JPH06247375A - 自転車用多段スプロケット装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小径スプロケットから大径スプロケットに掛
け変わろうとするチエンの外リンクプレートを大径スプ
ロケットの歯に確実に噛合させるとともに、この外リン
クプレートに続く内リンクプレートを所定の噛合位置に
確実に誘導し、チエンの掛け変えを確実に行うことがで
きる。 【構成】 少なくとも一枚の大径スプロケット３と少な
くとも一枚の小径スプロケット２とを備える自転車用多
段スプロケット装置１において、大径スプロケット３の
少なくとも一つの歯Ｔ₂ ，Ｔ₃ を、小径スプロケット２
から大径スプロケットに掛け変わろうとするチエンＣと
の噛合が遅れる噛合遅れ歯としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、自転車用多段スプロ
ケット装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近の自転車には、クランクに装着され
るチエンホイール（前ギヤ）と後ハブに装着されるフリ
ーホイール（後ギヤ）とを、ともに歯数の異なる複数枚
のスプロケットを並設してなる多段スプロケット装置で
構成し、変速段数を増加したものが多く見受けられる。
これら前ギヤと後ギヤの間には、無端チエンが掛け回さ
れており、ペダルを踏み込むことによってクランクに入
力される回転力が、前ギヤからチエンを介して後ギヤに
伝達され、これにより、後車輪が回転させられるように
構成されている。

【０００３】自転車の変速は、多段スプロケット装置の
回転中、この多段スプロケット装置に進入するチエンを
ディレーラによって強制的に横方向に押圧して斜行さ
せ、これを現在噛合しているスプロケットから離脱させ
るとともに、目的のスプロケットに噛合させることによ
り行われる。

【０００４】この変速の良否はいかに速やかに現在噛合
しているスプロケットからチエンを離脱させ、かついか
に速やかにチエンを目的のスプロケットに噛合させるか
によって決定される。

【０００５】ところで、上記多段スプロケット装置にお
いて、その選択したスプロケットにチエンを掛け変える
場合、一般に大径スプロケットから小径スプロケットに
掛け変える場合よりも、小径スプロケットから大径スプ
ロケットへ掛け変える場合の方が困難であるとされてい
る。これは、チエンにはリヤディレーラにより一定のテ
ンションが付与されており、大径スプロケットに掛け回
されているチエンを小径スプロケットに掛け変える場合
には、大径スプロケットからチエンを離脱させることさ
えできれば、上記チエンテンションによりチエンを自動
的に小径スプロケット上に落とし込むことができるから
である。

【０００６】ところが、小径スプロケットに掛かってい
るチエンを大径スプロケットに掛け変える場合には、小
径スプロケットからチエンを離脱させるだけでは足ら
ず、このチエンを上記チエンテンションに逆らって大径
スプロケットに掛け変える高さまで持ち上げるためにエ
ネルギを必要とする。

【０００７】このように、小径スプロケットから大径ス
プロケットへチエンを掛け変える場合において、上記チ
エンの持ち上げ高さをできるだけ小さくして、変速の迅
速確実性を高めるためのアイデアとして、たとえば、実
開平１−１７６５９２号公報に記載されたものがある。

【０００８】また、小径スプロケットと大径スプロケッ
トの径差が大きい場合と小さい場合とでは、小径スプロ
ケットから大径スプロケットへのチエンの掛け変えのメ
カニズムが若干異なる。

【０００９】すなわち、小径スプロケットから大径スプ
ロケットにチエンを掛け変える場合、上述したように、
チエンテンションに逆らってチエンを必要高さ持ち上げ
る必要があるが、それと同時に、小径スプロケットへ進
入するチエンを大径スプロケット側に押圧してこれを斜
行させ、大径スプロケット上にオーバラップさせる必要
がある。

【００１０】大径スプロケットと小径スプロケットとの
歯数差が大きい場合に比較して、大径スプロケットと小
径スプロケットの歯数差が小さい、いわゆるクロスレシ
オの多段スプロケット装置においては、小径スプロケッ
トから大径スプロケットへの移行部分のチエンリンクの
長さが短く、この短い長さにおいて、チエンに上記のご
とく大径スプロケット上にオーバラップさせるための横
方向のたわみを生じさせる必要がある。

【００１１】この点に着目し、大径スプロケットと小径
スプロケットの歯数差の小さい場合において、小径スプ
ロケットに掛かるチエンを大径スプロケットに掛け変え
る場合の変速性を改善するものとして、特開平２−１２
７１８５号公報に示されているものがある。

【００１２】上記公報に示されている自転車用多段スプ
ロケット装置においては、大径スプロケットにおける一
つの歯の歯幅方向一端部にチエンのリンクプレートの連
結部を支持するチエン受け部を設けるとともに、上記チ
エン受け部にリンクプレートの連結部が支持されたと
き、支持された連結部の中心と小径スプロケットにおけ
るひとつの歯間中心との間隔がほぼチエンピッチの整数
倍となるように大径スプロケットと小径スプロケットの
周方向位置を設定する。

