JPH01178094A - 無段変速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は模形状の摩擦片をＶ溝に摩擦係合させることに
よって無段階に変速伝動することができるところの、主
に自転車の変速装置に適している無段変速装置に関する
ものである。

（従来の技術） この種の従来装置としては、本出願人が先に出願した特
開昭６１−２１８４９１号公報に開示されたものがある
。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら上述の従来装置は、自転車の後輪ハブ軸に
装置するようにしたものであるから、自転車のクランク
軸側には適用できないという問題点があった。

本発明はこれをクランク軸側に装着できるようにしたも
ので、全体的に構造を簡単にすると共に、薄型の無段変
速装置を提供することを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 上述の問題点を解決するため本発明においては、中心軸
に対して偏心量調整自在な偏心カムに回転自在に設けた
中間体に複数列で各列複数個のＲ擦片の基部を枢支し、
入力側回転部材の内周に設けたＶ溝に前記一方の列の摩
擦片が摩擦係合すると共に、他方の列の摩擦片が摩擦係
合する■溝を出力側回転部材の内周に形成して無段変速
装置を構成する。

（作　用） 本発明装置は上述のように構成したから、これを自転車
のクランク軸に装置して、入力側の回転部材をクランク
軸と結合すると共に、出力側の回転部材にチェノと噛合
するスプロケットを一体的に設ければ、全体的に構造が
簡単で、かつ薄型の自転車のクランク側無段変速装置を
得ることができる。

特に本発明においては、中間体に複列９摩擦片の基部を
枢支するようにしたから、片持ち構造でなくなると共に
、枢支ピンが共通となる。したがって構造が簡単で、製
造組立が容易になる上に、強度の向上と、装置全体の軽
量化及びコンパクト化が促進できる。

（実施例） 以下、図面について本発明を自転車用無段変速装置に適
用した実施例について説明する。

図中１（第２図参照）は自転車フレームの下パイプ、２
は立パイプ、３はチェノステー、４はハンガラグ、５は
ハンガラグ４にねじ込んだハンガワン、６はハンガワン
５に対して鋼球７を介して回転自在に設けたクランク軸
、８はクランク軸６のテーパ一部６ａに嵌合したクラン
クアーム、９はその抜は止め用のナツトである。

本実施例においては、第２図に示すように、クランク軸
６の中心Ｏ３に対してＬだけ偏心した点０２を中心とす
る内側偏心カム１ｏを前記ハンガワン５と一体に形成す
る。１１はこの内側偏心カム１０の内周面とクランク軸
６の外周面との間に介挿したころである。

また内側偏心カム１０の中心０□に対して１２だけ偏心
した点０３を中心とする外側偏心カム１２を内側偏心カ
ムＩＯにころ１３を介して回動自在に嵌合する。そして
この外側偏心カム１２の内側面に直径方向の満１２ａを
形成する。なお、本実施例ではｆ！、、＝４２に設定し
である。

またハンガワン５の鍔部５ａの外周にリング状のワイヤ
リール１４を回転自在に設け、このワイヤリール１４の
側面に突設した突起１５を前記溝１２ａに嵌入する。１
６はワイヤリール１４に巻きかけた操作ワイヤ、１６ａ
（第３図参照）はそのワイヤエンド、１７（第２．３図
参照）はそのアウタワイヤ、１８は下バイブ１にアウタ
ワイヤ１７を固定するためのアウタ受けである。

また前記外側偏心カム１２の外周にころ１９を介してリ
ング状の中間体２０を回転自在に設け、この中間体２０
の外周部に内外２列の環状溝２０ａ、’　２０ｂを形成
し、外側の環状溝２Ｏａ内に第２図に示すように複数個
（本実施例では８個）の摩擦片２１の基部を挿入してピ
ン２２により枢支すると共に、ばね２３により摩擦片２
１の先端部を外方へ押し出すように付勢する。

なおこのＦｊ擦片２１は第２図において先端部が反時計
回りの方向へ傾斜するように配置すると共に、かつその
外側端面２１ａの側面形状は基点（ピン２２の中心点）
から徐々に遠ざかる曲面に形成し、この外側端面２１ａ
上には２条の山形突条２１ｂを並設する。

また内側の環状溝２Ｏｂ内に第３図に示すように複数個
（本実施例では８個）の摩擦片２４の基部を挿入して前
記ピン２２により枢支すると共に、ばね２５により摩擦
片２４の先端部を外方へ押し出すように付勢する。

なおこの摩擦片２４は第３図において先端部が時計回り
の方向へ１頃斜するように配置すると共に、かつその外
側端面２４ａの側面形状は基点（ピン２２の中心点）か
ら徐々に遠ざかる曲面に形成し、この外側端面２４ａ上
には２条の山形突条２４ｂを並設する。

またクランクアーム８のボス部８ａに、はぼ円板状の入
力側回転部材２６を固着し、この回転部材２６の外周部
の内側に前記各摩擦片２１の山形突条２１ｂと嵌合する
７２条のＶ溝２６ａを形成する。

また入力端回転部＋Ａ２６と、中間体２０に枢支した摩
擦片２４とを外包する形状の出力側回転部材２７を、入
力端回転部材２６の外周部と、ワイヤリール１４の外周
部との間に、それぞれ鋼球２８を介して回転自在に嵌装
し、この出力側回転部材２７の外周にスプロケット２９
を一体的に突設すると共に、回転部材２７の内周に前記
各ＦｊＪｆｆ片２４の山形突条２４ｂと嵌合する２条の
■溝２７ａを形成する。なお３０はスプロケット２９と
噛合するチェノである。

