| 【発明の名称】 |
クラッチ機能を併せ持つ全機械咬合い式の無段変速装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】阿部 亮次郎
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| 【要約】 |
【課題】
【解決手段】 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一入力軸上に三部の動力伝達部を設け、その一部から取り出す回転を出力伝達部とし、他の動力伝達部の一つを同じギヤ比にした二組の遊星ギヤ機構を経由し、もう一つの動力伝達部とでモジュールして、他部を進角・遅角の回転調整する仕組みを構成して、自在に変速回転する要素となる偏芯回転をつくりだすことを特徴とする機構。
【請求項２】
数個の揺動回転体ハブＢ３を設置し、前記の変速回転の要素に基づく偏芯回転を一旦揺動回転に変換して、揺動回転する数個のハブＢ３の一方向回転だけを集積して変速調整用の回転に再変換し、変速調整用の回転で入力軸から出力軸に伝達される回転の変速調整を行うことを特徴とする機構。
【請求項３】
偏芯回転機構部は、偏芯回転する部分を小型軽量部品一個だけとし、更に偏芯距離を小さくするに連れて回転数が高くなる構造にし、回転数が最高の時には偏芯回転ではなく真円回転するため偏芯回転による遠心力と振動は極めて少ないことを特徴とする機構。
【請求項４】
請求項１、請求項２、請求項３の機構を連結して出力回転ゼロから無段変速する、摩擦や滑り機能を活用しない及び障害としない、全機械咬合い式のクラッチ機能と無段変速機能を併せ持つ無段変速装置。
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【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
この発明は、摩擦板や流体コンバーター等の動力断続装置を必要とせず、ロスにつながるスリップや摩擦の機能を活用しない全機械咬合い方式で、高速回転大動力の伝達も可能にするための無段変速装置の開発に関するものです。
【背景技術】
【０００２】
従来の無段変速装置として、三角錐のコーンやベルトと一対のプーリーを使用しプーリーの径を互いに変化させて変速する方式や、パワーローラーとそれを挟み込む一対の曲面加工盤を使用するトロイダル方式でいずれも動力伝達に摩擦力を介する方式、及び歯車式有段変速機構とトルクコンバータや油圧力クラッチ等を複雑に組み合わせた方式、油圧ポンプ&油圧モーター方式等があります。
【０００３】
従来からの変速装置には、高速回転伝達に不利な油圧ポンプ&油圧モーター方式の変速装置を除けば、原動機から回転入力中に出力回転をゼロに保つため、あるいは動力伝達中に入力回転と出力回転との回転比率を変えるために一旦動力伝達の断続が必要であり、クラッチ機構の装着は不可欠なものです。
【０００４】
クラッチ機構として、摩擦板を圧搾する摩擦力式、流体動力伝達時の滑りを活用したトルクコンバータ式等のクラッチ機構を必然的に装着しております。
【０００５】
無段変速させるため入力軸と出力軸の中間に偏芯ホイールを設けて偏芯調整装置ごと偏芯回転させる方式。
【特許文献１】特許公開平７−２２４９１７無段変速させるため入力軸と出力軸の中間に軸芯と異なる位置を中心とする一つのギヤの周りをリンク機構で連結した数個の入力ギヤを偏芯公転させるもの等があります。
【特許文献２】特許公開平９−１５８９９６
【０００６】
上記(0005)同様偏芯回転を活用して変速調整する方式を出願してあります。
【特許文献３】特許願2003−416025
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の無段変速装置で三角錐のコーンやベルト&プーリ方式は摩擦力を介在する動力伝達方式のため当該装置が過負荷に至った時にスリップが発生する等、動力伝達力の限界点が低い欠点があり、また歯車式有段変速機構とトルクコンバータや油圧力を組み合わせた方式や湾曲盤とパワーローラーの組合せのトロイダル方式等は、更に精密で複雑な構造のため製作コストが高額になります。
【０００８】
両方式とも摩擦力を介在する動力伝達方式のため過負荷時にはスリップによる動力伝達ロスや過熱破損が避けられません、特殊工作機械等に多用される油圧ポンプ&油圧モーター方式は流体移動を介する動力伝達機構のため高速回転向きでない等其々の大きな課題があります。
【０００９】
そのため高速の回転で大負荷の動力伝達を要求される大型貨物自動車や輸送機械には無段変速装置の普及度が低いのが現況です。
【００１０】
