WO2016093064A1 - 変速機構 - Google Patents

変速機構 Download PDF

Info

Publication number
WO2016093064A1
WO2016093064A1 PCT/JP2015/083150 JP2015083150W WO2016093064A1 WO 2016093064 A1 WO2016093064 A1 WO 2016093064A1 JP 2015083150 W JP2015083150 W JP 2015083150W WO 2016093064 A1 WO2016093064 A1 WO 2016093064A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pinion
radial
sprocket
guide rod
fixed
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/083150
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
丹下 宏司
Original Assignee
ジヤトコ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ジヤトコ株式会社 filed Critical ジヤトコ株式会社
Priority to KR1020177018565A priority Critical patent/KR20170093896A/ko
Priority to CN201580066538.5A priority patent/CN107002837A/zh
Priority to JP2016563605A priority patent/JP6333999B2/ja
Priority to US15/533,773 priority patent/US20170328448A1/en
Priority to EP15867420.0A priority patent/EP3232086A4/en
Publication of WO2016093064A1 publication Critical patent/WO2016093064A1/ja

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H9/00Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members
    • F16H9/02Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion
    • F16H9/24Gearings 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H9/00Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members
    • F16H9/02Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion
    • F16H9/04Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion using belts, V-belts, or ropes
    • F16H9/10Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion using belts, V-belts, or ropes engaging a pulley provided with radially-actuatable elements carrying the belt
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H55/00Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02Toothed members; Worms
    • F16H55/30Chain-wheels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H55/00Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/32Friction members
    • F16H55/52Pulleys or friction discs of adjustable construction
    • F16H55/54Pulleys or friction discs of adjustable construction of which the bearing parts are radially adjustable
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H55/00Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02Toothed members; Worms
    • F16H55/08Profiling
    • F16H2055/0893Profiling for parallel shaft arrangement of toothed members
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H55/00Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/32Friction members
    • F16H55/52Pulleys or friction discs of adjustable construction
    • F16H55/56Pulleys or friction discs of adjustable construction of which the bearing parts are relatively axially adjustable
    • F16H55/566Pulleys or friction discs of adjustable construction of which the bearing parts are relatively axially adjustable only adjustable when pulley is stationary

