JPH02293292A

JPH02293292A - 多段ギヤ装置

Info

Publication number: JPH02293292A
Application number: JP1112422A
Authority: JP
Inventors: Masashi Nagano; 正士長野
Original assignee: Shimano Industrial Co Ltd
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 1989-05-01
Filing date: 1989-05-01
Publication date: 1990-12-04
Anticipated expiration: 2014-06-07
Also published as: DE69014395D1; US5078653A; DE69014395T2; EP0396091A1; JP2901268B2; EP0396091B1

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）本発明は自転車に使用する多段ギヤ装置、詳しくは、少
なくとも１枚の大径ギヤと、少なくとも１枚の小径ギヤ
とから成り、自転車のクランク、又は後輪ハブに装着し
て、チェンの掛換えにより変速を行なうようにした多段
ギヤ装置に関する。

（従来の技術）従来、此種多段スプロケット装置として、実公昭５５−
２８６１７号公報に見られるように、大径ギヤにおける
一つの歯間中心と、前記小径ギヤにおける任意の歯の歯
間中心との間の間隔がほぼチェンピッチの整数倍間隔と
なる如く大径ギヤと小径ギヤとを組合わせて、この位置
合わせした地点からチェンを掛換えることができるよう
にしたものが知られている。

所で、多段ギヤ装置において、大径ギヤから小径ギヤに
チェンを掛換える場合、このチェンは、必ずプレート間
の間隔が狭くなっているインナープレートから離脱する
ことになるのであり、又、前記した如く大径ギヤと小径
ギヤとをチェンピッチに合わせて位置合わせした場合、
大径ギヤから小径ギヤに掛換えるチェンは、前記大径ギ
ヤにおいて位置合わせした歯間中心に対し回転方向前方
に隣接する第１ｉ．！、又は該第１歯の回転方向前方に
隣接する第２歯から離脱して小径ギヤ側に移行すること
になるのである。即ち、チェンのインナープレートが前
記第１歯と対応する位置にあれば、このインナープレー
トが前記第１歯から離脱することになり、又、チェンの
アウタープレートが前記第１歯と対応する位置にある場
合は、該アウタープレートの移動方向前方に隣接するイ
ンナープレートが前記第２歯から離脱することになるの
である。

（発明が解決しようとする課Ｍ）以上の如く大径ギヤと小径ギヤとをチェンピッチに合わ
せて位置合わせしたものにおいて、大ギャから小径ギヤ
に掛換えるチェンのインナープレートが前記第１画から
離脱する場合は、位置合わせしたことによる効果がある
けれども、前記チェンのアウタープレートが前記第１歯
と対応する位置にあって、このアウタープレートの移動
方向前方に隣接するインナープレートが前記第２歯から
離脱する場合、前記第１歯と対応するアウタープレート
が前記インナープレートとの連結部からギヤ本体の中心
側に屈曲して小径ギヤ側に移行することになるため、換
言すると、位置合わせした歯間中心よりも回転方向前方
位置から離脱することになるため、大径ギヤと小径ギヤ
とを位置合わせしたことによる効果がなくなる問題があ
る。

本発明は、以上の如き問題点に鑑み発明したもので、目
的は、大径ギヤと小径ギヤとをチェンビッチに合わせて
位置合わせする構造でありながら、チェンのインナープ
レートが前記第１歯と第２歯との何れか一方から離脱し
ても、チエンを前記位置合わせした歯間中心地点から小
径ギヤ側に？行させることができるようにする点にある
。

（課題を解決するための手段）しかして、本発明は、ギヤ本体（１ａ）の外周に多数の
歯を周設した少なくとも１枚の大径ギヤ（１）と、ギヤ
本体（２ａ）の外周に多数の歯を周設した少なくとも１
枚の小径ギヤ（２）とから成る多段ギヤ装置であって、
前記大径ギヤ（１）における一つの歯間中心（０，）と
、前記小径ギヤ（２）における任意の歯の歯間中心（０
２）との間の間隔がほぼチェンビッチの整数倍間隔とな
る如く大径ギヤ（１）と小径ギヤ（２）とを組合わせる
と共に、前記大径ギヤ（１）における前記歯間中心（Ｏ
ｌ）に対し回転方向前方に隣接する歯（１１）の前記小
径ギヤ（２）側内面に、前記歯（１１）から離脱したチ
ェンのリンクプレートを受止める受止突起（１２）を設
けたものである。

尚、本発明において、「ほメチェンピッチの整数倍間隔
」とは、歯間中心（０■）（０■）の間隔が、チェンピ
ブチの整数倍間隔と同じ場合は勿論、歯間中心（０１）
（０２）の間隔をチェンピッチの整数倍間隔よりも多少
小さく、又は大きくした場合も含むものである。