【００１３】そして、小径スプロケットの上記歯間中心
の駆動回転方向後方に連続するとともに、小径スプロケ
ットから大径スプロケットに移行するチエンの移行軌跡
に対向する歯面に、チエンのリンクプレートとの干渉を
ふせぐ欠除部を設けている。上記欠除部を設けることに
よって、チエンが小径スプロケットから大径スプロケッ
トに移行するとき、リンクプレートは小径スプロケット
の歯先に干渉して乗り上がることがなく、小径スプロケ
ットの歯間中心から大径スプロケットに引き出した接線
上の最短距離で掛け変わることができる。

【００１４】すなわち、上記公報に記載された自転車多
段スプロケット装置は、スプロケット装置の側面視にお
いて、上記チエンの移行する経路におけるチエンとリン
クプレートとの干渉を避けて、小径スプロケットの一つ
の歯間中心から引き出された接線上を大径スプロケット
の歯間中心に向けてチエンが直線的に移行できるように
構成しているのである。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、チエンは、
図８ないし図１１に示すように、一対の外リンクプレー
ト１０ａ，１０ｂ………と一対の内リンクプレート９
ａ，９ｂ………とを交互に連結して形成されるものであ
り、上記外リンクプレート１０ａ，１０ｂ………のプレ
ート間隙間と、内リンクプレート９ａ，９ｂ………のプ
レート間の隙間とはその大きさが異なる。

【００１６】このため、上記公報に記載されている発明
のように、小径スプロケットの一つの歯間中心と大径ス
プロケットの一つの歯間中心との間の距離Ｌを、チエン
ピッチの整数倍となるように設定した場合においても、
上記内リンクプレート９ａ，９ｂ………と外リンクプレ
ート１０ａ，１０ｂ………のプレート間隙間の相違に起
因してチエンが円滑にスプロケットの歯に噛合するとは
かぎらない。

【００１７】すなわち、チエンＣを小径スプロケット２
の一つの歯間中心Ｏ₁ を起点として大径スプロケット３
へ掛け変えようとするとき、チエンＣは、上記小径スプ
ロケット２の一つの歯間中心Ｏ₁ から引き出した接線に
沿って大径スプロケット３に向かうとともに、この接線
が大径スプロケット３のピッチ円Ｄ₂ と交わる交点近傍
の歯間中心Ｏ₂ 近傍にチエンＣの連結部中心Ｒ₀ が位置
させられることになる。

【００１８】このとき、上記連結部中心Ｒ₀ の駆動回転
方向後方側に続くリンクプレートが外リンクプレートで
ある場合、図８および図９に示すように、相対向する一
対の外リンクプレート１０ａ，１０ｂ間の隙間が内リン
クプレート間の隙間よりも広いため、上記外リンクプレ
ート１０ａ，１０ｂのうちの大径スプロケット側の外リ
ンクプレート１０ｂが、上記歯間中心Ｏ₂ の後方の歯Ｔ
₅ を乗り越えるようにしてチエンＣが大径スプロケット
３の歯Ｔ₅ と噛合する。そしてさらに回転が進むと、上
記外リンクプレート１０ａ，１０ｂに続く内リンクプレ
ート１１ａ，１１ｂが上記外リンクプレート１０ａ，１
０ｂと噛合した歯Ｔ₅ に続く歯Ｔ₆ に向かって誘導さ
れ、内リンクプレート１１ａ，１１ｂのうちの大径スプ
ロケット側の内リンクプレート１１ｂが上記歯Ｔ₆ を乗
り越えるようにして噛合することになる。

【００１９】ところが、上記内リンクプレート１１ａ，
１１ｂの間の隙間が小さいため、チンエＣが大径スプロ
ケット側に十分変位させらさていない場合には、図８お
よび図９に示すように、上記内リンクプレート１１ａ，
１１ｂの大径スプロケット側のリンクプレート１１ｂの
縁部が、上記歯Ｔ₆ を乗り越えることができず、歯Ｔ ₆
の頂部に乗り上げてしまう。このため、チエンＣが大径
スプロケット３の外周で空回りする恐れがある。

【００２０】一方、図１０および図１１に示すように、
上記大径スプロケット３における上記歯間中心Ｏ₂ の後
方側に続くリンクプレートが内リンクプレート９ａ，９
ｂである場合、上記内リンクプレート９ａ，９ｂ間の隙
間が外リンクプレート間の隙間よりも狭いため、変速操
作装置などによる小径スプロケット２から大径スプロケ
ット３へのチエンの押圧量が同一であれば、内リンクプ
レート９ａ，９ｂの大径スプロケット側内リンクプレー
ト９ｂは上記歯間中心Ｏ₂ に続く歯Ｔ₅ を乗り越えるこ
とができない。この場合、上記内リンクプレート９ａ，
９ｂに続く外リンクプレート１０ａ，１０ｂのうちの大
径スプロケット側外リンクプレート１０ｂが、駆動回転
方向後方の歯Ｔ₆ を乗り越えることになる。そして、ス
プロケットの回転が進むと、上記外リンクプレート１０
ａ，１０ｂに続く内リンクプレート１１ａ，１１ｂが後
続する歯Ｔ₇ に誘導され、内リンクプレート１１ａ，１
１ｂのうちの大径スプロケット側内リンクプレート１１
ｂがその歯Ｔ₇ を乗り越えることになる。

