(57)【要約】変速比を変更する変速時に、一方の複合スプロケット（５）の接円半径の拡径と他方の複合スプロケット（５）の接円半径の縮径とを連動可能な連動手段（６０）を有し、連動手段（６０）は、変速比を二つの回転軸（１，１）の回転速度が同速となる等速変速比へ向けて変更する場合には、拡径と縮径とを同量だけ行なったときの二組の複合スプロケット（５，５）に過不足なく巻き掛けられる理想的なチェーンの長さである幾何学的チェーン長に対するチェーンの実際の長さである実チェーン長が、予め設定された所定長よりも大きいときに拡径の量よりも縮径の量を小さくし、所定長よりも大きくないときに拡径の量と縮径の量とを同一にする。
2015182193.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力が入力又は出力される回転軸と、前記回転軸に対して径方向に可動に支持された複数のピニオンスプロケットと、前記複数のピニオンスプロケットを前記回転軸の軸心から等距離を維持させながら前記径方向に同期させて移動させるスプロケット移動機構とを有する複合スプロケットを二組と、前記二組の複合スプロケットに巻き掛けられたチェーンとを備え、前記複数のピニオンスプロケットの何れをも囲み且つ前記複数のピニオンスプロケットの何れにも接する円の半径である接円半径の変更によって変速比を変更する変速機構であって、
前記変速比を変更する変速時に、一方の前記複合スプロケットの前記接円半径の拡径と他方の前記複合スプロケットの前記接円半径の縮径とを連動可能な連動手段を有し、
前記連動手段は、前記変速比を二つの前記回転軸の回転速度が同速となる等速変速比へ向けて変更する場合には、前記拡径と前記縮径とを同量だけ行なったときの前記二組の複合スプロケットに過不足なく巻き掛けられる理想的なチェーンの長さである幾何学的チェーン長に対する前記チェーンの実際の長さである実チェーン長が、予め設定された所定長よりも大きいときに前記拡径の量よりも前記縮径の量を小さくし、前記所定長よりも大きくないときに前記拡径の量と前記縮径の量とを同一にする、変速機構。
【請求項２】
前記実チェーン長は、前記幾何学的チェーン長がとりうる最長のものよりも大きく設定された、請求項１に記載の変速機構。
【請求項３】
前記実チェーン長は、前記チェーンの伸びを含んだ長さに設定される、請求項１又は２に記載の変速機構。
【請求項４】
前記拡径又は前記縮径は、前記複数のピニオンスプロケットによって形成される見かけ上の前記複合スプロケットの歯数が整数を順次遷移するように行なわれる、請求項１〜３の何れか１項に記載の変速機構。
【請求項５】
前記連動手段は、前記変速比を前記等速変速比へ向けて変更する場合には、前記幾何学的チェーン長が前記実チェーン長よりも前記所定長以上大きいときに前記縮径を停止する、請求項４に記載の変速機構。
【請求項６】
前記変速比を前記等速変速比へ向けて変更する場合に、前記幾何学的チェーン長が前記実チェーン長よりも前記所定長以上大きいときに、前記縮径を停止するように、前記一方の複合スプロケットの歯数と前記他方の複合スプロケットの歯数との組み合わせが予め設定されたマップを有し、
前記連動手段は、前記マップに基づいて、前記一方の複合スプロケットを前記拡径させ、前記他方の複合スプロケットを前記縮径させる、請求項４又は５に記載の変速機構。
【請求項７】
前記連動手段は、
前記複数のピニオンスプロケットの各支持軸が内挿されるスプロケット用固定放射状溝が形成され、前記回転軸と一体回転する固定ディスクと、
前記スプロケット用固定放射状溝と交差する交差箇所に前記支持軸が位置するスプロケット用可動放射状溝が形成され、前記固定ディスクに対して同心に配置され且つ相対回転可能な可動ディスクと、を有し、
前記スプロケット用固定放射状溝と前記スプロケット用可動放射状溝とが、前記変速比を前記等速変速比へ向けて変更する場合には、前記幾何学的チェーン長に対する前記実チェーン長が、予め設定された所定長以上大きいときに前記拡径の量よりも前記縮径の量を小さくし、前記所定長以上大きくなければ前記拡径の量と前記縮径の量とを同一にするような形状に形成されている、請求項１〜５の何れか１項に記載の変速機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転軸に対して等距離を維持しながら径方向に可動に支持されて回転軸の軸心に対して公転（回転軸と一体回転）する複数のピニオンスプロケットとこれらに巻き掛けられたチェーンとにより動力伝達する変速機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プライマリプーリとセカンダリプーリとに駆動ベルトが巻き掛けられ、各プーリの可動シーブに加える推力により各プーリと駆動ベルトとの間に発生した摩擦力を用いて動力伝達するベルト式無段変速機が、例えば車両用変速機として実用化されている。かかる無段変速機では、大きな動力を伝達する際に、推力を増大させて摩擦力を確保することが必要である。この際、推力用の油圧を発生させるためのオイルポンプを駆動する駆動源（エンジン又は電動モータ）の負担が増大し、これにかかる燃料消費量又は電力消費量の増加を招いてしまうおそれがあり、また、構造的に滑りが発生する部分では摩擦損失が発生してしまう。【０００３】
そこで、上記の推力や摩擦力を用いずに、複数のピニオンスプロケットとこれに巻き掛けられたチェーンとにより動力伝達する無段変速機構が開発されている。このような無段変速機構としては、回転軸の軸心に対して等距離を維持しながら径方向に可動に且つ一体回転するように支持されて回転軸の軸心に対して公転する複数のピニオンスプロケットのそれぞれによって多角形の頂点をなすようにして形成された見かけ上の大スプロケット（ここでは、「複合スプロケット」と呼ぶことにする）が、入力側及び出力側のそれぞれに設けられ、これらの複合スプロケットに巻き掛けられたチェーンによって動力伝達するものが挙げられる。【０００４】
かかる無段変速機構では、ピニオンスプロケットのそれぞれが回転軸に対して等距離を維持しながら同期して径方向に移動することで、多角形の大きさが相似的に変化して複合スプロケットが拡縮径する。入力側の複合スプロケットが拡径又は縮径し、出力側の複合スプロケットが縮径又は拡径することで、変速比が変化する。このような無段変速機構が例えば特許文献１や特許文献２に示されている。【０００５】
ところで、特許文献１や特許文献２に示されるような無段変速機構において、変速に伴うチェーンの弛みや張りを抑制するために、一方の複合スプロケットの拡径又は縮径と他方の複合スプロケットの縮径又は拡径とを同量だけ行なうことが考えられる。しかしながら、一方の複合スプロケットの拡径又は縮径と他方の複合スプロケットの縮径又は拡径との量を一致させた場合、変速、即ち、変速比の変更によって、幾何学的チェーン長が変化してしまう。なお、ここでいう「幾何学的チェーン長」とは、入力側の複合スプロケットと出力側の複合スプロケットとにチェーンが過不足なく巻き掛けられるとしたときの幾何学上の周長である。言い換えれば、「幾何学的チェーン長」は、弛まないとともに突っ張らないチェーンの理論上（計算上）の長さである。【０００６】
具体的には、無段変速機構が等速変速比（入力側の複合スプロケットと出力側の複合スプロケットとの回転速度比が１：１）をなすときに、幾何学的チェーン長が最も短くなる。一方、無段変速機構の変速比が最Ｌｏｗ又は最Ｈｉｇｈをなすときに、幾何学的チェーン長が最も長くなる。したがって、実際のチェーンの長さ（ここでは「実チェーン長」という）を、無段変速機構が等速変速比をなすときの幾何学的チェーン長に合わせて設定した場合、この状態から変速比を変更しようとしても、チェーンが突っ張り、Ｌｏｗ側にもＨｉｇｈ側にも変速することができない。そこで、変速比が最Ｌｏｗ又は最Ｈｉｇｈをなすときの幾何学的チェーン長に合わせて実チェーン長を設定することが考えられる。しかしながらこの場合、変速の際に複合スプロケットの拡径と縮径とを同量だけ行なうと変速時における幾何学的チェーン長の変化により、チェーンが弛んでしまう。このため、振動や騒音が増大するおそれがあり、更にはチェーンが脱落してしまうおそれがある。【０００７】
本発明の目的の一つは、上記のような課題に鑑み創案されたもので、チェーンの弛みを抑制することができるようにした、変速機構を提供することである。なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本発明の他の目的として位置づけることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第７７１３１５４号
【特許文献２】特開２００２−２５０４２０号公報
【発明の概要】
【０００９】
（１）上記の目的を達成するために、本発明の変速機構は、動力が入力又は出力される回転軸と、前記回転軸に対して径方向に可動に支持された複数のピニオンスプロケットと、前記複数のピニオンスプロケットを前記回転軸の軸心から等距離を維持させながら前記径方向に同期させて移動させるスプロケット移動機構とを有する複合スプロケットを二組と、前記二組の複合スプロケットに巻き掛けられたチェーンとを備え、前記複数のピニオンスプロケットの何れをも囲み且つ前記複数のピニオンスプロケットの何れにも接する円の半径である接円半径の変更によって変速比を変更する変速機構であって、前記変速比を変更する変速時に、一方の前記複合スプロケットの前記接円半径の拡径と他方の前記複合スプロケットの前記接円半径の縮径とを連動可能な連動手段を有し、前記連動手段は、前記変速比を二つの前記回転軸の回転速度が同速となる等速変速比へ向けて変更する場合には、前記拡径と前記縮径とを同量だけ行なったときの前記二組の複合スプロケットに過不足なく巻き掛けられる理想的なチェーンの長さである幾何学的チェーン長に対する前記チェーンの実際の長さである実チェーン長が、予め設定された所定長よりも大きいときに前記拡径の量よりも前記縮径の量を小さくし、前記所定長よりも大きくないときに前記拡径の量と前記縮径の量とを同一にすることを特徴としている。
