(57)【要約】【課題】手で操作しなくても自動的に変速でき、しかも脚力の弱い人にとっても容易に変速操作できる自動変速機構及びその自動変速機構を有する自転車用ハブの提供を目的とする。【解決手段】自動変速機構を有する自転車用ハブは、ハブ本体１００と、車軸１１０と、自動変速機構１とを備えている。自動変速機構１は、駆動体３０を有する駆動部３と、伝達体２０を有する伝達部２と、駆動体３０と伝達体２０とを回転伝達可能に連結する第１連結手段及び第２連結手段とを備えている。第１連結手段は、当接体２６と被当接体３３とを備え、第２連結手段により連結した駆動体３０の駆動方向側への回転に際し、当接体２６と被当接体３３とを当接させてその当接させた当接体２６と被当接体３３とを介して駆動体３０と伝達体２０とを互いに回転不能状態にして連結する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動力を受けて車軸に対して回転し得るように配位された駆動体と、駆動体に対して回転可能に配位され車軸に回転自在に支持されたハブ本体に駆動体の回転力を伝達する伝達体と、駆動体と伝達体とを回転伝達可能に連結する第１連結手段と、伝達体の駆動体に対する回転速度が第１連結手段により駆動体に連結した伝達体の駆動体に対する回転速度よりも遅くなるように、駆動体と伝達体とを回転伝達可能に連結する第２連結手段とを備え、
第１連結手段は、被当接体保持部に保持された被当接体と、当接体保持部に保持された当接体とを備え、この被当接体保持部は、被当接体保持部の駆動方向の回転に伴なって伝達体が駆動方向に回転するように構成され、当接体保持部は、駆動体の駆動方向の回転に伴なって駆動方向に回転するように構成され、被当接体保持部に対して駆動体が駆動方向側へ所定量、回転した後、当接体と被当接体とを当接させるとともに、その当接させた当接体と被当接体とを介して駆動体と伝達体とを回転伝達可能に連結させ、被当接体保持部に対する駆動体の反駆動方向側への回転に際し、連結した駆動体と伝達体とを連結解除するものであり、
第２連結手段は、第１連結手段による駆動体と伝達体との連結を解除した状態で、駆動体と伝達体とを連結させるとともに、第１連結手段による駆動体と伝達体との連結状態で、駆動体と伝達体とを連結不能にするものであることを特徴とする自動変速機構。
【請求項２】
上記被当接体は、被当接体保持部に設けられた被当接体用止め部に当接するまで被当接体保持部に周方向移動可能に保持され、
上記第１連結手段は、被当接体保持部に対して駆動体が駆動方向側へ所定量、回転した後、当接体と被当接体とを当接させるとともに、被当接体と被当接体用止め部とを当接させることにより、当接させた当接体と被当接体とを介して駆動体と伝達体とを回転伝達可能に連結させるものであることを特徴とする請求項１記載の自動変速機構。
【請求項３】
上記自動変速機構は、第２連結手段による連結を不能にして第１連結手段による連結状態に維持し得るとともに、維持解除し得る第１連結維持手段と、第１連結手段による連結を不能にして第２連結手段による連結状態に維持し得るとともに、維持解除し得る第２連結維持手段との少なくとも一つを備えたものであることを特徴とする請求項１又は２記載の自動変速機構。
【請求項４】
上記当接体は、被当接体保持部に対する駆動体の駆動方向側への回転に際し被当接体と当接可能な当接位置から当接不能な当接不能位置までの範囲を径方向移動可能に、当接体保持部に保持されたものであり、
上記第２連結維持手段は、当接体を当接不能位置に係脱自在に係止するものであることを特徴とする請求項３記載の自動変速機構。
【請求項５】
上記当接体は、被当接体保持部に対する駆動体の駆動方向側への回転に際し被当接体と当接可能な当接位置から被当接体保持部に当接して駆動体と伝達体とを互いに回転不能状態に固定し得る固定位置までの範囲を径方向移動可能に、当接体保持部に保持されたものであり、
上記第１連結維持手段は、当接体を固定位置に係脱自在に係止するものであることを特徴とする請求項３又は４記載の自動変速機構。
【請求項６】
上記自動変速機構は、減速機構部と、減速機構部を介して駆動体から回転を減速しつつ伝達される伝達部用連結部とを備え、
上記第１連結手段は、被当接体保持部に対して駆動体が駆動方向側へ所定量、回転した後、当接体と被当接体とを当接させるとともに、その当接させた当接体と被当接体とを介して駆動体と伝達体とを互いに回転不能状態にして連結させるものであり、
上記第２連結手段は、被当接体保持部に対する駆動体の駆動方向側への回転に伴なう伝達部用連結部のその駆動方向側への回転に際して伝達部用連結部と伝達体とを連結させ、被当接体保持部に対する駆動体の反駆動方向側への回転に伴なう伝達部用連結部のその反駆動方向側への回転に際して伝達部用連結部と伝達体とを連結不能にするものであることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の自動変速機構。
【請求項７】
上記自動変速機構は、増速機構部と、増速機構部を介して伝達体に回転を増速しつつ伝達する駆動部用連結部とを備え、
上記被当接体保持部は、駆動部用連結部から構成され、
上記第１連結手段は、被当接体保持部に対して駆動体が駆動方向側へ所定量、回転した後、当接体と被当接体とを当接させるとともに、その当接させた当接体と被当接体とを介して駆動部用連結部と駆動体とを互いに回転不能状態にして連結させるものであり、
上記第２連結手段は、被当接体保持部に対する駆動体の駆動方向側への回転に際して駆動体と伝達体とを連結させ、被当接体保持部に対する駆動体の反駆動方向側への回転に際して駆動体と伝達体とを連結不能にするものであることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の自動変速機構。
【請求項８】
上記当接体は、当接体保持部に設けられた当接体用止め部に当接するまで当接体保持部に周方向移動可能に保持され、
上記第１連結手段は、被当接体保持部に対して駆動体が駆動方向側へ所定量、回転した後、当接体と被当接体とを当接させるとともに、当接体と当接体用止め部とを当接させることにより、当接させた当接体と被当接体とを介して駆動体と伝達体とを回転伝達可能に連結させるものであることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の自動変速機構。
【請求項９】
自転車に回転不能に取り付けられる車軸と、車軸に回転自在に支持されたハブ本体と、自動変速機構とを備え、
この自動変速機構は、駆動力を受けて車軸に対して回転し得るように配位された駆動体と、ハブ本体の一部から構成された伝達体と、駆動体と伝達体とを回転伝達可能に連結する第１連結手段と、伝達体の駆動体に対する回転速度が第１連結手段により駆動体に連結した伝達体の駆動体に対する回転速度よりも遅くなるように、駆動体と伝達体とを回転伝達可能に連結する第２連結手段とを備え、
第１連結手段は、被当接体保持部に保持された被当接体と、当接体保持部に保持された当接体とを備え、この被当接体保持部は、被当接体保持部の駆動方向の回転に伴なって伝達体が駆動方向に回転するように構成され、当接体保持部は、駆動体の駆動方向の回転に伴なって駆動方向に回転するように構成され、被当接体保持部に対して駆動体が駆動方向側へ所定量、回転した後、当接体と被当接体とを当接させるとともに、その当接させた当接体と被当接体とを介して駆動体と伝達体とを回転伝達可能に連結させ、被当接体保持部に対する駆動体の反駆動方向側への回転に際し、連結した駆動体と伝達体とを連結解除するものであり、
第２連結手段は、第１連結手段による駆動体と伝達体との連結を解除した状態で、駆動体と伝達体とを連結させるとともに、第１連結手段による駆動体と伝達体との連結状態で、駆動体と伝達体とを連結不能にするものであることを特徴とする自動変速機構を有する自転車用ハブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、自動変速機構及びその自動変速機構を有する自転車用ハブに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自転車に変速機構を用いたものが知られている。この従来の変速機構として、例えば歯数の異なる複数のチェーン巻回用ギヤを備えた多段ギヤホイールと、各ギヤにチェーンを移し変えるための変速機と、変速機を操作するための操作レバーと、変速機と操作レバーとを連結したワイヤとを備えたものが知られている。そして、自転車の車体の一部に取り付けた操作レバーを操作することにより変速機を介してチェーンを多段ギヤホイールにおける歯数の異なる他のチェーン巻回用ギヤに移し変える。これにより、変速できるようにしたものである。
【０００３】
しかしながら、このものにおいては、変速操作する場合、その都度、ハンドルから手を離して操作レバーを操作しなければならず、変速操作が面倒である。又、多段ギヤホイールに加えて変速機やレバー等を必要とし、部品点数が多くなってしまい、組み付け工程に時間を要すると共に、コスト高になってしまっている。
【０００４】
一方、自転車用ハブに複数のギヤ群を内装すると共に、そのハブに一つのチェーン巻回用ギヤを設けた、いわゆる内装ハブと、操作部と、内装ハブと操作部とを連結したワイヤとを備えものも提案されている。このものは、自転車の車体の一部に取り付けた操作部を手ですることによりギヤ群のギヤ比を変える。これにより、変速できるようにしたものである。
【０００５】
ところが、このものにおいても、先のものと同様に、変速操作する場合には、その都度、手で操作部を操作しなければならず、変速操作が面倒であり、又、操作部やワイヤ等を必要とし、部品点数が多くなってしまい、組み付け工程に時間を要すると共に、コスト高になってしまう。
【０００６】
