JPH0639278B2 - Continuously variable transmission for bicycles - Google Patents

Continuously variable transmission for bicycles

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JPH0639278B2
JPH0639278B2 JP24556987A JP24556987A JPH0639278B2 JP H0639278 B2 JPH0639278 B2 JP H0639278B2 JP 24556987 A JP24556987 A JP 24556987A JP 24556987 A JP24556987 A JP 24556987A JP H0639278 B2 JPH0639278 B2 JP H0639278B2
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JP
Japan
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ratchet
pawls
gear
pawl
rotating member
Prior art date
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JP24556987A
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Japanese (ja)
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JPS6485891A (en
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秋浩 笠原
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Nippon Seiki Co Ltd
Original Assignee
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着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] 従来この種の装置として、入力側の回転部材の内周に一
方向クラッチを介して複数列の内歯ラチェットリングを
並設し、この内歯ラチェットリングのラチェットに噛合
する複数列の爪の基部を、中心軸に対して偏心量調整自
在な偏心カムに回転自在に設けたキャリヤに互い違いに
配置して枢支し、このキャリヤと一体に形成したリング
部の内周に一方向クラッチを介して複数列の内歯ラチェ
ットリングを並設し、この内歯ラチェットリングのラチ
ェットに噛合する複数列の爪の基部を出力側の回転部材
に枢支して構成され、操作ワイヤの操作によって偏心カ
ムを回転することによって偏心カムの外周面の後輪ハブ
軸に対する偏心量を任意の量に無段階に設定することが
できるようにしている。
[Prior Art] Conventionally, as a device of this type, a plurality of rows of internal tooth ratchet rings are arranged side by side through a one-way clutch on the inner periphery of a rotating member on the input side, and a plurality of teeth that mesh with the ratchet of the internal tooth ratchet ring are arranged. The bases of the rows of claws are alternately arranged and pivotally supported on a carrier rotatably provided on an eccentric cam whose eccentricity can be adjusted with respect to the central axis, and the bases of the claws are integrally mounted on the inner circumference of a ring part formed integrally with the carrier. A plurality of rows of inner tooth ratchet rings are arranged side by side via a directional clutch, and the bases of the plurality of rows of pawls that mesh with the ratchet of the inner tooth ratchet ring are pivotally supported on the rotating member on the output side. By rotating the eccentric cam by an operation, the eccentric amount of the outer peripheral surface of the eccentric cam with respect to the rear wheel hub shaft can be set to an arbitrary amount steplessly.

[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、操作ワイヤの操作によって偏
心カムの外周面を後輪ハブ軸に対し偏心させた場合、駆
動域内にある爪によって出力側回転部材が増速回転させ
られ、他の爪はラチェットリングのラチェットに対して
すべって回転するように構成しているために、全ての爪
はラチェットリングのラチェットに常時接触し、かつ、
増速域外の爪はすべって回転することになり、爪とラチ
ェットとの摩擦が生じ易いと共に、好ましくない衝撃音
を発生し易いという問題点を有していた。
[Problems to be Solved by the Invention] In the above-mentioned conventional technique, when the outer peripheral surface of the eccentric cam is eccentric with respect to the rear wheel hub shaft by operating the operation wire, the output side rotating member is increased by the pawls within the drive range. It is rotated at high speed, and the other pawls are configured to rotate with respect to the ratchet of the ratchet ring, so all the pawls are always in contact with the ratchet of the ratchet ring, and
The claws outside the speed-up region are slippery to rotate, and there is a problem that friction between the claws and the ratchet is likely to occur and an undesired impact sound is likely to be generated.

そこで本発明は摩擦が少ないと共に衝撃音の発生を可及
的に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 which has less friction and can prevent the generation of impact noise as much as possible.

[問題点を解決するための手段] 本発明は入力側回転部材と、出力側回転部材と、前記
入,出力側回転部材の一方に複数列配設され、各基部側
が回動可能に設けられたラチェット爪とを備え、前記
入,出力側回転部材を相対的に偏心移動させて変速する
ようにした自転車用無段変速装置において、前記各ラチ
ェット爪の基端に、偏心時において前記入,出力側回転
部材の一方の内周壁面に係止してラチェット爪を所定傾
斜角度に規制する規制部を設けて構成される。
[Means for Solving the Problems] In the present invention, a plurality of rows are arranged in one of the input side rotation member, the output side rotation member, and the input / output side rotation member, and each base side is rotatably provided. And a ratchet pawl, wherein the input and output side rotating members are relatively eccentrically moved to perform gear shifting, and a base end of each ratchet pawl is provided with The output-side rotating member is provided with a restricting portion that is locked to one inner peripheral wall surface of the output-side rotating member and restricts the ratchet pawl at a predetermined inclination angle.

