JP2004278688A

JP2004278688A - 自転車用動力伝達システムと自転車用プーリ

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Publication number: JP2004278688A
Application number: JP2003071739A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Hironaka; 章浩廣中; Hiroshi Murataka; 洋村高; Akinori Kaneda; 明記金田
Original assignee: Gates Unitta Asia Co
Current assignee: Gates Unitta Asia Co
Priority date: 2003-03-17
Filing date: 2003-03-17
Publication date: 2004-10-07
Anticipated expiration: 2023-03-17
Also published as: JP4340460B2

Abstract

【課題】歯付きベルトの張力が高まったときの異音の発生やジャンピングの発生を防止する。
【解決手段】駆動プーリのプーリ歯溝部１４、プーリ歯部１２を、中心線Ｙ’を挟んでそれぞれ対になっている４つの円弧で構成する。歯付きベルトとの干渉が軽減されるようプーリ歯部の動力伝達面と歯付きベルト３０のベルト歯部の動力伝達面との間隙が所定の大きさを確保すべく、第３の円弧Ｂ６、及び第３の円弧Ｂ６に連続する第２の円弧Ｂ５の一部を形成する。また、被動プーリのプーリ歯溝部、プーリ歯部も、中心線を挟んでそれぞれ対になっている４つの円弧で構成する。被動プーリのプーリ歯溝部の溝深さがベルト歯部の歯高さより大きくなるよう、駆動プーリの第４の円弧Ｂ７に相当する被動プーリの円弧を形成する。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歯付きベルトが巻き回される自転車用タイミングプーリに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自転車は、ペダルの回転運動と連動して回転する駆動プーリと、自転車後部のギア列に回転運動を伝達する被動プーリと、この２つのプーリに巻き回される歯付きベルトとを備える。自転車の乗り手がペダルをこぐと駆動プーリが回転し、その回転運動は歯付きベルトを介して被動プーリに伝達される。
【０００３】
駆動プーリ及び被動プーリの外周面には、プーリ溝部が円周方向に沿って所定間隔毎に形成されており、歯付きベルトにはプーリ溝部に係合するベルト歯部が所定間隔ごとに形成されている。駆動プーリの回転に伴って駆動プーリのプーリ溝部にベルト歯部が順次係合することにより、歯付きベルトにペダルの回転駆動力が伝達される。そして、ベルト歯部に被動プーリのプーリ溝部が順次係合して、ペダルの回転駆動力が被動プーリに伝達される（例えば特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−１９２７８６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような動力伝達システムにおいては、歯付きベルトの歯ピッチと駆動及び被動プーリの歯ピッチが一致していると、歯付きベルトとプーリの理想的な噛合が得られる。ところが、歯付きベルトに大きな負荷がかかり張力が高くなると、歯付きベルトの歯ピッチは、プーリと噛み合っている部分、プーリと噛み合い始める部分、及びプーリと噛み合っていない部分の間にピッチ誤差が生じる。その結果、歯付きベルトとプーリの噛み合いにずれが生じることがある。