そこで、本発明者は、このような問題点を解決する自動変速機構を発明し出願した。この自動変速機構は、伝達体と、伝達体に対して回転自在な駆動体と、駆動体と伝達体とを回転伝達可能に連結する連結手段とを備えている。又、連結手段は、第１連結手段と、駆動体に対する伝達体の回転速度を、第１連結手段により伝達体と駆動体とを連結した際における駆動体に対する伝達体の回転速度よりも遅く回転し得るように伝達体と駆動体とを連結する第２連結手段とから構成する。そして、自転車のペダルを一定以上の力で踏み込んで、第１連結手段によって駆動体に連結した伝達体に駆動体から一定以上の回転力がかかると第１連結手段による連結が外れ、駆動体と伝達体とが第２連結手段によって連結できるようにしたものである。これにより、例えば停止状態から発進する場合や坂道を登るような場合には、自転車のペダルを一定以上の力で踏み込むだけで、駆動体と伝達体とを、第１連結手段による連結を外して、第１連結手段により連結した際における駆動体に対する伝達体の回転速度よりも遅く回転させる第２連結手段による連結に切り替えることができ、操作レバーを操作しなくても良いものにできる。
【特許文献１】特開２００２−１０４２７７号公報
【０００７】
ところが、このものにおいては、上述のように自転車のペダルを一定以上の力で踏み込んで、第１連結手段によって駆動体に連結した伝達体に駆動体から一定以上の回転力をかける必要がある。そのため、例えば脚力の弱い人には、第１連結手段による連結を外して第２連結手段による連結に切り替えることが煩わしいことになる場合があるという問題点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本願発明は、以上の実情に鑑みてなされたもので、手で操作しなくても自動的に変速でき、しかも脚力の弱い人にとっても容易に変速操作できる自動変速機構及びその自動変速機構を有する自転車用ハブの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願発明は、次の特徴を有する自動変速機構を提供することにより、上記課題を解決する。
【００１０】
請求項１記載の自動変速機構は、駆動力を受けて車軸に対して回転し得るように配位された駆動体と、駆動体に対して回転可能に配位され車軸に回転自在に支持されたハブ本体に駆動体の回転力を伝達する伝達体と、駆動体と伝達体とを回転伝達可能に連結する第１連結手段と、伝達体の駆動体に対する回転速度が第１連結手段により駆動体に連結した伝達体の駆動体に対する回転速度よりも遅くなるように、駆動体と伝達体とを回転伝達可能に連結する第２連結手段とを備え、第１連結手段は、被当接体保持部に保持された被当接体と、当接体保持部に保持された当接体とを備え、この被当接体保持部は、被当接体保持部の駆動方向の回転に伴なって伝達体が駆動方向に回転するように構成され、当接体保持部は、駆動体の駆動方向の回転に伴なって駆動方向に回転するように構成され、被当接体保持部に対して駆動体が駆動方向側へ所定量、回転した後、当接体と被当接体とを当接させるとともに、その当接させた当接体と被当接体とを介して駆動体と伝達体とを回転伝達可能に連結させ、被当接体保持部に対する駆動体の反駆動方向側への回転に際し、連結した駆動体と伝達体とを連結解除するものであり、第２連結手段は、第１連結手段による駆動体と伝達体との連結を解除した状態で、駆動体と伝達体とを連結させるとともに、第１連結手段による駆動体と伝達体との連結状態で、駆動体と伝達体とを連結不能にするものである。
【００１１】
請求項２記載の自動変速機構は、請求項１記載の自動変速機構に係る被当接体が、被当接体保持部に設けられた被当接体用止め部に当接するまで被当接体保持部に周方向移動可能に保持され、上記第１連結手段は、被当接体保持部に対して駆動体が駆動方向側へ所定量、回転した後、当接体と被当接体とを当接させるとともに、被当接体と被当接体用止め部とを当接させることにより、当接させた当接体と被当接体とを介して駆動体と伝達体とを回転伝達可能に連結させるものである。
【００１２】
請求項３記載の自動変速機構は、請求項１または２記載の自動変速機構が第２連結手段による連結を不能にして第１連結手段による連結状態に維持し得るとともに、維持解除し得る第１連結維持手段と、第１連結手段による連結を不能にして第２連結手段による連結状態に維持し得るとともに、維持解除し得る第２連結維持手段との少なくとも一つを備えたものである。
【００１３】
請求項４記載の自動変速機構は、請求項３記載の自動変速機構に係る上記当接体は、被当接体保持部に対する駆動体の駆動方向側への回転に際し被当接体と当接可能な当接位置から当接不能な当接不能位置までの範囲を径方向移動可能に、当接体保持部に保持されたものであり、上記第２連結維持手段は、当接体を当接不能位置に係脱自在に係止するものである。
【００１４】
請求項５記載の自動変速機構は、請求項３または４記載の自動変速機構に係る上記当接体が、被当接体保持部に対する駆動体の駆動方向側への回転に際し被当接体と当接可能な当接位置から被当接体保持部に当接して駆動体と伝達体とを互いに回転不能状態に固定し得る固定位置までの範囲を径方向移動可能に、当接体保持部に保持されたものであり、上記第１連結維持手段は、当接体を固定位置に係脱自在に係止するものである。
【００１５】
請求項６記載の自動変速機構は、請求項１〜５の何れかに記載の自動変速機構が、減速機構部と、減速機構部を介して駆動体から回転を減速しつつ伝達される伝達部用連結部とを備え、上記第１連結手段は、被当接体保持部に対して駆動体が駆動方向側へ所定量、回転した後、当接体と被当接体とを当接させるとともに、その当接させた当接体と被当接体とを介して駆動体と伝達体とを互いに回転不能状態にして連結させるものであり、上記第２連結手段は、被当接体保持部に対する駆動体の駆動方向側への回転に伴なう伝達部用連結部のその駆動方向側への回転に際して伝達部用連結部と伝達体とを連結させ、被当接体保持部に対する駆動体の反駆動方向側への回転に伴なう伝達部用連結部のその反駆動方向側への回転に際して伝達部用連結部と伝達体とを連結不能にするものである。
【００１６】
請求項７記載の自動変速機構は、請求項１〜６の何れかに記載の自動変速機構が、増速機構部と、増速機構部を介して伝達体に回転を増速しつつ伝達する駆動部用連結部とを備え、上記被当接体保持部は、駆動部用連結部から構成され、上記第１連結手段は、被当接体保持部に対して駆動体が駆動方向側へ所定量、回転した後、当接体と被当接体とを当接させるとともに、その当接させた当接体と被当接体とを介して駆動部用連結部と駆動体とを互いに回転不能状態にして連結させるものであり、上記第２連結手段は、被当接体保持部に対する駆動体の駆動方向側への回転に際して駆動体と伝達体とを連結させ、被当接体保持部に対する駆動体の反駆動方向側への回転に際して駆動体と伝達体とを連結不能にするものである。
【００１７】
請求項８記載の自動変速機構は、請求項１〜７の何れかに記載の自動変速機構に係る上記当接体が、当接体保持部に設けられた当接体用止め部に当接するまで当接体保持部に周方向移動可能に保持され、上記第１連結手段は、被当接体保持部に対して駆動体が駆動方向側へ所定量、回転した後、当接体と被当接体とを当接させるとともに、当接体と当接体用止め部とを当接させることにより、当接させた当接体と被当接体とを介して駆動体と伝達体とを回転伝達可能に連結させるものである。
【００１８】
又、本願発明は、次の特徴を有する自動変速機構を有する自転車用ハブを提供することにより、上記課題を解決する。
【００１９】
請求項９記載の自動変速機構を有する自転車用ハブは、自転車に回転不能に取り付けられる車軸と、車軸に回転自在に支持されたハブ本体と、自動変速機構とを備え、この自動変速機構は、駆動力を受けて車軸に対して回転し得るように配位された駆動体と、ハブ本体の一部から構成された伝達体と、駆動体と伝達体とを回転伝達可能に連結する第１連結手段と、伝達体の駆動体に対する回転速度が第１連結手段により駆動体に連結した伝達体の駆動体に対する回転速度よりも遅くなるように、駆動体と伝達体とを回転伝達可能に連結する第２連結手段とを備え、第１連結手段は、被当接体保持部に保持された被当接体と、当接体保持部に保持された当接体とを備え、この被当接体保持部は、駆動体の駆動方向の回転に伴なって駆動方向に回転するように構成され、当接体保持部は、この当接体保持部の駆動方向の回転に伴なって伝達体が駆動方向に回転するように構成され、被当接体保持部に対して駆動体が駆動方向側へ所定量、回転した後、当接体と被当接体とを当接させるとともに、その当接させた当接体と被当接体とを介して駆動体と伝達体とを回転伝達可能に連結させ、被当接体保持部に対する駆動体の反駆動方向側への回転に際し、連結した駆動体と伝達体とを連結解除するものであり、第２連結手段は、第１連結手段による駆動体と伝達体との連結を解除した状態で、駆動体と伝達体とを連結させるとともに、第１連結手段による駆動体と伝達体との連結状態で、駆動体と伝達体とを連結不能にするものである。
【発明の効果】
【００２０】
本願の請求項１記載の自動変速機構においては、第２連結手段により駆動体と伝達体とを連結した状態で自転車のクランクを回して走行すれば、その走行に伴なって第２連結手段により伝達体に連結した駆動体が駆動方向に回転し、その回転に際し、当接体と被当接体とを当接させその当接させた当接体と被当接体とを介して駆動体と伝達体とを回転伝達可能に連結させることができる。これにより、自転車の走行に伴なって、第２連結手段により伝達体に連結した駆動体が回転すれば自動的に第１連結手段により連結した状態にできる。
【００２１】
一方、第１連結手段により連結した伝達体と駆動体とを連結解除する場合は、駆動体を、第１連結手段により連結させる場合と逆方向の反駆動方向側に回転させれば良く、これにより、駆動体と伝達体とを第１連結手段による連結を解除して第２連結手段により連結した状態にできる。従って、例えば自転車を停止状態から走行を開始したスタート時、或いは上り坂を走行する場合には、例えばクランクを逆回転させて駆動体を反駆動方向側に回転させれば良く、これにより、伝達体の駆動体に対する回転速度が第１連結手段により駆動体に連結した伝達体の駆動体に対する回転速度よりも遅くなる第２連結手段による連結に切り替えることができる。
