WO2015182194A1 - 変速機構 - Google Patents
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- WO2015182194A1 WO2015182194A1 PCT/JP2015/055520 JP2015055520W WO2015182194A1 WO 2015182194 A1 WO2015182194 A1 WO 2015182194A1 JP 2015055520 W JP2015055520 W JP 2015055520W WO 2015182194 A1 WO2015182194 A1 WO 2015182194A1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H9/00—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members
- F16H9/02—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion
- F16H9/24—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion using chains or toothed belts, belts in the form of links; Chains or belts specially adapted to such gearing
Definitions
- the present invention includes a plurality of pinion sprockets that are supported so as to be movable in a radial direction while maintaining an equal distance with respect to a rotating shaft and revolve (revolve integrally with the rotating shaft) with respect to the axis of the rotating shaft.
- the present invention relates to a speed change mechanism that transmits power by a chain.
- a belt type continuously variable transmission in which a driving belt is wound around a primary pulley and a secondary pulley, and power is transmitted using a frictional force generated between each pulley and the driving belt by a thrust applied to the movable sheave of each pulley.
- a continuously variable transmission when transmitting a large amount of power, it is necessary to increase the thrust to ensure a frictional force.
- the load on the drive source (engine or electric motor) that drives the oil pump for generating the hydraulic pressure for thrust increases, which may lead to an increase in fuel consumption or power consumption.
- friction loss occurs in a portion where slippage occurs structurally.
- a continuously variable transmission mechanism in which power is transmitted by a plurality of pinion sprockets and a chain wound around them without using the above thrust and frictional force.
- a continuously variable transmission mechanism a plurality of revolving with respect to the shaft center of the rotating shaft supported by being movable in the radial direction and integrally rotating while maintaining an equal distance from the shaft center of the rotating shaft.
- Apparent large sprockets herein referred to as “composite sprockets” formed so as to form polygonal vertices by pinion sprockets and guide rods are provided on the input side and the output side, respectively. And those that transmit power by a chain wound around these composite sprockets.
- the chain in such a continuously variable transmission mechanism meshes with the teeth of the pinion sprocket to transmit power and is guided (guided) by a guide rod.
- a guide rod For example, in Patent Document 1, two types of disks (spindles) are arranged in parallel on each of the pinion sprockets provided in the circumferential direction and the end portions in the axial direction of the guide rods provided between them.
- the disk is provided with radial grooves, and the radial grooves of the fixed disk that rotate integrally with the rotating shaft (hereinafter referred to as “fixed radial grooves”) and the radial grooves of the movable disk that can rotate with respect to the rotating shaft (hereinafter referred to as “movable radial grooves”).
- Fixed radial grooves the fixed disk that rotate integrally with the rotating shaft
- movable radial grooves movable radial grooves
- the pinion sprocket and the guide rod and the discs that support them are supported by the pinion sprocket and the guide rod in the radial groove through the bearings from the viewpoint of ensuring smooth operation and durability.
- the closer the polygon on the composite sprocket is to a circle the smaller the fluctuation of the chain wrapping radius, and the effect of improving noise reduction and power transmission efficiency can be obtained. From this point of view, it is effective to increase the number of polygonal apexes on the composite sprocket, that is, the number of pinion sprockets and guide rods.
- the guide rods are less likely to interfere with each other than the pinion sprocket having teeth formed thereon, it is effective to increase the number of guide rods.
- the circumferential distance between the guide rods, particularly on the radially inner side, is narrowed, and the circumferential distance between the radial grooves corresponding to the guide rods is narrowed.
- the radial groove corresponding to the guide rod requires a groove width larger than the outer diameter of the guide rod, that is, a groove width corresponding to the bearing. It may be difficult to ensure the circumferential spacing between the radial grooves. As a result, the strength of the disk cannot be ensured, and on the contrary, the durability may not be ensured. As described above, it is difficult to ensure both the circumferential spacing between the radial grooves corresponding to the guide rods and the durability.
- One of the objects of the present invention was devised in view of the above-described problems, and it was possible to ensure the circumferential distance between the radial grooves corresponding to the guide rods and to ensure the durability. It is to provide a transmission mechanism. Note that the present invention is not limited to this purpose, and other effects of the present invention can also be achieved by the functions and effects derived from the respective configurations shown in the embodiments for carrying out the invention which will be described later. Can be positioned as
- a speed change mechanism includes a rotating shaft to which power is input or output, a plurality of pinion sprockets supported in a radial direction with respect to the rotating shaft, and a plurality of pinion sprockets.
- a speed change mechanism that changes a gear ratio by changing a tangent radius that is a radius of a circle, wherein a plurality of fixed radial grooves are formed,
- a fixed disk that rotates integrally with a rotating shaft, and a movable disk that is formed with a plurality of movable radial grooves that intersect with each of the fixed radial grooves, is disposed concentrically with the fixed disk, and is relatively rotatable.
- At least the plurality of guide rods are inserted at intersections where the fixed radial groove and the movable radial groove intersect, and at least one of the fixed disk and the movable disk is formed by a plurality of parallel disks arranged coaxially.
- Each of the side-by-side disks is formed with a plurality of side-by-side radial grooves that constitute at least one of the fixed radial groove and the movable radial groove.
- the second radial grooves are not formed adjacent to each other in the circumferential direction in each of the parallel disks.
- one of the fixed disk and the movable disk is disposed adjacent to the guide rod in the axial direction, and the plurality of juxtaposed disks are applied to the one disk.
- the plurality of juxtaposed disks are arranged in parallel for at least one of the fixed disk and the movable disk, and each of the juxtaposed disks includes the first radial groove and the second radial groove. Are preferably formed alternately in the circumferential direction.
- the movable radial groove is provided to be inclined with respect to the radial direction, the movable disk is configured by the plurality of parallel disks, and the parallel radial grooves constitute the movable radial grooves. It is preferable.
- the guide rod has a rod support shaft and a cylindrical guide member partially extrapolated at an axial position in contact with the chain on the outer periphery of the rod support shaft.
- each of the plurality of juxtaposed disks constitutes at least one of a fixed disk and a movable disk, and includes a first radial groove and a second radial groove having a larger groove width.
- the parallel radial grooves are formed, and each of the parallel disks has both the first radial grooves and the second radial grooves, so that only the radial grooves for inserting the bearings are formed as in the prior art.
- the plurality of guide rods are inserted into any of the second radial grooves via bearings, all the guide rods can be supported via the bearings. Therefore, it is possible to ensure the circumferential distance at the coaxial position of the radial grooves corresponding to the guide rods, that is, the distance between the parallel radial grooves in each of the parallel disks, and the durability.
- FIG. 2 is a radial cross-sectional view (transverse cross-sectional view) schematically showing a main part focused on a composite sprocket and a chain of a speed change mechanism according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 1 is an axial cross-sectional view (longitudinal cross-sectional view) schematically showing a main part focused on a composite sprocket and a chain of a speed change mechanism according to an embodiment of the present invention. It is a side view which pays attention to the fixed disk of the speed change mechanism concerning one embodiment of the present invention.
- FIG. 3 corresponds to the arrow AA in FIG.
- FIG. 4 corresponds to the arrow BB in FIG. 1 shows a fixed disk and a movable disk for radial movement such as a pinion sprocket in a speed change mechanism according to an embodiment of the present invention, and pinion sprockets and guide rod support shafts moved by these disks, and a sprocket moving mechanism and rod movement
- a mechanism and the tangent radius becomes large in order of (a), (b), and (c).
- the thing with the smallest diameter is shown in (a)
- the thing with the largest diameter is shown in (c).
- FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. It is radial direction sectional drawing of the transmission mechanism concerning one Embodiment of this invention.
- FIG. 7 is a sectional view taken along the line DD in FIG. It is a principal part enlarged view which expands and shows the 1st cam groove and 2nd cam groove of the transmission mechanism concerning one Embodiment of this invention.
- FIG. 8 is a view taken along the line EE in FIG.
- FIG. 3 is a perspective view schematically showing a part of a chain of a speed change mechanism according to an embodiment of the present invention and a guide rod that guides the chain.
- the speed change mechanism of this embodiment is suitable for use in a vehicle transmission.
- the axial direction is the axis of the rotating shaft in the speed change mechanism or the direction parallel to the axis, and the radial direction and the circumferential direction are determined based on the axis of the rotating shaft.
- the speed change mechanism includes two sets of composite sprockets 5, 5 and a chain 6 wound around these composite sprockets 5, 5.
- the composite sprocket 5 is an apparent large sprocket formed such that a plurality of pinion sprockets 20 and a plurality of guide rods 29, which will be described in detail later, form polygonal (here, 21-sided) vertices. means.
- One of the two sets of composite sprockets 5 and 5 is a pair of composite sprockets 5 (shown on the left in FIG. 1) that rotate integrally with the input-side rotary shaft 1 (input shaft).
- a composite sprocket 5 (shown on the right side in FIG. 1) that rotates integrally with the rotary shaft 1 (output shaft) on the output side. Since these composite sprockets 5 and 5 are configured in the same manner, in the following description, the configuration will be described mainly focusing on the composite sprocket 5 on the input side.
- the composite sprocket 5 includes a rotating shaft 1, a plurality (three here) of pinion sprockets 20 and a plurality of (eighteen here) guide rods 29 that are supported movably in the radial direction with respect to the rotating shaft 1. have.
- the three pinion sprockets 20 are arranged at equal intervals along the circumferential direction on the circumference around the axis C 1 of the rotating shaft 1, and six guide rods 29 are provided between the pinion sprockets 20. Is arranged.
- the outer diameter of an apparent large sprocket formed such that the pinion sprocket 20 and the guide rod 29 form a vertex of a polygon, that is, the outer diameter of the composite sprocket 5 is changed (expanded / reduced diameter).
- the gear ratio is changed by. Since the gear ratio can be continuously changed, it can be configured as a continuously variable transmission mechanism, but can also be changed in stages to be configured as a multi-stage stepped transmission mechanism.
- the outer diameter of the composite sprocket 5 is a radius of a circle (tangent circle) that surrounds all of the plurality of pinion sprockets 20 and is in contact with any of the plurality of pinion sprockets 20 (hereinafter referred to as “tangent circle radius”).
- tangent circle radius a radius of a circle that surrounds all of the plurality of pinion sprockets 20 and is in contact with any of the plurality of pinion sprockets 20
- tangent circle radius the outer diameter of the composite sprocket 5 corresponds to the contact radius between the plurality of pinion sprockets 20 and the chain 6, that is, the radius of the pitch circle of the composite sprocket 5. It can be said. For this reason, it can be said that the speed change mechanism changes the speed ratio by changing the tangent radius.
- FIG. 1 shows the case where the input side tangent radius is the minimum diameter and the output side tangent radius is the maximum diameter.
- the composite sprocket 5 includes a sprocket moving mechanism 40A for moving a plurality of pinion sprockets 20 and rotating pinion sprockets 22 and 23 included in the pinion sprocket 20 in conjunction with the sprocket moving mechanism 40A.
- a mechanical rotation driving mechanism 50 for driving and a rod moving mechanism 40B for moving the plurality of guide rods 29 are provided (see FIGS. 2, 5 to 7). Details of these will be described later.
- the structure of the speed change mechanism will be described in the order of the composite sprocket 5 and the chain 6 wound around the composite sprocket 5.
- a fixed disk 10 and a movable disk 19 are provided adjacent to each other at both axial ends (the upper end side and the lower end side in FIG. 2) of the rotating shaft 1.
- the pinion sprocket 20 and the guide rod 29 and the chain 6 wound around these are arranged in the intermediate portion in the axial direction.
- the movable disk 19 is disposed on the inner side in the axial direction, that is, on the side closer to the pinion sprocket 20, the guide rod 29, and the chain 6.
- one of the fixed disk 10 and the movable disk 19 (here, the movable disk 19) is disposed adjacent to the guide rod 29 in the axial direction.
- the relative rotation drive mechanism 30, the sprocket moving mechanism 40A, the rod moving mechanism 40B, and the mechanical rotation driving mechanism 50 will be described in this order.
- the fixed disk 10, the movable disc 19, the first rotating portion 15, the second rotating portion 16, is disposed on the axis C 1 and concentric rotary shaft 1, the radial direction of the disc 10 and 19 is the rotation axis 1 coincides with the radial direction.
- These pinion sprockets 20 are arranged in one pinion sprocket (hereinafter referred to as “fixed pinion sprocket”) 21 that does not rotate, and the rotational phase of revolution with respect to the fixed pinion sprocket 21 on the advance side and the retard side, respectively.
- the two rotation pinion sprockets 22 and 23 are capable of rotating.
- the pinion sprocket (advanced side rotation pinion sprocket) provided on the advance side with respect to the fixed pinion sprocket 21 is referred to as a first rotation pinion sprocket 22, and the pinion sprocket provided on the retard side.
- the retarded side rotation pinion sprocket is referred to as a second rotation pinion sprocket 23.
- Each of the pinion sprockets 21, 22, and 23 is coupled to support shafts (pinion sprocket shafts) 21a, 22a, and 23a provided at the center thereof.
- “spinning” means that the rotating pinion sprockets 22 and 23 rotate around the axes C 3 and C 4 of the support shafts 22a and 23a.
- the shaft centers C 2 , C 3 , C 4 of the support shafts 21 a, 22 a, 23 a and the shaft center C 1 of the rotary shaft 1 are all parallel to each other.
- the support shaft 22a of the first rotation pinion sprocket 22 has both axial end portions 22A (only one end in the axial direction is denoted by a reference numeral) and a fixed disk 10 and a movable disk. 19 is supported. Similarly, both end portions of the support shafts 21 a and 23 a of the fixed pinion sprocket 21 and the second rotation pinion sprocket 23 are supported by the fixed disk 10 and the movable disk 19.
- the fixed pinion sprocket 21 has a main body 21b and teeth 21c formed on the entire outer periphery of the main body 21b.
- each of the rotation pinion sprockets 22 and 23 includes main body portions 22b and 23b and teeth 22c and 23c formed so as to protrude from the entire outer periphery of the main body portions 22b and 23b.
- the shape and pitch of the teeth formed on each pinion sprocket 21, 22, 23 are of the same standard.
