(57)【要約】【課題】  構造簡単で低コストの無段変速機を提供する。【解決手段】入、出力軸１，２相互を無段階に変速可能に連動回転させる無段変速機構Ｔが、変速機ケース３内で入力軸１に連動、連結され、入力軸軸線に対し偏心位置にある時に入力軸１の回転と同一周期で偏心回転する偏心駆動体５０と、この偏心駆動体５０の入力軸軸線に対する相対位置を同心位置と同心位置から所定量偏心した最大偏心位置との間で無段階に調節し得る偏心位置調節機構Ｔｏと、偏心駆動体５０の偏心回転運動を出力軸２の回転運動に機械的に変換して、入力軸１の回転速度及び偏心駆動体５０の入力軸軸線に対する偏心量ｅに応じた回転速度で出力軸２を回転変位させる運動変換機構Ｔｃとを備え、  偏心位置調節機構Ｔｏにより偏心駆動体５０の偏心量ｅを無段階に調節するのに応じて入、出力軸１，２間の変速が無段階に行われる。【選択図】図１
2011007266.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸（１）と、この入力軸（１）に対し同軸配置された出力軸（２）と、それら入、出力軸（１，２）をそれぞれ回転自在に支持する変速機ケース（３）と、その変速機ケース（３）内に収容されて入、出力軸（１，２）相互を無段階に変速可能に連動回転させる無段変速機構（Ｔ，Ｔ′）とよりなる無段変速機において、
前記無段変速機構（Ｔ，Ｔ′）は、
前記変速機ケース（３）内で前記入力軸（１）に連動、連結され、入力軸（１）軸線に対し偏心位置にある時に入力軸（１）の回転と同一周期で入力軸（１）軸線回りを偏心回転する偏心駆動体（５０，５０′）と、
この偏心駆動体（５０，５０′）の入力軸（１）軸線に対する相対位置を同心位置と該同心位置から所定量偏心した最大偏心位置との間で無段階に調節し得る偏心位置調節機構（Ｔｏ，Ｔｏ′）と、
前記偏心駆動体（５０，５０′）の偏心回転運動を前記出力軸（２）の回転運動に機械的に変換して、入力軸（１）の回転速度及び該偏心駆動体（５０，５０′）の入力軸（１）軸線に対する偏心量（ｅ）に応じた回転速度で出力軸（２）を回転変位させる運動変換機構（Ｔｃ，Ｔｃ′）とを備え、
前記偏心位置調節機構（Ｔｏ，Ｔｏ′）により前記偏心駆動体（５０，５０′）の前記偏心量（ｅ）を無段階に調節するのに応じて前記入、出力軸（１，２）間の変速が無段階に行われるようにしたことを特徴とする、無段変速機。
【請求項２】
前記偏心位置調節機構（Ｔｏ）は、前記入力軸（１）に対し同軸配置されて該入力軸（１）に相対回転不能且つ軸方向移動可能に支持される可動軸（１１）と、その可動軸（１１）の前記入力軸（１）に対する軸方向位置を無段階に調節し得る軸方向位置調節機構（Ｔａ）と、前記可動軸（１１）上に相対回転不能且つ軸方向摺動可能に嵌合した前記偏心偏心駆動体（５０）の前記変速機ケース（３）に対する軸方向移動を規制する軸方向移動規制手段（Ｓ）と、前記偏心駆動体（５０）及び前記可動軸（１１）間に設けられて該可動軸（１１）の入力軸（１）に対する軸方向移動に連動して該偏心駆動体（５０）を入力軸（１）に対し前記同心位置と前記最大偏心位置との間で強制移動させるカム機構（Ｃ）とを備えたことを特徴とする、請求項１に記載の無段変速機。
【請求項３】
前記偏心位置調節機構（Ｔｏ′）は、前記入力軸（１）に球面継手（Ｂ）を介して支持される斜板（４）と、この斜板（４）を前記入力軸（１）に対する傾斜姿勢で且つ該入力軸（１）の回転に連動して前記球面継手（Ｂ）回りに強制的に揺動させる強制揺動機構（Ｄ）と、前記斜板（４）の傾斜角度（θ）を無段階に調節可能な角度調節機構（Ｔａ′）と、前記変速機ケース（３）に設けられて前記斜板（４）の前面を環状配列の複数のボール（５）を介して揺動可能に支持するテーパ状のガイド面（３ｇ）と、前記複数のボール（５）を相互に周方向所定間隔をおいて保持するボール保持板（６）と、このボール保持板（６）の中心部に設けられると共に基端部（７ａ）が前記球面継手（Ｂ）を介して前記入力軸（１）に支持され、前記斜板（４）の前記揺動に連動して前記入力軸（１）軸線回りに首振り運動する作動レバー（７）とを備え、
前記偏心駆動体（５０′）は、これが前記作動レバー（７）の前記首振り運動に伴い前記偏心回転運動するよう、該作動レバー（７）の先端に設けられ、
前記角度調節機構（Ｔａ′）による前記斜板（４）の傾斜角度（θ）の調節により前記偏心駆動体（５０′）の前記偏心量（ｅ）を無段階に調節できるようにしたことを特徴とする、請求項１に記載の無段変速機。
【請求項４】
前記運動変換機構（Ｔｃ，Ｔｃ′）は、前記出力軸（２）にその周方向に相互に間隔をおいて装着された複数の係合突起（２３，２３′）と、その係合突起（２３，２３′）に係合し得る出力面（２３ｆ，２３ｆ′）及び前記偏心駆動体（５０，５０′）の外周面と摺接し得る入力面（２２ｃ，２２ｃ′）を両端部に有して前記出力軸（２）にその周方向に相互に間隔をおいて配列された複数のキャリヤ（２２，２２′）と、その各キャリヤ（２２，２２′）の中間部を前記出力軸（２）に揺動可能に支持させる枢軸（２１，２１′）と、各キャリヤ（２２，２２′）の出力面（２３ｆ，２３ｆ′）及び入力面（２２ｃ，２２ｃ′）を係合ピン（２３，２３′）及び偏心駆動体（５０，５０′）にそれぞれ摺接させるように各キャリヤ（２２，２２′）を付勢する付勢手段（２４，２４′）とを備え、前記偏心駆動体（５０，５０′）の前記偏心回転運動に連動する各キャリヤ（２２，２２′）の前記枢軸（２１，２１′）回りの揺動が、前記係合突起（２３，２３′）を介して前記出力軸（２）に回転トルクを作用させることを特徴とする、請求項１〜３の何れかに記載の無段変速機。
