JP2017101798A - チェーン及びピニオンスプロケット、並びに変速機構 - Google Patents

Abstract

【課題】チェーンリンクの山部がピニオンスプロケットの歯の山部に乗り上げる現象を防止することができるように供する。【解決手段】山部６１１ａ及び谷部６１１ｂからなる歯６１１が形成されたチェーンリンク６１が連結されてなるチェーン４と、山部３１１ａ及び谷部３１１ｂからなる歯が形成されたピニオンスプロケット３０と、を備え、チェーンリンク６１及びピニオンスプロケット３０の各歯６１１，３１１は、当該山部の頂部からその両側に形成されて山部６１１ａ，３１１ａの谷部３１１ｂ，６１１ｂへの進入を案内する傾斜面６１１ｓ，３１１ｓと、傾斜面よりも谷部側に形成された動力伝達面６１１ｄ，３１１ｄとを有し、各傾斜面６１１ｓ，３１１ｓは、傾斜角度θが所定角度θＳよりも大きく形成されている。【選択図】図１３

Description

本発明は、チェーン及びピニオンスプロケット、並びに、これを用いた変速機構に関するものである。

チェーンとピニオンスプロケット（比較的小径のスプロケット）とを用いて動力を伝達する伝動機構が種々の分野に利用されている。近年、チェーンに所謂サイレントチェーンを用いたチェーン伝動機構が、例えば自動車等のタイミングチェーンに用いられている。
また、例えば特許文献１に開示されているように、本願発明者は、複数のピニオンスプロケットとこれに巻き掛けられたチェーンとにより動力伝達する変速機構を開発しており、このチェーンには動力伝達に適したサイレントチェーンを用いている。

この変速機構の場合、回転軸に対して等距離を維持しながら径方向に可動に且つ一体回転するように支持されて回転軸に対して公転する複数のピニオンスプロケットがそれぞれ多角形の頂点をなすようにして形成された見かけ上の大スプロケット（ここでは、「複合スプロケット」と呼ぶことにする）が、入力側及び出力側のそれぞれに設けられ、これらの複合スプロケットに巻き掛けられたチェーン（サイレントチェーン）によって動力伝達する。各ピニオンスプロケットが回転軸に対して等距離を維持しながら同期して径方向に移動することで、多角形の大きさが相似的に変化することにより、変速比が変化する。

各ピニオンスプロケットが径方向に移動することにより、見かけ上の大スプロケットの歯数が変更されるが、この時の径方向移動が連続的に行なわれると、径方向移動の過程で多くの場合、歯数は整数にはならず小数となる。見かけ上の大スプロケットの歯数が小数になると、その分、ピニオンスプロケットの歯とチェーンを構成するチェーンリンクの歯との間で位相ずれが生じてしまう。

このような位相ずれが生じても、ピニオンスプロケットの歯とチェーンリンクの歯とが整合しうるように、位相合わせ、いわゆる、「歯合わせ」を行なうことが必要になる。「歯合わせ」を行なうには、ピニオンスプロケットが少なくとも歯合わせする分だけは回転位相を変更できなくてはならない。

特許文献１の技術では、ピニオンスプロケットの各歯を進角及び遅角方向に半歯分まで個別に可動にし、且つ、各歯を中立位相位置に付勢するようにした機構（フローティング機構）を設け、これによって、ピニオンスプロケットの回転位相を変更させてピニオンスプロケットとチェーンとの噛み合いを成立させて、両者間でトルク伝達ができるようにしている。

特開２０１５−１６９２３５号公報

本願発明者は、特許文献１に開示されている変速機構、即ち、ピニオンスプロケットの各歯にフローティング機構を装備した変速機構に関して実験を重ねた。この過程で、フローティング機構が有効に作用せずに、チェーンリンクの歯の山部がスプロケットの歯の山部に乗り上げて噛合していかない現象（以下、乗り上げ現象と言う）が発生することが判明した。

そこで、この現象を分析した。図１６に示すように、チェーンリンク０６１の歯０６１１の山部０６１１ａもスプロケット０３０の歯０３１１の山部０３１１ａも、両山部０６１１ａ，０３１１ａが当接後に滑らかに噛み込んでいくように先端が曲面形状に形成される。この形状により、両山部０６１１ａ，０３１１ａが接触した後、互いの曲面形状を利用して、チェーンリンク０６１の歯０６１１の山部０６１１ａがスプロケット０３０の歯０３１１の山部０３１１ａを滑りながら、スプロケット０３０の歯０３１１の谷部０３１１ｂに滑り落ちるようになるものと想定されていた。しかし、実際には、両山部０６１１ａ，０３１１ａの接触部分の摩擦力によって思惑通りには滑り落ちない場合があるものと考えられる。

図１７は、チェーンリンク０６１の歯０６１１の山部０６１１ａとスプロケット０３０の歯０３１１の山部０３１１ａとが、相対傾斜がない状態（山部０６１１ａの中心線ＣＬ２と山部０３１１ａの中心線ＣＬ１とが平行な状態）で、接触点Ｐにおいて、接触角度〔＝両山部０３１１ａ，０６１１ａの中心線ＣＬ２，ＣＬ１の何れか（ここでは、中心線ＣＬ１とする）に対して直交する基準線ＳＬに対する角度〕θで接触し、チェーンリンク０６１からスプロケット０３０に押付力（各山部０６１１ａの頂点の法線方向に作用する力）Ｆが作用する状態を示している。

この状態で、接触点Ｐにおけるスライド力Ｋ及び摩擦力Ｑは、スプロケット０３０からの垂直効力をＮ及び両山部の動摩擦係数をμとすると次式のようになる。
Ｋ＝Ｆ×ｓｉｎθ
Ｑ＝μ×Ｎ＝μ×Ｆ×ｃｏｓθ

チェーンリンク０６１の歯０６１１の山部０６１１ａがスプロケット０３０の歯０３１１の山部０３１１ａから谷部０３１１ｂに向けら滑り落ちるには、スライド力Ｋが摩擦力Ｑよりも大きいこと（Ｋ＞Ｑ）が必要となり、下式が成立することが必要となる。
Ｆ×ｓｉｎθ＞μ×Ｆ×ｃｏｓθ
∴ｓｉｎθ／ｃｏｓθ＞μ
∴ｔａｎθ＞μ
∴θ＞ａｒｃｔａｎμ

また、チェーンリンク０６１の歯０６１１とスプロケット０３０の歯０３１１歯との位相ずれが生じる場合、これらの歯０６１１，０３１１の間で相対傾斜が生じる。即ち、山部０６１１ａの中心線ＣＬ２と山部０３１１ａの中心線ＣＬ１とが位相ずれ角度を生じる。この両山部の当接時に想定される位相ずれ角度の最大値（最大位相ずれ角度）θ_Ｄを考慮すると、下式（１）が成立することが必要となる。
∴θ＞ａｒｃｔａｎμ＋θ_Ｄ ・・・（１）

したがって、接触角度θが動摩擦係数μ及び最大位相ずれ角度θ_Ｄに応じた境界角度θ_Ｓ（＝ａｒｃｔａｎμ＋θ_Ｄ）よりも大きいこと（θ＞θ_Ｓ）が必要になり、そうでなければ（θ≦θ_Ｓ）、上記の乗り上げ現象が発生するものと考えられる。

本発明はこのような課題に鑑み創案されたもので、チェーンリンクの歯の山部がスプロケットの歯の山部に乗り上げる現象を防止することができるようにしたチェーン及びピニオンスプロケット、並びに、これを用いた変速機構を提供することを目的としている。

（１）上記の目的を達成するため、本発明のチェーン及びピニオンスプロケットは、２つの山部及び該山部間の谷部からなる歯が形成されたチェーンリンクが連結されてなるチェーンと、前記チェーンリンクの前記谷部と噛合する複数の山部及び該山部間の谷部からなる歯が形成されたピニオンスプロケットと、を備え、前記チェーンリンク及び前記ピニオンスプロケットの各歯は、当該山部の中心線上の頂部からその両側に形成されて、対向する歯の山部の噛み合いのための進入を案内する傾斜面と、前記傾斜面よりも前記谷部側に形成された動力伝達面とを有し、前記各傾斜面は、前記中心線に直交する基準線に対する傾斜角度が所定角度θ_Ｓよりも大きく形成されていることを特徴としている。

（２）前記所定角度θ_Ｓは、前記チェーンリンクの前記山部と前記ピニオンスプロケットの前記山部との動摩擦係数をμとし、前記両山部の当接時に想定される最大位相ずれ角度をθ_Ｄとすると、下式（１）を満たす値に設定されていることが好ましい。
θ_Ｓ＝ａｒｃｔａｎμ＋θ_Ｄ ・・・（１）

（３）前記各傾斜面は、平面状に形成されていることが好ましい。

（４）前記動力伝達面の少なくとも一部はインボリュート曲線形状に形成されていることが好ましい。

（５）前記チェーンリンク及び前記ピニオンスプロケットの各歯は、インボリュート歯車の歯形状が用いられ、該歯形状から当該山部の前記頂部の両側を前記各傾斜面に対応して除去した形状であることが好ましい。

（６）前記ピニオンスプロケットを支持するピニオン軸との間に装備され、前記ピニオン軸に対する前記ピニオンスプロケットの回転遊動を一定範囲で許容する遊動許容機構と、前記ピニオンスプロケットを前記ピニオン軸に対する基準の位相位置に向けて付勢するギヤ付勢機構と、を備えていることが好ましい。

（７）本発明の変速機構は、動力が入力または出力される回転軸と、前記回転軸に対して径方向に可動に支持される複数のピニオンスプロケットと、前記複数のピニオンスプロケットを前記回転軸の軸心から等距離を維持させながら径方向に同期させて移動させる移動機構とを有する複合スプロケットを二組と、前記二組の複合スプロケットに巻き掛けられたチェーンとを備え、前記複数のピニオンスプロケットの何れをも囲み且つ前記複数のピニオンスプロケットの何れにも接する円である接円の半径を変更することによって変速比を変更する変速機構であって、前記チェーン及び前記ピニオンスプロケットに、請求項１〜６の何れか１項に記載のチェーン及びピニオンスプロケットが用いられていることを特徴としている。

（８）前記ピニオンスプロケットは、前記接円の半径が最も小さいときの前記接円の円周に沿うように配置されて前記チェーンと噛み合う歯部を有するセクターギヤ形状に形成されていることが好ましい。

本発明のチェーン及びピニオンスプロケットによれば、チェーンリンクの山部がスプロケットの歯の山部に乗り上げる現象を防止することができるようになる。
したがって、このチェーン及びピニオンスプロケットを用いた変速機構によれば、動力を確実に伝達しながら、変速することができるようになる。

本発明の一実施形態にかかる変速機構を示す径方向断面図である。この図１には、白抜きの矢印で公転方向を示す。 本発明の一実施形態にかかる変速機構を模式的に示す軸方向断面図である。 図２の一部（領域Ａ）を拡大して示す断面図である。 本発明の一実施形態にかかる変速機構のピニオンスプロケットの一つを取り出して示す分解斜視図である。 本発明の一実施形態にかかる変速機構の要部を示す分解斜視図である。この図５は、図３に対応する要部を分解して示す。 本発明の一実施形態にかかる変速機構のピニオンスプロケットの一つを取り出してギヤ歯および支持部に着目して示す要部側面図である。 本発明の一実施形態にかかる変速機構の可動ディスクに着目して示す側面図である。 本発明の一実施形態にかかる変速機構の固定ディスクに着目して示す側面図である。 本発明の一実施形態にかかる変速機構において固定ディスクおよび可動ディスクによって径方向に同期して移動されるピニオンスプロケットおよびガイドロッドを説明する図である。この図９では、（ａ），（ｂ），（ｃ）の順に接円が大きくなっている。なお、図９には、（ａ）に接円の半径が最も小さいものを示し、（ｃ）に接円の半径が最も大きいものを示す。 図３の矢視Ｂ−Ｂを示す径方向断面図である。 本発明の一実施形態にかかる変速機構の回転部およびカム溝を示す要部拡大図である。この図１１は、図３の矢視Ｃ−Ｃを拡大して示す要部拡大図である。 本発明の一実施形態にかかるチェーン及びスプロケットを示す要部正面図である。 本発明の一実施形態にかかるチェーン及びスプロケットの歯の形状を示す正面図である。 本発明の一実施形態にかるチェーン及びスプロケットの噛み合い動作を示す要部正面図であり、図１４（ａ），図１４（ｂ），図１４（ｃ）の順に噛み合っていく。 本発明の一実施形態にかかるチェーン及びスプロケットの歯の形状の変形例を示す正面図である。 本発明の課題を説明するチェーン及びスプロケットの要部正面図である。 本発明の課題の分析を説明するための図であり、チェーンとスプロケットとの間に作用する各力を示す要部拡大正面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
ここでは、装置構成に関し、まず、本実施形態にかかるチェーン及びスプロケットについて説明し、その後、このチェーン及びピニオンスプロケットを使用した本実施形態にかかる変速機構について説明する。

