JPH0639277B2 - Continuously variable transmission for bicycles - Google Patents

Continuously variable transmission for bicycles

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JPH0639277B2
JPH0639277B2 JP24556887A JP24556887A JPH0639277B2 JP H0639277 B2 JPH0639277 B2 JP H0639277B2 JP 24556887 A JP24556887 A JP 24556887A JP 24556887 A JP24556887 A JP 24556887A JP H0639277 B2 JPH0639277 B2 JP H0639277B2
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JP
Japan
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ratchet
pawls
gear
rotating member
pawl
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秋浩 笠原
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Nippon Seiki Co Ltd
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Nippon Seiki Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は自転車に装備され偏心量に応じて無段階に変速
させるようにした自転車用無段変速装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a continuously variable transmission for a bicycle, which is mounted on a bicycle and is capable of continuously shifting in accordance with the amount of eccentricity.

[従来の技術] 一般に、この種の変速装置はラチェットギヤに噛合する
爪送りによって無段階に変速伝動するように構成されて
おり、これは偏心状態においてラチェット爪が順次駆動
域に入る時に荷重が加わること、または駆動域内にある
複数のラチェット爪間の速度差から、その歯先間にギャ
ップを生じる等の原因によって伝動力のガタツキいわゆ
る脈動が発生する。
[Prior Art] Generally, a transmission of this type is configured to continuously transmit a speed change by a pawl feed that meshes with a ratchet gear. This is because when the ratchet pawl sequentially enters the drive range in an eccentric state, the load is increased. The rattling of the power transmission causes so-called pulsation due to a cause such as a gap between the tooth tips of the ratchet claws in the driving range due to the speed difference between the ratchet claws.

このため脈動を減少させるために特開昭61−1841
92号公報が提案されている。これはラチェットギヤお
よびラチェット爪を複数組並列に設けてラチェット爪の
個数を大巾に増加することにより、伝動力の脈動を減少
させたものである。
For this reason, in order to reduce the pulsation, there is a Japanese Patent Laid-Open No. 61-1841
No. 92 publication is proposed. This is to reduce the pulsation of power transmission by providing a plurality of sets of ratchet gears and ratchet pawls in parallel to greatly increase the number of ratchet pawls.

[発明が解決しようとする問題点] 上記従来技術においては、入力側回転部材に一方向クラ
ッチを介し複数のラチェットリングを設け、出力側回転
部材に複数組のラチェット爪を設けて構成されているた
め、入力側回転部材の回転が一方向クラッチを介し一方
のラチェットリングから一方の組のラチェット爪に伝わ
り、かつ他方の組のラチェット爪から他方のラチェット
リングに伝わるように作用する。このため他方の組のラ
チェット爪は一方向クラッチを介し他方のラチェットリ
ングを引き摺て回転させるようになり、変速動作が不安
定であった。またラチェット爪をラチェットリング側に
付勢して不安定動作を小さくすることも考えられるが、
この場合にはラチェットギヤとラチェット爪の噛合が移
り替るときに金属音を発生し易いという不具合があっ
た。
[Problems to be Solved by the Invention] In the above-mentioned conventional technique, a plurality of ratchet rings are provided on the input side rotating member via a one-way clutch, and a plurality of sets of ratchet pawls are provided on the output side rotating member. Therefore, the rotation of the input-side rotating member is transmitted from the one ratchet ring to the ratchet pawl of the one set via the one-way clutch, and from the ratchet pawl of the other set to the other ratchet ring. Therefore, the ratchet pawl of the other set comes to rotate by dragging the other ratchet ring via the one-way clutch, and the gear shifting operation is unstable. It is also possible to urge the ratchet pawl toward the ratchet ring to reduce unstable operation.
In this case, there is a problem that a metallic noise is likely to be generated when the engagement between the ratchet gear and the ratchet pawl is changed.

そこで本発明は伝動力の脈動および金属音を予防できる
自転車用無段変速装置を提供することを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide a continuously variable transmission for a bicycle capable of preventing pulsation of transmission power and metallic noise.

[問題点を解決するための手段] 本発明は基部側が回動可能に設けられたラチェット爪を
周方向に複数列有し、かつこの複数列のラチェット爪を
そのラチェット爪が互い違いになるようにして軸方向に
複数組並設した入力側回転部材と、前記複数組のラチェ
ット爪に対応する複数のラチェットギヤ本体をそれぞれ
一方向クラッチを介して設けた出力側回転部材と、前記
入,,出力側回転部材を相対的に偏心移動させる偏心移
動部と、偏心時にほぼ駆動域内のラチェット爪のみが前
記出力側回転部材と噛合するように各ラチェット爪を規
制する規制部とを具備して構成される。
[Means for Solving the Problems] The present invention has a plurality of rows of ratchet pawls rotatably provided on the base side in the circumferential direction, and the ratchet pawls of the plurality of rows are arranged so that the ratchet pawls are staggered. And a plurality of ratchet gear main bodies corresponding to the plurality of sets of ratchet pawls are respectively provided via a one-way clutch, and the input, output, An eccentric moving portion that relatively eccentrically moves the side rotation member, and a regulation portion that regulates each ratchet pawl so that only the ratchet pawl within the drive range meshes with the output side rotation member when eccentric. It

[実施例] 以下、本発明の実施例を添付図面を参照して説明する。Embodiments Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

第1図乃至第9図は第1実施例を示し、第1図乃至第5
図において、1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は自転車フレームと
一体形成されたハンガラッグ、5はクランク軸、6はそ
のクランク軸5にロックナット7を介し固定されたクラ
ンクアーム、8は後輪、9は後輪ハブ軸、10は後輪用ス
プロケット、11はチェーンである。
1 to 9 show the first embodiment, and FIGS.
In the figure, 1 is a main pipe of a bicycle frame, 2 is a vertical pipe, 3 is a chain stay, 4 is a hanger rag formed integrally with the bicycle frame, 5 is a crank shaft, and 6 is fixed to the crank shaft 5 via a lock nut 7. Crank arm, 8 is rear wheel, 9 is rear wheel hub axle, 10 is rear wheel sprocket, and 11 is chain.

