变速装置的制作方法

文档序号:4060109阅读:120来源:国知局
专利名称:变速装置的制作方法
技术领域
本发明涉及通过在多个变速链轮之间转挂链条,进行变速的链条式的变速装置,该变速装置装备在例如自行车上。
背景技术
作为这种变速装置,例如在专利文献1中所公开的自行车用的变速装置具有通过单向离合器,与曲柄轴驱动连结的驱动链轮、由与驱动后轮的输出轴结合的多个变速链轮构成的链轮组、缠绕在驱动链轮和变速链轮上的链条、变速转换机构及壳体。变速转换机构具有变速器臂,该变速器臂可旋转地将引导链条的引导滑轮支撑在所选择的变速链轮上,通过变速器臂与引导滑轮一同在变速器轴的中心轴线方向以及圆周方向移动,在链轮组中转挂链条,进行变速。另外,壳体收容着驱动链轮、链轮组、链条以及变速转换机构。
特开2004-155280号公报但是,为了将链条转挂于在多个变速链轮中的、在轴向与壳体邻接的、即、位于在轴向最靠近壳体的位置上的邻接的链轮上,若进行急剧的变速操作,则变速器的引导滑轮与链条一同剧烈地在轴向移动。此时,链条通过其惯性,越过邻接的链轮,在轴向移动,为了避免从邻接的链轮上脱落,必须高精度地进行与基于变速操作的变速位置相应的链条或者引导滑轮的轴向位置的设定,该位置设定需要时间。
本发明就是鉴于这样的情况而产生的,技术方案1-3所述的发明的目的在于提供一种变速装置,其可以不需要进行与变速位置相应的对链条的高精度的位置设定,即可防止由于急剧的变速操作而造成链条从邻接的链轮上脱落。而且,技术方案2所述的发明还以谋求削减变速装置的成本以及轻量化为目的,该变速装置设置有防止链条从邻接的链轮上脱落的构造,技术方案3所述的发明还以进一步提高防止链条脱落的效果以及谋求变速装置的壳体的高刚性化为目的。

发明内容
技术方案1所述的发明是一种变速装置,具有排列在轴向的多个变速链轮、为了进行变速在上述多个变速链轮之间转挂链条的转挂机构、收容上述多个变速链轮以及上述链条的壳体,该变速装置为在上述壳体上,在相对于链条的缠绕部在侧视下为重叠的位置上设置限制部,所述链条的缠绕部与上述多个变速链轮中的与上述壳体在轴向邻接的邻接链轮卡合,所述限制部限制在靠近上述壳体方向的上述链条在轴向的移动,上述限制部利用与上述链条的接触,来防止上述链条从上述邻接链轮上脱落。
据此,因为在向邻接链轮进行变速操作时,通过限制部,防止链条越过邻接的链轮在轴向移动,链条不会从邻接的链轮上脱落,所以无需为了防止脱落,而高精度地进行与基于变速操作的变速位置相应的在链条的轴向上的位置设定。
技术方案2所述的发明是在技术方案1所述的变速装置中,上述限制部由突出部构成,该突出部一体成型在上述壳体上,在轴向朝着上述缠绕部突出。
据此,因为构成限制部的突出部一体成型在壳体上,所以无需准备构成突出部的专用部件。
技术方案3所述的发明是在技术方案2所述的变速装置中,加强肋在轴向突出设置在上述壳体上,该加强肋在上述邻接链轮的径向从上述突出部向外方延伸,上述加强肋的轴向的顶面位于与上述限制面大致相同的位置,该限制面利用在上述突出部与上述链条的接触,限制其在轴向的移动。
据此,通过加强肋,在进一步提高了壳体的刚性的同时,在比突出部更向径向外方鼓出的情况下,可以防止该鼓出的部分越过突出部在轴向移动。
发明的效果根据技术方案1所述的发明,发挥了下述效果。即,因为向邻接的链轮进行变速操作时,通过限制部,防止链条从邻接的链轮上脱落,所以不需要与变速位置相应的对链条的高精度的位置设定,通过简单的构造,即可防止由于急剧地变速操作而造成的链条从邻接的链轮上脱落的情况。
根据技术方案2所记载的发明,在所引用的技术方案所记载的发明效果的基础上,发挥了如下效果,即,因为不需要用于设定突出部的专用部件,所以可以削减变速装置的零件数量以及成本,进而使得变速装置轻量化。
根据技术方案3所记载的发明,在所引用的技术方案所记载的发明效果的基础上,发挥了如下效果,即,通过加强肋提高了变速装置的壳体的刚性,在此基础上,还通过加强肋防止链条从邻接的链轮上脱落,所以进一步提高了防止链条脱落的效果。


图1表示本发明的实施方式,是具有应用了本发明的变速装置的自行车的概略左侧视图。
图2是以剖面表示拆下图1的变速装置的第二壳体部的状态下的、图3的II的向视以及局部的图。另外,实线表示最高速的变速位置上的臂,两点虚线表示最低速的变速位置上的臂。
图3是图2的III-III线剖视图,针对变速器的一部分是表示剖面的图。另外,实线表示最高速的变速位置上的臂,两点虚线表示最低速的变速位置上的臂。
图4是图2的IV-IV线剖视图,针对变速器的一部分是IVa线上的剖视图。另外,实线表示最高速的变速位置上的臂,两点虚线表示最低速的变速位置上的臂。
图5是图2的V-V线剖视图。
图6是图1的变速装置的壳体的主要部件的侧视图,是图4的VI向视图。
图7是图1的变速装置的壳体的主要部位的侧视图,是图4的VII向视图。
图8是图6的VIII-VIII线剖视图。
图9是图4的主要部位的放大图。另外,实线表示最高速的变速位置上的臂,两点虚线表示最低速的变速位置上的臂。
图10(A)、(B)是在图1的变速装置的变速器上所具有的一对臂的各自的侧视图,是图9的X向视图。另外,实线表示最高速的变速位置上的臂,两点虚线表示最低速的变速位置上的臂。
图11是在以图10的XI向视下的变速器上所具有的保持器以及臂的示意图。
图12是在以图10的XII向视下的变速器上所具有的臂的示意图。
具体实施例方式
下面,参照图1至图12说明本发明的实施方式。
参照图1,具有应用本发明的变速装置T的自行车B,具有车体车架F、踏板式曲柄轴12、变速装置T、包括被变速后的动力所驱动的输出轴15以及驱动力传递机构在内的传动装置。
车体车架F具有,头管1、左右一对主车架2、车架下舌3、左右一对下管4、鞍座架5,该头管1在下端部轴支承前轮Wf,同时,在上端部上可以转向地支撑着安装有手柄7的前叉6,该左右一对主车架2从头管1向后方斜下方延伸,该车架下舌3从两主车架2的前端部向后方斜下方延伸,该左右一对下管4连接两主车架2的后端部和车架下舌3的后端部,该鞍座架5从各主车架2延伸支撑鞍座8。两主车架2以及车架下舌3是分体形成,并通过焊接结合的部件。
另外,在说明书或权利要求书中,上下、前后以及左右分别与自行车B的上下、前后以及左右一致。另外,轴向是指变速链轮41-47的旋转中心线L3的方向,侧视是指从轴向看。
在设置于两主车架2的后部2a上的枢轴9(也参照图3)上,通过安装在后端部的车轴,可摆动地支撑着轴支承后轮Wr的左右一对摇臂10的前端部。这样,两摇臂10通过后减振器11,与两主车架2连结,据此,可以与后轮Wr一同以枢轴9为中心在上下方向摆动。
在车体车架F的下部,在形成于两主车架2的后部2a和两下管4之间的空间上,配置着变速装置T,和可旋转地支撑在变速装置T上的曲柄轴12的主轴12a以及输出轴15。这样,上述驱动力传递机构配置在车体车架F的右方。在这里,在使自行车B的车宽方向(与左右方向一致)或轴向的一侧方为左方时,右方为车宽方向或轴向的另一侧方。
