專利名稱：自行車用變速裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過(guò)傳遞驅(qū)動(dòng)力的齒輪的切換來(lái)變速的內(nèi)置式的自 行車用變速裝置。
背景技術(shù)：
通常，作為與行駛的路面的坡度對(duì)應(yīng)而調(diào)節(jié)踏板的踏入負(fù)載的自行車 用變速裝置，在運(yùn)動(dòng)用的自行車上安裝將鏈條改掛在多級(jí)的鏈輪上的外置 式的結(jié)構(gòu)，但是日常的街頭乘用自行車多裝備采用能夠容易且順暢進(jìn)行變 速操作的使用行星齒輪機(jī)構(gòu)的內(nèi)置式的結(jié)構(gòu)。
作為該內(nèi)置式變速裝置，在下述專利文獻(xiàn)l中，相對(duì)于組裝在車架上 的齒輪箱和由踏板的踏力而旋轉(zhuǎn)的曲軸自由旋轉(zhuǎn)地設(shè)置從動(dòng)旋轉(zhuǎn)體，在其 一側(cè)固定鏈輪，在與曲軸一體旋轉(zhuǎn)的托架上軸支多級(jí)的行星齒輪，在行星 齒輪的各級(jí)內(nèi)側(cè)分別嚙合能夠旋轉(zhuǎn)的太陽(yáng)齒輪，并且在行星齒輪的任一級(jí) 的外側(cè)嚙合設(shè)于從動(dòng)旋轉(zhuǎn)體上的內(nèi)齒齒輪，在托架和從動(dòng)旋轉(zhuǎn)體之間設(shè)置 吸收旋轉(zhuǎn)速度差的棘型結(jié)構(gòu)，通過(guò)允許和阻止各級(jí)的太陽(yáng)齒輪的旋轉(zhuǎn)的單 向離合器的切換操作，從而代替相對(duì)于曲軸增速的內(nèi)齒齒輪而進(jìn)行變速。
另外，在下述專利文獻(xiàn)2中有這樣的記載，相對(duì)于固定在車架上的齒 輪箱和通過(guò)踏板的踏力而旋轉(zhuǎn)的曲軸旋轉(zhuǎn)自如地設(shè)置在一側(cè)和另一側(cè)一 體形成鏈輪和大徑的太陽(yáng)齒輪的從動(dòng)旋轉(zhuǎn)體，在與曲軸一體旋轉(zhuǎn)的托架上 軸支大小兩級(jí)的行星齒輪，在行星齒輪的大徑級(jí)內(nèi)側(cè)嚙合能夠相對(duì)于曲軸 旋轉(zhuǎn)的小徑的太陽(yáng)齒輪，在行星齒輪的小徑內(nèi)側(cè)嚙合大徑的太陽(yáng)齒輪，并 且在行星齒輪的各級(jí)外側(cè)分別嚙合內(nèi)齒齒輪，在小徑的太陽(yáng)齒輪和從動(dòng)旋 轉(zhuǎn)體之間設(shè)置吸收旋轉(zhuǎn)速度差的棘型結(jié)構(gòu)，通過(guò)允許和阻止各級(jí)的內(nèi)齒齒 輪相對(duì)于齒輪箱的旋轉(zhuǎn)的單向離合器的切換操作，從而切換相對(duì)于曲軸增 速的太陽(yáng)齒輪而進(jìn)行變速。
專利文獻(xiàn)1:特開平6—263081號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2:特開平6—298153號(hào)公報(bào)
但是，在上述那樣的變速裝置中，須由多個(gè)構(gòu)成與棘型機(jī)構(gòu)和各級(jí)的 太陽(yáng)齒輪或與內(nèi)齒齒輪對(duì)應(yīng)的單向離合器，除了結(jié)構(gòu)復(fù)雜外，還有不能安 裝在外徑和寬度變大、使用通用部件的自行車上的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能夠通用地安裝在各種 自行車上的內(nèi)置式的自行車用變速裝置。
