JP2001234990A - 変速装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】単純な構造であって、回転方向の変化を生じる
ことなく、基本的にブレーキ手段のみで変速を容易にす
る。また、変速装置の連接を容易にして部品の共通化を
図る。 【解決手段】入力歯車１２とキャリア４に支承された偏
心回転子２の第一歯車２１とが噛合し、偏心回転子２の
第二歯車２２と出力歯車３１とが噛合し、入力回転子１
の回転は偏心回転子２を経て出力歯車３１に伝達され
る。キャリア４の回転速度が入力回転子１の回転速度よ
り速くならないように一方向クラッチ５と、キャリア４
の回転を制限するキャリアブレーキ４３が設けられてい
る。入力歯車１２、第一歯車２１、第二歯車２２及び出
力歯車３１の歯数をそれぞれＪ、Ｋ、Ｍ及びＮとする
と、ＪＭ＞ＫＮである。
ことなく、基本的にブレーキ手段のみで変速を容易にす
る。また、変速装置の連接を容易にして部品の共通化を
図る。 【解決手段】入力歯車１２とキャリア４に支承された偏
心回転子２の第一歯車２１とが噛合し、偏心回転子２の
第二歯車２２と出力歯車３１とが噛合し、入力回転子１
の回転は偏心回転子２を経て出力歯車３１に伝達され
る。キャリア４の回転速度が入力回転子１の回転速度よ
り速くならないように一方向クラッチ５と、キャリア４
の回転を制限するキャリアブレーキ４３が設けられてい
る。入力歯車１２、第一歯車２１、第二歯車２２及び出
力歯車３１の歯数をそれぞれＪ、Ｋ、Ｍ及びＮとする
と、ＪＭ＞ＫＮである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、入力回転子の回転
を出力回転子に伝達し、操作により又は自動により変速
することに適した変速装置に関する。
を出力回転子に伝達し、操作により又は自動により変速
することに適した変速装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】自転車の変速装置は後輪駆動軸やペダル
クランク軸に複数のスプロケット歯車を組み込まれて、
変速操作のときにはチェーンの掛け替えを行ったり、歯
車の噛合組合せ状態を変更したりしている。このため、
変速操作をするのは必ずしも容易ではない。特に、自転
車の登坂中は低速であるから、このような変速操作によ
っても自転車が不安定になり易い。また、自転車の発走
時にも強い力が必要であるが、このような変速装置は自
転車の発走前や登坂走行時に変速操作を容易にすること
ができない。
クランク軸に複数のスプロケット歯車を組み込まれて、
変速操作のときにはチェーンの掛け替えを行ったり、歯
車の噛合組合せ状態を変更したりしている。このため、
変速操作をするのは必ずしも容易ではない。特に、自転
車の登坂中は低速であるから、このような変速操作によ
っても自転車が不安定になり易い。また、自転車の発走
時にも強い力が必要であるが、このような変速装置は自
転車の発走前や登坂走行時に変速操作を容易にすること
ができない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】そこで、単純な構造で
あって、自転車の停止中、登坂走行中等であっても、軽
い力で変速することが可能になれば、安全性や乗り心地
が向上する。
あって、自転車の停止中、登坂走行中等であっても、軽
い力で変速することが可能になれば、安全性や乗り心地
が向上する。
【０００４】本発明の目的は、簡単な構造であって、回
転方向が反転することなく、容易な操作により又は自動
的に変速することが可能な変速装置を提供することにあ
る。
転方向が反転することなく、容易な操作により又は自動
的に変速することが可能な変速装置を提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、入力回転子、
出力回転子及びキャリアの回転軸が同心であって、キャ
リアに支承された偏心回転子が、入力回転子と出力回転
子に係合して、入力回転子の回転を出力回転子に伝達さ
せる。これらの回転子が回転するときに係合する係合部
の長さに一定の条件を付与し、また、キャリアの回転を
制限する回転制限手段、キャリアと入力回転子との間に
は一方向クラッチを設ける。これによって、キャリアの
回転を制限することのみをもって容易に変速可能にす
る。
出力回転子及びキャリアの回転軸が同心であって、キャ
リアに支承された偏心回転子が、入力回転子と出力回転
子に係合して、入力回転子の回転を出力回転子に伝達さ
せる。これらの回転子が回転するときに係合する係合部
の長さに一定の条件を付与し、また、キャリアの回転を
制限する回転制限手段、キャリアと入力回転子との間に
は一方向クラッチを設ける。これによって、キャリアの