12は入力側回転部材である中空円筒状ケースであり、こ
の中空円筒状ケース12はその中心部が前記ロックナット
7によりクランク軸5に固定され、この中空円筒状ケー
ス12にクランクアーム6が一体に形成されている。この
場合、クランクアーム6と中空円筒状ケース12を別体に
形成し、中空円筒状ケース12をクランクアーム6を介し
てクランク軸5に固定させてもよい。13,13Aは複数の
歯部14を有するラチェット爪であり、前記中空円筒状ケ
ース12と、このケース12の蓋体12Aとからなる円筒部15
内の内側に6個のラチェット爪13が一組として周方向に
等間隔に並列配置され、前記円筒部15内の外側に6個の
ラチェット爪13Aが他の一組として周方向に等間隔に並
列配置され、各ラチェット爪13,13Aが基端の枢軸16に
より回動可能に設けられ、枢軸16に巻装されたバネ17に
より中空円筒状ケース12の中心方向に向って付勢されて
いる。また、二組のラチェット爪13,13Aは相互に互い
違いに配列されている。また各ラチェット爪13,13Aの
基端には前記円筒部15の内周壁面18に係止して各ラチェ
ット爪13,13Aを一定角度で規制保持する規制部19が延
設されている。これによって、偏心時には、ほぼ駆動域
内のラチェット爪13,13Aのみが後述する出力側回転部
材と噛合して前記円筒部15の内周壁面18と規制部19との
係合が離脱し、一方駆動域外のラチェット爪13,13Aの
出力側回転部材と離脱した状態で前記内周壁面18と規制
部19との係合により一定角度で保持される。
Reference numeral 12 denotes a hollow cylindrical case that is an input side rotating member. The hollow cylindrical case 12 has its center portion fixed to the crankshaft 5 by the lock nut 7, and the crank arm 6 is integrated with the hollow cylindrical case 12. Is formed in. In this case, the crank arm 6 and the hollow cylindrical case 12 may be formed separately, and the hollow cylindrical case 12 may be fixed to the crankshaft 5 via the crank arm 6. Reference numerals 13 and 13A denote ratchet pawls having a plurality of teeth 14, and a cylindrical portion 15 including the hollow cylindrical case 12 and a lid 12A of the case 12.
A set of six ratchet claws 13 are arranged in parallel in the inside in the circumferential direction at equal intervals, and a set of six ratchet claws 13A in the outside of the cylindrical portion 15 are arranged in the circumferential direction at equal intervals in the circumferential direction. The ratchet pawls 13 and 13A arranged in parallel are rotatably provided by a pivot 16 at the base end, and are biased toward the center of the hollow cylindrical case 12 by a spring 17 wound around the pivot 16. . Further, the two sets of ratchet pawls 13 and 13A are arranged alternately with each other. Further, at the base ends of the ratchet pawls 13 and 13A, there are extended restricting portions 19 which engage with the inner peripheral wall surface 18 of the cylindrical portion 15 to restrict and hold the ratchet pawls 13 and 13A at a constant angle. As a result, at the time of eccentricity, only the ratchet pawls 13 and 13A substantially within the driving range mesh with the output side rotating member described later, and the inner peripheral wall surface 18 of the cylindrical portion 15 and the restricting portion 19 are disengaged from each other. The ratchet pawls 13 and 13A outside the region are held at a constant angle by the engagement between the inner peripheral wall surface 18 and the regulating portion 19 in a state where the ratchet pawls 13 and 13A are separated from the output side rotating member.

