(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無段変速機が設置されるフレームに対して回転可能に装着されたギアと、
前記ギアに対して同軸的に回転可能に装着された摩擦部材と、
一方に前記ギアと噛み合う凹凸の動力伝達部と他方に前記摩擦部材と摩擦結合する動力伝達面を有する動力ローラーとを含み、前記動力ローラーが前記ギアと噛み合うとともに、前記摩擦部材と摩擦結合して回転力を相互伝達する動力伝達組立体と、
前記複数の動力伝達組立体を放射状に配置して前記摩擦部材と結合するように支持する支持部材と、
前記摩擦部材と前記動力伝達組立体との間の軸方向位置を制御する変速手段とを備え、前記ギアと前記摩擦部材との間の速度比を前記変速手段によって連続的に変速する無段変速機であって、
前記支持部材は、前記フレームに回転しないように結合して前記それぞれの動力伝達組立体を支持部材に対して軸方向及び回転方向に固定して放射状に並進可能に支持すると共に、前記それぞれの動力伝達組立体が前記摩擦部材に向けて半径方向に摩擦結合できるように前記動力伝達組立体を半径方向に加圧する加圧部材をさらに含む無段変速機。
【請求項２】
前記ギアは、前記動力ローラーの凹凸の動力伝達部と結合して動力を相互伝達する凹凸の動力伝達部を有するスパーギアまたはベベル・ギアである請求項１に記載の無段変速機。
【請求項３】
前記摩擦部材は、前記動力ローラーと摩擦結合するための、突出した動力伝達面を有する環状またはディスク状である請求項１に記載の無段変速機。
【請求項４】
前記動力ローラーは、円錐状の動力伝達面を備え、前記動力伝達面と摩擦部材が接触する摩擦接触点は、前記摩擦部材の軸方向と平行に配置される請求項１に記載の無段変速機。
【請求項５】
前記動力ローラーは、鈍角の円錐状動力伝達面を有するベベル・ギアである請求項４に記載の無段変速機。
【請求項６】
前記動力伝達組立体は、前記動力ローラーと、前記動力ローラーを回転可能に支持するローラーハウジングとで構成され、前記ローラーハウジングは前記支持部材と結合して半径方向のみに摺動することができるように構成される請求項１に記載の無段変速機。
【請求項７】
前記ローラーハウジングと動力ローラーは、それぞれころ軸受の軌道溝を形成し、互いに結合してころ軸受を形成する請求項６に記載の無段変速機。
【請求項８】
前記加圧部材は、前記動力伝達組立体と前記摩擦部材が摩擦結合して回転力を伝達したり、分離されて回転力の伝達を遮断することができるように半径方向への接触圧力を制御する手段をさらに含む請求項１に記載の無段変速機。
【請求項９】
前記半径方向への接触圧力を制御する手段は、前記動力伝達組立体と前記支持部材との間で軸方向に摺動する楔である請求項８に記載の無段変速機。
【請求項１０】
前記それぞれの楔は、前記無段変速機を囲むハブ体（Ｈｕｂ Ｓｈｅｌｌ）の外部から内部に貫通して拡張された加圧制御軸と結合し、前記加圧制御軸に沿って軸方向に並進する請求項９に記載の無段変速機。
【請求項１１】
前記それぞれの楔は、前記支持部材に支持されて軸方向に作動する油圧シリンダーと結合して、軸方向に並進する請求項９に記載の無段変速機。
【請求項１２】
前記変速手段は、前記動力伝達組立体を含む支持部材の一部が軸方向に摺動可能に構成され、前記無段変速機を囲むハブ体の内部で前記支持部材の軸方向位置を案内する変速軸である請求項１に記載の無段変速機。
【請求項１３】
前記変速手段は、前記無段変速機を囲むハブ体の内部で前記摩擦部材を回転可能に囲み、軸方向位置を案内する変速軸である請求項１に記載の無段変速機。
【請求項１４】
前記変速軸は、前記無段変速機を囲むハブ体外部から内部に貫通して拡張された機械式リンクと結合してハブ体の外部で制御される請求項１２または１３に記載の無段変速機。
【請求項１５】
前記変速軸は、油圧シリンダーと結合して軸方向位置が制御される請求項１２または１３に記載の無段変速機。
【請求項１６】