従来の無段変速装置を含む変速装置には油圧ポンプ&油圧モーター方式の変速装置を除けば原動機から入力回転中に出力回転をゼロに保つため、あるいは動力伝達中に入力回転と出力回転との回転比率を変えるために一旦動力伝達の断続が必要でありクラッチ機構の装着が不可欠です。
【００１１】
従来からクラッチ機構として、摩擦板を圧搾する摩擦力式、流体動力伝達を活用したトルクコンバータ式等のクラッチ機構を必然的に装着しております。
動力の断続時に伴う空転や滑りが発熱エネルギーとなって放散される等のエネルギーロスを招き燃費の悪化となり、そのエネルギーロス分の二酸化炭素等も地球温暖化等の原因となって地球環境を悪化させつつあります。
【００１２】
摩擦力は部品の磨耗を招き、トルクコンバータ方式は複雑で精密な構造であり、高額な製作コスト及びメンテナンス費用が伴います。
【００１３】
偏芯ホイールを偏芯調整するための様々な多数の部品で構成する調整機構の大半を偏芯回転させる、更に回転を上げるにつれて変芯距離を大にする構造のため回転バランスが悪くバランサーの装備を必要として複雑化することに加え偏芯回転による遠心力を考慮すると強度的にも難点があるものと思われます。
尚、伝達動力の全てが回転盤・クラッチローラー・スライドブロック等を経由する等大動力の伝達や高速回転には難があるものと思えます。
も当発明と同様な偏芯機構を採用してます。
【特許文献４】特許公開平７−２２４９１７中心となる一つのギヤの周りをリンク機構で連結した数個の入力ギヤを円形環状溝に沿わせて偏芯公転させるものですが、前記と同様に入力軸と出力軸間を分断する形でその中間に機構を設け偏芯回転させるため、動力の伝達経路としては伝達ポイントも多くかつ複雑で偏芯回転による遠心力等も考慮すると高速回転や大動力の伝達には難があると思われます。尚、前記同様、回転を上げるほど変芯距離を大にする構造のため回転バランスや偏芯回転による遠心力等も考慮すると強度的にも難点と思われます。
【特許文献５】特許公開平９−１５８９９６
【００１４】
上記(0013)の二例と同様、偏芯回転部分が入力軸と出力軸間を分断した形であり、かつ変速回転伝達力全部がランナーＢ1とハブＢ3を伝達経路にしてあるので。前記(0013)に比較して構成は単純だが、大動力を伝達するために大きく頑丈な部品にする必要があります。
偏芯回転部品の重量と形が大きくなるほど偏芯回転によるバランスの悪化に加えて、当該装置は変速回転数を大きくするために偏芯距離を大にする必要があり、伴ってバランスが悪化します。
【特許文献６】特許願2003−416025
【課題を解決するための手段】
【００１５】
Ａ部位を、一入力軸上に三部の動力伝達部を設け、その一部から取り出す回転を出力伝達部とし、他の動力伝達部の一つを同じギヤ比にした二組の遊星ギヤ機構を経由し、もう一つの動力伝達部とでモジュールして、他部を進角・遅角の回転調整する仕組みを構成し、自在に変速回転する要素となる偏芯回転をつくりだすことを特徴とする機構とする。
【００１６】
Ｂ部位を、数個の揺動回転体ハブＢ3を設置し、前記の変速回転の要素に基づく偏芯回転を一旦揺動回転に変換して、揺動回転する数個のハブＢ3の一方向回転だけを集積して変速調整用の回転に再変換する機構にする。
【００１７】
Ｃ部位を、変速調整用の回転で入力軸から出力軸に伝達される部位にして回転の変速調整を行う機構にする。
【００１８】
回転を変速するため偏芯回転させるわけですが、その偏芯調整による回転を直接回転出力として伝達する方式でなく、偏芯回転は変速調整するための要素として活用する。
回転動力の伝達経路を入力軸と出力軸間を分断してその中間で変速調整する形ではなく、入力軸から最終出力軸までを一通しの回転動力伝達経路にし、回転伝達の一支点となる部分(Ｃ部位の第三遊星ギヤのキャリヤ)を変速回転調整する機構にしたことによって、(特許文献)特許願2003−416025よりも更なる大動力伝達を可能にした。
【００１９】
上記（0015）（0016）（0017）（0018）の機構を連結して変速比ゼロから無段変速する、摩擦や滑り機能を活用しないこと及び障害としない、全機械咬合い式でありながらクラッチ機能と無段変速機能を併せ持つ無段変速装置にすることで課題は解決する。
【発明の効果】
【００２０】
高速回転を必要とする無段変速装置において従来の技術ではクラッチ機構の装着が必須でありそれに伴う前記の課題の発生は避けられませんから、クラッチ機構の装着を不要とし、全機械咬合い式でスリップの発生がない発明のクラッチ機能を併せ持つ無段変速装置は前記の課題を一挙に解決します。
【００２１】
