JP3532985B2 - 自転車用ベルト伝動装置 - Google Patents
自転車用ベルト伝動装置Info
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- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
- B62M11/00—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels
- B62M11/02—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of unchangeable ratio
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
- B62M3/00—Construction of cranks operated by hand or foot
- B62M3/003—Combination of crank axles and bearings housed in the bottom bracket
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
- F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
- F16H1/32—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion in which the central axis of the gearing lies inside the periphery of an orbital gear
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16H57/00—General details of gearing
- F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
- F16H57/029—Gearboxes; Mounting gearing therein characterised by means for sealing the gearboxes, e.g. to improve airtightness
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Description
する自転車用ベルト伝動装置に関するものである。
用ベルト伝動装置としては、本出願人が先に提案した技
術、すなわちクランクアームと一体的に形成した外歯歯
車を有する内輪駆動車に内歯歯車を有する外輪駆動車を
噛合させ、外輪駆動車に掛け渡したベルトにより従動車
を回転させるベルト伝動装置(特公昭58−47592
号)が一般的に知られている。しかし、このベルト伝動
装置は減速駆動されるので、従動車の回転速度を確保す
るためには内輪駆動車および外輪駆動車を大径にしなけ
ればならず、このようにすると装置の重量が重くなると
いう問題点があった。
134394号公報で開示された次のような技術が提案
されている。すなわち、この装置は、歯付きベルトが巻
きかけられる外側ギヤ部とその内部の内側ギヤ部を有す
る駆動ギヤに、クランクアームと一体に形成した内歯歯
車を噛合させ、クランクアームを回転させることにより
増速駆動構造としている。
従来装置は、装置を小型化するという点では効果を有す
るものの、以下に記載されるような問題点がある。 (1)内歯歯車をクランクアームと一体に成形してクラ
ンクギヤを形成し、これをクランク軸のテーパ部に圧入
する構造であるから、クランク軸の芯と内歯歯車の芯の
ずれが生じ易く、その結果ギヤの噛み合いが悪くなり効
率や耐久性が低下する。 (2)内歯歯車をクランクアームと一体に成形してクラ
ンクギヤを形成しているから、クランクアームにペダル
を介して荷重をかけた場合におけるクランクアームのた
わみや、クランク軸のたわみの影響によって、クランク
ギヤが振れる結果、ギヤの噛み合いが悪くなって効率や
耐久性が低下する。 (3)クランクギヤとカバー部材との間に隙間があって
防塵、防水が不完全であるから、砂や埃が装置内に入っ
て伝動効率や耐久性が低下する。
ため本発明においては、自転車のクランク軸に設けるベ
