に配置されている第1のキャリアであって、第1のラチェットリングと噛合う第3の歯止めと、太陽歯車及び内側歯車と噛合ってハブシェルを高速で回転させる複数の遊星歯車とが、一方の側の外周面に取付けられている第1のキャリアと、第1のキャリアの他方の側からドライバまで延びる第2のキャリアとを含む第2の走行ユニットと、ドライバと第2のキャリアとの間に配置されている第3のラチェットリングであって、回転しているドライバからの回転力を、第2のキャリアと第1のキャリアの第3の歯止め及び遊星歯車とに伝える第3のラチェットリングと、第1のキャリアと第3のラチェットリングとの間に配置されている変換ばねであって、自転車のペダルが操作されないとき及び自転車が停止するときに第3のラチェットリングを戻す変換ばねとを含む変換ユニットを具えた自動変速装置が提供される。
本発明のさらなる側面によると、自動変速装置であって、両端部がフレームによって支持され、且つ、中間部分に外側歯車を有するハブ軸と、外側歯車を囲んでいるハブシェルであって、ハブ軸に回転自在に固定されているハブシェルの一方の側の内周面に形成されている第3のラチェットリングと第2のキー突起とを有するハブシェルとを含むハブユニットと、ハブ軸によって回転自在に支持され、ハブシェルの他方の側を閉じ、一方の側の外周面に第2の歯止めが形成されているドライバと、ドライブスプロケットからの力を受取ることによってドライバを回転させるドリブンスプロケットとを含む第1の走行ユニットと、ハブシェルの中に設けられている第2の走行ユニットであって、第3のラチェットリングと噛合いながらハブシェルを選択的に回転させる、一方の側における第3の歯止めと、外側歯車と噛合って回転する複数の遊星歯車が取付けられているキャリアとを含む第2の走行ユニットと、第1の走行ユニットと第2の走行ユニットとの間に配置されている変換ユニットであって、遊星歯車と噛合う一方の側における内側歯車と、他方の側における第1のキー突起とを有するリング歯車と、第1のキー突起と第2のキー突起との間に設けられており、ドライバからの回転力をキャリア又はハブシェルに選択的に伝えるブッシュとを含む変換ユニットを具えた自動変速装置が提供される。
上述したように、本発明の第1の実施形態と第3の実施形態においては、ユーザによる恣意的操作なしに予め定められた回転量に従って速度を自動的に変化させることができる。
詳細な説明
以下では、本発明の自動変速装置の好ましい実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態による自動変速装置の内部を概略的に示している断面図である。図2は、図1に示した第2の走行ユニットと変換ユニットとを示す分解斜視図である。
図1及び図2を参照して、本発明の第1の実施形態による自動変速装置100は、ハブユニット110と、第1の走行ユニット130と、第2の走行ユニット150と、変換ユニット170とを具えている。
最初に、ハブユニット110はハブ軸112とハブシェル114とを具えている。ハブ軸112は、両端がフレーム(図示せず。)によって支持され、その中央に太陽歯車116が形成されている。このように形成されているハブ軸112及び太陽歯車116は、ハブシェル114によって囲まれている。ハブシェル114は両端が開端である。ハブシェル114の一方の側は、第1の円錐ナット118によってハブ軸112に回転自在に固定されている。ハブシェル114の他方の側の内周面には、第1のラチェットリング122が一体に形成され、第1のラチェットリング122は、ハブシェル114の内周面に沿って半径方向に形成されている複数の第1のラチェットくぼみ120を有する。第1のラチェットリング122の内側には、ハブシェル114の内周面に沿って半径方向に内側歯車124が形成されている。このような構造のハブユニット110の中には、第1及び第2の走行ユニット130,150と変換ユニット170とが配置されている。
第1の走行ユニット130は、ドライバ132とドリブンスプロケット134とを具えている。ドライバ132は第2の円錐ナット136によってハブ軸112に回転自在に固定され、ハブシェル114の他方の側を閉じている。このとき、ドライブスプロケット(図示せず。)からの力を受取るドリブンスプロケット134は、ハブシェル114の外側に露出しているドライバ132の他方の側の外周面に取付けられている。ハブシェル114の内部の方に延びるドライバ132の一方の側の内側には、環状の受け入れくぼみ138が形成されている。同時に、受け入れくぼみ138の外周面には、第1のラチェットリング122の第1のラチェットくぼみ120に選択的に密着状態となってハブシェル114を回転させる複数の第1の歯止め140が取付けられており、受け入れくぼみ138の内周面には、複数の第2の歯止め142が取付けられている。第1及び第2の歯止め140,142は、その中心に形成されているくぼみに嵌込まれているスナップリングによって弾性的に突出していることが好ましい。一方向の回転力が第1及び第2の歯止め140,142に伝えられると、第1及び第2の歯止め140,142は、それぞれの突出した状態を維持しながらその回転力を伝えることができる。これに対して、逆の回転力が第1及び第2の歯止め140,142に伝えられると、第1及び第2の歯止め140,142は、それぞれ、第1及び第2のラチェットくぼみ120,176において滑り、ドライバ132の外周面と内周面とに形成されているくぼみに弾性によって入り、従って、第1及び第2の歯止め140,142は回転力を伝えることができない。
第2の走行ユニット150は、第1のキャリア152と、第1のキャリア152に一体に形成されている第2のキャリア154とを具えている。第1のキャリア152はハブシェル114の中に配置され、第1のキャリアの内周面は太陽歯車116を囲んでいる。第1のキャリア152の外周面は内側歯車124の近くに位置している。すなわち、第1のキャリア152は環形状である。第1のキャリア152の外周面には、複数の遊星歯車156が回転自在に放射状に配置されている。複数の遊星歯車156の他方の側、第1のキャリア152の他方の側の面には、第1のばね結合くぼみ158が形成されている。このとき、遊星歯車156の外周面のうち半径方向内側の部分が太陽歯車116と噛合い、遊星歯車156の外周面のうち半径方向外側の部分が内側歯車124と噛合う。第2のキャリア154は、第1のキャリア152の他方の側の面から、ドライバ132の受け入れくぼみ138の内側の方に延びており、ハブ軸112を囲んでいる。第2のキャリア154の末端部には、第2のキャリア154よりも直径の小さい環状ガイド160が形成されている。ガイド160の一部から、第1のキー突起162が半径方向に突出している。
