(57)【要約】  本発明は、新しい構成での無段階変速機構を提供することにある。本発明の無段変速機は、パワーローラー及びドライブローラーを備えたプッシュアームと、前記プッシュアームの支点を支持する入力側支持枠と、上下にカム山を有するカムアームと、前記カムアームを支持する外周支持枠と、爪を備えたドライブアームと、前記爪に噛み合うラチェット機構を有するリングギヤと、を有する無段階変速機であって、前記カムアームは、格納又は押し出し可能であり、前記入力側支持枠入力と一対一出力から、無段階の変速駆動を行うことを特徴とする。また、本発明の無段変速機の好ましい実施態様において、さらに、前記外周支持枠の外側に、中心軸方向へカム山を有するアウターカムを有することを特徴とする。
2015079837.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パワーローラー及びドライブローラーを備えたプッシュアームと、前記プッシュアームの支点を支持する入力側支持枠と、上下にカム山を有するカムアームと、前記カムアームを支持する外周支持枠と、爪を備えたドライブアームと、前記爪に噛み合うラチェット機構を有するリングギヤと、を有する無段階変速機であって、前記カムアームは、格納又は押し出し可能であり、前記入力側支持枠入力と一対一出力から、無段階の変速駆動を行う無段階変速機。
【請求項２】
さらに、前記外周支持枠の外側に、中心軸方向へカム山を有するアウターカムを有する請求項１記載の無段階変速機。
【請求項３】
さらに、前記アウターカムの一部と噛み合うコントロールギヤを有する請求項１又は２項に記載の無段階変速機。
【請求項４】
パワーローラー及びドライブローラーを備えたプッシュアームと、出力側太陽ギヤと、前記出力側太陽ギヤと噛み合うピニオンギヤと、前記ピニオンギヤと噛み合う遊星ギヤと、前記プッシュアームの支点を支持し、前記ピニオンギヤ軸及び前記遊星ギヤ軸を支持する入力側支持枠と、上下にカム山を有するカムアームと、前記カムアームを支持する外周支持枠と、爪を備えたドライブアームと、前記爪に噛み合うラチェット機構を有するリングギヤと、を有する無段階変速機であって、前記カムアームは、格納又は押し出し可能であり、前記入力側支持枠入力と一対一出力から、無段階の変速駆動を行う無段階変速機。
【請求項５】
さらに、前記外周支持枠の外側に、中心軸方向へカム山を有するアウターカムを有する請求項４記載の無段階変速機。
【請求項６】
さらに、前記アウターカムの一部と噛み合うコントロールギヤを有する請求項４又は５項に記載の無段階変速機。
【請求項７】
一中心軸で一組の第二のプラネタリーギヤの第二のリングギヤと一体の前記入力支持枠の入力によって、前記遊星ギヤとピニオンギヤを介して、第二の遊星ギヤの第二の支持枠と一体の前記太陽ギヤを連結駆動する構成で、前記入力側支持枠入力と一対一の第二の出力側太陽ギヤ出力から、無段階の変速出力を行う請求項４〜６項のいずれか1項に記載の無段変速機。
【請求項８】
前記遊星ギヤとピニオンギヤを介して、一中心軸で一組の第二のプラネタリーギヤの第二のリングギヤと一体の前記太陽ギヤと、第二の遊星ギヤとピニオンギヤの第二の支持枠と一体の前記リングギヤとを、連結駆動する構成で、前記入力側支持枠入力と一対一の第二の出力側太陽ギヤ出力から、無段階の変速出力を行う請求項４〜６項のいずれか1項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、無段変速機に関し、特に、動力伝達間での無段変速機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  小形、かつ軽量で減速比が大きい変減速機として、入力軸に連動して回転するカムと、出力軸に連動連結する大歯車の周囲に配置され、且つ大歯車に適合する複数のピニオンと、一端が前記ピニオンの回転軸に一方向クラッチを介して枢支された他端が前記カムに係合する複数の揺動アーム途を備え、前記カムの回転運動に関連して揺動アームが揺動運動を行う変減速機が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５５−１２６１５４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  しかしながら、上記特許文献1を含め、実用のプラネタリ−ギヤ構成回転伝達方式は、ロックアップによる段階的変速方法により無段変速を得るには実用上不十分であった。【０００５】  したがって、従来のロックアップ段階的変速、ブレーキング制御、又は他の動力での制御駆動などとは全く別の新しい構成での無段階変速駆動機構が望まれている。  そこで、本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、新しい構成での無段階変速機構を提供することにある。
