自行车用有齿带驱动装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于带驱动式自行车的自行车用有齿带驱动装置。
【背景技术】
[0002] 以往，作为用于将自行车的踏板的旋转向后轮传递的装置，已知具备与踏板的旋 转轴连结的驱动滑轮、与后轮的旋转轴连接的从动滑轮、以及绕挂在这两个滑轮上的有齿 带的有齿带驱动装置。在该有齿带的内周面上，沿着带长度方向以规定的间距形成有凸状 的带齿部。而且，在驱动滑轮及从动滑轮的外周面上形成有与带齿部啮合的滑轮槽部。
[0003] 在从动滑轮的外径比驱动滑轮小的情况下，作用于从动滑轮的每一个滑轮槽部的 带张力比驱动滑轮大。因此，在行驶过程中由于站立蹬踏等引起带的张力急剧增大，当带局 部地伸长时，在从动滑轮上容易产生带的跳跃(跳齿）。尤其是在雨天行驶时，雨水淋到从动 滑轮，滑轮槽部与带齿部的摩擦系数下降，因此更容易产生带的跳跃。在这样的雨天行驶时 为了抑制带的张力急剧增大时的从动滑轮处的带的跳跃，例如在专利文献1的有齿带驱动 装置中，对从动滑轮的滑轮槽部和有齿带的带齿部的形状进行设计。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1:日本专利第4340460号公报
【发明内容】
[0007] 发明要解决的课题
[0008] 根据行驶状况，有时有齿带驱动装置中不仅水进入而且砂也会进入。砂由于包含 水而更容易附着于滑轮或带。在上述的专利文献1的有齿带驱动装置中，当砂与水的混合物 进入从动滑轮的滑轮槽部与带齿部之间时，砂与水的混合物啮入两者之间。由此，砂与水的 混合物将带齿部向与滑轮槽部的啮合解除的方向（滑轮径向外侧)按压，其结果是，在从动 滑轮处容易产生带的跳跃。
[0009] 因此，本发明目的在于提供一种自行车用有齿带驱动装置，其即使在水与砂的混 合物等异物附着的环境下，也能够抑制从动滑轮处的带的跳跃的产生，能够维持顺畅的动 力传递性能。
[0010]用于解决课题的方案
[0011]本发明的第一方案的自行车用有齿带驱动装置具备:有齿带，由沿着带长度方向 埋设有抗拉体的橡胶状弹性体形成，具有沿着带长度方向以规定的齿距配置的多个凸状的 带齿部;驱动滑轮，在外周面形成有与所述带齿部啮合的滑轮槽部;及从动滑轮，在外周面 形成有与所述带齿部啮合的滑轮槽部，其中，在与带宽方向正交的剖面中，所述带齿部相对 于带厚度方向的直线大致对称地形成，在驱动状态下，所述驱动滑轮的所述滑轮槽部与所 述带齿部的带行驶方向的相反侧的面的一部分进行面接触，且所述从动滑轮的所述滑轮槽 部与所述带齿部的带行驶方向侧的面的一部分进行面接触，所述驱动滑轮的所述滑轮槽部 与所述带齿部的进行所述面接触的部分、及所述从动滑轮的所述滑轮槽部与所述带齿部的 进行所述面接触的部分处于从以所述驱动滑轮及所述从动滑轮的各自的外径减去所述带 齿部的齿高所得到的长度为直径的与该滑轮同心的基准圆周起所述带齿部的齿根部侧的 范围内，且所述驱动滑轮的所述滑轮槽部与所述带齿部的进行所述面接触的部分及所述从 动滑轮的所述滑轮槽部与所述带齿部的进行所述面接触的部分在与带宽方向正交的剖面 中为曲线状，在驱动状态下，所述驱动滑轮的所述滑轮槽部与所述带齿部的带行驶方向的 