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WO2018116819A1 - 無段階変速機 - Google Patents

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WO2018116819A1
WO2018116819A1 PCT/JP2017/043683 JP2017043683W WO2018116819A1 WO 2018116819 A1 WO2018116819 A1 WO 2018116819A1 JP 2017043683 W JP2017043683 W JP 2017043683W WO 2018116819 A1 WO2018116819 A1 WO 2018116819A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cam
arm
continuously variable
variable transmission
drive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2017/043683
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English (en)
French (fr)
Inventor
稔 中川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of WO2018116819A1 publication Critical patent/WO2018116819A1/ja
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Ceased legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D41/00—Freewheels or freewheel clutches
    • F16D41/02—Freewheels or freewheel clutches disengaged by contact of a part of or on the freewheel or freewheel clutch with a stationarily-mounted member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H29/00—Gearings for conveying rotary motion with intermittently-driving members, e.g. with freewheel action
    • F16H29/12—Gearings for conveying rotary motion with intermittently-driving members, e.g. with freewheel action between rotary driving and driven members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/46—Gearings having only two central gears, connected by orbital gears
    • F16H3/48—Gearings having only two central gears, connected by orbital gears with single orbital gears or pairs of rigidly-connected orbital gears
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/62—Gearings having three or more central gears
    • F16H3/66—Gearings having three or more central gears composed of a number of gear trains without drive passing from one train to another
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings

Definitions

  • the present invention relates to a continuously variable transmission, and more particularly to a continuously variable transmission between power transmissions.
  • a cam that rotates in conjunction with the input shaft, and a plurality of pinions that are arranged around the large gear that is interlocked and connected to the output shaft, and that fits the large gear,
  • One end is pivotally supported on the rotation shaft of the pinion via a one-way clutch, and the other end is provided with a plurality of swing arms that engage with the cam.
  • the swing arm swings in relation to the rotational movement of the cam.
  • the present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a continuously variable transmission mechanism with a new configuration.
  • the present inventor has intensively studied the planetary gear configuration, and as a result, has found the present invention.
  • a continuously variable transmission includes a center shaft, a cam arm installed around the center shaft and having a cam crest, a drive arm installed around the center shaft and having a one-way mechanism, and a ring gear.
  • a stepless transmission having a sun gear, wherein the cam arm is retractable or pushable, and performs a stepless speed change drive from an input and a one-to-one output of the input side flange. .
  • the center shaft further includes an inner cam having a cam peak in the cam arm direction.
  • the continuously variable transmission further includes a cam case for supporting the cam arm.
  • the cam case includes a control bar capable of moving the cam arm.
  • the cam arm includes a plurality of cam arms.
  • the stepless transmission further includes a steady plate rotating integrally with the input side flange.
  • the continuously variable transmission further includes a support case supported by the central shaft, the support case supporting the drive arm and the planetary gear.
  • the drive arm has a fan-shaped outer peripheral portion, and an outer peripheral side surface of the outer peripheral portion has a concave groove slope to support a roller. To do.
  • the drive arm has a ring, and the central axis passes through the ring.
  • the swing arm and the push arm have a cam.
  • a second sun gear further engaged with the second sun gear around the central axis and the second planetary gear.
  • a second ring gear that meshes with the second planetary gear, and the second ring gear is installed on the input side flange and connected and driven, and has a one-to-one first relationship with the input of the input side flange.
  • a stepless speed change output is performed from the output of the second sun gear.
  • the continuously variable transmission further includes a second support case supported by the central shaft, the second support case being integral with the second sun gear. It is characterized by.
  • the second support case has a one-way mechanism on the inner wall of the outer peripheral side surface, and an output side flange on the outer side of the second support case. It is characterized by that.
  • the swing arm and / or the cam arm has a power point movement preventing means on a contact surface between the swing arm and the cam arm.
  • a contact surface between the push arm and the drive arm is configured by an involute curve.
  • FIG. 1 collectively shows a partial cross-section of the center shaft 18 and divided member connections in an example of an embodiment of a continuously variable transmission according to the present invention.
  • FIG. 2 shows the members of the inner cam 14 and the cam arm 12 fixed to the central shaft 18 when they are accommodated in the cam cases 13a and 13b in an example of the continuously variable transmission according to the present invention. And partially transparent members attached to the periphery.
  • FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing each member supported by the flange 8 on the input side and each partially see-through member attached to the periphery in an example in one embodiment of the continuously variable transmission of the present invention.
  • FIG. 4 shows an example of an embodiment of a continuously variable transmission according to the present invention.
  • FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing the separated display of c and the secondary planetary gear support frame 22 and the output case 15 connected to each other.
  • FIG. 5 shows an example of an embodiment of the continuously variable transmission according to the present invention, in which the drive arms 4a, b, c are accommodated in the support case 6 of the primary planetary gear and the support of the secondary planetary gear. A partial cross-section supported by the frame 22 and the output case 15 and partially transparent members are shown.
  • FIG. 6 is a diagram showing the one-way mechanism drive of the drive arm 4 in an example of one embodiment of the continuously variable transmission of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram showing input and one-to-one driving of the primary and secondary planetary gears in the twin planetary continuously variable transmission mechanism in an example of one embodiment of the continuously variable transmission of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram showing a medium-speed drive region of the primary planetary gear in the intermediate rotation region of the control bar in the twin planet continuously variable transmission mechanism in an example of one embodiment of the continuously variable transmission of the present invention. is there.
  • FIG. 9 shows the primary drive speed of the maximum rotation range of the control bar and the high-speed drive range of the secondary planetary gear in the twin planet continuously variable transmission mechanism in one example of the continuously variable transmission according to the present invention. It is a figure.
  • FIG. 8 is a diagram showing a medium-speed drive region of the primary planetary gear in the intermediate rotation region of the control bar in the twin planet continuously variable transmission mechanism in an example of one embodiment of the continuously variable transmission of the present invention. is there.
