JPH0558378A - Gear shifting device for bicycle - Google Patents

Gear shifting device for bicycle

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JPH0558378A
JPH0558378A JP3943591A JP3943591A JPH0558378A JP H0558378 A JPH0558378 A JP H0558378A JP 3943591 A JP3943591 A JP 3943591A JP 3943591 A JP3943591 A JP 3943591A JP H0558378 A JPH0558378 A JP H0558378A
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JP
Japan
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clutch
rotary body
gear
rotating body
driven
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JP3943591A
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Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Nagashima
聰 永島
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SAKAE RINGYO KK
Original Assignee
SAKAE RINGYO KK
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To mount a gear shifting device for a bicycle to a general bicycle and to reduce the cost and the weight of the device. CONSTITUTION:First and second follower rotary bodies 17 and 19 are geared with a rotary body 8 through first and second one-way clutches, and a plurality of sets of planetary gears 24 and 25 are disposed between the second follower rotary body 19 and a chain sprocket 21 to which the second follower rotary body is fixed. An internal gear 28 of the follower rotary body 17 is geared with the planetary gear 24, and a one-way clutch body of a clutch unit 33 is engaged with solar gears 29 and 30. The follower rotary body 19 is released from gearing through first low speed operation and the gear 30 is released from engagement through second low speed operation.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は自転車用変速装置に関
し、特に遊星歯車機構を備える自転車用変速装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bicycle transmission, and more particularly to a bicycle transmission having a planetary gear mechanism.

【0002】[0002]

【従来の技術】遊星歯車機構を備える従来のこの種変速
装置としては、実公昭28−19号公報に示されている。こ
の変速装置は太陽歯車の側面の突起部に爪13を係止さ
せる構成なので、爪13を確実に係止及び解除する必要
があり、実用化が非常に困難である。また、この種変速
装置としては、特開昭62-99293号公報に開示されてい
る。この変速装置はクランクアーム8にキャリア11を
固定し、キャリア11に遊星歯車16〜18を取付け、
遊星歯車16等に従来回転体24に設けた複数の内歯歯
車20等を噛み合わせると共に従動回転体24にスプロ
ケット23を設けた構成を有している。
2. Description of the Related Art A conventional transmission of this type having a planetary gear mechanism is disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 28-19. Since this transmission has a structure in which the claw 13 is locked to the protrusion on the side surface of the sun gear, it is necessary to reliably lock and unlock the claw 13, which is extremely difficult to put into practical use. A transmission of this type is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 62-99293. In this transmission, a carrier 11 is fixed to a crank arm 8, planetary gears 16 to 18 are attached to the carrier 11,
A plurality of internal gears 20 and the like provided in the conventional rotating body 24 are meshed with the planetary gear 16 and the like, and a sprocket 23 is provided in the driven rotating body 24.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開昭62-992
93号公報の変速装置は、クランクアーム8と遊星歯車を
有するキャリア11とが一体的な構成であり、増速方向
に変速する構造である。このため、変速装置を有しない
自転車にこの装置を取付けた場合スプロケットが大径な
ので、好適な速度比を得ることが困難であり、又一般的
な自転車に該公報の変速装置を取付けることは増速時に
左ねじの設けられている右カップに緩む方向の回転力が
加わることから構造上不可能である。また、従動回転体
24に複数の内歯歯車20等を設ける場合には従動回転
体24が高価になり、又重量が大きくなってしまう。本
発明はこのような点を解決するためになされたもので、
一般的な自転車であっても取付けることができる上に安
価で軽量な変速装置を提供することを目的としている。
[Problems to be Solved by the Invention] However, JP-A-62-992
The transmission disclosed in Japanese Patent No. 93 has a structure in which a crank arm 8 and a carrier 11 having a planetary gear are integrated with each other, and have a structure for shifting in a speed increasing direction. For this reason, when this device is attached to a bicycle that does not have a transmission, it is difficult to obtain a suitable speed ratio because the sprocket has a large diameter, and it is more common to attach the transmission of the publication to a general bicycle. It is structurally impossible because the right cup provided with the left-hand screw is applied with a rotational force in a loosening direction at high speed. Further, when the driven rotary body 24 is provided with a plurality of internal gears 20 and the like, the driven rotary body 24 becomes expensive and heavy. The present invention has been made to solve such a point,
It is an object of the present invention to provide an inexpensive and lightweight transmission that can be installed even on a general bicycle.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明の自転車用変速装
置は、クランクアームに固定されてその回転力を伝達す
る回転体に、第1及び第2の一方向クラッチを介して第
1及び第2の従動回転体を噛み合わせ、第2の従動回転
体とその固定されているチェーンスプロケットとの間に
相互に同軸的に固定されている複数組の遊星歯車から成
る遊星歯車群を配し、各組の最も歯数の少ない遊星歯車
に第1の従動回転体に設けた内歯歯車を噛み合わせると
共に、クラッチユニットの各一方向クラッチを各組の遊
星歯車に噛み合っている複数の太陽歯車の内周側に係合
させ、クラッチ解除機構により第1の低速操作で第2の
一方向クラッチの係合を解除して第2の従動回転体の回
転体への噛み合いを解除し、第2以下の低速操作でクラ
ッチユニットの各一方向クラッチの係合を解除して順次
太陽歯車を空転させることを特徴としている。
In the bicycle transmission of the present invention, the first and second one-way clutches are provided to the rotating body which is fixed to the crank arm and transmits the rotational force thereof. 2 driven rotors are meshed with each other, and a planetary gear group consisting of a plurality of planetary gears coaxially fixed to each other is arranged between the second driven rotor and the fixed chain sprocket. The planetary gears with the smallest number of teeth in each set are meshed with the internal gears provided in the first driven rotor, and the one-way clutches of the clutch unit are combined with the plurality of sun gears meshed with the planetary gears in each set. The second one-way clutch is disengaged by engaging the inner peripheral side with the clutch releasing mechanism to disengage the second one-way clutch by the first low speed operation. The low speed operation of each of the clutch units It is characterized in that to idle sequentially sun gear by disengaging the direction clutch.

