JPH0340714Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

この考案は、ベルト駆動式自転車に関し、ベル
トが伸びることに起因して後ギヤのベルト進入部
においてベルトが後ギヤから離間することを回避
し、ベルトの歯飛び現象を防止しうるように改良
されたものに関する。

【従来の技術およびその問題点】

最近、チエーン駆動機構にかわつてベルト駆動
機構を備えた自転車が普及しつつある。この種の
自転車は、通常、芯材を内包したゴム製の歯付き
無端ベルトと、このベルトが懸回される前ギヤ、
および、後ギヤとを有している。この場合、前後
ギヤは、その歯幅がベルト幅に対応して設定され
ており、また、その両側には、ベルトの脱落を防
止するためのフランジが設けられている。上記ベ
ルトの歯の形態は、前後ギヤの歯の形状に応じて
設定され、また、自転車の種類によつては、上記
後ギヤとしてフリーホイールが採用される。 そして、ペダルからの駆動力が前ギヤに伝達さ
れ、ベルトの回転により後ギヤが回転させられ
る。 ところで、上述したように上記自転車における
ベルトはゴム製であるため、ペダルに急激な踏力
が作用すると後ギヤの上端から前ギヤの上端の間
を走行する部分に強大な張力が作用してこの部位
に伸びが生じてしまう。そうすると、無端ベルト
全体の長さに変化が生じ、前ギヤの下端から後ギ
ヤの下端にいたる間を走行する部位に弛みが生じ
るのであるが、さらに次のような現象により後ギ
ヤにおいて歯飛び現象を惹起する。すなわち、後
ギヤの上端から前ギヤの上端にいたる間に作用す
る強大な張力に影響が、前後各ギヤにおいて巻き
掛かつている部分に影響を及ぼし、後ギヤについ
ていえば、上記の強大な張力の影響より、後ギヤ
に巻き掛かつているベルト部分を上方に向けて引
つ張り上げようとする力が作用し、そのために、
後ギヤへの進入部分において、通常のベルト懸回
状態に比較して、ベルトが後ギヤから浮き上がつ
てしまう。そして、いつたん後ギヤへ巻き掛かろ
うとする部位において上述のような浮き上がり現
象が起こつてしまうと、この浮き上がり現象が瞬
時にして後ギヤに巻き掛かつている部分全体に及
び、結局、後ギヤに対する歯付きベルトの歯飛び
現象が起こつてしまうのである。なお、前ギヤに
ついては、ベルトが巻き掛かつている円周長さが
後ギヤのそれよりも多いこと、および前ギヤへの
進入部分には強力な張力が作用することから後ギ
ヤにおけるような歯飛び現象が起こり得ない。 この考案は、上記の知見のもとで考え出された
ものであつて、ペダルに対して強大な駆動力を作
用させた場合においても、従来のように、後ギヤ
において歯飛び現象が起こることがないようにす
ることをその課題とする。

【問題を解決するための手段】

上記の課題を解決するため、この考案では、次
の技術的手段を採用している。 すなわち、この考案は、前ギヤと後ギヤ間に歯
付き無端ベルトを懸回してなるベルト駆動式自転
車において、 後ギヤに懸回されるベルトにおける、後ギヤの
進入部から後ギヤに巻き掛かる部位にかけての外
側面に位置するローラ支持部をもつブラケツトを
車体に固定し、上記ローラ支持部に、上記進入部
から後ギヤに所定長さ巻き掛かつた部位におい
て、ベルトの外面に対してわずかに離れて位置す
るローラを転動可能に支持したことを特徴として
いる。

【考案の作用および効果】

本願考案においては、後ギヤに懸回されるベル
トにおける、後ギヤへの進入部から所定長さ後ギ
ヤに巻き掛かつた部位において、ベルトの外面に
対してわずかに離れて位置するローラを転動可能
に支持している。したがつて、通常の走行状態に
おいて、前ギヤの下端から後ギヤの下端にいたる
間を走行するベルトに弛みを生じていない状態に
おいては、上記ローラは、何らベルトに接触する
ことはなく、ベルト走行に無為な摩擦力を与える
ことはない。 一方、ペダルに強大な踏力が作用し、後ギヤの
上端から前ギヤの上端にいたる間を走行するベル
トの部位に強大な張力が作用する場合、この強大
な張力の影響により、後ギヤに巻き掛かるベルト
には、その後ギヤへの進入部ないしは後ギヤに巻
き掛かろうとする部位が、後ギヤから引き剥がさ
れようとする。しかしながら、本願考案において
は、上記のようにして、ベルトの後ギヤへの進入
部から後ギヤへ所定量巻き掛かつた部位の外面に
対してわずかに離れて位置するローラが、実際に
ベルトがその後ギヤへの進入部から後ギヤの回転
に伴つて後ギヤから離れようとする挙動を強制的
に阻止する。 しかも、上記ローラは、転動しながらベルトの
外側面に接触しつつ、上記のような後ギヤからの
浮き上がりを阻止するので、このときの抵抗も極
めて少なく、走行上何らの支障も生じない。 このように、本願考案は、ベルト駆動式自転車
における、強大な踏力作用時での歯飛び現象のメ
カニズムに関する知見に基づき、簡単な構成によ
つて、上述のような歯飛び現象を効果的に防止す
ることができたのである。