回転を制限することのみをもって容易に変速可能にす
る。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施の形態を以
下に説明する。
下に説明する。
【０００７】本発明の変速装置は、その好ましい実施の
形態において、入力回転子と、入力回転子に同心の出力
回転子と、入力回転子に同心のキャリアと、キャリアに
回転自在に支承されて入力回転子に係合する第一係合部
及び出力回転子に係合する第二係合部を有して入力回転
子の回転を出力回転子に伝達する一又は二以上の偏心回
転子と、入力回転子とキャリアとの間に介在する一方向
クラッチ手段と、キャリアの回転を制限する回転制限手
段と、を備えている。
形態において、入力回転子と、入力回転子に同心の出力
回転子と、入力回転子に同心のキャリアと、キャリアに
回転自在に支承されて入力回転子に係合する第一係合部
及び出力回転子に係合する第二係合部を有して入力回転
子の回転を出力回転子に伝達する一又は二以上の偏心回
転子と、入力回転子とキャリアとの間に介在する一方向
クラッチ手段と、キャリアの回転を制限する回転制限手
段と、を備えている。
【０００８】また、入力回転子及び偏心回転子が回転す
るときに互いに係合する係合部の長さをそれぞれＪ及び
Ｋ、偏心回転子及び出力回転子が回転するときに互いに
係合する係合部の長さをそれぞれＭ、Ｎであるとする
と、ＪＭ＞ＫＮである。
るときに互いに係合する係合部の長さをそれぞれＪ及び
Ｋ、偏心回転子及び出力回転子が回転するときに互いに
係合する係合部の長さをそれぞれＭ、Ｎであるとする
と、ＪＭ＞ＫＮである。
【０００９】ここで、キャリアの回転を禁止した場合に
は、各係合部の長さで決まり、出力回転子の回転速度
は、入力回転子の回転速度のＪ／Ｋ×Ｍ／Ｎ倍となる。
また、キャリアの回転を許可した場合には、入力回転
子、出力回転子及びキャリアの回転の回転速度をそれぞ
れ、Ａ、Ｂ及びＣとすると、 ＪＭ（Ａ−Ｃ）＝ＫＮ（Ｂ−Ｃ）
は、各係合部の長さで決まり、出力回転子の回転速度
は、入力回転子の回転速度のＪ／Ｋ×Ｍ／Ｎ倍となる。
また、キャリアの回転を許可した場合には、入力回転
子、出力回転子及びキャリアの回転の回転速度をそれぞ
れ、Ａ、Ｂ及びＣとすると、 ＪＭ（Ａ−Ｃ）＝ＫＮ（Ｂ−Ｃ）
【００１０】従って、Ｃ＞Ａにならなければ、Ｂ＜Ａと
なることはない。そこで、キャリアの回転速度が入力回
転子の回転速度より速くならないよう一方向クラッチを
設けることによって、偏心回転子が空転することなく、
入力回転子の回転を出力回転子の伝達することができ
る。
なることはない。そこで、キャリアの回転速度が入力回
転子の回転速度より速くならないよう一方向クラッチを
設けることによって、偏心回転子が空転することなく、
入力回転子の回転を出力回転子の伝達することができ
る。
【００１１】これらの回転の伝達は、歯車同士の噛合、
摩擦ローラー同士の係合、電磁力作用等の回転力伝達手
段によって行うことができる。
摩擦ローラー同士の係合、電磁力作用等の回転力伝達手
段によって行うことができる。
【００１２】本発明の変速装置は、その好ましい実施の
形態において、入力回転子及び出力回転子はそれぞれ入
力歯車及び出力歯車を有し、第一係合部及び第二係合部
はそれぞれ第一歯車及び第二歯車であって、入力歯車と
第一歯車とが噛合し、第二歯車と出力歯車とが噛合し
て、第一歯車と第二歯車は一体となって回転する。
形態において、入力回転子及び出力回転子はそれぞれ入
力歯車及び出力歯車を有し、第一係合部及び第二係合部
はそれぞれ第一歯車及び第二歯車であって、入力歯車と
第一歯車とが噛合し、第二歯車と出力歯車とが噛合し
て、第一歯車と第二歯車は一体となって回転する。
【００１３】このように各回転子が歯車である場合に
は、エネルギー損失の少なく応答性のよい歯車機構を構
成することができ、最適な効果を発揮する。
は、エネルギー損失の少なく応答性のよい歯車機構を構
成することができ、最適な効果を発揮する。
【００１４】この場合においても、入力回転子の歯車の
歯数Ｊ、偏心回転子の第一歯車の歯数Ｋ、偏心回転子の
第二歯車の歯数Ｍ、出力回転子の歯車の歯数Ｎの間に、
ＪＭ＞ＫＮなる関係があれば、キャリアの回転を禁止し
ないときの出力歯車の回転速度は、キャリアの回転が一
方向クラッチによって入力歯車の回転速度を超えること
ができないから、入力歯車の回転速度に等しくなる。
歯数Ｊ、偏心回転子の第一歯車の歯数Ｋ、偏心回転子の
第二歯車の歯数Ｍ、出力回転子の歯車の歯数Ｎの間に、
ＪＭ＞ＫＮなる関係があれば、キャリアの回転を禁止し
ないときの出力歯車の回転速度は、キャリアの回転が一
方向クラッチによって入力歯車の回転速度を超えること
ができないから、入力歯車の回転速度に等しくなる。