相反侧的面之间在所述基准圆周上的间隔、及所述从动滑轮的所述滑轮槽部与所述带齿部 的带行驶方向侧的面之间在所述基准圆周上的间隔为所述带齿部的齿距的0%以上且 0.5%以下，在驱动状态下，所述驱动滑轮的所述滑轮槽部与所述带齿部的带行驶方向侧的 面之间的最短距离的最大值为所述带齿部的齿距的2 %以上且6 %以下，在驱动状态下，所 述从动滑轮的所述滑轮槽部与所述带齿部的带行驶方向的相反侧的面之间的最短距离的 最大值为所述带齿部的齿距的10%以上且18%以下，所述从动滑轮的所述滑轮槽部的槽深 比所述带齿部的齿高大，两者之差为所述带齿部的齿高的5%以上。
[0012] 在本方案中，从动滑轮的滑轮槽部与带齿部的带行驶方向的相反侧的面之间的最 短距离的最大值大至齿距的10%以上。因此，在砂与水的混合物等异物附着的环境下对自 行车用有齿带驱动装置进行驱动的情况下，也能够防止砂与水的混合物等异物啮入从动滑 轮的滑轮槽部与带齿部的带行驶方向的相反侧的面之间，并且容易将进入的异物向外部排 出。其结果是，能够抑制从动滑轮上的带的跳跃的产生。
[0013] 而且，如果从动滑轮的滑轮槽部与带齿部的带行驶方向的相反侧的面之间的最短 距离的最大值超过齿距的18%，相邻的两个滑轮槽部之间的宽度(滑轮齿部的宽度)变得过 窄。因此，由于磨损，从动滑轮的耐久性下降，或者无法较大地确保滑轮槽部的肩的圆角(滑 轮齿部的齿顶圆角）。而且，即使能够确保滑轮槽部的肩的圆角，从动滑轮齿部也容易缺损。 另一方面，在本方案中，从动滑轮的滑轮槽部与带齿部的带行驶方向的相反侧的面之间的 最短距离的最大值为齿距的18%以下，因此能够防止上述那样的问题。
[0014] 在一般的自行车用有齿驱动装置中，驱动滑轮的外径比从动滑轮的外径大，因此 作用于驱动滑轮的每一个滑轮槽部上的带张力比从动滑轮的带张力小。因此，即使在水与 砂的混合物等异物附着的环境下，在驱动滑轮中也几乎不会产生带的跳跃。因此，在驱动滑 轮中，无需如从动滑轮的滑轮槽部与带齿部的带行驶方向的相反侧的面的间隔那样较大地 确保滑轮槽部与带齿部的带行驶方向侧的面的间隔。
[0015] 如果驱动滑轮的滑轮槽部与带齿部的带行驶方向侧的面之间的最短距离的最大 值超过齿距的6%，产生动力传递效率的下降、振动或噪音的产生、由磨损引起的有齿带的 耐久性(寿命)的下降等问题。另一方面，在本方案中，由于驱动滑轮的滑轮槽部与带齿部的 带行驶方向侧的面之间的最短距离的最大值为齿距的6%以下，因此能够防止上述那样的 问题。
[0016] 此外，在本方案中，由于驱动滑轮的滑轮槽部与带齿部的带行驶方向侧的面之间 的最短距离的最大值为齿距的2%以上，因此驱动滑轮的滑轮槽部与带齿部能够顺畅地啮 合，能够得到顺畅的动力传递性能。
[0017] 而且，在从动滑轮的滑轮槽部的槽深比带齿部的齿高大且两者之差小于5%的情 况下，在水或砂等异物未附着的环境下能够抑制从动滑轮处的带的跳跃的产生，但是在砂 与水的混合物等异物附着的环境下，砂与水的混合物等异物啮入从动滑轮的滑轮槽部的槽 底与带齿部的齿顶之间，因此容易产生带的跳跃。另一方面，在本方案中，从动滑轮的滑轮 槽部的槽深与带齿部的齿高之差为带齿部的齿高的5%以上。因此，能够防止砂与水的混合 物等异物啮入从动滑轮的滑轮槽部的槽底与带齿部的齿顶之间，能够抑制带的跳跃的产 生。
