(57)【要約】プーリと駆動ベルトシステムであって、駆動ベルトは、突起を第１および第２の突起セグメントに分割する位置合わせ溝を各々有する、長手方向に離間した複数の突起を備え、位置合わせ溝が位置合わせ溝深さを有する駆動ベルトであって、少なくとも一つのプーリは、駆動ベルトの表面に係合するように構成され、少なくともひとつのプーリが、両側に円形の外側リムを有するフレームであって、回転軸を中心に回転するように構成されたフレームと、各歯は歯幅を有し、かつ、各歯が駆動ベルトの隣接する突起との間で受容されるように構成される、リムの径方向および軸方向に延びる複数の円周歯と、位置合わせ部材はワイヤ形状を有し隣接する円周歯頂部との間に延び、位置合わせ部材は位置合わせ溝に受容されるように構成され、かつ、位置合わせ部材は回転軸から径方向に円周歯以内に延び、破片排出口は円周歯の間に位置合わせ部材の径方向内側に配置される、位置合わせ部材とを備え、円周歯、位置合わせ部材、および位置合わせ溝は、位置合わせ溝に受容された位置合わせ部材と共に駆動ベルトが円周歯上に乗るように構成される。
2015526671.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動ベルトは、突起を第１および第２の突起セグメントに分割する位置合わせ溝を各々有する、長手方向に離間した複数の突起を備え、位置合わせ溝が位置合わせ溝深さを有する駆動ベルトであって、
少なくとも一つのプーリは、駆動ベルトの表面に係合するように構成され、少なくともひとつのプーリが、
両側に円形の外側リムを有するフレームであって、回転軸を中心に回転するように構成されたフレームと、
各歯は歯幅を有し、かつ、各歯が駆動ベルトの隣接する突起との間で受容されるように構成される、リムの径方向および軸方向に延びる複数の円周歯と、
位置合わせ部材は細長のエンドレス形状を有し隣接する円周歯頂部との間に延び、位置合わせ部材は位置合わせ溝に受容されるように構成され、かつ、位置合わせ部材は回転軸から径方向に円周歯以内に延び、破片排出口は円周歯の間に位置合わせ部材の径方向内側に配置される、位置合わせ部材とを備え、
円周歯、位置合わせ部材、および位置合わせ溝は、位置合わせ溝に受容された位置合わせ部材と共に駆動ベルトが円周歯上に乗るように構成される、プーリと駆動ベルトシステム。
【請求項２】
位置合わせ溝に受容された位置合わせ部材と共に駆動ベルトもまた位置合わせ部材上に乗るように構成される、円周歯、位置合わせ部材、および位置合わせ溝をさらに備える請求項１のプーリとベルト駆動システム。
【請求項３】
外側リムと位置合わせ部材の少なくとも一方の対向する側面との間に延在する破片排出路をさらに備え、破片排出路は、外側リムの少なくとも一方の対向面と位置合わせ部材との間に障害物が無い請求項１のプーリとベルト駆動システム。
【請求項４】
駆動ベルトの長手方向に延出する位置合わせ部材と、歯幅に実質的に垂直に延びる位置合わせ溝とをさらに備える請求項１のプーリとベルト駆動システム。
【請求項５】
前記位置合わせ溝は突起の中心にあり、各歯は各リム側から等距離幅方向に延びる請求項１のプーリとベルト駆動システム。
【請求項６】
各歯は、径方向に回転軸から位置合わせ部材を超えて延びる請求項１に記載のプーリとベルト駆動システム。
【請求項７】
少なくとも一つのプーリのフレームは、リムと接続リングとの間に複数のスポークをさらに備え、接続リングとリムとの間に選択的な距離の軸方向オフセットがあり、それによって、接続リングの回転部材への装着時、リム側面のどちらがリードしているかに応じて、回転軸に沿ったリムの位置を変化させることができる請求項１のプーリとベルト駆動システム。
【請求項８】
少なくとも二つのプーリを含む請求項１に記載のプーリとベルト駆動システム。
【請求項９】
各プーリが異なる直径を有する請求項８に記載のプーリとベルト駆動システム。
【請求項１０】
駆動ベルト幅を有する駆動ベルトと、駆動ベルト幅の１／３よりも小さい位置合わせ溝幅を有する位置合わせ溝とをさらに備える請求項１のプーリとベルト駆動システム。
【請求項１１】
駆動ベルト幅を有する駆動ベルトと、駆動ベルト幅の１／４よりも小さい位置合わせ溝幅を有する位置合わせ溝とをさらに備える請求項１に記載の自己整合プーリとベルト駆動システム。
【請求項１２】
駆動ベルト幅を有する駆動ベルトと、駆動ベルト幅の１／８よりも小さい位置合わせ溝幅を有する位置合わせ溝とをさらに備える請求項１に記載のプーリとベルト駆動システム。
【請求項１３】
