(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自転車のフレームに取り付け可能なハブ軸と、
前記ハブ軸の軸心から離間して設けられ、前記ハブ軸の軸心まわりに回転不能な第１軸と、
前記ハブ軸の軸心および第１軸の軸心から離間して設けられ、前記ハブ軸の軸心まわりに回転不能な第２軸と、
前記第１軸と同軸に設けられ、前記第１軸の軸心まわりに回転可能な複数の第１回転体と、
前記第２軸と同軸に設けられ、前記第１回転体とそれぞれ連結されて、前記第２軸の軸心まわりに回転可能な複数の第２回転体と、
前記第１回転体の前記第１軸の軸心まわりの回転状態および前記第２回転体の前記第２軸の軸心まわりの回転状態の少なくともいずれか一方を制御するクラッチ機構と、
前記ハブ軸の軸心まわりに回転し、前記第１軸、前記第２軸、前記第１回転体、前記第２回転体、および、前記クラッチ機構を収容するハブシェルと、を含む内装変速機。
【請求項２】
前記第１回転体は、歯車を含み、
前記第２回転体は、前記第１回転体に噛み合う歯車を含む、請求項１に記載の内装変速機。
【請求項３】
前記複数の第１回転体は、回転が入力される入力歯車と、前記ハブシェルに回転を出力する出力歯車とを含む、請求項１または２に記載の内装変速機。
【請求項４】
前記入力歯車および前記出力歯車のうち少なくともいずれか一方は、直径の異なる複数の歯車を有する、請求項３に記載の内装変速機。
【請求項５】
前記複数の第２回転体は、前記入力歯車の前記複数の歯車にそれぞれ噛み合う複数の入力側歯車を有する、請求項４に記載の内装変速機。
【請求項６】
前記複数の第２回転体は、前記出力歯車の前記複数の歯車にそれぞれ噛み合う複数の出力側歯車を有する、請求項４または５に記載の内装変速機。
【請求項７】
前記第２軸は、前記複数の第２回転体を回転可能に支持する中空軸によって形成され、
前記クラッチ機構は、制御軸と、複数の係合部とを含み、
前記制御軸は、前記第２軸内に配置され、前記第２軸に対する回転が可能であり、
前記複数の係合部は、前記制御軸の回転によって動作し、前記複数の入力側歯車のいずれかの回転を前記第２軸に選択的に伝達する、請求項５または請求項５を引用する請求項６に記載の内装変速機。
【請求項８】
前記第２軸は、前記複数の第２回転体を回転可能に支持する中空軸によって形成され、
前記クラッチ機構は、制御軸と、複数の係合部とを含み、
前記制御軸は、前記第２軸内に配置され、前記第２軸に対する回転が可能であり、
前記複数の係合部は、前記制御軸の回転によって動作し、前記第２軸の回転を前記複数の出力側歯車のいずれかに選択的に伝達する、請求項６に記載の内装変速機。
【請求項９】
前記第２軸は、前記複数の第２回転体を回転可能に支持する中空軸によって形成され、
前記クラッチ機構は、制御軸と、複数の係合部とを含み、
前記制御軸は、前記第２軸内に配置され、前記第２軸に対する回転が可能であり、
前記複数の係合部は、前記制御軸の回転によって動作し、前記複数の入力側歯車のいずれかの回転を前記第２軸に選択的に伝達し、前記第２軸の回転を前記複数の出力側歯車のいずれかに選択的に伝達する、請求項５を引用する請求項６に記載の内装変速機。
【請求項１０】
前記第２軸には、外周部に開口が形成され、
複数の係合部のうちの少なくとも１つの係合部は、前記開口に配置され、
前記制御軸は、前記開口に配置される前記係合部を制御する制御部分を有し、前記第２軸に対して回転することにより、前記係合部が前記開口から突出する第１状態と、前記係合部が前記開口内に退避する第２状態とを切り替える、請求項７〜９のいずれか一項に記載の内装変速機。
【請求項１１】
前記クラッチ機構は、前記係合部を前記開口から突出するようにバイアスする弾性部材をさらに備える、請求項１０に記載の内装変速機。
【請求項１２】
前記クラッチ機構は、前記第２軸の回転を増速して前記制御軸に与える増速機構と、前記第２軸の回転を減速して前記制御軸に与える減速機構とを備える、請求項７〜１０のいずれか一項に記載の内装変速機。
【請求項１３】
前記増速機構は、
前記第２軸と一体的に回転する第１同期歯車と、
前記制御軸と一体的に回転可能な第２同期歯車と、
前記第１同期歯車および前記第２同期歯車の一方に噛み合い可能な第１補助歯車と、
前記第１同期歯車および前記第２同期歯車の他方に噛み合い、前記第１補助歯車と一体で回転する第２補助歯車と、
前記第１補助歯車が前記第１同期歯車および前記第２同期歯車の一方と噛み合う状態と前記第１補助歯車が前記第１同期歯車および前記第２同期歯車の一方と噛み合わない状態とを切り替える第１切替部とを含む、請求項１２に記載の内装変速機。
【請求項１４】
前記減速機構は、
前記第１同期歯車と、
前記制御軸と一体的に回転可能で、前記第２同期歯車よりも歯数の少ない第３同期歯車と、
前記第１同期歯車および前記第３同期歯車の一方に噛み合い可能な第３補助歯車と、
前記第１同期歯車および前記第３同期歯車の他方に噛み合い、第３補助歯車と一体で回転する第４補助歯車と、
前記第３補助歯車が前記第１同期歯車および前記第３同期歯車の一方と噛み合う状態と前記第３補助歯車が前記第１同期歯車および前記第３同期歯車の一方と噛み合わない状態とを切り替える第２切替部とを含む、請求項１３に記載の内装変速機。
【請求項１５】
前記ハブ軸に固定され、前記第１軸および前記第２軸を支持する支持部材をさらに備える、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の内装変速機。
【請求項１６】
前記ハブ軸は、第１ハブ軸と、前記第１ハブ軸と分離している第２ハブ軸とを備え、
前記第１ハブ軸は、前記ハブシェルの軸心方向の一方に突出し、前記第２ハブ軸は、前記ハブシェルの軸心方向の他方に突出する、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の内装変速機。
【請求項１７】
径方向における前記ハブ軸と前記第１軸との間の距離と、径方向における前記ハブ軸と前記第２軸との間の距離は、実質的に等しい、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の内装変速機。
【請求項１８】
前記第１軸の軸心と、前記第２軸の軸心とは、前記ハブ軸の軸心に対して対称に配置される、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の内装変速機。
【請求項１９】
前記入力歯車に噛み合う内歯車を有し、スプロケットを取り付け可能な駆動部をさらに備える、請求項３に記載の内装変速機。
【請求項２０】
前記ハブシェルは、前記出力歯車に噛み合う内歯車を有する、請求項３に記載の内装変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自転車に搭載される内装変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハブ軸と、ハブ軸に取り付けられている出力用の複数の変速ギアと、ハブ軸とは別軸の回転軸と、回転軸に取り付けられている入力用の複数の変速ギアとを備える内装変速機が知られている。特許文献１は、その一例を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第５６６７２３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記内装変速機は、ハブ軸と同軸に複数の変速ギアを設ける必要があるため、設計の自由度が低い。
本発明の目的は、設計の自由度が高い内装変速機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
〔１〕本発明に従う内装変速機の一形態は、自転車のフレームに取り付け可能なハブ軸と、前記ハブ軸の軸心から離間して設けられ、前記ハブ軸の軸心まわりに回転不能な第１軸と、前記ハブ軸の軸心および第１軸の軸心から離間して設けられ、前記ハブ軸の軸心まわりに回転不能な第２軸と、前記第１軸と同軸に設けられ、前記第１軸の軸心まわりに回転可能な複数の第１回転体と、前記第２軸と同軸に設けられ、前記第１回転体とそれぞれ連結されて、前記第２軸の軸心まわりに回転可能な複数の第２回転体と、前記第１回転体の前記第１軸の軸心まわりの回転状態および前記第２回転体の前記第２軸の軸心まわりの回転状態の少なくともいずれか一方を制御するクラッチ機構と、前記ハブ軸の軸心まわりに回転し、前記第１軸、前記第２軸、前記第１回転体、前記第２回転体、および、前記クラッチ機構を収容するハブシェルと、を含む。
【０００６】
〔２〕前記内装変速機の一例によれば、前記第１回転体は、歯車を含み、前記第２回転体は、前記第１回転体に噛み合う歯車を含む。
〔３〕前記内装変速機の一例によれば、前記複数の第１回転体は、回転が入力される入力歯車と、前記ハブシェルに回転を出力する出力歯車とを含む。
【０００７】
