"十分に薄い相似形の歯車を,歯の位置と回転中心を合わせて円錐台形に段差なく連続的に重ね合わせたことを特徴とする歯車。本装置の基本的な構成は主軸1,入力歯車2,出力歯車6,両面歯車5,スペ-サ3,中間歯車4,操作装置類23,24,25,26及びフレーム7,8からなり,入力歯車2,両面歯車5,出力歯車6のそれぞれの歯車面を向かい合わせ,歯車間にスペ-サ3を挟み入力歯車2,両面歯車5と出力歯車6をそれぞれ独立して回転させる。スペ-サ3には任意の個数の中間歯車4を取り付け,中間歯車4の可動歯12を入力歯車2,出力歯車6,両面歯車5それぞれの歯溝10と噛合わせる。入力歯車2及び出力歯車6は,請求項1の円錐台形で同形状の歯車で,回転軸芯部分に主軸1を通すための孔を開ける。円錐台形の斜面断面形状は滑らかな曲線を成し,入力歯車2及び出力歯車6の斜面表面には回転軸芯9を中心に同歯数,同寸法の放射状の歯11及び歯溝10を設ける。中間歯車4の可動歯12が噛合う歯溝10は,回転軸芯9を頂点とした扇形で,回転軸芯9に近いほど歯溝の幅は狭くなり,歯溝の深さも浅くなる。中間歯車4の可動歯12が,歯溝10と噛合いながら回転軸芯9方向へ移動する時は可動歯12と歯溝10が噛み合う量が徐々に浅くなり,回転軸芯9方向から離れるように移動する時は可動歯12と歯溝10が噛み合う量が徐々に深くなるように,入力歯車2,出力歯車6の円錐台形の斜面断面形状を,回転軸1に近づくに従い歯溝10が球形の中間歯車本体15から次第に離れるような滑らかな非四半円形断面とする。両面歯車5は,入力歯車2を回転軸芯を合わせて背中合わせにした形状である。スペ-サ3は主軸1を通す孔を設け,回転する入力歯車2と両面歯車5,両面歯車5と出力歯車6の間に挟み,各々の歯車の回転を分け,回転する中間歯車本体15を取り付ける支持台の役目をする。スペ-サ3に設ける台座21は,取り付ける中間歯車本体15の回転軸芯27と主軸軸芯9が直交するように設け,歯車間に取り付ける中間歯車4の数だけ台座21を設ける。中間歯車4は中間歯車本体15,スライドピ-ス13,スイングガイド16からなる。中間歯車本体15は肉厚中空の半球形で,半球形の球芯を通る中心線を回転軸芯27とし,スペ-サ3の台座21に取り付けられる。中間歯車本体15肉厚部分には,中間歯車本体15の回転軸芯27を中心に入力歯車2や出力歯車6の歯11及び歯溝10と同じ間隔の放射状のガイド溝22を設け,各ガイド溝22には移動可能なスライドピ-ス13を取付ける。中間歯車本体15のガイド溝22を移動するスライドピ-ス13の半球形表面になる方には可動歯12を設け,裏面にはスイングガイド16の環状の溝20に銜え込まれる支持棒14を設ける。可動歯12は,ガイド溝22に沿って回転軸芯27に近づいても中間歯車本体15の球面表面から出る可動歯12の形状寸法は変わらない。可動歯12の形状に特に制約はないが,連続的に変化する歯溝10の幅と深さを考慮し,歯元が太く徐々に歯先が細くなる,滑らかに先細りになる円錐台形とする。スイングガイド16の形状は,中間歯車本体15の半球形状の中空部分内側に入る半球形で,スイングガイド16にはスライドピ-ス13の支持棒14を銜え込むスイングガイド16の中心軸芯28を中心とした環状の溝20と,中間歯車本体15の半球形の球芯を通り主軸1の軸芯9と直交する揺動軸19を取り付けるア-ム17部分を設ける。スイングガイド16の環状の溝20の角度29は,可動歯12が歯溝10内を移動する範囲の中間点と半球形の球芯を結ぶ角度を基本とし,固定角度である。