駆動ベルト幅を有する駆動ベルトと、駆動ベルト幅の１／１０よりも小さい位置合わせ溝幅を有する位置合わせ溝とをさらに備える請求項１に記載のプーリとベルト駆動システム。
【請求項１４】
位置合わせ溝の幅と位置合わせ部材の幅との間の空隙をさらに備える請求項１に記載のプーリとベルト駆動システム。
【請求項１５】
前記ベルトが略１１ｍｍの幅を有する請求項１に記載のプーリと駆動ベルトシステム。
【請求項１６】
駆動ベルトは、突起を第１および第２の突起セグメントに分割する位置合わせ溝を各々有する、長手方向に離間した複数の突起を備え、位置合わせ溝が位置合わせ溝深さを有する駆動ベルトであって、
少なくとも一つのプーリは、駆動ベルトに係合するように構成され、前記少なくともひとつのプーリが、
両側に円形の外側リムを有するフレームであって、回転軸を中心に回転するように構成されたフレームと、
各歯は回転軸に対して平行な歯幅を有し、かつ、各歯が駆動ベルトの隣接する突起との間で受容されるように構成される、リムから径方向および軸方向に延びる複数の円周歯と、
位置合わせ部材は細長のエンドレス形状を有し隣接する円周歯との間に径方向に延び、位置合わせ部材は位置合わせ溝に受容されるように構成され、かつ、前記位置合わせ部が位置合わせ溝内に位置合わせ溝と同程度の距離延びて径方向に配置される、位置合わせ部材と、
円周歯の間に位置合わせ部材の径方向内側に配置される破片排出口とを備える、自己整合プーリと駆動ベルトシステム。
【請求項１７】
クランクセットと、
リアホイールハブとを備え、
プーリとベルト駆動システムは、クランクセットとリアホイールハブに動作可能に関連付けられ、プーリと駆動ベルトシステムは、
駆動ベルトであって、複数の細長形状で離間された突起を備え、各々が各突起を第１と第２の突起セグメントに分割する位置合わせ溝を有する駆動ベルトと、
駆動ベルトの表面に係合するように構成された第１のプーリとを備え、第１のプーリは、
対向する側面とともに外輪リムを有し、回転軸周りを回転するための自転車クランクセットに接続するために構成されたフレームと、
歯は駆動ベルトの幅と少なくとも等しい歯幅延び、かつ、各歯は駆動ベルトの隣接する突起の間に受容されるように構成される、リムの径方向および軸方向へ延びる複数の円周歯と、
駆動ベルトの表面に係合するように構成された第２のプーリとを備え、第２のプーリは、
対向する側面とともに外輪リムを有し、回転軸周りを回転するための自転車ホイールハブに接続するために構成されたフレームと、
前記歯は軸方向に駆動ベルトの幅と少なくとも等しい歯幅延び、かつ、各歯は駆動ベルトの隣接する突起の間に受容されるように構成される、リムの径方向および軸方向に延びる複数の円周歯とを備え、
第１および第２のプーリの少なくとも一つが、ワイヤ形状を有し隣接する円周歯の間に延びる位置合わせ部材をさらに備え、前記位置合わせ部材は、隣接する溝に受容されるように構成され、破片排出口が円周歯の間に位置合わせ部材の径方向内側に配置される自転車。
【請求項１８】
駆動ベルトと共に使用されるプーリであって、駆動ベルトは、突起を第１および第２の突起セグメントに分割する位置合わせ溝を各々有する、長手方向に離間した複数の突起を備え、前記プーリは、
対向する側面とともに外輪リムを有し、回転軸周りを回転するために構成されたフレームと、
歯は駆動ベルトの幅と少なくとも等しい歯幅を有し、かつ、各歯は駆動ベルトの隣接する突起の間に受容されるように構成される、リムの径方向および軸方向へ延びる複数の円周歯と、
位置合わせ部材はワイヤ形状を有し、隣接する円周歯の間に延び、位置合わせ部材は位置合わせ溝に受容されるように構成され、位置合わせ部材は回転軸から径方向に円周歯以内に延び、破片排出口は円周歯の間に位置合わせ部材の径方向内側に配置される、位置合わせ部材とを備えるプーリ。
【請求項１９】
外側リムと位置合わせ部材の少なくとも一方の対向する側面との間に延在する破片排出路をさらに備え、破片排出路は、外側リムの少なくとも一方の対向面と位置合わせ部材との間に障害物が無い請求項１８の駆動ベルトと共に使用するためのプーリ。
【請求項２０】
歯幅の１／３よりも小さい幅を有する位置合わせ部材をさらに備える請求項１８の駆動ベルトと共に使用するためのプーリ。
【請求項２１】
歯幅の１／４よりも小さい幅を有する位置合わせ部材をさらに備える請求項１８の駆動ベルトと共に使用するためのプーリ。
【請求項２２】
歯幅の１／８よりも小さい幅を有する位置合わせ部材をさらに備える請求項１８の駆動ベルトと共に使用するためのプーリ。
【請求項２３】
歯幅の１／１０よりも小さい幅を有する位置合わせ部材をさらに備える請求項１８の駆動ベルトと共に使用するためのプーリ。
