(57)【要約】  本発明は、無段変速機に適合可能なギア組立体に関し、可変ピッチ径を有する仮想ギアホイールを形成することのできる２つの歯車装置（１０、５０）を備えており、前記歯車装置は、半径方向に可動である。無段変速機は、入力シャフト（１）、出力シャフト（２）、ギア切替シャフト（３）、本発明に係るギア組立体を有する第１変速シャフト（４）、変速チェーン（５）及び本発明に係るギア組立体を有する第２変速シャフト（６）又は歯車（７）を備えているので、第１変速シャフト（４）は入力シャフト（１）により駆動し、第２変速シャフト（６）又は歯車（７）は第１変速シャフト（４）により駆動し、出力シャフト（２）は第２変速シャフト（６）又は歯車（７）により駆動する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無段変速機に適合可能でかつ可変ピッチ径で仮想ギアホイールを構成するギア組立体であって、
２つのギア歯部材（１０，５０）を備えて成り、前記２つのギア歯部材（１０，５０）は半径方向に可動であることを特徴とするギア組立体。
【請求項２】
前記２つのギア歯部材（１０，５０）は、±２０°までの範囲内で相互に約１８０°の角度をなすように形成されて成る請求項１に記載のギア組立体。
【請求項３】
前記２つのギア歯部材（１０，５０）は、ギアボックスシャフト（４，６）の２本の配列シャフト部分の端部に面するように、互いに反対方向となるように半径方向に配置される放射状配置部材（８）に半径方向に可動なように接続される請求項１又は２に記載のギア組立体。
【請求項４】
二つの円錐板（２４）が設けられ、それら二つの円錐板（２４）それぞれは、二つの配列されたギアボックスシャフト（４，６）それぞれの対向端部に設けられ、かつ、円錐板（２４）の側部で伝動チェーン（５）を支持して成る前記請求項３に記載のギア組立体。
【請求項５】
前記二つの円錐板（２４）は、互いに螺旋方向が反対向きとなるようにギア切替シャフト（３）に設けられたネジ筋に結合された各アーム部（２６）によって接近及び離反するように同期して可動である前記請求項４に記載のギア組立体。
【請求項６】
前記２つのギア歯部材（１０，５０）は、円錐板（２４）の相互に接近する移動により、同期して半径方向外側に可動である請求項５に記載のギア組立体。
【請求項７】
前記２つのギア歯部材（１０，５０）は、ギア歯部材（１０，５０）に取り付けられたチェーン（８９）と、ギア切替シャフト（３）により同期して可動であるアーム部（２６）に接続されたリンク部材（９２，１００）とにより、同期して半径方向内側に可動である請求項５に記載のギア組立体。
【請求項８】
前記２つのギア歯部材（１０，５０）は、少なくとも１つのレバー（２８）によって半径方向内側及び半径方向外側に放射状配置部材（８）に沿って同期して可動であり、前記レバー（２８）は、その一端がギア歯部材（１０，５０）に、また、その他端がシャフト部に結合され、これによって前記二つの円錐板（２４）に結合され、また、アーム部（２６）を介してギア切替シャフト（３）に接続され、かくしてレバーが二つの円錐板（２４）と同期して可動に形成されてなる前記請求項５に記載のギア組立体。
【請求項９】
前記２つのギア歯部材（１０，５０）は、伝動チェーン（５）に実質的に互い違いに係合するように形成されてなる請求項１〜８のいずれか１項に記載のギア組立体。
【請求項１０】
前記２つのギア歯部材（１０，５０）はそれぞれ、少なくとも第１クラッチ（１１，６６）により回転する部分及び少なくとも第２クラッチ（１２，６７）により回転する部分で作動する請求項１〜９のいずれか１項に記載のギア組立体。
【請求項１１】
前記２つのギア歯部材（１０，５０）はそれぞれ、少なくとも第１クラッチ（６６）により回転する部分で作動し、かつ常に第２クラッチ（６７）により回転する部分で作動する請求項１〜９のいずれか１項に記載のギア組立体。
【請求項１２】
クラッチ（１１，６６，１２，６７）は、ギア歯部材（１０，５０）が配置されるシャフト部分を駆動させる請求項１０又は１１に記載のギア組立体。
【請求項１３】
回転カム（１４，２０）は、第１クラッチ（１１）、第２クラッチ（１２）及びバネ（１６，１７）を調節するように、ピン（１８）と協働する請求項１０に記載のギア組立体。
【請求項１４】
少なくとも固定カム（８４）は、第１クラッチ（６６）、第２クラッチ（６７）及びバネ（７７，７９）を調節するように、少なくとも１つのカムフォロワ（８５）と協働する請求項１０又は１１に記載のギア組立体。
【請求項１５】
ギア歯部材（１０）は、リンク部材（３６）により相互に連結される柱状部材（３４，３５）の上に形成された二つのギア歯（３２，３３）を備えた請求項１〜１４のいずれか１項に記載のギア組立体。
【請求項１６】
第１ギア歯（３２）は、第２ギア歯（３３）よりも半径方向に突出している請求項１５に記載のギア組立体。
【請求項１７】
バネが少なくとも第１ギア歯柱状部材（３４）を半径方向外側に付勢することにより、第２ギア歯（３３）及びその柱状部材（３５）が半径方向内側に押圧可能となり、リンク部材（３６）により半径方向外側に可動となる請求項１５に記載のギア組立体。
【請求項１８】
ギア歯部材（５０）は１つのギア歯（５１）を備え、前記ギア歯部材（５０）は案内部材（５２）で縦に可動であり、かつ少なくとも１つのバネ（５３）により案内部材（５２）で半径方向外側に付勢される請求項１又は２に記載のギア組立体。
【請求項１９】
前記ギア歯部材は１つのギア歯を備え、かつ前記ギア歯部材はバネで付勢されると共に回転角方向に前後進可能である請求項１又は２に記載のギア組立体。
【請求項２０】
入力シャフト（１）と、第１ギアボックスシャフト（４）を介して入力シャフト（１）に接続される出力シャフト（２）と、伝動チェーン（５）を有する第２ギアボックスシャフト（６）とを備える無段変速機であって、
第１ギアボックスシャフト及び第２ギアボックスシャフト（４，６）はそれぞれ、前記請求項１〜１９のいずれか１項に記載のギア組立体を備え、第１ギアボックスシャフト（４）は入力シャフトにより駆動し、かつ第２ギアボックスシャフト（６）は伝動チェーン（５）を介して第１ギアボックスシャフト（４）により駆動し、かつ出力シャフト（２）は第２ギアボックスシャフト（６）により駆動することを特徴とする無段変速機。
【請求項２１】
第２ギアボックスシャフト（６）のピッチ径を大きくするのと同時に第１ギアボックスシャフト（４）のピッチ径を小さくすること、又はその逆も達成可能なように、ギア切替シャフト（３）は、ギアボックスシャフト（４，６）における２つのギア歯部材の駆動を同期させるために、アーム部（２６）を介して第１ギアボックスシャフト（４）及び第２ギアボックスシャフト（６）に結合されている請求項２０に記載のギア組立体。
【請求項２２】
入力シャフト（１）と、ギアボックスシャフト（４）を介して入力シャフト（１）に接続される出力シャフト（２）と、伝動チェーン（５）を有する歯車（７）とを備える無段変速機であって、
ギアボックスシャフト（４）は、前記請求項１〜１９のいずれか１項に記載のギア組立体を備え、ギアボックスシャフト（４）は入力シャフトにより駆動し、かつ歯車（７）は伝動チェーン（５）を介してギアボックスシャフト（４）により駆動し、かつ出力シャフト（２）は歯車（７）により駆動することを特徴とする無段変速機。
【請求項２３】
歯車（７）は、伝動チェーン（５）を牽引することによりギアボックスシャフト（４）における２つのギア歯部材（１０，５０）で形成される仮想ギアホイールのピッチ径が可変となるように、可動に取り付けられる請求項２２に記載のギア組立体。
【請求項２４】