【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、本発明者は、プラネタリ―ギヤ構成について、鋭意検討を行った結果、本発明を見出すに至った。【０００７】  本発明の無段変速機は、パワーローラー及びドライブローラーを備えたプッシュアームと、前記プッシュアームの支点を支持する入力側支持枠と、上下にカム山を有するカムアームと、前記カムアームを支持する外周支持枠と、爪を備えたドライブアームと、前記爪に噛み合うラチェット機構を有するリングギヤと、を有する無段階変速機であって、前記カムアームは、格納又は押し出し可能であり、前記入力側支持枠入力と一対一出力から、無段階の変速駆動を行うことを特徴とする。【０００８】  また、本発明の無段変速機の好ましい実施態様において、さらに、前記外周支持枠の外側に、中心軸方向へカム山を有するアウターカムを有することを特徴とする。【０００９】  また、本発明の無段変速機の好ましい実施態様において、さらに、前記アウターカムの一部と噛み合うコントロールギヤを有することを特徴とする。【００１０】  また、本発明の無段変速機は、パワーローラー及びドライブローラーを備えたプッシュアームと、出力側太陽ギヤと、前記出力側太陽ギヤと噛み合うピニオンギヤと、前記ピニオンギヤと噛み合う遊星ギヤと、前記プッシュアームの支点を支持し、前記ピニオンギヤ軸及び前記遊星ギヤ軸を支持する入力側支持枠と、上下にカム山を有するカムアームと、前記カムアームを支持する外周支持枠と、爪を備えたドライブアームと、前記爪に噛み合うラチェット機構を有するリングギヤと、を有する無段階変速機であって、前記カムアームは、格納又は押し出し可能であり、前記入力側支持枠入力と一対一出力から、無段階の変速駆動を行うことを特徴とする。【００１１】  また、本発明の無段変速機の好ましい実施態様において、さらに、前記外周支持枠の外側に、中心軸方向へカム山を有するアウターカムを有することを特徴とする。【００１２】  また、本発明の無段変速機の好ましい実施態様において、さらに、前記アウターカムの一部と噛み合うコントロールギヤを有することを特徴とする。【００１３】  また、本発明の無段変速機の好ましい実施態様において、一中心軸で一組の第二のプラネタリーギヤの第二のリングギヤと一体の前記入力支持枠の入力によって、前記遊星ギヤとピニオンギヤを介して、第二の遊星ギヤの第二の支持枠と一体の前記太陽ギヤを連結駆動する構成で、前記入力側支持枠入力と一対一の第二の出力側太陽ギヤ出力から、無段階の変速出力を行うことを特徴とする。【００１４】  また、本発明の無段変速機の好ましい実施態様において、前記遊星ギヤとピニオンギヤを介して、一中心軸で一組の第二のプラネタリーギヤの第二のリングギヤと一体の前記太陽ギヤと、第二の遊星ギヤとピニオンギヤの第二の支持枠と一体の前記リングギヤとを、連結駆動する構成で、前記入力側支持枠入力と一対一の第二の出力側太陽ギヤ出力から、無段階の変速出力を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】  本発明の無段変速機によれば、リングギヤ入力方向制御駆動によるドライブア−ム(７a.b.c) 往復駆動のリターン距離と時間の大幅な軽減とリングギヤ側を出力側ギヤとした入力方向変速出力にも対応できる機械構成を得られるという有利な効果を奏する。また、本発明の無段変速機によれば、プラネタリーギヤ構成駆動での、入力によって出力側負荷から逃げるリングギヤ回動を、ピニオンギヤを介して入力逆方向回転に変え、入力速度より自在で無段階に入力方向制御駆動できる構成での、リングギヤ入力方向制御駆動によるドライブア−ム(７a.b.c) 往復駆動のリターン距離と時間の大幅な軽減とリングギヤ側を出力側ギヤとした入力方向変速出力にも対応できる機械構成を得られるという有利な効果を奏する。    
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、リングギヤ入力方向制御駆動式無段変速機構の構成や実施方法の一例を示した説明図(一部省略)である。
【図２】図２は、一例におけるリングギヤ入力方向制御駆動式無段変速機構での入力一対一駆動をAの入力角内で各部材駆動位置を分割して示した図面(一部省略)である。(ローギヤード域を示す。)
【図３】図３は、一例のおけるリングギヤ入力方向制御駆動式無段変速機構でのハイギヤード駆動をAの入力角内で各部材駆動位置を分割して示した図面(一部省略)である。
【図４】図４は、リングギヤ側を出力側ギヤとした入力方向変速出力にも対応した機械構成のリングギヤ入力方向制御駆動式無段変速機構の一例を示した説明図(一部省略)である。
【図５】図５は、ツインプラネット・アクティブドライブ無段変速の一例における断面図を示す図である(一部省略)。
【図６】図６は、ツインプラネット・アクティブドライブ無段変速の一例における断面図を示す図である(一部省略)。
【発明を実施するための形態】
