JPH1096453A - 自転車用内装変速装置 - Google Patents
自転車用内装変速装置Info
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- JPH1096453A JPH1096453A JP8251107A JP25110796A JPH1096453A JP H1096453 A JPH1096453 A JP H1096453A JP 8251107 A JP8251107 A JP 8251107A JP 25110796 A JP25110796 A JP 25110796A JP H1096453 A JPH1096453 A JP H1096453A
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- claw
- clutch
- gear
- unit
- driving
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Links
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
- B62M11/00—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels
- B62M11/04—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio
- B62M11/14—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio with planetary gears
- B62M11/16—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio with planetary gears built in, or adjacent to, the ground-wheel hub
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
- B62M25/00—Actuators for gearing speed-change mechanisms specially adapted for cycles
- B62M25/08—Actuators for gearing speed-change mechanisms specially adapted for cycles with electrical or fluid transmitting systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Structure Of Transmissions (AREA)
- Gear-Shifting Mechanisms (AREA)
- Mechanical Operated Clutches (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】従来の内装変速装置では特に駆動負荷がかかっ
た場合、変速時に大きな操作力が必要な場合があった。 【解決手段】内装変速装置の変速操作を、後輪ハブの固
定軸３に固定したモータ部１００により行い、更に、駆
動体１よりの駆動力を取り出すための駆動力取り出し部
１２０、１３０を設ける。この駆動力取り出し部１２
０、１３０には駆動体１より、駆動体１と同じ方向の駆
動力を取り出す部分と、駆動体１よりの駆動力をピニオ
ンギヤ６により逆転させて、この逆転方向の駆動力を取
り出す部分を設け、増速方向と減速方向の両方向におい
て、駆動力を利用してモータ部１００を補助する。
た場合、変速時に大きな操作力が必要な場合があった。 【解決手段】内装変速装置の変速操作を、後輪ハブの固
定軸３に固定したモータ部１００により行い、更に、駆
動体１よりの駆動力を取り出すための駆動力取り出し部
１２０、１３０を設ける。この駆動力取り出し部１２
０、１３０には駆動体１より、駆動体１と同じ方向の駆
動力を取り出す部分と、駆動体１よりの駆動力をピニオ
ンギヤ６により逆転させて、この逆転方向の駆動力を取
り出す部分を設け、増速方向と減速方向の両方向におい
て、駆動力を利用してモータ部１００を補助する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は固定軸と、自転車の
前進方向に対応する駆動方向と、この駆動方向とは反対
方向の逆転方向に前記固定軸周りで回転可能の駆動体
と、複数の変速段に対応する駆動力経路のいずれかを選
択するクラッチと、前記クラッチを操作するクラッチ操
作部を備える自転車用内装変速装置に関する。
前進方向に対応する駆動方向と、この駆動方向とは反対
方向の逆転方向に前記固定軸周りで回転可能の駆動体
と、複数の変速段に対応する駆動力経路のいずれかを選
択するクラッチと、前記クラッチを操作するクラッチ操
作部を備える自転車用内装変速装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、自転車の変速を行う装置は、チェ
ンと係合し、チェンを複数設けられたギヤのいずれかに
対応させるディレーラを利用した変速装置と、ハブに内
装された内装変速装置の２種類に分けることができる。
このうちの内装変速装置の一例として実用新案公報昭和
５７−４２７９２に開示されている装置が存在する。内
装変速装置は基本的には遊星ギヤ機構を利用して、複数
の変速段を得るものである。ここで、簡単に内装変速装
置の構成について説明する。内装変速装置において重要
な部品は、自転車のフォークに固定された固定軸、この
固定軸にベアリングなどにより回転可能に支持され、チ
ェンよりの駆動力がギヤを介して伝達される駆動体、更
に、駆動体よりの駆動力が複数の駆動力伝達経路を経て
伝達されるハブ胴がある。このハブ胴にスポークなどを
介して、後輪が支持されているのである。更に駆動体と
ハブ胴の間には、複数の駆動力伝達経路を形成する遊星
ギヤ機構が存在する。この遊星ギヤ機構は固定軸に設け
られた太陽ギヤと、この太陽ギヤと係合する遊星ギヤを
有している。この遊星ギヤは、通常、外面にギヤ歯を設
ける筒状体であり、ギヤ枠と呼ばれ固定軸に回転可能に
支持された支持部により固定軸に対して、自転をしなが
ら公転するようになっている。遊星ギヤの径方向外側に
は遊星ギヤのギヤ歯と係合するリングギヤが設けられる
場合が多い。自転車のペダルを漕ぐと、駆動力がチェン
やチェンと係合するギヤを介して駆動体に伝達される。
駆動体よりの駆動力が遊星ギヤを支持するギヤ枠を介し
て、遊星ギヤに伝達され、この遊星ギヤの自転が車輪が
支持されるハブ胴に伝達されると、駆動体の回転が増速
されてハブ胴に伝達される。また、駆動体よりの駆動力
が、遊星ギヤの径方向外側に位置するリングギヤを介し
て、遊星ギヤに伝達され、これよりギヤ枠等を通してハ
ブ胴に伝達された場合、駆動体よりの回転が減速されて
ハブ胴に伝達される。
ンと係合し、チェンを複数設けられたギヤのいずれかに
対応させるディレーラを利用した変速装置と、ハブに内
装された内装変速装置の２種類に分けることができる。
このうちの内装変速装置の一例として実用新案公報昭和
５７−４２７９２に開示されている装置が存在する。内
装変速装置は基本的には遊星ギヤ機構を利用して、複数
の変速段を得るものである。ここで、簡単に内装変速装
置の構成について説明する。内装変速装置において重要
な部品は、自転車のフォークに固定された固定軸、この
固定軸にベアリングなどにより回転可能に支持され、チ
ェンよりの駆動力がギヤを介して伝達される駆動体、更
に、駆動体よりの駆動力が複数の駆動力伝達経路を経て
伝達されるハブ胴がある。このハブ胴にスポークなどを
介して、後輪が支持されているのである。更に駆動体と
ハブ胴の間には、複数の駆動力伝達経路を形成する遊星
ギヤ機構が存在する。この遊星ギヤ機構は固定軸に設け
られた太陽ギヤと、この太陽ギヤと係合する遊星ギヤを
有している。この遊星ギヤは、通常、外面にギヤ歯を設
ける筒状体であり、ギヤ枠と呼ばれ固定軸に回転可能に
支持された支持部により固定軸に対して、自転をしなが
ら公転するようになっている。遊星ギヤの径方向外側に
は遊星ギヤのギヤ歯と係合するリングギヤが設けられる
場合が多い。自転車のペダルを漕ぐと、駆動力がチェン
やチェンと係合するギヤを介して駆動体に伝達される。
駆動体よりの駆動力が遊星ギヤを支持するギヤ枠を介し
て、遊星ギヤに伝達され、この遊星ギヤの自転が車輪が
支持されるハブ胴に伝達されると、駆動体の回転が増速
されてハブ胴に伝達される。また、駆動体よりの駆動力
が、遊星ギヤの径方向外側に位置するリングギヤを介し
て、遊星ギヤに伝達され、これよりギヤ枠等を通してハ
ブ胴に伝達された場合、駆動体よりの回転が減速されて
ハブ胴に伝達される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この様に、内装変速装
置においては駆動力がギヤを介して伝達され、複数の駆
動力伝達経路の内いずれかをクラッチにより選択して変
速を行うのであるが、駆動力により噛み合っているギヤ
を入り切りする必要があるため、クラッチの操作には比
較的大きな操作力が必要であるという問題があった。こ
の問題はペダルを強く踏み込んだ場合などの駆動負荷が
大きな場合、特に顕著になる。
置においては駆動力がギヤを介して伝達され、複数の駆
動力伝達経路の内いずれかをクラッチにより選択して変
速を行うのであるが、駆動力により噛み合っているギヤ
を入り切りする必要があるため、クラッチの操作には比
較的大きな操作力が必要であるという問題があった。こ
の問題はペダルを強く踏み込んだ場合などの駆動負荷が
大きな場合、特に顕著になる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題を解
決するために考案されたものであり、本発明による自転
車用内装変速装置のクラッチ操作部は前記駆動体よりの
駆動力により、駆動方向とは反対方向に変位する逆転手
段と、前記逆転手段と係合することにより前記駆動体と
は反対方向の駆動力を前記クラッチに伝達する第１状態
と、前記逆転手段と非係合状態にある第２状態との間で
変位可能の第１動力取り出し部と、前記第１駆動力取り
出し部の前記第１状態と前記２状態を選択する第１制御
部と、前記第１制御部を操作する変速操作部を備えてい
る。この様に、変速を行いたい際に、クラッチの操作に
駆動体よりの駆動力を利用することにより駆動負荷が比
較的大きな際にも小さな操作力でクラッチ操作を行うこ
とができる。
決するために考案されたものであり、本発明による自転
車用内装変速装置のクラッチ操作部は前記駆動体よりの
駆動力により、駆動方向とは反対方向に変位する逆転手
段と、前記逆転手段と係合することにより前記駆動体と
は反対方向の駆動力を前記クラッチに伝達する第１状態
と、前記逆転手段と非係合状態にある第２状態との間で
変位可能の第１動力取り出し部と、前記第１駆動力取り
出し部の前記第１状態と前記２状態を選択する第１制御
部と、前記第１制御部を操作する変速操作部を備えてい
る。この様に、変速を行いたい際に、クラッチの操作に
駆動体よりの駆動力を利用することにより駆動負荷が比
較的大きな際にも小さな操作力でクラッチ操作を行うこ
とができる。
【０００５】本発明の実施形態において、前記クラッチ
操作部に前記駆動体と係合する事により前記駆動体の駆
動力を前記クラッチに伝達する第１状態と、前記駆動体
と非係合状態にある第２状態との間で変位可能の第２駆
動力取り出し部を備え、更に、前記第２駆動力取り出し
部の前記第１状態と第２状態を選択し、前記変速操作部
に操作される第２制御部を備える事ができる。従って、
例えば増速などの変速を行うためにクラッチを一方方向
に変位させる際に、逆転手段と第１動力取り出し部を介
して、駆動体よりの駆動力を利用し、反対方向への変速
を行うために第２動力取り出し部を介して、駆動体より
の駆動力を利用し、クラッチを他方向へ変位させること
が可能になる。これにより両方向の変速において軽くス
ムースな変速が行えるようになる。また、本発明の実施
形態において、前記制御部が、第１と第２駆動力取り出
し部とそれぞれ対応する第１と第２制御部を有するよう
構成し、前記第１駆動力取り出し部に前記逆転体と係合
する方向に付勢された係合爪を備え、前記第１制御部に
前記第１駆動力取り出し部の係合爪と前記逆転体の係合
を阻止する爪押さえ部を備え、さらに、前記第２駆動力
取り出し部に前記駆動体と係合する方向に付勢された係
合爪を備え、前記第２制御部は前記第２駆動力取り出し
部の係合爪と前記駆動体の係合を阻止する爪押さえ部を
備えることができる。この様に、駆動体より駆動力を取
り出す機構を駆動体方向に付勢される係合爪とすること
で、確実な駆動力の伝達が可能になり、また、この駆動
体と制御部との係合を解除することも爪を押さえる爪押
さえ部により行うことができる。即ち、簡単な構造でか
つ、確実な係合及び係合解除が可能になる。
操作部に前記駆動体と係合する事により前記駆動体の駆
動力を前記クラッチに伝達する第１状態と、前記駆動体
と非係合状態にある第２状態との間で変位可能の第２駆
動力取り出し部を備え、更に、前記第２駆動力取り出し
部の前記第１状態と第２状態を選択し、前記変速操作部
に操作される第２制御部を備える事ができる。従って、
例えば増速などの変速を行うためにクラッチを一方方向
に変位させる際に、逆転手段と第１動力取り出し部を介
して、駆動体よりの駆動力を利用し、反対方向への変速
を行うために第２動力取り出し部を介して、駆動体より
の駆動力を利用し、クラッチを他方向へ変位させること
が可能になる。これにより両方向の変速において軽くス
ムースな変速が行えるようになる。また、本発明の実施
形態において、前記制御部が、第１と第２駆動力取り出
し部とそれぞれ対応する第１と第２制御部を有するよう
構成し、前記第１駆動力取り出し部に前記逆転体と係合
する方向に付勢された係合爪を備え、前記第１制御部に
前記第１駆動力取り出し部の係合爪と前記逆転体の係合
を阻止する爪押さえ部を備え、さらに、前記第２駆動力
取り出し部に前記駆動体と係合する方向に付勢された係
合爪を備え、前記第２制御部は前記第２駆動力取り出し
部の係合爪と前記駆動体の係合を阻止する爪押さえ部を
備えることができる。この様に、駆動体より駆動力を取
り出す機構を駆動体方向に付勢される係合爪とすること
で、確実な駆動力の伝達が可能になり、また、この駆動
体と制御部との係合を解除することも爪を押さえる爪押
さえ部により行うことができる。即ち、簡単な構造でか
つ、確実な係合及び係合解除が可能になる。
【０００６】また、本発明による実施形態において、前
記クラッチ操作部に弾性手段を備えることができる。こ
れにより、前記クラッチの操作に必要な操作力が設定値
より小さいときには、前記弾性手段は変位せず前記クラ
ッチ操作部は第１駆動力取り出し部を第２状態の非伝達
状態にしたままで、前記弾性手段を介して前記クラッチ
を操作し、前記クラッチの操作に必要な操作力が前記設
定値より大きい時には前記モータは前記弾性手段を変位
させ、前記弾性手段の弾性力に対抗して、前記第１駆動
力取り出し部を第１状態である伝達状態に操作し、前記
逆転体よりの駆動力が前記第１駆動力取り出し部を介し
て前記クラッチに伝達され、前記クラッチが操作される
よう構成することが可能である。この様に、弾性体をク
ラッチ操作部に設けることにより、変速操作部によるク
ラッチの操作と、駆動体よりの駆動力によるクラッチの
操作のいずれかが、クラッチ操作に必要な力の変化に応
じて選択できる機構を簡単な構造で提供することができ
る。
記クラッチ操作部に弾性手段を備えることができる。こ
れにより、前記クラッチの操作に必要な操作力が設定値
より小さいときには、前記弾性手段は変位せず前記クラ
ッチ操作部は第１駆動力取り出し部を第２状態の非伝達
状態にしたままで、前記弾性手段を介して前記クラッチ
を操作し、前記クラッチの操作に必要な操作力が前記設
定値より大きい時には前記モータは前記弾性手段を変位
させ、前記弾性手段の弾性力に対抗して、前記第１駆動
力取り出し部を第１状態である伝達状態に操作し、前記
逆転体よりの駆動力が前記第１駆動力取り出し部を介し
て前記クラッチに伝達され、前記クラッチが操作される
よう構成することが可能である。この様に、弾性体をク
ラッチ操作部に設けることにより、変速操作部によるク
ラッチの操作と、駆動体よりの駆動力によるクラッチの
操作のいずれかが、クラッチ操作に必要な力の変化に応
じて選択できる機構を簡単な構造で提供することができ
る。
【０００７】また、本発明の実施形態において変速操作
部にモータ部を備え、前記第１と第２制御部を前記モー
タ部により操作することができる。すなわち、内装変速
装置の変速をモータで行うことにより、自転車のライダ
ーにとって変速操作に必要な操作力を極端に小さくする
ことができる。また、前記逆転手段は前記固定軸周りで
前記駆動体とは反対方向に回転する逆転体と、前記固定
軸に回転不可能に備えられた固定部材上に設けられ、前
記固定軸の径方向外側位置において前記駆動体と係合
し、径方向内側位置において前記逆転体と係合するピニ
オンギヤを備えることが望ましい。固定部材上に設けら
れたピニオンギヤを利用することにより構造が簡単な逆
転手段を提供することができる。
部にモータ部を備え、前記第１と第２制御部を前記モー
タ部により操作することができる。すなわち、内装変速
装置の変速をモータで行うことにより、自転車のライダ
ーにとって変速操作に必要な操作力を極端に小さくする
ことができる。また、前記逆転手段は前記固定軸周りで
前記駆動体とは反対方向に回転する逆転体と、前記固定
軸に回転不可能に備えられた固定部材上に設けられ、前
記固定軸の径方向外側位置において前記駆動体と係合
し、径方向内側位置において前記逆転体と係合するピニ
オンギヤを備えることが望ましい。固定部材上に設けら
れたピニオンギヤを利用することにより構造が簡単な逆
転手段を提供することができる。
【発明の実施の形態】図１Ａには本発明による内装変速
装置Ａを後輪軸に備える自転車Ｂが示されている。この
自転車Ｂには他に、ペダルよりの駆動力を内装変速装置
Ａに伝達するチェンＣや、ハンドルのグリップＧ付近に
備えられた、変速段を選択するスイッチＳＷや、このス
イッチよりの信号を前記内装変速装置Ａに伝達するため
のコードＤや、自転車の速度を感知するためのセンサー
Ｅが備えられている。また、図１Ｂで示されるとおりハ
ンドルのステム付近には、操作用の電池を備え、変速段
や速度などの表示部を有するインジケータＩが取り付け
られている。これらスイッチＳＷとインジケータＩは変
速操作装置を構成している。このスイッチＳＷはグリッ
プＧの周方向に並ぶ２つのボタンスイッチを備え、一方
を押すと、増速方向に変速し、他方を押すと減速方向に
変速操作を行う。このスイッチＳＷでは通常１段づつの
変速を行うが、例えば１秒などの設定時間以上押した状
態で保持すると数段の変速が可能である。
装置Ａを後輪軸に備える自転車Ｂが示されている。この
自転車Ｂには他に、ペダルよりの駆動力を内装変速装置
Ａに伝達するチェンＣや、ハンドルのグリップＧ付近に
備えられた、変速段を選択するスイッチＳＷや、このス
イッチよりの信号を前記内装変速装置Ａに伝達するため
のコードＤや、自転車の速度を感知するためのセンサー
Ｅが備えられている。また、図１Ｂで示されるとおりハ
ンドルのステム付近には、操作用の電池を備え、変速段
や速度などの表示部を有するインジケータＩが取り付け
られている。これらスイッチＳＷとインジケータＩは変
速操作装置を構成している。このスイッチＳＷはグリッ
プＧの周方向に並ぶ２つのボタンスイッチを備え、一方
を押すと、増速方向に変速し、他方を押すと減速方向に
変速操作を行う。このスイッチＳＷでは通常１段づつの
変速を行うが、例えば１秒などの設定時間以上押した状
態で保持すると数段の変速が可能である。
【０００８】［内装変速装置］図２には本発明による自
転車用内装変速装置が示されている。この実施形態では
本発明の要素であるモータと、以下に説明される駆動力
取り出し部を７段の変速装置に応用して説明するが、以
下の説明で明らかであるとおり、４段や３段あるいは他
の変速段を有する内装変速装置にも応用できるのであ
る。この変速装置は、自転車駆動用チェンをギヤ部１ａ
に巻き掛けて回動方向Ｆ（以後この方向を時計方向とも
称する）に回動駆動する入力用の駆動体１と、自転車用
車輪のスポーク（図示せず）をハブ鍔２ａに連結するよ
うに構成したハブ胴２と、自転車の車体フレームに固定
された固定軸３と、駆動体１からハブ胴２に回転動力を
伝達する動力伝達機構である遊星ギヤ機構１０とを備
え、これらはボール４や玉押し５を介して回動自在に固
定軸３によって支持されている。遊星ギヤ機構１０は２
つの遊星ギヤ機構６０、７０を備えており、駆動体１の
回動力を７段階に変速してハブ胴２に伝達する。
転車用内装変速装置が示されている。この実施形態では
本発明の要素であるモータと、以下に説明される駆動力
取り出し部を７段の変速装置に応用して説明するが、以
下の説明で明らかであるとおり、４段や３段あるいは他
の変速段を有する内装変速装置にも応用できるのであ
る。この変速装置は、自転車駆動用チェンをギヤ部１ａ
に巻き掛けて回動方向Ｆ（以後この方向を時計方向とも
称する）に回動駆動する入力用の駆動体１と、自転車用
車輪のスポーク（図示せず）をハブ鍔２ａに連結するよ
うに構成したハブ胴２と、自転車の車体フレームに固定
された固定軸３と、駆動体１からハブ胴２に回転動力を
伝達する動力伝達機構である遊星ギヤ機構１０とを備
え、これらはボール４や玉押し５を介して回動自在に固
定軸３によって支持されている。遊星ギヤ機構１０は２
つの遊星ギヤ機構６０、７０を備えており、駆動体１の
回動力を７段階に変速してハブ胴２に伝達する。
【０００９】［遊星ギヤ機構］前記第１遊星ギヤ機構６
０は第１ギヤ枠１９を備え、この第１ギヤ枠１９にはコ
ースターブレーキ４９の領域に設けられた中継体２０が
相対回転不能に嵌合されている。第１遊星ギヤ機構に属
する第１、第２太陽ギヤ２１，２２は、固定軸３に対し
夫々が独立して回転自在且つ軸方向移動不能となるよう
に支持されており、この第１、第２太陽ギヤ２１，２２
に各々噛合する第１、第２遊星ギヤ１１ａ，１１ｂは径
の異なるダブルギヤとして一体形成され、第１ギヤ枠１
９に支持されている。第２遊星ギヤ１１ｂには第１リン
グギヤ１７が噛合している。前記第２遊星ギヤ機構７０
は前記第１ギヤ枠１９と相対回転不能にスプライン結合
された第２ギヤ枠１５を備え、この第２遊星ギヤ機構７
０に属する第３、第４太陽ギヤ２３，２４も、固定軸３
に対し夫々が独立して回転自在且つ軸方向移動不能とな
るように支持されており、この第３、第４太陽ギヤ２
３，２４に各々噛合する第３、第４遊星ギヤ１２ａ，１
２ｂも同様に径の異なるダブルギヤとして一体形成さ
