(57)【要約】【課題】伝導効率が良く、高トルク伝導及び正確な回転比での伝導を可能にすると共に、小型化・軽量化も図ることができる変速機を提供すること。【解決手段】可撓性を有する巻掛け体２００と、一対の回転体２０，４０の間に巻掛け体２００を巻掛ける巻掛け溝８０を設けてなるプーリー１０と、一対の回転体２０，４０を相対的に回転軸Ｌ１方向に移動して巻掛け溝幅を変更させる移動手段９０と、巻掛け溝８０内に設置され、巻掛け溝幅の変更に応じて半径方向の位置を変更するスライド体６０と、を具備する。スライド体６０に、巻掛け体２００を係止して荷重を受ける歯（動力伝達部）６３を設ける。移動手段９０によって巻掛け溝幅を変更することで、スライド体６０の半径方向の位置を変更して変速を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有する巻掛け体と、
一対の回転体の間に前記巻掛け体を巻掛ける巻掛け溝を設けてなるプーリーと、
前記一対の回転体を相対的に回転軸方向に移動して巻掛け溝幅を変更させる移動手段と、
前記巻掛け溝内に設置され、前記巻掛け溝幅の変更に応じて半径方向の位置を変更するスライド体と、を具備し、
前記スライド体に、前記巻掛け体を係止して荷重を受ける動力伝達部を設け、
前記移動手段によって前記巻掛け溝幅を変更することで、前記スライド体の半径方向の位置を変更して変速を行うことを特徴とする変速機。
【請求項２】
請求項１に記載の変速機であって、
前記スライド体の動力伝達部は、このスライド体の外周側に形成され、前記巻掛け体に係止される歯であることを特徴とする変速機。
【請求項３】
請求項１に記載の変速機であって、
前記スライド体の動力伝達部は、このスライド体を励磁して前記巻掛け体を吸着し係止する励磁手段であることを特徴とする変速機。
【請求項４】
請求項１又は２又は３に記載の変速機であって、
前記スライド体は一対であり、回転方向に１８０度対向する位置に配置され、
巻掛け体が一方のスライド体のみに係止されている際に変速を行う制御手段を有することを特徴とする変速機。
【請求項５】
請求項１又は２又は３又は４に記載の変速機であって、
前記両回転体の対向面は、中央に向かって前記巻掛け溝幅を狭くする傾斜面で構成されていることを特徴とする変速機。
【請求項６】
請求項５に記載の変速機であって、
前記両回転体の対向面には、半径方向に向かって延び、前記スライド体の両側に設けたスライド部をそれぞれスライド自在に挿入するレール部を形成したことを特徴とする変速機。
【請求項７】
請求項１乃至６の内の何れかに記載の変速機であって、
前記両回転体の対向面に当接する前記巻掛け体の当接面に、摩擦軽減手段を設けたことを特徴とする変速機。
【請求項８】
請求項１に記載の変速機であって、
前記スライド体の動力伝達部は、このスライド体の外周側に形成され、前記巻掛け体に摩擦によって係止される摩擦面であることを特徴とする変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高トルク対応・高伝導効率を可能とする変速機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、「Ｖベルト（チェーン）＋プーリー式」の無段変速機（ＣＶＴ）は、多くの自動車・機械装置に使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１６０２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記従来型の無段変速機は、伝統的な有段変速機よりも変速機単体としては伝導効率が悪い等、以下のような問題があった。
（１）滑りが発生してしまうため、高トルク伝導には不向きであった。
（２）滑りが発生してしまうため、正確な回転比での伝導には不向きであった。
（３）上記滑りを防止する対策として、ベルトをプーリーに高荷重で押し付ける、ベルトとプーリーの接触面積を増やす、という方法が考えられるが、その結果、伝導に伴うエネルギーロスが増大する、変速機構造の強度強化、大型化を招く、といった問題が生じる。
【０００５】
本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、伝導効率が良く、高トルク伝導及び正確な回転比での伝導を可能にすると共に、小型化・軽量化も図ることができる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】
【０００６】
本発明にかかる変速機は、可撓性を有する巻掛け体と、一対の回転体の間に前記巻掛け体を巻掛ける巻掛け溝を設けてなるプーリーと、前記一対の回転体を相対的に回転軸方向に移動して巻掛け溝幅を変更させる移動手段と、前記巻掛け溝内に設置され、前記巻掛け溝幅の変更に応じて半径方向の位置を変更するスライド体と、を具備し、前記スライド体に、前記巻掛け体を係止して荷重を受ける動力伝達部を設け、前記移動手段によって前記巻掛け溝幅を変更することで、前記スライド体の半径方向の位置を変更して変速を行うことを特徴としている。
