JP2011163551A - Load sensitive continuously variable transmission by width variable belt - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自転車の変速装置に関するものである。The present invention relates to a bicycle transmission.
従来、自転車の変速装置はペダル側の駆動チェーンホイルと後輪側の従動チェーンホイルに各々歯数の異なるチェーンホイルを各々の同軸上に複数個並べて設け、従動ギヤと駆動ギヤにチェーンを掛架しチェーンガイドでチェーンを横に案内しずらす事で歯数の違うギヤに掛け替える事で変速していた。Conventionally, in a bicycle transmission, a plurality of chain wheels with different numbers of teeth are arranged side by side on the drive chain wheel on the pedal side and the driven chain wheel on the rear wheel side, and the chain is hung between the driven gear and the drive gear. The gear was shifted by changing the gear with a different number of teeth by moving the chain sideways with the chain guide.
又駆動チェーンホイルと従動チェーンホイルの比は固定しておき、後輪のハブの中に遊星ギヤ等を組み込み外部からワイヤー等で爪を倒す事でギヤを切り替えて変速をしていた。The ratio between the drive chain wheel and the driven chain wheel was fixed, and a planetary gear or the like was incorporated in the rear wheel hub, and the gears were switched by tilting the claws with a wire or the like to change the gear.
又駆動の伝達にチェーン以外にタイミングベルトとタイミングプーリによる伝達方法をとる自転車もあるがタイミングベルトでは変速は不可能であった。Some bicycles use a transmission method using a timing belt and a timing pulley in addition to the chain to transmit the drive, but the speed change was not possible with the timing belt.
例えば自転車以外の分野では、ベルトによる無段変速の場合、図21、に示す如く、駆動プーリの可動側板100aを固定側板100から矢印A103の方向へ遠ざけ、図22、に示す如く、従動プーリの可動側板101aを矢印B104、方向である固定側板101方向に軸と平行に移動させV形の溝幅を変える事でVベルト8の巻き掛け円弧径が駆動プーリ図21では固定側板100と可動側板100aがなすVプーリの幅が狭くなっている為Vベルト8はプーリの外周近くにあり大きな円弧をとり、従動プーリ図22では固定側板101と可動側板101aがなすVプーリの幅が広くなっている為、Vベルト8aは軸102方向に下がり小さな円弧径をなしている。負荷により駆動プーリ図21と従動プーリ図22の幅を変化させる事でVベルト8の巻き掛け円弧径が連続的に変化し、無段階の変速が可能になっている。力の伝達はベルト8の両、側面26と固定側板100,101と可動側板100a,101aでの側圧摩擦によって回転力を伝導している。For example, in the field other than bicycles, in the case of continuously variable transmission using a belt, as shown in FIG. 21, the movable side plate 100a of the drive pulley is moved away from the
図21で説明すると、心線24をベルトの内底43側に配置すると張力が掛かった場合、Vベルト8は同じ角度をしたベルトの側面26、とプーリの内側面6とで円弧径を描いて保持されている為、ベルトの中央部が心線の張力により軸102方向に引っ張られ反りかえってしまう事でベルト8の側面26の角度が変化してしまい正常な力の伝達が出来なくなる。これを防ぐ為、心線24はベルトの上下の中心より背面側42近傍にベルトの全幅にわたって埋設されている。この様に従来のベルトは、張力が掛かっても長手方向に伸縮しない。Vベルト8がVプーリの固定側板100,可動側板100aの内側面6に押しつけられても、ベルト8の断面が変形して角度が変化せず幅が変化しない様、耐側圧性がある様に形成されている。
以上の様にVプーリの溝幅が変化することを特徴とする、Vベルトを使用したCVT無段変速機がある。例えば、特開2001−099235号公報でも耐側圧性の向上の手段として、ゴム中のカット糸をベルト幅方向に配向させ耐側圧性を向上させている、
又、駆動ギヤと従動ギヤに掛架する長手方向の無終端の輪(以下エンドレスと云う)方向にも伸縮しない様に心線を埋設して対応している、Referring to FIG. 21, when tension is applied when the
As described above, there is a CVT continuously variable transmission using a V belt, wherein the groove width of the V pulley changes. For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-099235, as a means for improving the side pressure resistance, the cut yarn in the rubber is oriented in the belt width direction to improve the side pressure resistance.