【請求項５】
前記各キャリヤ（２２，２２′）の外面に設けた軸受け用凹部（２２ａ，２２′ａ）と前記変速機ケース（３）の内周面（３ｉ）との対向面間に前記枢軸（２１，２１′）が挟持され、前記付勢手段は、前記枢軸（２１，２１′）と前記係合突起（２３，２３′）との間に張設した引張ばね（２４，２４′）で構成され、その引張ばね（２４，２４′）の中間部は、各キャリヤ（２２，２２′）の外面に形成した切欠き状凹部（２２ｂ，２２ｂ′）に配置されることを特徴とする、請求項４に記載の無段変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無段変速機、特に入力軸と、この入力軸に対し同軸配置された出力軸と、それら入、出力軸を回転自在に支持する変速機ケースと、その変速機ケース内に収容されて入、出力軸相互を無段階に変速可能に連動回転させる無段変速機構とよりなる無段変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記無段変速機として、斜板式のポンプ及びモータを組み合わせ使用した静油圧式無段変速機が既に提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公平６−８９８３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の無段変速機では、斜板式のポンプ及びモータ間を油圧閉回路で接続する必要があり、全体として部品点数が多く構造が複雑でコストが嵩む問題がある。
【０００５】
本発明は、上記に鑑み提案されたもので、構造簡単で低コストの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】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、入力軸と、この入力軸に対し同軸配置された出力軸と、それら入、出力軸を回転自在に支持する変速機ケースと、その変速機ケース内に収容されて入、出力軸相互を無段階に変速可能に連動回転させる無段変速機構とよりなる無段変速機において、前記無段変速機構が、前記変速機ケース内で前記入力軸に連動、連結され、入力軸軸線に対し偏心位置にある時に該入力軸の回転と同一周期で入力軸軸線回りを偏心回転する偏心駆動体と、この偏心駆動体の入力軸軸線に対する相対位置を同心位置と該同心位置から所定量偏心した最大偏心位置との間で無段階に調節し得る偏心位置調節機構と、前記偏心駆動体の偏心回転運動を前記出力軸の回転運動に機械的に変換して、入力軸の回転速度及び該偏心駆動体の入力軸軸線に対する偏心量に応じた回転速度で出力軸を回転変位させる運動変換機構とを備え、前記偏心位置調節機構により前記偏心偏心駆動体の前記偏心量を無段階に調節するのに応じて前記入、出力軸間の変速が無段階に行われるようにしたことを特徴とする。
【０００７】
また請求項２の発明は、請求項１の発明の前記特徴に加えて、前記偏心位置調節機構が、前記入力軸に対し同軸配置されて該入力軸に相対回転不能且つ軸方向移動可能に支持される可動軸と、その可動軸の前記入力軸に対する軸方向位置を無段階に調節し得る軸方向位置調節機構と、前記可動軸上に相対回転不能且つ軸方向摺動可能に嵌合した前記偏心駆動体の前記変速機ケースに対する軸方向移動を規制する軸方向移動規制手段と、前記偏心偏心駆動体及び前記可動軸間に設けられて該可動軸の入力軸に対する軸方向移動に連動して該偏心駆動体を入力軸に対し前記同心位置と前記最大偏心位置との間で強制移動させるカム機構とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
また請求項３の発明は、請求項１の発明の前記特徴に加えて、前記偏心位置調節機構が、前記入力軸に球面継手を介して支持される斜板と、この斜板を前記入力軸に対する傾斜姿勢で且つ該入力軸の回転に連動して前記球面継手回りに強制的に揺動させる強制揺動機構と、前記斜板の傾斜角度を無段階に調節可能な角度調節機構と、前記変速機ケースに設けられて前記斜板の前面を環状配列の複数のボールを介して揺動可能に支持するテーパ状のガイド面と、前記複数のボールを相互に周方向所定間隔をおいて保持するボール保持板と、このボール保持板の中心部に設けられると共に基端部が前記球面継手を介して前記入力軸に支持され、前記斜板の前記揺動に連動して前記入力軸軸線回りに首振り運動する作動レバーとを備え、前記偏心駆動体は、これが前記作動レバーの前記首振り運動に伴い前記偏心回転運動するよう、該作動レバーの先端に設けられ、前記角度調節機構による前記斜板の傾斜角度の調節により前記偏心駆動体の前記偏心量を無段階に調節するのに応じて前記入、出力軸間の変速が無段階に行われるようにしたことを特徴とする。
