WO2014156251A1

WO2014156251A1 - 変速機構

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Publication number: WO2014156251A1
Application number: PCT/JP2014/051317
Authority: WO
Inventors: 山田　篤; 瀬川　俊明; 川口　健一
Original assignee: ジヤトコ株式会社; 国立大学法人東京大学
Priority date: 2013-03-25
Filing date: 2014-01-23
Publication date: 2014-10-02
Also published as: JP5922304B2; JPWO2014156251A1

Abstract

変速機構（１）は、入力軸（２）の回転を軸線（Ｙ１、Ｙ２）周りに回転するロッド（６）に設けたローラ（Ｒ）を介して出力軸（３）側に伝達する。軸線（Ｘ）周りの周方向にロッド（６）を複数設けると共に、ローラ（Ｒ）の各々を軸線（Ｙ１、Ｙ２）方向に同期して移動させる移動機構（８）を設ける。移動機構８は、一対のリンク部材（１０Ａ、１０Ｂ）を互いに連結して共通の回動軸（Ｘｃ）周りに相対回転可能としたシザーズ部材（２０）を、軸線（Ｘ）周りの周方向に並べてリング状に配置して、周方向で隣接するシザーズ部材（２０）を互いのリンク部材（１０Ａ、１０Ｂ）の端部同士を相対回転可能に連結して構成する。リンク部材（１０）の回動軸（Ｘｃ）を、リンク部材（１０Ａ、１０Ｂ）の内径側の連結部材（１６）と外径側の連結部材（１７）を結ぶ直線（Ｌｍ）からオフセットした位置に設定する。

Description

変速機構

　本発明は、変速機構に関する。

　特許文献１には、同軸上で相対回転可能に設けられた２枚の円板の間にローラを設けた構成の変速機構が開示されている。
　この変速機構では、円板の半径方向におけるローラの位置を変更することで、一方の円板に入力された回転が、ローラの位置の応じて決まる変速比で変速されて、ローラの回転軸から出力されるようになっている。

特開平０５－２６３８８８号公報

　この変速機構では、トルクの伝達にひとつのローラのみを用いているので、伝達できるトルクを大きくするには、ローラの数を増やす必要がある。
　しかし、ローラの数を増やすと、変速比を変更する際に、円板の半径方向における各ローラの位置を同期させつつ変更する必要があり、各ローラの位置を個別に制御して、各ローラを同期させつつ半径方向に移動させることが難しかった。

　そこで、複数のローラの位置を同期させつつ変更できるようにすることが求められている。

　本発明は、
　入力側の回転軸と出力側の回転軸のうちの一方に設けられた円板部材と、
　前記入力側の回転軸と前記出力側の回転軸のうちの他方の回転が伝達されて、前記回転軸の径方向に延びる軸線周りに回転する支持軸と、
　前記軸線方向に移動可能、かつ前記支持軸と一体回転可能に前記支持軸に設けられたローラと、を備え、
　前記入力側の回転軸と前記出力側の回転軸との間の回転の伝達を、前記円板部材に当接させたローラを介して行うように構成された変速機構であって、
　前記支持軸を前記回転軸周りの周方向に複数設けると共に、
　前記支持軸の各々に設けたローラに連結されて、前記ローラの各々を前記軸線方向に同期して移動させる移動機構と、
　前記移動機構を駆動する駆動手段と、を設け、
　前記移動機構は、
　　一対のリンク部材を長手方向における中間部で互いに連結して共通の回動軸周りに相対回転可能としたシザーズ部材を、前記回動軸が前記回転軸に平行となる向きで、前記回転軸周りの周方向に並べてリング状に配置すると共に、前記周方向で隣接するシザーズ部材を、互いのリンク部材の前記長手方向における一端側と他端側の連結部同士を相対回転可能に連結して構成され、
　前記リンク部材の回動軸を、当該リンク部材の一端側の連結部と他端側の連結部とを結ぶ直線からオフセットした位置に設定した構成の変速機構とした。

　このように構成すると、移動機構において一対のリンク部材の交差角を変更すると、移動機構の周方向の長さが変化して、移動機構の外径が、交差角の変更方向に応じて拡縮する。この際、移動機構の外径は、回転軸の径方向に均等に拡縮するので、移動機構に連結されたローラの各々は、回転軸の径方向（支持軸の軸線方向）に同期しつつ移動する。よって、一対のリンク部材の交差角を変更することで、ローラの各々を、回転軸の回転中心を基準とした同心円上に位置させた状態で、径方向に進退移動させることができる。
　これにより、ひとつの移動機構を用いて、複数のローラの径方向位置を同期させて変化させることができることになる。

実施の形態にかかる変速機構の概略構成図である。変速機構における移動機構とシザーズ部材を説明する図である。移動機構の動作を説明する図である。移動機構の動作を説明する図である。シザーズ部材と移動機構の変形例を説明する図である。シザーズ部材と移動機構の変形例を説明する図である。

　以下、本発明にかかる変速機構実施形態を説明する。
　図１は、実施の形態にかかる変速機構１の概略構成図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は、出力軸３側からガイドプレート４と移動機構８とを見た平面図である。なお、（ｂ）では、移動機構８を構成するシザーズ部材２０において、重ねられたリンク部材１０Ａ、１０Ｂを互いに区別できるようにするために、一方のリンク部材１０Ａを、ハッチングを付して示している。