一種自行車用變速裝置，其特征在于，在主軸的外周嵌合爪旋轉(zhuǎn)體， 在爪旋轉(zhuǎn)體的外周并列配置與變速級(jí)數(shù)對(duì)應(yīng)的多個(gè)主齒輪，通過(guò)與主軸平 行設(shè)置的副軸能夠旋轉(zhuǎn)地一體支承以規(guī)定的速度比相對(duì)于各主齒輪連動(dòng) 的多個(gè)副齒輪，在爪旋轉(zhuǎn)體上設(shè)置與各主齒輪對(duì)應(yīng)的棘爪，將棘爪嚙合的 棘齒形成在各主齒輪的內(nèi)周側(cè)，伴隨使棘爪從爪旋轉(zhuǎn)體的外周面進(jìn)出的切 換部件的操作，使棘爪與棘齒卡合脫離，切換經(jīng)由副齒輪而傳遞驅(qū)動(dòng)力的 主齒輪，從而使輸入側(cè)和輸出側(cè)的旋轉(zhuǎn)的速度比變化而進(jìn)行變速。
上述的自行車用變速裝置中，將切換部件設(shè)置在爪旋轉(zhuǎn)體的內(nèi)周側(cè)， 在切換部件的外周針對(duì)各主齒輪錯(cuò)開相位而形成多個(gè)凹部，使切換部件相 對(duì)于爪旋轉(zhuǎn)體相對(duì)旋轉(zhuǎn)，使棘爪與切換部件的外周滑動(dòng)接觸，從而棘爪從 爪旋轉(zhuǎn)體迸出。
在上述的自行車用變速裝置中，在不旋轉(zhuǎn)的固定部件和伴隨操作用拉 線的拉回而旋轉(zhuǎn)的操作部件上分別軸支差動(dòng)齒輪，各差動(dòng)齒輪分別與形成 在切換部件和爪旋轉(zhuǎn)體上的外齒嚙合，并且分別與設(shè)于其外側(cè)的環(huán)體的內(nèi) 齒嚙合，通過(guò)切換部件和爪旋轉(zhuǎn)體伴隨操作部件的旋轉(zhuǎn)的差動(dòng)而變速。
在上述自行車用變速裝置中，以通過(guò)踏板的踏力旋轉(zhuǎn)的曲軸作為主 軸，從作為輸入側(cè)的曲軸向作為輸出側(cè)的前側(cè)的鏈輪傳遞旋轉(zhuǎn)。
在上述的自行車用變速裝置中，以支承后輪的車軸作為主軸，從作為 輸入側(cè)的后側(cè)的鏈輪向作為輸出側(cè)的外殼傳遞旋轉(zhuǎn)。
發(fā)明效果
在本發(fā)明的自行車用變速裝置中，以規(guī)定的速度比使與變速級(jí)數(shù)對(duì)應(yīng) 的多個(gè)主齒輪和副齒輪連動(dòng)，伴隨切換部件的操作，棘爪與棘齒卡合脫離，
切換將驅(qū)動(dòng)力向副齒輪傳遞的主齒輪而變速，所以不需要設(shè)置多級(jí)的行星 齒輪和太陽(yáng)齒輪、內(nèi)齒齒輪等而對(duì)它們的傳遞路徑進(jìn)行切換，除了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單、制造成本降低外，還能夠提高使用時(shí)的可靠性。另外，能夠緊湊設(shè)計(jì)、 對(duì)使用通用的部件的自行車的安裝也容易，即使是多級(jí)變速，也能夠適當(dāng) 設(shè)定變速比的級(jí)段而沒有不適感。


圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的變速裝置的四速狀態(tài)的軸向剖面圖。
圖2是上述的右側(cè)剖面圖。
圖3是上述的切換機(jī)構(gòu)的左剖面圖。
圖4是上述的切換機(jī)構(gòu)的右剖面圖。
圖5是表示上述變速裝置的三速狀態(tài)的軸向剖面圖。
圖6是表示上述變速裝置的二速狀態(tài)的軸向剖面圖。
圖7是表示上述變速裝置的一速狀態(tài)的軸向剖面圖。
圖8是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的變速裝置4的狀態(tài)的軸向剖面圖。
圖9是上述的右側(cè)剖面圖。