本発明は、原動機から入力回転中であっても出力回転ゼロに保持ができ、ゼロ回転からの無段変速が自在にできる装置にすることによって、動力伝達機構に従来から必然的に装着されていたクラッチ機構の装着が不要であり、しかも当発明の変速方法は摩擦力や流体を介在する動力伝達方式と違い、全機械咬合い方式のため伝達動力が過負荷状態に至ってもスリップは全く発生しないので一般産業機械の無段変速装置から小型自動車は勿論のこと高速の回転で大負荷容量の動力伝達を要求される大型の貨物自動車や軌道電車などの大型輸送機械にも適応できる無段変速装置です。
【００２２】
クラッチ機能に要する装置を製造するために費やしていた部品材料費・部材の加工費・加工時間・油圧作動油等も不要になるための経済効果やクラッチ機能保持のためメンテナンスに費やす費用が全く不要になる等々、従来通り今後製造されるクラッチ機構の数量を省略できるとすれば計り知れない程の経済効果といえます。
【００２３】
発明の装置には、摩擦機能やスリップ機能を活用ないためそれに伴う磨耗部品の発生が無いことで装置の耐久性が向上することに加えて、動力断続の滑りや空転は全く発生しないので、それに伴う発熱エネルギー等となって放散されるエネルギーロスい等のことから燃費削減は勿論、地球温暖化の要因とされる二酸化炭素等の排出削減になり地球環境保全の効果に繋がります。
【００２４】
発明の装置の特徴、回転比ゼロからの無段変速は動力断続時の変速ショックは無く、しかもエンジンブレーキを活用する際にも入力軸との回転数対比で１から２倍の範囲で変速ショックが無い無段階変速で制動力を発揮できるので自動車等に使用する場合、運転者及び乗員に変速ショックによる違和感がない快適な乗り心地を提供する効果があります。
【００２５】
従来から開発考案されている偏芯回転を活用する無段変速装置はいずれも偏芯量を大にするに連れ回転を速くする機構のため回転速度を高める毎に回転バランスが悪化し遠心力も強まり各部材の強度にも影響しますが、当発明の装置はそれとは逆に偏芯量を小にするに連れ回転を速くする機構のため回転最大の時に偏芯量はゼロになり真円回転になるので回転バランス悪化と遠心力による部材強度の難を解消することができます。
【００２６】
（図１）から（図６）で見るように、発明の装置の構造は従来の動力断続機構を有した無段変速装置と比較して簡単で小型なものに製作できるため、動力断続機構の装着不要なことに併せて、構成部品点数の削減、機械製品自体の部品点数の減少化と小型化軽量化及び簡易になるメンテナンス性に加え、使用廃止過程に至り産業廃棄物化としても廃棄量の減少までも大きな効果となります。
【００２７】
（図１）から（図２）で見るようにＡ部位は、回転する円カムＢ1に相当する部分を切削刃とし、回転する切削刃を調整レバーＡ4で外部から簡易に調整可能であり、旋盤加工のように切削部材自体を回転させて切削加工することが不可能な部材に穴加工を施すボーリングマシンのボーリングヘット等に活用し、ボアの切削拡大工程のたびにボーリングヘットの回転を停止すること無く切削刃の位置調整ができるのでボア拡大の連続加工が可能となり、加工時間の短縮のほかモーターの回転断続が不要になり電力力率の向上が図れ省電力も繋がります。
【００２８】
尚、ボーリングヘット回転稼動中に外部から調整レバーＡ4を操作することで、ストレートボア加工だけでなく、ボア加工の工程途中でもボア内にテーパー加工や曲面加工することも容易にできます。
【００２９】
上記説明の（0028）同様、Ａ部位を研磨機器の研磨ヘットに活用し、入力軸Ａ1の回転アクションに加え、調整レバーＡ4で回転体の外部より円カムＢ1に相当する研磨部に任意のアクションを追加することにより、同一工程で二種類のアクションをもつ研磨ヘットとなり、研磨加工部材に適したもう一種の研磨アクションを与える効果（例えばボーリングとホーニングを同時行程で行う）と、研き跡の紋様を活用する場合等には、従来には無かった紋様を容易に得る効果があります。
【００３０】
上記説明の（0028）同様、切削加工機械に活用して、一台の切削へットに二種類の切削刃を設けて、回転稼動中に回転部の外部から調整レバーＡ４を操作することで、一工程で二種類の同時随意加工が可能となります。
同時随意加工できることで、加工部材の着脱もしくは切削刃の取替え等の作業省略による加工時間の短縮は勿論、加工精度の悪化防止の効果となります。
【００３１】
バッテリーをエネルギー源とし、インバータ制御が不可能な直流モーターの電気自動車等で、複雑で重い流体トルクコンバータ装着の変速装置から簡単・軽量構造の当発明の装置に代えることで、電気自動車自体の小型軽量化及びそれに伴う蓄電電気の有効活用に有効です。
【００３２】
A部位の機構を活用することで、吸気・排気のバルブ機構を採用している内燃機関のバルブタイミングを回転中の一本のカムシャフト内で低速向け高速向けの無段階の可変バルブタイミングを可能にする操作機構として適応できます。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
