JPH01195197A - Continuously variable transmission for bicycle - Google Patents

Continuously variable transmission for bicycle

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JPH01195197A
JPH01195197A JP2094388A JP2094388A JPH01195197A JP H01195197 A JPH01195197 A JP H01195197A JP 2094388 A JP2094388 A JP 2094388A JP 2094388 A JP2094388 A JP 2094388A JP H01195197 A JPH01195197 A JP H01195197A
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teeth
gear
pawls
hollow cylindrical
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Akihiro Kasahara
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Abstract

PURPOSE:To prevent pulsation of a running load nicely and simply the structure concerned by arranging a plurality of sets each of which consists of a plurality of ratchet claw and forming said plurality of ratchet claw of each set with their teeth parts mutually shifted. CONSTITUTION:Two ratchet claws 13, 13A swingable around a privot 15 serving as one pivotal support part as a fulcrum are bounded in one set, and teeth 16, 16A are so constructed as being shifted from each other by a half pitch of one tooth. Owing to the above contrivance, pulsation of a running load can be improved and also a simplified structure and compactness of the transmission in the caption can be achieved because two ratchet claws 13, 13A with their teeth parts 16, 16A mutually shifted are bound in one set and six sets of ratchet claws 13, 13A are arranged similarly to the conventional case. Further, since the modules of teeth 16, 16A need not be reduced in their sizes, stable operation can be achieved without any anxiety of tooth skipping as well as the strength of teeth 16, 16A can be secured sufficiently.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は自転車に装備され偏心量に応じて無段階に変速
させるようにした自転車用無段変速装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a continuously variable transmission device for a bicycle, which is installed on a bicycle and is configured to continuously change speed according to the amount of eccentricity.

[従来の技術] 一般に、この種の変速装置はラチェットギヤに噛合する
爪送りによって無段階に変速伝動するように構成されて
おり、これは偏心状態においてラチェット爪が順次駆動
域に入る時に荷重が加わること、または駆動域内にある
複数のラチェット爪間の速度差から、そのfM売先間ギ
ャップを生じる等の原因によって伝動力のガタッキいわ
ゆる脈動が発生する。
[Prior Art] In general, this type of transmission is configured to continuously change speed transmission by feeding pawls that mesh with a ratchet gear. The transmission force rattling, so-called pulsation, occurs due to factors such as a gap between the fM and the customer due to the speed difference between a plurality of ratchet pawls within the drive range.

これを第14図乃至第18図により説明すると、第14
図、第15図に示すように図示しないクランクと一体的
に回転する入力側回転部材である中空円筒状ケースAの
円周に6個のラチェット爪Bが設けられ、このラチェッ
ト爪Bに出力側回転部材であるラチェットギヤCを噛合
するようにした変速装置において、最大変速時のラチェ
ット爪支軸位置と変速比の関係は第16図のグラフのよ
うになり、ラチェット爪Bは中空円筒状ゲースAの回転
角度が60゜で順々に移行しながら駆動し、かつその駆
動範囲は60°である。
To explain this using FIGS. 14 to 18, the 14th
As shown in FIG. 15, six ratchet pawls B are provided on the circumference of a hollow cylindrical case A, which is an input-side rotating member that rotates integrally with a crank (not shown). In a transmission device in which a ratchet gear C, which is a rotating member, is engaged, the relationship between the ratchet pawl support shaft position and the gear ratio at maximum speed change is as shown in the graph of Fig. 16, and the ratchet pawl B is a hollow cylindrical gear. The rotation angle of A is 60 degrees, and the drive is performed while shifting sequentially, and the driving range is 60 degrees.

そして第16図のグラフはラチェット爪支軸位置を、中
空円筒状ケースAの中心よりラチェットギヤCの偏心方
向を基準(0°)とし、これに対して回転進行方向を(
+)、その逆を(−)とした場合のラチェット爪支軸位
置と変速比の関係を示したものである。ラチェット爪B
による駆動範囲をラチェット爪支軸位置で表した場合に
おいて、その駆動範囲が一20゛〜40°であった場合
のクランクの回転角と変速比との関係は第17図のグラ
フのようになり、駆動範囲が一80゛〜−20゛であっ
た場合の上記間係は第18図のグラフのようになり、駆
動範囲が(十)側に移行する程脈動が大きく(−)側に
なる程脈動は小さい。
The graph in FIG. 16 uses the ratchet pawl support shaft position as a reference (0°) in the eccentric direction of the ratchet gear C from the center of the hollow cylindrical case A, and the direction of rotation relative to this (0°).
The figure shows the relationship between the ratchet pawl support shaft position and the gear ratio when (+) and the opposite are (-). Ratchet claw B
When the drive range is expressed by the ratchet pawl support shaft position, the relationship between the crank rotation angle and the gear ratio when the drive range is 120° to 40° is as shown in the graph in Figure 17. When the driving range is from 180° to -20°, the above relationship becomes as shown in the graph in Figure 18, and as the driving range moves toward the (10) side, the pulsation increases and becomes on the (-) side. The pulsation is small.

従来の変速装置は、駆動範囲か一44゛〜16゛程度に
構成されている。これは第15図のラチェット爪Blの
位置からラチェット爪Bの位置までである。
Conventional transmissions have a drive range of approximately 144° to 16°. This is from the position of the ratchet pawl Bl to the position of the ratchet pawl B in FIG.