【００２１】ところが、上記内リンクプレート１１ａ，
１１ｂ間の隙間が外リンクプレート間の隙間より小さい
ため、チエンの大径スプロケット側への変位量が少な
く、歯Ｔ₆ と外リンクプレート１０ａ，１０ｂとの噛合
が完全でない場合には、図１１に示すように、上記内リ
ンクプレートの大径スプロケット側リンクプレート１１
ｂが歯Ｔ₇ の歯先に乗り上げてしまう。

【００２２】上記不都合を解消するため、たとえば、実
開平１−１７６５９２号公報に記載されている発明のよ
うに、大径スプロケット３の歯の小径スプロケット側の
側面を切り欠いて、チエンＣの誘導部を設け、チエンＣ
を大径スプロケット側に寄せることができるように構成
したものが提案されている。

【００２３】しかしながら、スプロケットの歯数が大き
くなるにつれて、すなわち、スプロケットの径が大きく
なるにつれて、歯先円の曲率が小さくなる。このため、
チエンがスプロケットの歯の回転軌跡に突入するタイミ
ングが早くなり、チエンのリンクプレートとスプロケッ
トの歯とが干渉して、チエンがスプロケットの歯先に乗
り上げやすい。したがって、上記公報に記載されている
ような誘導部を設けて外リンクプレートを確実に噛合さ
せても、この外リンクプレートに続く内リンクプレート
がスプロケットの歯先に乗り上げやすい。

【００２４】しかも、特開平２−１２７１８５号公報に
記載されているもののように、クロスレシオの多段スプ
ロケット装置において、大径スプロケットの歯先にチエ
ンの連結部を保持するチエン受け部を設けたような場
合、小径スプロケットの歯間中心と大径スプロケットの
歯間中心とがｎｐとはならず、チエンとスプロケットの
ピッチとがずれることになる。

【００２５】したがって、チエンの外リンクプレートが
歯間中心から浮き上がったような状態で回転が進むこと
になるため、大径スプロケットの上記歯間中心につづく
歯に内リンクプレートを充分誘導することができず、内
リンクプレートが歯の上に乗ったままの状態で回転が進
んでしまう。このため、これにつづく内外のリンクプレ
ートがいわゆるピッチエラー状態となって、大径スプロ
ケットの歯に収まることができなくなってしまうという
問題が発生しやすい。特に、小径スプロケットから大径
スプロケットへのチエンの押圧量が充分でない場合、す
なわちアンダーシフト状態ではこの現象が発生しやす
い。

【００２６】このため、後ギヤにおいて、小径スプロケ
ットから大径スプロケットへのチエンの掛け変え途中
に、トルクの抜ける側からトルクの掛かる側に回転が進
んでしまうと、大径ギヤへのトルクの伝達がなされず、
チエンが空転を起こしてしまうといった問題が生じやす
い。

【００２７】また、前ギヤの場合においては、チエンの
掛け変わり直後から駆動力が作用するため、チエンが外
れるといった問題も生ずる。

【００２８】本願発明は上述した事情のもとで考え出さ
れたものであって、上記従来の問題を解決し、チエンの
外リンクプレートを大径スプロケットの歯に確実に噛合
させるとともに、この外リンクプレートに続く内リンク
プレートを所定の噛合位置に確実に誘導し、チエンの掛
け変えを確実に行うことのできる自転車用多段スプロケ
ット装置を提供することをその課題とする。

【００２９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本願発明では、次の技術的手段を講じている。すな
わち、本願の請求項１に記載した発明は、少なくとも一
枚の大径スプロケットと少なくとも一枚の小径スプロケ
ットとを備える自転車用多段スプロケット装置におい
て、大径スプロケットの少なくとも一つの歯を、小径ス
プロケットから大径スプロケットに掛け変わろうとする
チエンとの噛合が遅れる噛合遅れ歯としたことを特徴と
する。

【００３０】また、本願の請求項２に記載した発明は、
少なくとも一枚の大径スプロケットと少なくとも一枚の
小径スプロケットとを備える自転車用多段スプロケット
装置において、大径スプロケットの少なくとも一つの歯
が、小径スプロケットから大径スプロケットに掛け変わ
ろうとするチエンとの噛合が遅れる噛合遅れ歯であると
ともに、チエンが容易に噛合する噛合容易歯であること
を特徴とする。

【００３１】また、本願の請求項３に記載した発明は、
大径スプロケットにおける連続する少なくとも三つの歯
を小径スプロケットから大径スプロケットに掛け変わろ
うとするチエンが容易に噛合できる噛合容易歯とすると
ともに、上記噛合容易歯の駆動回転方向後方に向かって
二番目以降の連続する少なくとも二つの歯を噛合遅れ歯
としたことを特徴とする。