20は前記ハンガラッグ4内にクランク軸5を回転可能に
支持するベアリング21の止リングであり、この止リング
20にはハンガ止ナット22が螺着されている。23は前記ハ
ンガラッグ4の端部とハンガ止ナット22間に挾着固定さ
れた円板状の固定カムであり、この固定カム23の周縁に
形成された環状フランジ部24に沿って偏心移動体である
偏心カム25が回動できるように配設されている。またこ
の偏心カム25の一側端にカム押え26Aを介して設けられ
たワイヤリール26が前記環状フランジ部24に回動可能に
嵌装されている。また、前記偏心カム25は前記クランク
軸5の中心Aより後側の斜め下部位置を中心Bとして前
記固定カム23に案内されながら回動するようになってお
り、前記B点を中心とする円弧面27を有する中心孔28が
偏心カム25に形成され、この中心孔28にクランク軸5が
挿通されている。29は前記偏心カム25の外周に形成され
た円状のカム面25Aにベアリング30を介して回転可能に
設けられた出力側回転部材となるラチェットギヤであ
り、このラチェットギヤ29のカム押え26A側端部にはス
プロケット31が螺着固定されている。そして、前記ラチ
ェットギヤ29は前記スプロケット31を介して回転可能に
設けられた環体29Aと、この環体29Aの外周面にベアリ
ング30A,30Bおよび一方向クラッチ32A,32Bを介し
て設けられたラチェットギヤ本体29B,29Cとにより構
成されている。この場合、一方のラチェット爪13に対応
してベアリング30Aおよび一方向クラッチ32Aを介して
一方のラチェットギヤ本体29Bが設けられ、他の一組の
ラチェット爪13Aに対応してベアリング30Bおよび一方
向クラッチ32Bを介して他方のラチェットギヤ本体29C
が設けられている。また一方向クラッチ32A,32Bは環
体29Aの外周面に形成されたテーパ溝32Cと、このテー
パ溝32Cに設けられたボール32Dと、押しバネ32Eとか
ら構成されている。
Reference numeral 20 is a stop ring of a bearing 21 that rotatably supports the crankshaft 5 in the hanger rag 4, and this stop ring
A hanger stop nut 22 is screwed onto the 20. Reference numeral 23 is a disk-shaped fixed cam that is fixed by sandwiching it between the end of the hanger lug 4 and the hanger stop nut 22, and is an eccentric moving body along an annular flange 24 formed on the peripheral edge of the fixed cam 23. An eccentric cam 25 is rotatably arranged. A wire reel 26 provided on one end of the eccentric cam 25 via a cam retainer 26A is rotatably fitted to the annular flange portion 24. Further, the eccentric cam 25 is configured to rotate while being guided by the fixed cam 23 about a diagonally lower position rearward of the center A of the crankshaft 5 as a center B, and an arc centered on the point B. A center hole 28 having a surface 27 is formed in the eccentric cam 25, and the crankshaft 5 is inserted through the center hole 28. Reference numeral 29 denotes a ratchet gear serving as an output side rotating member rotatably provided on a circular cam surface 25A formed on the outer periphery of the eccentric cam 25 via a bearing 30. The ratchet gear 29 has a cam retainer 26A side. A sprocket 31 is screwed and fixed to the end portion. The ratchet gear 29 is rotatably provided via the sprocket 31 and a ratchet 29A provided on the outer peripheral surface of the annular body 29A via bearings 30A, 30B and one-way clutches 32A, 32B. It is composed of gear bodies 29B and 29C. In this case, one ratchet gear main body 29B is provided corresponding to one ratchet pawl 13 via the bearing 30A and one-way clutch 32A, and the bearing 30B and one-way clutch corresponding to the other set of ratchet pawls 13A. The other ratchet gear body 29C through 32B
Is provided. The one-way clutches 32A and 32B are composed of a tapered groove 32C formed on the outer peripheral surface of the annular body 29A, a ball 32D provided in the tapered groove 32C, and a push spring 32E.

33は前記ベアリング30の止めリング、34はラチェットギ
ヤ29の歯部36とスプロケット31間に介在するカラーであ
る。また、前記カム押え26Aには偏心量調節機構37が連
結されている。この実施例では、偏心量調節機構37はメ
インパイプ1の上側に固定された円板状受体38に手動操
作用レバー39を有するワイヤリール40が回動可能に支持
され、このワイヤリール40の上下に一対のワイヤ41,42
の一端がピン43,44を介し固定され、ワイヤ41,42の他
端が前記ワイヤリール26の後側上下にピン43A、44Aを
介し固定されている。このピン43,44,43A,44Aはワ
イヤ41,42が固定された状態でワイヤリール26,40の孔
45に嵌合固定されている。
Reference numeral 33 is a retaining ring of the bearing 30, and 34 is a collar interposed between the tooth portion 36 of the ratchet gear 29 and the sprocket 31. An eccentric amount adjusting mechanism 37 is connected to the cam retainer 26A. In this embodiment, in the eccentricity adjusting mechanism 37, a wire reel 40 having a manual operation lever 39 is rotatably supported by a disc-shaped receiver 38 fixed to the upper side of the main pipe 1, and the wire reel 40 A pair of wires 41, 42 up and down
Of the wires 41 and 42 are fixed to the upper and lower sides of the rear side of the wire reel 26 via pins 43A and 44A. These pins 43, 44, 43A, 44A are holes of the wire reels 26, 40 with the wires 41, 42 fixed.
It is fitted and fixed to 45.

次に、上述のように構成された本実施例装置の作用を説
明する。先ず、クランクペダル46を介してクランクアー
ム6、クランク軸5および中空円筒状ケース12が一体的
に回転すると、その中空円筒状ケース12に装着されたラ
チェット爪13,13Aおよびラチェットギヤ本体29B,29
Cを介しラチェットギヤ29を回転し、ラチェットギヤ29
と一体的にスプロケット31が回転し、このスプロケット
31の回転がチェーン11により後輪用スプロケット10を介
して後輪8に伝えられる。
Next, the operation of the apparatus of this embodiment configured as described above will be described. First, when the crank arm 6, the crankshaft 5 and the hollow cylindrical case 12 are integrally rotated via the crank pedal 46, the ratchet pawls 13 and 13A and the ratchet gear main bodies 29B and 29 mounted on the hollow cylindrical case 12 are rotated.
Rotate ratchet gear 29 via C to move ratchet gear 29
Sprocket 31 rotates together with this sprocket
The rotation of 31 is transmitted to the rear wheel 8 by the chain 11 via the rear wheel sprocket 10.

