JP5634018B2 - 自転車に用いられる歯車のアセンブリ - Google Patents

Description

本発明は、自転車の歯車のアセンブリに関する。

詳細には、本発明の歯車のアセンブリは、競走用の自転車に使用される。

本明細書と特許請求の範囲とを通して、「歯車のアセンブリ」という用語は、少なくとも２つの歯車と、これらの歯車のうち少なくとも１つの少なくとも１つの支持部材とを備える構造ユニットを示すために使用される。

さらに、本発明は、前述の歯車のアセンブリを備える自転車に関する。

さらに、本発明は、前述の歯車のアセンブリに使用される歯車に用いられる取付要素に関する。

本特許出願において、自転車の歯車とは、自転車の１対のクランクアームに直接接続され回転される案内歯車と、自転車の後輪に取り付けられ、自転車のチェーンを介して案内歯車によって回転される駆動される歯車との両方をいう。上記駆動される歯車は、技術用語で「スプロケット」としても知られる。

既知のように、自転車の伝動システムは、運転者が推進押圧を加えるための一対のクランクアームと、１つ以上の案内歯車と、１つ以上の駆動される歯車、すなわちスプロケットとを備える。

スプロケットは、ハブを介して自転車の後輪に接続される。このハブは、スポークによって自転車のリムに固定接続される第１のボディと、スプロケットに固定接続され、一方の回転方向には、第１のボディに対して自由に回転し、反対方向には、第１のボディを回転させて駆動する後輪を前方に動作させる第２のボディとを備えている。この第２のボディは、技術用語で「フリーボディ」と呼ばれる。

自転車は筋肉による推進を利用した移動手段であるので、運転者から駆動輪への伝動システムによる運転者の疲労が可能な限り最小であることが一般的に求められる。

既知のように、小径の案内歯車と大径のスプロケットとの組合せによって、辛い上り坂も容易に対処することができる。しかしながら、平坦な地面または下り坂を行く場合には、自転車は前方にゆっくりと移動するので、運転者が素早くペダル動作を行う必要があり、運転者のエネルギーは浪費されてしまい、この組合せは効果的でない。

走行する経路に応じて前述の組合せをより適切なものにするために、自転車に、適切なギアシフト装置を用いて必要条件に基づいて互いに組み合わすことができる複数の案内歯車および複数のスプロケットを装備させることが知られている。

過去数年間にわたって、ギアシフト装置で利用可能な変速比の数は次第に増加してきており、現在の市場では、１０個のスプロケットを含む車輪のグループと３つの案内歯車を含む車輪のグループとがある。

特に競走用の自転車の分野では、歯車数の徐々の増加により、車輪のアセンブリの重量を減少させるためにさらなる調査研究が必要となっている。

このため、スプロケットのアセンブリは、各歯車を保持する円状の歯付きクラウンの形態の複数のスプロケット支持部材を備えて製作されてきた。支持部材は歯車の材料よりも軽量の材料からなるので、アセンブリを所望の重量に軽減している。

自転車の構成品の規格化は高度に達しているので、フレーム、ギアシフト装置、フリーボディなどの構成品の特有の寸法は現在ではほぼ一定である。よって出願人は、従来技術において、規格寸法の自転車に取り付けることができる案内歯車とスプロケットの最大数について厳密な限度が決まっていることに気付いた。現時点において、これらの限度は、自転車の構成品の規格寸法を変更すること、詳細には、案内歯車とスプロケットの前述のグループの軸方向の寸法を増加させることなしには克服できないように思われる。

実際に、前述の軸方向の規格寸法を維持しながら、歯車の個数を増やすと、これらのような歯車を互いにさらに近づいた位置に配置する必要が生じ、歯車の支持部材のために設けられた空間が徐々に小さくなるので、支持部材は、歯車を支持するのに必要な剛性と強度の特性をもはや有さなくなってしまう可能性がある。

本発明の基本的な技術的課題は、規格寸法の構成品を備える自転車に取り付けることができる案内歯車およびスプロケットのうち少なくとも一方の最大数を増加することができるような、自転車の上述の型の歯車のアセンブリを考案し提供することであり、前述した従来技術の限界を、簡単かつ効果的な方法で克服することができる。

したがって、第１の構成において本発明は、自転車の構成品において異なる直径を有する少なくとも２つの歯車と、前記少なくとも２つの歯車のうち少なくとも１つの歯車の少なくとも１つの支持部材とを備えた、自転車の歯車のアセンブリに関するものであり、前記少なくとも１つの支持部材が、前記少なくとも２つの歯車のうち少なくとも１つの他の歯車の少なくとも１つの空間に少なくとも一部が収容されることを特徴とする。

有利なことに、本発明の歯車のアセンブリでは、当該アセンブリの歯車間の距離は、歯車の支持部材の厚さよりも小さい。このようにして、従来技術のアセンブリと異なり、本発明の歯車のアセンブリの歯車間の距離は支持部材の厚さと密接に関連していないので、支持部材は、対応する歯車に対する取付領域において強固な抗力部を維持することができる。

基本的に、本発明の歯車のアセンブリは、アセンブリが取り付けられる自転車の構成品が持つ同一の規格化された軸方向の寸法において、従来技術よりも多くの歯車を備えることができる。例えば、自転車の後輪の場合、本発明の歯車のアセンブリによって、スプロケットアセンブリを、例えば、後で詳細に説明するスプロケットアセンブリのように、１１個のスプロケットを備えて製作することができる。

さらに、支持部材は、歯車の材料よりも軽量の材料で製作することができるので、自転車に取り付けられる歯車の個数の増加は、スプロケットアセンブリの重量の増加を直接意味するものではない。

好ましくは、本発明の歯車のアセンブリは、第１の略環状中心部と前記第１の略環状中心部から径方向外側に延出する少なくとも複数の第１のアームとを有する、少なくとも１つの第１の歯車の第１の支持部材を備え、前記第１のアームの各々が、前記少なくとも１つの第１の歯車を取り付けるための対応する第１の取付要素を収容する、少なくとも１つの第１の貫通孔を有し、前記第１のアームの各々が、少なくとも１つの第２の歯車の対応する空間に少なくとも一部が収容される。したがって、有利なことに、第１の歯車と第２の歯車との間の距離は、第１の歯車の第１の支持部材の厚さよりも小さい。

好ましくは、前記第１のアームの各々は、前記少なくとも１つの第２の歯車の方向に、前記第１の略環状中心部よりも軸方向に所定量変位している。

好ましくは、前記少なくとも１つの第１の歯車は、内方に面する複数の第１の径方向の延出部を有しており、前記第１の径方向の延出部の各々が、前記第１の取付要素によって前記第１の支持部材に接続されるために、前記少なくとも１つの第１の貫通孔と一列に並ぶ少なくとも１つの第２の貫通孔を有する。

好ましくは、本発明の歯車のアセンブリは、前記少なくとも１つの第１の歯車と異なる直径を有し、前記少なくとも１つの第１の歯車と同一の側で前記第１の支持部材に接続され、前記少なくとも１つの第１の歯車よりも軸方向内側の位置にある、さらなる第１の歯車を備えており、前記さらなる第１の歯車が、前記少なくとも１つの第１の歯車から所定の距離のところにある。

好ましくは、前記さらなる第１の歯車は、前記第１の取付要素によって前記第１の支持部材および前記少なくとも１つの第１の歯車に接続されるために、前記第１の貫通孔および第２の貫通孔と一列に並ぶ少なくとも複数の第３の貫通孔を有する。有利なことに、次に、さらなる第１の歯車は、少なくとも１つの第１の歯車を第１の支持部材に接続するために使用されたものと同一の取付要素によって、第１の支持部材に接続される。よって、本発明の歯車のアセンブリに使用される取付要素の個数は抑えられ、結果として、このアセンブリの重量も抑えられる。

好ましくは、前記第１の取付要素の各々は、対応する第１の貫通孔に少なくとも一部が収容される略管状体と、径方向外側に突出し、前記第１のアームと反対側で前記少なくとも１つの第１の歯車に当接する中間部とを備える。有利なことに、取付要素の管形状によって、十分な強度を確保しながら、同時に、重量が確実に抑えられる。

より好ましくは、前記中間部は、前記さらなる第１の歯車と前記少なくとも１つの第１の歯車との間に動作可能に配置されている。よって、有利なことに、前述の中間部は、支持部材に支持される歯車間のスペーサとしての役割を果たす。

さらに好ましくは、前記中間部は円周方向に溝を有している。有利なことに、円周の溝が設けられることによって、取付要素の重量を軽減している。

好ましくは、前記第１のアームの各々は、当該アセンブリの回転軸にほぼ平行な母線によって形成され、前記中間部および前記少なくとも１つの第１の歯車に当接する当接面を備えている。有利なことに、前述の当接面は、取付要素の中間部および第１の歯車に対して径方向の支持を行う。したがって、さらなる第１の歯車のみが、第１の支持部材に片持ち支持される。

