(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行用駆動源からの駆動力が伝達される入力部と、
前記入力部の回転中心軸線と平行に配置された出力軸と、
前記出力軸に揺動自在に軸支される揺動リンクを有し、前記入力部の回転運動を前記揺動リンクの揺動運動に変換する複数のてこクランク機構と、
前記出力軸に対して一方側に相対回転しようとするときに前記出力軸に該揺動リンクを固定し、他方側に相対回転しようとするときに前記出力軸に対して該揺動リンクを空転させる一方向回転阻止機構とを備え、
前記てこクランク機構が、調節用駆動源と、該調節用駆動源の駆動力を用いて前記入力部の側の回転運動の半径を調節自在な回転半径調節機構と、該回転半径調節機構と前記揺動リンクとを連結するコネクティングロッドとを備える無段変速機であって、
前記回転半径調節機構は、
前記入力部の回転中心軸線に対して偏心した状態で前記入力部と一体的に回転するカム部と、
前記カム部を受け入れる受入孔を有し、前記カム部に対して偏心した状態で回転自在な１つの部材からなる回転部と、
前記受入孔に設けられた内歯と、
前記内歯と噛合し、前記調節用駆動源の駆動力が伝達されるピニオンとを備え、
前記カム部は、複数部材をボルトで連結して構成され、
軸方向に隣接する前記回転半径調節機構の前記カム部は、隣接する前記回転半径調節機構に跨るように互いに一体的に構成される一体型カム部であり、
前記一体型カム部は、隣接する前記回転半径調節機構のカム部の重なり合う面積がボルトによる連結時の強度に基いて設定される所定面積未満であることを特徴とする無段変速機。
【請求項３】
請求項１に記載の無段変速機であって、
前記一体型カム部には、雌ネジ部と、該雌ネジ部に螺合するボルトの雄ネジ部を挿通させる挿通孔とが設けられ、
隣接する前記一体型カム部同士は、前記雌ネジ部に螺合するボルトで連結され、
複数の前記一体型カム部のうち少なくとも１つは、軸方向一方側から前記ボルトが螺合される前記雌ネジ部と、軸方向他方側から前記ボルトが螺合される前記雌ネジ部とを備える両面雌ネジ型カム部であることを特徴とする無段変速機。
【請求項４】
請求項３に記載の無段変速機であって、
前記両面雌ネジ型カム部は、隣接する前記回転半径調節機構のカム部の重なり合う面積が前記ボルトによる連結時の強度に基いて設定される所定面積以上であることを特徴とする無段変速機。
【請求項５】
請求項４に記載の無段変速機であって、
前記てこクランク機構を６つ備え、
６つの前記回転半径調節機構のカム部の位相の間隔は、前記入力部の回転中心軸線の一方から１２０°、１２０°、−６０°、１２０°、１２０°に設定されることを特徴とする無段変速機。
【請求項６】
請求項４に記載の無段変速機であって、
前記てこクランク機構を６つ備え、
６つの前記回転半径調節機構のカム部の位相の間隔は、前記入力部の回転中心軸線の一方から１８０°、６０°、１８０°、６０°、１８０°に設定されることを特徴とする無段変速機。
【請求項７】
請求項１に記載の無段変速機であって、
前記てこクランク機構を６つ備え、
６つの前記回転半径調節機構のカム部の位相の間隔は、前記入力部の回転中心軸線の一方から１２０°、１２０°、−６０°、１２０°、１２０°に設定されることを特徴とする無段変速機。
【請求項８】
請求項１に記載の無段変速機であって、
前記てこクランク機構を６つ備え、
６つの前記回転半径調節機構のカム部の位相の間隔は、前記入力部の回転中心軸線の一方から１８０°、６０°、１８０°、６０°、１８０°に設定されることを特徴とする無段変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、てこクランク機構を用いた四節リンク機構型の無段変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に設けられたエンジン等の駆動源からの駆動力が伝達される入力軸と、入力軸と平行に配置された出力軸と、入力軸に設けられた複数の回転半径調節機構と、出力軸に揺動自在に軸支される複数の揺動リンクと、一方の端部に回転半径調節機構に回転自在に外嵌される入力側環状部を有し、他方の端部が揺動リンクの揺動端部に連結されるコネクティングロッドとを備える四節リンク機構型無段変速機が知られている（例えば、日本国特表２００５−５０２５４３号公報参照）。【０００３】