ルト伝動装置において、ハンガー部のクランク軸の軸受
部に固定した偏心リングと、この偏心リングの外周に回
転自在に設けた外歯歯車と、この外歯歯車の外周側にお
いて、これと同心円状にかつ一体的に形成した外歯付き
内側駆動車と、前記外歯歯車と噛み合うと共にクランク
アームのボス部に固定した内歯歯車と、内周に前記外歯
付き内側駆動車の外歯歯車と噛み合う内歯歯車を有し、
外周に歯付きベルトと噛合する外歯歯車を有する内接浮
動車とによって自転車用ベルト伝動装置を構成する。
動装置において、外歯歯車と外歯付き内側駆動車をそれ
ぞれ別体に形成し、これらを結合して自転車用ベルト伝
動装置を構成してもよい。
動装置において、歯付きベルトと噛合する内接浮動車の
内側に、外歯付き内側駆動車の内側面とシール部材を介
して重合する側板部を設けると共に、この内接浮動車の
外側に、クランクアームに固定した内歯歯車の外側面と
シール部材を介して重合するサイドカバーを設けて自転
車用ベルト伝動装置を構成してもよい。
動装置において、外歯付き内側駆動車の外側に設けたサ
イドカバーの外側面と、クランクアームのボス部との間
を封塞する防塵シールを設けて自転車用ベルト伝動装置
を構成してもよい。
浮動伝動機構を有するので、歯付きベルトの張力調整を
自動的に行うことができる。また本発明装置は、クラン
ク軸に固定したクランクアームのボス部に直接内歯歯車
を固着したので、クランク軸の芯と内歯歯車の芯が一致
し易い。又、クランクアームと内歯歯車を別体としたの
で、クランクアームにペダルを介して荷重をかけた場合
にクランクアームやクランク軸がたわんでも前記内歯歯
車の振れは極めて少なくなる。従って、本発明によれ
ば、ギヤの噛み合いが常に滑らかになり、ギヤの耐久性
や伝動効率が向上する。
アームに固定した内歯歯車とよりなる増速噛合部と、外
歯付き内側駆動車と、内接浮動車との噛合部である減速
噛合部の噛み合い位置をクランク軸の前方に配置すると
共に、内側駆動車の軸心の移動を偏心リングによって制
限したから、歯車の噛み合いが滑らかになると共に、歯
車の耐久性が向上する。また伝動系中に増速機構と減速
機構を併設したから、噛み合い歯車の歯数比を変えるこ
とによって、幅広い増減速比の伝動機構を安価に製作す
ることができる。
外歯付き内側駆動車をそれぞれ別の材料で成形すること
ができるので軽量化が可能である。また外歯歯車と外歯
付き内側駆動車をそれぞれ別々に製作できるので加工が
容易であり、安価に製造することができる。
に、外歯付き内側駆動車の内側面とシール部材を介して
重合する側板部を設けると共に、この内接浮動車の外側
に、クランクアームに固定した内歯歯車の外側面とシー
ル部材を介して重合するサイドカバーを設ければ、内接
浮動車と内側駆動車との噛合外れを防止すると共に、装
置内部に対する防塵、防水効果を高めることができ、さ
らに第4発明のように、サイドカバーの外側面と、クラ
ンクアームのボス部との間を封塞する防塵シールを設け
れば、前記した防塵、防水効果をさらに向上させること
ができる。
る。図中1(図1,3参照)は自転車フレームの下パイ
プ、2は立パイプ、3はチエーンステー、4(図1,2
参照)はハンガーパイプ、5はクランク軸、6,7はク
ランク軸5をハンガーパイプ4に対して回転自在に支承
する軸受、8はクランクアーム、9はクランクアーム8
をクランク軸5に固定するボルト、10はその座金であ
る。
ン6aの外側に、クランク軸5を外包する中空円筒部6
bを突設すると共に、この中空円筒部6bの外周面にセ
レーション部6cを形成する。またセレーション部6c
に嵌合すると共に、この嵌合孔11aに対して外周面1
1bが偏心量L1 (図4参照)だけ偏心している偏心リ
ング11を前記セレーション部6cに嵌合固着する。
ラ12aを有する軸受12を介して外歯歯車13を回転
自在に設け、この外歯歯車13の外周側において、この
外歯歯車13と同心円状で、かつ外歯歯車13と一体的
に外歯付き内側駆動車14を形成する。なお14a(図
1参照)は内側駆動車14の外歯歯車であり、14bは
外歯歯車13と結合するためのねじ孔、13aはこのね
じ孔14bと螺合するおねじ部で、外歯歯車13のボス
部に形成したものである。また15(図1,2参照)
は、偏心リング11の外周面に設けたスナップリングで
軸受12の抜け止め用である。
クランクアーム8のボス部8aに設けたおねじ8b(図
