JP7397514B2

JP7397514B2 - 内装変速機のギアシフト制御機構

Info

Publication number: JP7397514B2
Application number: JP2022008704A
Authority: JP
Inventors: 仁熾劉
Original assignee: 介▲隆▼興齒輪股▲ふん▼有限公司
Priority date: 2022-01-24
Filing date: 2022-01-24
Publication date: 2023-12-13
Anticipated expiration: 2042-01-24
Also published as: JP2023107476A

Description

本発明は、内装変速機のギアシフト制御機構に関する。

一般的に従来の自転車の内装変速機技術は、関連する産業界にとっては熟知され、産業に実際に利用されている技術であった。各種変速比の技術創作も異なる技術思想や創作理念により構造が異なる創造的な設計になっており、構造及び実際の運用上の効果にも様々な優劣があった。技術創作には有益性があるが、実質的な産業利用性を真に達成するものはなく、例えば、このような技術創作は主に実施及び運用において欠点が存在した。

変速関連の多段変速比の設計では、使用対象及び目的の違いに合わせてシフトするギア速度の違いや販売市場での区分が必要であり、運動が好きな者にとっては変速段数が多くある変速設計が好まれた。変速段数が少ないものは一般的な通勤用途に使用する者に好まれるため、市場が大きく、産業上の利用性及び経済的利益もより高かった。これらの技術創作及び市場の占有率は変速段数が少ないものの方が高く、一般的な環境に適合し、通勤用途に利用する者に好まれる三段または四段変速設計が主流となっている。

しかしながら、この種の従来のギア数が少ない内装変速機の技術創作は、内部構造の設計及びギアシフト制御の技術思想が限られており、ギアシフト制御過程で急変速が発生するという欠点が長年存在していることは周知の事実である。急変速するという欠点により、自転車に乗りながらスムーズにギアシフトを行うことができなかった。従来の四段変速設計を例にすると、内装変速機の内部構造は少数の段（例えば、二段）の遊星歯車変速システムにより構成されているため、第２のギアから第３のギアにシフトする場合、第一段の遊星歯車変速システム中のサンギアを、固定または自由回転するように制御する軸爪の爪閉め動作を逆方向に閉めなければならず、操作に大きなトルクが必要となった。また、機械構造上、第一段の遊星歯車変速システム中のサンギアを固定または自由回転するように制御する、対応する軸爪が先に爪閉めをし、第二段の遊星歯車変速システム中のサンギアを固定または自由回転するように制御する、対応する軸爪が爪を開いていない場合、速度が自動的に第１のギアに戻った後に第３のギアに跳ね上がってしまう。或いは、第一段の遊星歯車変速システム中のサンギアを固定または自由回転するように制御する、対応する軸爪が爪を閉めておらず、第二段の遊星歯車変速システム中のサンギアを固定または自由回転するように制御する、対応する軸爪が爪を開いている場合、速度が自動的に第４のギアに上がってから第１のギアに戻る。このような操作時の急変速によりギアシフトがスムーズに行えなくなる問題が発生し、新たな産業技術によりこの問題を解決することが待ち望まれていた。