スライド体の動力伝達部に巻掛け体を係止するので、プーリーと巻掛け体間の動力伝達を確実に行わせることが可能となる。
また、スライド体を半径方向に移動することで、プーリーと巻掛け体間の変速を、容易且つ無段階に行うことができる。
【０００７】
また本発明は、前記スライド体の動力伝達部が、このスライド体の外周側に形成され、前記巻掛け体に係止される歯であることを特徴としている。
スライド体の歯を巻掛け体に係止するので、プーリーと巻掛け体間に強い負荷が印加されても、滑りなく、確実に動力を伝達することができる。
【０００８】
また本発明は、前記スライド体の動力伝達部が、このスライド体を励磁して前記巻掛け体を吸着し係止する励磁手段であることを特徴としている。
このように構成しても、励磁による吸着力を強くすることで、プーリーと巻掛け体間に強い負荷が印加されても、滑りなく、確実に動力を伝達することができる。
【０００９】
また本発明は、前記スライド体が一対であり、回転方向に１８０度対向する位置に配置され、巻掛け体が一方のスライド体のみに係止されている際に変速を行う制御手段を有することを特徴としている。
複数のスライド体に巻掛け体が係止している際に変速を行うと、係止しているスライド体間の巻掛け体に、弛みや緊張が生じ、変速動作を行えなくなる虞があるが、本発明によれば、そのような問題が生じず、スムーズな変速動作を行うことができる。
なお、制御手段としては、例えば、プーリーの回転位置を検出する位置検出手段を設置し、この位置検出手段からの検出信号によって巻掛け体が一方のスライド体のみに係止されているか否かを算出し、一方のスライド体のみに係止されていると判断したときのみ変速動作を行わせる構成等が考えられる。
【００１０】
また本発明は、前記両回転体の対向面が、中央に向かって前記巻掛け溝幅を狭くする傾斜面で構成されていることを特徴としている。
これによって、巻掛け溝はＶ字状（又は台形状）に構成される。これによって、プーリーに巻掛けられてはいるが前記スライド体に係止していない巻掛け体の部分についても、スライド体と同一半径位置に保持され、スムーズな動力伝達と変速動作を行うことができる。
巻掛け体としては、Ｖ字状（又は台形状）の巻掛け溝の対向する両面に当接する、例えば歯付きＶベルトやローラチェーン、サイレントチェーン等がある。
【００１１】
また本発明は、前記両回転体の対向面に、半径方向に向かって延び、前記スライド体の両側に設けたスライド部をそれぞれスライド自在に挿入するレール部を形成したことを特徴としている。
これによって、両回転体を相対的に回転軸方向に移動した際に、容易に、スライド体を半径方向にスライド移動させることが可能になる。
【００１２】
また本発明は、前記両回転体の対向面に当接する前記巻掛け体の当接面に、摩擦軽減手段を設けたことを特徴としている。
これによって、回転体と巻掛け体間の摩擦抵抗が減少し、スムーズな変速動作を行うことができる。
【００１３】
また本発明は、前記スライド体の動力伝達部が、このスライド体の外周側に形成され、前記巻掛け体に摩擦によって係止される摩擦面であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、伝導効率が良く、高トルク伝導及び正確な回転比での伝導が可能になると共に、小型化・軽量化を図ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】変速機１−１を示す図である。
【図２】スライド体６０を示す図である。
【図３】変速機１−１の動作説明図である。
【図４】変速機１−１の動作説明図である。
【図５】スライド体６０−２を示す斜視図である。
【図６】変速機１−３を示す図である。
【図７】変速機１−４を示す図である。
【図８】変速機１−１の一応用例を示す概略図である。
【図９】変速機１−１を自転車の動力伝達機構に応用した応用例を示す概略図である。
【図１０】変速機１−１をチェーンブロックの動力伝達機構に応用した応用例を示す概略図である。
【図１１】スライド体６０−５を示す斜視図である。
【図１２】スライド体６０−３を示す斜視図である。
