JP2003232413A - 車両用変速装置 - Google Patents
車両用変速装置Info
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- clutch
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
- F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
- F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
- F16H3/083—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts with radially acting and axially controlled clutching members, e.g. sliding keys
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- Y10T74/19414—Single clutch shaft
- Y10T74/19419—Progressive
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- Y10T74/19451—Spur gears
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Structure Of Transmissions (AREA)
- Mechanical Operated Clutches (AREA)
- Gear-Shifting Mechanisms (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 軸自体が回転する変速機構に適用可能であ
り、簡単な構成で、かつ軸方向への小型化が可能な車両
用変速装置を提供する。 【解決手段】 複数の変速ギヤを中空軸で一列に軸支し
て構成された変速軸の複数６３，６５，６７を、相互に
対応する変速ギヤ同士が歯合するように並列配置し、中
空軸６３０（６７０）と同期回転する変速ギヤを変速軸
ごとに選択的に切り替える車両用変速装置において、中
空軸６３０（６７０）と変速ギヤ６３２，６３３，６３
４との間に設けられ、中空軸と各変速ギヤとを係止また
は係止解除するクラッチ機構と、中空軸６３０（６７
０）内に収容されたクラッチ操作子６３１（６７１）と
を具備し、クラッチ機構は、クラッチ操作子６３１（６
７１）の軸方向の位置に応じて各変速ギヤを中空軸に対
して選択的に係止させる。
り、簡単な構成で、かつ軸方向への小型化が可能な車両
用変速装置を提供する。 【解決手段】 複数の変速ギヤを中空軸で一列に軸支し
て構成された変速軸の複数６３，６５，６７を、相互に
対応する変速ギヤ同士が歯合するように並列配置し、中
空軸６３０（６７０）と同期回転する変速ギヤを変速軸
ごとに選択的に切り替える車両用変速装置において、中
空軸６３０（６７０）と変速ギヤ６３２，６３３，６３
４との間に設けられ、中空軸と各変速ギヤとを係止また
は係止解除するクラッチ機構と、中空軸６３０（６７
０）内に収容されたクラッチ操作子６３１（６７１）と
を具備し、クラッチ機構は、クラッチ操作子６３１（６
７１）の軸方向の位置に応じて各変速ギヤを中空軸に対
して選択的に係止させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は車両用変速装置に係
り、特に、複数の変速ギヤを一列に軸支する変速軸の複
数を、相互に対応する変速ギヤ同士が噛み合うように並
列配置して構成される常時噛み合い式の車両用変速装置
に関する。
り、特に、複数の変速ギヤを一列に軸支する変速軸の複
数を、相互に対応する変速ギヤ同士が噛み合うように並
列配置して構成される常時噛み合い式の車両用変速装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の自転車用変速装置としては、特開
平９−２４９１８３号公報に開示されているように、自
転車フレームに回動しないように締結されるハブ軸（太
陽ギヤ）と、ハブ軸の外周に回転自在に取り付けられる
ハブ胴と、ハブ軸とハブ胴との間に設けられた複数の歯
車（遊星ギヤ）とを具備し、チェーンスプロケットに伝
達された踏力を、前記複数の遊星ギヤおよびそのクラッ
チ機構により多段に変速してハブ胴に伝達する遊星ギヤ
式の変速装置が知られている。クラッチ機構のラチェッ
トワンウエイを係止または係止解除させるための操作子
はハブ軸に挿貫され、ラチェットワンウエイの係止およ
びその解除は、操作子をハブ軸に対して所定角度だけ回
転させることにより行われる。
平９−２４９１８３号公報に開示されているように、自
転車フレームに回動しないように締結されるハブ軸（太
陽ギヤ）と、ハブ軸の外周に回転自在に取り付けられる
ハブ胴と、ハブ軸とハブ胴との間に設けられた複数の歯
車（遊星ギヤ）とを具備し、チェーンスプロケットに伝
達された踏力を、前記複数の遊星ギヤおよびそのクラッ
チ機構により多段に変速してハブ胴に伝達する遊星ギヤ
式の変速装置が知られている。クラッチ機構のラチェッ
トワンウエイを係止または係止解除させるための操作子
はハブ軸に挿貫され、ラチェットワンウエイの係止およ
びその解除は、操作子をハブ軸に対して所定角度だけ回
転させることにより行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】遊星ギヤ式の変速装置
は部品点数が多いために、伝達効率が低いのみならず、
多数の部品が軸方向に配置されるために、特に軸方向へ
の小型化が難しい。したがって、車幅の制限が厳しい自
転車用の変速装置としては好ましくない。
は部品点数が多いために、伝達効率が低いのみならず、
多数の部品が軸方向に配置されるために、特に軸方向へ
の小型化が難しい。したがって、車幅の制限が厳しい自
転車用の変速装置としては好ましくない。
【０００４】また、上記した従来技術では、クラッチ機
構のラチェットワンウエイを係止または係止解除させる
ための操作子が筒状体であって、これを軸の外周部で所
定角度だけ回動させなければならないので、軸自体が回
転する変速機構には適用することが難しい。さらに、上
記した従来技術では、トルクが加わっている状態では操
作子を回動させることができず、変速ができなかった。
構のラチェットワンウエイを係止または係止解除させる
ための操作子が筒状体であって、これを軸の外周部で所
定角度だけ回動させなければならないので、軸自体が回
転する変速機構には適用することが難しい。さらに、上
記した従来技術では、トルクが加わっている状態では操
作子を回動させることができず、変速ができなかった。
【０００５】本発明の目的は、上記した従来技術の課題
を解決し、軸自体が回転する変速機構に適用可能であ
り、簡単な構成で、かつ軸方向への小型化が可能な自転
車用変速装置を提供することにある。
を解決し、軸自体が回転する変速機構に適用可能であ
り、簡単な構成で、かつ軸方向への小型化が可能な自転
車用変速装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明は、複数の変速ギヤを中空軸で一列に軸
支して構成された変速軸の複数を、相互に対応する変速
ギヤ同士が歯合するように並列配置し、中空軸と同期回
転する変速ギヤを変速軸ごとに選択的に切り替えて所望
の減速比を得る車両用変速装置において、以下のような
手段を講じた点に特徴がある。 (1)中空軸と変速ギヤとの間に設けられ、中空軸と各変
速ギヤとを同期または同期解除するクラッチ機構と、前
記中空軸内に収容されたクラッチ操作子とを具備し、前
記クラッチ機構は、前記クラッチ操作子の軸方向の位置
に応じて、各変速ギヤを中空軸に対して選択的に同期ま
たは同期解除させることを特徴とする。 (2)前記クラッチ機構が、中空軸の側壁を放射方向に貫
通する開口内に浮沈自在に収容されたピン部材と、各変
速ギヤを前記中空軸に対して、前記ピン部材の浮沈に連
動して係止または係止解除する係止部材とを具備し、ク
ラッチ操作子は棒状体であって、その外周面に予定の規
則で配置された凹凸状のカム部を具備し、クラッチ操作