そこで、本発明者は上記の欠点が改善可能と考え、鋭意検討を重ねた結果、合理的設計で上記の課題を効果的に改善する本発明の提案に至った。

本発明は、上記問題点に鑑みて本発明者の鋭意研究により成されたものである。

本発明の「内装変速機のギアシフト制御機構」の創作目的は、以下の通りである。
（１）二段の遊星歯車変速システムのみを備えている内装変速機がギアシフトする際に、急変速が発生し易いという問題を効果的に解決するギアシフト制御機構を提供する。
（２）構造が簡易であり、作動トルクが軽い新規の実用的な内装変速機のギアシフト制御機構を提供する。
（３）内装変速機の内部に所定段の遊星歯車変速システムを設ける。各段の遊星歯車変速システムの変速比を同じにすることで、同じモジュール構造を形成し、部材の投資開発コストを効果的に低減し、産業の加工組み立てステップを簡素化する。
（４）産業上の利用性に優れ、経済的利益が高い内装変速機のギアシフト制御機構を提供する。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の内装変速機のギアシフト制御機構は、車軸（１）に沿って複数配置された所定段の遊星歯車変速システムにより車軸の回転を変速して出力する内装変速機に適用されるギアシフト制御機構であって、軸爪（１７）と、軸爪制御リング（２１、２２、２３）と、環状スリーブ（２）と、を備える。
軸爪は、各段の遊星歯車変速システムの環状のサンギア（３）の内周壁と車軸の外周壁との間に設けられ、サンギアと車軸とが固定されていない自由回転状態と、サンギアと車軸とが固定された固定状態とを切り替える。
軸爪制御リングは、各段の遊星歯車変速システムにおいてサンギアと軸方向にずれた位置に設けられ、サンギアに対向する位置から軸方向に延びて配置された軸爪が内周壁に接触可能であり、内周壁が軸爪に接触して軸爪の位置を規制することで、軸爪を、サンギアの自由回転状態に対応する閉作動、又は、サンギアの固定状態に対応する開作動させるように制御可能である。
環状スリーブは、軸方向の一端に外力を受けて連動する受力部（２ａ）が設けられ、軸方向の他端に全ての軸爪制御リングが間隔をあけて直列配置された状態で各軸爪制御リングに並列接続されたシリアルリンクロッド（２ｂ）が設けられている。
各軸爪制御リングには、環状スリーブのシリアルリンクロッドが挿通する孔部（２１ａ、２２ａ、２３ａ）が設けられている。
各軸爪制御リングには、内周壁における他の軸爪制御リングと異なる周方向位置に半径が変化する段差を有するカムが形成されている。
環状スリーブのシリアルリンクロッドを介して一体に連結された全ての軸爪制御リングが一体に回転し、各遊星歯車変速システムの軸爪が軸爪制御リングの内周壁に形成されたカムの段差を超えたとき、閉作動と開作動とが切り替わり、サンギアの自由回転状態と固定状態とが切り替わることで変速の速度比が変更される。

内装変速機の内部に所定段の遊星歯車変速システムが設けられている。各段の遊星歯車変速システムのサンギア（３）と内装変速機の車軸（１）との間にそれぞれ設置されている軸爪は、共に、同じ環状スリーブにより制御されている。

各軸爪制御リングのカムは、段差の周方向の一方側に、対応する軸爪を閉作動させる爪閉じ作用面（２１ｂ、２２ｂ、２３ｂ）を有し、段差の周方向の他方側に、対応する軸爪を開作動させる爪開き作用面（２１ｃ、２２ｃ、２３ｃ）を有する。
且つ各軸爪制御リングにおいて、爪閉じ作用面に軸爪が接触しつつ回転可能な作動角度範囲は互いに異なり、爪開き作用面に軸爪が接触しつつ回転可能な作動角度範囲も互いに異なっている。

内装変速機の内部が三段の遊星歯車変速システムである場合、環状スリーブが変速作動していない第１のギア状態では、第一段遊星歯車変速システムの軸爪が、第一軸爪制御リング（２１）の爪閉じ作用面（２１ｂ）の角度範囲内に位置し、第一段遊星歯車変速システムの軸爪が、第一段遊星歯車変速システムのサンギア（３）を固定されていない自由回転状態にする。第二段遊星歯車変速システムの軸爪が、第二軸爪制御リング（２２）の爪閉じ作用面（２２ｂ）の角度範囲内に位置し、第二段遊星歯車変速システムの軸爪が、第二段遊星歯車変速システムのサンギア（３）を固定されていない自由回転状態にする。第三段遊星歯車変速システムの軸爪が、第三軸爪制御リング（２３）の爪閉じ作用面（２３ｂ）の角度範囲内に位置し、第三段遊星歯車変速システムの軸爪が、第三段遊星歯車変速システムのサンギア（３）を固定されていない自由回転状態にする。

