JP2004530847A - 無段変速機 - Google Patents

Abstract

回転するようにまたは直線に動く機械および乗り物において使用する無段変速機が、開示される。変速機は、使用者のための簡易な手動シフト方法を提供する。さらに、トラクションローラー型変速機の実際の商品化には、変速機の信頼性、シフトのしやすさ、機能および簡易さにおける改良が必要である。本発明は、変速機を必要とする種々のタイプの機械について使用可能な無段変速機を含む。例えば、変速機は、（ｉ）自動車、オートバイ、船のようなモーター付きの乗り物、（ｉｉ）自転車、三輪車、片足スケート、運動設備のようなモーターのない乗り物、（ｉｉｉ）ボール盤、動力生成設備、または繊維工場のような工業設備において使用可能である。

Description

【技術分野】
【０００１】
発明の背景
発明の分野
本発明の分野は、概ね変速機に関し、特には、本発明は、無段変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
関連技術の説明
本発明は、無段変速機の分野に関し、開発されてきた、先行技術における改良であるいくつかの新規な特徴及び発明の態様を含む。無段変速機を提供するために、トルク入力ディスクとトルク出力ディスクとの間のハウジング内において支持されたトラクションローラーから力を伝達する種々のトラクションローラー式変速機が、開発されてきた。そのような変速装置では、トラクションローラーは、支持構造体に装着されて、この支持構造体は、旋回すると、所望の変速比により直径が変わる円を描く、トラクションローラーとトルクディスクとの係合を引き起こす。
【０００３】
しかしながら、これらの従来の解決方法の成功は、制限されている。例えば、１つの解決法では、可変で調整可能な変速比を有する乗り物用駆動ハブが開示される。この方法は、各ローラーの回転軸線を傾けるために、トラクションローラーの各側に一枚ずつ、２枚の虹彩型プレートを使用することを教示する。しかしながら、虹彩型プレートの使用は、変速シフト中に虹彩型プレートを調節するために多くの部品が必要となることから非常に複雑になる可能性がある。この変速機に伴う別の問題点は、各ローラーに対して殆ど静止するように形成されるガイドリングを有することである。ガイドリングが静止しているので、各トラクションローラーの回転軸線をシフトさせることは困難である。
【０００４】
先のこの設計に対する１つの改良には、駆動部材および従動部材が回転する軸が含まれる。駆動部材および従動部材は、軸に装着されるとともに、軸周りに等距離にかつ径方向に配置された複数の動力調整器と接触する。動力調整器は、両部材と摩擦接触し、駆動部材から従動部材に動力を伝達する。軸に同心にかつ動力調整器同士の間に配置された支持部材が、駆動部材と従動部材とを摩擦接触させるために、動力調整器同士を離しておくように力をかける。この設計の限界は、変速機へのトルク負荷が変化する時に、駆動部材と従動軸部材とを動力調整器に十分に摩擦接触させておくために適切な軸方向力を生成する手段がないことである。この設計のさらなる限界は、高トルクでかつ非常に低速度という状態にするシフトが難しいこと、並びに変速機の係合を解除し惰性回転させる手段が不十分であることである。
【０００５】
したがって、改良された動力調整器支持物およびシフト機構、種々のトルクおよび動力負荷用の駆動および従動部材に適切な軸方向スラストをかける手段、並びに惰性回転用クラッチを係合解除し再係合する手段を有する無段変速装置に対する要請がある。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
発明の概要
本システムおよび方法は、いくつかの特徴を有し、それらの１つのみが、単独で望ましい特性をもたらすわけではない。以下の特許請求の範囲により表わされる範囲を限定せずに、ここで、さらに顕著な特徴を簡潔に説明する。この説明を考慮し特に「好ましい実施形態の詳細な説明」と題する項を読んだ後には、本システムおよび方法の特徴が、従来のシステムおよび方法に対するいくつかの利点をいかに提供するかを理解されよう。
【０００７】
一態様では、長手方向軸線および複数の速度調整器を有する無段変速機が、開示される。各速度調整器は、傾斜可能な回転軸線を有し、長手方向軸線から径方向外側に配置される。さらに、長手方向軸線周りを環状に回転可能でありさらに各速度調整器の第１の部分と接触する駆動ディスクと、長手方向軸線周りを環状に回転可能な支持部材とが提供される。同様に長手方向軸線周りを環状に回転可能な軸受ディスクと少なくとも２つの軸方向力ジェネレーターとが、提供される。軸方向力ジェネレーターは、駆動ディスクと軸受ディスクとの間に配置され、各軸方向力ジェネレーターは、駆動ディスクに軸方向力をかけるように形成される。
【０００８】
別の態様では、長手方向軸線周りを環状に回転可能な軸受ディスクが、係合解除機構と共に開示される。係合解除機構は、軸受ディスクと駆動ディスクとの間に配置可能であり、駆動ディスクが速度調整器から駆動ディスクの係合を解除するように適合される。
【０００９】
さらに別の態様では、出力ディスクまたは回転可能なハブシェルが、変速機の長手方向軸線周りを環状に回転可能な軸受ディスクと共に開示される。同様に長手方向軸線周りを環状に回転可能な支持部材が、含まれ、駆動ディスクまたは軸受ディスクがより緩やかに回転するどちらの方向へも移動するように適合される。
【００１０】
さらに別の態様では、フックを有する連結組立部品が開示され、フックは、駆動ディスクまたは軸受ディスクのいずれかに取り付けられる。駆動ディスクまたは軸受ディスクのいずれかに取り付けられるラッチが含まれる。
【００１１】
別の態様では、２つの端部を有する複数のスピンドルが開示され、各速度調整器の孔にスピンドルが１本ずつ配置され、プラットフォーム端部およびスピンドル端部を有する複数のスピンドル支持物が、提供される。各スピンドル支持物は、スピンドルの１つのスピンドルの、２つの端部の一方と作動可能に係合する。さらに、複数のスピンドル支持物ホイールが、提供され、少なくとも１つのスピンドル支持物ホイールが各スピンドル支持物に設けられる。環状であり、速度調整器の方を向いた第１の側面と速度調整器から遠い方を向いた第２の側面とを有する第１および第２の固定支持物が、含まれる。各第１および第２の固定支持物は、第１の側面に凹状面を有し、第１の固定支持物は、駆動ディスクに隣接して配置され、第２の固定支持物は、従動ディスクに隣接して配置される。
【００１２】
さらに、軸受ディスクと駆動ディスクとの間にコイルばねが配置された無段変速機が、開示される。
【００１３】
別の態様では、ロッドと、一連の外側ねじ山を有するウォームスクリューと、一連の内側ねじ溝を有し回転することにより変速比を変化させるシフトチューブと、一連の内側ねじ溝を有するスリーブと、ねじ切りされた端部を有する分割型軸とを備える変速シフト機構が、開示される。
【００１４】
さらに別の態様では、回転可能なハンドル、第１の端部および第２の端部を有し第１の端部がハンドルと係合しかつ第２の端部がシフトチューブと係合する綱状体を備える遠隔変速機シフターが、開示される。ハンドルは、綱状体に張力をかけるように適合され、綱状体は、張力をかけるとシフトチューブを作動させるように適合される。
【００１５】
これらおよび他の改良は、以下の詳細な説明を読み同封の図を見ると、当業者に明らかになるだろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
ここで、本発明の実施形態を、添付の図に関して説明する。添付図面において、同様の数字は、同様のエレメントを指す。ここに示す説明に使用される用語は、それが本発明のいくつかの特定の実施形態の詳細な説明に関連して用いられているに過ぎず、よって制限または限定されたどんな解釈もされないものとする。さらに、本発明の実施形態は、いくつかの新規な特徴を含み得る。それらは、単独では、その望ましい特質を生じさせず、あるいはここに説明する本発明を実施するのに必ずしも必須ではない。
【００１７】
ここに説明する変速機は、２０００年１０月２４日に出願された米国特許出願第０９／６９５，７５７号明細書に説明された傾斜軸を有する速度調整ボールを用いるタイプである。駆動（入力）ディスクおよび従動（出力）ディスクが、速度調整ボールに接している。ボールがそれらの軸上において傾くと、一方のディスク上の転がり接触部分は、ボールのポールまたは軸へ向かって動き、そこで直径が小さくなった円でボールと接し、他方のディスク上の転がり接触部分は、ボールの赤道に向かって動くので、直径が大きくなった円でディスクと接触する。ボールの軸を反対方向に傾けると、ディスクは、それぞれ逆の状態になる。このように、駆動ディスクと従動ディスクとの回転速度の比、すなわち変速比は、速度調整ボールの軸を単に傾けることにより、広範囲にわたり変更可能である。
【００１８】
変速機の実施形態の長手方向軸線に対して、駆動ディスクおよび従動ディスクは、速度調整ボールから径方向外側に配置され、遊び車型で概ね円筒形の支持部材が、速度調整ボールから径方向内側に配置され得る。その結果、各ボールは、内側支持部材及び外側ディスクと３点接触する。駆動ディスク、従動ディスクおよび支持部材はすべて、同じ長手方向軸線周りを回転可能である。駆動ディスクおよび従動ディスクは、単純なディスクとして形成することができるか、あるいは凹状、凸状、円筒状または他のどんな形状にすることもでき、所望の入出力部の構成により異なる。速度調整ボールと係合する、ディスクの転がり接触面は、平坦、凹状、凸状または他の輪郭を持ち得、応用例のトルクおよび効率要件により異なる。
【００１９】
図１および図２を参照すると、無段変速機１００の実施形態が開示されている。変速機１００は、ハブシェル４０に覆われ、ハブシェル４０は、出力ディスクとして機能するとともに、（自転車またはオートバイのような）乗り物が駆動ホイール内に収容された変速機を有する応用例を含めて、種々の応用例において望ましい。いくつかの実施形態では、ハブキャップ６７によって、ハブシェル４０を覆うことができる。変速機１００の中心には、形状を球状にすることができ、変速機１００の中心線、すなわち回転軸線周りを円周方向にほぼ均等にまたは対称的に間隔を置いて配置される複数の速度調整器１がある。示した実施形態では、８つの速度調整器１が使用される。しかしながら、変速機１００の使用によって異なるもっと多くのまたは少ない速度調整器１を使用可能であることに留意すべきである。例えば、変速機は、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４または１５個以上の速度調整器を含み得る。３、４または５個を超える速度調整器を設けることによって、例えば、個々の速度調整器１と、変速機１００の他の構成要素に接する部分とにかかる力が広範囲に分配されることを含む利点をいくつか得られる。低トルクだが高変速比を有する応用例におけるいくつかの実施形態では、少数だが大型の速度調整器１を使用可能であり、また、高トルクで高変速比の応用例におけるいくつかの実施形態では、多数の大型の速度調整器１を使用可能である。高トルクおよび低変速比を有する応用例における他の実施形態は、多数の小型の速度調整器１を使用可能である。最後に、低トルクおよび低変速比を有する応用例におけるいくつかの実施形態では、ごく少数で小型の速度調整器１を使用可能である。
【００２０】