子を中空軸内で移動させて前記カム部をピン部材の底部
に係合させることにより、前記ピン部材を選択的に浮沈
させることを特徴とする。 (3)前記カム部が、円周方向にカム溝からカム山へ連続
する傾斜面を具備したことを特徴とする。
ために、本発明は、複数の変速ギヤを中空軸で一列に軸
支して構成された変速軸の複数を、相互に対応する変速
ギヤ同士が歯合するように並列配置し、中空軸と同期回
転する変速ギヤを変速軸ごとに選択的に切り替えて所望
の減速比を得る車両用変速装置において、以下のような
手段を講じた点に特徴がある。 (1)中空軸と変速ギヤとの間に設けられ、中空軸と各変
速ギヤとを同期または同期解除するクラッチ機構と、前
記中空軸内に収容されたクラッチ操作子とを具備し、前
記クラッチ機構は、前記クラッチ操作子の軸方向の位置
に応じて、各変速ギヤを中空軸に対して選択的に同期ま
たは同期解除させることを特徴とする。 (2)前記クラッチ機構が、中空軸の側壁を放射方向に貫
通する開口内に浮沈自在に収容されたピン部材と、各変
速ギヤを前記中空軸に対して、前記ピン部材の浮沈に連
動して係止または係止解除する係止部材とを具備し、ク
ラッチ操作子は棒状体であって、その外周面に予定の規
則で配置された凹凸状のカム部を具備し、クラッチ操作
子を中空軸内で移動させて前記カム部をピン部材の底部
に係合させることにより、前記ピン部材を選択的に浮沈
させることを特徴とする。 (3)前記カム部が、円周方向にカム溝からカム山へ連続
する傾斜面を具備したことを特徴とする。
【０００７】上記した特徴(1)によれば、クラッチ操作
子を中空軸内に収容できるので、軸自体が回転する駆動
系においても、簡単な構成で軸方向に小型化が可能な常
時歯合式の変速装置を実現できる。
子を中空軸内に収容できるので、軸自体が回転する駆動
系においても、簡単な構成で軸方向に小型化が可能な常
時歯合式の変速装置を実現できる。
【０００８】上記した特徴(2)によれば、クラッチ操作
子が軸内に収容される常時歯合式の変速装置において、
クラッチ機構を簡単な構成で実現できる。
子が軸内に収容される常時歯合式の変速装置において、
クラッチ機構を簡単な構成で実現できる。
【０００９】上記した特徴(3)によれば、ピン部材がカ
ム溝からカム山まで小さな力で、かつ滑らかに上昇でき
るので、踏力が加わっている状態でも変速を行えるよう
になる。
ム溝からカム山まで小さな力で、かつ滑らかに上昇でき
るので、踏力が加わっている状態でも変速を行えるよう
になる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
ましい実施の形態について詳細に説明する。図１は、本
発明の一実施形態に係る変速機付き自転車の側面図であ
る。
ましい実施の形態について詳細に説明する。図１は、本
発明の一実施形態に係る変速機付き自転車の側面図であ
る。
【００１１】自転車１の車体フレーム２は、ヘッドパイ
プ２０およびヘッドパイプ２０から斜め下後方に、左右
二股に延びるメインフレーム２１と、メインフレーム２
１の後部に設けられる揺動軸２２で上下に揺動自在に支
持されるスイングアーム２３とからなる。メインフレー
ム２１の下方には補強パイプ２４が設けられ、この補強
パイプ２４とメインフレーム２１との間は、ブラケット
２５および補強部材３９で結合される。前記スイングア
ーム２３は二股状のリヤフォークとすることができる。
プ２０およびヘッドパイプ２０から斜め下後方に、左右
二股に延びるメインフレーム２１と、メインフレーム２
１の後部に設けられる揺動軸２２で上下に揺動自在に支
持されるスイングアーム２３とからなる。メインフレー
ム２１の下方には補強パイプ２４が設けられ、この補強
パイプ２４とメインフレーム２１との間は、ブラケット
２５および補強部材３９で結合される。前記スイングア
ーム２３は二股状のリヤフォークとすることができる。
【００１２】スイングアーム２３の後端には後輪３Ｒが
支持される。ヘッドパイプ２０には自転車１を操向可能
なようにフロントフォーク４が枢支される。フロントフ
ォーク４はアウタチューブとインナチューブとの組み合
わせからなり、かつアウタチューブがインナチューブの
上方に位置する倒立タイプである。フロントフォーク４
の上部には、操向ハンドル５が設けられ、下部には前輪
３Ｆが支持される。
支持される。ヘッドパイプ２０には自転車１を操向可能
なようにフロントフォーク４が枢支される。フロントフ
ォーク４はアウタチューブとインナチューブとの組み合
わせからなり、かつアウタチューブがインナチューブの
上方に位置する倒立タイプである。フロントフォーク４
の上部には、操向ハンドル５が設けられ、下部には前輪
３Ｆが支持される。
【００１３】メインフレーム２１と補強パイプ２４とは
連結部材３９によって下部で連結され、この連結部材３
９によって踏力伝達装置６が支持される。踏力伝達装置
６は、クランク軸６１の回転を後輪３Ｒに伝達する変速
機を含む。クランク軸６１には、クランク８を介してペ
ダル９が取り付けられる。クランク８およびペダル９は
クランク軸７に対して左右一対設けられる。
連結部材３９によって下部で連結され、この連結部材３
９によって踏力伝達装置６が支持される。踏力伝達装置
６は、クランク軸６１の回転を後輪３Ｒに伝達する変速
機を含む。クランク軸６１には、クランク８を介してペ
ダル９が取り付けられる。クランク８およびペダル９は
クランク軸７に対して左右一対設けられる。
【００１４】スイングアーム２３にはブラケット２３１
が設けられ、メインフレーム２１にはブラケット２１１
が設けられ、これらブラケット２３１および２１１間に
は、スイングアーム２３が上方に回動されるときの衝撃
を緩和するクッション装置１８が設けられる。クッショ
ン装置１８にはリザーバタンク１９から作動流体が供給
される。
が設けられ、メインフレーム２１にはブラケット２１１
が設けられ、これらブラケット２３１および２１１間に
は、スイングアーム２３が上方に回動されるときの衝撃
を緩和するクッション装置１８が設けられる。クッショ
ン装置１８にはリザーバタンク１９から作動流体が供給
される。
【００１５】メインフレーム２１にはリヤフェンダ３０
が取り付けられ、リヤフェンダ３０とメインフレーム２
１とにまたがってシート３１が装着される。リヤフェン
ダ３０は炭素繊維等、軽量素材で形成できる。前輪３Ｆ
および後輪３Ｒには、それぞれディスクブレーキ３２，
３３が設けられる。また、操向ハンドル５に設けられる
図示しない変速レバーから延びる変速機操作ケーブル１
０１が前記補強パイプ２４に沿って踏力伝達装置６に延
びている。
が取り付けられ、リヤフェンダ３０とメインフレーム２
１とにまたがってシート３１が装着される。リヤフェン
ダ３０は炭素繊維等、軽量素材で形成できる。前輪３Ｆ
および後輪３Ｒには、それぞれディスクブレーキ３２，
３３が設けられる。また、操向ハンドル５に設けられる
図示しない変速レバーから延びる変速機操作ケーブル１
０１が前記補強パイプ２４に沿って踏力伝達装置６に延
びている。
【００１６】図２は、前記踏力伝達装置６のＡＡ線（図
１）断面図であり、常時歯合式の変速機６０およびクラ
ンク軸６１を主要な構成とし、前記変速機６０は、複数
の変速ギヤを一列に軸支する変速軸６３，６５，６７を
並列配置して構成される。
１）断面図であり、常時歯合式の変速機６０およびクラ
ンク軸６１を主要な構成とし、前記変速機６０は、複数
の変速ギヤを一列に軸支する変速軸６３，６５，６７を
並列配置して構成される。
【００１７】クランク軸６１は、その両端をボールベア
リング６８１，６９１により回動自在に支持されてい
る。各ボールベアリング６８１，６９１の外輪は、それ
ぞれ右ケース半体６８および左ケース半体６９に圧入固
定されている。クランク軸６１の略中央部にはペダルス
プロケット６１１が同軸状に挿貫されている。
リング６８１，６９１により回動自在に支持されてい
る。各ボールベアリング６８１，６９１の外輪は、それ
ぞれ右ケース半体６８および左ケース半体６９に圧入固
定されている。クランク軸６１の略中央部にはペダルス
プロケット６１１が同軸状に挿貫されている。
【００１８】変速機６０において、 第１変速軸６３
は、中空の回転軸６３０と、この中空軸６３０を回動自
在に支持し、自身は回動不能に支持された棒状のクラッ
チ操作子６３１と、中空軸６３０にクラッチ機構（本実