圖IO是上述的切換機(jī)構(gòu)的左剖面圖。
圖11是上述的切換機(jī)構(gòu)的右剖面圖。
圖12是表示上述的變速裝置的三速狀態(tài)的軸向剖面圖。
圖13是表示上述的變速裝置的二速狀態(tài)的軸向剖面圖。
圖14是表示上述的變速裝置的一速狀態(tài)的軸向剖面圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明
1爪旋轉(zhuǎn)體
2、 3、 4、 5主齒輪
6副軸
7、 8、 9、 10副齒輪 11齒輪箱 12緊固螺栓
13軸承
14鏈輪(前側(cè))
15、 16、 17、 18棘爪
19棘齒 20切換部件 21凹部 22操作部件 23切換軸 24切換齒輪 25拉線 26盤簧 27差動(dòng)齒輪 28環(huán)體 29分隔板 30接受螺母
3i中受環(huán)體(中受y y^)
32切換環(huán)體 33、 34軸承座 35軸承 36軸承座 37軸承 38、 39螺母 40安裝板 51曲軸 52曲軸臂 53曲軸箱 54曲軸軸套 55軸承 56鏈條箱 57承受板
58止動(dòng)件 59鏈條 61車軸
62鏈輪(后側(cè)) 63外殼 64突緣 65支承件
具體實(shí)施例方式
首先，根據(jù)圖1 圖7說(shuō)明安裝在自行車的曲軸側(cè)的內(nèi)置四級(jí)式的本 發(fā)明的第一實(shí)施方式。
該變速裝置如圖1和2所示，插通作為主軸的曲軸51，并嵌合固定與 曲軸臂52 —體形成的曲軸箱53的突起。曲軸51經(jīng)由軸承55支承在臂的 曲軸軸套54上，通過(guò)曲軸臂52的前端踏板的踏力來(lái)旋轉(zhuǎn)。
在曲軸51的外周嵌套螺合有爪旋轉(zhuǎn)體1，能夠旋轉(zhuǎn)地一體固定在曲軸 51上。在爪旋轉(zhuǎn)體1的外周上，與變速級(jí)數(shù)的四級(jí)相對(duì)應(yīng)從右側(cè)向左側(cè)能 夠相對(duì)旋轉(zhuǎn)地順次配置四速、三速、 一速以及二速的主齒輪2、 3、 4、 5。
圍繞曲軸51以120°間隔與曲軸51平行設(shè)置三根副軸6，通過(guò)該副 軸6，與主齒輪2、 3、 4、 5嚙合而以規(guī)定的速度比連動(dòng)的副齒輪7、 8、 9、 10由突起部一體化并能夠旋轉(zhuǎn)地支承。
主齒輪2、 3、 4、 5和副齒輪7、 8、 9、 10收納在圓筒狀的齒輪箱11 中，副軸6的端部由齒輪箱11支承。齒輪箱ll的左右的部件由三根緊固 螺栓12固定，并由止動(dòng)件58相對(duì)于鏈條箱56的承受板57止動(dòng)。
主齒輪5經(jīng)由軸承13能夠旋轉(zhuǎn)地被支承在爪旋轉(zhuǎn)體1上，主齒輪5 的左側(cè)從齒輪箱11突出，在該突出部上安裝有鏈輪14，該鏈輪14上掛有 后輪驅(qū)動(dòng)用鏈59。齒輪箱11的外徑形成為嵌入鏈輪14的凹部的大小。
爪旋轉(zhuǎn)體1上設(shè)有與各主齒輪2、 3、 4、 5對(duì)應(yīng)而向突出方向施力的 棘爪15、 16、 17、 18，其前端部分別與形成在主齒輪2、 3、 4、 5的內(nèi)周 側(cè)上的棘齒19卡合。
在爪旋轉(zhuǎn)體1的內(nèi)周側(cè)相對(duì)于曲軸51和爪旋轉(zhuǎn)體1能夠相對(duì)旋轉(zhuǎn)地
設(shè)有圓筒狀的切換部件20，在切換部件20的外周針對(duì)各主齒輪2、 3、 4、 5錯(cuò)開相位形成多個(gè)凹部21作為貫通孔。棘爪15、 16、 17、 18的基端部 與切換部件20的外周滑動(dòng)接觸。