第15図では、ラチェットギヤCの駆動がラチェット爪
Bからラチェット爪B1に移行した直後の状態で、この
時、次に噛合するラチェット爪B2とラチェットギヤC
の歯先同士には、隙間tが生じている。ラチェット爪B
2とラチェットギヤCと噛合して駆動するためには、隙
間tがなくならなければならないが、第15図の位置で
は、ラチェットギヤCの方がラチェット爪B2に比牧し
て、相対速度が速いため、隙間は小さくならない。しか
し、クランクが回転し、ラチェット爪B2か(−)側か
ら(+)側に向けて回転していくと、ラチェットギヤC
とラチェット爪B2との相対速度の差は、小さくなり、
遂には逆転し、隙間tをつめていき、ラチェット爪B2
がラチェット爪B1の位置にきたときには隙間tがなく
なり、駆動の状態となる。このため、駆動するラチェッ
ト爪Bl 、B2の速度差があるため、脈動が生ずる。
In FIG. 15, the drive of the ratchet gear C is immediately after being transferred from the ratchet pawl B to the ratchet pawl B1, and at this time, the ratchet pawl B2 and the ratchet gear C that are to be engaged next
A gap t is created between the tips of the teeth. Ratchet claw B
In order to engage and drive ratchet gear B2 and ratchet gear C, there must be a gap t, but in the position shown in Fig. 15, ratchet gear C is closer to ratchet pawl B2, and the relative speed is lower. Because it is fast, the gap does not get smaller. However, as the crank rotates and ratchet pawl B2 rotates from the (-) side to the (+) side, the ratchet gear C
The difference in relative speed between and ratchet pawl B2 becomes smaller,
Finally, reverse the direction, close the gap t, and use the ratchet pawl B2.
When it reaches the position of the ratchet pawl B1, the gap t disappears, and it becomes in a driving state. Therefore, since there is a speed difference between the driving ratchet pawls Bl and B2, pulsation occurs.

こめよ°うな脈動を防止するために次の対策が考えられ
る。
The following measures can be considered to prevent such pulsations.

第1は各ラチェット爪の歯部のモジュールを小さく第1
5図における隙間tを小さくし、駆動範囲をできるだけ
(−)側にする。第2にラチェット爪の個数を増し駆動
範囲を狭くする。しかし、第1の対策の場合、歯部の強
度あるいは歯飛びの発生などの不都合からモジュールを
小さくし難いものであり、また第2の対策の場合、駆動
範囲が(+)側であるため可成りのラチェット爪を増設
しなければ効果がなく、装置が大型化する。
The first is to make the module of the teeth of each ratchet pawl smaller.
The gap t in Fig. 5 is made smaller and the drive range is set to the (-) side as much as possible. Second, the number of ratchet pawls is increased to narrow the driving range. However, in the case of the first measure, it is difficult to make the module smaller due to problems such as the strength of the teeth or the occurrence of tooth skipping, and in the case of the second measure, it is possible because the drive range is on the (+) side. It will not be effective unless additional ratchet pawls are added, and the device will become larger.

そして第2の対策により脈動を予防するようにしたもの
が特開昭61−184192号公報で提案されている。
A second measure for preventing pulsation has been proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 184192/1983.

これはラチェットギヤおよびラチェット爪列を複数組ク
ランク軸の軸方向に並設してラチェット爪の個数を大幅
に増加することにより、伝動力の脈動を減少さぜなもの
である。
This reduces the pulsation of the transmission force by arranging a plurality of sets of ratchet gears and ratchet pawl rows in parallel in the axial direction of the crankshaft to greatly increase the number of ratchet pawls.

[発明が解決しようとする課w11 上記従来技術においては、ラチェットギヤおよびラチェ
ット爪を複数組クランク軸の軸方向に並設したものであ
るため、大型でW4造が複雑になり取り扱いおよびコス
ト的に問題を有していた。
[Issue to be solved by the invention w11 In the above-mentioned conventional technology, multiple sets of ratchet gears and ratchet pawls are arranged in parallel in the axial direction of the crankshaft, which makes the W4 structure large and complicated, resulting in problems in terms of handling and cost. I had a problem.

そこで本発明は第1の対策に着目し、ラチェツト爪の歯
3部のモジュールを小さくすることなく駆動範囲をでき
るだけ〈−)側にずらすことを可能にして、構成を簡素
化し、かつ伝動力の脈動を予防できるようにした自転車
用無段変速装置を提供することを目的とする。
Therefore, the present invention focuses on the first measure, and makes it possible to shift the drive range as far as possible to the <-) side without reducing the module size of the three teeth of the ratchet pawl, thereby simplifying the configuration and reducing the transmission force. An object of the present invention is to provide a continuously variable transmission device for a bicycle that can prevent pulsation.

[課題を解決するための手段] 本発明は人、出力側回転部材の一方の周方向に複数配設
されたラチェット爪を、複数個を1組として1つの枢支
部により回動可能に設け、かつその複数個のラチェット
爪の歯部をそれぞれずらして構成される。
[Means for Solving the Problems] The present invention includes a plurality of ratchet pawls arranged in the circumferential direction of one side of an output side rotating member, each set of which is rotatable by one pivot, Also, the teeth of the plurality of ratchet pawls are shifted from each other.