施形態では、ラチェットワンウエイ機構）６３２ａ，６
３３ａ，６３４ａを介して軸支された変速ギヤ６３２，
６３３，６３４と、中空軸６３０に固定的に挿貫された
被動スプロケット６３５と、中空軸６３０の側壁を貫通
して浮沈自在に支持されたピン部材６３６，６３７と、
クラッチ操作子６３１の一端に設けられたカムガイド６
３８とを含む。前記中空軸６３０は、その両端をボール
ベアリング６８２，６９２により回動自在に支持されて
いる。各ボールベアリング６８２，６９２の外輪は、そ
れぞれ右ケース半体６８および左ケース半体６９に圧入
固定されている。第１変速軸６３の被動スプロケット６
３５と前記クランク軸６１のペダルスプロケット６１１
とは無端状のチェーン６０１により連結されている。
は、中空の回転軸６３０と、この中空軸６３０を回動自
在に支持し、自身は回動不能に支持された棒状のクラッ
チ操作子６３１と、中空軸６３０にクラッチ機構（本実
施形態では、ラチェットワンウエイ機構）６３２ａ，６
３３ａ，６３４ａを介して軸支された変速ギヤ６３２，
６３３，６３４と、中空軸６３０に固定的に挿貫された
被動スプロケット６３５と、中空軸６３０の側壁を貫通
して浮沈自在に支持されたピン部材６３６，６３７と、
クラッチ操作子６３１の一端に設けられたカムガイド６
３８とを含む。前記中空軸６３０は、その両端をボール
ベアリング６８２，６９２により回動自在に支持されて
いる。各ボールベアリング６８２，６９２の外輪は、そ
れぞれ右ケース半体６８および左ケース半体６９に圧入
固定されている。第１変速軸６３の被動スプロケット６
３５と前記クランク軸６１のペダルスプロケット６１１
とは無端状のチェーン６０１により連結されている。
【００１９】前記クラッチ操作子６３１には通路８８
１，８８２が設けられ、この通路を経由してクラッチ操
作子６３１の外周面凹部が外部と連通される。この結
果、ピン部材６３６，６３７の浮沈に伴う前記外周面凹
部の体積変化すなわち内圧変化が解消されるので、良好
なシフトフィールが得られるようになる。
１，８８２が設けられ、この通路を経由してクラッチ操
作子６３１の外周面凹部が外部と連通される。この結
果、ピン部材６３６，６３７の浮沈に伴う前記外周面凹
部の体積変化すなわち内圧変化が解消されるので、良好
なシフトフィールが得られるようになる。
【００２０】変速機６０の第２変速軸６５は、筒状の中
空軸６５０と、中空軸６５０の外周に固定的に軸支され
た変速ギヤ６５２，６５３、６５４とを主要な構成とす
る。中空軸６５０は、その両端をボールベアリング６８
３，６９３により回動自在に支持されている。各ボール
ベアリング６８３，６９３の外輪は、それぞれ右ケース
半体６８および左ケース半体６９に圧入固定されてい
る。
空軸６５０と、中空軸６５０の外周に固定的に軸支され
た変速ギヤ６５２，６５３、６５４とを主要な構成とす
る。中空軸６５０は、その両端をボールベアリング６８
３，６９３により回動自在に支持されている。各ボール
ベアリング６８３，６９３の外輪は、それぞれ右ケース
半体６８および左ケース半体６９に圧入固定されてい
る。
【００２１】変速機６０の第３変速軸（出力軸）６７
は、中空軸６７０と、中空軸６７０を回動自在に軸支
し、自身は回動不能に支持された棒状のクラッチ操作子
６７１と、中空軸６７０にラチェットワンウエイ機構６
７２ａ，６７３ａ，６７４ａを介して軸支された変速ギ
ヤ６７２，６７３，６７４と、中空軸６７０の側壁を貫
通して浮沈自在に支持されたピン部材６７６，６７７
と、クラッチ操作子６７１の一端に設けられたカムガイ
ド６７８と、中空軸６７０の一端に連結された駆動スプ
ロケット６７９とを含む。
は、中空軸６７０と、中空軸６７０を回動自在に軸支
し、自身は回動不能に支持された棒状のクラッチ操作子
６７１と、中空軸６７０にラチェットワンウエイ機構６
７２ａ，６７３ａ，６７４ａを介して軸支された変速ギ
ヤ６７２，６７３，６７４と、中空軸６７０の側壁を貫
通して浮沈自在に支持されたピン部材６７６，６７７
と、クラッチ操作子６７１の一端に設けられたカムガイ
ド６７８と、中空軸６７０の一端に連結された駆動スプ
ロケット６７９とを含む。
【００２２】前記中空軸６７０は、その両端をボールベ
アリング６８４，６９４により回動自在に支持されてい
る。各ボールベアリング６８４，６９４の外輪は、それ
ぞれ右ケース半体６８および左ケース半体６９に圧入固
定されている。前記クラッチ操作子６７１には通路８８
３，８８４が設けられている。
アリング６８４，６９４により回動自在に支持されてい
る。各ボールベアリング６８４，６９４の外輪は、それ
ぞれ右ケース半体６８および左ケース半体６９に圧入固
定されている。前記クラッチ操作子６７１には通路８８
３，８８４が設けられている。
【００２３】前記第１および第３変速軸６３，６７の各
カムガイド６３８，６７８には、シフトプレート６６の
外周面に沿って設けられた制御面６６１が係合してい
る。このシフトプレート６６は、前記中空軸６５０の延
長線上に固定的に配置された回転軸６６２により回動自
在に軸支されている。シフトプレート６６の端部には、
前記変速機操作ケーブル１０１のニップルを係止するた
めのケーブル掛け６４が挿貫されている。このシフトプ
レート６６は、一端が回転軸６６２のフランジ部に係止
されたリターンスプリング６６４により、前記操作ケー
ブルによる回動方向（シフトダウン方向）とは反対側
（シフトアップ方向）に常時付勢されている。前記ケー
ブル掛け６４には、一端がシフトプレート６６に係止さ
れたロストモーションスプリング６６３の他端が係止さ
れている。
カムガイド６３８，６７８には、シフトプレート６６の
外周面に沿って設けられた制御面６６１が係合してい
る。このシフトプレート６６は、前記中空軸６５０の延
長線上に固定的に配置された回転軸６６２により回動自
在に軸支されている。シフトプレート６６の端部には、
前記変速機操作ケーブル１０１のニップルを係止するた
めのケーブル掛け６４が挿貫されている。このシフトプ
レート６６は、一端が回転軸６６２のフランジ部に係止
されたリターンスプリング６６４により、前記操作ケー
ブルによる回動方向（シフトダウン方向）とは反対側
（シフトアップ方向）に常時付勢されている。前記ケー
ブル掛け６４には、一端がシフトプレート６６に係止さ
れたロストモーションスプリング６６３の他端が係止さ
れている。
【００２４】前記ロストモーションスプリング６６３
は、前記ケーブル掛け６４がシフトダウン方向へ回動さ
れた際に前記シフトプレート６６のロストモーションを
可能にする。前記リターンスプリング６６４は、前記ケ
ーブル掛け６４がシフトアップ方向へ回動された際に前
記シフトプレート６６のロストモーションを可能にす
る。
は、前記ケーブル掛け６４がシフトダウン方向へ回動さ
れた際に前記シフトプレート６６のロストモーションを
可能にする。前記リターンスプリング６６４は、前記ケ
ーブル掛け６４がシフトアップ方向へ回動された際に前
記シフトプレート６６のロストモーションを可能にす
る。
【００２５】図３は、前記シフトプレート６６の構造を
示した図であり、同図(a)は正面図、同図(b)は同図(a)
のＢＢ線断面図、同図(c)は、その外周面の円周方向に
設けられた制御面６６１の展開平面図である。
示した図であり、同図(a)は正面図、同図(b)は同図(a)
のＢＢ線断面図、同図(c)は、その外周面の円周方向に
設けられた制御面６６１の展開平面図である。
【００２６】制御面６６１は、同図(c)に示したよう
に、その位置１（Ｍ）〜７（Ｍ），１（Ｄ）〜７（Ｄ）
によって軸方向の位置が異なっている。位置１（Ｍ）〜
７（Ｍ）は前記第１変速軸６３のカムガイド６３８と係
合し、位置１（Ｄ）〜７（Ｄ）は前記第３変速軸６７の
カムガイド６７８と係合する。変速段は、各カムガイド
６３８，６７８がそれぞれ１（Ｍ），１（Ｄ）に係合す
れば１段、同２（Ｍ），２（Ｄ）に係合すれば２段…同
７（Ｍ），７（Ｄ）に係合すれば７段となる。
に、その位置１（Ｍ）〜７（Ｍ），１（Ｄ）〜７（Ｄ）
によって軸方向の位置が異なっている。位置１（Ｍ）〜
７（Ｍ）は前記第１変速軸６３のカムガイド６３８と係
合し、位置１（Ｄ）〜７（Ｄ）は前記第３変速軸６７の
カムガイド６７８と係合する。変速段は、各カムガイド
６３８，６７８がそれぞれ１（Ｍ），１（Ｄ）に係合す
れば１段、同２（Ｍ），２（Ｄ）に係合すれば２段…同
