JP2002250420A - 連続無段階変速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】逆回転方向での動力伝達が可能で且つ変速比を
一時的に固定して使用できる,摩擦伝動によらない噛合
い式の連続無段階変速装置を提供する。 【解決手段】取付けたものを同時に同じ量だけ放射状に
移動させることができる装置に，クラッチ及び逆転防止
装置を取付けた複数の小型スプロケットを取付け１枚の
特殊スプロケットとし,取付けられた複数の小型スプロ
ケットを取り囲んでできるチェーンの多角形の周長を特
殊スプロケットの見掛けのピッチ円周長とした。この特
殊スプロケットを入力軸と出力軸に取付け,チェーン輪
を架けて連動させ,それぞれの特殊スプロケットで小型
スプロケットを放射状に互いに逆方向に移動させること
で見掛けのピッチ円周長を変化させ,入力軸と出力軸の
回転数を変えることができる変速装置とした。またクラ
ッチにより小型スプロケットの回転を一時的に固定して
使用することにより逆回転方向での動力伝達や固定変速
比で使用することを可能とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、機械式の連続無段
階変速装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の無段階に連続的に変速する方法と
しては、見掛けの車径が変えられる特殊なベルト車を使
用するベルト伝動や,入力側の摩擦車を出力側の摩擦車
に押し付ける位置の離れを変化させ変速させる方法など
が実用化されているが機械的に噛合った状態で連続無段
階に変速する装置は見当たらず，殆どは押付け力により
摩擦力を発生させて動力を伝動している。

【０００３】ベルト伝動式の連続無段階変速装置ではベ
ルト車とベルトの摩擦力を期待しており，大きな動力を
伝達する場合や負荷が変動する場合は摩擦力を確保する
のが難しくなる。

【０００４】また摩擦車の押し付けによる変速方法で
は,大きな動力を伝達する場合、摩擦力を確保するのに
大きな押し付け力が必要になり,耐久性が大きな問題に
なる。弾性範囲内の小さい変形量で接触させる必要があ
るので特殊な材料や剛性，加工精度が要求される。

【０００５】この方法でもベルト伝動式と同様、大きな
動力を伝達する場合や負荷が変動する場合に負荷が大き
いと摩擦力を確保するのが難しく,また製作費も高価に
なる。摩擦力を利用した方法では機械的な噛合い部分が
無いため,摩擦係数が変化した場合安定した動力伝達が
難しいので使用環境上も制約がでてくる。

【０００６】変速装置は速度制御、効率の改善等で広く
産業機械や一般家電製品に大量に使われている。変速精
度は様々であるが,不必要に精度を追い求める事は製作
費の高騰を招き市場の競争力を低下させるだけであり,
用途に応じた変速精度が求められる。

【０００７】変速装置の需要は自動車に見られるように
運搬機械に多く使用されている。高速なもの,重量のあ
るものは人的な安全上でも機械の保護という観点でも起
動時,停止時には変速を求められる。大型運搬機械等で
は変速装置は伝達効率が高いものが少なく且つ高価とい
うことで採用されている例が少ない。年々運搬機械の制
御は精密且つ複雑化しているが,煩雑化する交通事情の
中で人間の注意力の多くを外的情報の判断に使われるこ
とが求められ,機械の操作に振り分けられる部分がより
小さくなる傾向にあり，速度制御が簡単にできる信頼性
の高い廉価な変速装置が求められている。

【０００８】また省エネという大きな意味で運搬機械自
体は常に小型軽量化を，商業的には低価格の機械を求め
られている。運搬機械の中の変速装置は重量的，寸法
的，価格的にも占めている割合は小さくない。一般的な
自動車には変速機が使用されているが歯車とクラッチを
組合せた手動式の変速機から，より簡単な操作方法の変
速機が望まれた結果，伝達効率の差はあるが，自動変速
機が普及し始めた。