In addition, a cord is embedded so as not to expand and contract in the direction of a longitudinal endless ring (hereinafter referred to as endless) that hangs on the drive gear and the driven gear.
又、軽伝達のベルト伝達の手段として、丸プーリと高硬度のポリウレタン丸単体式ベルトでの伝達方法がある。Further, as a means of light transmission belt transmission, there is a transmission method using a round pulley and a high hardness polyurethane round single belt.
それには次のような問題点があった。(以下ではチェーンホイルをギヤと云う)走行、或いは発進する為にペダル4を踏む力が小さくてすむ、駆動側と従動側のギヤ比(以下低ギヤと云う)より、踏む力は大きいが早い速度が可能な、駆動側と従動側のギヤ比(以下高ギヤと云う)で走行中ギヤ比を、低ギヤ比に切り替えずに停止した場合、ギヤ比はペダル4を踏むのに大きな力が必要な、高ギヤ比になったままになっているので発進するのが難しく、特に登り坂だった場合通常の力では発進できなかった。There were the following problems. (Hereinafter, the chain wheel is referred to as a gear) The force required to step on the pedal 4 to travel or start is small. The stepping force is greater but faster than the gear ratio between the driving side and the driven side (hereinafter referred to as low gear). If the running gear ratio is stopped without switching to the low gear ratio at the drive-driven and driven-side gear ratio (hereinafter referred to as high gear), the gear ratio has a large force to step on the pedal 4. It was difficult to start because it was in the required high gear ratio, and it was not possible to start with normal power, especially when it was an uphill.
これを解消して発進する為にはギヤ比を低ギヤに切り替える必要があった。停止したままでギヤを切り替えるには、従動側に変速機構が有る場合、ハンドル部分のレバー等でギヤ比の切り替え操作をした後、スタンドを起こし車体のスタンドを支点にして手前に傾けて後輪を地面から浮かせた不安定な状態で、ペダルを数回廻してチェーンを現在掛かっているギヤより歯数の多い、つまり径の大きいギヤに移動させなければならなかった。In order to solve this problem and start, it was necessary to switch the gear ratio to a low gear. To change gears while stopped, if there is a speed change mechanism on the driven side, switch the gear ratio with the lever on the handle, etc., then raise the stand and tilt it forward with the stand of the car body as the fulcrum. In an unstable state where the wheel was lifted off the ground, the pedal had to be turned several times to move the chain to a gear with more teeth, that is, a larger diameter than the currently engaged gear.
又、ハンドルに付いている買い物かごに重いものが入っていると、高ギヤ比のままだと、強い力でペダルを踏むために自転車はふらついて蛇行するので車道に飛び出したりして危険であった。Also, if there is something heavy in the shopping basket attached to the handlebars, if the gear ratio remains high, the bicycle will stagger to step on the pedal with a strong force, so it may be dangerous to jump out onto the roadway. It was.
又、登り坂を登っている途中での低ギヤへの減速は、チェーンが駆動側に強く引っぱられて従動側のギヤに強く噛んでいる為、切り替えの操作をしてもギヤ比を低ギヤ比へ切り替えるのが難しかった。ギヤ比を切り替えるにはチェーンが従動側軸に数枚、並んだいくつかのギヤを渡り径の大きな歯数の多いギヤに移動してしまうまでの間チェーンに張力が掛からない様にしなければならなかったしかし、きつい登り坂ではペダルを強く踏んでおり、張力が掛からない様にペダルを踏むのは非常に難しかった、この為変速ができないことがあった。In addition, since the chain is pulled strongly on the drive side and is strongly engaged with the driven gear, the gear ratio is reduced even if the switching operation is performed. It was difficult to switch to the ratio. To change the gear ratio, it is necessary to prevent tension from being applied to the chain until several chains on the driven shaft and several aligned gears are moved to a gear with a large number of teeth across the diameter. However, it was very difficult to step on the pedal so as not to apply tension, so there was a case where shifting was not possible.