この項では、回転方向を入力軸側から見て、時計回転方向を正回転、反時計回転方向を逆回転とし、入力回転は正回転として説明します。
【００３４】
発明の装置は、（図１）（図２）のようにA部位とB部位とＣ部位の三部位で構成してあります。
【００３５】
入力軸Ａ１には、第一遊星ギヤのサンギヤＡ30-1とランナーＡ10と第三遊星ギヤのサンギヤＢ30が直付けしてあり入力軸Ａ1と常時一体回転します。
【００３６】
Ａ部位の第一遊星ギヤのサンギヤＡ30-1と第二遊星ギヤのサンギヤＡ30-2の歯数は同数です。
Ａ部位の第一遊星ギヤのインターナルギヤI60-1と第二遊星ギヤのインターナルギヤＩ60-2の歯数は同数です。
したがって、第一遊星ギヤと第二遊星ギヤのギヤ比は同比です。
また当装置は歯数を変えても第一星ギヤと第二遊星ギヤのギヤ比は同比にしなければなりません。
【００３７】
（図６）を参照、Ｃ部位の第三遊星ギヤのインターナルギヤＩ60-Ｂの歯数を60、サンギヤＢ30の歯数を30として設定してあり、キャリヤ歯車ＫＧ1とＫＧ2は二個を一対とします。
【００３８】
Ａ部位は、入力軸に直付けした第一遊星ギヤのサンギヤＡ30-1とランナーＡ10と調整レバーＡ4を取付けてあるインターナルギヤＩ60-1があり、調整レバーＡ4でインターナルギヤＩ60-1を回動すれば、第一遊星ギヤと第二遊星ギヤ機構で第二遊星ギヤのサンギヤＡ30-2を進角や遅角の調整することになり、サンギヤＡ30-2のフランジＦＲに連結するリフターＡ11のピンＡ11-1によって円カムＢ1が入力軸芯に対し偏芯調整されて入力軸と一体で偏芯回転し変速比を変更する要素の回転となって、B部位に偏芯回転を伝達します。（（0067）から（0077）を参考）
【００３９】
B部位は、Ａ部位で偏芯距離を調整されて回転する円カムＢ1の偏芯回転を、ワンウエイベアリングＢ8を内蔵してある数個のハブＢ3を揺動する回転に一旦変換し、数個のハブＢ3の揺動回転から、ワンウエイベアリングＢ8の効果により、ギヤＢ6が正回転だけを集積し、正回転に再変換してギヤＢ7を経由してＣ部位の第三遊星ギヤのキャリヤＢＣを逆方向に回転します。（（0078）から（0089）を参考）
【００４０】
調整レバーＡ4が変速比ゼロ位置にある時は、円カムＢ1の偏芯距離が最大の位置として設定しておきます。
円カムＢ1の偏芯距離が最大の時はハブＢ3の揺動は最大の時であり、この時点でＣ部位の第三遊星ギヤのキャリヤＢＣの回転が入力軸回転数と同回転数で逆回転 (第三遊星ギヤのサンギヤＢ30と逆方向に同回転数) になるようにギヤＢ6とギヤＢ7のギヤ比を設定します。
この装置ではこのように設定しなければなりません。
【００４１】
Ｃ部位の第三遊星ギヤ（0037）で説明の通りサンギヤＢ30の歯数は30でインターナルギヤＩ60-Ｂの歯数を60としてありますから、（（図６）の(Ｂ)を参照）キャリヤＢＣを回転させないでサンギヤＢ30を一回転するとインターナルギヤＩ60-ＢはサンギヤＢ30と同方向に0.5回転します。
インターナルギヤＩ60-Ｂを回転させないでサンギヤＢ30を一回転するとキャリヤＢＣは逆方向に一回転します。
【００４２】
上記（0041）の説明から、入力軸と同回転する第三遊星ギヤのサンギヤＢ３０が正方向に一回転し、キャリヤＢＣが逆方向に同時に一回転すればインターナルギヤＩ60-Ｂは回転しません。
出力回転にはなりません。
【００４３】
上記の時点がニュートラルの時点となります。
【００４４】
調整レバーＡ4を出力回転ゼロ位置から大の方向に回動すると、回動量に応じて円カムＢ1の偏芯距離は少になりハブＢ3の揺動回転角度が少になり、伴いギヤＢ6とギヤＢ7の回転数は少になり、第三遊星ギヤのキャリヤＢＣの回転は少になります。
第三遊星ギヤでは、入力軸のサンギヤＢ30の回転がインターナルギヤＩ60-Ｂに回転出力している時、キャリヤＢＣの回転数が少なくなるとインターナルギヤＩ60-Ｂの回転数は大になります。
【００４５】
１）、調整レバーＡ４を出力回転を最大の位置に回動すると、円カムＢ1の中心は入力軸の軸芯と同位置になり、偏芯距離はゼロになるため円カムＢ1は真円回転する。
２）、円カムＢ1が真円回転になるとハブＢ3の揺動量はゼロなり、伴って第三遊星ギヤのキャリヤＢＣの回転はゼロになります。
３）、第三遊星ギヤでは、入力軸のサンギヤＢ30の回転はキャリヤＢＣの回転数がゼロになると出力側インターナルギヤＩ60-Ｂの回転をサンギヤＢ30が１回転に対して0.5回転する。
【００４６】
４）、調整レバーＡ4の調整によってＡ部位で偏芯距離を調整される円カムＢ1の偏芯回転を素に、Ｂ部位では数個のハブＢ3を偏芯量に比例する揺動回転に変換する。
