JPS5819996Y2 - 自転車用スプロケット - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は自転車用スプロケット、詳しくは歯数の異なる
少なくとも１枚の大径線スプロケットと少なくとも１枚
の小径側スプロケットとから成り、これらスプロケット
を組合わせて自転車のクランク又は後輪ハブに装着し、
チェノの掛換えにより変速を行なうようにした多段スプ
ロケット組立体に関する。

一般に自転車において、後輪ハブ又はクランクには、歯
数の異なる２枚以上のスプロケットを組合わせて構成し
たりャギア又はフロントギヤを取付け、ディレーラ−に
よりチェノを前記スプロケットの軸方向に移動させて該
チェノを前記スプロケットの一つに掛換え、ペダルの踏
力を、所定の変速比で後輪に伝達するごとく成している
。

所が特にフロントギヤに使用されるスプロケットは、歯
数が４０〜５４枚と多くて大径であるため、軽量性及び
経済性の面からアルミニウムなどの軽量材で形成されて
おり、従って特にフロントギヤに剛性がなくて、特に変
速時、チェノを捕える歯の摩耗が激しくて、耐久性に問
題があった。

所でこの問題に対しては前記フロントギヤに使用される
スプロケットを鉄などの剛性のある材料で形成すれば、
該スプロケットの剛性を向上できるけれども、その反面
重量が大となるばかりかコスト高となる欠点があった。

そこで本考案は鋭意研究した結果、ディレーラ−により
チェノをスプロケットの軸方向に移動させる場合、この
チェノは常にディレーラ−が配設された同一箇所から移
動操作されるため、例えば１つの大径スプロケットと１
つの小径スプロケットとから成るフロントギヤで、小径
スプロケットから大径スプロケットにチェノを掛換える
とき、小径スプロケット側でチェノが離れる寸前の噛合
点と、大径スプロケット１ｌｌＪに寄せられて該大径ス
プロケットの歯に噛合わんとするチェノの噛合点位置と
のチェノの長さは常に一定であるにも拘わらず、前記大
径スプロケットと小径スプロケットとの歯数並びに歯数
差によりこれらスプロケットの歯の位置関係が変わるた
め、大径スプロケット側に寄せられたチェノの噛合点と
、小径スプロケットの離脱点との長さが、前記チェノの
長さに適合する場合と、適合しない場合とがあって、前
記チェノは、該チェノの噛合点と離脱点との間の長さに
適合する場合に、前記大径スプロケットの歯に噛合する
ことを見い出したのである。

つまり大径側スプロケットにおける多数の歯のうち、小
径側スプロケットの歯に対し、チェン掛換時、小径スプ
ロケットにおいて前記チェノが離脱する寸前の歯と、前
記大径側スプロケット側において、前記チェノが噛合わ
んとする歯の長さが前記歯面を斜めに移動する前記チェ
ノのチェノピツチの整数倍長さに一致する場合に、前記
チェノが前記大径スプロケットの歯に噛合うことを見出
したのである。

しかして本考案はこの点に着目して考案したもので、前
記大径側スプロケットにおける多数の歯のうち、前記小
径側スプロケットの歯に対し、チェン掛換時、前記小径
側スプロケットにおいて前記チェノが離脱する寸前の歯
と、前記大径側スプロケットにおいて前記チェノが噛合
わんとする歯との長さが、前記歯間を斜めに移動する前
記チェノのチェノピツチの整数倍長さに一致する歯を、
耐摩耗性材料から成る歯体により形成して、前記大径側
スプロケットに取付けることにより、変速時、特にチェ
ノを捕える歯の摩耗を大幅に少なくすることができ、し
かも全体を軽量にかつ安価にすることができるようにし
たのである。

以下本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

歯数の異なる少なくとも１枚の大径側スプロケットと少
なくとも１枚の小径側スプロケットとから成る多段スプ
ロケット組立体において、１は中心孔をもつ環状の大径
側スプロケットに用いるスプロケット本体であって、そ
の外周には所定間隔を置いて多数の歯２・・・が周設さ
れている。

又このスプロケット本体１の歯２・・・は、スプロケッ
ト本体１の厚さｔの範囲内で面取りされている。

しかして前記スプロケット本体１は、アルミニウムなど
の軽量材で形成するのであって、このスプロケット本体
１の外周に設ける多数の歯２・・・のうち、小径側スプ
ロケットの歯に対し、チェン掛換時、小径側スプロケッ
トにおいてチェノが離脱する寸前の歯と、スプロケット
本体１において前記チェノが噛合わんとする歯との長さ
が、前記歯間を斜めに移動する前記チェノのチェノピツ
チの整数倍長さに一致する１枚の歯又は第４図の如く隣
接する数枚の歯（図面では４枚）を、その歯底より半径
方向内方寄り部分から切欠いて欠落歯部１１を設けるの
である。