【００２２】
その際、従来のように駆動体に一定以上の力をかけなくても、例えばクランクを逆回転させて駆動体を反駆動方向側に回転させれば良く、脚力の弱い人でも容易に切り替えることができる。これにより、使用し易い実用的なものにできる。
【００２３】
本願の請求項２記載の自動変速機構においては、被当接体は被当接体保持部に周方向移動可能に保持され、第１連結手段は、駆動体の駆動方向側への回転に際し、当接体と被当接体とを当接させるとともに、被当接体と被当接体用止め部とを当接させることにより、駆動体と伝達体とを回転伝達可能に連結させるものとする。
【００２４】
例えば図３に示す被当接体２６を伝達部２における被当接体保持部としての伝達部用連結筒部材２３に固定した場合、駆動体３０の時計方向側の駆動方向側への回転に際して、駆動体３０が伝達部用連結筒部材２３に対して最大でもほぼ１回転すれば当接体３３が被当接体２６に当接し（図３に示す状態から図７Ａ示す状態）、駆動体３０と伝達部用連結筒部材２３とが回転伝達可能に連結する。そのため、例えば第２連結手段により連結して走行を開始してから第１連結手段により連結するまでにおける第２連結手段により連結した状態での走行距離が短くなる。その結果、スタート時や上り坂を走行する場合に、十分に走行しない状態で第１連結手段による連結に切り替わってしまい、スタート時や上り坂を円滑に走行できない場合が生じるおそれがある。
【００２５】
しかし、この発明のように、被当接体２６は被当接体保持部に周方向移動可能に保持されたものにすれば、駆動体３０の時計方向側への回転に際して、例えば当接体３３が被当接体２６に当接した図７Ａ示す状態では、被当接体２６が被当接体保持部としての伝達部用連結筒部材２３に対して移動し得るため、駆動体３０と伝達部用連結筒部材２３とは未だ連結せず、駆動体３０の回転に伴なう当接体３３の回転によって、図８に示すように被当接体２６が被当接体用受容保持部２７に形成された被当接体用止め部２７ｂに当接し伝達部用連結筒部材２３に対する被当接体２６の移動が止まることにより、駆動体３０と伝達部用連結筒部材２３とが回転伝達可能に連結する。従って、駆動体３０を伝達体２０と共に回転する伝達部用連結筒部材２３に対して１回転以上回転させてから駆動体３０と伝達体２０とを回転伝達可能に連結でき、第２連結手段により連結した状態での走行距離を長くすることができる。よって、スタート時や上り坂を走行する場合に、十分に走行してから第１連結手段による連結に切り替えることができ、スタート時や上り坂を第２連結手段による連結によって円滑に走行し得るように調整できる。
【００２６】
本願の請求項３記載の自動変速機構においては、第２連結手段による連結を不能にして第１連結手段による連結状態に維持し得るととともに、維持解除し得る第１連結維持手段と、第１連結手段による連結を不能にして第２連結手段による連結状態に維持し得るととともに、維持解除し得る第２連結維持手段との少なくとも一つを備えたものとする。
【００２７】
こうすることにより、例えば通常の走行に際しては第１連結維持手段によって第１連結手段により連結させた状態にして走行し、急な坂道を上るような場合にだけ、その維持した状態を解除し、第２連結手段による連結状態にして走行することも可能になる。或いは、例えば脚力が強く、走行に際し第１連結維持手段によって常時第１連結手段により連結させた状態にして走行したいと思う人は、第１連結手段により連結させた状態にして走行でき、一方、脚力が弱く、走行に際し第２連結維持手段によって常時第２連結手段により連結させた状態にして走行したいと思う人は、第２連結手段により連結させた状態にして走行できる。従って、走行する場所に応じて、或いは乗る人に応じて種々の乗り方ができ、使用便利なものにできる。
【００２８】
請求項４記載の自動変速機構においては、当接体は、被当接体保持部に対する駆動体の駆動方向側への回転に際し被当接体と当接可能な当接位置から当接不能な当接不能位置まで範囲を径方向移動可能に、当接体保持部に保持されたものであり、上記第２連結維持手段は、当接体を当接不能位置に係脱自在に係止するものとする。
【００２９】
こうすることにより、第２連結維持手段を、容易に形成できる。
【００３０】
請求項５記載の自動変速機構においては、当接体が、被当接体保持部に対する駆動体の駆動方向側への回転に際し被当接体と当接可能な当接位置から被当接体保持部に当接して駆動体と伝達体とを互いに回転不能状態に固定し得る固定位置までの範囲を径方向移動可能に、当接体保持部に保持されたものであり、上記第１連結維持手段は、当接体を固定位置に係脱自在に係止するものとする。
【００３１】
こうすることにより、第１連結維持手段を、容易に形成できる。
【００３２】
本願の請求項６記載の自動変速機構においては、第１連結手段による伝達体と駆動体との連結状態では、駆動体と伝達体とは互いに回転不能状態になるため、伝達体は駆動体と同じ回転速度で回転し、又、駆動部用連結部は、減速機構部によって、駆動体の回転速度よりも遅く回転する。そのため、例えば図９に示すように、伝達体２０は、駆動部用連結部５１よりも速く回転し、その結果、駆動部用連結部５１は、伝達体２０に対して相対的に反時計方向の反駆動方向側に回転することになり、伝達体２０と駆動体３０とを第２連結手段によって連結することのないものにできる。その一方、第１連結手段による伝達体と駆動体との連結が外れた状態では、伝達体は第１連結手段を介して駆動体から回転伝達されないため、駆動部用連結部５１は、例えば図４に示すように伝達体に対して時計方向の駆動方向側に回転し、第２係合手段によって伝達体と駆動体とを連結できる。これにより、第１連結手段と第２連結手段とによって、選択的に駆動体と伝達体とを連結しうるものにできる。
【００３３】
又、第２連結手段によって連結した状態では、駆動部用連結部は減速機構部によって駆動体の回転速度よりも遅く回転するため、その駆動部用連結部に連結した伝達体は、駆動体の回転速度よりも遅く回転する。その結果、伝達体を駆動体と同じ回転速度で回転する場合に比して小さい力で回転させることができ、スタート時、或いは上り坂等を、より走行し易いものにできる。
【００３４】
本願の請求項７記載の自動変速機構においては、第１連結手段によって連結した状態では、伝達体は、増速機構部によって伝達部用連結部の回転速度よりも速く回転するため、その伝達部用連結部に連結した駆動体の回転速度よりも速く回転する。その結果、伝達体を駆動体と同じ回転速度で回転する場合に比して速く回転させることができ、例えばスタートして一定の速度に達した場合に、より走行し易いものにできる。
【００３５】
本願の請求項８記載の自動変速機構においては、第１連結手段は、駆動体の回転に際し、当接体と被当接体とを当接させるとともに、当接体と当接体用止め部とを当接させることにより、当接体と被当接体とを介して駆動体と伝達体とを回転伝達可能に連結させるものとする。
【００３６】
こうすることにより、上述の請求項２記載の被当接体を被当接体保持部に移動可能とした場合と同様に、駆動体を伝達体に対して１回転以上回転させてから駆動体と伝達体とを回転伝達可能に連結でき、第２連結手段により連結した状態での走行距離を長くすることができる。又、被当接体を被当接体保持部に対して移動可能にするとともに、当接体を当接体保持部に対して移動可能にすれば、第２連結手段により連結した状態から第１連結手段により連結するまでにおける第２連結手段により連結した状態での走行距離を、より長くすることができ、第２連結手段により連結した状態での走行距離を自在に調整できる。
【００３７】
本願の請求項９記載の自動変速機構を有する自転車用ハブにおいては、自動変速機構の伝達体を、ハブ本体の一部として兼用でき、ハブ本体と自動変速機構とを別途に形成する場合に比して部品点数を少なくできると共に、低コストで自動変速機構を備えた自転車用ハブを製作できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、図面を基にして本願発明の一実施の形態を具体的に説明する。図１は、本願発明の第1実施形態の自動変速機構を有する自転車用のハブの一部を断面にした説明図、図２は、図１の自動変速機構部の要部拡大断面説明図、図３は、図２のＩＩＩ―ＩＩＩ線に沿う拡大した断面図、図４は図２のＩＶ―ＩＶ線に沿う拡大した断面図、図５は図２のＶ―Ｖ線に沿う拡大した断面図である。
【００３９】
第１実施形態の自動変速機構を有する自転車用ハブは、図１に示すようにハブ本体１００と、ハブ本体１００を回転自在に支持したハブ軸としての車軸１１０と、自動変速機構１とを備えている。
【００４０】
ハブ本体１００は、ハブ胴１０１と、ハブ胴１０１の左右両側の夫々に固定された左ツバ部１０２及び右ツバ部１０３とを備えている。ハブ胴１０１は、この実施形態では、円筒状の胴芯部１０１ａと、胴芯部１０１ａの外周側を被覆した合成樹脂製の被覆部材１０１ｂとから構成されている。
【００４１】
左ツバ部１０２、右ツバ部１０３は、夫々、板状のツバ体１０２ｄ、１０３ｄを備えている。各ツバ体１０２ｄ、１０３ｄには、スポーク挿通孔１０２ａ、１０３ａが全周に渡って穿設されており、これらのスポーク挿通孔１０２ａ、１０３ａにスポーク（図示せず）を通すことができるようにされている。
【００４２】
また、各ツバ部１０２、１０３には、ハブワン嵌挿部１０２ｂ、１０３ｂが備えられている。そして、これらのハブワン嵌挿部１０２ｂ、１０３ｂに、ハブワン１０５、１０５が嵌挿されている。また、これらの各ハブワン１０５、１０５は、ハブ胴１０１の胴芯部１０１ａの左、右端夫々に固定されており、これにより、ツバ部１０２、１０３がハブ胴１０１に固定されている。
【００４３】