若同时参照图2,则变速装置T具有由左右一对第一、第二壳体部21、22构成的金属制的壳体20,该左右一对第一、第二壳体部21、22通过螺栓B1(参照图5),在形成于周缘部的两个轴毂21a、22a上结合。这样,壳体20在形成于各壳体部21、22的周缘部上的一对安装部中(在图2中,显示为第一壳体部21的安装部21b),通过螺栓B2,在两主车架2以及两下管4上分别固定。由板材形成的第一、第二壳体部21、22通过刮面、铸造或冲压加工成型。
若同时参照图3,则曲柄轴12具有主轴12a和一对曲柄臂12b,该主轴12a被配置为在左右方向贯通壳体20的下部,该一对曲柄臂12b分别与突出在壳体20的外侧的主轴12a的左右两端部结合。曲柄轴12通过一对轴承14,可旋转地支撑在第一、第二壳体部21、22上。另外,在各曲柄臂12b上,可旋转地安装着踏板13(参照图1)。
以输出轴15的旋转中心线L2以及摇臂10的摆动中心线相互平行,并且与曲柄轴12的旋转中心线L1平行,而且被收入曲柄臂12b的旋转轨迹内的方式,在主轴12a的前方斜上方配置有输出轴15,还在主轴12a的大致正上方配置枢轴9。固定在主车架2上的枢轴9插通形成于第一、第二壳体部21、22上的轴毂21c、22c的贯通孔,支撑第一、第二壳体部21、22。
若参照图4,则收容在壳体20内的输出轴15具有从第二壳体部22向右方突出的端部15a,在端部15a上结合着作为输出用驱动旋转体的输出用驱动链轮17。若同时参照图1,则作为挠性的输出用循环传动带的输出用链条19架设在驱动链轮17和与后轮Wr驱动连结的作为输出用从动旋转体的输出用从动链轮18上。这样,驱动链轮17、链条19以及从动链轮18构成上述驱动力传递机构,该上述驱动力传递机构驱动作为驱动轮的后轮Wr。
下面,以变速装置T为中心进一步进行说明。
若参照图2-图4,则变速装置T具有壳体20、链条式的变速机构M1、变速转换机构M2,该变速转换机构M2根据变速操作,将变速机构M1转换到所需的变速位置。作为变速机构M1以及变速转换机构M2的构成要素的后述的变速器70收容在壳体20内。
变速机构M1具有单向离合器30、作为滑动机构的滚珠花键31、驱动链轮32、作为从动链轮的多个变速链轮41-47、循环的变速用链条C以及链条引导部件50。
在作为通过驾驶者旋转驱动输入驱动扭力的输入轴的曲柄轴12的主轴12a上,同轴配置着作为共通链轮的驱动链轮32。驱动链轮32通过单向离合器30,驱动连结在主轴12a上。单向离合器30具有由主轴12a的一部分所构成的离合器内摩擦片(clutch inner)30a、在内周形成有棘轮齿的离合器外摩擦片(clutch outer)30b、由爪构成的离合器元件30c,该爪配置在离合器内摩擦片30a和离合器外摩擦片30b之间,与上述棘轮齿卡合,单向离合器30仅将曲柄轴12的正转方向A0(下面,用符号A0表示曲柄轴12向正转方向A0旋转时的各种轴以及链轮的正转方向)的旋转向驱动链轮32传递。
在单向离合器30和驱动链轮32之间,设置滚珠花键31,该滚珠花键31可使驱动链轮32相对于主轴12a,沿着旋转中心线L1的方向A1(也是轴向)移动,同时与单向离合器30的离合器外摩擦片30b一体旋转。滚珠花键31具有内筒31a、外筒31b、多个滚珠31c,该内筒31a通过连结销33,与离合器外摩擦片30b一体结合,同时,通过轴承34,可旋转地支撑在主轴12a的外周上;该外筒31b与内筒31a同轴配置在内筒31a的径向外方,同时,与驱动链轮32一体结合;该多个滚珠31c配置在内筒31a和外筒31b之间,跨一对收容槽可转动地被收容,该一对收容槽与旋转中心线L1平行延伸,形成在内筒31a以及外筒31b上。上述一对收容槽设置多组,在该实施方式中设置3组。因此,外筒31b以及驱动链轮32通过滚珠31c,与内筒31a一体旋转,另一方面,可以相对于主轴12a以及在旋转中心线方向A1上不可移动的内筒31,在旋转中心线方向A1上移动。
在通过分别保持在两壳体部21、22上的一对轴承35,可旋转地支撑于壳体20上的输出轴15上,由外径(即齿尖圆直径)以及齿数不同的多个、在该实施方式中为由七个变速链轮41-47构成的链轮组40,以与输出轴15一体旋转,且与输出轴15同轴配置的方式,通过花键而被结合。因此,各变速链轮41-47的旋转中心线L3与输出轴15的旋转中心线L2一致,该输出轴15的旋转中心线L2与曲柄轴12的旋转中心线L1平行。这样,所有的变速链轮41-47从最低速的1速用的变速链轮41到最高速的七速用的变速链轮47,依次为高速地并列排列在轴向,在该实施方式中,七个变速链轮41-47向左依次为大径地排列。
在驱动链轮32和作为通过变速转换机构M2,从链轮组40中选出的一个变速链轮41-47的动作链轮(以下,简称为[动作链轮]。在图2-图4中,例示出变速链轮41或变速链轮47成为动作链轮的状态)之间,缠挂链条C。因此,输出轴15以由驱动链轮32和通过链条C驱动连结的动作链轮所确定的变速比,被曲柄轴12旋转驱动。
若参照图2、图5,则链条引导部件50在驱动链轮32和链轮组40之间,配置在被正旋转的曲柄轴12驱动的链条C的张紧侧,构成链条啮入防止机构,该链条啮入防止机构在该张紧侧产生因张力低下造成的挠曲时,防止挠曲的链条C啮入驱动链轮32和壳体20之间。
链条引导部件50具有引导部51和限制部53,该引导部51形成开 52,该开口52具有比链轮组40的轴向宽度稍大的轴向宽度,该限制部53限制从各变速链轮41-47卷出的链条C向链条轨道内侧的移动。对从各变速链轮41-47进入到开口52的链条C进行引导的引导部51是由内侧引导部51a、外侧引导部51b和侧部引导部51c、51d构成的,该内侧引导部51a相对于开口52,配置在靠近链条轨道的内侧,该外侧引导部51b相对于开口52,配置在靠近链条轨道的外侧,该侧部引导部51c、51d相对于开口52,分别配置在轴向的两侧方。这样,外侧引导部51b是由第一部分51b1和辊51b2构成的,该第一部分51b1和内侧引导部51a以及两侧部引导部51c、51d共同形成开口52,该辊51b2位于比第一部分51b1更靠近链轮组40的位置,作为向开口52引导链条C的第二部分。另外,配置在侧视与各变速链轮41-47为重叠位置上的限制部53从内侧引导部51a朝向各变速链轮41-47延伸,各变速链轮41-47的齿单独通过的槽53b具有被形成为与变速链轮41-47数量相同的前端部53a。
内侧引导部51a、第一部分51b1、限制部53以及左侧的侧部引导部51c是由合成树脂制的单一的第一部件构成的,右侧的侧部引导部51d是由合成树脂制的第二部件构成的。这样,通过将上述第一、第二部件用一对螺栓B3结合在第一壳体部21上,而将链条引导部件50固定在壳体20上。另一方面,辊51b2可旋转地支撑在支撑轴54上,该支撑轴54在左侧,在侧部引导部51c以及第一壳体部21上,在右侧,在侧部引导部51 d以及第二壳体部22上,两端部分别被支撑。
因此,例如在以路面的起伏等为起因,引起自行车B在短时间内剧烈的上下运动的情况下,即使在链条C的张紧侧产生上下方向的振动,或相对于链条轨道的内外方向的振动,也可以在链条C通过开口52时,通过与内侧引导部51a以及外侧引导部51b的接触,限制其振幅,来抑制链条C的振动,使自行车B顺畅地行驶成为可能。
