JPH05238468A - Speed change gear for bicycle - Google Patents

Speed change gear for bicycle

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Publication number
JPH05238468A
JPH05238468A JP4551292A JP4551292A JPH05238468A JP H05238468 A JPH05238468 A JP H05238468A JP 4551292 A JP4551292 A JP 4551292A JP 4551292 A JP4551292 A JP 4551292A JP H05238468 A JPH05238468 A JP H05238468A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gear
gears
planetary gear
planetary
bicycle
Prior art date
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Pending
Application number
JP4551292A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kikuzo Takamiya
喜久三 高宮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bridgestone Cycle Co Ltd
Original Assignee
Bridgestone Cycle Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Bridgestone Cycle Co Ltd filed Critical Bridgestone Cycle Co Ltd
Priority to JP4551292A priority Critical patent/JPH05238468A/en
Publication of JPH05238468A publication Critical patent/JPH05238468A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To improve the durability with simple operation by fixing a carrier to a crankshaft, arranging plural planetary gears on the same circumference of the carrier, providing a driven rotational body interlocking with the planetary gears, and providing plural one-way clutches selectively outside the planetary gears through plural internal gears meshing with respective planetary gears. CONSTITUTION:When a wire 32 is pulled in the direction of the arrow A by speed change operation, claws 21-23 are engaged with tooth 17a-19a of internal gears 17-19. For example, when the wire is pulled up to a maximum, the claw 23 is engaged with only the ratchet tooth 19a. Thus, only a one-way clutch between the internal gear 19 and a fixed cylinder body 11 is connected. When a crank arm 9 is rotated in the direction of the arrow C in this state, a planetary gear 13 revolves in the specified direction through a crank shaft 6, a planet carrier 12, a shaft 14, a collar 14a, and since only the internal gear 19 is operated by the one-way clutch, a planetary gear 13c is rotated to rotate planetary gears 13a-13b. Thus, a chain 33 is rotated through a sprocket 15b.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、自転車のクランク軸部
に設ける遊星歯車機構付きの自転車用変速装置に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bicycle transmission having a planetary gear mechanism provided on a crankshaft portion of a bicycle.

【0002】[0002]

【従来の技術】自転車用変速装置として現在多用されて
いるものは、多段のスプロケット間に掛け渡したチェー
ンをディレーラーを介して掛け替える所謂外装変速機で
ある。この他に、後輪のハブ内に変速機構を内蔵した所
謂内装変速機もあるが、多用されてはいない。更に、ク
ランク軸部に遊星歯車機構を組み込んだ変速装置として
は、例えば本出願人が先に提案した特開昭62-99293号公
報に開示されたものがあり、また特開平1-266089号公報
や実開昭50-26547号公報に開示されているような遊星歯
車機構と外装変速機とを組み合わせる方式のものも提案
されている。
2. Description of the Related Art A bicycle transmission that is widely used at present is a so-called external transmission that changes a chain spanned between multiple sprockets via a derailleur. In addition to this, there is a so-called internal transmission in which a transmission mechanism is built in the hub of the rear wheels, but it is not widely used. Further, as a transmission in which a planetary gear mechanism is incorporated in the crankshaft portion, there is, for example, one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-99293 previously proposed by the present applicant, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-266089. There is also proposed a system in which a planetary gear mechanism and an external transmission are combined as disclosed in Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 50-26547.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記特開昭62
-99293号の変速装置と同様にクランク軸部に遊星歯車機
構を組み込む変速装置に関するものであり、前記従来装
置の問題点を解決してより優れた変速装置を提供するこ
とを目的とするものである。すなわち、本出願人が提案
した前記特開昭62-99293号の変速装置は、一般に使用さ
れている多段の外装変速機と異なり、いずれの変速段に
おいてもクランク軸と直交する直線状の伝達経路によっ
て伝動が行われるので、チェーンやスプロケットに無理
な力がかからず、効率のよい、耐久性の優れた自転車用
変速装置としてユーザーに提供している。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention is described in the above-mentioned JP-A-62.
-99293 relates to a transmission in which a planetary gear mechanism is incorporated in a crankshaft like the transmission of No. 99293, and aims to provide a better transmission by solving the problems of the conventional device. is there. That is, the transmission of JP-A-62-99293 proposed by the present applicant is different from the commonly used multi-stage external transmission and has a linear transmission path orthogonal to the crankshaft at any speed. Since it is transmitted by the power transmission, it is provided to the user as a bicycle transmission that is efficient and has excellent durability without exerting excessive force on the chain or sprocket.