  • FIG. 9 shows the primary drive speed of the maximum rotation range of the control bar and the high-speed drive range
  • FIG. 10 is a view showing a configuration in which the drive arms 4a, b, and c are integrated with each other (provided at the left and right of the center of the six divisions) in an example of one embodiment of the continuously variable transmission of the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram showing a ring distribution configuration in which the drive arms 4a, 4b, 4c are integrated (provided at the left and right of the center of the six divisions) in an example of one embodiment of the continuously variable transmission of the present invention.
  • FIG. 12 shows an example of an embodiment of a continuously variable transmission according to the present invention.
  • a ring integrated with a drive arm 4a (provided by two widths at the center of six divisions), a drive arm 4b, c integrated with each other.
  • FIG. 13 shows an example of an embodiment of a continuously variable transmission according to the present invention, in which a ring integrated with a drive arm 4a (having two widths at the center of six divisions) and each of the drive arms 4b and c are integrated. It is the figure which showed the ring (equipped with the center of 6 divisions) distribution structure.
  • FIG. 14 is a partial cross-sectional view of a member connection configuration around the center shaft 18 of the twin planet continuously variable transmission mechanism in an example of one embodiment of the continuously variable transmission of the present invention.
  • FIG. 15 is a view showing the cams 30a, b of the swing arms 1a, b, c and push arms 2a, b, c in an example of one embodiment of the continuously variable transmission according to the present invention.
  • FIG. 16 is an image showing a prototype that can be implemented by experimenting the twin planet continuously variable transmission mechanism of the present invention with a bicycle internal hub in an example of one embodiment of the continuously variable transmission of the present invention.
  • FIG. 17 is a view showing the swing arm 1a, b, c integrated with the shaft 25 supporting the roller 33 of the swing arm 1a, b, c and the cam 30a in an example of one embodiment of the continuously variable transmission of the present invention. is there.
  • FIG. 18 is a diagram schematically showing a contact surface between the swing arm and the cam arm and a contact surface between the push arm and the drive arm in an example of one embodiment of the continuously variable transmission according to the present invention.
  • a continuously variable transmission includes a center shaft, a cam arm installed around the center shaft and having a cam crest, a drive arm installed around the center shaft and having a one-way mechanism, and a ring gear.
  • a stepless transmission having a sun gear, wherein the cam arm is retractable or pushable, and performs a stepless speed change drive from an input and a one-to-one output of the input side flange. .
  • the cam arm installed around the central axis and having a cam crest may have cam crests up and down in the central axis direction and in a direction opposite to the central axis direction.
  • the swing arm is not particularly limited as long as the swing arm can be pushed out in the direction opposite to the central axis direction.
  • the swing arm may have a slipper, and the swing arm may be pushed out in the direction opposite to the central axis direction through the slipper.
  • the swing arm may be forcibly pressed in the direction of the central axis from the viewpoint of enabling smooth transmission. Accordingly, the swing arm (or the slipper of the swing arm) can be driven more reliably in accordance with the movement of the cam arm in the storing and pushing operation.
  • the swing arm In the low geared area, the swing arm can be closest to the central axis direction.
  • the cam arm In the high geared area, the cam arm is pushed in the direction opposite to the central axis. It can be driven away from the shaft.
  • the cam arm can be supported by a cam case, for example.
  • the cam arm can be stored on the center axis side or pushed out in the opposite direction to the center axis via the cam arm axis (fulcrum) (see, for example, FIGS. 1, 8, and 9).
  • the cam crest on the outer peripheral side of the cam arm (the side opposite to the central axis) is also pushed out in the outer peripheral direction, and the swing arm can be driven.
  • the drive arm can have a one-way mechanism. If it has a one-way mechanism, a drive arm will not be specifically limited.
  • the cam case can be, for example, a perfect circle and have an outer wall side surface, and a swing arm and / or a slipper of the swing arm can contact the outer wall side surface.
  • the outer wall side surface is not particularly limited as long as a swing arm or the like can be contacted.
  • the drive arm can be supported by the central axis. If there is a slipper, the slipper can slide while pressing the outer circumference of the cam case.
  • the cam arm is pushed out in the outer peripheral direction, the cam crest is pushed out, and as a result, it becomes a high geared area as will be described later, the slipper is present if there is a slipper, and if not, the swing arm is Can reciprocate. If the swing arm reciprocates, the push arm also reciprocates in conjunction with the drive arm, and consequently the drive arm can reciprocate, and a speed-up output is possible for each push in the drive arm in the input direction.
  • the input side flange is not particularly limited.
  • the step-by-step speed increase output can be performed from the input one-to-one output.
  • the ring gear can be installed on the inner inner wall of the input side flange.
  • the ring gear is not particularly limited as long as it meshes with the planetary gear. That is, in the continuously variable transmission of the present invention, the arrangement, shape, and the like are not particularly limited as long as the planetary gear that meshes with the ring gear and the sun gear that meshes with the planetary gear.
  • the input side flange may be provided with a second ring gear. That is, it is an example of an aspect in which a second ring gear is provided on the input side flange using the input side flange used in one sun gear output configuration.
  • the second ring gear can mesh with the second planetary gear, and the second planetary gear can mesh with the second sun gear serving as the secondary output.
  • the second sun gear may have a second support case that can be integrated with the second sun gear.
  • the swing arm can be installed on the input side flange and can have a slipper.
  • the input side flange can support the axis of the swing arm, and the push arm may be moved with the axis as a fulcrum.
  • the push arm is installed on the input side flange and can be interlocked with the movement of the swing arm.
  • the center shaft further includes an inner cam having a cam crest protruding in the cam arm direction.
  • the inner cam can support the storing or pushing out of the cam arm.
  • the cam crest of the inner cam can easily move the cam arm in the direction opposite to the central axis. If the cam arm can be moved in the direction opposite to the central axis by the cam crest of the inner cam, the structure and shape of the cam are not particularly limited.