れ、第２ギヤ枠１５に支持されている。第４遊星ギヤ１
２ｂには第２リングギヤ１３が噛合している。尚、固定
軸３に対する各太陽ギヤ２１，２２，２３，２４の自由
回転(free wheeling)／固定制御は、後に詳しく説明さ
れる変速スリーブ３１によって選択的に行われる。第１
リングギヤ１７と中継体２０とは、ハブ胴２に対する遊
星ギヤ機構１０の出力部材として選択的に用いられ、ま
た、第２リングギヤ１３と第２ギヤ枠１５とは駆動体２
からの入力部材として選択的に切り換えられる。そし
て、これらの各部材間での選択的な動力伝達を実現する
ため、ワンウェイクラッチが採用されている。つまり、
出力ワンウェイクラッチとして中継体２０とハブ胴２と
の間に設けられた出力用第１伝動クラッチ２５と第１リ
ングギヤ１７とハブ胴２との間に設けられた出力用第２
伝動クラッチ１８が装備され、そして入力ワンウェイク
ラッチとして第２ギヤ枠１５と駆動体１との間に設けら
れた入力用第３伝動クラッチ１６と第２リングギヤ１３
と駆動体１との間に設けられた入力用第４伝動クラッチ
１４とが装備されている。これら各ワンウェイクラッチ
はそれぞれラチェット歯に係合するラチェット爪として
形成されている。
０は第１ギヤ枠１９を備え、この第１ギヤ枠１９にはコ
ースターブレーキ４９の領域に設けられた中継体２０が
相対回転不能に嵌合されている。第１遊星ギヤ機構に属
する第１、第２太陽ギヤ２１，２２は、固定軸３に対し
夫々が独立して回転自在且つ軸方向移動不能となるよう
に支持されており、この第１、第２太陽ギヤ２１，２２
に各々噛合する第１、第２遊星ギヤ１１ａ，１１ｂは径
の異なるダブルギヤとして一体形成され、第１ギヤ枠１
９に支持されている。第２遊星ギヤ１１ｂには第１リン
グギヤ１７が噛合している。前記第２遊星ギヤ機構７０
は前記第１ギヤ枠１９と相対回転不能にスプライン結合
された第２ギヤ枠１５を備え、この第２遊星ギヤ機構７
０に属する第３、第４太陽ギヤ２３，２４も、固定軸３
に対し夫々が独立して回転自在且つ軸方向移動不能とな
るように支持されており、この第３、第４太陽ギヤ２
３，２４に各々噛合する第３、第４遊星ギヤ１２ａ，１
２ｂも同様に径の異なるダブルギヤとして一体形成さ
れ、第２ギヤ枠１５に支持されている。第４遊星ギヤ１
２ｂには第２リングギヤ１３が噛合している。尚、固定
軸３に対する各太陽ギヤ２１，２２，２３，２４の自由
回転(free wheeling)／固定制御は、後に詳しく説明さ
れる変速スリーブ３１によって選択的に行われる。第１
リングギヤ１７と中継体２０とは、ハブ胴２に対する遊
星ギヤ機構１０の出力部材として選択的に用いられ、ま
た、第２リングギヤ１３と第２ギヤ枠１５とは駆動体２
からの入力部材として選択的に切り換えられる。そし
て、これらの各部材間での選択的な動力伝達を実現する
ため、ワンウェイクラッチが採用されている。つまり、
出力ワンウェイクラッチとして中継体２０とハブ胴２と
の間に設けられた出力用第１伝動クラッチ２５と第１リ
ングギヤ１７とハブ胴２との間に設けられた出力用第２
伝動クラッチ１８が装備され、そして入力ワンウェイク
ラッチとして第２ギヤ枠１５と駆動体１との間に設けら
れた入力用第３伝動クラッチ１６と第２リングギヤ１３
と駆動体１との間に設けられた入力用第４伝動クラッチ
１４とが装備されている。これら各ワンウェイクラッチ
はそれぞれラチェット歯に係合するラチェット爪として
形成されている。
【００１０】つまり、クラッチとして機能する第１〜第
４伝動爪２５，１８，１６，１４は対応する各伝動歯２
ｃ，２ｂ，１５ａ，１３ａに係合するようにばねにより
常時付勢されている。第１伝動爪２５は中継体２０に、
第２伝動爪１８は第１リングギヤ１７に、第３・第４伝
動爪１６，１４は駆動体１に取り付けられており、伝動
爪２５，１８，１６，１４を取り付けた各部材が第２図
で矢印で示された駆動方向Ｆに回転する場合にのみ、そ
れぞれの爪に対応するハブ胴２、第２ギヤ枠１５または
第２リングギヤ１３が従動するように爪を配向してあ
る。尚、第３伝動爪１６は前記第３伝動歯１５ａの全幅
にわたって噛み合い、第３伝動クラッチとしての第３伝
動爪１６は、後述する伝導爪操作体３４により入切可能
である。前記第４伝動爪１４は係止起立姿勢に爪ばね
（図示せず）によって付勢されており、駆動体１の回動
力をリングギヤ１３に伝達し、かつ、リングギヤ１３が
駆動体１より先行回転することを許容する。前記第２伝
動爪１８は、係止起立姿勢に爪ばね（図示せず）によっ
て付勢されており、リングギヤ１７の回動力をハブ胴２
に伝達する。前記第１伝動爪２５は、係止起立姿勢に爪
ばね（図示せず）によって付勢されており、ハブ胴２が
中継体２０より高速で回動することを可能にするように
ラチェット爪に形成してあり、第１遊星ギヤ１１のギヤ
枠１９から中継体２０に伝達する回動力をハブ胴２に伝
達し、かつ、ハブ胴２が中継体２０より先行回転するこ
とを許容する。
４伝動爪２５，１８，１６，１４は対応する各伝動歯２
ｃ，２ｂ，１５ａ，１３ａに係合するようにばねにより
常時付勢されている。第１伝動爪２５は中継体２０に、
第２伝動爪１８は第１リングギヤ１７に、第３・第４伝
動爪１６，１４は駆動体１に取り付けられており、伝動
爪２５，１８，１６，１４を取り付けた各部材が第２図
で矢印で示された駆動方向Ｆに回転する場合にのみ、そ
れぞれの爪に対応するハブ胴２、第２ギヤ枠１５または
第２リングギヤ１３が従動するように爪を配向してあ
る。尚、第３伝動爪１６は前記第３伝動歯１５ａの全幅
にわたって噛み合い、第３伝動クラッチとしての第３伝
動爪１６は、後述する伝導爪操作体３４により入切可能
である。前記第４伝動爪１４は係止起立姿勢に爪ばね
（図示せず）によって付勢されており、駆動体１の回動
力をリングギヤ１３に伝達し、かつ、リングギヤ１３が
駆動体１より先行回転することを許容する。前記第２伝
動爪１８は、係止起立姿勢に爪ばね（図示せず）によっ
て付勢されており、リングギヤ１７の回動力をハブ胴２
に伝達する。前記第１伝動爪２５は、係止起立姿勢に爪
ばね（図示せず）によって付勢されており、ハブ胴２が
中継体２０より高速で回動することを可能にするように
ラチェット爪に形成してあり、第１遊星ギヤ１１のギヤ
枠１９から中継体２０に伝達する回動力をハブ胴２に伝
達し、かつ、ハブ胴２が中継体２０より先行回転するこ
とを許容する。
【００１１】前記第３伝動爪１６は、係止起立姿勢に爪
ばね（図示せず）によって付勢されており、係止状態で
駆動体１の回動力をギヤ枠１５に伝達し、係脱状態で駆
動体１からギヤ枠１５への伝動を絶つ。第１ギヤ枠１９
と第２ギヤ枠１５とはそれぞれに設けられた歯部１５ｂ
と１９ａとによって一体に回動するように噛み合い連動
している。図２と図６Ａ〜Ｄに示すように、前記第１〜
第４太陽ギヤ２１，２２，２３，２４と固定軸３との間
には、ワンウェイクラッチとして機能するようにそれぞ
れ第１〜第４太陽ギヤの内周に揺動可能に取り付けられ
た第１〜第４太陽爪２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａが
備えられており、これらの太陽爪は固定軸３に向かって
常時付勢されている。固定軸３には、第１太陽爪２１ａ
と係合可能な第１規制突起３ａ、第２太陽爪２２ａと係
合可能な第２規制突起３ｂ、そして第３と第４太陽爪２
３ａ，２４ａと共通に係合可能な第３規制突起３ｃが形
成されている。これら太陽爪と規制突起の協動作用によ
りそれぞれの太陽ギヤの固定軸３回りの一方の方向の回
動が禁止される。ここで、第１、第２太陽爪２１ａ、２
２ａは固定軸３に対する駆動方向Ｆとは反対回りの回転
が許容され、第３、第４太陽クラッチ２３，２４は固定
軸３に対する駆動方向Ｆ回りの回転が許容されるように
配設されている。尚、第１太陽ギヤ２１は小径であるこ
とから、そのボス部を左側に延出させ、その延出部に第
１太陽爪２１ａが設けられている。
ばね（図示せず）によって付勢されており、係止状態で
駆動体１の回動力をギヤ枠１５に伝達し、係脱状態で駆
動体１からギヤ枠１５への伝動を絶つ。第１ギヤ枠１９
と第２ギヤ枠１５とはそれぞれに設けられた歯部１５ｂ
と１９ａとによって一体に回動するように噛み合い連動
している。図２と図６Ａ〜Ｄに示すように、前記第１〜
第４太陽ギヤ２１，２２，２３，２４と固定軸３との間
には、ワンウェイクラッチとして機能するようにそれぞ
れ第１〜第４太陽ギヤの内周に揺動可能に取り付けられ
た第１〜第４太陽爪２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａが
備えられており、これらの太陽爪は固定軸３に向かって
常時付勢されている。固定軸３には、第１太陽爪２１ａ
と係合可能な第１規制突起３ａ、第２太陽爪２２ａと係
合可能な第２規制突起３ｂ、そして第３と第４太陽爪２
３ａ，２４ａと共通に係合可能な第３規制突起３ｃが形
成されている。これら太陽爪と規制突起の協動作用によ
りそれぞれの太陽ギヤの固定軸３回りの一方の方向の回
動が禁止される。ここで、第１、第２太陽爪２１ａ、２
２ａは固定軸３に対する駆動方向Ｆとは反対回りの回転
が許容され、第３、第４太陽クラッチ２３，２４は固定
軸３に対する駆動方向Ｆ回りの回転が許容されるように
配設されている。尚、第１太陽ギヤ２１は小径であるこ
とから、そのボス部を左側に延出させ、その延出部に第
１太陽爪２１ａが設けられている。
【００１２】この内装変速装置の７つの変速段は以下の
ように実現される；図３にまとめられているように、第
３伝動爪１６が入りで、第１太陽爪２１ａが制御不要
で、第２太陽爪２２ａがロック姿勢で、第３太陽爪２３
ａが制御不要で、第４太陽爪２４ａが制御不要になる
と、第７速になり、駆動体１の回動力が第３伝動爪１
６、ギヤ枠１５と１９、第１遊星ギヤ１１、リングギヤ
１７、第２伝動爪１８を介してハブ胴２に伝達する。第
３伝動爪１６が入りで、第１太陽爪２１ａがロック姿勢
で、第２太陽爪２２ａがロック解除姿勢で、第３太陽爪
２３ａが制御不要で、第４太陽爪２４ａが制御不要にな
ると、第６速になり、駆動体１の回動力が第３伝動爪１
６、ギヤ枠１５と１９、第１遊星ギヤ１１、リングギヤ
１７、第２伝動爪１８を介してハブ胴２に伝達する。第
３伝動爪１６が切りで、第１太陽爪２１ａが制御不要
で、第２太陽爪２２ａがロック姿勢で、第３太陽爪２３
ａがロック姿勢で、第４太陽爪２４ａが制御不要になる
と、第５速になり、駆動体１の回動力が第４伝動爪１
４、リングギヤ１３、第２遊星ギヤ１２、ギヤ枠１５と
１９、第１遊星ギヤ１１、リングギヤ１７、第２伝動爪
１８を介してハブ胴２に伝達する。
ように実現される；図３にまとめられているように、第
３伝動爪１６が入りで、第１太陽爪２１ａが制御不要
で、第２太陽爪２２ａがロック姿勢で、第３太陽爪２３
ａが制御不要で、第４太陽爪２４ａが制御不要になる
と、第７速になり、駆動体１の回動力が第３伝動爪１
６、ギヤ枠１５と１９、第１遊星ギヤ１１、リングギヤ
１７、第２伝動爪１８を介してハブ胴２に伝達する。第
３伝動爪１６が入りで、第１太陽爪２１ａがロック姿勢
で、第２太陽爪２２ａがロック解除姿勢で、第３太陽爪
２３ａが制御不要で、第４太陽爪２４ａが制御不要にな
ると、第６速になり、駆動体１の回動力が第３伝動爪１
６、ギヤ枠１５と１９、第１遊星ギヤ１１、リングギヤ
１７、第２伝動爪１８を介してハブ胴２に伝達する。第
３伝動爪１６が切りで、第１太陽爪２１ａが制御不要
で、第２太陽爪２２ａがロック姿勢で、第３太陽爪２３
ａがロック姿勢で、第４太陽爪２４ａが制御不要になる
と、第５速になり、駆動体１の回動力が第４伝動爪１
４、リングギヤ１３、第２遊星ギヤ１２、ギヤ枠１５と
１９、第１遊星ギヤ１１、リングギヤ１７、第２伝動爪
１８を介してハブ胴２に伝達する。
【００１３】第３伝動爪１６が入りで、第１太陽爪２１
ａがロック解除姿勢で、第２太陽爪２２ａがロック解除
姿勢で、第３太陽爪２３ａが制御不要で、第４太陽爪２
４ａが制御不要になると、第４速になり、駆動体１の回
動力が第３伝動爪１６、ギヤ枠１５と１９、回転伝動体
２０、第１伝動爪２５を介してハブ胴２に伝達する。第
３伝動爪１６が切りで、第１太陽爪２１ａがロック姿勢
で、第２太陽爪２２ａがロック解除姿勢で、第３太陽爪
２３ａがロック解除姿勢で、第４太陽爪２４ａがロック
姿勢になると、第３速になり、駆動体１の回動力が第４
伝動爪１４、リングギヤ１３、第２遊星ギヤ１２、ギヤ
枠１５と１９、第１遊星ギヤ１１、リングギヤ１７、第
２伝動爪１８を介してハブ胴２に伝達する。第３伝動爪
１６が切りで、第１太陽爪２１ａがロック解除姿勢で、
第２太陽爪２２ａがロック解除姿勢で、第３太陽爪２３
ａがロック姿勢で、第４太陽爪２４ａが制御不要になる
と、第２速になり、駆動体１の回動力が第４伝動爪１
４、リングギヤ１３、第２遊星ギヤ１２、ギヤ枠１５と
１９、回転伝動体２０、第１伝動爪２５を介してハブ胴
２に伝達する。第３伝動爪１６が切りで、第１太陽爪２
１ａがロック解除姿勢で、第２太陽爪２２ａがロック解
除姿勢で、第３太陽爪２３ａがロック解除姿勢で、第４
太陽爪２４ａがロック姿勢になると、第１速になり、駆
動体１の回動力が第４伝動爪１４、リングギヤ１３、第
２遊星ギヤ１２、ギヤ枠１５と１９、中継体２０、第１
伝動爪２５を介してハブ胴２に伝達する。
ａがロック解除姿勢で、第２太陽爪２２ａがロック解除
姿勢で、第３太陽爪２３ａが制御不要で、第４太陽爪２
４ａが制御不要になると、第４速になり、駆動体１の回
動力が第３伝動爪１６、ギヤ枠１５と１９、回転伝動体
２０、第１伝動爪２５を介してハブ胴２に伝達する。第
３伝動爪１６が切りで、第１太陽爪２１ａがロック姿勢
で、第２太陽爪２２ａがロック解除姿勢で、第３太陽爪
２３ａがロック解除姿勢で、第４太陽爪２４ａがロック
姿勢になると、第３速になり、駆動体１の回動力が第４
伝動爪１４、リングギヤ１３、第２遊星ギヤ１２、ギヤ
枠１５と１９、第１遊星ギヤ１１、リングギヤ１７、第
２伝動爪１８を介してハブ胴２に伝達する。第３伝動爪
１６が切りで、第１太陽爪２１ａがロック解除姿勢で、
第２太陽爪２２ａがロック解除姿勢で、第３太陽爪２３
ａがロック姿勢で、第４太陽爪２４ａが制御不要になる
と、第２速になり、駆動体１の回動力が第４伝動爪１
４、リングギヤ１３、第２遊星ギヤ１２、ギヤ枠１５と
１９、回転伝動体２０、第１伝動爪２５を介してハブ胴
２に伝達する。第３伝動爪１６が切りで、第１太陽爪２
１ａがロック解除姿勢で、第２太陽爪２２ａがロック解
除姿勢で、第３太陽爪２３ａがロック解除姿勢で、第４
太陽爪２４ａがロック姿勢になると、第１速になり、駆
動体１の回動力が第４伝動爪１４、リングギヤ１３、第
２遊星ギヤ１２、ギヤ枠１５と１９、中継体２０、第１
伝動爪２５を介してハブ胴２に伝達する。
【００１４】ここで、クラッチの一部を構成する変速ス
リーブ３１付近の部品について詳しく説明する。図２に
示される内装変速装置は固定軸３に正逆回転可能に外嵌
している前記変速スリーブ３１、前記玉押し５よりハブ
内側で変速スリーブ３１を逆回転方向に回動付勢してい
るリターンばね３２、固定軸３が前記玉押し５の近くで
支持部材３３を介して支持している伝導爪操作体３４、
この伝導爪操作体３４に作用するリターンばね３５など
を備える。変速スリーブ３１は固定軸３の軸芯まわりで
時計方向と反時計方向とに回転し、一方の回動スロトー
クエンド側の第１速位置と他方の回動ストロークエンド
側の第７速位置までの７つの操作位置に切り換わる。
図４Ｂで示されるとおり、カム体３７には変速スリーブ
３１の一対の突起を受ける一対の凹部３７ｅが設けら
れ、変速スリーブ３１と一体回動可能に嵌合されてい
る。変速スリーブ３１が第１速位置〜第３速位置に位置
すると、カム体３７の第１接当部３７ａが前記伝導爪操
作体３４の操作ピン部３４ａに当接する。すると、第１
接当部３７ａが伝導爪操作体３４をリターンばね３５に
抗して支持部材３３のガイドに沿わせて第３伝動爪１６
の方に摺動操作し、伝導爪操作体３４のカム部が第３伝
動爪１６の端部に当接して第３伝動爪１６を駆動体側に
倒伏操作する。これにより、変速スリーブ３１は第３伝
動爪１６を切りに操作することになる。変速スリーブ３
１が第４速位置になると、カム体３７の切欠き底部でな
る第２接当部３７ｂが伝導爪操作体３４の操作ピン部３
４ａに対応する。すると、伝導爪操作体３４がリターン
ばね３５の弾性復元力による操作力のために第３伝動爪
１６から離れる位置に摺動し、第３伝動爪１６が爪ばね
による付勢力によって入りになる。これにより、変速ス
リーブ３１は第３伝動爪１６を入りに操作することにな
る。変速スリーブ３１が第５速位置になると、カム体３
７の第３接当部３７ｃが操作ピン部３４ａに当接して伝
導爪操作体３４をリターンばね３５に抗して第３伝動爪
１６の方に摺動操作し、伝導爪操作体３４のカム部が第
３伝動爪１６の端部に当接して第３伝動爪１６を駆動体
側に倒伏操作する。
リーブ３１付近の部品について詳しく説明する。図２に
示される内装変速装置は固定軸３に正逆回転可能に外嵌
している前記変速スリーブ３１、前記玉押し５よりハブ
内側で変速スリーブ３１を逆回転方向に回動付勢してい
るリターンばね３２、固定軸３が前記玉押し５の近くで
支持部材３３を介して支持している伝導爪操作体３４、
この伝導爪操作体３４に作用するリターンばね３５など
を備える。変速スリーブ３１は固定軸３の軸芯まわりで
時計方向と反時計方向とに回転し、一方の回動スロトー
クエンド側の第１速位置と他方の回動ストロークエンド
側の第７速位置までの７つの操作位置に切り換わる。
図４Ｂで示されるとおり、カム体３７には変速スリーブ
３１の一対の突起を受ける一対の凹部３７ｅが設けら
れ、変速スリーブ３１と一体回動可能に嵌合されてい
る。変速スリーブ３１が第１速位置〜第３速位置に位置
すると、カム体３７の第１接当部３７ａが前記伝導爪操
作体３４の操作ピン部３４ａに当接する。すると、第１
接当部３７ａが伝導爪操作体３４をリターンばね３５に
抗して支持部材３３のガイドに沿わせて第３伝動爪１６
の方に摺動操作し、伝導爪操作体３４のカム部が第３伝
動爪１６の端部に当接して第３伝動爪１６を駆動体側に
倒伏操作する。これにより、変速スリーブ３１は第３伝
動爪１６を切りに操作することになる。変速スリーブ３
１が第４速位置になると、カム体３７の切欠き底部でな
る第２接当部３７ｂが伝導爪操作体３４の操作ピン部３
４ａに対応する。すると、伝導爪操作体３４がリターン
ばね３５の弾性復元力による操作力のために第３伝動爪
１６から離れる位置に摺動し、第３伝動爪１６が爪ばね
による付勢力によって入りになる。これにより、変速ス
リーブ３１は第３伝動爪１６を入りに操作することにな
る。変速スリーブ３１が第５速位置になると、カム体３
７の第３接当部３７ｃが操作ピン部３４ａに当接して伝
導爪操作体３４をリターンばね３５に抗して第３伝動爪
１６の方に摺動操作し、伝導爪操作体３４のカム部が第
３伝動爪１６の端部に当接して第３伝動爪１６を駆動体
側に倒伏操作する。
【００１５】これにより、変速スリーブ３１は第３伝動
爪１６を切りに操作することになる。変速スリーブ３１
が第６速位置および第７速位置になると、カム体３７の
切欠き底部でなる第４接当部３７ｄが操作ピン部３４ａ
に対応し、伝導爪操作体３４がリターンばね３５のため
に第３伝動爪１６ら離れる位置に摺動して第３伝動爪１
６が爪ばねによる付勢力によって入りになる。これによ
り変速スリーブ３１は第３伝動爪１６を入りに操作する
ことになる。変速スリーブ３１は前記太陽ギヤ２１〜２
４と対応している箇所に、図５の如き第１制御部３１
Ｘ、第２制御部３１Ｙおよび第３制御部３１Ｚを備えて
いる。第１制御部３１Ｘは変速スリーブ３１が回動する
に伴って固定軸３の第１突起３ａに対して固定軸芯まわ
りで移動し、第１太陽爪２１ａが第１突起３ａに係止す
ることを可能にしたり、第１太陽爪２１ａが第１制御部
３１Ｘをガイドとして第１突起３ａを乗り越えることを
可能にする。第２制御部３１Ｙは変速スリーブ３１が回
動するに伴って固定軸３の第２突起３ｂに対して固定軸
芯まわりで移動し、第２太陽爪２２ａが第２突起３ｂに
係止することを可能にしたり、第２太陽爪２２ａが第２
制御部３１Ｙをガイドとして第２突起３ｂを乗り越える
ことを可能にする。第３制御部３１Ｚは変速スリーブ３
１が回動するに伴って固定軸３の第３突起３ｃに対して
固定軸芯まわりで移動し、第３太陽爪２３ａが第３突起
３ｃに係止することを可能にしたり、第３太陽爪２３ａ
が第３制御部３１Ｚをガイドとして第３突起３ｃを乗り
越えることを可能にする。
爪１６を切りに操作することになる。変速スリーブ３１
が第６速位置および第７速位置になると、カム体３７の
切欠き底部でなる第４接当部３７ｄが操作ピン部３４ａ
に対応し、伝導爪操作体３４がリターンばね３５のため
に第３伝動爪１６ら離れる位置に摺動して第３伝動爪１
６が爪ばねによる付勢力によって入りになる。これによ
り変速スリーブ３１は第３伝動爪１６を入りに操作する
ことになる。変速スリーブ３１は前記太陽ギヤ２１〜２
４と対応している箇所に、図５の如き第１制御部３１
Ｘ、第２制御部３１Ｙおよび第３制御部３１Ｚを備えて
いる。第１制御部３１Ｘは変速スリーブ３１が回動する
に伴って固定軸３の第１突起３ａに対して固定軸芯まわ
りで移動し、第１太陽爪２１ａが第１突起３ａに係止す
ることを可能にしたり、第１太陽爪２１ａが第１制御部
３１Ｘをガイドとして第１突起３ａを乗り越えることを
可能にする。第２制御部３１Ｙは変速スリーブ３１が回
動するに伴って固定軸３の第２突起３ｂに対して固定軸
芯まわりで移動し、第２太陽爪２２ａが第２突起３ｂに
係止することを可能にしたり、第２太陽爪２２ａが第２
制御部３１Ｙをガイドとして第２突起３ｂを乗り越える
ことを可能にする。第３制御部３１Ｚは変速スリーブ３
１が回動するに伴って固定軸３の第３突起３ｃに対して
固定軸芯まわりで移動し、第３太陽爪２３ａが第３突起
３ｃに係止することを可能にしたり、第３太陽爪２３ａ
が第３制御部３１Ｚをガイドとして第３突起３ｃを乗り
越えることを可能にする。
【００１６】すなわち、変速スリーブ３１は第１速位置
〜第７速位置のそれぞれに位置すると、前記制御部３１
Ｘ，３１Ｙ，３１Ｚにより、太陽爪２１ａ〜２４ａを図
３に示す如く制御不要とロック姿勢およびロック解除姿
勢のいずれかに操作する。たとえば変速スリーブ３１が
第６速位置になった場合の変速スリーブ３１の制御部と
４つの太陽爪との関係をそれぞれ図６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，
６Ｄに示されている。この図面から明らかなように、第
１制御部３１Ｘの一部が第１突起３ａに合致するととも
に他の第１制御部３１Ｘが第１突起部３ａから離れて、
第１太陽爪２１ａが第１突起３ａに係止し、一部の第２
制御部３１Ｙが第２突起３ｂの近くに位置して第２太陽
爪２２ａが第２制御部３１Ｙを乗り越えガイドとして第
２突起３ｂを乗り越えて回動する。第３、第４太陽爪２
３ａ，２４ａはその回転方向が自由回転の方向なので、