又この欠落歯部１１の半径方向内方寄り部分を肉薄にし
て歯体取付部１２を形成し、この取付部１２に、前記欠
落歯た歯と同数の歯３を備えた歯体４を取付けて、前記
欠落歯部１１を歯体４の歯３により埋めるのである。

この歯体４は、鉄或いは合金などの耐摩耗性材料により
形成して、ビス５などにより着脱自由に取付けるのであ
る。

しかしてこの歯体４の堆付ケは、第３図の如く歯体４の
厚さを、前記スプロケット本体１の厚さｔより肉薄にし
て、この歯体４と前記歯体取付部１２との間にｌ対のね
じ孔４１と貫通孔１３とを設けて、これらねじ孔４１及
び貫通孔１３にビス５を挿通することにより、前記歯体
４をスプロケット本体１に着脱自由に取付けるのである
。

尚前記歯体４は、ビス５などを用いて着脱自由に取付け
るのが好ましいけれども、溶接とか或いは連結ピンなど
により固着してもよいのであって、その取付手段は特定
されるものでない。

又この歯体４を取付ける場合、前記スプロケット本体１
の歯体取付部１２は必ずしも肉薄にする必要はない。

しかして前記歯体４の歯３は、チェノの組換時係合が容
易に行なえる易係合形式にして、小径スプロケットから
大径スプロケットへの変速性を良好にできるようにする
のである。

この易係合形式の歯は、第６図乃至第９図の如く形成す
るのであって、その第１の形式は、第６図の如く歯体４
に形成する歯３・・・のうち、少なくとも１つの歯３ａ
先端を、歯の厚さｔｌの範囲内で該歯の厚さ方向中心線
Ｘに対し傾斜させるのである。

尚変速性が問題になるのは、一般に歯数の異な。

るスプロケットを２枚以上組合わせて多段スプロケット
を形成した場合、特に小径スプロケットから大径スプロ
ケットへの変速時であるから、前記歯３ａの先端を、第
６図矢印Ｆで示した回転方向前方側が前記スプロケット
本体１より小径となる小径スプロケット側（第６図にお
いて左側）に変位するごとく傾斜させて、この先端の長
さ方向両端が前記歯３の厚さｔｌ一杯に位置するごとく
成すのである。

又第２の形式は、第７図の如く歯体４に形式する歯３・
・・のうち、少なくとも一つのｍ３ａの先端を、歯の厚
さｔｌの範囲内で、線画の厚さ方向中心線Ｘに対し第１
の形式と同方向に傾斜させると共に、この傾斜した歯の
第７図矢印Ｆで示した回転方向前方側歯先を、歯の厚さ
ｔｌより歯厚方向外方に突出させるのである。

尚この突出歯の歯先は、チェノの組換時、該、チェノを
逸速く捕えることができる程度に突出させるのである。

又第３の形式は、第８図の如く歯体４に形成する歯３・
・・のうち、少なくとも１つのｍ３ａの小径スプロケッ
トに対する外側を面取りして、線画３ａの先端を歯の厚
さ方向中心線Ｘに対し小径スプロケット側（第８図にお
いて左側）に変位させるのである。

又第４の形式は、第９図の如く歯体４に形成する歯３・
・・のうち、少なくとも１つの歯３ａの小径スプロケッ
トに対する外側を面取りして、線画３ａの先端を、歯の
厚さｔｌより外方に突出させて小径スプロケット側（第
９図において左側）に変位させるのである。

又一方以上の如く歯体４を取付けたスプロケット本体１
の歯２のうち、１枚又は瞬接する数枚の歯（図面では２
枚）を、チェノの組換時、係合が容易に離脱できる易離
脱形式として、太径スプロケットから小径スプロケット
への変速性を良好にできるようにするのである。

この易離脱形式は、第１０図乃至第１２図の如く形成す
るのであって、その第１の形式は、第１図及び第１０図
の如くスプロケット本体１の歯２の先端部を切欠いて歯
の高さを低くして易離脱形式の歯２ａを形成するのであ
る。

又第２の形式は、第１１図の如く前記歯２の先端を、歯
の厚さｔｌの範囲内で、線画の厚さ方向中心線Ｘに対し
傾斜させて、該傾斜歯２ａの先端を、第１１図矢印Ｆで
示した回転方向後方側が小径スプロケット側（第１１図
において左側）に変位するごとく傾斜させるのである。

