本發(fā)明涉及自行車用無級變速器所具備的帶機構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、在通過摩擦傳動來傳遞動力的v帶中，存在摩擦傳動面（v字狀側(cè)面）露出的橡膠層即切邊（raw-edge）型（切邊v帶）和摩擦傳動面由罩布覆蓋的包布（wrapped）類型（包布v帶），根據(jù)摩擦傳動面的表面性狀（橡膠層與罩布的摩擦系數(shù)）的不同，根據(jù)用途分開使用。

2、另外，在切邊型的帶中，除了不設(shè)置嵌齒的切邊v帶以外，還有僅在帶的下表面（內(nèi)周面）設(shè)置嵌齒而改善了彎曲性的切邊齒型v帶、在帶的下表面（內(nèi)周面）及上表面（外周面）雙方設(shè)置嵌齒而改善了彎曲性的切邊齒型v帶（切邊齒型v帶）。

3、?切邊v帶、切邊齒型v帶主要用于一般產(chǎn)業(yè)機械、農(nóng)業(yè)機械的驅(qū)動、汽車發(fā)動機中的輔機驅(qū)動等。另外，作為其他用途，有用于摩托車、雪地摩托車、四輪小機動車等帶式無級變速器（cvt：continuously?variable?transmission）的被稱作變速帶的切邊齒型v帶。以下，將該切邊齒型v帶表述為v帶（或變速帶）。

4、如圖1所示，帶式無級變速器所具備的帶機構(gòu)30是在驅(qū)動帶輪31和從動帶輪32上繞掛v帶1，使變速比無級地變化的機構(gòu)。各帶輪31、32具備限制或固定向軸向的移動的固定滑輪31a、32a和能夠沿軸向移動的可動滑輪31b、32b，由固定滑輪31a、32a的內(nèi)周壁和可動滑輪31b、32b的內(nèi)周壁形成v槽狀的傾斜相對面。驅(qū)動帶輪31及從動帶輪32具有能夠連續(xù)地變更由這些固定滑輪31a、32a和可動滑輪31b、32b形成的驅(qū)動帶輪31及從動帶輪32的v槽的寬度的結(jié)構(gòu)。v帶1的寬度方向的兩端面由與驅(qū)動帶輪31及從動帶輪32的v槽狀的傾斜相對面對應地傾斜一致的錐面形成，根據(jù)變更后的v槽的寬度，嵌入到v槽的相對面的任意的上下方向的位置。例如，當通過使驅(qū)動帶輪31的v槽的寬度變窄、使從動帶輪32的v槽的寬度變寬而從圖1的（a）所示的狀態(tài)變更為圖1的（b）所示的狀態(tài)時，v帶1在驅(qū)動帶輪31側(cè)向v槽的上方移動，在從動帶輪32側(cè)向v槽的下方移動，向驅(qū)動帶輪31及從動帶輪32的繞掛直徑連續(xù)地變化，能夠無級地使變速比變化。

5、與上述的搭載于摩托車（小型摩托車）用的帶式無級變速器的帶機構(gòu)（特別是v帶）相關(guān)的技術(shù)迄今為止被公開了很多，但有關(guān)搭載于自行車（包括帶電動馬達等輔助動力源的自行車）用的帶式無級變速器的帶機構(gòu)的技術(shù)迄今為止提出的事例（例如，專利文獻1、專利文獻2）較少。

6、例如，專利文獻2所記載的自行車用的帶式無級變速器所具備的帶機構(gòu)（例如，圖2a）雖然省略詳細說明，但具備：驅(qū)動帶輪（輸入單元1100），經(jīng)由齒輪機構(gòu)（輸入放大單元7510：參照圖13b）等與在前端部具備踏板的曲柄的旋轉(zhuǎn)軸連結(jié)；從動帶輪（輸出單元1300），經(jīng)由齒輪機構(gòu)（輸出放大單元7400：參照圖13b）及鏈條與后輪的驅(qū)動軸連結(jié)；及v帶（傳動單元1200），繞掛于驅(qū)動帶輪及從動帶輪。該帶機構(gòu)附帶的上述齒輪機構(gòu)為了使該帶機構(gòu)進行的無級變速容易穩(wěn)定地工作而將驅(qū)動帶輪及從動帶輪維持為更增速狀態(tài)，在曲軸的轉(zhuǎn)速比自行車的情況（例如60~80rpm左右）顯著高地維持的摩托車（小型摩托車）的帶式無級變速器中不需要，可以說是專用于自行車用途的結(jié)構(gòu)。