另外,由于在链条C的张紧侧产生因张力降低而造成的挠曲,链条C象这样行驶时,例如在曲柄轴12停止或反旋转的状态下,自行车B在前进惯性行驶时,驱动链轮32借助从后轮Wr通过上述驱动力传递机构以及输出轴15传递到链轮组40的扭力,通过链条C,在正转方向A0被旋转驱动。此时,张紧侧的张力降低,有时在张紧侧会产生挠曲,特别是正转的曲柄轴12突然停止或在反旋转的状态下,自行车B在前进行驶的情况下,链条C明显挠曲,在驱动链轮32的近前侧重叠起来,该重叠的部分有时被啮入驱动链轮32和壳体20之间。
但是,通过设置链条引导部件50,即使在张紧侧产生挠曲部分,也可通过链条C在通过开口52时,与内侧引导部51a或外侧引导部51b接触,限制其挠曲量,而减少链条C的挠曲。
另外,在张紧侧明显挠曲的情况下,挠曲的部分被链条引导部件50的限制部53限制,防止了其被卷入到变速链轮41-47中,同时,其沿着限制部53,朝向引导部51被引导,临时,比驱动链轮32以及开口52更靠近链轮组40,形成在引导部51和链轮组40之间滞留的滞留部C2(在图6中,表示链条C滞留时的一个实施方式)。象这样,链条引导部件50防止形成于张紧侧的链条C的挠曲部分被啮入驱动链轮32和壳体20之间。于是,因为内侧引导部51a的引导面以及辊51b1引导链条C,使其滞留部C2以依次一直线状地排列的状态通过开口52,所以链条引导部件50也是使滞留部C2排列的链条排列机构。
另外,在将通过链轮组40所获得的变速位置两分为低速侧位置和高速侧位置时,在链条C的张紧侧,内侧引导部51a与在作为高速侧位置上的动作链轮的变速链轮44-47上缠绕的链条C接触,辊51b1与在作为低速侧位置上的动作链轮的变速链轮41-43上缠绕的链条C接触。
若参照图2、图4、图6-图9,则在变速装置T上,利用壳体20,具有作为限制部的突出部56,该限制部相对于两变速链轮41、47中的、在轴向更接近壳体20的变速链轮41,在轴向移动的变速器70所进行的将链条C向该变速链轮41转挂时,限制链条C越过变速链轮41,在轴向移动,该两变速链轮41、47是在链轮组40中,作为位于轴向的端部的端部链轮,也作为在轴向与壳体20邻接的邻接链轮。
具体地说,在作为壳体20的一部分的第一壳体部21上,在侧视为变速链轮41中的与链条C的缠绕部C1重叠的位置,连续设置突出部56,该突出部56在链轮组40中的链条C转挂时,限制链条C越过变速链轮41,在靠近第一壳体部21的方向上在其轴向的移动。突出部56在轴向的顶部56c上,具有作为限制在轴向的移动的限制面的顶面56d。这样,在链条C想要超过变速链轮41,在轴向移动时,与顶面56d接触,防止链条C从变速链轮41上脱落。
突出部56具有第一部分56a和第二部分56b,该第一部分56a侧视为与缠绕部C1重叠,该第二部分56b与第一部分56a连续,同时,在变速链轮41的卷出侧,比第一部分56a还要向正转方向A0延伸。第二部分56b从第一部分56a开始朝向链条引导部件50的限制部53延伸,在曲柄轴12没有正转时等,通过利用链条引导部件50在链条C上形成滞留部C2的状态下的变速操作,来防止在引导皮带轮72在轴向朝向变速链轮41移动时,滞留部C2越过变速链轮41,在轴向接近第1壳体部21。
再有,在第一壳体部21上,通过一体成型,设置有在变速链轮41的径向,从突出部56开始延伸的加强肋。该加强肋是由多个内侧肋57和多个外侧肋58构成的,该内侧肋57在径向从突出部56向外方延伸,同时,在圆周方向隔开间隔设置,该外侧肋58在圆周方向,隔开间隔设置在突出部56上。内侧肋57在轴向突出地设置在与突出部56相同的方向上,内侧肋57的轴向的顶面57a位于与顶面56d大致相同的位置上。另外,外侧肋58在侧视为以旋转中心线L3为中心,与内侧肋57角度相同的位置上,与内侧肋57以相同数量被设置。
若参照图1-图3,则变速转换机构M2具有变速操作机构60和作为转挂机构的变速器70,该转挂机构根据变速操作机构60的变速操作,在链轮组40中转挂链条C。链条C被搭在驱动链轮32、动作链轮还有引导皮带轮72以及张紧皮带轮82上,该引导皮带轮72以及张紧皮带轮82都配置在通过正转的曲柄轴12驱动的链条C的松弛侧。
在壳体20内与变速器70连结的变速操作机构60具有变速操作部件61和作为操作力传递部件的操作线缆62,该操作线缆62动作连结变速操作部件61和变速器70以此将变速操作部件61的动作向变速器70传递,该变速操作部件61是由驾驶者操作的变速杆等构成的。操作线缆62是由管状的外线缆62a和内线缆62b构成的,该外线缆62a保持在车身车架F上,该内线缆62b被插入到外线缆62a的内侧。内线缆62b在一个端部与变速操作部件61结合,在另一个端部与变速器70结合。
若参照图2-图5、图9,则在曲柄轴12的主轴12a的上方配置的变速器70具有圆筒状的基部71、作为引导部件的引导皮带轮72、保持器H、平行连杆机构73和张紧器74,该基部71被固定保持在两壳体部21、22上,同时,设置有外线缆62a的保持部71a,该引导皮带轮72对链条C进行引导,以便在变速链轮41-47之间进行链条C的转挂时,使其缠绕在动作链轮上,该保持器H可旋转地支撑引导皮带轮72,该平行连杆机构73具有作为动作机构的一对连杆73a、73b,该动作机构连结基部71和保持器H,根据变速操作机构60的变速操作,使保持器H以及引导皮带轮72在轴向以及旋转中心线L3的径向移动,该张紧器74施加链条C的张力。
保持器H是由第一、第二保持部76、77以及支撑部78构成的,该第一、第二保持部76、77相对于具有与旋转中心线L3平行的旋转中心线L4的引导皮带轮72,通过分别配置在作为轴向的两侧方的左方以及右方的一对铆钉75a、75b连结,该支撑部78可旋转地支撑引导皮带轮72。支撑部78是由卡圈78a和轴承78b构成的,该卡圈78a外嵌在作为第一、第二保持部76、77的连结部的铆钉75a上,限制第一、第二保持部76、77在轴向的间隔,该轴承78b外嵌在卡圈78a上,支撑引导皮带轮72。可摆动地支撑在卡圈78a上的轴承78b的内部部件78b1限制后述的一对第一、第二臂部100、120在轴向的间隔,同时,与通过压入而结合的两臂部100、120共同一体摆动。
第一保持部76相对于引导皮带轮72配置在左方,由板状的部件构成。第二保持部77具有连结部79和弹簧收容部80,该连结部79配置在引导皮带轮72的径向外方,通过枢轴安装,连结着一对连杆73a、73b,该弹簧收容部80相对于引导皮带轮72,配置在右方,收容张紧弹簧83。这样,平行连杆机构73的两连杆73a、73b通过设置在基部71上的一对支撑轴81,被枢轴安装在基部71上,若通过被卡定在一方的连杆73b的连结部73b1上的内线缆62b进行操作,则以由各支撑轴81所限定的一对摆动中心线为中心摆动,沿着由各变速链轮41-47的齿尖圆所构成的齿尖圆组,对引导皮带轮72进行引导。