好ましい実施形態において本発明の歯車のアセンブリは、第１の当接がなされる平面で前記第１の略環状中心部に当接する第２の略環状中心部と、前記第２の略環状中心部から径方向外側に延出する少なくとも複数の第２のアームとを有する、前記少なくとも１つの第２の歯車の第２の支持部材を備え、前記第２のアームの各々が、前記少なくとも１つの第２の歯車を取り付けるための対応する第２の取付要素を収容する少なくとも１つの第４の貫通孔を有し、前記第２のアームの各々が、前記少なくとも１つの第１の歯車の対応する空間に少なくとも一部が収容され、前記複数の第１のアームが、前記複数の第２のアームに対して周方向に互い違いに配列されている。よって、有利なことに、第１の歯車と第２の歯車との間の距離は、同様に、第２の歯車の支持部材の厚さよりも小さい。

好ましくは、前記第２のアームの各々は、前記少なくとも１つの第１の歯車の方向に、前記第２の略環状中心部よりも軸方向に所定量変位しており、前記少なくとも１つの第２の歯車が、前記第１の当接がなされる平面を基準として前記少なくとも１つの第１の歯車と反対側に配置されている。

好ましくは、前記少なくとも１つの第２の歯車は、内方に面する複数の第２の径方向の延出部を有しており、前記第２の径方向の延出部の各々が、前記第２の取付要素によって前記第２の支持部材に接続されるために、前記少なくとも１つの第４の貫通孔と一列に並ぶ少なくとも１つの第５の貫通孔を有する。

好ましくは、本発明の歯車のアセンブリは、前記少なくとも１つの第２の歯車と異なる直径を有し、前記少なくとも１つの第２の歯車と同一の側で前記第２の支持部材に接続され、前記少なくとも１つの第２の歯車よりも軸方向外側の位置にある、さらなる第２の歯車を備えており、前記さらなる第２の歯車が、前記少なくとも１つの第２の歯車から所定の距離のところにある。

好ましくは、前記さらなる第２の歯車は、前記第２の取付要素によって前記第２の支持部材および前記少なくとも１つの第２の歯車に接続されるために、前記第４の貫通孔および第５の貫通孔と一列に並ぶ少なくとも複数の第６の貫通孔を有する。有利なことに、次に、さらなる第２の歯車は、少なくとも１つの第２の歯車を第２の支持部材に接続するために使用されたものと同一の取付要素によって、第２の支持部材に接続される。よって、本発明の歯車のアセンブリに使用される取付要素の個数は抑えられ、結果として、このアセンブリの重量も抑えられる。

好ましくは、前記第２の取付要素の各々は、対応する第４の貫通孔に少なくとも一部が収容される略管状体と、径方向外側に突出し、前記第２のアームと反対側で前記少なくとも１つの第２の歯車に当接する中間部とを備える。

好ましくは、前記中間部は、前記さらなる第２の歯車と前記少なくとも１つの第２の歯車の間に動作可能に配置されている。

より好ましくは、前記中間部は円周方向に溝を有する。

好ましくは、前記第２のアームの各々は、当該アセンブリの回転軸にほぼ平行な母線によって形成される、前記中間部および前記少なくとも１つの第２の歯車に当接する当接面を備えている。有利なことに、前述の当接面は、取付要素の中間部および第２の歯車に対して径方向の支持を行う。したがって、さらなる第２の歯車のみが、第２の支持部材に片持ち支持される。

好ましくは、前記第２の取付要素は、前記第１の取付要素とほぼ同一である。

本発明の歯車のアセンブリの他の実施形態において、前記少なくとも１つの第２の歯車は、前記第１の支持部材に接続されている。

好ましくは、前記第１の支持部材は、さらに、前記第１の略環状中心部から径方向外側に延出する複数の第２のアームを有しており、前記第２のアームの各々が、前記少なくとも１つの第２の歯車を取り付けるための対応する第２の取付要素を収容する少なくとも１つの第４の貫通孔を有し、前記第２のアームの各々が、前記少なくとも１つの第１の歯車の対応する空間に少なくとも一部が収容されている。

より好ましくは、前記少なくとも１つの第２の歯車は、内方に面する複数の第２の径方向の延出部を有しており、前記第２の径方向の延出部の各々が、前記第２の取付要素によって前記第１の支持部材に接続されるために、前記少なくとも１つの第４の貫通孔と一列に並ぶ少なくとも１つの第５の貫通孔を有する。

好ましくは、歯車のアセンブリは、前記少なくとも１つの第２の歯車と異なる直径を有し、前記少なくとも１つの第２の歯車と同一の側で前記第１の支持部材に接続され、前記少なくとも１つの第２の歯車よりも軸方向外側の位置にある、さらなる第２の歯車を備えており、前記さらなる第２の歯車が、前記少なくとも１つの第２の歯車から所定の距離のところにある。

より好ましくは、前記さらなる第２の歯車は、前記第２の取付要素によって前記第１の支持部材および前記少なくとも１つの第２の歯車に接続されるために、前記第４の貫通孔および第５の貫通孔と一列に並ぶ少なくとも複数の第６の貫通孔を有する。

好ましくは、前記第２の取付要素の各々は、対応する第４の貫通孔に少なくとも一部が収容される略管状体と、径方向外側に突出し、前記第２のアームと反対側で前記少なくとも１つの第２の歯車に当接する中間部とを備える。

より好ましくは、前記中間部は、前記さらなる第２の歯車と前記少なくとも１つの第２の歯車との間に動作可能に配置されている。

さらに好ましくは、前記中間部は円周方向に溝を有する。

好ましくは、前記第２のアームの各々は、当該アセンブリの回転軸にほぼ平行な母線によって形成され、前記中間部および前記少なくとも１つの第２の歯車に当接する当接面を備えている。

好ましくは、前記第２の取付要素は前記第１の取付要素とほぼ同一である。

好ましくは、前記少なくとも１つの第２の歯車は、前記第１の支持部材の前記第１の略環状中心部に接続されている。

より好ましくは、前記少なくとも１つの第２の歯車は、リベットによって前記第１の略環状中心部に接続されている。

好ましい実施形態において本発明の歯車のアセンブリは、さらに、前記第１の略環状中心部と対向する側において、第２の当接がなされる平面で前記第２の略環状中心部に当接する第３の略環状中心部を有する、少なくとも１つの第３の歯車の第３の支持部材を備える。

好ましくは、前記第３の支持部材は、前記第３の略環状中心部から径方向外側に延出する少なくとも複数の第３のアームを有しており、前記第３のアームの各々が、少なくとも１つの第３の歯車を取り付けるための対応する第３の取付要素を収容する少なくとも１つの第７の貫通孔を有し、前記第３のアームの各々が、前記第２の支持部材に支持された歯車の対応する空間に少なくとも一部が収容されている。

より好ましくは、前記複数の第３のアームは、前記複数の第２のアームに対して周方向に互い違いに配列されている。よって、有利なことに、第３の支持部材に支持される歯車と第２の支持部材に支持される歯車との間の距離は、第３の歯車の支持部材の厚さよりも小さい。

好ましくは、前記少なくとも１つの第３の歯車は、前記第２の当接がなされる平面を基準として、前記少なくとも１つの第２の歯車と反対側に配置されている。

好ましくは、前記少なくとも１つの第３の歯車は、内方に面する複数の第３の径方向の延出部を有しており、前記第３の径方向の延出部の各々が、前記少なくとも１つの第３の歯車を前記第３の支持部材に接続されるために、前記少なくとも１つの第７の貫通孔と一列に並ぶ少なくとも１つの第８の貫通孔を有する。

好ましくは、本発明の歯車のアセンブリは、前記少なくとも１つの第３の歯車と異なる直径を有し、前記少なくとも１つの第３の歯車と同一の側で前記第３の支持部材に接続され、前記少なくとも１つの第３の歯車よりも軸方向外側の位置にある、さらなる第３の歯車を備えており、前記さらなる第３の歯車は、前記少なくとも１つの第３の歯車から所定の距離のところにある。

好ましくは、前記さらなる第３の歯車は、前記第３の支持部材および前記少なくとも１つの第３の歯車に接続されるために、前記第７の貫通孔および第８の貫通孔と一列に並ぶ少なくとも複数の第９の貫通孔を有する。有利なことに、次に、さらなる第３の歯車は、少なくとも１つの第３の歯車を第３の支持部材に接続するために使用されたものと同一の取付要素によって、第３の支持部材に接続される。よって、本発明の歯車のアセンブリに使用される取付要素の個数は抑えられ、結果として、このアセンブリの重量も抑えられる。

好ましくは、前記第３の取付要素の各々は、対応する第７の貫通孔に少なくとも一部が収容される略管状体と、径方向外側に突出し、前記第３のアームと反対側で、前記少なくとも１つの第３の歯車に当接する中間部とを備える。

