(57)【要約】【課題】無段変速装置の簡素化、小型化、低コスト化等を図る。【解決手段】入力軸２０と一体的に回転しかつその軸線方向に対して所定角度をなして伸長するように形成されたロータ支軸３０、ロータ支軸３０に対して回動及び往復動自在に支持されかつ第１円錐面４１及び第２円錐面４２をもつトラクションロータ４０、出力軸５０と一体的に回転しかつその軸線方向に往復動自在に形成されかつ第１円錐面と接触する環状の接触面７２をもつ太陽リング７０、太陽リング７０を付勢するコイルバネ８０、第２円錐面４２が転がり接触する環状の接触面９１を有しかつ回動不能に固定された固定リング９０、固定リング９０を付勢するコイルバネ１００、トラクションロータ４０をロータ支軸３０に沿って移動させる駆動機構１１０等を備える。これにより、小型で安価な無段変速装置が得られる。【選択図】  図１ 
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸と一体的に回転すると共に前記入力軸の軸線方向に対して所定の角度をなして伸長するように形成されたロータ支軸と、
前記ロータ支軸に対して回動及び往復動自在に支持され，かつ，第１円錐面及び第２円錐面をもつトラクションロータと、
出力軸と一体的に回転すると共に前記出力軸の軸線方向に往復動自在に形成され，かつ，その環状外縁において前記第１円錐面と接触する環状の接触面をもつ太陽リングと、
前記太陽リングの接触面を前記第１円錐面に向けて付勢する第１付勢部材と、
前記第２円錐面が転がり接触する環状の接触面を有し，かつ，回動不能に固定された固定リングと、
前記固定リングの接触面を前記第２円錐面に向けて付勢する第２付勢部材と、
前記トラクションロータを前記ロータ支軸の軸線方向に移動させる駆動機構と、
を有する、ことを特徴とする無段変速装置。
【請求項２】
前記ロータ支軸及び前記トラクションロータは、前記入力軸に対して放射状に複数設けられている、
ことを特徴とする請求項１記載の無段変速装置。
【請求項３】
前記固定リングは、前記太陽リングと同軸上でかつその径方向外側に配置され、
前記第１付勢部材及び第２付勢部材は、前記出力軸の軸線方向において付勢力を及ぼすように形成されている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の無段変速装置。
【請求項４】
前記駆動機構は、前記入力軸に対してその軸線方向に往復動自在に支持され，かつ，前記トラクションロータの外周縁部に接触する円錐状の楔部材、を含む、
ことを特徴とする請求項１ないし３いずれかに記載の無段変速装置。
【請求項５】
前記楔部材は、前記入力軸に対して回動自在に支持されている、
ことを特徴とする請求項４記載の無段変速装置。
【請求項６】
前記トラクションロータは、前記外周縁部において，前記楔部材の円錐面と接触する第３円錐面を有する、
ことを特徴とする請求項４又は５に記載に無段変速装置。
【請求項７】
前記第１円錐面は、前記入力軸から遠ざかる向きに頂点をもつように形成され、前記第２円錐面は、前記入力軸に近づく向きに頂点をもつように形成されている、
ことを特徴とする請求項１ないし６いずれかに記載の無段変速装置。
【請求項８】
前記出力軸と一体的に回転すると共に前記出力軸の軸線方向に往復動自在に形成され，かつ，その外周に雄ネジをもつスライドスクリューを有し、
前記太陽リングは、前記スライドスクリューに螺合した状態で前記出力軸に支持されている、
ことを特徴とする請求項１ないし７いずれかに記載の無段変速装置。
【請求項９】
前記入力軸及び出力軸は、同軸上において，相対的に回動自在に連結されている、
ことを特徴とする請求項１ないし８に記載の無段変速装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力軸の回転速度を連続的に変化させて出力軸に伝達する無段変速装置に関し、特に、自動車、二輪車等に搭載され得る無段変速装置（ＣＶＴ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
