(57)【要約】【課題】  自走可能な模型車両のように動力源の出力が小さく、機構自体も簡便な構成が要求される場合に最適な無段自動変速機構を提供すること。【解決手段】  モータ１の動力を入力する入力軸２上において１対の対向するハーフプーリ４・６でプーリ体を形成し、少なくとも一方のハーフプーリ６が該入力軸の軸方向と平行な方向にのみ所定の範囲内で摺動するように規制する入力側摺動規制手段６０・７ａを備える。出力軸１０上のプーリ体におけるハーフプーリ１３は軸方向及び回転向きに所定の範囲内で摺動するように規制する出力側摺動規制手段１３０・１２ａを備える。そして出力軸が低負荷時には入力側のハーフプーリ間隔が小で、出力側のハーフプーリ間隔が大である一方、出力軸が高負荷時には入力側のハーフプーリ間隔が大で、出力側のハーフプーリ間隔が小になる変速作用を行う。【選択図】 図１
2010065709.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同軸上に軸支された対向する１組のハーフプーリの対向面間領域を溝部として形成されるプーリ体を用い、入力軸上に入力側プーリ体及び出力軸上に出力側プーリ体の各１個ずつ配設し、ベルトを該入力側プーリ体と該出力側プーリ体とに張架して構成される無段自動変速機構であって、
該各プーリ体における少なくとも一方のハーフプーリの対向面は各軸中心に向けて対向するハーフプーリとの間隔が狭くなるテーパ面であり、
該入力側プーリ体の少なくとも一方のハーフプーリが該入力軸の軸方向と平行な方向にのみ所定の範囲内で摺動するように規制する入力側摺動規制手段と、
該出力側プーリ体の少なくとも一方のハーフプーリが該出力軸の軸方向に摺動してハーフプーリ間隔が小になるときには同時に該出力軸の回転向きにも該ハーフプーリが所定範囲内で回動可能となるように規制する出力側摺動規制手段と
入力側及び出力側の各ハーフプーリ間にそれぞれ所定の引力を生じさせる各弾性手段と
を備え、
出力軸が低負荷時には入力側のハーフプーリ間隔が小で、出力側のハーフプーリ間隔が大である一方、出力軸が高負荷時には入力側のハーフプーリ間隔が大で、出力側のハーフプーリ間隔が小になる変速作用をする
ことを特徴とする無段自動変速機構。
【請求項２】
前記入力側摺動規制手段が、
入力軸に外嵌されてハーフプーリと一体動作する係合部材を備えて、該係合部材に入力軸の軸方向と平行な係合溝又は係合スリットのいずれかを設ける一方、
入力軸に該係合溝又は係合スリットと係合する係合凸部を設けて構成される
請求項１に記載の無段自動変速機構。
【請求項３】
前記出力側摺動規制手段が、
出力軸に外嵌されてハーフプーリと一体動作する係合部材を備えて、該係合部材に係合部を設ける一方、出力軸には該係合部と係合する係合凸部を設ける構成であって、
該係合部は略三角形状をなし、出力側のハーフプーリ間隔が最大となる時には該係合凸部が１つの頂点に位置し、ハーフプーリ間隔が小に変化する時には回転向きに合わせていずれかの辺に沿って係合凸部が摺動し、ハーフプーリ間隔が最小となる時に各辺の他方の頂点に達するように形成した
請求項１又は２に記載の無段自動変速機構。
【請求項４】
同軸上に軸支された対向する１組のハーフプーリの対向面間領域を溝部として形成されるプーリ体を用い、入力軸上に入力側プーリ体及び出力軸上に出力側プーリ体の各１個ずつ配設し、ベルトを該入力側プーリ体と該出力側プーリ体とに張架して構成される無段自動変速機構であって、
該各プーリ体における少なくとも一方のハーフプーリの対向面は各軸中心に向けて対向するハーフプーリとの間隔が狭くなるテーパ面であり、
該入力側プーリ体の少なくとも一方のハーフプーリが該入力軸の軸方向に摺動してハーフプーリ間隔が大になるときには同時に該出力軸の回転逆向きにも該ハーフプーリが所定範囲内で回動可能となるように規制する入力側摺動規制手段と
