JPH06298153A - 自転車用変速装置 - Google Patents
自転車用変速装置Info
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- JPH06298153A JPH06298153A JP8627293A JP8627293A JPH06298153A JP H06298153 A JPH06298153 A JP H06298153A JP 8627293 A JP8627293 A JP 8627293A JP 8627293 A JP8627293 A JP 8627293A JP H06298153 A JPH06298153 A JP H06298153A
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- Japan
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- gear
- gears
- sun gear
- way clutch
- planetary
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 チェーンを掛け替える必要のない二段以上の
変速装置を薄型に形成すると共に、変速を容易にし、か
つ耐久性も向上させること。 【構成】 クランク軸６に固定したキャリヤ12に、歯数
の異なる歯車を一体に形成した複数個の遊星歯車13を軸
着し、これら遊星歯車の内側に、小径の太陽歯車15を遊
星歯車13の一つと噛合するように設ける。大径の太陽歯
車16とスプロケット17を一体的に形成した従動回転体18
を遊星歯車13の他の一つと噛合するように設け、小径の
太陽歯車15と従動回転体18の間に一方向クラッチＣ1 を
設ける。遊星歯車13と噛合する複数個の内歯歯車23，24
をそれぞれ回転自在に併設し、その外周を覆うギヤケー
ス11を自転車フレームに固定して設ける。内歯歯車23，
24とギヤケース11の間にそれぞれ一方向クラッチＣ2 を
介在させて、これらの一つを選択的に接続できるように
する。
変速装置を薄型に形成すると共に、変速を容易にし、か
つ耐久性も向上させること。 【構成】 クランク軸６に固定したキャリヤ12に、歯数
の異なる歯車を一体に形成した複数個の遊星歯車13を軸
着し、これら遊星歯車の内側に、小径の太陽歯車15を遊
星歯車13の一つと噛合するように設ける。大径の太陽歯
車16とスプロケット17を一体的に形成した従動回転体18
を遊星歯車13の他の一つと噛合するように設け、小径の
太陽歯車15と従動回転体18の間に一方向クラッチＣ1 を
設ける。遊星歯車13と噛合する複数個の内歯歯車23，24
をそれぞれ回転自在に併設し、その外周を覆うギヤケー
ス11を自転車フレームに固定して設ける。内歯歯車23，
24とギヤケース11の間にそれぞれ一方向クラッチＣ2 を
介在させて、これらの一つを選択的に接続できるように
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自転車のクランク軸部
に設ける遊星歯車付きの自転車用変速装置に関するもの
である。
に設ける遊星歯車付きの自転車用変速装置に関するもの
である。
【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。
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。
【０００３】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。
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。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記特開昭６
２−９９２９３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。
２−９９２９３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。
【０００５】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。
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。
【０００６】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
いて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
めにてこ比が大きくなり、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り、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
題があることが分かった。また、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いということ
も分かった。
うな欠点があることが分かった。すなわち、該装置にお
いて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
