JPH07285487A - 自転車用ベルト伝動装置 - Google Patents

自転車用ベルト伝動装置

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JPH07285487A
JPH07285487A JP8035994A JP8035994A JPH07285487A JP H07285487 A JPH07285487 A JP H07285487A JP 8035994 A JP8035994 A JP 8035994A JP 8035994 A JP8035994 A JP 8035994A JP H07285487 A JPH07285487 A JP H07285487A
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JP
Japan
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gear
bicycle
eccentric member
crankshaft
external gear
Prior art date
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Pending
Application number
JP8035994A
Other languages
English (en)
Inventor
Sadao Mabuchi
貞雄 馬淵
Toru Fujikura
透 藤倉
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Bridgestone Cycle Co Ltd
Original Assignee
Bridgestone Cycle Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ギヤの耐久性および伝動効率が良く、軽量化
が可能で製造が容易であり、かつ安価にできる自転車用
ベルト伝動装置を提供すること。 【構成】 円板の外周部に内歯歯車17aを形成した円
板体17を自転車のクランク軸5に同心状態で固着す
る。外周に対して偏心した孔18aを有するリング状の
偏心部材18を前記クランク軸5に回転自在に嵌合す
る。この偏心部材18の外周に嵌合すると共に、前記内
歯歯車17aと噛合する外歯歯車23を、この外歯歯車
23と同心状の歯付きプーリ24と一体的に形成し、こ
のギヤ体Gを前記偏心部材18の外周に回転自在に嵌合
すると共に、前記外歯歯車23を前記内歯歯車17aに
噛合させる。クランクアーム8を前記クランク軸5に固
定すると共に、前記歯付きプーリ24に歯付きベルト1
6を掛け渡すようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動張力調整機構を有
する自転車用ベルト伝動装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】自動張力調整機構を有する従来の自転車
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。
【0003】この問題点を解決するために特開昭63−
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。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
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。
【0005】
【課題を解決するための手段】上述の問題点を解決する
ため本発明においては、円板の外周部に内歯歯車を形成
した円板体を自転車のクランク軸に同心状態で固着し、
外周に対して偏心した孔を有するリング状の偏心部材を
前記クランク軸に回転自在に嵌合し、この偏心部材の外
周に嵌合すると共に、前記内歯歯車と噛合する外歯歯車
を、この外歯歯車と同心状の歯付きプーリと一体的に形
成し、このギヤ体を前記偏心部材の外周に回転自在に嵌
合すると共に、前記外歯歯車を前記内歯歯車に噛合さ
せ、クランクアームを前記クランク軸に固定すると共
に、前記歯付きプーリに歯付きベルトを掛け渡すように
して自転車用ベルト伝動装置を構成する。
【0006】また前記した装置の外歯歯車と歯付きプー
リをそれぞれ別体に形成して結合してもよい。
【0007】また前記した装置の円板体の外周にギヤ体
との間をシールする防塵リングを設け、偏心部材の外側
に皿状の防塵キャップを設け、前記ギヤ体に前記防塵キ
ャップとの間をシールする防塵リングを設けてもよい。
【0008】また前記した装置のクランク軸にセレーシ
ョン部を設け、このセレーション部と嵌合する嵌合部を
その内周に有する円筒体に前記円板体を固着すると共
に、この円筒体の外周に前記偏心部材を回転自在に嵌合
してもよい。
【0009】
【作用】上述のように本発明の1番目の発明において
は、クランク軸の外周に直接円板体を固着したので、ク
ランク軸の芯と内歯歯車の芯が一致し易い。又、クラン
クアームと円板体を別体としたので、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内歯歯車を有する円板体の振れは
極めて少ない。従って、ギヤの噛み合いは常に滑らかで
あり、ギヤの耐久性や伝動効率が向上する。
【0010】2番目の発明のように、外歯歯車と歯付き
プーリをそれぞれ別々の材料(たとえば、プーリ部を樹
脂又はアルミ、歯車部を鉄)で成形することができるの
で軽量化が可能である。また外歯歯車と歯付きプーリを
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。
【0011】クランクアームと円板体を分離した構造と
しているので、3番目の発明のように、防塵リング、防
塵キャップを適切な位置に装着できるため、防塵、防水
の効果が大であり、ギヤの耐久性を向上して伝動効率の
低下を防止することができる。
【0012】4番目の発明のように、クランク軸と固定
円筒をスプラインによる嵌合方式とした場合は、組立が
容易になって、その分コストを低下させることができ
る。
【0013】
【実施例】以下、図面について本発明の実施例を説明す
る。図中1(図2参照)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1〜6参
照)はハンガーパイプ、5はクランク軸、6,7(図
4,5参照)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
(図3〜5参照)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。
【0014】また11(図1参照)は後車軸、12は後
輪のハブ、13はこのハブ12に伝動するリヤ歯付きプ
ーリ、14は後車軸11の両側に嵌合した座金、15は
ナット、16は歯付きベルトである。
【0015】図3および図4は、本発明の一実施例を示
すもので、本実施例においては、円板の外周部に内歯歯
車17aを形成した円板体17を中心ねじ孔17bを介
