JP6705740B2 - 自転車用変速機および自転車用内装変速ハブ - Google Patents
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Description
本発明の目的は、より高い変速性能を有する自転車用変速機および自転車用内装変速ハブを提供することである。
人力駆動力を利用して第2回転体と回転軸との連結を解除する解除部を含むため、走行のために自転車にかかる負荷が高い場合に第2回転体と回転軸との連結を解除する力も大きくなる。このため、変速性能を向上できる。
このため、連結部材の動作を安定させることができる。
このため、連結部材の動作をより安定させることができる。
このため、簡易な規制構造で連結部材の動作を安定させることができる。
このため、回転軸と第2回転体とを安定して連結できる。
このため、連結部材の動作を安定させることができる。
このため、回転軸と第2回転体とを安定して連結できる。
このため、簡易な構造で回転軸と第2回転体との連結を解除できる。
接触部材がカム面との接触により回転軸と第2回転体との連結を解除するため、接触部材を小型に構成できる。
第1状態および第2状態の一方から他方に切り替える役割、および、他方からの一方に切り替える役割を解除部が担うため、自転車用変速機の構成を簡素にできる。
このため、第2状態において接触部材の先端部をカム面と第2回転体の側面との間に挿入し、回転軸と第2回転体との連結を容易に解除できる。
接触部材を動作させる要素が回転する駆動軸であるため、解除部を配置するためのスペースを小さくできる。
このため、駆動軸と回転軸との干渉を規制できる。
このため、駆動軸と回転軸との干渉をより効果的に規制できる。
このため、接触部材に対する駆動軸の位置をリンクにより調整できる。
このため、駆動軸を容易に回転させることができる。
各接触部材が連結部材に接触するため、連結部材を回転軸の軸方向に安定して移動させることができる。
このため、自転車用変速機の構成を簡素にできる。
このため、自転車用変速機の構成を簡素にできる。
このため、より多様な変速比に設定できる。
このため、自転車用変速機の構成を簡素にできる。
このため、自転車用変速機の構成を簡素にできる。
このため、第1伝達部、第2伝達部、連結部材、および、解除部をハウジングによって保護できる。
このため、発電機構をハウジングによって保護できる。
このため、蓄電機構をハウジングによって保護できる。
このため、制御ユニットをハウジングによって保護できる。
このため、第1伝達部、第2伝達部、連結部材、および、解除部をハブシェルによって保護できる。
人力駆動力を利用して第2回転体と回転軸との連結を解除する解除部を含むため、走行のために自転車にかかる負荷が高い場合に第2回転体と回転軸との連結を解除する力も大きくなる。このため、変速性能を向上できる。
図1は、自転車用変速機10を備える自転車Aの一例である。この自転車Aは、電気エネルギーを用いて自転車Aの推進をアシストするアシスト機構Cを含むシティサイクルである。自転車用変速機10を搭載する自転車Aの構成は、任意に変更可能である。第1例では、自転車Aは、アシスト機構Cを含まない。第2例では、自転車Aの種類は、ロードバイク、マウンテンバイク、または、クロスバイクである。第3例では、自転車Aは、第1例および第2例の特徴を含む。図1に示されるとおり、自転車Aは、自転車本体A1、ハンドルバーA2、前輪A3、後輪A4、駆動機構B、アシスト機構C、バッテリユニットD、変速操作装置E、制御部F、および、自転車用変速機10を備える。自転車Aは、さらにトルクセンサおよび車速センサ(図示略)を含む。自転車本体A1はフレームA12を備える。一例では、自転車用変速機10は、自転車用内装変速ハブである。自転車用変速機10は、自転車本体A1に取り付けられる。一例では、自転車用変速機10は、自転車本体A1のフレームA12に取り付けられる。