【０００６】
例えば、自転車の乗り手がサドルに腰掛けずにペダルをこぐような所謂立ちこぎをすると、ペダルには相対的に大きな負荷がかかり、歯付きベルトの張力は極めて高くなる。このような場合、従来の自転車では、上述のピッチ誤差の発生により駆動プーリから異音が発生するという問題があった。また、歯付きベルトの張力が高くなった状態で雨が降っている中を自転車に乗ると、被動プーリでジャンピングが発生するという問題があった。
【０００７】
本発明は以上の問題を解決するものであり、自転車に乗る際の外的条件に左右されることなく、動力伝達システムを常時安定して稼動させることを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る自転車用動力伝達システムは、長手方向の沿う断面において中心線に関して対称の形状を呈する歯部を有する歯付きベルトと、歯部に係合する溝部が外周面に形成された駆動プーリ及び被動プーリとを備え、駆動プーリが歯付きベルトと噛み合うときの歯付きベルトとの干渉を低減すべく、歯部の第１動力伝達面と駆動プーリの溝部において第１動力伝達面に対向する第２動力伝達面との間に所定の距離が確保されるよう駆動プーリの溝部が形成され、被動プーリの溝部の溝深さは、歯部の歯高さよりも大きく形成されていることを特徴とする。
【０００９】
好ましくは、駆動プーリが歯付きベルトと噛み合い始めるとき、駆動プーリにおいてその歯先面と第２動力伝達面とが交差する部分が歯付きベルトに干渉しないよう、駆動プーリの交差部分は所定の曲率半径を有する曲線を呈し、及び／または、駆動プーリの溝部の溝深さは、歯部の歯高さよりも大きく形成される。
【００１０】
好ましくは、被動プーリが歯付きベルトと噛み合うときの歯付きベルトとの干渉を低減すべく、歯部の第１動力伝達面と被動プーリの溝部において第１動力伝達面に対向する第３動力伝達面との間に所定の距離が確保されるよう被動プーリの溝部が形成され、及び／または、被動プーリが歯付きベルトと噛み合い始めるとき、被動プーリにおいてその歯先面と第３動力伝達面とが交差する部分が歯付きベルトに干渉しないよう、被動プーリの交差部分は所定の曲率半径を有する曲線を呈する。
【００１１】
より好ましくは、駆動プーリの中心と同軸の円弧であって、その直径が駆動プーリの外径から歯付きベルトの歯部の歯高さを差し引いた長さを有する円弧に沿った、第１動力伝達面と駆動プーリの第２動力伝達面の間隙が、歯付きベルトの歯ピッチの１〜３パーセントの範囲となるよう形成される。
【００１２】
より好ましくは、被動プーリの中心と同軸の円弧であって、その直径が被動プーリの外径から歯付きベルトの歯部の歯高さを差し引いた長さを有する円弧に沿った、第１動力伝達面と被動プーリの第３動力伝達面の間隙が、歯付きベルトの歯ピッチの１〜３パーセントの範囲となるよう形成される。
【００１３】
より好ましくは、被動プーリの溝深さは、歯付きベルトの歯部の歯高さより大きく、かつ被動プーリの溝深さと歯高さとの差分は歯高さの５パーセント以下の範囲で形成される。
【００１４】
また、本発明に係る自転車用駆動プーリは、長手方向の沿う断面において中心線に関して対称の形状を呈する歯部を有する歯付きベルトが巻き回され、この歯部に係合する溝部が外周面に形成された自転車用駆動プーリであって、歯付きベルトと噛み合うときの歯付きベルトとの干渉を低減すべく、歯部の第１動力伝達面と自転車用プーリの溝部において第１動力伝達面に対向する第２動力伝達面との間に所定の距離が確保されるよう溝部が形成されることを特徴とする。
【００１５】