後輪のハブに内装した遊星ギヤによる変速装置は遊星ギヤを使い、変速切り替えはハブの中でラチエットに掛かっている爪を倒す事で減速をしているがペダルに大きな踏み力が掛かっていると爪を倒す事ができず一時的にペダルの踏み力を無くすか、弱めるかして爪の倒れを待っていたので登り坂での減速が非常に難しかった。The planetary gear transmission installed in the rear wheel hub uses a planetary gear, and the gear change is reduced by defeating the claw on the ratchet in the hub, but the pedal has a large stepping force. It was difficult to decelerate on the uphill because I couldn't defeat the claws and was temporarily waiting for the claw to fall, either by losing the pedal force or by weakening it.
タイミングベルトとタイミングプーリによる伝達方法の場合伝達ロスがないかわりタイミングベルトとタイミングプーリの組み合わせでは変速ができないので変速機構を取り入れる場合は後輪のハブでの変速装置を採用していた。又、丸ベルトの場合心線がない単体式なので、エンドレス方向の伸縮防止の為に硬度を高くし弾性力を強くしてあるのでベルトの横方向への耐側圧性も高いので本発明のベルトとしては使用できない。In the case of the transmission method using the timing belt and the timing pulley, there is no transmission loss, and the transmission cannot be performed by the combination of the timing belt and the timing pulley. In the case of a round belt, since it is a single unit without a core wire, the belt of the present invention has high lateral pressure resistance in the lateral direction of the belt because it has high hardness and elastic force to prevent expansion and contraction in the endless direction. Cannot be used.
Vプーリの幅を変えるCVT無段変速機構は複雑で大掛かりになり費用も自転車に見合っていない為自転車には採用されていない。
本発明は、以上の問題点を解決するためのものである。The CVT continuously variable transmission mechanism for changing the width of the V pulley is complicated and large, and the cost is not suitable for the bicycle.
The present invention is intended to solve the above problems.
本発明は、逆転の発想で、駆動Vプーリ5(以下駆動プーリと云う)のVの溝44の内幅は変化させず固定とするが、ベルト8に架かる後輪の従動プーリ19を廻す為の負荷により発生する張力に応じて幅が変化するベルト8を、幅が固定のV形の駆動プーリ5のV溝44と従動プーリ19の溝20にベルト8を巻きかけ掛架し動力を伝達する。溝20の形状はベルト8の断面形状に合わせる。ベルト8が摩擦接触する従動プーリ19の有効径は駆動プーリ5の最小有効径より大きく、駆動プーリ5の最大有効径より小さく設定する。The present invention is based on the concept of reverse rotation, and the inner width of the
図5、エンドレス状を示すベルト8は内側及び外側には屈曲するが、張力を受けても、エンドレス方向(図4、図5、矢印46方向を云う)、には伸縮しない様に心線24をエンドレス方向全長にベルト8に埋設する、心線24は張力が働いた場合に幅の変化を阻害しない様ベルトの上下の中心より下側方向、ベルトの内底43近傍に埋設する。図6、図7、図8、図9、図10、図11、図12図13参照。5, the
エンドレス方向に対し直角方向(以下横方向と云う)には、十分な弾性力を持たせる事で外力を受けると変形や伸縮をさせる、この時の弾性力を表すゴム硬度は50度以下が望ましい。
図1で説明すると、ベルト8に掛かった張力はVプーリ5の内側面6にベルト8の側面26を押しつける、Vプーリ5の内側面6には反力が、そしてベルト8の内部には応力が発生する、ベルト8は弾性体で形成することで、ベルト8はVプーリ5の内側面6に生じた反力(以下外力と云う)を両側からベルト中心上方向に受け、ベルトに働く外力がベルトの現状位置における弾性力より上回った場合ベルト幅が縦長く断面変形しベルト8はVプーリ5の中心部、クランクシャフト2方向へと移動し外力とベルト8の弾性力が釣り合った円弧位置で円弧径が小さくなりベルト8aとなり保持される。In the direction perpendicular to the endless direction (hereinafter referred to as the lateral direction), it is desirable that the rubber hardness representing the elastic force at this time is 50 degrees or less. .