めにてこ比が大きくなり、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り、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
題があることが分かった。また、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いということ
も分かった。
【０００７】又、特開平１−２６６０８９号公報や実開
昭５０−２６５４７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り、重量の増加やコ
ストアップの要因となっていた。加えてチェーンが斜め
に掛け渡される構造であるから、チェーンやスプロケッ
トがこじられたり、加えて遊星歯車が片持ち構造となっ
ているので効率や耐久性の低下を招くという問題点があ
った。
昭５０−２６５４７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り、重量の増加やコ
ストアップの要因となっていた。加えてチェーンが斜め
に掛け渡される構造であるから、チェーンやスプロケッ
トがこじられたり、加えて遊星歯車が片持ち構造となっ
ているので効率や耐久性の低下を招くという問題点があ
った。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述の問題点を解決す
るため本発明においては、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、このキャリヤの同一円周上に、それぞれ歯数の異
なる歯車を一体に形成した複数個の遊星歯車を回転自在
に軸着し、これら遊星歯車の内側に、小径の太陽歯車を
前記遊星歯車の一つと噛合するように設けると共に、大
径の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他の一つと噛合するように設け、
前記小径の太陽歯車と従動回転体の間に一方向クラッチ
Ｃ1 を設け、前記遊星歯車の外側に、該遊星歯車とそれ
ぞれ噛合する複数個の内歯歯車をそれぞれ独立して回転
自在に併設し、その外周を覆うギヤケースを自転車フレ
ームに固定して設けると共に、前記内歯歯車とギヤケー
スの間にそれぞれ一方向クラッチＣ2 を介在させて、こ
れら各一方向クラッチＣ2 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。
るため本発明においては、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、このキャリヤの同一円周上に、それぞれ歯数の異
なる歯車を一体に形成した複数個の遊星歯車を回転自在
に軸着し、これら遊星歯車の内側に、小径の太陽歯車を
前記遊星歯車の一つと噛合するように設けると共に、大
径の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他の一つと噛合するように設け、
前記小径の太陽歯車と従動回転体の間に一方向クラッチ
Ｃ1 を設け、前記遊星歯車の外側に、該遊星歯車とそれ
ぞれ噛合する複数個の内歯歯車をそれぞれ独立して回転
自在に併設し、その外周を覆うギヤケースを自転車フレ
ームに固定して設けると共に、前記内歯歯車とギヤケー
スの間にそれぞれ一方向クラッチＣ2 を介在させて、こ
れら各一方向クラッチＣ2 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。
【０００９】また前記した一方向クラッチＣ2 として、
前記各内歯歯車の外周にラチェット歯を刻設すると共
に、前記ギヤケースの外周に開口部を設け、そこに前記
ラチェット歯に対応して、カムに連動する爪を回動自在
に軸着した爪台を固定し、操作ワイヤを操作することに
より前記カムを回転させて、該爪を選択的に前記ラチェ
ット歯に係合できるようにしてもよい。
前記各内歯歯車の外周にラチェット歯を刻設すると共
に、前記ギヤケースの外周に開口部を設け、そこに前記
ラチェット歯に対応して、カムに連動する爪を回動自在
に軸着した爪台を固定し、操作ワイヤを操作することに
より前記カムを回転させて、該爪を選択的に前記ラチェ
ット歯に係合できるようにしてもよい。
【００１０】
【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且つ小径にでき、また、変速
用一方向クラッチ部にかかる踏力によるトルクを低く押
えることができる。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。
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且つ小径にでき、また、変速
用一方向クラッチ部にかかる踏力によるトルクを低く押
えることができる。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。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
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はチェーンステー、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ギ