【0004】しかしながら、前記従来装置には下記のよ
うな欠点があることが分かった。すなわち、該装置にお
ける変速用の一方向クラッチは、太陽歯車の内周部に設
ける構成としているので、軸心からの距離が非常に近い
ためにクランクアームに対するてこ比が大きくなり、そ
の結果、ペダルに踏力を加えると、これらの一方向クラ
ッチに大きな荷重がかかるため、一方向クラッチを構成
しているラチェットや爪等の耐久性を損なうという問題
があり、且つ踏力が加わっている状態で変速操作をする
場合には変速操作が重くなるということが分かった。
又、該装置は、増速、ニュートラルおよび減速の状態が
得られるような遊星歯車機構を採用しているので、自転
車の走行に適したギヤ比を得るには装置自体の外形が大
きくなり、重量および外観の面からしても改善の余地が
あった。
However, it has been found that the conventional device has the following drawbacks. That is, since the one-way clutch for shifting in the device is configured to be provided on the inner peripheral portion of the sun gear, the lever ratio to the crank arm becomes large because the distance from the shaft center is very short, and as a result, the pedal When a pedaling force is applied to the one-way clutch, a large load is applied to these one-way clutches, so there is a problem that the durability of the ratchet, claws, etc. that make up the one-way clutch is impaired. It turns out that the gear shifting operation becomes heavy when performing.
Further, since the device adopts a planetary gear mechanism that can obtain a speed-up, neutral, and deceleration state, the outer size of the device itself becomes large to obtain a gear ratio suitable for traveling of a bicycle, and There was also room for improvement in terms of appearance.

【0005】又、特開平1-266089号公報や実開昭50-265
47号公報(前者は2枚のスプロケットが図示されている
が後者には変速方法は明示されていない)に提案されて
いるような機構のもの、すなわち遊星増速機構の出力側
に複数列のスプロケットを有し、外装変速機(ディレー
ラー)によってチェーンを掛け替えて変速する機構のも
のは、外装変速機を必要としたり、複数のスプロケット
を設ける必要があるため、これが重量の増加やコストア
ップの要因となっていた。またこれらの装置はチェーン
が斜めに掛け渡される構造であるから、チェーンやスプ
ロケットがこじられるという問題があり、加えて遊星歯
車が片持ち構造となっているので、これが効率や耐久性
の低下を招いていた。
Further, Japanese Patent Laid-Open No. 1-266089 and Japanese Utility Model Laid-Open No. 50-265.
No. 47 publication (the former shows two sprockets, but the latter does not specify the speed change method), that is, a plurality of rows on the output side of the planetary speed increasing mechanism. In the case of a mechanism that has a sprocket and uses an external transmission (derailleur) to change the chain by shifting the chain, it requires an external transmission or multiple sprockets, which causes an increase in weight and cost. It was. In addition, these devices have a structure in which the chain is slid over, so there is a problem that the chain and sprocket are twisted, and in addition, the planetary gear has a cantilever structure, which reduces efficiency and durability. I was invited.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上述の問題点を解決する
ために本発明においては、自転車フレームのハンガ部に
挿通して回転自在に支持したクランク軸にキャリヤを固
定し、該キャリヤの同一円周上にそれぞれ歯数の異なる
歯車を一体的に形成した複数個の遊星歯車を回転自在に
軸着すると共に、その内側に太陽歯車とスプロケットを
一体的に形成した従動回転体を前記遊星歯車の一つと噛
合するように設け、前記遊星歯車の外側に該遊星歯車と
噛合する複数個の内歯歯車をそれぞれ独立して回転自在
に並設し、その外周を覆う固定筒体を自転車フレームに
固定して設けると共に、前記内歯歯車と固定筒体の間に
それぞれ一方向クラッチを介在させ、これら各一方向ク
ラッチの一つを選択的に接続できるようにして自転車用
変速装置を構成する。
In order to solve the above problems, in the present invention, a carrier is fixed to a crankshaft which is rotatably supported by being inserted through a hanger portion of a bicycle frame, and the carrier has the same circle. A plurality of planetary gears, each having a different number of teeth, are integrally rotatably mounted on the circumference, and a driven rotating body integrally formed with a sun gear and a sprocket is provided inside the planetary gear. A plurality of internal gears that mesh with the planetary gears are independently rotatably arranged side by side on the outside of the planetary gears, and a fixed cylinder that covers the outer periphery is fixed to the bicycle frame. And a one-way clutch is interposed between the internal gear and the fixed cylinder, and one of these one-way clutches can be selectively connected to form a bicycle transmission. .

