JPH0733064A - 特に自転車のための，歯車比自動無段変更式ベルト駆動装置 - Google Patents
特に自転車のための，歯車比自動無段変更式ベルト駆動装置Info
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- JPH0733064A JPH0733064A JP6139267A JP13926794A JPH0733064A JP H0733064 A JPH0733064 A JP H0733064A JP 6139267 A JP6139267 A JP 6139267A JP 13926794 A JP13926794 A JP 13926794A JP H0733064 A JPH0733064 A JP H0733064A
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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
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- B62M9/04—Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like of changeable ratio
- B62M9/06—Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like of changeable ratio using a single chain, belt, or the like
- B62M9/08—Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like of changeable ratio using a single chain, belt, or the like involving eccentrically- mounted or elliptically-shaped driving or driven wheel; with expansible driving or driven wheel
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- 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
- F16H9/00—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members
- F16H9/02—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion
- F16H9/04—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion using belts, V-belts, or ropes
- F16H9/10—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion using belts, V-belts, or ropes engaging a pulley provided with radially-actuatable elements carrying the belt
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- Transmissions By Endless Flexible Members (AREA)
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- Control Of Transmission Device (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【構成】 有効直径をそれぞれ無段式に変更可能な駆動
ベルトプーリ１及び被動ベルトプーリ２を備えた，特に
自転車のためのベルト駆動装置が，複数の，好ましくは
５つの，周方向で均一にずらされたセグメント５又は６
を，フレーム内で（Ａの周りを）回転可能なブラケツト
３又は４で，同じ半径方向間隔を有して，止め間を回転
可能に支承されている。相隣接したセグメント５１，５
２間に，それぞれ１つのばね８が設けられ，一端が，セ
グメント５１のレバー末端で支えられ，又，他端は，セ
グメント５２に作用する。セグメント６は，２腕レバー
として構成されている。Ｖベルトとかみ合うための有効
面は，インボリユートである。歯車比の変更は，セグメ
ント６の開脚とベルトの緊張を引き起こす。 【効果】 踏力によつて制御されて無段式に変速でき，
逆踏ブレーキ及び／又は多段ハブ変速機構と組合せるこ
とができる。
ベルトプーリ１及び被動ベルトプーリ２を備えた，特に
自転車のためのベルト駆動装置が，複数の，好ましくは
５つの，周方向で均一にずらされたセグメント５又は６
を，フレーム内で（Ａの周りを）回転可能なブラケツト
３又は４で，同じ半径方向間隔を有して，止め間を回転
可能に支承されている。相隣接したセグメント５１，５
２間に，それぞれ１つのばね８が設けられ，一端が，セ
グメント５１のレバー末端で支えられ，又，他端は，セ
グメント５２に作用する。セグメント６は，２腕レバー
として構成されている。Ｖベルトとかみ合うための有効
面は，インボリユートである。歯車比の変更は，セグメ
ント６の開脚とベルトの緊張を引き起こす。 【効果】 踏力によつて制御されて無段式に変速でき，
逆踏ブレーキ及び／又は多段ハブ変速機構と組合せるこ
とができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，特に自転車のための，
歯車比自動無段変更式ベルト駆動装置であつて，有効直
径を変更可能な２つのベルトプーリを備えており，それ
ぞれのベルトプーリが複数の，少なくとも３つの，周方
向で均一にずらされてばねで付勢されたセグメントから
なり，該セグメントが，フレームで回転可能に支承され
た付属のブラケツトで，半径方向内側及び外側の止め間
を移動可能に支承されているものに関する。
