JP5753223B2 - 無段変速機構 - Google Patents
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Description
本発明は、回転軸に対して等距離を維持しながら径方向に可動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とこれらに巻き掛けられたチェーンとにより動力伝達する無段変速機構に関するものである。
従来、プライマリプーリとセカンダリプーリとに駆動ベルトが巻き掛けられ、各プーリの可動シーブに加える推力により各プーリと駆動ベルトとの間に発生した摩擦力を用いて動力伝達するベルト式無段変速機が、例えば車両用変速機として実用化されている。
かかる無段変速機では、大きな動力を伝達する際に、推力を増大させて摩擦力を確保することが必要である。この際、推力発生用のオイルポンプを駆動する駆動源（エンジン又は電動モータ）の負担が増大し、これにかかる燃料消費量又は電力消費量の増加を招いてしまうおそれがあり、また、各プーリや駆動ベルトなどの耐久性を損ねるおそれがある。
そこで、上記の推力や摩擦力を用いずに、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無段変速機構が開発されている。
かかる無段変速機では、大きな動力を伝達する際に、推力を増大させて摩擦力を確保することが必要である。この際、推力発生用のオイルポンプを駆動する駆動源（エンジン又は電動モータ）の負担が増大し、これにかかる燃料消費量又は電力消費量の増加を招いてしまうおそれがあり、また、各プーリや駆動ベルトなどの耐久性を損ねるおそれがある。
そこで、上記の推力や摩擦力を用いずに、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無段変速機構が開発されている。
このような無段変速機構としては、回転軸に対して等距離を維持しながら径方向に可動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によって動力伝達するものが挙げられる。かかる構成のもとでは、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径方向に同期して移動することで、多角形の大きさが相似的に変化することにより、変速比（いわばギヤ比）が変化する。
このような複合スプロケットにかかる構成が、例えば特許文献１及び特許文献２に開示されている。
このような複合スプロケットにかかる構成が、例えば特許文献１及び特許文献２に開示されている。
ところで、変速機において変速比の可動範囲（レシオカバレッジ）を拡大させることは有効である。例えば、車両用変速機におけるレシオカバレッジの拡大は、車両の加速性能や燃費性能を向上させるうえで極めて有効である。
上述の特許文献１及び２に記載のような複合スプロケットを用いた無段変速機構の場合、各ピニオンスプロケットの最も外側の径方向位置が限られたなかでレシオカバレッジを拡大させるには、各ピニオンスプロケットを回転軸の軸心に接近させることが有効である。
上述の特許文献１及び２に記載のような複合スプロケットを用いた無段変速機構の場合、各ピニオンスプロケットの最も外側の径方向位置が限られたなかでレシオカバレッジを拡大させるには、各ピニオンスプロケットを回転軸の軸心に接近させることが有効である。
このためには、各ピニオンスプロケットの外径や回転軸の外径を小さくすることが要求されるが、チェーンとの噛み合わせを円滑に行うためにはピニオンスプロケットの小径化にも限度があり、必要な剛性や強度を確保するには回転軸の小径化にも限度がある。このような構造上の制約から、複合スプロケットを用いた無段変速機構では、レシオカバレッジの拡大が制限されてしまう。
本発明の目的の一つは、上記のような課題に鑑み創案されたもので、レシオカバレッジの拡大を図ることができるようにした、無段変速機構を提供することである。
なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本発明の他の目的として位置づけることができる。
なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本発明の他の目的として位置づけることができる。
（１）上記の目的を達成するために、本発明の無段変速機構は、動力が入力又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た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スプロケット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の半径である接円半径の変更によって変速比を変更する無段変速機構であって、前記回転軸に、前記ピニオンスプロケットを収容しうる凹所が形成されていることを特徴としている。
（２）前記ピニオンスプロケットは、前記接円半径が最小径となった際に、前記回転軸に当接することが好ましい。
（３）前記複数のピニオンスプロケットの相互間にそれぞれ配置され、前記回転軸に対して径方向に可動に支持され前記チェーンをガイドする第一ガイドロッドと、複数の前記第一ガイドロッド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第一ロッド移動機構と、を備え、前記複数の第一ガイドロッドは、前記接円半径が最小径となった際に、前記回転軸の外周面に当接することが好ましい。
（３）前記複数のピニオンスプロケットの相互間にそれぞれ配置され、前記回転軸に対して径方向に可動に支持され前記チェーンをガイドする第一ガイドロッドと、複数の前記第一ガイドロッド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第一ロッド移動機構と、を備え、前記複数の第一ガイドロッドは、前記接円半径が最小径となった際に、前記回転軸の外周面に当接することが好ましい。
（４）前記スプロケット移動機構は、前記ピニオンスプロケットの回転中心と同心に設けられたスプロケット支持軸と、前記スプロケット支持軸が内挿されるスプロケット用固定放射状溝が形成され、前記回転軸と一体回転する固定ディスクと、前記スプロケット用固定放射状溝と交差しその交差箇所に前記スプロケット支持軸が位置するスプロケット用可動放射状溝が形成され、前記固定ディスクに対して同心に配置され且つ相対回転可能な可動ディスクと、前記可動ディスクを前記固定ディスクに対して相対回転駆動して、前記交差箇所を径方向に移動させる駆動装置と、を有し、前記第一ロッド移動機構は、前記第一ガイドロッドの回転中心と同心に設けられた第一ロッド支持軸と、前記第一ロッド支持軸が内挿される第一ロッド用固定放射状溝が形成され、前記回転軸と一体回転する前記固定ディスクと、前記第一ロッド用固定放射状溝と交差しその交差箇所に前記第一ロッド支持軸が位置する第一ロッド用可動放射状溝が形成され、前記固定ディスクに対して同心に配置され且つ相対回転可能な前記可動ディスクと、前記駆動装置と、を有することが好ましい。
（５）前記複数のピニオンスプロケットの相互間にそれぞれ配置され、前記回転軸に対して径方向に可動に支持され前記チェーンをガイドする第一ガイドロッドと、複数の前記第一ガイドロッド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第一ロッド移動機構と、を備え、前記複数のピニオンスプロケットの相互間にそれぞれ配置され、前記回転軸に対して径方向に可動に支持され前記チェーンをガイドする第二ガイドロッドと、前記接円半径が所定径以上では、複数の前記第二ガイドロッド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、前記接円半径が前記所定径未満では、前記第二ガイドロッドを前記第一ガイドロッドよりも前記回転軸の軸心側に移動させる第二ロッド移動機構と、を更に備えたことが好ましい。
（６）前記接円半径が最小径となった際に、前記第二ガイドロッドは前記回転軸の外周面に当接することが好ましい。
（７）前記接円半径が最小径となった際に、前記第一ガイドロッドは前記第二ガイドロッドの外周面に当接することが好ましい。
（８）さらに、前記第二ロッド移動機構は、前記第二ガイドロッドの回転中心と同心に設けられた第二ロッド支持軸と、前記第二ロッド支持軸が内挿される第二ロッド用固定放射状溝が形成され、前記回転軸と一体回転する前記固定ディスクと、前記第二ロッド用固定放射状溝と交差しその交差箇所に前記第二ロッド支持軸が位置する第二ロッド用可動放射状溝が形成され、前記固定ディスクに対して同心に配置され且つ相対回転可能な前記可動ディスクと、前記駆動装置と、を有することが好ましい。
（７）前記接円半径が最小径となった際に、前記第一ガイドロッドは前記第二ガイドロッドの外周面に当接することが好ましい。
（８）さらに、前記第二ロッド移動機構は、前記第二ガイドロッドの回転中心と同心に設けられた第二ロッド支持軸と、前記第二ロッド支持軸が内挿される第二ロッド用固定放射状溝が形成され、前記回転軸と一体回転する前記固定ディスクと、前記第二ロッド用固定放射状溝と交差しその交差箇所に前記第二ロッド支持軸が位置する第二ロッド用可動放射状溝が形成され、前記固定ディスクに対して同心に配置され且つ相対回転可能な前記可動ディスクと、前記駆動装置と、を有することが好ましい。
（９）前記複数のピニオンスプロケットは、前記チェーンに噛み合い可能な外周部に部分的に歯が突出形成されて自転しない一つの固定ピニオンスプロケットと、外周部全周に歯が突出形成されて自転可能なその他の自転ピニオンスプロケットとを有し、前記凹所は、前記固定ピニオンスプロケットの外周形状に応じた第一凹所と、前記自転ピニオンスプロケットの外周形状に応じた第二凹所とを有していることが好ましい。
（１０）前記ピニオンスプロケットは、等間隔に三個装備され、前記第一ガイドロッドは、隣接する前記ピニオンスプロケットの相互間に少なくとも三本ずつ装備され、前記第二ガイドロッドは、隣接する前記第一ガイドロッドの相互間に、直接隣接することなく装備され、前記ピニオンスプロケット，前記第一ガイドロッド及び前記第二ガイドロッドは、前記接円半径が所定径以上では、各辺の長さが略等しい多角形を形成することが好ましい。
したがって、第一ガイドロッドが各ピニオンスプロケットの相互間に三本ずつ、且つ、第二ガイドロッドが各第一ガイドロッドの相互間に一本ずつ装備されれば、各ピニオンスプロケットの相互間には、第一ガイドロッドが三本、第二ガイドロッドが二本、それぞれ装備され、十八角形を形成することになる。
また、第一ガイドロッドが各ピニオンスプロケットの相互間に四本ずつ、且つ、各ピニオンスプロケットの相互間の四本の第一ガイドロッドを二本ずつに分け、各二本の第一ガイドロッドの相互間に第二ガイドロッドが一本ずつ装備されれば、各ピニオンスプロケットの相互間には、第一ガイドロッドが四本、第二ガイドロッドが二本、それぞれ装備され、二十一角形を形成することになる。
