ベルト駆動自転車

ベルト駆動自転車は、ペダルから車輪に 動力を伝達するために、通常は同期歯付きの柔軟なベルトを使用するチェーンレス 自転車です。

ベルトドライブの自転車への応用は、メンテナンスの手間が少なく、潤滑油が不要であることから、特に通勤用自転車市場で増加しています。ベルトドライブは、エアロバイクやフィットネスバイクにも使用できます。^[1]

• ベルトは錆びません。
• 潤滑は必要ありません。
  • 潤滑不足による汚れ。
  • メンテナンスはほとんど必要ありません。
• よりスムーズな操作。^[2]
• チェーンよりも静か。^{[3] [4]}
• 金属製の自転車チェーンよりも長寿命です。^{[5] [6]}
• いくつかのベルトシステムは従来のチェーン駆動システムよりも軽量です。^{[5] [6]}

• ディレイラーは使用できないため、複数のギア比が必要な場合はハブギアが使用されます。
• ほとんどのベルトはチェーンのように分解できないため、フレームは後部三角形に開口部を設けるか、チェーンステーを高くしてベルトを収容できるようにする必要があります。ベルトを後部三角形で接合できる唯一の選択肢があります。^[7]
• ベルトの長さの選択肢は限られているため、フレームの設計にそれに対応する必要があります。
• ベルト駆動の自転車とその修理・交換部品は、従来のチェーン駆動の自転車に比べて店頭で入手しにくいです。
• 過度の摩擦や摩耗を避けるために、前後のプーリーまたはスプロケットはしっかりと位置合わせされている必要があります。この点ではチェーンの方が柔軟性があります。^[8]
• チェーンと比較すると、ベルトは通常、はるかに高い張力で作動します。これは、使用中にベルトがスキップするのを防ぐためです。ただし、ベルトの張力が高いと、ボトムブラケットやリアハブのベアリングの寿命が短くなる可能性があります。^{[引用が必要]}
• 第一世代のデュアルガイド付き滑車は、雪が圧縮されて滑車内に閉じ込められるという問題がありました（場合によっては完全に動作しなくなることもあります）。第二世代（ホイール側に 1 つのガイド）と第三世代（センターガイド）では、設計が改良されています。^[要出典]

張力の調整は、シングルスピード チェーン ドライブの張力調整方法とまったく同じ方法で実行できます。後輪車軸のフォーク エンドは水平で、ベルトと一直線になっており、チェーン タグの有無にかかわらず、後輪車軸とクランク車軸間の距離を調整できます。フォーク エンド自体を移動して、後輪車軸とクランク スピンドル間の距離を変更できます。フォーク エンドは固定されていますが、ベルトの移動距離を変更する別のテンショナープーリーがあります。

自転車用ベルトドライブは、1890年4月8日にチャールズ・D・ライスによって米国で特許（特許番号425,390）を取得しました。^[9]

1898 年、イリノイ州シカゴの Mathew Joseph Steffens は、空気タイヤのホイールの外周に取り付けられた駆動ベルトを使用した後輪駆動の電動自転車の特許を取得しました。1900 年代初頭までに、一部のオートバイでは革製の駆動ベルトが使用されるようになりました。

ブリヂストンのベルトドライブ自転車「ピクニカ」は、1980年代初頭に発売されました。オートタイミングベルトやハーレーダビッドソンのドライブベルトのような歯付きベルトドライブと、負荷が増すとベルトの張力が高まる斬新な2部構成のチェーンリングを採用していました。ピクニカは折りたたみ自転車で、ベルトドライブの魅力の1つは清潔さでした。ピクニカは小径車だったため、ベルトの張力は標準サイズの車輪を備えた自転車よりも弱かった可能性があります。この自転車は成功したようですが、主に日本で販売されました。

ブリヂストンは、1994 年頃に市場から撤退するまで、米国でベルトドライブ自転車を提供していました。この革新以来、ベストセラーの Albelt モデルを含め、日本でも継続的にベルトドライブ自転車を提供してきました。