スピンドル３が、各速度調整器１の回転軸線を画定するように、各速度調整器１の中心を通る孔から挿入される。スピンドル３は、速度調整器１が周りを回転する概ね細長い軸であり、速度調整器１を通る孔の各端部から延びる端部を２つ有する。どんな形状も用いることができるが、いくつかの実施形態では、円筒状に形成されたスピンドル３を有する。速度調整器１は、スピンドル３の周りを回転自在となるように装着される。図１では、速度調整器１の回転軸線は、およそ水平方向に（すなわち変速機１００の主軸線と平行に）示されている。
【００２１】
図１、図４および図５を用いて、変速機１００をシフトさせる操作において速度調整器１の軸線をどのように傾斜させ得るかを説明することができる。図４は、低変速比またはローへシフトさせた変速機１００を図示し、また図５は、高変速比またはハイへシフトさせた変速機１００を図示する。ここで図９および図１０も参照すると、複数のスピンドル支持物２が、速度調整器１を貫通する孔から延びる、スピンドル３の各端部近傍に取り付けられるとともに、その取付部分から変速機１００の軸へ径方向内側へ延びる。一実施形態では、各スピンドル支持物２は、スピンドル３の１つの一方の端部を受け取る貫通孔を有する。スピンドル３は、露出した端部を有するようにスピンドル支持物２を通り越えて延びることが好ましい。示した実施形態では、スピンドル３は、スピンドル３の露出した両端上に同軸にかつ滑動するように位置するスピンドルローラ４を有すると有利である。スピンドルローラ４は、スピンドル支持物２の外側にかつそれを越えてスピンドル３に軸方向に固定された概ね円筒状のホイールであり、スピンドル３の周りを回転自在である。図１１をさらに参照すると、スピンドルローラ４およびスピンドル３の両端部は、一対の固定支持物５ａ、５ｂ内に切り込まれた溝６内に嵌合する。
【００２２】
図４、図５および図１１を参照すると、固定支持物５ａ、５ｂは、概ね動力調整器１のいずれかの側に変速機の軸周りに環状に配置された平行なディスク形状である。速度調整器１の回転軸が、スピンドル支持物２を変速機１００の軸から径方向外側に移動されてスピンドル３を傾けるように変化すると、各スピンドルローラ４は、固定支持物５ａ、５ｂの１つの中に切り込まれた溝６内に嵌合し、溝６を進む。速度調整器１がスピンドル３にかけ得る、径方向の力だが、回転力ではなく横断軸方向のどんな力も、スピンドル３、スピンドルローラ４、および固定支持物５ａ、５ｂ内の溝６の側面８１により吸収される。固定支持物５ａ、５ｂは、変速機１００の軸に沿って配置された一対の分割型軸９８、９９に装着される。分割型軸９８、９９は、変速機１００の軸方向の長さの実質的部分を画定し、それを用いる対象物に変速機１００を連結するために使用可能な、概ね細長いシリンダである。各分割型軸９８、９９は、変速機１００の中央近傍に内側端部と、変速機１００の内部ハウジングから延びる外側端部とを有する。分割型軸９８、９９は、導入可能な他の任意の構成要素を収容するように中空であることが好ましい。各固定支持物５ａ、５ｂは、孔８２を有し、その中を、分割型軸９８と９９が、挿入、固定され取り付けられて、分割型軸９８、９９と固定支持物５ａ、５ｂとの間のどんな相対的な動きも妨げられる。固定支持物５ａ、５ｂは、変速機１００の中心に最も接近した、分割型軸９８、９９の両端に固定され取り付けられることが好ましい。固定支持ナット９０を、分割型軸９９に螺嵌し、固定支持物５ａ、５ｂの対応のねじ山において固定支持物５ｂに締め付け可能である。上に述べた固定支持物５ａ、５ｂ内の溝６は、固定支持物５ａ、５ｂの外周から分割型軸９８、９９へ径方向内側へ延びる。ほとんどの実施形態では、溝６の溝側面８１は、変速機１００をシフトさせると、スピンドルローラ４が溝側面８１を転がり得るように実質的に平行である。さらに、いくつかの実施形態では、溝６の深さは、固定支持物５ａ、５ｂの円周９において実質的に一定であるが、溝６の深さは、スピンドル３が傾けられるとスピンドル３の両端が描く弧に対応するように、かつ固定支持物５ａ、５ｂの強度を増すように、分割型軸９８、９９に近い方の部分７において浅くなっている。速度調整器１の回転軸を変えることにより変速機１００をより低いまたは高い変速比へシフトさせると、１つのスピンドル３の反対の端部に配置された、スピンドルローラ４の各対は、対応する溝６に沿って逆向きに移動する。
【００２３】
図９および図１１を参照すると、固定支持物ホイール３０が、固定支持物ホイールピン３１でまたは他の取付方法によりスピンドル支持物２に取り付け可能である。固定支持物ホイール３０は、固定支持物ホイールピン３１に同軸にかつ滑動するように装着されるとともに、例えばリングクリップのような、一般的なファスナーで固定される。いくつかの実施形態では、１つの固定支持物ホイール３０が、スピンドル２の各側に、変速機１００をシフトさせる時に各固定支持物ホイール３０が固定支持物５ａ、５ｂの凹状面８４上を径方向に転がり得るのに十分なクリアランスを伴って、配置される。いくつかの実施形態において、凹状面８４は、速度調整器１の中心と同心である。
【００２４】
図２、図３および図１１を参照すると、複数の細長いスペーサ８が、変速機の軸の周りに径方向に配置され概ね同軸に延びる。細長いスペーサ８は、変速機１００の内部構造の強度および剛性を高めるために、相互に固定支持物５ａを連結する。スペーサ８は、概ね相互に平行に向けられ、いくつかの実施形態では、各スペーサ８は、外周近傍において一方の固定支持物５ａの一部分から他方の固定支持物５ｂ上の対応する部分へ延びる。スペーサ８はまた、固定支持物５ａ、５ｂ同士の間の間隔を正確に決め、固定支持物５ａ、５ｂの溝６を整列させ、固定支持物５ａ、５ｂが平行になることを保証し、分割型軸９８、９９の間に連結部分を形成する。一実施形態では、スペーサ８は、固定支持物５ａ、５ｂ内のスペーサ孔４６を貫通する。８本のスペーサ８を示すが、それよりも多いかまたは少ないスペーサ８を使用可能である。いくつかの実施形態では、スペーサ８は、２つの速度調整器１同士の間に配置される。
【００２５】
図１、図３および図１３を参照すると、固定支持物５ａは、いくつかの実施形態では、分割型軸９８周りに同軸に配置された固定支持スリーブ４２に固定され取り付けられ、あるいはそうではなくその代わりに、分割型軸９８の一体化した部分に固定され取り付けられるかまたはそのような部分になる。固定スリーブ４２は、ハブシェル４０の壁を通って延び、フレーム支持物１５に付着する。いくつかの実施形態では、フレーム支持物１５は、固定スリーブ４２の上に同軸に嵌合し、固定スリーブ４２に固定され取り付けられる。フレーム支持物１５は、固定スリーブ４２の固定位置を維持するように、いくつかの実施形態では、トルクレバー４３を用いる。トルクレバー４３は、フレーム支持物１５を介して、物理的に固定スリーブ４２を、よって固定部分の残りの部分を、変速機１００が装着されることになるアイテムの固定した支持部材へ連結することにより、変速機１００に回転安定性を供給する。トルクナット４４が、固定スリーブ４２の外側に螺着して、フレーム支持物１５と係合する位置にトルクレバー４３を保持する。いくつかの実施形態では、フレーム支持物１５は、固定スリーブ４２の回転を確実に妨げるようにトルクレバー４３と係合させるために円筒状ではない。
【００２６】
例えば、フレーム支持物１５は、トルクレバー４３と厚さが等しい正方形にすることができ、その正方形は、固定スリーブより大きな側部を有するとともに、その正方形が固定スリーブ４２上に嵌り次いで固定され取り付け可能となるように中心に孔が切り抜かれている。さらには、トルクレバー４３は、フレーム支持物１５の厚さと等しい厚さであり、フレーム支持物１５近傍に第１の端部をかつ第１の端部と反対側に第２の端部を有するレバーアームにすることができる。トルクレバー４３はまた、いくつかの実施形態において、その両端部の一方を通る孔を有するが、この孔は、正方形であり、トルクレバー４３がフレーム支持物１５上を滑動可能でありその結果フレーム支持物１５とトルクレバー４３とが回転係合するように、フレーム支持物１５よりわずかに大きな正方形である。さらには、トルクレバー４３のレバーアームは、第２の端部が、バイク、自動車、トラクター、あるいは変速機１００が使用される他の応用例のフレームに取り付けられるように延びる方向に向けられて、それによって、フレーム支持物１５および固定スリーブ４２を通して変速機１００により加えられるどんなトルクにも逆らう。固定支持物軸受４８が、固定スリーブ４２の周りに同軸に、かつハブシェル４０の外側縁とトルクレバー４３との間に軸方向に嵌合する。固定支持物軸受４８は、ハブシェル４０を支持し、ハブシェル４０が固定支持物スリーブ４２に対して回転することを可能にする。
【００２７】
図１および図１０を参照すると、いくつかの実施形態では、変速は、中空の分割型軸９８内に配置されたロッド１０を回転させることにより手動で行われる。ウォームスクリュー１１、いくつかの実施形態では一連の雄ねじが、変速機１００の中心にあるロッド１０の端部へ取り付けられ、またロッド１０の他方の端部は、変速機１００の外部へ軸方向に延びるとともに、その外面に付けられたねじ山を有する。一実施形態では、ウォームスクリュー１１は、噛み合うねじ溝を有する同軸スリーブ１９内へ螺入し、その結果、スリーブ１９は、ロッド１０およびウォームスクリュー１１が回転すると軸方向に移動する。スリーブ１９は、概ね中空の円筒形状であり、ウォームスクリュー１１およびロッド１０の周りに同軸に嵌り、一方の端部を固定支持物５ａの近くにかつもう一方の端部を固定支持物５ｂの近くに、２つの端部を有する。スリーブ１９は、各端部においてプラットフォーム１３、１４に付けられる。２つの各プラットフォーム１３、１４は、概ね環状リング形状であり、内径が、スリーブ１９に嵌りそれに取り付けられる程十分大きく、２つの側部を有するような形状になっている。第１の側部は、２組の接触軸受１７ａ、１７ｂを介して支持部材１８と動的に接触しそれを軸方向に支持する概ね水平な面である。各プラットフォーム１３、１４の第２の側部は、凸状面形状である。プラットフォーム１３、１４は、それぞれスリーブ１９の外側の一方の端部に取り付けられて、スリーブ１９の円周周りに環状の雨樋（trough）を形成する。一方のプラットフォーム１３は、固定支持物５ａに最も近い側に取り付けられ、他方のプラットフォーム１４は、固定支持物５ｂに最も近い側に取り付けられる。プラットフォーム１３、１４の凸状面は、カムとして機能し、それぞれ複数のシフトホイール２１に接触し押圧する。このカム機能を果たすためには、プラットフォーム１３、１４は、（分割型軸９８、９９から最も遠い）周辺近傍において凸状の湾曲面９７へ移行することが好ましく、それは円弧状にしてもよいしまたはそうしなくてもよい。この湾曲部９７は、プラットフォーム１３、１４が軸方向に移動すると、シフトホイール２１が概ね径方向にプラットフォーム１３、１４に沿って動くようにシフトホイール２１と接して、スピンドル支持物２を分割型軸９８、９９から径方向外側へまたはそれらに向かって押しやり、それによって、スピンドル３の角度および関連の速度調整器１の回転軸が変わる。いくつかの実施形態では、シフトホイール２１は、変速機１００の中心線に最も近い端部でスピンドル支持物２内のスロット内へ嵌り、ホイール軸２２によって所定位置に保持される。
【００２８】