好ましくは、歯付きベルトと噛み合い始めるとき、自転車用駆動プーリの歯先面と第２動力伝達面とが交差する部分が歯付きベルトに干渉しないよう、所定の曲率半径を有する曲線を呈し、及び／または、溝部の溝深さは、歯部の歯高さよりも大きく形成されている。
【００１６】
より好ましくは、自転車用駆動プーリの中心と同軸の円弧であって、その直径が、自転車用駆動プーリの外径から歯付きベルトの歯部の歯高さを差し引いた長さを有する円弧に沿った、第１及び第２動力伝達面の間隙が、歯付きベルトの歯ピッチの１〜３パーセントの範囲となるよう形成される。
【００１７】
また、本発明に係る自転車用被動プーリは、長手方向の沿う断面において中心線に関して対称の形状を呈する歯部を有する歯付きベルトが巻き回され、歯部に係合する溝部が外周面に形成された自転車用被動プーリであって、溝部の溝深さは、歯部の歯高さよりも大きく形成されている。
【００１８】
好ましくは、歯付きベルトと噛み合うときの歯付きベルトとの干渉を低減すべく、歯部の第１動力伝達面と自転車用被動プーリの溝部において第１動力伝達面に対向する第２動力伝達面との間に所定の距離が確保されるよう溝部が形成され、及び／または、歯付きベルトと噛み合い始めるとき、自転車用駆動プーリの歯先面と第２動力伝達面とが交差する部分が歯付きベルトに干渉しないよう、所定の曲率半径を有する曲線を呈する。
【００１９】
より好ましくは、自転車用被動プーリの溝深さは、歯付きベルトの歯部の歯高さより大きく、かつこの溝深さと歯高さとの差分が歯高さの５パーセント以下の範囲で形成される。
【００２０】
また、本発明に係る自転車用プーリは、長手方向の沿う断面において中心線に関して対称の形状を呈する歯部を有する歯付きベルトが巻き回され、この歯部に係合する溝部が外周面に形成された自転車用プーリであって、歯付きベルトと噛み合うときの前記歯付きベルトとの干渉を低減すべく、歯部の第１動力伝達面と自転車用プーリの溝部において第１動力伝達面に対向する第２動力伝達面との間に所定の距離が確保されるよう溝部が形成され、かつ溝部の溝深さは、歯部の歯高さよりも大きく形成されていることを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る実施形態が適用される自転車用動力伝達システムを模式的に示す図である。駆動プーリ１０は、自転車のペダルの回転に連動して回転する。被動プーリ２０は、自転車の後部に設けられるギア列を介して自転車の後輪に動力を伝達するためのプーリである。歯付きベルト３０は、駆動プーリ１０及び被動プーリ２０に巻き回される。ペダルの回転に連動して駆動プーリ１０が回転すると、その回転運動は歯付きベルト３０により被動プーリ２０へ伝達される。被動プーリ２０の回転は上述の後部ギア列を介して後輪に伝達され、後輪が回転する。尚、歯付きベルト３０は直歯であり、その本体にはＣＲゴムやＮＢＲ等のゴム、ウレタン樹脂、エステル樹脂等が用いられる。抗張体としてアラミド繊維、ガラス繊維、スチール繊維等が用いられる。また歯補強布を用いる場合は、ナイロン帆布、アラミド帆布等が用いられる。
【００２２】
図２は、歯付きベルト３０の一部を示す断面図である。歯付きベルト３０のベルト歯部３４は円弧状の断面形状を呈する。その断面形状は、歯付きベルト３０の外周面、すなわち背面３０Ｂから歯面３０Ｆの方向に沿った中心線Ｙを基準にして左右対称である。線対称なベルト歯部３４の断面形状は、複数の円弧が連続的に繋がることにより形成されており、中心線Ｙを挟んでそれぞれ対になっている３つの円弧から構成される。また、隣り合う２つのベルト歯部３４の中心線Ｙ間の距離が歯付きベルト３０の歯ピッチＢＰに定められる（図１参照）。
【００２３】