【０００９】また電動機に取付ける操作の簡単な変速装
置としてはインバータやサイリスター制御等があるが，
高価なこと,低速時の特性等の不得意部分などの電気機
器特有の問題もあり，手軽に使える装置とは言えないの
が現状である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来の摩擦力を利用し
た連続無段階の変速方法では伝達動力が大きい場合，信
頼性の高い装置を製作すると寸法や重量，価格の面で採
用が困難になることが多いという問題点を摩擦力を利用
しない方法で解決しようとするものである。また自動車
等での変速装置として利用可能なように逆回転での動力
伝達や動力を負荷として使用するようなエンジンブレー
キ的な使用方法も対処可能にしようとするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の変速装置は，自
転車の変速機等に見られる従来のチェーン伝動での変速
方法を，入力側，出力側の両方に数種類のスプロケット
を用意し架かっているチェーン輪を架け替える断続的で
段階的な変速方法から，入力側，出力側の各スプロケッ
トを任意に見掛けのピッチ円周長（結果的に歯数）が変
えられる機構を持つ特殊スプロケットにすることで，摩
擦力を利用した連続無段階の変速方法の問題点を解決し
た。

【００１２】また任意の変速比でクラッチを操作して小
型スプロケットの回転を固定することにより定型の１枚
のスプロケットとすることで逆回転での動力伝達も任意
の変速比で可能となりまた急激な坂道などで使用するエ
ンジンブレーキ的な使用方法にも対処可能となる。

【００１３】本発明の変速装置は機械的な噛合い状態を
保ったまま変速するため滑り等の問題が無く,摩擦伝動
式に比べ大きな負荷や負荷の変動に対して信頼性が高
く,また押付け力が不要な本発明は伝達動力の規模が大
きくなると必要な摩擦面積やフレームの剛性を増加させ
る必要のある摩擦伝動式の変速方法に比べ寸法,剛性,重
量面で有利で，全体として小型軽量化が可能となる。製
作面でも特殊な材料や加工は無く，製作精度や材質を選
ぶ従来の摩擦伝動式の変速装置よりも製作費は低く押さ
えられる。

【００１４】

【発明の実施の形態】従来のチェーン伝動で用いられる
不連続な階段状の変速方法を，入力側，出力側の各スプ
ロケットに特殊な機能を持たせたスプロケットを採用す
ることで機械的に噛合った商品的に競争力のある連続無
段階の変速装置を可能とした。

【００１５】

【実施例】本発明の特徴を示すチェーン伝動による変速
装置を図１の模式図で説明する。本発明は放射状に移動
可能な特殊なスライド装置に回転方向を制限した複数の
小型スプロケット１をクラッチ２３を介して同心円状に
配置取付けて一個のスプロケットとした特殊スプロケッ
ト１６とチェーン輪７の組合せからなる。特殊なスライ
ド装置は動力分配装置１４，駆動装置１０，動力源供給
装置９，オネジ棒３，スライドフレーム４，供回り防止
ガイド１５から構成される。

【００１６】この特殊スプロケットをそれぞれ入出力軸
８,１１に取付け，構成する複数の小型スプロケットに
対応したチェーン輪を架けて連動させた形が本発明の基
本形であるが，入出力軸に取付ける特殊スプロケットの
片方を通常の定形スプロケットとする形式や，一つの変
速装置の出力軸と別の変速装置の入力軸を連結した形や
これを繰り返し組合せて一個の変速装置とすることがで
きる。

【００１７】本発明の変速装置の基本的な構造を図１の
模式図に示す。特殊スプロケットの基本的な構造は,偶
数のかさ歯車１８が環状に噛合わされた動力分配装置１
４とこれらの歯車を回転させる駆動装置１０,電源供給
や制御信号を伝える動力源供給装置９,動力分配装置の
かさ歯車に取付けられたオネジ棒３,オネジ棒と噛合う
メネジが切られオネジ棒が貫通しているスライドフレー
ム４,スライドフレームにはオネジ棒を挟んで小型スプ
ロケット取付軸５が両側に出ている。取付軸は回転しな
い固定軸で逆転防止装置２を介して取付けられた小型ス
プロケット１,及び小型スプロケットを固定するクラッ
チ２３が取付けられている。