図１および図１０をなお参照すると、支持部材１８は、プラットフォーム１３、１４とスリーブ１９との間に形成された雨樋内に配置され、よってプラットフォーム１３、１４およびスリーブ１９とともに一斉に移動する。いくつかの実施形態では、支持部材１８は、概ね外径を１つ有し、かつ概ね内径の中心に沿った円筒形であり内径の各縁に軸受レースを有する。他の実施形態では、支持部材１８の外径は、非均一とし、傾斜または湾曲したような任意の形状にすることができる。支持部材１８は、固定支持物５ａの一方の近くに１つの側部と、他方の固定支持物５ｂの近くに１つの側部と２つの側部を有する。支持部材１８は、２つの接触軸受１７ａ、１７ｂ上を動いて、支持部材１８とスリーブ１９との間に転がり接触を提供する。接触軸受１７ａ、１７ｂは、スリーブ１９の周りに同軸に配置され、そこで、スリーブ１９が、プラットフォーム１３、１４と相互作用して、支持部材１８が変速機１００の軸線周りを自由に回転し得る。スリーブ１９は、ウォームスクリュー１１およびロッド１０により軸方向に支持され、したがってこの構成によって、スリーブ１９は、ウォームスクリュー１１が位置決めを行う時、軸方向に滑動可能となる。変速機１００がシフトされる時、スリーブ１９は、軸方向に移動し、軸受１７ａ、１７ｂ、支持部材１８およびプラットフォーム１３、１４は、すべてスリーブに動的または静的にいずれかで取り付けられ、対応して軸方向に移動する。
【００２９】
いくつかの実施形態では、ロッド１０は、ウォームスクリュー１１の反対側の端部を、ロッドナット５１によりシフトチューブ５０に、かつロッドフランジ５２に取り付けられる。シフトチューブ５０は、一方の端部を開放しかつ他方の端部を実質的に閉鎖した概ねチューブ形状である。シフトチューブ５０の開放端部は、変速機１００の中心から軸方向に延びる、分割型軸９８の端部に嵌るのに適切な直径である。シフトチューブ５０の実質的に閉鎖した端部は、小さい貫通孔を有し、その結果、シフトチューブ５０が分割型軸９８の外側に配置されると、ウォームスクリュー１１と反対側にあるロッド１０の端部が、それを貫通可能となる。シフトチューブ５０の実質的に閉鎖した端部は、次いで、ロッドナット５１をシフトチューブ５０の外側に締め付け、次いでロッドフランジ５２をシフトチューブ５０の実質的に閉鎖した端部内に締め付けることによって、軸方向の所定位置に固定可能である。シフトチューブ５０は、いくつかの実施形態では、シフトチューブ５０の外側へ取り付けたケーブル５３により回転可能である。ケーブル５３は、これらの実施形態において、ケーブルクランプ５４およびケーブルねじ５６でシフトチューブ５０に取り付けられ、次いで、シフトチューブ５０の周りを覆い、その結果、ケーブル５３に張力がかかると、シフトチューブ５０の軸線の中心周りにモーメントが生じて回転が起こる。シフトチューブ５０の回転は、代わりに、手動回転によるロッド、サーボーモータのような他の機構、またはロッド１０を回転させるために考えられた他の方法によって、行うことができる。いくつかの実施形態では、ケーブル５３を引っ張って、シフトチューブ５０が分割型軸９８上を時計回りに回転すると、ウォームスクリュー１１は、時計回りに回転し、スリーブ１９、支持部材１８およびプラットフォーム１３、１４をシフトチューブ５０の方へ軸方向に引っ張り、変速機１００を低変速比にシフトさせる。ウォームスプリング５５が、図３に示すように、ウォームスクリュー１１の端部に取り付けた、圧縮およびねじり力を生じ得る円すいコイルばねにすることができ、固定支持物５ｂとプラットフォーム１４との間に配置され、変速機１００のシフトに抵抗する。ウォームスプリング５５は、いくつかの実施形態では低変速比へ、他の実施形態では高変速比へ変速機１００をシフトする回転を行うためにシフトチューブ５０を偏倚させるように設計されている。
【００３０】
図１、図１０および図１１を参照すると、プラットフォーム１３、１４の軸方向の動きが、変速機１００のシフト範囲を定める。 軸方向の動きは、プラットフォーム１３、１４が接触する、固定支持物５ａ、５ｂ上の内面８５により限定される。 極度に高い変速比では、プラットフォーム１４は、固定支持物５ａ、５ｂの一方の内側面８５と接触し、極度に低い変速比では、プラットフォーム１３は、固定支持物５ａ、５ｂの他方の１つの内側面８５と接触する。多くの実施形態では、プラットフォーム１３、１４の凸状の曲率半径は、速度調整器１の中心からホイール２１の中心までの距離、ホイール２１の半径、各速度調整器１に動作可能に取り付けられた２つのホイール２１同士の間の距離、および速度調整器１の軸線の傾斜角度によって関数的に異なる。
【００３１】
左巻きにねじ切りされたウォームスクリュー１１が開示されているが、右巻きにねじ切りされたウォームスクリュー１１、右巻きに巻かれる対応のシフトチューブ５０、並びに支持部材１８およびプラットフォーム１３、１４の横方向の動きを支持するために使用可能な、説明したばかりの種々の他の構成要素の組み合わせを使用可能である。さらに、シフトチューブ５０は、分割型軸９８の外側の外側ねじ山と係合する内側ねじ溝を持ち得る。この螺合を追加することによって、シフトチューブ５０は、分割型軸９８の周りを回転すると軸方向に移動して、ロッド１０が同様に軸方向に移動する。これを用いて、ウォームスクリュー１１によりスリーブ１９の軸方向の動きを促進して、ウォームスクリュー１１の回転作用を高め、歯車比をさらに迅速にシフトさせるか、あるいはウォームスクリュー１１の回転作用を低くし、変速プロセスを緩やかにし変速機１００の調整をより正確に行うことができる。
【００３２】
図１０および図１８を参照すると、手動変速は、回転ハンドル１３２を使用することにより行うことができ、それは、固定チューブ、ハンドルバー１３０、またはある他の構造部材上に同軸に配置可能である。いくつかの実施形態では、ケーブル５３の端部は、ケーブル止め１３３に留められ、ケーブル止め１３３は、回転ハンドル１３２に付けられる。いくつかの実施形態では、変速機１００および円すいばね５５の内力は、より低い変速比への変速機のシフトを偏倚させる傾向がある。回転ハンドル１３２が使用者により回転させられると、回転ハンドル１３２周りの溝に沿って巻き付け可能なケーブル５３は、ケーブル５３の回転方向によって巻き付いたりほどかれたりし、同時にシフトチューブ５０を回転させ、変速機１００をより高い変速比へシフトさせる。一連のラチェット歯１３４が、ラチェット付きチューブ１３５の第１の側において噛み合い用の一連のラチェット歯と係合するように回転ハンドル１３２の２つの側部の１つの側部の円周に配置可能であり、それによって、回転ハンドル１３２の逆方向への回転が妨げられる。可変の締付け力を可能にする調整可能なねじにすることができる、チューブクランプ１３６が、ラチェット付きチューブ１３５をハンドルバー１３０へ固定する。反対方向にシフトさせる時、回転ハンドル１３２は、反対方向に低い変速比へ強制回転させられて、チューブクランプ１３６が回転ハンドル１３２と一斉に回転する。ハンドルバーチューブ１３７が、ラチェット歯１３４と反対側に、ラチェット付きチューブ１３５に隣接して配置され、チューブクランプ１３８でハンドルバー１３０に堅固に締め付けられ、これによりラチェット付きチューブ１３５がラチェット歯１３４から係合解除されることが妨げられる。非回転ハンドル１３１が、ハンドルバー１３０に固定され回転ハンドル１３２に隣接して配置されて、回転ハンドル１３２の軸方向の動きを妨げ、かつラチェット歯１３４がラチェット付きチューブ１３５から係合解除されることが妨げられる。
【００３３】
ここで、図１、図９および図１１が示す実施形態を参照すると、１つまたはそれ以上の固定支持物ローラ３０が、各スピンドル支持物２内の孔からローラピン３１を挿入して各スピンドル支持物２に取付可能である。ローラピン３１は、固定支持物ローラ３０が各ローラピン３１上を自由に回転することを可能にする適切なサイズおよび設計である。固定支持物ローラ３０は、固定支持物５ａ、５ｂの、速度調整器１に面する側の凹状の湾曲面８４に沿って回転する。固定支持物ローラ３０は、スピンドル支持物２が軸方向に動くのを防ぐように、また変速機１００をシフトさせる時にスピンドル２が容易に傾くことを保証するように、軸方向の支持を提供する。
【００３４】
図１、図１２、図１４および図１７を参照すると、３つのスポークが付いた駆動ディスク３４が、固定支持物５ｂに隣接して配置され、固定支持物５ｂを部分的に内部に閉じこめるが、概ね固定支持物５ｂと接触はしない。 駆動ディスク３４は、２つまたはそれ以上のスポークを有してもよし、または中実のディスクにしてもよい。スポークは、それらを使用する実施形態において、変速機１００のアセンブリにおいて重量を低減し役に立つが、中実のディスクを使用可能である。駆動ディスク３４は、速度調整器１と接する第１の側面と、第１の側面と反対を向いた第２の側面と、２つの側面を有する。駆動ディスク３４は、内径で一連の雌ねじまたはナット３７に同軸に嵌りそれから径方向に延びる概ね環状のディスクである。使用されたハブシェル４０が速度調整器１および駆動ディスク３４を内部に閉じこめハブキャップ６７と係合するタイプである場合、駆動ディスク３４の外径は、ハブシェル４０内に納まるように設計されている。駆動ディスク３４は、駆動ディスク３４の第１の側面のリップにおいて円周軸受面に沿って速度調整器１に回転可能に連結される。上述のように、駆動ディスク３４のいくつかの実施形態は、中心に、一連の雌ねじ３７またはナット３７を有し、ナット３７は、ボルト３５上に螺嵌され、それによってボルト３５と駆動ディスク３４とが係合する。ボルト３５は、一連の中央ねじランプ９０に固定され取り付けられ、中央ねじランプ９０は、概ね、分割型軸９９に同軸に配置された環状ディスクの一連の高くなった面である。中央ねじランプ９０は、一連の中央駆動軸ランプ９１により駆動され、中央駆動軸ランプ９１は、概ね環状のディスク上に同様に形成される。中央駆動ランプ９１および中央ねじランプ９０の傾斜面は、直線状にすることができるが、種々の他の形状にすることができ、相互に作動可能に接触している。中央駆動軸ランプ９１は、駆動軸６９に同軸にかつ固定され取り付けられ、中央ねじランプ９０にトルクおよび軸方向の力を与え、トルクおよび軸方向の力は、次に駆動ディスク３４に伝達可能である。中央駆動引っ張り部材９２が、中央駆動軸ランプ９１と中央ねじランプ９０との間に配置され、ねじりおよび／または圧縮力を生成し、中央ランプ９０、９１が相互に接することを保証する。
【００３５】
図１、図１２、図１４および図１７をなお参照すると、ボルト３５は、軸方向に可動であり、環状スラスト軸受７３を、ボルト３５の、速度調整器１に面する側のレースと接触させて、速度調整器１から軸方向に離れるように偏倚させることができる。環状のスラスト座金７２が、分割型軸９９上に同軸に配置され、スラスト軸受７３と接触し、分割型軸９９内のスロットを延びるピン１２により押され得る。圧縮力を生成可能な圧縮部材９５が、第１の端部において中空の分割型軸９９の孔に配置される。圧縮部材９５は、ばねにすることができ、一方の端部においてピン１２と接触し、第２の端部でロッド１０と接触する。 ロッド１０は、より高い変速比へシフトされ軸方向に動くと、圧縮部材９５と接触し、圧縮部材９５をピン１２に押しつける。変速機１００内の内力は、一度変速比が１：１の変速比を超えてハイになると、支持部材１８を偏倚させて高い変速比位置に動かし、駆動ディスク３４が、ハブシェル４０よりもさらにゆっくりと回転する。このように偏倚させることによって、ボルト３５が、ナット３７から離れるように軸方向に押されて、もはや駆動ディスク３４に軸方向の力またはトルクがかからなくなるか、またはボルト３５がナット３７にかける力が減少する。 この状態において、外周ランプ６１が駆動ディスク３４にかける軸方向の力の割合が、増加する。変速機１００の内力が、一度支持部材１８が１：１の変速比位置を超えローになるとさらに支持部材１８をローへ偏倚させ、ハブシェル４０が駆動ディスク３４よりもゆっくりと回転することに留意すべきである。この有利な偏倚は、ローへシフトする時、ｒｐｍが低下しトルクが増加する変速を支援する。