在爪旋轉(zhuǎn)體1的右側(cè)外周，如圖1和3所示，相對(duì)于爪旋轉(zhuǎn)體1能夠 相對(duì)旋轉(zhuǎn)地設(shè)有僅在外周120°的范圍內(nèi)具有外齒的操作部件22，在支承 于齒輪箱11上的切換軸23上設(shè)有與操作部件22的齒部嚙合的切換齒輪 24，該切換齒輪24與切換軸23 —起旋轉(zhuǎn)。
切換軸23上巻繞連接從設(shè)于方向把側(cè)的操縱桿延伸的拉線25的芯線 和盤簧26，伴隨變速操作而拉動(dòng)拉線25的芯線，使切換齒輪24向一方向 旋轉(zhuǎn)，另外，通過(guò)盤簧26的彈性而使切換齒輪24向另一方向旋轉(zhuǎn)，拉回 拉線25的芯線。
在操作部件22上隔開90°間隔而旋轉(zhuǎn)自如地軸支四個(gè)差動(dòng)齒輪27， 各差動(dòng)齒輪27與形成在爪旋轉(zhuǎn)體1上的外齒嚙合，并且與設(shè)于其外側(cè)的 環(huán)體28的內(nèi)齒嚙合。
另外，如圖1和4所示，作為不旋轉(zhuǎn)的固定部件的齒輪箱11的右側(cè) 也隔開90°間隔旋轉(zhuǎn)自如地軸支四個(gè)差動(dòng)齒輪27，各差動(dòng)齒輪27與形成 在切換部件20上的外齒嚙合，并與環(huán)體28的內(nèi)齒嚙合。
在操作部件22的差動(dòng)齒輪27和齒輪箱11的差動(dòng)齒輪27之間為了防 止其相互接觸而插入環(huán)狀的分隔板29。
在上述那樣的變速裝置中，如圖1所示，例如在作為最高速的四速的 狀態(tài)下，形成棘爪15的基端部嵌入切換部件20的凹部21，棘爪15的前 端部與主齒輪2的內(nèi)齒19嚙合，其他的棘爪16、 17、 18與主齒輪3、 4、 5的內(nèi)齒19的嚙合被解除的狀態(tài)。
并且，作為輸入側(cè)的曲軸51的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由爪旋轉(zhuǎn)體1而傳遞給最大徑 的主齒輪2，通過(guò)主齒輪2的周速而使副齒輪7旋轉(zhuǎn)，經(jīng)由與其一體旋轉(zhuǎn) 的副齒輪10而將旋轉(zhuǎn)傳遞給主齒輪5，通過(guò)作為輸出側(cè)的鏈輪l4的旋轉(zhuǎn) 以最高速驅(qū)動(dòng)后輪。
這時(shí)，爪旋轉(zhuǎn)體1的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由操作部件22的差動(dòng)齒輪27傳遞給環(huán)體 28，從逆轉(zhuǎn)的環(huán)體28經(jīng)由齒輪箱11的差動(dòng)齒輪27將旋轉(zhuǎn)傳遞給卡合部 件20，所以卡合部件20與爪旋轉(zhuǎn)體1同步旋轉(zhuǎn)。
接著，伴隨著向三速的變速操作，如圖5所示，當(dāng)拉線25的芯線被 拉動(dòng)，操作部件22與切換齒輪24—起進(jìn)行一級(jí)段旋轉(zhuǎn)時(shí)，則差動(dòng)齒輪27 的軸向曲軸51的周向移動(dòng)，環(huán)體28和爪旋轉(zhuǎn)體1產(chǎn)生相位的錯(cuò)位，卡合 部件20相對(duì)于爪旋轉(zhuǎn)體1相對(duì)旋轉(zhuǎn)。
由此，棘爪16的基端部嵌入卡合部件20的凹部21，棘爪16的前端 部從爪旋轉(zhuǎn)體1突出而與主齒輪3的內(nèi)齒19嚙合，棘爪15沒入爪旋轉(zhuǎn)體 1，形成棘爪15、 17、 18和主齒輪2、 4、 5的內(nèi)齒19的嚙合被解除的狀 態(tài)。
