JP4535958B2 - 変速装置 - Google Patents

Description

本発明は、駆動ホイール（例えば、駆動スプロケット）および被動ホイール（例えば、被動スプロケット）に掛け渡された無端伝動帯（例えばチェーン）を掛け換えることにより複数の変速比が得られる変速装置に関し、該変速装置は例えば自転車に装備される。

チェーンを掛け換えることにより変速比を変更する変速装置において、自転車の後車軸に回転可能に設けられるスプロケット群を構成する複数のスプロケットのそれぞれが、周方向で複数のセクションに分割され、変速のために各セクションが他のセクションに対して相対的に軸方向に移動可能であるものがある。（特許文献１参照）
特表平２−５０１５６０号公報（第２５〜２８図）

このような変速装置では、得られる変速比を多くしようとするとスプロケットの数が増加して、軸方向でのスプロケット群の幅が大きくなり、ひいては軸方向で変速装置が大型化するうえ、分割された各セクションが移動するための軸方向のスペースを確保する必要があるために、軸方向での変速装置の幅が一層大きくなる。
また、スプロケットのセクションの数が多いほど滑らかな変速が可能となるが、セクションに分割されるスプロケットにより構成されるスプロケット群が１組である場合には、セクションの数を増やすと周方向での各セクションの幅が小さくなるため、チェーンが巻き掛けられない状態にあるセクションが軸方向へ移動することを防止する手段が必要になって、変速装置の構造が複雑化したり、重量増を招来する。
さらに、メンテナンスなどの容易性の確保や変速装置の構造簡素化のために、変速切換機構がスプロケット群に内蔵されることなくその外部に配置される場合、変速切換機構とスプロケット群とをできるだけコンパクトに配置することが変速装置の小型化に寄与する。
また、スプロケットを軸方向に移動させる変速切換機構において、運転者の変速操作により駆動されるカム部材がスプロケットの各セクションを軸方向に移動させる場合、カム部材が大きくなってその重量が増加すると、変速操作に対する応答性が低下し、変速比の切換の迅速性が低下する。このため、変速比の切換の迅速性を向上させるためには、カム部材など、アクチュエータとスプロケットとの間に介在する部材を軽量化することが好ましい。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、請求項１〜７記載の発明は、軸方向で変速装置を小型化すると共に１つのスプロケット群の分割数を増やすことなく変速ショックを低減することを目的とする。そして、請求項２〜４記載の発明は、さらに、変速装置の小型化を図ることを目的とし、請求項５記載の発明は、さらに、自転車への変速装置の適用性を向上させることを目的とし、請求項６，７記載の発明は、さらに、変速の切換の迅速性を向上させることを目的とする。

請求項１記載の発明は、駆動軸に一体回転可能に設けられる駆動ホイールと、被動軸に一体回転可能に設けられる被動ホイールと、無端伝動帯と、変速切換機構とを備え、前記変速切換機構が前記駆動ホイールおよび前記被動ホイールに掛け渡された前記無端伝動帯を掛け換えることにより複数の変速比が得られる変速装置において、複数の前記駆動ホイールおよび複数の前記被動ホイールが、それぞれ駆動側ホイール群および被動側ホイール群を構成し、前記駆動側ホイール群および前記被動側ホイール群は、それぞれ周方向に分割された複数の駆動側部分ホイール群および複数の被動側部分ホイール群から構成され、前記各駆動側部分ホイール群および前記各被動側部分ホイール群は、それぞれ前記駆動軸および前記被動軸に対して軸方向に移動可能であり、前記変速切換機構は、前記各駆動側部分ホイール群および前記各被動側部分ホイール群を前記部分ホイール群毎に軸方向に移動させることにより前記無端伝動帯を掛け換える変速装置である。

これによれば、変速切換機構が制御する各駆動側部分ホイール群および各被動側部分ホイール群の軸方向での作動位置の組合せにより、複数の変速比を得ることができるので、１つのホイール群の複数の部分ホイール群の軸方向での位置を変更して同数の変速比を得る場合に比べて、軸方向での駆動側ホイール群および被動側ホイール群の幅および移動のためのスペースを小さくできる。また、特定の変速比を得るために、駆動側部分ホイール群および被動側部分ホイール群を同時に軸方向に移動させる場合には、駆動側部分ホイール群および被動側部分ホイール群を合計した数の部分ホイール群が変速に関与するので、変速ショックを低減するために、１つのホイール群の部分ホイール群の数を過度に増やす必要がない。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の変速装置において、前記変速切換機構は、前記各駆動側部分ホイール群および前記各被動側部分ホイール群の軸方向での作動位置を規定する位置規定部が設けられた単一の変速ドラムを備え、前記変速ドラムは、回転することにより、前記位置規定部に沿って前記各駆動側部分ホイール群および前記各被動側部分ホイール群を変速位置に案内するものである。

これによれば、所望の変速比を得るために、共通の１つの変速ドラムが駆動側部分ホイール群および被動側部分ホイール群を軸方向の作動位置に案内するので、変速切換機構が簡素化されるうえ、予め設定された位置規定部の形状により、多様な変速特性を簡単な構造で得ることができる。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の変速装置において、側面視で、最大外径の前記駆動ホイールと最大外径の前記被動ホイールとの間の距離は、前記変速ドラムにおいて前記位置規定部が設けられた外周面の外径よりも小さいものである。

これによれば、駆動側ホイール群および被動側ホイール群を互いに近接して配置でき、しかも変速ドラムを両ホイール群に近接して配置することも可能になるので、変速切換機構の小型化が可能になる。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の変速装置において、最大外径の前記駆動ホイールおよび最大外径の前記被動ホイールは、側面視で、前記駆動側ホイール群の回転中心線および前記被動側ホイール群の回転中心線を通る基準直線に対していずれも一方の側に位置する接点を通る共通接線を有し、前記変速ドラムは、側面視で、前記共通接線と交差する位置に配置されるものである。

これによれば、変速ドラムが駆動側ホイール群および被動側ホイール群に、基準直線に対する一方側で近接して配置されるので、両ホイール群および変速切換機構がコンパクトに配置される。

請求項５記載の発明は、請求項２から４のいずれか１項記載の変速装置において、前記駆動側ホイール群、前記被動側ホイール群および前記変速ドラムは、自転車の車体の前後方向での中央部に配置された１つの変速ケース内に収納されると共に前記変速ケースに回転可能に支持されるものである。

これによれば、自転車に装備される変速装置において、駆動側ホイール群および被動側ホイール群の支持が容易になるうえ、変速ケースは自転車の車体の中央部に配置されるので、自転車における重量配分が最適化され、さらに変速ドラムの位置規定部などに塵埃等の異物が付着することが防止される。

請求項６記載の発明は、請求項２から５のいずれか１項記載の変速装置において、前記変速ドラムは前記駆動側ホイール群および前記被動側ホイール群の径方向で外方に配置され、前記各駆動側部分ホイール群および前記各被動側部分ホイール群には、それぞれ、最大外径の前記部分駆動ホイールよりも径方向で外方に突出する突出部を有する被案内部材が設けられ、前記変速切換機構は、前記位置規定部により案内されて軸方向に移動可能な可動案内部材を備え、前記可動案内部材が前記突出部の軸方向での位置を規定することにより、前記被案内部材を介して前記各駆動側部分ホイール群および前記各被動側部分ホイール群が変速位置に案内されるものである。

これによれば、被案内部材を変速ドラムに近づけて配置することができるので、変速ドラムと被案内部材との間に配置される可動案内部材を小型化して軽量化できる。また、被案内部材には最大外径の部分駆動ホイールまたは部分被動ホイールの剛性を利用して所要の剛性を付与することができるので、被案内部材を軽量化できる。