好ましくは、前記中間部は、前記さらなる第３の歯車と前記少なくとも１つの第３の歯車との間に動作可能に配置されている。

好ましくは、前記中間部は円周方向に溝を有する。

好ましくは、前記第３のアームの各々は、当該アセンブリの回転軸にほぼ平行な母線によって形成され、前記中間部および前記少なくとも１つの第３の歯車に当接する当接面を備えている。有利なことに、前述の当接面は、取付要素の中間部および第３の歯車に対して径方向の支持を行う。したがって、さらなる第３の歯車のみが、第３の支持部材に片持ち支持される。

好ましくは、前記第３の取付要素は前記第１の取付要素および前記第２の取付要素とほぼ同一である。

本発明の歯車のアセンブリの好ましい実施形態において、前記第２のアームの個数と前記第１のアームの個数とは同一である。より好ましくは、前記第３のアームの個数は、前記第１および前記第２のアームの個数より少ない。実際に、第３の支持部材に接続される歯車の直径が、第１の支持部材および第２の支持部材に支持される車輪の直径よりも小さいことにより、必要な強化は少なくてよいので、第３の支持部材に対する固定ポイントの数を抑えることができる。

好ましくは、前記第３のアームは、前記第１のアームの径方向の延出部および第２のアームの径方向の延出部よりも短い径方向の延出部を有する。このようにして、第３のアームと、第１のアームおよび第２のアームに取り付けられる歯車であるスプロケットおよび／または取付要素との間の干渉の問題が回避される。

本発明の歯車のアセンブリのさらなる一実施形態において、前記少なくとも１つの第２の歯車は、自転車の前記構成品に直接接続されている。

本発明の歯車のアセンブリのさらなる一実施形態において、前記少なくとも１つの第２の車輪は、前記第１の支持部材に接続されていない。

あらゆる実施形態において歯車のアセンブリは、各アームの基部で形成された軽量化のためののど部を備えていてもよい。

さらに、好ましくは、前記少なくとも１つの空間は、対応する歯車の全体の厚さにわたっている。

好ましくは、複数の前記空洞があり、円周方向にほぼ等間隔で離間している。

本発明の歯車のアセンブリの好ましい実施形態において、前記歯車は自転車の後輪のスプロケットであり、前記構成品は自転車の後輪のハブのフリーボディである。

好ましくは、前記少なくとも１つの支持部材は、前記フリーボディにトルクを伝達するように形成された形状を持つ径方向の内側の面を有している。

より好ましくは、前記内側の面は溝付きの面である。

さらに好ましくは、前記内側の面の形状は、同一の形状の複数の歯と、異なる形状の少なくとも１つの歯とを備えている。有利なことに、異なる形状の歯があることによって、本発明の歯車のアセンブリは、ハブのフリーボディにおける単一の所定の位置に確実に取り付けられる。

好ましくは、前記少なくとも１つの歯車の厚さと前記少なくとも２つの歯車間の距離とは、その合計が３ミリメートル（ｍｍ）ないし４．５ミリメートル（ｍｍ）、より好ましくは、３．５ミリメートル（ｍｍ）ないし４ミリメートル（ｍｍ）になるように選択される。

本発明の歯車のアセンブリの他の実施形態において、前記歯車は自転車の案内歯車であり、前記構成品は自転車のボトムブラケットアセンブリのシャフトである。

第２の構成において本発明は、上述の型の歯車のアセンブリを少なくとも１つ備えるスプロケットアセンブリに関する。

好ましくは、このようなスプロケットアセンブリは、本発明の歯車のアセンブリについて上述した構造的特徴および機能的特徴の全てを、個別に、または組み合わせて備えているので、前述の利点を全て有している。

詳細には、前述のスプロケットアセンブリのみならず本発明の歯車のアセンブリは、自転車の前記構成品と直接接続される少なくとも１つのフリー歯車を備える。

第３の構成において本発明は、上述の型の歯車のアセンブリを少なくとも１つ備える自転車に関する。

好ましくは、このような自転車は、本発明の歯車のアセンブリについて上述した構造的特徴および機能的特徴の全てを、個別に、または組み合わせて備えているので、前述の利点を全て有している。

第４の構成において本発明は、自転車の２つの歯車を歯車の支持部材に取り付ける取付要素に関するものであり、管状体と、前記管状体から径方向外側に突出した中間部とを備え、前記中間部が外周縁に円周溝を有していることを特徴とする。

有利なことに、このような取付要素を、上述した本発明の歯車のアセンブリに使用することができる。

好ましくは、上記取付要素は、本発明の歯車のアセンブリの取付要素について上述した構造的特徴および機能的特徴の全てを、個別に、または組み合わせて備えているので、前述の利点を有している。

詳細には、前述の取付要素の好ましい実施形態において、前述の中間部は前記管状体と一体で製作されているが、他の実施形態では、前記管状体と別体であってもよい。

本発明のさらなる特徴および利点は、例示的なものであって限定的なものでない添付の図面を用いて行う、好ましい実施形態についての以下の詳細な説明から明らかになる。

特に図１において、全体が符号１６で示されるスプロケットアセンブリが装備された自転車５１が示されており、このスプロケットアセンブリ１６は、本発明の歯車のアセンブリを備える。

詳細には、自転車５１の駆動用の後輪５７に取り付けられる歯車のアセンブリの例を以下に示すが、これは限定的なものではなく、このようなアセンブリは、図１に示されたスプロケットアセンブリ１６の一部を構成している。以下の説明から明らかになるように、本発明の歯車のアセンブリは、自転車のボトムブラケットアセンブリのシャフトに取り付けることもできる。

図１の自転車５１は、前輪５５と駆動用の後輪５７とが接続されるフレーム５３を備えている。

前輪５５が駆動用の後輪５７と異なる点は、後者が自転車５１の伝動システム５９から運動を受け取ることである。この伝動システムは、１つ以上の案内歯車１２に直接接続された一対のクランクアーム５０を備える。クランクアーム５０は、シャフトおよび幾つかの軸受を備えるボトムブラケットアセンブリ１４によってフレーム５３に回転自在に支持されている。案内歯車１２はチェーン１５に係合し、運転者によってクランクアーム５０に加えられるトルクを、駆動用の後輪５７に接続されたスプロケットアセンブリ１６に伝達する。

詳細には、駆動用の後輪５７は、リム５８と、幾つかのスポーク１８と、ハブ２０とを備えている。ハブ２０は公知のものであるので、概略的にしか示していない。このハブ２０は、スポーク１８によってリム５８に接続される第１のボディと、スプロケットアセンブリ１６と一体で回転する第２のボディとを備えている。第２のボディは、図２において符号２２で示されており、一方の回転方向では、第１のボディに対して自由に回転し、反対方向では、第１のボディと共に回転することからフリーボディと呼ばれる。回転軸は図２において符号Ｘで示されている。

図２および図３において、自転車５１のスプロケットアセンブリ１６の第１の実施形態が示されている。

スプロケットアセンブリ１６は、互いに異なる外径を有する、スプロケットとして知られる複数の駆動される歯車を備える。図２および図３に示された例では、１１個のスプロケットがあり、外径の大きいスプロケット１から外径の小さいスプロケット１１まで符号１〜１１で示されている。

図１に示されたギアシフト装置２４は、チェーン１５をスプロケットとの係合状態から他のスプロケットとの係合状態に移動させることができる。２つ以上の案内歯車１２がある場合には、クランクアーム５０の領域に、同様の装置をさらに設けてもよい。このようにして、スプロケットと案内歯車とを、チェーン１５によって複数の組合せで互いに接続することができる。

図２に詳細に示すように、スプロケットアセンブリ１６においてスプロケット１〜１１は、２つのグループに分けられており、第１のグループ２６はスプロケット７〜１１を備え、これらのスプロケットは、フリーボディ２２に直接係合しているのでフリースプロケットと呼ばれるフリー歯車であり、第２のグループ３０はスプロケット１〜６を備え、これらのスプロケットは、符号６０、６２および６４でそれぞれ示される支持部材によってフリーボディ２２に係合しているので固定接続スプロケットとして知られている。

スプロケットのグループ３０は、さらに、支持部材のうちの１つに強固に接続される２つのスプロケットをそれぞれ備える構造ユニット４２、４４および４６に分けられる。詳細には、第１の歯車であるスプロケット１および２は支持部材６０に固定接続され、第２の歯車であるスプロケット３および４は支持部材６２に固定接続され、第３の歯車であるスプロケット５および６は支持部材６４に固定接続されている。前述の構造ユニットはそれぞれ、最も簡単で一般的な実施形態で、本発明の歯車のアセンブリを構成している。

図２において、フリーボディ２２は、溝の形状３２を外面に備えており、この溝の形状３２は、フリースプロケット７〜１１に形成された、これに整合する溝の形状に係合してトルクを直接伝達したり、支持部材６０、６２および６４に形成された溝付きの面６７に係合してトルクを間接的に伝達したりする。フリーボディ２２のヘッドに螺合したロックリング３８（図３でも見られる）は、フリーボディ２２の肩部４０に当接させてスプロケットアセンブリ１６を保持する。