  • the inner cam can be fixed to the central shaft.
  • the cam crest of the inner cam is brought into contact with the cam arm and / or the center axis side of the cam arm (if the cam arm has a cam crest on the camshaft central axis side), the swing arm and thus the push arm are driven. It is possible to shift from the low geared area to the high geared area. If the cam crest of the cam arm and the cam crest of the inner cam are gently formed, smooth continuously variable transmission is possible. For example, an inner cam having a 90-degree equidistant cam crest can be fixedly supported on the central axis.
  • the continuously variable transmission further includes a cam case for supporting the cam arm.
  • the cam case supports the cam arm and realizes a smoother movement of the cam arm.
  • the cam arm can be moved using the shaft of the cam case as a fulcrum. It is possible to create a state in which the cam arm is forcibly pressed to the central axis side using a spring. Accordingly, the cam arm can be stored on the central axis side (low geared area) and pushed out in the opposite direction to the central axis (high geared area).
  • the cam case includes a control bar capable of moving the cam arm. If the position of the cam arm can be moved, the control bar is not particularly necessary. However, for example, the position of the cam arm can be smoothly shifted by the control bar.
  • the cam arm can also be retracted to the central axis side (low geared area) and pushed out in the opposite direction to the central axis (high geared area) by the control bar. By rotating the control bar, the cam arm can be rotated, and thus the cam arm can be stored or pushed out.
  • the control bar can rotate the cam arm by rotating the control bar in the input direction or the reverse direction of the input, or the inner cam can be rotated when the inner cam is used. Alternatively, it is possible to support a flexible change in the lift amount to be pushed out. If the cam arm is retracted, the swing arm (or the swing arm slipper) will not touch the cam arm, and if the cam case is used, the cam case will continue to push the outer peripheral surface. Will be formed.
  • the cam arm includes a plurality of cam arms. Due to the presence of a plurality of cam arms, it is possible to achieve a higher speed output than when a single arm is used. Even when there are a plurality of cam arms, the cam arms can be simultaneously pushed out of the outer circumference of the cam case by rotating the control bar, for example.
  • a plurality of cam arms are installed, a plurality of swing arms, push arms, etc. corresponding to the plurality of cam arms can also be provided.
  • the number of cam arms and swing arms may be the same, but it is not necessarily the same. The same applies to the drive arms described later, and a plurality of drive arms can be provided, but the number is not necessarily the same.
  • the stepless transmission further includes a steady plate rotating integrally with the input side flange.
  • the steadying plate can smoothly drive each member supported by the input side flange.
  • the steady rest plate can be attached to the receiving hole of the input side flange, for example, and can rotate integrally with the input side flange.
  • the continuously variable transmission further includes a support case supported by the central shaft, the support case supporting the drive arm and the planetary gear.
  • the support case is a concave-shaped case from which the central portion is removed, leaving one side wall as the bottom surface of the cylinder, the outer peripheral side surface of the cylinder, and the center side of the cylinder.
  • the support case can pass through the central axis, and the support case itself can rotate.
  • a bearing groove (obtaining smooth differential rotation by a hard sphere in contact with the inner peripheral wall surface of the input side flange) can be disposed on the outer peripheral side surface of the support case.
  • the planetary gear shaft can be supported on one side wall portion of the support case, and the ring integrated with the drive arm can be supported on the center side.
  • the support case can be stored in the input side flange. Further, the support case can support the primary planetary gear supported by the central shaft 18.
  • the drive arm has a fan-shaped outer peripheral portion, and an outer peripheral side surface of the outer peripheral portion has a concave groove slope to support a roller.
  • the drive arm can have, for example, a concave groove slope on its outer periphery, and a spring pin, a spring such as a U-shaped plate, and a roller can be stored in the groove.
  • a ring may be provided on the drive arm, and the central axis may be integrated with the ring that penetrates the ring and attaches to the central axis side.
  • the drive arm can have a spring pin, and the spring pin can receive a spring from the input side flange.
  • the drive arm is driven in the input direction of the support case by the one-way mechanism of the drive arm by the reciprocating drive force from the push arm (if the drive bar is provided, the drive bar of the push arm). be able to.
  • the drive arm has a ring, and the central axis passes through the ring.
  • the drive arm may be rotatable about a central axis.
  • the ring that can be integrated with the drive arm can divide the width of the drive arm in the circumferential direction into six parts so that each ring can be supported and supported by the center of each drive arm. Can be. It is also possible to fit the concave inner periphery of the support case inside each ring. It is also possible to perform smooth reciprocating driving of each support case at the center axis.
  • the swing arm and the push arm have a cam.
  • the cam is not essential, but if there is a cam, the movement of the swing arm can be more smoothly transmitted to the push arm.
  • the swing arm cam and the push arm cam can be reciprocally driven with each axis as a fulcrum.
  • the ground contact surfaces of both cams can be formed in an involute tooth shape. With this cam, drive transmission in a reciprocating motion can be achieved smoothly.
  • a second sun gear further engaged with the second sun gear around the central axis and the second planetary gear.
  • a second ring gear that meshes with the second planetary gear, and the second ring gear is installed on the input side flange and connected and driven, and has a one-to-one first relationship with the input of the input side flange.
  • a stepless speed change output is performed from the output of the second sun gear. This is also called a so-called twin planetary gear configuration. Stepless speed change is possible even with the primary side sun gear, but if the secondary side sun gear is attached, further increased output can be realized. That is, as the primary, secondary... Higher order, higher speed output can be realized, but the present invention includes these configurations. By adopting such a configuration, in the continuously variable transmission, the gear ratio is significantly improved.
  • the second aspect further includes a second sun gear, a second planetary gear that meshes with the second sun gear, and a second ring gear that meshes with the second planetary gear.
  • the sun gear is on the output side, but according to this aspect, the second sun gear is on the output side.
  • the second planetary gear is not particularly limited as long as it meshes with the second sun gear.