請求項７記載の発明は、請求項２から６のいずれか１項記載の変速装置において、前記変速ドラムを回転駆動する変速操作部材を備え、前記位置規定部は、前記変速操作部材の一方向への操作のみで降順に並び、かつ他方向への操作のみで昇順に並んだ変速比が得られる形状に形成され、前記変速切換機構は、前記駆動側部分ホイール群および前記被動側部分ホイール群が前記位置規定部材により案内されて変速前の作動位置と軸方向で１つ隣りの変速後の作動位置との間で移動することにより、３つ以上の変速比に渡る変速を可能とするものである。

これによれば、位置規定部は、変速操作部材の一方向への操作のみで降順に並び、かつ他方向への操作のみで昇順に並んだ変速比が得られる形状に形成されるので、任意の変速比から所望の変速比を得るための変速操作が容易になる。しかも、変速操作部材の一方向への操作のみまたは他方向への操作のみで、駆動側部分ホイール群および被動側部分ホイール群が変速前の作動位置から軸方向で１つ隣りの変速後の作動位置に移動させることにより、変速前の変速比と所望の変速比である変速後の変速比との間に別の変速比を挟んだ３つ以上の変速比に渡る変速が可能になる。

請求項１記載の発明によれば、次の効果が奏される。すなわち、駆動側ホイール群および被動側ホイール群の軸方向での幅を小さくできるので、変速装置を軸方向で小型化でき、しかも、１つのホイール群の分割数を過度に増やすことなく、変速に関与する部分ホイール群の数を増やすことができるので、部分ホイール群の軸方向への移動を阻止するための構造など変速装置の構造の複雑化や重量増を抑制したうえで変速ショックを低減することができる。
請求項２記載の発明によれば、引用された請求項記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、変速切換機構が簡素化されるので、変速装置が小型化される。
請求項３記載の発明によれば、引用された請求項記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、駆動側ホイール群および被動側ホイール群を互いに近接して配置でき、さらに変速切換機構の小型化も可能になるので、変速装置が小型化される。
請求項４記載の発明によれば、引用された請求項記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、駆動側ホイール群、被動側ホイール群および変速切換機構がコンパクトに配置されるので、変速装置が小型化される。
請求項５記載の発明によれば、引用された請求項記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、駆動側ホイール群および被動側ホイール群の支持の容易性、自転車における重量配分、さらに変速ドラムへの異物の付着防止の点で、自転車への変速装置の適用性が向上する。
請求項６記載の発明によれば、引用された請求項記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、変速切換機構の可動案内部材および被案内部材を軽量化できるので、慣性の影響が低減して、変速の切換の迅速性が向上する。
請求項７記載の発明によれば、引用された請求項記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、任意の変速比から所望の変速比を得るための変速操作が容易になるうえ、変速操作部材の一方向のみの操作または他方向のみの操作により、３つ以上の変速比に渡る変速が可能になるので、変速の切換の迅速性が向上する。

以下、本発明の実施形態を図１〜図１１を参照して説明する。
図１を参照すると、本発明が適用された変速装置Ｔが装備された機械である車両としての自転車Ｂは、クランク軸12と、該クランク軸12の動力を駆動輪としての後輪Ｗｒに伝達する伝動装置とを備える。該伝動装置は、変速装置Ｔと、変速装置Ｔからの変速後の動力で回転駆動される出力軸14と、出力軸14の動力を後輪Ｗｒに伝達する出力伝達機構とを含む。

自転車Ｂの車体は車体フレームＦとスイングアーム10とを備える。車体フレームＦは、下端部で前輪Ｗｆを軸支すると共に上端部にハンドル７が取り付けられたフロントフォーク６を操舵可能に支持するヘッドパイプ１と、ヘッドパイプ１から後方斜め下方に延びる二股状のメインフレーム２と、メインフレーム２の前端部から後方斜め下方に延びるダウンフレーム３と、メインフレーム２の１対の後端部とダウンフレーム３の後端部とを連結する左右１対のアンダフレーム４と、メインフレーム２から延びてサドル８を支持するサドルフレーム５とを備える。

なお、明細書または特許請求の範囲において、軸方向、径方向および周方向とは、それぞれ、互いに平行な駆動ホイール群（例えば駆動スプロケット群）および被動ホイール群（例えば被動スプロケット群）の回転中心線Ｌ１，Ｌ２（図２参照）が延びる方向、回転中心線Ｌ１または回転中心線Ｌ２を中心とする径方向、および回転中心線Ｌ１または回転中心線Ｌ２を中心とする周方向を意味し、側面視とは軸方向から見ることを意味する。また、上下、前後および左右は、それぞれ自転車Ｂの上下、前後および左右と一致する。

メインフレーム２の１対の後部２ａに設けられたピボット軸９（図３も参照）には、後端部で後輪Ｗｒを軸支する左右１対のスイングアーム10の前端部が揺動可能に支持される。両スイングアーム10は、サスペンション11を介してメインフレーム２に連結されることで、後輪Ｗｒと共にピボット軸９を中心に上下方向に揺動可能である。

自転車Ｂの車体の前後方向での中央部、または前輪Ｗｆと後輪Ｗｒとの間には、車体フレームＦの下部において、メインフレーム２の後部２ａと両アンダフレーム４との間に形成される空間に、変速装置Ｔと、変速装置Ｔに回転可能に支持されるクランク軸12の主軸12ａおよび出力軸14とが配置される。また、変速装置Ｔの右方には、前記出力伝達機構が配置される。

併せて図２，図３を参照すると、変速装置Ｔは、周縁部においてボルトにより結合される左右１対の第１，第２ケース部分20ａ，20ｂから構成される金属製の１つの変速ケース20を備える。変速ケース20は、各ケース部分20ａ，20ｂの周縁部に形成された１対の取付部においてボルトＢ１によりメインフレーム２および両アンダフレーム４にそれぞれ固定される。

ペダル式のクランク軸12は、変速ケース20の下部を左右方向に貫通して配置される主軸12ａと、変速ケース20の外部に突出した主軸12ａの左右の両端部にそれぞれ結合される１対のクランクアーム12ｂとを備える。主軸12ａは１対の軸受15を介して第１，第２ケース部分20ａ，20ｂに回転可能に支持され、各クランクアーム12ｂにはペダル13が回転可能に取り付けられる。

主軸12ａの前方斜め上方には出力軸14およびピボット軸９が、出力軸14の回転中心線Ｌ２およびスイングアーム10の揺動中心線が互いに平行に、かつクランク軸12の回転中心線Ｌ１に平行に、さらにクランクアーム12ｂの回転軌跡内に収まるように配置される。そして、出力軸14は、１対の軸受16を介して第１，第２ケース部分20ａ，20ｂに回転可能に支持され、主軸12ａと共に変速ケース20内に収納される。

メインフレーム２に締め付けられて固定されるピボット軸９は、後述する変速ドラム40に変速ドラム40と同軸の状態で、すなわち前記揺動中心線と回転中心線Ｌ３とが一致する状態で挿通され、さらに第１，第２ケース部分20ａ，20ｂを貫通して延びて、変速ケース20を支持する。

図１，図３を参照すると、出力軸14には第２ケース部分20ｂから右方に突出した端部に出力用駆動スプロケット17が結合され、駆動スプロケット17および後輪Ｗｒに駆動連結された出力用被動スプロケット18には無端チェーン19が掛け渡される。そして、駆動スプロケット17、被動スプロケット18およびチェーン19は、前記出力伝達機構を構成する。