　図１の（ａ）に示すように、変速機構１では、入力軸２と出力軸３とが、共通の軸線Ｘ上で同軸に配置されており、出力軸３の入力軸２側の端部には、軸方向から見て円形の円板部５が設けられている。円板部５は、軸線Ｘに対して直交して設けられており、この円板部５の入力軸２側の面５ａは、ローラＲが当接する当接面となっている。

　入力軸２は、ガイドプレート４の中央に設けられた貫通孔４１を貫通して設けられており、この入力軸２の出力軸３側の端部には、かさ歯車２１が設けられている。
　かさ歯車２１は、入力軸２と一体に、軸線Ｘ周りに回転するようになっており、軸線Ｘに対して傾斜した歯面には、ロッド６のかさ歯車６１が噛合している。

　図１の（ｂ）に示すように、ロッド６は、軸線Ｘに直交する軸線Ｙ（Ｙ１、Ｙ２）に沿って直線状に延びる棒状の部材であり、軸線Ｘ周りの周方向で、９０度間隔で４つ設けられている。
　かさ歯車６１は、ロッド６の先端側（軸線Ｘ側）に固定されており、ロッド６と一体に、軸線Ｙ（Ｙ１、Ｙ２）周りに回転するようになっている。
　そのため、入力軸２が軸線Ｘ周りに回転すると、入力軸２の回転が、かさ歯車２１、６１を介してロッド６に伝達されて、ロッド６が軸線Ｙ（Ｙ１、Ｙ２）周りに回転するようになっている。

　ロッド６の各々には、ローラＲが外挿して取り付けられている。
　ローラＲの各々は、図示しないキー溝を介してロッド６に取り付けられており、ロッド６と一体に軸線Ｙ（Ｙ１、Ｙ２）周りに回転すると共に、ロッド６の長手方向（軸線Ｙ（Ｙ１、Ｙ２）の軸方向）に進退移動可能となっている。

　軸線Ｘの軸方向におけるロッド６とガイドプレート４との間には、ローラＲをロッド６の長手方向（軸線Ｘの径方向）に進退移動させるための移動機構８が、ガイドプレート４に載置された状態で設けられている。
　この移動機構８には、ローラＲの各々が、連結部材７を介して揺動自在に連結されており、移動機構８に連結されたローラＲの各々は、軸線Ｘの軸方向から見て、軸線Ｘを中心とした同心円（図１の（ｂ）：仮想円Ｉｍ１参照）上に位置している。

　ローラＲの各々は、移動機構８により、ロッド６の長手方向に移動させられるようになっており、この際にローラＲの各々は、ロッド６の長手方向における位置が同じになるように同期して移動すると共に、軸線Ｘを中心とした同心円上に常に配置されるようになっている。

　図１の（ａ）に示すように、ローラＲの各々には、出力軸３の先端に設けられた円板部５が、軸線Ｘの軸方向から当接している。
　出力軸３には、スプリングＳｐが外挿して取り付けられており、このスプリングＳｐの一端は、円板部５の入力軸２とは反対側の面５ｂに当接しており、他端は、固定側部材Ｆｘに支持されている。
　スプリングＳｐは、出力軸３の軸方向（軸線Ｘの軸方向）で圧縮された状態で設けられており、円板部５を、入力軸２側に付勢して、ローラＲに圧接させている。

　移動機構８について説明をする。
　図２は、移動機構８を構成するシザーズ部材２０を説明する図であり、（ａ）は、シザーズ部材２０を構成するリンク部材１０を説明する図であり、（ｂ）は、リンク部材１０（１０Ａ、１０Ｂ）を連結して構成したシザーズ部材２０を説明する図であり、（ｃ）は、移動機構８を形成するために、軸線Ｘ周りの周方向に並べたシザーズ部材２０を互いに連結した状態を説明する図である。
　なお、図２の（ｂ）、（ｃ）では、重ねられたリンク部材１０Ａ、１０Ｂを互いに区別できるようにするために、一方のリンク部材１０Ａを、ハッチングを付して示している。

　移動機構８は、２本のリンク部材１０（１０Ａ、１０Ｂ）を共通の回動軸Ｘｃ（連結部材１５）周りに相対回転可能に連結して構成されるシザーズ部材２０を、回動軸Ｘｃが入力軸２（軸線Ｘ）に対して平行となる向きで、入力軸２（軸線Ｘ）周りの周方向に並べてリング状に配置し、周方向で隣接するシザーズ部材２０を互いに連結して形成される。

　図２の（ａ）に示すように、リンク部材１０の基部１１は、長手方向の全長Ｌａに亘って同じ厚みで形成された板状の部材であり、長手方向における一端部１１１と他端部１１２には、基部１１を厚み方向に貫通して貫通孔１３、貫通孔１４が設けられている。
　基部１１の長手方向における中央には、膨出部１１３が設けられている。この膨出部１１３は、貫通孔１３の中心と貫通孔１４の中心とを結ぶ直線Ｌｍの直交方向に膨出しており、基部１１は、平面視において略三角形を有している。