内装変速機の内部が三段の遊星歯車変速システムである場合、環状スリーブが第１のギアから第２のギアにシフトして第２のギア状態になると、第一段遊星歯車変速システムの軸爪が、第一軸爪制御リング（２１）の爪開き作用面（２１ｃ）の角度範囲内に位置し、第一段遊星歯車変速システムの軸爪が、第一段遊星歯車変速システムのサンギア（３）を固定状態にする。第二段遊星歯車変速システムの軸爪が、第二軸爪制御リング（２２）の爪閉じ作用面（２２ｂ）の角度範囲内に位置し、第二段遊星歯車変速システムの軸爪が、第二段遊星歯車変速システムのサンギア（３）を固定されていない自由回転状態にする。第三段遊星歯車変速システムの軸爪が、第三軸爪制御リング（２３）の爪閉じ作用面（２３ｂ）の角度範囲内に位置し、第三段遊星歯車変速システムの軸爪が、第三段遊星歯車変速システムのサンギア（３）を固定されていない自由回転状態にする。

内装変速機の内部が三段の遊星歯車変速システムである場合、環状スリーブが第２のギアから第３のギアにシフトして第３のギア状態になると、第一段及び第二段遊星歯車変速システムの軸爪が、第一軸爪制御リング（２１）の爪開き作用面（２１ｃ）の角度範囲内に位置し、第一段及び第二段遊星歯車変速システムの軸爪が、第一段及び第二段遊星歯車変速システムのサンギア（３）を固定状態にする。第三段遊星歯車変速システムの軸爪が、第三軸爪制御リング（２３）の爪閉じ作用面（２３ｂ）の角度範囲内に位置し、第三段遊星歯車変速システムの軸爪が、第三段遊星歯車変速システムのサンギア（３）を固定されていない自由回転状態にする。

内装変速機の内部が三段の遊星歯車変速システムである場合、環状スリーブが第３のギアから第４のギアにシフトして第４のギア状態になると、第一段遊星歯車変速システムの軸爪が、第一軸爪制御リング（２１）の爪開き作用面（２１ｃ）の角度範囲内に位置し、第一段遊星歯車変速システムの軸爪が、第一段遊星歯車変速システムのサンギア（３）を固定状態にする。第二段遊星歯車変速システムの軸爪が、第二軸爪制御リング（２２）の爪開き作用面（２２ｃ）の角度範囲内に位置し、第二段遊星歯車変速システムの軸爪が、第二段遊星歯車変速システムのサンギア（３）を固定状態にする。第三段遊星歯車変速システムの軸爪が、第三軸爪制御リング（２３）の爪開き作用面（２３ｃ）の角度範囲内に位置し、第三段遊星歯車変速システムの軸爪が、第三段遊星歯車変速システムのサンギア（３）を固定状態にする。

このように、本発明によれば、次のような効果がある。
ギアシフト制御機構の環状スリーブの回転により、直列接続する各軸爪制御リングが、遊星歯車変速システムに各々対応する軸爪の開閉をそれぞれ制御する。それにより、従来の二段の遊星歯車変速システムのみを備えている自転車の内装変速機はギアシフト時に急変速し易いという欠点を有効的に解決し、且つギアシフト制御機構の構造を簡易にし、作動トルクを軽減する実用性及び技術的進歩性を達成する。

本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。

本発明の一実施形態に係る内装変速機のギアシフト制御機構を模式的に示した断面図である。本発明の一実施形態に係る単段の遊星歯車変速機システムを示す概略組立図である。本発明の一実施形態に係る単段の遊星歯車変速機システムを組み合わせた概略断面図である。本発明の一実施形態に係るギアシフト制御機構を示す概略構成図である。本発明の一実施形態に係る環状スリーブを示す斜視図である。本発明の一実施形態に係る環状スリーブを示す図である。図６の右側面図である。本発明の一実施形態に係る第一軸爪制御リングを示す斜視図である。本発明の一実施形態に係る第一軸爪制御リングを示す正面図である。図９の右側面図である。図９の左側面図である。本発明の一実施形態に係る第二軸爪制御リングを示す斜視図である。本発明の一実施形態に係る第二軸爪制御リングを示す正面図である。図１３の右側面図である。図１３の左側面図である。本発明の一実施形態に係る第三軸爪制御リングを示す斜視図である。本発明の一実施形態に係る第三軸爪制御リングを示す正面図である。図１７の右側面図である。図１７の左側面図である。本発明の一実施形態に係る第一軸爪制御リングが軸爪を開いた状態を示す概略図である。本発明の一実施形態に係る第二軸爪制御リングが軸爪を開いた状態を示す概略図である。本発明の一実施形態に係る第三軸爪制御リングが軸爪を開いた状態を示す概略図である。本発明の一実施形態に係る、第１のギアにあるときの各軸爪制御リングの爪開き、または、爪閉じ状態を示す概略図である。本発明の一実施形態に係る、第２のギアにあるときの各軸爪制御リングの爪開き、または、爪閉じ状態を示す概略図である。本発明の一実施形態に係る、第３のギアにあるときの各軸爪制御リングの爪開き、または、爪閉じ状態を示す概略図である。本発明の一実施形態に係る、第４のギアにあるときの各軸爪制御リングの爪開き、または、爪閉じ状態を示す概略図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明は以下の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更可能であることは言うまでもない。