図２，図３を参照すると、変速装置Ｔは、変速ケース20のほかに、巻掛け式の変速機構と、該変速機構を変速操作に応じて所定の変速比に切り換える変速切換機構Ｍと、該変速比が得られる変速位置Ｓ１〜Ｓ11（図５参照）に変速切換機構Ｍを操作する変速操作機構60（図１参照）と、を備える。前記変速機構および変速切換機構Ｍは、変速ケース20内に収納される。

前記変速機構は、駆動軸としてのクランク軸12に一体回転可能に設けられる複数である第１所定数、ここでは４つの駆動ホイールとしての駆動スプロケット21〜24から構成される駆動側ホイール群としての駆動側スプロケット群Ｒと、被動軸としての出力軸14に一体回転可能に設けられる複数である第２所定数、ここでは４つの被動ホイールとしての被動スプロケット25〜28から構成される被動側ホイール群としての被動側スプロケット群Ｎと、変速用の無端伝動帯としての無端チェーン29と、テンショナ35とを備える。

チェーン29は、スプロケット群Ｒおよびスプロケット群Ｎにおいて変速切換機構Ｍにより選択されたそれぞれ１つのスプロケットである特定駆動スプロケットおよび特定被動スプロケットに掛け渡され、これら特定駆動スプロケットおよび特定被動スプロケットにより変速装置Ｔの変速比が決定される。また、チェーン29は、常時、変速ケース20内において軸方向での一定位置であるほぼ中央位置で、軸方向に直交する軌道面29ａ上で走行する。図３には、変速装置Ｔで得られる変速比のうちで最大変速比となる最低速位置である第１変速位置Ｓ１でのスプロケット群Ｒおよびスプロケット群Ｎが実線で示され、最小変速比となる最高速位置である第１１変速位置Ｓ11でのスプロケット群Ｒおよびスプロケット群Ｎが二点鎖線で示されている。

次に、スプロケット群Ｒおよびスプロケット群Ｎについて説明するが、両スプロケット群Ｒ，Ｎは同様の構造を有するため、スプロケット群Ｎについては、スプロケット群Ｒに対応する部材または説明等を括弧内に記す。
スプロケット群Ｒ（スプロケット群Ｎ）は、等しい中心角度を有するように周方向に分割された複数である第３所定数（第４所定数）、ここでは４つ（５つ）の駆動側部分ホイール群（被動側部分ホイール群）としての駆動側部分スプロケット群Ｒ１〜Ｒ４（被動側部分スプロケット群Ｎ１〜Ｎ５）から構成され、すべての部分スプロケット群Ｒ１〜Ｒ４（Ｎ１〜Ｎ５）は、部分スプロケット群Ｒ１〜Ｒ４（Ｎ１〜Ｎ５）毎にクランク軸12（出力軸14）に対して互いに独立に軸方向に移動可能である。そのために、主軸12ａ（出力軸14）には、軸方向に平行に延びる複数の溝12ｃ（14ｃ）が設けられ、各部分スプロケット群Ｒ１〜Ｒ４（Ｎ１〜Ｎ５）のボス部には、溝12ｃ（14ｃ）に軸方向に摺動可能に嵌合すべく軸方向に平行に延びる突条Ｒｃ（Ｎｃ）が設けられる。そして、クランク軸12（出力軸14）の嵌合部としての溝12ｃ（14ｃ）と各部分スプロケット群Ｒ１〜Ｒ４（Ｎ１〜Ｎ５）の嵌合部としての突条Ｒｃ（Ｎｃ）とからなる連結構造により、各部分スプロケット群Ｒ１〜Ｒ４（Ｎ１〜Ｎ５）は、クランク軸12（出力軸14）に、軸方向に平行に往復運動可能に、かつクランク軸12（出力軸14）と一体回転可能に連結される。

各駆動スプロケット21〜24（被動スプロケット25〜28）は、各部分スプロケット群Ｒ１〜Ｒ４（Ｎ１〜Ｎ５）と同様に、等しい中心角度を有するように周方向に分割され、各部分スプロケット群Ｒ１〜Ｒ４（Ｎ１〜Ｎ５）にそれぞれ属する第３所定数（第４所定数）の部分駆動ホイール（部分被動ホイール）としての部分駆動スプロケット21_１〜24_４（部分被動スプロケット25_１〜28_５）から構成される。また、すべての駆動スプロケット21〜24（被動スプロケット25〜28）は、異なる外径を有し、軸方向での一方（他方）側としての左（右）側から軸方向での他方（一方）側としての右（左）側に向かって、最大外径の第４駆動スプロケット24（第１被動スプロケット25）から第３，第２駆動スプロケット23，22（第２，第３被動スプロケット26，27）を経て最小外径の第１駆動スプロケット21（第４被動スプロケット28）に至るまで、その外径が順次小さくなるように主軸12ａ（出力軸14）に配列される。この実施形態では、各部分スプロケット群Ｒ１〜Ｒ４（Ｎ１〜Ｎ５）の４つ（５つ）の部分駆動スプロケット21_１〜24_１，21_２〜24_２，21_３〜24_３，21_４〜24_４，（部分被動スプロケット25_１〜28_１，25_２〜28_２，25_３〜28_３，25_４〜28_４，25_５〜28_５）は、一体成形されているが、各部分駆動スプロケット21_１〜24_１，21_２〜24_２，21_３〜24_３，21_４〜24_４，（部分被動スプロケット25_１〜28_１，25_２〜28_２，25_３〜28_３，25_４〜28_４，25_５〜28_５）が別個の部材により構成され、リベットなどの結合手段により結合されて一体化されてもよい。

各部分スプロケット群Ｒ１〜Ｒ４（Ｎ１〜Ｎ５）の最大外径の各部分駆動スプロケット24_１〜24_４（部分被動スプロケット25_１〜25_５）には、変速切換機構Ｍが該部分スプロケット群Ｒ１〜Ｒ４（部分スプロケット群Ｎ１〜Ｎ５）を軸方向での作動位置Ａ１〜Ａ４，Ａ５〜Ａ８（図５参照）に移動させるために、変速切換機構Ｍのスライダ50，55により案内されて部分スプロケット群Ｒ１〜Ｒ４（Ｎ１〜Ｎ５）と一緒に軸方向に移動可能な被案内部材31（32）がネジＢ２により結合されて一体に設けられる。被案内部材31（32）は、軸方向で第１ケース部分20ａ（第２ケース部分20ｂ）と部分スプロケット群Ｒ１〜Ｒ４（Ｎ１〜Ｎ５）との間で、最大外径の部分駆動スプロケット24_１〜24_４（部分被動スプロケット25_１〜25_５）よりも径方向で外方に突出した突出部31ａ（32ａ）を有し、該突出部31ａ（32ａ）がスライダ50（55）と当接可能な当接部を構成する。

そして、図２に示されるように、側面視で、最大外径の駆動スプロケット24と最大外径の被動スプロケット25との間の距離ｄ１（すなわち最小間隔）は、変速ドラム40の外周面40ａの外径ｄ２よりも小さくなるように、主軸12ａおよび出力軸14、したがって駆動側スプロケット群Ｒおよび被動側スプロケット群Ｎが、変速ケース20または自転車Ｂの車体に対して配置される。

図２，図４を参照すると、テンショナ35は、第２ケース部分20ｂにボルトＢ３により固定されて設けられた取付部35ａに設けられる支持部35ｂに揺動可能に支持されるアーム35ｃと、アーム35ｃの先端部に設けられる支持部35ｄに回転可能に支持されるテンションプーリ35ｅと、支持部35ｂに回転可能に支持されるガイドプーリ35ｆと、テンションバネ35ｇとを備える。テンショナ35は、テンションバネ35ｇのバネ力によりチェーン29に適度な張力を付与する。

