JPH04303094A - 自転車用多段スプロケット装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、自転車用多段スプロ
ケット装置に関し、詳しくは、大径スプロケットから小
径スプロケットへのチエンの掛け換えを円滑に行えるよ
うに構成したものに関する。

【０００２】

【従来の技術】最近の自転車には、クランクに装着され
るチエンホイール（前ギヤ）と、後ハブに装着されるフ
リーホイール（後ギヤ）を、共に歯数の異なる複数枚の
スプロケットを並設してなる多段スプロケット装置で構
成し、変速段数を増加させたものが多く見受けられる。 これら前ギヤと後ギヤの間にはチエンが掛け回されてお
り、ペダルを踏み込むことによってクランクに入力され
る回転力が、前ギヤからチエンを介して後ギヤに伝達さ
れ、これにより後車輪が回転させられて自転車が前進さ
せられる。変速は、多段スプロケット装置の回転中、こ
の多段スプロケット装置に進入するチエンをディレーラ
によって強制的にハブ軸方向方向に押圧して斜行させ、
これを現在噛合しているスプロケットから離脱させると
ともに、目的のスプロケットに噛合させることにより行
われる。この変速の良否は、いかに速やかに現在噛合し
ているスプロケットからチエンを離脱させ、かつ、いか
に速やかにチエンを目的のスプロケットに噛合させるか
によって決定される。

【０００３】ところで、従来、大径スプロケットから小
径スプロケットへのチエンを掛け換え性能については、
スプロケットに進入するチエンを強く押圧すれば、大径
スプロケットに周設されたどの歯の位置からでもチエン
を離脱させることができ、離脱させられた上記チエンは
テンションによって自動的に小径スプロケットに移行す
るように考えられていた。このため、大径スプロケット
から小径スプロケットへのチエンの掛け換え性能の改善
については余り考慮されることはなかった。

【０００４】しかしながら、大径スプロケットと小径ス
プロケットの歯数は異なるため、上記大径スプロケット
から小径スプロケットへチエンが移行する際、小径スプ
ロケットのチエンが噛合しようとする位置に、このチエ
ンに対応して上記小径スプロケットの歯が位置するとは
限らない。したがって、チエンが大径スプロケットから
速やかに離脱したとしても、引き続いて速やかに小径ス
プロケットの歯に噛合するとは限らないのである。この
ような場合、チエンのローラが小径スプロケットの歯先
に乗るような状態で、すなわちスプロケットのピッチ円
より持ち上げられた状態でしばらく回転し、ローラのス
プロケットの周方向の位置とスプロケットの歯間位置と
が一致した時点でチエンが上記スプロケットに噛合する
。すなわち、上記チエンは、小径スプロケットの外周を
所定距離空回りした後にローラがスプロケットの歯間に
収まって噛合する。

【０００５】後ギヤ（フリーホイール）において、ペダ
ル踏力が作用しているときに上記現象が生じると、ロー
ラが小径スプロケットの歯先に乗って空回りする状態と
なり、駆動力がチエンに伝達されず駆動効率が低下する
。しかも、チエンのローラとスプロケットの歯間とが噛
合する位置まで空回りした後、急激にチエンがスプロケ
ットに噛合し、このとき、駆動力も急激に伝達されて乗
者に大きなショックが与えられる。このため、チエンお
よびスプロケットが傷むばかりではなく、乗者に危険を
及ぼす場合も考えられる。

【０００６】上記の問題を解決するために、大径スプロ
ケットに周設された複数の歯のうち一部の歯を離脱容易
歯として、上記離脱容易歯を形成した位置において大径
スプロケットからチエンを速やかに離脱させるとともに
、大径スプロケットと小径スプロケットの周方向の位置
を調節し、大径スプロケットから離脱したチエンを速や
かにかつ正確に小径スプロケットに噛合させるように構
成したものが提案されている。たとえば、実開昭６４−
４０７９１号公報に記載されているもののように、大径
スプロケットの一つの歯間中心と、これから小径スプロ
ケットへチエンの移行方向におろした接線上の小径スプ
ロケットの歯間中心との距離が、ｎｐ−α（ただし、ｐ
はチエンピッチ、ｎは整数、αは大径スプロケットの歯
高さより小さい寸法）となるように、上記大径スプロケ
ットと小径スプロケットの互いの周方向の位置を設定す
るとともに、大径スプロケットの上記歯間中心の回転方
向前方に隣接する歯を、他の歯に比べてチエンが小径ス
プロケット方向に容易に離脱することのできる離脱容易
歯としている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、大径ス
プロケットに噛合しているチエンを多段スプロケット装
置の回転中に小径スプロケット側に押圧して斜行させる
と、大径スプロケットに設けた上記離脱容易歯をチエン
の内リンクプレートが乗り越えるようにして掛け換わる
のであるが、上記離脱容易歯を乗り越えたチエンの内リ
ンクプレートは、上記離脱容易歯より前方の歯に噛合し
ている部分に対して、小径スプロケット側に強制的に撓
まされることになる。このため、チエンの離脱直前の位
置にあるローラが、上記大径スプロケットの歯間の所定
位置に嵌まり込むことができず、通常の噛合状態よりや
やスプロケットの半径方向外方に浮き上がった状態とな
る。