歯車比自動無段変更式ベルト駆動装置であつて，有効直
径を変更可能な２つのベルトプーリを備えており，それ
ぞれのベルトプーリが複数の，少なくとも３つの，周方
向で均一にずらされてばねで付勢されたセグメントから
なり，該セグメントが，フレームで回転可能に支承され
た付属のブラケツトで，半径方向内側及び外側の止め間
を移動可能に支承されているものに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の自転車は，通常，チエーン駆動装
置を有する。変速機構として，通常２１以下の固定変速
段を有するチエーン変速機構があり，この場合，チエー
ンは選択的に複数の駆動スプロケツト及び被動スプロケ
ツトの１つに掛けられ，チエーン緊張装置が緩み側のチ
エーンを緊張させる。選択的に，通常３〜７の固定変速
段を有し，チエーン緊張装置を必要としないハブ変速機
構があり，この場合，選択的に変速するために適当な遊
星歯車装置が自転車ハブ内に一体化されている。
置を有する。変速機構として，通常２１以下の固定変速
段を有するチエーン変速機構があり，この場合，チエー
ンは選択的に複数の駆動スプロケツト及び被動スプロケ
ツトの１つに掛けられ，チエーン緊張装置が緩み側のチ
エーンを緊張させる。選択的に，通常３〜７の固定変速
段を有し，チエーン緊張装置を必要としないハブ変速機
構があり，この場合，選択的に変速するために適当な遊
星歯車装置が自転車ハブ内に一体化されている。
【０００３】請求項１の前提部分に記載されたベルト駆
動装置は，ドイツ連邦共和国特許第９３８９６号明細書
により公知である。そこでは，駆動ベルトプーリにも，
被動ベルトプーリにも，セグメントが，半径方向に移動
可能に付属のブラケツトで支承されており，それぞれ渦
巻ばねの力の作用を受けている。２つの渦巻ばねは，互
いに逆向きに巻かれており，それぞれ半径方向外側の巻
きが個々のセグメントに作用して半径方向に開脚させ，
半径方向内側の巻きはブラケツトに掛けられている。走
行抵抗が高まると，ばね力に対して駆動ベルトプーリの
有効直径が縮小し，それに応じて被動ベルトプーリの有
効直径が増大する。
動装置は，ドイツ連邦共和国特許第９３８９６号明細書
により公知である。そこでは，駆動ベルトプーリにも，
被動ベルトプーリにも，セグメントが，半径方向に移動
可能に付属のブラケツトで支承されており，それぞれ渦
巻ばねの力の作用を受けている。２つの渦巻ばねは，互
いに逆向きに巻かれており，それぞれ半径方向外側の巻
きが個々のセグメントに作用して半径方向に開脚させ，
半径方向内側の巻きはブラケツトに掛けられている。走
行抵抗が高まると，ばね力に対して駆動ベルトプーリの
有効直径が縮小し，それに応じて被動ベルトプーリの有
効直径が増大する。
【０００４】この公知のベルト駆動装置は，動力の点で
ベルトとかみ合つていないセグメントを案内するために
付加的円板と，更になお別の，ブラケツトに固定された
円板とを必要とし，この円板に渦巻ばねが掛けられてい
る。所要の部品は，自転車フレーム内で回転可能な従来
通りの星形ブラケツトに容易には固定することができな
い。円板で案内されたセグメントの滑りガイドで，適当
な摩擦損失が現れる。
ベルトとかみ合つていないセグメントを案内するために
付加的円板と，更になお別の，ブラケツトに固定された
円板とを必要とし，この円板に渦巻ばねが掛けられてい
る。所要の部品は，自転車フレーム内で回転可能な従来
通りの星形ブラケツトに容易には固定することができな
い。円板で案内されたセグメントの滑りガイドで，適当
な摩擦損失が現れる。
【０００５】歯車比を自動変更するベルト駆動装置が公
知であり，そこでは，駆動ベルトプーリのセグメントが
フランス共和国特許第１１８８８８９号明細書に従つて
弾性構成されており，緩み側は締付ロールで緊張され
る。ドイツ連邦共和国特許第１２２５１７号明細書によ
れば，ベルトプーリの有効直径を決定するセグメント
は，それぞれ，トグル継手内で内側又は外側に折れ曲が
つたクランクからなり，クランクの２つのレバー端間で
引張ばねが作用する。
知であり，そこでは，駆動ベルトプーリのセグメントが
フランス共和国特許第１１８８８８９号明細書に従つて
弾性構成されており，緩み側は締付ロールで緊張され
る。ドイツ連邦共和国特許第１２２５１７号明細書によ
れば，ベルトプーリの有効直径を決定するセグメント
は，それぞれ，トグル継手内で内側又は外側に折れ曲が
つたクランクからなり，クランクの２つのレバー端間で
引張ばねが作用する。
【０００６】ドイツ連邦共和国特許第６４２６６４号明
細書によつて，揺動可能にブラケツトで支承されたセグ
メントも公知であるが，しかし，この公知のベルト駆動
装置はトルクの上昇によつて歯車比を自動的に変更可能
ではなく，手動で制御されるので，セグメントはばねの
初期応力を受けてはいない。
細書によつて，揺動可能にブラケツトで支承されたセグ
メントも公知であるが，しかし，この公知のベルト駆動
装置はトルクの上昇によつて歯車比を自動的に変更可能
ではなく，手動で制御されるので，セグメントはばねの
初期応力を受けてはいない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】単純かつ頑丈に構成さ
れ，個別部品数ができるだけ少なく，フレーム内で回転
可能な市販の星形ブラケツトに組立てることができる，
特に自転車のための，歯車比を無段式に自動変更する低
摩擦ベルト駆動装置を提供するという課題が解決されね
ばならない。
れ，個別部品数ができるだけ少なく，フレーム内で回転
可能な市販の星形ブラケツトに組立てることができる，
特に自転車のための，歯車比を無段式に自動変更する低
摩擦ベルト駆動装置を提供するという課題が解決されね
ばならない。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この課題は，本発明によ
れば，セグメントが，回転軸線から半径方向で等間隔を
置いて揺動可能に付属のブラケツトで支承されており，
隣接したセグメント間にそれぞれ１つの圧縮ばねが設け
られているという特徴によつて解決される。
れば，セグメントが，回転軸線から半径方向で等間隔を
置いて揺動可能に付属のブラケツトで支承されており，
隣接したセグメント間にそれぞれ１つの圧縮ばねが設け