【０００９】
さらに請求項４の発明は、請求項１〜３の何れかの発明の前記特徴に加えて、前記運動変換機構が、前記出力軸にその周方向に相互に間隔をおいて装着された複数の係合突起と、その係合突起に係合し得る出力面及び前記偏心駆動体の外周面と摺接し得る入力面を両端部に有して前記出力軸にその周方向に相互に間隔をおいて配列された複数のキャリヤと、その各キャリヤの中間部を前記出力軸に揺動可能に支持させる枢軸と、各キャリヤの出力面及び入力面を係合ピン及び偏心駆動体にそれぞれ摺接させるように各キャリヤを付勢する付勢手段とを備え、前記偏心駆動体の前記偏心回転運動に連動する各キャリヤの前記枢軸回りの揺動が、前記係合突起を介して前記出力軸に回転トルクを作用させることを特徴とする。
【００１０】
さらに請求項５の発明は、請求項４の発明の前記特徴に加えて、前記各キャリヤの外面に設けた軸受け用凹部と前記変速機ケースの内周面との対向面間に前記枢軸が挟持され、前記付勢手段は、前記枢軸と前記係合突起との間に張設した引張ばねで構成され、その引張ばねの中間部は、各キャリヤの外面に形成した切欠き状凹部に配置されることを特徴とする。
【００１１】
尚、本発明において、「偏心回転」とは、入力軸軸線に対し偏心位置にある（即ち入力軸軸線に対し中心がオフセットした位置にある）偏心駆動体が、その偏心駆動体の中心からオフセットした入力軸軸線回りに回転又は公転することをいう。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、変速機ケース内で入力軸に連動、連結され、入力軸軸線に対し偏心位置にある時に入力軸の回転と同一周期で偏心回転する偏心駆動体と、この偏心駆動体の偏心回転運動を出力軸の回転運動に機械的に変換して、入力軸の回転速度及び偏心駆動体の入力軸軸線に対する偏心量に応じた回転速度で出力軸を回転変位させる運動変換機構とを無段変速機構が備えており、その偏心駆動体の偏心位置調節により偏心駆動体の偏心量を無段階に調節できるようにしたので、入、出力軸間での無段変速を機械的に、支障なく行うことができ、従って、全体として部品点数が比較的少なく、構造簡単で低コストの無段変速機が得られる。
【００１３】
また特に請求項２の発明によれば、上記偏心位置調節機構の構造を簡素化し、コスト節減に寄与することができる。
【００１４】
また特に請求項４の発明によれば、偏心駆動体の入力軸軸線に対する偏心回転運動を出力軸の回転に変換する運動変換機構の構造を簡素化し、コスト節減に寄与し得る。
【００１５】
また特に請求項５の発明によれば、上記運動変換機構において、キャリヤの揺動支点となる枢軸と、キャリヤからの荷重を出力軸に伝達する係合突起とが、キャリヤを係合突起及び偏心駆動体に摺接させるように付勢する引張ばねのばね受けに兼用でき、それだけ構造簡素化が図られる。しかもこの引張ばねの中間部は、キャリヤ外面に形成した切欠き状凹部に配置されるので、装置の小型化に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施例に係る無段変速機の変速比ゼロの状態を示す全体縦断面図
【図２】図１の２−２線矢視断面図
【図３】図２の３−３線矢視断面図
【図４】偏心駆動体を最大限偏心させた状態を示す図１対応図
【図５】偏心位置調節機構（特にカム機構）の要部を示す分解斜視図
【図６】キャリヤの斜視図
【図７】図６の７−７線矢視断面図
【図８】第２実施例に係る無段変速機の変速比ゼロの状態を示す全体縦断面図
【図９】図８の９−９線矢視断面図
【図１０】図８の１０−１０線矢視断面図
【図１１】図１０の１１−１１線矢視断面図
【図１２】斜板を傾斜させて偏心駆動体を偏心させた状態を示す図８対応図
【図１３】図１２の１３−１３線矢視断面図（図１０対応図）
【発明を実施するための形態】
【００１７】
先ず、図１〜図７を参照して本発明の第１実施例について説明する。図１において、無段変速機Ａは、入力軸１と、この入力軸１に対し同軸配置された出力軸２と、それら入、出力軸１，２を回転自在に支持する変速機ケース３と、その変速機ケース３内に収容されて入、出力軸１，２相互を無段階に変速可能に連動回転させる無段変速機構Ｔとより構成されており、入力軸１には駆動源、例えば図示しない駆動モータ、エンジン等が連動連結され、また出力軸２には図示しない負荷がそれぞれ連動、連結される。
【００１８】
前記無段変速機構Ｔは、変速機ケース３内で入力軸１に連動、連結されて、入力軸軸線（即ち変速機ケース３の中心軸線Ｌ）に対し偏心位置にある時に入力軸１の回転と同一周期で入力軸軸線回りを偏心回転する、外周面が横断面円形の偏心駆動体５０と、この偏心偏心駆動体５０の入力軸軸線に対する相対位置を同心位置（図１）と該同心位置から所定量偏心した最大偏心位置（図４）との間で無段階に調節し得る偏心位置調節機構Ｔｏと、偏心駆動体５０の偏心回転運動を出力軸２の回転運動に機械的に変換して入力軸１の回転速度及び偏心駆動体５０の入力軸軸線に対する偏心量ｅに応じた回転速度で出力軸２を回転変位させる運動変換機構Ｔｃとを備えている。そして、後述する如く、偏心位置調節機構Ｔｏにより偏心駆動体５０の前記偏心量ｅを無段階に調節するのに応じて入、出力軸１，２間の変速が無段階に且つ機械的に行われるようになっている。
