JPH03157548A - 自転車用変速装置 - 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、自転車用変速装置に係り、特に自転車走行初
期等において自動的に速やかに増速運転することができ
る自転車用変速装置に関する。

〔従来の技術〕

自転車走行時においてペダル軸に対する後輪の速比を自
動的に変速開部できる自転車用変速装置として、出願人
は特公昭６２−２２８４０号公報記載の発明を提供した
。このものは、ペダル軸に直角に交差する平面上のペダ
ル軸を中心とする円周上に複数の小スプロケットを適当
間隔おきに配置して駆動スプロケットを形成し、ペダル
軸には各小スプロケットをペダル軸に対して接近又は離
間する方向にガイドするガイド部材を設けると共に各小
スプロケットをペダル軸に対して接近又は離間する方向
に連動伏態で均等な割合で移動させるための連動体をペ
ダル軸に対して回動自在に設け、各小スプロケットをペ
ダル軸より離間する方向に付勢するバネを設け、駆動ス
プロケットには後輪ハブ軸の従動スプロケットに巻掛け
た無端状チェノを巻掛け、上記連動体とペダル軸との間
にはクラッチ機構を設けて連動体とペダル軸とを任意の
相対回転位置にて相対回転不能にロックすべく構成した
ものである。そして、自転車発進時には、各小スプロケ
ットをペダル軸に対して接近する方向に移動せしめてス
プロケットの有効径を減少させてペダルをこぎやすくし
、自転車が加速されていくにつれて、引張ハネにより各
小スプロケットをペダル軸に対して離間する方向に移動
させてスプロケットの有効径を増大させて軽いこぎ力で
増速できるようにしたものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記特公昭６２−２２８４０号公報に記載の発明は、駆
動スプロケットに複数の小スプロケットを配役し、各小
スプロケットをペダル軸に対して接近又は離間する方向
にガイドするガイド部材及び各小スプロケットを連動状
態で均等な割合で移動させるための連動体を設ける構成
であり、構造が複雑であり、そのため製造費が高くつく
という欠点を有していた。

本発明は、クランクギヤとフリーホイールギヤとの間に
中間ギヤユニットを介在させることにより、自転車走行
初期等において自動的に速やかに増速運転することがで
きる自転軍用変速装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明に係る自転車用変速
装置は、クランクギヤとにわたって第一チェーンを巻掛
けられた第一中間ギヤと、第一中間ギヤを支持し外周壁
の軸方向に切溝を設けた中空軸と、切溝対応部に切孔を
設け中空軸に套嵌した複数個の第一変速ギヤと、切溝に
嵌合するスライド片と他端に短溝とを設け中空軸内を摺
動可能な駆動体と、ｇＩ溝と係合する作動爪を設けた作
動装置と、フリーホイールギヤとにわたって第二チェー
ンを巻掛けられた第二中間ギヤと、第二中間ギヤの軸に
套嵌し第一変速ギヤの各ギヤと夫々連動する複数個の第
二変速ギヤとを存し、中空軸の回転に伴い作動爪と係合
する短溝がピッチ移動することにより、スライド片と嵌
合する切孔位置が変わって作動する第一変速ギヤが変わ
ることにより変速し得るようにしたことを特徴とする。

〔実施例〕

実施例について図面を参照して説明する。

第１図は本発明に係る自転車用変速装置を備えた自転車
の右側面図、第２図及び第３図は変速機構を現す要部斜
視図、第４ａ図及び第４ｂ図は作動装置２７の解除機構
を示す正面図である。

１０は、クランク軸１１と一体的に回転するクランクギ
ヤである。クランクギヤ１０は、中間ギヤユニット１２
を介してフリーホイールギヤ１３と連絡している。

中間ギヤユニット１２は、第一中間ギヤユニ・ノド１２
ａと第二中間ギヤユニット１２ｂから成る。

中間ギヤユニット１２は、自転車の所望の部位に設けれ
ばよい。

１４は、第一中間ギヤユニット１２ａの一部を構成する
第一中間ギヤである。第一中間ギヤ１４とクランクギヤ
１０とにわたって第一チェーン１５を巻掛けである。

１６は第一中間ギヤ１４を支持する中空軸であり、第一
中間ギヤ１４と一体的に回転する。中空軸１６の基端部
には、解除体１７を一体的に回転するように套嵌しであ
る。この解除体１７は爪１７ａを有し、第４ａ図に示す
ように中空軸１６が自転車前進方向に回転するときは爪
１７ａが閉し、第４ｂ図に示すように逆方向に回転する
ときは爪１７ａが開くように構成しである。

