(57)【要約】  本発明は、トルクをクランクシャフト又はエンジンシャフトから後輪に伝達する特に自転車又はモーターサイクル用の歯付きベルトホイール（１）に関する。歯付きベルトホイール（１）は、ユニットを形成するよう互いにしっかりと連結された個々のディスク状要素（２，３，４；１０，１１，１２）から成る。歯付きベルトに係合するようになった歯付きベルトホイール（１）の歯付きベルトディスク（９）は、少なくとも２つの要素（２，３；１０，１１）、即ち、キャリヤディスク（２）及び１つ又は２つ以上の歯付きディスク（４）から組み立てられる。加うるに、フランジ付きディスク（３）も又、歯付きディスク（９）に取り付けることができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルクをクランクシャフト又はエンジンシャフトから後輪に伝達する特に自転車又はモーターサイクル用の歯付きベルトホイール（１）において、前記歯付きベルトホイール（１）は、ユニットを形成するよう互いにしっかりと連結された個々のディスク状要素（２，３，４；１０，１１，１２）で構成され、歯付きベルトに係合するようになった前記歯付きベルトホイール（１）の歯付きベルトディスク（９）は、少なくとも２つの要素（２，３；１０，１１）で形成されている、歯付きベルトホイール（１）。
【請求項２】
前記歯付きベルトディスク（９）は、キャリヤディスク（２）及び少なくとも１枚の歯付きディスク（４）で形成されている、請求項１記載の歯付きベルトホイール（１）。
【請求項３】
前記歯付きベルトディスク（９）は、ユニットを形成するよう互いに連結された１枚のキャリヤディスク（２）、１枚又は２枚以上の歯付きディスク（４）及び少なくとも１枚のフランジ付きディスク（３）を有する、請求項１記載の歯付きベルトホール（１）。
【請求項４】
スペーサディスク（８）が個々の前記歯付きディスク（４）、前記キャリヤディスク（２）及び／又は前記フランジ付きディスク（３）の間で前記歯付きベルトホイール（１）のねじ連結部のところに設けられており、前記ディスク（２，４，３）は、前記スペーサディスク（８）の厚さだけ互いに間隔を置いた状態で配置されるようになっている、請求項２又は３記載の歯付きベルトホイール（１）。
【請求項５】
前記キャリヤディスク（２）及び前記歯付きディスク（４）、又は前記歯付きディスク（４）は、歯隙間（１８）の頂点（１７）の付近にそれぞれ設けられた穿孔（１３）を有し、前記穿孔の結果として、前記歯隙間（１８）の窪みが形成される、請求項２記載の歯付きベルトホイール（１）。
【請求項６】
前記キャリヤディスク（２）及び前記歯付きディスク（４）又は前記歯付きディスク（４）は、歯隙間（１８）の頂点（１７）の付近にそれぞれ設けられた穿孔（１３）を有し、前記フランジ付きディスク（１２）は、穿孔（１４）を有し、前記穿孔（１４）は、前記歯付きディスク（４）又は前記キャリヤディスク（２）の前記穿孔（１３）と合同関係をなすよう配置されている、請求項３記載の歯付きベルトホイール（１）。
【請求項７】
前記歯隙間（１８）の前記頂点（１７）の付近の前記穿孔（１３）は、歯隙間（１８）の半径方向に延びる対称軸線に関してオフセットした状態で配置されている、請求項５又は６記載の歯付きベルトホイール（１）。
【請求項８】
前記歯付きディスク（４）は、１ｍｍ〜３ｍｍ、好ましくは２ｍｍの厚さを有し、前記キャリヤディスク（２）は、２ｍｍ〜４ｍｍ、好ましくは３ｍｍの厚さを有する、請求項１〜７のうちいずれか一に記載の歯付きベルトホイール（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部に記載された歯付きベルトホイールに関する。
【背景技術】
【０００２】
