JPH0220477B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、自動的な無段変速が可能な自転車
の変速装置に関するものであつて、自転車を製造
する分野で利用されるものである。

（従来の技術） 従来自転車の変速装置としては、多段ギヤー変
速構造のものが広く実用化されている。また無段
変速が可能なものとして先に出願人は、オイルモ
ーターを用いた構造を提案した（特願昭59−8738
号）。また、バリアブルプーリーを用いたものも
知られている（実公昭4887号）。

（発明により解決すべき問題点） 前記のように多段ギヤーを切替える構造にあつ
ては、手動かつ段階的な変速であり、変速段数を
増加させるには、ギヤー数を増す必要があり、か
つ構造が複雑化するおそれがあるのみならず、操
作が煩わしくなる。また停止状態ではギヤーの切
替えができないので、高速走行用のギヤーを選択
した状態で停止した場合には、再発進に多大の力
を要するという問題点があつた。

一方前記オイルモーターを用いた構造において
は、力のロスが大きいという問題点があつた。ま
た、バリアブルプーリーを利用したものにあつて
は、一組のバリアブルプーリーを用いなければな
らなかつた。

（問題点を解決する為の手段） この発明の変速装置は、自転車のフレームにペ
ダル軸取付体の一端部が回動自在に軸支され、前
記ペダル軸取付体の他端部に取付けられたペダル
軸に、バリアブルプーリーが固定され、該バリア
ブルプーリーと後輪のプーリーとの間にＶベルト
が装着された自転車の変速装置である。

前記ペダル軸は、バリアブルプーリーの溝の深
さに対応した距離を昇降し得る構造であれば、実
施例に示す以外の具体的取付構造を適宜採用する
ことができる。また前記バリアブルプーリーは、
一側壁のみを摺動可能とすれば、構造が簡易であ
り、バリアブルプーリーの底面にはＶベルトの歯
型と咬み合う歯型又は軸と平行な多数の溝を設け
ておけば、力行時にスリツプのおそれがなく、力
を効率的に伝達することができる。更にＶベルト
は表裏両面に歯型を設けておけば、Ｖベルトの屈
曲性が向上する。

（作用） この発明において、ペダル軸の回転力は、バリ
アブルプーリーと、Ｖベルトを介して後輪のプー
リーに伝達され、後輪が回転する。

ここで、初動その他大きなトルクを要する時等
に、ペダルに力を入れてペダル軸を回転させよう
とすれば、ペダル軸がペダル軸取付体を介して前
倒しとなり、プーリーと遠ざかるので、ベルトは
バリアブルプーリーの小径部分に接触しつつ回転
することになり、ペダル軸と後輪のプーリー軸と
の間の減速比は大きくなる。従つて、後輪は比較
的低速かつ大きな力で回転する。自転車の走行抵
抗が小さくなり、ペダルに加える力が弱まると
（トルクが小さくなると）ペダル軸取付体は前記
と逆に回動し、ペダル軸は次第に上昇し、ベルト
はバリアブルプーリーの大径部分に接触しつつ回
転するので、ペダル軸と後輪のプーリー軸との間
の減速比は小さくなり、後輪は比較的高速で回転
する。

前記ペダル軸取付体は常にペダルに掛る力（ペ
ダル軸のトルク）に対応して回動するので、無段
変速できることになる。

このように、この発明の装置によれば、何ら特
別の操作をすることなく、無段変速することがで
きるので、室内用の健康自転車の代替としての使
用に適し、老人・婦人向の健康車として有意義な
ものである。

（実施例） 以下この発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

自転車のフレーム１にペダル軸取付体２，２の
一端が軸３によつて回動自在に固定してあり、前
記ペダル軸取付体２，２の他端にペダル軸４が回
転自在に架設されており、該ペダル軸４にはバリ
アブルプーリー５の中心部が固定してある。前記
バリアブルプーリー５は、前記ペダル軸４に固定
された円板６の一側壁に、所定幅のリング７をボ
ルト８で固定し、該リング７に環状の側板９のフ
ランジ１０を摺動自在に嵌装し、前記フランジ１
０の外側にスプリング１１を嵌装すると共に、前
記リング７の一側に断面コ字状で環状のケーシン
グ１２を取付けて構成してあり、前記円板６の周
縁部と側板９とで断面Ｖ字状をなしている（第１
図）。