連結板76は、第1接触部材72と第2接触部材74とを互いに連結する。連結板76は、基礎部76A、第1突起76B、第2突起76C、および、第3突起76Dを含む。
Claims (40)
- 人力駆動力が伝達される第1回転体を含む第1伝達部と、
前記第1回転体に連結される第2回転体、および、前記第2回転体を回転可能に支持する回転軸を含む第2伝達部と、
前記第2回転体に対して前記回転軸の軸方向に移動可能であり、前記第1伝達部から伝達される人力駆動力が前記第2回転体を介して前記回転軸に伝達されるように、前記第2回転体と前記回転軸とを連結可能な連結部材と、
前記第1伝達部から伝達される車輪を前転させる人力駆動力を利用して前記連結部材を前記軸方向に移動させることによって、前記第2回転体と前記回転軸との連結を解除する解除部と、を備える、自転車用変速機。 - 前記解除部は、前記連結部材に接触することによって、前記第2回転体から離間するように前記連結部材を前記軸方向に移動させる接触部材を含む、請求項1に記載の自転車用変速機。
- 前記連結部材は、前記第2回転体の側面に対向するカム面を含み、
前記接触部材は、前記カム面に接触することによって、前記連結部材を前記軸方向に移動させる、請求項2に記載の自転車用変速機。 - 人力駆動力が伝達される第1回転体を含む第1伝達部と、
前記第1回転体に連結される第2回転体、および、前記第2回転体を回転可能に支持する回転軸を含む第2伝達部と、
前記第2回転体に対して前記回転軸の軸方向に移動可能であり、前記第1伝達部から伝達される人力駆動力が前記第2回転体を介して前記回転軸に伝達されるように、前記第2回転体と前記回転軸とを連結可能な連結部材と、
前記第1伝達部から伝達される人力駆動力を利用して前記連結部材を前記軸方向に移動させることによって、前記第2回転体と前記回転軸との連結を解除する解除部とを備え、
前記解除部は、前記連結部材に接触することによって、前記第2回転体から離間するように前記連結部材を前記軸方向に移動させる接触部材を含み、
前記連結部材は、前記第2回転体の側面に対向するカム面を含み、
前記接触部材は、前記カム面に接触することによって、前記連結部材を前記軸方向に移動させる、自転車用変速機。 - 前記解除部は、前記接触部材の状態を、前記接触部材が前記連結部材から離間する第1状態、および、前記接触部材が前記連結部材に接触する第2状態の一方から他方に切り替えるように構成される、請求項2〜4のいずれか一項に記載の自転車用変速機。
- 人力駆動力が伝達される第1回転体を含む第1伝達部と、
前記第1回転体に連結される第2回転体、および、前記第2回転体を回転可能に支持する回転軸を含む第2伝達部と、
前記第2回転体に対して前記回転軸の軸方向に移動可能であり、前記第1伝達部から伝達される人力駆動力が前記第2回転体を介して前記回転軸に伝達されるように、前記第2回転体と前記回転軸とを連結可能な連結部材と、
前記第1伝達部から伝達される人力駆動力を利用して前記連結部材を前記軸方向に移動させることによって、前記第2回転体と前記回転軸との連結を解除する解除部とを備え、
前記解除部は、前記連結部材に接触することによって、前記第2回転体から離間するように前記連結部材を前記軸方向に移動させる接触部材を含み、
前記解除部は、前記接触部材の状態を、前記接触部材が前記連結部材から離間する第1状態、および、前記接触部材が前記連結部材に接触する第2状態の一方から他方に切り替えるように構成される、自転車用変速機。 - 前記連結部材は、前記第2回転体の側面に対向するカム面を含み、
