(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-05-24
(45)【発行日】2024-06-03
(54)【発明の名称】無段変速装置
(51)【国際特許分類】
F16H 15/22 20060101AFI20240527BHJP
F16H 9/12 20060101ALI20240527BHJP
【ＦＩ】
F16H15/22 Z
F16H9/12 B
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2021146631
(22)【出願日】2021-09-09
(65)【公開番号】P2022047518
(43)【公開日】2022-03-24
【審査請求日】2023-08-17
(31)【優先権主張番号】P 2020152940
(32)【優先日】2020-09-11
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(31)【優先権主張番号】P 2021085942
(32)【優先日】2021-05-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】598092498
【氏名又は名称】小山田 昌弘
(74)【代理人】
【識別番号】100197642
【弁理士】
【氏名又は名称】南瀬 透
(74)【代理人】
【識別番号】100099508
【弁理士】
【氏名又は名称】加藤 久
(74)【代理人】
【識別番号】100182567
【弁理士】
【氏名又は名称】遠坂 啓太
(74)【代理人】
【識別番号】100219483
【弁理士】
【氏名又は名称】宇野 智也
(72)【発明者】
【氏名】小山田 昌弘
【審査官】畔津 圭介
(56)【参考文献】
【文献】特開２００８－３０９２４１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特公昭４５－０１０８５０（ＪＰ，Ｂ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ１６Ｈ １５／２２
Ｆ１６Ｈ ９／１２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
回転する円錐面の母線方向に沿って回転部材が相対的に移動することで変速比を変更する伝達部材を有する無段変速装置であって、前記伝達部材は、前記伝達部材の軸線を中心とした円周方向に回転軸線が沿って配置され、円周面に並べられたローラーを備え、
かつ、前記伝達部材は、対向させた状態で一対設けられ、変速比に応じて間隔が調整され、
前記一対の伝達部材の間に掛け回された前記回転部材としての無端の伝達ベルトを備えた無段変速装置。
【請求項2】
前記一対の伝達部材は、入力側となる第１伝達部と、出力側となる第２伝達部とを備え、
前記伝達ベルトは、前記第１伝達部と、前記第２伝達部とに掛け回された請求項１記載の無段変速装置。
【請求項3】
前記ローラーは、円錐形状に形成された部材本体に配置され、
前記円周面に並べられたローラーは、前記部材本体の母線方向に沿って並べられ、
かつ、前記ローラーは、前記部材本体の母線方向に沿って放射状に延びるスロットに並べられ、
かつ、前記ローラーは、円柱状のローラー本体と、前記ローラー本体の両方の端面から互いに離れる方向に向かって突出する一対の凸部とを備え、
前記スロットの開口縁部は、前記凸部を覆うように、前記スロットの開口中心に向かって突出して形成され、
前記スロットの一方の端部は、開放端に形成され、閉鎖部材により封鎖される請求項１または２記載の無段変速装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、無段階で連続的に変速比が切り替えられる無段変速装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
無段変速装置は、無段階で連続的に変速比を切り替えられるため、変速ショックが無いので、自動二輪車や自動車のエンジンだけでなく、各種の工作機械などにも採用されている。このような無段変速装置について、例えば、特許文献１，２が知られている。
【0003】
特許文献１に記載の歯数可変円錐歯車式無段変速装置は、円錐歯車を回転軸に沿って３ケ、互いに径の大きさが反対になるように並べ、その間に径の変化する歯先に対し互いに常に噛み合い移動可能な両端逆やまば型伝達歯車を変速兼伝達用の歯車として配置したものである。
【0004】
特許文献２に記載の無段変速装置は、入力軸および出力軸と、入力軸と出力軸の各軸に設けた入力コーンおよび出力コーンと、双方のコーンの円錐面に当接して配置し、支軸の軸心廻りに回転可能に設ける動力伝達部材とを有し、動力伝達部材の支軸が入力軸および出力軸の軸心を含む平面において所定の角度に傾動可能であるとともに、動力伝達部材に当接する双方のコーンの円錐面が凹曲面をなすものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２０１１－７３１７号公報
【文献】特開２００１－３５５６９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献１に記載の歯数可変円錐歯車式無段変速装置は、円錐歯車に変速兼伝達用の歯車が噛み合っているため、しっかりと回転させることができる。
しかし、変速比（回転比）を変えるときには、円錐歯車と変速兼伝達用の歯車とが噛み合った状態で、変速兼伝達用の歯車が円錐の径が変わる方向（増減速方向）に移動する。