【００１８】図１の模式図ではクラッチの取付方法はそ
れぞれの小型スプロケットに個々に取付けているが,一
個のクラッチで全部の小型スプロケットの回転を固定し
てもよく,全部の小型スプロケットの回転を同時に固定
する。

【００１９】スライドフレームはスライド用長穴ガイド
６があいた２枚の供回り防止ガイド１５の円板で挟みオ
ネジ棒との供回りを防止をしている。特殊スプロケット
同志を連動させるのはチェーン輪７を使用し,円滑な伝
動を確保する為に必要に応じて緊張装置１２やチェーン
ガイド等を取付ける。

【００２０】動力分配装置は図４の様に全数が回転する
ように噛合わされた偶数個のかさ歯車１８で構成される
歯車環とこれらに噛合い駆動するための駆動歯車２２が
内蔵されたギヤボックスである。動力分配装置内の歯車
環を構成する歯車の数が奇数の場合，全数噛合わせると
歯車環の全ての歯車が回転しなくなるので歯車環の一ヶ
所の歯車の噛合せを外し歯車環が一ヶ所切れた状態にす
る。

【００２１】動力分配装置１４を駆動する駆動装置１０
は一般的には制御し易い電動機が考えられるが,油圧を
利用して駆動する方法や人力手動による操作も可能であ
る。また回転させる駆動用動力が一台で不足の場合，歯
車環の噛合せるかさ歯車の回転方向に注意して追加する
駆動用歯車を取付け駆動装置を追加する。また振動や厳
密な制御が必要な場合は制動装置付きの駆動用動力やサ
ーボモータ等位置の維持ができる動力を使用する。

【００２２】動力分配装置１４の中心に入出力軸８,１
１を通す等中心を利用する場合には駆動歯車２２の形状
や別の歯車を組合せることで駆動装置１０を中心から離
して取付ける。動力分配装置１４や駆動装置１０は入出
力軸８，１１に取付けられ一緒に回転する。このため回
転しない場所にある動力源や制御装置から入出力軸と一
緒に回転する駆動装置１０に動力を供給するには動力源
供給装置９が必要となる。例えば電気を送る場合はスリ
ップリング式，油や空気を送る場合はロータリースイベ
ル式等の動力源供給装置が必要である。

【００２３】スライドフレーム４を移動させるのは駆動
装置１０により駆動歯車２２を回転し,駆動歯車と噛合
った歯車環の複数のかさ歯車１８を動かし,かさ歯車に
連結された複数のオネジ棒３を同時に同数回転させるこ
とによりスライドフレームを同じ速度で放射状に移動さ
せることができる。

【００２４】オネジ棒３は動力分配装置１４のギヤケー
スの外に出ている歯車環のかさ歯車１８の軸と連結し,
スライドフレーム４に切られたメネジとの組合せで使用
される。オネジ棒が取付けられたそれぞれの歯車の回転
方向が異なる場合はスライドフレームの移動方向を一致
させるため左ネジ，右ネジの組合せを使い分ける。

【００２５】また一つの特殊スプロケットに使われるオ
ネジ棒は取付けられたスライドフレームの移動量を同じ
にするため,全数ネジピッチが同じものを使用する。

【００２６】スライドフレームに取付けられた複数の小
型スプロケットは，動力分配装置の動力で回転した複数
のオネジ棒により同時に均等に移動し，特殊スプロケッ
トに取付けられた複数の小型スプロケットの外側を一周
する特殊スプロケットの見掛けのピッチ円周長を変化さ
せる。

【００２７】かさ歯車１８の歯車輪の噛合わせの配置を
ジグザグにすることでかさ歯車に取付けるオネジ棒３の
取付列数を増やしチェーン輪７を増やすことにより各列
の小型スプロケット１が作るチェーンの多角形が互いの
角と角の間を補間し合い,全体としてより円形に近い多
角形として回転させることができより円滑に動力を伝動
させることができる。