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 speed change mechanism As such a speed change mechanism, a plurality of revolving mechanisms that are supported so as to be movable in the radial direction and rotate integrally with the rotation shaft while maintaining an equal distance from the rotation shaft axis and revolve with respect to the rotation shaft axis.
  • Apparent large sprockets (hereinafter referred to as “composite sprockets”) formed so as to form the vertices of polygons by the respective pinion sprockets are provided on the input side and the output side, respectively.
  • composite sprockets formed so as to form the vertices of polygons by the respective pinion sprockets are provided on the input side and the output side, respectively.
  • One that transmits power by means of a wound chain. This chain meshes with teeth provided on the circumference of the pinion sprocket to transmit power.
  • each of the pinion sprockets supported at such intersections is moved in the radial direction by the relative rotation of both disks.
  • each of the pinion sprockets moves in the radial direction synchronously while maintaining the same distance from the axis of the rotating shaft, so that the size of the polygon changes in a similar manner.
  • the gear ratio can be changed by changing the radius of a circle (hereinafter referred to as “pinion contact circle”) that also surrounds and touches.
  • a small-diameter pinion sprocket that meshes with the chain is formed by assembling a small-diameter (for example, a small number of teeth that mesh with the chain and small teeth) to form a large-diameter composite sprocket.
  • a large burden is applied to each tooth, and it may be difficult to transmit a large torque.
  • the same pinion sprocket is moved in the radial direction to expand and contract the diameter of the pinion contact circle, the relative positional relationship between the chain and the pinion sprocket varies depending on the diameter of the pinion contact circle. Therefore, the engagement between the chain and the pinion sprocket becomes unstable, and there is a possibility that the torque cannot be reliably transmitted.
  • the present invention has been developed in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a speed change mechanism that can transmit torque reliably. It is to be noted that the present invention is not limited to the purpose herein, and is an operational effect derived from each configuration shown in [Mode for Carrying Out the Invention] to be described later, and also exhibits an operational effect that cannot be obtained by conventional techniques. It can be positioned as another purpose.
  • a speed change mechanism includes a rotating shaft to which power is input or output, and a plurality of pinion sprockets supported movably in a radial direction with respect to the rotating shaft, Two sets of composite sprockets having a moving mechanism for moving the plurality of pinion sprockets synchronously in the radial direction while maintaining an equal distance from the axis of the rotating shaft, and two sets of the composite sprockets wound around the two sets of composite sprockets
  • a speed change mechanism that changes a gear ratio by changing a radius of a contact circle that surrounds any of the plurality of pinion sprockets and is in contact with any of the plurality of pinion sprockets.
  • the pinion sprocket has a tooth portion that is arranged along the circumference of the contact circle when the radius of the contact circle is the smallest and meshes with the chain. It is assumed to be formed in the sector gear shape.
  • the support members of the plurality of pinion sprockets are inserted and shifted toward one of the retard side and the advance side with respect to the radial direction toward the outer periphery.
  • a plurality of fixed radial grooves provided so as to extend, a fixed disk that rotates integrally with the rotary shaft, and a movable radial groove in which the support member is located at an intersection where each of the fixed radial grooves intersects each of the fixed radial grooves as viewed in the axial direction.
  • a movable disk that is concentrically arranged with respect to the fixed disk and is rotatable relative to the fixed disk, and the tooth portion is disposed such that at least one tooth is within the groove width of the fixed radial groove. It is preferable to have the 1st tooth part made and the 2nd tooth part extended from the said 1st tooth part to the said one side.
  • the fixed radial groove is formed in a straight line, and the second tooth portion is parallel to a direction in which the fixed radial groove extends with respect to the first tooth portion and has an axis of the rotation shaft. It is preferable that it extends to the radial region that passes through.
  • each support member of the plurality of pinion sprockets is formed in a corresponding shape so as to contact the fixed radial groove over a predetermined length in the radial direction.
  • a guide rod for guiding the chain is provided, and the guide rod always guides the chain regardless of the radius of the contact circle, and at least the radius of the contact circle is the largest. It is preferable to have a second guide rod that guides the chain and is located radially inward of the first guide rod when the radius of the tangent circle is the smallest. That is, it is preferable that the distance of the first guide rod with respect to the axis of the rotating shaft is equal to the distance of the second guide rod with respect to the axis of the rotating shaft when at least the radius of the tangent circle is the largest.
  • the second guide rod is located in a space radially inward of the second tooth portion or in the periphery of the space when the radius of the tangent circle is the smallest.
  • the first guide rod and the second guide rod are alternately arranged along the circumferential direction.
  • the meshing between the teeth of the pinion sprocket and the chain can be stabilized, and the torque can be reliably transmitted.
  • FIG. 1 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.
  • FIG. 1 shows a fixed disk and a movable disk for radial movement, such as a pinion sprocket, and a pinion sprocket and a guide rod that are moved by these in a speed change mechanism according to an embodiment of the present invention, and the sprocket moving mechanism and the rod moving mechanism will be described.
  • the radius of a tangent circle becomes large in order of (a), (b), (c). Note that (a) shows the smallest radius of the tangent circle, and (c) shows the largest radius.
  • 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.
  • FIG. 2 is a radial cross-sectional view (transverse cross-sectional view) schematically showing an enlarged main part focused on a composite sprocket of a speed change mechanism according to an embodiment of the present invention. It is a perspective view which takes out and shows one of the pinion sprockets of the transmission mechanism concerning one Embodiment of this invention.
  • the speed change mechanism of the present embodiment can be used for 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 inner side or the outer side with respect to the radial direction means that the distance (radius) from the axis of the rotation axis is the short side or the long side.
  • the advance side and the retard side are determined based on the revolution direction in the transmission mechanism.
  • the speed change mechanism includes two sets of composite sprockets 5, 5 and a chain 6 wound around these composite sprockets 5, 5.
  • a silent chain is illustrated as the chain 6, but a roller chain may be used as the chain 6.
  • the white arrow in FIG. 1 shows the revolution direction.
  • 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, the configuration will be described by focusing attention on the composite sprocket 5 on the input side.
  • the composite sprocket 5 means an apparent large sprocket in which a plurality of pinion sprockets 20 and a plurality of guide rods 29 are formed so as to form the apexes of a polygon (here, an octagon).
  • the composite sprocket 5 includes a rotating shaft 1, and a pinion sprocket 20 and a guide rod 29 that are movably supported in the radial direction with respect to the rotating shaft 1.
  • six pinion sprockets 20 are arranged at equal intervals along the circumferential direction around the axis C 1 of the rotating shaft 1, and between the pinion sprockets 20, respectively.
  • Two guide rods 29 are arranged.
  • this speed change mechanism can change the speed ratio continuously, it can be configured as a continuously variable speed change mechanism, but it can also be configured as a multistage stepped speed change mechanism by changing the speed ratio stepwise. it can.
  • the outer diameter of the composite sprocket 5 corresponds to the 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 (hereinafter referred to as “pinion contact circle A”). That is, the diameter of the pinion contact circle A is the outer diameter of the composite sprocket.
  • the radius of the pinion contact circle A described above also 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. Therefore, in the speed change mechanism, by changing the radius of the pinion contact circle A, the winding radius of the chain 6 is changed, and the speed change ratio is changed.
  • FIG. 1 illustrates the pinion tangent circle A that is the smallest on the input side and the largest on the output side.
  • the pinion tangent circle A the smallest one is called the minimum pinion tangent circle A 1
  • the largest one is called the maximum pinion tangent circle A 2 .
  • a pinion contact circle A When attention is not paid to the size or the length, it is simply called a pinion contact circle A.
  • the composite sprocket 5 includes a relative rotational drive mechanism 30 that rotationally drives the movable disk 19 relative to the fixed disk 10, and a sprocket moving mechanism 40A that moves the plurality of pinion sprockets 20.
  • a rod moving mechanism 40B that moves the plurality of guide rods 29 is provided. Details of these will be described later.
  • the composite sprocket 5 of the speed change mechanism will be described.
  • a fixed disk 10 that rotates integrally with the rotary shaft 1 a movable disk 19 that is provided so as to be rotatable relative to the fixed disk 10
  • the first rotating part 15 that rotates integrally, the second rotating part 16 that rotates integrally with the movable disk 19, the pinion sprocket 20 that meshes with the chain 6, and the guide rod 29 that guides (guides) the chain 6 will be described in this order.
  • the relative rotation drive mechanism 30, the sprocket moving mechanism 40A, and the rod moving mechanism 40B will be described in this order.
  • the fixed disk 10, the movable disk 19, the first rotating part 15, and the second rotating part 16 are disposed concentrically with the axis C 1 of the rotating shaft 1, and the radial direction of the disks 10, 19 is that of the rotating shaft 1. It coincides with the radial direction.
  • a fixed disk 10 and a movable disk 19 are provided adjacent to each other on both axial ends of the rotating shaft 1 (upper end side and lower end side in FIG. 2), A pinion sprocket 20 and a guide rod 29 and a chain 6 wound around these are arranged at an intermediate portion in the axial direction of the rotary shaft 1.
  • 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.
  • FIG. 2 schematically shows the pinion sprocket 20 and the guide rod 29 and a relative rotation drive mechanism 30 described later in the same cross section for easy understanding.
  • the input-side composite sprocket 5 and the output are shown in FIG. An interval is provided between the side composite sprocket 5.
  • 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 and the movable disk 19 are 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.
  • the fixed disk 10 includes a plurality of fixed radial grooves 11 for sprockets (corresponding to only one place) provided for each of the plurality of pinion sprockets 20 and a plurality of guide rods 29.
  • the white arrow in FIG. 3 shows the revolution direction.
  • the fixed radial groove 11 for sprocket is a groove for guiding the corresponding pinion sprocket 20. That is, the sprocket fixed radial grooves 11 are formed along the radial movement path of the corresponding pinion sprocket 20.
  • Each of the fixed radial grooves 11 for the sprocket is configured in the same manner except that the arrangement locations are different. Therefore, a description will be given focusing on one fixed radial groove 11 for sprockets.
  • a first support portion 216 of the pinion sprocket 20 is inserted into the fixed radial groove 11 for the sprocket.
  • the fixed radial grooves 11 for the sprocket are provided so as to be inclined toward the retard side with respect to the first radial direction Dr 1 in the fixed disk 10. That is, the sprocket fixed radial groove 11 is provided so as to shift toward the retard side with respect to the first radial direction Dr1 as it goes toward the outer periphery (outside in the radial direction).
  • the “first radial direction D r1 ” means a radial direction passing through the inner peripheral end portion 11a of the fixed radial groove 11 for sprockets. Accordingly, the extending direction D S1 of the fixed radial groove 11 for the sprocket is inclined toward the retard side at the first inclination angle ⁇ 1 with respect to the first radial direction Dr 1 .
  • the fixed radial grooves 11 for sprockets are formed linearly. Therefore, a second radial D r2 parallel to the direction D S1 of extension of the sprocket fixing radial grooves 11 are present on the retard side of the sprocket fixing radial grooves 11. Conversely, when is a second radial D r2 proceeds parallel movement to the advance side as indicated by the black arrows (shift), it coincides with the direction D S1 of extension of the sprocket fixing radial grooves 11.
  • the second radial D r2 refers to the direction passing through the axis C 1 of the rotary shaft 1.
  • the rod support shaft 29a of the guide rod 29 is inserted into each of the fixed radial grooves 12 for the rod.
  • the rod fixed radial grooves 12 are grooves for guiding the corresponding guide rods 29. That is, the fixed radial groove 12 for a rod is formed along the radial movement path of the corresponding guide rod 29.
  • the fixed radial grooves 12 for rods are roughly classified into two types: fixed radial grooves 13 for the first rod and fixed radial grooves 14 for the second rod (both are provided with a reference numeral only at one location).
  • the inner peripheral end 13 a of the first rod fixed radial groove 13 is farther from the axis C 1 of the rotary shaft 1 than the inner peripheral end 14 a of the second rod fixed radial groove 14. That is, the inner peripheral end portion 13 a of the first rod fixed radial groove 13 is positioned more radially outward than the inner peripheral end portion 14 a of the second rod fixed radial groove 14. Meanwhile, each of the outer peripheral edge 13b and the outer peripheral end portion 14b of the second rod fixed radial grooves 14 of the first rod fixed radial grooves 13, the distance to the axis C 1 of the rotary shaft 1 are equal.