【0007】また前記した一方向クラッチとして、前記
内歯歯車の外周にラチェット歯を刻設すると共に、前記
固定筒体の外周に開口部を設け、そこに爪を回動自在に
軸着した爪台を固定し、該爪をばねによって前記ラチェ
ットに係合させるようにすると共に、前記爪の他端に連
結した操作ワイヤを操作することによって前記爪の一つ
を選択的に接続できるようにする。
As the one-way clutch described above, ratchet teeth are engraved on the outer periphery of the internal gear, and an opening is provided on the outer periphery of the fixed cylinder, and a pawl in which a pawl is rotatably attached to the pawl is provided. The table is fixed, the pawl is engaged with the ratchet by a spring, and one of the pawls can be selectively connected by operating an operation wire connected to the other end of the pawl. ..

【0008】[0008]

【作用】本発明装置は上述のように構成するため、二段
以上の多段変速が可能であり、しかも構造上変速装置全
体を実用上支障のない薄型で且つ小径にできる。また、
本発明によれば、大径の内歯歯車の外周部に一方向クラ
ッチを設けたから、一方向クラッチ部にかかる踏力によ
るトルクを低く押さえることが出来る。従って本発明に
よれば、チェーンを掛け替える必要のない、二段以上の
変速段を有する自転車用変速装置を容易に実用化するこ
とができる。
Since the device of the present invention is configured as described above, it is possible to perform multi-speed shifting of two or more steps, and the structure of the entire transmission can be made thin and small in diameter without any practical problems. Also,
According to the present invention, since the one-way clutch is provided on the outer peripheral portion of the large-diameter internal gear, the torque due to the pedaling force applied to the one-way clutch can be suppressed low. Therefore, according to the present invention, it is possible to easily put into practical use a bicycle gearbox having two or more gear stages without the need to re-chain.

【0009】[0009]

【実施例】以下、図面について本発明の一実施例を説明
する。図中1(図2参照)は自転車フレームのメインパ
イプ、2は立パイプ、3はチェンステー、4(図1参
照)はハンガパイプ、5はハンガパイプ4に螺着したハ
ンガワン、6はハンガパイプ4に挿通しボールベアリン
グ7,ハンガワン5を介して回転自在に設けたクランク
軸、9はクランク軸6に嵌着したクランクアーム、10は
クランクアーム9をクランク軸6に嵌着させるための座
金付ナットである。又11はハンガパイプ4の端部にリン
グナット8で締め付けてフレームと一体的に固定した中
空円盤状の固定筒体である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the figure, 1 (see FIG. 2) is a main pipe of a bicycle frame, 2 is a standing pipe, 3 is a chain stay, 4 (see FIG. 1) is a hanger pipe, 5 is a hanger one screwed to the hanger pipe 4, and 6 is a hanger pipe 4. A crankshaft rotatably provided via a ball bearing 7 and a hanger one 5, 9 is a crank arm fitted to the crankshaft 6, and 10 is a nut with a washer for fitting the crankarm 9 to the crankshaft 6. .. Reference numeral 11 is a hollow disk-shaped fixed cylinder body which is fixed to the end of the hanger pipe 4 with a ring nut 8 and fixed integrally with the frame.

【0010】本実施例においては、図1に示すようにハ
ンガパイプ4に螺着したハンガワン5に固定筒体11の中
心孔を嵌合すると共に、リングナット8でハンガパイプ
4の端部に締着してフレームと一体的に固定する。又、
図3に斜視図で示すように、クランク軸6のスプライン
6aと嵌合するスプライン孔12a を中心に有する円盤体の
円周部の3個所を略半円状に凹欠してキャリヤ本体12b
を形成し、このキャリヤ本体12b に2枚のリングプレー
ト12c, 12dを両側にあてがって、3本のボルト12e によ
りキャリヤ本体12b と一体的に固定してキャリヤ12を構
成する。
In this embodiment, as shown in FIG. 1, the center hole of the fixed cylinder 11 is fitted to the hanger one 5 screwed to the hanger pipe 4, and the ring nut 8 is fastened to the end of the hanger pipe 4. And fix it integrally with the frame. or,
As shown in a perspective view in FIG. 3, the spline of the crankshaft 6
The carrier body 12b is formed by recessing three portions of the circumference of a disk body having a spline hole 12a that fits with the 6a in a substantially semicircular shape.
The carrier 12 is formed by applying two ring plates 12c and 12d to both sides of the carrier body 12b and fixing them integrally with the carrier body 12b by three bolts 12e.

