自転車用自動変速装置
【課題】煩わしい手動操作や複雑な機構を駆使することなく走行状態でありながら自動的に変速比を設定すると同時に操作に気を取られることによる危険を回避することで安全で快適な走行ができる。
【解決手段】自転車の駆動歯車部に図１に示す機構を組み込むことにより駆動力に応じて歯車の径が変わることで無段階の自動変速装置となる手段である。
【解決手段】自転車の駆動歯車部に図１に示す機構を組み込むことにより駆動力に応じて歯車の径が変わることで無段階の自動変速装置となる手段である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自転車の変速装置に関するものである。変速操作の際に一切の手動操作を必要としない全自動の無段階変速装置を実現するための考案である。
【背景技術】
【０００２】
一般的な自転車の変速装置は手動レバーにより複数枚の歯車（ギア）の内から１つを選ぶ変速機構である。その時のギアの組み合わせで変速比が決まる。
【先行技術文献】
【０００３】
自転車の自動変速を行おうとするには一般的に駆動歯車や受動歯車の径を変えて変速比を生み出している。（例えば、特許文献１参照）また、駆動歯車に改良を加えたものもあるが基本的な原理は変わらない。（例えば、特許参考文献２）
【０００４】
【特許文献１】特開平０９−３１５３７３
【０００５】
【特許文献２】特開平０９−０３０４８０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
快適な走行が楽しめるように煩わしい手動操作をなくす。且つ、複雑な機構を必要とせずとも走行状況に的確に反応する全自動変速装置を開発することで快適な走行が行えるばかりではなく変速操作に気を取られることがないために安全で快適な走行ができることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
自転車の駆動歯車部に図１に示す機構を設け、駆動時の負荷（荷）に応じて半径が変化する機構を組み込むことで自動変速を行う手段である。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に掲げる通り本考案では極めて少ない部品で容易に装置を実現できる。
【０００９】
請求項２の通り径が変わる本考案は２倍以上の変速比を容易につくることができる。
【００１０】
請求項３の通り本考案はオーバル形状の歯車を主眼に記述するが機構の部品配置を容易にするための策であり特段この形状に拘るものではない。むしろ、楕円形や本来の円形とすることでより円滑で効果的な運行ができることも考えられる。
【００１１】
請求項４の通り機構を支えるスプリングの強度を調整することで体力差のある運転者に対しても有効に機能する。
【００１２】
請求項５の通り変速機構が俊敏に反応することで変速に際する違和感を感じることなく快適な走行ができるばかりではなく安全運転に大きく寄与する。
【００１３】
請求項６の通り変速操作がないために変速状況を意識することなく運転できる。
【００１４】
請求項７の通り駆動歯車部と受動歯車部は１枚の歯車で出来上がるため製作は容易となりしかも故障の原因となる部品の数が少なくため長期間にわたり安定である。
【００１５】
請求項８の通り初期（無負荷）状態を最速状態の変速比とすることで極めて簡単な機構とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】装置の形状および名称を示す。
【図２】装置の働きを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明は、図１に示す部品で構成する。
【００１８】
点（Ｗ）に駆動しようとする力（Ｆ）が働くと後輪部はそれをひきとめようとする力（Ｔ）のために更に大きな力（Ｆ）で押さなければなあらない。従って、ハンガーブロック（３）は点（Ｐ１）で力強く働き、この結果スプリングブロック（ＳＢＢ）は押されて変形し点（Ｐ２）まで移動する。その先にあるガイドアーム（４Ｂ）を押す。
【００１９】
ガイドアーム（４Ｂ）は次第に駆動歯車（２）の内接点（Ｌ）に近づきスプリングブロック（ＳＢＡ）は伸長しやがて内接点（Ｌ）に達すると停止する。この結果、図２に示す状態となり駆動歯車（２）の半径は始めの（Ｒ）から（Ｒ‘）へと変わり短くなる。これが変速比となりより大きな駆動力となる。
【実施例】