本明細書の全体を通して、スプロケットアセンブリ１６が取り付けられる後輪５７に対する構成品の位置および向きに関して、スプロケットアセンブリの「外側」とは、回転軸Ｘに沿って後輪５７の中央平面Ｍから遠ざかることを意味し、前記外側は図２において矢印Ｏの方向で示されている。スプロケットアセンブリの「内側」とは、外側の反対側を意味し、図２において矢印Ｉの方向で示されている。

図４〜図６には、スプロケットアセンブリ１６の支持部材６０が詳細に示されている。詳細には、支持部材６０は、回転軸Ｘを中心に延在する第１の略環状中心部である略環状中心部６６を備えており、この径方向の内側の縁に、フリーボディ２２の溝の形状３２に係合する溝付きの面６７が形成されている。この係合のための溝付きの面６７は、同一の形状の複数の歯６８と、フリーボディ２２を所定の向きで取り付けるための基準とするための異なる形状の少なくとも１つの歯６８ａとを備えている。

複数のアーム６９（図示された例では、６つのアーム）が、略環状中心部６６から径方向外側に突出しており、スプロケット１および２を支持している（図２、図７、および図８）。各アーム６９の基部には、軽量化のためののど部７０（図５）が形成されている。第１のアームであるアーム６９は、前記第１の略環状中心部６６よりも軸方向に所定量変位しており、すなわち、略環状中心部６６よりも回転軸Ｘの方向に突出した「係合部」を備えている。詳細には、以下で明らかになるように、アーム６９は略環状中心部６６に対して軸方向外側に（すなわち、方向Ｏに）突出している。

略環状中心部６６は、フリーボディ２２に取り付けられる際に、回転軸Ｘの方向において後輪５７の内部に向かって肩部４０に当接する内側の当接面７２と、反対方向に向いて支持部材６２に当接する外側の当接面７４とを有している。好ましくは、当接面７２および７４は平坦であり、回転軸Ｘにほぼ垂直な、対応する径方向の平面Ｐ１およびＰ２に沿って延在している（図９に示されているように）。

各アーム６９は、内側の当接面７２と同様の向きであるが、一緒には並んでいない、スプロケット２に接続される第１の接続面７６を有する。好ましくは、接続面７６は平面Ｐ１とＰ２との間に配置される。変形例として、接続面７６は、平面Ｐ２に揃う位置に、またはさらに軸方向外側、すなわち、後輪５７の軸方向外側において平面Ｐ１からさらに離れた位置に配置されてもよい。

接続面７６に対向するアーム６９の第２の面７８は、平面Ｐ２に対して軸方向外側のより遠くに配置される。このようにして、アーム６９の略環状中心部６６への取付部は、第２の面７８と内側の当接面７２との間にある接合部７９によって強化されている。

各アーム６９は、さらに、接続面７６からこれに対向する面７８に延びる貫通孔８０を有する。好ましくは、複数のアーム６９の貫通孔８０は全て、径方向において同距離のところに設けられている。使用時に、貫通孔８０は、例えばリベットなどの取付要素９０を収容する。詳細には、以下で詳細に説明するように、取付要素９０は、接続面７６から片持ちで突出し、スプロケット１および２を支持部材６０に固定する。

さらに、各アーム６９は、回転軸Ｘにほぼ平行に延びる母線によって形成される当接面８２を接続面７６の側に有しており、片持ち支持された取付要素９０に対して径方向にさらなる支持を行っている。好ましくは、このようなさらなる支持面となる当接面８２は凹面であり、より好ましくは円筒面部であるが、平坦面または凸面であってもよい。

アーム６９が、当該アーム６９と同一の側に配置された少なくとも２つのスプロケット１および２を支持し、アーム６９に対してスプロケット１が、方向Ｉにおいてスプロケット２よりも軸方向の外に配置されることに留意すべきである。

図１０および図１１には、図２のスプロケットアセンブリ１６の第２の支持部材６２が示されている。この第２の支持部材６２について、支持部材６０が有する要素と同等であるか、またはこれらに相当する要素は、同一の符号に数値１００を加算して示されている。

第２の支持部材６２は、以下で明らかになるように、第２のアームであるアーム１６９の「凹み」の向きが、第1の支持部材６０と異なる。

第２の支持部材６２は、第１の支持部材６０の外側の当接面７４に当接する内側の当接面１７２と、第３の支持部材６４に当接する外側の当接面１７４とを有する第２の略環状中心部である略環状中心部１６６を備えている。当接面１７２および１７４は、回転軸Ｘにほぼ垂直な、対応する径方向の平面Ｐ３およびＰ４に沿って延在している（図９に示されているように）。

スプロケット３および４を支持するアーム１６９は、略環状中心部１６６から径方向に突出しており、平面Ｐ３とＰ４との間に配置された、スプロケットの接続面１７６を有している。変形例として、接続面１７６は、平面Ｐ３に揃う位置に、またはさらに軸方向内側、すなわち、内側に向かって平面Ｐ４からさらに離れた位置に配置されてもよい。軸方向において平面Ｐ３よりも内側に、接続面１７６に対向する面１７８がある。

図示された例では、６つの支持を行うアーム１６９があり、略環状中心部１６６よりも内側（すなわち、方向Ｉ）に軸方向に所定量変位されている。

貫通孔１８０は、互いに対向する接続面１７６および面１７８を横断し、例えばリベットなどの取付要素９０が片持ちで挿入される。

詳細には、取付要素９０は、以下で詳細に説明するように、接続面１７６から片持ちで突出し、支持部材６２にスプロケット３および４を固定する。

さらに、各アーム１６９は、回転軸Ｘにほぼ平行な母線により形成される当接面１８２を接続面１７６の側に有しており、片持ちで突出した取付要素９０に対して径方向にさらなる支持を行っている。好ましくは、このようなさらなる支持面となる当接面１８２は凹面であり、さらに好ましくは円筒面部であるが、平坦面または凸面であってもよい。

アーム１６９が、当該アーム１６９と同一の側に配置された少なくとも２つのスプロケット３および４を支持し、スプロケット４が、方向Ｏにおいてスプロケット３よりも軸方向の外側に配置されることに留意すべきである。したがって、図７および図８に示されているように、スプロケット３および４は、スプロケット１および２がアーム６９に支持されている側と反対側でアーム１６９に支持されており、すなわち、アーム１６９の係合はアーム６９の係合と反対側でされているので、アーム６９および１６９は、少なくとも一部が軸方向に交差している（図１２および図１３に明確に示されているように）。

略環状中心部１６６の径方向の内側の縁には、第１の支持部材６０と同一の係合のための溝付きの面６７が形成されており、同一の歯６８と、異なる少なくとも１つの歯６８ａとを備えている。

図１４および図１５には、図２のスプロケットアセンブリ１６の第３の支持部材６４が示されている。この第３の支持部材６４について、第１の支持部材６０が有する要素と同等であるか、またはこれらに相当する要素は、同一の符号に数値２００を加算して示されている。

他の２つの部材と比較してこの第３の支持部材６４の主要な相違点の１つは、スプロケット５および６を接続するために５つのみの支持する第３のアームであるアーム２６９を備えていることである。実際に、スプロケット５および６はスプロケット１〜４よりも小径であるので、必要となる強化は少なく、よって、第３の支持部材６４に対する固定ポイントの数も少なくて十分である。

さらに、第３の支持部材６４は、第２の支持部材６２の外側の当接面１７４に当接する内側の当接面２７２と、スプロケット７から離間するためのスペーサ３３に当接する外側の当接面２７４とを有する第３の略環状中心部である略環状中心部２６６を備えている。当接面２７２および２７４は、回転軸Ｘとにほぼ垂直な径方向の平面Ｐ５およびＰ６に沿って延在している（図９に示されているように）。

アーム２６９は略環状中心部２６６から径方向に突出しているが、この場合、平面Ｐ５とＰ６との間に全体が配置される。しかしながら、変形例として上述の第３の支持部材６４には、例えばアーム１６９の凹みに類似した、アーム２６９の「凹み」が設けられてもよい。

さらに、アーム２６９は、スプロケット５および６に接続される前面２７６を有しており、貫通孔２８０が、この前面２７６を横断し、例えばリベットなどの取付要素９０が片持ちで挿入される。

詳細には、取付要素９０は、以下で詳細に説明されるように、接続のための前面２７６から片持ちで突出し、第３の支持部材６４にスプロケット５および６を固定する。

さらに、各アーム２６９は、回転軸Ｘにほぼ平行に延びる母線により形成される当接面２８２を接続のための前面２７６の側に有しており、片持ち支持された取付要素９０に対して径方向にさらなる支持を行っている。好ましくは、このようなさらなる支持面となる当接面２８２は凹面であり、さらに好ましくは円筒面部であるが、平坦面または凸面であってもよい。