- each pinion sprocket 21, 22, 23 realizes power transmission by permitting minute rotation (rotation within a certain range) while restricting rotation with respect to each support shaft 21 a, 22 a, 23 a.
- a phase shift allowable power transmission mechanism may be provided.
- a key member equipped to rotate integrally with the inner peripheral side of the pinion sprockets 21, 22, 23, and the support shafts 21 a, 22 a, 23 a of the pinion sprockets 21, 22, 23 are provided.
- an urging member that urges from both sides, and that urges to a neutral position in the rotational direction and elastically restricts rotation can be used.
- the main body portions 21b, 22b, and 23b of the pinion sprockets 21, 22, and 23 can transmit power to the support shafts 21a, 22a, and 23a while allowing minute rotations.
- a slight phase shift between the pinion sprockets 21, 22, 23 and the chain 6 at the meshing start position is absorbed, so that each pinion sprocket 21, 22, 23 and the chain 6 can be smoothly moved. It becomes possible to mesh.
- the first rotation pinion sprocket 22 in FIG. 1 rotates clockwise when the tangent radius is expanded, and rotates counterclockwise when the tangent radius is reduced.
- the second rotation pinion sprocket 23 rotates counterclockwise when the tangent radius is increased, and rotates clockwise when the tangent radius is reduced.
- the first rotation pinion sprocket 22 and the second rotation pinion sprocket 23 are configured in the same manner except that the arrangement location and the rotation direction are different. Therefore, here, the first rotation pinion sprocket 22 will be described by focusing on the first rotation pinion sprocket 22. To do.
- the support shafts 21a, 22a and 23a are also referred to.
- a support shaft 20a When used without distinction, it is called a support shaft 20a.
- the pinion sprocket 20 includes three rows of gears 20g in the axial direction (reference numerals are given to only one portion), and the chain 6 also corresponds to the gears in each row. Three are wrapped.
- the three rows of gears of the pinion sprocket 20 are provided spaced apart from each other via spacers 20s (only one part is given a reference numeral).
- the number of gear rows of the pinion sprocket 20 depends on the magnitude of the transmission torque of the transmission mechanism, but may be two rows, four rows or more, or one row.
- FIG. 2 is schematically shown for easy understanding, and shows the first rotation pinion sprocket 22 and a relative rotation drive mechanism 30 described later in the same cross section, and the composite sprocket 5 on the input side and the composite sprocket 5 on the output side. An interval is provided between the sprocket 5 and the sprocket 5.
- the plurality of guide rods 29 are arranged so as to reduce the variation in the distance between the chain 6 and the axis C 1 of the rotation shaft 1 (the variation in the winding radius of the chain 6), that is, the rotation shaft.
- the chain 6 is guided so that the trajectory of the one chain 6 is as close to the circular trajectory as possible.
- These guide rods 29 guide the track of the chain 6 that is in contact with the circumferential surface on the radially outer side. Since the pinion sprockets 21, 22, 23 and the guide rods 29 are polygonal (substantially regular polygonal) shapes, the chain 6 contacts the pinion sprockets 21, 22, 23 and the guide rods 29 on the radially inner side. Roll along a polygonal shape while touching. Since the guide rods 29 are configured in the same manner, here, description will be given focusing on one guide rod 29.
- the guide rod 29 is obtained by inserting a cylindrical guide member 29b on the outer periphery of a rod support shaft 29a (shown by a broken line in FIG. 1).
- the chain 6 is supported by the outer peripheral surface of the guide member 29b.
- the rod support shaft 29a protrudes from the guide member 29b in the axial direction at both end portions 29A in the axial direction of the guide rod 29 (only one end portion in the axial direction is marked).
- the protruding rod support shaft 29 a is supported by the fixed disk 10 and the movable disk 19. That is, the guide rod 29 has a rod support shaft 29a and a cylindrical guide member 29b partially covered at an axial position in contact with the chain 6 on the rod support shaft 29a.
- each guide rod 29 is supported via a bearing 25.
- the number of guide rods 29 is not limited to eighteen, and may be more or less than this. In this case, it is preferable that the same number of guide rods 29 is provided between the pinion sprockets 20 (here, three locations). Further, the more guide rods 29 are provided, the closer the composite sprocket 5 is to a perfect circle, and the variation in the distance between the chain 6 and the axis C 1 of the rotary shaft 1 can be reduced.
- the manufacturing cost and weight may increase due to an increase in parts, and the rigidity and strength of the guide rod 29 itself and members supporting the guide rod 29 may be reduced due to the configuration of the rod moving mechanism 40B described later. Therefore, it is preferable to set the number of guide rods 29 in consideration of these.
- the fixed disk 10 and the movable disk 19 are provided in pairs at both ends in the axial direction of the plurality of pinion sprockets 20 and the plurality of guide rods 29.
- the fixed disk 10 provided on one side, Focusing on the movable disk 19, its configuration will be described.
- the fixed disk 10 is formed integrally with the rotating shaft 1 or is coupled so as to rotate together with the rotating shaft 1. As shown in FIGS. 3 and 5, the fixed disk 10 corresponds to the sprocket fixed radial grooves 11 a, 11 b, 11 c provided corresponding to the pinion sprockets 21, 22, 23 and the guide rods 29. Two types of fixed radial grooves are formed, which are the fixed radial grooves 12 for rods (the reference numerals are given to only one portion). In FIG. 3, a clockwise revolution direction is indicated by a white arrow.
- the support shafts 21a, 22a, and 23a of the pinion sprockets 21, 22, and 23 are inserted into the fixed radial grooves 11a, 11b, and 11c for the sprocket.
- the fixed radial groove 11a for the sprocket corresponding to the fixed pinion sprocket 21 is a groove for guiding the radial movement of the fixed pinion sprocket 21.
- the fixed radial groove 11b for the sprocket corresponding to the first rotation pinion sprocket 22 is
- the sprocket fixed radial groove 11c corresponding to the second rotation pinion sprocket 23 can be said to be a groove that guides the radial movement of the second rotation pinion sprocket 23.
- these fixed radial grooves 11a, 11b, 11c for sprockets are along the radial movement path of the corresponding pinion sprockets 21, 22, 23.
- the fixed radial grooves 11a, 11b, and 11c for sprockets are configured in the same manner except for the arrangement locations. For this reason, it demonstrates paying attention to the fixed radial groove
- the fixed radial grooves 11a for sprockets are formed in a straight line along the radial direction ⁇ s of the fixed disk 10.
- the fixed radial groove 11 a for sprocket has a groove width corresponding to the outer diameter of the support shaft 21 a of the fixed pinion sprocket 21.
- the groove width is set to be slightly larger than the outer diameter of the support shaft 21a. For this reason, the support shaft 21a inserted in the sprocket fixed radial groove 11a is configured to be movable along the sprocket fixed radial groove 11a without interference.
- a rod support shaft 29a (a symbol is given only at one place) of the corresponding guide rod 29 is inserted in the fixed radial groove 12 for the rod (a symbol is given only at one location).
- the fixed radial grooves 12 for rods are configured in the same manner except that the arrangement locations are different.
- the fixed radial grooves 12 for the rods are formed in a straight line along the radial direction of the fixed disk 10 in the same manner as the fixed radial grooves 11a for the sprocket.
- the fixed radial groove 19a for the rod is set to be slightly larger than the outer diameter of the rod support shaft 29a of the guide rod 29.
- the support shaft 29a inserted in the fixed radial groove 19a for the rod is configured to be movable along the fixed radial groove 19a for the rod without interference.
- the fixed radial grooves 12 for rods are fixed radial grooves for sprockets so that the guide rods 29 are positioned at equal intervals between the pinion sprockets 20 regardless of the radial position of the pinion sprocket 20 (see FIG. 1). It is arrange
- the movable disk 19 is provided on each of one side and the other side with the pinion sprocket 20 and the guide rod 29 interposed therebetween. These movable disks 19 are connected to each other by a connecting shaft 19A.
- a connecting shaft 19 ⁇ / b> A (a reference numeral is attached only to one place) is provided between the pinion sprockets 21, 22, and 23.
- the movable disk 19 (shown by a broken line in FIG. 5) has a movable radial groove 19a that intersects each of the fixed radial grooves 11a, 11b, 11c, and 12 in the axial direction. , 19b (both are provided with a reference numeral only and are indicated by broken lines in FIG. 5).
- the two types of movable radiation that is, the sprocket movable radial groove 19a that intersects with the sprocket fixed radial groove 11a, 11b, and 11c and the rod movable radial groove 19b that intersects with the rod fixed radial groove 12 respectively. Grooves are formed.
- the outer shape of the movable disk 19 is circular and overlaps with the outer shape (circular shape) of the fixed disk 10 when viewed in the axial direction, but for convenience, FIG. .
- FIG. 5 As the movable radial groove 19b for the rod, a groove shape is illustrated without distinguishing between a first radial groove 62a and a second radial groove 62b described later.
- Each movable disk 19 is composed of a plurality of parallel disks 60 arranged in parallel on the same axis. This is because one of the fixed disk 10 and the movable disk 19 is disposed adjacent to the guide rod 29 in the axial direction, and the side-by-side disk 60 is applied to this one disk (here, the movable disk 19). In other words.
- a plurality of parallel disks 60 constituting one movable disk 19 are provided with two disks of a first parallel disk 60A and a second parallel disk 60B. An example will be described.
- the movable disk 19 is also referred to as a parallel disk 60.
- first parallel disk 60A and the second parallel disk 60B are arranged side by side in the axial direction outward with respect to the pinion sprocket 20 and the guide rod 29.
- the movable radial grooves 19 a and 19 b are configured by parallel radial grooves 61 and 62 formed in the parallel disk 60.
- the sprocket movable radial groove 19 a is constituted by the sprocket parallel radial groove 61
- the rod movable radial groove 19 b is constituted by the rod parallel radial groove 62.
- the first side-by-side disk 60A has two types of side-by-side radial grooves: a sprocket side-by-side radial groove 61 and a rod side-by-side radial groove 62 (both are given a reference numeral only at one location). Is formed.
- a clockwise revolution direction is indicated by a white arrow.
- Each of the sprocket radial grooves 61 is provided so as to intersect with each of the fixed radial grooves 11a, 11b, 11c (see FIG. 3) for the sprocket as described above.
- the support shafts 21a and 22a of the pinion sprockets 21, 22, and 23 are provided. , 23a are interpolated.
- the sprocket side-by-side radial grooves 61 are configured in the same manner except for the locations of the sprockets, the following description will be made with a focus on the sprocket side-by-side radial grooves 61 corresponding to the fixed pinion sprocket 21.
- the sprocket radial radial grooves 61 are provided so as to increase the inclination in the circumferential direction (here, the opposite direction to the revolution direction) with respect to the radial direction as going toward the outer periphery.
- the sprocket radial grooves 61 are formed in a smooth curved shape.
- the inner peripheral side end of the sprocket radial grooves 61 is inclined with respect to the radial direction ⁇ c corresponding to this phase.
- the sprocket radial grooves 61 are set to be slightly larger than the outer diameter of the support shaft 21a, like the sprocket fixed radial grooves 11a. For this reason, the support shaft 21a inserted in the sprocket parallel radial groove 61 is configured to be movable along the sprocket parallel radial groove 61 without interference.
- the parallel radial grooves 62 for rods are provided so as to intersect with the fixed radial grooves 12 for rods as described above, and the rod support shafts 29a of the respective guide rods 29 are inserted at the intersections.
- the parallel radial grooves 62 for the rods are inclined toward the circumferential direction (here, opposite to the revolution direction) with respect to the radial direction toward the outer periphery. It is provided so as to increase, and is formed in a smooth curved shape.
- FIG. 4 six parallel radial grooves 62 for rods are provided between the parallel radial grooves 61 for sprockets.
- the parallel radial grooves 62 for the rods are arranged.
- the example in which the inclination angle with respect to the radial direction increases as it goes in the revolution direction is illustrated.
- the parallel radial grooves 62 for the rods are fixed to the sprockets so that the guide rods 29 are positioned at equal intervals between the pinion sprockets 20 regardless of the radial position of the pinion sprocket 20 (see FIG. 1).
- the parallel radial grooves 62 for the rods may have the same inclination angle with respect to the radial direction at the same radial position.
- the parallel radial grooves 62 for rods are composed of a first radial groove (thin groove) 62a and a second radial groove (thick groove) 62b having a larger groove width. Only the guide rod 29 is inserted into the first radial groove 62a, and the guide rod 29 is inserted through the bearing 25 into the second radial groove 62b. That is, the groove width of the second radial groove 62b is set larger than the groove width of the first radial groove 62a by an amount corresponding to the outer diameter of the bearing 25.
- the first radial groove 62a is set to a groove width that is slightly larger than the outer diameter of the guide rod 29 to be inserted
- the second radial groove 62b is a groove that is slightly larger than the outer diameter of the bearing 25 to be inserted.
- the width is set. Therefore, the guide rod 29 is supported on the side wall of the second radial groove 62b via the bearing 25. A minute gap is secured between the guide rod 29 and the side wall of the first radial groove 62a. Therefore, the guide rod 29 is configured to be supported along the side wall of the second radial groove 62b and movable along the second radial groove 62b without interfering with the radial grooves 62a and 62b.
- a ball bearing is illustrated as an example of the bearing 25 inserted in the second radial groove 62b so that the presence thereof is clarified in the drawing.
- Other known bearings may be used.
- ball bearings or roller bearings are used as the bearings 25, smoothness can be reliably ensured, and when bushings are used, the degree of freedom in dealing with space constraints can be improved. In particular, when using dry sachet, it can be used without lubrication, and the maintainability can be improved.
- the parallel radial grooves 62 for rods are formed without the second radial grooves 62b being adjacent to each other in the circumferential direction.
- the first radial grooves 62a and the second radial grooves 62b are alternately arranged.
- the first radial grooves 62a and the second radial grooves 62b are alternately formed in the circumferential direction on the first juxtaposed disk 60A.
- the outer shape of the second juxtaposed disk 60B is circular and overlaps with the outer shape (circular shape) of the first juxtaposed disk 60A as viewed in the axial direction, but for convenience, FIG. 4 shows the first juxtaposed disk 60A.
