JP4048536B2 - 自転車用自動張力調整機構付きベルト動力伝達装置 - Google Patents
自転車用自動張力調整機構付きベルト動力伝達装置 Download PDFInfo
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Description
【発明が属する技術分野】
この発明は、クランクに係る踏み力にしたがってベルトの張力を自動的に調整する自転車用自動張力調整機構付きベルト動力伝達装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、本特許出願人は、特公平７−５４１３６号公報に掲載されるように、クランクに係る踏み力にしたがってベルトの張力を自動的に調整する自動張力調整機構付きベルト動力伝達装置を提案している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本特許出願人が提案した前記特公平７−５４１３６号公報は、図１１に示すように、外周端面に無端状の外歯４を有する環状従動輪３１と、該環状従動輪３１の内径より小径であって上記環状従動輪３１の内周側に位置するところの中心に駆動軸３６を一体に有する駆動ディスク３５と、上記環状従動輪３１の両側面において中心に駆動ディスク３５の駆動軸３６を貫通させる窓３９、３９を有すると共に、環状従動輪３１の両側面を覆うべく環状従動輪３１に一体に取付けられる両側面板３８、３８と、さらに、その両側板３８、３８の外側の側板カバー４１、４１と、前記環状従動輪３１と動力被伝達プーリー（図示しない）間に巻回された歯付きベルト（図示しない）から構成され、前記駆動ディスク３５には駆動軸３６を中心に等間隔であって、しかも側面方向に突設した複数のブッシュ３７、３７を有すると共に、両側面板３８、３８には、その中心から等距離であって、前記駆動ディスク３５の両側面に突設した各ブッシュ３７、３７に対応する位置に、該ブッシュ３７、３７の径より大きい内径のブッシュ窓４０、４０を設け、前記ブッシュ３７、３７を遊嵌させた状態にて駆動ディスク３５を環状従動輪３１の内周側に遊嵌させたことを特徴とするベルト式動力伝達装置にあったから左右に均等にバランスして、優れた伝動特性を奏するが、構造が複雑で、構成部品数が多くコスト高を免れなかった。
【０００４】
この発明は、かかる構造の複雑性を解消し、コストの大幅な低減を図り、ベルトドライブ装置が本来的に持つ特性である、メンテナンスのフリー性と、静粛性と、軽快な伝動性等の数々の特性を発揮させ、かつ優れたデザイン性の外観の装置を提供することを目的になされたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
クランクディスクと、そのクランクディスクに遊嵌すると共に、係合支架されるクランクプーリー本体とその蓋体の被動部とからなる自転車用自動張力調整機構付きベルト動力伝達装置であって、前記クランクディスクは、クランクディスク本体と、その側面に一体に固着するクランクアームから形成し、前記クランクディスク本体は、クランクアームの取付面と反対面に、クランクアームの固着部軸心と同心円に、かつ相互に等間隔に円周列駆動ピンが所要本数突設され、前記被動部のクランクプーリー本体は、円周基板部を一側面に形成し、その外径縁を一方の外止リム部に形成すると共に、その内面側に歯付きベルトを噛合する歯部に、その歯部より内径側に前記クランクディスクの円周列駆動ピンに対応する数の遊嵌受け孔を形成する軸受筒部と、蓋体との本体取付孔を形成する支持筒部を隆起して設け、円周基板部の中心にクランク軸を遊嵌する本体クランク軸遊嵌孔を備え、前記被動部の蓋体は、クランクプーリー本体の内面に密接重合可能に形成し、前記クランクプーリー本体の本体取付孔と一致する同一円周上に対応して蓋体角孔取付孔を形成配列し、その各蓋体角孔取付孔の外端には、受座を夫々形成し、取付ボルトの頭部の裏面に形成した角根部を蓋部角孔取付孔に嵌合挿通し、その夫々の先端を前記クランクプーリー本体の本体取付孔に挿通した後、本体取付孔に連通するナット孔に夫々到達し、該ナット孔の部分でナットを夫々螺合して両側より締め付け、クランクプーリー本体と蓋体とを一体に構成し、前記被動部の蓋体は、各蓋体角孔取付孔との間の外面を、中心の蓋部クランク軸遊嵌孔から外径縁へ逆三角型に隆起する隆起飾部を放射状に形成し、前記蓋体の内面に、各蓋体角孔取付孔を延長して同一軸心の軸受孔とする位置合せボスを夫々突出形成し、また、前記クランクプーリー本体の内面に、各取付孔の入口に、該取付孔より大径であって、前記位置合せボスと適合する孔径のボス嵌入孔を所要深さ同心に開孔して夫々形成し、クランクプーリー本体と蓋体の重合時に互いに位置合せボスとボス嵌入孔を嵌合して両者の軸線を一致するように構成してなる自転車用自動張力調整機構付きベルト動力伝達装置にある。