  • the second ring gear is not particularly limited as long as it meshes with the second planetary gear.
  • the continuously variable transmission further includes a second support case supported by the central shaft, the second support case being integral with the second sun gear. It is characterized by.
  • the second support case has a one-way mechanism on the inner wall of the outer peripheral side surface, and an output side flange on the outer side of the second support case. It is characterized by that.
  • the second support case can be integrated with the second sun gear, for example.
  • a roller of a one-way mechanism, a spring pin, and a U-shaped plate spring can be accommodated on the outer periphery of a support case having a concave groove inclined surface, for example, at an equal distribution of 120 degrees. Accordingly, one-way driving can be performed as rotation in the same direction as the input direction in rotation of the output side flange about the center axis without reverse rotation.
  • the support case can be integrated with the second sun gear, so that the support case can also be on the output side.
  • the output side flange when the output side flange is provided outside the second support case, the output side flange can also be the output side.
  • the swing arm and / or the cam arm has a power point movement preventing means on the contact surface between the swing arm and the cam arm. It is sufficient for the power point moving means to prevent movement of the power point on the swing arm side.
  • a slipper is used for the swing arm (if it is not used, a curve surface on the contact surface with the cam-arm), a slipper curve (a curve of the slipper on the contact surface side with the cam arm) ), It is possible to suppress the power point movement by setting the end line to end the curve.
  • the swing arm can be prevented from slipping and the power point movement can be pushed.
  • the position of the force point movement preventing means can be any one of the contact surfaces. As a result, it becomes possible to further suppress the instability of rotation and the occurrence of pulsation in the continuously variable transmission stage.
  • a contact surface between the push arm and the drive arm is configured by an involute curve. Force point movement can also occur at the contact surface between the push arm and the drive arm.
  • the contact surface between the push arm and the drive arm has an involute curve, that is, by adopting at least a part of the same configuration as the contact surface of the tooth of the involute gear, it is possible to further prevent force point movement. Become. As a result, it becomes possible to further suppress the instability of rotation and the occurrence of pulsation in the continuously variable transmission stage.
  • a center axis a cam arm installed around the center axis and having a cam crest, a drive arm installed around the center axis and having a one-way mechanism, an input side flange provided with a ring gear, and the input
  • a swing arm installed on the side flange, a push arm installed on the input side flange and interlocking with the movement of the swing arm, a planetary gear meshing with the ring gear, and a sun gear meshing with the planetary gear.
  • a continuously variable transmission according to the present invention wherein the cam arm is retractable or pushable, and performs a stepless speed change drive from a one-to-one output with an input of the input side flange.
  • the figure also shows aspects such as the secondary sun gear, etc., so-called twin planet continuously variable transmission, that is, only the primary sun gear.
  • a ring gear, and the second ring gear is installed on the input side flange and connected and driven, and the stepless speed change output is obtained from the input of the input side flange and the output of the one-to-one second sun gear.
  • a continuously variable transmission of the present invention in another aspect that is characterized.
  • FIG. 1 shows an embodiment of an example of a continuously variable transmission mechanism according to the present invention, and is a diagram showing a partial cross-section of a center shaft 18 center and divided member connection structures.
  • 1a, b, c is a swing arm having a shaft 25, a cam 30a and a slipper 5
  • 2a, b, c are push arms having a shaft 25, a cam 30b and a drive bar 3
  • 3 is a drive Bars 4a, b, and c are drive arms integrated with a ring to support 11 rollers, S springs and SP spring pins, and the drive arms have a concave groove slope.
  • 5 is a slipper sliding on the outer circumference of the cam case 13a
  • 6 is a support case for supporting the drive arms 4a, b, c and the planetary gear
  • 7 is a ring gear 9 and a ring gear 24
  • the flange has three swing arm shaft holes 26, push arm shaft holes 27, and two spring receiving holes 28, as shown in FIG.
  • a flange on the input side characterized by having a steady plate receiving hole 29, 9 is a ring gear
  • 10 is idle.
  • a sun gear integrated with the secondary support frame 22 for supporting the gear 21, 11 is a roller having a one-way mechanism
  • 12a, b, c, d are cam arms
  • 13a, b are four cam cams arranged equally.
  • the second support case includes a concave groove slope, a roller 11, a spring S, and a spring pin SP, and the roller 11 can roll on the concave groove slope.
  • 16 is an output flange driven through the roller 11 of the second support case 15
  • 17 is a control bar integrated with the cam case 13b
  • 18 is a central shaft
  • 20 is a steady plate attached to the support frame 8
  • 21 is a second planetary gear meshing with the second sun gear 23, and 22 is supporting the second planetary gear 21.
  • Secondary support frame integrated with the first sun gear 10, 23 a second sun gear, 24 a second ring gear meshing with the second planetary gear 21, 25 each shaft supporting each member, S is Spring including U-shaped plate spring, SP is a spring pin, 26 is a swing arm shaft hole, 27 is a push arm shaft hole, 28 is a spring receiving hole, 29 is a steady rest plate receiving hole, 30a is a swing arm 1 integrated cam, 30b cam integrated with push arm 2, 31 involute teeth, 32 bearing groove, A input distance (angle and direction) of flange 8 and shaft 25 of swing arm 1 B represents the driving distance (angle and direction) of the support case 6 and the shaft 25 of the planetary gear 9, and C represents the rotation of the control bar 17, cam cases 13a and 13b, and the cam arm 12.
  • FIG. 2 is an example in the case of using a cam case, an inner cam, a control bar, a shaft fixing bar, etc. in an example of one embodiment of the continuously variable transmission of the present invention, but the control bar is not essential.
  • FIG. 2 shows the inner cam 14 fixed to the central shaft 18 and the members of the cam arm 12 and the partially see-through members attached to the periphery when the cam arm or the like is housed in the cam cases 13a and 13b. Show.
  • FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing each member supported by the flange 8 on the input side and each partially see-through member attached to the periphery in an example in one embodiment of the continuously variable transmission of the present invention. Although it has the steady rest plate 20, the slipper 5, etc., it is not necessary.