【００３２】

【発明の作用および効果】本願発明に係る多段スプロケ
ット装置においては、大径スプロケットの少なくとも一
つの歯を、小径スプロケットから大径スプロケットに掛
け変わろうとするチエンとの噛合が遅れる噛合遅れ歯と
している。

【００３３】すなわち、上記噛合遅れ歯の駆動回転方向
前方側に位置する歯にチエンが充分噛合しない状態で回
転が進んだ場合であっても、次の歯に進入するチエンの
タイミングを遅らせることにより、チエンのリンクプレ
ートとスプロケットの歯とが干渉するのを遅らせること
ができる。このため、チエンを大径スプロケット側に充
分撓ませて、チエンがスプロケットの歯先に乗り上がる
のを防止することができるのである。

【００３４】上記噛合遅れ歯を設けることにより、上記
噛合遅れ歯の駆動回転方向前方側にに位置する歯と外リ
ンクプレートとの噛合が不十分な場合であっても、この
外リンクプレートに続く内リンクプレートを大径スプロ
ケット側に変移させて、上記外リンクプレートが噛合す
る歯に続く歯に確実に噛合させることが可能となる。

【００３５】また、チエンのスプロケットに対する噛合
が確実かつ迅速に行われるため、前ギヤから後ギヤへの
トルクの伝達が確実となり、円滑な変速操作を行うこと
が可能となる。

【００３６】本願の請求項２に記載した発明は、大径ス
プロケットの少なくとも一つの歯が、小径スプロケット
から大径スプロケットに掛け変わろうとするチエンとの
噛合が遅れる噛合遅れ歯であるとともに、チエンが容易
に噛合する噛合容易歯としたものである。

【００３７】噛合容易歯であり、かつ噛合遅れ歯である
歯を設けることによって、この歯に噛合しようとするチ
エンのリンクプレートを所定の位置まで十分に変位させ
るとともに、確実に噛合させることができる。したがっ
て、内リンクプレートとの噛合のみならず、外リンクプ
レートとの噛合を円滑かつ確実に行うことができる。

【００３８】本願の請求項３に記載した発明は、大径ス
プロケットにおける連続する少なくとも三つの歯を小径
スプロケットから大径スプロケットに掛け変わろうとす
るチエンが容易に噛合できる噛合容易歯とするととも
に、上記噛合容易歯の駆動回転方向後方に向かって二番
目以降の連続する少なくとも二つの歯を噛合遅れ歯とし
たことを特徴とするものである。

【００３９】駆動回転方向最前方に位置する噛合容易歯
に外リンクプレートが噛合した場合、この外リンクプレ
ートに続く内リンクプレートが上記噛合容易歯の駆動回
転方向後方に続く歯に噛合することになる。本願発明に
おいては、内リンクプレートが噛合させられる上記二番
目の歯は、噛合容易歯であるとともに噛合遅れ歯である
ため、内リンクプレートが歯先に乗り上がることはな
い。したがって、上記内リンクプレートを円滑かつ確実
に内リンクプレートを噛合させることができる。

【００４０】一方、上記駆動回転方向最前方に位置する
噛合容易歯に内リンクプレートが対応する場合、内リン
クプレートのプレート間隙間が小さいため、この内リン
クプレートが上記駆動回転方向最前方の歯に噛合できな
い。

【００４１】しかし、本願発明においては、上記噛合容
易歯の駆動回転方向後方に続く歯が噛合容易歯であるた
め、上記内リンクプレートに続く外リンクプレートが容
易に噛合することができる。

【００４２】しかも、上記外リンクプレートが噛合させ
らる歯およびその歯の駆動回転方向後方に続く歯が、噛
合容易歯でありかつ噛合遅れ歯であるため、上記外リン
クプレートの噛合が十分でない場合においても、上記外
リンクプレートに続いて噛合させられる内リンクプレー
トの噛合タイミングを遅らせることができる。このた
め、上記内リンクプレートを大径スプロケット上に十分
オーバラップさせた状態で、上記内リンクプレートを噛
合させることができる。

【００４３】したがって、どのような態様でチエンが大
径スプロケットに掛け変わる場合においても、円滑かつ
確実なチエンの掛け変えを行うことが可能となり、チエ
ンがスプロケットの歯先に乗り上がって、駆動力の伝達
が阻害されるというようなことはなくなる。

【００４４】上記噛合遅れ歯は、本願の請求項４に記載
した発明のように、この歯に噛合しようとするチエンと
の干渉部分を切欠くことによって形成することができ
る。

【００４５】通常、チエンのリンクプレートとスプロケ
ットの歯とは、全体が同時に噛合するのではなく、スプ
ロケットの回転にともなって噛合が進む。すなわち、ス
プロケットの歯とチエンとの噛合は、通常、歯の駆動回
転方向前方部がチエンのリンクプレート間に進入するこ
とによって開始する。