中空軸１６には、そのの解除体１７側から先端部に向け
て、複数個の第一変速ギヤを一体的に回転するように套
嵌しである。即ち、第一トップギヤ１８、第一サードギ
ヤ１９、第一セカンドギヤ２０、及び第一ローギヤ２１
を夫々等間隔に套嵌しである。この間隔は、後述する螺
条２４のピッチと同等か、或いはその整数倍となるよう
に定めればよい。なお、第一サードギヤ１９を除いたり
、第一ハイトップギヤ（図示せず）を設けたりしてもよ
いことは勿８余である。

中空軸１６の外周壁には、その先端部から第一トップギ
ヤ１８の位置まで、軸方向に沿って切溝１６ａを設けで
ある。また、第一トノブギヤ１Ｂ、第一サードギヤ１９
、第一セカンドギヤ２０、及び第一ローギヤ２１の前記
切１１６ａと対応する部位には、夫々切孔１８ａ、１９
ａ、２０ａ、２１ａを設けである。なお、１６ｂ、１６
ｂは、後述する駆動体２２が中空軸１６と一体的に回転
するようにするために、中空軸１６の内周壁に軸方向に
設けた嵌合溝である。

駆動体２２は円筒形を呈し、その外周壁には前記中空軸
１６の・嵌合／！６１６ｂ、１６ｂと対応する部位に嵌
合突条２２ａ、２２ａを軸方向に突設しである。そして
、駆動体２２は、嵌合突条２２ａ。

２２ａを中空軸１６の嵌合溝１６ｂ、１６ｂに嵌合させ
、中空軸１６と一体的に回転すると共に、中空軸１６内
を軸方向に摺動可能に嵌挿しである。

また、駆動体２２の外周壁には、中空軸１６の切溝１６
ａと対応する部位にスライド片２３を取り付けである。

このスライド片２３は中空軸１６の切溝１６ａに嵌合し
、駆動体２２の摺動に伴って切？１１ｔ　１６　ａ内を
摺動すると共に、スライド片２３の先端部に設けたスラ
イド突縁２３ａは前記切孔１８ａ、１９ａ、２０ａ、２
１ａに嵌入する。

駆動体２２の先端部には、短溝２４を設けである。

２５は中空軸１６内に収納したスプリングであり、駆動
体２２を中空軸１６の先端部方向に付勢している。そし
て、駆動体２２は、スライド突縁２３ａが第一トップギ
ヤ１８の切孔１８ａに嵌入している状態において少なく
とも短溝２４端部が中空軸１６の先端部より臨出すると
共に、スライド突縁２３ａが第一ローギヤ２１の切孔２
１ａに嵌入している状態において先端部が受止部２６に
係止するように構成しである。

２７は、前記駆動体２２を中空軸１６内に摺動させる作
動装置である。２７ａは作動装置２７の作動爪であり、
前記短溝２４と係合するように付勢されている。そして
、中空軸１６が１回転すると、作動爪２７ａに支持され
て螺ａ２４が１ピッチ移動し、駆動体２２が摺動するこ
ととなる。２８は作動爪２７ａと一体的に回動する解除
型であり、自転車前進方向と逆方向に中空軸１６が回転
することにより開（解除体１７の爪１７ａと当接し、作
動爪２７ａと螺溝２４との係合を解く作用をする。これ
に加えて、作動爪２７ａをワイヤ２９を介してハンドル
ボスト３０に設けたローレバー３１に接続し、作動爪２
７ａと螺溝２４との係脱操作をローレバー３１により操
作してもよい。