若同时参照图11,则弹簧收容部80具有构成第二延伸部的周壁80a,该第二延伸部相对于后述的第一延伸部106,配置在轴向的引导皮带轮72的轨道面P1的右方。具体地说,在后述的第二臂部120上,在轴向邻接的位置上设置的弹簧收容部80在第二臂部120的右方,具有周壁80a,该周壁80a在轨道面P1的右方,在离开轨道面P1的方向与轴向平行地延伸,周壁80a作为引导面80b,具有由圆柱面构成的外周面的部分。于是,第二臂部120和弹簧收容部80在轴向的间隔与链条C在轴向的宽度W4相比大幅减小,如后所述,被设定为当脱离部C13在周壁80的引导面80b上滑动,回复到与引导皮带轮72的卡合状态时,不会成为移动障碍的程度。
在这里,引导皮带轮72的轨道面P1是指与作为与引导皮带轮72中的链条C的卡合部的多个齿72a(参照图9、图10)交叉,同时与旋转中心线L4正交的平面。(在图11中,表示出与齿72a交叉的一个轨道面。)若参照图2、图4,则张紧器74具有张紧皮带轮82、臂R和张紧弹簧83,该张紧皮带轮82在驱动链轮32和引导皮带轮72之间,按压链条C,对链条C施加张力,该臂R在轴向配置在第一、第二保持部76、77之间,通过压入,一体结合在保持器H的支撑部78上,同时,可旋转地支撑张紧皮带轮82。这样,保持器H以及臂R构成在变速器70中的保持部件。
臂R是由一对第一、第二臂部100、120和支撑部84构成的,该第一、第二臂部100、120在轴向分别配置在作为张紧皮带轮82的两侧方的左方以及右方,同时,在轴向配置在第一、第二保持部76、77之间,该支撑部84可旋转地支撑张紧皮带轮82。
第一、第二臂部100、120分别具有引导皮带轮侧引导部101、121和张紧皮带轮侧引导部102、122,该引导皮带轮侧引导部101、121防止链条C从引导皮带轮72上脱落,同时,作为支撑在支撑部78上的被支撑部,该张紧皮带轮侧引导部102、122支撑着支撑部84,同时,防止链条C从张紧皮带轮82上脱落。另外,支撑部84是由铆钉84a和轴承84b构成的,该铆钉84a作为第一、第二臂部100、120的连结部,该轴承84b外嵌在铆钉84a上,支撑张紧皮带轮82。
这样,在由轴承78b的内部部件78b1限制的两引导皮带轮侧引导部101、121之间的轴向的间隔W1被设定为大于在由轴承84b的内部部件84b1限制的两张紧皮带轮侧引导部102、122之间的轴向的间隔W2。另外,在引导皮带轮72的轴向的宽度也比在张紧皮带轮82的轴向的宽度大。
张紧弹簧83是由直径不同的两个扭力螺旋弹簧构成的弹簧83a、83b构成的,两弹簧83a、83b同心配置在弹簧收容部80内。各弹簧83a、83b其一端部卡定在弹簧收容部80上,另一端部卡定在第二臂部120的卡定部120a、120b上(参照图10),通过其弹力,以旋转中心线L4为中心向图2中的顺时针方向弹压臂R以及张紧皮带轮82,向链条C按压张紧皮带轮82。这样,通过张紧皮带轮82和臂R一同摆动,根据各弹簧83a、83b的弹力,调整链条C的张力。
若参照图9、图10,则第一臂部100是将扇形状的引导皮带轮侧引导部101、扇形状的张紧皮带轮侧引导部102、连结部103一体成型的板状的部件,该引导皮带轮侧引导部101形成于包括有在引导皮带轮72中的链条C的缠绕部C3的圆周方向范围内,该张紧皮带轮侧引导部102形成于包括有在张紧皮带轮82中的链条C的缠绕部C4的圆周方向范围内,该连结部103连结两引导部101、102。
引导皮带轮侧引导部101具有直径大的外周缘部104和直径小的外周缘部105,该直径大的外周缘部104设置在引导皮带轮72上的链条C的卷入侧,该直径小的外周缘部105与直径大的外周缘部104连续,同时,设置在引导皮带轮72上的链条C的卷出侧。直径大的外周缘部104位于侧视为与缠绕部C3重叠的位置,直径小的外周缘部105位于与直径大的外周缘部104以及缠绕部C3相比的径向内方,靠近旋转中心线L4的位置。这样,直径小的外周缘部105在与后述的中心平面P3交叉的位置,具有在圆周方向的端部105a。另外,连结部103在引导皮带轮72上的链条C的卷入侧,构成防止链条C从引导皮带轮72向左方脱落的防止脱落部。
若同时参照图11,则在两外周缘部104、105上设置第一延伸部106,该第一延伸部106在轴向,在引导皮带轮72的轨道面P1的左方,在从轨道面P1离开的方向上,与轴向平行地延伸。在轴向配置在引导皮带轮72的轨道面P1的左方的延伸部106跨两外周缘部104、105,连续地延伸,再有,在引导皮带轮72上的链条C的卷入侧,在连结部103的缘部103a上也连续地延伸,直到在轴向与张紧皮带轮82重叠的位置。另外,延伸部106在两外周缘部104、105中,被形成为圆弧状,在连结部103的缘部103a中,被形成为直线状。这样,延伸部106是将引导皮带轮侧引导部101以及连结部103与轴向大致平行地折曲而形成,在引导皮带轮侧引导部101以及连结部103上,一体成型于第一臂部100上。
由延伸部106的外周面构成的引导面107,朝向从轨道面P1离开的方向,在这里是朝向左方,大致与轴向平行地延伸,在两外周缘部104、105中,与引导皮带轮72相对的面104b、105b平滑地连续。再有,轴向的延伸部106或引导面107的宽度W3与在链条C的轴向的宽度W4以及在链轮组40的轴向邻接的两个变速链轮41-47所占有的轴向的宽度W5(在图9中,以两变速链轮45、46所占有的宽度为代表表示)大致相等。这样,将在轴向的弹簧收容部80的周壁80a或引导面80b的宽度W6设定为大于延伸部106或引导面107的宽度W3。
另外,在直径小的外周缘部105上的延伸部106以及引导面107与侧视为位于与缠绕部C3重叠的位置上的在直径大的外周缘部104上的延伸部106以及引导面107以及引导皮带轮72的最外周端的旋转轨迹72c相比,处于靠近旋转中心线L4的位置。于是,随着直径小的外周缘部105从靠近直径大的外周缘部104的位置趋近于端部105a,在直径小的外周缘部105中的延伸部106以及引导面107和旋转中心线L4的距离连续地缩小,延伸部106以及引导面107逐渐接近旋转中心线L4。
若参照图4、图10、图12,则张紧皮带轮侧引导部102在张紧皮带轮82上的链条C的卷入侧,具有第一卡合回复引导部110和防止脱落部111,该第一卡合回复引导部110是由在遍及圆周方向的形成范围设置的外周缘部构成的,该防止脱落部111设置在与卡合回复引导部110相比的张紧皮带轮82的正转方向A0侧,防止链条C从张紧皮带轮82上脱落。
使作为从张紧皮带轮82的轨道面P2向轴向离开的链条C的一部分的后述的脱离部C12与张紧皮带轮82卡合的第一卡合回复引导部110,是通过张紧皮带轮侧引导部102的外周缘部随着在张紧皮带轮82的径向朝着外方,从轨道面P2在轴向向左方离开的方向倾斜折曲而形成的,是在张紧皮带轮侧引导部102中,在轴向比与张紧皮带轮82相对的部分还向左方延伸的延伸部。于是,卡合回复引导部110具有由在径向朝向外方的圆锥面构成的倾斜面,换言之,具有由随着朝向径向外方而向从轨道面P2向左方离开的方向倾斜的倾斜面构成的引导面112。另外,在引导面112中,在轴向最接近张紧皮带轮82的端部112a,在径向位于引导面112的最内方,是和与张紧皮带轮82卡合的链条C的一部分的、在径向的内缘部、即在径向的缠绕部C4的内缘部C4a大致相同的位置。