【図１３】巻掛け体２００−６を示す要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態にかかる変速機１−１を示す図であり、図１（ａ）は断面図（図１（ｂ）のＡ−Ａ断面図）、図１（ｂ）は側面図（図１（ａ）のＢ矢視図）、図１（ｃ）は断面図（図１（ａ）のＣ−Ｃ断面図）である。同図に示すように、変速機１−１は非摩擦伝導型変速機であり、一対の回転体２０，４０を具備するプーリー１０と、前記両回転体２０，４０の対向面に、回転軸Ｌ１方向への相対的移動位置に応じて半径方向Ｒ１の位置を変更するスライド体６０と、これら一対の回転体２０，４０の少なくとも一方（この例では回転体２０）を、回転軸Ｌ１方向に移動させる移動手段９０と、移動手段９０を駆動制御する制御手段１００とを具備して構成されている。一対の回転体２０，４０の間には、可撓性を有する巻掛け体２００を巻掛ける巻掛け溝８０が形成されている。
【００１７】
回転体２０は、略円板形状の回転体本体部２１と、回転体本体部２１の一方の面（回転体４０側を向く面）の回転中心部分から突出する柱状の第１回転軸２３とを具備している。回転体本体部２１の回転体４０側を向く面は、中央が突出する傾斜面２５となっている。さらに詳細に言えば、傾斜面２５は、回転軸Ｌ１から半径方向外側に向かって、前記回転体４０から離れる方向に傾斜する形状に形成されている。また、第１回転軸２３に近い部分は傾斜面２５ではなく、回転軸Ｌ１に対して垂直な平面２６となっている。
【００１８】
傾斜面２５中には２本のレール部２７が形成されている。各レール部２７は、回転体２０の回転方向に１８０度対向する位置に形成され、何れも、中心軸Ｌ１近傍から外周近傍まで、傾斜面２５上を半径方向に向かって直線状に形成されている。何れのレール部２７も同一形状であり、その横断面は略凸形状となっている。即ち、幅の狭い挿通孔２７ａと、挿通孔２７ａに比べて左右に幅の広い案内部２７ｂとを有する形状となっている。
【００１９】
回転体４０は、略円板形状の回転体本体部４１と、回転体本体部４１の一方の面（回転体２０側を向く面）の回転中心部分から筒状に突出する第２回転軸４３とを具備している。回転体本体部４１の回転体２０側を向く面は、中央が突出する傾斜面４５となっている。さらに詳細に言えば、傾斜面４５は、回転軸Ｌ１から半径方向外側に向かって、前記回転体２０から離れる方向に傾斜する形状に形成されている。また、回転軸Ｌ１に近い部分は傾斜面４５ではなく、回転軸Ｌ１に対して垂直な平面４６となっている。傾斜面４５と傾斜面２５の傾斜角度は同一である。また平面４６と平面２６は同一直径である。
【００２０】
傾斜面４５中には２本のレール部４７が形成されている。両レール部４７は、前記回転体２０に設けた両レール部２７にそれぞれ対向する位置に配置され、形状も同一である。即ち各レール部４７は、回転体４０の回転方向に１８０度対向する位置に形成され、何れも、中心軸Ｌ１近傍から外周近傍まで、傾斜面４５上を半径方向に向かって直線状に形成されている。何れのレール部４７も同一形状であり、その横断面は略凸形状となっている。即ち、幅の狭い挿通孔４７ａと、挿通孔４７ａに比べて左右に幅の広い案内部４７ｂとを有する形状となっている。
【００２１】
前記回転体２０の第１回転軸２３は、前記回転体４０の第２回転軸４３にスプライン嵌合されている。即ち両回転体２０，４０は一体に回転すると共に、回転軸Ｌ１方向には相対的に接近・離間できる構造となっている。そしてこの例の場合、第１回転軸２３が移動手段９０によって回転軸Ｌ１方向に移動自在とされ、一方第２回転軸４３は回転軸Ｌ１方向には移動が規制されて移動しない構造となっている。移動手段９０は、第１回転軸２３を回転軸Ｌ１方向に連続的にスライド移動させることができる手段であれば良く、例えば、油圧アクチュエータやラック＆ピニオン機構等を用いる。前記両回転体２０，４０の間に形成される巻掛け溝８０は、横断面Ｖ字状（または台形状）である。
【００２２】
図２はスライド体６０を拡大して示す図であり、図２（ａ）は斜視図、図２（ｂ）は正面図である。同図に示すように、スライド体６０は、平板状で横長形状の本体部６１と、本体部６１の上端辺中央から上方向に向かって突出する略矩形平板状の歯（動力伝達部）６３と、本体部６１の左右両側部に設けられる平板状のスライド部６５とを具備して構成されている。スライド部６５の面は、本体部６１の面に対して直交していて、且つ上部よりも下部が本体部６１側に向けて近づくように、垂直方向から所定角度傾斜して設置されている。左右両スライド部６５の傾斜角度は同一であり、また図１（ａ）に示すように、両レール部２７，４７の傾斜角度と同一に形成されている。
【００２３】
そして図１に示すように、一対のスライド体６０の左右のスライド部６５は、それぞれ一対のレール部２７，４７の各案内部２７ｂ，４７ｂ内に収納される。また回転体４０の外周側面近傍には、位置検出センサ（位置検出手段）１０１が設置され、その出力信号は、制御手段１００に入力される構成となっている。位置検出センサ１０１としては、例えば、光によって検出するフォトセンサ・光電センサ・レーザセンサや、磁力によって検出する近接センサや、機械的な歯車等を用いた位置センサ等、種々の構成のものがある。制御手段１００は、位置検出センサ１０１やその他の制御信号に基づいて、移動手段９０を駆動する。