Referring to FIG. 1, the tension applied to the
ベルト8は駆動プーリ5での位置が最大の円弧径より小さな円弧径で有り、その時点でのベルト8の弾性力より外力が小さくなればベルト8は形成された元の形状に戻ろうとする自身の弾性力で、駆動プーリ5の外周方向へ移動を開始し外力とベルト8の弾性力が釣り合った円弧位置で保持される。この時駆動プーリ5の内側面6はベルト8の側面26と摩擦しており、ベルト8は駆動プーリ5の9時から12時方向から進入しているこの為、駆動プーリ5で矢印39方向へ押し上げようとする力がベルト8に働きベルト8が駆動プーリ5の外周方向へスムーズに移動するのを助けている。図4参照
本発明の態様をいくつか例示し、それらについて項分けして説明するThe
駆動プーリ5と従動プーリ19に掛架する、ベルト8はエンドレス方向には伸縮しないようにベルトに、心線24をベルト8の内底43近傍に埋設する。
心線には、引っ張り強度があり屈曲性に優れた、アラミド繊維、高張力テトロン、ポリエステル、ケプラーなどの織布、やロープ或いは不織布等を用いる。
図6、図7、図8、図9、図10、図11、図12、図13、参照The
For the core wire, woven fabric such as aramid fiber, high-tensile tetron, polyester, Kepler, rope or non-woven fabric, etc. which has tensile strength and excellent flexibility is used.
See FIG. 6, FIG. 7, FIG. 8, FIG. 9, FIG. 10, FIG. 11, FIG.
ベルト8はベルトの側面26からの外力に応じてベルト8の中心上方向に断面形状が変形しベルトの幅が変化しプーリ5の中心方向に移動できる様にゴム、或いは加硫ゴムに近似する弾性を有する樹脂、TPE(Thermo Plastic Elastomer)熱可塑性エラストマー樹脂で形成する。図1、図3、図15、図16、図17、参照The
この様に心線24の働きでエンドレス方向には張力が掛かっても伸縮しないが、ベルトに張力が掛かれば、Vプーリ5の両、内側面6とベルトの両、側面26とに外力による反力と応力が生じ、ベルトの許容応力度つまり弾性力より外力が大きくなれば、ベルトの幅が狭くなり、その分上方向に伸びる断面変形が起きて、ベルト8の円弧径の位置はVプーリのクランクシャフト2方向に移動を開始する。ベルト8に掛かる張力から発生した外力とベルトの断面が変形した時点の応力(弾性力)が均等になる位置でVプーリ5の両、内側面6でベルト8は保持され、ベルト8aとなる。図、1。図、3。図、4。図、14。図、15。図、16。図17、参照In this manner, the
ベルト8が中空部9を有する場合、形状保持の為、間隔を置いて心線24に交差する様に螺旋状或いは、輪状、或いはU字形の心線21を配し外被面の側面26、に垂直な滑り止めの溝27を設けて形成する。図、5。図、6。図、8参照When the
又、駆動プーリ5の内側面6にはベルト8が移動するときの鳴き音解消と滑り止めの為、サンドブラスト等による凹凸7を施す。図1参照Further, the
又、ベルト8に複数層の異なる弾性力の素材8c、8bで形成し心線24を埋設し外被に溝27を設ける。図7、図10参照Further, the
又、同一弾性体で形成し心線24を埋設し外被に溝27を設け、ベルト8の背面側42からベルト8の内底43、近くに埋設された、心線24の近くまで切れ目41を設け屈曲性を良くする。図9参照Moreover, it is made of the same elastic body, the
外力によるベルト8の幅が素早く変化する様、又ベルトの素材の弾性力を補う為にベルト8の中空部9を空気或いはガスにより内部の圧力を高くしておく。図6参照The internal pressure of the