該出力側プーリ体の少なくとも一方のハーフプーリが該出力軸の軸方向と平行な方向にのみ所定の範囲内で摺動するように規制する出力側摺動規制手段と、
入力側及び出力側の各ハーフプーリ間にそれぞれ所定の引力を生じさせる各弾性手段と
を備え、
出力軸が低負荷時には入力側のハーフプーリ間隔が小で、出力側のハーフプーリ間隔が大である一方、出力軸が高負荷時には入力側のハーフプーリ間隔が大で、出力側のハーフプーリ間隔が小になる変速作用をする
ことを特徴とする無段自動変速機構。
【請求項５】
前記出力側摺動規制手段が、
出力軸に外嵌されてハーフプーリと一体動作する係合部材を備えて、該係合部材に出力軸の軸方向と平行な係合溝又は係合スリットのいずれかを設ける一方、
出力軸に該係合溝又は係合スリットと係合する係合凸部を設けて構成される
請求項４に記載の無段自動変速機構。
【請求項６】
前記入力側摺動規制手段が、
入力軸に外嵌されてハーフプーリと一体動作する係合部材を備えて、該係合部材に係合部を設ける一方、入力軸には該係合部と係合する係合凸部を設ける構成であって、
該係合部は略三角形状をなし、入力側のハーフプーリ間隔が最小となる時には該係合凸部が１つの頂点に位置し、ハーフプーリ間隔が大に変化する時には回転向きに合わせていずれかの辺に沿って係合凸部が摺動し、ハーフプーリ間隔が最大となる時に各辺の他方の頂点に達するように形成した
請求項３又は４に記載の無段自動変速機構。
【請求項７】
搭載した動力手段により自走可能な模型車両であって、
回転動力を発生する動力手段と、
該動力手段に連結された入力軸と、
単数又は複数の車輪の少なくとも1個を軸支する出力軸と、
該入力軸と出力軸との間で変速動作する無段自動変速機構とを備え、
該無段自動変速機構が、
同軸上に軸支された対向する１組のハーフプーリの対向面間領域を溝部として形成されるプーリ体を用い、入力軸上に入力側プーリ体及び出力軸上に出力側プーリ体の各１個ずつ配設し、ベルトを該入力側プーリ体と該出力側プーリ体とに張架して構成される無段自動変速機構であって、
該各プーリ体における少なくとも一方のハーフプーリの対向面は各軸中心に向けて対向するハーフプーリとの間隔が狭くなるテーパ面であり、
該入力側プーリ体の少なくとも一方のハーフプーリが該入力軸の軸方向と平行な方向にのみ所定の範囲内で摺動するように規制する入力側摺動規制手段と、
該出力側プーリ体の少なくとも一方のハーフプーリが該出力軸の軸方向に摺動してハーフプーリ間隔が小になるときには同時に該出力軸の回転向きにも該ハーフプーリが所定範囲内で回動可能となるように規制する出力側摺動規制手段と
入力側及び出力側の各ハーフプーリ間にそれぞれ所定の引力を生じさせる各弾性手段と
を備え、
出力軸が低負荷時には入力側のハーフプーリ間隔が小で、出力側のハーフプーリ間隔が大である一方、出力軸が高負荷時には入力側のハーフプーリ間隔が大で、出力側のハーフプーリ間隔が小になる変速作用をする
ことを特徴とする自走可能な模型車両。
【請求項８】
搭載した動力手段により自走可能な模型車両であって、
回転動力を発生する動力手段と、
該動力手段に連結された入力軸と、
単数又は複数の車輪の少なくとも1個を軸支する出力軸と、
該入力軸と出力軸との間で変速動作する無段自動変速機構とを備え、
該無段自動変速機構が、
同軸上に軸支された対向する１組のハーフプーリの対向面間領域を溝部として形成されるプーリ体を用い、入力軸上に入力側プーリ体及び出力軸上に出力側プーリ体の各１個ずつ配設し、ベルトを該入力側プーリ体と該出力側プーリ体とに張架して構成される無段自動変速機構であって、
該各プーリ体における少なくとも一方のハーフプーリの対向面は各軸中心に向けて対向するハーフプーリとの間隔が狭くなるテーパ面であり、