1984年と1985年に、ロンドンのインペリアル・カレッジで機械工学の学位を取得したデザイナーのマーク・サンダースは、大学院の工業デザイン工学（IDE）プログラムの一環として折りたたみ自転車を設計しました。このプログラムは、ロンドンのインペリアル・カレッジとロイヤル・カレッジ・オブ・アートが共同で運営していました。サンダースは、ゲイツ・コーポレーションの設計エンジニアと協力し、自転車にチェーンではなくベルトを装備しました。

プロジェクトが完了すると、サンダースは起業家で元グレッグ・ノーマンのマネージャーであるジェームズ・マーシャルとグラスゴーの製造業者を選び、受賞歴のあるデザインを製品化しました。製造業者はStridaという名前を考案し、1987 年に自転車の生産が始まりました。2002 年に需要の増加に対応するため、生産は台湾の製造業者である Ming Cycle に移管され、2007 年時点で Ming Cycle が Strida ブランドと知的財産権を完全に所有していました。

デルタサイクル社が米国で販売する iXi 自転車は、Strida と同様にベルトドライブを採用したコンパクトなデザインで 2004 年に登場しました。ベルトドライブを採用したその他の折りたたみ自転車メーカーには、米国の Bike Friday 社やオランダの Bernds 社などがあります。

2007 年、ゲイツ コーポレーションは、カーボン ドライブ システムと呼ばれる高弾性 8mm 同期ベルトとスプロケット システムを開発しました。ベルトのピッチにより、張力要件が低くなり、スキップを防止できます。軽量で特許出願中のスプロケットには、泥落とし口 (各歯の下に開口部) があり、ゴミを落とす働きをします。

2009年には、 Trekやf8Cyclesなど、ますます多くの自転車会社がベルト駆動の自転車を発売しました。メーカーは当初シングルスピードと内装ハブに重点を置いていましたが、2009年初頭にf8はPhil Wood & Co. ^[10]が設計したゲイツ互換の固定ギアコグを使用し、ベルト駆動の固定ギア自転車を発売しました。

2009年、スポットブランドのオーナーであり、アビッドの創設者として最もよく知られているウェイン・ランプキンは、センタートラックと呼ばれるベルトシステムを設計しました。2010年、ゲイツコーポレーションはランプキンからセンタートラックの特許を取得しました^[11]。これは、初期のカーボンドライブシステムの設計を改良した新しいベルトとプーリーの設計です。センタートラックは、以前のものよりもずれに強いです。また、より軽量で、幅広の11mmベルトにより20%強度が高く、プーリーが狭いため、最新世代の内装ギアハブとのパッケージングがはるかに簡単です。^{[3] [12]}同社のCDXベルトは、マウンテンバイクの厳しいオフロードでの使用向けに設計された最初のベルトドライブです。

2010年、ダイムラーはゲイツ・カーボン・ドライブベルトシステムを搭載した電動ハイブリッド自転車「スマートeBike」​​を発表しました。このeBikeは、クリーンでグリースフリーの乗り心地を実現するように設計されています。^[13]その他の注目すべきeBikeブランドには、グレースやパイモビリティなどがあります。

2012年、コンチネンタルAGの子会社コンチテックは自転車用のCONTI®ドライブシステムを発表しました。^[14] CDSベルトドライブは、初期の8mmゲイツカーボンドライブシステムと基本的な操作を共有していましたが、構造にはカーボンファイバーではなくアラミドを採用していました。コンチCDSは、「適切に敷設された」道路や小道での通常の使用専用に設計されていました。^[15]コンチテックは最終的に、アラミド繊維を使用した場合の牽引力の問題を理由に、自転車での使用をカーボンベルトに切り替えました。^[16]

CDSベルトドライブは、一部のトレック自転車とスウェーデンのIKEAが販売するスラッダユーティリティサイクルに採用されていました。ベルト自体の故障とリコールの報告を受けて、CDSはベルトドライブ自転車市場から撤退しました。^{[17] [18]}