７（Ｍ），７（Ｄ）に係合すれば７段となる。
【００２７】図４、５は、前記第１変速軸６３および第
３変速軸６７のクラッチ機構を説明するための変速軸に
沿った断面図およびそのＡＡ線断面図であり、前記と同
一の符号は同一または同等部分を表している。
３変速軸６７のクラッチ機構を説明するための変速軸に
沿った断面図およびそのＡＡ線断面図であり、前記と同
一の符号は同一または同等部分を表している。
【００２８】ここでは、５段（図２の状態）から４段へ
シフトダウンする場合、および６段へシフトアップする
場合の動作を、第１変速軸６３に着目して説明する。
シフトダウンする場合、および６段へシフトアップする
場合の動作を、第１変速軸６３に着目して説明する。
【００２９】クラッチ操作子６３１の外周面には、図６
に詳細に示したように、カム山６３１ａおよびカム溝６
３１ｃが連続するカム部が形成されている。カム山６３
１ａとカム溝６３１ｃとの境界部には、両者を結ぶ傾斜
面６３１ｂが円周方向に沿って形成されている。
に詳細に示したように、カム山６３１ａおよびカム溝６
３１ｃが連続するカム部が形成されている。カム山６３
１ａとカム溝６３１ｃとの境界部には、両者を結ぶ傾斜
面６３１ｂが円周方向に沿って形成されている。
【００３０】変速段が５段の状態では、第１変速軸６３
のカムガイド６３８が図３(c)の位置５（Ｍ）に係合
し、第３変速軸６７のガイド６７８は位置５（Ｄ）に係
合し、この結果、後に詳述するように、第１変速軸６３
の第１変速ギヤ６３２と第３変速軸の第２ギヤ６７３と
が第２変速軸を介して連結される。
のカムガイド６３８が図３(c)の位置５（Ｍ）に係合
し、第３変速軸６７のガイド６７８は位置５（Ｄ）に係
合し、この結果、後に詳述するように、第１変速軸６３
の第１変速ギヤ６３２と第３変速軸の第２ギヤ６７３と
が第２変速軸を介して連結される。
【００３１】図１３は、各変速段１〜７における各カム
ガイド６３８、６７８の係合位置、および第２変速軸６
５を介して相互に連結される第１および第３変速軸６
３，６７の各変速ギアの対応関係を示した図であり、前
記５段以外、例えば２段では、第１変速軸６３のカムガ
イド６３８が制御面６６１の位置２（Ｍ）に係合し、第
３変速軸６７のカムガイド６７８は位置２（Ｄ）に係合
する。この結果、第１変速軸６３の第３ギヤ６３４が第
２変速軸６５を介して第３変速軸６３の第２変速ギヤ６
７３と連結される。
ガイド６３８、６７８の係合位置、および第２変速軸６
５を介して相互に連結される第１および第３変速軸６
３，６７の各変速ギアの対応関係を示した図であり、前
記５段以外、例えば２段では、第１変速軸６３のカムガ
イド６３８が制御面６６１の位置２（Ｍ）に係合し、第
３変速軸６７のカムガイド６７８は位置２（Ｄ）に係合
する。この結果、第１変速軸６３の第３ギヤ６３４が第
２変速軸６５を介して第３変速軸６３の第２変速ギヤ６
７３と連結される。
【００３２】図２に示した５段の状態のとき、第１変速
軸６３では、図４(a)に示したように、ピン部材６３
６，６３７のいずれもがクラッチ操作子６３１のカム溝
６３１ｃに位置しているので、同図(b)に示したよう
に、第１変速ギヤ６３２に関しては、一対のラチェット
爪６３２ｂの自由端６３２ｃが中心方向に揺動され、中
空軸６３０の外周面に設けられたギヤ歯６３０ａと正転
方向に関して係合する。同様に、第２、第３変速ギヤ６
３３，６３４も、中空軸６３０のギヤ歯６３０ａと正転
方向に関して係合する。したがって、被動スプトケット
６３５に入力された踏力に応じて中空軸６３０が矢印Ｂ
方向に回転すれば、これに同期して全ての変速ギヤ６３
２、６３３，６３４が矢印Ｂ方向に回転する。
軸６３では、図４(a)に示したように、ピン部材６３
６，６３７のいずれもがクラッチ操作子６３１のカム溝
６３１ｃに位置しているので、同図(b)に示したよう
に、第１変速ギヤ６３２に関しては、一対のラチェット
爪６３２ｂの自由端６３２ｃが中心方向に揺動され、中
空軸６３０の外周面に設けられたギヤ歯６３０ａと正転
方向に関して係合する。同様に、第２、第３変速ギヤ６
３３，６３４も、中空軸６３０のギヤ歯６３０ａと正転
方向に関して係合する。したがって、被動スプトケット
６３５に入力された踏力に応じて中空軸６３０が矢印Ｂ
方向に回転すれば、これに同期して全ての変速ギヤ６３
２、６３３，６３４が矢印Ｂ方向に回転する。
【００３３】ただし、第２変速軸６５は前記第１変速軸
６３の第１変速ギヤ６３２から自身の第１変速ギヤ６５
２に伝達される駆動力により最も高速に回動されるの
で、図１３にも示したように、第２変速軸６５へは、第
１変速軸６３の第１変速ギヤ６３２から伝達される駆動
力のみが作用し、第２，第３変速ギヤ６３３，６３４
は、自身のクラッチ機構により実質的に空転することに
なる。
６３の第１変速ギヤ６３２から自身の第１変速ギヤ６５
２に伝達される駆動力により最も高速に回動されるの
で、図１３にも示したように、第２変速軸６５へは、第
１変速軸６３の第１変速ギヤ６３２から伝達される駆動
力のみが作用し、第２，第３変速ギヤ６３３，６３４
は、自身のクラッチ機構により実質的に空転することに
なる。
【００３４】このとき、第３変速軸６７では、図１４
(a)に示したように、ピン部材６７６がクラッチ操作子
６７１のカム溝に位置し、ピン部材６７７はクラッチ操
作子６７１のカム山に位置するので、第１および第２変
速ギヤ６７２，６７３のラチェットワンウエイ６７２
ａ，６７３ａのみがオンとなり、中空軸６７０と正転方
向に関して係合する。ただし、第２変速ギヤ６７３の方
が小径であり、第１変速ギヤ６７２はフリーとなるの
で、スプロケット６３５に入力された踏力は、第１変速
軸６３の第１変速ギヤ６３２，第２変速軸６５および第
３変速軸６７の第２変速ギヤ６７３を介して駆動スプロ
ケット６７９に伝達される。
(a)に示したように、ピン部材６７６がクラッチ操作子
６７１のカム溝に位置し、ピン部材６７７はクラッチ操
作子６７１のカム山に位置するので、第１および第２変
速ギヤ６７２，６７３のラチェットワンウエイ６７２
ａ，６７３ａのみがオンとなり、中空軸６７０と正転方
向に関して係合する。ただし、第２変速ギヤ６７３の方
が小径であり、第１変速ギヤ６７２はフリーとなるの
で、スプロケット６３５に入力された踏力は、第１変速
軸６３の第１変速ギヤ６３２，第２変速軸６５および第
３変速軸６７の第２変速ギヤ６７３を介して駆動スプロ
ケット６７９に伝達される。
【００３５】ここで、ドライバがペダルを漕ぎながら４
段へのシフトダウン操作を行うと、変速操作ケーブル１
０１が引き出されるので、シフトプレート６６がリター
ンスプリング６６４の弾性力に抗して回動する。このシ
フト操作により、前記第１変速軸６３のクラッチ操作子
６３１が、前記制御面６６１とカムガイド６３８とによ
るカム機構により軸方向へ変位する。クラッチ操作子６
３１が、図４(b)に示したように距離ΔＬ１だけ変位す
ると、ピン部材６３６がクラッチ操作子６３１の傾斜面
６３１ｂの入口位置に達し、さらに中空軸６３０の回動
に伴って傾斜面６３１ｂを乗り上げ始める。
段へのシフトダウン操作を行うと、変速操作ケーブル１
０１が引き出されるので、シフトプレート６６がリター
ンスプリング６６４の弾性力に抗して回動する。このシ
フト操作により、前記第１変速軸６３のクラッチ操作子
６３１が、前記制御面６６１とカムガイド６３８とによ
るカム機構により軸方向へ変位する。クラッチ操作子６
３１が、図４(b)に示したように距離ΔＬ１だけ変位す
ると、ピン部材６３６がクラッチ操作子６３１の傾斜面
６３１ｂの入口位置に達し、さらに中空軸６３０の回動
に伴って傾斜面６３１ｂを乗り上げ始める。
【００３６】ここで、ドライバの変速操作が素早く行わ
れたり、操作回数が多い場合、あるいは登坂時のように
クランク回転速度が小さく、中空軸６３０に対するラッ
チ操作子６３１の軸方向移動速度が制限されてしまう場
合には、シフトプレート６６の回転速度がケーブル掛け
６４の回転速度に追従できず、両者の位相差に応じた弾
性力が前記ロストモーションスプリング６６３に蓄積さ
れる。
れたり、操作回数が多い場合、あるいは登坂時のように
クランク回転速度が小さく、中空軸６３０に対するラッ
チ操作子６３１の軸方向移動速度が制限されてしまう場
合には、シフトプレート６６の回転速度がケーブル掛け