【請求項２４】
突起を第１および第２の突起セグメントに分割する位置合わせ溝を各々有する、長手方向に離間した複数の突起を備え、位置合わせ溝が位置合わせ溝深さを有する駆動ベルトと、
各々が駆動ベルトの表面に係合するように構成された第１および第２のプーリとを備え、第１および第２のプーリのうち少なくともひとつのプーリは、
対向する側面とともに外輪リムを有するフレームと、
各歯は回転軸に対して平行な歯幅を有し、かつ、各歯が駆動ベルトの隣接する突起との間で受容されるように構成される、リムから径方向および軸方向に延びる複数の円周歯と、
位置合わせ部材は細長形状を有し、かつ、隣接する円周歯の間に延び、位置合わせ部材は位置合わせ溝に受容されるように構成され、かつ、前記位置合わせ部材は回転軸から径方向に円周歯の頂部以内に延びる位置合わせ部材とを備え、
円周歯、位置合わせ部材、および位置合わせ溝は、前記位置合わせ溝に受容された位置合わせ部材と共に駆動ベルトが円周歯上に乗るように構成される自転車のためのキット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ベルト駆動システム、より詳しくは、二輪車のためのベルト駆動システム。
【背景技術】
【０００２】
製造され、販売され、および世界中で使用される、オートバイや自転車を含む二輪車の圧倒的多数は、駆動シャフトに動作可能に関連する第１のプーリと、リアホイールのハブに動作可能に関連する第２のプーリとの間のパワーを供給する従来のチェーンを備えた駆動トレインを利用する。自転車のアプリケーションでは、第１のプーリはクランクセットと動作可能に関連付けられる。このようなチェーンは、第１および第２のプーリ間で動力を伝達するのに比較的有効であるが、欠点がないわけではない。欠点には、定期的に潤滑する必要性が含まれるが、これらに限定されず、実際には、摩耗したチェーンがパワーを伝達する効率を低下させ、破片がチェーンリンク間に詰まる可能性があるため効率が低下し、延長された使用でチェーンが伸び、定期的に交換する必要があり、さらに、同様に交換を必要とする第１または第２のプーリの歯が摩耗する可能性があり、チェーンが騒音を出し得る。
【０００３】
チェーンベースの駆動トレインシステムに代わるものとして知られているもののひとつに、ベルト駆動トレインシステムがある。ベルト駆動システムは、上述の問題の多数を克服するが、独自の問題が無いわけではない。例えば、ベルト駆動システムは、通常、ベルト駆動システムの第１と第２のプーリ間において、相対的に正確な位置合わせを必要とする。このような位置合わせを提供することは、特に自転車において難しくなり得るが、自転車の組み立てにおいて種々の製品のクランクセットとハブとが混合して合わせられ得る場合には、結果として正確なアラインメントに満たない。さらには、アラインメントが低下した自転車の使用中に、軽微な事故が起こるかもしれない。正確なアラインメントの欠如の結果、周知のベルト駆動システムのベルトはプーリに対して相対的に定まらずにプーリから落下する可能性がある。ベルトおよびプーリがベルトの長さに対して比較的狭いためにこの問題が悪化する。このミスアラインメントに取り組む方法で知られているもののひとつに、一つ以上の放射状の延長側面部材をプーリの周囲を囲むように提供することで、ベルトがプーリから逸れるのを防止するものがある。しかし、このような側面部材、特に２つの側面部材が提供される場合、プーリの製造が複雑になり、重量が増え、プーリの幅が広がり、プーリのコストが増加する。周知のベルト駆動システムのさらなる問題は、プーリの歯の間の破片の堆積であり、これは効率的な力の伝達を妨げる可能性があり、また、極端な場合にはベルトがプーリから滑り落ちる。これらの欠点の各々は、二輪車のアプリケーション、特に、自転車のアプリケーションにとって重要である。
【０００４】
ここに記載された種々の実施形態は、上述の問題の一つ以上を克服することを目的とする。
【発明の概要】
【０００５】
