JPH0156029B2 - - Google Patents

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JPH0156029B2
JPH0156029B2 JP59107557A JP10755784A JPH0156029B2 JP H0156029 B2 JPH0156029 B2 JP H0156029B2 JP 59107557 A JP59107557 A JP 59107557A JP 10755784 A JP10755784 A JP 10755784A JP H0156029 B2 JPH0156029 B2 JP H0156029B2
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JP
Japan
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gear
carrier
shifter
continuously variable
fitted
Prior art date
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Application number
JP59107557A
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Japanese (ja)
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JPS60252086A (en
Inventor
Kunitoshi Kosaka
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Bridgestone Cycle Co Ltd
Original Assignee
Bridgestone Cycle Co Ltd
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Publication date
Application filed by Bridgestone Cycle Co Ltd filed Critical Bridgestone Cycle Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明は、自転車のクランク軸に装備する自転
車用無段変速装置の逆入力許容装置に関するもの
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Technical Field) The present invention relates to a reverse input permitting device for a continuously variable bicycle transmission installed on the crankshaft of a bicycle.

(従来技術) 本出願人は先きに自転車用無段変速装置(昭和
59年5月21日出願、特願昭59―102404号)(特開
昭60―248487号公報)を提案したが、この装置に
はその構造上から逆入力許容装置が必要である。
(Prior art) The applicant previously developed a continuously variable transmission device for bicycles (Showa
The proposed system was filed on May 21, 1959 (Japanese Patent Application No. 59-102404) (Japanese Patent Application Laid-open No. 60-248487), but this device requires a reverse input permitting device due to its structure.

(目的) 本発明は上述の観点からなされたもので、その
逆入力許容装置を提供することにより、前記した
遊星歯車式の無段変速装置の実用化を可能にする
ことを目的とするものである。
(Purpose) The present invention has been made from the above-mentioned viewpoint, and an object of the present invention is to enable the practical use of the above-described planetary gear type continuously variable transmission by providing a reverse input permitting device. be.

(構成) 上述の目的を達成するために本発明において
は、自転車のクランク軸にチエンギヤと一体の太
陽歯車を回転自在に嵌合し、クランク軸にクラン
クアームを固定すると共に駆動歯車を固定し、こ
の駆動歯車を外包するケースを自転車フレームに
固定して設け、前記駆動歯車と噛合する中間歯車
を前記ケースに回転自在に枢支し、この枢支軸に
よつて揺動自在に枢支した板状のシフターに円形
穴を設け、この円形穴に嵌合する段部を有すると
共に、外周に前記中間歯車と噛合する歯車を形成
した円環状のキヤリヤギヤを前記シフターに回転
自在に設け、このキヤリヤギヤの側面に複数個の
キヤリヤピンを突設し、この各キヤリヤピンにそ
れぞれ偏心孔を有する円盤状の偏心核を回転自在
に嵌合し、この各偏心核の外周部にそれぞれ一方
向クラツチを介して遊星歯車を嵌合し、この各遊
星歯車が常に前記太陽歯車と噛合するようにばね
により付勢し、前記シフターをその枢支軸を支点
として揺動させることにより、前記チエンギヤよ
り無段変速の出力を取り出すようにした自転車用
無段変速装置において、前記中間歯車よりも小径
の小歯車を中間歯車と一体に形成し、この小歯車
と噛合する大歯車を前記太陽歯車の軸部に一方向
クラツチを介して嵌装して自転車用無段変速装置
の逆入力許容装置を構成する。
(Structure) In order to achieve the above-mentioned object, in the present invention, a sun gear integrated with a chain gear is rotatably fitted to the crankshaft of a bicycle, a crank arm is fixed to the crankshaft, and a drive gear is fixed, A case enclosing the drive gear is fixed to the bicycle frame, an intermediate gear meshing with the drive gear is rotatably supported on the case, and a plate is pivotably supported by the pivot shaft. A circular hole is provided in the shaped shifter, and an annular carrier gear is rotatably provided in the shifter, having a stepped portion that fits into the circular hole, and a gear that meshes with the intermediate gear on the outer periphery. A plurality of carrier pins are provided protruding from the side surface, and a disk-shaped eccentric core having an eccentric hole is rotatably fitted into each of the carrier pins, and a planetary gear is connected to the outer periphery of each eccentric core via a one-way clutch. By fitting these planetary gears with springs so that they always mesh with the sun gear, and swinging the shifter about its pivot shaft, a continuously variable speed output is generated from the chain gear. In the continuously variable transmission device for a bicycle which can be taken out, a small gear having a smaller diameter than the intermediate gear is integrally formed with the intermediate gear, and a large gear that meshes with the small gear is connected to the shaft of the sun gear by a one-way clutch. A reverse input permitting device for a continuously variable bicycle transmission is configured by fitting the connector through the connector.