特許文献１のものでは、各回転半径調節機構は、入力軸に偏心して設けられた円板状のカム部と、このカム部に偏心して回転自在に設けられた回転部と、ピニオンシャフトとからなる。また、揺動リンクと出力軸との間には、一方向クラッチが設けられている。一方向クラッチは、揺動リンクが出力軸に対して一方側に相対回転しようとするときに、出力軸に揺動リンクを固定し、他方側に相対回転しようとするときに、出力軸に対して揺動リンクを空転させる。【０００４】
各カム部は、入力軸の軸方向に貫通する貫通孔と、入力軸に対する偏心方向に対向する位置に設けられ、カム部の外周面と貫通孔とを連通させる切欠孔とを備える。また、切欠孔は、カム部の軸方向一方の端面から他方の端面に亘って設けられている。隣接するカム部同士はボルトで固定され、これにより、カム部連結体が構成される。カム部連結体の軸方向一端は、入力軸に連結され、カム部連結体と入力軸とでカムシャフトが構成されている。【０００５】
カム部連結体は、各カム部の貫通孔が連なることにより、中空となっており、その内部にはピニオンシャフトが挿入される。挿入されたピニオンシャフトは各カム部の切欠孔から露出している。回転部にはカムシャフトを受け入れる受入孔が設けられている。この受入孔を形成する回転部の内周面には内歯が形成されている。【０００６】
内歯は、カムシャフトの切欠孔から露出するピニオンシャフトと噛合する。入力軸とピニオンシャフトとを同一速度で回転させると、回転半径調節機構の入力軸側の回転運動の半径が維持される。入力軸とピニオンシャフトの回転速度を異ならせると、回転半径調節機構の入力軸側の回転運動の半径が変更されて、変速比が変化する。【０００７】
入力軸を回転させることにより回転半径調節機構を回転させると、コネクティングロッドの入力側環状部が回転運動して、コネクティングロッドの他方の端部と連結される揺動リンクの揺動端部が揺動する。即ち、回転半径調節機構、コネクティングロッド、及び揺動リンクで、てこクランク機構が構成される。揺動リンクは、一方向クラッチを介して出力軸に設けられているため、一方側に回転するときのみ出力軸に回転駆動力（トルク）を伝達する。【０００８】
各回転半径調節機構のカム部の偏心方向は、夫々位相を異ならせて入力軸周りを一周するように設定されている。従って、各回転半径調節機構に外嵌されたコネクティングロッドによって、揺動リンクが順にトルクを出力軸に伝達するため、出力軸をスムーズに回転させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特表２００５−５０２５４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来の四節リンク機構型の無段変速機では、隣接する回転半径調節機構のカム部同士をボルトで固定している。従って、カム部同士の重なり合う面積が少ない場合には、カム部同士をボルトで固定することができない。若しくは、小径のボルトで固定してもカム部同士の必要な連結強度を得ることができない。よって、隣接するカム部同士の位相の設定自由度が低いという問題がある。【００１１】
そこで、カム部をすべて一体成型して、回転部を径方向に分割し、分割された回転部をカム部を挟み込むようにしてボルトで連結することも考えられる。しかしながら、回転部の内周面には、内歯が形成されているため、回転部を径方向に分割すると、内歯の精度が低下してしまう。【００１２】
本発明は、以上の点に鑑み、内歯の精度を低下させることなく、隣接するカム部同士の位相の設定自由度を向上させることができる無段変速機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】
【００１３】
［１］上記目的を達成するため、本発明は、走行用駆動源からの駆動力が伝達される入力部と、前記入力部の回転中心軸線と平行に配置された出力軸と、前記出力軸に揺動自在に軸支される揺動リンクを有し、前記入力部の回転運動を前記揺動リンクの揺動運動に変換する複数のてこクランク機構と、前記出力軸に対して一方側に相対回転しようとするときに前記出力軸に該揺動リンクを固定し、他方側に相対回転しようとするときに前記出力軸に対して該揺動リンクを空転させる一方向回転阻止機構とを備え、前記てこクランク機構が、調節用駆動源と、該調節用駆動源の駆動力を用いて前記入力部の側の回転運動の半径を調節自在な回転半径調節機構と、該回転半径調節機構と前記揺動リンクとを連結するコネクティングロッドとを備える無段変速機であって、前記回転半径調節機構は、前記