【0005】[0005]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。図1は本発明に係る自転車用変速装置の断
面図である。この図1において、1はクランクアームを
示している。このクランクアーム1のボス部はクランク
軸2の端部に固定的に嵌合され、クランク軸2の端末に
螺合されている抜け止め部材3を覆った状態でキャップ
4が螺入されている。クランク軸2上にはハンガーパイ
プ5が配され、ハンガーパイプ5の一端には右カップ6
が螺入されている。右カップ6はクランク軸2上に球体
7を介して支持されている。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of a bicycle transmission according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a crank arm. The boss portion of the crank arm 1 is fixedly fitted to the end portion of the crank shaft 2, and the cap 4 is screwed in while covering the retaining member 3 screwed to the end of the crank shaft 2. .. A hanger pipe 5 is arranged on the crankshaft 2, and a right cup 6 is provided at one end of the hanger pipe 5.
Is screwed in. The right cup 6 is supported on the crankshaft 2 via a sphere 7.

【0006】クランクアーム1のボス部には円盤状のカ
バー部材9を介して回転体8が嵌合、固定されている。
図2(A)、(B)はこの回転体8の正面図と側面図で
ある。回転体8は環状部10、11を有し、一方の環状
部10の空隙10a、10aには第1の爪部材12、1
2が配されている。これらの爪部材12は支持軸13に
回動可能に装着され、爪ばね14を介して環状部10の
周面より突出するように付勢されている。他方の環状部
11の空隙11a、11aには第2の爪部材15、15
が配されている。これらの爪部材15は同様に支持軸1
6に回動可能に装着され、爪ばね14を介して環状部1
1の周面より突出するように付勢されている。爪部材1
5の基部側には、図1及び図2(A)に示すように、傾
斜面15aが形成され、後述するように、クラッチ板4
6にて押圧される。回転体8の環状部10の周囲には爪
車から成る第1の従動回転体17が配されている。この
従動回転体17は図1及び図3に示すように、環状部1
0の周面に沿った内周部にラチェット18が形成されて
いる。このラチェット18には上記した第1の爪部材1
2、12の先端が爪ばね14を介して突出して係止して
いる。尚、第1の爪部材12、12及びラチェット18
は第1の一方向クラッチを構成している。
A rotating body 8 is fitted and fixed to the boss portion of the crank arm 1 through a disc-shaped cover member 9.
2A and 2B are a front view and a side view of the rotating body 8. The rotating body 8 has annular portions 10 and 11, and the first claw members 12 and 1 are provided in the voids 10 a and 10 a of the one annular portion 10.
Two are arranged. These claw members 12 are rotatably mounted on a support shaft 13 and are biased via a claw spring 14 so as to project from the peripheral surface of the annular portion 10. The second claw members 15, 15 are provided in the gaps 11a, 11a of the other annular portion 11.
Are arranged. These claw members 15 are likewise supported by the support shaft 1.
6 is rotatably attached to the annular portion 1 via a pawl spring 14.
It is biased so as to project from the peripheral surface of No. 1. Claw member 1
An inclined surface 15a is formed on the base side of the clutch plate 5, as shown in FIGS.
Pressed at 6. A first driven rotating body 17 composed of a ratchet wheel is arranged around the annular portion 10 of the rotating body 8. As shown in FIGS. 1 and 3, the driven rotating body 17 includes an annular portion 1
A ratchet 18 is formed on the inner peripheral portion along the peripheral surface of 0. The ratchet 18 has the above-described first claw member 1
The tips of 2 and 12 project and are locked via the claw springs 14. The first claw members 12, 12 and the ratchet 18
Constitutes a first one-way clutch.