  • FIG. 4 shows an example of an embodiment of a continuously variable transmission according to the present invention.
  • Drive arms 4a, b which are housed in a support case 6 of a primary planetary gear arranged inside the flange 8 on the input side.
  • FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing the separated display of c, and the secondary planetary gear support frame 22 and the output-side second support case 15 connected to each other.
  • FIG. 5 shows a state in which the drive arms 4a, b, c are stored in the support case 6 of the primary planetary gear in an example of one embodiment of the continuously variable transmission of the present invention.
  • the secondary support frame 22 can be integrated with the primary sun gear 10. When the twin planetary planetary gear is used, the secondary support frame 22 can support the secondary planetary gear 21.
  • Fig. 2 shows a partly cross-sectional view and a partly transparent member. Although it is the aspect which uses a support case and a secondary side support frame, it does not need to be.
  • FIG. 6 is a view showing a one-way mechanism drive of the drive arm 4 in an example of one embodiment of the continuously variable transmission of the present invention.
  • the roller 11 in the figure can roll on a slope drawn with a dotted line inside the drive arm.
  • a wall can be seen on the side where the arrow D is displayed, and the spring pin SP and the spring S can be arranged near the wall. Since the spring S is normally pressed against the roller 11, the roller 11 goes up the slope, the friction between the roller 11 and the support case 6 increases, the drive arm is locked, and the same rotation as the support case 6 is performed. be able to.
  • the drive arm is locked by the rotation of the support case 6 (output-side load) in the direction opposite to the arrow B or the rotation of the drive arm in the direction of the arrow D.
  • the drive arm In the case of the low geared area, the drive arm is locked.
  • the push arm In the case of the high geared area, the push arm can be driven to drive the drive arm back in the direction of arrow E.
  • the roller 11 In the direction of arrow E, the roller 11 goes down an inclined hill, and the friction between the roller and the support case 6 decreases and becomes free. That is, the drive arm changes from the locked state to the free state, and is driven regardless of the support case.
  • the support case drives in the direction of the input direction arrow B, while the drive arm is pushed in the direction of arrow D (when the swing arm starts to climb the cam mountain of the cam arm) or the direction of arrow E (When the swing arm is on the side descending the cam mountain of the cam arm beyond the peak of the cam mountain).
  • the drive arm is driven again in the direction of arrow D which pushes the drive arm.
  • the drive arm generates a speed-up output in the input direction. That is, every time the swing arm gets over the cam crest of the cam arm, the drive arm generates a reciprocating motion, and a speed increasing output can be generated each time the reciprocating motion is performed.
  • FIG. 7 shows an example of an embodiment of the continuously variable transmission according to the present invention, in which the input of the primary and secondary planetary gears (F region side) and the one-to-one drive in the twin planetary continuously variable transmission mechanism.
  • FIG. (This is an aspect of the low geared area.)
  • FIG. 8 is a diagram showing a medium-speed drive region of the primary planetary gear in the intermediate rotation region of the control bar in the twin planet continuously variable transmission mechanism in an example of one embodiment of the continuously variable transmission of the present invention. is there.
  • the slipper 5 it may not be present and may be a roller.
  • the swing arm 1 climbs up and down the cam mountain of the cam arm.
  • the speed increasing output of the sun gear can be changed according to the degree of the cam peak lift amount r.
  • the drive arm reciprocates each time it passes through the cam crest, thereby realizing a stepless speed change.
  • FIG. 9 shows an example of a continuously variable transmission according to an embodiment of the present invention, in the twin planet continuously variable transmission mechanism, the primary side and secondary planetary gears (F region) of the maximum rotation range of the control bar. It is the figure which showed the high-speed drive area. The lift amount r of the cam crest is even larger than that of FIG. 8, and a larger acceleration output can be realized. In the case of the secondary planetary gear configuration in the F region, it can be seen that the output is further increased.
  • FIG. 10 is a diagram showing a configuration in which the drive arms 4a, b, and c are integrated with each other (provided at the left and right of the center of the six divisions) in an example of one embodiment of the continuously variable transmission of the present invention. Although it is an aspect which has a ring, it does not need to be.
  • FIG. 11 is a diagram showing a ring distribution configuration in which the drive arms 4a, b, and c are integrated (provided at the left and right of the center of the six divisions) in an example of one embodiment of the continuously variable transmission according to the present invention.
  • FIG. 12 shows an example of an embodiment of a continuously variable transmission according to the present invention.
  • a ring integrated with a drive arm 4a (provided by two widths at the center of six divisions), and a drive arm 4b, c integrated with each other. It is the figure which showed the combination structure of a ring (equipped with the center right and left of six divisions). This is a case where a ring configuration in a mode different from FIG. 10 is arranged.
  • FIG. 13 shows an example of an embodiment of a continuously variable transmission according to the present invention, in which a ring integrated with a drive arm 4a (having two widths at the center of six divisions) and each of the drive arms 4b and c are integrated. It is the figure which showed the ring (equipped with the center of 6 divisions) distribution structure. This is a case where a ring configuration in a mode different from FIG. 11 is arranged.
  • FIG. 14 is a partial cross-sectional view of each member connecting configuration around the center shaft 18 in the case of including a twin planet continuously variable transmission mechanism (F region) in an example of one embodiment of the continuously variable transmission of the present invention.
  • F region twin planet continuously variable transmission mechanism
  • FIG. 15 is a diagram showing swing arms 1a, b, c and push arms 2a, b, c cams 30a, b in an example of an embodiment of a continuously variable transmission according to the present invention.
  • the slipper 5 is provided, but it may be omitted or a roller.
  • the spring S is the basic configuration of the low gear area, and the swing arm is closest to the central axis.
  • the slipper 5 presses the outer periphery of the cam case. Can be sure.