前記ギアと摩擦部材は前記無段変速機の入力軸と出力軸を分けて配置する請求項１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（ＣＶＴ）に関し、鈍角の円錐状動力伝達面を有するベベル・ギアを動力伝達媒体とする内球面−外球面摩擦駆動方式（ｔｒａｃｔｉｏｎ  ｄｒｉｖｅ  ｔｙｐｅ）の無段変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
摩擦を利用した無段変速機は段数にかかわらず連続的に変速可能で、且つ速度調節が容易で、相対的に簡単な構造を有し、低重量設計に有利である。その外にも多様な理論的潜在性を有する。即ち、エンジンの動力を最大限に利用して優れた動力性能と燃費の向上が得られるように運転可能であり、運転が容易で、変速による衝撃がほとんどない。また、車の走行条件に適合するように変速されて、動力性能の向上を期待することができ、燃費を最小化することができるように自在に変速パターンを設定する。
【０００３】
このような理論的潜在性があるにも係わらず、無段変速機は現実的に動力密度及び動力伝達效率が低くて熱の発生が多く、且つ寿命時間が短く、速度範囲が狭い。また、動力伝達容量を大きくするのに制約があって、実用化が困難である問題点があった。
【０００４】
このような摩擦を利用した無段変速機は、多様な種類が提案されているが、特にプーリーを可変させる可変ベルト方式（ｖａｒｉｏｕｓ  ｐｕｌｌｅｙ−ｂｅｌｔ  ｔｙｐｅ）とローラー（摩擦車）を利用した摩擦電動方式（ｔｒａｃｔｉｏｎ  ｄｒｉｖｅ  ｔｙｐｅ）などがある。
【０００５】
現在、常用化された可変プーリーベルト方式の無段変速機は、プーリーの一方面を分離させて移動可能に構成してプーリーを可変させることによって、ベルトの回転半径が変化され、これによって速度が連続的に変化される方式である。このような可変プーリーベルト方式は構造が簡単で且つプーリーの位置調整が容易である。
【０００６】
従って、既存の手動変速機や自動変速機とは違って、変速衝撃がなく、運転方法は自動変速機と同じであり、燃費は手動変速機と同一若しくはやや優れる特徴がある。しかし、このような可変プーリーベルト方式の変速装置は、ベルトを金属で特殊製作しなければならないという短所があり、変速範囲が狭く、動力伝達範囲が大きく制限されるという限界がある。
【０００７】
摩擦電動方式無段変速機は、トロイダル無段変速機（Ｔｏｒｏｉｄａｌ  ＣＶＴ）と内球面−外球面摩擦駆動式無段変速機を挙げることができる。トロイダル無段変速機は、無断変速のための変速機構（Ｖａｒｉａｔｏｒ）の構造が円環面上に溝を形成した２枚の回転円板と中間に配置した数個のローラーで相互接触させて摩擦力によって力を伝達し、ローラーとディスクが当接する有效半径を変更することによって、変速比を連続的に変化させて無断変速を実現する。上述した可変プーリーベルト方式の無段変速機に比べて変速範囲が相対的に広く、動力伝達性能も非常に大きくて、中型自動車への使用が検討されている。しかし、外球面と外球面が接触して動力を伝達するので、大きい動力を伝達するために大きいせん断圧力を接触部に加えなければならないため、無段変速機の大きさが大きくなって重くなる。
【０００８】
内球面−外球面摩擦駆動式無段変速機は、算盤の珠または円錐状のローラーを傾斜するように支持し、摩擦リングの内周面に接触させて摩擦力によって力を伝達し、摩擦リングが移動してローラーの接触有效半径を変更することによって、変速比を連続的に変化させて無断変速を実現する。このような形態の無段変速機は、トロイダル型より動力伝達性能が大きくて、産業用の適用例が多くあり、複雑な別途の油圧装置なしに駆動軸及び従動軸に伝達される動力を利用した簡単な機械式加圧ユニットによってローターの間の摩擦メカニズムのみでもすべり現象なしに動力を充実に伝達することができる。
【０００９】
摩擦電動方式無段変速機の他の例として、国際公開番号ＷＯ１９９９／２０９１８が挙げられる。この考案は、ベアリングの両側に動力が伝達される入力ディスクと動力を伝達する出力ディスクが位置し、ベアリングの軸を傾ける方式で変速するもので、比較的小型で、自転車に使われている。しかし、従来自転車に用いられているチェーン式変速機や遊星ギアハブ式変速機に比べて重量が重い。
【００１０】