比較的小排気量の自動車等に搭載される従来の無段変速装置としては、金属ベルトで一対のプーリを連動させるベルト式ＣＶＴが知られている。このＣＶＴは、入力軸に連結された入力プーリ、出力軸に連結された出力プーリ、両プーリ間に巻回された無端状のベルト等を備え、両プーリのＶ溝の幅寸法を可変制御することでベルトが接触する回転径を変化させて、入力軸から出力軸に伝達される回転速度を連続的に変化させるものである（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
また、比較的大排気量の自動車等に搭載される従来の無段変速装置としては、球面状の接触面をもつパワーローラで一対のディスクを連動させるトロイダル式ＣＶＴが知られている。このＣＶＴは、入力軸に連結された入力ディスク、出力軸に連結された出力ディスク、両ディスクの間に介在するパワーローラ等を備え、パワーローラの回転軸の傾きを可変制御することでパワーローラが接触する両ディスクの回転径を変化させて、入力軸から出力軸に伝達される回転速度を連続的に変化させるものである（例えば、非特許文献１、非特許文献２参照）。
【０００４】
【非特許文献１】日経メカニカル（１９９２年３月２日、Ｐ３４〜Ｐ４６）
【非特許文献２】ＮＳＫ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｊｏｕｒｎａｌ  Ｎｏ．６７１（２００１年、Ｐ５〜Ｐ１３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記従来のベルト式ＣＶＴにおいては、変速レンジ１を中心として増速及び減速するが、変速比が大きく（又は小さく）なると、一方側のプーリに巻回するベルトの曲率が大きくなり（曲率半径が小さくなり）、ベルトを形成する金属コマの滑りが多くなって駆動力の伝達効率が低下する。したがって、これを避ける範囲で駆動すると、変速レンジを広く設定することができない。
また、変速比を無限にできないので、停止状態を設定するにはクラッチ機構が必要になり、入力プーリと出力プーリとは同一方向にのみ回転するので、逆回転を行わせるには逆転ギヤ等が必要になり、プーリの溝幅を変化させるための油圧駆動機構等が必要になる。さらに、一対のプーリは比較的径が大きく、油圧駆動機構等も備えるため、装置全体が大きくなり、又、金属ベルトのコマがプーリに接触及び離脱する際に、高周波の金属音を生じる。
【０００６】
上記従来のトロイダル式ＣＶＴにおいては、変速レンジ１を中心として増速及び減速し、この中心付近ではパワーローラのディスクに対するスピンロスが多くなって駆動力の伝達効率が低下する。また、変速比を無限にできないので、停止状態を設定するにはクラッチ機構が必要になり、逆回転を行わせるには逆転ギヤ等が必要になる。さらに、パワーローラをディスクに押圧するために、１．５〜２．２ＧＰａという超高圧の押付荷重を発生する機構及び構造が必要になる。
【０００７】
本発明は、上記従来の装置の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、装置の簡素化、小型化、低コスト化等を図りつつ、変速レンジを比較的広く設定することができる無段変速装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る無段変速装置は、入力軸と一体的に回転すると共に入力軸の軸線方向に対して所定の角度をなして伸長するように形成されたロータ支軸と、ロータ支軸に対して回動及び往復動自在に支持され，かつ，第１円錐面及び第２円錐面をもつトラクションロータと、出力軸と一体的に回転すると共に出力軸の軸線方向に往復動自在に形成され，かつ，その環状外縁において第１円錐面と接触する環状の接触面をもつ太陽リングと、太陽リングの接触面を第１円錐面に向けて付勢する第１付勢部材と、第２円錐面が転がり接触する環状の接触面を有し，かつ，回動不能に固定された固定リングと、固定リングの接触面を第２円錐面に向けて付勢する第２付勢部材と、トラクションロータをロータ支軸の軸線方向に移動させる駆動機構と、を有する、構成となっている。
【０００９】