〔Ａ．チェーン及びスプロケット〕
図１２に示すように、本実施形態にかかるチェーン４は、２つの山部６１１ａ，６１１ａ及びこれらの山部６１１ａ，６１１ａ間の谷部６１１ｂからなる歯６１１が形成されたチェーンリンク（リンクプレート）６１が、連結ピン６２により多数連結されて無端状に構成される。

また、本実施形態にかかるピニオンスプロケット（単に、スプロケットとも言う）３０は、詳細は後述するが、そのギヤ部３１０がセクターギヤ（扇形歯車）形状に形成されており、ギヤ部３１０には、チェーンリンク６１の谷部６１１ｂと噛合する複数の山部３１１ａ及び隣接する山部３１１ａの相互間の谷部３１１ｂからなる歯（ギヤ歯）３１１が形成されている。ただし、ピニオンスプロケット３０のギヤ部は通常の円形歯車形状に形成されてもよい。

さらに、ピニオンスプロケット３０は同軸上に複数個が横並びに配設され、無端状のチェーン４も横並びのピニオンスプロケット３０に合わせて各チェーンリンク６１を横並びに複数列配設するように構成してもよい。この場合、横並びの各チェーンリンク６１はそれぞれ半位相だけずらせて配置する。

このような各チェーンリンク６１の歯６１１と、ピニオンスプロケット３０のギヤ部３１０の歯３１１には、図１３に示すように、山部３１１ａ，６１１ａに、歯６１１と歯３１１との噛合を案内するように傾斜した傾斜面３１１ｓ，６１１ｓが形成されている。

この傾斜面３１１ｓ，６１１ｓは、山部３１１ａ，６１１ａの中心線ＣＬ上の頂部３１１ｔ，６１１ｔからその両側に形成され、本実施形態の場合、傾斜面３１１ｓ，６１１ｓは平面状に形成されている。なお、山部３１１ａ，６１１ａは、図１３に示すような側面視で、その頂部３１１ｔ，６１１ｔを中心に左右対称に形成されており、中心線ＣＬとは、左右対称の対称軸線に相当する。

チェーンリンク６１の歯６１１がピニオンスプロケット３０の歯３１１に噛合する際に、チェーンリンク６１の歯６１１の山部６１１ａがピニオンスプロケット３０の歯３１１の谷部３１１ｂに向かって進入していけば、山部６１１ａが谷部３１１ｂ内に、また、ピニオンスプロケット３０の山部３１１ａがチェーンリンク６１の谷部６１１ｂ内に、それぞれ何ら支障なく噛合する。

しかし、チェーンリンク６１の歯６１１とピニオンスプロケット３０の歯３１１とが位相ずれを生じると、チェーンリンク６１の山部６１１ａがピニオンスプロケット３０の山部３１１ａに向かって進入しようとして、山部６１１ａと山部３１１ａとが当接する場合が発生する。

各傾斜面３１１ｓ，６１１ｓは、このように、チェーンリンク６１の山部６１１ａとピニオンスプロケット３０の山部３１１ａとが当接した場合に、両山部６１１ａ，３１１ａが摺動しながら、山部６１１ａが谷部３１１ｂ内に、山部３１１ａが谷部６１１ｂ内に、支障なく噛合していくように案内する案内面として機能する。

各傾斜面３１１ｓ，６１１ｓは、このように案内面として機能しうるように、その傾斜角度θが所定角度θ_Ｓ以上に形成されている。なお、傾斜角度θとは、山部３１１ａの中心線ＣＬに直交する基準線ＳＬに対する傾斜角度である。

また、所定角度θ_Ｓとは、各傾斜面３１１ｓ，６１１ｓが当接した場合に、両傾斜面３１１ｓ，６１１ｓが圧接した際に、停止するかスリップ（摺動）するかの境界角度である。この境界角度θ_Ｓは、［発明が解決しようとする課題］の欄で説明したように、スリップ力Ｆと最大摩擦力Ｑとが等しくなる角度である。

ここで、境界角度θ_Ｓについて、図１７を流用して説明する。チェーンリンクの歯０６１１の山部０６１１ａとスプロケット０３０の歯０３１１の山部０３１１ａとが、接触点Ｐにおいて、接触角度〔＝両山部０３１１ａ，０６１１ａの中心線ＣＬ２，ＣＬ１の何れかに対して直交する基準線ＳＬに対する角度〕θで接触し、チェーンリンク０６１からスプロケット０３０に押付力Ｆが作用する。

この状態で、接触点Ｐにおけるスライド力Ｋ及び摩擦力Ｑは、スプロケット０３０からの垂直抗力をＮ及び両山部の動摩擦係数をμとすると次式のようになる。
Ｋ＝Ｆ×ｓｉｎθ
Ｑ＝μ×Ｎ＝μ×Ｆ×ｃｏｓθ

チェーンリンク０６１の歯０６１１の山部０６１１ａがスプロケット０３０の歯０３１１の山部０３１１ａから谷部０３１１ｂに向けら滑り落ちるには、スライド力Ｋが摩擦力Ｑよりも大きいこと（Ｋ＞Ｑ）が必要となり、下式が成立することが必要となる。
Ｆ×ｓｉｎθ＞μ×Ｆ×ｃｏｓθ
∴ｓｉｎθ／ｃｏｓθ＞μ
∴ｔａｎθ＞μ
∴θ＞ａｒｃｔａｎμ

また、チェーンリンク０６１の歯０６１１とスプロケット０３０の歯０３１歯との位相ずれが生じる場合、これらの歯０６１１，０３１１の間で相対傾斜が生じる。即ち、山部０６１１ａの中心線ＣＬ２と山部０３１１ａの中心線ＣＬ１とが位相ずれ角度を生じる。この両山部の当接時に想定される位相ずれ角度の最大値（最大位相ずれ角度）θ_Ｄを考慮すると、下式（１）が成立することが必要となる。
∴θ＞ａｒｃｔａｎμ＋θ_Ｄ ・・・（１）

したがって、接触角度θが動摩擦係数μ及び最大位相ずれ角度θ_Ｄに応じた境界角度θ_Ｓ（＝ａｒｃｔａｎμ＋θ_Ｄ）よりも大きいこと（θ＞θ_Ｓ）が必要になり、そうでなければ（θ≦θ_Ｓ）、上記の乗り上げ現象が発生するものと考えられる。
そこで、各傾斜面３１１ｓ，６１１ｓは、式（１）を満たすようにその傾斜角度θが設定されている。

なお、各傾斜面３１１ｓ，６１１ｓよりも谷部３１１ｂ，６１１ｂ側には、互いに接触して動力（トルク）を伝達する動力伝達面３１１ｄ，６１１ｄが形成されている。
また、本実施形態では、図１３に二点鎖線で示すように、歯３１１，６１１には、インボリュート歯車の歯形状が用いられ、この歯形状からインボリュート歯車の山部の頂部の両側を各傾斜面３１１ｓ，６１１ｓに対応するようにて除去した形状となっている。
したがって、動力伝達面３１１ｄ，６１１ｄはインボリュート曲線形状に形成されている。

ここで、動摩擦係数μ及び最大位相ずれ角度θ_Ｄを具体的に与えて、境界角度θ_Ｓを求めると、以下のようになる。
動摩擦係数μは、各傾斜面３１１ｓ，６１１ｓが何れも鋼材であれば０．５前後であるが、両傾斜面３１１ｓ，６１１ｓ間に潤滑油が介在する場合には０．１前後となる。
動摩擦係数μが０．５であれば、ａｒｃｔａｎμ≒２６．６となり、動摩擦係数μが０．１であれば、ａｒｃｔａｎμ≒５．７となる。

また、最大位相ずれ角度θ_Ｄは、最大位相ずれを許容する角度であり、位相ずれを許容する歯数ｎと、１つの歯の位相角度（中心角度）θ_ｔとで決まる。
例えば、０．５歯分まで位相ずれを許容する場合、位相ずれ許容歯数ｎは１／２となる。１．５歯分まで位相ずれを許容する場合、位相ずれ許容歯数ｎは３／２となる。

１つの歯の位相角度（中心角度）θ_ｔは、スプロケット３０の設定により決まる。ここでは、後述する変速機構において、スプロケット３０が回転軸に対して径方向へ移動しながら見かけの大スプロケットの径を変更するので、スプロケット３０の歯数を、見かけの大スプロケットが最小径となった場合の歯数に基づいて設定している。

見かけの大スプロケットが最小径となった場合の歯数を３２と想定すると、１つの歯の位相角度（中心角度）θ_ｔは、
θ_ｔ＝３６０度／３２＝１１．２５度
ここで、０．５歯分まで位相ずれを許容する場合、最大位相ずれ角度θ_Ｄは、
θ_Ｄ＝１１．２５度×ｎ＝１１．２５度×（１／２）＝５．６２５≒５．６
また、１．５歯分まで位相ずれを許容する場合、最大位相ずれ角度θ_Ｄは、
θ_Ｄ＝１１．２５度×ｎ＝１１．２５度×（３／２）＝１６．８７５≒１６．９

したがって、動摩擦係数μが０．５で、０．５歯分まで位相ずれを許容する場合の境界角度θ_Ｓ１，動摩擦係数μが０．５で、１．５歯分まで位相ずれを許容する場合の境界角度θ_Ｓ２，動摩擦係数μが０．１で、０．５歯分まで位相ずれを許容する場合の境界角度θ_Ｓ３，動摩擦係数μが０．１で、１．５歯分まで位相ずれを許容する場合の境界角度θ_Ｓ４は次のようになる。
θ_Ｓ１＝２６．６＋５．６＝３２．２（度）
θ_Ｓ２＝２６．６＋１６．９＝４３．５（度）
θ_Ｓ３＝５．７＋５．６＝１１．３（度）
θ_Ｓ４＝５．７＋１６．９＝２２．６（度）

また、各境界角度θ_Ｓ１〜θ_Ｓ４を頂点３１１ｔ，６１１tの両側の傾斜面３１１ｓ，３１１ｓ又は６１１ｓ，６１１ｓの成す角度αの上限値α_Ｓ１〜α_Ｓ４で表すと、以下のようになる。
α_Ｓ１＝１８０−２×θ_Ｓ１＝１１５．６（度）
α_Ｓ２＝１８０−２×θ_Ｓ２＝９３．０（度）
α_Ｓ３＝１８０−２×θ_Ｓ３＝１５７．４（度）
α_Ｓ４＝１８０−２×θ_Ｓ４＝１３４．８（度）

したがって、各傾斜面３１１ｓ，６１１ｓの傾斜角度θが境界角度θ_Ｓ（＝ａｒｃｔａｎμ＋θ_Ｄ）よりも大きく設定されていることにより、図１４に示すように、チェーンリンク６１の歯６１１の山部６１１ａがピニオンスプロケット３０の歯３１１の山部３１１ａに乗り上げて噛合していかない、いわゆる乗り上げ現象の発生を回避することができる。

例えば、図１４（ａ）に示すように、チェーンリンク６１の歯６１１の山部６１１ａがピニオンスプロケット３０の歯３１１の山部３１１ａに当接すると、山部６１１ａの何れかの傾斜面６１１ｓが山部３１１ａの対応する傾斜面３１１ｓと接触する。各傾斜面３１１ｓ，６１１ｓの傾斜角度θが境界角度θ_Ｓよりも大きく設定されているので、チェーンリンク６１にピニオンスプロケット３０に向けて与えられた押圧力Ｆによるスリップ力Ｋが摩擦力Ｑに打ち勝つ。

これにより、図１４（ｂ）に示すように、チェーンリンク６１山部６１１ａの傾斜面６１１ｓが、ピニオンスプロケット３０の山部３１１ａの対応する傾斜面３１１ｓに接触して滑りながら谷部３１１Ｂに向かって進入する。
そして、山部６１１ａの傾斜面６１１ｓが、動力伝達面３１１ｄの領域に進入すると、図１４（ｃ）に示すように、動力伝達面６１１ｄと動力伝達面３１１ｄとが接触しながら、チェーンリンク６１の歯６１１がピニオンスプロケット３０の歯３１１に円滑に噛合する。