【００１７】  本発明の無段変速機は、パワーローラー及びドライブローラーを備えたプッシュアームと、前記プッシュアームの支点を支持する入力側支持枠と、上下にカム山を有するカムアームと、前記カムアームを支持する外周支持枠と、爪を備えたドライブアームと、前記爪に噛み合うラチェット機構を有するリングギヤと、を有する無段階変速機であって、前記カムアームは、格納又は押し出し可能であり、前記入力側支持枠入力と一対一出力から、無段階の変速駆動を行うことを特徴とする。パワーローラーとしては、外周支持枠の内壁面を押すことが可能であれば、特に限定されるものではない。ドライブローラーについても、ローラーとしているが、ドライブアームを押すことが可能であれば、ローラーである必要はなく、特に限定されるものではない。
【００１８】  入力側支持枠についても、特に限定されるものではない。なお、入力側支持枠は、プッシュアームの支点を支持することにより、支点を軸として、ドライブアームを動かすことが可能である。
【００１９】  また、上下にカム山を有するカムアームについても、当該カム山によって、前記プッシュアームのパワーローラーを、中心軸方向へ押し出すこと可能であれば、特に限定されるものではない。なお、上下としているが、中心軸方向のみにカム山を有していてもよく、また中心軸方向と反対側の外周方向にカム山を有していてもよい。片方にカム山があれば、当該カム山によって、前記プッシュアームのパワーローラーを、中心軸方向へ押し出すこと可能だからである。
【００２０】  また、カムアームは外周支持枠に支持され、カムアームの支点を介して、カムアームを格納したり、押し出したりすることが可能である(例えば、図４のｒを参照。)。また、ドライブアームは爪を有しており、当該爪と噛み合うラチェット機構を有するリングギヤとの間で、ワンウエイ機構を構成することができる。なお、外周支持枠は、例えば、真円体で内壁面を有することができ、当該内壁面へプッシュアームのパワーローラーが接触することができる。内壁面はパワーローラーが接触可能であれば、特に限定されない。また、ドライブアームは中心軸で支持されることができる。
【００２１】  また、本発明の無段変速機の好ましい実施態様において、さらに、前記外周支持枠の外側に、中心軸方向へカム山を有するアウターカムを有することを特徴とする。当該アウターカムにより、前記カムアームの格納又は押し出しをサポートすることが可能である。中心軸方向へ突出するアウターカムのカム山は、カムアーム及び/又はカムアームの外周側のカム山と接触することにより、パワーローラーを中心軸方向へ動かし、ローギヤード域から、ハイギヤード域へ変速させることが可能となっている。カムアームのカム山を緩やかに形成すれば、滑らか無段変速を可能とする。
【００２２】  また、本発明の無段変速機の好ましい実施態様において、さらに、前記アウターカムの一部と噛み合うコントロールギヤを有することを特徴とする。コントロールギヤは、当該コントロールギヤの回動により、アウターカムを回動させることができ、ひいては、カムアームの格納又は押し出しをサポートすることができる。なお、カムアームを格納すると、パワーローラーはカムアームに接触することなく、外周支持枠の内壁面を押し続けることになり、ひいては、ローギヤード域を形成することになる。
【００２３】  また、別の態様によれば、本発明の無段変速機は、パワーローラー及びドライブローラーを備えたプッシュアームと、出力側太陽ギヤと、前記出力側太陽ギヤと噛み合うピニオンギヤと、前記ピニオンギヤと噛み合う遊星ギヤと、前記プッシュアームの支点を支持し、前記ピニオンギヤ軸及び前記遊星ギヤ軸を支持する入力側支持枠と、上下にカム山を有するカムアームと、前記カムアームを支持する外周支持枠と、爪を備えたドライブアームと、前記爪に噛み合うラチェット機構を有するリングギヤと、を有する無段階変速機であって、前記カムアームは、格納又は押し出し可能であり、前記入力側支持枠入力と一対一出力から、無段階の変速駆動を行うことを特徴とする。すなわち、上述の態様に対して、出力側太陽ギヤと、前記出力側太陽ギヤに噛み合うピニオンギヤと、前記ピニオンギヤに噛み合う遊星ギヤとが追加されている。上述の態様では、リングギヤが出力側となっているが、本態様によれば、太陽ギヤが出力側となっている。ピニオンギヤとしては、太陽ギヤと噛み合えば、特に限定されるものではない。また、遊星ギヤとしては、前記ピニオンギヤと噛み合えば、特に限定されるものではない。
【００２４】  パワーローラーとしては、外周支持枠の内壁面を押すことが可能であれば、特に限定されるものではない。ドライブローラーについても、ローラーとしているが、ドライブアームを押すことが可能であれば、ローラーである必要はなく、特に限定されるものではない。入力側支持枠についても、特に限定されるものではない。なお、入力側支持枠は、プッシュアームの支点を支持することにより、支点を軸として、ドライブアームを動かすことが可能である。また、上下にカム山を有するカムアームについても、当該カム山によって、前記プッシュアームのパワーローラーを、中心軸方向へ押し出すこと可能であれば、特に限定されるものではない。なお、上下としているが、中心軸方向のみにカム山を有していてもよく、また中心軸方向と反対側の外周方向にカム山を有していてもよい。片方にカム山があれば、当該カム山によって、前記プッシュアームのパワーローラーを、中心軸方向へ押し出すこと可能だからである。
