(57)【要約】  この発明は、容易に操作でき、変速時における騒音および振動の発生を防止し、かつ、単純な構造を有する自転車用変速ハブを提供する。変速ハブは：フレーム間に設けられたハブ軸（１００）；被動スプロケット（３１０）およびドライバー（３２０）、を有する動力伝達ユニット；キャリア（４９０）、複数の多段遊星ギヤ（４２０）、サンギヤ（４３０）、（４４０）、およびリングギヤ（４１０）、を有する多段変速ユニット；ハブ軸（６００）およびクラッチ手段（６４０）、（６５０）、を有する変速出力ユニット；クラッチ手段（５１０）、（６５０）、および入出力制御プレート（５２０）、を有する入出力制御ユニット；ならびに、可動ピン（２２０）、（２３０）、復帰スプリング（２１０）、および制御部材（２４０）、（２５０）、（２６０）、を有する変速制御ユニット；を含む。
2008533404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレーム間に設けられたハブ軸であって、ハブ軸の外面周辺に設けられたスプライン形状を有するラチェットを備えたハブ軸；
以下を備えた動力伝達ユニット：駆動スプロケットから右回りの駆動力を受ける被動スプロケット；および、第１端において被動スプロケットに結合され第２端にラチェットを有するドライバーであって、ドライバーの内面周辺に設けられた第１クラッチ手段を備えたドライバー；
以下を備えた多段変速ユニット：動力伝達ユニットから駆動力を受けるキャリアであって、キャリアの第１端にラチェットを備え、キャリアの第２端に複数の多段遊星ギヤと第３クラッチ手段とを備えたキャリア；多段遊星ギヤ；多段遊星ギヤに噛み合う２以上のサンギアであって、内面周辺に前方向および逆方向クラッチ手段を有するサンギヤ；および、多段遊星ギヤに噛み合うリングギヤであって、リングギヤの第２端における内面および外面周辺においてそれぞれ第２および第４クラッチ手段を備えたリングギヤ； 
以下を備えた変速出力ユニット：キャリアとリングギヤから駆動力を受けるハブシェル；および、キャリアとハブシェルとの間、およびリングギヤとハブシェルとの間のそれぞれ所定位置に配置された第３および第４クラッチ手段であって、第３および第４クラッチ手段のうち先行するひとつが選択的に作動する第３および第４クラッチ手段；
以下を備えた入出力制御ユニット：リングギヤとドライバーとの間に設けられた第２および第４クラッチ手段；および、第２および第４クラッチ手段の組合せによって制御される入出力制御プレートであって、入出力制御プレートの所定位置に設けられた突起部を備えた入出力制御プレート；
ならびに、
以下を備えた変速制御ユニット：外部レバーによって動かされる可動ピン；可動ピンを初期状態に戻す復帰スプリング；および、可動ピンによって操作されて、ドライバーに設けられた第１クラッチ手段およびサンギヤに取り付けられたさらなるクラッチ手段の双方を制御する制御部材；
を備えた自転車用変速ハブ。
【請求項２】
請求項１による自転車用変速ハブであって、
右回転または左回転を防止するためにサンギヤの内面周辺にクラッチ手段が設けられた自転車用変速ハブ。
【請求項３】
請求項１による自転車用変速ハブであって、
変速制御ユニットは、ハブ軸に設けられ、
ハブ軸内に設けられた復帰スプリング；
左右に移動可能であるように設けられた可動ピン；
ハブ軸の外面周辺において移動可能であるように設けられた制御部材であって、制御部材は可動ピンに結合され、外面周辺に溝および滑り表面を有し、制御部材の第２端に形成された傾斜した表面、および、前方向または逆方向制御ピンが結合溝を介して制御部材に結合するよう制御部材の中間部に形成された結合溝、を有する制御部材；
２以上の傾斜した表面を有する前方向または逆方向制御ピン；
を備えた自転車用変速ハブ。
【請求項４】
請求項１による自転車用変速ハブであって、
入出力制御ユニットの第２および第４クラッチ手段は、それぞれリングギヤの外面および内面に結合し、内側のクラッチ手段が回転すると所定位置に突起を有する入出力制御プレートが規則的な間隔にて形成された溝によって所定角度回転し、これにより外側のクラッチ手段が制御される、自転車用変速ハブ。
【請求項５】
請求項１による自転車用変速ハブであって、