　膨出部１１３にもまた、基部１１を厚み方向に貫通して貫通孔１２が設けられており、この貫通孔１２は、貫通孔１３の中心と貫通孔１４の中心とを結ぶ直線Ｌｍから、当該直線Ｌｍの直交方向にオフセットした位置に設けられている。

　ここで、貫通孔１２の中心を通り、前記した直線Ｌｍと直交する直線Ｌｍ２は、貫通孔１３と貫通孔１４の中間で直線Ｌｍと交差しており、この交点Ｐと貫通孔１３との離間距離Ｌｂと、交点Ｐと貫通孔１４との離間距離Ｌｂとが同じ長さとなっている。
　さらに、リンク部材１０では、貫通孔１２と貫通孔１３との離間距離Ｌｃと、貫通孔１２と貫通孔１４との離間距離Ｌｃもまた、同じ長さとなっている。

　実施の形態では、重ね合わせた２つのリンク部材１０（１０Ａ、１０Ｂ）を互いに連結してシザーズ部材２０を構成しており、シザーズ部材２０においてリンク部材１０（１０Ａ、１０Ｂ）は、貫通孔１２に挿入した連結部材１５で互いに相対回転可能に連結されている（図２の（ｂ）参照）。
　この状態において、リンク部材１０Ａ、１０Ｂは、貫通孔１２の中心を通る共通の回動軸Ｘｃ周りに相対回転可能となっており、シザーズ部材２０は、回動軸Ｘｃの軸方向から見て紙面手前側に位置するリンク部材１０Ａと紙面奥側に位置するリンク部材１０Ｂとを交差させた状態で、移動機構８に組み込まれている。

　図２の（ｃ）に示すように、移動機構８においてシザーズ部材２０は、入力軸２（軸線Ｘ）の軸線方向から見て、リンク部材１０Ａの一端部１１１Ａとリンク部材１０Ｂの他端部１１２Ｂとを内径側に、リンク部材１０Ａの他端部１１２Ａとリンク部材１０Ｂの一端部１１１Ｂとを外径側に、それぞれ配置させた向きで、入力軸２（軸線Ｘ）周りの周方向に並べられている。この状態において各シザーズ部材２０は、リンク部材１０Ａ、１０Ｂの回動軸Ｘｃを、入力軸２（軸線Ｘａ）に対して平行に位置させている。
　さらに、各シザーズ部材２０においてリンク部材１０Ａとリンク部材１０Ｂは、貫通孔１３の中心と貫通孔１４の中心とを結ぶ直線ＬｍＡと、貫通孔１３の中心と貫通孔１４の中心とを結ぶ直線ＬｍＢとを交差させて設けられている。この状態において、各リンク部材１０Ａは、その膨出部１１３を、軸線Ｘまわりの周方向で時計回り方向における下流側向けて配置されており、各リンク部材１０Ｂは、その膨出部１１３を、軸線Ｘまわりの周方向で反時計回り方向における下流側に向けて配置されている。

　移動機構８においてシザーズ部材２０の各々は、リンク部材１０Ａの一端部１１１Ａおよび他端部１１２Ａを、周方向で隣接する他のシザーズ部材２０のリンク部材１０Ｂの他端部１１２Ｂおよび一端部１１１Ｂに重ねた状態で設けられており、重ねられたリンク部材１０Ａの一端部１１１Ａおよび他端部１１２Ａと、リンク部材１０Ｂの他端部１１２Ｂおよび一端部１１１Ｂは、貫通孔１３、１４に挿入した連結部材１６、１７により、回動軸Ｘｃに対して略平行な回動軸Ｘｄ（連結軸）周りに相対回転可能に連結されている。

　ここで、軸線Ｘの軸方向から移動機構８を見ると、周方向で隣接するシザーズ部材２０の各々は、リンク部材１０Ａ、１０Ｂの中央の連結点（連結部材１５）を、軸線Ｘを中心とする同心円（仮想円Ｉｍ２）上に位置させると共に、内径側の連結点（連結部材１６）と、外径側の連結点（連結部材１７）を、それぞれ軸線Ｘを中心とする同心円（仮想円Ｉｍ１、Ｉｍ３）上に位置させている。

　シザーズ部材２０では、リンク部材１０Ａ、１０Ｂの交差角θ（軸線Ｘの径方向における交差角θ）が大きくなると、周方向で隣接するシザーズ部材２０の外径側の連結点（連結部材１７）の離間距離Ｒａと、内径側の連結点（連結部材１６）の軸線Ｘ周りの周方向における、離間距離Ｒｂがそれぞれ大きくなる（図２の（ｃ）参照）。
　そのため、交差角θが大きくなると、軸線Ｘ周りの周方向における移動機構８の長さが長くなって、移動機構８の外径（直径）が大きくなるようになっている。

　また、リンク部材１０Ａ、１０Ｂの交差角θ（軸線Ｘの径方向における交差角θ）が小さくなると、軸線Ｘ周りの周方向における移動機構８の長さが短くなって、移動機構８の外径（直径）が小さくなるようになっている。

　この際、シザーズ部材２０の外径側の連結点（連結部材１７）と、内径側の連結点（連結部材１６）は、軸線Ｘから径方向に延びる直線Ｌｒ上を、リンク部材１０Ａ、１０Ｂの交差角θの変化方向に応じて決まる一方向に移動するようになっている。