その一方で、変換ユニット170は、第2のラチェットリング172と変換ばね174とを具えている。第2のラチェットリング172の外周面には、第2の歯止め142に選択的に密着状態となる複数の第2のラチェットくぼみ176が形成され、第2のラチェットリングの内周面は、第2のキャリア154の外周面の周りに嵌まっている。このとき、第2のラチェットリング172の内周面には、ガイド160に沿って周回しながら第1のキー突起162に選択的に密着状態となる第2のキー突起178が形成されている。第2のラチェットリング172の一方の側の面には、第1のばね結合くぼみ158に対応する第2のばね結合くぼみ180が形成されている。その一方で、変換ばね174の一方の端部が第1のばね結合くぼみ158に取付けられており、他方の端部が第2のばね結合くぼみ180に取付けられており、従って、変換ばね174は第2のキャリア154を囲むことができる。すなわち、回転しているドライバ132の第2の歯止め142によって第2のラチェットリング172が回転し、回転している第2のラチェットリング172の第2のキー突起178がガイド160の周囲を周回して第1のキー突起162に密着状態となり、これによって、第2及び第1のキャリア154,152が回転する。この結果、内側歯車124が形成されているハブシェル114が、遊星歯車156によって、太陽歯車116を中心として高速で回転する。
以下では、上述した構造の本発明の第1の実施形態による変速装置100の動作について、簡潔に説明する。
図3aは、図1に示した変速装置の低速走行状態を概略的に示している図であって、図3bは、図1に示した変速装置の高速走行状態を概略的に示している図であって、図3cは、図1に示した変速装置の遊星歯車と内側歯車とを概略的に示している図である。
図3a〜図3cを参照して、自転車のペダル(図示せず。)を操作してドライブスプロケット(図示せず。)を駆動すると、チェーン(図示せず。)を通じて連結されているドリブンスプロケット134及びドライバ132が、ドライブスプロケットによって回転する。このような方式でドライバ132が回転すると、ドライバ132の第1の歯止め140が、第1のラチェットリング122の第1のラチェットくぼみ120に密着状態となり、これによって、ハブシェル114が回転する。結果的に、自転車は低速で走行する。
その一方で、第1の歯止め140が第1のラチェットリング122に密着状態となっている一方で、第2の歯止め142が第2のラチェットリング172の第2のラチェットくぼみ176に密着状態となり、これによって、第2のラチェットリング172が回転する。このような方式で第2のラチェットリング172が回転すると、第2のラチェットリング172の内周面に形成されている第2のキー突起178が、ガイド160に沿って周回し、変換ばね174が一方向に圧縮される。このとき、ガイド160に沿って周回する第2のキー突起178は、左回りに周回して第1のキー突起162に密着状態となり、第2のキャリア154と第1のキャリア152とを回転させる。このような方式で第1のキャリア152が回転すると、第1のキャリア152に取付けられている遊星歯車156によって、ハブシェル114の内側歯車124が高速で回転し、ハブシェル114が太陽歯車116を中心として回転する。この場合、遊星歯車156によってハブシェル114が回転しているときには、第1の歯止め140は第1のラチェットくぼみ120において滑る。
これに対して、ペダルが操作されない、又は自転車が停止すると、ドリブンスプロケット134及びドライバ132の回転が止まる。それに応じて、第2のラチェットリング172の回転も止まる。このとき、圧縮されている変換ばね174が解放され、第2のラチェットリング172が右回りに回転する。第2のラチェットリング172によって、高速で回転している第2及び第1のキャリア154,152が停止する。
図4は、本発明の第2の実施形態による自動変速装置の内部を概略的に示している断面図である。図5は、図4に示した第2の走行ユニットと変換ユニットとを示している分解斜視図である。
図4及び図5を参照して、本発明の第2の実施形態による自動変速装置200は、ハブユニット210と、第1の走行ユニット230と、第2の走行ユニット250と、変換ユニット270とを具えている。
最初に、ハブユニット210は、ハブ軸212と、ハブシェル214と、ハブ駆動体216とを具えている。ハブ軸212は、両端がフレーム(図示せず。)によって支持され、その中央に太陽歯車218が形成されている。このように形成されているハブ軸212及び太陽歯車218は、ハブシェル214によって囲まれている。ハブシェル214は、両端が開端である。ハブシェル214の一方の側は、第1の円錐ナット220によってハブ軸212に回転自在に固定されている。ハブシェルの他方の側の内周面には、第1のラチェットリング224が一体に形成され、第1のラチェットリング224は、ハブシェルの内周面に沿って半径方向に形成されている複数の第1のラチェットくぼみ222を有する。その一方で、ハブ駆動体216は、環状リングの形状を有し、ハブシェル214の内周面に形成されている第1のラチェットリング224の一方の側に脱着自在に取付けられている。ハブ駆動体216の内周面には、第1のラチェットリング224の近くに内側歯車226が形成されている。内側歯車226の一方の側には、第2のラチェットリング228と複数の第2のラチェットくぼみ227とが一体に形成されている。このとき、ハブ駆動体216は、固定リング229によってハブシェル214の内周面に固定されている。内側歯車226と第2のラチェットリング228は、段状であるように形成されている。このような構造のハブユニット210の中には、第1及び第2の走行ユニット230,250と変換ユニット270が配置されている。