上述した可変プーリーベルト方式や既存の摩擦電動方式の無段変速機を車に適用する場合、車の性能と連携された急発進、急加速などの機能のために、または急停車（Ｐａｎｉｃ  Ｓｔｏｐ）後に再発進のために低い変速比で変速するのに追加装置が必要となり、それによって、理論的に簡単な構造であった無段変速機が実際には非常に複雑な構造になる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従って、前記の問題点を解決するための本発明の目的は、複雑な別途の油圧装置なしに駆動軸及び従動軸に伝達される動力を利用した簡単な機械式加圧ユニットによって、摩擦接触部の滑り現象なしに動力を充実に伝達することができる無段変速機を提供することにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、急停止後、再発進や急発進、急加速などの機能のために追加装置が必要なくて、実質的に操作が簡便で、且つ構造が簡単で部品数を減らすことができ、小型且つ軽量で、低コストで製造することができる無段変速機を提供することにある。
本発明のまた他の目的は、入／出力角速度比の範囲が制限されない無段変速機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を果たすために、本発明の無段変速機は、無段変速機が設置されるフレームに対して回転可能に装着されたギアと、前記ギアに対して同軸的に回転可能に装着された摩擦部材と、一方に前記ギアと噛み合う凹凸の動力伝達部と他方に前記摩擦部材と摩擦結合する動力伝達面を有する動力ローラーとを含み、前記動力ローラーが前記ギアと噛み合うとともに、前記摩擦部材と摩擦結合して回転力を相互伝達する動力伝達組立体と、前記複数の動力伝達組立体を放射状に配置して前記摩擦部材と結合するように支持する支持部材と、前記摩擦部材と前記動力伝達組立体との間の軸方向位置を制御する変速手段とを備え、前記ギアと前記摩擦部材との間の速度比を前記変速手段によって連続的に変速する。また、無段変速機を支持する中心軸と無段変速機を囲むハブ体をさらに備える。
【００１４】
前記ギアは、前記動力ローラーの凹凸の動力伝達部と結合して、動力を相互伝達する凹凸の動力伝達部を有するスパーギアまたはベベル・ギアであることが好ましい。ギアの歯数は動力ローラーの倍数に比例するように決めて、歯の幅は反比例の値より若干大きくすることが好ましい。
【００１５】
前記摩擦部材は、前記動力ローラーと摩擦結合するための、突出した動力伝達面を有する環状またはディスク状であることが好ましい。摩擦部材が環形であれば、動力ローラーがリングの内側に配置される内球面−外球面接触方式になり、ディスク状であれば、動力ローラーが円板の外部に配置される外球面−外球面接触方式のトロイダル式無段変速機の形式になる。
【００１６】
前記動力ローラーは、円錐状の動力伝達面を備え、前記動力伝達面と摩擦部材が接触する摩擦接触点は、前記摩擦部材の軸方向と平行に配置されることが好ましい。円錐状の動力伝達面はベベル・ギアの頂点に向かう前面または裏面の何れに形成してもよく、円錐角が鋭角や、直角、鈍角の何れでも可能である。内球面−外球面接触方式の場合、裏面に動力伝達面を形成することが效率的であり、この時、動力ローラーは鈍角の円錐状動力伝達面を有するベベル・ギアであることが好ましく、円錐の角が鈍角になるほど変速比が大きくなる。
【００１７】
前記動力伝達組立体は、前記動力ローラーと、前記動力ローラーを回転可能に支持するローラーハウジングとで構成され、前記ローラーハウジングは前記支持部材と結合して半径方向のみに摺動することができるように構成され、ローラーハウジングは支持部材に対して回転するか、軸方向に移動できないように構成することが好ましい。
【００１８】
前記ローラーハウジングと動力ローラーは、それぞれころ軸受の軌道溝を形成し、互いに結合してころ軸受を形成することが好ましい。このようなころ軸受は動力伝達組立体の大きさに比べて大きい軸受荷重に耐えることができるようにする。
【００１９】