歯付きベルトホイールは、現在、マニホルド用途において存在する。歯付きベルトホイールは又、自転車やモーターサイクルの力伝達要素としてますます普及しており、かかる自転車及びモーターサイクルでは、歯付きベルトホイールは、従来のチェーンドライブに取って代わっている。チェーンドライブの場合、良好な潤滑が必要である。これとは対照的に、歯付きベルトドライブは、油潤滑の必要はなく、典型的な自転車チェーンとは異なり、最新式の歯付きベルトは、伸びず、従って張力の再調整の必要がない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、歯付きベルトドライブは、ベルト位置合わせに関して極めて正確な位置合わせを必要とし、それにより、フレーム製造に多大な要求が課され、又、レトロフィット分野における利用が事実上不可能になる。加うるに、歯付きベルトホイールの製造は比較的コスト高なので、歯付きベルトホイールの限られた数の直径及び幅しか利用できない。歯付きベルトホイールを正確なベルトラインに適合させることが困難であり又は不可能である。伝達される動力に応じて、種々のベルト幅が必要である。広いベルトは、位置合わせにおいて要求が厳しいが、伝動ロスが高くなる傾向がある。したがって、全ての用途に関して理想的な歯付きベルトは存在していない。
【０００４】
汚れ（ソイリング）は、従来型歯付きベルトホイールにおいて大きな問題である。歯付きベルトホイールの歯相互間の泥又は汚れの結果として、歯車にスキップが生じる場合がある。冬には、例えば、雪が歯隙間中に押し込まれ、それによりベルトがジャンプして外れる。汚れや雪は又、ベルトをその亀裂発生まで損傷させる場合がある。というのは、ベルトは、座屈や局所過負荷に非常に弱いからである。
【０００５】
本発明の目的は、上述の欠点を実質的になくすと共にレトロフィット分野においても使用可能な冒頭に記載した形式の歯付きベルトホイールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、請求項１記載の特徴を有する歯付きベルトホイールによって達成される。本発明の別の特徴及び別の利点を、添付の図面を参照して好ましい例示の実施形態についての以下の説明に基づいて説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】歯付きベルトホイールの例示の構造体の要素の略図である。
【図２】ユニットを形成するよう連結された歯付きベルトホイールの要素の略図である。
【図３】図２に示された歯付きベルトホイールの縦断面図である。
【図４】歯付きディスク又はキャリヤディスク相互間のスペーサディスクを備えた歯付きベルトホイールの略図である。
【図５】歯穴に設けられた凹部を有するキャリヤディスクの略図である。
【図６】フランジ付きディスクに設けられた穿孔及び歯穴の凹部を有する歯付きベルトホイールの略図である。
【図７】非対称歯車歯を有する歯付きベルトディスクの細部の略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明は、トルクをクランクシャフト又はエンジンシャフトから後輪に伝達する特に自転車及びモーターサイクル用の歯付きベルトホイールを薄いディスク状の要素から組み立てることを提案する。これら要素は、キャリヤディスク、歯付きディスク、フランジ付きディスク及びスペーサディスクである。これらディスクは、必要において組み合わされると共に固定された状態のユニットを形成するよう互いに連結され、そして歯付きベルトホイールを形成する。歯付きベルトにより包囲される歯付きベルトホイールのディスクを歯付きベルトディスクと呼ぶ。
【０００９】
キャリヤディスクは、内部に受入れ部を有し、この受入れ部は、クランクシャフト又はエンジンシャフト及び駆動シャフトに関する通常の取り付け規格に適合する。自転車ドライブの場合、受入れ部は、規格化されたチェーンリングピッチ円直径に対応し、モーターサイクルドライブの場合、受入れ部は、伝動出力シャフトに設けられた歯車歯に対応している。キャリヤディスクは、チェーンドライブを備えた車両に歯付きベルトドライブをレトロフィットする際のアダプタとして用いられ、このキャリヤディスクは、外周に沿って歯付きベルト輪郭形状を有する。加うるに、１枚又は２枚以上の薄い歯付きディスクをいまや上述のキャリヤディスクの左側又は右側に取り付けることができる。対応の受入れ部を備えたキャリヤディスクから成るパケット及び全厚が７ｍｍの多数枚の歯付きベルトが例えば６ｍｍ幅のベルトの場合、歯付きベルトディスクを形成し、１１ｍｍ幅のベルトの場合、１２ｍｍの歯付きベルトディスクを形成するよう互いに連結される。歯付きベルトホイールの歯付きベルトディスク内へのキャリヤディスクの配置状態に応じて、任意のベルト幅について任意のベルトラインを達成することができ、かかるベルト幅は、かかる歯付きディスクの厚さに一致した間隔で様々であって良い。
【００１０】