第1の走行ユニット230は、ドライバ232と、ドリブンスプロケット234とを具えている。ドライバ232は、第2の円錐ナット236によってハブ軸212に回転自在に固定され、ハブシェル214の他方の側を閉じている。このとき、ドライブスプロケット(図示せず。)からの力を受取るドリブンスプロケット234は、ハブシェル214の外側に露出しているドライバ232の他方の側の外周面に取付けられている。ハブシェル214の内部の方に延びるドライバ232の一方の側の内側には、環状の受け入れくぼみ238が形成されている。同時に、受け入れくぼみ238の外周面には、ハブ駆動体216の第2のラチェットリング228の第2のラチェットくぼみ227に選択的に密着状態となってハブシェル214を回転させる複数の第1の歯止め240が取付けられており、受け入れくぼみ238の内周面には、複数の第2の歯止め242が取付けられている。第1及び第2の歯止め240,242は、その中心に形成されているくぼみに嵌込まれているスナップリングによって弾性的に突出していることが好ましい。一方向の回転力が第1及び第2の歯止め240,242に伝えられると、第1及び第2の歯止め240,242は、それぞれの突出した状態を維持しながら、その回転力を伝えることができる。これに対して、逆の回転力が第1及び第2の歯止め240,242に伝えられると、第1及び第2の歯止め240,242は、それぞれ、第2のラチェットくぼみ227及び第3のラチェットくぼみ276においてすべり、ドライバ232の外周面及び内周面に形成されているくぼみに弾性によって入り、従って、第1及び第2の歯止め240,242は回転力を伝えることができない。
第2の走行ユニット250は、第1のキャリア252と、第1のキャリア252に一体に形成されている第2のキャリア254とを具えている。第1のキャリア252は、ハブシェル214の中に配置され、第1のキャリアの内周面は、太陽歯車218を囲んでいる。第1のキャリア252の外周面は、内側歯車226の近くに位置している。すなわち、第1のキャリア252は、環形状であって、ハブ駆動体216の内周面に配置されている。第1のキャリア252の外周面には、複数の遊星歯車256が回転自在に放射状に配置されている。第1のキャリア252の外周面のうち、複数の遊星歯車256の一方の側には、第1のラチェットリング224の第1のラチェットくぼみ222に選択的に密着状態となる第3の歯止め258が形成されている。複数の遊星歯車258の他方の側、第1のキャリア252の他方の側の面には、第1のばね結合くぼみ260が形成されている。このとき、遊星歯車256の外周面のうち半径方向内側の部分が太陽歯車218と噛合い、遊星歯車256の外周面のうち半径方向外側の部分が、ハブ駆動体216の内側歯車226と噛合う。第2のキャリア254は、第1のキャリア252の他方の側の面から、ドライバ232の受け入れくぼみ238の内側の方に延びており、ハブ軸212を囲んでいる。第2のキャリア254の末端部には、第2のキャリア254よりも直径の小さい環状ガイド262が形成されている。ガイド262の一部から、第1のキー突起264が径方向に突出している。
その一方で、変換ユニット270は、第3のラチェットリング272と変換ばね274とを具えている。第3のラチェットリング272の外周面には、第3の歯止め242に選択的に密着状態となる複数の第3のラチェットくぼみ276が形成され、第3のラチェットリングの内周面は、第2のキャリア254の外周面の周りに嵌まっている。このとき、第3のラチェットリング27の内周面には、ガイド262に沿って周回しながら第1のキー突起264に選択的に密着状態となる第2のキー突起278が形成されている。第3のラチェットリング272の一方の側の面には、第1のばね結合くぼみ260に対応する第2のばね結合くぼみ280が形成されている。その一方で、変換ばね274の一方の端部が第1のばね結合くぼみ260に取付けられており、他方の端部が第2のばね結合くぼみ280に取付けられており、従って、変換ばね274は、第2のキャリア254を囲むことができる。すなわち、回転しているドライバ232の第2の歯止め242によって第3のラチェットリング272が回転し、回転している第3のラチェットリング272の第2のキー突起278がガイド262の周囲を周回して第1のキー突起264に密着状態となり、これによって、第2及び第1のキャリア254,252が回転する。この結果、遊星歯車256が太陽歯車218を中心として内側歯車226と噛合い、第3の歯止め258が第1のラチェットリング224と噛合い、これによって、ハブシェル214が高速で回転する。
以下では、上述した構造の本発明の第2の実施形態による変速装置200の動作について、簡潔に説明する。
自転車のペダル(図示せず。)を操作してドライブスプロケット(図示せず。)を駆動すると、チェーン(図示せず。)を通じて連結されているドリブンスプロケット234とドライバ232が、ドライブスプロケットによって回転する。このような方式でドライバ232が回転すると、ドライバ232の第1の歯止め240が、第2のラチェットリング228の第2のラチェットくぼみ227に密着状態となり、これによって、ハブシェル214の内周面のハブ駆動体216が回転する。従って、ハブ駆動体216に一体に形成されている内側歯車226が、第1のキャリア252の遊星歯車256の外周面と噛合いながら回転し、これによって、第1のキャリア252が回転する。従って、第1のキャリア252に設けられている第3の歯止め258によって、ハブシェル214が回転する。結果的に、自転車は低速で走行する。
その一方で、第1の歯止め240が第2のラチェットリング228に密着状態となっている一方で、第2の歯止め242が、第3のラチェットリング272の第3のラチェットくぼみ276に密着状態となり、これによって、第3のラチェットリング272が回転する。このような方式で第3のラチェットリング272が回転すると、第3のラチェットリング272の内周面に形成されている第2のキー突起278が、ガイド262に沿って周回し、変換ばね274が一方向に圧縮される。このとき、ガイド262に沿って周回する第2のキー突起278は、左回りに回転して第1のキー突起264に密着状態となり、第2のキャリア254と第1のキャリア252とを回転させる。このような方式で第1のキャリア252が回転すると、第1のキャリア252に設けられている第3の歯止め258によって、ハブシェル214がさらに高速で回転する。この場合、第1の歯止め240は、第2のラチェットくぼみ227において滑る。
これに対して、ペダルが操作されない、又は自転車が停止すると、ドリブンスプロケット234及びドライバ232の回転が止まる。それに応じて、第3のラチェットリング272の回転も止まる。このとき、圧縮されている変換ばね274が解放され、第3のラチェットリング272が右回りに回転する。第3のラチェットリング272によって、高速で回転している第2及び第1のキャリア254,252が停止する。