第6図(A)(B)は中空円筒状ケース12の中心にラチ
ェットギヤ29が位置した偏心量oの場合を示しており、
この時全てのラチェット爪13,13Aはラチェットギヤ29
に噛合した状態で、一定傾斜角で保持される。これによ
ってクランク軸5とスプロケット31の変速比は1:1で
ある。この状態からレバー39を手動操作により前方に移
動すると、ワイヤリール40が円板状受体38を介して時計
方向に回動し、これに伴い一対のワイヤ41,42とピン4
3,44,43A,44Aを介して連結されたワイヤリール26
が固定カム23の環状フランジ部24に沿って時計方向に回
動する。これによって、ワイヤリール26と一体的に偏心
カム25がB点を中心として回動し、結果的に偏心カム25
と同心状に設けられたラチェットギヤ29が中空円筒状ケ
ース12の中心すなわちクランク軸5に対して偏心移動す
る。この場合、偏心カム25は中心孔28の円弧面27とクラ
ンク軸5とが摺接した状態で案内され、偏心カム25の回
動によって仮想的に得られるクランク軸5の中心Aの移
動軌跡はA点からA′点までの円弧Cとなる。
FIGS. 6A and 6B show the case where the ratchet gear 29 is located at the center of the hollow cylindrical case 12 and the eccentricity is o,
At this time, all ratchet pawls 13 and 13A are ratchet gear 29.
It is held at a constant inclination angle in the state of meshing with. As a result, the gear ratio between the crankshaft 5 and the sprocket 31 is 1: 1. When the lever 39 is manually moved forward from this state, the wire reel 40 is rotated clockwise through the disc-shaped receiver 38, and accordingly, the pair of wires 41 and 42 and the pin 4 are moved.
Wire reel 26 connected through 3,44,43A, 44A
Rotates clockwise along the annular flange 24 of the fixed cam 23. This causes the eccentric cam 25 to rotate integrally with the wire reel 26 about the point B, and as a result, the eccentric cam 25.
The ratchet gear 29 provided concentrically moves eccentrically with respect to the center of the hollow cylindrical case 12, that is, the crankshaft 5. In this case, the eccentric cam 25 is guided in a state where the arc surface 27 of the center hole 28 and the crankshaft 5 are in sliding contact with each other, and the movement locus of the center A of the crankshaft 5 virtually obtained by the rotation of the eccentric cam 25 is It is an arc C from point A to point A '.

第10図(A)(B)はラチェットギヤ29に対する中空円
筒状ケース12の偏心量が最大偏心状態にある場合を示し
ており、この時偏心カム25はB点を中心として中心孔28
の左端がクランク軸5と接触する位置まで時計方向に回
動し、偏心カム25と一体的に移動するラチェットギヤ29
は駆動域D内のラチェット爪13DR,13ADRを押動す
る。これにより、ラチェット爪13DR,13ADRはバネ
17の付勢力によってラチエットギヤ29と噛合し、他のラ
チェット爪13は規制部19と内周壁面18との係合によって
ラチェットギヤ29と離間した状態で一定傾斜角で保持さ
れる。
FIGS. 10 (A) and (B) show the case where the eccentric amount of the hollow cylindrical case 12 with respect to the ratchet gear 29 is in the maximum eccentric state, and at this time, the eccentric cam 25 has a center hole 28 centered at the point B.
Ratchet gear 29 that rotates clockwise to the position where the left end of the contact with the crankshaft 5 and moves integrally with the eccentric cam 25
Pushes ratchet pawls 13DR and 13ADR in drive range D. As a result, the ratchet pawls 13DR and 13ADR are spring-loaded.
The ratchet gear 29 is meshed with the biasing force of 17, and the other ratchet pawl 13 is held at a constant inclination angle in a state of being separated from the ratchet gear 29 by the engagement of the restricting portion 19 and the inner peripheral wall surface 18.