【００２８】オネジ棒とスライドフレームのメネジの組
合せには，作動が俊敏なボールネジ・ナットの組み合わ
せを使用することができる。この場合スライド速度は速
くなるが,ネジ式に比べてスライドフレームの位置を保
持する機能を強化する必要がある。

【００２９】また入力軸側にボールネジ・ナットを使用
した特殊スプロケットを取付け,構成する複数の小型ス
プロケットが常に入力軸から遠ざかるように電動機や油
圧モーター，バネ等で一定の回転力を駆動歯車に架け,
出力側のボールネジ・ナットを使用した特殊スプロケッ
トと逆の動作をするように連動させておくと,起動時の
回転負荷が大きい時には入力軸側の複数の小型スプロケ
ットでできる見掛けのピッチ円周長が小さくなり出力軸
側の見掛けのピッチ円周長が大きくなるので変速比が大
きくなり出力軸は低回転の大きな回転力が得られ,出力
軸の回転負荷が小さくなるに従い入力軸と出力軸の複数
の小型スプロケットのピッチ円周長は逆の動きになり変
速比は自動的に小さくなり出力軸の回転数が高くなるよ
うな自動変速装置とすることができる。

【００３０】スライドフレームはオネジ棒のネジと噛合
うメネジが切られていて穴はスライドフレームを貫通し
ておりオネジ棒が貫通して組合される。スライドフレー
ムにはオネジ棒を挟んで回転しない小型スプロケット取
付軸５が両側に１本づつ出ており,片側もしくは両側に
小型スプロケット１を逆転防止装置２とクラッチ２３で
取付ける。

【００３１】小型スプロケットは，一方向はスライドフ
レームの小型スプロケット取付軸５に固定し他方向は空
回転させるため,回転方向を制限するワンウェイクラッ
チやラチェット等の逆転防止装置２を取付けスライドフ
レーム４の取付軸に取付ける。また変速装置を逆回転し
て動力を伝動させる時や出力軸１１の回転数が入力軸８
の回転数を上回った場合に原動機を負荷として作用させ
るエンジンブレーキ的な使用方法の為に小型スプロケッ
トの回転を固定し特殊スプロケットを定型スプロケット
として働かせるためクラッチ２３をスライドフレーム４
と小型スプロケット１の間に取付ける。

【００３２】取付けるときの小型スプロケットの空回転
方向は，入力軸側に使用する特殊スプロケットに取付け
る場合は入力軸の回転方向と同じ方向が空回転方向にな
り，逆方向がスライドフレームの取付軸に固定されるよ
うに全ての小型スプロケットを取付ける。

【００３３】出力軸側に使用する特殊スプロケットの場
合は，出力軸の回転方向と同じ方向がスライドフレーム
の取付軸に固定されるように,逆方向が空回転方向にな
るように全ての小型スプロケットを取付ける。

【００３４】オネジ棒一本につきスライドフレームの取
付け個数は１つであるがスライドフレームの固定軸は２
本あるので小型スプロケットの取付数は片側か両側取か
を選択でき,掛ける伝動用チェーン輪の本数も負荷に応
じて単列か複列かを選択できる。

【００３５】自動車等に本発明の変速装置を使用する場
合,特殊スプロケットを構成する小型スプロケットは自
動車を後進させるときの様に入力軸を逆回転させた場合
は逆転防止装置だけでは小型スプロケットは空転して逆
回転の動力伝達ができない。また出力側の回転数が入力
側の回転数を超えたときには逆転防止装置だけではチェ
ーン輪が入力側の小型スプロケットの上を走っていき動
力の伝達ができず速度制御が不可能になる。

【００３６】この問題を解決する為に両方の特殊スプロ
ケットを構成する複数の小型スプロケットには逆転防止
装置とは別にクラッチで任意に固定できる構造とする。
これにより小型スプロケットは特殊スプロケットの大き
な固定歯の一部として働くので,逆回転で動力伝達させ
る場合や出力側の回転数が入力側の回転数を超えたとき
原動機を負荷として使用し出力軸の回転を低下させるエ
ンジンブレーキのような使用方法が可能となる。