【００４６】したがって、スプロケットの歯のチエンに
対する進入開始部分を切欠くことによって、チエンのス
プロケットに対する噛合を遅らせることが可能となる。

【００４７】このため、スプロケットの歯における、リ
ンクプレートとの噛合初期の干渉部分を切欠くことによ
り、リンクプレートと歯とが噛合するタイミングを遅ら
せることができる。

【００４８】上記切欠きの形状は、チエンのリンクプレ
ートの外縁の形状およびスプロケットの外径等によって
決定される。また、切り欠きの大きさを調節することに
よって、噛合を遅らせるタイミングの大きさを調節する
こともできる。

【００４９】上記噛合容易歯は、本願の請求項５に記載
した発明のように、歯先を小径スプロケット側に偏位さ
せて形成することができる。

【００５０】歯先を小径スプロケット側に変位させるこ
とによって、大径スプロケットの歯先部まで持ち上げら
れたチエンを上記噛合容易歯に迅速確実に噛合させるこ
とができる。

【００５１】歯先を変位させる手段として、大径スプロ
ケットの歯の小径スプロケットと反対側の側面を面取り
状に切り欠いたり、歯を小径スプロケット側に曲折する
等、従来の種々の手段を用いることが考えられる。

【００５２】本願の請求項６に記載した発明は、チエン
の外リンクプレートが所定位置で大径スプロケットの歯
を乗り越えるとともに、これに続く内リンクプレート間
に大径スプロケットの歯を確実に噛合させるようするも
のである。

【００５３】すなわち、本願発明においては、小径スプ
ロケットの一つの歯間中心と、この歯間中心から大径ス
プロケットに引き出した接線と大径スプロケットのピッ
チ円とが交わる交点近傍に位置する大径スプロケットの
歯間中心との距離がｎｐまたはｎｐ−α（ただし、ｐは
チエンピッチ、ｎは整数、αは大径スプロケットにおけ
る隣合う歯と歯の間の長さからチエンのローラ径を引い
た値より大きく、チエンピッチより小さい値）となるよ
うに上記大径スプロケットと小径スプロケットの周方向
相対位置を設定している。

【００５４】すなわち、本願発明においては、上記小径
スプロケットの一つの歯間中心からチエンが大径スプロ
ケットに向かって離脱するとともに、上記歯間中心から
引き出した接線が大径スプロケットのピッチ円と交わる
交点近傍に位置する歯間中心から後方に位置する歯にチ
エンが噛合するように設定しているのである。

【００５５】上記歯間中心の距離をｎｐのみならずｎｐ
−αとしているのは、大径スプロケットの周方向の複数
箇所にチエンの掛け変わり部分を設定する場合、歯間中
心間の距離が必ずしもチエンピッチｐの整数倍、すなわ
ちｎｐとなるとは限らないことによる。

【００５６】本願の請求項６に記載した発明において
は、上記大径スプロケットの上記歯間中心の駆動回転方
向後方側に連続する少なくとも三つの歯を、他の歯に比
べてチエンが乗り越え良い噛合容易歯としている。しか
も、本願発明においては、請求項３に記載した発明と同
様に、上記歯間中心の駆動回転方向後方側に続く歯の二
番目以降に連続する少なくとも二つの歯を、小径スプロ
ケットから大径スプロケットに掛け変わろうとするチエ
ンとの噛合が遅れる噛合遅れ歯としている。

【００５７】すなわち、駆動回転方向最前方に位置する
噛合容易歯に外リンクプレートが噛合する場合、この外
リンクプレートに続く内リンクプレートを上記噛合容易
歯の駆動回転方向後方に続く歯に噛合させなければなら
ない。本願発明においては、内リンクプレートが噛合さ
せられる上記二番目の歯は、噛合容易歯であるとともに
噛合遅れ歯であるため、内リンクプレートが歯先に乗り
上がることはない。したがって、上記内リンクプレート
を円滑かつ確実に内リンクプレートを噛合させることが
できる。

【００５８】一方、上記駆動回転方向最前方に位置する
噛合容易歯に内リンクプレートが対応する場合、内リン
クプレートのプレート間隙間が小さいため、内リンクプ
レートが上記歯に噛合できない。

【００５９】本願発明においては、上記請求項３に記載
した発明と同様に、上記最前方の歯から駆動回転方向後
方に続く少なくとも二つの歯が、噛合容易歯かつ噛合遅
れ歯であるため、上記内リンクプレートに続く外リンク
プレートを上記二番目の歯に容易に噛合させることがで
きるとともに、この外リンクプレートの駆動回転方向後
方に続く内リンクプレートを上記三番目の歯に確実に噛
合させることができる。

【００６０】したがって、どのような態様でチエンが掛
け変わる場合においても、円滑かつ確実な掛け変えを行
うことが可能となり、チエンがスプロケットの歯先に乗
り上がって、駆動力の伝達が阻害されるというようなこ
とはなくなる。

【００６１】本願の請求項７に記載した発明は、多段ス
プロケット装置の複数の位置でチエンを確実に掛け変え
ることができるように構成したものである。

【００６２】すなわち、請求項３あるいは請求項７に記
載した発明に係る上記噛合容易歯と上記噛合遅れ歯との
組合わせを、大径スプロケットの複数箇所に設けたもの
である。噛合容易歯と噛合遅れ歯との組合せを複数箇所
設けることによって、チエンの掛け変え可能位置が増加
し、応答性のよい変速操作を実現することができる。