【００１９】
次に無段変速機構Ｔの各部を、図２〜図７も併せて参照して、順に説明する。
【００２０】
先ず、変速機ケース３は、有底円筒状に各々形成された金属製の第１，第２ケース半体３Ａ，３Ｂの開口端相互をボルトその他の適宜の固着手段で着脱可能に且つ油密に結合して、中空円筒状に構成される。その第１ケース半体３Ａには、それの端壁をシール部材ｓ１を介して貫通する入力軸１がボール軸受よりなるベアリングｂ１を介して回転自在に支持されており、一方、第２ケース半体３Ｂには、それの端壁をシール部材ｓ２を介して貫通する出力軸２がボール軸受よりなるベアリングｂ２を介して回転自在に支持される。そして、入，出力軸１，２の内端部は、変速機ケース３の内部で軸方向に間隔をおいて相対向しており、その相互間に前記無段変速機構Ｔが介装される。
【００２１】
前記偏心位置調節機構Ｔｏは、入力軸１に対し同軸配置されて入力軸１に相対回転不能且つ軸方向移動可能に支持される可動軸１１と、その可動軸１１の入力軸１に対する軸方向位置を無段階に調節し得る軸方向位置調節機構Ｔａと、可動軸１１（後述する角軸部１１ｊ）に相対回転不能且つ軸方向摺動可能に嵌合した偏心駆動体５０の変速機ケース３に対する軸方向移動を規制する軸方向移動規制手段Ｓと、偏心駆動体５０及び可動軸１１間に設けられて可動軸１１の入力軸１に対する軸方向移動に連動して偏心駆動体５０を入力軸１に対し同心位置と最大偏心位置との間で強制移動させるカム機構Ｃとを備える。
【００２２】
前記可動軸１１は、その後部内周が入力軸１の内端部外周に回り止め用キー３０を介して嵌合、支持されており、これにより、入力軸１に対し相対回転不能且つ軸方向移動可能である。またその可動軸１１の前部は横断面方形状の角軸部１１ｊに形成され、その角軸部１１ｊの平坦な一側面には、入力軸軸線に対し斜めに傾斜した斜めキー１１ｊｋが突設される。尚、この斜めキー１１ｊｋは、図示例のように角軸部１１ｊに一体に形成してもよいし、或いは別体として角軸部１１ｊに後付けし、固着してもよい。
【００２３】
また可動軸１１の前端部は、出力軸２の内端面に同心状に凹設した支持孔２ｈにローラ軸受よりなるベアリングｂ３を介して回転自在に且つ軸方向摺動可能に嵌合、支持されている。
【００２４】
一方、偏心駆動体５０は、短円柱状に形成されており、その中心部には、前記角軸部１１ｊを入力軸軸線と直交する方向に摺動可能に嵌挿させる長方形状の長孔５０ｈが形成される。この長孔５０ｈの１つの内側面には、前記斜めキー１１ｊｋを摺動可能に係合させる斜め溝５０ｈｇが形成されており、従って、偏心駆動体５０の軸方向移動を規制した状態で偏心駆動体５０に対し可動軸１１（即ち角軸部１１ｊ）を軸方向に相対摺動させれば、斜めキー１１ｊｋが斜め溝５０ｈｇを摺動することで、角軸部１１ｊが長孔５０ｈの長手方向に沿って相対摺動して、偏心駆動体５０が入力軸軸線に対し同心位置（図１，２）と所定量偏心した最大偏心位置（図４，５）との間で無段階に移動可能となる。従って、このような斜めキー１１ｊｋ付きの角軸部１１ｊと、斜め溝５０ｈｇ付きの長孔５０ｈとが、互いに協働して本発明のカム機構Ｃを構成する。
【００２５】
偏心駆動体５０は、変速機ケース３内で出力軸２の内端面と、第１ケース半体３Ａの内端に隣接、固着（図示例ではボルト３２で固定）されたガイド板３１との対向面間で、その対向面に沿って摺動可能に且つ軸方向移動不能に挟持される。而して、それら出力軸２の内端面とガイド板３１とが、偏心駆動体５０の軸方向移動を規制する前記軸方向移動規制手段Ｓを構成する。
【００２６】
前記軸方向位置調節機構Ｔａは、可動軸１１の後部外周にボール軸受よりなるベアリングｂ４を介して相対回転可能に且つ軸方向移動不能に連結される筒状の調節体１４と、この調節体１４の変速機ケース３に対する軸方向位置を変速機ケース３外で調節し得るように調節体１４と変速機ケース３間に設けられる調節手段１５とを備える。調節体１４の外周面は、第１ケース半体３Ａの内周面にシール部材ｓ３を介して摺動可能に嵌合、支持される。
【００２７】
前記調節手段１５は、変速機ケース３の、調節体１４に対応した外周面に刻設された雄ねじ部３ａと、その雄ねじ部３ａに内周が螺合した円筒状の調節グリップ１６と、この調節グリップ１６の周壁に穿設されて周方向又は斜め周方向に半周前後に亘り延びるガイド孔１６ｈと、そのガイド孔１６ｈに先端部が摺動可能に嵌合されると共に調節体１４の外周部に基端部が植設（図示例では螺着）されるガイドピン１７とより構成され、ガイドピン１７の中間部は、変速機ケース３（第１ケース半体３Ａ）の外周壁に設けた軸方向の長孔３ｈを摺動可能に貫通する。従って、調節グリップ１６を変速機ケース３に対し回動操作すれば、その回動量に応じてグリップ１６が軸方向に進退し、それに応じてガイド孔１６ｈ、ガイドピン１７、調節体１４及びベアリングｂ４を介して可動軸１１が軸方向に進退する。そして、この可動軸１１の進退にカム機構Ｃを介して偏心駆動体５０が連動して、可動軸１１（即ち入力軸軸線）に対し同心位置（図１，２）と最大偏心位置（図４，５）との間で無段階に移動可能となり、この移動により、偏心駆動体５０の入力軸軸線に対する偏心量ｅがゼロから所定の上限偏心量まで無段階に調節可能となる。