【0011】上述のように形成したキャリヤ12のスプラ
イン孔12a をクランク軸6のスプライン6aに嵌合するこ
とによってキャリヤ12をクランク軸6に固定し、このキ
ャリヤ12の前記凹欠部12f 内にそれぞれ遊星歯車13を配
置して軸14によりキャリヤ12に対して回転自在に軸支す
る。この遊星歯車13は歯数の異なる複数個(本実施例で
は3個)の歯車13a, 13b, 13c を一体的に形成したもの
で、それぞれカラー14a を介して軸14によりキャリヤ12
に枢支されている。
The carrier 12 is fixed to the crankshaft 6 by fitting the spline hole 12a of the carrier 12 formed as described above into the spline 6a of the crankshaft 6, and the carrier 12 is provided in the recessed portions 12f. A planetary gear 13 is arranged and is rotatably supported on a carrier 12 by a shaft 14. This planetary gear 13 is formed by integrally forming a plurality of gears 13a, 13b, 13c having different numbers of teeth (three in this embodiment), each of which is provided with a carrier 12 by a shaft 14 via a collar 14a.
Is pivoted to.

【0012】又、太陽歯車15a とスプロケット15b とを
一体的に形成してなる従動回転体15の太陽歯車15a を前
記遊星歯車13a と噛合させると共に、ローラベアリング
16を介してクランク軸6に回転自在に嵌装する。一方、
前記遊星歯車13の各歯車13a, 13b, 13c と固定筒体11の
間に、その内周に内歯をもち且つその外周にラチェット
歯を刻設した内歯歯車17, 18, 19を設けて、それぞれ前
記遊星歯車13a, 13b, 13c と噛合させる。また、固定筒
体11と内歯歯車17, 18, 19との間にそれぞれ一方向クラ
ッチを介在させる。
Further, the sun gear 15a of the driven rotor 15 formed by integrally forming the sun gear 15a and the sprocket 15b is meshed with the planetary gear 13a, and the roller bearing is also used.
It is rotatably fitted to the crankshaft 6 via 16. on the other hand,
Between the gears 13a, 13b, 13c of the planetary gear 13 and the fixed cylinder 11, there are provided internal gears 17, 18, 19 having internal teeth on the inner circumference and ratchet teeth engraved on the outer circumference. , And meshes with the planetary gears 13a, 13b, 13c, respectively. A one-way clutch is interposed between the fixed cylinder 11 and the internal gears 17, 18, and 19, respectively.

【0013】すなわち、図4〜図6の17b(18b, 19b) は
内歯歯車17(18, 19)の外周に形成したラチェット歯、21
(22, 23)はこのラチェット歯と係脱自在に固定筒体11に
爪台20を介して設けた爪、24(25, 26)はこの爪21(22, 2
3)をラチェット歯17b(18b,19b)とそれぞれ係合するよう
付勢するばねである。すなわち、これらのラチェット歯
17b(18b, 19b) 、爪21(22, 23)、ばね24(25, 26)によっ
て一方向クラッチが形成されている。
That is, 17b (18b, 19b) in FIGS. 4 to 6 are ratchet teeth formed on the outer periphery of the internal gear 17 (18, 19), 21
(22, 23) are claws provided on the fixed cylindrical body 11 via the claw base 20 so as to be disengageable with the ratchet teeth, and 24 (25, 26) are claws 21 (22, 2
3) is a spring for urging the ratchet teeth 17b (18b, 19b) to engage with each other. Ie these ratchet teeth
A one-way clutch is formed by 17b (18b, 19b), claws 21 (22, 23) and springs 24 (25, 26).

【0014】そして本発明においては、上述した複数組
の一方向クラッチの一つを選択的に接続できるようにす
る。具体的には本実施例に示すように、爪台20に爪21,
22, 23及びばね25, 26を挿入して爪軸27によって回転自
在に軸架すると共に(図6参照)、固定筒体11に設けた
開口部(図2,4,5参照)を通し内歯歯車17, 18, 19
に刻設したラチェット歯17b, 18b, 19b に爪21, 22, 23
がそれぞれ係合するようにビス29, 30にて前記爪台20を
固定筒体11に固定する。すなわち爪23にばね26を、又爪
22にばね25を付勢すると共に、ばね24を爪21と爪台20と
の間に張設し、爪21, 22, 23をラチェット歯17b, 18b,
19b にそれぞれ付勢係合させることによって一方向クラ
ッチを構成する。
Further, in the present invention, one of the above-mentioned plural sets of one-way clutches can be selectively connected. Specifically, as shown in the present embodiment, the nail 21, the nail 21,
22 and 23 and springs 25 and 26 are inserted and rotatably mounted by the pawl shaft 27 (see FIG. 6), and the opening (see FIGS. 2, 4 and 5) provided in the fixed cylinder 11 is inserted through the inside. Tooth gear 17, 18, 19
Ratchet teeth 17b, 18b, 19b engraved on claws 21, 22, 23
The claw base 20 is fixed to the fixed cylinder 11 with screws 29 and 30 so that they are engaged with each other. That is, the claw 23 and the spring 26, and the claw 23
The spring 25 is biased to 22 and the spring 24 is stretched between the claw 21 and the claw base 20, and the claws 21, 22 and 23 are ratchet teeth 17b, 18b,
A one-way clutch is formed by biasingly engaging each of 19b.