中心線Ｙを境にして片方の輪郭線ＫＬ（ベルト歯部３４の歯元部分の端点Ａ１から頂点である端点Ａ４まで）について説明する。輪郭線ＫＬは、端点Ａ１から端点Ａ２の範囲にある第１のベルト円弧Ｂ１と、端点Ａ２から端点Ａ３の範囲にある第２のベルト円弧Ｂ２と、端点Ａ３から端点Ａ４の範囲にある第３のベルト円弧Ｂ３によって形成される。第１のベルト円弧Ｂ１は、曲率中心Ｃ１を中心とした第１の半径Ｒ１による凹状円弧であり、曲率中心Ｃ１はベルト歯部３４の外部にある。第２のベルト円弧Ｂ２は、曲率中心Ｃ２を中心とした第２の半径Ｒ２による凸状円弧である。曲率中心Ｃ２は、中心線Ｙに対して円弧Ｂ２の反対側であってベルト歯底部３２の表面に沿ったランドラインＬＬの近傍に位置する。第３のベルト円弧Ｂ３は、曲率中心Ｃ３を中心とした第３の半径Ｒ３による凸状円弧であり、曲率中心Ｃ３は、中心線Ｙ上に位置する。尚、各ベルト円弧の凹凸は、ベルト背面３０Ｂの側から見た形を示す。
【００２４】
ベルト歯部３４の表面において、第１のベルト円弧Ｂ１は歯元部分の表面に、第３のベルト円弧Ｂ３は歯先部分の表面に対応する。また、第２のベルト円弧Ｂ２は、ベルト歯部３４の動力伝達面（第１動力伝達面）に対応する。
【００２５】
ベルト歯部３４の高さｈは、ベルト歯底部３２からベルト歯部３４の頂点までの距離として規定され、中心線ＹとランドラインＬＬとの交点をＯとした場合、交点Ｏから中心線Ｙ上にある頂点（端点）Ａ４までの距離に相当する。
【００２６】
図３は、駆動プーリ１０において歯付きベルト３０と噛み合うプーリ歯溝部１４、プーリ歯部１２の断面形状を示す図である。図３において、歯付きベルト３０のベルト歯部３４の輪郭線は破線で示され、駆動プーリ１０の外周面の輪郭線は実線で示される。
【００２７】
駆動プーリ１０のプーリ歯溝部１４、プーリ歯部１２は円弧状の断面形状を呈する。その断面形状は、プーリ歯溝部１４の最深部の接線に垂直な中心線Ｙ’を基準にして左右対称である。線対称なプーリ歯溝部１４、プーリ歯部１２の断面形状は、複数の円弧が連続的に繋がることにより形成されており、中心線Ｙ’を挟んでそれぞれ対になっている４つの円弧から構成される。また、図６に示すように、ベルトピッチライン円弧ＡＲ（直径が駆動プーリ１０の外径にＰＬＤの２倍の寸法を加えた長さを有する円弧）に沿った、隣り合う２つのプーリ溝部１４の中心線Ｙ’間の円弧距離が駆動プーリ１０の溝ピッチＰＰに定められる。
【００２８】
中心線Ｙ’を境にして片方の輪郭線ＪＬ（プーリ歯部１２の歯先部分の端点Ａ５からプーリ歯溝部１４の最深部である端点Ａ９まで）について説明する。輪郭線ＪＬは、端点Ａ５から端点Ａ６の範囲にある第１のプーリ円弧Ｂ４と、端点Ａ６から端点Ａ７の範囲にある第２のプーリ円弧Ｂ５と、端点Ａ７から端点Ａ８の範囲にある第３のプーリ円弧Ｂ６と、端点Ａ８から端点Ａ９の範囲にある第４のプーリ円弧Ｂ７とによって形成される。第１のプーリ円弧Ｂ４は、曲率中心Ｃ４を中心とした第１の半径Ｒ４による凹状円弧であり、曲率中心Ｃ４はプーリ歯部１２の内部にある。第２のプーリ円弧Ｂ５は、曲率中心Ｃ５を中心とした第２の半径Ｒ５による凹状円弧である。第３のプーリ円弧Ｂ６は、曲率中心Ｃ６を中心とした第３の半径Ｒ６による凸状円弧であり、曲率中心Ｃ６はプーリ歯部１２の外部にある。第４のプーリ円弧Ｂ７は、曲率中心Ｃ７を中心とした第４の半径Ｒ７による凸状円弧であり、曲率中心Ｃ７は中心線Ｙ’の近傍に位置する。尚、各プーリ円弧の凹凸は、駆動プーリ１０の外部から見た形を示す。
【００２９】