して自転車のクランク軸5のねじ部5aに同心状態に螺
合して固着し、外周に対して偏心した孔18aを有する
リング状の偏心部材18を前記クランク軸5に針状ころ
軸受19を介して回転自在に嵌合する。なお18bは偏
心部材18の外周面に設けた止め輪嵌入用の凹溝、20
は偏心部材18の外側面に頭部を突設した位置決めピン
であり、21は針状ころ軸受19の止め輪で、クランク
軸5の環状溝5bに嵌着するものである。
【0016】また前記偏心部材18の外周に針状ころ軸
受22を介して回転自在に嵌合すると共に、前記内歯歯
車17aと噛合する外歯歯車23を、この外歯歯車23
と同心状の歯付きプーリ24と一体的に形成し、この一
体的に結合したギヤ体Gを前記偏心部材18の外周に前
記針状ころ軸受22を介して回転自在に嵌合すると共
に、前記外歯歯車23を前記内歯歯車17aに噛合させ
る。なお25は前記凹溝18bに嵌入した止め輪であ
る。
【0017】また左右のクランクアーム8を前記クラン
ク軸5の両端の角筒部5cにそれぞれ嵌合して、座金1
0を介してボルト9をねじ込んで固定すると共に、前記
歯付きプーリ24とリヤ歯付きプーリ13に歯付きベル
ト16を掛け渡して自転車用ベルト伝動装置を構成す
る。
【0018】また本発明の2番目の発明としては、図3
に示したように、外歯歯車23と歯付きプーリ24とを
それぞれ別体に形成し、外歯歯車23の軸筒部23a
を、歯付きプーリ24の中心孔24aに嵌合固着して一
体に結合する。
【0019】また本発明の3番目の発明としては、前記
した円板体17の外周にギヤ体24の側壁面24bとの
間をシールする防塵リング26を設け、偏心部材18の
外側に皿状の防塵キャップ27を設け、前記ギヤ体Gの
段部24cに前記防塵キャップ27との間をシールする
防塵リング28を設ける。なお防塵キャップ27は、前
記位置決めピン20と嵌合することによって偏心部材1
8と一体的に回転するようになっている。29は防塵キ
ャップ27とクランク軸5との間をシールするOリング
で、クランク軸5の環状溝5dに嵌着するものである。
【0020】図5および図6は、本発明の4番目の発明
の実施例で、前記符号と同一の符号は同等のものを示し
ている。本実施例においては、前記クランク軸5の偏心
部材18の嵌合部にセレーション部5eを設け、このセ
レーション部5eと嵌合する嵌合部30aをその内周に
有する円筒体30の外周面の一側30bに前記円板体1
7のボス部17cを嵌合して固着すると共に、この円筒
体30の外周30cに前記偏心部材18を針状ころ31
を介して回転自在に嵌合する。なお32は円筒体30の
抜け止めとしてクランク軸5の環状溝5bに嵌着した止
め輪であり、33は円筒体30の外周に嵌着した止め輪
である。
【0021】つぎに上述のように構成した本発明装置の
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2の矢印A方向の回転を与え
ると、クランク軸5に固着した円板体17も矢印Aの方
向に回転するから、内歯歯車17aと噛合している外歯
歯車23も矢印Aの方向に回転する。したがって外歯歯
車23と一体的に結合している歯付きプーリ24も矢印
Aの方向に回転して、歯付きベルト16を矢印Bの方向
へ移動させることによって、図1に示すリヤ歯付きプー
リ13およびハブ12を矢印Cのように回転させて自転
車を走行させる。
【0022】図7および図8は本発明装置による歯付き
ベルトの自動張力調整作用の説明図である。図7に示す
ように、歯付きベルト16に全く力が作用していない場
合、歯付きプーリ24は外歯歯車23と共に、後方のリ
ヤ歯付きプーリ13側に、軽く引き寄せられているの
で、外歯歯車23の中心点O2 は、クランク軸5の中心
点O1 に対して略後方の同一レベル上に位置している。
そして、ペダルを介して歯付きベルト16の上辺に矢印
D(図7参照)方向の張力が作用すると、外歯歯車23
と内歯歯車17aとの噛合点が図7のP1 点から、図8
のP2 点のように、矢印Eの方向に移動する。すなわ
ち、外歯歯車23の中心点O2 が図7の位置から図8に
示す位置に移動する。
【0023】その結果、外歯歯車23は図8に示す水平
距離dだけ前方へ移動するから、外歯歯車23と一体に
形成されている歯付きプーリ24を介して歯付きベルト
16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。
【0024】
【発明の効果】上述のように本発明の1番目の発明にお
いては、クランク軸5の外周に直接円板体17を固着し
たので、クランク軸5の芯と内歯歯車17aの芯が一致
し易い。又、クランクアーム8と円板体17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
内歯歯車17aを有する円板体17の振れは極めて少な
い。従って、ギヤの噛み合いは常に滑らかであり、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。
【0025】2番目の発明のように、外歯歯車23と歯
付きプーリ24をそれぞれ別々の材料(たとえば、プー
リ部を樹脂またはアルミ、歯車部を鉄)で形成すること
ができるので軽量化が可能である。また外歯歯車23と
歯付きプーリ24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。
【0026】クランクアーム8と円板体17を分離した
構造としているので、3番目の発明のように、防塵リン
グ26,28、および防塵キャップ27を適切な位置に
装着できるため、防塵、防水の効果が大であり、これに
よりギヤの耐久性を向上して伝動効率の低下を防止する
ことができる。
【0027】4番目の発明のように、クランク軸5と固
定円筒30をスプラインによる嵌合方式とした場合は、
組立が容易になって、その分コストを低下させることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明装置の外観を示す斜視図である。
【図2】本発明装置の要部の断面図である。
【図3】本発明装置の分解斜視図である。
【図4】本発明装置の断面図である。
【図5】本発明装置の他の実施例を示す断面図である。
【図6】図5の要部の断面図である。
【図7】本発明装置の作用説明図である。
【図8】本発明装置の作用説明図である。
【符号の説明】 1 下パイプ 2 立パイプ 3 チエーンステー 4 ハンガーパイプ 5 クランク軸 5a ねじ部 5b 環状溝 5c 角筒部 5d 環状溝 5e セレーション部 6,7 軸受 8 クランクアーム 9 ボルト 10 座金 11 後車軸 12 後輪のハブ 13 リヤ歯付きプーリ 14 座金 15 ナット 16 歯付きベルト 17 円板体 17a 内歯歯車 17b 中心ねじ孔 17c ボス部 18 偏心部材 18a 偏心した孔 18b 凹溝 19 針状ころ軸受 20 位置決めピン 21 止め輪 22 針状ころ軸受 23 外歯歯車 23a 軸筒部 24 歯付きプーリ 24a 中心孔 G ギヤ体 25 止め輪 26 防塵リング 27 防塵キャップ 28 防塵リング 29 Oリング 30 円筒体 30a 嵌合部 31 針状ころ 32,33 止め輪

