JPH0155153B2

JPH0155153B2 -

Info

Publication number: JPH0155153B2
Application number: JP11428884A
Authority: JP
Inventors: Ritsuo Nishimura
Original assignee: Bridgestone Cycle Co Ltd
Current assignee: Bridgestone Cycle Co Ltd
Priority date: 1984-06-04
Filing date: 1984-06-04
Publication date: 1989-11-22
Also published as: JPS60259587A

Description

【発明の詳細な説明】（技術分野）本発明は、自動車等に使用する小型変速機とし
て適切な無段変速装置に関するものである。

（従来技術）従来の二輪車などに使う小型変速機には、チエ
ン掛け換え式、歯車式有段変速機およびベルト式
無段変速機などがあるが、ベルト式では伝動損失
が大きく、変速所要時間も長くかかる上に、緊急
時に際して変速が瞬間的に行えないなどの欠点が
あり、また歯車式有段変速機においても変速切換
操作に技術を要すると共に、タイムラグがある上
に、変速段差の変速比の幅に過不足の不満がある
など未解決部分が多く残されているのが実情であ
る。

（発明の目的）本発明は上述の従来装置の問題点を解決するた
めになされたもので、チエン伝動式でしかも回転
中でも停止中でも変速が可能な無段変速装置を、
比較的簡単な構造で提供することを目的とするも
のである。

（発明の構成）上述の目的を達成するため本発明においては、
円板の外周に歯車を形成したデイスクをクランク
アームに固着し、このデイスクの同一円周上に複
数個の軸を回動自在に配設し、これら各軸の一端
部にそれぞれ遊星歯車を固着し、内周に内歯歯車
を形成すると共に、外周にも歯車を形成したリン
グギヤを、その内歯歯車が前記各遊星歯車と噛合
するように設け、前記各遊星歯車の軸の他端部に
それぞれアームの基部を固着すると共に、このア
ームの遊端部に一方向クラツチを有するスプロケ
ツトまたはチエンガイド円板を回転自在に設け、
前記デイスクの歯車と噛合する前歯車と、前記リ
ングギヤの外歯と噛合する後歯車とを中間歯車を
介して噛合連結し、前記前歯車と後歯車との軸間
を可変操作することにより変速比を無段階に変え
るようにして自動車用無段変速装置を構成する。

（実施例）以下、図面について本発明の一実施例を説明す
る。図中１（第１，５図参照）は自転車のメイン
フレーム、２は立パイプ、３はチエンステー、４
はハンガラツグ、５はクランク軸、６はクランク
アーム、７は無段変速機、８は後輪用ハブ軸、９
は後輪用スプロケツト、１０はチエン、１１はチ
エンテンシヨナーである。

本実施例においては、クランクアーム６のボス
部６ａ（第３図参照）に、円板の外周に歯車１２
ａを形成したデイスク１２を嵌着し、このデイス
ク１２の同一円周上において、複数個（本実施例
では６個）の軸１３を円周等分位置に回動自在に
デイスク１２を貫通して設け、これら各軸１３の
一端部（外側端部）にそれぞれ同一の遊星歯車１
４を固着し、リングの内周に遊星歯車１４と噛合
する内歯歯車１５ａを形成すると共に、リングの
外周に前記デイスク１２の歯車１２ａと同一の外
歯車１５ｂを形成したリングギヤ１５を、その内
歯歯車１５ａがそれぞれ前記各遊星歯車１４と噛
合するようにデイスク１２に添設し、前記軸１３
の他端部（内端部）にそれぞれアーム１６の基部
を固着すると共に、このアーム１６の内２個のア
ーム１６の遊端部に一方向クランク１７を有する
スプロケツト１８を一方向にのみ回転できるよう
に軸１９に枢支して設け、他の４個のアーム１６
の遊端部にはチエンガイド円板２０を軸１９によ
り回転自在に枢支して設ける。２１（第３，４図
参照）はそのワツシヤである。また一方向クラン
クアーム１７はどのような形式のものでもよい
が、例えば第４図に示すように、軸１９に爪１７
ａを有する円盤１７ｂを固着し、爪１７ａと噛合
するラチエツト１７ｃをスプロケツト１８の内周
形成して一方向クランク１７を構成する。なお２
２はスプロケツト１８の側面にあてがつた軸受用
の多数の鋼球で、２３はその押えリングである。