したがって、第一ガイドロッドが各ピニオンスプロケットの相互間に三本ずつ、且つ、第二ガイドロッドが各第一ガイドロッドの相互間に一本ずつ装備されれば、各ピニオンスプロケットの相互間には、第一ガイドロッドが三本、第二ガイドロッドが二本、それぞれ装備され、十八角形を形成することになる。
また、第一ガイドロッドが各ピニオンスプロケットの相互間に四本ずつ、且つ、各ピニオンスプロケットの相互間の四本の第一ガイドロッドを二本ずつに分け、各二本の第一ガイドロッドの相互間に第二ガイドロッドが一本ずつ装備されれば、各ピニオンスプロケットの相互間には、第一ガイドロッドが四本、第二ガイドロッドが二本、それぞれ装備され、二十一角形を形成することになる。
本発明の無段変速機構によれば、回転軸に、ピニオンスプロケットを収容しうる凹所が形成されているため、凹所にピニオンスプロケットが収容されることにより、ピニオンスプロケットの位置を更に回転軸の軸心に近づけることができる。これにより、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の半径である接円半径の最小径を小さくすることができる。したがって、レシオカバレッジの拡大を図ることができる。
以下、図面を参照して、本発明の無段変速機構にかかる実施の形態を説明する。本実施形態の無段変速機構は、車両用変速機に用いて好適である。なお、本実施形態では、無段変速機構における回転軸の軸心に近い側（公転軸側）を内側とし、その反対側を外側として説明する。
〔１．第一実施形態〕
以下、第一実施形態にかかる無段変速機構について説明する。
〔１−１．無段変速機構の構成〕
無段変速機構は、図１に示すように、二組の複合スプロケット５，５と、これらの複合スプロケット５，５に巻き掛けられたチェーン６０とを備えている。なお、複合スプロケット５とは、詳細を後述する複数のピニオンスプロケット２０及びガイドロッド２９が多角形（ここでは十八角形）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を意味する。
二組の複合スプロケット５，５のうち、一方は、入力側の回転軸１（入力軸）と同心の一組の複合スプロケット５（図１では左方に示す）であり、他方は、出力側の回転軸１（出力軸）と同心の複合スプロケット５（図１では右方に示す）である。これらの複合スプロケット５，５はそれぞれ同様に構成されているため、下記の説明では、入力側の複合スプロケット５に着目し、その構成を説明する。
以下、第一実施形態にかかる無段変速機構について説明する。
〔１−１．無段変速機構の構成〕
無段変速機構は、図１に示すように、二組の複合スプロケット５，５と、これらの複合スプロケット５，５に巻き掛けられたチェーン６０とを備えている。なお、複合スプロケット５とは、詳細を後述する複数のピニオンスプロケット２０及びガイドロッド２９が多角形（ここでは十八角形）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を意味する。
二組の複合スプロケット５，５のうち、一方は、入力側の回転軸１（入力軸）と同心の一組の複合スプロケット５（図１では左方に示す）であり、他方は、出力側の回転軸１（出力軸）と同心の複合スプロケット５（図１では右方に示す）である。これらの複合スプロケット５，５はそれぞれ同様に構成されているため、下記の説明では、入力側の複合スプロケット５に着目し、その構成を説明する。
複合スプロケット５は、回転軸１と、この回転軸１に対して径方向に可動に支持された複数（ここでは三個）のピニオンスプロケット２０及び複数（ここでは十五本）のガイドロッド（第一ガイドロッド）２９とを有している。三個のピニオンスプロケット２０は、回転軸１の軸心Ｃ1を中心にした円周上に等間隔に配置され、ピニオンスプロケット２０の相互間にはそれぞれ五本のガイドロッド２９が配置されている。
図１には示さないが、複合スプロケット５は、複数のピニオンスプロケット２０を移動させるスプロケット移動機構４０Ａと、スプロケット移動機構４０Ａに連動してピニオンスプロケット２０を自転させる機械式自転駆動機構５０と、複数のガイドロッド２９を移動させるロッド移動機構４０Ｂとを備えている（図２〜図５参照）。これらについては、詳細を後述する。
この無段変速機構は、ピニオンスプロケット２０及びガイドロッド２９が多角形（ここでは十八角形）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の外径、即ち、複合スプロケット５の外径を変更（拡縮径）することによって変速比を変更するものである。
複合スプロケット５の外径とは、複数のピニオンスプロケット２０の何れをも囲み、且つ、複数のピニオンスプロケット２０の何れにも接する円（接円）の半径（以下、「接円半径」という）に対応するものである。また、複合スプロケット５にはチェーン６０が巻き掛けられるため、複合スプロケット５の外径は、複数のピニオンスプロケット２０とチェーン６０との接触半径に対応するものともいえる。よって、接円半径或いは接触半径が最小径であるときには、複合スプロケット５の外径が最小径であり、また、接円半径或いは接触半径が最大径であるときには、複合スプロケット５の外径が最大径である。
複合スプロケット５の外径とは、複数のピニオンスプロケット２０の何れをも囲み、且つ、複数のピニオンスプロケット２０の何れにも接する円（接円）の半径（以下、「接円半径」という）に対応するものである。また、複合スプロケット５にはチェーン６０が巻き掛けられるため、複合スプロケット５の外径は、複数のピニオンスプロケット２０とチェーン６０との接触半径に対応するものともいえる。よって、接円半径或いは接触半径が最小径であるときには、複合スプロケット５の外径が最小径であり、また、接円半径或いは接触半径が最大径であるときには、複合スプロケット５の外径が最大径である。
よって、無段変速機構は、接円半径の変更によって変速比を変更するものといえる。
なお、図１には、入力側の接円半径が最小径であり、出力側の接円半径が最大径のものを示している。
以下、無段変速機構の構成を、複合スプロケット５及びこれに巻き掛けられるチェーン６０の順に説明する。
なお、図１には、入力側の接円半径が最小径であり、出力側の接円半径が最大径のものを示している。
以下、無段変速機構の構成を、複合スプロケット５及びこれに巻き掛けられるチェーン６０の順に説明する。
〔１−１−１．複合スプロケット〕
以下の複合スプロケット５にかかる構成の説明では、ピニオンスプロケット２０，ガイドロッド２９，スプロケット移動機構４０Ａ，ロッド移動機構４０Ｂ，機械式自転駆動機構５０，回転軸１の順に説明する。
〔１−１−１−１．ピニオンスプロケット〕
三個のピニオンスプロケット２０は、それぞれチェーン６０と噛合って動力伝達する歯車として構成され、回転軸１の軸心Ｃ1周りに公転する。ここでいう「公転」とは、各ピニオンスプロケット２０が、回転軸１の軸心Ｃ1を中心に回転することを意味する。なお、図１には、白抜きの矢印で反時計回りの公転方向を示している。
以下の複合スプロケット５にかかる構成の説明では、ピニオンスプロケット２０，ガイドロッド２９，スプロケット移動機構４０Ａ，ロッド移動機構４０Ｂ，機械式自転駆動機構５０，回転軸１の順に説明する。
〔１−１−１−１．ピニオンスプロケット〕
三個のピニオンスプロケット２０は、それぞれチェーン６０と噛合って動力伝達する歯車として構成され、回転軸１の軸心Ｃ1周りに公転する。ここでいう「公転」とは、各ピニオンスプロケット２０が、回転軸１の軸心Ｃ1を中心に回転することを意味する。なお、図１には、白抜きの矢印で反時計回りの公転方向を示している。
これらのピニオンスプロケット２０は、自転しない一つのピニオンスプロケット（以下、「固定ピニオンスプロケット」という）２１と、この固定ピニオンスプロケット２１を基準に公転の回転位相が進角側及び遅角側のそれぞれに配置され自転可能な二つのピニオンスプロケット（以下、「自転ピニオンスプロケット」という）２２，２３とから構成されている。なお、以下の説明では、固定ピニオンスプロケット２１を基準に進角側のピニオンスプロケットを第一自転ピニオンスプロケット２２と呼び、遅角側のピニオンスプロケットを第二自転ピニオンスプロケット２３と呼んで区別する。
ここでいう「自転」とは、各ピニオンスプロケット２１，２２，２３がその中心に設けられたスプロケット支持軸２１ａ，２２ａ，２３ａの軸心Ｃ2，Ｃ3，Ｃ4周りに回転することを意味する。なお、各スプロケット支持軸２１ａ，２２ａ，２３ａの軸心Ｃ2，Ｃ3，Ｃ4及び回転軸１の軸心Ｃ1は、何れも相互に平行である。
固定ピニオンスプロケット２１は、本体部２１ｂとこの本体部２１ｂの外周部に部分的に形成された歯２１ｃとを有する。すなわち、固定ピニオンスプロケット２１には、チェーン６０に噛合い可能な外周部領域に部分的に歯２１ｃが突出形成されている。逆に言えば、固定ピニオンスプロケット２１は、チェーン６０と噛まない外周部領域には歯が形成されていない。
固定ピニオンスプロケット２１は、本体部２１ｂとこの本体部２１ｂの外周部に部分的に形成された歯２１ｃとを有する。すなわち、固定ピニオンスプロケット２１には、チェーン６０に噛合い可能な外周部領域に部分的に歯２１ｃが突出形成されている。逆に言えば、固定ピニオンスプロケット２１は、チェーン６０と噛まない外周部領域には歯が形成されていない。
なお、図１には、固定ピニオンスプロケット２１の歯が形成されていない部分の正面視形状が円弧状のものを例示するが、かかる形状は円弧状に限らず、矩形状や三角形状などの種々の形状を採用することができる。
自転ピニオンスプロケット２２，２３は、何れも外周部全周に歯が突出形成されている。
当然ながら、各ピニオンスプロケット２１，２２，２３に形成される歯の形状寸法は同一規格のものとなっている。
自転ピニオンスプロケット２２，２３は、何れも外周部全周に歯が突出形成されている。
当然ながら、各ピニオンスプロケット２１，２２，２３に形成される歯の形状寸法は同一規格のものとなっている。
第一自転ピニオンスプロケット２２は、接円半径の拡径時に時計回りに自転し、接円半径の縮径時に反時計回りに自転する。一方、第二自転ピニオンスプロケット２３は、接円半径の拡径時に反時計回りに自転し、接円半径の縮径時に時計回りに自転する。
第一自転ピニオンスプロケット２２は、図２に示すように、後述する機械式自転駆動機構５０による自転駆動のための第一自転用ピン２２ｂ及び第二自転用ピン２２ｃを有する。これらの自転用ピン２２ｂ，２２ｃは、第一自転ピニオンスプロケット２２の軸方向両側（軸心Ｃ3に沿う方向の一側及び他側）にそれぞれ突設されている。これらの自転用ピン２２ｂ，２２ｃは、何れも第一自転ピニオンスプロケット２２のスプロケット支持軸２２ａの軸心Ｃ3に対して偏心して設けられている。なお、図２は、理解容易のため模式的に示しており、同断面に第一自転ピニオンスプロケット２２及び第二自転ピニオンスプロケット２３を示す。
第一自転ピニオンスプロケット２２は、図２に示すように、後述する機械式自転駆動機構５０による自転駆動のための第一自転用ピン２２ｂ及び第二自転用ピン２２ｃを有する。これらの自転用ピン２２ｂ，２２ｃは、第一自転ピニオンスプロケット２２の軸方向両側（軸心Ｃ3に沿う方向の一側及び他側）にそれぞれ突設されている。これらの自転用ピン２２ｂ，２２ｃは、何れも第一自転ピニオンスプロケット２２のスプロケット支持軸２２ａの軸心Ｃ3に対して偏心して設けられている。なお、図２は、理解容易のため模式的に示しており、同断面に第一自転ピニオンスプロケット２２及び第二自転ピニオンスプロケット２３を示す。