- the outer circle of the second side-by-side disk 60B is shown by a two-dot chain line by being smaller than the outer circle.
- the second parallel disk 60B has two types of parallel radial grooves, a sprocket parallel radial groove 61 and a rod parallel radial groove 62 formed therein.
- the side-by-side radial groove 62 for the rod is composed of a first radial groove (thin groove) 62a and a second radial groove (thick groove) 62b having a larger groove width. Is done.
- the sprocket parallel radial grooves 61 of the second parallel disk 60B are formed in the same manner as the sprocket parallel radial grooves 61 of the first parallel disk 60A, and the sprocket parallel grooves 61 of the first parallel disk 60A are viewed in the axial direction. It overlaps (coincides) with the radial grooves 61.
- the arrangement of the first radial grooves 62a and the second radial grooves 62b (both of which are shown by two-dot chain lines) is arranged in the first parallel arrangement in the rod radial radial grooves 62 of the second parallel disk 60B. This is different from the location of the first radial groove 62a and the second radial groove 62b of the disk 60A.
- first radial grooves 62a of the second juxtaposed disk 60B are disposed at locations corresponding to the second radial grooves 62b of the first juxtaposed disk 60A, and the second radial disks 62B of the second juxtaposed disk 60B.
- Radial grooves 62b are disposed at locations corresponding to the first radial grooves 62a of the first juxtaposed disk 60A.
- the first radial grooves 62a and the second radial grooves 62b are alternately formed in the circumferential direction, like the first juxtaposed disk 60A.
- the second radial grooves 62b adjacent in the circumferential direction are formed in different parallel disks 60A and 60B, respectively.
- the first radial grooves 62a and the second radial grooves 62b are arranged in a staggered manner on the side-by-side disks 60A and 60B arranged side by side in the axial direction.
- the second radial groove 62b (illustrated as one composite sprocket 5 in FIG. 2) into which the bearing 25 is inserted in the first side-by-side disk 60A and the bearing 25 in the second side-by-side disk 60B.
- the inserted second radial groove 62b is adjacent in the circumferential direction.
- each guide rod 29 is inserted into any of the second radial grooves 62b via the bearings 25.
- each guide rod 29 is a bearing whose axial position is alternately displaced along the radial direction in the second radial groove 62b of the first side-by-side disk 60A and the second radial groove 62b of the second side-by-side disk 60B. 25 will be interpolated.
- the movable disk 19 constituted by the side-by-side disks 60A and 60B will be referred to as the movable disk 19 except for the case where the description is focused on the side-by-side disks 60A and 60B.
- the first rotating portion 15 is a portion that rotates integrally with the fixed disk 10, that is, a portion that rotates integrally with the rotating shaft 1.
- the first rotating portion 15 is provided on a part of the rotating shaft 1.
- the first rotating portion 15 is disposed on the outer side in the axial direction than the fixed disk 10 and the movable disk 19.
- the first rotating portion 15 is provided with a first cam groove 15a.
- the first cam groove 15 a is provided so as to be recessed along the axial direction of the rotary shaft 1.
- the first cam groove 15 a is formed in parallel with the axis C 1 of the rotary shaft 1.
- FIG. 7 illustrates an example in which the first cam groove 15a (only one place is provided with a reference numeral) is provided at three places at intervals in the circumferential direction. May be set according to the surrounding configuration, required specifications, and the like, and various shapes and numbers can be employed.
- connection part 17 is demonstrated.
- the connecting portion 17 is disposed so as to rotate integrally with the movable disc 19 and the second rotating portion 16 and cover the fixed disc 10.
- the connection portion 17 includes an axial connection portion 17 a that covers the outer periphery (radially outer side) of the fixed disk 10, and a radial connection portion 17 b that covers the axial outer side of the fixed disk 10.
- connection part 17 In the connection part 17, among the connections between the movable disk 19 and the second rotation part 16, the axial direction connection part 17 a connects the axial component separations, and connects the radial separations. It is the radial direction connection part 17b.
- Axial connection portion 17a has a cylindrical shape extending in the axial direction together provided the axis C 1 and concentric rotary shaft 1. As shown in FIG. 2, the axial direction connecting portion 17a is coupled to the outer peripheral end portion (outer peripheral portion) 19t of the movable disk 19 (here, the second juxtaposed disk 60B) on the inner side in the axial direction, and the outer side in the axial direction is next. It is connected to the radial direction connection part 17b demonstrated in (1).
- the radial connection portion 17 b is connected to the axial connection portion 17 a on the radial outer side and is connected to the second rotation portion 16 on the radial inner side.
- the radial connection portion 17b is formed in a lightening shape by lightening portion 17c which will be described from the disc which extends radially with provided the axis C 1 and concentric rotary shaft 1.
- the radial connection portion 17b is provided with a lightening portion 17c.
- the lightening portion 17c is formed at a position corresponding to the racks 53 and 54 and the pinions 51 and 52 of the mechanical rotation driving mechanism 50, which will be described in detail later.
- FIG. 6 shows an example in which fan-shaped thinned portions 17c provided at three locations are provided at equal intervals with the radial connecting portion 17b interposed therebetween.
- the shape and number of the thinned portions 17c may be set according to the surrounding configuration, required specifications, and the like, and various shapes and numbers can be employed.
- the second rotating portion 16 is provided so as to cover the outer periphery (radially outer side) of the first rotating portion 15, and is concentric with the axis C 1 of the rotating shaft 1. It is formed in a cylindrical shape.
- the second rotating portion 16 is shifted from the outer peripheral end portion 19 t of the movable disk 19 to the inner peripheral side and provided along the axial direction.
- the second rotating portion 16 is provided with a second cam groove 16a.
- the second cam groove 16a is provided adjacent to the outer periphery of the first cam groove 15a, and is provided along the rotary shaft 1 while intersecting the first cam groove 15a.
- the second cam groove 16 a is provided so as to intersect the axial direction of the rotary shaft 1.
- FIG. 7 illustrates the second cam groove 16a (the reference numeral is attached only at one place) provided at three places at intervals in the circumferential direction.
- the number of formations is set according to the formation location and the number of formations of the first cam grooves 15a.
- the relative rotation drive mechanism 30 includes the first cam groove 15a and the first cam groove 15a.
- a cam roller 90 disposed at a second intersection CP 2 where the two cam grooves 16a intersect, a glasses fork 35 that moves the cam roller 90 in the axial direction, and an axial movement that moves the glasses fork 35 in the axial direction
- a mechanism 31 disposed at a second intersection CP 2 where the two cam grooves 16a intersect, a glasses fork 35 that moves the cam roller 90 in the axial direction, and an axial movement that moves the glasses fork 35 in the axial direction.
- the cam roller 90 As shown in FIGS. 2 and 7, the cam roller 90 is formed in a cylindrical shape. This cam roller 90 has an axial center along a direction orthogonal to the axial center C 1 of the rotating shaft 1, and a second intersecting point CP 2 (both of which the first cam groove 15 a and the second cam groove 16 a intersect each other). It is inserted through only one place. For this reason, the cam roller 90 rotates around the axis C 1 of the rotating shaft 1 in conjunction with the rotation of the rotating shaft 1. A bearing is fitted on the outer periphery of the cam roller 90 at locations corresponding to the first cam groove 15a and the second cam groove 16a.
- One end portion 90a of the cam roller 90 is provided to be protruded from the second intersection CP 2 in the radial direction. Although not shown in the drawing, the cam roller 90 is appropriately removed so as not to fall off the cam grooves 15a and 16a.
- Examples of the retaining process include providing a head at the other end of the cam roller 90 and adding a retaining pin so that the cam roller 90 can move in the axial direction but not in the radial direction. It is done.
- the glasses fork 35 is provided across the two sets of composite sprockets 5 and 5.
- the spectacles fork 35 includes an annular cam roller support part 35a (corresponding only to one side) provided corresponding to each of the composite sprockets 5 and 5, and a bridge part 35b for connecting the cam roller support parts 35a.
- the first rotating portion 15 and the second rotating portion 16 are disposed on the inner peripheral side of the cam roller support portion 35a.
- the glasses fork 35 is a plate-like member parallel to the disks 10 and 19, and is juxtaposed on the outer side in the axial direction with respect to the disks 10 and 19 when the chain 6 is used as a reference.
- the groove part 35c is recessedly provided in the cam roller support part 35a over the perimeter of the inner peripheral side.
- the groove portion 35 c has a depth corresponding to the protruding length of the cam roller 90 and accommodates one end portion 90 a of the cam roller 90. That is, it can be said that the groove 35c has an annular space whose radial length is the protruding length of the cam roller 90.
- the groove 35c is provided with a rolling element 35d (a reference numeral is given only at one place) that can be in rolling contact with the cam roller 90.
- the rolling element 35d is cam roller 90 is provided to prevent the rotation around the axis when the cam roller 90 that rotates about the axis C 1 of the rotary shaft 1 is brought into contact with the side wall of the groove 35c . That is, the rolling element 35d is disposed on the cam roller support portion 35a that forms the side wall of the groove portion 35c.
- a plurality of rolling elements 35d are arranged over the entire circumference of the groove 35c. 2 and 7 illustrate a needle bearing as the rolling element 35d, but a ball bearing may be used instead.
- the axial direction moving mechanism 31 supports the spectacles fork 35 and the motor 32, the motion conversion mechanism 33 that switches the rotational motion of the output shaft 32 a of the motor 32 to a linear motion, and the spectacles fork 35. And a fork support portion 34 that is linearly moved by the motion conversion mechanism 33.
- the motor 32 a stepping motor can be used.
- the fork support portion 34 is formed in a cylindrical shape having a cylindrical shaft concentric with the output shaft 32 a of the motor 32. An output shaft 32 a of the motor 32 is inserted into the fork support portion 34. Further, the fork support portion 34 has a female screw portion 34a threadedly engaged with a male screw portion 32b formed on the output shaft 32a of the motor 32 on the inner periphery, and is engaged with the bridge portion 35b of the glasses fork 35 on the outer periphery. A fork groove 34b is recessed.
- the fork groove 34b is formed to have a width (axial length) corresponding to the thickness (axial length) of the bridge portion 35b of the glasses fork 35.
- An intermediate portion of the bridge portion 35b (between the two composite sprockets 5 and 5) is fitted into the fork groove 34b, and the fork support portion 34 and the bridge portion 35b of the glasses fork 35 are integrally coupled.
- the motion conversion mechanism 33 includes a male screw portion 32b of the output shaft 32a and a female screw portion 34a of the fork support portion 34.
- the fork support portion 34 in which the female screw portion 34a is formed is moved in the axial direction by screwing the male screw portion 32b and the female screw portion 34a. That is, the axial direction moving mechanism 31 converts the rotational motion of the motor 31 into a linear motion by the motion converting mechanism 33 and causes the fork support portion 34 to linearly move in the axial direction by this linear motion.
- the relative rotation drive mechanism 30 including the glasses fork 35 and the axial movement mechanism 31 is provided so as to be shifted in the axial direction from the pinion sprockets 21, 22, and 23.
- the second rotating unit 16 rotates integrally with the movable disk 19 and the first rotating unit 10 rotates integrally with the fixed disk 10
- the second rotating unit 16 is fixed when the second rotating unit 16 is rotated relative to the first rotating unit 15.
- the movable disk 19 is rotated relative to the disk 10.
- the sprocket moving mechanism 40A has a plurality of pinion sprockets 20 as moving objects
- the rod moving mechanism 40B has a plurality of guide rods 29 as moving objects.
- the sprocket moving mechanism 40A includes a fixed disk 10 formed with fixed radial grooves 11a, 11b, and 11c for sprockets in which support shafts 21a, 22a, and 23a provided in pinion sprockets 21, 22, and 23 are inserted, and a sprocket.
- the movable disk 19 is provided with a movable radial groove 19a and a relative rotation drive mechanism 30 (see FIGS. 2 and 7).
- the rod moving mechanism 40B includes a fixed disk 10 in which the rod fixed radial groove 12 into which the rod support shaft 29a is inserted, a movable disk 19 in which the rod movable radial groove 19b is formed, and a relative rotation drive mechanism. 30. As described above, the configurations of the moving mechanisms 40A and 40B are the same except for the support shafts of the respective moving objects.
- FIG. 5A shows the support shafts 21a, 22a, 23a of the pinion sprockets 21, 22, 23 (see FIGS. 1 and 2, etc.) in the radial grooves 11a, 11b, 11c, 19a and the rod support in the radial grooves 12, 19b. It shows what the shaft 29a is located at the closest position from the axis C 1 of the rotary shaft 1. In this case, when the rotational phase of the movable disk 19 is changed with respect to the fixed disk 10 by the relative rotation drive mechanism 30 (see FIG.
- the mechanical rotation drive mechanism 50 includes the rotation pinion sprocket 22, so as to eliminate the phase shift of the plurality of pinion sprockets 20 with respect to the chain 6 in accordance with the radial movement of the plurality of pinion sprockets 20 by the sprocket moving mechanism 40 ⁇ / b> A. 23 is driven to rotate in conjunction with the sprocket moving mechanism 40A.
- the mechanical rotation drive mechanism 50 also has a configuration that does not rotate the fixed pinion sprocket 21 when moving in the radial direction.
- the guide member 59 is inserted into the sprocket fixed radial groove 11a and guided in the radial direction.
- the guide member 59 is formed in a corresponding shape so as to come into contact with the fixed radial groove for sprocket 11a over a predetermined length in the radial direction. Therefore, when a rotational force that rotates the fixed pinion sprocket 21 is applied, the guide member 59 transmits the rotational force to the fixed radial groove 11a for the sprocket and is fixed by a reaction (resistance force) of this rotational force. It can be said that the pinion sprocket 21 is fixed.
- the guide member 59 is formed in a shape that is slidable in the radial direction in the fixed radial groove 11a for the sprocket and has a function of preventing rotation.
- the predetermined length is a length that can secure a drag force of a rotational force that causes the fixed pinion sprocket 21 to rotate.