ア-ム17の先にはウォームホイ-ル18を取り付け,両端フレ-ム7に支持されたウォ-ムギヤ軸25途中に設けられたウォーム26と噛合わせる。ウォ-ムギヤ軸25は軸端に操作用歯車24,操作用歯車23を取り付け,操作用動力で回転させる。本装置の回転の伝達方法は,外部から入力歯車2に回転力を与えると,入力歯車2,両面歯車5,出力歯車6のそれぞれの歯車面の間に挟んだ中間歯車4の可動歯12がそれぞれの歯車の歯溝に噛合わされており,中間歯車4が順次それぞれの歯車に回転を伝える。両面歯車5は入力歯車2と逆方向に,出力歯車6は両面歯車5と逆方向に回転する。スイングガイド16の中心軸28が中間歯車本体15の回転軸芯27と一致した状態で入力歯車2に回転力を与えると,主軸1の軸芯9からそれぞれの中間歯車4の可動歯12が入力歯車2や両面歯車5,出力歯車6の歯溝10と噛合っている部分までの直線距離を半径とする噛合い径が同じなので,入力歯車2と出力歯車6の回転方向及び回転数は同じになり変速しない等速状態の回転となる。変速させる時は,ウォ-ムギヤ軸25の軸端に取り付けられた操作用歯車24,操作用歯車23を回転させ,ウォ-ムギヤ軸25に取り付けられたウォーム26を回転させることで,噛合わされている中間歯車本体15の中のスイングガイド16のア-ム17の先のウォームホイ-ル18が回転し,揺動軸19を中心にスイングガイド16が主軸1の軸芯9方向に揺動される。スイングガイド16が揺動されると,スイングガイド16の環状の溝20に銜えられていたスライドピ-ス13裏面の支持棒14はスイングガイド16の環状の溝20の中を円周方向に滑りながら隣接する間隔を変化させながら,スライドピ-ス13は中間歯車本体15のガイド溝22に沿って移動され,スライドピ-ス13表面の可動歯12は,入力歯車2や両面歯車5,出力歯車6の歯溝10と噛合っていた場所から,噛合ったまま歯溝10内を移動する。中間歯車本体15内のスイングガイド16に銜えられ支持されているスライドピ-ス13表面の可動歯12の取付け角度29は固定なので,入力歯車2と両面歯車5に噛合う中間歯車4のそれぞれの可動歯12は,揺動軸19を中心にシ-ソ-のように動き,例えば入力歯車2の歯溝10と可動歯12が噛合う部分が主軸1の軸芯9から遠ざかる方向に移動すると,もう一方の両面歯車5と噛合う可動歯12は主軸1の軸芯9に近づく方向に移動する。両面歯車5と出力歯車6の中間歯車4の可動歯12の動きも同様である。入力歯車2と両面歯車5の間の中間歯車4のスイングガイド16及び両面歯車5と出力歯車6の間の中間歯車4のスイングガイド16の揺動方向及び揺動量は,ウォ-ムギヤ軸25を分割して別々に駆動させたり,ウォーム26,ウォームホイ-ル18の仕様を別々に選ぶことで,変速比を無段階に変化させることが可能である。中間歯車4と噛合う入力歯車2,両面歯車5,出力歯車6の歯車同士の噛合い姿勢が変化しても,中間歯車4の可動歯12の歯の間隔と入力歯車2,両面歯車5,出力歯車6の歯溝10の間隔が等間隔の角度で設けられているという設計条件から,可動歯12と歯溝10は噛合い深さを変えながら同期して噛合いながら回転する。入力歯車2,両面歯車5,出力歯車6の各歯車の噛合い径の円周長に回転数をかけたそれぞれの噛合い径の総円周長は,噛合い条件より同じであるから,入力歯車2,両面歯車5,出力歯車6の噛合い径を変化させると,中間歯車4の可動歯12の歯数は変わらないので,入力歯車2,両面歯車5,出力歯車6の回転数は噛合い径の変化に反比例して変化する。