　実施の形態では、図１に示すように、移動機構８の内径側の連結点（連結部材１６）のうちの４箇所に、連結部材７を介してローラＲが連結されている。
　そのため、移動機構８の外径の拡縮により、移動機構８の内径側の連結点（連結部材１６）が直線Ｌｒ上を進退移動すると、ローラＲの各々が、この進退移動に連動して軸線Ｘの径方向（軸線Ｙ（Ｙ１、Ｙ２）方向）に進退移動するようになっている。

　ここで、ローラＲの連結部材７が連結された連結部材１６Ａは、軸方向の長さが、他の連結部材１６よりも長くなっており、連結部材７とは反対側の端部を、ガイドプレート４に載置に設けたガイド溝４３に挿入させている。
　このガイド溝４３は、軸線Ｘの径方向に、軸線Ｙ（Ｙ１，Ｙ２）に沿って直線状に設けられており、ローラＲの各々が、移動機構８により軸線Ｘの径方向（円板部５の半径方向）に進退移動する際に、連結部材１６Ａがガイド溝４３に沿って移動することで、ローラＲを、軸線Ｙ（Ｙ１、Ｙ２）に沿って正確に進退移動させることができるようになっている。

　図１の（ａ）に示すように、シザーズ部材２０の外径側の連結点（連結部材１７）のうちの１つ（連結部材１７Ａ）は、他の連結部材１７よりも軸方向の長さが長くなっている。この連結部材１７Ａは、ガイドプレート４に設けられたスリット４２を貫通しており、その先端部は、軸線Ｘの径方向に延びる連結棒９１の一端に、揺動自在に連結されている。ここで、連結棒９１は、アクチュエータ９０により、軸線Ｘの径方向（軸線Ｙ２方向）に進退移動するようになっており、連結棒９１が軸線Ｙ２方向に進退移動すると、シザーズ部材２０の外径側の連結点（連結部材１７Ａ）が、軸線Ｙ２方向に進退移動するようになっている。

　ここで、移動機構８は、一対のリンク部材１０（１０Ａ、１０Ｂ）を相対回転可能に連結して構成されるシザーズ部材２０を、互いのリンク部材１０（１０Ａ、１０Ｂ）の端部同士を相対回転可能に連結して構成されている。
　そのため、移動機構８を構成するシザーズ部材２０のうちの１つのシザーズ部材２０において、リンク部材１０Ａ、１０Ｂの交差角を変更すると、残りのシザーズ部材２０におけるリンク部材１０Ａ、１０Ｂの交差角もまた、変更されるようになっている。

　実施の形態では、周方向で隣接するリンク部材１０の外径側の連結点（連結部材１７）のうちの１つの連結点（連結部材１７Ａ）の位置を、アクチュエータ９０により、軸線Ｘの径方向に移動させて、連結点（連結部材１７Ａ）の両側に位置するシザーズ部材２０におけるリンク部材１０Ａ、１０Ｂの交差角を変更することで、移動機構８を構成する総てのシザーズ部材２０におけるリンク部材１０Ａ、１０Ｂの交差角を変更して、移動機構８の外径を拡縮するようになっている。

　移動機構８の動作を説明する。
　図３および図４は、移動機構８の動作を説明する図である。
　図３の（ａ）は、出力軸３側からガイドプレート４と移動機構８とを見た平面図であって、移動機構８が最小の外径となった状態を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）における移動機構８の一部を拡大した図である。
　図３の（ｃ）は、出力軸３側からガイドプレート４と移動機構８とを見た平面図であって、移動機構８が図３の（ａ）よりも大きい外径となった状態を示す図であり、（ｄ）は、（ｃ）における移動機構８の一部を拡大した図である。
　図４の（ａ）は、出力軸３側からガイドプレート４と移動機構８とを見た平面図であって、移動機構８が図３の（ｃ）よりも大きい外径となった状態を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）における移動機構８の一部を拡大した図である。
　なお、図３および図４では、重ねられたリンク部材１０Ａ、１０Ｂを互いに区別できるようにするために、一方のリンク部材１０Ａを、ハッチングを付して示している。

　図３の（ａ）、（ｂ）に示す状態では、リンク部材１０Ａ、１０Ｂの交差角θは、リンク部材１０Ａ、１０Ｂの内径側の連結点（連結部材１６）を、軸線Ｘを中心とした同心円（仮想円Ｉｍ１）上に位置させる交差角となっている。
　そのため、連結部材１６に連結されたローラＲは、軸線Ｘの近傍に位置すると共に、出力軸３側の円板部５の内径側に当接している。

　この状態から、外径側の連結点（連結部材１７Ａ）の位置を、移動機構８の外径が大きくなる方向（図中矢印ａ参照）に、アクチュエータ９０を駆動して移動させると、リンク部材１０Ａ、１０Ｂは、互いの交差角θが大きくなる方向（図中矢印ａ参照）に、互いの連結点（連結部材１５）周りに回動する。
　そうすると、リンク部材１０Ａ、１０Ｂの内径側の連結点（連結部材１６）と外径側の連結点（連結部材１７）の位置が、軸線Ｘの径方向に延びる直線Ｌｒに沿って径方向外側に移動して、移動機構８の軸線Ｘ周りの周方向の長さが長くなるので、移動機構８の外径は、図３の（ｃ）、（ｄ）に示す形状まで拡大する。