【0015】また、爪22の一端にはトリガー28を設けて
おり、爪21は図2,4に示すA方向に移動して一定の範
囲を過ぎたら爪22と一体的に動くように構成されている
(図5参照)。また、爪23はばね26によって常にラチェ
ット歯19b に係合するよう付勢されている。また、爪21
の一端にはワイヤニップル受け21a が設けられており、
そこに操作ワイヤ32の一端に設けたワイヤニップル32a
を嵌合させる。そして操作ワイヤ32を図2の矢印A,B
のように操作することによって爪の選択を行う。なお31
は固定筒体11の開放端に設けたカバープレートである。
A trigger 28 is provided at one end of the pawl 22 so that the pawl 21 moves in the direction A shown in FIGS. 2 and 4 and moves integrally with the pawl 22 when a certain range is exceeded. (See FIG. 5). Further, the pawl 23 is constantly urged by the spring 26 so as to be engaged with the ratchet teeth 19b. Also, the nail 21
A wire nipple receiver 21a is provided at one end of
A wire nipple 32a provided at one end of the operation wire 32 there
Fit. Then, connect the operation wire 32 to the arrows A and B in FIG.
The nail is selected by operating in the same manner as. 31
Is a cover plate provided at the open end of the fixed cylinder 11.

【0016】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。変速操作装置(図示せず)を操作し
て、操作ワイヤ32を図2の矢印Aの方向に最大限まで引
っ張ると、爪とラチェット歯の関係は図5(a)の状態にな
る。すなわちこの場合、爪23とラチェット歯19b だけが
係合する。従って、内歯歯車19と固定筒体11との間の一
方向クラッチだけが接続する。
Next, the operation of the device of the present invention configured as described above will be described. When the gear shift operating device (not shown) is operated to pull the operating wire 32 in the direction of the arrow A in FIG. 2 to the maximum extent, the relationship between the pawl and the ratchet tooth becomes the state of FIG. 5 (a). That is, in this case, only the claw 23 and the ratchet tooth 19b are engaged. Therefore, only the one-way clutch between the internal gear 19 and the fixed cylinder 11 is connected.

【0017】この状態でクランクアーム9を図2の矢印
Cの方向に回転させると、クランク軸6、遊星キャリヤ
12、軸14、カラー14a を介して遊星歯車13が図4の矢印
Dの方向に公転する。この場合、内歯歯車19のみが一方
向クラッチによって矢印G方向の回転を阻止されている
ため、この内歯歯車19と噛合している遊星歯車13c が矢
印Eの方向に自転する。また遊星歯車13a, 13bは遊星歯
車13c と一体的に成形されており、且つ遊星歯車13a, 1
3bはそれぞれ内歯歯車17, 18と噛み合ってはいるものの
内歯歯車17, 18は自由に回転できるので遊星歯車13c と
同方向、同角速度で自転する。従って遊星歯車13a と噛
合している太陽歯車15a は矢印F方向に増速されて回転
する。この回転によって太陽歯車15a と一体的に形成さ
れたスプロケット15b が回転するからチェーン33を介し
て自転車が走行する。
In this state, when the crank arm 9 is rotated in the direction of arrow C in FIG. 2, the crank shaft 6 and the planet carrier are
The planetary gear 13 revolves in the direction of arrow D in FIG. 4 via the shaft 12, the shaft 14 and the collar 14a. In this case, since only the internal gear 19 is prevented from rotating in the direction of arrow G by the one-way clutch, the planetary gear 13c meshing with the internal gear 19 rotates in the direction of arrow E. The planetary gears 13a and 13b are integrally formed with the planetary gear 13c, and the planetary gears 13a and 13b are
Although 3b meshes with the internal gears 17 and 18, respectively, the internal gears 17 and 18 can rotate freely, and therefore rotate in the same direction and at the same angular velocity as the planetary gear 13c. Therefore, the sun gear 15a meshing with the planetary gear 13a is accelerated in the arrow F direction to rotate. This rotation causes the sprocket 15b integrally formed with the sun gear 15a to rotate, so that the bicycle travels via the chain 33.