  • the swing arm is driven in the direction of arrow D according to the lift amount r, and after climbing the cam mountain, the swing arm is driven in the direction of arrow E according to the lift amount r. Drive.
  • This reciprocating motion of the swing arm can generate a reciprocating motion of the interlocking push arm (in the reverse direction of the arrows D and D), and thus generate a reciprocating motion of the drive arm to generate a speed increasing output.
  • FIG. 16 is an image showing a prototype that can be implemented by experimenting the twin planet continuously variable transmission mechanism of the present invention with a bicycle internal hub in an example of one embodiment of the continuously variable transmission of the present invention.
  • FIG. 17 is a view showing the swing arm 1a, b, c integrated with the shaft 25 supporting the roller 33 of the swing arm 1a, b, c and the cam 30a in an example of one embodiment of the continuously variable transmission of the present invention. is there.
  • FIG. 18 is a diagram schematically showing a contact surface between the swing arm and the cam arm and a contact surface between the push arm and the drive arm in an example of one embodiment of the continuously variable transmission according to the present invention.
  • the swing arms 1a, b, and c have a slipper, but the slipper may not be provided.
  • the sliding contact (power point) of the slipper 5 that slides on the cam arm 12 may move in the direction of the shaft 25 due to the action of pushing the swing arm 1 in the D direction. In this case, force point movement in the direction of the axis 25 occurs.
  • the power point movement is suppressed by setting the end point of the slipper curve of the slipper 5 integrated with the swing arm 1.
  • the shape of the contact surface of the tooth of the involute gear may be provided on the swing arm (the contact surface thereof) as long as the force point movement can be prevented.
  • force point movement preventing means is employed on the swing arm side, but similar force point movement preventing means as described above may be employed on the cam arm side.
  • FIG. 18 shows the push arm 2 adopting the drive bar 3.
  • the contact surface of the push arm 2 with the shaft 25 fulcrum is in contact with the drive arm 4.
  • the (action point) moves.
  • the power point movement of the fulcrum of the central shaft 18 with the ground contact surface of the drive arm 4 to be pushed out as a power point may occur.
  • the contact surface between the push arm and the drive arm adopts a configuration with an involute curve, i.e., adopts a configuration similar to the contact surface of the tooth of the involute gear at least in part to prevent power point movement. More possible. As a result, it becomes possible to further suppress the instability of rotation and the occurrence of pulsation in the continuously variable transmission stage.
  • a description common to a continuously variable transmission having one sun gear and a twin planet continuously variable transmission is as follows. That is, the cam case 13 can rotate around the central axis 18. In FIG. 1, the cam arm 12 is stored on the center side of the central shaft 18, but the cam crest of the cam arm 12 can be pushed to the outer peripheral side as indicated by the arrow in FIG. 1. Further, the swing arm 1 and the push arm 2 can be supported by the flange 8. In another embodiment, four cam arms 12 can be supported on the cam-case 13 via shafts 25, respectively.
  • the cam arms 12a, b, c, d can be supported by the cam cases 13a, b via the support shaft 25.
  • the cam arm can have a curve that is substantially the same circle as the cam case 13a at least in the range of about 65 degrees of the center axis 18 from the center of the support shaft 25 to the cam crest.
  • the cam arms can be stored in the cam cases 13a, b at an equal distribution of 90 degrees (shown in FIG. 2, see FIGS. 1, 8, and 9).
  • the swing arm 1a, b, c can have a slipper 5 that continues to push the outer circumference of the cam case 13a and slides, and a cam 30a.
  • the shafts 25 of the swing arms 1a, b, c can be equally divided in the circumferential direction, and the flange 8 can support the swing arms 1a, b, c.
  • the cams 30a of the swing arms 1a, b, c can be engaged with the cams 30b of the push arms 2a, b, c.
  • the push arms 2a, b, c have a drive bar 3, and the drive bar 3 can push the drive arms 4a, b, c in the input direction (for example, arrow D in FIG. 15). it can.
  • the shafts 25 of the push arms 2a, b, c can be arranged in three equal parts in the circumferential direction, and the flange 8 can support the push arms 2a, b, c.
  • the flange 8 on the input side can perform cylindrical input rotation.
  • the steady rest plate 20, the primary ring gear 9, and the secondary ring gear 24 can rotate together with the flange 8.
  • the steady plate 20 is supported by a steady plate receiving hole 29 of the flange 8, and the spring pin SP can be supported by the spring receiving hole 28 of the flange 8 (shown in FIGS. 3 and 5). (See Figure 1, 3, 4 etc.)
  • the drive arms 4a, b, c can be stored inside the concave support case 6. Some of the drive arms 4a, b, c have an arcuate outer periphery along the inner inner wall of the support case 6, and a concave groove slope can be formed on the side surface of the outer periphery. A spring pin SP, a U-shaped plate spring S, and a roller 11 can be provided in the concave groove slope of the drive arm.
  • the width of the drive arm has a desired width, and when the ring is divided into six in the example of the ring centered on the central axis 18, the width of the drive arm can be set to the width of the drive arm even in other divided widths. (See FIG.
  • the drive arm can have a sector shape.
  • the drive arm can be placed in the recess of the concave support case 6.
  • a side surface of the outer peripheral portion of the fan-shaped drive arm can be along the inner peripheral surface of the concave portion of the support case 6.
  • the drive arm can support on each side a spring pin SP that receives a spring that can be supported by the input flange 8.
  • the drive arm can be stored inside the concave support case 6.
  • the support case 6 is moved in the input direction via the drive bar 3 by the one-way mechanism of the drive arm roller 11 on the inner peripheral inner wall surface inside the concave recess of the support case 6. It can be locked and driven (Figs. 4 and 5). (Fig. 1, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13)
  • the inner cam 14 can have four cam peaks at an equal distribution of 90 degrees.
  • the inner cam can be fixedly supported by a central shaft 18 fixed to the chassis.
  • the inner cam 14 having cam crests of 90 degrees equidistant can be fixedly supported by the central shaft 18 fixed to the chassis.
