JPH0420833B2 - - 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、多段ギヤ変速
構造のものが広く実用化している。しかしなが
ら、多段ギヤ構造のものは、手動かつ段階的な変
速であり、変速段数を増加させる為にはギヤ数を
増す必要があり、構造が複雑化するのみならず、
操作も煩しくなる。また、停止状態ではギヤの切
り換えができないので、高速走行用のギヤを選択
した状態で停止した場合には、再発進に多大な力
を要するという問題点があつた。

このような問題点を解決するものとして、本願
出願人は先に、バリアブルプーリーとＶベルトを
組み合わせた変速装置を提案した（特願昭59−
278516号（特開昭61−155081号））。

（発明により解決すべき問題点） 上記先の出願によれば、構造が簡単で無段変速
可能な装置を得ることはできるが、Ｖベルトとプ
ーリーとは側壁同士のみの接触となる場合が多
く、そのために両者の間でスリツプが生じ易く、
力の伝動効率の改善が望まれていた。

（問題点を解決する為の手段） この発明の変速装置は、自転車のフレームへ昇
降自在に取り付けられたペダル軸にプーリーを固
定し、該プーリーの溝部に弾性体が装着し、前記
プーリーと後輪のプーリーとの間にベルトを装着
したものである。

前記弾性体はプーリーの径を変化させる為のも
のであつて、適度の弾性変形が得られるものであ
れば、実施例に示す加圧空気入りチユーブに限定
されるものではない。また、ベルトの裏面に歯形
その他の凹凸を設けておけば、その凸部が弾性体
の表面に食い込むので、大きな摩擦力が得られ、
力の伝動効率は一層向上する。

（発明の作用） この発明において、ペダル軸の回転力は、プー
リーと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、初動その他大きな力を必要とするとき
に、ペダルに大きな力を入れてペダル軸を回転さ
せようとすると、ペダル軸が下降してプーリーと
後輪のプーリーの中心間の距離が長くなる。そこ
で、ベルトはプーリーの溝に装着された弾性体を
より強く押し下げるので、プーリーの実効半径
（プーリーの中心からベルトの接触面までの距離）
は小さくなる。従つてペダル軸のプーリーと後輪
のプーリーとの間の増速比は小さくなり、後輪は
比較的低速かつ大きな力で回転する。

逆に、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、ペダル軸は次第に上昇
し、プーリーと後輪のプーリーの中心間の距離が
短くなる。そこで弾性体はベルトを押し上げて次
第に原形に復し、プーリーの実効半径は大きくな
るので、ペダル軸のプーリーと後輪のプーリーと
の間の増速比は大きくなり、後輪は比較的高速で
回転する。

以上のように、この装置によれば、荷重に比例
して自動的に無段変速が行われるが、ベルトの裏
面は常に弾性体と接触している。したがつて、ベ
ルトとプーリーとの間でスリツプが生じる虞も解
消される。

以下この発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

（実施例） 自転車のフレーム１にペダル軸取付杆２の基端
部が軸３によつて前方傾斜型で回転自在に固定し
てあり、前記取付杆２の先端にペダル軸４が回転
自在に取り付けてあり、該ペダル軸４にプーリー
５が固定してあり、該プーリー５と後輪６の軸に
固定されたプーリー７との間にＶベルト８が装着
してある。

前記プーリー５の溝５ａ内には空気が充填され
た２本の環状チユーブ９，９が嵌装してある。２
本のチユーブ９，９は夫々溝５ａの内側面に沿つ
て装着してあり、下部は膨大し、共同して溝５ａ
の底面全体を覆うようにしてある。また、前記Ｖ
ベルト８の表裏両面には歯形１０，１１が設けて
あり、表面の歯形１０はＶベルトの屈曲性を向上
させ、裏面の歯形１１は前記チユーブ９に食い込
み、力の伝動効率を向上させる作用を奏する。

図中１２はペダル杆、１３はペダルである。

上記実施例によれば、発進時又は登坂時等のよ
うに大きな力を要するときには、ペダル１３を強
く踏み込むことにより、取付杆２は第３図中矢示
１４のように回転し、プーリー５は下降し後輪の
プーリーとの距離が長くなる。その為にＶベルト
８は環状チユーブ９，９を強く押さえつけるの
で、環状チユーブ９，９は溝５ａの底面側へ変形
し、プーリー５の実質半径は小さくなる。したが
つて、ペダル軸４と後輪のプーリー７との間の増
速比は小さくなる。またこのとき、Ｖベルト８の
裏面に設けた歯形１１は、環状チユーブ９に食い
込むので、ベルトとプーリーとの間でスリツプが
生じる虞もない。

一方ペダル１３を踏み込む力を小さくすると、
環状チユーブ９，９はその空気圧によつて加圧力
とのバランス位置まで復帰し、プーリー５の実質
半径は大きくなる。したがつて、ペダル軸４と後
輪のプーリー７との間の増速比は大きくなる。

このように、増速比はペダルを踏み込む力の大
きさによつて自動的に変化し、無段変速されるこ
ととなる。

またこの実施例においては、Ｖベルトの表面に
も歯形を設けたので、肉厚なＶベルトを用いても
良好な屈曲性を得ることができる。

（発明の効果） この発明によれば、プーリーに環状チユーブを
装着したので、環状チユーブの弾性変形によつて
プーリーの実質半径が変化する。したがつて、ペ
ダルの踏み込み力に対応して増速比を自動的かつ
無段階に変化させることができる。

このように、この装置は何ら特別の操作をする
ことなく、無段階変速をすることができるので、
室内運動用の自転車又は老人・婦人用の自転車の
変速装置に適したものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明実施例の正面断面図、第２図
は同じく環状チユーブとベルトとの食込み状態を
示す側面図、第３図は実施例の装置を取り付けた
自転車の側面図である。 １……フレーム、２……ペダル軸取付杆、４…
…ペダル軸、５……プーリー、８……ベルト、９
……チユーブ、１０，１１……歯形。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 自転車のフレームへ取付杆の基端部を回転自
   在に取付け、該取付杆の先端を前傾斜で昇降自在
   にすると共に、該取付杆の先端部にペダル軸を取
   付け、このペダル軸にプーリーが固定され、該プ
   ーリーの溝部に弾性体が装着されており、前記プ
   ーリーと後輪のプーリーとの間にベルトが架設さ
   れた自転車の変速装置 ２ 弾性体は、加圧空気入りのチユーブとした特
   許請求の範囲第１項記載の自転車の変速装置 ３ ベルトは、裏面に歯形が設けられたＶベルト
   とした特許請求の範囲第１項記載の自転車の変速
   装置