- the fixed radial groove for sprocket 11a is formed in a rectangular shape having a longitudinal direction in the radial direction, and a guide member 59 formed in a rectangular shape smaller than this rectangular shape is illustrated. Further, if bearings are attached to the side walls of the guide member 59 in contact with the inner wall of the fixed radial groove 11a for the sprocket, particularly the four corners of the guide member 59, smoother sliding of the guide member 59 can be ensured.
- the mechanical rotation drive mechanism 50 meshes with the pinions 51 and 52 fixed so as to rotate integrally with the support shafts 22a and 23a of the rotation pinion sprockets 22 and 23, respectively, corresponding to the pinions 51 and 52, respectively.
- Racks 53 and 54 provided as described above.
- the pinions 51 and 52 are provided at both ends in the axial direction of the support shafts 22a and 23a of the rotation pinion sprockets 22 and 23, respectively.
- Racks 53 and 54 corresponding to the pinions 51 and 52, respectively, are fixed along the extending direction of the sprocket fixed radial grooves 11b and 11c.
- the pinion (advance side pinion) 51 of the first rotation pinion sprocket 22 is referred to as a first pinion 51, and a rack (advance side rack) 53 that meshes with the first pinion 51 is a first rack. 53 to distinguish.
- the pinion (retard side pinion) 52 of the second pinion sprocket 23 is called a second pinion 52, and the rack (retard side rack) 54 that meshes with the second pinion 52 is called a second rack 54.
- the first rack 53 is arranged on the retard side with respect to the first pinion 51 on the basis of the revolution direction.
- the second rack 54 is disposed on the advance side with respect to the second pinion 52 on the basis of the revolution direction.
- the pinions 51 and 52 and the racks 53 and 54 are opposite to each other by the racks 53 and 54 meshing with the pinions 51 and 52 when the pinions 51 and 52 are moved in the diameter increasing direction or the diameter reducing direction. It is arranged to be rotated.
- the mechanical rotation drive mechanism 50 sets the rotation phase for rotation of the rotation pinion sprockets 22 and 23 according to the radial position of the pinion sprocket 20 moved by the sprocket moving mechanism 40A. That is, the mechanical rotation drive mechanism 50 has a one-to-one correspondence between the radial position of the pinion sprocket 20 and the rotation phase applied to the rotation of the rotation pinion sprockets 22 and 23. In this way, the mechanical rotation drive mechanism 50 guides the fixed pinion sprocket 21 so as not to rotate, and guides the rotation pinion sprockets 22 and 23 to rotate.
- the first pinion 51 and the second pinion 52 are configured in the same manner except that the positional relationship of the racks 53 and 54 with respect to the pinions 51 and 52 is different, and the first rack 53 and the second rack 54 are also configured.
- the first rotating pinion sprocket 22 may be provided with a disc spring between the support shaft 22a and the first pinion 51 instead of the above-described phase shift allowable power transmission mechanism. According to this disc spring, the first rotation pinion sprocket 22 and the chain 6 that can be generated during the change of the gear ratio are controlled by restricting the relative rotation while allowing the minute rotation between the support shaft 22a and the first pinion 51. Absorbs the shock (shock) at the time of meshing.
- This disc spring may be similarly provided in each of the fixed pinion sprocket 21 and the second rotation pinion sprocket 23.
- These chains 6A, 6B, 6C are wound around the pinion-on sprocket 20 with the pitch shifted from each other so as to shift the phase in the power transmission direction.
- the pitch of each other is shifted by 1/3 pitch.
- the phases of the teeth 21c, 22c and 23c of the pinion sprocket 20 meshing with the chains 6A, 6B and 6C (hereinafter referred to as “teeth 20c” when they are not distinguished from each other) are also shifted.
- the chains 6A, 6B, and 6C are similarly configured except for the arrangement pitch.
- Each of the plurality of juxtaposed disks 60A and 60B constitutes the movable disk 19, and a juxtaposed radial groove 62 having a first radial groove 62a and a second radial groove 62b having a larger groove width is formed. Since both the first radial grooves 62a and the second radial grooves 62b are formed in the side-by-side disks 60A and 60B, the radial grooves (into the second radial grooves 62b) into which the bearings 25 are inserted as in the prior art.
- second radial grooves 62b adjacent in the circumferential direction are formed in different juxtaposed disks 60A and 60B, respectively.
- the second radial grooves 62b are not adjacent to each other in the circumferential direction, so that the second radial groove 62b is adjacent to the first radial groove 62a having a smaller groove width. Therefore, it is possible to secure a space between the parallel radial grooves 62 (the first radial grooves 62a and the second radial grooves 62b) in the parallel disks 60A and 60B.
- the side-by-side disk 60 (for example, the first side-by-side disk 60A) in which one guide rod 29 is supported via the bearing 25 and the other guide rod 29 are supported via the bearing 25. Since the parallel disks 60 (for example, the second parallel disks 60B) are different (separate), the distance between the parallel radial grooves 62 in the parallel disks 60A and 60B is secured via the bearing 25. Each guide rod 29 can be supported. In this way, it is possible to secure the space between the parallel radial grooves 62 and to ensure durability.
- One of the fixed disk 10 and the movable disk 19 that is adjacent to the guide rod 29 in the axial direction (here, the movable disk 19) has a power transmission location in the axial direction more than the other disk (here, the fixed disk 10). Located in the vicinity of For this reason, a force for power transmission is more likely to act on the movable disk 19 than on the fixed disk 10.
- a plurality of parallel disks 60 are applied to the movable disk 19 on which such a force is easily applied, and the guide rods 29 are supported on the parallel disks 60 via the bearings 25 as described above. 25 can be provided to improve durability.
- one movable disk 19 is composed of two disks, a first parallel disk 60A and a second parallel disk 60B, a structure in which three or more parallel disks are provided on one movable disk 19 is provided.
- the complexity of the structure can be suppressed. Thereby, it contributes to suppression of an increase in gravity and an increase in cost.
- the movable radial groove provided in the radial direction is formed on a single movable disk as in the prior art, the movable radial groove is larger than the interval between the radial grooves provided in the radial direction. Since the interval between the two becomes narrower, it becomes difficult to secure the interval between the movable radiates.
- the second radial groove 62b is arranged side by side coaxially.
- the second radial grooves 62b can be provided alternately (staggered) by shifting in the axial direction.
- the parallel discs 60A and 60B that is, at the coaxial position. It is possible to secure a circumferential interval between the radial grooves 62 for rods.
- the guide rod 29 Since the guide rod 29 has a rod support shaft 29a and a cylindrical guide member 29b partially extrapolated at an axial position in contact with the chain 6 on the outer periphery of the rod support shaft 29a, the guide rod 29 is arranged in parallel.
- the portion inserted into the radial groove 62 is not equipped with the guide member 29b, but only the rod support shaft 29a, the outer diameter of the guide rod 29 can be suppressed, and the groove width of the parallel radial grooves 62 for each rod can be reduced. Can be suppressed. Thereby, it contributes to securing the circumferential spacing of the parallel radial grooves 62 for the rods in the parallel disks 60A and 60B.
- this speed change mechanism has the relative rotational drive mechanism 30 having the spectacles fork 35 provided straddling the two sets of composite sprockets 5, 5, the composite sprockets 5, 5 can be mechanically interlocked.
- the fixed radial grooves 11a, 11b, 11c for the sprocket are linearly formed along the radial direction, when the torque is transmitted by the composite sprockets 5, 5, the fixed disk 10 that inputs / outputs rotational power to / from the rotary shaft 1 Reaction force (herein referred to as “torque reaction force”) acting through the support shafts 21a, 22a, 23a of the pinion sprockets 21, 22, 23 in the circumferential direction is fixed to the sprocket fixed radial grooves 11a, 11b, 11c. It can be made to act on a wall part and the movement to the radial direction of the pinion sprocket 21,22,23 by a torque reaction force can be suppressed. Moreover, since the fixed radial grooves 11a, 11b, 11c, and 12 are formed in a straight line, the formation is easy, and an increase in manufacturing cost can be suppressed.
- the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
- Each structure of one Embodiment mentioned above can be selected as needed, and may be combined suitably.
- the movable disk 19 is adjacent to the guide rod 29 in the axial direction.
- the fixed disk 10 is adjacent to the guide rod 29 in the axial direction. Also good.
- the fixed disk 10 is constituted by a parallel disk arranged in parallel.
- each of the fixed disk 10 and the movable disk 19 may be composed of a plurality of parallel disks 60.
- the weight and cost may increase, but the guide rod 29 is supported via the bearing 25 in both the fixed disk 10 and the movable disk 19. And durability can be further improved.
- each of the second radial grooves 62b into which the guide rods 29 are inserted via the bearings 25 is illustrated as being alternately disposed with the axial position shifted, but the present invention is not limited thereto. However, at least the plurality of guide rods 29 may be inserted into any of the second radial grooves 62b via the bearings 25.
- the support shaft 20a of the pinion sprocket 20 may be supported via a bearing. That is, the bearings may be inserted into the radial grooves 11a, 11b, 11c, 19a for the sprocket.
- the radial grooves 11a, 11b, 11c, 19a for the sprocket are set to a groove width corresponding to the outer shape of the bearing 25.
- there is a concern that the distance between the radial grooves 11a, 11b, 11c, 19a for the sprocket and the radial grooves 12, 19b for the rods adjacent in the circumferential direction may be reduced.
- a parallel disk may be added, and the radial grooves 11a, 11b, 11c, 19a for the sprocket and the radial grooves 12, 19b for the rods adjacent in the circumferential direction may be formed on different parallel disks. According to such a configuration, it is possible to ensure the interval between the radial grooves in each disk.
- the fixed radial grooves 11a, 11b, 11c, and 12 are provided along the radial direction of the fixed disk 10.
- at least the movable radial grooves 19a and 19b are arranged in the radial direction of the movable disk 19. It is only necessary to be provided so as to be inclined and to intersect with the fixed radial grooves 11a, 11b, 11c, and 12.
- the movable radial grooves may be formed linearly, or the fixed radial grooves may be provided inclined with respect to the radial direction of the fixed disk.
- the guide member 29b of the guide rod 29 may be omitted. That is, the guide rod 29 may be composed of the rod support shaft 29a. In this case, although it may be easily deformed, it can contribute to a reduction in gravity and cost.