2参照)およびねじ孔16aによって内歯歯車16をク
ランクアーム8に固定する。なお図2の実施例では、お
ねじ8bをねじ孔16aに螺合した後、おねじ8bの端
部8cをかしめて抜け止めしてある。
外歯歯車14aと噛み合う内歯歯車17aを有し、外周
に歯付きベルト18(図3,4,5参照)と噛合する外
歯歯車17bを有する内接浮動車17をリング状に形成
する。また歯付きベルト18と噛合する内接浮動車17
の内側(ハンガー4側)に、外歯付き内側駆動車14の
内側面14c(図2参照)とシール部材であるOリング
19を介して重合する側板部17cを設けると共に、こ
の内接浮動車17の外側(クランクアーム8側)に、ク
ランクアーム8に固定した内歯歯車16の外側面16b
(図2参照)とシール部材であるOリング20を介して
重合するサイドカバー21をボルト22およびナット2
3によって内接浮動車17に固定して設ける。
たサイドカバー21の外側面21aと、クランクアーム
8のボス部8aとの間を封塞する防塵シール24を設け
る。本実施例では、中空円板状の防塵シール24の内周
部24aをクランクアーム8のボス部8aに嵌着し、外
周部24bをサイドカバー21の外側面21aに摺接さ
せ、その中間部24cを蛇腹状に形成してある。
作用を説明する。自転車のペダル(図示せず)を踏むこ
とによりクランク軸5に図4の矢印A方向の回転を与え
ると、クランクアーム8のボス部8aに固着した内歯歯
車16も矢印Aの方向に回転するから、内歯歯車16と
噛合している外歯歯車13も矢印Bの方向に回転する。
したがって外歯歯車13と一体的に結合している外歯付
き内側駆動車14も矢印Bの方向に回転して、その結果
内接浮動車17が矢印Cの方向に回転する。この内接浮
動車17の回転によって歯付きベルト18が矢印Dの方
向へ移動するから、このベルト18によって、図示して
いない自転車の後輪に設けたリヤ歯付きプーリおよびハ
ブを回転させて自転車を走行させる。
ベルト18の自動張力調整作用の説明図である。図5に
示すように、歯付きベルト18に全く力が作用していな
い場合、内接浮動車17は歯付きベルト18自体の張力
(矢印E)によって後方に軽く引き寄せられているの
で、内接浮動車17の内歯歯車17aと外歯付き内側駆
動車14の外歯歯車14aとの噛合点P1 は、クランク
軸5の中心点O1 を通る水平線F上にほぼ位置してい
る。したがって、この場合内接浮動車17の中心点O3
もクランク軸5の中心点O1 とほぼ重合している。なお
O2 は偏心リング11の中心点である。
歯付きベルト18の上辺に矢印G方向の張力が作用する
と、外歯付き内側駆動車14の外歯歯車14aと内接浮
動車17の内歯歯車17aとの噛合点が図5のP1 点か
ら、図6のP2 点に移動する。すなわち、内接浮動車1
7の中心点O3 が図5の位置から図6に示す位置に移動
する。その結果、内接浮動車17は図6に示す水平距離
Hだけ前方へ移動するから、歯付きベルト18の下辺に
も適当な張力が発生する。これがベルトの自動張力調整
作用であり、この作用によって歯付きベルトの歯飛び現
象を防止することができる。
17による浮動伝動機構を有するので、歯付きベルト1
8の張力調整を自動的に行うことができる。また本発明
装置は、クランク軸5に固定したクランクアーム8のボ
ス部8aに直接内歯歯車16を固着したので、クランク
軸5の芯と内歯歯車16の芯が一致し易い。又、クラン
クアーム8と内歯歯車16を別体としたので、クランク
アーム8にペダルを介して荷重をかけた場合にクランク
アーム8やクランク軸5がたわんでも前記内歯歯車16
の振れは極めて少なくなる。従って、本発明によれば、
ギヤの噛み合いが常に滑らかになり、ギヤの耐久性や伝
動効率が向上するという効果が得られる。
ンクアーム8に固定した内歯歯車16とよりなる増速噛
合部と、外歯付き内側駆動車14と、内接浮動車17と
の噛合部である減速噛合部の噛み合い位置をクランク軸
5の前方に配置すると共に、内側駆動車14の軸心の移
動を偏心リング11によって制限したから、歯車の噛み
合いが滑らかになると共に、歯車の耐久性が向上する。
また伝動系中に増速機構と減速機構を併設したから、噛
み合い歯車の歯数比を変えることによって、幅広い増減
速比の伝動機構を安価に製作することができるという効
果が得られる。
3と外歯付き内側駆動車14をそれぞれ別の材料で成形
することができるので軽量化が可能である。また外歯歯