并且，曲軸51的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由爪旋轉(zhuǎn)體1而傳遞給外徑比主齒輪2小一 級(jí)的主齒輪3，通過(guò)主齒輪3的周速而使副齒輪8旋轉(zhuǎn)，經(jīng)由與其一體旋 轉(zhuǎn)的副齒輪10而將旋轉(zhuǎn)傳遞給主齒輪5，通過(guò)鏈輪14的旋轉(zhuǎn)，后輪被一 級(jí)減速驅(qū)動(dòng)。
另外，變速向二速的變速操作，如圖6所示，操作部件22進(jìn)行二級(jí) 段旋轉(zhuǎn)，則與上述同樣地，卡合部件20相對(duì)于爪旋轉(zhuǎn)體1相對(duì)旋轉(zhuǎn)，棘 爪18從爪旋轉(zhuǎn)體1突出而與主齒輪5的內(nèi)齒19嚙合，棘爪15、 16、 17 和主齒輪2、 3、 4的內(nèi)齒19的嚙合被解除，通過(guò)與主齒輪5—體的鏈輪 14的旋轉(zhuǎn)，后輪被二級(jí)減速驅(qū)動(dòng)。
接著，伴隨向一速的變速操作，如圖7所示，操作部件22進(jìn)行三級(jí) 段旋轉(zhuǎn)，則與上述同樣地，卡合部件20相對(duì)于爪旋轉(zhuǎn)體1相對(duì)旋轉(zhuǎn)，棘 爪17從爪旋轉(zhuǎn)體1突出，與最小徑的主齒輪4的內(nèi)齒19嚙合，棘爪15、 16、 18和主齒輪2、 3、 5的內(nèi)齒19的嚙合被解除，經(jīng)由與副齒輪9一體 旋轉(zhuǎn)的副齒輪10而使旋轉(zhuǎn)傳遞給主齒輪5，通過(guò)鏈輪14的旋轉(zhuǎn)，后輪被 三級(jí)減速，以最低速被驅(qū)動(dòng)。
另外，從該狀態(tài)進(jìn)行相反的變速操作，則通過(guò)盤簧26的施加力使切 換軸23和切換齒輪24逆轉(zhuǎn)，伴隨操作部件22的旋轉(zhuǎn)，卡合部件20順次 向復(fù)歸方向旋轉(zhuǎn)，切換棘爪15、 16、 17、 18從爪旋轉(zhuǎn)體1的進(jìn)出，以與 減速時(shí)相反的順序切換驅(qū)動(dòng)力的傳遞路徑，向增速側(cè)變速。
在上述那樣的變速裝置中，形成通過(guò)嚙合的二軸的齒輪的齒數(shù)來(lái)確定 變速比的結(jié)構(gòu)，所以即使形成比一般的三級(jí)變速的結(jié)構(gòu)級(jí)數(shù)多的四級(jí)以上 的變速，能夠比行星齒輪式類型緊湊形成，并且能夠與各種行駛狀態(tài)對(duì)應(yīng)
地沒有不適感地適當(dāng)設(shè)定變速比的級(jí)段。
另外，在各級(jí)的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下，棘爪15、 16、 17、 18中僅傳遞驅(qū)動(dòng)力 的棘爪與棘齒19嚙合，其他棘爪與棘齒19的嚙合被解除，所以沒有棘型 結(jié)構(gòu)的嗡鳴，而能夠合適地行駛。
另外，在沒有變速裝置的現(xiàn)有的自行車上也能夠從后面進(jìn)行簡(jiǎn)單地安 裝，在安裝于自行車上的狀態(tài)下，切換機(jī)構(gòu)在軸向上變短，所以在踩踏踏 板時(shí)，不會(huì)以感到不適感的程度使曲軸臂向外側(cè)伸出，變速裝置的重量作 用于自行車的中央部分，所以不會(huì)在提起自行車移動(dòng)的情況等重量平衡惡 化的出現(xiàn)。
接著，作為本發(fā)明的第二實(shí)施方式，安裝在自行車的后輪側(cè)的內(nèi)置四 級(jí)式結(jié)構(gòu)根據(jù)圖8 圖14進(jìn)行說(shuō)明。另外，在此，與上述第一實(shí)施方式功 能上共通的部分使用相同的附圖標(biāo)記，其說(shuō)明省略。