在这里,张紧皮带轮82的轨道面P2是指与在张紧皮带轮82中的作为链条C的卡合部的多个齿82a(参照图10)交叉,同时与旋转中心线L5正交的平面。(在图12中,表示出与齿82a交叉的一个轨道面。)卡合回复引导部110在其轴向的宽度W7与链条C的宽度W4大致相等。另外,上述形成范围被设定为,相对于包括引导皮带轮72的旋转中心线L4以及张紧皮带轮82的旋转中心线L5的中心平面P3,侧视为在以旋转中心线L5为中心的正转方向A0上的角度θ1和在反转方向上的角度θ2大致相等的范围,作为整体,被设定为以旋转中心线L5为中心的角度为钝角的范围内。另外,防止脱落部111在径向延伸到卡合回复引导部110的更外方,在缠绕部C4的径向外方,通过作为连结部的铆钉85,与在第二臂部120中的张紧皮带轮侧引导部122的防止脱落部131连结。
若参照图9、图10、图11,则第二臂部120是将扇形状的引导皮带轮侧引导部121、扇形状的张紧皮带轮侧引导部122、连结部123一体成型的板状的部件,该引导皮带轮侧引导部121形成于包括有引导皮带轮72中的链条C的缠绕部C3的圆周方向范围内,该张紧皮带轮侧引导部122形成于包括有张紧皮带轮82中的链条C的缠绕部C4的圆周方向范围内,该连结部123连结两引导部121、122。
引导皮带轮侧引导部121具有外周缘部124,该外周缘部124设置在从引导皮带轮72上的链条C的卷入侧到卷出侧的范围内。在位于侧视为与缠绕部C3的大致整体重叠的位置上的外周缘部124上,在引导皮带轮72的最外周端的旋转轨迹82c的径向外方的位置上形成倾斜面125,该倾斜面125随着朝向径向外方而向在轴向从轨道面P1向右方离开的方向倾斜,再有,倾斜面125进一步在引导皮带轮72上的链条C的卷入侧,在连结部123的缘部123a上也形成,直至连续到俯视为与张紧皮带轮82重叠的位置。
这样,外周缘部124是比第一臂部100的直径大的外周缘部104大的直径,在与倾斜面125相连的径向的最前端124a是由圆柱面构成的,在径向位于与弹簧收容部80的引导面80b相同的位置,该圆柱面具有与弹簧收容部80的周壁80a的引导面80b相同的直径。因此,从旋转中心线L4到引导面80b以及最前端124a的距离d2相等,从旋转中心线L4到引导面107的距离d1比距离d2小。另外,连结部123构成防止链条C从引导皮带轮72以及张紧皮带轮82向右方脱落的防止脱落部。
若参照图4、图10、图12,则张紧皮带轮侧引导部122被形成为面对称,作为对称面,具有相对于第一臂部100的张紧皮带轮侧引导部1 02,与旋转中心线L5正交的平面,与卡合回复引导部110相同,在张紧皮带轮82上的链条C的卷入侧,具有由遍及圆周方向的形成范围所设置的外周缘部构成的第二卡合回复引导部130,和与防止脱落部111相同的防止脱落部131。
使作为从张紧皮带轮82的轨道面P2向轴向离开的链条C的一部分的脱离部C14与张紧皮带轮82卡合的第二卡合回复引导部130,是通过张紧皮带轮侧引导部122的外周缘部随着在张紧皮带轮82的径向朝着外方,而从轨道面P2在轴向,在向右方离开的方向倾斜折曲而形成的,是在张紧皮带轮侧引导部122中,在轴向比与张紧皮带轮82相对的部分还向右方延伸的延伸部。于是,卡合回复引导部130具有由在径向朝向外方的圆锥面构成的倾斜面,换言之,具有由随着朝向径向外方而从轨道面P2在轴向,向右方离开的方向倾斜的倾斜面构成的引导面132。另外,在引导面132中,在轴向最接近张紧皮带轮82的端部132a,在径向位于引导面132的最内方,是和与张紧皮带轮82卡合的缠绕部C4的内缘部C4a大致相同的位置。
卡合回复引导部130在其轴向的宽度W8与链条C的宽度W4大致相等。另外,上述形成范围与卡合回复引导部110相同。另外,防止脱落部131在径向一直延伸到卡合回复引导部130的更外方。
另外,各卡合回复引导部110、130具有细尖引导部110a、130a,以使其在轴向的两卡合回复引导部110、130的间隔在正转方向A0随着趋近防止脱落部111、131而逐渐减小。
接着,对例如自行车B在后退状态或停车状态,在变速链轮41-47的反转时或停止时,即在变速链轮41-47没有正转时,进行变速操作时的延伸部106、弹簧收容部80的周壁80a以及一对卡合回复引导部110、130对链条C的引导功能进行说明。
若参照图3、图4、图10-图12,则当变速链轮41-47没有正转时,若操作变速操作机构60,进行向更高速的变速位置的变速操作,则通过变速器70的平行连杆机构73的动作,引导皮带轮72以及张紧皮带轮82与保持器H以及臂R一起向右方移动,在引导皮带轮72以及张紧皮带轮82中的链条C的缠绕部C3、C4与引导皮带轮72以及张紧皮带轮82一起向右方移动,与此相对,在变速链轮41-47中的链条C的缠绕部不向右方移动,在驱动链轮32中的链条C的缠绕部也不移动到与引导皮带轮72以及张紧皮带轮82相对应的位置,所以有可能存在下述的情况,即,缠绕部C3、C4从其向左方的移动被连结部103或防止脱落部111阻止的部分向左方移动,从连结部103或防止脱落部111的附近,从轨道面P1、P2脱落,换言之,从引导皮带轮72或张紧皮带轮82脱落。
此时,连结部103、123或防止脱落部111、131的附近作为开始部C11a、C12a,对于作为链条C的该脱离部分的脱离部中的、引导皮带轮72,例如如图11中的两点虚线所示,脱离部C11叠上延伸部106或引导面107,对于张紧皮带轮82,例如如图12中的两点虚线所示,脱离部C12叠上卡合回复引导部11 0或引导面112。
在该状态下,延伸部106进行引导,以便在使脱离部C11中的靠近引导皮带轮72的卷入侧的部分位于引导皮带轮72的旋转轨迹72c的径向外方,同时,在驾驶者向正转方向A0驱动曲柄轴12等,变速链轮41-47正转时,通过此时的链条C的张力,使叠上延伸部106的脱离部C11在引导面107上滑动,并朝向轨道面P1移动,同时在其后,与引导皮带轮72卡合。
另外,延伸部106中的直径小的外周缘部105的延伸部106在进行向更高速的变速位置的变速操作中,在跨多档进行变速操作时等,在变速后的变速链轮的外径和变速前的变速链轮的外径之差很大的情况下,如图10的单点虚线所示,有助于确保脱离部C11叠上延伸部106的状态。因此,通过延伸部106,与在从该部分中的旋转中心线L4开始的距离与在直径大的外周缘部104中的延伸部106相等的情况相比,脱离部C11不会从延伸部106脱落,可以实现脱离部C11更切实地叠上延伸部106的状态。
另一方面,卡合回复引导部110、130进行引导,以便使脱离部C12整体在径向位于张紧皮带轮82的旋转轨迹82c的外方,同时,在通过驾驶者向正转方向A0驱动曲柄轴12等,使变速链轮41-47正转时,通过链条C的张力,使脱离部C12朝向轨道面P2移动,同时在其后,与张紧皮带轮82卡合。