【００１０】
（２）前記実チェーン長は、前記幾何学的チェーン長がとりうる最長のものよりも大きく設定されることが好ましい。
（３）前記実チェーン長は、前記チェーンの伸びを含んだ長さに設定されることが好ましい。
（４）前記拡径又は前記縮径は、前記複数のピニオンスプロケットによって形成される見かけ上の前記複合スプロケットの歯数が整数を順次遷移するように行なわれることが好ましい。
【００１１】
（５）さらに、前記連動手段は、前記変速比を前記等速変速比へ向けて変更する場合には、前記幾何学的チェーン長が前記実チェーン長よりも前記所定長以上大きいときに前記縮径を停止することが好ましい。
（６）さらにまた、前記変速比を前記等速変速比へ向けて変更する場合に、前記幾何学的チェーン長が前記実チェーン長よりも前記所定長以上大きいときに、前記縮径を停止するように、前記一方の複合スプロケットの歯数と前記他方の複合スプロケットの歯数との組み合わせが予め設定されたマップを有し、前記連動手段は、前記マップに基づいて、前記一方の複合スプロケットを前記拡径させ、前記他方の複合スプロケットを前記縮径させることが好ましい。
【００１２】
（７）また、前記連動手段は、前記複数のピニオンスプロケットの各支持軸が内挿されるスプロケット用固定放射状溝が形成され、前記回転軸と一体回転する固定ディスクと、前記スプロケット用固定放射状溝と交差する交差箇所に前記支持軸が位置するスプロケット用可動放射状溝が形成され、前記固定ディスクに対して同心に配置され且つ相対回転可能な可動ディスクと、を有し、前記スプロケット用固定放射状溝と前記スプロケット用可動放射状溝とが、前記変速比を前記等速変速比へ向けて変更する場合には、前記幾何学的チェーン長に対する前記実チェーン長が、予め設定された所定長以上大きいときに前記拡径の量よりも前記縮径の量を小さくし、前記所定長以上大きくなければ前記拡径の量と前記縮径の量とを同一にするような形状に形成されていることが好ましい。
【００１３】
本発明の変速機構によれば、変速比を等速変速比に向けて変更する場合には、幾何学的チェーン長に対する実チェーン長、即ち、実チェーン長と幾何学的チェーン長との差が所定長よりも大きくなると、一方の複合スプロケットの接円半径の拡径の量よりも他方の複合スプロケットの接円半径の縮径の量を小さくするため、実チェーン長と幾何学的チェーン長との差の増大が抑制され、チェーンの弛みを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態にかかる変速機構の複合スプロケット及びチェーンに着目した要部を模式的に示す径方向断面図（横断面図）である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる変速機構の複合スプロケット及びチェーンに着目した要部を模式的に示す軸方向断面図（縦断面図）である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる変速機構の固定ディスクに着目して示す側面図である。この図３は、図２の矢視Ａ−Ａに対応している。
【図４】本発明の一実施形態にかかる変速機構の可動ディスクに着目して示す側面図である。この図４は、図２の矢視Ｂ−Ｂに対応している。
【図５】本発明の一実施形態にかかる変速機構においてピニオンスプロケット等の径方向移動用の固定ディスク及び可動ディスクとこれらによって移動されるピニオンスプロケット及びガイドロッドの各支持軸とを示し、スプロケット移動機構及びロッド移動機構を説明する図であり、（ａ），（ｂ），（ｃ）の順に接円半径が大きくなっている。なお、接円半径が、最小径のものを（ａ）に示し、最大径のものを（ｃ）に示す。
【図６】本発明の一実施形態にかかる変速機構の径方向断面図である。この図６は、図２のＣ−Ｃ矢視断面図である。
【図７】本発明の一実施形態にかかる変速機構の径方向断面図である。この図７は、図２のＤ−Ｄ矢視断面図である。
【図８】本発明の一実施形態にかかる変速機構の第一カム溝及び第二カム溝を拡大して示す要部拡大図である。この図８は、図２のＥ−Ｅ矢視図である。
【図９】本発明の一実施形態にかかる変速機構において幾何学的チェーン長を説明する模式図である。
【図１０】本発明の一実施形態にかかる変速機構における複合スプロケットの歯数とチェーンの弛みとを示すグラフである。
【図１１】図４の領域Ｆを拡大して示す図である。
【図１２】本発明の一実施形態にかかる変速機構のチェーン及びこれをガイドするガイドロッドの一部を取り出して模式的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明の変速機構にかかる実施の形態を説明する。本実施形態の変速機構は、車両用変速機に用いて好適である。なお、本実施形態では、変速機構における回転軸の軸心に近い側（公転軸側）を内側とし、その反対側を外側として説明する。
【００１６】
本実施形態では、変速比を一定に維持するときには複合スプロケットの歯数が整数となる状態を保持し、また、変速比を変更するときには複合スプロケットの歯数を整数から他の整数へと順次遷移させる変速機構を例に挙げて説明する。このため、本変速機構は、複合スプロケットの歯数がとりうる整数の数に応じて多段に変速することが可能となる。なお、複合スプロケットの歯数とは、複合スプロケットのピッチ円の円周をチェーンの単位リンク長（ピニオンスプロケットの単位ピッチ長）で除算して導出することができ、複合スプロケットの見かけ上の（複数のピニオンスプロケットによって形成される見かけ上の大スプロケットの全周に亘って歯が存在すると見なした場合の）歯数を意味する。以下、複合スプロケットの歯数というときは、同様の意味で用いる。
【００１７】
〔一実施形態〕
以下、一実施形態にかかる変速機構について説明する。
〔１．構成〕
変速機構は、図１に示すように、二組の複合スプロケット５，５と、これらの複合スプロケット５，５に巻き掛けられたチェーン６とを備えている。なお、複合スプロケット５とは、詳細を後述する複数のピニオンスプロケット２０及び複数のガイドロッド２９が多角形（ここでは二十一角形）の頂点をなすようにして形成された見かけ上の大スプロケットを意味する。
【００１８】
二組の複合スプロケット５，５のうち、一方は、入力側の回転軸１（入力軸）と同心に一体回転する一組の複合スプロケット５（図１では左方に示す）であり、他方は、出力側の回転軸１（出力軸）と同心に一体回転する複合スプロケット５（図１では右方に示す）である。これらの複合スプロケット５，５はそれぞれ同様に構成されているため、下記の説明では、主に入力側の複合スプロケット５に着目し、その構成を説明する。
【００１９】
複合スプロケット５は、回転軸１と、この回転軸１に対して径方向に可動に支持された複数（ここでは三個）のピニオンスプロケット２０及び複数（ここでは十八本）のガイドロッド２９とを有している。三個のピニオンスプロケット２０は、回転軸１の軸心Ｃ1を中心にした円周上において周方向に沿って等間隔に配置され、ピニオンスプロケット２０の相互間にはそれぞれ六本のガイドロッド２９が配置されている。
【００２０】
この変速機構は、ピニオンスプロケット２０及びガイドロッド２９が多角形の頂点をなすようにして形成された見かけ上の大スプロケットの外径、即ち、複合スプロケット５の外径を変更（拡縮径）することによって変速比を変更するものである。
【００２１】
複合スプロケット５の外径とは、複数のピニオンスプロケット２０の何れをも囲み、且つ、複数のピニオンスプロケット２０の何れにも接する円（接円）の半径（以下、「接円半径」という）に対応するものである。また、複合スプロケット５にはチェーン６が巻き掛けられるため、複合スプロケット５の外径は、複数のピニオンスプロケット２０とチェーン６との接触半径、即ち、複合スプロケット５のピッチ円の半径に対応するものともいえる。なお、図１には、入力側の接円半径が最小径であり、出力側の接円半径が最大径のものを示している。
【００２２】
このように、変速機構は、接円半径の変更によって変速比を変更するものである。例えば、複合スプロケット５，５の接円半径が等しければ、変速機構は変速比が等速変速比（一方の複合スプロケット５と他方の複合スプロケット５との回転速度比が１：１）をなす。等速変速比をなすときには、二つの回転軸１，１の回転速度が同速となる。
【００２３】
図１には示さないが、複合スプロケット５は、複数のピニオンスプロケット２０を移動させるスプロケット移動機構４０Ａと、スプロケット移動機構４０Ａに連動してピニオンスプロケット２０に含まれる自転ピニオンスプロケット２２，２３を自転駆動する機械式自転駆動機構５０と、複数のガイドロッド２９を移動させるロッド移動機構４０Ｂと、一方の複合スプロケット５の接円半径の拡径と他方の複合スプロケット５の接円半径の縮径とを連動可能な連動機構（連動手段）６０とを備えている（図２，図５〜図７参照）。これらについては、詳細を後述する。以下、変速機構の構成を、複合スプロケット５及びこれに巻き掛けられるチェーン６の順に説明する。
【００２４】
〔１−１．複合スプロケット〕
以下の複合スプロケット５にかかる構成の説明では、基本構成を説明した後に本発明の特徴的な構成を説明する。かかる基本構成では、チェーン６に噛合うピニオンスプロケット２０，チェーン６を案内（ガイド）するガイドロッド２９，回転軸１と一体に回転する固定ディスク１０（径方向移動用固定ディスク，自転用固定ディスク），この固定ディスク１０に対して同心に配置され且つ相対回転可能な可動ディスク１９，固定ディスク１０と一体に回転する第一回転部１５，可動ディスク１９と一体に回転する第二回転部１６，可動ディスク１９を固定ディスク１０に対して相対回転駆動する相対回転駆動機構３０の順にそれぞれを説明する。
【００２５】