この構成によれば、入力軸が回転すると、ロータ支軸も一体的に回転し、トラクションロータが固定リング（の接触面）上を転動して自転及び公転（遊星）運動を生じる。すると、第１円錐面に接触した太陽リングが、トラクションロータの回転に応じて回転し、その回転が出力軸に伝達される。ここで、駆動機構により、トラクションロータをロータ支軸に沿って移動させると、固定リングに接触する第２円錐面の位置が移動すると同時に、太陽リングに接触する第１円錐面の位置が連続的に変化するため、第１円錐面及び第２円錐面の傾斜角度を適宜選定することで、正回転、停止、逆回転を連続的に生じさせることができ、連続的な変速動作を得ることができる。
このように、クラッチ機構、逆転切替え機構等が不要で、入力軸と出力軸とを同軸上に配置することができるため構造が簡素化され、変速レンジを比較的広く設定でき、安価で小型の無段変速装置を提供することができる。
【００１０】
上記構成において、ロータ支軸及びトラクションロータは、入力軸に対して放射状に複数設けられている、構成を採用することができる。
この構成によれば、複数のトラクションロータがトルク伝達に寄与するため、入力軸周りにおいてバランスの取れたトラクション作用が得られ、安定した変速動作が行われる。
【００１１】
上記構成において、固定リングは、太陽リングと同軸上でかつその径方向外側に配置され、第１付勢部材及び第２付勢部材は、出力軸の軸線方向において付勢力を及ぼすように形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、固定リングは出力軸の軸線方向（スラスト方向）からトラクションロータに接触するように配置され、又、固定リングと太陽リングとをトラクションロータに押し付ける付勢力は、出力軸の軸線方向からそれぞれ独立して印加されるため、トラクション荷重が確実に得られる。また、固定リングをラジアル方向から接触するように配置する場合に比べて、装置を小型化できる。
【００１２】
上記構成において、駆動機構は、入力軸に対してその軸線方向に往復動自在に支持され，かつ，トラクションロータの外周縁部に接触する円錐状の楔部材、を含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、楔部材を入力軸に沿って適宜スライドさせるだけで、そのくさび作用により、トラクションロータをロータ支軸に沿って移動させることができる。このように、駆動機構を簡素化でき、装置を小型化できる。
【００１３】
上記構成において、楔部材は、入力軸に対して回動自在に支持されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、楔部材は、太陽リング又は固定リングの押し付け荷重と対向（拮抗）する側からトラクションロータに押し付け荷重を及ぼすため、より確実なトラクション荷重が得られ、又、楔部材は入力軸回りに回転しつつくさび作用を生じるため、トラクションロータを円滑に移動させることができる。
【００１４】
上記構成において、トラクションロータは、外周縁部において，楔部材と接触する第３円錐面を有する、構成を採用することができる。
この構成によれば、トラクションロータは、その第３円錐面が楔部材の円錐面と接触しつつ回転するため、お互いのスライド動作が円滑に行われる。
【００１５】
上記構成において、第１円錐面は、入力軸から遠ざかる向きに頂点をもつように形成され、第２円錐面は、入力軸に近づく向きに頂点をもつように形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、太陽リングが接触する第１円錐面上の接触点を、ロータ支軸（の軸線）と入力軸（の軸線）との交点と固定リングが接触する第２円錐面上の接触点とを結ぶ直線を母線とする仮想の円錐面の外側から内側に向けて交差するように連続的に変化させることができ、広い変速比を容易に設定することができる。
【００１６】
上記構成において、出力軸と一体的に回転すると共に出力軸の軸線方向に往復動自在に形成され，かつ，その外周に雄ネジをもつスライドスクリューを有し、太陽リングは、スライドスクリューに螺合した状態で出力軸に支持されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、出力軸の負荷トルクが増加した場合に、太陽リングとスライドスクリュー（及び出力軸）に回転差を生じさせ、入力軸の駆動トルクとバランスする位置に太陽リングとトラクションロータとの接触位置を自動的に変化させることができる。
【００１７】