ひとつの側面は、プーリと駆動ベルトシステムであって、駆動ベルトは、突起を第１および第２の突起セグメントに分割する位置合わせ溝を各々有する、長手方向に離間した複数の突起を備え、位置合わせ溝が位置合わせ溝深さを有する駆動ベルトであって、少なくとも一つのプーリは、駆動ベルトの表面に係合するように構成され、少なくともひとつのプーリが、両側に円形の外側リムを有するフレームであって、回転軸を中心に回転するように構成されたフレームと、各歯は歯幅を有し、かつ、各歯が駆動ベルトの隣接する突起との間で受容されるように構成される、リムの径方向および軸方向に延びる複数の円周歯と、位置合わせ部材は細長のエンドレス形状を有し隣接する円周歯頂部との間に延び、位置合わせ部材は位置合わせ溝に受容されるように構成され、かつ、位置合わせ部材は回転軸から径方向に円周歯以内に延び、破片排出口は円周歯の間に位置合わせ部材の径方向内側に配置される、位置合わせ部材とを備え、円周歯、位置合わせ部材、および位置合わせ溝は、位置合わせ溝に受容された位置合わせ部材と共に駆動ベルトが円周歯上に乗るように構成される。
【０００６】
また、他の側面は、自己整合プーリと駆動ベルトシステムであって、駆動ベルトは、突起を第１および第２の突起セグメントに分割する位置合わせ溝を各々有する、長手方向に離間した複数の突起を備え、位置合わせ溝が位置合わせ溝深さを有する駆動ベルトであって、少なくとも一つのプーリは、駆動ベルトに係合するように構成され、その少なくともひとつのプーリが、両側に円形の外側リムを有するフレームであって、回転軸を中心に回転するように構成されたフレームと、各歯は回転軸に対して平行な歯幅を有し、かつ、各歯が駆動ベルトの隣接する突起との間で受容されるように構成される、リムから径方向および軸方向に延びる複数の円周歯と、位置合わせ部材は細長のエンドレス形状を有し隣接する円周歯との間に径方向に延び、位置合わせ部材は位置合わせ溝に受容されるように構成され、かつ、その位置合わせ部が位置合わせ溝内に位置合わせ溝と同程度の距離延びて径方向に配置される、位置合わせ部材と、円周歯の間に位置合わせ部材の径方向内側に配置される破片排出口とを備える。
【０００７】
さらに、他の側面は、自転車であって、クランクセットと、リアホイールハブとを備え、プーリとベルト駆動システムは、クランクセットとリアホイールハブに動作可能に関連付けられ、プーリと駆動ベルトシステムは、駆動ベルトであって、複数の細長形状で離間された突起を備え、各々が各突起を第１と第２の突起セグメントに分割する位置合わせ溝を有する駆動ベルトと、駆動ベルトの表面に係合するように構成された第１のプーリとを備え、第１のプーリは、対向する側面とともに外輪リムを有し、回転軸周りを回転するための自転車クランクセットに接続するために構成されたフレームと、歯は駆動ベルトの幅と少なくとも等しい歯幅延び、かつ、各歯は駆動ベルトの隣接する突起の間に受容されるように構成される、リムの径方向および軸方向へ延びる複数の円周歯と、駆動ベルトの表面に係合するように構成された第２のプーリとを備え、第２のプーリは、対向する側面とともに外輪リムを有し、回転軸周りを回転するための自転車ホイールハブに接続するために構成されたフレームと、その歯は軸方向に駆動ベルトの幅と少なくとも等しい歯幅延び、かつ、各歯は駆動ベルトの隣接する突起の間に受容されるように構成される、リムの径方向および軸方向に延びる複数の円周歯とを備え、第１および第２のプーリの少なくとも一つが、ワイヤ形状を有し隣接する円周歯の間に延びる位置合わせ部材をさらに備え、その位置合わせ部材は、隣接する溝に受容されるように構成され、破片排出口が円周歯の間に位置合わせ部材の径方向内側に配置される。
【０００８】
また、他の側面は、駆動ベルトと共に使用されるプーリであって、駆動ベルトは、突起を第１および第２の突起セグメントに分割する位置合わせ溝を各々有する、長手方向に離間した複数の突起を備え、そのプーリは、対向する側面とともに外輪リムを有し、回転軸周りを回転するために構成されたフレームと、歯は駆動ベルトの幅と少なくとも等しい歯幅を有し、かつ、各歯は駆動ベルトの隣接する突起の間に受容されるように構成される、リムの径方向および軸方向へ延びる複数の円周歯と、位置合わせ部材はワイヤ形状を有し、隣接する円周歯の間に延び、位置合わせ部材は位置合わせ溝に受容されるように構成され、位置合わせ部材は回転軸から径方向に円周歯以内に延び、破片排出口は円周歯の間に位置合わせ部材の径方向内側に配置される、位置合わせ部材とを備える。
【０００９】