【0007】回転体8の環状部11の周囲には爪車から
成る第2の従動回転体19が配されている。この従動回
転体19は図1及び図4に示すように、環状部11の周
面に沿った内周部にラチェット20が形成されている。
このラチェット20には上記した第2の爪部材15、1
5の先端が爪ばね14を介して突出して係止している。
尚、第2の爪部材15、15及びラチェット20は第2
の一方向クラッチを構成している。
A second driven rotor 19 composed of a ratchet wheel is arranged around the annular portion 11 of the rotor 8. As shown in FIGS. 1 and 4, the driven rotating body 19 has a ratchet 20 formed on the inner peripheral portion along the peripheral surface of the annular portion 11.
The ratchet 20 includes the second claw members 15 and 1 described above.
The tip of 5 projects and is locked via the claw spring 14.
The second claw members 15 and 15 and the ratchet 20 are
Constitutes a one-way clutch.

【0008】第2の従動回転体19は、図1及び図5に
示すように、チェーンスプロケット21に固定されてい
る。即ち、第2の従動回転体19は複数の保持ボルト2
2及びナット23によりチェーンスプロケット21に同
軸的に固定され、かつ保持ボルト22上にスペーサ27
を介して一定間隔で離間されている。チェーンスプロケ
ット21と第2の従動回転点19との間には、図1及び
図5に示すように、4組の遊星歯車群が同一円周上に配
されている。各組の遊星歯車群は一対の遊星歯車24、
25から成り、これらの遊星歯車24、25は歯数が相
違し、支持軸26に同軸的に回転可能に取付けられてい
る。そして、遊星歯車24、25は相互に対向する面が
固定されている。
The second driven rotary member 19 is fixed to a chain sprocket 21 as shown in FIGS. 1 and 5. That is, the second driven rotating body 19 has a plurality of holding bolts 2
2 and a nut 23 are coaxially fixed to the chain sprocket 21, and a spacer 27 is provided on the holding bolt 22.
Are spaced at regular intervals. Between the chain sprocket 21 and the second driven rotation point 19, as shown in FIGS. 1 and 5, four sets of planetary gear groups are arranged on the same circumference. Each set of planetary gear groups includes a pair of planetary gears 24,
25, the planetary gears 24, 25 have different numbers of teeth, and are coaxially and rotatably mounted on a support shaft 26. The surfaces of the planetary gears 24, 25 facing each other are fixed.

【0009】上記した第1の従動回転体17の外端側の
内周面には内歯歯車28が形成されている。この内歯歯
車28は歯数の少ない各遊星歯車24に外側より噛み合
わされている。各組の遊星歯車24は図6、図7に示す
ように、大径の太陽歯車29に噛み合わされ、又各組の
他の遊星歯車25は小径の太陽歯車30に噛み合わされ
ている。これらの太陽歯車29、30は図1及び図6、
図7に示すように、内周面にラチェット31、32がそ
れぞれ形成され、後述するクラッチユニット33の各一
方向クラッチと係止する。
An internal gear 28 is formed on the inner peripheral surface of the first driven rotor 17 on the outer end side. The internal gear 28 is meshed with each planet gear 24 having a small number of teeth from the outside. As shown in FIGS. 6 and 7, each set of planetary gears 24 meshes with a large-diameter sun gear 29, and each set of other planetary gears 25 meshes with a small-diameter sun gear 30. These sun gears 29, 30 are shown in FIGS.
As shown in FIG. 7, ratchets 31 and 32 are formed on the inner peripheral surface, respectively, to engage with one-way clutches of a clutch unit 33 described later.

【0010】クランク軸2上には図1に示すように、ク
ラッチユニット33が配されている。図8(A)、
(B)、(C)はクラッチユニット33の正面図、側面
図及び背面図である。このクラッチユニット33は円筒
状に形成されている本体34を備え、本体34の側壁に
は略円弧状の開口部35、35が対向して設けられてい
る。これら開口部35には爪部材36が配され、各爪部
材36は支持軸37に回動可能に装着され、爪ばね38
を介して本体34の周面より先端が突出するように付勢
されている。本体34の背面側の周面には略半円形の凹
部39、39が形成されている。これら凹部39には略
半円形の係止部材40が係入され、各係止部材40の凹
み40a(図6参照)には押えばね41が係入され、こ
れにより係止部材40が本体34の周面に突出した状態
で取付けられている。
A clutch unit 33 is arranged on the crankshaft 2 as shown in FIG. FIG. 8 (A),
(B) and (C) are the front view, side view, and rear view of the clutch unit 33. The clutch unit 33 includes a main body 34 formed in a cylindrical shape, and side walls of the main body 34 are provided with substantially arcuate openings 35, 35 facing each other. Claw members 36 are arranged in these openings 35, and each claw member 36 is rotatably mounted on a support shaft 37 and a claw spring 38.
The tip is urged so as to protrude from the peripheral surface of the main body 34 via. Substantially semicircular recesses 39, 39 are formed on the peripheral surface on the back side of the main body 34. A locking member 40 having a substantially semi-circular shape is inserted into these recesses 39, and a holding spring 41 is inserted into a recess 40a (see FIG. 6) of each locking member 40, whereby the locking member 40 is inserted into the main body 34. It is attached in a protruding state on the peripheral surface of.