入出力制御ユニットの第２および第４クラッチ手段は、それぞれリングギヤの外面および内面に結合し、これにより、ドライバーが回転すると外面および内面に突起を有する入出力制御プレートがドライバーに設けられたラチェットに噛み合い、かくして、所定角度回転し、リングギヤの内面および外面にそれぞれ取り付けられた第２および第４クラッチ手段が、入出力制御プレートの回転により制御される、自転車用変速ハブ。
【請求項６】
フレーム間に設けられ、中空構造を有するハブ軸であって、ハブ軸の外面周辺に設けられたラチェットを備えたハブ軸；
以下を備えた動力伝達ユニット：駆動スプロケットから駆動力を受ける被動スプロケット；および、第１端において被動スプロケットに結合され第２端において複数の多段遊星ギヤに結合されたキャリアであって、キャリアの外面周辺に設けられた爪を備えたキャリア；
動力伝達ユニットから駆動力を受ける多段変速ユニットであって、以下を備えた多段変速ユニット：外面周辺に、爪を設置するための爪座を有するリングギヤ；多段遊星ギヤ；および、内面周辺に各々爪座を有する第１および第２サンギヤ；
以下を備えた変速制御ユニット：多段変速ユニットの第１および第２サンギヤの内面周辺にそれぞれ設けられた第１および第２爪を制御する、制御ピンおよび制御部材；復帰スプリング；および、スプリングガイド；
ならびに、
キャリアおよびリングギヤから伝達された駆動力を受けるハブシェル；
を備えた自転車用変速ハブ。
【請求項７】
請求項６による自転車用変速ハブであって、
変速制御ユニットは、ハブ軸に組み込まれ、
外面周辺に規則的な間隔をもって形成された傾斜形状を有する制御部材；
制御部材によって動かされる複数の制御ピン；および
制御部材を動かす復帰スプリング；
を備えた自転車用変速ハブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、一般に、変速ハブに関し、とくに、チェーンまたはベルトを備えた動力伝達装置に用いられ、ハブに組み込まれ、ギヤレシオを変えることによって変速し、外部レバーによって操作される内蔵型自転車用変速装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自転車用変速装置においては、異なる直径を有する複数のスプロケットが自転車の相対的な前部および後部にそれぞれ備えられ、スプロケット間においてチェーンを移動することによってギヤシフトを行う。異なる直径を有する複数のスプロケットが自転車の相対的な前部および後部にそれぞれ備えられ、スプロケット間においてチェーンを移動することによって速度を変えるこのような変速装置は、開放型変速装置と呼ばれる。さらに、ハブに組み込まれたギヤ列を用いて速度が変えられる内蔵型変速装置がある。
【０００３】
しかし、異なる直径を有する数個のスプロケットを用いる変速装置においては、騒音と衝撃が生ずる。そのうえ、外部に露出しているので、安全を害する要因、たとえば、ユーザの衣服がスプロケットの間に捕らわれる可能性がある。
【０００４】
一方、上記問題点を解決するために、自転車の後部車輪のハブに組み込まれた内蔵型変速装置が提案されている。この装置においては、ハブシェル内にギヤ列が設けられているため、速度はギヤの歯数の比によって変更される。しかし、この装置は、構造が複雑であるという不都合がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、この発明は従来技術において生ずる上記問題に鑑みて為されたものであって、この発明の目的は、レバーを操作する乗り手によって変速され、変速する際に騒音および振動の発生を防止することができ、チェーンを有せずしたがってカバーで覆うことができ、かくして、乗り手の衣服が装置に捕らわれるのを防止することができ、速度数の増加によって、たとえば、斜面走行時や長距離走行時といった状況に合わせて乗り手がより便利に変速できる自転車用変速ハブを提供することにある。
【発明の効果】
【０００６】
上述のように、この発明による自転車用変速ハブは、乗り手が容易に操作することができ、変速時に騒音および振動が発生するのを防止し、単純な構造を持ち、速度数の増加によって、たとえば、斜面走行時や長距離走行時といった状況に合わせて乗り手がより便利に変速できる。