即ち、ローレバー３１を引くと、作動爪２７ａが回動し
、蝮Ｉ＠２　ａとの係合が解かれるように構成してもよ
い。

また、作動装置２７には、セカンド保持爪３２、サード
保持爪３３、並びにトップ保持爪３４を設けてもよい。

即ち、セカンド保持爪３２は、セカンドレバー３５を引
くと、スライド突縁２３ａが第一セカンドギヤ２０の切
孔２０ａに嵌入した状態時の短溝２４の先端を係止させ
る位置にくるようにしてあり、セカンドレバー３５の操
作によりセカンドの状態を保持することができる。サー
ド保持爪３６は、スライド突縁２３ａが第一サードギヤ
１９の切孔１９ａに嵌入した状態時の螺ａ２４の先端を
係止させる位置に（るものであり、サードレバー３７の
操作によりサードの状態を保持することができる。トッ
プ保持爪３８は、スライド突縁２３ａが第一トップギヤ
１８の切孔１８ａに嵌入した状態時のＩｌ！Ｉ′ａ２４
の先端を係止させる位置にくるものであり、トップレバ
ー３９の操作によりトップの状態を保持することができ
る。

前記第一中間ギャユニソ）１２ａを構成する第一変速ギ
ヤ、即ち第一トップギヤ１８、第一サードギヤ１９、第
一セカンドギヤ２０、第一ローギヤ２１は、夫々第二中
間ギヤユニット１２ｂを構成する第二変速ギヤ、即ち第
ニドツブギヤ４０、第二サードギヤ４１、第二セカンド
ギヤ４２、第二ローギヤ４３とチェーン４０ａ、４１ａ
、４２ａ、４３ａを介して連結している。これら第ニド
ツブギヤ４０．第二サードギヤ４１、第二セカンドギヤ
４２、及び第二ローギヤ４３は、第二中間ギヤ４４の軸
４５に一体的に回転するように套嵌しである。そして、
第二中間ギヤ４４は、フリーホイールギヤ１３とにわた
って第二チェーン４６を巻掛けられている。

〔作用〕

第一変速ギヤの各ギヤ間の間隔を螺４２４の１ピツチに
等しく定めた状態の変速機構について説明する。

停止状態において、スライド突１ｔ２３ａは第一ローギ
ヤ２１の切孔２１ａに嵌入しており、作動爪２７ａは短
溝２４と係合している。

自転車発進に際してペダル４７をこぐと、クランクギヤ
１０の回転が第一中間ギヤ１４に伝達され、中空軸１６
′と共に駆動体２２が回転する。そして、短溝２４が作
動爪２７ａに支持されており、駆動体２２が第３図右方
間に摺動する。この状態においては、第一変速ギヤと第
二変速ギヤは第一ローギヤ２１と第二ローギヤ４３とが
作動して他は空転し、第二中間ギヤ４４を介してロー速
度でフリーホイールギヤ１３に伝達される。即ち、ロー
速度で運転することができる。

次いでペダル４７を１回転すると、第３図において、ａ
’溝２４が１ピツチ右方向に移動し、駆動体２２が右方
向に摺動してスライド突縁２３ａが第一セカンドギヤ２
０の切孔２０ａに嵌入する。

この状態において、第一変速ギヤと第二変速ギヤは第一
セカンドギヤ２０と第二セカンドギヤ４２とが作動して
他は空転し、第二中間ギヤ４４を介してセカンド速度で
フリーホイールギヤ１３に伝達される。即ち、セカンド
速度で運転することが・できる。

更にペダル４７を１回転すると、第３図において、！！
！溝２４が更に１ピツチ右方向に移動し、駆動体２２が
右方向に摺動してスライド突１ｔ２３ａが第一サードギ
ヤ１９の切孔１９ａに嵌入する。

この状態において、第一変速ギヤと第二変速ギヤは第一
サードギヤ１９と第：サードギヤ４１とが作動して他は
空転し、第二中間ギヤ４４を介してサード速度でフリー
ホイールギヤ１３に伝達される。即ち、サード速度で運
転することができる。

更にペダル４７を１回転すると、第３図において、短溝
２４が更に１ピツチ右方向に移動し、駆動体２２が右方
向に摺動してスライド突縁２３ａが第一トップギヤ１８
の切孔１８ａに嵌入する。