【０００６】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態としての自転車用自動張力調整機構付ベルト動力伝達装置は、クランクディスク２と、そのクランクディスク２に遊嵌すると共に、係合支架されるクランクプーリー本体３ａとその蓋体３ｂの被動部３とから構成されるものであって、前記クランクディスク２は、クランクディスク本体２ａと、その側面に一体に固着するクランクアーム２ｂから形成し、前記クランクディスク本体２ａは、クランクアーム２ｂの取付面と反対面に、クランクアーム２ｂの固着部軸心と同心円に、かつ相互に等間隔に円周列駆動ピン４が所要本数突設され、前記被動部３のクランクプーリー本体３ａは、円周基板部３ａ１を一側面に形成し、その外径縁を一方の外止リム部７に形成すると共に、その内面側に歯付きベルト８を噛合する歯部９に、その歯部９より内径側に前記クランクディスク２の円周列駆動ピン４に対応する数の遊嵌受け孔１０を形成する軸受筒部１１と、蓋体３ｂとの本体取付孔１２を形成する支持筒部１３を隆起して設け、円周基板部３ａ１の中心にクランク軸１４を遊嵌する本体クランク軸遊嵌孔１５を備え、前記被動部３の蓋体３ｂは、クランクプーリー本体３ａの内面に密接重合可能に形成し、また、前記クランクプーリー本体３ａの本体取付孔１２と一致する同一円周上に対応して蓋体角孔取付孔１８を形成配列し、その各蓋体角孔取付孔１８の外端には、受座１９を夫々形成し、取付ボルト２０の頭部の裏面に形成した角根部２０ａ１を蓋部角孔取付孔１８に嵌合挿通し、その夫々の先端を前記クランクプーリー本体３ａの本体取付孔１２に挿通した後、本体取付孔１２に連通するナット孔１２１ａに夫々到達し、該ナット孔１２ａの部分でナット２１を夫々螺合して両側より締め付け、クランクプーリー本体３ａと蓋体３ｂとを一体に構成し、前記被動部の蓋体３ｂは、各蓋体角孔取付孔１８との間の外面を、中心の蓋部クランク軸遊嵌孔２３から外径縁へ逆三角型に隆起する隆起飾部２４を放射状に形成し、前記蓋体３ｂの内面に、各蓋体角孔取付孔１８を延長して同一軸心の軸受孔とする位置合せボス１８ａを夫々突出形成し、また、前記クランクプーリー本体３ａの内面に、各取付孔１２の入口に、該取付孔１２より大径であって、前記位置合せボス１８ａと適合する孔径のボス嵌入孔１２ｂを所要深さ同心に開孔して夫々形成し、クランクプーリー本体３ａと蓋体３ｂの重合時に互いに位置合せボス１８ａとボス嵌入孔１２ｂを嵌合して両者の軸線を一致するように構成してなる自転車用自動張力調整機構付きベルト動力伝達装置。
【０００７】
【実施例】
以下、この発明の自転車用自動張力調整機構付きベルト動力伝達装置を実施の一例である図面により説明すると、図面に示す自転車用自動張力調整機構付きベルト動力伝達装置１（以下、単にベルト動力伝達装置１という）は、クランクディスク２と、そのクランクディスク２に遊嵌すると共に、係合支架されるクランクプーリー本体３ａとその蓋体３ｂの被動部３から構成されるものである。
【０００８】
前記クランクディスク２は、図６に示すように、クランクディスク本体２ａと、その側面に一体に固着するクランクアーム２ｂから形成し、クランクディスク本体２ａは、クランクアーム２ｂの取付面と反対面に、クランクアーム２ｂの固着部軸心と同心円に、かつ相互に等間隔に円周列駆動ピン４が所要本数、実施例では６本が突設されてなるものである。実施例では、各円周列駆動ピン４にカラー５が装嵌される。各円周列駆動ピン４の基端４ａに前記カラー５より僅かに大径の弾性リング６が、さらに、装嵌されてもよいものである。
【０００９】