なお、本実施形態では、動力伝達面３１１ｄ，６１１ｄをインボリュート曲線形状に形成しているが、図１５に示す歯１３１１，１６１１のように、動力伝達面１３１１ｄ，１６１１ｄをインボリュート曲線形状から平面に近い形状に変更してもよい。なお、図１５において、符号１３１１ａ，１６１１ａは山部、符号１３１１ｂ，１６１１ｂは谷部、符号１３１１ｓ，１６１１ｓは傾斜面である。

また、本実施形態では、傾斜面３１１ｓ，６１１ｓは平面で構成されているが、図１５に二点鎖線で示すように、傾斜面３１１ｓ，６１１ｓを外側に凸の局面で構成してもよい。当然ながら、この場合にも、傾斜面１３１１ｓ，１６１１ｓは、何れの箇所においても。その傾斜角度θが境界角度θ_Ｓよりも大きく設定されているものとする。

なお、チェーン４とピニオンスプロケット３０とからなる動力伝達機構には、ピニオンスプロケット３０のギヤ部３１０を遊動可能とする遊動許容機構３７０と、ピニオンスプロケット３０のギヤ部３１０を所定の基準位相に向けて付勢するギヤ付勢機構３８０とが備えられるが、これについては後述する。

〔Ｂ．変速機構〕
次に、本発明の変速機構に関する実施の形態を説明する。なお、本変速機構は例えば車両用変速機に適用されるものとする。
この変速機構は、動力の入力される回転軸（入力軸）を有する一方の複合スプロケットと、動力の出力される回転軸（出力軸）を有する他方の複合スプロケットと、これらの複合スプロケットに巻き掛けられて一方から他方の複合スプロケットに動力を伝達するチェーンとを備えている。各複合スプロケットは、チェーンと噛み合う複数のピニオンスプロケットを有する。これらのピニオンスプロケットは、回転軸の軸心から等距離を維持しながら径方向に同期して移動し、また、回転軸の軸心まわりに公転する。

以下の説明では、回転軸の軸心あるいはこの軸心に平行な方向を軸方向とし、軸方向に直交するとともにチェーンの幅方向中心を通って動力伝達方向に延びる仮想的な線として動力伝達線を定め、回転軸の軸心を基準に径方向および周方向のそれぞれを定める。
軸方向については、チェーンに対し
て近接する側を軸方向内側と呼び、チェーンに対して離隔する側を軸方向外側と呼ぶ。さらに、動力伝達線を基準として、軸方向の一方（以下、「軸方向一方」という）および他方（以下、「軸方向他方」という）を定める。すなわち、軸方向一方と軸方向他方とがチェーンを挟んで互いに反対側にある。

径方向については、回転軸の軸心に対して近接する側を径方向内側（あるいは「内周側」）と呼び、回転軸の軸心に対して離隔する側を径方向外側（あるいは「外周側」）と呼ぶ。さらに、回転軸の軸心を基準として、径方向の一方（以下、「径方向一方」という）および他方（以下、「径方向他方」という）を定める。すなわち、径方向一方と径方向他方とが回転軸の軸心を挟んで互いに反対側にある。

周方向については、変速機構において回転軸が回転する方向あるいはピニオンスプロケットが回転軸の軸心まわりに公転する方向を基準に進角側および遅角側を定める。ここでいう進角側とは、回転駆動源の回転位相が早い側であること（たとえば内燃機関における点火時期）に由来することから、公転する方向とは逆側を意味する。なお、遅角側は、進角側とは反対側（公転する方向）を意味する。
図面では、軸方向一方を「Ｘ１」と示し、軸方向他方を「Ｘ２」と示し、径方向内側を「Ｙ１」と示し、径方向外側を「Ｙ２」と示し、遅角側を「Ｚ１」と示し、進角側を「Ｚ２」と示す。

［１．構成］
まず、変速機構の構成を説明する。
図１に示すように、変速機構では、二組の複合スプロケット３，３にチェーン４が巻き掛けられている。このチェーン４としては、ここでは、図１２に示す形状の歯を有するチェーンリンク６１を連結されたサイレントチェーン４が用いられ、二組の複合スプロケット３，３の各ピニオンスプロケット３０には、図１２に示す形状の歯を有するピニオンスプロケットが用いられている。

この変速機構では、入力側の複合スプロケット３（図１では右方に示す）から出力側の複合スプロケット３（図１では左方に示す）にチェーン４を介して回転動力が伝達される。
入力側の複合スプロケット３には、動力の入力される回転軸１が設けられている。また、出力側の複合スプロケット３には、動力の出力される回転軸１が設けられている。これらの複合スプロケット３，３は、動力の伝達方向の違い（即ち、動力の伝達方向が入力側か出力側かの違い）を除いてそれぞれ同様に構成されている。そこで、主に入力側の複合スプロケット３の構成を説明する。

複合スプロケット３には、回転軸１のほか、チェーン４と噛み合って動力を伝達する複数のピニオンスプロケット３０と、チェーン４を案内（ガイド）する複数のガイドロッド４０とが設けられる。ピニオンスプロケット３０およびガイドロッド４０は、回転軸１と一体に回転するように支持され、回転軸１の軸心Ｃ₁を中心に公転する。また、ピニオンスプロケット３０およびガイドロッド４０は、軸方向から視て多角形の頂点をなすようにして、見かけ上の大きなスプロケットを形成する。ここでは、周方向に沿って等間隔に六つのピニオンスプロケット３０が配置され、周方向に隣接するピニオンスプロケット３０の間のそれぞれに二本のガイドロッド４０が配置されて、十八角形の仮想的なスプロケットが形成される。

さらに、複合スプロケット３には、回転軸１の軸心Ｃ₁から等距離を維持させながらピニオンスプロケット３０およびガイドロッド４０を径方向に同期させて移動させる同期移動機構５０（図２参照）が設けられている。この同期移動機構５０によって、ピニオンスプロケット３０およびガイドロッド４０が径方向に同期して移動することで、複合スプロケット３の外径が変動し、変速機構の変速比が変更される。

複合スプロケット３の外径とは、ピニオンスプロケット３０の何れにも外周から接する円（以下、「接円」という）Ａの直径を意味する。そのため、複合スプロケット３の外径は、接円Ａの半径に対応するのはもちろん、回転軸１の軸心Ｃ₁に対する多角形の頂点の距離に対応しており、また、チェーン４の巻き掛け半径に対応している。
図１のピニオンスプロケット３０およびガイドロッド４０ならびにチェーン４は、入力側の接円Ａが最小であって出力側の接円Ａが最大、即ち、変速比が最Ｌｏｗの状態のものを実線で示し、反対に、入力側の接円Ａが最大であって出力側の接円Ａが最小、即ち、変速比が最Ｈｉｇｈの状態のものを二点鎖線で示す。

図２および図５に示すように、同期移動機構５０には、回転軸１と一体に回転する固定ディスク１０と、回転軸１に対して相対回転可能な可動ディスク２０と、固定ディスク１０に対して可動ディスク２０を相対回転駆動する相対回転駆動機構６０とが設けられる。
相対回転駆動機構６０には、軸心Ｃ₁まわりに回転する回転系の構成として二種の回転部１９，２９が設けられている。回転部１９，２９のうち一方は、固定ディスク１０と一体に回転する固定回転部１９であり、他方は、可動ディスク２０と一体に回転する可動回転部２９である。そのほか、相対回転駆動機構６０には、軸方向に力を授受する軸方向力授受系の構成が設けられている。

変速機構における回転系の構成は、回転軸１と一体に回転するように固定される固定系の構成と、回転軸１に対して相対回転可能な可動系の構成と、回転軸１の軸心Ｃ₁まわりに公転する公転系の構成とに大別される。固定系の構成として、固定ディスク１０および固定回転部１９が設けられ、可動系の構成として、可動ディスク２０および可動回転部２９が設けられ、公転系の構成として、ピニオンスプロケット３０およびガイドロッド４０が設けられる。

固定系の各構成である固定ディスク１０および固定回転部１９ならびに可動系の各構成である可動ディスク２０および可動回転部２９は、回転軸１の軸心Ｃ₁と同心であって、動力伝達線Ｃ₂（図２参照）を基準として対称に軸方向一方および軸方向他方のそれぞれに対向して配置される。
また、軸方向内側から可動ディスク２０，固定ディスク１０の順に並設されている。すなわち、軸方向一方および軸方向他方の可動ディスク２０が向かい合って設けられている。可動ディスク２０の軸方向内側では、チェーン４がピニオンスプロケット３０およびガイドロッド４０に巻き掛けられている。

さらに、ディスク１０，２０の軸方向外側に二種の回転部１９，２９が設けられる。これらの回転部１９，２９は、回転軸１の軸心Ｃ₁と同心に設けられ、固定回転部１９の外周に可動回転部２９が配置される。
以下の説明では、回転系の構成を公転系の構成，可動系の構成，固定系の構成の順に説明した後に、軸方向力授受系の構成を述べる。

〔１−１．公転系の構成〕
上述したように、回転軸１の軸心Ｃ₁まわりに公転する公転系の構成として、ピニオンスプロケット３０およびガイドロッド４０が設けられる。なお、説明の便宜ために図２および図３では、ピニオンスプロケット３０やガイドロッド４０を同断面に示している。
〔１−１−１．ピニオンスプロケット〕
図１に示すように、ここでは六つのピニオンスプロケット３０が設けられている。具体的には、第一ピニオンスプロケット３０１，第二ピニオンスプロケット３０２，第三ピニオンスプロケット３０３，第四ピニオンスプロケット３０４，第五ピニオンスプロケット３０５，第六ピニオンスプロケット３０６の順に、ピニオンスプロケット３０が間隔をおいて配置される。なお、図１では、チェーン４と噛み合うピニオンスプロケット３０のうち最も遅角側に第１ピニオンスプロケット３０１を示している。

これらのピニオンスプロケット３０１，３０２，３０３，３０４，３０５，３０６は、配置箇所が異なる点を除いて、同様に構成されている。そこで、第一ピニオンスプロケット３０１に着目して説明する。
図４に示すように第一ピニオンスプロケット３０１は、チェーン４と噛み合うギヤ歯３１１を有するギヤ部３１０と、ギヤ部３１０を支持するスプロケット支持部３３０との二つに大別される。これらのギヤ部３１０とスプロケット支持部３３０とは別体に設けられている。なお、図４では、軸方向一方の部材や部位に符号を付し、軸方向他方の部材や部位の符号は省略する。

〈ギヤ部〉
ギヤ部３１０は、セクターギヤ（扇形歯車）形状に形成されている。このギヤ部３１０には、チェーン４との噛み合いに必要な複数のギヤ歯３１１とその基部３１２とが設けられている。また、ギヤ部３１０には、これらのギヤ歯３１１および基部３１２に対して軸方向外側のそれぞれ（軸方向一方および軸方向他方）に、スプロケット支持部３３０と周方向に摺接する摺接部３２０が設けられる。ギヤ歯３１１および基部３１２は、可動ディスク２０よりも軸方向内側に配置され、摺接部３２０は、可動ディスク２０（図２参照）の位置する軸方向領域のうち軸方向内側に配置される。これらのギヤ歯３１１，基部３１２，摺接部３２０は一体に設けられる。

ギヤ歯３１１は、径方向外側に突出して設けられる。ここでは、３丁のギヤ歯３１１が設けられる。これらのギヤ歯３１１は、周方向に沿って並んで配置される。
基部３１２は、ギヤ歯３１１に対して径方向内側に設けられる。この基部３１２は、ギヤ歯３１１よりも軸方向寸法が長く形成され、軸方向端部のそれぞれがギヤ歯３１１から突出する。基部３１２の軸方向端部のそれぞれには、摺接部３２０が結合されている。

摺接部３２０は、軸方向から視て扇形をなす。ここでいう扇形とは、二本の半径とこれらの間の二つの円弧とで囲まれる形状を意味する。一方の円弧は径方向内側に配置され、他方の円弧は径方向外側に配置される。これらの円弧は、周方向に沿って設定されている。そのため、摺接部３２０には、周方向に延びる一対の摺接面（外表面）３２１が形成される。具体的には、摺接部３２０において、径方向外側に外側摺接面３２２が形成され、径方向内側に内側摺接面３２３が形成される。