プーリ歯部１２及びプーリ歯溝部１４の表面において、第１のプーリ円弧Ｂ４、及び第２のプーリ円弧Ｂ５のうち第１のプーリ円弧Ｂ４に連続する部分は、プーリ歯部１２の肩Ｒの表面に、第４のプーリ円弧Ｂ７はプーリ歯溝部１４の底面部分の表面に対応する。また、第３のプーリ円弧Ｂ６、及び第２のプーリ円弧Ｂ５のうち第３のプーリ円弧Ｂ６に連続する部分は、プーリ歯部１２の動力伝達面（第２動力伝達面）に対応する。すなわち、肩Ｒとは、プーリ歯部１２の端点Ａ５近傍の歯先部分と動力伝達面が交差する部分であり、第２のプーリ円弧Ｂ５は、動力伝達面と肩Ｒを連結する部分である。
【００３０】
図３に示されるように、駆動プーリ１０と歯付きベルト３０が噛み合う状態において、歯付きベルト３０のベルト歯部３４の中心線Ｙと駆動プーリ１０のプーリ歯溝部１４の中心線Ｙ’は一致する。尚、図３において、外周線ＯＬはプーリ歯部１２の歯先面の輪郭線に沿った線である。駆動プーリ１０と歯付きベルト３０が噛み合うとき、中心線ＹとランドラインＬＬ（図２参照）との交点Ｏと、外周線ＯＬと中心線Ｙ’との交点Ｏ’は一致する。
【００３１】
ここで、ベルト歯部３４の歯高さｈと、プーリ歯溝部１４の溝深さｈ’を比較する。溝深さｈ’は、上述の交点Ｏ’からプーリ歯溝部１４の最深部（端点Ａ９）までの長さである。本実施形態において、溝深さｈ’は歯高さｈよりも大きく、その差分ＨＤは、歯高さｈの５パーセント以下に定められ、例えば、歯高さｈの３．３パーセントに定められる。
【００３２】
また、プーリ歯溝部１４の第２動力伝達面とベルト歯部３４の第１動力伝達面との間隙、すなわちバックラッシは上述の歯ピッチＢＰの１〜３パーセントに定められ、例えば、歯ピッチＢＰの２．６パーセントに定められる。尚、本実施形態においてバックラッシとは、図４に示すように、駆動プーリ１０の中心と同軸の円弧であって、その直径が、駆動プーリ１０の外径からベルト歯部３４の歯高さを差し引いた長さを有する円弧ＣＬに沿った、プーリ歯溝部１４の第２動力伝達面とベルト歯部３４の第１動力伝達面との間の間隙（円弧）ＢＲである。
【００３３】
また、駆動プーリ１０が歯付きベルト３０と噛み合いはじめるとき、上述の肩Ｒが歯付きベルト３０に干渉しないよう、肩Ｒは所定の曲率半径を有する曲線を呈している。
【００３４】
尚、図１に示すように、本実施形態において被動プーリ２０には、駆動プーリ１０と同一形状であり、駆動プーリ１０よりも径の小さいプーリが用いられる。すなわち、被動プーリ２０のプーリ歯溝部、プーリ歯部も、中心線を挟んでそれぞれ対になっている４つの円弧で構成される。被動プーリ２０のプーリ歯溝部の溝深さ（駆動プーリ１０の溝深さｈ’に相当）はベルト歯部３４の高さｈよりも大きく、その差分は、歯高さｈの５パーセント以下に定められ、例えば、歯高さｈの３．３パーセントに定められる。被動プーリ２０のプーリ歯溝部の第２動力伝達面とベルト歯部３４の第１動力伝達面との間隙（バックラッシ）は上述の歯ピッチＢＰの１〜３パーセントに定められ、例えば、歯ピッチＢＰの２．６パーセントに定められる。また、被動プーリ２０の肩Ｒも、被動プーリ２０が歯付きベルト３０と噛み合いはじめるとき、歯付きベルト３０に干渉しないよう、所定の曲率半径を有する曲線を呈している。
【００３５】
以上のように、駆動プーリ１０のプーリ歯部１２及びプーリ歯溝部１４と、歯付きベルト３０のベルト歯部３４との間には、上述の所定のクリアランス（バックラッシＢＲ、溝深さｈ’と歯高さｈの差分ＨＤ）が存在し、被動プーリ２０とベルト歯部３４の間にも同様のクリアランスが存在する。従って、巻き回された歯付きベルト３０の張力が高くなっても、駆動プーリ１０においては、バックラッシを従来より大きくとることにより歯付きベルト３０への干渉が抑制されるため、異音の発生が抑えられ、かつ、ベルト歯部３４の磨耗が低減される。また、被動プーリ２０においては、歯付きベルト３０の張力が高くなった状態で歯付きベルト３０との間に雨水等が浸入しても、溝深さｈ’と歯高さｈの差分ＨＤによりその排水路が確保されるため、ジャンピングの発生が防止される。