同様に、第二自転ピニオンスプロケット２３は、後述する機械式自転駆動機構５０による自転のための第一自転用ピン２３ｂ及び第二自転用ピン２３ｃを有する。これらの自転用ピン２３ｂ，２３ｃは、第二自転ピニオンスプロケット２３の軸方向両側（軸心Ｃ4に沿う方向の一側及び他側）に、スプロケット支持軸２３ａの軸心Ｃ4に偏心してそれぞれ設けられている。
第二自転用ピン２２ｃ，２３ｃは、第一自転用ピン２２ｂ，２２ｃよりも軸心Ｃ3，Ｃ4に沿った長さが後述する第二固定ディスク１２の厚み分よりも長く形成されている。
第二自転用ピン２２ｃ，２３ｃは、第一自転用ピン２２ｂ，２２ｃよりも軸心Ｃ3，Ｃ4に沿った長さが後述する第二固定ディスク１２の厚み分よりも長く形成されている。
なお、本実施形態では、図２に示すように、各自転ピニオンスプロケット２２，２３は、それぞれ軸方向に三列の歯車を備え、図示省略するが、固定ピニオンスプロケット２１も軸方向に三列の歯車を備え、これらの各列の歯車に対応してチェーン６０も三本巻き掛けられている。このように、各ピニオンスプロケット２１，２２，２３は、軸方向に三列の歯車を有する。なお、各ピニオンスプロケット２１，２２，２３の歯車の列数は、無段変速機構の伝達トルクの大きさによるが、二列又は四列以上であってもよいし一列であってもよい。
各ピニオンスプロケット２０の三列の歯車は、スペーサを介し互いに間隔をあけて設けられている。
また、図示省略するが、固定ピニオンスプロケット２１の軸方向両側（軸心Ｃ2に沿う方向の一側及び他側）にもピンが突設されている。このピンは、軸心Ｃ2に対して偏心して設けられ、後述するピン溝に当接することにより、固定ピニオンスプロケット２１の自転を防止する回り止めとして機能する。
また、図示省略するが、固定ピニオンスプロケット２１の軸方向両側（軸心Ｃ2に沿う方向の一側及び他側）にもピンが突設されている。このピンは、軸心Ｃ2に対して偏心して設けられ、後述するピン溝に当接することにより、固定ピニオンスプロケット２１の自転を防止する回り止めとして機能する。
〔１−１−１−２．ガイドロッド〕
図１に示すように、複数のガイドロッド２９は、チェーン６０と回転軸１の軸心Ｃ1との距離の変動を小さくするように、つまり、回転軸１の周りのチェーン６０の軌道を可能な限り円軌道に近づけるように、チェーン６０をガイドするものである。このガイドロッド２９は、その外側の周面に当接するチェーン６０の軌道をガイドする。ピニオンスプロケット２１，２２，２３及び各ガイドロッド２９は多角形（略正多角形）の形状をなすので、チェーン６０は、その内側のピニオンスプロケット２１，２２，２３及び各ガイドロッド２９に当接しガイドされながら多角形の形状に沿い転動する。
図１に示すように、複数のガイドロッド２９は、チェーン６０と回転軸１の軸心Ｃ1との距離の変動を小さくするように、つまり、回転軸１の周りのチェーン６０の軌道を可能な限り円軌道に近づけるように、チェーン６０をガイドするものである。このガイドロッド２９は、その外側の周面に当接するチェーン６０の軌道をガイドする。ピニオンスプロケット２１，２２，２３及び各ガイドロッド２９は多角形（略正多角形）の形状をなすので、チェーン６０は、その内側のピニオンスプロケット２１，２２，２３及び各ガイドロッド２９に当接しガイドされながら多角形の形状に沿い転動する。
各ガイドロッド２９は、ロッド支持軸２９ａ（図１では一箇所のみ破線で示す）の外周に円筒状のガイド部材２９ｂが嵌着されたものであり、ロッド支持軸２９ａによって支持され、ガイド部材２９ｂの外周面でチェーン６０をガイドする。
なお、ガイドロッド２９の本数は、十五本に限らず、これよりも多くてもよいし少なくてもよい。この場合、ガイドロッド２９の本数は、ピニオンスプロケット２０の相互間の数（ここでは三つ）の倍数であることが好ましい。また、ガイドロッド２９を多く設けるほど複合スプロケット５を真円に近づけ、チェーン６０と回転軸１の軸心Ｃ1との距離の変動を小さくすることができるが、パーツの増加による製造コストや重量の増加を招くため、これらを考慮してガイドロッド２９の本数を設定することが好ましい。更に言えば、簡素な構成とするために、ガイドロッド２９を省略してもよい。
なお、ガイドロッド２９の本数は、十五本に限らず、これよりも多くてもよいし少なくてもよい。この場合、ガイドロッド２９の本数は、ピニオンスプロケット２０の相互間の数（ここでは三つ）の倍数であることが好ましい。また、ガイドロッド２９を多く設けるほど複合スプロケット５を真円に近づけ、チェーン６０と回転軸１の軸心Ｃ1との距離の変動を小さくすることができるが、パーツの増加による製造コストや重量の増加を招くため、これらを考慮してガイドロッド２９の本数を設定することが好ましい。更に言えば、簡素な構成とするために、ガイドロッド２９を省略してもよい。
〔１−１−１−３．スプロケット移動機構，ロッド移動機構及び機械式自転駆動機構〕
次に、スプロケット移動機構４０Ａ，ロッド移動機構４０Ｂ及び機械式自転駆動機構５０をそれぞれ説明する。
スプロケット移動機構４０Ａは、複数のピニオンスプロケット２０を移動対象とし、また、ロッド移動機構４０Ｂは、複数のガイドロッド２９を移動対象としている。
次に、スプロケット移動機構４０Ａ，ロッド移動機構４０Ｂ及び機械式自転駆動機構５０をそれぞれ説明する。
スプロケット移動機構４０Ａは、複数のピニオンスプロケット２０を移動対象とし、また、ロッド移動機構４０Ｂは、複数のガイドロッド２９を移動対象としている。
これらの移動機構４０Ａ，４０Ｂは、各移動対象（複数のピニオンスプロケット２０，複数のガイドロッド２９）を回転軸１の軸心Ｃ1から等距離を維持させながら径方向に同期して移動させるものである。
機械式自転駆動機構５０は、スプロケット移動機構４０Ａによる複数のピニオンスプロケット２０の径方向移動に伴って、チェーン６０に対する複数のピニオンスプロケット２０の位相ズレを解消するように自転ピニオンスプロケット２２，２３をスプロケット移動機構４０Ａと連動して自転駆動するものである。
機械式自転駆動機構５０は、スプロケット移動機構４０Ａによる複数のピニオンスプロケット２０の径方向移動に伴って、チェーン６０に対する複数のピニオンスプロケット２０の位相ズレを解消するように自転ピニオンスプロケット２２，２３をスプロケット移動機構４０Ａと連動して自転駆動するものである。
〔１−１−１−３−１．前提構成〕
まず、図２を参照して、上記の機構４０Ａ，４０Ｂ，５０の前提構成を説明する。ここでは、かかる前提構成として、回転軸１と一体に回転する固定ディスク群１０と、この固定ディスク群１０に対して同心に配置され且つ相対回転可能な可動ディスク１９と、可動ディスク１９を固定ディスク群１０に対して相対回転駆動する駆動装置３０とのそれぞれを説明する。
まず、図２を参照して、上記の機構４０Ａ，４０Ｂ，５０の前提構成を説明する。ここでは、かかる前提構成として、回転軸１と一体に回転する固定ディスク群１０と、この固定ディスク群１０に対して同心に配置され且つ相対回転可能な可動ディスク１９と、可動ディスク１９を固定ディスク群１０に対して相対回転駆動する駆動装置３０とのそれぞれを説明する。
なお、固定ディスク群１０及び可動ディスク１９は、複数のピニオンスプロケット２０の両側（回転軸１の軸心Ｃ1に沿う方向の一側及び他側）にそれぞれ設けられている。このため、ここでは一側（図２の紙面上方側）に設けられた固定ディスク群１０，可動ディスク１９に着目し、その構成を説明する。
〔１−１−１−３−１−１．固定ディスク〕
固定ディスク群１０は、複数のピニオンスプロケット２０側から順に、第一固定ディスク（固定ディスク）１１，第二固定ディスク（第一自転用ディスク）１２及び第三固定ディスク（第二自転用ディスク）１３を有する。これらの固定ディスク１１，１２，１３は何れも回転軸１と一体に形成されるか、或いは、何れも回転軸１と一体回転するように結合されている。
固定ディスク群１０は、複数のピニオンスプロケット２０側から順に、第一固定ディスク（固定ディスク）１１，第二固定ディスク（第一自転用ディスク）１２及び第三固定ディスク（第二自転用ディスク）１３を有する。これらの固定ディスク１１，１２，１３は何れも回転軸１と一体に形成されるか、或いは、何れも回転軸１と一体回転するように結合されている。
図３に示すように、第一固定ディスク１１には、スプロケット用固定放射状溝１１ａとロッド用固定放射状溝（第一ロッド用固定放射状溝）１１ｂ（何れも一箇所のみに符号を付す）との二種の放射状溝が形成されている。
スプロケット用固定放射状溝１１ａは、ピニオンスプロケット２０の個数（ここでは三個）に対応した溝数が設けられ、また、ロッド用固定放射状溝１１ｂは、ガイドロッド２９の本数（ここでは十五本）に対応した溝数が設けられている。
スプロケット用固定放射状溝１１ａは、ピニオンスプロケット２０の個数（ここでは三個）に対応した溝数が設けられ、また、ロッド用固定放射状溝１１ｂは、ガイドロッド２９の本数（ここでは十五本）に対応した溝数が設けられている。
スプロケット用固定放射状溝１１ａには、各ピニオンスプロケット２０のスプロケット支持軸２１ａ，２２ａ，２３ａが内挿され、また、ロッド用固定放射状溝１１ｂには、各ガイドロッド２９のロッド支持軸２９ａ（一箇所のみに符号を付す）が内挿される。
図２に示すように、第二固定ディスク１２には、第一自転用放射状溝１２ａが形成されている。また、第三固定ディスク１３には、第二自転用放射状溝１３ａが形成されている。詳細は後述するが、各自転用放射状溝１２ａ，１３ａは、自転用ピン２２ｂ，２２ｃ，２３ｂ，２３ｃのそれぞれの案内溝として機能する。
第二固定ディスク１２の外周部には、ヘリカルギヤ１２Ａが設けられている。このヘリカルギヤ１２Ａが設けられた第二固定ディスク１２の外周部は、軸心Ｃ1に沿った方向に所定長さを有するように突設され、ヘリカルギヤ１２Ａは所定長さに亘って設けられている。
なお、ここでいう「所定長さ」とは、後述する第二固定ディスク１２と可動ディスク１９との位相差に対応する駆動装置３０における入力部材３３の進退量に対応する長さをいう。
なお、ここでいう「所定長さ」とは、後述する第二固定ディスク１２と可動ディスク１９との位相差に対応する駆動装置３０における入力部材３３の進退量に対応する長さをいう。
また、図示省略するが、第二固定ディスク１２及び第三固定ディスク１３の少なくとも何れかには、固定ピニオンスプロケット２１の両側に設けられたピンを案内するピン溝が形成されている。このピン溝は、固定ピニオンスプロケット２１の径方向の移動ルートに沿って延びるように形成され、ピン溝は、固定ピニオンスプロケット２１の径方向移動を阻害せずに自転を阻止するように案内する。
〔１−１−１−３−１−２．可動ディスク〕
可動ディスク１９は、第一固定ディスク１１に隣接して配置されている。図２では、第一固定ディスク１１，可動ディスク１９の順に複数のピニオンスプロケット２０側から配置されたもの示すが、可動ディスク１９，第一固定ディスク１１の順に複数のピニオンスプロケット２０側から配置されてもよい。