【００２５】  また、カムアームは外周支持枠に支持され、カムアームの支点を介して、カムアームを格納したり、押し出したりすることが可能である(例えば、図１のｒを参照。)。また、ドライブアームは爪を有しており、当該爪と噛み合うラチェット機構を有するリングギヤとの間で、ワンウエイ機構を構成することができる。
【００２６】  また、本発明の無段変速機の好ましい実施態様において、さらに、前記外周支持枠の外側に、中心軸方向へカム山を有するアウターカムを有することを特徴とする。当該アウターカムにより、前記カムアームの格納又は押し出しをサポートすることが可能である。中心軸方向へ突出するアウターカムのカム山は、カムアーム及び/又はカムアームの外周側のカム山と接触することにより、パワーローラーを中心軸方向へ動かし、ローギヤード域から、ハイギヤード域へ変速させることが可能となっている。カムアームのカム山を緩やかに形成するば、滑らか無段変速を可能とする。
【００２７】  また、本発明の無段変速機の好ましい実施態様において、さらに、前記アウターカムの一部と噛み合うコントロールギヤを有することを特徴とする。コントロールギヤは、当該コントロールギヤの回動により、アウターカムを回動させることができ、ひいては、カムアームの格納又は押し出すリフト量の自在な変更をサポートすることができる。なお、カムアームを格納すると、パワーローラーはカムアームに接触することなく、外周支持枠の内壁面を押し続けることになり、ひいては、ローギヤード域を形成することになる。
【００２８】  また、本発明の無段変速機の好ましい実施態様において、一中心軸で一組の第二のプラネタリーギヤのリングギヤと一体の前記入力支持枠の入力によって、前記遊星ギヤとピニオンギヤを介して、第二の遊星ギヤの支持枠と一体の前記太陽ギヤを連結駆動する構成で、前記入力側支持枠入力と一対一の第二の出力側太陽ギヤ出力から、無段階の変速出力を行うことを特徴とする。一中心軸で一組の第二のプラネタリ−ギヤのリングギヤの前記態様における支持枠と一体、第二のプラネタリギヤの支持枠の前記態様における太陽ギヤと一体とすることにより、格段に変速比を向上させるものである。
【００２９】  また、本発明の無段変速機の好ましい実施態様において、前記遊星ギヤとピニオンギヤを介して、一中心軸で一組の第二のプラネタリーギヤのリングギヤと一体の前記太陽ギヤと、第二の遊星ギヤとピニオンギヤの支持枠と一体の前記リングギヤとを、連結駆動する構成で、前記入力側支持枠入力と一対一の第二の出力側太陽ギヤ出力から、無段階の変速出力を行うことを特徴とする。一中心軸で一組の第二のプラネタリーギヤのリングギヤの前記態様における太陽ギヤと一体、第二のプラネタリーギヤの支持枠の前記態様におけるリングギヤと一体とすることにより、格段に変速比を向上させるものである。
【実施例】
【００３０】  ここで、本発明の無段変速機の一実施例を説明するが、本発明は、下記の実施例に限定して解釈されるものではない。また、本発明の要旨を逸脱することなく、適宜変更することが可能であることは言うまでもない。【００３１】  図面を参照して、本発明の無段変速機の一実施態様を説明すれば以下の通りである。【００３２】  まず、パワーローラー及びドライブローラーを備えたプッシュアームと、出力側太陽ギヤと、前記出力側太陽ギヤと噛み合うピニオンギヤと、前記ピニオンギヤと噛み合う遊星ギヤと、前記プッシュアームの支点を支持し、前記ピニオンギヤ軸及び前記遊星ギヤ軸を支持する入力側支持枠と、上下にカム山を有するカムアームと、前記カムアームを支持する外周支持枠と、爪を備えたドライブアームと、前記爪に噛み合うラチェット機構を有するリングギヤと、を有する無段階変速機であって、前記カムアームは、格納又は押し出し可能であり、前記入力側支持枠入力と一対一出力から、無段階の変速駆動を行うことを特徴とする本発明の無段変速機の一例を図1を用いて説明する。【００３３】  図１は、本発明のリングギヤ自力制御駆動式無段変速機構の１実施例の主要構成部材によるハイギヤード域を表した図であり(便宜上一部省略)、各１a,b,cはパワ−ローラーとドライブローラーを備えたプッシュア−ム、２a,b,c,dは上下にカム山を有したカムア−ム、３はアウタ−カム、４は入力側支持枠、５はシャ−シに固定した外周支持枠、６は軸(１５)をシャ−シ固定したコントロ−ルギヤ、７a,b,cは中心軸(１３)で支持した爪(１４)を備えたドライブア−ム、８はドライブローラー、９はパワ−ローラー、１０はラチェットを刻んだリングギヤ、１１は遊星ギヤ、１２は太陽ギヤ、１３は中心軸、１４は爪、１５は各軸、１６は逆駆動を行うピニオンギヤ、rはリフト量、Aは入力角で各部の駆動方向を矢印で示して各部材のリタ−ンスプリング等は省略してある。【００３４】  すなわち、この実施態様によれば、パワ−ローラー(９)とドライブローラー(８)を備えたプッシュア−ム(１a,b,c)の軸(１５)と、遊星ギヤ(１１)の軸(１５)とピニオンギヤ(１６)の軸(１５)を支持枠(４)で支持することができる。また、爪(１４)を備えたドライブア−ム(７a,b,c)を中心軸(１３)で支持することができる。また、前記プッシュア−ム(１a,b,c)は軸(１５)支点で往復駆動(リターンスプリング省略)することができる。