ギアボックスシャフト（４）のピッチ径を小さくすると共にギアボックスシャフト（４）と歯車（７）との距離を大きくすること、又はその逆も達成可能なように、ギア切替シャフト（３）は、２つのギア歯部材の駆動を同期させるためにアーム部（２６）を介してギアボックスシャフト（４）に接続され、かつ歯車（７）の駆動を同期させるためにアーム部（２６）を介して歯車（７）に接続されている請求項２２又は２３に記載のギア組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ギア組立体及びギア組立体を備えた無段変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、変速機は、乗物の燃料消費を低減することができるように、乗物産業で用いることを目的としている。現在の自動変速機は、手動変速機に比べてエネルギーを約１０％多く消費している。環境に対する要求の高まり及び燃料価格の上昇により、乗物産業は、未来のために新たな解決策を見つけなければならない。
【０００３】
従来から無段変速機（ＣＶＴ）が知られており、無段変速機は複数工程を経ることなくギア比を連続的に変化させることができ、換言すると、ギア比の最小値から最大値までの間に無数のギア比を有するのである。これにより、エンジンが乗物の速度における独立した毎分回転数の最適条件で作動することが可能である。
【０００４】
ＣＶＴの主な種類としては３種類あり、摩擦型、流体型及びラチェット型である。例えば、バリオマチックＣＶＴ及びマルチトロニックＣＶＴを参照すると良い。ＣＶＴの主な問題点は、主に摩擦損失により、変速機の動力が相当損失していることである。もう１つの問題点は、滑り、摩擦及び可動部材により、大きなトルク及び動力を伝達することができない点である。
【０００５】
最近、国際公開０２／０８６３８号公報を参照すると、円錐型の車輪にたわみベルトが配置された新しいＣＶＴが発明された。この発明においては、滑り及び摩擦による損失を低減することはできるが、たわみベルトでは大きなトルク及び動力を伝達するのに、未だ問題があった。
【０００６】
米国公開４  ８７８  ８８３号公報では、異なった有効直径を得ることができるように、スプロケットで様々の半径を有する多数の小型のギアを対向して配置するための流体系を備えたチェーン駆動の無段変速機が示されている。
【０００７】
この無段変速機の問題点は、有効直径がチェーンのピッチ径に一致することがあるが、チェーンのピッチ径に合わない有効直径もあるので、小さいギアであるとチェーンの凹部に噛み合わず、滑ることとなる点である。これによると、変速機で不都合なことが生じ得る。この変速機は一義的な回転方向においてのみ効果を奏する。
【０００８】
米国公開２００５／０１４８４１６  Ａ１号公報に係る目的は、米国公開４  ８７８  ８８３号公報に係るパルス駆動出力を解決することである。米国公開２００５／０１４８４１６  Ａ１号公報に記載の種々のスプロケットを備えたＩＶＴ装置は、６つの可動なスプロケットから成り、かつ種々の直径を有するスプロケットを備えており、当該スプロケットは、有効直径を変化させることができるように、中心軸に接近する方向又は中心軸から離れる方向に可動な制御部材により、制御されている。これでは、複雑化され過ぎ、かつ一義的な回転方向においてのみ効果を奏する。
【０００９】
米国公開４  ８７８  ８８３号公報及び米国公開２００５／０１４８４１６  Ａ１号公報に記載の発明は、有効直径の大きな差分を調節可能な構成を備えている。したがって、前記公報に記載の発明では、高いギア比を達成することはできない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、装置の簡略化及び従来のＣＶＴが有していた問題点を解決することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の本質は可変ピッチ径を有する仮想ギアホイールを形成し、かつ無段変速機に適用可能であるギア組立体であり、当該ギア組立体は２つのギア歯部材を備え、２つのギア歯部材は半径方向に可動である。
【００１２】
ギア歯部材が半径方向に可動であるので、仮想ギアホイールのピッチ径を連続的に変化させることができ、ギア比の連続的な変化が可能である。また、少なくとも１つのギア歯部材がチェーンに係合されているので、滑り及び摩擦損失の発生がなく、大きなトルク及び動力を伝達することができる。前記ギア組立体は２つのギア歯部材のみから成るので、ギア組立体は製造し易く、小型化を図ることができ、信頼性が高く、修理し易く、整備を迅速に行うことができる。
【００１３】
前記ギア歯部材は、±２０度の範囲内で相互に１８０度の角度をなすように形成されるのが好ましい。
【００１４】
参考に言うと、従来の直列に列設された歯を有する歯車において、トルクを伝達するのは、基本的には常に１つの歯車のみである。
【００１５】
（入力側においては）２つのギア歯部材は、伝動チェーンを介して入力側から出力側にトルクを伝達可能なように、交互に駆動する。ギア歯部材は各シャフト部に配置され、当該２本のシャフト部は軸方向が平行になるように列設され、かつ（例えば、変速機における入力側のための）ギアボックスシャフトを形成している。ギア歯部材は、各シャフト部に１つずつ半径方向に配置されており、列設されたシャフト部の間におけるギアボックスシャフトの間隙で対向している。１つのギア歯部材が第１クラッチに接続されている間は、トルクの伝達が起る。
【００１６】
複数のギア歯部材を重畳させ、及び協働させること、すなわち各ギア歯部材の回転する間、換言すると、仮想ギアホイールの円周の一部となる間は第１クラッチに接続されていることも想定可能である。仮に、２つのギア歯部材が第１クラッチの半周以上に亘って接続されているのであれば、可能である。よって、第１クラッチの接続においては、２つのギア歯部材は重複することとなる。伝動チェーンは、１８０°以上、例えば３２０°以下の範囲内で仮想ギアホイールを囲繞しているのが好ましい。
【００１７】
各ギア歯部材は、第１クラッチ及び／又は第２クラッチにより、交互に駆動される。例えば、第１クラッチは第２クラッチよりも強力であり、第１クラッチはトルク伝動を受け持つ。クラッチ駆動装置の第１実施態様によると、各ギア歯部材は、実質的には第１クラッチ及び第２クラッチにより交互に駆動される。
【００１８】
クラッチ駆動装置の第２実施態様によると、第２クラッチによりギア歯部材を常に駆動することができ、そうすると、回転の途中で、例えば半回転したときに第１クラッチがギア歯部材を駆動することができる。換言すると、クラッチが互いに補完しあうことになる。
【００１９】
トルクを伝達していない期間中のギア歯部材は、第２クラッチにより駆動される。このギア歯部材が伝動チェーンに歯合するようになると、強力でない好適な第２クラッチにより駆動される。これにより、仮想ギアホイールのピッチ径と伝動チェーンのピッチ径とが一致しないときであっても、ギア歯部材は交互にかつ円滑に駆動することができる。
【００２０】
ギア歯部材が交互にかつ円滑に駆動し過ぎると、第２クラッチのギア比が第１クラッチのギア比よりも大きくなる。
【００２１】
クラッチに接続及び切断することのできる機械的手段を用いるのが、好ましい。例えば、ピンと協働可能な回転カム、又は、カムフォロワと協働可能な固定カムが、クラッチ又はクラッチのバネを制御することができるように用いられる。他の考えられる手段としては、液圧応用機器又は電子機器を用いることも考えられる。
【００２２】
伝動チェーンをその側面部で支持することができるように、２つの円錐板が設けられ、ギアボックスシャフトに配設される２つのシャフト部の対向する各端部に１つずつ装着される。ギア切替シャフトに設けられる逆向きのネジ筋によりギア切替シャフトに接続される各アーム部によって、前記円錐板は、ギアボックスシャフトの軸線に沿って相互に近づく方向又は離れる方向に同期して可動であるのが、好ましい。
【００２３】
ギア歯部材が半径方向に移動する手法としては、対極に配置され、ギアボックスシャフトに配設される２つのシャフト部の端部が向かい合っている各半径方向配置部材に、半径方向に沿ってギア歯部材を可動に接続すればよい。例えば、ギア歯部材及びシャフト部に配置され、かつ各半径方向配置部材に設けられる少なくとも１つのレバーにより、ギア歯部材は、半径方向配置部材に沿って、同期して半径内側方向及び半径外側方向に可動である。前記レバーは円錐板に接続されており、円錐板はアーム部を介してギア切替シャフトに接続されるので、レバーは円錐板と同期して可動である。