図１から図３までに示す、本発明に係る「内装変速機のギアシフト制御機構」の実施例を参照する。本発明の実施例では三段の遊星歯車変速システムを例に説明するが、実際の運用では、所定段（例えば、二段または二段以上）の遊星歯車変速システムで実施及び運用可能である。

図１に示すように、本実施例に係る内装変速機の内部に、所定段の遊星歯車変速システムが設けられている（以下、実施例では三段であるものを例に説明する。）。内装変速機全体に装設される部材は、車軸１と、環状スリーブ２と、サンギア３と、プラネットキャリア４と、ガスケット５と、二段遊星歯車６と、ピン７と、デテント８と、デテントスプリング９と、右カラー１０と、ガスケット１１と、位置決め用バックル１２と、ガスケット１３と、左カラー１４と、内歯車１５と、ハウジング内歯車１６と、軸爪１７と、バネ１８と、位置決め用スプリング１９と、バックル２０と、第一軸爪制御リング２１と、第二軸爪制御リング２２と、第三軸爪制御リング２３と、入力ベース２４と、ビッグリングベアリング２５と、スモールリングベアリング２６と、小さいベアリング台座２７と、チェーンディスク２８と、制御パネル２９と、ブッシング３０と、ナット３１と、ハウジング３２と、テールベアリング台座３３と、ダストカバー３４と、チェーンディスク位置決め用スプリング３５と、である。内装変速機の内部に備えられている三段の遊星歯車変速システムの、各段の遊星歯車変速システムの変速比が同じであるため、図２及び図３に示す実施例のような同じモジュール構造が形成される。同じモジュール構造であるため、部材の投資開発コストが効果的に削減され、産業の加工装設プロセスの簡素化を達成している。

各段の遊星歯車変速システムのサンギア３と内装変速機の車軸１との間には、サンギア３と内装変速機の車軸１との間の開閉離合動作を制御するための軸爪１７がそれぞれ設置されている。各軸爪１７と車軸１との間にはバネ１８が各自組み合わせられ、各軸爪１７は、図２０から図２２までに示すように、各自対応する第一軸爪制御リング２１、第二軸爪制御リング２２、または第三軸爪制御リング２３のカム或いはカム類似構造に貼着するように保持されている。

図４に示すように、各段の遊星歯車変速システムのサンギア３と内装変速機の車軸１との間にそれぞれ設置されている、サンギア３と内装変速機の車軸１との間の開閉離合動作を制御するための軸爪１７は、共に同じギアシフト制御機構により制御されている。ギアシフト制御機構は、図４から図７までに示すように、環状スリーブ２、及び、遊星歯車変速システムの数量と同数であり、且つ遊星歯車変速システムに対応する軸爪１７の開閉を各自制御する第一軸爪制御リング２１（図８から図１１までを参照）、第二軸爪制御リング２２（図１２から図１５までを参照）、及び第三軸爪制御リング２３を備える（図１６から図１９までを参照）。全ての軸爪制御リング２１、２２、２３は、同じ環状スリーブ２に直列接続されている。