Landscapes
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Abstract
固定ディスクの固定放射状溝と可動ディスク(19)の可動放射状溝(19a,19b)とが交差する交差箇所に複数のガイドロッド(29)が内挿され、可動ディスク(19)が同軸に並設された複数の並設ディスク(60)により構成され、並設ディスク(60)のそれぞれの並設放射状溝(62)は、可動放射状溝(19)を構成し、ガイドロッド(29)を内挿する第一放射状溝(62a)と第一放射状溝(62a)よりも大きな溝幅を有するとともに軸受け(25)を介してガイドロッド(29)を内挿する第二放射状溝(62b)とを有し、複数のガイドロッド(29)は、何れかの第二放射状溝(62b)に軸受け(25)を介して内挿される。
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の軸心に対して公転(回転軸と一体回転)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、推力用の油圧を発生させるため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、構造的に滑りが発生する部分では摩擦損失が発生してしまう。
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、推力用の油圧を発生させるため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、構造的に滑りが発生する部分では摩擦損失が発生してしまう。
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、回転軸の軸心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の軸心に対して公転する複数のピニオンスプロケット及びガイドロッドのそれぞれによって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。
かかる無段変速機構におけるチェーンは、ピニオンスプロケットの歯に噛合って動力伝達するとともにガイドロッドによってガイド(案内)される。例えば特許文献1には、周方向に複数設けられたピニオンスプロケット及びこれらの相互間に設けられたガイドロッドの軸方向端部側のそれぞれに二種のディスク(スピンドル)が並設され、それぞれのディスクに放射状溝が設けられ、回転軸と一体に回転する固定ディスクの放射状溝(以下、「固定放射状溝」という)と回転軸に対して回転可能な可動ディスクの放射状溝(以下、「可動放射状溝」という)とが互いに交差するように配置され、固定放射状溝と可動放射状溝とが交差する箇所にピニオンスプロケット及びガイドロッドが軸支されたものが提案されている。
固定ディスクと可動ディスクとの相対角度(位相)が変更されると、固定放射状溝と可動放射状溝との交差箇所が径方向に移動するため、かかる交差箇所に軸支されたピニオンスプロケット及びガイドロッドのそれぞれは、両ディスクの相対回転により径方向に移動される。このように、ピニオンスプロケット及びガイドロッドのそれぞれ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して複合スプロケットが拡縮径することにより、変速比が変化する。
ところで、ピニオンスプロケット及びガイドロッド並びにこれらを軸支する各ディスクにおいて、円滑な作動性を確保し耐久性を確保するといった観点から、軸受けを介して放射状溝にピニオンスプロケット及びガイドロッドを軸支することが考えられる。また、複合スプロケットにかかる多角形が円形に近いほど、チェーンの巻き掛け半径の変動が小さくなり、静音性や動力伝達効率の向上といった効果を得ることができる。かかる観点から、複合スプロケットにかかる多角形の頂点の数、即ち、ピニオンスプロケット及びガイドロッドの数を増やすことが有効である。この場合、歯が形成されたピニオンスプロケットよりもガイドロッドの方が互いに干渉し難いため、ガイドロッドの数を増やすことが有効である。
しかしながら、後者の観点からガイドロッドの数を増やすと、特に径方向内側におけるガイドロッドどうしの周方向の間隔が狭くなり、また、ガイドロッドに対応する放射状溝どうしの周方向の間隔が狭まる。さらに、前者の観点から軸受けを介してガイドロッドを軸支すると、ガイドロッドに対応する放射状溝には、ガイドロッドの外径よりも大きい溝幅、即ち、軸受けに対応した溝幅が必要となり、かかる放射状溝どうしの周方向の間隔を確保することが困難となるおそれがある。これにより、ディスクの強度を確保することができなり、却って、耐久性を確保することができないおそれがある。このように、ガイドロッドに対応する放射状溝どうしの周方向の間隔を確保することと耐久性を確保することとを両立することは困難である。
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、ガイドロッドに対応する放射状溝どうしの周方向の間隔を確保するとともに耐久性を確保することができるようにした、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。
(1)上記の目的を達成するために、本発明の変速機構は、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及び複数のガイドロッドと、前記複数のピニオンスプロケット及び前記複数の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前記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及び前記複数のガイドロッドの何れをも囲み且つ前記複数のピニオンスプロケット及び前記複数のガイドロッド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変速機構であって、固定放射状溝が複数形成され、前記回転軸と一体回転する固定ディスクと、前記固定放射状溝のそれぞれと交差する可動放射状溝が複数形成され、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、を備え、前記固定放射状溝と前記可動放射状溝とが交差する交差箇所に少なくとも前記複数のガイドロッドが内挿され、前記固定ディスク及び前記可動ディスクの少なくとも一方は、同軸に並設された複数の並設ディスクにより構成され、前記並設ディスクのそれぞれには、前記固定放射状溝及び前記可動放射状溝の少なくとも一方を構成する並設放射状溝が複数形成され、前記複数の並設放射状溝は、前記ガイドロッドが内挿される第一放射状溝と、前記第一放射状溝よりも大きな溝幅を有するとともに軸受けを介して前記ガイドロッドが内挿される第二放射状溝とを有し、前記複数のガイドロッドは、何れかの前記第二放射状溝に前記軸受けを介して内挿されることを特徴としている。
(2)前記並設ディスクのそれぞれには、前記第二放射状溝どうしが前記周方向に隣接することなく形成されていることが好ましい。
(3)前記固定ディスク及び前記可動ディスクのうち一方のディスクが前記ガイドロッドに対して軸方向に隣接して配置され、前記複数の並設ディスクが前記一方のディスクに適用されることが好ましい。
(3)前記固定ディスク及び前記可動ディスクのうち一方のディスクが前記ガイドロッドに対して軸方向に隣接して配置され、前記複数の並設ディスクが前記一方のディスクに適用されることが好ましい。
(4)前記複数の並設ディスクは、前記固定ディスク及び前記可動ディスクの少なくとも一方につき二枚並設されており、前記並設ディスクのそれぞれには、前記第一放射状溝と前記第二放射状溝とが前記周方向に交互に形成されていることが好ましい。
(5)前記可動放射状溝は、前記径方向に対して傾斜して設けられ、前記可動ディスクは、前記複数の並設ディスクにより構成され、前記並設放射状溝は、前記可動放射状溝を構成することが好ましい。
(6)前記ガイドロッドは、ロッド支持軸と、前記ロッド支持軸の外周におけるに前記チェーンと接触する軸方向位置に部分的に外挿された円筒状のガイド部材とを有することが好ましい。
(5)前記可動放射状溝は、前記径方向に対して傾斜して設けられ、前記可動ディスクは、前記複数の並設ディスクにより構成され、前記並設放射状溝は、前記可動放射状溝を構成することが好ましい。
(6)前記ガイドロッドは、ロッド支持軸と、前記ロッド支持軸の外周におけるに前記チェーンと接触する軸方向位置に部分的に外挿された円筒状のガイド部材とを有することが好ましい。
本発明の変速機構によれば、複数並設された並設ディスクのそれぞれは、固定ディスク及び可動ディスクの少なくとも一方を構成し、第一放射状溝とこれよりも大きな溝幅の第二放射状溝とを有する並設放射状溝が形成され、各並設ディスクには第一放射状溝及び第二放射状溝の何れもが形成されるため、従来のように軸受けを内挿する放射状溝のみが形成される構造に比較して、並設放射状溝(第一放射状溝,第二放射状溝)どうしの間隔を確保することができる。これは、ガイドロッドの数を確保するうえでも有効である。また、複数のガイドロッドは、何れかの第二放射状溝に軸受けを介して内挿されているため、軸受けを介して全てのガイドロッドを支持することができる。したがって、ガイドロッドに対応する放射状溝の同軸方向位置における周方向の間隔、即ち、各並設ディスクにおける並設放射状溝どうしの間隔を確保するとともに耐久性を確保することができる。
以下、図面を参照して、本発明の変速機構にかかる実施の形態を説明する。本実施形態の変速機構は、車両用変速機に用いて好適である。なお、本実施形態では、変速機構における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、回転軸の軸心を基準に径方向及び周方向のそれぞれを定める。
〔一実施形態〕
以下、一実施形態にかかる変速機構について説明する。
〔1.構成〕
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6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及び複数のガイドロッド29が多角形(ここでは二十一角形)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。
以下、一実施形態にかかる変速機構について説明する。
〔1.構成〕
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6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及び複数のガイドロッド29が多角形(ここでは二十一角形)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)と同心に一体回転する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)と同心に一体回転する複合スプロケット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、主に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(ここでは十八本)のガイドロッド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おいて周方向に沿って等間隔に配置され、ピニオンスプロケット20の相互間にはそれぞれ六本のガイドロッド29が配置されている。
この変速機構は、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。変速比は連続的に変更することができるため、無段変速機構として構成することもできるが、段階的に変更して多段の有段変速機構として構成することもできる。
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6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6との接触半径、即ち、複合スプロケット5のピッチ円の半径に対応するものともいえる。このため、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。
図1には図示省略するが、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に含まれる自転ピニオンスプロケット22,23を自転駆動す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~図7参照)。これらについては、詳細を後述する。以下、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6の順に説明する。
〔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、基本的な構成要素として、チェーン6に噛合うピニオンスプロケット20,チェーン6を案内(ガイド)するガイドロッド29,回転軸1と一体に回転する固定ディスク10,固定ディスク10に対して相対回転可能に設けられた可動ディスク19,固定ディスク10と一体に回転する第一回転部15,可動ディスク19と一体に回転する第二回転部16の順に説明する。
以下の複合スプロケット5にかかる構成の説明では、基本的な構成要素として、チェーン6に噛合うピニオンスプロケット20,チェーン6を案内(ガイド)するガイドロッド29,回転軸1と一体に回転する固定ディスク10,固定ディスク10に対して相対回転可能に設けられた可動ディスク19,固定ディスク10と一体に回転する第一回転部15,可動ディスク19と一体に回転する第二回転部16の順に説明する。
なお、本実施形態では、図2に示すように、回転軸1の軸方向両端側(図2における上端側及び下端側)にそれぞれ、固定ディスク10と可動ディスク19とが互いに隣接して装備され、軸方向中間部にピニオンスプロケット20及びガイドロッド29並びにこれらの巻き掛けられたチェーン6が配置される。また、各端部の固定ディスク10及び可動ディスク19のうち、可動ディスク19の方が軸方向内側、即ち、ピニオンスプロケット20,ガイドロッド29,チェーン6に近い側に配置されている。言い換えれば、固定ディスク10及び可動ディスク19のうちの一方のディスク(ここでは可動ディスク19)が、ガイドロッド29に対して軸方向に隣接して配置されている。
その次に、基本的な構成要素を作動させる機構類として、相対回転駆動機構30,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の順に説明する。なお、固定ディスク10,可動ディスク19,第一回転部15,第二回転部16は、回転軸1の軸心C1と同心に配設されており、ディスク10,19における径方向は回転軸1の径方向と一致する。
〔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6と噛合って動力伝達し、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。回転軸1が回転すると、この回転に連動して各ピニオンスプロケット20が公転する。つまり、回転軸1の回転数とピニオンスプロケット20が公転する回転数とは等しい。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。
三個のピニオンスプロケット20は、それぞれチェーン6と噛合って動力伝達し、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。回転軸1が回転すると、この回転に連動して各ピニオンスプロケット20が公転する。つまり、回転軸1の回転数とピニオンスプロケット20が公転する回転数とは等しい。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自転ピニオンスプロケット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を基準に進角側に設けられたピニオンスプロケット(進角側自転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、遅角側に設けられたピニオンスプロケット(遅角側自転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と呼ぶ。
各ピニオンスプロケット21,22,23は、何れも、その中心に設けられた支持軸(ピニオンスプロケット軸)21a,22a,23aに対して結合されている。ここでいう「自転」とは、各自転ピニオンスプロケット22,23がその支持軸22a,23aの軸心C3,C4周りに回転することを意味する。なお、各支持軸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。
詳細は後述するが、図2に示すように、第一自転ピニオンスプロケット22の支持軸22aは、軸方向両端部22A(一方の軸方向端部のみに符号を付す)が固定ディスク10及び可動ディスク19に支持されている。同様に、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の各支持軸21a,23aは、軸方向両端部が固定ディスク10及び可動ディスク19に支持されている。
図1に示すように、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の外周部全周に形成された歯21cとを有する。同様に、自転ピニオンスプロケット22,23は、何れも本体部22b,23bとこの本体部22b,23bの外周部全周に突出形成された歯22c,23cとを有する。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及びピッチは同一規格のものとなっている。
図示省略するが、各ピニオンスプロケット21,22,23において、各支持軸21a,22a,23aに対して自転を規制しつつ微小回転(一定範囲内での回転)を許容して動力伝達を実現する位相ズレ許容動力伝達機構が装備されていてもよい。かかる位相ズレ許容動力伝達機構としては、ピニオンスプロケット21,22,23の内周側に一体回転するように装備されたキー部材と、ピニオンスプロケット21,22,23の支持軸21a,22a,23aの外周側に形成されてキー部材が回転方向に遊びをもって係合するキー溝と、キー部材がキー溝の回転方向の中立位置に位置するように、キー部材を回転方向の正転と逆転方向との双方から付勢する付勢部材とを備え、回転方向の中立位置に付勢し回転を弾性的に規制するものを用いることができる。