６４の回転速度に追従できず、両者の位相差に応じた弾
性力が前記ロストモーションスプリング６６３に蓄積さ
れる。
【００３７】その後、前記ロストモーションスプリング
６６３に蓄積されていた弾性力と前記傾斜面６３１ｂと
の相互作用により、図５(c)に示したように、踏力が入
力されていればピン部材６３６が傾斜面６３１ｂを登り
始め、さらに進むと、同図(d)に示したように、ピン部
材６３６が、クラッチ操作子６３１のカム山６３１ａに
乗り上げる。この結果、ラチェット爪６３２ｂの自由端
６３２ｃがピン部材６３６によって放射方向へ押し上げ
られるので、第１変速ギヤ６３２と中空軸６３０との係
合関係が解除され、変速ギヤ６３３、６３４のみが中空
軸６３０との係合関係を維持できる。
６６３に蓄積されていた弾性力と前記傾斜面６３１ｂと
の相互作用により、図５(c)に示したように、踏力が入
力されていればピン部材６３６が傾斜面６３１ｂを登り
始め、さらに進むと、同図(d)に示したように、ピン部
材６３６が、クラッチ操作子６３１のカム山６３１ａに
乗り上げる。この結果、ラチェット爪６３２ｂの自由端
６３２ｃがピン部材６３６によって放射方向へ押し上げ
られるので、第１変速ギヤ６３２と中空軸６３０との係
合関係が解除され、変速ギヤ６３３、６３４のみが中空
軸６３０との係合関係を維持できる。
【００３８】このとき、第３変速軸６７もΔＬ１だけ変
位し、そのカムガイド６７８が制御面６６１の位置４
（Ｄ）に係合する。しかしながら、位置４（Ｄ）は位置
５（Ｄ）と同一なので、第３変速軸６７の歯合状態は変
化しない。この結果、第３変速軸６７では、第１，第２
変速ギヤ６７２，６７３のクラッチがオン、第３変速ギ
ヤのクラッチがオフとなるが、第２変速ギヤ６７３が第
１変速ギヤ６７２よりも小径なので、第１変速ギヤ６７
２はフリーとなる。したがって、スプロケット６３５に
入力された踏力は、第１変速軸６３の第２変速ギヤ６３
３，第２変速軸６５および第３変速軸６７の第２変速ギ
ヤ６７３を介して駆動スプロケット６７９に伝達され
る。
位し、そのカムガイド６７８が制御面６６１の位置４
（Ｄ）に係合する。しかしながら、位置４（Ｄ）は位置
５（Ｄ）と同一なので、第３変速軸６７の歯合状態は変
化しない。この結果、第３変速軸６７では、第１，第２
変速ギヤ６７２，６７３のクラッチがオン、第３変速ギ
ヤのクラッチがオフとなるが、第２変速ギヤ６７３が第
１変速ギヤ６７２よりも小径なので、第１変速ギヤ６７
２はフリーとなる。したがって、スプロケット６３５に
入力された踏力は、第１変速軸６３の第２変速ギヤ６３
３，第２変速軸６５および第３変速軸６７の第２変速ギ
ヤ６７３を介して駆動スプロケット６７９に伝達され
る。
【００３９】一方、ドライバが６段へのシフトアップ操
作を行うと、変速操作ケーブル１０１がリターンスプリ
ング６６４の弾性力により引き込まれるので、シフトプ
レート６６が前記シフトダウン時とは逆向きに回動され
る。このシフト操作により、前記第１変速軸６３のクラ
ッチ操作子６３１が、前記制御面６６１とカムガイド６
３８とによるカム機構により軸方向へ変位し、そのカム
ガイド６３８が制御面６６１の位置６（Ｍ）に係合す
る。
作を行うと、変速操作ケーブル１０１がリターンスプリ
ング６６４の弾性力により引き込まれるので、シフトプ
レート６６が前記シフトダウン時とは逆向きに回動され
る。このシフト操作により、前記第１変速軸６３のクラ
ッチ操作子６３１が、前記制御面６６１とカムガイド６
３８とによるカム機構により軸方向へ変位し、そのカム
ガイド６３８が制御面６６１の位置６（Ｍ）に係合す
る。
【００４０】なお、本実施形態では、図３(c)に示した
ように、制御面６６１の位置６（Ｍ）と前記位置４
（Ｍ）とが同一なので、クラッチ操作子６３１およびピ
ン部材６３６，６３７は、前記４段へのシフトダウン時
と同様に動作する。
ように、制御面６６１の位置６（Ｍ）と前記位置４
（Ｍ）とが同一なので、クラッチ操作子６３１およびピ
ン部材６３６，６３７は、前記４段へのシフトダウン時
と同様に動作する。
【００４１】このシフトアップ時に、その操作が素早く
行われる等により、シフトプレート６６の回転速度がケ
ーブル掛け６４の回転速度に追従できないと、本実施形
態では、両者の位相差に応じた弾性力が前記リターンス
プリング６４６に蓄積されるので、前記と同様にシフト
プレート６６のロストモーションが可能になる。
行われる等により、シフトプレート６６の回転速度がケ
ーブル掛け６４の回転速度に追従できないと、本実施形
態では、両者の位相差に応じた弾性力が前記リターンス
プリング６４６に蓄積されるので、前記と同様にシフト
プレート６６のロストモーションが可能になる。
【００４２】第３変速軸６７では、図１４(b)に示した
ように、ピン部材６７７もクラッチ操作子６７１のカム
溝に落ちるので、全ての変速ギヤ６７２，６７３，６７
４のラチェットワンウエイ６７２ａ，６７３ａ，６７４
ａがオンとなる。ただし、第３変速軸６７では第３変速
ギヤ６７４が最も小径なので、他の変速ギヤ６７２，６
７３はフリーとなる。したがって、スプロケット６３５
に入力された踏力は、図１３にも示したように、第１変
速軸６３の第２変速ギヤ６３３，第２変速軸６５および
第３変速軸６７の第３変速ギヤ６７４を介して駆動スプ
ロケット６７９に伝達される。
ように、ピン部材６７７もクラッチ操作子６７１のカム
溝に落ちるので、全ての変速ギヤ６７２，６７３，６７
４のラチェットワンウエイ６７２ａ，６７３ａ，６７４
ａがオンとなる。ただし、第３変速軸６７では第３変速
ギヤ６７４が最も小径なので、他の変速ギヤ６７２，６
７３はフリーとなる。したがって、スプロケット６３５
に入力された踏力は、図１３にも示したように、第１変
速軸６３の第２変速ギヤ６３３，第２変速軸６５および
第３変速軸６７の第３変速ギヤ６７４を介して駆動スプ
ロケット６７９に伝達される。
【００４３】このように、本実施形態によれば、クラッ
チ操作子６３１を中空軸６３０内に収容できるので、軸
自体が回転する駆動系においても、簡単な構成で軸方向
の小型化が可能な常時歯合式の変速装置を実現できる。
チ操作子６３１を中空軸６３０内に収容できるので、軸
自体が回転する駆動系においても、簡単な構成で軸方向
の小型化が可能な常時歯合式の変速装置を実現できる。
【００４４】また、本実施形態では、クラッチ操作子６
３１の外側面に形成した凹凸状のカム部に、そのカム溝
６３１ｃとカム山６３１ａとを結ぶ傾斜面６３１ｂを円
周方向に設け、ピン部材がカム溝６３１ｃからカム山６
３１ａまで小さな力で、かつ滑らかに上昇できるように
したので、クランク軸に踏力が加わっている状態でも変
速できる。
３１の外側面に形成した凹凸状のカム部に、そのカム溝
６３１ｃとカム山６３１ａとを結ぶ傾斜面６３１ｂを円
周方向に設け、ピン部材がカム溝６３１ｃからカム山６
３１ａまで小さな力で、かつ滑らかに上昇できるように
したので、クランク軸に踏力が加わっている状態でも変
速できる。
【００４５】さらに、本実施形態によれば、変速操作に
変速機構が追従できない場合には、この変速操作がロス
トモーションスプリング６６３（シフトダウン時）また
はリターンスプリング６４６（シフトアップ時）に弾性
力として保持され、その後、この弾性力により変速機構
が変速動作を行うので、変速操作が素早く行われたり、
複数回の変速操作が行われたり、あるいは変速操作が低
速走行時に行われたりした場合でも確実な変速が可能に
なる。したがって、変速タイミングに関する条件が緩和
され、自由度の高い変速動作が可能になる。
変速機構が追従できない場合には、この変速操作がロス
トモーションスプリング６６３（シフトダウン時）また
はリターンスプリング６４６（シフトアップ時）に弾性
力として保持され、その後、この弾性力により変速機構
が変速動作を行うので、変速操作が素早く行われたり、
複数回の変速操作が行われたり、あるいは変速操作が低
速走行時に行われたりした場合でも確実な変速が可能に
なる。したがって、変速タイミングに関する条件が緩和
され、自由度の高い変速動作が可能になる。
【００４６】図７は、前記踏力伝達装置の第２実施形態
の断面図であり、前記と同一の符号は同一または同等部
分を表している。
の断面図であり、前記と同一の符号は同一または同等部
分を表している。
【００４７】上記した第１実施形態では、第１および第