【0011】大径の太陽歯車29のラチェット31には
図6に示すように、上記したクラッチユニット33の係
止部材40、40が係止し、小径の太陽歯車30のラチ
ェット32には図1及び図7に示すように、クラッチユ
ニット33の爪部材36、36が係止している。クラッ
チユニット33にはクラッチ解除機構42が設けられて
いる。このクラッチ解除機構42は図1、図8及び図9
に示すように、クラッチユニット33の本体34内に配
されている円筒カム43を有している。円筒カム43に
は爪部材36の基部が入り込んでいる開口カム部44、
44が設けられ、後端面には凹凸形状のカム部45が形
成されている。このカム部45には図9に示すように、
クラッチ板46のカム部46aが係合している。このク
ラッチ板46は図8に示すように、クラッチユニット3
3の本体34後端面より突出する一対の支持軸47、4
7にて厚さ方向へ移動可能に貫通、支持されている。
As shown in FIG. 6, the ratchet 31 of the large-diameter sun gear 29 is engaged with the engaging members 40, 40 of the clutch unit 33, and the ratchet 32 of the small-diameter sun gear 30 is shown in FIG. Further, as shown in FIG. 7, the claw members 36, 36 of the clutch unit 33 are locked. The clutch unit 33 is provided with a clutch release mechanism 42. This clutch release mechanism 42 is shown in FIG. 1, FIG. 8 and FIG.
As shown in FIG. 3, the clutch unit 33 has a cylindrical cam 43 arranged inside the main body 34. An opening cam portion 44 in which the base of the pawl member 36 is inserted into the cylindrical cam 43,
44 is provided, and an uneven cam portion 45 is formed on the rear end surface. As shown in FIG. 9, the cam portion 45 has
The cam portion 46a of the clutch plate 46 is engaged. This clutch plate 46, as shown in FIG.
A pair of support shafts 47, 4 protruding from the rear end surface of the main body 34
It is pierced and supported by 7 so as to be movable in the thickness direction.

【0012】また、クラッチ解除機構42は円筒カム4
3に一体的に形成されている変速アーム51を有してい
る。この変速アーム51の先端には連結部52が形成さ
れ、この連結部52には、図10に示すように、変速ワ
イヤ53の一端が連結されている。変速ワイヤ53の他
端はハンドル等に取付けられている操作レバー(図示せ
ず)に連結されている。クラッチ板46はカム部46a
が円筒カム43のカム部45と係合している状態では、
図1及び図9に示すように、第2の爪部材15の傾斜面
15aと対向している。尚、クラッチ板46と回転体8
の対向面との間には図1に示すように、コイルスプリン
グ48が配され、又クラッチユニット33の本体34の
前端面と右カップ6の内部フランジとの間には同様に他
のコイルスプリング49が配されている。また、クラッ
チユニット33の本体34とチェーンスプロケット21
の内周との間にはベアリング50が配されている。
The clutch release mechanism 42 is a cylindrical cam 4
3 has a speed change arm 51 formed integrally therewith. A connecting portion 52 is formed at the tip of the speed change arm 51, and one end of a speed change wire 53 is connected to the connecting portion 52, as shown in FIG. The other end of the speed change wire 53 is connected to an operation lever (not shown) attached to a handle or the like. The clutch plate 46 is a cam portion 46a.
Is engaged with the cam portion 45 of the cylindrical cam 43,
As shown in FIGS. 1 and 9, the second claw member 15 faces the inclined surface 15 a. The clutch plate 46 and the rotating body 8
As shown in FIG. 1, a coil spring 48 is disposed between the front surface of the main body 34 of the clutch unit 33 and the inner flange of the right cup 6 in the same manner as the other coil spring. 49 are arranged. Further, the main body 34 of the clutch unit 33 and the chain sprocket 21 are
A bearing 50 is disposed between the inner periphery of the bearing and the inner periphery of the bearing.