  • the cam cases 13a, b can be integrated with the control bar 17.
  • cam arms 12a, b, c, d having a curve substantially the same circle as the cam case 13a from the support shaft 25 to the top of the cam crest can be arranged.
  • the shafts 25 of the cam arms 12a, b, c, d can be arranged at 90 degree intervals in slots in the cam case (see FIG. 1).
  • the control bar 17 can be integrated with the cam case 13b.
  • the inner cam 14 can be supported and stored inside the cam case 13b and the cam case 13a. (Shown in Figure 2). (Fig. 1, 2)
  • a support case 6 provided with drive arms 4a, b, c can be accommodated inside the flange 8.
  • the steady rest plate 20 can be attached to the cross section of the flange 8, can assist the smooth driving of each member supported by the flange 8, and rotates integrally with the flange 8 around the center axis 18. (Figs. 3 and 4).
  • the drive bar 3 of the push arms 2a, b, c can push the drive arms 4a, b, c.
  • the drive arms 4a, b, c can include a roller-11, a U-shaped plate spring S, and a spring pin SP.
  • the support case 6 can have a concave shape, and the drive arms 4a, b, and c can be housed and supported inside the concave portion.
  • a bearing groove 32 capable of disposing a hard sphere on the outer periphery of the concave shape may be provided.
  • the support case 6 can be stored inside the flange 8. Further, the support case 6 can support the shaft 25 of the planetary gear 7 meshing with the ring gear 9, and can function as a primary support case (shown in FIG. 5). (Fig.1, 4, 5)
  • the ground contact surface that presses against each other (can be driven in a reciprocating manner) with the cam 30b of the system 2a, b, c can have an involute tooth shape 31.
  • the involute tooth shape 31 on the contact surface with the cams 30a, b can smoothly obtain drive transmission alternating between both cams by the reciprocating motion of the cams 30a, b, thereby realizing a cam reciprocating drive configuration. (For example, see FIGS. 3 and 15).
  • the following support frame 22 and second support case can be used in a twin planetary gear configuration (secondary side).
  • secondary side On the secondary side, that is, in the case of a twin planetary gear configuration, a central axis, a cam arm installed around the central axis and having a cam mountain, and a drive arm installed around the central axis and having a one-way mechanism
  • An input side flange having a ring gear, a swing arm installed on the input side flange, a push arm installed on the input side flange and interlocking with the movement of the swing arm, and a planetary gear meshing with the ring gear
  • a stepless transmission having a sun gear meshing with the planetary gear, wherein the cam arm is retractable or pushable, and performs stepless speed change drive from an input and a one-to-one output of the input side flange.
  • the continuously variable transmission having one sun gear output configuration according to the present invention, the following configuration is added. It can be assumed to have been.
  • a second sun gear in the continuously variable transmission of the present invention in the case of only the primary side sun gear, a second sun gear is further provided around the central axis. And a second planetary gear that meshes with the second sun gear, and a second ring gear that meshes with the second planetary gear, and the second ring gear is installed on the input-side flange and is connected and driven.
  • a stepless speed change output is performed from the input of the input side flange and the output of the one-to-one second sun gear.
  • the second ring gear can mesh with the second planetary gear, and the second planetary gear can mesh with the second sun gear serving as the secondary output.
  • the second sun gear may have a second support case that can be integrated with the second sun gear.
  • the planetary gear 7 can mesh with the sun gear 10.
  • the support frame 22 on the secondary side can support the shaft 25 of the planetary gear 21 that meshes with the ring gear 24.
  • the flange 8 can store the support frame 22 inside the flange 8. (Shown in Figure 5). ( Figure 1, 4, 5)
  • the planetary gear 21 can mesh with the sun gear 23.
  • the second support case 15 can have a concave groove slope on the outer circumferential side surface of the second support case 15.
  • a spring pin SP, a U-shaped plate spring S, and a roller 11 can be provided in the concave groove slope.
  • the roller 11 can roll on the inner peripheral inner wall surface of the output flange 16.
  • the roller 11 has a one-way mechanism.
  • the second support case 15 can drive the flange 16 in the input direction lock by the one-way mechanism of the roller 11 (FIG. 5). ( Figure 1, 4, 5)
  • the cam arm is stored in the central axis direction. Therefore, the swing arm is also on the center axis side. In this case, the swing arm is idle, and the drive arm described later is not driven, and the input of the input side flange is output one-to-one to the sun gear on the output side (low geared).
  • the following is a case of the low gear region in another aspect, which is a case where a slipper, a cam case, a support case, etc., or a specific one-way mechanism is provided, but there is no need for a slipper, etc. Other mechanisms may be used.
  • the slipper (5) slides integrally with the input while pressing the outer peripheral side surface of the cam case (13a) (the outer peripheral side surface of the cam case and the slipper are slipping).
  • the cam crest of the cam arm which is in the direction opposite to the central axis 18, is stored on the inner diameter side of the outer circumference of the cam case (the cam arm is stored.
  • the cam crest of the cam arm (periphery direction) is also stored)).
  • the drive arm installed in the support case (6) has a roller (11) having a one-way mechanism.
  • the drive arm (4a, b, c) through the roller 11 has a driving force to push out in the input direction of the flange (8).
  • the flange (8) input A (see Fig. 6) is formed in such a way that the output side load is canceled by the input by sliding integrally with the input that presses and receives the outer peripheral side surface of the cam case (13a).
  • the output is driven on a one-to-one basis with the rotation input shown and the rotation input shown by the flange (8) input A integrated with the drive arm (4a, b, c).
  • the push input is applied by the rotation input indicated by arrow A of the flange (8) supporting the shafts (25) of the push arm (2a, b, c) and the swing arm (1a, b, c).
  • the drive bar (3a) of the arm (2a, b, c) does not move so as to add the drive arm to the input direction, so the drive arm (4a, b, c) is indicated by the arrow H Drive can be obtained.