５）、数個のハブＢ3の揺動回転は内蔵するワンウエイベアリングの作用で正方向回転だけをギヤＢ6に伝達する。
６）、ギヤＢ6は数個のハブＢ3から集積した正回転をギヤＢ7を経由して第三遊星ギヤのキャリヤＢＣを逆回転させる。（（0040）を参考）
７）、入力軸Ａ1に直結のサンギヤＢ30が出力側インターナルギヤＩ60-Ｂに回転伝達中に、回転伝達の支点となるキャリヤＢＣの逆回転は出力側インターナルギヤＩ60-Ｂの回転数を減らす。
【００４７】
Ｃ部位の第三遊星ギヤの入力軸Ａ1に直結するギヤＢ30が、出力側インターナルギヤＩ60-Ｂに動力を伝達するための支点となるキャリヤＢＣの回転数を加減することにより出力回転数を調整する。
【００４８】
第三遊星ギヤのキャリヤＢＣの回転がサンギヤＢ30の回転数と同数 (互いが逆回転) の時は出力側インターナルギヤＩ60-Ｂの回転数はゼロでニュートラルの時点になります。
【００４９】
キャリヤＢＣの回転数をゼロに近づけると出力側インターナルギヤＩ60-Ｂの回転数はサンギヤＢ30の回転数に対して0.5の割合の回転数に近づきます。
【００５０】
キャリヤＢＣの回転数をゼロにすると出力側インターナルギヤＩ60-Ｂの回転数はサンギヤＢ30の回転数に対して0.5の割合で回転します。
【００５１】
Ｃ部位では、第三遊星ギヤの出力側インターナルギヤＩ60-Ｂは出力軸回転１に対して最大で0.5回転となるので、ギヤＣ21・ギヤＣ14・ギヤＣ20・ギヤＣ15を経由し増速して入出力軸の回転は最大1.0になります。
【００５２】
Ｃ部位では、バック用のギヤＢＧはギヤＣ15と一体でありバックアイドルギヤＢＡと常時咬合ってあり出力軸をスライドするようにしてあります。
バックする時は、出力側インターナルギヤＩ60-Ｂの回転を一旦停止させ（ニュートラル）、バックギヤＢＧとギヤＣ15とバックアイドルギヤＢＡをシフトフォークＳＦで同時スライドさせギヤＣ２０との咬合わせを変えることで出力軸を逆転させます。
【００５３】
Ａ部位の構成（図１）（図２）（図３）（図４）、原動機から入力される入力軸Ａ1は第一遊星ギヤのサンギヤＡ30-1とランナーＡ10とギヤＢ30を直結で組付けてあり、先端がＣ部位のインターナルギヤＩ60-Ｂに入込んでます。
【００５４】
入力軸Ａ1に結合してあるランナーＡ10の内部にベアリングＣＢＲを介してリフターＡ11を内蔵してあります。
【００５５】
ランナーＡ10の先端のスライド凸は円カムＢ1の後面の溝スライド凹にスライドするように組み付けしてあります。
【００５６】
調整レバーＡ4が調整値ゼロのとき、円カムＢ1は偏芯距離が最大の位置になるようセットしてあり偏芯距離が最大で、出力回転ゼロ（ニュートラル）の状態です。
【００５７】
円カムＢ1偏芯距離を自由に調整するための機構として（図３）、調整レバーＡ4・第一遊星ギヤ・第二遊星ギヤの二組の遊星ギヤとリフターＡ11があります。
【００５８】
（図２）（図３）を参照。
第一遊星ギヤのサンギヤＡ30-1と第二遊星ギヤのサンギヤＡ30-2の歯数は同数です。
第一遊星ギヤのインターナルギヤＩ60-1と第二遊星ギヤのインターナルギヤＩ60-2の歯数は同数です。
したがって、第一キャリヤギヤＡ5と第二キャリヤギヤＡ7の歯数も同数であり、第一遊星ギヤと第二遊星ギヤの其々の歯数を同数としてあるのでギヤ比は同比です。
第一遊星ギヤと第二遊星ギヤ装置のギヤ比は同比にしなければなりません。
【００５９】
第一遊星ギヤのインターナルギヤＩ60-1には調整レバーＡ4を取付けてあり、ベアリングＤＢＲを介してＡ部位ケースに組み込んであるので調整レバーＡ4で回動します。
【００６０】
第二遊星ギヤのインターナルギヤＩ60-2はＡ部位ケースに固定してあり回動しません。
【００６１】
第一遊星ギヤ機構のキャリヤＡ6は第二遊星ギヤ機構のキャリヤと共用しますので第一遊星ギヤ側に第一キャリヤギヤＡ5と第二遊星ギヤ側に第二キャリヤギヤＡ7の両ギヤを組み付けてあります。
【００６２】
第一遊星ギヤのサンギヤＡ30-1は入力軸Ａ1に直結で入力軸Ａ1と一体回転します。
【００６３】
第二遊星ギヤのサンギヤＡ30-2には円カムＢ1を偏芯調整するためのリフターＡ11を回転するためのフランジＦＲが一体になっております。
【００６４】
入力軸に直結して一体回転するランナーＡ10の先端には中心を鉛直する二つのスライド凸があり円カムＢ1後面のスライド凹にスライドするように嵌合してあります。
ランナーＡ10にはサンギヤＡ30-2のフランジＦＲを通し、更にフランジＦＲが角度30度以上回転できる余裕の長穴ＴＨを設け、サンギヤＡ30-2のフランジＦＲが長穴ＴＨを通してその先端にリフターＡ11を結合してあります。
【００６５】