従って、特許文献１に記載の歯数可変円錐歯車式無段変速装置では、円錐歯車と変速兼伝達用の歯車とが大きく摩擦しながら移動することなり、スムーズな変速比の変更が難しい。
しかし、変速比（回転比）を変えるときには、円錐歯車と変速兼伝達用の歯車とが噛み合った状態で、変速兼伝達用の歯車が円錐の径が変わる方向（増減速方向）に移動する。
従って、特許文献１に記載の歯数可変円錐歯車式無段変速装置では、円錐歯車と変速兼伝達用の歯車とが大きく摩擦しながら移動することなり、スムーズな変速比の変更が難しい。
【0007】
また、特許文献２に記載の無段変速装置は、歯車同士が噛み合って回転していないので、動力伝達部材が入力コーンの円錐面に高い圧力で接することで、入力コーンからの回転が動力伝達部材に伝達される。そのため、動力伝達部材が増減速方向に移動させるためには、動力伝達部材が入力コーンの円錐面への高い圧力に抗って移動させなければならない。従って、特許文献２に記載の無段変速装置においても、スムーズな変速比の変更が難しい。
【0008】
そこで本発明は、効率よく回転を伝達することができ、スムーズな変速比の変更が可能な無段変速装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の無段変速装置は、回転する円錐面の母線方向に沿って回転部材が相対的に移動することで変速比を変更する伝達部材を有するものであり、前記伝達部材は、前記伝達部材の軸線を中心とした円周方向に沿って回転軸線が配置され、円周面に並べられたローラーを備えたことを特徴とする。
【0010】
本発明の無段変速装置によれば、伝達部材の軸線を中心とした円周方向に回転軸線が沿って並べられたローラーが、円周面に並べられている。従って、伝達部材が相対的に回転部材の母線方向に移動するときには、ローラーが回転するため、伝達部材が高い圧力で回転部材に接した状態で伝達部材が回転していても、伝達部材をスムーズに回転部材の母線方向に移動させることができる。
【0012】
前記伝達部材は、対向させた状態で一対設けられ、変速比に応じて間隔が調整され、前記一対の伝達部材の間に掛け回された前記回転部材としての無端の伝達ベルトを備えたものとすることができる。
変速比に応じて間隔が調整される一対の伝達部材を対向させた状態で、その間に伝達ベルトが掛け回されている。伝達部材の間隔が拡がれば、伝達ベルトが軸心に近い位置に移動し、間隔が狭くなれば、大径側へ移動する。このとき伝達ベルトはローラーを回転させながら移動するため、伝達ベルトは回転しながらスムーズに伝達部材の母材方向を移動することができる。
変速比に応じて間隔が調整される一対の伝達部材を対向させた状態で、その間に伝達ベルトが掛け回されている。伝達部材の間隔が拡がれば、伝達ベルトが軸心に近い位置に移動し、間隔が狭くなれば、大径側へ移動する。このとき伝達ベルトはローラーを回転させながら移動するため、伝達ベルトは回転しながらスムーズに伝達部材の母材方向を移動することができる。
【0013】
前記一対の伝達部材は、入力側となる第１伝達部と、出力側となる第２伝達部とを備え、前記伝達ベルトは、前記第１伝達部と、前記第２伝達部とに掛け回されたもののとすることができる。
第１伝達部と、第２伝達部と、その間を繋ぐ伝達ベルトとにより、第１伝達部が変速比を変えながら第１伝達部からの回転を、伝達ベルトを介して第２伝達部へ伝達することができ、また、第１伝達部からの回転を、伝達ベルトを介して、第２伝達部が変速比を変えながら第２伝達部へ伝達することができる。
第１伝達部と、第２伝達部と、その間を繋ぐ伝達ベルトとにより、第１伝達部が変速比を変えながら第１伝達部からの回転を、伝達ベルトを介して第２伝達部へ伝達することができ、また、第１伝達部からの回転を、伝達ベルトを介して、第２伝達部が変速比を変えながら第２伝達部へ伝達することができる。
【0014】
前記ローラーは、円錐形状に形成された部材本体に配置され、前記円周面に並べられたローラーは、前記部材本体の母線方向に沿って並べられたものとすることができる。
円周面に並べられたローラーは、円錐形状に形成された部材本体の母線方向に沿って並べられているため、ローラーを円錐形状の入力コーンの円錐面に幅広く接触させることができる。
円周面に並べられたローラーは、円錐形状に形成された部材本体の母線方向に沿って並べられているため、ローラーを円錐形状の入力コーンの円錐面に幅広く接触させることができる。
【0017】
前記ローラーは、母線方向に沿って放射状に延びるスロットに並べられたものとすることができる。ローラーを、部材本体の母線方向に沿って円周面に並べる際に、部材本体の母線方向に沿って放射状に延びるスロットに並べる。そうすることで、部材本体にスロットを形成することでローラーを円周面に並べることができる。
【0018】
前記ローラーは、円柱状のローラー本体と、前記ローラー本体の両方の端面から互いに離れる方向に向かって突出する一対の凸部とを備え、前記スロットの開口縁部は、前記凸部を覆うように、前記スロットの開口中心に向かって突出して形成され、前記スロットの一方の端部は、開放端に形成され、閉鎖部材により封鎖されるものとすることができる。
スロットの一方の端部は、開放端に形成されているため、一方の端部からローラーを挿入するだけで、容易にローラーを並べることができる。
円柱状のローラー本体の両方の端面から凸部が互いに離れる方向に向かって突出しており、スロットの開口縁部は、スロットの開口中心に向かって突出して形成されて凸部を覆っている。また、スロットの一方の端部は、開放端に形成されており、閉鎖部材により封鎖される。従って、一方の端部から挿入されたローラーは、凸部がスロットの開口縁部に引っ掛かると共に、開放端が閉鎖部材により封鎖されているので、スロットからローラーが外れることを防止することができる。