また、他の側面は、自転車のためのキットであって、突起を第１および第２の突起セグメントに分割する位置合わせ溝を各々有する、長手方向に離間した複数の突起を備え、位置合わせ溝が位置合わせ溝深さを有する駆動ベルトと、各々が駆動ベルトの表面に係合するように構成された第１および第２のプーリとを備え、第１および第２のプーリのうち少なくともひとつのプーリは、対向する側面とともに外輪リムを有するフレームと、各歯は回転軸に対して平行な歯幅を有し、かつ、各歯が駆動ベルトの隣接する突起との間で受容されるように構成される、リムから径方向および軸方向に延びる複数の円周歯と、位置合わせ部材は細長形状を有し、かつ、隣接する円周歯の間に延び、位置合わせ部材は位置合わせ溝に受容されるように構成され、かつ、その位置合わせ部材は回転軸から径方向に円周歯の頂部以内に延びる位置合わせ部材とを備え、円周歯、位置合わせ部材、および位置合わせ溝は、その位置合わせ溝に受容された位置合わせ部材と共に駆動ベルトが円周歯上に乗るように構成される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、特にプーリと駆動ベルトシステムを含む自転車の概略平面図である。
【００１１】
図２は、図１の第２プーリの斜視図である。
【００１２】
図３は、図２の第２プーリの３−３線に沿った断面図である。
【００１３】
図４は、図３の断面斜視図である。
【００１４】
図５は、駆動ベルトに係合された第１および第２のプーリの斜視図である。
【００１５】
図６は、図５のプーリと駆動ベルトシステムの側面図である。
【００１６】
図７は、図６の第２プーリの７−７線に沿った断面図である。
【００１７】
図８は、軸方向のオフセットを示すプーリの部分断面図である。
【００１８】
図９は、ベルト・ラグプーリ歯係合の断面図である。
【００１９】
図１０は、他の実施形態の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
別段示さない限り、以降明細書および特許請求の範囲において用いられる、次元等を表現する全ての数は、すべての場合「約」という語によって修飾されると理解される。
【００２１】
特に示さない限り、このアプリケーションおよび特許請求の範囲において、単数形の使用は複数形を含む。さらに、明記しない限り、「または」の使用は、「および／または」を意味する。さらに、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」と同様に他の書式である「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」および「含まれる（ｉｎｃｌｕｄｅｄ）」の用語の使用は、限定的なものではない。また、特に明記しない限り、「要素（ｅｌｅｍｅｎｔ）」または「部品（ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）」などの用語は、複数の要素（ｅｌｅｍｅｎｔｓ）および複数の部品（ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ）を含むが、この複数の部品は、一つのユニットと複数の要素と一つ以上のユニットを備える複数の部品とを備える。
【００２２】
ここに開示されたベルト駆動システムは、ベルト駆動を利用した多種多様な装置、すなわち、自動二輪車および自転車のような二輪車を含むがこれらに限定されない装置に対するアプリケーションを有し得る。自転車で使用するためのベルト駆動システムの際立った利点のために、ベルト駆動システムは自転車での使用にて示されている。添付の特許請求の範囲によって明示的に限定されない限り、この特定の実施例は、非限定的であることが意図される。
【００２３】
図１において、駆動ベルトシステム１２を有する自転車１０が概略的に示される。自転車１０は、リアドロップアウト（図示せず）によってフレームに取り付けられたハブ１８を有するリアホイール１６とともにフレーム１４を含む。自転車１０はさらにクランクセット２０を含む。このベルト駆動システム１２は第１のプーリ２２を含むが、第１のプーリ２２は、クランクセット２０と共に共通の回転軸周りに回転するように、動作可能にクランクセット２０に関連付けられる。第２のプーリ２４は、共通の回転軸周りに回転するように、リアホイールハブ１８と動作可能に関連付けられる。同期駆動ベルト２６は、第１のプーリ２２と第２のプーリ２４との間に延びる。図１に示されるように、第１のプーリ２２は、第２のプーリの径よりも大きくても良い。他の実施形態において、プーリは同じサイズでも良く、または、第２のプーリが第１のプーリよりも大きな径を有しても良い。さらに、一つ以上の追加の共通軸プーリが、ギア比の変更をもたらすために、第１のプーリまたは第２のプーリに隣接して設けられても良い。このような実施形態は、隣接するプーリ間でシフト可能なように、フロントまたはリアディレイラーを含んでも良い。もしくは、ギアリングは、当技術分野で知られている型のギアリアハブの手段によって提供されても良い。
【００２４】
