JP6113112B2

JP6113112B2 - 変速機構

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Publication number: JP6113112B2
Application number: JP2014110413A
Authority: JP
Inventors: 丹下　宏司; 宏司丹下
Original assignee: JATCO Ltd
Current assignee: JATCO Ltd
Priority date: 2014-05-28
Filing date: 2014-05-28
Publication date: 2017-04-12
Anticipated expiration: 2034-05-28
Also published as: JP2015224731A

Description

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であり且つ回転軸に対して公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。

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駆動ベルトを挟圧し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。車両用変速機の場合、駆動ベルトとしては通常金属ベルトが使用され、近年、駆動ベルトに替えてチェーンを使用するものも実用化されている。

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しベルトとプーリとの滑りの発生を防止することが必要である。この際、油圧推力発生用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、駆動源の燃料又は電力の消費量の増加を招くおそれや、各プーリや駆動ベルトなどの耐久性を損ねるおそれがある。

これに対し、例えば特許文献１及び特許文献２に例示されているように、推力による摩擦力を用いずに、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構成し、ピニオンスプロケットとチェーンとの噛合によって動力伝達する無段変速機構が開発されている。

この無段変速機構は、回転軸に対して等距離を維持しながら径方向に可動に且つ一体回転するように支持されて回転軸に対して公転する複数のピニオンスプロケットにより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チェーンが巻き掛けられて構成される。各ピニオンスプロケット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、これにより、変速比が変化する。

このような変速機構では、ピニオンスプロケットとチェーンとの噛合によって動力伝達するため、ベルト式無段変速機のベルトとプーリとの間の動力伝達のように滑りの発生のおそれはない。しかし、ピニオンスプロケットとチェーンとの噛合の場合、チェーンがピニオンスプロケットの歯から離脱したり、チェーンが暴れてノイズが発生したりするおそれがある。

つまり、チェーンは、多数のリンクがピンで接続されており、ピンとリンクとの結合部で滑り摩擦が発生するため、その磨耗によってチェーンの伸びが発生する。また、チェーンには張力に応じた伸びも発生する。チェーンの伸びにより、チェーンが暴れ易くなるため、ノイズが発生しチェーンの離脱も誘発する。また、チェーンの張力が限度近辺になると、スプロケットがチェーンから外れる方向の力が発生する。特に、チェーンがスプロケットに噛み合う箇所では局部的に大きな張力が発生し離脱方向の力が生じ、この一方で、チェーンの伸びにより張力の低い個所があるとチェーンが離脱しやすくなる。

この点、特許文献１，２には、２つの複合スプロケット間でチェーンが複合スプロケットから離隔した箇所に、チェーンに外側から圧接するガイド部材（アイドラープーリや緊張装置やチェーンガイド等）が設けられている。これらのガイド部材は、チェーンの張力が低下しやすい個所でその張力を確保するため、チェーンの離脱を防止する効果を期待できる。

米国特許第７７１３１５４号特開２００２−２５０４２０号

しかしながら、特許文献１，２のように、２つの複合スプロケットの相互間でチェーンに外側からガイド部材を圧接する構成では、チェーンに所要の張力を与えるために、チェーンの軌道を内側に大きく偏倚させることが必要になり、ガイド部材が抵抗になって、動力伝達効率の低下を招くおそれがある。特に、変速比を変更する際にはチェーンの軌道を変化させることになるので、ガイド部材を適正に作動させるには、ガイド部材をチェーンの軌道変化に追従させる必要があるが、特許文献１，２にはこの点は言及されていない。
また、特許文献１，２に記載された変速機構では、複合スプロケットの拡縮径による変速に伴って、噛み合い開始箇所におけるチェーンとスプロケットとの位相のずれが発生するが、このずれを修正する必要性についても言及されていない。

本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、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変速機構において、動力伝達効率の低下を抑えながらチェーンの暴れや離脱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を目的とする。
より具体的には、前記位相ずれを修正する機構にチェーンのガイド機能を兼用させることにより、噛み合い開始箇所における位相のずれを修正しつつチェーンの暴れや離脱を抑制できる変速機構を提供することを目的としている。

（１）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且つ一体に公転するよう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、前記ピニオンスプロケットが前記公転によって前記チェーンとの噛み合いを開始する噛合点に達する直前で、前記ピニオンスプロケットの歯を前記チェーンの内周のリンク溝と位相合わせする事前歯合わせ機構を備え、前記事前歯合わせ機構は、前記噛合点の近傍で前記チェーンに外周側から当接し前記チェーンの軌道をガイドする軌道ガイド機構を兼備し、前記接円半径の変更による前記チェーンの軌道変更に伴う前記噛合点の移動に追従して前記事前歯合わせ機構を追従軌道に沿って移動させるチェーン追従移動機構を備え、前記事前歯合わせ機構は、前記チェーンに外周側から係合して同チェーンと位相同期して回転する第１同期回転部材と、前記第１同期回転部材と位相同期して回転すると共に前記噛合点に達する直前で前記ピニオンスプロケットと係合して同ピニオンスプロケットの位相を調整する第２同期回転部材と、を備え、前記第１同期回転部材が前記軌道ガイド機構として機能することを特徴としている。

（２）前記事前歯合わせ機構は前記チェーンに弾性的に圧接されていることが好ましい。

（３）前記第１同期回転部材は、前記チェーンの外周に前記リンク溝に歯が常時噛み合う入力側同期用スプロケットを備え、前記第２同期回転部材は、前記ピニオンスプロケットと一体回転する出力側同期用スプロケットと、前記入力側同期用スプロケットの軸に一体回転するように装備され、前記チェーンの前記リンク溝を模した疑似リンク溝を外周に有し、前記ピニオンスプロケットが前記噛合点の直前に到達したときに、前記疑似リンク溝が前記出力側同期用スプロケットの歯と噛み合う同期用回転体とを備えていることが好ましい。

（４）前記第１同期回転部材及び前記第２同期回転部材を回転自在に支持する支持部材を備え、前記チェーン追従移動機構は、前記支持部材を前記追従軌道に沿って移動させることが好ましい。

（５）前記チェーン追従移動機構は、前記追従軌道に沿って延びたガイドレールと、前記支持部材を移動可能に支持すると共に前記ガイドレールに沿ってスライドするスライド部材と、前記スライド部材を前記ガイドレールに沿って移動させる追従駆動機構と、を備えていることが好ましい。

（６）前記支持部材は、前記入力側同期用スプロケット及び前記同期用回転体を回転自在に支持する軸受部と、前記入力側同期用スプロケットを前記チェーンに圧接する圧接方向に延びた軸状のアーム部と、を備え、前記アーム部は、前記スライド部材に軸方向に可動に支持され、前記アーム部と前記スライド部材との間に、前記軸受部を前記圧接方向に付勢し、前記入力側同期用スプロケットを前記チェーンに弾性的に圧接させるばね部材が装備されていることが好ましい。