また、前記ドライブア−ム(７a,b,c)は中心軸(１３)支点で往復駆動(リターンスプリング省略)することができる。また、該ドライブア−ム(７a,b,c)の爪(１４)(リターンスプリング省略)と該ドライブア−ム(７a,b,c)の爪(１４)の入力方向回転で噛み合うラチェットを刻んだリングギヤ(１０)とのプラネタリ−ギヤ構成の外周に、シャーシに固定した外周支持枠(５)に上下にカム山を有したカムア−ム(２a,b,c,d)を支持することができる。そして、該カムア−ム(２a,b,c,d)を上下(中心軸（１３）の方向及び反対側の方向へ動かすことが可能。リターンスプリングは省略。)に動かすアウタ−カム(３)と該アウタ−カム(３)を左右に回動する軸(１５)をシャーシに固定したコントロ−ルギヤ(６)とを外周に配した構成とすることができる。図では、アウターカムやコントールギヤが記載されているが、カムアームが自在に押���出れば、必ずしも必要ではない。【００３５】  図１は、コントロ−ルギヤ(６)を矢印方向に回動して、カムア−ム(２a,b,c,d)のrで示した最大リフト量を押し出し可能なハイギヤード域の各部材の駆動位置図を示す。図１では、プッシュア−ム(１a)側では、支持枠(４)の遊星ギヤ(１１)一体とプッシュアームの軸の矢印入力方向の入力を介した、外周支持枠(５)内壁面を部分的に押しながら回るパワ−ローラー(９) (リタ−ンスプリングを介して)のカムア−ム(２a)のカム山通過最大位置にある。カムアームの軸(１５)を支点に、プッシュア−ム(１a)のパワ−ローラー(９)を矢印方向内側（中心軸方向）に押し込んで、ドライブローラー(８)を矢印入力方向に押し出し、中心軸(１３)支点にドライブア−ム(７a)を矢印入力方向に押し出すことができる。そして、図１は、ドライブア−ム(７a)の爪(１４)とリングギヤ(１０)のラチェットを介したワンウエイ機構によって、リングギヤ(１０)入力一対一駆動速より最大に矢印入力方向に押し出して、前記リングギヤ１０と噛み合う遊星ギヤ(１１)を矢印入力方向に自転駆動させて、前記遊星ギヤ（１１）に噛み合うピニオンギヤ(１６)を矢印入力逆方向に自転駆動させて、前記ピニオンギヤ（１６）と噛み合う太陽ギヤ(１２)を矢印入力方向に最大に駆動した状態を示している。【００３６】  プッシュア−ム(１b)側では、同じく支持枠(４)の遊星ギヤ(１１)一体とプッシュアームの軸の矢印入力方向の入力を介した、外周支持枠(５)内壁面を部分的に押しながら回るパワ−ローラー(９) (リタ−ンスプリングを介して。なお、カムアームのカム山が中心軸方向へ押し出されている部分では、パワーローラーが内壁面を押すことはない。)のカムア−ム(２b)のカム山通過後の位置にある。カムアームの軸(１５)を支点に、プッシュア−ム(１b)のパワ−ローラー(９)が外周方向（中心軸と反対の方向）へ押し戻り(リタ−ンスプリングを介して)、ドライブローラー(８)も入力方向に押し戻る(リタ−ンスプリングを介して)。そして、中心軸(１３)支点に、ドライブア−ム(７b)も爪(１４)とリングギヤ(１０)のラチェットを介したワンウエイ機構で入力逆方向にアイドル状態で押し戻り(リタ−ンスプリングを介して)、リングギヤ(１０)の入力方向駆動停止状態となる。つまり、プッシュア−ム（１a,c）からのリングギヤ(１０)への矢印入力方向駆動と、太陽ギヤ(１２)の矢印入力方向の回転に同調した遊星ギヤ(１１)の矢印入力方向に自転駆動と、ピニオンギヤ(１６)の矢印入力逆方向に自転駆動とが行われている状態を示している。【００３７】  プッシュア−ム(１c)側では、同じく支持枠(４)の遊星ギヤ(１１)一体とプッシュアームの軸の矢印入力方向の入力を介した、外周支持枠(５)内壁面を押し続けて回るパワ−ローラー(９) (リタ−ンスプリングを介して)のカムア−ム(２d)のカム山通過途中の位置にある。そして、プッシュア−ム(１a)側と同等の作用で、カムアームの軸(１５)を支点に、プッシュア−ム(１c)のパワ−ローラー(９)を矢印内側（中心軸方向）に押し込んで、ドライブローラー(８)を矢印入力方向に押し出し、中心軸(１３)支点にドライブア−ム(７c)を矢印入力方向に押し出し, ドライブア−ム(７c)の爪(１４)とリングギヤ(１０)のラチェットを介したワンウエイ機構でリングギヤ(１０)入力一対一駆動速より最大に入力方向に押し出して、リングギヤ（１０）と噛み合う遊星ギヤ(１１)を矢印入力方向に自転駆動させて、遊星ギヤ（１１）と噛み合うピニオンギヤ(１６)を矢印入力逆方向に自転駆動させて、ピニオンギヤ（１６）と噛み合う太陽ギヤ(１２)を入力方向に最大に駆動させて、プッシュア−ム(１a)側と同等の駆動状態を示したものである。【００３８】  図２では、入力一対一出力駆動のロ−ギヤード域での各部材の駆動イメ−ジを示したものである。