つぎに上述のように構成した本発明装置の作用を説明す
る。まず伝動順序を説明すると、図示しないクランクペ
ダルを介してクランクアーム８が回転すると、クランク
アーム８と一体の入力側回転部材２６が第２図の矢印Ａ
の方向に回転し、その結果、Ｖ溝２６ａ、突条２１ｂ、
摩擦片２１、ピン２２を介して中間体加に矢印Ａ方向の
回転が与えられる。

゛そして、中間体２０が回転すると、ピン２２、摩擦片
２４、■溝２７８、出力側回転部材２７を介してスプロ
ケット２９に第３図の矢印入方向の回転が伝えられ、そ
の結果チェノ３０を介して自転車の後輪（図示せず）が
駆動される。

すなわちこの装置では、■溝２６ａと摩擦片２１による
１段目の変速装置と、摩擦片２４と■溝２７ａによる２
段目の変速装置との２組の変速装置を介して伝動される
ことになる。

第１図〜第３図は外側偏心カム１２が偏心量ゼロの場合
を示している。すなわちこの場合、外側偏心カム１２の
外周面がクランク軸６と同心になっている。上述のよう
に外側偏心カム１２がクランク軸６と同心になると、入
力側回転部材２６、中間体２０および出力側回転部材２
７も共にクランク軸６と同心になるから、この状態で入
力側回転部材２６が第２図の矢印Ａの方向に回転すると
、■溝２６ａ、　２７ａと第２，３図に示すようにそれ
ぞれ係合する摩擦片２１．２４を介して出力側回転部材
２７が入力側回転部材２６と一体的４こ回転するため、
この場合の変速比は１：１である。

また操作ワイヤ１６の操作によって外側偏心カム１２を
第２．３図の状態から１８０°回動させて第４図および
第５図に示すように最大偏心状態にすると、入力側回転
部材２６の第４図における矢印Ｂ方向の回転が第４図に
おける下位の摩擦片２１と■溝２６ａとの摩擦係合によ
って中間体２０に矢印Ｃで示す回転を伝える。

そして外側偏心カム１２が偏心している場合は、第４図
の下位になる摩擦片２１による増速率が最大であるから
中間体２０はこの摩擦片２１によって増速回転させられ
、他の摩擦片２１はＶ溝２６ａに対して第４図の矢印り
の方向にすべって回転することになる。

そして下位の摩擦片２１が駆動域から外れると共に、次
の摩擦片２１を介して中間体２０が増速駆動され、順次
伝動用の摩擦片２１が交代する。

この場合の変速比（増速比）は、第４図に示すように、
クランク軸６の中心０１を基点とする下位の摩擦片２１
とＶ溝２６ａとの接触点Ｐの駆動域である角度θ、と、
外側偏心カム１２の中心Ｏ１を基点とする下位の摩擦片
２１との従動域である角度θ２との比となる。本実施例
のこの１段目の最大増速比θ２／θ１は、約１．３であ
る。

また第５図は外側偏心カム１２の最大偏心時における２
段目の増速状態を示すもので、この場合は前述したよう
に増速された中間２０が摩擦片２４と■溝２７ａを介し
て出力側回転部材２７にさらに増速された回転を伝える
。この２段目の増速比は次の通りである。

すなわちクランク軸６の中心Ｏ８を基点とする第５図に
おける最上位の摩擦片２４の駆動域である角度θ３と、
外側偏心カム１２の中心０３を基点とする最上位の摩擦
片２４と■溝２７ａとの接触点Ｐの従動域である角度θ
４との比となる。本実施例のこの２段目の最大増速比θ
４／θ３は、約１．３である。したがって１段目の増速
比と、２段目の増速比を掛は合わせると、全体としては
約１．７となる。

以上、変速比が１；ｌの場合と、最大変速比の場合とを
説明したが、外側偏心カム１２のクランク軸６に対する
偏心量を、ゼロから最大までの途中の任意の量に設定す
ることによって、本発明装置が無段変速できることは云
うまでもない。

（発明の効果） 本発明装置は上述のように構成したから、これを自転車
のクランク軸６に装置して、入力側の回転部材２６をク
ランク軸６と結合すると共に、出力側の回転部材２７に
チェノ３０と噛合するスプロケット２９を一体的に設け
れば、全体的に構造が簡単で、かつ薄型の自転車のクラ
ンク側無段変速装置を得ることができる。

特に本発明においては、中間体２０に複列の摩擦片２１
．２４の基部を枢支するようにしたから、片持ち構造で
はなくなると共に、枢支ピン２２が共通となる。したが
って本発明によれば、構造が簡単で、製造組立が容易に
なる上に、強度の向上と、装置全体の軽量化及びコンパ
クト化が促進できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の横断平面図、 第２図は第１図の■−■断面図、 第３図は同■−■断面図、 第４図および第５図は第２図および第３図の最大偏心時
における作用説明図である。 ６・・・クランク軸　　　　８・・・クランクアーム１
０・・・内側偏心カム　　　１２・・・外側偏心カム１
４・・・ワイヤリール　　　１６・・・操作ワイヤ２０
・・・中間体　　　　　　２１・・・摩擦片２２・・・
ビン　　　　　　　２４・・・摩擦片２６・・・入力側
回転部材　　２７・・・出力側回転部材２９・・・スプ
ロケット　　　３０チエン酊　１図 ３０（手工ンン ＠４図 第′Ｊ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、中心軸に対して偏心量調整自在な偏心カムに回転自
   在に設けた中間体に複数列で各列複数個の摩擦片の基部
   を枢支し、入力側回転部材の内周に設けたＶ溝に前記一
   方の列の摩擦片が摩擦係合すると共に、他方の列の摩擦
   片が摩擦係合するＶ溝を出力側回転部材の内周に形成し
   た無段変速装置。