図２，図３を参照すると、駆動スプロケット21〜24および被動スプロケット25〜28に掛け渡されたチェーン29を掛け換えることにより複数の変速比を得るための変速切換機構Ｍは、１対の軸受49を介して第１，第２ケース部分20ａ，20ｂに回転可能に支持される円筒状の単一の変速ドラム40と、変速ドラム40の回転位置に対応して各変速比が得られる変速位置Ｓ１〜Ｓ11（図５参照）を設定する節度機構からなる変速位置設定手段45と、回転する変速ドラム40により駆動されて軸方向に平行に往復運動可能であると共に各部分スプロケット群Ｒ１〜Ｒ４および各部分スプロケット群Ｎ１〜Ｎ５をそれぞれ軸方向に案内する駆動側可動案内部材および被動側可動案内部材としての１対のスライダ50，55と、各スライダ50，55を軸方向に移動可能に支持する支持部材である１対のロッド58と、変速ケース20に設けられる駆動側固定案内部材71，72および被動側固定案内部材75，76とを、備える。

変速ドラム40は、スプロケット群Ｒおよびスプロケット群Ｎの径方向で外方に配置されると共に、図２に示されるように、側面視で、最大外径の駆動スプロケット24および最大外径の被動スプロケット25において、両回転中心線Ｌ１，Ｌ２を通る基準直線Ｌ４に対して、一方側または変速ドラム40が配置される側に位置する接点Ｃ１，Ｃ２を通る共通接線Ｌ５と交差する位置に配置され、しかも基準直線Ｌ４に直交する方向から見て、スプロケット群Ｒおよびスプロケット群Ｎと重なる位置に配置される。

図５を併せて参照すると、変速ドラム40の外周面40ａには、各部分スプロケット群Ｒ１〜Ｒ４および各部分スプロケット群Ｎ１〜Ｎ５の軸方向での位置をそれぞれ規定する駆動側位置規定部としてのカム溝41および被動側位置規定部としてのカム溝42が設けられる。チェーン29の軌道面29ａに対して、カム溝41は軸方向での一方側に設けられ、カム溝42は軸方向での他方側に設けられる。

対応する各スライダ50，55のピン50ａ，55ａが係合する各カム溝41，42は、変速ドラム40の所定回転量（この実施形態では、この所定回転量は一定である。）毎に設定される変速位置Ｓ１〜Ｓ11において、スライダ50が駆動スプロケット21〜24と同数の軸方向での所定位置、この実施形態では第１〜第４所定位置Ｐ１〜Ｐ４のいずれかを占め、スライダ55が被動スプロケット25〜28と同数の軸方向での所定位置、この実施形態では第１〜第４所定位置Ｐ５〜Ｐ８のいずれかを占める形状に形成される。図５には、各スライダ50，55が各変速位置Ｓ１〜Ｓ11を占めるときのピン50ａ，55ａの位置が、第１変速位置Ｓ１については実線で、残りの変速位置Ｓ２〜Ｓ11については二点鎖線で示されている。なお、図５には、説明の便宜上、各スライダ50，55が各所定位置Ｐ１〜Ｐ４，Ｐ５〜Ｐ８を占めるときに、各部分スプロケット群Ｒ１〜Ｒ４または各部分スプロケット群Ｎ１〜Ｎ５が占める作動位置Ａ１〜Ａ４，Ａ５〜Ａ８を所定位置Ｐ１〜Ｐ４，Ｐ５〜Ｐ８に対応させて括弧内に記した。

そして、スライダ50が所定位置Ｐ１〜Ｐ４の各位置を占めることに対応して、スプロケット群Ｒにおいては、主軸12ａ上で各部分スプロケット群Ｒ１〜Ｒ４が、第１作動位置Ａ１を占めるときの第１駆動スプロケット21、第２作動位置Ａ２を占めるときの第２駆動スプロケット22、第３作動位置Ａ３を占めるときの第３駆動スプロケット23または第４作動位置Ａ４を占めるときの第４駆動スプロケット24が、前記特定駆動スプロケットとして選択される。一方、スライダ55が所定位置Ｐ５〜Ｐ８の各位置を占めることに対応して、スプロケット群Ｎにおいては、各部分スプロケット群Ｎ１〜Ｎ５が、第１作動位置Ａ５を占めるときの第１被動スプロケット25、第２作動位置Ａ６を占めるときの第２被動スプロケット26、第３作動位置Ａ７を占めるときの第３被動スプロケット27または第４作動位置Ａ８を占めるときの第４被動スプロケット28が、前記特定駆動スプロケットとして選択される。

それゆえ、得られる変速比は、カム溝41の形状に基づいて設定されるスライダ50の所定位置Ｐ１〜Ｐ４または部分スプロケット群Ｒ１〜Ｒ４の作動位置Ａ１〜Ａ４と、カム溝42の形状に基づいて設定されるスライダ55の所定位置Ｐ５〜Ｐ８または部分スプロケット群Ｎ１〜Ｎ５の作動位置Ａ５〜Ａ８との組合せにより決定される。そして、この変速装置Ｔにおいては、図１１に実線で示されるように、重複領域を形成しない複数の変速比、ここでは１１種類の変速比が得られる。ここで、重複領域を形成しない変速比とは、複数の駆動スプロケットおよび複数の被動スプロケットを備える変速装置において、後述する変速レバー61（図１参照）の変速操作により順次得られる最大変速比から最小変速比までのすべての変速比が、降順（すなわち、変速比が順次小さくなる順）に並ぶことを意味する。

それゆえ、図１１に破線で示される、３つの駆動スプロケットおよび９つの被動スプロケットとディレイラ（変速切換機構）とを備える変速装置（図１１における比較例）と、変速装置Ｔ（図１１における本発明）とを比べたとき、両者は最小変速比および最大変速比がほぼ同等であるにも拘わらず、重複領域を形成する複数の変速比（変速位置は２７である。）が得られる比較例とは異なり、変速装置Ｔでは、駆動スプロケット21〜24および被動スプロケット25〜28の合計数が少ない。また、比較例では、例えば第１０変速位置での変速比から該変速比の次に大きい変速比（第３変速位置）への変速には、駆動スプロケット側での１回の変速操作と被動スプロケット側での２回の変速操作とを要するのに対して、変速装置Ｔでは、任意の変速比から該変速比に最も近い変速比への変速は、変速レバー61の１回の操作で済むので、変速の切換が迅速に行われる。
そのために、両カム溝41，42は、シフトアップ操作としての変速レバー61の一方向への操作のみで降順に並び、かつシフトダウン操作としての他方向への操作のみで昇順（すなわち、変速比が順次大きくなる順）に並んだ変速比が得られる形状に形成される。

図２，図６を参照すると、変速位置設定手段45は、変速ドラム40の右側の端部に一体成形されて設けられて変速ドラム40と一体に回転すると共に変速位置Ｓ１〜Ｓ11の数に対応する数の係合部としての凹部46ａを有する位置決め部材46と、位置決め部材46の外周面に変速位置Ｓ１〜Ｓ11に対応する回転位置に設けられた凹部46ａに係合する係止部材47とを有する。弾発力により位置決め部材46を押圧する係止部材47は、第２ケース部分20ｂに固定された支持軸としてのボルト47ａに揺動可能に支持されるレバー47ｂと、レバー47ｂの先端部に回転可能に支持されて凹部46ａに係合するローラ47ｃと、ローラ47ｃを位置決め部材46に押圧すべくローラ４７ｃを付勢する弾発力を発生するバネ47ｄとから構成される。そして、ローラ47ｃが各凹部46ａに係合することにより、変速操作機構60により駆動されて回転する変速ドラム40が各変速位置Ｓ１〜Ｓ11に安定した状態で位置決めされる。