(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は自転車フレームのメインパイプ、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はクランク軸5に嵌着す
るクランクアーム、7はそのロツクナツトであ
る。
(Example) An example of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the diagram, 1 is the main pipe of the bicycle frame, 2
A vertical pipe, 3 a chain stay, 4 a hanger lug, 5 a crankshaft, 6 a crank arm fitted onto the crankshaft 5, and 7 its lock nut.

本実施例においては、クランク軸5にニードル
ローラベアリング8を介して回転自在に嵌合する
太陽歯車9をチエンギヤ10と一体に形成すると
共に、この太陽歯車9とチエンギヤ10との間に
太陽歯車9より大径の段部11を形成し、さらに
その外周部にリング状の軸受嵌着部12をチエン
ギヤ10の側面に突設して一体に形成し、これを
前記ニードルローラベアリング8を介してクラン
ク軸5に回転自在に嵌合する。
In this embodiment, a sun gear 9 rotatably fitted to the crankshaft 5 via a needle roller bearing 8 is formed integrally with a chain gear 10, and a sun gear 9 is provided between the sun gear 9 and the chain gear 10. A step portion 11 having a larger diameter is formed, and a ring-shaped bearing fitting portion 12 is integrally formed on the outer periphery of the step portion 11 so as to protrude from the side surface of the chain gear 10. It is rotatably fitted onto the shaft 5.

そして軸受嵌着部12の外周にボールベアリン
グ13を介して板状のケース蓋14を嵌合し、段
部11には一方向クラツチ15を介して板状の大
歯車16のボス部16aを嵌合する。
Then, a plate-shaped case lid 14 is fitted to the outer periphery of the bearing fitting part 12 via a ball bearing 13, and a boss part 16a of a plate-shaped large gear 16 is fitted to the stepped part 11 via a one-way clutch 15. match.

この一方向クラツチ15はどのような形式のも
のでもよいが、例えば第3,5図に示すように、
爪15aを有するリング15bを段部11に嵌着
すると共に大歯車16のボス部16aの内周に爪
15aと噛合するラチエツト15cを形成して一
方向クラツチ15を構成する。
This one-way clutch 15 may be of any type, for example as shown in FIGS.
The one-way clutch 15 is constructed by fitting a ring 15b having a pawl 15a onto the stepped portion 11, and forming a ratchet 15c on the inner periphery of the boss portion 16a of the large gear 16 to engage with the pawl 15a.

また前記ケース蓋14とビス17(第1図参
照)により結合してケースを形成するケース本体
18の軸孔18a内にボールベアリング19(第
5図参照)を介して駆動歯車20のボス部20a
を回転自在に嵌入し、このボス部20aの内周部
にクランクアーム6のボス部6aをセレーシヨン
6b,20b(第1図参照)を介して嵌着する。
Further, the boss portion 20a of the driving gear 20 is inserted into the shaft hole 18a of the case body 18, which is connected to the case lid 14 by screws 17 (see FIG. 1) to form a case, via a ball bearing 19 (see FIG. 5).
The boss portion 6a of the crank arm 6 is fitted into the inner peripheral portion of the boss portion 20a via the serrations 6b, 20b (see FIG. 1).

また前記駆動歯車20と噛合する中間歯車21
を前記ケース18,14内に枢支軸22によりベ
アリング23を介して回転自在に設け、この中間
歯車21と一体の胴部21aにベアリング24を
介して板状のシフター25のボス部25aを嵌合
する。このシフター25には第2図に示すように
円形穴25bを設けると共に前記ボス部25aの
上方にカム孔25cを設ける。また前記中間歯車
21の胴部21aの端部には、胴部21aより小
径のセレーシヨン21bを形成し、組み立て時前
記大歯車16と噛合する小歯車26をその内周に
形成したセレーシヨン26aをセレーシヨン21
bに嵌合して中間歯車21と小歯車26を一体的
に結合する。なおこの小歯車26の径は中間歯車
21の径より小さくする。
Further, an intermediate gear 21 meshing with the drive gear 20
is rotatably provided in the cases 18, 14 via a bearing 23 by a pivot shaft 22, and a boss portion 25a of a plate-shaped shifter 25 is fitted to a body portion 21a integral with the intermediate gear 21 via a bearing 24. match. As shown in FIG. 2, this shifter 25 is provided with a circular hole 25b and a cam hole 25c above the boss portion 25a. Further, a serration 21b having a smaller diameter than the body 21a is formed at the end of the body 21a of the intermediate gear 21, and a serration 26a having a small gear 26 formed on the inner periphery that meshes with the large gear 16 during assembly is formed. 21
b to integrally connect the intermediate gear 21 and the small gear 26. Note that the diameter of this small gear 26 is made smaller than the diameter of the intermediate gear 21.