（７）前記追従駆動機構は、前記回転軸の軸方向に対して傾斜した方向に延び前記支持部材に装備されたカムローラが係合する追従用カム溝を有し前記軸方向に移動するチェーン追従移動用軸方向移動部材と、前記チェーン追従移動用軸方向移動部材を前記軸方向に駆動するチェーン追従移動用軸方向駆動機構と、を備え、前記スライド部材は、前記追従用カム溝に摺接して前記チェーン追従移動用軸方向移動部材の前記移動に伴って前記追従軌道に沿って移動することが好ましい。

（８）前記スプロケット移動機構は、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固定放射状溝が複数形成され、前記回転軸と一体回転する固定ディスクと、前記固定放射状溝と交差するように配置されると共に同交差箇所に前記支持軸がそれぞれ内挿される可動放射状溝が複数形成され、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、前記可動ディスクを前記固定ディスクに対して相対回転駆動して、前記交差箇所を前記径方向に移動させる相対回転駆動機構と、を備え、前記相対回転駆動機構は、前記回転軸の軸方向に沿って設けられ、前記固定ディスクと一体回転する第一回転部に設けられた第一カム溝と、前記第一カム溝と交差するとともに前記軸方向に沿って設けられ、前記可動ディスクと一体回転する第二回転部に設けられた第二カム溝と、前記第一カム溝と前記第二カム溝とが交差する第二交差箇所に配設され、一端部が前記径方向に突出されたカムローラと、前記カムローラの前記一端部を収容する溝部が設けられ、前記カムローラと共に前記軸方向に移動するスプロケット移動用軸方向移動部材と、前記スプロケット移動用軸方向移動部材を前記軸方向に移動させるスプロケット移動用軸方向駆動機構と、を備え、前記チェーン追従移動用軸方向移動部材は前記スプロケット移動用軸方向移動部材と一体に設けられ、前記スプロケット移動用軸方向駆動機構を前記チェーン追従移動用軸方向駆動機構と兼用していることが好ましい。

本発明にかかる変速機構によれば、複合スプロケットを構成する各ピニオンスプロケットと、複合スプロケットに巻き掛けられたチェーンとが噛み合うことによって動力伝達するが、各ピニオンスプロケットは回転軸周りに公転しながら、一定の回転範囲においてチェーンと噛み合う。そして、ピニオンスプロケットが公転によってチェーンとの噛み合いを開始する噛合点に達する直前で、事前歯合わせ機構が、ピニオンスプロケットの歯をチェーンの内周のリンク溝と位相合わせするので、ピニオンスプロケットの歯がチェーンのリンク溝に円滑に噛み合う。

この事前歯合わせ機構は軌道ガイド機構を兼備しており、この軌道ガイド機構が噛合点の近傍でチェーンに外周側から当接しチェーンの軌道をガイドする。噛合点の近傍では、チェーンの軌道を内側に僅かにシフトさせるだけでチェーンの暴れや離脱を抑制することができ、動力伝達効率の低下を抑制しながらチェーンの軌道をガイドすることができる。しかも、噛合点の直前でピニオンスプロケットのチェーンとの歯合わせを行ないつつチェーンの軌道をガイドすることができる。

本発明の一実施形態にかかる変速機構の要部を模式的に示す側面図であり、図２のＡ−Ａ矢視図に相当する。本発明の一実施形態にかかる変速機構のピニオンスプロケット等の径方向移動用の相対回転駆動機構に着目した要部を模式的に示す断面図である。本発明の一実施形態にかかる変速機構の要部を模式的に示す斜視図であり、図２のＢ方向寄りから見た斜視図であり、変速機構の固定ディスクの部分については図２のＢ１−Ｂ１線に沿うように可動ディスクを取り除いて示す。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り、図２のＣ−Ｃ矢視図に相当する。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り、図２のＤ−Ｄ矢視図に相当する。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す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２のＣ−Ｃ矢視図に相当する図であり、（ａ），（ｂ），（ｃ）の順に接円半径が大きくなっており、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。本発明の一実施形態にかかる変速機構の要部を模式的に示す側面図であり、図２のＦ矢視図に相当する。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り、図２のＥ−Ｅ矢視図である。本発明の一実施形態にかかる変速機構のチェーン追従機構の一部を示す斜視図であり、図１のＧ方向矢視図に相当する。本発明の一実施形態にかかる変速機構のチェーン追従機構の一部を示す図であり、図９のＨ−Ｈ矢視図に相当する。本発明の一実施形態にかかる事前歯合わせ機構及び位相ずれ許容動力伝達機構に着目した変速機構の要部の模式的な断面図である。本発明の一実施形態にかかる事前歯合わせ機構の同期用回転体の模式的な正面図である。本発明の一実施形態にかかるチェーンを説明する図であって、（ａ）はその模式的な斜視図、（ｂ）はその模式的な正面図、（ｃ）はその模式的な上面図である。本発明の一実施形態にかかるピニオンスプロケットの位相ずれ許容動力伝達機構を説明する図であり、（ａ）はピニオンスプロケットの軸方向から視た模式的な構成図、（ｂ）はその付勢部材の模式的な斜視図、（ｃ），（ｄ）は位相ずれ許容動力伝達機構の動作を説明する要部構成図である。

以下、図面を参照して、本発明の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のものである。また、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。

〔１．構成〕
まず、本実施形態にかかる変速機構の構成について説明する。
〔１−１．変速機構の全体構成〕
本変速機構は、図１〜図３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。

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複合スプロケット５（図１では右方に示す）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では左方に示す）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、出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。なお、入力軸１は中間部に、径を小さくされた小径軸部１ａを備えている。

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３個）のピニオンスプロケット２１，２２，２３（以下、区別しない場合には符号２０で示す）及び複数（ここでは１８本）のガイドロッド２９とを有している。３個のピニオンスプロケット２０は、回転軸１の軸心Ｃ_１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、それぞれ６本のガイドロッド２９が配置されている。

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のうちの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とを備えている（図２〜図６参照）。これらについては、詳細を後述する。

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（ここでは二一角形）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。変速比は連続的に変更することができるため、無段変速機として構成することもできるが、段階的に変更して多段の有段変速機として構成することもできる。

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との接触半径に対応するものともいえる。よって、接円半径或いは接触半径が最小径であるときには、複合スプロケット５の外径が最小径であり、また、接円半径或いは接触半径が最大径であるときには、複合スプロケット５の外径が最大径である。

このため、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といえる。
なお、図１には、入力側の接円半径が最小径で、出力側の接円半径が最大径のものを実線で示し、入力側の接円半径が最大径で、出力側の接円半径が最小径のものを二点鎖線で示している。
以下、変速機構の構成要素を、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、並びに、複合スプロケット５及びチェーン６の双方に関連する機構類を、この順に説明する。

〔１−２．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、まず、ピニオンスプロケット２０，ガイドロッド２９，固定ディスク１０及び可動ディスク１９，第一回転部１５及び第二回転部１５といった主要な構成要素をこの順に説明し、続いて、これらの構成要素を作動させる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といった機構類をこの順に説明する。

なお、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、固定ディスク１０，可動ディスク１９における径方向は回転軸１の径方向と一致する。