Vベルト(JIS K 6323)は通常、エンドレス方向へ伸縮しないように、又、側面(26)から外力を受けてもベルト幅が狭くなりベルトのVの角度が変化しない様につまり断面が変形しない様に心線24、外被布22などで補強し、エンドレス方向にもベルトの横方向にも伸縮し難いのを特徴としている。図18参照。The V-belt (JIS K 6323) normally does not expand and contract in the endless direction, and even when an external force is applied from the side surface (26), the belt width becomes narrow and the V angle of the belt does not change, that is, the cross section does not deform. In this way, it is reinforced with a
本発明はエンドレス方向には伸縮しないが、ベルトの幅方向には弾力性を持たせることでベルトの側面(26)が外力に応じて断面が変形しベルト幅が変化する事で駆動プーリ5のV溝44で連続的に外力に応じた円弧径をとる、幅可変ベルトによる負荷感応無段変速装置である。The present invention does not expand and contract in the endless direction, but by providing elasticity in the width direction of the belt, the side surface (26) of the belt is deformed in accordance with the external force and the belt width is changed by changing the belt width. This is a load-sensitive continuously variable transmission using a variable width belt that continuously takes an arc diameter corresponding to an external force at the
ベルト8は側面26に一定以上の外力が働くとベルトの横方向には変形するが除荷されれば元の形状に戻ろうとする弾性体で形成されている。しかしエンドレス方向には全長に心線24が埋設されている為伸縮しない。The
図1と図4でもって本発明の基本原理を説明する。
まず図4で示すと、ペダル4、クランク3、に係着したクランクシャフト2、に固着した駆動プーリ5と後輪の車軸に固着した従動プーリ19にベルト8を巻き掛ける事で動力の伝達をなしている。従動プーリ19の有効径は駆動プーリ5の最小有効径より大きく、駆動プーリ5の最大有効径より小さく設定する。The basic principle of the present invention will be described with reference to FIGS.
First, as shown in FIG. 4, power is transmitted by winding a
張力増大によりベルト8が駆動プーリ5のクランクシャフト2、方向(以下中心部と云う)に移動した場合巻き掛けの円弧径が小さくなりベルトにたるみが出る、このたるみをなくす為に駆動プーリ5の後にテンションプーリを配置する。固定テンションプーリ13は、テンション10軸に作動する様に取り付ける。テンション軸10には、支持具11とキックバネ12が回動する様に掴持されてキックバネ12は支持具11に掛かっている。支持具11の軸には回動テンションプーリ14が回動する様に掴持されており、キックバネ12の作用でテンション10軸を支点にして常時時計方向に回動しょうとして固定テンションプーリ13と回動テンションプーリ14の間を通過しているベルト8を屈曲させてたるみを取っている。When the
さらに図1でベルトの移動原理を説明する。
ベルト8に掛かった張力は駆動Vプーリ5の両、内側面6にベルト8の側面26を押しつける、Vプーリ5の内側面6には反力が、そしてベルト8の内部には応力が発生する、ベルト8はゴム、或いは加硫ゴムに近似する弾性を有する熱可塑性エラストマー樹脂で形成する、ベルト8はVプーリ5の内側面6に生じた外力を両側からベルト中心上方向に受ける。ベルト8に働く外力が横方向には伸縮、弾性力を持った弾性体からなるベルト8の駆動プーリ5の現状円弧径位置における弾性力より上回った場合ベルト幅が縦長く断面変形しベルト8は駆動プーリ5の中心部方向へと移動し外力とベルト8の弾性力(応力)が釣り合った円弧位置で円弧径が小さくなりベルト8aとなり保持される。Further, the principle of belt movement will be described with reference to FIG.