また前記シフター25の円形穴25bに多数の
鋼球27を介して嵌合する段部28aを有すると
共に、外周に前記中間歯車21と噛合する歯車2
8bを形成し、さらに中心孔28cを設けた円環
状のキヤリヤギヤ28を前記シフター25に鋼球
27を介して嵌合し、段部28aの端面に中空円
板状のキヤリヤプレート29を当てがうと共に、
ビス30(第2図参照)をキヤリヤプレート29
を貫通してキヤリヤギヤ28にねじ込むことによ
りキヤリヤギヤ28をシフター25に回転自在に
取り付ける。
It also has a stepped portion 28a that fits into the circular hole 25b of the shifter 25 via a large number of steel balls 27, and a gear 2 that meshes with the intermediate gear 21 on the outer periphery.
8b and a center hole 28c is fitted into the shifter 25 via the steel ball 27, and a hollow disk-shaped carrier plate 29 is applied to the end surface of the stepped portion 28a. Along with
Attach screw 30 (see Figure 2) to carrier plate 29.
The carrier gear 28 is rotatably attached to the shifter 25 by screwing it through the carrier gear 28.

またキヤリヤギヤ28の両側面にそれぞれ複数
個(本実施例では片側3個、両側で計6個)のキ
ヤリヤピン31を突設すると共に、各キヤリヤピ
ン31の周囲にコイルスプリング(ばね)嵌合係
止用の環状溝32を設ける。なおキヤリヤプレー
ト29側のキヤリヤピン31はプレート29を貫
通して突設する。29a(第2図参照)はその貫
通孔である。
In addition, a plurality of carrier pins 31 (in this embodiment, three on one side, six on both sides) protrude from each side of the carrier gear 28, and a coil spring is fitted and locked around each carrier pin 31. An annular groove 32 is provided. The carrier pin 31 on the carrier plate 29 side extends through the plate 29. 29a (see FIG. 2) is the through hole.

また環状溝32内に第2図に示すようなコイル
スプリング33を挿入すると共に、スプリング3
3の一端部33aをキヤリヤギヤ28に係止す
る。そして偏心孔34aを有する円盤状の偏心核
34を各キヤリヤピン31に嵌合すると共に、ス
プリング33の他端部33bを偏心核34に係止
する。そしてこの各偏心核34の外周部にそれぞ
れ一方向クラツチ35を介してリング状の遊星歯
車36を嵌合し、組み立て時に各遊星歯車36が
前記コイルスプリング33の作用によつて常に前
記太陽歯車9と噛合するように付勢する。
Further, a coil spring 33 as shown in FIG. 2 is inserted into the annular groove 32, and the spring 3
3 is locked to the carrier gear 28. Then, a disc-shaped eccentric core 34 having an eccentric hole 34a is fitted into each carrier pin 31, and the other end 33b of the spring 33 is locked to the eccentric core 34. A ring-shaped planetary gear 36 is fitted to the outer periphery of each eccentric core 34 via a one-way clutch 35, and during assembly, each planetary gear 36 is always connected to the sun gear 9 by the action of the coil spring 33. energize it so that it meshes with the

一方向クラツチ35の形式はどのようなもので
もよいが、例えば第2図に示すように、偏心核3
4の外周部に爪35aをリング状のばね35bを
介して取り付けると共に、遊星歯車36の内周面
に爪35aと噛合するラチエツト35cを形成し
て一方向クラツチ35を構成する。
The one-way clutch 35 may be of any type, but for example, as shown in FIG.
A one-way clutch 35 is constructed by attaching a pawl 35a to the outer circumference of the planetary gear 36 via a ring-shaped spring 35b, and forming a ratchet 35c on the inner circumferential surface of the planetary gear 36 to engage with the pawl 35a.

また前記ケース18,14に設けた枢支軸22
の上方において、カム軸37(第1図参照)を前
記シフター25のカム孔25cを貫通すると共に
軸の両端部をケース18,14に支持させて設
け、ワイヤーリール38と一体に形成した偏心カ
ム39をカム孔25cに嵌入させると共に、その
軸孔39aを介してカム軸37に回転自在に嵌合
する。なお40はカム軸37に嵌合するスペーサ
ー、41はワイヤーリール38に巻き掛けした変
速操作用のインナーワイヤー、42はアウターワ
イヤー、43はアウターワイヤー42の端部に固
着した調節ねじで、このねじ43はケース本体1
8の上縁部に設けたねじ孔18bに螺合する。4
4はそのロツクナツトである。
Further, a pivot shaft 22 provided in the cases 18, 14
Above, a cam shaft 37 (see FIG. 1) is provided which passes through the cam hole 25c of the shifter 25 and has both ends of the shaft supported by the cases 18, 14, and an eccentric cam integrally formed with the wire reel 38. 39 is fitted into the cam hole 25c, and rotatably fitted onto the cam shaft 37 via the shaft hole 39a. Note that 40 is a spacer that fits on the camshaft 37, 41 is an inner wire for speed change operation wound around the wire reel 38, 42 is an outer wire, and 43 is an adjustment screw fixed to the end of the outer wire 42. 43 is case body 1
8 into the screw hole 18b provided at the upper edge. 4
4 is the lock nut.