上記構成において、入力軸及び出力軸は、同軸上において，相対的に回動自在に連結されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、入力軸と出力軸とが相対的に回動自在に連結されているため、お互いの軸振れ、軸ずれを防止でき、トラクションロータの動作を確実にし、安定したトラクション力を得ることができる。
【発明の効果】
【００１８】
上記の構成をなす無段変速装置によれば、従来のようなクラッチ機構、逆転ギヤ、油圧機構等を設けることなく、増減速を伴う正回転、停止、逆回転を連続的に生じるように、入力軸の回転を出力軸に伝達させることができ、しかも変速レンジを幅広く設定でき、騒音等を極力防止でき、小型化で安価な無段変速装置が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の最良の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１ないし図４は、本発明に係る無段変速装置の一実施形態を示すものであり、図１及び図２は装置の断面図、図３は装置の模式図、図４は装置の動作を説明する図である。
この無段変速装置は、図１及び図２に示すように、ハウジング１０、ハウジング１０に対して回動自在に支持された入力軸２０、入力軸２０に対して放射状に結合された複数（ここでは、３つ）のロータ支軸３０、ロータ支軸３０に対して回動自在にかつ往復動自在に支持された（ここでは、３つの）トラクションロータ４０、ハウジング１０に対して回動自在に支持された出力軸５０、出力軸５０に対して一体的に回転すると共にその軸線Ｌ方向に往復動自在に取り付けられたスライドスクリュー６０、スライドスクリュー６０に螺合した状態で支持された太陽リング７０、スライドスクリュー６０を入力軸２０側に向けて付勢する第１付勢部材としてのコイルバネ８０、太陽リング７０の周りに配置された固定リング９０、固定リング９０を入力軸２０側に向けて付勢する第２付勢部材としてのコイルバネ１００、トラクションロータ４０をロータ支軸３０の軸線方向に移動させる駆動機構１１０等を備えている。
【００２０】
ハウジング１０は、アルミニウム材料等を用いて型成形されたものであり、図１及び図２示すように、入力軸２０を支持するための軸受１１ａ等が取り付けられたハウジング半体１１、出力軸５０を支持するための軸受１２ａ等が取り付けられたハウジング半体１２等により構成されている。そして、ハウジング１０は、ハウジング半体１１とハウジング半体１２とをボルト等により締結することにより画定され、入力軸２０と出力軸５０とを同一の軸線上に回動自在に支持している。
【００２１】
入力軸２０は、図１及び図２に示すように、ハウジング１０に回動自在に支持され、その端部において放射状に等間隔で形成された３つのネジ穴をもつフランジ部２１を有し、フランジ部２１よりもさらに先端側において円柱状の嵌合部２２を有する。そして、フランジ部２１には、軸線Ｓが軸線Ｌと所定の角度をなして伸長する３本（図中では１本を省略）のロータ支軸３０が略１２０度の間隔で配置されて結合されている。ロータ支軸３０の自由端部は、入力軸２０から離隔して回動自在に配置されると共に湾曲して形成された支持プレート３１に連結されて支持されている。尚、ロータ支軸３０の軸線Ｓが軸線Ｌとなす角度は、トラクションロータ４０の第１円錐面４１及び第２円錐面４２の傾斜角度との関係で、変速比の選定に応じて、直角を含め適宜選定される。
【００２２】
出力軸５０は、図１及び図２に示すように、ハウジング１０に回動自在に支持され、その大径部においてスライドスクリュー６０の回転を規制する突条のキー部５１を有し、その端部において入力軸２０の嵌合部２２を回動自在に支持する軸受が装着された嵌合穴５２を有する。すなわち、入力軸２０と出力軸５０とは、同軸上において相対的に回動自在に連結されているため、お互いの軸振れ、軸ずれ等を防止でき、トラクションロータ４０の自転及び公転動作を確実にし、安定したトラクション動作を得ることができる。
【００２３】