該入力側プーリ体の少なくとも一方のハーフプーリが該入力軸の軸方向に摺動してハーフプーリ間隔が大になるときには同時に該出力軸の回転逆向きにも該ハーフプーリが所定範囲内で回動可能となるように規制する入力側摺動規制手段と
該出力側プーリ体の少なくとも一方のハーフプーリが該出力軸の軸方向と平行な方向にのみ所定の範囲内で摺動するように規制する出力側摺動規制手段と、
入力側及び出力側の各ハーフプーリ間にそれぞれ所定の引力を生じさせる各弾性手段と
を備え、
出力軸が低負荷時には入力側のハーフプーリ間隔が小で、出力側のハーフプーリ間隔が大である一方、出力軸が高負荷時には入力側のハーフプーリ間隔が大で、出力側のハーフプーリ間隔が小になる変速作用をする
ことを特徴とする自走可能な模型車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、出力軸の負荷に応じて入力軸との間で変速作用をする無段自動変速機構と、該機構を備えた自走可能な模型車両に係り、より詳しくは入力軸及び出力軸にそれぞれ設けたプーリの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
入力軸と出力軸におけるギアレシオを変化させる変速機の機構として、プーリにベルトを張架してプーリの径を変動することで無段階に変速を行う無段変速機構が知られている。
特に、自動車や産業機械などの大きな動力を伝達する構成においては様々な手法が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１では所定の間隔を設けて平行に配置した２本のプーリ軸と、これら各プーリ軸に各々配置し且つ当該プーリ軸上を軸線方向に摺動し得る可動シーブと、これら各可動シーブに各々対向させてプーリ軸上に配置し且つ当該可動シーブとの間で溝を形成する固定シーブと、前記対向配置した夫々の可動シーブ及び固定シーブにおける各溝に巻き掛けたベルトとを備える構成が開示されている。
該開示によると、本構成に可動シーブの軸線方向位置を定め得る独立制御可能な複数のアクチュエータを設けることが提案されている。
【０００４】
このように従来の技術では最適なギアレシオとするために複雑な制御機構を備えたものが多い反面、ラジコンカーのような玩具に簡便かつ低コストに実装できるような自動化された変速機構はほとんど提案されていない。
【０００５】
その中で、本件出願人らによる提案として特許文献２が挙げられる。
該開示によれば、回転出力軸が無負荷または低負荷時、動力出力軸上のスライドハーフプーリーはコイルスプリング強の強い加圧により可変プーリーユニットのプーリー状態を最小幅プーリー可変域最大値に位置しスライドプーリー突起部に設けられたピンは変速用カム三角形穴の頂点付近にとどまる状態となる。
そして、回転出力軸上のスライドハーフプーリーはスライドハーフプーリーを加圧しているコイルスプリング弱が動力出力軸上のスライドハーフプーリーを加圧しているコイルスプリング強に比べ加圧が弱いため可変プーリーユニットのプーリー状態を最大幅プーリー可変域最小値に位置しスライドハーフプーリー突起部に設けられたピンは変速用カム三角形穴の頂点付近に留まったまま高速回転状態を保つ。
【０００６】
本構成では、コイルスプリング強において、スプリングのバネ定数が大きなものを使わなければならず、その結果プーリとベルトとの間の摩擦力が過大となるために動力の伝達ロスが大きくなってしまう問題があった。
変速用カム三角形穴の辺に沿ってピンを動かすことにより回転方向に関わらず滑らかにプーリが摺動できる反面、高速回転時にプーリの間隔が開かないように強いコイルスプリングで加圧しなければならなかった。
【０００７】
【特許文献１】特開2005-308064号公報