そして上述した各構成部材は第5図に示すよう
に組み立てる。すなわち前述したようにケース本
体18と結合したクランクアーム6をクランク軸
5の角筒部に嵌合してロツクナツト7により固定
すると共にケース本体18とケース蓋14との接
合部をビス17(第1図参照)により結合してケ
ース18,14を一体化し、このケース18,1
4の後部のケース蓋14を自転車フレームのチエ
ンステー3に接合すると共に、第1図に示すよう
にチエンステー3に固定金具45をかぶせて、そ
の両側フランジ部とケース蓋14とをねじ(図示
せず)により締結する。45aはその固定金具4
5に設けたねじ挿通孔、14aはケース蓋14に
設けたねじ孔である。また46は前記チエンギヤ
10にかけたチエンである。
The above-mentioned components are then assembled as shown in FIG. That is, as described above, the crank arm 6 connected to the case body 18 is fitted into the rectangular tube part of the crankshaft 5 and fixed with the lock nut 7, and the joint between the case body 18 and the case lid 14 is secured with the screw 17 (the first (see figure) to integrate the cases 18 and 14, and the cases 18 and 1
At the same time, connect the rear case lid 14 of 4 to the chain stay 3 of the bicycle frame, cover the chain stay 3 with the fixing metal fittings 45 as shown in FIG. ). 45a is the fixing metal fitting 4
5 is a screw insertion hole provided in the case lid 14, and 14a is a screw hole provided in the case lid 14. Further, 46 is a chain connected to the chain gear 10.

(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。第6図はシフター25のカム孔25
cに嵌合している偏心カム39の作用によつてク
ランク軸5とキヤリヤギヤ28の中心が完全に一
致している同心状態を示すものである。この状態
から操作ワイヤー41を矢印Aの方向に操作して
偏心カム39を矢印Bのように回転すると、シフ
ター25が枢支軸22を支点として第7図に矢印
Cで示すようにケース18,14に対して回動す
る。その結果キヤリヤギヤ28の中心O′がクラ
ンク軸5の中心Oよりlだけ偏心する。
(Operation) Next, the operation of the apparatus of the present invention configured as described above will be explained. Figure 6 shows the cam hole 25 of the shifter 25.
This shows a concentric state in which the centers of the crankshaft 5 and the carrier gear 28 are completely aligned due to the action of the eccentric cam 39 fitted in the position c. From this state, when the operating wire 41 is operated in the direction of arrow A and the eccentric cam 39 is rotated as shown by arrow B, the shifter 25 moves from the case 18 to the case 18 as shown by arrow C in FIG. 14. As a result, the center O' of the carrier gear 28 is eccentric from the center O of the crankshaft 5 by l.

また第7図の状態から操作ワイヤー41を矢印
Dの方向に操作して偏心カム39を矢印Eの方向
へ回転させると、シフター25が矢印Fの方向へ
回動して第6図に示す同心状態に戻る。すなわち
シフター25を第6図と第7図に示す範囲内で任
意に操作することによつて、キヤリヤギヤ28の
クランク軸5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。
Furthermore, when the operating wire 41 is operated in the direction of arrow D from the state shown in FIG. 7 to rotate the eccentric cam 39 in the direction of arrow E, the shifter 25 is rotated in the direction of arrow F and concentric Return to state. That is, by arbitrarily operating the shifter 25 within the range shown in FIGS. 6 and 7, the amount of eccentricity of the carrier gear 28 with respect to the crankshaft 5 can be set steplessly to an arbitrary amount.

つぎに無段変速機構の作用を第8図および第9
図について説明する。
Next, the operation of the continuously variable transmission mechanism is shown in Figures 8 and 9.
The diagram will be explained.

第8図は第6図の状態における太陽歯車9と、
駆動歯車20と、中間歯車21と、シフター25
と、キヤリヤギヤ28(駆動歯車20と同心)
と、キヤリヤピン31と、遊星核34と、遊星歯
車36と、偏心カム39との関係を示す説明図で
ある。
FIG. 8 shows the sun gear 9 in the state shown in FIG. 6,
Drive gear 20, intermediate gear 21, and shifter 25
and a carrier gear 28 (concentric with the drive gear 20)
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the relationship among the carrier pin 31, the planetary core 34, the planetary gear 36, and the eccentric cam 39.

この状態でクランクアーム6を介してクランク
アーム6に固着した駆動歯車20が矢印Gの方向
に回転すると、第5図に示すように中間歯車21
を介してキヤリヤギヤ28がクランク軸5と一体
に回転し、その結果キヤリヤピン31を介して各
偏心核34および遊星歯車36もキヤリヤギヤ2
8と共に回動する。しかしてこの場合キヤリヤギ
ヤ28に突設した各キヤリヤピン31はいずれも
軸5と同心の円形軌跡H上を回動するから、偏心
核34はキヤリヤギヤ28に対しては全く回転し
ない。
In this state, when the drive gear 20 fixed to the crank arm 6 via the crank arm 6 rotates in the direction of arrow G, the intermediate gear 21 rotates as shown in FIG.
The carrier gear 28 rotates together with the crankshaft 5 via the carrier pin 31, and as a result, each eccentric core 34 and the planetary gear 36 also
It rotates with 8. However, in this case, since each of the carrier pins 31 protruding from the carrier gear 28 rotates on a circular trajectory H concentric with the shaft 5, the eccentric core 34 does not rotate with respect to the carrier gear 28 at all.