【００３７】但し小型スプロケットの回転を固定したま
ま小型スプロケットを放射状に移動させ変速しようとす
ると小型スプロケット間のチェーン長さの変化を調整す
る部分がないので変速は不可能である。このため本発明
の変速装置を自動車等に適用する場合,現在の車の様に
アクセルで調整すれば後進の変速比は一通りで十分と考
え,後進時には変速比を固定し両方の特殊スプロケット
のクラッチを作動させ小型スプロケットを全数同時に固
定する。

【００３８】またエンジンブレーキの使用方法も同様
で,減速中に頻繁に変速する必要は無く通常は設定した
変速比を減速が終了するまで使用するので本変速装置で
も変速比を固定後に両方の特殊スプロケットのクラッチ
を作動させて小型スプロケットを全数同時に固定する。

【００３９】本発明の変速装置は誤動作防止のため,特
殊スプロケットの小型スプロケットを放射状に移動する
変速動作と固定するクラッチ動作を電気的または機械的
に同時に作動できないようにすることで安全を確保す
る。

【００４０】本発明の変速装置で出力軸側の回転数を入
力軸側の回転数より上げて増速するには，入力軸側の特
殊スプロケットの複数の小型スプロケットで作られる見
掛けのピッチ円周長を，出力軸側の特殊スプロケットの
複数の小型スプロケットで作られる見掛けのピッチ円周
長より大きくする。

【００４１】出力軸側の特殊スプロケットに取付けられ
た複数の小型スプロケットを，動力分配装置に取り付け
られたオネジ棒を回転させ，特殊スプロケットの回転中
心側に移動させ，見掛けのピッチ円周長を小さくする。

【００４２】一方，入力軸側の特殊スプロケットに取付
けられた複数の小型スプロケットは，同様に特殊スプロ
ケットの回転中心側から遠ざける方向に移動させ，ピッ
チ円周長を大きくする。

【００４３】出力軸側の特殊スプロケットでは見掛けの
ピッチ円周長を小さくすると出力軸側の特殊スプロケッ
トに巻きついたチェーン長さが余る。

【００４４】出力軸側の特殊スプロケットを構成する小
型スプロケットには，チェーン輪の回転方向と逆方向に
は空回転するが，チェーン輪の回転方向はスライドフレ
ームの取付け軸に固定され回転しないように逆転防止装
置が取付けられている。

【００４５】従って出力軸側の特殊スプロケットで余っ
たチェーン長さはチェーン輪の回転方向には送り出され
ないで，出力軸側の特殊スプロケットの後方の，チェー
ンが引き込まれる手前側の所謂帰り側（弛み側）に送り
出される。

【００４６】また入力軸側の特殊スプロケットも，構成
する小型スプロケットに取付けられた逆転防止装置の働
きで，チェーン輪の回転方向と逆方向にチェーン輪が移
動することはないので，出力軸側で余ったチェーン長さ
は吸収されないので出力軸側の特殊スプロケットはこの
分回転を速め増速を加速することになる。

【００４７】入力軸側の特殊スプロケットの見掛けのピ
ッチ円周長を大きくするときは，チェーンと噛合ってい
る各小型スプロケット間の距離は均等に且つ同時に拡大
するので，入力軸側の特殊スプロケットを構成する小型
スプロケット間のチェーン長さが不足する。

【００４８】小型スプロケット間のチェーンは各間同時
に同量の長さが不足するが，小型スプロケットに取付け
られた逆転防止装置の働きでチェーン輪の回転方向が決
まっているため，各小型スプロケット間の不足チェーン
長は噛合い部分直後の，チェーン輪の回転方向と逆方向
のチェーンを引き込み補充する。