ヤケースである。
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はチェーンステー、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ギ
ヤケースである。
【００１２】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にギヤケース11の
嵌合孔を外嵌すると共に、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。ま
た、クランク軸６のスプライン6aと嵌合するスプライン
孔を中心に有する略円盤状のキャリヤ12を該クランク軸
６のスプライン6aに嵌合することによって固定する。
ンガパイプ４に螺着したハンガワン５にギヤケース11の
嵌合孔を外嵌すると共に、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。ま
た、クランク軸６のスプライン6aと嵌合するスプライン
孔を中心に有する略円盤状のキャリヤ12を該クランク軸
６のスプライン6aに嵌合することによって固定する。
【００１３】前記キャリヤ12の右側端面には、図２に示
すように３個の凹欠部12a が円周等分位置に形成されて
おり、それぞれ歯数の異なる複数個（本実施例では２
個）の歯車13a ，13b を一体的に形成した３個の遊星歯
車13を前記した各凹欠部12a 内に挿入すると共に、軸14
によりキャリヤ12に対して回転自在に枢支する。また、
前記遊星歯車13とクランク軸６の間に、小径の太陽歯車
15を設けて遊星歯車13の一つの歯車13b と噛合させると
共に、大径の太陽歯車16とスプロケット17とを一体的に
形成して成る従動回転体18の太陽歯車16を前記遊星歯車
13の他の歯車13aと噛合させ、太陽歯車15と従動回転体1
8の間に一方向クラッチＣ1 を介在させる。
すように３個の凹欠部12a が円周等分位置に形成されて
おり、それぞれ歯数の異なる複数個（本実施例では２
個）の歯車13a ，13b を一体的に形成した３個の遊星歯
車13を前記した各凹欠部12a 内に挿入すると共に、軸14
によりキャリヤ12に対して回転自在に枢支する。また、
前記遊星歯車13とクランク軸６の間に、小径の太陽歯車
15を設けて遊星歯車13の一つの歯車13b と噛合させると
共に、大径の太陽歯車16とスプロケット17とを一体的に
形成して成る従動回転体18の太陽歯車16を前記遊星歯車
13の他の歯車13aと噛合させ、太陽歯車15と従動回転体1
8の間に一方向クラッチＣ1 を介在させる。
【００１４】すなわち、前記従動回転体18の内側端の内
周部にラチェット18a （図２参照）を刻設すると共に、
それと対向する太陽歯車15の外周部に複数個（本実施例
では２個）の爪19の基部19a を回転自在に枢着し、これ
らの爪19の遊端をそれぞればね（図示せず）によって前
記ラチェット歯18a に係合させるようにして一方向クラ
ッチＣ1 を形成する。尚、20（図１参照）は従動回転体
18とクランク軸６との間に設けたローラベアリングであ
り、21は軸14の右側端を支承するために設けたリング状
の軸支承板で、22はこの軸支承板21をキャリヤ12に固定
するためのボルトである。
周部にラチェット18a （図２参照）を刻設すると共に、
それと対向する太陽歯車15の外周部に複数個（本実施例
では２個）の爪19の基部19a を回転自在に枢着し、これ
らの爪19の遊端をそれぞればね（図示せず）によって前
記ラチェット歯18a に係合させるようにして一方向クラ
ッチＣ1 を形成する。尚、20（図１参照）は従動回転体
18とクランク軸６との間に設けたローラベアリングであ
り、21は軸14の右側端を支承するために設けたリング状
の軸支承板で、22はこの軸支承板21をキャリヤ12に固定
するためのボルトである。
【００１５】また、前記遊星歯車13の各歯車13a ，13b
とギヤケース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23，24を設け
て、それぞれ前記遊星歯車13a ，13b と噛合させる。ま
た、ギヤケース11と内歯歯車23，24との間にそれぞれ一
方向クラッチＣ2 を介在させる。すなわち、23a ，24a
は内歯歯車23，24の内周に形成した内歯で、23b ，24b
は内歯歯車23，24の外周に形成したラチェット歯であ
る。
とギヤケース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23，24を設け
て、それぞれ前記遊星歯車13a ，13b と噛合させる。ま
た、ギヤケース11と内歯歯車23，24との間にそれぞれ一
方向クラッチＣ2 を介在させる。すなわち、23a ，24a
は内歯歯車23，24の内周に形成した内歯で、23b ，24b
は内歯歯車23，24の外周に形成したラチェット歯であ
る。
【００１６】また、ギヤケース11の外周に開口11b を設
け、そこに略ボックス状の爪台25を嵌着し、この爪台25
内に前記各ラチェット歯23b ，24b にそれぞれ対応する
爪26，27を軸28により爪台25に対して回動自在に設け、