前記支持部材は前記フレームに回転しないように結合して、前記それぞれの動力伝達組立体を支持部材に対して軸方向及び回転方向に固定して放射状に並進可能に支持することが好ましい。従って、支持部材は、中心軸とハブ体の中、フレームに固定されない１方に固定して結合される。
【００２０】
前記それぞれの動力伝達組立体が前記摩擦部材に向けて半径方向に摩擦結合できるように前記動力伝達組立体を半径方向に加圧する加圧部材をさらに含むことが好ましく、前記加圧部材は、前記動力伝達組立体と前記摩擦部材が摩擦結合して回転力を伝達したり、分離されて回転力の伝達を遮断することができるように、半径方向への接触圧力を制御する手段をさらに含むことが好ましい。半径方向接触圧力を大きくすれば大きいトルクで滑らないで動力を伝達することができ、半径方向接触圧力を低くするか接触しないように調節すると、接触部が滑って動力が伝達できないように遮断する。
【００２１】
前記半径方向への接触圧力を制御する手段は、前記動力伝達組立体と前記支持部材との間で軸方向に摺動する楔であることが好ましく、前記それぞれの楔は前記無段変速機を囲むハブ体（Ｈｕｂ  Ｓｈｅｌｌ）の外部から内部に貫通して拡張された加圧制御軸と結合し、前記加圧制御軸に沿って軸方向に並進することが好ましい。加圧制御軸は螺子やそれと類似する機械式リンクで軸方向への制御が可能であり、それによって動力ローラーを放射状に制御して摩擦リングまたは摩擦円板との接触圧を制御する。
【００２２】
前記それぞれの楔は、前記支持部材に支持されて軸方向に作動する油圧シリンダーと結合して、軸方向に並進するものであってもよい。油圧装置が既に設置されている変速機では油圧シリンダーを適用する場合、油圧配管を適切に配置することによって変速機の構成がより単純になることができる。
【００２３】
前記変速手段は、前記動力伝達組立体を含む支持部材の一部が軸方向に摺動可能に構成され、前記無段変速機を囲むハブ体の内部で前記支持部材の軸方向位置を案内する変速軸と、前記無段変速機を囲むハブ体の内部で前記摩擦部材を回転可能に囲み、軸方向位置を案内する変速軸の１つが好ましい。支持部材が軸方向に移動する場合、摩擦リングまたは摩擦円板は軸方向に固定されるように設置される。この時、支持部材に沿って動く楔を適切に制御することが簡単でない。反対に摩擦リングまたは摩擦円板が軸方向に動いて変速する場合には、摩擦リングや摩擦円板が回転して軸方向に移動するように操作する諸例が知られている。
【００２４】
前記変速軸は、前記無段変速機を囲むハブ体外部から内部に貫通して拡張された機械式リンクと結合してハブ体の外部で制御されたり、油圧シリンダーと結合して軸方向位置が制御されてもよい。
【００２５】
本発明の変速機のギアと摩擦部材は前記無段変速機の入力軸や出力軸の中の何れか１つで作動したり結合することができる。
【発明の効果】
【００２６】
従って、本発明による無段変速機は、急停止後、再発進や急発進、急加速などの機能のために追加装置が必要なくて、実質的に操作が簡便で、且つ構造が簡単で部品数を減らすことができ、小型且つ軽量で、低コストで製造することができる無段変速機を提供する。
また、本発明の無段変速機は、入／出力角速度比の範囲が制限されない無段変速機を提供する。
また、本発明の無段変速機は、理想的な入力対出力角速度比を提供して、省エネルギー化を図ることができる。
【００２７】
また、本発明の無段変速機は、変速が要求されるすべての形態の機械に用いることができる無断変速動力伝達装置を含む。一例として、本発明の無段変速機は、自動車、バイク、または船舶のような動力車と、二輪車、三輪車、スクーター、運動機構のような無動力車と、またはドリル、プレス、コンベヤのような産業動力設備または風力発電機のような動力発生設備に用いられることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明による無段変速機の実施形態として中心軸が回転する無段変速機の断面図である。
【図２】図１の斜視図である。