制御される必要はない。
〜第７速位置のそれぞれに位置すると、前記制御部３１
Ｘ，３１Ｙ，３１Ｚにより、太陽爪２１ａ〜２４ａを図
３に示す如く制御不要とロック姿勢およびロック解除姿
勢のいずれかに操作する。たとえば変速スリーブ３１が
第６速位置になった場合の変速スリーブ３１の制御部と
４つの太陽爪との関係をそれぞれ図６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，
６Ｄに示されている。この図面から明らかなように、第
１制御部３１Ｘの一部が第１突起３ａに合致するととも
に他の第１制御部３１Ｘが第１突起部３ａから離れて、
第１太陽爪２１ａが第１突起３ａに係止し、一部の第２
制御部３１Ｙが第２突起３ｂの近くに位置して第２太陽
爪２２ａが第２制御部３１Ｙを乗り越えガイドとして第
２突起３ｂを乗り越えて回動する。第３、第４太陽爪２
３ａ，２４ａはその回転方向が自由回転の方向なので、
制御される必要はない。
【００１７】［逆転手段］本発明による内装変速装置に
は駆動体１の回転方向とは逆に変位するする逆転手段が
備えられており、この逆転手段は以下に説明されるとお
り、ピニオンギヤ６と逆転体７により構成されている。
図２に示されるとおり、固定軸３に固定される玉押し５
にピニオンギヤ６が回転自在に支持されている。このピ
ニオンギヤ６は固定軸３と平行に延びる軸部６ａと前記
軸部６ａと一体回転するギヤ歯６ｂを有する。このギヤ
歯６ｂが径方向外側において前記駆動体１の右端部の内
側面に設けられたギヤ部１ｂと係合することにより、ピ
ニオンギヤ６の固定軸３に対する径方向外側の部分は前
記駆動体１と同方向に変位する。このピニオンギヤ６の
ギヤ歯６ｂは固定軸３に対する径方向内側において逆転
体７と係合している。従って、ピニオンギヤ６のギヤ歯
６ｂの固定軸３に対する径方向内側の部分は前記駆動体
１とは反対方向に変位している。この逆転体７は固定軸
３回りで回転自在であり、筒状の小径部と大径部を有す
る。小径部の径方向外側にはピニオンギヤ６のギヤ歯６
ｂと係合するギヤ７ａが備えられ、大径部の径方向内面
には後に詳しく説明される第１動力取り出し部１２０と
係合するギヤ７ｂが設けられている。小径部と大径部を
前記固定軸３とは垂直に延びる面が連結している。この
逆転体７は玉押し５の径方向内側に設けられた軸方向に
延びる円筒状の延出部５ａにより回転自在に支持されて
いる。逆転体７の回転方向は駆動体１の回転方向とは逆
である。
は駆動体１の回転方向とは逆に変位するする逆転手段が
備えられており、この逆転手段は以下に説明されるとお
り、ピニオンギヤ６と逆転体７により構成されている。
図２に示されるとおり、固定軸３に固定される玉押し５
にピニオンギヤ６が回転自在に支持されている。このピ
ニオンギヤ６は固定軸３と平行に延びる軸部６ａと前記
軸部６ａと一体回転するギヤ歯６ｂを有する。このギヤ
歯６ｂが径方向外側において前記駆動体１の右端部の内
側面に設けられたギヤ部１ｂと係合することにより、ピ
ニオンギヤ６の固定軸３に対する径方向外側の部分は前
記駆動体１と同方向に変位する。このピニオンギヤ６の
ギヤ歯６ｂは固定軸３に対する径方向内側において逆転
体７と係合している。従って、ピニオンギヤ６のギヤ歯
６ｂの固定軸３に対する径方向内側の部分は前記駆動体
１とは反対方向に変位している。この逆転体７は固定軸
３回りで回転自在であり、筒状の小径部と大径部を有す
る。小径部の径方向外側にはピニオンギヤ６のギヤ歯６
ｂと係合するギヤ７ａが備えられ、大径部の径方向内面
には後に詳しく説明される第１動力取り出し部１２０と
係合するギヤ７ｂが設けられている。小径部と大径部を
前記固定軸３とは垂直に延びる面が連結している。この
逆転体７は玉押し５の径方向内側に設けられた軸方向に
延びる円筒状の延出部５ａにより回転自在に支持されて
いる。逆転体７の回転方向は駆動体１の回転方向とは逆
である。
【００１８】［クラッチ操作部］上述されたように、本
実施形態に開示される変速装置においてはカム体３７と
変速スリーブ３１の回転により全ての変速段が得られる
よう構成されている。クラッチとは複数の駆動経路を選
択するために設けられた機構であり、本実施形態ではこ
のカム体３７と変速スリーブ３１の組み合わせをクラッ
チと呼ぶ。本発明は、このクラッチを以下に説明される
ＤＣモータ１０１を含むクラッチ操作部により操作する
ことにより、駆動負荷が大きい時にも非常に操作が軽い
変速装置を提供できるのである。次にクラッチと連結さ
れ、これを回動方向或いは反対方向に回動することによ
りクラッチを操作するクラッチ操作部について図２と図
７から９を用いて説明する。 ［モータ部］先ずモータ部１００について説明する。ハ
ンドルのグリップ付近に備えられたスイッチＳＷよりの
信号は図１のコードＤを介してモータ部１００に付近に
設けられ、電気的に連絡するコントローラ（図示せず）
により処理される。すなわち、スイッチＳＷよりの信号
は増速変速（ＵＰ）か減速変速（ＤＯＷＮ）に対応する
信号のみであり、例えば、変速装置が既に最高段である
第７速位置にある時にさらに増速するＵＰの信号が入っ
ても、これを実行することは不可能である。従って、ス
イッチよりの信号が入ってもコントローラあそれを即座
にモータ１０１に伝達するのではなく、スイッチＳＷよ
りの命令信号が最高変速位置を越えないか、或いは最低
変速位置を下回らないかの確認をコントローラが行う。
従って、例えば最高変速位置にあるにもかかわらず増速
変速信号がスイッチＳＷより出された場合はコントロー
ラはモータ１０１を駆動しない。また、スイッチＳＷが
設定時間以下の間押されていれば変速を１段分行い、設
定時間以上押されていれば複数の変速段に相当する変速
を行うようモータ１０１を駆動するのもこのコントロー
ラである。モータ１０１は全体的に円筒状のモータケー
ス１０２の内部に固定されている。このモータケース１
０２自体は固定軸に固定板９９とボルト９９ａにより回
転不可能に固定されている。
実施形態に開示される変速装置においてはカム体３７と
変速スリーブ３１の回転により全ての変速段が得られる
よう構成されている。クラッチとは複数の駆動経路を選
択するために設けられた機構であり、本実施形態ではこ
のカム体３７と変速スリーブ３１の組み合わせをクラッ
チと呼ぶ。本発明は、このクラッチを以下に説明される
ＤＣモータ１０１を含むクラッチ操作部により操作する
ことにより、駆動負荷が大きい時にも非常に操作が軽い
変速装置を提供できるのである。次にクラッチと連結さ
れ、これを回動方向或いは反対方向に回動することによ
りクラッチを操作するクラッチ操作部について図２と図
７から９を用いて説明する。 ［モータ部］先ずモータ部１００について説明する。ハ
ンドルのグリップ付近に備えられたスイッチＳＷよりの
信号は図１のコードＤを介してモータ部１００に付近に
設けられ、電気的に連絡するコントローラ（図示せず）
により処理される。すなわち、スイッチＳＷよりの信号
は増速変速（ＵＰ）か減速変速（ＤＯＷＮ）に対応する
信号のみであり、例えば、変速装置が既に最高段である
第７速位置にある時にさらに増速するＵＰの信号が入っ
ても、これを実行することは不可能である。従って、ス
イッチよりの信号が入ってもコントローラあそれを即座
にモータ１０１に伝達するのではなく、スイッチＳＷよ
りの命令信号が最高変速位置を越えないか、或いは最低
変速位置を下回らないかの確認をコントローラが行う。
従って、例えば最高変速位置にあるにもかかわらず増速
変速信号がスイッチＳＷより出された場合はコントロー
ラはモータ１０１を駆動しない。また、スイッチＳＷが
設定時間以下の間押されていれば変速を１段分行い、設
定時間以上押されていれば複数の変速段に相当する変速
を行うようモータ１０１を駆動するのもこのコントロー
ラである。モータ１０１は全体的に円筒状のモータケー
ス１０２の内部に固定されている。このモータケース１
０２自体は固定軸に固定板９９とボルト９９ａにより回
転不可能に固定されている。
【００１９】モータ１０１の回転軸は固定軸３とは直交
する方向を向いており、この回転軸先端には真鍮性のイ
モネジ１０１ａが取り付けられている。このイモネジ１
０１ａは固定軸と平行に延びる軸１０２ａ回りで回転す
る第１ギヤ１０３の大径ギヤ部１０３ａと螺合してい
る。図９Ｂで示されるとおり、この第１ギヤ１０３の回
転軸１０２ｃはモータケース１０２の一方側の側面から
他方側の側面の方向に延びる一体的に形成された軸１０
２ｃである。前記第１ギヤ１０３は前記大径ギヤ部１０
３ａと一体的に形成された小径ギヤ部１０３ｂを備えて
おり、この小径ギヤ部１０３ｂは第２ギヤ１０４の大径
ギヤ部１０４ａと係合している。この第２ギヤは固定軸
３と平行のモータケース１０２に設けられた軸１０２ｂ
まわりで回転する。この第２ギヤ１０４も前記大径ギヤ
部１０４ａと一体的に形成された小径ギヤ部１０４ｂを
有し、この小径ギヤ部１０４ｂは第３ギヤ１０５と係合
している。第３ギヤは第４ギヤ１０６の外側筒部１０６
ａの内面に設けられたギヤ部と螺合している。第４ギヤ
１０６は図９Ｂで明らかなとおり、固定軸３回りで回転
し、固定軸３に平行に延びる内側筒部１０６ｂと、内側
筒部１０６ｂと同芯状の外側筒部１０６ａを有し、これ
ら２つの筒状部が固定軸３とは垂直に延びる面１０６ｃ
により一体的に連結されている。モータケース１０２は
第４ギヤ１０６の内側筒部１０６ｂと固定軸３の間に入
り込む筒状部１０２ａを備えている。
する方向を向いており、この回転軸先端には真鍮性のイ
モネジ１０１ａが取り付けられている。このイモネジ１
０１ａは固定軸と平行に延びる軸１０２ａ回りで回転す
る第１ギヤ１０３の大径ギヤ部１０３ａと螺合してい
る。図９Ｂで示されるとおり、この第１ギヤ１０３の回
転軸１０２ｃはモータケース１０２の一方側の側面から
他方側の側面の方向に延びる一体的に形成された軸１０
２ｃである。前記第１ギヤ１０３は前記大径ギヤ部１０
３ａと一体的に形成された小径ギヤ部１０３ｂを備えて
おり、この小径ギヤ部１０３ｂは第２ギヤ１０４の大径
ギヤ部１０４ａと係合している。この第２ギヤは固定軸
３と平行のモータケース１０２に設けられた軸１０２ｂ
まわりで回転する。この第２ギヤ１０４も前記大径ギヤ
部１０４ａと一体的に形成された小径ギヤ部１０４ｂを
有し、この小径ギヤ部１０４ｂは第３ギヤ１０５と係合
している。第３ギヤは第４ギヤ１０６の外側筒部１０６
ａの内面に設けられたギヤ部と螺合している。第４ギヤ
１０６は図９Ｂで明らかなとおり、固定軸３回りで回転
し、固定軸３に平行に延びる内側筒部１０６ｂと、内側
筒部１０６ｂと同芯状の外側筒部１０６ａを有し、これ
ら２つの筒状部が固定軸３とは垂直に延びる面１０６ｃ
により一体的に連結されている。モータケース１０２は
第４ギヤ１０６の内側筒部１０６ｂと固定軸３の間に入
り込む筒状部１０２ａを備えている。
【００２０】図９Ｂで明らかなとおり第１ギヤ１０３、
第２ギヤ１０４、第３ギヤ１０５は前記第４ギヤの外側
筒部１０６ａと内側筒部１０６ｂの間に形成された空間
に配置されている。第３ギヤ１０５よりの回転力は、外
側筒部１０６ａを介して、内側筒部１０６ｂと連結され
ている図７に示される右スリーブ１１０に伝達される。
これらの複数のギヤによりモータ１０１の回転速度が減
速されるのであるが、減速比は、小型のモータでも大き
な操作力を得ることができるよう小さいことが望まし
く、１／５００以下、できれば１／７００以下がよい。
さらにモータ部１００にはポテンシオメタを備える変速
段感知部が備えられている。このポテンシオメタは前記
コントローラと連結され、第１抵抗部１０８ａと第２抵
抗部分１０８ｂと、前記第１抵抗部と第２抵抗部と電気
的に接触している４つの接触端１０７ａを備える端子部
１０７を有する。gennbo この端子部１０７は図９Ｂで
示されるとおり、第４ギヤに、軸方向に延びた支持部１
０６ｄにより支持されている。また、前記第１抵抗部１
０８ａと第２抵抗部１０８ｂはモータケース１０２の内
面に固定されている。前記第１抵抗部１０８ａは図９Ａ
で示されるとおり、円弧の一部を定義する基部と基部よ
り径方向内側に延びる複数の延出部よりなる。この複数
の延出部は設定されて間隔を開けて設けられており、複
数の変速位置に対応する。従って、第４ギヤ１０６がモ
ータ１０１により回転されると、端子部１０７がこれに
ともなって移動し、４つの接触端１０７ａの内２つが前
記複数の延出部の一つと接触する。一方接触端１０７ａ
の内、他の２つは第２抵抗部に常に接触している。従っ
て、第１と第２抵抗部を電池の一方の電極に接続し、端
子部１０７を他方の電極に接続すると、端子部１０７の
２つの抵抗部に対する相対位置により、更に端子部１０
７が第１抵抗部１０８ａと接触しているかどうかによ
り、抵抗が変化する。このポテンシオメタの抵抗値の変
化を前記コントローラが感知し、コントローラが次の変
速位置に達したことと、更に複数の変速位置のいずれの
変速位置に達したかを感知する。
第２ギヤ１０４、第３ギヤ１０５は前記第４ギヤの外側
筒部１０６ａと内側筒部１０６ｂの間に形成された空間
に配置されている。第３ギヤ１０５よりの回転力は、外
側筒部１０６ａを介して、内側筒部１０６ｂと連結され
ている図７に示される右スリーブ１１０に伝達される。
これらの複数のギヤによりモータ１０１の回転速度が減
速されるのであるが、減速比は、小型のモータでも大き
な操作力を得ることができるよう小さいことが望まし
く、１／５００以下、できれば１／７００以下がよい。
さらにモータ部１００にはポテンシオメタを備える変速
段感知部が備えられている。このポテンシオメタは前記
コントローラと連結され、第１抵抗部１０８ａと第２抵
抗部分１０８ｂと、前記第１抵抗部と第２抵抗部と電気
的に接触している４つの接触端１０７ａを備える端子部
１０７を有する。gennbo この端子部１０７は図９Ｂで
示されるとおり、第４ギヤに、軸方向に延びた支持部１
０６ｄにより支持されている。また、前記第１抵抗部１
０８ａと第２抵抗部１０８ｂはモータケース１０２の内
面に固定されている。前記第１抵抗部１０８ａは図９Ａ
で示されるとおり、円弧の一部を定義する基部と基部よ
り径方向内側に延びる複数の延出部よりなる。この複数
の延出部は設定されて間隔を開けて設けられており、複
数の変速位置に対応する。従って、第４ギヤ１０６がモ
ータ１０１により回転されると、端子部１０７がこれに
ともなって移動し、４つの接触端１０７ａの内２つが前
記複数の延出部の一つと接触する。一方接触端１０７ａ
の内、他の２つは第２抵抗部に常に接触している。従っ
て、第１と第２抵抗部を電池の一方の電極に接続し、端
子部１０７を他方の電極に接続すると、端子部１０７の
２つの抵抗部に対する相対位置により、更に端子部１０
７が第１抵抗部１０８ａと接触しているかどうかによ
り、抵抗が変化する。このポテンシオメタの抵抗値の変
化を前記コントローラが感知し、コントローラが次の変
速位置に達したことと、更に複数の変速位置のいずれの
変速位置に達したかを感知する。
【００２１】［駆動力取り出し部］次に、モータ１０１
より複数のギヤを経て得られた操作力が、駆動負荷が大
きくクラッチを操作するに必要な操作力より小さい場合
に、駆動体１よりの駆動力を取り出す駆動力取り出し部
について図７を用いて説明する。この駆動力取り出し部
は変速操作部の一部を構成し、クラッチと、モータ部１
００の間に介在している。先ず、前記モータ部１００に
備えられた前記第４ギヤ１０６の内側筒部１０６ｂに対
して、右スリーブ１１０が一体回転するよう係合してい
る。この係合は、図７に示されるとおり、内側筒部１０
６ｃの内径側に設けられた一対の凹部１０６ｅに前記右
スリーブ１１０より軸方向に延びる一対の係合突起１１
０ａが係合して行われる。この係合は、例えばドッグク
ラッチを用いるなど、一体回転するような係合であれば
どのような方法で行われても良い。右スリーブ１１０は
全体的に筒状をしており、固定軸３回りで回転すること
ができる。
より複数のギヤを経て得られた操作力が、駆動負荷が大
きくクラッチを操作するに必要な操作力より小さい場合
に、駆動体１よりの駆動力を取り出す駆動力取り出し部
について図７を用いて説明する。この駆動力取り出し部
は変速操作部の一部を構成し、クラッチと、モータ部１
００の間に介在している。先ず、前記モータ部１００に
備えられた前記第４ギヤ１０６の内側筒部１０６ｂに対
して、右スリーブ１１０が一体回転するよう係合してい
る。この係合は、図７に示されるとおり、内側筒部１０
６ｃの内径側に設けられた一対の凹部１０６ｅに前記右
スリーブ１１０より軸方向に延びる一対の係合突起１１
０ａが係合して行われる。この係合は、例えばドッグク
ラッチを用いるなど、一体回転するような係合であれば
どのような方法で行われても良い。右スリーブ１１０は
全体的に筒状をしており、固定軸３回りで回転すること
ができる。
【００２２】この右スリーブ１１０には係合突起１１０
ａとは軸方向反対側に第１制御部１１４と係合する係合
突起１１０ｂが設けられている。またこの係合突起１１
０ｂの周方向の側面は、中スリーブ１２５の係合突起１
２５ａの周方向の側面に形成される接当面１２５ｂと接
当する接当面１１０ｃを形成している。第１制御部１１
４は上述されたとおり、右スリーブ１１０と一体的に回
転するものであり、第１制御部１１４は大きく分けて、
固定軸３に対して垂直に延びる環状の本体部と、本体部
の周部より固定軸３の軸芯方向に延びる１対の爪押さえ
部１１４ａを有する。さらに第１制御部１１４の環状の
本体部の内側には、右スリーブ１１０の係合突起１１０
ｂが係合し、貫通する係合溝１１４ｂが設けられてい
る。この様に、モータ部１００の第４ギヤ１０６、右ス
リーブ１１０、第１制御部１１４が一体的に回転するよ
う構成されている。図７で、第１制御部１１４の左に描
かれているのが第１動力取り出し部１２０である。この
第１動力取り出し部１２０は、中心に固定軸３を通す穴
を設け、固定軸３に対して自由に回転できるように支持
された円盤状の本体部１２４を備えている。さらに逆転
体７と係合するための係合爪１２２が爪支持軸１２１に
より端部において本体部１２４に揺動可能に支持されて
いる。この係合爪１２２は付勢バネ１２３により径方向
外側、すなわち、逆転体７との係合方向に付勢されてい
る。付勢バネ１２３の一端は係合爪１２２に係合し、他
端は本体部１２４に設けられた孔１２０ａに係合してい
る。前記係合爪の径方向外側に位置する面は、係合爪１
２２が逆転体７と係合した伝達状態において、径方向に
傾斜して延びるような形状を有する摺動面１２２ａとし
て形成されている。この摺動面１２２ａに前記第１制御
部１１４の爪押さえ部１１４ａが径方向外側より接当す
ると、係合爪１２２と逆転体７の係合が解除され非伝達
状態となる。第１動力取り出し部１２０の本体部の径方
向内側の部分には中スリーブ１２５から軸方向に延びる
係合突起１２５ａと係合する係合溝１２０ｂが形成され
ている。この係合により第１動力取り出し部１２０と中
スリーブ１２５が一体的に回転するのである。
ａとは軸方向反対側に第１制御部１１４と係合する係合
突起１１０ｂが設けられている。またこの係合突起１１
０ｂの周方向の側面は、中スリーブ１２５の係合突起１
２５ａの周方向の側面に形成される接当面１２５ｂと接
当する接当面１１０ｃを形成している。第１制御部１１
４は上述されたとおり、右スリーブ１１０と一体的に回
転するものであり、第１制御部１１４は大きく分けて、
固定軸３に対して垂直に延びる環状の本体部と、本体部
の周部より固定軸３の軸芯方向に延びる１対の爪押さえ
部１１４ａを有する。さらに第１制御部１１４の環状の
本体部の内側には、右スリーブ１１０の係合突起１１０
ｂが係合し、貫通する係合溝１１４ｂが設けられてい
る。この様に、モータ部１００の第４ギヤ１０６、右ス
リーブ１１０、第１制御部１１４が一体的に回転するよ
う構成されている。図７で、第１制御部１１４の左に描
かれているのが第１動力取り出し部１２０である。この
第１動力取り出し部１２０は、中心に固定軸３を通す穴
を設け、固定軸３に対して自由に回転できるように支持
された円盤状の本体部１２４を備えている。さらに逆転
体７と係合するための係合爪１２２が爪支持軸１２１に
より端部において本体部１２４に揺動可能に支持されて
いる。この係合爪１２２は付勢バネ１２３により径方向
外側、すなわち、逆転体７との係合方向に付勢されてい
る。付勢バネ１２３の一端は係合爪１２２に係合し、他
端は本体部１２４に設けられた孔１２０ａに係合してい
る。前記係合爪の径方向外側に位置する面は、係合爪１
２２が逆転体７と係合した伝達状態において、径方向に
傾斜して延びるような形状を有する摺動面１２２ａとし
て形成されている。この摺動面１２２ａに前記第１制御
部１１４の爪押さえ部１１４ａが径方向外側より接当す
ると、係合爪１２２と逆転体７の係合が解除され非伝達
状態となる。第１動力取り出し部１２０の本体部の径方
向内側の部分には中スリーブ１２５から軸方向に延びる
係合突起１２５ａと係合する係合溝１２０ｂが形成され
ている。この係合により第１動力取り出し部１２０と中
スリーブ１２５が一体的に回転するのである。
【００２３】中スリーブ１２５は全体的に筒状をしてお
り、固定軸３回りで回転することができる。この中スリ
ーブ１２５には係合突起１２５ａとは軸方向反対側に第
２制御部１２９と係合する係合突起１２５ｄが設けられ
ている。また、この係合突起１２５ｄの周方向の側面
は、左スリーブ１３５の係合突起１３５ｂの周方向の側
面に形成される接当面１３５ｃと接当する接当面１２５
ｅを形成している。第２制御部１２９は、前記第１制御
部１１４と同様の形状をしており、固定軸３に対して垂
直に延びる環状の本体部と、本体部の周部より固定軸３
の軸芯方向に延びる１対の爪押さえ部１２９ａを備えて
いる。さらに第２制御部１２９の環状の本体部の内側に
は、中スリーブ１２５の係合突起１２５ｄが係合し、貫
通する係合溝１２９ｂが設けられている。この様に、第
１動力取り出し部１２０と中スリーブ１２５と第２制御
部１２９が一体的に回転するよう構成されている。
り、固定軸３回りで回転することができる。この中スリ
ーブ１２５には係合突起１２５ａとは軸方向反対側に第
２制御部１２９と係合する係合突起１２５ｄが設けられ
ている。また、この係合突起１２５ｄの周方向の側面
は、左スリーブ１３５の係合突起１３５ｂの周方向の側
面に形成される接当面１３５ｃと接当する接当面１２５
ｅを形成している。第２制御部１２９は、前記第１制御
部１１４と同様の形状をしており、固定軸３に対して垂
直に延びる環状の本体部と、本体部の周部より固定軸３
の軸芯方向に延びる１対の爪押さえ部１２９ａを備えて
いる。さらに第２制御部１２９の環状の本体部の内側に
は、中スリーブ１２５の係合突起１２５ｄが係合し、貫
通する係合溝１２９ｂが設けられている。この様に、第
１動力取り出し部１２０と中スリーブ１２５と第２制御
部１２９が一体的に回転するよう構成されている。
【００２４】図７で、第２制御部１２９の左に描かれて