【００３６】
なお図１、図１２、図１４および図１７を参照すると、駆動軸６９は、２つの端部を有する概ね管状のスリーブであり分割型軸９９の外側に同軸に配置されており、一方の端部に前記中央駆動軸ランプ９１が取り付けられ、また反対側の端部が駆動ディスク３４から遠い方を向いている。いくつかの実施形態では、軸受ディスク６０は、駆動軸６９に取り付けられ、駆動軸６９によって駆動される。軸受ディスク６０では、軸受ディスク６０の軸方向の動きを制限可能なキー溝を駆動軸６９に形成可能であるか、あるいは軸受ディスク６０は、駆動軸６９に固定され取り付け可能である。軸受ディスク６０は、通常放射状であり駆動軸６９上に同軸に装着され、駆動ディスク３４の半径と概ね等しい半径まで径方向外側へ延びる円盤である。軸受ディスク６０は、駆動ディスク３４近傍の位置において駆動軸６９に、ただし駆動ディスク３４と軸受ディスク６７との間に配置される一連の外周ランプ６１、関連のランプ軸受６２、および軸受レース６４用の空間をとるように十分離して装着される。いくつかの実施形態では、複数の外周ランプ６１は、凹状にすることができ、軸受ディスク６０の、駆動ディスク３４の方を向いた側に固定され取り付けられる。 あるいは、外周ランプ６１は、変速機１００の使用により異なるが、凸状または直線状にすることができる。あるいは、軸受レース６４は、外周ランプ９７の第２の組と取り替え可能であり、外周ランプ９７の第２の組もまた、直線状、凸状、または凹状にすることができるとともに、駆動ディスク３４の、軸受ディスク６０の方を向いた側に固定され取り付けられる。ランプ軸受６２は、概ね外周ランプ６１の数と一致する複数の軸受である。複数の各ランプ軸受６２は、１つの外周ランプ６１と軸受レース６４との間に配置され、ランプ６１およびさらに軸受保持器６３がかける圧縮力によって所定位置に保持される。 軸受保持器６３は、分割型軸９９と同軸の環状リングであり、凹状ランプ６１と凸状ランプ６４との間に軸方向に配置される。軸受保持器６３は、比較的大きい内径を有し、その結果、軸受保持器６３の径方向の厚さが、ランプ軸受６２を収容するように、ランプ軸受６２の直径よりもわずかだけ大きい。各ランプ軸受６２は、軸受保持器６３の径方向の厚さ内に形成される孔に嵌り、これらの孔は、前述の圧縮力とともに、ランプ軸受６２を所定位置に保持する。軸受保持器６３は、軸受保持器６３の内径よりも若干小さい、駆動ディスク３４または軸受ディスク６０上のフランジによって所定位置へ案内され得る。
【００３７】
図１、図６、図７、図８および図１５を参照すると、一実施形態の軸受ディスク６０、外周ランプ６１、およびランプ軸受６２が、示されている。特に図６を参照すると、概略図が、凹状外周ランプ６１および第２の凸状外周ランプ９７と接触したランプ軸受６２を示す。特に図７を参照すると、概略図が、異なるトルクまたは変速比における、図６のランプ軸受６２、凹状外周ランプ６１、および第２の凸状外周ランプ９７を示す。図７に示す外周ランプ６１上におけるランプ軸受６２の位置は、図６に示す外周ランプ６１上のランプ軸受６２の位置よりも生じる軸方向の力が少ない。特に図８を参照すると、ランプ軸受６２が、凸状外周ランプ６１および凹状の第２の外周ランプ９７上の実質的に中央の位置においてそれら各ランプと接触した状態で示される。外周ランプ６１、９７の湾曲を変化させることによって、種々の変速比で動力調整器１にかかる軸方向の力の大きさが変化して、それにより異なる歯車比における効率が最大限になり、トルクが変化することに留意すべきである。変速機１００の用途により異なるが、湾曲したまたは直線状の外周ランプ６１、９７を種々に組み合わせることができる。操作を単純化しコストを低減するためには、いくつかの応用例において、外周ランプ９７の第２の組のような、一連の外周ランプを排除することができ、次いで軸受レース６４と取り替えられる。さらにコストを低減するためには、外周ランプ６１の組に直線状の傾斜部分を具えることができる。
【００３８】
図１を参照すると、２つの端部を有するコイルばね６５が、駆動軸６９周りを同軸に覆い、一方の端部が軸受ディスク６０へ、他方の端部が駆動ディスク３４へ取り付けられる。コイルばね６５は、駆動ディスク３４を速度調整器１と接触させておく力を提供し、ランプ軸受６２を外周ランプ６１上へ偏倚させる。コイルばね６５は、作動する必要がある軸方向の空間を最小限にするように設計され、いくつかの実施形態では、コイルばね６５の断面は、軸方向長さより長い径方向長さを有する矩形である。
【００３９】
図１を参照すると、軸受ディスク６０は、軸受ディスク６０の、凹状ランプ６１と反対を向いた側において外側ハブキャップ軸受６６と接触するのが好ましい。外側ハブキャップ軸受６６は、変速機１００の径方向外側だがその中心線と同軸に配置されるころ軸受の環状の一組にすることができる。外側ハブキャップ軸受６６は、ハブキャップ６７および軸受ディスク６０と接触して相互に相対的動きができる所定位置に径方向に配置される。ハブキャップ６７は、概ね、中央に駆動軸６９が差し込まれる孔を有し、かつハブシェル４０内に嵌る外径を有する円盤状である。ハブキャップの内径は、内側ハブキャップ軸受９６と係合し、この内側ハブキャップ軸受９６は、ハブキャップ６７と駆動軸６９との間に配置され、ハブキャップ６７と駆動軸６９相互の径方向および軸方向の整列を維持する。ハブキャップ６７の外径の縁は、変速機１００の大部分を包むようにハブシェル４０内へハブキャップ６７が螺入され得るようにねじ切り可能である。スプロケットまたはプーリー３８あるいは、例えば伝動装置のような他の駆動伝達系アダプタが、入力回転を提供するように回転する駆動軸６９に固定され取り付けられ得る。駆動軸６９は、円錐軸受７０によって分割型軸９９周りに同軸の位置に維持される。円錐軸受７０は、分割型軸９９の周りに同軸に装着された環状軸受であり、駆動軸６９と分割型軸９９との間の転がり接触を可能にする。円錐軸受７０は、分割型軸９９上に螺着する円錐ナット７１によって、あるいは他の締め付け方法によって所定の軸方向位置に固定可能である。
【００４０】
いくつかの実施形態の実施において、スプロケットまたはプーリ３８からの入力回転が、駆動軸６９へ伝達され、次いで、駆動軸６９が、軸受ディスク６０及び複数の外周ランプ６１を回転させ、その結果、ランプ軸受６２が、外周ランプ６１を回転させ速度調整器１に対して駆動ディスク３４を押し付ける。 ランプ軸受６２はまた、外周ランプ６１と凸状ランプ６４との間に固定されしたがってそれらの間に回転エネルギーを伝達するので、駆動ディスク３４に回転エネルギーを伝達する。回転エネルギーは、駆動ディスク３４から速度調整器１へ伝達され、次いで、速度調整器１が、ハブシェル４０を回転させ、変速機１００の出力回転およびトルクを提供する。
【００４１】
図１６を参照すると、ラッチ１１５が、駆動ディスク３４の、軸受ディスク６０に面した側に固定され取り付けられ、フックレバー１１３の両端部の第１の端部に固定され取り付けられたフック１１４と係合する。ラッチ１１５の開口部下の係合領域は、フック１１４の幅より広く、駆動ディスク３４と軸受ディスク６０とが相互に動くと、フック１１４が、ラッチ１１４の範囲内において、軸線に対して、径方向に移動する余分な空間を提供する。フックレバー１１３は、概ね、フック１１４用の長手方向支持部材であり、フックレバー１１３は、第２の端部に、第１のヒンジピン１１１を介して中央ヒンジ１１９と係合する一体型フックヒンジ１１６を有する。中央ヒンジ１１９は、２つの端部を有する概ね細長い支持部材である駆動ディスクレバー１１２の第１の端部と一体となっている。駆動ディスクレバー１１２は、第２の端部に一体型駆動ディスクヒンジ１１７を有し、この一体型駆動ディスクヒンジ１１７は、第２のヒンジピン１１８の使用によってヒンジ支柱１１０と係合する。ヒンジ支柱１１０は、概ねフック１１４、フックレバー１１３、フックヒンジ１１６、第１のヒンジピン１１１、中央ヒンジ１１９、駆動ディスクレバー１１２、第２のヒンジピン１１８、および駆動ディスクヒンジ１１７を支持する基部であり、軸受ディスク６０の、駆動ディスク３４に面した側に固定され取り付けられる。ラッチ７３とフック７２とが係合すると、外周ランプ６１上の領域へランプ軸受６２が転がって駆動ディスク３４に正確な量の軸方向の力が供給されなくなるということが妨げられる。これは、外周ランプ６１によってランプ軸受６２にかかる回転力がすべて駆動ディスク３４に伝達されることを保証する。
【００４２】
図１および図１７を参照すると、惰性回転を行うために速度調整器１から駆動ディスク３４の係合を解除する、変速機１００の一実施形態用の係合解除機構が、説明されている。変速機１００への入力回転が中止される場合、スプロケットまたはプーリ３８は、回転を中止するが、ハブシェル４０および速度調整器１は引き続き回転可能である。これによって、駆動ディスク３４が、回転して、その結果、駆動ディスク３４の孔の中の雌ねじ３７の組が雄ねじ３５に巻かれ、それにより駆動ディスク３４が速度調整器１から軸方向に離れ駆動ディスク３４が速度調整器１と接触しなくなる。歯付きラック１２６が、駆動ディスク３４の、軸受ディスク６０に面した側に固定され取り付けられ、駆動ディスク３４がボルト３５に巻かれると歯車１２４と係合し、動力調整器１との係合を解除されると歯車１２４を回転させる歯を有する。歯車１２４は、中心に孔を有し、その孔の中を通って歯車ブッシュ１２１が配置され、歯車１２４の回転を可能にする。どんな締め付け手段を使用してもよいが、歯車ブッシュ１２１上に同軸に取り付けられたクリップ１２５が、歯車１２４を所定位置に固定する。プレローダー１２０が、中央の駆動軸ランプ９１に同軸に配置され締め付けられ、変速機１００の中心から径方向外側向きに延びる。プレローダー１２０は、弾性材料からなり、曲げられると原形に戻り得、第１の端部１２８と第２の端部１２７とを有する。プレローダーの第１の端部１２８は、歯車ブッシュ１２１を通って延び、軸受保持器６３で終わる。プレローダーの第１の端部１２８は、軸受保持器６３およびランプ軸受６２をランプ６１に沿って偏倚させてランプ軸受６２とランプ６１との間の接触を保証し、また歯車１２４を歯付きラック１２６に偏倚させる。つめ１２３が、歯車１２４と係合し、一実施形態では、実質的に歯付きラック１２６の反対側において歯車１２４と係合する。 つめ１２３は、つめブッシュ１２２が貫通し、つめ１２３の回転を可能にする孔を有する。クリップ１２５、または他の締め付け固定手段が、つめ１２３をつめブッシュ１２１へ固定する。つめスプリング１２２が、歯車１２４と係合するようにつめ１２３の回転を偏倚させ、それにより駆動ディスク３４がボルト３５に巻かれる時に歯車１２４が逆回転することが妨げられる。つめブッシュ１２１は、プレローダー１２７の第２の端部上に配置され、駆動軸６９とともに回転する。
【００４３】