[実施例] 以下、本発明の実施例を添付図面を参照して説明する。[Example] Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

第1図乃至第11図において、1は自転車フレームのメ
インパイプ、2は立パイプ、3はチェーンステー、4は
自転車フレームと一体形成されたハンガラッグ、5はク
ランク軸、6はそのクランク軸5にロックナツト7を介
し固定されたクランクアーム、8は後輪、9は後輪ハブ
軸、10は後輪用スプロケット、11はチェーンである
In Figures 1 to 11, 1 is the main pipe of the bicycle frame, 2 is a vertical pipe, 3 is a chainstay, 4 is a hanger lug integrally formed with the bicycle frame, 5 is a crankshaft, and 6 is attached to the crankshaft 5. A crank arm is fixed via a lock nut 7, 8 is a rear wheel, 9 is a rear wheel hub shaft, 10 is a sprocket for the rear wheel, and 11 is a chain.

12は入力側回転部材である中空円筒状ケースであり、
この中空円筒状ケース12はその中心部が前記ロックナ
ツト7によりクランク軸5に固定され、この中空円筒状
ケース12にクランクアーム6が一体に形成されている
。この場合、クランクアーム6と中空円筒状ケース12
を別体に形成し、中空円筒状ケース12をクランクアー
ム6を介してクランク軸5に固定させてもよい。13は
ラチェット爪であり、これは前記中空円筒状ゲース12
と、このゲース12の益体12Aとからなる円筒部14
内に2個を1組として6組が周方向に等間隔に並列配置
され、各組は2個のラチェット爪13.13Aが重なり
合う状態で前記円筒部14内に基端の枢支部である共通
の枢軸15により回動可能に設けられ、各組の2個のラ
チェット爪13.13Aにはそれぞれ複数の歯部16.
16Aが設けられ、この歯部16.16Aは相互に1歯
の1/2ピツチずつずらして形成されている。この場合
枢軸15は両端にキャップ状の受金15Aに嵌合した状
態においてその受金15Aを中空円筒状ケース12およ
び益体12Aに設けられた孔15Bに嵌着している。ま
たラチェット爪13.13A間にはワッシャ15Cが介
在している。さらに各ラチェット爪13.13Aには歯
部16.16Aにゴムなどの緩衝部材16Bが設けられ
、枢支部に**部材15Dが設けられている。この場合
一方の緩衝部材16Bは出願人が特願昭62−2160
40号で提案したものと同様に構成され、他方のW、面
部材15Dは出願人が特願昭62−217434号で提
案したものと同様に構成されている。
12 is a hollow cylindrical case which is an input side rotating member;
The center of the hollow cylindrical case 12 is fixed to the crankshaft 5 by the lock nut 7, and the crank arm 6 is integrally formed with the hollow cylindrical case 12. In this case, the crank arm 6 and the hollow cylindrical case 12
may be formed separately, and the hollow cylindrical case 12 may be fixed to the crankshaft 5 via the crank arm 6. 13 is a ratchet pawl, which is connected to the hollow cylindrical gauge 12.
and the beneficial body 12A of this gauge 12.
Six sets of two ratchet claws are arranged in parallel at equal intervals in the circumferential direction, and each set has two ratchet claws 13. The two ratchet pawls 13.13A of each set have a plurality of teeth 16.13, respectively.
16A are provided, and the tooth portions 16.16A are formed to be shifted from each other by 1/2 pitch of one tooth. In this case, the pivot 15 is fitted with cap-shaped receivers 15A at both ends, and the receivers 15A are fitted into holes 15B provided in the hollow cylindrical case 12 and the body 12A. Further, a washer 15C is interposed between the ratchet pawls 13 and 13A. Further, each ratchet pawl 13.13A is provided with a cushioning member 16B made of rubber or the like on the tooth portion 16.16A, and a ** member 15D on the pivot portion. In this case, one of the buffer members 16B is manufactured by the applicant in Japanese Patent Application No. 62-2160.
The structure is similar to that proposed in Japanese Patent Application No. 40, and the other W and surface member 15D are structured similarly to that proposed by the applicant in Japanese Patent Application No. 62-217434.

また円筒部14には板バネ17が固定され、この板バネ
17に形成された一方のバネ片17Aにより前記各組の
一方のラチェット爪13が、他方のバネ片17Bにより
前記他方のラチェット爪13Aがそれぞれ中空円筒状ゲ
ース12の中心方向に向って付勢されている。また前記
ラチェット爪13およびラチェット爪13Aの基端には
係合部18が形成され、この係合部18が前記中空円筒
状ケース12の内周面19に係合して各ラチェット爪1
3.13Aを同一傾斜角度で係止した状態で案内するよ
うに構成されている。
Further, a plate spring 17 is fixed to the cylindrical portion 14, and one spring piece 17A formed on the plate spring 17 causes one ratchet pawl 13 of each set, and the other spring piece 17B causes the other ratchet pawl 13A. are biased toward the center of the hollow cylindrical gauge 12, respectively. Further, an engaging portion 18 is formed at the base end of the ratchet pawl 13 and the ratchet pawl 13A, and this engaging portion 18 engages with the inner circumferential surface 19 of the hollow cylindrical case 12, so that each ratchet pawl 1
3.13A is configured to be guided while being locked at the same inclination angle.

20は前記ハンガラッグ4内にクランク軸5を回転可能
に支持するベアリング21の止リングであり、この止リ
ング20にはハンガ止ナツト22が螺着されている。2
3は前記止リング20と一体的に固定された円板状の固
定カムであり、この固定カム23の周縁に形成された環
状フランジ部24に沿って偏心移動体である偏心カム2
5が回動できるように配設されている。
20 is a retaining ring of a bearing 21 that rotatably supports the crankshaft 5 within the hanger lug 4, and a hanger retaining nut 22 is screwed onto this retaining ring 20. 2
Reference numeral 3 denotes a disk-shaped fixed cam that is integrally fixed with the retaining ring 20, and an eccentric cam 2, which is an eccentric moving body, moves along an annular flange portion 24 formed around the periphery of this fixed cam 23.
5 is arranged so that it can rotate.