中間歯車4と入力歯車2,両面歯車5,出力歯車6との噛合い径の大きさを変化させて変速することを特徴とする変速方法。請求項2の変速方法を使用して,両面歯車5の外周にかさ歯車30を取付け,両面歯車5を挟んだ両方の歯車を出力歯車6とし,かさ歯車30にピニオンギヤ31を噛合わせ,ピニオンギヤ31を動力で回転させる。左右の中間歯車4のスイングガイド16を別々に操作し,両方の出力歯車6から左右別々に変速された回転が得られることを特徴とする方法。解決しようとする問題点は、現在の実用化されている摩擦力を利用した無断変速方法の伝達動力の適応範囲が広くない点と,小型軽量化が難しいという点である。本発明は、無断変速の動力伝達方法を接触摩擦力から歯車の機械的な噛合い方法にすることで,利用できる動力規模の範囲を広げ,小型軽量化と構造の単純化でコストを下げることが可能なことを最も主要な特徴とする。本発明は機械的な噛合いとすることで,従来の摩擦力に頼る方法に比べ歯車の噛合いによる伝達なので大きな摩擦発生装置や特殊なオイルも必要なく,装置の大きさや製作コスト面でも十分優位になると考える。また入力歯車2,両面歯車5,出力歯車6の歯車面に挟む中間歯車4の個数を選ぶことで,伝達動力の大きさも選べるという面でも有利と考える。摩擦力を使わずに無段変速するという目的を機械的な噛合い方法を使用することで,従来の方法に比べて適応できる動力規模や装置の大きさ,製作コストでも優位性を損なわずに実現した。図-1は本案を具体化した説明図で,基本的な構成ユニットは主軸1,入力歯車2,両面歯車5,出力歯車6,スペ-サ3,中間歯車4,操作装置類23,24,25,26及びフレーム7,8からなる。入力歯車2,両面歯車5,出力歯車6のそれぞれの歯車面を向かい合わせ,歯車間にスペ-サ3を挟み入力歯車2,両面歯車5,出力歯車6をそれぞれ独立して回転させ,スペ-サ3に任意の個数の中間歯車4を取り付け入力歯車2,両面歯車5,出力歯車6と噛合わせる。本案の変速装置で基本的な構成ユニットの連結数や入力歯車2,両面歯車5,出力歯車6のそれぞれの歯車間に挟む中間歯車4の個数,材質や形状寸法を選択することで変速範囲や伝達動力の規模に対応する。例えば図-1で両面歯車16とスペ-サ3,中間歯車4の1列を省き,入力歯車2と出力歯車6の間に中間歯車4を挟むことで,出力回転と入力回転の方向が逆の簡単な変速装置となる。入力歯車2及び出力歯車6は,相似形の十分に薄い歯車を歯形と回転中心を合わせて段差なく連続的に重ね合わせたような円錐台形で,歯車の回転軸芯部分には主軸1を通すための孔を開ける。入力歯車2と出力歯車6は基本的に同径の同形状で,入力歯車2と出力歯車6の滑らかな斜面表面には回転軸芯9を中心に同歯数,同寸法の放射状の歯11及び歯溝10を設ける。歯溝10は,回転軸芯9を頂点とした扇形で,回転軸芯9に近いほど歯溝の幅は狭くなり,歯溝の深さも浅くなる。入力歯車2,両面歯車5,出力歯車6の円錐台形の斜面断面形状を,それぞれの歯車の間に挟む半球形の中間歯車本体15の球面形状に合わせ四半円形にすると,中間歯車4の可動歯12が中間歯車本体15の半球面表面を可動歯12の突起形状を変えずに回転軸芯27方向に移動すると,幅と深さが徐々に小さくなる歯溝10と噛み込むことになる。入力歯車2や出力歯車6の歯溝10の中を,中間歯車4の可動歯12が適正な噛み合わせで移動するためには,可動歯12の形状を歯元が太く徐々に歯先が細くなる滑らかな先細り円錐台形とする。