前記カム面は、前記第2状態において前記カム面と前記第2回転体の側面との前記軸方向の最大の距離が前記軸方向に関する前記接触部材の先端部の幅よりも広くなるように構成される、請求項5または6に記載の自転車用変速機。 - 前記解除部は、その回転に伴って前記接触部材の状態を前記第1状態および前記第2状態の一方から他方に切り替えるように前記接触部材に連結される駆動軸を含む、請求項5〜7のいずれか一項に記載の自転車用変速機。
- 前記駆動軸は、前記回転軸の中心軸線とは別の中心軸線回りに回転可能に設けられる、請求項8に記載の自転車用変速機。
- 前記駆動軸は、前記回転軸と平行に配置される、請求項9に記載の自転車用変速機。
- 前記解除部は、前記駆動軸に設けられる軸カム面、および、前記軸カム面と前記接触部材との間に設けられるリンクを含み、
前記リンクは、前記駆動軸の回転を並進運動に変換して前記接触部材に伝達するように構成される、請求項8〜10のいずれか一項に記載の自転車用変速機。 - 前記駆動軸を回転させる電動アクチュエータをさらに備える、請求項8〜11のいずれか一項に記載の自転車用変速機。
- 前記接触部材は、前記回転軸を介して対向する第1接触部材および第2接触部材を含む、請求項2〜12のいずれか一項に記載の自転車用変速機。
- 人力駆動力が伝達される第1回転体を含む第1伝達部と、
前記第1回転体に連結される第2回転体、および、前記第2回転体を回転可能に支持する回転軸を含む第2伝達部と、
前記第2回転体に対して前記回転軸の軸方向に移動可能であり、前記第1伝達部から伝達される人力駆動力が前記第2回転体を介して前記回転軸に伝達されるように、前記第2回転体と前記回転軸とを連結可能な連結部材と、
前記第1伝達部から伝達される人力駆動力を利用して前記連結部材を前記軸方向に移動させることによって、前記第2回転体と前記回転軸との連結を解除する解除部とを備え、
前記解除部は、前記連結部材に接触することによって、前記第2回転体から離間するように前記連結部材を前記軸方向に移動させる接触部材を含み、
前記接触部材は、前記回転軸を介して対向する第1接触部材および第2接触部材を含む、自転車用変速機。 - 前記連結部材を前記軸方向に案内するガイド部をさらに備える、請求項1〜14のいずれか一項に記載の自転車用変速機。
- 前記ガイド部は、前記回転軸と前記連結部材との相対回転を規制する規制構造を含む、請求項15に記載の自転車用変速機。
- 前記ガイド部の前記規制構造は、前記軸方向に延びるように前記回転軸の外周部に形成されるガイド溝を含み、
前記連結部材は、前記ガイド溝に配置される、請求項16に記載の自転車用変速機。 - 前記連結部材を前記第2回転体に向けて付勢する付勢部材をさらに備える、請求項15〜17のいずれか一項に記載の自転車用変速機。
- 前記連結部材は、前記軸方向に相対移動可能に前記回転軸が挿入されるリングを含む、請求項1〜18のいずれか一項に記載の自転車用変速機。
- 前記第2回転体は、前記第2回転体の側面に開口する凹部、または、前記第2回転体の側面から突出する凸部を含み、
前記連結部材は、前記第2回転体の凹部と連結できるように前記連結部材に設けられる凸部、または、前記第2回転体の凸部と連結できるように前記連結部材に設けられる凹部を含む、請求項1〜19のいずれか一項に記載の自転車用変速機。 - 前記第2回転体の数は、複数であり、
前記連結部材の数は、前記第2回転体の数よりも少ない、請求項1〜20のいずれか一項に記載の自転車用変速機。 - 人力駆動力が伝達される第1回転体を含む第1伝達部と、
前記第1回転体に連結される第2回転体、および、前記第2回転体を回転可能に支持する回転軸を含む第2伝達部と、
前記第2回転体に対して前記回転軸の軸方向に移動可能であり、前記第1伝達部から伝達される人力駆動力が前記第2回転体を介して前記回転軸に伝達されるように、前記第2回転体と前記回転軸とを連結可能な連結部材と、