【００４９】各小型スプロケット間の補充は同時に行わ
れるので，見掛け上はチェーン輪と噛合っている複数の
小型スプロケットの中の，チェーン輪が回転する方向に
ある先頭の小型スプロケットが各間の全不足長を一度に
引き込む形になる。

【００５０】先頭以後の小型スプロケットはチェーン輪
の逆転を防止しながら，先頭の小型スプロケットが引張
り込むチェーンに回転されながら隣接する小型スプロケ
ットから離れていく。

【００５１】入力軸側の特殊スプロケットが見掛けのピ
ッチ円周長を大きくし，出力軸側の特殊スプロケットの
見掛けのピッチ円周長が小さくなる相乗効果で，出力軸
側の回転数は増加し変速する。

【００５２】出力軸側の回転数を入力軸側の回転数より
下げて減速するには，入力軸側の特殊スプロケットの複
数の小型スプロケットで作られる見掛けのピッチ円周長
を，出力軸側の特殊スプロケットの複数の小型スプロケ
ットで作られる見掛けのピッチ円周長より小さくする。

【００５３】出力軸側の特殊スプロケットに取付けられ
た複数の小型スプロケットを，動力分配装置に取り付け
られたオネジ棒を回転させて特殊スプロケットの回転中
心側から遠ざける方向に移動し，見掛けのピッチ円周長
を大きくする。

【００５４】一方，入力軸側の特殊スプロケットに取付
けられた複数の小型スプロケットを，同様の方法で特殊
スプロケットの回転中心側に移動し見掛けのピッチ円周
長を小さくする。

【００５５】入力軸側の特殊スプロケットは見掛けのピ
ッチ円周長を小さくすると巻きついていたチェーン長さ
が余るが，前述の通り小型スプロケットはチェーン輪の
回転方向と逆方向には回転しないので，余ったチェーン
長さはチェーン輪の回転方向，所謂帰り側（弛み側）に
送り出される。

【００５６】また出力軸側の特殊スプロケットは，構成
する複数の小型スプロケットが前述の理由でチェーン輪
の回転方向には回転しないので，入力軸側で余ったチェ
ーン長さは，出力軸側の特殊スプロケットにも吸収され
ない。

【００５７】出力軸側の特殊スプロケットが見掛けのピ
ッチ円周長を大きくすると，チェーン輪と噛合っている
各小型スプロケット間の距離が同時に均等に拡大するの
で，小型スプロケット間のチェーン長さが不足する。

【００５８】出力軸側の特殊スプロケットでは，チェー
ン輪と噛合っている複数の小型スプロケットのうち，チ
ェーン輪の回転方向とは逆方向の最後尾の小型スプロケ
ットが，増速時の入力軸側の特殊スプロケットの動きと
同様に不足する複数の小型スプロケット間のチェーン長
さを一度に引張り込む。

【００５９】最後尾以前の小型スプロケットはチェーン
輪の逆転を防止しながら，最後尾の小型スプロケットが
引張り込むチェーンに回転されながら隣接する小型スプ
ロケットから離れていき，出力軸側の特殊スプロケット
は見掛けのピッチ円周長を拡大していく。

【００６０】入力軸側の特殊スプロケットは前述の通り
噛合っているチェーンを逆方向に移動させないので，出
力軸側の特殊スプロケットは見掛けのピッチ円周長を大
きくするために，不足するチェーン長さを行き側（張り
側）のチェーンを引き込むためにチェーンの上を転がる
ように自ら回転しながら，同時に入力軸側の特殊スプロ
ケットが見掛けのピッチ円周長を小さくしたために余っ
た帰り側（弛み側）のチェーンを引き込む。

【００６１】以上の動作を順次繰り返しながら入力軸側
の特殊スプロケットの見掛けのピッチ円周長を小さく
し，出力軸側の特殊スプロケットの見掛けのピッチ円周
長を大きくすることにより減速可能となる。