車13と外歯付き内側駆動車14をそれぞれ別々に製作
できるので加工が容易であり、安価に製造することがで
きるという効果が得られる。
内側に、外歯付き内側駆動車14の内側面14cとシー
ル部材19を介して重合する側板部17cを設けると共
に、この外歯付き内側駆動車14の外側に、クランクア
ーム8に固定した内歯歯車16の外側面16bとシール
部材20を介して重合するサイドカバー21を設けれ
ば、内接浮動車17と内側駆動車14との噛合外れを防
止すると共に、装置内部に対する防塵、防水効果を高め
ることができ、さらに第4発明のように、サイドカバー
21の外側面21aと、クランクアーム8のボス部8a
との間を封塞する防塵シール24を設ければ、前記した
防塵、防水効果をさらに向上させることができるという
効果が得られる。
Claims (4)
- 【請求項1】 自転車のクランク軸に設けるベルト伝動
装置において、ハンガー部のクランク軸の軸受部に固定
した偏心リングと、この偏心リングの外周に回転自在に
設けた外歯歯車と、この外歯歯車の外周側において、こ
れと同心円状にかつ一体的に形成した外歯付き内側駆動
車と、前記外歯歯車と噛み合うと共にクランクアームの
ボス部に固定した内歯歯車と、内周に前記外歯付き内側
駆動車の外歯歯車と噛み合う内歯歯車を有し、外周に歯
付きベルトと噛合する外歯歯車を有する内接浮動車とを
具備していることを特徴とする自転車用ベルト伝動装
置。 - 【請求項2】 請求項1記載の自転車用ベルト伝動装置
において、外歯歯車と外歯付き内側駆動車をそれぞれ別
体に形成して結合したことを特徴とする自転車用ベルト
伝動装置。 - 【請求項3】 請求項1記載の自転車用ベルト伝動装置
において、歯付きベルトと噛合する内接浮動車の内側
に、外歯付き内側駆動車の内側面とシール部材を介して
重合する側板部を設けると共に、この内接浮動車の外側
に、クランクアームに固定した内歯歯車の外側面とシー
ル部材を介して重合するサイドカバーを設けたことを特
徴とする自転車用ベルト伝動装置。 - 【請求項4】 請求項1記載の自転車用ベルト伝動装置
において、外歯付き内側駆動車の外側に設けたサイドカ
バーの外側面と、クランクアームのボス部との間を封塞
する防塵シールを設けたことを特徴とする自転車用ベル
ト伝動装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00482595A JP3532985B2 (ja) | 1995-01-17 | 1995-01-17 | 自転車用ベルト伝動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00482595A JP3532985B2 (ja) | 1995-01-17 | 1995-01-17 | 自転車用ベルト伝動装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08192786A JPH08192786A (ja) | 1996-07-30 |
JP3532985B2 true JP3532985B2 (ja) | 2004-05-31 |
Family
ID=11594488
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP00482595A Expired - Lifetime JP3532985B2 (ja) | 1995-01-17 | 1995-01-17 | 自転車用ベルト伝動装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3532985B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3760127B2 (ja) * | 2001-11-09 | 2006-03-29 | ホシデン株式会社 | ロボットの関節部支持構造 |
-
1995
- 1995-01-17 JP JP00482595A patent/JP3532985B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH08192786A (ja) | 1996-07-30 |
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