【図３】図１の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本明細書及び請求の範囲に使われた用語や単語は通常的で辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者は自分の発明を最も最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則に即して、本発明の技術的思想に符合する意味と概念に解釈すべきである。
【００３０】
従って、本明細書に記載された実施形態及び図面に図示された構成は、本発明の最も好ましい一実施形態に過ぎなく、本発明の技術的思想を代弁するものではないので、本出願時点においてこれらを取り替えることができる多様な均等物と変形例があり得ることを理解すべきである。
【００３１】
ここで、用語「軸方向」は変速機の中心軸または支持部材の中心軸に平行である軸に沿う方向または位置を現わすために用いられる。用語「半径方向」及び「放射状」は変速機の中心軸に対して直角に延長された方向または位置を現わすために用いられる。
【００３２】
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態を詳しく説明する。本実施形態が自転車に用いるための無段変速機０を説明しているが、無段変速機０は変速機を利用する何れの装置にも具現されることができる。
【００３３】
図１は本発明による無段変速機の一実施形態として自転車の後輪に設置することができるように構成された無段変速機の断面図であり、図２は図１の分解斜視図で、図３は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【００３４】
自転車の後輪に設置できるように構成された無段変速機は、変速機の中心を通じて延長して自転車車体の２つの後輪装着部（ｒｅａｒ  ｄｒｏｐｏｕｔ：図示しない）を通る中心軸１を有する。前記中心軸１の両方端部にはねじが形成され、一部は平たい面１ａ、１ｂが形成されている。これを通じて中心軸１０は回転しないように後輪装着部に附着される。
【００３５】
中心軸１は変速軸２２と加圧軸２１を収容し、ハブ体６、７を貫通して、それぞれを回転可能に支持し、支持部材２を回転不可能に支持して前記全てを軸方向に固定するように支持する。また、中心軸の中心部に加圧軸２１と結合する加圧ねじ１ｃを形成している。また支持部材２を回転しないように支持するためのスプライン１ｄと軸方向に移動しないようにするための突起１ｄとねじ２５が形成されている。
【００３６】
ハブ体６、７は中心軸１に回転可能に支持されて、１乃至１０またはそれ以上の動力伝達組立体３、支持部材２、入力ギア５及び摩擦リング４を囲んでいる。ハブ体６、７の外周面には自転車のタイヤと連結するスポークを収容するための複数の貫通孔が形成されている。ハブ体６の内部側壁には摩擦リング案内ピン１２を収容する軸方向溝が複数形成されている。
【００３７】
摩擦リング４は動力ローラー３と結合するように内周面に突出した突起を備え、ハブ体６に結合して軸方向に摺動しながら一緒に回転するために摩擦リング案内ピン１２を収容する軸方向溝が外周面に形成されている。
【００３８】
また、摩擦リング４を軸方向に案内するための変速案内リング１８が回転可能にベアリング１７に結合している。変速案内リング１８は動力伝達組立体３の動力ローラー軸３３と結合して回転しないように支持され、変速スクリュー１９とねじで結合して変速スクリュー１９の回転によって軸方向に移動するように構成される。
【００３９】
変速軸２２は変速スクリュー１９と一緒に回転するように結合し、ワイヤカバー２３ａ、２４ａと中心軸のスプライン段差１ｄによって軸方向に固定され、ワイヤカバー２３ａを通じて変速軸２２を囲んで回りながら引いたり解いたりするワイヤによって回転するように構成されている。
【００４０】
動力伝達組立体３を軸方向及び回転方向に固定し、半径方向に案内する支持部材２は中心軸１に形成されたスプライン１ｄに整合するように中心にスプラインボアーを有する突起が形成され、外周面には動力伝達組立体３を半径方向に案内するための楔８とローラーハウジング３２を収容する案内溝が放射状に形成された多角の翼を有する本体からなる。従って、いくつかの実施形態の案内溝は１乃至１０またはそれ以上に達することができる。それぞれの案内溝には楔８を軸方向に案内するための貫通溝が軸の中心に向かって形成されている。また、ローラーハウジング３２を軸方向に固定するための側面溝が案内溝の側壁に形成されている。支持部材２はスプライン上の突起１ｄとねじ２５によって軸方向に固定される。
