JPH0930480A - Continuously variable transmission for bicycle - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a continuously variable transmission giving smooth speed change by providing a variable diameter sprocket enlarging the diameter as a load is increased and a variable diameter sprocket shortening the diameter as the load is increased. SOLUTION: Arms are loosely fitted on pins A3 planted on a sprocket plate 2, and small diameter sprockets 1 are disposed on the circumference of the plate 2. The increase of load torque on the rear wheel axle side in going up a slope after travelling on the flat ground is transmitted to a torque plate and the sprocket plate fixed to the axle. On the other hand, a force of a driver is transmitted to a chain 16, small diameter sprocket 1 and arm 4. Here, springs are extended by the increment of the load from the ballanced condition in the travelling on the flat ground, and slots in the torque plate pushes the pin in the arm 4 so that the sprocket plate 2 is turned until the arm 4 is balanced in the expanding direction to fix the position with a ratchet device. A ratchet device is released in the travelling on the flat ground after going up a slope. The operation of the spring is inverted on the pedal shaft side.

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は自転車での走行について、負荷と動力、つま
り軸とスプロケットの固定を外し、バネを付加すること
により、直径が変化するようにしたスプロケットによる
無段変速装置に関するものである。従来の自転車用変速
装置は、後輪軸に復数の直径が異なるスプロケットを重
ねて取付け、平地走行では（図１），又登り坂走行で
は、（図２）の様に、チェーン案内具とアイドラにてチ
ェーンを載せ替えることにより変速を行なった。この
為、変速比に限りがあり、衝撃とガチャガチャ音がし
た。本発明はこの変速を滑らかに行なえる様になされた
ものであり、これを図面について説明をすれば、平地走
行の場合、（図３）のごとく又、登り坂走行の場合（図
４）のごとくスプロケットの直径を変化させることによ
り無段階に、且つ、滑らかに行なおうとするものであ
る。次に、この可変直径スプロケットについて説明す
る。まず、従来のスプロケットでは、直径を変えること
は不可能なので、これを小径のスプロケット１（以下、
小径スプロケットと記す。）に分け、円周上に配置す
る。この小径スプロケットの取付はスプロケットプレー
ト２に植立されたピンＡ３にアーム４を緩装し、その反
対側へシャフト５により行なう。この小径スプロケット
１とシャフト５は、可変直径スプロケットの回転方向へ
は自由とし、逆回転はしない構造とする。さらに、スプ
ロケットプレートの裏面には、ピンＣ６とラチェット歯
７をかさ歯状に配置している。このスプロケットプレー
トをペダル軸、又は後輪軸８（以下軸と記す。）に緩装
する。次にトルクプレート９の長穴１０にアーム４に植
立されたピンＢ１１を合せて軸にはめ込み固定する。次
にスプリングプレート１２を軸にはめ込み、このスプリ
ングプレートに植立されたピンＤ１３と、スプロケット
プレートのピンＣ６をスプリング１４にて連結する。こ
のスプリングプレートは他にラチェット装置１５を設け
ている。このスプリングプレートは軸に固定である。次
に、組立て状態での動作を後輪軸用について述べる。先
ず、平地走行から登り坂に入る場合、負荷トルクの増加
は、軸に固定されたトルクプレート９及び、スプリング
プレート１２に伝わる。一方、運転者の力はチェーン１
６，小径スプロケット１，及びアーム４に伝達される。
ここで平地走行の釣り合い状態から、負荷の増加分だけ
スプリング１４が伸び、アーム４のピンＢをトルクプレ
ート９の長穴１０が押し、アームが広がる方向に釣り合
うまでスプロケットプレート２が回転する。そして、ラ
チェット装置１５によりその位置を固定する。登り坂走
行から平地走行に移る場合はラチェット装置を解除する
と、スプリングにより減少した負荷トルクとの釣り合い
状態まで戻る。以上は後輪軸について述べたが、ペダル
軸については、スプリングの働かせ方を逆にする。以上
が、本発明の構造であるが、スプリングはコイルバネの
他にも板バネなどが使用できる。又、アイドラーを付け
て片方の軸のみに使用することもできる。さらに効果に
ついても上記の他に、ラチェット解除動作をハンドルの
グリップを回すことにより行なえば、ハンドルから手を
離す必要がないことが上げられる。また、図には示して
いないが後輪軸８については、従来通り慣性走行用の装
置は設けることができる。The present invention relates to a continuously variable transmission using a sprocket whose diameter is changed by removing a load and a power, that is, a shaft and a sprocket from a fixed state and adding a spring when traveling on a bicycle. It is a thing. In a conventional bicycle transmission, sprockets with different diameters are mounted on the rear wheel shaft in a piled manner, and the chain guide and idler are used as shown in Fig. 1 when traveling on level ground or when traveling uphill. The gear was changed by replacing the chain at. For this reason, the gear ratio was limited, and there was a shock and a rattling noise. The present invention has been made so that this speed change can be carried out smoothly. The explanation will be given with reference to the drawings. In the case of traveling on a level ground (see FIG. 3), and in the case of traveling uphill (FIG. 4). By changing the diameter of the sprocket as described above, the process is performed steplessly and smoothly. Next, the variable diameter sprocket will be described. First, with a conventional sprocket, it is impossible to change the diameter.
Described as a small diameter sprocket. ) And place them on the circumference. This small-diameter sprocket is attached by loosening the arm 4 on the pin A3 planted on the sprocket plate 2 and by the shaft 5 on the opposite side. The small-diameter sprocket 1 and the shaft 5 have a structure in which the variable-diameter sprocket is free to rotate in the rotating direction and does not rotate in the reverse direction. Further, on the back surface of the sprocket plate, pins C6 and ratchet teeth 7 are arranged in a bevel shape. This sprocket plate is loosely mounted on the pedal shaft or the rear wheel shaft 8 (hereinafter referred to as the shaft). Next, the pin B11 which is erected on the arm 4 is aligned with the elongated hole 10 of the torque plate 9 and fitted and fixed on the shaft. Next, the spring plate 12 is fitted on the shaft, and the pin D13 planted on the spring plate and the pin C6 of the sprocket plate are connected by the spring 14. This spring plate is additionally provided with a ratchet device 15. This spring plate is fixed to the shaft. Next, the operation in the assembled state will be described for the rear axle. First, when traveling uphill on a flat ground, the increase in load torque is transmitted to the torque plate 9 and the spring plate 12 fixed to the shaft. On the other hand, the driver's power is chain 1
6, transmitted to the small diameter sprocket 1 and the arm 4.
Here, from the equilibrium state of flatland traveling, the spring 14 extends by an increase in the load, the pin B of the arm 4 is pushed by the elongated hole 10 of the torque plate 9, and the sprocket plate 2 rotates until the arm is balanced in the expanding direction. Then, the ratchet device 15 fixes the position. If the ratchet device is released when shifting from uphill traveling to flatland traveling, the balance with the load torque reduced by the spring is restored. Although the rear wheel shaft has been described above, the springs of the pedal shaft are reversed. The above is the structure of the present invention. As the spring, a leaf spring or the like can be used in addition to the coil spring. It is also possible to attach an idler and use only one shaft. In addition to the effects described above, if the ratchet release operation is performed by rotating the grip of the handle, it is not necessary to release the hand from the handle. Further, although not shown in the figure, a device for inertial traveling can be provided for the rear wheel shaft 8 as is conventionally done.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】従来の自転車における平地走行時の図面であ
る。FIG. 1 is a drawing of a conventional bicycle when traveling on a level ground.