図２は、ハブ１８およびベルト駆動システム１２から取り除かれた第２のプーリ２４の斜視図である。第２のプーリ２４は、リアホイール１６のハブ１８に接続するために構成されたフレーム２８を備え、また、対向する側面３２、３４と一体となっている外輪リム３０と、ハブ接続リング３６と、ハブ接続リング３６と外輪リム３０との間に延びる複数のスポーク３７とを含む。第２のプーリ２４は、さらに複数の円周歯３８を備える。図示されるように、円周歯は、プーリ・ピッチＰＰで離間し、かつ、径方向およびリムの軸方向に延びる。他の実施形態において、可変間隔の突起を有する駆動ベルトに嵌合するように、歯は可変間隔を有していても良い。
【００２５】
各歯は、さらに回転軸に対して平行に幅（Ｗ）を有する。幅Ｗは、少なくとも駆動ベルト２６の幅と等しく、いくつかの実施形態では駆動ベルトの幅と等しいが、おおむね等しくても良い。歯幅およびベルト幅のそれぞれの幅を最小限に抑えながら、ベルトと歯との間に伝達される力の量を最大にするために、歯幅とベルト幅とが実質的に等しくなることが有利であり得る。図５および図６に図示されるように、各歯３８は、駆動ベルト２６の隣接する内側突起４２の間の空間に受容されるように構成される。いくつかの実施形態において、図５および図６に示されるように、歯は実質的に隣接する突起の空間を埋める。この特徴は、プーリの回転が逆回転する場合に、ベルトとプーリとの間のずれを最小限にするのに有益になり得る。これらの内側の突起はベルト・ピッチＢＰで離間される。
【００２６】
第２のプーリ２４は、細長いエンドレス形状であり隣接する円周歯の間に延びる、位置合わせ部材４４を含む。位置合わせ部材４４は、各突起を第１と第２の突起セグメントに分割するように、駆動ベルト２６の位置合わせ溝４６に受容されるように構成される。位置合わせ部材４４は、通常、例えば１９ゲージ鋼線の一部のような、長くて細い円筒形状を有する。位置合わせ部材は、好ましくは、回転軸からの半径において隣接するスプロケット歯の頂部間に延び、これは実質的にスプロケット歯の頂部の半径に等しい。しかし、位置合わせ部材は、歯の頂部の半径よりも小さい半径で、隣接する歯の間に延びても良いが、歯の少なくとも半分の高さの半径よりも一般的に大きい。図５ないし図７を参照すると、部材４４は歯溝７６内に受容される。特有の実施形態において、位置合わせ部材４４は、製造の間、歯に向かって「ゆっくり動き」続ける連続的な鋼線ループを備える。部材４４は、歯の上から取り付けるのを容易にするために、直径を大きくするように加熱され得る。ループは、例えば、ワイヤの丈の端部と共にスポット溶接することによって形成される。他の実施形態において、位置合わせ部材４４は、溝７６に係合されるワイヤの長さを備える。ワイヤの「緩んだ」端部は、溝７６内に埋め込まれ、ベルトへの干渉を引き起こさないように突出しない。端部は、スポット溶接、接着剤、または締まりばめにプレスすることにより、スプロケット溝に係合させても良い。例としてのみ提示され、本発明の範囲を限定することを意図していないが、ワイヤは、ワイヤゲージ１４（直径２．０３２ミリメートル）からワイヤゲージ２５（直径０．５１８２ミリメートル）の範囲であっても良い。さらに、ワイヤは、ステンレススチール、スチール、複合材料、またはプラスチックを備えても良い。部材４４はまた、円筒形以外にも四角形、楕円形、六角形、三角形、矩形を含むがこれらに限定されない任意の適切な断面を備えても良い。さらに、位置合わせ部材は、ワイヤを含む必要はないが、代わりに、円形ストック、円筒ストック、四角形ストックまたは他の金属ストックを備えても良い。
【００２７】
図７を参照すると、位置合わせ溝４６は、平行の側壁を有し得る。他の実施形態において、この側壁は、その場所に位置合わせ部材４４を受容し易くするために先細にされ得る。図７に見られる図示された実施形態において、位置合わせ溝４６は、突起４２を隣接する等しい第１および第２の突起セグメントに分割する。しかし、他の実施形態において、第１および第２のセグメントは異なる幅のものであっても良い。図示された実施形態では、第２のプーリ２４の各歯は、リムの各側面から縦方向に等距離延びる。第１および第２のセグメントが異なる幅である実施形態において、通常歯は異なる幅に対応するであろう。
【００２８】
図示の実施形態において、第２のプーリ２４の各歯は、回転軸４０から、位置合わせ部材４４を越えて半径方向に延びるが（図６参照）、他の実施形態において、それらが同じ距離延びることも可能であり、また、位置合わせ部材４４がさらに延びることも可能である。他の実施形態において、円周歯、位置合わせ部材、および位置合わせ溝は、位置決め溝に位置決め部材が受容されるとともに、駆動ベルトが円周歯上に乗るように構成される。あるいは、円周歯、位置合わせ部材、および位置合わせ溝は、同様に位置合わせ部材の上に乗るように構成されても良い。