【００４１】
動力ローラー組立体３は入力ギア５のトルクを摩擦リング４に伝達する。本実施形態では、６つの動力ローラー組立体３が結合された形態で説明したが、無段変速機の多様な実施形態はそれぞれの特別な応用例のトルク、重量、寸法の要求事項によって約２乃至１６またはそれ以上の動力ローラー組立体３を用いる。動力ローラー組立体３は動力ローラー３１と動力ローラーを回転可能に支持する動力ローラー軸３３と動力ローラー軸に結合して動力ローラー軸を半径方向に案内するローラーハウジング３２とで構成されている。
【００４２】
動力ローラー３１は円錐状の動力伝達面を有するベベル・ギアである。入力ギア５と凹凸部が接触されて歯合して、摩擦リング４と動力伝達面が接触され、動力伝達面にはトルクの伝達のために非常に大きい接触力が印加される。入力ギア５は入力回転速度の入力トルクを動力ローラー３１に伝達する。ローラー３１がそれぞれの軸３３に対して回転することによって、動力ローラー３１はトルクを摩擦リング４に伝達する。従って、入力速度対出力速度の比は動力ローラー軸３３に対する入力ギア５及び摩擦リング２の接触点の半径の関数である。ここで、入力ギアの距離は固定されているので、変速機の中心軸１に対する摩擦リング４の軸方向位置を調節することによって速度比を連続的に調節することができ、入力ギア５の回転方向と摩擦リング４の回転方向が同一の正回転変速になる。
【００４３】
動力伝達面をなす円錐の断面に形成された円錐角は、鋭角、直角、鈍角の何れでもよいが、本実施形態では、１２０゜を成している。この場合、動力ローラー軸３３は中心軸と６０度の角度を成すように配置されている。動力ローラー軸３３で拡張された突起は変速案内リング１８の軸方向案内溝に挿入されて変速案内リング１８を回転しないように支持する。
【００４４】
ローラーハウジング３２は支持部材２の突起溝に挿入されて回転しないように支持され、固定ピン１３によって軸方向への移動が阻止されるように固定ピン溝を形成している。また動力ローラー３１が受ける高い荷重を支持できるように比較的大きいベアリング３４を動力ローラー３１と協調して形成している。同時に、動力ローラー３１がローラーハウジング３２から離脱しないように動力ローラー軸３３を通じて小さなベアリング３５で動力ローラー３１を回転するように支持する。また、加圧楔８と結合して半径方向に移動できるように加圧楔８と接する面は傾斜面を成している。
【００４５】
固定ピン１３は、ローラーハウジング３２を軸方向に固定させ、半径方向に移動可能に作動するためにローラーハウジング３２の溝と支持部材２の側壁溝を貫通する四角ピンである。このピンが作動中外れないように組み立て及び分解の時に容易に作業できるように固定プランジャー３６、３７、３８が配置されている。
【００４６】
加圧軸２１は加圧案内板９と一緒に回転するように結合し、ワイヤカバー２３ｂ、２４ｂと中心軸の加圧ねじ１ｃによって軸方向に固定され、ワイヤカバー２３ｂを通じて加圧軸２１を囲んで回りながら引いたり解いたりするワイヤによって回転するように構成されている。
【００４７】
加圧楔８は加圧案内板９に沿って軸方向に動き、支持部材２とローラーハウジング３２との間で楔として作用する。ローラーハウジング３２と接する面に傾斜面を形成し、加圧楔８の傾斜面の反対側には加圧案内板９と結合するために支持部材を貫通して加圧案内板９に達する突起が形成されている。
【００４８】
加圧案内板９は中心軸と加圧ねじ１ｃで結合され、それぞれの加圧楔８を同時に回転方向に回転可能に結合して、軸方向に固定結合する結合溝を有し、加圧スプリング１４から加えられる回転力によって軸方向に回転する。
【００４９】
加圧スプリング１４は加圧案内板９と支持部材２との間で加圧案内板９に回転力を提供する。この回転力は動力ローラー３１と摩擦リング４が接触して動力を伝達するのに適切な接触圧力が提供されるように調節される。