図１〜図３を参照すると、変速ケース20内で変速ドラム40の左側の端部の連結部65に連結される変速操作機構60は、運転者により操作される変速操作部材としての変速レバー61、変速レバー61の動作を変速ドラム40に伝達するために変速レバー61と変速ドラム40とを作動連結する操作力伝達部材としての操作ケーブル62とを備える。

操作ケーブル62は、アウタケーブル62ａと、該アウタケーブル62ａの内側に挿入されて基端部で変速レバー61に結合され、先端部で連結部65に結合されるインナケーブル62ｂとから構成される。そして、変速レバー61が一方向または他方向に操作されてインナケーブル62ｂが牽引されまたは押されることにより、変速ドラム40が、軸方向に移動することなく、一方向およびその反対方向である他方向に回転駆動される。

図２を参照すると、両カム溝41，42（図５参照）によりそれぞれ案内されて軸方向に移動可能なスライダ50，55は、それぞれ、側面視で、回転中心線Ｌ１，Ｌ２と変速ドラム40の回転中心線Ｌ３とを結ぶ直線と交差する位置で、スプロケット24の径方向外方において、変速ドラム40とスプロケット群Ｒとの間および被動スプロケット25の径方向外方で変速ドラム40と被動側スプロケット群Ｎとの間に配置される。

さらに、両スライダ50，55は、それぞれ、側面視で、チェーン29の内側の空間部分である駆動側非巻掛け領域または被動側非巻掛け領域に配置される。前記両非巻掛け領域は、それぞれ、クランク軸12および出力軸14の回転方向で個々の駆動スプロケット21〜24および個々の被動スプロケット25〜28におけるチェーン29の巻出し開始位置から巻入れ開始までのチェーン29が巻き掛けられない部分から構成される非巻掛け部分が位置する領域であり、変速時に各部分スプロケット群Ｒ１〜Ｒ４，Ｎ１〜Ｎ５が軸方向に移動可能となるように、少なくとも１つの部分スプロケット群Ｒ１〜Ｒ４，Ｎ１〜Ｎ５の全体が位置することが可能な範囲を有する。

併せて図３，図７を参照すると、変速ドラム40に相対移動可能に連結されてカム溝41，42を介して変速ドラム40からの駆動力を受ける連結部としての円柱状のピン50ａ，55ａを有する各スライダ50，55には、径方向で内方に開放すると共に軸方向での幅が回転方向に変化する案内溝51，56が設けられる。各案内溝51，56は、被案内部材31，32の突出部31ａ（32ａ）がスライダ50，55に進入する導入部51ａ，56ａと、突出部31ａ（32ａ）がスライダ50，55から退出する導出部51ｂ，56ｂと、導入部51ａ，56ａと導出部51ｂ，56ｂとを接続する制御部51ｃ，56ｃとから構成される。導入部51ａ，56ａは、１つの所定位置Ｐ１〜Ｐ４，Ｐ５〜Ｐ８毎のスライダ50，55の移動に基づく駆動スプロケット21〜24または被動スプロケット25〜28へのチェーン29の掛け換えを可能とするために、後述する入口側案内部材71，75の案内溝73_１〜73_４，77_１〜77_４の３つと回転方向で対向することが可能な幅を有し、導出部51ｂ，56ｂは、後述する出口側案内部材72，76の案内溝74_１〜74_４，78_１〜78_４の入口部の幅にほぼ等しい幅を有する。回転方向に先細となる先細部からなる制御部51ｃ，56ｃの１対の壁面52ａ，52ｂ，57ａ，57ｂは、変速時に各スライダ50，55が所定位置Ｐ１〜Ｐ４，Ｐ５〜Ｐ８間で移動したとき、突出部31ａ（32ａ）が当接することにより、被案内部材31（32）を介して部分スプロケット群Ｒ１〜Ｒ４または部分スプロケット群Ｎ１〜Ｎ５を軸方向へ移動させる駆動面である。また、各案内溝51，56は、スライダ50，55の所定位置Ｐ１〜Ｐ４，Ｐ５〜Ｐ８が変わらないときに、突出部31ａ（32ａ）がスライダ50，55と接触することなく案内溝51，56を通過することができる形状を有する。

そして、カム溝41，42の形状および案内溝51，56を有するスライダにより、変速レバー61の一方向への操作のみで、または他方向への操作のみで、変速操作機構Ｍは、各部分スプロケット群Ｒ１〜Ｒ４および各部分スプロケット群Ｎ１〜Ｎ５がカム溝41，42により案内されて変速前の作動位置と軸方向で１つ隣りの変速後の作動位置との間で移動することにより、３つ以上の変速比に渡る変速を可能とする。

具体的には、図５を参照すると、スプロケット群Ｒに関して軸方向で隣り合う作動位置Ａ１，Ａ２（または所定位置Ｐ１，Ｐ２）とスプロケット群Ｎに関して軸方向で隣り合う作動位置Ａ５，Ａ６（または所定位置Ｐ５，Ｐ６）との間の変速位置Ｓ１と変速位置Ｓ４との間での変速、同様に、作動位置Ａ２，Ａ３（または所定位置Ｐ２，Ｐ３））と作動位置Ａ５，Ａ６（または所定位置Ｐ５，Ｐ６）との間の変速位置Ｓ３と変速位置Ｓ６との間での変速、作動位置Ａ３，Ａ４（または所定位置Ｐ３，Ｐ４）と作動位置Ａ５，Ａ６（または所定位置Ｐ５，Ｐ６）との間の変速位置Ｓ５と変速位置Ｓ８との間での変速、作動位置Ａ３，Ａ４（または所定位置Ｐ３，Ｐ４）と作動位置Ａ７，Ａ８（または所定位置Ｐ７，Ｐ８）との間の変速位置Ｓ９と変速位置Ｓ11との間での変速では、変速レバー61の一方向への操作のみで、または他方向への操作のみで、各部分スプロケット群Ｒ１〜Ｒ４および各部分スプロケット群Ｎ１〜Ｎ５がカム溝41，42により案内されて変速前の作動位置と軸方向で１つ隣りの変速後の作動位置との間で移動することにより、３つ以上の変速比に渡る変速が可能になる。これにより、例えば、変速位置Ｓ１から変速位置Ｓ４に変速する場合、すべての部分スプロケット群Ｒ１〜Ｒ４，Ｎ１〜Ｎ５が変速位置Ｓ２，Ｓ３での作動位置Ａ１，Ａ６；Ａ２，Ａ５を占めることなく変速位置Ｓ４に変速することが可能になるなど、変速前の変速比と変速後の所望の変速比との間にある別の変速比を飛び越した変速が可能になる。

図２，図８を参照すると、各スライダ50，55に対して基本的構造が同一である１対の支持ロッド58は、スライダ50，55に設けられた貫通孔を貫通して第１，第２ケース部分20ａ，20ｂに渡って軸方向に平行になるように固定されて設けられる。各支持ロッド58は、スライダ50，55に挿入される小径部58ａと、ストッパ部を形成する大径部58ｂとを有する段付の円柱状の部材であり、小径部58ａにおいてスライダ50，55が摺動可能に支持される。小径部58ａの先端は第１ケース部分20ａの有底の挿入孔に挿入されて第１ケース部分20ａにより支持され、大径部58ｂは第２ケース部分20ｂの貫通孔に挿入されて第２ケース部分20ｂに支持された状態で、第２ケース部分20ｂにボルトで固定される抜止部材59により変速ケース20に保持される。