【００２８】
次に偏心駆動体５０の偏心回転運動を出力軸２の回転運動に機械的に変換する運動変換機構Ｔｃの具体例を説明する。
【００２９】
その運動変換機構Ｔｃは、図示例では出力軸２にその周方向に相互に間隔をおいて装着された複数の係合突起としての係合ピン２３と、その係合ピン２３に係合し得る出力面２３ｆ及び偏心駆動体５０の外周面と摺接し得る入力面２２ｃを両端部に有して出力軸２にその周方向に相互に間隔をおいて配列されたベルクランク状の複数のキャリヤ２２と、その各キャリヤ２２の中間部を出力軸２に揺動可能に支持させる枢軸２１と、各キャリヤ２２の出力面２３ｆ及び入力面２２ｃを係合ピン２３及び偏心駆動体５０にそれぞれ摺接させるように各キャリヤ２２を付勢する付勢手段２４とを備えており、偏心駆動体５０の前記偏心回転運動に連動する各キャリヤ２２の枢軸２１回りの揺動が、係合ピン２３を介して出力軸２に回転トルクを作用させる。
【００３０】
出力軸２は、それの内端部に大径鍔部２ａを一体に有しており、その大径鍔部２ａの端面には、入力軸１側に突出する前記係合ピン２３が固着（図示例では圧入）され、この係合ピン２３の先端部外周面に前記キャリヤ２２の一端部に設けた出力面２２ｆが摺接する。その係合ピン２３の中間部には、ボール軸受よりなるベアリングｂ５のインナレース５ｉが固着され、そのアウタレース５ｏは、変速機ケース３の第２ケース半体３Ｂの内周面３ｉに転動可能に当接し、従って各係合ピン２３の中間部がベアリングｂ５を介して変速機ケース３の内周面３ｉに回転自在に支持されることになる。尚、出力軸２の内端面には、前記ベアリングｂ５を逃げる切欠状凹部２ｂが形成される。
【００３１】
各キャリヤ２２は、前記ガイド板３１と出力軸２の大径鍔部２ａとの対向面間に摺動可能に挟持される。また変速機ケース３の内周面３ｉと、これと対向するようにキャリヤ２２の外面に設けたＶ字状溝よりなる軸受け用凹部２２ａとの間には、キャリヤ２２の揺動支点となる前記枢軸２１が挟持されており、この枢軸２１は、第２ケース半体３Ｂの内周面に沿って転動可能である。
【００３２】
前記付勢手段としては、枢軸２１（図示例では枢軸２１の中間小径部）と、係合ピン２３（図示例では該ピン２３に嵌装した取付リング２８）との間に張設した引張コイルばね２４が用いられており、その引張コイルばね２４の中間部は、各キャリヤ２２の外面にケース３周方向に沿って形成した切欠き状凹部２２ｂに配置される。そして、この引張コイルばね２４の張力はキャリヤ２２を係合ピン２３側に引き寄せる作用をし、この引き寄せ作用により、キャリヤ２２の出力面２２ｆおよび軸受け用凹部２２ａは係合ピン２３および枢軸２１にそれぞれガタなく係合、摺接すると共に、キャリヤ２２の入力面２２ｃは偏心偏心駆動体５０の外周面にガタなく係合、摺接する。
【００３３】
また各キャリヤ２２の、係合ピン２３が係合する出力面２２ｆは、引張コイルばね２４の張力作用線に対し傾斜した斜面として形成されるため、その斜面のカム作用と、引張コイルばね２４の前記引き寄せ作用とが協働して、キャリヤ２２は、係合ピン２３からの係合反力で、出力軸２の径方向外方に多少とも付勢され、その付勢力により前記枢軸２１が変速機ケース３の内周面３ｉにガタなく係合、摺接する。かくして、各キャリヤ２２が出力軸２にそのセット位置においてガタなく保持される。
【００３４】
而して、図４，５に示すように偏心駆動体５０が入力軸軸線に対し偏心位置にある状態で、入力軸１を回転させると、偏心駆動体５０は、入力軸１の回転と同一周期で入力軸軸線回りを偏心回転する。そして、この偏心回転は、偏心駆動体５０の外周面から各キャリヤ２２にそれの入力面２２ｃを通して伝達されて、キャリヤ２２を順次に枢軸２１回りを連動、揺動させようとする。そして、その際にキャリヤ２２の出力面２２ｆから係合ピン２３を介して出力軸２に回転トルクが伝達され、これにより、キャリヤ２２の揺動変位に対応した回転変位で出力軸２が回転し、即ち、その出力軸２の回転量は、作動レバー７の出力軸軸線からの偏心量ｅに比例する。
【００３５】
このように入力軸１の回転と同一周期で偏心駆動体５０を入力軸軸線回りに偏心回転運動させると、その偏心回転運動が運動変換機構Ｔｃを介して出力軸２の回転運動に機械的に変換されて、入力軸１の回転速度と偏心駆動体５０の偏心量ｅとに応じた回転速度で出力軸２を回転変位させることができる。従って、偏心駆動体５０の入力軸軸線に対する偏心量ｅを偏心位置調節機構Ｔｏにより無段階に調節すれば、その調節量に応じて入、出力軸１，２間の変速が無段階に行われる。
【００３６】
また偏心駆動体５０の偏心量ｅを図１，２に示すようにゼロにすれば、偏心駆動体５０は入力軸１に対する同心位置で入力軸１と一体的に回転する（即ち偏心回転しない）ので、キャリヤ２２は揺動せず、従って、出力軸２側には回転トルクが伝達されないので、変速比はゼロとなり、出力軸２は非回転状態に置かれる。