られているという特徴によつて解決される。
【０００９】つまり，本発明によれば，ベルトプーリの
各セグメントが，揺動可能に，付属のブラケツトの回転
継手内で支承されており，それぞれのセグメントに対し
てばねを介して支えられており，これにより，付加的案
内部品が不要となる。本発明によるセグメントは，市販
の星形ブラケツトに問題なく組立てることができ，この
ブラケツトには，通常，従来の自転車チエーン駆動装置
のスプロケツトが固定され，場合によつては追加的に固
定される。セグメントが回転継手内で移動可能に枢着さ
れているので，摩擦個所はほとんど存在せず，このこと
から，効率が高まり又故障発生率が低下する。各ベルト
プーリは，いわば，単に１つの規格化されていない部
材，つまり個々のセグメントからなり，このセグメント
は，使用する星形ブラケツトに応じて適当な個数が製造
され，取違え不可能にブラケツトで支承される。はね，
軸受ブシユ，ねじ及びベルト自体の残りの個別部品は，
市販の規格部品である。
各セグメントが，揺動可能に，付属のブラケツトの回転
継手内で支承されており，それぞれのセグメントに対し
てばねを介して支えられており，これにより，付加的案
内部品が不要となる。本発明によるセグメントは，市販
の星形ブラケツトに問題なく組立てることができ，この
ブラケツトには，通常，従来の自転車チエーン駆動装置
のスプロケツトが固定され，場合によつては追加的に固
定される。セグメントが回転継手内で移動可能に枢着さ
れているので，摩擦個所はほとんど存在せず，このこと
から，効率が高まり又故障発生率が低下する。各ベルト
プーリは，いわば，単に１つの規格化されていない部
材，つまり個々のセグメントからなり，このセグメント
は，使用する星形ブラケツトに応じて適当な個数が製造
され，取違え不可能にブラケツトで支承される。はね，
軸受ブシユ，ねじ及びベルト自体の残りの個別部品は，
市販の規格部品である。
【００１０】セグメント当たりそれぞれ１つのばねが使
用されることによつて，本発明によるベルト駆動装置
は，例えば，自転車の場合，運転者のさまざまな力事情
に個々に容易に適応させることができる。脚力の強い人
間が駆動装置を運転する場合，踏力が大きくなつてはじ
めて歯車比の変更を開始するために，ばね定数の高いば
ねも，ベルトプーリを分解することなく問題なく使用す
ることができる。
用されることによつて，本発明によるベルト駆動装置
は，例えば，自転車の場合，運転者のさまざまな力事情
に個々に容易に適応させることができる。脚力の強い人
間が駆動装置を運転する場合，踏力が大きくなつてはじ
めて歯車比の変更を開始するために，ばね定数の高いば
ねも，ベルトプーリを分解することなく問題なく使用す
ることができる。
【００１１】本発明の有利な展開では，駆動ベルトプー
リで各セグメントが巣腕レバーとして構成されており，
該レバーは回転方向で前方にある末端がブラケツトの回
転継手内で支承されており，又，回転方向で後方にある
末端は，後続のセグメントのばねを介して，支承部から
間隔を置いてレバー末端間で支えられている。駆動ベル
トプーリの本発明によるこの構成は，セグメント相互の
条件付き依存を可能とし，ベルトの周方向力によつて生
じるような半径方向内向きの法線力がこれらのセグメン
トの１つにのみ作用すれば，その他のすべてのセグメン
ト，特に，その都度ベルトとかみ合つていないセグメン
トを，遠心力又はその他の作用によつても無方向性運動
を生じることのないように案内するのに十分である。無
方向性運動が生じると，本来，振動によつて騒音が発生
することがある。この案内にもかかわらず，各セグメン
トは，変化した法線力によつて有効周面に導入される独
自の揺動運動を実行することができ，こうして，駆動装
置の負荷状態に対応してばね力に対するベルトプーリの
有効直径の変化を調整することができる。
リで各セグメントが巣腕レバーとして構成されており，
該レバーは回転方向で前方にある末端がブラケツトの回
転継手内で支承されており，又，回転方向で後方にある
末端は，後続のセグメントのばねを介して，支承部から
間隔を置いてレバー末端間で支えられている。駆動ベル
トプーリの本発明によるこの構成は，セグメント相互の
条件付き依存を可能とし，ベルトの周方向力によつて生
じるような半径方向内向きの法線力がこれらのセグメン
トの１つにのみ作用すれば，その他のすべてのセグメン
ト，特に，その都度ベルトとかみ合つていないセグメン
トを，遠心力又はその他の作用によつても無方向性運動
を生じることのないように案内するのに十分である。無
方向性運動が生じると，本来，振動によつて騒音が発生
することがある。この案内にもかかわらず，各セグメン
トは，変化した法線力によつて有効周面に導入される独
自の揺動運動を実行することができ，こうして，駆動装
置の負荷状態に対応してばね力に対するベルトプーリの
有効直径の変化を調整することができる。
【００１２】本発明によれば，被動ベルトプーリで各セ
グメントが２腕レバーとして構成されており，該レバー
は，レバー末端間でブラケツトの回転継手内で支承され
ており，かつ，正常状態のとき，即ち，平らな路面を加
速されることなく走行するとき，支承部を通過する半径
方向線を基準に，回転方向で前方に，回転方向で後方よ
りも，短い弓形片をレバーアームとして有しており，支
承部を基準に有効半径が，半径方向に延びた線から両方
の周方向において拡大している。被動ベルトプーリの各
セグメントでレバー比を本発明により設計することで，
周方向力の上昇に対してほぼ比例させて有効直径の開脚
を増加させることが可能となる。優先的回転方向では，
ベルトとかみ合つた長い方のレバーアームが被動ベルト
プーリのセグメントの開脚を引き起こし，回転方向が反
転すると，短い方のレバーアームが同様に作用する。こ
れにより，駆動プーリで開始される歯車比の変更は，ベ
ルトのかみ合いに基づいて被動ベルトプーリに自動的に
伝達され，ベルトは，その都度必要な出力が滑りスリツ
プなしに伝達可能となるまで，自動的に付勢される。
グメントが２腕レバーとして構成されており，該レバー
は，レバー末端間でブラケツトの回転継手内で支承され
ており，かつ，正常状態のとき，即ち，平らな路面を加
速されることなく走行するとき，支承部を通過する半径