図２，図７，図９を参照すると、駆動側案内部材71，72および被動側案内部材75，76は、それぞれ、回転方向でスライダ50，55を挟んで、スライダ50，55に対して反回転方向側に位置する入口側案内部材71，75と、スライダ50，55に対して回転方向側に位置する出口側案内部材72，76とから構成される。第１ケース部分20ａまたは第２ケース部分20ｂに、その外側で挿通孔79に挿通されるボルトＢ４（図９参照）により結合されて取り付けられる各案内部材71，72，75，76は、第１ケース部分20ａまたは第２ケース部分20ｂを貫通して軸方向に平行に延びると共に側面視で円弧状に湾曲する案内部71ａ，72ａ，75ａ，76ａを有する。案内部71ａ，72ａ，75ａ，76ａには、各スライダ50，55が所定位置Ｐ１〜Ｐ４，Ｐ５〜Ｐ８を占めるのに対応して、各被案内部材31（32）の突出部31ａ（32ａ）が通過可能な複数の案内溝73_１〜73_４，74_１〜74_４，77_１〜77_４，78_１〜78_４が、軸方向で隣接する駆動スプロケット21〜24または被動スプロケット25〜28の軸方向での間隔に等しい間隔をおいて駆動スプロケット21〜24または被動スプロケット25〜28の数に対応する数である４つ設けられる。

各案内溝73_１〜73_４，74_１〜74_４，77_１〜77_４，78_１〜78_４は、突出部31ａ（32ａ）を回転中心線Ｌ１，Ｌ２（または軸方向）に直交する平面に平行に案内すべく、各駆動スプロケット21〜24または各被動スプロケット25〜28の回転面に平行に設けられ、その入口部は、突出部31ａ（32ａ）（したがって部分スプロケット群Ｒ１〜Ｒ４，Ｎ１〜Ｎ５）が軸方向での正規の作動位置Ａ１〜Ａ４，Ａ５〜Ａ８から軸方向に若干ずれている場合にも案内溝73_１〜73_４，74_１〜74_４，77_１〜77_４，78_１〜78_４に円滑に進入することができるように、反回転方向に向かって軸方向に徐々に拡幅されている。

そして、案内部材71，72，75，76は、各案内溝73_１〜73_４，74_１〜74_４，77_１〜77_４，78_１〜78_４に嵌っている突出部31ａ（32ａ）が軸方向に移動するのを規制し、被案内部材31，32を介して各駆動側部分スプロケット群Ｒ１〜Ｒ４または各被動側部分スプロケット群Ｎ１〜Ｎ５が軸方向に移動するのを防止する。そのため、各案内部71ａ，72ａ，75ａ，76ａは、駆動側スプロケット群Ｒまたは被動側スプロケット群Ｎにおける前記非巻掛け領域を少なくとも含むと共に、各駆動スプロケット21〜24または各駆動スプロケット21〜24の前記非巻掛け部分のうちの最大の非巻掛け部分を含む周方向での範囲に渡って配置される。

図５，図１０を参照して、変速時の変速装置Ｔの動作について説明する。
例えば、第１変速位置Ｓ１から第２変速位置Ｓ２への変速時を示す図１０（Ａ）を参照すると、変速レバー61（図１参照）の操作により変速ドラム40がシフトアップの方向に回転して、変速位置設定手段45（図２参照）により設定される第２変速位置Ｓ２になると、駆動側では、カム溝41に沿って案内されるスライダ50は軸方向に移動することなく第１所定位置Ｐ１にあり、したがって被案内部材31の突出部31ａは軸方向に移動することなく、案内部材71の第１案内溝73_１および案内部材72の第１案内溝74_１を通過し、各部分スプロケット群Ｒ１〜Ｒ４も軸方向に移動することなく第１作動位置Ａ１にある。一方、被動側では、スライダ55が第１所定位置Ｐ５（図１０（Ａ）に二点鎖線で示される。）から第２所定位置Ｐ６（図１０（Ａ）に実線で示される。）に軸方向に移動し、スライダ55に進入した被案内部材32の突出部32ａが制御部56ｃの壁面57ａに当接して軸方向に移動するように案内され、スライダ55により案内部材75の第１案内溝77_１から案内部材76の第２案内溝78_２に導かれる（図１０（Ａ）の点線の矢印参照。）。このため、スライダ55を通過した部分スプロケット群Ｎ１〜Ｎ５（例えば、部分スプロケット群Ｎ１）は軸方向に移動して第２作動位置Ａ６を占め、第２部分被動スプロケット26_１が軌道面29ａ上に位置する。そして、引き続くスプロケット群Ｎの回転により、突出部32ａが案内部材76に案内されている状態で、第２部分被動スプロケット26_１にチェーン29が巻き掛けられる。同様にして、スプロケット群Ｎの回転につれて順次部分スプロケット群Ｎ２〜Ｎ５がスライダ55により軸方向に移動させられ、チェーン29がすべての第１部分駆動スプロケット21_１〜21_４および第２部分被動スプロケット26_１〜26_５に巻き掛けられて、第２変速位置Ｓ２への変速が終了する。

第９変速位置Ｓ９から第１０変速位置Ｓ10への変速時を示す図１０（Ｂ）を参照すると、変速レバー61（図１）の操作により第９変速位置Ｓ９にある変速ドラム40がシフトアップの方向に回転して、変速位置設定手段45により設定される第１０変速位置Ｓ10になると、駆動側では、カム溝41に沿って案内されるスライダ50は第４所定位置Ｐ４（図１０（Ｂ）に二点鎖線で示される。）から第３所定位置Ｐ３（図１０（Ｂ）に実線で示される。）まで軸方向に移動し、スライダ50に進入した突出部31ａが制御部51ｃの壁面52ｂに当接して軸方向に移動するように案内され、スライダ50により案内部材71の第４案内溝73_４から案内部材72の第３案内溝73_３に導かれる（（図１０（Ｂ）の点線の矢印参照。）。このため、スライダ50を通過した部分スプロケット群Ｒ１〜Ｒ４（例えば、第１部分スプロケット群Ｒ１）は軸方向に移動して第３作動位置Ａ３を占め、第３部分駆動スプロケット23_１が軌道面29ａ上に位置する。そして、引き続くスプロケット群Ｒの回転により、突出部31ａが案内部材72に案内されている状態で、第３部分駆動スプロケット23_１にチェーン29が巻き掛けられる。一方、被動側では、スライダ55が第３所定位置Ｐ７（図１０（Ｂ）に二点鎖線で示される。）から第４所定位置Ｐ８（図１０（Ｂ）に実線で示される。）まで軸方向に移動し、スライダ55に進入した突出部32ａが壁面57ａに当接して軸方向に移動するように案内され、スライダ55により案内部材75の第３案内溝77_３から案内部材76の第４案内溝78_４に導かれる（図１０（Ｂ）の点線の矢印参照。）。このため、スライダ55を通過した部分スプロケット群Ｎ１〜Ｎ５（例えば、第１部分スプロケット群Ｎ１）は軸方向に移動して第４作動位置Ａ８を占め、第４部分被動スプロケット28_１が軌道面29ａ上に位置する。そして、引き続くスプロケット群Ｎの回転により、突出部32ａが案内部材76に案内されている状態で、第４部分被動スプロケット28_１にチェーン29が巻き掛けられる。同様にして、スプロケット群Ｒおよびスプロケット群Ｎの回転につれて順次部分スプロケット群Ｒ２〜Ｒ４，Ｎ２〜Ｎ５がそれぞれスライダ50，55により軸方向に移動させられ、チェーン29がすべての第３部分駆動スプロケット23_１〜23_４および第４部分被動スプロケット28_１〜28_５に巻き掛けられる。
これにより、第１０変速位置Ｓ10への変速が終了する。