リフターＡ11の後面の結合溝ＣＳにはサンギヤＡ30-2のフランジＦＲを結合してあり、前面にはシャフトＡ11-1がありベアリングＢＲを取付けてあります。
【００６６】
リフターＡ11前面のＡ11-1のベアリングＢＲは円カムＢ1の後面のベアリング溝ＭＢＲに嵌合してありリフターＡ11が回転すると円カムＢ1がランナーＡ10のスライド凸と円カム後面のスライド凹とをスライド移動させて出力軸Ａ1の芯と円カムＢ1の中心を偏芯させます。
【００６７】
Ａ部位作動説明します。
下記のように、調整レバーＡ4による回動調整は、円カムＢ1の偏芯回転の大小を調整します。
（図２）第一遊星ギヤのインターナルギヤＩ60-1の調整レバーＡ4は変速調整ゼロの位置とします。
入力軸Ａ１と第一遊星ギヤのサンギヤＡ30-1とランナーＡ10と円カムＢ１は一体回転します。（（0066）参考）
【００６８】
（（図２）（0062）参考）入力軸Ａ１と共に第一遊星ギヤのサンギヤＡ30-1の回転は第一キャリヤギヤを回転するが第一インターナルギヤの調整レバーＡ4は調整ゼロの位置の状態にあり回転させないので共通キャリヤＡ6が回転します。
【００６９】
共通キャリヤＡ6の回転は第二キャリヤギヤを回転させて第二遊星ギヤのインターナルギヤＩ60-2とサンギヤＡ30-2に回転力を伝達するが、インターナルギヤＩ60-2はＡ部位ケースに固定してあるため回転しないのでサンギヤＡ30-2が回転する。
（この時、前記（0058）の説明の通り、第一遊星ギヤと第二遊星ギヤの其々の歯数を同数としてありギヤ比は同比なので第二サンギヤＡ30-2の回転はサンギヤＡ30-1の回転と同回転であって入力軸Ａ1の回転と同一回転します。）
【００７０】
したがって、調整レバーＡ4を作動しない（第一インターナルギヤＩ60-1を回動しない）かぎりＡ部位の入力軸Ａ1・サンギヤＡ30-1・サンギヤＡ30-2・ランナーＡ10・リフターＡ11・円カムＢ１（第三遊星ギヤのサンギヤＢ30・キャリヤＢＣ・ギヤＢ6・ギヤＢ7）が同一で同回転します。（（0056）ハブＢ3の揺動は最大）
この時点はニュートラルであり、この時点の回転と揺動は無負荷状態のアイドル回転です。
【００７１】
入力回転の有無に係わらず、調整レバーＡ4を回動すると第一遊星ギヤのインターナルギヤＩ60-1が回転するので、共通キャリヤＡ6をその回転量に相応する分調整レバーＡ4の回動と同じ方向に回転します。
（サンギヤＡ30-1側には入力軸の回転力が掛かるため回転しない）
共通キャリヤＡ6の回転は調整レバーＡ4を回動した分第二遊星ギヤのサンギヤＡ30-2を回動した方向に進角回転させます。
【００７２】
サンギヤＡ30-2の進角回転分フランジＦＲでリフターＡ11を進角回転して円カムＢ1を入力軸芯へ近づけて偏芯距離を減少させます。（図４）
又、前記（0071）で調整レバーＡ4を回動した分から逆回動した場合は円カムＢ1の偏芯距離は回転軸芯から遠のき円カムＢ1の偏芯回転は大きくなります。
【００７３】
B部位の構成（図５）の図（Ｄ）、数個のハブＢ3には正回転方向のみロックして回転伝達するワンウエイベアリングが圧入してあり、ギヤＢ6のシャフトに嵌合します。
【００７４】
ハブＢ3の片面側のピンＢ3-1の中心はハブＢ3の中心から偏芯した状態で作製してあり、ベアリングＰＢＲを嵌合してあります。
【００７５】
（図５）の図（Ｂ）図(Ｃ)、三組のハブＢ3のベアリングＰＢＲが、円カムＢ1の円カム溝ＣＭ内を転がりながら移動できるように嵌合してあります。
【００７６】
（図５）の図（Ｆ)のように数個のハブＢ3は各々が装置Ｂ部位のケースに組み込んだギヤＢ6に嵌合してあり、ギヤＢ6は第三遊星ギヤのキャリヤに直結したギヤＢ7に咬合わせています。
（数個のハブＢ３の揺動回転を円滑回転に集積するため、対象又は等間隔に三個以上設置すること。）
【００７７】
B部位の作動説明をします。
（図７）は円カムB1が90度毎に一回転する間、一個のハブのピンＢ3-1が移動する間隔を示した図です。
【００７８】
（図７）（円カム中心が軸芯の時）偏芯距離がゼロである図で、円カムＢ1の中心は入力軸芯と同心で真円回転なのでハブＢ3のピンＢ3-1は移動しない、したがってハブＢ3は揺動回転しません。
【００７９】
（図７）（円カム中心と軸芯間2.5ミリ）偏芯距離が2.5ミリの図で、円カムＢ1の中心は入力軸芯から2.5ミリの偏芯距離で回転するので円カムＢ1が一回転する間ハブＢ3のピンＢ3-1は片道5.0ミリ往復移動する。
【００８０】
（図７）（円カム中心と軸芯間5.0ミリ）偏芯間隔が5.0ミリの図で、円カムＢ1の中心は入力軸芯から5.0ミリの偏芯距離で回転するので円カムＢ1が一回転する間ハブＢ3のピンＢ3-1は片道10.0ミリ往復移動する。
【００８１】
円カムＢ1は連続回転するのでハブＢ3のピンＢ3-1は往復移動を繰り返します。