【００３６】
尚、本実施形態において、駆動プーリ１０と被動プーリ２０は、互いに同一形状であり、駆動プーリ１０の径が被動プーリ２０の径より大きいが、これに限るものではない。すなわち、歯付きベルト３０の張力が高くなることにより駆動プーリ１０及び被動プーリ２０のそれぞれにおいて発生する問題が防止されるよう、駆動プーリ１０にはバックラッシＢＲが上述の範囲内であるものを用い、被動プーリ２０においては、溝深さｈ’と歯高さｈの差分ＨＤが上述の範囲内であるものを用いてもよい。
【００３７】
【実施例】
ここで、従来の駆動プーリと比較しながら本発明の実施例である駆動プーリについて説明する。なお、本発明は以下の実施例により何ら限定されるものではない。
【００３８】
（実施例ベルト）
実施例ベルトにおいては、歯ピッチＢＰ＝９．５２５ｍｍ、歯高さｈ＝３．４４ｍｍ、ベルト幅は１３ｍｍ、歯数は１２６歯とされた。上述のベルト半径は、Ｒ１＝１．０９６ｍｍ、Ｒ２＝４．２６７ｍｍ、Ｒ３＝２．５２１ｍｍとされた。
【００３９】
（実施例プーリ）
実施例プーリにおいては、溝ピッチＰＰ＝９．５２５ｍｍ、溝深さｈ’と歯高さｈの差分ＨＤ＝０．１１３５２ｍｍ（歯高さｈの３．３パーセント）、歯数は６９歯とされた。
【００４０】
第１〜第４の半径は、Ｒ４＝１．０３７ｍｍ、Ｒ５＝４．５６７ｍｍ、Ｒ６＝４．１８１ｍｍ、Ｒ７＝２．５５５ｍｍとされた。その結果、バックラッシＢＲは０．２４７６５ｍｍ（実施例ベルトの歯ピッチＢＰの２．６パーセント）となった。
【００４１】
（比較プーリ）
図５に歯付きベルト３０が巻き回された状態の比較プーリ４０を示す。比較プーリ４０のプーリ歯溝部４４及びプーリ歯部４２の断面形状は、中心線Ｙ”を挟んでそれぞれ対になっている３つの円弧から構成される。中心線Ｙ”を境にして片方の輪郭線ＭＬ（プーリ歯部４２の歯先部分の端点Ａ１０からプーリ歯溝部４４の最深部である端点Ａ１３まで）について説明する。輪郭線ＭＬは、端点Ａ１０から端点Ａ１１の範囲にある第１のプーリ円弧Ｂ８と、端点Ａ１１から端点Ａ１２の範囲にある第２のプーリ円弧Ｂ９と、端点Ａ１２から端点Ａ１３の範囲にある第３のプーリ円弧Ｂ１０とによって形成される。第１のプーリ円弧Ｂ８は、曲率中心Ｃ８を中心とした第１の半径Ｒ８による凹状円弧であり、第２のプーリ円弧Ｂ９は、曲率中心Ｃ９を中心とした第２の半径Ｒ９による凸状円弧であり、第３のプーリ円弧Ｂ１０は、曲率中心Ｃ１０を中心とした第３の半径Ｒ１０による凸状円弧である。
【００４２】
第１〜第３の半径は、Ｒ８＝１．０９６ｍｍ、Ｒ９＝４．２６７ｍｍ、Ｒ１０＝２．５２１ｍｍとされた。バックラッシは０．０７６２ｍｍ（実施例ベルトの歯ピッチＢＰの０．８パーセント）である。
【００４３】
図５に示されるように、比較プーリ４０のプーリ歯溝部４４の溝深さｈ”は、巻き回される歯付きベルト３０のベルト歯部３４の歯高さｈと同一である。すなわち、溝深さｈ”と歯高さｈの差分は「０」である。また、上述のようにバックラッシは０．０７６２ｍｍである。図３及び図５を比較すると明らかなように、本願発明に係る駆動プーリ１０は、比較プーリ４０に比べ、歯付きベルト３０が巻き回された状態におけるクリアランスが相対的に大きく存在する。
【００４４】