前記リング７の外周面には、歯型１３が軸と平
行に形成してあり、前記歯型１３は前記側板９の
フランジ１０の内面に設けた歯型１４と咬み合つ
ており、側板９のスリツプを防止している（第３
図）。

前記バリアブルプーリー５と後輪１５の軸に取
付けたプーリー１７との間にはＶベルト１８が装
着してある。該Ｖベルト１８は裏面に歯型１９が
設けてあり、該歯型１９は前記リング７の歯型１
３及び後輪のプーリー１７の歯型と咬み合うよう
にしてある。また前記Ｖベルト１８の表面にも前
記裏面の歯型１９と交互に凸とした凹凸２０が設
けてあり、Ｖベルト１８が屈曲し易くしてある。

図中２１はペダル杆、２２はペダルである。

上記実施例に示す装置によれば、発進時又は登
坂時等大きなトルクを要する際には、ペダル２２
を強く踏み込むことにより、ペダル軸取付体２は
第２図中矢示２３のように回動し、バリアブルプ
ーリー５は前倒し状に下降する。バリアブルプー
リー５が前倒し状に下降すると円盤６と側板９と
の間にＶベルト１８が深く入り込むので（Ｖベル
トは同一長さ故）、側板９はスプリング１１に抗
して第１図中矢示２４の方向に摺動し、Ｖベルト
１８はバリアブルプーリー５のより小径部に接触
することになる。Ｖベルトが最内部に達すると、
Ｖベルトの歯型１９がリング７の歯型１３と咬み
合うこととなる。したつてペダル軸４と後輪のプ
ーリー１７との間の減速比は最大となると共に、
スリツプもなくなり、大きな回転力を得ることが
できる。

一方ペダル２２を踏み込む力が小さくなると、
側板９はスプリング１１に押されて矢示２５の方
向へ移動するので、ペダル軸取付体２は矢示２６
の方向へ回動し、Ｖベルト１８はバリアブルプー
リー５のより大径部に接触することとなる。した
がつてペダル軸４と後輪のプーリー１７との間の
減速比は小さくなる。

前記において、円盤６と側板９との間隔はペダ
ル２２を踏み込む力によつて決定され、自動的に
無段変速されることとなる。

（発明の効果） すなわちこの発明によれば、ペダル軸取付体を
フレームへ回動自在に取付け、ペダル軸にバリア
ブルプーリーを固定したので、バリアブルプーリ
ーを介してペダル軸の回転を後輪に伝えることと
したので、ペダルの踏み込み力に対応した減速比
を得ることができると共に、自動的に、無段階変
速を行うことができる効果があり、何等の操作を
要せず構成が簡単であるなどの諸効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明実施例の一部断面拡大図、第
２図は同じくペダル軸取付体の取付状態を説明す
る側面図、第３図は同じくリングと側板との咬合
せ関係を示す一部断面拡大図、第４図は同じくリ
ングとＶベルトとの咬合せ関係を示す一部断面拡
大図、第５図は同じく実施例の装置を取付けた自
転車の側面図である。 １……フレーム、２……ペダル軸取付体、４…
…ペダル軸、５……バリアブルプーリー、１８…
…Ｖベルト、１３，１４，１９……歯型。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 自転車のフレームにペダル軸取付体の一端部
   が回動自在に軸支され、前記ペダル軸取付体の他
   端部に取付けられたペダル軸に、バリアブルプー
   リーが固定され、該バリアブルプーリーと後輪の
   プーリーとの間にＶベルトが装着された自転車の
   変速装置。 ２ バリアブルプーリーは、一側壁のみを摺動可
   能とした特許請求の範囲第１項記載の自転車の変
   速装置。 ３ バリアブルプーリーの底面には、Ｖベルトの
   歯型と咬み合う歯型が設けられた特許請求の範囲
   第１項記載の自転車の変速装置。 ４ Ｖベルトは、表裏に歯型が設けられた特許請
   求の範囲第１項記載の自転車の変速装置。