スロットの一方の端部は、開放端に形成されているため、一方の端部からローラーを挿入するだけで、容易にローラーを並べることができる。
円柱状のローラー本体の両方の端面から凸部が互いに離れる方向に向かって突出しており、スロットの開口縁部は、スロットの開口中心に向かって突出して形成されて凸部を覆っている。また、スロットの一方の端部は、開放端に形成されており、閉鎖部材により封鎖される。従って、一方の端部から挿入されたローラーは、凸部がスロットの開口縁部に引っ掛かると共に、開放端が閉鎖部材により封鎖されているので、スロットからローラーが外れることを防止することができる。
【発明の効果】
【0019】
本発明の無段変速装置によれば、伝達部材が高い圧力で入力コーンに接した状態で伝達部材が回転していても、伝達部材をスムーズに入力コーンの母線方向に移動させることができるので、効率よく回転を伝達することができ、スムーズな変速比の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】
無段変速装置の一部を省略した側面図である。
【図6】本発明の実施の形態に係る無段変速装置を示す図であり、（Ａ）は無段変速装置を上方から見た図、（Ｂ）は無段変速装置の第１伝達部を側方から見た図、（Ｃ）は無段変速装置の第２伝達部を側方から見た図である。
【図8】本発明の他の実施の形態に係る無段変速装置を示す図であり、（Ａ）は無段変速装置を上方から見た図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ－Ａ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
無段変速装置を図面に基づいて説明する。
図１および図２に示す無段変速装置１０は、連続的に変速比を変えることができるものである。無段変速装置１０は、設置面に装置支持部１１により支持されている。
無段変速装置１０は、入力部２０と、出力部３０と、伝達部材４０と、変速部５０とを備えている。
図１および図２に示す無段変速装置１０は、連続的に変速比を変えることができるものである。無段変速装置１０は、設置面に装置支持部１１により支持されている。
無段変速装置１０は、入力部２０と、出力部３０と、伝達部材４０と、変速部５０とを備えている。
【0022】
入力部２０は、装置支持部１１に回転可能に支持された入力軸２１と、入力軸２１により駆動される回転部材である入力コーン２２とを備えている。
入力軸２１は、入力コーン２２の軸線Ａ１の位置に接続されている。入力コーン２２は、切頭円錐形状（円錐台形状）に形成されている。
入力軸２１は、入力コーン２２の軸線Ａ１の位置に接続されている。入力コーン２２は、切頭円錐形状（円錐台形状）に形成されている。
【0023】
図１に示す出力部３０は、変速部５０からの出力により回転するユニバーサルシャフト３１と、ユニバーサルシャフト３１の軸回転により駆動される出力歯車３２と、出力歯車３２の軸線Ａ２に接続された出力軸３３とを備えている。
ユニバーサルシャフト３１は、伝達部材４０にボールジョイント３１ａにより連結され、入力コーン２２の軸線Ａ１からずれた位置に配置される伝達部材４０から、入力コーン２２の軸線方向Ｆ１１に向かって延びてユニバーサルジョイント３１ｂを介して出力歯車３２の軸線Ａ２と平行に延びている。ユニバーサルシャフト３１の先端部には、出力歯車３２に噛み合う歯車部３１ｃが形成されている。
出力歯車３２は、歯車部３１ｃが周囲に配置されている。
ユニバーサルシャフト３１は、伝達部材４０にボールジョイント３１ａにより連結され、入力コーン２２の軸線Ａ１からずれた位置に配置される伝達部材４０から、入力コーン２２の軸線方向Ｆ１１に向かって延びてユニバーサルジョイント３１ｂを介して出力歯車３２の軸線Ａ２と平行に延びている。ユニバーサルシャフト３１の先端部には、出力歯車３２に噛み合う歯車部３１ｃが形成されている。
出力歯車３２は、歯車部３１ｃが周囲に配置されている。
【0024】
伝達部材４０は、入力コーン２２の円錐面に接して回転することで、入力コーン２２の回転を出力部３０に伝達するものである。伝達部材４０は、入力コーン２２の母線方向Ｆ１３に沿って移動することで変速比を変える。伝達部材４０は、入力コーン２２の軸線Ａ１を中心とした円周方向Ｆ１２に沿って等間隔に配置されている。本実施の形態１では、伝達部材４０が入力コーン２２の周囲に６０度間隔で６個配置されている。
【0025】
ここで、伝達部材４０について、図３および図４に基づいて詳細に説明する。
図３および図４に示す伝達部材４０は、本実施の形態１では、切頭円錐形状（円錐台形状）に形成された部材本体４１と、部材本体４１の円周面に母線方向Ｆ２２に沿って並べられたローラー４２とを備えている。
部材本体４１は、ローラー４２を収容する細長の凹部４３が、円錐面の円周方向Ｆ２１に沿って並べて形成されていると共に、母線方向Ｆ２２にも沿って形成されている。部材本体４１には、軸線Ａ３の位置に、回転軸４４が形成されている。
ローラー４２は、凹部４３の長手方向の対向壁同士に跨るように配置された支軸４５であり、部材本体４１（伝達部材４０）の軸線Ａ３を中心とした円周方向Ｆ２１に沿って配置された支軸４５を中心に回転する。
図３および図４に示す伝達部材４０は、本実施の形態１では、切頭円錐形状（円錐台形状）に形成された部材本体４１と、部材本体４１の円周面に母線方向Ｆ２２に沿って並べられたローラー４２とを備えている。