前記第1伝達部から伝達される人力駆動力を利用して前記連結部材を前記軸方向に移動させることによって、前記第2回転体と前記回転軸との連結を解除する解除部とを備え、
前記第2回転体の数は、複数であり、
前記連結部材の数は、前記第2回転体の数よりも少ない、自転車用変速機。 - 前記第2回転体の数がnである場合、前記連結部材の数はn−1である、請求項21または22に記載の自転車用変速機。
- 前記第2伝達部は、前記回転軸に回転可能に支持される第3回転体を含み、
前記第1伝達部は、前記第3回転体に連結される第4回転体を含み、
前記第3回転体に対して前記回転軸の軸方向に移動可能であり、前記第4回転体の回転を前記回転軸に伝達するように、前記第3回転体と前記回転軸とを連結可能な追加連結部材をさらに備える、請求項1〜23のいずれか一項に記載の自転車用変速機。 - 前記第3回転体の数は、複数であり、
前記追加連結部材の数は、前記第3回転体の数よりも少ない、請求項24に記載の自転車用変速機。 - 人力駆動力が伝達される第1回転体を含む第1伝達部と、
前記第1回転体に連結される第2回転体、および、前記第2回転体を回転可能に支持する回転軸を含む第2伝達部と、
前記第2回転体に対して前記回転軸の軸方向に移動可能であり、前記第1伝達部から伝達される人力駆動力が前記第2回転体を介して前記回転軸に伝達されるように、前記第2回転体と前記回転軸とを連結可能な連結部材と、
前記第1伝達部から伝達される人力駆動力を利用して前記連結部材を前記軸方向に移動させることによって、前記第2回転体と前記回転軸との連結を解除する解除部とを備え、
前記第2伝達部は、前記回転軸に回転可能に支持される第3回転体を含み、
前記第1伝達部は、前記第3回転体に連結される第4回転体を含み、
前記第3回転体に対して前記回転軸の軸方向に移動可能であり、前記第4回転体の回転を前記回転軸に伝達するように、前記第3回転体と前記回転軸とを連結可能な追加連結部材をさらに備え、
前記第3回転体の数は、複数であり、
前記追加連結部材の数は、前記第3回転体の数よりも少ない、自転車用変速機。 - 前記第3回転体の数がnである場合、前記追加連結部材の数はn−1である、請求項25または26に記載の自転車用変速機。
- 前記第1伝達部、前記第2伝達部、前記連結部材、および、前記解除部を収容するハウジングをさらに備える、請求項1〜27のいずれか一項に記載の自転車用変速機。
- 発電機構をさらに備え、
前記ハウジングは、前記発電機構をさらに収容する、請求項28に記載の自転車用変速機。 - 蓄電機構をさらに備え、
前記ハウジングは、前記蓄電機構をさらに収容する、請求項28または29に記載の自転車用変速機。 - 前記連結部材の動作を電気的に制御する制御ユニットをさらに備え、
前記ハウジングは、前記制御ユニットをさらに収容する、請求項28〜30のいずれか一項に記載の自転車用変速機。 - 前記ハウジングは、ハブシェルである、請求項28〜31のいずれか一項に記載の自転車用変速機。
- 人力駆動力が伝達される第1回転体を含む第1伝達部と、
前記第1回転体に連結される第2回転体、および、前記第2回転体を回転可能に支持する回転軸を含む第2伝達部と、
前記第2回転体に対して前記回転軸の軸方向に移動可能であり、前記第1伝達部から伝達される人力駆動力が前記第2回転体を介して前記回転軸に伝達されるように、前記第2回転体と前記回転軸とを連結可能な連結部材と、
前記第1伝達部から伝達される人力駆動力を利用して前記連結部材を前記軸方向に移動させることによって、前記第2回転体と前記回転軸との連結を解除する解除部と、
前記第1伝達部、前記第2伝達部、前記連結部材、および、前記解除部を収容するハウジングと、