方向線を基準に，回転方向で前方に，回転方向で後方よ
りも，短い弓形片をレバーアームとして有しており，支
承部を基準に有効半径が，半径方向に延びた線から両方
の周方向において拡大している。被動ベルトプーリの各
セグメントでレバー比を本発明により設計することで，
周方向力の上昇に対してほぼ比例させて有効直径の開脚
を増加させることが可能となる。優先的回転方向では，
ベルトとかみ合つた長い方のレバーアームが被動ベルト
プーリのセグメントの開脚を引き起こし，回転方向が反
転すると，短い方のレバーアームが同様に作用する。こ
れにより，駆動プーリで開始される歯車比の変更は，ベ
ルトのかみ合いに基づいて被動ベルトプーリに自動的に
伝達され，ベルトは，その都度必要な出力が滑りスリツ
プなしに伝達可能となるまで，自動的に付勢される。
【００１３】それ故に，請求項２，３の特徴を一緒に適
用すると，本発明において元々比較的小さい被動ベルト
プーリは，まつたくばねなしに構成することができる。
用すると，本発明において元々比較的小さい被動ベルト
プーリは，まつたくばねなしに構成することができる。
【００１４】実験で判明したように，駆動ベルトプーリ
又は被動ベルトプーリの各セグメントで，ベルトとかみ
合うように予定された有効面はインボリユートである。
有効面のインボリユート状造形によつて，各負荷範囲に
おいて多角形効果が最小となる。実験で明らかとなつた
ように，全負荷運転のとき，発生する残留効果はベルト
の減衰作用によつて吸収される。
又は被動ベルトプーリの各セグメントで，ベルトとかみ
合うように予定された有効面はインボリユートである。
有効面のインボリユート状造形によつて，各負荷範囲に
おいて多角形効果が最小となる。実験で明らかとなつた
ように，全負荷運転のとき，発生する残留効果はベルト
の減衰作用によつて吸収される。
【００１５】本発明によるベルト駆動装置は，自転車の
場合，逆踏ブレーキと問題なく組合せることができる。
つまり，回転方向が反転すると，被動直径の開脚は多少
小さくなる。これにより，回転方向反転時に駆動プーリ
によつて引き起こされるベルト張力は制動操作のとき付
加的に強まる。
場合，逆踏ブレーキと問題なく組合せることができる。
つまり，回転方向が反転すると，被動直径の開脚は多少
小さくなる。これにより，回転方向反転時に駆動プーリ
によつて引き起こされるベルト張力は制動操作のとき付
加的に強まる。
【００１６】特に有利かつ望ましい展開では，本発明に
よるベルト駆動装置は自転車においてハブ変速機構と組
合せられる。ベルト駆動装置の無段歯車比はハブ変速機
構の変速段スキツプに合わせられ，この場合このスキツ
プの内部で，制御された踏力による歯車比の自動変更が
利用可能である。
よるベルト駆動装置は自転車においてハブ変速機構と組
合せられる。ベルト駆動装置の無段歯車比はハブ変速機
構の変速段スキツプに合わせられ，この場合このスキツ
プの内部で，制御された踏力による歯車比の自動変更が
利用可能である。
【００１７】自転車駆動装置としてのチエーン駆動装置
は，実用上，その欠点（潤滑剤が必要。高価な材料を使
用した場合にのみ構造重量が小さい。歯車比の無段変更
が不可能。）にもかかわらず，しつかり定着した。とい
うのも，チエーン駆動装置をベルト駆動装置に取替える
試みはすべて，これまで，明らかに，従来公知の無段変
速式ベルト駆動装置の効率の低さ又は構造様式の複雑さ
の故に失敗したからである。
は，実用上，その欠点（潤滑剤が必要。高価な材料を使
用した場合にのみ構造重量が小さい。歯車比の無段変更
が不可能。）にもかかわらず，しつかり定着した。とい
うのも，チエーン駆動装置をベルト駆動装置に取替える
試みはすべて，これまで，明らかに，従来公知の無段変
速式ベルト駆動装置の効率の低さ又は構造様式の複雑さ
の故に失敗したからである。
【００１８】要約するなら，本発明は以下の利点を有す
る： ａ）歯車比が無段変更可能であるにもかかわらず，原型
について測定された効率曲線は，部分負荷範囲のとき，
チエーン駆動装置のそれより４％低いだけであり，出力
が高まるとこれに一致した。 ｂ）特定の踏力における加速に関してチエーン駆動装置
を原型と直接比較して測定が行われた。所定の加速時間
後，無段調整可能なベルト駆動装置の終速度は１０％高
く，従つて，この時間内に進んだ路程もやはり約１０％
長かつた。 ｃ）本発明によるベルト駆動装置は，合計３種類の，規
格化されていない新規な部材から構成されているにすぎ
ない。その使用開始に必要なその他すべての小部品及び
ベルト自体は，市販の部品である。 ｄ）本発明によるベルト駆動装置は，チエーン駆動装置
の代わりに，フレーム，ボトムブラケツト軸受又は後輪
支承部等の，それを取り囲む部材の構造を変更すること
なく，有名製造業者の一般的星形ブラケツトに装着可能
であるので，組付けは問題なく生産経過に組込むことが
できる。また，大きな支出を要することなく，チエーン
駆動式自転車に追加的に組付けることがいつでも可能で
ある。 ｅ）本発明によるベルト駆動装置は，逆踏ブレーキ及び
／又はハブ変速機構の構成要素を変更することなく，こ
れらと組合せることができる。 ｆ）さまざまな負荷事情への適応は，いつでも，走行中
でも，ばねを簡単に交換することによつて行うことがで
きる。 ｇ）５つの受容穴を有する従来の星形ブラケツトに本発
明によるベルト駆動装置を組付けると，駆動ベルトプー
リの相連続したセグメント間に，ばね定数の異なるさま
ざまなばねを使用することによつて，両クランクの死点
位置において，例えば卵形スプロケツトにおいて現れる
ような力のピークが下がるという効果を達成することが
できる。
る： ａ）歯車比が無段変更可能であるにもかかわらず，原型
について測定された効率曲線は，部分負荷範囲のとき，
チエーン駆動装置のそれより４％低いだけであり，出力
が高まるとこれに一致した。 ｂ）特定の踏力における加速に関してチエーン駆動装置
を原型と直接比較して測定が行われた。所定の加速時間
後，無段調整可能なベルト駆動装置の終速度は１０％高
く，従つて，この時間内に進んだ路程もやはり約１０％
長かつた。 ｃ）本発明によるベルト駆動装置は，合計３種類の，規
格化されていない新規な部材から構成されているにすぎ
ない。その使用開始に必要なその他すべての小部品及び