【００２４】
ギア歯部材を半径方向に移動させる他の手法は、ギア切替シャフトを回転させて円錐板が相互に接近する方向に移動する場合に、遠心力及び／又は円錐板をしてギア歯部材を半径方向外側に、円錐板に沿ってスライドさせつつ、押出させることである。ギア歯部材を引っ込めるには、電動モータが用いられ、かつセンサ系を介してこの電動モータが制御されることができる。もちろん、ギア歯部材が電動モータにより外側及び内側に移動することも考えられる。
【００２５】
一方でギア歯部材が引っ込むと、伝動チェーンは逆側、例えば出力側が「拡張する」ので、伝動チェーンはギア歯部材を半径内側方向に押圧する。遠心力の平衡を保持するように、半径方向配置部材とギア歯部材との間にバネを配置することも考えられる。バネの付勢力は、円錐板が離れるときに、バネによりギア歯部材が引っ込む程度の大きさであれば良い。
【００２６】
ギア歯部材を引き込ませる更に別の手法としては、円錐板における中央開口部を通り、かつ各シャフトにおける軸線に沿って伸長された中央部の貫通孔を挿通するチェーンの一端部に、前記ギア歯部材が接続することである。前記チェーンは、その他端部が、シャフト部の貫通孔に設けられる円柱状部材に接続されるのが好ましい。前記円柱状部材は、ギアが切り替わるときにギア歯部材が同期して引き込むように、ギア切替シャフトに接続される。これは、上述したギア歯部材の半径方向の移動に比べて、簡便である。
【００２７】
ギア比を向上させる一手法は、仮想ギアホイールの直径を大きくすることである。これは、半径方向配置部材を伸長し、かつギア歯部材が半径外側方向に更に移動できるように設計されれば、達成される。この円錐板の実施態様においては、円錐板の中央部は、伸長した半径方向配置部材及び前記ギア歯部材を配置することができるように、空洞となっている。
【００２８】
こうすると、ギア歯部材は半径方向配置部材に沿ってより長く移動することができるので、より一層大きな直径を有する仮想ギアホイールを形成することができる。したがって、ギア比も増加することとなる。チェーン全体を支持するように、環状カバーは、円錐板の中央開口部の一部を覆蓋するように配置されている。
【００２９】
ギア比を更に向上させるために、例えば案内部材にギア歯部材を配置することにより、仮想ギアホイールの直径を増加させ、仮想ホイールを他の案内部材に配置することが考えられる。これにより、ギア歯部材は入れ子式に自在に伸縮可能である。半径外側方向の移動は、例えば上述の記載により達成される。収縮する点では同じであるが、前記収縮にはチェーンを用いるのが好ましい。入れ子式に伸縮自在のギア歯部材を使用すると、仮想ギアホイールの直径をより大きくすることができる。同時に、２つの円錐板の間の距離が円錐板の外側に向って大きくなっているので、伝動チェーンの幅が大きくなる。伝動チェーンの幅を同じに維持した場合には、代わりに円錐板の角度を変化させることもできる。
【００３０】
好ましい実施態様によると、各ギア歯部材は、柱状部材上に設けられたギア歯と他の柱状部材上に設けられた他のギア歯とからなる二つのギア歯を有し、前記二つの柱状部材は連結部材により相互に連結されている。第１ギア歯は、第２ギア歯に比べて半径方向に突出しているのが好ましい。
【００３１】
少なくとも柱状部材における第１ギア歯が付勢部材により半径方向外側に向って付勢されており、他の柱状部材における第２ギア歯が半径方向外側に向って強制的に動くとリンク機構により前記第１ギア歯が半径方向内側に向って動くのであれば、円滑な運動機能が達成される。
【００３２】
第２実施態様において、ギア歯部材は、１つのギア歯を備えている。前記ギア歯部材は、案内部材と、少なくとも１つのバネにより半径方向外側に向って前記案内部材内で付勢されるバネとによって、長さ方向に可動である。前記案内部材はある角度をもって配置される。歯がチェーンに噛み合うとき、歯はほとんどがチェーンの凹部に当接し、又は凹部に向って傾斜する傾斜部に当接する。
【００３３】
歯が傾斜部の間に当接すると、チェーンは、歯が案内部材を滑動してバネの付勢力に抗して半径方向内側に向って付勢することとなる。同時に、ギア歯部材はチェーンが前進するように駆動する。この前進駆動により、歯が前方の傾斜部側に移動すると共に、前方の凹部に嵌まり込む。
【００３４】
第３実施態様であるギア歯部材それぞれは、１つのギア歯を備え、ギア歯部材がバネに付勢されかつ前方及び後方の両方向に所定回動角度をもって回転可能である。
【００３５】
本発明に係る無段変速機の第１及び第２実施態様によると、入力シャフトと、伝動チェーンにより結合された第１ギアボックスシャフト及び第２ギアボックスシャフトを介して入力シャフトに接続される出力シャフトとを備えている。第１ギアボックスシャフト及び第２ギアボックスシャフトそれぞれは、上述のいずれの実施態様においてもギア組立体を備えており、これによって、第１ギアボックスシャフトは入力シャフトにより駆動され、かつ第２ギアボックスシャフトは伝動チェーンを介して第１ギアボックスシャフトにより駆動され、かつ出力シャフトは第２ギアボックスシャフトにより駆動される。
【００３６】
第１ギアボックスシャフトのピッチ径が小さくなると同時に、第２ギアボックスシャフトのピッチ径が大きくなり、又はその逆もそうであるように、各ギアボックスシャフトの動きに応じて２つのギア歯部材が同期して可動なように、ギア切替シャフトは、アーム部を介して第１ギアボックスシャフト及び第２ギアボックスシャフトに接続されている。
【００３７】
本発明の第３実施態様に係る無段変速機は、入力シャフトと、伝動チェーンにより結合されたギアボックスシャフト及び歯車を介して入力シャフトに接続される出力シャフトとを備えている。ギアボックスシャフトは、上述の実施態様によるとギア組立体を備えているので、ギアボックスシャフトは入力シャフトにより駆動され、歯車は伝動チェーンを介してギアボックスシャフトにより駆動され、かつ出力シャフトは歯車により駆動される。また、その逆の駆動も同様である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
本発明は、添付図を参照しつつ、好ましい実施態様が説明されている。
【００３９】
本発明は、いくつかの実施態様を以って説明される。本発明、種々の部材及び組立体の作用を理解するために、本発明は無段変速機（ＣＶＴ）の作用を以って説明される。
【００４０】
図１０及び１１に示されるように、本発明によるＣＶＴは、入力シャフト１、出力シャフト２、入力シャフト１に接続され、かつＣＶＴの駆動側（入力側）に用いられることが好ましい少なくとも一つのギアボックスシャフト４、並びに、出力シャフト２に接続され、かつ前記ギアボックスシャフトと第２ギアボックスシャフト６又は歯車７との間に配置されることにより第２ギアボックスシャフト６又は歯車７を駆動する伝動チェーン５を備えている。
【００４１】
第２ギアボックスシャフト６のピッチ円直径が増加するに従って第１ギアボックスシャフト４のピッチ円直径が減少し、またその逆も同じようにするために、ギア変換シャフト３は、ギアボックスシャフト４及び６の動作によって２個のギア歯部材が同期して動くことができるように、アーム部２６を介して第１ギアボックスシャフト４及び第２ギアボックスシャフト６に、接続されている。
【００４２】
第１及び第２の実施態様によると、前記ＣＶＴは、２個のギアボックスシャフト、すなわち第１ギアボックスシャフト４及び第２ギアボックスシャフト６を備えている（図１、２及び図２０、２２参照）。第３の実施態様によると、前記ＣＶＴは、１個のギアボックスシャフト４と歯車７とを備えている（図１０及び１１参照）。
【００４３】
３つの実施態様は、全て変速機（ギアボックス）の入力側に第１ギアボックスシャフト４を用いている。これについて以下に説明する。第２ギアボックスシャフト６は、同様に作製されるにも拘らず第１実施態様及び第２実施態様においては変速機の出力側に用いられるが、伝動チェーン５を介して第１ギアボックスシャフト４から伝達されたトルクを取り出す方法が逆に作用する。
