(57)【要約】【課題】軽量でかつ注油の必要がない自転車の変速機構を提供すること及び当該変速機構に適した自転車の変速方法を提供すること。【解決手段】外周側から内周側に向かって階段状に隆起する逆さ椀形状で、かつ、一体的に成型された変速ギア体１０と、前記変速ギア体の階段状に隆起する垂直側面のうち隣接する２箇所の垂直側面と当接し噛み合うゴム、樹脂又は繊維製で、かつ、側面視Ｌ字形状の伝動ベルト２０と、で構成する自転車の変速機構１等を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周側から内周側に向かって階段状に隆起する逆さ椀形状でかつ一体的に成型された変速ギア体と、
前記変速ギア体の階段状に隆起する垂直側面のうち隣接する２箇所の垂直側面と当接し噛み合うゴム、樹脂又は繊維製で、かつ、側面視Ｌ字形状の伝動ベルトと、
で構成する自転車の変速機構。
【請求項２】
前記伝動ベルトの位置を変位させるステップと、前記変速ギア体の隣接する２箇所の垂直側面に前記伝動ベルトを当接し噛み合わせるステップと、を繰り返すことにより変速させる請求項１の変速機構に適した自転車の変速方法。
【請求項３】
請求項１に記載の変速機構を構成する変速ギア体。
【請求項４】
請求項１に記載の変速機構を構成する伝動ベルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、一体的に成型された変速ギア体及び前記変速ギア体と当接し噛み合うＬ字形状の伝動ベルトで構成する自転車の変速機構等に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自転車の変速機構としては、従来より、外装式の変速機構と内装式の変速機構が存在する。
【０００３】
フレームとホイールとの間の狭い空間に組み込まれる外装式の変速機構においては、複数の鎖歯車及び金属製の伝動チェンで構成したものが多い（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−４０３４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の外装式の変速機構は、外周の小さい鎖歯車から外周の大きな鎖歯車までを複数枚積層し、前記鎖歯車の外周に金属製の伝動チェンを掛け渡して構成されているが、当該変速機構を円滑に稼動させるためには前記伝動チェンへの注油が必要となる（注油を怠ると錆びの原因になるから等）。また、油にほこり等が付着して油汚れが発生する。したがって、定期的な保守作業が必要となり、面倒である。
【０００６】
また、鎖歯車及び伝動チェンはいずれも鉄等の金属材質であるため、自転車自体の重量が重くなってしまう。
【０００７】
そこで、本願発明が解決しようとする課題は、軽量でかつ注油の必要がない自転車の変速機構あるいはその構成要素（変速ギア体、伝動ベルト）を提供することである。
【０００８】
また、本願発明が解決しようとする課題は、当該変速機構に適した自転車の変速方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、外周側から内周側に向かって階段状に隆起する逆さ椀形状でかつ一体的に成型された変速ギア体と、前記変速ギア体の階段状に隆起する垂直側面のうち隣接する２箇所の垂直側面と当接し噛み合うゴム、樹脂又は繊維製で、かつ、Ｌ字形状の伝動ベルトと、で構成する自転車の変速機構を提供する。
【００１０】
また、上記の課題を解決するために、前記伝動ベルトの位置を変位させるステップと、前記変速ギア体の隣接する２箇所の垂直側面に前記伝動ベルトを当接し噛み合わせるステップと、を繰り返すことにより変速させる、前記変速機構に適した自転車の変速方法を提供する。
【００１１】
また、上記の課題を解決するために、外周側から内周側に向かって階段状に隆起する逆さ椀形状でかつ一体的に成型された変速ギア体を提供する。
【００１２】
また、上記の課題を解決するために、前記変速ギア体の階段状に隆起する垂直側面のうち隣接する２箇所の垂直側面と当接し噛み合うゴム、樹脂又は繊維製で、かつ、Ｌ字形状の伝動ベルトを提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本願発明の自転車用の変速機構は、ゴム、樹脂又は繊維の伝動ベルトで構成するため軽量でかつ注油の必要がない。また、変速ギア体が一体的に成型されるため製造又は組立てコストが低減される。
【００１４】
本願発明の自転車の変速方法は、変速ギア体の隣接する２箇所の垂直側面に前記伝動ベルトの対応箇所を当接し噛み合わせるため、前記変速ギア体と前記伝動ベルトとの滑りを抑制し変速作動を確実に実行させることができる。
【００１５】
本願発明の自転車の変速ギア体は、一体的に成型するため、製造又は組立てが容易である。また、階段状に隆起する垂直側面に伝動ベルト滑り防止手段を付加した変速ギア体は、伝動ベルトの滑りをより防止できる。
【００１６】