【００２９】
図９が示す実施形態は、位置合わせ部材が隣接する歯３８の間に延びる円筒状のワイヤを備える。この実施形態では、プーリは、約１１ｍｍの幅Ｈを有しており、歯は、約１１ｍｍの幅を有する。ほとんどの実施形態において、歯の幅は、少なくともベルトの幅に等しい。図９において、位置合わせ溝は約１．５ｍｍの幅Ｉを有し、位置合わせ部材は約１．０ｍｍの幅Ｊを有する。一般的に、位置合わせ溝の幅は、いくらかの係合空間を提供するために、位置合わせ部材の幅（Ｊ）よりもわずかに広いが、歯の幅に沿って望ましくない量ぐらつくことが可能な程に広くすべきではない。一般的に、歯と係合してその間の力伝達のための表面を最大限に利用できるように、ベルト表面の量を最大化するため、位置合わせ溝（Ｉ）の幅が最小化される。位置合わせ溝の幅を最小化することはまた、位置合わせ溝に破片が入る可能性を最小にする。約１１ｍｍのベルト幅を仮定するが、いくつかの実施形態では、位置合わせ溝（Ｉ）の幅は１〜３ｍｍ程度、他の実施形態では約１〜２ｍｍ、他の実施形態では１〜１．５ｍｍであっても良い。通常、位置合わせ部材は、位置合わせ溝よりも約０．５ｍｍ小さい幅を有するが、これは単に例として提示され、本発明の範囲を限定することを意図していない。
【００３０】
いくつかの実施形態において、位置合わせ溝の幅のベルト幅に対する比は１：３より大きくすることが出来る。他の実施形態では、それを１：４にすることが可能である。さらに他の実施形態においても、それを１：８、１：１０、または、位置合わせ部材４４の直径に基づく限度までさらに小さくすることができる。位置合わせ部材の幅の歯幅に対する比率もまた、１：３、１：４、１：１０、またはさらに小さくすることが可能である。
【００３１】
図９に示されるように、位置合わせ部材４４は、位置合わせ溝の底部まで延びないように構成される。図９の実施形態において、位置合わせ部材と位置合わせ溝との間の距離（Ｋ）は、約０．７５ｍｍである。マウンテンバイクのように、破片が存在する可能性のある環境においてベルトおよびプーリ駆動システムが使用される場合、この構成は有用である。この空間は、位置合わせ溝を埋めることなく、また、これによりベルトが強制的にプーリから外れ得ることもなく、いくらかの破片の蓄積をもたらす。破片の蓄積がほとんど問題とならない他のアプリケーションでは、位置合わせ部材は、スプロケット歯の頂部間に配置することができ、位置合わせ溝の全深さに係合する。しかしながら、ほとんどの実施形態において、位置合わせ部材が位置合わせ溝内にそれほど遠くに延びず、ベルトが位置合わせ部材上に乗り、かつ、プーリ歯上に乗らないことが望ましい。
【００３２】
図８を参照すると、選択した距離（例えば２ｍｍ）での軸方向オフセット４８は、接続リング３６とリム３０との間にもたらされる。一実施形態では、図８に示されるように、オフセット４８は接続リング３６と複数のスポーク３７との間に、１ステップごとにもたらされる。また、オフセットは、角度オフセット、または、任意の他の方法によって提供されても良い。このオフセットの目的は、ハブへの接続リングの取り付けにおいて、取り付け時にリードしている対向リム側面の位置に応じて、回転軸に沿ったリムの位置を変化させ得ることである。
【００３３】
第１のプーリ２２は、円形の外側リム３０の構成、歯３８、および位置合わせ部材４４と同一の構成を有しているが、図６に示されるように、異なる直径の構成、および、さらに別のフレーム構造を含んでいても良い。図５および図６を参照すると、第１のプーリ２２のフレーム５０は、クランクセットに連動するための手段をさらに形成する、半径方向に離間して内側に延びる複数のブラケット５２で構成される。これらのブラケットは、図８に示される軸方向オフセット４８と同様に、第２のプーリ２４に関してオフセットを有しても良い。穴５４はクランクセット２０への取り付けのためにもたらされる。
【００３４】
ここに開示される駆動システムのいくつかの実施形態において、第１のプーリ２２または第２のプーリ２４だけが、位置合わせ部材４４を含んでも良い。いくつかの実施形態において、全ての隣接する歯の間に延びる位置合わせ部材を有しないことが望ましい。いくつかの実施形態において、駆動ベルトとともに一つのプーリだけが用いられても良い。
【００３５】