【００１５】本発明の変速装置は、その好ましい実施の
形態において、入力歯車及び出力歯車はそれぞれ内歯歯
車及び外歯歯車であって、偏心回転子は環状歯車であっ
て、第一歯車及び第二歯車はそれぞれ外歯歯車及び内歯
歯車である。
形態において、入力歯車及び出力歯車はそれぞれ内歯歯
車及び外歯歯車であって、偏心回転子は環状歯車であっ
て、第一歯車及び第二歯車はそれぞれ外歯歯車及び内歯
歯車である。
【００１６】これによって、入力回転子の内歯歯車と偏
心回転子の第一歯車、偏心回転子の第二歯車と出力回転
子の外歯歯車とがそれぞれ互いに噛合するため、部品数
が少なく、容積も小さくすることに適している。
心回転子の第一歯車、偏心回転子の第二歯車と出力回転
子の外歯歯車とがそれぞれ互いに噛合するため、部品数
が少なく、容積も小さくすることに適している。
【００１７】本発明の変速装置は、その好ましい実施の
形態において、偏心回転子は遊星歯車であって、第一歯
車及び第二歯車は一体に形成された外歯歯車である。
形態において、偏心回転子は遊星歯車であって、第一歯
車及び第二歯車は一体に形成された外歯歯車である。
【００１８】このように、偏心回転子が一体となった二
つの外歯歯車を備えた一つの遊星歯車又は二つ以上の遊
星歯車である場合には、全体の容積を小さく、簡単な構
造にすることが容易である。また、遊星歯車を二つ以上
組み付けることによって、回転時の騒音や振動を低減す
ることに適している。
つの外歯歯車を備えた一つの遊星歯車又は二つ以上の遊
星歯車である場合には、全体の容積を小さく、簡単な構
造にすることが容易である。また、遊星歯車を二つ以上
組み付けることによって、回転時の騒音や振動を低減す
ることに適している。
【００１９】本発明の変速装置は、その好ましい実施の
形態において、回転制限手段は、キャリアの回転速度を
制限する。前述のキャリアの回転を許可した場合の関係
式 ＪＭ（Ａ−Ｃ）＝ＫＮ（Ｂ−Ｃ） より、入力回転
子の回転速度Ａが一定のとき、出力回転子の回転速度Ｂ
は、キャリアの回転速度Ｃに応じて変速される。
形態において、回転制限手段は、キャリアの回転速度を
制限する。前述のキャリアの回転を許可した場合の関係
式 ＪＭ（Ａ−Ｃ）＝ＫＮ（Ｂ−Ｃ） より、入力回転
子の回転速度Ａが一定のとき、出力回転子の回転速度Ｂ
は、キャリアの回転速度Ｃに応じて変速される。
【００２０】また、キャリアが高速回転中にこれを急に
停止させたり、停止中のキャリアを急に回転許可する
と、入力回転子の回転駆動トルクが急変して、入力側に
衝撃を与える可能性があるが、このような衝撃を緩和す
るため、キャリアの回転速度の変化は摩擦、電磁力等に
よって徐々に変化させて制動することによって、変速を
一層容易にして好適な効果を奏する。
停止させたり、停止中のキャリアを急に回転許可する
と、入力回転子の回転駆動トルクが急変して、入力側に
衝撃を与える可能性があるが、このような衝撃を緩和す
るため、キャリアの回転速度の変化は摩擦、電磁力等に
よって徐々に変化させて制動することによって、変速を
一層容易にして好適な効果を奏する。
【００２１】本発明の変速装置は、その好ましい実施の
形態において、回転制限手段は、キャリアの回転角度を
制限する。
形態において、回転制限手段は、キャリアの回転角度を
制限する。
【００２２】このようにすることによって、キャリアの
回転が許可されているときには、キャリアが入力回転子
と共に回転して、入力回転子と出力回転子の回転速度は
同じになるが、入力回転子が回転を始めてからキャリア
が一定の角度だけ回転したときに、キャリアの回転を禁
止することによって、自動的に変速することができる。
回転が許可されているときには、キャリアが入力回転子
と共に回転して、入力回転子と出力回転子の回転速度は
同じになるが、入力回転子が回転を始めてからキャリア
が一定の角度だけ回転したときに、キャリアの回転を禁
止することによって、自動的に変速することができる。
【００２３】例えば、一端を固定し、他端をキャリアの
外周縁部に掛着した発条を備え、キャリアが一定の角度
だけ回転したときに、発条の弾発力によってキャリアの
回転を徐々に制動し、入力回転子が回転を停止したと
き、キャリアが自動的に元の回転角度に復帰するように
してもよい。例えば、自転車でペダルを回転させている
ときはキャリアの回転が禁止され、乗り手がペダルを止
めたときに自動的にキャリアが元の位置に戻って回転が
禁止されていない状態にすると、自転車の発走時や登坂
で足を休めた後には低速が得られる。
外周縁部に掛着した発条を備え、キャリアが一定の角度
だけ回転したときに、発条の弾発力によってキャリアの
回転を徐々に制動し、入力回転子が回転を停止したと
き、キャリアが自動的に元の回転角度に復帰するように
してもよい。例えば、自転車でペダルを回転させている