【０００７】
そのうえ、この発明による変速ハブはチェーンを有しない。このため、カバーで覆うことができるので、乗り手の衣服が装置に捕らわれるのを防止することができる。かくして、乗り手は自転車をより安全かつ便利よく使用することができる。
【０００８】
この発明の好適な実施例は説明のために開示されたのであるが、当業者は、添付のクレームにて開示される発明の範囲および精神から逸脱することなしに種々の変更、追加、置換が可能であることを認識するであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、この発明の好適な実施例を、添付図面を用いて詳細に説明する。
【００１０】
図１は、この発明による自転車用変速ハブの断面図である。
【００１１】
上記目的を達成するために、この発明は、動力伝達装置、とくに、チェーンまたはベルトを用いた動力伝達装置に用いられ、ハブに組み込まれた内蔵型変速装置であって、ギヤレシオを変えることによって変速し、外部レバーによって操作される自転車用変速ハブを提供する。この発明の変速ハブは、フレーム間に設けられるとともにその外面周辺にスプライン形状のラチェット１１０を備えたハブ軸１００、を含んでいる。
【００１２】
変速ハブは、さらに、動力伝達ユニットを含んでいる。動力伝達ユニットは、駆動スプロケット（図示せず）から右回りの駆動力を受ける被動スプロケット３１０，および、第１端において被動スプロケット３１０に結合し第２端にラチェット３２１を有するドライバー３２０を有している。クラッチ手段３３０は、ドライバー３２０の内面周辺に設けられている。
【００１３】
変速ハブは、さらに、多段変速ユニットを含んでいる。多段変速ユニットは、動力伝達ユニットから駆動力を受けるキャリア４９０を有する。ラチェット４９１がキャリア４９０の第１端に設けられ、複数の多段遊星ギヤ４２０および第３クラッチ手段６４０がキャリア４９０の第２端に設けられている。多段変速ユニットは、さらに、多段遊星ギヤ４２０に噛み合う２以上のサンギヤ４３０および４４０を有している。サンギヤ４３０および４４０は、内面周辺に前方向および逆方向クラッチ手段４３１，４３２，４４１および４４２を有している。多段変速ユニットは、さらに、多段遊星ギヤ４２０に噛み合うとともに第２端の内面および外面周辺にそれぞれ第２および第４クラッチ手段５１０および６５０を有するリングギヤ４１０を有している。
【００１４】
変速ハブは、さらに、変速出力ユニットを含んでいる。変速出力ユニットは、キャリア４９０およびリングギヤ４１０から駆動力を受けるハブシェル６００，および、キャリア４９０とハブシェル６００との間およびリングギヤ４１０とハブシェル６００との間の所定位置にそれぞれ配置された第３および第４クラッチ手段６４０および６５０を有している。第３および第４クラッチ手段のうち先行するひとつのみが選択的に作動する。
【００１５】
変速ハブは、さらに、入出力制御ユニットを含んでいる。入出力制御ユニットは、リングギヤ４１０とドライバー３２０との間に設けられた第２および第４クラッチ手段５１０および６５０，および、第２および第４クラッチ手段５１０および６５０の組合せにより制御されるとともに所定位置に突起を有する入出力制御プレート５２０、を有している。
【００１６】
変速ハブは、さらに、変速制御ユニットを含んでいる。変速制御ユニットは、外部レバーによって動かされる複数の可動ピン２２０および２３０，可動ピン２２０および２３０を初期位置に戻す復帰スプリング２１０，および、可動ピン２２０および２３０によって操作されドライバー３２０に設けられた第１クラッチ手段３３０およびサンギヤに取り付けられたクラッチ手段４５０，４６０，４７０および４８０の双方を制御する制御部材２４０，２５０および２６０、を有している。
【００１７】
図２は、この発明の変速ハブの変速制御ユニットの動作を説明する図面である。図３は、この発明の変速ハブの変速制御ユニットを示す分解斜視図である。ハブ軸１００に設けられた可動ピン２２０および２３０は、外部レバー（図示せず）の操作または復帰スプリング２１０の作用によって左右に動き、かくして、左右に移動可能にハブ軸１００上にはめ込まれた制御部材２４０を移動させる。制御部材２４０の移動によって、突起および窪みを有する前方向および逆方向制御ピン２５０および２６０は、第１および第２のサンギヤ４３０および４４０の内面周辺に取り付けられたクラッチ手段４５０，４６０，４７０および４８０を制御し、かくして、自転車の速度を変えることを可能にする。さらに、制御部材２４０の移動によって、ドライバー３２０に取り付けられた第１クラッチ手段３３０が解除されまたは噛み合わされる。