入力部の回転中心軸線に対して偏心した状態で前記入力部と一体的に回転するカム部と、前記カム部を受け入れる受入孔を有し、前記カム部に対して偏心した状態で回転自在な１つの部材からなる回転部と、前記受入孔に設けられた内歯と、前記内歯と噛合し、前記調節用駆動源の駆動力が伝達されるピニオンとを備え、前記カム部は、複数部材をボルトで連結して構成され、軸方向に隣接する前記回転半径調節機構の前記カム部は、隣接する前記回転半径調節機構に跨るように互いに一体的に構成される一体型カム部であり、前記一体型カム部は、隣接する前記回転半径調節機構のカム部の重なり合う面積がボルトによる連結時の強度に基いて設定される所定面積未満であることを特徴とする。【００１４】
本発明によれば、軸方向に隣接する回転半径調節機構のカム部が隣接する回転半径調節機構に跨るように互いに一体的に構成される一体型カム部であると共に、各回転半径調節機構のカム部が複数部材で構成されている。従って、隣接する回転半径調節機構の隣り合うカム部同士は一体的に構成されており、１つの回転半径調節機構のカム部が複数部材で構成されて、分割可能となっているため、カム部の連結は各回転半径調節機構内で行うことができ、隣接する回転半径調節機構の間でのカム部の連結を行う必要が無い。これにより、内歯の精度を低下させることなく、隣接するカム部同士の設定自由度を向上させることができる。【００１６】
［３］また、本発明においては、一体型カム部には、雌ネジ部と、雌ネジ部に螺合するボルトの雄ネジ部を挿通させる挿通孔とが設けられ、隣接する一体型カム部同士は、雌ネジ部に螺合するボルトで連結され、複数の一体型カム部のうち少なくとも１つは、軸方向一方側からボルトが螺合される雌ネジ部と、軸方向他方側からボルトが螺合される雌ネジ部とを備える両面雌ネジ型カム部とすることもできる。【００１７】
［４］また、本発明においては、両面雌ネジ型カム部は、隣接する回転半径調節機構のカム部の重なり合う面積がボルトによる連結時の強度に基いて設定される所定面積以上である部分に適用することができる。【００１８】
ここで、隣接する回転半径調節機構のカム部の重なり合う面積がすべて所定面積未満であるときはよいが、１つでも所定面積以上の部分がある場合、逆に、隣接する回転半径調節機構のカム部同士の重なり合わない部分の面積が小さくなり、ボルトの頭部を配置するスペースがなくなる場合や、十分な太さ（径、強度）のボルトを使用できず、結果としてカムシャフトの強度が低下する虞がある。【００１９】
本発明によれば、隣接する回転半径調節機構のカム部の重なり合う面積が、所定面積以上であり、隣接する回転半径調節機構のカム部同士の重なり合わない部分が小さい一体型カム部を有する場合であっても、この一体型カム部を上述した両面雌ネジ型カム部としている。これにより、隣接する回転半径調節機構のカム部同士の重なり合わない部分にボルトの頭部を配置する必要性を無くして、適切なボルトを用いて隣接するカム部同士を連結することができ、カムシャフトの強度低下を防止することができる。【００２０】
［５］また、本発明は、てこクランク機構が６つ設けられ、６つの回転半径調節機構のカム部の位相の間隔は、入力部の回転中心軸線の一方から１２０°、１２０°、−６０°、１２０°、１２０°に設定される無段変速機に適用することができる。【００２１】
［６］また、本発明は、てこクランク機構が６つ設けられ、６つの回転半径調節機構のカム部の位相の間隔は、入力部の回転中心軸線の一方から１８０°、６０°、１８０°、６０°、１８０°に設定される無段変速機に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の無段変速機の第１実施形態を示す斜視図。
【図２】第１実施形態の無段変速機の一部を切り欠いて示す斜視図。
【図３】第１実施形態の無段変速機を示す断面図。
【図４】図３の一部を拡大して示す断面図。
【図５】第１実施形態の無段変速機を軸方向から示す断面図。
【図６】図６Ａは第１実施形態の回転部を軸方向から示す説明図。図６Ｂは、図６ＡのＢ−Ｂ線切断断面図。
【図７】図７は、第１実施形態の回転半径調節機構の回転半径（偏心量）の変化を示す説明図であり、図７Ａは偏心量が最大、図７Ｂは偏心量が中、図７Ｃは偏心量が小、図７Ｄは偏心量が「０」であるときを夫々示している。
【図８】図８Ａは図７Ａを拡大して示す説明図、図８Ｂは図７Ｄと同様の状態を拡大して示す説明図。