【００２４】
次に、上記変速機１−１の動作を説明する。図１は、移動手段９０を駆動することで、両回転体２０，４０間を最も近づけた状態を示している。即ちこのとき両平面２６，４６は当接している。同時に両スライド体６０は、両レール部２７，４７内をスライド部６５が移動することで、最も外周側に位置している。言い換えれば、両レール部２７，４７の最も外周側における両案内部２７ｂ，４７ｂ間の距離と、前記両スライド部６５間の距離とが一致している。
【００２５】
一方、図１（ａ）に示す移動手段９０を駆動することで、図３に示すように、両回転体２０，４０間を最も引き離すと、両スライド体６０は、両レール部２７，４７内をスライド部６５が移動することで、半径方向の最も内側位置に移動する。言い換えれば、両レール部２７，４７の最も内周側における両案内部２７ｂ，４７ｂ間の距離と、前記両スライド部６５間の距離とが一致している。つまり、移動手段９０によって移動する回転体２０の位置、即ち、両回転体２０，４０の回転軸Ｌ１方向への相対的移動位置に応じて両スライド体６０の半径方向の位置が無段階に変わる。
【００２６】
そして、図１，図３に点線で示すように、前記巻掛け溝８０に巻掛け体２００を巻掛ける。この例では、巻掛け体２００として歯付きＶベルトを用いているが、その他の例として、Ｖ字プーリーに対応したローラチェーン、サイレントチェーン等を用いても良い。これによって、巻掛け体２００の左右の側面が、対向する回転体２０，４０の傾斜面２５，４５に当接し、巻掛け溝８０内の所定の位置に保持される。同時に、巻掛け体２００に設けた歯が、一対のスライド体６０の歯６３にそれぞれ係合する。
【００２７】
そして、巻掛け体２００を駆動すれば、その動力がプーリー１０に伝達され、回転駆動される。また逆に、プーリー１０を回転すれば、その動力が巻掛け体２００に伝達され、駆動される。両者間の動力伝達は、スライド体６０の歯６３に巻掛け体２００の歯が噛み合うことで行われるので、動力伝達に滑りが生じることはなく、確実な変速比で動力を伝達することができる。
【００２８】
一方、前記移動手段９０を駆動することで、両回転体２０，４０の回転軸Ｌ１方向への相対的移動位置を変更すれば、変更した相対的移動位置に応じて、スライド体６０の位置が無段階に変わり、同時にプーリー１０に対する巻掛け体２００の半径方向の位置も無段階に変わり、これによって無段階変速（変速の最小幅が巻掛け体２００の歯単位（チェーンの場合は駒単位）となり、厳密には無段変速ではないが、超多段変速となる。中途半端な変速幅（歯が噛み合わない）にならない様に変速幅を制御する。）が可能になる。
【００２９】
但し、上記両回転体２０，４０の相対的移動位置の変更は、一対のスライド体６０の歯６３の内、一方のスライド体６０の歯６３のみが巻掛け体２００の歯に係合している際に行う。これは、以下の理由による。即ち、図４（ａ）に示すように、一方のスライド体６０の歯６３のみが巻掛け体２００の歯に係合している場合は、スライド体６０の位置を半径方向に移動しても、問題なく変速できる。しかし、図４（ｂ）に示すように、両スライド体６０の歯６３が巻掛け体２００の歯に係合している場合に、スライド体６０の位置を半径方向に移動しようとすると、両スライド体６０によって係止されている巻掛け体２００の部分ｘ１は一定で変更できないため、例えば巻掛けた巻掛け体２００の半径を小さくすると、前記両スライド体６０によって係止されている巻掛け体２００の部分ｘ１が余ってしまい、スムーズな動力伝達ができなくなる。一方、巻掛けた巻掛け体２００の半径を大きくしようとすると、前記両スライド体６０によって係止されている巻掛け体２００の部分ｘ１が引っ張られるため、前記半径を大きくすることができない。これらの理由から、上述のように、変速動作は一つのスライド体６０の歯６３のみが巻掛け体２００の歯に係合している際に行うことが好ましい。また上記例のように、スライド体６０が一対、１８０°対向する位置にある場合は、巻掛け体２００はプーリー１０に対して１８０°以上の巻掛け角度で巻掛けておく必要がある。これは一方のスライド体６０が必ず巻掛け体２００に係止されるためである。
【００３０】
上述のように、変速動作を一つのスライド体６０の歯６３のみが巻掛け体２００の歯に係合している際に行うようにするため、制御手段１００は、前記位置検出センサ１０１からその回転位置情報を入力し、一つのスライド体６０の歯６３のみが巻掛け体２００の歯に係合している際に、変速動作を行わせるように、移動手段９０を制御する。
【００３１】
図５は本発明の他の実施形態に係るスライド体６０−２を示す斜視図である。同図に示すスライド体６０−２において、前記図２に示すスライド体６０と同一又は相当部分には同一符号を付す（但し符号「−２」を付す）。なお以下で説明する事項以外の事項については、前記図１〜図４に示す実施形態と同じである。