〔４〕前記内装変速機の一例によれば、前記入力歯車および前記出力歯車のうち少なくともいずれか一方は、直径の異なる複数の歯車を有する。
〔５〕前記内装変速機の一例によれば、前記複数の第２回転体は、前記入力歯車の前記複数の歯車にそれぞれ噛み合う複数の入力側歯車を有する。
【０００８】
〔６〕前記内装変速機の一例によれば、前記複数の第２回転体は、前記出力歯車の前記複数の歯車にそれぞれ噛み合う複数の出力側歯車を有する。
〔７〕前記内装変速機の一例によれば、前記第２軸は、前記複数の第２回転体を回転可能に支持する中空軸によって形成され、前記クラッチ機構は、制御軸と、複数の係合部とを含み、前記制御軸は、前記第２軸内に配置され、前記第２軸に対する回転が可能であり、前記複数の係合部は、前記制御軸の回転によって動作し、前記複数の入力側歯車のいずれかの回転を前記第２軸に選択的に伝達する。
【０００９】
〔８〕前記内装変速機の一例によれば、前記第２軸は、前記複数の第２回転体を回転可能に支持する中空軸によって形成され、前記クラッチ機構は、制御軸と、複数の係合部とを含み、前記制御軸は、前記第２軸内に配置され、前記第２軸に対する回転が可能であり、前記複数の係合部は、前記制御軸の回転によって動作し、前記第２軸の回転を前記複数の出力側歯車のいずれかに選択的に伝達する。
【００１０】
〔９〕前記内装変速機の一例によれば、前記第２軸は、前記複数の第２回転体を回転可能に支持する中空軸によって形成され、前記クラッチ機構は、制御軸と、複数の係合部とを含み、前記制御軸は、前記第２軸内に配置され、前記第２軸に対する回転が可能であり、前記複数の係合部は、前記制御軸の回転によって動作し、前記複数の入力側歯車のいずれかの回転を前記第２軸に選択的に伝達し、前記第２軸の回転を前記複数の出力側歯車のいずれかに選択的に伝達する。
【００１１】
〔１０〕前記内装変速機の一例によれば、前記第２軸には、外周部に開口が形成され、複数の係合部のうちの少なくとも１つの係合部は、前記開口に配置され、前記制御軸は、前記開口に配置される前記係合部を制御する制御部分を有し、前記第２軸に対して回転することにより、前記係合部が前記開口から突出する第１状態と、前記係合部が前記開口内に退避する第２状態とを切り替える。
【００１２】
〔１１〕前記内装変速機の一例によれば、前記クラッチ機構は、前記係合部を前記開口から突出するようにバイアスする弾性部材をさらに備える。
〔１２〕前記内装変速機の一例によれば、前記クラッチ機構は、前記第２軸の回転を増速して前記制御軸に与える増速機構と、前記第２軸の回転を減速して前記制御軸に与える減速機構とを備える。
【００１３】
〔１３〕前記内装変速機の一例によれば、前記増速機構は、前記第２軸と一体的に回転する第１同期歯車と、前記制御軸と一体的に回転可能な第２同期歯車と、前記第１同期歯車および前記第２同期歯車の一方に噛み合い可能な第１補助歯車と、前記第１同期歯車および前記第２同期歯車の他方に噛み合い、前記第１補助歯車と一体で回転する第２補助歯車と、前記第１補助歯車が前記第１同期歯車および前記第２同期歯車の一方と噛み合う状態と前記第１補助歯車が前記第１同期歯車および前記第２同期歯車の一方と噛み合わない状態とを切り替える第１切替部とを含む。
【００１４】
〔１４〕前記内装変速機の一例によれば、前記減速機構は、前記第１同期歯車と、前記制御軸と一体的に回転可能で、前記第２同期歯車よりも歯数の少ない第３同期歯車と、前記第１同期歯車および前記第３同期歯車の一方に噛み合い可能な第３補助歯車と、前記第１同期歯車および前記第３同期歯車の他方に噛み合い、第２補助歯車と一体で回転する第４補助歯車と、前記第３補助歯車が前記第１同期歯車および前記第３同期歯車の一方と噛み合う状態と前記第３補助歯車が前記第１同期歯車および前記第３同期歯車の一方と噛み合わない状態とを切り替える第２切替部とを含む。
【００１５】
〔１５〕前記内装変速機の一例によれば、前記ハブ軸に固定され、前記第１軸および前記第２軸を支持する支持部材をさらに備える。
〔１６〕前記内装変速機の一例によれば、前記ハブ軸は、第１ハブ軸と、前記第１ハブ軸と分離している第２ハブ軸とを備え、前記第１ハブ軸は、前記ハブシェルの軸心方向の一方に突出し、前記第２ハブ軸は、前記ハブシェルの軸心方向の他方に突出する。
【００１６】
〔１７〕前記内装変速機の一例によれば、径方向における前記ハブ軸と前記第１軸との間の距離と、径方向における前記ハブ軸と前記第２軸との間の距離は、実質的に等しい。
〔１８〕前記内装変速機の一例によれば、前記第１軸の軸心と、前記第２軸の軸心とは、前記ハブ軸の軸心に対して対称に配置される。
【００１７】
〔１９〕前記内装変速機の一例によれば、前記入力歯車に噛み合う内歯車を有し、スプロケットを取り付け可能な駆動部をさらに備える。
〔２０〕前記内装変速機の一例によれば、前記ハブシェルは、前記出力歯車に噛み合う内歯車を有する。
【発明の効果】
【００１８】
上記内装変速機は、設計の自由度が高い。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態の内装変速機が搭載された自転車の側面図。
【図２】図１の内装変速機の正面図。
【図３】図２の内装変速機の分解斜視図。
【図４】図２のＤ４−Ｄ４線に沿う断面図。
【図５】図３の内装変速機のクラッチ機構の正面図。
【図６】図５のクラッチ機構の斜視図。
【図７】図６の第１切替部およびその周辺の拡大図。
【図８】図６の第２切替部およびその周辺の拡大図。
【図９】第２軸および制御軸の分解斜視図。
【図１０】制御軸が第２軸に収容された状態における図９のＤ１０−Ｄ１０線に沿う断面図。
【図１１】（ａ）は制御軸が第２軸に収容された状態、かつ、第２係合部が第１状態における図９のＤ１１−Ｄ１１線に沿う断面図、（ｂ）は制御軸が第２軸に収容された状態、かつ、第２係合部が第２状態における図９のＤ１１−Ｄ１１線に沿う断面図。
【図１２】第１ロック解除部材がロック部材と第１キー部材とが係合している状態を解除している最中の第１切替部およびその周辺の拡大図。
【図１３】ロック部材と第１キー部材との係合している状態が解除されたときの第１切替部およびその周辺の拡大図。
【図１４】第１キー部材と第１同期歯車とが噛み合っている状態の第１切替部およびその周辺の斜視図。
【図１５】第１補助歯車と第１同期歯車とが噛み合っている状態の第１切替部およびその周辺の拡大図。
【図１６】第２補助歯車と第２同期歯車とが噛み合っている状態のクラッチ機構の拡大図。
【図１７】第１キー部材が案内部に接触している最中の第１切替部およびその周辺の拡大図。
【図１８】ロック部材と第１キー部材とが係合している状態の第１切替部およびその周辺の拡大図。
【図１９】各変速段に対応する係合部の状態を示す表。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（実施形態）
図１は、内装変速機５０が搭載された自転車１０の側面図である。自転車１０は、フレーム１２、ハンドルバー１４、前輪１６、後輪１８、駆動機構２０、アシスト機構２２、バッテリユニット２４、変速操作装置２６、制御部２８、および、内装変速機５０を備えている。
【００２１】
駆動機構２０は、左右のクランクアーム３０、クランク軸３２、左右のペダル３４、フロントスプロケット３６、リアスプロケット３８、および、チェーン４０を含む。左右のクランクアーム３０は、１つのクランク軸３２を介して回転可能にフレーム１２に取り付けられている。ペダル３４は、ペダル軸まわりに回転可能にクランクアーム３０に取り付けられている。
【００２２】
フロントスプロケット３６は、クランク軸３２に連結されている。フロントスプロケット３６は、クランク軸３２と同軸に設けられている。フロントスプロケット３６は、クランク軸３２と相対回転しないように連結されてもよいし、クランク軸３２が前転するときには、フロントスプロケット３６も前転するようにワンウェイクラッチ（図示略）を介して連結されてもよい。
【００２３】
リアスプロケット３８は、後輪１８の車軸１８Ａまわりに回転可能に取り付けられている。リアスプロケット３８は、内装変速機５０を介して後輪１８に連結されている。
チェーン４０は、フロントスプロケット３６とリアスプロケット３８とに巻き掛けられている。ペダル３４に加えられる人力駆動力によりクランクアーム３０が回転するとき、フロントスプロケット３６、チェーン４０、および、リアスプロケット３８により後輪１８が回転する。
【００２４】
アシスト機構２２は、アシストモータ４２および減速機（図示略）を備えている。アシスト機構２２は、アシストモータ４２の駆動により、フロントスプロケット３６を回転させる人力駆動動力をアシストする。アシスト機構２２は、クランク軸３２から入力される人力駆動力を検出するセンサ（図示略）を備え、人力駆動力に応じてアシストモータ４２を駆動する。アシストモータ４２は、例えば、電気モータである。アシストモータ４２の回転は、減速機を介してフロントスプロケット３６に伝達される。アシストモータ４２とフロントスプロケット３６との間には、クランクアーム３０が前転したときに人力駆動力によりアシストモータ４２が回転することを防止するためにワンウェイクラッチ（図示略）を設けることもできる。