【００３７】
而して本実施例の無段変速機Ａにおいては、変速機ケース３内で入力軸１に連動、連結されて入力軸１の回転と同一周期で偏心回転し得る偏心駆動体５０と、この偏心駆動体５０の偏心回転運動を出力軸２の回転運動に機械的に変換して、入力軸１の回転速度（即ち偏心駆動体５０の偏心回転速度）及び偏心駆動体５０の偏心量ｅに応じた回転速度で出力軸２を回転変位させる運動変換機構Ｔｃとを無段変速機構Ｔが備えており、その偏心駆動体５０の偏心位置調節により偏心駆動体５０の偏心量ｅを無段階に調節できるように構成されるため、入、出力軸１，２間での無段変速を機械的に、支障なく行うことができる。また油圧式の斜板ポンプや斜板モータを特別に用いる必要もないことから、全体として部品点数が比較的少なく、構造簡単で低コストの無段変速機Ａが得られる。
【００３８】
また本実施例において、偏心位置調節機構Ｔｏは、入力軸１と同軸回転する可動軸１１と偏心駆動体５０との間に、その間の軸方向相対変位を偏心方向相対変位に変換するスライドカム機構Ｃを介装するだけの構造の単純なものである。従って、偏心位置調節機構Ｔｏの構造を簡素化し、組立作業性の向上やコスト節減が図られる。
【００３９】
また上記運動変換機構Ｔｃにおいて、キャリヤ２２の揺動支点となる枢軸２１と、キャリヤ２２からの荷重を出力軸に伝達する係合突起とが、各キャリヤ２２の出力面２３ｆ及び入力面２２ｃを係合ピン２３及び偏心駆動体５０にそれぞれ摺接させるように各キャリヤ２２を付勢する引張コイルばね２４のばね受けに兼用でき、それだけ構造簡素化が図られる。しかもこの引張コイルばね２４の中間部は、キャリヤ２２外面に形成した切欠き状凹部２２ｂに配置されるので、装置の小型化に寄与することができる。
【００４０】
次に図８〜図１３を参照して、本発明の第２実施例について説明する。
【００４１】
無段変速機Ａ′は、入力軸１と、この入力軸１に対し同軸配置された出力軸２と、それら入、出力軸１，２を回転自在に支持する変速機ケース３と、その変速機ケース３内に収容されて入、出力軸１，２相互を無段階に変速可能に連動回転させる無段変速機構Ｔ′とより構成されており、入力軸１には駆動源、例えば図示しない駆動モータ、エンジン等が連動連結され、また出力軸２には図示しない負荷がそれぞれ連動、連結される。尚、変速機ケース３内における入、出力軸１，２の同軸配置や支持構造は基本的に第１実施例と同様である。
【００４２】
前記無段変速機構Ｔ′は、変速機ケース３内で入力軸１に連動、連結されて、入力軸軸線に対し偏心位置にある時に入力軸１の回転と同一周期で入力軸線回りに偏心回転する、外周面が円形の偏心駆動体５０′と、この偏心駆動体５０′の入力軸軸線に対する相対位置を同心位置と該同心位置から所定量偏心した最大偏心位置との間で無段階に調節し得る偏心位置調節機構Ｔｏ′と、偏心駆動体５０′の偏心回転運動を出力軸２の回転運動に機械的に変換して入力軸１の回転速度及び偏心駆動体５０′の入力軸軸線に対する偏心量ｅに応じた回転速度で出力軸２を回転変位させる運動変換機構Ｔｃ′とを備える。
【００４３】
前記偏心位置調節機構Ｔｏ′は、入力軸１に金属製の球体よりなる球面継手Ｂを介して支持される斜板４と、この斜板４を入力軸１に対する傾斜姿勢で且つ入力軸１の回転に連動して該回転と同一周期で球面継手Ｂ回りに強制的に揺動させる強制揺動機構Ｄと、斜板４の傾斜角度θ（即ち入力軸１と直交する平面に対する傾斜角度）を無段階に調節可能な角度調節機構Ｔａ′と、変速機ケース３に設けられて斜板４の前面（即ち出力軸２との対向面）を環状配列の複数のボール５を介して揺動可能に支持する円錐テーパ状のガイド面３ｇと、複数のボール５を相互に周方向等ピッチで保持するボール保持板６と、このボール保持板６の中心部に設けられると共に基端部７ａが球面継手Ｂを介して入力軸１に支持され、斜板４の揺動に連動して入力軸軸線回りに首振り運動する作動レバー７とを備えている。
【００４４】
そして、前記偏心駆動体５０′は、これが前記作動レバー７の首振り運動に伴い前記偏心回転運動するよう、該作動レバー７の先端に一体的に設けられる。その作動レバー７の先端の偏心駆動体５０′は球体状をなしており、その外周には、出力軸軸線と平行な軸線を有する円筒状のスライダ２６が相対回転および摺動可能に嵌合される。そのスライダ２６の基端には鍔部２６ａが連設されており、この鍔部２６ａは、出力軸２の内端面に該出力軸２と同心状に凹設したガイド凹部２ｃに摺動可能に嵌合される。尚、この鍔部２６ａの外面は、後述するキャリヤ２２′の側面に摺動可能に係合していて、鍔部２６ａのガイド凹部２ｃからの離脱が阻止される。
【００４５】
前記強制揺動機構Ｄは、入力軸１に対し同軸配置されて入力軸１に相対回転不能且つ軸方向移動可能に支持される可動軸１１と、この可動軸１１の前部に径方向外方に突設された単一の支軸１２と、その支軸１２にそれ回りに回転自在に嵌合、支持されて斜板４の背面に転動可能に係合するローラ１３とを備えており、前記可動軸１１は、その内周面が入力軸１の外周面に軸方向摺動可能に且つ回転不能に嵌合ｓ（図示例ではスプライン嵌合）している。尚、そのスプライン嵌合に代えて、第１実施例のように可動軸１１と入力軸１との嵌合面間を軸方向摺動可能に且つ回転不能にキー結合するようにしてもよい。