この状態において、第一変速ギヤと第二変速ギヤは第一
トップギヤ１８と第二トップギヤ４０とが作動して他は
空転し、第二中間ギヤ４４を介してトップ速度でフリー
ホイールギヤ１３に伝達される。即ち、トップ速度で運
転することができる。

トップからａ−に変更するには、ペダル４７を逆方向に
回転すればよい、かくすると、解除体１７の爪１７ａが
開き、作動装置２７の解除型２８と当接して解除型２８
及び作動爪２７ａが回動し、作動爪２７ａと短溝２４と
の係合が解かれる。そして、スプリング２５に付勢され
て駆動体２２が第３図左方向に摺動し、短溝２４端部が
受止部２６に当接すると共に、スライド突縁２３ａが第
一ローギヤ２１の切孔２１ａに嵌入し、ローの状態に戻
る。

また、ハンドルポスト３０に設けたレバー操作により速
度変更を行うこともできる。

即ち、ローレバー３１を引（ことにより、作動爪２７ａ
と螺？ａ２４との係合を解いてロー状態にすることがで
きる。

また、トップ或いはサードの状態でセカンドレバー３５
を引くと共にローレバー３１を引（と、セカンド保持爪
３２はスライド突縁２３ａが第一セカンドギヤ２０の切
孔２０ａに嵌入した状態時の短溝２４の先端を係止させ
る位置にあるので、駆動体２２はその位置で止まり、セ
カンドの状態にすることができる。

また、トップの状態でサードレバー３７を引くと共にロ
ーレバー３１を引くと、サード保持爪３３はスライド突
縁２３ａが第一サードギヤ１９の切孔１９ａに嵌入した
状態時の螺ｇＳ２４の先端を係止させる位置にあるので
、駆動体２２はその位置で止まり、サードの状態にする
ことができる。

〔発明の効果〕

本発明は、以上説明したように構成されており、ペダル
の回転数に応じて順次増速することができ、自転車走行
初期等において自動的に速やかに増速運転することがで
きる。

また、簡単な操作で所望の速度を持続することもできる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る自転車用変速装置を備えた自転車
の右側面図、第２図及び第３図は変速機構を現す要部斜
視図、第４ａ図及び第４ｂ図は作動装置の解除機構を示
す正面図である。 １０・・・・・・クランクギヤ、１３・・・・・・フリ
ーホイール、Ｉ４・・・・・・第一中間ギヤ、１５・・
・・・・第一・チェーン、１６・・・・・・中空軸、１
６ａ・・・・・・切溝、１８・・目・・第一トップギヤ
、１９・・・・・・第一サードギヤ、２０・・・・・・
第一セカンドギヤ、２１・・・・・・第一ローギヤ、１
８ａ、１９ａ、２０ａ、２Ｌａ−旧・・切孔、２２・・
・・・・駆動体、２３・・・・・・スライド片、２４・
・・・・・＊溝、２７・・・・・・作動装置、２７ａ・
・・・・・作動爪、４０・・・・・・第ニドツブギヤ、
４１・・・・・・第二サードギヤ、４２・・・・・・第
二セカンドギヤ、４３・・・・・・第二ローギヤ、４４
・・・・・・第二中間ギヤ、４５・・・・・・軸、４６
・・・・・・第二チェーン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、クランクギヤとにわたって第一チェーンを巻掛けら
   れた第一中間ギヤと、第一中間ギヤを支持し外周壁の軸
   方向に切溝を設けた中空軸と、切溝対応部に切孔を設け
   中空軸に套嵌した複数個の第一変速ギヤと、切溝に嵌合
   するスライド片と他端に螺溝とを設け中空軸内を摺動可
   能な駆動体と、螺溝と係合する作動爪を設けた作動装置
   と、フリーホィールギヤとにわたって第二チェーンを巻
   掛けられた第二中間ギヤと、第二中間ギヤの軸に套嵌し
   第一変速ギヤの各ギヤと夫々連動する複数個の第二変速
   ギヤとを有し、中空軸の回転に伴い作動爪と係合する螺
   溝がピッチ移動することにより、スライド片と嵌合する
   切孔位置が変わって作動する第一変速ギヤが変わること
   により変速し得るようにしたことを特徴とする自転車用
   変速装置。