【図９】図９Ａは、無段変速機を模式的に示す説明図。図９Ｂは、カム部の位相を示す説明図。図９Ｃは、各カム部の軸間距離の関係を示す説明図。
【図１０】図１０Ａは、隣接するカム部の位相の差が６０°のときの、カム部同士が重なり合う部分を示す説明図。図１０Ｂは、隣接するカム部の位相の差が１２０°のときの、カム部同士が重なり合う部分を示す説明図。図１０Ｃは、隣接するカム部の位相の差が１８０°のときの、カム部同士が重なり合う部分を示す説明図。
【図１１】図１１Ａは、第２実施形態のカム部の位相を示す説明図。図１１Ｂは、第２実施形態の各カム部の軸間距離の関係を示す説明図。
【図１２】第２実施形態のカムシャフトを分解して示す斜視図。
【図１３】第２実施形態のカムシャフトを示す説明図。
【図１４】図１４Ａは、第２実施形態の両面雌ネジ型カム部に隣接するカム部をボルトで連結する状態を示す説明図、図１４Ｂは、第２実施形態の両面雌ネジ型カム部を軸方向から示す説明図。
【図１５】図１５Ａは、隣接するカム部の位相の差が大きい状態を示す説明図、図１５Ｂは、図１５Ａを軸方向から示す説明図。
【図１６】図１６Ａは、隣接するカム部の位相の差が小さい状態を示す説明図、図１６Ｂは、図１６Ａを軸方向から示す説明図。
【図１７】第３実施形態の無段変速機を一部切り欠いて示す斜視図。
【図１８】第３実施形態の無段変速機を示す断面図。
【図１９】図１８の一部を拡大して示す断面図。
【図２０】本発明の実施形態と比較するための比較例としての従来のカム部を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の四節リンク機構型の無段変速機の実施形態を説明する。第１実施形態の無段変速機は、変速比ｉ（ｉ＝入力軸の回転速度／出力軸の回転速度）を無限大（∞）にして出力軸の回転速度を「０」にできる変速機、所謂ＩＶＴ（Infinity Variable Transmission）の一種である。
【００２４】
図１から図５を参照して、第１実施形態の四節リンク機構型無段変速機１は、エンジン（内燃機関）や電動機等の走行用駆動源からの回転駆動力を受けることで回転中心軸線Ｐ１を中心に回転する入力部２と、回転中心軸線Ｐ１に平行に配置され、図外のデファレンシャルギアやプロペラシャフト等を介して車両の駆動輪に回転動力を伝達させる出力軸３と、入力部２に設けられた６つの回転半径調節機構４とを備える。
【００２５】
各回転半径調節機構４は、カム部としてのカムディスク５と、回転部としての回転ディスク６とを備える。カムディスク５は、円盤状であり、回転中心軸線Ｐ１から偏心されると共に、１つの回転半径調節機構４に対して２個１組となるように、各回転半径調節機構４に設けられている。また、カムディスク５には、回転中心軸線Ｐ１の方向に貫通する貫通孔５ａが設けられている。また、カムディスク５には、回転中心軸線Ｐ１に対して偏心する方向とは逆の方向に開口し、カムディスク５の外周面と貫通孔５ａとを連通させる切欠孔５ｂが設けられている。
【００２６】
各１組のカムディスク５は、夫々位相を６０度異ならせて、６組のカムディスク５で入力部２の周方向を一回りするように配置されている（図９Ｂ参照）。図９Ａに示すように、６つの回転半径調節機構４をエンジンとは反対の側から順に、第１〜第６回転半径調節機構＃１〜＃６と定義し、図９Ａ〜図９Ｃに示すように、第１〜第６回転半径調節機構＃１〜＃６の各１組のカムディスク５をエンジンとは反対の側から順に、第１〜第６カムディスク対Ｃ１〜Ｃ６と定義する。
【００２７】
このとき、第１カムディスク対Ｃ１と第２カムディスク対Ｃ２との位相は、１８０°ずらして配置している。また、第２カムディスク対Ｃ２と第３カムディスク対Ｃ３との位相は、図９Ｂにおける反時計回りに、６０°ずらして配置している。第３カムディスク対Ｃ３と第４カムディスク対Ｃ４との位相は、１８０°ずらして配置している。第４カムディスク対Ｃ４と第５カムディスク対Ｃ５との位相は、図９Ｂにおける反時計回りに、６０°ずらして配置している。第５カムディスク対Ｃ５と第６カムディスク対との位相は、１８０°ずらして配置している。また、各カムディスク対Ｃ１〜Ｃ６は、カムシャフト５１を端部で支える軸受５１ａの間で、所定間隔Ｘの等間隔となるように配置されている。このようにカムディスク５を配置することにより、各カムディスク５に生じる遠心力が打ち消し合い、カムシャフト５１の回転に伴う振動を抑制することができる。
【００２８】