【０００８】そして、この状態からスプロケットの回転
が進むと上記大径スプロケットから離脱したチエンが、
チエンテンションによりスプロケットの半径方向内方に
押し下げられる。このとき、チエンは上記離脱容易歯近
傍を起点として、上記離脱容易歯の回転方向後方に続く
スプロケットの歯との干渉によってハブ軸方向小径スプ
ロケット側に大きく撓まされることになる。この撓みの
量は離脱容易歯を乗り越えたリンクプレートが半径方向
内方に押し下げられるほど大きくなり、大径スプロケッ
トから移行するチエンが、隣接する小径スプロケットの
外周歯を捕らえられずに飛び越してしまうという問題が
発生しやすい。すなわち、チエンの斜行する角度が大き
くなり過ぎて、小径スプロケットの外周歯にうまく噛合
できなくなるのである。

【０００９】このため、大径スプロケットと小径スプロ
ケットの間隔が広い前ギヤ（チエンホイール）へ応用す
る場合はさほど問題が生じないが、大径スプロケットと
小径スプロケットとの間隔が狭い後ギヤ（フリーホイー
ル）に応用する場合には、上述のように小径スプロケッ
ト方向へのチエンの撓みが大きくなりすぎ、小径スプロ
ケットにチエンを正確に掛け換えられなくなるという問
題が発生する。

【００１０】本願発明は上述の事情のもとで考え出され
たものであって、上記従来の問題を解決し、チエンを大
径スプロケットから速やかに離脱させるのみならず、速
やかにかつ正確に小径スプロケットに噛合させることが
でき、チエンに無理な屈曲力が作用することなしに、大
径スプロケットから小径スプロケットへのチエンの掛け
換えを円滑に行うことができるように構成した多段スプ
ロケット装置を提供することをその課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
、本願発明では次の技術的手段を講じている。すなわち
本願発明は、少なくとも一枚の大径スプロケットと少な
くとも一枚の小径スプロケットとを備える自転車用多段
スプロケット装置において、大径スプロケットの隣接す
る少なくとも二つの歯を、他の歯に比べてチエンが小径
スプロケット方向に容易に離脱する離脱容易歯とすると
ともに、これら離脱容易歯の小径スプロケット側側面に
、チエンのリンクプレート下縁を上記スプロケットの歯
の高さより低くかつ歯底より高い位置において受支する
リンクプレート受支部を設ける一方、回転方向最後方に
位置する上記リンクプレート受支部に受支されるリンク
プレート後端部のチエン連結中心から、回転方向後方に
おける上記小径スプロケットの一つの歯間中心に下ろし
た接線の長さが、ｎｐ、または、ｎｐ−α（ただし、ｐ
はチエンピッチ、ｎは整数、αはスプロケットにおける
隣り合う歯と歯の間の長さの半分より小さい値）となる
ように、上記大径スプロケットと小径スプロケットの周
方向相対位置を設定したことを特徴とする。

【００１２】

【発明の作用および効果】本願発明においては、大径ス
プロケットの歯のうち、隣接する少なくとも二つの歯を
離脱容易歯としているため、多段スプロケットの回転中
、大径スプロケットに掛け回されているチエンを小径ス
プロケット側に押圧すると、上記離脱容易歯においてチ
エンが離脱する。このとき、チエンは回転方向最前方の
離脱容易歯の歯先に乗り上がるようにして、上記スプロ
ケットの半径方向外方に持ち上げられ、上記離脱容易歯
を乗り越える。