可動ディスク１９は、第一固定ディスク１１に隣接して配置されている。図２では、第一固定ディスク１１，可動ディスク１９の順に複数のピニオンスプロケット２０側から配置されたもの示すが、可動ディスク１９，第一固定ディスク１１の順に複数のピニオンスプロケット２０側から配置されてもよい。
図３に示すように、可動ディスク１９（破線で示す）には、スプロケット用可動放射状溝１９ａ（一箇所のみに符号を付す）とロッド用可動放射状溝（第一ロッド用可動放射状溝）１９ｂ（一箇所のみに符号を付す）との二種の可動放射状溝が形成されている。
スプロケット用可動放射状溝１９ａは、上記のスプロケット用固定放射状溝１１ａに交差し、その交差箇所にそれぞれスプロケット支持軸２１ａ，２２ａ，２３ａが位置する。同様に、ロッド用可動放射状溝１９ｂは、上記のロッド用固定放射状溝１１ｂに交差し、その交差箇所のそれぞれにロッド支持軸２９ａが位置する。
また、図２に示すように、可動ディスク１９には、その外周部全周に歯（以下、「外周歯」という）１９Ａが形成されている。
スプロケット用可動放射状溝１９ａは、上記のスプロケット用固定放射状溝１１ａに交差し、その交差箇所にそれぞれスプロケット支持軸２１ａ，２２ａ，２３ａが位置する。同様に、ロッド用可動放射状溝１９ｂは、上記のロッド用固定放射状溝１１ｂに交差し、その交差箇所のそれぞれにロッド支持軸２９ａが位置する。
また、図２に示すように、可動ディスク１９には、その外周部全周に歯（以下、「外周歯」という）１９Ａが形成されている。
〔１−１−１−３−１−３．駆動装置〕
駆動装置３０は、可動ディスク１９を固定ディスク群１０に対して相対回転駆動するもので、ここでは、可動ディスク１９の外周に形成された外周歯１９Ａと噛合する回転駆動歯３４ａを有する出力部材３４を回転させて、固定ディスク群１０に対して可動ディスク１９を相対回転駆動する。
この駆動装置３０は、モータ３１と、モータ３１の出力軸３１ａの回転運動を直線運動に切り替える運動変換機構３２Ａと、運動変換機構３２Ａで切り替えられた直線運動により軸方向に進退駆動（往復駆動）されるフォーク３２と、フォーク３２によって軸方向に進退駆動される入力部材３３と、入力部材３３の軸方向への進退に伴って入力部材３３を連動回転させる連動回転機構３４Ａと、入力部材３３と一体回転する出力部材３４とを有している。
駆動装置３０は、可動ディスク１９を固定ディスク群１０に対して相対回転駆動するもので、ここでは、可動ディスク１９の外周に形成された外周歯１９Ａと噛合する回転駆動歯３４ａを有する出力部材３４を回転させて、固定ディスク群１０に対して可動ディスク１９を相対回転駆動する。
この駆動装置３０は、モータ３１と、モータ３１の出力軸３１ａの回転運動を直線運動に切り替える運動変換機構３２Ａと、運動変換機構３２Ａで切り替えられた直線運動により軸方向に進退駆動（往復駆動）されるフォーク３２と、フォーク３２によって軸方向に進退駆動される入力部材３３と、入力部材３３の軸方向への進退に伴って入力部材３３を連動回転させる連動回転機構３４Ａと、入力部材３３と一体回転する出力部材３４とを有している。
なお、モータ３１としては、例えばステッピングモータを用いることができる。
また、入力部材３３は、出力部材３４に対して軸方向に可動であって且つ一体に回転するように取り付けられている。例えば、入力部材３３と出力部材３４とはスプライン嵌合により取り付けられている。
また、入力部材３３は、出力部材３４に対して軸方向に可動であって且つ一体に回転するように取り付けられている。例えば、入力部材３３と出力部材３４とはスプライン嵌合により取り付けられている。
入力部材３３は、第二固定ディスク１２の外周部に設けられたヘリカルギヤ１２Ａと常時噛合するヘリカルギヤ３３ａと、フォーク３２を挟み込んで摺動するフォーク溝３３ｂとを有する。また、出力部材３４は、可動ディスク１９の外周歯１９Ａと常時噛合する出力歯３４ａを有する。
運動変換機構３２Ａは、出力軸３１ａに形成された雄ネジ部３１ｂと、雄ネジ部３１ｂに螺合する雌ネジ部３２ａを有しフォーク３２が結合された支持体３２ｂと、入力部材３３の外周に形成されたフォーク溝３３ｂ内に係合してフォーク３２の回転を規制するフォーク外周部３２ｃとから構成される。出力軸３１ａが回転すると、雄ネジ部３１ｂと雌ネジ部３２ａとの螺合によって、自身の回転を規制されたフォーク３２が出力軸３１ａに対して軸方向に移動して、入力部材３３を軸方向に駆動する。
連動回転機構３４Ａは、第二固定ディスク１２の外周部に設けられたヘリカルギヤ１２Ａと、入力部材３３の外周に形成されヘリカルギヤ１２Ａと噛合するヘリカルギヤ３３ａと、出力部材３４の軸方向への移動を阻止する図示しない軸方向移動規制部材とを備え、入力部材３３の軸方向移動に伴って、ヘリカルギヤ１２Ａ，３３ａの噛合を通じて第二固定ディスク１２が入力部材３３を回転駆動する。
この駆動装置３０によれば、モータ３１によりフォーク３２が進退駆動されると、各固定ディスク群１０に対して可動ディスク１９の回転位相が変更される。このように、フォーク３２の進退量に対応して、固定ディスク群１０と可動ディスク１９との回転位相差が調整される。
この駆動装置３０によれば、モータ３１によりフォーク３２が進退駆動されると、各固定ディスク群１０に対して可動ディスク１９の回転位相が変更される。このように、フォーク３２の進退量に対応して、固定ディスク群１０と可動ディスク１９との回転位相差が調整される。
〔１−１−１−３−２．スプロケット移動機構及びロッド移動機構〕
次に、図２及び図３を参照して、スプロケット移動機構４０Ａ及びロッド移動機構４０Ｂを説明する。
スプロケット移動機構４０Ａは、スプロケット支持軸２１ａ，２２ａ，２３ａと、スプロケット用固定放射状溝１１ａが形成された第一固定ディスク１１と、スプロケット用可動放射状溝１９ａが形成された可動ディスク１９と、駆動装置３０（図２参照）とを備えている。
次に、図２及び図３を参照して、スプロケット移動機構４０Ａ及びロッド移動機構４０Ｂを説明する。
スプロケット移動機構４０Ａは、スプロケット支持軸２１ａ，２２ａ，２３ａと、スプロケット用固定放射状溝１１ａが形成された第一固定ディスク１１と、スプロケット用可動放射状溝１９ａが形成された可動ディスク１９と、駆動装置３０（図２参照）とを備えている。
また、ロッド移動機構４０Ｂ（図３参照）は、ロッド支持軸２９ａと、ロッド用固定放射状溝１１ｂが形成された第一固定ディスク１１と、ロッド用可動放射状溝１９ｂが形成された可動ディスク１９と、駆動装置３０とを備えている。
このように、移動機構４０Ａ，４０Ｂが備える構成は、各移動対象の支持軸が異なるだけで、その他の構成は同様である。
このように、移動機構４０Ａ，４０Ｂが備える構成は、各移動対象の支持軸が異なるだけで、その他の構成は同様である。
次に、図３（ａ）〜（ｃ）を参照して、移動機構４０Ａ及び４０Ｂによる移動を説明する。
図３（ａ）は、放射状溝１１ａ，１９ａにおけるスプロケット支持軸２１ａ，２２ａ，２３ａと放射状溝１１ｂ，１９ｂにおけるロッド支持軸２９ａとが回転軸１の軸心Ｃ1から最も近い位置に位置するものを示す。この場合、駆動装置３０（図２参照）により可動ディスク１９の回転位相を第一固定ディスク１１に対して変更すると、図３（ｂ），（ｃ）の順に、スプロケット用固定放射状溝１１ａとスプロケット用可動放射状溝１９ａの交差箇所と、ロッド用固定放射状溝１１ｂとロッド用可動放射状溝１９ｂとの交差位置とが、回転軸１の軸心Ｃ1から遠ざかる。すなわち、これらの交差箇所に支持軸２１ａ，２２ａ，２３ａ，２９ａを支持されたピニオンスプロケット２０及びガイドロッド２９は、回転軸１の軸心Ｃ1から等距離を維持しながら径方向に同期して移動される。
図３（ａ）は、放射状溝１１ａ，１９ａにおけるスプロケット支持軸２１ａ，２２ａ，２３ａと放射状溝１１ｂ，１９ｂにおけるロッド支持軸２９ａとが回転軸１の軸心Ｃ1から最も近い位置に位置するものを示す。この場合、駆動装置３０（図２参照）により可動ディスク１９の回転位相を第一固定ディスク１１に対して変更すると、図３（ｂ），（ｃ）の順に、スプロケット用固定放射状溝１１ａとスプロケット用可動放射状溝１９ａの交差箇所と、ロッド用固定放射状溝１１ｂとロッド用可動放射状溝１９ｂとの交差位置とが、回転軸１の軸心Ｃ1から遠ざかる。すなわち、これらの交差箇所に支持軸２１ａ，２２ａ，２３ａ，２９ａを支持されたピニオンスプロケット２０及びガイドロッド２９は、回転軸１の軸心Ｃ1から等距離を維持しながら径方向に同期して移動される。
一方、駆動装置３０によって可動ディスク１９の回転位相の変更方向を上記の方向と反対にすれば、ピニオンスプロケット２０及びガイドロッド２９は回転軸１の軸心Ｃ1に近づく。
なお、入力側の移動機構４０Ａ，４０Ｂが接円半径を拡径させるときには、チェーン６０の弛緩や緊張が生じないように出力側の移動機構４０Ａ，４０Ｂが接円半径を縮径させる。
なお、入力側の移動機構４０Ａ，４０Ｂが接円半径を拡径させるときには、チェーン６０の弛緩や緊張が生じないように出力側の移動機構４０Ａ，４０Ｂが接円半径を縮径させる。
スプロケット移動機構４０Ａによりピニオンスプロケット２０が移動されると、ピニオンスプロケット２０の相互間の距離が変わることにより、チェーン６０に対してピニオンスプロケット２０の位相ズレが発生してしまう。そこで、かかる位相ズレを解消するために、機械式自転駆動機構５０が装備されている。
〔１−１−１−３−３．機械式自転駆動機構〕
機械式自転駆動機構５０は、図２に示すように、各自転用ピン２２ｂ，２２ｃ，２３ｂ，２３ｃと、第一自転用放射状溝１２ａが形成された第二固定ディスク１２と、第二自転用放射状溝１３ａが形成された第三固定ディスク１３とを備えている。さらに、機械式自転駆動機構５０は、固定ピニオンスプロケット２１の両側に設けられたピンと、これを案内するピン溝が形成された第二固定ディスク１２及び第三固定ディスクの少なくとも何れかとを備えている。
機械式自転駆動機構５０は、図２に示すように、各自転用ピン２２ｂ，２２ｃ，２３ｂ，２３ｃと、第一自転用放射状溝１２ａが形成された第二固定ディスク１２と、第二自転用放射状溝１３ａが形成された第三固定ディスク１３とを備えている。さらに、機械式自転駆動機構５０は、固定ピニオンスプロケット２１の両側に設けられたピンと、これを案内するピン溝が形成された第二固定ディスク１２及び第三固定ディスクの少なくとも何れかとを備えている。
この機械式自転駆動機構５０は、ピニオンスプロケット２０が移動される際、即ち、接円半径が変更される際に、チェーン６０に対してピニオンスプロケット２０の位相ズレが発生しないように、メカニカル（機械的）に自転ピニオンスプロケット２２，２３を自転させるものである。なお、第一自転ピニオンスプロケット２２及び第二自転ピニオンスプロケット２３は、機械式自転駆動機構５０による自転方向が異なるだけで同様に自転されるため、ここでは、第一自転ピニオンスプロケット２２に着目し、機械式自転駆動機構５０の構成を説明する。
機械式自転駆動機構５０は、図４及び図５に示すように、スプロケット支持軸Ｃ3に対して偏心して設けられた自転用ピン２２ｂ，２２ｃを、これらのそれぞれに対応する自転用放射状溝１２ａ，１３ａで案内することにより、第一自転ピニオンスプロケット２２を自転させる。なお、図４及び図５では、白抜きの矢印で示す順に時系列を示す。
自転用放射状溝１２ａ，１３ａのそれぞれは、径方向移動に伴うピニオンスプロケット２０のチェーン６０への位相ズレを解消するように、自転ピニオンスプロケット２２，２３を自転させる形状に形成されている。