固定ディスク１０，可動ディスク１９，第一回転部１５，第二回転部１６は、回転軸１の軸心Ｃ1と同心に配設されており、ディスク１０，１９における径方向は回転軸１の径方向と一致する。その次に、特徴的な構成として、スプロケット移動機構４０Ａ，ロッド移動機構４０Ｂ，機械式自転駆動機構５０，連動機構６０の順に説明する。
【００２６】
〔１−１−１．ピニオンスプロケット〕
三個のピニオンスプロケット２０は、それぞれチェーン６と噛合って動力伝達する歯車として構成され、回転軸１の軸心Ｃ1周りに公転する。ここでいう「公転」とは、各ピニオンスプロケット２０が、回転軸１の軸心Ｃ1を中心に回転することを意味する。回転軸１が回転すると、この回転に連動して各ピニオンスプロケット２０が公転する。つまり、回転軸１の回転数とピニオンスプロケット２０が公転する回転数とは等しい。なお、図１には、白抜きの矢印で反時計回りの公転方向を示している。
【００２７】
これらのピニオンスプロケット２０は、自転しない一つのピニオンスプロケット（以下、「固定ピニオンスプロケット」という）２１と、この固定ピニオンスプロケット２１を基準に公転の回転位相が進角側及び遅角側のそれぞれに配置され自転可能な二つの自転ピニオンスプロケット２２，２３とから構成されている。なお、以下の説明では、固定ピニオンスプロケット２１を基準に進角側に設けられたピニオンスプロケット（進角側自転ピニオンスプロケット）を第一自転ピニオンスプロケット２２と呼び、遅角側に設けられたピニオンスプロケット（遅角側自転ピニオンスプロケット）を第二自転ピニオンスプロケット２３と呼んで区別する。
【００２８】
各ピニオンスプロケット２１，２２，２３は、何れも、その中心に設けられた支持軸（ピニオンスプロケット軸）２１ａ，２２ａ，２３ａに対して結合されている。ここでいう「自転」とは、各自転ピニオンスプロケット２２，２３がその支持軸２２ａ，２３ａの軸心Ｃ3，Ｃ4周りに回転することを意味する。なお、各支持軸２１ａ，２２ａ，２３ａの軸心Ｃ2，Ｃ3，Ｃ4及び回転軸１の軸心Ｃ1は、何れも相互に平行である。
【００２９】
固定ピニオンスプロケット２１は、本体部２１ｂとこの本体部２１ｂの外周部全周に形成された歯２１ｃとを有する。同様に、自転ピニオンスプロケット２２，２３は、何れも本体部２２ｂ，２３ｂとこの本体部２２ｂ，２３ｂの外周部全周に突出形成された歯２２ｃ，２３ｃとを有する。当然ながら、各ピニオンスプロケット２１，２２，２３に形成される歯の形状寸法及びピッチは同一規格のものとなっている。
【００３０】
詳細は後述するが、第一自転ピニオンスプロケット２２は、図１において、接円半径の拡径時に時計回りに自転し、接円半径の縮径時に反時計回りに自転する。一方、第二自転ピニオンスプロケット２３は、図１において、接円半径の拡径時に反時計回りに自転し、接円半径の縮径時に時計回りに自転する。なお、第一自転ピニオンスプロケット２２と第二ピニオンスプロケット２３とは、配設箇所及び自転方向が異なるのを除いて同様に構成されるため、ここでは、第一自転ピニオンスプロケット２２に着目して説明する。
【００３１】
本実施形態では、図２に示すように、第一自転ピニオンスプロケット２２は、軸方向に三列の歯車を備え、図示省略するが、固定ピニオンスプロケット２１，第二自転ピニオンスプロケット２３もそれぞれ軸方向に三列の歯車を備え、これらの各列の歯車に対応してチェーン６も三本巻き掛けられている。このように、各ピニオンスプロケット２１，２２，２３は、軸方向に三列の歯車を有する。ここでは、各ピニオンスプロケット２０の三列の歯車は、スペーサを介し互いに間隔をあけて設けられている。
【００３２】
各ピニオンスプロケット２１，２２，２３の歯車の列数は、変速機構の伝達トルクの大きさによるが、二列又は四列以上であってもよいし一列であってもよい。なお、図２には、理解容易のため模式的に示したものであり、同断面に第一自転ピニオンスプロケット２２及び後述する相対回転駆動機構３０を示し、入力側の複合スプロケット５と出力側の複合スプロケット５との間に間隔を設けて示している。
【００３３】
図示省略するが、各ピニオンスプロケット２１，２２，２３において、各支持軸２１ａ，２２ａ，２３ａに対して自転を規制しつつ微小回転（一定範囲内での回転）を許容して動力伝達を実現する位相ズレ許容動力伝達機構が装備されていてもよい。かかる位相ズレ許容動力伝達機構としては、ピニオンスプロケット２１，２２，２３の内周側に一体回転するように装備されたキー部材と、ピニオンスプロケット２１，２２，２３の支持軸２１ａ，２２ａ，２３ａの外周側に形成されてキー部材が回転方向に遊びをもって係合するキー溝と、キー部材がキー溝の回転方向の中立位置に位置するように、キー部材を回転方向の正転と逆転方向との双方から付勢する付勢部材とを備え、回転方向の中立位置に付勢し回転を弾性的に規制するものを用いることができる。この場合、ピニオンスプロケット２１，２２，２３の本体部２１ｂ，２２ｂ，２３ｂは、支持軸２１ａ，２２ａ，２３ａに対して微小な回転が許容されつつ動力伝達することができる。
【００３４】
〔１−１−２．ガイドロッド〕
図１に示すように、複数のガイドロッド２９は、チェーン６と回転軸１の軸心Ｃ1との距離の変動を小さくするように、つまり、回転軸１周りのチェーン６の軌道を可能な限り円軌道に近づけるように、チェーン６をガイドするものである。これらのガイドロッド２９は、その径方向外側の周面に当接するチェーン６の軌道をガイドする。ピニオンスプロケット２１，２２，２３及び各ガイドロッド２９は多角形（略正多角形）の形状をなすので、チェーン６は、その径方向内側のピニオンスプロケット２１，２２，２３及び各ガイドロッド２９に当接しガイドされながら多角形の形状に沿って転動する。
【００３５】
図１及び図２に示すように、ガイドロッド２９は、ロッド支持軸２９ａ（図１では破線で示す）の外周に円筒状のガイド部材２９ｂが外挿されたものであり、ロッド支持軸２９ａによって支持され、ガイド部材２９ｂの外周面でチェーン６（図１及び図２参照）をガイドする。
【００３６】
なお、ガイドロッド２９の本数は、十八本に限らず、これよりも多くてもよいし少なくてもよい。この場合、ガイドロッド２９は、ピニオンスプロケット２０の相互間（ここでは三箇所）に同数設けられることが好ましい。また、ガイドロッド２９を多く設けるほど複合スプロケット５を真円に近づけ、チェーン６と回転軸１の軸心Ｃ1との距離の変動を小さくすることができるが、パーツの増加による製造コストや重量の増加を招くため、これらを考慮してガイドロッド２９の本数を設定することが好ましい。
【００３７】
〔１−１−３．固定ディスク及び可動ディスク〕
固定ディスク１０及び可動ディスク１９は、複数のピニオンスプロケット２０の両側（回転軸１の軸心Ｃ1に沿う方向の一側及び他側）にそれぞれ設けられているが、ここでは一側に設けられた固定ディスク１０，可動ディスク１９に着目し、その構成を説明する。
【００３８】
〔１−１−３−１．固定ディスク〕
固定ディスク１０は、回転軸１と一体に形成されるか、或いは、何れも回転軸１と一体回転するように結合されている。なお、図２では、複数のピニオンスプロケット２０側から軸方向外側に向けて可動ディスク１９，固定ディスク１０の順に配置されたもの例示する。図３及び図５に示すように、固定ディスク１０には、各ピニオンスプロケット２１，２２，２３に対応して設けられたスプロケット用固定放射状溝１１ａ，１１ｂ，１１ｃと各ガイドロッド２９に対応して設けられたロッド用固定放射状溝１２（一箇所のみに符号を付す）との二種の放射状溝が形成されている。なお、図３には、白抜きの矢印で時計回りの公転方向を示している。
【００３９】
スプロケット用固定放射状溝１１ａ，１１ｂ，１１ｃには、ピニオンスプロケット２１，２２，２３の支持軸２１ａ，２２ａ，２３ａが内挿されている。固定ピニオンスプロケット２１に対応するスプロケット用固定放射状溝１１ａは、固定ピニオンスプロケット２１の径方向移動を案内する溝（固定ピニオンスプロケット案内溝）といえ、同様に、第一自転ピニオンスプロケット２２に対応するスプロケット用固定放射状溝１１ｂは、第一自転ピニオンスプロケット２２の径方向移動を案内する溝といえ、第二自転ピニオンスプロケット２３に対応するスプロケット用固定放射状溝１１ｃは、第二自転ピニオンスプロケット２３の径方向移動を案内する溝といえる。このため、これらのスプロケット用固定放射状溝１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、対応するピニオンスプロケット２１，２２，２３の径方向移動経路に沿っている。
【００４０】
ロッド用固定放射状溝１２（一箇所のみに符号を付す）には、対応するガイドロッド２９のロッド支持軸２９ａ（一箇所のみに符号を付す）が内挿されている。これらの固定放射状溝１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１２の形状については、詳細を後述する。
【００４１】
〔１−１−３−２．可動ディスク〕
図２に示すように、可動ディスク１９は、ピニオンスプロケット２０を挟んで一側及び他側のそれぞれに設けられる。これらの可動ディスク１９は、連結シャフト１９Ａで互いに連結されている。ここでは、図１に示すように、各ピニオンスプロケット２１，２２，２３の相互間にそれぞれ連結シャフト１９Ａ（一箇所にのみ符号を付す）が設けられている。これにより、一側の可動ディスク１９と他側の可動ディスク１９とが一体に回転する。
【００４２】
図４及び図５に示すように、可動ディスク１９（図５には破線で示す）には、スプロケット用可動放射状溝１９ａとロッド用可動放射状溝１９ｂ（何れも一箇所のみに符号を付し、図５には破線で示す）との二種の可動放射状溝が形成されている。なお、可動ディスク１９の外形は円形であり、円形である固定ディスク１０の外形と一致して重合するが、図５では便宜上の可動ディスク１９の外形円を縮小して示している。なおまた、図４には、白抜きの矢印で時計回りの公転方向を示している。
【００４３】