またこの偏心カム25の一側端にカム押え26Aを介し
て設けられたワイヤリール26が前記環状フランジ部2
4に回動可能に嵌装されている。
Further, a wire reel 26 provided at one end of the eccentric cam 25 via a cam holder 26A is connected to the annular flange portion 2.
4 is rotatably fitted.

また、前記偏心カム25は前記クランク軸5の中心Aよ
り後側の斜め下部位置を中心Bとして前記固定カム23
に案内されながら回動するようになっており、前記B点
を中心とする円弧面27を有する中心孔28が偏心カム
25に形成され、この中心孔28にクランク軸5が挿通
されている。29は前記偏心カム25の外周に形成され
た円状のカム面30にベアリング31を介して回転可能
に設けられた出力側回転部材となるラチェットギヤであ
り、このラチェットギヤ29のカム押え26A側端部に
はスプロケット32が螺着固定されている。33は前記
ベアリング31の止めリング、34はラチェットギヤ2
9のm部29Aとスブロゲット32間に介在するカラー
、36.36Aは中空円筒状ケース12側およびスプロ
ケット32に設けたごみの侵入防止板である。
Further, the eccentric cam 25 is arranged around the fixed cam 23 with a center B at a diagonally lower position rearward from the center A of the crankshaft 5.
A center hole 28 having a circular arc surface 27 centered on the point B is formed in the eccentric cam 25, and the crankshaft 5 is inserted through the center hole 28. Reference numeral 29 denotes a ratchet gear serving as an output side rotating member rotatably provided via a bearing 31 on a circular cam surface 30 formed on the outer periphery of the eccentric cam 25, and the cam holder 26A side of this ratchet gear 29 A sprocket 32 is screwed and fixed to the end. 33 is a retaining ring of the bearing 31, and 34 is a ratchet gear 2.
A collar 36.36A interposed between the m portion 29A of 9 and the subroket 32 is a dust intrusion prevention plate provided on the hollow cylindrical case 12 side and the sprocket 32.

また、前記カム押え26Aには偏心量調節機構37が連
結されている。この実施例では、面心量調節機構37は
メインパイプ1の上側に固定された円板状受体38に手
動操作用レバー39を有するワイヤリール40が回動可
能に支持され、このワイヤリール40の上下に一対のワ
イヤ41.42の一端がピン43.44を介し固定され
、ワイヤ41.42の他端が前記ワイヤリール26の後
側上下にピン43A、44Aを介し固定されている。こ
のピン43.44.43A、 44Aはワイヤ41、4
2が固定された状態でワイヤリール26゜40の孔45
に嵌合固定されている。
Further, an eccentricity adjustment mechanism 37 is connected to the cam presser 26A. In this embodiment, in the face center amount adjustment mechanism 37, a wire reel 40 having a manual operation lever 39 is rotatably supported on a disc-shaped receiver 38 fixed to the upper side of the main pipe 1. One end of a pair of wires 41.42 is fixed to the top and bottom of the wire reel 26 via pins 43.44, and the other ends of the wires 41.42 are fixed to the top and bottom of the rear side of the wire reel 26 via pins 43A, 44A. These pins 43, 44, 43A, 44A are wires 41, 4
2 is fixed, wire reel 26° 40 hole 45
The mating is fixed.

次に、上述のように構成された本実施例装置の作用を説
明する6先ず、クランクペダル46を介してクランクア
ーム6、クランク軸5および中空円筒状ケース12が一
体的に回転すると、その中空円筒状ケース12に装着さ
れたラチェット爪13.13Aを介しラチェットギヤ2
9を回転し、ラチェットギヤ29と一体的にスゲロケッ
ト32が回転し、このスプロケット32の回転かチェー
ン11により後輪用スプロケット10を介して後輪8に
伝えられる。
Next, the operation of the device of this embodiment configured as described above will be explained.6 First, when the crank arm 6, crankshaft 5, and hollow cylindrical case 12 are rotated together via the crank pedal 46, the hollow cylindrical case 12 is rotated. The ratchet gear 2 is attached to the cylindrical case 12 through the ratchet pawl 13.13A.
9 rotates, the sprocket 32 rotates integrally with the ratchet gear 29, and the rotation of this sprocket 32 is transmitted to the rear wheel 8 by the chain 11 via the rear wheel sprocket 10.

第6図(A)(B)は中空円筒状ゲース12の中心にラ
チェットギヤ29が位置した鋼心量0の場合を示してお
り、この時ラチェット爪A・29とラチェット爪13.
13Aの何れか一方側はラチェットギヤ29に噛合した
状態で、ラチェット爪13.13Aの係合部18と中空
円筒状ケース12の内周面19との摺接によって、一定
傾ネ゛1角で保持される。これによってクランク軸5と
スプロケット32の変速比は1:lである。
6(A) and 6(B) show a case where the ratchet gear 29 is located at the center of the hollow cylindrical gauge 12 and the amount of steel core is 0. At this time, the ratchet pawl A.29 and the ratchet pawl 13.
13A is engaged with the ratchet gear 29, and the ratchet pawl 13.13A slides into contact with the engaging portion 18 of the 13A and the inner circumferential surface 19 of the hollow cylindrical case 12, so that one side of the ratchet claw 13A has a constant inclination angle of one angle. Retained. As a result, the gear ratio between the crankshaft 5 and the sprocket 32 is 1:1.