【００３２】
スライド体６０−２において、前記スライド体６０と相違する点は、歯６３−２の部分を片方向可倒式とするため、可倒機構６７−２を設けた点である。即ちこのスライド体６０−２は、歯６３−２を別体として構成し、一方本体部６１−２の上端辺中央に設けた凹部６９−２のさらに上端辺中央に、コ字状に屈曲する歯保持部７１−２を設け、歯保持部７１−２の一方の面側に形成された凹部７３−２内に歯６３−２の下部を収納し、歯保持部７１−２の左右両側部外側から係止用ビス７５−２（一方のみ図示する）を挿入して歯６３−２を矢印Ｅ方向に揺動自在に支持し、さらに図示はしないが凹部７３−２内に歯６３−２を元の立設位置に自動復帰させる復帰バネを内蔵して構成されている。可倒機構６７−２は、凹部６９−２と歯保持部７１−２と凹部７３−２と係止用ビス７５−２と復帰バネとによって構成されている。この可倒機構６７−２によれば、歯６３−２は、係止用ビス７５−２による支持軸を中心として、矢印Ｅで示す一方の方向のみに傾く（揺動する）構成となる。なお可倒機構はこの構造に限定されず、歯が片方向に傾く機構であれば、どのような機構であってもよい。そしてスライド体６０−２は、このスライド体６０−２が進行していく方向（矢印Ｇ方向）に向かって歯６３−２が傾くように設置される。
【００３３】
スライド体６０−２をこのように構成すれば、上述の、「両回転体２０，４０の相対的移動位置の変更は、一対のスライド体６０の歯６３の内、一方のスライド体６０の歯６３のみが巻掛け体２００の歯に係合している際に行う」、という制限を無くすことができる。即ち、例えば、図４（ｂ）に示すように、巻掛け体２００−２に２つのスライド体６０−２が同時に係止された状態で、例えば巻掛けた巻掛け体２００−２の半径を小さくすると、前記両スライド体６０−２によって係止されている巻掛け体２００−２の部分ｘ１が余ろうとするが、その時は、下側のスライド体６０−２の歯６３−２が傾倒することで、余った分の巻掛け体２００を逃がすことができる。一方、巻掛けた巻掛け体２００−２の半径を大きくすると、前記両スライド体６０−２によって係止されている巻掛け体２００−２の部分ｘ１が引っ張られるが、その時は、上側のスライド体６０−２の歯６３−２が傾倒することで、足りない分の巻掛け体２００を導入することができる。またこのように構成すると、逆回転方向への動力の伝達はできなくなるので、逆回転方向へ動力を伝達したくない場合にも好適な機構となる。
【００３４】
図６は本発明のさらに他の実施形態に係る変速機１−３を示す図である。同図に示す変速機１−３において、前記図１に示す実施形態にかかる変速機１−１と同一又は相当部分には同一符号を付す（但し符号「−３」を付す）。なお以下で説明する事項以外の事項については、前記図１〜図４に示す実施形態と同じである。
【００３５】
変速機１−３において、前記変速機１−１と相違する点は、スライド体６０−３として、歯を設ける代わりに、電磁石（励磁手段）を用いた点と、巻掛け体２００−３として磁石に吸着する材料を用いた点である。図１２はスライド体６０−３の一例を拡大して示す斜視図である。同図に示すように、スライド体６０−３は磁性体によって構成され、中央にコイル取付部８３−３を設け、その左右両側に平板状の連結部８５−３を接続した本体部６１−３と、本体部６１−３の左右両側部に設けられる平板状のスライド部６５−３とを具備して構成されている。スライド部６５−３の構成は、上記スライド部６５の構成と同一である。コイル取付部８３−３は、上下に板状の端面部を有し、上側（半径方向外側）の端面部の外面を吸着部６３−３としている。両端面部間には、励磁用のコイル８７−３が巻かれている。コイル取付部８３−３とコイル８７−３によって電磁石が構成される。一方、両スライド部６５−３の外側面には、前記コイルから引き出したブラシ部８９−３，８９−３（図では一方のみ示す）が露出しており、図示しない回転体の案内部（図１の回転体２０，４０の案内部２７ｂ，４７ｂ参照）内の表面に設けた半径方向（スライド部６５−３の移動方向）に向かう電流供給パターン９１−３，９１−３上を摺動するように構成されている。従って、電流供給パターン９１−３、９１−３からブラシ部８９−３，８９−３を介してコイル８７−３に電流を供給すると、コイル８７−３が励磁され、吸着部６３−３がＮ極又はＳ極に励磁される。そして図６において、巻掛け体２００−３がスライド体６０−３に巻掛けを始める位置ａ１において、スライド体６０−３の電磁石を励磁し、巻掛け体２００−３がスライド体６０−３から離れる位置ａ２において、スライド体６０−３の電磁石を消磁する。つまりこの例では歯の代りに電磁石（さらに言えば吸着部６３−３）が、巻掛け体２００−３を係止して荷重を受ける動力伝達部となる。このように構成しても、歯が電磁石に代わるだけで、上記変速機１−１と同様の作用効果を生じる。このように構成すれば、変速タイミング及び変速幅の制限がない、無段変速が可能となる。
