JP5491443B2 - 変速トランスミッションデバイス - Google Patents

Description

本発明は変速トランスミッションデバイスに関し、特に、自転車の中(前)変速器或いは後変速器に用い、変速ラチェットセットと中変速器或いは後変速器の結合を利用し、自転車の変速シフトチェンジ、シフトアップ、シフトダウンの機能をよりスピーディーかつ正確に行える変速トランスミッションデバイスに関する。

一般の自転車の変速トランスミッションデバイスは、自転車のシフトチェンジを用い、多くは、変速ケーブルをラチェットギア変速機構及び変速レバーに結合する操作方式を採用する。
両ハンドルに配置された一対の変速レバーを動かすことで、対応する２つの変速器、すなわち、ペダル近傍の中(前)変速器或いは後輪軸近傍の後変速器のラチェットギア変速機構の動作に連動し、シフトアップ及びシフトダウンの目的を達成する。

操作において、該ラチェットギア変速機構が変速レバーに連動されると、フライホイールは一段階のシフトアップを行う。
多段階変換を行う必要があるなら、変速レバーを連続して動かさなければならず、多段階のシフトチェンジを一回で行うことはできない。
本発明は、従来の変速トランスミッションデバイスの上記した欠点に鑑みてなされたものである。

特開平８−２０３７８号公報

本発明が解決しようとする課題は、自転車の中(前)変速器或いは後変速器に用い、変速ラチェットセットと中変速器或いは後変速器との結合を利用し、変速ラチェットセット上の変速ケーブルを変速レバーに連接し、変速ラチェットセットを変速レバー上に設置後に、操作時に、変速ケーブル疲労引張、ラインレジスタンス摩擦等素因の影響を受け、フライホイール上のチェーンが、変速移動時に定位が不正確になり、或いは誤差を生じることを回避できる変速トランスミッションデバイスを提供することである。

上記課題を解決するため、本発明は下記の変速トランスミッションデバイスを提供する。
変速トランスミッションデバイスは、変速シフトチェンジ、シフトアップ、シフトダウン機能を兼ね備え、中変速器或いは後変速器上に変速ラチェットセットを結合し、先ず、後変速器による変速ラチェットセット結合を説明する。
その作動原理は、変速レバーが動かされた後、変速ケーブルはスクロールされ、これにより変速ラチェットセット上で変速リングはスクロールし、こうしてラチェットのスクロールを連動し、これにより、ラチェットと連動関係を備える後変速器心軸は同期に時計回りにスクロールし、これにより中変速器或いは後変速器上のバックルチェーンホイールを押し出し、これにより、該バックルチェーンホイール上に噛み合うチェーンフライホイール上のスプロケットを移動させ、変速シフトチェンジ、シフトアップ、シフトダウン機能を達成する。

前記変速リングが、固定の角度以上から最大角度までスクロールすると、変速器は一段階から多段階以上のシフトチェンジ機能を達成し、該変速リングのスクロールが固定の角度以下である時には、該変速器心軸は反時計回りにスクロール後、該バックルチェーンホイールを引き戻し、該変速器は一段階だけのシフトダウン機能を達成し、乗者は、該変速レバーを動かす角度の違いにより、該中変速器或いは後変速器の迅速な変速シフトチェンジ、シフトアップ、シフトダウンを達成する。

前記変速ラチェットセットは、前蓋、ラチェット、レバー環状体、フック、変速リング、回復バネ、底台からなり、該底台と該変速リングとの間には、回復バネを設置し、該回復バネは、該変速リングをスクロールさせた後、もとの地点まで戻し、
該底台前端には、変速リング台及び被せリングを設置し、該変速リング台上には、変速リングを嵌めて設置し、該被せリング上には、レバー環状体を設置し、数個のネジを利用し、該底台上に螺設し、該ネジ頭の外縁は、該変速リング内ブロックエッジに係合し、該変速リングを、該変速リング台上に係合して固定することができ、これにより該変速リングは、該変速リング台を中心として左右にスクロールする時、偏って脱落することはない。