また、駆動プーリ１０の肩Ｒ（第１のプーリ円弧Ｂ４、及び第１のプーリ円弧Ｂ４に連続する第２のプーリ円弧Ｂ５の一部）と比較プーリ４０の肩Ｒ（第１のプーリ円弧Ｂ８）を比較すると、円弧Ｂ４の半径Ｒ４は「１．０３７ｍｍ」、円弧Ｂ５の半径Ｒ５は「４．５６７ｍｍ」であり、円弧Ｂ８の半径Ｒ８は「１．０９６ｍｍ」である。換言すると、Ｒ４とＲ５の一部で構成する駆動プーリ１０の肩Ｒは、Ｒ８で構成する比較プーリ４０の肩Ｒよりも広く形成されている。従って、駆動プーリ１０によれば、歯付きプーリ３０が噛み合い始めるときの干渉がより効果的に軽減され、その結果、歯付きベルト３０の張力が極めて高くなっても、異音の発生の防止及び歯付きベルト３０のベルト歯部３４の磨耗の低減がより効果的となる。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、自転車走行時の外的条件により歯付きベルトの張力が高くなっても、動力伝達システムを常時安定して稼動するベルトシステムが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施形態が適用される自転車用動力伝達システムの模式図である。
【図２】歯付きベルトの一部を示す断面図である。
【図３】駆動プーリにおいて歯付きベルトと噛み合うプーリ歯溝部、プーリ歯部の断面形状を示す図である。
【図４】噛合状態にある歯付きベルトと駆動プーリの間のバックラッシを説明するための図である。
【図５】歯付きベルトが巻き回された状態の比較プーリの断面形状を示す図である。
【図６】歯付きベルトのＰＬＤにより規定される駆動プーリの溝ピッチを示す図である。
【符号の説明】
１０駆動プーリ
１２プーリ歯部
１４プーリ歯溝部
２０被動プーリ
３０歯付きベルト
３２ベルト歯底部
３４ベルト歯部
４０比較プーリ

Claims

長手方向の沿う断面において中心線に関して対称の形状を呈する歯部を有する歯付きベルトと、前記歯部に係合する溝部が外周面に形成された駆動プーリ及び被動プーリとを備え、
前記駆動プーリが前記歯付きベルトと噛み合うときの前記歯付きベルトとの干渉を低減すべく、前記歯部の第１動力伝達面と前記駆動プーリの前記溝部において前記第１動力伝達面に対向する第２動力伝達面との間に所定の距離が確保されるよう前記駆動プーリの前記溝部が形成され、
前記被動プーリの前記溝部の溝深さは、前記歯部の歯高さよりも大きく形成されていることを特徴とする自転車用動力伝達システム。
前記駆動プーリが前記歯付きベルトと噛み合い始めるとき、前記駆動プーリにおいてその歯先面と前記第２動力伝達面とが交差する部分が前記歯付きベルトに干渉しないよう、前記駆動プーリの前記交差部分は所定の曲率半径を有する曲線を呈し、及び／または、前記駆動プーリの前記溝部の溝深さは、前記歯部の歯高さよりも大きく形成されていることを特徴とする請求項１に記載の自転車用動力伝達システム。
前記被動プーリが前記歯付きベルトと噛み合うときの前記歯付きベルトとの干渉を低減すべく、前記歯部の第１動力伝達面と前記被動プーリの前記溝部において前記第１動力伝達面に対向する第３動力伝達面との間に所定の距離が確保されるよう前記被動プーリの前記溝部が形成され、及び／または、前記被動プーリが前記歯付きベルトと噛み合い始めるとき、前記被動プーリにおいてその歯先面と前記第３動力伝達面とが交差する部分が前記歯付きベルトに干渉しないよう、前記被動プーリの前記交差部分は所定の曲率半径を有する曲線を呈することを特徴とする請求項１に記載の自転車用動力伝達システム。
前記駆動プーリの中心と同軸の円弧であって、その直径が前記駆動プーリの外径から前記歯付きベルトの前記歯部の歯高さを差し引いた長さを有する円弧に沿った、前記第１動力伝達面と前記駆動プーリの前記第２動力伝達面の間隙が、前記歯付きベルトの歯ピッチの１〜３パーセントの範囲となるよう形成されることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の自転車用動力伝達システム。