The tension applied to the
ベルト8の駆動プーリ5での位置が最大の円弧径より小さな円弧径ベルト8aで有り、その時点でのベルト8aの弾性力より外力が小さくなればベルト8aは形成された元の形状に戻ろうとする自身の弾性力、とベルト8の側面26は駆動プーリ5の内側面6と摩擦しており、ベルト8aはプーリの9時から12時方向から進入している、この為駆動プーリ5で矢印39方向へ押し上げようとする力がベルト8aに働きベルト8aの駆動プーリ5の外周方向への移動を助けてベルト8の弾性力と外力が釣り合った円弧位置で保持される。図1参照If the position of the
ベルト8のこの動きが従動プーリ19を廻す力(外力)の変化に追従して駆動プーリ5で巻き掛けの円弧径が連続的に変化し幅可変ベルトによる、負荷感応無段変速が可能となっている。This movement of the
この為ペダル4を踏み込む力が大きくなるとベルト8に掛かる張力が高まりベルトの側面26とVプーリの内側面6の間で今まで以上の外力が発生しベルト8の持つ弾性力より外力が大きくなるとベルト8の断面が変形しベルト幅が狭く変形しベルト8は駆動プーリ5の中心方向に移動を開始しベルト8に掛かる張力から発生した外力とベルト8の断面が変形した時点の弾性力(応力)が均等になる位置で駆動プーリ5の両、内側面6でベルト8は保持され、円弧径は小さくなり、ベルト8aとなる。図3参照For this reason, when the force to depress the pedal 4 is increased, the tension applied to the
この様な原理であるので自転車を発進しようとペダル4を踏むと駆動Vプーリ5に力が伝達され、ベルト8で従動プーリ19に伝達される、従動プーリ19の回転に大きな力が必要な場合、駆動プーリ5に巻き掛けられたベルト8には強い張力が働くがエンドレス方向には心線24が入っている為伸縮しない、このため働いた張力は、ベルト8の側面26を駆動プーリ5のVに角度をなす円盤状の円周上の両、内側面6に押しつける。Because of this principle, when a pedal 4 is depressed to start a bicycle, a force is transmitted to the
ベルト8の弾性力、或いは中空部9の圧力による復元力、或いはその両方より、張力による押しつける力で発生した外力が大きい場合ベルト8の弾性力が負けて幅が狭く変形する、幅が狭くなった分は下側より変形しやすいベルト8の中央上部方向に変形する。断面変形したベルト8は、Vプーリ5の両、内側面6の間でベルトの張力により生じる反力(外力)とベルト8の持つその円弧径位置での弾性力と形状による復元力が均衡の取れる円弧径位置まで駆動プーリ5のV溝44を中心方向へと移動し最終的には図3、8aとなる。When the external force generated by the pressing force due to the tension is greater than the elastic force of the
移動したベルト8aの円弧径は従動プーリ19の円弧径より小さくなり、駆動プーリ5の回転より従動プーリ19の回転数が少なくなり、低ギヤ比となる。The arc diameter of the moved
上り坂等で負荷が大きいために低ギヤ比で走行中、負荷が減少した場合は、ベルト8に掛かる張力より、ベルト5の持つ弾性力、および復元力が勝った分、その力で元の形状に戻ろうとする弾性力が駆動プーリ5のVの角度を持つ両、内側面6に対し働く。両側の内側面6からの各々の反力の交点はベルト8の中央上側となりベルト(8)は駆動プーリ(5)のV溝44にあって交点方向である上方向へと移動しようとする。If the load decreases while traveling at a low gear ratio due to a large load on an uphill or the like, the elastic force and restoring force of the
又、図4は駆動プーリ5と従動プーリ19にベルト8を掛け廻した側面図でありこれで説明すれば、ベルト8は駆動プーリ5に侵入する場合、時計で表現すれば9時から12時方向の間で進入しているので、ベルト8に掛かる張力が小さくなれば、駆動プーリ5の回転方向は矢印38の通り時計方向であるのでこの位置のベルト8には常時駆動プーリ5の両側面6の回転摩擦で矢印39方向、(外周方向)に押し上げようとする力が働く、この2つの作用によりベルト8はプーリ5の外周部に移動し、駆動プーリ5より従動プーリ19の回転数が多くなり高ギヤ比となり高速走行が可能となる。FIG. 4 is a side view of the
このようにエンドレス方向に対して直角方向の断面方向にのみ弾性力を持ったベルト8はスタート時あるいは走行中、或いは勾配が徐々に増す登り坂になってもその時々の負荷により駆動プーリ5のV溝44の中で負荷に応じてベルト8の円弧径が変化する事でギャー比が変化し、常にペダル4に必要な踏力をほぼ一定にする。In this way, the