前記変速リング外側には、線槽を設置し、変速ケーブルを通して設置し、ネジにより螺合し、該変速リング上の嵌孔周縁には、スライド槽を設置し、該嵌孔内中心位置の空間には、ラチェット、レバー、レバー環状台、フックを収容し、該ラチェットは、変速器楕円心軸上に嵌めて設置し、両者は連動関係を備え、該レバー前端にはレバーヘッド、中段前側には押し接触部、後端にはレバー末端を設置し、該レバー末端はスライド槽内に係合し、レバー中段位置には穿孔を設置し、ネジが、穿孔を通過後、レバーをスイングロッド上のレバー可動台に固定し、フック前端には、フック部、中段後側には、押し接触部、後端には、ブロック部を設置し、該フックを、ラチェット上に設置し、該レバー中段位置には、穿孔を設置し、ネジが、穿孔を通過後、該フックを、該底台の凸棒上に螺設し、該前蓋は、該嵌孔を封鎖する。

さらに、ネジを利用し、バネを掛けて設置し、前蓋を圧迫して制御し、掛けて設置したバネは、該変速リングにもとの地点を回復させ、こうして本発明変速トランスミッションデバイスの組み立てを完成し、変速レバーを固定の角度以上から最大角度まで動かすと、該変速リングは、連動され、固定の角度以上から最大角度までのスクロールを行い、該変速リングをスクロール後、変速リングをスライド槽内のレバー末端に係合され、連動を受け、該レバー中段位置の穿孔を、中心として回転し、該レバーの押し接触部は、フックを押して動かす。

これにより、前記フックのフック部は、該ラチェットを離れ、該ラチェットと連動関係を備える中変速器或いは後変速器の心軸はスクロールし、しかも該フックのフック部が、該ラチェットを離れると同時に、該フックのブロック部は、該ラチェットをブロックし、
該レバーの頭部は、ラチェット上に挿入され、これにより該変速器心軸は、回復バネの作用により、反時計回りに回転し、もとの地点に戻ることはできず、この時、さらに該変速レバーを最大角度まで動かし、該変速リングをスクロールさせると、該レバーは、該ラチェットを連動して時計回りにスクロールさせ、該変速心軸は、変速器を連動して、多段階のシフトチェンジを行い、こうして、変速リングが固定の角度以上から最大角度までスクロールすると、変速器は一段階から多段階以上のシフトチェンジを一回で迅速に行う機能を達成する。

乗者が、変速レバーを固定の角度以下で動かし、該変速レバーがもとの地点を回復すると、該変速リングは連動され、固定角度以下のスクロールを行い、もとの地点を回復し、該変速リングが、もとの地点において、スクロールを開始後、該変速リングをスライド槽内に係合されるレバー末端は連動を受け、該レバー中段位置の穿孔を、中心として回転し、該レバーの押し接触部は、フックを押して動かす。

これにより、該フックのフック部は、該ラチェットを離れ、該ラチェットと連動関係を備える中変速器或いは後変速器の心軸は、該回復バネが反時計回りにスクロールし、しかも、該フックのフック部が、該ラチェットを離れると同時に、該ラチェットは一段階ラチェット距離だけ、反時計回りにスクロールした後、該レバーヘッドはラチェット上に挿入され、該フックのブロック部は、該ラチェットをブロックし、これにより、該変速器心軸は、該回復バネの作用により、一回でもとの地点へと回転して戻ることができず、こうして該変速リングのスクロールが固定の角度以下である時には、一段階だけのシフトダウン機能を達成する。

本発明の変速トランスミッションデバイスによれば、自転車の中(前)変速器或いは後変速器に用い、変速ラチェットセットと中変速器或いは後変速器とを結合することにより、変速ラチェットセット上の変速ケーブルを変速レバーに連接したので、変速器の切換えを一段階から多段階以上のシフトチェンジを迅速・スピーディーかつ正確に行え、かつ、変速ケーブルへの負荷が軽減できて、操作時にラインレジスタンス摩擦等素因の影響を受けて、フライホイール上のチェーンが、変速移動時に定位が不正確になり、或いは誤差を生じることを回避可能である。

本発明の立体分解模式図である。 本発明の立体組合せ模式図である。 本発明を、後変速器に組立てた様子の断面模式図である。 本発明ラチェットの未スクロール状態を示す模式図である。 本発明ラチェットのスクロール状態を示す模式図である。 本発明を、中変速器に組立てた様子の分解模式図である。