図５から図７までに示すように、環状スリーブ２の一端には、外力を受けて連動する受力部２ａが設けられ、他端には、全ての軸爪制御リング２１、２２、２３を直列接続させるためのシリアルリンクロッド２ｂが設けられている。第一軸爪制御リング２１、第二軸爪制御リング２２、及び第三軸爪制御リング２３には、環状スリーブ２のシリアルリンクロッド２ｂを直列接続するための孔部２１ａ、２２ａ、２３ａが設けられている。且つ第一軸爪制御リング２１、第二軸爪制御リング２２、及び第三軸爪制御リング２３には、作動角度範囲が互いに異なるカムまたはカム類似構造が各々設置されている。第一軸爪制御リング２１、第二軸爪制御リング２２、及び第三軸爪制御リング２３のカムまたはカム類似構造は、車軸１と各サンギア３との間を離合させるための軸爪１７の爪閉じ作用面２１ｂ、２２ｂ、２３ｂ及び爪開き作用面２１ｃ、２２ｃ、２３ｃを各々備える。且つ各第一軸爪制御リング２１、第二軸爪制御リング２２、及び第三軸爪制御リング２３は、車軸１と各サンギア３との間を離合させる軸爪１７の爪閉じ作用面２１ｂ、２２ｂ、２３ｂの作動角度範囲が互いに異なり、爪開き作用面２１ｃ、２２ｃ、２３ｃの作動角度範囲も互いに異なる。

図２３Ａから図２３Ｄまでには、本発明の四段変速ギアの実施例において、各ギアシフト時に三段の遊星歯車変速システムの各第一軸爪制御リング２１、第二軸爪制御リング２２、及び第三軸爪制御リング２３について、第１のギアから第４のギアにシフトする動作の間に、車軸１と各サンギア３との間を離合する各軸爪１７の爪が開閉する状態が示されている。

図２３Ａに示すように、ギアシフト制御機構の環状スリーブ２が変速作動しておらず、第１のギア状態にある場合、第一段遊星歯車変速システムの軸爪１７が、第一軸爪制御リング２１の爪閉じ作用面２１ｂの角度範囲内に位置する。そのため、第一段遊星歯車変速システムの軸爪１７が、第一段遊星歯車変速システムのサンギア３を固定されていない自由回転状態にする。第二段遊星歯車変速システムの軸爪１７が、第二軸爪制御リング２２の爪閉じ作用面２２ｂの角度範囲内に位置するため、第二段遊星歯車変速システムの軸爪１７が、第二段遊星歯車変速システムのサンギア３を固定されていない自由回転状態にする。第三段遊星歯車変速システムの軸爪１７が、第三軸爪制御リング２３の爪閉じ作用面２３ｂの角度範囲内に位置するため、第三段遊星歯車変速システムの軸爪１７が、第三段遊星歯車変速システムのサンギア３を固定されていない自由回転状態にする。この際、第一段から第三段までの遊星歯車変速システムの各軸爪１７は全て爪閉じ状態になり、各サンギア３も固定されていない自由回転状態となる。これにより速度比は１となる。

図２３Ｂによると、ギアシフト制御機構の環状スリーブ２が第１のギアから第２のギアにシフトして第２のギア状態になると、第一段遊星歯車変速システムの軸爪１７が、第一軸爪制御リング２１の爪開き作用面２１ｃの角度範囲内に位置する。そのため、第一段遊星歯車変速システムの軸爪１７が、第一段遊星歯車変速システムのサンギア３を固定状態にする。第二段遊星歯車変速システムの軸爪１７が、第二軸爪制御リング２２の爪閉じ作用面２２ｂの角度範囲内に位置するため、第二段遊星歯車変速システムの軸爪１７が、第二段遊星歯車変速システムのサンギア３を固定されていない自由回転状態にする。第三段遊星歯車変速システムの軸爪１７が、第三軸爪制御リング２３の爪閉じ作用面２３ｂの角度範囲内に位置するため、第三段遊星歯車変速システムの軸爪１７が、第三段遊星歯車変速システムのサンギア３を固定されていない自由回転状態にする。この際、第一段遊星歯車変速システムの軸爪１７が爪開き状態になり、第一段遊星歯車変速システムのサンギア３が固定状態となる。第二段及び第三段の遊星歯車変速システムの各軸爪１７が全て爪閉じ状態となり、第二段及び第三段の遊星歯車変速システムの各サンギア３も全て固定されていない自由回転状態となる。この際の速度比はａとなる。