【００１３】従来、上記離脱容易歯を乗り越えたチエン
は、その部分から後方がスプロケットの半径方向内方へ
大きく押し下げられるとともに、大径スプロケットの小
径スプロケット側側面と干渉して上記乗り越える前の部
分に対して、小径スプロケット側に大きく撓ませられて
いた。このため、上記チエンのハブ軸方向小径スプロケ
ット側への撓みが必要以上に大きくなり、小径スプロケ
ットの歯とうまく噛合できない場合が生じたのである。

【００１４】本願発明においては、大径スプロケットの
離脱容易歯を乗り越えたチエンは、そのリンクプレート
の下縁が、スプロケットの回転方向後方に位置する離脱
容易歯の小径スプロケット側に設けたリンクプレート受
支部にいったん受支された後に、上記スプロケットの半
径方向内方に押し下げられる。上記リンクプレート受支
部は、上記リンクプレートの下縁を歯高さより低く、か
つ、歯底より高い位置に受支するように構成されている
。なお、本願発明に係る離脱容易歯は、歯先部を大径ス
プロケット側へ偏位させることにより、小径スプロケッ
トへ掛け換わろうとするチエンがこの歯先を容易に乗り
越えることができるようにして形成される。

【００１５】上記構成によって、本願発明に係る多段ス
プロケット装置においては、大径スプロケットから離脱
したチエンがすぐに半径方向内方に押し下げられるので
はなく、回転方向後方に続く部分のリンクプレートの下
縁が、上記離脱容易歯のリンクプレート受支部において
歯底より高い位置にいったん受支された後に小径スプロ
ケットに向かって移行させられる。このため、チエンが
回転方向後方の歯と干渉してハブ軸方向に大きく撓ませ
られることはない。この結果、チエンの撓みを適正に保
持することが可能となり、従来のように大径スプロケッ
トを離脱したチエンの撓みが大きくなり過ぎて、隣接す
る小径スプロケットの歯を飛び越えてしまうというよう
なおそれもなくなる。したがって、大径スプロケットと
小径スプロケットとの間隔が広い前ギヤのみならず、大
径スプロケットと小径スプロケットの間隔の狭い後ギヤ
にも適用することが可能となる。

【００１６】また、本願発明においては、回転方向最後
方に位置する上記リンクプレート受支部に受支されるリ
ンクプレート後端部のチエン連結中心から、回転方向後
方における上記小径スプロケットの一つの歯間中心に下
ろした接線の長さが、ｎｐ、または、ｎｐ−α（但し、
ｐはチエンピッチ、ｎは整数、αはスプロケットにおけ
る隣合う歯と歯の間の長さの半分より小さい値）となる
ように、上記大径スプロケットと小径スプロケットの周
方向相対位置を設定している。

【００１７】上記チエンにおける上記リンクプレートに
受支されている部分より後方の部分は、上記小径スプロ
ケットの外周に向かってほぼ直線状に移行する。このた
め、上記リンクプレート受支部に受支される最後方のチ
エンの連結中心と小径スプロケットに下ろした接線の接
点との距離をｎｐに設定することにより、大径スプロケ
ットから小径スプロケットへ移行するチエンが、上記小
径スプロケットの外周に達したとき、ただちに上記小径
スプロケットと噛合することができる。これにより、チ
エンが小径スプロケットの外周を滑って空回りするとい
うようなこともなくなり、変速性能が格段に向上する。 また、後ギヤに適用した場合には、前ギヤによって発生
した駆動力をロスなく後ギヤに伝達することができると
ともに、駆動力が急激に伝達されるというようなことも
なくなる。

【００１８】また、上記リンクプレート受支部に受支さ
れるチエン連結中心と上記小径スプロケットの歯間中心
との距離をチエンのピッチの整数倍ｎｐとする場合だけ
でなく、整数倍より少し小さい値ｎｐ−αとする場合に
も本願発明の効果を発揮させることができる。すなわち
、上記小径スプロケットの接点にいたる接線長さを、チ
エンの実質的な長さより短く設定することにより、チエ
ンのローラを上記小径スプロケットに余裕をもって噛合
させることができる。しかも、現実には、大径スプロケ
ットと小径スプロケットは同一平面上にはなく、一定間
隔をもって配置されているため、チエンは上記両スプロ
ケットに対して所定の角度をもって斜めに移行させられ
ることなり、この分接線長さをチエンの実質長さより短
く調節する必要があるからである。