図１を再度参照すると、コイルばね６５が、駆動軸６９と同軸でありその周りに配置されており、ピンまたは他の締め付け固定具（図示せず）によって、軸受ディスク６０と駆動ディスク３４との間に軸方向に配置され、一方の端部を軸受ディスク６０にかつ他方の端部を駆動ディスク３４に取り付けられる。いくつかの実施形態では、コイルばね６５は、より多くの力を提供するために、かつ軸方向の空間を減らして変速機１００全体の寸法を減少させるために、先行技術のコイルばねに取って代わる。いくつかの実施形態では、コイルばね６５は、その軸方向の長さまたは幅より径方向に長いかまたは高い矩形の輪郭を有するばねワイヤーから製作される。変速機１００の作動中に、コイルばね６５は、速度調整器１と駆動ディスク３４との間の接触を保証する。しかしながら、一度駆動ディスク３４が速度調整器１との係合を解除されると、コイルばね６５が、駆動ディスク３４に巻き付いて、その結果、歯車１２４とつめ１２３とが係合することによって速度調整器１と再接触することが妨げられる。入力スプロケット、歯車またはプーリ３８が回転を再開すると、つめ１２３もまた回転し、歯車１２４が回転可能となり、したがって、駆動ディスク３４が、コイルばね６５により生じるねじり力によって回転しボルト３５から巻き戻され得る。つめ１２３と歯車１２４とは、プレローダーの第１の端部１２８が軸受保持器６３に取り付けられていることから、プレローダーの第１の端部１２８がプレローダーの第２の端部１２７の約半分の速度で回転することによって、相対的に動き得る。さらに、軸受保持器６３は、ランプ軸受６２が軸受ディスク６０の外周ランプ６１上を転がっているので、軸受ディスク６０の半分の速度で回転する。
【００４４】
ここで図１９を参照すると、図１の変速機１００の代替実施形態が開示されている。この実施形態では、出力ディスク２０１が、図１に示した変速機１００のハブシェル４０と入れ替わっている。駆動ディスク３４と同様に、出力ディスク２０１は、速度調整器１に接触し、速度調整器１により回転する。 出力ディスク２０１は、出力ディスク２０１および固定ケースキャップ２０４の両方と接触する出力ディスク軸受２０２により支持される。ケースキャップ２０４は、ケースのボルト２０５または他のファスナーを備えた固定ケース２０３に固定され取り付けられる。固定ケース２０３は、フレームのような不動の物体、またはそれを使用する機械に取付可能である。歯車、スプロケットまたはプーリ２０６が、ケースキャップ２０４および固定ケース２０３の外側の出力ディスク２０１に同軸にかつ固定され取り付けられる。しかしながら、例えば歯車のような他のどんなタイプの出力手段でも使用可能である。追加の支持を行うための、ケースキャップ２０４に分割型軸９８を固定し連結するねじれブレース２０７を追加可能である。
【００４５】
ここで図２０および図２１を参照すると、図１の変速機１００の代替実施形態が開示されている。固定支持物レース３０２が、固定支持物５ａの、速度調整器１から遠い方を向いた側に追加され、固定支持物軸受３０１および回転するハブシェルレース３０３と係合して、回転ハブシェル４０に対する固定支持物５ａの正確な配列を維持する。 ねじれブレース３０４が、固定支持物５ａに固定され取り付けられ、次いで、変速機３００の作動中に固定支持物５ａ、５ｂが回転することを妨げるために固定外部構成要素に固定され取り付けられ得る。駆動軸軸受３０６が、駆動軸６９の、速度調整器１に面した端部に配置され、駆動軸６９の同じ端部内に形成された駆動軸レース３０７と、分割型軸９９の径方向に高くなった部分に形成された分割型軸レース３０５とに係合して、駆動軸６９をさらに支持するとともに、固定支持物５ａ、５ｂに対して駆動軸６９を正確に位置決めする。図２０に示す構成を用いる実施形態では、運動用シール（図示せず）が、ハブキャップ６７の内径と、駆動軸６９の、ハブキャップ６７と駆動軸６９とが異なる速度でしばしば回転し得る時ハブキャップ６７に隣接する場所との間に利用可能である。シールは、回転するハブ４０の内部に生じるほこりおよび砕片の量を最小限にするために使用可能である。
【００４６】
ここで図２２および図２３を参照すると、図１の変速機１００の代替係合解除機構４００が開示されている。歯車４０２が、歯車ブッシュ４０８上に同軸に配置され、クリップ４１３または他のファスナーで回転可能な所定位置に固定される。歯車ブッシュ４０８は、（図２２、図２３では別々のものと見分けがつかないが）第１および第２の端部を有するプレローダー４０５の第１の端部上に同軸に配置される。プレローダー４０５は、弾性を伴って中央駆動軸ランプ９１周りを締め付ける。プレローダー４０５の第１の端部は、軸受保持器６３内へ延び、軸受保持器６３を外周ランプ６１上へ偏倚させる。歯車ブッシュ４０８上に配置されているのはまた、レバー４０１であり、レバー４０１は、歯車ブッシュ４０８周りを回転するとともに、歯車つめ４１１および小歯車つめ４０９を支持する。 歯車つめ４１１は、回転を制御するために歯車４０２と係合し、レバー４０１内の孔の中へ押し込まれる歯車ブッシュ４１４に配置される。歯車つめばね４１２が、歯車４０２に対して歯車つめ４１１を偏倚させる。レバー４０１上の歯車つめ４１１と実質的に反対側に位置する小歯車つめ４０９は、小歯車つめブッシュ４１５に同軸に配置され、小歯車ブッシュ４１５は、レバー４０１内の別の孔の中に嵌り、小歯車つめ４０９を回転運動させ得る。小歯車つめばね４１０が、小歯車４０３に対して小歯車つめ４０９を偏倚させる。
【００４７】
ここで、図１、図２２および図２３を参照すると、小歯車４０３は、中心に孔を有し、ロッドレバー４０４の２つの端部の第１の端部に同軸に配置される。ロッドレバーは、スプロケット、プーリまたは歯車３８の入力回転が再開されるまでの惰性回転中に小歯車つめ４０９と係合する細長いレバーである。軸受ディスク６０に固定される軸受ディスクピン４０６は、ロッドレバー４０４の第２の端部と接触しており、軸受ディスク６０が回転すると、それにより、駆動ディスク３４に固定され取り付けられた駆動ディスクピン４０７にロッドレバー４０４を押しつける。この動きは、ロッドレバー４０４の第１の端部を歯車４０２から揺動させ遠ざけ、歯車４０２から小歯車４０３を一時的に離し、歯車４０２を回転可能にする。レバーフック４０１が、レバー４０１に取り付けられ、駆動ディスク３４上のラッチ（図示せず）と接触し、それにより、コイルばね６５が駆動ディスク３４を偏倚させて巻き戻し速度調整器１と接触させている時には後退する。スプロケット、プーリまたは歯車３８の入力回転が止まり速度調整器１が回転し続けている間に、駆動ディスク３４は、ボルト３５へ巻かれ、速度調整器１から係合解除される。駆動ディスク３４が回転すると、駆動ディスクピン４０７は、ロッドレバー４０４から係合解除され、次いで、ロッドレバー４０４は、小歯車４０３を揺動させ歯車４０２と接触させ、駆動ディスク３４が速度調整器１と再係合することが妨げられる。
【００４８】
図２４および図２５を参照すると、図２０の変速機３００の軸方向力ジェネレーター５００の代替セットの組立部品が開示されている。スプライン駆動軸５０１が、入力スプロケット、歯車あるいはプーリ３８によって回転すると、スプライン駆動軸５０１は、軸受ディスク６０を回転させ、軸受ディスク６０は、孔の中において、スプライン駆動軸５０１のスプライン５０６を受け取り、係合する溝５０５を具え得る。中央駆動軸ランプ５０８は、軸受ディスク６０またはスプライン駆動軸５０１に固定され取り付けられて、中央ねじランプ５０７を回転させ、これらの両方は、スプライン駆動軸５０１のスプライン５０６がない孔を有する。（図１に示した）中央引っ張り部材９２は、中央の駆動軸ランプ５０８と中央のねじランプ５０７との間に配置される。溝付きの端部および軸受端部を有する溝付きねじ５０２が、中央ねじランプ９０により回転させられるとともに、軸受端部に溝５０５を有し、この溝５０５は、スプライン駆動軸５０１上のスプライン５０６より幅が広く、スプライン５０６と溝５０５との間にギャップを提供する。スプライン５０６と溝５０５との間のこのギャップは、溝付きねじ５０２および／または軸受ディスク６０と、スプライン駆動軸５０１との間の相対的動きを可能にする。溝付きねじ５０２が中央の駆動軸ランプ５０８および中央のねじランプ５０７によって回転しない場合、スプライン駆動軸５０１のスプライン５０６は、溝付きねじ５０２の溝５０５と接触し回転し、よって溝付きねじ５０２を回転させる。環状ねじ軸受５０３が、溝付きねじ５０２の軸受端部上のレースと接触し、ねじ溝つきねじ５０２およびスプライン駆動軸５０１を分割型軸９９に対して支持するように配置される。溝付きねじ５０２の孔は、スプライン駆動軸５０１の外径よりも若干大きく、溝付きねじ５０２を軸方向に動かしかつ相対的に回転運動させることができる。ねじの円錐形レース５０４が、環状のねじ軸受５０３と接触および係合し、かつピン１２を挿入できるように軸線に垂直な孔を有する。ピン１２は、ロッド１０と係合し、ロッド１０は、ピン１２を押し溝付きねじ５０２を軸方向に移動させることができ、その結果溝付きねじ５０２がナット３７から係合解除されるかまたはナット３７に掛ける軸方向の力が低減する。
【００４９】
図２６を参照すると、図２２および図２３の係合解除手段４００の代替係合解除手段６００が開示されている。レバー４０１を、小歯車つめ４０９および歯車つめ４１１の両方を装着するために用いられたＴ字形を除去するように変更して、その結果、新規なレバー６０１は、レバー６０１に取り付けられた歯車つめ４１１のみを有する。第２のレバー６０２が、第１の端部および第２の端部を有する。小歯車つめ４０９は、第２のレバー６０２の第１の端部へ作動可能に取り付けられる。第２のレバー６０２は、プレローダー４０５の第１の端部が挿入される、第１の孔を有する。第２のレバー６０２は、プレローダー４０５の第１の端部に回転可能に装着される。第２のレバー６０２は、プレローダー６０３の第２の端部が挿入される第２の端部に第２の孔を有する。スプロケット、歯車またはプーリ３８の回転が終わっても、駆動ディスク３４は、引き続き、順方向に回転しねじ３６に巻かれ、速度調整器１から係合解除される。プレローダー４０５の第１の端部は、順方向に回転して、小歯車つめ４０９が小歯車４０３と接触し小歯車４０３を時計回りに回転させる。これによって、歯車４０２が、反時計回りに回転し、その結果、歯車つめ４１１は、歯車４０２の１つ又はそれ以上の歯を通過し、駆動ディスク３４を固定し、ねじ３６から巻き戻され速度調整器１と接触しないようにする。スプロケット、歯車またはプーリ３８の回転が再開される時、プレローダー６０３の第２の端部は、回転し、第２のレバー６０２の第２の端部と接触して、小歯車つめ４０９が小歯車４０３から揺動し係合解除され、それにより、駆動ディスク３４が巻き戻され速度調整器１と再係合する。
【００５０】
ここで、このような説明を適宜行って、本発明の特別の改良および利点のうちのいくつかを説明していく。本発明のすべての実施形態においてこれらの改良の必ずしもすべてが見いだされるとは限らないことに留意する。
【００５１】
図１を参照すると、いくつかの実施形態におけるこの改良は、駆動ディスク３４に、異なる荷重または用途に応じるように可変の軸方向力を供給することを含む。これは、複数の軸方向力ジェネレーターを使用することにより行うことができる。軸方向力の生成は、ボルト３５とナット３７との間で行われ、関連の中央の駆動軸ランプ９１とねじランプ９０が行い、それから外周ランプ６１、６４が行うように、入れ替わりに行うことができる。あるいは、ボルト３５、中央ランプ９０、９１、および外周ランプ６１、６４は、軸方向力の生成を共に行うことができる。さらには、外周ランプ６１、６４）における軸方向力は、変化させ得る。これは、凹状ランプおよび凸状ランプを含めて、傾斜を変化させることができるランプを使用することにより行うことができる。図１、および図６から図８、並びに前出の詳細な説明を参照すると、軸受ディスク６０に外周ランプ６１の第１の組を固定し、この外周ランプは凹状にすることができ、この外周ランプにランプ軸受６２が接触する実施形態が、開示されている。外周ランプ６１の第１の組と反対の側には、外周ランプ９７の第２の組があり、外周ランプ９７は、駆動ディスク３４に取り付けられ、凹状にすることができるとともにランプ軸受６２と接触している。ランプ軸受６２と接触する凹状のランプおよび凸状のランプを使用することによって、速度調整器１と支持部材１８との位置調節に応じて駆動ディスク３４上の軸方向の荷重を非線形に増減させ得る。