　この場合、リンク部材１０Ａ、１０Ｂの交差角θが、θ１からθ２まで大きくなることで、軸線Ｘから連結部材１６までの半径は、ｒ１からｒ２まで拡径し、軸線Ｘから連結部材１７までの半径は、Ｒ１からＲ２まで拡径している。
　これにより、ローラＲの円板部５との当接位置が、円板部５の半径方向における外側に移動して、軸線Ｙ（Ｙ１、Ｙ２）の軸方向で軸線Ｘを挟んで対称に配置されたローラＲの離間距離Ｌは、Ｌ１からＬ２に拡大している。

　なお、移動機構８が拡径する際に、内径側の連結部材１６の各々の位置が直線Ｌｒに沿って同期した状態で径方向外側に移動するので、内径側の連結部材１６連結されたローラＲの各々の位置も、同期した状態で径方向外側に移動することになる。よって、移動機構８が拡径する際に、ローラＲの各々は、軸線Ｘを中心とした同心円上に常に位置した状態で、移動することになる。

　この状態から、外径側の連結点（連結部材１７Ａ）の位置を、移動機構８の外径がさらに大きくなる方向（図中矢印ａ１参照）に移動すると、リンク部材１０Ａ、１０Ｂは、互いの交差角θがさらに大きくなる方向（図中矢印ａ１参照）に、互いの連結点（連結部材１５）周りに回動する
　そうすると、リンク部材１０Ａ、１０Ｂの内径側の連結点（連結部材１６）と外径側の連結点（連結部材１７）の位置が、軸線Ｘの径方向に延びる直線Ｌｒに沿って径方向外側にさらに移動して、移動機構８の軸線Ｘ周りの周方向の長さが長くなるので、移動機構８の外径は、図４の（ａ）、（ｂ）に示す形状まで外径が拡大する。

　この場合、リンク部材１０Ａ、１０Ｂの交差角θが、θ２からθ３まで大きくなることで、軸線Ｘから連結部材１６までの半径は、ｒ２からｒ３まで拡径し、軸線Ｘから連結部材１７までの半径は、Ｒ２からＲ３まで拡径している。
　これにより、ローラＲの円板部５との当接位置が、円板部５の半径方向における外側に移動して、軸線Ｙ（Ｙ１、Ｙ２）の軸方向で軸線Ｘを挟んで対称に配置されたローラＲの離間距離Ｌは、Ｌ２からＬ３に拡大している。

　逆に、図３の（ｃ）、（ｄ）に示す状態から、外径側の連結点（連結部材１７Ａ）の位置を、移動機構８の外径が小さくなる方向（図中矢印ｂ１参照）に移動すると、リンク部材１０Ａ、１０Ｂは、互いの交差角θが小さくなる方向に、互いの連結点（連結部材１５）周りに回動する（図中矢印ｂ１参照）
　そうすると、リンク部材１０Ａ、１０Ｂの内径側の連結点（連結部材１６）と外径側の連結点（連結部材１７）の位置が、軸線Ｘの径方向に延びる直線Ｌｒに沿って径方向内側に移動して、移動機構８の軸線Ｘ周りの周方向の長さが短くなるので、移動機構８は、図３の（ａ）、（ｂ）に示す形状まで外径が縮小する。

　この場合、リンク部材１０Ａ、１０Ｂの交差角θが、θ２からθ１まで小さくなることで、軸線Ｘから連結部材１６までの半径は、ｒ２からｒ１まで縮径し、軸線Ｘから連結部材１７までの半径は、Ｒ２からＲ１まで縮径している。
　これにより、ローラＲの円板部５との当接位置が、円板部５の半径方向における内側に移動して、軸線Ｙ（Ｙ１、Ｙ２）の軸方向で軸線Ｘを挟んで対称に配置されたローラＲの離間距離Ｌは、Ｌ２からＬ１に狭まっている。

　なお、移動機構８が縮径する際にもまた、内径側の連結部材１６の各々の位置が直線Ｌｒに沿って同期した状態で径方向内側に移動するので、内径側の連結部材１６連結されたローラＲの各々の位置も、同期した状態で径方向内側に移動することになる。よって、移動機構８が縮径する際にも、ローラＲの各々は、軸線Ｘを中心とした同心円上に常に位置した状態で、移動することになる。
　また、上記した移動機構８の外径が小さくなる場合の挙動は、移動機構８が、図４の（ａ）、（ｂ）に示す状態から、縮径する場合も同様であるが、ここでは、その説明を省略する。

　このように、軸線Ｘ周りの周方向にリング状に配置したシザーズ部材２０を連結して構成された移動機構８に、軸線Ｘ周りの周方向に複数設けられたローラＲを支持させることで、ローラＲの各々を、軸線Ｘの径方向に同期させつつ移動させることができる。