しかしながら各遊星歯車36は太陽歯車9とそ
れぞれコイルスプリング33の作用によつて噛合
しているため、この太陽歯車9の負荷抵抗によつ
て各遊星歯車36は第8図において矢印Iの時計
方向に回転しようとするが、この回転はラチエツ
ト35cと爪35aから成る一方向クラツチ35
の作用によつて阻止される。したがつて太陽歯車
9はキヤリヤギヤ28と一体的に回動する遊星歯
車36によつて第8図の矢印Jのようにクランク
軸5と一体的に同方向に回転する。したがつてこ
の場合の変速比は1:1である。
However, since each planetary gear 36 meshes with the sun gear 9 by the action of the coil spring 33, each planetary gear 36 moves clockwise in the direction of arrow I in FIG. 8 due to the load resistance of this sun gear 9. It attempts to rotate, but this rotation is prevented by the one-way clutch 35 consisting of a ratchet 35c and a pawl 35a.
This is prevented by the action of Therefore, the sun gear 9 rotates integrally with the crankshaft 5 in the same direction as the arrow J in FIG. 8 by the planetary gear 36 which rotates integrally with the carrier gear 28. Therefore, the gear ratio in this case is 1:1.

つぎに変速操作によつて、シフター25を第
7,9図に示す偏心状態にした場合は、クランク
アーム6の矢印G方向の回転にともなつて、前述
したようにキヤリヤギヤ28がクランクアーム6
と一体的に回転し、その結果各偏心核34もキヤ
リヤピン31と共に回動するが、この場合各キヤ
リヤピン31の円形軌跡Hは太陽歯車9の中心O
に対して偏心しており、かつ各遊星歯車36はコ
イルスプリング33の作用によつて常に太陽歯車
9と噛合するように付勢されているから、各偏心
核34はキヤリヤギヤ28に対しても時々刻々回
動する。
Next, when the shifter 25 is placed in the eccentric state shown in FIGS. 7 and 9 by the gear change operation, as the crank arm 6 rotates in the direction of the arrow G, the carrier gear 28 moves to the eccentric state shown in FIGS.
As a result, each eccentric core 34 also rotates together with the carrier pin 31, but in this case, the circular trajectory H of each carrier pin 31 coincides with the center O of the sun gear 9.
Since each planetary gear 36 is always biased to mesh with the sun gear 9 by the action of the coil spring 33, each eccentric core 34 is also eccentric to the carrier gear 28 from time to time. Rotate.

すなわち第8,9図において太陽歯車9の中心
をOとし、各位相におけるキヤリヤピン31の中
心をKとし、遊星歯車36の円周上の定点をMと
すると、∠OKMであるθは、第8図の場合は常
に一定であるが、第9図の場合はそれぞれθ1
θ2,θ3,θ4のように変化する。そして相互間には
θ1<θ2<θ3>θ4>θ1の関係が生ずる。
That is, in FIGS. 8 and 9, if the center of the sun gear 9 is O, the center of the carrier pin 31 in each phase is K, and the fixed point on the circumference of the planetary gear 36 is M, then θ, which is ∠OKM, is the 8th In the case of the figure, it is always constant, but in the case of Fig. 9, θ 1 and
It changes like θ 2 , θ 3 , and θ 4 . Then, a relationship of θ 12341 occurs between them.

すなわちこのθ1〜θ3までの間の遊星歯車36に
は第9図に示す矢印N方向の回転が生ずるため、
この矢印N方向の回転と、キヤリヤギヤ28の回
転による遊星歯車36の矢印G方向の公転によつ
て、これと噛合する太陽歯車9を第9図の矢印P
で示すようにクランク軸5より増速して回転させ
る。なおこの場合本実施例では遊星歯車36が6
個あるため、回転増速域にない歯車36は増速さ
れないが、前記した一方向クラツチ35の作用に
よつて6個の遊星歯車36の中、その時最高の増
速域にある1個の遊星歯車36のみが太陽歯車9
を駆動し、残りの5個の遊星歯車36は、逆にそ
の太陽歯車9によつて回転させられるようにな
る。すなわちこの時その歯車36のラチエツト3
5cは爪35aに対してすべつて回転することに
なる。
That is, since the planetary gear 36 between θ 1 and θ 3 rotates in the direction of arrow N shown in FIG. 9,
This rotation in the direction of arrow N and the revolution of the planetary gear 36 in the direction of arrow G due to the rotation of the carrier gear 28 cause the sun gear 9 that meshes with the planetary gear 36 to move to the direction indicated by the arrow P in FIG.
The crankshaft 5 is rotated at an increased speed as shown in . In this case, in this embodiment, the planetary gear 36 is 6
Since there are six planetary gears 36, the speed of the gear 36 that is not in the speed increasing range is not increased, but by the action of the one-way clutch 35, one planetary gear 36 that is in the highest speed increasing range at that time. Only the gear 36 is the sun gear 9
The remaining five planetary gears 36 are then rotated by the sun gear 9. That is, at this time, the ratchet 3 of the gear 36
5c will slide and rotate with respect to the claw 35a.