又第３の形式は、第１２図の如く易離脱形式とする歯２
の小径スプロケットに対する内側を面取りして、線画２
の先端を、歯の厚さ方向中心線Ｘに対し小径スプロケッ
トから遠ざかる側に変位させて、易離脱形式の歯２ａを
形成するのである。

以上の如くスプロケット本体１に形成する易離脱形式の
歯２ａの形成位置は特定されるものでないが、第１図の
如くこの易離脱形式の歯２ａのチェノ進行方向（第１図
矢印Ｆ方向）後方側に位置する１枚又は数枚の歯を、ス
プロケット本体１とは別に形成する耐摩耗性材料から成
る歯体、詳しくは前記した歯体４により形成して、スプ
ロケット本体１に取付けるのが好ましい。

つまり太径スプロケットか・ら小径スプロケットへの変
速時、大径スプロケットの歯から離脱するチェノが、こ
の離脱位置よりチェン進行方向後方側に位置する歯の側
縁部と接触して、この歯の摩耗が多いのであるが、前記
した如くチェノの離脱位置よりチェン進行方向後方側に
位置する歯を、耐摩耗性材料から成る歯体４により形成
することによって、この歯の摩耗を少なくできるのであ
る。

この場合前記歯体の歯は必ずしも易係合形式にする必要
はない。

尚前記易係合形式の歯とした歯体４及び易離脱形式とし
た歯２ａの数は、スプロケット本体１の大きさにより決
定すればよいのであって、少なくとも１つあればよい。

しかして以上の如く構成する少なくとも１枚の大径側ス
プロケットと、歯数の少ない小径スプロケットを組合わ
せてクランクまたは後輪ハブに取付け、フロントギヤま
たはりャギャとして用いるもので、ディレーラ−により
チェノを変位させ、該チェノを前記スプロケットの一つ
に掛換えることによりペダルの踏力を所定の変速比で後
輪に伝達するのである。

尚変速性が問題となるのは、チェノの組換時小径スプロ
ケットから太径スプロケット側に移行してくるチェノを
大径スプロケットの歯で捕えるとき、並びに大径スプロ
ケットから小径スプロケット側へ移行するチェノを大径
スプロケットの歯から離脱させるときであるから、主に
歯数の異なる２枚のスプロケットによって形成されるフ
ロントギヤの場合には、第１４図に示す如く高速用とな
る太径スプロケットＢのみに、以上の如く構成するスプ
ロケット本体１を用い低速用となる小径スプロケットＡ
として各歯が前記中心線Ｘと平行な同一線上に配置され
た通常のスプロケットを用いてもよいのである。

又主に歯数の異なる３〜５枚のスプロケットによって形
成されるリヤギヤの場合は、高速用となる最小径スプロ
ケットとして前記した通常のスプロケットを用い、残り
のスプロケットとしてスプロケット本体１を用いてもよ
いのである。

次にディレーラ−によりチェノを掛換える場合、該チェ
ノのスプロケットへの保合関係を第１４図に基づいて説
明する。

第１４図に示したものは、ディレーラ−の可動部材を矢
印Ｐ方向に移動して歯数の少ない小径スプロケツ）Ａか
ら歯数の多い大径スプロケットＢヘチェン６を掛換える
状態で、小径スプロケットＡの歯に係合していたチェノ
６がディレーラ−により変位させられると、これらスプ
ロケットＡ。

Ｂの回転方向前方側に位置するチェノ６は、小径スプロ
ケットＡに残り、ディレーラ−の操作側に位置するチェ
ノ６は、オーバーシフトされて大径スプロケットＢの側
方に至り、第１４図のごとく傾斜状になる。

このとき大径スプロケット側に寄せられたチェノの噛合
点と適合する歯、つまり大径側スプロケットにおける多
数の歯のうち、小径側スプロケットの歯に対し、チェン
掛換時、前記小径側スプロケットにおいて前記チェノが
離脱する寸前の歯と、前記大径側スプロケットにおいて
前記チェノが噛合わんとする歯との長さが、前記歯間を
斜めに移動する前記チェノのチェノピツチの整数倍長さ
に一致する歯の位置に前記歯体４を取付けたので、この
歯体４の歯によりチェノを捕えることができ、従って、
大径スプロケット側でチェノを捕える歯の摩耗を大幅に
少なくできるのである。