上述した本発明の第1及び第2の実施形態においては、変換ばね174,274を支持する第1のばね結合くぼみ158,260と第2のばね結合くぼみ180,280を、図6に示したように使用しないことができる。
図6は、本発明の第1の実施形態による自動変速装置の第2の走行ユニットの別の例と変換ユニットとを示している分解斜視図である。
第1の実施形態においては、第2のラチェットリング172を初期位置に戻す変換ばね174がない場合、ドリブンスプロケット134とドライバ132とによって回転していた第2のラチェットリング172が停止したとき、第2のキャリア154は慣性力のためすぐには停止せずに回転する。従って、第2のラチェットリング172が駆動され始める初期状態に戻ることにより、低速走行状態への変換と同じ効果を得ることが可能である。
しかしながら、第2の実施形態においては、第3のラチェットリング272を初期位置に戻す変換ばね274がない場合、ドリブンスプロケット234とドライバ232とによって回転していた第3のラチェットリング272が停止したとき、高速走行状態が引き続き維持される。ハブシェル214の回転が最終的に停止したときにのみ、第3のラチェットリング272が駆動され始める初期状態に戻ることによって、低速走行状態への変換と同じ効果を得ることが可能である。
図7a及び図7bは、本発明の自動変速装置の低速走行状態及び高速走行状態の別の例を概略的に示している図である。
図6、図7a、及び図7bに示したように、本発明の第1の実施形態においては、第2のキャリア154の外周面に、2つ以上の第1のキー突起162を等間隔に形成することができ、第2のラチェットリング172の内周面に、2つ以上の第2のキー突起178を等間隔に形成することができる。さらに、第2のキャリア154の外周面と第2のラチェットリング172の内周面との間に、環状ブッシュ190を設けることができる。ブッシュ190は、第1のキー突起162に対応する内側キー突起191と、第2のキー突起178に対応する外側キー突起192とを有し、これら内側及び外側キー突起は、それぞれ、ブッシュの内周面及び外周面に等間隔に形成されている。
すなわち、低速走行状態の場合には、ハブシェル114は複数の第1の歯止め140によって回転する。これに対して、高速走行状態の場合には、回転力は、図3bに示したように、第2のラチェットリング172に形成されている1つの第2のキー突起178と、第2のキャリア154に形成されている1つの第1のキー突起162のみによって伝えられる。従って、第1及び第2のキー突起162,178に大きな回転力がかかるため、第1及び第2のキー突起162,178は容易に損傷する。
そのような現象を防ぐ目的で、2つ以上の第1及び第2のキー突起162,178を第2のキャリア154と第2のラチェットリング172とに単純に形成すると、変速のタイミングは、1つの第1のキー突起162と1つの第2のキー突起178とが形成されている場合に得られる変速のタイミングの約半分以下に短くなる。
これを克服するため、図8〜図10に示したように、第2のキャリア154の外周面と第2のラチェットリング172の内周面との間に、ブッシュ190がさらに設けられており、このブッシュ190は、第1のキー突起162に対応する、内周面の2つの内側キー突起191と、第2のキー突起178に対応する、外周面の2つの外側キー突起192とを有している。従って、回転力が分散し、2つ以上の第1及び第2のキー突起162,178によって伝えられる。従って、第1及び第2のキー突起162,178の損傷を事前に防止することができる。
さらに、ブッシュ190に形成される内側及び外側キー突起191,192の間隔及び数を適切に調整することによって、低速走行状態から高速走行状態への変速タイミング(すなわち、第2のキャリアが第2のラチェットリングによって回転し始めるとき。)を容易にコントロールできるという優れた利点を得ることができる。
同様に、本発明の第2の実施形態においても、第2のキャリア254の外周面に2つ以上の第1のキー突起264を等間隔に形成することができ、第3のラチェットリング272の内周面に2つ以上の第2のキー突起278を等間隔に形成することができる。さらに、第2のキャリア254の外周面と第3のラチェットリング272の内周面との間に、環状ブッシュ190を設けることができる。ブッシュ190は、第1のキー突起264に対応する内側キー突起191と、第2のキー突起278に対応する外側キー突起192とを有し、これらの内側及び外側キー突起は、それぞれ、ブッシュの内周面及び外周面に等間隔に形成されている。従って、上述した第1の実施形態と同じ効果を得ることが可能である。
図8は、本発明の第3の実施形態による自動変速装置の内部を概略的に示している断面図である。図9は、図8の線A−Aに沿って切断した断面図であって、図10は、図8の線B−Bに沿って切断した断面図であって、図11は、図8の線C−Cに沿って切断した断面図であって、図12は、図8の線D−Dに沿って切断した断面図である。
図8〜図12を参照して、本発明の第3の実施形態による自動変速装置300は、ハブユニット310と、第1の走行ユニット330と、第2の走行ユニット350と、変換ユニット370とを具えている。
最初に、ハブユニット310は、ハブ軸312とハブシェル314とを具えている。ハブ軸312は、両端がフレーム(図示せず。)によって支持され、その中央部分に外側歯車324が形成されている。このように形成されているハブ軸312及び外側歯車324は、ハブシェル314によって囲まれている。ハブシェル314は、両端が開端である。ハブシェル314の一方の側は、第1の円錐ナット318によってハブ軸312に回転自在に固定されている。ハブシェル314の中間部分の内周面には、第3のラチェットリング372が一体に形成され、第3のラチェットリング372は、ハブシェル314の内周面に沿って半径方向に形成されている複数の第3のラチェットくぼみ376を有する。ハブシェル314の他方の側の内周面には、ハブシェル314の内周面に沿って2つ以上の第2のキー突起378が半径方向に形成されている。このような構造のハブユニット310の中には、第1及び第2の走行ユニット330,350と、変換ユニット370とが配置されている。