また第５図〜第８図に示すように、チエンステ
ー３にブラケツト２４を固着し、このブラケツト
２４の孔２４ａ（第５図参照）を介して軸２５を
突設し、この軸２５にデイスク１２の歯車１２ａ
と噛合する前歯車２６を回転自在に嵌合すると共
に、リンク２７の一端部を嵌合し、さらにコイル
スプリング２８を軸２５に嵌合し、このスプロケ
ツト２８の一端部２８ａをブラケツト２４に突設
したストツパー２４ｂに係止すると共に、スプリ
ング２８の他端部２８ｂをリンク２７に突設した
ストツパー２７ａに係止して、リンク２７を軸２
５に対して、第６，７図において常に反時計方向
に回動するように付勢する。

またリンク２７の他端部に軸２９を設け、この
軸２９に前記前歯車２６と噛合する中間歯車３０
を回転自在に嵌合すると共に、２枚のリンク３１
の一端部を歯車３０を挟むようにそれぞれ軸２９
に嵌合し、これらリンク３１の他端部に軸３２を
貫通して設け、これらリンク３１の他端部に軸３
２を貫通して設け、リンク３１間の軸３２に前記
中間歯車３０と噛合すると共に、リングギヤ１５
の外歯車１５ｂと噛合する後歯車３３を回転自在
に嵌合する。

そして前記ブラケツト２４のねじ孔２４ｃ（第
５図参照）に、変速操作用のアウターワイヤ３４
の端部に固着した調整ねじ３５を螺合すると共
に、インナーワイヤ３６を軸３２に貫通させて固
定する。

（作用）つぎに上述のように構成した本発明装置の作用
を説明する。この無段変速装置は上述したように
自動車のクランク軸５に装着され、各スプロケツ
ト１８およびチエンガイド円板２０に巻き掛けし
たチエン１０が後方の後輪用スプロケツト９にか
けて渡されており、このチエン１０のたるみはチ
エンテンシヨナー１１（第１図参照）によつて吸
収されるようになつている。

第４，６図および第９図の(L)の状態、さらに第
１０図ａに示す状態は、変速比の低いロー
（LOW）に状態を示すもので、この場合各スプロ
ケツト１８およびチエンガイド円板によつて形成
するチエンギヤの直径は最小である。したがつて
この状態でクランクペダルを踏んで自転車を走行
させると、自転車はローの状態で走行する。すな
わち自転車が前進する時はクランクアーム６が第
９図においては矢印Ａの方向に回転し、第４図の
ように背面から見た場合は矢印Ｂの方向に回転す
るため、スプロケツト１８はチエン１０にかかる
負荷によつて第４図において矢印Ｃの方向に回転
しようとするが、この回転は一方向クラツチ１７
の作用によつて阻止されるから、結局チエン１０
はスプロトツト１８によつて矢印の方向に移動し
て自転車を前進させる。この場合チエンガイド円
板２０はチエン１０を外れないようにガイドする
のに役立つ。

この自転車走行中は変速操作装置（図示せず）
を操作しなければ、すなわちインナーワイヤ３６
がアウターワイヤ３４に対して移動しなければ、
前歯車２６および後歯車３３の相対位置は変ら
ず、かつ前歯車２６はデイスク１２の歯車１２ａ
と噛合しており、後歯車３３は歯車１２ａと同一
のリングギヤ１５の外歯車１５ｂと噛合してお
り、さらに前歯車２６と後歯車３３とは中間歯車
３０を介して噛合連結しているため、前歯車２６
と後歯車３３とは常に同一方向に同じ歯数だけ回
転することになる。したがつてクランクアーム６
を介してデイスク１２が回転すると、リングギヤ
１５もデイスク１２と一体的に回転する。このた
め遊星歯車１４はデイスク１２と共に公転はする
が、自転は全くしないから、結局軸１３と一体の
アーム１６およびスプロトツト１８ならびにチエ
ンガイド円板２０はデイスク１２に対して不動で
ある。したがつて変速操作を行わない限り、その
時の変速比を持続することになる。

つぎに変速操作装置（図示せず）を操作するこ
とによつて第６図のインナーワイヤ３６を矢印Ｄ
の方向に移動させ、第７図の最大増速状態にす
る。この場合インナーワイヤ３６をゆるめれば、
コイルスプリング２８の作用によつてインナーワ
イヤ３６はアウターワイヤ３４より引き出され
る。またリンク機構２７，３１にも常にコイルス
プリング２８の力が作用しているため、後歯車３
３は常にリングギヤ１５の外歯車１５ｂと噛合し
ており離れることはない。