第10図は縦座標に増速変速比をとり、横座標
にクランク軸5の回転角度をとつて示した本発明
装置の増速特性を示すものである。
FIG. 10 shows the speed increasing characteristics of the device of the present invention, with the speed increasing gear ratio plotted on the ordinate and the rotation angle of the crankshaft 5 plotted on the abscissa.

これからわかるように、変速比の変動をできる
だけ小さくするためには、遊星歯車36の使用個
数を多くするのがよい。本実施例では6個の遊星
歯車36を使用しているため、第9図に示す角度
範囲Q(第60゜)が各遊星歯車36の太陽歯車9に
対する駆動域となる。したがつて第10図からみ
ても本実施例においては、増速中もほとんど脈動
のない回転駆動力を得ることがわかる。
As can be seen from this, in order to minimize variations in the speed ratio, it is preferable to use a large number of planetary gears 36. Since six planetary gears 36 are used in this embodiment, the angular range Q (60 degrees) shown in FIG. 9 is the driving range of each planetary gear 36 with respect to the sun gear 9. Therefore, it can be seen from FIG. 10 that in this embodiment, a rotational driving force with almost no pulsation is obtained even during speed increase.

また上述の説明では、増速比1:1の場合と最
大増速比の場合を説明したが、シフター25の回
動操作量を、第6図および第7図の中間の任意量
に設定することによつて、本発明装置によれば、
無段階で任意の速度比が得られることは説明する
までもなく明らかである。
Furthermore, in the above explanation, the case of the speed increase ratio of 1:1 and the case of the maximum speed increase ratio have been explained, but the rotational operation amount of the shifter 25 can be set to an arbitrary amount between the values shown in FIGS. 6 and 7. Particularly, according to the device according to the invention,
It is obvious that any speed ratio can be obtained steplessly.

以上は本発明に係る無段変速装置による自転車
走行時(正転時)における作用説明であるが、こ
の無段変速装置を装備した自転車が、例えば坂の
途中に停止した時、重力の作用によつて後退した
とすると、後輪が逆回転すると共に、チエン46
およびチエンギヤ10を介してこの無段変速装置
の太陽歯車9に第8図の矢印Rで示す方向の逆入
力が作用することになる。
The above is an explanation of the operation of the continuously variable transmission device according to the present invention when the bicycle is running (normal rotation). When a bicycle equipped with this continuously variable transmission device stops, for example, in the middle of a slope, it is affected by the action of gravity. If you turn around and move backwards, the rear wheels will rotate in the opposite direction and the chain 46 will rotate.
A reverse input in the direction indicated by arrow R in FIG. 8 acts on the sun gear 9 of this continuously variable transmission via the chain gear 10.

この逆入力が作用すると、この無段変速装置は
その機構上セルフロツクが生じて逆転できず、装
置の各部に無理な力が作用するため、この無段変
速装置を実用化するに当つては、この逆転時にお
ける逆入力許容装置が必要となる。
When this reverse input is applied, the continuously variable transmission becomes mechanically self-locked and cannot be reversed, and unreasonable force is applied to each part of the device. Therefore, in order to put this continuously variable transmission into practical use, A reverse input permissive device is required during this reverse rotation.

前述した小歯車26と大歯車16はこの逆入力
を許容するためのもので、以下にその作用を説明
する。
The small gear 26 and the large gear 16 mentioned above are for allowing this reverse input, and their functions will be explained below.

すなわち第8図において、前述したように太陽
歯車9に矢印Rの方向の回転力が作用すると、こ
の太陽歯車9とそれぞれ噛合している各遊星歯車
36が第8図の矢印I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35によつて阻止
されているため回転不能である。
That is, in FIG. 8, when a rotational force in the direction of the arrow R acts on the sun gear 9 as described above, each planetary gear 36 meshing with the sun gear 9 rotates in the direction of the arrow I in FIG. However, since this rotation is blocked by the one-way clutch 35, it is impossible to rotate.

しかしながらこの無段変速装置内には前述した
ように小歯車26と大歯車16とを組み込んであ
り、これによつて逆入力を許容することができ
る。
However, as described above, the small gear 26 and the large gear 16 are incorporated in this continuously variable transmission, thereby allowing reverse input.