【0013】尚、第1及び第2の従動回転体17、19
等は、図1に示すように、カバー54にて覆われ、カバ
ー54の外周のフランジはボルト55及びナット56を
介してチェーンプロケット21の外周側に固定されてい
る。
The first and second driven rotors 17 and 19 are provided.
1, etc. are covered with a cover 54, and the flange on the outer periphery of the cover 54 is fixed to the outer peripheral side of the chain sprocket 21 via bolts 55 and nuts 56.

【0014】次に、本発明の自転車用変速装置の動作を
説明する。先ず、クラッチ解除機構42の変速アーム5
1を図10に示す状態に保持している通常の走行時につ
いて説明する。即ち、通常の走行時には、クラッチユニ
ット33の爪部材36、36及び係止部材40、40は
図7及び図6に示すように、太陽歯車30のラチェット
32と太陽歯車29のラチェット31に係止している。
また、回転体8の第1の爪部材12、12及び第2の爪
部材15、15は、図3及び図4に示すように、第1の
従動回転体17のラチェット18と第2の従動回転体1
9のラチェット20に係止している。
Next, the operation of the bicycle transmission according to the present invention will be described. First, the speed change arm 5 of the clutch release mechanism 42
1 will be described when the vehicle is running normally with the vehicle 1 held in the state shown in FIG. That is, during normal traveling, the claw members 36, 36 and the locking members 40, 40 of the clutch unit 33 are locked to the ratchet 32 of the sun gear 30 and the ratchet 31 of the sun gear 29 as shown in FIGS. 7 and 6. is doing.
Further, as shown in FIGS. 3 and 4, the first claw members 12, 12 and the second claw members 15, 15 of the rotating body 8 have the ratchet 18 and the second driven body 17 of the first driven rotating body 17, respectively. Rotating body 1
It is locked to the ratchet 20 of 9.

【0015】従って、クランクアーム1を回転すると、
その回転力は回転体8、ラチェット20、第2の従動回
転体19を介してこの回転体19が直接的に固定されて
いるチェーンスプロケット21に伝達される。よって、
クランクアーム1とチェーンスプロケット21とは同一
速度で回転する。一方、太陽歯車29、30はチェーン
スプロケット21と共に移動している遊星歯車24、2
5と噛み合っており、これら遊星歯車より爪部材36と
係止部材40が非係止方向への回転力が加えられている
ので、チェーンスプロケット21と共に回転(空転)す
る。第1の従動回転体17は第2の従動回転体19より
若干速く回転するので、第1の爪部材12、12がラチ
ェット18に非係止状態に保持される。
Therefore, when the crank arm 1 is rotated,
The rotational force is transmitted to the chain sprocket 21 to which the rotary body 19 is directly fixed, via the rotary body 8, the ratchet 20, and the second driven rotary body 19. Therefore,
The crank arm 1 and the chain sprocket 21 rotate at the same speed. On the other hand, the sun gears 29, 30 are the planetary gears 24, 2 moving together with the chain sprocket 21.
5, the claw member 36 and the locking member 40 are rotated by the planetary gears in the non-locking direction, so that the planetary gear rotates (spins) together with the chain sprocket 21. Since the first driven rotating body 17 rotates slightly faster than the second driven rotating body 19, the first claw members 12, 12 are held in the ratchet 18 in the non-locking state.

【0016】次いで、図10に示す変速ワイヤ53を引
くと、変速アーム51は図11に示すように、時計方向
に回動するので、クラッチ解除機構42の円筒カム43
が回転する。円筒カム43が回転すると、図12に示す
ように、カム部45の凸部分がクラッチ板46のカム部
46aの凸部分を押圧する。従って、クラッチ板46は
コイルスプリング48(図1参照)の弾性力に抗して厚
さ方向に移動するので、第2の爪部材15、15の傾斜
面15aを押圧し、図13に示すように、これら爪部材
15を回動させる。これによって、これら爪部材15の
先端は第2の従動回転体19のラチェット20より外
れ、係止が解除される。
Then, when the shift wire 53 shown in FIG. 10 is pulled, the shift arm 51 rotates clockwise as shown in FIG. 11, so that the cylindrical cam 43 of the clutch releasing mechanism 42 is rotated.
Rotates. When the cylindrical cam 43 rotates, the convex portion of the cam portion 45 presses the convex portion of the cam portion 46a of the clutch plate 46, as shown in FIG. Therefore, the clutch plate 46 moves in the thickness direction against the elastic force of the coil spring 48 (see FIG. 1), so that the inclined surface 15a of the second claw members 15 and 15 is pressed, and as shown in FIG. Then, the claw members 15 are rotated. As a result, the tips of the claw members 15 are disengaged from the ratchet 20 of the second driven rotary body 19, and the locking is released.