【００１９】一方、本願発明においては、上記αの値を
歯と歯の間の長さの半分より小さい値としている。これ
は、大径スプロケットと小径スプロケットの歯の数の最
大公約数が２以上の値である場合、周を最大公約数で分
割した間隔毎の複数の位置において、同一の接線長さｎ
ｐを設定することができるが、上記最大公約数が１とな
る場合には、上記間隔が正確にｎｐとなる位置を一ヶ所
しか設定することができないことに対応するためである
。

【００２０】この場合、スプロケットの外周を上記大径
スプロケットと小径スプロケットの歯数差で分割した間
隔毎に、近似した組合せを設定することが可能となり、
この部分に本願発明に係る離脱容易歯を設けることがで
きる。すなわち、一の組合せにおける接線長さをｎｐと
しても他の組合せにおける接線長さはｎｐとはならず、
αだけずれることになるが、上記組合せ部分におけるα
の値は、相隣合う歯と歯の間の長さの半分を越えること
はない。このため、チエンをこれら部分において円滑に
掛け換えることができるのである。

【００２１】上述したように、本願発明によって、各ス
プロケット間の間隔が比較的広い前ギヤのみならず、各
スプロケット間の間隔が狭い後ギヤにも充分対応するこ
とが可能となり、チエンの掛け換えを正確かつ迅速に行
うことができる。この結果、変速性能およびチエンを掛
け換える際の安全性を飛躍的に高めることが可能となる
。また、チエンにも大きな撓みが発生することなく、ま
たスプロケットの側面と干渉することも少なくなること
から、チエンおよびスプロケットの寿命も向上する。

【００２２】上記リンクプレート受支部は、これを設け
るべき歯の小径スプロケット側側面を、その頂部から歯
高さ中間位置まで、階段状に切り欠くことによって、あ
るいは、その頂部から歯高さ中間位置まで面取り状に削
除して形成することができる。また、上記歯の頂部を削
除し、他の歯より歯高さを低くすることにより形成して
もよい。

【００２３】さらに、上記大径スプロケットの離脱容易
歯の回転方向後方における小径スプロケット側側面に、
大径スプロケットから小径スプロケットへ移行するチエ
ンとの干渉を緩和する凹入部を設けると、チエンとスプ
ロケットの干渉が緩和され、チエンの撓みを減少させて
、チエンのよりスムーズな掛け換えを行うことが可能と
なる。しかも、上記リンクプレート受支部を設けること
によりチエンの撓み量自体が少なくなるため、上記凹入
部の切り欠き量もそれほど多く設定する必要がなく、歯
の強度上の問題も生じることはない。

【００２４】

【実施例の説明】以下、本願発明の実施例を図１ないし
図７に基づいて具体的に説明する。本実施例は、本願発
明を自転車用多段フリーホイール（後ギヤ）に適用した
ものである。また、図１は多段スプロケット装置１の側
面図であるが、以下の説明の理解を容易にするため、一
枚の小径スプロケット２とこれに隣合う一枚の大径スプ
ロケット３のみを代表させて図示してある。実際の多段
フリーホイールにおいては５枚ないし８枚の径の異なる
スプロケットが並設されているが、これらの複数枚のス
プロケットにおける相隣合う大小２枚のスプロケット間
にも、以下に説明する小径スプロケット２および大径ス
プロケット３の間の関係が適用される。

【００２５】各スプロケット２，３の外周には、図１お
よび図２に示すように、チエンＣのピッチＰと対応した
ピッチで、多数枚の歯Ｔが等間隔に形成されている。チ
エンＣは、一対の外リンクプレート４ａ，４ｂの間の空
間、または、一対の内リンクプレート５ａ，５ｂの間の
空間に上記スプロケット２，３の外周の歯Ｔが突入する
とともに、隣合う歯と歯の間に形成される歯間部６にチ
エンの連結部、すなわち、ローラＲが嵌まり込むように
して、スプロケット２，３と噛合している。上記歯間部
６の底部は、ローラＲの外径よりやや曲率の大きい円弧
状の歯底部８を形成している。