【００２５】
バッテリユニット２４は、バッテリ４４、および、バッテリ４４をフレーム１２に着脱可能に取り付けるためのバッテリホルダ４６を備えている。バッテリ４４は、１または複数のバッテリセルを含む。バッテリ４４は、２次電池により構成される。バッテリ４４は、アシストモータ４２および内装変速機５０に電気的に接続され、アシストモータ４２および内装変速機５０に電力を供給する。
【００２６】
変速操作装置２６は、例えば複数のボタンを備え、内装変速機５０と電気的に接続されている。ユーザが変速操作装置２６のボタンを操作することにより、内装変速機５０が変速段を切り替える。
【００２７】
制御部２８は、アシスト操作部（図示略）の操作に基づき、アシストモータ４２を駆動させる、アシストモータ４２の出力を上昇させる、アシストモータ４２を停止させる、または、アシストモータ４２の出力を低下させる。
【００２８】
内装変速機５０は、リアスプロケット３８（図１参照）の回転を変速する。内装変速機５０は、後輪１８の車軸１８Ａ（図１参照）のハブと一体化され、複数の変速段を備えている。
【００２９】
図２または図３に示されるように、内装変速機５０は、ハブ軸５２、第１軸５４、第２軸５６、複数の第１回転体５８、複数の第２回転体６０、クラッチ機構６２、ハブシェル６４、支持部材６６、ならびに、駆動部６８を備える。
【００３０】
図２、図３、または、図４に示されるハブ軸５２は、自転車１０のフレーム１２（図１参照）に取り付け可能である。ハブ軸５２は、第１ハブ軸５２Ａ、および、第１ハブ軸５２Ａと分離している第２ハブ軸５２Ｂを備える。第１ハブ軸５２Ａは、ハブシェル６４の軸心方向の一方に突出している。第２ハブ軸５２Ｂは、ハブシェル６４の軸心方向の他方に突出している。第１ハブ軸５２Ａと第２ハブ軸５２Ｂとは、同軸である。支持部材６６は、第１ハブ軸５２Ａに連結される支持部材６６ａ、および、第２ハブ軸５２Ｂに連結される支持部材６６ｂを含む。支持部材６６ａ，６６ｂは、ハブ軸方向に間隔をあけて設けられる。支持部材６６ａは、第１ハブ軸５２Ａの第２ハブ軸５２Ｂ側の端部を支持する。支持部材６６ｂは、第２ハブ軸５２Ｂの第１ハブ軸５２Ａ側の端部を支持する。支持部材６６ａおよび支持部材６６ｂは、ハブ軸５２の径方向に延びる。
【００３１】
第１軸５４は、ハブ軸５２の軸心ＣＸから離間して設けられ、ハブ軸５２の軸心ＣＸまわりに回転不能である。第１軸５４は、中空に形成されている。ハブシェル６４の径方向におけるハブ軸５２と第１軸５４との間の距離と、ハブシェル６４の径方向におけるハブ軸５２と第２軸５６との間の距離は、実質的に等しい。第１軸５４の両端部はそれぞれ、支持部材６６ａ，６６ｂに支持され、支持部材６６ａ，６６ｂに固定される。第１軸５４は、第１軸５４の軸心ＣＹまわりに回転不能である。第１軸５４を介して、支持部材６６ａ，６６ｂが連結され、支持部材６６ａと支持部材６６ｂとの相対移動が阻止される。なお、支持部材６６ａと支持部材６６ｂとを連結する連結部材をさらに設けてもよい。
【００３２】
第２軸５６は、ハブ軸５２の軸心ＣＸおよび第１軸５４の軸心ＣＹから離間して設けられ、ハブ軸５２の軸心ＣＸまわりに回転不能である。第２軸５６は、複数の第２回転体６０を回転可能に支持する中空軸である。第１軸５４の軸心ＣＹと第２軸５６の軸心ＣＺとは、ハブ軸５２の軸心ＣＸに対して対称に配置されている。第２軸５６の両端部はそれぞれ、支持部材６６ａ，６６ｂに回転可能に支持される。第２軸５６は、第２軸５６の軸心ＣＺまわりに回転可能である。
【００３３】
図２または図３に示される複数の第１回転体５８は、第１軸５４と同軸に設けられ、第１軸５４の軸心ＣＹまわりに回転可能である。複数の第１回転体５８は、第１軸５４に回転可能に支持される。複数の第１回転体５８は、支持部材６６ａと支持部材６６ｂとの間に配置される。複数の第１回転体５８は、回転が入力される複数の入力歯車７０、および、ハブシェル６４に回転を出力する複数の出力歯車７２を含む。複数の第１回転体５８と第１軸５４との間には、それぞれベアリングを設けてもよい。なお、本実施形態の内装変速機５０に用いられる各歯車は、金属によって形成されてもよく、合成樹脂によって形成されてもよい。
【００３４】
複数の入力歯車７０は、互いに直径の異なる第１入力歯車７０Ａ、および、第２入力歯車７０Ｂを有する。第１入力歯車７０Ａは、第２入力歯車７０Ｂよりも直径が大きい。第１入力歯車７０Ａは、第２入力歯車７０Ｂよりも歯数が多い。第１入力歯車７０Ａと第２入力歯車７０Ｂとは一体的に形成されている。第１入力歯車７０Ａは、第１軸５４の軸方向において、第２入力歯車７０Ｂよりも第１ハブ軸５２Ａに近い位置に配置されている。なお、第１入力歯車７０Ａと第２入力歯車７０Ｂとは、ワンピースで形成されてもよく、別体で形成して、互いに固定してもよい。
【００３５】
複数の出力歯車７２は、互いに直径の異なる第１出力歯車７２Ａ、第２出力歯車７２Ｂ、および、第３出力歯車７２Ｃを有する。第１出力歯車７２Ａは、第２出力歯車７２Ｂおよび第３出力歯車７２Ｃよりも直径が大きい。第２出力歯車７２Ｂは、第３出力歯車７２Ｃよりも直径が大きい。第１出力歯車７２Ａ、第２出力歯車７２Ｂ、および、第３出力歯車７２Ｃの順に歯数が多い。第１出力歯車７２Ａ、第２出力歯車７２Ｂ、および、第３出力歯車７２Ｃは、一体的に形成されている。第１出力歯車７２Ａは、第２出力歯車７２Ｂよりも第１ハブ軸５２Ａ側に設けられる。第１出力歯車７２Ａは、ハブ軸方向において、ハブシェル６４のフランジ６４Ｂ間の間に配置される。
【００３６】
第１出力歯車７２Ａは、第１軸５４の軸方向において、第２出力歯車７２Ｂおよび第３出力歯車７２Ｃよりも第１ハブ軸５２Ａに近い位置に配置されている。
第２出力歯車７２Ｂは、第１軸５４の軸方向において、第３出力歯車７２Ｃよりも第１ハブ軸５２Ａに近い位置、換言すれば、第１軸５４の軸方向において、第１出力歯車７２Ａと第３出力歯車７２Ｃとの間に配置されている。第１出力歯車７２Ａ、第２出力歯車７２Ｂ、および、第３出力歯車７２Ｃは、ワンピースで形成されてもよく、別体で形成して、互いに固定してもよい。
【００３７】
複数の第２回転体６０は、第２軸５６と同軸に設けられ、第１回転体５８とそれぞれ連結されている。複数の第２回転体６０は、支持部材６６ａと支持部材６６ｂとの間に配置される。複数の第２回転体６０は、第２軸５６の軸心ＣＺまわりに回転可能である。複数の第２回転体６０は、複数の入力歯車７０にそれぞれ噛み合う複数の入力側歯車７４、および、複数の出力歯車７２にそれぞれ噛み合う複数の出力側歯車７６を有する。
【００３８】
複数の入力側歯車７４は、互いに直径の異なる第１入力側歯車７４Ａ、および、第２入力側歯車７４Ｂを有する。
第１入力側歯車７４Ａは、第２入力側歯車７４Ｂよりも直径が小さい。第１入力側歯車７４Ａは、第２入力側歯車７４Ｂよりも歯数が少ない。第１入力側歯車７４Ａは、第１軸５４の軸方向において、第２入力側歯車７４Ｂよりも第１ハブ軸５２Ａに近い位置に配置されている。第１入力側歯車７４Ａは、第１入力歯車７０Ａと噛み合っている。第２入力側歯車７４Ｂは、第２入力歯車７０Ｂと噛み合っている。
【００３９】
複数の出力側歯車７６は、互いに直径の異なる第１出力側歯車７６Ａ、第２出力側歯車７６Ｂ、および、第３出力側歯車７６Ｃを有する。
第１出力側歯車７６Ａは、第２出力側歯車７６Ｂおよび第３出力側歯車７６Ｃよりも直径が小さい。第２出力側歯車７６Ｂは、第３出力側歯車７６Ｃよりも直径が小さい。第１出力側歯車７６Ａ、第２出力側歯車７６Ｂ、および、第３出力側歯車７６Ｃの順に歯数が少ない。
【００４０】
第１出力側歯車７６Ａは、第１軸５４の軸方向において、第２出力側歯車７６Ｂおよび第３出力側歯車７６Ｃよりも第１ハブ軸５２Ａに近い位置に配置されている。第２出力側歯車７６Ｂは、第１軸５４の軸方向において、第３出力側歯車７６Ｃよりも第１ハブ軸５２Ａに近い位置、換言すれば、第１軸５４の軸方向において、第１出力側歯車７６Ａと第３出力側歯車７６Ｃとの間に配置されている。第１出力側歯車７６Ａは、第１出力歯車７２Ａと噛み合っている。第２出力側歯車７６Ｂは、第２出力歯車７２Ｂと噛み合っている。第３出力側歯車７６Ｃは、第３出力歯車７２Ｃと噛み合っている。
【００４１】
図５または図６に示されるクラッチ機構６２は、第２回転体６０の第２軸５６の軸心ＣＺまわりの回転状態を制御する。クラッチ機構６２は、制御軸７８、複数の係合部８０、複数のばね８２、増速機構８４、および、減速機構８６を有する。
【００４２】
図９または図１０に示される制御軸７８は、中空の第２軸５６内に配置され、第２軸５６に対する回転が可能である。制御軸７８は、第２軸５６と同軸に設けられ、第２軸５６とともに回転が可能である。制御軸７８は、少なくとも軸方向の一部が中空の第２軸５６内に配置される。制御軸７８は、係合部８０を制御する第１制御部分７８Ａおよび第２制御部分７８Ｂを有する。第１制御部分７８Ａは、制御軸７８の円筒状の外周面の一部である。第２制御部分７８Ｂは、制御軸７８の外周面に形成された凹部である。第２制御部分７８Ｂは、第２軸５６の軸方向において係合部８０に対応する位置に設けられる。