部材本体４１は、ローラー４２を収容する細長の凹部４３が、円錐面の円周方向Ｆ２１に沿って並べて形成されていると共に、母線方向Ｆ２２にも沿って形成されている。部材本体４１には、軸線Ａ３の位置に、回転軸４４が形成されている。
ローラー４２は、凹部４３の長手方向の対向壁同士に跨るように配置された支軸４５であり、部材本体４１（伝達部材４０）の軸線Ａ３を中心とした円周方向Ｆ２１に沿って配置された支軸４５を中心に回転する。
【0026】
従って、ローラー４２は、部材本体４１の円錐面の円周方向Ｆ２１に回転軸線（支軸４５）が沿って並べられていると共に、母線方向Ｆ２２にも沿って並べられている。なお、回転軸線とは、回転中心となる仮想線を示す。
母線方向Ｆ２２に並ぶローラー４２は、隣接するローラー４２との間の位置が、長さ方向（円周方向Ｆ２１）でずれた位置に配置されている。本実施の形態１では、ローラー４２の長さの半分の位置が母線方向Ｆ２２において交互にずれている。
母線方向Ｆ２２に並ぶローラー４２は、隣接するローラー４２との間の位置が、長さ方向（円周方向Ｆ２１）でずれた位置に配置されている。本実施の形態１では、ローラー４２の長さの半分の位置が母線方向Ｆ２２において交互にずれている。
【0027】
そして、ローラー４２における入力コーン２２との接触面４２ａは、伝達部材４０の円周方向Ｆ２１に並ぶローラー４２の軸線方向の曲率が、部材本体４１の曲率に合わせて形成されている。従って、それぞれのローラー４２の接触面４２ａを延長して繋いだ円周方向Ｆ２１の仮想線Ｓ２は、部材本体４１の直径より大きい部材本体と同心円となる。
また、部材本体４１は、ローラー４２の支軸４５の両端部が支持される一対の支持部４６が形成されている。
この一対の支持部４６の天面４６ａは、ローラー４２の接触面４２ａより低く形成されている。
また、部材本体４１は、ローラー４２の支軸４５の両端部が支持される一対の支持部４６が形成されている。
この一対の支持部４６の天面４６ａは、ローラー４２の接触面４２ａより低く形成されている。
【0028】
次に、変速部５０について、図１および図２に基づいて説明する。
変速部５０は、入力コーン２２の母線方向Ｆ１３に沿って案内するガイド部５１と、伝達部材４０を入力コーン２２の軸線方向Ｆ１１に沿って移動させる変速駆動部５２とを備えている。
変速部５０は、入力コーン２２の母線方向Ｆ１３に沿って案内するガイド部５１と、伝達部材４０を入力コーン２２の軸線方向Ｆ１１に沿って移動させる変速駆動部５２とを備えている。
【0029】
ガイド部５１は、伝達部材４０を、入力コーン２２の母線方向Ｆ１３に案内するものである。ガイド部５１は、伝達部材４０を入力コーン２２の円周面Ｓ１に高圧で押し付けながら伝達部材４０を支持する車輪支持部５１１と、車輪支持部５１１を案内するガイドレール５１２と、ガイドレール５１２を傾斜させる台部５１３と、円筒形状に形成され、入力コーン２２を内部に位置させると共に、台部５１３を支持する内筒部５１４とを備えている。
【0030】
車輪支持部５１１は、伝達部材４０の回転軸４４に両端が回転可能に連結されている。
ガイドレール５１２は、車輪支持部５１１の基端がスライド自在に連結されている。
台部５１３は、ガイドレール５１２が斜辺に配置されることで、入力コーン２２の母線方向Ｆ１３に沿って傾斜させる台形状に形成されている。
内筒部５１４は、入力コーン２２の軸線Ａ１を中心に位置させ、台部５１３を円周方向に沿って等間隔に固定されている。内筒部５１４には、後述する腕部がスライドするためのスリット５１４ａ（図５参照）が、伝達部材４０に対応させて円周面に沿って等間隔に形成されている。
ガイドレール５１２は、車輪支持部５１１の基端がスライド自在に連結されている。
台部５１３は、ガイドレール５１２が斜辺に配置されることで、入力コーン２２の母線方向Ｆ１３に沿って傾斜させる台形状に形成されている。
内筒部５１４は、入力コーン２２の軸線Ａ１を中心に位置させ、台部５１３を円周方向に沿って等間隔に固定されている。内筒部５１４には、後述する腕部がスライドするためのスリット５１４ａ（図５参照）が、伝達部材４０に対応させて円周面に沿って等間隔に形成されている。
【0031】
変速駆動部５２は、円筒形状に形成され、内筒部５１４を内部に収納する外筒部５２１と、外筒部５２１から内筒部５１４のスリット５１４ａを介して内側方向に延びて車輪支持部５１１に連結された腕部５２２と、腕部５２２をスライドさせるスライド機構部５２３とを備えている。
外筒部５２１は、内筒部５１４に対して軸線方向Ｆ１１に沿って移動する。
腕部５２２は、伝達部材４０と入力コーン２２との入力コーン２２の母線方向Ｆ１３における接触位置に応じて伸縮する。本実施の形態１では、第１腕部５２２ａから第３腕部５２２ｃによる３つのパーツを繋ぎ合わされており、一方のパーツが他方のパーツに入り込んだり、出てきたりすることで、長さが調整される。
スライド機構部５２３は、外筒部５２１に設けられたラック５２３ａと、ラック５２３ａに噛み合う平歯車５２３ｂと、平歯車５２３ｂと噛み合うラック５２３ｃとを備えている。ラック５２３ｃは軸線Ａ１に沿って移動するように形成され、平歯車５２３ｂは固定位置で回転するように形成されている。
外筒部５２１は、内筒部５１４に対して軸線方向Ｆ１１に沿って移動する。
腕部５２２は、伝達部材４０と入力コーン２２との入力コーン２２の母線方向Ｆ１３における接触位置に応じて伸縮する。本実施の形態１では、第１腕部５２２ａから第３腕部５２２ｃによる３つのパーツを繋ぎ合わされており、一方のパーツが他方のパーツに入り込んだり、出てきたりすることで、長さが調整される。