第1の走行ユニット330は、ドライバ332と、ドリブンスプロケット334とを具えている。ドライバ332は、第2の円錐ナット336によってハブ軸312に回転自在に固定され、ハブシェル314の他方の側を閉じている。このとき、ドライブスプロケット(図示せず。)からの力を受取るドリブンスプロケット334は、ハブシェル314の外側に露出しているドライバ332の他方の側の外周面に取付けられている。ハブシェル314の中に延びるドライバ332の外周面には、第2のラチェットリング328の第2のラチェットくぼみ327に選択的に密着状態となってリング歯車354を回転させる複数の第2の歯止め342が取付けられている。このとき、ドリブンスプロケット334の内周面には、内周面に沿って形成されている複数の第1のラチェットくぼみ322を有する第1のラチェットリング324が一体に形成されている。ハブシェル314の外側まで延びるドライバ332の外周面には、第1のラチェットリング324の第1のラチェットくぼみ322に選択的に密着状態となってドライバ332を回転させる複数の第1の歯止め340が取付けられている。第1及び第2の歯止め340,342は、その中心に形成されているくぼみに嵌込まれているスナップリングによって、ドライバ332の外周面よりも弾性的に突出していることが好ましい。一方向の回転力が第1及び第2の歯止め340,342に伝えられると、第1の歯止め340及び第2の歯止め342は、それぞれの突出した状態を維持しながら、それぞれ、ドライバ332及びリング歯車354に、その回転力を伝えることができる。これに対して、逆の回転力が第1及び第2の歯止め340,342に伝えられると、第1の歯止め340又は第2の歯止め342は、それぞれ、第1のラチェットくぼみ322又は第2のラチェットくぼみ327においてすべり、ドライバ332の外周面に形成されているくぼみに弾性によって入り、従って、第1の歯止め340又は第2の歯止め342は、回転力を伝えることができない。
第2の走行ユニット350は、複数の第3の歯止め358と遊星歯車356とが設けられている環状キャリア352を具えている。このキャリア352は、ハブシェル314の中に配置され、キャリア352の内周面は外側歯車324を囲んでいる。キャリア352の外周面は、内側歯車326の近くに位置している。キャリア352の一方の側の外周面には、第3のラチェットリング372の第3のラチェットくぼみ376に選択的に密着状態となってハブシェル314を回転させる複数の第3の歯止め358が形成されている。キャリア352の他方の側の外周面には、複数の遊星歯車356が回転自在に放射状に配置され、従って、遊星歯車356の外周面のうち半径方向内側の部分が外側歯車324と噛合い、遊星歯車356の外周面のうち半径方向外側の部分が内側歯車326と噛合う。このとき、第3の歯止め358も、その中心に形成されているくぼみに嵌込まれているスナップリングによって、キャリア352の外周面よりも弾性的に突出している。一方向の回転力が第3の歯止め358に伝えられると、第3の歯止め358は、それぞれの突出した状態を維持しながら、その回転力をハブシェル314に伝えることができる。これに対して、逆の回転力が第3の歯止め358に伝えられると、第3の歯止め358は、第3のラチェットくぼみ376においてすべり、キャリア352の外周面に形成されているくぼみに弾性によって入り、従って、第3の歯止め358は回転力を伝えることができない。
その一方で、変換ユニット370は、リング歯車354とブッシュ390とを具えており、第1の走行ユニット330と第2の走行ユニット350との間に配置されている。リング歯車354の一方の側の内周面には、遊星歯車356と噛合う内側歯車326が形成され、リング歯車354の他方の側の内周面には、第2の歯止め342に選択的に密着状態となる複数の第2のラチェットくぼみ327が形成されている第2のラチェットリング328が、一体に形成されている。リング歯車354の他方の側の外周面には、2つ以上の第1のキー突起364が等間隔に形成され、第1のキー突起364と第2のキー突起378との間には、ブッシュ390が嵌まっている。このとき、ブッシュ390は、第1のキー突起364に対応する内側キー突起391と、第2のキー突起378に対応する外側キー突起392とを有し、これらの内側及び外側キー突起は、それぞれ、ブッシュの内周面及びブッシュの外周面に等間隔に形成されている。第1のキー突起364がリング歯車354と一緒に回転すると、第1のキー突起364によってブッシュ390の内側キー突起391が回転し、予め定められた量だけ回転する。次いで、ブッシュ390の外側キー突起392によって、第2のキー突起378が回転する。結果的に、ハブシェル314が高速で回転する。
以下では、上述した構造の本発明の第3の実施形態による変速装置300の動作について、簡潔に説明する。
図8〜図12を参照して、自転車のペダル(図示せず。)を操作してドライブスプロケット(図示せず。)を駆動すると、チェーン(図示せず。)を通じて連結されているドリブンスプロケット334がドライブスプロケットによって回転する。ドライバ332の第1の歯止め340が、ドリブンスプロケット334の第1のラチェットリング324に形成されている第1のラチェットくぼみ322に密着状態となり、これによってドライバ332が回転する。このような状態において逆の回転力がドリブンスプロケット334に伝えられると、第1の歯止め340が第1のラチェットくぼみ322において滑り、従って、逆の回転力はドライバに伝わらない。このような方式でドライバ332が回転すると、ドライバ332の第2の歯止め342が第2のラチェットリング328の第2のラチェットくぼみ327に密着状態となり、これによって、リング歯車354が回転する。それに応じて、リング歯車354の内側歯車326が、外側歯車324と噛合っている遊星歯車356を回転させ、従って、キャリア352がハブ軸312を中心に回転する。キャリア352に設けられている第3の歯止め358が、ハブシェル314の第3のラチェットリング372に形成されている第3のラチェットくぼみ376に密着状態となり、これによって、ハブシェル314が回転する。結果的に、自転車は低速で走行する。
その一方で、リング歯車354が回転すると、遊星歯車356が回転し、それと同時に、リング歯車354に形成されている第1のキー突起364が周回する。第1のキー突起364は、予め定められた角度だけ回転した後、ブッシュ390の内側キー突起391に密着状態となり、これによって、ブッシュ390が回転する。第1のキー突起364がブッシュ390と一緒にさらに予め定められた角度だけ周回を続けた後、ブッシュ390の外側キー突起378がハブシェル314の第2のキー突起378に密着状態となり、これによって、ハブシェル314が高速で回転する。このとき、リング歯車354によってハブシェル314が高速で回転する場合、第3の歯止め358は第3のラチェットくぼみ376において滑る。