ベルト自体は，市販の部品である。 ｄ）本発明によるベルト駆動装置は，チエーン駆動装置
の代わりに，フレーム，ボトムブラケツト軸受又は後輪
支承部等の，それを取り囲む部材の構造を変更すること
なく，有名製造業者の一般的星形ブラケツトに装着可能
であるので，組付けは問題なく生産経過に組込むことが
できる。また，大きな支出を要することなく，チエーン
駆動式自転車に追加的に組付けることがいつでも可能で
ある。 ｅ）本発明によるベルト駆動装置は，逆踏ブレーキ及び
／又はハブ変速機構の構成要素を変更することなく，こ
れらと組合せることができる。 ｆ）さまざまな負荷事情への適応は，いつでも，走行中
でも，ばねを簡単に交換することによつて行うことがで
きる。 ｇ）５つの受容穴を有する従来の星形ブラケツトに本発
明によるベルト駆動装置を組付けると，駆動ベルトプー
リの相連続したセグメント間に，ばね定数の異なるさま
ざまなばねを使用することによつて，両クランクの死点
位置において，例えば卵形スプロケツトにおいて現れる
ような力のピークが下がるという効果を達成することが
できる。
【００１９】
【実施例】以下，図面を参考に，本発明による好ましい
実施例を詳しく説明する。
実施例を詳しく説明する。
【００２０】図１及び図２によれば，駆動ベルトプーリ
１でも，被動ベルトプーリ２でも，それぞれ１つの５腕
星形ブラケツト３又は４が，フレームに固定された軸線
Ａの周りを回転可能に支承されている。駆動ベルトプー
リ１のブラケツト３に，図示しない２つのクランクが相
対向して強固に取付けられている。Ｖは前進走行用回転
方向である。回転軸線Ａを基準に，それぞれのベルトプ
ーリ１又は２に，それぞれ５つの協動するセグメント５
又は６が，それぞれの有効面９でもつて，有効直径を無
段変更可能なベルトプーリ１又は２を形成する。セグメ
ント５又は６は，それぞれのベルトプーリ１又は２で，
回転方向Ｖにある側面が，回転軸線Ａから半径方向に等
間隔を置いて，揺動可能に，付属のブラケツト３又は４
の回転継手７内で支承されている。２つのベルトプーリ
１，２に巻き掛けられているＶベルトは，個々のセグメ
ント５又は６に設けられた相対応したキー溝内に係合す
る。すべてのセグメント５又は６のキー溝は，Ｖベルト
とかみ合うための有効面９としてインボリユートを有す
る。
１でも，被動ベルトプーリ２でも，それぞれ１つの５腕
星形ブラケツト３又は４が，フレームに固定された軸線
Ａの周りを回転可能に支承されている。駆動ベルトプー
リ１のブラケツト３に，図示しない２つのクランクが相
対向して強固に取付けられている。Ｖは前進走行用回転
方向である。回転軸線Ａを基準に，それぞれのベルトプ
ーリ１又は２に，それぞれ５つの協動するセグメント５
又は６が，それぞれの有効面９でもつて，有効直径を無
段変更可能なベルトプーリ１又は２を形成する。セグメ
ント５又は６は，それぞれのベルトプーリ１又は２で，
回転方向Ｖにある側面が，回転軸線Ａから半径方向に等
間隔を置いて，揺動可能に，付属のブラケツト３又は４
の回転継手７内で支承されている。２つのベルトプーリ
１，２に巻き掛けられているＶベルトは，個々のセグメ
ント５又は６に設けられた相対応したキー溝内に係合す
る。すべてのセグメント５又は６のキー溝は，Ｖベルト
とかみ合うための有効面９としてインボリユートを有す
る。
【００２１】駆動ベルトプーリ１のセグメント５はそれ
ぞれ単腕レバー５１として構成されており，該レバーは
回転方向Ｖにおいて前端が回転継手７内で支承されてお
り，後端は圧縮ばね８の力の作用を受けている。圧縮ば
ね８は，後続のセグメント５２で，レバー末端間で，支
承部７から間隔ａを置いて支えられている。半径方向内
方への各セグメント５の揺動角度は，それぞれ後続のセ
グメントに突接することによつて制限されており，他
方，半径方向外方への揺動角度はベルトの初期応力によ
つて制限される。
ぞれ単腕レバー５１として構成されており，該レバーは
回転方向Ｖにおいて前端が回転継手７内で支承されてお
り，後端は圧縮ばね８の力の作用を受けている。圧縮ば
ね８は，後続のセグメント５２で，レバー末端間で，支
承部７から間隔ａを置いて支えられている。半径方向内
方への各セグメント５の揺動角度は，それぞれ後続のセ
グメントに突接することによつて制限されており，他
方，半径方向外方への揺動角度はベルトの初期応力によ
つて制限される。
【００２２】被動ベルトプーリ２のセグメント６は，付
属のブラケツト４で，自由に揺動可能に支承されてお
り，支承部７を基準にそれぞれ２腕レバー６１として構
成されている。セグメントは，回転支点７及び回転軸線
Ａを通過する，図１に符号Ｓで示された線を基準に，回
転方向Ｖで前方に，回転方向Ｖで後方よりも，短い弓形
片を有効レバーアームとして有する。回転支点７を基準
に有効面９の有効半径は，線Ｓに沿つて最短であり，２
つの周方向において増大する。
属のブラケツト４で，自由に揺動可能に支承されてお
り，支承部７を基準にそれぞれ２腕レバー６１として構
成されている。セグメントは，回転支点７及び回転軸線
Ａを通過する，図１に符号Ｓで示された線を基準に，回
転方向Ｖで前方に，回転方向Ｖで後方よりも，短い弓形
片を有効レバーアームとして有する。回転支点７を基準
に有効面９の有効半径は，線Ｓに沿つて最短であり，２
つの周方向において増大する。
【００２３】図１の出発位置は，加速されることなく平
らな路面を正常に走行する場合に相当し，この位置のと
き，法線力Ｎは，張り側Ｚの周方向力Ｕに応じて，駆動
ベルトプーリ１又は被動ベルトプーリ２のセグメント５
１，６２に作用する。駆動ベルトプーリ１では，ちよう
どベルト出口１１とベルト入口１０との間にあるセグメ
ント５２は，回転支点７から間隔ａを置いて作用して法
線力Ｎに対する相手力を吸収するばね８のばね力Ｆａに
よつて，図１に示された位置において，Ｆａから帰結す
る保持力Ｆｂと均衡状態に保たれる。図１では周方向力
Ｕが張り側と緩み側とで同じ大きさであり，つまり駆動
装置が加速を受けていないのではあるが，被動ベルトプ
ーリ２では，ブラケツト４のセグメント６は法線力Ｎの
作用によつて量小可能な有効周面を形成する。
らな路面を正常に走行する場合に相当し，この位置のと
き，法線力Ｎは，張り側Ｚの周方向力Ｕに応じて，駆動
ベルトプーリ１又は被動ベルトプーリ２のセグメント５