カムディスク５は、隣接する回転半径調節機構４のカムディスク５と一体的に形成されて一体型カム部５ｃが構成されている。この一体型カム部５ｃは、一体成型で形成してもよく、または、２つのカム部を溶接して一体化してもよい。第１から第６のカムディスク対Ｃ１〜Ｃ６を夫々構成する１組のカムディスク５同士はボルトＢ（図１０参照）で固定されている。これにより、カムシャフト５１が構成される。
【００２９】
カムシャフト５１は、カムディスク５の貫通孔５ａが連なることによって、エンジンとは反対側の一方端が開口した中空形状に構成され、エンジン側の他方端に位置するカムディスク５は、入力部２と一体的に形成されている。即ち、エンジン側の端部に位置するカムディスク５は、入力部２と一体的に形成されている。このカムディスク５と入力部２とを一体的に形成する方法としては、一体成型を用いてもよく、また、カムディスク５と入力部２とを溶接して一体化してもよい。
【００３０】
また、各１組のカムディスク５には、カムディスク５を受け入れる受入孔６ａ（図６Ａ、Ｂ参照）を備える円盤状の回転ディスク６が偏心された状態で回転自在に外嵌されている。
【００３１】
図５に示すように、回転ディスク６は、カムディスク５の中心点をＰ２、回転ディスク６の中心点をＰ３として、回転中心軸線Ｐ１と中心点Ｐ２の距離Ｒａと、中心点Ｐ２と中心点Ｐ３の距離Ｒｂとが同一となるように、カムディスク５に対して偏心している。
【００３２】
回転ディスク６の受入孔６ａには、１組のカムディスク５の間に位置させて内歯６ｂが設けられている。
【００３３】
カムシャフト５１内には、回転中心軸線Ｐ１と同心に配置され、回転ディスク６の内歯６ｂと対応する個所に外歯７ａを備えるピニオンシャフト７がカムシャフト５１と相対回転自在となるように配置されている。ピニオンシャフト７の外歯７ａは、カムディスク５の切欠孔５ｂを介して、回転ディスク６の内歯６ｂと噛合する。第１実施形態のピニオンシャフト７が本発明のピニオンに相当する。
【００３４】
ピニオンシャフト７には、差動機構８が接続されている。差動機構８は、遊星歯車機構で構成されており、サンギア９と、カムシャフト５１に連結された第１リングギア１０と、ピニオンシャフト７に連結された第２リングギア１１と、サンギア９及び第１リングギア１０と噛合する大径部１２ａと、第２リングギア１１と噛合する小径部１２ｂとから成る段付きピニオン１２を自転及び公転自在に軸支するキャリア１３とを備える。
【００３５】
サンギア９には、ピニオンシャフト７用の電動機から成る調節用駆動源１４の回転軸１４ａが連結されている。調節用駆動源１４の回転速度を入力部２の回転速度と同一にすると、サンギア９と第１リングギア１０とが同一速度で回転することとなり、サンギア９、第１リングギア１０、第２リングギア１１及びキャリア１３の４つの要素が相対回転不能なロック状態となって、第２リングギア１１と連結するピニオンシャフト７が入力部２と同一速度で回転する。
【００３６】
調節用駆動源１４の回転速度を入力部２の回転速度よりも遅くすると、サンギア９の回転数をＮｓ、第１リングギア１０の回転数をＮＲ１、サンギア９と第１リングギア１０のギア比（第１リングギア１０の歯数／サンギア９の歯数）をｊとして、キャリア１３の回転数が（ｊ・ＮＲ１＋Ｎｓ）／（ｊ＋１）となる。そして、サンギア９と第２リングギア１１のギア比（（第２リングギア１１の歯数／サンギア９の歯数）×（段付きピニオン１２の大径部１２ａの歯数／小径部１２ｂの歯数））をｋとすると、第２リングギア１１の回転数が｛ｊ（ｋ＋１）ＮＲ１＋（ｋ−ｊ）Ｎｓ｝／｛ｋ（ｊ＋１）｝となる。
【００３７】
カムシャフト５１に接続された入力部２の回転速度とピニオンシャフト７の回転速度とが同一である場合には、回転ディスク６はカムディスク５と共に一体に回転する。入力部２の回転速度とピニオンシャフト７の回転速度とに差がある場合には、回転ディスク６はカムディスク５の中心点Ｐ２を中心にカムディスク５の周縁を回転する。
【００３８】
図５に示すように、回転ディスク６は、カムディスク５に対して距離Ｒａと距離Ｒｂとが同一となるように偏心されているため、回転ディスク６の中心点Ｐ３を回転中心軸線Ｐ１と同一軸線上に位置するようにして、回転中心軸線Ｐ１と中心点Ｐ３との距離、即ち偏心量Ｒ１を「０」とすることもできる。
【００３９】