３つのトラクションロータ４０は、それぞれ、軸線Ｓ上でかつ軸線Ｌと軸線Ｓとの交点Ｐから遠ざかる（すなわち、入力軸２０から遠ざかる）向きに頂点をもつ第１円錐面４１、軸線Ｓ上でかつ交点Ｐに近づく（すなわち、入力軸２０に近づく）向きに頂点をもつ第２円錐面４２、第１円錐面４１の外周縁部に隣接して形成され軸線Ｓ上でかつ交点Ｐに近づく向きに頂点をもつ第３円錐面４３を有し、それぞれのロータ支軸３０に対して回動自在に、かつ、軸線Ｓ方向において図１に示す位置から図２に示す位置までの間を往復動自在に支持されており、入力軸２０に対しては放射状に配置された状態となっている。
【００２４】
そして、第１円錐面４１は、後述する太陽リング７０の接触面７２と接触し、第２円錐面４２は、後述する固定リング９０の接触面９１と接触し、第３円錐面４３は、後述する楔部材１１１の円錐面１１１ａと接触する。
尚、トラクションロータ４０の回転中心線（軸線Ｓ）の軸線Ｌに対する傾斜角度及び第１円錐面４１及び第２円錐面４２の傾斜角度は、設定する変速比の範囲に応じて適宜選定される。
上記のように、トラクションロータ４０（及びロータ支軸３０）は、入力軸２０に対して放射状に配置されて複数設けられているため、入力軸２０周りにおいてバランスの取れた（偏りの無い）トラクション作用が得られ、安定した変速動作が行われる。
【００２５】
スライドスクリュー６０は、図１及び図２に示すように、出力軸５０と一体的に回転すると共にその軸線Ｌ方向に往復動自在に出力軸５０に外嵌されるべくキー部５１を受け入れるキー溝６１ａをもつ嵌合孔６１、その外周面に形成された例えば二条ネジ等の雄ネジ６２、端部に形成されたフランジ部６３等を有する。雄ネジ６２には、後述する太陽リング７０のネジ孔（雌ネジ）７１が螺合されている。フランジ部６３は、太陽リング７０の端部が当接することで、スライドスクリュー６０に対する太陽リング７０の相対的な回転を規制する。
スライドスクリュー６０は、出力軸５０の負荷トルクが増加した場合に、太陽リング７０を相対的に回転させて軸線Ｌ方向の右向き（トラクションロータ４０に近づく向き）に移動させ、入力軸２０の駆動トルクとバランスするように、第１円錐面４１上の接触位置を自動的に変化させるように作用する。
【００２６】
太陽リング７０は、図１及び図２に示すように、スライドスクリュー６０の雄ネジ６２に螺合されたネジ孔７１、パラボラ状に形成されその環状外縁において第１円錐面４１と接触する円錐環状の接触面７２等を有する。そして、太陽リング７０は、スライドスクリュー６０を介して、出力軸５０と一体的に回転すると共に軸線Ｌ方向に往復動自在に支持されており、又、前述のように所定の条件下で（出力軸５０の負荷トルクが増加すると）スライドスクリュー６０に対して相対的に回転して軸線Ｌ方向のトラクションロータ４０側に向けて移動させられるようになっている。
【００２７】
第１付勢部材としてのコイルバネ８０は、出力軸５０の周りに配置されたキャップ部材８１とハウジング半体１２との間に圧縮した状態で収容されて、キャップ部材８１を介して、スライドスクリュー６０（及び太陽リング７０）を軸線Ｌ方向の右向きに付勢するようになっている。すなわち、太陽リング７０の接触面７２が、トラクションロータ４０の第１円錐面４１に対して、常時接触するように押し付けられている。
【００２８】
固定リング９０は、図１及び図２に示すように、トラクションロータ４０の第２円錐面４２が転がり接触し得る円錐環状の接触面９１を有し、ハウジング半体１２の壁面と筒状部材１２ｂとにより画定された円筒状の案内溝１２ｃ内に収容されて、軸線Ｌ回りに回動不能に固定されると共に軸線Ｌ方向に移動自在に支持されている。そして、固定リング９０は、その中心が太陽リング７０及び出力軸４０の軸線Ｌと同軸上に位置すると共に、太陽リング７０の径方向外側に配置されている。
すなわち、固定リング９０は、出力軸５０の軸線Ｌ方向（スラスト方向）からトラクションロータ４０に接触するように配置されているため、ラジアル方向から接触するように配置する場合に比べて、装置の外径寸法を小さくでき、その分だけ装置を小型化できる。
【００２９】
第２付勢部材としてのコイルバネ１００は、案内溝１２ｃ内に圧縮した状態で収容され、固定リング９０を軸線Ｌ方向の右向きに付勢するようになっている。すなわち、固定リング９０の接触面９１が、トラクションロータ４０の第２円錐面４２に対して、常時接触するように押し付けられている。
ここで、コイルバネ１００の付勢力とコイルバネ８０の付勢力とは、同一の軸線Ｌ方向から、それぞれ独立してトラクションロータ４０に印加されるため、トラクション荷重が確実に得られる。