発電機構とを備え、
前記ハウジングは、前記発電機構をさらに収容する、自転車用変速機。 - 蓄電機構をさらに備え、
前記ハウジングは、前記蓄電機構をさらに収容する、請求項33に記載の自転車用変速機。 - 人力駆動力が伝達される第1回転体を含む第1伝達部と、
前記第1回転体に連結される第2回転体、および、前記第2回転体を回転可能に支持する回転軸を含む第2伝達部と、
前記第2回転体に対して前記回転軸の軸方向に移動可能であり、前記第1伝達部から伝達される人力駆動力が前記第2回転体を介して前記回転軸に伝達されるように、前記第2回転体と前記回転軸とを連結可能な連結部材と、
前記第1伝達部から伝達される人力駆動力を利用して前記連結部材を前記軸方向に移動させることによって、前記第2回転体と前記回転軸との連結を解除する解除部と、
前記第1伝達部、前記第2伝達部、前記連結部材、および、前記解除部を収容するハウジングと、
蓄電機構とを備え、
前記ハウジングは、前記蓄電機構をさらに収容する、自転車用変速機。 - 前記連結部材の動作を電気的に制御する制御ユニットをさらに備え、
前記ハウジングは、前記制御ユニットをさらに収容する、請求項34または35に記載の自転車用変速機。 - 人力駆動力が伝達される第1回転体を含む第1伝達部と、
前記第1回転体に連結される第2回転体、および、前記第2回転体を回転可能に支持する回転軸を含む第2伝達部と、
前記第2回転体に対して前記回転軸の軸方向に移動可能であり、前記第1伝達部から伝達される人力駆動力が前記第2回転体を介して前記回転軸に伝達されるように、前記第2回転体と前記回転軸とを連結可能な連結部材と、
前記第1伝達部から伝達される人力駆動力を利用して前記連結部材を前記軸方向に移動させることによって、前記第2回転体と前記回転軸との連結を解除する解除部と、
前記第1伝達部、前記第2伝達部、前記連結部材、および、前記解除部を収容するハウジングと、
前記連結部材の動作を電気的に制御する制御ユニットとを備え、
前記ハウジングは、前記制御ユニットをさらに収容する、自転車用変速機。 - 前記ハウジングは、ハブシェルである、請求項36または37に記載の自転車用変速機。
- 人力駆動力が伝達される第1回転体を含む第1伝達部と、
前記第1回転体に連結される第2回転体、および、前記第2回転体を回転可能に支持する回転軸を含む第2伝達部と、
前記第2回転体に対して前記回転軸の軸方向に移動可能であり、前記第1伝達部から伝達される人力駆動力が前記第2回転体を介して前記回転軸に伝達されるように、前記第2回転体と前記回転軸とを連結可能な連結部材と、
前記第1伝達部から伝達される人力駆動力を利用して前記連結部材を前記軸方向に移動させることによって、前記第2回転体と前記回転軸との連結を解除する解除部と、
前記第1伝達部、前記第2伝達部、前記連結部材、および、前記解除部を収容するハウジングとを備え、
前記ハウジングは、ハブシェルである、自転車用変速機。 - ハブシェルと、
人力駆動力が伝達される第1回転体を含み、前記ハブシェルに収容される第1伝達部と、
前記第1回転体に連結される第2回転体、および、前記第2回転体を回転可能に支持する回転軸を含み、前記ハブシェルに収容される第2伝達部と、
前記第1伝達部から伝達される人力駆動力が前記第2回転体を介して前記回転軸に伝達されるように前記第2回転体と前記回転軸とを連結可能であり、前記ハブシェルに収容される連結部材と、
前記ハブシェルに収容され、前記第1伝達部から前記第2伝達部に伝達される人力駆動力を利用して前記連結部材と前記第2回転体との連結を解除するように構成される解除部と、を備える、自転車用内装変速ハブ。
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