すなわち第3図に示すように、クランクアーム
6の矢印S方向の正転時には、駆動歯車20を介
して中間歯車21が矢印T方向に回転し、この回
転が小歯車26を介して大歯車16に矢印U方向
の減速された回転を伝える。しかしながら正転時
において太陽歯車9の回転は駆動歯車20の回転
と等しいかあるいは増速回転されているため、太
陽歯車9に固定した一方向クラツチ15のリング
15bの回転は、駆動歯車20より減速されてい
る大歯車16よりも同方向でしかも速いことは明
らかである。このため正転時には大歯車16が矢
印Uの方向に回転するがリング15bはこれより
更に速い速度で同方向に回転するため、一方向ク
ラツチ15はすべつている状態となる。したがつ
て装置に無理な力が作用することはない。
That is, as shown in FIG. 3, when the crank arm 6 rotates normally in the direction of arrow S, the intermediate gear 21 rotates in the direction of arrow T via the drive gear 20, and this rotation is transmitted to the large gear 16 via the small gear 26. transmits a decelerated rotation in the direction of arrow U to . However, during normal rotation, the rotation of the sun gear 9 is the same as the rotation of the drive gear 20 or is rotated at an increased speed. It is clear that it is faster in the same direction than the large gear 16 shown in the figure. Therefore, during normal rotation, the large gear 16 rotates in the direction of arrow U, but the ring 15b rotates in the same direction at a faster speed, so that the one-way clutch 15 is in a slipping state. Therefore, no excessive force is applied to the device.

また前記した逆転時に第3図の矢印Vの方向の
回転力がチエンギヤ10を介して一方向クラツチ
15のリング15bおよび太陽歯車9に作用する
と、一方向クラツチ15を介して大歯車16が矢
印Wの方向に回転する。このため小歯車26、中
間歯車21を介して駆動歯車20が矢印Xの方向
に大歯車16よりも増速されて回転する。したが
つてキヤリヤギヤ28も駆動歯車20と一体的に
大歯車16よりも増速されて第8図の矢印Yの方
向に回転するため、前記歯車16,26,21,
28による増速比を偏心核34による増速比より
も大きく設定すれば、逆転時においても遊星歯車
36は偏心核34に対して第8図の矢印Zの方向
に回転することになるため、ロツク現象は生じな
い。このため本発明装置によれば、逆転時におい
ても無段変速装置にロツク現象が生じることな
く、装置各部に無理な力が作用するおそれもな
い。
Furthermore, when the rotational force in the direction of arrow V in FIG. Rotate in the direction of. Therefore, the drive gear 20 rotates in the direction of the arrow X through the small gear 26 and the intermediate gear 21 at a higher speed than the large gear 16. Therefore, since the carrier gear 28 also rotates integrally with the drive gear 20 at a higher speed than the large gear 16 in the direction of arrow Y in FIG. 8, the gears 16, 26, 21,
If the speed increase ratio by 28 is set larger than the speed increase ratio by the eccentric core 34, the planetary gear 36 will rotate in the direction of arrow Z in FIG. 8 with respect to the eccentric core 34 even during reverse rotation. No lock phenomenon occurs. Therefore, according to the device of the present invention, no lock phenomenon occurs in the continuously variable transmission even during reverse rotation, and there is no fear that unreasonable force will be applied to each part of the device.

(効果) つぎに本発明装置の効果を説明する。本発明の
自転車用無段変速装置の逆入力許容装置は上述の
通りであるから、これによつてはじめて前記した
無段変速装置が実用化されることになる。またこ
の逆入力許容装置は小歯車26と大歯車16とを
無段変速装置に付加するだけでよく、かつ、この
装置はすべてケース内に設けられた完全密閉型で
あるため作動が確実である上に装置全体として軽
量小型化できると共に、外観も向上するという効
果も得られる。
(Effects) Next, the effects of the device of the present invention will be explained. Since the reverse input permitting device of the continuously variable transmission for a bicycle according to the present invention is as described above, the above-described continuously variable transmission can be put into practical use for the first time. In addition, this reverse input permitting device only requires adding the small gear 26 and the large gear 16 to the continuously variable transmission, and since this device is completely sealed inside the case, its operation is reliable. Moreover, the overall device can be made lighter and smaller, and the appearance can also be improved.