これに対して、ペダルが操作されないと、ドリブンスプロケット334及びドライバ332の回転が止まるが、ハブシェル314は、自転車が停止するまで回転を続ける。従って、第1のキー突起364と第2のキー突起378との間に配置されているブッシュ390が、最初の駆動状態の前の状態である低速走行状態に戻る。
このとき、ブッシュ390に形成される内側及び外側キー突起391,392の間隔及び数を適切に調整することによって、第1及び第2のキー突起364,378に大きな回転力が局所的にかかることがなくなり、部品の損傷の発生が防止されるという利点と、低速走行状態から高速走行状態への変速タイミング(すなわち、ハブシェルがリング歯車によって高速で回転し始めるとき。)を容易にコントロールできるという優れた利点を得ることができる。
本発明の第1〜第3の実施形態を自転車に関連して説明したが、これらの実施形態は、車椅子、ペダルを使用する玩具の自動車、釣り糸のリールなどの一般的な機械、或いは、産業機械のほか、変速が行われるガスバルブ、錠、その他にも容易に適用することができる。
従って、本発明の自動変速装置は、太陽歯車及び遊星歯車と、歯止め及びラチェット等の機械的な要素を使用し、予め定められた回転量に従って、追加的操作なしに確実に変速を行うことができる。ブッシュに形成されるキー突起の数及び位置によって変速タイミングを容易にコントロールできるため、本発明の自動変速装置は、あらゆる種類の動力伝達機構に広く適用して都合よく使用することができる。
上述したように、本発明の第1〜第3の実施形態による自動変速装置では、レバーの操作を通じた従来の変速ではなく、自転車の走行中に自動的に変速することができる。従って、ユーザの利便性を最大にできる、製造コストを低減できる、構造が単純であるため保守を容易に実施できる、という利点がある。
本発明は、その好ましい実施形態に関連して説明したが、添付の請求項によって定められる本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、さまざまな変形及び変更を行うことができることが、当業者には容易に理解されるであろう。
本発明の第1の実施形態による自動変速装置の内部を概略的に示す断面図。 図1の第2の走行ユニットと変換ユニットの分解斜視図。 図1の変速装置の低速走行状態を概略的に示している図。 図1の変速装置の高速走行状態を概略的に示している図。 図1の変速装置の遊星歯車と内側歯車とを概略的に示す図。 本発明の第2の実施形態による自動変速装置の内部を概略的に示す断面図。 図4の第2の走行ユニットと変換ユニットとを示す分解斜視図。 本発明の自動変速装置の第2の走行ユニットの別の例と変換ユニットとを示す分解斜視図。 本発明の自動変速装置の低速走行状態及び高速走行状態の別の例を概略的に示す図。 本発明の自動変速装置の低速走行状態及び高速走行状態の別の例を概略的に示す図。 本発明の第3の実施形態の自動変速装置の内部を概略的に示す断面図。 図8の線A−Aに沿って切断した断面図。 図8の線B−Bに沿って切断した断面図。 図8の線C−Cに沿って切断した断面図。 図8の線D−Dに沿って切断した断面図。

Claims (18)

  1. 自動変速装置であって、
    両端部がフレームによって支持されており、且つ、中心に太陽歯車が形成されているハブ軸と、前記太陽歯車を囲むハブシェルであって、前記ハブ軸に回転自在に固定されている前記ハブシェルの一方の側の内周面に形成されている第1のラチェットリングと内側歯車とを有する、前記ハブシェルとを含むハブユニットと、
    前記ハブシェルの他方の側を閉じており、前記ハブ軸に回転自在に固定され、前記第1のラチェットリングを介して前記ハブシェルを選択的に回転させるドライバと、ドライブスプロケットからの力を受取ることによって前記ドライバを回転させるドリブンスプロケットとを含む第1の走行ユニットと、
    前記ハブシェルの中に配置されている第1のキャリアであって、前記太陽歯車及び前記内側歯車と噛み合って前記ハブシェルを高速で回転させる複数の遊星歯車が一方の側に取付けられている、前記第1のキャリアと、前記第1のキャリアに一体に形成され、前記第1のキャリアの他方の側から前記ドライバまで延びる第2のキャリアであって、半径方向に突出する第1のキー突起を有する前記第2のキャリアとを含む第2の走行ユニットと、
    前記ドライバと前記第2のキャリアとの間に配置されている第2のラチェットリングであって、初期状態において変速タイミングに応じた間隔だけ前記第1のキー突起に対して回転方向に先行して位置するように内周面に形成された第2のキー突起を有し、前記第2のキー突起が前記第2のキャリアを周回して前記第1のキー突起に密着状態となる場合に、回転している前記ドライバからの回転力を、前記第2のキャリアと、前記第1のキャリアの前記遊星歯車とに選択的に伝えることにより、前記複数の遊星歯車によって前記ハブシェルを高速で回転させる、前記第2のラチェットリングと、前記第1のキャリアと前記第2のラチェットリングとの間に配置されている変換ばねであって、自転車のペダルが操作されないとき及び前記自転車が停止するときに前記第2のラチェットリングの前記第2のキー突起前記初期状態に戻す、前記変換ばねとを含む変換ユニットを具えた、
    自動変速装置。
  2. 自動変速装置であって、
    両端部がフレームによって支持されており、且つ、中心に太陽歯車が形成されているハブ軸と、前記太陽歯車を囲むハブシェルであって、前記ハブ軸に回転自在に固定されている前記ハブシェルの一方の側の内周面に形成されている第1のラチェットリング内側歯車を有する、前記ハブシェルとを含むハブユニットと
    前記ハブシェルの他方の側を閉じており、前記ハブ軸に回転自在に固定され、前記第1のラチェットリングを介して前記ハブシェルを選択的に回転させるドライバと、ドライブスプロケットからの力を受取ることによって前記ドライバを回転させるドリブンスプロケットとを含む第1の走行ユニットと、