略環状中心部２６６の径方向の内側の縁は、他の２つの支持部材６０および６２と同一の接続のための溝付きの面６７を有しており、すなわち、同一の歯６８と異なる少なくとも１つの歯６８ａとを有している。

図１６に示されているように、支持部材６０、６２および６４の異なる歯６８ａを揃えることによって、アーム６９の軸とアーム１６９の軸、およびアーム１６９の軸とアーム２６９の軸を、それぞれ周方向に互い違い配列にすることができる。

詳細には、軸方向に沿ってこのようにして配置された３つの支持部材６０、６２および６４に注目すると、アーム６９および１６９は規則的に周方向に互い違い配列にされており、他方、アーム２６９は、周方向にアーム１６９に対して互い違い配列にされている。

さらに、２つの連続するアーム６９間の空間８５は、アーム１６９の円周方向の寸法よりも大きいかまたは等しく、また、２つの連続するアーム１６９間の空間８６は、アーム６９の円周方向の寸法よりも大きいかまたは等しい。このようにして、アーム１６９は、凹みがあることによって、アーム６９間の空間８５に少なくとも一部が侵入し、また、アーム６９は、凹みがあることによって、アーム１６９間の空間８６に少なくとも一部が侵入し、この様子は、図１２および図１３により明確に示されており、図１２および図１３においてアーム６９および１６９は、互いに当接し、スプロケットアセンブリ１６が取り付けられた状態で取る位置と同一の位置で示されている。すなわち、アーム６９と１６９とは、軸方向に交差している。図１３において、スプロケットアセンブリ１６が取り付けられた状態では、平面Ｐ２と平面Ｐ３、および平面Ｐ４と平面Ｐ５が一致することは明らかである。

図９には、３つの支持部材６０、６２および６４が示されており、互いに当接することによって図１２および図１３に示された形態を形成する前の位置において、互いに対向している。

円状のクラウンのように実質的に成形されたスプロケット１〜６は、内方に面する複数の径方向の延出部を備え、これら径方向の延出部の各々は、貫通孔８０（スプロケット１および２の場合）、貫通孔１８０（スプロケット３および４の場合）、および貫通孔２８０（スプロケット５および６の場合）に対応する位置に貫通孔を備えている。スプロケット１〜６の貫通孔は、貫通孔８０、１８０および２８０と整列され、取付要素９０によって支持部材６０、６２および６４に接続される。

図１７および図１８には、スプロケット３の２つの連続する径方向の延出部３ａ間の領域において、アーム６９の一部がスプロケット３の空間に収容される様子が示されている。詳細には、図示された例において、前述の空間は、２つの連続する径方向の延出部３ａ間におけるスプロケット３の内方の形状に形成される空間８７であり、アーム６９の厚さの全体にわたっている。変形例として、前記空間８７は、アーム６９の全体の厚さの一部を収容するだけでもよい。

すなわち、スプロケット３は、少なくとも一部がアーム６９よりも上に配置され、すなわち、スプロケット３は、２つの径方向の延出部３ａ間の前述の領域においてアーム６９よりも外側に配置される。

図７に示されているように、スプロケット２も同様に、少なくとも一部がアーム１６９よりも上に配置されている。

図１６において、第３の支持部材６４のアーム２６９が、アーム６９および１６９の径方向の延出部よりも短い径方向の延出部を有しているのが示されている。実際、アーム２６９の個数は第２の支持部材６２のアーム１６９の個数よりも少なく、よってアーム２６９はアーム１６９に対して規則的に周方向に互い違い配列できないが、アーム２６９とアーム１６９に取り付けられるスプロケットおよび／または取付要素９０との干渉の問題を回避するために、アーム２６９はアーム１６９を軸方向に完全に遮蔽してはならない。図２に示されているように、このようにしてスプロケット４は、アーム２６９よりも上に少なくとも一部が配置される。

図７および図１７には、スプロケットアセンブリ１６において取る形態と同一の形態で接続された構造ユニット４２および４４が示されている。

構造ユニット４２は、第１の支持部材６０と、取付要素９０によって第１の支持部材６０に固定接続されたスプロケット１および２とを備える。スプロケット１および２は共に第１の支持部材６０の１つの側に支持され、詳細には、スプロケット１および２は、第２の支持部材６２との当接がなされる平面Ｐ２よりも内側に配置され、他方、アーム６９は、少なくとも一部がこの平面よりも外側に配置される。

スプロケット２はアーム６９の接続面７６に当接しており、取付要素９０によって適切な位置に保持されている。取付要素９０はスプロケット２を横断し、片持ちで延在して、スプロケット１も支持している。スプロケット１とスプロケット２との間には、取付要素９０と一体部品であり、中間部であるスペーサ９１が設けられており、支持面となる当接面８２に径方向に当接できるように寸法合わせされている。このようにして、スプロケット２は第１の支持部材６０に当接する各取付要素の２つの領域間に配置されているので、片持ち支持されている唯一のスプロケットはスプロケット１である。さらに、スプロケット１は、少なくとも一部が当接がなされる平面Ｐ１よりも内側の位置にある。

同様に、構造ユニット４４は、第２の支持部材６２と、これに固定接続されたスプロケット３および４とを備える。当接がなされる平面Ｐ３は平面Ｐ２に一致し、スプロケット３および４はこの平面よりも外側の位置に支持され、他方、アーム１６９は、少なくとも一部がこの平面よりも内側に配置される。スプロケット３とスプロケット４との間には、取付要素９０の一体部品であり、支持面となる当接面１８２に径方向に当接できるように寸法合わせされたスペーサ９１が設けられているので、スプロケット３は、接続面１７６に直接当接し、取付要素９０によって片持ちで保持されない。よって取付要素９０も、支持面となる当接面１８２に当接している。

一方、スプロケット４は、取付要素９０の延出部によって片持ち支持され、一部が、当接がなされる平面Ｐ４よりも外側の位置にある。

支持部材６０および６２の少なくとも一部が互いよりも上に配置されることによって、アーム６９および１６９の十分に強固な抗力部が形成されると同時に、スプロケット１、２、３および４が特に小さい距離Ｚで離間する構成が実現される。詳細には、図８において、スプロケット３は少なくとも一部がアーム６９よりも上に配置されているので、アーム６９は、スプロケット３の環形状で形成された空間８７に少なくとも一部が配置されている。アーム１６９とスプロケット２とに関しても同様である。このようにして、有利なことに、スプロケット２および３間の距離Ｚは、アーム６９および１６９の厚さＴよりも小さくできる。

一例として、スプロケットの全ての対の間に同一の距離Ｚが図示されており、詳細には、スペーサ９１はスプロケット２および３間の距離Ｚと同一の厚さを有している。しかしながら、この距離は、スプロケットの対毎に変化するものであってもよい。実際に、連続するスプロケット間の距離の数値は、チェーンが自由に係合できるように、使用されるスプロケットの厚さおよびチェーンの厚さを考慮に入れなければならない。スプロケットの厚さは、大径のスプロケットと小径のスプロケットとの間で変化する場合もあるので、スプロケットの厚さとスプロケット間の距離Ｚとの組合せを考慮し、その合計Ａが３〜４．５ミリメートル（ｍｍ）、より好ましくは３．５〜４ミリメートル（ｍｍ）になるようにするのが好ましい。

図１９および図２０には、取付要素９０が詳細に示されており、管状体９４と、前記管状体９４との一体品として製作され、この取付要素９０によって係合される２つのスプロケット間のスペーサの機能を備える、径方向外側に突出した中間部９１とを備える。中間部９１は、外周縁に軽量化のための円周溝９２を有する。変形例として、中間部９１は、管状体９４と別体として製作されてもよい。

管状体９４の対向する端部９４ａおよび９４ｂは、スプロケット１の内面とアーム６９の面７８にそれぞれ形成される環状の空間９５ａおよび９５ｂ（図７）において、スプロケット１の径方向の延出部の貫通孔と貫通孔８０とを中心として、径方向に折り曲げられている。端部９４ａおよび９４ｂは、基本的に、従来技術のリベットの端部と同一の機能を備えている。

図７に示されているように、同様の取付要素９０が第２の支持部材６２に使用されており、第１の支持部材６０に使用されている取付要素９０とは反対の向きであり、管状体９４の対向する端部９４ｂおよび９４ａは、アーム１６９の面１７８およびスプロケット４の外面に形成された環状の空間１９５ａにおいて、スプロケット４の径方向の延出部の貫通孔を中心として、径方向に折り曲げられている。

図２に示されるように、同様の取付要素９０が第３の支持部材６４にも使用されており、第１の支持部材６０に使用されている取付要素９０と同様の向きをしている。管状体９４の対向する端部９４ａおよび９４ｂは、アーム２６９の内面２７８およびスプロケット６の外面に形成された環状の空間２９５ａにおいて、スプロケット６の径方向の延出部の貫通孔を中心として、径方向に折り曲げられている。