【００３９】  図２では、Aの入力角内カムア−ム(２a)のカム山までの各部材の駆動位置を分割して示した図面で、支持枠(４)の遊星ギヤ(１１)一体とプッシュアームの軸の矢印入力方向の入力で、ドライブア−ム(７a)の爪(１４)でリングギヤ(１０)のラチェットを介して矢印入力方向に押す作用が、リングギヤ(１０)と噛み合う遊星ギヤ(１１) とピニオンギヤ(１６) 噛み合う出力側太陽ギヤ(１２)に伝わり、出力側太陽ギヤ(１２)の負荷がピニオンギヤ(１６)と遊星ギヤ(１１)を介してリングギヤ(１０)に伝わり、リングギヤ(１０)の入力逆方向への駆動が働く。そして、爪(１４)と入力方向回転で噛み合うラチェットを刻んだリングギヤ(１０)のワンウエイ機構の働きで、ドライブア−ム(７a) の入力逆方向駆動が働き、ドライブローラー(８)を入力逆方向に押し、ドライブローラー(８)とパワ−ローラー(９)を備えたプッシュア−ム(１a)の軸(１５)支点のテコ駆動が働く。そして、プッシュア−ム(１a)のパワ−ローラー(９)を外周支持枠(５)内壁面に押し付ける。すると、爪(１４)がラチェットに噛み合ったままの状態(入力で出力側負荷を相殺した形)で入力と同時に一体となって、出力側太陽ギヤ(１２)の負荷が伝わっているリングギヤ(１０)を押さえ込んで、支持枠(４)と一体のリングギヤ(１０)の矢印入力方向入力一対一駆動を行い噛み合う遊星ギヤ(１１)を銜えた形の自転停止の矢印入力と一体の一対一公転駆動を行い、噛み合うピニオンギヤを同じく銜えた形の自転停止の矢印入力と一体の一対一公転駆動を行い、噛み合う出力側太陽ギヤ(１２)を銜えた形で矢印入力と一体で駆動している状態となり、ローギヤード域の説明図となる。【００４０】  図３は、ハイギヤード域でのAの入力角内カムア−ムのカム山までの各部材の駆動イメ−ジを示したものである。【００４１】  図３では、Aの入力角内カムア−ムのカム山までの各部材の駆動位置を分割して示している。ハイギヤード域では、支持枠(４)の遊星ギヤ(１１)一体とプッシュアームの軸の矢印入力方向入力で、外周支持枠(５)内側を回るパワ−ローラー(９)がカムア−ム(２a)のカム山頂点まで押し込まれ、プッシュア−ム(１a)の軸(１５)中心のテコ駆動が働き、ドライブローラー(８)が矢印入力方向に押され、ドライブア−ム(７a)を中心軸(１３)支点に矢印入力方向にドライブローラー(８)で押し続けた状態で、ドライブア−ム(７a)が矢印入力方向に駆動される。そして、出力側負荷が入力逆方向に働いているリングギヤ(１０)のラチェットに、ドライブア−ム(７a)の爪(１４)が噛み合った状態でリングギヤ(１０)の矢印入力方向一対一駆動速より早く駆動することができる。図３は、入力回転と一体の遊星ギヤ(１１)の公転駆動速より早いリングギヤ(１０)の入力方向駆動を介して遊星ギヤ(１１)の公転駆動に強制的な矢印入��方向の自転駆動が加わり、噛み合うピニオンギヤが矢印入力逆方向に自転駆動され、噛み合う出力側太陽ギヤ(１２)の入力一対一出力回転より早い入力方向駆動が強制的に行われている状態を示したものである。【００４２】  図４では、リングギヤ側を出力側ギヤとした入力方向変速出力にも対応した機械構成のリングギヤ入力方向制御駆動式無段変速機構を示した図(一部省略)である。図４は、ハイギヤード域のものである。【００４３】  図４は、前記リングギヤ入力方向制御駆動式無段変速機構でのリングギヤ側を出力側とした入力方向変速出力に対応した構成から、太陽ギヤと遊星ギヤとピニオンギヤを取り除いたものである。リングギヤ(１０)側を出力側ギヤ(１０a)としパワ−ローラー(９)とドライブローラー(８)を備えたプッシュア−ム(１a.b.c)を支持した入力側支持枠(４)と、中心軸(１３)で支持した爪(１４)を備えたドライブア−ム(７a.b.c)と、該ドライブア−ム(７a.b.c)の爪(１４)と噛み合うラチェットを刻んだ出力側ギヤ(１０a)と、当該出力側ギヤ（１０a）の外周に上下にカム山を有したカムア−ム(２a.b.c.d)と、前記カムアームを支持するリング状の外周支持枠(５)と、該カムア−ム(２a.b.c.d)を押し出すアウタ−カム(３)と、該アウタ−カム(３)の回動を図るコントロ−ルギ(６)とを配した図である。図では、アウターカムと、コントロールギヤを有しているが、これらはなくてもよい。【００４４】  支持枠入力によって、ドライブア−ム(７a.b.c)の爪(１４)で出力側ギヤ(１０a)ラチェットと噛み合う前記出力側ギヤ(１０a)駆動負荷を介した前記ドライブア−ム(７a.b.c) の入力逆方向駆動を発生させる。ドライブローラー(８)を入力逆方向に押し該ドライブローラー(８)とパワ−ローラー(９)を備えたプッシュア−ム(１a.b.c)の軸(１５)支点のテコ駆動で該プッシュア−ム(１a.b.c)のパワ−ローラー(９)を外周支持枠(５)内壁面に押し付けて爪(１４)がラチェットに噛み合ったままで前記ギヤ(１０a)負荷を押さえ込んで前記支持枠(４)と一体のギヤ(１０a)の入力方向入力一対一駆動を行うことができる。また、前記コントロ−ルギヤ(６)でアウタ−カム(３)回動を介してカムア−ム(２a.b.c.d)を最大リフト量(r)まで無段階に内側に押し出して各段階のリフト量(r)分のカム山を各パワ−ローラー(９)が通過する毎に該パワ−ローラー(９)を押し込むことができる。