そして、駆動域D内にあるラチェット爪13DR又はラチ
ェット爪13ADRによる増速率が最大であるからラチェ
ットギヤ29はラチェット爪13DR又はラチェット爪13A
DRによって増速回転され、他のラチェット爪13,13A
はラチェットギヤ29から離脱する。また、ラチェット爪
13DR,13ADRが駆動域Dから外れるとともに隣在す
るラチェット爪13,13Aが駆動域D内に入ってラチェッ
トギヤ29を増速駆動するというように順次増速駆動する
ラチェット爪13DR,13ADRが交代する。この場合、
軸方向には一組のラチェット爪13と他の一組のラチェッ
ト爪13Aが相互に互い違いにして配列しているため、一
組のラチェット爪のみのものに比し2倍のラチェット爪
を有し、かつ駆動域Dにおいて駆動ラチェット爪はラチ
ェット爪13DRとラチェット爪13ADRが交互に入れ替
わるようにして増速される。このため駆動域D内にある
複数のラチェット爪13DR,13ADR間の速度差は小さ
くなり脈動が抑制される。また、ラチェット爪13DRが
駆動ラチェット爪になった場合においては、ラチェット
爪13DRからラチェットギヤ本体29Bに回転力が伝達
し、さらにラチェットギヤ本体29Bから一方向クラッチ
32Aを介し環体29Aが回転し、この環体29Aと一体的に
スプロケット31が回転する。一方、環体29Aの回転はラ
チェットギヤ本体29Cより速いため一方向クラッチ32B
は切断状態になり、ラチェット爪13ADRとラチェット
ギヤ本体29Cは噛合状態でベアリング30Bを介し空転す
る。逆に、ラチェット爪13ADRが駆動ラチェット爪に
なった場合においては、ラチェット爪13DRからラチェ
ットギヤ本体29C回転力が伝達し、さらにラチェットギ
ヤ本体29Cから一方向クラッチ32Bを介し環体29Aが回
転し、この環体29Aと一体的にスプロケット31が回転す
る。一方、環体29Aの回転はラチェットギヤ本体29Bよ
り速いため一方向クラッチ32Aは切断状態になり、ラチ
ェット爪13DRとラチェットギヤ本体29Bは噛合状態で
ベアリング30Aを介し空転する。
The ratchet gear 29 has the ratchet pawl 13DR or the ratchet pawl 13A that has the maximum speedup rate due to the ratchet pawl 13DR or the ratchet pawl 13ADR in the drive range D.
The ratchet claws 13 and 13A are rotated by DR to increase the speed.
Disengages from ratchet gear 29. Also ratchet claws
The ratchet pawls 13DR and 13ADR, which are sequentially accelerated so that 13DR and 13ADR move out of the drive range D and the adjacent ratchet pawls 13 and 13A enter into the drive range D to drive the ratchet gear 29 to speed up, are replaced. . in this case,
In the axial direction, one set of ratchet pawls 13 and the other set of ratchet pawls 13A are arranged alternately with each other, so that the ratchet pawls have twice as many ratchet pawls as those having only one set of ratchet pawls. In the drive range D, the drive ratchet pawls are accelerated so that the ratchet pawls 13DR and the ratchet pawls 13ADR alternate with each other. Therefore, the speed difference between the plurality of ratchet pawls 13DR and 13ADR in the drive range D becomes small and pulsation is suppressed. Further, when the ratchet pawl 13DR becomes a drive ratchet pawl, the rotational force is transmitted from the ratchet pawl 13DR to the ratchet gear main body 29B, and the ratchet gear main body 29B is further used as a one-way clutch.
The ring member 29A rotates through the ring member 32A, and the sprocket 31 rotates integrally with the ring member 29A. On the other hand, the rotation of the ring body 29A is faster than that of the ratchet gear body 29C, so that the one-way clutch 32B is rotated.
Is in a disconnected state, and the ratchet pawl 13ADR and the ratchet gear main body 29C idle in a meshed state via the bearing 30B. On the contrary, when the ratchet pawl 13ADR becomes the drive ratchet pawl, the ratchet gear main body 29C rotational force is transmitted from the ratchet pawl 13DR, and the ring body 29A rotates from the ratchet gear main body 29C via the one-way clutch 32B. The sprocket 31 rotates integrally with the ring body 29A. On the other hand, since the rotation of the ring body 29A is faster than that of the ratchet gear body 29B, the one-way clutch 32A is in a disengaged state, and the ratchet pawl 13DR and the ratchet gear body 29B are idling through the bearing 30A in a meshed state.

このようにして、ラチェット爪13DR,13ADRの一方
が駆動のとき他方は空転状態になるため噛み合いの移り
変りは生せず変速動作が確実でかつ脈動が予防される。
これに対し、従来のものにおいては、入力側回転部材に
一方向クラッチを介し複数のラチェットリングを設け、
出力側回転部材に複数組のラチェット爪を設けて構成さ
れているため、一方の組のラチェット爪が駆動のとき、
他方の組のラチェット爪は一方向クラッチを介し他方の
ラチェットリングを引き摺て回転させるようになり変速
動作が不安定である。またこの従来のものではラチェッ
ト爪をラチェットリング側に付勢した場合、ラチェット
ギヤとラチェット爪の噛合が移り替るときに金属音を発
生し易いが本発明の実施例ではほぼ駆動域D内のラチェ
ット爪13DR,13ADRのみがラチェットギヤ29と噛合
するものであるとともに駆動側でないラチェット爪は空
転するものであるため上記金属音の発生を予防できる。
In this way, when one of the ratchet pawls 13DR and 13ADR is driven, the other becomes idle, so that the meshing does not change, the gear shifting operation is reliable, and pulsation is prevented.
On the other hand, in the conventional one, a plurality of ratchet rings are provided on the input side rotation member via a one-way clutch,
Since the output side rotating member is provided with multiple sets of ratchet pawls, when one set of ratchet pawls is driven,
The other set of ratchet pawls slides the other ratchet ring through the one-way clutch to rotate the ratchet pawl, and the gear shifting operation is unstable. Further, in this conventional example, when the ratchet pawl is biased toward the ratchet ring side, a metallic sound is likely to be generated when the engagement of the ratchet gear and the ratchet pawl is changed, but in the embodiment of the present invention, the ratchet is substantially within the driving range D. Since only the pawls 13DR and 13ADR mesh with the ratchet gear 29 and the ratchet pawl that is not on the drive side runs idle, it is possible to prevent the generation of the metallic noise.