自転用放射状溝１２ａ，１３ａのそれぞれは、径方向移動に伴うピニオンスプロケット２０のチェーン６０への位相ズレを解消するように、自転ピニオンスプロケット２２，２３を自転させる形状に形成されている。
また、図示省略するが、機械式自転駆動機構５０は、固定ピニオンスプロケット２１のピンを固定ピニオンスプロケット２１の移動ルートに沿って延びるピン溝で案内することにより、固定ピニオンスプロケット２１のピンがこのピン溝内に摺接していて、固定ピニオンスプロケット２１の径方向移動を阻害することなく自転を阻止する。
言い換えれば、機械式自転駆動機構５０は、スプロケット移動機構４０Ａにより移動されたピニオンスプロケット２０の径方向位置に応じて、自転ピニオンスプロケット２２，２３の自転にかかる回転位相を設定するものである。つまり、機械式自転駆動機構５０によって、ピニオンスプロケット２０の径方向位置と自転ピニオンスプロケット２２，２３の自転にかかる回転位相は一対一の対応関係となる。
このように、機械式自転駆動機構５０は、固定ピニオンスプロケット２１が自転しないように案内し、自転ピニオンスプロケット２２，２３が自転するように案内する。
なお、図示省略するが、第一自転ピニオンスプロケット２２には、そのスプロケット支持軸２２ａと自転用ピン２２ｂ，２２ｃとの間に皿ばねが介装されている。これは、変速比の変更中に発生しうる第一自転ピニオンスプロケット２２とチェーン６０との噛合時のショック（衝撃）を吸収するためである。この皿ばねは、固定ピニオンスプロケット２１及び第二自転ピニオンスプロケット２３にもそれぞれ備えられている。
なお、図示省略するが、第一自転ピニオンスプロケット２２には、そのスプロケット支持軸２２ａと自転用ピン２２ｂ，２２ｃとの間に皿ばねが介装されている。これは、変速比の変更中に発生しうる第一自転ピニオンスプロケット２２とチェーン６０との噛合時のショック（衝撃）を吸収するためである。この皿ばねは、固定ピニオンスプロケット２１及び第二自転ピニオンスプロケット２３にもそれぞれ備えられている。
〔１−１−１−４．回転軸〕
次に、回転軸１について、図１を参照して説明する。なお、回転軸１の説明では、出力側の複合スプロケット５に着目し、その構成を説明する。図１には、駆動機構３０の駆動により拡縮される出力側の接円半径が、最大径のものを実線で示し、最小径のものを一点鎖線で示す。
回転軸１には、複数のピニオンスプロケット２０を収容しうる凹所２が形成されている。凹所２には、接円半径が最小径となった際に複数のピニオンスプロケット２０が最も深く収容される。この状態から複数のピニオンスプロケット２０の径位置が外側（拡径側）に移動するに連れて、複数のピニオンスプロケット２０の凹所２への収容度合（収容深さ）が小さくなり、更に径位置が外側に移動すると複数のピニオンスプロケット２０は凹所２に収容されなくなる。
次に、回転軸１について、図１を参照して説明する。なお、回転軸１の説明では、出力側の複合スプロケット５に着目し、その構成を説明する。図１には、駆動機構３０の駆動により拡縮される出力側の接円半径が、最大径のものを実線で示し、最小径のものを一点鎖線で示す。
回転軸１には、複数のピニオンスプロケット２０を収容しうる凹所２が形成されている。凹所２には、接円半径が最小径となった際に複数のピニオンスプロケット２０が最も深く収容される。この状態から複数のピニオンスプロケット２０の径位置が外側（拡径側）に移動するに連れて、複数のピニオンスプロケット２０の凹所２への収容度合（収容深さ）が小さくなり、更に径位置が外側に移動すると複数のピニオンスプロケット２０は凹所２に収容されなくなる。
凹所２は、固定ピニオンスプロケット２１に対応する第一凹所２ａと、各自転ピニオンスプロケット２２，２３に対応する二つの第二凹所２ｂ，２ｂとを有している。なお、一方の第二凹所２ｂと他方の第二凹所２ｂとは、同様に構成されている。
第一凹所２ａは、固定ピニオンスプロケット２１の外周形状に応じた形状に形成されている。具体的に言えば、第一凹所２ａは、円柱状の回転軸の外周面側から固定ピニオンスプロケット２１の本体部２１ｂの外周形状に応じた断面形状に形成されている。ここでは、本体部２１ｂの外周形状が円弧状に形成されているため、第一凹所２ａは、円柱状の回転軸からこれよりも細い円柱の一部を取り除いた形状となっている。
第一凹所２ａは、固定ピニオンスプロケット２１の外周形状に応じた形状に形成されている。具体的に言えば、第一凹所２ａは、円柱状の回転軸の外周面側から固定ピニオンスプロケット２１の本体部２１ｂの外周形状に応じた断面形状に形成されている。ここでは、本体部２１ｂの外周形状が円弧状に形成されているため、第一凹所２ａは、円柱状の回転軸からこれよりも細い円柱の一部を取り除いた形状となっている。
この第一凹所２ａには、接円半径が最小径となった際に、固定ピニオンスプロケット２１の本体部２１ｂが当接する。このとき、固定ピニオンスプロケット２１の本体部２１ｂは、回転軸１に食い込むように収容される。
第二凹所２ｂは、自転ピニオンスプロケット２２，２３の外周形状に応じた断面形状に形成されている。具体的に言えば、第二凹所２ｂは、円柱状の回転軸の外周面側から自転ピニオンスプロケット２２，２３の各歯の先端をつないで形成される円を底面又は上面とする円柱の一部を取り除いた形状に形成されている。
第二凹所２ｂは、自転ピニオンスプロケット２２，２３の外周形状に応じた断面形状に形成されている。具体的に言えば、第二凹所２ｂは、円柱状の回転軸の外周面側から自転ピニオンスプロケット２２，２３の各歯の先端をつないで形成される円を底面又は上面とする円柱の一部を取り除いた形状に形成されている。
この第二凹所２ｂには、接円半径が最小径となった際に、自転ピニオンスプロケット２２，２３の先端がそれぞれ当接する。このとき、自転ピニオンスプロケット２２，２３は、回転軸１に食い込むように収容される。
このように、接円半径が最小径となった際には、第一凹所２ａを規定する回転軸１に固定ピニオンスプロケット２１が当接し、第二凹所２ｂを規定する回転軸１に自転ピニオンスプロケット２２，２３が当接する。
また、各凹所２ａ，２ｂとの相互間に位置する回転軸１の外周面１ａには、接円半径が最小径となった際に、ガイドロッド２９が当接する。
また、各凹所２ａ，２ｂとの相互間に位置する回転軸１の外周面１ａには、接円半径が最小径となった際に、ガイドロッド２９が当接する。
〔１−１−２．チェーン〕
次に、チェーン６０について、図６を参照して説明する。
ガイドロッド２９にガイドされるチェーン６０は、各ピニオンスプロケット２１，２２，２３の歯車の列数（ここでは三列）に対応する本数が設けられている。ここでは、第一チェーン６１，第二チェーン６２及び第三チェーン６３の三本が設けられている。
なお、図６には、チェーン６１，６２，６３に所謂サイレントチェーンを用いたものを示すが、これに替えて、ローラチェーンやブッシュチェーンなどその他の形式のチェーンを用いてもよい。
次に、チェーン６０について、図６を参照して説明する。
ガイドロッド２９にガイドされるチェーン６０は、各ピニオンスプロケット２１，２２，２３の歯車の列数（ここでは三列）に対応する本数が設けられている。ここでは、第一チェーン６１，第二チェーン６２及び第三チェーン６３の三本が設けられている。
なお、図６には、チェーン６１，６２，６３に所謂サイレントチェーンを用いたものを示すが、これに替えて、ローラチェーンやブッシュチェーンなどその他の形式のチェーンを用いてもよい。
これらのチェーン６１，６２，６３は、互いにピッチをずらして設けられている。ここでは、１／３ピッチだけ互いのピッチをずらしている。これに対応して、各チェーン６１，６２，６３に噛合するピニオンスプロケット２０の各歯車の位相もずらして設けられている。
なお、チェーン６１，６２，６３は、配設ピッチ以外は同様に構成される。
また、無段変速機構の伝達トルクによっては二本又は四本以上のチェーン６０が用いられるが、この場合には「１／チェーンの本数」ピッチだけ各チェーンのピッチをずらして設けられるのが好ましい。
なお、チェーン６１，６２，６３は、配設ピッチ以外は同様に構成される。
また、無段変速機構の伝達トルクによっては二本又は四本以上のチェーン６０が用いられるが、この場合には「１／チェーンの本数」ピッチだけ各チェーンのピッチをずらして設けられるのが好ましい。
〔１−２．作用及び効果〕
本発明の第一実施形態にかかる無段変速機構は、上述のように構成されるため、以下のような作用及び効果を得ることができる。
駆動機構３０により固定ディスク群１０に対する可動ディスク１９の回転位相を変化させると、スプロケット移動機構４０Ａ及びロッド移動機構４０Ｂが稼働して、回転軸１の軸心Ｃ1に対するピニオンスプロケット２０及びガイドロッド２９の径方向位置が等距離を維持されながら同期して変更される。これにより、接円半径が変更される。この場合、ピニオンスプロケットが自転しなければ、チェーンに対するピニオンスプロケットの位相ズレが発生してしまうが、かかる位相ズレは、機械式自転駆動機構５０による自転ピニオンスプロケット２２，２３の自転により解消される。
本発明の第一実施形態にかかる無段変速機構は、上述のように構成されるため、以下のような作用及び効果を得ることができる。
駆動機構３０により固定ディスク群１０に対する可動ディスク１９の回転位相を変化させると、スプロケット移動機構４０Ａ及びロッド移動機構４０Ｂが稼働して、回転軸１の軸心Ｃ1に対するピニオンスプロケット２０及びガイドロッド２９の径方向位置が等距離を維持されながら同期して変更される。これにより、接円半径が変更される。この場合、ピニオンスプロケットが自転しなければ、チェーンに対するピニオンスプロケットの位相ズレが発生してしまうが、かかる位相ズレは、機械式自転駆動機構５０による自転ピニオンスプロケット２２，２３の自転により解消される。
固定ピニオンスプロケット２１と第一自転ピニオンスプロケット２２又は第二自転ピニオンスプロケット２３にチェーン６０が巻き掛けられている場合に、接円半径が拡径する際には、固定ピニオンスプロケット２１と第一自転ピニオンスプロケット２２又は第二自転ピニオンスプロケット２３との間の最適なチェーン長が長くなり、機械式自転駆動機構５０が設けられていなければチェーン長不足を招いてしまう。このとき、第一自転ピニオンスプロケット２２又は第二自転ピニオンスプロケット２３が機械式自転駆動機構５０により自転されることにより、固定ピニオンスプロケット２１と第一自転ピニオンスプロケット２２又は第二自転ピニオンスプロケット２３との間にはチェーン長の不足分だけが送り込まれる。
一方、固定ピニオンスプロケット２１と第一自転ピニオンスプロケット２２又は第二自転ピニオンスプロケット２３にチェーン６０が巻き掛けられている場合に、接円半径が縮径する際には、固定ピニオンスプロケット２１と第一自転ピニオンスプロケット２２又は第二自転ピニオンスプロケット２３との間の最適なチェーン長が短くなり、機械式自転駆動機構５０が設けられていなければチェーン６０の弛みを招いてしまう。このとき、第一自転ピニオンスプロケット２２又は第二自転ピニオンスプロケット２３が機械式自転駆動機構５０により自転されることにより、固定ピニオンスプロケット２１と第一自転ピニオンスプロケット２２又は第二自転ピニオンスプロケット２３との間にはチェーン長の余り分（弛み分）だけが引き込まれる。