本願発明の伝動ベルトは、材質がゴム、樹脂又は繊維製（非金属）であるため、金属製の伝動チェンに比して軽量である。また、変速ギア体滑り防止手段を付加した伝動ベルトは、変速ギア体の滑りをより防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、変速機構の全体構成を示す正面図である。
【図２】図２は、変速機構の全体構成を示す側面図である。
【図３】図３は、実施例１の変速ギア体（金属プレス加工）の平面図である。
【図４】図４は、実施例１の変速ギア体（金属プレス加工）の正面図である。
【図５】図５は、実施例１の変速ギア体（金属プレス加工）の切断断面図である。
【図６】図６は、実施例１の伝動ベルトの側面図である。
【図７】図７は、実施例１の伝動ベルトの平面図である。
【図８】図８は、実施例１の伝動ベルトの正面図である。
【図９】図９は、実施例１の伝動ベルトの２段ホールド（１段目と２段目）状態を示すイメージ図である。
【図１０】図１０は、実施例１の伝動ベルトの２段ホールド（２段目と３段目）状態を示すイメージ図である。
【図１１】図１１は、実施例２の変速ギア体（ダイキャスト加工）の平面図である。
【図１２】図１２は、実施例２の変速ギア体（ダイキャスト加工）の正面図である。
【図１３】図１３は、実施例２の変速ギア体（ダイキャスト加工）の切断断面図である。
【図１４】図１４は、実施例２の伝動ベルトの側面図である。
【図１５】図１５は、実施例２の伝動ベルトの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本願発明にかかる変速機構を自転車の後輪部分に取り付けて使用する。
【実施例１】
【００１９】
実施例１の変速機構の構成について、図１から図８に従い説明する。
【００２０】
変速機構（１）は、外周側から内周側に向かって等間隔で階段状に８段隆起した逆さ椀形状の変速ギア体（１０）と、前記変速ギア体の階段状に隆起した垂直側面に当接し噛み合う伝動ベルト（２０）と、で構成する。（図１及び図２）。
【００２１】
前記変速ギア体（１０）の８箇所の垂直側面について、便宜上、前記変速ギア体の最内周に位置する垂直側面を１段目隆起垂直側面（１１）と呼ぶ（図３及び図４）。
【００２２】
また、前記１段目隆起垂直側面（１１）と隣接する垂直側面を２段目隆起垂直側面（１２）と呼び、順次外周側に向かって、３段目隆起垂直側面（１３）、４段目隆起垂直側面（１４）、５段目隆起垂直側面（１５）、６段目隆起垂直側面（１６）、７段目隆起垂直側面（１７）と呼び、最も外周側に位置する垂直側面を８段目隆起垂直側面（１８）と呼ぶ（図３及び図４）。
【００２３】
前記変速ギア体の各々の垂直側面（１１から１８）には、伝動ベルト滑り防止手段として小さな三角形状の突起を多数設けている（図３）。
【００２４】
前記変速ギア体（１０）の階段状に隆起する段数について、本実施例では８段としているが、必要に応じて増減することも可能である（図４）。
【００２５】
前記変速ギア体（１０）の内部及び外部の形状について、内部は中空で外部は器のように椀を逆さにした様な逆さ椀形状である（図５）。
【００２６】
本実施例の前記変速ギア体（１０）は、打抜きとして１回の金属プレス加工で一体的に成型する（図５）。
【００２７】
前記変速ギア体（１０）の材質について、軽量化、製造コスト、保守性又は耐久性などを考慮して非鉄金属とする。好ましくは、強化アルミニウム（ジュラルミン）、チタン又は不燃マグネシウム合金である。
【００２８】
前記伝動ベルト（２０）の形状について、側面視Ｌ字形状としている（図６）。
【００２９】
これは、前記変速ギア体の垂直側面（１１から１８）のうちの隣接する２箇所の垂直側面と同時に当接し噛み合う（２箇所を同時にホールドする）必要があるからである。当該伝動ベルトは２箇所と同時に当接し噛み合うため、各々の箇所との当接幅が細くても滑ることなく伝動を行い得る。したがって、フレームとホイールとの間の狭い空間であっても相当数の段数を組み込むことが可能となる。
【００３０】
前記伝動ベルト（２０）の前記変速ギア体との当接面には、前記変速ギア体の滑りを防止するための変速ギア体滑り防止手段として、平面視幅方向に、前記変速ギア体の垂直側面のうち外周側（大径側）に当接する大径側当接部（２１）と、前記変速ギア体の垂直側面のうち内周側（小径側）に当接する小径側当接部（２３）と、を付加している（図７）。
【００３１】
前記大径側当接部（２１）の表面は、細かい凹凸を多く並べている（図７及び図８）。
【００３２】
前記小径側当接部（２３）の表面は、前記大径側当接部（２１）に比して凹凸の間隔を広げて少なめに並べている（図７及び図８）。
【００３３】
これは、前記大径側当接部（２１）が、常に前記変速ギア体の階段状に隆起する各々の垂直側面（１１から１８）の突起に嵌ることを想定してのことである。
【００３４】
前記変速ギア体滑り防止手段として、本実施例では前記大径側当接部（２１）の表面及び前記小径側当接部（２３）の表面に凹凸を付加しているが、前記変速ギア体の階段状に隆起する各々の垂直側面（１１から１８）との滑りを防止する手段であればその他の手段に変更することも可能である。