このように構成されたハブ本体１００は、車軸１１０が、ハブ胴１０１の左端側から右端側に貫通されているとともに、ハブ胴１０１に固定された左右のハブワン１０５、１０５、そのハブワン１０５、１０５に転がり可能に配設された複数の鋼球１０６・・・１０６及び玉押し１０７、１０７等を介して、車軸１１０に回転自在に支持されている。また、車軸１１０に支持されたハブ本体１００は、各ツバ部１０２、１０３のスポーク挿通孔１０２ａ、１０３ａにスポークが組み付けられる等された後、車軸１１０に螺合されたナット１０８，１０８等を介して自転車の車体に取り付けられる。
【００４４】
自動変速機構１は、図２に示すように車軸１１０に対して回転自在に配位された駆動体３０を有する駆動部３と、駆動体３０に対して回転自在に配位された伝達体２０を有する伝達部２と、駆動体３０と伝達体２０とを連結する連結手段とを備えている。
【００４５】
伝達部２は、図２、図３に示すように伝達体２０と、伝達体２０の外周に回転自在に配位された円筒状の伝達部用連結筒部材２３とを備えている。
【００４６】
伝達体２０は、右ツバ部１０３から一体的に右方側に突出するように成形された筒状のものから構成されている。従って、この伝達体２０が１回転すると、ハブ本体１００が１回転してタイヤも１回転する。又、この伝達体２０は、右側の先端部に形成された径小部２２と、径小部２２の左側に、径小部２２より外径を大きくして形成された径大部２１とを備えている。
【００４７】
この径大部２１の内周部は、上述の右ツバ部１０３のハブワン嵌挿部１０３ｂを兼ねており、内周側にハブ本体１００のハブワン１０５が押し入れられるようにしてハブワン１０５に回転不能に取り付けられている。これにより、伝達体２０がハブ本体１００に固定されている。又、この伝達体２０のハブワン１０５への取り付けに際して、右ツバ部１０３が所定位置に組み付けられる。
【００４８】
また、図３に示すように、径大部２１の外周部には、全周に渡って、図３の反時計方向側を向くように形成された複数の第1ラチェット歯２１ａ・・・２１ａが形成されている。
【００４９】
伝達体２０の径小部２２における内周部には、図４に示すように全周に渡って設けられた複数の第２ラチェット歯２５ａ・・・２５ａを備えている。これらの第２ラチェット歯２５ａ・・・２５ａ各々は、図４の反時計方向側を向くように形成されている。
【００５０】
伝達部用連結筒部材２３は、駆動部３の駆動体３０の時計方向側の駆動方向側への回転に伴なうその回転力を伝達体２０に伝達するためのものである。又、この実施形態の伝達部用連結筒部材２３は、後述する被当接体２６を保持する被当接体保持部を構成している。この伝達部用連結筒部材２３は、図２に示すようにフランジ２３ａと、フランジ２３ａより外径の小さい円筒部２３ｂとを備えている。
【００５１】
また、円筒部２３ｂは、被当接体２６を移動可能に受容して保持する被当接体用受容部２７を備えている。この被当接体用受容保持部２７は、図３に示すように円筒部２３ｂの外周に、所定深さで、周方向に所定の長さで、形成されている。
【００５２】
伝達部用連結筒部材２３の内周には、伝達体２０の第1ラチェット歯２１ａ・・・２１ａに係脱自在に係合する二つの第1ラチェット爪２３ｇ、２３ｇが付設されている。
【００５３】
これらの各第1ラチェット爪２３ｇ、２３ｇは、基端側に円柱状の軸部２３ｃが備えられ、先端側に爪部２３ｄが備えられている。そして、各第1ラチェット爪２３ｇ、２３ｇの軸部２３ｃが、伝達部用連結筒部材２３に設けられた各第1ラチェット爪受容部２３ｅ、２３ｅに回転自在に収納されている。収納された各第1ラチェット爪２３ｇ、２３ｇは、第1ラチェット爪２３ｇに設けられたバネ嵌挿溝（図示せず）に、伝達部用連結筒部材２３の内周に装着されたリング状のリングバネ２３ｆが通されることによって、各第1ラチェット爪２３ｇ、２３ｇの軸部２３ｃ、２３ｃが押圧され、その押圧によって爪部２３ｄが常時径方向の内側の伝達体２０の第1ラチェット歯２１ａ・・・２１ａ側に突出し、この突出によって各第1ラチェット爪２３ｇ、２３ｇと第1ラチェット歯２１ａ・・・２１ａとが係合可能とされている。
【００５４】
そして、伝達部用連結筒部材２３が伝達体２０に対して時計方向側へ回転するに伴って、第1ラチェット爪２３ｇ、２３ｇが、伝達体２０の第1ラチェット歯２１ａ・・・２１ａに係合し、伝達体２０が伝達部用連結筒部材２３と共に同方向に回転する。一方、伝達体２０に対する伝達部用連結筒部材２３の反時計方向側の反駆動方向側への回転に際しては、第1ラチェット爪２３ｇ、２３ｇは第1ラチェット歯２１ａ・・・２１ａを滑って係合できずに伝達部用連結筒部材２３だけが回転する。
【００５５】
駆動部３は、図２に示すように駆動体３０と、減速装置６とを備えている。
【００５６】
駆動体３０は、右側の先端側の外周側に、チェーン巻回用ギア３２ａを取り付けるためのギア取付部３１を備えている。そして、このギア取付部３１に取り付けたチェーン巻回用ギア３２ａに、自転車に設けられたチェーン（図示せず）が巻回されてチェーンからの駆動力を受けると、駆動体３０が車軸１１０に対して図２〜図４の時計方向に回転する。
【００５７】
本実施形態におけるギア取付部３１は、軸方向に形成された複数のギヤ嵌挿溝３１ａ・・・３１ａと、周方向に形成された一つの止めリング嵌挿溝３１ｂとを備えたものからなる。そして、ギヤ嵌挿溝３１ａ・・・３１ａに、チェーン巻回用ギア３２ａの内周に設けられた突起（図示せず）を嵌挿した後、止めリング嵌挿溝３１ｂに止めリング３２ｂを嵌め入れる。これにより、ギア取付部３１にチェーン巻回用ギア３２ａを回転不能に取り付けることができる。尚、チェーン巻回用ギア３２ａは、駆動体３０に取り外し可能に取り付けられる形態のものに限らず、例えば駆動体３０に一体的に形成して駆動体３０に取り外し不能に取り付けたものであっても良い。
【００５８】
駆動体３０における左側の基端側の内周には、伝達部２の伝達部用連結筒部材２３を回転自在に収納する収納部３４を備えている。
【００５９】
減速装置６は、伝達部２に連結した左側の伝達部用連結部５０と、駆動体３０に連結した右側の減速機構部５３とを備えている。
【００６０】
伝達部用連結部５０は、図４に示すように、外周に、二つの第２ラチェット爪５２、５２が取り付けられている。これらの各第２ラチェット爪５２、５２は、上記第1ラチェット爪２３ｇと同様に、基端側に円柱状の軸部５２ａを備え、先端側に爪部５２ｂを備えている。そして、各第２ラチェット爪５２、５２ａは、伝達部用連結部５０の外周に窪まされるように形成された第２ラチェット爪受容部５１a、５１aに、軸部５２ａを回転自在に支持するようにして収納されている。又、この第２ラチェット爪５２は、伝達部用連結部５０に装着されたリングバネ６１に付勢されることによって爪部５２ｂが常時伝達部用連結部５０の径方向の外側の第２ラチェット歯２５ａ・・・２５ａ側に突出されている。
【００６１】
減速機構部５３は、駆動体３０と伝達部用連結部５０とを連結し、駆動体３０の回転を伝達部用連結部５０に減速しつつ伝達するためのものである。本実施形態の減速機構部５３は、図２及び図５に示すように複数の遊星ギア５３a・・・５３aと、これらの遊星ギア５３a・・・５３aを支持した支持部材５３ｂとを備えている。この実施形態では、遊星ギア５３a・・・５３aは、四つから構成されている。
【００６２】
支持部材５３ｂは、所定間隔だけ左右方向に隔てて配位された二つの円板状の支持板部５３c、５３ｃを備え、これらの間に、遊星ギア５３a・・・５３aを周方向にほぼ均等に配し、支持軸５３ｅ・・・５３ｅによって回転自在に支持している。又、支持部材５３ｂにおける左側の支持板部５３cと伝達部用連結部５０とが回転不能に連結されることにより、伝達部用連結部５０が支持部材５３ｂと共に回転するようになっている。本実施形態では、支持部材５３ｂにおける左側の支持板部５３cと伝達部用連結部５０とが一体に形成されることによって、伝達部用連結部５０と支持部材５３ｂとが共に回転するようになっている。
【００６３】
そして、このように構成された減速機構部５３の各遊星ギア５３a・・・５３aは、駆動体３０の先端側の内周に形成された内ギア３５に歯合されると共に、車軸１１０に固設された太陽ギア１１０ａに歯合され、駆動体３０の回転に伴って、自転しながら内ギア３５及び太陽ギア１１０ａを周回する。
【００６４】
又、この各遊星ギア５３a・・・５３aが内ギア３５及び太陽ギア１１０ａを周回するに伴って、支持部材５３ｂが遊星ギア５３a・・・５３aと共に回転し、この支持部材５３ｂの回転に伴って、伝達部用連結部５０が支持部材５３ｂと共に回転する。また、本実施形態における各遊星ギア５３a・・・５３a、内ギア３５及び太陽ギア１１０ａは、太陽ギア１１０ａを回転不能に固定した状態にして駆動部３を一回転させると支持部材３２ｂ及び伝達部用連結部５０が０．７５回転するように各歯数が設定されている。なお、この伝達部用連結部５０の駆動体３０に対する回転比は、遊星ギア５３a・・・５３a、内ギア３５、太陽ギア１１０ａの歯数を変更することにより行うことができ、適宜変更できる。
【００６５】
以上のように構成された駆動部３の駆動体３０は、伝達部２の伝達体２０の外周側に配位され、複数の鋼球７ａ及び押え用蓋７ｂを介して伝達体２０に内側から回転可能に支持されている。また、この状態で、伝達部２の伝達部用連結筒部材２３は、駆動体３０の収納部３４に収納され、抜け止め部材３８によって収納部３４から抜け止めされている。又、この状態で、伝達部用連結筒部材２３の第1ラチェット爪２３ｇ、２３ｇが伝達体２０の第1ラチェット歯２１ａ・・・２１ａの外周側に配位され、第1ラチェット爪２３ｇ、２３ｇと第1ラチェット歯２１ａ・・・２１ａとが係合しうる状態になっている。
【００６６】
また、このようにして組み付けられた駆動体３０の収納部３４の内周と伝達部用連結筒部材２３の円筒部２３ｂの外周との間に移動空間部３９が区画形成されている。
【００６７】
次に、連結手段について説明する。連結手段は、第１連結手段と、第２連結手段との二つから構成されている。第１連結手段は、駆動部３に保持された当接体３３と、伝達部２に保持され当接体３３と当接する被当接体２６とを備えている。