接円半径が拡縮径する際に自転する自転ピニオンスプロケット２２，２３は、機械式自転駆動機構５０によって、ピニオンスプロケット２０の径方向位置と自転ピニオンスプロケット２２，２３の自転にかかる回転位相は一対一の対応関係となっている。つまり、自転ピニオンスプロケット２２，２３は、接円半径の拡縮径による変速比の変更時に、チェーン６０の過不足分を調整しながら動力伝達することができる。いわば、変速時の自転ピニオンスプロケット２２，２３は、チェーン６０の過不足分に対応しながら踏ん張っている。
このように、機械式自転駆動機構５０が、スプロケット移動機構４０による複数のピニオンスプロケット２０の径方向移動に伴って、チェーン６０に対する複数のピニオンスプロケット２０の位相ズレを解消するように自転ピニオンスプロケット２２，２３をスプロケット移動機構４０と連動して自転駆動するため、複数のピニオンスプロケット２０の径方向移動時、即ち、変速比の変更時に、ピニオンスプロケット間のチェーン長が適切に調整されることにより、動力伝達しながら変速比を変更することができる。
詳細には、スプロケット移動機構４０Ａは、スプロケット支持軸２１ａ，２２ａ，２３ａと、スプロケット用固定放射状溝１１ａが形成された第一固定ディスク１１と、スプロケット用可動放射状溝１９ａが形成された可動ディスク１９と、駆動装置３０とを備え、また、機械式自転駆動機構５０は、各自転用ピン２２ｂ，２２ｃ，２３ｂ，２３ｃと、第一自転用放射状溝１２ａが形成された第二固定ディスク１２と、第二自転用放射状溝１３ａが形成された第三固定ディスク１３とを備え、自転用放射状溝１２ａ，１３ａは、スプロケット支持軸２１ａ，２２ａ，２３ａの径方向移動に伴う自転ピニオンスプロケット２１，２２の自転を案内するため、変速時の自転ピニオンスプロケット２２，２３は、チェーン６０の過不足分に対応しながら踏ん張ることができる。これにより、確実に動力伝達しながら円滑に変速比を変更することができる。さらに、本無段変速機構がエンジンを搭載した車両用の変速機に用いられる場合には、エンジンブレーキを効かせることができる。
特に、機械式自転駆動機構５０は、スプロケット支持軸Ｃ3，Ｃ4に対して偏心した二種の自転用ピンとして第一自転用ピン２２ｂ，２３ｂと第二自転用ピン２２ｃ，２３ｃとを有し、これらの自転用ピン２２ｂ，２２ｃ，２３ｂ，２３ｃに対応する二種の自転用放射状溝として第一自転用放射状溝１２ａと第二自転用放射状溝１３ａとを有するため、自転ピニオンスプロケット２２，２３を確実に自転させることができる。これにより、変速比の変更を確実にすることができ、動力伝達効率の向上に寄与する。
また、機械式自転駆動機構５０は、固定ピニオンスプロケット２１が自転しないように案内し、自転ピニオンスプロケット２２，２３が自転するように案内するため、固定ピニオンスプロケット２１とこれに隣接される他のピニオンスプロケットである自転ピニオンスプロケット２２，２３との間のチェーン長の過不足を調整することができる。これにより、確実に動力伝達しながら変速比を変更させることができる。
複数のピニオンスプロケット２０が等間隔に三個設けられているため、複数のピニオンスプロケット２０が何れの回転位相に位置していても、チェーン６０とピニオンスプロケット２０の何れかとの動力伝達が途切れない。したがって、確実な動力伝達に寄与する。
回転軸１の外周に、複数のピニオンスプロケット２０を収容しうる凹所２が形成されているため、凹所２に複数のピニオンスプロケット２が食い込むように収容されることにより、複数のピニオンスプロケット２０の位置を更に回転軸１の軸心Ｃ1に近づけることができる。これにより、複数のピニオンスプロケット２０により構成される接円半径の最小径を小さくすることができる。したがって、レシオカバレッジの拡大を図ることができる。
接円半径が最小径となった際に、複数のピニオンスプロケット２０が回転軸１に当接するため、回転軸１の断面積が確保されることにより、回転軸１の剛性や強度を確保することができる。また、接円半径が最小径となった際には、回転軸１に大きな負担がかかるおそれがあるが、回転軸１の剛性や強度が確保されることで、無段変速機構の耐久性の確保や信頼性の向上に寄与する。
また、接円半径が最小径となった際に、複数のガイドロッド２９が回転軸１の外周面１ａに当接するため、ガイドロッド２９の撓みやねじれなどの変形を抑制することができる。これにより、チェーン６０と回転軸１の軸心Ｃ1との距離の変動が抑制されて、振動や騒音の低減に寄与する。また、回転軸１の断面積が確保されることよる回転軸１の強度等を確保することにも寄与しうる。
回転軸１の外周には、外周部に部分的に歯２１ｃが突出形成された固定ピニオンスプロケット２１の外周形状に応じた第一凹所２ａと、外周部全周に歯が形成された自転ピニオンスプロケット２２，２３の外周形状に応じた各第二凹所２ｂとが形成されているため、第一凹所２ａは第二凹所２ｂよりも小さい凹所といえる。このため、第一凹所２ａに替えて第二凹所２ｂが形成されたものに比較して、回転軸１の断面積を確保することができる。
また、第一凹所２ａに替えて第二凹所２ｂが形成されたものと同等の断面積を確保しながら接円半径の最小径を更に小さくすることができる。これにより、更なるレシオカバレッジの拡大を図ることができる。
チェーン６１，６２，６３は、互いにピッチをずらして設けられているため、チェーン６１，６２，６３とガイドロッド２９との接触による騒音を分散させることにより、騒音を低減させることができる。
チェーン６１，６２，６３は、互いにピッチをずらして設けられているため、チェーン６１，６２，６３とガイドロッド２９との接触による騒音を分散させることにより、騒音を低減させることができる。
〔２．第二実施形態〕
次に、図７及び図８を参照して、本発明の第二実施形態について説明する。第二実施形態では、上述の第一実施形態と同様に、入力側の複合スプロケット５に着目して説明する。第二実施形態では、接円半径が最小径になった際に、ガイドロッド２９０の一部が格納される点が上述の第一実施形態と異なる。以下の説明では、その異なる点を説明する。なお、ここでいう異なる点を除いては上述の第一実施形態の構成と同様の構成になっており、これらについては、同様の符号を付し、詳細な説明は省略する。
次に、図７及び図８を参照して、本発明の第二実施形態について説明する。第二実施形態では、上述の第一実施形態と同様に、入力側の複合スプロケット５に着目して説明する。第二実施形態では、接円半径が最小径になった際に、ガイドロッド２９０の一部が格納される点が上述の第一実施形態と異なる。以下の説明では、その異なる点を説明する。なお、ここでいう異なる点を除いては上述の第一実施形態の構成と同様の構成になっており、これらについては、同様の符号を付し、詳細な説明は省略する。
〔２−１．構成〕
図７に示すように、本実施形態の複合スプロケット５に備えられた複数（ここでは三個）のピニオンスプロケット２０は、上述の第一実施形態のピニオンスプロケット２０（その一部を破線で示す）に対して、歯のピッチが小さく、その外径（大きさ）が小さく形成され、何れも同形状に形成されている。この図７では、接円半径が、最小径のものを実線で示し、最大径のものを二点鎖線で示す。なお、ピニオンスプロケット２０のうち自転しないピニオンスプロケットについては、外周部に部分的に歯が形成されていてもよい。
これらのピニオンスプロケット２０の相互間には、それぞれ六本ずつのガイドロッド２９０（計十八本）が配置されている。
図７に示すように、本実施形態の複合スプロケット５に備えられた複数（ここでは三個）のピニオンスプロケット２０は、上述の第一実施形態のピニオンスプロケット２０（その一部を破線で示す）に対して、歯のピッチが小さく、その外径（大きさ）が小さく形成され、何れも同形状に形成されている。この図７では、接円半径が、最小径のものを実線で示し、最大径のものを二点鎖線で示す。なお、ピニオンスプロケット２０のうち自転しないピニオンスプロケットについては、外周部に部分的に歯が形成されていてもよい。
これらのピニオンスプロケット２０の相互間には、それぞれ六本ずつのガイドロッド２９０（計十八本）が配置されている。
これらのガイドロッド２９０は、接円半径が最小径となった際に、外側に位置する複数（ここでは十二本）の第一ガイドロッド２９１（一箇所にのみ符号を付す）とこの内側に位置する複数（ここでは六本）の第二ガイドロッド２９２（一箇所にのみ符号を付す）とから構成されている。すなわち、第二ガイドロッド２９２は、接円半径が最小径となった際に、第一ガイドロッド２９１よりも回転軸１の軸心Ｃ1側に収容（格納）される。
次に、図８を参照して、ピニオンスプロケット２０及びガイドロッド２９０を移動させるピニオンスプロケット移動機構４０Ａ，第一ガイドロッド移動機構４０Ｂ，第二ガイドロッド移動機構４０Ｃの前提構成である第一固定ディスク（固定ディスク）１１及び可動ディスク１９を説明する。
図８（ａ）に示すように、第一固定ディスク１１には、スプロケット用固定放射状溝１１ａと第一ロッド用固定放射状溝１１ｂと第二ロッド用固定放射状溝１１ｃ（何れも一箇所のみに符号を付す）が形成されている。
第一ロッド用固定放射状溝１１ｂは、第一ガイドロッド２９１の本数（ここでは十二本）に対応した溝数が設けられ、第二ロッド用固定放射状溝１１ｃは、第二ガイドロッド２９２の本数（ここでは六本）に対応した溝数が設けられている。
第一ロッド用固定放射状溝１１ｂは、第一ガイドロッド２９１の本数（ここでは十二本）に対応した溝数が設けられ、第二ロッド用固定放射状溝１１ｃは、第二ガイドロッド２９２の本数（ここでは六本）に対応した溝数が設けられている。
図８（ｂ）に示すように、可動ディスク１９には、スプロケット用可動放射状溝１９ａと第一ロッド用可動放射状溝１９ｂと第二ロッド用可動放射状溝１９ｃ（何れも一箇所のみに符号を付す）が形成されている。
第一ロッド用可動放射状溝１９ｂは第一ロッド用固定放射状溝１１ｂに交差する。これらの放射状溝１１ｂ，１９ｂの交差箇所には、第一ガイドロッド２９１のロッド支持軸（図示略）が位置される。また、第二ロッド用可動放射状溝１９ｃは第二ロッド用固定放射状溝１１ｃに交差する。これらの放射状溝１１ｃ，１９ｃの交差箇所には、第二ガイドロッド２９１のロッド支持軸（図示略）が位置される。
第一ロッド用可動放射状溝１９ｂは第一ロッド用固定放射状溝１１ｂに交差する。これらの放射状溝１１ｂ，１９ｂの交差箇所には、第一ガイドロッド２９１のロッド支持軸（図示略）が位置される。また、第二ロッド用可動放射状溝１９ｃは第二ロッド用固定放射状溝１１ｃに交差する。これらの放射状溝１１ｃ，１９ｃの交差箇所には、第二ガイドロッド２９１のロッド支持軸（図示略）が位置される。
第二ガイドロッド２９２にかかる放射状溝１１ｃ，１９ｃは、第一ガイドロッド２９１にかかる放射状溝１１ｂ，１９ｂよりも長溝である。これらの放射状溝１１ｃ，１９ｃは、複合スプロケット５（図７参照）の外径が所定径（一点鎖線で示す）をなす位置よりも外側では、各ディスク１１，１９の半径方向に対する傾きが放射状溝１１ｂ，１９ｂのそれと同様に形成され、また、かかる所定径の位置よりも内側では、各ディスクの半径方向に対する傾きが放射状溝１１ｂ，１９ｂよりも小さく形成されている。かかる各放射状溝１１ｂ，１１ｃ，１９ｂ，１９ｃの形状は、後述する各ガイドロッド２９１，２９２の移動軌跡に対応して設定されている。