スライド機構部５２３は、外筒部５２１に設けられたラック５２３ａと、ラック５２３ａに噛み合う平歯車５２３ｂと、平歯車５２３ｂと噛み合うラック５２３ｃとを備えている。ラック５２３ｃは軸線Ａ１に沿って移動するように形成され、平歯車５２３ｂは固定位置で回転するように形成されている。
【0032】
以上のように構成された本発明の実施の形態１に係る無段変速装置１０の動作および使用状態を図面に基づいて説明する。なお、伝達部材４０は、入力コーン２２の小径側に位置していたものとする。
図１および図２に示すように、まず、入力部２０の入力軸２１が軸回転することで、入力コーン２２が回転する。入力コーン２２が回転することで、円周面Ｓ１に接する伝達部材４０は、入力コーン２２の回転に伴って回転する。
図１および図２に示すように、まず、入力部２０の入力軸２１が軸回転することで、入力コーン２２が回転する。入力コーン２２が回転することで、円周面Ｓ１に接する伝達部材４０は、入力コーン２２の回転に伴って回転する。
【0033】
図４に示す伝達部材４０の接触面には、ローラー４２が配置されているが、ローラー４２が部材本体４１の円錐面の円周方向Ｆ２１に沿って並べられているため、図１に示す入力コーン２２の回転方向（円周方向Ｆ１２）がローラー４２の回転軸線（支軸４５）と一致する。従って、伝達部材４０が入力コーン２２に接していても、ローラー４２が回転しないため、入力コーン２２の回転に応じて伝達部材４０を回転させることができる。
伝達部材４０が回転することで、出力部３０のユニバーサルシャフト３１が軸回転する。ユニバーサルシャフト３１が軸回転することで、先端の歯車部３１ｃが回転する。
歯車部３１ｃが回転することで、出力歯車３２が回転して、出力軸３３により回転が出力される。
伝達部材４０が回転することで、出力部３０のユニバーサルシャフト３１が軸回転する。ユニバーサルシャフト３１が軸回転することで、先端の歯車部３１ｃが回転する。
歯車部３１ｃが回転することで、出力歯車３２が回転して、出力軸３３により回転が出力される。
【0034】
このように、伝達部材４０が高い圧力で入力コーン２２の円錐面に接して回転することで、入力コーン２２の回転を忠実に伝達部材４０が出力部３０に伝達することができる。
【0035】
次に、変速比を変更する場合を説明する。本実施の形態１では、変速比を低下させる場合を説明する。
変速比を低下させる場合には、伝達部材４０を入力コーン２２の小径側から大径側に移動させる。
変速比を低下させる場合には、伝達部材４０を入力コーン２２の小径側から大径側に移動させる。
【0036】
まず、スライド機構部５２３のラック５２３ｃを入力コーン２２の大径側から小径側にスライドさせる。ラック５２３ｃのスライドに伴って平歯車５２３ｂが回転するため、ラック５２３ａが押され、ラック５２３ｃと反対方向にスライドする。
従って、外筒部５２１が小径側から大径側へ移動することで、外筒部５２１に連結された腕部５２２が、内筒部５１４のスリット５１４ａ（図５参照）の中で移動しながら車輪支持部５１１を介して伝達部材４０を移動させる。
従って、外筒部５２１が小径側から大径側へ移動することで、外筒部５２１に連結された腕部５２２が、内筒部５１４のスリット５１４ａ（図５参照）の中で移動しながら車輪支持部５１１を介して伝達部材４０を移動させる。
【0037】
車輪支持部５１１が台部５１３の斜辺に配置されたガイドレール５１２に案内されて移動するので、伝達部材４０の移動は、入力コーン２２の母線方向Ｆ１３に沿って移動する。そのため、台形状の台部５１３の高さが高い位置から低い位置へ伝達部材４０が移動することで、伝達部材４０と外筒部５２１の内周面との距離が短くなるので、腕部５２２が縮小する。
【0038】
このとき、図３に示すように、伝達部材４０の接触面には、ローラー４２が配置されており、ローラー４２は、部材本体４１の円錐面の円周方向Ｆ２１に沿って並べられていると共に、軸線Ａ３を中心とした円周方向Ｆ２１に沿って配置された支軸４５（図４参照）を中心に回転している。
【0039】
そのため、図１に示す伝達部材４０が入力コーン２２の母線方向Ｆ１３に移動するときには、図３に示すローラー４２が回転するので、伝達部材４０が高い圧力で入力コーン２２に接した状態で伝達部材４０が回転していても、伝達部材４０をスムーズに入力コーン２２の母線方向Ｆ１３に移動させることができる。
【0040】
従って、この無段変速装置１０は、効率よく回転を伝達することができ、スムーズな変速比の変更が可能である。
【0041】
また、円周面に並べられたローラー４２は、円錐形状に形成された部材本体４１の母線方向Ｆ２２に沿って並べられているため、ローラー４２を円錐形状の入力コーン２２の円錐面に幅広く接触させることができる。従って、更に効率よく回転を伝達することができる。
【0042】
図３に示すように伝達部材４０では、ローラー４２が円周方向Ｆ２１にリング状に並んでいるが、ローラー４２同士の間には、ローラー４２を取り付けるための間隔が必要であり、そのため、この間隔が、ローラー４２が無いギャップとなる。しかし、母線方向Ｆ２２に並ぶローラー４２が、隣接するローラー４２と長さ方向（円周方向Ｆ２１）においてずれた位置に配置されている。
従って、伝達部材４０が回転しながら、入力コーン２２の母線方向Ｆ１３に移動するときに、入力コーン２２の円周面がいずれかのローラー４２に接するため、更に伝達部材４０をスムーズに移動させることができる。
従って、伝達部材４０が回転しながら、入力コーン２２の母線方向Ｆ１３に移動するときに、入力コーン２２の円周面がいずれかのローラー４２に接するため、更に伝達部材４０をスムーズに移動させることができる。
【0043】