【００４４】
図１及び２２に示されるように、ギアボックスシャフト４及び６は、２つのシャフト部分に分割されており、かつ両端に半径方向に設置される部材８が装着されており、かつ相互に対向しており、かつ好ましくは断面形状がひし形、正方形又は楕円形等を成す案内部材を有している。また、以下においては、放射状に配置される部材をスプライン部８と称する。好ましくはスプライン部８に沿って可動にスリーブ９が取り付けられ、スリーブ９にはギア歯部材１０、５０が確実に取り付けられている。ギア歯部材１０、５０については、図８、９、２４、２５ａ及び２５ｂを参照しつつ、後述する。ギアボックスシャフト４における前記２つのシャフト部分は、各シャフト部分のギア歯部材１０、５０により、伝動チェーン５を交互に駆動させる。
【００４５】
交互に駆動させるには、各シャフト部分は、第１クラッチ１１、６６及び／又は第２クラッチ１２、６７により駆動する。これらのクラッチ１１、１２、６６及び６７は、ディスククラッチである。図２に示されるように第１の実施態様では、第１ギアボックスシャフト４は、２つのシャフト部分のそれぞれ４箇所ずつにおいて、入力シャフト１に接続されており、４つのギアユニット１３、２つの第１ギアユニット１３’及び２つの第２ギアユニット１３’’により接続されている。第１クラッチ１１に接続される第１ギアユニット１３’のギア比は、第２クラッチ１２に接続される第２ギアユニット１３’’のギア比よりも小さい。すなわち、第２クラッチを介して接続されるシャフト部分は、第１クラッチ１１を介して同様に接続されている他方のシャフト部分より速く回転する。入力シャフト１は、図２に示すように、第１ギアボックスシャフト４の上方に配置される（図１においては図示せず）。
【００４６】
第１クラッチ１１は、トルクの伝達を受け持つので、強力なクラッチであり、例えば３枚のディスクから成る。第２クラッチ１２は、主に１つのシャフト部分を駆動させるのみであるので、強力ではなく、例えば１枚のディスクのみから成る。
【００４７】
第１クラッチ１１及び第２クラッチ１２の間には、回転可能なカム、例えば図３に示されるようにカム駆動軸部２０が設けられ、そのカム駆動軸部２０はギアボックスシャフト４及び６の自由端近傍に設けられたカム曲線１４を有する。カム駆動軸部２０は、スプライン１５を介してサスペンションにより、軸線方向に可動であると共に、ＣＶＴの筐体又は設置台に配置される少なくとも１つのベアリング１９により回転可能である。カム駆動軸部２０は、軸方向に延在するピン２１を有し、クラッチ１１及び１２の間に設置される中央クラッチ板２３を介してクラッチ１１及び１２を作動させることができる。
【００４８】
第１コイルバネ１６はカム駆動軸部２０に作用して、ピン２１が、中央クラッチ板２３に装着されるバー２２を介して、第１クラッチ１１が結合状態となるように第１クラッチ１１を作動させると共に、カム曲線１４が低位置にある、つまりカム曲線１４がＣＶＴの筐体又は基台に配置されるピン１８とは非接触となるような付勢力、少なくとも第２バネ１７の付勢力に抗する力をピン２１は発揮する。
【００４９】
カム曲線１４が高位置にある場合、カム曲線がピン１８に接触すると共に、カム駆動軸部２０が、自由端方向でありかつ第１コイルバネ１６の付勢力に抗する方向に、軸線に沿って強制的に移動する。これにより、少なくとも１つ設けられ、クラッチの周りに複数個のコイルバネが配設されるのが好ましい第２バネ１７は、第２クラッチ１２が繋がるように第２クラッチ１２側に中央クラッチ板２３を付勢するので、第１クラッチ１１は繋がらない。もちろん、第１及び第２クラッチの接続に、液圧応用機器又は電子機器を用いることも考えられる。
【００５０】
図１３に示されるように、第２実施態様であるクラッチ駆動装置は、第１及び第２クラッチが入力シャフト１から、例えば各シャフト部分に単一ギアユニット６９により、同速で作動するように単純化されている。第１クラッチ６６も、第２クラッチ６７より強力である。好ましくは、第２クラッチ６７は常に接続され、かつ第１クラッチ６６は回転部分、例えば半回転する部分にのみ接続されている。
【００５１】
図１３〜１８においては、クラッチ駆動装置の第２実施態様が示されている。この第２実施態様は、前記ギアユニット６９に結合される筐体部６８を備えている。ギアユニット６９は、軸受筒７０によりシャフト部に装着される。図１４に示されるように、筐体部６８の内面は、第１クラッチ６６のクラッチ板にかみ合うように設けられるクラッチ面７１である。図１５ａ及び１５ｂに示されるように、第１クラッチの複数のクラッチ板は、スプライン部７５に設けられる内部貫通孔７４又はシャフト部に接続可能な部材を有する環状部７３を備えた中間板７２に配置されている。
【００５２】
中間板７２には、好ましくは２個のカムフォロワ８５が設けられる。これらカムフォロワ８５は、必ず又は好ましくは中間板７２に設けられる。図１６ａ、１６ｂ及び１６ｃに示されるように、カムフォロワ８５の隣接部８６及び中間板７２は、固定用リブ８７を有する。よって、カムフォロワ８５がカム８４に当接すると、前記隣接部８６により、角度が所望の位置で中間板７２に調整される。
【００５３】
第３実施態様において、環状部７３には、複数の第１クラッチバネ７７に合わせて複数個の凹部７６が設けられている。別の凹部７８は、第３実施態様に示されるように、第２クラッチバネ７９に合わせて環状部７３に設けられている。好ましくは、凹部７８は、凹部７６の間に設けられる。第２クラッチはディスククラッチ、例えば１枚のクラッチ板を備えたディスククラッチであっても良く、又は、クラッチ筐体６８のクラッチ面７１に設けられる複数の凹陥部８０と、プランジ８１とを有するクラッチであっても良い。このクラッチの種類は、同期させ易いクラッチである。
【００５４】
凹陥部８０及びプランジ８１は、円錐形であることが好ましい。当接部８２は、プランジ８１の軸方向の移動を防止するように機能する。プランジ８１が凹陥部８０から離脱しないように設計されるのが好ましい。
【００５５】
図１３、１８ａ及び１８ｂには、第１クラッチ６６及び第２クラッチ６７の好ましい接続方法及び切断方法が示されている。カム取付部８３は、好ましくは、相互に１８０°を成す位置に配置される２つのカム８４を有し、半径方向及び軸線方向に変位している。前記２つのカム８４は、中間板７２を有する２つのカムフォロワ８５と協働する。カムフォロワ８５も、相互に１８０°を成す位置に配置され、半径方向及び軸線方向に同間隔で変位している。もちろん、１つのカム８４及び１つのカムフォロワ８５を有するようにしても良い。
【００５６】
カムフォロワ８５がカム８４を通過すると同時に、中間板７２は、第２クラッチバネ７９の付勢力に抗してシャフト部の外側方向に、外側に変位する。こうしてクラッチ板が離脱することとなり、換言すると、第１クラッチ６６が切断されることとなる。カム８４の工程は、回転して第１クラッチが切断される部分、好ましくは半回転した部分に一致している。
【００５７】
凹陥部８０及びプランジ８１を有する第２クラッチは、常にシャフト部及びギア歯部材１０、５０を駆動させている。ギア歯部材が伝動チェーン５に噛み合ったときに、ギア歯部材１０、５０が伝動チェーン５の凹部に正確に嵌ることができるように、すべり及び変位の小さい第２クラッチ６７が求められている。ギア歯部材と伝動チェーン５とが完全にかみ合ったとき、第１クラッチ６６は接続され、凹陥部８０内のプランジ８１の変位を固定することができる。半回転すると第１クラッチ６６が切断され、各凹陥部８０の中央部にプランジ８１が再装入できるようになる。こうすることにより、ギア歯部材１０、５０は再度同期して夫々の位置、例えば相互に１８０°を成す位置に戻る。
【００５８】
液圧応用機器又は電子機器を用いることにより、クラッチ６６、６７を操作することも考えられる。
【００５９】