該變速裝置，如圖8和圖9所示，以后輪的車軸61作為主軸，從作 為輸入側(cè)的后側(cè)的鏈輪62向作為輸出側(cè)的外殼63傳遞旋轉(zhuǎn)。在外殼63 的外周隔開間隔安裝兩張突緣64，各突緣64上配置卡合后輪的輻條的卡 合孔，該卡合孔在周向上等間隔配置。
在從車軸61的右端擰入的接受螺母30上嵌入中受環(huán)體31，其外側(cè)能 夠相對(duì)旋轉(zhuǎn)地嵌入切換環(huán)體32，并且嵌入軸承座33。在切換環(huán)體32上巻 繞連接由支承件65支承的拉線25的芯線，伴隨變速操作，切換環(huán)體32 旋轉(zhuǎn)。
間隙嵌入車軸61的外周的爪旋轉(zhuǎn)體1的右端部經(jīng)由擰入其外周的軸 承座34和軸承座33之間的軸承35而被旋轉(zhuǎn)自如地支承，鏈輪62與軸承 座34—體化。
外殼63的右端部經(jīng)由蓋部件與主齒輪5能夠旋轉(zhuǎn)地一體連接，外殼 63的左端部通過(guò)與車軸61嵌合的軸承座36而經(jīng)由軸承37被旋轉(zhuǎn)自如地 支承。軸承座36和齒輪箱11通過(guò)從車軸61的左端擰入的螺母!38、 39固 定在車軸61上。
操作部件22具有能夠旋轉(zhuǎn)地插入車軸61和卡合部件20之間的筒狀 部，其右端部與切換環(huán)體32卡合，切換環(huán)體32和操作部件22—體旋轉(zhuǎn)。 使操作部件22復(fù)歸旋轉(zhuǎn)的盤簧26與操作部件22的左端和螺母38連接。
在形成于操作部件22的左端的圓板部上，如圖8和圖IO所示，以120 °間隔旋轉(zhuǎn)自如地軸支三個(gè)差動(dòng)齒輪27,各差動(dòng)齒輪27與形成于卡合部 件20上的外齒嚙合，并且與設(shè)于其外側(cè)的環(huán)體28的內(nèi)齒嚙合。
另外，如圖8和11所示，安裝齒輪箱ll的內(nèi)部左側(cè)的作為不旋轉(zhuǎn)的 固定部件的安裝板40上也隔開120°間隔旋轉(zhuǎn)自如地軸支三個(gè)差動(dòng)齒輪 27，各差動(dòng)齒輪27與形成在爪旋轉(zhuǎn)體1上的外齒嚙合，并且與環(huán)體28的 內(nèi)齒嚙合。
在上述那樣的變速裝置中，如圖8所示，例如，作為最高速的四速的 狀態(tài)下，作為輸入側(cè)的鏈輪62的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由爪旋轉(zhuǎn)體1傳遞給最大徑的主 齒輪2，通過(guò)主齒輪2的周速而使副齒輪7旋轉(zhuǎn)，經(jīng)由與其一體旋轉(zhuǎn)的副 齒輪10將旋轉(zhuǎn)傳遞給主齒輪5，通過(guò)作為輸出側(cè)的外殼63的旋轉(zhuǎn)，安裝 在突緣64上的后輪以最高速被驅(qū)動(dòng)。
接著，伴隨向三速的變速操作，如圖12所示，當(dāng)拉動(dòng)拉線25的芯線， 操作部件22與切換環(huán)體32 —起進(jìn)行一級(jí)段旋轉(zhuǎn)時(shí)，差動(dòng)齒輪27的軸在 車軸61的周向移動(dòng)，環(huán)體28和爪旋轉(zhuǎn)體1產(chǎn)生相位的錯(cuò)位，卡合部件20
相對(duì)于爪旋轉(zhuǎn)體l相對(duì)旋轉(zhuǎn)。
由此，棘爪16的基端部嵌入卡合部件20的凹部21，棘爪16的前端
部從爪旋轉(zhuǎn)體1突出而與主齒輪3的內(nèi)齒19嚙合，棘爪15沒入爪旋轉(zhuǎn)體 1，形成棘爪15、 17和主齒輪2、 4、 5的內(nèi)齒19的嚙合被解除的狀態(tài)。