以下に図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。

図１〜６に示すように、変速トランスミッションデバイスは、自転車のペダル近傍の中(前)変速器91、或いは、後輪軸近傍の後変速器20に用い、変速ラチェットセット80と中変速器91、後変速器20を直接結合させる。

先ず、後輪軸近傍の後変速器20と変速ラチェットセット80について、図１〜５に沿って説明する。
該変速ラチェットセット80と該後変速器20とが結合すると、底台30は、後変速器心軸21上に嵌り、ネジ301により螺合される。
該後変速器20の後変速器心軸21末端には、楕円心軸22を設置し、該楕円心軸22上には、ラチェット60を係合して固定する。
該ラチェット60がスクロールすると、該楕円心軸22も同期にスクロールし、連動関係を備える後変速器心軸21も、時計回りに同期にスクロールする。
これにより、該後変速器20上のバックルチェーンホイール23を押し出し、該バックルチェーンホイール23上に噛み合うチェーンは、フライホイール上のスプロケットを移動させ、変速シフトチェンジ、シフトアップ、シフトダウン機能を達成する。

該変速ラチェットセット80は、前蓋70、ラチェット60、レバー環状体50、フック31、変速リング40、回復バネ37、底台30からなる。
該底台30中心位置には、軸孔302を設置し、後変速器心軸21を通して設置する。該底台30前端には、変速リング台33を突出状に設置し、変速リング40を結合する。
該変速リング40前側面には、複数のネジ孔を設置し、前蓋70を固定して設置し、該前蓋70中心位置には、圧迫制御孔72を設置する。

ネジ73を利用し、該圧迫制御孔72に螺設し、回復バネ74を掛けて設置し、該後変速器20内に固定し、前蓋70、変速リング40、底台30を、該後変速器20上に圧迫して制御する。
該底台30及び該変速リング40間には、回復バネ37を設置し、該回復バネ37は、該変速リング40を回転させ、もとの地点へと戻らせる。

該底台30外径側辺には、ケーブル台32を設置し、前端には、該変速リング台33及び被せリング34を突出状に設置する。該変速リング台33外縁には、凸柱35を設置し、該凸柱35上には、穿孔351を設置し、スチールボール352、バネ353を収容することができる。
さらに、ネジ354を利用し、該穿孔351内に、該スチールボール352、該バネ353を螺固する。これにより、該レバー環状体50上の緩衝孔51に対応し、該レバー環状体50を調整して、もとの速度を回復させる。

該変速リング台33上には、変速リング40を嵌めて設置し、該被せリング34上には、該レバー環状体50を嵌めて設置する。該変速リング40内径位置には、ブロックエッジ41を設置する。ネジ42を、該変速リング台33上のネジ孔331に螺設後、該ネジ42頭部の外縁は、該変速リング40内のブロックエッジ41に掛かり固定され、該変速リング40を、該変速リング台33上に係合して固定する。
これにより、該変速リング40が、該変速リング台33上において左右に回転する際の脱落を防止することができる。

該変速リング40外縁には、線槽43を設置し、これに変速ケーブル24を通して設置し、ネジ４２により螺合する。該変速リング40中心位置には、嵌孔44を設置し、該嵌孔44外径周縁の適当な位置には、スライド槽45を設置する。
該嵌孔44内空間には、ラチェット60、レバー53、レバー環状体50、フック31を収容できる。

該ラチェット60中心位置には、楕円孔61を設置し、該楕円孔61は、該後変速器20の楕円心軸22上に嵌めて設置する。該レバー53前端には、レバーヘッド54、中段前側には、押し接触部55、後端には、レバー末端56を設置する。
該レバー末端56は、スライド槽45内に係合し、該レバー53中段位置には、穿孔57を設置する。
ネジ58は、穿孔57を通過後、該レバー53を、スイングロッド52のレバー可動台521上に螺設する。

該レバー環状体50中心位置には、嵌孔501を設置し、外径位置には、緩衝孔51を環状に設置し、側辺には、スイングロッド52及びレバー可動台521を設置する。
該嵌孔501は、該底台30の被せリング34上に嵌めて設置し、これにより該レバー環状体50は、該被せリング34上において、左右に回転することができる。
フック31前端には、フック部311、中段後側には、穿孔312を設置し、後端には、フック末端313及びブロック部314を設置する。