2018年、Veer Cyclesは、ライダーがチェーン駆動の自転車をベルト駆動に変換できる最初のベルト駆動変換キットを作成しました。ベルトは後部三角形にフィットするように接合されており、すでに分割されているフレームが不要になります。^{[19] [7] Veerは、後部の}コグのサイズ（およびギア比）を変更できるコンセプトも示しており、 ^[20]ディレイラーを彷彿とさせるコンセプトで、ベルト駆動の自転車に多段ギアを実装するために 遊星ギア付きのハブギアは必要ない可能性があることを示唆しています。

内装ハブギア（後部ハブ内部のギアで、ベルト駆動自転車のライダーが簡単にシフトチェンジできるようにするもの）のメーカーが、シマノ・アルフィン11やフォールブルック・テクノロジーズのNuVinciなどの新設計を発表するにつれ、ベルト駆動自転車の可能性は高まっている。その他の主要な内装ハブメーカーには、SRAM、スターメー・アーチャー、ローロフ、キンダーネイなどがある。

ギアを提供するもう一つの選択肢は、 Pinion P.18のようなブラケットに取り付けられたギアボックスを使用してギアボックス自転車を作成することです。 ^[21]

これらのベルトは通常、自動車、機械、その他の同期ベルト駆動アプリケーション用の歯付きベルトを製造している同じ製造会社によって製造されます。 ^{[引用が必要]}

ベルトドライブ自転車およびペダルベルトドライブシステムの現在の製造業者および過去の製造業者には、以下のものがあります。

• 先進ベルトドライブ^{[20] [22]}
• ブリヂストン — アルベルト、ベルトレックス
• Continental AG  — CONTI® DRIVE SYSTEM (CDS) ベルトドライブおよびスプロケットの安全勧告およびリコール (2018 年に製造中止)
• ゲイツコーポレーション — CDXおよびCDNカーボンベルトドライブ、スプロケット、コグ^[4]
• ヴィールサイクル
• オプティベルト^{[20] [23]}

自転車にベルトドライブを採用している現在および過去の自転車メーカーには、以下のものがあります。

• アヴァンティ
• BMC Trading — ライフスタイルモデル Urban Challenge と Mass Challenge
• ボードマン– URB 9.4
• コンチネンタル CDS ベルトのキャニオン安全勧告
• Co-Motion Cycles  — アメリカーノ、パンゲア、シティビュー、スピードスター（タンデム）自転車モデル
• キューブバイク — キューブハイドプロ
• サイクルユニオン
• ダイムラー– ゲイツベルトドライブを搭載したスマートeBikeクリエイター^[24]
• ディアマント
• フォーカスバイク
• イケア— SLADDA ^[25] (2018 年に生産終了)
• カルコフ– ボイジャー デラックス モデルとエンデバー 8 ゲート
• マリン
• プライオリティ バイシクルズ– プライオリティ クラシック & プライオリティ 8
• ローリー
• スコット
• Specialized — Source Eleven モデル
• Strida  —持ち運び可能な折りたたみ自転車
• Trek Bicycle Company  — District、Soho、Zektor の自転車モデル。Villager ブランドでも展開。

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  Trek TAB ベルトドライブ フロントスプロケット 背面図
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  Trek TAB ベルトドライブ リアスプロケット 正面図
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  Trek TAB ベルトドライブ リアスプロケット 背面図
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  3 速ハブを備えた Trek TAB ベルト ドライブ リア スプロケットの側面図。ベルト ドライブを挿入するために必要なチェーン ステーとシート ステーの接続ポイントが見えます。
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  フォークの端の位置を調整してベルトを張るもう一つの方法
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  ベルトの張力を提供するための水平フォークエンドとタグ
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  ベルトの張力を提供するための水平フォークエンドとタグ（わかりやすくするためにホイールは除きます）

• チェーンレス自転車
• サイクリングの概要

• BikeCAD はチェーンまたはベルト ドライブをモデリングします。

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