  • the fixed radial groove 12 for a rod is formed in a straight line, and shifts toward the retard side with respect to the radial direction as it goes radially outward. It is provided as follows. More specifically, the extending direction D S2 of the first rod fixed radial groove 13 is inclined to the retard side at the second inclination angle ⁇ 2 with respect to the third radial direction Dr3 .
  • the “third radial direction D r3 ” means a radial direction passing through the inner peripheral end portion 13 a of the first rod fixed radial groove 13.
  • the extending direction D S3 of the second rod fixed radial groove 14 is inclined toward the retard side at the third inclination angle ⁇ 3 with respect to the fourth radial direction Dr 4.
  • the “fourth radial direction D r4 ” means a radial direction passing through the inner peripheral end portion 14 a of the fixed radial groove 14 for the second rod.
  • the second inclination angle ⁇ 2 applied to the first rod fixed radial groove 13 is larger than the third inclination angle ⁇ 3 applied to the second rod fixed radial groove 14. Therefore, the fixed radial groove 14 for the second rod is formed along the radial direction more than the fixed radial groove 13 for the first rod.
  • first rod fixed radial groove 13 and a second rod fixed radial groove 14 are formed between the sprocket fixed radial grooves 11 in the circumferential direction.
  • Each of the fixed radial grooves 13 for the first rod is configured similarly except that the arrangement location is different.
  • each of the fixed radial grooves 14 for the second rod is configured similarly except that the arrangement location is different.
  • the fixed radial grooves 13 and 14 for rods are referred to as fixed radial grooves 12 for rods when not particularly distinguished.
  • Each groove width of the fixing radial grooves 11 and 12 has a groove width corresponding to the outer diameter of the member to be inserted. Specifically, the groove width is set to be slightly larger than the outer diameter of the member to be inserted. Therefore, the inserted member can move along the fixed radial grooves 11 and 12 smoothly. Details of the support member 216 and the support shaft 29a, which are members to be inserted, will be described later.
  • 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.
  • connecting shafts 19 ⁇ / b> A reference numerals are given only at one place
  • the movable disk 19 on one side and the movable disk 19 on the other side rotate together.
  • the movable disk 19 (shown by a broken line in FIG. 5) includes a plurality of movable radial grooves 19a and 19b that intersect with the fixed radial grooves 11 and 12 in the axial direction. (In each case, only one place is given a reference numeral and is shown by a broken line in FIG. 5).
  • 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. .
  • the white arrow in FIG. 4 shows the revolution direction.
  • Each of the sprocket movable radial grooves 19a intersects the corresponding sprocket fixed radial groove 11 in the axial direction.
  • the second support portion 217 of the pinion sprocket 20 is inserted into the movable radial groove 19a for the sprocket.
  • the movable radial groove for sprocket 19a is inclined toward the retard side with respect to the radial direction, and is provided in a curved shape.
  • the rod support shaft 29a of the guide rod 29 is inserted into the movable radial groove 19b for the rod.
  • the rod movable radial groove 19b intersects with the corresponding rod fixed radial groove 12 in the axial direction.
  • the rod movable radial groove 19b is axially viewed with each of the first rod movable radial groove 191 and the second rod fixed radial groove 14 and intersects with each of the first rod fixed radial grooves 13 in the axial direction. And the second rod movable radial groove 192 intersecting with each other.
  • the inner peripheral end of the first rod movable radial groove 191 is relative to the axis C 1 of the rotary shaft 1 more than the inner peripheral end of the second rod movable radial groove 192. The distance is far. On the other hand, the distance between the outer peripheral end of the first rod movable radial groove 191 and the outer peripheral end of the second rod movable radial groove 192 is equal to the axis C 1 of the rotary shaft 1.
  • Each groove width of the movable radial grooves 19a, 19b has a groove width corresponding to the outer diameter of the member to be inserted. Specifically, the groove width is set to be slightly larger than the outer diameter of the member to be inserted. Therefore, the inserted member can smoothly move along the movable radial grooves 19a and 19b.
  • the details of the second support portion 217 and the rod support shaft 29a, which are members to be inserted, will be described later.
  • 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.
  • the white arrow in FIG. 7 shows the revolution direction.
  • 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 of the fixed disk 10 and a radial connection portion 17 b that covers the outer side of the fixed disk 10 in the axial direction.
  • 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 connected to the outer peripheral end portion (outer peripheral portion) 19t of the movable disk 19, and the axially outer side is connected to a radial connecting portion 17b described below. Has been.
  • the radial direction connecting portion 17 b has a radially outer side connected to the axial direction connecting portion 17 a and a radially inner side connected to the second rotating portion 16.
  • 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.
  • fan-shaped thinned portions 17c provided at three locations are provided at equal intervals with the radial connection 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 thinned portion 17c may be omitted, and the radial connection portion 17b may be formed in a disk shape.
  • the second rotating portion 16 is connected to the outer peripheral end portion 19t of the movable disk 19 via the connecting portions 17a and 17b and is provided so as to cover the outer periphery near the first rotating portion 15. It is formed in the heart C 1 concentric cylindrical.
  • the second rotating portion 16 is provided with a second cam groove 16a.
  • the second cam groove 16a is adjacent to the outer periphery of the first cam groove 15a and is provided along the rotary shaft 1 and intersects the first cam groove 15a in the radial direction.
  • the second cam groove 16a is provided so as to intersect the axial direction.
  • FIG. 7 illustrates a case where the second cam groove 16a (the reference numeral is attached only at one place) is provided at three places. It is set according to the formation location and number of formation of 15a.
  • pinion sprocket 20 and guide rod 29 only revolve and do not rotate.
  • “spinning” means that each of the pinion sprocket 20 and the guide rod 29 rotates around its own axis.
  • the pinion sprockets 20 are arranged at equal intervals along the circumferential direction around the axis C 1 of the rotary shaft 1. Specifically, a first pinion sprocket 210, a second pinion sprocket 220, a third pinion sprocket 230, a fourth pinion sprocket 240, a fifth pinion sprocket 250, and a sixth pinion sprocket 260 are arranged. These pinion sprockets 210, 220, 230, 240, 250, 260 are configured similarly except that their arrangement locations are different.
  • the pinion sprockets 210, 220, 230, 240, 250, and 260 are collectively referred to simply as the pinion sprocket 20. Further, the configuration will be described by paying attention to the first pinion sprocket 210.
  • FIG. 2 shows an example in which a row of pinion sprockets 210 is provided in the axial direction. However, the number of rows of pinion sprockets 210 can be changed according to the magnitude of the transmission torque of the speed change mechanism, for example.
  • the first pinion sprocket 210 has a main body 211 and a support member 215.
  • the main body part 211 has a tooth part 212 and a base part 213.
  • the tooth portion 212 is provided on the radially outer side of the base portion 213 and meshes with the chain 6.
  • the tooth portion 212 has a plurality of (here, four) teeth. That is, the first pinion sprocket 210 is formed in a sector gear (fan gear) shape with the tooth portion 212 provided not on the entire circumference but on a part thereof.
  • the tooth portion 212 is provided along the circumference of the minimum pinion tangent circle A 1 . Specifically, in a state where the minimum pinion Se'en A 1, the tip of each tooth in the tooth portion 212 (outer peripheral end) is in contact with the minimum pinion Se'en A 1.
  • the tooth part 212 is roughly divided into a first tooth part 22a and a second tooth part 22b.
  • the first tooth portion 22a is arranged so that at least one tooth (one tooth) exists within the groove width of the fixed radial groove 11 for sprockets. That is, at least one tooth of the first tooth portion 22a overlaps with the groove of the sprocket fixed radial groove 11 when viewed in the axial direction.
  • the two teeth on the advance side in the tooth part 212 correspond to the first tooth part 22a.
  • the second tooth portion 22b is a portion extending from the first tooth portion 22a to the retard side.
  • the second tooth portion 22b, to the first tooth portion 22a, is extended to the area of the parallel to the direction D S1 of extension of the sprocket fixing radial grooves 11 and second radial D r2. That is, the second tooth portion 22b is more than the distance between the direction D S1 second parallel thereto and in the radial direction D r2 of extension of the sprocket fixing radial grooves 11, offset with respect to first tooth portion 22a extending It is installed.
  • the base portion 213 has a shape in which the radially inner side of the second tooth portion 22b is cut out. In other words, a space S is formed on the retard side of the base portion 213 and on the radially inner side of the second tooth portion 22b.
  • the base 213 is supported by a support member 215 described below.
  • the support member 215 includes a first support portion 216, a second support portion 217, and a third support portion 218 in order from the axial end portion, and the first pinion sprocket. 210 are provided on both sides of 210. And the 1st support part 216 and the 2nd support part 217 are couple
  • the white arrow in FIG. 9 shows the revolution direction.
  • the first support portion 216 is inserted into the sprocket fixed radial groove 11 as described above. That is, the axial position of the first support portion 216 and the axial position of the fixed disk 10 are the same.
  • the first support portion 216 is formed in a corresponding shape so as to contact the sprocket fixed radial groove 11 over a predetermined length in the radial direction. Therefore, when a rotational force that rotates the first pinion sprocket 210 is applied, the first support portion 216 transmits the rotational force to the sprocket fixed radial groove 11 and the reaction (reaction force) of this rotational force. ) To prevent the first pinion sprocket 210 from rotating.
  • the first support portion 216 is formed in a shape having a detent function in the fixed radial groove 11 for sprockets.
  • the “predetermined length” applied to the first support portion 216 means a length that can secure a drag force of the rotational force that causes the first pinion sprocket 210 to rotate.
  • the first support portion 216 has a longitudinal direction along the radial direction, and is formed in a rectangular parallelepiped key shape, for example.
  • the fixed radial groove 11 for sprockets is also a key groove.
  • the reaction force of the drive torque acts on the first support portion 216 and the inner wall of the sprocket fixed radial groove 11. Further, if the bearings are attached to the side wall of the first support portion 216 in contact with the inner wall of the fixed radial groove 11 for the sprocket, particularly the four corners of the first support portion 216, the first support member 216 can be smoothly moved in the radial direction. can do.
  • the second support portion 217 is inserted into the sprocket movable radial groove 19a as described above. That is, the axial position of the second support portion 217 and the axial position of the movable disk 19 are the same.
  • the 2nd support part 217 is formed in the column shape.
  • the third support part 218 is coupled to the base part 213.
  • the third support portion 218 supports the first pinion sprocket 210 so as not to be relatively rotatable.
  • the third support portion 218 is illustrated as being formed in a columnar shape having a smaller diameter than the second support portion 217.
  • the fixed radial groove 11 'for the sprocket is provided in a curved shape like the above-described movable radial groove 19a for the sprocket, and this fixed radial groove 11' for the sprocket is provided.
  • the shape of the first support portion 216 ′ inserted in is also provided in a corresponding shape.
  • the first support portion 216 ′ one formed in a cylindrical shape like the second support portion 217 can be used, and the longitudinal direction is formed along the fixed radial groove 11 ′ for the sprocket. May be used.
  • the sprocket movable radial groove 19'a is linearly provided like the above-described sprocket fixed radial groove 11 and is inserted into the sprocket movable radial groove 19'a.
  • the shape of the two support portions 217 ' is also provided in a corresponding shape.
  • the second support portion 217 ' is formed in a rectangular parallelepiped shape (key shape) having a longitudinal direction in the radial direction.
  • the driving torque and the reaction force act on the movable radial groove 19′a for the sprocket and the second support portion 217 ′.
  • 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. This is for guiding the chain 6 so that the trajectory of the one chain 6 is as close to the circular trajectory as possible.
  • These guide rods 29 are provided so as to be movable in the radial direction, and the chain 6 is wound around to form a polygonal apex. Further, unlike the pinion sprocket 20, the guide rod 29 does not mesh with the chain 6 and does not contribute to power transmission.
  • Such guide rods 29 are roughly classified into two types: a first guide rod 291 (a reference is given to only one place) and a second guide rod 292 (both have a reference to only one place).
  • Each of the first guide rods 291 has the same configuration except that the arrangement location is different. Moreover, each of the 2nd guide rod 292 is comprised similarly except the point from which an arrangement
  • the guide rod 29 is formed by extrapolating a cylindrical guide member 29b on the outer periphery of the rod support shaft 29a, supported by the rod support shaft 29a, and chained on the outer peripheral surface of the guide member 29b.
  • Guide 6 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 given a reference numeral).