    前記ハブシェルの中に配置されている第1のキャリアであって、前記太陽歯車及び前記内側歯車と噛み合って前記ハブシェルを高速で回転させる複数の遊星歯車が一方の側に取付けられている、前記第1のキャリアと、前記第1のキャリアに一体に形成され、前記第1のキャリアの他方の側から前記ドライバまで延びる第2のキャリアであって、半径方向に突出する第1のキー突起を有する前記第2のキャリアとを含む第2の走行ユニットと、
    前記ドライバと前記第2のキャリアとの間に配置されている第2のラチェットリングであって、初期状態において変速タイミングに応じた間隔だけ前記第1のキー突起に対して回転方向に先行して位置するように内周面に形成された第2のキー突起を有し、前記第2のキー突起が前記第2のキャリアを周回して前記第1のキー突起に密着状態となる場合に、回転している前記ドライバからの回転力を、前記第2のキャリアと、前記第1のキャリアの前記遊星歯車とに選択的に伝えることにより、前記複数の遊星歯車によって前記ハブシェルを高速で回転させる、前記第2のラチェットリングを含む変換ユニットとを具えた、
    自動変速装置。
  3. 第1のばね結合くぼみが前記第1のキャリアの他方の側に形成され、第2のばね結合くぼみが前記第2のラチェットリングの一方の側に形成され、前記変換ばねの一方の端部が前記第1のばね結合くぼみに取付けられており、他方の端部が前記第2のばね結合くぼみに取付けられており、前記変換ばねが前記第2のキャリアを囲んで延びている、請求項1の自動変速装置。
  4. 前記ハブシェルの両端が開端であり、前記ハブシェルの一方の側が第1の円錐ナットによって前記ハブ軸に回転自在に固定され、前記ハブシェルの前記内周面に沿って形成されている複数の第1のラチェットくぼみを有する前記第1のラチェットリングが前記ハブシェルの他方の側の内周面に一体に形成され、前記内側歯車が前記ハブシェルの前記内周面に沿って形成されている、請求項1又は2の自動変速装置。
  5. 前記ドライバが第2の円錐ナットによって前記ハブ軸に回転自在に固定され、前記ドリブンスプロケットが、前記ハブシェルの外側に露出している前記ドライバの他方の側に取付けられており、環状の受け入れくぼみが、前記ハブシェルの中に延びる前記ドライバの一方の側の内側に形成され、前記第1のラチェットリングの前記第1のラチェットくぼみに選択的に密着状態となって前記ハブシェルを回転させる複数の第1の歯止めが、前記受け入れくぼみの外周面に取付けられており、前記第2のラチェットリングを選択的に回転させる複数の第2の歯止めが前記受け入れくぼみの内周面に取付けられている、請求項4の自動変速装置。
  6. 前記第1のキャリアの内周面が前記太陽歯車を囲み、前記第1のキャリアの外周面が前記内側歯車の近くに位置し、前記複数の遊星歯車が前記第1のキャリアの前記外周面に回転自在に放射状に配置され、前記第2のキャリアが前記ハブ軸を囲みながら前記ドライバの前記受け入れくぼみの中に延びており、前記第2のキャリアよりも直径の小さい環状ガイドが前記第2のキャリアの末端部に形成され、前記第1のキー突起が前記ガイドの一部から半径方向に突出している、請求項5の自動変速装置。
  7. 前記第2のラチェットリングが前記受け入れくぼみの中に配置され、前記第2の歯止めに選択的に密着状態となる複数の第2のラチェットくぼみが前記第2のラチェットリングの外周面に形成され、前記ガイドに沿って周回しながら前記第1のキー突起に選択的に密着状態となって前記第2のキャリアを回転させる前記第2のキー突起が前記第2のラチェットリングの内周面に形成されている、請求項6の自動変速装置。
  8. 自動変速装置であって、
    両端部がフレームによって支持されており、且つ、中心に太陽歯車が形成されているハブ軸と、前記太陽歯車を囲むハブシェルであって、前記ハブ軸に回転自在に固定されている前記ハブシェルの一方の側の内周面に形成されている第1のラチェットリングを有する、前記ハブシェルと、前記第1のラチェットリングの一方の側に脱着自在に取付けられている環状のハブ駆動体であって、前記第1のラチェットリングの近くに内側歯車と第2のラチェットリングとが内周面に一体に形成されている前記環状のハブ駆動体とを含むハブユニットと、
    前記ハブシェルの他方の側を閉じており、前記ハブ軸に回転自在に固定され、前記第1のラチェットリングを介して前記ハブシェルを選択的に回転させるドライバと、ドライブスプロケットからの力を受取ることによって前記ドライバを回転させるドリブンスプロケットとを含む第1の走行ユニットと、
    前記ハブシェルの中に配置されている第1のキャリアであって、前記第1のラチェットリングと噛合う第3の歯止めと、前記太陽歯車及び前記内側歯車と噛み合って前記ハブシェルを高速で回転させる複数の遊星歯車とが、一方の側の外周面に取付けられている、前記第1のキャリアと、前記第1のキャリアに一体に形成され、前記第1のキャリアの他方の側から前記ドライバまで延びる第2のキャリアであって、半径方向に突出する第1のキー突起を有する前記第2のキャリアとを含む第2の走行ユニットと、
    前記ドライバと前記第2のキャリアとの間に配置されている第3のラチェットリングであって、初期状態において変速タイミングに応じた間隔だけ前記第1のキー突起に対して回転方向に先行して位置するように内周面に形成された第2のキー突起を有し、前記第2のキー突起が前記第2のキャリアを周回して前記第1のキー突起に密着状態となる場合に、回転している前記ドライバからの回転力を、前記第2のキャリアと、前記第1のキャリアの前記第3の歯止め及び前記遊星歯車とに選択的に伝えることにより、前記複数の遊星歯車によって前記ハブシェルを高速で回転させる、前記第3のラチェットリングと、前記第1のキャリアと前記第3のラチェットリングとの間に配置されている変換ばねであって、自転車のペダルが操作されないとき及び前記自転車が停止するときに前記第3のラチェットリングの前記第2のキー突起前記初期状態に戻す前記変換ばねとを含む変換ユニットを具えた、
    自動変速装置。
  9. 自動変速装置であって、
    両端部がフレームによって支持されており、且つ、中心に太陽歯車が形成されているハブ軸と、前記太陽歯車を囲むハブシェルであって、前記ハブ軸に回転自在に固定されている前記ハブシェルの一方の側の内周面に形成されている第1のラチェットリングを有する、前記ハブシェルと、前記第1のラチェットリングの一方の側に脱着自在に取付けられている環状のハブ駆動体であり、前記第1のラチェットリングの近くに内側歯車と第2のラチェットリングとが内周面に一体に形成されている、前記環状のハブ駆動体と、を含むハブユニットと、