【００１８】
図４は、この発明の変速ハブの入出力制御ユニットの動作を説明する図面である。低速第１ギヤまたは低速第２ギヤにおいて、ドライバー３２０から動力を受ける第２クラッチ手段５１０は、入出力制御プレート５２０を回転させるために所定角度回転する。このとき、入出力制御プレート５２０の回転によって、第４クラッチ手段６５０はハブシェル６００のラチェット６０１から外れる。さらに、中速ギヤ、高速第１ギヤまたは高速第２ギヤにおいて、ハブシェル６００が第４クラッチ手段６５０よりも高速回転しているため、ハブシェル６００および第４クラッチ手段６５０は相互に噛み合うことなく滑り合っている。
【００１９】
図５は、この発明の変速ハブの入出力制御ユニットの他の実施例を説明する図面である。この場合、低速第１ギヤまたは低速第２ギヤにおいて、内外面に突起を有する入出力制御プレート５２０は、ドライバー３２０のラチェット３２１から伝達された動力によって所定角度回転する。これによって、第４クラッチ手段６５がハブシェル６００のラチェット６０１から外れ、同時に、第２クラッチ手段５１０がドライバー３２０のラチェット３２１に噛み合う。さらに、中速ギヤ、高速第１ギヤまたは高速第２ギヤにおいて、リングギヤ４１０がドライバー３２０よりも高速回転しているため、入出力制御プレート５２０はドライバー３２０と噛み合うことなくドライバー３２０に対して滑っている。
【００２０】
図１は、この発明による車両用変速ハブを示す断面図である。この発明の作用効果を図１を参照しつつ以下に述べる。この発明においては、ユーザがレバー(図示せず)を操作することによって変速ハブの変速ユニットを動かすと、自転車は低速第1ギヤ、低速第２ギヤ、中速ギヤ、高速第1ギヤまたは高速第２ギヤにシフトされる。
【００２１】
1.低速第１ギヤの場合
【００２２】
低速第１ギヤの場合、ドライバー３２０に取り付けられた第１クラッチ手段３３０は解除状態であり、第１サンギヤ４３０の内面周辺に取り付けられた第１逆方向クラッチ手段４６０も解除状態である。この状態において、駆動スプロケットの駆動力が、チェーンを介して駆動スプロケットに連結された被動スプロケット３１０に伝達される。被動スプロケット３１０の右回りの回転は、一端を保持されたドライバー３２０に伝達される。ドライバー３２０の動作が第２クラッチ手段５１０に伝達されるので、第２クラッチ手段５１０が所定角度回転し、かくして、入出力制御プレート５２０を回転させる。そして、第４クラッチ手段６５０がハブシェル６００の内面周辺に設けられたラチェット６２０から解除され、駆動力は第２クラッチ手段５１０からリングギヤ４１０に伝達される。そして、リングギヤ４１０に噛み合った多段遊星ギヤ４２０は、リングギヤ４１０の回転によって動く。多段遊星ギヤ４２０が動くことによって、多段遊星ギヤ４２０に噛み合った第２サンギヤ４４０が動こうとするが、第２サンギヤ４４０は第２逆方向クラッチ手段４８０によって止められているので、キャリア４９０が動く。このとき、第１サンギヤ４３０は、第１逆方向クラッチ手段４６０から解除された状態にある。キャリア４９０に伝達された駆動力は、ハブシェル６００の内面周辺に設けられたラチェット６１０を介して、ハブシェル６００に伝達される。したがって、スポークによってハブシェル６００に結合された車輪がハブシェル６００の回転によって回転し、かくして、自転車を動かす。
【００２３】
２.低速第２ギヤの場合
【００２４】