　以上の通り、実施の形態では、
　入力軸２（入力側の回転軸）と出力軸３（出力側の回転軸）とが、共通の軸線Ｘ上で同軸に設けられており、出力軸３に設けられた円板部５（円板部材）と、入力軸２の回転が伝達されて、入力軸２（軸線Ｘ）の径方向に延びる軸線Ｙ（Ｙ１、Ｙ２）周りに回転するロッド６（支持軸）と、ロッド６において軸線Ｙ（Ｙ１、Ｙ２）方向に移動可能、かつロッド６と一体回転可能に設けられたローラＲと、を備え、入力軸２と出力軸３との間の回転の伝達を、円板部５に当接させたローラＲを介して行うように構成された変速機構１であって、
　ロッド６を軸線Ｘ周りの周方向に９０度間隔で４つ設けると共に、
　ロッド６の各々に設けられたローラＲに連結されて、ローラＲの各々を軸線Ｙ（Ｙ１、Ｙ２）方向に同期して移動させる移動機構８と、移動機構８を駆動する駆動手段９と、を設け、
　移動機構８は、
　一対のリンク部材１０（１０Ａ、１０Ｂ）を長手方向の中間部で互いに連結して共通の回動軸Ｘｃ周りに相対回転可能としたシザーズ部材２０を、回動軸Ｘｃが軸線Ｘに平行となる向きで、軸線Ｘ周りの周方向に並べてリング状に配置すると共に、周方向で隣接するシザーズ部材２０を、互いのリンク部材１０（１０Ａ、１０Ｂ）の端部同士（一端部１１１Ａおよび他端部１１２Ｂ、他端部１１２Ａおよび一端部１１１Ｂ）を相対回転可能に連結して形成して構成され、
　リンク部材１０の回動軸Ｘｃを、リンク部材１０（１０Ａ、１０Ｂ）の内径側の連結点（連結部材１６）と外径側の連結点（連結部材１７）を結ぶ直線Ｌｍからオフセットした位置に設定した構成の変速機構１とした。

　このように構成すると、移動機構８において一対のリンク部材１０（１０Ａ、１０Ｂ）の交差角θを変更すると、移動機構８の周方向の長さが変化して、移動機構８の外径が、交差角θの変更方向に応じて拡縮する。この際、移動機構８の外径は、回転軸２（軸線Ｘ）を中心とした径方向に均等に拡縮するので、移動機構８に連結されたローラＲの各々は、回転軸２の径方向（軸線Ｙ（Ｙ１、Ｙ２））に同期しつつ移動する。
　よって、一対のリンク部材１０（１０Ａ、１０Ｂ）の交差角θを変更することで、ローラＲの各々を、回転軸２の回転中心（軸線Ｘ）を基準とした同心円上に位置させた状態で、径方向に進退移動させることができる。

　移動機構８では、ローラＲが、リンク部材１０（１０Ａ、１０Ｂ）の内径側の連結点（連結部材１６Ａ）に、連結部材７を介して設けられており、連結部材７は連結部材１６と一体に、リンク部材１０に対して相対回転可能に設けられている構成とした。

　移動機構８では、一対のリンク部材１０（１０Ａ、１０Ｂ）の交差角θが変化すると、リンク部材１０の長手方向の中間に位置する膨出部１１３（連結部材１５）と、シザーズ部材２０（リンク部材１０）の内径側の連結点（連結部材１６）と、シザーズ部材２０（リンク部材１０）の外径側の連結点（連結部材１７）の各々が、入力軸２（軸線Ｘ）の径方向に同期して移動するので、連結点（連結部材１６）に連結された各ローラＲは、その径方向の位置を同期させながら径方向に移動する。これにより、各ローラＲを、回転軸の回転中心（軸線Ｘ）を基準とした同心円上に位置させた状態で、径方向に移動させることができる。
　よって、ひとつの移動機構８を用いて、複数のローラＲの径方向位置を同期させて変化させることができる。
　また、移動機構８は、一対のリンク部材１０（１０Ａ、１０Ｂ）を相対回転可能に連結して構成されるシザーズ部材２０を、互いのリンク部材１０（１０Ａ、１０Ｂ）の端部同士を相対回転可能に連結して構成されているので、移動機構８の外径を変化させる際に生じる摩擦が少なくて済み、必要な駆動力が少なくて済む。そして、少ない駆動力で、ローラＲの位置を同期させて変化させることができるので、入力軸２と出力軸３の間のトルクの伝達を、高効率で行うことができる。
　さらに、移動機構８（シザーズリンク機構）における最も内径側にローラが連結されるので、外径側の連結点（連結部材１６）にローラＲを設ける場合よりも、軸線Ｘの径方向（円板部５の半径方向）におけるローラＲの移動量を大きくすることができる。これにより、円板部５の半径方向におけるローラＲの接触半径の変化幅が広くなるので、変速機構１における変速比の幅を広くすることができる。
　また、連結部材７は連結部材１６と一体に、リンク部材１０に対して相対回転可能に設けられていることで、リンク部材１０（１０Ａ、１０Ｂ）の交差角θを変えて移動機構８の外径を変化させる際に、リンク部材１０の交差角の変化が、ロッド６の長手方向にのみ移動可能とされたローラＲにより阻害されることがない。