いるのが第２動力取り出し部１３０である。この第２動
力取り出し部１３０は、中心に固定軸３を通す穴を設
け、固定軸３に対して自由に回転できるように支持され
た円盤状の本体部１３４を備えている。さらに駆動体１
の径方向内側に設けられたギヤ１ｃと係合するための係
合爪１３２が爪支持軸１３１により端部において本体部
１３４に揺動可能に支持されている。この係合爪１３２
は付勢バネ１３３により径方向外側、すなわち、駆動体
１との係合方向に付勢されている。付勢バネ１３３の一
端は係合爪１３２に係合し、他端は本体部１３４に設け
られた孔１３０ａに係合している。前記係合爪１３２の
径方向外側に位置する面は、係合爪１３２が駆動体１と
係合した伝達状態において、径方向に傾斜して延びるよ
うな形状を有する摺動面１３２ａとして形成されてい
る。図８に示されるとおり、この摺動面１３２ａに前記
第２制御部１２９の爪押さえ部１２９ａが径方向外側よ
り接当すると、係合爪１３２と駆動体１の係合が解除さ
れるのである（非伝達状態）。第２動力取り出し部１３
０の本体部１３４の径方向内側の部分には左スリーブ１
３５から軸方向に延びる係合突起１３５ａと係合する係
合溝１３０ｂが形成されている。この係合により第２動
力取り出し部１２０と左スリーブ１３５が一体的に回転
するのである。この左スリーブ１３５の係合突起１３５
ａは中スリーブ１２５の係合突起１２５ｄの径方向に延
びる面１２５ｅと接当する接当面１３５ｄを有してお
り、これらの面は後に説明される通り、第２セーババネ
１２７により接当するよう構成されている。左スリーブ
１３５は、クラッチと一体回転するようカム体３７の径
方向内側に設けられた凹部と係止する一対の係止突起１
３５ｃが設けられている。モータ部１００からの操作力
が無い場合、第１制御部１１４の爪押さえ部１１４ａは
第１動力取り出し部１２０の係合爪１２２を押さえる状
態で配置されており、第２制御部１２９の爪押さえ部１
２９ａは第２動力取り出し部１３２の係合爪１３２を押
さえる状態で配置されている。また、右スリーブ１１０
と中スリーブ１２５の間には、ねじりバネである第１セ
ーババネ１１２が設けられており、第１セーババネ１１
２の一端１１２ａは前記右スリーブ１１０の係合突起１
１０ｂに形成された孔１１０ｄに対して係合し、他端１
１２ｂは中スリーブ１２５の係合突起１２５ａに設けら
れた孔１２５ｃに係合している。
いるのが第２動力取り出し部１３０である。この第２動
力取り出し部１３０は、中心に固定軸３を通す穴を設
け、固定軸３に対して自由に回転できるように支持され
た円盤状の本体部１３４を備えている。さらに駆動体１
の径方向内側に設けられたギヤ１ｃと係合するための係
合爪１３２が爪支持軸１３１により端部において本体部
１３４に揺動可能に支持されている。この係合爪１３２
は付勢バネ１３３により径方向外側、すなわち、駆動体
１との係合方向に付勢されている。付勢バネ１３３の一
端は係合爪１３２に係合し、他端は本体部１３４に設け
られた孔１３０ａに係合している。前記係合爪１３２の
径方向外側に位置する面は、係合爪１３２が駆動体１と
係合した伝達状態において、径方向に傾斜して延びるよ
うな形状を有する摺動面１３２ａとして形成されてい
る。図８に示されるとおり、この摺動面１３２ａに前記
第２制御部１２９の爪押さえ部１２９ａが径方向外側よ
り接当すると、係合爪１３２と駆動体１の係合が解除さ
れるのである（非伝達状態）。第２動力取り出し部１３
０の本体部１３４の径方向内側の部分には左スリーブ１
３５から軸方向に延びる係合突起１３５ａと係合する係
合溝１３０ｂが形成されている。この係合により第２動
力取り出し部１２０と左スリーブ１３５が一体的に回転
するのである。この左スリーブ１３５の係合突起１３５
ａは中スリーブ１２５の係合突起１２５ｄの径方向に延
びる面１２５ｅと接当する接当面１３５ｄを有してお
り、これらの面は後に説明される通り、第２セーババネ
１２７により接当するよう構成されている。左スリーブ
１３５は、クラッチと一体回転するようカム体３７の径
方向内側に設けられた凹部と係止する一対の係止突起１
３５ｃが設けられている。モータ部１００からの操作力
が無い場合、第１制御部１１４の爪押さえ部１１４ａは
第１動力取り出し部１２０の係合爪１２２を押さえる状
態で配置されており、第２制御部１２９の爪押さえ部１
２９ａは第２動力取り出し部１３２の係合爪１３２を押
さえる状態で配置されている。また、右スリーブ１１０
と中スリーブ１２５の間には、ねじりバネである第１セ
ーババネ１１２が設けられており、第１セーババネ１１
２の一端１１２ａは前記右スリーブ１１０の係合突起１
１０ｂに形成された孔１１０ｄに対して係合し、他端１
１２ｂは中スリーブ１２５の係合突起１２５ａに設けら
れた孔１２５ｃに係合している。
【００２５】更に、中スリーブ１２５と左スリーブ１３
５の間には、ねじりバネである第２セーババネ１２７が
設けられており、第２セーババネ１２７の一端１２７ａ
は前記中スリーブ１２５の係合突起１２５ｄに形成され
た孔１２５ｆに対して係合し、他端１２７ｂは左スリー
ブ１３５の係合突起１３５ａに設けられた孔１３５ｂに
係合している。第１セーババネ１１２と第２セーババネ
は両方とも初期バネ力を加えた状態で組み付けられてい
る。すなわち、第１セーババネ１１２は右スリーブ１１
０と中スリーブ１２５がそれぞれの接当面１１０ｃと１
２５ｂにおいて接当している状態において、右スリーブ
１１０と中スリーブ１２５が接当する方向に付勢力が働
くよう組み付けられている。同様に、第２セーババネ１
２７は中スリーブ１２５と左スリーブ１３５のそれぞれ
の接当面１２５ｅと１３５ｃ間にも同様の付勢力が働く
よう組み付けられている。本実施例においては、第１セ
ーババネ１１２の初期バネ力の値は、第２セーババネ１
２７の初期バネ力の値とほぼ同じにしてあるが、２つの
バネの初期バネ力の値を異なるものにしても良い。本発
明ではクラッチの操作に必要な操作力が設定値より大き
いときに、駆動体１よりの駆動力をクラッチに伝達する
伝達状態と、駆動体２よりの前記駆動力を前記クラッチ
に伝達しない非伝達状態との間で駆動力取り出し部が変
位するのであるが、この設定値を第１動力取り出し部１
２０と第１制御部１１４を例にとって説明する。以下で
説明されるとおり、モータ部１００は、第１制御部１１
４を第１取り出し部１２０の係合爪１２２が逆転体７と
係合するまで必要操作角度だけ揺動操作できる必要があ
る。これに必要な操作力は、前記初期バネ力にバネ係数
と第１セーババネ１１２の前記必要操作角度の積を加え
た値である。この値を設定値とする。前記設定値はモー
タ部１００の操作力より小さい必要があるが、この他は
自由に選択することができる。例えば、この設定値を極
端に小さくすることにより変速操作の際には常に動力取
り出し部を介して駆動体１よりの駆動力を利用してクラ
ッチを操作するようにしてもよい。しかし本実施例で
は、前記設定値はをモータ部１００の操作力に近い値に
設定してある。
５の間には、ねじりバネである第２セーババネ１２７が
設けられており、第２セーババネ１２７の一端１２７ａ
は前記中スリーブ１２５の係合突起１２５ｄに形成され
た孔１２５ｆに対して係合し、他端１２７ｂは左スリー
ブ１３５の係合突起１３５ａに設けられた孔１３５ｂに
係合している。第１セーババネ１１２と第２セーババネ
は両方とも初期バネ力を加えた状態で組み付けられてい
る。すなわち、第１セーババネ１１２は右スリーブ１１
０と中スリーブ１２５がそれぞれの接当面１１０ｃと１
２５ｂにおいて接当している状態において、右スリーブ
１１０と中スリーブ１２５が接当する方向に付勢力が働
くよう組み付けられている。同様に、第２セーババネ１
２７は中スリーブ１２５と左スリーブ１３５のそれぞれ
の接当面１２５ｅと１３５ｃ間にも同様の付勢力が働く
よう組み付けられている。本実施例においては、第１セ
ーババネ１１２の初期バネ力の値は、第２セーババネ１
２７の初期バネ力の値とほぼ同じにしてあるが、２つの
バネの初期バネ力の値を異なるものにしても良い。本発
明ではクラッチの操作に必要な操作力が設定値より大き
いときに、駆動体１よりの駆動力をクラッチに伝達する
伝達状態と、駆動体２よりの前記駆動力を前記クラッチ
に伝達しない非伝達状態との間で駆動力取り出し部が変
位するのであるが、この設定値を第１動力取り出し部１
２０と第１制御部１１４を例にとって説明する。以下で
説明されるとおり、モータ部１００は、第１制御部１１
４を第１取り出し部１２０の係合爪１２２が逆転体７と
係合するまで必要操作角度だけ揺動操作できる必要があ
る。これに必要な操作力は、前記初期バネ力にバネ係数
と第１セーババネ１１２の前記必要操作角度の積を加え
た値である。この値を設定値とする。前記設定値はモー
タ部１００の操作力より小さい必要があるが、この他は
自由に選択することができる。例えば、この設定値を極
端に小さくすることにより変速操作の際には常に動力取
り出し部を介して駆動体１よりの駆動力を利用してクラ
ッチを操作するようにしてもよい。しかし本実施例で
は、前記設定値はをモータ部１００の操作力に近い値に
設定してある。
【００２６】次に、この動力取り出し部の作用について
説明する。この説明にあたり、モータ部１００より右ス
リーブ１１０に対して伝達される操作力をモータ操作力
と呼ぶ。また、自転車Ｂが駆動状態にあり、遊星ギヤ機
構に駆動負荷がかかっていると仮定する。この状態で、
クラッチを操作するに必要な操作力を必要操作力と呼
ぶ。先ず、増速方向の変速について説明する。この場
合、右スリーブ１１０はＦとは反対方向にモータ部１０
０により操作される。もし、この時、必要操作力が上述
された設定値より小さい場合、第１セーババネ１１２と
第２セーババネ１２７により、右スリーブ１１０と中ス
リーブ１２５と左スリーブ１３５は一体的に回転し、ク
ラッチが操作され、任意の変速位置に変速される。この
時第１動力取り出し部１２０は逆転体７とは係合してい
ない非伝達状態となっている。 しかし、必要操作力が
前記設定値より大きい場合、右スリーブ１１０がＦとは
逆方向に回転するが、中スリーブ１２５は左スリーブ１
３５と係合突起の側面同士の接当により、回転できな
い。従って、第１セーババネ１１２による右スリーブ１
１０と中スリーブ１２５を一体的に回転させようとする
付勢力に対向して、中スリーブ１２５に対して右スリー
ブ１１０がＦ方向に回転する。そうすると、今まで、第
１動力取り出し部１２０の係合爪１２２を押さえていた
第１制御部１１４の爪押さえ部１１４ａが相対的に回転
し、逆転体７と第１動力取り出し部１２０との係合を許
可する伝達状態となる。すると、逆回転体７からの駆動
体１とは逆方向である方向の駆動力が、係合爪１２２
や、中スリーブ１２５と、左スリーブを介してクラッチ
へ伝達され、変速が行われる。
説明する。この説明にあたり、モータ部１００より右ス
リーブ１１０に対して伝達される操作力をモータ操作力
と呼ぶ。また、自転車Ｂが駆動状態にあり、遊星ギヤ機
構に駆動負荷がかかっていると仮定する。この状態で、
クラッチを操作するに必要な操作力を必要操作力と呼
ぶ。先ず、増速方向の変速について説明する。この場
合、右スリーブ１１０はＦとは反対方向にモータ部１０
０により操作される。もし、この時、必要操作力が上述
された設定値より小さい場合、第１セーババネ１１２と
第２セーババネ１２７により、右スリーブ１１０と中ス
リーブ１２５と左スリーブ１３５は一体的に回転し、ク
ラッチが操作され、任意の変速位置に変速される。この
時第１動力取り出し部１２０は逆転体７とは係合してい
ない非伝達状態となっている。 しかし、必要操作力が
前記設定値より大きい場合、右スリーブ１１０がＦとは
逆方向に回転するが、中スリーブ１２５は左スリーブ１
３５と係合突起の側面同士の接当により、回転できな
い。従って、第１セーババネ１１２による右スリーブ１
１０と中スリーブ１２５を一体的に回転させようとする
付勢力に対向して、中スリーブ１２５に対して右スリー
ブ１１０がＦ方向に回転する。そうすると、今まで、第
１動力取り出し部１２０の係合爪１２２を押さえていた
第１制御部１１４の爪押さえ部１１４ａが相対的に回転
し、逆転体７と第１動力取り出し部１２０との係合を許
可する伝達状態となる。すると、逆回転体７からの駆動
体１とは逆方向である方向の駆動力が、係合爪１２２
や、中スリーブ１２５と、左スリーブを介してクラッチ
へ伝達され、変速が行われる。
【００２７】以上の増速方向への変速の際には、中スリ
ーブ１２５と左スリーブ１３５はそれぞれの係合突起に
おいて接当しており、相対的な変位は起きないため、第
２動力取り出し部１３０の係合爪１３３は第２制御部１
２９の爪押さえ部１２９ａにより押さえられており、第
２動力取り出し部１３０と駆動体１は係合しない非伝達
状態を保っている。次に、減速方向への操作した際の動
力取り出し部の作用について説明する。この際、右スリ
ーブ１１０はＦの方向へ回転操作される。もし、必要操
作力が、両方のセーババネの初期バネ力の設定値より小
さい場合、中スリーブ１２５は右スリーブ１１０に対し
て互いの接当突起により接当しているため一体的に回転
し、更に左スリーブ１３５は中スリーブ１２５と第２セ
ーババネ１２７により連結されているため、その付勢力
により中スリーブ１２５と一体的に回転し、変速操作が
行われる。しかし、必要操作力が駆動操作力を上回る
と、中スリーブ１２５が右スリーブ１１０により回転さ
せられても、左スリーブ１３５は動かないため、第２セ
ーババネ１２７の付勢力に対向して、中スリーブ１２５
は左スリーブ１３５に対して相対的にＦ方向に回転す
る。すると、第２制御部１２９の爪押さえ部１２９ａ
が、第２動力取り出し部１３０の係合爪１３２に対して
移動し、第２動力取り出し部１３０の駆動体１に対する
係合を許可する。このことにより、駆動体１のＦ方向へ
の駆動力が、係合爪１３２や、左スリーブ１３５を介し
てクラッチに伝達され、変速が行われる。この様に、モ
ータ１０１を利用して内装変速装置の変速操作を行うこ
とにより、自転車のライダーが供給しなければならない
操作力を極端に小さくすることができる。更に、上述さ
れた動力取り出し部を利用すると、モータ部１００より
の操作力が小さくても、駆動体１よりの駆動力を利用す
ることにより変速が円滑に行われる。この様に構成する
と、必要なモータ１００は小さなものでよく、必要な電
池も小さくて良くシステムのコンパクト化を図ることが
可能である。また、必要な電力も小さいため電池の交換
時期を長くすることができるのである。
ーブ１２５と左スリーブ１３５はそれぞれの係合突起に
おいて接当しており、相対的な変位は起きないため、第
２動力取り出し部１３０の係合爪１３３は第２制御部１
２９の爪押さえ部１２９ａにより押さえられており、第
２動力取り出し部１３０と駆動体１は係合しない非伝達
状態を保っている。次に、減速方向への操作した際の動
力取り出し部の作用について説明する。この際、右スリ
ーブ１１０はＦの方向へ回転操作される。もし、必要操
作力が、両方のセーババネの初期バネ力の設定値より小
さい場合、中スリーブ１２５は右スリーブ１１０に対し
て互いの接当突起により接当しているため一体的に回転
し、更に左スリーブ１３５は中スリーブ１２５と第２セ
ーババネ１２７により連結されているため、その付勢力
により中スリーブ１２５と一体的に回転し、変速操作が
行われる。しかし、必要操作力が駆動操作力を上回る
と、中スリーブ１２５が右スリーブ１１０により回転さ
せられても、左スリーブ１３５は動かないため、第２セ
ーババネ１２７の付勢力に対向して、中スリーブ１２５
は左スリーブ１３５に対して相対的にＦ方向に回転す
る。すると、第２制御部１２９の爪押さえ部１２９ａ
が、第２動力取り出し部１３０の係合爪１３２に対して
移動し、第２動力取り出し部１３０の駆動体１に対する
係合を許可する。このことにより、駆動体１のＦ方向へ
の駆動力が、係合爪１３２や、左スリーブ１３５を介し
てクラッチに伝達され、変速が行われる。この様に、モ
ータ１０１を利用して内装変速装置の変速操作を行うこ
とにより、自転車のライダーが供給しなければならない
操作力を極端に小さくすることができる。更に、上述さ
れた動力取り出し部を利用すると、モータ部１００より
の操作力が小さくても、駆動体１よりの駆動力を利用す
ることにより変速が円滑に行われる。この様に構成する
と、必要なモータ１００は小さなものでよく、必要な電
池も小さくて良くシステムのコンパクト化を図ることが
可能である。また、必要な電力も小さいため電池の交換
時期を長くすることができるのである。
【００２８】［別実施形態］上記実施形態では、本発明
の応用例として７段の変速位置を有する内装変速装置に
関して説明を行っているが、この内装変速装置の変速段
の段数は７段以外でも良く、複数の駆動経路を選択する
機構として回転変位するクラッチ部分を有する内装変速
装置であれば本発明を適応することができる。上記実施
形態ではクラッチは固定軸３回りで揺動する構造になっ
ているが、固定軸３の軸芯方向に変位する様な構造であ
ってもよく、この場合、クラッチ操作部に固定軸３に対
して傾斜しているカム面等を設けることによりクラッチ
を操作するよう構成することができる。上記実施形態で
は逆転手段は逆転体７とピニオンギヤ６を備え、第１動
力取り出し部１２２を逆転体７と係合させることにより
駆動体１の回転方向とは反対方向への駆動力を得るよう
構成しているが、第１動力取り出し部１２２をピニオン
ギヤ６の固定軸３側において直接係合させることにより
駆動体１とは反対方向の駆動力を得ることも可能であ
る。従って、本明細書では駆動体１の回転方向とは逆方
向の駆動力を提供する手段を逆転手段と呼ぶ。図１Ｃで
は変速段を選択するスイッチＳＷの別実施形態が示され
ている。このスイッチはハンドルのグリップＧ回りに揺
動可能に設けられたグリップ式レバーで、原点であるホ
ームポジションを有し、このホームポジションより一方
方向に揺動することで増速方向に変速操作を行い、他方
方向に揺動することにより減速方向に変速操作を行う。
操作の毎に手を離すと、ホームポジションの方向にバネ
により付勢されているのでホームポジションに復帰す
る。
の応用例として７段の変速位置を有する内装変速装置に
関して説明を行っているが、この内装変速装置の変速段
の段数は７段以外でも良く、複数の駆動経路を選択する
機構として回転変位するクラッチ部分を有する内装変速
装置であれば本発明を適応することができる。上記実施
形態ではクラッチは固定軸３回りで揺動する構造になっ
ているが、固定軸３の軸芯方向に変位する様な構造であ
ってもよく、この場合、クラッチ操作部に固定軸３に対
して傾斜しているカム面等を設けることによりクラッチ
を操作するよう構成することができる。上記実施形態で
は逆転手段は逆転体７とピニオンギヤ６を備え、第１動
力取り出し部１２２を逆転体７と係合させることにより
駆動体１の回転方向とは反対方向への駆動力を得るよう
構成しているが、第１動力取り出し部１２２をピニオン
ギヤ６の固定軸３側において直接係合させることにより
駆動体１とは反対方向の駆動力を得ることも可能であ
る。従って、本明細書では駆動体１の回転方向とは逆方
向の駆動力を提供する手段を逆転手段と呼ぶ。図１Ｃで
は変速段を選択するスイッチＳＷの別実施形態が示され
ている。このスイッチはハンドルのグリップＧ回りに揺
動可能に設けられたグリップ式レバーで、原点であるホ
ームポジションを有し、このホームポジションより一方
方向に揺動することで増速方向に変速操作を行い、他方
方向に揺動することにより減速方向に変速操作を行う。
操作の毎に手を離すと、ホームポジションの方向にバネ
により付勢されているのでホームポジションに復帰す
る。
【図１】（Ａ）本発明による内装変速装置を備える自転
車の側面図 （Ｂ）内装変速装置を操作するスイッチとインジケータ
が備えられているハンドル部分を示す平面図
車の側面図 （Ｂ）内装変速装置を操作するスイッチとインジケータ
が備えられているハンドル部分を示す平面図
【図２】第１実施形態を採用した自転車用内装変速装置
の断面図
の断面図
【図３】太陽爪の作用と変速段位との関係を示す説明図
【図４】（Ａ）変速スリーブと連動するカム体の側面図 （Ｂ）変速スリーブと連動するカム体の正面図
【図５】変速スリーブの部分断面図説明図
【図６】第６速での変速スリーブの各太陽爪との位置関
係を示す各太陽爪の箇所での断面図
係を示す各太陽爪の箇所での断面図
【図７】本発明によるの実施形態の動力取り出し部付近
の構成を示す展開斜視図
の構成を示す展開斜視図
【図８】第２動力取り出し部の伝達状態を示す断面図
【図９】（Ａ）モータ部の構造を示す軸方向から見た断
面図 （Ｂ）モータ部の構造を示す軸方向とは垂直の方向から
見た断面図
面図 （Ｂ）モータ部の構造を示す軸方向とは垂直の方向から
見た断面図
【図１０】内装変速装置を操作するスイッチの別実施形
態を示す平面図
態を示す平面図
Ｂ 自転車 Ｃ チェン Ｄ コード Ｅ スピードセンサ Ｉ インジケータ ＳＷ スイッチ １ 駆動体 ２ ハブ胴 ３ 固定軸 ６ ピニオンギヤ ７ 逆転体 １１ａ 第１遊星ギヤ １１ｂ 第２遊星ギヤ １２ａ 第３遊星ギヤ １２ｂ 第４遊星ギヤ １９ 第１ギヤ枠 ２１ 第１太陽ギヤ ２２ 第２太陽ギヤ ２３ 第３太陽ギヤ ２４ 第４太陽ギヤ ３１ 変速スリーブ ３４ 伝導爪操作体 １００ モータ部 １１２ 第１セーババネ １１４ 第１制御部 １２０ 第１動力取り出し部 １２７ 第２セーババネ １２９ 第２制御部 １３０ 第２動力取り出し部
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成９年７月１８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】自転車用内装変速装置
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は固定軸と、自転車の
前進方向に対応する駆動方向と、この駆動方向とは反対
方向の逆転方向に前記固定軸周りで回転可能の駆動体
と、複数の変速段に対応する駆動力経路のいずれかを選
択するクラッチと、前記クラッチを操作するクラッチ操
作部を備える自転車用内装変速装置に関する。
前進方向に対応する駆動方向と、この駆動方向とは反対
方向の逆転方向に前記固定軸周りで回転可能の駆動体
と、複数の変速段に対応する駆動力経路のいずれかを選
択するクラッチと、前記クラッチを操作するクラッチ操
作部を備える自転車用内装変速装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、自転車の変速を行う装置は、チェ
ンと係合し、チェンを複数設けられたギヤのいずれかに
対応させるディレーラを利用した変速装置と、ハブに内
装された内装変速装置の２種類に分けることができる。
このうちの内装変速装置の一例として実用新案公報昭和
５７−４２７９２に開示されている装置が存在する。内