[作 用] 本発明は偏心時において、駆動域内のラチェット爪の他
のラチェット爪が規制部と入,出力側回転部材の一方の
内周壁面との係合によって、入,出力側回転部材の一方
から離脱した状態で規制される。
[Operation] In the present invention, when the eccentricity occurs, the other ratchet pawl of the ratchet pawl in the drive range is engaged with the regulating portion and the inner peripheral wall surface of one of the output side rotary members to engage the input and output side rotary members. It is regulated in a state where it is separated from one side.

[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にロックナイト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。
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 crankshaft, and 6 is fixed to the crankshaft 5 via a lock night 7. A crank arm, 8 is a rear wheel, 9 is a rear wheel hub axle, 10 is a rear wheel sprocket, and 11 is a 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
は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. At the base ends of the ratchet pawls 13 and 13A, there is provided a restricting portion 19 that engages with the inner peripheral wall surface 18 of the cylindrical portion 15 and restricts and holds 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. Ratchet claw 13, 13A outside the area
Is held at a constant angle by the engagement between the inner peripheral wall surface 18 and the restriction portion 19 in a state where it is separated from the output side rotation member.

20は前記ハンガラック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 rack 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 on the rear side of the center A of the crankshaft 5 as a center B, and the center is the point B. Center hole 28 with arcuate surface 27
Is formed on the eccentric cam 25, and the crankshaft 5 is
Has been inserted. 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
One end of the wire reel 26 is fixed via pins 43 and 44, and the other end of the wires 41 and 42 is fixed to the upper and lower rear sides 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の円孤面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 circular 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 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ェットギヤ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に回転力が伝達し、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。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。また本実施例におい
ては、各ラチェット爪13,13Aの基端に規制部19が設け
られており、第7図(A)で示偏心時においてその規制
部19が円筒部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している。このため、偏
心時には、ほぼ駆動域D内のラチェット爪13DR,13A
DRのみが出力側回転部材であるラチェットギヤ29と噛
合し、一方駆動域D外のラチェット爪13,13Aはラチェ
ットギヤ29と離脱した状態で一定角度に規制される。而
して、従来装置のように全ての爪がラチェットに常時接
触し、かつ増速域外の爪はすべって回転するものにおい
て発生する爪とラチェットとの摩擦および衝撃音を良好
に予防することができる。
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 rotational force is transmitted from the ratchet pawl 13DR to the ratchet gear main body 29C, and further the annular body 29A is rotated from the ratchet gear main body 29C via the one-way clutch 32B. The sprocket 31 rotates integrally with the ring 29A. On the other hand, the rotation of the ring body 29A is caused by the ratchet gear body 29B.
Since it is faster, the one-way clutch 32A becomes disengaged, and the ratchet pawl 13DR and the ratchet gear main body 29B idle in a meshed state via the bearing 30A. 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. Further, in the present embodiment, the restricting portion 19 is provided at the base end of each ratchet pawl 13, 13A, and the restricting portion 19 is the inner peripheral wall surface 18 of the cylindrical portion 15 at the time of eccentricity shown in FIG. 7 (A). Lock to each ratchet claw
13 and 13A are regulated and held at a constant angle. Therefore, at the time of eccentricity, the ratchet pawls 13DR, 13A substantially within the driving range D
Only DR is meshed with the ratchet gear 29 that is the output side rotation member, while the ratchet pawls 13 and 13A outside the drive range D are regulated to a constant angle in a state where they are disengaged from the ratchet gear 29. Thus, it is possible to satisfactorily prevent friction and impact noise between the pawl and the ratchet that occur when all the pawls are always in contact with the ratchet and the pawls outside the speed increasing range rotate like the conventional device. it can.