３変速軸６３，６７のクラッチ操作子６３１，６７１と
各変速ギヤとを係止または係止解除するクラッチ機構と
してラチェットワンウエイ機構を採用するものとして説
明したが、本実施形態では、前記ラチェットワンウエイ
機構の代わりにローラワンウエイ機構を採用した点に特
徴がある。なお、図７は４段の状態を表している。
３変速軸６３，６７のクラッチ操作子６３１，６７１と
各変速ギヤとを係止または係止解除するクラッチ機構と
してラチェットワンウエイ機構を採用するものとして説
明したが、本実施形態では、前記ラチェットワンウエイ
機構の代わりにローラワンウエイ機構を採用した点に特
徴がある。なお、図７は４段の状態を表している。
【００４８】変速機７０において、 第１変速軸７３
は、筒状の中空軸７３０と、この中空軸７３０に挿貫さ
れた棒状のクラッチ操作子７３１と、中空軸７３０にク
ラッチ機構としてのローラワンウエイ機構を介して軸支
された変速ギヤ６３２，６３３，６３４と、中空軸７３
０に固定的に挿貫されたスプロケット６３５と、中空軸
７３０の側壁を貫通して浮沈自在に支持されたピン部材
６３６，６３７と、クラッチ操作子７３１の一端に設け
られたカムガイド６３８とを主要な構成とする。中空軸
７３０は、その両端をボールベアリング６８２，６９２
により回動自在に支持されている。各ボールベアリング
６８２，６９２の外輪は、それぞれ右ケース半体６８お
よび左ケース半体６９に圧入されている。第１変速軸６
３のスプロケット６３５と前記クランク軸６１のペダル
スプロケット６１１とは無端状のチェーン６０１により
連結されている。クラッチ操作子７３１には通路８８
５，８８６が設けられている。
は、筒状の中空軸７３０と、この中空軸７３０に挿貫さ
れた棒状のクラッチ操作子７３１と、中空軸７３０にク
ラッチ機構としてのローラワンウエイ機構を介して軸支
された変速ギヤ６３２，６３３，６３４と、中空軸７３
０に固定的に挿貫されたスプロケット６３５と、中空軸
７３０の側壁を貫通して浮沈自在に支持されたピン部材
６３６，６３７と、クラッチ操作子７３１の一端に設け
られたカムガイド６３８とを主要な構成とする。中空軸
７３０は、その両端をボールベアリング６８２，６９２
により回動自在に支持されている。各ボールベアリング
６８２，６９２の外輪は、それぞれ右ケース半体６８お
よび左ケース半体６９に圧入されている。第１変速軸６
３のスプロケット６３５と前記クランク軸６１のペダル
スプロケット６１１とは無端状のチェーン６０１により
連結されている。クラッチ操作子７３１には通路８８
５，８８６が設けられている。
【００４９】なお、変速機７０の第２変速軸７５は前記
第１実施形態の第２変速軸６５と同等の構成を有する。
変速機７０の第３変速軸７７も、クラッチ機構がローラ
ワンウエイ機構である点を除いて前記第１実施形態の第
３変速軸６７と同等の構成を有し、中空軸７７０に棒状
のクラッチ操作子７７１が挿貫されている。クラッチ操
作子７７１には通路８８６，８８７が設けられている。
第１実施形態の第２変速軸６５と同等の構成を有する。
変速機７０の第３変速軸７７も、クラッチ機構がローラ
ワンウエイ機構である点を除いて前記第１実施形態の第
３変速軸６７と同等の構成を有し、中空軸７７０に棒状
のクラッチ操作子７７１が挿貫されている。クラッチ操
作子７７１には通路８８６，８８７が設けられている。
【００５０】図８は、ローラワンウエイ機構の構造を示
した断面図、図９は、中空軸７３０の軸に沿った断面図
［同図(a) ］およびそのＡＡ線断面図［同図(b) ］であ
り、前記と同一の符号は同一または同等部分を表してい
る。
した断面図、図９は、中空軸７３０の軸に沿った断面図
［同図(a) ］およびそのＡＡ線断面図［同図(b) ］であ
り、前記と同一の符号は同一または同等部分を表してい
る。
【００５１】図９(b)に示したように、中空軸７３０
は、外側面の軸方向に沿って等間隔で６つのスリット７
３０ａを具備し、各スリット７３０ａの底部一端側に
は、中心孔に貫通する開口７３０ｂが形成されている。
前記スリット７３０ａの底部は、前記開口７３０ｂの形
成された一端側が他端側よりも浅くなっている。
は、外側面の軸方向に沿って等間隔で６つのスリット７
３０ａを具備し、各スリット７３０ａの底部一端側に
は、中心孔に貫通する開口７３０ｂが形成されている。
前記スリット７３０ａの底部は、前記開口７３０ｂの形
成された一端側が他端側よりも浅くなっている。
【００５２】図８に戻り、前記中空軸７３０の各スリッ
ト７３０ａ内には、軸方向に複数（本実施形態では、３
つ）のローラ７４１が一列に収容され、前記各開口７３
０ｂには前記ピン部材６７６が浮沈自在に収容されてい
る。 前記ローラ７４１には、図１０に示したように、
その中央部の円周上に環状の溝７４１ａが形成されてい
る。各スリット７３０ａの対向する側壁の一方には、当
該スリット内でローラ７４１を他方の側壁側へ弾発する
ロックスプリング７４２が挿貫されている。
ト７３０ａ内には、軸方向に複数（本実施形態では、３
つ）のローラ７４１が一列に収容され、前記各開口７３
０ｂには前記ピン部材６７６が浮沈自在に収容されてい
る。 前記ローラ７４１には、図１０に示したように、
その中央部の円周上に環状の溝７４１ａが形成されてい
る。各スリット７３０ａの対向する側壁の一方には、当
該スリット内でローラ７４１を他方の側壁側へ弾発する
ロックスプリング７４２が挿貫されている。
【００５３】図１１は、前記ロックスプリング７４２の
構成を示した斜視図であり、本実施形態では、一対のＬ
型スプリング７４２ａ，７４２ｂのそれぞれの一方の主
面同士を平面状に係合させた平面部と、前記一対のＬ型
スプリングのそれぞれの他方の主面であって、前記平面
部を一端および他端で支持する脚部とを含む。図１２
は、前記ロックスプリング７４２、ローラ７４１および
ピン部材６３６の相対的な位置関係を別の角度から見込
んだ図である。
構成を示した斜視図であり、本実施形態では、一対のＬ
型スプリング７４２ａ，７４２ｂのそれぞれの一方の主
面同士を平面状に係合させた平面部と、前記一対のＬ型
スプリングのそれぞれの他方の主面であって、前記平面
部を一端および他端で支持する脚部とを含む。図１２
は、前記ロックスプリング７４２、ローラ７４１および
ピン部材６３６の相対的な位置関係を別の角度から見込
んだ図である。
【００５４】このような構成において、ピン部材６３６
はクラッチ操作子７３１の軸方向の位置に応じて前記と
同様に浮沈し、ピン部材６３６が沈んだ状態では、図８
(a)に示したように、各ローラ７４１が各ロックスプリ
ング７４２により図中時計回り方向へ弾発され、各スリ
ット７３０ａ内を前記深い位置から浅い位置へ押され
る。したがって、中空軸７３０の外周面と変速ギヤ６３
２の内周面とがローラ７４１を介して係止されるので、
被動スプロケット６３５に入力された踏力に応じて中空
軸７３０が矢印Ｂ方向に回転すると、これに同期して変
速ギヤ６３２も矢印Ｂ方向に回転する。
はクラッチ操作子７３１の軸方向の位置に応じて前記と
同様に浮沈し、ピン部材６３６が沈んだ状態では、図８
(a)に示したように、各ローラ７４１が各ロックスプリ
ング７４２により図中時計回り方向へ弾発され、各スリ
ット７３０ａ内を前記深い位置から浅い位置へ押され
る。したがって、中空軸７３０の外周面と変速ギヤ６３
２の内周面とがローラ７４１を介して係止されるので、
被動スプロケット６３５に入力された踏力に応じて中空
軸７３０が矢印Ｂ方向に回転すると、これに同期して変
速ギヤ６３２も矢印Ｂ方向に回転する。
【００５５】これに対して、ピン部材６３６が浮上した
状態では、図８(b)に示したように、各ローラ７４１が
ピン部材６３６により、前記各ロックスプリング７４２
の弾発力に抗して図中反時計回り方向へ押し戻され、中
空軸７３０の各スリット内を、浅い位置から深い位置へ
移動する。この結果、ローラ７４１を介した中空軸７３
０と変速ギヤ６３２との係止が解消されるので、被動ス
プロケット６３５に入力された踏力に応じて中空軸７３
０が矢印Ｂ方向に回転しても、変速ギヤ６３２は回転し
ない。
状態では、図８(b)に示したように、各ローラ７４１が
ピン部材６３６により、前記各ロックスプリング７４２
の弾発力に抗して図中反時計回り方向へ押し戻され、中
空軸７３０の各スリット内を、浅い位置から深い位置へ