第10図および第11図は本発明の第2実施例を示し、上記
実施例と同一部分を省略して説明すると、51は自転車の
フレームのチェーンステーであり、後輪ハブ軸52が受板
51Aを介してロックナット53により固定され、その後輪
ハブ軸52には図示しないベアリングを介して後輪ハブ54
が回転可能に嵌装され、後輪ハブ54にはスポーク55が連
結されている。56は一方のチェーンステー51の内側に一
端が枢着部57により回動可能に連結されたアームであ
り、このアーム56の内面には複数の円板58がビス59によ
り固定されている。60は円板58の外周にベアリング61を
介して回転可能に設けられた入力側回転部材である中空
円筒状ケースであり、この中空円筒状ケース60の外周に
はスプロケット62が同心状に一体的に螺着されている。
前記アーム56と円板58にはその円板58の中心から下端近
傍まで延びる長孔63がそれぞれ設けられ、この長孔63に
後輪ハブ軸52が挿通していると共に、アーム56とチェー
ンステー51とが引張スプリング64により連結され、アー
ム56が上方に付勢されてハブ軸52側が前記長孔63の上端
に係止した状態で保持されている。この場合長孔63の下
端と後輪ハブ軸52側との係合により最大偏心位置に保持
し、長孔63の上端と後輪ハブ軸52側との係合により偏心
量oの位置に保持している。65は複数の歯部66を有する
ラチェット爪であり、6個のラチェット爪65が一組とし
て周方向に前記中空円筒状ケース60の円筒部60A内の内
側に並列配置され、前記円筒部60Aの外側に6個のラチ
ェット爪65Aが他の一組として周方向に等間隔に並列配
置され、各ラチェット爪65,65Aが基端の枢軸67及び枢
軸67に外装したカラー67Aにより回動可能に設けられ、
枢軸67に巻装されたバネ68により中空円筒状ケース60の
中心方向に向って付勢されている。また二組のラチェッ
ト爪65,65Aは相互に互い違いに配列されている。また
各ラチェット爪65,65Aの基端には前記円筒部60Aの内
周壁面69に係止して各ラチェット爪65,65Aを一定角度
で規制保持する規制部70が延設されている。
FIG. 10 and FIG. 11 show a second embodiment of the present invention. Explaining the same parts as those in the above embodiment, 51 is a chain stay of a bicycle frame, and a rear wheel hub 52 is a receiving plate.
It is fixed by a lock nut 53 via 51A, and a rear wheel hub 54 is mounted on a rear wheel hub shaft 52 via a bearing (not shown).
Are rotatably fitted and spokes 55 are connected to the rear wheel hub 54. Reference numeral 56 denotes an arm whose one end is rotatably connected to the inside of one of the chain stays 51 by a pivoting portion 57, and a plurality of discs 58 are fixed to the inner surface of the arm 56 by screws 59. Reference numeral 60 denotes a hollow cylindrical case that is an input side rotating member rotatably provided on the outer periphery of the disk 58 via a bearing 61, and the sprocket 62 is concentrically integrated with the outer periphery of the hollow cylindrical case 60. Is screwed to.
The arm 56 and the disk 58 are respectively provided with elongated holes 63 extending from the center of the disk 58 to the vicinity of the lower end, and the rear wheel hub shaft 52 is inserted into the elongated holes 63, and the arm 56 and the chain stay 51 is connected by a tension spring 64, and the arm 56 is biased upward so that the hub shaft 52 side is held in a state of being locked to the upper end of the elongated hole 63. In this case, the lower end of the long hole 63 is held at the maximum eccentric position by engagement with the rear wheel hub shaft 52 side, and the upper end of the long hole 63 is held at the position of eccentricity o by the engagement with the rear wheel hub shaft 52 side. is doing. Reference numeral 65 is a ratchet pawl having a plurality of tooth portions 66, and six ratchet pawls 65 are arranged as a set in parallel in the circumferential direction inside the cylindrical portion 60A of the hollow cylindrical case 60, and Six ratchet pawls 65A are arranged on the outside as another set in parallel at equal intervals in the circumferential direction, and each ratchet pawl 65, 65A is rotatably provided by a pivot shaft 67 at the base end and a collar 67A mounted on the pivot shaft 67. The
A spring 68 wound around a pivot 67 is biased toward the center of the hollow cylindrical case 60. Further, the two sets of ratchet pawls 65, 65A are arranged alternately with each other. Further, at the base end of each ratchet pawl 65, 65A, a restricting portion 70 that engages with the inner peripheral wall surface 69 of the cylindrical portion 60A and restricts and holds each ratchet pawl 65, 65A at a constant angle is extended.

前記チェーンステー51の外側には前記受板51Aがビス71
により固定され、前記受板51Aの内面側にはハブ軸52を
外装する外筒72が一体形成され、前記外筒72内には内筒
73が設けられている。
On the outside of the chain stay 51, the receiving plate 51A is screw 71.
And an outer cylinder 72 that externally covers the hub axle 52 is integrally formed on the inner surface side of the receiving plate 51A.
73 is provided.