【００６３】

【実施例の説明】以下、本願発明に係る実施例を図に基
づいて具体的に説明する。

【００６４】本実施例は、本願発明を自転車用多段フリ
ーホイール（後ギヤ）に適用したものである。また、図
１、図３および図５は、多段スプロケット装置１の側面
図であるが、以下の説明の理解を容易にするために、一
枚の小径スプロケット２と、これに隣合う一枚の大径ス
プロケット３のみを代表させて表示してある。

【００６５】実際の多段フリーホイールにおいては、五
枚ないし八枚の径の異なるスプロケットが並設されてい
るが、これら複数枚のスプロケットにおける相隣合う大
小スプロケットの二枚のスプロケット間にも、以下に説
明する小径スプロケット２と大径スプロケット３との関
係を適用することができる。

【００６６】各スプロケット２，３の外周には、図１お
よび図３に示すように、チエンＣのピッチと対応したピ
ッチで、多数枚の歯Ｔ，Ｓがそれぞれ等間隔にに形成さ
れている。

【００６７】チエンＣは、一対の外リンクプレート１０
ａ，１０ｂ…の間の空間、または一対の内リンクプレー
ト９ａ，９ｂ…の間の空間に、上記スプロケット２，３
の外周の歯Ｓ，Ｔが突入するとともに、隣合う歯と歯の
間に形成される歯間部６に、チエンＣの連結部のローラ
Ｒが嵌まり込むようにして、スプロケット２，３と噛合
している。上記歯間部６の底部は、ローラＲの外径より
やや曲率半径の大きい円弧状の歯底部７を形成してお
り、上記ローラＲは上記歯間部６に若干の隙間をもって
嵌まり込むように構成されている。

【００６８】本実施例においては、図１に示すように、
小径スプロケット２の一つの歯間中心Ｏ₁ と、この歯間
中心Ｏ₁ から大径スプロケット３に引き出した接線と大
径スプロケット３のピッチ円Ｄ₂ とが交わる交点あるい
はこの交点近傍に位置する大径スプロケット３の歯間中
心Ｏ₂ との距離Ｌがｎｐまたはｎｐ−α（ただし、ｐは
チエンピッチ、ｎは整数、αは大径スプロケットの隣合
う歯と歯の間の長さからチエンＣのローラ径を引いた値
より大きく、チエンピッチより小さい値）となるように
上記大径スプロケット３と小径スプロケット２との周方
向相対位置を設定し、上記小径スプロケット２の歯間中
心Ｏ₁ からチエンＣが大径スプロケット３に向かって掛
け変わるように構成している。

【００６９】実施例においては、図２に示すように上記
小径スプロケット２の上記歯間中心Ｏ₁ の駆動回転方向
後方の歯Ｓ₀ の大径スプロケット２と反対側を切り欠い
てチエンＣを大径スプロケット側へ変移させるととも
に、上記歯Ｓ₀ に続く歯Ｓ₁ の大径スプロケット側を切
り欠くことによって、上記歯間中心Ｏ₁ からチエンＣが
離脱して大径スプロケット２に向かって掛け変わるよう
に構成している。

【００７０】上記大径スプロケット３の上記歯間中心Ｏ
₂ の駆動回転方向後方側に連続する三つの歯Ｔ₁ ，
Ｔ₂ ，Ｔ₃ は、図２に示すように、小径スプロケット２
と反対側の側面を切り欠くことによって歯先を小径スプ
ロケット側に偏位させ、小径スプロケット２から移行す
るチエンＣが噛合しやすい噛合容易歯を構成している。

【００７１】また、上記噛合容易歯のうち、駆動回転方
向後方二番目の歯Ｔ₂ と三番目の歯Ｔ₃ は、図１および
図６に示すように、小径スプロケット２から大径スプロ
ケット３に掛け変わろうとするチエンＣとの噛合が遅れ
る噛合遅れ歯を構成している。

【００７２】本実施例おける上記噛合遅れ歯Ｔ₂ ，Ｔ₃
は、上記のように、噛合容易歯を構成するとともに、図
６に示すように、これら歯Ｔ₂ ，Ｔ₃ に噛合しようとす
るチエンＣとの干渉部分２０，２１を、通常の歯型から
切欠くことによって形成されている。

【００７３】図６に示すように、上記干渉部分２０，２
１は、図示しないガイドプーリからのびるチエンＣのリ
ンクプレート１１ａ，１１ｂ………が大径スプロケット
２との噛合を開始する初期の部分であり、この部分をリ
ンクプレートの外縁形状に沿って切欠くことによって、
リンクプレート１１ａ，１１ｂ………が大径スプロケッ
ト３の歯と噛合するタイミングを遅らせることができ
る。