クラッチの駆動を同速で行うとき、ギア歯部材は、円滑な駆動を達成するために、少なくとも後方へ僅かな移動が可能であることが必要である。ギア歯部材の微小な移動を調節するバネの付勢力は、第２クラッチのバネの付勢力より大きくないことが好ましい。また、凹陥部８０及びプランジ８１を有する第２クラッチ６７の場合は、プランジ８１が変位して凹陥部８０の中央部に装入可能であるので、ギア歯部材のバネの調節は必要ない。
【００６０】
より簡便でかつよりクラッチの駆動は、摩擦を減ずると共にＣＶＴの重量及び領域を省くことにより達成される。カム組立体もまた、ギアボックスシャフトの中央に近づき、より小型のＣＶＴを形成する。この実施態様は磨耗量を減ずることができる。
【００６１】
しかしながら、ＣＶＴのクラッチと共に、乗物の変速機に接続及び切断する主要クラッチが取り除かれた場合は、第２クラッチが接続できなくなる。例えば、プランジ及び凹陥部を有するクラッチを用いた場合に、ディスククラッチを使用又はプランジにおける固定状態の除去を採用すると、第２クラッチのバネの付勢力が大きくなるように、クラッチ組立体が一層変位することになる。
【００６２】
ギアボックスシャフト４、６それぞれの対向端部には、円錐板２４が、スリーブ２５を介してシャフトに装着される。これら円錐板２４は、その側面部で、伝動チェーン５を支持する。図１に示されるように、スリーブ２５は、スリーブに固定的に取り付けられたアーム部２６によりギア切替シャフト３に結合される。そのスリーブ２５は、その内部に、ギア切替シャフト３近傍の一端部に内部ネジ筋を有する（図示せず）。そのギア切替シャフト３は外部ネジ筋２７を備える。
【００６３】
二つの円錐板２４は、各ギアボックスシャフト４、６それぞれにおいて、互いに接近し、また離反するように同期して動く。二つの円錐板２４の同期した前記動きは、ギア変換シャフト３に、ギアボックスシャフト４，６それぞれに設けられた二つのアーム部２６のために、螺旋方向が互いに反対になっているネジ筋２７が設けられているという事実に基づく。
【００６４】
図２、４及び５に示される第１実施態様においては、ギアボックスシャフト４，６それぞれの所定部分に旋回軸６０に回動可能に取り付けられた少なくとも一つのレバー２８が、円錐板２４に、好適には、例えばピン３０を溝部２９に挿入することにより円錐板２４のスリーブ２５に結合され、また、シャフト部の端部にスプライン８に沿って可動に例えばピン６１によりスリーブ９に結合される。好適には、二つのレバー２８が、ギアボックスシャフト４，６の所定部分における各側部に一つづつ結合される。
【００６５】
円錐板２４がギアボックスシャフト４、６の自由端方向に移動すると、スリーブ９がギアボックスシャフト４、６の中心方向にスプライン部８に沿って、引っ込むように移動する。したがって、ギア歯部材１０、５０も引っ込むこととなる。
【００６６】
円錐板２４同士が接近するように移動すると、スリーブ９がギアボックスシャフト４、６の外縁方向にスプライン部８に沿って、突出するように移動する。円錐板２４の同時進行により、ギアボックスシャフト４、６におけるギア歯部材１０、５０も同時進行する。
【００６７】
図６に示される第２実施態様において、ギア歯部材１０、５０は、ギア切替シャフトを用いることにより円錐板が相互に接近すると、支持部５８を有する円錐板に沿って遠心力により外側にスライド移動する。ギア歯部材を引っ込めるために、電気モータ５９は、レバー６２を有し、かつセンサ系（図示せず）を介して作動する。もっとも、電気モータ５９により外側及び内側に移動するギア歯部材１０、５０も考えられる。これにより、シャフト部分がより単純化できるようになる。
【００６８】
図１２に示すように、半径方向配置部材８とギア歯部材１０、５０との間に、遠心力の調節可能なバネ６５を配置することも考えられる。ギア切替シャフト３を用いることにより円錐板２４が相互に接近すると、ギア歯部材１０、５０は、円錐板２４に沿って外側に移動する。
【００６９】
一方、ギア歯部材１０、５０が収縮すると、伝動チェーン５が逆側、例えば外側に「拡張する」ので、伝動チェーン５はギア歯部材１０、５０に半径内側方向の移動を推進する。すなわち、第２ギアボックスシャフト６のピッチ径が大きくなり、又は歯車７が第１ギアボックスシャフト４から離れるように移動するのである。円錐板２４が離れるように移動するときに、バネ６５によりギア歯部材１０、５０が収縮するには、バネの付勢力が大きすぎる。
【００７０】
図１９ａ、ｂ、ｃには、シャフト部の別の実施態様が示されている。前記シャフト部は、円錐板は省いて示している。孔８８が、シャフト部の軸線に沿って伸長するように、好ましくは円筒形状を成すように設けられている。放射状配置部８は、直径の最大長より大きく拡張し、好ましくは中央からの距離が等しくなるように拡張する。半径方向配置部材８に沿ってギア歯部材が収縮する別の方法としては、シャフト部の孔８８を更に延在し、半径方向配置部材８の中心部を挿通するチェーン８９の一端部にギア歯部材を接続する方法を挙げることができる。好ましくは、図２０に示されるように、チェーン８９の他端が、延在された孔８８内に配置される円柱型棒状部材９０に接続されると良い。
【００７１】
図２０、２１及び２２に示されるように、ギア歯部材が同期して移動できるように、円柱型棒状部材９０は、ギア切替シャフト３に連結されている。円柱型棒状部材９０は、第１連結部材９２の一端部９１に連結されている。第１連結部材９２の他端部９３は、基台のブラケット９５に配置された同期用シャフト９４に連結されている。同期用シャフト９４は、ギア切替シャフト３により制御される。ギア切替シャフト３により、アーム部２６が同期して駆動する。
【００７２】
棒状部材９６は、その一端部９７が各アーム部２６に接続されると共に、その他端部９８が第２連結部材１００の他端部９９に接続されている。第２連結部材１００の一端部１０１は、同期用シャフト９４に接続されている。アーム部２６が駆動すると同期用シャフト９４が駆動し、第１連結部材９２も駆動することとなり、延在立設された孔８８内で円柱型棒状部材９０が前後進する。円柱型棒状部材９０がチェーン８９を作動させ、結果としてギア歯部材１０、５０を作動させることとなる。第１連結部材９２と第２連結部材１００との長さの差は、アーム部２６と各ギア歯部材１０、５０との可動距離の差に対応している。
【００７３】
上述した実施態様よりも長い半径方向配置部材８の利点は、スリーブ９がギア歯部材を更に半径外側方向に移動させることができるように設計されていることである。スリーブ９は、対応する円錐板２４と共に、図２３に示されている。この円錐板２４の実施態様において、円錐板２４の中央部１０２は、長い半径方向配置部材８及びスリーブ９の空間を空ける。
【００７４】
このように、スリーブ９は、半径方向配置部材８に沿って長い距離を移動することができるので、更に大きい直径を有する仮想ギアホイールを構成することができる。したがって、これによりギア比が増加する。伝動チェーン５全周を支持するように、環状カバー１０３が、円錐板２４の中央開口部１０２の一部を覆うようにして配置されている。図２４及び２５ａ、２５ｂに示されるように、更に仮想ギアホイールの直径を大きくする別の態様としては、ギア比が増加することは、第１スリーブ９’が半径方向配置部材８に沿って可動であり、かつ第１スリーブ９’は、様々の形状に変更可能な案内部材である第２スリーブ９’’を有するように、半径方向配置部材８及びギア歯部材１０、５０の間に１つ以上のスリーブ９が配置される。ギア歯部材１０、５０は、第２スリーブ９’’に取り付けられる。このようにして、ギア歯部材１０、５０は、自在に伸縮可能となる。もちろん、２つ以上のスリーブを設けることも考えられる。
【００７５】
ギア歯部材１０、５０の半径外側方向の移動は、上述した実施態様により達成することができ、例えば円錐板２４により半径外側方向に押圧されることにより達成することができる。ギア歯部材１０、５０の収縮は、上述した実施態様により達成することができ、ギア歯部材１０、５０の収縮にチェーン８９を用いることが好ましい。２つの円錐板２４の間の距離が大きくなるので、伝動チェーン５は、その幅が大きくなる。伝動チェーン５の幅が変化しないとなると、円錐板２４の角度が変化することになる。