これらの爪26，27をそれぞれ対応するラチェット歯23b
，24b に係合するように付勢するばね29を各爪の片側
と爪台25との間に設けると共に、各爪の他側とそれぞれ
接触する２個のカム30，31を図３に示すように、互いに
位相をずらせて爪台25を貫通する軸32に固着し、この軸
32の外方突出部にレバー33を固着し、このレバー33の遊
端部にだるまねじ34を介して操作ワイヤ35（図２参照）
を接続する。尚、36（図１参照）は軸32に嵌装したレバ
ー33の戻しばねであり、38はギヤケース11の蓋11a の中
心孔と従動回転体18との間に介挿したオイルシールであ
る。
け、そこに略ボックス状の爪台25を嵌着し、この爪台25
内に前記各ラチェット歯23b ，24b にそれぞれ対応する
爪26，27を軸28により爪台25に対して回動自在に設け、
これらの爪26，27をそれぞれ対応するラチェット歯23b
，24b に係合するように付勢するばね29を各爪の片側
と爪台25との間に設けると共に、各爪の他側とそれぞれ
接触する２個のカム30，31を図３に示すように、互いに
位相をずらせて爪台25を貫通する軸32に固着し、この軸
32の外方突出部にレバー33を固着し、このレバー33の遊
端部にだるまねじ34を介して操作ワイヤ35（図２参照）
を接続する。尚、36（図１参照）は軸32に嵌装したレバ
ー33の戻しばねであり、38はギヤケース11の蓋11a の中
心孔と従動回転体18との間に介挿したオイルシールであ
る。
【００１７】次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35を図２の矢印Ａ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４（ａ）の状態にな
る。すなわちこの場合、爪26，27がすべてカム30，31に
よってラチェット歯23b ，24b との係合が解除されてい
る。したがって、太陽歯車15と従動回転体18との間の一
方向クラッチＣ1 だけが接続している。
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35を図２の矢印Ａ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４（ａ）の状態にな
る。すなわちこの場合、爪26，27がすべてカム30，31に
よってラチェット歯23b ，24b との係合が解除されてい
る。したがって、太陽歯車15と従動回転体18との間の一
方向クラッチＣ1 だけが接続している。
【００１８】この状態でクランクアーム９を図２の矢印
Ｂ方向に回転させると、クランク軸６の回転がキャリヤ
12、軸14を介して遊星歯車13に伝わり、遊星歯車13も矢
印Ｂ方向に公転する。この時、遊星歯車13a ，13b とそ
れぞれ噛合している太陽歯車15及び従動回転体18に形成
されている太陽歯車16は、負荷によってその位置に留ま
ろうとするため遊星歯車13は矢印Ｃの方向に回転しよう
とする。このため、遊星歯車13b と噛合している太陽歯
車15は矢印Ｄの方向に、又、遊星歯車13a と噛合してい
る太陽歯車16は矢印Ｅの方向に回転しようとするが、こ
の場合、太陽歯車15の矢印Ｄ方向の回転が太陽歯車16の
矢印Ｅ方向の回転より速いために、一方向クラッチＣ1
がその動きを阻止する方向に働くので、結局遊星歯車13
と太陽歯車15と太陽歯車16及びそれと一体的に形成され
ている従動回転体18が一体となって矢印Ｂ方向に回転す
る。それと共にスプロケット17が同方向へ回転するか
ら、チェーン37（図１参照）を介して後輪が回転して自
転車が走行する。この場合クランク軸６とスプロケット
17との回転比は１：１で、所謂ローの状態である。
Ｂ方向に回転させると、クランク軸６の回転がキャリヤ
12、軸14を介して遊星歯車13に伝わり、遊星歯車13も矢
印Ｂ方向に公転する。この時、遊星歯車13a ，13b とそ
れぞれ噛合している太陽歯車15及び従動回転体18に形成
されている太陽歯車16は、負荷によってその位置に留ま
ろうとするため遊星歯車13は矢印Ｃの方向に回転しよう
とする。このため、遊星歯車13b と噛合している太陽歯
車15は矢印Ｄの方向に、又、遊星歯車13a と噛合してい
る太陽歯車16は矢印Ｅの方向に回転しようとするが、こ
の場合、太陽歯車15の矢印Ｄ方向の回転が太陽歯車16の
矢印Ｅ方向の回転より速いために、一方向クラッチＣ1
がその動きを阻止する方向に働くので、結局遊星歯車13
と太陽歯車15と太陽歯車16及びそれと一体的に形成され
ている従動回転体18が一体となって矢印Ｂ方向に回転す
る。それと共にスプロケット17が同方向へ回転するか
ら、チェーン37（図１参照）を介して後輪が回転して自
転車が走行する。この場合クランク軸６とスプロケット
17との回転比は１：１で、所謂ローの状態である。
【００１９】つぎに前記した図４（ａ）の状態から操作
ワイヤ35を矢印Ｆの方向に一段ゆるめると、爪とラチェ
ット歯の関係は図４（ｂ）の状態になる。すなわちこの
場合、爪27がカム31の回転によってラチェット歯24b と
係合して一方向クラッチＣ2が接続する。従って内歯歯
車24とギヤケース11との間が接続される。
ワイヤ35を矢印Ｆの方向に一段ゆるめると、爪とラチェ
ット歯の関係は図４（ｂ）の状態になる。すなわちこの