  • 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.
  • the first guide rod 291 always guides the chain 6 regardless of the radial position (the radius of the pinion contact circle A).
  • the second guide rod 292 does not guide the chain 6 in the state where it is at or near the minimum pinion contact circle A 1, but in the state where it reaches the maximum pinion contact circle A 2 together with the first guide rod 291 Guide 6 That is, any of the guide rods 29 guides the chain 6 in the state where the maximum pinion contact circle A 2 is reached.
  • the second guide rod 292 in the state of forming the minimum pinion tangent circle A 1 is the periphery of the space S formed on the retard side of the base 213 and radially inward of the second tooth portion 22b. Located in. Specifically, the second guide rod 292 is located slightly behind the space S. Note that the second guide rod 292 that forms the minimum pinion tangent circle A 1 may be positioned in the space S on the radially inner side with respect to the second tooth portion 22b. In this case, the notch amount on the retard side of the base 213 is increased, and the radial grooves 14 and 192 on the second guide rod 292 are formed in corresponding shapes.
  • the shapes of the fixed radial grooves for rods 13 and 14 and the movable radial grooves for rods 191 and 192 are set so that the radial positions of the guide rods 291 and 292 are the positions described above.
  • the first guide rods 291 and the second guide rods 292 are alternately arranged along the circumferential direction. Specifically, the second guide rod 292 and the first guide rod 291 are arranged in this order on the retard side of the first pinion sprocket 210.
  • the guide rods 29 are not limited to the arrangement in which two guide rods 29 are provided between the pinion sprockets 20, and the total number is not limited to twelve.
  • the greater the number of the first guide rods 291 the more likely the radius of the minimum pinion contact circle A 1 is increased, and in addition, there is a risk of increasing manufacturing costs and weight due to an increase in parts. In consideration of these, it is preferable to set the number of guide rods 29.
  • the relative rotation drive mechanism 30 is a mechanism for mechanically interlocking the composite sprockets 5 and 5.
  • 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 first intersection CP 1 where the second cam groove 16a intersects, a speed change fork 35 for moving the cam roller 90 in the axial direction, and a speed change fork 35 for moving in the axial direction.
  • An axial movement mechanism 31 is provided.
  • the cam roller 90, the speed change fork 35, and the axial movement mechanism 31 will be described in this order.
  • 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 rotary shaft 1, and a first intersection CP 1 (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 91a is externally provided at a location corresponding to the first cam groove 15a, and similarly, a bearing 91b is externally fitted at a location corresponding to the second cam groove 16a.
  • One end portion 90a of the cam roller 90 is provided to be protruded from the first intersection CP 1 radially outward.
  • the cam roller 90 is appropriately secured so as not to drop out of 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 transmission fork 35 is provided across the two sets of composite sprockets 5, 5.
  • the speed change fork 35 is formed in a glasses shape when viewed in the axial direction.
  • the speed change fork 35 includes an annular cam roller support portion 35a (referenced only on one side) provided corresponding to each of the composite sprockets 5, 5, and a bridge portion 35b for connecting the cam roller support portions 35a.
  • Have The first rotating portion 15 and the second rotating portion 16 are disposed on the radially inner side of the cam roller support portion 35a.
  • the speed change 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 radial inside.
  • 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, the groove part 35 c has an annular space whose radial direction 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.
  • a needle bearing is illustrated as the rolling element 35d, it may replace with this and may use a ball bearing.
  • the axial movement mechanism 31 supports the motor 32, the motion conversion mechanism 33 that switches the rotational motion of the output shaft 32 a of the motor 32 to linear motion, and the speed change fork 35 in order to move the speed change fork 35 in the axial direction.
  • a fork support portion 34 that is linearly moved by the motion conversion mechanism 33 is provided.
  • the motor 32 a stepping motor can be used.
  • the axial direction movement mechanism 31 will be described in the order of the fork support portion 34 and the motion conversion mechanism 33.
  • 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.
  • the fork support portion 34 has a female screw portion 34a that is screwed into an inner periphery and is engaged with a male screw portion 32b formed on the output shaft 32a of the motor 32, and is engaged with the bridge portion 35b of the speed change fork 35 on the outer periphery.
  • a mating 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 transmission 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 transmission 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 transmission 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 first intersection CP 1 When the cam roller 90 of the first cam groove 15a and the second cam groove 16a is disposed on the first intersection CP 1 crossing is moved in the axial direction, the first intersection CP 1 also moves in the axial direction. Since the first rotating portion 15 first cam groove 15a is provided to rotate integrally with the rotary shaft 1 and the fixed disk 10, when the first intersection CP 1 is moved in the axial direction, first with respect to the first rotating portion 15 The second rotating portion 16 provided with the two cam grooves 16a is relatively rotated. Since 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 the pinion sprocket 20 as a moving object
  • the rod moving mechanism 40B has a plurality of guide rods 29 as moving objects.
  • the rod moving mechanism 40B serves as both the first rod moving mechanism 401 whose target is the first guide rod 291 and the first rod moving mechanism 402 whose target is the second guide rod 292.
  • These moving mechanisms 40A, 40B (401, 402) move each moving object in synchronization with the radial direction.
  • the sprocket moving mechanism 40A includes a fixed disk 10, a movable disk 19, and a relative rotation driving mechanism 30 (see FIGS. 2 and 7).
  • the rod moving mechanism 40 ⁇ / b> B includes the fixed disk 10, the movable disk 19, and the relative rotation drive mechanism 30.
  • the configuration of each of the moving mechanisms 40A and 40B is the same except for the respective moving targets.
  • FIGS. 5 (a) shows the phase with respect to the fixed disk 10 of the movable disk 19 in a state where the minimum pinion Se'en A 1.
  • the second intersecting point CP 2 where the sprocket fixed radial groove 11 and the sprocket movable radial groove 19 a intersect is closest to the axis C 1 of the rotating shaft 1.
  • a third intersecting point CP 3 where the first rod fixed radial groove 13 and the first rod movable radial groove 191 intersect, a second rod fixed radial groove 14 and a second rod movable radial groove 192 are provided.
  • the intersecting fourth intersecting points CP 4 are closest to the axis C 1 of the rotating shaft 1, respectively.
  • the fourth intersection point CP 4 is located on the radially inner side than the third intersection point CP 3 . This corresponds to the second guide rod 292 being disposed radially inward of the first guide rod 291 in the state where the minimum pinion tangent circle A 1 is formed.
  • the sprocket moving mechanism 40A moves each of the pinion sprockets 20 supported at the second intersection CP 2 in synchronization with the radial direction while maintaining an equal distance from the axis C 1 of the rotating shaft 1.
  • the first rod moving mechanism 401 synchronizes the first guide rods 291 supported at the third intersection CP 3 in the radial direction while maintaining an equal distance from the axis C 1 of the rotating shaft 1.
  • the second rod moving mechanism 402 is configured so that each of the second guide rods 292 supported at the fourth intersection CP 4 is kept at an equal distance from the axis C 1 of the rotating shaft 1 and is the smallest pinion.
  • the tooth part 212 of the pinion sprocket 20 is provided along the circumference of the minimum pinion contact circle A 1 . Therefore, compared with a pinion sprocket having a conventional sprocket gear shape, the number of teeth meshing with the chain 6 can be ensured at the tooth portion 212 of the pinion sprocket 20. More specifically, the tooth portion 212 can be formed larger than a pinion sprocket having a sprocket gear shape. Therefore, the burden on the tooth portion 212 meshing with the chain 6 can be reduced. Therefore, torque can be transmitted reliably.
  • the advance angle is particularly advanced with respect to the circumference of the pinion contact circle A.
  • the teeth on the side are separated.
  • the circumference of the smallest pinion Se'en a 1 is because contact with the circumference of the pinion Se'en a.
  • the first tooth portion 22a disposed so that the tooth portion 212 of the pinion sprocket 20 is within the groove width of the fixed radial groove 11 for the sprocket, and the first tooth portion. 22a and a second tooth portion 22b extending from the retard angle side. Therefore, even in a state where the maximum pinion Se'en A 2 is the second tooth portion 22b easily along the circumference forms a maximum pinion Se'en A 2. Therefore, regardless of the size of the pinion contact circle A, the meshing between the second tooth portion 22b and the chain 6 can be stabilized, and the torque can be reliably transmitted.
  • the fixed radial grooves 11 and 12 of the fixed disk 10 are provided to be inclined with respect to the radial direction, it is easy to secure an intersecting angle between the fixed radial grooves 11 and 12 and the movable radial grooves 19 a and 19 b of the movable disk 19. Become. Therefore, it is possible to reduce the rotational torque of the movable disk 19 with respect to the fixed disk 10 in relation to the radial movement of the pinion sprocket 20 and the guide rod 29, and the pinion sprocket 20 in the fixed radial grooves 11, 12 and the movable radial grooves 19a, 19b.
  • the support members 216 and 217 and the rod support shaft 29a of the guide rod 29 can be prevented from being caught (stick).
  • second tooth portion 22b to the first tooth portion 22a, is extended to the area of the parallel to the direction D S1 of extension of the sprocket fixing radial grooves 11 and second radial D r2. Accordingly, the second tooth portion 22b provided at a location where the second radial D r2 intersects the circumference of the pinion Se'en A, along the circumference of the pinion Se'en A regardless of the radius of the pinion Se'en A The second tooth portion 22b can be positioned. Therefore, torque can be transmitted more reliably.
  • the fixed radial groove 11 for sprocket is provided so as to shift toward the retard side with respect to the first radial direction Dr1 as it goes toward the outer periphery. Therefore, part of the reaction force of the driving torque (force component), can act radially outwardly of the direction D S1 of extension of the sprocket fixing radial grooves 11. That is, when the driving torque is transmitted, a force that moves the pinion sprocket 20 radially outwards acts, so that the slack of the chain 6 can be suppressed and various mechanisms related to the speed change mechanism can be loosened. .
  • the first support portion 216 is formed in a corresponding shape so as to be in contact with the fixed radial groove 11 for sprockets over a predetermined length in the radial direction. Therefore, when a rotational force that rotates the pinion sprocket 20 is applied, the rotation of the pinion sprocket 20 can be prevented by the reaction (resistance force) of the rotational force to the fixed radial groove 11 for the sprocket.
  • the guide rod 29 includes a first guide rod 291 that guides the chain 6 and a second guide rod 292 that is positioned radially inward of the first guide rod 291 in a state of forming a minimum pinion contact circle A 1.
  • a second guide rod 292 that is positioned radially inward of the first guide rod 291 in a state of forming a minimum pinion contact circle A 1.
  • the distances of the first guide rod 291 and the second guide rod 292 with respect to the axis C 1 of the rotary shaft 1 are equal. That is, any of the guide rods 29 guides the chain 6 in the state where the maximum pinion contact circle A 2 is reached. Therefore, the chain 6 can be guided by all of the first guide rod 291 and the second guide rod 292. That is, the number of guide rods 29 that guide the chain 6 can be ensured in the state where the chain 6 wound around the composite sprocket 5 has the maximum pinion contact circle A 2 that is the longest. Therefore, the fluctuation
  • the second guide rod 292 in the state of forming the minimum pinion tangent circle A 1 is positioned around the space S formed on the retard side of the base 213 and radially inward of the second tooth portion 22b. Since this space S can be said to be formed by extending the second tooth portion 22b from the first tooth portion 22a, it can be said to be unique to the present speed change mechanism. Using the space S, the second guide rod 292 can be accommodated (stored). That is, in this speed change mechanism, the space S that can be a so-called dead space can be effectively used as the accommodation space for the second guide rod 292 in the state of forming the minimum pinion contact circle A 1 . If the second guide rod 292 is positioned in the space S in a state where the minimum pinion tangent circle A 1 is formed, the space S can be used more effectively as the accommodation space for the second guide rod 292.
  • the fixing radial grooves 11 and 12 are inclined toward the retard side, but conversely, the fixing radial grooves 11 and 12 may be inclined toward the advance side.
  • the second tooth portion is provided extending from the first tooth portion to the advance side.
  • a part (component force) of the reaction force of the driving torque acts on the radially inner side in the direction D S1 in which the fixed radial groove 11 for the sprocket extends, and therefore the chain 6 cannot be loosened or loosely packed.
  • the fixed radial grooves 11 and 12 are shown as being linear, the fixed radial grooves 11 and 12 may have other shapes such as a curved line or a broken line.
  • 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, the minimum pinion tangent circle can be further reduced, which contributes to the expansion of ratio coverage.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmissions By Endless Flexible Members (AREA)
  • Gears, Cams (AREA)

