JPS62209259A

JPS62209259A - 歯付ベルトのスキツプ防止装置

Info

Publication number: JPS62209259A
Application number: JP4920886A
Authority: JP
Inventors: Mutsuyuki Yamaguchi; 山口　陸幸; Munehiro Terada; 寺田　宗弘
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 1986-03-05
Filing date: 1986-03-05
Publication date: 1987-09-14
Also published as: JPH0137620B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、自転車用等の歯付ベルトのスキップ防止装置
に閃する。

（従来の技術）伝動ベルトに張力を与える方式としては、次のような例
がある。

（１）第６図および第７図に基づいて説明する。

本例は、プーリ５０，５１に掛けられたベルト５２に張
力を与えるために、テンショナー５３にアーム５４をつ
け、バネ５５でアーム５４を引っ張る（第６図参照）、
またはバネ５６でテンショナー５３をベルト５２に押し
付ける（第７図参照）ようにしたものである。

しかしながら、このようにテンショナーを可動にする方
式では、ベルトの伸びを考慮して押し圧を与えるため、
初期において必要以上の張力を加えることにより、ベル
ト寿命の低下をもたらすとともに、軸荷重の増大による
軸受部、シャフトの破損が発生する。したがって、一般
的には歯付ベルトには使用されない。

（ＩＩ）一般的な歯付ベルトには、ベルトに一定の張力
を与えたまま、テンショナーを固定する方式が採られて
いる。該方式では、スキップ（プーリ歯とベルトｍがか
み合わず、ベルト歯がプーリ歯に乗り上げるりＬ象）を
防止するために、常時、ベルトに大きな張力を加える必
要がある。

このため、自転車に採用した場合、（１）一般走行において大きな踏込力を必要とし、ペダ
ルが重く感じられ、自転車に求められる、快適性が阻害
される（Ｈ）クランクシャフトに大きな力がかかるので、クラ
ンクシャツ１−が破損しやすいという問題点があった。

なお、自転車において、チェーンの代りに歯付ベルトを
泪いた例が、サイエンス昭和５６年２月号（発行所・・
・・・・日本経済新聞社）の第４８頁に示されている。

該例では、テンショナーを設けておらず、その代り、固
定されてない大きなプーリ（偏心プーリ）を、クランク
シャフトを介してペダルにつながった駆動ギアにかぶせ
ることで、スキップの問題を解決している。

しかしながら、偏心プーリが巾方向に動くため。

駆動ギアと偏心ギアの間のかみ合い部をシールする必要
があり、また、かみ合い音が発生するという問題点があ
った。

（発明の目的）本発明は、前記従来の問題点に鑑みなされたもので、歯
付ベルトに常時加える張力が小さくて済み、伝動効率を
向上させる一方、急激な負荷変動があった場合は、歯付
ベルトに大きな張力をグえるスキップ防止装置であって
、ギヤを使用しないものを提供することを目的とする。

すなわち、自転車に歯付ベルトを採用した場合について
説明すれば、一般走行時における踏込力を小さくして自
転車の快適な運転を可能にするとともに、シャツ１−の
破損を防止する一方、スキップを確実に防止し、しかも
かみ合い音が発生しないスキップ防止装置を提供するこ
とを目的としている。

（発明の構成）前記目的を達成するために、本発明による歯付ベルトの
スキップ防止装置は、歯付ベルトの背面に２個のプーリ
を接触させ、第一のプーリは駆動プーリ上または従動プ
ーリ上で前記歯付ベルトに接触し、第二のブーりはプー
リスパン間で前記歯付ベルトに接触するとともに、前記
２個のプーリの回転軸をアームによって連結し、該アー
ムをその中間部に設けた支軸を中心として回転自在とし
、前記アーム上において、前記第二のプーリの回転軸を
、前記支軸に関して前記第一のプーリの回転軸と反対側
に位置させ、さらに、前記第二のプーリの回転軸と前記
支軸の距離を、前記第一のプーリの回転軸と前記支軸の
距離よりも長くしたことを特徴としている。

このため、ベルト歯がプーリ歯に乗り上げようとすると
、第二のプーリが歯付ベルトに押し付けられるので、歯
付ベルトに与えられる張力が増加し、スキップが防止さ
れる。

（実施例）本発明を自転車に適用した実施例を、図面に基づいて説
明する。

第１図に示すように、ペダル１に加えられた力は、クラ
ンクシャフト１ａ、駆動ブーＩＪ　２、歯付ベルト３を
経て従動プーリ４に伝達される。第１図において、図面
の左側が自転車の前方に相当し。

ペダル１を踏み込むと、プーリ２，４はともに反時計方
向に回転する。駆動プーリ２、従動プーリ４はともに虞
付プーリであり、直径は駆動プーリ２の方が大きい。

歯付ベルト３のスキップ防止装置５は次のように構成さ
れている。

歯付ベルト３の背面には、２個の平プーリが接触してい
る。そのうちの第一のプーリ６は、従動プーリ４上で歯
付ベルト３に接触している。また。

第二のプーリ７は２プ一リスパン間で歯付ベルト３に接
触している。第二のプーリ７の直径は、第一のプーリ６
よりも大きい。

前記第一のプーリ６の回転軸はアーム８の一端部に、ま
た、第二のプーリ７の回転軸はアーム８の他端部に、そ
れぞれ連結されている。アーム８は、その中間部に設け
られた支軸９を中心として回転自在とされている。

前記アーム８上において、第二のプーリ７の回転軸７ａ
は、支軸９に関して第一のプーリ６の回転軸６ａと反対
側に位置している。そして、第二のプーリ７の回転軸と
支１ＰＩＩ１９の距離Ｑｌは、第一のプーリ６の回転軸
と支軸９の距離Ｑ２よりも長く設定されている。