【００５２】
ある実施形態の別の改良は、ある高さのトルク伝達時に、より多くの回転の伝動および一定の軸方向のスラストを提供するように軸受ディスク６０と駆動ディスク３４とを確実に係合することを含む。上述の、図１に示した実施形態を参照すると、これは、例えば、フック１１４とラッチ１１５との組み合わせを使用することによって実行可能であって、その場合、フック１１４は、駆動ディスク３４と軸受ディスク６０との間においてランプ軸受６２を収容する軸受保持器６３に取り付けられ、ラッチ１１５は、ランプ軸受６２がランプ面上の各制限位置に到達するとフック１１４と係合する駆動ディスク３４に取り付けられる。例としてこのような配置を挙げたが、フック１１４およびラッチ１１５が、上述したのとは逆の構成要素に取り付け可能か、あるいは他の多くの機構が、ランプ軸受６２の制限位置において軸受ディスク６０と駆動ディスク３４とをこのように確実に係合させるために使用され得ることを理解すべきである。
【００５３】
前出の設計に関するある実施形態のさらなる改良は、（別々とは認識されない）放射状スポークを有する駆動ディスク３４であり、変速機１００のアセンブリー内において重量を減らし支持を行う。ある実施形態では、駆動ディスク３４は、他の構成要素の間においてフック１１４およびラッチ１１５にアクセス可能で、相互に等距離の３つのスポークを有する。
【００５４】
ある実施形態の別の改良は、駆動ディスク３４と軸受ディスク６０とが相対的に回転運動する時に駆動ディスク３４を軸方向に移動させるためにアクメねじのようなねじ３５を使用することを含む。図１に示した実施形態を参照すると、ねじ切りされた雄ねじ３５が、駆動ディスク３４の孔内において、一連の雌ねじ３７またはナット３７内へ螺入可能である。これによって、駆動ディスク３４が、ニュートラルで惰性回転または回転している時のように、入力トルクを提供するのを止める時に、駆動ディスク３４が速度調整器１との係合を解除可能となり、さらにいくらかの軸方向の力を速度調整器１へ提供することが容易になる。さらには、ねじ切りされた雄ねじ３５もまた、一連の雌ねじ３７によって駆動ディスク３４に軸方向の力を送るように設計される。
【００５５】
過去の発明に関するある実施形態のさらに別の改良が、より高いかより低い変速比へ変速機をシフトする、改良された方法からなる。再び、図１に示した実施形態を参照すると、この方法は、例えば左巻きにねじ切りされたウォームスクリュー１１を含むねじ切りされたロッド１０と、ケーブル５３あるいは遠隔モータまたは他の遠隔手段により遠隔作動する、対応の右巻きにねじ切りされたシフトチューブ５０またはスリーブとを使用することによって実行可能である。あるいは、左ねじは、ウォームスクリュー１１およびシフトチューブの両方に使用可能か、またはねじ切りされていないシフトチューブ５０を使用可能であり、シフトチューブ５０の回転速度に対して変速機１００の変速比に作用するのに適切なそれらの種々の組み合わせも使用可能である。さらに、オペレーターが適切なシフトチューブ５０の位置を維持するのを支援するために、円すいばね５５を使用可能である。ウォームスクリュー１１は、好ましくは、軸方向に支持部材１８を整列させるようにねじ切りされたスリーブ１９と嵌合し、その結果、ウォームスクリュー１１が回転すると、支持部材１８は、軸方向に移動する。
【００５６】
過去の発明に関するいくつかの実施形態の別の改良が、変速機１００用の係合解除機構である。係合解除機構は、入力スプロケット、プーリまたは歯車３８を逆回転可能にし、駆動ディスク３４を速度調整器１から係合解除することにより、変速機１００がニュートラルで惰性回転可能になる。
【００５７】
前出の説明は、本発明のある実施形態を詳述する。しかしながら、本文における前記の説明が以下に詳細に行われているかに拘わらず、本発明が多くの方法で実施可能であることが理解されるだろう。さらに上述のように、留意すべきことは、本発明のある特徴または態様を説明する時に特定の用語を使用することが、その用語が関連性を有する本発明の特徴または態様の種々の特定の特徴を含むものに制限されるようにその用語がここで再定義されることを意味すると理解すべきではないことである。したがって、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲および種々の均等物によって解釈されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】変速機の実施形態の側方断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線で端部を部分的に取り除いた断面図である。
【図３】図１の変速機の分割型軸及び２つの固定支持物の斜視図である。
【図４】ローにシフトさせた図１の変速機の側方概略断面図である。
【図５】ハイにシフトさせた図１の変速機の側方概略断面図である。
【図６】図１の変速機の２つの湾曲したランプ同士の間に位置するランプ軸受の概略側面図である。
【図７】図１の変速機の２つの湾曲したランプ同士の間に位置するランプ軸受の概略側面図である。
【図８】図１の変速機の２つの湾曲したランプ同士の間に位置するランプ軸受の概略側面図である。
【図９】図１の変速機の動力調整器の組立部品の斜視図である
【図１０】図１の変速機のシフト用組立部品の断面斜視図である
【図１１】図１の変速機の固定支持物の斜視図である
【図１２】図１の変速機のボルトおよびナットの斜視図である
【図１３】図１の変速機のフレーム支持物の概略斜視図である
【図１４】図１の変速機の中央ランプの部分断面斜視図である
【図１５】図１の変速機の外周ランプの斜視図である
【図１６】図１の変速機の連結組立部品の斜視図である
【図１７】図１の変速機の係合解除機構組立部品の斜視図である
【図１８】図１の変速機のハンドルシフトレバーの斜視図である
【図１９】図１の変速機の代替実施形態の側方断面図である
【図２０】図１の変速機のさらに別の代替実施形態の側方断面図である
【図２１】ねじれブレースを図示する、図２０の変速機の斜視図である
【図２２】図１の変速機の代替係合解除機構の斜視図である
【図２３】図２２の代替係合解除機構の別の斜視図である
【図２４】図２０の変速機の軸方向力ジェネレータの代替実施形態の組立部品の図である
【図２５】図２４の軸方向力ジェネレーターのスプラインおよび溝の概略断面図である
【図２６】図１の変速機の代替係合解除機構の斜視図である
【図２７】図２６の代替係合解除機構の斜視図である。

【００３６】
なお図１、図１２、図１４および図１７を参照すると、駆動軸６９は、２つの端部を有する概ね管状のスリーブであり分割型軸９９の外側に同軸に配置されており、一方の端部に前記中央駆動軸ランプ９１が取り付けられ、また反対側の端部が駆動ディスク３４から遠い方を向いている。軸受ディスク６０は、通常放射状であり駆動軸６９上に同軸に配置され、駆動ディスク３４の半径と概ね等しい半径まで径方向外側へ延びる円盤である。軸受ディスク６０は、駆動ディスク３４近傍の位置において駆動軸６９に、ただし駆動ディスク３４と軸受ディスク６７との間に配置される一連の外周ランプ６１、関連のランプ軸受６２、および軸受レース６４用の空間をとるように十分離して配置される。いくつかの実施形態では、複数の外周ランプ６１は、凹状にすることができ、軸受ディスク６０の、駆動ディスク３４の方を向いた側に固定され取り付けられる。あるいは、外周ランプ６１は、変速機１００の使用により異なるが、凸状または直線状にすることができる。あるいは、軸受レース６４は、外周ランプ９７の第２の組と取り替え可能であり、外周ランプ９７の第２の組もまた、直線状、凸状、または凹状にすることができるとともに、駆動ディスク３４の、軸受ディスク６０の方を向いた側に固定され取り付けられる。ランプ軸受６２は、概ね外周ランプ６１の数と一致する複数の軸受である。複数の各ランプ軸受６２は、１つの外周ランプ６１と軸受レース６４との間に配置され、ランプ６１およびさらに軸受保持器６３がかける圧縮力によって所定位置に保持される。軸受保持器６３は、分割型軸９９と同軸の環状リングであり、凹状ランプ６１と凸状ランプ６４との間に軸方向に配置される。軸受保持器６３は、比較的大きい内径を有し、その結果、軸受保持器６３の径方向の厚さが、ランプ軸受６２を収容するように、ランプ軸受６２の直径よりもわずかだけ大きい。各ランプ軸受６２は、軸受保持器６３の径方向の厚さ内に形成される孔に嵌り、これらの孔は、前述の圧縮力とともに、ランプ軸受６２を所定位置に保持する。軸受保持器６３は、軸受保持器６３の内径よりも若干小さい、駆動ディスク３４または軸受ディスク６０上のフランジによって所定位置へ案内され得る。

Claims (73)

1. 長手方向軸線を有する無段変速機であって、
   傾斜可能な回転軸線を有し、長手方向軸線から径方向外側に配置された複数の速度調整器と、
   長手方向軸線周りを環状に回転可能であり、前記各速度調整器の第１の部分と接触し、前記速度調整器に面した第１の側面、および前記速度調整器から遠い方を向いた第２の側面を有する駆動ディスクと、
   長手方向軸線周りを環状に回転可能であり、前記各速度調整器の第２の部分と接触する、従動ディスクと、
   長手方向軸線周りを環状に回転可能であり、前記各速度調整器の第３の部分と接触する、概ね円筒形の支持部材と、
   長手方向軸線周りを環状に回転可能であり、前記駆動ディスクに回転力を提供するように適合された軸受ディスクと、
   前記駆動ディスクと軸受ディスクとの間に配置され、前記駆動ディスクに軸方向力の成分をかけるように構成され、それにより前記駆動ディスクと速度調整器との接触を改善する、少なくとも２つの軸方向力ジェネレータと、を備える無段変速機。
2. 前記変速機をシフトさせると、前記少なくとも２つの各軸方向力ジェネレータにより生成される軸方向力の成分が変化する請求項１に記載の変速機。
3. 変速比を相応に変化させる軸方向力は、一連の高い変速比におけるよりも、一連の低い変速比における方が大きい請求項１に記載の変速機。
4. 前記少なくとも２つの軸方向力ジェネレータは、前記駆動ディスクへの軸方向力の生成を共に行う請求項１に記載の変速機。
5. 前記少なくとも２つの軸方向力ジェネレータは、別々に軸方向力を生成し、前記少なくとも２つの軸方向力ジェネレータの一方が、高い変速比において前記駆動ディスクにかかる軸方向力の実質的に全てを生成し、前記少なくとも２つの軸方向力ジェネレータの他方が、低変速比において前記駆動ディスクにかかる軸方向力の実質的に全てを生成する請求項１に記載の変速機。
6. 前記少なくとも２つの軸方向力ジェネレータの一方は、前記駆動ディスクの内孔へ取り付けられるナットと、概ね円筒形であり長手方向軸線と同軸にその周りに配置され前記ナットと係合するボルトとを含む請求項１に記載の変速機。
7. 前記ボルトは、前記ボルトとナットとを回転させずに相互に軸方向に動き得るように、前記ナット内の一連の内側ねじ溝と係合するように適合された一連の外側ねじ山を有する請求項６に記載の変速機。