スプロケット用可動放射状溝１９ａのそれぞれは、上記のスプロケット用固定放射状溝１１ａ，１１ｂ，１１ｃのそれぞれに交差して設けられる。スプロケット用可動放射状溝１９ａとスプロケット用固定放射状溝１１ａ，１１ｂ，１１ｃとが交差する第一交差箇所ＣＰ1（図５のそれぞれに一箇所のみ符号を付す）には、ピニオンスプロケット２１，２２，２３の各支持軸２１ａ，２２ａ，２３ａが位置する。これらの可動放射状溝１９ａ，１９ｂについては、詳細を後述する。
【００４４】
〔１−１−４．第一回転部〕
図２に示すように、第一回転部１５は、固定ディスク１０と一体回転する部分、即ち、回転軸１と一体回転する部分である。ここでは、第一回転部１５が回転軸１の一部に設けられている。この第一回転部１５は、固定ディスク１０及び可動ディスク１９よりも軸方向外側に配設されている。
【００４５】
図２，図７及び図８に示すように、第一回転部１５には、第一カム溝１５ａが設けられている。この第一カム溝１５ａは、回転軸１の軸方向に沿って凹設して設けられている。ここでは、第一カム溝１５ａが回転軸１の軸心Ｃ1と平行に形成されている。図７には、第一カム溝１５ａ（一箇所のみに符号を付す）が周方向に間隔をおいて三箇所に設けられたものを例示するが、第一カム溝１５ａの形成箇所や形成個数は、周囲の構成や要求仕様等に応じて設定すればよく、種々の形状や個数のものを採用することができる。
【００４６】
〔１−１−５．第二回転部〕
図２，図６及び図７に示すように、第二回転部１６は、可動ディスク１９と接続部１７を介して接続されている。なお、図６及び図７には、白抜きの矢印で反時計回りの公転方向を示している。
【００４７】
まず、接続部１７について説明する。接続部１７は、可動ディスク１９及び第二回転部１６と一体に回転し、固定ディスク１０を覆うように配設されている。この接続部１７は、固定ディスク１０の外周（径方向外側）を覆う軸方向接続部１７ａと、固定ディスク１０の軸方向外側を覆う径方向接続部１７ｂとを有する。
【００４８】
接続部１７においては、可動ディスク１９と第二回転部１６との接続のうち、軸方向成分の離隔分を接続しているのが軸方向接続部１７ａであり、径方向の離隔分を接続しているのが径方向接続部１７ｂである。軸方向接続部１７ａは、回転軸１の軸心Ｃ1と同心に設けられるとともに軸方向に延びる円筒形状をなしている。この軸方向接続部１７ａは、図２に示すように、軸方向内側が可動ディスク１９の外周端部（外周部）１９ｔに結合され、軸方向外側が次に説明する径方向接続部１７ｂに接続されている。
【００４９】
図２，図６及び図７に示すように、径方向接続部１７ｂは、径方向外側が軸方向接続部１７ａに接続され、径方向内側が第二回転部１６に接続されている。この径方向接続部１７ｂは、回転軸１の軸心Ｃ1と同心に設けられるとともに径方向に延在する円盤から次に説明する肉抜き部１７ｃによって肉抜きされた形状をなしている。
【００５０】
図６及び図７に示すように、径方向接続部１７ｂには、肉抜き部１７ｃが設けられている。この肉抜き部１７ｃは、詳細を後述する機械式自転駆動機構５０のラック５３，５４及びピニオン５１，５２に対応する箇所に形成されている。図６には、三箇所に設けられた扇形の肉抜き部１７ｃが、相互間に径方向接続部１７ｂを挟んで等間隔に設けられたものを例示している。ただし、肉抜き部１７ｃの形状や形成個数は、周囲の構成や要求仕様等に応じて設定すればよく、種々の形状や個数のものを採用することができる。
【００５１】
次に、第二回転部１６について説明する。図２，図６及び図７に示すように、第二回転部１６は、第一回転部１５の外周（径方向外側）を覆うように設けられ、回転軸１の軸心Ｃ1と同心の円筒形状に形成されている。ここでは、図２に示すように、第二回転部１６が、可動ディスク１９の外周端部１９ｔから内周側にシフトされて軸方向に沿って設けられている。
【００５２】
図２及び図８に示すように、第二回転部１６には、第二カム溝１６ａが設けられている。この第二カム溝１６ａは、第一カム溝１５ａの外周に隣接して設けられ、また、第一カム溝１５ａと交差するとともに回転軸１に沿って設けられている。なお、第二カム溝１６ａは、回転軸１の軸方向に交差するように設けられている。なお、図７には、第二カム溝１６ａ（一箇所にのみ符号を付す）が周方向に間隔をおいて三箇所に設けられたものを例示するが、第二カム溝１６ａの形成箇所や形成個数は、第一カム溝１５ａの形成箇所や形成個数に応じて設定される。
【００５３】
〔１−１−６．相対回転駆動機構〕
相対回転駆動機構３０は、上述した第一回転部１５に設けられた第一カム溝１５ａと第二回転部１６に設けられた第二カム溝１６ａとに加えて、第一カム溝１５ａと第二カム溝１６ａとが交差する第二交差箇所ＣＰ2に配設されたカムローラ９０と、このカムローラ９０を軸方向に移動させるメガネフォーク（スプロケット移動用軸方向移動部材）３５と、このメガネフォーク３５を軸方向に移動させる軸方向移動機構３１とを備えている。
【００５４】
以下、カムローラ９０，メガネフォーク３５，軸方向移動機構３１の順に説明する。図２及び図７に示すように、カムローラ９０は、円柱状に形成されている。このカムローラ９０は、回転軸１の軸心Ｃ1に直交する方向に沿った軸心を有し、第一カム溝１５ａと第二カム溝１６ａとが交差する第二交差箇所ＣＰ2（何れも一箇所にのみ符号を付す）に挿通されている。このため、カムローラ９０は、回転軸１の回転に連動して回転軸１の軸心Ｃ1を中心に回転する。なお、カムローラ９０の外周には、第一カム溝１５ａ及び第二カム溝１６ａのそれぞれに対応する箇所にベアリングが外嵌されている。
【００５５】
カムローラ９０の一端部９０ａは、第二交差箇所ＣＰ2から径方向外側に突出されて設けられている。なお、図示省略するが、カムローラ９０は、カム溝１５ａ，１６ａから脱落しないように、適宜の抜け止め加工が施されている。かかる抜け止め加工としては、例えばカムローラ９０の他端部に頭部を設けることや抜け止めピンを追加し、カムローラ９０が軸方向に移動可能であって径方向に移動しないようにすることが挙げられる。
【００５６】
メガネフォーク３５は、二組の複合スプロケット５，５に跨って設けられている。このメガネフォーク３５は、各複合スプロケット５，５に対応して設けられた円環状のカムローラ支持部３５ａ（一側にのみ符号を付す）と、各カムローラ支持部３５ａを連結するブリッジ部３５ｂとを有する。カムローラ支持部３５ａの内周側には、上記の第一回転部１５及び第二回転部１６が配設されている。なお、メガネフォーク３５は、ディスク１０，１９に対して平行なプレート状の部材であって、チェーン６を基準としたときのディスク１０，１９に対して軸方向外側に並設されている。
【００５７】
カムローラ支持部３５ａには、内周側の全周にわたって溝部３５ｃが凹設されている。溝部３５ｃは、カムローラ９０の突出長さに対応する深さを有し、カムローラ９０の一端部９０ａを収容している。すなわち、溝部３５ｃは、径方向長さがカムローラ９０の突出長さの円環状空間を有するものといえる。
【００５８】
この溝部３５ｃには、カムローラ９０と転がり接触しうる転動体３５ｄ（一箇所にのみ符号を付す）が設けられている。この転動体３５ｄは、回転軸１の軸心Ｃ1を中心に回転するカムローラ９０が溝部３５ｃの側壁に接触したときにカムローラ９０が軸心周りに回転することを抑制するために設けられている。すなわち、溝部３５ｃの側壁を形成するカムローラ支持部３５ａに、転動体３５ｄが配設されている。ここでは、複数の転動体３５ｄが溝部３５ｃの全周にわたって配設されている。なお、図２及び図７には、転動体３５ｄとしてニードルベアリングを例示するが、これに替えて、ボールベアリングを用いてもよい。
【００５９】
軸方向移動機構３１は、メガネフォーク３５を軸方向に移動するために、モータ３２と、モータ３２の出力軸３２ａの回転運動を直線運動に切り替える運動変換機構３３と、メガネフォーク３５を支持するとともに運動変換機構３３によって直線運動されるフォーク支持部３４とを備えている。なお、モータ３２としては、ステッピングモータを用いることができる。
【００６０】
以下、図２及び図７を参照して、軸方向移動機構３１について、フォーク支持部３４，運動変換機構３３の順に説明する。フォーク支持部３４は、モータ３２の出力軸３２ａと同心の筒軸を有する円筒状に形成されている。このフォーク支持部３４には、モータ３２の出力軸３２ａが内挿されている。また、フォーク支持部３４は、内周にモータ３２の出力軸３２ａに形成された雄ネジ部３２ｂに螺合する雌ネジ部３４ａが螺設され、外周にメガネフォーク３５のブリッジ部３５ｂと係合するフォーク溝３４ｂが凹設されている。
【００６１】
フォーク溝３４ｂは、メガネフォーク３５のブリッジ部３５ｂの厚み（軸方向長さ）に対応する幅（軸方向長さ）に形成されている。このフォーク溝３４ｂにはブリッジ部３５ｂの中間部（二つの複合スプロケット５，５の間）が嵌入され、フォーク支持部３４とメガネフォーク３５のブリッジ部３５ｂとが一体に結合される。
【００６２】
運動変換機構３３は、出力軸３２ａの雄ネジ部３２ｂと、フォーク支持部３４の雌ネジ部３４ａとを有する。出力軸３２ａが回転すると、雄ネジ部３２ｂと雌ネジ部３４ａとの螺合によって、雌ネジ部３４ａが形成されたフォーク支持部３４が軸方向に移動される。すなわち、軸方向移動機構３１は、モータ３１の回転運動を運動変換機構３３によって直線運動に変換し、この直線運動でフォーク支持部３４を軸方向に直線運動させる。上記のメガネフォーク３５，軸方向移動機構３１を含む相対回転駆動機構３０は、ピニオンスプロケット２１，２２，２３から軸方向にシフトして設けられている。
【００６３】
以下、相対回転駆動機構３０による可動ディスク１９の固定ディスク１０に対する相対回転駆動について説明する。軸方向移動機構３１によってフォーク支持部３４が軸方向に直線運動されると、フォーク支持部３４に結合されたメガネフォーク３５が一体に軸方向に移動し、この移動にともなってカムローラ９０も軸方向に移動される。