【００６２】変速しない時は，動力分配装置内のかさ歯
車環の歯車を駆動歯車と連結した駆動動力で回転させ，
オネジ棒を回転してスライドフレームを移動し，入出力
軸に取付けられた特殊スプロケットの複数の小型スプロ
ケットで作られる両方の見掛けのピッチ円周長を増速，
減速の何れかの方法により同じにすると出力軸側の回転
数と入力軸側の回転数は同じになり変速しない。

【００６３】両軸の特殊スプロケットに掛かっているチ
ェーン輪の回転を円滑にし,動力伝達を円滑にするため
に必要に応じてチェーンの緊張装置や外れ止め等の装置
を取付ける。

【００６４】入出力軸のそれぞれの特殊スプロケットの
動きはチェーン輪の長さは一定なので計算して決定する
こともできるが，単純にチェーンの張力を適切に管理す
ることで，片方の特殊スプロケットの動作を制御するこ
とでもう一方の特殊スプロケットの動作が必然的に決ま
るので無理なく変速でき,変速時の動作を円滑にするこ
ともできる。

【００６５】車の後進等で必要な逆回転の動力伝達やエ
ンジンブレーキを使用するときは前述の様に変速比を決
めた後に変速動作を固定し,両方の特殊スプロケットの
クラッチを作動させ小型スプロケットを同時に全数固定
して回転しない様にすることでそれぞれの特殊スプロケ
ットを定型スプロケットとして働かせることができる。
使用後はクラッチを開放すれば元の連続無段階の変速装
置となる。

【発明の効果】この発明は基本的には動力規模の制限は
無く,建設機械，農業機械，船舶等の幅広い産業分野に
需要が見込める。現在の自動車の変速装置と比べても商
業的に十分な競争力がありコンピュータとエレクトロニ
クスと組み合わせることにより原動機の特性を十分に生
かし且つ極めて単純な速度制御が可能になり,未来的技
術の自動操縦にも貢献できると考える。