并且，鏈輪62的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由爪旋轉(zhuǎn)體1而傳遞給外徑比主齒輪2小一 級(jí)的主齒輪3，通過(guò)主齒輪3的周速而使副齒輪8旋轉(zhuǎn)，經(jīng)由與其一體旋 轉(zhuǎn)的副齒輪10而使旋轉(zhuǎn)傳遞給主齒輪5，通過(guò)外殼63的旋轉(zhuǎn)，后輪被一 級(jí)減速而被驅(qū)動(dòng)。
另外，伴隨向二速的變速操作，如圖13所示，操作部件22進(jìn)行二級(jí) 段旋轉(zhuǎn)，則與上述同樣地，卡合部件20相對(duì)于爪旋轉(zhuǎn)體1相對(duì)旋轉(zhuǎn)，棘 爪18從爪旋轉(zhuǎn)體1突出而與主齒輪5的內(nèi)齒19嚙合，棘爪15、 16、 17 和主齒輪2、 3、 4的內(nèi)齒9的嚙合被解除，通過(guò)與主齒輪5—體的外殼63 的旋轉(zhuǎn)，后輪被二級(jí)減速驅(qū)動(dòng)。
接著，伴隨向一速的變速操作，如圖14所示，操作部件22進(jìn)行三級(jí) 段旋轉(zhuǎn)，則與上述同樣地，卡合部件20相對(duì)于爪旋轉(zhuǎn)體1相對(duì)旋轉(zhuǎn)，棘
爪17從爪旋轉(zhuǎn)體1突出，與最小徑的主齒輪4的內(nèi)齒19嚙合，棘爪15、 16、 18和主齒輪2、 3、 5的內(nèi)齒19的嚙合被解除，經(jīng)由與副齒輪9一體 旋轉(zhuǎn)的副齒輪10而使旋轉(zhuǎn)傳遞給主齒輪5,通過(guò)外殼63的旋轉(zhuǎn)，后輪被 三級(jí)減速而以最低速被驅(qū)動(dòng)。
另外，從該狀態(tài)進(jìn)行相反的變速操作，則通過(guò)盤簧26的施加力使操 作部件22逆轉(zhuǎn)，卡合部件20順次向復(fù)歸方向旋轉(zhuǎn)，棘爪15、 16、 17、 18 從爪旋轉(zhuǎn)體l的進(jìn)出以與上述減速時(shí)相反的順序進(jìn)行切換，驅(qū)動(dòng)力的傳遞 路徑被切換，向增速側(cè)變速。
在上述那樣的變速裝置中，即使比一般的三級(jí)變速多級(jí)的四級(jí)以上的 變速，也能夠與在周向和軸向都形成與內(nèi)置三級(jí)式同樣的大小，所以組裝 在新制造的自行車時(shí)，不需要專門設(shè)計(jì)后輪的安裝部分，而能夠使用通用 的部件，能夠抑制成本，并能夠與路面的坡度等對(duì)應(yīng)地選擇適當(dāng)?shù)淖兯俦龋?而適當(dāng)?shù)匦旭偂?br> 權(quán)利要求
1、一種自行車用變速裝置，其特征在于，在主軸(51、61)的外周嵌合爪旋轉(zhuǎn)體(1)，在爪旋轉(zhuǎn)體(1)的外周并列配置與變速級(jí)數(shù)對(duì)應(yīng)的多個(gè)主齒輪(2、3、4、5)，通過(guò)與主軸(51、61)平行設(shè)置的副軸(6)，能夠旋轉(zhuǎn)地一體支承相對(duì)于各主齒輪(2、3、4、5)以規(guī)定的速度比連動(dòng)的多個(gè)副齒輪(7、8、9、10)，在爪旋轉(zhuǎn)體(1)上設(shè)置與各主齒輪(2、3、4、5)對(duì)應(yīng)的棘爪(15、16、17、18)，在各主齒輪(2、3、4、5)的內(nèi)周側(cè)形成棘爪(15、16、17、18)嚙合的棘齒(19)，伴隨使棘爪(15、16、17、18)從爪旋轉(zhuǎn)體(1)的外周面進(jìn)出的切換部件(20)的操作，使棘爪(15、16、17、18)與棘齒(19)卡合脫離，經(jīng)由副齒輪(7、8、9、10)切換傳遞驅(qū)動(dòng)力的主齒輪(2、3、4、5)，從而使輸入側(cè)和輸出側(cè)的旋轉(zhuǎn)的速度比變化而進(jìn)行變速。