【0018】つぎに前記した図5(a)の状態から操作ワイ
ヤ32を図2の矢印Bの方向に一段ゆるめると、爪とラチ
ェット歯の関係は図5(b)の状態になる。すなわちこの場
合、爪23とラチェット歯19b および爪22とラチェット歯
18b の2組の一方向クラッチが係合する。従って内歯歯
車19, 18と固定筒体11の間が接続される。この状態でク
ランクアーム9を図2の矢印Cの方向に回転させると、
前の場合と同様にクランク軸6、遊星キャリヤ12、軸1
4、カラー14a を介して遊星歯車13が図4の矢印Dの方
向に公転するが、この場合内歯歯車19及び18が一方向ク
ラッチによって矢印G方向の回転を阻止されているた
め、この内歯歯車19及び18と噛合している遊星歯車13c
及び遊星歯車13b がそれぞれ矢印Eの方向に自転しよう
とする。ところが遊星歯車13b の自転速度が遊星歯車13
c よりも速く、また遊星歯車13b と13c とは一体的に形
成されているので内歯歯車19は矢印H方向に回転させら
れる。すなわち、遊星歯車13の自転は歯車13b によって
定まる。従って遊星歯車13b, 13cと一体的に形成された
遊星歯車13a と噛合している太陽歯車15a及びそれと一
体のスプロケット15b が矢印F方向に前回よりさらに増
速されて回転することになる。
Next, when the operation wire 32 is loosened further in the direction of arrow B in FIG. 2 from the state of FIG. 5 (a), the relationship between the pawl and the ratchet tooth becomes the state of FIG. 5 (b). That is, in this case, the pawl 23 and the ratchet tooth 19b and the pawl 22 and the ratchet tooth
Two sets of one-way clutches 18b are engaged. Therefore, the internal gears 19, 18 and the fixed cylinder 11 are connected. When the crank arm 9 is rotated in the direction of arrow C in FIG. 2 in this state,
Crankshaft 6, planet carrier 12, shaft 1 as before
4, the planetary gear 13 revolves in the direction of arrow D in FIG. 4 through the collar 14a, but in this case, the internal gears 19 and 18 are prevented from rotating in the direction of arrow G by the one-way clutch, Planetary gear 13c meshing with gears 19 and 18
And the planetary gears 13b each try to rotate in the direction of arrow E. However, the rotation speed of the planetary gear 13b is
It is faster than c, and since the planetary gears 13b and 13c are integrally formed, the internal gear 19 is rotated in the arrow H direction. That is, the rotation of the planetary gear 13 is determined by the gear 13b. Therefore, the sun gear 15a meshed with the planetary gear 13a integrally formed with the planetary gears 13b, 13c and the sprocket 15b integral with the sun gear 15a rotate in the direction of arrow F at a speed further increased than the previous time.

【0019】また、前記した図5(b)の状態から操作ワイ
ヤ32を図2の矢印Bの方向にさらに一段ゆるめると、爪
とラチェット歯の関係は図5(c)の状態になる。すなわち
この場合、爪21, 22, 23とラチェット歯17b, 18b, 19b
よりなる3組の一方向クラッチはすべてが係合する。従
って内歯歯車17, 18, 19と固定筒体11の間がすべて接続
する。この状態でクランクアーム9を図2の矢印Cの方
向に回転させると、この場合も前回と同様にクランク軸
6、遊星キャリヤ12、軸14、カラー14a を介して遊星歯
車13が図4の矢印Dの方向に公転するが、この場合内歯
歯車17, 18及び19のすべてが一方向クラッチによって矢
印G方向の回転を阻止されているため、この内歯歯車1
7, 18, 19と噛合している遊星歯車13a, 13b及び13c が
それぞれ矢印Eの方向に自転しようとする。ところが遊
星歯車13a の自転速度が遊星歯車13b, 13cよりも速く、
また遊星歯車13a, 13b, 13c は一体的に形成されている
ので内歯歯車18と19とは矢印Hの方向に回転させられ
る。すなわち、遊星歯車13の自転は遊星歯車13a によっ
て定まる。従って、遊星歯車13a と噛合している太陽歯
車15aおよびそれと一体のスプロケット15b が矢印Fの
方向に前回よりさらに増速されて回転することになる。
逆に減速する場合は、操作ワイヤ32を図2の矢印Aの方
向に引っ張る。すなわち図5において(c) →(b) →(a)
のように操作すれば良い。
When the operating wire 32 is further loosened in the direction of arrow B in FIG. 2 from the state shown in FIG. 5 (b), the relationship between the pawl and the ratchet teeth becomes the state shown in FIG. 5 (c). That is, in this case, the claws 21, 22, 23 and the ratchet teeth 17b, 18b, 19b
The three sets of one-way clutches are all engaged. Therefore, the internal gears 17, 18, 19 and the fixed cylinder 11 are all connected. When the crank arm 9 is rotated in the direction of arrow C in FIG. 2 in this state, the planetary gear 13 is again moved through the crank shaft 6, the planet carrier 12, the shaft 14 and the collar 14a in the same manner as the previous time. Although it revolves in the direction of D, in this case, since all of the internal gears 17, 18 and 19 are prevented from rotating in the direction of arrow G by the one-way clutch, this internal gear 1
The planetary gears 13a, 13b and 13c meshing with 7, 18 and 19 each try to rotate in the direction of arrow E. However, the rotation speed of the planetary gear 13a is higher than that of the planetary gears 13b and 13c,
Further, since the planetary gears 13a, 13b, 13c are integrally formed, the internal gears 18 and 19 can be rotated in the direction of arrow H. That is, the rotation of the planetary gear 13 is determined by the planetary gear 13a. Therefore, the sun gear 15a meshing with the planetary gear 13a and the sprocket 15b integral with the sun gear 15a rotate in the direction of arrow F at a speed further increased than the previous time.
Conversely, when decelerating, the operating wire 32 is pulled in the direction of arrow A in FIG. That is, in Fig. 5, (c) → (b) → (a)
You can operate like.