【００３６】
スライド体６０−３の磁化タイミングとしては、変速動作時は、巻掛け体２００−３と接触中の１つのスライド体６０−３だけを励磁し、一方、非変速動作時は、巻掛け体２００−３と接触中の１又は複数のスライド体６０−３を励磁する。またスライド体６０−３は、上記のように巻掛け体２００−３との接触開始時に励磁させ、離れる時に消磁させるのが好ましく、また、伝達トルクの大小に合わせて、磁力（電流量）を変更することが好ましい。これによってスライド体６０−３と巻掛け体２００−３間の最適な吸着力の維持が容易になり、無駄なエネルギーロスを防げる。例えば、加速時（伝達トルク大）のときは電流量を増やして吸着力を強くし、定速時（伝達トルク小）のときは電流量を減らして吸着力を弱くする、等である。
【００３７】
図７は本発明のさらに他の実施形態に係る変速機１−４を示す図であり、図７（ａ）は一対の変速機１−４を示す概略図（図１（ｃ）に相当する図）、図７（ｂ）は断面図（図１（ａ）に相当する図）である。同図に示す変速機１−４において、前記図１に示す変速機１−１と同一又は相当部分には同一符号を付す（但し符号「−４」を付す）。なお以下で説明する事項以外の事項については、前記図１〜図４に示す実施形態と同じである。
【００３８】
変速機１−４において、前記変速機１−１と相違する点は、一対の回転体２０−４，４０−４の対向する傾斜面２５−４，４５−４に、放射状に複数本（１２本）のレール部２７−４，４７−４を形成した点と、これら各レール部２７−４，４７−４にそれぞれスライド体６０−４を設置した点である。スライド体６０−４は、歯を設けず、その外周側面を巻掛け体２００−４の当接面としている。スライド体６０−４の本体部６１−４は電磁石となっており、励磁することで、巻掛け体２００−４を吸着して係止する。巻掛け体２００−４は磁石に吸着する材料で構成されている。
【００３９】
この例では、一対の変速機１−４を用いており、両変速機１−４は、何れも同一構造であり、両者のスライド体６０−４の半径方向の位置を変更することで、無段変速を行うことができる。変速機１−４をこのように構成すれば、巻掛け体２００−４のスライド体６０−４への接触面積が増大し、より確実に動力を伝達することができる。また、接触面積を増大するために、巻掛け溝８０−４の幅寸法を大きくすると、巻掛け体２００−４が撓み易くなる（巻掛け体２００−４の中央部分が中心軸Ｌ１−４方向に撓み易い）が、多数のスライド体６０−４を設置してこれを支持するように構成しているので、巻掛け体２００−４が撓みにくくなり、これによっても高トルク伝導に対応することができる。
【００４０】
上記説明では、スライド体６０−４の本体部６１−４を電磁石としたが、電磁石を用いないで、通常の摩擦式の動力伝達機構として構成しても良い。
【００４１】
図８は上記図１に示す変速機１−１の一応用例を示す概略図である。この応用例の場合、一対の同一構造の変速機１−１に巻掛けた巻掛け体２００の中間位置に、テンションを与えると共に、両プーリー１０への巻掛け体２００の巻掛け角度範囲（この例の場合１８０°以上）を維持するために、プーリー１１０を設置している。プーリー１１０は巻掛け体２００に弾接し、また弾接したまま巻掛け体２００に接近・離間する方向に移動することで弾接力を一定にしている。
【００４２】
図９は上記図１に示す変速機１−１を自転車の動力伝達機構に応用した応用例を示す概略図である。この応用例の場合、一対の同一構造（但し外径寸法の異なる）の変速機１−１に巻掛けた巻掛け体２００の中間位置に、テンションを与えると共に、両プーリー１０への巻掛け体２００の巻掛け角度範囲（この例の場合１８０°以上）を維持するために、プーリー群１２０を設置している。プーリー群１２０は巻掛け体２００を常に一定の力で緊張させる。
【００４３】
図１０は上記図１に示す変速機１−１をチェーンブロックの動力伝達機構に応用した応用例を示す概略図である。この応用例の場合、１つの変速機１−１に巻掛けた巻掛け体２００をハンドチェーンとして用いている。スライド体６０の半径方向の位置を変更することで、巻掛け体２００を駆動する力を無段階に変更することができる。
【００４４】
図１１は、本発明に用いるスライド体６０−５の他の例を示す斜視図である。このスライド体６０−５において、前記図２に示すスライド体６０と相違する点は、両スライド部６５−５のそれぞれ外表面７７−５にボール７９−５（一方のみ図示する）を取り付けた点である。ボール７９−５を設置することで、回転体の傾斜面との接触面での摩擦を軽減でき、よりスムーズなスライド体６０−５の移動を可能とする。ボール７９−５の代りに、ローラ等、他の摩擦低減手段を用いても良い。また両スライド部６５−５のそれぞれ内表面８１−５に摩擦低減手段を取り付けても良い。