【００８２】
前記（0074）から（0082）で説明の通り、ハブＢ3のピンＢ3-1は円カムＢ1と入力軸芯間の偏芯距離に応じた間隔で往復移動する。
ハブＢ3内のワンウエイベアリングは（図５）の図（Ｆ）のように装置本体のケースに組み込んだギヤＢ6のシャフトに嵌合されてあり、（0075）の説明のようにハブＢ3の中心とピンＢ3-1中心は偏芯されているために、前記（0082）で説明のピンＢ3-1が移動する動きは、（図５）の図（Ｅ)図（Ｇ)のようにハブＢ3を揺動回転する動きになります。
【００８３】
ハブＢ3内にはワンウエイベアリングＢ8が正回転だけ回転伝達するように組み込んであるのでハブＢ3のピンＢ3-1は揺動回転を繰り返すとき逆回転方向に回転する時は空転し、正回転方向に回転する時だけギヤＢ6に回転を伝達します。（（0082）で説明）
【００８４】
したがって、数個のハブＢ3の揺動回転から、ギヤＢ6で正回転だけを集積してギヤＢ7を経由し第三遊星ギヤのキャリヤＢＣに逆回転として伝達します。
【００８５】
円カムＢ1の偏芯回転が最大の時点、即ち、ハブＢ3の揺動角度が最大の時にキャリヤＢＣとサンギヤＢ30が（逆回転の）同回転数になるように、ギヤＢ6とギヤＢ7のギヤ比を設定します。（（0082）参考）
【００８６】
Ｃ部位の構成（図２）（図５）、Ｃ部位には第三遊星ギヤと出力回転を増速する各ギヤＣ21・Ｃ14・Ｃ20・Ｃ15とギヤＣ15と一体のバックギヤＢＧとバックアイドルギヤＢＡ及び出力軸で構成します。
【００８７】
第三遊星ギヤのサンギヤＢ30は歯数30で、入力軸Ａ1に結合してあり常時入力軸Ａ1と同回転します。
【００８８】
第三遊星ギヤのキャリヤＢＣはＢ部位の最終ギヤであるギヤＢ7に直結してます。
【００８９】
第三遊星ギヤのインターナルギヤＩ60-Ｂは歯数60で、増速用ギヤのギヤＣ21と直結してます。
【００９０】
増速用のギヤＣ14とギヤＣ20は一本の軸で結合し、Ｃ部位のケースにベアリングを介して組込んでます。
【００９１】
バックギヤＢＧはギヤＣ15と一体であり出力軸にスプラインでスライドするように嵌合してあり、バックアイドルギヤＢＡと常時咬合い同回転します。
【００９２】
Ｃ部位の作動を説明します、（図６）入力軸Ａ1と常時一体回転するＣ部位の第三遊星ギヤのサンギヤＢ30は（図６）の図（Ｂ)で見るようにキャリヤＢＣを支点として出力側インターナルギヤＩ60-Ｂに回転を伝達します。（キャリヤＢＣが回転しない時）
【００９３】
サンギヤＢ30がインターナルギヤＩ60-Ｂに回転伝達中、支点となるキャリヤを回転したり、回転を止めたり、緩やかに回転させるに連れて出力側インターナルギヤＩ60-Ｂの回転は増速したり停止したり減速したりします。
【００９４】
入力軸Ａ1と一体回転するサンギヤＢ30が出力側インターナルギヤＩ60-Ｂに回転伝達中、調整レバーＡ４による自在な回動調整がＡ部位とＢ部位を経由し、支点になるＣ部位のキャリヤＢＣにゼロから入力軸と同回転数の範囲の調整回転（逆回転）を与え、サンギヤＢ30が出力側インターナルギヤＩ60-Ｂに伝達する回転をゼロ回転から無段変速の回転に調整します。（前記の（0046）から（0052）の説明の通り）
【００９５】
第三遊星ギヤのサンギヤＢ30の歯数が30、インターナルギヤＩ60-Ｂの歯数は60なので出力側インターナルギヤＩ60-Ｂの最大回転数は入力回転数の２分の１回転になるので、増速ギヤＣ21・Ｃ14・Ｃ20・Ｃ15で二倍に増速回転して出力軸に回転を伝達する。
【００９６】
出力軸をバック回転させる時は、調整レバーＡ４をニュートラル位置して出力側インターナルギヤＩ60-Ｂの回転を停止させて、（（図２）のＣ部位）バックギヤＢＧと一体のギヤＣ15の左横のシフトフォークＳＦでバックギヤをスライドし、回転はギヤＣ20・バックアイドルギヤＢＡ・バックギヤＢＧの伝達経路に咬合わせを変えて出力軸を逆回転します。
【００９７】
エンジンブレーキの時は、出力軸から逆入する正回転はＣ部位のギヤＣ15・Ｃ20・Ｃ14・Ｃ21の逆伝達経路で２分の１に減速されて出力側インターナルギヤＩ60-Ｂに伝わる。
インターナルギヤＩ60-Ｂが２分の１正回転するとき、キャリヤＢＣが回転しなければサンギヤＢ30が１正回転する。
キャリヤＢＣを逆回転させればその回転は、（出力軸から逆回転力が掛かっている）出力側インターナルギヤＩ60-Ｂを支点としてサンギヤＢ30に正回転数として最大１回転をサンギヤＢ30（入力軸）に加えるので出力軸の回転は最大２回転させられる。
【００９８】
エンジンブレーキ時も調整レバーＡ４の調整によって第三遊星ギヤのキャリヤＢＣの回転を調整することによってサンギヤＢ30の回転を１から二倍の範囲で無段変速するエンジンブレーキに機能する。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】実施形態の無段変速装置の断面図