Abstract

 動力が入出力される回転軸1に対して径方向に可動に支持されるピニオンスプロケット(210)と、ピニオンスプロケット(210)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と、二組の複合スプロケットに巻き掛けられたチェーンを備え、ピニオンスプロケット(210)を囲み且つ接する円である接円の半径を変更することによって変速比を変更する変速機構である。ピニオンスプロケット(210)は、最小半径の接円(A1)の円周に沿うとともにチェーンと噛み合う歯部(212)を有するセクターギヤ形状に形成されている。これにより、トルクを確実に伝達することができるようになる。

Description

変速機構
 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た変速機が実用化されている。この変速機では、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が用いられる。
 このような変速機では、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。その際、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(エンジンまたは電動モータ)の負担が増大し、これにかかるエネルギー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が開発されている。
 このような変速機構としては、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回転軸と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(以下、「複合スプロケット」という)が、入力側およ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。このチェーンは、ピニオンスプロケットの円周上に設けられた歯に噛み合って動力伝達する。
 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)と回転軸に対して相対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)とが互いに軸方向視で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が支持された変速機構が提案されている。この変速機構では、固定放射状溝が径方向に対して傾斜して形成されるとともに、可動放射状溝が径方向に沿って形成されていることから、軸方向視で固定放射状溝と可動放射状溝とが交差する。
 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。そのため、かかる交差箇所に支持されたピニオンスプロケットのそれぞれは、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のそれぞれが回転軸の軸心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、ピニオンスプロケットの何れをも囲んで接する円(以下、「ピニオン接円」という)の半径が変更されることにより、変速比を変更することができる。
 しかしながら、特許文献1に示される変速機構では、小径(例えばチェーンと噛み合う歯数が少なく歯が小さい)のピニオンスプロケットを集合させて大径の複合スプロケットを構成するため、チェーンと噛み合う小径のピニオンスプロケットの各歯に大きな負担が加わり、大きなトルクを伝達することが困難となるおそれがある。
 また、同じピニオンスプロケットを径方向に移動させてピニオン接円の径を拡縮させるため、ピニオン接円の径によってはチェーンとピニオンスプロケとの相対位置関係が変わる。よって、チェーンとピニオンスプロケットとの噛み合いが不安定になり、トルクを確実に伝達することができないおそれがある。
米国特許第7713154号明細書
 本発明は、上記のような課題に鑑み創案されたもので、トルクを確実に伝達することができるようにした、変速機構を提供することを目的の一つとする。なお、ここでいう目的に限らず、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、動力が入力または出力される回転軸と、前記回転軸に対して径方向に可動に支持される複数のピニオンスプロケットと、前記複数のピニオンスプロケットを前記回転軸の軸心から等距離を維持させながら径方向に同期させて移動させる移動機構とを有する複合スプロケットを二組と、前記二組の複合スプロケットに巻き掛けられたチェーンとを備え、前記複数のピニオンスプロケットの何れをも囲み且つ前記複数のピニオンスプロケットの何れにも接する円である接円の半径を変更することによって変速比を変更する変速機構であって、前記ピニオンスプロケットは、前記接円の半径が最も小さいときの前記接円の円周に沿うように配置されて前記チェーンと噛み合う歯部を有するセクターギヤ形状に形成されているものとしている。
 (2)前記移動機構は、前記複数のピニオンスプロケットの各支持部材が内挿されるとともに外周に向かうに連れて径方向に対して遅角側および進角側の何れか一方の側にシフトしていくように設けられた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軸方向視で交差する交差箇所に前記支持部材が位置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、前記歯部は、少なくとも一歯が前記固定放射状溝の溝幅内に存するように配設された第一歯部と、前記第一歯部から前記一方の側に延設された第二歯部とを有することが好ましい。
 (3)前記固定放射状溝は、直線状に形成され、前記第二歯部は、前記第一歯部に対して、前記固定放射状溝の延びる方向と平行であって前記回転軸の軸心を通る径方向の領域にまで延設されていることが好ましい。
 (4)前記固定放射状溝は、外周に向かうに連れて径方向に対して前記遅角側にシフトしてくように設けられることが好ましい。
 (5)前記複数のピニオンスプロケットの各支持部材は、径方向の所定長さにわたって前記固定放射状溝に接触するように対応する形状に形成されることが好ましい。
 (6)前記チェーンを案内するガイドロッドを備え、前記ガイドロッドは、前記接円の半径の大きさによらず常に前記チェーンを案内する第一ガイドロッドと、少なくとも前記接円の半径が最も大きいときに前記チェーンを案内するとともに前記接円の半径が最も小さいときに前記第一ガイドロッドよりも径方向内側に位置する第二ガイドロッドとを有することが好ましい。すなわち、少なくとも前記接円の半径が最も大きいときに、前記回転軸の軸心に対する前記第一ガイドロッドの距離と前記回転軸の軸心に対する前記第二ガイドロッドの距離とが等しいことが好ましい。
 (7)前記第二ガイドロッドは、前記接円の半径が最も小さいときに、前記第二歯部に対して径方向内側の空間または前記空間の周辺に位置することが好ましい。
 (8)前記第一ガイドロッドおよび前記第二ガイドロッドは、周方向に沿って交互に配置されることが好ましい。
 本発明の変速機構によれば、ピニオンスプロケットの歯とチェーンとの噛み合いを安定させることができ、トルクを確実に伝達することができる。
本発明の一実施形態にかかる変速機構の複合スプロケットおよびチェーンに着目した要部を模式的に示す径方向断面図(横断面図)である。 本発明の一実施形態にかかる変速機構の複合スプロケットおよびチェーンに着目した要部を模式的に示す軸方向断面図(縦断面図)である。 本発明の一実施形態にかかる変速機構の固定ディスクに着目して示す側面図である。この図3は、図2の矢視A-Aに対応している。 本発明の一実施形態にかかる変速機構の可動ディスクに着目して示す側面図である。この図4は、図2の矢視B-Bに対応している。 本発明の一実施形態にかかる変速機構においてピニオンスプロケット等の径方向移動用の固定ディスクおよび可動ディスクとこれらによって移動されるピニオンスプロケットおよびガイドロッドとを示し、スプロケット移動機構およびロッド移動機構を説明する図であり、(a),(b),(c)の順に接円の半径が大きくなっている。なお、接円の半径が、最も小さいものを(a)に示し、最も大きいものを(c)に示す。 本発明の一実施形態にかかる変速機構の径方向断面図である。この図6は、図2のC-C矢視断面図である。 本発明の一実施形態にかかる変速機構の径方向断面図である。この図7は、図2のD-D矢視断面図である。 本発明の一実施形態にかかる変速機構の第一カム溝および第二カム溝を拡大して示す要部拡大図である。この図8は、図2のE-E矢視図である。 本発明の一実施形態にかかる変速機構の複合スプロケットに着目した要部を拡大して模式的に示す径方向断面図(横断面図)である。 本発明の一実施形態にかかる変速機構のピニオンスプロケットの一つを取り出して示す斜視図である。
 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ることができる。
 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および周方向のそれぞれを定める。径方向を基準にいう内側または外側は、回転軸の軸心に対する距離(半径)が短い側または長い側であることを意味する。また、変速機構における公転方向を基準に進角側および遅角側を定める。
〔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〕
 図1に示すように、変速機構は、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。ここでは、チェーン6としてサイレントチェーンを例示するが、チェーン6としてローラチェーンを用いてもよい。なお、図1における白抜きの矢印は公転方向を示す。
 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、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とは、複数のピニオンスプロケット20および複数のガイドロッド29が多角形(ここでは十八角形)の頂点をなすようにして形成された見かけ上の大スプロケットを意味する。この複合スプロケット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ピニオンスプロケット20およびガイドロッド29とを有している。詳細には、回転軸1の軸心C1を中心にした円周の周方向に沿って等間隔に、六個のピニオンスプロケット20が配置され、また、ピニオンスプロケット20の相互間には、それぞれ二本のガイドロッド29が配置されている。
 ピニオンスプロケット20およびガイドロッド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、変速機構の変速比が変更される。この変速機構は、変速比を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、変速比を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(以下、「ピニオン接円A」という)の半径に対応する。つまり、ピニオン接円Aの直径が複合スプロケットの外径である。
 上記したピニオン接円Aの半径は、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も対応している。したがって、変速機構では、ピニオン接円Aの半径が変更されることで、チェーン6の巻き掛け半径が変更され、変速比が変更される。
 図1には、ピニオン接円Aが入力側で最小であり出力側で最大のものを例示している。以下の説明では、ピニオン接円Aについて、最小のものを最小ピニオン接円A1と呼び、最大のものを最大ピニオン接円A2と呼ぶ。また、大きさまたは長さに着目しない場合には単にピニオン接円Aと呼ぶ。
 図1には図示省略するが、複合スプロケット5は、固定ディスク10に対して可動ディスク19を相対的に回転駆動する相対回転駆動機構30と、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、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。これらについては、詳細を後述する。
 以下、変速機構の複合スプロケット5について説明する。
 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、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,チェーン6に噛み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の順に説明する。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の順に説明する。
 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。
 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における上端側および下端側)のそれぞれに、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、回転軸1の軸方向中間部にピニオンスプロケット20およびガイドロッド29ならびにこれらに巻き掛けられたチェーン6が配置される。また、固定ディスク10および可動ディスク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。
 なお、図2は、理解を容易にすべく模式的に示したものであり、同断面にピニオンスプロケット20およびガイドロッド29ならびに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.固定ディスクおよび可動ディスク〕
 固定ディスク10および可動ディスク19は、複数のピニオンスプロケット20およ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な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。
〔1-1-1.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に示すように、固定ディスク10には、複数のピニオンスプロケット20それぞれに対応して設けられた複数のスプロケット用固定放射状溝11(一箇所のみに符号を付す)と複数のガイドロッド29それぞれに対応して設けられた複数の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における白抜きの矢印は公転方向を示す。
 スプロケット用固定放射状溝11は、対応するピニオンスプロケット20を案内するための溝である。すなわち、スプロケット用固定放射状溝11は、対応するピニオンスプロケット20の径方向移動経路に沿って形成されている。
 スプロケット用固定放射状溝11のそれぞれは、配置箇所が異なる点を除いて同様に構成されている。そのため、一つのスプロケット用固定放射状溝11に着目して説明する。
 スプロケット用固定放射状溝11には、ピニオンスプロケット20の第一支持部216が内挿される。このスプロケット用固定放射状溝11は、固定ディスク10における第一の径方向Dr1に対して遅角側に傾斜して設けられている。すなわち、スプロケット用固定放射状溝11は、外周(径方向外側)に向かうに連れて第一の径方向Dr1に対して遅角側にシフトしていくように設けられている。「第一の径方向Dr1」とは、スプロケット用固定放射状溝11の内周端部11aを通る径方向を意味する。したがって、スプロケット用固定放射状溝11の延びる方向DS1は、第一の径方向Dr1に対して、第一の傾斜角θ1で遅角側に傾斜している。
 ここでは、スプロケット用固定放射状溝11が直線状に形成されている。そのため、スプロケット用固定放射状溝11の延びる方向DS1と平行な第二の径方向Dr2が、スプロケット用固定放射状溝11よりも遅角側に存在する。逆に言えば、第二の径方向Dr2を黒塗りの矢印で示すように進角側へ平行移動(シフト)させると、スプロケット用固定放射状溝11の延びる方向DS1と一致する。なお、第二の径方向Dr2は、回転軸1の軸心C1を通る方向をいう。
 ロッド用固定放射状溝12のそれぞれには、ガイドロッド29のロッド支持軸29aが内挿される。かかるロッド用固定放射状溝12は、対応するガイドロッド29を案内するための溝である。すなわち、ロッド用固定放射状溝12は、対応するガイドロッド29の径方向移動経路に沿って形成されている。