ときはキャリアの回転が禁止され、乗り手がペダルを止
めたときに自動的にキャリアが元の位置に戻って回転が
禁止されていない状態にすると、自転車の発走時や登坂
で足を休めた後には低速が得られる。
【００２４】本発明の変速装置は、その好ましい実施の
形態において、回転制限手段は、キャリアから回転制限
手段へ伝達されるトルクを制限するトルクリミッターを
有する。
形態において、回転制限手段は、キャリアから回転制限
手段へ伝達されるトルクを制限するトルクリミッターを
有する。
【００２５】変速操作時に入力回転子が受ける衝撃はキ
ャリアの回転速度の変化を小さくすることによって緩和
することが可能であるから、高価でエネルギー損失の大
きな流体継手を用いないでも、回転制限手段に備えたト
ルクリミッターは、変速過渡時に回転制限手段がキャリ
アから受けるトルクが一定の大きさを超えないようにす
ることによって、入力回転子が受ける衝撃を緩和するこ
とができる。
ャリアの回転速度の変化を小さくすることによって緩和
することが可能であるから、高価でエネルギー損失の大
きな流体継手を用いないでも、回転制限手段に備えたト
ルクリミッターは、変速過渡時に回転制限手段がキャリ
アから受けるトルクが一定の大きさを超えないようにす
ることによって、入力回転子が受ける衝撃を緩和するこ
とができる。
【００２６】本発明の変速装置は、その好ましい実施の
形態において、二つ以上の変速装置を並列に連接した場
合においては、それらの変速装置のうちの少なくともい
ずれか一つを除いて一方向クラッチを省略することがで
きる。
形態において、二つ以上の変速装置を並列に連接した場
合においては、それらの変速装置のうちの少なくともい
ずれか一つを除いて一方向クラッチを省略することがで
きる。
【００２７】このような並列の連接の場合には、各変速
装置の入力回転子はそれぞれに外部から駆動され、各変
速装置の出力回転子の回転軸を共通化する。いずれのキ
ャリアも回転が許可しているとき、出力回転子の回転速
度は一方向クラッチを設置した変速装置の歯車の歯数比
で確定されて、他の変速装置の影響は受けない。
装置の入力回転子はそれぞれに外部から駆動され、各変
速装置の出力回転子の回転軸を共通化する。いずれのキ
ャリアも回転が許可しているとき、出力回転子の回転速
度は一方向クラッチを設置した変速装置の歯車の歯数比
で確定されて、他の変速装置の影響は受けない。
【００２８】キャリアの回転を禁止しているとき、各変
速装置のキャリアの回転を選択的に禁止することによっ
て、各変速装置ごとの変速比のいずれか一つを選択し
て、共通化された出力軸から出力を取り出すことも容易
である。
速装置のキャリアの回転を選択的に禁止することによっ
て、各変速装置ごとの変速比のいずれか一つを選択し
て、共通化された出力軸から出力を取り出すことも容易
である。
【００２９】また、二つ以上の変速装置を、直列に連接
して、前段変速装置の出力軸と次段変速装置の入力軸を
結合した場合には、連接後の変速比は各段変速装置の変
速比の積となる。更に、変速装置を直列及び／又は並列
に連接することによって多段変速装置を容易に構成する
ことができる。
して、前段変速装置の出力軸と次段変速装置の入力軸を
結合した場合には、連接後の変速比は各段変速装置の変
速比の積となる。更に、変速装置を直列及び／又は並列
に連接することによって多段変速装置を容易に構成する
ことができる。
【００３０】
【実施例】以上に説明した本発明の好ましい実施の形態
を更に明確化するために、図面を参照して本発明の実施
例を以下に説明する。
を更に明確化するために、図面を参照して本発明の実施
例を以下に説明する。
【００３１】［実施例１］本実施例は、本発明による変
速装置を自転車の後輪駆動軸部に適用した場合の一実施
例であり、図１及び図２を用いて説明する。
速装置を自転車の後輪駆動軸部に適用した場合の一実施
例であり、図１及び図２を用いて説明する。
【００３２】本発明による変速装置が自転車の後輪軸に
装置されて、入力回転子１はスプロケット歯車１１と入
力歯車１２を有し、キャリア４に回転自在に支承された
偏心回転子２は環状歯車であって第一歯車２１と第二歯
車２２を有し、出力回転子３は出力歯車３１を有してい
る。チェーン８１で駆動された入力回転子１の回転は偏
心回転子２を経て出力回転子３に伝達されるよう各歯車
が噛合して構成されている。キャリア４と入力回転子１
の間には、キャリア４の回転速度が入力回転子１の回転
速度より速くならないように一方向クラッチ５が介在し
ている。また、キャリア４には円板４２が設けられ、円
板４２の回転を制限するソレノイドによって電磁気力で
作動するキャリアブレーキ４３（回転制限手段）が設け
られている。
装置されて、入力回転子１はスプロケット歯車１１と入