〔１−２−１．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と噛み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Ｃ_１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Ｃ_１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の回転数とは等しい。なお、図１，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。

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。

各ピニオンスプロケット２１，２２，２３は、いずれも、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おり、ここでいう「自転」とは、各ピニオンスプロケット２２，２３がその支持軸２２ａ，２３ａの軸心Ｃ_３，Ｃ_４周りに回転する（即ち、支持軸自体が回転する）ことを意味する。なお、各支持軸２１ａ，２２ａ，２３ａの軸心Ｃ_２，Ｃ_３，Ｃ_４及び回転軸１の軸心Ｃ_１は、何れも相互に平行である。

固定ピニオンスプロケット２１及び自転ピニオンスプロケット２２，２３は、何れも支持軸２１ａ，２２ａ，２３ａに結合された本体部２１ｂ，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２１ｃ，２２ｃ，２３ｃとを有している。
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。

詳細は後述するが、図１，図３において、第一自転ピニオンスプロケット２２は、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。一方、第二自転ピニオンスプロケット２３は、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。

なお、各ピニオンスプロケット２１，２２，２３を区別しない場合には、ピニオンスプロケットは符号２０で示し、ピニオンスプロケット２０の支持軸は符号２０ａで示し、ピニオンスプロケット２０の本体部は符号２０ｂで示し、ピニオンスプロケット２０の歯は符号２０ｃで示す。

また、各ピニオンスプロケット２０とその支持軸２０ａとの間には、いずれも、各支持軸２０ａに対するピニオンスプロケット２０の位相を一定範囲内で（即ち、微小回転だけ）許容すると共に、各ピニオンスプロケット２０を、この許容される微小回転範囲の中立位置に弾性的に付勢して動力伝達を実現する位相ずれ許容動力伝達機構（微小回転許容機構とも呼ぶ）１９０が介装されている。これについては後述する。

本実施形態では、図２に自転ピニオンスプロケット２２について例示するように、各ピニオンスプロケット２１，２２，２３は、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もそれぞれ別のものが巻き掛けられている。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。

なお、各ピニオンスプロケット２１，２２，２３の歯車の列数は、無段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。
また、図２は、理解容易のため一部を展開した模式的な断面図であり、二つの複合スプロケット５，５間が大きく離隔しているが、これらの複合スプロケット５，５は実際には図１，図３に示すように接近して配置されている。

〔１−２−２．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Ｃ_１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装備される。すなわち、ピニオンスプロケット２１，２２，２３の相互間に複数のガイドロッド２９を装備することにより、ピニオンスプロケット２１，２２，２３及び各ガイドロッド２９はより角数の大きな多角形（略正多角形）の形状をなす。ピニオンスプロケット２１，２２，２３と噛み合うチェーン６は、これらのガイドロッド２９の外側の周面に当接することで、ガイドロッド２９に案内されながら上記多角形の形状に沿って転動する。

各ガイドロッド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が嵌着されたものであり、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をガイドする。

なお、ガイドロッド２９の本数は、１８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の相互間にそれぞれ同数装備することが好ましく、この場合、ガイドロッド２９の本数は、ピニオンスプロケット２０の数（ここでは三つ）の倍数となる。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Ｃ_１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ことになり、各部の強度や剛性の確保も必要であり、さらに、後述の移動機構４０Ｂの構造上制約もあるため、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。簡素な構成とするために、ガイドロッド２９を省略することも考えられる。

〔１−２−３．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４及び図６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。

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。

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。

〔１−２−４．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。図１に示すように、各ピニオンスプロケット２１，２２，２３の相互間にこれらと干渉しないようにそれぞれ連結シャフト１ｂが設けられている。両可動ディスク１９は、これらの連結シャフト１ｂで互いに連結されている。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。

図５及び図６に示すように、可動ディスク１９（図６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６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６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。

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６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。

〔１−２−５．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。

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と平行に延びるように形成されている。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四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。

〔１−２−６．第二回転部〕
図２，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。まず、接続部１７について説明し、その後、第二回転部１６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。

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。

図２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。

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。

次に、第二回転部１６について説明する。
図２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。

図２，図７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ている。また、第二カム溝１６ａは、第一カム溝１５ａと交差する方向に、即ち、回転軸１の軸方向に斜めに交差する方向に延びるように形成されている。
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四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。

〔１−２−７．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スプロケット移動用軸方向駆動機構３１とを備えている。

以下、カムローラ９０，メガネフォーク３５，スプロケット移動用軸方向駆動機構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。ここでは、互いに１８０度の位相差を有する二組のカムローラ９０，９０のうちの一組は、連続した一本のものが用いられているが、これは別々に構成しても良い。

各カムローラ９０の外側端部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。

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、プレート状の部材であって、ディスク１０，１９に対して平行であって、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。

カムローラ支持部３５ａには、内周側の全周にわたる環状空間を形成するように溝部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。

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３７（一箇所にのみ符号を付す）が設けられている。この転動体３７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、溝部３５ｃの側壁を形成するカムローラ支持部３５ａに、転動体３７が配設されている。ここでは、複数の転動体３７が溝部３５ｃの全周にわたって一定間隔で並んで配設されている。なお、図２及び図７には、転動体３７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。

スプロケット移動用軸方向駆動機構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。また、メガネフォーク３５には軸方向に延びたガイドピン３６が貫通しており、メガネフォーク３５の軸方向移動時には、ガイドピン３６が移動をガイドし、メガネフォーク３５が移動に伴って傾斜しないように姿勢が保持されるようになっている。

以下、図２及び図７を参照して、軸方向駆動機構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。

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。

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、軸方向駆動機構３１は、モータ３２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，スプロケット移動用軸方向駆動機構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おり、互いに干渉しない。

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。
軸方向駆動機構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、メガネフォーク３５を介して二つの複合スプロケット５，５の各カムローラ９０も軸方向に移動する。

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が相対的に回転する。

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。

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、スプロケット移動用軸方向駆動機構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。また、相対回転駆動機構３０は、メガネフォーク３５を介して二つの複合スプロケット５，５の各可動ディスク１９を固定ディスク１０に対して相対回転駆動するため、入出力双方の複合スプロケット５，５において、各第一交差箇所ＣＰ₁を径方向に移動させる。
もちろん、両複合スプロケット５，５の連動は、例えば、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が拡径するように構成される。

〔１−２−８．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６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。

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。

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。

次に、図６（ａ）〜図６（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６（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６（ｂ），図６（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。

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。

〔１−２−９．機械式自転駆動機構〕
次に、図２，図３及び図７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。

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３，図７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。なお、図３に示す案内部材５９は、図２の下方側の固定ディスク１０のスプロケット用固定放射状溝１１ａに挿通されるものである。

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。

図４，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して形成されており、溝幅矩形状に形成された案内部材５９の側壁面がスプロケット用固定放射状溝１１ａの対向する壁面を摺動する例を示している。
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。

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。

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。

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。

図７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。

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。
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。

〔１−３．チェーン〕
次に、チェーン６について説明する。
図１３（ａ）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。