【００３０】
駆動機構１１０は、図１及び図２に示すように、入力軸２０に外嵌された楔部材１１１、楔部材１１１をスライドさせるべく押圧する押圧部材１１２、その他の機構（不図示）等により形成されている。
楔部材１１１は、トラクションロータ４０の第３円錐面４３と接触してくさび作用をなす円錐面１１１ａを有し、入力軸２０に対して回動自在にかつその軸線Ｌ方向に往復動自在支持されている。
このように、楔部材１１１は、太陽リング７０及び固定リング９０と対向（押し付け荷重と拮抗）する反対側からトラクションロータ４０に押し付け荷重を及ぼすため、より確実なトラクション荷重が得られる。また、楔部材１１１は、入力軸２０の回りに回転しつつくさび作用を生じるため、トラクションロータ４０をロータ支軸３０に沿って円滑に移動させることができる。さらに、楔部材１１１の円錐面１１１ａは、トラクションロータ４０の第３円錐面４３と接触するため、お互いの相対的な移動（スライド動作）が円滑に行われる。
【００３１】
尚、押圧部材１１２を駆動する機構としては、ウォームギヤ及びウォームホイール、ウォームホイールの内周に形成された送り雌ネジと噛合すると共に回転が規制されたスライドスクリュー、ウォームギヤを駆動するモータ等を採用し、操作者の操作信号に応じて駆動制御するようにしてもよく、あるいは、ハウジング１０の外側に設けら操作者が直接操作するシフトレバー及びその連動機構等を採用してもよい。
【００３２】
次に、上記無段変速装置の動作及び原理について、図３及び図４を参照しつつ説明する。尚、ここでは、入力軸２０の所定方向の回転に対して、車両等の前進方向に出力軸５０が回転する場合を正回転、後退方向に回転する場合を逆回転として説明する。
先ず、入力軸２０が所定の速度で回転すると、トラクションロータ４０が固定リング９０の接触面９１上を転がって回転（自転）しつつ入力軸２０と同一方向に同一速度で公転する。
【００３３】
そして、トラクションロータ４０の回転トルクが、第１円錐面４１と接触する太陽リング７０に伝達され、さらに太陽リング７０から出力軸５０に伝達されるが、太陽リング７０（の接触面７２）とトラクションロータ４０（の第１円錐面４１）との接触位置を変化させることで、変速比が連続的に変化する。
【００３４】
そこで、駆動機構１１０により、トラクションロータ４０をロータ支軸３０に沿って適宜移動させることにより、トラクションロータ４０の第１円錐面４１及び第２円錐面４２と太陽リング７０の接触面７２及び固定リング９０の接触面９１との接触位置が適宜変化し、トラクションロータ４０の回転（自転）及び公転（遊星運動）に対する太陽リング７０の回転速度及び回転方向が変化し、入力軸２０から出力軸５０に伝達される回転速度を連続的に変化させる（増減速を伴う正回転、停止、逆回転等を連続的に生じさせる）ことができる。
【００３５】
ここで、トラクションロータ４０、太陽リング７０、固定リング９０の相互関係において、図３に示すように、太陽リング７０（の接触面７２）が接触する位置での第１円錐面４１の回転半径をｒ、軸線Ｌ及び軸線Ｓの交点Ｐと固定リング９０（の接触面９１）と第２円錐面４２とが接触する点を通る直線を母線（円錐を画定する直線）Ｍとし、母線Ｍと回転半径ｒを画定する直線Ｖとの交点における回転半径をＲとすると、変速比Δは、Δ＝（ｒ−Ｒ）／Ｒで表され（減速比Δ´は、Δ´＝Ｒ／（ｒ−Ｒ）で表され）、このΔ値がプラスの値で出力軸５０は正回転し、Δ値がゼロ（Δ´値が無限大）で出力軸５０の回転は停止し、Δ値がマイナスの値で出力軸５０は逆回転することになる。
【００３６】
例えば、図４（ａ）に示す状態では、ｒ＝ｒ１、Ｒ＝Ｒ１、ｒ１＞Ｒ１、Δ＝Ｒ１／（ｒ１−Ｒ１）はプラスの値である。このとき、変速比は大きく（減速比は小さく）、入力軸２０の回転は正回転で出力軸５０に伝達され、ｒ値が小さくなる方向にすなわちトラクションロータ４０が交点Ｐに近づく方向に移動するにしたがって変速比は小さく（減速比は大きく）なる。
【００３７】
そして、図４（ｂ）に示す状態では、ｒ＝ｒ２、Ｒ＝Ｒ２、ｒ２＝Ｒ２、Δ＝Ｒ２／（ｒ２−Ｒ２）はゼロである。このとき、入力軸２０の回転は出力軸５０に伝達されず、出力軸５０は停止した状態となる。すなわち、トラクションロータ４０は、固定リング９０の接触面９１と太陽リング７０の接触面７２上を転がって、回転（自転）及び公転（遊星）運動を行うだけである。