回転ディスク６の周縁には、一方の端部に大径の大径環状部１５ａを備え、他方の端部に大径環状部１５ａの径よりも小径の小径環状部１５ｂを備えるコネクティングロッド１５の大径環状部１５ａが、ローラベアリングからなるコンロッド軸受１６を介して回転自在に外嵌されている。なお、コンロッド軸受１６は、ボールベアリングを軸方向に２個並べて２個一組で構成してもよい。出力軸３には、一方向回転阻止機構としての一方向クラッチ１７を介して、揺動リンク１８がコネクティングロッド１５に対応させて６個設けられている。
【００４０】
一方向回転阻止機構としての一方向クラッチ１７は、揺動リンク１８と出力軸３との間に設けられ、出力軸３に対して一方側に相対回転しようとするときに出力軸３に揺動リンク１８を固定し、他方側に相対回転しようとするときに出力軸３に対して揺動リンク１８を空転させる。揺動リンク１８は、一方向クラッチ１７によって出力軸３に対して空転する状態のときに、出力軸３に対して揺動自在となる。
【００４１】
揺動リンク１８は、環状に形成されており、その上方には、コネクティングロッド１５の小径環状部１５ｂに連結される揺動端部１８ａが設けられている。揺動端部１８ａには、小径環状部１５ｂを軸方向で挟み込むように突出した一対の突片１８ｂが設けられている。一対の突片１８ｂには、小径環状部１５ｂの内径に対応する貫通孔１８ｃが穿設されている。貫通孔１８ｃ及び小径環状部１５ｂには、連結ピン１９が挿入されている。これにより、コネクティングロッド１５と揺動リンク１８とが連結される。
【００４２】
図７は、回転半径調節機構４の偏心量Ｒ１を変化させた状態のピニオンシャフト７と回転ディスク６との位置関係を示す。図７Ａは偏心量Ｒ１を「最大」とした状態を示しており、回転中心軸線Ｐ１と、カムディスク５の中心点Ｐ２と、回転ディスク６の中心点Ｐ３とが一直線に並ぶように、ピニオンシャフト７と回転ディスク６とが位置する。このときの変速比ｉは最小となる。
【００４３】
図７Ｂは偏心量Ｒ１を図７Ａよりも小さい「中」とした状態を示しており、図７Ｃは偏心量Ｒ１を図７Ｂよりも更に小さい「小」とした状態を示している。変速比ｉは、図７Ｂでは図７Ａの変速比ｉよりも大きい「中」となり、図７Ｃでは図７Ｂの変速比ｉよりも大きい「大」となる。図７Ｄは偏心量Ｒ１を「０」とした状態を示しており、回転中心軸線Ｐ１と、回転ディスク６の中心点Ｐ３とが同心に位置する。このときの変速比ｉは無限大（∞）となる。第１実施形態の無段変速機１は、回転半径調節機構４で偏心量Ｒ１を変えることにより、入力部２側の回転運動の半径を調節自在としている。
【００４４】
第１実施形態においては、回転半径調節機構４と、コネクティングロッド１５と、揺動リンク１８とで、てこクランク機構２０（四節リンク機構）が構成される。そして、てこクランク機構２０によって、入力部２の回転運動が揺動リンク１８の揺動運動に変換される。第１実施形態の無段変速機１は合計６個のてこクランク機構２０を備えている。偏心量Ｒ１が「０」でないときに、入力部２を回転させると共に、ピニオンシャフト７を入力部２と同一速度で回転させると、各コネクティングロッド１５が６０度ずつ位相を変えながら、偏心量Ｒ１に基づき入力部２と出力軸３との間で出力軸３側に押したり、入力部２側に引いたりを交互に繰り返して揺動する。
【００４５】
コネクティングロッド１５の小径環状部１５ｂは、出力軸３に一方向クラッチ１７を介して設けられた揺動リンク１８に連結されているため、揺動リンク１８がコネクティングロッド１５によって押し引きされて揺動すると、揺動リンク１８が押し方向側又は引張り方向側の何れか一方に揺動リンク１８が回転するときだけ、出力軸３が回転し、揺動リンク１８が他方に回転するときには、出力軸３に揺動リンク１８の揺動運動の力が伝達されず、揺動リンク１８が空回りする。各回転半径調節機構４は、６０度毎に位相を変えて配置されているため、出力軸３は各回転半径調節機構４で順に回転させられる。
【００４６】
第１実施形態の無段変速機１によれば、回転中心軸線Ｐ１の軸方向に隣接する回転半径調節機構４のカムディスク５が隣接する回転半径調節機構４に跨るように互いに一体的に構成される一体型カム部５ｃであると共に、各回転半径調節機構４のカムディスク５が複数部材、即ち一対のカムディスク５で構成されるカムディスク対で構成されている。
【００４７】
従って、隣接する回転半径調節機構４の隣り合うカムディスク５同士は一体的に構成されており、１つの回転半径調節機構４のカムディスク５が２つ部材で構成されて、分割可能となっている。
【００４８】
このため、カムディスク５の連結は、隣接するカムディスク５同士の重なり合う面積が大きい各回転半径調節機構４内で行うことができ、隣接するカムディスク５同士の重なり合う面積が小さい、隣接する回転半径調節機構４の間で、カムディスク５の連結を行う必要が無い。