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。

また、変速機構の伝達トルクによっては二本以下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。

ここで、サイレントチェーンを用いた各チェーン６Ａ，６Ｂ，６Ｃについてさらに説明する。各チェーン６Ａ，６Ｂ，６Ｃは、それぞれ多数のリンクプレート（駆動リンク）６１が動力伝達方向に直列に配列されたリンクプレート列６１Ｓが、リンクプレート６１の厚み方向に複数並列されて、連結ピン６２により連結されて構成される。

本実施形態では、図１３（ａ），（ｃ）に示すように、各チェーン６Ａ，６Ｂ，６Ｃの厚み方向の両端部のそれぞれに、多数の補助リンクプレート６３が動力伝達方向に直列に配列された補助リンクプレート列６３Ｓが装備されている。この補助リンクプレート列６３Ｓは、補助リンクプレート６３の内周側に形成されたガイド面６３ａによってガイドロッド２９により案内されるものである。

ただし、本実施形態では、チェーン６Ａ，６Ｂ，６Ｃの少なくとも１つ（ここでは、チェーン６Ａ）は、図１３（ｂ）に示すように、チェーン６の外側にも歯６３ａが形成されている（図１３（ａ），（ｃ）では歯６３ａは省略する。）。つまり、図１３（ｂ）に示すように、チェーン６の各リンクプレート６１の内周側には、相互間にリンク溝６１ｃを形成する一対の歯６１ａが形成されているが、これに加えて、補助リンクプレート６３の外周側に一対の歯６３ａが形成され、一対の歯６３aの相互間が外側リンク溝６３ｂになっている。

〔１−４．軌道ガイド付き事前歯合わせ機構〕
次に、本無段変速機構において特徴的な軌道ガイド付き事前歯合わせ機構を説明する。
ピニオンスプロケット２０は、回転軸１に対して公転するので、チェーン６と噛み合う状態とチェーン６から離隔する状態とを繰り返し、しかも、変速比を変更する際には、ピニオンスプロケット２０の歯２０ｃとチェーン６のリンク溝６１ｃとの位相がずれるため、ピニオンスプロケット２０がチェーン６との噛み合いを開始する際に、ピニオンスプロケット２０の歯２０ｃがチェーン６のリンク溝６１ｃに対し位相ずれして歯飛びするおそれがある。

そこで、各複合スプロケット５には、ピニオンスプロケット２０の歯２０ｃとチェーン６のリンク溝６１ｃとの噛み合いを開始する噛合点の付近に、噛合点の直前でピニオンスプロケット２０の歯２０ｃの位相合わせをする事前歯合わせ機構１７０が装備されている。

この事前歯合わせ機構１７０は、図１０に示すように、チェーン６と係合して位相同期して回転する第１同期回転部材１７１と、第１同期回転部材１７１と位相同期して回転すると共に噛合点直前でピニオンスプロケット２０と係合して同ピニオンスプロケット２０の位相を調整する第２同期回転部材１７２とを備えている。

第１同期回転部材１７１は、チェーン６の外側リンク溝６３ｂに歯１７３ａが常時噛み合う入力側同期用スプロケット１７３を備えている。
また、第２同期回転部材１７２は、ピニオンスプロケット２０と一体回転する出力側同期用スプロケット１７６と、出力側同期用スプロケット１７６と噛み合う同期用チェーン（同期用回転体）１７５とを備えている。

なお、入力側同期用スプロケット１７３は、ピニオンスプロケット２０とほぼ同様な歯１７３ａを有し、スペース上の制約からピニオンスプロケット２０よりも小径のものが用いられるが、滑らかな作動性を確保するには可能な限り径の大きいものが好ましい。
出力側同期用スプロケット１７６は、ピニオンスプロケット２０と同径のものが適用される。

同期用チェーン１７５は、第１同期回転部材１７１の軸１７１aに、入力側同期用スプロケット１７３と共に一体回転するように装備される。この同期用チェーン１７５は、チェーン６のリンクプレート６１を模した疑似リンク１７５ａが連結ピン１７５ｂで連結されてなるチェーンである。同期用チェーン１７５の外周には、リンク溝６１ｃを模した疑似リンク溝１７５ｃが形成される。この疑似リンク溝１７５ｃは、ピニオンスプロケット２０が噛合点の直前に到達したときに、この疑似リンク溝１７５ｃが出力側同期用スプロケット１７６の歯１７６ａと噛み合う。

これらの同期用チェーン１７５及び出力側同期用スプロケット１７６は、一端側のチェーン６Ａよりも軸方向外側に配置され、同期用チェーン１７５がチェーン６Ａ〜６Ｃの何れにも干渉しないようになっている。なお、同期用チェーン１７５は、チェーン６Ａ〜６Ｃを模した回転体であり、疑似リンク溝１７５ｃに相当する歯を有するスプロケットとも呼ぶことができる。

この実施形態では、図１２に示すように、同期用チェーン１７５はサイレントチェーンを模しており、この同期用チェーン１７５は比較的小径であるため、疑似リンク１７５ａの数が少なくなり、疑似リンク１７５ａ同士の連結角度も大きくなる。このため、疑似リンク１７５ａの疑似リンク溝１７５ｃを比較的広角に形成しても、疑似リンク溝１７５ｃの角度は十分に大きくなる。そこで、隣接する疑似リンク１７５ａは疑似リンク溝１７５ｃを形成する歯を完全に重合させずにややずらせた角度にして、実質的な疑似リンク溝１７５ｃの開口角度を抑えている。ただし、これでも、実質的な疑似リンク溝１７５ｃの角度は十分に大きく、出力側同期用スプロケット１７６は疑似リンク溝１７５ｃに容易に噛み合うようになっている。

図１に示すように、事前歯合わせ機構１７０は、各複合スプロケット５に設けられるが、入力側同期用スプロケット１７３及び同期用チェーン１７５の軸１７１ａは、図１０に示すように、支持部材１８０に支持され、入力側同期用スプロケット１７３はチェーン６に弾性的に圧接されている。特に、このチェーン６に弾性的に圧接される入力側同期用スプロケット１７３は、チェーン６に外周側から当接しチェーン６の軌道を外側から膨らまないようにガイドする軌道ガイドとして機能する。すなわち、事前歯合わせ機構１７０はチェーン６の軌道をガイドする軌道ガイド機構を兼備している。

図１０に示すように、支持部材１８０は、入力側同期用スプロケット１７３及び同期用チェーン１７５を回転自在に支持する軸受部１８１と、先端に軸受部１８１を固設され、入力側同期用スプロケット１７３をチェーン６Ａに圧接する圧接方向に延びた軸状のアーム部１８２とを備えている。アーム部１８２は後述の追従軌道に沿ってスライドするスライド部材１８３に摺動自在に支持され、支持部材１８０は、前記圧接方向に向けて可動であると共に追従軌道に沿って移動できるようになっている。

つまり、アーム部１８２の中間部は、スライド部材１８３のアーム係合部１８３ｂの穴部に装入されており、アーム部１８２はこの穴部に案内されて入力側同期用スプロケット１７３をチェーン６Ａに圧接する圧接方向に向けて可動になっている。