【特許文献２】特開2005-061606号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記従来技術の有する問題点に鑑みて創出されたものであり、自走可能な模型車両のように動力源の出力が小さく、機構自体も簡便な構成が要求される場合に最適な無段自動変速機構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】
本発明は、上記の課題を解決するために、次のような手段を用いる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、同軸上に軸支された対向する１組のハーフプーリの対向面間領域を溝部として形成されるプーリ体を用い、入力軸上に入力側プーリ体及び出力軸上に出力側プーリ体の各１個ずつ配設し、ベルトを該入力側プーリ体と該出力側プーリ体とに張架して構成される無段自動変速機構を提供する。
【００１０】
各プーリ体における少なくとも一方のハーフプーリの対向面は各軸中心に向けて対向するハーフプーリとの間隔が狭くなるテーパ面であり、該入力側プーリ体の少なくとも一方のハーフプーリが該入力軸の軸方向と平行な方向にのみ所定の範囲内で摺動するように規制する入力側摺動規制手段を備える。
また、出力側プーリ体の少なくとも一方のハーフプーリが該出力軸の軸方向に摺動してハーフプーリ間隔が小になるときには同時に該出力軸の回転向きにも該ハーフプーリが所定範囲内で回動可能となるように規制する出力側摺動規制手段を備える。
【００１１】
そして、入力側及び出力側の各ハーフプーリ間にそれぞれ所定の引力を生じさせる各弾性手段を備えて、出力軸が低負荷時には入力側のハーフプーリ間隔が小で、出力側のハーフプーリ間隔が大である一方、出力軸が高負荷時には入力側のハーフプーリ間隔が大で、出力側のハーフプーリ間隔が小になる変速作用をする。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、上記の入力側摺動規制手段の構成が、入力軸に外嵌されてハーフプーリと一体動作する係合部材を備えて、該係合部材に入力軸の軸方向と平行な係合溝又は係合スリットのいずれかを設ける一方、入力軸に該係合溝又は係合スリットと係合する係合凸部を設けて構成されることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、上記の出力側摺動規制手段の構成が、出力軸に外嵌されてハーフプーリと一体動作する係合部材を備えて、該係合部材に係合部を設ける一方、出力軸には該係合部と係合する係合凸部を設ける。
そして、該係合部は略三角形状をなし、出力側のハーフプーリ間隔が最大となる時には該係合凸部が１つの頂点に位置し、ハーフプーリ間隔が小に変化する時には回転向きに合わせていずれかの辺に沿って係合凸部が摺動し、ハーフプーリ間隔が最小となる時に各辺の他方の頂点に達するように形成する。
【００１４】
以上は、出力軸側で回転方向の摺動を行わせる構成であるが、本発明は入力軸側で摺動をさせてもよい。
すなわち、請求項４に記載の発明は、入力側プーリ体の少なくとも一方のハーフプーリが該入力軸の軸方向に摺動してハーフプーリ間隔が大になるときには同時に該出力軸の回転逆向きにも該ハーフプーリが所定範囲内で回動可能となるように規制する入力側摺動規制手段を有する構成である。
また、出力側プーリ体の少なくとも一方のハーフプーリが該出力軸の軸方向と平行な方向にのみ所定の範囲内で摺動するように規制する出力側摺動規制手段を有する。
【００１５】