【００２６】本実施例においては、図１に示すように、
大径スプロケット４の３個所において相隣接する二つの
歯を離脱容易歯９ａ，９ｂとするとともに、上記各離脱
容易歯９ａ，９ｂの小径スプロケット側側面に、リンク
プレート受支部１０を形成している。

【００２７】本実施例に係る離脱容易歯９ａ，９ｂは、
図２に示すように、歯先部７を小径スプロケットと反対
側へ偏位させることにより、小径スプロケットに移行し
ようとするチエンがこの歯先部７を容易に乗り越えて離
脱することができるように形成されている。一方、上記
リンクプレート受支部１０は、上記離脱容易歯９ａ，９
ｂの歯先部７の小径スプロケット側側面を階段状に切り
欠くことにより形成されており、上記歯先部７を乗り越
えたチエンＣのリンクプレートが、このリンクプレート
受支部１０によって受支される。なお、上記離脱容易歯
９ａ，９ｂ以外の歯は、図７に示すように、歯先部７を
ハブ軸方向小径スプロケット側に偏位させることにより
、上記小径スプロケット２に移行しようとするチエンＣ
が容易に離脱できない難離脱形状としている。

【００２８】上記多段スプロケット装置１の回転中、上
記大径スプロケット３に噛合するチエンＣを小径スプロ
ケット２方向にチエンガイド等によって押圧すると、チ
エンＣが小径スプロケット２に向かって移行させられ、
上記離脱容易歯９ａ，９ｂのところでこれを乗り越える
。そして、これら離脱容易歯の歯先部７を乗り越えた１
ンクプレートが、上記リンクプレート受支部１０に受支
される。

【００２９】ところで、チエンＣは、一対の外リンクプ
レート４ａ，４ｂと一対の内リンクプレート５ａ，５ｂ
とを交互に連結して形成されるものであり、上記外リン
クプレート４ａ，４ｂのプレート間隙間と、内リンクプ
レート５ａ，５ｂのプレート間隙間とはその大きさが異
なる。このため、上記隙間の大小に起因して、上記リン
クプレートが離脱容易歯９ａ，９ｂの歯先を乗り越え、
リンクプレート受支部１０に受支される態様が多少異な
る。

【００３０】すなわち、図１および図２に示すように、
離脱容易歯９ａ，９ｂのうち、スプロケット回転方向最
後方に位置する歯９ｂに上記チエンＣの外リンクプレー
ト４ａ，４ｂが位置する場合においては、上記外リンク
プレート４ａ，４ｂが位置する上記歯９ｂより回転方向
前方の歯９ａを、チエンＣの大径スプロケット側内リン
クプレート５ｂが乗り越えることになる。上記内リンク
プレート５ａ，５ｂは、これが乗り越える歯９ａよりさ
らに一つ回転方向前方に位置する歯９ｎに噛合する部分
に対して、強制的にハブ軸方向小径スプロケット側に撓
ませられており、この結果、図１に示すように、ローラ
Ｒが所定の歯間位置に嵌まりこむことができず、通常の
噛合状態よりもスプロケットの半径方向外方に浮き上が
った状態で保持される。このリンクプレートの浮き上が
り量は、最も大きくなる場合でも、大径スプロケット３
の歯の高さを越えることはない。この状態からスプロケ
ットの回転が進むと、上記チエンＣは、テンションによ
りハブ軸方向の撓みをより一層増加させながら、スプロ
ケット装置１の半径方向内方に落ち込もうとする。

【００３１】本実施例においては、上記離脱容易歯９ａ
を乗り越えた大径スプロケット側内リンクプレート５ｂ
は、この離脱容易歯９ａの歯先部分に設けられたリンク
プレート受支部１０に受支される。このリンクプレート
受支部１０は、歯の高さより低くかつ歯底より高い位置
に設定されており、上記リンクプレート５ｂの下縁がこ
の位置で保持される。このため、次に続くチエンＣの外
リンクプレート４ａ，４ｂも大径スプロケット３の歯先
部７を乗り越えた状態で最後方の離脱容易歯９ｂに進入
する。この外リンクプレート４ａ，４ｂは、スプロケッ
ト回転方向前方に位置する内リンクプレート５ａ，５ｂ
よりも一層小径スプロケット側に撓まされているが、上
述したように、外リンクプレー４ａ，４ｂのプレート間
隙間は内リンクプレート５ａ，５ｂのそれよりも大きく
なっていることから、この大径スプロケット側外リンク
プレート４ｂも、上記離脱容易歯９ｂに設けたリンクプ
レート受支部１０によって、離脱容易歯９ｂの小径スプ
ロケット側側面に安定的に受支される。そして、さらに
、上記最後方のリンクプレート受支部１０に受支された
外リンクプレート４ａ，４ｂに続く内リンクプレート５
ａ，５ｂが、上記最後方の離脱容易歯９ｂに続く歯に掛
かることなしに、小径スプロケット２の外周に接線を下
ろすようにして移行しはじめる。