ディスクの枚数を適合させることによって、非常に様々な用途について特定の最適解決手段を簡単且つ費用効果の良い仕方で得ることが可能である。主として水平路面上で用いられ、コンフォート部門において経験の浅い人々によって駆動される車両の場合、損失が最小限であるに過ぎない薄手のベルトで十分である。ヘビーデューティ分野における利用に関し、幅の広い歯付きベルトホイールがコスト高の追加の労力なしで構成され、それにより、実質的に幅が広く、従って強固なベルトを使用することができる。
【００１１】
個々の歯付きディスク又はキャリヤディスクは、例えばレーザ切断又は水ジェット切断によって費用効果の良い製造が可能であり、従って、広い範囲の種々のディスクサイズが低価格で可能であり、これは、レトロフィット及び小規模製造マーケットに関して何よりも関心のあることである。
【００１２】
フランジ付きディスクを歯付きディスクの一方の側に又は必要な場合両側に取り付けることができる。フランジ付きディスクは、歯付きベルトを案内してベルトの外れの恐れを防止するために用いられる。
【００１３】
図１は、多数の要素から組み立てられた歯付きベルトホイール１の例示の構造体の略図である。この簡単な構造体は、右側及び左側にそれぞれ位置した１枚のキャリヤディスク２、１枚だけの歯付きディスク４及びフランジ付きディスク３を有する。４枚のディスクは、固定されたユニット、即ち、歯付きベルトホイール１を形成するようねじを穿孔６に通して用いることによって互いに一緒にねじ止めされる。この目的のため、例えば左側のフランジ付きディスク３の穿孔６は、ねじ連結のためにねじ穴付き孔を有するのが良い。ディスクは、ディスクを歯車歯に対して正確に組み立てることができるようにするためにコーディング７，７ａを有している。図示の実施例では、コーディングは、ディスクの組み立て中、互いに合同関係をなして配置される２つの隣り合う孔７，７ａから成る。キャリヤディスク２の延長部が半径方向内方に延びており、これら延長部は、受入れ部５を形成している。組み立て状態の歯付きベルトホイール１は、この受入れ部５によってクランクシャフト又は駆動シャフトにねじ止めされる。図示の実施例では、歯付きベルトは、キャリヤディスク２及び歯付きディスク４を包囲する。キャリヤディスク２及び歯付きディスク４は、一緒になって、歯付きベルトディスク９を形成する。歯付きベルト４が非常に薄く、約２〜４ｍｍであり、好ましくは２ｍｍなので、歯付きベルトホイール１の歯付きベルトディスク９は、実際に、多数枚の歯付きディスク４及び１枚のキャリヤディスク２から成り、歯付きベルトディスク９の厚さは、約２〜４ｍｍ、好ましくは３ｍｍである。かくして、歯付きディスク４の枚数に応じて、歯付きベルトディスク９の幅を、歯付きベルトの特定の幅に適合させることができる。キャリヤディスク２を歯付きベルトディスク９内に可変的に配置することができることにより、受入れ部５の平面に対するベルト平面の間隔を変化させることができる。これにより、チェーンドライブを備えた自転車又はモーターサイクルに歯付きベルトドライブをレトロフィットする場合、ベルト平面の配置場所、即ち後側歯付きベルトホイールと前側歯付きベルトホイールとの間のベルト位置合わせを適合させることができる。
【００１４】
図２は、図１に示されている要素で組み立てられた歯付きベルトホイールを示している。歯付きベルトホイール１は、この簡単な構成例では、歯付きディスク４及び受入れ部５を備えたキャリヤディスク２を有する歯付きベルトディスク９と、歯付きベルトディスク９の右側及び左側に設けられたフランジ付きディスク３とから成っている。また、歯付きベルトホイール１は、フランジ付きディスク３を全く備えず又は１枚しか備えないことが想定できる。
【００１５】
図３は、図２に示されている組み立て状態の歯付きベルトホイール１の縦断面図である。フランジ付きディスク３、キャリヤディスク２及び歯付きディスク４で作られた歯付きベルトホイール１の一連のディスクから成る構造体を認識することができる。
【００１６】
上述したように、汚れは、従来型歯付きベルトホイールにおける問題である。図４は、歯付きベルトホイール１の歯隙間内に溜まった歯付きベルトからの汚れを歯隙間からどのように取り除くことができるかの第１の手段を示している。歯付きベルトディスク９を形成するよう互いに取り付けられた個々の歯付きディスク４とキャリヤディスク２は、ねじ連結部に取り付けられたスペーサディスク８によって互いに間隔を置いて配置されている。