装変速装置は基本的には遊星ギヤ機構を利用して、複数
の変速段を得るものである。ここで、簡単に内装変速装
置の構成について説明する。内装変速装置において重要
な部品は、自転車のフォークに固定された固定軸、この
固定軸にベアリングなどにより回転可能に支持され、チ
ェンよりの駆動力がギヤを介して伝達される駆動体、更
に、駆動体よりの駆動力が複数の駆動力伝達経路を経て
伝達されるハブ胴がある。このハブ胴にスポークなどを
介して、後輪が支持されているのである。更に駆動体と
ハブ胴の間には、複数の駆動力伝達経路を形成する遊星
ギヤ機構が存在する。この遊星ギヤ機構は固定軸に設け
られた太陽ギヤと、この太陽ギヤと係合する遊星ギヤを
有している。この遊星ギヤは、通常、外面にギヤ歯を設
ける筒状体であり、ギヤ枠と呼ばれ固定軸に回転可能に
支持された支持部により固定軸に対して、自転をしなが
ら公転するようになっている。遊星ギヤの径方向外側に
は遊星ギヤのギヤ歯と係合するリングギヤが設けられる
場合が多い。自転車のペダルを漕ぐと、駆動力がチェン
やチェンと係合するギヤを介して駆動体に伝達される。
駆動体よりの駆動力が遊星ギヤを支持するギヤ枠を介し
て、遊星ギヤに伝達され、この遊星ギヤの自転が車輪が
支持されるハブ胴に伝達されると、駆動体の回転が増速
されてハブ胴に伝達される。また、駆動体よりの駆動力
が、遊星ギヤの径方向外側に位置するリングギヤを介し
て、遊星ギヤに伝達され、これよりギヤ枠等を通してハ
ブ胴に伝達された場合、駆動体よりの回転が減速されて
ハブ胴に伝達される。
ンと係合し、チェンを複数設けられたギヤのいずれかに
対応させるディレーラを利用した変速装置と、ハブに内
装された内装変速装置の２種類に分けることができる。
このうちの内装変速装置の一例として実用新案公報昭和
５７−４２７９２に開示されている装置が存在する。内
装変速装置は基本的には遊星ギヤ機構を利用して、複数
の変速段を得るものである。ここで、簡単に内装変速装
置の構成について説明する。内装変速装置において重要
な部品は、自転車のフォークに固定された固定軸、この
固定軸にベアリングなどにより回転可能に支持され、チ
ェンよりの駆動力がギヤを介して伝達される駆動体、更
に、駆動体よりの駆動力が複数の駆動力伝達経路を経て
伝達されるハブ胴がある。このハブ胴にスポークなどを
介して、後輪が支持されているのである。更に駆動体と
ハブ胴の間には、複数の駆動力伝達経路を形成する遊星
ギヤ機構が存在する。この遊星ギヤ機構は固定軸に設け
られた太陽ギヤと、この太陽ギヤと係合する遊星ギヤを
有している。この遊星ギヤは、通常、外面にギヤ歯を設
ける筒状体であり、ギヤ枠と呼ばれ固定軸に回転可能に
支持された支持部により固定軸に対して、自転をしなが
ら公転するようになっている。遊星ギヤの径方向外側に
は遊星ギヤのギヤ歯と係合するリングギヤが設けられる
場合が多い。自転車のペダルを漕ぐと、駆動力がチェン
やチェンと係合するギヤを介して駆動体に伝達される。
駆動体よりの駆動力が遊星ギヤを支持するギヤ枠を介し
て、遊星ギヤに伝達され、この遊星ギヤの自転が車輪が
支持されるハブ胴に伝達されると、駆動体の回転が増速
されてハブ胴に伝達される。また、駆動体よりの駆動力
が、遊星ギヤの径方向外側に位置するリングギヤを介し
て、遊星ギヤに伝達され、これよりギヤ枠等を通してハ
ブ胴に伝達された場合、駆動体よりの回転が減速されて
ハブ胴に伝達される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この様に、内装変速装
置においては駆動力がギヤを介して伝達され、複数の駆
動力伝達経路の内いずれかをクラッチにより選択して変
速を行うのであるが、駆動力により噛み合っているギヤ
を入り切りする必要があるため、クラッチの操作には比
較的大きな操作力が必要であるという問題があった。こ
の問題はペダルを強く踏み込んだ場合などの駆動負荷が
大きな場合、特に顕著になる。
置においては駆動力がギヤを介して伝達され、複数の駆
動力伝達経路の内いずれかをクラッチにより選択して変
速を行うのであるが、駆動力により噛み合っているギヤ
を入り切りする必要があるため、クラッチの操作には比
較的大きな操作力が必要であるという問題があった。こ
の問題はペダルを強く踏み込んだ場合などの駆動負荷が
大きな場合、特に顕著になる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題を解
決するために考案されたものであり、本発明による自転
車用内装変速装置のクラッチ操作部は前記駆動体よりの
駆動力により、駆動方向とは反対方向に変位する逆転手
段と、前記逆転手段と係合することにより前記駆動体と
は反対方向の駆動力を前記クラッチに伝達する第１状態
と、前記逆転手段と非係合状態にある第２状態との間で
変位可能の第１動力取り出し部と、前記第１駆動力取り
出し部の前記第１状態と前記２状態を選択する第１制御
部と、前記第１制御部を操作する変速操作部を備えてい
る。この様に、変速を行いたい際に、クラッチの操作に
駆動体よりの駆動力を利用することにより駆動負荷が比
較的大きな際にも小さな操作力でクラッチ操作を行うこ
とができる。
決するために考案されたものであり、本発明による自転
車用内装変速装置のクラッチ操作部は前記駆動体よりの
駆動力により、駆動方向とは反対方向に変位する逆転手
段と、前記逆転手段と係合することにより前記駆動体と
は反対方向の駆動力を前記クラッチに伝達する第１状態
と、前記逆転手段と非係合状態にある第２状態との間で
変位可能の第１動力取り出し部と、前記第１駆動力取り
出し部の前記第１状態と前記２状態を選択する第１制御
部と、前記第１制御部を操作する変速操作部を備えてい
る。この様に、変速を行いたい際に、クラッチの操作に
駆動体よりの駆動力を利用することにより駆動負荷が比
較的大きな際にも小さな操作力でクラッチ操作を行うこ
とができる。
【０００５】本発明の実施形態において、前記クラッチ
操作部に前記駆動体と係合する事により前記駆動体の駆
動力を前記クラッチに伝達する第１状態と、前記駆動体
と非係合状態にある第２状態との間で変位可能の第２駆
動力取り出し部を備え、更に、前記第２駆動力取り出し
部の前記第１状態と第２状態を選択し、前記変速操作部
に操作される第２制御部を備える事ができる。従って、
例えば増速などの変速を行うためにクラッチを一方方向
に変位させる際に、逆転手段と第１動力取り出し部を介
して、駆動体よりの駆動力を利用し、反対方向への変速
を行うために第２動力取り出し部を介して、駆動体より
の駆動力を利用し、クラッチを他方向へ変位させること
が可能になる。これにより両方向の変速において軽くス
ムースな変速が行えるようになる。また、本発明の実施
形態において、前記制御部が、第１と第２駆動力取り出
し部とそれぞれ対応する第１と第２制御部を有するよう
構成し、前記第１駆動力取り出し部に前記逆転体と係合
する方向に付勢された係合爪を備え、前記第１制御部に
前記第１駆動力取り出し部の係合爪と前記逆転体の係合
を阻止する爪押さえ部を備え、さらに、前記第２駆動力
取り出し部に前記駆動体と係合する方向に付勢された係
合爪を備え、前記第２制御部は前記第２駆動力取り出し
部の係合爪と前記駆動体の係合を阻止する爪押さえ部を
備えることができる。この様に、駆動体より駆動力を取
り出す機構を駆動体方向に付勢される係合爪とすること
で、確実な駆動力の伝達が可能になり、また、この駆動
体と制御部との係合を解除することも爪を押さえる爪押
さえ部により行うことができる。即ち、簡単な構造でか
つ、確実な係合及び係合解除が可能になる。
操作部に前記駆動体と係合する事により前記駆動体の駆
動力を前記クラッチに伝達する第１状態と、前記駆動体
と非係合状態にある第２状態との間で変位可能の第２駆
動力取り出し部を備え、更に、前記第２駆動力取り出し
部の前記第１状態と第２状態を選択し、前記変速操作部
に操作される第２制御部を備える事ができる。従って、
例えば増速などの変速を行うためにクラッチを一方方向
に変位させる際に、逆転手段と第１動力取り出し部を介
して、駆動体よりの駆動力を利用し、反対方向への変速
を行うために第２動力取り出し部を介して、駆動体より
の駆動力を利用し、クラッチを他方向へ変位させること
が可能になる。これにより両方向の変速において軽くス
ムースな変速が行えるようになる。また、本発明の実施
形態において、前記制御部が、第１と第２駆動力取り出
し部とそれぞれ対応する第１と第２制御部を有するよう
構成し、前記第１駆動力取り出し部に前記逆転体と係合
する方向に付勢された係合爪を備え、前記第１制御部に
前記第１駆動力取り出し部の係合爪と前記逆転体の係合
を阻止する爪押さえ部を備え、さらに、前記第２駆動力
取り出し部に前記駆動体と係合する方向に付勢された係
合爪を備え、前記第２制御部は前記第２駆動力取り出し
部の係合爪と前記駆動体の係合を阻止する爪押さえ部を
備えることができる。この様に、駆動体より駆動力を取
り出す機構を駆動体方向に付勢される係合爪とすること
で、確実な駆動力の伝達が可能になり、また、この駆動
体と制御部との係合を解除することも爪を押さえる爪押
さえ部により行うことができる。即ち、簡単な構造でか
つ、確実な係合及び係合解除が可能になる。
【０００６】また、本発明による実施形態において、前
記クラッチ操作部に弾性手段を備えることができる。こ
れにより、前記クラッチの操作に必要な操作力が設定値
より小さいときには、前記弾性手段は変位せず前記クラ
ッチ操作部は第１駆動力取り出し部を第２状態の非伝達
状態にしたままで、前記弾性手段を介して前記クラッチ
を操作し、前記クラッチの操作に必要な操作力が前記設
定値より大きい時には前記変速操作部は前記弾性手段を
変位させ、前記弾性手段の弾性力に対抗して、前記第１
駆動力取り出し部を第１状態である伝達状態に操作し、
前記逆転体よりの駆動力が前記第１駆動力取り出し部を
介して前記クラッチに伝達され、前記クラッチが操作さ
れるよう構成することが可能である。この様に、弾性体
をクラッチ操作部に設けることにより、変速操作部によ
るクラッチの操作と、駆動体よりの駆動力によるクラッ
チの操作のいずれかが、クラッチ操作に必要な力の変化
に応じて選択できる機構を簡単な構造で提供することが
できる。
記クラッチ操作部に弾性手段を備えることができる。こ
れにより、前記クラッチの操作に必要な操作力が設定値
より小さいときには、前記弾性手段は変位せず前記クラ
ッチ操作部は第１駆動力取り出し部を第２状態の非伝達
状態にしたままで、前記弾性手段を介して前記クラッチ
を操作し、前記クラッチの操作に必要な操作力が前記設
定値より大きい時には前記変速操作部は前記弾性手段を
変位させ、前記弾性手段の弾性力に対抗して、前記第１
駆動力取り出し部を第１状態である伝達状態に操作し、
前記逆転体よりの駆動力が前記第１駆動力取り出し部を
介して前記クラッチに伝達され、前記クラッチが操作さ
れるよう構成することが可能である。この様に、弾性体
をクラッチ操作部に設けることにより、変速操作部によ
るクラッチの操作と、駆動体よりの駆動力によるクラッ
チの操作のいずれかが、クラッチ操作に必要な力の変化
に応じて選択できる機構を簡単な構造で提供することが
できる。
【０００７】また、本発明の実施形態において変速操作
部にモータ部を備え、前記第１と第２制御部を前記モー
タ部により操作することができる。すなわち、内装変速
装置の変速をモータで行うことにより、自転車のライダ
ーにとって変速操作に必要な操作力を極端に小さくする
ことができる。また、前記逆転手段は前記固定軸周りで
前記駆動体とは反対方向に回転する逆転体と、前記固定
軸に回転不可能に備えられた固定部材上に設けられ、前
記固定軸の径方向外側位置において前記駆動体と係合
し、径方向内側位置において前記逆転体と係合するピニ
オンギヤを備えることが望ましい。固定部材上に設けら
れたピニオンギヤを利用することにより構造が簡単な逆
転手段を提供することができる。
部にモータ部を備え、前記第１と第２制御部を前記モー
タ部により操作することができる。すなわち、内装変速
装置の変速をモータで行うことにより、自転車のライダ
ーにとって変速操作に必要な操作力を極端に小さくする
ことができる。また、前記逆転手段は前記固定軸周りで
前記駆動体とは反対方向に回転する逆転体と、前記固定
軸に回転不可能に備えられた固定部材上に設けられ、前
記固定軸の径方向外側位置において前記駆動体と係合
し、径方向内側位置において前記逆転体と係合するピニ
オンギヤを備えることが望ましい。固定部材上に設けら
れたピニオンギヤを利用することにより構造が簡単な逆
転手段を提供することができる。
【発明の実施の形態】図１Ａには本発明による内装変速
装置Ａを後輪軸に備える自転車Ｂが示されている。この
自転車Ｂには他に、ペダルよりの駆動力を内装変速装置
Ａに伝達するチェンＣや、ハンドルのグリップＧ付近に
備えられた、変速段を選択するスイッチＳＷや、このス
イッチよりの信号を前記内装変速装置Ａに伝達するため
のコードＤや、自転車の速度を感知するためのセンサー
Ｅが備えられている。また、図１Ｂで示されるとおりハ
ンドルのステム付近には、操作用の電池を備え、変速段
や速度などの表示部を有するインジケータＩが取り付け
られている。これらスイッチＳＷとインジケータＩは変
速操作装置を構成している。このスイッチＳＷはグリッ
プＧの周方向に並ぶ２つのボタンスイッチを備え、一方
を押すと、増速方向に変速し、他方を押すと減速方向に
変速操作を行う。このスイッチＳＷでは通常１段づつの
変速を行うが、例えば１秒などの設定時間以上押した状
態で保持すると数段の変速が可能である。
装置Ａを後輪軸に備える自転車Ｂが示されている。この
自転車Ｂには他に、ペダルよりの駆動力を内装変速装置
Ａに伝達するチェンＣや、ハンドルのグリップＧ付近に
備えられた、変速段を選択するスイッチＳＷや、このス
イッチよりの信号を前記内装変速装置Ａに伝達するため
のコードＤや、自転車の速度を感知するためのセンサー
Ｅが備えられている。また、図１Ｂで示されるとおりハ
ンドルのステム付近には、操作用の電池を備え、変速段
や速度などの表示部を有するインジケータＩが取り付け
られている。これらスイッチＳＷとインジケータＩは変
速操作装置を構成している。このスイッチＳＷはグリッ
プＧの周方向に並ぶ２つのボタンスイッチを備え、一方
を押すと、増速方向に変速し、他方を押すと減速方向に
変速操作を行う。このスイッチＳＷでは通常１段づつの
変速を行うが、例えば１秒などの設定時間以上押した状
態で保持すると数段の変速が可能である。
【０００８】［内装変速装置］図２には本発明による自
転車用内装変速装置が示されている。この実施形態では
本発明の要素であるモータと、以下に説明される駆動力
取り出し部を７段の変速装置に応用して説明するが、以
下の説明で明らかであるとおり、４段や３段あるいは他
の変速段を有する内装変速装置にも応用できるのであ
る。この変速装置は、自転車駆動用チェンをギヤ部１ａ
に巻き掛けて駆動方向Ｆ（以後この方向を時計方向とも
称する）に回動駆動する入力用の駆動体１と、自転車用
車輪のスポーク（図示せず）をハブ鍔２ａに連結するよ
うに構成したハブ胴２と、自転車の車体フレームに固定
された固定軸３と、駆動体１からハブ胴２に回転動力を
伝達する動力伝達機構である遊星ギヤ機構１０とを備
え、これらはボール４や玉押し５を介して回動自在に固
定軸３によって支持されている。遊星ギヤ機構１０は２
つの遊星ギヤ機構６０、７０を備えており、駆動体１の
回動力を７段階に変速してハブ胴２に伝達する。
転車用内装変速装置が示されている。この実施形態では
本発明の要素であるモータと、以下に説明される駆動力
取り出し部を７段の変速装置に応用して説明するが、以
下の説明で明らかであるとおり、４段や３段あるいは他
の変速段を有する内装変速装置にも応用できるのであ
る。この変速装置は、自転車駆動用チェンをギヤ部１ａ
に巻き掛けて駆動方向Ｆ（以後この方向を時計方向とも
称する）に回動駆動する入力用の駆動体１と、自転車用
車輪のスポーク（図示せず）をハブ鍔２ａに連結するよ
うに構成したハブ胴２と、自転車の車体フレームに固定
された固定軸３と、駆動体１からハブ胴２に回転動力を
伝達する動力伝達機構である遊星ギヤ機構１０とを備
え、これらはボール４や玉押し５を介して回動自在に固
定軸３によって支持されている。遊星ギヤ機構１０は２
つの遊星ギヤ機構６０、７０を備えており、駆動体１の
回動力を７段階に変速してハブ胴２に伝達する。
【０００９】［遊星ギヤ機構］前記第１遊星ギヤ機構６
０は第１ギヤ枠１９を備え、この第１ギヤ枠１９にはコ
ースターブレーキ４９の領域に設けられた中継体２０が
相対回転不能に嵌合されている。第１遊星ギヤ機構に属
する第１、第２太陽ギヤ２１，２２は、固定軸３に対し
夫々が独立して回転自在且つ軸方向移動不能となるよう
に支持されており、この第１、第２太陽ギヤ２１，２２
に各々噛合する第１、第２遊星ギヤ１１ａ，１１ｂは径
の異なるダブルギヤとして一体形成され、第１ギヤ枠１
９に支持されている。第２遊星ギヤ１１ｂには第１リン
グギヤ１７が噛合している。前記第２遊星ギヤ機構７０
は前記第１ギヤ枠１９と相対回転不能にスプライン結合
された第２ギヤ枠１５を備え、この第２遊星ギヤ機構７
０に属する第３、第４太陽ギヤ２３，２４も、固定軸３
に対し夫々が独立して回転自在且つ軸方向移動不能とな
るように支持されており、この第３、第４太陽ギヤ２
３，２４に各々噛合する第３、第４遊星ギヤ１２ａ，１
２ｂも同様に径の異なるダブルギヤとして一体形成さ
れ、第２ギヤ枠１５に支持されている。第４遊星ギヤ１
２ｂには第２リングギヤ１３が噛合している。尚、固定
軸３に対する各太陽ギヤ２１，２２，２３，２４の自由
回転(free wheeling)／固定制御は、後に詳しく説明さ
れる変速スリーブ３１によって選択的に行われる。第１
リングギヤ１７と中継体２０とは、ハブ胴２に対する遊
星ギヤ機構１０の出力部材として選択的に用いられ、ま
た、第２リングギヤ１３と第２ギヤ枠１５とは駆動体２
からの入力部材として選択的に切り換えられる。そし
て、これらの各部材間での選択的な動力伝達を実現する
ため、ワンウェイクラッチが採用されている。つまり、
出力ワンウェイクラッチとして中継体２０とハブ胴２と
の間に設けられた出力用第１伝動クラッチ２５と第１リ
ングギヤ１７とハブ胴２との間に設けられた出力用第２
伝動クラッチ１８が装備され、そして入力ワンウェイク
ラッチとして第２ギヤ枠１５と駆動体１との間に設けら
れた入力用第３伝動クラッチ１６と第２リングギヤ１３
と駆動体１との間に設けられた入力用第４伝動クラッチ
１４とが装備されている。これら各ワンウェイクラッチ
はそれぞれラチェット歯に係合するラチェット爪として
形成されている。
０は第１ギヤ枠１９を備え、この第１ギヤ枠１９にはコ
ースターブレーキ４９の領域に設けられた中継体２０が
相対回転不能に嵌合されている。第１遊星ギヤ機構に属
する第１、第２太陽ギヤ２１，２２は、固定軸３に対し
夫々が独立して回転自在且つ軸方向移動不能となるよう
に支持されており、この第１、第２太陽ギヤ２１，２２
に各々噛合する第１、第２遊星ギヤ１１ａ，１１ｂは径
の異なるダブルギヤとして一体形成され、第１ギヤ枠１
９に支持されている。第２遊星ギヤ１１ｂには第１リン
グギヤ１７が噛合している。前記第２遊星ギヤ機構７０
は前記第１ギヤ枠１９と相対回転不能にスプライン結合
された第２ギヤ枠１５を備え、この第２遊星ギヤ機構７
０に属する第３、第４太陽ギヤ２３，２４も、固定軸３
に対し夫々が独立して回転自在且つ軸方向移動不能とな
るように支持されており、この第３、第４太陽ギヤ２
３，２４に各々噛合する第３、第４遊星ギヤ１２ａ，１
２ｂも同様に径の異なるダブルギヤとして一体形成さ
れ、第２ギヤ枠１５に支持されている。第４遊星ギヤ１
２ｂには第２リングギヤ１３が噛合している。尚、固定
軸３に対する各太陽ギヤ２１，２２，２３，２４の自由
回転(free wheeling)／固定制御は、後に詳しく説明さ
れる変速スリーブ３１によって選択的に行われる。第１
リングギヤ１７と中継体２０とは、ハブ胴２に対する遊
星ギヤ機構１０の出力部材として選択的に用いられ、ま
た、第２リングギヤ１３と第２ギヤ枠１５とは駆動体２
からの入力部材として選択的に切り換えられる。そし
て、これらの各部材間での選択的な動力伝達を実現する
ため、ワンウェイクラッチが採用されている。つまり、
出力ワンウェイクラッチとして中継体２０とハブ胴２と
の間に設けられた出力用第１伝動クラッチ２５と第１リ
ングギヤ１７とハブ胴２との間に設けられた出力用第２
伝動クラッチ１８が装備され、そして入力ワンウェイク
ラッチとして第２ギヤ枠１５と駆動体１との間に設けら
れた入力用第３伝動クラッチ１６と第２リングギヤ１３
と駆動体１との間に設けられた入力用第４伝動クラッチ
１４とが装備されている。これら各ワンウェイクラッチ
はそれぞれラチェット歯に係合するラチェット爪として
形成されている。
【００１０】つまり、クラッチとして機能する第１〜第
４伝動爪２５，１８，１６，１４は対応する各伝動歯２
ｃ，２ｂ，１５ａ，１３ａに係合するようにばねにより
常時付勢されている。第１伝動爪２５は中継体２０に、
第２伝動爪１８は第１リングギヤ１７に、第３・第４伝
動爪１６，１４は駆動体１に取り付けられており、伝動
爪２５，１８，１６，１４を取り付けた各部材が第２図
で矢印で示された駆動方向Ｆに回転する場合にのみ、そ
れぞれの爪に対応するハブ胴２、第２ギヤ枠１５または
第２リングギヤ１３が従動するように爪を配向してあ
る。尚、第３伝動爪１６は前記第３伝動歯１５ａの全幅
にわたって噛み合い、第３伝動クラッチとしての第３伝
動爪１６は、後述する伝導爪操作体３４により入切可能
である。前記第４伝動爪１４は係止起立姿勢に爪ばね
（図示せず）によって付勢されており、駆動体１の回動
力をリングギヤ１３に伝達し、かつ、リングギヤ１３が
駆動体１より先行回転することを許容する。前記第２伝
動爪１８は、係止起立姿勢に爪ばね（図示せず）によっ
て付勢されており、リングギヤ１７の回動力をハブ胴２
に伝達する。前記第１伝動爪２５は、係止起立姿勢に爪
ばね（図示せず）によって付勢されており、ハブ胴２が
中継体２０より高速で回動することを可能にするように
ラチェット爪に形成してあり、第１遊星ギヤ１１のギヤ
枠１９から中継体２０に伝達する回動力をハブ胴２に伝
達し、かつ、ハブ胴２が中継体２０より先行回転するこ
とを許容する。
４伝動爪２５，１８，１６，１４は対応する各伝動歯２
ｃ，２ｂ，１５ａ，１３ａに係合するようにばねにより
常時付勢されている。第１伝動爪２５は中継体２０に、
第２伝動爪１８は第１リングギヤ１７に、第３・第４伝
動爪１６，１４は駆動体１に取り付けられており、伝動
爪２５，１８，１６，１４を取り付けた各部材が第２図
で矢印で示された駆動方向Ｆに回転する場合にのみ、そ
れぞれの爪に対応するハブ胴２、第２ギヤ枠１５または
第２リングギヤ１３が従動するように爪を配向してあ