【００４３】
図９または図１０に示される複数の係合部８０は、爪形状の部材である。係合部８０は、第１入力側歯車７４Ａまたは第２入力側歯車７４Ｂのいずれかの回転を第２軸５６に選択的に伝達する。係合部８０は、第２軸５６の回転を第１出力側歯車７６Ａ、第２出力側歯車７６Ｂ、または、第３出力側歯車７６Ｃのいずれかに選択的に伝達する。
【００４４】
複数の係合部８０は、第２軸５６および制御軸７８の軸方向に並べて配置された第１係合部８０Ａ、第２係合部８０Ｂ、第３係合部８０Ｃ、第４係合部８０Ｄ、および、第５係合部８０Ｅを有する。複数の係合部８０は、第２軸５６の外周部に形成された複数の開口５６Ａにそれぞれ配置されている。各開口５６Ａは、第２軸５６の外周部および内周部を貫通している。各開口５６Ａは、第２軸５６の軸方向において、第１入力側歯車７４Ａ、第２入力側歯車７４Ｂ、第１出力側歯車７６Ａ、第２出力側歯車７６Ｂ、および、第３出力側歯車７６Ｃのそれぞれに対応する位置に設けられている。第２軸５６の軸方向に隣り合う各開口５６Ａは、第２軸５６の周方向に離間して形成されることが好ましい。
【００４５】
図４に示されるように、第１係合部８０Ａは、複数の開口５６Ａのうちの第１入力側歯車７４Ａの内周側に存在する開口５６Ａに配置されている。第２係合部８０Ｂは、複数の開口５６Ａのうちの第２入力側歯車７４Ｂの内周側に存在する開口５６Ａに配置されている。第３係合部８０Ｃは、複数の開口５６Ａのうちの第１出力側歯車７６Ａの内周側に存在する開口５６Ａに配置されている。第４係合部８０Ｄは、複数の開口５６Ａのうちの第２出力側歯車７６Ｂの内周側に存在する開口５６Ａに配置されている。第５係合部８０Ｅは、複数の開口５６Ａのうちの第３出力側歯車７６Ｃの内周側に存在する開口５６Ａに配置されている。
【００４６】
図９に示されるように、複数の係合部８０の先端は、第２軸５６の外周に取り付けられた弾性部材としての複数のばね８２により、開口５６Ａから突出するようにバイアスされている。複数の入力側歯車７４の内周部および複数の出力側歯車７６の内周部には、係合部８０に係合可能な被係合部７５（図１１参照）が形成されている。被係合部７５は、少なくとも１つの凹部または凸部を含む。本実施形態では、被係合部７５は、周方向に凹部と凸部とが交互に並んで形成されている。なお、被係合部７５は、ラチェット歯によって形成されていてもよい。
【００４７】
図１１（ａ）に示されるように、例えば、第２係合部８０Ｂと第２制御部分７８Ｂとが対向しているとき、第２係合部８０Ｂの先端は、ばね８２により付勢されて開口５６Ａから突出して、被係合部７５と係合する。このため、第２係合部８０Ｂが開口５６Ａから突出した第１状態では、第２係合部８０Ｂと第２入力側歯車７４Ｂとが噛み合う。
【００４８】
図１１（ｂ）に示されるように、例えば、第２係合部８０Ｂが第１制御部分７８Ａと対向しているとき、第２係合部８０Ｂの基端が第１制御部分７８Ａにより第２軸５６の径方向に押される。このため、第２係合部８０Ｂの先端は、ばね８２の付勢力に反して開口５６Ａ内に退避する。このため、第２係合部８０Ｂが開口５６Ａ内に退避した第２状態では、第２係合部８０Ｂと第２入力側歯車７４Ｂとが噛み合わない。
【００４９】
図１１（ａ）および図１１（ｂ）では、第２係合部８０Ｂと第２入力側歯車７４Ｂとの連結および非連結の状態について示しているが、他の係合部８０とこれに対応する入力側歯車７４または出力側歯車７６との連結および非連結についても同様である。すなわち、係合部８０が第１制御部分７８Ａと対向すると、係合部８０が第１制御部分７８Ａに接触して第２軸５６の径方向に押されて退避位置に移動する。一方、係合部８０が第２制御部分７８Ｂと対向すると、係合部８０の基端部が被係合部７５の凹部に移動して係合部８０の先端部が突出位置に移動する。なお、係合部８０の基端部は、第２制御部分７８Ｂに接触していなくてもよく、接触していてもよい。
【００５０】
制御軸７８は、第２軸５６に対して回転することにより、各係合部８０Ａ〜８０Ｅが開口５６Ａから突出する第１状態と、各係合部８０Ａ〜８０Ｅが開口５６Ａ内に退避する第２状態とを切り替える。
【００５１】
第１係合部８０Ａは、第１状態のとき、第１入力側歯車７４Ａとともにワンウェイクラッチを構成する。第２係合部８０Ｂは、第１状態のとき、第２入力側歯車７４Ｂとともにワンウェイクラッチを構成する。第３係合部８０Ｃは、第１状態のとき、第１出力側歯車７６Ａとともにワンウェイクラッチを構成する。第４係合部８０Ｄは、第１状態のとき、第２出力側歯車７６Ｂとともにワンウェイクラッチを構成する。第５係合部８０Ｅは、第１状態のとき、第３出力側歯車７６Ｃとともにワンウェイクラッチを構成する。このようなワンウェイクラッチは、リアスプロケット３８が自転車１０の前進する方向に回転するとき、入力側歯車７４から係合部８０、および、係合部８０から出力側歯車７６に動力が伝達されるように機能する。
【００５２】
すなわち、第１係合部８０Ａが、第１状態のときであっても、第２軸５６の回転速度が第１入力側歯車７４Ａの回転速度よりも高い場合は、第１係合部８０Ａは第１入力側歯車７４Ａに係合せず、第１入力側歯車７４Ａはフリー回転可能である。第２係合部８０Ｂが、第１状態のときであっても、第２軸５６の回転速度が第２入力側歯車７４Ｂの回転速度よりも高い場合は、第２係合部８０Ｂは第２入力側歯車７４Ｂに係合せず、第２入力側歯車７４Ｂはフリー回転可能である。第３係合部８０Ｃが、第１状態のときであっても、第２軸５６の回転速度が第１出力側歯車７６Ａの回転速度よりも低い場合は、第３係合部８０Ｃは第１出力側歯車７６Ａに係合せず、第１出力側歯車７６Ａはフリー回転可能である。第４係合部８０Ｄが、第１状態のときであっても、第２軸５６の回転速度が第２出力側歯車７６Ｂの回転速度よりも低い場合は、第４係合部８０Ｄは第２出力側歯車７６Ｂに係合せず、第２出力側歯車７６Ｂはフリー回転可能である。第５係合部８０Ｅが、第１状態のときであっても、第２軸５６の回転速度が第３出力側歯車７６Ｃの回転速度よりも低い場合は、第５係合部８０Ｅは第３出力側歯車７６Ｃに係合せず、第３出力側歯車７６Ｃはフリー回転可能である。
【００５３】
図５または図６に示される増速機構８４は、第２軸５６の回転を増速して制御軸７８に与える。増速機構８４は、第１同期歯車８８、第２同期歯車９０、第１補助歯車９２、第２補助歯車９４、切替駆動部９６、および、第１切替部９８を有する。増速機構８４は、支持部材６６ａに関して支持部材６６ｂとは反対側に配置される。増速機構８４は、支持部材６６ａと、リアスプロケット３８（図３参照）との間に配置される。
【００５４】
第１同期歯車８８は、第２軸５６の端部に取り付けられ、第２軸５６と一体的に回転する。第２同期歯車９０は、制御軸７８の端部に取り付けられ、制御軸７８と一体的に回転する。第１同期歯車８８は、第２軸５６のリアスプロケット３８側の端部に設けられ、支持部材６６ａに関して支持部材６６ｂとは反対側に配置される。第２同期歯車９０は、制御軸７８のリアスプロケット３８側の端部に設けられ、支持部材６６ａに関して支持部材６６ｂとは反対側に配置される。第２同期歯車９０の直径は、第１同期歯車８８の直径よりも小さい。
【００５５】
図７に示される第１補助歯車９２は、支持部材６６ａに設けられる支持軸６６Ａに回転可能に取り付けられている。第１補助歯車９２は、外周の一部に歯が存在しないが形成されている。第１補助歯車９２は、第１同期歯車８８と噛み合うことが可能な位置に配置されている。支持軸６６Ａは、第２軸５６および制御軸７８に平行に設けられる。変速動作が行われていないときは、第１補助歯車９２の欠歯部９２Ａが第１同期歯車８８に対向する位置に配置されて、第１同期歯車８８と第１補助歯車９２との間で動力が伝達されない。
【００５６】
図５または図６に示されるように、第２補助歯車９４は、支持部材６６ａに設けられる支持軸６６Ａに回転可能に取り付けられている。第２補助歯車９４は、第１補助歯車９２と繋がっている。このため、第２補助歯車９４は、第１補助歯車９２と一体的に回転する。第２補助歯車９４は、第２同期歯車９０と噛み合うことが可能な位置に配置されている。第２補助歯車９４は、外周の一部に歯が存在しない欠歯部９４Ａが形成されている。変速動作が行われていないときは、第２補助歯車９４の欠歯部９４Ａが第２同期歯車９０に対向する位置に配置されて、第２同期歯車９０と第２補助歯車９４との間で動力が伝達されない。
【００５７】