さらに、摺接部３２０には、リターンスプリング（ギヤ付勢部材）３９０の一部を収容する収容部３２４が周方向に沿って設けられている。ここでは、リターンスプリング３９０として圧縮スプリングが用いられている。
具体的には、遅角側に設けられた遅角側収容部３２５と進角側に設けられた進角側収容部３２６との二種の収容部３２４が凹設されている。図４では、一つの遅角側収容部３２５と二つの進角側収容部３２６とが軸方向一方に設けられるものを例示する。ただし、軸方向他方に示すように、二つの遅角側収容部と一つの進角側収容部とが設けられてもよい。

遅角側収容部３２５には、ギヤ部３１０を進角側に付勢する進角付勢用スプリング（第一スプリング）３９１が収容される。また、進角側収容部３２６には、ギヤ部３１０を遅角側に付勢する遅角付勢用スプリング（第二スプリング）３９２が収容される。
ここでは、後述する溝穴部３５２の周方向中央に摺接部３２０が位置した状態において、進角付勢用スプリング３９１の付勢力と遅角付勢用スプリング３９２の付勢力とが等しくなるように設定される。そのため、周方向の力（外力）がギヤ部３１０に働いていなければ、スプリング３９１，３９２の付勢力（内力）が打ち消しあって、溝穴部３５２の周方向中央に摺接部３２０が位置する。あるいは、ギヤ部３１０が進角側または遅角側に変位するほど、溝穴部３５２の周方向中央へ向けて摺接部３２０を付勢する力が大きくなる。つまり、外力の解放時に、溝穴部３５２の周方向中央に摺接部３２０の位置が収束するように、リターンスプリング３９０が摺接部３２０を付勢する。

〈スプロケット支持部〉
スプロケット支持部３３０は、軸方向外側から順に、固定スプロケット支持部３４０，可動スプロケット支持部３５０，連結部材３６０の三つに大別される。固定スプロケット支持部３４０は、固定ディスク１０と軸方向位置が重複して配置され、可動スプロケット支持部３５０は、可動ディスク２０と軸方向位置が重複して配置され、連結部材３６０は、可動ディスク２０よりも軸方向内側に配置される。すなわち、固定スプロケット支持部３４０および可動スプロケット支持部３５０が軸方向一方および軸方向他方のそれぞれに設けられ、一つの連結部材３６０が軸方向一方および軸方向他方に跨って設けられる。これらの固定スプロケット支持部３４０，可動スプロケット支持部３５０は、連結部材３６０によって一体に結合される。

固定スプロケット支持部３４０は、軸部３４１および軸受け３４２で構成され、両者が軸心Ｃ₃と同心に設けられている。軸部３４１は、可動スプロケット支持部３５０から軸方向外側に突出して円柱状に設けられ、軸受け３４２は、軸部３４１の外周で円筒状に設けられる。図４では、多数のニードルベアリングが内周に配置された軸受け３４２を例示している。
この固定スプロケット支持部３４０では、ギヤ歯３１１の径方向位置に対して軸部３４１の径方向位置が重複するように設けられる。更に言えば、図６に例示するように、チェーン４に対してギヤ歯３１１が噛合する径方向位置と軸部３４１および軸受け３４２の軸心Ｃ₃の径方向位置とが一致していることが好ましい。

図４に示すように、可動スプロケット支持部３５０では、本体部３５１の径方向内側端部から径方向内側へ向けて突出部３５６が設けられている。また、本体部３５１の幅（周方向寸法）Ｗ₁よりも突出部３５６の幅（周方向寸法）Ｗ₂のほうが狭い。この突出部３５６は、所定の長さ（径方向の寸法）Ｌに亘って幅Ｗ₂が一定のまま径方向に延びている。同様に、本体部３５１も幅Ｗ₁が一定のまま径方向に延びている。なお、突出部３５６における径方向外側の部位が、径方向内側に向かうにつれて幅を連続的に狭める形状としてもよい。

本体部３５１には、スプロケット支持部３３０の摺接部３２０を収容する溝穴部３５２が軸方向内側に凹設されている。
この溝穴部３５２は、軸方向から視て扇形をなす。溝穴部３５２がなす扇形は、摺接部３２０がなす扇形に対応する形状に形成され、一方の円弧は径方向内側に配置され、他方の円弧は径方向外側に配置されている。そのため、溝穴部３５２には、接円Ａの周方向に延びる一対の摺接面（内表面）３５３が形成される。具体的には、溝穴部３５２において、径方向外側に外側摺接面３５４が形成され、径方向内側に内側摺接面３５５が形成される。更に言えば、外側摺接面３５４の径方向内側に摺接部３２０の外側摺接面３２２が摺接し、内側摺接面３５５の径方向外側に摺接部３２０の内側摺接面３２３が摺接することで、溝穴部３５２において摺接部３２０が摺動することができるようになっている。

このように摺接部３２０の摺接面３２２，３２３が摺動することから、溝穴部３５２がなす扇形は、摺接部３２０がなす扇形よりも周方向寸法（円弧長）が長い。すなわち、扇形の中心角が摺接部３２０よりも溝穴部３５２のほうが大きいので、溝穴部３５２に収容された摺接部３２０の進角側および遅角側（周方向の一方および他方）のそれぞれには空間が形成される。換言すれば、摺接部３２０は、進角側および遅角側に形成される空間の周方向寸法分だけしか摺動することができず、それ以上の摺動は制限される。

突出部３５６には、連結部材３６０の軸方向端部が嵌め込まれる嵌装穴３５７が設けられている。そのため、軸方向一方および軸方向他方の可動スプロケット支持部３５０の突出部３５６どうしが、連結部材３６０によって連結される。

〈各種機構〉
さらに、第一ピニオンスプロケット３０１には、スプロケット支持部３３０に対してギヤ部３１０が遊動することを許容する遊動許容機構３７０と、スプロケット支持部３３０に対する所定の基準位相に向けてギヤ部３１０を付勢するギヤ付勢機構３８０とが設けられる。
遊動許容機構３７０は、可動スプロケット支持部３５０の溝穴部３５２と、ギヤ部３１０の摺接部３２０とから構成される。この遊動許容機構３７０は、所定の基準位相に対してギヤ部３１０の遊動を所定の範囲内で許容する。

ここでいう所定の基準位相とは、溝穴部３５２の周方向中央に摺接部３２０が配置された状態におけるギヤ部３１０の位相である。すなわち、ギヤ部３１０が進角側へも遅角側へも等しく遊動することのできる位相として、所定の基準位相が設定される。
また、所定の範囲とは、所定の基準位相に対して、進角側および遅角側のそれぞれにギヤ歯３１１の半歯分の範囲である。そのため、最も遅角側または最も進角側にギヤ部３１０が位置していれば、進角側または遅角側へのギヤ部３１０の遊動がギヤ歯３１１の一歯分まで許容される。この所定の範囲は、溝穴部３５２に配置された摺接部３２０に対して進角側および遅角側に形成される空間の周方向寸法、即ち、摺接部３２０の摺接が許容される寸法に対応している。そのため、溝穴部３５２の周方向中央に配置された摺接部３２０を基準とすれば、この摺接部３２０に対して進角側の空間および遅角側の空間のそれぞれが、ギヤ歯３１１の半歯分に対応する周方向寸法に設定される。

ギヤ付勢機構３８０には、可動スプロケット支持部３５０の溝穴部３５２とギヤ部３１０の摺接部３２０とに加えて、リターンスプリング３９０が設けられる。このギヤ付勢機構３８０は、上述した所定の基準位相に向けて、リターンスプリング３９０の付勢力でギヤ部３１０を付勢する。
上述したように、リターンスプリング３９０は、進角付勢用スプリング３９１で摺接部３２０を進角側に付勢するとともに遅角付勢用スプリング３９２で摺接部３２０を遅角側に付勢することで、所定の基準位相に向けて進角側および遅角側の双方からギヤ部３１０を付勢する。

〔１−１−２．ガイドロッド〕
図１に示すように、複数のガイドロッド４０は、巻き掛けられるチェーン４の軌道を円軌道に近づけて、チェーン４を案内するものである。なお、ガイドロッド４０は、チェーン４と噛み合わず、動力を伝達しない。
図３および図５に示すように、ガイドロッド４０のそれぞれには、ロッド支持部４１の外周に円筒状のガイド部材４２が設けられている。このガイドロッド４０の軸方向端部４０ａには、ガイド部材４２からロッド支持部４１が突出している。この突出したロッド支持部４１がディスク１０，２０に支持される。一方、ガイド部材４２の軸方向外側にチェーン４が接触する。

図１に示すように、ガイドロッド４０は、第一ガイドロッド４０１および第二ガイドロッド４０２の二つに大別される。
第一ガイドロッド４０１は、径方向位置によらずチェーン４を常に案内するのに対して、第二ガイドロッド４０２は、接円Ａが最も大きいときにチェーン４を案内するものの、接円Ａが最も小さいときにチェーン４を案内しない。

ガイドロッド４０１，４０２の相対的な径方向位置に着目して言えば、接円Ａが最も大きいときには、回転軸１の軸心Ｃ_１に対する距離が等しく、接円Ａが最も小さいときには、第一ガイドロッド４０１よりも第二ガイドロッド４０２のほうが径方向内側に位置する。
なお、ガイドロッド４０やピニオンスプロケット３０の数は、多くするほどチェーン４の軌道を真円に近づけて巻き掛け半径の変動が抑えられるものの、製造コストや重量の増加を招くおそれがあるため、これらを考慮して設定することが好ましい。

〔１−２．可動系の構成〕
次に、回転軸１に対して相対回転可能な可動系の構成を説明する。この可動系の構成として、可動ディスク２０および可動回転部２９が設けられる。さらに、軸方向一方および軸方向他方の可動ディスク２０および可動回転部２９どうしを連結する軸状の連結シャフト２７が可動系の構成として設けられる。

〔１−２−１．可動ディスク〕
図７に示すように、可動ディスク２０には、径方向に延びる二種の放射状溝２１，２２と、これらの放射状溝よりも径方向内側の二種の穴２５，２６とが設けられる。これらの放射状溝２１，２２および穴２５，２６は、可動ディスク２０を軸方向に貫通して形成されている。
放射状溝２１，２２のうち一方は、ピニオンスプロケット３０のそれぞれに対応して設けられたスプロケット用可動放射状溝２１（一箇所のみに符号を付す）であり、他方は、ガイドロッド４０のそれぞれに対応して設けられたロッド用可動放射状溝２２（一箇所のみに符号を付す）である。

これらの可動放射状溝２１，２２は、対応するピニオンスプロケット３０，ガイドロッド４０を案内するための溝である。したがって、ピニオンスプロケット３０，ガイドロッド４０の径方向移動経路に沿って可動放射状溝２１，２２のそれぞれが設けられる。
また、穴２５，２６のうち一方は、連結シャフト２７が挿通される貫通穴２５（一箇所のみに符号を付す）であり、他方は、回転軸１の挿通される軸穴２６である。回転軸１の軸心Ｃ₁と同心に軸穴２６が設けられ、この軸穴２６の径方向外側に貫通穴２５が設けられる。

〈可動放射状溝〉
まず、可動放射状溝２１，２２について説明する。
スプロケット用可動放射状溝２１には、ピニオンスプロケット３０の可動スプロケット支持部３５０が挿入される。同様に、ロッド用固定放射状溝１２には、ガイドロッド４０のロッド支持部４１が挿入される。

可動スプロケット支持部３５０の幅Ｗ₁およびロッド支持部４１の直径に応じて、可動放射状溝２１，２２の各溝幅が設定されている。詳細には、可動放射状溝２１，２２の溝幅は、対応する支持部３５０，４１の外径よりもやや大きい。そのため、支持部３５０，４１が可動放射状溝２１，２２に沿って円滑に移動することができる。
これらの可動放射状溝２１，２２は、軸方向から視て直線状に設けられている。とりわけ、直線状のスプロケット用可動放射状溝２１に幅Ｗ₁，Ｗ_２が一定のまま径方向に延びる可動スプロケット支持部３５０（図４参照）が挿入されることで、ピニオンスプロケット３０の回り止め（自転防止）が図られる。

スプロケット用可動放射状溝２１は、径方向に沿って設けられている。このスプロケット用可動放射状溝２１では、本体溝２１１の径方向内側端部から軸心Ｃ₁へ向けてから径方向内側へ向けて突出溝２１２が突出して設けられている。すなわち、スプロケット用可動放射状溝２１の内周端部２１ａに突出溝２１２が設けられている。突出溝２１２の溝幅Ｗ₂′は、本体溝２１１の溝幅Ｗ₁′よりも狭く設定されている。

