JP4773499B2 - 自転車用内装変速機 - Google Patents
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Description
14 内装変速機
36 ハブ軸
70 駆動部
74 ハブシェル
82 動力伝達機構
90 シフト/アシスト機構
104 アクチュエータプレート
288 シフト制御スリーブ
628 ローラクラッチ
700 リング状シフトキー部材
704 シフトキー部材ガイド
708 セーバースプリング
712 スプリングワッシャ
716 リターンスプリング
720 シフトスリーブ
724 スプリングワッシャ
728 爪サポート
732 シフトスリーブ
736 爪制御ワッシャ
820 爪
828 爪付勢スプリング
854 アシストカム
882 ラチェット歯
950 伝達力制御機構
952 凸部
956 凹部
964 係合ユニット
992 環状係合部材サポートプレート
1002 爪
1004 コイルスプリング
1050 伝達力制御機構
1060 アシストカム
1064 係合ユニット
1066 第1力制御部材
1070 第2力制御部材
1074 力制御付勢装置
1078 ラチェット歯
1097 凸部
1099 凹部
Claims (21)
- ハブ軸と、
前記ハブ軸に回転可能に支持される駆動部と、
前記ハブ軸に回転可能に支持されるハブシェルと、
前記駆動部と前記ハブシェルとの間に配置されて、回転力を前記駆動部から前記ハブシェルへと複数の動力伝達経路を介して伝達する動力伝達機構と、
前記複数の動力伝達経路を選択するよう配置されるシフト機構と、
回転力を前記駆動部から前記シフト機構へ伝達するシフトアシスト機構と、
前記駆動部と前記シフトアシスト機構との間に配置され、前記シフトアシスト機構が前記駆動部と係合して回転力を前記駆動部から前記シフト機構へ伝達し、かつ、前記シフト機構が前記シフトアシスト機構に過度の抵抗を与えるとき、回転力を前記駆動部から前記シフトアシスト機構へ連結して回転力を前記駆動部から前記シフト機構へ伝達し、これにより、前記駆動部と前記シフト機構との間のロックを防止する伝達力制御機構と、
を備え、
前記伝達力制御機構は、前記駆動部が回転するとき前記伝達力制御機構から出力される回転力の大きさが前記伝達力制御機構へ入力される回転力の大きさに対して一定でない係数で変化するよう構成されており、
前記伝達力制御機構が、
第1回転力伝達エレメントと、
前記駆動部が回転するとき、前記第1回転力伝達エレメントと係合し、これにより、回転力を前記駆動部から前記シフトアシスト機構へ伝達する係合部材と、
を備えている自転車用内装変速機。 - 請求項1に記載の自転車用内装変速機であって、
前記伝達力制御機構は、さらに第2回転力伝達エレメントを備えており、
前記係合部材は、前記駆動部が回転するとき、前記第2回転力伝達エレメントと係合し、これにより、ある量の回転力を前記駆動部から前記シフトアシスト機構へ伝達し、前記係合部材が前記第1回転力伝達エレメントと係合するときの前記駆動部から前記シフトアシスト機構へ伝達される回転力の量は、前記係合部材が前記第2回転力伝達エレメントと係合するときの前記駆動部から前記シフトアシスト機構へ伝達される回転力の前記量とは異なる。 - 請求項2に記載の自転車用内装変速機であって、前記第2回転力伝達エレメントは、前記係合部材が前記第2回転力伝達エレメントと係合するとき、前記係合部材が回転力を前記駆動部から前記シフトアシスト機構へ伝達しないよう構成される。
- 請求項2に記載の自転車用内装変速機であって、前記第1回転力伝達エレメントは、前記係合部材が前記第1回転力伝達エレメントに乗り上げてこれにより前記駆動部から前記シフトアシスト機構へ伝達される回転力の量を制限するよう形成される。
- 請求項4に記載の自転車用内装変速機であって、前記係合部材は前記第1回転力伝達エレメントに乗り上げて、これにより、前記駆動部が前記シフトアシスト機構に対して相対的に回転するとき、前記第2回転力伝達エレメントと接触する。
- 請求項5に記載の自転車用内装変速機であって、
前記第1回転力伝達エレメントは第1凸部を備え、
前記第2回転力伝達エレメントは前記第1凸部に対して相対的に凹状の第1凹部を備えており、
前記係合部材は、前記第1凸部及び前記第1凹部と順に接触し、これにより、変化する量の回転力を前記駆動部から前記シフトアシスト機構へ伝達する。 - 請求項5に記載の自転車用内装変速機であって、
前記伝達力制御機構は、
前記駆動部に周方向に配置される複数の前記第1回転力伝達エレメントと、