【００７４】上記構成の噛合遅れ歯においては、図７に
示すように、各リンクプレート１１ａ、１１ｂ………が
大径スプロケット側に充分偏位させられた状態で各歯先
が各リンクプレート間に進入する。このため、リンクプ
レートの縁部が歯先に乗り上げるのを有効に防止するこ
とができる。

【００７５】以下、本実施例に係る作用を図１ないし図
７に基づいて具体的に説明する。

【００７６】図１および図２は、上記噛合容易歯の駆動
回転方向最前方に位置する噛合容易歯Ｔ₁ に外リンクプ
レート１０ａ，１０ｂが噛合する場合を示している。

【００７７】この場合、上記外リンクプレート１０ａ，
１０ｂの大径スプロケット側の外リンクプレート１０ｂ
が上記噛合容易歯Ｔ₁ を乗り越えた状態で、この外リン
クプレート１０ｂに続く内リンクプレート１１ａ，１１
ｂが、上記噛合遅れ歯Ｔ₂ に噛合させられる。

【００７８】上記歯Ｔ₂ を噛合遅れ歯とすることによっ
て、図１および図６に示すように、上記歯Ｔ₂ が内リン
クプレート１１ａ，１１ｂの間の隙間に突入するタイミ
ングを遅らせることができる。

【００７９】このため、図７に示すように、上記内リン
クプレート１１ａ，１１ｂを大径スプロケット側に充分
撓ませた状態で、その間に歯Ｔ₂ を進入させることがで
きる。したがって、大径スプロケット側の内リンクプレ
ート１１ａの外縁が上記歯Ｔ ₂ の上に乗り上がるという
ようなことはなく、確実なチエンＣの掛け変えを行うこ
とができる。

【００８０】一方、図３および図４に示すように、上記
駆動回転方向最前方に位置する歯Ｔ ₁ に内リンクプレー
ト９ａ，９ｂが対応するとき、内リンクプレート９ａ，
９ｂの間の隙間が狭いことから、この隙間に歯Ｔ₁ が突
入することができない。

【００８１】このとき、上記内リンクプレート９ａ，９
ｂに続く外リンクプレート１０ａ，１０ｂが上記歯Ｔ₂
に噛合することになる。

【００８２】上記歯Ｔ₂ は、噛合容易歯であるため、外
リンクプレート１０ａ，１０ｂが容易に噛合させられ
る。しかも、上記歯Ｔ₂ が噛合遅れ歯として形成されて
いるため、歯Ｔ₂ と外リンクプレート１０ａ，１０ｂの
噛合のタイミングが遅らされる。したがって、図１およ
び図２に示したと同様に、外リンクプレート１０ａ，１
０ｂを充分大径スプロケット側に偏位させた状態で歯Ｔ
₂ に噛合させることができる。

【００８３】さらに、上記歯Ｔ₂ に続く歯Ｔ₃ がやはり
噛合遅れ歯として形成されている。このため、上記歯Ｔ
₂ と外リンクプレート１０ａ，１０ｂとの噛合が不十分
であり、チエンＣを大径スプロケットの外周の噛合位置
に十分誘導できない場合であっても、図４に示すよう
に、Ｔ₃ と内リンクプレート１１ａ，１１ｂとが噛合す
るタイミングが遅らせることができる。したがって、チ
エンＣを大径スプロケット側に十分偏位させた状態で歯
Ｔ₃ をリンクプレート１１ａ，１１ｂ間に突入させるこ
とができる。

【００８４】この結果、本実施例においては、歯Ｔ₁ に
外リンクプレート１０ａ，１０ｂと内リンクプレート９
ａ，９ｂのいずれのリンクプレートが対応した場合にお
いても、チエンＣを確実に大径スプロケットに確実に噛
合させることが可能となる。

【００８５】このため、チエンＣが掛け変わる際、チエ
ンＣが大径スプロケット３の歯の上に乗り上がって駆動
力が充分に伝達されないというようなこともなくなる。

【００８６】また、チエンＣのスプロケットに対する乗
り上げを防止できるため、チエンやスプロケットの損傷
を防止することができる。

【００８７】さらに、設定したチエンの掛け変え位置に
おいて、チエンＣを確実かつ迅速に掛け変えることがで
きるため、安定した変速操作を行うことができる。

【００８８】本願発明の範囲は上述した実施例に限定さ
れることはない。

【００８９】実施例においては、小径スプロケット２と
大径スプロケット３とを各々一枚ずつ備える多段スプロ
ケット装置１に本願発明を適用したが、三枚以上の径の
異なる複数枚のスプロケットを並設した多段スプロケッ
ト装置に本願発明を適用することもできる。

【００９０】また、実施例においては、後ギヤに本願発
明を適用したが、前ギヤにも本願発明を適用することも
できる。

【００９１】さらに、実施例におていは、内リンクプレ
ートあるいは外リンクプレートの外縁形状に対応して歯
先部を切欠くことによって噛合遅れ歯を形成したが、切
欠き形状は実施例に限定されることはなく、歯先のリン
クプレートに対する進入タイミングが通常の歯に比べて
遅れる形状であれば、他の形状を採用することができ
る。