そして、プッシュア−ム(１a.b.c)の軸(１５)支点のドライブローラー(８)テコ往復駆動を介してドライブア−ム(７a,b,c)の中心軸(１５)支点の入力方向に押し出して戻る往復駆動によって、爪(１４)と出力側ギヤ(１０a)のラチェットを介したワンウエイ機構で出力側ギヤ(１０a)を入力方向入力一対一駆動速から押し出して更に無段階な入力方向駆動を自在に図る出力側ギヤ(１０a)をリングギヤ側とした入力方向変速出力にも対応することができる。なお、ローギヤード域と、ハイギヤード域の動作説明については、上述の別の態様の無段階変速機の説明が参考となろう。【００４５】  図１は本発明の基本駆動構成の一例を示したもので、３のアウタ−カムのシャーシ固定、或いは５の外周支持枠シャーシに固定して配したり、６のコントロールギヤ回動でアウターカムと外周支持枠を双方相反する方向に同時回動を図った構成としても良く、いずれの構成も、６のコントロールギヤ軸���シャーシ固定により、アウターカムでカムアーム押し出しと、押し出すリフト量の自在な変更を得る、３のアウタ−カムの直接回動等や、他の手段による各カムア−ム押し出し構成や、５の外周支持枠内側に３のアウタ−カムを配したり、５の外周支持枠外周壁面でのパワ−ローラーの回動、６のコントロ−ルギヤ等の出力側回転数値の電子或いは機械的等での回動を取り入れてフルオ−トマチック無段変速機に進化させたり、プラネタリ−ギヤ構成であるため幾分な部材や位置変更を加えたりした入出力位置等変更可能である。また、本構成変速機の入力側を減速入力したり出力側に増速機構を取り入れた構成とすることが可能である。【００４６】  また、先出願の特願２０１２−２０２０５８「ツインプラネット・アクティブドライブ無段変速機」、すなわち、太陽ギヤと、前記太陽ギヤと噛み合う、ワンウエイ機構付親子遊星ギヤと、前記親子遊星ギヤに噛み合う、パワーローラを備えたプッシュギヤと、前記親子遊星ギヤを支持する入力側支持枠と、カムアームを支持し、内壁面を有する外周支持枠と、を有する無段変速機構において、入力で出力側負荷から逃げるリングギヤ回動を、入力速度より自在で無段階に制御駆動できる無段変速構成の親子遊星ギヤによって、一中心軸で一組みの二次側とした第二のプラネタリ−ギヤのリングギヤと、遊星ギヤの支持枠と一体の前記太陽ギヤを連結駆動する構成であり、前記一組のプラネタリーギヤのリングギヤと太陽ギヤと一体の支持枠を介した二次側の出力側太陽ギヤの入力と一対一出力の確保と、前記無段変速機の出力を掛け算する形で、出力側太陽ギヤの無段階な出力変更を自在に行う「ツインプラネット・アクティブドライブ無段変速機を、本発明の無段変速構成へ、一軸中心で組み込むことが可能である。【００４７】  ツインプラネット・アクティブドライブ無段変速機について、図５と図６は、ツインプラネット・アクティブドライブ無段変速機の構成実施方法の一例を示した断面図（一部省略）である。すなわち、さらに、第二のプラネタリーギヤを用いた場合の態様である。点線Bで囲った部分には、図示しないが、基本的に、種々の無段変速機を組み込むことが可能である。ここでは、本態様での、一例における本発明の無段変速機を組み込んでいる。【００４８】  そして、図５では、中心軸（２５）中心で、本発明の一例として図５のBの領域に設置される無段変速機の太陽ギヤ（１２）と、二次側支持枠（２４）とが一体で取り付き、本発明での入力支持枠（４）と二次側リングギヤ（２０）とが一体で取り付き、ピニオンギヤ（１６）と噛み合う太陽ギヤ（１２）と一体の二次側支持枠（２４）の二次側遊星ギヤ（２１）が、二次側の出力側太陽ギヤ（２３）と二次側リングギヤ（２０）とに噛み合う。このツインプラネット・アクティブドライブ無段変速機において、当該二次側の出力側太陽ギヤ（２３）が最終的な出力となる。【００４９】  また、図６において、中心軸（２５）中心で、本発明の一例での太陽ギヤ（１２）と二次側リングギヤ（２０）とが一体で取り付き、本発明での一次側リングギヤ（１０）と一体の二次側支持枠（２４）の二次側遊星ギヤ（２１）と二次側リングギヤ（２０）と噛み合わせ、二次側遊星ギヤ（２１）と噛み合う二次側ピニオンギヤ（２２）が二次側の出力側太陽ギヤ（２３）と噛み合う。このツインプラネット・アクティブドライブ無段変速機においても、当該二次側の出力側太陽ギヤ（２３）が最終的な出力となる。【００５０】  ローギヤード域の場合、図５では、第二のリングギヤ（２０）の入力支持枠（４）と一体の入力と一対一の駆動、同じく、ピニオンギヤ（１６）と噛み合う第二の支持枠（２４）と一体の太陽ギヤ（１２）の入力と一対一の駆動、該駆動を介して、リングギヤ（２０）と第二の遊星ギヤ（２１）の強制的な自転停止公転入力一対一駆動、第二の遊星ギヤ（２０）と噛み合う第二の出力側太陽ギヤ（２３）を強制駆動して、入力と一対一出力を画することができる。同じく、図６では、ピニオンギヤ（１６）と噛み合う第二のリングギヤ（２０）と一体の太陽ギヤ（１２）の入力と一対一の駆動、遊星ギヤ（１１）と噛み合う第二の支持枠（２４）と一体のリングギヤ（１０）の入力と一対一の駆動、該駆動を介して、第二のリングギヤ（２０）と噛み合う第二の遊星ギヤ（２０）とピニオンギヤ（２２）の強制的自動停止の入力と一対一の駆動を行わせ、第二のピニオンギヤ（２２）と噛み合う第二の出力側太陽ギヤ（２３）を強制駆動して、入力と一対一出力の確保による、安定したローギヤードを得ることができる。