JPH0137620B2

JPH0137620B2 -

Info

Publication number: JPH0137620B2
Application number: JP4920886A
Authority: JP
Inventors: Mutsuyuki Yamaguchi; Munehiro Terada
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 1986-03-05
Filing date: 1986-03-05
Publication date: 1989-08-08
Also published as: JPS62209259A

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ツプ
防止装置に関する。

（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。

（）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、テンシヨナー
５３にアーム５４をつけ、バネ５５でアーム５
４を引つ張る（第６図参照）、またはバネ５６
でテンシヨナー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、このようにテンシヨナーを可
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、
シヤフトの破損が発生する。したがつて、一般
的には歯付ベルトには使用されない。

（）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、テンシヨナーを固定する
方式が採られている。該方式では、スキツプ
（プーリ歯とベルト歯がかみ合わず、ベルト歯
がプーリ歯に乗り上げる現象）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、（）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（）クランクシヤフトに大きな力がかかるの
で、クランクシヤフトが破損しやすいという問題点があつた。

なお、自転車において、チエーンの代りに歯付
ベルトを用いた例が、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、テンシヨナーを設けておら
ず、その代り、固定されてない大きなプーリ（偏
心プーリ）をクランクシヤフトを介してペダルに
つながつた駆動ギヤにかぶせることで、スキツプ
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
という問題点があつた。

（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
があつた場合は、歯付ベルトに大きな張力を与え
るスキツプ防止装置であつて、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、シヤフトの破損を防止する一方、スキツ
プを確実に防止し、しかもかみ合い音が発生しな
いスキツ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
ベルトのスキツプ防止装置は、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つて連結し、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、スキツプが防止される。

（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、ベダル１に加えられた力
は、クランクシヤフト１ａ、駆動プーリ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、ベダル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はともに歯付プーリであり、直径は駆動プ
ーリ２の方が大きい。

歯付ベルト３のスキツプ防止装置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、プー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の回転軸と支軸９の距離l₁は、第一の
プーリ６の回転軸と支軸９の距離l₂よりも長く設
定されている。

次に、スキツプ防止装置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、ベダル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３ａがプーリ歯４ａに
乗り上げて、スキツプが発生しそうになる。すな
わち、プーリ歯４ａ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。したがつて、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、スキツプの発生が防止される。

ここで、第二のプーリ７の移動量は、δ×l₁／
l₂となる。したがつて、l₁がl₂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、スキツプを防止する効果は大きい。

また、第３図からわかるように、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、歯付ベルト３に与えられ
る張力は大きくなる。

このように、スキツプが発生しそうになつた場
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。したがつて、一般走行時における
ベダル１の踏込力が小さくて済むため、自転車を
快適に運転でき、さらにクランクシヤフト１ａに
かかる力が小さいため、クランクシヤフト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、本発明のスキツプ防止装置は、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、クラツチの断続の切換による負
荷変動が挙げられる。

次に、発明者が行つたスキツプトルク測定試験
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ヤ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、スキツプ防止装置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：10mm ベルの長さ：848mm ベルトのSTPD歯型：S8M 第一のプーリの直径：20mm 第二のプーリの直径：60mm l₁＝100mm：l₂20mm 以上のような条件の下で、歯付ベルト３の初張
力とスキツプトルクの関係を調べた結果を、第５
図の実線Ａで示す。また、スキツプ防止装置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、スキツプ防止装置
５を設けた場合は、初張力が低い状態でのスキツ
プトルクの低下がゆるやかになる。初張力が10Kg
ｆのときを例にとると、スキツプ防止装置５を設
けることにより、スキツプトルクを、スキツプ防
止装置５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ツプ防止装置によれ
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。

(ロ) 急激な負荷変動があつた場合は、歯付ベルト
に大きな張力が与えられるので、スキツプが確
実に防止される。

(ハ) ギアを使用しないので、騒音が小さいという
優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による歯付ベルトのスキツプ防
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図はスキツプ
トルク測定試験装置の概要を示す正面図、第５図
は初張力対スキツプトルクの関係を示す特性図、
第６図および第７図は従来のテンシヨナーを示す
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……スキツプ防止装置、６……第
一のプーリ、７……第二のプーリ、８……アー
ム、９……支軸。

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つ
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
ルトのスキツプ防止装置。