しかしてインナーワイヤ３６が第６図の状態か
ら第７図に示す状態にアウターワイヤ３４から引
き出されると、リンク２７，３１を介して噛合連
結している歯車列２６，３０，３３が第６図の状
態から第７図の状態に変化する。第１０図ａ，ｂ
はこの変化状態を示す略図であり、前歯車２６と
デイスク１２の歯車１２ａとの噛合点をＥとし、
後歯車３３とリングギヤ１５の外歯車１５ｂとの
噛合点をＦとすると、第１０図ａのＥ，Ｆ間の距
離L₁は、第１０図ｂの場合はL₂に変化する。

しかして前述したように、前歯車２６と後歯車
３３とは、常に同方向に同じ歯数だけ回転するた
め、L₁がL₂に変化すれば、L₂−L₁の差動分だけ、
リングギヤ１５がデイスク１２に対して回転する
ことになる。すなわち第６図においてリングギヤ
１５がデイスク１２に対して矢印Ｇの方向に回動
する。このためリングギヤ１５の内歯歯車１５ａ
と噛合している各遊星歯車１４が矢印Ｈの方向に
回転することによつて、軸１３、アーム１６、軸
１９を介してスプロケツト１８またはチエンガイ
ド円板２０が矢印Ｉの方向へ回動して第７図に示
す状態となる。すなわちこの第７図の状態は、第
９図に示すハイ(H)の状態であり、この時の駆動側
チエンギヤの径は最大となるため、増速比も最大
となる。

またこの最大増速比の状態から変速操作装置を
操作して、インナーワイヤ３６をアウターワイヤ
３４内に引き込んで第６図に示す状態に戻せば、
増速比が最小の状態になることは明らかである。

なお上述の説明では、増速比が最小の場合と、
最大の場合とを説明したが、変速操作装置の操作
によつて、アウターワイヤ３４に対するインナー
ワイヤ３６の引き出し量を、第６図と第７図の中
間の任意の量にすることによつて、本発明装置に
よれば、無段階で任意の変速比が得られることは
明らかである。また本発明装置は上述のように作
用するため、自転車が走行中において変速装置が
回転中に変速が可能であることは勿論であり、ま
た停止中においても変速が可能である。

（効果）上述の通りであるから本発明によれば、チエン
伝動式で、しかも回転中でも停止中でも変速が可
能な無段変速装置を、比較的簡単な構造で提供す
ることができるというすぐれた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置を付した自転車の側面図、
第２図は本発明装置の要部の正面図、第３図はそ
の縦断側面図、第４図は同背面図、第５図は自転
車のハンガラツグ部の斜視図、第６図は本発明装
置の正面図、第７図はその作動説明図、第８図は
その側面図、第９図は最大最小の変速状態を示す
正面略図、第１０図ａ，ｂは変速作動の説明図で
ある。５……クランク軸、６……クランクアーム、７
……無段変速機、８……後輪用ハブ軸、９……後
輪用スプロトツト、１０……チエン、１１……チ
エンテンシヨナー、１２……デイスク、１２ａ…
…歯車、１３……軸、１４……遊星歯車、１５…
…リングギヤ、１５ａ……内歯歯車、１５ｂ……
外歯車、１６……アーム、１７……一方向クラツ
チ、１８……スプロケツト、１９……軸、２０…
…チエンガイド円板、２４……ブラケツト、２５
……軸、２６……前歯車、２７……リンク、２８
……コイルスプリング、２９……軸、３０………
中間歯車、３１……リンク、３２……軸、３３…
…後歯車、３４……アウターワイヤ、３６……イ
ンナーワイヤ。

Claims

【特許請求の範囲】

１円板の外周に歯車を形成したデイスクをクラ
ンクアームに固着し、このデイスクの同一円周上
に複数個の軸を回動自在に配設し、これらの各軸
の一端部にそれぞれ遊星歯車を固着し、内周に内
歯歯車を形成すると共に、外周にも歯車を形成し
たリングギヤを、その内歯歯車が前記各遊星歯車
と噛合するように設け、前記各遊星歯車の軸の他
端部にそれぞれアームの基部を固着すると共に、
このアームの遊端部に一方向クラツチを有するス
プロケツトまたはチエンガイド円板を回転自在に
設け、前記デイスクの歯車と噛合する前歯車と、
前記リングギヤの外歯と噛合する後歯車とを中間
歯車を介して噛合連結し、前記前歯車と後歯車と
の軸間を可変操作することにより変速比を無段階
に変えるようにした事を特徴とする自転車用無段
変速装置。