力歯車１２を有し、キャリア４に回転自在に支承された
偏心回転子２は環状歯車であって第一歯車２１と第二歯
車２２を有し、出力回転子３は出力歯車３１を有してい
る。チェーン８１で駆動された入力回転子１の回転は偏
心回転子２を経て出力回転子３に伝達されるよう各歯車
が噛合して構成されている。キャリア４と入力回転子１
の間には、キャリア４の回転速度が入力回転子１の回転
速度より速くならないように一方向クラッチ５が介在し
ている。また、キャリア４には円板４２が設けられ、円
板４２の回転を制限するソレノイドによって電磁気力で
作動するキャリアブレーキ４３（回転制限手段）が設け
られている。
【００３３】自転車を発走させるとき、キャリアブレー
キ４３内部のソレノイドが無励磁であるため、円板４２
の回転が許可されており、入力回転子１とキャリア４と
は一緒になって回転するから、出力回転子３及び入力回
転子１の回転速度は同じになる。これによって、乗り手
が軽い力ペダルを踏むと、後輪のハブ３２が回転し、容
易に走り出すことができる。
キ４３内部のソレノイドが無励磁であるため、円板４２
の回転が許可されており、入力回転子１とキャリア４と
は一緒になって回転するから、出力回転子３及び入力回
転子１の回転速度は同じになる。これによって、乗り手
が軽い力ペダルを踏むと、後輪のハブ３２が回転し、容
易に走り出すことができる。
【００３４】乗り手が図示されていないボタンを操作す
ると、電池からの電流がワイヤ８３に流れてソレノイド
が励磁され、キャリアブレーキ４３と円板４２との摩擦
によってキャリア４の回転が制動される。これによっ
て、入力回転子１に対して出力回転子３の回転速度は増
速されて、自転車を高速で走らせることができる。
ると、電池からの電流がワイヤ８３に流れてソレノイド
が励磁され、キャリアブレーキ４３と円板４２との摩擦
によってキャリア４の回転が制動される。これによっ
て、入力回転子１に対して出力回転子３の回転速度は増
速されて、自転車を高速で走らせることができる。
【００３５】［実施例２］本実施例は、本発明による変
速装置を自転車のペダルクランク軸部に適用した場合の
実施例であり、図３を用いて説明する。
速装置を自転車のペダルクランク軸部に適用した場合の
実施例であり、図３を用いて説明する。
【００３６】本発明による変速装置が自転車のペダルク
ランク軸に装置されて、入力回転子１及び出力回転子３
には、それぞれペダルクランク８４及びスプロケット歯
車１１が取り付けられている。偏心回転子２はキャリア
４に回転自在に支承されて、その第一歯車２１は入力歯
車１２と噛合し、第二歯車２２は出力歯車３１と噛合し
ている。キャリア４と入力回転子１の間には、キャリア
４の回転速度が入力回転子１の回転速度より速くならな
いように一方向クラッチ５が介在している。また、キャ
リア４の外周を囲むようにベルト状のキャリアブレーキ
４３が設けられて、これを緊張させることによって、キ
ャリア４とキャリアブレーキ４３との間の摩擦力が発生
してキャリア４の回転を制動することができる。
ランク軸に装置されて、入力回転子１及び出力回転子３
には、それぞれペダルクランク８４及びスプロケット歯
車１１が取り付けられている。偏心回転子２はキャリア
４に回転自在に支承されて、その第一歯車２１は入力歯
車１２と噛合し、第二歯車２２は出力歯車３１と噛合し
ている。キャリア４と入力回転子１の間には、キャリア
４の回転速度が入力回転子１の回転速度より速くならな
いように一方向クラッチ５が介在している。また、キャ
リア４の外周を囲むようにベルト状のキャリアブレーキ
４３が設けられて、これを緊張させることによって、キ
ャリア４とキャリアブレーキ４３との間の摩擦力が発生
してキャリア４の回転を制動することができる。
【００３７】これによって、キャリア４の回転を許可し
ているときは、スプロケット歯車１１はペダルクランク
８４と同じ回転速度で回転する。また、キャリアブレー
キ４３によってキャリアの回転を制動したときは、スプ
ロケット歯車１１の回転はペダルクランク８４の回転に
対して増速される。
ているときは、スプロケット歯車１１はペダルクランク
８４と同じ回転速度で回転する。また、キャリアブレー
キ４３によってキャリアの回転を制動したときは、スプ
ロケット歯車１１の回転はペダルクランク８４の回転に
対して増速される。
【００３８】［実施例３］本実施例は、本発明による変
速装置を偏心回転子に遊星歯車を用いた場合の実施例で
あり、図４を用いて説明する。
速装置を偏心回転子に遊星歯車を用いた場合の実施例で
あり、図４を用いて説明する。
【００３９】入力回転子１の回転軸１０の回転が出力回
転子３の回転軸３０に伝達されるように構成され、キャ
リア４に回転自在に支承された偏心回転子２は３つの遊