 かかるロッド用固定放射状溝12は、第一ロッド用固定放射状溝13および第二ロッド用固定放射状溝14(何れも一箇所のみに符号を付す)の二種に大別される。第一ロッド用固定放射状溝13の内周端部13aは、第二ロッド用固定放射状溝14の内周端部14aよりも、回転軸1の軸心C1に対する距離が遠い。すなわち、第一ロッド用固定放射状溝13の内周端部13aは、第二ロッド用固定放射状溝14の内周端部14aよりも、径方向外側に位置する。一方、第一ロッド用固定放射状溝13の外周端部13bと第二ロッド用固定放射状溝14の外周端部14bとのそれぞれは、回転軸1の軸心C1に対する距離が等しい。
 ここでは、上記のスプロケット用固定放射状溝11と同様に、ロッド用固定放射状溝12が、直線状に形成され、径方向外側に向かうに連れて径方向に対して遅角側にシフトしていくように設けられている。
 詳細に言えば、第一ロッド用固定放射状溝13の延びる方向DS2は、第三の径方向Dr3に対して第二の傾斜角θ2で遅角側に傾斜している。「第三の径方向Dr3」とは、第一ロッド用固定放射状溝13の内周端部13aを通る径方向を意味する。また、第二ロッド用固定放射状溝14の延びる方向DS3は、第四の径方向Dr4に対して第三の傾斜角θ3で遅角側に傾斜している。「第四の径方向Dr4」とは、第二ロッド用固定放射状溝14の内周端部14aを通る径方向を意味する。第一ロッド用固定放射状溝13にかかる第二の傾斜角θ2は、第二ロッド用固定放射状溝14にかかる第三の傾斜角θ3よりも大きい。そのため、第二ロッド用固定放射状溝14は、第一ロッド用固定放射状溝13よりも径方向に沿って形成されている。
 なお、図3には、周方向において、スプロケット用固定放射状溝11の相互間に、第一ロッド用固定放射状溝13と第二ロッド用固定放射状溝14との二つの溝が形成されたものを例示する。
 第一ロッド用固定放射状溝13のそれぞれは、配置箇所が異なる点を除いて同様に構成されている。また、第二ロッド用固定放射状溝14のそれぞれは、配置箇所が異なる点を除いて同様に構成されている。以下の説明では、これらのロッド用固定放射状溝13,14を特に区別しないときにはロッド用固定放射状溝12と呼ぶ。
 固定用放射状溝11,12の各溝幅は、内挿される部材の外径に対応する溝幅を有する。具体的には、溝幅が内挿される部材の外径よりも微小に大きく設定されている。そのため、内挿される部材は、滑らかに固定放射状溝11,12に沿って移動可能である。なお、内挿される部材であるところの支持部材216,支持軸29aについては、詳細を後述する。
〔1-1-2.可動ディスク〕
 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およびガイドロッド29を挟んで一側およ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20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および図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11,12のそれぞれと軸方向視で交差する複数の可動放射状溝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。また、図4における白抜きの矢印は公転方向を示す。
 スプロケット用可動放射状溝19aのそれぞれは、対応するスプロケット用固定放射状溝11と軸方向視で交差する。
 図4に示すように、スプロケット用可動放射状溝19aには、ピニオンスプロケット20の第二支持部217が内挿される。ここでは、スプロケット用可動放射状溝19aが、径方向に対して遅角側に傾斜しており、曲線状に設けられている。
 ロッド用可動放射状溝19bには、ガイドロッド29のロッド支持軸29aが内挿される。かかるロッド用可動放射状溝19bは、対応するロッド用固定放射状溝12と軸方向視で交差する。かかるロッド用可動放射状溝19bは、第一ロッド用固定放射状溝13のそれぞれと軸方向視で交差する第一ロッド用可動放射状溝191と、第二ロッド用固定放射状溝14のそれぞれと軸方向視で交差する第二ロッド用可動放射状溝192とに大別される。
 ロッド用固定放射状溝12と同様に、第一ロッド用可動放射状溝191の内周端部は、第二ロッド用可動放射状溝192の内周端部よりも、回転軸1の軸心C1に対する距離が遠い。一方、第一ロッド用可動放射状溝191の外周端部と第二ロッド用可動放射状溝192の外周端部とのそれぞれは、回転軸1の軸心C1に対する距離が等しい。
 可動用放射状溝19a,19bの各溝幅は、内挿される部材の外径に対応する溝幅を有する。具体的には、溝幅が内挿される部材の外径よりも微小に大きく設定されている。そのため、内挿される部材は、滑らかに可動用放射状溝19a,19bに沿って移動可能である。なお、内挿される部材であるところの第二支持部217,ロッド支持軸29aについては、詳細を後述する。
〔1-2.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および可動ディスク19よりも軸方向外側に配設されている。
 図2,図7および図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。なお、図7における白抜きの矢印は公転方向を示す。
〔1-3.第二回転部〕
 図2,図6および図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における白抜きの矢印は公転方向を示す。
 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および第二回転部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。
 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および図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。ここでは、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。なお、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。ただし、肉抜き部17cが省略され、円盤状に径方向接続部17bが形成されていてもよい。
 次に、図2,図6~図8を参照して、第二回転部16について説明する。
 第二回転部16は、可動ディスク19の外周端部19tに上記の接続部17a,17bを介して連結されるとともに第一回転部15近傍の外周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。
 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の外周に隣接するとともに回転軸1に沿って設けられ、径方向視で第一カム溝15aと交差する。また、第二カム溝16aは、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。
〔1-4.ピニオンスプロケットおよびガイドロッド〕
 図1に示すように、ピニオンスプロケット20およびガイドロッド29は、回転軸1の軸心C1周りに公転するものである。ここでいう「公転」とは、ピニオンスプロケット20およびガイドロッド29のそれぞれが、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ピニオンスプロケット20およびガイドロッド29のそれぞれが公転する。つまり、回転軸1の回転数とピニオンスプロケット20およびガイドロッド29が公転する回転数とは等しい。
 これらのピニオンスプロケット20およびガイドロッド29は、公転するだけで自転しない。ここでいう「自転」とは、ピニオンスプロケット20およびガイドロッド29のそれぞれが、自身の軸心を中心に回転することを意味する。
〔1-4-1.ピニオンスプロケット〕
 ピニオンスプロケット20は、回転軸1の軸心C1を中心にした円周の周方向に沿って等間隔に配置されている。具体的には、第一ピニオンスプロケット210,第二ピニオンスプロケット220,第三ピニオンスプロケット230,第四ピニオンスプロケット240,第五ピニオンスプロケット250,第六ピニオンスプロケット260が配置されている。これらのピニオンスプロケット210,220,230,240,250,260は、配置箇所が異なる点を除いて、同様に構成されている。
 以下の説明では、ピニオンスプロケット210,220,230,240,250,260をまとめて単にピニオンスプロケット20と呼ぶ。また、第一ピニオンスプロケット210に着目して構成を説明する。
 図2には、軸方向に一列のピニオンスプロケット210が設けられたものを例示する。ただし、ピニオンスプロケット210の列数は、例えば変速機構の伝達トルクの大きさに応じて変更することができる。
 第一ピニオンスプロケット210は、本体部211と支持部材215とを有する。
 本体部211は、歯部212と基部213とを有する。
 歯部212は、基部213の径方向外側に設けられ、チェーン6と噛み合う。
 図9および図10に示すように、歯部212は、複数(ここでは4丁)の歯を有する。すなわち、第一ピニオンスプロケット210は、歯部212は全周ではなく一部に設けられ、セクターギヤ(扇形歯車)形状に形成されている。この歯部212は、最小ピニオン接円A1の円周に沿って設けられている。具体的には、最小ピニオン接円A1となった状態では、歯部212において各歯の先端(外周端)が最小ピニオン接円A1に接する。
 また、歯部212は、第一歯部22aと第二歯部22bとに大別される。
 第一歯部22aは、少なくとも一歯(1丁の歯)がスプロケット用固定放射状溝11の溝幅内に存するように配置される。すなわち、スプロケット用固定放射状溝11の溝に第一歯部22aの少なくとも一歯が軸方向視で重複する。ここでは、歯部212における進角側の二丁の歯が第一歯部22aに対応するものとしている。
 第二歯部22bは、第一歯部22aから遅角側に延設された部位である。この第二歯部22bは、第一歯部22aに対して、スプロケット用固定放射状溝11の延びる方向DS1と平行な第二の径方向Dr2の領域まで延設されている。すなわち、第二歯部22bは、スプロケット用固定放射状溝11の延びる方向DS1とこれに平行な第二の径方向Dr2との距離以上に、第一歯部22aに対してオフセットして延設されている。ここでは、歯部212における遅角側の二丁の歯が第二歯部22bに対応するものとしている。
 基部213は、第二歯部22bの径方向内側が切り欠かれたような形状をなしている。言い換えれば、基部213の遅角側であって第二歯部22bの径方向内側には、空間Sが形成されている。この基部213は、次に説明する支持部材215によって支持される。
 図2,図9および図10に示すように、支持部材215は、軸方向端部から順に、第一支持部216,第二支持部217,第三支持部218を有し、第一ピニオンスプロケット210の両側にそれぞれ設けられている。そして、第一支持部216と第二支持部217とが結合され、第二支持部217と第三支持部218とが結合されている。なお、図9における白抜きの矢印は公転方向を示す。
 第一支持部216は、上述したようにスプロケット用固定放射状溝11に内挿される。すなわち、第一支持部216の軸方向位置と固定ディスク10の軸方向位置とは同じである。この第一支持部216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11に接触するように対応する形状に形成されている。そのため、第一ピニオンスプロケット210を自転させるような回転力が作用したときに、第一支持部216は、スプロケット用固定放射状溝11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)で第一ピニオンスプロケット210の自転を防止する。
 すなわち、第一支持部216は、スプロケット用固定放射状溝11において回り止め機能を有する形状に形成されている。なお、第一支持部216にかかる「所定長さ」とは、第一ピニオンスプロケット210を自転させるような回転力の抗力を確保可能な長さを意味する。
 ここでは、第一支持部216は、その長手方向が径方向に沿っており、例えば直方体状のキー形状に形成されている。このため、スプロケット用固定放射状溝11は、キー溝ともいえる。駆動トルクの伝達時には、スプロケット用固定放射状溝11の内壁から第一支持部216へ向けて駆動トルクが伝達される。言い換えれば、駆動トルクの反力(駆動力の回転反力)は、第一支持部216とスプロケット用固定放射状溝11の内壁とに作用する。
 また、スプロケット用固定放射状溝11の内壁に接する第一支持部216の側壁、特に、第一支持部216の四隅に、ベアリングを装着すれば、第一支持部材216の円滑な径方向移動を確保することができる。
 第二支持部217は、上述したようにスプロケット用可動放射状溝19aに内挿される。すなわち、第二支持部217の軸方向位置と可動ディスク19の軸方向位置とは同じである。ここでは、第二支持部217が円柱状に形成されている。
 第三支持部218は、基部213に結合されている。換言すると、第三支持部218は、第一ピニオンスプロケット210を相対回転不能に支持している。ここでは、第三支持部218が第二支持部217よりも小径の円柱状に形成されたものを例示する。
 なお、図2に示すように、出力側の複合スプロケット5では、スプロケット用固定放射状溝11′が上述したスプロケット用可動放射状溝19aのように曲線状に設けられ、このスプロケット用固定放射状溝11′に内挿される第一支持部216′の形状も対応する形状に設けられている。この第一支持部216′としては、上記の第二支持部217のように円柱状に形成されたものを用いることができ、その他、長手方向がスプロケット用固定放射状溝11′に沿って形成されたものを用いてもよい。
 また、出力側の複合スプロケット5では、スプロケット用可動放射状溝19′aが上述したスプロケット用固定放射状溝11のように直線状に設けられ、このスプロケット用可動放射状溝19′aに内挿される第二支持部217′の形状も対応する形状に設けられている。例えば、第二支持部217′は、径方向に長手方向を有する直方体形状(キー形状)に形成される。この出力側の複合スプロケット5では、スプロケット用可動放射状溝19′aと第二支持部217′とに駆動トルクおよびその反力が作用する。
〔1-4-2.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を案内するためのものである。これらのガイドロッド29は、径方向に移動可能に設けられるとともに、チェーン6が巻き掛けられて多角形の頂点を構成する。また、ガイドロッド29は、ピニオンスプロケット20と異なり、チェーン6と噛み合うことがなく動力伝達に寄与しない。
 かかるガイドロッド29は、第一ガイドロッド291(一箇所のみに符号を付す)および第二ガイドロッド292(何れも一箇所のみに符号を付す)の二種に大別される。
 第一ガイドロッド291のそれぞれは、配置箇所が異なる点を除いて同様に構成されている。また、第二ガイドロッド292のそれぞれは、配置箇所が異なる点を除いて同様に構成されている。以下の説明では、これらのガイドロッド291,292を特に区別しないときにはガイドロッド29と呼ぶ。
 図2に示すように、ガイドロッド29は、ロッド支持軸29a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を案内する。
 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。この突出したロッド支持軸29aが固定ディスク10および可動ディスク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。
 図5および図9に示すように、第一ガイドロッド291は、径方向位置(ピニオン接円Aの半径の大きさ)によらず常にチェーン6を案内する。これに対し、第二ガイドロッド292は、最小ピニオン接円A1またはその近傍となった状態ではチェーン6を案内しないものの、最大ピニオン接円A2となった状態では第一ガイドロッド291とともにチェーン6を案内する。すなわち、最大ピニオン接円A2となった状態ではガイドロッド29の何れもがチェーン6を案内する。
 これらのガイドロッド291,292の相対的な径方向位置に着目して言い換えれば、第二ガイドロッド292は、最小ピニオン接円A1またはその近傍状態では第一ガイドロッド291よりも径方向内側に配置される。一方、最大ピニオン接円A2となった状態では、回転軸1の軸心C1に対する第一ガイドロッド291および第二ガイドロッド292それぞれの距離が等しい。