前記クランクプーリー本体３ａは、図７−ａに示すように、円周基板部３ａ１を一側面に形成し、その外径縁を一方の外止リム部７に形成すると共に、その内面側に歯付きベルト８を噛合する歯部９に、その歯部９より内径側に前記クランクディスク２の円周列駆動ピン４に対応する数の遊嵌受け孔１０を形成する軸受筒部１１と、蓋体３ｂとの本体取付孔１２を形成する支持筒部１３を隆起して設け、円周基板部３ａ１の中心にクランク軸１４を遊嵌する本体クランク軸遊嵌孔１５を備えてなるものである。このクランクプーリー本体３ａの実施例は、合成樹脂材により成型している。図７−ｂに示すように、金属製のブッシュ１６を前記各軸受筒部１１にインサートして全体を成型し、その内径面を遊嵌受け孔１０に設けてもよいものである。勿論、ブッシュは、金属製に限定するものでない。また、成型素材によっては、ブッシュを必要としないこともある。
【００１０】
前記蓋体３ｂは、この実施例では、同じく、合成樹脂材により成形し、図８に示すように、円周外縁を他方の外止リム部１７に形成し、その内径内面を前記クランクプーリー本体３ａの内面に密接重合可能に形成し、また、前記クランクプーリー本体３ａの本体取付孔１２と一致する同一円周上に対応して蓋体角孔取付孔１８を形成して配列し、また、その各蓋体角孔取付孔１８の外端には、受座１９を夫々形成し、取付ボルト２０の頭部２０ａの裏面に形成した角根部２０ａ１を蓋部角孔取付孔１８に嵌合挿通し、その夫々の先端を前記クランクプーリー本体３ａの本体取付孔１２に挿通した後、本体取付孔１２に連通するナット孔１２ａに夫々到達し、該ナット孔１２ａの部分でナット２１を夫々螺合して両側より締め付け、クランクプーリー本体３ａと蓋体３ｂとを一体構成するものである。予め、前記クランクディスク２の円周列駆動ピン４を前記クランクプーリー本体３ａの遊嵌受け孔１０に遊嵌、係合し、かつ、クランクアーム２ｂを蓋体クランク軸遊嵌孔２３から外に配して後、前記のように、クランクプーリー本体３ａと蓋体３ｂを取付ボルト２０により締め付け、クランク軸１４と一体になるクランクアーム２ｂに全体が遊嵌受け孔１０のクリアランスの範囲内で張力を調整自在に支架してなるものである。
【００１１】
前記取付ボルト２０には、頭部２０ａの外径より大径のワッシャ２２を嵌合し、蓋体３ｂの外面を取付ボルト２０の頭部２０ａの湾曲面とワッシャ２２の平坦面により二重に反射して施飾することができる。
【００１２】
蓋体３ｂは各蓋体角孔取付孔１８との間の外面を、中心の蓋部クランク軸遊嵌孔２３から外径縁へ逆三角型に隆起する隆起飾部２４を放射状に形成し、蓋体３ｂの剛性と強度を向上させると共に、回転時におけるアイキャッチャー機能を付与するものである。
【００１３】
前記蓋体３ｂの内面に、各蓋体角孔取付孔１８を延長して同一軸心の軸受孔とする位置合せボス１８ａを夫々突出形成し、また、前記クランクプーリー本体３ａの内面に、各取付孔１２の入口に、該取付孔１２より大径であって、前記位置合せボス１８ａと適合する孔径のボス嵌入孔１２ｂを所要深さ同心に開孔して夫々形成し、その蓋体３ｂとクランクプーリー本体３ａの重合時に互いに位置合せボス１８ａとボス嵌入孔１２ｂを嵌合して両者の軸線を一致するように構成してなるものである。
【００１４】
この発明のベルト動力伝達装置１は、前述のように構成されるものであるから、図９及び図１０に示すように、ベルト動力伝達装置１と動力被伝達プーリー２５との間に歯付きベルト８を張設すると、クランクプーリー本体３ａと蓋体３ｂにより構成される被動部３は、クランクディスク２に遊嵌、係合・支架され、クランクディスク本体２ａの円周列駆動ピン４とクランクプーリー本体３ａの遊嵌受け孔１０における相互クリアランスの範囲内で、重力作用で移動し、動力被伝達プーリー２５との軸間距離を縮小し、歯付きベルト８を弛ませた無負荷状態で張設するものである。
【００１５】
次に、図１０に示すように、クランクアーム２ｂに踏力を加えてクランク軸１４を回転すると、クランクディスク本体２ａの円周列駆動ピン４は、円周列に沿って被動部３を回転するので、被動部３を図１０に示すように、Ｌ巾移動し、歯付きベルト８の張力を緊張させるので、被動部３の歯部９と歯付きベルト８の飛びを起こすことなく、回転を動力被伝達プーリー２５に伝達することができるものである。
【００１６】
【発明の効果】
以上から、この発明のベルト動力伝達装置は、従来におけるこの種装置の構造の複雑性を解消し、コストの大幅な低減を図り、ベルトドライブ装置が本来的に持つ特性である、メンテナンスのフリー性と、静粛性と、軽快な伝動性等の数数の特性を発揮させ、かつ優れたデザイン性の外観の装置を提供できる効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明のベルト動力伝達装置の実施例を示す外観左側面図である。