本体溝２１１の溝幅Ｗ₁′は、本体部３５１の幅Ｗ₁とほぼ同一であり、突出溝２１２の溝幅Ｗ₂′は、突出部の幅Ｗ₂とほぼ同一である。厳密に言えば、本体溝２１１の溝幅Ｗ₁′よりも本体部３５１の幅Ｗ₁のほうが僅かに狭く、同様に、突出溝２１２の溝幅Ｗ₂′よりも突出部の幅Ｗ₂のほうが僅かに狭い。そのため、本体溝２１１の内部を本体部３５１が円滑に移動（摺動）することができ、突出溝２１２に対して突出部３５６が径方向に出入りすることができる。
また、突出溝２１２は、所定の長さ（径方向の寸法）Ｌに亘って溝幅Ｗ₂′が一定のまま径方向に延びている。この所定の長さＬは、可動スプロケット支持部３５０における突出部３５６の所定の長さＬ（図４参照）とほぼ同一に設定される。突出溝２１２の形状は、可動スプロケット支持部３５０の突出部３５６に対応した形状に形成される。

ところで、変速比が最Ｌｏｗのときには、入力側の複合スプロケット３において接円Ａが最も小さくなることから、そのスプロケット用可動放射状溝２１の内周端部２１ａに可動ピニオンスプロケット支持部３５０が位置する。このとき、可動ピニオンスプロケット支持部３５０の突出部３５６は、突出溝２１２の内部に位置する。そのため、突出溝２１２および突出部３５６どうしは、径方向に沿う所定の長さＬに亘って面状（軸方向から視れば線状）に接触する。したがって、突出溝２１２と突出部３５６との間で周方向の力を授受する。同様に、本体溝２１１と本体部３５１とが面状に接触して周方向の力を授受する。

さらに、ロッド用可動放射状溝２２は、第一ガイドロッド４０１が支持される第一ロッド用可動放射状溝２３と、第二ガイドロッド４０２が支持される第二ロッド用可動放射状溝２４との二つに大別される。
第一ロッド用可動放射状溝２３の内周端部２３ａは、第二ロッド用可動放射状溝２４の内周端部２４ａよりも、回転軸１の軸心Ｃ₁に対する距離が遠く、径方向外側に位置する。これに対して、第一ロッド用可動放射状溝２３の外周端部２３ｂから回転軸１の軸心Ｃ₁に対する距離と第二ロッド用可動放射状溝２４の外周端部２４ｂから回転軸１の軸心Ｃ₁に対する距離とは等しい。

〈可動ディスクの穴〉
次に、可動ディスク２０の穴２５，２６について説明する。
貫通穴２５には、連結シャフト２７が挿通される。そのため、連結シャフト２７の本数に合わせた数（ここでは三つ）の貫通穴２５（一箇所のみに符号を付す）が設けられる。これらの貫通穴２５は、周方向に沿って等間隔に配置されている。
貫通穴２５の内径は、連結シャフト２７の外径に見合った大きさに設定される。

軸穴２６は、回転軸１が挿通される軸穴である。この軸穴２６の内径は、回転軸１の外径よりもやや大きく設定される。軸穴２６に挿通された状態の回転軸１は、可動ディスク２０に対して結合されておらず、独立して回転することができる。逆に言えば、可動ディスク２０は、回転軸１に対して相対回転可能である。

〔１−２−２．可動回転部〕
図３，図５および図１０に示すように、可動回転部２９は、固定回転部１９の外周に配置される円筒状の部材である。この可動回転部２９には、軸方向に延びる可動カム溝２９ａが設けられている。この可動カム溝２９ａは、図１１に示すように、径方向から視て回転軸１の軸心Ｃ_１と交差するように形成されるとともに円筒壁の内外を連通するように穿設されている。
可動カム溝２９ａは、周方向に沿って等間隔に複数配置されることが好ましい。たとえば、図１０に例示するように三箇所に設けられてもよいし、図３に例示するように回転軸１の軸心Ｃ₁を挟んで向かい合って二箇所あるいは四箇所に設けられてもよい。

〔１−２−３．連結シャフト〕
連結シャフト２７は、軸方向に延びて設けられる。この連結シャフト２７は、図３に示すように、軸方向外側の第一連結部２７ａと軸方向内側の第二連結部２７ｂとに大別される。
第一連結部２７ａは、軸方向一方および軸方向他方のそれぞれにおいて、可動ディスク２０と可動回転部２９とを結ぶ軸方向領域に位置する。そのため、第一連結部２７ａによって可動ディスク２０と可動回転部２９とが一体に回転するように連結される。また、第二連結部２７ｂは、軸方向一方および軸方向他方の可動ディスク２０を結ぶ軸方向領域に位置する。そのため、第二連結部２７ｂによって一対の可動ディスク２０が一体に回転するように連結される。

このように連結部２７ａ，２７ｂが設けられることから、連結シャフト２７は、第二連結部２７ｂを軸方向一方および軸方向他方のそれぞれに延長した領域に第一連結部２７ａが配置され、第一連結部２７ａと第二連結部２７ｂとが一体に結合されたものといえる。
ここでは、連結シャフト２７の軸方向端部のそれぞれがボルト２８によって可動回転部２９に固定されている。

連結シャフト２７は、周方向に沿って等間隔に複数配置されることが好ましい。たとえば、図１や図５，図１０に例示するように三箇所に設けられてもよいし、図２や図３に例示するように回転軸１の軸心Ｃ₁を挟んで向かい合って二箇所あるいは四箇所に設けられてもよい。
なお、連結シャフト２７は、可動カム溝２９ａと干渉しない位相に配置されるが（図５および図１０参照）、説明の便宜のために図２および図３では、可動カム溝２９ａならびに連結シャフト２７およびボルト２８を同断面に示す。

〔１−３．固定系の構成〕
続いて、回転軸１と一体に回転する固定系の構成を説明する。この固定系の構成として、固定ディスク１０および固定回転部１９が設けられる。
〔１−３−１．固定ディスク〕
図８に示すように、固定ディスク１０には、径方向に延びる二種の放射状溝１１，１２と、これらの放射状溝１１，１２よりも径方向内側の二種の穴１５，１６とが設けられる。これらの放射状溝１１，１２および穴１５，１６は、固定ディスク１０を軸方向に貫通して形成されている。

放射状溝１１，１２のうち一方は、ピニオンスプロケット３０のそれぞれに対応して設けられたスプロケット用固定放射状溝１１（一箇所のみに符号を付す）であり、他方は、ガイドロッド４０のそれぞれに対応して設けられたロッド用固定放射状溝１２（一箇所のみに符号を付す）である。
これらの固定放射状溝１１，１２は、可動放射状溝２１，２２と同様に、対応するピニオンスプロケット３０，ガイドロッド４０を案内するための溝である。したがって、ピニオンスプロケット３０，ガイドロッド４０の径方向移動経路に沿って固定放射状溝１１，１２のそれぞれが設けられる。

また、穴１５，１６のうち一方は、連結シャフト２７が挿通される貫通穴１５（一箇所のみに符号を付す）であり、他方は、回転軸１が挿入される軸穴１６である。回転軸１の軸心Ｃ₁と同心に軸穴１６が設けられ、この軸穴１６の径方向外側に貫通穴１５が設けられる。

〈固定放射状溝〉
まず、固定放射状溝１１，１２について説明する。
図９に示すように、固定放射状溝１１，１２のそれぞれは、軸方向から視て可動放射状溝２１，２２のそれぞれと交差するように形成される。たとえば、入力側の複合スプロケット３では、変速比が最Ｌｏｗのときに、固定放射状溝１１，１２と可動放射状溝２１，２２との交差箇所（以下、「ディスク交差箇所」という）ＣＰ₁が最も径方向内側に位置する。なお、固定ディスク１０の外径と可動ディスク２０の外径とは軸方向から視て重複するが、説明の便宜のために図９には、固定ディスク１０の外径よりも可動ディスク２０の外径をやや小さく示す。

図８に示すように、スプロケット用固定放射状溝１１には、ピニオンスプロケット３０の固定スプロケット支持部３４０が挿入される。同様に、ロッド用固定放射状溝１２には、ガイドロッド４０のロッド支持部４１が挿入される。
支持部３４０，４１の直径に応じて、固定放射状溝１１，１２の各溝幅が設定されている。詳細には、固定放射状溝１１，１２の溝幅は、対応する支持部３４０，４１の外径よりもやや大きい。そのため、支持部３４０，４１が固定放射状溝１１，１２に沿って円滑に移動（摺動）することができる。
これらの固定放射状溝１１，１２は、固定ディスク１０と可動ディスク２０の相対回転に応じて交差箇所ＣＰ_１が径方向へ移動するように、径方向に対して傾斜しており、軸方向から視て曲線状に形成されている。

さらに、ロッド用固定放射状溝１２は、ロッド用可動放射状溝２３，２４と同様に、第一ガイドロッド４０１が支持される第一ロッド用固定放射状溝１３と、第二ガイドロッド４０２が支持される第二ロッド用固定放射状溝１４との二つに大別される。
第一ロッド用固定放射状溝１３の内周端部１３ａは、第二ロッド用固定放射状溝１４の内周端部１４ａよりも、回転軸１の軸心Ｃ₁に対する距離が遠く、径方向外側に位置する。これに対して、第一ロッド用固定放射状溝１３の外周端部１３ｂから回転軸１の軸心Ｃ₁に対する距離と、第二ロッド用固定放射状溝１４の内周端部１４ｂから回転軸１の軸心Ｃ₁に対する距離とは等しい。ここでは、回転軸１の軸心Ｃ₁に対する距離が等しい箇所で比較したときに、第一ロッド用固定放射状溝１３よりも第二ロッド用固定放射状溝１４のほうが径方向に対して傾斜して設けられている。

このようにロッド用固定放射状溝１３，１４およびロッド用可動放射状溝２３，２４ならびにガイドロッド４０１，４０２が設けられるため、接円Ａが最大（変速比が最Ｈｉｇｈ）のときに、チェーン４を案内するガイド４０の本数が確保されることで、チェーン４の巻き掛け半径の変動が抑えられる。よって、安定して動力を伝達することができ、また、騒音の発生を抑制することができる。反対に、接円Ａが最小（変速比が最Ｌｏｗ）のときに、ガイドロッド４０どうしの干渉が確実に回避される。延いては、特にＬｏｗ側へ変速比を拡げることができ、レシカバを確保することができる。

〈固定ディスクの穴〉
次に、固定ディスク１０の穴１５，１６について説明する。
貫通穴１５には、連結シャフト２７が挿通される。具体的には、連結シャフト２７の第一連結部２７ａが貫通穴１５に挿通される。そのため、連結シャフト２７の本数に合わせた数の貫通穴１５（一箇所のみに符号を付す）が設けられる。これらの貫通穴１５は、周方向に沿って等間隔に配置されている。

貫通穴１５は、固定ディスク１０に対して可動ディスク２０が相対回転しうる位相分だけ周方向に延びて設けられている。すなわち、貫通穴１５は、周方向に沿う長穴である。
図９の（ａ）に示すように、接円Ａが最小（変速比が最Ｌｏｗ）のときには、貫通穴１５において周方向の一端部１５ａに連結シャフト２７が位置し、反対に、図９の（ｃ）に示すように、接円Ａが最大（変速比が最Ｈｉｇｈ）のときには、貫通穴１５において周方向の他端部１５ｂに連結シャフト２７が位置する。このように貫通穴１５の内部で連結シャフト２７が移動するために、貫通穴１５の溝幅（径方向寸法）は、連結シャフト２７の第一連結部２７ａの外径よりも大きく設定される。

図８に示すように、軸穴１６は、回転軸１が挿入される軸穴である。この軸穴１６の内径は、回転軸１の外径に見合った大きさに設定される。軸穴１６に挿入された状態の回転軸１は、固定ディスク１０に対して一体に固定される。ここでは、軸方向から視て真円形の軸穴１６を例示するが、軸固定穴および回転軸のそれぞれに対応する凹凸形状が周方向に設けられることで、固定ディスク１０と回転軸１とが一体に回転されるように構成してもよい。