星歯車が入力回転子１と出力回転子３の周囲を取り囲む
ようにして回転する。各遊星歯車の第一歯車２１は入力
歯車１２と噛合し、第二歯車２２は出力歯車３１と噛合
している。キャリア４と入力回転子１のクラッチ係合板
１３との間には、キャリア４の回転速度が入力回転子１
の回転速度より速くならないように一方向クラッチ５が
介在している。また、キャリア４の外周を囲むようにベ
ルト状のキャリアブレーキ４３が設けられて、これを緊
張させることによって、キャリア４のドラム状の外周部
とキャリアブレーキ４３との間の摩擦力が発生してキャ
リア４の回転を制動することができる。
転子３の回転軸３０に伝達されるように構成され、キャ
リア４に回転自在に支承された偏心回転子２は３つの遊
星歯車が入力回転子１と出力回転子３の周囲を取り囲む
ようにして回転する。各遊星歯車の第一歯車２１は入力
歯車１２と噛合し、第二歯車２２は出力歯車３１と噛合
している。キャリア４と入力回転子１のクラッチ係合板
１３との間には、キャリア４の回転速度が入力回転子１
の回転速度より速くならないように一方向クラッチ５が
介在している。また、キャリア４の外周を囲むようにベ
ルト状のキャリアブレーキ４３が設けられて、これを緊
張させることによって、キャリア４のドラム状の外周部
とキャリアブレーキ４３との間の摩擦力が発生してキャ
リア４の回転を制動することができる。
【００４０】［実施例４］本実施例は、本発明による二
つ以上連接した変速装置の実施例であり、図５を用いて
説明する。
つ以上連接した変速装置の実施例であり、図５を用いて
説明する。
【００４１】第一段及び第二段変速装置は並列に、第三
段変速装置はこれらに対して直列に連接されている。駆
動軸６０の二つの駆動歯車６１は第一段及び第二段変速
装置の環状の入力歯車１２に噛合し、第一段及び第二段
変速装置の出力軸並びに第三段変速装置の入力軸１０は
一体に結合されている。また、第二段変速装置の一方向
クラッチは省略されている。各段変速装置の偏心回転子
３には遊星歯車を用いている。
段変速装置はこれらに対して直列に連接されている。駆
動軸６０の二つの駆動歯車６１は第一段及び第二段変速
装置の環状の入力歯車１２に噛合し、第一段及び第二段
変速装置の出力軸並びに第三段変速装置の入力軸１０は
一体に結合されている。また、第二段変速装置の一方向
クラッチは省略されている。各段変速装置の偏心回転子
３には遊星歯車を用いている。
【００４２】第一段及び第二段変速装置のキャリア４の
回転が共に許可されているときには、第一段変速装置の
一方向クラッチ５の作用によって第三段変速装置の入力
回転軸１０の回転速度は第一段変速装置の入力回転歯車
１２と同じになる。第一段又は第二段変速装置のいずれ
か一方のキャリア４の回転を禁止したときには、第三段
変速装置の入力回転軸１０の回転速度はキャリア４の回
転を禁止した側の変速装置で決まる。
回転が共に許可されているときには、第一段変速装置の
一方向クラッチ５の作用によって第三段変速装置の入力
回転軸１０の回転速度は第一段変速装置の入力回転歯車
１２と同じになる。第一段又は第二段変速装置のいずれ
か一方のキャリア４の回転を禁止したときには、第三段
変速装置の入力回転軸１０の回転速度はキャリア４の回
転を禁止した側の変速装置で決まる。
【００４３】一方、第三段変速装置の入力回転軸１０に
対する出力回転軸３０の回転速度の比は第三段変速装置
のキャリアブレーキの作動状態によって決定される。
対する出力回転軸３０の回転速度の比は第三段変速装置
のキャリアブレーキの作動状態によって決定される。
【００４４】
【発明の効果】入力回転子と出力回転子の回転方向は変
速操作の前後で変化することなく、全ての歯車は常に噛
合した状態が維持されて、変速操作又は自動変速は基本
的にキャリアのブレーキ手段のみですることができる。
また、部品数が少なく、簡単な構造にすることが可能で
あるから、構成が単純、小型化されて、軽量でかつ製造
コストも低減する。特に、自転車に装置することによっ
て、乗り手がレバーや電気的スイッチを操作し、又は、
自転車の走行状態に応じて自動的に変速させて、好適に
効果を奏する。
速操作の前後で変化することなく、全ての歯車は常に噛
合した状態が維持されて、変速操作又は自動変速は基本
的にキャリアのブレーキ手段のみですることができる。
また、部品数が少なく、簡単な構造にすることが可能で
あるから、構成が単純、小型化されて、軽量でかつ製造
コストも低減する。特に、自転車に装置することによっ
て、乗り手がレバーや電気的スイッチを操作し、又は、
自転車の走行状態に応じて自動的に変速させて、好適に
効果を奏する。
【００４５】このような変速装置は連接して組み合わせ
ることによって容易に多段変速装置に構成することがで
きる。これに伴って、部品を共通標準化して製作コスト