【００７６】
図８において、クラッチ駆動装置の第１実施態様によると、ギア歯部材１０、５０は相互に約１８０°を成すが、ギア歯部材１０、５０は第１クラッチ１１又は第２クラッチ１２を介して、交互に異なる回転速度で駆動しているので、±２０°の範囲となる。図１２に示されるように、ギア歯部材１０、５０は、第１クラッチから第２クラッチで駆動し、かつその逆も同様にして交互に駆動すると、転送期間を除いて異なるクラッチで駆動することとなり、又は、ギア歯部材１０、５０は、例えば回転角が９０°に一致するまでの間は第１クラッチ１１により駆動することとなる。
【００７７】
２つのギア歯部材１０、５０は、仮想ギアホイールに対応する直径を成し、この直径は、ギア歯部材１０、５０がギアボックスシャフト３により収縮又は突出することに依存して変化する。
【００７８】
これにより、２つのギア歯部材１０、５０により構成される仮想ギアホイールの直径を無断変化させることによって、ギアの無断変速が可能となる。
【００７９】
実質的にギア歯部材１０、５０の一方を備えた第１実施態様によると、ギアボックスシャフト４は第１クラッチ１１を介して駆動しており、ギア歯部材１０、５０は作動している伝動チェーン５に接続される。ギアボックスシャフト４において対極に位置するギア歯部材１０、５０は、第２クラッチ１２を介して駆動し、駆動している主要ギア歯部材１０、５０同士が１８０°を成す（２つのギア歯部材１０、５０の直径及びチェーンのピッチに依存する）。
【００８０】
駆動しているギア歯部材１０、５０が伝動チェーン５から外れると、上述したカム駆動軸部２０により第１クラッチ１１から第２クラッチ１２への転換が生じる。第２クラッチ１２は第１クラッチ１１よりも高速回転駆動しているので、第１クラッチから第２クラッチに変換した一方のギア歯部材１０、５０は、回転速度が増加する。したがって、他方のギア歯部材１０、５０よりも速く駆動することとなるので、伝動チェーン５に転換しかつ第１クラッチにより駆動する他方のギア歯部材１０、５０から回転速度の相違が生じる。
【００８１】
一方のギア歯部材１０、５０は、他方のギア歯部材１０、５０に連結されるスプライン部８において、アーム部５６に設けられる停止部３１に当接するまでは、高速で駆動する。図７に示すように、好ましくは、変速機が円滑に作動することができ、かつ残余部分を形成することができるように、停止部３１がバネ５７により付勢されている。バネ５７の付勢力は、第２クラッチ１２よりも大きい。よって、ギア歯部材１０、５０は、伝動チェーン５に再度接続可能となる位置に移動する。
【００８２】
この循環は引き続き継続し、こうして２つのギア歯部材１０、５０は伝動チェーン５を交互に駆動する。強力でない第２クラッチ１２により駆動しているので、ギア歯部材の円滑な接続が可能である。もう１つの要因としては、第２クラッチが接続後のギア歯部材よりも高速のギア歯部材１０、５０を駆動させるので、伝動チェーン５を駆動し始める前に、伝動チェーン５に接続したギア歯部材１０、５０と比べて時間差が生じる。
【００８３】
一方のギア歯部材１０、５０は、伝動チェーン５の駆動に影響を及ぼすことなく、伝動チェーン５の凹部３７に噛み合っており、第１クラッチ１１に接続される他方のギア歯部材１０、５０により影響される。その後、図８、９ａ、９ｂ及び９ｃに示されるように、歯３２、３３又は５１が伝動チェーン５に安全に接続されるとき、ギア歯部材１０、５０が第１クラッチにより交互に伝動チェーン５を駆動させ始める。
【００８４】
他の実施態様としては、図１２に示されるように、ギア歯部材１０、５０が第１クラッチ１１により同時に一定時間駆動し、回転の角度部分距離が一致するようになっている。これは、２つのギア歯部材１０、５０が仮想ギアホイールの約半周以上に亘って第１クラッチ１１に接続されるとすれば、達成される。したがって、２つのギア歯部材１０、５０が第１クラッチ１１との接続において重複することになる。
【００８５】
これを達成するために、カム駆動軸部２０は、第１クラッチ１１が約１８０°以上で接続されるように設計されたカム曲線を備えている。電子式又は水圧式クラッチ手段を操作することにより達成することも可能である。
【００８６】
図１３及び２２に示されるように、クラッチ駆動装置の第２実施態様を採用した場合には、第１クラッチ及び第２クラッチは入力シャフト１、例えば各シャフト部の単一ギアユニット６９により同速度で駆動される。第１クラッチ６６は、第２クラッチ６７よりも強力である。第２クラッチ６７は常時接続され、第１クラッチ６６は回転部分、例えば約半回転部分でのみ接続される。
【００８７】
ギア歯部材が伝動チェーン５に再度装入されかつ接続されるまでギア歯部材がトルクを伝達しないときには、ギア歯部材１０、５０は、より強力でない第２クラッチ６７により駆動される。更に、第１クラッチ６６は、一方のギア歯部材１０、５０が伝動チェーン５に接続され、第１クラッチ６６に駆動され始めるまでは、他方のギア歯部材１０、５０を駆動させ始める。それまでは、一方のギア歯部材１０、５０は、第２クラッチ６７により駆動することとなる。
【００８８】
図８に示すように、ギア歯部材１０、５０の好ましい実施態様としては、連結部材３６により相互に連結された柱状部材３４、３５を有する２つの歯３２、３３を備えた態様を挙げることができる。移動する方向に見ると、第１ギア歯３２は、第２ギア歯３３よりも半径方向に突出している。第１柱状部材３４は、バネ（図示せず）により半径外側方向に付勢されており、上述したように相互に連結されている。
【００８９】
ギア歯部材１０が伝動チェーン５に接続されると、第１ギア歯３２は伝動チェーンの凹部３７に噛み合うようになる。図８に示されるように、第１ギア歯３２が伝動チェーン５の凹部３７の間部分、好ましくは平坦面３８に当接した場合に、歯３２は、半径外側に突出しかつ凹部３７に噛み合う第２ギア歯３３に連結されているので、半径内側方向に押圧される。
【００９０】
これにより、ギア歯部材１０の円滑でかつ安全な伝動チェーン５への接続が、達成される。２つの歯３２、３３間の距離は、伝動チェーン５のピッチの半分程度であるのが好ましい。
【００９１】
図９ａ及び９ｂに示されるように、ギア歯部材５０の第２実施態様は、好ましくは端部を面取りした１つの歯５１を有している。図９ａにおいて、対向するシャフト部の対向するスプライン部８に配置される第２ギア歯部材５０及びスリーブ９を覆蓋しないように、ギア歯部材５０及びスリーブ９は、一部を切り欠いて示されている。第１ギア歯部材５０は、２箇所のＩ及びＩＩＩに示されている。
【００９２】
ギア歯部材５０は、少なくとも１つのバネ５３により半径外側方向に付勢する案内部材５２において、縦に可動である。案内部材５２は、スプライン部８に対する角度において配置される。歯５１が伝動チェーン５に噛み合うと、通常、歯５１は凹部３７又は凹部３７に案内する傾斜部５４に当接する。
【００９３】
凹部３７に案内する２つの傾斜部５４の間には、角部５５がある。よって、歯５１は、角部５５の前後において凹部３７に滑り込むことができる。しかしながら、位置Ｉに示すように、歯５１が角部５５の丁度頂点に当接する可能性がある。こうなると、図９ｂに示すように、伝動チェーン５はバネの付勢力に抗して半径内側方向に歯５１を押圧し、案内部材５２が滑動する。同時に、ギア歯部材５０は伝動チェーン５と共に前進する。
【００９４】
このギア歯部材５０によると、伝動チェーン５よりも大きな距離を移動する。したがって、ギア歯部材５０は伝動チェーン５よりも高速で駆動し、歯５１は前方の傾斜部５４に移動すると共に前方の凹部３７に滑り込む。一方のギア歯部材５０は他方のギア歯部材５０の停止部３１に対して押圧され、バネ５７が圧縮される。同時に、第２クラッチ１２が滑る。よって、前方調整が可能となる。したがって、ギア歯部材５０は、伝動チェーン５に接続されると共に、伝動チェーン５と共に駆動できるようになる。
【００９５】