【００５１】  ハイギヤード域では、支持枠（４）の遊星ギヤ（１１）一体とプッシュアームの軸の矢印入力方向入力で、外周支持枠（５）内側を回るパワーローラー（９）がカムアーム（２a）のカム山頂点まで押し込まれ、プッシュアーム（１a）の軸（１５）中心のテコ駆動が働き、ドライブローラー（８）が矢印入力方向に押され、ドライブアーム（７a）を中心軸（１３）支点に矢印入力方向にドライブローラ（８）で押し続けた状態で、ドライブアーム（７a）が矢印入力方向に駆動される。そして、出力側負荷が入力逆方向に働いてリングギヤ（１１）のラチットに、ドライブアーム（７a）の爪（１４）が噛み合った状態でリングギヤ（１０）の矢印入力方向一対一駆動速より早く駆動することができる。図５のB領域に配置される無段変速機の太陽ギヤ（１２）と一体で取り付く第二の支持枠（２４）の遊星ギヤ（２１）を、入力支持枠（４）と一体の第二のリングギヤ（２０）と、第二の出力側太陽ギヤ（２３）と噛み合わせるので、第二の出力側太陽ギヤ（２３）には、図５のBの領域に配置される無段変速機の太陽ギヤ（１２）の出力回転を掛け算した形で無段階に入力方向へ駆動を図ることができる。図６ではBの領域に配置される無段変速機の太陽ギヤ（１２）と一体で取り付く第二のリングギヤ（２０）を、リングギヤ（１０）と一体の第二の支持枠（２４）の第二の遊星ギヤ（２１）と噛み合わせ、該第二の遊星ギヤ（２１）と噛み合う第二のピニオンギヤ（２２）と、第二の出力側太陽ギヤ（２３）と噛み合わせるので、第二の出力側太陽ギヤ（２３）には、図６のBの領域に配置される無段変速機の太陽ギヤ（１２）の出力回転を掛け算した形での無段階に入力方向への駆動を図ることができる。ひいては、高速比のハイギヤードを得ることが出来る。【００５２】  このような本発明の一態様においては、ツインプラネット・アクティブドライブ無段変速機は、一中心軸によって、本発明の無段変速機の出力を利用して、二次側プラネタリーギヤ駆動を図り、前記無段変速機の出力を掛け算する形で、二次側の太陽ギヤに伝達し、入力と一対一駆動のローギヤードから高変速比のハイギヤードを得る二連無段変速駆動で、自在で機敏な無段変速駆動を可能とし、複雑な制御装置等が不要な、小型で変速比が高い無段変速機として利用できる利点があることが分かる。【００５３】  また、各７のドライブア−ムと各１のプッシュア−ムのドライブローラーの代わりに直接ドライブア−ム駆動としてもよい。また、各１のプッシュア−ムのリタ−ン回数や速度に配慮した取り組み構成や、各遊星ギヤを親子遊星ギヤとしたり、各遊星ギヤのギヤ比率を大きく取り噛み合う太陽ギヤのギヤ径を小さくして組み込む等の変速比率の向上や他のワンウエイ機構の組み込み等の様々な組み合わせとしてもよい。とくに各カムア−ムのカム形状やドライブローラーとドライブア−ムとの接触部構造や各部材の大きさ形や数や取り付け角度や位置、それらを支持する部材や、他の部材箇所でのワンウエイ機構組み込み、ベアリング、リタ−ンスプリング等の取り付けは各用途によって変化し、これらの変形例は総て本発明の範囲に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【００５４】  一組のプラネタリ−ギヤ構成による一中心軸構成による変速幅の大きな無段変速機となり、単純でコンパクトな構成により自転車等の変速機等の新たな用途での適用ができる。
【符号の説明】
【００５５】１a,b,c     パワ−ローラーとドライブローラーを備えたプッシュア−ム２a,b,c,d   カムア−ム３          アウタ−カム４          支持枠(入力側)５          外周支持枠６          コントロ−ルギヤ７a,b,c     爪を備えたドライブア−ム８          ドライブローラー９          パワ−ローラー１０        ラチェットを備えたリングギヤ１０a       ラチェットを備えた外歯ギヤ１１        遊星ギヤ１２        太陽ギヤ１３、２５  中心軸１４        爪１５、２６  軸１６        ピニオンギヤｒ          リフト量A           入力角B           本発明の一例における無段変速機２０        第二のリングギヤ（二次側リングギヤ）２１        第二の遊星ギヤ（二次側遊星ギヤ）２２        第二のピニオンギヤ（二次側ピニオンギヤ）２３        第二の太陽ギヤ（二次側太陽ギヤ、第二の出力側太陽ギヤ）２４        第二の支持枠（二次側支持枠）
【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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【国際調査報告】
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