【００４９】
図１０に、隣接する回転半径調節機構４の間におけるカムディスク５同士の重なり合う面積の変化を示す。図１０Ａは、隣接するカムディスク５同士の位相が６０°異なる場合の重なり合う面積部分をハッチングで示したものである。図１０Ｂは、隣接するカムディスク５同士の位相が１２０°異なる場合の重なり合う面積部分をハッチングで示したものである。図１０Ｃは、隣接するカムディスク５同士の位相が１８０°異なる場合の重なり合う面積部分をハッチングで示したものである。
【００５０】
図１０から明らかなように、図１０Ａの位相の差が６０°のときはボルトＢを３本で連結できるのに対し、図１０Ｂの位相差が１２０°のときは同一のボルトＢが１本しか用いることができず、図１０Ｃの位相差が１８０°のときは同一のボルトＢが１本も用いることが出来ないことが分かる。
【００５１】
第１実施形態の無段変速機１によれば、回転ディスク６を径方向に分割する場合のように、内歯６ｂの精度を低下させることがない。また、第１実施形態の無段変速機１によれば、隣接する回転半径調節機構４の間におけるカムディスク５同士は、一体的に形成された一体型カム部５ｃとして構成されている。このため、図１０Ｃで示した位相差が１８０°でボルトＢによる連結が不可能な位相差であっても設定することができ、隣接するカムディスク５同士の設定自由度を向上させることができる。
【００５２】
なお、第１実施形態において、カム部たるカムディスク５の隣接するカムディスク５との位相の間隔は、回転中心軸線の一方としての調節用駆動源１４側から順に、１８０°、６０°、１８０°、６０°、１８０°に設定したものを説明した。しかしながら、本発明のカム部の隣接するカム部との位相の間隔は、これに限らない。例えば、図１１に示す第２実施形態の如く、隣接するカム部同士の位相の間隔は、回転中心軸線の一方から１２０°、１２０°、−６０°（３００°）、１２０°、１２０°に設定してもよい。第２実施形態のカムシャフトによっても、各カム部に生じる遠心力が打ち消し合い、カムシャフトの回転に伴う振動を抑制することができるという効果を得ることができる。
【００５３】
図１２は、第２実施形態のカムシャフト５１を分解して示す斜視図である。図１３は、第２実施形態のカムシャフト５１を側面から示す説明図である。図１４に拡大して示すように、第２実施形態のカムシャフト５１には、隣接する回転半径調節機構４のカムディスク５の位相の差が６０°である部分がある。具体的には、第３カムディスク対Ｃ３と第４カムディスク対Ｃ４との間に位置する一体型カム部であり、これが本発明の両面雌ネジ型カム部に該当する。以下、この一体型カム部を両面雌ネジ型カム部５ｄと定義する。
【００５４】
両面雌ネジ型カム部５ｄには、軸方向一方（エンジン側）から第１雌ネジ部７１が穿設されている。また、両面雌ネジ型カム部５ｄには、軸方向他方（調節用駆動源側）から第２雌ネジ部７２が穿設されている。
【００５５】
そして、第２実施形態のカムシャフト５１は、両面雌ネジ型カム部５ｄにむかって、カムシャフト５１の両端からボルトが螺摘されて、隣接する一体型カム部５ｃ同士が連結されるように構成されている。
【００５６】
ここで、位相差が大きく、隣り合う面積が所定面積未満の隣接する回転半径調節機構４のカムディスク５同士の場合、図１５に示すように、重なり合わない部分の面積が大きいため、ボルトＢの頭部の配置スペースが十分に存在する。
【００５７】
しかしながら、位相差が小さく、隣り合う面積が所定面積以上の隣接する回転半径調節機構４のカムディスク５同士の場合、図１６に示すように、重なり合わない部分の面積が小さく、ボルトＢの頭部の配置スペースが足りない。
【００５８】
第２実施形態の無段変速機１では、上述の両面雌ネジ型カム部５ｄを設けることにより、位相差が小さく、重なり合う面積が所定面積以上である両面雌ねじ型カム部５ｄであっても、ボルトＢの頭部の配置スペースを考慮することなくボルトＢで連結できる。従って、カムシャフト５１の剛性を低下させることなく適切にカムディスクをボルトＢで連結してカムシャフト５１を構成することができる。
【００５９】
なお、図２０は、従来のカムシャフト５１のように一体型カム部を備えていないものを比較例として示したものである。一体型カム部を備えていない場合、各カムディスク５が別体であるため、ボルトＢの頭部の配置スペースの問題が生じないことがわかる。