本構成において、入力側及び出力側の各ハーフプーリ間にそれぞれ所定の引力を生じさせる各弾性手段を備えて、出力軸が低負荷時には入力側のハーフプーリ間隔が小で、出力側のハーフプーリ間隔が大である一方、出力軸が高負荷時には入力側のハーフプーリ間隔が大で、出力側のハーフプーリ間隔が小になる変速作用をする。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、上記の出力側摺動規制手段が、出力軸に外嵌されてハーフプーリと一体動作する係合部材を備えて、該係合部材に出力軸の軸方向と平行な係合溝又は係合スリットのいずれかを設ける一方、出力軸に該係合溝又は係合スリットと係合する係合凸部を設けて構成されることを特徴とする。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、上記の入力側摺動規制手段が、入力軸に外嵌されてハーフプーリと一体動作する係合部材を備えて、該係合部材に係合部を設ける一方、入力軸には該係合部と係合する係合凸部を設ける。
そして、係合部は略三角形状をなし、入力側のハーフプーリ間隔が最小となる時には該係合凸部が１つの頂点に位置し、ハーフプーリ間隔が大に変化する時には回転向きに合わせていずれかの辺に沿って係合凸部が摺動し、ハーフプーリ間隔が最大となる時に各辺の他方の頂点に達するように形成する。
【００１８】
本発明は上記無段自動変速機構を備えた模型車両として提供することもできる。該模型車両は、搭載した動力手段により自走可能な模型車両であって、回転動力を発生する動力手段と、該動力手段に連結された入力軸と、単数又は複数の車輪の少なくとも1個を軸支する出力軸と、該入力軸と出力軸との間で変速動作する無段自動変速機構とを備える。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば無段自動変速機構において入力側プーリ体が、入力軸の軸方向と平行な方向にのみ所定の範囲内で摺動するように規制する入力側摺動規制手段と、出力側プーリ体が該出力軸の軸方向に摺動してハーフプーリ間隔が小になるときには同時に該出力軸の回転向きにも該ハーフプーリが所定範囲内で回動可能となるように規制する出力側摺動規制手段とを備えることにより、入力軸における回転軸方向の摺動を伴わないためハーフプーリ間隔が徒に開いて誤動作することがなく、伝達ロスを抑制できる。
この結果、ハーフプーリ間隔を規制するコイルスプリングは強く押圧する必要がなく、単にハーフプーリの初動位置を決めるためだけに設ければよいので、ハーフプーリとベルトの摩擦は最小限に抑制でき、伝達ロスを大幅に低減することができる。
【００２０】
また、請求項２、５の構成では係合溝又は係合スリットによって好適な摺動範囲を規制することが可能であり、組み立ての簡便性、低コスト化にも寄与する。
請求項３、６の構成では、三角形に形成することにより、各辺で良好な摺動範囲の規制が実現できると共に、いずれの回転方向にも対応することができ、さらに組み立ての簡便性、低コスト化にも寄与する。
【００２１】
請求項７、８の構成は、特に小型かつ軽量であることが必須であり、しかも小さな動力を効果的に伝達しうる無段自動変速機構が求められる模型車両において、本発明はこれらの要求を満たし、しかもいずれの進行方向でも変速動作を行うことができるため、好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を、図面に示す実施例を基に説明する。なお、実施形態は下記に限定されるものではない。
（第１実施例）
図１には本発明における無段自動変速機構の斜視図を示す。動力源としては図示しないバッテリによって駆動する小型モータ（１）を用い、モータの回転動力は入力軸（２）から入力される。
なお、モータの他に、模型用の小型エンジンなど模型車両に搭載するのに適した動力源を用いることができる。
【００２３】
入力軸（２）は入力軸ベアリング（３）（３）によって軸支され、まず固定ハーフプーリ（４）が入力軸上に嵌設されている。固定ハーフプーリ（４）は固定ピン（５）により入力軸（２）に固定される。