【符号の説明】
【００２０】
１ ドライブチェーン
２ 駆動歯車
３ ハンガーブロック
４Ａ ガイドアーム
４Ｂ ガイドアーム
５Ａ スプリングホルダーガイド
５Ｂ スプリングホルダーガイド
６Ａ 支えスプリングホルダー
６Ｂ 支えスプリングホルダー
７Ａ 押さえスプリングホルダー
７Ｂ 押さえスプリングホルダー
８Ａ スプリング
８Ｂ スプリング
９Ａ スプリング強度調整螺子
９Ｂ スプリング強度調整螺子
１０ クランクギア
１１ ハンガーシャフト
１２Ａ ガイドアーム（４Ｂ）取り付けピン
１２Ｂ ガイドアーム（４Ａ）取り付けピン
１３Ａ スプリングブロック（ＳＢＡ）取り付けピン
１３Ｂ スプリングブロック（ＳＢＢ）取り付けピン
１４Ａ ガイドアーム（４Ｂ）とスプリングブロック（ＳＢＡ）の取り付けピン
１４Ｂ ガイドアーム（４Ａ）とスプリングブロック（ＳＢＢ）の取り付けピン
Ｌ ガイドアーム限界移動点
Ｆ ペダルに掛かる力量
Ｐ１ 無負荷時の作用点
Ｐ２ 最大負荷時の作用点
Ｒ 無負荷時の半径
Ｒ‘ 負荷時の半径
ＳＢＡ （５Ａ）、（６Ａ）、（７Ａ）、（８Ａ）、（９Ａ）をブロックとして称する。
ＳＢＢ （５Ｂ）、（６Ｂ）、（７Ｂ）、（８Ｂ）、（９Ｂ）をブロックとして称する。
Ｔ 駆動歯車（２）に掛かる負荷（張力）
Ｗ 足踏みを（ペダル）付けて駆動する点
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自転車の変速装置に関するものである。変速操作の際に一切の手動操作を必要としない全自動の無段階変速装置を実現するための考案である。
【背景技術】
【０００２】
一般的な自転車の変速装置は手動レバーにより複数枚の歯車（ギア）の内から１つを選ぶ変速機構である。その時のギアの組み合わせで変速比が決まる。
【先行技術文献】
【０００３】
自転車の自動変速を行おうとするには一般的に駆動歯車や受動歯車の径を変えて変速比を生み出している。（例えば、特許文献１参照）また、駆動歯車に改良を加えたものもあるが基本的な原理は変わらない。（例えば、特許参考文献２）
【０００４】
【特許文献１】特開平０９−３１５３７３
【０００５】
【特許文献２】特開平０９−０３０４８０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
快適な走行が楽しめるように煩わしい手動操作をなくす。且つ、複雑な機構を必要とせずとも走行状況に的確に反応する全自動変速装置を開発することで快適な走行が行えるばかりではなく変速操作に気を取られることがないために安全で快適な走行ができることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
自転車の駆動歯車部に図１に示す機構を設け、駆動時の負荷（荷）に応じて半径が変化する機構を組み込むことで自動変速を行う手段である。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に掲げる通り本考案では極めて少ない部品で容易に装置を実現できる。
【０００９】
請求項２の通り径が変わる本考案は２倍以上の変速比を容易につくることができる。
【００１０】
請求項３の通り本考案はオーバル形状の歯車を主眼に記述するが機構の部品配置を容易にするための策であり特段この形状に拘るものではない。むしろ、楕円形や本来の円形とすることでより円滑で効果的な運行ができることも考えられる。
【００１１】
請求項４の通り機構を支えるスプリングの強度を調整することで体力差のある運転者に対しても有効に機能する。
【００１２】
請求項５の通り変速機構が俊敏に反応することで変速に際する違和感を感じることなく快適な走行ができるばかりではなく安全運転に大きく寄与する。
【００１３】
請求項６の通り変速操作がないために変速状況を意識することなく運転できる。
【００１４】
請求項７の通り駆動歯車部と受動歯車部は１枚の歯車で出来上がるため製作は容易となりしかも故障の原因となる部品の数が少なくため長期間にわたり安定である。
【００１５】
請求項８の通り初期（無負荷）状態を最速状態の変速比とすることで極めて簡単な機構とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】装置の形状および名称を示す。
【図２】装置の働きを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明は、図１に示す部品で構成する。