図２３Ｃによれば、ギアシフト制御機構の環状スリーブ２が第２のギアから第３のギアにシフトして第３のギア状態になると、第一段及び第二段遊星歯車変速システムの軸爪１７が、第一軸爪制御リング２１の爪開き作用面２１ｃの角度範囲内に位置する。そのため、第一段及び第二段遊星歯車変速システムの軸爪１７が、第一段及び第二段の遊星歯車変速システムのサンギア３を固定状態にする。第三段遊星歯車変速システムの軸爪１７が、第三軸爪制御リング２３の爪閉じ作用面２３ｂの角度範囲内に位置するため、第三段遊星歯車変速システムの軸爪１７が、第三段の遊星歯車変速システムのサンギア３を依然固定されていない自由回転状態にする。この際、第一段及び第二段の遊星歯車変速システムの各軸爪１７が全て爪開き状態となり、そのサンギア３も全て固定状態となる。第三段の遊星歯車変速システムの軸爪１７が爪閉じ状態となり、そのサンギア３も固定されていない自由回転状態となる。この際の速度比はａ^２となる。

図２３Ｄに示すように、ギアシフト制御機構の環状スリーブ２が第３のギアから第４のギアにシフトして第４のギア状態になると、第一段遊星歯車変速システムの軸爪１７が、第一軸爪制御リング２１の爪開き作用面２１ｃの角度範囲内に位置する。そのため、第一段遊星歯車変速システムの軸爪１７が、第一段の遊星歯車変速システムのサンギア３を固定状態にする。第二段遊星歯車変速システムの軸爪１７が、第二軸爪制御リング２２の爪開き作用面２２ｃの角度範囲内に位置するため、第二段遊星歯車変速システムの軸爪１７が、第二段の遊星歯車変速システムのサンギア３を固定状態にする。第三段遊星歯車変速システムの軸爪１７が、第三軸爪制御リング２３の爪開き作用面２３ｃの角度範囲内に位置するため、第三段遊星歯車変速システムの軸爪１７が、第三段の遊星歯車変速システムのサンギア３を固定状態にする。この際、第一段から第三段までの遊星歯車変速システムの各軸爪１７が全て爪開き状態となり、そのサンギア３も全て固定状態となる。この際の速度比はａ^３となる。

上述の図２３Ａから図２３Ｄまでは、低速ギアを何れか１つの高速ギアにシフトする操作及び三段の遊星歯車変速システムの各軸爪１７が何れか１つのギアにある動作の変化を図示する。反対に、何れか１つの高速ギアから何れか１つの低速ギアにシフトする場合、図２３Ｄから図２３Ａに示すように、各軸爪１７が何れか１つのギアにシフトするまで逆方向に作動するように変化する。

以上を総合すると、本発明は確実且つ有効に下述の実用的な効果を生んでいる。
（１）二段の遊星歯車変速システムのみを備えている内装変速機は、ギアシフト時に急変速を発生し易いという欠点を有効的に解決している。
（２）ギアシフト制御機構の構造が簡易であり、作動トルクが軽減し、新規性及び実用的な進歩性を備えている。
（３）各段の遊星歯車変速システムの変速比が同じであるため、同じモジュール構造が形成され、部材の投資開発コストを効果的に低減させ、産業の加工装設ステップを簡素化している。
（４）産業上の利用性に優れ、且つ経済的利益も高く、産業的に価値がある。