【００３２】一方、図３に示すように、複数の離脱容易
歯９ａ，９ｂのうち、スプロケット回転方向最後方に位
置する歯９ｂにチエンＣの内リンクプレート５ａ，５ｂ
が位置する場合には、最後方に位置する離脱容易歯９ｂ
の一つ前方の歯９ａに対応するチエンＣの外リンクプレ
ート４ａ，４ｂは、そのリンクプレート間隙間が広いこ
とから、この歯９ａを離脱容易に形成していても、これ
を乗り越えることはできない。このため、これに続く大
径スプロケット側内リンクプレート５ｂがスプロケット
回転方向最後方に位置する離脱容易歯９ｂの歯先部７を
乗り越える。そして、この離脱容易歯９ｂの歯先部７を
乗り越えた大径スプロケット側内リンクプレート５ｂが
、上記離脱容易歯９ｂに形成されたリンクプレート受支
部１０に受支されるとともに、次に続く外リンクプレー
ト４ａ，４ｂが、小径スプロケット２の外周に接線を下
ろすようにして移行しはじめるのである。

【００３３】上述したように、本願発明においては、上
記のいずれの場合においても、最後方の離脱容易歯９ｂ
に対応するリンクプレートは、チエンＣのテンションに
よって大径スプロケット３の半径方向内方に押し下げら
れようとするが、大径スプロケット側リンクプレート４
ｂ，５ｂが上記リンクプレート受支部１０によって受支
されるため、チエンＣを小径スプロケットの方向に急激
に大きく撓ませることなしに移行させることができる。

【００３４】しかも、図１および図２に示すように、本
実施例においては、大径スプロケット３の小径スプロケ
ット側側面に、上記リンクプレート後端のチエン連結中
心から小径スプロケット２に向かって移行するチエンＣ
との干渉を防ぐ凹入部１１を形成しているため、大径ス
プロケット３の半径方向内方に落ちようとするチエンＣ
と大径スプロケット３の側面との干渉が緩和され、チエ
ンＣの撓みをさらに小さく押さえることができる。

【００３５】また、本実施例においては、図１に示すよ
うに、回転方向最後方の歯９ｂに形成した上記リンクプ
レート受支部１０に受支されるリンクプレート後端部の
チエン連結中心Ｏ１　から、回転方向後方における上記
小径スプロケット２の一つの歯間中心Ｏ２　に下ろした
接線Ｌの長さが、ｎｐ、またはｎｐ−α（ただし、ｐは
チエンピッチ、ｎは整数、αはスプロケットにおける隣
り合う歯と歯の間の長さの半分より小さい値）となるよ
うに上記大径スプロケット３と小径スプロケット２との
周方向相対位置を設定している。

【００３６】上記接線の長さをｎｐとすることにより、
小径スプロケット２における上記接線Ｌの接点において
、チエンＣのローラＲの中心Ｏ３　と小径スプロケット
２の歯間中心Ｏ２　とを一致させることができる。した
がって、大径スプロケット３から小径スプロケット２へ
移行するチエンＣが小径スプロケット２の外周に達した
とき、ぴったりとそのローラＲが小径スプロケット２の
歯間に収まって噛合する。

【００３７】また、図１に示すように、上記接線Ｌが接
する歯間中心Ｏ２　までの距離を、チエンピッチの整数
倍ｎｐとする場合だけでなく、整数倍ｎｐより少し小さ
い値ｎｐ−αとする場合にも適用できることとしている
。 これは、上記接線Ｌの小径スプロケット２の接点にいた
る長さを、上記チエンＣの実質的な長さよりも短く設定
することにより、ローラＲを上記小径スプロケット２の
歯間に余裕をもって噛合させることができる。しかも、
現実には、大径スプロケット３と小径スプロケット２は
同一平面上にはなく、一定間隔をもって配置されている
ため、チエンＣは上記両スプロケット２，３に対して所
定の角度をもって斜めに移行させられることなり、この
分上記接線Ｌの長さをチエンＣの実質長さより短く調節
する必要があるからである。