【0017】このような状態において、クランクアーム
1を回転すると、第1の爪部材12、12が第1の従動
回転体17のラチェット18に係止するので、第1の従
動回転体17に回転体8を介して回転力が加わる。この
回転力で第1の従動回転体17が回転すると、一体的に
形成されている内歯歯車28が回転し、各組の歯数の少
ない遊星歯車24を自転させる。これらの遊星歯車24
は歯数の多い大径の遊星歯車25に固定されているの
で、これらの遊星歯車25が同一速度で自転する。大径
の遊星歯車が自転すると、噛み合っている小径の太陽歯
車30に回転力が加わる。この場合小径の太陽歯車30
にはクラッチユニット33の爪部材36、36に係止す
る方向への回転力、即ち、クランクアーム1とは逆方向
の回転力が加わって爪部材36、36に係止する。従っ
て、この小径の太陽歯車30を中心として遊星歯車25
(24)が自転しつつクランクアーム1と同一方向に公
転する。この結果、チェーンスプロケット21はクラン
クアーム1よりも低速で同一方向に回転し、第1低速に
保持される。
When the crank arm 1 is rotated in such a state, the first claw members 12 and 12 are locked to the ratchet 18 of the first driven rotor 17, so that the first driven rotor 17 is rotated. Rotational force is applied via the body 8. When the first driven rotating body 17 is rotated by this rotational force, the integrally formed internal gear 28 is rotated, and the planetary gears 24 having a small number of teeth in each set are rotated. These planetary gears 24
Is fixed to a large-diameter planetary gear 25 having a large number of teeth, these planetary gears 25 rotate at the same speed. When the large-diameter planetary gear rotates, a rotational force is applied to the meshing small-diameter sun gear 30. In this case, the small sun gear 30
Is applied to the pawl members 36, 36 by a rotational force in a direction in which the clutch unit 33 is engaged with the pawl members 36, 36, that is, a rotational force in a direction opposite to that of the crank arm 1. Therefore, the planetary gear 25 is centered on the small-diameter sun gear 30.
While rotating (24), it revolves in the same direction as the crank arm 1. As a result, the chain sprocket 21 rotates in the same direction at a lower speed than the crank arm 1 and is held at the first low speed.

【0018】一方、大径の太陽歯車29は相対的に逆方
向に回転するので、クラッチユニット33の係止部材4
0、40が係止せず、逆回転を続ける。次に、変速ワイ
ヤ53を更に引いて図14に示すように、変速アーム5
1を回動し、クラッチ解除機構42の円筒カム43を回
転させると、その開口カム部44、44が回転、変位
し、クラッチユニット33の爪部材36、36を回動さ
せる。従って、図15に示すように、これらの爪部材3
6、36は小径の太陽歯車30のラチェット32より外
れ、係止が解除される。この場合クラッチ板46はその
まま移動しているので、第2の従動回転体19のラチェ
ット20からは第2の爪部材15、15が外れている。
On the other hand, since the large-diameter sun gear 29 rotates relatively in the opposite direction, the locking member 4 of the clutch unit 33 is rotated.
0 and 40 do not lock and continue reverse rotation. Next, further pulling the shift wire 53, as shown in FIG.
When 1 is rotated and the cylindrical cam 43 of the clutch release mechanism 42 is rotated, the opening cam portions 44, 44 are rotated and displaced, and the claw members 36, 36 of the clutch unit 33 are rotated. Therefore, as shown in FIG. 15, these claw members 3
6 and 36 are disengaged from the ratchet 32 of the small-diameter sun gear 30, and the locking is released. In this case, since the clutch plate 46 is still moving, the second pawl members 15 and 15 are disengaged from the ratchet 20 of the second driven rotor 19.

【0019】このような状態において、クランクアーム
1を回転すると、上記したように、第1の従動回転体1
7に回転体8を介して回転力が加わる。従って、内歯歯
車28により各組の歯数の少ない遊星歯車24及び一体
的に固定されている大径の遊星歯車25が自転する。こ
の場合小径の太陽歯車30は爪部材36、36が外れて
いることから、大径の遊星歯車25の回転力を受けて逆
方向に回転(空転)する。
When the crank arm 1 is rotated in such a state, as described above, the first driven rotor 1 is rotated.
A rotating force is applied to 7 via the rotating body 8. Therefore, the planetary gears 24 having a small number of teeth in each set and the large-diameter planetary gears 25 integrally fixed to each other are rotated by the internal gear 28. In this case, since the small-diameter sun gear 30 has the claw members 36, 36 removed, it receives the rotational force of the large-diameter planetary gear 25 and rotates (spins) in the opposite direction.