この場合、ピニオンスプロケット21,22,23の本体部21b,22b,23bは、支持軸21a,22a,23aに対して微小な回転が許容されつつ動力伝達することができる。この構成を設けることによって、各ピニオンスプロケット21,22,23とチェーン6との噛み合い開始位置における両者の微小な位相ズレを吸収して、各ピニオンスプロケット21,22,23とチェーン6とを円滑に噛み合わせることが可能となる。
詳細は後述するが、第一自転ピニオンスプロケット22は、図1において、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、図1において、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。なお、第一自転ピニオンスプロケット22と第二ピニオンスプロケット23とは、配設箇所及び自転方向が異なるのを除いて同様に構成されるため、ここでは、第一自転ピニオンスプロケット22に着目して説明する。
なおまた、以下の説明で、固定ピニオンスプロケット21,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を区別なく用いるときには単にピニオンスプロケット20と呼び、同様に、支持軸21a,22a,23aについても区別なく用いるときには支持軸20aと呼ぶ。
本実施形態では、図2に示すように、ピニオンスプロケット20は、軸方向に三列の歯車20g(一箇所のみに符号を付す)を備え、これらの各列の歯車に対応してチェーン6も三本巻き掛けられている。ここでは、ピニオンスプロケット20の三列の歯車は、スペーサ20s(一箇所のみに符号を付す)を介して互いに間隔をあけて設けられている。
ピニオンスプロケット20の歯車の列数は、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。なお、図2は、理解容易のため模式的に示したものであり、同断面に第一自転ピニオンスプロケット22及び後述する相対回転駆動機構30を示し、入力側の複合スプロケット5と出力側の複合スプロケット5との間に間隔を設けて示している。
〔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29は、チェーン6と回転軸1の軸心C1との距離の変動(チェーン6の巻き掛け半径の変動)を小さくするように、つまり、回転軸1周りのチェーン6の軌道を可能な限り円軌道に近づけるように、チェーン6をガイドするものである。これらのガイドロッド29は、その径方向外側の周面に当接するチェーン6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6は、その径方向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って転動する。なお、ガイドロッド29はそれぞれ同様に構成されるため、ここでは一つのガイドロッド29に着目して説明する。
図1に示すように、複数のガイドロッド29は、チェーン6と回転軸1の軸心C1との距離の変動(チェーン6の巻き掛け半径の変動)を小さくするように、つまり、回転軸1周りのチェーン6の軌道を可能な限り円軌道に近づけるように、チェーン6をガイドするものである。これらのガイドロッド29は、その径方向外側の周面に当接するチェーン6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6は、その径方向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って転動する。なお、ガイドロッド29はそれぞれ同様に構成されるため、ここでは一つのガイドロッド29に着目して説明する。
図1及び図2に示すように、ガイドロッド29は、ロッド支持軸29a(図1では破線で示す)の外周に円筒状のガイド部材29bが外挿されたものであり、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6をガイドする。図2に示すように、ガイドロッド29の軸方向両端部29A(一方の軸方向端部のみに符号を付す)は、ガイド部材29bからロッド支持軸29aが軸方向に突出している。詳細は後述するが、この突出したロッド支持軸29aが固定ディスク10及び可動ディスク19に支持される。つまり、ガイドロッド29は、ロッド支持軸29aと、ロッド支持軸29aにおけるチェーン6と接触する軸方向位置に部分的に外装された円筒状のガイド部材29bとを有する。詳細は後述するが、各ガイドロッド29は軸受け25を介して支持されている。
なお、ガイドロッド29の本数は、十八本に限らず、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は、ピニオンスプロケット20の相互間(ここでは三箇所)に同数設けられることが好ましい。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6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。
しかし、この場合、パーツの増加による製造コストや重量の増加を招くおそれや後述のロッド移動機構40Bの構成に起因してガイドロッド29自体やガイドロッド29を支持する部材の剛性や強度の低下を招くおそれがあるため、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。
〔1-1-3.固定ディスク及び可動ディスク〕
固定ディスク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及び複数のガイドロッド29の軸方向両端部にそれぞれ対を成して設けられているが、ここでは一側に設けられた固定ディスク10,可動ディスク19に着目し、その構成を説明する。
固定ディスク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及び複数のガイドロッド29の軸方向両端部にそれぞれ対を成して設けられているが、ここでは一側に設けられた固定ディスク10,可動ディスク19に着目し、その構成を説明する。
〔1-1-3-1.固定ディスク〕
固定ディスク10は、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及び図5に示すように、固定ディスク10には、各ピニオンスプロケット21,22,23に対応して設けられたスプロケット用固定放射状溝11a,11b,11cと各ガイドロッド29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)との二種の固定放射状溝が形成されている。なお、図3には、白抜きの矢印で時計回りの公転方向を示している。
固定ディスク10は、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及び図5に示すように、固定ディスク10には、各ピニオンスプロケット21,22,23に対応して設けられたスプロケット用固定放射状溝11a,11b,11cと各ガイドロッド29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)との二種の固定放射状溝が形成されている。なお、図3には、白抜きの矢印で時計回りの公転方向を示している。
スプロケット用固定放射状溝11a,11b,11cには、ピニオンスプロケット21,22,23の支持軸21a,22a,23aが内挿されている。固定ピニオンスプロケット21に対応するスプロケット用固定放射状溝11aは、固定ピニオンスプロケット21の径方向移動を案内する溝といえ、同様に、第一自転ピニオンスプロケット22に対応するスプロケット用固定放射状溝11bは、第一自転ピニオンスプロケット22の径方向移動を案内する溝といえ、第二自転ピニオンスプロケット23に対応するスプロケット用固定放射状溝11cは、第二自転ピニオンスプロケット23の径方向移動を案内する溝といえる。このため、これらのスプロケット用固定放射状溝11a,11b,11cは、対応するピニオンスプロケット21,22,23の径方向移動経路に沿っている。
スプロケット用固定放射状溝11a,11b,11cは、配設箇所を除いてそれぞれ同様に構成されている。このため、スプロケット用固定放射状溝11aに着目して説明する。ここでは、スプロケット用固定放射状溝11aが固定ディスク10の径方向θsに沿う直線状に形成されている。このスプロケット用固定放射状溝11aは、固定ピニオンスプロケット21の支持軸21aの外径に対応する溝幅を有する。この溝幅は、支持軸21aの外径よりも微小に大きく設定されている。このため、スプロケット用固定放射状溝11aに内挿される支持軸21aは、干渉することなくスプロケット用固定放射状溝11aに沿って移動可能に構成されている。
また、ロッド用固定放射状溝12(一箇所のみに符号を付す)には、対応するガイドロッド29のロッド支持軸29a(一箇所のみに符号を付す)が内挿されている。ロッド用固定放射状溝12は、それぞれ配設箇所が異なる点を除いては同様に構成されている。ここでは、上記のスプロケット用固定放射状溝11aと同様に、ロッド用固定放射状溝12が固定ディスク10の径方向に沿う直線状に形成されている。また、ロッド用固定放射状溝19aは、ガイドロッド29のロッド支持軸29aの外径よりも微小に大きく設定されている。このため、ロッド用固定放射状溝19aに内挿される支持軸29aは、干渉することなくロッド用固定放射状溝19aに沿って移動可能に構成されている。なお、ロッド用固定放射状溝12は、ピニオンスプロケット20(図1参照)が何れの径方向位置にあるときでもピニオンスプロケット20間にガイドロッド29が等間隔に位置するように、スプロケット用固定放射状溝11a,11b,11cに合わせて配設される。
〔1-1-3-2.可動ディスク(並設ディスク)〕
図2に示すように、可動ディスク19は、ピニオンスプロケット20及びガイドロッド29を挟んで一側及び他側のそれぞれに設けられる。これらの可動ディスク19は、連結シャフト19Aで互いに連結されている。ここでは、図1に示すように、各ピニオンスプロケット21,22,23の相互間にそれぞれ連結シャフト19A(一箇所にのみ符号を付す)が設けられている。これにより、一側の可動ディスク19と他側の可動ディスク19とが一体に回転する。
図2に示すように、可動ディスク19は、ピニオンスプロケット20及びガイドロッド29を挟んで一側及び他側のそれぞれに設けられる。これらの可動ディスク19は、連結シャフト19Aで互いに連結されている。ここでは、図1に示すように、各ピニオンスプロケット21,22,23の相互間にそれぞれ連結シャフト19A(一箇所にのみ符号を付す)が設けられている。これにより、一側の可動ディスク19と他側の可動ディスク19とが一体に回転する。
図4及び図5に示すように、可動ディスク19(図5には破線で示す)には、上記の固定放射状溝11a,11b,11c,12のそれぞれと軸方向視で交差する可動放射状溝19a,19b(何れも一箇所のみに符号を付し、図5には破線で示す)が複数形成されている。具体的には、スプロケット用固定放射状溝11a,11b,11cとそれぞれ交差するスプロケット用可動放射状溝19aと、ロッド用固定放射状溝12とそれぞれ交差するロッド用可動放射状溝19bとの二種の可動放射用溝が形成されている。なお、可動ディスク19の外形は円形であり、軸方向視で固定ディスク10の外形(円形)と一致して重合するが、便宜上、図5では可動ディスク19の外形円を縮小して示している。なおまた、詳細は後述するが、図5では、ロッド用可動放射状溝19bとして、後述の第一放射状溝62aと第二放射状溝62bとを区別せずに溝形状を例示している。
各可動ディスク19は、同軸に並設された複数の並設ディスク60により構成されている。これは、固定ディスク10及び可動ディスク19のうち一方のディスクがガイドロッド29に対して軸方向に隣接して配置され、かかる一方のディスク(ここでは可動ディスク19)に並設ディスク60が適用されるものと言い換えることができる。ここでは、図2に示すように、一つの可動ディスク19を構成する複数の並設ディスク60として、第一並設ディスク60A及び第二並設ディスク60Bの二枚のディスクが設けられたものを例に挙げて説明する。以下、可動ディスク19について並設ディスク60とも呼ぶ。
なお、ピニオンスプロケット20及びガイドロッド29を基準に軸方向外側へ向けて第一並設ディスク60A,第二並設ディスク60Bの順に並設されている。これらの第一並設ディスク60A,第二並設ディスク60Bそれぞれを区別せずにいうときは、単に並設ディスク60という。ここでは、可動放射状溝19a,19bは、並設ディスク60に形成された並設放射状溝61,62により構成される。詳細には、スプロケット用可動放射状溝19aがスプロケット用並設放射状溝61により構成され、また、ロッド用可動放射状溝19bがロッド用並設放射状溝62により構成されている。
次の説明では、可動ディスク19を構成する並設ディスク60に着目し、第一並設ディスク60A,第二並設ディスク60Bの順に説明する。第一並設ディスク60Aは、図4に示すように、スプロケット用並設放射状溝61及びロッド用並設放射状溝62(何れも一箇所のみに符号を付す)の二種の並設放射状溝が形成されている。なお、図4には、白抜きの矢印で時計回りの公転方向を示している。
スプロケット用並設放射状溝61のそれぞれは、上記のようにスプロケット用固定放射状溝11a,11b,11c(図3参照)のそれぞれに交差するように配置されて設けられている。スプロケット用並設放射状溝61とスプロケット用固定放射状溝11a,11b,11cとが交差する第一交差箇所CP1(図2参照)には、ピニオンスプロケット21,22,23の各支持軸21a,22a,23aが内挿される。
スプロケット用並設放射状溝61は、配設箇所を除いてそれぞれ同様に構成されているため、以下の説明では、固定ピニオンスプロケット21に対応するスプロケット並設放射状溝61に着目して説明する。ここでは、スプロケット用並設放射状溝61が外周に向かうに連れて径方向に対して周方向(ここでは公転方向に対して反対方向)に向けて傾斜を大きくするように設けられている。このスプロケット用並設放射状溝61は、滑らかな曲線状に形成されている。例えば、スプロケット用並設放射状溝61の内周側端部は、この位相に対応する径方向θcに対して傾斜している。
このスプロケット用並設放射状溝61は、スプロケット用固定放射状溝11aと同様に、支持軸21aの外径よりも微小に大きく設定されている。このため、スプロケット用並設放射状溝61に内挿される支持軸21aは、干渉することなくスプロケット用並設放射状溝61に沿って移動可能に構成されている。
ロッド用並設放射状溝62は、上記のようにロッド用固定放射状溝12のそれぞれに交差して設けられ、これらの交差箇所に各ガイドロッド29のロッド支持軸29aが内挿される。ここでは、ロッド用並設放射状溝62がスプロケット用並設放射状溝61と同様に、外周に向かうに連れて径方向に対して周方向(ここでは公転方向に対して反対方向)に向けて傾斜を大きくするように設けられ、滑らかな曲線状に形成されている。
なお、図4では、スプロケット用並設放射状溝61の相互間に六本のロッド用並設放射状溝62が設けられ、同径方向位置で比較したときに、各ロッド用並設放射状溝62の径方向に対する傾斜角度が公転方向に向かうに連れて大きくなるものを例示している。ここでは、ロッド用並設放射状溝62は、ピニオンスプロケット20(図1参照)が何れの径方向位置にあるときでもピニオンスプロケット20間にガイドロッド29が等間隔に位置するように、スプロケット用固定放射状溝11a,11b,11cに合わせて配設されている。ただし、各ロッド用並設放射状溝62は、同径方向位置における径方向に対する傾斜角度が互いに等しく設定されていてもよい。
かかるロッド用並設放射状溝62は、第一放射状溝(細溝)62aとこれよりも大きな溝幅を有する第二放射状溝(太溝)62bとから構成されている。第一放射状溝62aにはガイドロッド29のみが内挿され、第二放射状溝62bにはガイドロッド29が軸受け25を介して内挿されている。つまり、第二放射状溝62bの溝幅は、第一放射状溝62aの溝幅よりも軸受け25の外径に対応する分だけ大きく設定されている。
第一放射状溝62aは、内挿されるガイドロッド29の外径よりも微小に大きな溝幅に設定され、また、第二放射状溝62bは、内挿される軸受け25の外径よりも微小に大きな溝幅に設定されている。このため、ガイドロッド29は軸受け25を介して第二放射状溝62bの側壁に支持される。なお、ガイドロッド29と第一放射状溝62aの側壁とは微小な隙間が確保されている。したがって、ガイドロッド29は、放射状溝62a、62bに干渉することなく、第二放射状溝62bの側壁に支持されるとともに第二放射状溝62bに沿って移動可能に構成されている。
なお、図2には、第二放射状溝62bに内挿される軸受け25として、図中にその存在が明確化されるように、ボールベアリングを例示するが、この軸受け25にドライブッシュやローラベアリングなどのその他の公知の軸受けを用いてもよい。軸受け25として、ボールベアリングやローラベアリングを用いる場合には円滑性を確実に確保することができ、ブッシュを用いる場合にはスペースの制約に対する対応自由度を向上させることができる。特に、ドライブッシュを用いるときには、無給油で使用することができ、メンテナンス性を向上させることができる。
図4に示すように、ロッド用並設放射状溝62は、第二放射状溝62bどうしが周方向に隣接することなく形成されている。具体的には、第一放射状溝62aと第二放射状溝62bとが交互に配設されている。このため、第一並設ディスク60Aには、第一放射状溝62aと第二放射状溝62bとが周方向に交互に形成されている。
次に、第二並設ディスク60Bについて説明する。なお、第二並設ディスク60Bの外形は円形であり、軸方向視で第一並設ディスク60Aの外形(円形)と一致して重合するが、便宜上、図4では第一並設ディスク60Aの外形円よりも縮小して第二並設ディスク60Bの外形円を二点鎖線で示している。第二並設ディスク60Bは、第一並設ディスク60Aと同様に、スプロケット用並設放射状溝61とロッド用並設放射状溝62との二種の並設放射状溝が形成されている。このロッド用並設放射状溝62も、第一並設ディスク60Aと同様に、第一放射状溝(細溝)62aとこれよりも大きな溝幅を有する第二放射状溝(太溝)62bとから構成される。