また、図４に示すように、ローラー４２における入力コーン２２との接触面４２ａは、軸線方向の曲率が、部材本体４１の曲率に合わせて形成されているため、ローラー４２の接触面４２ａが入力コーン２２（図１参照）の円錐面を転がるときに、それぞれのローラー４２ががたつき無く転がるので、伝達部材４０を入力コーン２２にスムーズに回転させることができる。
【0044】
本実施の形態では、伝達部材４０が円錐台形状に形成されているが、車輪状に形成されていてもよい。
また、本実施の形態では、図１に示すように、入力コーン２２の母線方向Ｆ１３に沿って案内するガイド部５１と、伝達部材４０を入力コーン２２の軸線方向Ｆ１１に沿って移動させる変速駆動部５２とにより、伝達部材４０を入力コーン２２の母線方向Ｆ１３に沿って移動させているが、伝達部材４０を母線方向Ｆ１３に沿って移動させることができれば、移動させる手段は、他の手段でもよい。
また、本実施の形態では、図１に示すように、入力コーン２２の母線方向Ｆ１３に沿って案内するガイド部５１と、伝達部材４０を入力コーン２２の軸線方向Ｆ１１に沿って移動させる変速駆動部５２とにより、伝達部材４０を入力コーン２２の母線方向Ｆ１３に沿って移動させているが、伝達部材４０を母線方向Ｆ１３に沿って移動させることができれば、移動させる手段は、他の手段でもよい。
【0045】
本発明の実施の形態に係る無段変速装置を図面に基づいて説明する。
なお、図６および図７においては、図１と同じ構成のものは同符号を付して説明を省略する。
図６（Ａ）から同図（Ｃ）に示す無段変速装置１０ｘは、連続的に変速比を変えることができる、ベルト式のＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）である。
なお、図６および図７においては、図１と同じ構成のものは同符号を付して説明を省略する。
図６（Ａ）から同図（Ｃ）に示す無段変速装置１０ｘは、連続的に変速比を変えることができる、ベルト式のＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）である。
【0046】
無段変速装置１０ｘは、入力部２０ｘおよび出力部３０ｘと、伝達ベルト６０と、変速部（図示せず）とを備えている。
入力部２０ｘは、プライマリプーリーである第１伝達部７０により形成されている。第１伝達部７０は、入力軸２１と一体的なシャフト２３と可動シーブ２４とが一対の伝達部材４０により形成されている。
出力部３０ｘは、セカンダリプーリーである第２伝達部８０により形成されている。第２伝達部８０は、出力軸３３と一体的なシャフト２３と可動シーブ２４とが一対の伝達部材４０により形成されている。
入力部２０ｘは、プライマリプーリーである第１伝達部７０により形成されている。第１伝達部７０は、入力軸２１と一体的なシャフト２３と可動シーブ２４とが一対の伝達部材４０により形成されている。
出力部３０ｘは、セカンダリプーリーである第２伝達部８０により形成されている。第２伝達部８０は、出力軸３３と一体的なシャフト２３と可動シーブ２４とが一対の伝達部材４０により形成されている。
【0047】
図６（Ａ）から同図（Ｃ）に示す第１伝達部７０と第２伝達部８０とを構成する伝達部材４０は、同じ直径であるが、用途に応じて異なる直径のものとしてもよい。
【0048】
伝達部材４０は、実施の形態１と同様に、円錐面に配置され、母線方向Ｆ３に並ぶローラー４２同士の位置が、円周方向Ｆ２１でずれた位置に配置されている。また、ローラー４２における伝達ベルト６０との接触面は、ローラー４２の軸線方向の曲率が、部材本体４１の曲率に合わせて形成されている。
【0049】
ローラー４２は、円周が長い方から短い方に向かって長さが短くなるように形成されている。そうすることで、ローラー４２を規則的にずらすことができ、常にどこかのローラー４２が伝達ベルト６０に接触しているので、確実に、伝達ベルト６０を周回させることができ、伝達ベルト６０を母線方向Ｆ３に移動させることができる。
【0050】
図示しない変速部は、第１伝達部７０と第２伝達部８０とにおける可動シーブ２４を移動させることで、一対の伝達部材４０の間隔Ｌを変更する。
伝達ベルト６０は、断面が台形状に形成された無端ベルトである。伝達ベルト６０は、耐摩耗性の高いゴム製とする他に、金属ベルト製とすることができる。
伝達ベルト６０は、断面が台形状に形成された無端ベルトである。伝達ベルト６０は、耐摩耗性の高いゴム製とする他に、金属ベルト製とすることができる。
【0051】
以上のように構成された本発明の実施の形態２に係る無段変速装置の動作および使用状態を図面に基づいて説明する。
入力軸２１が回転すると、第１伝達部７０が回転する。第１伝達部７０を形成する一対の伝達部材４０の間には、伝達ベルト６０が巻かれている。
伝達ベルト６０の回転方向（周回方向）は、ローラー４２の回転軸線と一致する。従って、伝達部材４０が伝達ベルト６０に接していても、ローラー４２が回転しないため、伝達部材４０の回転に応じて伝達ベルト６０を回転させ、周回させることができる。
入力軸２１が回転すると、第１伝達部７０が回転する。第１伝達部７０を形成する一対の伝達部材４０の間には、伝達ベルト６０が巻かれている。
伝達ベルト６０の回転方向（周回方向）は、ローラー４２の回転軸線と一致する。従って、伝達部材４０が伝達ベルト６０に接していても、ローラー４２が回転しないため、伝達部材４０の回転に応じて伝達ベルト６０を回転させ、周回させることができる。
【0052】
また、伝達ベルト６０が周回することで、第２伝達部８０を形成する一対の伝達部材４０が回転する。