図２１には、本発明の歯車のアセンブリの第２の実施形態の一部が示されており、第１の実施形態において、並んで配置される２つの構造ユニット４２および４４からなるアセンブリにちょうど対応する構造ユニット５５２を備えている。構造ユニット５５２において、構造ユニット４２および４４の支持部材６０および６２は、一体品として製作された支持部材５６０として合体されている。

この支持部材５６０は、外側に向いた凹みを有する、第１の支持部材６０のアーム６９に対応するアーム５６９ａと、内側に向いた凹みを有する、第２の支持部材６２のアーム１６９に対応するアーム５６９ｂとを備えている。スプロケット１および２は共に、アーム５６９ａにのみ固定接続され、当該アームの内側に配置される。同様に、スプロケット３および４は共に、アーム５６９ｂにのみ固定接続され、当該アームの外側に配置される。このようにして、スプロケット３は少なくとも一部がアーム５６９ａよりも上に配置され、スプロケット２は少なくとも一部がアーム５６９ｂよりも上に配置される。

図２２には、本発明の歯車のアセンブリの第３の実施形態の一部が示されている。このアセンブリについて、第１の支持部材６０が有する要素と同等であるか、またはこれらに相当する要素は、同一の符号に数値３００を加算して示されている。

図２２のアセンブリは、単一のスプロケット３１２が複数の第１のリベット３９０ａによって接続される支持部材３６０を有する構造ユニット３４２を備えている。支持部材３６０は、略環状中心部３６６と、これから径方向に延出し、第１の支持部材６０のアーム６９と同様の形状および凹みを有する複数のアーム３６９とを備えている。

この場合、アーム３６９の凹みは、自転車のハブに直接接続され、スプロケット３１２の１つの側に配置されるフリースプロケット３１３の、少なくとも１つの空間３８７に少なくとも一部が侵入するように形成されている。

図２３には、本発明の歯車のアセンブリの第４の実施形態の一部が示されている。このアセンブリについて、第１の支持部材６０の要素と同等であるか、またはこれらに相当する要素は、同一の符号に数値４００を加算して示されている。

図２３のアセンブリは、スプロケット４１２が複数の第１のリベット４９０ａによって固定接続される支持部材４６０を有する構造ユニット４４２を備えている。支持部材４６０は、略環状中心部４６６と、これから径方向に延出し、第１の支持部材６０のアーム６９と同様の形状および凹みを有する複数のアーム４６９とを備えている。

この場合、アーム４６９の凹みは、スプロケット４１３の少なくとも１つの空間４８７に少なくとも一部が侵入するように形成されている。スプロケット４１３は略環状中心部４６６の外側の当接面４７４の側に配置され、複数の第２のリベット４９０ｂによって外側の当接面４７４に接続される。

すなわち、構造ユニット４４２は、支持部材４６０の対向する側に配置され、リベット４９０ａおよび４９０ｂによってそれぞれ支持部材４６０に固定接続される２つのスプロケット４１２および４１３を備えており、アーム４６９は、少なくとも一部がスプロケット４１３の少なくとも１つの空間４８７に侵入している。

単なる例示として、アーム４６９は、外側のスプロケット４１３に侵入するために外側に向いた凹みを有して示されているが、内側のスプロケット４１２に侵入するために反対向きの凹みを有していてもよい。

当然ながら、当業者であれば、偶発的な要件および特定の要件を満たすために、単に一例として上述したものに多くの変更および変形を施すことができ、これらの変更および変形は全て、添付の特許請求の範囲によって定められる本発明の保護範囲に包含されている。

例えば、前述の詳細な説明は全てスプロケットアセンブリに関するものであったが、本発明の歯車のアセンブリが自転車のボトムブラケットアセンブリのシャフトに取り付けられる案内歯車であってもよいことは明らかである。

さらに、図示された支持部材は全て５つまたは６つのアームを有しているが、アームのこの個数が限定的なものではなく、図示されたものと異なっていてもよいことが明らかであることに留意すべきである。

本発明の歯車のアセンブリを備える自転車を示す概略側面図である。 本発明の第１の実施形態の歯車のアセンブリを備え、自転車の後輪のハブのフリーボディに取り付けられたスプロケットアセンブリを示す概略縦断面図である。 図２のスプロケットアセンブリを示す概略平面図あって、ＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図が図２である。 図２のスプロケットアセンブリの構成品、すなわちスプロケットの第１の支持部材を示す概略平面図である。 図４のＶ−Ｖ線に沿った、図４のスプロケットの第１の支持部材を示す概略断面図である。 図４のスプロケットの第１の支持部材を示す概略後面平面図である。 図４に示されたものと同一のスプロケットの第１の支持部材と、第２の支持部材と、大径の４つのスプロケットとを備える図２のスプロケットアセンブリの一部を示す概略縦断面図である。 図７の細部を示す概略拡大図である。 図２のスプロケットアセンブリの３つの構成品、詳細には、スプロケットの第１、第２および第３の支持部材を示す概略分解図であって、第１および第２の支持部材が図７に示されたものと同一である図である。 図１１のＸ−Ｘ線に沿った、スプロケットの第２の支持部材を示す概略断面図である。 図９のスプロケットの第２の支持部材を示す概略後面図である。 図９のスプロケットアセンブリの３つの構成品を組立後の形態で示した概略斜視図である。 図１２のスプロケットアセンブリの３つの構成品を示す概略側面図である。 図９に示されたスプロケットの第３の支持部材を示す概略平面図である。 図１４のＸＶ−ＸＶ線に沿った、図１４のスプロケットの第３の支持部材を示す概略縦断面図である。 スプロケットの第１、第２、および第３の支持部材を備える、図３のスプロケットアセンブリの一部を示す概略平面図である。 図７のスプロケットアセンブリの一部を示す概略平面図であって、ＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った一部の断面図が図７である。 図１７のスプロケットアセンブリにおいて小径のスプロケットを除く一部を示した概略平面図である。 図２のスプロケットアセンブリに使用される歯車に用いられる取付要素を示す概略側面図である。 図１９のＸＸ−ＸＸ線に沿った、図１９の取付要素を示す概略縦断面図である。 本発明の第２の実施形態の歯車のアセンブリを備え、スプロケットの支持部材と４つのスプロケットとを有するスプロケットアセンブリの一部を示す概略縦断面図である。 本発明の第３の実施形態の歯車のアセンブリを備え、スプロケット用の支持部材とフリースプロケットとを有するスプロケットアセンブリの一部を示す概略縦断面図である。 本発明の第４の実施形態の歯車のアセンブリを備え、スプロケット用の支持部材とこれに固定接続されたスプロケットとを有するスプロケットアセンブリの一部を示す概略縦断面図である。

Claims (50)