【実施例の説明】

以下、この考案の実施例を図面を参照して具体
的に説明する。 まず、第一の実施例を第１図ないし第４図によ
り詳説する。 本例におけるベルト駆動式自転車１は、前ギヤ
２と、後ギヤ３、これら両ギヤ２，３に懸回され
る歯付き無端ベルト４を備えている。 上記前ギヤ２は、ペダル５からの回転力を上記
ベルト４に伝達するようになつており、上記後ギ
ヤ３と協働して上記ベルト４を回転させるように
なつている。 一方、後ギヤ３におけるベルト進入部（ベルト
の歯のピツチラインと、後ギヤ３のピツチ円直径
とが接する点）ないしこれより所定量回転方向に
進んだ部位においてベルト４の外面４ａ側に位置
する曲板状のローラ支持部６をもつブラケツト７
が車体８に固定されており、さらに、上記ローラ
支持部６に、ベルト４における上記ベルト進入部
３ａから所定量後ギヤの回転方向に進んだ部位に
おける外面４ａに対してわずかにはなれて位置す
る２個の円筒状ローラ９，９がローラ支持部６の
長手方向に所定間隔をおいて転動可能に支持され
ている。 すなわち、上記ブラケツト７は、上記ベルト４
側に位置させられる肉薄状の第一曲板１０、およ
び、この第一曲板１０に重ねられ、かつこれに比
してある程度肉厚状とされた第二曲板１１からな
るローラ支持部６と、これの長手方向における一
端部においてその一側から連成され上記ベルト４
ないし後ギヤ３の一側方を通り、かつ車体８に固
定された本体部１２とを備える。この本体部１２
の先端部には、車体８を貫通し、かつナツト１３
が螺締されるべきハブ１４の先端ねじ部１４ａに
嵌合する嵌合穴１５が形成されている。すなわ
ち、通常状態において、上記ローラ９は、上記ベ
ルト４に対して離間姿勢に保持される一方、上記
ベルト４が後ギヤに対して、そのベルト進入部付
近から離間しようとするときにのみ、その外面４
ａに接触するようにされている。 この場合、上記ローラ９の上記ベルト外面４ａ
に対する離間間隔は、上記ブラケツト７の本体部
１２の長手方向寸法を変えることにより設定され
るのであるが、その他に、たとえば、上記嵌合穴
１５を上記本体部１２の長手方向においてある程
度の遊びを有するように略長穴状に形成し、その
離間間隔を調節できるようにしてもよい。なお、
上記ローラ９は、後ギヤ５に対して巻き掛かつて
いる部位のベルト４の外面に対してわずかに離れ
て位置させるのであるから、通常の状態において
この間隔を極めて小さく設定することも可能であ
るし、実際のところ、ほとんど間隔がない程度に
位置させることも可能である。 さらに、上記ローラ９は、互いに重ね合わされ
た上記２枚の曲板１０，１１にそれぞれ形成され
た透孔１６，１７に嵌合させられることにより、
転動可能に支持されている。すなわち、第４図に
示すように、上記透孔１６は、第一曲板１０の内
面１０ａ側の内径がその外面１０ｂ側の内径より
も小さく設定される一方、上記透孔１７は、第二
曲板１１の外面１１ａ側の内径がその内面１１ｂ
側の内径よりも小さく設定され、上記ローラ９
は、嵌合状態において、上記透孔１６ないし１７
内に回動可能、かつ脱落不能に支持される。 なお、上記各ローラ９間の間隔は、上記ベルト
４の弛みが効果的に是正され、ベルト４側の歯列
と後ギヤ３側の歯列との噛み合いがうまく行われ
るようにするため、第２図に示すように上記各ロ
ーラ９の少なくとも一方が常時、ベルト外面４ａ
におけるその歯底部４ｂに対応する部位４ｃに接
触するように設定することが望ましい。この場
合、たとえば、上記各ローラ９の間隔を上記ベル
ト４の歯列のピツチ寸法の1.5倍に設定すると、
ベルト４の回転に関係なくいずれかのローラ９が
弛んだベルト４の外面４ａにおけるその歯底部４
ｂに対応する部位４ｃに常時接触することにな
り、好都合である。 なお、本例においては、上記後ギヤ３としてフ
リーホイールが採用されており、このフリーホイ
ール１８は、図示しない後車輪のハブ１４に固定
される中子１９と、この中子１９に複数個の鋼球
２０を介して相対回転可能に支持されたスプロケ
ツト２１と、上記中子１９と上記スプロケツト２
１との間に設けられた一方向クラツチ機構２２と
を備えている。 この場合、中子１９に対してスプロケツト２１
を相対回転可能とするためのベアリング部２３
は、ハブ寄りの端部において中子１９の外周に形
成した球受面１９ａとスプロケツト２１の内周に
形成した球受面２１ａとの間に上記複数個の鋼球
２０を転動可能に介装してなる第一ベアリング部