7、?這樣，自行車用的帶式無級變速器直到最近才提出了如下產(chǎn)品化的方案：通過具備專利文獻2中記載的帶機構(gòu)（驅(qū)動帶輪、從動帶輪及v帶的結(jié)構(gòu)）及與其附帶的其他機構(gòu)（增速齒輪機構(gòu)等）而具有能夠?qū)⑻ぐ宓奶ちΩ咝У剞D(zhuǎn)換為自行車的推力（例如，無論自行車的速度如何都能夠?qū)⑻ぐ宓霓D(zhuǎn)速盡可能維持為恒定）的功能。但是，在專利文獻1、專利文獻2等的現(xiàn)有文獻中，只不過記載了使用了帶機構(gòu)（驅(qū)動帶輪、從動帶輪及v帶）的自行車用的無級變速器，沒有研究與適合于該變速器的帶機構(gòu)（特別是v帶）相關(guān)的詳細的設(shè)計技術(shù)。

8、現(xiàn)有技術(shù)文獻

9、專利文獻

10、專利文獻1：日本國特開平5-278668號公報

11、專利文獻2：日本國特表2019-503923號公報

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、發(fā)明所要解決的課題

2、因此，關(guān)于自行車用的無級變速器所具備的帶機構(gòu)（特別是v帶），研究了能夠應用于作為其前提的使用條件的帶機構(gòu)的詳細的設(shè)計，結(jié)果產(chǎn)生了以下的課題。

3、?（在將無級變速器應用于自行車的情況下作為前提的使用條件）

4、?條件1

5、與小型摩托車（排氣量50~125cc）相比，在自行車中搭載帶式無級變速器的空間面和重量方面的制約大，因此不僅要求確保上述功能，例如，如專利文獻2（圖15的標號8000）所記載的那樣，要求該變速器充分緊湊（小型、輕量）。因此，在該變速器所具備的帶機構(gòu)的各結(jié)構(gòu)中，也受到下述的限制。

6、?（1）使帶輪（最小節(jié)圓直徑）為小徑

7、例如，小型摩托車的情況下的最小節(jié)圓直徑為40~55mm左右，相對于此，限制在40~45mm左右的靠近下限的范圍。

8、（2）為了在上述（1）的小徑帶輪上卷繞帶，使帶厚度變薄

9、例如，小型摩托車的情況下的帶厚度為7mm～12mm左右，相對于此，限制在7～9mm左右的靠下限的范圍。

10、??條件2

11、在自行車的情況下，主動力是踏板的踏力，與小型摩托車相比，踏板轉(zhuǎn)速（例如，60~80rpm左右）低，即使通過增速齒輪機構(gòu)增速也為2000rpm左右，因此最大轉(zhuǎn)矩（輸入到變速帶機構(gòu)的驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)矩的最大值）比較大（例如，小型摩托車為3~12nm左右，與此相對，自行車比較大，為10nm左右）。

12、?即，可以說在自行車用帶式無級變速器所具備的變速帶機構(gòu)中，在驅(qū)動帶輪的節(jié)圓直徑（參照后述的定義）最小（例如40～45mm左右）的變速條件下（圖2的帶輪布局），與小型摩托車的情況相比，相對于最大轉(zhuǎn)矩的大小，帶輪節(jié)圓直徑（最小節(jié)圓直徑）小，而且?guī)Ш穸缺　?/p>

13、?（用于適應該使用條件的課題）

14、因此，在該變速條件下，與小型摩托車相比，帶向驅(qū)動帶輪的卷繞角度（接觸角）及卷繞長度變小，驅(qū)動帶輪（v槽）與帶（v字狀側(cè)面）之間的接觸面積（摩擦傳動面的面積）顯著變小，因此成為摩擦傳動嚴格的狀態(tài)、即在驅(qū)動帶輪與帶之間非常容易產(chǎn)生滑移的狀態(tài)。