1. 自転車（５１）の構成品（２２）において異なる直径を有する少なくとも２つの歯車２、３）と、
   前記自転車（５１）の構成品（２２）における前記少なくとも２つの歯車のうちの第１の歯車（２）を支持する第１の支持部材（６０、６４）と、
   を備えた、自転車（５１）の歯車（１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２）のアセンブリ（４２、４４、４６）において、
   前記第１の支持部材（６０、６４）の少なくとも一部が、前記少なくとも２つの歯車のうちの第２の歯車（３）の少なくとも１つの空間（８７）に収容され、
   前記第２の歯車（３）が前記第１の歯車（２）に隣り合い、前記第１の歯車（２）の直径より小さい直径を有し、
   前記自転車（５１）の構成品（２２）における前記第２の歯車（３）が第２の支持部材（６２）によって支持される、歯車（１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２）のアセンブリ（４２、４４、４６）。
2. 請求項１において、第１の環状中心部（６６）と、
   前記第１の環状中心部（６６）から径方向外側に延出する複数の第１のアーム（６９）とを有する、前記第１の支持部材（６０）を備え、
   前記第１のアーム（６９）の各々が、前記第１の歯車（２）を取り付けるための対応する第１の取付要素（９０）を収納する、少なくとも１つの第１の貫通孔（８０）を有し、 前記第１のアーム（６９）の各々が、前記第２の歯車（３）の対応する空間（８７）に少なくとも一部が収容される、歯車のアセンブリ（４２）。
3. 請求項２において、前記第１のアーム（６９）の各々が、前記第２の歯車（３）の方向に、前記第１の環状中心部（６６）よりも軸方向に所定量変位している、歯車のアセンブリ（４２）。
4. 請求項２または３において、前記第１の歯車（２）が、内方に面する複数の第１の径方向の延出部を有しており、
   前記第１の径方向の延出部の各々が、前記第１の取付要素（９０）によって前記第１の支持部材（６０）に接続されるために、前記少なくとも１つの第１の貫通孔（８０）と一列に並ぶ少なくとも１つの第２の貫通孔を有する、歯車のアセンブリ（４２）。
5. 請求項１〜４のいずれか一項において、前記第１の歯車（２）と異なる直径を有し、前記第１の歯車（２）と同一の側で前記第１の支持部材（６０）に接続され、前記第１の歯車（２）よりも軸方向内側の位置にある、さらなる第１の歯車（１）を備えており、
   前記さらなる第１の歯車（１）が、前記第１の歯車（２）から所定の距離（Ｚ）のところにある、歯車のアセンブリ（４２）。
6. 請求項４において、前記第１の歯車（２）と異なる直径を有し、前記第１の歯車（２）と同一の側で前記第１の支持部材（６０）に接続され、前記第１の歯車（２）よりも軸方向内側の位置にある、さらなる第１の歯車（１）を備えており、
   前記さらなる第１の歯車（１）が、前記第１の歯車（２）から所定の距離（Ｚ）のところにあり、
   前記さらなる第１の歯車（１）が、前記第１の取付要素（９０）によって前記第１の支持部材（６０）および前記第１の歯車（２）に接続されるために、前記第１の貫通孔（８０）および第２の貫通孔とそれぞれ一列に並ぶ複数の第３の貫通孔を有する、歯車のアセンブリ（４２）。
7. 請求項２〜６のいずれか一項において、前記第１の取付要素（９０）の各々が、対応する第１の貫通孔（８０）に少なくとも一部が収容される管状体（９４）と、径方向外側に突出し、前記第１のアーム（６９）と反対側で前記第１の歯車（２）に当接する中間部（９１）とを備える歯車のアセンブリ（４２）。
8. 請求項６において、前記第１の取付要素（９０）の各々が、対応する第１の貫通孔（８０）に少なくとも一部が収容される管状体（９４）と、径方向外側に突出し、前記第１のアーム（６９）と反対側で前記第１の歯車（２）に当接する中間部（９１）とを備え、
   前記中間部（９１）が、前記さらなる第１の歯車（１）と前記少なくとも１つの第１の歯車（２）との間に動作可能に配置されている歯車のアセンブリ（４２）。
9. 請求項７または８において、前記中間部（９１）が円周方向に溝を有する、歯車のアセンブリ（４２）。
10. 請求項７〜９のいずれか一項において、前記第１のアーム（６９）の各々が、当該アセンブリの回転軸（Ｘ）に平行な母線によって形成され、前記中間部（９１）および前記第１の歯車（２）に当接する当接面（８２）を備えている、歯車のアセンブリ（４２）。
11. 請求項２〜１０のいずれか一項において、第１の当接がなされる平面（Ｐ２、Ｐ３）で前記第１の環状中心部（６６）に当接する第２の環状中心部（１６６）と、前記第２の環状中心部（１６６）から径方向外側に延出する複数の第２のアーム（１６９）とを有する、前記第２の支持部材（６２）を備え、
    前記第２のアーム（１６９）の各々が、前記第２の歯車（３）を取り付けるための対応する第２の取付要素（９０）を収容する少なくとも１つの第４の貫通孔（１８０）を有し、
    前記第２のアーム（１６９）の各々が、前記第１の歯車（２）の対応する空間に少なくとも一部が収容され、
    前記複数の第１のアーム（６９）が、前記複数の第２のアーム（１６９）に対して周方向に互い違いに配列されている、歯車のアセンブリ（４４）。
12. 請求項１１において、前記第２のアーム（１６９）の各々が、前記第１の歯車（２）の方向に、前記第２の環状中心部（１６６）よりも軸方向に所定量変位しており、
    前記第２の歯車（３）が、前記第１の当接がなされる平面（Ｐ２、Ｐ３）を基準として前記第１の歯車（２）と反対側に配置されている、歯車のアセンブリ（４４）。
13. 請求項１１または１２において、前記第２の歯車（３）が、内方に面する複数の第２の径方向の延出部を有しており、
    前記第２の径方向の延出部の各々が、前記第２の取付要素（９０）によって前記第２の支持部材（６２）に接続されるために、前記少なくとも１つの第４の貫通孔（１８０）と一列に並ぶ少なくとも１つの第５の貫通孔を有する、歯車のアセンブリ（４４）。
14. 請求項１１〜１３のいずれか一項において、前記第２の歯車（３）と異なる直径を有し、前記第２の歯車（３）と同一の側で前記第２の支持部材（６２）に接続され、前記第２の歯車（３）よりも軸方向外側の位置にある、さらなる第２の歯車（４）を備えており、
    前記さらなる第２の歯車（４）が、前記第２の歯車（３）から所定の距離（Ｚ）のところにある、歯車のアセンブリ（４４）。
15. 請求項１４において、前記さらなる第２の歯車（４）が、前記第２の取付要素（９０）によって前記第２の支持部材（６２）および前記第２の歯車（３）に接続されるために、前記第４の貫通孔（１８０）および第５の貫通孔とそれぞれ一列に並ぶ複数の第６の貫通孔を有する、歯車のアセンブリ（４４）。
16. 請求項１１〜１５のいずれか一項において、前記第２の取付要素（９０）の各々が、対応する第４の貫通孔（１８０）に少なくとも一部が収容される管状体（９４）と、径方向外側に突出し、前記第２のアーム（１６９）と反対側で前記第２の歯車（３）に当接する中間部（９１）とを備える歯車のアセンブリ（４４）。
17. 請求項１５において、前記第２の取付要素（９０）の各々が、対応する第４の貫通孔（１８０）に少なくとも一部が収容される管状体（９４）と、径方向外側に突出し、前記第２のアーム（１６９）と反対側で前記第２の歯車（３）に当接する中間部（９１）とを備え、
    前記第２の歯車（３）に当接する前記中間部（９１）が、前記さらなる第２の歯車（４）と前記第２の歯車（３）との間に動作可能に配置されている歯車のアセンブリ（４４）。
18. 請求項１６または１７において、前記第２の歯車（３）に当接する前記中間部（９１）が円周方向に溝を有する、歯車のアセンブリ（４４）。
19. 請求項１６〜１８のいずれか一項において、前記第２のアーム（１６９）の各々が、当該アセンブリの回転軸（Ｘ）に平行な母線によって形成され、前記中間部（９１）および前記第２の歯車（３）に当接する当接面（１８２）を備えている、歯車のアセンブリ（４４）。
20. 請求項１１〜１８のいずれか一項において、前記第２の取付要素（９０）が前記第１の取付要素（９０）と同一である、歯車のアセンブリ（４４）。
21. 請求項１１〜２０のいずれか一項において、前記第１の環状中心部（６６）と対向する側において、第２の当接がなされる平面（Ｐ４、Ｐ５）で前記第２の環状中心部（１６）に当接する第３の環状中心部（２６６）を有する、少なくとも１つの第３の歯車（５）を支持する第３の支持部材（６４）を備える歯車のアセンブリ（４６）。
22. 請求項２１において、前記第３の支持部材（６４）が、前記第３の環状中心部（２６６）から径方向外側に延出する少なくとも複数の第３のアーム（２６９）を有しており、
    前記第３のアーム（２６９）の各々が、前記少なくとも１つの第３の歯車（５）を取り付けるための対応する第３の取付要素（９０）を収容する少なくとも１つの第７の貫通孔を有し、
    前記第３のアーム（２６９）の各々が、前記第２の支持部材（６２）に支持された歯車（４）の対応する空間に少なくとも一部が収容されている、歯車のアセンブリ（４６）。
23. 請求項２２において、前記複数の第３のアーム（２６９）が、前記複数の第２のアーム（１６９）に対して周方向に互い違いに配列されている、歯車のアセンブリ（４６）。
24. 請求項２１〜２３のいずれか一項において、前記少なくとも１つの第３の歯車（５）が、前記第２の当接がなされる平面（Ｐ４、Ｐ５）を基準として、前記第２の歯車（３）と反対側に配置されている、歯車のアセンブリ（４６）。
25. 請求項２２において、前記少なくとも１つの第３の歯車（５）が、内方に面する複数の第３の径方向の延出部を有しており、