8. 前記ボルトは、速度調整器に向いた面を有するとともに、スラスト軸受からスラストを受けて前記ボルトを速度調整器から遠い方向に偏倚させるように適合された環状軸受レースを有する請求項６に記載の変速機。
9. 前記ボルトおよびナットは、低い変速比において前記駆動ディスクに対する軸方向力の実質的に全てを生成する請求項６に記載の変速機。
10. 前記駆動ディスクにかかる軸方向の力を生成するように適合された一連の中央駆動軸ランプおよび一連の中央ボルトランプをさらに備える請求項７に記載の変速機。
11. 前記一連の中央駆動軸ランプおよび一連の中央ボルトランプは、直線状であり同じ角度を有する請求項１０に記載の変速機。
12. 前記一連の中央駆動軸ランプおよび中央ボルトランプにより生成された軸方向力は、前記ボルトおよびナットにより前記駆動ディスクに伝達される請求項１０に記載の変速機。
13. 前記一連の中央駆動軸ランプと一連の中央ボルトランプとの間に配置され、前記中央駆動軸ランプと中央ボルトランプとの係合を維持するように適合された引っ張り部材をさらに備え る請求項１０に記載の変速機。
14. 前記少なくとも２つの軸方向力ジェネレータの一方は、前記軸受ディスクに取り付けられて、前記駆動ディスクに伝達される軸方向力を生成するように適合された一連の外周ランプである請求項１に記載の変速機。
15. 前記外周ランプと接触し前記軸受ディスクと駆動ディスクとの間に配置された一連の概ね環状のランプ軸受をさらに備え、前記一連の環状軸受は、前記駆動ディスクに軸方向力を伝達するように適合された請求項１４に記載の変速機。
16. 前記外周ランプは、高い変速比において前記駆動ディスクへの軸方向力の実質的にすべてを生成する請求項１５に記載の変速機。
17. 長手方向軸線を有する無段変速機であって、
    傾斜可能な回転軸線を有し、長手方向軸線から径方向外側に配置された複数の速度調整器と、
    長手方向軸線周りを環状に回転可能であり、前記各速度調整器の第１の部分と接触し、前記速度調整器に面した第１の側面、および前記速度調整器から遠い方を向いた第２の側面を有する駆動ディスクと、
    長手方向軸線周りを環状に回転可能であり、前記各速度調整器の第２の部分と接触する従動ディスクと、
    長手方向軸線周りを環状に回転可能であり、各速度調整器の第３の部分と接触する概ね円筒形の支持部材と、
    長手方向軸線周りを環状に回転可能であり、前記駆動ディスクに回転力を供給するように適合された軸受ディスクと、
    前記軸受ディスクと駆動ディスクとの間に配置され、前記速度調整器から前記駆動ディスクの係合を解除するように適合された係合解除機構と、を備える無段変速機。
18. 前記係合解除機構は、入力力が変速機にかけられるまで、前記駆動ディスクが前記速度調整器へ回転するのを妨げるように適合された少なくとも１つの歯車と少なくとも１つのつめとを含む請求項１７に記載の変速機。
19. 前記係合解除機構は、少なくとも２つのつめを含む請求項１８に記載の変速機。
20. 前記係合解除機構は、前記駆動ディスクの内孔に取り付けられるナットと、概ね円筒形であり長手方向軸線と同軸にその周りに配置され前記ナットと係合するボルトとを含み、
    前記ディスクドライブは、前記ボルトと係合するように前記ナットを回転させて、それにより前記速度調整器から前記ディスクドライブの連結を解除する請求項１７に記載の変速機。
21. 前記係合解除機構は、第１および第２の端部を有しかつ前記変速機の長手方向軸線周りに同軸に配置されたプレローダを含み、
    前記プレローダの第１の端部は、少なくとも１つの歯車を支持しかつ前記軸受保持器と係合するとともに、前記プレローダの第２の端部とは異なる回転速度で長手方向軸線周りを回転するように適合され、前記第２の端部は、少なくとも１つのつめを支持し、それにより前記少なくとも１つのつめと前記少なくとも１つの歯車とが相対的に動いて係合可能になり、入力力が前記変速機にかけられるまで、前記駆動ディスクが前記速度調整器と係合することを妨げるように適合された請求項１７に記載の変速機。
22. 前記プレローダーは、該プレローダが固定され取り付けられる構成要素に締付け力を供給する請求項２１に記載の変速機。
23. 前記プレローダーは、径方向の安定性を提供する、内径の断面形状を有する請求項２２に記載の変速機。
24. 前記プレローダー断面は、概ね矩形である請求項２３に記載の変速機。
25. 前記係合解除機構は、前記駆動ディスクの内孔へ付けられたナットと、概ね円筒形であり長手方向軸線に同軸にその周りに配置され前記ナットと係合するボルトとを含み、
    前記ディスクドライブが、前記ボルトと係合するように前記ナットを回転させて、それにより前記速度調整器から前記ディスクドライブの連結を解除する請求項２１に記載の変速機。
26. 前記変速機内への入力回転の供給時に前記駆動ディスクを前記速度調整器と係合させるように適合されたコイルばねをさらに備える請求項１７に記載の変速機。
27. 前記ボルトおよびナットは、前記変速機の時計回りの回転に対して左巻きのねじ山、ねじ溝を有する請求項２５に記載の変速機。
28. 前記ボルトおよびナットは、前記変速機の時計回りの回転に対して右巻きのねじ山、ねじ溝を有する請求項２５に記載の変速機。
29. 前記ボルトは、前記駆動ディスクに軸方向力をかけるように適合された請求項２５に記載の変速機。
30. 前記変速機の回転が再開されることによって、前記ナットが、前記ボルトに対して回転して、それにより、前記駆動ディスクが前記速度調整器と接触する請求項１７に記載の変速機。
31. 長手方向軸線を有する無段変速機であって、
    傾斜可能な回転軸線を有し、長手方向軸線から径方向外側に配置された複数の速度調整器と、
    長手方向軸線周りを環状に回転可能であり、前記各速度調整器の第１の部分と接触し、前記速度調整器の方を向いた第１の側面、および前記速度調整器から遠い方を向いた第２の側面を有する駆動ディスクと、
    長手方向軸線周りを環状に回転可能であり、前記速度調整器の第２の部分と接触する従動ディスクと、
    長手方向軸線周りを環状に回転可能であり、前記駆動ディスクに回転力を伝達するように適合された軸受ディスクと、
    長手方向軸線周りを環状に回転可能であり、前記速度調整器の第３の部分と接触し、前記駆動ディスクおよび出力ディスクをより緩やかに回転させるように適合された支持部材と、を備える無段変速機。
32. 前記駆動ディスクは、前記駆動ディスクの中心と前記駆動ディスクの外周との間に配置された複数の放射状スポークを有する請求項３１に記載の変速機。
33. 前記支持部材は、前記速度調整器の、前記駆動ディスクに面する側の近傍に配置されると、実質的に高い変速比へ近づくように適合される請求項３１に記載の変速機。
34. 前記支持部材は、前記速度調整器の、前記出力ディスクに面する側に近づくと、比較的低い変速比に近づくように適合される請求項３１に記載の変速機。
35. 前記支持部材は、前記変速機がローへ向かって１：１の変速比を過ぎる比較的低い変速比に近づくように適合される請求項３１に記載の変速機。
36. 前記支持部材は、前記変速機がハイへ向かって１：１の変速比を過ぎる比較的高い変速比に近づくように適合される請求項３１に記載の変速機。
37. 長手方向軸線を有する無段変速機であって、
    傾斜可能な回転軸線を有し、長手方向軸線から径方向外側に配置された複数の速度調整器と、
    長手方向軸線周りを環状に回転可能であり、前記各速度調整器の第１の部分と接触し、前記速度調整器の方を向いた第１の側面、および前記速度調整器から遠い方を向いた第２の側面を有する駆動ディスクと、
    長手方向軸線周りを環状に回転可能であり、前記各速度調整器の第２の部分と接触する従動ディスクと、
    長手方向軸線周りに環状に回転可能であり、前記速度調整器の第３の部分と接触する支持部材と、
    長手方向軸周りを環状に回転可能であり前記駆動ディスクに回転力を伝達するように適合された軸受ディスクと、
    前記駆動ディスクおよび軸受ディスクと係合するように適合されたフックおよびラッチを有する連結組立部品と、を備える無段変速機。
38. 前記ラッチは、前記駆動ディスクと軸受ディスクとが相対的に動く時、長手方向軸線に対する、前記フックの径方向の動きを制限し得るように適合される請求項３７に記載の変速機。
39. 前記フックは、前記軸受ディスクに取り付けられ、前記ラッチは、前記駆動ディスクに取り付けられる請求項３７に記載の変速機。
40. 前記フックを支持する連結部が、少なくとも１つのヒンジを有する請求項３７に記載の変速機。
41. 前記フックとラッチとは、係合し、前記軸受ディスクと前記駆動ディスクとの間における相対的動きを制限する請求項３７に記載の変速機。
42. 長手方向軸線を有する無段変速機であって、
    傾斜可能な回転軸線、および中心を通る孔を有し、長手方向軸線から径方向外側に配置された、複数の球形の速度調整器と、
    概ね円筒形であり２つの端部を有し各速度調整器の孔に１つずつ配置されたスピンドルと、
    プラットフォーム端部およびスピンドル端部を有する複数のスピンドル支持物であり、該スピンドル支持物は各スピンドルに２つずつ設けられ、各スピンドル支持物のスピンドル端部は、前記複数のスピンドルのうち１つのスピンドルの２つの端部の一方と作動可能に係合する、前記複数のスピンドル支持物と、
    少なくとも１つの固定支持物ホイールが、各スピンドル支持物のスピンドル端部へ回転可能に取り付けられる、複数の固定支持物ホイールと、
    長手方向軸線周りを環状に回転可能であり、前記各速度調整器の第１の部分と接触し、前記速度調整器の方を向いた第１の側面、および前記速度調整器から遠い方を向いた第２の側面を有する駆動ディスクと、
    長手方向軸線周りを環状に回転可能であり前記各速度調整器の第２の部分と接触する従動ディスクと、
    概ね円筒形で長手方向軸線周りを環状に回転可能であり各速度調整器の第３の部分と接触する支持部材と、
    環状の第１および第２の固定支持物であり、各第１および第２の固定支持物は、前記速度調整器の方を向いた第１の側面および前記速度調整器から遠い方を向いた第２の側面を有し、前記第１および第２の固定支持物はまた、前記第１の側面に凹状面を有し、前記第１の固定支持物は前記駆動ディスクに隣接して配置され、前記第２の固定支持物は前記従動ディスクに隣接して配置される、前記第１および第２の固定支持物と、を備える無段変速機。
43. 前記第１および第２の固定支持物の凹状面は、前記速度調整器のすべての中心と同心で、前記変速機がシフトされると、前記スピンドルの端部が固定支持物ホイールにより凹状面に沿って案内される請求項４２に記載の変速機。
44. 各固定支持物の凹状面から径方向内側に位置する面をさらに備え、
    該面は、前記スピンドルの端部の径方向の動きを制限するように形成され、それにより前記変速機の変速比が制限される請求項４２に記載の変速機。
45. 前記固定支持物の両方は、各スピンドル端部の径方向移動路に対応する複数の放射状溝をさらに備え、
    前記各スピンドルの端部は、前記スピンドル支持物を通って関連の溝内へ延び、各スピンドル支持物ホイールは、対応の溝に隣接する対応の凹状面と回転係合する請求項４２に記載の変速機。
46. 複数のスピンドルローラをさらに備え、