前記駆動部に周方向に配置されるとともに前記複数の第1回転力伝達エレメントと交互に配置される複数の前記第2回転力伝達エレメントと、
を備えており、
前記係合部材は、前記駆動部が回転するとき、前記複数の第1回転力伝達エレメント及び前記複数の第2回転力伝達エレメントと順に接触し、これにより、変化する量の回転力を前記駆動部から前記シフトアシスト機構へ伝達する。 - 請求項7に記載の自転車用内装変速機であって、前記伝達力制御機構は、前記係合部材を支持するアシストカムをさらに備えており、前記アシストカムは複数のラチェット歯を有している。
- 請求項8に記載の自転車用内装変速機であって、
前記複数の第1回転力伝達エレメントは、前記駆動部の内周面に配置される少なくとも1つの第1凸部を備えており、
前記複数の第2回転力伝達エレメントは、前記少なくとも1つの凸部に対して相対的に凹状の少なくとも1つの第1凹部を備えている。 - 請求項9に記載の自転車用内装変速機であって、
前記複数の第1回転力伝達エレメントは、前記駆動部の前記内周面に配置される複数の前記第1凸部を備えており、
前記複数の第2回転力伝達エレメントは、前記複数の凸部に対して相対的に凹状の複数の前記第1凹部を備えている。 - 請求項10に記載の自転車用内装変速機であって、前記係合部材は、前記駆動部が回転するとき前記複数の第1凸部及び前記複数の第1凹部と順に接触し、これにより変化する量の回転力を前記駆動部から前記シフトアシスト機構へ伝達する第1爪を備える。
- 請求項11に記載の自転車用内装変速機であって、前記第1爪を前記駆動部の内周面に向かって付勢する第1爪付勢部材をさらに備える。
- 請求項12に記載の自転車用内装変速機であって、前記第1爪は、前記複数の第1凸部のうちの1つあるいは前記複数の第1凹部のうちの1つと常に接触している。
- 請求項13に記載の自転車用内装変速機であって、
前記シフト機構が、
前記ハブ軸によって回転可能に支持されるアクチュエータ部材と、
前記ハブ軸によって回転可能に支持され、前記アクチュエータ部材の回転に応じて回転するよう前記アクチュエータ部材に機能的に連結されているシフト制御スリーブと、
を備えており、
前記シフトアシスト機構は、
前記アクチュエータ部材と一体的に回転するよう連結される第1シフト部材と、
前記シフト制御スリーブと一体的に回転するよう連結される第2シフト部材と、
前記第1シフト部材及び前記第2シフト部材を互いに向かって付勢し、これにより、前記シフト制御スリーブが前記アクチュエータ部材の回転に大きな抵抗を与えその結果前記第1シフト部材が前記第2シフト部材に対して相対的に回転するまでは、前記第1シフト部材を前記第2シフト部材と一体的に回転させる付勢装置と、
前記第1シフト部材及び前記第2シフト部材の一方に連結され、前記アシストカムの前記ラチェット歯と係合する係合位置と、前記ラチェット歯から非係合となる非係合位置との間で移動する第2爪と、
前記第2爪を前記係合位置に向かって付勢する第2爪付勢部材と、
前記第1シフト部材及び前記第2シフト部材の他方に連結され、前記第1シフト部材が前記第2シフト部材と一体的に回転するとき前記第2爪を前記非係合位置に保持し、前記第1シフト部材が前記第2シフト部材に対して相対的に回転するとき前記第2爪が前記係合位置へ移動することを可能にする爪制御部材と、
を備えている。 - 請求項14に記載の自転車用内装変速機であって、複数の第1凹部は、前記係合部材が前記複数の第1凹部と係合するとき、前記係合部材が回転力を前記駆動部から前記シフトアシスト機構へ伝達しないよう構成される。
- 請求項9に記載の自転車用内装変速機であって、前記係合部材は、前記駆動部が回転するとき前記少なくとも1つの第1凸部及び前記少なくとも1つの第1凹部と接触し、これにより変化する量の回転力を前記駆動部から前記シフトアシスト機構へ伝達する少なくとも1つの第2凸部を備える。
- 請求項16に記載の自転車用内装変速機であって、前記第2凸部を前記少なくとも1つの第1凸部に向かってあるいは前記少なくとも1つの第1凹部に向かって付勢する第2凸部付勢部材をさらに備える自転車用内装変速機。
- 請求項17に記載の自転車用内装変速機であって、
前記複数の第1回転力伝達エレメントは複数の前記第1凸部を備えており、
前記複数の第2回転力伝達エレメントは、前記複数の凸部に対して相対的に凹状の複数の前記第1凹部を備えている。 - 請求項18に記載の自転車用内装変速機であって、前記第2凸部は、前記複数の第1凸部のうちの1つあるいは前記複数の第1凹部のうちの1つと常に接触している。
- 請求項19に記載の自転車用内装変速機であって、
前記シフト機構は、
前記ハブ軸によって回転可能に支持されるアクチュエータ部材と、