【００３８】また、本実施例においては、αを歯と歯の
間の長さの半分より小さい値としている。これは、大径
スプロケット３と小径スプロケット２の歯数の最大公約
数が２以上の値である場合には、周を最大公約数で分割
した間隔毎の位置に、同一の接線長さｎｐを有する歯の
組合せを設定することができるが、最大公約数が１とな
る場合には、上記間隔が正確にｎｐとなる歯の組合せを
一組しか設定することができないことに対応するもので
ある。

【００３９】この場合、スプロケットの外周を上記大径
スプロケット３と小径スプロケット２の歯数差で分割し
た間隔毎に、近似した接線長さを有する組合せを設定す
ることができる。すなわち、一の組合せにおける接線長
さをｎｐとしても他の組合せにおける接線長さはｎｐと
はならず、αだけずれることになる。しかし、上記組合
せにおけるαの値は、相隣合う歯と歯の間の長さの半分
を越えることはない。このため、チエンＣをこれらの組
合せ部分において、円滑に掛け換えることが可能となる
。したがって、上記大径スプロケット３と小径スプロケ
ット２の最大公約数が１しかない場合にも、大径スプロ
ケット外周の複数個所に、本実施例に係る離脱容易歯９
ａ，９ｂを設け、同様の効果を期待することができる。

【００４０】上記構成により、本実施例においては、大
径スプロケット３の離脱容易歯９ａを乗り越えたチエン
Ｃは、そのリンクプレート４ｂ，５ｂの下縁が、スプロ
ケットの回転方向後方に位置する離脱容易歯９ｂに設け
たリンクプレート受支部１０に受支され、それに続く部
分がスプロケットの半径方向内方に押し下げられる。す
なわち、本実施例においては、大径スプロケット３から
離脱したチエンＣがすぐに半径方向内方に押し下げられ
るのではなく、リンクプレート受支部１０にいったん受
支された後に、小径スプロケット２に向かって掛け換わ
る。このため、大径スプロケット３を離脱した直後のチ
エンＣが、ハブ軸方向に大きく撓まされることはない。 この結果、掛け換わり行程にあるチエンの撓みを適性に
保持することが可能となり、従来のように大径スプロケ
ット３を離脱した直後のチエンの撓みが大きくなりすぎ
て、隣接する小径スプロケットの歯を飛び越えてしまう
というような問題はなくなる。

【００４１】また、本実施例においては、上記リンクプ
レート受支部１０に受支されるリンクプレート後端部の
チエン連結中心Ｏ１　から、回転方向後方における上記
小径スプロケット２の一つの歯間中心Ｏ２　に下ろした
接線Ｌの長さを、ｎｐあるいはｎｐ−αと設定している
ため、大径スプロケット３から小径スプロケット２へ移
行するチエンＣが、上記小径スプロケット２の外周に達
したと同時に小径スプロケット２と噛合することができ
る。これにより、チエンＣが小径スプロケット２の外周
を滑って空転するということもなくなり、変速性能が格
段に向上する。しかも、本実施例においては、上記大径
スプロケット３の離脱容易歯９ａ，９ｂの回転方向後方
における小径スプロケット側側面に、大径スプロケット
３から小径スプロケット２へ移行するチエンＣの干渉を
緩和する凹入部１１を設けているため、チエンＣの撓み
がさらに緩和され、変速性能がより高められる。

【００４２】本実施例の上記構成により、大径スプロケ
ット３から小径スプロケット２にチエンＣを掛け換える
場合に、大径スプロケット３から移行するチエンＣを、
常に、小径スプロケット２に正確かつ迅速に噛合させる
ことが可能となり、このため、従来不安定であった大径
スプロケット３から小径スプロケット２へのチエンＣの
掛け換えを安定して行うことができ、また、走行安全性
を向上させることもできる。しかも、変速時に、チエン
Ｃが大きく撓まされることもなく、また、スプロケット
に無理な力が掛かることもないため、チエンおよびスプ
ロケットの寿命も向上する。