の低減を図ることができる。
ることによって容易に多段変速装置に構成することがで
きる。これに伴って、部品を共通標準化して製作コスト
の低減を図ることができる。
【図１】本発明の実施例１に係る変速装置を説明するた
めの図であって、要部の正面断面図である。
めの図であって、要部の正面断面図である。
【図２】本発明の実施例１に係る変速装置を説明するた
めの図であって、要部の側面図である。
めの図であって、要部の側面図である。
【図３】本発明の実施例２に係る変速装置を説明するた
めの図であって、要部の正面断面図である。
めの図であって、要部の正面断面図である。
【図４】本発明の実施例３に係る変速装置を説明するた
めの図であって、要部の正面断面図である。
めの図であって、要部の正面断面図である。
【図５】本発明の実施例４に係る変速装置を説明するた
めの図であって、スケルトン図である。
めの図であって、スケルトン図である。
１…入力回転子、１０…入力回転軸、１１…スプロケッ
ト歯車、１２…入力歯車、１３…クラッチ係合板 ２…偏心回転子、２０…偏心回転軸、２１…偏心第一歯
車、２２…偏心第二歯車 ３…出力回転子、３０…出力回転軸、３１…出力歯車、
３２…ハブ ４…キャリア、４１…スリーブ、４２…円板、４３…キ
ャリアブレーキ ５…一方向クラッチ ６０…駆動軸、６１…駆動歯車 ７…ハウジング ８１…チェーン、８２…フレーム、８３…ワイヤ、８４
…ペダルクランク
ト歯車、１２…入力歯車、１３…クラッチ係合板 ２…偏心回転子、２０…偏心回転軸、２１…偏心第一歯
車、２２…偏心第二歯車 ３…出力回転子、３０…出力回転軸、３１…出力歯車、
３２…ハブ ４…キャリア、４１…スリーブ、４２…円板、４３…キ
ャリアブレーキ ５…一方向クラッチ ６０…駆動軸、６１…駆動歯車 ７…ハウジング ８１…チェーン、８２…フレーム、８３…ワイヤ、８４
…ペダルクランク
Claims (8)
- 【請求項１】入力回転子と、該入力回転子に同心の出力
回転子と、該入力回転子に同心のキャリアと、該キャリ
アに回転自在に支承されて該入力回転子に係合する第一
係合部及び該出力回転子に係合する第二係合部を有して
該入力回転子の回転を該出力回転子に伝達する一又は二
以上の偏心回転子と、該入力回転子と該キャリアとの間
に介在する一方向クラッチ手段と、該キャリアの回転を
制限する回転制限手段と、を備え、 該入力回転子及び該偏心回転子が回転するときに互いに
係合する係合部の長さをそれぞれＪ及びＫ、該偏心回転
子及び該出力回転子が回転するときに互いに係合する係
合部の長さをそれぞれＭ、Ｎであるとすると、ＪＭ＞Ｋ
Ｎであること、を特徴とする変速装置。 - 【請求項２】前記入力回転子及び前記出力回転子はそれ
ぞれ入力歯車及び出力歯車を有し、前記第一係合部及び
前記第二係合部はそれぞれ第一歯車及び第二歯車であっ
て、該入力歯車と該第一歯車とが噛合し、該第二歯車と
該出力歯車とが噛合し、 前記の入力回転子及び偏心回転子が回転するときに互い
に係合する係合部の長さはそれぞれ該入力歯車及び該第
一歯車の歯数であり、前記の偏心回転子及び出力回転子
が回転するときに互いに係合する係合部の長さはそれぞ
れ該第二歯車及び該出力歯車の歯数であること、 を特徴とする請求項１記載の変速装置。 - 【請求項３】前記入力歯車及び前記出力歯車はそれぞれ
内歯歯車及び外歯歯車であって、前記偏心回転子は環状
歯車であって、前記第一歯車及び前記第二歯車はそれぞ
れ外歯歯車及び内歯歯車であること、を特徴とする請求
項２記載の変速装置。 - 【請求項４】前記偏心回転子は遊星歯車であって、前記
第一歯車及び前記第二歯車は一体に形成された外歯歯車
であること、を特徴とする請求項２又は３記載の変速装
置。 - 【請求項５】前記回転制限手段は、前記キャリアの回転
速度を制限すること、を特徴とする請求項１〜４のいず
れか一記載の変速装置。 - 【請求項６】前記回転制限手段は、前記キャリアの回転
角度を制限すること、を特徴とする請求項１〜５のいず
れか一記載の変速装置。 - 【請求項７】前記回転制限手段は、前記キャリアから該
回転制限手段へ伝達されるトルクを制限するトルクリミ
ッターを有すること、を特徴とする請求項１〜６のいず
れか一記載の変速装置。 - 【請求項８】請求項１〜７記載のいずれか一又は二以上
の変速装置を並列に二以上連接し、該変速装置のうちの
少なくともいずれか一を除いて前記一方向クラッチを省