この状態からレバー39を手動操作により前方に移動す
ると、ワイヤリール40が円板状受体38を介して時計
方向に回動し、これに伴い一対のワイヤ41.42とピ
ン43.44.43A 、 44Aを介して連結された
ワイヤリール26が固定カム23の環状フランジ部24
に沿って時計方向に回動する。これによって、ワイヤリ
ール26と一体的に偏心カム25がB点を中心として回
動し、結果的に偏心カム25と同心状に設けられたラチ
ェットギヤ29が中空円筒状ケース12の中心すなわち
クランク軸5に対して1に心移動する。この場合、偏心
カム25は中心孔28の円弧面27とクランク軸5とが
摺接した状態で案内され、偏心カム25の回動によって
仮想的に得られるクランク軸5の中心Aの移動軌跡はA
点からA°点までの円弧Cとなる。
When the lever 39 is manually moved forward from this state, the wire reel 40 rotates clockwise via the disc-shaped receiver 38, and the pair of wires 41.42 and pins 43, 44, 43A are rotated accordingly. , 44A, the wire reel 26 is connected to the annular flange portion 24 of the fixed cam 23.
Rotate clockwise along. As a result, the eccentric cam 25 rotates around point B integrally with the wire reel 26, and as a result, the ratchet gear 29, which is provided concentrically with the eccentric cam 25, rotates at the center of the hollow cylindrical case 12, that is, the crankshaft. Move the mind to 1 for 5. In this case, the eccentric cam 25 is guided with the circular arc surface 27 of the center hole 28 and the crankshaft 5 in sliding contact, and the movement trajectory of the center A of the crankshaft 5 virtually obtained by the rotation of the eccentric cam 25 is A
This is an arc C from the point to the A° point.

第7図(A>(B)はラチェットギヤ29に対する中空
円筒状ケース12の鋼心量が最大偏心状態にある場合を
示しており、この時偏心カム25はB点を中心として中
心孔28の左端がクランク軸5と接触する位置まで時計
方向に回動し、偏心カム25と一体的に移動するラチェ
ットギヤ29は駆動域り内の2組のラチェット爪13D
R,13ADRを押動する。これにより、ラチェット爪
13DR,13ADRはバネ17の付勢力によってラチ
ェットギヤ29と噛合し、他のラチェット爪13.13
Aは係合部18と内周面19との摺接によってラチェッ
トギヤ29と離間した状態で案内される。
FIG. 7 (A>(B) shows the case where the steel core amount of the hollow cylindrical case 12 with respect to the ratchet gear 29 is at its maximum eccentricity, and at this time, the eccentric cam 25 is centered on the center hole 28 with respect to the point B. The ratchet gear 29, which rotates clockwise until the left end contacts the crankshaft 5 and moves integrally with the eccentric cam 25, has two sets of ratchet pawls 13D within the drive range.
Push R, 13ADR. As a result, the ratchet pawls 13DR and 13ADR are engaged with the ratchet gear 29 by the urging force of the spring 17, and the other ratchet pawls 13.13
A is guided in a state separated from the ratchet gear 29 by sliding contact between the engaging portion 18 and the inner circumferential surface 19.

そして、駆動域り内にあるラチェット爪13DR,13
ADRによる増速率が最大であるからラチェットギヤ2
9はラチェット爪13DR。
Then, the ratchet pawls 13DR, 13 within the drive range
Since the speed increase rate due to ADR is the highest, ratchet gear 2
9 is ratchet pawl 13DR.

13A D Rによって増速回転され、他のラチェット
爪13はラチェットギヤ29から離脱する。
13ADR, the other ratchet pawls 13 are separated from the ratchet gear 29.

また、ラチェット爪13DR,13ADHが駆動域りか
ら外れるとともに隣在するラチェット爪13が駆動域り
内に入ってラチェットギヤ29を増速駆動するというよ
うに順次増速駆動するラチェット爪13DR,13AD
Rが交代する。
Also, the ratchet pawls 13DR, 13ADH are sequentially driven at increased speeds such that when the ratchet pawls 13DR, 13ADH move out of the driving range, the adjacent ratchet pawl 13 enters the driving range to drive the ratchet gear 29 at increased speed.
R takes turns.

すなわち、中空円筒状ケース12内には駆動域り内のラ
チェット爪13DR,13ADRによって仮想的にギヤ
が形成され、このギヤの径が、レバー39の操作により
偏心カム25か回転するに伴って行われるラチェット爪
13DR。
That is, a gear is virtually formed in the hollow cylindrical case 12 by the ratchet pawls 13DR and 13ADR within the drive range, and the diameter of this gear changes as the eccentric cam 25 rotates by operating the lever 39. Ratchet claw 13DR.

13A D Rの傾斜角の変化に応じて変化し、ラチェ
ットギヤ29の変速比(増速比)が無段階に変化する。
13ADR, and the speed ratio (speed increasing ratio) of the ratchet gear 29 changes steplessly.