切替駆動部９６は、変速用モータ１００、モータ減速機構１０１、および、回転運動を直線運動に変化する変換機構１０３とを備える。モータ減速機構１０１は、変速用モータ１００の出力軸に取り付けられた小径歯車１０２、小径歯車１０２と噛み合う大径歯車１０４とを含む。変換機構１０３は、大径歯車１０４と一体的に回転する中径歯車１０６と、中径歯車１０６とラックギア１０８Ａが形成されたガイド部材１０８とを含む。切替駆動部９６は、さらにガイド部材１０８を中立位置にバイアス可能なバイアス部材１０９、および、ガイド部材１０８の長手方向の端部に取り付けられたロック解除部材１１０，１１２を備える。
【００５８】
図４に示されるように、変速用モータ１００は、その一部が第１軸５４の内周部に収容される。変速用モータ１００の回転軸は、ハブ軸５２の軸心ＣＸに平行に設けられる。変速用モータ１００は、制御部１０５によって制御される。変速用モータ１００は、第１軸５４の内周部に設けられる制御部１０５に接続される。制御部１０５は、回路基板１０７、演算回路、および、メモリを含む。回路基板１０７は、ハブ軸５２に形成される孔５３、および、ロックナット１１５に形成される孔１１７を通過する電気配線（図示略）に接続され、バッテリ４４および変速操作装置２６（図１参照）と接続される。制御部１０５は、無線通信装置を備え、変速操作装置２６と無線通信を行ってもよい。
【００５９】
第１軸５４には、第１入力歯車７０Ａまたは第２入力歯車７０Ｂに対応する位置に第１貫通孔５４Ａが形成される。本実施形態では、第１貫通孔５４Ａは、第２入力歯車７０Ｂに対応する位置に形成されている。
【００６０】
また、第１軸５４には、第１出力歯車７２Ａ、第２出力歯車７２Ｂ、および、第３出力歯車７２Ｃのいずれかに対応する位置に第２貫通孔５４Ｂが形成される。本実施形態では、第２貫通孔５４Ｂは、第２出力歯車７２Ｂに対応する位置に形成されている。
【００６１】
第１軸５４の内周部には、第１入力歯車７０Ａまたは第２入力歯車７０Ｂの回転速度を検出するための第１センサ１１１と、第１出力歯車７２Ａ，第２出力歯車７２Ｂ、および、第３出力歯車７２Ｃのいずれかの回転速度を検出するための第２センサ１１３が設けられている。第１センサ１１１および第２センサ１１３は、回路基板１０７に設けられる。第１センサ１１１は、第１貫通孔５４Ａに対応する位置に設けられる。第２センサ１１３は、第２貫通孔５４Ｂに対応する位置に設けられる。第１センサ１１１および第２センサ１１３は、磁気センサ、光学センサなどによって構成される。第１センサ１１１および第２センサ１１３を、磁気センサによって構成する場合、第１入力歯車７０Ａまたは第２入力歯車７０Ｂの内周部と、第１出力歯車７２Ａ、第２出力歯車７２Ｂ、および、第３出力歯車７２Ｃのいずれかの内周部とに磁石を設ける。
【００６２】
第１入力歯車７０Ａまたは第２入力歯車７０Ｂの回転速度を検出することによって、クランク軸３２のケイデンスを算出することができる。クランク軸３２のケイデンスは、フロントスプロケット３６の歯数と、リアスプロケット３８の歯数と、第１入力歯車７０Ａまたは第２入力歯車７０Ｂの回転速度とに基づいて算出される。
【００６３】
第１出力歯車７２Ａ、第２出力歯車７２Ｂ、および、第３出力歯車７２Ｃのいずれか１つの回転速度を検出することによって、自転車１０の走行速度を算出することができる。自転車１０の走行速度は、リアホイールの半径または直径と、第１出力歯車７２Ａの歯数と、ハブシェル６４の内歯車６４Ａ（図３参照）の歯数と、第１出力歯車７２Ａ、第２出力歯車７２Ｂ、および、第３出力歯車７２Ｃのいずれか１つの回転速度とに基づいて算出される。
【００６４】
制御部１０５は、メモリに記憶される予め定めるプログラムに基づいて、クランク軸３２のケイデンス、および、自転車１０の走行速度を算出する。また、制御部１０５は、第１入力歯車７０Ａまたは第２入力歯車７０Ｂの回転速度と、第１出力歯車７２Ａ、第２出力歯車７２Ｂ、および、第３出力歯車７２Ｃのいずれか１つの回転速度とから、内装変速機５０の変速比を算出し、現在の変速段を特定する。変速比と変速段との対応関係は、予めメモリ対応して記憶されている。変速操作装置２６からの変装比を大きくするための変速信号が入力されると、制御部１０５は現在の変速比が、最大変速比ではない場合、変速比が大きくなるように変速用モータ１００を駆動する。一方、変速操作装置２６からの変装比を小さくするための変速信号が入力されると、制御部１０５は現在の変速比が、最小変速比ではない場合、変速比が小さくなるように変速用モータ１００を駆動する。第１貫通孔５４Ａおよび第２貫通孔５４Ｂには、磁気を透過する材料または光を透過する材料で構成される蓋を取り付けてもよい。制御部１０５が設けられる第１軸５４の内部空間は防水のため密閉されるのが好ましい。
【００６５】
変速操作装置２６（図１参照）からの信号に基づく変速用モータ１００の回転が、小径歯車１０２、大径歯車１０４、および、中径歯車１０６の順に伝達されることによって、ガイド部材１０８は、ラックギア１０８Ａの延びる方向に沿って移動する。バイアス部材１０９は、ガイド部材１０８がラックギア１０８Ａの延びる方向に沿って移動したときに、ガイド部材１０８に接触してガイド部材１０８が初期位置に戻る方向にバイアスする。
【００６６】
図５または図６に示される第１ロック解除部材１１０は、支持部材６６ａに設けられる支持軸６６Ｂのまわりに回転可能に取り付けられている。支持軸６６Ｂは、支持軸６６Ａに平行に設けられる。第１ロック解除部材１１０の一端部には、支持軸６６Ａに平行な支持軸１１０Ａが設けられている。支持軸１１０Ａは、ガイド部材１０８の長手方向の一方の端部に形成された長孔１０８Ｂに移動可能に挿入されている。ガイド部材１０８が移動すると、支持軸１１０Ａが長孔１０８Ｂにガイドされて、第１ロック解除部材１１０が支持軸６６Ｂまわりに回転する。
【００６７】
第２ロック解除部材１１２は、支持部材６６ａに設けられる支持軸６６Ｃのまわりに回転可能に取り付けられている。支持軸６６Ｃは、支持軸６６Ａに平行に設けられる。第２ロック解除部材１１２の一端部には、支持軸６６Ｃに平行な支持軸１１２Ａが設けられている。支持軸１１２Ａは、ガイド部材１０８の長手方向の他方の端部に形成された長孔１０８Ｂに移動可能に挿入されている。ガイド部材１０８が移動すると、支持軸１１２Ａが長孔１０８Ｂにガイドされて、第２ロック解除部材１１２が支持軸６６Ｃまわりに回転する。
【００６８】
図７に示される第１切替部９８は、第１補助歯車９２が第１同期歯車８８と噛み合う状態と、第１補助歯車９２が第１同期歯車８８と噛み合わない状態とを切り替える。第１切替部９８は、第１キー部材１１４、ばね１１６、ロック部材１１８、キー支持部材１２０、および、案内部１２２を備える。なお、図７においては、第２補助歯車９４の図示を省略している。
【００６９】
第１キー部材１１４は、第１補助歯車９２に設けられる支持軸９２Ｂのまわりに回転可能に取り付けられている。支持軸９２Ｂは、支持軸６６Ａに平行に設けられている。支持軸９２Ｂは、第１キー部材１１４の基端部を支持する。第１キー部材１１４の先端部には、突起１１４Ａが形成されている。第１キー部材１１４は、第１補助歯車９２の欠歯部９２Ａに突出して、第１同期歯車８８に接触する突出位置と、第１同期歯車８８と接触しない位置である退避位置との間で移動可能に設けられている。
【００７０】
ばね１１６は、支持軸９２Ｂのまわりに取り付けられ、第１キー部材１１４の先端が突出位置に突出する方向に、第１キー部材１１４を付勢している。ばね１１６は、ねじりばねによって構成される。
【００７１】
ロック部材１１８は、第１補助歯車９２に設けられる支持軸９２Ｃのまわりに回転可能に取り付けられ、係合部分１１８Ａおよび解除部分１１８Ｂを有する。支持軸９２Ｃは、支持軸６６Ａに平行に設けられている。支持軸９２Ｃは、係合部分１１８Ａおよび解除部分１１８Ｂの間に設けられている。
【００７２】
係合部分１１８Ａは、先端が爪形状であり、第１キー部材１１４が退避位置にあるときに、第１キー部材１１４の先端の突起１１４Ａと係合可能である。解除部分１１８Ｂは、支持軸９２Ｃのまわりに係合部分１１８Ａと一体的に回転する。解除部分１１８Ｂは、第１ロック解除部材１１０に押されて一方向に回転することにより、係合部分１１８Ａの先端を第１補助歯車９２の外方に移動させ、係合部分１１８Ａの先端と第１キー部材１１４の突起１１４Ａとが係合している状態を解除する。
【００７３】
キー支持部材１２０は、第１補助歯車９２と一体的に形成される。キー支持部材１２０は、第１キー部材１１４が突出位置にあるときに、第１キー部材１１４が退避位置から突出位置に向かう方向における第１キー部材１１４の支持軸９２Ｂまわりの回転を阻止して、第１キー部材１１４を支持する。これによって第１キー部材１１４が支持軸６６Ａまわりの一方向に回転したときに、第１補助歯車９２を一方向に回転させることができる。
【００７４】
案内部１２２は、支持部材６６に取り付けられる。案内部１２２は、第１補助歯車９２が回転することにより、第１キー部材１１４を突出位置から退避位置に移動させる。第１キー部材１１４が突出位置にあるときに、第１補助歯車９２が回転すると、第１キー部材１１４が案内部１２２に接触することによって、第１キー部材１１４が支持軸９２Ｂまわりの他方向に回転する。第１キー部材１１４が退避位置に移動すると、係合部分１１８Ａが突起１１４Ａに係合することによって、第１キー部材１１４が再び退避位置に保持される。