前記ハブ軸によって回転可能に支持され、前記アクチュエータ部材の回転に応じて回転するよう前記アクチュエータ部材に機能的に連結されているシフト制御スリーブと、
を備えており、
前記シフトアシスト機構は、
前記アクチュエータ部材と一体的に回転するよう連結される第1シフト部材と、
前記シフト制御スリーブと一体的に回転するよう連結される第2シフト部材と、
前記第1シフト部材及び前記第2シフト部材を互いに向かって付勢し、これにより、前記シフト制御スリーブが前記アクチュエータ部材の回転に大きな抵抗を与えその結果前記第1シフト部材が前記第2シフト部材に対して相対的に回転するまでは、前記第1シフト部材を前記第2シフト部材と一体的に回転させる付勢装置と、
前記第1シフト部材及び前記第2シフト部材の一方に連結され、前記アシストカムの前記ラチェット歯と係合する係合位置と、前記ラチェット歯から非係合となる非係合位置との間で移動する第2爪と、
前記第2爪を前記係合位置に向かって付勢する第2爪付勢部材と、
前記第1シフト部材及び前記第2シフト部材の他方に連結され、前記第1シフト部材が前記第2シフト部材と一体的に回転するとき前記第2爪を前記非係合位置に保持し、前記第1シフト部材が前記第2シフト部材に対して相対的に回転するとき前記第2爪が前記係合位置へ移動することを可能にする爪制御部材と、
を備えている。 - ハブ軸と、
前記ハブ軸に回転可能に支持される駆動部と、
前記ハブ軸に回転可能に支持されるハブシェルと、
前記駆動部と前記ハブシェルとの間に配置されて、回転力を前記駆動部から前記ハブシェルへと複数の動力伝達経路を介して伝達する動力伝達機構と、
複数の動力伝達経路を選択するよう配置されるシフト機構と、
回転力を前記駆動部から前記シフト機構へ伝達するシフトアシスト機構と、
前記駆動部と前記シフトアシスト機構との間に配置され、前記シフトアシスト機構が前記駆動部と係合して回転力を前記駆動部から前記シフト機構へ伝達し、かつ、前記シフト機構が前記シフトアシスト機構に過度の抵抗を与えるとき、回転力を前記駆動部から前記シフトアシスト機構へ連結して回転力を前記駆動部から前記シフト機構へ伝達し、これにより、前記駆動部と前記シフト機構との間のロックを防止する伝達力制御機構と、
を備え、
前記伝達力制御機構は、前記駆動部が回転するとき前記伝達力制御機構から出力される回転力の大きさが前記伝達力制御機構へ入力される回転力の大きさに対して相対的に一定でない係数で変化するよう構成されており、
前記伝達力制御機構は、
複数のラチェット歯を有するアシストカムと、
前記アシストカムによって支持される第1爪を備える係合部材と、
前記第1爪を前記駆動部の内周面に向かって付勢する第1爪付勢部材と、
少なくとも1つの第1凸部を備え、前記係合部材によって係合されるとき回転力を前記駆動部から前記シフト機構へ伝達する複数の第1回転力伝達エレメントと、
少なくとも1つの第1凹部を備え、前記係合部材によって係合されるとき回転力を前記駆動部から前記シフト機構へ伝達しない複数の第2回転力伝達エレメントと、
を備えており、
前記シフト機構は、
前記ハブ軸によって回転可能に支持されるアクチュエータ部材と、
前記ハブ軸によって回転可能に支持され、前記アクチュエータ部材の回転に応じて回転するよう前記アクチュエータ部材に機能的に連結されているシフト制御スリーブと、
を備えており、
前記シフトアシスト機構は、
前記アクチュエータ部材と一体的に回転するよう連結される第1シフト部材と、
前記シフト制御スリーブと一体的に回転するよう連結される第2シフト部材と、
前記第1シフト部材及び前記第2シフト部材を互いに向かって付勢し、これにより、前記シフト制御スリーブが前記アクチュエータ部材の回転に大きな抵抗を与えその結果前記第1シフト部材が前記第2シフト部材に対して相対的に回転するまでは、前記第1シフト部材を前記第2シフト部材と一体的に回転させる付勢装置と、
前記第1シフト部材及び前記第2シフト部材の一方に連結され、前記アシストカムの前記ラチェット歯と係合する係合位置と、前記ラチェット歯から非係合となる非係合位置との間で移動する第2爪と、
前記第2爪を前記係合位置に向かって付勢する第2爪付勢部材と、
前記第1シフト部材及び前記第2シフト部材の他方に連結され、前記第1シフト部材が前記第2シフト部材と一体的に回転するとき前記第2爪を前記非係合位置に保持し、前記第1シフト部材が前記第2シフト部材に対して相対的に回転するとき前記第2爪が前記係合位置へ移動することを可能にする爪制御部材と、
を備えている自転車用内装変速機。
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