〔１−３−２．固定回転部〕
図３，図５および図１０に示すように、固定回転部１９は、回転軸１の一部に設けられている。言い換えれば、回転軸１のうちディスク１０，２０よりも軸方向外側の一部位が、固定回転部１９として機能する。この固定回転部１９には、軸方向に延びる固定カム溝１９ａが設けられている。この固定カム溝１９ａは、回転軸１の軸心Ｃ₁と平行に凹設されている。
また、固定カム溝１９ａは、図１１に示すように、径方向から視て可動カム溝２９ａのそれぞれと交差するように形成される。

具体的なカム溝１９ａ，２９ａの形状は、入力側の複合スプロケット３では、固定カム溝１９ａと可動カム溝２９ａとの交差箇所（以下、「カム交差箇所」という）ＣＰ₂が軸方向内側へ向かうにつれて変速比がＬｏｗ側（軸方向外側へ向かうに連れて変速比がＨｉｇｈ側）となり、同様に、出力側の複合スプロケット３では、カム交差箇所ＣＰ₂が軸方向内側へ向かうにつれて変速比がＬｏｗ側となるように設定されている。
なお、固定カム溝２９ａの形成箇所や形成個数は、可動カム溝２９ａと同様に、周囲の構成や要求仕様などに応じて設定すればよく、種々の形状や個数のものを採用することができる。

〔１−４．軸方向力授受系の構成〕
最後に、軸方向に力を授受する軸方向力授受系の構成を説明する。ここでは、二組の複合スプロケット３，３のそれぞれに、軸方向力授受系の構成が独立して設けられる。
図２および図５に示すように、軸方向力授受系の構成として、カム交差箇所ＣＰ₂に挿入されるカムローラ７０（図２参照）と、カムローラ７０に対して軸方向の力を伝達する変速用フォーク（軸方向力伝達部材）８０と、変速用フォーク８０に対して拡縮バイアス方向（後段にて詳述）とは反対方向に初期付勢力を付与するカウンタスプリング（カウンタ付勢部材）９９と、変速用フォーク８０を軸方向に移動させる軸方向移動機構９０とが設けられる。この軸方向移動機構９０は、変速用フォーク８０を軸方向に移動させることでカムローラ７０を軸方向に移動させるカムローラ移動機構ともいえる。

さらに、軸方向移動機構９０には、送りネジ機構９１と、この送りネジ機構９１に連動する連動ギヤ機構９５と、連動ギヤ機構９５を支持するサポート９８とが設けられる。そのうえ、送りネジ機構９１には、電動モータ９２によって回転するネジ軸９３に螺合するナット９４が設けられる。
回転部１９，２９と軸方向位置が重複してカムローラ７０，変速用フォーク８０およびナット９４が設けられる。これらのカムローラ７０，変速用フォーク８０およびナット９４から軸方向外側に向けて、サポート９８，連動ギヤ機構９５、電動モータ９２の順に設けられる。カムローラ７０，変速用フォーク８０，サポート９８，連動ギヤ機構９５は、動力伝達線Ｃ₂（図２参照）を基準として対称に軸方向一方および軸方向他方のそれぞれに対向して配置される。ただし、電動モータ９２は軸方向一方にだけ配置される。

ネジ軸９３は、連動ギヤ機構９５，サポート９８および変速用フォーク８０を貫通して設けられている。
また、カウンタスプリング９９の軸心Ｃ₄と同心のガイドシャフト９９３（図５参照）が付設されている。ここでは、カウンタスプリング９９が径方向一方および径方向他方のそれぞれに配置される。具体的には、軸方向から視て変速用フォーク８０の四隅それぞれにカウンタスプリング９９およびガイドシャフト９９３が配置される。なお、図２および図３に示すように、ネジ軸９３がカウンタスプリング９９のガイドシャフトとして利用（兼用）されてもよい。

上記の軸方向力授受系の各構成に加えて回転系の各構成の配置を列挙すれば、最も軸方向内側に配置されたチェーン４から軸方向外側に向けて、「可動ディスク２０」，「固定ディスク１０」，「回転部１９，２９ならびにカムローラ７０，変速用フォーク８０およびナット９４」，「サポート９８」，「連動ギヤ機構９５」が軸方向一方および軸方向他方のそれぞれに設けられ、さらに軸方向一方において連動ギヤ機構９５の軸方向外側に「電動モータ９２」が設けられる。

軸方向一方および軸方向他方に跨る構成を軸方向寸法の短い順に挙げれば、「ピニオンスプロケット３０およびガイドロッド４０」，「連結シャフト２７」，「カウンタスプリング９９」，「ガイドシャフト９９３」，「ネジ軸９３」である。
具体的には、ピニオンスプロケット３０およびガイドロッド４０が、軸方向一方および軸方向他方の固定ディスク１０を含んでこれらを結ぶ軸方向領域に配置される。また、連結シャフト２７が、軸方向一方および軸方向他方の可動回転部２９を含んでこれらを結ぶ軸方向領域に配置される。さらに、カウンタスプリング９９が、軸方向一方および軸方向他方の変速用フォーク８０どうしの軸方向内側に配置され、そのガイドシャフト９９３が、軸方向一方および軸方向他方の変速用フォーク８０を含んでこれらを結ぶ軸方向領域に配置される。そして、ネジ軸９３が、軸方向一方および軸方向他方の連動ギヤ機構９５を含んでこれらを結ぶ軸方向領域に配置される。
以下の説明では、まずカムローラ７０および変速用フォーク８０について述べ、続いて軸方向移動機構９０，カウンタスプリング９９の順に述べる。

〔１−４−１．カムローラおよび変速用フォーク〕
カムローラ７０および変速用フォーク８０は、固定系の構成に対して可動系の構成を相対回転させるために、軸方向に変位する。具体的には、軸方向に移動させられる変速用フォーク８０によってカムローラ７０が押圧され、押圧されたカムローラ７０が軸方向に変位する。

〈カムローラ〉
図３，図１０，図１１に示すように、カムローラ７０（一箇所のみに符号を付す）は、径方向に延びる軸状部材で構成されている。このカムローラ７０は、カム交差箇所ＣＰ₂において固定カム溝１９ａおよび可動カム溝２９ａのそれぞれに挿入される。さらに、カムローラ７０の一端部７０ａは、可動回転部２９から径方向外側に突出して配置される。

回転部１９，２９は軸心Ｃ₁まわりに回転するため、カム溝１９ａ，２９ａに挿入されるカムローラ７０も軸心Ｃ₁まわりに回転（公転）する。ここでは、カムローラ７０においてカム溝１９ａ，２９ａのそれぞれと径方向領域が重複する箇所に、ベアリングが外装されている。

〈変速用フォーク〉
図３，図５，図１０に示すように、変速用フォーク８０は、ディスク１０，２０に対して平行なプレート状の部材である。図５および図１０では、軸方向から視て四隅の角が落とされた形状の変速用フォーク８０を例示する。

この変速用フォーク８０には、カムローラ７０の径方向外側部を支持するカムローラ支持部８１が設けられている。このカムローラ支持部８１には、径方向内側に回転部１９，２９を収容する回転部収容穴８１１と、この回転部収容穴８１１に対して径方向外側の全周に凹設された溝部８１ａとが設けられる。
回転部収容穴８１１の内径は、可動回転部２９の外径よりもやや大きく設定されている。そのため、回転部収容穴８１１の径方向内側で回転部１９，２９が回転可能である。

溝部８１ａの深さ（径方向寸法）は、カムローラ７０の一端部７０ａの突出寸法（径方向寸法）に応じて設定されている。すなわち、カムローラ７０の突出寸法よりも径方向寸法がやや長い円環状の空間が溝部８１ａとして形成される。
この溝部８１ａには、図３，図１０に示すように、カムローラ７０と転がり接触する転動体８１ｂ（一箇所のみに符号を付す）が設けられている。ここでは、複数の転動体８１ｂが溝部８１ａの全周に並んで配置されている。これらの転動体８１ｂとしては、図３，図１０に例示するニードルベアリングのほか、ボールベアリングを用いることができる。

さらに、変速用フォーク８０には、送りネジ機構９１のネジ軸９３およびナット９４が貫通して配置されるネジ機構用穴８０１と、ガイドシャフト９９３の軸方向端部が挿入されるシャフト用穴８０２（図１０参照）とが軸方向に貫通して設けられている。
ネジ機構用穴８０１は、径方向一方（図５および図１０では右上）および径方向他方（図５および図１０では左下）のそれぞれに設けられている。また、シャフト用穴８０２は、カウンタスプリング９９の配置に対応しており、ここでは変速用フォーク８０の四隅に設けられている。

〔１−４−２．軸方向移動機構〕
図３，図５に示すように、軸方向移動機構９０には、サポート９８によって支持される連動ギヤ機構９５を作動させる送りネジ機構９１が設けられる。

〈送りネジ機構〉
送りネジ機構９１は、電動モータ９２によってネジ軸９３を回転駆動することで、このネジ軸９３に螺合するナット９４を軸方向に移動させる。
ネジ軸９３は、軸方向一方の部位と軸方向他方の部位とで雄ネジの向きが互いに反対向きに設定されている。このように雄ネジの向きが設定されるのに合わせて、軸方向一方のナット９４と軸方向他方のナット９４とで雌ネジの向きが反対向きに設定される。たとえば、ネジ軸９３における軸方向一方の部位と軸方向一方のナット９４とのそれぞれには右ネジが形成され、逆に、ネジ軸９３における軸方向他方の部位と軸方向他方のナット９４とのそれぞれには左ネジが形成される。

このように雄ネジおよび雌ネジの向きが設定されることで、ネジ軸９３を回転駆動させると、軸方向一方および軸方向他方のナット９４の何れもが軸方向内側または軸方向外側に移動する。
これらのナット９４は、上記のネジ機構用穴８０１内に配置され、変速用フォーク８０に結合（固定）される。すなわち、軸方向一方および軸方向他方のそれぞれに対向して配置された変速用フォーク８０は、軸方向移動機構９０のネジ軸９３およびナット８４によって連結されている。

また、ネジ軸９３は、径方向一方および径方向他方のそれぞれに設けられる。具体的には、径方向一方の第一ネジ軸９３１と径方向他方の第二ネジ軸９３２とが設けられる。これらのネジ軸９３１，９３２の回転は、連動ギヤ機構９５によって連動する。同様に、ナット９４も径方向一方および径方向他方のそれぞれに設けられる。

〈連動ギヤ機構〉
連動ギヤ機構９５には、二種のギヤ９５０，９５９が設けられている。
二種のギヤ９５０，９５９の一方は、ネジ軸９３の軸心Ｃ₅と同心に設けられ、ネジ軸９３と一体に回転するように結合されたピニオンギヤ９５０である。具体的には、第一ピニオンギヤ９５１が、第一ネジ軸９３１の軸方向端部に結合され、径方向一方に配置される。また、第二ピニオンギヤ９５２が、第二ネジ軸９３２の軸方向端部に結合され、径方向他方に配置される。

二種のギヤ９５０，９５９の他方は、回転軸１の軸心Ｃ₁と同心に設けられ、ピニオンギヤ９５１，９５２のそれぞれと噛み合うアイドラギヤ９５９である。このアイドラギヤ９５９は、回転軸１との間に軸受けが介装され、回転軸１とは独立して回転する。

〈サポート〉
サポート９８は、図示省略する変速機ケースに固定されたプレート状の支持部材である。
このサポート９８には、挿通されるネジ軸９３のそれぞれを支持する二つのネジ軸用穴９８０と、挿通される回転軸１を支持する回転軸用穴９８９とが設けられる。ネジ軸用穴９８０に対してネジ軸９３が回転可能に支持され、同様に、回転軸用穴９８９に対して回転軸１が回転可能に支持される。

ここでは、図５に例示すように、サポート９８は、軸方向から視てＺ字状に形成されている。なお、説明の便宜ために図２および図３では、二つのネジ軸用穴９８０，ネジ軸９３１，９３２，ピニオンギヤ９５１，９５２といった径方向一方および径方向他方の各要素を同断面に示している。

〔１−４−３．カウンタスプリング〕
カウンタスプリング９９は、上述したように、変速用フォーク８０に対して拡縮バイアス方向とは反対方向に初期付勢力を付与する付勢部材である。拡縮バイアス方向とは、動力伝達時に接円Ａが自ずから拡縮径する方向を意味する。この拡縮バイアス方向は、入力側の複合スプロケット３では接円Ａが縮径する方向であり、反対に、出力側の複合スプロケット３では接円Ａが拡径する方向である。その理由は、次の通りである。