【００６４】
第一カム溝１５ａと第二カム溝１６ａとが交差する第二交差箇所ＣＰ2に配設されるカムローラ９０が軸方向に移動されると、第二交差箇所ＣＰ2も軸方向に移動する。第一カム溝１５ａが設けられた第一回転部１５は回転軸１及び固定ディスク１０と一体回転するため、第二交差箇所ＣＰ2が軸方向に移動すると、第一回転部１５に対して第二カム溝１６ａが設けられた第二回転部１６が相対的に回転される。
【００６５】
第二回転部１６は可動ディスク１９と一体回転し、第一回転部１０は固定ディスク１０と一体回転するので、第一回転部１５に対して第二回転部１６が相対回転されると、固定ディスク１０に対して可動ディスク１９が相対的に回転される。
【００６６】
固定ディスク１０に対して可動ディスク１９が相対回転駆動されると、移動機構４０Ａ及び４０Ｂにかかる説明で後述するように、固定ディスク１０に設けられたスプロケット用固定放射状溝１１ａ，１１ｂ，１１ｃと可動ディスク１９に設けられたスプロケット用可動放射状溝１９ａとが交差する第一交差箇所ＣＰ1が径方向に移動される。このように、相対回転駆動機構３０は、軸方向移動機構３１によって可動ディスク１９を固定ディスク１０に対して相対回転駆動して、第一交差箇所ＣＰ1を径方向に移動させる。
【００６７】
〔１−１−７．スプロケット移動機構及びロッド移動機構〕
次に、図２及び図５を参照して、スプロケット移動機構４０Ａ及びロッド移動機構４０Ｂを説明する。スプロケット移動機構４０Ａは、複数のピニオンスプロケット２０を移動対象とし、また、ロッド移動機構４０Ｂは、複数のガイドロッド２９を移動対象としている。これらの移動機構４０Ａ，４０Ｂは、各移動対象（複数のピニオンスプロケット２０，複数のガイドロッド２９）を回転軸１の軸心Ｃ1から等距離を維持させながら径方向に同期して移動させるものである。
【００６８】
スプロケット移動機構４０Ａは、ピニオンスプロケット２１，２２，２３のそれぞれに設けられた支持軸２１ａ，２２ａ，２３ａが内挿されるスプロケット用固定放射状溝１１ａ，１１ｂ，１１ｃが形成された固定ディスク１０と、スプロケット用可動放射状溝１９ａが形成された可動ディスク１９と、相対回転駆動機構３０（図２及び図７参照）とから構成されている。
【００６９】
また、ロッド移動機構４０Ｂは、ロッド支持軸２９ａが内挿されるロッド用固定放射状溝１２が形成された固定ディスク１０と、ロッド用可動放射状溝１９ｂが形成された可動ディスク１９と、相対回転駆動機構３０とから構成されている。
このように、それぞれの移動機構４０Ａ，４０Ｂの構成は、各移動対象の支持軸が異なるだけで、その他の構成は同様である。
【００７０】
次に、図５（ａ）〜図５（ｃ）を参照して、移動機構４０Ａ及び４０Ｂによる移動を説明する。図５（ａ）は、放射状溝１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１９ａにおけるピニオンスプロケット２１，２２，２３（図１及び図２等参照）の支持軸２１ａ，２２ａ，２３ａと放射状溝１２，１９ｂにおけるロッド支持軸２９ａとが回転軸１の軸心Ｃ1から最も近い位置に位置するものを示す。この場合、相対回転駆動機構３０（図２参照）により可動ディスク１９の回転位相を固定ディスク１０に対して変更すると、図５（ｂ），図５（ｃ）の順に、スプロケット用固定放射状溝１１ａ，１１ｂ，１１ｃとスプロケット用可動放射状溝１９ａとが交差する第一交差箇所ＣＰ1と、ロッド用固定放射状溝１２とロッド用可動放射状溝１９ｂとの交差箇所とが、回転軸１の軸心Ｃ1から遠ざかる。すなわち、これらの交差箇所に支持軸２１ａ，２２ａ，２３ａ，２９ａを支持されたピニオンスプロケット２０及びガイドロッド２９は、回転軸１の軸心Ｃ1から等距離を維持しながら径方向に同期して移動される。
【００７１】
一方、相対回転駆動機構３０によって可動ディスク１９の回転位相の変更方向を上記の方向と反対にすれば、ピニオンスプロケット２０及びガイドロッド２９は回転軸１の軸心Ｃ1に近づく。スプロケット移動機構４０Ａによりピニオンスプロケット２０が移動されると、ピニオンスプロケット２０の相互間の距離が変わることにより、チェーン６に対してピニオンスプロケット２０の位相ズレが発生してしまう。そこで、かかる位相ズレを解消するために、機械式自転駆動機構５０が装備されている。
【００７２】
〔１−１−８．機械式自転駆動機構〕
次に、図２及び図６を参照して、機械式自転駆動機構５０を説明する。ここでは、機械式自転駆動機構５０がピニオンスプロケット２０を挟んで対称に構成されるため、一側（図２の上方側）の構成に着目して説明する。機械式自転駆動機構５０は、上記したように、自転ピニオンスプロケット２２，２３を回転させ、チェーン６に対するピニオンスプロケット２０間の位相ズレを解消するように自転ピニオンスプロケット２２，２３をスプロケット移動機構４０Ａと連動して機械的に自転駆動するものである。言い換えれば、機械式自転駆動機構５０は、スプロケット移動機構４０Ａによる複数のピニオンスプロケット２０の径方向移動に伴って、チェーン６に対する複数のピニオンスプロケット２０の位相ズレを解消するように自転ピニオンスプロケット２２，２３をスプロケット移動機構４０Ａと連動して自転駆動するものである。ただし、機械式自転駆動機構５０は、径方向移動時の固定ピニオンスプロケット２１を自転させない構成も有している。
【００７３】
まず、機械式自転駆動機構５０について、固定ピニオンスプロケット２１（図１参照）を自転させないための構成を説明する。図６に示すように、固定ピニオンスプロケット２１の支持軸２１ａは、固定ディスク１０のスプロケット用固定放射状溝１１ａに挿通されている。この支持軸２１ａには、案内部材５９が一体的に結合されている。
【００７４】
案内部材５９は、スプロケット用固定放射状溝１１ａに内挿されて径方向に案内される。この案内部材５９は、径方向の所定長さにわたってスプロケット用固定放射状溝１１ａに接触するように対応する形状に形成されている。このため、固定ピニオンスプロケット２１を自転させるような回転力が作用したときには、案内部材５９は、スプロケット用固定放射状溝１１ａに対して回転力を伝達するとともに、この回転力の反作用（抗力）で固定ピニオンスプロケット２１を固定するものといえる。すなわち、案内部材５９は、スプロケット用固定放射状溝１１ａにおいて径方向に摺動可能であって回り止め機能を有する形状に形成されている。なお、ここでいう所定長さとは、固定ピニオンスプロケット２１を自転させるような回転力の抗力が確保可能な長さである。
【００７５】
図６では、スプロケット用固定放射状溝１１ａが径方向に長手方向を有する矩形状に形成されており、この矩形状よりも小さい矩形状に形成された案内部材５９を例示している。また、スプロケット用固定放射状溝１１ａの内壁に接する案内部材５９の側壁、特に案内部材５９の四隅に、ベアリングを装着すれば、案内部材５９のよりスムーズな摺動を確保することができる。
【００７６】
次に、機械式自転駆動機構５０について、自転ピニオンスプロケット２２，２３を自転駆動するための構成について説明する。機械式自転駆動機構５０は、自転ピニオンスプロケット２２，２３の支持軸２２ａ，２３ａのそれぞれと一体回転するように固設されたピニオン５１，５２と、ピニオン５１，５２のそれぞれに対応して噛合するように設けられたラック５３，５４と、を有する。
【００７７】
ピニオン５１，５２は、自転ピニオンスプロケット２２，２３の各支持軸２２ａ，２３ａにおける軸方向端部にそれぞれ設けられている。かかるピニオン５１，５２にそれぞれ対応するラック５３，５４は、スプロケット用固定放射状溝１１ｂ，１１ｃの延在方向に沿って固設されている。
【００７８】
なお、以下の説明では、第一自転ピニオンスプロケット２２のピニオン（進角側ピニオン）５１を第一ピニオン５１と呼び、この第一ピニオン５１と噛合するラック（進角側ラック）５３を第一ラック５３と呼んで区別する。同様に、第二ピニオンスプロケット２３のピニオン（遅角側ピニオン）５２を第二ピニオン５２と呼び、この第二ピニオン５２と噛合するラック（遅角側ラック）５４を第二ラック５４と呼ぶ。
【００７９】
図６に示すように、第一ラック５３は、第一ピニオン５１に対して公転方向基準で遅角側に配置される。逆に、第二ラック５４は、第二ピニオン５２に対して公転方向基準で進角側に配置される。このため、ピニオン５１，５２及びラック５３，５４は、ピニオン５１，５２が拡径方向又は縮径方向に移動されると、ピニオン５１，５２はこれに噛合するラック５３，５４によって互いに逆方向に回転されるように配設されている。
【００８０】
すなわち、機械式自転駆動機構５０は、スプロケット移動機構４０Ａにより移動されたピニオンスプロケット２０の径方向位置に応じて、自転ピニオンスプロケット２２，２３の自転にかかる回転位相を設定するものである。つまり、機械式自転駆動機構５０によって、ピニオンスプロケット２０の径方向位置と自転ピニオンスプロケット２２，２３の自転にかかる回転位相とは一対一の対応関係となる。このように、機械式自転駆動機構５０は、固定ピニオンスプロケット２１が自転しないように案内し、自転ピニオンスプロケット２２，２３が自転するように案内する。
【００８１】
なお、ピニオン５１，５２に対するラック５３，５４の位置関係が異なる点を除いては、第一ピニオン５１と第二ピニオン５２とは同様に構成され、また、第一ラック５３と第二ラック５４とは同様に構成されている。なおまた、第一自転ピニオンスプロケット２２には、前述の位相ズレ許容動力伝達機構に代えて、その支持軸２２ａと第一ピニオン５１との間に皿ばねが介装されていてもよい。この皿ばねによれば、支持軸２２ａと第一ピニオン５１との微小な回転を許容しつつ相対回転を規制することで、変速比の変更中に発生しうる第一自転ピニオンスプロケット２２とチェーン６との噛合時のショック（衝撃）を吸収する。この皿ばねは、固定ピニオンスプロケット２１及び第二自転ピニオンスプロケット２３のそれぞれにも同様に備えられていてもよい。