ギア歯部材の第３の実施態様も考えることができる（図示せず）。ギア歯部材が１つの柱状部材を有する１つの歯を備えている。前記柱状部材は、前方及び後方に対して、回転角方向にバネにより付勢されている。これにより、伝動チェーンにおける直近の凹部に歯が噛み合うことができるようになっている。伝動チェーンは、凹部間において凹部に向けて傾斜している傾斜部を有しているのが好ましい。
【００９６】
通常、歯３２、３３又は５１は、伝動チェーンの方向に対して前方又は後方に、僅かに変位可能な状態で伝動チェーン５に接触している。歯３２、３３又は５１が強力でない第２クラッチ１２により駆動している間に、歯３２、３３又は５１が逆方向に移動する必要が生じたとき、第２クラッチはギア歯部材１０、５０が伝動チェーン５に接続されるまで滑る。図８に示されるように、歯が順方向に移動する必要が生じた場合には、第１ギア歯部材１０、５０に接続されるスプライン部８の停止部３１におけるバネ５７が、第２ギア歯部材が伝動チェーンにおける順方向側の凹部３７に噛み合うまで、僅かに圧縮された状態となるように、第２ギア歯部材１０、５０は伝動チェーン５により押圧され、かつ第２クラッチにより駆動するようになる。
【００９７】
歯３２若しくは歯３３又は歯５１が伝動チェーン５と噛み合うと、一方のギア歯部材１０、５０の駆動が第２クラッチ１２から第１クラッチ１１に切り替るので、伝動チェーン５が駆動する。同時に、第１クラッチ１１によりチェーン５を駆動していた他方のギア歯部材１０、５０は、第２クラッチ１２による駆動に転換し、かつチェーン５から切り離され、かつ、チェーン駆動であったギア歯部材１０、５０よりも第２クラッチ１２により駆動することとなるので高速で駆動するようになる。
【００９８】
好ましい態様としては、図２に示されるように、チェーン５は側面部４１を有する連結部４０により連結される多数のボルトにより組み立てられており、前記ボルトの間に凹部３７が設けられ、更に上述したように、ボルトは内部で平坦となっているのが好ましく、よって、好ましい態様のギア歯部材１０が用いられているときに、チェーンの凹部３７の間に平坦部３８が形成される。側面部４１は、円錐板２４の傾斜面と合致する外側傾斜側面４２を有している。もちろん、チェーン５は他の方法で作製されても良いが、チェーン５に接続可能なように歯３２、３３を案内する手段を有しているのが好ましい。
【００９９】
ギア歯部材５０の第２実施態様及び第３実施態様によると、好ましい態様のギア歯部材１０を用いた場合に、チェーン５は、凹部３７間の凹部３７に向って傾斜する傾斜部５４を、平坦面３８の代わりに備えている。
【０１００】
チェーン５の他の実施態様を図９ｃに示した。凹部３７が連結部材４０の間に設けられ、かつ傾斜部５４及び角部５５は連結部材４０に設けられている。
【０１０１】
図１２に示されるように、ギア歯部材が協働して、第１クラッチ１１を介してチェーン５を駆動する実施態様において、チェーン５は、仮想ギアホイールを１８０°以上、例えば３２０°までの範囲内で取り囲んでいる。これは、少なくとも１つの、実施態様においては２つの牽引プーリ６３により達成される。仮に、１つの牽引プーリのみを用いた場合は、図１２に示されるように２つの牽引プーリ６３を用いる場合に比べて、より大きい直径（図示せず）を有することとなる。
【０１０２】
この実施態様において、伝動チェーン５は、伝動チェーン５が牽引プーリ６３の周囲を円滑に摺動することができるように、円形の重複部分を有するボルト６４と、外面が僅かに内側に湾曲している連結部材４０とを備えている。この実施提要において、連結部材４０は内側に傾斜部５４及び角部５５から成る突出部を備えているので、チェーンの凹部３７が連結部材の突出部間に形成される。
【０１０３】
本発明に係るＣＶＴの第１実施態様において、出力側には第２ギアボックスシャフト６が設けられている。ギアボックスシャフト６は、伝動チェーン５及び伝動チェーン５に接続される第１ギア歯部材１０、５０により駆動し、第１クラッチ１１に接続されるギア歯部材１０、５０を介して伝動チェーン５から出力シャフト２に動力が伝達される。第２ギアボックスシャフト６は、第１ギアボックスシャフト４に対応した駆動をし、ギア歯部材１０、５０は、上述の伝動チェーン５から出力シャフト２に動力が伝達する方法により駆動する。
【０１０４】
図１に示されるように、ギア切替シャフト３は、ギアボックスシャフト４、６用に、対向する方向にネジ筋２７を有している。よって、ギア切替シャフト３が回転すると、各ギアボックスシャフト４、６に接続されるアーム部２６は、同期して駆動する。
【０１０５】
このようにして、円錐板２４は相互に離れ、かつ対応するギア歯部材１０、５０は、円錐板２４が相互に接近しつつあるときにシャフトの１つのピッチ径が減少する仮想ギアホイールを上述した方法で形成するように収縮し、かつ対応するギア歯部材１０、５０は、他方のシャフトのピッチ径が増加する仮想ギアホイールを上述した方法で形成するように拡大する。こうして、伝動チェーン５は、常に緊張している。
【０１０６】
図２２に示すように、本発明に係るＣＶＴの第２実施態様において、出力側には第２ギアボックスシャフト６が設けられている。ギアボックスシャフト６は、伝動チェーン５及び伝動チェーン５に接続される第１ギア歯部材１０、５０により駆動し、第１クラッチ６６に接続されるギア歯部材１０、５０を介して伝動チェーン５から出力シャフト２に動力が伝達される。第２ギアボックスシャフト６は、第１ギアボックスシャフト４に対応した駆動をし、ギア歯部材１０、５０は常に、第２クラッチ６７と約半回転する第１クラッチ６６とを駆動している。
【０１０７】
図１０及び１１に示すように、本発明に係るＣＶＴの第３実施態様において、出力側には歯車７が設けられている。他の調整手段、例えば直径を等分可能な手段を用いることなく、歯車７の歯４３が伝動チェーン５に噛み合うように、ピッチ径が伝動チェーンのピッチと同じになることが可能である。
【０１０８】
ギアボックスシャフト４における２つのギア歯部材１０、５０の伝動チェーン５を牽引した場合の「直径」を維持することができるように、歯車は滑動部４４に立設される。図１０及び１１において、位置Ｉ及びＩＩに示されるように、滑動部４４は、少なくとも１つの、好ましくは２つの案内部材４５に沿って可動であり、歯車７の各側面部に配置される。滑動部４４は、滑動部４４に固定装着されるナット４８、ギア送り用シャフト４６及び角度調整装置４７を介して、ギア切替シャフト３に連結されている。したがって、ギア切替シャフト３の駆動、すなわちギアの切り替えは伝達され、角度調整装置４７によりギア送り用シャフト４６の駆動に変換される。ギア切替シャフト３及びギア送り用シャフト４６は垂直に配置されるのが好ましい。
【０１０９】
好ましくは、ギア送り用シャフト４６は、伝動チェーン５が安定しかつ十分に牽引されるように、ギアボックスシャフト４における直径の変化に応じて移動させる順送りネジ筋４９を有している。ナット４８は、ギア送り用シャフト４６の順送りネジ筋４９に噛み合うことのできる短いネジ筋（図示せず）を内面に有する円筒形状の凹部が、設けられている。歯車７の回転は、直接又は適宜の手段（図示せず）により、出力シャフト２に伝達される。
【０１１０】
もちろん、入力側に歯車を用いると共に、出力側にギアボックスシャフト４を用いることも考えられる。
【０１１１】
第１及び第２実施態様に基づいて、本発明に係るＣＶＴの第４実施態様も考えられる。ギアボックスシャフト４、６の内の１つが２つのギア歯部材１０、５０が１８０°を成すように、伝動チェーンのピッチ径と同径のピッチ径を有していると、当該ギアボックスシャフトはクラッチの切替無しに駆動する。第１クラッチ１１は、ピン１８がカム駆動軸部２０と相互に作用しないように、ピン１８により常に噛み合っている。これにより、同速度で乗物が駆動するとき、例えば高速道路を駆動するときに、部材の機械的な磨耗が低減される。例えば（図示しないが）、この第３実施態様の機能は、コントロールプログラムにより調整される。
【０１１２】
ギアの逆転は、適宜の方法で出力シャフト２に適用される。
【０１１３】