　ここで、移動機構８は、軸線Ｘの軸方向から見てリング状のガイドプレート４に載置されており、リンク部材１０（１０Ａ、１０Ｂ）の内径側の連結点（連結部材１６）のうち、ローラＲが連結された連結部材１６Ａは、軸方向の長さが他の連結部材１６よりも長くなっており、連結部材７とは反対側の端部を、ガイドプレート４に設けたガイド溝４３に挿入させており、ガイド溝４３は、軸線Ｙ（Ｙ１、Ｙ２）に沿って、軸線Ｘの径方向に直線状に設けられている構成としたので、ローラＲの各々が軸線Ｙ（Ｙ１、Ｙ２）に進退移動する際に、連結部材１６Ａがガイド溝４３に沿って移動することで、ローラＲの軸線Ｙ（Ｙ１、Ｙ２）方向の移動をより正確に行うことができる。
　ローラＲが軸線Ｙ（Ｙ１、Ｙ２）から逸れて、ローラＲの軸線Ｙ（Ｙ１、Ｙ２）方向の位置がズレると、円板部５の半径方向におけるローラＲの接触位置がズレてしまい、入力軸の回転が予定されていた変速比で変速されないことになるが、上記のように構成することで、かかる事態の発生が好適に防止される。

　駆動手段９を、シザーズ部材２０における外径側の連結点（連結部材１７）のうちのひとつの連結部材１７Ａに相対回転可能に連結された連結棒９１と、連結棒９１を軸線Ｙ２の軸方向に進退移動させるアクチュエータ９０と、から構成した。

　このように構成すると、シザーズ部材２０の外径側の連結点（連結部材１７）のうちの一箇所の連結点（連結部材１７Ａ）を、軸線Ｘの径方向（軸線Ｙ２方向）に進退移動させることで、移動機構８を構成する各シザーズ部材２０におけるリンク部材１０（１０Ａ、１０Ｂ）の交差角θを変化させて、移動機構８全体の外径を変更できるので、１つのアクチュエータ９０のみで移動機構８の外径を拡縮して、移動機構８に連結された各ローラＲの軸線Ｙ（Ｙ１、Ｙ２）方向の位置を、同期させながら移動させることができる。
　これにより、軸線Ｘ周りの周方向に複数設けられたローラＲ毎に、ローラＲを移動させるための機構を用意して、各機構を独立して制御する必要が生じないので、変速機構の構成の複雑化を防止できる。また、各機構を独立して制御する場合には、各ローラＲの位置を同期させながら移動させる必要が生じるので、各機構の制御が難しくなる。前記した実施の形態では、共通の移動機構８を用いて各ローラＲを同期させながら移動させることができるようになっており、ローラＲの移動に１つのアクチュエータ９０のみを採用しているので、各機構を独立して制御する場合に見られるような、制御上の困難性が生ずることもない。

　前記した実施の形態では、入力軸の回転に連動してローラＲが回転するように構成すると共に、出力軸３に円板部５を設けて、図示しない駆動源からの回転駆動力が、入力軸２、ローラＲ、円板部５、出力軸３の順番で伝達されるようにしたが、円板部を入力軸２側に設けると共に、ローラＲの回転に連動して出力軸３が回転するように構成して、図示しない駆動源からの回転駆動力が、入力軸２、円板部、ローラＲ、出力軸３の順番に伝達されるようにしても良い。
　さらに、移動機構８における内径側の連結点（連結部材１６）にローラＲを設ける場合を例示したが、外径側の連結点（連結部材１７）やシザーズ部材２０を構成する２本のリンク部材の回動軸（連結部材１５）にローラＲを設けた構成としても良い。

　すなわち、移動機構８では、一対のリンク部材（１０Ａ、１０Ｂ）の互いの連結点（連結部材１５）、シザーズ部材２０（リンク部材１０）の内径側の連結点（連結部材１６）、シザーズ部材２０（リンク部材１０）の外径側の連結点（連結部材１７）のうちの何れか一箇所に、リンク部材１０（１０Ａ、１０Ｂ）に対して相対回転可能に設けられた連結部材７を介してローラＲが連結されている構成とすることで、各ローラＲの位置を、回転軸の回転中心（軸線Ｘ）を基準とした同心円上に位置させた状態で、径方向に同期させつつ移動させることができる。

また、移動機構８における外径側の連結点（連結部材１７）のうちのひとつに連結された連結棒９１を進退移動させるアクチュエータ９０を例示したが、内径側の連結点（連結部材１６）のうちのひとつ、または、シザーズ部材２０を構成する２本のリンク部材の回動軸（連結部材１５）のうちのひとつに連結棒９１を連結して、この連結棒９１を進退移動させるアクチュエータを設けた構成としてもよい。

　以下、シザーズ部材と移動機構の変形例を説明する。
　図５および図６は、シザーズ部材と移動機構の変形例を説明する図である。
　図５の（ａ）は、変形例にかかるシザーズ部材２０Ａを説明する図であり、（ｂ）は、シザーズ部材２０Ａを３つ組み合わせて構成した移動機構８Ａを説明する図である。
　図５の（ｃ）は、変形例にかかるシザーズ部材２０Ｂを説明する図であり、（ｂ）は、シザーズ部材２０Ｂを４つ組み合わせて構成した移動機構８Ａを説明する図である。
　図６の（ａ）は、変形例にかかるシザーズ部材２０Ｃを説明する図であり、（ｂ）は、シザーズ部材２０Ｃを６つ組み合わせて構成した移動機構８Ｃを説明する図であり、（ｃ）は、変形例にかかるシザーズ部材２０Ｄを説明する図であり、（ｄ）は、シザーズ部材２０Ｄを６つ組み合わせて構成した移動機構８Ｄを説明する図である。なお、図５および図６では、シザーズ部材２０Ａ～２０Ｄにおいて、重ねられたリンク部材１０（１０Ａ、１０Ｂ）を互いに区別できるようにするために、一方のリンク部材１０Ａを、ハッチングを付して示している。