移動する。この結果、ローラ７４１を介した中空軸７３
０と変速ギヤ６３２との係止が解消されるので、被動ス
プロケット６３５に入力された踏力に応じて中空軸７３
０が矢印Ｂ方向に回転しても、変速ギヤ６３２は回転し
ない。
【００５６】本実施形態によれば、上記した第１実施形
態と同等の効果が得られるのみならず、ローラワンウエ
イ構造では、前記ラチェットワンウエイ構造に較べてラ
ッシュが小さくなるため、踏力を入力しながら変速した
際のペダル部でのショックおよびラッシュの発生を大幅
に低減することができる。
態と同等の効果が得られるのみならず、ローラワンウエ
イ構造では、前記ラチェットワンウエイ構造に較べてラ
ッシュが小さくなるため、踏力を入力しながら変速した
際のペダル部でのショックおよびラッシュの発生を大幅
に低減することができる。
【００５７】
【発明の効果】本発明によれば、以下のような効果が達
成される。 (1)クラッチ操作子を中空軸内に収容できるので、軸自
体が回転する駆動系においても、簡単な構成で軸方向に
小型化が可能な常時歯合式の変速装置を実現できる。 (2)クラッチ操作子が軸内に収容される常時歯合式の変
速装置において、クラッチ機構を簡単な構成で実現でき
る。また、複数のクラッチ操作子を一つのカム機構によ
り動作させるので、各クラッチ操作子の簡単かつ正確に
同期させることができ、その結果、良好なシフトフィー
リングが得られる。 (3)クラッチ機構のピン部材が、クラッチ操作子表面に
形成されたカムのカム溝からカム山へ、小さな力で、か
つ滑らかに上昇できるので、踏力が加わっている状態で
も変速を行えるようになる。 (4)変速操作に変速機構が追従できない場合には、この
変速操作がロストモーションスプリングまたはリターン
スプリングに弾性力として保持され、その後、この弾性
力により変速機構が変速動作を行うので、変速操作が素
早く行われたり、複数回の変速操作が行われたり、ある
いは変速操作が低速走行時に行われたりした場合でも確
実な変速が可能になる。したがって、変速タイミングに
関する条件が緩和され、自由度の高い変速動作が可能に
なる。 (5)クラッチ機構としてローラワンウエイ構造を採用す
れば、踏力を入力しながら変速した際のペダル部でのシ
ョックおよびラッシュの発生を、クラッチ機構としてラ
チェットワンウエイ構造を採用した場合に較べて大幅に
低減することができる。
成される。 (1)クラッチ操作子を中空軸内に収容できるので、軸自
体が回転する駆動系においても、簡単な構成で軸方向に
小型化が可能な常時歯合式の変速装置を実現できる。 (2)クラッチ操作子が軸内に収容される常時歯合式の変
速装置において、クラッチ機構を簡単な構成で実現でき
る。また、複数のクラッチ操作子を一つのカム機構によ
り動作させるので、各クラッチ操作子の簡単かつ正確に
同期させることができ、その結果、良好なシフトフィー
リングが得られる。 (3)クラッチ機構のピン部材が、クラッチ操作子表面に
形成されたカムのカム溝からカム山へ、小さな力で、か
つ滑らかに上昇できるので、踏力が加わっている状態で
も変速を行えるようになる。 (4)変速操作に変速機構が追従できない場合には、この
変速操作がロストモーションスプリングまたはリターン
スプリングに弾性力として保持され、その後、この弾性
力により変速機構が変速動作を行うので、変速操作が素
早く行われたり、複数回の変速操作が行われたり、ある
いは変速操作が低速走行時に行われたりした場合でも確
実な変速が可能になる。したがって、変速タイミングに
関する条件が緩和され、自由度の高い変速動作が可能に
なる。 (5)クラッチ機構としてローラワンウエイ構造を採用す
れば、踏力を入力しながら変速した際のペダル部でのシ
ョックおよびラッシュの発生を、クラッチ機構としてラ
チェットワンウエイ構造を採用した場合に較べて大幅に
低減することができる。
【図１】 本発明の一実施形態に係る変速機付き自転車
の側面図である。
の側面図である。
【図２】 図１に示した踏力伝達装置のＡＡ線断面図で
ある。
ある。
【図３】 シフトプレート６６の構成を示した図であ
る。
る。
【図４】 変速軸の動作を示した図（その１）である。
【図５】 変速軸の動作を示した図（その２）である。
【図６】 クラッチ操作子の構成を示した図である。
【図７】 図１に示した踏力伝達装置の他の実施形態の
線断面図である。
線断面図である。
【図８】 ローラワンウエイ機構の断面図である。
【図９】 中空軸の断面図である。
【図１０】 ローラワンウエイ機構のローラの斜視図で
ある。
ある。
【図１１】 ローラワンウエイ機構のロックスプリング
の斜視図である。
の斜視図である。
【図１２】 ローラワンウエイ機構の主要部の構成を示
した図である。
した図である。
【図１３】 各変速段におけるカムガイドの係合位置お
よび相互に連結される第１および第３変速軸の各変速ギ
アの対応関係を示した図である。
よび相互に連結される第１および第３変速軸の各変速ギ
アの対応関係を示した図である。
【図１４】 第３変速軸の動作を説明するための図であ
る。
る。
６０…常時歯合式変速機、６１…クランク軸、６３，６
５，６７…変速軸、６６…シフトプレート、６８…右ケ
ース半体、６９…左ケース半体、６０１…チェーン、６
１１…ペダルスプロケット、６３０，６５０…中空軸、
６３１，６７１…クラッチ操作子、６３２，６３３，６
３４，６５２，６５３，６５４，６７２，６７３，６７
４…変速ギヤ、６３５…被動スプロケット、６３６，６
３７…ピン部材、６３８，６７８…カムガイド、６６１
…制御面
５，６７…変速軸、６６…シフトプレート、６８…右ケ
ース半体、６９…左ケース半体、６０１…チェーン、６
１１…ペダルスプロケット、６３０，６５０…中空軸、
６３１，６７１…クラッチ操作子、６３２，６３３，６
３４，６５２，６５３，６５４，６７２，６７３，６７
４…変速ギヤ、６３５…被動スプロケット、６３６，６
３７…ピン部材、６３８，６７８…カムガイド、６６１
…制御面
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｆ１６Ｈ 3/091 Ｆ１６Ｈ 3/091
(72)発明者 加藤 正家
埼玉県和光市中央一丁目４番１号 株式会
社本田技術研究所内
Ｆターム(参考） 3J028 EA09 EA25 EB09 EB33 EB35
EB42 EB67 FA06 FB05 FC32
FC42 FC59 FC64 GA19 HA27
3J056 AA07 AA08 AA11 AA63 BA04
BE06 CC32 DA02 DA05 DA23
DA25 GA05 GA11
Claims (12)
- 【請求項１】 複数の変速ギヤを中空軸で一列に軸支し
て構成された変速軸の複数を、相互に対応する変速ギヤ
同士が歯合するように並列配置し、中空軸と同期回転さ
せる変速ギヤを変速軸ごとに選択的に切り替えて所望の
減速比を得る車両用変速装置において、 中空軸と変速ギヤとの間に設けられ、中空軸と各変速ギ
ヤとを同期または同期解除させるクラッチ機構と、 前記中空軸内に収容されたクラッチ操作子とを具備し、 前記クラッチ機構は、前記クラッチ操作子の軸方向の位
置に応じて、各変速ギヤを中空軸に対して選択的に同期
または同期解除させることを特徴とする車両用変速装
置。 - 【請求項２】 変速操作に応答して前記クラッチ操作子
を軸方向に駆動する操作子駆動手段を含むことを特徴と
する請求項１に記載の車両用変速装置 - 【請求項３】 前記クラッチ機構は、 前記中空軸の側壁を放射方向に貫通する開口内に浮沈自
在に収容されたピン部材と、 前記各変速ギヤを前記中空軸に対して、前記ピン部材の
浮沈に連動して係止または係止解除する係止部材とを具
備し、 前記クラッチ操作子は棒状体であって、その外周面に予
定の規則で配置された凹凸状のカム部を具備し、 前記クラッチ操作子を前記中空軸内で移動させて前記カ
ム部を前記ピン部材の底部に係合させることにより、前
記ピン部材を選択的に浮沈させることを特徴とする請求
項２に記載の車両用変速装置。 - 【請求項４】 前記操作子駆動手段は、前記変速操作に
応答して回動する回転体およびその回転軸を含み、 前記回転体は、その回転角度に応じて軸方向に変位する
制御面を具備し、 前記クラッチ操作子は、前記制御面と係合するガイド部
を具備し、 前記クラッチ操作子は、前記回転体の回転に応じて前記