そして、アーム部１８２とスライド部材１８３のアーム係合部１８３ｂとの間に、軸受部１８１を圧接方向に付勢し、入力側同期用スプロケット（追従ガイド）１７３をチェーン６Ａに弾性的に圧接させるコイルスプリング（ばね部材）１８６が装備されている。なお、アーム部１８２の基端には、アーム部１８２がアーム係合部１８３ｂから離脱しないように、ストッパ１８２ａが装備されている。

また、各複合スプロケット５の接円半径の変更によってチェーン６の軌道が変更し、これに伴って噛合点も移動する。事前歯合わせ機構１７０が事前歯合わせ及びチェーン６の軌道を外側からガイドするためには、事前歯合わせ機構１７０の入力側同期用スプロケット１７３及び同期用チェーン１７５がこのチェーン６の軌道変更に伴う噛合点の移動に追従する軌道（追従軌道）ＦＯ（図１参照）に沿って移動することが必要である。

このため、事前歯合わせ機構１７０の要部を支持する支持部材１８０はスライド部材１８３を通じて追従軌道ＦＯに沿って移動できるようになっており、更に、支持部材１８０をチェーン６の軌道変更に伴って追従軌道ＦＯに沿って移動させるチェーン追従移動機構８０が装備されている。チェーン追従移動機構８０については後述する。

スライド部材１８３は、外周が滑らかなガイドレール１８４に摺動可能に支持さている。ガイドレール１８４は、変速機構のケーシング等の壁部１８５にブラケット１８５ａ等を介して固設され、ここでは互い平行な２本のガイドレール１８４が装備される。この例では、各ガイドレール１８４は円柱状であり、追従軌道ＦＯに沿って、つまり、追従軌道ＦＯと平行又は略平行に配設される。スライド部材１８３には２つの摺動穴部１８３ａが設けられ２本のガイドレール１８４が各摺動穴部１８３ａに装入されており、スライド部材１８３は各ガイドレール１８４に沿って、即ち、追従軌道ＦＯに沿ってスライド可能になっている。
〔１−５．チェーン追従移動機構〕

図９，図１０に示すように、チェーン追従移動機構８０は、ガイドレール１８４と、スライド部材１８３と、スライド部材１８３をガイドレール１８４に沿って移動させる追従駆動機構２００とを備えている。
また、追従駆動機構２００は、支持部材１８０のアーム部１８２の基端部に装備されたカムローラ１８２ｂと、回転軸１の軸方向に対して傾斜した方向に延びカムローラ１８２ｂが係合する追従用カム溝１８８を有し軸方向に移動するチェーン追従移動用軸方向移動部材１８７と、このチェーン追従移動用軸方向移動部材１８７を軸方向に駆動するチェーン追従移動用軸方向駆動機構と、を備えている。

チェーン追従移動用軸方向移動部材１８７が、図９に矢印Ａ１で示すように移動すると、追従用カム溝１８８が移動するため、カムローラ１８２ｂは図９に矢印Ａ２で示すように移動する。例えば、図９において、チェーン追従移動用軸方向移動部材１８７が下降すれば左方向に移動する。なお、図９では、チェーン追従移動用軸方向移動部材１８７を、便宜上二点鎖線で示している。

カムローラ１８２ｂは支持部材１８０に装備され、支持部材１８０は、ガイドレール１８４及びスライド部材１８３を通じて追従軌道ＦＯに沿ってスライド可能なため、支持部材１８０及び支持部材１８０に支持された入力側同期用スプロケット１７３及び同期用チェーン１７５は、カムローラ１８２ｂと共に、追従軌道ＦＯに沿ってスライドする。

また、チェーン追従移動用軸方向駆動機構は、変速比の変更時のピニオンスプロケット２０が径方向移動による各複合スプロケット５の接円半径の変更によって変化するチェーン６の走行軌道に追従するように入力側同期用スプロケット１７３及び同期用チェーン１７５を移動させるものであるために、本実施形態では、スプロケット移動用軸方向駆動機構３１が兼用されている。

つまり、図７に示すように、メガネフォーク３５に各複合スプロケット５毎に結合用アーム部３５ｄを設け、各結合用アーム部３５ｄに、それぞれチェーン追従移動用軸方向移動部材１８７を結合している。これにより、変速比の変更のためにメガネフォーク３５が軸方向に移動すると同時にチェーン追従移動用軸方向移動部材１８７も軸方向移動するようになっている。

メガネフォーク３５の軸方向位置は、変速比に対応するのでチェーン追従移動用軸方向移動部材１８７も変速比に対応する。また、噛合点の位置やチェーン６の軌道も変速比に対応する。したがって、メガネフォーク３５にチェーン追従移動用軸方向移動部材１８７を結合してスプロケット移動用軸方向駆動機構３１を作動させることで、可動ディスク１９の移動と共にチェーン追従移動用軸方向移動部材１８７を移動させて入力側同期用スプロケット１７３及び同期用チェーン１７５を、噛合点の位置やチェーン６の軌道の変化に沿って移動させることができる。

〔１−６．位相ずれ許容動力伝達機構〕
ところで、事前歯合わせ機構１７０によって、ピニオンスプロケット２０の歯２０ｃの位相合わせをするのは、ピニオンスプロケット２０の歯２０ｃが位相合わせ方向即ち回転方向に可動でなくては実現させることができない。しかし、ピニオンスプロケット２０の歯２０ｃを回転方向に単に可動にしたのでは、ピニオンスプロケット２０とチェーン６との間での動力伝達に支障を来す。

つまり、入力側の複合スプロケット５では、回転軸１の回転によりピニオンスプロケット２０が回転軸１の軸心Ｃ_１周りを公転し、この公転と共にチェーン６を回動させる。このとき、ピニオンスプロケット２０からチェーン６に動力が伝達されるためには、ピニオンスプロケット２０の自転が規制されていることが条件になる。公転時にピニオンスプロケット２０が自由に自転してしまうと、ピニオンスプロケット２０からチェーン６に動力は伝達されない。

そこで、ピニオンスプロケット２０と、ピニオンスプロケット２０を支持する軸２０ａとが別体に形成され、軸２０ａに対するピニオンスプロケット２０の微小回転を許容すると共に、ピニオンスプロケット２０を軸２０ａに対して回転方向の中立位置に付勢し微小回転を弾性的に規制する位相ずれ許容動力伝達機構（ここでは、微小回転許容機構とも言う）１９０が装備されている。

本実施形態にかかる位相ずれ許容動力伝達機構１９０は、図１１，図１４に示すように、ピニオンスプロケット２０の内周側及び出力側同期用スプロケット１７６の内周側に一体回転するように装備されたキー部材１９１と、ピニオンスプロケット２０の軸２０ａの外周側に形成されてキー部材１９１が回転方向に一定範囲の遊びをもって係合するキー溝１９２とからなる回転許容機構１９０Ａ、及び、キー部材１９１がキー溝１９２の回転方向の中立位置に位置するように、キー部材１９１を回転方向の正転と逆転方向との双方から基準の位相位置（センタリング位置）へ付勢する付勢部材１９３を有する付勢機構１９０Ｂと、を備えている。