【００６８】
当接体３３は、この第１実施形態では、駆動体３０に移動不能に保持されている。より詳しくは、図３に示すように、当接体３３は、駆動体３０における収納部３４を形成した内周面から径方向の内側に、駆動体３０から一体的に突設されている。従って、この実施形態では、当接体３３を保持する当接体保持部３０aは、駆動体３０の一部から構成されている。
【００６９】
そして、駆動部３と伝達部２との組み付けに際して、当接体３３は、移動空間部３９に配位され、駆動体３０の回転に伴なって移動空間部３９を移動する。
【００７０】
被当接体２６は、この第１実施形態では、鋼球から構成されている。そして、この被当接体２６は、伝達部用連結筒部材２３の被当接体用受容保持部２７に受容され、被当接体用受容部２７における反時計方向側の第１端に形成された第１の被当接体用止め部２７ａに当接した図３に示す位置から、被当接体用受容保持部２７の時計方向側の第２端に形成された第２の被当接体用止め部２７ｂに当接した図８に示す位置までの範囲を移動可能とされている。
【００７１】
又、被当接体用受容保持部２７に受容された状態で、被当接体２６は、被当接体用受容保持部２７から移動空間部３９に突出されている。
【００７２】
そして、図８に示すように被当接体２６は、駆動力による駆動体３０の時計方向側への回転に際し、移動空間部３９を移動する当接体３３と当接するとともに、伝達部用連結筒部材２３の被当接体用受容保持部２７の第２の被当接体用止め部２７ｂに当接することにより、駆動体３０と伝達部２の伝達部用連結筒部材２３及び伝達体２０とが互いに回転不能状態になって連結する。従って、この第１実施形態では、第１連結手段による連結によって、駆動部３の駆動体３０が１回転すると、伝達部２の伝達部用連結筒部材２３及び伝達体２０が１回転する。
【００７３】
一方、駆動部３の車軸１１０に対する反時計方向側への回転に際し、当接体３３と被当接体２６との当接、又は、被当接体２６と伝達部用連結筒部材２３の被当接体用受容保持部２７の第２の被当接体用止め部２７ｂとの当接が離れて駆動体３０と伝達部２との連結が解除した状態になる。
【００７４】
第２連結手段は、上記駆動部３における減速装置６の伝達部用連結部５０に取り付けられた第２ラチェット爪５２、５２と、伝達体２０の径小部２２に形成された第２ラチェット歯２５ａ・・・２５ａとから構成されている。そして、これらの第２ラチェット爪５２、５２と第２ラチェット歯２５ａ・・・２５ａとによって、図２，図４に示すように駆動部３における減速装置６の伝達部用連結部５０と伝達体２０の径小部２２とを、伝達部用連結部５０の伝達部２に対する時計方向側への回転に際して連結し、伝達体２０の径小部２２に対する伝達部用連結部５０の反時計方向側への回転に際しては連結不能にする。
【００７５】
又、この第２連結手段による連結状態で、駆動体３０が１回転すると減速機構部５３によって伝達部用連結部５０が０．７５回転し、これに連結した伝達部２の伝達体２０は０．７５回転する。
【００７６】
次に、以上のように構成された本実施形態の自動変速機構１を有する自転車用ハブの動作について説明する。尚、被当接体２６が、当接体３３に当接するとともに、伝達部用連結筒部材２３の被当接体用受容保持部２７の第１の被当接体用止め部２７ａに当接した図３に示す状態から説明する。
【００７７】
まず、自転車に乗ってペダルを踏み込んでクランクを回す。これにより、チェーン及びチェーン巻回用ギア３２aを介して駆動体３０が駆動力を受け、駆動体３０に、図３、図４における時計方向の回転力がかかる。そして、その回転力によって駆動体３０が時計方向に回転すると、各遊星ギア５３a・・・５３a及び支持部材５３ｂを介して、図４に示すように伝達部用連結部５０が時計方向に、駆動体３０が１回転する間に０．７５回転する割合で、回転する。
【００７８】
そして、その回転に際し、第２ラチェット爪５２、５２と第２ラチェット歯２５ａ・・・２５ａとが係合する。これにより、駆動体３０と伝達体２０とが減速装置６の伝達部用連結部５０を介して第２連結手段により連結し、伝達体２０は、駆動体３０の時計方向への回転に伴なって、駆動体３０が１回転する間に０．７５回転する。
【００７９】
一方、上述の駆動体３０の時計方向側への回転に際し、図３に示すように被当接体２６が当接体３３の反時計方向側に配位しているとともに、上記第２連結手段により伝達部２に連結した駆動体３０は、伝達部２よりも速く回転するため、図６Ａに示すように伝達部２の伝達部用連結筒部材２３に対して回転する。従って、この状態では、伝達体２０と駆動体３０とは、第１連結手段による連結は行なわれず、第２連結手段により連結された状態を維持する。
【００８０】
尚、被当接体２６は、駆動体３０の回転に伴なって、伝達部用連結筒部材２３の被当接体用受容保持部２７を移動可能状態になるが、図６Ａでは、便宜上、伝達部用連結筒部材２３の第２の被当接体用止め部２７ｂに当接した位置に維持しているものとして表している。以下の図６Ｂ、図７Ａ、図７Ｂにおいても同じである。又、駆動体３０の時計方向側への回転に伴なって第２連結手段により駆動体３０に連結した伝達体２０も同方向に回転するが、図６Ａ、図６Ｂ、図７Ａ、図７Ｂ、及び図８では、駆動体３０だけを回転させて表している。
【００８１】
更に、駆動体３０が時計方向に回転すると、駆動体３０と伝達体２０とが第２連結手段により連結した状態を維持しながら、図６Ｂに示すように当接体３３が移動空間部３９を移動し、図７Ａに示すように、当接体３３が被当接体２６に当接する。
【００８２】
この当接により、被当接体２６は時計方向側に押圧される。その際、被当接体２６は、伝達部用連結筒部材２３の被当接体用受容保持部２７を時計方向に移動可能状態になっているため、図７Ｂに示すように当接体３３と共に移動する。従って、この状態では、未だ第１連結手段による連結は行なわれず、駆動体３０は、伝達部２の伝達部用連結筒部材２３に対して回転する。
【００８３】
そして、更に、駆動体３０が時計方向に回転すると、図８に示すように、被当接体２６が被当接体用受容保持部２７の第２の被当接体用止め部２７ｂに当接する。この状態で、被当接体２６は、伝達部用連結筒部材２３に対して移動できなくなり、駆動体３０と伝達部用連結筒部材２３とが回転不能状態になって伝達部用連結筒部材２３に駆動体３０から時計方向の回転力が伝達される。
【００８４】
又、伝達部用連結筒部材２３に時計方向の回転力がかかると、第1ラチェット爪２３ｇ、２３ｇと第1ラチェット爪２３ｇ、２３ｇと係合した第1ラチェット歯２１ａ・・・２１ａを介して伝達体２０が、駆動体３０と同じ回転数で回転する。
【００８５】
第１連結手段によって駆動体３０と伝達体２０とが連結すると、図９に示すように、伝達体２０は伝達部用連結部５０よりも速く時計方向に回転し、伝達部用連結部５０は、伝達体２０に対して反時計方向に回転することになる。その結果、第２ラチェット爪５２と伝達部２の第２ラチェット歯２５ａ・・・２５ａとが係合できなくなり、第２連結手段による駆動体３０と伝達体２０との連結ができない状態になる。
【００８６】
以上のように、自転車を停止状態から走行を開始したスタート時、この実施形態では、被当接体２６が当接体３３に当接するとともに、伝達部用連結筒部材２３の被当接体用受容保持部２７の第１の被当接体用止め部２７ａに当接した図３の状態から被当接体２６が当接体３３に当接するとともに、伝達部用連結筒部材２３の被当接体用受容保持部２７の第２の被当接体用止め部２７ｂに当接した図８の状態になるまでの最大限で、駆動体３０が５回転し伝達体２０が約３．７５回転（タイヤが約３．７５回転）する間、駆動体３０と伝達体２０とを第２連結手段により連結し、伝達体２０の駆動体３０に対する回転速度を、第１連結手段により連結した場合の伝達体２０の駆動体３０に対する回転速度よりも遅く回転させて走行でき、第１連結手段により連結した場合よりも小さい力で走行できる。一方、スタートしてからタイヤが約３．７５回転した後は、第１連結手段により連結し、伝達体２０の駆動体３０に対する回転速度を、第２連結手段により連結した場合の伝達体２０の駆動体３０に対する回転速度よりも速く回転させて走行でき、第２連結手段により連結した場合よりも速く走行できる。
【００８７】
走行中に、第１連結手段による連結を解除する場合は、踏み込んでいるペダルを停止しクランクの回転を止める。これにより、チェーン及びチェーン巻回用ギア３２aを介して駆動体３０の車軸１１０に対する回転が止まる。その際、伝達体２０は時計方向に回転し、又、伝達部２の伝達部用連結筒部材２３は、リングバネ２３ｆによって第1ラチェット爪２３ｇ、２３ｇが伝達体２０に押し付けられている抵抗によって、伝達体２０の回転に際して共に回転する。その結果、駆動体３０は、伝達体２０及び伝達部用連結筒部材２３に対して相対的に反時計方向に回転し、当接体３３と被当接体２６との当接が外れ、又は、被当接体２６と伝達部用連結筒部材２３の被当接体用受容保持部２７の第２の被当接体用止め部２７ｂとの当接が外れる。
【００８８】
これにより、第１連結手段により連結した駆動体３０と伝達体２０との連結が解除状態になり、この状態から再度ペダルを踏み込むと、伝達体２０と駆動体３０とを第２連結手段により連結させた状態で走行でき、第１連結手段により連結した場合よりも小さい力で走行できる。従って、例えば上り坂にさしかかった場合に、その直前にペダルを止め、伝達部２と駆動部３とを第２連結手段により連結させることにより、上り坂を容易に上ることができる。
【００８９】
更に、ペダルを止めた状態で走行して駆動体３０が伝達体２０及び伝達部用連結筒部材２３に対して相対的に反時計方向に回転すると、図３に示すように、当接体３３と被当接体２６とが当接するとともに、被当接体２６と伝達部用連結筒部材２３の被当接体用受容保持部２７の第１の被当接体用止め部２７ａに当接した状態になる。
【００９０】