固定ハーフプーリ（４）の形状は図３に左側面図（ａ）、正面図（ｂ）を示す通りであり、円柱状の軸部（４ａ）と略円盤状のフェース部（４ｂ）とが一体的に形成される。
【００２４】
中心には入力軸に挿嵌するための軸穴（４０）が設けられ、軸部（４ａ）の外周面からネジで締める固定ピン（５）のネジ穴（４１）が軸穴（４０）に向かって開けられている。
【００２５】
フェース部（４ｂ）は背面側は平板であるが、正面側にはテーパ部（４２）が形成されており、外周に向かうに従ってフェース部（４ｂ）の肉厚が薄くなるように傾斜している。軸穴（４０）近傍は平板部（４３）となっている。
本発明では、フェース部正面側を互いに対向させて設置することからこの面を対向面と呼ぶ。
【００２６】
すなわち、入力軸（２）には固定ハーフプーリ（４）に続いて、向きを逆にした摺動ハーフプーリ（６）を嵌設する。摺動ハーフプーリ（６）の形状は固定ハーフプーリ（４）と同一でもよく、テーパ部（４２）・平板部（４３）同士を対向させるように回動自在に嵌挿する。
【００２７】
摺動ハーフプーリ（６）のネジ穴には、固定ハーフプーリ（４）のように軸側ではなく、外周側に向かって係合ピン（６０）を突出させ凸部を形成する。なお、本実施例では摺動ハーフプーリ（６）の軸部（６ｂ）とそれに付設した係合ピン（６０）により本発明の係合部材を構成している。
係合部材とハーフプーリのフェース部は必ずしも一体的に成型されたものではなく、別の部材を接着して一体的に回転するようにしてもよい。
【００２８】
摺動ハーフプーリ（６）の軸部（６ｂ）には変速用カム（７）が外嵌されており、変速用カム（７）に設けられた係合スリット（７ａ）に係合ピン（６０）が係合している。変速用カム（７）は固定ピン（７０）で入力軸（２）に固定されているので、結局摺動ハーフプーリ（６）は係合スリット（７ａ）に規制された範囲内でのみ移動することができる。
【００２９】
係合スリット（７ａ）は入力軸と平行にかつ係合ピン（６０）の外径に適合する幅で設けられているので、摺動ハーフプーリ（６）は入力軸方向に摺動可能である一方、回転方向には入力軸に従って回転するのみである。
このように本実施例では、上記係合部材と変速用カム（７）とによって入力側摺動規制手段を構成している。
【００３０】
なお、本発明の実施においては、変速用カムを用いずに入力軸上に軸方向に平行なスリットを設けて、摺動ハーフプーリの軸側に設けた突起を該スリットと係合させることで軸方向にのみ摺動するように規制してもよい。その際、スリットは入力軸の少なくとも一端まで延長して摺動ハーフプーリを嵌挿しやすくし、嵌挿後に別部材を軸上に付設して摺動範囲を規制するようにしてもよい。
【００３１】
変速用カム（７）内には摺動ハーフプーリ（６）を固定ハーフプーリ（４）に向けて第１の圧力で押圧する第１コイルスプリング（７１）を内設している。該コイルスプリングは一端を固定された変速用カム（７）に、他端を摺動ハーフプーリの軸部（６ｂ）に接しており、無負荷の時にはバネの反発力で係合スリット（７ａ）の摺動ハーフプーリ（６）側端に、所定負荷以上の時にはバネが圧縮されて係合スリット（７ａ）の反対端（ハーフプーリ間隔が最大となる点）まで収縮する。
【００３２】
一方、入力軸（２）と平行で所定距離離れた位置に出力軸（１０）を設け、出力軸ベアリング（１１）（１１）によって軸支される。
そして、出力軸（１０）では入力軸側とは左右対称の順で、出力側変速用カム（１２）、出力側摺動ハーフプーリ（１３）、出力側固定ハーフプーリ（１４）が嵌設される。
【００３３】
出力軸については出力側摺動ハーフプーリ（１３）に設けられる係合ピン（１３０）が、出力側変速用カム（１２）に設けられた係合窓（１２ａ）に係合し、係合窓内でのみ摺動可能に規制される。