第7図で示す偏心時においては、1つの枢支部である枢
軸15を支点として回動可能な2個のラチェット爪13
.13Aを1組とし、かつその歯部16.16Aを1歯
の1/2ピツチずつずらして構成しているため、第8図
、第9図に示すように駆動域り内にある2組のラチェッ
ト爪13DR,13ADRのうち一方の組がラチェット
爪13D Rの歯部16とラチェットギヤ29の歯部2
9Aとが正常に噛合した駆動である時、次に駆動しよう
とする他方の組がラチェット爪13A D Rの歯部1
6Aとラチェットギヤ29の歯部29Aとの隙間t/2
となっている。
At the time of eccentricity as shown in FIG.
.. 13A is one set, and the tooth portions 16 and 16A are shifted by 1/2 pitch of each tooth, so the two sets within the drive range as shown in Figs. 8 and 9. One set of the ratchet pawls 13DR and 13ADR is the tooth portion 16 of the ratchet pawl 13D R and the tooth portion 2 of the ratchet gear 29.
9A, the other pair to be driven next is the tooth portion 1 of the ratchet pawl 13A D R.
Gap t/2 between 6A and tooth portion 29A of ratchet gear 29
It becomes.

このため駆動範囲は従来の一20°〜40°から一53
°〜7°程度まで駆動域りが(−)側に移行し、これに
伴って脈動が改善される。
For this reason, the drive range has changed from the conventional 120° to 40° to 153°.
The drive range shifts to the (-) side up to about 7 degrees, and the pulsation is improved accordingly.

このように上記実施例においては、従来のようにラチェ
ットギヤと周方向のラチェット爪列を複数組クランク軸
の軸方向に並設するものではなく、歯部16.16Aを
ずらした2個のラチェット爪13.13Aを1組として
、周方向に、従来と同様に例えば6組のラチェット爪1
3.13Aを配列するものであるから構造が簡素化され
コンパクトであり、さらに歯部16゜16Aのモジュー
ルを小さくする必要がないため歯部16.16Aの強度
が十分に得られる歯飛びの心配がなく安定した動作が得
られる。
In this way, in the above embodiment, instead of multiple sets of ratchet gears and circumferential ratchet pawl rows being arranged side by side in the axial direction of the crankshaft as in the conventional case, two ratchets with the tooth portions 16 and 16A shifted from each other are used. With pawls 13.13A as one set, for example, six sets of ratchet pawls 1 are arranged in the circumferential direction as in the past.
Since the 3.13A is arranged, the structure is simplified and compact, and there is no need to make the module of the tooth 16°16A small, so the strength of the tooth 16.16A can be obtained sufficiently.There is no need to worry about tooth skipping. Stable operation can be obtained without any problems.

第12図および第13図は本発明の第2実施例を示し、
上記実施例と同一箇所の説明を省略して説明すると、5
1は自転車のフレームのチェーンステーであり、後輪ハ
ブ軸52が受板51Aを介してロックナツト53により
固定され、その後輪ハブ軸52には図示しないベアリン
グを介して後輪ハブ54が回転可能に嵌装され、後輪ハ
ブ54にはスポーク55が連結されている。
12 and 13 show a second embodiment of the present invention,
To explain without omitting the explanation of the same parts as in the above example, 5
Reference numeral 1 designates a chainstay of a bicycle frame, in which a rear wheel hub shaft 52 is fixed with a lock nut 53 via a receiving plate 51A, and a rear wheel hub 54 is rotatable on the rear wheel hub shaft 52 through a bearing (not shown). Spokes 55 are connected to the rear wheel hub 54.

56は一方のチェーンステー51の内側に一端が枢着部
57により回動可能に連結されたアームであり、このア
ーム56の内面には複数の円板58がビス59により固
定されている。60は円板58の外周にベアリング61
を介して回転可能に設けられた入力側回転部材である中
空円筒状ケースであり、この中空円筒状ゲース60の外
周にはスプロケット62か同心状に一体的に螺着されて
いる。前記アーム56と円板58にはその円板58の中
心から下端近傍まで延びる長孔63がそれぞれ設けられ
、この長孔63に後輪ハブ軸52が挿通していると共に
、アーム56とチェーンステー51とが引張スプリング
64により連結され、アーム56が上方に付勢されてハ
ブ軸52側が前記長孔63の上端に係止した状態で保持
されている。この場合長孔63の下端と後輪ハブ軸52
側との係合により最大偏心位置に保持し、長孔63の上
端と後輪ハブ軸52側との係合により偏心Jioの位置
に保持している。
Reference numeral 56 denotes an arm whose one end is rotatably connected to the inside of one of the chainstays 51 by a pivot joint 57, and a plurality of discs 58 are fixed to the inner surface of this arm 56 with screws 59. 60 is a bearing 61 on the outer periphery of the disc 58
This is a hollow cylindrical case which is an input-side rotating member rotatably provided through the hollow cylindrical case 60, and a sprocket 62 is concentrically and integrally screwed onto the outer periphery of the hollow cylindrical case 60. The arm 56 and the disc 58 are each provided with a long hole 63 extending from the center of the disc 58 to near the lower end, and the rear wheel hub axle 52 is inserted into the long hole 63, and the arm 56 and the chain stay 51 are connected by a tension spring 64, the arm 56 is urged upward, and the hub shaft 52 side is held in a locked state at the upper end of the elongated hole 63. In this case, the lower end of the elongated hole 63 and the rear wheel hub shaft 52
It is held at the maximum eccentric position by engagement with the side, and held at the eccentric position by engagement between the upper end of the elongated hole 63 and the rear wheel hub shaft 52 side.