制御面が変位すると、この変位量に応答して軸方向へ駆
動されることを特徴とする請求項２に記載の車両用変速
装置。 - 【請求項５】 前記変速操作が伝達される変速ケーブル
の変位に応答して回動し、前記回転体の回転軸と同軸状
かつ当該回転体との相対回転を許容して軸支されたケー
ブル掛けと、 前記ケーブル掛けと回転体との間に連結されたロストモ
ーションスプリングとをさらに含むことを特徴とする請
求項４に記載の車両用変速装置。 - 【請求項６】 前記カム部は、円周方向にカム溝からカ
ム山へ連続する傾斜面を具備したことを特徴とする請求
項３に記載の車両用変速装置。 - 【請求項７】 前記クラッチ機構がラチェットワンウエ
イ構造であることを特徴とする請求項３に記載の車両用
変速装置。 - 【請求項８】 前記クラッチ機構がローラワンウェイ構
造であることを特徴とする請求項３に記載の車両用変速
装置。 - 【請求項９】 前記ローラワンウェイ構造は、 円柱状体と、 前記円柱状体を係止解除位置から係止位置へ弾発する弾
性体とを含み、 前記円柱状体は、その中央部の円周上に環状の溝を具備
し、 浮上したピン部材が前記環状溝に係合して、円柱状体を
前記係止位置から係止解除位置へ移動させることを特徴
とする請求項８に記載の車両用変速装置。 - 【請求項１０】 前記弾性体は、一対のＬ型スプリング
のそれぞれの一方の主面同士を平面状に係合させた平面
部と、前記一対のＬ型スプリングのそれぞれの他方の主
面であって、前記平面部を一端および他端で支持する脚
部とを含むことを特徴とする請求項９に記載の車両用変
速装置。 - 【請求項１１】 前記複数の変速軸が第１，第２及び第
３変速軸であり、第１変速軸に入力された動力が第２変
速軸を介して第３変速軸へ伝達され、 前記第１および第３変速軸では、各変速ギヤが前記クラ
ッチ機構を介して軸支され、 前記第２変速軸では、各変速ギヤが固定的に軸支された
ことを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載
の車両用変速装置。 - 【請求項１２】 前記第１および第３変速軸が前記クラ
ッチ操作子をそれぞれ具備し、各クラッチ操作子が共通
の操作子駆動手段により駆動されることを特徴とする請
求項１１に記載の車両用変速装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002029553A JP3838494B2 (ja) | 2002-02-06 | 2002-02-06 | 車両用変速装置 |
| TW092101854A TWI246487B (en) | 2002-02-06 | 2003-01-28 | Transmission for vehicle |
| IT000051A ITTO20030051A1 (it) | 2002-02-06 | 2003-01-29 | Cambio di velocita' per veicolo |
| US10/352,931 US6898993B2 (en) | 2002-02-06 | 2003-01-29 | Transmission for vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002029553A JP3838494B2 (ja) | 2002-02-06 | 2002-02-06 | 車両用変速装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003232413A true JP2003232413A (ja) | 2003-08-22 |
| JP3838494B2 JP3838494B2 (ja) | 2006-10-25 |
Family
ID=27773733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002029553A Expired - Lifetime JP3838494B2 (ja) | 2002-02-06 | 2002-02-06 | 車両用変速装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6898993B2 (ja) |
| JP (1) | JP3838494B2 (ja) |
| IT (1) | ITTO20030051A1 (ja) |
| TW (1) | TWI246487B (ja) |
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| JP2010078049A (ja) * | 2008-09-25 | 2010-04-08 | Honda Motor Co Ltd | 多段変速機 |
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| JP2010203472A (ja) * | 2009-02-27 | 2010-09-16 | Honda Motor Co Ltd | 多段変速機 |
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| JP2012215236A (ja) * | 2011-03-31 | 2012-11-08 | Honda Motor Co Ltd | 多段変速機 |
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| CN105370818A (zh) * | 2014-08-25 | 2016-03-02 | 安宏亮 | 变力自变速机构 |
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| JP2017019445A (ja) * | 2015-07-14 | 2017-01-26 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 駆動ユニットおよび電動アシスト自転車 |
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| US7997159B2 (en) * | 2006-10-26 | 2011-08-16 | Schaeffler Kg | Gear selection assembly with nested differentially rotatable tube |
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| JP5036613B2 (ja) | 2008-03-31 | 2012-09-26 | 本田技研工業株式会社 | 多段変速機 |
| JP5386100B2 (ja) * | 2008-03-31 | 2014-01-15 | 本田技研工業株式会社 | 多段変速機 |
| JP5049183B2 (ja) | 2008-03-31 | 2012-10-17 | 本田技研工業株式会社 | 多段変速機 |
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| RU2599138C1 (ru) * | 2015-07-20 | 2016-10-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ) | Четырехступенчатая трансмиссия колеса |
| DE102015226012A1 (de) | 2015-12-18 | 2017-06-22 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Getriebe, insbesondere für ein Fahrrad und/oder für ein Kraftfahrzeug |
| GB201605063D0 (en) | 2016-03-24 | 2016-05-11 | Qinetiq Ltd | A transmission |
| TWI796173B (zh) * | 2022-03-18 | 2023-03-11 | 明揚創意科技有限公司 | 可自由換檔的齒輪變速箱 |
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