【００３５】
前記伝動ベルト（２０）の材質について、軽量化、保守性又は耐久性などを考慮して、ゴム、樹脂又は繊維などを使用する。
【００３６】
次に、本願の変速機構を後輪に取り付けた自転車の変速動作について、図２、図９及び図１０に従い説明する。
【００３７】
伝動ベルト（２０）の小径側当接部（２３）が変速ギア体の最内周である１段目隆起垂直側面（１１）に当接噛み合い、前記伝動ベルトの大径側当接部（２１）が２段目隆起垂直側面（１２）に当接噛み合い、２箇所を同時にホールドしている状態で、フリーギア（５０）上に装着した変速ギア体（１０）が回転して自転車が可動している（図２及び図９）。
【００３８】
後ディレイラー（３１）を作動し、前記伝動ベルト（２０）の位置を変位させる（図２）。
【００３９】
前記後ディレイラー（３１）の作動により、前記伝動ベルト（２０）の小径側当接部（２３）が前記２段目隆起垂直側面（１２）に当接噛み合い、前記伝動ベルトの大径側当接部（２１）が３段目隆起垂直側面（１３）に当接噛み合い、２箇所を同時にホールドし直され、変速動作が実行される（図２及び図１０）。
【００４０】
前記の状態で変速ギア体（１０）が回転することにより、自転車が可動する。
【００４１】
なお、前記変速ギア体（１０）の階段状に隆起する段数について、本実施例では８段であるが前記伝動ベルトが２箇所ずつホールドするので、７段変速ギア体として利用される。
【００４２】
また、伝動ベルトの位置を変位させる作動を後ディレイラーで行っているが、前ディレイラー（図示せず）や手動でも行い得る。
【実施例２】
【００４３】
実施例２は、溶融したアルミをダイキャスト加工（金型鋳造加工）して成型した変速ギア体を使用した変速機構であり、その構成について、図１、図２、図１１から図１５に従い、実施例１と異なる部分についてのみ説明する。
【００４４】
変速機構（１）は、外周側から内周側に向かって等間隔で階段状に８段隆起した逆さ椀形状の変速ギア体（４０）と、前記変速ギア体の階段状に隆起した垂直側面に当接し噛み合う伝動ベルト（２０）と、で構成する。（図１及び図２）。
【００４５】
前記変速ギア体（４０）の階段状に隆起する８箇所の垂直側面について、前記変速ギア体の最内周に位置する垂直側面を１段目隆起垂直側面（４１）と呼ぶ。また、前記１段目隆起垂直側面と隣接する垂直側面を２段目隆起垂直側面と呼び、順次外周側に向かって、３段目隆起垂直側面、４段目隆起垂直側面、５段目隆起垂直側面、６段目隆起垂直側面、７段目隆起垂直側面と呼び、最も外周側に位置する垂直側面を８段目隆起垂直側面（４８）と呼ぶ（図１１及び図１２）。
【００４６】
前記変速ギア体（４０）は、段差の間に鍔状の仕切り（４９）を設けている（図１２）。
【００４７】
前記変速ギア体（４０）は、ダイキャスト加工にて一体的に成型する（図１３）。
【００４８】
前記伝動ベルト（２０）の形状については、実施例１と同様に側面視Ｌ字形状である（図１４）。
【００４９】
前記伝動ベルト（２０）に付加した変速ギア体滑り防止手段については、実施例１と同様に大径側当接部（２１）と小径側当接部（２３）とで構成する（図１５）。
【００５０】
前記大径側当接部（２１）と前記小径側当接部（２３）との間に、溝（２５）を設けている（図１４及び図１５）。
【００５１】
これは、前記伝動ベルトが前記変速ギア体の２箇所に渡って掛ることを考慮し、位置ずれを防止するためである。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本願発明による自転車用の変速機構等は、軽量化を実現するとともに保守性にも優れた変速機構等であるので、産業上の利用性を有する。
【符号の説明】
【００５３】
１      変速機構
１０    変速ギア体（金属プレス成型）
１１    １段目隆起垂直側面（最内周）
１２    ２段目隆起垂直側面
１３    ３段目隆起垂直側面
１４    ４段目隆起垂直側面
１５    ５段目隆起垂直側面
１６    ６段目隆起垂直側面
１７    ７段目隆起垂直側面
１８    ８段目隆起垂直側面（最外周）
２０    伝動ベルト
２１    大径側当接部
２２    大径側当接部の凹凸（変速ギア体滑り防止手段）
２３    小径側当接部
２４    小径側当接部の凹凸（変速ギア体滑り防止手段）
２５    溝
３１    後ディレイラー
４０    変速ギア体（ダイキャスト成型）
４１    １段目隆起垂直側面（最内周）
４８    ８段目隆起垂直側面（最外周）
４９    鍔状の仕切り
５０    フリーギア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2015077874.tif 000014
【図１３】
2015077874.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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