【0020】[0020]

【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、以下に記載されるような効果を奏する。すな
わち、本装置においては変速操作レバーを操作して操作
ワイヤを引いたり戻したりするだけで一方向クラッチを
選択して変速操作を行うことができるので、変速操作が
簡単で且つ確実に変速できる。また、従来装置(従来多
用されている外装変速装置、特開平1-266089号) のよう
に複数のスプロケットやチェーンをそれに掛け替える為
の外装変速機を必要としないのでコストや重量を押さえ
ることができる。また、いずれの変速段においてもクラ
ンク軸と直交する直線状の伝達経路によって伝動が行わ
れ、しかも各歯車軸は両持構造であるから、各歯車の伝
達効率が優れている上に、強度的にも無理のない構造で
あるから耐久性が優れている。
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects. That is, in this device, the one-way clutch can be selected and the gear shifting operation can be performed simply by operating the gear shifting operation lever to pull or return the operating wire, so that the gear shifting operation can be performed easily and reliably. Also, unlike the conventional device (external transmission that has been frequently used, JP-A 1-266089), an external transmission for replacing a plurality of sprockets or chains is not required, so cost and weight can be suppressed. it can. In addition, in any gear, transmission is performed by a linear transmission path that is orthogonal to the crankshaft, and since each gear shaft has a double-supported structure, the transmission efficiency of each gear is excellent and the strength is high. Even so, the structure is reasonably durable.

【0021】また、変速用の一方向クラッチを装置外周
部に設ける構成とした結果、軸心から一方向クラッチま
での距離が遠くなったので、一方向クラッチにかかる踏
力によるトルクが小さくなった。このため一方向クラッ
チを構成しているラチェットや爪の耐久性が向上すると
共に、踏力が加わっている状態での変速操作も軽くなる
という効果も得られる。加えて、本装置は遊星増速機構
を構成しているので装置自体の外形を小さく抑えること
ができ、コンパクトかつ軽量で外観的にも優れた自転車
用変速装置を提供することができる。
Further, as a result of providing the one-way clutch for gear shifting on the outer peripheral portion of the device, the distance from the shaft center to the one-way clutch becomes long, so that the torque due to the pedaling force applied to the one-way clutch becomes small. As a result, the durability of the ratchet and the claws that form the one-way clutch is improved, and the gear shift operation is lightened when the pedaling force is applied. In addition, since the present device constitutes a planetary speed increasing mechanism, the outer shape of the device itself can be suppressed to a small size, and it is possible to provide a compact and lightweight bicycle transmission that is excellent in appearance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明装置の縦断面図である。FIG. 1 is a vertical sectional view of a device of the present invention.

【図2】その一部切欠き側面図である。FIG. 2 is a partially cutaway side view thereof.

【図3】キャリヤと遊星歯車との結合体の斜視図であ
る。
FIG. 3 is a perspective view of a combined body of a carrier and a planetary gear.

【図4】図1のX−X断面図である。4 is a sectional view taken along line XX of FIG.