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 circumference of the disk 58 via a bearing 61, and a srocket 62 is concentrically integrated on the outer circumference of the hollow cylindrical case 60. Are screwed together. 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 and 51 are 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の外周には前記受板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 outer periphery of the chain stay 51, the receiving plate 51A is provided with screws 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端ハブ54に
形成された一体の雄螺子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 the male threads 75 that are formed inside the hollow cylindrical case 60 and that is formed on the rear end hub 54, and the ratchet gear 74 is 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。また本
実施例においては、各ラチェット爪65,65Aの基端に規
制部70が設けられており、偏心時においてその規制部70
が円筒部60Aの内周壁面69に係止して各ラチェット爪6
5,65Aを一定角度で規制保持している。このため、偏
心時には、ほぼ駆動域D内のラチェット爪65DR,65A
DRのみが出力側回転部材であるラチェットギヤ74と噛
合し、一方駆動域D外のラチェット爪65,65Aはラチェ
ットギヤ74と離脱した状態で一定角度に規制される。而
して、上記実施例と同様に従来装置のように全ての爪が
ラチェットに常時接触し、かつ増速域外の爪はすべって
回転するものにおいて発生する爪とラチェットとの摩擦
および衝撃音を良好に予防することができる。
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. Further, in this embodiment, the restricting portion 70 is provided at the base end of each ratchet pawl 65, 65A, and the restricting portion 70 is provided at the time of eccentricity.
Is locked to the inner wall surface 69 of the cylindrical portion 60A, and each ratchet claw 6
5 and 65 A are regulated and held at a fixed angle. Therefore, at the time of eccentricity, the ratchet pawls 65DR, 65A substantially within the driving range D
Only DR meshes with the ratchet gear 74 that is the output side rotation member, while the ratchet pawls 65 and 65A outside the drive range D are regulated to a constant angle in a state where they are disengaged from the ratchet gear 74. As in the above-described embodiment, all the pawls are always in contact with the ratchet as in the conventional device, and the pawls outside the speed increasing range are the friction and impact sound between the pawl and the ratchet that occur when rotating. It can be well 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
り、要は変速装置がラチェット爪を備えるタイプであれ
ばよく、手動偏心,自動偏心あるいはクランク軸側の装
着、後輪側の装着あるいはラチェット爪は軸方向に複数
組でなく一組装着したタイプ等に適用可能であることは
勿論である。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be implemented within the scope of the present invention. The point is that the transmission may be of a type including ratchet pawls, manual eccentricity, It goes without saying that the automatic eccentricity or the mounting on the crankshaft side, the mounting on the rear wheel side, or the ratchet pawl can be applied to a type in which one set is mounted instead of a plurality of sets in the axial direction.

[発明の効果] 本発明は入力側回転部材と、出力側回転部材と、前記
入,出力側回転部材の一方に複数列配設され、各基部側
が回動可能に設けられたラチェット爪とを備え、前記
入,出力側回転部材を相対的に偏心移動させて変速する
ようにした自転車用無段変速装置において、前記各ラチ
ェット爪の基端に、偏心時において前記入,出力側回転
部材の一方の内周壁面に係止してラチェット爪を所定傾
斜角度に規制する規制部を設けて成り、摩擦が少ないと
共に衝撃音の発生を可及的に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 includes an input side rotating member, an output side rotating member, and a ratchet pawl arranged in a plurality of rows on one of the input and output side rotating members and having each base side rotatably provided. A continuously variable transmission for a bicycle, wherein the input / output side rotating member is relatively eccentrically moved to change gears. In the continuously variable transmission for a bicycle, the input / output side rotating member is provided at a base end of each ratchet pawl when eccentric. It is possible to provide a continuously variable transmission for a bicycle, which is provided with a restricting portion that is locked to one inner peripheral wall surface and restricts the ratchet pawl to a predetermined inclination angle, has less friction, and can prevent impact noise as much as possible. .

【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 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 19, 70 …… Regulator

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】入力側回転部材と、出力側回転部材と、前
記入,出力側回転部材の一方に複数列配設され、各基部
側が回動可能に設けられたラチェット爪とを備え、前記
入,出力側回転部材を相対的に偏心移動させて変速する
ようにした自転車用無段変速装置において、前記各ラチ
ェット爪の基端に、偏心時において前記入,出力側回転
部材の一方の内周壁面に係止してラチェット爪を所定傾
斜角度に規制する規制部を設けたことを特徴とする自転
車用無段変速装置。
1. An input side rotating member, an output side rotating member, and a plurality of rows arranged on one of the input side and output side rotating members, each of which has a ratchet pawl rotatably provided on its base side. In a continuously variable transmission for a bicycle, in which an input / output side rotating member is relatively eccentrically moved to change gears, in the base end of each ratchet pawl, one of the input / output side rotating member when eccentric A continuously variable transmission for a bicycle, comprising: a regulating portion which is engaged with a peripheral wall surface and regulates a ratchet pawl at a predetermined inclination angle.
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