【００５０】
ハブ体カバー７はハブ体６とねじ結合して、両者の間にオイルシール３９を配置して内部と外部が遮断される気密のハブを形成し、カバー固定ボルト２７によって結合が解けないように構成される。
【００５１】
スプロケット１１と結合して駆動回転力を変速機に伝達する入力軸１０は、中心軸１に回転可能に支持されて、回転力を入力ギア５に伝達し、ハブ体カバー７を回転可能に支持する。入力軸１０の内周面と入力ギア５との間には一方向クラッチ（図示しない）を設置して自転車の前進方向の駆動のみ伝達するように構成することができる。
【００５２】
入力ギア５は中心軸１に回転可能に同軸的に装着されたベベル・ギアであってもよい。入力ギア５の軸方向端部に動力ローラー３１と噛合する歯が軸方向に形成されている。また、入力軸とスプラインまたはねじで結合されて、スプロケット１１から伝達された回転力を入力軸から受けて動力ローラー３１に伝達する。
【００５３】
本発明の無段変速機の作動過程を添付図面を参照して説明する。
加圧スプリング１４は加圧案内板９を時計回り方向に回転するように適切な圧力を加えるように設置して時計回り方向に加圧し、従って中心軸１と加圧ねじで結合された加圧案内板９は回転しながら前に進む。加圧案内板９と結合した加圧楔８は前に進んで楔として作動してローラーハウジング３２を半径方向に加圧する。それぞれの動力ローラー３１は摩擦リング４に接してこれ以上半径方向に移動することができず摩擦リング４に加圧接触状態を維持する。
【００５４】
この時、自転車のクランク（図示しない）を前進方向に駆動すると、チェーンと結合されたスプロケット１１は時計回り方向に回転する。同時に、入力軸１０も回転するようになって、入力ギア５も時計回り方向に回転しながら、入力ギアに結合された動力ローラー３１も一緒に回転する。既に動力ローラー３１と加圧接触状態になっていた摩擦リング４に回転力が伝達されて回転するようになり、摩擦リング案内ピン１２に結合されたハブ体６、７も一緒に回転して自転車タイヤが回転して自転車は前に進む。
【００５５】
駆動中に変速ワイヤを一方へ引いて速度を調節すると、引かれた変速ワイヤによって変速軸２２が回転し、その回転によって変速スクリュー１９が一緒に回転して変速案内リング９が軸方向に移動する。同時にベアリングに結合されている摩擦リング４も軸方向に移動するようになる。この時、動力ローラー３１の接触点半径が変更されるので変速される。接触点半径が小さくなる方向に移動すれば減速されて、ハブ体６、７はよりゆっくり回転する。また変速ワイヤを反対方向へ引くと、摩擦リング４も反対方向に移動してより早く回転して変速される。
【００５６】
走行中により多いトルクが必要な場合（急に出発または急に加速したり、坂道を上ったり、泥道を走行する場合）には加圧軸２１が時計回り方向に回転するように加圧ワイヤを引くと、加圧軸２１と結合した加圧案内板９が時計回り方向に回転して楔８を前進させて、動力ローラー３１が摩擦リング４とより高い接触圧力で接触するように作動して所望のトルクをさらに加えることができる。
【００５７】
また、停止中に変速する場合（高速で走行中に急停車して停止状態で低速に変速する場合）に、既に加えられた高い接触圧力のために摩擦リング４を軸方向に移動することは不可能である。この時、加圧軸２１を反時計回り方向に回転するように、加圧ワイヤを引くと、加圧軸２１と結合した加圧案内板９が反時計回り方向に回転し、楔８を後進させて楔８が動力ローラー３１を摩擦リング４と接触するように加圧することを加圧力を軽減したり、除去することができる。このような状態で変速ワイヤを通じて変速軸２２を操作すると、低速位置に変更することができる。
【００５８】
低速位置に変更した後、変速ワイヤを離すと、加圧スプリング１４の復元力によって動力ローラー３１と摩擦リング４は加圧接触状態に戻る。
【図１】
0005746054.tif 000002
【図２】
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【図３】
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