この第９変速位置Ｓ９と第１０変速位置Ｓ10との間の変速、さらには第２変速位置Ｓ２と第３変速位置Ｓ３との間の変速、第４変速位置Ｓ４と第５変速位置Ｓ５との間の変速、第６変速位置Ｓ６と第７変速位置Ｓ７との間の変速のように、特定の変速位置Ｓ２，Ｓ３；Ｓ４，Ｓ５；Ｓ６，Ｓ７；Ｓ９，Ｓ10間の際には、スプロケット群Ｒおよびスプロケット群Ｎにおいて同時にチェーン29の掛け換えが行われる。

次に、前述のように構成された実施形態の作用および効果について説明する。
変速装置Ｔの駆動側スプロケット群Ｒはクランク軸12に対して軸方向に移動可能な複数の駆動側部分スプロケット群Ｒ１〜Ｒ４から構成され、被動側スプロケット群Ｎは出力軸14に対して軸方向に移動可能な複数の被動側部分スプロケット群Ｎ１〜Ｎ５から構成され、変速切換機構Ｍは、各部分スプロケット群Ｒ１〜Ｒ４および各部分スプロケット群Ｎ１〜Ｎ５を部分スプロケット群Ｒ１〜Ｒ４，Ｎ１〜Ｎ５毎に軸方向に移動させてチェーン29を掛け換えることにより、変速切換機構Ｍが制御する各部分スプロケット群Ｒ１〜Ｒ４および各部分スプロケット群Ｎ１〜Ｎ５の軸方向での作動位置Ａ１〜Ａ４，Ａ５〜Ａ８の組合せにより、複数の変速比を得ることができることから、１つのスプロケット群の複数の部分スプロケット群の軸方向での位置を変更して同数の変速比を得る場合に比べて、軸方向でのスプロケット群Ｒおよびスプロケット群Ｎの幅および移動のためのスペースを小さくできるので、変速装置Ｔを軸方向で小型化できる。また、特定の変速比を得るために、部分スプロケット群Ｒ１〜Ｒ４および部分スプロケット群Ｎ１〜Ｎ５を同時に軸方向に移動させる場合には、部分スプロケット群Ｒ１〜Ｒ４および部分スプロケット群Ｎ１〜Ｎ５を合計した数の部分スプロケット群が変速に関与するため、変速ショックを低減するために、１つのスプロケット群の部分スプロケット群の数を過度に増やす必要がない。この結果、１つの駆動側スプロケット群Ｒまたは被動側スプロケット群Ｒの分割数を過度に増やすことなく、変速に関与する部分スプロケット群の数を増やすことができるので、部分スプロケット群の軸方向への移動を阻止するための構造など変速装置Ｔの構造の複雑化や重量増を抑制したうえで変速ショックを低減することができる。

変速切換機構Ｍは、各部分スプロケット群Ｒ１〜Ｒ４および各部分スプロケット群Ｎ１〜Ｎ５の作動位置Ａ１〜Ａ４，Ａ５〜Ａ８を規定するカム溝41，42が設けられた単一の変速ドラム40を備え、変速ドラム40は、回転することにより、両カム溝41，42にそれぞれ沿って各部分スプロケット群Ｒ１〜Ｒ４および各部分スプロケット群Ｎ１〜Ｎ５を変速位置Ｓ１〜Ｓ11に案内することにより、所望の変速比を得るために、共通の１つの変速ドラム40が部分スプロケット群Ｒ１〜Ｒ４，Ｎ１〜Ｎ５を軸方向の作動位置Ａ１〜Ａ４，Ａ５〜Ａ８に案内するので、変速切換機構Ｍが簡素化されるうえ、予め設定されたカム溝41，42の形状により、多様な変速特性を簡単な構造で得ることができる。この結果、変速切換機構Ｍが簡素化されるので、変速装置Ｔが小型化される。

側面視で、最大外径の駆動スプロケット24と最大外径の被動スプロケット25との間の距離ｄ１は、変速ドラム40の外周面40ａの外径ｄ２よりも小さいことにより、スプロケット群Ｒおよびスプロケット群Ｎを互いに近接して配置でき、しかも変速ドラム40を両スプロケット群Ｒ，Ｎに近接して配置することも可能になるので、変速切換機構Ｍの小型化が可能になり、変速装置Ｔが小型化される。

最大外径の駆動スプロケット24および最大外径の被動スプロケット25は、側面視で、基準直線Ｌ４に対していずれも一方の側に位置する接点Ｃ１，Ｃ２を通る共通接線Ｌ５を有し、変速ドラム40は、側面視で、共通接線Ｌ５と交差する位置に配置されることにより、変速ドラム40がスプロケット群Ｒおよびスプロケット群Ｎに、基準直線Ｌ４に対する一方側で近接して配置されることから、両スプロケット群Ｒ，Ｎおよび変速切換機構Ｍがコンパクトに配置されるので、変速装置Ｔが小型化される。

ピボット軸９が変速ドラム40を挿通して同軸に設けられることにより、変速ドラム40を備える変速切換機構Ｍや両スプロケット群Ｒ，Ｎを、ピボット軸９との干渉を回避するように配置する必要がないので、変速切換機構Ｍや両スプロケット群Ｒ，Ｎのコンパクトな配置に寄与する。

両スプロケット群Ｒ，Ｎおよび変速ドラム40は、自転車Ｂの車体の前後方向での中央部に配置された１つの変速ケース20内に収納されると共に変速ケース20に回転可能に支持されることにより、自転車Ｂに装備される変速装置Ｔにおいて、スプロケット群Ｒおよびスプロケット群Ｎの支持が容易になるうえ、変速ケース20は自転車Ｂの車体の中央部に配置されるので、自転車Ｂにおける重量配分が最適化され、さらに変速ドラム40のカム溝41，42などに塵埃等の異物が付着することが防止される。この結果、スプロケット群Ｒおよびスプロケット群Ｎの支持の容易性、自転車Ｂにおける重量配分、さらに変速ドラム40への異物の付着防止の点で、自転車Ｂへの変速装置Ｔの適用性が向上する。

変速ドラム40は駆動側スプロケット群Ｒおよび被動側スプロケット群Ｎの径方向で外方に配置され、各部分スプロケット群Ｒ１〜Ｒ４および各部分スプロケット群Ｎ１〜Ｎ５には、それぞれ、最大外径の部分駆動スプロケット24_１〜24_４および部分被動スプロケット25_１〜25_５よりも径方向で外方に突出する突出部31ａ，32ａを有する被案内部材31，32が設けられ、変速切換機構Ｍは、カム溝41，42により案内されて軸方向に移動可能なスライダ50，55を備え、スライダ50，55が突出部31ａ，32ａの軸方向での位置を規定することにより、被案内部材31，32を介して各部分スプロケット群Ｒ１〜Ｒ４，Ｎ１〜Ｎ５が変速位置Ｓ１〜Ｓ11に案内されることにより、被案内部材31，32を変速ドラム40に近づけて配置することができることから、変速ドラム40と被案内部材31，32との間に配置されるスライダ50，55を小型化して軽量化でき、また被案内部材31，32には最大外径の部分駆動スプロケット24_１〜24_４および部分被動スプロケット25_１〜25_５の剛性を利用して所要の剛性を付与することができることから、被案内部材31，32を軽量化できるので、慣性の影響が低減して、変速の切換の迅速性が向上する。