【００４５】
図１３は、本発明に用いる巻掛け体２００−６の他の例を示す斜視図である。この巻掛け体２００−６において、前記図１に示す巻掛け体２００と相違する点は、両回転体２０−６，４０−６の対向面に当接する巻掛け体２００−６の一対の当接面２０１−６にボール２０３−６を取り付けた点である。ボール２０３−６を設置することで、回転体２０−６，４０−６の対向面との当接面での摩擦を軽減でき、よりスムーズな変速を可能とする。従来のＶベルト巻掛け機構では、前記巻掛け体と回転体の当接面との間は、動力を伝達するために高摩擦であることが求められたが、本発明においては、歯などの動力伝達部を用いて動力を伝達するので、前記高摩擦は必要とされず、逆にスムーズな変速動作の妨げになる。ボール２０３−６の代りに、ローラ等、他の摩擦軽減手段を用いても良い。
【００４６】
本発明に係る変速機の応用例としては、上記各例に限定されず、例えば、工作機器、運搬機器、さらには自動車、オートバイ等にも利用可能である。また例えば、前記歯を具備するスライド体を用いた変速機構と、前記電磁石を具備するスライド体を用いた変速機構とをそれぞれ１系統ずつ２系統設け、これらを状況に応じて切り換えるように構成しても良い。
【００４７】
以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載がない何れの形状や構造や材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。また、上記記載及び各図で示した実施形態は、その目的及び構成等に矛盾がない限り、互いの記載内容を組み合わせることが可能である。また、上記記載及び各図の記載内容は、その一部であっても、それぞれ独立した実施形態になり得るものであり、本発明の実施形態は上記記載及び各図を組み合わせた一つの実施形態に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００４８】
１（１−１〜１−４）  変速機
１０  プーリー
Ｌ  回転軸
２０  回転体
２５  傾斜面
２７  レール部
４０  回転体
４５  傾斜面
４７  レール部
６０  スライド体
６３  歯（動力伝達部）
６５  スライド部
８０  巻掛け溝
９０  移動手段
１００  制御手段
２００  巻掛け体
【図１】
2017219114.tif 000003
【図２】
2017219114.tif 000004
【図３】
2017219114.tif 000005
【図４】
2017219114.tif 000006
【図５】
2017219114.tif 000007
【図６】
2017219114.tif 000008
【図７】
2017219114.tif 000009
【図８】
2017219114.tif 000010
【図９】
2017219114.tif 000011
【図１０】
2017219114.tif 000012
【図１１】
2017219114.tif 000013
【図１２】
2017219114.tif 000014
【図１３】
2017219114.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成28年10月4日(2016.10.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明にかかる変速機は、可撓性を有する巻掛け体と、一対の回転体の間に前記巻掛け体を巻掛ける巻掛け溝を設けてなるプーリーと、前記一対の回転体を相対的に回転軸方向に移動して巻掛け溝幅を変更させる移動手段と、前記巻掛け溝内に設置され、前記巻掛け溝幅の変更に応じて半径方向の位置を変更するスライド体と、を具備し、前記スライド体は一対のみであって、回転方向に１８０度対向する位置に配置され、且つ両スライド体は何れも、板状の本体部と、前記本体部の上端辺中央から上方向に向かって突出して前記巻掛け体を係止して荷重を受ける歯とを有し、これら本体部と歯とを一体に固定して構成し、前記両回転体の対向面は、中央に向かって前記巻掛け溝幅を狭くする傾斜面で構成され、一方前記巻掛け体の左右両側面は対向する前記回転体の傾斜面に当接して巻掛け溝内に保持され、前記巻掛け体は、前記プーリーに対して１８０°以上の巻掛け角度で巻掛けられ、前記巻掛け体が一方のスライド体のみに係止されている際に、前記移動手段によって前記巻掛け溝幅を変更させることで、前記スライド体の半径方向の位置を変更して変速を行う制御手段を有することを特徴としている。
スライド体の歯に巻掛け体を係止するので、プーリーと巻掛け体間の動力伝達を確実に行わせることが可能となる。