另外,在变速链轮41-47没有正转时,若操作变速操作机构60,进行向更低速的变速位置的变速操作,则通过平行连杆机构73的动作,引导皮带轮72以及张紧皮带轮82向左方移动,引导皮带轮72以及张紧皮带轮82中的链条C的缠绕部C3、C4与引导皮带轮72以及张紧皮带轮82一起向左方移动,与此相对,变速链轮41-47中的链条C的缠绕部不向左方移动,在驱动链轮32中的链条C的缠绕部也不向与引导皮带轮72以及张紧皮带轮82相对应的位置移动,因此,有可能存在下述情况,即,缠绕部C3、C4从其向右方的移动被连结部123或防止脱落部131阻止的部分向右方移动,从连结部123或防止脱落部131的附近,从轨道面P2脱落。
此时,对于脱离部中的引导皮带轮72,例如如图11的两点虚线所示,脱离部C13叠上弹簧收容部80的周壁80a或引导面80b,对于张紧皮带轮82,例如如图12的两点虚线所示,脱离部C14叠上卡合回复引导部130或引导面132。
在该状态下,周壁80a进行引导,以使脱离部C13中的靠近引导皮带轮72的卷入侧的部分位于引导皮带轮72的旋转轨迹72c的径向外方,同时,通过曲柄轴12的正转产生的链条C的张力,使叠上周壁80a的脱离部C13在引导面80b上滑动,朝向轨道面P1移动,同时在其后,与引导皮带轮72卡合。另外,由于周壁80a的宽度W6比延伸部106的宽度W3大,所以周壁80a即使是在进行向更低速的变速位置的变速操作中,在跨多档进行变速操作时等,在变速后的变速链轮的外径与变速前的变速链轮的外径之差很大的情况下,也有助于确保脱离部C13叠上周壁80a的状态。因此,脱离部C13不会从周壁80a上脱落,可以实现更切实地叠上周壁80a的状态。
另一方面,卡合回复引导部130进行引导,使脱离部C14整体在径向位于张紧皮带轮82的旋转轨迹82c的外方,同时利用曲柄轴12正转所产生的链条C的张力,使脱离部C14朝向轨道面P2移动,同时在其后,与张紧皮带轮82卡合。
象这样,即使是在引导皮带轮72以及张紧皮带轮82根据变速操作,在轴向向任意一个侧方移动时,两脱离部C11、C12也分别被延伸部106以及卡合回复引导部110引导,回复到与引导皮带轮72以及张紧皮带轮82的卡合状态,两脱离部C13、C14也分别被周壁80a以及卡合回复引导部130引导,回复到与引导皮带轮72以及张紧皮带轮82的卡合状态。因此,延伸部106以及弹簧收容部80的周壁80a构成卡合回复机构,该卡合回复机构使从引导皮带轮72的轨道面P1脱落的脱离部C11、C13与引导皮带轮72卡合。
接着,对如上述构成的实施方式的作用以及效果进行说明。
在驾驶者将曲柄轴12向正转方向A0驱动时,或者在曲柄轴12反转或停止的状态下,自行车B前进时,通过变速操作部件61的操作,变速器70的保持器H、引导皮带轮72、臂R以及张紧皮带轮82占据图2-图4中的实线所示的作为基本位置的7速位置,在链轮组40中,作为动作链轮,选择变速链轮47,链条C缠绕在图3、图4中的实线所示位置的驱动链轮32和变速链轮47上。通过驾驶者踩踏踏板而向正转方向A0旋转的曲柄轴12通过单向离合器30,旋转驱动驱动链轮32,驱动链轮32通过链条C,以由两链轮32、47所决定的变速比,旋转驱动变速链轮47、输出轴15以及驱动链轮17。这样,驱动链轮17通过链条19,旋转驱动从动链轮18以及后轮Wr。
若为了从处于上述基本位置的状态转换变速位置,而以作为动作链轮,选择更低速的变速链轮41-46,例如变速链轮41的方式,进行变速操作部件61的操作,则通过内线缆62b,操作变速器70的平行连杆机构73,通过平行连杆机构73,保持器H、引导皮带轮72、臂R、张紧皮带轮82相对于在轴向的左方以及旋转中心线L3,向径向外方移动,占据图2-图4的两点虚线所示的作为变速位置的1速位置。这样,与引导皮带轮72以及张紧皮带轮82一起向左方移动的链条C的张力,使驱动链轮32相对于曲柄轴12的主轴12a,在轴向向左方移动,驱动链轮32占据图3、图4的两点虚线所示的位置。此时,链条C缠绕在变速链轮41上,通过链条C,与驱动链轮32驱动连结。
另外,若操作变速操作部件61,以相对于该1速位置,选择更高速的变速位置的变速链轮42-47,则通过内线缆62b,操作变速器70的平行连杆机构73,通过平行连杆机构73,保持器H、引导皮带轮72、臂R、张紧皮带轮82相对于轴向的右方以及旋转中心线L3,向径向内方移动,与引导皮带轮72以及张紧皮带轮82一起向右方移动的链条C的张力,使驱动链轮32相对于主轴12a,向右方移动,同时,链条C缠绕在所选择的变速链轮42-47上。
象这样,通过根据变速操作机构60的变速操作而进行动作的变速器70,链条C在变速链轮41-47之间被转挂,自行车B以由缠绕着链条C、所选择的动作链轮和驱动链轮32所决定的变速比进行行驶。
于是,例如自行车B处于后退状态或停车状态,变速链轮41-47在反转时或停止时,即,变速链轮41-47没有正转时,进行通过变速操作机构60的变速操作时,有可能链条C从引导皮带轮72的轨道面P1或张紧皮带轮82的轨道面P2脱落,形成脱离部C11、C12、C13、C14。
在这样的情况下,使从引导皮带轮72的轨道面P1脱落的链条C的脱离部C11、C13与引导皮带轮72卡合的卡合回复机构是由延伸部106以及弹簧收容部80的周壁80a构成的,该延伸部106在轴向分别配置在引导皮带轮72的轨道面P1的左方以及右方,在离开轨道面P1的方向沿轴向延伸,延伸部106以及周壁80a进行引导,以便通过变速链轮41-47正转时的链条C的张力,使叠上延伸部106以及周壁80a的脱离部C11、C13在延伸部106以及周壁80a上分别滑动,向轨道面P1移动,然后与引导皮带轮72卡合。
据此,即使是在变速链轮41-47反转时或停止时等,以通过变速操作,引导皮带轮72以及张紧皮带轮82向轴向移动为起因,链条C从轨道面P1上脱落,也因为通过构成卡合回复机构的延伸部106或周壁80a,在引导皮带轮72以及张紧皮带轮82向轴向的任意一个侧方移动的情况下,也由延伸部106或周壁80a进行引导,以使脱离部C11、C13在延伸部106或周壁80a的引导面107、80b上滑动,然后与引导皮带轮72再次卡合,所以可以防止在变速链轮41-47正转时,脱离部C11、C13被啮入引导皮带轮72和第一、第二臂部100、120之间,或在引导皮带轮72的侧方,位于引导皮带轮72的旋转轨迹72c的径向内方等,使链条C的行驶成为可能。因此,即使是例如在自行车B后退,变速链轮41-47反转时,进行变速操作,在变速链轮41-47和引导皮带轮72之间,也不会产生链条阻塞(即,链条C滞留),可以在变速链轮41-47正转时,切实地回复到链条C与引导皮带轮72的卡合状态。
其结果为,使得脱离部C11、C13回复到与引导皮带轮72的卡合状态变得容易,在变速链轮41-47反转时等,包括变速链轮41-47不进行正转的情况,在变速链轮41-47的任意一种旋转状态下,都可以进行变速操作,可以根据其变速操作实行变速。
上述保持部件具有第一、第二保持部76、77和第一、第二臂部100、120,该第一、第二保持部76、77通过支撑部78,可旋转地支撑引导皮带轮72,该第一、第二臂部100、120被支撑在保持器H的支撑部78上,通过支撑部84,可旋转地支撑对链条C施加张力的张紧皮带轮82,延伸部106一体成型在第一臂部100上,周壁80a是收容张紧弹簧83的弹簧收容部80的周壁80a,该张紧弹簧83产生将张紧皮带轮82向链条C按压的弹力,据此,因为延伸部106以及周壁80a分别利用作为支撑张紧皮带轮82的部件的第一臂部100以及弹簧收容部80而被设置,因此不需要准备构成延伸部106以及周壁80a的专用的部件,所以可以抑制具有卡合回复机构的变速装置T的零件数量的增加,可以削减变速装置T的成本。