【００４６】
前記支軸１２は、図示例では可動軸１１の周壁に基端を螺合、植設したボルトより構成されており、その支軸１２の中間部外周には、軸方向に扁平なローラ１３が回転自在に嵌合、支持され、その支軸１２の先端部には、ローラ１３の外側面に係合する抜け止め用リング１２ａ（図示例ではサークリップ）が嵌装される。また可動軸１１の前端面には、斜板４が最大限傾斜したときでも斜板４との干渉を回避できるような逃げ面１１ｆが形成される。
【００４７】
また前記角度調節機構Ｔａ′は、前記可動軸１１の入力軸１に対する軸方向位置を無段階に調節し得る構造であればよく、本実施例では、第１実施例の軸方向位置調節機構Ｔａと基本的に同様の構造を有しているため、その第１実施例の軸方向位置調節機構Ｔａの各構成要素と対応する構成要素に同様の参照符号を付し、具体的説明は省略する。
【００４８】
而して、この角度調節機構Ｔａ′において、調節グリップ１６を変速機ケース３に対し回動操作すれば、該グリップ１６が軸方向に進退し、それに応じてガイド孔１６ｈ、ガイドピン１７及び調節体１４を介して可動軸１１が軸方向に進退するが、その進退によりローラ１３の斜板４への作用点が進退するので、その進退に応じて斜板４の前記傾斜角度θを任意に且つ連続的に調節することができる。
【００４９】
また前記テーパ状のガイド面３ｇは、斜板４の前面外周部に対応して配置したガイドリング３０の内周面に形成されており、このガイドリング３０は、これの前面に係合するガイド板３１と共に第１ケース半体３Ａの開口端にボルト３２で共締め、固定される。
【００５０】
そして、このガイド面３ｇと斜板４の前面との対向面間には、複数の金属製ボール６が周方向に等間隔に並んで配置されており、それらボール５を相互に周方向等ピッチで保持するために、ボール保持板６の外周部には個々のボール６が回転自在に嵌合される複数の球面状凹部６ｈが周方向等間隔で形成される。
【００５１】
このボール保持板６の中心部には棒状の作動レバー７の中間部が回転自在に（又は一体に）支持されており、その作動レバー７の基端部７ａは球状凹面に形成されていて、球面継手Ｂを介して入力軸１に回転自在に支持される。この作動レバー７は、後述するように入力軸１の回転に連動した傾斜姿勢の斜板４の揺動に連動して、入力軸軸線回りに（即ち球面継手Ｂの中心回りに）首振り運動する。
【００５２】
次にこの作動レバー７の前記首振り運動を出力軸２の回転運動に変換する運動変換機構Ｔｃ′の具体例を説明する。
【００５３】
その運動変換機構Ｔｃ′は、第１実施例の運動変換機構Ｔｃと基本的な構造は同じであるが、キャリヤの数や引張ばね２４の取付け形態等の細部で異なる。即ち、その運動変換機構Ｔｃ′は、出力軸２にその周方向に相互に間隔をおいて装着された２個の係合ピン２３′と、その係合ピン２３′に係合し得る出力面２３ｆ′及び偏心駆動体５０′の外周面と摺接し得る入力面２２ｃ′を両端部に有して出力軸２にその周方向に相互に間隔をおいて配列されたベルクランク状の２個のキャリヤ２２′と、その各キャリヤ２２′の中間部を出力軸２に揺動可能に支持させる枢軸２１′と、各キャリヤ２２′の出力面２３ｆ′及び入力面２２ｃ′を係合ピン２３′及び偏心駆動体５０′にそれぞれ摺接させるように各キャリヤ２２′を付勢する２個の付勢手段２４′とを備えており、偏心駆動体５０′の前記偏心回転運動に連動する各キャリヤ２２′の枢軸２１′回りの揺動が、係合ピン２３′を介して出力軸２に回転トルクを作用させる。
【００５４】
出力軸２は、それの内端部に大径鍔部２ａを一体に有しており、その大径鍔部２ａの端面には、入力軸１側に突出する前記係合ピン２３′が固着され、この係合ピン２３′の先部外周面にキャリヤ２２′の一端部に設けた出力面２２ｆ′が摺接する。尚、本実施例では、第１実施例のベアリングｂ５に相当するものが係合ピン２３′の中間部に設けられていないが、係合ピン２３′の支持剛性を高めるために第１実施例と同様のベアリングｂ５を設けてもよい。
【００５５】
各キャリヤ２２′は、前記ガイド板３１と出力軸２の大径鍔部２ａとの対向面間に摺動可能に挟持される。また変速機ケース３の内周面３ｉと、これと対向するようにキャリヤ２２′の外面に設けたＶ字状溝よりなる軸受け用凹部２２ａ′との間には、キャリヤ２２′の揺動支点となる前記枢軸２１′が挟持されており、この枢軸２１′は、第２ケース半体３Ｂの内周面に沿って転動可能である。
【００５６】
前記付勢手段として第１実施例と同様に、枢軸２１′と係合ピン２３′との間に張設した引張コイルばね２４′が用いられており、その引張コイルばね２４′の配置及び張力の作用は第１実施例と基本的に同様である。
【００５７】