第２伝達部８０においても、伝達ベルト６０の回転方向（伝達部材４０の円周方向）は、ローラー４２の回転軸線と一致しているので、伝達部材４０が伝達ベルト６０に接していても、ローラー４２が回転しないため、伝達ベルト６０の周回によって、伝達部材４０が回転する。このようにして、入力軸２１の回転が出力軸３３へ伝達される。
第２伝達部８０においても、伝達ベルト６０の回転方向（伝達部材４０の円周方向）は、ローラー４２の回転軸線と一致しているので、伝達部材４０が伝達ベルト６０に接していても、ローラー４２が回転しないため、伝達ベルト６０の周回によって、伝達部材４０が回転する。このようにして、入力軸２１の回転が出力軸３３へ伝達される。
【0053】
次に、変速比を変更する場合を説明する。
例えば、第１伝達部７０の伝達部材４０同士の間隔Ｌを拡げると、伝達ベルト６０が大径側から小径側へ移動する。
伝達部材４０の接触面には、ローラー４２が配置されており、ローラー４２は、部材本体４１の円錐面の円周方向Ｆ２１に沿って並べられていると共に、軸線を中心とした円周方向Ｆ２１に沿って配置された支軸４５（図４参照）を中心に回転している。
例えば、第１伝達部７０の伝達部材４０同士の間隔Ｌを拡げると、伝達ベルト６０が大径側から小径側へ移動する。
伝達部材４０の接触面には、ローラー４２が配置されており、ローラー４２は、部材本体４１の円錐面の円周方向Ｆ２１に沿って並べられていると共に、軸線を中心とした円周方向Ｆ２１に沿って配置された支軸４５（図４参照）を中心に回転している。
【0054】
そのため、伝達ベルト６０が伝達部材４０の母線方向Ｆ３の小径方向に移動するときには、ローラー４２が回転するので、伝達部材４０が高い圧力で伝達ベルト６０に接した状態で伝達部材４０が回転していても、伝達ベルト６０をスムーズに伝達部材４０の母線方向Ｆ３に移動させることができる。
【0055】
また、第２伝達部８０の伝達部材４０同士の間隔Ｌを狭くすると、伝達ベルト６０が小径側から大径側へ移動する。
そうすると、第２伝達部８０の場合も同様に、伝達部材４０が高い圧力で伝達ベルト６０に接した状態で伝達部材４０が回転していても、ローラー４２が回転するので、伝達ベルト６０を、スムーズに伝達部材４０の母線方向Ｆ３の大径方向に移動させることができる。
このようにして、この無段変速装置１０ｘは、効率よく回転を伝達することができ、スムーズな変速比の変更が可能である。
そうすると、第２伝達部８０の場合も同様に、伝達部材４０が高い圧力で伝達ベルト６０に接した状態で伝達部材４０が回転していても、ローラー４２が回転するので、伝達ベルト６０を、スムーズに伝達部材４０の母線方向Ｆ３の大径方向に移動させることができる。
このようにして、この無段変速装置１０ｘは、効率よく回転を伝達することができ、スムーズな変速比の変更が可能である。
【0056】
本実施の形態では、無段変速装置１０ｘは、ベルト式のＣＶＴであったが、チェーン式、トロイダル式でもよい。
【0057】
本発明の他の実施の形態に係る無段変速装置を図面に基づいて説明する。
図８（Ａ）および同図（Ｂ）に示す無段変速装置１０ｙは、図６および図７に示す無段変速装置１０ｘと同様に、連続的に変速比を変えることができるベルト式のＣＶＴである。
無段変速装置１０ｙは、入力部２０および出力部３０と、伝達ベルト６０と、変速部（図示せず）とを備えている。
入力部２０は、プライマリプーリーである第１伝達部７０により形成されている。第１伝達部７０は、一対の伝達部材４０ｙにより形成されている。
出力部３０は、セカンダリプーリーである第２伝達部８０により形成されている。第２伝達部８０は、一対の伝達部材４０ｙにより形成されている。
図８（Ａ）および同図（Ｂ）に示す無段変速装置１０ｙは、図６および図７に示す無段変速装置１０ｘと同様に、連続的に変速比を変えることができるベルト式のＣＶＴである。
無段変速装置１０ｙは、入力部２０および出力部３０と、伝達ベルト６０と、変速部（図示せず）とを備えている。
入力部２０は、プライマリプーリーである第１伝達部７０により形成されている。第１伝達部７０は、一対の伝達部材４０ｙにより形成されている。
出力部３０は、セカンダリプーリーである第２伝達部８０により形成されている。第２伝達部８０は、一対の伝達部材４０ｙにより形成されている。
【0058】
ここで、第１伝達部７０および第２伝達部８０を形成する伝達部材４０ｙについて、図９に基づいて説明する。
図９（Ａ）から同図（Ｃ）に示す伝達部材４０ｙは、ローラー４２ｙが、円錐台状の部材本体４１の円錐面に、伝達部材４０の軸線を中心とした円周方向に回転軸線４２Ｌが沿って配置されている。
ローラー４２ｙは、伝達ベルト６０（図８参照）の周回により摺動する円周面（接触面４２ａ）を有する円柱状のローラー本体４２ｂと、ローラー本体４２ｂの両方の端面から互いに離れる方向に向かって突出する一対の凸部４２ｃとを備えている。
本実施の形態３に係るローラー４２ｙの凸部４２ｃは、図４に示すローラー４２の支軸４５と同様にローラー本体４２ｂより突出しているが、部材本体４１には支持されていない。
図９（Ａ）から同図（Ｃ）に示す伝達部材４０ｙは、ローラー４２ｙが、円錐台状の部材本体４１の円錐面に、伝達部材４０の軸線を中心とした円周方向に回転軸線４２Ｌが沿って配置されている。
ローラー４２ｙは、伝達ベルト６０（図８参照）の周回により摺動する円周面（接触面４２ａ）を有する円柱状のローラー本体４２ｂと、ローラー本体４２ｂの両方の端面から互いに離れる方向に向かって突出する一対の凸部４２ｃとを備えている。
本実施の形態３に係るローラー４２ｙの凸部４２ｃは、図４に示すローラー４２の支軸４５と同様にローラー本体４２ｂより突出しているが、部材本体４１には支持されていない。
【0059】