另外,被折曲而形成的延伸部106形成为具有引导面107的形式,该引导面107在两外周缘部104、105中,与引导皮带轮72相对的面104b、105b平顺地连续,据此,因为脱离部C11可以在引导面107上圆滑地移动,回复到与引导皮带轮72卡合的状态,所以可以提高脱离部C11回复到该卡合状态的迅速性以及切实性,进而可以提高实行变速的迅速性以及切实性。
变速链轮41-47以外径在轴向向左方依次增大的方式被排列,延伸部106以及周壁80a相对于轨道面P1,分别配置在左方侧以及右方侧,在延伸部106中,脱离部C11可以叠上的引导面107与在周壁80a中,脱离部C13可以叠上的引导面80b相比,位于距引导皮带轮72的旋转中心线L4的距离d1小的位置,因此,在引导皮带轮72向左方移动时,由于可以排除延伸部106与变速链轮41-47的干涉,所以确保了变速操作的切实性,在此基础上,因为可以使变速链轮41-47和引导皮带轮72接近地配置,所以可以使变速装置T小型化,而且,可以提高变速操作的切实性,同时使顺畅地变速成为可能。
延伸部106从引导皮带轮侧引导部101开始连续设置,直至在连结部103中,侧视为与张紧皮带轮82重叠的位置,由于延伸部106在轴向的宽度W3与链条C在轴向的宽度W4大致相等,所以延伸部106具有第一臂部100的加强肋的功能,所以可以提高支撑张紧皮带轮82的第一臂部100的刚性,另外,确保了用于使脱离部C11回复到与引导皮带轮72的卡合状态的引导功能,在此基础上,因为可以缩小第一延伸部106在轴向的宽度,所以可以在轴向使延伸部106小型化,可以在轴向接近地配置链轮组40和引导皮带轮72,可以在轴向使变速装置T小型化。
臂R是由第一臂部100和第二臂部120构成的,该第一臂部100和第二臂部120分别配置在引导皮带轮72以及张紧皮带轮82的轨道面P1、P2的轴向的两侧方,在第一臂部100上设置延伸部106,在第二臂部120上与轴向邻接,设置弹簧收容部80的周壁80a,在轴向配置在引导皮带轮72和周壁80a之间的第二臂部120的、在径向的最前端124a与周壁80a的引导面80b相比,距引导皮带轮72的旋转中心线L4的距离d2相等,据此,脱离部C13可以不受第二臂部120的妨碍,被周壁80a引导,在引导面80b上圆滑地移动,由于可以回复到与引导皮带轮72的卡合状态,所以提高了脱离部C13回复到该卡合状态的迅速性以及切实性,进而,可以提高实行变速的迅速性以及切实性。再有,由于在第二臂部120的引导皮带轮侧引导部121的外周缘部124上形成倾斜面125,所以从引导面80b上移动过来的脱离部C13可以更容易地与引导皮带轮72卡合。
由于延伸部106的宽度W3与在轴向邻接的两个变速链轮在轴向占有的宽度W5大致相等,周壁80a在轴向的宽度W8比延伸部106的宽度W3大,所以通过延伸部106以及周壁80a,确保了用于使脱离部C11、C13回复到与引导皮带轮72的卡合状态的引导功能,在此基础上,因为可以使第一延伸部106在轴向的宽度W3变小,所以在轴向可以使延伸部106小型化,因为可以在轴向接近地配置变速链轮41-47组和引导皮带轮72,所以可以在轴向使变速装置T小型化。另外,即使是在周壁80a中,在脱离部C13向轴向的移动宽度大的情况下,也可以使脱离部C13切实地叠上周壁80a,由于可以使脱离部C13回复到与引导皮带轮72的卡合状态,所以提高了脱离部C13回复到卡合状态的切实性,进而,提高了实行变速的切实性。
由于直径小的外周缘部105的延伸部106与直径大的外周缘部104的延伸部106相比在径向内方,位于靠近旋转中心线L4的位置,所以即使是在进行向更高速的变速位置的变速操作中,变速后的变速链轮的外径与变速前的变速链轮的外径之差很大的情况下,脱离部C11也不会从延伸部106脱落,可以使脱离部C11切实地叠上延伸部106,由于可以使脱离部C11回复到与引导皮带轮72的卡合状态,所以提高了脱离部C13回复到卡合状态的切实性,进而,提高了实行变速的切实性。
在第一、第二臂部100、120上,在张紧皮带轮82中的链条C的卷入侧,设置卡合回复引导部110、130,该卡合回复引导部110、130使从张紧皮带轮82的轨道面P2脱落的链条C的脱离部C12、C14与张紧皮带轮82卡合,卡合回复引导部11 0、130进行引导,使脱离部C12、C14整体在径向位于张紧皮带轮82的旋转轨迹82c的更外方,同时,使脱离部C12、C14通过链条C的张力,朝向轨道面P2移动,然后与张紧皮带轮82卡合。
据此,即使是在变速链轮41-47停止时等,变速链轮41-47没有进行正转时,特别是变速链轮41-47停止时,以通过变速操作,张紧皮带轮82向轴向移动为起因,链条C从轨道面P2上脱落,也因为由于卡合回复引导部110、130,链条C的脱离部C12、C14被卡合回复引导部110、130引导,回复到与张紧皮带轮82的卡合状态,所以可以防止脱离部C12、C14被啮入张紧皮带轮82和第一、第二臂部100、120之间,或在张紧皮带轮82的侧方,位于张紧皮带轮82的旋转轨迹82c的径向内方等,使链条C的行驶成为可能。其结果为,因为通过变速操作而从张紧皮带轮82的轨道面P2脱落的脱离部C12、C14被卡合回复引导部110、130引导,与张紧皮带轮82再次卡合,使链条C的行驶成为可能,所以使得脱离部C12、C14回复到与张紧皮带轮82的卡合状态变得容易,即使是在包括变速链轮41-47的停止状态的变速链轮没有进行正转的旋转状态下,也可以进行变速操作,可以根据其变速操作,实行变速。
变速器70具有引导皮带轮72和保持器H,该引导皮带轮72可对缠绕在从变速链轮41-47中选择出的一个动作链轮上的链条C进行引导,该保持器H可旋转地支撑引导皮带轮72,同时,可与臂R一起在轴向移动,臂R具有一对臂部100、120,该臂部100、120在轴向配置在张紧皮带轮82以及引导皮带轮72的两侧方,在各臂部100、120上,形成张紧皮带轮侧引导部102、122和引导皮带轮侧引导部101、121,该张紧皮带轮侧引导部102、122防止张紧皮带轮82中的链条C的缠绕部的脱落,该引导皮带轮侧引导部101、121作为支撑在保持器H上的被支撑部,在两引导皮带轮侧引导部101、121之间的轴向的间隔W1大于在两张紧皮带轮侧引导部1 02、122之间的轴向的间隔W2。
据此,因为可以提高在引导皮带轮侧引导部101、121中的弯曲刚性,该引导皮带轮侧引导部101、121作为从变速器70作用使臂R向轴向移动的力的部分,所以使轻量化成为可能。另外,因为在臂R中,通过缩小在张紧皮带轮侧引导部102、122的轴向的间隔,所以可以使张紧皮带轮侧引导部102、122接近张紧皮带轮82进行配置,所以可以使被卡合回复引导部110、130引导的脱离部C12、C14切实地回复到与张紧皮带轮82的卡合状态,提高脱离部C12、C14回复到该卡合状态的切实性。