而して、図１２，１３に示すように斜板４が入力軸１に対し所定の傾斜姿勢にある状態（即ち入力軸１と直交する平面に対する傾斜角度がθである状態）で、入力軸１を回転させると、これに追従回転する可動軸１１上のローラ１３が、斜板４の背面を転動しつつ入力軸１の軸線回りをして斜板４を前側に押圧し、その押圧ポイントが斜板４の周方向全周に渡り周期的に移動するので、斜板４は、入力軸１の回転に連動して該回転と同一周期で球面継手Ｂ回りに首振り状に揺動する。
【００５８】
そして、斯かる斜板４の揺動は、斜板４の前面に対向するよう変速機ケース３に設けられた円錐テーパ状のガイド面３ｇにより、環状配列の複数のボール５を介して無理なく円滑に支承される。このとき、前記複数のボール５を相互に周方向等ピッチで保持するボール保持板６は、それの中心部に嵌装された作動レバー７の基端部７ａが球面継手Ｂを介して入力軸１に支持されている関係で、斜板４に倣って同様に揺動するので、作動レバー７も斜板４の揺動（従って入力軸１の回転）に連動して、該回転と同一周期で入力軸軸線回りに首振り運動する。
【００５９】
そして、この作動レバー７の首振り運動に伴いその先端の偏心駆動体５０′（従ってこれに嵌合するスライダ２６）が入力軸１の軸線回りに前記周期で偏心回転し、この偏心回転に連動してキャリヤ２２′が枢軸２１′回りを揺動しようとして出力軸２に回転トルクを付与し、これにより出力軸２が回転し、その回転量は、作動レバー７の入力軸軸線からの偏心量ｅに比例する。
【００６０】
従って、斜板４の傾斜角度θを角度調節機構Ｔａにより無段階に調節することで作動レバー７の首振り運動の出力軸軸線に対する首振り角度（従って前記偏心量ｅ）を調節することにより、入，出力軸１，２間の変速比を無段階に調節することが可能となる。また斜板４の傾斜角度θを図８に示すようにゼロにすれば、作動レバー７が首振り運動せず、従って変速比はゼロとなり、出力軸２は非回転となる。
【００６１】
而して本実施例の無段変速機Ａにおいては、上記斜板４の傾斜角度θを無段階に調節するだけで入、出力軸１，２間の変速が支障なく行われる。
【００６２】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。
【００６３】
例えば、前記実施例では、偏心駆動体５０，５０′の入力軸軸線に対する偏心量ｅを調節手段１５（調節グリップ１６）に対する回転操作により手動で任意に調節できるようにしたものを示したが、本発明では、調節手段１５（調節グリップ１６）を、自動制御可能なアクチュエータに連動、連結することにより、種々の運転条件に応じて偏心駆動体５０，５０′の偏心量ｅを自動調節できるようにしてもよい。
【００６４】
また前記実施例の運動変換機構Ｔｃ，Ｔｃ′において、出力軸２の周方向に相互に間隔をおいて配列されて出力軸２にそれぞれ揺動可能に軸支されるキャリヤ２２，２２′を、第１実施例では３個、第２実施例では２個設けたものを例示したが、本発明では、キャリヤが少なくとも２個設けられればよく、従って、第１，第２実施例でキャリヤの設置個数の置換え（即ち第１実施例で２個、第２実施例で３個）が可能であり、また、４個以上のキャリヤをを出力軸２の周方向に等間隔で配備するようにしてもよい。尚、キャリヤの設置個数を増やせば増やすほど部品点数が増えコストも高くなるが、出力軸２の回転変動は少なくなり、より滑らかな変速が可能となる。
【符号の説明】
【００６５】
Ａ，Ａ′・・無段変速機
Ｂ・・・・・球面継手
Ｄ・・・・・強制揺動機構
Ｔ，Ｔ′・・無段変速機構
Ｔａ・・・・軸方向位置調節機構
Ｔａ′・・・角度調節機構
Ｔｃ，Ｔｃ′・・運動変換機構
Ｔｏ，Ｔｏ′・・偏心位置調節機構
θ・・・・・傾斜角度
１・・・・・入力軸
２・・・・・出力軸
３・・・・・変速機ケース
３ｇ・・・・ガイド面
４・・・・・斜板
５・・・・・ボール
６・・・・・ボール保持板
７・・・・・作動レバー
７ａ・・・・基端部
１１・・・・可動軸
１２・・・・支軸
１３・・・・ローラ
１４・・・・調節体としての調節筒
１５・・・・調節手段
２１，２１′・・枢軸
２２，２２′・・キャリヤ
２２ａ，２２ａ′・・軸受け用凹部
２２ｂ，２２ｂ′・・切欠き状凹部
２２ｃ，２２ｃ′・・入力面
２２ｆ，２２ｆ・・出力面
２３，２３′・・係合突起としての係合ピン
２４，２４′・・付勢手段としての引張コイルばね
５０，５０′・・偏心駆動体
【図１】
2011007266.tif 000003
【図２】
2011007266.tif 000004
【図３】
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【図４】
2011007266.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2011007266.tif 000009
【図８】
2011007266.tif 000010
【図９】
2011007266.tif 000011
【図１０】
2011007266.tif 000012
【図１１】
2011007266.tif 000013
【図１２】
2011007266.tif 000014
【図１３】
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