以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施例に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることは当業者に明らかである。また、その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１車軸
２環状スリーブ
２ａ受力部
２ｂシリアルリンクロッド
３サンギア
４プラネットキャリア
５ガスケット
６二段遊星歯車
７ピン
８デテント
９デテントスプリング
１０右カラー
１１ガスケット
１２位置決め用バックル
１３ガスケット
１４左カラー
１５内歯車
１６ハウジング内歯車
１７軸爪
１８バネ
１９位置決め用スプリング
２０バックル
２１第一軸爪制御リング
２１ａ孔部
２２ａ孔部
２３ａ孔部
２２第二軸爪制御リング
２１ｂ爪閉じ作用面
２２ｂ爪閉じ作用面
２３ｂ爪閉じ作用面
２３第三軸爪制御リング
２１ｃ爪開き作用面
２２ｃ爪開き作用面
２３ｃ爪開き作用面
２４入力ベース
２５ビッグリングベアリング
２６スモールリングベアリング
２７小さいベアリング台座
２８チェーンディスク
２９制御パネル
３０ブッシング
３１ナット
３２ハウジング
３３テールベアリング台座
３４ダストカバー
３５チェーンディスク位置決め用スプリング

Claims

車軸（１）に沿って複数配置された所定段の遊星歯車変速システムにより前記車軸の回転を変速して出力する内装変速機に適用されるギアシフト制御機構であって、
各段の前記遊星歯車変速システムの環状のサンギア（３）の内周壁と前記車軸の外周壁との間に設けられ、前記サンギアと前記車軸とが固定されていない自由回転状態と、前記サンギアと前記車軸とが固定された固定状態とを切り替える軸爪（１７）と、
各段の前記遊星歯車変速システムにおいて前記サンギアと軸方向にずれた位置に設けられ、前記サンギアに対向する位置から軸方向に延びて配置された前記軸爪が内周壁に接触可能であり、内周壁が前記軸爪に接触して前記軸爪の位置を規制することで、前記軸爪を、前記サンギアの前記自由回転状態に対応する閉作動、又は、前記サンギアの固定状態に対応する開作動させるように制御可能な軸爪制御リング（２１、２２、２３）と、
軸方向の一端に外力を受けて連動する受力部（２ａ）が設けられ、軸方向の他端に全ての前記軸爪制御リングが間隔をあけて直列配置された状態で各前記軸爪制御リングに並列接続されたシリアルリンクロッド（２ｂ）が設けられた環状スリーブ（２）と、
を備え、
各前記軸爪制御リングには、前記環状スリーブの前記シリアルリンクロッドが挿通する孔部（２１ａ、２２ａ、２３ａ）が設けられ、
各前記軸爪制御リングには、内周壁における他の前記軸爪制御リングと異なる周方向位置に半径が変化する段差を有するカムが形成されており、
前記環状スリーブの前記シリアルリンクロッドを介して一体に連結された全ての前記軸爪制御リングが一体に回転し、各前記遊星歯車変速システムの前記軸爪が前記軸爪制御リングの内周壁に形成された前記カムの前記段差を超えたとき、前記閉作動と前記開作動とが切り替わり、前記サンギアの前記自由回転状態と前記固定状態とが切り替わることで変速の速度比が変更されることを特徴とする内装変速機のギアシフト制御機構。
前記内装変速機の内部に所定段の前記遊星歯車変速システムが設けられ、
各段の前記遊星歯車変速システムのサンギア（３）と前記内装変速機の車軸（１）との間にそれぞれ設置されている前記軸爪は、共に、同じ前記環状スリーブにより制御されていることを特徴とする請求項１に記載の内装変速機のギアシフト制御機構。
各前記軸爪制御リングの前記カムは、前記段差の周方向の一方側に、対応する前記軸爪を前記閉作動させる爪閉じ作用面（２１ｂ、２２ｂ、２３ｂ）を有し、前記段差の周方向の他方側に、対応する前記軸爪を前記開作動させる爪開き作用面（２１ｃ、２２ｃ、２３ｃ）を有し、