１，６２に作用する。駆動ベルトプーリ１では，ちよう
どベルト出口１１とベルト入口１０との間にあるセグメ
ント５２は，回転支点７から間隔ａを置いて作用して法
線力Ｎに対する相手力を吸収するばね８のばね力Ｆａに
よつて，図１に示された位置において，Ｆａから帰結す
る保持力Ｆｂと均衡状態に保たれる。図１では周方向力
Ｕが張り側と緩み側とで同じ大きさであり，つまり駆動
装置が加速を受けていないのではあるが，被動ベルトプ
ーリ２では，ブラケツト４のセグメント６は法線力Ｎの
作用によつて量小可能な有効周面を形成する。
【００２４】図２によれば，駆動ベルトプーリ１のブラ
ケツト３で，強まつたトルクＭが作用することによつ
て，張り側Ｚの周方向力Ｕが，従つて法線力Ｎが増大
し，又，セグメント５が半径方向内側に回転することに
よつてばね力Ｆａも，及びそれから帰結する保持力Ｆｂ
も増大する。軸線Ａの周りで回転Ｖすることによつて，
保持力Ｆｂは逆向きの遠心力Ｆｆが発生する。保持力Ｆ
ｂは，いずれの運転状態でも遠心力Ｆｆよりも大きく，
かみ合つていないセグメント５２の半径方向運動を防止
する。
ケツト３で，強まつたトルクＭが作用することによつ
て，張り側Ｚの周方向力Ｕが，従つて法線力Ｎが増大
し，又，セグメント５が半径方向内側に回転することに
よつてばね力Ｆａも，及びそれから帰結する保持力Ｆｂ
も増大する。軸線Ａの周りで回転Ｖすることによつて，
保持力Ｆｂは逆向きの遠心力Ｆｆが発生する。保持力Ｆ
ｂは，いずれの運転状態でも遠心力Ｆｆよりも大きく，
かみ合つていないセグメント５２の半径方向運動を防止
する。
【００２５】法線力Ｎが強まると，セグメント５が回転
継手７の周りを半径方向内向きに回転する。このことか
ら，駆動プーリ１で有効直径が縮小することになる。こ
れによつて緩み側Ｌでベルトのたわみが発生し，被動プ
ーリ２のセグメント６が回転継手７の周りを回転方向Ｖ
に回転可能となる。この回転は，同様に，張り側Ｚで周
方向力Ｕが高まることによつて引き起こされる。セグメ
ント６が，前述の如く，それぞれ，両周力向で半径が増
大した２腕レバーとして構成されることによつて，ベル
トと摩擦結合した各セグメント６の有効半径が，従つて
被動プーリ２の全有効直径が，自動的に増大する。いま
や，ベルトの摩擦結合式かみ合いは，図２に示されたよ
うに，回転方向Ｖにおいて後方で，各セグメント６の長
い方の弓形片で起き，他方，セグメント６の回転方向Ｖ
において前方にある短い弓形片はそれぞれかみ合いから
外れる。
継手７の周りを半径方向内向きに回転する。このことか
ら，駆動プーリ１で有効直径が縮小することになる。こ
れによつて緩み側Ｌでベルトのたわみが発生し，被動プ
ーリ２のセグメント６が回転継手７の周りを回転方向Ｖ
に回転可能となる。この回転は，同様に，張り側Ｚで周
方向力Ｕが高まることによつて引き起こされる。セグメ
ント６が，前述の如く，それぞれ，両周力向で半径が増
大した２腕レバーとして構成されることによつて，ベル
トと摩擦結合した各セグメント６の有効半径が，従つて
被動プーリ２の全有効直径が，自動的に増大する。いま
や，ベルトの摩擦結合式かみ合いは，図２に示されたよ
うに，回転方向Ｖにおいて後方で，各セグメント６の長
い方の弓形片で起き，他方，セグメント６の回転方向Ｖ
において前方にある短い弓形片はそれぞれかみ合いから
外れる。
【００２６】この開脚によつて，緩み側Ｌの周方向力Ｕ
は，被動ベルトプーリ２のセグメント６の開脚力と駆動
プーリ１のばね力Ｆａとの間で力の均衡が再び成立する
まで高められ，これらの力は両方ともそれぞれ張り側Ｚ
の周方向力Ｕに依存し，かつそれに比例している。
は，被動ベルトプーリ２のセグメント６の開脚力と駆動
プーリ１のばね力Ｆａとの間で力の均衡が再び成立する
まで高められ，これらの力は両方ともそれぞれ張り側Ｚ
の周方向力Ｕに依存し，かつそれに比例している。
【００２７】同様に，駆動ベルトプーリ１のブラケツト
３でトルクＭが低減すると，逆の過程が起きる。
３でトルクＭが低減すると，逆の過程が起きる。
【００２８】逆踏ブレーキングのとき回転方向の反転
（負の回転方向Ｖ）が開始されると，駆動ベルトプーリ
１では，前述の作用に基づいてセグメント５は最大可能
な有効直径を占める。被動プーリ２では，正の回転方向
Ｖの場合と同様に，回転方向Ｖで前方にあつていまや動
力の点でかみ合つたセグメント６の短い部分弓形片に基
づいて，有効直径の開脚が行われる。開脚に必要な力
は，回転支点７を基準に有効半径が僅かに増大するだけ
であるので，この場合小さい。プーリ１，２で回転方向
が反転するとき同時に引き起こされる有効直径の開脚
は，ベルトの量大張力を引き起こし，逆踏ブレーキング
時の滑りを防止する。
（負の回転方向Ｖ）が開始されると，駆動ベルトプーリ
１では，前述の作用に基づいてセグメント５は最大可能
な有効直径を占める。被動プーリ２では，正の回転方向
Ｖの場合と同様に，回転方向Ｖで前方にあつていまや動
力の点でかみ合つたセグメント６の短い部分弓形片に基
づいて，有効直径の開脚が行われる。開脚に必要な力
は，回転支点７を基準に有効半径が僅かに増大するだけ
であるので，この場合小さい。プーリ１，２で回転方向
が反転するとき同時に引き起こされる有効直径の開脚
は，ベルトの量大張力を引き起こし，逆踏ブレーキング
時の滑りを防止する。
【図１】ベルトプーリで最大の歯車比に調整された，本
発明によるベルト駆動装置の図である。
発明によるベルト駆動装置の図である。
【図２】ベルトプーリで最小の歯車比に調整された，本
発明によるベルト駆動装置の図である。
発明によるベルト駆動装置の図である。
１，２ ベルトプーリ ３，４ ブラケツト ５，６ セグメント ７ 回転継手 ８ ばね
Claims (7)
- 【請求項１】 特に自転車のための，歯車比自動無段変
更式ベルト駆動装置であつて，有効直径を変更可能な２
つのベルトプーリ（駆動ベルトプーリ１，被動ベルトプ
ーリ２）を備えており，それぞれのベルトプーリが複数
の，少なくとも３つの，周方向で均一にずらされてばね
（ばね８）で付勢されたセグメント（５又は６）からな
り，該セグメントが，フレーム（軸線Ａ）で回転可能に
支承された付属のブラケツト（３又は４）で，半径方向
内側及び外側の止め間を移動可能に支承されているもの
において，セグメント（５及び６）が，回転軸線（Ａ）