【００７５】
図５または図６に示される減速機構８６は、第２軸５６の回転を減速して制御軸７８に与える。減速機構８６は、第３同期歯車１２６、第３補助歯車１２８、および、第４補助歯車１３０、および、第２切替部１３２を有する。減速機構８６は、支持部材６６ａに関して支持部材６６ｂとは反対側に配置される。減速機構８６は、支持部材６６ａと、リアスプロケット３８との間に配置される。
【００７６】
第３同期歯車１２６は、制御軸７８の端部に取り付けられ、制御軸７８と一体的に回転可能である。第３同期歯車１２６は、第２同期歯車９０よりも制御軸７８の軸方向の外方に取り付けられている。第３同期歯車１２６は、制御軸７８のリアスプロケット３８側の端部に設けられ、支持部材６６ａに関して支持部材６６ｂとは反対側に配置される。第３同期歯車１２６は、第２同期歯車９０よりも歯数が多い。第３同期歯車１２６の直径は、第１同期歯車８８の直径よりも大きい。第３同期歯車１２６は、第２補助歯車９４よりも直径が大きい。第３同期歯車１２６は、第２同期歯車９０と一体で形成されてもよい。
【００７７】
図８に示される第３補助歯車１２８は、支持部材６６ａに設けられる支持軸６６Ｄに回転可能に取り付けられている。第３補助歯車１２８は、外周の一部に歯が存在しない欠歯部１２８Ａが形成されている。第３補助歯車１２８は、第３同期歯車１２６と噛み合うことが可能な位置に配置されている。なお、図８においては、第４補助歯車１３０の図示を省略している。支持軸６６Ｄは、第２軸５６および制御軸７８に平行に設けられる。変速動作が行われていないときは、第３補助歯車１２８の欠歯部１２８Ａが第１同期歯車８８に対向する位置に配置されて、第１同期歯車８８と第３補助歯車１２８との間で動力が伝達されない。
【００７８】
第２切替部１３２は、第３補助歯車１２８が第１同期歯車８８と噛み合う状態と、第３補助歯車１２８が第１同期歯車８８と噛み合わない状態とを切り替える。第２切替部１３２は、第２キー部材１３４、ばね１３６、ロック部材１３８、キー支持部材１４０、および、案内部１４２を備える。
【００７９】
第２キー部材１３４は、第３補助歯車１２８に設けられる支持軸１２８Ｂのまわりに回転可能に取り付けられている。支持軸１２８Ｂは、支持軸６６Ｄに平行に設けられている。支持軸１２８Ｂは、第２キー部材１３４を支持する。第２キー部材１３４の先端部には、突起１３４Ａが形成されている。第２キー部材１３４は、第３補助歯車１２８の欠歯部１２８Ａに突出して、第１同期歯車８８に接触する突出位置と、第１同期歯車８８と接触しない位置である退避位置との間で移動可能に設けられている。
【００８０】
ばね１３６は、支持軸１２８Ｂのまわりに取り付けられ、第２キー部材１３４の先端が突出位置に突出する方向に、第１キー部材１１４を付勢している。ばね１１６は、ねじりばねによって構成される。
【００８１】
ロック部材１３８は、第３補助歯車１２８に設けられる支持軸１２８Ｃのまわりに回転可能に取り付けられ、係合部分１３８Ａおよび解除部分１３８Ｂを有する。支持軸１２８Ｃは、支持軸６６Ｄに平行に設けられている。支持軸１２８Ｃは、係合部分１１８Ａおよび解除部分１１８Ｂの間に設けられている。
【００８２】
係合部分１３８Ａは、先端が爪形状であり、第２キー部材１３４が退避位置にあるときに、第１キー部材１１４の先端の突起１３４Ａと係合可能である。解除部分１３８Ｂは、支持軸１２８Ｃのまわりに係合部分１３８Ａと一体的に回転する。解除部分１３８Ｂは、第２ロック解除部材１１２に押されて一方向に回転することにより、係合部分１３８Ａの先端を第３補助歯車１２８の外方に移動させ、係合部分１３８Ａの先端と第２キー部材１３４の突起１３４Ａの突起とが係合している状態を解除する。
【００８３】
キー支持部材１４０は、第３補助歯車１２８と一体的に形成される。キー支持部材１４０は、第２キー部材１３４が突出位置にあるときに、第２キー部材１３４が退避位置から突出位置に向かう方向における第２キー部材１３４の支持軸１２８Ｂまわりの回転を阻止して、第２キー部材１３４を支持する。これによって、第２キー部材１３４が支持軸６６Ｄまわりの一方向に回転したときに、第３補助歯車１２８を一方向に回転させることができる。
【００８４】
案内部１４２は、支持部材６６に取り付けられる。案内部１４２は、第３補助歯車１２８が回転することにより、第２キー部材１３４を突出位置から退避位置に移動させる。第２キー部材１３４が突出位置にあるときに、第３補助歯車１２８が回転すると、第２キー部材１３４が案内部１４２に接触することによって、第２キー部材１３４が支持軸１２８Ｂまわりの他方向に回転する。第２キー部材１３４が退避位置に移動すると、係合部分１３８Ａが突起１３４Ａに係合することによって、第２キー部材１３４が再び退避位置に保持される。
【００８５】
図５または図６に示されるように、第４補助歯車１３０は、支持部材６６ａに設けられる支持軸６６Ｄに回転可能に取り付けられている。第４補助歯車１３０は、第３補助歯車１２８と繋がっている。このため、第４補助歯車１３０は、第３補助歯車１２８と一体的に回転する。第４補助歯車１３０は、第３同期歯車１２６と噛み合うことが可能な位置に配置されている。
【００８６】
第４補助歯車１３０は、外周の一部に歯が存在しない欠歯部１３０Ａが形成されている。第４補助歯車１３０は、第２補助歯車９４よりも直径が小さい。変速動作が行われていないときは、第４補助歯車１３０の欠歯部１３０Ａが第３同期歯車１２６に対向する位置に配置され、第３同期歯車１２６と第４補助歯車１３０との間で動力が伝達されない。
【００８７】
図３および図４に示されるように、ハブシェル６４には、出力歯車７２のうちの第１出力歯車７２Ａと噛み合う内歯車６４Ａが形成されている。内歯車６４Ａは、ハブシェル６４の内周部で、ハブ軸５２まわりに環状に形成されている。内歯車６４Ａは、ハブシェル６４と一体で形成されてもよく、ハブシェル６４とは別体で形成してハブシェル６４の内周部に圧入などによって固定されてもよい。ハブシェル６４は、ハブ軸５２に回転可能に支持されている。ハブシェル６４のハブ軸方向の一端部は、ベアリングを介して駆動部６８に回転可能に支持されている。ハブシェル６４のハブ軸方向の他端部は、ベアリングを介して第２ハブ軸５２Ｂに支持されている。
【００８８】
駆動部６８は、リアスプロケット３８が取り付けられている駆動体１４４、および、駆動体１４４からの動力が伝達される入力部１４６を備える。駆動部６８は、ロックナット１１５を介して第１ハブ軸５２Ａに回転可能に支持されている。駆動体１４４は、ベアリングを介してロックナット１１５に支持されている。ロックナット１１５には、配線を引き出すための孔１１７が形成されている。駆動体１４４は、リアスプロケット３８を着脱可能に固定可能な取付部を含む。駆動体１４４は、ハブシェル６４の側面の開口をカバーする側壁部１４４Ａと、側壁部１４４Ａからハブシェル６４の内周部に延びる環状部１４４Ｂとを含む。ハブシェル６４は、ベアリングを介して環状部１４４Ｂに回転可能に支持されている。
【００８９】
入力部１４６は、ワンウェイクラッチ１４６Ｂを介して駆動体１４４に接続される。入力部１４６は、リアスプロケット３８および駆動体１４４が前転したとき、リアスプロケット３８および駆動体１４４とともに一体的に回転する。入力部１４６は、環状に形成される。入力部１４６には、入力歯車７０のうちの第１入力歯車７０Ａと噛み合う内歯車１４６Ａが形成されている。入力部１４６は、ハブ軸方向の一端部が、環状部１４４Ｂの外周部を外囲するように配置される。ハブ軸方向の一端部と、環状部１４４Ｂの外周部との間にワンウェイクラッチ１４６Ｂが設けられる。ワンウェイクラッチ１４６Ｂは、リアスプロケット３８が自転車１０の前進する方向に回転するときに、駆動体１４４の回転を入力部１４６に伝達する。ワンウェイクラッチ１４６Ｂは、ローラクラッチによって構成されてもよく、爪式のクラッチによって形成されてもよい。
【００９０】
内装変速機５０の作用について説明する。
図１に示されるペダル３４に加えられる人力駆動力によりクランクアーム３０が回転するとき、フロントスプロケット３６、チェーン４０、および、リアスプロケット３８が回転する。
【００９１】
図３に示されるリアスプロケット３８が回転することにより、駆動体１４４が回転する。駆動体１４４の回転は、ワンウェイクラッチ１４６Ｂを介して入力部１４６に伝達される。入力部１４６の回転は、入力部１４６の内歯車１４６Ａと噛み合っている第１入力歯車７０Ａ、および、第１入力歯車７０Ａと一体的に形成されている第２入力歯車７０Ｂ、すなわち、入力歯車７０に伝達される。入力歯車７０の回転は、入力歯車７０と噛み合っている入力側歯車７４に伝達される。入力側歯車７４のうちの係合部８０と噛み合っている第１入力側歯車７４Ａまたは第２入力側歯車７４Ｂの回転が第２軸５６および制御軸７８に伝達される。なお、入力側歯車７４のうちの係合部８０と噛み合っていない第１入力側歯車７４Ａまたは第２入力側歯車７４Ｂは、第２軸５６のまわりに空転する。