次に、第一ロッド移動機構４０Ｂ，第二ロッド移動機構４０Ｃについて説明する。なお、ピニオンスプロケット移動機構４０Ａについては、移動対象となるピニオンスプロケット２０が小型であり、その移動範囲が異なる点を除いては、上述の第一実施形態のピニオンスプロケット移動機構４０Ａと同様に構成されているため、ここでの説明は省略する。
ロッド移動機構４０Ｂ，４０Ｃは、それぞれの移動対象となるガイドロッド２９１，２９２を回転軸１の軸心Ｃ1から等距離を維持させながら径方向に移動させるものである。
ロッド移動機構４０Ｂ，４０Ｃは、それぞれの移動対象となるガイドロッド２９１，２９２を回転軸１の軸心Ｃ1から等距離を維持させながら径方向に移動させるものである。
ただし、第二ロッド移動機構４０Ｃは、接円半径が所定径未満では、第二ガイドロッド２９２を第一ガイドロッド２９１よりも回転軸１の軸心Ｃ1側に移動させる点で異なる。さらに、接円半径が最小径になった際には、第二ロッド移動機構４０Ｃは、第一ロッド移動機構４０Ｂにより移動される第一ガイドロッド２９１よりも回転軸１の軸心Ｃ1側に収容するように第二ガイドロッド２９２を移動させる。
なお、接円半径が所定径以上では、ロッド移動機構４０Ｂ，４０Ｃにより、ガイドロッド２９１，２９２の何れもが、回転軸１の軸心Ｃ1から等距離を維持しながら径方向に移動される。
なお、接円半径が所定径以上では、ロッド移動機構４０Ｂ，４０Ｃにより、ガイドロッド２９１，２９２の何れもが、回転軸１の軸心Ｃ1から等距離を維持しながら径方向に移動される。
ここでいう所定径とは、複合スプロケット５の最小径よりも大きく最大径よりも小さい径であって、接円半径が所定径のときに、第一ガイドロッド２９１と第二ガイドロッド２９２とが干渉（接触）しないような接円半径に設定される。
第一ロッド移動機構４０Ｂは、第一ガイドロッド２９１のロッド支持軸と、第一ロッド用固定放射状溝１１ｂが形成された第一固定ディスク１１と、第一ロッド用可動放射状溝１９ｂが形成された可動ディスク１９と、駆動装置（図示略）とを有している。また、第二ロッド移動機構４０Ｃは、第二ガイドロッド２９２のロッド支持軸と、第二ロッド用固定放射状溝１１ｃが形成された第一固定ディスク１１と、第二ロッド用可動放射状溝１９ｃが形成された可動ディスク１９と、駆動装置とを備えている。
なお、ロッド移動機構４０Ｂ，４０Ｃのそれぞれに備えられる各駆動機構は、上述の第一実施形態の駆動装置３０と同様の構成である。
なお、ロッド移動機構４０Ｂ，４０Ｃのそれぞれに備えられる各駆動機構は、上述の第一実施形態の駆動装置３０と同様の構成である。
次に、移動機構４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃによるピニオンスプロケット２０及びガイドロッド２９１，２９２の移動を説明する。
可動ディスク１９の回転位相が固定ディスク１１に対して変更されると、固定ディスク１１に形成された放射状溝１１ｂ，１１ｃと可動ディスク１９に形成された放射状溝１９ｂ，１９ｃとの各交差箇所の径方向位置が変更される。各交差箇所のロッド支持軸に支持される各ガイドロッド２９１，２９２は、回転軸１の軸心Ｃ1からの距離が変更される。
可動ディスク１９の回転位相が固定ディスク１１に対して変更されると、固定ディスク１１に形成された放射状溝１１ｂ，１１ｃと可動ディスク１９に形成された放射状溝１９ｂ，１９ｃとの各交差箇所の径方向位置が変更される。各交差箇所のロッド支持軸に支持される各ガイドロッド２９１，２９２は、回転軸１の軸心Ｃ1からの距離が変更される。
接円半径が所定径以上であれば、第一ガイドロッド２９１及び第二ガイドロッド２９２の何れも、回転軸１の軸心Ｃ1から等距離を維持しながら径方向に同期して移動される。このとき、三個のピニオンスプロケット２０，十二本の第一ガイドロッド２９１及び六本の第二ガイドロッド２９２は、各辺の長さが略等しい二十一角形を形成する。この二十一角形が複合スプロケット５を構成する。
一方、接円半径が所定径未満であれば、第一ガイドロッド２９１よりも第二ガイドロッド２９２が回転軸１の軸心Ｃ1側に移動される。このとき、三個のピニオンスプロケット２０及び十二本の第一ガイドロッド２９１は、各辺の長さが略等しい十五角形を形成し、この十五角形が複合スプロケット５を構成する。
移動機構４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃの稼働により、接円半径が最小径になった際に、第二ガイドロッド２９２は回転軸１の外周面１ａに当接し、第一ガイドロッド２９１は第二ガイドロッド２９２の外周面に当接する。
移動機構４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃの稼働により、接円半径が最小径になった際に、第二ガイドロッド２９２は回転軸１の外周面１ａに当接し、第一ガイドロッド２９１は第二ガイドロッド２９２の外周面に当接する。
〔２−２．作用及び効果〕
第二実施形態にかかる無段変速機構は、上述のように構成されるため、第一実施形態の無段変速機構にかかる作用及び効果に加えて、以下に示す作用及び効果を得ることができる。
第二ロッド移動機構４０Ｃによれば、接円半径が所定径未満では、第二ガイドロッド２９２を第一ガイドロッド２９１よりも回転軸１の軸心Ｃ1側に移動させ、接円半径が最小径となった際には、第一ガイドロッド２９１よりも回転軸１の軸心Ｃ1側に第二ガイドロッド２９２を収容するため、接円半径の最小径を更に小さくすることができる。これにより、更なるレシオカバレッジの拡大を図ることができる。
第二実施形態にかかる無段変速機構は、上述のように構成されるため、第一実施形態の無段変速機構にかかる作用及び効果に加えて、以下に示す作用及び効果を得ることができる。
第二ロッド移動機構４０Ｃによれば、接円半径が所定径未満では、第二ガイドロッド２９２を第一ガイドロッド２９１よりも回転軸１の軸心Ｃ1側に移動させ、接円半径が最小径となった際には、第一ガイドロッド２９１よりも回転軸１の軸心Ｃ1側に第二ガイドロッド２９２を収容するため、接円半径の最小径を更に小さくすることができる。これにより、更なるレシオカバレッジの拡大を図ることができる。
仮に、ガイドロッドの何れもが回転軸１の軸心Ｃ1から等距離にあるとした場合、接円半径が所定径以下になったときに、隣接するガイドロッド（図７に破線で示す）が干渉してしまうため、それよりも接円半径を小さくすることができない。しかしながら、本実施形態の第二ロッド移動機構４０Ｃによれば、接円半径が所定径未満のときに、第二ガイドロッド２９２が第一ガイドロッド２９１よりも回転軸１の軸心Ｃ1側に移動されるため、第一ガイドロッド２９１と第二ガイドロッド２９２との干渉を回避することができる。
接円半径が最小径となった際に、第二ガイドロッド２９２は回転軸１の外周面１ａに当接し、第一ガイドロッド２９１は第二ガイドロッド２９２の外周面に当接するため、ガイドロッド２９１，２９２の撓みやねじれなどの変形を抑制することができる。これにより、チェーンと回転軸１の軸心Ｃ1との距離の変動が抑制されて、振動や騒音の低減に寄与する。また、断面積が確保されることよる回転軸１の強度等を確保することにも寄与しうる。
接円半径が所定径以上のときには、三個のピニオンスプロケット２０，十二本の第一ガイドロッド２９１及び六本の第二ガイドロッド２９２は、各辺の長さが略等しい二十一角形を形成するため、複合スプロケット５が真円に近い多角形として構成されることにより、チェーンと回転軸１の軸心Ｃ1との距離の変動が抑制されて、振動や騒音の低減を図ることができる。
〔３．その他〕
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の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。上述した第一実施形態及び第二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。
上述の実施形態では、自転しない固定ピニオンスプロケット２１と自転する自転ピニオンスプロケット２２，２３を示したが、ピニオンスプロケット２１，２２，２３の何れもが自転可能に構成されていてもよい。この場合、少なくとも何れか隣接するピニオンスプロケット対の自転方向が互いに逆方向に設定される。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の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。上述した第一実施形態及び第二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。
上述の実施形態では、自転しない固定ピニオンスプロケット２１と自転する自転ピニオンスプロケット２２，２３を示したが、ピニオンスプロケット２１，２２，２３の何れもが自転可能に構成されていてもよい。この場合、少なくとも何れか隣接するピニオンスプロケット対の自転方向が互いに逆方向に設定される。
また、三個のピニオンスプロケット２０を示したが、ピニオンスプロケット２０の個数はこれに限らず、四つ以上であってもよいし、常時、何れかのピニオンスプロケット２０がチェーン６０に噛合うのであれば、その個数は二つでもよい。何れの場合も、隣り合うピニオンスプロケット２０の少なくとも何れかは自転するピニオンスプロケット２０として構成され、また、ピニオンスプロケット２０の個数に応じた放射状溝１１ａ，１９ａが設けられる。
また、自転ピニオンスプロケット２１，２２には、一側及び他側のそれぞれに二本の自転用ピン２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂが設けられたものを示したが、自転用ピン２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂが一側又は他側にだけ設けられていてもよく、さらに、第一自転用ピン２１ａ，２２ａ又は第二自転用ピン２１ｂ，２２ｂだけが設けられていてもよい。この場合、自転用ピン２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂのうち設けられたものに対応して自転用放射状溝が設けられる。これによれば、簡素な構成とすることができる。
また、ヘリカルギヤ１２Ａは、第二固定ディスク１２の外周部に限らず、少なくとも固定ディスク群１０の何れかに設けられていればよい。この場合、ヘリカルギヤ１２Ａと噛合する駆動機構３０のヘリカルギヤ３３ａの箇所が変更される。
また、自転用放射状溝１２ａ，１３ａは、対応する固定ディスク１２，１３に設けられるものに限らず、第二固定ディスク１２又は第三固定ディスク１３にまとめて設けられていてもよい。この場合、簡素な構成とすることができる。
また、自転用放射状溝１２ａ，１３ａは、対応する固定ディスク１２，１３に設けられるものに限らず、第二固定ディスク１２又は第三固定ディスク１３にまとめて設けられていてもよい。この場合、簡素な構成とすることができる。