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 円板の外周部に内歯歯車を形成した円板
    体を自転車のクランク軸に同心状態で固着し、外周に対
    して偏心した孔を有するリング状の偏心部材を前記クラ
    ンク軸に回転自在に嵌合し、この偏心部材の外周に嵌合
    すると共に、前記内歯歯車と噛合する外歯歯車を、この
    外歯歯車と同心状の歯付きプーリと一体的に形成し、こ
    のギヤ体を前記偏心部材の外周に回転自在に嵌合すると
    共に、前記外歯歯車を前記内歯歯車に噛合させ、クラン
    クアームを前記クランク軸に固定すると共に、前記歯付
    きプーリに歯付きベルトを掛け渡すようにしたことを特
    徴とする自転車用ベルト伝動装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の外歯歯車と歯付きプーリ
    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。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の円板体の外周にギヤ体と
    の間をシールする防塵リングを設け、偏心部材の外側に
    皿状の防塵キャップを設け、前記ギヤ体に前記防塵キャ
    ップとの間をシールする防塵リングを設けたことを特徴
    とする自転車用ベルト伝動装置。
  4. 【請求項4】 請求項1記載のクランク軸にセレーショ
    ン部を設け、このセレーション部と嵌合する嵌合部をそ
    の内周に有する円筒体に前記円板体を固着すると共に、
    この円筒体の外周に前記偏心部材を回転自在に嵌合した
    ことを特徴とする自転車用ベルト伝動装置。
JP8035994A 1994-04-19 1994-04-19 自転車用ベルト伝動装置 Pending JPH07285487A (ja)

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JP8035994A JPH07285487A (ja) 1994-04-19 1994-04-19 自転車用ベルト伝動装置

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JP8035994A JPH07285487A (ja) 1994-04-19 1994-04-19 自転車用ベルト伝動装置

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JPH07285487A true JPH07285487A (ja) 1995-10-31

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104986512A (zh) * 2015-06-25 2015-10-21 大亚科技股份有限公司 滤棒成型机传动系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104986512A (zh) * 2015-06-25 2015-10-21 大亚科技股份有限公司 滤棒成型机传动系统
CN104986512B (zh) * 2015-06-25 2018-03-20 江苏大亚滤嘴材料有限公司 滤棒成型机传动系统

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