    前記各スピンドルローラは、前記スピンドルの１つの、前記スピンドル支持物を越えて延びる端部上に同軸に配置され、前記スピンドルローラは、変速機がシフトさせられると、前記スピンドルを案内するように前記溝と回転係合する請求項４２に記載の変速機。
47. 前記各溝は、第１および第２の垂直側面をさらに備え、
    前記第１の固定支持物の関連の溝と回転係合するように形成された前記複数の各スピンドルローラは、比較高い変速比では前記溝の第１の垂直側面と係合し、比較的低い変速比では前記溝内の第２の垂直側面と係合する請求項４６に記載の変速機。
48. 前記各溝は、第１および第２の垂直側面をさらに備え、
    前記第２の固定支持物の関連の溝と回転係合するように形成された前記複数の各スピンドルローラは、比較的高い変速比では前記関連の溝の第２の垂直側面と係合し、比較的低い変速比では前記関連の溝の第１の垂直側面と係合する請求項４６に記載の変速機。
49. 長手方向軸線および２つの端部を有する複数のスペーサをさらに備え、
    前記スペーサが、前記固定支持物を相互連結するように適合されそれにより前記第２の固定支持物に対する前記第１の固定支持物の方向付けを維持する請求項４２に記載の変速機。
50. 前記各固定支持物に複数の孔をさらに備え、
    前記各孔は、前記スペーサのうち１つのスペーサの２つの端部の一方の挿入を受け入れるように適合される請求項４９に記載の変速機。
51. 前記孔は、実質的に曲線を描き、前記各スペーサの各端部は、前記孔の対応する１つの孔の中へ挿入されるように適合される請求項５０に記載の変速機。
52. 前記各スペーサは、各スペーサの軸線が前記速度調整器の少なくとも２つの回転軸線から等距離になるように配置される請求項４９に記載の変速機。
53. 前記スピンドル支持物プラットフォーム端部へ回転可能に取り付けられた複数のプラットフォームホイールと、
    長手方向軸線と同軸の概ね環状のディスクであり、前記支持部材の両側に配置され、前記支持部材から遠い方を向いたプラットフォーム側面を有する第１および第２のプラットフォームと、をさらに備え、
    前記各プラットフォームは、プラットフォーム側面に凸面を有し、前記各プラットフォームホイールは、前記プラットフォームの軸方向の動きが前記変速機のシフトを引き起こすような、前記凸面の１つとの回転係合をするように形成された請求項４２に記載の変速機。
54. 前記各プラットフォームホイールは、プラットフォームホイールを収容するように適合された前記スピンドル支持物のプラットフォーム端部に形成されたスロット内において、前記複数のスピンドル支持物の１つのスピンドル支持物のプラットフォーム端面に付けられる請求項５３に記載の変速機。
55. 各スピンドル支持物は、その中に、前記スピンドルの１つ、前記固定支持物ホイールの１つ、および前記プラットフォームホイールの１つを支持するように各スピンドル支持物を適合させて形成した少なくとも３つの孔を有する請求項４２に記載の変速機。
56. 長手方向軸線を有する無段変速機であって、
    傾斜可能な回転軸線、および中心を通る孔を有し、長手方向軸線から径方向外側に配置された複数の球状の速度調整器と、
    概ね円筒形であり２つの端部を有し、各速度調整器の前記孔に１つずつ配置される複数のスピンドルと、
    プラットフォーム端部およびスピンドル端部を有する複数のスピンドル支持物であり、該スピンドル支持物は各スピンドルに２つずつ設けられ、各スピンドル支持物の前記スピンドル端部は、前記複数のスピンドルのうちの１つのスピンドルの２つの端部の１つと作動可能に係合する前記複数のスピンドル支持物と、
    少なくとも１つの固定支持物ホイールが、各スピンドル支持物の前記スピンドル端部に回転可能に取り付けられる、前記複数の固定支持物ホイールと、
    長手方向軸線周りを環状に回転可能であり、前記各速度調整器の第１の部分と接触し、前記速度調整器の方を向いた第１の側面、および前記速度調整器から遠い方を向いた第２の側面を有する駆動ディスクと、
    長手方向軸線周りを環状に回転可能であり、前記各速度調整器の第２の部分と接触する従動ディスクと、
    概ね円筒形であり、長手方向軸線周りを環状に回転可能であり、各速度調整器の第３の部分と接触する支持部材と、
    長手方向軸線周りを環状に回転可能であり、回転力を前記駆動ディスクへ伝達するように適合された軸受ディスクと、
    前記速度調整器の方を向いた第１の側面、および前記速度調整器から遠い方を向いた第２の側面を有し、第１の側面に凹状面を有する第１の固定支持物と、
    前記速度調整器の方を向いた第１の側面、および前記速度調整器から遠い方を向いた第２の側面を有し、前記第１の側面に凹状面を有する第２の固定支持物と、
    前記軸受ディスクと駆動ディスクとの間に配置され、前記変速機内へ入力回転を供給する際に前記駆動ディスクを前記速度調整器と係合させるように適合されたコイルばねと、を備える無段変速機。
57. 前記コイルばねは、前記コイルばねの径方向の長さが前記コイルばねの軸方向の厚さよりも長い断面を有する請求項５６に記載の変速機。
58. 前記コイルばねは、実質的に矩形の断面を有する請求項５６に記載の変速機。
59. 概ね管状で前記変速機の長手方向軸線と同軸でありねじ切りされた端部を有する分割型軸と、
    第１および第２の端部を有しかつ前記分割型軸内に同軸に配置されたロッドと、
    前記ロッドの第１の端部に取り付けられかつ一連の外側ねじ山を有するウォームスクリューと、
    前記ウォームスクリューの周りに嵌りかつ前記ウォームスクリューの外側ねじ山と係合する一連の内部ねじ溝を有し、前記変速機の変速比を変更するためのスリーブと、
    前記ロッドの第２の端部と係合し、かつ前記分割型軸のねじ切りされた端部に嵌り係合する一連の内側ねじ溝を有するシフトチューブであって、前記シフトチューブの回転によって、前記スリーブが軸方向に動き、それに伴い変速比が変化する前記シフトチューブと、をさらに備える請求項５６に記載の変速機。
60. 前記ロッドの回転を偏倚させるように適合されたウォームスプリングをさらに備える請求項５９に記載の変速機。
61. 前記ウォームスプリングは、第１の端部および第２の端部を有する円すいばねを含み、
    前記ウォームスプリングは、前記変速機の長手方向軸線に同軸に嵌るとともに、前記第１の端部を前記ロッドに取り付けられかつ前記第２の端部を固定物体に取り付けられる請求項６０に記載の変速機。
62. さらに、遠隔シフターを備え、該遠隔シフターは、
    回転可能なハンドルと、
    第１の端部および第２の端部を有する綱状体と、を備え、
    前記第１の端部は前記ハンドルと係合し、かつ前記第２の端部は前記シフトチューブと係合し、前記ハンドルは、前記綱状体に張力をかけるように適合され、前記綱状体は、張力がかかると前記シフトチューブを回転させるように適合された、遠隔シフターをさらに備える請求項５９に記載の変速機。
63. 長手方向軸線を有する無段変速機であって、
    傾斜可能な回転軸線を有し、長手方向軸線から径方向外側に配置された複数の速度調整器と、
    長手方向軸線周りを環状に回転可能であり、前記各速度調整器の第１の部分と接触し、前記速度調整器の方を向いた第１の側面、および前記速度調整器から遠い方を向いた第２の側面を有する駆動ディスクと、
    長手方向軸線周りを環状に回転可能であり、前記各速度調整器の第２の部分と接触する従動ディスクと、
    概ね円筒形で長手方向軸線周りを環状に回転可能であり、前記各速度調整器の第３の部分と接触する支持部材と、
    長手方向軸線周りを環状に回転可能であり、回転力を前記駆動ディスクに伝達するように適合された軸受ディスクと、
    前記駆動ディスクと軸受ディスクとの間に配置され、軸方向力を前記駆動ディスクにかけるように適合された少なくとも２つの軸方向力ジェネレータと、
    概ね円筒形であり外径面を有し、トルクを前記軸受ディスクへ伝達するように形成された駆動軸と、を備える無段変速機。
64. 前記駆動軸の外面の一部分には、長手方向のスプラインが取り付けられた請求項６３に記載の変速機。
65. 概ね管状で、長手方向軸線と同軸であり、ねじ切りされた外面および長手方向溝付きの内面を有し、前記速度調整器に面し内径に軸受レースを有する第１の端部を具える溝付きねじと、
    前記溝付きねじの第１の端部のレースと作動可能に接触しかつ同軸に配置されるとともに、前記溝付きねじの第１の端部に隣接して軸方向に配置された環状軸受と、をさらに備える請求項６３に記載の変速機。
66. 前記軸受は、軸方向の動きに適合させられる請求項６５に記載の変速機。
67. 前記溝付きねじは、前記軸受が前記溝付きねじおよび駆動軸を支持するように、前記駆動軸の外径より大きい内径を有し前記駆動軸周りに嵌まる請求項６５に記載の変速機。
68. 前記溝付きねじは、前記駆動軸に対して回転させることができる請求項６５に記載の変速機。
69. 前記駆動軸のスプラインは、前記溝と係合しそれにより前記溝付きねじを回転させるように適合された請求項６５に記載の変速機。
70. 長手方向軸線を有する無段変速機であって、
    傾斜可能な回転軸線を有し、長手方向軸線から径方向外側に配置された複数の速度調整器と、
    長手方向軸線周りを環状に回転可能であり、前記各速度調整器の第１の部分と接触する駆動ディスクと、
    長手方向軸線周りを環状に回転可能であり、前記各速度調整器同士の間に軸方向に配置された支持部材と、
    長手方向軸線周りを環状に回転可能な軸受ディスクと、
    前記駆動ディスクと軸受ディスクとの間に配置され、前記軸受ディスクから前記駆動ディスクへ回転および軸方向力を伝達し、軸受保持器により環状および径方向に方向付けて保持される一連の環状軸受と、
    前記軸受ディスクと駆動ディスクとの間に配置され、前記速度調整器から前記駆動ディスクの連結を解除するように適合された係合解除機構とを備え、この係合解除機構は、
    少なくとも１つの歯車と、
    前記少なくとも１つの歯車と係合しそれにより前記少なくとも１つの歯車の回転を止めるように適合された少なくとも１つのつめと、
    前記少なくとも１つのつめと少なくとも１つの歯車とを係合させるように適合された少なくとも１つのレバーと、
    第１および第２の端部を有し、前記少なくとも１つの歯車および少なくとも１つのつめに対する弾性締め付け支持部であるプレローダーと、を備え、
    前記プレローダーは、前記変速機の長手方向軸線の周りに同軸に配置され、前記プレローダーの第１の端部が、前記少なくとも１つの歯車の少なくとも１つを支持し、前記軸受保持器と係合し、前記プレローダーの第２の端部とは異なる回転速度で長手方向軸線周りを回転するように適合され、前記第２の端部が、前記少なくとも１つのつめの少なくとも１つを支持し、それにより前記少なくとも１つのつめの少なくとも１つのつめと前記少なくとも１つの歯車の少なくとも１つの歯車とが相対的に動いて係合可能となり、これにより入力の力が前記変速機にかかるまで、前記駆動ディスクが前記速度調整器と係合することが妨げられる無段変速機。
71. ２つのつめおよび２つの歯車をさらに備える請求項７０に記載の変速機。
72. 前記少なくとも１つのレバーは、前記プレローダーの第１の端部により画定される軸線周りを回転する請求項７０に記載の変速機。
73. 第２のレバーをさらに備え、前記第２のレバーは、前記プレローダーの第２の端部により画定される軸線周りを回転する請求項７０に記載の変速機。

Images