尚、この実施形態では、伝達部用連結筒部材２３が被当接体用受容保持部２７の第２の被当接体用止め部２７ｂに当接した被当接体２６及びその被当接体２６に当接した当接体３３から押圧されない限り、伝達部用連結筒部材２３が伝達体２０の回転に際して共に回転し得るように、リングバネ２３ｆの付勢力によって第1ラチェット爪２３ｇ、２３ｇを伝達体２０に押し付けている。こうすることにより、確実に駆動体３０を伝達体２０及び伝達部用連結筒部材２３に対して相対的に反時計方向に回転させることができ、第１連結手段による連結を解除状態にできる。又、確実に当接体３３と被当接体２６とが当接するとともに、被当接体２６と伝達部用連結筒部材２３の被当接体用受容保持部２７の第１の被当接体用止め部２７ａに当接した図３に示す状態にでき、再度、第１連結手段により連結させる際に、第２連結手段により連結させた状態で伝達体２０が回転し得る最大限の状態（この実施形態では、３、７５回転）にできる。
【００９１】
図３に示す状態から、更に、ペダルを止めた状態で走行すると、伝達部２の伝達部用連結筒部材２３は、当接体３３によって、被当接体２６及び被当接体用受容保持部２７の第１の被当接体用止め部２７ａを介して反時計方向に押圧される。その結果、伝達体２０に押し付けられている第1ラチェット爪２３ｇ、２３ｇが滑り、駆動体３０及び伝達部用連結筒部材２３が、伝達体２０に対して相対的に反時計方向に回転する。
【００９２】
又、スタート時に、第１連結手段により連結している場合は、ペダルを操作してクランクを上記の走行の場合と逆回転させる。これにより、上述の走行中にペダルを停止しクランクの回転を止めた場合と同様に、第１連結手段による連結を解除できる。これにより、スタート時に、第２連結手段により連結した状態にして走行でき、第１連結手段により連結した場合よりも小さい力で走行し始めることができる。
【００９３】
以上のように、走行している場合はペダルを止めてクランクの回転を止め、停止している場合はクランクを反時計方向に回転させれば良く。これにより、駆動体３０を伝達部用連結筒部材２３に対して反時計方向の反駆動方向に回転させることができ、第１連結手段による連結を解除できる。従って、従来のように、手で変速操作をしたり、或いは、一定以上の力でペダルを踏み込むようなことをせずに済み、脚力の弱い人でも容易に変速できる。
【００９４】
尚、この第１実施形態では、被当接体２６を被当接体保持部としての伝達部用連結筒部材２３に移動可能に保持させるとともに、当接体３３を当接体保持部としての駆動体３０の一部に移動不能に保持させたものとしているが、この形態のものに限らず、適宜変更できる。例えば被当接体２６を伝達部用連結筒部材２３に移動不能に保持させるとともに、当接体３３を駆動体３０に移動可能に保持させる。或いは、被当接体２６を伝達部用連結筒部材２３に移動不能に保持させるとともに、当接体３３を駆動体３０に移動不能に保持させる。
【００９５】
更には、被当接体２６を伝達部用連結筒部材２３に移動可能に保持させるとともに、当接体３３を駆動体３０に移動可能に保持させるようにしても良い。詳しくは、例えば図１０に示すように、当接体３３を駆動体３０とは別体のものから構成するとともに、駆動体３０に周方向に沿って設けた当接体用受容保持部としての周溝３６に当接体３３を受容させて保持させ、当接体３３が周溝３６の端部に形成された当接体用止め部３６ａ、３６ａに当接して移動が止められるまで当接体用受容保持部を移動可能にする。
【００９６】
次に、本願発明の第２実施形態について、図１１〜図１４に基き説明する。
【００９７】
第２実施形態の自動変速機構２００は、先の第１実施形態と同様に、自動変速機構２００を有する自転車用ハブとして実施されている。この自動変速機構２００を有する自転車用ハブは、図１１に示すようにハブ本体１００と、ハブ本体１００を回転自在に支持した車軸１１０と、自動変速機構２００とを備えている。
【００９８】
ハブ本体１００は、ハブ胴１０１と、左ツバ部１０２及び右ツバ部１０３とを備えている。ハブ胴１０１は、この第２実施形態では、先の第１実施形態の胴芯部１０１ａに相当するものだけで構成されている。
【００９９】
左ツバ部１０２は、先の第１実施形態のものと同構成を採っているが、右ツバ部１０３は、後述の自動変速機構２００の伝達部２０２及び駆動部２０３により構成されている。
【０１００】
自動変速機構２００は、先の第１実施形態のものと同様に、図１１に示すように駆動部２０３と、伝達部２０２と、連結手段とを備えている。
【０１０１】
第２実施形態の伝達部２０２は、図１１、図１２に示すように伝達体２２０と、増速装置２１０とを備えている。
【０１０２】
伝達体２２０は、筒状のものから構成されており、右側の先端部の外周に、スポーク挿通孔１０３ａを有するツバ体１０３ｅを備えている。又、伝達体２２０の左端側は、ハブ胴１０１に固定されている。
【０１０３】
伝達体２２０の内周における略左右中央部には、全周に渡って設けられた複数の第２ラチェット歯２２５ａ・・・２２５ａを備えている。これらの第２ラチェット歯２２５ａ・・・２２５ａ各々は、図１２の反時計方向側を向くように形成されている。
【０１０４】
増速装置２１０は、図１１に示すように、駆動部２０３に連結した右側の筒状体からなる駆動部用連結部２５０と、伝達体２２０に連結した左側の増速機構部２５３とを備えている。
【０１０５】
増速機構部２５３は、伝達体２２０と駆動部用連結部２５０とを連結し、駆動部用連結部２５０の回転を伝達体２２０に増速しつつ伝達するためのものである。この実施形態の増速機構部２５３は、図１３に示すように四つの遊星ギア２５３a・・・２５３aと、これらの遊星ギア２５３a・・・２５３aを支持した支持部材２５３ｂ（図１１に図示）とを備えている。
【０１０６】
支持部材２５３ｂは、所定間隔だけ左右方向に隔てて配位された二つの円板状の支持板部２５３ｃ、２５３ｃを備え、これらの間に、遊星ギア２５３a・・・２５３aを周方向にほぼ均等に配し、支持軸２５３ｅ・・・２５３ｅを介して回転自在に支持している。又、支持部材２５３ｂにおける右側の支持板部２５３ｃと駆動部用連結部２５０とが一体的に形成されることにより、駆動部用連結部２５０と支持部材２５３ｂとが共に回転するようになっている。
【０１０７】
そして、このように構成された増速機構部２５３の各遊星ギア２５３a・・・２５３aは、伝達体２２０の内周における第２ラチェット歯２２５ａ・・・２２５ａの左部に形成された内ギア２３５に歯合されると共に、車軸１１０に固設された太陽ギア１１０ａに歯合され、駆動部用連結部２５０の回転に伴って、各遊星ギア２５３a・・・２５３aが自転しながら太陽ギア１１０ａを周回するとともに、内ギア２３５を周回する。そして、その各内ギア２３５を周回するに際し、伝達体２２０が回転する。
【０１０８】
この第２実施形態における各遊星ギア２５３a・・・２５３a、内ギア２３５及び太陽ギア１１０ａは、太陽ギア１１０ａを回転不能に固定した状態にして駆動部用連結部２５０が１回転すると伝達体２２０が約１．３３回転するように各歯数が設定されている。なお、この駆動部用連結部２５０と伝達体２２０との回転比は、遊星ギア２５３a・・・２５３a、内ギア２３５、太陽ギア１１０ａの歯数を変更することにより行うことができ、適宜変更できる。
【０１０９】
第２実施形態の駆動部２０３は、筒状の駆動体２３０と、駆動部用連結筒体２２３とを備えている。
【０１１０】
駆動体２３０は、図１１に示すように右側の先端側の外周に、チェーン巻回用ギア３２ａを取り付けるためのギア取付部３１を備えている。このギア取付部３１は、先の第１実施形態のものと同構成を採っている。
【０１１１】
又、駆動体２３０の右側の内周には、鋼球受け部３０３を備え、この鋼球受け部３０３に転がり可能に配設された複数の鋼球１０６・・・１０６及び玉押し１０７、１０７等を介して、車軸１１０に回転自在に支持されている。従って、この第２実施形態の駆動体２３０は、ハブワンを兼ねている。
【０１１２】
駆動体２３０の左側の外周には、伝達体２２０の第２ラチェット歯２２５ａ・・・２２５ａに係脱自在に係合する二つの第２ラチェット爪２５２、２５２が取り付けられている。これらの第２ラチェット爪２５２、２５２は、先の第１実施形態の第２ラチェット爪５２、５２と同構成を採っている。
【０１１３】
又、駆動体２３０の左側の内周には、二つの第１ラチェット爪２２３ｇ、２２３ｇが備えられている。これらの第１ラチェット爪２２３ｇ、２２３ｇは、先の第１実施形態の第１ラチェット爪２３ｇ、２３ｇと同構成を採っている。
【０１１４】
このように構成された駆動体２３０は、図１１に示すように基端側が、伝達体２２０の先端側の内周側に入れられ、上述したように鋼球１０６・・・１０６及び玉押し１０７、１０７等を介して、車軸１１０に回転自在に支持されているとともに、伝達体２２０を、鋼球１０９・・・１０９を介して回転自在に支持している。又、この状態で、伝達体２２０の第２ラチェット歯２２５ａ・・・２２５ａと駆動体２３０の第２ラチェット爪２５２、２５２とが係合可能とされている。
【０１１５】
駆動部用連結筒体２２３は、筒状体からなる。駆動部用連結筒体２２３の外周には、全周に渡って、駆動体２３０の第１ラチェット爪２２３ｇ、２２３ｇと係脱自在に係合する第１ラチェット歯２２３ａ・・・２２３ａが形成されている。
【０１１６】
そして、この駆動部用連結筒体２２３は、伝達部２０２の増速装置２１０の駆動部用連結部２５０の外周と駆動体２３０の内周との間に配位されている。又、これにより、駆動部用連結筒体２２３の内周と駆動部用連結部２５０の外周との間に移動空間部２３９が区画形成されている。又、この状態で、第１ラチェット歯２２３ａ・・・２２３ａが駆動体２３０の第１ラチェット爪２２３ｇ、２２３ｇに係合可能とされている。
【０１１７】