る。尚、第３伝動爪１６は前記第３伝動歯１５ａの全幅
にわたって噛み合い、第３伝動クラッチとしての第３伝
動爪１６は、後述する伝導爪操作体３４により入切可能
である。前記第４伝動爪１４は係止起立姿勢に爪ばね
（図示せず）によって付勢されており、駆動体１の回動
力をリングギヤ１３に伝達し、かつ、リングギヤ１３が
駆動体１より先行回転することを許容する。前記第２伝
動爪１８は、係止起立姿勢に爪ばね（図示せず）によっ
て付勢されており、リングギヤ１７の回動力をハブ胴２
に伝達する。前記第１伝動爪２５は、係止起立姿勢に爪
ばね（図示せず）によって付勢されており、ハブ胴２が
中継体２０より高速で回動することを可能にするように
ラチェット爪に形成してあり、第１遊星ギヤ１１のギヤ
枠１９から中継体２０に伝達する回動力をハブ胴２に伝
達し、かつ、ハブ胴２が中継体２０より先行回転するこ
とを許容する。
【００１１】前記第３伝動爪１６は、係止起立姿勢に爪
ばね（図示せず）によって付勢されており、係止状態で
駆動体１の回動力をギヤ枠１５に伝達し、係脱状態で駆
動体１からギヤ枠１５への伝動を絶つ。第１ギヤ枠１９
と第２ギヤ枠１５とはそれぞれに設けられた歯部１５ｂ
と１９ａとによって一体に回動するように噛み合い連動
している。図２と図６Ａ〜Ｄに示すように、前記第１〜
第４太陽ギヤ２１，２２，２３，２４と固定軸３との間
には、ワンウェイクラッチとして機能するようにそれぞ
れ第１〜第４太陽ギヤの内周に揺動可能に取り付けられ
た第１〜第４太陽爪２１ａ，２２ａ ，２３ａ， ２４ａ
が備えられており、 これらの太陽爪は固定軸３に向か
って常時付勢されている。固定軸３には、第１太陽爪２
１ａと係合可能な第１規制突起３ａ、第２太陽爪２２ａ
と係合可能な第２規制突起３ｂ、そして第３と第４太陽
爪２３ａ，２４ａと共通に係合可能な第３規制突起３ｃ
が形成されている。これら太陽爪と規制突起の協動作用
によりそれぞれの太陽ギヤの固定軸３回りの一方の方向
の回動が禁止される。ここで、第１、第２太陽爪２１
ａ、２２ａは固定軸３に対する駆動方向Ｆとは反対回り
の回転が許容され、第３、第４太陽クラッチ２３，２４
は固定軸３に対する駆動方向Ｆ回りの回転が許容される
ように配設されている。尚、第１太陽ギヤ２１は小径で
あることから、そのボス部を左側に延出させ、その延出
部に第１太陽爪２１ａが設けられている。
ばね（図示せず）によって付勢されており、係止状態で
駆動体１の回動力をギヤ枠１５に伝達し、係脱状態で駆
動体１からギヤ枠１５への伝動を絶つ。第１ギヤ枠１９
と第２ギヤ枠１５とはそれぞれに設けられた歯部１５ｂ
と１９ａとによって一体に回動するように噛み合い連動
している。図２と図６Ａ〜Ｄに示すように、前記第１〜
第４太陽ギヤ２１，２２，２３，２４と固定軸３との間
には、ワンウェイクラッチとして機能するようにそれぞ
れ第１〜第４太陽ギヤの内周に揺動可能に取り付けられ
た第１〜第４太陽爪２１ａ，２２ａ ，２３ａ， ２４ａ
が備えられており、 これらの太陽爪は固定軸３に向か
って常時付勢されている。固定軸３には、第１太陽爪２
１ａと係合可能な第１規制突起３ａ、第２太陽爪２２ａ
と係合可能な第２規制突起３ｂ、そして第３と第４太陽
爪２３ａ，２４ａと共通に係合可能な第３規制突起３ｃ
が形成されている。これら太陽爪と規制突起の協動作用
によりそれぞれの太陽ギヤの固定軸３回りの一方の方向
の回動が禁止される。ここで、第１、第２太陽爪２１
ａ、２２ａは固定軸３に対する駆動方向Ｆとは反対回り
の回転が許容され、第３、第４太陽クラッチ２３，２４
は固定軸３に対する駆動方向Ｆ回りの回転が許容される
ように配設されている。尚、第１太陽ギヤ２１は小径で
あることから、そのボス部を左側に延出させ、その延出
部に第１太陽爪２１ａが設けられている。
【００１２】この内装変速装置の７つの変速段は以下の
ように実現される；図３にまとめられているように、第
３伝動爪１６が入りで、第１太陽爪２１ａが制御不要
で、第２太陽爪２２ａがロック姿勢で、第３太陽爪２３
ａが制御不要で、第４太陽爪２４ａが制御不要になる
と、第７速になり、駆動体１の回動力が第３伝動爪１
６、ギヤ枠１５と１９、第１遊星ギヤ１１、リングギヤ
１７、第２伝動爪１８を介してハブ胴２に伝達する。第
３伝動爪１６が入りで、第１太陽爪２１ａがロック姿勢
で、第２太陽爪２２ａがロック解除姿勢で、第３太陽爪
２３ａが制御不要で、第４太陽爪２４ａが制御不要にな
ると、第６速になり、駆動体１の回動力が第３伝動爪１
６、ギヤ枠１５と１９、第１遊星ギヤ１１、リングギヤ
１７、第２伝動爪１８を介してハブ胴２に伝達する。第
３伝動爪１６が切りで、第１太陽爪２１ａが制御不要
で、第２太陽爪２２ａがロック姿勢で、第３太陽爪２３
ａがロック姿勢で、第４太陽爪２４ａが制御不要になる
と、第５速になり、駆動体１の回動力が第４伝動爪１
４、リングギヤ１３、第２遊星ギヤ１２、ギヤ枠１５と
１９、第１遊星ギヤ１１、リングギヤ１７、第２伝動爪
１８を介してハブ胴２に伝達する。
ように実現される；図３にまとめられているように、第
３伝動爪１６が入りで、第１太陽爪２１ａが制御不要
で、第２太陽爪２２ａがロック姿勢で、第３太陽爪２３
ａが制御不要で、第４太陽爪２４ａが制御不要になる
と、第７速になり、駆動体１の回動力が第３伝動爪１
６、ギヤ枠１５と１９、第１遊星ギヤ１１、リングギヤ
１７、第２伝動爪１８を介してハブ胴２に伝達する。第
３伝動爪１６が入りで、第１太陽爪２１ａがロック姿勢
で、第２太陽爪２２ａがロック解除姿勢で、第３太陽爪
２３ａが制御不要で、第４太陽爪２４ａが制御不要にな
ると、第６速になり、駆動体１の回動力が第３伝動爪１
６、ギヤ枠１５と１９、第１遊星ギヤ１１、リングギヤ
１７、第２伝動爪１８を介してハブ胴２に伝達する。第
３伝動爪１６が切りで、第１太陽爪２１ａが制御不要
で、第２太陽爪２２ａがロック姿勢で、第３太陽爪２３
ａがロック姿勢で、第４太陽爪２４ａが制御不要になる
と、第５速になり、駆動体１の回動力が第４伝動爪１
４、リングギヤ１３、第２遊星ギヤ１２、ギヤ枠１５と
１９、第１遊星ギヤ１１、リングギヤ１７、第２伝動爪
１８を介してハブ胴２に伝達する。
【００１３】第３伝動爪１６が入りで、第１太陽爪２１
ａがロック解除姿勢で、第２太陽爪２２ａがロック解除
姿勢で、第３太陽爪２３ａが制御不要で、第４太陽爪２
４ａが制御不要になると、第４速になり、駆動体１の回
動力が第３伝動爪１６、ギヤ枠１５と１９、回転伝動体
２０、第１伝動爪２５を介してハブ胴２に伝達する。第
３伝動爪１６が切りで、第１太陽爪２１ａがロック姿勢
で、第２太陽爪２２ａがロック解除姿勢で、第３太陽爪
２３ａがロック解除姿勢で、第４太陽爪２４ａがロック
姿勢になると、第３速になり、駆動体１の回動力が第４
伝動爪１４、リングギヤ１３、第２遊星ギヤ１２、ギヤ
枠１５と１９、第１遊星ギヤ１１、リングギヤ１７、第
２伝動爪１８を介してハブ胴２に伝達する。第３伝動爪
１６が切りで、第１太陽爪２１ａがロック解除姿勢で、
第２太陽爪２２ａがロック解除姿勢で、第３太陽爪２３
ａがロック姿勢で、第４太陽爪２４ａが制御不要になる
と、第２速になり、駆動体１の回動力が第４伝動爪１
４、リングギヤ１３、第２遊星ギヤ１２、ギヤ枠１５と
１９、回転伝動体２０、第１伝動爪２５を介してハブ胴
２に伝達する。第３伝動爪１６が切りで、第１太陽爪２
１ａがロック解除姿勢で、第２太陽爪２２ａがロック解
除姿勢で、第３太陽爪２３ａがロック解除姿勢で、第４
太陽爪２４ａがロック姿勢になると、第１速になり、駆
動体１の回動力が第４伝動爪１４、リングギヤ１３、第
２遊星ギヤ１２、ギヤ枠１５と１９、中継体２０、第１
伝動爪２５を介してハブ胴２に伝達する。
ａがロック解除姿勢で、第２太陽爪２２ａがロック解除
姿勢で、第３太陽爪２３ａが制御不要で、第４太陽爪２
４ａが制御不要になると、第４速になり、駆動体１の回
動力が第３伝動爪１６、ギヤ枠１５と１９、回転伝動体
２０、第１伝動爪２５を介してハブ胴２に伝達する。第
３伝動爪１６が切りで、第１太陽爪２１ａがロック姿勢
で、第２太陽爪２２ａがロック解除姿勢で、第３太陽爪
２３ａがロック解除姿勢で、第４太陽爪２４ａがロック
姿勢になると、第３速になり、駆動体１の回動力が第４
伝動爪１４、リングギヤ１３、第２遊星ギヤ１２、ギヤ
枠１５と１９、第１遊星ギヤ１１、リングギヤ１７、第
２伝動爪１８を介してハブ胴２に伝達する。第３伝動爪
１６が切りで、第１太陽爪２１ａがロック解除姿勢で、
第２太陽爪２２ａがロック解除姿勢で、第３太陽爪２３
ａがロック姿勢で、第４太陽爪２４ａが制御不要になる
と、第２速になり、駆動体１の回動力が第４伝動爪１
４、リングギヤ１３、第２遊星ギヤ１２、ギヤ枠１５と
１９、回転伝動体２０、第１伝動爪２５を介してハブ胴
２に伝達する。第３伝動爪１６が切りで、第１太陽爪２
１ａがロック解除姿勢で、第２太陽爪２２ａがロック解
除姿勢で、第３太陽爪２３ａがロック解除姿勢で、第４
太陽爪２４ａがロック姿勢になると、第１速になり、駆
動体１の回動力が第４伝動爪１４、リングギヤ１３、第
２遊星ギヤ１２、ギヤ枠１５と１９、中継体２０、第１
伝動爪２５を介してハブ胴２に伝達する。
【００１４】ここで、クラッチの一部を構成する変速ス
リーブ３１付近の部品について詳しく説明する。図２に
示される内装変速装置は固定軸３に正逆回転可能に外嵌
している前記変速スリーブ３１、前記玉押し５よりハブ
内側で変速スリーブ３１を逆回転方向に回動付勢してい
るリターンばね３２、固定軸３が前記玉押し５の近くで
支持部材３３を介して支持している伝導爪操作体３４、
この伝導爪操作体３４に作用するリターンばね３５など
を備える。変速スリーブ３１は固定軸３の軸芯まわりで
時計方向と反時計方向とに回転し、一方の回動スロトー
クエンド側の第１速位置と他方の回動ストロークエンド
側の第７速位置までの７つの操作位置に切り換わる。
図４Ｂで示されるとおり、カム体３７には変速スリーブ
３１の一対の突起を受ける一対の凹部３７ｅが設けら
れ、変速スリーブ３１と一体回動可能に嵌合されてい
る。変速スリーブ３１が第１速位置〜第３速位置に位置
すると、カム体３７の第１接当部３７ａが前記伝導爪操
作体３４の操作ピン部３４ａに当接する。すると、第１
接当部３７ａが伝導爪操作体３４をリターンばね３５に
抗して支持部材３３のガイドに沿わせて第３伝動爪１６
の方に摺動操作し、伝導爪操作体３４のカム部が第３伝
動爪１６の端部に当接して第３伝動爪１６を駆動体側に
倒伏操作する。これにより、変速スリーブ３１は第３伝
動爪１６を切りに操作することになる。変速スリーブ３
１が第４速位置になると、カム体３７の切欠き底部でな
る第２接当部３７ｂが伝導爪操作体３４の操作ピン部３
４ａに対応する。すると、伝導爪操作体３４がリターン
ばね３５の弾性復元力による操作力のために第３伝動爪
１６から離れる位置に摺動し、第３伝動爪１６が爪ばね
による付勢力によって入りになる。これにより、変速ス
リーブ３１は第３伝動爪１６を入りに操作することにな
る。変速スリーブ３１が第５速位置になると、カム体３
７の第３接当部３７ｃが操作ピン部３４ａに当接して伝
導爪操作体３４をリターンばね３５に抗して第３伝動爪
１６の方に摺動操作し、伝導爪操作体３４のカム部が第
３伝動爪１６の端部に当接して第３伝動爪１６を駆動体
側に倒伏操作する。
リーブ３１付近の部品について詳しく説明する。図２に
示される内装変速装置は固定軸３に正逆回転可能に外嵌
している前記変速スリーブ３１、前記玉押し５よりハブ
内側で変速スリーブ３１を逆回転方向に回動付勢してい
るリターンばね３２、固定軸３が前記玉押し５の近くで
支持部材３３を介して支持している伝導爪操作体３４、
この伝導爪操作体３４に作用するリターンばね３５など
を備える。変速スリーブ３１は固定軸３の軸芯まわりで
時計方向と反時計方向とに回転し、一方の回動スロトー
クエンド側の第１速位置と他方の回動ストロークエンド
側の第７速位置までの７つの操作位置に切り換わる。
図４Ｂで示されるとおり、カム体３７には変速スリーブ
３１の一対の突起を受ける一対の凹部３７ｅが設けら
れ、変速スリーブ３１と一体回動可能に嵌合されてい
る。変速スリーブ３１が第１速位置〜第３速位置に位置
すると、カム体３７の第１接当部３７ａが前記伝導爪操
作体３４の操作ピン部３４ａに当接する。すると、第１
接当部３７ａが伝導爪操作体３４をリターンばね３５に
抗して支持部材３３のガイドに沿わせて第３伝動爪１６
の方に摺動操作し、伝導爪操作体３４のカム部が第３伝
動爪１６の端部に当接して第３伝動爪１６を駆動体側に
倒伏操作する。これにより、変速スリーブ３１は第３伝
動爪１６を切りに操作することになる。変速スリーブ３
１が第４速位置になると、カム体３７の切欠き底部でな
る第２接当部３７ｂが伝導爪操作体３４の操作ピン部３
４ａに対応する。すると、伝導爪操作体３４がリターン
ばね３５の弾性復元力による操作力のために第３伝動爪
１６から離れる位置に摺動し、第３伝動爪１６が爪ばね
による付勢力によって入りになる。これにより、変速ス
リーブ３１は第３伝動爪１６を入りに操作することにな
る。変速スリーブ３１が第５速位置になると、カム体３
７の第３接当部３７ｃが操作ピン部３４ａに当接して伝
導爪操作体３４をリターンばね３５に抗して第３伝動爪
１６の方に摺動操作し、伝導爪操作体３４のカム部が第
３伝動爪１６の端部に当接して第３伝動爪１６を駆動体
側に倒伏操作する。
【００１５】これにより、変速スリーブ３１は第３伝動
爪１６を切りに操作することになる。変速スリーブ３１
が第６速位置および第７速位置になると、カム体３７の
切欠き底部でなる第４接当部３７ｄが操作ピン部３４ａ
に対応し、伝導爪操作体３４がリターンばね３５のため
に第３伝動爪１６ら離れる位置に摺動して第３伝動爪１
６が爪ばねによる付勢力によって入りになる。これによ
り変速スリーブ３１は第３伝動爪１６を入りに操作する
ことになる。変速スリーブ３１は前記太陽ギヤ２１〜２
４と対応している箇所に、図５の如き第１制御部３１
Ｘ、第２制御部３１Ｙおよび第３制御部３１Ｚを備えて
いる。第１制御部３１Ｘは変速スリーブ３１が回動する
に伴って固定軸３の第１突起３ａに対して固定軸芯まわ
りで移動し、第１太陽爪２１ａが第１突起３ａに係止す
ることを可能にしたり、第１太陽爪２１ａが第１制御部
３１Ｘをガイドとして第１突起３ａを乗り越えることを
可能にする。第２制御部３１Ｙは変速スリーブ３１が回
動するに伴って固定軸３の第２突起３ｂに対して固定軸
芯まわりで移動し、第２太陽爪２２ａが第２突起３ｂに
係止することを可能にしたり、第２太陽爪２２ａが第２
制御部３１Ｙをガイドとして第２突起３ｂを乗り越える
ことを可能にする。第３制御部３１Ｚは変速スリーブ３
１が回動するに伴って固定軸３の第３突起３ｃに対して
固定軸芯まわりで移動し、第３太陽爪２３ａが第３突起
３ｃに係止することを可能にしたり、第３太陽爪２３ａ
が第３制御部３１Ｚをガイドとして第３突起３ｃを乗り
越えることを可能にする。
爪１６を切りに操作することになる。変速スリーブ３１
が第６速位置および第７速位置になると、カム体３７の
切欠き底部でなる第４接当部３７ｄが操作ピン部３４ａ
に対応し、伝導爪操作体３４がリターンばね３５のため
に第３伝動爪１６ら離れる位置に摺動して第３伝動爪１
６が爪ばねによる付勢力によって入りになる。これによ
り変速スリーブ３１は第３伝動爪１６を入りに操作する
ことになる。変速スリーブ３１は前記太陽ギヤ２１〜２
４と対応している箇所に、図５の如き第１制御部３１
Ｘ、第２制御部３１Ｙおよび第３制御部３１Ｚを備えて
いる。第１制御部３１Ｘは変速スリーブ３１が回動する
に伴って固定軸３の第１突起３ａに対して固定軸芯まわ
りで移動し、第１太陽爪２１ａが第１突起３ａに係止す
ることを可能にしたり、第１太陽爪２１ａが第１制御部
３１Ｘをガイドとして第１突起３ａを乗り越えることを
可能にする。第２制御部３１Ｙは変速スリーブ３１が回
動するに伴って固定軸３の第２突起３ｂに対して固定軸
芯まわりで移動し、第２太陽爪２２ａが第２突起３ｂに
係止することを可能にしたり、第２太陽爪２２ａが第２
制御部３１Ｙをガイドとして第２突起３ｂを乗り越える
ことを可能にする。第３制御部３１Ｚは変速スリーブ３
１が回動するに伴って固定軸３の第３突起３ｃに対して
固定軸芯まわりで移動し、第３太陽爪２３ａが第３突起
３ｃに係止することを可能にしたり、第３太陽爪２３ａ
が第３制御部３１Ｚをガイドとして第３突起３ｃを乗り
越えることを可能にする。
【００１６】すなわち、変速スリーブ３１は第１速位置
〜第７速位置のそれぞれに位置すると、前記制御部３１
Ｘ，３１Ｙ，３１Ｚにより、太陽爪２１ａ〜２４ａを図
３に示す如く制御不要とロック姿勢およびロック解除姿
勢のいずれかに操作する。たとえば変速スリーブ３１が
第６速位置になった場合の変速スリーブ３１の制御部と
４つの太陽爪との関係をそれぞれ図６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，
６Ｄに示されている。この図面から明らかなように、第
１制御部３１Ｘの一部が第１突起３ａに合致するととも
に他の第１制御部３１Ｘが第１突起部３ａから離れて、
第１太陽爪２１ａが第１突起３ａに係止し、一部の第２
制御部３１Ｙが第２突起３ｂの近くに位置して第２太陽
爪２２ａが第２制御部３１Ｙを乗り越えガイドとして第
２突起３ｂを乗り越えて回動する。第３、第４太陽爪２
３ａ，２４ａはその回転方向が自由回転の方向なので、
制御される必要はない。
〜第７速位置のそれぞれに位置すると、前記制御部３１
Ｘ，３１Ｙ，３１Ｚにより、太陽爪２１ａ〜２４ａを図
３に示す如く制御不要とロック姿勢およびロック解除姿
勢のいずれかに操作する。たとえば変速スリーブ３１が
第６速位置になった場合の変速スリーブ３１の制御部と
４つの太陽爪との関係をそれぞれ図６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，
６Ｄに示されている。この図面から明らかなように、第
１制御部３１Ｘの一部が第１突起３ａに合致するととも
に他の第１制御部３１Ｘが第１突起部３ａから離れて、
第１太陽爪２１ａが第１突起３ａに係止し、一部の第２
制御部３１Ｙが第２突起３ｂの近くに位置して第２太陽
爪２２ａが第２制御部３１Ｙを乗り越えガイドとして第
２突起３ｂを乗り越えて回動する。第３、第４太陽爪２
３ａ，２４ａはその回転方向が自由回転の方向なので、
制御される必要はない。
【００１７】［逆転手段］本発明による内装変速装置に
は駆動体１の回転方向とは逆に変位するする逆転手段が
備えられており、この逆転手段は以下に説明されるとお
り、ピニオンギヤ６と逆転体７により構成されている。
図２に示されるとおり、固定軸３に固定される玉押し５
にピニオンギヤ６が回転自在に支持されている。このピ
ニオンギヤ６は固定軸３と平行に延びる軸部６ａと前記
軸部６ａと一体回転するギヤ歯６ｂを有する。このギヤ
歯６ｂが径方向外側において前記駆動体１の右端部の内
側面に設けられたギヤ部１ｂと係合することにより、ピ
ニオンギヤ６の固定軸３に対する径方向外側の部分は前
記駆動体１と同方向に変位する。このピニオンギヤ６の
ギヤ歯６ｂは固定軸３に対する径方向内側において逆転
体７と係合している。従って、ピニオンギヤ６のギヤ歯
６ｂの固定軸３に対する径方向内側の部分は前記駆動体
１とは反対方向に変位している。この逆転体７は固定軸
３回りで回転自在であり、筒状の小径部と大径部を有す
る。小径部の径方向外側にはピニオンギヤ６のギヤ歯６
ｂと係合するギヤ７ａが備えられ、大径部の径方向内面
には後に詳しく説明される第１動力取り出し部１２０と
係合するギヤ７ｂが設けられている。小径部と大径部を
前記固定軸３とは垂直に延びる面が連結している。この
逆転体７は玉押し５の径方向内側に設けられた軸方向に
延びる円筒状の延出部５ａにより回転自在に支持されて
いる。逆転体７の回転方向は駆動体１の回転方向とは逆
である。
は駆動体１の回転方向とは逆に変位するする逆転手段が
備えられており、この逆転手段は以下に説明されるとお
り、ピニオンギヤ６と逆転体７により構成されている。
図２に示されるとおり、固定軸３に固定される玉押し５
にピニオンギヤ６が回転自在に支持されている。このピ
ニオンギヤ６は固定軸３と平行に延びる軸部６ａと前記
軸部６ａと一体回転するギヤ歯６ｂを有する。このギヤ
歯６ｂが径方向外側において前記駆動体１の右端部の内
側面に設けられたギヤ部１ｂと係合することにより、ピ
ニオンギヤ６の固定軸３に対する径方向外側の部分は前
記駆動体１と同方向に変位する。このピニオンギヤ６の
ギヤ歯６ｂは固定軸３に対する径方向内側において逆転
体７と係合している。従って、ピニオンギヤ６のギヤ歯
６ｂの固定軸３に対する径方向内側の部分は前記駆動体
１とは反対方向に変位している。この逆転体７は固定軸
３回りで回転自在であり、筒状の小径部と大径部を有す
る。小径部の径方向外側にはピニオンギヤ６のギヤ歯６
ｂと係合するギヤ７ａが備えられ、大径部の径方向内面
には後に詳しく説明される第１動力取り出し部１２０と
係合するギヤ７ｂが設けられている。小径部と大径部を
前記固定軸３とは垂直に延びる面が連結している。この
逆転体７は玉押し５の径方向内側に設けられた軸方向に
延びる円筒状の延出部５ａにより回転自在に支持されて
いる。逆転体７の回転方向は駆動体１の回転方向とは逆
である。
【００１８】［クラッチ操作部］上述されたように、本
実施形態に開示される変速装置においてはカム体３７と
変速スリーブ３１の回転により全ての変速段が得られる
よう構成されている。クラッチとは複数の駆動経路を選
択するために設けられた機構であり、本実施形態ではこ
のカム体３７と変速スリーブ３１の組み合わせをクラッ
チと呼ぶ。本発明は、このクラッチを以下に説明される
ＤＣモータ１０１を含むクラッチ操作部により操作する
ことにより、駆動負荷が大きい時にも非常に操作が軽い
変速装置を提供できるのである。次にクラッチと連結さ
れ、これを駆動方向或いは逆転方向に回動することによ
りクラッチを操作するクラッチ操作部について図２と図
７から９を用いて説明する。 ［モータ部］先ずモータ部１００について説明する。ハ
ンドルのグリップ付近に備えられたスイッチＳＷよりの
信号は図１のコードＤを介してモータ部１００に付近に
設けられ、電気的に連絡するコントローラ（図示せず）
により処理される。すなわち、スイッチＳＷよりの信号
は増速変速（ＵＰ）か減速変速（ＤＯＷＮ）に対応する
信号のみであり、例えば、変速装置が既に最高段である
第７速位置にある時にさらに増速するＵＰの信号が入っ
ても、これを実行することは不可能である。従って、ス
イッチよりの信号が入ってもコントローラはそれを即座
にモータ１０１に伝達するのではなく、スイッチＳＷよ
りの命令信号が最高変速位置を越えないか、或いは最低
変速位置を下回らないかの確認をコントローラが行う。
従って、例えば最高変速位置にあるにもかかわらず増速
変速信号がスイッチＳＷより出された場合はコントロー
ラはモータ１０１を駆動しない。また、スイッチＳＷが
設定時間以下の間押されていれば変速を１段分行い、設