【００８２】
〔１−１−９．連動機構〕
連動機構６０は、二組の複合スプロケット５，５の拡縮径を連動可能にするものである。基本的には、連動機構６０によって、入力側の複合スプロケット５が拡径するときには出力側の複合スプロケット５が縮径し、逆に、入力側の複合スプロケット５が縮径するときには出力側の複合スプロケット５が拡径する。この連動機構６０は、変速機構の変速比を等速変速比へ向けて変更する場合には、一方の複合スプロケット５の接円半径の拡径と他方の複合スプロケット５の接円半径の縮径とを同量だけ行なったときの幾何学的チェーン長に対するチェーン６の実際の長さである実チェーン長が、予め設定された所定長よりも大きいときに拡径の量よりも縮径の量を小さくし、所定長よりも大きくないときに拡径の量よりも縮径の量を同一にするものである。
【００８３】
以下の説明では、連動機構６０の前提として、幾何学的チェーン長，各複合スプロケット５の歯数の設定の順に説明する。その次に、連動機構６０にかかる固定ディスク１０に形成された固定放射状溝１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１２及び可動ディスク１９に形成された可動放射状溝１９ａ，１９ｂについて説明する。
【００８４】
〔１−１−９−１．幾何学的チェーン長〕
はじめに、図９を参照して、幾何学的チェーン長について説明する。幾何学的チェーン長は、入力側の複合スプロケット５と出力側の複合スプロケット５とに過不足なく巻き掛けられる理想的なチェーン（以下、「理想チェーン」という）６ｉの長さである幾何学上の周長である。言い換えれば、「幾何学的チェーン長」は、弛まないとともに突っ張らない理想チェーン６ｉの理論上（計算上）の長さである。
【００８５】
具体的に言えば、幾何学的チェーン長Ｌgは、入力側の複合スプロケット５の軸心Ｃ1と出力側の複合スプロケット５の軸心Ｃ1との距離（以下、「軸間距離」という）Ｄcと、入力側の複合スプロケット５の接円半径ｒpと、出力側の複合スプロケット５の接円半径ｒsと、二つの軸心Ｃ1，Ｃ1を接続する線分に対して直交する基準線分Ｓ1（ここでは一箇所のみに符号を付す）に対して理想チェーン６ｉが接円に沿う曲線から直線に又は直線から曲線に変化する位相（以下、「巻掛位相」という）θwとを用いて、下記の式（１）で示すことができる。なお、巻掛位相θwは、理想チェーン６ｉが複合スプロケット５の接円半径に接触する領域と離隔する領域との境界を、基準線分Ｓ1を基準として定めた位相ということもできる。
【００８６】
【数１】
2015182193.tif 000003
【００８７】
上記の式（１）で示される幾何学的チェーン長Ｌgは、従来のように一方の複合スプロケットの拡径又は縮径と他方の複合スプロケットの縮径又は拡径とを同量だけ行なうとした場合には、変速機構が最Ｌｏｗ又は最Ｈｉｇｈをなすとき（図９では最Ｈｉｇｈに対応するものを実線で示す）に最も長くなり、等速変速比をなすとき（図９では二点差線で示す）に最も短くなる。なお、以下の説明では、変速機構が最Ｌｏｗ又は最Ｈｉｇｈをなすときの幾何学的チェーン長Ｌgを最大幾何学的チェーン長Ｌgmaxという。
【００８８】
従来の変速機構が等速変速比をなすときの幾何学的チェーン長Ｌgに合わせて実際のチェーン長を設定すると、等速変速比から変速比を変更しようとしても、チェーンが突っ張り、変速することができない。そこで、本変速機構のチェーン６の実際の長さ（以下、「実チェーン長」という）Ｌrは、最大幾何学的チェーン長Ｌgmaxに基づいて設定されている。
【００８９】
ここで、実チェーン長Ｌrを設定する前提として、負荷が作用していないときのチェーン６、即ち、伸びていないときのチェーン６の長さ（以下、「無負荷実チェーン長」という）Ｌr1と、チェーン６が許容可能な最大負荷が作用しているときのチェーン６、即ち、最も伸びた状態のチェーン６の長さ（以下、「負荷実チェーン長」という）Ｌr2とについて説明する。無負荷実チェーン長Ｌr1と負荷実チェーン長Ｌr2とは、伸び係数ｋを用いて、下記の式（２）で示すことができる。
【００９０】
【数２】
2015182193.tif 000004
【００９１】
上記の式（２）におけるＺは整数を意味し、Ｕcはチェーン６に負荷が作用していないときの単位リンク長を意味する。したがって、単位リンク長Ｕcに偶数のリンク数（２Ｚ）を乗算したものが無負荷実チェーン長Ｌr1であり、この無負荷実チェーン長Ｌr1に伸び係数ｋを乗算したものが負荷実チェーン長Ｌr2である。
【００９２】
次に、実チェーン長Ｌrの設定について説明する。なお、以下の説明で用いる実チェーン長Ｌrは、上記の無負荷実チェーン長Ｌr1と同じ意味で用いる。実チェーン長Ｌrは、チェーン６の伸びを考慮して設定される。具体的に言えば、実チェーン長Ｌrは、下記の式（３）を満たすように設定される。
【００９３】
【数３】
2015182193.tif 000005
【００９４】
上記の式（３）に示されるように、実チェーン長Ｌrは、式（３）の最左辺に示される最大幾何学的チェーン長Ｌgmaxから負荷実チェーン長Ｌr2における伸び（伸び係数ｋに対応）を差し引いた長さよりも大きいもののなかで、単位リンク長Ｕcに最も小さい偶数（=２Ｚmin）を乗算した長さに設定される。換言すれば、チェーン６のリンク数は、無負荷実チェーン長Ｌr1が最大幾何学的チェーン長Ｌgmaxから負荷実チェーン長Ｌr2における伸び（伸び係数ｋに対応）を差し引いた長さより長く且つ最も近い長さとなるような偶数個に設定される。これは、実チェーン長Ｌrが負荷実チェーン長Ｌr2における伸びを含んだ長さに設定され、この負荷実チェーン長Ｌr2（ここではＬrと等しい）が最大幾何学的チェーン長Ｌgmaxよりも大きく設定されることと同義である。
【００９５】
〔１−１−９−２．複合スプロケットの歯数の設定〕
次に、表１及びこれに対応する図１０を参照して、複合スプロケット５，５それぞれにおける歯数の設定について説明する。なお、表１は一例であり、各パラメータの値は、次に説明する趣旨に沿って適宜設定しうる。
【００９６】
【表１】
2015182193.tif 000006
【００９７】
ここでは、入力側の複合スプロケット５の歯数Ｔp及び出力側の複合スプロケット５の歯数Ｔsは、それぞれ３０が最小であって７０が最大である。また、チェーン６の単位リンク長Ｕcが６ｍｍであり、チェーン６のリンク数が１０８リンクである。このため、実チェーン長Ｌrは６４８ｍｍである。また、伸び係数ｋとしては１．００４２を用い、後述する所定長αとしては３．３ｍｍ（単位リンク長Ｕcの０．５５リンク分の長さ）を用いるものを例に挙げて説明する。なお、これらの各パラメータは、周囲の構成や要求仕様等に応じて設定すればよく、種々の値が採用されうる。
【００９８】
以下の説明では、変速比が最Ｌｏｗ（入力側の複合スプロケット５の歯数Ｔpが３０であって出力側の複合スプロケット５の歯数Ｔsが７０，表１のＳＴＥＰ１に対応）の状態から等速変速比（ここでは入力側及び出力の複合スプロケット５，５の歯数Ｔp，Ｔsが何れも５１）へ向けて変更する場合に着目して、複合スプロケット５，５の歯数の設定を説明する。
【００９９】
連動機構６０は、各変速段階（表１及び図１０の各ＳＴＥＰに対応）において、チェーン６の弛みが所定長よりも大きくなければ、入力側の複合スプロケット５の歯数Ｔpを一つ大きく（一歯増加する分だけ一段階拡径）すると同時に出力側の複合スプロケット５の歯数Ｔsを一つ小さく（一歯増加する分だけ一段階縮径）する。つまり、連動機構６０は、入力側の複合スプロケット５における接円半径の拡径の量と出力側の複合スプロケット５における接円半径の縮径の量とを同一にする。一方、連動機構６０は、各変速段階において、チェーン６の弛みが所定長よりも大きくなると、出力側の複合スプロケット５の歯数Ｔsの縮径を停止する。敷衍して言えば、連動機構６０は、チェーン６の弛みが所定長よりも大きくなると、入力側の複合スプロケット５における接円半径の拡径の量よりも出力側の複合スプロケット５における接円半径の縮径の量を小さくする。
【０１００】
具体的には、下記の式（４）を満たすとき、即ち、チェーン６の弛みが所定長α以下のときには、入力側の複合スプロケット５の歯数Ｔpが一つ大きく（Ｔp+１）されるとともに出力側の複合スプロケット５の歯数Ｔsが一つ小さく（Ｔs−１）される。一方、下記の式（４）を満たさないとき、即ち、チェーン６の弛みが所定長αよりも大きくなるときには、入力側の複合スプロケット５の歯数Ｔpが一つ大きく（Ｔp+１）されるとともに出力側の複合スプロケット５の歯数Ｔsが保持される。
【０１０１】
【数４】
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【０１０２】
このように、所定長αは、チェーン６の弛みを判定する閾値として、予め実験的又は経験的に設定されている。この所定長αは、本変速機構を稼働するときに許容できるチェーン６の最大の弛みよりも安全側（張り側）に所定のマージン分だけ近接させた値に設定することができる。
【０１０３】
以下、表１及び図１０に照らして、各段階の複合スプロケット５，５の歯数の設定について説明する。入力側の複合スプロケット５の歯数Ｔpを３０から３５まで順次遷移させるとともに出力側の複合スプロケット５の歯数Ｔsを７０から６５まで順次遷移させているとき（ＳＴＥＰ１〜６に対応）には、実チェーン長Ｌrと幾何学的チェーン長Ｌgとの差（チェーン６の弛みに対応）が所定長αよりも小さい。このため、入力側の複合スプロケット５における拡径量と出力側の複合スプロケット５における縮径量とは同一にされている。
【０１０４】
次に、入力側の複合スプロケット５の歯数Ｔpを３５から３６に遷移させるとともに出力側の複合スプロケット５の歯数Ｔsを６５から６４に遷移させたとき（ＳＴＥＰ７に対応）には、実チェーン長Ｌrと幾何学的チェーン長Ｌgとの差（弛みに対応）が所定長αよりも大きくなる。このため、次の段階（ＳＴＥＰ８に対応）への変速比の変更では、入力側の複合スプロケット５の歯数Ｔpを３６から３７に遷移させるとともに出力側の複合スプロケット５の歯数Ｔsを６４に保持する。