【００９２】
第２軸５６および制御軸７８の回転は、出力側歯車７６のうちの係合部８０と噛み合っている第１出力側歯車７６Ａ、第２出力側歯車７６Ｂ、または、第３出力側歯車７６Ｃに伝達される。なお、第１出力側歯車７６Ａ、第２出力側歯車７６Ｂ、および、第３出力側歯車７６Ｃのうちの係合部８０と噛み合っていない２つの歯車は、第２軸５６のまわりに空転する。
【００９３】
出力側歯車７６の回転は、出力側歯車７６と噛み合っている出力歯車７２に伝達される。第１出力歯車７２Ａ、第２出力歯車７２Ｂ、および、第３出力歯車７２Ｃは、一体的に回転し、第１出力歯車７２Ａと噛み合っている内歯車６４Ａが回転することにより、ハブシェル６４がハブ軸５２の軸心ＣＸまわりに回転する。ハブシェル６４が回転することにより後輪１８（図１参照）が回転する。
【００９４】
また、ユーザが変速操作装置２６（図１参照）を操作することにより、内装変速機５０の変速段を変更する旨の要求があったとき、第２軸５６と制御軸７８の相対回転位相が変更されることにより、内装変速機５０の変速段が変更される。
【００９５】
図５または図１２に示されるように、例えば、ユーザから、内装変速機５０の変速比を高くする旨の要求があったとき、切替駆動部９６の変速用モータ１００が一方向に回転し、変速用モータ１００の出力軸の回転が、小径歯車１０２、大径歯車１０４、および、中径歯車１０６の順に伝達される。中径歯車１０６の回転は、ガイド部材１０８のラックギア１０８Ａに伝達され、ガイド部材１０８が一方向に移動する。ガイド部材１０８の長孔１０８Ｂの端部が第１ロック解除部材１１０の支持軸１１０Ａと接触することにより、第１ロック解除部材１１０が支持軸６６Ｂのまわりに一方向に回転し、第１ロック解除部材１１０の先端がロック部材１１８の解除部分１１８Ｂと接触する。これによって、ロック部材１１８が支持軸９２Ｃのまわりに回転し、係合部分１１８Ａと第１キー部材１１４の突起１１４Ａとの係合が解除される。
【００９６】
図１３に示されるように、係合部分１１８Ａと第１キー部材１１４の突起１１４Ａとの係合が解除されることにより、第１キー部材１１４がばね１１６の付勢力により、退避位置から突出位置に移動し、第１キー部材１１４が、第１同期歯車８８と噛み合う。
【００９７】
図１４および図１５に示されるように、第１同期歯車８８の回転が第１キー部材１１４に伝達されることにより、第１補助歯車９２が回転し、第１補助歯車９２と第１同期歯車８８とが噛み合う。
【００９８】
図１６に示されるように、第１補助歯車９２が回転することにともない、第１補助歯車９２と繋がっている第２補助歯車９４が一体的に回転し、第２補助歯車９４が、第２同期歯車９０と噛み合う。第２同期歯車９０の直径は、第１同期歯車８８の直径よりも小さいので、第２軸５６の回転が増速されて制御軸７８に伝達されることとなる。このため、制御軸７８が第２軸５６に対して軸心ＣＺまわりに相対回転して、第２軸５６と制御軸７８との相対回転位相が変化し、係合部８０Ａ〜８０Ｅのうちの少なくともいずれか１つの状態が変化して、変速比が高くなる。
【００９９】
一方、例えば、ユーザから、内装変速機５０の変速比を低くする旨の要求があったとき、切替駆動部９６の変速用モータ１００が他方向に回転し、変速用モータ１００の出力軸の回転が、小径歯車１０２、大径歯車１０４、および、中径歯車１０６の順に伝達される。中径歯車１０６の回転は、ガイド部材１０８のラックギア１０８Ａに伝達され、ガイド部材１０８が他方向に移動する。ガイド部材１０８の長孔１０８Ｂの端部が第２ロック解除部材１１２の支持軸１１２Ａと接触することにより、第２ロック解除部材１１２が支持軸６６Ｃのまわりに一方向に回転し、第２ロック解除部材１１２の先端がロック部材１３８の解除部分１３８Ｂと接触する。その後、第２切替部１３２は、第１切替部９８と同様に動作し、第３補助歯車１２８が回転することにともない、第３補助歯車１２８と繋がっている第４補助歯車１３０が一体的に回転し、第４補助歯車１３０が、第３同期歯車１２６と噛み合う。第３同期歯車１２６の直径は、第１同期歯車８８の直径よりも大きいため、第２軸５６の回転が減速されて制御軸７８に伝達されることとなる。このため、制御軸７８が第２軸５６に対して軸心ＣＺまわりに相対回転して、第２軸５６と制御軸７８との相対回転位相が変化し、係合部８０Ａ〜８０Ｅのうちの少なくともいずれか１つのいずれかの状態が変化して、変速比が低くなる。
【０１００】
第２軸５６の回転が増速されて制御軸７８に伝達された後の第１切替部９８の動作について説明する。
図１７に示されるように、第２軸５６の回転が増速されて制御軸７８に伝達された後、第１補助歯車９２が所定角度回転することにより、第１キー部材１１４が案内部１２２と接触する。第１キー部材１１４と案内部１２２とが接触した状態で第１補助歯車９２がさらに回転すると、第１キー部材１１４は、ばね１１６の付勢力に抗して突出位置から退避位置に移動する。
【０１０１】
図１８に示されるように、第１キー部材１１４が退避位置に移動することにより、第１キー部材１１４の突起１１４Ａとロック部材１１８の係合部分１１８Ａとが係合する。第１キー部材１１４の突起１１４Ａとロック部材１１８の係合部分１１８Ａとが係合した状態で、第１補助歯車９２がさらに回転することにより、第１補助歯車９２の欠歯部９２Ａが第１同期歯車８８と対向する位置まで第１補助歯車９２が回転したとき、第１補助歯車９２と第１同期歯車８８とが噛み合わなくなり、図７に示される状態となる。これにより、第１補助歯車９２の回転が停止する。なお、第２切替部１３２についても同様の動作により、図８に示される状態となり、第３補助歯車１２８の回転が停止する。
【０１０２】
第１補助歯車９２が一回転すると、制御軸７８が第２軸５６の軸心ＣＺまわりの第１方向に相対回転して、第２軸５６と制御軸７８との相対回転位相が所定量だけ変化する。第４補助歯車１３０が一回転すると、制御軸７８が第２軸５６の軸心ＣＺまわりの第２方向に相対回転して、第２軸５６と制御軸７８との相対回転位相が所定量だけ変化する。第２軸５６と制御軸７８との相対回転位相が所定量だけ変化すると、一段変速するように、第２軸５６上の第２制御部分７８Ｂの位置が予め決定されている。
【０１０３】
図１９に示されるように、本実施形態の内装変速機５０の変速段は、６段である。図１９において、「ｕｐ」は、対応する係合部８０が第１状態であることを示し、「ｄｏｗｎ」は、対応する係合部８０が第２状態であることを示している。
【０１０４】
段数１においては、第１入力側歯車７４Ａに係合可能な第１係合部８０Ａ、および、第１出力側歯車７６Ａに係合可能な第３係合部８０Ｃが第１状態となり、第２係合部８０Ｂ、第４係合部８０Ｄ、および、第５係合部８０Ｅは第２状態となる。
【０１０５】
段数２においては、第１入力側歯車７４Ａに係合可能な第１係合部８０Ａ、および、第２出力側歯車７６Ｂに係合可能な第４係合部８０Ｄが第１状態となり、第２係合部８０Ｂ、第３係合部８０Ｃ、および、第５係合部８０Ｅは第２状態となる。
【０１０６】
段数３においては、第１入力側歯車７４Ａに係合可能な第１係合部８０Ａ、および、第３出力側歯車７６Ｃに係合可能な第５係合部８０Ｅが第１状態となり、第２係合部８０Ｂ、第３係合部８０Ｃ、および、第４係合部８０Ｄは第２状態となる。
【０１０７】
段数４においては、第２入力側歯車７４Ｂに係合可能な第２係合部８０Ｂ、および、第１出力側歯車７６Ａに係合可能な第３係合部８０Ｃが第１状態となり、第１係合部８０Ａ、第４係合部８０Ｄ、および、第５係合部８０Ｅは第２状態となる。
【０１０８】
段数５においては、第２入力側歯車７４Ｂに係合可能な第２係合部８０Ｂ、および、第２出力側歯車７６Ｂに係合可能な第４係合部８０Ｄが第１状態となり、第１係合部８０Ａ、第３係合部８０Ｃ、および、第５係合部８０Ｅは第２状態となる。
【０１０９】
段数６においては、第２入力側歯車７４Ｂに係合可能な第２係合部８０Ｂ、および、第３出力側歯車７６Ｃに係合可能な第５係合部８０Ｅが第１状態となり、第１係合部８０Ａ、第３係合部８０Ｃ、および、第４係合部８０Ｄは第２状態となる。
【０１１０】
例えば、段数３から段数４に変更するとき、増速機構８４により第２軸５６の回転が制御軸７８に増速して伝達され、第３出力側歯車７６Ｃに係合可能な第５係合部８０Ｅが第１状態から第２状態に変化する。そして、第２入力側歯車７４Ｂに係合可能な第２係合部８０Ｂが第１状態から第２状態に変化する。
【０１１１】
なお、第１入力側歯車７４Ａに係合可能な第１係合部８０Ａは、段数４、段数５、および、段数６においては、第１状態または第２状態を取り得る。段数４、段数５、および、段数６においては、第２入力側歯車７４Ｂの回転速度が第１入力側歯車７４Ａの回転速度よりも高い。このため、第２軸５６の回転速度が第１入力側歯車７４Ａの回転速度よりも高くなるので、第１係合部８０Ａが第１状態であっても、第１係合部８０Ａが、第１入力側歯車７４Ａと係合することはない。したがって第１係合部８０Ａは、制御軸７８によって制御しなくてもよい。