【図２】実施形態の無段変速装置の断面符号図
【図３】実施形態の無段変速装置のＡ部位内部構成部品図１
【図４】実施形態の無段変速装置のＡ部位内部構成部品図２
【図５】実施形態の無段変速装置のＢ部位内部構成部品図
【図６】実施形態の無段変速装置のＣ部位内部構成部品図
【図７】偏芯距離別の円カムＢ１の回転様子図
【符号の説明】
【０１００】
Ａ１：入力軸
Ａ４：調整レバー（第一インターナルギヤＩ60-1に取付けしてある）
Ａ５：第一遊星ギヤのキャリヤギヤ
Ａ６：共通キャリヤ（第一遊星ギヤと第二遊星ギヤで共用するキャリヤ）
Ａ７：第二遊星ギヤのキャリヤギヤ
Ａ１０：ランナー（円カムＢ1を駆動し又、径方向にスライドさせる凸がある）
Ａ１１：リフター（円カムＢ１とランナーＡ１１間をスライドさせて偏芯させる）
Ａ１１−１：リフターＡ１１片面のシャフト
Ａ63-1：第一遊星ギヤのサンギヤ
Ａ30-2：第二遊星ギヤのサンギヤ（片方にリフターＡ11に結合するフランジＦＲ付き）
Ｂ１：円カム（調整レバーＡ４の調整に応じて偏芯回転する）
Ｂ３：ハブ（円カムの偏芯量に応じた揺動回転する）
Ｂ３−１：ハブＢ３のピン（ハブＢ３に偏芯して付けられてある）
Ｂ６：ギヤ（ワンウエイベアリングから回転の伝達を受ける）
Ｂ７：出力側ギヤ（ギヤＢ６と咬合い、キャリヤＢＣに直結してある）
Ｂ８：ワンウエイベアリング（時計回転方向だけ回転伝達するように組付けてある）
Ｂ30：第三遊星ギヤのサンギヤ
ＢＡ：バック用のアイドルギヤ
ＢＢＲ：ベアリング（ランナーＡ１０と装置ケース間のベアリング）
ＢＣ：第三遊星ギヤのキャリヤ（ギヤＢ７を直結してある）
ＢＣＣ：Ａ部位のケース
ＢＧ：バック用ギヤ（増速ギヤＣ１５と一体にしてある）
ＢＲ：ベアリング（リフターＡ１１−１のベアリングでＭＢＲい嵌合する）
Ｃ14：増速用ギヤ（最終増速用、ギヤＣ20と一軸に結合）
Ｃ15：増速用ギヤ（バック用ギヤＢＧと一体で出力軸にスライド結合）
Ｃ20：増速用ギヤ（最終増速用、ギヤＣ14と一軸に結合）
Ｃ21：増速用ギヤ（最終増速用インターナルギヤＩ60-Ｂに直結）
ＣＣ：Ｂ部位のケース
ＣＳ：リフターＡ１１に空けられた結合溝（サンギヤＡ30-2フランジＦＲと結合する）
ＣＭ：円カムＢ１の溝（ハブＢ３のピンＢ３−１のベアリングが入り込む溝）
ＣＢＲ：ベアリング（ランナーＡ１０に内蔵するリフターＡ１１間のベアリング）
DＣ：Ｃ部位のケース
ＤＢＲ：ベアリング（インターナルギヤＩ60-1と装置ケース間のベアリング）
ＦＲ：サンギヤＡ30-2のフランジ（リフターＡ１１に結合する部分）
ＨＴ：ランナーＡ１０に空けられた長穴（サンギヤＡ30-2のフランジＦＲを通す）
Ｉ60-1：第一遊星ギヤのインターナルギヤ（サンギヤＡ30-2を進角調整するギヤ）
Ｉ60-2：第二遊星ギヤのインターナルギヤ（装置のケースに固定してあり回転しない）
Ｉ60-Ｂ：第三遊星ギヤのインターナルギヤ（最終増速用ギヤＣ21を直結）
ＫＧ１：第三遊星ギヤのキャリヤギヤ（サンギヤＢ30と咬合う）
ＫＧ２：第三遊星ギヤのキャリヤギヤ（インターナルギヤＩ60-Ｂと咬合う）
Ｍ：原動機モーター
ＭＢＲ：円カムＢ１の背面のベアリング溝（リフターＡ１１−１のＢＲが嵌合する溝）
ＰＢＲ：ベアリング（ハブＢ３のピンＢ３−１に組付ける）
ＲＣ：リヤカバー（装置のケースの後部カバー）
ＳＦ：シフターフォーク（バックギヤを入換えする）
スライド凸：ランナーＡ１０の突起（一方向だけにスライドさせるための突起）
スライド凹：円カムＢ１の背面の溝（一方向だけにスライドさせるための溝）
出力軸
Ａ部位ケース
Ｂ部位ケース
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| 【出願人】 |
【識別番号】３０３０６７１０２
【氏名又は名称】有限会社アスタック
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| 【出願日】 |
平成１６年５月１４日（２００４．５．１４） |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開２００５−３２５９２６（Ｐ２００５−３２５９２６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１７年１１月２４日（２００５．１１．２４） |
| 【出願番号】 |
特願２００４−１４４７７２（Ｐ２００４−１４４７７２） |
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