【０１０５】
次に、入力側の複合スプロケット５の歯数Ｔpを３７から４１まで順次遷移させるとともに出力側の複合スプロケット５の歯数Ｔsを６４から６０まで順次遷移させているとき（ＳＴＥＰ８〜１２に対応）には、実チェーン長Ｌrと幾何学的チェーン長Ｌgとの差（弛みに対応）が所定長αよりも小さく、拡径量と縮径量とが同一にされる。
【０１０６】
次に、入力側の複合スプロケット５の歯数Ｔpを４１から４２に遷移させるとともに出力側の複合スプロケット５の歯数Ｔsを６０から５９に遷移させたとき（ＳＴＥＰ１３に対応）には、実チェーン長Ｌrと幾何学的チェーン長Ｌgとの差（弛みに対応）が所定長αよりも大きくなる。このため、次の段階（ＳＴＥＰ１４に対応）への変速比の変更では、入力側の複合スプロケット５の歯数Ｔpを４２から４３に遷移させるとともに出力側の複合スプロケット５の歯数Ｔsを５９に保持する。
【０１０７】
次に、入力側の複合スプロケット５の歯数Ｔpを４３から５１まで順次遷移させるとともに出力側の複合スプロケット５の歯数Ｔsを５９から５１まで順次遷移させているとき（ＳＴＥＰ１４〜２２に対応）には、実チェーン長Ｌrと幾何学的チェーン長Ｌgとの差（弛みに対応）が所定長αよりも小さく、拡径量と縮径量とが同一にされる。なお、詳細な説明は省略するが、最Ｈｉｇｈから等速変速比へ向けて変速比を変更する場合には、上述した最Ｌｏｗから等速変速比へ向けた変速比の変速における入力側の複合スプロケット５における歯数Ｔpと出力側の複合スプロケット５における歯数Ｔsとを入れ替えたものとなる。
【０１０８】
〔１−１−９−３．ディスクの放射状溝〕
連動機構６０は、表１及び図１０に示されるように複合スプロケット５，５の歯数Ｔp，Ｔsを順次遷移させる。このために、連動機構６０は、固定放射状溝１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１２が形成された固定ディスク１０と、可動放射状溝１９ａ，１９ｂが形成された可動ディスク１９と、相対回転駆動機構３０とを有する。ここで説明する連動機構６０は、二組の複合スプロケット５，５に跨って設けられるメガネフォーク３５によって、二組の複合スプロケット５，５それぞれの拡径又は縮径を機械的（メカニカル）に連動させるものであって、固定ディスク１０の固定放射状溝１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１２の形状と可動ディスク１９の可動放射状溝１９ａ，１９ｂの形状とをそれぞれ設定することで上述したように複合スプロケット５，５の歯数Ｔp，Ｔsを変更している。
【０１０９】
すなわち、固定放射状溝１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１２と可動放射状溝１９ａ，１９ｂとの交差箇所が、固定ディスク１０に対する可動ディスク１９の相対回転によって、複合スプロケット５，５の歯数Ｔp，Ｔsに対応する径方向位置となるように、放射状溝１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１２，１９ａ，１９ｂの形状が設定されている。以下、固定放射状溝１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１２，可動放射状溝１９ａ，１９ｂの順に説明する。
【０１１０】
〔１−１−９−３−１．固定放射状溝〕
図３に示すように、スプロケット用固定放射状溝１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、配設箇所を除いてそれぞれ同様に構成されている。このため、以下の説明では、スプロケット用固定放射状溝１１ａに着目して説明する。また、スプロケット用固定放射状溝１１ａにかかる説明では、固定ピニオンスプロケット２１を単にピニオンスプロケット２１と呼ぶ。ここでは、スプロケット用固定放射状溝１１ａは、固定ディスク１０の径方向θsに沿う直線状に形成されている。
【０１１１】
また、ロッド用固定放射状溝１２は、それぞれ配設箇所が異なる点を除いては同様に構成されている。ここでは、ロッド用固定放射状溝１２は、上記のスプロケット用固定放射状溝１１ａと同様に、固定ディスク１０の径方向に沿う直線状に形成されている。なお、ロッド用固定放射状溝１２は、ピニオンスプロケット２０（図１参照）が何れの径方向位置にあるときでもピニオンスプロケット２０間にガイドロッド２９が等間隔に位置するように、スプロケット用固定放射状溝１１ａ，１１ｂ，１１ｃに合わせて配設される。
【０１１２】
〔１−１−９−３−２．可動放射状溝〕
図４及び図５に示すように、スプロケット用可動放射状溝１９ａは、配設箇所を除いてそれぞれ同様に構成されている。このスプロケット用可動放射状溝１９ａは、スプロケット用固定放射状溝１１ａ，１１ｂ，１１ｃのそれぞれに交差して設けられているため、固定ディスク１０に対する可動ディスク１９の回転位相と各複合スプロケット５におけるピニオンスプロケット２０の径方向位置とは、スプロケット用可動放射状溝１９ａの形状に対応するものとなる。
【０１１３】
以下の説明では、固定ピニオンスプロケット２１に対応するスプロケット用可動放射状溝１９ａに着目して説明する。また、スプロケット用可動放射状溝１９ａ及びロッド用可動放射状溝１９ｂにかかる説明では、固定ピニオンスプロケット２１を単にピニオンスプロケット２１と呼ぶ。ここでは、各変速段階（表１及び図１０の各ＳＴＥＰに対応）に対応する可動ディスク１９の固定ディスク１０に対する相対回転角度が等しくなるように設定されている。なお、各変速段階に対応する可動ディスク１９の相対回転角度は等しくなくてもよく、これに対応する形状のスプロケット用可動放射状溝１９ａを用いてもよい。
【０１１４】
スプロケット用可動放射状溝１９ａは、入力側の複合スプロケット５の歯数Ｔpを一つ大きくすると同時に出力側の複合スプロケット５の歯数Ｔsを一つ小さくする変速段階に対応する箇所では、外周に向かうに連れて径方向に対して周方向（ここでは公転方向に対して反対方向）に向けて傾斜して設けられている。図４に示すように、例えば、スプロケット用可動放射状溝１９ａの内周側端部１９１は、この位相に対応する径方向θcに対して傾斜している。ここでいう径方向θcは、内周側端部１９１の位相における軸中心を通過する径方向線の方向に対応している。
【０１１５】
一方、スプロケット用可動放射状溝１９ａは、複合スプロケット５，５の何れか一方の歯数Ｔが保持される変速段階（表１のＳＴＥＰ７〜８，１３〜１４，３０〜３１，３６〜３７に対応）に対応する箇所では、可動ディスク１９の周方向に沿う形状、即ち、スプロケット用固定放射状溝１１ａとの交差箇所の径方向位置が保持される形状に形成されている。入力側の複合スプロケット５におけるスプロケット用可動放射状溝１９ａに着目すれば、図１１に示すように、歯数Ｔpが保持される変速段階（表１及び図１０のＳＴＥＰ３０〜３１，３６〜３７に対応）に対応する箇所が、可動ディスク１９の周方向に沿う形状に設定され、その他の変速段階に対応する箇所は径方向に対して周方向に傾斜して設けられている。
【０１１６】
なお、図示省略するが、出力側の複合スプロケット５におけるスプロケット用可動放射状溝も同様に、歯数Ｔsが保持される変速段階（表１及び図１０のＳＴＥＰ７〜８，１３〜１４に対応）に対応する各箇所が、可動ディスク１９の周方向ｒ1，ｒ2に沿う形状に設定され、その他の変速段階に対応する箇所は径方向に対して周方向に傾斜して設けられている。このように、スプロケット用固定放射状溝１１ａ，１１ｂ，１１ｃとスプロケット用可動放射状溝１９ａとは、変速比を等速変速比へ向けて変更する場合には、幾何学的チェーン長Ｌgに対する実チェーン長Ｌrが、所定長αよりも大きいときに入力側の複合スプロケット５における接円半径の拡径の量よりも出力側の複合スプロケット５における接円半径の縮径の量を小さくし、また、所定長αよりも大きくなければ入力側の拡径量と出力側の縮径量とを同一にするような形状に形成されている。
【０１１７】
図４及び図５に示すように、ロッド用可動放射状溝１９ｂは、上述したロッド用固定放射状溝１２と交差して設けられ、これらの交差箇所に各ロッド支持軸２９ａが配設される。なお、各ロッド用可動放射状溝１９ｂは、配設箇所が異なる点を除いては互いに同様に構成されている。ロッド用可動放射状溝１９ｂは、スプロケット用可動放射状溝１９ａと同様に、入力側の複合スプロケット５の歯数Ｔpを一つ大きくすると同時に出力側の複合スプロケット５の歯数Ｔsを一つ小さくする変速段階に対応する箇所では、外周に向かうに連れて径方向に対して周方向（ここでは公転方向に対して反対方向）に向けて傾斜して設けられ、複合スプロケット５，５の何れか一方の歯数Ｔが保持される変速段階（表１のＳＴＥＰ７〜８，１３〜１４，３０〜３１，３６〜３７に対応）に対応する箇所では、可動ディスク１９の周方向に沿う形状、即ち、スプロケット用固定放射状溝１１ａとの交差箇所の径方向位置が保持される形状に形成されている。
【０１１８】
なお、図４及び図５では、スプロケット用固定放射状溝１１ａ，１１ｂ，１１ｃの相互間に六本のロッド用可動放射状溝１９ｂが設けられ、同径方向位置で比較したときに、各ロッド用可動放射状溝１９ｂの径方向に対する傾斜角度が公転方向に向かうに連れて大きくなるものを例示している。ここでは、ロッド用可動放射状溝１９ｂは、ピニオンスプロケット２０（図１参照）が何れの径方向位置にあるときでもピニオンスプロケット２０間にガイドロッド２９が等間隔に位置するように、スプロケット用固定放射状溝１１ａ，１１ｂ，１１ｃに合わせて配設されている。
【０１１９】