卡合回复引导部110、130在圆周方向的形成范围是,相对于中心平面P3,在侧视为以张紧皮带轮82的旋转中心线为中心的张紧皮带轮82的正转方向A0以及反转方向上,成为大致相同的角度θ1、θ2的范围,据此,由于可以充分地确保以中心平面P3为中心,在卡合回复引导部110、130的圆周方向上的形成范围,所以使得回复到脱离部C12、C14与张紧皮带轮82的卡合状态变得容易,提高了脱离部C12、C14回复到与张紧皮带轮82的卡合状态的切实性。另外,因为可以使与卡合回复引导部110、130接触的脱离部C12、C14作用在卡合回复引导部110、130上的力的作用点接近中心平面P3,所以可以降低通过该力作用在各臂部100、120上的扭力,所以不需要为了提高各臂部100、120的扭转刚性而增大各臂部100、120,不需要增加其重量,就可以使各臂部100、120轻量化。
臂R具有一对臂部100、120,该臂部100、120在轴向配置在张紧皮带轮82的两侧方,同时,形成有卡合回复引导部110、130,各卡合回复引导部110、130具有引导面112、132,该引导面112、132接触有脱离部C12、C14,同时,在离开轨道面P2的方向,沿轴向延伸,在引导面112、132中,在轴向最接近张紧皮带轮82的端部112a、132a位于与和张紧皮带轮82卡合的链条C的内周缘C4a大致相同的位置,据此,因为脱离部C12、C14容易叠上引导面112、132,所以脱离部C12、C14的开始部C12a、C14a在卡合回复引导部110、130中,在靠近张紧皮带轮82的正转方向A0的位置,由于成为防止脱落部111、131的附近,所以可以使开始部C12a、C14a位于极其远离驱动链轮32的卷出侧的部位,缓和由于在张紧皮带轮82的轴向的移动而造成的链条C的扭转程度,降低变速操作时来自链条C的阻力。其结果为,因为可以降低以链条C的扭转为起因的来自链条C的阻力,所以使得变速操作容易。
在变速装置T的第一壳体部21上,设置链条C的缠绕部C1,该链条C的缠绕部C1与在变速链轮41-47中,作为与壳体20在轴向邻接的邻接链轮的变速链轮41卡合,在侧视为重叠的位置,设置突出部56,该突出部56限制链条C在接近第一壳体部21的方向上的轴向移动,突出部56通过与链条C的接触,防止链条C从变速链轮41上脱落,据此,因为在进行向变速链轮41的变速操作时,通过突出部56,防止链条C越过变速链轮41在轴向移动,链条C不会从变速链轮41上脱落,所以不需要为了防止链条C脱落,而高精度地进行与基于变速操作的变速位置相应的链条C或引导皮带轮72的、在轴向的位置设定,可通过简单的构造,来防止因为剧烈地变速操作,使链条C从变速链轮41上脱落。
因为突出部56以在轴向向缠绕部C1突出的方式,一体成型在第一壳体部21上,所以不需要准备构成突出部56的专用的部件,因此可以削减变速装置T的零件数量以及成本,进而使变速装置T轻量化。
在第一壳体部21上,向轴向突出地设置着在变速链轮41的径向从突出部56向外方延伸的内侧肋57,内侧肋57的轴向的顶面57a在突出部56中,位于与顶面56d大致相同的位置,该顶面56d通过与链条C的接触,限制其在轴向的移动,据此,通过内侧肋57,进一步提高了第一壳体部21的刚性,同时,在比突出部56还要向径向外方鼓出的情况下,由于也可以防止该鼓出的部分越过突出部56向轴向移动,所以进一步提高了防止链条脱落的效果。
因为在由板材构成的第一壳体部21上,一体成型有突出部56、内侧肋57以及外侧肋58,所以提高了第一壳体部21的刚性。
另外,由于是在突出部56上设置第二部分56b,所以在链条C上形成滞留部C2的状态下的、向变速链轮41的变速操作时,也可以通过突出部56防止链条C越过变速链轮41在轴向移动,链条C不会从变速链轮41上脱落。
下面,针对变更了上述实施例的一部分的结构的实施例,对其变更后的结构进行说明。
变速装置T的壳体也可以是合成树脂制。壳体虽然是形成收容有变速机构M1、变速器70以及张紧器74的密封的收容室的壳体,但也可以是例如至少覆盖链轮组40的轴向的至少左方的壳体等,也可以形成向大气开放的收容室。
延伸部106或引导面107可以倾斜为,在径向随着朝向外方而在离开轨道面P1的方向上沿轴向延伸。另外,延伸部106也可以通过刮面或铸造一体成型在第一臂部100上,各卡合回复引导部110、130也可以通过刮面或铸造一体成型在第一臂部100或第二臂部120上。卡合回复引导部110、130或引导面112、132也可以与旋转中心线L5平行地延伸。
第二臂部120的外周缘部124的最前端124a也可以位于其距旋转中心线L4的距离小于距离d2的位置。
突出部也可以局部地形成在圆周方向或者径向。
在上述实施方式中也可以是这样,即,共通链轮由驱动链轮32构成,变速链轮41-47由从动链轮构成,多个变速链轮由多个驱动链轮构成,在与该变速链轮之间,缠绕着变速用链条的共通链轮由从动链轮构成。
也可以是将链轮组设置在输出轴上,该输出轴与后轮的旋转中心线同轴地设置,该链轮组由输出用从动链轮构成。变速装置T也可以安装在自行车以外的机械上。
权利要求
1.一种变速装置,具有排列在轴向的多个变速链轮、为了进行变速在上述多个变速链轮之间转挂链条的转挂机构、收容上述多个变速链轮以及上述链条的壳体,其特征在于,在上述壳体上,在相对于链条的缠绕部在侧视下为重叠的位置上设置限制部,所述链条的缠绕部与上述多个变速链轮中的与上述壳体在轴向相邻的邻接链轮卡合,所述限制部限制在靠近上述壳体方向的上述链条在轴向的移动,上述限制部利用与上述链条的接触,来防止上述链条从上述邻接链轮上脱落。
2.如权利要求1所述的变速装置,其特征在于,上述限制部由突出部构成,该突出部一体成形在上述壳体上,在轴向朝着上述缠绕部突出。
3.如权利要求2所述的变速装置,其特征在于,加强肋在轴向突出设置在上述壳体上,该加强肋在上述邻接链轮的径向从上述突出部向外方延伸,上述加强肋的轴向的顶面位于与上述限制面大致相同的位置,该限制面利用在上述突出部与上述链条的接触,限制其在轴向的移动。
全文摘要
本发明提供一种变速装置,其可以不需要进行对链条的高精度的位置设定,即可防止由于急剧的变速操作而造成链条从邻接的链轮上脱落,变速装置具有在排列在轴向的多个变速链轮(41-47)之间进行转挂链条(C)的变速器,和收容变速链轮(41-47)以及链条(C)的壳体(20),在壳体(20)上,相对于链条(C)的缠绕部(C1)在侧视下为重叠的位置上设置突出部(56),所述该链条(C)的缠绕部(C1)与变速链轮(41-47)中的与壳体(20)在轴向邻接的邻接链轮(41)卡合,所述突出部(56)限制在靠近壳体(20)方向的链条(C)在轴向的移动,突出部(56)利用与链条(C)的接触,来防止链条(C)从邻接链轮(41)上脱落。
文档编号B62J13/04GK1740589SQ20051007890
公开日2006年3月1日 申请日期2005年6月16日 优先权日2004年8月27日
发明者加贺博之, 木村达郎 申请人:本田技研工业株式会社
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