【００４３】この結果、本実施例に係る多段スプロケッ
ト装置１は、各スプロケットの間隔が比較的広い前ギヤ
（チエンホイール）に適用できることはもちろん、各ス
プロケット間の間隔が狭い後ギヤ（フリーホイール）に
も適用することが可能となり、変速性能を大幅に向上さ
せることが可能となる。

【００４４】本願発明の範囲は上述の実施例に限定され
ることはない。実施例は本願発明を多段フリーホイール
（後ギヤ）に適用した例であるが、複数枚の異径スプロ
ケットを並設して形成した多段チエンホイール（前ギヤ
）についても同様に適用することができる。また、実施
例においては、２枚の隣接する歯を離脱容易歯に形成し
たが、３枚以上の歯を離脱容易歯に形成することもでき
る。また、実施例においては、略階段状のリンクプレー
ト受支部を設けたが、図５に示すように、これを設ける
べき歯の小径スプロケット側側面を、その頂部から歯高
さ中間位置まで面取り状に削除することにより、リンク
プレート受支部を形成することもできる。また、これを
設けるべき歯の頂部を削除し、他の歯より歯高さを低く
することにより形成してもよい。さらに、上記リンクプ
レート受支部を設ける位置も実施例に限定されることは
なく、歯の高さより低く、歯底より高い位置であればよ
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の一実施例の多段スプロケット装置の
側面図である。

【図２】図１の多段スプロケット装置の作用を説明する
図であり、図１のＩＩ方向矢視図である

【図３】図１の
多段スプロケット装置の作用を説明する図であり、図１
のＩＩ方向矢視図に相当する図である。

【図４】図２におけるＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である
。

【図５】他の実施例を示す図であり、図４に相当する図
である。

【図６】図２におけるＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である
。

【図７】図２におけるＶＩＩ　−ＶＩＩ　線に沿う断面
図である。

【符号の説明】

１　　多段スプロケット装置 ２　　小径スプロケット ３　　大径スプロケット ４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂ　　リンクプレート９ａ，９ｂ
　　離脱容易歯 １０　　リンクプレート受支部 １１　　凹入部 Ｏ１　チエン連結中心 Ｏ２　歯間中心

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　少なくとも一枚の大径スプロケットと
   少なくとも一枚の小径スプロケットとを備える自転車用
   多段スプロケット装置において、大径スプロケットの隣
   接する少なくとも二つの歯を、他の歯に比べてチエンが
   小径スプロケット方向に容易に離脱する離脱容易歯とす
   るとともに、これら離脱容易歯の小径スプロケット側側
   面に、チエンのリンクプレート下縁を上記スプロケット
   の歯の高さより低くかつ歯底より高い位置において受支
   するリンクプレート受支部を設ける一方、回転方向最後
   方に位置する上記リンクプレート受支部に受支されるリ
   ンクプレート後端部のチエン連結中心から、回転方向後
   方における上記小径スプロケットの一つの歯間中心に下
   ろした接線の長さが、ｎｐ、または、ｎｐ−α（ただし
   、ｐはチエンピッチ、ｎは整数、αはスプロケットにお
   ける隣り合う歯と歯の間の長さの半分より小さい値）と
   なるように、上記大径スプロケットと小径スプロケット
   の周方向相対位置を設定したことを特徴とする、自転車
   用多段スプロケット装置。
2. 【請求項２】　　上記リンクプレート受支部は、これを
   設けるべき歯の小径スプロケット側側面を、その頂部か
   ら歯高さ中間位置まで、略階段状に切り欠くことによっ
   て形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の
   自転車用多段スプロケット装置。
3. 【請求項３】　　上記リンクプレート受支部は、これを
   設けるべき歯の小径スプロケット側側面を、その頂部か
   ら歯高さ中間位置まで面取り状に削除して形成されるこ
   とを特徴とする、請求項１に記載の自転車用多段スプロ
   ケット装置。
4. 【請求項４】　　上記リンクプレート受支部は、これを
   設けるべき歯の頂部を削除し、他の歯より歯高さを低く
   することにより形成された、請求項１に記載の自転車用
   多段スプロケット装置。
5. 【請求項５】　　上記大径スプロケットの離脱容易歯の
   回転方向後方における小径スプロケット側側面に、大径
   スプロケットから小径スプロケットへ移行するチエンと
   の干渉を緩和する凹入部を設けたことを特徴とする、請
   求項１ないし請求項４のいずれかに記載の自転車用多段
   スプロケット装置。