可動歯12が歯溝10と噛合いながら回転軸芯9方向へ移動するときは可動歯12と歯溝10が噛み合う量を徐々に浅くし,回転軸芯9方向から離れるように移動するときは可動歯12と歯溝10が噛み合う量を徐々に深くする必要がある。中間歯車の可動歯12を入力歯車2,両面歯車5,出力歯車6の歯溝10と適切に噛合ったまま移動させる方法としては,1.中間歯車本体15の半球面表面に沿って移動する可動歯12の軌道を変えるか,2.歯溝10が設けられる入力歯車2や出力歯車6の四半円形の斜面断面形状を変えるか,3.両方の方法を組合わせるか,何れの方法も可能であるが,ここでは2の方法とする。中間歯車4の可動歯12の軌道,形状をそのままにして,入力歯車2,出力歯車6の円錐台形の斜面断面形状を回転軸1に近づくに従い歯溝10が球形の中間歯車本体15から次第に離れるような滑らかな非四半円形断面とし,可動歯12が歯溝10と噛合いながら回転軸芯9方向へ移動するときは,可動歯12と歯溝10が噛み合う量が徐々に浅くなり,回転軸芯9方向から離れるように移動するときは可動歯12と歯溝10が噛み合う量が徐々に深くなるようにする。なほ両面歯車5は,入力歯車2の円錐台形を回転軸芯を合わせて背中合わせにした形状である。スペ-サ3は主軸1を通す孔を設け,入力歯車2と両面歯車5,両面歯車5と出力歯車6の間に挟み各々の歯車の回転を分け,回転する中間歯車本体15を取り付ける支持台の役目をする。支持台に設ける台座21は,取り付ける中間歯車本体15の回転軸芯27と主軸軸芯9が直交するように設け,歯車間に取り付ける中間歯車4の数だけ台座21を設ける。中間歯車4は中間歯車本体15,スライドピ-ス13,スイングガイド16からなる。中間歯車本体15は肉厚中空の半球形で,半球形の球芯を通る中心線を回転軸芯27とし,スペ-サ3の台座21に取り付けられる。中間歯車本体15の肉厚部分には,中間歯車本体15の回転軸芯27を中心に入力歯車2,両面歯車5,出力歯車6の歯11及び歯溝10と同じ間隔の放射状のガイド溝22を設け,各ガイド溝22には移動可能なスライドピ-ス13を取付ける。ガイド溝22を移動するスライドピ-ス13の中間歯車本体15の表面側には可動歯12を設け,裏面にはスイングガイド16の環状の溝20に銜え込まれる支持棒14を設ける。スライドピ-ス13がガイド溝22に沿って回転軸芯9に近づいても,中間歯車本体15の球面表面から飛出る可動歯12の形状寸法は変わらない。可動歯12の形状は連続的に変化する歯溝10の幅と深さを考慮し,歯元が太く徐々に歯先が細くなる,滑らかに先細りになる円錐台形とする。スイングガイド16の形状は,中間歯車本体15の半球形状の中空部分内側に入る半球形で,スイングガイド16にはスライドピ-ス13の支持棒14を銜え込むスイングガイド16の中心軸芯28を中心とした環状の溝20と,中間歯車本体15の半球形の球芯を通り主軸1の軸芯9と直交する揺動軸19を取り付けるア-ム17部分を設ける。スイングガイド16の環状の溝20の角度29は,可動歯12が歯溝10内を移動する範囲の中間点と半球形の球芯を結ぶ角度を基本とし,固定角度である。ア-ム17の先にはウォームホイ-ル18を取り付け,両端フレ-ム7に支持されウォ-ムギヤ軸25途中に設けられたウォーム26と噛合わせる。ウォ-ムギヤ軸25は軸端に操作用歯車24,操作用歯車23を取り付け,操作用動力で回転する。入力歯車2,両面歯車5,出力歯車6のそれぞれの歯車面の歯溝には,間に挟まれた中間歯車4の可動歯12が噛合わされており,入力歯車2に回転力を与えるとそれぞれの中間歯車4は順次回転を伝え,両面歯車5は入力歯車2と逆方向に回転し,出力歯車6は両面歯車5と逆方向に回転する。