 図9に示すように、最小ピニオン接円A1をなす状態における第二ガイドロッド292は、基部213の遅角側であって第二歯部22bの径方向内側に形成された空間Sの周辺に位置する。具体的には、空間Sよりもやや遅角側に第二ガイドロッド292が位置する。なお、最小ピニオン接円A1をなす状態の第二ガイドロッド292が、第二歯部22bに対して径方向内側の空間Sに位置してもよい。この場合、基部213の遅角側の切り欠き量を多くするとともに、第二ガイドロッド292にかかる放射状溝14,192が対応する形状に形成される。
 したがって、ガイドロッド291,292の径方向位置が上述した位置となるように、ロッド用固定放射状溝13,14およびロッド用可動放射状溝191,192の形状が設定されている。
 ここでは、第一ガイドロッド291および第二ガイドロッド292は、周方向に沿って交互に配置されている。具体的には、第一ピニオンスプロケット210の遅角側に、第二ガイドロッド292,第一ガイドロッド291の順に配置されている。
 なお、ガイドロッド29は、ピニオンスプロケット20の相互間にそれぞれ二本が設けられる配置に限らず、また、総本数が十二本に限られない。ガイドロッド29の本数を多くす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、特に第一ガイドロッド291の本数が多いほど最小ピニオン接円A1の半径の拡大を招くおそれがあり、このほかに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。
〔1-5.相対回転駆動機構〕
 相対回転駆動機構30は、複合スプロケット5,5を機械的に連動させる機構である。この相対回転駆動機構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とが交差する第一交差箇所CP1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変速用フォーク35と、この変速用フォーク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,変速用フォーク35,軸方向移動機構31の順に説明する。
 図2および図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とが交差する第一交差箇所CP1(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に対応する箇所にベアリング91aが外装され、同様に、第二カム溝16aに対応する箇所にベアリング91bが外嵌されている。
 カムローラ90の一端部90aは、第一交差箇所CP1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。
 変速用フォーク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。ここでは変速用フォーク35が、軸方向視でメガネ形状に形成されている。
 この変速用フォーク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の径方向内側には、上記の第一回転部15および第二回転部16が配設されている。
 なお、変速用フォーク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、径方向内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。
 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、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、変速用フォーク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、変速用フォーク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、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、外周に変速用フォーク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、変速用フォーク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と変速用フォーク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。
 上記の変速用フォーク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に結合された変速用フォーク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とが交差する第一交差箇所CP1に配設されるカムローラ90が軸方向に移動されると、第一交差箇所CP1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および固定ディスク10と一体回転するため、第一交差箇所CP1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。
〔1-6.スプロケット移動機構およびロッド移動機構〕
 次に、図2および図5を参照して、スプロケット移動機構40Aおよびロッド移動機構40Bを説明する。
 スプロケット移動機構40Aは、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。このロッド移動機構40Bは、第一ガイドロッド291を移動対象とする第一ロッド移動機構401と第二ガイドロッド292を移動対象とする第一ロッド移動機構402とを兼ねている。
 これらの移動機構40A,40B(401,402)は、各移動対象を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、固定ディスク10と可動ディスク19と相対回転駆動機構30(図2および図7参照)とから構成されている。同様に、ロッド移動機構40Bは、固定ディスク10と可動ディスク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および40Bによる移動を説明する。
 図5(a)は、最小ピニオン接円Aとなった状態における可動ディスク19の固定ディスク10に対する位相を示している。このとき、スプロケット用固定放射状溝11とスプロケット用可動放射状溝19aとが交差する第二交差箇所CP2は、回転軸1の軸心C1に対して最も近接している。
 同様に、第一ロッド用固定放射状溝13と第一ロッド用可動放射状溝191とが交差する第三交差箇所CP3,第二ロッド用固定放射状溝14と第二ロッド用可動放射状溝192とが交差する第四交差箇所CP4は、それぞれ回転軸1の軸心C1に対して最も近接している。この第四交差箇所CP4は、第三交差箇所CP3よりも径方向内側に位置する。これは、最小ピニオン接円A1をなす状態において、第二ガイドロッド292が第一ガイドロッド291よりも径方向内側に配置されるのに対応する。
 そして、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、交差箇所CP2,CP3,CP4がそれぞれ同期しながら回転軸1の軸心C1から遠ざかる。
 このようにして、スプロケット移動機構40Aは、第二交差箇所CP2で支持されるピニオンスプロケット20のそれぞれを、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。同様に、第一ロッド移動機構401は、第三交差箇所CP3で支持される第一ガイドロッド291のそれぞれを、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。また同様に、第二ロッド移動機構402は、第四交差箇所CP4で支持される第二ガイドロッド292のそれぞれを、回転軸1の軸心C1から等距離を維持させながら、且つ最小ピニオン接円Aおよびその近傍状態以外では第一ガイドロッド291と略同径を保つように、径方向に同期して移動させる。
 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およびガイドロッド29の移動方向が反転し、ピニオンスプロケット20およびガイドロッド29は回転軸1の軸心C1に近づく。
〔2.作用および効果〕
 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、以下のような作用および効果を得ることができる。
 (1)ピニオンスプロケット20の歯部212は、最小ピニオン接円A1の円周に沿って設けられている。そのため、従来のスプロケットギヤ形状を有するピニオンスプロケットに比較して、ピニオンスプロケット20の歯部212ではチェーン6と噛み合う歯数を確保することができる。更に言えば、スプロケットギヤ形状を有するピニオンスプロケットに比較して、歯部212を大きく形成することができる。よって、チェーン6と噛み合う歯部212への負担を軽減させることができる。したがって、トルクを確実に伝達することができる。
 また、最小ピニオン接円A1をなす状態では、ピニオンスプロケット20の歯部212が最小ピニオン接円A1の円周に沿うため、歯部212とチェーン6とが安定して噛み合い、トルクを確実に伝達することができる。
 (2)歯部212が最小ピニオン接円A1の円周に沿って設けられたうえで、スプロケット用固定放射状溝11が外周に向かうに連れて第一の径方向Dr1に対して遅角側にシフトしていくように設けられる場合、即ち、スプロケット用固定放射状溝11が第一の径方向Dr1に対して傾斜して設けられる場合には、ピニオン接円Aのなす円周に対してピニオンスプロケット20の歯部212の位置が次のように幾何学的に定まる。
 ピニオン接円Aが大きくなるに連れて、第二の径方向Dr2がピニオン接円Aの円周と交差する箇所を基準に進角側に向かうほど、ピニオン接円Aがなす円周に対するピニオンスプロケット20の歯部212の位置が離隔する。図9の鎖線で示すように、とりわけ最大ピニオン接円A2となった状態では、進角側に向かうほど最大ピニオン接円A2がなす円周に対してピニオンスプロケット20の歯部212(図中において特に進角側となる第一歯部22aの右端の歯)の位置が離隔する。
 よって、スプロケット用固定放射状溝11の延びる方向DS1を基準に進角側および遅角側のそれぞれへ向かう対称な歯部を有するピニオンスプロケットでは、ピニオン接円Aの円周に対して特に進角側の歯部が離隔してしまう。
 ピニオン接円Aがなす円周に対する歯部212の位置がこのように定まるのは、最小ピニオン接円A1の中心を第二の径方向Dr2に沿って移動させた場合に、第二の径方向Dr2とピニオン接円Aの円周とが交差する箇所において、最小ピニオン接円A1の円周がピニオン接円Aの円周に接するからである。
 これに対し、本実施形態の変速機構では、ピニオンスプロケット20の歯部212が、スプロケット用固定放射状溝11の溝幅内に存するように配置された第一歯部22aと、この第一歯部22aから遅角側に延設された第二歯部22bとを有する。よって、最大ピニオン接円A2となった状態であっても第二歯部22bが最大ピニオン接円A2のなす円周に沿いやすくなる。したがって、ピニオン接円Aの大きさによらず、第二歯部22bとチェーン6との噛み合いを安定させることができ、トルクを確実に伝達することができる。
 また、固定ディスク10の固定放射状溝11,12が径方向に対して傾斜して設けられるため、固定放射状溝11,12と可動ディスク19の可動放射状溝19a,19bとの交差角度を確保しやすくなる。よって、ピニオンスプロケット20およびガイドロッド29の径方向移動にかかる固定ディスク10に対する可動ディスク19の回転トルクを低減させることができ、固定放射状溝11,12および可動放射状溝19a,19bにおけるピニオンスプロケット20の支持部材216,217およびガイドロッド29のロッド支持軸29aのひっかかり(スティック)を抑制することができる。
 (3)第二歯部22bは、第一歯部22aに対して、スプロケット用固定放射状溝11の延びる方向DS1と平行な第二の径方向Dr2の領域まで延設されている。したがって、第二の径方向Dr2がピニオン接円Aの円周と交差する箇所に第二歯部22bが設けられ、ピニオン接円Aの半径によらずピニオン接円Aの円周に沿って第二歯部22bを位置させることができる。よって、より確実にトルクを伝達することができる。
 (4)スプロケット用固定放射状溝11は、外周に向かうに連れて第一の径方向Dr1に対して遅角側にシフトしていくように設けられている。そのため、駆動トルクの反力の一部(分力)を、スプロケット用固定放射状溝11の延びる方向DS1のうち径方向外側に向けて作用させることができる。すなわち、駆動トルクの伝達時には、ピニオンスプロケット20を径方向外側に移動させる力が作用することで、チェーン6の弛みを抑制することができ、本変速機構にかかる各種機構をガタ詰めすることができる。
 (5)第一支持部216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11に接触するように対応する形状に形成されている。そのため、ピニオンスプロケット20を自転させるような回転力が作用したときに、スプロケット用固定放射状溝11に対して回転力の反作用(抗力)でピニオンスプロケット20の自転を防止することができる。
 (6)ガイドロッド29は、最小ピニオン接円A1をなす状態で、チェーン6を案内する第一ガイドロッド291と第一ガイドロッド291よりも径方向内側に位置する第二ガイドロッド292とを有する。そのため、最小ピニオン接円A1をなす状態において、第二ガイドロッド292と第一ガイドロッド291あるいはピニオンスプロケット20との干渉を避けることができる。よって、最小ピニオン接円A1の半径をより小さくすることが可能となる。その結果として、ピニオンスプロケット20の径方向移動距離を大きく確保することができ、レシオカバレッジを拡大することができる。このとき、チェーン6は第一ガイドロッド291によって案内されるため、チェーン6の巻き掛け半径の変動を抑えることができる。よって、安定して動力伝達することができ、静音性を確保することができる。
 少なくとも最大ピニオン接円A2となった状態では、回転軸1の軸心C1に対する第一ガイドロッド291および第二ガイドロッド292それぞれの距離が等しい。すなわち、最大ピニオン接円A2となった状態ではガイドロッド29の何れもがチェーン6を案内する。そのため、第一ガイドロッド291および第二ガイドロッド292の全てでチェーン6を案内することができる。すなわち、複合スプロケット5に巻き掛けられるチェーン6が最も長くなる最大ピニオン接円A2となった状態において、チェーン6を案内するガイドロッド29の本数を確保することができる。よって、チェーン6の巻き掛け半径の変動を効果的に抑えることができる。
 (7)最小ピニオン接円A1をなす状態における第二ガイドロッド292は、基部213の遅角側であって第二歯部22bの径方向内側に形成された空間Sの周辺に位置する。この空間Sは、第二歯部22bを第一歯部22aから延ばすことで形成されたものともいえることから、本変速機構に特有のものといえる。かかる空間Sを利用して、第二ガイドロッド292を収容(格納)することができる。すなわち、本変速機構では、いわゆるデッドスペースとなりかねない空間Sを、最小ピニオン接円A1をなす状態における第二ガイドロッド292の収容空間として有効に利用することができる。なお、最小ピニオン接円A1をなす状態において第二ガイドロッド292を空間Sに位置させれば、第二ガイドロッド292の収容空間として更に有効に空間Sを利用することができる。
 (8)第一ガイドロッド291および第二ガイドロッド292が周方向に沿って交互に配置されるため、最小ピニオン接円A1をなす状態において第二ガイドロッド292を効率よく径方向内側に収容することができる。
〔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、固定用放射状溝11,12が遅角側に傾斜したものを示したが、逆に、固定用放射状溝11,12が進角側に傾斜していてもよい。この場合、第二歯部は、第一歯部から進角側に延びて設けられる。かかる構成では、駆動トルクの反力の一部(分力)が、スプロケット用固定放射状溝11の延びる方向DS1のうち径方向内側に作用するため、チェーン6の緩みやガタ詰めすることはできないものの、少なくとも固定放射状溝11,12と可動ディスク19の可動放射状溝19a,19bとの交差角度を確保しやすくなる。
 また、固定放射状溝11,12が直線状のもの示したが、固定放射状溝11,12は、曲線や折れ線など他の形状であってもよい。
 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、最小ピニオン接円を更に小さくすることが可能となり、レシオカバレッジの拡大に寄与する。