自転車の特定のアプリケーションの使用において、同期する駆動ベルト２６の突起４６は、第１および第２のプーリ２２、２４の各々の、隣接する歯の間の空間に受容され、それによって、クランクセットへの力のアプリケーションを用いてリアホイールが駆動され得る。アラインメントは、ベルトの位置合わせ溝４６と結合する位置合わせ部材４４によって、第１および第２のプーリ２２、２４上で維持される。このように、自転車で使用される従来のベルトプーリに必要なフランジまたは側面部材が除外され得る。これは、プーリの幅を減少させるという利点を有するが、これは自転車の組み立てに利用可能な小さなスペースとともに重要である。側面部材を排除することは、さらに自転車の設計におけるもうひとつの重要な要因であるプーリの重量を減少させる。アラインメント機能は、第１および第２のプーリとの間の相対的な軸方向の変位（ずれ）を許すが、これはフレームが厳しい仕様で組み立てられない場合、および、フレームまたはプーリに損傷が発生する可能性のある場合の自転車で一般的であり、調節機能が無ければ損傷によりプーリがずれた状態になる。さらに、自転車製造業者は、種々の製造業者のホイールセットと、クランクセットと、いくらか変化し得る個々の寸法との使用を選択しても良く、これは、プーリのいくらかのずれを起こす可能性がある。この潜在的なずれは、上述するように、第１および第２のプーリの軸方向オフセットを設けることにより、またさらに、位置合わせ溝と位置合わせ部材との相互作用の利点により補償され得る。これらの利点は、モーターサイクルのような他のアプリケーション、または、ベルト駆動システムを利用した他のデバイスで楽しむことができる。
【００３６】
この設計のさらなる利点は、泥と破片が歯の領域に落とされるという能力である。この機能は、さらに、図３、４に最適に表示されるように、円形の外側リム３０のそれぞれの対向する側面３２、３４と、位置合わせ部材４４との間に延在する、破片排出路５６によって促進される。破片排出口７７または空間は、隣接する歯の間の位置合わせ部材の半径方向内側に直接的に延びる。破片排出口７７はスプロケットの平面を通って延びる。スプロケットの平面は通常回転軸に向かって延びる。破片排出口７７は、破片排出路５６と連通する。破片排出路は、プーリを掃除する破片の障害を取り除くことが意図されている。位置合わせ部材の細い円筒形状は、隣接する歯の間の破片排出のための空間を最大限残しながら、ベルト位置合わせ機能を達成することが出来る。これらの図に見られるように、破片の掃除を容易にするとともに、プーリリムのショルダによる閉塞を防止する様にして、破片排出路５６は、対向する面から位置合わせ部材４４に傾斜する。曲面または他の破片の排出構成もまた、この排出機能を実施することができる。
【００３７】
図１０は、他の実施形態の斜視図である。他の実施形態では、突起８０は径方向に延びる。突起８０は、細長い円筒形であり、楕円形、長方形または正方形を含む、他の任意の適切な断面であっても良い。径方向は、前記径と交差する接線に対して平行ではないが線に接近するまで、回転軸に対して垂直に延びる線に関して、０度でも良く任意の角度を含んでも良い。従って、前記角度の範囲は、９０度までであるが９０度に等しくはない。突起８０は、隣接する歯３８の間に延びる。図９における「Ｌ」を参照すると、突起８０は、実質的に、回転軸４０から位置合わせ部材４４の径方向の高さと同じ高さまで延びる。スプロケット２２及びスプロケット２４の突起８０上にベルト２６を正確に保持するために、突起８０は、係合溝７６に協働的に係合する。突起８０は、スプロケット２２および２４の両方に、または、ひとつのスプロケット上だけで使用されても良い。
【００３８】
本開示の様々な実施形態は、特許請求の範囲に記載された種々の要素の順列を含めることができ、各従属請求項は、前の従属請求項の各制限だけでなく、独立請求項を組み込んだ複数の従属請求項であるかのように開示される。このような置換は、本開示の範囲内で明示される。
【００３９】
本発明は、具体的に図示した複数の実施形態を参照して説明したが、形および細部の変更は、本発明の精神および範囲を逸脱することなく、本明細書に開示される種々の実施形態に対してなされ得ることは当業者によって理解されるであろう。本発明の本明細書に開示される趣旨および範囲における、様々な実施形態は、特許請求の範囲に対する限定として働くように意図されていない。本明細書で引用される全ての参考文献は、参照によりその全体が組み込まれる。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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