65は複数の歯部66を有するラチェット爪、65Aは
前記歯部66と1歯の1/2ピツチずらした複数の歯部
66Aを有するラチェット爪であり、この2個のラチェ
ット爪65.65Aを1組とし、複数組のラチェット爪
65.65Aが前記中空円筒状ゲース60の円筒部60
A内の内面側に並列配置され、各組ラチェット爪65.
65Aが基端の枢軸67および枢軸67に外装したカラ
ー67Aにより回動可能に設けられ枢軸67に巻装され
たバネ68により中空円筒状ケース60の中心方向に向
って付勢されている。
65 is a ratchet pawl having a plurality of teeth 66; 65A is a ratchet pawl having a plurality of teeth 66A that are shifted by 1/2 pitch from the tooth 66; these two ratchet pawls 65.65A are A plurality of sets of ratchet pawls 65.65A are connected to the cylindrical portion 60 of the hollow cylindrical gauge 60.
Each set of ratchet pawls 65.
65A is rotatably provided by a pivot 67 at the base end and a collar 67A mounted on the pivot 67, and is biased toward the center of the hollow cylindrical case 60 by a spring 68 wound around the pivot 67.

前記チェーンステー51の外側には前記受板51Aがビ
ス71により固定され、前記受板51Aの内面側には後
輪ハブ軸52を外装する外筒72が一体形成され、前記
外筒72内には内筒73が設けられている。
The receiving plate 51A is fixed to the outside of the chainstay 51 with screws 71, and an outer cylinder 72 for housing the rear wheel hub axle 52 is integrally formed on the inner side of the receiving plate 51A. is provided with an inner cylinder 73.

次に上述のように構成された本実施例装置の作用を説明
する。先ず第13図で示すように、クランクペダル74
を介してクランクギヤ75が回転し、このクランクギヤ
75の回転がチェーン76によりスプロケット62に伝
えられる。スプロケット62はベアリング61を介し中
空円筒状ゲース60と一体的に回転し、中空円筒状ケー
ス60に装着されたラチェット爪65.65Aを介しラ
チェットギヤ77を回転し、ラチェットギヤ77から後
輪ハブ54に回転が伝えられる。
Next, the operation of the apparatus of this embodiment configured as described above will be explained. First, as shown in FIG.
The crank gear 75 rotates through the chain 76, and the rotation of the crank gear 75 is transmitted to the sprocket 62 by the chain 76. The sprocket 62 rotates integrally with the hollow cylindrical case 60 via the bearing 61, rotates the ratchet gear 77 via the ratchet claw 65.65A attached to the hollow cylindrical case 60, and from the ratchet gear 77 rear wheel hub 54. rotation is transmitted to.

そして、スタート時、昇り坂時あるいは悪路走行時など
には自然にペダルに大きな力が加わりチェーン76の張
力が強くなってラチェットギヤ77を推進させるラチェ
ット爪65.65Aに大きな負荷が加わり、この負荷の
大きさによってラチェット爪65.65Aが枢軸67を
支点としてラチェットギヤ77側に向かってくい込み、
これによってラチェット爪65.65Aが立ち上がる作
用をなし、この作用によってアーム56は枢着部57を
支点としてスプリング64の力に抗して下方に移動し、
この実施例ではハブ軸52側の内筒73が長孔63の上
端に係合することによってラチェットギヤ77と中空円
筒状ケース60とが同心である偏心量が0の状態に自動
的に保持され、スプロケット62と車輪78の回転比が
1:1となる0次にペダルに加わる力か軽減されるとチ
ェーン76の張力が次第に弱くなってアーム56はスプ
リング64の復元力により枢着部57を支点として上方
へ移動するため、ラチェットギヤ77に対して中空円筒
状ケース60が次第に偏心状態となって変速(増速)さ
れ、ハブ軸52側の内筒73が長孔63の下端に係合す
ることによって中空円筒状ケース60の最大偏心状態と
なり、最大変速比(増速比)で自動的に変速される。
When starting, going uphill, or driving on rough roads, a large force is naturally applied to the pedals, increasing the tension of the chain 76, and applying a large load to the ratchet pawl 65.65A that propels the ratchet gear 77. Depending on the magnitude of the load, the ratchet pawl 65.65A digs in toward the ratchet gear 77 using the pivot 67 as a fulcrum.
This causes the ratchet pawl 65.65A to rise, and this action causes the arm 56 to move downward against the force of the spring 64 using the pivot portion 57 as a fulcrum.
In this embodiment, the inner cylinder 73 on the side of the hub shaft 52 engages with the upper end of the elongated hole 63, so that the eccentricity of the concentricity of the ratchet gear 77 and the hollow cylindrical case 60 is automatically maintained at zero. When the rotation ratio of the sprocket 62 and the wheel 78 is 1:1, and the force applied to the pedal is reduced, the tension of the chain 76 gradually weakens, and the arm 56 moves the pivot portion 57 due to the restoring force of the spring 64. In order to move upward as a fulcrum, the hollow cylindrical case 60 gradually becomes eccentric with respect to the ratchet gear 77 to change speed (speed up), and the inner cylinder 73 on the hub shaft 52 side engages with the lower end of the elongated hole 63. This brings the hollow cylindrical case 60 into the maximum eccentric state, and the speed is automatically changed at the maximum gear ratio (speed increase ratio).

本実施例において、ラチェット爪65.65Aは上記実
施例と同様に相互にずれた歯部66゜66Aを有するな
め、駆動域りが(−)側に移行してそれだけ脈動が予防
されるという上記実施例と同様な効果を有する。
In this embodiment, the ratchet pawls 65 and 65A have tooth portions 66° and 66A that are shifted from each other as in the above embodiment, so that the drive range shifts to the (-) side and pulsation is prevented accordingly. It has the same effect as the example.