変速ドラム40を回転駆動する変速レバー61を備え、カム溝41，42は、変速レバー61の一方向への操作のみで降順に並び、かつ他方向への操作のみで昇順に並んだ変速比が得られる形状に形成され、変速切換機構Ｍは、部分スプロケット群Ｒ１〜Ｒ４および部分スプロケット群Ｎ１〜Ｎ５がカム溝41，42によりそれぞれ案内されて変速前の作動位置と軸方向で１つ隣りの変速後の作動位置との間で移動することにより、３つ以上の変速比に渡る変速を可能とすることにより、カム溝41，42は、変速レバー61の一方向への操作のみで降順に並び、かつ他方向への操作のみで昇順に並んだ変速比が得られる形状に形成されるので、任意の変速比から所望の変速比を得るための変速操作が容易になる。しかも、変速レバー61の一方向への操作のみまたは他方向への操作のみで、部分スプロケット群Ｒ１〜Ｒ４および部分スプロケット群Ｎ１〜Ｎ５が変速前の作動位置から軸方向で１つ隣りの変速後の作動位置に移動させることにより、変速前の変速比と所望の変速比である変速後の変速比との間に別の変速比を挟んだ３つ以上の変速比に渡る変速が可能になるので、変速の切換の迅速性が向上する。

案内部材71，72，75，76は、スプロケット群Ｒまたはスプロケット群Ｎにおける前記非巻掛け領域を少なくとも含むと共に、各駆動スプロケット21〜24または各被動スプロケット25〜28の前記非巻掛け部分のうちの最大の非巻掛け部分を含む周方向での範囲に渡って配置されることにより、変速時に各部分スプロケット群Ｒ１〜Ｒ４，Ｎ１〜Ｎ５が軸方向に移動して作動位置を占めることを可能としたうえで、スライダ50，55を小型化した場合にも、スライダ50，55を通過する前後において各部分スプロケット群Ｒ１〜Ｒ４，Ｎ１〜Ｎ５が前記非巻掛け領域で軸方向に移動することが確実に阻止される。

以下、前述した実施形態の一部の構成を変更した実施形態について、変更した構成に関して説明する。
無端伝動帯はベルトであってもよく、その場合は駆動ホイールおよび被動ホイールは、いずれもプーリである。
第１所定数および第２所定数は異なる値であってもよく、さらには第１〜第４所定数は任意の値であってよい。
被案内部材は部分スプロケット群に一体成形されて設けられてもよい。
変速装置は、自転車以外の車両または機械に装備されてもよい。

本発明が適用された変速装置を備える自転車の概略の左側面図である。 図１の変速装置の変速機構や変速切換機構が変速ケースに収納された状態での要部の左側断面図であり、図３のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 図２のＩＶ−ＩＶ線断面図である。 図２の変速装置の変速ドラムの外周面の展開図である。 図２のＶＩ−ＶＩ線断面図である。 （Ａ）は、図２のＶＩＩＡ−ＶＩＩＡ線での断面の展開図であり、（Ｂ）は、図２のＶＩＩＢ−ＶＩＩＢ線での断面の展開図である。 図２のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。 図２のＩＸ−ＩＸ線断面図である。 図２の変速装置の動作を説明する図であり、（Ａ）は、第１変速位置から第２変速位置への変速時の動作を示し、（Ｂ）は、第９変速位置から第１０変速位置への変速時の動作を示す。 図２の変速装置の変速位置と変速比との関係を示すグラフである。

符号の説明

12…クランク軸、14…出力軸、20…変速ケース、21〜24…駆動スプロケット、25〜28…被動スプロケット、29…チェーン、31，32…被案内部材、40…変速ドラム、50，55…スライダ、Ｔ…変速装置、Ｂ…自転車、Ｍ…変速切換機構、Ｒ…駆動側スプロケット群、Ｎ…被動側スプロケット群。

Claims (7)

1. 駆動軸に一体回転可能に設けられる駆動ホイールと、被動軸に一体回転可能に設けられる被動ホイールと、無端伝動帯と、変速切換機構とを備え、前記変速切換機構が前記駆動ホイールおよび前記被動ホイールに掛け渡された前記無端伝動帯を掛け換えることにより複数の変速比が得られる変速装置において、
   複数の前記駆動ホイールおよび複数の前記被動ホイールが、それぞれ駆動側ホイール群および被動側ホイール群を構成し、前記駆動側ホイール群および前記被動側ホイール群は、それぞれ周方向に分割された複数の駆動側部分ホイール群および複数の被動側部分ホイール群から構成され、前記各駆動側部分ホイール群および前記各被動側部分ホイール群は、それぞれ前記駆動軸および前記被動軸に対して軸方向に移動可能であり、前記変速切換機構は、前記各駆動側部分ホイール群および前記各被動側部分ホイール群を前記部分ホイール群毎に軸方向に移動させることにより前記無端伝動帯を掛け換えることを特徴とする変速装置。
2. 前記変速切換機構は、前記各駆動側部分ホイール群および前記各被動側部分ホイール群の軸方向での作動位置を規定する位置規定部が設けられた単一の変速ドラムを備え、前記変速ドラムは、回転することにより、前記位置規定部に沿って前記各駆動側部分ホイール群および前記各被動側部分ホイール群を変速位置に案内することを特徴とする請求項１記載の変速装置。
3. 側面視で、最大外径の前記駆動ホイールと最大外径の前記被動ホイールとの間の距離は、前記変速ドラムにおいて前記位置規定部が設けられた外周面の外径よりも小さいことを特徴とする請求項２記載の変速装置。
   
4. 最大外径の前記駆動ホイールおよび最大外径の前記被動ホイールは、側面視で、前記駆動側ホイール群の回転中心線および前記被動側ホイール群の回転中心線を通る基準直線に対していずれも一方の側に位置する接点を通る共通接線を有し、前記変速ドラムは、側面視で、前記共通接線と交差する位置に配置されることを特徴とする請求項３記載の変速装置。
5. 前記駆動側ホイール群、前記被動側ホイール群および前記変速ドラムは、自転車の車体の前後方向での中央部に配置された１つの変速ケース内に収納されると共に前記変速ケースに回転可能に支持されることを特徴とする請求項２から４のいずれか１項記載の変速装置。
6. 前記変速ドラムは前記駆動側ホイール群および前記被動側ホイール群の径方向で外方に配置され、前記各駆動側部分ホイール群および前記各被動側部分ホイール群には、それぞれ、最大外径の前記部分駆動ホイールよりも径方向で外方に突出する突出部を有する被案内部材が設けられ、前記変速切換機構は、前記位置規定部により案内されて軸方向に移動可能な可動案内部材を備え、前記可動案内部材が前記突出部の軸方向での位置を規定することにより、前記被案内部材を介して前記各駆動側部分ホイール群および前記各被動側部分ホイール群が変速位置に案内されることを特徴とする請求項２から５のいずれか１項記載の変速装置。
7. 前記変速ドラムを回転駆動する変速操作部材を備え、前記位置規定部は、前記変速操作部材の一方向への操作のみで降順に並び、かつ他方向への操作のみで昇順に並んだ変速比が得られる形状に形成され、前記変速切換機構は、前記駆動側部分ホイール群および前記被動側部分ホイール群が前記位置規定部材により案内されて変速前の作動位置と軸方向で１つ隣りの変速後の作動位置との間で移動することにより、３つ以上の変速比に渡る変速を可能とすることを特徴とする請求項２から６のいずれか１項記載の変速装置。
   
   

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