【0020】これに対し、小径の遊星歯車24と噛み合
っている大径の太陽歯車29はクランクアーム1とは逆
方向の回転力が加わってクラッチユニット33の係止部
材40、40に係止するので、遊星歯車30は大径の太
陽歯車29を中心として自転しつつクランクアーム1と
同一方向に公転する。そして、大径の太陽歯車29には
歯数の小さい遊星歯車30によって相対的に低速の回転
力が加わるので、これら遊星歯車30の公転速度が低下
し、従って、チェーンスプロケット21は更に低速でク
ランクアーム1と同一方向に回転し、第2の低速に保持
される。
On the other hand, the large-diameter sun gear 29 meshing with the small-diameter planetary gear 24 is engaged with the engaging members 40, 40 of the clutch unit 33 by applying a rotational force in the direction opposite to the crank arm 1. Therefore, the planetary gear 30 revolves in the same direction as the crank arm 1 while rotating about the large-diameter sun gear 29 as a center. Since a relatively low rotational force is applied to the large-diameter sun gear 29 by the planetary gear 30 having a small number of teeth, the revolution speed of these planetary gears 30 decreases, and therefore the chain sprocket 21 cranks at a lower speed. It rotates in the same direction as the arm 1 and is held at the second low speed.

【0021】このように、チェーンスプロケット21の
回転速度を減速する方向に切り換える場合には、予め市
販されている変速装置を有しない自転車において、大径
のチェーンスプロケットが取付けられていても本発明の
変速装置をそのまま適用することで最適な速度比で変速
することができる。つまり、チェーンスプロケットを増
速方向に切り換える場合には、市販の自転車の大径のチ
ェーンスプロケットでは最適なギヤ比を得ることが困難
である。
As described above, when the rotational speed of the chain sprocket 21 is switched to the decelerating direction, even if the chain sprocket having a large diameter is attached to a bicycle which does not have a transmission, which is commercially available in advance, the present invention can be used. By applying the transmission as it is, the gear can be shifted at an optimum speed ratio. That is, when switching the chain sprocket to the speed increasing direction, it is difficult to obtain an optimum gear ratio with a large-diameter chain sprocket of a commercially available bicycle.

【0022】上記実施例において、小径の太陽歯車30
の歯数を48、大径の太陽歯車29の歯数を64、小径
の遊星歯車24の歯数を16、大径の遊星歯車25の歯
数を32、内歯歯車28の歯数を96にそれぞれ設定し
たところ、クランクアーム1とチェーンスプロケット2
1を直結した場合の速度比を「1」とすると、第1低速
では「0.8 」、第2低速では「0.6 」となり、最適な速
度比が得られた。尚、上記実施例で一方向クラッチは他
の構成であってもよい。
In the above embodiment, the sun gear 30 having a small diameter is used.
The number of teeth of the large diameter sun gear 29 is 64, the number of teeth of the small diameter planetary gear 24 is 16, the number of teeth of the large diameter planetary gear 25 is 32, and the number of teeth of the internal gear 28 is 96. When set to respectively, crank arm 1 and chain sprocket 2
Assuming that the speed ratio when 1 is directly connected is "1", it is "0.8" at the first low speed and "0.6" at the second low speed, and the optimum speed ratio is obtained. The one-way clutch in the above embodiment may have another structure.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
比較的簡単で安価な構成でありながら、確実に動作し、
しかも市販の自転車であってもそのまま適用することが
できる汎用性に優れた自転車用変速装置を提供すること
ができる。
As described above, according to the present invention,
Despite its relatively simple and inexpensive configuration, it operates reliably,
Moreover, it is possible to provide a versatile bicycle transmission that can be applied to a commercially available bicycle as it is.

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

【図1】本発明に係る自転車用変速装置の断面図であ
る。
FIG. 1 is a sectional view of a bicycle transmission according to the present invention.

【図2】(A)及び(B)は本発明に係る装置の回転体
を爪部材と共に示す正面図と平面図である。
2A and 2B are a front view and a plan view showing a rotating body of an apparatus according to the present invention together with a claw member.

【図3】本発明に係る装置の第1の従動回転体を第1の
一方向性クラッチと共に示す正面図である。
FIG. 3 is a front view showing a first driven rotating body of the device according to the present invention together with a first one-way clutch.

【図4】本発明に係る装置の第2の従動回転体を第2の
一方向性クラッチと共に示す正面図である。
FIG. 4 is a front view showing a second driven rotating body of the device according to the present invention together with a second one-way clutch.

【図5】本発明に係る装置の第2の従動回転体をチェー
ンスプロケット及び遊星歯車と共に示す正面図である。
FIG. 5 is a front view showing a second driven rotating body of the device according to the present invention together with a chain sprocket and a planetary gear.

【図6】本発明に係る装置のクラッチユニットと太陽歯
車との関係を示す正面図である。
FIG. 6 is a front view showing the relationship between the clutch unit and the sun gear of the device according to the present invention.

【図7】本発明に係る装置のクラッチユニットと他の太
陽歯車との関係を示す正面図である。
FIG. 7 is a front view showing the relationship between the clutch unit and another sun gear of the device according to the present invention.