【図２】 同じく、平面図である。
【図３】 同じく、右側面図である。
【図４】 図１のＡ−Ａ線に沿う横断面図である。
【図５】 図１のＢ−Ｂ線に沿う縦断面図である。
【図６】 同じく、ベルト動力伝達装置を構成するクランクディスク単体の斜視図である。
【図７−ａ】 同じく、ベルト動力伝達装置を構成するクランクプーリー本体単体の内面側からの斜視図である。
【図７−ｂ】 同じく、ベルト動力伝達装置を構成するクランクプーリー本体単体の内面側からの斜視図で、軸受筒部にブッシュを配備する実施例を示すものである。
【図８】 同じく、ベルト動力伝達装置を構成する蓋体単体の外面側からの斜視図である。
【図９】 この発明のベルト動力伝達装置の無負荷駆動時の作動状態を説明する側面図である。
【図１０】 同じく、ベルト動力伝達装置の負荷駆動時の作動状態を説明する側面図である。
【図１１】 従来のこの種のベルト動力伝達装置を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１ ベルト動力伝達装置
２ クランクディスク
２ａ クランクディスク本体
２ｂ クランクアーム
３ 被動部
３ａ クランクプーリー本体
３ａ１ 円周基板部
３ｂ 蓋体
４ 円周列駆動ピン
４ａ 基端
５ カラー
６ 弾性リング
７ 一方の外止リム部
８ 歯付きベルト
９ 歯部
１０ 遊嵌受け孔
１１ 軸受筒部
１２ 本体取付孔
１２ａ ナット孔
１２ｂ ボス嵌入孔
１３ 支持筒部
１４ クランク軸
１５ 本体クランク軸遊嵌孔
１６ 金属製のブッシュ
１７ 他方の外止リム部
１８ 蓋体角孔取付孔
１８ａ 位置合せボス
１９ 受座
２０ 取付ボルト
２０ａ 頭部
２０ａ１ 角根部
２１ ナット
２２ ワッシャ
２３ 蓋体クランク軸遊嵌孔
２４ 隆起飾部
２５ 動力被伝達プーリー
Claims (1)
- クランクディスク２と、そのクランクディスク２に遊嵌すると共に、係合支架されるクランクプーリー本体３ａとその蓋体３ｂの被動部３とからなる自転車用自動張力調整機構付きベルト動力伝達装置１であって、前記クランクディスク２は、クランクディスク本体２ａと、その側面に一体に固着するクランクアーム２ｂから形成し、前記クランクディスク本体２ａは、クランクアーム２ｂの取付面と反対面に、クランクアーム２ｂの固着部軸心と同心円に、かつ相互に等間隔に円周列駆動ピン４が所要本数突設され、前記被動部３のクランクプーリー本体３ａは、円周基板部３ａ１を一側面に形成し、その外径縁を一方の外止リム部７に形成すると共に、その内面側に歯付きベルト８を噛合する歯部９に、その歯部９より内径側に前記クランクディスク２の円周列駆動ピン４に対応する数の遊嵌受け孔１０を形成する軸受筒部１１と、蓋体３ｂとの本体取付孔１２を形成する支持筒部１３を隆起して設け、円周基板部３ａ１の中心にクランク軸１４を遊嵌する本体クランク軸遊嵌孔１５を備え、前記被動部３の蓋体３ｂは、クランクプーリー本体３ａの内面に密接重合可能に形成し、前記クランクプーリー本体３ａの本体取付孔１２と一致する同一円周上に対応して蓋体角孔取付孔１８を形成配列し、その各蓋体角孔取付孔１８の外端には、受座１９を夫々形成し、取付ボルト２０の頭部の裏面に形成した角根部２０ａ１を蓋部角孔取付孔１８に嵌合挿通し、その夫々の先端を前記クランクプーリー本体３ａの本体取付孔１２に挿通した後、本体取付孔１２に連通するナット孔１２ａに夫々到達し、該ナット孔１２ａの部分でナット２１を夫々螺合して両側より締め付け、クランクプーリー本体３ａと蓋体３ｂとを一体に構成し、前記被動部の蓋体３ｂは、各蓋体角孔取付孔１８との間の外面を、中心の蓋部クランク軸遊嵌孔２３から外径縁へ逆三角型に隆起する隆起飾部２４を放射状に形成し、前記蓋体３ｂの内面に、各蓋体角孔取付孔１８を延長して同一軸心の軸受孔とする位置合せボス１８ａを夫々突出形成し、また、前記クランクプーリー本体３ａの内面に、各取付孔１２の入口に、該取付孔１２より大径であって、前記位置合せボス１８ａと適合する孔径のボス嵌入孔１２ｂを所要深さ同心に開孔して夫々形成し、クランクプーリー本体３ａと蓋体３ｂの重合時に互いに位置合せボス１８ａとボス嵌入孔１２ｂを嵌合して両者の軸線を一致するように構成してなる自転車用自動張力調整機構付きベルト動力伝達装置。
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