【図5】(a)(b)(c) は、一方向クラッチの各作動状態図
である。
5 (a), (b) and (c) are operation state diagrams of the one-way clutch.

【図6】一方向クラッチ部の分解斜視図である。FIG. 6 is an exploded perspective view of a one-way clutch unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 メインパイプ 2 立パイプ 3 チェーンステー 4 ハンガパイプ 5 ハンガワン 6 クランク軸 7 ボールベアリング 8 リングナット 9 クランクアーム 10 座金付ナット 11 固定筒体 12 キャリヤ 12a スプライン孔 12b キャリヤ本体 12c リングプレート 12d リングプレート 12e ボルト 12f 凹欠部 13 遊星歯車 13a, 13b, 13c 遊星歯車 14 軸 15 従動回転体 15a 太陽歯車 15b スプロケット 16 ローラベアリング 17, 18, 19 内歯歯車 17a, 18a, 19a 内歯 17b, 18b, 19b ラチェット歯 20 爪台 21, 22, 23 爪 21a ワイヤニップル受け 24, 25, 26 ばね 27 爪軸 28 トリガー 29, 30 ビス 31 カバープレート 32 操作ワイヤ 32a ワイヤニップル 33 チェーン 1 Main pipe 2 Vertical pipe 3 Chain stay 4 Hanger pipe 5 Hangawan 6 Crankshaft 7 Ball bearing 8 Ring nut 9 Crank arm 10 Washer nut 11 Fixed cylinder 12 Carrier 12a Spline hole 12b Carrier body 12c Ring plate 12d Ring plate 12e Bolt 12f Recessed portion 13 Planetary gear 13a, 13b, 13c Planetary gear 14 Shaft 15 Driven rotor 15a Sun gear 15b Sprocket 16 Roller bearing 17, 18, 19 Internal gear 17a, 18a, 19a Internal tooth 17b, 18b, 19b Ratchet tooth 20 Claw stand 21, 22, 23 Claw 21a Wire nipple receiver 24, 25, 26 Spring 27 Claw shaft 28 Trigger 29, 30 Screw 31 Cover plate 32 Operating wire 32a Wire nipple 33 Chain

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 自転車フレームのハンガ部に挿通して回
転自在に支持したクランク軸にキャリヤを固定し、該キ
ャリヤの同一円周上にそれぞれ歯数の異なる歯車を一体
的に形成した複数個の遊星歯車を回転自在に軸着すると
共に、その内側に太陽歯車とスプロケットを一体的に形
成した従動回転体を前記遊星歯車の一つと噛合するよう
に設け、前記遊星歯車の外側に該遊星歯車と噛合する複
数個の内歯歯車をそれぞれ独立して回転自在に並設し、
その外周を覆う固定筒体を自転車フレームに固定して設
けると共に、前記内歯歯車と固定筒体の間にそれぞれ一
方向クラッチを介在させ、これら各一方向クラッチの一
つを選択的に接続できるようにしたことを特徴とする自
転車用変速装置。
1. A plurality of gears each having a different number of teeth integrally formed on the same circumference of a carrier, the carrier being fixed to a crank shaft which is rotatably supported by being inserted through a hanger portion of a bicycle frame. A planetary gear is rotatably rotatably mounted, and a driven rotor integrally formed with a sun gear and a sprocket is provided inside the planetary gear so as to mesh with one of the planetary gears, and the planetary gear is provided outside the planetary gear. A plurality of meshing internal gears are installed side by side independently of each other,
A fixed cylinder that covers the outer circumference is fixedly provided on the bicycle frame, and one-way clutches are respectively interposed between the internal gear and the fixed cylinder so that one of these one-way clutches can be selectively connected. A bicycle transmission characterized in that
【請求項2】 請求項1記載の一方向クラッチとして、
前記内歯歯車の外周にラチェット歯を刻設すると共に、
前記固定筒体の外周に開口部を設け、そこに爪を回動自
在に軸着した爪台を固定し、該爪をばねによって前記ラ
チェットに係合させるようにすると共に、前記爪の他端
に連結した操作ワイヤを操作することによって前記爪の
一つを選択的に接続できるようにしたことを特徴とする
自転車用変速装置。
2. The one-way clutch according to claim 1,
While engraving ratchet teeth on the outer circumference of the internal gear,
An opening is provided on the outer periphery of the fixed cylindrical body, and a claw base in which a claw is rotatably attached is fixed to the opening so that the claw is engaged with the ratchet by a spring, and the other end of the claw is also provided. A transmission for a bicycle, wherein one of the claws can be selectively connected by operating an operation wire connected to the bicycle.
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