また、スライド体を半径方向に移動することで、プーリーと巻掛け体間の変速を、容易且つ無段階に行うことができる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
またスライド体の歯を巻掛け体に係止するので、プーリーと巻掛け体間に強い負荷が印加されても、滑りなく、確実に動力を伝達することができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
また複数のスライド体に巻掛け体が係止している際に変速を行うと、係止しているスライド体間の巻掛け体に、弛みや緊張が生じ、変速動作を行えなくなる虞があるが、本発明によれば、そのような問題が生じず、スムーズな変速動作を行うことができる。
なお、制御手段としては、例えば、プーリーの回転位置を検出する位置検出手段を設置し、この位置検出手段からの検出信号によって巻掛け体が一方のスライド体のみに係止されているか否かを算出し、一方のスライド体のみに係止されていると判断したときのみ変速動作を行わせる構成等が考えられる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また本発明によれば、巻掛け溝はＶ字状（又は台形状）に構成される。これによって、プーリーに巻掛けられてはいるが前記スライド体に係止していない巻掛け体の部分についても、スライド体と同一半径位置に保持され、スムーズな動力伝達と変速動作を行うことができる。
巻掛け体としては、Ｖ字状（又は台形状）の巻掛け溝の対向する両面に当接する、例えば歯付きＶベルトやローラチェーン、サイレントチェーン等がある。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
図５は本発明の参考例に係るスライド体６０−２を示す斜視図である。同図に示すスライド体６０−２において、前記図２に示すスライド体６０と同一又は相当部分には同一符号を付す（但し符号「−２」を付す）。なお以下で説明する事項以外の事項については、前記図１〜図４に示す実施形態と同じである。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
図６は本発明の参考例に係る変速機１−３を示す図である。同図に示す変速機１−３において、前記図１に示す実施形態にかかる変速機１−１と同一又は相当部分には同一符号を付す（但し符号「−３」を付す）。なお以下で説明する事項以外の事項については、前記図１〜図４に示す実施形態と同じである。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
図７は本発明の他の参考例に係る変速機１−４を示す図であり、図７（ａ）は一対の変速機１−４を示す概略図（図１（ｃ）に相当する図）、図７（ｂ）は断面図（図１（ａ）に相当する図）である。同図に示す変速機１−４において、前記図１に示す変速機１−１と同一又は相当部分には同一符号を付す（但し符号「−４」を付す）。なお以下で説明する事項以外の事項については、前記図１〜図４に示す実施形態と同じである。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有する巻掛け体と、
一対の回転体の間に前記巻掛け体を巻掛ける巻掛け溝を設けてなるプーリーと、
前記一対の回転体を相対的に回転軸方向に移動して巻掛け溝幅を変更させる移動手段と、
前記巻掛け溝内に設置され、前記巻掛け溝幅の変更に応じて半径方向の位置を変更するスライド体と、を具備し、
前記スライド体は一対のみであって、回転方向に１８０度対向する位置に配置され、
且つ両スライド体は何れも、板状の本体部と、前記本体部の上端辺中央から上方向に向かって突出して前記巻掛け体を係止して荷重を受ける歯とを有し、これら本体部と歯とを一体に固定して構成し、
前記両回転体の対向面は、中央に向かって前記巻掛け溝幅を狭くする傾斜面で構成され、一方前記巻掛け体の左右両側面は対向する前記回転体の傾斜面に当接して巻掛け溝内に保持され、
前記巻掛け体は、前記プーリーに対して１８０°以上の巻掛け角度で巻掛けられ、
前記巻掛け体が一方のスライド体のみに係止されている際に、前記移動手段によって前記巻掛け溝幅を変更させることで、前記スライド体の半径方向の位置を変更して変速を行う制御手段を有することを特徴とする変速機。
【請求項２】
請求項１に記載の変速機であって、
前記両回転体の対向面には、半径方向に向かって延び、前記スライド体の両側に設けたスライド部をそれぞれスライド自在に挿入するレール部を形成したことを特徴とする変速機。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の変速機であって、
前記両回転体の対向面に当接する前記巻掛け体の当接面に、摩擦軽減手段を設けたことを特徴とする変速機。