場合、爪27がカム31の回転によってラチェット歯24b と
係合して一方向クラッチＣ2が接続する。従って内歯歯
車24とギヤケース11との間が接続される。
【００２０】この状態でクランクアーム９を図２の矢印
Ｂ方向に回転させると、クランク軸６、キャリヤ12、軸
14を介して遊星歯車13が図５の矢印Ｇ方向に公転する
が、この場合内歯歯車24が一方向クラッチＣ2 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
24と噛合している遊星歯車13b が矢印Ｈ方向に自転す
る。また遊星歯車13a は遊星歯車13b と一体的に形成さ
れており、且つ遊星歯車13a は内歯歯車23と噛み合って
はいるものの内歯歯車23は自由に回転できるので遊星歯
車13b と同方向、同角速度で自転する。従って、遊星歯
車13a に噛合している太陽歯車16は矢印Ｉ方向に増速さ
れて回転する。この回転によって太陽歯車16と一体的に
形成されたスプロケット17が回転するからチェーン37を
介して自転車が走行する。尚、この場合、遊星歯車13b
と噛合している太陽歯車15も矢印Ｊの方向に回転する
が、太陽歯車15の矢印Ｊ方向の回転が太陽歯車16の矢印
Ｉ方向の回転よりも速いので、一方向クラッチＣ1 はフ
リー状態となり何等支障は無い。
Ｂ方向に回転させると、クランク軸６、キャリヤ12、軸
14を介して遊星歯車13が図５の矢印Ｇ方向に公転する
が、この場合内歯歯車24が一方向クラッチＣ2 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
24と噛合している遊星歯車13b が矢印Ｈ方向に自転す
る。また遊星歯車13a は遊星歯車13b と一体的に形成さ
れており、且つ遊星歯車13a は内歯歯車23と噛み合って
はいるものの内歯歯車23は自由に回転できるので遊星歯
車13b と同方向、同角速度で自転する。従って、遊星歯
車13a に噛合している太陽歯車16は矢印Ｉ方向に増速さ
れて回転する。この回転によって太陽歯車16と一体的に
形成されたスプロケット17が回転するからチェーン37を
介して自転車が走行する。尚、この場合、遊星歯車13b
と噛合している太陽歯車15も矢印Ｊの方向に回転する
が、太陽歯車15の矢印Ｊ方向の回転が太陽歯車16の矢印
Ｉ方向の回転よりも速いので、一方向クラッチＣ1 はフ
リー状態となり何等支障は無い。
【００２１】つぎに前記した図４（ｂ）の状態から操作
ワイヤ35を矢印Ｋ方向にさらに一段ゆるめると、図４
（ｃ）に示すように、カム30，31とばね29の作用によっ
て爪26がラチェット歯23b と係合すると共に、爪27がラ
チェット歯24b から外れる。従って内歯歯車23とギヤケ
ース11とが結合する。この状態でクランクアーム９を図
２の矢印Ｂ方向に回転させると、クランク軸６、キャリ
ヤ12、軸14を介して遊星歯車13が図５の矢印Ｇ方向に公
転するが、この場合内歯歯車23が一方向クラッチＣ2 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23と噛合している遊星歯車13a が矢印Ｈ方向に自
転して、この遊星歯車13a と噛合している太陽歯車16及
びそれと一体のスプロケット17が矢印Ｉ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。
ワイヤ35を矢印Ｋ方向にさらに一段ゆるめると、図４
（ｃ）に示すように、カム30，31とばね29の作用によっ
て爪26がラチェット歯23b と係合すると共に、爪27がラ
チェット歯24b から外れる。従って内歯歯車23とギヤケ
ース11とが結合する。この状態でクランクアーム９を図
２の矢印Ｂ方向に回転させると、クランク軸６、キャリ
ヤ12、軸14を介して遊星歯車13が図５の矢印Ｇ方向に公
転するが、この場合内歯歯車23が一方向クラッチＣ2 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23と噛合している遊星歯車13a が矢印Ｈ方向に自
転して、この遊星歯車13a と噛合している太陽歯車16及
びそれと一体のスプロケット17が矢印Ｉ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。
【００２２】逆に減速する場合は、図４の操作ワイヤ35
を図４（ｃ）の矢印Ｌの方向に引っ張って、レバー33を
図４において（ｃ）→（ｂ）→（ａ）のように順に操作
すれば良い。
を図４（ｃ）の矢印Ｌの方向に引っ張って、レバー33を
図４において（ｃ）→（ｂ）→（ａ）のように順に操作
すれば良い。
【００２３】
【発明の効果】本発明装置は、以上説明したように構成
されているので、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力の伝達が行なわ
れ、しかもこれらの伝動部材は両持ち構造であるから、
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。
されているので、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力の伝達が行なわ
れ、しかもこれらの伝動部材は両持ち構造であるから、