【００１７】
かくして、スペーサディスク８の厚さに応じて、ディスク４，２相互間の中間空間６を変化させることができる。汚れ又は雪が歯付きディスク４又はキャリヤディスク２の歯隙間内に位置している場合、かかる汚れ又は雪は、歯付きベルトを持ち上げて歯穴から出すことなく、歯付きベルトの歯と歯穴の嵌合時に中間空間１６内に押し込まれる。かくして、歯付きベルトのスキップ又は局所過負荷を阻止することができる。
【００１８】
歯付きベルトホイール１の歯隙間内に溜まった汚れを除去するもう１つの手段として、個々の歯付きディスク４とキャリヤディスク２は、汚れがキャビティ空所を通って出ることができるよう形作られている。かかる手段は、例えば図５のキャリヤディスク１０に基づいて示されている。キャリヤディスク１０の歯車歯は、外周に沿って、図１に示されているようにキャリヤディスク２の歯車歯に一致している。歯隙間１８の頂点１７の付近では、キャリヤディスク１０は、それぞれ穿孔１３を有し、この穿孔により、歯隙間１８の窪みが形成されている。歯付きベルト１１は、歯車歯の付近ではキャリヤディスク１０と同一に設計されている。フランジ付きディスク１２も又、対応の穿孔１４を有するのが良い。上述のディスク１２，１１，１０を用いて組み立てられた歯付きベルトホイール１が図６に示されている。個々のディスク１０，１１の歯隙間の穿孔１３の結果として、歯隙間１８の頂点１７の下に歯付きベルトディスク９に空所が形成されている。汚れが歯付きベルトディスク９の歯隙間内に入った場合、この汚れは、歯付きベルトの歯によって空所内に押し込まれ、そしてフランジ付きディスクの穿孔１４を通って側方外方に押される。
【００１９】
図７は、歯隙間１８の頂点１７の付近の穿孔１３が歯隙間１８の半径方向に延びる対称軸線に関してオフセットした状態に配置された歯付きディスク１９の細部の略図である。かかるディスクを用いて構成された歯付きベルトディスク９では、これら穿孔１３も又、歯隙間１８の窪みを生じさせ、その結果、歯付きベルトディスク９に空所が形成される。歯隙間１８内の汚れは、歯付きベルトの歯によって空所内に押し込まれ、そして側方外方に押される。上述のオフセット状態の穿孔１３は、ディスクの歯隙間１８及びかくしてディスクの歯が非対称に形作られるという結果をもたらす。非対称歯車歯を備えた歯付きディスク１９回りに走行する歯付きベルトは、歯付きディスク１９又は歯付きベルトホイール１のそれぞれの前側フランク２０に依然として圧接するに過ぎない。したがって、ディスク１９の回転方向に応じて、大きな力伝達が一方向にのみ生じることが可能である。図７に示されているディスクが矢印で示されているように時計回りの方向に回転すると、力伝達は、歯付きベルトから歯付きベルトホイール（自転車又はモーターサイクルのリヤドライブ）にのみ生じることが可能である。力が歯付きベルトホイールから歯付きベルトに同一回転方向に（自転車ではフロントドライブ）伝達されるので、歯付きベルトホイールを１８０°回さなければならない。すると、歯付きベルトは、歯隙間１８の後側フランク２０に圧接する。歯付きベルトホイール１の一連のディスクから成る構造体により、ディスクの所望の組み合わせを互いに結びつけて組み立てると、使用に応じたユニットを形成することができる。
【００２０】
薄手のディスクの形態をした歯付きベルトホイール１のための歯付きベルトディスク９の個々の要素２，４，１０，１１の製造により、高い耐摩耗性の材料を材料、例えばばねストリップ鋼として選択することができ、これは、フライス加工、焼結、射出成形によって又は歯付きベルトホイール製造に利用される他の公知の方法を用いて可能である。
【００２１】
また、モジュール構造体は、互いに隣接して位置する多数枚の歯付きベルトディスクの使用を可能にし、これら歯付きベルトディスクを必要ならば、フランジ付きディスクを用いて分離することができる。かくして、荷重がまれにしか変化しない場合、歯付きベルトを１枚のディスクから平行なディスクに変更することが可能である。これは、例えば、迅速解除クロージャを備えた単純なベルトテンショナを可動停止させ、それによりベルトを手で裏返すことができるという点で容易に行うことができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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