前述のように、各チェーン６Ａ，６Ｂ，６Ｃと対応して３つのピニオンスプロケット２０が直列に配置され、各チェーン６Ａ，６Ｂ，６Ｃのピッチが互いに１／３ピッチだけずらされているので、直列に配置された各ピニオンスプロケット２０の歯２０ｃも、これに対応して１／３ピッチずつずらした状態で配置されている。また、出力側同期用スプロケット７６も、これらの各ピニオンスプロケット２０に対して所定の位相に合わせて、直列のピニオンスプロケット２０の一端に配置される。

各ピニオンスプロケット２０及び出力側同期用スプロケット１７６において軸２０ａが貫通する穴の周面には、キー部材１９１が隙間なく嵌合するキー溝２０ｄが形成され、上記のように各ピニオンスプロケット２０が１／３ピッチずつ位相をずらした状態で且つ出力側同期用スプロケット１７６も所定の位相状態で、各ピニオンスプロケット２０及び出力側同期用スプロケット１７６のキー溝２０ｄにキー部材１９１が同時に貫通している。これにより、出力側同期用スプロケット７６及び各ピニオンスプロケット２０は常に同様な位相関係で軸２０ａの軸心Ｃ_２，Ｃ_３，Ｃ_４の周りに回転する。

軸２０ａの外周には、キー溝１９２が形成されるが、このキー溝１９２は周方向へのスパンがキー部材１９１の幅よりも大きく形成されるので、キー部材１９１がキー溝１９２内に装入されると、このキー部材１９１とキー溝１９２の内壁面との隙間ｄ分だけ、キー部材１９１はキー溝１９２内で移動可能になっている。この隙間ｄは、ピニオンスプロケット２０の歯２０ｃの半歯分に対応して設定されている。したがって、キー部材１９１及びキー部材１９１を通じて一体回転する出力側同期用スプロケット１７６及び各ピニオンスプロケット２０は、軸２０ａに対して歯２０ｃの半歯分だけ回転可能になっている。

ただし、ピニオンスプロケット２０の穴の周面と、軸２０ａの外周面との間には、キー部材１９１をキー溝１９２に対して周方向中立位置に付勢する付勢部材１９３が設けられ、外力が加わらない限りキー部材１９１はキー溝１９２内の周方向中立位置に保持される。この付勢部材１９３は、環状の一部が破断されたＣ型リング状のプレート（Ｃ型リング）を厚み方向に複数重ねたもので、破断部分の合口１９３ａ，１９３ｂは互いに平行又は略平行な平面状に形成される。この対向する合口１９３ａ，１９３ｂの相互間にキー部材１９１が隙間なく嵌合する。なお、付勢部材１９３には、鋼材等の弾性材料が用いられている。

付勢部材１９３は、その合口１９３ａ，１９３ｂのある破断箇所の逆側、即ち、各合口１９３ａ，１９３ｂから等しい中心角を有する中間部（１８０度反対側）に、半円筒状の凹所１９４ｂが形成され、ピニオンスプロケット２０及び出力側同期用スプロケット７６の穴の周面のキー溝２０ｄの逆側（１８０度反対側）にも、半円筒状の凹所１９４ａが形成されている。付勢部材１９３は、ピニオンスプロケット２０の内周壁２０ｗ及び出力側同期用スプロケット１７６の穴の内周壁と軸２０Ａの外周壁２０ａｗとの間に形成される隙間１９５に介装される。凹所１９４ａ，１９４ｂによって形成された円筒状空間内にはピン（係止部材）１９４が介装される。ピン１９４は、凹所１９４ａ，１９４ｂと嵌合すると共にピニオンスプロケット２０の内周壁２０ｗ及び出力側同期用スプロケット１７６の穴の内周壁と軸２０Ａの外周壁２０ａｗとの間に挟持される。

付勢部材１９３は、ピン１９４の外周面と軸２０ａの外周面との間に挟着されて、外力が加わらなければ図１４（ａ）に実線で示すようにキー部材１９１がキー溝９２内の周方向中立位置に位置する状態を保持する。ピニオンスプロケット２０を自転させるような外力が加われば、付勢部材１９３が弾性変形しながら、図１４（ａ）に二点鎖線であるいは図１４（ｃ），（ｄ）に示すようにピニオンスプロケット２０の自転を許容し、この自転を許容すると共に、付勢部材１９３の合口１９３ａ，１９３ｂがキー部材１９１の対向面１９１ａ，１９１ｂに当接して、キー部材１９１がキー溝１９２内の周方向中立位置となるような弾性力をピニオンスプロケット２０に加える。もちろん、キー部材１９１がキー溝１９２内壁面の何れかに当接したらピニオンスプロケット２０の更なる自転は完全に規制される。

〔２．作用及び効果〕
本発明の一実施形態にかかる無段変速機構は、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。

〔２−１．軌道ガイド付き事前歯合わせ機構による作用及び効果〕
ピニオンスプロケット２０が回転軸１に対して公転してチェーン６との噛み合いを開始する際に、事前歯合わせ機構１７０が噛合点の直前でピニオンスプロケット２０の歯２０ｃの位相合わせをする。

つまり、入力側同期用スプロケット１７３の歯１７３ａが、チェーン６の外側の歯６３ａに常時噛み合っているため、入力側同期用スプロケット１７３と共に軸１７１ａに支持された同期用チェーン１７５も常にチェーン６と歯合わせされた同位相状態で回転している。

そして、ピニオンスプロケット２０が噛合点の直前に達すると、出力側同期用スプロケット１７６が同期用チェーン１７５の疑似リンク溝１７５ｃと噛み合う。なお、出力側同期用スプロケット１７６の歯１７６ａはピニオンスプロケット２０の歯２０ｃよりも刃先が先鋭に形成され、半歯分の位相ずれがあっても疑似リンク溝１７５ｃ内に出力側同期用スプロケット１７６の歯１７６ａが容易に噛み込む。

同期用チェーン１７５は、チェーン６と同位相状態で回転しているので、出力側同期用スプロケット１７６も同期用チェーン１７５と噛み合うとチェーン６と位相が同期する。ただし、この出力側同期用スプロケット１７６も同期用チェーン１７５と微小の位相差を含んで噛み合うので、その分だけ出力側同期用スプロケット１７６とチェーン６との間に位相差が生じるが、この位相差は僅かである。

したがって、出力側同期用スプロケット１７６と常に対応した位相関係（一定の位相差）を有するピニオンスプロケット２０の歯２０ｃも、チェーン６のリンク溝６１ｃと僅かな位相差内に位相調整され、噛合点では、ピニオンスプロケット２０の歯２０ｃはチェーン６のリンク溝６１ｃに確実に噛み合う。これにより、ピニオンスプロケット２０の歯２０ｃがチェーン６のリンクプレート６１に当たって歯飛びするおそれが解消され、無段変速機構が円滑に作動する。