次に、スキップ防止装置５の作用を説明する。

歯付ベルト３に予め適正な張力を与えておいた状態で、
ペダル１を強く踏み込むと、歯付ベルト３の上側が張り
側、下側がゆるみ側となる。このため、ゆるみ側、特に
従動プーリ４側にて、第２図に示すように、ベルト歯３
ａがプーリ耐４ａに乗り上げて、スキップが発生しそう
になる。すなわち、プーリｆｉｔ４ａの高さをδとする
と、歯付ベルト３は、第一のプーリ６をδだけ押し上げ
ようとし、アーム８に時計方向の回転モーメントを与え
る。したがって、第３図に示すように、第二のプーリ７
は歯付ベルト３側に移動して押し付けられ、同ベルト３
の張力を高める。このようにして、スキップの発生が防
止される。

ここで、第二のブー１７の移動量は、δＸＱ。

／　Ｑ　２となる。したがって、ＱＩがＱ２よりも大き
い程、プーリ７は強く歯付ベルト３に押し付けられるの
で、スキップを防止する効果は大きい。

また、第３図かられかるように、第二のプーリ７の直径
が大きい程、歯付ベルト３とプーリ７の接触部は長くな
るので、の付ベルト３に与えられる張力は大きくなる。

このように、スキップが発生しそうになった場合は、確
実に歯付ベルト３の張力が大きくなるので、歯付ベルト
３に常時与える張力を小さくすることができる。したが
って、一般走行時におけるペダル１の踏込力が小さくて
済むだめ、自転車を快適に運転でき、さらにクランクシ
ャフト１ａにかかる力が小さいため、クランクシャフト
１ａの破損が防止される。また、ギアを使用しないので
、騒音も小さい。

なお、本発明のスキップ防止装置は、自転車用に限らず
、一般的なかみ合い伝動において、急激に負荷変動があ
る場合に適用可能である。そのような例としては、クラ
ッチの断続の切換による負荷変動が挙げられる。

次に、発明者が行ったスキップトルク測定試験の概要お
よびその結果を示す。

第４図に示す試験装置の構成は、第１図に示した実施例
と基本的に同じであり、同じ部材については同一の参照
番号を付して説明する。実施例と異なる点は、本実験装
置では駆動プーリ２にペダルおよびクランクシャフトが
連結されていないこと、および駆動プーリ２が図面の右
側、従動プーリ４が同左側に位置し、駆動プーリ２が反
時計方向に回転するので、歯付ベルト３の上側がゆるみ
側になることを考慮して、スキップ防止装置５が従動プ
ーリ４の上側に設けられていることである。

実験条件をより具体的に示すと、次の通りである。

駆動プーリの歯数：４４従動プーリの歯数＝２４ベルト幅：１０ｎｎベルト長さ＝８４８１１Ｉ１１ベルトの５ＴＰＤ歯型：Ｓ８Ｍ第一のプーリの直径：２０ｍ第二のプーリの直径＝６ｏｎ堕ｍｓ　＝１００ｒ１１ｓ：　ｎｚ　２０ｍｍ以上のよう
な条件の下で、歯付ベルト３の初張力とスキップ１−ル
クの関係を調べた結果を、第５図の実線Ａで示す。また
、スキップ防止装置５を取り外し、その他は同一の条件
の下で、同様の関係を調べた結果を、第５図の実線Ｂで
示す。

第５図から明らかなように、スキップ防止装置５を設け
た場合は、初張力が低い状態でのスキップトルクの低下
がゆるやかになる。初張力が１０ｋｇｆのときを例にと
ると、スキップ防止装置５を設けることにより、スキッ
プトルクを、スキップ防止袋ｒ１１５を設けない場合よ
り５０％以上も高めることができる。

（効果）本発明の歯付ベルトのスキップ防止装置によれば、（イ）歯付ベルトに常時加える張力が小さくて済むので
、伝動効率が向上する。

（ＣＩ）急激な負荷変動があった場合は、歯付ベルトに
大きな張力が与えられるので、スキップが確実に防止さ
れる。

（ハ）ギアを使用しないので、Ｓｌｉ！：が小さいとい
う優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による面付ベルトのスキップ防止装置の
一実施例を示す正面図、第２図および第３図は同実施例
の作動説明図、第４図はスキップトルク測定試験装置の
概要を示す正面図、第５図は初張力対スキップトルクの
関係を示す特性図、第６図および第７図は従来のテンシ
ョナーを示す正面図である。２・・・・・・駆動プーリ、３・・・・・・歯付ベルト
、４・・・・・・従動プーリ、５・・・・・・スキップ
防止装置、６・・・・・・第一のプーリ、７・・・・・
・第二のプーリ、８・・・・・・アーム、９・・・・・
・支軸。蔓１図る３図第６図も７図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）歯付ベルトの背面に２個のプーリを接触させ、第
一のプーリは駆動プーリ上または従動プーリ上で前記歯
付ベルトに接触し、第二のプーリはプーリスパン間で前
記歯付ベルトに接触するとともに、前記２個のプーリの
回転軸をアームによって連結し、該アームをその中間部
に設けた支軸を中心として回転自在とし、前記アーム上
において、前記第二のプーリの回転軸を、前記支軸に関
して前記第一のプーリの回転軸と反対側に位置させ、さ
らに、前記第二のプーリの回転軸と前記支軸の距離を、
前記第一のプーリの回転軸と前記支軸の距離よりも長く
したことを特徴とする歯付ベルトのスキップ防止装置。