[0018] 而且，如果驱动滑轮及从动滑轮的滑轮槽部、或带齿部的与带宽方向正交的剖面 形状在比所述基准圆周靠带齿部的齿根侧的范围内包含直线状的部分的情况下，滑轮槽部 与带齿部的接触容易成为线接触。在从动滑轮的滑轮槽部与带齿部进行线接触的情况下， 局部较大的应力作用于带齿部，因此在跳跃时容易产生齿缺损。
[0019] 另一方面，在本方案中，驱动滑轮及从动滑轮的滑轮槽部与带齿部分别在比所述 基准圆周靠齿根侧的范围内以剖面曲线状进行面接触。因此，能够防止局部较大的应力作 用于从动滑轮的带齿部，因此能够抑制在带的跳跃时发生齿缺损。
[0020] 此外，在本方案中，在驱动状态下，驱动滑轮的滑轮槽部与带齿部的带行驶方向的 相反侧的面之间在所述基准圆周上的间隔、及从动滑轮的滑轮槽部与带齿部的带行驶方向 侧的面之间在所述基准圆周上的间隔分别为齿距的0%以上且0.5%以下。因此，驱动滑轮 及从动滑轮的滑轮槽部与带齿部能够顺畅地啮合，能够得到顺畅的动力传递性能。
[0021] 本发明的第二方案的自行车用有齿带驱动装置为:在第一方案中，在与带宽方向 正交的剖面中，所述从动滑轮的所述滑轮槽部相对于滑轮的径向的任一直线都非对称。
[0022] 根据该结构，相较于在与带宽方向正交的剖面中从动滑轮的滑轮槽部相对于沿着 滑轮的径向的直线对称的情况，能够更大地确保驱动状态下从动滑轮的滑轮槽部与带齿部 的带行驶方向的相反侧的面之间的最短距离的最大值。因此，能够防止砂与水的混合物等 异物压固而滞留于从动滑轮的滑轮槽部与带齿部的带行驶方向的相反侧的面之间，能够将 异物迅速地向外部排出。因此，能够持续抑制从动滑轮中的带的跳跃的产生。
[0023] 本发明的第三方案的自行车用有齿带驱动装置为:在第一或第二方案中，在与带 宽方向正交的剖面形状中，所述带齿部的齿顶形成为沿带长度方向延伸的直线状。
[0024] 根据该结构，相较于在与带宽方向正交的剖面中带齿部的齿顶形成为向外侧鼓出 的圆弧状的情况，能够更大地确保驱动状态下从动滑轮的滑轮槽部的槽底与带齿部的齿顶 的间隔。因此，能够更可靠地防止砂与水的混合物等异物啮入从动滑轮的滑轮槽部的槽底 与带齿部的齿顶之间，能够更可靠地抑制带的跳跃的产生。
[0025] 本发明的第四方案的自行车用有齿带驱动装置为:在第一至第三方案的任一方案 中，所述抗拉体包含碳纤维。
[0026] 根据该结构，与抗拉体的材料使用了芳纶纤维的情况相比，抗拉体为高强度且高 弹性，因此能够抑制中间伸长，能够维持适当的张力。因此，能够防止由伸长引起的有齿带 的松弛、晃动、啮合异常的产生等。而且，即使万一过大的张力作用于有齿带，也能将有齿带 的伸长抑制得较低，因此能够抑制带的跳跃的产生。
[0027] 本发明的第五方案的自行车用有齿带驱动装置为:在第一至第四方案的任一方案 中，所述橡胶状弹性体至少包括热固性聚氨酯弹性体。
[0028] 根据该结构，即便是有齿带的齿面未被齿布包覆的简单的结构，也能够容易地提 高有齿带的耐磨损性。而且，能够抑制磨损粉的产生。
[0029] 本发明的第六方案的自行车用有齿带驱动装置为:在第一至第五方案的任一方案 中，所述橡胶状弹性体的JISA硬度为90以上。
[0030] 根据该结构，由于将有齿带的齿变形抑制得较低，因此能够更可靠地抑制带的跳 跃的