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく本
発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能であ
る。例えば、変速装置はラチェット爪を備える各種タイ
プのもの例えばクランク軸側あるいは後輪側、自動変速
あるいは手動変速等に適用できることは勿論である。ま
た1組のラチェット爪を2個として説明したが3個以上
でもよく、その場合は第9図の隙間tがさらに小さくで
き、したがって駆動範囲もさらに(−)側に移行するた
め、脈動を良好に予防できる6 [発明の効果] 本発明は複数個を1組として複数組配列し、かつ各組の
複数個のラチェット爪の歯部をずらすことにより、脈動
を良好に予防でき構造を簡素化した自転車用無段変速装
置を提供できる。
Note that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention. For example, it goes without saying that the present invention can be applied to various types of transmissions equipped with ratchet pawls, such as crankshaft side or rear wheel side, automatic transmission or manual transmission, etc. In addition, although the description has been made assuming that there are two ratchet pawls in one set, three or more pawls may be used. In that case, the gap t shown in FIG. 6 [Effects of the Invention] The present invention can effectively prevent pulsation by arranging a plurality of ratchet pawls in a plurality of sets and shifting the teeth of a plurality of ratchet pawls in each set, thereby simplifying the structure. It is possible to provide a continuously variable transmission device for a bicycle.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図乃至第11図は本発明の第1実施例を示し、第1
図は全体M?!断面図、第2図は斜視図、第3図は分解
斜視図、第4図は一部切欠斜視図、第5図はラチェット
爪の斜視図、第6図(A>(B)および第7図(A)(
B)は偏心量の変化を示ず断面図、第8図および第9図
はラチェット爪とラチェットギヤの噛 待合状態を示す
正面図、第10図は偏心量調節機構を示す斜視図、第1
1図は使用状態図、第12  代図および第13図は本
発明の第2実施例を示し、第12図はIM !Jfr面
図、第13図は使用状態図、第14図乃至第18図は従
来例を示し、第14図および第15図はラチェット爪と
ラチェットギヤの噛合状態を示す正面図、第16図はラ
チェット爪支軸位置と変速比との関係を示すグラフ、第
17図および第18図はクランクの回転角と変速比との
関係を示すグラフである。 12、60・・・入力側回転部材 13、13A、 65.65A・・・ラチェット爪16
、16A、 66、66A・・・歯部i5.67・・・
枢支部(枢軸) 29、77・・・出力側回転部材 許 出 願 人   日本精機株式会社理 人 弁理士
   牛  木    護同   弁理士   薄 1
)長 四 部813図 第14図 /1 第15図
1 to 11 show a first embodiment of the present invention.
Is the diagram all M? ! 2 is a perspective view, 3 is an exploded perspective view, 4 is a partially cutaway perspective view, 5 is a perspective view of the ratchet pawl, and 6 (A>(B) and 7 Figure (A) (
B) is a sectional view showing no change in the amount of eccentricity, FIGS. 8 and 9 are front views showing the mating state of the ratchet pawl and the ratchet gear, FIG. 10 is a perspective view showing the eccentricity adjustment mechanism, and FIG.
1 is a usage state diagram, 12th and 13th diagrams show a second embodiment of the present invention, and FIG. 12 is an IM! Jfr side view, FIG. 13 is a usage state diagram, FIGS. 14 to 18 show a conventional example, FIGS. 14 and 15 are front views showing the meshing state of the ratchet pawl and ratchet gear, and FIG. 16 is a A graph showing the relationship between the ratchet pawl support shaft position and the gear ratio, and FIGS. 17 and 18 are graphs showing the relationship between the rotation angle of the crank and the gear ratio. 12, 60... Input side rotating member 13, 13A, 65.65A... Ratchet pawl 16
, 16A, 66, 66A... Tooth i5.67...
Pivotal section (axis) 29, 77... Output side rotating member permission Applicant Nippon Seiki Co., Ltd. Attorney Patent attorney Godo Ushiki Patent attorney Usui 1
) Length 4 Part 813 Figure 14/1 Figure 15

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)入力側回転部材と、出力側回転部材と、前記入、
出力側回転部材の一方に周方向に複数配設され、各基部
側が1つの枢支部により回動可能に設けられたラチェッ
ト爪とを備え、前記入、出力側回転部材を相対的に偏心
移動させて変速するようにした自転車用無段変速装置に
おいて、前記各ラチェット爪は前記入、出力側回転部材
の一方に前記1つの枢支部により複数個を1組として回
動可能に設けられ、かつ複数個のラチェット爪の歯部が
それぞれずれて形成されていることを特徴とする自転車
用無段変速装置。
(1) An input side rotating member, an output side rotating member, and the above-mentioned input side,
A plurality of ratchet pawls are provided on one side of the output rotating member in the circumferential direction, and each base side is rotatably provided by one pivot portion, and the ratchet pawls are provided to relatively eccentrically move the input and output side rotating members. In the continuously variable bicycle transmission device, each of the ratchet pawls is rotatably provided as a set on one of the input and output side rotating members by the one pivot portion; A continuously variable transmission device for a bicycle, characterized in that the teeth of each ratchet pawl are formed to be shifted from each other.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE19510772C2 (en) * 1995-03-24 1999-09-09 Disse Continuously variable transmission
CN108262699A (en) * 2017-01-04 2018-07-10 杭州巨星工具有限公司 A kind of ratchet mechanism and a kind of ratchet wheel clamp of misplace locking and release

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