【００９２】また、実施例においては、二つの歯Ｔ₂ ，
Ｔ₃ を噛合遅れ歯として形成したが、三枚以上の歯を噛
合遅れ歯と形成することができる。

【００９３】また、実施例においては、多段スプロケッ
ト装置１の周方向の二か所にチエンの掛け変わり位置を
設定したが、三か所以上の場所にチエンの掛け変わり位
置を設定することも可能である。

【００９４】さらに、噛合容易歯の形状も実施例に限定
されることはなく、歯先部分を小径スプロケット側に偏
位させることにより、チエンとの噛合が容易になる形状
であれば、他の形状を採用することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の実施例の多段スプロケット装置の全
体側面図である。

【図２】図１におけるII−II線方向から多段スプロケッ
ト装置を見た図である。

【図３】本実施例に係る多段スプロケット装置の全体側
面図であり、チエンの掛け変わりの他の態様を示すもの
である。

【図４】図３におけるIV−IV線方向から多段スプロケッ
ト装置を見た図である。

【図５】チエンの掛け変わりの態様を示す全体側面図で
ある。

【図６】図１の要部拡大図である。

【図７】図２におけるVII −VII 線に沿う断面図であ
る。

【図８】従来の多段スプロケット装置の側面図である。

【図９】図８におけるIX−IX線方向から多段スプロケッ
ト装置を見た図である。

【図１０】従来の多段スプロケット装置の側面図であ
る。

【図１１】図１０におけるXI−XI線方向から多段スプロ
ケット装置を見た図である。

【符号の説明】

１ 多段スプロケット装置 ２ 小径スプロケット ３ 大径スプロケット Ｔ₁ ，Ｔ₂ ，Ｔ₃ 噛合容易歯 Ｔ₂ ，Ｔ₃ 噛合遅れ歯

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも一枚の大径スプロケットと少
   なくとも一枚の小径スプロケットとを備える自転車用多
   段スプロケット装置において、 大径スプロケットの少なくとも一つの歯を、小径スプロ
   ケットから大径スプロケットに掛け変わろうとするチエ
   ンとの噛合が遅れる噛合遅れ歯としたことを特徴とす
   る、自転車用多段スプロケット装置。
2. 【請求項２】 少なくとも一枚の大径スプロケットと少
   なくとも一枚の小径スプロケットとを備える自転車用多
   段スプロケット装置において、 大径スプロケットの少なくとも一つの歯が、小径スプロ
   ケットから大径スプロケットに掛け変わろうとするチエ
   ンとの噛合が遅れる噛合遅れ歯であるとともに、チエン
   が容易に噛合する噛合容易歯であることを特徴とする、
   自転車用多段スプロケット装置。
3. 【請求項３】 大径スプロケットにおける連続する少な
   くとも三つの歯を小径スプロケットから大径スプロケッ
   トに掛け変わろうとするチエンが容易に噛合できる噛合
   容易歯とするとともに、上記噛合容易歯のうち駆動回転
   方向後方に向かって二番目以降の連続する少なくとも二
   つの歯を噛合遅れ歯としたことを特徴とする、請求項２
   に記載の自転車用多段スプロケット装置。
4. 【請求項４】 上記噛合遅れ歯は、この歯に噛合しよう
   とするチエンとの干渉部分を切欠くことによって形成さ
   れていることを特徴とする、請求項１または請求項２の
   いずれかに記載の自転車用多段スプロケット装置。
5. 【請求項５】 上記噛合容易歯は、歯先を小径スプロケ
   ット側に偏位させて形成されていることを特徴とする、
   請求項２または請求項３に記載の自転車用多段スプロケ
   ット装置。
6. 【請求項６】 小径スプロケットの一つの歯間中心と、
   この歯間中心から大径スプロケットに引き出した接線が
   大径スプロケットのピッチ円と交わる交点近傍に位置す
   る大径スプロケットの歯間中心との距離がｎｐまたはｎ
   ｐ−α（ただし、ｐはチエンピッチ、ｎは整数、αは大
   径スプロケットにおける隣り合う歯と歯の間の長さから
   チエンのローラ径を引いた値より大きく、チエンピッチ
   より小さい値）となるように、上記大径スプロケットと
   小径スプロケットの周方向相対位置を設定するととも
   に、 大径スプロケットの上記歯間中心の駆動回転方向後方側
   に連続する少なくとも三つの歯を、他の歯に比べてチエ
   ンのリンクプレートが乗り越え易い噛合容易歯とする一
   方、 上記歯間中心の駆動回転方向後方に向かって二番目の歯
   以降に連続する少なくとも二つの歯を、小径スプロケッ
   トから大径スプロケットに掛け変わろうとするチエンと
   の噛合が遅れる噛合遅れ歯としたことを特徴とする、自
   転車用多段スプロケット装置。
7. 【請求項７】 上記噛合容易歯と上記噛合遅れ歯との組
   合わせを大径スプロケットの複数箇所に設けたことを特
   徴とする、請求項３または請求項６に記載の自転車用多
   段スプロケット装置。