第２実施形態の連結手段は、先の第１実施形態のものと同様に、第１連結手段と第２連結手段とから構成され、又、第１連結手段は、当接体２３３と、被当接体２２６とを備えている。この第２実施形態の当接体２３３は、駆動部２０３の駆動部用連結筒体２２３に移動不能に保持されている。詳しくは、駆動部用連結筒体２２３の内周に、内周から径方向の内側に一体的に突出するように形成されている。従って、この第２実施形態では、駆動部用連結筒体２２３が、当接体２３３を保持した当接体保持部を構成している。そして、このようにして駆動部用連結筒体２２３に一体的に形成された当接体２３３は、移動空間部２３９に配位され、駆動体２３０の回転に伴なう駆動部用連結筒体２２３の回転に伴なって移動空間部２３９を移動する。
【０１１８】
被当接体２２６は、この第２実施形態では、図１２に示すように増速装置２１０の駆動部用連結部２５０に移動不能に保持されている。詳しくは、駆動部用連結部２５０の外周先端に一体的に、径方向の外側の移動空間部２３９に突出するように形成されている。従って、この第２実施形態では、駆動部用連結部２５０が、被当接体２２６を保持した被当接体保持部を構成している。そして、このようにして駆動部用連結部２５０の外周先端に形成されたて被当接体２２６は、駆動体２３０の車軸１１０に対する時計方向側の駆動方向側への回転に際し、移動空間部２３９を移動する当接体２３３と当接し、その当接状態で、伝達部２の駆動部用連結部２５０と、駆動体２３０及び伝達部用連結筒体２２３とが互いに回転不能状態になって連結する。
【０１１９】
一方、駆動体２３０の車軸１１０に対する反時計方向側への回転に際し、当接体２３３と被当接体２２６との当接が離れて第１連結手段による駆動体２３０と伝達体２２０との連結が解除状態になる。
【０１２０】
第２連結手段は、上記駆動体２３０に取り付けられた二つの第２ラチェット爪２５２、２５２と、伝達体２２０に形成された第２ラチェット歯２２５ａ・・・２２５ａから構成されている。そして、これらの第２ラチェット爪２５２、２５２と第２ラチェット歯２２５ａ・・・２２５ａとによって、図１２に示すように駆動体２３０の伝達体２２０に対する時計方向側の駆動方向側への回転に際して連結し、駆動体２３０の伝達体２２０に対する反時計方向側の反駆動方向側への回転に際して駆動体２３０と伝達体２２０とを連結不能にする。
【０１２１】
又、この第２連結手段による連結状態で、駆動体２３０が１回転すると伝達体２２０が１回転する。
【０１２２】
次に、この第２実施形態の自動変速機構２００を有する自転車用ハブの動作について説明する。尚、被当接体２２６が当接体２３３の反時計方向側に配位して当接体２３３に当接した図１２に示す状態から説明する。
【０１２３】
先の第１実施形態と同様に、自転車に乗ってペダルを踏み込んでクランクを回す。これにより、チェーン及びチェーン巻回用ギア３２aを介して駆動体２３０が時計方向に回転する。そして、その回転に際し、図１４Ａに示すように駆動体２３０の第２ラチェット爪２５２と伝達体２２０の第２ラチェット歯２２５ａ・・・２２５ａとが係合する。これにより、駆動部２０３と伝達部２０２とが第２連結手段により連結し、伝達体２２０は，駆動体２３０の時計方向への回転に伴なって、駆動体２３０が１回転する間に１回転する。
【０１２４】
又、第２連結手段により駆動部２０３の駆動体２３０に連結した伝達部２０２の増速装置２１０の駆動部用連結部２５０は、各遊星ギア２５３a・・・２５３a及び支持部材２５３ｂを介して、駆動体２３０が１回転する間に０．７５回転する割合で、回転することになる。
【０１２５】
また、この駆動体２３０の時計方向側への回転に際し、図１４Ａに示すように駆動体２３０の第１ラチェット爪２２３ｇ、２２３ｇと駆動部用連結筒体２２３の第１ラチェット歯２２３ａ・・・２２３ａとが係合して駆動部用連結筒体２２３が駆動体２３０と共に回転する。
【０１２６】
その結果、当接体２３３は、被当接体２２６に対して時計方向側に回転し、被当接体２２６から離れていく。従って、この状態では、第１連結手段による連結は行なわれず、第２連結手段により連結された状態を維持する。
【０１２７】
更に、駆動体２３０が時計方向に回転すると、駆動体２３０と伝達体２２０とが第２連結手段により連結した状態を維持し、図１４Ｂに示すように当接体２３３が移動空間部２３９を移動して被当接体２２６に当接する。これにより、駆動体２３０と増速装置２１０の駆動部用連結部２５０とが、駆動部用連結筒体２２３を介して回転不能に連結し、駆動体２３０と伝達体２２０とは、駆動部用連結筒体２２３、増速装置２１０、当接体２３３、及び被当接体２２６を介して第１連結手段によって連結される。尚、図１４Ａ、図１４Ｂにおいても、駆動体２３０だけを回転させて表している。
【０１２８】
そして、当接体２３３に当接した被当接体２２６は当接体２３３によって時計方向側に押圧され、その押圧によって、駆動部用連結部２５０は、駆動体２３０と共に同速度で、時計方向へ回転する。
【０１２９】
増速装置２１０の駆動部用連結部２５０が駆動体２３０と同速度で回転すると、支持部材２５３ｂ及び遊星ギア２５３a・・・２５３aを介して、伝達体２２０が時計方向に、駆動体２３０が１回転する間に約１．３３回転する割合で、回転する。
【０１３０】
第１連結手段による連結によって、伝達体２２０が駆動体２３０よりも速く時計方向に回転すると、駆動体２３０は、伝達体２２０に対して相対的に反時計方向に回転することになる。その結果、第２ラチェット爪２５２と第２ラチェット歯２２５ａ・・・２２５ａとが係合できなくなり、第２連結手段による連結ができない状態になる。
【０１３１】
第１連結手段による連結を解除する場合は、先の第１実施形態と同様に、駆動体２３０を反時計方向に回転させれば良く、これにより、第１連結手段による連結を解除できる。従って、この場合も、手で変速操作をしたり、或いは、一定以上の力でペダルを踏み込むようなことをせずに済み、脚力の弱い人でも容易に変速できる。
【０１３２】
尚、この第２実施形態においては、当接体２３３を駆動部用連結筒体２２３に移動不能に保持させるとともに、被当接体２２６を駆動部用連結部２５０に移動不能に保持させているが、この形態のものに限らず、例えば当接体２３３を駆動部用連結筒体２２３に移動可能に保持させるとともに、被当接体２２６を駆動部用連結部２５０に移動不能に保持させる。或いは、当接体２３３を駆動部用連結筒体２２３に移動不能に保持させるとともに、被当接体２２６を駆動部用連結部２５０に移動可能に保持させる。更には、当接体２３３を駆動部用連結筒体２２３に移動可能に保持させるとともに、被当接体２２６を駆動部用連結部２５０に移動可能に保持させるようにしても良く、適宜変更し得る。以上が、第２実施形態の説明である。
【０１３３】
次に、本願発明の第３実施形態について、図１５〜図１７に基き説明する。
【０１３４】
第３実施形態の自動変速機構３００は、先の第１実施形態と同様に、自動変速機構３００を有する自転車用ハブとして実施されている。この自動変速機構３００を有する自転車用ハブは、図示しないが、ハブ本体と、ハブ本体を回転自在に支持した車軸１１０と、自動変速機構３００とを備えている。
【０１３５】
ハブ本体及び車軸１１０は、先の第１実施形態と同構成を採っている。
【０１３６】
第３実施形態の自動変速機構３００は、図１５に示すように駆動部３と、伝達部２と、第１連結手段と、第２連結手段と、第１連結維持手段と、第２連結維持手段とを備えている。
【０１３７】
伝達部２及び第２連結手段は、先の第１実施形態のものと同構成を採っている。
【０１３８】
この第３実施形態の駆動部３の駆動体３３０における基端側の外周には、外周から内周側の収納部３４に貫通する当接体受容保持部としての貫通孔３０１が穿設されている。
【０１３９】
第１連結手段は、先の第１実施形態と同様に、当接体３３３と被当接体２６とを備えており、また、被当接体２６は、先の第１実施形態のものと同構成を採っている。
【０１４０】
当接体３３３は、第３実施形態では、駆動体３３０と別体のものから構成され、駆動体３３０に径方向に移動可能に保持されている。より詳しくは、当接体３３３は、当接本体部３３４と、当接本体部３３４を操作する操作部３３５と、当接本体部３３４と操作部３３５とを接続した軸部３３６とを備えたものからなる。
【０１４１】
そして、この当接体３３３は、当接本体部３３４が駆動体３３０の貫通孔３０１に通された状態で、駆動部３の駆動体３３０の外周に設けられた保持部材３４０に保持されている。又、この状態で、当接本体部３３４が駆動体３３０の内周より径方向内側の移動空間部３９に突出し、駆動体３３０の回転に際して被当接体２６と当接可能な当接可能位置に配位されている。
【０１４２】
また、このようにして保持部材３４０に支持された当接体３３３の当接本体部３３４は、図１５に示す上記当接可能位置から、図１６に示すように移動空間部３９に突出せずに駆動体３３０の回転に際し被当接体２６と当接不能な当接不能位置までの範囲、及び、上記図１５に示す当接可能位置から、図１７に示すように伝達部２の伝達部用連結筒部材２３に当接し駆動体３３０の回転に際して伝達部２の伝達部用連結筒部材２３と駆動体３３０とを互いに回転不能状態にして固定し得る固定位置までの範囲を、径方向に移動可能とされている。
【０１４３】
第２連結維持手段は、適宜駆動体３３０と伝達体２０とを、第１連結手段による連結を不能にして第２連結手段による連結状態に維持するとともに、その維持を解除するようにするためのものである。この実施形態の第２連結維持手段は、当接体３３３の当接本体部３３４を上記当接不能位置に係脱自在に係止しておくことにより、第１連結手段による連結を不能にして第２連結手段によって連結した状態にしておく。より具体的には、図１６に示すように当接体３３３の軸部３３６に設けた第２連結維持用孔３３６ａに、保持部材３４０に設けた係止用ボール３４１を嵌め入れることにより、当接本体部３３４を上記当接不能位置に係止させている。
【０１４４】
第１連結維持手段は、適宜駆動体３３０と伝達体２０とを、第２連結手段による連結を不能にして第１連結手段による連結状態に維持するとともに、その維持を解除するようにするためのものである。この実施形態の第１連結維持手段は、当接体３３３の当接本体部３３４を上記固定位置に係脱自在に係止しておくことにより、第２連結手段による連結を不能にして第１連結手段によって連結した状態にしておく。