　前記した実施の形態では、軸線Ｘ周りの周方向に合計１２個のシザーズ部材２０をリング状に連ねて構成した移動機構８の場合を例示したが、シザーズ部材をリング状に連結することができる範囲内で、シザーズ部材の数を適宜変更することが可能である。さらに、シザーズ部材におけるリンク部材の形状も、シーザー部材を構成するもう一方のリンク部材との連結点の位置が、当該リンク部材における他のシザーズ部材のリンク部材との連結点同士を繋ぐ直線Ｌｍからオフセットした位置に設けられている限り、適宜変更可能である。
　そして、移動機構８に連結するローラＲの数も適宜変更可能である。

　例えば、図５に示すように、合計３個のシザーズ部材２０Ａをリング状に連ねて構成した移動機構８Ａとすることや、合計４個のシザーズ部材２０Ｂをリング状に連ねて構成した移動機構８Ｂとしても良い。
　さらに、図６に示すように、合計６個のシザーズ部材２０Ｃをリング状に連ねて構成した移動機構８Ｃとすることや、合計６個のシザーズ部材２０Ｄをリング状に連ねて構成した移動機構８Ｄとしても良い。
　このようにすることによっても、シザーズ部材２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄにおけるリンク部材１０Ａ、１０Ｂの交差角θを変更すると、シザーズ部材２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄの外径側の連結点（連結部材１７）と、内径側の連結点（連結部材１６）は、軸線Ｘから径方向に延びる直線Ｌｒ上を、リンク部材１０Ａ、１０Ｂの交差角θの変化方向に応じて決まる一方向に移動する。よって、例えば内径側の連結部材１６または外径側の連結部材１７にローラＲを設けることで、軸線Ｘの径方向におけるローラＲの位置を、同期させながら変化させることができる。

　特に、図６の（ｂ）に示すように、合計６個のシザーズ部材２０Ｃをリング状に連ねて構成した移動機構８Ｃを構成するに当たり、リンク部材１０Ａ、１０Ｂの、貫通孔１４側の端部に段部１４ａを設けたうえで、一方のリンク部材１０Ａが紙面手前側に、他方のリンク部材１０Ｂが紙面奥側に配置されるようにすると、内径側の連結点（連結部材１６）が、直線Ｌｒ上で外径側の連結点（連結部材１７）と重なる位置まで、移動機構８Ｃの外径を大きくすることができる。
　そうすると、内径側の連結点（連結部材１６）に連結したローラＲの径方向の移動量を、図６の（ｃ）に示す移動機構８Ｄの場合よりも大きくすることができるので、変速比幅を大きくすることが可能となる。

Claims

　入力側の回転軸と出力側の回転軸のうちの一方に設けられた円板部材と、
　前記入力側の回転軸と前記出力側の回転軸のうちの他方の回転が伝達されて、前記回転軸の径方向に延びる軸線周りに回転する支持軸と、
　前記軸線方向に移動可能、かつ前記支持軸と一体回転可能に前記支持軸に設けられたローラと、を備え、
　前記入力側の回転軸と前記出力側の回転軸との間の回転の伝達を、前記円板部材に当接させたローラを介して行うように構成された変速機構であって、
　前記支持軸を前記回転軸周りの周方向に複数設けると共に、
　前記支持軸の各々に設けたローラに連結されて、前記ローラの各々を前記軸線方向に同期して移動させる移動機構と、
　前記移動機構を駆動する駆動手段と、を設け、
　前記移動機構は、
　　一対のリンク部材を長手方向における中間部で互いに連結して共通の回動軸周りに相対回転可能としたシザーズ部材を、前記回動軸が前記回転軸に平行となる向きで、前記回転軸周りの周方向に並べてリング状に配置すると共に、前記周方向で隣接するシザーズ部材を、互いのリンク部材の前記長手方向における一端側と他端側の連結部同士を相対回転可能に連結して構成され、
　前記リンク部材の回動軸を、当該リンク部材の一端側の連結部と他端側の連結部とを結ぶ直線からオフセットした位置に設定した変速機構。
　前記移動機構では、前記リンク部材の前記中間部、前記一端側の連結部、前記他端側の連結部のうちの何れか一箇所に、前記ローラが連結されている請求項１に記載の変速機構。
　前記ローラは、前記リンク部材の前記一端側の連結部と前記他端側の連結部のうち、前記回転軸の軸方向から見て内径側に位置する連結部に設けられている請求項１に記載の変速機構。
　前記駆動手段は、
前記リンク部材の端部同士の連結部のうち前記回転軸の軸方向から見て外径側に位置する連結部のうちのひとつに連結されたロッドと、
　前記ロッドを前記軸線方向に進退移動させるアクチュエータと、から構成される請求項１から請求項３の何れか一項に記載の変速機構。