    前記第３の径方向の延出部の各々が、前記少なくとも１つの第３の歯車（５）を前記第３の支持部材（６４）に接続するために、前記少なくとも１つの第７の貫通孔と一列に並ぶ少なくとも１つの第８の貫通孔を有する、歯車のアセンブリ（４６）。
26. 請求項２１〜２５のいずれか一項において、前記少なくとも１つの第３の歯車（５）と異なる直径を有し、前記少なくとも１つの第３の歯車（５）と同一の側で前記第３の支持部材（６４）に接続され、前記少なくとも１つの第３の歯車（５）よりも軸方向外側の位置にある、さらなる第３の歯車（６）を備えており、
    前記さらなる第３の歯車（６）が、前記少なくとも１つの第３の歯車（５）から所定の距離のところにある、歯車のアセンブリ（４６）。
27. 請求項２５において、前記少なくとも１つの第３の歯車（５）と異なる直径を有し、前記少なくとも１つの第３の歯車（５）と同一の側で前記第３の支持部材（６４）に接続され、前記少なくとも１つの第３の歯車（５）よりも軸方向外側の位置にある、さらなる第３の歯車（６）を備えており、
    前記さらなる第３の歯車（６）が、前記少なくとも１つの第３の歯車（５）から所定の距離のところにあり、
    前記さらなる第３の歯車（６）が、前記第３の支持部材（６４）および前記少なくとも１つの第３の歯車（５）に接続されるために、前記第７の貫通孔および第８の貫通孔と一列に並ぶ少なくとも複数の第９の貫通孔を有する、歯車のアセンブリ（４６）。
28. 請求項２２において、前記第３の取付要素（９０）の各々が、対応する第７の貫通孔に少なくとも一部が収容される管状体（９４）と、径方向外側に突出し、前記第３のアーム（２６９）と反対側で、前記少なくとも１つの第３の歯車（５）に当接する中間部（９１）とを備える歯車のアセンブリ（４６）。
29. 請求項２８において、前記少なくとも１つの第３の歯車（５）と異なる直径を有し、前記少なくとも１つの第３の歯車（５）と同一の側で前記第３の支持部材（６４）に接続され、前記少なくとも１つの第３の歯車（５）よりも軸方向外側の位置にある、さらなる第３の歯車（６）を備えており、
    前記さらなる第３の歯車（６）が、前記少なくとも１つの第３の歯車（５）から所定の距離のところにあり、
    前記少なくとも１つの第３の歯車（５）に当接する前記中間部（９１）が、前記さらなる第３の歯車（６）と前記少なくとも１つの第３の歯車（５）との間に動作可能に配置されている、歯車のアセンブリ（４６）。
30. 請求項２８または２９において、前記少なくとも１つの第３の歯車（５）に当接する前記中間部（９１）が円周方向に溝を有する、歯車のアセンブリ（４６）。
31. 請求項２８〜３０のいずれか一項において、前記第３のアーム（２６９）の各々が、当該アセンブリの回転軸（Ｘ）に平行な母線により形成され、前記少なくとも１つの第３の歯車（５）に当接する前記中間部（９１）および前記少なくとも１つの第３の歯車（５）に当接する当接面（２８２）を備えている、歯車のアセンブリ（４６）。
32. 請求項１１において、前記第１の環状中心部（６６）と対向する側において、第２の当接がなされる平面（Ｐ４、Ｐ５）で前記第２の環状中心部（１６６）に当接する第３の環状中心部（２６６）を有する、少なくとも１つの第３の歯車（５）の第３の支持部材（６４）を備え
    前記第３の支持部材（６４）が、前記第３の環状中心部（２６６）から径方向外側に延出する少なくとも複数の第３のアーム（２６９）を有しており、
    前記第３のアーム（２６９）の各々が、前記少なくとも１つの第３の歯車（５）を取り付けるための対応する第３の取付要素（９０）を収容する少なくとも１つの第７の貫通孔を有し、
    前記第３のアーム（２６９）の各々が、前記第２の支持部材（６２）に支持された歯車（４）の対応する空間に少なくとも一部が収容され、
    前記第３の取付要素（９０）が前記第１の取付要素（９０）および前記第２の取付要素（９０）と同一である、歯車のアセンブリ（４６）。
33. 請求項１１において、前記第２のアーム（１６９）の個数と前記第１のアーム（６９）の個数とが同一である、歯車のアセンブリ（４４）。
34. 請求項１１〜２０のいずれか一項において、前記第１の環状中心部（６６）と対向する側において、第２の当接がなされる平面（Ｐ４、Ｐ５）で前記第２の環状中心部（１６６）に当接する第３の環状中心部（２６６）を有する、少なくとも１つの第３の歯車（５）の第３の支持部材（６４）を備え、
    前記第３の支持部材（６４）が、前記第３の環状中心部（２６６）から径方向外側に延出する少なくとも複数の第３のアーム（２６９）を有しており、
    前記第３のアーム（２６９）の各々が、前記少なくとも１つの第３の歯車（５）を取り付けるための対応する第３の取付要素（９０）を収容する少なくとも１つの第７の貫通孔を有し、
    前記第３のアーム（２６９）の各々が、前記第２の支持部材（６２）に支持された歯車（４）の対応する空間に少なくとも一部が収容され、
    前記第３のアーム（２６９）の個数が前記第１のアーム（６９）および前記第２のアーム（１６９）の個数よりも少ない、歯車のアセンブリ（４６）。
35. 請求項１１〜２０のいずれか一項において、前記第１の環状中心部（６６）と対向する側において、第２の当接がなされる平面（Ｐ４、Ｐ５）で前記第２の環状中心部（１６６）に当接する第３の環状中心部（２６６）を有する、少なくとも１つの第３の歯車（５）の第３の支持部材（６４）を備え、
    前記第３の支持部材（６４）が、前記第３の環状中心部（２６６）から径方向外側に延出する少なくとも複数の第３のアーム（２６９）を有しており、
    前記第３のアーム（２６９）の各々が、前記少なくとも１つの第３の歯車（５）を取り付けるための対応する第３の取付要素（９０）を収容する少なくとも１つの第７の貫通孔を有し、
    前記第３のアーム（２６９）の各々が、前記第２の支持部材（６２）に支持された歯車（４）の対応する空間に少なくとも一部が収容され、
    前記第３のアーム（２６９）が、前記第１のアーム（６９）の径方向の延出部および前記第２のアーム（１６９）の径方向の延出部よりも短い径方向の延出部を有する、歯車のアセンブリ（４６）。
36. 請求項２〜３５のいずれか一項において、各第１のアームの基部に形成された軽量化のためののど部（７０）を備える、歯車のアセンブリ（４２、４４、４６）。
37. 請求項１〜３６のいずれか一項において、前記少なくとも１つの空間（８７）が、対応する歯車の全体の厚さにわたっている、歯車のアセンブリ（４２、４４、４６）。
38. 請求項１〜３７のいずれか一項において、複数の前記空間（８７）があり、円周方向に互いに等間隔で離間している、歯車のアセンブリ（４２、４４、４６）。
39. 請求項１〜３８のいずれか一項において、前記歯車が自転車（５１）の後輪（５７）のスプロケット（１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１）であり、前記構成品が自転車（５１）の前記後輪（５７）のハブ（２０）のフリーボディ（２２）である、歯車のアセンブリ（４２、４４、４６）。
40. 請求項３９において、前記第１の支持部材（６０、６４）が、前記フリーボディ（２２）にトルクを伝達するように形成された形状を持つ径方向の内側の面（６７）を有している、歯車のアセンブリ（４２、４４、４６）。
41. 請求項４０において、前記内側の面が溝付きの面（６７）である、歯車のアセンブリ（４２、４４、４６）。
42. 請求項４０または４１において、前記内側の面（６７）の形状が、同一の形状の複数の歯（６８）と、異なる形状の少なくとも１つの歯（６８ａ）とを備えている、歯車のアセンブリ（４２、４４、４６）。
43. 請求項１〜４２のいずれか一項において、前記第１の歯車（２）の厚さと前記少なくとも２つの歯車（２、３）間の距離（Ｚ)とが、その合計（Ａ）が３ミリメートルないし４．５ミリメートルになるように選択される、歯車のアセンブリ（４２、４４、４６）。
44. 請求項１〜４３のいずれか一項において、前記第１の歯車（２）の厚さと前記少なくとも２つの歯車（２、３）間の距離（Ｚ)とが、その合計（Ａ）が３．５ミリメートルないし４ミリメートルになるように選択される、歯車のアセンブリ（４２、４４、４６）。
45. 請求項１〜３８のいずれか一項において、前記歯車が自転車（５１）の案内歯車（１２）であり、前記構成品が自転車のボトムブラケットアセンブリ（１４）のシャフトである、歯車のアセンブリ（４２、４４、４６）。
46. 請求項１〜４５のいずれか一項に記載の歯車のアセンブリを少なくとも１つ備えるスプ
    ロケットアセンブリ（１６）。
47. 請求項４６において、自転車の前記構成品（２２）と直接接続される少なくとも１つのフリー歯車を備えるスプロケットアセンブリ（１６）。
48. 請求項１〜４５のいずれか一項に記載の歯車のアセンブリを少なくとも１つ備える自転車。
49. 請求項１〜４５のいずれか一項に記載の自転車の歯車（１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２）のアセンブリ（４２、４４、４６、３４２，４４２，５５２）用の取付要素（９０）であって、
    ２つの歯車を、前記アセンブリ（４２、４４、４６、３４２，４４２，５５２）の歯車の支持部材（６０、６２、６４、３６０、４６０、５６０）に取り付ける取付要素（９０）において、
    管状体（９４）と、前記管状体（９４）から径方向外側に突出した中間部（９１）とを備え、前記中間部（９１）が、外周縁に円周溝（９２）を有していることを特徴とする取付要素（９０）。
50. 請求項４９において、前記中間部（９１）が、前記管状体（９４）と別体である取付要素（９０）。

Images