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。
【００２４】また、変速用の一方向クラッチＣ2 を装置
外周部に設ける構造とした結果、軸心から一方向クラッ
チＣ2 までの距離が遠くなったので、一方向クラッチＣ
2 にかかる踏力によるトルクが小さくなり、このため一
方向クラッチＣ2 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が得られる。さらに、カムに
よって強制的に変速することができるので、どのような
状態であっても確実に所望の変速位置を選択することが
できる。
外周部に設ける構造とした結果、軸心から一方向クラッ
チＣ2 までの距離が遠くなったので、一方向クラッチＣ
2 にかかる踏力によるトルクが小さくなり、このため一
方向クラッチＣ2 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が得られる。さらに、カムに
よって強制的に変速することができるので、どのような
状態であっても確実に所望の変速位置を選択することが
できる。
【００２５】また、小径の太陽歯車15を設けることによ
って、たとえば２列の遊星歯車で３段の変速装置（１：
１の変速を含む）が可能となり、小径、薄型且つ軽量の
変速装置を提供できると共に、変速爪が壊れた時、急に
空転して事故を起すおそれがなくなり安全であるという
効果が得られる。
って、たとえば２列の遊星歯車で３段の変速装置（１：
１の変速を含む）が可能となり、小径、薄型且つ軽量の
変速装置を提供できると共に、変速爪が壊れた時、急に
空転して事故を起すおそれがなくなり安全であるという
効果が得られる。
【図１】本発明装置の縦断面図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ線による断面矢視図である。
【図３】位相の異なる２個のカムの斜視図である。
【図４】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、一方向クラッチの
各作動状態図である。
各作動状態図である。
【図５】図２と同様の作動説明図である。
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 ６ａ スプライン 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 座付ナット １１ ギヤケース 11a 蓋 11b 開口 １２ キャリヤ 12a 凹欠部 13,13a,13b 遊星歯車 １４ 軸 １５ 小径の太陽歯車 １６ 大径の太陽歯車 １７ スプロケット １８ 従動回転体 18a ラチェット歯 １９ 爪 19a 基部 ２０ ローラベアリング ２１ 軸支承板 ２２ ボルト ２３ 内歯歯車 23a 内歯 23b ラチェット歯 ２４ 内歯歯車 24a 内歯 24b ラチェット歯 ２５ 爪台 26,27 爪 ２８ 軸 ２９ ばね 30,31 カム ３２ 軸 ３３ レバー ３４ だるまねじ ３５ 操作ワイヤ ３６ 戻しばね ３７ チェーン ３８ オイルシール
Claims (2)
- 【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、この
キャリヤの同一円周上に、それぞれ歯数の異なる歯車を
一体に形成した複数個の遊星歯車を回転自在に軸着し、
これら遊星歯車の内側に、小径の太陽歯車を前記遊星歯
車の一つと噛合するように設けると共に、大径の太陽歯
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
遊星歯車の他の一つと噛合するように設け、前記小径の
太陽歯車と従動回転体の間に一方向クラッチＣ1 を設
け、前記遊星歯車の外側に、該遊星歯車とそれぞれ噛合
する複数個の内歯歯車をそれぞれ独立して回転自在に併
設し、その外周を覆うギヤケースを自転車フレームに固
定して設けると共に、前記内歯歯車とギヤケースの間に
それぞれ一方向クラッチＣ2 を介在させて、これら各一
方向クラッチＣ2 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。 - 【請求項２】 請求項１記載の一方向クラッチＣ2 とし
て、前記各内歯歯車の外周にラチェット歯を刻設すると
共に、前記ギヤケースの外周に開口部を設け、そこに前
記ラチェット歯に対応して、カムに連動する爪を回動自
在に軸着した爪台を固定し、操作ワイヤを操作すること
により前記カムを回転させて、該爪を選択的に前記ラチ
ェット歯に係合できるようにしたことを特徴とする自転
車用変速装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8627293A JPH06298153A (ja) | 1993-04-13 | 1993-04-13 | 自転車用変速装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8627293A JPH06298153A (ja) | 1993-04-13 | 1993-04-13 | 自転車用変速装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06298153A true JPH06298153A (ja) | 1994-10-25 |