また、回転軸１に、ガイドロッド２９，２９２を収容しうる凹所が追加形成されていてもよい。この場合、接円半径が最小径となった際に、ガイドロッド２９，２９２が回転軸１に当接することが好ましい。この場合、回転軸１の断面積が更に確保されることにより、回転軸１の剛性や強度を向上させることができる。
一方、凹所２は、複数のピニオンスプロケット２０のうち少なくとも一つに対応して少なくとも一箇所に形成されていればよい。また、接円半径が最小径となった際に、ピニオンスプロケット２０の全部若しくは一部又はガイドロッド２９，２９２の全部若しくは一部が回転軸１に当接しなくてもよい。さらに、第二ガイドロッド２９２の全部又は一部に第一ガイドロッド２９１が当接しなくてもよい。
一方、凹所２は、複数のピニオンスプロケット２０のうち少なくとも一つに対応して少なくとも一箇所に形成されていればよい。また、接円半径が最小径となった際に、ピニオンスプロケット２０の全部若しくは一部又はガイドロッド２９，２９２の全部若しくは一部が回転軸１に当接しなくてもよい。さらに、第二ガイドロッド２９２の全部又は一部に第一ガイドロッド２９１が当接しなくてもよい。
また、固定ピニオンスプロケット２１の自転を防止するピンとこれにかかるピン溝は省略してもよい。この場合、固定ピニオンスプロケット２１は、その支持軸の一部を矩形状や長穴形状といった放射状溝を摺動しつつ回り止めの機能を有する形状にされることにより、自転が防止される。
Ｃ1，Ｃ2，Ｃ3，Ｃ4 軸心
１ 回転軸
１ａ 外周面
２ 凹所
２ａ 第一凹所
２ｂ 第二凹所
５ 複合スプロケット
１０ 固定ディスク群
１１ 第一固定ディスク（固定ディスク）
１１ａ スプロケット用固定放射状溝）
１１ｂ ロッド用固定放射状溝（第一ロッド用固定放射状溝）
１１ｃ 第二ロッド用固定放射状溝
１２ 第二固定ディスク（第一自転用ディスク）
１２ａ 第一自転用放射状溝
１２Ａ ヘリカルギヤ
１３ 第三固定ディスク（第二自転用ディスク）
１３ａ 第二自転用放射状溝
１９ 可動ディスク
１９ａ スプロケット用可動放射状溝
１９ｂ ロッド用可動放射状溝（第一ロッド用可動放射状溝）
１９ｃ 第二ロッド用可動放射状溝
２０ ピニオンスプロケット
２１ 固定ピニオンスプロケット
２１ａ スプロケット支持軸
２１ｃ 歯
２２第一自転ピニオンスプロケット
２２ａ スプロケット支持軸
２２ｂ 第一自転用ピン
２２ｃ 第二自転用ピン
２３ 第二自転ピニオンスプロケット
２３ａ スプロケット支持軸
２９ ガイドロッド（第一ガイドロッド）
２９ａ ロッド支持軸
２９０ ガイドロッド
２９１ 第一ガイドロッド
２９２ 第二ガイドロッド
３０ 駆動装置
３１ モータ
３２ フォーク
３２Ａ 運動変換機構
３３ 入力部材
３３ａ ヘリカルギヤ
３３ｂ フォーク溝
３４ 出力部材
３４ａ 回転駆動歯
３４Ａ 回転駆動機構
４０Ａ スプロケット移動機構
４０Ｂ ロッド移動機構（第一ロッド移動機構）
４０Ｃ 第二ロッド移動機構
５０ 機械式自転駆動機構
６０ チェーン
１ 回転軸
１ａ 外周面
２ 凹所
２ａ 第一凹所
２ｂ 第二凹所
５ 複合スプロケット
１０ 固定ディスク群
１１ 第一固定ディスク（固定ディスク）
１１ａ スプロケット用固定放射状溝）
１１ｂ ロッド用固定放射状溝（第一ロッド用固定放射状溝）
１１ｃ 第二ロッド用固定放射状溝
１２ 第二固定ディスク（第一自転用ディスク）
１２ａ 第一自転用放射状溝
１２Ａ ヘリカルギヤ
１３ 第三固定ディスク（第二自転用ディスク）
１３ａ 第二自転用放射状溝
１９ 可動ディスク
１９ａ スプロケット用可動放射状溝
１９ｂ ロッド用可動放射状溝（第一ロッド用可動放射状溝）
１９ｃ 第二ロッド用可動放射状溝
２０ ピニオンスプロケット
２１ 固定ピニオンスプロケット
２１ａ スプロケット支持軸
２１ｃ 歯
２２第一自転ピニオンスプロケット
２２ａ スプロケット支持軸
２２ｂ 第一自転用ピン
２２ｃ 第二自転用ピン
２３ 第二自転ピニオンスプロケット
２３ａ スプロケット支持軸
２９ ガイドロッド（第一ガイドロッド）
２９ａ ロッド支持軸
２９０ ガイドロッド
２９１ 第一ガイドロッド
２９２ 第二ガイドロッド
３０ 駆動装置
３１ モータ
３２ フォーク
３２Ａ 運動変換機構
３３ 入力部材
３３ａ ヘリカルギヤ
３３ｂ フォーク溝
３４ 出力部材
３４ａ 回転駆動歯
３４Ａ 回転駆動機構
４０Ａ スプロケット移動機構
４０Ｂ ロッド移動機構（第一ロッド移動機構）
４０Ｃ 第二ロッド移動機構
５０ 機械式自転駆動機構
６０ チェーン
Claims (10)
- 動力が入力又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た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スプロケット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の半径である接円半径の変更によって変速比を変更する無段変速機構であって、
前記回転軸に、前記ピニオンスプロケットを収容しうる凹所が形成されている
ことを特徴とする、無段変速機構。 - 前記ピニオンスプロケットは、前記接円半径が最小径となった際に、前記回転軸に当接する
ことを特徴とする、請求項１記載の無段変速機構。 - 前記複数のピニオンスプロケットの相互間にそれぞれ配置され、前記回転軸に対して径方向に可動に支持され前記チェーンをガイドする第一ガイドロッドと、
複数の前記第一ガイドロッド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第一ロッド移動機構と、を備え、
前記複数の第一ガイドロッドは、前記接円半径が最小径となった際に、前記回転軸の外周面に当接する
ことを特徴とする、請求項１又は２記載の無段変速機構。 - 前記スプロケット移動機構は、
前記ピニオンスプロケットの回転中心と同心に設けられたスプロケット支持軸と、
前記スプロケット支持軸が内挿されるスプロケット用固定放射状溝が形成され、前記回転軸と一体回転する固定ディスクと、
前記スプロケット用固定放射状溝と交差しその交差箇所に前記スプロケット支持軸が位置するスプロケット用可動放射状溝が形成され、前記固定ディスクに対して同心に配置され且つ相対回転可能な可動ディスクと、
前記可動ディスクを前記固定ディスクに対して相対回転駆動して、前記交差箇所を径方向に移動させる駆動装置と、を有し、
前記第一ロッド移動機構は、
前記第一ガイドロッドの回転中心と同心に設けられた第一ロッド支持軸と、
前記第一ロッド支持軸が内挿される第一ロッド用固定放射状溝が形成され、前記回転軸と一体回転する前記固定ディスクと、
前記第一ロッド用固定放射状溝と交差しその交差箇所に前記第一ロッド支持軸が位置する第一ロッド用可動放射状溝が形成され、前記固定ディスクに対して同心に配置され且つ相対回転可能な前記可動ディスクと、
前記駆動装置と、を有する
ことを特徴とする、請求項３記載の無段変速機構。 - 前記複数のピニオンスプロケットの相互間にそれぞれ配置され、前記回転軸に対して径方向に可動に支持され前記チェーンをガイドする第一ガイドロッドと、
複数の前記第一ガイドロッド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第一ロッド移動機構と、を備え、
前記複数のピニオンスプロケットの相互間にそれぞれ配置され、前記回転軸に対して径方向に可動に支持され前記チェーンをガイドする第二ガイドロッドと、
前記接円半径が所定径以上では、複数の前記第二ガイドロッド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、前記接円半径が前記所定径未満では、前記第二ガイドロッドを前記第一ガイドロッドよりも前記回転軸の軸心側に移動させる第二ロッド移動機構と、を更に備えた
ことを特徴とする、請求項１又は２記載の無段変速機構。 - 前記接円半径が最小径となった際に、前記第二ガイドロッドは前記回転軸の外周面に当接する
ことを特徴とする、請求項５記載の無段変速機構。 - 前記接円半径が最小径となった際に、前記第一ガイドロッドは前記第二ガイドロッドの外周面に当接する
ことを特徴とする、請求項５又は６記載の無段変速機構。 - 前記スプロケット移動機構は、
前記ピニオンスプロケットの回転中心と同心に設けられたスプロケット支持軸と、
前記スプロケット支持軸が内挿されるスプロケット用固定放射状溝が形成され、前記回転軸と一体回転する固定ディスクと、
前記スプロケット用固定放射状溝と交差しその交差箇所に前記スプロケット支持軸が位置するスプロケット用可動放射状溝が形成され、前記固定ディスクに対して同心に配置され且つ相対回転可能な可動ディスクと、
前記可動ディスクを前記固定ディスクに対して相対回転駆動して、前記交差箇所を径方向に移動させる駆動装置と、を有し、
前記第一ロッド移動機構は、
前記第一ガイドロッドの回転中心と同心に設けられた第一ロッド支持軸と、
前記第一ロッド支持軸が内挿される第一ロッド用固定放射状溝が形成され、前記回転軸と一体回転する前記固定ディスクと、
前記第一ロッド用固定放射状溝と交差しその交差箇所に前記第一ロッド支持軸が位置する第一ロッド用可動放射状溝が形成され、前記固定ディスクに対して同心に配置され且つ相対回転可能な前記可動ディスクと、
前記駆動装置と、を有し、
前記第二ロッド移動機構は、
前記第二ガイドロッドの回転中心と同心に設けられた第二ロッド支持軸と、
前記第二ロッド支持軸が内挿される第二ロッド用固定放射状溝が形成され、前記回転軸と一体回転する前記固定ディスクと、
前記第二ロッド用固定放射状溝と交差しその交差箇所に前記第二ロッド支持軸が位置する第二ロッド用可動放射状溝が形成され、前記固定ディスクに対して同心に配置され且つ相対回転可能な前記可動ディスクと、
前記駆動装置と、を有する
ことを特徴とする、請求項５〜７の何れか１項に記載の無段変速機構。 - 前記複数のピニオンスプロケットは、前記チェーンに噛み合い可能な外周部に部分的に歯が突出形成されて自転しない一つの固定ピニオンスプロケットと、外周部全周に歯が突出形成されて自転可能なその他の自転ピニオンスプロケットとを有し、
前記凹所は、前記固定ピニオンスプロケットの外周形状に応じた第一凹所と、前記自転ピニオンスプロケットの外周形状に応じた第二凹所とを有している
ことを特徴とする、請求項１〜８の何れか１項に記載の無段変速機構。 - 前記ピニオンスプロケットは、等間隔に三個装備され、
前記第一ガイドロッドは、隣接する前記ピニオンスプロケットの相互間に少なくとも三本ずつ装備され、
前記第二ガイドロッドは、隣接する前記第一ガイドロッドの相互間に、直接隣接することなく装備され、
前記ピニオンスプロケット，前記第一ガイドロッド及び前記第二ガイドロッドは、前記接円半径が所定径以上では、各辺の長さが略等しい多角形を形成する
ことを特徴とする、請求項５〜９の何れか１項に記載の無段変速機構。
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| JP2013122041A JP5753223B2 (ja) | 2013-06-10 | 2013-06-10 | 無段変速機構 |
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