    前記ハブシェルの他方の側を閉じており、前記ハブ軸に回転自在に固定され、前記第1のラチェットリングを介して前記ハブシェルを選択的に回転させるドライバと、ドライブスプロケットからの力を受取ることによって前記ドライバを回転させるドリブンスプロケットとを含む第1の走行ユニットと、
    前記ハブシェルの中に配置されている第1のキャリアであって、前記第1のラチェットリングと噛合う第3の歯止めと、前記太陽歯車及び前記内側歯車と噛み合って前記ハブシェルを高速で回転させる複数の遊星歯車とが、一方の側の外周面に取付けられている、前記第1のキャリアと、前記第1のキャリアに一体に形成され、前記第1のキャリアの他方の側から前記ドライバまで延びる第2のキャリアであって、半径方向に突出する第1のキー突起を有する前記第2のキャリアとを含む第2の走行ユニットと、
    前記ドライバと前記第2のキャリアとの間に配置されている第3のラチェットリングであって、初期状態において変速タイミングに応じた間隔だけ前記第1のキー突起に対して回転方向に先行して位置するように内周面に形成された第2のキー突起を有し、前記第2のキー突起が前記第2のキャリアを周回して前記第1のキー突起に密着状態となる場合に、回転している前記ドライバからの回転力を、前記第2のキャリアと、前記第1のキャリアの前記第3の歯止め及び前記遊星歯車とに選択的に伝えることにより、前記複数の遊星歯車によって前記ハブシェルを高速で回転させる、前記第3のラチェットリングを含む変換ユニットを具えた、
    自動変速装置。
  10. 第1のばね結合くぼみが前記第1のキャリアの他方の側に形成され、第2のばね結合くぼみが前記第2のラチェットリングの一方の側に形成され、前記変換ばねの一方の端部が前記第1のばね結合くぼみに取付けられており、他方の端部が前記第2のばね結合くぼみに取付けられており、前記変換ばねが前記第2のキャリアを囲んで延びる、請求項8の自動変速装置。
  11. 前記ハブシェルの両端が開端であり、前記ハブシェルの一方の側が第1の円錐ナットによって前記ハブ軸に回転自在に固定され、前記ハブシェルの前記内周面に沿って形成されている複数の第1のラチェットくぼみを有する前記第1のラチェットリングが、前記ハブシェルの他方の側の内周面に一体に形成され、前記ハブ駆動体の前記内側歯車及び前記第2のラチェットリングが段状であるように形成され、複数の第2のラチェットくぼみが前記第2のラチェットリングに形成され、前記第2のラチェットリングが固定リングによって前記ハブシェルに固定されている、請求項8又は9の自動変速装置。
  12. 前記ドライバが第2の円錐ナットによって前記ハブ軸に回転自在に固定され、前記ドリブンスプロケットが、前記ハブシェルの外側に露出している前記ドライバの他方の側に取付けられており、環状の受け入れくぼみが、前記ハブシェルの中に延びる前記ドライバの一方の側の内側に形成され、前記第2のラチェットリングの前記第2のラチェットくぼみに選択的に密着状態となって前記ハブシェルを回転させる複数の第1の歯止めが、前記受け入れくぼみの外周面に取付けられており、前記第3のラチェットリングを選択的に回転させる複数の第2の歯止めが、前記受け入れくぼみの内周面に取付けられている、請求項11の自動変速装置。
  13. 前記第1のキャリアの内周面が前記太陽歯車を囲み、前記第1のキャリアの外周面が前記内側歯車の近くに位置し、前記複数の遊星歯車が前記第1のキャリアの前記外周面に回転自在に放射状に配置され、前記第1のラチェットリングに形成されている複数の第1のラチェットくぼみに前記回転力を選択的に伝える前記第3の歯止めが、前記複数の遊星歯車の一方の側に形成され、前記第2のキャリアが前記ハブ軸を囲みながら前記ドライバの前記受け入れくぼみの中に延びており、前記第2のキャリアよりも直径の小さい環状ガイドが前記第2のキャリアの末端部に形成され、前記第1のキー突起が前記ガイドの一部から半径方向に突出している、請求項12の自動変速装置。
  14. 前記第3のラチェットリングが前記受け入れくぼみの中に配置され、前記第2の歯止めに選択的に密着状態となる複数の第3のラチェットくぼみが、前記第2のラチェットリングの外周面に形成され、前記ガイドに沿って周回しながら前記第1のキー突起に選択的に密着状態となって前記第2のキャリアを回転させる前記第2のキー突起が、前記第2のラチェットリングの内周面に形成されている、請求項12の自動変速装置。
  15. 2つ以上の前記第1のキー突起が前記第2のキャリアの外周面に等間隔に形成され、2つ以上の前記第2のキー突起が前記第2のラチェットリングの内周面に等間隔に形成され、環状ブッシュが、前記第2のキャリアの前記外周面と前記第2のラチェットリングの前記内周面との間にさらに設けられており、前記環状ブッシュが、前記第1のキー突起に対応する内側キー突起と、前記第2のキー突起に対応する外側キー突起とを有し、前記内側キー突起と前記外側キー突起とが、それぞれ、前記ブッシュの内周面及び外周面に等間隔に形成されている、請求項1又は2の自動変速装置。
  16. 2つ以上の前記第1のキー突起が前記第2のキャリアの外周面に等間隔に形成され、2つ以上の前記第2のキー突起が前記第3のラチェットリングの内周面に等間隔に形成され、環状ブッシュが、前記第2のキャリアの前記外周面と前記第3のラチェットリングの前記内周面との間にさらに設けられており、前記環状ブッシュが、前記第1のキー突起に対応する内側キー突起と、前記第2のキー突起に対応する外側キー突起とを有し、前記内側キー突起と前記外側キー突起とが、それぞれ、前記ブッシュの内周面及び外周面に等間隔に形成されている、請求項8又は9の自動変速装置。
  17. 前記ドリブンスプロケットが予め定められた回転量を超えて回転することによる高速走行状態の場合に、前記ドリブンスプロケットが停止すると、前記ハブシェルが回転を続ける一方で前記第1のキー突起が周回し、それによって、低速走行状態への自動的な変換が行われる、請求項7の自動変速装置。
  18. 前記ドリブンスプロケットが予め定められた回転量を超えて回転することによる高速走行状態の場合に、前記ドリブンスプロケットがたとえ停止した場合にも、前記ハブシェルが回転を続けて高速走行状態を維持し、前記ハブシェルが停止したときに低速走行状態への自動的な変換が行われる、請求項14の自動変速装置。
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