（作用）大径ギヤ（１）から小径ギヤ（２）に掛換えるチェンの
インナープレートが、大径ギヤ（１）において位置合わ
せした歯間中心（Ｏ．）に対し回転方向前方に隣接する
！（１１）の回転方向前方に隣接する歯（１３）から離
脱した場合、このインナープレートのチェン移動方向後
方に隣接するアウタープレートが受止突起（１２）で受
止められるのであって、この受止められたアウタープレ
ートのチェン移動方向後方に隣接するインナープレート
が、位置合わせした歯間中心（ＯＩ）地点から小径ギヤ
（２）側に移行するのであり、又、チェンのインナープ
レートが前記歯（１　１）から離脱した場合、このイン
ナープレートのチェン移動方向後方に隣接するアウター
プレートが、位置合わせしたｙ間中心（０，）地点から
小径ギヤ（２）側に移行するのである。

（実施例）図示した多段ギヤ装置は、ギヤ本体（１ａ）の外周に多
数の歯を周設した１枚の大径ギヤ（１）と、ギヤ本体（
２ａ）の外周に多数の歯を周設した１枚の小径ギヤ（２
）とから成り、この大径ギヤ（１）又は小径ギヤ（２）
と後輪ギヤ（図示せず）との間に、一対のインナープレ
ート（３１）及びアウタープレート（３２）と前記イン
ナープレートの両端部間に介装するローラ（３３）とを
備えたチェン（３）を掛設し、このチェン（３）を前記
小径ギヤ（２）の半径方向外方位置に配設するフロント
デイレーラーにより前記ギヤの軸方向に移動させて大径
ギヤ（１）又は小径ギヤ（２）に掛換えることにより、
ペダルの踏力を所定の変速比で後輪に伝達するのである
。尚、前記各ギヤ（１）（２）は、主としてアルミニュ
ウムなどの軽金属で形成するのであるが、その材？は特
に限定されるものでない。

しかして前記大径ギヤ（１）における一つの歯間中心（
０，）と、前記小径ギヤ（２）における任、αの歯の（
ｉ　ｆ’Ｊ中心（０２）との間の間隔がほぼチェンピッ
チの整数倍間隔（Ｌ）となる如く大径ギヤ（１）と小径
ギヤ（２）とを組合わせると共に、前記大径ギヤ（１）
における前記歯間中心（０■）に対し回転方向前方に隣
接する第１歯（１ｌ）の前記小径ギヤ側内面（ｆｌｂ）
に、前記第１歯（１１）から離脱したチエン（３）のリ
ンクプレートを受止める受止突起（１２）を設けたたの
である。

以上の構成において、前記受止突起（１２）は、前記大
径ギヤ（１）よりも硬質の例えば金属ピンを用い、この
ピンを、第５図の如くその一端部が前記内面（ｆｌｂ）
に突出するように前記第１歯（１１）に埋設して形成す
るのである。又、この受止突起（１２）は、金属ビンな
どの硬質材で形成するのが好ましいけれども、前記大径
ギャ（１）と同質の材料で形成してもよいのであり、又
、大径ギヤ（１）と別個に形成する他、大径ギヤ（１）
と一体に形成してもよい。又、硬質に形成する場合、焼
入れ或いはコーティングして硬質にしてもよい。

又、この受止突起（１２）は、前記第１歯（１１）の歯
底側部位に設けて、前記第１歯（１１）の回転方向前方
に隣接する第２歯（１３）からインナープレー｝（３１
）が離脱した場合、第１図の如くこのインナープレート
（３１）とチェン移動方向後方に隣接するアウタープレ
ート（３２）の小径ギヤと反対側で、かつ前後方向中間
の下端部が当接して、このアウタープレート（３２）と
チェン移動方向後方に隣接するインナープレー｝（３１
）が、前記歯間中心（ＯＩ）と対応する地点から小径ギ
ヤ（２）側に移行するように形成するのであり、又、前
記第１歯（１１）からインナープレー｝（３１）が離脱
した場合、このインナープレート（３１）の小径ギヤと
反対側で、かつ前後方向中間の下端部が当接して、この
インナープレート（３１）が第１歯（１１）に対しギヤ
本体（１ａ）の中心側に位置ずれしないようにするので
ある。又、前記受止突起（１２）は、チェンの第１歯（
１１）との通常の噛合に支障を来たさないようにするの
である。

