JP2005199904A - 自転車用内装変速ハブ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】内装変速ハブ10は、フレームに固定されるハブ軸21と、駆動体22と、従動体23と、遊星歯車機構24と、第1ワンウェイクラッチ25と、第2ワンウェイクラッチ26と、クラッチ制御機構27と、第1及び第2軸受28,29と、第3及び第4軸受30,31とを備え,駆動体は、入力体に連結可能な筒状のもので,従動体は、出力体に連結可能なものである。動力伝達機構は、遊星歯車機構を有し、駆動体からの回転を従動体に伝達する。第1ワンウェイクラッチは、キャリアの一方向の回転を従動体に伝達する。第2ワンウェイクラッチは、駆動体と従動体とを連結・遮断可能である。クラッチ制御機構は、第2ワンウェイクラッチを連結・遮断操作する。
【選択図】図2
Description
図1において、本発明の一実施形態を採用した自転車は、フレーム体2とフロントフォーク3とを有するフレーム1と、ハンドル部4と、駆動部5と、前輪6と、2段変速の内装変速ハブ10が装着された後輪7と、前後輪6,7を制動する前後のブレーキ装置9f,9rとを備えている。
内装変速ハブ10は、減速及び直結の動力伝達経路を含む2段構成のハブである。この内装変速ハブ10は、図2及び図3に示すように、自転車のフレーム体2の1対の後爪2aの間に装着される。内装変速ハブ10は、後爪2aに固定可能なハブ軸21と、ハブ軸21回りに回転可能でありスプロケット20に連結可能な筒状の駆動体22と、駆動体22に隣接して配置され、ハブ軸21回りに回転可能であり後輪7に連結可能な従動体23と、駆動体22からの回転を従動体23に伝達するための動力伝達機構としての遊星歯車機構24と、遊星歯車機構24から従動体23に進行方向の回転のみ伝達する第1ワンウェイクラッチ25と、駆動体22と従動体23とを連結・遮断する第2ワンウェイクラッチ26と、第2ワンウェイクラッチ26を切り換えるクラッチ制御機構27と、従動体23をハブ軸21に回転自在に装着するための左右1対の第1及び第2軸受28,29と、駆動体22をハブ軸21に対して回転自在に装着するための左右1対の第3及び第4軸受30,31とを有している。
ここでは内歯ギア51の歯数Zrと太陽ギア50の歯数Zsとだけで変速比GRが決定される。ここで太陽ギア50の歯数Zs をたとえば18Tとして内歯ギア51の歯数Zrをたとえば46Tとすると、
GR=1/(1+(15/46)=0.753となる。
〔変速動作〕
このような構成の内装変速ハブ10は、
駆動体22−内歯ギア50−遊星歯車機構24−キャリア52−第1ワンウェイクラッチ25−従動体23で構成される減速動力伝達経路と、
駆動体22−第2ワンウェイクラッチ26−従動体23で構成される直結動力伝達経路とを有している。
(a)前記実施形態では、第2玉押し29bをハブ軸21に圧入したが、図4に示すように第2玉押し129bハブ軸21にねじ込み固定してもよい。この場合、ハブ軸121の大径部121dに隣接して第4雄ねじ部121gを形成し、第2軸受129の第2玉押し129bを第4雄ねじ部121gにねじ込み固定すればよい。他の構成は前記実施形態と同様なため説明を省略する。
2a 後爪
10 内装変速ハブ
21 ハブ軸
22 駆動体
23 従動体
24 遊星歯車機構
25 第1ワンウェイクラッチ
26 第2ワンウェイクラッチ
27 クラッチ制御機構
28〜31 第1〜第4軸受
28a〜31a 第1〜第4玉受け
28b〜31b 第1〜第4玉押し
28c〜31c 第1〜第4球体
50 太陽ギア
51 内歯ギア
52 キャリア
53 遊星ギア
75 クラッチカム
79 プッシュロッド
29d 環状突起
70〜72 シール部材
Claims (11)
- 自転車用フレームに装着され、入力体の回転を出力体に伝達する自転車用内装変速ハブであって、
前記自転車用フレームに固定可能なハブ軸と、
前記ハブ軸回りに回転可能であり前記入力体に連結可能な筒状の駆動体と、