第二並設ディスク60Bのスプロケット用並設放射状溝61は、第一並設ディスク60Aのスプロケット用並設放射状溝61と同様に形成され、軸方向視で第一並設ディスク60Aのスプロケット用並設放射状溝61と重複(一致)する。一方、第二並設ディスク60Bのロッド用並設放射状溝62は、第一放射状溝62a及び第二放射状溝62b(何れも一箇所のみ二点鎖線で示す)の配設箇所が第一並設ディスク60Aの第一放射状溝62a及び第二放射状溝62bの配設箇所と異なる。
具体的には、第二並設ディスク60Bの第一放射状溝62aが第一並設ディスク60Aの第二放射状溝62bに対応する箇所に配設され、また、第二並設ディスク60Bの第二放射状溝62bが第一並設ディスク60Aの第一放射状溝62aに対応する箇所に配設されている。このため、第二並設ディスク60Bは、第一並設ディスク60Aと同様に、第一放射状溝62aと第二放射状溝62bとが周方向に交互に形成されている。
したがって、二つの並設ディスク60A,60Bを軸方向から視たときに周方向に隣接する第二放射状溝62bがそれぞれ異なる並設ディスク60A,60Bに形成されている。また、第一放射状溝62a及び第二放射状溝62bは、軸方向に並設された並設ディスク60A,60Bに千鳥状に配設されたものともいえる。例えば、並設ディスク60では、第一並設ディスク60Aにおいて軸受け25が内挿される第二放射状溝62b(図2では一方の複合スプロケット5に例示)と第二並設ディスク60Bにおいて軸受け25が内挿される第二放射状溝62b(図2では他方の複合スプロケット5に例示)とが周方向に隣接している。
このように、複数のガイドロッド29は、何れかの第二放射状溝62bに軸受け25を介して内挿されている。また、各ガイドロッド29は、第一並設ディスク60Aの第二放射状溝62b及び第二並設ディスク60Bの第二放射状溝62bに、径方向に沿って軸方向位置を交互にズラされて軸受け25を介して内挿されることとなる。なお、以下の説明では、並設ディスク60A,60Bにより構成される可動ディスク19について、並設ディスク60A,60Bに着目して説明する場合を除き、可動ディスク19と呼んで説明する。
〔1-1-4.第一回転部〕
図2に示すように、第一回転部15は、固定ディスク10と一体回転する部分、即ち、回転軸1と一体回転する部分である。ここでは、第一回転部15が回転軸1の一部に設けられている。この第一回転部15は、固定ディスク10及び可動ディスク19よりも軸方向外側に配設されている。
図2に示すように、第一回転部15は、固定ディスク10と一体回転する部分、即ち、回転軸1と一体回転する部分である。ここでは、第一回転部15が回転軸1の一部に設けられている。この第一回転部15は、固定ディスク10及び可動ディスク19よりも軸方向外側に配設されている。
図2,図7及び図8に示すように、第一回転部15には、第一カム溝15aが設けられている。この第一カム溝15aは、回転軸1の軸方向に沿って凹設して設けられている。ここでは、第一カム溝15aが回転軸1の軸心C1と平行に形成されている。図7には、第一カム溝15a(一箇所のみに符号を付す)が周方向に間隔をおいて三箇所に設けられたものを例示するが、第一カム溝15aの形成箇所や形成個数は、周囲の構成や要求仕様等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。
〔1-1-5.第二回転部〕
図2,図6及び図7に示すように、第二回転部16は、可動ディスク19と接続部17を介して接続されている。なお、図6及び図7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。
図2,図6及び図7に示すように、第二回転部16は、可動ディスク19と接続部17を介して接続されている。なお、図6及び図7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。
まず、接続部17について説明する。
接続部17は、可動ディスク19及び第二回転部16と一体に回転し、固定ディスク10を覆うように配設されている。この接続部17は、固定ディスク10の外周(径方向外側)を覆う軸方向接続部17aと、固定ディスク10の軸方向外側を覆う径方向接続部17bとを有する。
接続部17は、可動ディスク19及び第二回転部16と一体に回転し、固定ディスク10を覆うように配設されている。この接続部17は、固定ディスク10の外周(径方向外側)を覆う軸方向接続部17aと、固定ディスク10の軸方向外側を覆う径方向接続部17bとを有する。
接続部17においては、可動ディスク19と第二回転部16との接続のうち、軸方向成分の離隔分を接続しているのが軸方向接続部17aであり、径方向の離隔分を接続しているのが径方向接続部17bである。軸方向接続部17aは、回転軸1の軸心C1と同心に設けられるとともに軸方向に延びる円筒形状をなしている。この軸方向接続部17aは、図2に示すように、軸方向内側が可動ディスク19(ここでは第二並設ディスク60B)の外周端部(外周部)19tに結合され、軸方向外側が次に説明する径方向接続部17bに接続されている。
図2,図6及び図7に示すように、径方向接続部17bは、径方向外側が軸方向接続部17aに接続され、径方向内側が第二回転部16に接続されている。この径方向接続部17bは、回転軸1の軸心C1と同心に設けられるとともに径方向に延在する円盤から次に説明する肉抜き部17cによって肉抜きされた形状をなしている。
図6及び図7に示すように、径方向接続部17bには、肉抜き部17cが設けられている。この肉抜き部17cは、詳細を後述する機械式自転駆動機構50のラック53,54及びピニオン51,52に対応する箇所に形成されている。図6には、三箇所に設けられた扇形の肉抜き部17cが、相互間に径方向接続部17bを挟んで等間隔に設けられたものを例示している。ただし、肉抜き部17cの形状や形成個数は、周囲の構成や要求仕様等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。
次に、第二回転部16について説明する。図2,図6及び図7に示すように、第二回転部16は、第一回転部15の外周(径方向外側)を覆うように設けられ、回転軸1の軸心C1と同心の円筒形状に形成されている。ここでは、図2に示すように、第二回転部16が、可動ディスク19の外周端部19tから内周側にシフトされて軸方向に沿って設けられている。
図2及び図8に示すように、第二回転部16には、第二カム溝16aが設けられている。この第二カム溝16aは、第一カム溝15aの外周に隣接して設けられ、また、第一カム溝15aと交差するとともに回転軸1に沿って設けられている。なお、第二カム溝16aは、回転軸1の軸方向に交差するように設けられている。なお、図7には、第二カム溝16a(一箇所にのみ符号を付す)が周方向に間隔をおいて三箇所に設けられたものを例示するが、第二カム溝16aの形成箇所や形成個数は、第一カム溝15aの形成箇所や形成個数に応じて設定される。
〔1-1-6.相対回転駆動機構〕
相対回転駆動機構30は、上述した第一回転部15に設けられた第一カム溝15aと第二回転部16に設けられた第二カム溝16aとに加えて、第一カム溝15aと第二カム溝16aとが交差する第二交差箇所CP2に配設されたカムローラ90と、このカムローラ90を軸方向に移動させるメガネフォーク35と、このメガネフォーク35を軸方向に移動させる軸方向移動機構31とを備えている。
相対回転駆動機構30は、上述した第一回転部15に設けられた第一カム溝15aと第二回転部16に設けられた第二カム溝16aとに加えて、第一カム溝15aと第二カム溝16aとが交差する第二交差箇所CP2に配設されたカムローラ90と、このカムローラ90を軸方向に移動させるメガネフォーク35と、このメガネフォーク35を軸方向に移動させる軸方向移動機構31とを備えている。
以下、カムローラ90,メガネフォーク35,軸方向移動機構31の順に説明する。図2及び図7に示すように、カムローラ90は、円柱状に形成されている。このカムローラ90は、回転軸1の軸心C1に直交する方向に沿った軸心を有し、第一カム溝15aと第二カム溝16aとが交差する第二交差箇所CP2(何れも一箇所にのみ符号を付す)に挿通されている。このため、カムローラ90は、回転軸1の回転に連動して回転軸1の軸心C1を中心に回転する。なお、カムローラ90の外周には、第一カム溝15a及び第二カム溝16aのそれぞれに対応する箇所にベアリングが外嵌されている。
カムローラ90の一端部90aは、第二交差箇所CP2から径方向外側に突出されて設けられている。なお、図示省略するが、カムローラ90は、カム溝15a,16aから脱落しないように、適宜の抜け止め加工が施されている。かかる抜け止め加工としては、例えばカムローラ90の他端部に頭部を設けることや抜け止めピンを追加し、カムローラ90が軸方向に移動可能であって径方向に移動しないようにすることが挙げられる。
メガネフォーク35は、二組の複合スプロケット5,5に跨って設けられている。このメガネフォーク35は、各複合スプロケット5,5に対応して設けられた円環状のカムローラ支持部35a(一側にのみ符号を付す)と、各カムローラ支持部35aを連結するブリッジ部35bとを有する。カムローラ支持部35aの内周側には、上記の第一回転部15及び第二回転部16が配設されている。なお、メガネフォーク35は、ディスク10,19に対して平行なプレート状の部材であって、チェーン6を基準としたときのディスク10,19に対して軸方向外側に並設されている。
カムローラ支持部35aには、内周側の全周にわたって溝部35cが凹設されている。溝部35cは、カムローラ90の突出長さに対応する深さを有し、カムローラ90の一端部90aを収容している。すなわち、溝部35cは、径方向長さがカムローラ90の突出長さの円環状空間を有するものといえる。
この溝部35cには、カムローラ90と転がり接触しうる転動体35d(一箇所にのみ符号を付す)が設けられている。この転動体35dは、回転軸1の軸心C1を中心に回転するカムローラ90が溝部35cの側壁に接触したときにカムローラ90が軸心周りに回転することを抑制するために設けられている。すなわち、溝部35cの側壁を形成するカムローラ支持部35aに、転動体35dが配設されている。ここでは、複数の転動体35dが溝部35cの全周にわたって配設されている。なお、図2及び図7には、転動体35dとしてニードルベアリングを例示するが、これに替えて、ボールベアリングを用いてもよい。
軸方向移動機構31は、メガネフォーク35を軸方向に移動するために、モータ32と、モータ32の出力軸32aの回転運動を直線運動に切り替える運動変換機構33と、メガネフォーク35を支持するとともに運動変換機構33によって直線運動されるフォーク支持部34とを備えている。なお、モータ32としては、ステッピングモータを用いることができる。
以下、図2及び図7を参照して、軸方向移動機構31について、フォーク支持部34,運動変換機構33の順に説明する。フォーク支持部34は、モータ32の出力軸32aと同心の筒軸を有する円筒状に形成されている。このフォーク支持部34には、モータ32の出力軸32aが内挿されている。また、フォーク支持部34は、内周にモータ32の出力軸32aに形成された雄ネジ部32bに螺合する雌ネジ部34aが螺設され、外周にメガネフォーク35のブリッジ部35bと係合するフォーク溝34bが凹設されている。
フォーク溝34bは、メガネフォーク35のブリッジ部35bの厚み(軸方向長さ)に対応する幅(軸方向長さ)に形成されている。このフォーク溝34bにはブリッジ部35bの中間部(二つの複合スプロケット5,5の間)が嵌入され、フォーク支持部34とメガネフォーク35のブリッジ部35bとが一体に結合される。
運動変換機構33は、出力軸32aの雄ネジ部32bと、フォーク支持部34の雌ネジ部34aとを有する。出力軸32aが回転すると、雄ネジ部32bと雌ネジ部34aとの螺合によって、雌ネジ部34aが形成されたフォーク支持部34が軸方向に移動される。すなわち、軸方向移動機構31は、モータ31の回転運動を運動変換機構33によって直線運動に変換し、この直線運動でフォーク支持部34を軸方向に直線運動させる。上記のメガネフォーク35,軸方向移動機構31を含む相対回転駆動機構30は、ピニオンスプロケット21,22,23から軸方向にシフトして設けられている。
以下、相対回転駆動機構30による可動ディスク19の固定ディスク10に対する相対回転駆動について説明する。軸方向移動機構31によってフォーク支持部34が軸方向に直線運動されると、フォーク支持部34に結合されたメガネフォーク35が一体に軸方向に移動し、この移動にともなってカムローラ90も軸方向に移動される。
第一カム溝15aと第二カム溝16aとが交差する第二交差箇所CP2に配設されるカムローラ90が軸方向に移動されると、第二交差箇所CP2も軸方向に移動する。第一カム溝15aが設けられた第一回転部15は回転軸1及び固定ディスク10と一体回転するため、第二交差箇所CP2が軸方向に移動すると、第一回転部15に対して第二カム溝16aが設けられた第二回転部16が相対的に回転される。
第二回転部16は可動ディスク19と一体回転し、第一回転部10は固定ディスク10と一体回転するので、第一回転部15に対して第二回転部16が相対回転されると、固定ディスク10に対して可動ディスク19が相対的に回転される。
固定ディスク10に対して可動ディスク19が相対回転駆動されると、移動機構40A及び40Bにかかる説明で後述するように、固定ディスク10に設けられたスプロケット用固定放射状溝11a,11b,11cと可動ディスク19に設けられたスプロケット用可動放射状溝19aとが交差する第一交差箇所CP1が径方向に移動される。このように、相対回転駆動機構30は、軸方向移動機構31によって可動ディスク19を固定ディスク10に対して相対回転駆動して、第一交差箇所CP1を径方向に移動させる。
〔1-1-7.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5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、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。
次に、図2及び図5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、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。
スプロケット移動機構40Aは、ピニオンスプロケット21,22,23のそれぞれに設けられた支持軸21a,22a,23aが内挿されるスプロケット用固定放射状溝11a,11b,11cが形成された固定ディスク10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、相対回転駆動機構30(図2及び図7参照)とから構成されている。
また、ロッド移動機構40Bは、ロッド支持軸29aが内挿されるロッド用固定放射状溝12が形成された固定ディスク10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、相対回転駆動機構30とから構成されている。
このように、それぞれの移動機構40A,40Bの構成は、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、それぞれの移動機構40A,40Bの構成は、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5(a)~図5(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5(a)は、放射状溝11a,11b,11c,19aにおけるピニオンスプロケット21,22,23(図1及び図2等参照)の支持軸21a,22a,23aと放射状溝12,19b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、相対回転駆動機構30(図2参照)により可動ディスク19の回転位相を固定ディスク10に対して変更すると、図5(b),図5(c)の順に、スプロケット用固定放射状溝11a,11b,11cとスプロケット用可動放射状溝19aとが交差する第一交差箇所CP1と、ロッド用固定放射状溝12とロッド用可動放射状溝19bとの交差箇所とが、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、相対回転駆動機構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。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6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。
〔1-1-8.機械式自転駆動機構〕
次に、図2及び図6を参照して、機械式自転駆動機構50を説明する。ここでは、機械式自転駆動機構50がピニオンスプロケット20を挟んで対称に構成されるため、一側の構成に着目して説明する。機械式自転駆動機構50は、上記したように、自転ピニオンスプロケット22,23を回転させ、チェーン6に対するピニオンスプロケット20間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と連動して機械的に自転駆動するものである。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6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。ただし、機械式自転駆動機構50は、径方向移動時の固定ピニオンスプロケット21を自転させない構成も有している。