74は中空円筒状ケース60内に位置して前記後輪ハブ54に
形成された一対の雄螺子75の一方に螺着された出力側回
転部材であるラチェットギヤであり、このラチェットギ
ヤ74は前記雄螺子75に螺着された環体74Aと、この環体
74Aの外周面に前記一組のラチェット爪65に対応してベ
アリング76Aおよび一方向クラッチ77Aを介して設けら
れたラチェットギヤ本体74Bと、前記環体74Aの外周面
に前記他方の一組のラチェット爪65Aに対応してベアリ
ング76Bおよび一方向クラッチ77Bを介して設けられた
ラチェットギヤ本体74Cとから構成されている。
74 is a ratchet gear that is an output side rotating member that is screwed to one of a pair of male screws 75 formed in the rear wheel hub 54 and is located inside the hollow cylindrical case 60. A ring 74A screwed to the male screw 75, and this ring
A ratchet gear body 74B provided on the outer peripheral surface of 74A corresponding to the set of ratchet pawls 65 via a bearing 76A and a one-way clutch 77A, and the other set of ratchet on the outer peripheral surface of the ring body 74A. It is composed of a bearing 76B and a ratchet gear body 74C provided via a one-way clutch 77B corresponding to the pawl 65A.

次に上述のように構成された本実施例装置の作用を説明
する。先ず第11図で示すように、クランクペダル81を介
してクランクギヤ82が回転し、このクランクギヤ82の回
転がチェーン83によりスプロケット62に伝えられる。ス
プロケット62はベアリング61を介し中空円筒状ケース60
と一体的に回転し、中空円筒状ケース60に装着されたラ
チェット爪65,65Aを介しラチェットギヤ74を回転し、
ラチェットギヤ74から後輪ハブ54に回転が伝えられる。
そして、スタート時、昇り坂時あるいは悪路走行時など
には自然にペダルに大きな力が加わりチェーン83の張力
が強くなってラチェットギヤ74を推進させるラチェット
爪65DR,65ADRに大きな負荷が加わり、この負荷の
大きさによってラチェット爪65DR,65ADRが枢軸67
を支点としてラチェットギヤ74側に向かってくい込み、
これによってラチェット爪65DR,65ADRが立ち上が
る作用をなし、この作用によってアーム56は枢着部57を
支点としてスプリング64の力に抗して下方に移動し、こ
の実施例ではハブ軸52側の内筒73が長孔63の上端に係合
することによってラチェットギヤ74と中空円筒状ケース
60とが同心である偏心量がoの状態に自動的に保持さ
れ、スプロケット62と車輪84の回転比が1:1となる。
次にペダルに加わる力が軽減されるとチェーン83の張力
が次第に弱くなってアーム56はスプリング64の復元力に
より枢着部57を支点として上方へ移動するため、ラチェ
ットギヤ74に対して中空円筒状ケース60が次第に偏心状
態となって変速(増速)され、ハブ軸52側の内筒73が長
孔63の下端に係合することによって中空円筒状ケース60
の最大偏心状態となり、最大変速比(増速比)で自動的
に変速される。
Next, the operation of the apparatus of this embodiment configured as described above will be described. First, as shown in FIG. 11, the crank gear 82 rotates via the crank pedal 81, and the rotation of the crank gear 82 is transmitted to the sprocket 62 by the chain 83. The sprocket 62 has a hollow cylindrical case 60 via a bearing 61.
And ratchet claws 65, 65A mounted on the hollow cylindrical case 60 to rotate the ratchet gear 74,
Rotation is transmitted from the ratchet gear 74 to the rear wheel hub 54.
Then, at the time of starting, climbing uphill or running on a rough road, a large force is naturally applied to the pedal, the tension of the chain 83 becomes strong, and a large load is applied to the ratchet pawls 65DR and 65ADR that propel the ratchet gear 74. Ratchet pawl 65DR, 65ADR is pivoted 67 depending on the size of the load.
With the fulcrum as the fulcrum, bite in toward the ratchet gear 74 side,
This causes the ratchet pawls 65DR and 65ADR to stand up, and this action causes the arm 56 to move downward against the force of the spring 64 with the pivotal attachment portion 57 as a fulcrum, and in this embodiment, the inner cylinder on the hub shaft 52 side. The ratchet gear 74 and the hollow cylindrical case are made by engaging 73 with the upper end of the slot 63.
The eccentricity that is concentric with 60 is automatically maintained in the state of o, and the rotation ratio of the sprocket 62 and the wheel 84 becomes 1: 1.
Next, when the force applied to the pedal is reduced, the tension of the chain 83 gradually weakens and the arm 56 moves upward with the pivoting portion 57 as the fulcrum by the restoring force of the spring 64, so that it is a hollow cylinder with respect to the ratchet gear 74. The cylindrical case 60 gradually shifts to an eccentric state for speed change (acceleration), and the inner cylinder 73 on the hub shaft 52 side engages with the lower end of the long hole 63, whereby the hollow cylindrical case 60
The maximum eccentricity state is set, and the gear is automatically changed at the maximum gear ratio (speed increase ratio).

そして本実施例においても、軸方向には一組のラチェッ
ト爪65と他の一組のラチェット爪65Aが相互に互い違い
にして配列しているため、一組のラチェット爪のみのも
のに比し2倍のラチェット爪を有し、かつ駆動域Dにお
いて駆動ラチェット爪はラチェット爪65とラチェット爪
65Aが交互に入れ替るようにして増速され、一方の組が
増速時には他方の組は空転する。このため上記実施例と
同様に駆動域内にある複数のラチェット爪65DR,65A
DR間の速度差は小さくなり脈動が予防される。また金
属音の発生も予防される。
Also in this embodiment, one set of ratchet pawls 65 and the other set of ratchet pawls 65A are arranged in a staggered manner in the axial direction. It has a double ratchet pawl, and the drive ratchet pawl in the drive range D is the ratchet pawl 65 and the ratchet pawl.
The speed is increased in such a manner that 65A are alternately exchanged, and when one group speeds up, the other group idles. Therefore, as in the above embodiment, a plurality of ratchet pawls 65DR, 65A within the driving range are provided.
The speed difference between DR becomes small and pulsation is prevented. Also, the generation of metallic noise is prevented.