低速第２ギヤの場合、ドライバー３２０に取り付けられた第１クラッチ手段３３０は解除状態であり、第２サンギヤ４４０の内面周辺に取り付けられた第２逆方向クラッチ手段４７０も解除状態である。この状態において、駆動スプロケットの駆動力が、チェーンを介して駆動スプロケットに連結された被動スプロケット３１０に伝達される。被動スプロケット３１０の右回りの回転は、一端を保持されたドライバー３２０に伝達される。ドライバー３２０の動作が第２クラッチ手段５１０に伝達されるので、第２クラッチ手段５１０が所定角度回転し、かくして、入出力制御プレート５２０を回転させる。そして、第４クラッチ手段６５０がハブシェル６００の内面周辺に設けられたラチェット６１０から解除され、駆動力は第２クラッチ手段５１０からリングギヤ４１０に伝達される。そして、リングギヤ４１０に噛み合った多段遊星ギヤ４２０は、リングギヤ４１０の回転によって動く。多段遊星ギヤ４２０が動くことによって、多段遊星ギヤ４２０に噛み合った第１サンギヤ４３０が動こうとするが、第１サンギヤ４３０は第１逆方向クラッチ手段４６０によって止められているので、キャリア４９０が動く。このとき、第２サンギヤ４４０は、第２逆方向クラッチ手段４８０から解除された状態にある。キャリア４９０に伝達された駆動力は、ハブシェル６００の内面周辺に設けられたラチェット６１０を介して、ハブシェル６００に伝達される。したがって、スポークによってハブシェル６００に結合された車輪がハブシェル６００の回転によって回転し、かくして、自転車を動かす。
【００２５】
３.中速ギヤの場合
【００２６】
中速ギヤの場合、第１サンギヤ４３０の内面周辺に取り付けられた第１前方向および逆方向クラッチ手段４５０および４６０、ならびに、第２サンギヤ４４０の内面周辺に取り付けられた第２前方向および逆方向クラッチ手段４７０および４８０は、解除状態である。この状態において、駆動スプロケットの駆動力が、チェーンを介して駆動スプロケットに連結された被動スプロケット３１０に伝達される。被動スプロケット３１０の右回りの回転は、一端を保持されたドライバー３２０に伝達される。ドライバー３２０の動作がキャリア４９０およびリングギヤ４１０に伝達される。キャリア４９０およびリングギヤ４１０に伝達された駆動力は、統合状態にあるキャリア４９０、多段遊星ギヤ４２０、ならびに第１および第２サンギヤ４３０および４４０を回転させる。そして、キャリア４９０に取り付けられた第３クラッチ手段６４０がハブシェル６００の内面周辺に設けられたラチェット６１０に噛み合うので、ハブシェル６００は、駆動力によって回転する。したがって、スポークによってハブシェル６００に結合された車輪がハブシェル６００の回転によって回転し、かくして、自転車を動かす。
【００２７】
４.高速第１ギヤの場合
【００２８】
低速第１ギヤの場合、第１サンギヤ４３０の内面周辺に取り付けられた第１前方向クラッチ手段４５０は、解除状態である。この状態において、駆動スプロケットの駆動力が、チェーンを介して駆動スプロケットに連結された被動スプロケット３１０に伝達される。被動スプロケット３１０の右回りの回転は、一端を保持されたドライバー３２０に伝達される。ドライバー３２０の動作が、第１クラッチ手段３３０を介してキャリア４９０に伝達される。キャリア４９０に伝達された駆動力は、多段遊星ギヤ４２０を、それ自身の軸および変速ハブの軸まわりに回転させる。このとき、第２サンギヤ４４０が右回りに回転しようとするが、第２前方向クラッチ手段４７０によって止められている。よって、リングギヤ４１０は、多段遊星ギヤ４２０およびキャリア４９０の回転によって、高速回転する。ここに、リングギヤ４１０は、キャリア４９０よりも高速で回転する。したがって、リングギヤ４１０に伝達された高速回転力は、リングギヤ４１０に取り付けられた第４クラッチ手段６５０を介してハブシェル６００を回転させる。このとき、第３クラッチ手段６４０は、ハブシェル６００とキャリア４９０との間の速度差のために、スリップする。
【００２９】
５.高速第２ギヤの場合
【００３０】
低速第２ギヤの場合、第２サンギヤ４４０の内面周辺に取り付けられた第２前方向クラッチ手段４７０は、解除状態である。この状態において、駆動スプロケットの駆動力が、チェーンを介して駆動スプロケットに連結された被動スプロケット３１０に伝達される。被動スプロケット３１０の右回りの回転は、一端を保持されたドライバー３２０に伝達される。ドライバー３２０の動作が、第１クラッチ手段３３０を介してキャリア４９０に伝達される。キャリア４９０に伝達された駆動力は、多段遊星ギヤ４２０を、それ自身の軸および変速ハブの軸まわりに回転させる。このとき、第１サンギヤ４３０が右回りに回転しようとするが、第１前方向クラッチ手段４５０によって止められている。よって、リングギヤ４１０は、多段遊星ギヤ４２０およびキャリア４９０の回転によって、高速回転する。ここに、リングギヤ４１０は、キャリア４９０よりも高速で回転する。したがって、リングギヤ４１０に伝達された高速回転力は、リングギヤ４１０に取り付けられた第４クラッチ手段６５０を介してハブシェル６００を回転させる。このとき、第３クラッチ手段６４０は、ハブシェル６００とキャリア４９０との間の速度差のために、スリップする。