2、 如權(quán)利要求l所述的自行車用變速裝置，其特征在于， 將切換部件(20)設(shè)置在爪旋轉(zhuǎn)體(1)的內(nèi)周側(cè)，在切換部件(20)的外周針對(duì)各主齒輪(2、 3、 4、 5)錯(cuò)開相位地形成多個(gè)凹部(21)，使 切換部件(20)相對(duì)于爪旋轉(zhuǎn)體(1)相對(duì)旋轉(zhuǎn)，使棘爪(15、 16、 17、 18)與切換部件(20)的外周滑動(dòng)接觸，從而棘爪(15、 16、 17、 18)從爪旋轉(zhuǎn)體(1)進(jìn)出。
3、 如權(quán)利要求2所述的自行車用變速裝置，其特征在于， 在不旋轉(zhuǎn)的固定部件(11、 40)和伴隨操作用拉線(25)的拉回而旋轉(zhuǎn)的操作部件(22)上分別軸支差動(dòng)齒輪(27)，使各差動(dòng)齒輪(27)分 別與形成在切換部件(20)和爪旋轉(zhuǎn)體(1)上的外齒嚙合，并且分別與 設(shè)于各差動(dòng)齒輪(27)外側(cè)的環(huán)體(28)的內(nèi)齒嚙合，通過(guò)伴隨操作部件 (22)的轉(zhuǎn)動(dòng)的切換部件(20)和爪旋轉(zhuǎn)體(1)的差動(dòng)而變速。
4、 如權(quán)利要求1 3任一項(xiàng)所述的自行車用變速裝置，其特征在于， 以通過(guò)踏板的踏力旋轉(zhuǎn)的曲軸(51)作為主軸，從作為輸入側(cè)的曲軸(51)向作為輸出側(cè)的前側(cè)的鏈輪(14)傳遞旋轉(zhuǎn)。
5、 如權(quán)利要求1 3任一項(xiàng)所述的自行車用變速裝置，其特征在于， 以支承后輪的車軸作為主軸(61)，從作為輸入側(cè)的后側(cè)的鏈輪(62) 向作為輸出側(cè)的外殼(63)傳遞旋轉(zhuǎn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種內(nèi)置式自行車用變速裝置，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝在通用的各種自行車上。在主軸(51)的外周嵌入爪旋轉(zhuǎn)體(1)，在該爪旋轉(zhuǎn)體(1)的外周并列配置與變速級(jí)數(shù)對(duì)應(yīng)的多個(gè)主齒輪(2、3、4、5)，通過(guò)與主軸平行設(shè)置的副軸(6)能夠旋轉(zhuǎn)地一體支承以規(guī)定的速度比與各主齒輪連動(dòng)的多個(gè)副齒輪(7、8、9、10)，在爪旋轉(zhuǎn)體(1)上設(shè)置與各主齒輪對(duì)應(yīng)的棘爪(15、16、17、18)，棘爪所嚙合的棘齒(19)形成在各主齒輪的內(nèi)周側(cè)，隨著使棘爪從爪旋轉(zhuǎn)體(1)的外周面進(jìn)出的切換部件(20)的操作，使棘爪(15、16、17、18)與棘齒(19)卡合脫離，切換經(jīng)由副齒輪(7、8、9、10)傳遞驅(qū)動(dòng)力的主齒輪(2、3、4、5)，從而使輸入側(cè)和輸出側(cè)的旋轉(zhuǎn)速度比變化而變速。
文檔編號(hào)F16H3/08GK101384473SQ20078000515
公開日2009年3月11日 申請(qǐng)日期2007年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月10日
發(fā)明者藤原久男 申請(qǐng)人:有限會(huì)社藤原車輪