しかも、入力側同期用スプロケット１７３は、噛合点の近傍でチェーン６に外周側から圧接しチェーン６の軌道を外側からガイドする軌道ガイドとして機能するので、チェーン６の軌道を内側に僅かにシフトさせるだけでチェーン６の暴れや離脱を抑制することができ、動力伝達効率の低下を抑制しながらチェーン６の軌道をガイドすることができる。しかも、チェーンの張力が限度近辺になり、ピニオンスプロケット２０がチェーン６から外れる方向の力が発生する噛合点の直前で、ピニオンスプロケット２０のチェーン６との歯合わせを行ないつつチェーンの軌道をガイドすることができ、極めて効果的である。

〔２−２．チェーン追従移動機構による作用及び効果〕
また、変速比の変更時にピニオンスプロケット２０が径方向に移動して複合スプロケット５の径が変更されると、チェーン６の走行軌道が変化して上記の噛合点の位置も変化するが、チェーン追従移動機構８０によって、事前歯合わせ機構１７０の入力側同期用スプロケット１７３及び同期用チェーン１７５も、チェーン６の走行軌道の変化に追従するように移動するので、変速比の変更時や変更後にも事前歯合わせを支障なく実施することができる。

また、変速比の変更時には、チェーン６の軌道も変化するが、追従ガイドとして入力側同期用スプロケット１７３も、この変化に追従して追従軌道ＦＯに沿って移動するため、変速比の変更時や変更後にも、入力側同期用スプロケット１７３が噛合点の近傍でチェーン６に外周側から圧接しチェーン６の軌道を外側からガイドし、チェーン６の暴れや離脱を効果的に抑制することができる。

しかも、このチェーン追従移動機構８０は、相対回転駆動機構３０の一部、即ち、メガネフォーク３５やスプロケット移動用軸方向移動機構３１を兼用して構成されるので、部品増及びこれによるコスト増や構造の複雑化を抑制しながら、しかも、チェーン６の軌道の変化に確実に追従しながら、事前歯合わせやチェーン６軌道の外側からのガイドをすることができる。

〔２−３．位相ずれ許容動力伝達機構による作用及び効果〕
また、事前歯合わせ機構１７０によってピニオンスプロケット２０の歯２０ｃの位相合わせをするには、ピニオンスプロケット２０の歯２０ｃが回転方向に可動でなくてはならないが、単に可動にしたのでは、ピニオンスプロケット２０とチェーン６との間での動力伝達に支障を来す。しかし、ピニオンスプロケット２０の軸２０ａに対する微小回転を許容すると共に、ピニオンスプロケット２０を軸２０ａに対して回転方向の中立位置に付勢し微小回転を弾性的に規制する位相ずれ許容動力伝達機構１９０が装備されているので、ピニオンスプロケット２０とチェーン６との間での動力伝達を実現しながら、ピニオンスプロケット２０を回転方向に可動とし、歯合わせを実現することができる。また、付勢機構１９０Ｂの付勢部材１９３がキー部材１９１のキー溝１９２に対する相対回転を弾性的に規制するので、ピニオンスプロケット２０の歯２０ｃがチェーン６に噛み合う際の衝撃も吸収され、噛み合いショックを生じることなく円滑に噛み合う。

〔３．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。

例えば、上記実施形態では、チェーン追従移動用軸方向移動部材１８７をメガネフォーク（スプロケット移動用軸方向移動部材）３５と一体に設け、チェーン追従移動用軸方向駆動機構にはスプロケット移動用軸方向駆動機構３１を兼用し、チェーン追従移動機構８０は、相対回転駆動機構３０の一部を用いているが、入力側同期用スプロケット１７３を追従ガイドとして機能させる点に着目すれば、チェーン追従移動機構８０を相対回転駆動機構３０から独立させ、相対回転駆動機構３０とは別個に設けても良い。この場合、チェーン追従移動用軸方向移動部材１８７をメガネフォーク３５から独立させて、スプロケット移動用軸方向駆動機構３１とは別の駆動機構で移動させることになる。

さらに、チェーン追従移動機構８０は、事前歯合わせ機構１７０、特に、その第１同期回転部材１７１をチェーン６の軌道変更に追従して移動させるものであればよく、上記実施形態のように、追従用カム溝１８８内にカムローラ１８２ｂが挿入されるカム構造に限定されるものではない。この場合、事前歯合わせ機構１７０をチェーン６の軌道変更にメカ的に追従移動させるものでもよく、コントローラの制御によって事前歯合わせ機構１７０をチェーン６の軌道変更にメカ的に追従移動させるものでもよくい。

また、チェーン追従移動用軸方向移動部材１８７はメガネフォーク（スプロケット移動用軸方向移動部材）３５と一体に設け、チェーン追従移動用軸方向駆動機構にスプロケット移動用軸方向駆動機構３１を兼用している点に着目すれば、追従ガイド機構を、事前歯合わせ機構１７０（第１同期回転部材１７１の入力側同期用スプロケット１７３）とは別個に設けても良い。この場合、追従ガイド機構は、チェーン６の軌道を外側からガイドするものであればよく、噛合点とは異なる箇所でチェーン６の軌道をガイドすることになるが、噛合点に近ければより効率よく、即ち、チェーン６を僅かに押圧するだけでチェーン６の軌道をガイドすることができる。

さらに、微小回転許容機構として、前述の位相ズレ許容動力伝達機構１９０に代えて、ピニオンスプロケット２０とその支持軸２０ａとの間に皿ばねを介装する構成としても良い。この皿ばねによっても、支持軸２０ａとピニオンスプロケット２０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ピニオンスプロケット２０とチェーン６との噛合時のショック（衝撃）を吸収することが可能である。