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

第1図は本発明装置を有する自転車用無段変速
装置の分解斜視図、第2図はその要部の分解斜視
図、第3図および第4図はその部分組み立て状態
を示す正面図、第5図は本発明装置を有する自転
車用無段変速装置の横断平面図、第6図および第
7図はその偏心操作装置の作用説明図、第8図お
よび第9図は無段変速装置の変速作用説明図、第
10図は無段変速装置による増速特性図である。 5…クランク軸、6…クランクアーム、9…太
陽歯車、10…チエンギヤ、14…ケース蓋(ケ
ース)、15…一方向クラツチ、16…大歯車、
18…ケース本体(ケース)、20…駆動歯車、
21…中間歯車、22…枢支軸、25…シフタ
ー、26…小歯車、27…鋼球、28…キヤリヤ
ギヤ、29…キヤリヤプレート、31…キヤリヤ
ピン、32…環状溝、33…コイルスプリング
(ばね)、34…偏心核、35…一方向クラツチ、
36…遊星歯車、37…カム軸、38…ワイヤリ
ール、36…偏心カム、41…インナーワイヤ
ー、42…アウターワイヤー、45…固定金具、
46…チエン。
Fig. 1 is an exploded perspective view of a continuously variable bicycle transmission having a device of the present invention, Fig. 2 is an exploded perspective view of the main parts thereof, Figs. 3 and 4 are front views showing the partially assembled state, and Figs. Fig. 5 is a cross-sectional plan view of a continuously variable transmission for a bicycle having a device of the present invention, Figs. 6 and 7 are explanatory diagrams of the operation of the eccentric operation device, and Figs. 8 and 9 are gear changes of the continuously variable transmission. FIG. 10 is a graph showing speed increase characteristics of the continuously variable transmission. 5... Crank shaft, 6... Crank arm, 9... Sun gear, 10... Chain gear, 14... Case lid (case), 15... One-way clutch, 16... Large gear,
18... Case body (case), 20... Drive gear,
21... Intermediate gear, 22... Pivot shaft, 25... Shifter, 26... Small gear, 27... Steel ball, 28... Carrier gear, 29... Carrier plate, 31... Carrier pin, 32... Annular groove, 33... Coil spring (spring) ), 34... Eccentric nucleus, 35... One-way clutch,
36... Planetary gear, 37... Camshaft, 38... Wire reel, 36... Eccentric cam, 41... Inner wire, 42... Outer wire, 45... Fixing metal fittings,
46...Chien.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 自転車のクランク軸5にチエンギヤ10と一
体の太陽歯車9を回転自在に嵌合し、クランク軸
5にクランクアーム6を固定すると共に駆動歯車
20を固定し、この駆動歯車20を外包するケー
ス18,14を自転車フレームに固定して設け、
駆動歯車20と噛合する中間歯車21をケース1
8,14に回転自在に枢支し、この枢支軸22に
よつて揺動自在に枢支した板状のシフター25に
円形穴25bを設け、この円形穴25bに嵌合す
る段部28aを有すると共に、外周に中間歯車2
1と噛合する歯車28bを形成した円環状のキヤ
リヤギヤ28をシフター25に回転自在に設け、
このキヤリヤギヤ28の側面に複数個のキヤリヤ
ピン31を突設し、この各キヤリヤピン31にそ
れぞれ偏心孔34aを有する円盤状の偏心核34
を回転自在に嵌合し、この各偏心核34の外周部
にそれぞれ一方向クラツチ35を介して遊星歯車
36を嵌合し、この各遊星歯車36が常に太陽歯
車9と噛合するようにばね33により付勢し、シ
フター25をその枢支軸22を支点として揺動さ
せることにより、チエンギヤ10より無段変速の
出力を取り出すようにした自転車用無段変速装置
において、中間歯車21よりも小径の小歯車26
を中間歯車21と一体に形成し、この小歯車26
と噛合する大歯車16を太陽歯車9の軸部に一方
向クラツチ15を介して嵌装した事を特徴とする
自転車用無段変速装置の逆入力許容装置。
1 A sun gear 9 integrated with a chain gear 10 is rotatably fitted to the crankshaft 5 of a bicycle, a crank arm 6 is fixed to the crankshaft 5, and a drive gear 20 is fixed, and a case 18 encloses the drive gear 20. , 14 fixed to the bicycle frame,
The intermediate gear 21 that meshes with the drive gear 20 is shown in case 1.
A circular hole 25b is provided in a plate-shaped shifter 25 which is rotatably supported on the shafts 8 and 14 and swingably supported by the pivot shaft 22, and a stepped portion 28a that fits into the circular hole 25b is provided. It also has an intermediate gear 2 on the outer periphery.
An annular carrier gear 28 formed with a gear 28b that meshes with the shifter 25 is rotatably provided on the shifter 25,
A plurality of carrier pins 31 are protruded from the side surface of the carrier gear 28, and each carrier pin 31 has a disk-shaped eccentric core 34 having an eccentric hole 34a.
A planetary gear 36 is fitted to the outer periphery of each eccentric core 34 via a one-way clutch 35, and a spring 33 is fitted so that each planetary gear 36 always meshes with the sun gear 9. In the continuously variable bicycle transmission device, a continuously variable transmission is output from the chain gear 10 by energizing the shifter 25 using its pivot shaft 22 as a fulcrum. Small gear 26
is formed integrally with the intermediate gear 21, and this small gear 26
This reverse input permitting device for a continuously variable bicycle transmission is characterized in that a large gear 16 meshing with the sun gear 9 is fitted onto the shaft of a sun gear 9 via a one-way clutch 15.
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