から半径方向に等間隔を置いて揺動可能（回転継手７）
に，付属のブラケツト（３又は４）で支承されており，
隣接したセグメント（５又は６）間にそれぞれ１つの圧
縮ばね（８）が設けられていることを特徴とするベルト
駆動装置。 - 【請求項２】 駆動ベルトプーリ（１）で各セグメント
（５１）が単腕レバーとして構成されており，該レバー
は回転方向（Ｖ）で前方にある末端がブラケツト（３）
の回転継手（７）内で支承されており，又，回転方向
（Ｖ）で後方にある末端は，後続のセグメント（５２）
のばね（８）を介して，支承部（回転継手７）から間隔
（ａ）を置いてレバー末端間で支えられていることを特
徴とする，請求項１に記載のベルト駆動装置。 - 【請求項３】 被動ベルトプーリ（２）で各セグメント
（６１）が２腕レバーとして構成されており，該レバー
は，レバー末端間でブラケツト（４）の回転継手（７）
内で支承されており，かつ，支承部（回転継手７）を通
過する半径方向線（図１のＳ）を基準に，回転方向
（Ｖ）で前方に，回転方向（Ｖ）で後方よりも，短い弓
形片をレバーアームとして有しており，支承部（回転継
手７）を基準に有効半径が，半径方向に延びた線（Ｓ）
から両方の周方向において拡大していることを特徴とす
る，請求項１又は２に記載のベルト駆動装置。 - 【請求項４】 被動ベルトプーリ（２）がばねなしで構
成されていることを特徴とする，請求項２又は３に記載
のベルト駆動装置。 - 【請求項５】 駆動ベルトプーリ（１）又は被動ベルト
プーリ（２）の各セグメント（５及び６）で，ベルトと
かみ合うように予定された有効面（９）がインボリユー
トであることを特徴とする，請求項１ないし５の１つに
記載のベルト駆動装置。 - 【請求項６】 逆踏ブレーキと組合せたことを特徴とす
る，請求項１ないし５の１つに記載の，自転車用ベルト
駆動装置。 - 【請求項７】 ハブ変速機構と組合せたことを特徴とす
る，請求項１ないし６の１つに記載の，自転車用ベルト
駆動装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4318648A DE4318648C1 (de) | 1993-06-04 | 1993-06-04 | Riementrieb mit selbttätiger stufenloser Übersetzungsänderung, insbesondere für Fahrräder |
| DE4318648.3 | 1993-06-04 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0733064A true JPH0733064A (ja) | 1995-02-03 |
Family
ID=6489676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6139267A Pending JPH0733064A (ja) | 1993-06-04 | 1994-05-19 | 特に自転車のための，歯車比自動無段変更式ベルト駆動装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5407395A (ja) |
| JP (1) | JPH0733064A (ja) |
| CN (1) | CN1100051A (ja) |
| DE (1) | DE4318648C1 (ja) |
| IT (1) | IT1269775B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040037778A (ko) * | 2002-10-30 | 2004-05-07 | 현대자동차주식회사 | 알터네이터 |
| JP2007210525A (ja) * | 2006-02-10 | 2007-08-23 | Kooken Medical Kk | 階段避難用坐式降下器具 |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4322382A1 (de) * | 1993-06-29 | 1995-01-12 | Jaroslaw Piotr Warszewski | Stufenlos selbsttätig verstellbarer Fahrradantrieb |
| GB9400416D0 (en) * | 1994-01-11 | 1994-03-09 | Spirig Ernest | Variable ratio drive mechanism |
| US5520583A (en) * | 1994-10-25 | 1996-05-28 | Balingit; Ronald F. | Governor drive pulley |
| DE4441430C1 (de) | 1994-11-22 | 1996-07-11 | Buchheister Ingo | Stufenlos verstellbares Riemengetriebe für Fahrräder oder dgl. |
| CN1147669C (zh) | 1997-06-21 | 2004-04-28 | 丹尼斯·C·欣里希斯 | 流体驱动装置 |
| DE19811491C2 (de) * | 1998-03-17 | 1999-09-23 | Zhaoqi Wang | Zugfahrwerk für Fahrrad |
| US6432009B1 (en) * | 1998-08-06 | 2002-08-13 | Brigham Young University | Continuously variable transmission |
| US6332852B1 (en) | 2000-05-30 | 2001-12-25 | 3561020 Canada Inc. | Variable ratio drive system |
| US6431573B1 (en) | 2000-12-29 | 2002-08-13 | Massachusetts Institute Of Technology | Automatic transmission for a cycle, such as a bicycle, and a cycle having such as transmission |