該フック31のフック部311は、ラチェット60上に掛けて設置され、ネジ315が、穿孔312を通過後、該フック31を、該変速リング台33の凸台36上に螺設する。
前蓋70上周縁には、複数のネジ孔71を設置し、中心位置には、圧迫制御孔72を設置する。該前蓋70は、該変速リング40前側に螺合後、嵌孔44を封鎖する。

ネジ73を利用して、該圧迫制御孔72に螺設後、回復バネ74を掛けて設置し、該後変速器20内に固定し、該前蓋70、該変速リング40、該底台30を、該後変速器20上に圧迫して制御し、組み立ての公差を消去する。
掛けて設置した回復バネ74により、該変速リング40はスクロール後にもとの地点へと戻ることができ、こうして本発明の変速トランスミッションデバイスを完成する。

図４に示す変速トランスミッションデバイスにおいて、乗者が、変速レバー97を固定の角度以上から最大角度まで動かすと、該変速ケーブル24は、変速リング40を引きスクロールさせる。
これにより、該変速リング40が、固定の角度以上から最大角度までスクロールすると、該変速リング40上スライド槽45内のレバー末端56に係合し、連動を受ける。
また、これにより、該レバー53は、螺合しているネジ58を中心として回転し、該レバー53の押し接触部55は、該フック31のフック末端313を押して動かす。
更に、これにより、該フック31のフック部311は、該ラチェット60を離れ、こうして該ラチェット60と連動関係を備える後変速器心軸21は、スクロール可能となる。

しかも、該フック31のフック部311が、該ラチェット60を離れると同時に、該フック31のブロック部314は、該ラチェット60をブロックし、該レバーヘッド54は、該ラチェット60の間に挿入される。これにより、該後変速器心軸21は、回復バネの作用により、反時計回りに回転し、もとの地点に戻ることはできない。
この時、さらに該変速レバー97を最大角度まで動かし、該変速リング40をスクロールさせると、該レバー53は、該ラチェット60を連動して時計回りにスクロールさせ、同時に、該変速心軸21をスクロールさせ、該後変速器20を連動して、複数のシフトの変換を完成する。
こうして、該変速リング40が、固定の角度以上から最大角度までスクロールすると、該後変速器20が一段階から多段階までシフトアップする機能を達成することができる。これにより、多段階のシフト操作が必要なく、頻繁なシフト操作が無くなることから変速ケーブル24の負荷も軽減される。

図５に示す変速トランスミッションデバイスにおいて、乗者が、変速レバー97を、固定の角度以下で動かし、該変速ケーブル24は、該変速リング40を引きスクロールさせた後、該変速リング40上スライド槽45内のレバー末端56に係合し、連動を受ける。
これにより、該レバー53は、螺合しているネジ58を中心として回転し、レバー53の押し接触部55は、該フック31のフック末端313を押して動かし、これにより該フック31のフック部311は、該ラチェット60を離れ、該ラチェット60の定位を解除する。

また、これにより、該ラチェット60は、反時計回りに回転し、一段階シフトダウンした後、該フック31のブロック部314及び該レバーヘッド54により阻害され、同時に、該フック31のフック部311は、該ラチェット60を掛けて押さえ、定位する。
こうして、該変速レバー97を、固定の角度以下で動かす時、一段階シフトダウンの機能を達成する。

次に、ペダル近傍の中(前)変速器と変速ラチェットセット90について説明する。
変速ラチェットセット90も主要部の構成は、後変速器20の変速ラチェットセット80とほぼ同じであるが、図６に示す変速トランスミッションデバイスにおいて、変速ラチェットセット90と中変速器91とが結合すると、底蓋92は、は、中変速器心軸93上に嵌めて設置され、ネジ94により螺合される。
該中変速器91の中変速器心軸93末端には、楕円心軸95を設置し、該楕円心軸95上には、ラチェット96を係合して固定する。
該ラチェット96がスクロールすると、該中変速器心軸93を同期にスクロールさせ、こうしてシフトアップ或いはシフトダウン機能を達成する。