【００６０】
また、図１７から図１９に示す第３実施形態の如く、入力部２’を一端が開口する中空軸で構成し、円盤状のカムディスク５に入力部２’を挿通できるように貫通孔５ａを第１実施形態のものよりも大きく穿設して、カムディスク５を中空軸で構成された入力部２’の外周面にスプライン結合させてもよい。
【００６１】
第３実施形態の無段変速機１においては、中空軸からなる入力部２’には、カムディスク５’の切欠孔５ｂに対応させて切欠孔２ａ’が設けられている。そして、入力部２’内に挿入されるピニオンシャフト７は、入力部２’の切欠孔２ａ’及びカムディスク５’の切欠孔５ｂを介して、回転ディスク６の内歯６ｂと噛合する。
【００６２】
また、第１〜第３実施形態の無段変速機１においては、図１０Ａの位相差が６０°のときの隣接する回転半径調節機構のカム部が重なり合う面積が、本発明における「ボルトによる連結時の強度に基いて設定される所定面積」に該当する。
【００６３】
従って、第１実施形態においては、隣接する回転半径調節機構の間で隣接するカムディスク５は全て一体的に形成された一体型カム部５ｃとして構成したものを説明したが、本発明の無段変速機はこれに限らない。例えば、図９Ｂに示すように、第１実施形態の無段変速機において、位相差が６０°となる第２カムディスク対Ｃ２と第３カムディスク対Ｃ３との間で隣接するカムディスク５同士、及び第４カムディスク対Ｃ４と第５カムディスク対Ｃ５との間で隣接するカムディスク５同士は、図１０Ａで示すようにボルトで連結させてもよい。位相差が６０°の場合には、カムディスク同士が重なり合う面積が所定面積未満ではなく、所定面積以上となるからである。
【００６４】
なお、本発明の「所定面積」は、カム部の材質や、強度、大きさ等によって変化するものであり、実験等によりカムシャフトに要求される強度が得られるか否かを予め求めて設定されるものである。
【００６５】
また、第１実施形態においては、一方向回転阻止機構として、一方向クラッチ１７を用いているが、本発明の一方向回転阻止機構は、これに限らず、揺動リンク１８から出力軸３にトルクを伝達可能な揺動リンク１８の出力軸３に対する回転方向を切換自在に構成される二方向クラッチ（ツーウェイクラッチ）で構成してもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１  無段変速機
２  入力部（第１実施形態）
２’  入力部（第３実施形態）
２ａ’  切欠孔（第３実施形態）
３  出力軸
４  回転半径調節機構
５  カムディスク（第１実施形態のカム部）
５’  カムディスク（第３実施形態のカム部）
５ａ  貫通孔
５ｂ  切欠孔
５ｃ  一体型カム部
５ｄ  両面雌ネジ型カム部（第２実施形態）
６  回転ディスク（回転部）
６ａ  受入孔（内周部）
６ｂ  内歯
７  ピニオンシャフト（ピニオン）
７ａ  外歯
８  差動機構（遊星歯車機構）
９  サンギア
１０  第１リングギア
１１  第２リングギア
１２  段付きピニオン
１２ａ  大径部
１２ｂ  小径部
１３  キャリア
１４  調節用駆動源（電動機）
１４ａ  回転軸
１５  コネクティングロッド
１５ａ  大径環状部
１５ｂ  小径環状部
１６  コンロッド軸受
１７  一方向クラッチ（一方向回転阻止機構）
１８  揺動リンク
１８ａ  揺動端部
１８ｂ  突片
１８ｃ  貫通孔
１９  連結ピン
２０  てこクランク機構（四節リンク機構）
５１  カムシャフト
５１ａ  軸受
７１  第１雌ネジ部
７２  第２雌ネジ部
Ｐ１  回転中心軸線
Ｐ２  カムディスクの中心点
Ｐ３  回転ディスクの中心点
Ｒａ  Ｐ１とＰ２の距離
Ｒｂ  Ｐ２とＰ３の距離
Ｒ１  偏心量（Ｐ１とＰ３の距離）
θ１  回転半径調節機構の回転角度
θ２  揺動範囲
＃１  第１回転半径調節機構
＃２  第２回転半径調節機構
＃３  第３回転半径調節機構
＃４  第４回転半径調節機構
＃５  第５回転半径調節機構
＃６  第６回転半径調節機構
Ｃ１  第１カムディスク対
Ｃ２  第２カムディスク対
Ｃ３  第３カムディスク対
Ｃ４  第４カムディスク対
Ｃ５  第５カムディスク対
Ｃ６  第６カムディスク対
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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