| DE112005000567T5 (de) * | 2004-04-02 | 2007-02-08 | Litens Automotive Partnership, Woodbridge | Riemenscheibe zur Kompensation von Schwingungen |
| DE102005032255A1 (de) * | 2005-07-11 | 2007-01-18 | Bernhard Pross | Stufenloses, drehmomentabhängiges, mechanisches Automatikgetriebe |
| US8360908B2 (en) * | 2007-11-26 | 2013-01-29 | The Gates Corporation | Expandable pulley |
| US20110230286A1 (en) * | 2010-03-17 | 2011-09-22 | Eli Cohen | Variable Drive Transmission |
| CN102200179B (zh) * | 2010-03-23 | 2014-03-26 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 减速机构 |
| US9222568B2 (en) | 2011-01-05 | 2015-12-29 | Trek Bicycle Corporation | Bicycle power train cogs |
| EP3251940B1 (en) * | 2016-06-03 | 2018-12-19 | ZUMA Innovation, S.L. | Chain-ring set for a power transmission system |
| CN106043587B (zh) * | 2016-08-04 | 2018-10-26 | 夏义捷 | 一种离心自动变速装置 |
| CN113715955B (zh) * | 2021-09-13 | 2023-01-10 | 昆山德钜源运动科技有限公司 | 一种无级变速自行车牙盘 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE122517C (ja) * | ||||
| DE93896C (ja) * | ||||
| US1486590A (en) * | 1924-03-11 | landahl | ||
| CH29857A (de) * | 1904-01-09 | 1904-10-15 | Robert Brauchlin | Riemenscheibe mit veränderbarem Durchmesser |
| DE642664C (de) * | 1935-10-06 | 1937-03-11 | Karl Heidsieck Dipl Ing | Getriebeteil veraenderlichen Durchmessers |
| US2469665A (en) * | 1948-01-17 | 1949-05-10 | Long Ltd E | Radial adjusting sprocket |
| DE1188889B (de) * | 1961-12-23 | 1965-03-11 | Maschf Augsburg Nuernberg Ag | Getriebegehaeuse |
| US3935751A (en) * | 1975-01-06 | 1976-02-03 | Lee Kuang Chang | Centrifugal stepless speed changing device |
| EP0112112A1 (en) * | 1982-12-14 | 1984-06-27 | Michel Deal | Variable ratio transmission |
| FR2632041B1 (fr) * | 1988-05-31 | 1990-08-10 | Electricite De France | Poulie a diametre variable simple ou double et variateurs de vitesse incluant une telle poulie double |
-
1993
- 1993-06-04 DE DE4318648A patent/DE4318648C1/de not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-05-13 IT ITMI940973A patent/IT1269775B/it active IP Right Grant
- 1994-05-19 JP JP6139267A patent/JPH0733064A/ja active Pending
- 1994-05-27 US US08/250,003 patent/US5407395A/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-06-03 CN CN94106919A patent/CN1100051A/zh active Pending
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| KR20040037778A (ko) * | 2002-10-30 | 2004-05-07 | 현대자동차주식회사 | 알터네이터 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT1269775B (it) | 1997-04-15 |
| ITMI940973A0 (it) | 1994-05-13 |
| ITMI940973A1 (it) | 1995-11-13 |
| DE4318648C1 (de) | 1994-07-14 |
| CN1100051A (zh) | 1995-03-15 |
| US5407395A (en) | 1995-04-18 |
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