【図面の簡単な説明】

【図１】特殊スプロケットを入力軸，出力軸の両方に取
付けた例の模式図。

【図２】定型スプロケットと特殊スプロケットを組合せ
た模式図。

【図３】複数台を組合せた例の模式図。

【図４】動力分配装置の模式図。上部の図は上方から見
た図で下部の図は正面から見た模式図。

【図５】動力分配装置の歯車環の歯車をジグザグに噛合
わせた例を部分的に展開した図の模式図

【符号の説明】

１ 小型スプロケット ２ 逆転防止装置 ３ オネジ棒 ４ スライドフレーム ５ 小型スプロケット取付軸 ６ スライド用長穴ガイド ７ チェーン輪 ８ 入力軸 ９ 動力源供給装置 １０ 駆動装置 １１ 出力軸 １２ 緊張装置 １３ 制御用センサー １４ 動力分配装置 １５ 回転防止用側板 １６ 特殊スプロケット １７ 定型スプロケット １８ かさ歯車 １９ 入力軸側特殊スプロケット ２０ 出力軸側特殊スプロケット ２１ 連結軸 ２２ 駆動歯車 ２３ クラッチ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】本発明の変速装置は,逆転防止装置で回転
   方向を制限し同心円上に取付けられた複数の小型スプロ
   ケットを,放射状に移動させることができる特殊なスラ
   イド装置に取付け１個の大きな特殊スプロケットとし,
   入力軸，出力軸に取付け伝動用チェーン輪を掛けて連動
   させたものである。この特殊スプロケットはまた複数の
   小型スプロケットの回転を任意に同時に固定できるクラ
   ッチを装備する。チェーン輪は必要に応じてチェーンの
   緊張装置，アイドラー，外れ止め等を取付け動きを円滑
   にする。スライド装置は動力分配装置,オネジ棒,スライ
   ドフレーム,駆動装置,動力源供給装置から構成され,ス
   ライドフレームに取付けた部品を放射状に移動させるこ
   とができる。動力分配装置は歯車が環状に噛み合わせら
   れ,それぞれの歯車にはオネジ棒が連結でき,環状の歯車
   の一部には駆動装置が噛み合わせられ動力源供給装置に
   より外部から動力や制御信号が供給され環状に噛み合わ
   せられた全部の歯車を回転制御することにより連結され
   たオネジ棒の回転を制御できる装置である。オネジ棒に
   は噛合うメネジ穴が切られたスライドフレームが組みつ
   けられ,逆転防止装置を取付けた小型スプロケットが取
   付けられる。オネジ棒のネジは取付ける歯車の回転方向
   によりスライドフレームが放射状に同心円形で移動する
   ようにネジピッチ及び右ネジ,左ネジを使い分ける。特
   殊スプロケットの見掛けのピッチ円周長は放射状に取付
   けられた複数の小型スプロケットにチェーンを回してで
   きる多角形の外周長で,小型スプロケットを放射状に移
   動させることで見掛けのピッチ円周長を変化させること
   ができる。入力軸，出力軸に取付けられた特殊スプロケ
   ットの見掛けのピッチ円周長を互いに逆に変化させるこ
   とで見掛けのピッチ円周長比を変速比とする連続無段階
   の変速が可能で且つ電気的または機械的に変速動作と小
   型スプロケットの回転を固定するクラッチ動作を同時作
   動できないような機構を取付け,両方の特殊スプロケッ
   トの変速動作を停止し変速比を固定した後にクラッチを
   作動させ小型スプロケットの回転を固定することによ
   り,任意の変速比で正回転,逆回転の動力伝達を任意に選
   択することが可能なことを特徴とする噛合い式連続無段
   階変速装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載された装置で，入力軸側の
   特殊スプロケットを形状が変化しない定型スプロケット
   とすることを特徴とする装置。
3. 【請求項３】請求項１に記載された装置で，出力軸側の
   特殊スプロケットを形状が変化しない定型スプロケット
   とすることを特徴とする装置。
4. 【請求項４】請求項１，請求項２及び請求項３に記載さ
   れた装置の出力軸に，別の請求項１，請求項２及び請求
   項３の何れかの装置の入力軸を連結，若しくは連結を繰
   り返し，複数台を組合せ使用することを特徴とする装
   置。
5. 【請求項５】動力分配装置内の歯車列をジグザグに配置
   噛み合わせオネジ棒を複数列化し,特殊スプロケットの
   回転軸方向から見てオネジ棒の配置間隔を小さくし，各
   列の小型スプロケットが作るチェーンの多角形が互いの
   角と角の間を補間し合いより円形に近い多角形に近づけ
   たことを特徴とする特殊スプロケットを使用した請求項
   １から請求項４に記載された装置。
6. 【請求項６】請求項１に記載された装置で，スライド装
   置のオネジ棒をボールネジ，オネジ棒と噛合うスライド
   フレームのメネジ部分をボールネジ用のナットとした特
   殊スプロケットを使用することを特徴とする請求項１か
   ら請求項５に記載された装置。
7. 【請求項７】請求項６に記載された特殊スプロケットを
   入力軸側に取付け，見掛けのピッチ円周長を常に大きく
   するように，動力分配装置の駆動歯車に常に一定の回転
   力を与えることができる電動機や油圧モーター，バネ等
   の駆動装置を使用することで，入力軸側の特殊スプロケ
   ットの見掛けのピッチ円周長が負荷に応じて自動的に変
   化することを特徴とする請求項２に関係する装置を除い
   た請求項６に記載された装置。
8. 【請求項８】入出力軸間の伝動用に架けるチェーン輪に
   ローラーチェーン、サイレントチェーン等の鎖を使用し、これに対応する
   鎖車を使用することを特徴とする請求項1から請求項７
   に記載された装置。
9. 【請求項９】入出力軸間の伝動用に架けるチェーン輪に
   Ｖヘ゛ルト、歯付きヘ゛ルト、ローフ゜等のヘ゛ルトやローフ゜を使用し、こ
   れに対応するフ゜ーリー車を使用することを特徴とする請求
   項1から請求項７に記載された装置。