15、?換言之，在自行車用帶式無級變速器所具備的變速帶機構(gòu)中，作為表示帶的滑動的容易度的一個指標（代用特性），在后述的式中定義的lt（limit?torque：極限轉(zhuǎn)矩）系數(shù)過大，意味著在驅(qū)動帶輪的節(jié)圓直徑最小的變速條件下，摩擦傳動能力不足，置于驅(qū)動帶輪與帶之間的滑移極其容易誘發(fā)這樣的苛刻的使用條件下（帶輪布局、負荷）。

16、例如，小型摩托車的情況下的lt系數(shù)為4~8左右，相對于此，自行車的情況為8~12左右，超過了小型摩托車的實際范圍。

17、?因此，本發(fā)明的目的在于提供一種自行車用無級變速器所具備的帶機構(gòu)，其緊湊地形成，并且即使在lt系數(shù)過大的使用條件下，也能夠抑制滑移，確保必要的傳遞力。

18、用于解決課題的技術(shù)方案

19、本發(fā)明是一種自行車用無級變速器所具備的帶機構(gòu)，具有：驅(qū)動帶輪和從動帶輪，由在旋轉(zhuǎn)軸方向上自由接近分離的一對滑輪構(gòu)成；及v帶，繞掛在所述驅(qū)動帶輪與所述從動帶輪之間，其特征在于，

20、在變速到最低速側(cè)的狀態(tài)下成為最大轉(zhuǎn)矩的使用條件下的、所述v帶相對于所述驅(qū)動帶輪的lt系數(shù)處于8～12的范圍，所述v帶的露出高度（ride-out）變化測定試驗中的帶橫向剛性處于1500～2500n/mm的范圍。

21、根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在自行車用無級變速器所具備的帶機構(gòu)中，即使與小型摩托車的情況（lt系數(shù)為4~8左右）相比，也緊湊地形成，在作為表示“帶的滑移的容易度”的一個指標（代用特性）的lt系數(shù)過大，為8~12，且在驅(qū)動帶輪的節(jié)圓直徑最小的變速條件下，即使摩擦傳動能力不足，極其容易誘發(fā)驅(qū)動帶輪與v帶之間的滑移這樣的苛刻的使用條件下（帶輪布局、負荷），即使與作為表示耐側(cè)壓性、即“相對于軸載荷（側(cè)壓）的壓曲變形的難度”（露出高度變化量的大?。┑囊粋€指標（代用特性）的帶橫向剛性（v帶的寬度方向的剛性）為1500~2500n/mm這樣的小型摩托車的情況（帶橫向剛性為300~1500n/mm左右）相比，也能夠確保為足夠高的水準，從而能夠?qū)?cè)壓引起的帶的壓曲變形（露出高度變化量）抑制在最小限度（合格水平）的水平，其結(jié)果是，能夠抑制滑移，確保必要的傳遞力（例如滑移率5%以下）。

22、另外，也可以是，本發(fā)明的特征在于，在上述自行車用無級變速器所具備的帶機構(gòu)中，

23、所述驅(qū)動帶輪的最小節(jié)圓直徑處于40～45mm的范圍，

24、所述v帶的帶厚度為7～8mm的范圍。

25、根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠充分緊湊地形成自行車用無級變速器所具備的帶機構(gòu)，并且即使在lt系數(shù)成為8~12的苛刻的使用條件下（帶輪布局、負荷），也能夠使帶橫向剛性成為規(guī)定的水準（1500~2500n/mm）。

26、另外，也可以是，本發(fā)明的特征在于，上述自行車用無級變速器所具備的帶機構(gòu)搭載于無級變速器，所述無級變速器與附帶輔助動力源的自行車的所述輔助動力源連結(jié)。

27、?根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，與在不具有輔助動力源（電動馬達等）的自行車上搭載無級變速器的情況相比，在具有輔助動力源（電動馬達等）的自行車上搭載無級變速器的情況下，空間面及重量面的制約較大，相應地，能夠進一步提高緊湊地形成無級變速器所具備的帶機構(gòu)的效果。

28、發(fā)明效果

29、本發(fā)明能夠提供一種自行車用無級變速器所具備的帶機構(gòu)，其緊湊地形成，并且即使在lt系數(shù)過大的使用條件下，也能夠抑制滑移，確保必要的傳遞力。