【図２】従来の自転車における登り坂走行時の図面であ
る。FIG. 2 is a view of a conventional bicycle when traveling uphill.

【図３】本発明による平地走行時のペダル軸側可変直径
スプロケットと後輪軸側可変直径スプロケットの関係を
示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a pedal shaft side variable diameter sprocket and a rear wheel shaft side variable diameter sprocket according to the present invention when traveling on a level ground.

【図４】本発明による登り坂走行時のペダル軸側可変直
径スプロケットと後輪軸側可変直径スプロケットの関係
を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a pedal shaft side variable diameter sprocket and a rear wheel shaft side variable diameter sprocket during uphill traveling according to the present invention.

【図５】本発明による可変直径スプロケットの最小径状
態を示す図である。FIG. 5 is a view showing a minimum diameter state of the variable diameter sprocket according to the present invention.

【図６】本発明による可変直径スプロケットの最大径状
態を示す図である。FIG. 6 is a view showing a maximum diameter state of the variable diameter sprocket according to the present invention.

【図７】本発明による可変直径スプロケットの断面図で
ある。FIG. 7 is a cross-sectional view of a variable diameter sprocket according to the present invention.

【図８】小径スプロケット１の形状を示す図である。FIG. 8 is a view showing a shape of a small diameter sprocket 1.

【図９】スプロケットプレート２の形状を示す図であ
る。FIG. 9 is a view showing the shape of the sprocket plate 2.

【図１０】トルクプレート９の形状を示す図である。FIG. 10 is a view showing the shape of a torque plate 9.

【図１１】スプリングプレート１２の形状を示す図であ
る。FIG. 11 is a view showing the shape of a spring plate 12.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１は小径スプロケット ２はスプロケットプ
レート ３はピンＡ ４はアーム ５はシャフト ６はピンＣ ７はラチェット歯 ８は軸 ９はトルクプレート １０は長穴 １１はピンＢ １２はスプリングプ
レート １３はピンＤ １４はスプリング １５はラチェット装置 １６はチェーン1 is a small diameter sprocket 2 is a sprocket plate 3 is a pin A 4 is an arm 5 is a shaft 6 is a pin C 7 is a ratchet tooth 8 is a shaft 9 is a torque plate 10 is an elongated hole 11 is a pin B 12 is a spring plate 13 is a pin D 14 Is spring 15 is ratchet device 16 is chain

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】負荷が大きくなると直径が大きくなる可変
直径スプロケット、及び負荷が大きくなると直径が小さ
くなる可変直径スプロケットを用いた自転車用無段変速
装置1. A continuously variable transmission for a bicycle using a variable diameter sprocket whose diameter increases when the load increases and a variable diameter sprocket whose diameter decreases when the load increases.