２４と、その反対側の端部においてねじ蓋２５の
外周に形成した球受面２５ａとスプロケツト２１
の内周に形成した球受面２１ｂとの間に同じく複
数個の鋼球２０を転動可能に介装してなる第二ベ
アリング部２６とにより構成される。 また、上記一方向クラツチ機構２２は、上記中
子１９の中間部外周に起伏揺動可能に半埋設され
たラチエツト爪２７と、これに対向するスプロケ
ツト２１の内周に形成されたラチエツト歯２８と
によつて構成される。 さらに、上記自転車１には、ベルト４の張り具
合を調節するためのチエーン引き機構２９が備え
付けられており、図示例において、３０はチエー
ン引きボルト、３１はチエーン引き座金、３２は
チエーン引きナツトをそれぞれ示す。 上記の構成において、その作用を第２図により
説明する。 ペダル５に対して強大な踏力を作用させると、
前ギヤ２と後ギヤ３との間に懸回されるベルト４
には、その後ギヤ３の上部から前ギヤ２の上部に
いたる間を走行する部位に、強力な張力が作用す
る。そしてこの強力な張力は、後ギヤ３に巻き掛
かつている部位にも影響を及ぼし、これにより、
ベルト４における後ギヤへの進入部が、後ギヤか
ら引き剥がされようとする。このことは、後ギヤ
への進入部ないしは後ギヤに対して既に巻き掛か
つている部位において、ベルト４が後ギヤ３から
浮き上がろうとすることを意味するが、本願考案
においては、このようなベルトの後ギヤに対する
浮き上がり挙動がローラ９によつて効果的に阻止
される。 従来技術の項においても述べたが、いつたん後
ギヤ３への進入部ないしはそれより後ギヤの回転
方向に進んだ部位においてベルト４が後ギヤから
浮き上がり現象を起こしてしまうと、瞬時にして
このような浮き上がり現象が上述のごとく強力に
作用している張力の影響によつて後ギヤ３に対し
て巻き掛かつている部位全体に波及し、いわゆる
ベルトの歯飛び現象を引き起こしてしまうのであ
るが、本願考案によれば、このような歯飛び現象
にまで波及する原始的な現象であるところの、後
ギヤへの進入部ないしはそれよりやや進んだ部位
でのベルトの浮き上がり現象を完全に阻止してい
ることから、上記のような歯飛び現象は起こり得
ないのである。 なお、第５図に示す第二の実施例のように、上
記自転車１は、上記ローラ支持部６を一枚の板で
構成し、かつその長手方向に沿つてその両側にフ
ランジ６ａ，６ａを形成する一方、上記ローラ９
の両端にガイドピン９ｂを設け、このガイドピン
９ｂを上記フランジ６ａに回動可能に支持させ、
上記ローラ９を上記ローラ支持部６に枢支させる
ようにして構成してもよい。 そうすれば、上記ベルト外面４ａと上記ローラ
９との間に生ずる摩擦抵抗をより効果的に減ずる
ことができる。 もちろん、この考案の範囲は、上記実施例に限
定されない。 たとえば、上記実施例におけるローラ９の個数
および各ローラ９間の間隔は、上記ベルト４の歯
列のピツチ寸法に応じてベルト４の後ギヤ３から
の離間を効果的に阻止しうるように設定されるも
のである。 また、上記ブラケツト７およびローラ９の形態
も、特に図示例のものに限定されず、たとえば、
上記ローラ９としては球状のものを採用してもよ
い。 なお、上記の自転車１は、本考案の範囲内にお
いて、その他、種々、設計変更可能であることは
いうまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の第一実施例を示す正面図、
第２図はその要部の拡大断面図、第３図は第２図
の−線に沿う断面図、第４図は第３図の−
線に沿う拡大断面図、第５図はこの考案の第二
実施例を示す断面図である。 １……ベルト駆動式自転車、２……前ギヤ、３
……後ギヤ、３ａ……ベルト進入部、４……歯付
き無端ベルト、４ａ……ベルト外面、６……ロー
ラ支持部、７……ブラケツト、８……車体、９…
…ローラ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 前ギヤと後ギヤ間に歯付き無端ベルトを懸回し
   てなるベルト駆動式自転車において、 後ギヤに懸回されるベルトにおける、後ギヤへ
   の進入部から後ギヤに巻き掛かる部位にかけての
   外側面に位置するローラ支持部をもつブラケツト
   を車体に固定し、上記ローラ支持部に、上記進入
   部から後ギヤに所定長さ巻き掛かつた部位におい
   て、ベルトの外面に対してわずかにはなれて位置
   するローラを転動可能に支持したことを特徴とす
   る、ベルト駆動式自転車。