定時間以上押されていれば複数の変速段に相当する変速
を行うようモータ１０１を駆動するのもこのコントロー
ラである。モータ１０１は全体的に円筒状のモータケー
ス１０２の内部に固定されている。このモータケース１
０２自体は固定軸に固定板９９とボルト９９ａにより回
転不可能に固定されている。
実施形態に開示される変速装置においてはカム体３７と
変速スリーブ３１の回転により全ての変速段が得られる
よう構成されている。クラッチとは複数の駆動経路を選
択するために設けられた機構であり、本実施形態ではこ
のカム体３７と変速スリーブ３１の組み合わせをクラッ
チと呼ぶ。本発明は、このクラッチを以下に説明される
ＤＣモータ１０１を含むクラッチ操作部により操作する
ことにより、駆動負荷が大きい時にも非常に操作が軽い
変速装置を提供できるのである。次にクラッチと連結さ
れ、これを駆動方向或いは逆転方向に回動することによ
りクラッチを操作するクラッチ操作部について図２と図
７から９を用いて説明する。 ［モータ部］先ずモータ部１００について説明する。ハ
ンドルのグリップ付近に備えられたスイッチＳＷよりの
信号は図１のコードＤを介してモータ部１００に付近に
設けられ、電気的に連絡するコントローラ（図示せず）
により処理される。すなわち、スイッチＳＷよりの信号
は増速変速（ＵＰ）か減速変速（ＤＯＷＮ）に対応する
信号のみであり、例えば、変速装置が既に最高段である
第７速位置にある時にさらに増速するＵＰの信号が入っ
ても、これを実行することは不可能である。従って、ス
イッチよりの信号が入ってもコントローラはそれを即座
にモータ１０１に伝達するのではなく、スイッチＳＷよ
りの命令信号が最高変速位置を越えないか、或いは最低
変速位置を下回らないかの確認をコントローラが行う。
従って、例えば最高変速位置にあるにもかかわらず増速
変速信号がスイッチＳＷより出された場合はコントロー
ラはモータ１０１を駆動しない。また、スイッチＳＷが
設定時間以下の間押されていれば変速を１段分行い、設
定時間以上押されていれば複数の変速段に相当する変速
を行うようモータ１０１を駆動するのもこのコントロー
ラである。モータ１０１は全体的に円筒状のモータケー
ス１０２の内部に固定されている。このモータケース１
０２自体は固定軸に固定板９９とボルト９９ａにより回
転不可能に固定されている。
【００１９】モータ１０１の回転軸は固定軸３とは直交
する方向を向いており、この回転軸３先端には真鍮性の
イモネジ１０１ａが取り付けられている。このイモネジ
１０１ａは固定軸３と平行に延びる軸１０２ａ回りで回
転する第１ギヤ１０３の大径ギヤ部１０３ａと螺合して
いる。この第１ギヤ１０３の回転軸１０２ａはモータケ
ース１０２の一方側の側面から他方側の側面の方向に延
びる一体的に形成された軸１０２ａである。前記第１ギ
ヤ１０３は前記大径ギヤ部１０３ａと一体的に形成され
た小径ギヤ部１０３ｂを備えており、この小径ギヤ部１
０３ｂは第２ギヤ１０４の大径ギヤ部１０４ａと係合し
ている。この第２ギヤは固定軸３と平行のモータケース
１０２に設けられた軸１０２ｂまわりで回転する。この
第２ギヤ１０４も前記大径ギヤ部１０４ａと一体的に形
成された小径ギヤ部１０４ｂを有し、この小径ギヤ部１
０４ｂは第３ギヤ１０５と係合している。第３ギヤ１０
５は第４ギヤ１０６の外側筒部１０６ａの内面に設けら
れたギヤ部と螺合している。第４ギヤ１０６は図９Ｂで
明らかなとおり、固定軸３回りで回転し、固定軸３に平
行に延びる内側筒部１０６ｂと、内側筒部１０６ｂと同
芯状の外側筒部１０６ａを有し、これら２つの筒状部が
固定軸３とは垂直に延びる面１０６ｃにより一体的に連
結されている。モータケース１０２は第４ギヤ１０６の
内側筒部１０６ｂと固定軸３の間に入り込む筒状部１０
２ｄを備えている。
する方向を向いており、この回転軸３先端には真鍮性の
イモネジ１０１ａが取り付けられている。このイモネジ
１０１ａは固定軸３と平行に延びる軸１０２ａ回りで回
転する第１ギヤ１０３の大径ギヤ部１０３ａと螺合して
いる。この第１ギヤ１０３の回転軸１０２ａはモータケ
ース１０２の一方側の側面から他方側の側面の方向に延
びる一体的に形成された軸１０２ａである。前記第１ギ
ヤ１０３は前記大径ギヤ部１０３ａと一体的に形成され
た小径ギヤ部１０３ｂを備えており、この小径ギヤ部１
０３ｂは第２ギヤ１０４の大径ギヤ部１０４ａと係合し
ている。この第２ギヤは固定軸３と平行のモータケース
１０２に設けられた軸１０２ｂまわりで回転する。この
第２ギヤ１０４も前記大径ギヤ部１０４ａと一体的に形
成された小径ギヤ部１０４ｂを有し、この小径ギヤ部１
０４ｂは第３ギヤ１０５と係合している。第３ギヤ１０
５は第４ギヤ１０６の外側筒部１０６ａの内面に設けら
れたギヤ部と螺合している。第４ギヤ１０６は図９Ｂで
明らかなとおり、固定軸３回りで回転し、固定軸３に平
行に延びる内側筒部１０６ｂと、内側筒部１０６ｂと同
芯状の外側筒部１０６ａを有し、これら２つの筒状部が
固定軸３とは垂直に延びる面１０６ｃにより一体的に連
結されている。モータケース１０２は第４ギヤ１０６の
内側筒部１０６ｂと固定軸３の間に入り込む筒状部１０
２ｄを備えている。
【００２０】図９Ｂで明らかなとおり第１ギヤ１０３、
第２ギヤ１０４、第３ギヤ１０５は前記第４ギヤの外側
筒部１０６ａと内側筒部１０６ｂの間に形成された空間
に配置されている。第３ギヤ１０５よりの回転力は、外
側筒部１０６ａを介して、内側筒部１０６ｂと連結され
ている図７に示される右スリーブ１１０に伝達される。
これらの複数のギヤによりモータ１０１の回転速度が減
速されるのであるが、減速比は、小型のモータでも大き
な操作力を得ることができるよう小さいことが望まし
く、１／５００以下、できれば１／７００以下がよい。
さらにモータ部１００にはポテンシオメタを備える変速
段感知部が備えられている。このポテンシオメタは前記
コントローラと連結され、第１抵抗部１０８ａと第２抵
抗部分１０８ｂと、前記第１抵抗部１０８ａと第２抵抗
部１０８ｂと電気的に接触している４つの接触端１０７
ａを備える端子部１０７を有する。 この端子部１０７
は図９Ｂで示されるとおり、第４ギヤ１０６に、軸方向
に延びた支持部１０６ｄにより支持されている。また、
前記第１抵抗部１０８ａと第２抵抗部１０８ｂはモータ
ケース１０２の内面に固定されている。前記第１抵抗部
１０８ａは図９Ａで示されるとおり、円弧の一部を定義
する基部と基部より径方向内側に延びる複数の延出部よ
りなる。この複数の延出部は設定間隔を開けて設けられ
ており、複数の変速位置に対応する。従って、第４ギヤ
１０６がモータ１０１により回転されると、端子部１０
７がこれにともなって移動し、４つの接触端１０７ａの
内２つが前記複数の延出部の一つと接触する。一方接触
端１０７ａの内、他の２つは第２抵抗部に常に接触して
いる。従って、第１と第２抵抗部を電池の一方の電極に
接続し、端子部１０７を他方の電極に接続すると、端子
部１０７の２つの抵抗部に対する相対位置により、更に
端子部１０７が第１抵抗部１０８ａと接触しているかど
うかにより、抵抗が変化する。このポテンシオメタの抵
抗値の変化を前記コントローラが感知し、コントローラ
が次の変速位置に達したことと、更に複数の変速位置の
いずれの変速位置に達したかを感知する。
第２ギヤ１０４、第３ギヤ１０５は前記第４ギヤの外側
筒部１０６ａと内側筒部１０６ｂの間に形成された空間
に配置されている。第３ギヤ１０５よりの回転力は、外
側筒部１０６ａを介して、内側筒部１０６ｂと連結され
ている図７に示される右スリーブ１１０に伝達される。
これらの複数のギヤによりモータ１０１の回転速度が減
速されるのであるが、減速比は、小型のモータでも大き
な操作力を得ることができるよう小さいことが望まし
く、１／５００以下、できれば１／７００以下がよい。
さらにモータ部１００にはポテンシオメタを備える変速
段感知部が備えられている。このポテンシオメタは前記
コントローラと連結され、第１抵抗部１０８ａと第２抵
抗部分１０８ｂと、前記第１抵抗部１０８ａと第２抵抗
部１０８ｂと電気的に接触している４つの接触端１０７
ａを備える端子部１０７を有する。 この端子部１０７
は図９Ｂで示されるとおり、第４ギヤ１０６に、軸方向
に延びた支持部１０６ｄにより支持されている。また、
前記第１抵抗部１０８ａと第２抵抗部１０８ｂはモータ
ケース１０２の内面に固定されている。前記第１抵抗部
１０８ａは図９Ａで示されるとおり、円弧の一部を定義
する基部と基部より径方向内側に延びる複数の延出部よ
りなる。この複数の延出部は設定間隔を開けて設けられ
ており、複数の変速位置に対応する。従って、第４ギヤ
１０６がモータ１０１により回転されると、端子部１０
７がこれにともなって移動し、４つの接触端１０７ａの
内２つが前記複数の延出部の一つと接触する。一方接触
端１０７ａの内、他の２つは第２抵抗部に常に接触して
いる。従って、第１と第２抵抗部を電池の一方の電極に
接続し、端子部１０７を他方の電極に接続すると、端子
部１０７の２つの抵抗部に対する相対位置により、更に
端子部１０７が第１抵抗部１０８ａと接触しているかど
うかにより、抵抗が変化する。このポテンシオメタの抵
抗値の変化を前記コントローラが感知し、コントローラ
が次の変速位置に達したことと、更に複数の変速位置の
いずれの変速位置に達したかを感知する。
【００２１】［駆動力取り出し部］次に、モータ１０１
より複数のギヤを経て得られた操作力が、駆動負荷が大
きくクラッチを操作するに必要な操作力より小さい場合
に、駆動体１よりの駆動力を取り出す駆動力取り出し部
について図７を用いて説明する。この駆動力取り出し部
はクラッチ操作部の一部を構成し、クラッチと、モータ
部１００の間に介在している。先ず、前記モータ部１０
０に備えられた前記第４ギヤ１０６の内側筒部１０６ｂ
に対して、右スリーブ１１０が一体回転するよう係合し
ている。この係合は、図９に示される内側筒部１０６ｃ
の内径側に設けられた一対の凹部１０６ｅに前記右スリ
ーブ１１０より軸方向に延びる一対の係合突起１１０ａ
が係合して行われる。この係合は、例えばドッグクラッ
チを用いるなど、一体回転するような係合であればどの
ような方法で行われても良い。右スリーブ１１０は全体
的に筒状をしており、固定軸３回りで回転することがで
きる。
より複数のギヤを経て得られた操作力が、駆動負荷が大
きくクラッチを操作するに必要な操作力より小さい場合
に、駆動体１よりの駆動力を取り出す駆動力取り出し部
について図７を用いて説明する。この駆動力取り出し部
はクラッチ操作部の一部を構成し、クラッチと、モータ
部１００の間に介在している。先ず、前記モータ部１０
０に備えられた前記第４ギヤ１０６の内側筒部１０６ｂ
に対して、右スリーブ１１０が一体回転するよう係合し
ている。この係合は、図９に示される内側筒部１０６ｃ
の内径側に設けられた一対の凹部１０６ｅに前記右スリ
ーブ１１０より軸方向に延びる一対の係合突起１１０ａ
が係合して行われる。この係合は、例えばドッグクラッ
チを用いるなど、一体回転するような係合であればどの
ような方法で行われても良い。右スリーブ１１０は全体
的に筒状をしており、固定軸３回りで回転することがで
きる。
【００２２】この右スリーブ１１０には係合突起１１０
ａとは軸方向反対側に第１制御部１１４と係合する係合
突起１１０ｂが設けられている。またこの係合突起１１
０ｂの周方向の側面は、中スリーブ１２５の係合突起１
２５ａの周方向の側面に形成される接当面１２５ｂと接
当する接当面１１０ｃを形成している。第１制御部１１
４は上述されたとおり、右スリーブ１１０と一体的に回
転するものであり、第１制御部１１４は大きく分けて、
固定軸３に対して垂直に延びる環状の本体部と、本体部
の周部より固定軸３の軸芯方向に延びる１対の爪押さえ
部１１４ａを有する。さらに第１制御部１１４の環状の
本体部の内側には、右スリーブ１１０の係合突起１１０
ｂが係合し、貫通する係合溝１１４ｂが設けられてい
る。この様に、モータ部１００の第４ギヤ１０６、右ス
リーブ１１０、第１制御部１１４が一体的に回転するよ
う構成されている。図７で、第１制御部１１４の左に描
かれているのが第１動力取り出し部１２０である。この
第１動力取り出し部１２０は、中心に固定軸３を通す穴
を設け、固定軸３に対して自由に回転できるように支持
された円盤状の本体部１２４を備えている。さらに逆転
体７と係合するための係合爪１２２が爪支持軸１２１に
より端部において本体部１２４に揺動可能に支持されて
いる。この係合爪１２２は付勢バネ１２３により径方向
外側、すなわち、逆転体７との係合方向に付勢されてい
る。付勢バネ１２３の一端は係合爪１２２に係合し、他
端は本体部１２４に設けられた孔１２０ａに係合してい
る。前記係合爪１２２の径方向外側に位置する面は、係
合爪１２２が逆転体７と係合した伝達状態において、径
方向に傾斜して延びるような形状を有する摺動面１２２
ａとして形成されている。この摺動面１２２ａに前記第
１制御部１１４の爪押さえ部１１４ａが径方向外側より
接当すると、係合爪１２２と逆転体７の係合が解除され
非伝達状態となる。第１動力取り出し部１２０の本体部
の径方向内側の部分には中スリーブ１２５から軸方向に
延びる係合突起１２５ａと係合する係合溝１２０ｂが形
成されている。この係合により第１動力取り出し部１２
０と中スリーブ１２５が一体的に回転するのである。
ａとは軸方向反対側に第１制御部１１４と係合する係合
突起１１０ｂが設けられている。またこの係合突起１１
０ｂの周方向の側面は、中スリーブ１２５の係合突起１
２５ａの周方向の側面に形成される接当面１２５ｂと接
当する接当面１１０ｃを形成している。第１制御部１１
４は上述されたとおり、右スリーブ１１０と一体的に回
転するものであり、第１制御部１１４は大きく分けて、
固定軸３に対して垂直に延びる環状の本体部と、本体部
の周部より固定軸３の軸芯方向に延びる１対の爪押さえ
部１１４ａを有する。さらに第１制御部１１４の環状の
本体部の内側には、右スリーブ１１０の係合突起１１０
ｂが係合し、貫通する係合溝１１４ｂが設けられてい
る。この様に、モータ部１００の第４ギヤ１０６、右ス
リーブ１１０、第１制御部１１４が一体的に回転するよ
う構成されている。図７で、第１制御部１１４の左に描
かれているのが第１動力取り出し部１２０である。この
第１動力取り出し部１２０は、中心に固定軸３を通す穴
を設け、固定軸３に対して自由に回転できるように支持
された円盤状の本体部１２４を備えている。さらに逆転
体７と係合するための係合爪１２２が爪支持軸１２１に
より端部において本体部１２４に揺動可能に支持されて
いる。この係合爪１２２は付勢バネ１２３により径方向
外側、すなわち、逆転体７との係合方向に付勢されてい
る。付勢バネ１２３の一端は係合爪１２２に係合し、他
端は本体部１２４に設けられた孔１２０ａに係合してい
る。前記係合爪１２２の径方向外側に位置する面は、係
合爪１２２が逆転体７と係合した伝達状態において、径
方向に傾斜して延びるような形状を有する摺動面１２２
ａとして形成されている。この摺動面１２２ａに前記第
１制御部１１４の爪押さえ部１１４ａが径方向外側より
接当すると、係合爪１２２と逆転体７の係合が解除され
非伝達状態となる。第１動力取り出し部１２０の本体部
の径方向内側の部分には中スリーブ１２５から軸方向に
延びる係合突起１２５ａと係合する係合溝１２０ｂが形
成されている。この係合により第１動力取り出し部１２
０と中スリーブ１２５が一体的に回転するのである。
【００２３】中スリーブ１２５は全体的に筒状をしてお
り、固定軸３回りで回転することができる。この中スリ
ーブ１２５には係合突起１２５ａとは軸方向反対側に第
２制御部１２９と係合する係合突起１２５ｄが設けられ
ている。また、この係合突起１２５ｄの周方向の側面
は、左スリーブ１３５の係合突起１３５ｂの周方向の側
面に形成される接当面１３５ｂと接当する接当面１２５
ｅを形成している。第２制御部１２９は、前記第１制御
部１１４と同様の形状をしており、固定軸３に対して垂
直に延びる環状の本体部と、本体部の周部より固定軸３
の軸芯方向に延びる１対の爪押さえ部１２９ａを備えて
いる。さらに第２制御部１２９の環状の本体部の内側に
は、中スリーブ１２５の係合突起１２５ｄが係合し、貫
通する係合溝１２９ｂが設けられている。この様に、第
１動力取り出し部１２０と中スリーブ１２５と第２制御
部１２９が一体的に回転するよう構成されている。
り、固定軸３回りで回転することができる。この中スリ
ーブ１２５には係合突起１２５ａとは軸方向反対側に第
２制御部１２９と係合する係合突起１２５ｄが設けられ
ている。また、この係合突起１２５ｄの周方向の側面
は、左スリーブ１３５の係合突起１３５ｂの周方向の側
面に形成される接当面１３５ｂと接当する接当面１２５
ｅを形成している。第２制御部１２９は、前記第１制御
部１１４と同様の形状をしており、固定軸３に対して垂
直に延びる環状の本体部と、本体部の周部より固定軸３
の軸芯方向に延びる１対の爪押さえ部１２９ａを備えて
いる。さらに第２制御部１２９の環状の本体部の内側に
は、中スリーブ１２５の係合突起１２５ｄが係合し、貫
通する係合溝１２９ｂが設けられている。この様に、第
１動力取り出し部１２０と中スリーブ１２５と第２制御
部１２９が一体的に回転するよう構成されている。
【００２４】図７で、第２制御部１２９の左に描かれて
いるのが第２動力取り出し部１３０である。この第２動
力取り出し部１３０は、中心に固定軸３を通す穴を設
け、固定軸３に対して自由に回転できるように支持され
た円盤状の本体部１３４を備えている。さらに駆動体１
の径方向内側に設けられたギヤ１ｃと係合するための係
合爪１３２が爪支持軸１３１により端部において本体部
１３４に揺動可能に支持されている。この係合爪１３２
は付勢バネ１３３により径方向外側、すなわち、駆動体
１との係合方向に付勢されている。付勢バネ１３３の一
端は係合爪１３２に係合し、他端は本体部１３４に設け
られた孔１３０ａに係合している。前記係合爪１３２の
径方向外側に位置する面は、係合爪１３２が駆動体１と
係合した伝達状態において、径方向に傾斜して延びるよ
うな形状を有する摺動面１３２ａとして形成されてい
る。図８に示されるとおり、この摺動面１３２ａに前記
第２制御部１２９の爪押さえ部１２９ａが径方向外側よ
り接当すると、係合爪１３２と駆動体１の係合が解除さ
れるのである（非伝達状態）。第２動力取り出し部１３
０の本体部１３４の径方向内側の部分には左スリーブ１
３５から軸方向に延びる係合突起１３５ａと係合する係
合溝１３０ｂが形成されている。この係合により第２動
力取り出し部１３０と左スリーブ１３５が一体的に回転
するのである。この左スリーブ１３５の係合突起１３５
ａは中スリーブ１２５の係合突起１２５ｄの径方向に延
びる面１２５ｅと接当する接当面１３５ｂを有してお
り、これらの面は後に説明される通り、第２セーババネ
１２７により接当する方向に付勢されている。左スリー
ブ１３５は、クラッチと一体回転するようカム体３７の
径方向内側に設けられた凹部と係止する一対の係止突起
１３５ｃが設けられている。モータ部１００からの操作
力が無い場合、第１制御部１１４の爪押さえ部１１４ａ
は第１動力取り出し部１２０の係合爪１２２を押さえる
状態で配置されており、第２制御部１２９の爪押さえ部
１２９ａは第２動力取り出し部１３２の係合爪１３２を
押さえる状態で配置されている。また、右スリーブ１１
０と中スリーブ１２５の間には、ねじりバネである第１
セーババネ１１２が設けられており、第１セーババネ１
１２の一端１１２ａは前記右スリーブ１１０の係合突起
１１０ｂに形成された孔１１０ｄに対して係合し、他端
１１２ｂは中スリーブ１２５の係合突起１２５ａに設け
られた孔１２５ｃに係合している。
いるのが第２動力取り出し部１３０である。この第２動
力取り出し部１３０は、中心に固定軸３を通す穴を設
け、固定軸３に対して自由に回転できるように支持され
た円盤状の本体部１３４を備えている。さらに駆動体１
の径方向内側に設けられたギヤ１ｃと係合するための係
合爪１３２が爪支持軸１３１により端部において本体部
１３４に揺動可能に支持されている。この係合爪１３２
は付勢バネ１３３により径方向外側、すなわち、駆動体
１との係合方向に付勢されている。付勢バネ１３３の一
端は係合爪１３２に係合し、他端は本体部１３４に設け
られた孔１３０ａに係合している。前記係合爪１３２の
径方向外側に位置する面は、係合爪１３２が駆動体１と
係合した伝達状態において、径方向に傾斜して延びるよ
うな形状を有する摺動面１３２ａとして形成されてい
る。図８に示されるとおり、この摺動面１３２ａに前記
第２制御部１２９の爪押さえ部１２９ａが径方向外側よ
り接当すると、係合爪１３２と駆動体１の係合が解除さ
れるのである（非伝達状態）。第２動力取り出し部１３
０の本体部１３４の径方向内側の部分には左スリーブ１
３５から軸方向に延びる係合突起１３５ａと係合する係
合溝１３０ｂが形成されている。この係合により第２動
力取り出し部１３０と左スリーブ１３５が一体的に回転
するのである。この左スリーブ１３５の係合突起１３５
ａは中スリーブ１２５の係合突起１２５ｄの径方向に延
びる面１２５ｅと接当する接当面１３５ｂを有してお
り、これらの面は後に説明される通り、第２セーババネ
１２７により接当する方向に付勢されている。左スリー
ブ１３５は、クラッチと一体回転するようカム体３７の
径方向内側に設けられた凹部と係止する一対の係止突起
１３５ｃが設けられている。モータ部１００からの操作
力が無い場合、第１制御部１１４の爪押さえ部１１４ａ
は第１動力取り出し部１２０の係合爪１２２を押さえる
状態で配置されており、第２制御部１２９の爪押さえ部
１２９ａは第２動力取り出し部１３２の係合爪１３２を
押さえる状態で配置されている。また、右スリーブ１１
０と中スリーブ１２５の間には、ねじりバネである第１
セーババネ１１２が設けられており、第１セーババネ１
１２の一端１１２ａは前記右スリーブ１１０の係合突起
１１０ｂに形成された孔１１０ｄに対して係合し、他端
１１２ｂは中スリーブ１２５の係合突起１２５ａに設け
られた孔１２５ｃに係合している。
【００２５】更に、中スリーブ１２５と左スリーブ１３
５の間には、ねじりバネである第２セーババネ１２７が
設けられており、第２セーババネ１２７の一端１２７ａ
は前記中スリーブ１２５の係合突起１２５ｄに形成され
た孔１２５ｆに対して係合し、他端１２７ｂは左スリー
ブ１３５の係合突起１３５ａに設けられた孔１３５ｂに
係合している。第１セーババネ１１２と第２セーババネ
１２７は両方とも初期バネ力を加えた状態で組み付けら
れている。すなわち、第１セーババネ１１２は右スリー
ブ１１０と中スリーブ１２５がそれぞれの接当面１１０
ｃと１２５ｂにおいて接当している状態において、右ス
リーブ１１０と中スリーブ１２５が接当する方向に付勢
力が働くよう組み付けられている。同様に、第２セーバ
バネ１２７は中スリーブ１２５と左スリーブ１３５のそ
れぞれの接当面１２５ｅと１３５ｂ間にも同様の付勢力