本変速機構では、最も遅角側でチェーン４に噛み合うピニオンスプロケット３０が動力伝達をおもに担う。よって、動力伝達時に、入力側の複合スプロケット３に巻き掛けられたチェーン４には出力側の複合スプロケット３に巻き掛けられたチェーン４よりも広い範囲（巻き掛け領域）に張力が働く。このように張力の働く範囲が異なるため、入力側の複合スプロケット３を縮径させる力（以下、「縮径力」という）が働き、反対に、出力側の複合スプロケット３では遠心力によりこの出力側の複合スプロケット３を拡径させる力（以下、「拡径力」という）が発生する。更に言えば、出力側の複合スプロケット３では、遅角側、即ちチェーン４から外れる直前のピニオンスプロケット３に張力が作用するのみなので、張力による縮径力は微小であるが、遠心力による拡径力が強く働く。遠心力は回転数の二乗に比例するので、特に出力側が高速回転するときに大きな拡径力が働くことになる。ただし、遠心力による拡径力は、入力側の複合スプロケットに生じる縮径力よりは小さい。
したがって、入力側の複合スプロケット３では、縮径力によって接円Ａが自ずから縮径しようとし、反対に、出力側の複合スプロケット３では、拡径力によって接円Ａが自ずから拡径しようとする。

ここでは、入力側の複合スプロケット３において、カム交差箇所ＣＰ₂が軸方向内側へ向かうにつれて変速比がＬｏｗ側となるように設定されているため、カム交差箇所ＣＰ₂に設けられるカムローラ７０および変速用フォーク８０を軸方向内側へ移動させる力として縮径力が働く。同様に、出力側の複合スプロケット３において、カム交差箇所ＣＰ₂が軸方向内側へ向かうにつれて変速比がＬｏｗ側となるように設定されているため、カム交差箇所ＣＰ₂に設けられるカムローラ７０および変速用フォーク８０を軸方向内側へ移動させる力として拡径力が働く。したがって、拡縮バイアス方向は、入力側の複合スプロケット３では軸方向内側へ向かう方向であり、同様に、出力側の複合スプロケット３では軸方向内側へ向かう方向である。そのため、入力側の複合スプロケット３におけるカウンタスプリング９９として、軸方向外側へ向けて付勢する圧縮スプリングが用いられ、同様に、出力側の複合スプロケット３におけるカウントスプリング９９として、軸方向外側へ向けて付勢する圧縮スプリングが用いられる。

さらに、カウンタスプリング９９には、ガイドシャフト９９３が付設されている。このガイドシャフト９９３に対して、変速用フォーク８０が軸方向に移動可能に設けられる。なお、ガイドシャフト９９３の軸方向寸法は、最も軸方向外側に位置する変速用フォーク８０どうしの軸方向寸法よりも長く、サポート９８のそれぞれに干渉（接触）する寸法よりも短く設定される。

〔Ｃ．作用および効果〕
本実施形態のチェーン及びスプロケット，並びに変速機構は、上述のように構成されるため、以下のような作用および効果を得ることができる。
〔２−１．基本的な作用および効果〕
まず、変速機構における基本的な作用および効果について、変速比を変更する場合，ピニオンスプロケット３０およびチェーン４が噛み合って動力伝達する場合の順に説明する。

〈変速比を変更する場合〉
変速機構において変速比を変更する場合には、はじめに、電動モータ９２を回転駆動することで、第一ネジ軸９３１を回転させる。このとき、第一ネジ軸９３１の回転に連動して第一ピニオンギヤ９５１が回転し、アイドラギヤ９５９を介して、第二ピニオンギヤ９５２も回転する。この第二ピニオンギヤ９５２の回転に連動する第二ネジ軸９３２も回転する。そして、ネジ軸９３１，９３２のそれぞれに螺合する径方向一方および径方向他方のそれぞれに設けられた一対のナット９４が軸方向に移動する。具体的には、軸方向一方ならびに軸方向他方のそれぞれにおいて、径方向一方および径方向他方における一対のナット９４が軸方向内側または軸方向外側に移動する。

ナット９４の移動に伴って、ナット９４のそれぞれに結合された変速用フォーク８０が、軸方向内側または軸方向外側に移動する。すなわち、軸方向一方および軸方向他方の変速用フォーク８０は、径方向一方および径方向他方のそれぞれに設けられたナット９４に両持ちされながら、互いに近接または離隔するように変位する。
このとき、軸方向一方で変速用フォーク８０を移動させる駆動反力と軸方向他方で変速用フォーク８０を移動させる駆動反力とは、ネジ軸９３１，９３２を介して互いに反対向きに作用することで相殺される。

さらに、変速用フォーク８０には、カウンタスプリング９９によって、拡縮バイアス方向とは反対方向に初期付勢力が付勢される。たとえば、入力側の複合スプロケット３における変速用フォーク８０には、拡縮バイアス方向が軸方向内側に向かう方向の縮径力が働くのに対して、カウンタスプリング９９によって軸方向外側へ向かう初期付勢力が付与される。また、出力側の複合スプロケット３における変速用フォーク８０には、拡縮バイアス方向が軸方向内側に向かう方向の拡径力が働くのに対して、カウンタスプリング９９によって軸方向外側へ向かう初期付勢力が付与される。よって、拡縮バイアス方向の縮径力および拡径力それぞれの少なくとも一部は、カウンタスプリング９９によって相殺される。

続いて、軸方向に移動する変速用フォーク８０によって押圧されるカムローラ７０が軸方向内側または軸方向外側に移動する。このカムローラ７０の軸方向移動に伴って、カム交差箇所ＣＰ₂が軸方向内側または軸方向外側に移動する。よって、可動回転部２９が固定回転部１９に対して相対的に回転させられる。
可動回転部２９の回転は、連結シャフト２７を介して可動ディスク２０に伝達され、固定回転部１９の回転は、回転軸１を介して固定ディスク１０に伝達される。したがって、回転部１９，２９が相対回転することで、固定ディスク１０に対して可動ディスク２０が相対的に回転する。これらのディスク１０，２０の相対回転により、ディスク交差箇所ＣＰ₁が径方向に移動する。そして、ディスク交差箇所ＣＰ₁に支持されるピニオンスプロケット３０およびガイドロッド４０も径方向に移動する。

たとえば、変速比を最Ｌｏｗの状態から最Ｈｉｇｈの状態に移行させるときには、入力側の複合スプロケット３において、図９の（ａ），（ｂ），（ｃ）の順に示すように、ディスク交差箇所ＣＰ₁に支持されるピニオンスプロケット３０およびガイドロッド４０が拡径方向に移動する。
このようにピニオンスプロケット３０およびガイドロッド４０を径方向に移動させることで、複合スプロケット３の外径、即ち、接円Ａが拡縮され、変速比が変更される。

〈ピニオンスプロケットおよびチェーンが噛み合って動力伝達する場合〉
つぎに、変速機構において、ピニオンスプロケット３０およびチェーン４が噛み合って動力伝達する場合に着目して作用を説明する。
上述のように変速する場合には、周方向に隣接するピニオンスプロケット３０間におけるチェーン４の巻掛長が連続的に変動し、複合スプロケット３がなす見かけ上の歯数も連続的に変動する。そのため、ギヤ部３１０におけるギヤ歯３１１の位相とチェーン４の位相とが合わない状況が出現する。

ここでは、上記のように、互いの位相がズレているギヤ歯３１１およびチェーン４が噛み合うときの作用を説明する。
チェーン４に噛み合う前のギヤ歯３１１は、ギヤ付勢機構３８０のリターンスプリング３９０に付勢されることで、スプロケット支持部３３０に対して所定の基準位相をなしている。

続いて、ギヤ歯３１１は、位相のズレているチェーン４に噛み合うときに、遊動許容機構３７０によって位相ズレの分だけ周方向に遊動することが許容される。
具体的には、位相のズレているチェーン４によって、進角側または遅角側にギヤ歯３１１が押圧される。そのため、押圧されるギヤ歯３１１と一体に設けられる摺接部３２０も進角側または遅角側に押圧される。押圧された摺接部３２０は、リターンスプリング３９０を伸縮させつつ溝穴部３５２の内部を摺動する。たとえば、ギヤ歯３１１が進角側に押圧されれば、溝穴部３５２の内部を摺接部３２０が進角側に摺動する。このとき、遅角付勢用スプリング３９２が縮むことで、摺接部３２０に対する遅角側への付勢力が強まり、進角付勢用スプリング３９１が伸びることで、摺接部に対する進角側への付勢力が弱まる。つまり、摺接部３２０に対する所定の基準位相への付勢力が強まる。

このようにギヤ歯３１１の遊動が許容されることで、チェーン４のチェーンリンク６１の歯６１１に対して位相ズレの吸収されたギヤ歯３１１が噛み合う。
このとき、ギヤ歯３１１及び歯６１１には、傾斜角度θが境界角度θ_Ｓよりも大きく設定された傾斜面３１１ｓ，６１１ｓが形成されているので、図１３，１４に示すように、チェーンリンク６１の歯６１１の山部６１１ａがピニオンスプロケット３０の歯３１１の山部３１１ａに乗り上げて噛合していかない現象、いわゆる、乗り上げ現象の発生を回避することができ、チェーンリンク６１の歯６１１がピニオンスプロケット３０の歯３１１に円滑に噛合するようになる
このような噛合により、このギヤ歯３１１を有するピニオンスプロケット３０が公転して、チェーン４に噛み合うピニオンスプロケット３０のうち最も遅角側の公転位相となると、動力伝達をおもに担う。

このように動力伝達するときのピニオンスプロケット３０では、ピニオンスプロケット３０とギヤ歯３１１間の動力伝達によって、固定スプロケット支持部３４０の軸心Ｃ₃まわりにピニオンスプロケット３０を自転させる回転モーメントが発生する。この回転モーメントの周方向成分である第一の入力が、チェーン４に対するギヤ歯３１１の噛合箇所から進角側へ向けて働く。
この第一の入力は、基部３１２および摺接部３２０ならびに可動スプロケット支持部３３０を介して、固定スプロケット支持部３４０に伝達される。すなわち、第一の入力は、チェーン４およびギヤ歯３１１の噛合箇所から径方向内側を経たのちに径方向外側に伝達される。このように伝達された第一の入力に対しては、固定スプロケット支持部３４０を支持するスプロケット用固定放射状溝１１の壁面から遅角側へ向かう抗力が働く。

これに対して、固定スプロケット支持部３４０における軸部３４１の径方向位置がギヤ歯３１１の径方向位置に対して重複するように設けられるため、第一の入力の少なくとも一部が抗力によって相殺される。
ただし、変速比が最Ｌｏｗのときに、入力側の複合スプロケット３では、ピニオンスプロケット３０の伝達トルクがとりわけ大きくなることから、固定スプロケット支持部３４０の軸心Ｃ₃まわりの回転モーメントも大きくなるおそれがある。

この回転モーメントは、ピニオンスプロケット３０を自転させるように働く。具体的には、可動ピニオンスプロケット支持部３５０の本体部３５１および突出部３５６を、径方向に対して傾斜させるように作用する。このとき、本体部３５１と可動ディスク２０の本体溝２１１とが面状に接触して周方向の力を授受するだけでなく、突出部３５６と突出溝２１２とが面状に接触して周方向の力を授受することで、本体溝２１１の壁面からの回転モーメントに対する抗力が本体部３５１に作用するのに加えて、突出溝２１２の壁面からの回転モーメントに対する抗力が突出部３５６に作用する。

よって、可動ピニオンスプロケット支持部３５０がスプロケット用可動放射状溝２１の壁面にしっかりと受け止められ、ピニオンスプロケット３０の自転が確実に抑えられる。
このピニオンスプロケット３０が更に公転すると、チェーン４からギヤ歯３１１が外れて噛み合いが解かれる。そして、ギヤ付勢機構３８０によって付勢されるギヤ歯３１１は、所定の基準位相をなす。

〔２−２．その他の作用および効果〕
続いて、第一ピニオンスプロケット３０１に着目して、本実施形態にかかる変速機構の作用および効果を詳細に説明する。
（１）本実施形態の変速機構によれば、第一ピニオンスプロケット３０１には、チェーン４に対して径方向内側で噛み合うギヤ歯３１１を有するギヤ部３１０がセクターギヤ形状に設けられている。そのため、チェーン４の径方向内側において、第一ピニオンスプロケット３０１の径方向寸法を、特許文献１のような全外周にギヤ歯が設けられる構造に比べて小さくすることができる。したがって、第一ピニオンスプロケット３０１の径方向内側への可動領域を充分に確保することができる。よって、充分なレシカバを確保することができる。