【００３１】
この発明において、自転車の変速ハブの低速第１ギヤ、低速第２ギヤ、高速第１ギヤおよび高速第２ギヤ間の速度比は、多段遊星ギヤ４２０，第１サンギヤ４２０，第２サンギヤ４３０およびリングギヤ４１０間の歯数の比によって決定される。
【００３２】
以下に、この発明のさらなる実施例を、添付図面を用いて詳細に説明する。
【００３３】
図６はこの発明のさらなる実施例による変速ハブの断面図である。
【００３４】
この発明のさらなる実施例は、複数のギヤ列がハブシェル１６００の中に配置され、外部レバーによって制御される変速ハブに関する。この実施例による変速ハブは、フレーム間に設けられるとともにその外面周辺にスプライン形状のラチェット１１１０を備え中空構造を持ったハブ軸１１００、を備えている。
【００３５】
変速ハブは、さらに、動力伝達ユニットを含んでいる。動力伝達ユニットは、駆動スプロケット（図示せず）からチェーンまたはベルトを介して駆動力を受ける被動スプロケット１２００，および、第１端において被動スプロケット１２００に結合し第２端において複数の多段遊星ギヤ１４２０に結合するキャリア１３００、を有している。キャリア１３００は、外面周辺に第３爪１３１０を備えている。
【００３６】
変速ハブは、さらに、動力伝達ユニットから駆動力を受け、リングギヤ１４１０、多段遊星ギヤ１４２０、ならびに第１サンギヤ１４３０および第２サンギヤ１４４０を用いて変速を遂行する多段変速ユニットを含んでいる。
【００３７】
変速ハブは、さらに、変速制御ユニットを含んでいる。変速制御ユニットは、制御ピン１５６０および１５７０ならびに制御部材１５１０を有しており、これらは、多段変速ユニットの第１および第２サンギヤ１４３０および１４４０の内面周辺にそれぞれ設けられた第１および第２爪１４３１および１４４１を制御する。変速制御ユニットは、さらに、復帰スプリング１５２０およびスプリングガイド１５４０を有している。
【００３８】
変速ハブは、さらに、リングギヤ１４１０の外面周辺に設けられた第４爪１４１１に噛み合うことにより動力伝達ユニットからの変速駆動力を受けるハブシェル１６００，を含んでいる。
【００３９】
図７は、この実施例による変速ハブの変速制御ユニットを示す部分断面斜視図である。図８は、この実施例による変速ハブの制御部材を示す斜視図である。制御部材１５１０は、ハブ軸１１００に設けられるとともにその外面周辺において斜めに形成された部分を持ち、外部レバー（図示せず）の操作または復帰スプリング１５２０の作用によって左右に動く。ハブ軸１１００の外面周辺に設けられたラチェット１１１０と、第１および第２サンギヤ１４３０および１４４０に設けられた第１および第２爪１４３１および１４４１との噛み合わせは、制御部材１５１０の動きに応答して制御ピン１５６０および１５７０の伸張および縮小により制御される。さらに、スプリングガイド１５４０は、復帰スプリング１５２０が円滑に作動することを可能にする。
【００４０】
図９および１０は、それぞれ第１サンギヤ１４３０および第２サンギヤ１４４０を示す正面図である。ギヤ歯は、ギヤの外面周辺に設けられ、爪座は、第１爪１４３１および第２爪１４４１を取り付けるためにギヤの内面周辺に形成される。
【００４１】
図６は、この発明の本実施例による変速ハブを示す断面図である。この発明の作用効果を図６を参照しつつ以下に述べる。
【００４２】
この発明の本実施形態においては、変速ハブは、外部レバーを操作することによって３速の内でシフトされ、各速度における自転車の速さはギヤの歯数の比によって決定される。
【００４３】