その他の各部材の構成は同一であるから説明は省略するが、出力側変速用カム（１２）に第２コイルスプリング（図示しない）が内設されて出力側摺動ハーフプーリ（１３）を出力側固定ハーフプーリに向けて押圧する。出力側固定ハーフプーリ（１４）は固定ピン（１５）で出力軸（１０）に固定される。
【００３４】
本発明では、固定ハーフプーリ及び摺動ハーフプーリの一対によってプーリ体を構成しており、その対向面においてプーリ体の溝部を形成している。
各プーリ体間にはＶベルト（８）が張架される。Ｖベルト（８）は内周側が短辺、外周側が長辺の断面台形状の樹脂製ベルトである。
【００３５】
固定ハーフプーリ（４）と摺動ハーフプーリ（６）のテーパ部（４２）（６２）に形成された溝部と、出力側摺動ハーフプーリ（１３）と出力側固定ハーフプーリ（１４）のテーパ部（１３２）（１４２）に形成された溝部との間にＶベルト（８）が張架される。
【００３６】
次に、図１と図２を用いて無段自動変速動作を説述する。
出力軸（１０）に外部からの負荷が無負荷又は所定以下の負荷の状態では、図１のような入力側のプーリ体が最も接近した状態で、出力側のプーリ体は最も離れた状態になる。このような通常状態になるために、入力側・出力側でテーパ部等の形状が同一であるときは、第１コイルスプリングのバネ定数は第２コイルスプリングのバネ定数よりも大である。
【００３７】
通常状態では、入力側の係合ピン（６０）は係合スリット（７ａ）の左端位置にあり、出力側の係合ピン（１３０）は係合窓（１２ａ）の左端にある。
この状態でテーパ部によって入力側プーリ体の実効径は最大、出力側プーリ対の実効径は最小となり、高速側の変速状態となる。
【００３８】
ここで、係合窓（１２ａ）は正三角形又は二等辺三角形をなし、係合ピン（１３０）が左端にあるときをその頂点とする。そして、出力側摺動ハーフプーリ（１３）に向かって軸方向に対称な２辺を形成して、その底辺は該ハーフプーリ（１３）と平行である。
【００３９】
一方、図２に示すように、出力軸（１０）に負荷がかかると、Ｖベルト（８）と入力側プーリ体との間の摩擦力が増し、Ｖベルト（８）の緊張が高まるためにテーパ部（４２）（６２）において軸心方向の力が作用し、摺動ハーフプーリ（６）が固定ハーフプーリ（４）から徐々に離れるように摺動する。このとき、第１コイルスプリングに抗して拡がる。
【００４０】
一方、Ｖベルト（８）は樹脂等で多少の伸縮はするものの、その量は微量であるから、出力側ハーフプーリ体はＶベルトの全長にあわせて実効径が大きくなるように各ハーフプーリ（１３）（１４）が接近し、その際にＶベルト（８）と出力側摺動ハーフプーリ（１３）間の摩擦によって係合ピン（１３０）が回転する向きにも摺動しようとする。
この作用を係合窓（１２ａ）が適宜規制し、係合ピン（１３０）は係合窓の辺に沿って摺動する。その結果、出力側のハーフプーリ間隔が最小となるときに、係合窓（１２ａ）の摺動した辺の他端まで移動して摺動が止まる。
【００４１】
図２の（Ａ）と（Ｂ）は各回転方向における係合ピン（１３０）の位置を示しており、いずれも軸の回転方向に摺動していることが分かる。
以上の作用によって、図２の（Ａ）又は（Ｂ）に示すように入力側プーリ体の実効径が小、出力側プーリ体の実効径が大となるように変動する。
【００４２】
（第２実施例）
第１実施例の構成は、出力軸側に係合窓を設けた構成であるが、本発明は入力軸側に設けてもよい。この実施例が図４及び図５に示される構成である。
なおここでは、第１実施例の構成に加えて、モータ（１）からの出力を小歯車（２０）及び大歯車（２１）からなるギアユニット（２２）によって一次変速した後、大歯車（２１）から入力軸（２）に動力を入力する。
【００４３】