しかも前記歯体４を易保合形式の歯とすることにより、
前記チェノを直ちに捕えることができるのである。

即ち小径スプロケットＡから移行して来るチェノを大径
スプロケットＢの歯と干渉することなく、このチェノ６
を直ちに捕えることができるのである。

従って小径スプロケットＡから大径スプロケツ）Ｂへの
チェノの掛換えを迅速に行なうことができ、変速性を良
好にできるのである。

又チェノとの干渉による大径スプロケットＢの歯の摩耗
をもなくし得るのである。

しかもとのチェノの組換時、移行してくるチェノを捕え
る易保合形式の歯３ａは、耐摩耗性材料から成る歯体４
により形成されているため、特にチェノを捕える歯の摩
耗を少なくできるのである。

又一方前記チエン６を大径スプロケットＢから小径スプ
ロケットＡに掛換えるときには、大径スプロケットＢに
、チェノの係合が容易に離脱できる易離脱形式の歯２ａ
があるため、この易離脱形式の歯２ａによって前記チェ
ノ６を速やかに離すことができるのである。

従って大径スプロケットＢから小径スプロケットＡへの
チェノの掛換えを迅速に行なうことができ、変速性を良
好にできるのである。

尚以上の実施例では、易離脱形式のｍ２ａをスプロケッ
ト本体１自体に形成したものについて説明したが、その
他この易離脱形式の歯２ａを、スプロケット本体１とは
別に形成する耐摩耗性材料から戒る歯体に形成し、この
歯体を前記スプロケット本体１に取付けてもよいのであ
る。

又前記易係合形式の歯３ａと易離脱形式の歯２ａとを第
１３図の如くスプロケット本体１とは別に形成する耐摩
耗性材料から戒る一つの歯体４ａに形威し、この歯体を
少なくとも一つ前記スプロケット本体１に取付けてもよ
い。

以上の如く本考案は、前記大径側スプロケットにおける
多数の歯のうち、前記小径側スプロケットの歯に対し、
チェン掛換時、前記小径側スプロケットにおいて前記チ
ェノが離脱する寸前の歯と、前記大径側スプロケットに
おいて前記チェノが噛合わんとする歯との長さが、前記
歯間を斜めに移動する前記チェノのチェノピツチの整数
倍長さに一致する歯を、耐摩耗性材料から成る歯体によ
り形成して、前記大径側スプロケットに取付けるのであ
るから、変速時、小径スプロケットから大径スプロケッ
ト側に寄せられて該大径スプロケットの歯に噛合わんと
するチェノの噛合点と適合する歯を、前記耐摩耗性材料
から成る歯体により形成するだけで、チェノを捕える歯
の摩耗を大幅に少なくできるのである。

従って大径側スプロケットをアルミニウムなどの軽量材
で形成することが可能となり、全体として削欠性が得ら
れながら、軽量にかつ安価にできるのである。

又長期間の使用によって、特に摩耗し易い位置に取付け
た前記歯体の歯が摩耗しても、こ、の歯体だけを取替え
ることも可能であるから、極めて経済的である。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案多段スプロケット組立体の実施例を示すも
ので、第１図は正面図、第２図は第１図１−Ｉ線断面図
、第３図は第１図■−■線拡犬断面図、第４図はスプロ
ケット本体の拡大部分斜視図、第５図は歯体の斜視図、
第６図乃至第９図は易保合形式の歯の実例を示す説明図
、第１０図乃至第１２図は易離脱形式の歯の実例を示す
説明図、第１３図は別の例を示す説明図、第１４図はチ
ェノとの噛合状態を示す説明図である。 １・・・・・・スプロケット本体（大径側スプロケット
）２・・・・・・歯、４・・・・・・歯体。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）歯数の異なる少なくとも１枚の大径側スプロケッ
   トと少なくとも１枚の小径側スプロケットとから成る自
   転車用多段スプロケット組立体であって、前記大径側ス
   プロケットにおける多数の歯のうち、前記小径側スプロ
   ケットの歯に対し、チェン掛換時、前記小径側スプロケ
   ットにおいて前記チェノが離脱する寸前の歯と、前記大
   径側スプロケットにおいて前記チェノが噛合わんとする
   歯との長さが、前記歯間を斜めに移動する前記チェノの
   チェノピツチの整数倍長さに一致する歯を、耐摩耗性材
   料から成る歯体により形成して、前記大径側スプロケッ
   トに取付けたことを特徴とする自転車用多段スプロケッ
   ト組立体。
2. （２） １ｉＩ４摩耗性材料から成る歯体に形成する
   歯を、チェノの掛換時係合が容易に行なえる易保合形式
   としたことを特徴とする実用新案登録請求の範囲第（１
   ）項記載の自転車用多段スプロケット組立体。