且つ各前記軸爪制御リングにおいて、前記爪閉じ作用面に前記軸爪が接触しつつ回転可能な作動角度範囲は互いに異なり、前記爪開き作用面に前記軸爪が接触しつつ回転可能な作動角度範囲も互いに異なることを特徴とする請求項１に記載の内装変速機のギアシフト制御機構。
前記内装変速機の内部が三段の前記遊星歯車変速システムである場合、前記環状スリーブが変速作動していない第１のギア状態では、
第一段遊星歯車変速システムの軸爪が、第一軸爪制御リング（２１）の爪閉じ作用面（２１ｂ）の角度範囲内に位置し、前記第一段遊星歯車変速システムの軸爪が、前記第一段遊星歯車変速システムのサンギア（３）を固定されていない前記自由回転状態にし、
第二段遊星歯車変速システムの軸爪が、第二軸爪制御リング（２２）の爪閉じ作用面（２２ｂ）の角度範囲内に位置し、前記第二段遊星歯車変速システムの軸爪が、前記第二段遊星歯車変速システムのサンギア（３）を固定されていない前記自由回転状態にし、
第三段遊星歯車変速システムの軸爪が、第三軸爪制御リング（２３）の爪閉じ作用面（２３ｂ）の角度範囲内に位置し、前記第三段遊星歯車変速システムの軸爪が、前記第三段遊星歯車変速システムのサンギア（３）を固定されていない前記自由回転状態にすることを特徴とする請求項１に記載の内装変速機のギアシフト制御機構。
前記内装変速機の内部が三段の前記遊星歯車変速システムである場合、前記環状スリーブが第１のギアから第２のギアにシフトして第２のギア状態になると、
第一段遊星歯車変速システムの軸爪が、第一軸爪制御リング（２１）の爪開き作用面（２１ｃ）の角度範囲内に位置し、前記第一段遊星歯車変速システムの軸爪が、前記第一段遊星歯車変速システムのサンギア（３）を前記固定状態にし、
第二段遊星歯車変速システムの軸爪が、第二軸爪制御リング（２２）の爪閉じ作用面（２２ｂ）の角度範囲内に位置し、前記第二段遊星歯車変速システムの軸爪が、前記第二段遊星歯車変速システムのサンギア（３）を固定されていない前記自由回転状態にし、
第三段遊星歯車変速システムの軸爪が、第三軸爪制御リング（２３）の爪閉じ作用面（２３ｂ）の角度範囲内に位置し、前記第三段遊星歯車変速システムの軸爪が、前記第三段遊星歯車変速システムのサンギア（３）を固定されていない前記自由回転状態にすることを特徴とする請求項１に記載の内装変速機のギアシフト制御機構。
前記内装変速機の内部が三段の前記遊星歯車変速システムである場合、前記環状スリーブが第２のギアから第３のギアにシフトして第３のギア状態になると、
第一段及び第二段遊星歯車変速システムの軸爪が、第一軸爪制御リング（２１）の爪開き作用面（２１ｃ）の角度範囲内に位置し、前記第一段及び第二段遊星歯車変速システムの軸爪が、前記第一段及び第二段遊星歯車変速システムのサンギア（３）を前記固定状態にし、
第三段遊星歯車変速システムの軸爪が、第三軸爪制御リング（２３）の爪閉じ作用面（２３ｂ）の角度範囲内に位置し、前記第三段遊星歯車変速システムの軸爪が、前記第三段遊星歯車変速システムのサンギア（３）を固定されていない前記自由回転状態にすることを特徴とする請求項１に記載の内装変速機のギアシフト制御機構。
前記内装変速機の内部が三段の前記遊星歯車変速システムである場合、前記環状スリーブが第３のギアから第４のギアにシフトして第４のギア状態になると、
第一段遊星歯車変速システムの軸爪が、第一軸爪制御リング（２１）の爪開き作用面（２１ｃ）の角度範囲内に位置し、前記第一段遊星歯車変速システムの軸爪が、前記第一段遊星歯車変速システムのサンギア（３）を前記固定状態にし、
第二段遊星歯車変速システムの軸爪が、第二軸爪制御リング（２２）の爪開き作用面（２２ｃ）の角度範囲内に位置し、前記第二段遊星歯車変速システムの軸爪が、前記第二段遊星歯車変速システムのサンギア（３）を前記固定状態にし、
第三段遊星歯車変速システムの軸爪が、第三軸爪制御リング（２３）の爪開き作用面（２３ｃ）の角度範囲内に位置し、前記第三段遊星歯車変速システムの軸爪が、前記第三段遊星歯車変速システムのサンギア（３）を前記固定状態にすることを特徴とする請求項１に記載の内装変速機のギアシフト制御機構。