Family
ID=13882193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8627293A Pending JPH06298153A (ja) | 1993-04-13 | 1993-04-13 | 自転車用変速装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06298153A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102013206935A1 (de) * | 2013-04-17 | 2014-10-23 | Robert Bosch Gmbh | Schaltbares Mehrganggetriebe für ein elektrisch betriebenes Zweirad sowie Zweirad |
| DE102013212898A1 (de) * | 2013-07-02 | 2015-01-08 | Robert Bosch Gmbh | Antriebseinrichtung für ein elektrisches Zweirad |
| DE102022201482B3 (de) | 2022-02-14 | 2023-01-19 | Zf Friedrichshafen Ag | Tretlagergetriebe für ein Mikromobilitätsfahrzeug |
| DE102022201129B3 (de) | 2022-02-03 | 2023-02-23 | Zf Friedrichshafen Ag | Anordnung zum Betätigen eines Schaltelementes eines Getriebes |
| DE102022201130B3 (de) | 2022-02-03 | 2023-05-25 | Zf Friedrichshafen Ag | Fahrradgetriebe-Anordnung zum Betätigen eines Schaltelementes eines Tretlagergetriebes, Tretlagergetriebe, sowie Fahrrad oder Pedelec |
-
1993
- 1993-04-13 JP JP8627293A patent/JPH06298153A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102013206935A1 (de) * | 2013-04-17 | 2014-10-23 | Robert Bosch Gmbh | Schaltbares Mehrganggetriebe für ein elektrisch betriebenes Zweirad sowie Zweirad |
| CN105143032A (zh) * | 2013-04-17 | 2015-12-09 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于电驱动的两轮车的可切换的多档变速器以及两轮车 |
| DE102013206935B4 (de) | 2013-04-17 | 2021-08-05 | Robert Bosch Gmbh | Schaltbares Mehrganggetriebe für ein elektrisch betriebenes Zweirad sowie Zweirad |
| DE102013212898A1 (de) * | 2013-07-02 | 2015-01-08 | Robert Bosch Gmbh | Antriebseinrichtung für ein elektrisches Zweirad |
| DE102013212898B4 (de) | 2013-07-02 | 2023-11-02 | Robert Bosch Gmbh | Antriebseinrichtung für ein elektrisches Zweirad |
| DE102022201129B3 (de) | 2022-02-03 | 2023-02-23 | Zf Friedrichshafen Ag | Anordnung zum Betätigen eines Schaltelementes eines Getriebes |
| DE102022201130B3 (de) | 2022-02-03 | 2023-05-25 | Zf Friedrichshafen Ag | Fahrradgetriebe-Anordnung zum Betätigen eines Schaltelementes eines Tretlagergetriebes, Tretlagergetriebe, sowie Fahrrad oder Pedelec |
| DE102022201482B3 (de) | 2022-02-14 | 2023-01-19 | Zf Friedrichshafen Ag | Tretlagergetriebe für ein Mikromobilitätsfahrzeug |
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