上述したように、本発明の実施例の変速トランスミッションデバイスによれば、変速シフトチェンジ、シフトアップ、シフトダウン機能を兼ね備え、中変速器91、後変速器20上に変速ラチェットセット80を結合し、これにより変速ラチェットセット80を変速レバー97に設置する時、操作において変速ケーブル24の疲労引張が回避され、これにより、ラインレジスタンス摩擦等素因の影響を受け、フライホイール上チェーンの変速シフトチェンジが不正確になり、或いは誤差が生じることを回避する。

変速ラチェットセット80の変速ケーブル24を変速レバー97上に連接し、変速レバー97は動かされた後、変速ケーブル24をスクロールし、これにより変速ラチェットセット80上で変速リング40はスクロールし、こうしてラチェット60のスクロールを連動し、ラチェット60と連動関係を備える後変速器心軸21を同期にスクロールさせ、後変速器心軸21が時計回りにスクロールすると、ラチェットセット80を押し出し、変速リング40が固定の角度以上から最大角度までスクロールすると、変速器は一段階から多段階以上のシフトアップを達成する。

変速リング40のスクロールが固定の角度以下である時には、後変速器心軸21は反時計回りにスクロール後、ラチェットセット80を引き戻し、変速器は一段階だけのシフトダウン機能を達成し、乗者は、変速レバー97を動かす角度の違いにより、変速器の迅速なシフトアップ及びシフトダウンを制御することができる。
なお、上記の本発明名称と内容は、本発明技術内容の説明に用いたのみで、本発明を限定するものではない。本発明の精神に基づく等価応用或いは部品(構造)の転換、置換、数量の増減はすべて、本発明の保護範囲に含むものとする。

本発明は特許の要件である新規性を備え、従来の同類製品に比べ十分な進歩を有し、実用性が高く、社会のニーズに合致しており、産業上の利用価値は非常に大きい。

20 後変速器
21 後変速器心軸
22 楕円心軸
23 バックルチェーンホイール
24 変速ケーブル
30 底台
301 ネジ
302 軸孔
31 フック
311 フック部
312 穿孔
313 フック末端
314 ブロック部
315 ネジ
32 ケーブル台
33 変速リング台
331 ネジ
34 被せリング
35 凸柱
351 穿孔
352 スチールボール
353 バネ
354 ネジ
36 凸台
37 回復バネ
40 変速リング
41 ブロックエッジ
42 ネジ
43 線槽
44 嵌孔槽
45 スライド槽
50 レバー環状体
501 嵌孔
51 緩衝孔
52 スイングロッド
521 レバー可動台
53 レバー
54 レバーヘッド
55 押し接触部
56 レバー末端
57 穿孔
58 ネジ
60 ラチェット
61 楕円孔
70 前蓋
71 ネジ孔
72 圧迫制御孔
73 ネジ
74 回復バネ
80 変速ラチェットセット
90 変速ラチェットセット
91 中変速器
92 底蓋
93 中変速器心軸
94 ネジ
95 楕円心軸
96 ラチェット
97 変速レバー

Claims (1)

1. 自転車の中変速器或いは後変速器に用い、変速ラチェットセットと中変速器或いは後変速器の心軸とを直接結合する変速トランスミッションデバイスであって、
   該中変速器或いは後変速器の心軸に直結する変速ラチェットセットは、底台、変速リング、前蓋からなり、
   該底台は、中心位置に軸孔を設置し、変速器心軸を通して設置し、該底台前端には、変速リング台及び被せリングを突出状に設置し、該変速リング台上には、該変速リングを嵌めて設置し、該被せリング上には、レバー環状体を嵌めて設置し、
   該変速リング前側面には複数のネジ孔を設置し、前蓋を固定して設置し、中心位置には嵌孔を設置し、該嵌孔内空間には、ラチェット、レバー、レバー環状体、フックを収容でき、該嵌孔外径周縁の適当な位置には、スライド槽を設置し、
   該前蓋は中心位置に圧迫制御孔を設置し、ネジを利用し該圧迫制御孔に螺設し、回復バネを掛けて設置し、該後変速器内に固定し、該前蓋、該変速リング、該変速リング台を、該中変速器或いは後変速器上に圧迫して制御することを特徴とする変速トランスミッションデバイス。

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