【００１８】
点（Ｗ）に駆動しようとする力（Ｆ）が働くと後輪部はそれをひきとめようとする力（Ｔ）のために更に大きな力（Ｆ）で押さなければなあらない。従って、ハンガーブロック（３）は点（Ｐ１）で力強く働き、この結果スプリングブロック（ＳＢＢ）は押されて変形し点（Ｐ２）まで移動する。その先にあるガイドアーム（４Ｂ）を押す。
【００１９】
ガイドアーム（４Ｂ）は次第に駆動歯車（２）の内接点（Ｌ）に近づきスプリングブロック（ＳＢＡ）は伸長しやがて内接点（Ｌ）に達すると停止する。この結果、図２に示す状態となり駆動歯車（２）の半径は始めの（Ｒ）から（Ｒ‘）へと変わり短くなる。これが変速比となりより大きな駆動力となる。
【実施例】
【符号の説明】
【００２０】
１ ドライブチェーン
２ 駆動歯車
３ ハンガーブロック
４Ａ ガイドアーム
４Ｂ ガイドアーム
５Ａ スプリングホルダーガイド
５Ｂ スプリングホルダーガイド
６Ａ 支えスプリングホルダー
６Ｂ 支えスプリングホルダー
７Ａ 押さえスプリングホルダー
７Ｂ 押さえスプリングホルダー
８Ａ スプリング
８Ｂ スプリング
９Ａ スプリング強度調整螺子
９Ｂ スプリング強度調整螺子
１０ クランクギア
１１ ハンガーシャフト
１２Ａ ガイドアーム（４Ｂ）取り付けピン
１２Ｂ ガイドアーム（４Ａ）取り付けピン
１３Ａ スプリングブロック（ＳＢＡ）取り付けピン
１３Ｂ スプリングブロック（ＳＢＢ）取り付けピン
１４Ａ ガイドアーム（４Ｂ）とスプリングブロック（ＳＢＡ）の取り付けピン
１４Ｂ ガイドアーム（４Ａ）とスプリングブロック（ＳＢＢ）の取り付けピン
Ｌ ガイドアーム限界移動点
Ｆ ペダルに掛かる力量
Ｐ１ 無負荷時の作用点
Ｐ２ 最大負荷時の作用点
Ｒ 無負荷時の半径
Ｒ‘ 負荷時の半径
ＳＢＡ （５Ａ）、（６Ａ）、（７Ａ）、（８Ａ）、（９Ａ）をブロックとして称する。
ＳＢＢ （５Ｂ）、（６Ｂ）、（７Ｂ）、（８Ｂ）、（９Ｂ）をブロックとして称する。
Ｔ 駆動歯車（２）に掛かる負荷（張力）
Ｗ 足踏みを（ペダル）付けて駆動する点
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動歯車部に設置する変速機構により自在に変速できる装置である。
【請求項２】
駆動歯車（２）の負荷が大きくなると駆動歯車（２）に加わる力で歯車の径が変化する機構である。
【請求項３】
駆動歯車（２）の形状がオーバル形で示すが、特段この形状に拘らない。
【請求項４】
スプリング強度調整螺子（９Ａ）および（９Ｂ）を設けることにより体力差のある運転者に適する走行感覚を設定できる。
【請求項５】
如何なる走行状態においても素早く変速比が決まる。
【請求項６】
変速操作に関わる一切の煩わしさを排除する。
【請求項７】
装置は一枚の歯車で実現する。
【請求項８】
無負荷状態では最速走行状態となる。
【請求項１】
駆動歯車部に設置する変速機構により自在に変速できる装置である。
【請求項２】
駆動歯車（２）の負荷が大きくなると駆動歯車（２）に加わる力で歯車の径が変化する機構である。
【請求項３】
駆動歯車（２）の形状がオーバル形で示すが、特段この形状に拘らない。
【請求項４】
スプリング強度調整螺子（９Ａ）および（９Ｂ）を設けることにより体力差のある運転者に適する走行感覚を設定できる。
【請求項５】
如何なる走行状態においても素早く変速比が決まる。
【請求項６】
変速操作に関わる一切の煩わしさを排除する。
【請求項７】
装置は一枚の歯車で実現する。
【請求項８】
無負荷状態では最速走行状態となる。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１２−３７０４０（Ｐ２０１２−３７０４０Ａ）
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８８８１０（Ｐ２０１０−１８８８１０）
【出願日】平成２２年８月１０日（２０１０．８．１０）
【出願人】（５１０２３０８９４）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月１０日（２０１０．８．１０）
【出願人】（５１０２３０８９４）
【Ｆターム（参考）】
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