前記駆動体に隣接して配置され、前記ハブ軸回りに回転可能であり前記出力体に連結可能な従動体と、
前記ハブ軸に一体形成された太陽ギア、前記ハブ軸に回転自在に装着されたキャリア、前記キャリアの周方向に間隔を隔てて配置され前記太陽ギアに噛み合う少なくともひとつの遊星ギア、及び前記駆動体の内側に設けられ前記遊星ギアに噛み合う内歯ギアを有し、前記駆動体からの回転を前記従動体に伝達するための動力伝達機構と、
前記キャリアの一方向の回転を前記従動体に伝達する第1ワンウェイクラッチと、
前記駆動体と前記従動体との間に配置され、前記駆動体と前記従動体とを連結・遮断可能な第2ワンウェイクラッチと、
前記第2ワンウェイクラッチを連結・遮断操作するためのクラッチ制御機構と、
前記ハブ軸に軸方向に間隔を隔てて装着された第1及び第2玉押し、前記従動体の前記第1及び第2玉押しと対向可能な位置にそれぞれ設けられた第1及び第2玉受け、並びに前記第1及び第2玉押しと前記第1及び第2玉受けとに接触可能に装着された複数の第1及び第2球体を有し、前記従動体を前記ハブ軸に回転自在に装着するための左右1対の第1及び第2軸受と、
前記駆動体を前記ハブ軸に対して回転自在に装着するための左右1対の第3及び第4軸受と、
を備えた自転車用内装変速ハブ。 - 前記従動体は、前記駆動体の外周に一部が重なり合うように隣接して配置され、
前記内歯ギアは、前記駆動体の内周面に一体形成されている、請求項1に記載の自転車用内装変速ハブ。 - 前記第3及び第4軸受は、前記従動体に設けられた第3玉押し及び前記ハブ軸に着脱自在に装着された第4玉押し、前記駆動体に間隔を隔てて配置された第3及び第4玉受け、並びに前記第3及び第4玉押しと前記第3及び第4玉受けとに接触可能に装着された複数の第3及び第4球体を有し、
前記キャリアは、前記遊星ギアを挟んで前記ハブ軸と前記第4玉押しとに回転自在に支持されている、請求項1又は2に記載の自転車用内装変速ハブ。 - 前記第1玉押しは、前記ハブ軸に螺合してねじ込み固定され、前記第2玉押しは、前記ハブ軸の外周面に圧入固定されている、請求項1から3のいずれかに記載の自転車用内装変速ハブ。
- 前記第1及び第2玉押しは、前記ハブ軸に螺合してねじ込み固定されている、請求項1から3のいずれかに記載の自転車用内装変速ハブ。
- 前記第2玉押しの内径は、前記キャリアの内径より小さい、請求項1から5のいずれかに記載の自転車用内装変速ハブ。
- 前記第2玉押しと前記第2球体とが接触する部分が形成する円弧の直径は、前記キャリアの内径より大きい、請求項1から6のいずれかに記載の自転車用内装変速ハブ。
- 前記第1ワンウェイクラッチは、
前記キャリアに起立・伏臥自在に装着された第1クラッチ爪と、
前記従動体に回転方向に間隔を隔てて設けられ起立した前記第1クラッチ爪の先端が係止可能な第1ラチェット歯と、
前記第1クラッチ爪を起立姿勢に向けて付勢する第1付勢部材とを有する、請求項1から7のいずれかに記載の自転車用内装変速ハブ。 - 前記第2ワンウェイクラッチは、
前記従動体に揺動自在に装着された第2クラッチ爪と、
前記駆動体の内周面に回転方向に間隔を隔てて設けられ前記第2クラッチ爪の先端が係止可能な第2ラチェット歯とを有し、
前記クラッチ制御機構は、
前記ハブ軸の中心部に軸方向移動自在に装着されたプッシュロッドと、
前記プッシュロッドの移動に応じて移動し、前記第2クラッチ爪を先端が前記第2ラチェット歯に係止する連結姿勢と、前記先端が離反する遮断姿勢とに制御可能なクラッチカムと、前記クラッチカムを前記連結姿勢側に付勢する第2付勢部材とを有する、請求項1から8のいずれかに記載の自転車用内装変速ハブ。 - 前記第2玉押しは、前記第2付勢部材の一端を保持する保持部を有する、請求項9に記載の自転車用内装変速ハブ。
- 前記第1軸受側におけるすきまをシールする第1シール部材と、
前記第3及び第4軸受側おけるすきまをそれぞれシールする第2及び第3シール部材とをさらに備える、請求項1から10のいずれかに記載の自転車用内装変速ハブ。
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