スイングガイド16の中心軸28が中間歯車本体15の回転軸芯27と一致した状態で入力歯車2に回転力を与えると,主軸1の軸芯9から入力歯車2や両面歯車5,出力歯車6の歯溝10とそれぞれの中間歯車4の可動歯12が噛合っている部分までの直線距離を半径とする噛合い径の大きさが同じなので,入力歯車2と出力歯車6の回転方向及び回転数は同じになり,変速しない等速状態の回転となる。変速させる時は,外部よりウォ-ムギヤ軸25の軸端に取り付けられた操作用歯車24,操作用歯車23を回転させ,ウォ-ムギヤ軸25に取り付けられたウォーム26が回転すると,噛合わされているスイングガイド16のア-ム17の先に取り付けたウォームホイ-ル18が回転し,揺動軸19を中心にスイングガイド16が主軸1の軸芯9方向に揺動される。スイングガイド16が揺動されると,スイングガイド16の環状の溝20に銜えられていたスライドピ-ス13裏面の支持棒14はスイングガイド16の環状の溝20の中を円周方向に滑りながら隣接する間隔を変え,スライドピ-ス13は中間歯車本体15のガイド溝22に沿って移動する。スライドピ-ス13表面の可動歯12は,入力歯車2や両面歯車5,出力歯車6の歯溝10と噛合っていた場所から,噛合ったまま歯溝10内を移動する。中間歯車本体15内のスイングガイド16に銜えられ支持されているスライドピ-ス13表面の可動歯12の取付け角度29は固定されているので,入力歯車2と両面歯車5のそれぞれの歯溝10に噛合う中間歯車4のそれぞれの可動歯12は,揺動軸19を中心にシ-ソ-のように動き,例えば入力歯車2の歯溝10と可動歯12が噛合う部分が主軸1の軸芯9から遠ざかる方向に移動すると,もう一方の両面歯車5と噛合う可動歯12は主軸1の軸芯9に近づく方向に移動する。両面歯車5と出力歯車6に噛合う中間歯車4の可動歯12の場合も同様である。入力歯車2と両面歯車5の間の中間歯車4のスイングガイド16及び両面歯車5と出力歯車6の間の中間歯車4のスイングガイド16の揺動方向及び揺動量は,ウォ-ムギヤ軸25を分割して別々に駆動させたり,ウォーム26,ウォームホイ-ル18の仕様を別々に選ぶことで,変速比を無段階に変化させることが可能である。中間歯車4と噛合う入力歯車2,両面歯車5,出力歯車6の歯車同士の噛合い姿勢が変化しても,中間歯車4の可動歯12の歯の間隔と入力歯車2,両面歯車5,出力歯車6の歯溝10の間隔が等間隔の角度で設けられているという設計条件から,可動歯12と歯溝10は噛合い深さを変えながら同期して噛合いながら回転する。入力歯車2,両面歯車5,出力歯車6の各歯車の噛合い径の円周長に回転数をかけたそれぞれの噛合い径の総円周長は噛合い条件より同じであるから,入力歯車2,両面歯車5,出力歯車6の噛合い径を変化させると,中間歯車4の可動歯12の歯数は変わらないので,入力歯車2,両面歯車5,出力歯車6の回転数は噛合い径の変化に反比例して変化する。中間歯車4と入力歯車2,両面歯車5,出力歯車6との噛合い径の大きさを変化させて変速することを特徴とする変速方法。実施例1の変速方法を使用して,両面歯車5の外周にかさ歯車30を取付け,両面歯車5を挟んだ両方の歯車を出力歯車6とし,かさ歯車30にピニオンギヤ31を噛合わせ,ピニオンギヤ31を動力で回転させる。左右の中間歯車4のスイングガイド16を別々に操作し,両方の出力歯車6から左右別々の回転が得ることを特徴とする方法。"