が働くよう組み付けられている。本実施例においては、
第１セーババネ１１２の初期バネ力の値は、第２セーバ
バネ１２７の初期バネ力の値とほぼ同じにしてあるが、
２つのバネの初期バネ力の値を異なるものにしても良
い。本発明ではクラッチの操作に必要な操作力が設定値
より大きいときに、駆動体１よりの駆動力をクラッチに
伝達する伝達状態と、駆動体２よりの前記駆動力を前記
クラッチに伝達しない非伝達状態との間で駆動力取り出
し部が変位するのであるが、この設定値を第１動力取り
出し部１２０と第１制御部１１４を例にとって説明す
る。以下で説明されるとおり、モータ部１００は、第１
制御部１１４を第１取り出し部１２０の係合爪１２２が
逆転体７と係合するまで必要操作角度だけ揺動操作でき
る必要がある。これに必要な操作力は、前記初期バネ力
にバネ係数と第１セーババネ１１２の前記必要操作角度
の積を加えた値である。この値を設定値とする。前記設
定値はモータ部１００の操作力より小さい必要がある
が、この他は自由に選択することができる。例えば、こ
の設定値を極端に小さくすることにより変速操作の際に
は常に動力取り出し部を介して駆動体１よりの駆動力を
利用してクラッチを操作するようにしてもよい。しかし
本実施例では、前記設定値はをモータ部１００の操作力
に近い値に設定してある。
５の間には、ねじりバネである第２セーババネ１２７が
設けられており、第２セーババネ１２７の一端１２７ａ
は前記中スリーブ１２５の係合突起１２５ｄに形成され
た孔１２５ｆに対して係合し、他端１２７ｂは左スリー
ブ１３５の係合突起１３５ａに設けられた孔１３５ｂに
係合している。第１セーババネ１１２と第２セーババネ
１２７は両方とも初期バネ力を加えた状態で組み付けら
れている。すなわち、第１セーババネ１１２は右スリー
ブ１１０と中スリーブ１２５がそれぞれの接当面１１０
ｃと１２５ｂにおいて接当している状態において、右ス
リーブ１１０と中スリーブ１２５が接当する方向に付勢
力が働くよう組み付けられている。同様に、第２セーバ
バネ１２７は中スリーブ１２５と左スリーブ１３５のそ
れぞれの接当面１２５ｅと１３５ｂ間にも同様の付勢力
が働くよう組み付けられている。本実施例においては、
第１セーババネ１１２の初期バネ力の値は、第２セーバ
バネ１２７の初期バネ力の値とほぼ同じにしてあるが、
２つのバネの初期バネ力の値を異なるものにしても良
い。本発明ではクラッチの操作に必要な操作力が設定値
より大きいときに、駆動体１よりの駆動力をクラッチに
伝達する伝達状態と、駆動体２よりの前記駆動力を前記
クラッチに伝達しない非伝達状態との間で駆動力取り出
し部が変位するのであるが、この設定値を第１動力取り
出し部１２０と第１制御部１１４を例にとって説明す
る。以下で説明されるとおり、モータ部１００は、第１
制御部１１４を第１取り出し部１２０の係合爪１２２が
逆転体７と係合するまで必要操作角度だけ揺動操作でき
る必要がある。これに必要な操作力は、前記初期バネ力
にバネ係数と第１セーババネ１１２の前記必要操作角度
の積を加えた値である。この値を設定値とする。前記設
定値はモータ部１００の操作力より小さい必要がある
が、この他は自由に選択することができる。例えば、こ
の設定値を極端に小さくすることにより変速操作の際に
は常に動力取り出し部を介して駆動体１よりの駆動力を
利用してクラッチを操作するようにしてもよい。しかし
本実施例では、前記設定値はをモータ部１００の操作力
に近い値に設定してある。
【００２６】次に、この動力取り出し部の作用について
説明する。この説明にあたり、モータ部１００より右ス
リーブ１１０に対して伝達される操作力をモータ操作力
と呼ぶ。また、自転車Ｂが駆動状態にあり、遊星ギヤ機
構に駆動負荷がかかっていると仮定する。この状態で、
クラッチを操作するに必要な操作力を必要操作力と呼
ぶ。先ず、増速方向の変速について説明する。この場
合、右スリーブ１１０はＦとは反対方向にモータ部１０
０により操作される。もし、この時、必要操作力が上述
された設定値より小さい場合、第１セーババネ１１２と
第２セーババネ１２７により、右スリーブ１１０と中ス
リーブ１２５と左スリーブ１３５は一体的に回転し、ク
ラッチが操作され、任意の変速位置に変速される。この
時第１動力取り出し部１２０は逆転体７とは係合してい
ない非伝達状態となっている。しかし、必要操作力が前
記設定値より大きい場合、右スリーブ１１０がＦとは逆
方向に回転するが、中スリーブ１２５は左スリーブ１３
５と係合突起の側面同士の接当により、回転できない。
従って、第１セーババネ１１２による右スリーブ１１０
と中スリーブ１２５を一体的に回転させようとする付勢
力に対抗して、中スリーブ１２５に対して右スリーブ１
１０がＦとは逆方向に回転する。そうすると、今まで、
第１動力取り出し部１２０の係合爪１２２を押さえてい
た第１制御部１１４の爪押さえ部１１４ａが相対的に回
転し、逆転体７と第１動力取り出し部１２０との係合を
許可する伝達状態となる。すると、逆回転体７からの駆
動体１とは逆方向である方向の駆動力が、係合爪１２２
や、中スリーブ１２５と、左スリーブを介してクラッチ
へ伝達され、変速が行われる。
説明する。この説明にあたり、モータ部１００より右ス
リーブ１１０に対して伝達される操作力をモータ操作力
と呼ぶ。また、自転車Ｂが駆動状態にあり、遊星ギヤ機
構に駆動負荷がかかっていると仮定する。この状態で、
クラッチを操作するに必要な操作力を必要操作力と呼
ぶ。先ず、増速方向の変速について説明する。この場
合、右スリーブ１１０はＦとは反対方向にモータ部１０
０により操作される。もし、この時、必要操作力が上述
された設定値より小さい場合、第１セーババネ１１２と
第２セーババネ１２７により、右スリーブ１１０と中ス
リーブ１２５と左スリーブ１３５は一体的に回転し、ク
ラッチが操作され、任意の変速位置に変速される。この
時第１動力取り出し部１２０は逆転体７とは係合してい
ない非伝達状態となっている。しかし、必要操作力が前
記設定値より大きい場合、右スリーブ１１０がＦとは逆
方向に回転するが、中スリーブ１２５は左スリーブ１３
５と係合突起の側面同士の接当により、回転できない。
従って、第１セーババネ１１２による右スリーブ１１０
と中スリーブ１２５を一体的に回転させようとする付勢
力に対抗して、中スリーブ１２５に対して右スリーブ１
１０がＦとは逆方向に回転する。そうすると、今まで、
第１動力取り出し部１２０の係合爪１２２を押さえてい
た第１制御部１１４の爪押さえ部１１４ａが相対的に回
転し、逆転体７と第１動力取り出し部１２０との係合を
許可する伝達状態となる。すると、逆回転体７からの駆
動体１とは逆方向である方向の駆動力が、係合爪１２２
や、中スリーブ１２５と、左スリーブを介してクラッチ
へ伝達され、変速が行われる。
【００２７】以上の増速方向への変速の際には、中スリ
ーブ１２５と左スリーブ１３５はそれぞれの係合突起に
おいて接当しており、相対的な変位は起きないため、第
２動力取り出し部１３０の係合爪１３３は第２制御部１
２９の爪押さえ部１２９ａにより押さえられており、第
２動力取り出し部１３０と駆動体１は係合しない非伝達
状態を保っている。次に、減速方向への操作した際の動
力取り出し部の作用について説明する。この際、右スリ
ーブ１１０はＦの方向へ回転操作される。もし、必要操
作力が、両方のセーババネの初期バネ力の設定値より小
さい場合、中スリーブ１２５は右スリーブ１１０に対し
て互いの接当突起により接当しているため一体的に回転
し、更に左スリーブ１３５は中スリーブ１２５と第２セ
ーババネ１２７により連結されているため、その付勢力
により中スリーブ１２５と一体的に回転し、変速操作が
行われる。しかし、必要操作力が駆動操作力を上回る
と、中スリーブ１２５が右スリーブ１１０により回転さ
せられても、左スリーブ１３５は動かないため、第２セ
ーババネ１２７の付勢力に対抗して、中スリーブ１２５
は左スリーブ１３５に対して相対的にＦ方向に回転す
る。すると、第２制御部１２９の爪押さえ部１２９ａ
が、第２動力取り出し部１３０の係合爪１３２に対して
移動し、第２動力取り出し部１３０の駆動体１に対する
係合を許可する。このことにより、駆動体１のＦ方向へ
の駆動力が、係合爪１３２や、左スリーブ１３５を介し
てクラッチに伝達され、変速が行われる。この様に、モ
ータ１０１を利用して内装変速装置の変速操作を行うこ
とにより、自転車のライダーが供給しなければならない
操作力を極端に小さくすることができる。更に、上述さ
れた動力取り出し部を利用すると、モータ部１００より
の操作力が小さくても、駆動体１よりの駆動力を利用す
ることにより変速が円滑に行われる。この様に構成する
と、必要なモータ１００は小さなものでよく、必要な電
池も小さくて良くシステムのコンパクト化を図ることが
可能である。また、必要な電力も小さいため電池の交換
時期を長くすることができるのである。
ーブ１２５と左スリーブ１３５はそれぞれの係合突起に
おいて接当しており、相対的な変位は起きないため、第
２動力取り出し部１３０の係合爪１３３は第２制御部１
２９の爪押さえ部１２９ａにより押さえられており、第
２動力取り出し部１３０と駆動体１は係合しない非伝達
状態を保っている。次に、減速方向への操作した際の動
力取り出し部の作用について説明する。この際、右スリ
ーブ１１０はＦの方向へ回転操作される。もし、必要操
作力が、両方のセーババネの初期バネ力の設定値より小
さい場合、中スリーブ１２５は右スリーブ１１０に対し
て互いの接当突起により接当しているため一体的に回転
し、更に左スリーブ１３５は中スリーブ１２５と第２セ
ーババネ１２７により連結されているため、その付勢力
により中スリーブ１２５と一体的に回転し、変速操作が
行われる。しかし、必要操作力が駆動操作力を上回る
と、中スリーブ１２５が右スリーブ１１０により回転さ
せられても、左スリーブ１３５は動かないため、第２セ
ーババネ１２７の付勢力に対抗して、中スリーブ１２５
は左スリーブ１３５に対して相対的にＦ方向に回転す
る。すると、第２制御部１２９の爪押さえ部１２９ａ
が、第２動力取り出し部１３０の係合爪１３２に対して
移動し、第２動力取り出し部１３０の駆動体１に対する
係合を許可する。このことにより、駆動体１のＦ方向へ
の駆動力が、係合爪１３２や、左スリーブ１３５を介し
てクラッチに伝達され、変速が行われる。この様に、モ
ータ１０１を利用して内装変速装置の変速操作を行うこ
とにより、自転車のライダーが供給しなければならない
操作力を極端に小さくすることができる。更に、上述さ
れた動力取り出し部を利用すると、モータ部１００より
の操作力が小さくても、駆動体１よりの駆動力を利用す
ることにより変速が円滑に行われる。この様に構成する
と、必要なモータ１００は小さなものでよく、必要な電
池も小さくて良くシステムのコンパクト化を図ることが
可能である。また、必要な電力も小さいため電池の交換
時期を長くすることができるのである。
【００２８】［別実施形態］上記実施形態では、本発明
の応用例として７段の変速位置を有する内装変速装置に
関して説明を行っているが、この内装変速装置の変速段
の段数は７段以外でも良く、複数の駆動経路を選択する
機構として回転変位するクラッチ部分を有する内装変速
装置であれば本発明を適応することができる。上記実施
形態ではクラッチは固定軸３回りで揺動する構造になっ
ているが、固定軸３の軸芯方向に変位する様な構造であ
ってもよく、この場合、クラッチ操作部に固定軸３に対
して傾斜しているカム面等を設けることによりクラッチ
を操作するよう構成することができる。上記実施形態で
は逆転手段は逆転体７とピニオンギヤ６を備え、第１動
力取り出し部１２２を逆転体７と係合させることにより
駆動体１の回転方向とは反対方向への駆動力を得るよう
構成しているが、第１動力取り出し部１２２をピニオン
ギヤ６の固定軸３側において直接係合させることにより
駆動体１とは反対方向の駆動力を得ることも可能であ
る。従って、本明細書では駆動体１の回転方向とは逆方
向の駆動力を提供する手段を逆転手段と呼ぶ。図１０で
は変速段を選択するスイッチＳＷの別実施形態が示され
ている。このスイッチはハンドルのグリップＧ回りに揺
動可能に設けられたグリップ式レバーで、原点であるホ
ームポジションを有し、このホームポジションより一方
方向に揺動することで増速方向に変速操作を行い、他方
方向に揺動することにより減速方向に変速操作を行う。
操作の毎に手を離すと、ホームポジションの方向にバネ
により付勢されているのでホームポジションに復帰す
る。
の応用例として７段の変速位置を有する内装変速装置に
関して説明を行っているが、この内装変速装置の変速段
の段数は７段以外でも良く、複数の駆動経路を選択する
機構として回転変位するクラッチ部分を有する内装変速
装置であれば本発明を適応することができる。上記実施
形態ではクラッチは固定軸３回りで揺動する構造になっ
ているが、固定軸３の軸芯方向に変位する様な構造であ
ってもよく、この場合、クラッチ操作部に固定軸３に対
して傾斜しているカム面等を設けることによりクラッチ
を操作するよう構成することができる。上記実施形態で
は逆転手段は逆転体７とピニオンギヤ６を備え、第１動
力取り出し部１２２を逆転体７と係合させることにより
駆動体１の回転方向とは反対方向への駆動力を得るよう
構成しているが、第１動力取り出し部１２２をピニオン
ギヤ６の固定軸３側において直接係合させることにより
駆動体１とは反対方向の駆動力を得ることも可能であ
る。従って、本明細書では駆動体１の回転方向とは逆方
向の駆動力を提供する手段を逆転手段と呼ぶ。図１０で
は変速段を選択するスイッチＳＷの別実施形態が示され
ている。このスイッチはハンドルのグリップＧ回りに揺
動可能に設けられたグリップ式レバーで、原点であるホ
ームポジションを有し、このホームポジションより一方
方向に揺動することで増速方向に変速操作を行い、他方
方向に揺動することにより減速方向に変速操作を行う。
操作の毎に手を離すと、ホームポジションの方向にバネ
により付勢されているのでホームポジションに復帰す
る。
【００２９】
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）本発明による内装変速装置を備える自転
車の側面図 （Ｂ）内装変速装置を操作するスイッチとインジケータ
が備えられているハンドル部分を示す平面図
車の側面図 （Ｂ）内装変速装置を操作するスイッチとインジケータ
が備えられているハンドル部分を示す平面図
【図２】第１実施形態を採用した自転車用内装変速装置
の断面図
の断面図
【図３】太陽爪の作用と変速段位との関係を示す説明図
【図４】（Ａ）変速スリーブと連動するカム体の側面図 （Ｂ）変速スリーブと連動するカム体の正面図
【図５】変速スリーブの部分断面図説明図
【図６】第６速での変速スリーブの各太陽爪との位置関
係を示す各太陽爪の箇所での断面図
係を示す各太陽爪の箇所での断面図
【図７】本発明によるの実施形態の動力取り出し部付近
の構成を示す展開斜視図
の構成を示す展開斜視図
【図８】第２動力取り出し部の伝達状態を示す断面図
【図９】（Ａ）モータ部の構造を示す軸方向から見た断
面図 （Ｂ）モータ部の構造を示す軸方向とは垂直の方向から
見た断面図
面図 （Ｂ）モータ部の構造を示す軸方向とは垂直の方向から
見た断面図
【図１０】内装変速装置を操作するスイッチの別実施形
態を示す平面図
態を示す平面図
【符号の説明】 Ｂ 自転車 Ｃ チェン Ｄ コード Ｅ スピードセンサ Ｉ インジケータ ＳＷ スイッチ １ 駆動体 ２ ハブ胴 ３ 固定軸 ６ ピニオンギヤ ７ 逆転体 １１ａ 第１遊星ギヤ １１ｂ 第２遊星ギヤ １２ａ 第３遊星ギヤ １２ｂ 第４遊星ギヤ １９ 第１ギヤ枠 ２１ 第１太陽ギヤ ２２ 第２太陽ギヤ ２３ 第３太陽ギヤ ２４ 第４太陽ギヤ ３１ 変速スリーブ ３４ 伝導爪操作体 １００ モータ部 １１２ 第１セーババネ １１４ 第１制御部 １２０ 第１動力取り出し部 １２７ 第２セーババネ １２９ 第２制御部 １３０ 第２動力取り出し部
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図２】
【図４】
【図３】
【図５】
【図６】
【図７】
【図１０】
【図８】
【図９】
Claims (6)
- 【請求項１】 固定軸と、 自転車の前進方向に対応する駆動方向と、この駆動方向
とは反対方向の逆転方向に前記固定軸周りで回転可能の
駆動体と、 複数の変速段に対応する駆動力経路のいずれかを選択す
るクラッチと、 前記クラッチを操作するクラッチ操作部を備える自転車
用内装変速装置であって、 前記クラッチ操作部は前記駆動体よりの駆動力により、
駆動方向とは反対方向に変位する逆転手段と、 前記逆転手段と係合することにより前記駆動体とは反対
方向の駆動力を前記クラッチに伝達する第１状態と、前
記逆転手段と非係合状態にある第２状態との間で変位可
能の第１動力取り出し部と、 前記第１駆動力取り出し部の前記第１状態と前記２状態
を選択する第１制御部と、 前記第１制御部を操作する変速操作部を備える自転車用
内装変速装置。 - 【請求項２】 前記クラッチ操作部は、前記駆動体と係
合する事により前記駆動体の駆動力を前記クラッチに伝
達する第１状態と、前記駆動体と非係合状態にある第２
状態との間で変位可能の第２駆動力取り出し部と、前記
第２駆動力取り出し部の前記第１状態と第２状態を選択
し、前記変速操作部に操作される第２制御部を備える請
求項１による自転車用内装変速装置。 - 【請求項３】 前記第１駆動力取り出し部は前記逆転手
段と係合する方向に付勢された係合爪を有し、前記第１
制御部は前記第１駆動力取り出し部の係合爪と前記逆転
手段の係合を阻止する爪押さえ部を備え、前記第２駆動
力取り出し部は前記駆動体と係合する方向に付勢された
係合爪を有し、前記第２制御部は前記第２駆動力取り出
し部の係合爪と前記駆動体の係合を阻止する爪押さえ部
を備える請求項２による自転車用内装変速装置。 - 【請求項４】 前記クラッチ操作部は弾性手段を備え、
前記クラッチの操作に必要な操作力が設定値より小さい
ときに、前記弾性手段は変位せず前記クラッチ操作部は
第１駆動力取り出し部を前記第２状態にしたままで、前
記弾性手段を介して前記クラッチを操作し、前記クラッ
チの操作に必要な操作力が前記設定値より大きい時に前
記変速操作部は前記弾性手段を変位させ、前記弾性手段
の弾性力に対抗して、前記第１駆動力取り出し部を前記
第１状態に操作し、前記逆転手段よりの駆動力が前記第
１駆動力取り出し部を介して前記クラッチに伝達され前
記クラッチが操作される請求項１による自転車用内装変
速装置。 - 【請求項５】 前記変速操作部はモータ部を備え、前記
第１と第２制御部は前記モータ部により操作される請求
項２による自転車用内装変速装置。 - 【請求項６】前記逆転手段は前記固定軸周りで前記駆動
体とは反対方向に回転する逆転体と、前記固定軸に回転
不可能に備えられた固定部材上に設けられ、前記固定軸
の径方向外側位置において前記駆動体と係合し、径方向
内側位置において前記逆転体と係合するピニオンギヤを
備える請求項１による自転車用内装変速装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08251107A JP3086180B2 (ja) | 1996-09-24 | 1996-09-24 | 自転車用内装変速装置 |
| TW086110675A TW340102B (en) | 1996-09-24 | 1997-07-26 | A bicycle built-in gearing device |
| US08/932,825 US5967937A (en) | 1996-09-24 | 1997-09-18 | Motorized shift assist control apparatus for bicycle transmission |
| EP97116560A EP0834685B1 (en) | 1996-09-24 | 1997-09-23 | Shift control apparatus for a bicycle transmission |
| DE69708573T DE69708573T2 (de) | 1996-09-24 | 1997-09-23 | Schalteinrichtung für ein Fahrradgetriebe |
| CN97119636A CN1077668C (zh) | 1996-09-24 | 1997-09-24 | 自行车用内装变速装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08251107A JP3086180B2 (ja) | 1996-09-24 | 1996-09-24 | 自転車用内装変速装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1096453A true JPH1096453A (ja) | 1998-04-14 |
| JP3086180B2 JP3086180B2 (ja) | 2000-09-11 |
Family
ID=17217760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08251107A Expired - Fee Related JP3086180B2 (ja) | 1996-09-24 | 1996-09-24 | 自転車用内装変速装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5967937A (ja) |
| EP (1) | EP0834685B1 (ja) |
| JP (1) | JP3086180B2 (ja) |
| CN (1) | CN1077668C (ja) |
| DE (1) | DE69708573T2 (ja) |
| TW (1) | TW340102B (ja) |
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| JP2018136020A (ja) * | 2017-02-23 | 2018-08-30 | 株式会社シマノ | 自転車用変速機およびこれを備える自転車用アシストシステム |
| JP2024532498A (ja) * | 2022-01-19 | 2024-09-05 | コアントン ルオファンディ インテリジェント テクノロジー カンパニー リミテッド | ハブアッセンブリ及び自転車 |
| JP2024532474A (ja) * | 2021-09-01 | 2024-09-05 | レヴォリューテ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 二輪車用の変速機ユニット |
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