図９（Ａ）から同図（Ｃ）に示すように、このローラー４２ｙは、スロット４７に並べられている。本実施の形態３では、７個のローラー４２ｙがスロット４７に挿入されて並べられている。従って、ローラー４２ｙ同士の間には仕切りが無いため、隣接したローラー４２同士は接触した状態である。
【0060】
本実施の形態３では、伝達ベルト６０がローラー４２ｙに摺動して母線方向に沿って移動するため、ローラー４２ｙの円周面である接触面４２ａは、スロット４７の開口より外側に露出しているが、ローラー４２ｙと接触するものによっては、ローラー４２ｙの接触面４２ａがスロット４７の開口と同じ位置としてもよい。
【0061】
スロット４７は、入力軸２１および出力軸３３（伝達部材４０の軸線）を中心にして、母線方向Ｆ３に沿って放射状に延びるように形成されている。
図９（Ｃ）に示すように、スロット４７の開口縁部が、ローラー４２ｙの凸部４２ｃを覆うように、スロット４７の開口中心に向かって突出していることで、ローラー４２ｙの円周面からの抜けを防止している。
図９（Ｃ）に示すように、スロット４７の開口縁部が、ローラー４２ｙの凸部４２ｃを覆うように、スロット４７の開口中心に向かって突出していることで、ローラー４２ｙの円周面からの抜けを防止している。
【0062】
また、図９（Ｂ）に示すように、スロット４７における母線方向Ｆ３の一方の端部４７ａには、開放端を封鎖する閉鎖部材４８が配置されている。従って、スロット４７の一方の端部４７ａからローラー４２ｙをスロット４７に挿入して閉鎖部材４８により開放端を封鎖することで、ローラー４２ｙがスロット４７から排出されることが防止できる。
また、ローラー４２ｙは、伝達部材４０の部材本体４１の円錐面に、放射状にスロット４７を形成して、挿入するだけなので、伝達部材４０の製造が容易である。
また、ローラー４２ｙは、伝達部材４０の部材本体４１の円錐面に、放射状にスロット４７を形成して、挿入するだけなので、伝達部材４０の製造が容易である。
【0063】
図８（Ａ）および同図（Ｂ）に示す伝達ベルト６０が一対の伝達部材４０の間で、小径側から大径側へ、反対に大径側から小径側に移動するときに、ローラー４２ｙの円周面である接触面４２ａを摺動しながら移動する。ローラー４２ｙは、伝達ベルト６０の移動方向に応じて回転しようとする。このとき、隣接するローラー４２ｙ同士は接触しているので、接触した状態の接触面４２ａ同士は互いに反対方向に回転しようとする。しかし、ローラー４２ｙの接触面４２ａは円周面であるため摺動しながら回転する。そうすることで、伝達ベルト６０が母線方向に移動する際の抵抗を、ローラー４２ｙが無い従来の伝達部材（従来のＣＶＴのプーリー）よりも低減することができる。
【0064】
また、ローラー４２ｙは放射状に並んでいるため、伝達ベルト６０は、放射状に並ぶローラー４２が配置されていない部材本体４１の円錐面と摩擦が得られるので、伝達ベルト６０をしっかりと周回させることができる。
【産業上の利用可能性】
【0065】
本発明は、無段階で連続的に変速比が切り替えられる、車両用、工作機械用、電動リール等のその他の様々な無段変速装置に好適である。
【符号の説明】
【0066】
１０，１０ｘ，１０ｙ 無段変速装置
１１ 装置支持部
２０，２０ｘ 入力部
２１ 入力軸
２２ 入力コーン
２３ シャフト
２４ 可動シーブ
３０，３０ｘ 出力部
３１ ユニバーサルシャフト
３１ａ ボールジョイント
３１ｂ ユニバーサルジョイント
３１ｃ 歯車部
３２ 出力歯車
３３ 出力軸
４０，４０ｙ 伝達部材
４１ 部材本体
４２，４２ｙ ローラー
４２ａ 接触面
４２ｂ ローラー本体
４２ｃ 凸部
４２Ｌ 回転軸線
４３ 凹部
４４ 回転軸
４５ 支軸
４６ 支持部
４６ａ 天面
４７ スロット
４７ａ 端部
４８ 閉鎖部材
５０ 変速部
５１ ガイド部
５１１ 車輪支持部
５１２ ガイドレール
５１３ 台部
５１４ 内筒部
５１４ａ スリット
５２ 変速駆動部
５２１ 外筒部
５２２ 腕部
５２２ａ～５２２ｃ 第１腕部～第３腕部
５２３ スライド機構部
５２３ａ ラック
５２３ｂ 平歯車
５２３ｃ ラック
６０ 伝達ベルト
７０ 第１伝達部
８０ 第２伝達部
Ｆ１１ 軸線方向
Ｆ１２ 円周方向
Ｆ１３ 母線方向
Ｆ２１ 円周方向
Ｆ２２ 母線方向
Ｆ３ 母線方向
Ａ１，Ａ２，Ａ３ 軸線
Ｓ１ 円周面
Ｓ２ 仮想線
１１ 装置支持部
２０，２０ｘ 入力部
２１ 入力軸
２２ 入力コーン
２３ シャフト
２４ 可動シーブ
３０，３０ｘ 出力部
３１ ユニバーサルシャフト
３１ａ ボールジョイント
３１ｂ ユニバーサルジョイント
３１ｃ 歯車部
３２ 出力歯車
３３ 出力軸
４０，４０ｙ 伝達部材
４１ 部材本体
４２，４２ｙ ローラー
４２ａ 接触面
４２ｂ ローラー本体
４２ｃ 凸部
４２Ｌ 回転軸線
４３ 凹部
４４ 回転軸
４５ 支軸
４６ 支持部
４６ａ 天面
４７ スロット
４７ａ 端部
４８ 閉鎖部材
５０ 変速部
５１ ガイド部
５１１ 車輪支持部
５１２ ガイドレール
５１３ 台部
５１４ 内筒部
５１４ａ スリット
５２ 変速駆動部
５２１ 外筒部
５２２ 腕部
５２２ａ～５２２ｃ 第１腕部～第３腕部
５２３ スライド機構部
５２３ａ ラック
５２３ｂ 平歯車
５２３ｃ ラック
６０ 伝達ベルト
７０ 第１伝達部
８０ 第２伝達部
Ｆ１１ 軸線方向
Ｆ１２ 円周方向
Ｆ１３ 母線方向
Ｆ２１ 円周方向
Ｆ２２ 母線方向
Ｆ３ 母線方向
Ａ１，Ａ２，Ａ３ 軸線
Ｓ１ 円周面
Ｓ２ 仮想線
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】