略したこと、を特徴とする変速装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000047310A JP2001234990A (ja) | 2000-02-24 | 2000-02-24 | 変速装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000047310A JP2001234990A (ja) | 2000-02-24 | 2000-02-24 | 変速装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001234990A true JP2001234990A (ja) | 2001-08-31 |
Family
ID=18569578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000047310A Pending JP2001234990A (ja) | 2000-02-24 | 2000-02-24 | 変速装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001234990A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005507818A (ja) * | 2001-10-16 | 2005-03-24 | ハ、テ−ファン | 車両用４輪駆動装置 |
| WO2011084030A2 (ko) * | 2010-01-11 | 2011-07-14 | 이남수 | 변속장치 |
| KR101147219B1 (ko) | 2010-01-11 | 2012-05-25 | 조광호 | 자전거용 변속장치 |
| KR101321967B1 (ko) * | 2011-01-11 | 2013-10-28 | 조광호 | 변속장치 |
| JP2016153678A (ja) * | 2015-02-20 | 2016-08-25 | オリジン電気株式会社 | 回転方向反転装置 |
| JP2016193628A (ja) * | 2015-03-31 | 2016-11-17 | 株式会社シマノ | 自転車用ドライブユニット、および、このドライブユニットを備える自転車 |
| JP2018534210A (ja) * | 2015-08-28 | 2018-11-22 | アドバンシング テクノロジーズ ビー．ヴィー．Ａｄｖａｎｃｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｂ．Ｖ． | 自転車のチェーンホイールキャリアとホイールハブとの間で用いる変速機、並びにその変速機を備えた後部アクスルおよび後部ホイール |
-
2000
- 2000-02-24 JP JP2000047310A patent/JP2001234990A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005507818A (ja) * | 2001-10-16 | 2005-03-24 | ハ、テ−ファン | 車両用４輪駆動装置 |
| WO2011084030A2 (ko) * | 2010-01-11 | 2011-07-14 | 이남수 | 변속장치 |
| WO2011084030A3 (ko) * | 2010-01-11 | 2011-11-10 | 이남수 | 변속장치 |
| KR101147219B1 (ko) | 2010-01-11 | 2012-05-25 | 조광호 | 자전거용 변속장치 |
| KR101321967B1 (ko) * | 2011-01-11 | 2013-10-28 | 조광호 | 변속장치 |
| JP2016153678A (ja) * | 2015-02-20 | 2016-08-25 | オリジン電気株式会社 | 回転方向反転装置 |
| JP2016193628A (ja) * | 2015-03-31 | 2016-11-17 | 株式会社シマノ | 自転車用ドライブユニット、および、このドライブユニットを備える自転車 |
| JP2018534210A (ja) * | 2015-08-28 | 2018-11-22 | アドバンシング テクノロジーズ ビー．ヴィー．Ａｄｖａｎｃｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｂ．Ｖ． | 自転車のチェーンホイールキャリアとホイールハブとの間で用いる変速機、並びにその変速機を備えた後部アクスルおよび後部ホイール |
| JP7125894B2 (ja) | 2015-08-28 | 2022-08-25 | アドバンシング テクノロジーズ ビー．ヴィー． | 自転車のチェーンホイールキャリアとホイールハブとの間で用いる変速機、並びにその変速機を備えた後部アクスルおよび後部ホイール |
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