また、ギヤ歯３１１は、位相のズレているチェーン４に対して噛み合うときに、遊動許容機構３７０によって位相ズレの分だけ周方向に遊動することが許容される。さらに、ギヤ歯３１１は、チェーン４から外れて噛み合いが解かれると、ギヤ付勢機構３８０によって付勢されて所定の基準位相をなす。すなわち、ギヤ歯３１１は進角側へも遅角側へも等しく遊動することができる状態となる。したがって、その後にチェーン４に対して噛み合うギヤ歯３１１は、位相のズレに応じて確実に遊動することができる。
よって、ギヤ歯３１１に対するチェーン４の乗り上げや歯飛びが抑えられ、チェーン４に対する第一ピニオンスプロケット３０１の噛合性を向上させることができる。

（２）ギヤ付勢機構３８０には、リターンスプリング３９０として、ギヤ部３１０を進角側に付勢する進角付勢用スプリング３９１とギヤ部３１０を遅角側に付勢する遅角付勢用スプリング３９２とが設けられるため、所定の基準位相に向けてギヤ部３１０が確実に付勢される。そのため、チェーン４に対するギヤ歯３１１の噛み合いが解放されたギヤ部３１０を所定の基準位相に確実に位置させることができる。よって、ギヤ部３１０のギヤ歯３１１がチェーン４に対して噛み合うときの遊動代（遊動可能な余裕分）を確実に確保することができる。

（３）遊動許容機構３７０は、摺接部３２０やリターンスプリング３９０といった主要部が可動スプロケット支持部３５０の内部に収容された構造となっており、これらの主要部がギヤ歯３１１に対して軸方向外側に配置される。よって、ギヤ部３１０の径方向内側の構造が簡素化され、第一ピニオンスプロケット３０１の径方向内側への可動範囲が確保され、レシカバを確実に確保することができる。

（４）さらに、遊動許容機構３７０の溝穴部３５２では、摺接部３２０の進角側および遅角側のそれぞれに設けられた空間にリターンスプリング３９０が配置されることから、摺接部３２０が遊動する空間を利用してリターンスプリング３９０を配置することができる。言い換えれば、摺接部３２０の遊動代として設けられる空間にリターンスプリング３９０を収容することができる。
また、遊動許容機構３７０の摺接部３２０および溝穴部３５２は、可動スプロケット支持部３５０において突出部３５６よりも幅広の本体部３５１に設けられるため、溝穴部３５２における進角側および遅角側の空間を確保することができる。よって、これらの空間に配置されるリターンスプリング３９０の大きさや付勢力の設定自由度を向上させることができる。付勢力の大きいリターンスプリング３９０を用いれば、ギヤ部３１０を所定の基準位相に更に確実に付勢することができる。

（５）遊動許容機構３７０によってギヤ部３１０の遊動が許容される所定の範囲が所定の基準位相からギヤ歯３１１の半歯分であるため、ギヤ歯３１１とチェーン４とで位相がズレうる範囲の全て（位相ズレの全範囲）に対応することができる。よって、チェーン４に対する第一ピニオンスプロケット３０１の噛合性をより向上させることができる。
（６）変速用フォーク８０および軸方向移動機構９０をはじめとした軸方向力授受系の構成が二組の複合スプロケット３，３のそれぞれに独立して設けられている。そのため、複合スプロケット３，３のそれぞれにおいて、独立して軸方向移動力を作用させることができ、軸方向力授受系の各構成に対する負担の軽減，耐久性の向上といった上記の効果を得ることができる。

〔Ｄ．その他〕
以上、一実施形態について説明したが、本発明は上述の一実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。上述した一実施形態の各構成は、必要に応じて取捨選択することができ、適宜組み合わせてもよい。

たとえば、連結シャフト２７のうち第二連結部２７ｂを省略して第一連結部２７ａを残した連結部を用いてもよい。この場合、軸方向一方および軸方向他方の可動ディスク２０の回転は、連結シャフト２７の第二連結部２７ｂによっては同期されないものの、スプロケット支持部３３０やロッド支持部４１によって同期される。さらに、重量や材料にかかるコストを低減させることができ、軽量化を促進することができる。

なお、本変速機構は、変速比が連続的（無段階）に変更される無段変速機構として構成されてもよいし、ピニオンスプロケット３０の径方向位置を段階的に変位させることにより変速比が段階的に変更される有段変速機構として構成されてもよい。

また、チェーンリンク６１とピニオンスプロケット３０に着目すると、これらの歯６１１，３１１の山部６１１ａ，３１１ａに、傾斜角度θが所定角度（境界角度）θ_Ｓよりも大きい傾斜面３１１ｓ，６１１ｓを形成して、チェーンリンク６１の歯６１１のピニオンスプロケット３０の歯３１１への乗り上げを回避する技術は、本実施形態のようなセクターギヤ形状のギヤ部３１０を有するピニオンスプロケット３０に限らず、一般的な円形状のギヤ部を有するピニオンスプロケットにも適用できる。

また、遊動許容機構もピニオン軸に対するピニオンスプロケットの回転遊動を一定範囲で許容するものであればよく、例えば特許文献１に開示されたものでもよく、上記実施形態のものに限定されない。
ギヤ付勢機構もピニオンスプロケットをピニオン軸に対する基準の位相位置に向けて付勢するものであればよく、例えば特許文献１に開示されたものでもよく、上記実施形態のものに限定されない。

また、変速機構も、複数のピニオンスプロケットを径方向に移動させ、複数のピニオンスプロケットの何れをも囲み且つ複数のピニオンスプロケットの何れにも接する円である接円の半径を変更することによって変速比を変更するものであればよく、例えば特許文献１に開示されたものでもよく、上記実施形態のものに限定されない。
さらに、かかる技術は、チェーンリンクとピニオンスプロケットとが位相ずれを生じうるものであれば、変速機構だけでなく、動力を伝達する機構に広く適用できるものである。

１ 回転軸（入力軸，出力軸）
３ 複合スプロケット
４ チェーン
１０ 固定ディスク
１１ スプロケット用固定放射状溝
１２ ロッド用固定放射状溝
１３ 第一ロッド用固定放射状溝
１４ 第二ロッド用固定放射状溝
２０ 可動ディスク
３０ ピニオンスプロケット
３０１ 第一ピニオンスプロケット
３０２，３０３，３０４，３０５，３０６ 第二〜第六ピニオンスプロケット
３１０ ギヤ部
３１１ ギヤ部３１１の歯（ギヤ歯）
３１１ａ，１３１１ａ 歯３１１，１３１１の山部
３１１ｂ，１３１１ｂ 歯３１１，１３１１の谷部
３１１ｄ，１３１１ｄ 歯３１１，１３１１の動力伝達面
３１１ｓ，１３１１ｓ 歯３１１，１３１１の傾斜面
３１１ｔ，１３１１ｔ 歯３１１，１３１１の山部３１１ａ，１３１１ａの頂部
３１２ 基部
３２０ 摺接部
３２１ 摺接面（周方向に延びる外表面）
３２４ 収容部
３３０ スプロケット支持部
３４０ 固定スプロケット支持部
３５０ 可動スプロケット支持部
３６０ 連結部材
３７０ 遊動許容機構
３８０ ギヤ付勢機構
３９０ リターンスプリング（ギヤ付勢部材）
４０ ガイドロッド
５０ 同期移動機構
６０ 相対回転駆動機構
６１ チェーンリンク（リンクプレート）
６１１ チェーンリンク６１の歯
６１１ａ，１６１１ａ 歯６１１，１６１１の山部
６１１ｂ，１６１１ｂ 歯６１１，１６１１の谷部
６１１ｄ，１６１１ｄ 歯６１１，１６１１の動力伝達面
６１１ｓ，１６１１ｓ 歯６１１，１６１１の傾斜面
６１１ｔ，１６１１ｔ 歯６１１，１６１１の山部６１１ａ，１６１１ａの頂部
７０ カムローラ
８０ 変速用フォーク（軸方向力伝達部材）
９０ 軸方向移動機構（カムローラ移動機構）
９１ 送りネジ機構
９２ 電動モータ
９３ ネジ軸
９４ ナット
９５ 連動ギヤ機構
９５０ ピニオンギヤ（第一のギヤ）
９５９ アイドラギヤ（第二のギヤ）
９８ サポート
９９ カウンタスプリング（カウンタ付勢部材）
Ａ 接円
Ｃ₁ 回転軸１の軸心
Ｃ₂ 動力伝達軸線
Ｃ₃ 固定スプロケット支持部３４０の軸心
Ｃ₄ カウンタスプリング９９の軸心
Ｃ₅ ネジ軸９３の軸心
ＣＰ₁ ディスク交差箇所
ＣＰ₂ カム交差箇所
Ｌ 所定の長さ
Ｗ₁ 本体部３５１の幅
Ｗ₁′ 本体溝２１１の溝幅
Ｗ₂ 突出部３５６の幅
Ｗ₂′ 突出溝２１２の溝幅
Ｘ１ 軸方向一方
Ｘ２ 軸方向他方
Ｙ１ 径方向内側
Ｙ２ 径方向外側
Ｚ１ 遅角側
Ｚ２ 進角側
θ 傾斜面３１１ｓ，６１１ｓの傾斜角度

Claims (8)

1. ２つの山部及び該山部間の谷部からなる歯が形成されたチェーンリンクが連結されてなるチェーンと、前記チェーンリンクの前記谷部と噛合する複数の山部及び該山部間の谷部からなる歯が形成されたピニオンスプロケットと、を備え、
   前記チェーンリンク及び前記ピニオンスプロケットの各歯は、当該山部の中心線上の頂部からその両側に形成されて、対向する歯の山部の噛み合いのための進入を案内する傾斜面と、前記傾斜面よりも前記谷部側に形成された動力伝達面とを有し、
   前記各傾斜面は、前記中心線に直交する基準線に対する傾斜角度が所定角度θ_Ｓよりも大きく形成されている
   ことを特徴とする、チェーン及びピニオンスプロケット。
2. 前記所定角度θ_Ｓは、前記チェーンリンクの前記山部と前記ピニオンスプロケットの前記山部との動摩擦係数をμとし、前記両山部の当接時に想定される最大位相ずれ角度をθ_Ｄとすると、下式（１）を満たす値に設定されている
   ことを特徴とする、請求項１記載のチェーン及びピニオンスプロケット。
   θ_Ｓ＝ａｒｃｔａｎμ＋θ_Ｄ ・・・（１）
3. 前記各傾斜面は、平面状に形成されている
   ことを特徴とする、請求項１又は２記載のチェーン及びピニオンスプロケット。
4. 前記動力伝達面の少なくとも一部はインボリュート曲線形状に形成されている
   ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載のチェーン及びピニオンスプロケット。
5. 前記チェーンリンク及び前記ピニオンスプロケットの各歯は、インボリュート歯車の歯形状が用いられ、該歯形状から当該山部の前記頂部の両側を前記各傾斜面に対応して除去した形状である
   ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載のチェーン及びピニオンスプロケット。
6. 前記ピニオンスプロケットを支持するピニオン軸との間に装備され、前記ピニオン軸に対する前記ピニオンスプロケットの回転遊動を一定範囲で許容する遊動許容機構と、
   前記ピニオンスプロケットを前記ピニオン軸に対する基準の位相位置に向けて付勢するギヤ付勢機構と、を備えている
   ことを特徴とする、請求項１〜５の何れか１項に記載のチェーン及びピニオンスプロケット。
7. 動力が入力または出力される回転軸と、前記回転軸に対して径方向に可動に支持される複数のピニオンスプロケットと、前記複数のピニオンスプロケットを前記回転軸の軸心から等距離を維持させながら径方向に同期させて移動させる移動機構とを有する複合スプロケットを二組と、前記二組の複合スプロケットに巻き掛けられたチェーンとを備え、前記複数のピニオンスプロケットの何れをも囲み且つ前記複数のピニオンスプロケットの何れにも接する円である接円の半径を変更することによって変速比を変更する変速機構であって、
   前記チェーン及び前記ピニオンスプロケットに、請求項１〜６の何れか１項に記載のチェーン及びピニオンスプロケットが用いられている
   ことを特徴とする、変速機構。
8. 前記ピニオンスプロケットは、前記接円の半径が最も小さいときの前記接円の円周に沿うように配置されて前記チェーンと噛み合う歯部を有するセクターギヤ形状に形成されている
   ことを特徴とする、請求項７記載の変速機構。

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