【図8】(A)、(B)及び(C)は本発明に係る装置
のクラッチユニットの正面図と側面図及び背面図であ
る。
8 (A), (B) and (C) are a front view, a side view and a rear view of a clutch unit of an apparatus according to the present invention.

【図9】本発明に係る装置のクラッチ解除機構を示す側
面図である。
FIG. 9 is a side view showing a clutch releasing mechanism of the device according to the present invention.

【図10】本発明に係る円筒カムを爪部材及び変速ワイ
ヤとの関係で示す部分断面図である。
FIG. 10 is a partial cross-sectional view showing a cylindrical cam according to the present invention in relation to a claw member and a speed change wire.

【図11】本発明に係る円筒カムの第1低速の動作を示
す部分断面図である。
FIG. 11 is a partial cross-sectional view showing a first low speed operation of the cylindrical cam according to the present invention.

【図12】本発明のクラッチ解除機構の第1低速の動作
を示す側面図である。
FIG. 12 is a side view showing a first low speed operation of the clutch release mechanism of the present invention.

【図13】本発明の第2の従動回転体における爪部材の
係止解除を説明する正面図である。
FIG. 13 is a front view illustrating unlocking of the claw member in the second driven rotary body of the present invention.

【図14】本発明に係る円筒カムの第2低速の動作を示
す部分断面図である。
FIG. 14 is a partial cross-sectional view showing a second low speed operation of the cylindrical cam according to the present invention.

【図15】本発明に係るクラッチユニットの太陽歯車に
対する係止解除を説明する正面図である。
FIG. 15 is a front view illustrating unlocking of the sun gear of the clutch unit according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 クランクアーム 2 クランク軸 8 回転体 12 第1の爪部材 15 第2の爪部材 17 第1の従動回転体 18,20 ラチェット 19 第2の従動回転体 21 チェーンスプロケット 24,25 遊星歯車 28 内歯歯車 29,30 太陽歯車 31,32 ラチェット 33 クラッチユニット 36 爪部材 40 係止部材 42 クラッチ解除機構 43 円筒カム 46 クラッチ板 51 変速アーム DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Crank arm 2 Crank shaft 8 Rotating body 12 First claw member 15 Second claw member 17 First driven rotating body 18,20 Ratchet 19 Second driven rotating body 21 Chain sprocket 24,25 Planetary gear 28 Internal teeth Gears 29, 30 Sun gear 31, 32 Ratchet 33 Clutch unit 36 Claw member 40 Locking member 42 Clutch release mechanism 43 Cylindrical cam 46 Clutch plate 51 Speed change arm

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 クランクアームに固定されてその回転力
を伝達する回転体と、 該回転体に第1の一方向クラッチを介して噛み合う第1
の従動回転体と、 前記回転体に第2の一方向クラッチを介して噛み合う第
2の従動回転体と、 該第2の従動回転体が離間して同軸的に固定されている
チェーンプロケットと、 該チェーンプロケットと前記第2の従動回転体との間で
同一円周上に配され、かつそれぞれが同軸的に配置され
て相互に固定されている複数組の遊星歯車から成る遊星
歯車群と、 同軸的に配されて前記各組の遊星歯車とそれぞれ噛み合
う複数の太陽歯車と、 前記第1の従動回転体の内周側に設けられて各組の歯数
の最も少ない遊星歯車と噛み合う内歯歯車と、 クランク軸上に配されて前記各太陽歯車の内周側にそれ
ぞれ一方向クラッチを係合させるクラッチユニットと、 第1の低速操作で前記第2の一方向クラッチの係合を解
除し、第2以下の低速操作で前記クラッチユニットの各
一方向クラッチの係合を解除するクラッチ解除機構とを
備えることを特徴とする自転車用変速装置。
1. A rotating body fixed to a crank arm for transmitting its rotational force, and a first meshing member meshing with the rotating body via a first one-way clutch.
A driven rotary body, a second driven rotary body that meshes with the rotary body via a second one-way clutch, and a chain sprocket in which the second driven rotary body is separated and coaxially fixed. A planetary gear group consisting of a plurality of sets of planetary gears arranged on the same circumference between the chain sprocket and the second driven rotating body, and coaxially arranged and fixed to each other A plurality of sun gears that are coaxially arranged and mesh with the planetary gears of the respective sets; and a plurality of sun gears that are provided on the inner peripheral side of the first driven rotor and that mesh with the planetary gears of the smallest number of teeth in the respective groups. An internal gear, a clutch unit arranged on the crankshaft for engaging a one-way clutch on the inner peripheral side of each sun gear, and a second low-speed operation for engaging the second one-way clutch. Release it, and operate it at the second or lower speed. And a clutch release mechanism for releasing each one-way clutch of the clutch unit.
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