図4で説明すると駆動プーリ5から排出されるベルト8は時計で表現すると6時から9時方向の間で排出されるので、ここでもベルト8は駆動プーリ5の両、内側面6の回転摩擦で矢印39方向に巻き上げられ様とする、これを防止する為とベルト8が駆動プーリ5の中心方向に移動し小さい円弧径になった場合ベルト8がたるまないようにする為、固定テンションプーリ13と回動テンションプーリ14を駆動プーリ5の後に配置した事でベルト8は固定テンションプーリ13で規制されるので駆動プーリ5に巻き上げられる事なくスムーズに従動プーリ19へ送りだされるようになった。4, the
発進時にベルト8が駆動プーリ5の外周部近傍にある高ギヤの場合であっても、ペダルのほぼ1/4回転は力が従動プーリ19に伝わる前にベルト8がプーリ5の溝44の中で中心方向に移動しベルト8aとなるのに費やされる、この為軽くペダル4を踏み回転させる事ができ、その惰性で続けて踏み廻す事が可能なため発進時に大きな力が不要になった。エンドレス方向には伸縮せず、横(幅)方向には伸縮、弾性力と復元力をもったベルト8により負荷に感応して無段変速する装置が可能となった。これによりどのような状況においてもギヤの変速切り替えに煩わされる事なく運転にのみ集中する事ができるようになった。
構造が非常にシンプルなので、安価に製造ができ、従来にはない、負荷に感応して自動で無段変速すると云う特徴を持っているので安い海外製品に対抗できる。Even in the case of a high gear where the
Since the structure is very simple, it can be manufactured at a low cost, and it has a feature that it is not in the past, and it has the feature of automatically changing continuously in response to the load, so it can compete with cheap overseas products.
又、標準装備をする必要はないが下記を装着することも可能である。
駆動プーリ5のベルト進入方向でベルト8の上側に回動可能なつば40付の上プーリ17を、下側に回動可能なつば40付の下プーリ18を配置しこれを同時に上下に移動させる事でベルト8の進入位置を強制することで変速を固定できるようにした。図4、15参照又、上プーリ17、上プーリ18を保持しているスラスト軸29を固定している固定軸33を固定軸33に持着されたワイヤーB35を引く事で引き抜けば、スラスト軸29はスラスト軸受け32の中で自由になる為、上プーリ17、上プーリ18はベルト8の上下の移動に追従しベルトの進入位置に対して何の規制もしない。Although it is not necessary to equip with standard equipment, it is possible to install the following.
An
以下、本発明の実施の形態を説明する。
図4は本発明の側面図である、この図で説明すれば、まず駆動プーリ5と従動プーリ19にベルト8を巻き掛けし、ペダル4による張力がベルト8に掛かっていない状態の時、ベルト8は底の深い駆動プーリ図3、5のV溝44の外周部近傍位置において駆動プーリ5の両側の内側面6で円弧に保持されている。Embodiments of the present invention will be described below.
FIG. 4 is a side view of the present invention. In this figure, the
ベルト8は側面26に一定以上の外力が働くとベルトの横方向には変形するが除荷されれば元の形状に戻ろうとする弾力性を備えた、ゴム、或いはゴムに近似する弾性を有する樹脂、TPE(Thermo Plastic Elastomer)熱可塑性エラストマー樹脂で形成する。しかしエンドレス方向には全長に心線24が埋設されている為伸縮しない。心線は、引っ張り強度があり屈曲性に優れた、アラミド繊維、高張力テトロン、ポリエステル、ケプラーなどの織布、やロープ或いは不織布等を用いて心線24となす。
心線24は張力が働いた場合に幅の変化を阻害しない様ベルトの上下の中心より下側方向、ベルトの内底43近傍に埋設する。外被面には滑り止めの溝27を設ける。
ゴム等の弾力性を示す、ゴム硬度は50度以下がベルト8の移動にスムーズな動きが得られる、ただし弾性力の異なる複数層に形成された場合は、外被層8bの硬度は50度以上が望ましい。以下、発明の実施の形態を説明するに当たってベルト8は前段の特徴を備えているものとして説明する。The
The
A rubber hardness of 50 degrees or less, which indicates the elasticity of rubber or the like, allows smooth movement in the movement of the
通常Vベルトは4面からなる台形であるが、
図5、図6では3面からなる角にR(radius)がついた三角形をなしエンドレス方向全域で中空部9を有し、形状保持の為、間隔を置いて心線24に交差する様に螺旋状或いは、輪状又はU字状の心線21を配したベルト8。Usually, the V-belt is a trapezoid consisting of four sides.