次に、図2及び図6を参照して、機械式自転駆動機構50を説明する。ここでは、機械式自転駆動機構50がピニオンスプロケット20を挟んで対称に構成されるため、一側の構成に着目して説明する。機械式自転駆動機構50は、上記したように、自転ピニオンスプロケット22,23を回転させ、チェーン6に対するピニオンスプロケット20間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と連動して機械的に自転駆動するものである。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6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。ただし、機械式自転駆動機構50は、径方向移動時の固定ピニオンスプロケット21を自転させない構成も有している。
まず、機械式自転駆動機構50について、固定ピニオンスプロケット21(図1参照)を自転させないための構成を説明する。図6に示すように、固定ピニオンスプロケット21の支持軸21aは、固定ディスク10のスプロケット用固定放射状溝11aに挿通されている。この支持軸21aには、案内部材59が一体的に結合されている。
案内部材59は、スプロケット用固定放射状溝11aに内挿されて径方向に案内される。この案内部材59は、径方向の所定長さにわたってスプロケット用固定放射状溝11aに接触するように対応する形状に形成されている。このため、固定ピニオンスプロケット21を自転させるような回転力が作用したときには、案内部材59は、スプロケット用固定放射状溝11aに対して回転力を伝達するとともに、この回転力の反作用(抗力)で固定ピニオンスプロケット21を固定するものといえる。すなわち、案内部材59は、スプロケット用固定放射状溝11aにおいて径方向に摺動可能であって回り止め機能を有する形状に形成されている。なお、ここでいう所定長さとは、固定ピニオンスプロケット21を自転させるような回転力の抗力が確保可能な長さである。
図6では、スプロケット用固定放射状溝11aが径方向に長手方向を有する矩形状に形成されており、この矩形状よりも小さい矩形状に形成された案内部材59を例示している。また、スプロケット用固定放射状溝11aの内壁に接する案内部材59の側壁、特に案内部材59の四隅に、ベアリングを装着すれば、案内部材59のよりスムーズな摺動を確保することができる。
次に、機械式自転駆動機構50について、自転ピニオンスプロケット22,23を自転駆動するための構成について説明する。機械式自転駆動機構50は、自転ピニオンスプロケット22,23の支持軸22a,23aのそれぞれと一体回転するように固設されたピニオン51,52と、ピニオン51,52のそれぞれに対応して噛合するように設けられたラック53,54と、を有する。
ピニオン51,52は、自転ピニオンスプロケット22,23の各支持軸22a,23aにおける軸方向両端部にそれぞれ設けられている。かかるピニオン51,52にそれぞれ対応するラック53,54は、スプロケット用固定放射状溝11b,11cの延在方向に沿って固設されている。
なお、以下の説明では、第一自転ピニオンスプロケット22のピニオン(進角側ピニオン)51を第一ピニオン51と呼び、この第一ピニオン51と噛合するラック(進角側ラック)53を第一ラック53と呼んで区別する。同様に、第二ピニオンスプロケット23のピニオン(遅角側ピニオン)52を第二ピニオン52と呼び、この第二ピニオン52と噛合するラック(遅角側ラック)54を第二ラック54と呼ぶ。
図6に示すように、第一ラック53は、第一ピニオン51に対して公転方向基準で遅角側に配置される。逆に、第二ラック54は、第二ピニオン52に対して公転方向基準で進角側に配置される。このため、ピニオン51,52及びラック53,54は、ピニオン51,52が拡径方向又は縮径方向に移動されると、ピニオン51,52はこれに噛合するラック53,54によって互いに逆方向に回転されるように配設されている。
すなわち、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と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、ピニオン51,52に対するラック53,54の位置関係が異なる点を除いては、第一ピニオン51と第二ピニオン52とは同様に構成され、また、第一ラック53と第二ラック54とは同様に構成されている。なおまた、第一自転ピニオンスプロケット22には、前述の位相ズレ許容動力伝達機構に代えて、その支持軸22aと第一ピニオン51との間に皿ばねが介装されていてもよい。この皿ばねによれば、支持軸22aと第一ピニオン51との微小な回転を許容しつつ相対回転を規制することで、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6との噛合時のショック(衝撃)を吸収する。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のそれぞれにも同様に備えられていてもよい。
〔1-2.チェーン〕
次に、チェーン6について説明する。図9に示すように、ガイドロッド29にガイドされるチェーン6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6A,第二チェーン6B及び第三チェーン6Cの三本が設けられている。
次に、チェーン6について説明する。図9に示すように、ガイドロッド29にガイドされるチェーン6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6A,第二チェーン6B及び第三チェーン6Cの三本が設けられている。
これらのチェーン6A,6B,6Cは、動力伝達方向に位相をずらすように互いにピッチをずらしてピニオンオンスプロケット20に巻き掛けられている。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6A,6B,6Cに噛合するピニオンスプロケット20の各歯21c,22c,23c(以下、これらを区別せずに示すときには「歯20c」という)の位相もずらして配置されている。なお、チェーン6A,6B,6Cは、配設ピッチ以外は同様に構成される。
また、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6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。
〔2.作用及び効果〕
本発明の一実施形態にかかる変速機構は、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。複数並設された並設ディスク60A,60Bのそれぞれは、可動ディスク19を構成し、第一放射状溝62aとこれよりも大きな溝幅の第二放射状溝62bとを有する並設放射状溝62が形成され、各並設ディスク60A,60Bには第一放射状溝62a及び第二放射状溝62bの何れもが形成されるため、従来のように軸受け25を内挿する放射状溝(第二放射状溝62bに対応)のみが形成される構造に比較して、並設放射状溝(第一放射状溝62a,第二放射状溝62b)62どうしの周方向の間隔を確保することができる。これは、ガイドロッドの数を確保するうえでも有効である。また、複数のガイドロッド29は、何れかの第二放射状溝62bに軸受け25を介して内挿されているため、軸受け25を介して全てのガイドロッドを支持することができる。したがって、ガイドロッド29に対応する放射状溝、即ち、並設放射状溝62どうしの間隔を確保するとともに耐久性を確保することができる。
本発明の一実施形態にかかる変速機構は、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。複数並設された並設ディスク60A,60Bのそれぞれは、可動ディスク19を構成し、第一放射状溝62aとこれよりも大きな溝幅の第二放射状溝62bとを有する並設放射状溝62が形成され、各並設ディスク60A,60Bには第一放射状溝62a及び第二放射状溝62bの何れもが形成されるため、従来のように軸受け25を内挿する放射状溝(第二放射状溝62bに対応)のみが形成される構造に比較して、並設放射状溝(第一放射状溝62a,第二放射状溝62b)62どうしの周方向の間隔を確保することができる。これは、ガイドロッドの数を確保するうえでも有効である。また、複数のガイドロッド29は、何れかの第二放射状溝62bに軸受け25を介して内挿されているため、軸受け25を介して全てのガイドロッドを支持することができる。したがって、ガイドロッド29に対応する放射状溝、即ち、並設放射状溝62どうしの間隔を確保するとともに耐久性を確保することができる。
具体的には、複数の並設ディスク60A,60Bを軸方向から視たときに、周方向に隣接する第二放射状溝62bがそれぞれ異なる並設ディスク60A,60Bに形成され、各並設ディスク60A,60Bにおいて、第二放射状溝62bどうしが周方向に隣接することがないため、第二放射状溝62bはこれよりも溝幅の小さい第一放射状溝62aと隣接する。したがって、並設ディスク60A,60Bにおいて並設放射状溝62(第一放射状溝62a,第二放射状溝62b)どうしの間隔を確保することができる。
また、隣接するガイドロッド29においては、一方のガイドロッド29が軸受け25を介して支持される並設ディスク60(例えば第一並設ディスク60A)と他方のガイドロッド29が軸受け25を介して支持される並設ディスク60(例えば第二並設ディスク60B)とが異なる(別個である)ため、並設ディスク60A,60Bにおける並設放射状溝62どうしの間隔を確保しながら、軸受け25を介して各ガイドロッド29を支持することができる。このようにして、並設放射状溝62どうしの間隔を確保するとともに耐久性を確保することができる。
固定ディスク10及び可動ディスク19のうちガイドロッド29に対して軸方向に隣接する一方のディスク(ここでは可動ディスク19)は、他方のディスク(ここでは固定ディスク10)よりも軸方向において動力伝達箇所の近傍に位置する。このため、可動ディスク19には固定ディスク10よりも動力伝達にかかる力が作用しやすい。このような力が作用しやすい可動ディスク19に複数の並設ディスク60が適用され、上記のように並設ディスク60には軸受け25を介して各ガイドロッド29が支持されるため、適切に軸受け25を配設して、耐久性を向上させることができる。
一つの可動ディスク19が第一並設ディスク60A及び第二並設ディスク60Bの二枚のディスクから構成されているため、一つの可動ディスク19に三枚以上の並設ディスクが設けられる構造のものに比較して、構造の複雑化を抑えることができる。これにより、重力の増加やコストの上昇の抑制に寄与する。従来のように、径方向に傾斜して設けられた可動放射状溝が一枚の可動ディスクに形成されている場合には、径方向に沿って設けられた放射状溝どうしの間隔よりも可動放射状溝どうしの間隔の方が狭くなるため、かかる可動放射状どうしの間隔を確保することが困難となる。これに対し、本変速機構では、特にロッド用可動放射状溝19bがロッド用並設放射状溝62によって構成されているため、上述のように、第二放射状溝62bを同軸に並設された並設ディスク60A,60Bに分散して形成することで、第二放射状溝62bを軸方向にずらして交互(千鳥状)に設けることができ、同並設ディスク60A,60Bにおいて、即ち、同軸方向位置においてロッド用並設放射状溝62の周方向の間隔を確保することができる。
ガイドロッド29は、ロッド支持軸29aと、ロッド支持軸29aの外周におけるにチェーン6と接触する軸方向位置に部分的に外挿された円筒状のガイド部材29bとを有するため、ロッド用並設放射状溝62に内挿される個所にはガイド部材29bを装備せずにロッド支持軸29aのみとでき、ガイドロッド29の外径を抑えることができ、各ロッド用並設放射状溝62の溝幅を抑制できる。これにより、同並設ディスク60A,60Bにおけるロッド用並設放射状溝62の周方向間隔の確保に寄与する。
さらに、本変速機構は、二組の複合スプロケット5,5に跨って設けられるメガネフォーク35を有する相対回転駆動機構30を有するため、複合スプロケット5,5を機械的に連動させることができる。
スプロケット用固定放射状溝11a,11b,11cが径方向に沿う直線状に形成されているため、複合スプロケット5,5によってトルク伝達されるときに、回転軸1と回転動力を入出力する固定ディスク10において各ピニオンスプロケット21,22,23の支持軸21a,22a,23aを通して作用する反力(ここでは「トルク反力」という)を、周方向に沿ってスプロケット用固定放射状溝11a,11b,11cの壁部に作用させることができ、トルク反力によるピニオンスプロケット21,22,23の径方向への移動を抑制することができる。また、固定放射状溝11a,11b,11c,12が直線状に形成されているため、形成が容易であり、製造コストの上昇を抑制することができる。
〔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。上述の一実施形態では、可動ディスク19がガイドロッド29に対して軸方向に隣接するものを説明したが、これに替えて、固定ディスク10がガイドロッド29に対して軸方向に隣接していてもよい。この場合、固定ディスク10が同軸に並設された並設ディスクにより構成される。
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。上述の一実施形態では、可動ディスク19がガイドロッド29に対して軸方向に隣接するものを説明したが、これに替えて、固定ディスク10がガイドロッド29に対して軸方向に隣接していてもよい。この場合、固定ディスク10が同軸に並設された並設ディスクにより構成される。
さらに、固定ディスク10及び可動ディスク19の双方それぞれが複数の並設ディスク60により構成されていてもよい。この場合、並設ディスク60の枚数が増加するため、重量の増加やコストの上昇を招くおそれがあるものの、固定ディスク10及び可動ディスク19の双方において軸受け25を介してガイドロッド29を支持することができ、耐久性を更に向上させることができる。
上述の一実施形態では、軸受け25を介してガイドロッド29が内挿される第二放射状溝62bのそれぞれが軸方向位置をズラされて交互に配設されるものを示したが、これに限定されるものではなく、少なくとも、複数のガイドロッド29は何れかの第二放射状溝62bに軸受け25を介して内挿されていればよい。
また、ピニオンスプロケット20の支持軸20aが軸受けを介して支持されていてもよい。つまり、スプロケット用の放射状溝11a,11b,11c,19aに軸受けが内挿されていてもよい。この場合、スプロケット用の放射状溝11a,11b,11c,19aが軸受け25の外形に応じた溝幅に設定される。この際、スプロケット用の放射状溝11a,11b,11c,19aと周方向に隣接するロッド用の放射状溝12,19bとの間隔が小さくなるおそれがある。このため、並設ディスクを追加し、スプロケット用の放射状溝11a,11b,11c,19aと周方向に隣接するロッド用の放射状溝12,19bとを異なる並設ディスクにそれぞれ形成してもよい。かかる構成によれば、各ディスクにおける放射状溝どうしの間隔を確実に確保することができる。
上述の一実施形態では、固定放射状溝11a,11b,11c,12が固定ディスク10の径方向に沿って設けられるものを説明したが、少なくとも可動放射状溝19a,19bが可動ディスク19の径方向に傾斜して設けられるとともに固定放射状溝11a,11b,11c,12に交差して設けられていればよい。このため、例えば、可動放射状溝が直線状に形成されていてもよいし、また、固定放射状溝が固定ディスクの径方向に対して傾斜して設けられていてもよい。また、ガイドロッド29のガイド部材29bは省略してもよい。つまり、ガイドロッド29がロッド支持軸29aから構成されてもよい。この場合、変形しやすくなるおそれがあるものの、重力の低下やコストの低減に寄与しうる。
Claims (6)
- 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及び複数のガイドロッドと、前記複数のピニオンスプロケット及び前記複数の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前記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及び前記複数のガイドロッドの何れをも囲み且つ前記複数のピニオンスプロケット及び前記複数のガイドロッド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変速機構であって、
固定放射状溝が複数形成され、前記回転軸と一体回転する固定ディスクと、
前記固定放射状溝のそれぞれと交差する可動放射状溝が複数形成され、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、を備え、
前記固定放射状溝と前記可動放射状溝とが交差する交差箇所に少なくとも前記複数のガイドロッドが内挿され、
前記固定ディスク及び前記可動ディスクの少なくとも一方は、同軸に並設された複数の並設ディスクにより構成され、
前記並設ディスクのそれぞれには、前記固定放射状溝及び前記可動放射状溝の少なくとも一方を構成する並設放射状溝が複数形成され、
前記複数の並設放射状溝は、前記ガイドロッドが内挿される第一放射状溝と、前記第一放射状溝よりも大きな溝幅を有するとともに軸受けを介して前記ガイドロッドが内挿される第二放射状溝とを有し、
前記複数のガイドロッドは、何れかの前記第二放射状溝に前記軸受けを介して内挿された、変速機構。 - 前記並設ディスクのそれぞれには、前記第二放射状溝どうしが前記周方向に隣接することなく形成された、請求項1に記載の変速機構。
- 前記固定ディスク及び前記可動ディスクのうち一方のディスクが前記ガイドロッドに対して軸方向に隣接して配置され、前記複数の並設ディスクが前記一方のディスクに適用される、請求項1又は2に記載の変速機構。
- 前記複数の並設ディスクは、前記固定ディスク及び前記可動ディスクの少なくとも一方につき二枚並設されており、
前記並設ディスクのそれぞれには、前記第一放射状溝と前記第二放射状溝とが前記周方向に交互に形成された、請求項1~3の何れか1項に記載の変速機構。 - 前記可動放射状溝は、前記径方向に対して傾斜して設けられ、
前記可動ディスクは、前記複数の並設ディスクにより構成され、
前記並設放射状溝は、前記可動放射状溝を構成する、請求項1~4の何れか1項に記載の変速機構。 - 前記ガイドロッドは、ロッド支持軸と、前記ロッド支持軸の外周におけるに前記チェーンと接触する軸方向位置に部分的に外挿された円筒状のガイド部材とを有する、請求項1~5の何れか1項に記載の変速機構。
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