Claims (8)

  1.  動力が入力または出力される回転軸と、前記回転軸に対して径方向に可動に支持される複数のピニオンスプロケットと、前記複数のピニオンスプロケットを前記回転軸の軸心から等距離を維持させながら径方向に同期させて移動させる移動機構とを有する複合スプロケットを二組と、前記二組の複合スプロケットに巻き掛けられたチェーンとを備え、前記複数のピニオンスプロケットの何れをも囲み且つ前記複数のピニオンスプロケットの何れにも接する円である接円の半径を変更することによって変速比を変更する変速機構であって、
     前記ピニオンスプロケットは、前記接円の半径が最も小さいときの前記接円の円周に沿うように配置されて前記チェーンと噛み合う歯部を有するセクターギヤ形状に形成されている変速機構。
  2.  前記移動機構は、
     前記複数のピニオンスプロケットの各支持部材が内挿されるとともに外周に向かうに連れて径方向に対して遅角側および進角側の何れか一方の側にシフトしていくように設けられた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軸方向視で交差する交差箇所に前記支持部材が位置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、
     前記歯部は、少なくとも一歯が前記固定放射状溝の溝幅内に存するように配置された第一歯部と、前記第一歯部から前記一方の側に延設された第二歯部と、を有している請求項1に記載の変速機構。
  3.  前記固定放射状溝は、直線状に形成され、
     前記第二歯部は、前記第一歯部に対して、前記固定放射状溝の延びる方向と平行であって前記回転軸の軸心を通る径方向の領域まで延設されている請求項1または2に記載の変速機構。
  4.  前記固定放射状溝は、外周に向かうに連れて径方向に対して前記遅角側にシフトしていくように設けられている請求項1~3のいずれか1項に記載の変速機構。
  5.  前記複数のピニオンスプロケットの各支持部材は、径方向の所定長さにわたって前記固定放射状溝に接触するように対応する形状に形成されている請求項1~4のいずれか1項に記載の変速機構。
  6.  前記チェーンを案内するガイドロッドを備え、
     前記ガイドロッドは、前記接円の半径の大きさによらず常に前記チェーンを案内する第一ガイドロッドと、少なくとも前記接円の半径が最も大きいときに前記チェーンを案内するとともに前記接円の半径が最も小さいときに前記第一ガイドロッドよりも径方向内側に位置する第二ガイドロッドと、を有している請求項1~5のいずれか1項に記載の変速機構。
  7.  前記第二ガイドロッドは、前記接円の半径が最も小さいときに、前記第二歯部に対して径方向内側の空間または前記空間の周辺に位置するようになっている請求項5または6に記載の変速機構。
  8.  前記第一ガイドロッドおよび前記第二ガイドロッドは、周方向に沿って交互に配置されている請求項5~7のいずれか1項に記載の変速機構。
PCT/JP2015/083150 2014-12-09 2015-11-26 変速機構 WO2016093064A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020177018565A KR20170093896A (ko) 2014-12-09 2015-11-26 변속 기구
CN201580066538.5A CN107002837A (zh) 2014-12-09 2015-11-26 变速机构
JP2016563605A JP6333999B2 (ja) 2014-12-09 2015-11-26 変速機構
US15/533,773 US20170328448A1 (en) 2014-12-09 2015-11-26 Transmission mechanism
EP15867420.0A EP3232086A4 (en) 2014-12-09 2015-11-26 Transmission mechanism

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014249400 2014-12-09
JP2014-249400 2014-12-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016093064A1 true WO2016093064A1 (ja) 2016-06-16

Family

ID=56107254

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2015/083150 WO2016093064A1 (ja) 2014-12-09 2015-11-26 変速機構

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20170328448A1 (ja)
EP (1) EP3232086A4 (ja)
JP (1) JP6333999B2 (ja)
KR (1) KR20170093896A (ja)
CN (1) CN107002837A (ja)
WO (1) WO2016093064A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017094404A1 (ja) * 2015-12-04 2017-06-08 ジヤトコ株式会社 変速機構

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL2017150B1 (nl) * 2016-07-11 2018-01-17 Drive Tech Holland Ltd Transmissie en voertuig voorzien van een dergelijke transmissie.
CN108506438B (zh) * 2018-03-19 2023-08-22 周卫伟 锥轮组件、无级变速机构及其组成的无级变速箱
US10865870B2 (en) * 2018-07-06 2020-12-15 Shimano Inc. Bicycle sprocket
JP7174232B2 (ja) * 2018-09-27 2022-11-17 株式会社椿本チエイン 回転部材およびその形成方法
US11371592B2 (en) * 2020-07-16 2022-06-28 James Leslie Kalkstein Continuously variable-ratio transmission
CN112620666A (zh) * 2020-12-07 2021-04-09 安徽科达汽车轴瓦有限公司 一种自动定位的下料装置
CN112934958B (zh) * 2021-01-28 2022-08-23 河北纵横集团丰南钢铁有限公司 一种热轧卷板生产工艺

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5954850A (ja) * 1982-09-22 1984-03-29 Ryoji Kageyama 機械式無段変速機
DE3932342A1 (de) * 1989-09-28 1991-04-11 Otto Lingner Stufenlos regelbares kettenrad

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2200728Y (zh) * 1994-08-20 1995-06-14 明建 行星链轮准无级定位变速机构
DE19735001A1 (de) * 1997-08-13 1998-05-14 Peter Schuller Automatikgetriebe für Fahrräder (Fahrradautomatik)
US5984814A (en) * 1997-09-04 1999-11-16 Davenport; Bruce Variable ratio chain drive transmission
TWI238876B (en) * 2004-04-13 2005-09-01 Fu-Sen Jeng Automatic step-less gearshift mechanism
KR20080083934A (ko) * 2007-03-14 2008-09-19 박선만 무단 변속기
CN101398069B (zh) * 2007-09-24 2012-01-11 麦妙玲 无级变速器

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5954850A (ja) * 1982-09-22 1984-03-29 Ryoji Kageyama 機械式無段変速機
DE3932342A1 (de) * 1989-09-28 1991-04-11 Otto Lingner Stufenlos regelbares kettenrad

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3232086A4 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017094404A1 (ja) * 2015-12-04 2017-06-08 ジヤトコ株式会社 変速機構
JPWO2017094404A1 (ja) * 2015-12-04 2018-09-06 ジヤトコ株式会社 変速機構

Also Published As

Publication number Publication date
US20170328448A1 (en) 2017-11-16
KR20170093896A (ko) 2017-08-16
JPWO2016093064A1 (ja) 2017-08-31
EP3232086A4 (en) 2018-03-14
JP6333999B2 (ja) 2018-06-06
CN107002837A (zh) 2017-08-01
EP3232086A1 (en) 2017-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6333999B2 (ja) 変速機構
JP5970611B2 (ja) 無段変速機構
JP6262375B2 (ja) 変速機構
JP6182095B2 (ja) 無段変速機構
JP6182094B2 (ja) 無段変速機構
JP6200081B2 (ja) 変速機構
JP6592348B2 (ja) 変速機構
JP5753223B2 (ja) 無段変速機構
JP6067665B2 (ja) 変速機構
JP6194421B2 (ja) 変速機構
JP6175026B2 (ja) 変速機構
WO2015111339A1 (ja) 無段変速機構
JP6766010B2 (ja) 変速機構および変速機構の組立方法
JP6067666B2 (ja) 変速機構
JP6592347B2 (ja) 変速機構
JP6092801B2 (ja) 無段変速機構
JP6190800B2 (ja) 変速機構
JP6517947B2 (ja) 変速機構
JP2017101802A (ja) 変速機構
JP6046648B2 (ja) サイレントチェーン及びこれを用いた無段変速機構
JP2017101801A (ja) 変速機構
JP6585488B2 (ja) 変速機構
JP6277145B2 (ja) 変速機構

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15867420

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2016563605

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15533773

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2015867420

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20177018565

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A