又、大径ギヤ（１）の前記第１歯（１１）及び第２歯（
ｌ３）は、例えば第１図の如く歯先側を欠除し、これら
歯（１１）（１３）の高さを低くして易離脱形式の歯と
するのが好ましいのであるが、必ずしも易離脱形式の歯
に形成する必要はない。又、前記第２歯（１３）の駆動
回転方向前方に隣接する複数の歯（図面では２つの歯）
は、ギヤ本体（１ａ）の厚さの範囲内で厚さ方向中心線
に対し小径ギヤと反対側外面から内面に向かって傾斜さ
せて、前記歯（１１）（１３）からより一Ｊｄ離脱し易
いようにするのが好ましい。

又、前記第１歯（１１）及び第２歯（１３）は、クラン
クとの関係で上死点又は下死点となる位置の近傍位置に
設けるのが好ましいのであるが、その他前記死点近傍位
置以外の位置に設けてもよい。しかし、前記死点位置で
はペダル踏込時の踏力が小さくなるため、この死点の近
傍位置に設けることにより、大径ギヤから小径ギヤへの
チェン掛換えを、小さな操作力で楽に行うことができる
利点がある。

又、前記第１及び第２歯（１１）（１３）を易離脱形式
の閏に形成する場合、その手段は特に限定されるもので
なく、例えばギヤ本体（１ａ）の厚さの範囲内で厚さ方
向中心線に対し小径ギヤ側内面から外面に向かって傾斜
させてもよいし、又、各ｆｆｌ（１１）（１３）を、ギ
ヤ本体の厚さの範囲内で厚さ方向中心線に対し傾斜させ
、かつこの傾斜方向を、ギヤ本体の小径ギヤ側内面から
外面に向かって該ギヤ本体の回転方向前方に傾斜させて
もよいのである。

次にディレーラーによりチェンを掛換える場合、該チェ
ンの前記ギヤ（１）（２）との噛合関係を第１〜第４図
に基づいて説明する。

しかして、第３、４図に示したものは、フロントディレ
ーラーのチェンガイドを第３図の矢印Ｆ方向に移動して
大径ギヤ（１）から小径ギヤ（２）にチェン（３）を掛
換える状態で、大径ギヤ（１）の歯に噛合っていたチェ
ン（３）がデイレーラーにより変位させられると、これ
らギヤ（１）（２）の回転方向前方側（矢印Ｙ方向）に
位置するチェン部分は大径ギヤ（１）に残り、ディレー
ラーの操作側に位置するチェン部分は小径ギヤ（２）の
半径方向外方に変位し、傾斜状となる。

このとき、大径ギヤ（１）に噛合しているチェン部分は
、第１歯（１１）又は第２歯（１３）から離脱するので
ある。即ち、第２、４図の如くインナープレート（３１
）が第１！　（１　１）と対応する位置にある場合は、
該第１歯（１１）から離脱し、又、第１、３図の如くイ
ンナープレート（３１）が第２ｍ（１３）と対応する位
置にある場合は、該第２歯（１３）から離脱するのであ
る。

しかして、チェンのインナープレート（３１）が第１、
３図の如く第２歯（１３）から離脱した場合、この離脱
したインナープレート（３１）の移動方向後方に隣接す
るアウタープレート（３２）の前後方向中間部が第１歯
（１１）の受止突起（１２）で受止められるのである。

従って、前記離脱したチェンは、第１歯（１１）の回転
方向後方に設定した位置合わせの歯間中心（Ｏ）地点か
ら屈曲し、小径ギヤ（２）側に移行することになるので
ある。

又、チェンのインナープレート（３１）が第２、４図の
如く第１歯（１１）から離脱した場合、この離脱したチ
ェンは、前記歯間中心（０１）地点から屈曲し、小径ギ
ヤ（２）側に移行することになるのである。このように
チエンのインナープレー｝（３１）が、位置合わせした
歯間中心（ＯＩ）に対し回転方向前方に隣接する第１歯
（１ｌ）と、該第１歯（１１）の回転方向前方に隣接す
る第２歯（１３）との何れか一方から離脱しても、この
チェンは、前記位置合わせした歯間中心（０１）の地点
から小径ギヤ側に移行することになるため、大径ギヤ（
１）から小径ギヤ（２）へのチエン掛換えを迅速に、か
つ良好にできるのである。