第１速の場合、制御部材１５１０の動きによる第１爪制御ピン１５７０および第２爪制御ピン１５６０の作動により、第１および第２サンギヤ１４３０および１４４０の内面周辺に設けられた第１および第２爪１４３１および１４４１は、ハブ軸１１００の外面周辺に設けられたラチェット１１１０から解除された状態にある。この状態において、駆動スプロケット（図示せず）の右回りの駆動力が、チェーンを介して駆動スプロケットに連結された被動スプロケット１２００に伝達される。一端を保持されたキャリア１３００は、被動スプロケット１２００の回転によって動く。第４爪１３１０に噛み合ったハブシェル１６００は、キャリア１３００の動作によって動く。このとき、ハブシェル１６００は多段遊星ギヤ１４２０を介して回転するが、第１サンギヤ１４３０および第２サンギヤ１４４０は、ハブ軸１１００から解除された状態になっているので、これらはハブシェル１６００の回転に影響を及ぼさない。
【００４４】
第２速の場合、制御部材１５１０の動きによる第１爪制御ピン１５７０および第２爪制御ピン１５６０の作動により、第１サンギヤ１４３０の内面周辺に設けられた第１爪１４３１は、ハブ軸１１００の外面周辺に設けられたラチェット１１１０に噛み合い、一方、第２爪１４４０は解除状態にある。この状態において、駆動スプロケット（図示せず）の右回りの駆動力が被動スプロケット１２００に伝達される。一端を保持されたキャリア１３００は、被動スプロケット１２００の回転によって動く。これにより、キャリアの端に結合された多段遊星ギヤ１４２０は回転する。第１サンギヤはフレームに支持されたハブ軸１１００に噛み合っているため、多段遊星ギヤ１４２０の回転力はリングギヤ１４１０に伝達される。リングギヤ１４１０の回転は、リングギヤ１４１０の外面周辺に設けられた第４爪１４１１を介してハブシェル１６００に伝達される。このとき、キャリア１３００に取り付けられた第３爪１３１０は、これとハブシェル１６００との間の回転数の差によって、スリップする。
【００４５】
第３速の場合、制御部材１５１０の動きによる第１爪制御ピン１５７０および第２爪制御ピン１５６０の作動により、第１および第２サンギヤ１４３０および１４４０の内面周辺に設けられた第１および第２爪１４３１および１４４１は、ハブ軸１１００の外面周辺に設けられたラチェット１１１０に噛み合う。この状態において、被動スプロケット１２００の右回りの回転は、キャリア１３００に伝達される。多段遊星ギヤ１４２０は、キャリア１３００の回転によって回転する。第１サンギヤはフレームに支持されたハブ軸１１００に噛み合っているため、多段遊星ギヤ１４２０の回転力はリングギヤ１４１０に伝達される。リングギヤ１４１０の回転は、リングギヤ１４１０の外面周辺に設けられた第４爪１４１１を介してハブシェル１６００に伝達される。このとき、第１サンギヤ１４３０は、スリップしつつ自己の軸まわりに回転し、キャリア１３００に取り付けられた第３爪１３１０は、これとハブシェル１６００との間の回転数の差によって、スリップする。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】図１は、この発明の一実施例による変速ハブの断面図である。
【図２】図２は、この発明による変速ハブの変速制御ユニットの動作を説明する図面である。
【図３】図３は、この発明による変速ハブの変速制御ユニットを示す分解斜視図である。
【図４】図４は、この発明による変速ハブの入出力制御ユニットの動作を説明する図面である。
【図５】図５は、この発明による変速ハブの入出力制御ユニットの他の実施例を説明する図面である。
【図６】図６は、この発明の他の実施例による変速ハブの断面図である。
【図７】図７は、図６の変速ハブの変速制御ユニットを示す部分断面斜視図である。
【図８】図８は、図６の変速ハブの制御部材を示す斜視図である。
【図９】図９は、図６の変速ハブの第１サンギヤを示す正面図である。
【図１０】図１０は、図６の変速ハブの第２サンギヤを示す正面図である。
【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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【国際調査報告】
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