【００３８】
さらに、図４（ｃ）に示す状態では、ｒ＝ｒ３、Ｒ＝Ｒ３、ｒ３＜Ｒ３、Δ＝Ｒ３／（ｒ３−Ｒ３）はマイナスの値である。このとき、入力軸２０の回転は逆回転として出力軸５０に伝達される。
このように、トラクションロータ４０の位置を適宜移動させるだけで、従来のようなクラッチ機構、逆転ギヤ等を設けることなく、正転、停止、逆転を連続的に生じるように、入力軸２０の回転を出力軸５０に伝達させることができる。
【００３９】
また、出力軸５０の負荷トルクが増加した場合は、太陽リング７０とスライドスクリュー６０との間に回転差を生じ、太陽リング７０に対してスライドスクリュー６０が相対的に回転する。そして、スライドスクリュー６０は、コイルバネ８０を圧縮しつつ太陽リング７０をトラクションロータ４０に向けて押圧する。
これにより、太陽リング７０とトラクションロータ４０との接触位置が変化して変速する。この変速動作は、出力軸５０に加わる負荷トルクと変速により変動した入力軸２０からの駆動トルクとが等しくなる位置でバランスすることになる。このように、出力軸５０の負荷トルクが変動しても、変速動作が自動的に行われる。
【００４０】
上記構成の無段変速装置によれば、トラクションドライブ方式に基づいて連続的に変速動作を行えるようにしたことにより、従来のＣＶＴで必要とされたクラッチ機構、逆転切替えギヤ等が不要になり、又、入力軸２０と出力軸５０とを同軸に配置できるため、小型かつ安価で、騒音の発生がなく、変速レンジを幅広く設定できる無段変速装置が提供される。
【００４１】
上記実施形態においては、入力軸２０に対して、３つのロータ支軸３０及びトラクションロータ４０を放射状に配置して設けたが、これに限定されるものではなく、２つあるいは４つ以上のロータ支軸３０及びトラクションロータ４０を放射状に配置してもよい。
上記実施形態においては、駆動機構１１０として、円錐状の楔部材１１１を採用したが、これに限定されるものではなく、トラクションロータ４０をロータ支軸３０に沿って移動させるものであれば、その他の駆動機構を採用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
以上述べたように、本発明の無段変速装置は、構造が簡単で、小型かつ安価にでき、しかも騒音等の発生が極力防止され、変速レンジを幅広く設定できるため、二輪車、自動車等の変速装置として適用できるのは勿論のこと、レジャービール等のその他の車両、あるいは、変速装置を必要とする駆動機構等においても好ましく適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係る無段変速装置の一実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明に係る無段変速装置の一実施形態を示す断面図である。
【図３】図１及び図２に示す無段変速装置の模式図である。
【図４】（ａ），（ｂ），（ｃ）は図１及び図２に示す無段変速装置の動作を説明する模式図である。
【符号の説明】
【００４４】
Ｌ  入力軸及び出力軸の軸線
Ｓ  ロータ支軸の軸線（トラクションロータの往復動方向）
Ｐ  軸線Ｌと軸線Ｓとの交点
１０  ハウジング
１２ｃ  案内溝
２０  入力軸
２１  フランジ部
２２  嵌合部
３０  ロータ支軸
４０  トラクションロータ
４１  第１円錐面
４２  第２円錐面
４３  第３円錐面（外周縁部）
５０  出力軸
５１  キー部
５２  嵌合穴
６０  スライドスクリュー
６１  嵌合孔
６１ａ  キー溝
６２  雄ネジ
６３  フランジ部
７０  太陽リング
７１  ネジ孔
７２  円錐環状の接触面
８０  コイルバネ（第１付勢部材）
８１  キャップ部材
９０  固定リング
９１  円錐環状の接触面
１００  コイルバネ（第２付勢部材）
１１０  駆動機構
１１１  楔部材
１１１ａ  円錐面
１１２  押圧部材
【図１】
2005221059.tif 000003
【図２】
2005221059.tif 000004
【図３】
2005221059.tif 000005
【図４】
2005221059.tif 000006