又、チェンのインナープレート（３１）が前記第１歯（
ｌ１）から離脱した場合、この離脱したインナープレー
ト（３１）は、第２，５図の如く前記受止突起（１２）
に受止められるので、前記インナープレー｝（３１）が
歯間中心（　Ｏ　ｔ）位置に対しギヤ本体（！ａ）の中
心側に位置ずれすることはないのであり、前記第１歯（
１１）から離脱したチェンは、前記歯間中心（０１）地
点から屈曲し、小径ギヤ（２）側に移行することになる
のである。従うて、大径ギヤ（１）から小径ギヤ（２）
に移行するチェンのギヤ本体側面に対する傾斜角（θ）
が大きくならないので、小径ギヤ側に移行したチェン部
分が小径ギヤ歯とうまく噛合することなく小径ギヤに対
し大径ギヤと反対側に脱落することはないのである。

つまり、前記チェンのインナープレートが前記第１歯か
ら離脱する場合、該インナープレートは、ギヤ本体の厚
さ方向中心線に対し小径ギヤ側に屈曲して、該インナー
プレートの小径ギヤと反対側外面が大径ギヤの小径ギヤ
側内面と摺接することになるため、前記大径ギヤがアル
ミニウムなどの軽金属で形成されている場合、前記大径
ギヤの小径ギヤ側内面は、前記インナープレートの摺接
に伴い削られることになり、従って、変速の繰り返しで
前記削れ量が多くなるのに伴い、第６図の如く前記第１
歯から離脱した前記インナープレートが、前記歯間中心
に対しギヤ本体の中心側に位置ずれすることになり、こ
の結果、大径ギヤから小径ギヤに移行するチェンのギヤ
本体側面に対する傾斜角（θ）が大きくなって、小径ギ
ヤ側に移行したチェン部分が小径ギヤ歯とうまく噛合す
ることなく小径ギヤに対し大径ギヤと反対側に脱落し易
くなるのであるが、前記した如く受止突起（１２）を設
けて、この受止突起（１２）の硬度を高くすれば、変速
操作が繰り返されても、前記傾斜角度が大きくなるのを
防ぐことができるのである。

尚、以上の実施例では２枚のギヤを組合わせた場合を説
明したが、その他３枚以上のギヤを組合わせてもよいの
である。

又、本発明のギヤ装置は、フロントギャ装置として使用
する他、リャギャ装置として使用してもよい。

（発明の効果）以上の如く本発明は、大径ギヤ（１）における一つの歯
間中心（ＯＩ）と、前記小径ギヤ（２）における任意の
歯の歯間中心（０２）との間の間隔がほぼチェンピッチ
の整数倍間隔となる如く大径ギヤ（１）と小径ギヤ（２
）とを組合わせると共に、前記大径ギヤ（１）における
前記歯間中心（０１）に対し回転方向前方に隣接する歯
（１１）の前記小径ギヤ（２）側内面に、前記歯（１１
）から離脱したチェンのリンクプレートを受止める受止
突起（１２）を設けたから、チェンのインナープレート
が前記歯（１１）と、該歯（１１）の回転方向前方に隣
接する歯との何れか一方から離脱しても、チェンを前記
位置合わせした歯間中心（ＯＩ）地点から小径ギヤ側に
移行させることができるのであり、大径ギヤ（１）から
小径ギヤ（２）へのチェン掛換えを迅速に、かつ良好に
できるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明多段ギヤ装置における大径ギ
ヤに掛設したチェンを小径ギヤに掛換える状態を示す要
部のみの正面図、第３図は第１図に対応した拡大平面図
、第４図は第２図に対応した拡大平面図、第５図は第１
図■−ｖ線断面図、第６図は従来例の説明図である。（１）・・・・大径ギヤ（１ａ）・・・・ギヤ本体（ｌｌｂ）・・・・内面（１１）・・・・歯（１２）・・・・受止突起（２）・・・・小径ギヤ（２ａ）・・・・ギヤ本体

Claims

【特許請求の範囲】

１）ギヤ本体（１ａ）の外周に多数の歯を周設した少な
くとも１枚の大径ギヤ（１）と、ギヤ本体（２ａ）の外
周に多数の歯を周設した少なくとも１枚の小径ギヤ（２
）とから成る多段ギヤ装置であって、前記大径ギヤ（１
）における一つの歯間中心（０＿１）と、前記小径ギヤ
（２）における任意の歯の歯間中心（０＿２）との間の
間隔がほぼチェンピッチの整数倍間隔となる如く大径ギ
ヤ（１）と小径ギヤ（２）とを組合わせると共に、前記
大径ギヤ（１）における前記歯間中心（０＿１）に対し
回転方向前方に隣接する歯（１１）の前記小径ギヤ（２
）側内面に、前記歯（１１）から離脱したチェンのリン
クプレートを受止める受止突起（１２）を設けたことを
特徴とする多段ギヤ装置。