１回転軸
２収容空間
５複合スプロケット
６，６Ａ〜６Ｃ，１０６，１０６Ａ〜１０６Ｃチェーン
１０固定ディスク群
１１第一固定ディスク（径方向移動用固定ディスク）
１１ａスプロケット用固定放射状溝
１１ｂロッド用固定放射状溝
１２第二固定ディスク（自転用固定ディスク）
１２ａ第一案内溝（固定ピニオンスプロケット案内溝）
１２ｂ第二案内溝
１２ｃ第三案内溝
１９可動ディスク（径方向移動用可動ディスク）
１９ａスプロケット用可動放射状溝
１９ｂロッド用可動放射状溝
１９Ａ外周歯
２０ピニオンスプロケット（歯車）
２０ａピニオンスプロケット軸（歯車軸）
２０ｃピニオンスプロケットの歯
２０ｗピニオンスプロケット（歯車）の内周壁
２０ａｗピニオンスプロケット軸（歯車軸）の外周壁
２１固定ピニオンスプロケット
２１ａ支持軸
２２第一自転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）
２２ａ支持軸
２３第二自転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）
２３ａ支持軸
２９ガイドロッド
２９ａロッド支持軸
２９ｂガイド部材
３０相対回転駆動機構
３１スプロケット移動用軸方向駆動機構
３５メガネフォーク（スプロケット移動用軸方向移動部材）
４０Ａスプロケット移動機構
４０Ｂロッド移動機構
５０機械式自転駆動機構
５１第一ピニオン（進角側ピニオン）
５２第二ピニオン（遅角側ピニオン）
５３第一ラック（進角側ラック）
５４第二ラック（遅角側ラック）
５９案内部材
６１リンクプレート（駆動リンク）
６１Ｓリンクプレート列
６１ａリンクプレート６１の歯部
６１ｂピン穴
６１ｃリンク溝
６２連結ピン
６３補助リンク
６３Ｓ補助リンク列
６３ａガイド面
６３ｂピン穴
６４Ａ，６４Ｂ重合部
６５ａ肉薄部
６５ｂ切欠部
８０チェーン追従移動機構
９０カムローラ
１７０事前歯合わせ機構
１７１第１同期回転部材（軌道ガイド機構）
１７１ａ第１同期回転部材１７１の軸
１７２第２同期回転部材
１７２ａ第２同期回転部材１７２の軸
１７３入力側同期用スプロケット
１７３ａ前記入力側同期用スプロケット１７３の歯
１７３ｂ入力側同期用スプロケット１７３の軸
１７５同期用チェーン
１７５ａ疑似リンク
１７５ｂ連結ピン
１７５ｃ疑似リンク溝
１７６出力側同期用スプロケット
１７６ａ出力側同期用スプロケット７６，１７６の歯
１８０支持部材
１８１軸受部
１８２アーム部
１８２ｂカムローラ
１８７チェーン追従移動用軸方向移動部材
１８８追従用カム溝
１８３スライド部材
１８６コイルスプリング（ばね部材）
１９０位相ずれ許容動力伝達機構
１９０Ａ回転許容機構
１９０Ｂ付勢機構
１９１キー部材
１９２キー溝
１９３付勢部材（Ｃ型リング）
１９３ａ，１９３ｂ付勢部材の合口
１９４ピン（係止部材）
１９５隙間
２００追従駆動機構
Ｃ₁，Ｃ₂，Ｃ₃，Ｃ₄ 軸心
ＦＯ追従軌道

Claims

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且つ一体に公転するよう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、
前記ピニオンスプロケットが前記公転によって前記チェーンとの噛み合いを開始する噛合点に達する直前で、前記ピニオンスプロケットの歯を前記チェーンの内周のリンク溝と位相合わせする事前歯合わせ機構を備え、
前記事前歯合わせ機構は、前記噛合点の近傍で前記チェーンに外周側から当接し前記チェーンの軌道をガイドする軌道ガイド機構を兼備し、
前記接円半径の変更による前記チェーンの軌道変更に伴う前記噛合点の移動に追従して前記事前歯合わせ機構を追従軌道に沿って移動させるチェーン追従移動機構を備え、
前記事前歯合わせ機構は、前記チェーンに外周側から係合して同チェーンと位相同期して回転する第１同期回転部材と、前記第１同期回転部材と位相同期して回転すると共に前記噛合点に達する直前で前記ピニオンスプロケットと係合して同ピニオンスプロケットの位相を調整する第２同期回転部材と、を備え、
前記第１同期回転部材が前記軌道ガイド機構として機能する
ことを特徴とする、変速機構。
前記事前歯合わせ機構は前記チェーンに弾性的に圧接されている
ことを特徴とする、請求項１記載の変速機構。
前記第１同期回転部材は、前記チェーンの外周に前記リンク溝に歯が常時噛み合う入力側同期用スプロケットを備え、
前記第２同期回転部材は、前記ピニオンスプロケットと一体回転する出力側同期用スプロケットと、前記入力側同期用スプロケットの軸に一体回転するように装備され、前記チェーンの前記リンク溝を模した疑似リンク溝を外周に有し、前記ピニオンスプロケットが前記噛合点の直前に到達したときに、前記疑似リンク溝が前記出力側同期用スプロケットの歯と噛み合う同期用回転体とを備えている
ことを特徴とする、請求項１又は２記載の変速機構。
前記第１同期回転部材及び前記第２同期回転部材を回転自在に支持する支持部材を備え、
前記チェーン追従移動機構は、前記支持部材を前記追従軌道に沿って移動させる
ことを特徴とする、請求項３記載の変速機構。
前記チェーン追従移動機構は、
前記追従軌道に沿って延びたガイドレールと、
前記支持部材を移動可能に支持すると共に前記ガイドレールに沿ってスライドするスライド部材と、
前記スライド部材を前記ガイドレールに沿って移動させる追従駆動機構と、を備えている
ことを特徴とする、請求項４記載の変速機構。
前記支持部材は、前記入力側同期用スプロケット及び前記同期用回転体を回転自在に支持する軸受部と、前記入力側同期用スプロケットを前記チェーンに圧接する圧接方向に延びた軸状のアーム部と、を備え、
前記アーム部は、前記スライド部材に軸方向に可動に支持され、前記アーム部と前記スライド部材との間に、前記軸受部を前記圧接方向に付勢し、前記入力側同期用スプロケットを前記チェーンに弾性的に圧接させるばね部材が装備されている
ことを特徴とする、請求項５記載の変速機構。
前記追従駆動機構は、
前記回転軸の軸方向に対して傾斜した方向に延び前記支持部材に装備されたカムローラが係合する追従用カム溝を有し前記軸方向に移動するチェーン追従移動用軸方向移動部材と、
前記チェーン追従移動用軸方向移動部材を前記軸方向に駆動するチェーン追従移動用軸方向駆動機構と、を備え、
前記スライド部材は、前記追従用カム溝に摺接して前記チェーン追従移動用軸方向移動部材の前記移動に伴って前記追従軌道に沿って移動する
ことを特徴とする、請求項５又は６記載の変速機構。
前記スプロケット移動機構は、
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固定放射状溝が複数形成され、前記回転軸と一体回転する固定ディスクと、
前記固定放射状溝と交差するように配置されると共に同交差箇所に前記支持軸がそれぞれ内挿される可動放射状溝が複数形成され、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、
前記可動ディスクを前記固定ディスクに対して相対回転駆動して、前記交差箇所を前記径方向に移動させる相対回転駆動機構と、を備え、
前記相対回転駆動機構は、
前記回転軸の軸方向に沿って設けられ、前記固定ディスクと一体回転する第一回転部に設けられた第一カム溝と、
前記第一カム溝と交差するとともに前記軸方向に沿って設けられ、前記可動ディスクと一体回転する第二回転部に設けられた第二カム溝と、
前記第一カム溝と前記第二カム溝とが交差する第二交差箇所に配設され、一端部が前記径方向に突出されたカムローラと、
前記カムローラの前記一端部を収容する溝部が設けられ、前記カムローラと共に前記軸方向に移動するスプロケット移動用軸方向移動部材と、
前記スプロケット移動用軸方向移動部材を前記軸方向に移動させるスプロケット移動用軸方向駆動機構と、を備え、
前記チェーン追従移動用軸方向移動部材は前記スプロケット移動用軸方向移動部材と一体に設けられ、前記スプロケット移動用軸方向駆動機構を前記チェーン追従移動用軸方向駆動機構と兼用している
ことを特徴とする、請求項７記載の変速機構。