【０１４５】
具体的には、図１７に示すように保持部材３４０に付設された付勢部材としてのコイルスプリング３５０によって当接体３３３の当接本体部３３４を径方向内側の伝達部２の伝達部用連結筒部材２３側に付勢し、その付勢力によって当接体３３３の当接本体部３３４を上記固定位置に係止する。これにより、駆動体３３０と伝達部２の伝達部用連結筒部材２３とを常に互いに回転不能状態に固定し、駆動体３３０の時計方向側への回転に際して、駆動体３３０と伝達部２の伝達体２０とを、伝達部用連結筒部材２３を介して互いに回転不能状態に固定する。第３実施形態のその他は、先の第１実施形態ものと同構成を採っている。
【０１４６】
次に、この第３実施形態の動作について説明する。
【０１４７】
まず、当接本体部３３４が駆動体３３０の内周より径方向内側の移動空間部３９に突出した図１５に示す当接可能位置に配位した状態で走行する。これにより、先の第１実施形態の場合と同様に、駆動体３３０と伝達体２０とを、第２連結手段による連結から第１連結手段による連結に、或いは第１連結手段による連結から第２連結手段による連結に切り替えて走行することができる。
【０１４８】
第１連結手段により連結させることなく常時第２連結手段により連結状態に維持しておく場合は、図１５に示す状態から、操作部３３５を把持して径方向外側に引っ張り操作する。これにより、図１６に示すように軸部３３６に設けられた当接維持用孔３３６ｂに嵌り込んでいた保持部材３４０の係止用ボール３４１が当接維持用孔３３６ｂから出て、第２連結維持用孔３３６ａに嵌まり込み、当接本体部３３４が当接不能位置に係止しておくことができる。
【０１４９】
この当接不能位置に当接本体部３３４を係止した状態では、走行に伴ない駆動体３３０が回転しても当接体３３３が被当接体２６に当接することがない。従って、駆動体３３０と伝達体２０とが第１連結手段により連結することがなく、第２連結手段により連結状態に維持しておくことができる。
【０１５０】
一方、第２連結手段により連結させることなく常時第１連結手段により連結状態に維持しておく場合は、図１５に示す状態又は図１６に示す状態から、操作部３３５を把持して径方向内側に押圧操作する。これにより、図１７に示すように当接維持用孔３３６ｂ又は第２連結維持用孔３３６ａに嵌まり込んでいた係止用ボール３４１が出るとともに、コイルスプリング３５０の付勢力によって当接体３３３の当接本体部３３４を、伝達部用連結筒部材２３に押し当てた固定位置に係止できる。
【０１５１】
この状態では、駆動体３３０と伝達部２の伝達部用連結筒部材２３とが互いに回転不能状態に固定し、駆動体３３０の時計方向側への回転に際して、駆動体３３０と伝達部２の伝達体２０とは、伝達部用連結筒部材２３を介して互いに回転不能状態に固定している。従って、走行に伴ない駆動体３３０が時計方向側へ回転すると、常に、伝達体２０が同じ回転速度で回転し、伝達体２０は伝達部用連結部５０よりも速く時計方向に回転し、伝達部用連結部５０は、伝達体２０に対して反時計方向に回転することになる（図９参照）。
【０１５２】
その結果、第２ラチェット爪５２と伝達部２の第２ラチェット歯２５ａ・・・２５ａとが係合できなくなり、第２連結手段による駆動体３３０と伝達体２０との連結ができない状態になる。これにより、駆動体３３０と伝達体２０とが第２連結手段により連結することがなく、第１連結手段により連結状態に維持しておくことができる。
【０１５３】
以上のように、当接本体部３３４が移動空間部３９に突出した図１５に示す当接可能位置に配位した状態での走行により、第２連結手段による連結から第１連結手段による連結に、或いは第１連結手段による連結から第２連結手段による連結に切り替わる。従って、例えば自転車に乗った人が変速させる意思がない場合でも乗った人の意思と無関係に変速してしまう場合もあり、乗った人によっては却って変速が煩わしいと思う場合も生じる。しかし、この第３実施形態のように、第１連結保持手段及び第２連結保持手段を備えたものにしておくことにより、常時第２連結手段による連結状態にし、或いは、常時第１連結手段による連結状態にして、変速させずに走行させることも可能となる。
【０１５４】
尚、この第３実施形態では、第１連結維持手段と第２連結維持手段との両方を設けるようにしているが、この形態のものに限らず、何れか一方を設けたものにしても良い。
【０１５５】
また、この第３実施形態では、当接体３３３を、周方向移動不能且つ径方向移動可能に駆動体３３０に保持させているが、例えば周方向移動可能且つ径方向移動可能に駆動体３３０に保持させるようにしても良く、適宜変更し得る。
【０１５６】
又、上記第３実施形態では、第１連結維持手段として、コイルスプリング３５０によって当接体３３３の当接本体部３３４を伝達部２の伝達部用連結筒部材２３の外周に押し当てることにより、当接体３３３の当接本体部３３４を固定位置に係止するようにしているが、この形態のものに限らず、例えば図１７中に破線で示すように、伝達部２の伝達部用連結筒部材２３の外周に、当接体３３３の当接本体部３３４の先端部が嵌り込む嵌入部３６０を設けておき、当接体３３３の当接本体部３３４を嵌入部３６０に入れた状態でコイルスプリング３５０によって付勢するようにしても良い。こうすることにより、当接体３３３の当接本体部３３４と伝達部２の伝達部用連結筒部材２３とが滑り動く恐れの少ないものにでき、より確実に、当接体３３３の当接本体部３３４を固定位置に係止しておくことができる。以上が第３実施形態の説明である。
【０１５７】
尚、上記実施形態では、自動変速機構１、２００、３００を、自転車用ハブのハブ本体１００に一体的に形成したものとしているが、自動変速機構１、２００を、自転車用ハブのハブ本体１００と別体のものから構成し、従来から使用されている一般的な自転車用ハブに取り付けるようにしても良く、適宜変更できる。
【０１５８】
又、上記第１実施形態及び第３実施形態のように、被当接体２６を伝達部２の伝達部用連結筒部材２３と別体のものから構成する場合、被当接体２６を球状のものから構成する形態のものに限らず、例えば四角柱状のものから構成して伝達部用連結筒部材２３の被当接体用受容保持部２７を摺動させるようにしても良い。
【０１５９】
また、本願発明の自動変速機構は、自転車に使用できる他、各種の機械装置にも使用できる。
【０１６０】
更に、本願発明でいう自転車には、一般的な自転車の他、三輪車や四輪車、電動機を付設した電気自転車等も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【０１６１】
【図１】本願発明の第１実施形態の自動変速機構を有する自転車用ハブの一部を断面にした説明図である。
【図２】図１の自動変速機構部の要部拡大断面説明図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図５】図２のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。
【図６】図６Ａは、図３の状態から駆動体が駆動力によって回転した状態を示す断面説明図、図６Ｂは、図６Ａの状態から更に駆動体が回転した状態を示す断面説明図である。
【図７】図７Ａは、図６Ｂの状態から更に駆動体が回転し、当接体が被当接体に当接した状態を示す断面説明図である。７Ｂは、図７Ａの状態から更に駆動体が回転し、被当接体が被当接体用受容保持部を移動している状態を示す断面説明図である。
【図８】図７Ｂの状態から更に駆動体が回転し、被当接体が被当接体用受容保持部の被当接体用止め部に当接して第１連結連結手段によって連結した状態を示す断面説明図である。
【図９】第１連結手段によって連結した状態における第２ラチェット爪と第２ラチェット歯との関係を説明するための断面説明図である。
【図１０】当接体の他の実施形態を示す断面図である。
【図１１】第２実施形態の自動変速機構を有する自転車用ハブの側面図である。
【図１２】図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿う断面図である。
【図１３】図１１のＸＩＩ１−ＸＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図１４】図１４Ａは、図１２の状態から駆動体が駆動力によって回転した状態の断面説明図、図１４Ｂは、図１４Ａの状態から更に駆動体が回転し、当接体が被当接体に当接して第１連結連結手段によって連結した状態を示す断面説明図である。
【図１５】第３実施形態の自動変速機構を示す断面図である。
【図１６】第２連結維持手段によって、当接本体部を当接不能位置に保持させた状態を示す断面図である。
【図１７】第１連結維持手段によって、当接本体部を固定位置に保持させた状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１６２】
１、２００、３００    自動変速機構
２、２０２    伝達部
３、２０３    駆動部
２０、２２０    伝達体
３０、２３０、３３０    駆動体
２６、２２６    被当接体
３３、２３３、３３３    当接体
２１ａ、２２１ａ    第1ラチェット歯
２３ｇ、２２３ｇ    第1ラチェット爪
２５ａ、２２５ａ    第２ラチェット歯
５２、２５２    第２ラチェット爪
１００    ハブ本体
１１０    車軸
特許出願人  中野  隆次
出願人代理人  弁理士  田川  幸一
【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】
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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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