ただし、各ロッド用可動放射状溝１９ｂは、同径方向位置における径方向に対する傾斜角度が互いに等しく設定されていてもよい。このように、可動放射状溝１９ａ，１９ｂは、複合スプロケット５，５の何れか一方の歯数Ｔが保持される変速段階に対応する箇所に段が形成された段付き溝形状を有している。
【０１２０】
〔１−２．チェーン〕
次に、チェーン６について説明する。
図１２に示すように、ガイドロッド２９にガイドされるチェーン６は、各ピニオンスプロケット２１，２２，２３の歯車の列数（ここでは三列）に対応する本数が設けられている。ここでは、第一チェーン６Ａ，第二チェーン６Ｂ及び第三チェーン６Ｃの三本が設けられている。
【０１２１】
これらのチェーン６Ａ，６Ｂ，６Ｃは、動力伝達方向に位相をずらすように互いにピッチをずらしてピニオンオンスプロケット２０に巻き掛けられている。ここでは、１／３ピッチだけ互いのピッチをずらしている。これに対応して、各チェーン６Ａ，６Ｂ，６Ｃに噛合するピニオンスプロケット２０の各歯２１ｃ，２２ｃ，２３ｃ（以下、これらを区別せずに示すときには「歯２０ｃ」という）の位相もずらして配置されている。なお、チェーン６Ａ，６Ｂ，６Ｃは、配設ピッチ以外は同様に構成される。
【０１２２】
また、変速機構の伝達トルクによっては二本又は四本以上のチェーン６が用いられるが、この場合には「１／チェーンの本数」ピッチだけ各チェーンのピッチをずらして設けられるのが好ましい。
【０１２３】
〔２．作用及び効果〕
本発明の一実施形態にかかる変速機構は、上述のように構成されるため、以下のような作用及び効果を得ることができる。変速比を等速変速比へ向けて変更する場合には、連動機構６０が以下のように作動する。
【０１２４】
連動機構６０は、幾何学的チェーン長Ｌgに対する実チェーン長Ｌrが所定長αよりも大きいときには、入力側の複合スプロケット５における接円半径の拡径の量よりも出力側の複合スプロケット５における接円半径の縮径の量を小さくする。このため、幾何学的チェーン長Ｌgに対する実チェーン長Ｌr、即ち、実チェーン長Ｌrと幾何学的チェーン長Ｌgとの差が所定長αよりも大きくなると、出力側の接円半径の縮径量が入力側の接円半径の拡径量よりも小さくされることで、実チェーン長Ｌrと幾何学的チェーン長Ｌgとの差の増大が抑制され、チェーン６の弛みを抑制することができる。
【０１２５】
また、連動機構６０は、幾何学的チェーン長Ｌgに対する実チェーン長Ｌrが所定長αよりも大きくないときに入力側の拡径量と出力側の縮径量とを同一にする。このため、チェーン６の弛んでいない又は略弛んでいないときなどの実チェーン長Ｌrと幾何学的チェーン長Ｌgとの差が所定長α以下であるときには、出力側の接円半径の縮径量が入力側の接円半径の拡径量と同一にされることで、幾何学的チェーン長Ｌgの変化が抑制され、チェーン６の弛みを抑制することができる。
【０１２６】
負荷実チェーン長Ｌr2は、最大幾何学的チェーン長Ｌgmaxよりも大きく設定されるため、常時、最大幾何学的チェーン長Ｌgmaxよりも負荷実チェーン長Ｌrの方が大きく、チェーンが張ることで変速不能になることがない。実チェーン長Ｌrは、幾何学的チェーン長Ｌgmaxと負荷実チェーン長Ｌr2における伸びとに基づいて設定されるため、負荷実チェーン長Ｌr2の伸びを考慮しないものに比較して、その伸び分だけ実チェーン長Ｌrの設定範囲を広げることができる。
【０１２７】
複合スプロケット５，５の歯数Ｔp，Ｔsが整数でなければ、かかる見かけ上の歯とチェーン６の溝とで位相ズレが生じてしまうおそれがある。これに対し、本変速機構における複合スプロケット５，５それぞれの拡径又は縮径は、複合スプロケット５，５の歯数Ｔp，Ｔsが整数を順次遷移するように行なわれるため、複合スプロケット５とチェーン６との間での位相ズレを抑制することができる。これにより、複合スプロケット５にチェーン６を良好に張架させることができ、円滑に動力伝達することができる。なお、変速比を変更する際、即ち、複合スプロケット５，５の歯数Ｔp，Ｔsを変更している際には、かかる歯数Ｔp，Ｔsが一時的に整数でない状態となり、歯数Ｔp，Ｔsの遷移中にチェーン６の位相ズレが生じるが、上述の位相ズレ許容動力伝達機構や皿ばねによって積極的に吸収することが可能である。ただし、これらの機構を装備せずとも、変速に要する時間（複合スプロケット５，５の歯数Ｔp，Ｔsの遷移時間）は瞬時であり、弛みによるチェーン６のはずれや騒音の発生が生じる前に変速が完了するので、事実上は問題とならない。
【０１２８】
このように複合スプロケット５，５の歯数Ｔp，Ｔsが整数を順次遷移するときに、連動機構６０が、各変速段階において、チェーン６の弛みが所定長αよりも大きくなければ、入力側の複合スプロケット５の歯数Ｔpを一つ大きく（一段階拡径）すると同時に出力側の複合スプロケット５の歯数Ｔsを一つ小さく（一段階縮径）するため、幾何学的チェーン長Ｌgの変化が抑制され、チェーン６の弛みを抑制することができる。一方、連動機構６０が、各変速段階において、チェーン６の弛みが所定長αよりも大きくなると、出力側の複合スプロケット５の歯数Ｔsの縮径を停止するため、実チェーン長Ｌrと幾何学的チェーン長Ｌgとの差の増大が抑制され、チェーン６の弛みを抑制することができる。
【０１２９】
スプロケット用固定放射状溝１１ａ，１１ｂ，１１ｃとスプロケット用可動放射状溝１９ａとは、変速比を等速変速比へ向けて変更する場合には、幾何学的チェーン長Ｌgに対する実チェーン長Ｌrが、所定長αよりも大きいときに入力側の複合スプロケット５における接円半径の拡径の量よりも出力側の複合スプロケット５における接円半径の縮径の量を小さくし、また、所定長αよりも大きくなければ入力側の拡径量と出力側の縮径量とを同一にするような形状に形成されているため、連動機構６０は、ピニオンスプロケット２０及びガイドロッド２９を機械的にチェーン６の弛みを抑制することができる。
【０１３０】
さらに、連動機構６０は、二組の複合スプロケット５，５に跨って設けられるメガネフォーク３５を有する相対回転駆動機構３０を有するため、複合スプロケット５，５の歯数Ｔp，Ｔsを機械的に連動させることができる。このように、連動機構６０は、制御プログラムを用いることなく、複合スプロケット５，５の歯数Ｔp，Ｔsを機械的（メカニカル）に連動させるとともにチェーン６の弛みを抑制することができる。
【０１３１】
スプロケット用固定放射状溝１１ａ，１１ｂ，１１ｃが径方向に沿う直線状に形成されているため、複合スプロケット５，５によってトルク伝達されるときに、回転軸１と回転動力を入出力する固定ディスク１０において各ピニオンスプロケット２１，２２，２３の支持軸２１ａ，２２ａ，２３ａを通して作用する反力（ここでは「トルク反力」という）を、周方向に沿ってスプロケット用固定放射状溝１１ａ，１１ｂ，１１ｃの壁部に作用させることができ、トルク反力によるピニオンスプロケット２１，２２，２３の径方向への移動を抑制することができる。また、固定放射状溝１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１２が直線状に形成されているため、形成が容易であり、製造コストの上昇を抑制することができる。
【０１３２】
〔その他〕
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。上述した一実施形態の各構成は、必要に応じて取捨選択することができ、適宜組み合わせてもよい。実チェーン長Ｌrは、チェーン６の伸びを考慮することなく、幾何学的チェーン長Ｌgに基づいて設定されていてもよい。つまり、実チェーン長Ｌrが、最大幾何学的チェーン長Ｌgmaxよりも大きいもののなかで、単位リンク長Ｕcに最も小さい偶数を乗算した長さに設定されていてもよい。この場合、チェーン６は、動力伝達時でなければ伸びることなく複合スプロケット５，５に巻き掛けられ、チェーン６の耐久性が向上しうる。
【０１３３】
また、変速比を変更するときに、複合スプロケット５，５の各歯数を整数から他の整数へと順次遷移させるものに限らず、複合スプロケット５，５を拡縮径させて無段階に変速する変速機構であってもよい。この場合、上述の一実施形態と同様に、連動機構６０は、チェーン６の弛みが所定長よりも大きくなると、入力側の複合スプロケット５における接円半径の拡径の量よりも出力側の複合スプロケット５における接円半径の縮径の量を小さくする。このときのスプロケット用可動放射状溝１９ａは、上述した段付き溝形状に限らず、チェーン６の弛みが所定長よりも大きくなる変速段階に対応する径方向位置において、滑らかに連続する形状（図１１に一部を二点鎖線で例示する）に形成されていてもよい。
【０１３４】
上述の一実施形態では、連動手段として、メガネフォーク３５により二組の複合スプロケット５，５それぞれの拡径又は縮径を機械的（メカニカル）に連動させる連動機構６０を示したが、次のような連動手段を用いてもよい。複合スプロケット５，５のそれぞれに相対回転駆動機構３０が設けられ、複合スプロケット５，５の接円半径がそれぞれ個別に拡径又は縮径されてもよい。この場合、変速機構は、表１及び図１０に示されるような複合スプロケット５，５の歯数Ｔp，Ｔsが予め設定されたマップを有し、このマップに基づいて、各相対回転駆動機構３０が対応する複合スプロケット５の接円半径を拡径又は縮径させる。すなわち、マップに基づいて各相対回転駆動機構３０を制御するソフトウェアで連動手段を構成することも可能である。なお、この場合、スプロケット用可動放射状溝１９ａ及びロッド用可動放射状溝１９ｂは図４及び図１１に示すような段付きの形状とする必要はなく、単純な曲線形状で良いことは言うまでもない。
【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】
2015182193.tif 000014
【図８】
2015182193.tif 000015
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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