本発明に係るギア組立体及び当該ギア組立体を用いた無段変速機は、図示及び記載した実施態様によって制限されず、部材の種々の修正、変更及び置換だけでなく、特許請求の範囲の範囲内で更なる改良が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】図１は、水平に配置される入力シャフト及び出力シャフトのみが破線で示された本発明に係るＣＶＴの第１実施態様を示す平面図である。
【図２】図２は、図１に示した実施態様の細部の側面図を示している。
【図３】図３は、カム駆動軸部を示している。
【図４】図４は、レバー及び円錐板を備えたシャフト部の一実施態様を、一部を切欠いた状態で示している。
【図５】図５は、約９０°回転させた図４のシャフト部を、円錐板を省いて示している。
【図６】図６は、モータ及び円錐板を備えたシャフト部の他の実施態様を、一部を切欠いた状態で示している。
【図７】図７は、スプライン部に固定された状態を示している。
【図８】図８は、後方に配設される第２ギア歯部材が隠れないように第１ギア歯部材を部分的に破線で示し、かつ対向するシャフト部に配置される２個のギア歯部材とチェーンとの好ましい実施態様を示している。
【図９】図９ａは、後方に配設される第２ギア歯部材が隠れないように第１ギア歯部材を部分的に破線で示し、かつ対向するシャフト部に配置されるギア歯部材とチェーンとの別の実施態様を示し、第１ギア歯部材がＩ及びＩＩＩの２箇所に示されている。図９ｂは、チェーンに噛み合う途中の位置ＩＩにある図９ａの第１ギア歯部材を示している。図９ｃは、別のチェーンの実施態様を示している。
【図１０】図１０は、Ｉ及びＩＩの２箇所に示される本発明の第２実施態様の平面図である。
【図１１】図１１は、位置Ｉ及びＩＩの２箇所に示される図１０に示した実施態様において、図１０の矢印方向に見た側面図である。
【図１２】図１２は、半径方向に移動可能なギア歯部材及び別の伝動チェーンを示し、第１クラッチにギア歯部材の接続が重複することのできる他の実施例を示している。
【図１３】図１３は、クラッチ駆動装置の第２実施態様の細部を示した側面図である。
【図１４】図１４は、図１３に示したクラッチ駆動装置の筐体を示している。
【図１５】図１５ａは、図１３に示したクラッチ駆動装置における中間板の平面図である。図１５ｂは、図１５ａに示した中間板の側面図である。
【図１６】図１６ａは、図１３に示したクラッチ駆動装置のカムフォロワの側面図である。図１６ｂは、図１３に示したクラッチ駆動装置の中間板にカムフォロワの位置を合致することのできる図１６ａにおけるカムフォロワの平面図である。図１６ｃは、図１６ａにおけるＡ−Ａ方向に見た状態を示している。
【図１７】図１７は、図１３に示したクラッチ駆動装置の中間板にカムフォロワの位置を合致させることのできる部材を示している。
【図１８】図１８ａは、図１３に示したクラッチ駆動装置における固定カムの平面図である。図１８ｂは、図１８ａに示した固定カムの平面図である。
【図１９】図１９ａは、シャフト部の別の実施態様を示す側面図である。図１９ｂは、約９０°回転させた図１９ａのシャフト部を示している。図１９ｃは、図１９ａに示したシャフト部の平面図である。
【図２０】図２０は、第２実施態様において、ＣＶＴとギア歯部材を格納させる好ましい方法との詳細を示す平面図である。
【図２１】図２１は、ギア歯部材の格納を調整する部位を詳細に示している。
【図２２】図２２は、水平に配置される入力シャフト及び出力シャフトを省いた本発明のＣＶＴの第２実施態様を示す平面図である。
【図２３】図２３は、ギア歯部材、放射状に配置される部材及び円錐板の別の実施態様を示している。
【図２４】図２４は、伸縮自在のギア歯部材を示している。
【図２５】図２５ａは、最も拡張した状態の伸縮自在のギア歯部材を示している。図２５ｂは、最も縮小した状態の伸縮自在のギア歯部材を示している。
【符号の説明】
【０１１５】
１          入力シャフト
２          出力シャフト
３          ギア変換シャフト
４          ギアボックスシャフト、第１ギアボックスシャフト
５          伝動チェーン
６          第２ギアボックスシャフト
７          歯車
８          部材、スプライン部、半径方向配置部材
９          スリーブ
９’        第１スリーブ
１０        ギア歯部材
１１        第１クラッチ
１２        第２クラッチ
１３        ギアユニット
１３’      第１ギアユニット
１３’’    第２ギアユニット
１４        カム曲線
１５        スプライン
１６        第１コイルバネ
１７        第２バネ
１８        ピン
１９        ベアリング
２０        カム駆動軸部
２１        ピン
２２        バー
２３        中央クラッチ板
２４        円錐板
２５        スリーブ
２６        アーム部
２７        ネジ筋
２８        レバー
２９        溝部
３０        ピン
３１        停止部
３２        歯、第１ギア歯
３３        歯、第２ギア歯
３４        柱状部材、第１柱状部材
３５        柱状部材
３７        凹部
３８        平坦部
４０        連結部
４４        滑動部
４５        案内部材
４６        ギア送り用シャフト
４７        角度調整装置
４８        ナット
４９        順送りネジ筋
５０        ギア歯部材
５１        歯
５２        案内部材
５３        バネ
５４        傾斜部
５５        角部
５６        アーム部
５７        バネ
５８        支持部
５９        電気モータ
６０        旋回軸
６１        ピン
６２        レバー
６３        牽引プーリ
６４        ボルト
６５        バネ
６６        第１クラッチ
６７        第２クラッチ
６８        筐体部
６９        単一ギアユニット
７０        軸受筒
７１        クラッチ面
７２        中間板
７３        環状部
７４        内部貫通孔
７５        スプライン部
７６        凹部
７７        第１クラッチバネ
７８        凹部
７９        第２クラッチバネ
８０        凹陥部
８１        プランジ
８２        当接部
８３        カム取付部
８４        カム
８５        カムフォロワ
８６        隣接部
８７        固定用リブ
８８        孔
８９        チェーン
９０        円柱型棒状部材
９１        一端部
９２        第１連結部材
９３        他端部
９４        同期用シャフト
９５        ブラケット
９６        アーム部
９７        一端部
９８        他端部
９９        他端部
１００      第２連結部材
１０２      中央部
１０３      環状カバー
【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】
2009510355.tif 000021
【図２０】
2009510355.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【国際調査報告】
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2009510355.tif 000029
2009510355.tif 000030