【０１１２】
また、第１出力側歯車７６Ａに係合可能な第３係合部８０Ｃは、段数２、段数３、段数５、および、段数６においては、第１状態または第２状態を取り得る。段数２、段数３、段数５、および、段数６においては、第２出力側歯車７６Ｂまたは第３出力側歯車７６Ｃの回転速度が、第１出力側歯車７６Ａの回転速度よりも高い。このため、第２軸５６の回転速度が第１出力側歯車７６Ａの回転速度よりも低くなるので、第３係合部８０Ｃが第１状態であっても、第３係合部８０Ｃが、第１出力側歯車７６Ａと係合することはない。したがって第３係合部８０Ｃは、制御軸７８によって制御しなくてもよい。
【０１１３】
変速するときに複数の係合部８０が動作する必要がある場合、動作すべき係合部８０がほぼ同時に動くように構成してもよく、第１状態から第２状態にすべき係合部８０を動作させた後、第２状態から第１状態にすべき係合部８０を動作させるように構成してもよい。第２制御部分７８Ｂの制御軸７８まわりの位置を予め設定することによって、係合部８０の動作タイミングを設定することができる。
【０１１４】
内装変速機５０によれば、例えば以下の効果が得られる。
（１）内装変速機５０は、ハブ軸５２の軸心ＣＸから離間して設けられた第１軸５４および第２軸５６を備える。第１軸５４には第１回転体５８が取り付けられ、第２軸５６には、第２回転体６０が取り付けられている。このため、内装変速機５０の設計の自由度が高い。
【０１１５】
（２）クラッチ機構６２の増速機構８４および第１切替部９８は、人力駆動力による第２軸５６の回転を増速して制御軸７８に伝達し、内装変速機５０の変速段を変更する。このように、内装変速機５０は、力の大きい人力駆動力を利用して変速するので、変速しやすくなる。
【０１１６】
（３）クラッチ機構６２の増速機構８４および第２切替部１３２は、人力駆動力による第２軸５６の回転を減速して制御軸７８に伝達し、内装変速機５０の変速段を変更する。このように、内装変速機５０は、力の大きい人力駆動力を利用して変速するので、変速しやすくなる。
【０１１７】
（変形例）
上記実施形態に関する説明は、本発明に従う内装変速機が取り得る形態の例示であり、その形態を制限することを意図していない。本発明に従う内装変速機は、実施形態以外に例えば以下に示される実施形態の変形例、および、相互に矛盾しない少なくとも２つの変形例が組み合わせられた形態を取り得る。
【０１１８】
・変形例の内装変速機５０は、入力歯車７０および出力歯車７２の少なくとも一方が、第１軸５４と一体的に回転する。
・変形例の内装変速機５０は、第１回転体５８および第２回転体６０の歯車に代えて、スプロケットまたはプーリーを含む。この変形例の内装変速機５０は、チェーンまたはベルトによって第１回転体５８および第２回転体６０を連結するとともに、駆動部６８と第１回転体５８との間、または、第２回転体６０とハブシェル６４との間に回転方向を逆転させる逆転機構を設ける。逆転機構はたとえば、複数のギアによってすることができる。
【０１１９】
・変形例の内装変速機５０は、第２入力歯車７０Ｂが省略される。この変形例の内装変速機５０は、第２入力側歯車７４Ｂ、第２入力側歯車７４Ｂに対応する第２係合部８０Ｂ、第２制御部分７８Ｂ、および、開口５６Ａも省略する。すなわち、この変形例の内装変速機５０の変速段は、３段である。
【０１２０】
・変形例の内装変速機５０は、第２出力歯車７２Ｂ、および、第３出力歯車７２Ｃのうちの少なくとも１つの歯車が省略される。第２出力歯車７２Ｂを省略する場合、第２出力側歯車７６Ｂおよび対応する第４係合部８０Ｄ、第２制御部分７８Ｂ、および、開口５６Ａも省略する。第３出力歯車７２Ｃを省略する場合、第３出力側歯車７６Ｃおよび対応する第５係合部８０Ｅ、第２制御部分７８Ｂ、および、開口５６Ａも省略する。１つの歯車が省略される場合、この変形例の内装変速機５０の変速段は、３段である。２つの歯車が省略される場合、この変形例の内装変速機５０の変速段は、４段である。
【０１２１】
・変形例の内装変速機５０は、第１入力側歯車７４Ａまたは第２入力側歯車７４Ｂが省略される。第１入力側歯車７４Ａを省略する場合は、第１入力側歯車７４Ａに対応する係合部８０Ａ、第２制御部分７８Ｂ、および、開口５６Ａも省略する。第２入力側歯車７４Ｂを省略する場合は、第２入力歯車７０Ｂ、第２入力側歯車７４Ｂに対応する第２係合部８０Ｂ、第２制御部分７８Ｂ、および、開口５６Ａも省略する。すなわち、この変形例の内装変速機５０の変速段は、３段である。
【０１２２】
・変形例の内装変速機５０は、第１出力側歯車７６Ａ、第２出力側歯車７６Ｂ、または、第３出力側歯車７６Ｃのうちの１つの歯車、または、２つの歯車が省略される。第１出力側歯車７６Ａを省略する場合は、第１出力側歯車７６Ａに対応する係合部８０Ａ、第２制御部分７８Ｂ、および、開口５６Ａも省略する。第２出力側歯車７６Ｂを省略する場合は、第１出力側歯車７６Ａに対応する第４係合部８０Ｄ、第２制御部分７８Ｂ、および、開口５６Ａも省略し、第２出力歯車７２Ｂを省略してもよい。第３出力側歯車７６Ｃを省略する場合は、第３出力側歯車７６Ｃに対応する第５係合部８０Ｅ、第２制御部分７８Ｂ、および、開口５６Ａも省略し、第３出力歯車７２Ｃを省略してもよい。１つの歯車が省略される場合、この変形例の内装変速機５０の変速段は、４段である。２つの歯車が省略される場合、この変形例の内装変速機５０の変速段は、２段である。
【０１２３】
・変形例の内装変速機５０は、増速機構８４、切替駆動部９６、第１切替部９８、減速機構８６、および、第２切替部１３２が省略される。この変形例の内装変速機５０は、電気モータ等のアクチュエータが制御軸７８を直接またはモータ減速機構を介して回転させることにより、第２軸５６に対する制御軸７８の相対回転位相を変更して、内装変速機５０の変速段を変更する。
【０１２４】
・変形例の内装変速機５０は、ハブシェル６４の径方向におけるハブ軸５２と第１軸５４との間の距離と、ハブシェル６４の径方向におけるハブ軸５２と第２軸５６との間の距離とが異なる。
【０１２５】
・変形例の内装変速機５０は、第１軸５４の軸心ＣＹと第２軸５６の軸心ＣＺとが、ハブ軸５２の軸心ＣＸに対して対称に配置されていない。
・変形例の内装変速機５０は、増速機構８４によって変速比が低くなるように変速し、減速機構８６によって変速比が高くなるように変速してもよい。
【０１２６】
・変形例の内装変速機５０は、入力歯車７０および入力側歯車７４をそれぞれ３枚以上の歯車で形成してもよく、出力歯車７２および出力側歯車７６をそれぞれ４枚以上の歯車で形成してもよい。
【０１２７】
・変形例の内装変速機５０は、制御軸７８に係合部８０が設けられ、第２軸５６によって、係合部８０の第１状態と第２状態とを切り替える。この変形例においては、第２軸５６の周方向における複数の開口５６Ａの位置がそれぞれ異なり、第１係合部８０Ａ〜第５係合部８０Ｅのうちの開口５６Ａと面する係合部８０が第１状態となり、開口５６Ａと面しない係合部８０が第２状態となる。
【０１２８】
・リアスプロケット３８は、ハブ軸５２と同軸に設けられているが、リアスプロケット３８をハブ軸５２とは別の軸まわりに回転するように設けてもよい。内装変速機５０において、たとえば第１軸５４と同軸にリアスプロケット３８を設けてもよい。
【符号の説明】
【０１２９】
１０      自転車
１２      フレーム
５０      内装変速機
５２      ハブ軸
５２Ａ    第１ハブ軸
５２Ｂ    第２ハブ軸
５４      第１軸
５６      第２軸
５６Ａ    開口
５８      第１回転体
６０      第２回転体
６２      クラッチ機構
６４      ハブシェル
６４Ａ    内歯車
６６      支持部材
６８      駆動部
７０      入力歯車
７２      出力歯車
７４      入力側歯車
７６      出力側歯車
７８      制御軸
７８Ａ    制御部分
８０      係合部
８２      ばね（弾性部材）
８４      増速機構
８６      減速機構
８８      第１同期歯車
９０      第２同期歯車
９２      第１補助歯車
９２Ａ    欠歯部
９４      第２補助歯車
９８      第１切替部
１２６    第３同期歯車
１２８    第３補助歯車
１２８Ａ  欠歯部
１３０    第４補助歯車
１３２    第２切替部
１４６Ａ  内歯車
【図１】
0006328588.tif 000002
【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】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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