In FIGS. 5 and 6, a triangle having R (radius) at three corners is formed, and a
図5、図6は、3面からなる角にR(radius)がついた三角形をなしエンドレス方向全域で中空部9を有し、形状保持の為間隔を置いて心線24に交差する様に螺旋状或いは輪状或いはU字状の心線21を配し外被面には滑り止めの溝27を設けて形成し中空部9の内部圧を空気、ガス等で大気圧より高くし弾性力の増強を図ったベルト8。5 and 6 are triangular with R (radius) at three corners, and have a
図7は、台形のV形をしてベルトの背面側42に中央にエンドレス方向全域に溝45を設けベルトの横方向の断面変形を容易にし、溝45と直角にベルトの幅全域に切れ目41を一定間隔で設け屈曲性を良くしたベルト8。FIG. 7 shows a trapezoidal V shape, and a
図8は、丸形で中空部9を有するベルト8。FIG. 8 shows a
図9は、同一弾性体で丸単体に形成され背面側42に切れ目41を配したベルト8である。FIG. 9 shows a
図10は、複数層の異なる弾性体(8c)、(8b)で断面形状が丸に形成したベルト8。FIG. 10 shows a
図11は、複数層の異なる弾性体(8c)、(8b)で断面形状が台形に形成したベルト8。FIG. 11 shows a
図12は、半円形状に形成されたベルト8。FIG. 12 shows a
図13は、Vの断面形状で角にR(radius)が付いているベルト8。FIG. 13 shows a
1 車体 2 クランクシャフト
3 クランク 4 ペダル
5 駆動プーリ 6 内側面
7 サンドブラスト等による凹凸 8 ベルト
8a 駆動プーリの底方向に移動したベルト
8b 8cと弾性力の異なる弾性素材
8c 8bと弾性力の異なる弾性素材
9 中空部 10 テンション軸
11 支持具 12 キックバネ
13 固定テンションプーリ 14 回動テンションプーリ
15 操作部 16 操作板
17 上プーリ 18 下プーリ
19 従動プーリ 20 従動プーリの,溝
21 横方向の、心線 22 外被布
23 接着ゴム 24 心線
25 底ゴム 26 側面
27 外被の溝 28 ワイヤーA
29 スラスト軸 30 支持板
31 押さえ金具 32 スラスト軸、受け
33 固定軸 34 押さえバネ
35 ワイヤーB 36 ワイヤーケーブル
37 スラスト軸の凹部 38 回転方向を示す、矢印
39 回転摩擦でベルトに掛かる,力方向 40 つば
41 切れ目 42 ベルトの,背面側
43 ベルトの、内底 44 駆動プーリの、V溝
45 ベルト背面の、溝 46 エンドレス方向、を示す矢印
47 Vプーリの底
100 駆動プーリの、固定側板
100a 駆動プーリの、可動側板
101 従動プーリの、固定側板
101a 従動プーリの、可動側板
102 軸
103 矢印A
104 矢印BDESCRIPTION OF SYMBOLS 1
29
104 Arrow B
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010047103A JP2011163551A (en) | 2010-02-12 | 2010-02-12 | Load sensitive continuously variable transmission by width variable belt |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010047103A JP2011163551A (en) | 2010-02-12 | 2010-02-12 | Load sensitive continuously variable transmission by width variable belt |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011163551A true JP2011163551A (en) | 2011-08-25 |
Family
ID=44594467
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010047103A Pending JP2011163551A (en) | 2010-02-12 | 2010-02-12 | Load sensitive continuously variable transmission by width variable belt |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011163551A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3604027A1 (en) * | 2018-08-03 | 2020-02-05 | ALSTOM Transport Technologies | An improved tensioning device without counterweights, for applying a tension on a cable of a railway line |
-
2010
- 2010-02-12 JP JP2010047103A patent/JP2011163551A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3604027A1 (en) * | 2018-08-03 | 2020-02-05 | ALSTOM Transport Technologies | An improved tensioning device without counterweights, for applying a tension on a cable of a railway line |
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