前記被動プーリの中心と同軸の円弧であって、その直径が前記被動プーリの外径から前記歯付きベルトの前記歯部の歯高さを差し引いた長さを有する円弧に沿った、前記第１動力伝達面と前記被動プーリの前記第３動力伝達面の間隙が、前記歯付きベルトの歯ピッチの１〜３パーセントの範囲となるよう形成されることを特徴とする請求項１または３のいずれかに記載の自転車用動力伝達システム。
前記被動プーリの前記溝深さは、前記歯付きベルトの前記歯部の歯高さより大きく、かつ前記被動プーリの前記溝深さと前記歯高さとの差分は前記歯高さの５パーセント以下の範囲で形成されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の自転車用動力伝達システム。
長手方向の沿う断面において中心線に関して対称の形状を呈する歯部を有する歯付きベルトが巻き回され、前記歯部に係合する溝部が外周面に形成された自転車用駆動プーリであって、
前記歯付きベルトと噛み合うときの前記歯付きベルトとの干渉を低減すべく、前記歯部の第１動力伝達面と前記自転車用プーリの前記溝部において前記第１動力伝達面に対向する第２動力伝達面との間に所定の距離が確保されるよう前記溝部が形成されることを特徴とする自転車用駆動プーリ。
前記歯付きベルトと噛み合い始めるとき、前記自転車用駆動プーリの歯先面と前記第２動力伝達面とが交差する部分が前記歯付きベルトに干渉しないよう、所定の曲率半径を有する曲線を呈し、及び／または、前記溝部の溝深さは、前記歯部の歯高さよりも大きく形成されていることを特徴とする請求項７に記載の自転車用駆動プーリ。
前記自転車用駆動プーリの中心と同軸の円弧であって、その直径が、前記自転車用駆動プーリの外径から前記歯付きベルトとの前記歯部の歯高さを差し引いた長さを有する円弧に沿った、前記第１及び第２動力伝達面の間隙が、前記歯付きベルトの歯ピッチの１〜３パーセントの範囲となるよう形成されることを特徴とする請求項７または８のいずれかに記載の自転車用駆動プーリ。
長手方向の沿う断面において中心線に関して対称の形状を呈する歯部を有する歯付きベルトが巻き回され、前記歯部に係合する溝部が外周面に形成された自転車用被動プーリであって、
前記溝部の溝深さは、前記歯部の歯高さよりも大きく形成されていることを特徴とする自転車用被動プーリ。
前記歯付きベルトと噛み合うときの前記歯付きベルトとの干渉を低減すべく、前記歯部の第１動力伝達面と前記自転車用被動プーリの前記溝部において前記第１動力伝達面に対向する第２動力伝達面との間に所定の距離が確保されるよう前記溝部が形成され、及び／または、前記歯付きベルトと噛み合い始めるとき、前記自転車用駆動プーリの歯先面と前記第２動力伝達面とが交差する部分が前記歯付きベルトに干渉しないよう、所定の曲率半径を有する曲線を呈することを特徴とする請求項１０に記載の自転車用被動プーリ。
前記溝深さは、前記歯付きベルトの前記歯部の歯高さより大きく、かつ前記溝深さと前記歯高さとの差分が前記歯高さの５パーセント以下の範囲で形成されることを特徴とする請求項１０または１１のいずれかに記載の自転車用被動プーリ。
長手方向の沿う断面において中心線に関して対称の形状を呈する歯部を有する歯付きベルトが巻き回され、前記歯部に係合する溝部が外周面に形成された自転車用プーリであって、
前記歯付きベルトと噛み合うときの前記歯付きベルトとの干渉を低減すべく、前記歯部の第１動力伝達面と前記自転車用プーリの前記溝部において前記第１動力伝達面に対向する第２動力伝達面との間に所定の距離が確保されるよう前記溝部が形成され、かつ前記溝部の溝深さは、前記歯部の歯高さよりも大きく形成されていることを特徴とする自転車用プーリ。