同一符号の部品は第１実施例と同一であり、第２実施例では変速用カム（７’）と出力側変速用カム（１２’）の構成を異にしている。入力側の変速用カム（７’）には、係合窓（７ｂ）が設けられ、出力側変速用カム（１２’）には係合スリット（１２ｂ）が設けられている。
【００４４】
通常状態では、図４に示すように、係合ピン（６０）（１３０）が係合窓（７ｂ）、係合スリット（１２ｂ）の左端にある。
本実施例の係合窓（７ｂ）も正三角形又は二等辺三角形をなし、係合ピン（６０）が左端にあるときをその頂点とする。そして、固定ハーフプーリ（４）と反対向きに軸方向に対称な２辺を形成して、その底辺は該ハーフプーリ（６）と平行である。
【００４５】
本構成では、出力軸にかかる負荷により摺動ハーフプーリ（６）には回転と逆向きの力が作用するため、回転向きと逆に摺動する。例えば図５の状態は図を右側面から見て回転軸が時計回りに回転するときに、負荷がかかった様子を示している。
【００４６】
本発明は以上の第１実施例、第２実施例に示した簡易な構成により、出力側の負荷に応じて自動的に無段階で変速作用する無段自動変速機構が実現される。
このような無段自動変速機構は、大出力の動力伝達ではなく、模型車両の動力など、小出力の場合に好適である。例えば、模型用モータでは５Ｗないし１００Ｗ程度、特に５Ｗないし６０Ｗ程度の出力のモータが用いられており、本発明は特にこのような小出力の動力源に好適な無段自動変速機構である。
【００４７】
（第３実施例）
図６には、模型車両に実装した場合の構成を図示する。
図のように、車体（３０）には４輪のタイヤ（３１）を備え、前輪は従動軸（３２）によって回転自在に軸支される。なお公知のように左右に揺動して進行方向を繰舵できるようにしてもよい。
そして、後輪（３１）は上記出力軸（１０）の両端に固定し、走行動作させる。
【００４８】
本発明の実施形態は以上の通りであるが、本発明では入力側・出力側いずれか一方のハーフプーリを軸方向にのみ摺動自在とすることを特徴とするものであり、固定ハーフプーリと摺動ハーフプーリの組み合わせに限らず、両方とも摺動ハーフプーリとしてもよい。
また、ハーフプーリ間は弾性力によって接近する向きに押圧されるが、上記実施例のようなコイルスプリングの配置方法に限らず、ハーフプーリ間にコイルスプリングを配設して、その引っ張り力により接近するように作用させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の第１実施例にかかる無段自動変速機構の通常状態を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１実施例にかかる無段自動変速機構の負荷状態を示す斜視図である。
【図３】本実施例で用いるハーフプーリの形状を示す図である。
【図４】本発明の第２実施例にかかる無段自動変速機構の通常状態を示す平面図である。
【図５】本発明の第２実施例にかかる無段自動変速機構の負荷状態を示す平面図である。
【図６】本発明の第３実施例にかかる自走可能な模型車両の構成を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００５０】
１    モータ
２    入力軸
３    軸受ベアリング
４    固定ハーフプーリ
５    固定ピン
６    摺動ハーフプーリ
６ａ    フェース部
６ｂ    軸受部
７    変速用カム
７ａ    係合スリット
１０  入力軸
１１  軸受ベアリング
１２  変速用カム
１２ａ  係合窓
１３  摺動ハーフプーリ
１４  固定ハーフプーリ
１５  固定ピン
６０  係合ピン
７１  第１コイルスプリング
１３０  係合ピン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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