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく本
発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能であ
る。例えば変速装置はラチェット爪を備える各種のタイ
プ適応可能である。またラチェット爪およびラチェット
ギヤ本体は軸方向に3組以上設けてもよい。
The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made within the scope of the present invention. For example, the transmission is adaptable to various types with ratchet pawls. Further, the ratchet pawl and the ratchet gear body may be provided in three or more sets in the axial direction.

[発明の効果] 本発明は基部側が回動可能に設けられたラチェット爪を
周方向に複数列有し、かつこの複数列のラチェット爪を
そのラチェット爪が互い違いになるようにして軸方向に
複数組並設した入力側回転部材と、前記複数組のラチェ
ット爪に対応する複数のラチェットギヤ本体をそれぞれ
一方向クラッチを介して設けた出力側回転部材と、前記
入,出力側回転部材を相対的に偏心移動させる偏心移動
部と、偏心時にほぼ駆動域内のラチェット爪のみが前記
出力側回転部材と噛合するように各ラチェット爪を規制
する規制部とを具備して成り、伝動力の脈動および金属
音を予防できる自転車用無段変速装置を提供できる。
[Advantages of the Invention] The present invention has a plurality of rows of ratchet pawls rotatably provided on the base side in the circumferential direction, and the plurality of rows of ratchet pawls are axially arranged so that the ratchet pawls are staggered. A pair of input side rotating members, an output side rotating member provided with a plurality of ratchet gear bodies corresponding to the plurality of sets of ratchet pawls via a one-way clutch, and the input and output side rotating members are relatively arranged. An eccentric moving part for eccentric movement, and a restricting part for restricting each ratchet pawl so that only the ratchet pawl within the drive range meshes with the output side rotating member when eccentric. A continuously variable transmission for a bicycle that can prevent noise can be provided.

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

第1図乃至第9図は本発明の第1実施例を示し、第1図
は全体縦断面図、第2図は斜視図、第3図は分解斜視
図、第4図および第5図はラチェット爪の案内状態を示
す一部切欠斜視図、第6図(A)(B)および第7図
(A)(B)は偏心量の変化を示す断面図、第8図は偏
心量調節機構を示す斜視図、第9図は使用状態図、第10
図および第11図は本発明の第2実施例を示し、第10図は
縦断面図、第11図は使用状態図である。 12,60……入力側回転部材 13,13A,65,65A……ラチェット爪 29,74……出力側回転部材 29B,29C,74B,74C……ラチェットギヤ本体 32A,32B,77A,77B……一方向クラッチ 37……偏心移動部 19,70……規制部
1 to 9 show a first embodiment of the present invention, in which FIG. 1 is an overall longitudinal sectional view, FIG. 2 is a perspective view, FIG. 3 is an exploded perspective view, and FIG. 4 and FIG. Partially cutaway perspective views showing the guide state of the ratchet pawls, FIGS. 6 (A) and (B) and FIGS. 7 (A) and (B) are sectional views showing changes in eccentricity, and FIG. 8 is an eccentricity adjusting mechanism. FIG. 9 is a perspective view showing the state of use, FIG.
FIG. 11 and FIG. 11 show a second embodiment of the present invention, FIG. 10 is a longitudinal sectional view and FIG. 11 is a use state diagram. 12, 60 …… Input side rotating member 13, 13A, 65, 65A …… Ratchet claw 29, 74 …… Output side rotating member 29B, 29C, 74B, 74C …… Ratchet gear body 32A, 32B, 77A, 77B …… One-way clutch 37 …… Eccentric movement part 19,70 …… Regulation part

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】基部側が回動可能に設けられたラチェット
爪を周方向に複数列有し、かつこの複数列のラチェット
爪をそのラチェット爪が互い違いになるようにして軸方
向に複数組並設した入力側回転部材と、前記複数組のラ
チェット爪に対応する複数のラチェットギヤ本体をそれ
ぞれ一方向クラッチを介して設けた出力側回転部材と、
前記入,出力側回転部材を相対的に偏心移動させる偏心
移動部と、偏心時にほぼ駆動域内のラチェット爪のみが
前記出力側回転部材と噛合するように各ラチェット爪を
規制する規制部とを具備してなることを特徴とする自転
車用無段変速装置。
1. A plurality of rows of ratchet pawls rotatably provided on the base side are arranged in the circumferential direction, and a plurality of sets of the ratchet pawls of the plurality of rows are arranged side by side in the axial direction so that the ratchet pawls are staggered. An input side rotating member, and an output side rotating member provided with a plurality of ratchet gear bodies corresponding to the plurality of sets of ratchet pawls respectively through a one-way clutch,
An eccentric moving part for relatively eccentrically moving the input / output side rotating member, and a restricting part for restricting each ratchet claw so that only the ratchet claw substantially within the driving range meshes with the output side rotating member when eccentric. A continuously variable transmission for a bicycle, characterized in that
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