  • the slipper (5) of the swing arm (1a, b, c) with the cam (30a) meshing with the cam (30b) of the push arm (2a, b, c) is the true of the cam case (13a).
  • each drive arm (4a, b, c) integrated with the input of the flange (8) By driving each drive arm (4a, b, c) integrated with the input of the flange (8), the roller arm of the drive arm (4a, b, c) shown by the arrow D in FIG.
  • the driving in the input direction indicated by the arrow B of the primary side support case (6) through the one-way mechanism of 11) can be obtained.
  • the input direction drive indicated by the arrow B in FIG. 6 can perform the input direction drive integrated with the rotational input indicated by the arrow A of the flange (8) shown in FIG.
  • the rotation of the planetary gear (7) of the primary support case (6) meshing with 9) can be stopped. Thereby, the revolution drive shown by the arrow B in FIG. 7 integrated with the input can be performed.
  • the revolution driving force indicated by the arrow B (FIG. 7) integrated with the input of the primary planetary gear (7) when the rotation is stopped is the sun gear (10) (sun gear ( 10) is integral with the secondary support frame (22).) While maintaining the shape of the handle, the rotational drive in the input direction indicated by arrow G (FIG. 7) is integral with the input flange (8). Can be planned.
  • the aspect in which the second sun gear (secondary side) is added is as follows.
  • a 2nd planetary gear is a structure which meshes
  • the rotational drive in the input direction integral with the input of the secondary support frame (22) integral with the sun gear (10) is performed in the region F (see FIG. 7, etc., secondary planetary gear).
  • the secondary planetary gear (21) of the secondary support frame (22) meshing with the ring gear (24) integrated with the flange (8) shown in Fig. 5 can be stopped, and the planetary gear (7) arrow B
  • the revolution driving integrated with the input indicated by the arrow J (FIG. 7) can be performed integrally with the rotation stop input.
  • the revolution driving force indicated by the arrow J of the secondary support frame (22) integrated with the input causes the sun gear (23) integrated with the output case (15) meshed with the secondary planet gear (21).
  • the sun gear (23) can be rotationally driven in the input direction indicated by the arrow K, which is integral with the rotation of the input direction flange (8) while maintaining the tailored shape.
  • the sun gear (23) and the output case (15) can be integrally driven in the input direction.
  • the output side flange (16) is driven in the input direction integrally with the input by the one-way mechanism provided in the roller via the roller (11) supported by the output side case (15). It can be carried out.
  • the output drive load can be offset.
  • the side of the outer circumference of the cam case (13a) is pressed by the slipper (5), the input when the rotation of the primary planetary gear (7) is stopped by the sliding means integrated with the input.
  • An integral revolution drive can be obtained.
  • both the planetary gear rotation stop input and the input via the integral revolution drive are realized, and the output drive integrated with the planetary gear is realized. It is possible to obtain a one-to-one load gear range with the input on the output side in FIG.
  • the cam arm is pushed out in the direction opposite to the central axis direction, that is, in the outer peripheral direction.
  • the outer peripheral side of the cam arm that is pushed out (if there is a cam crest, the cam crest) is pushed out in the direction opposite to the central axis direction, that is, away from the center, in conjunction with the movement of the swing arm,
  • the push arm is also driven.
  • the drive arm having the one-way mechanism is driven in the direction of adding to the input direction.
  • the drive arm having the one-way mechanism returns to the drive for adding the input directions and repeats the drive to add and return.
  • the drive arm has a one-way mechanism and can move in one direction in the same direction as the input direction.
  • the amount of driving force that the drive arm adds in the input direction is added to the input of the input side flange, and is accelerated and output to the sun gear on the output side (high geared).
  • the mode in the case of the following high gear range is a mode in which a slipper, a cam case, a support case, a control bar, etc., or a specific one-way mechanism is provided, but there is no need for a slipper, etc.
  • This mechanism may be used. That is, when the input bar is rotated in the input direction of the arrow C shown in FIGS. 8 and 9 of the control bar (17) integrated with the cam case (13a, b) in the input rotation area of the input side flange (8).
  • the central axis (18) is fixed by the rotation indicated by the arrow C at the same time as each axis (25) in the input direction of the cam arm (12a, b, c, d) in the cam case (13a, b) support.
  • the cam arm (12) can be pushed outward from the center in the direction indicated by the arrow r toward the outer circumference of the perfect circle of the cam case (13a,) by riding on the cam crest of the inner cam (14).
  • the reciprocating motion is applied to the input of the swing arm (1a, b, c) and the perfectly circular sliding area of the slipper (5) in the pair of driving areas. That is, the pushing of the arrow r of the cam arm (12) can produce the reciprocating motion of the slipper (5).
  • the cam (30a) can be driven by the shaft (25) fulcrum of the swing arm (1a, b, c) shown in Fig. 2, and the cam (30a) is driven by the shaft (25a) of the push arm (2a, b, c).
  • the drive arm (in the direction of the arrow H in FIGS. 8 and 9) is driven around the center axis (18) by driving the drive bar (3). 4a, b, c) can be pushed, whereby the central axis of the primary support case via the roller (11) having the one-way mechanism of the drive arm (4a, b, c) (18)
  • the drive indicated by the arrow B at the center can be performed, and the differential indicated by the arrow I can be performed from the input.
  • High speed gear drive can be performed at a higher speed than the input side in the input direction indicated by K of the output side second support case (15) integrated with the sun gear (23) meshing with the planetary gear (21). It is possible to perform stepless speed-up driving up to the drive range.
  • the sun gear (23) meshed with the planetary gear (21) by the revolution driving force and the rotation driving force of the secondary support frame (22) integrated with the input (the sun gear is
  • the output side case (15) is integrated with the output side case (15)), and higher speed driving than the input side in the input direction can be performed steplessly.
  • the output case (15) is configured integrally with the sun gear (23) driven in the input direction as indicated by an arrow K in FIG.
  • the output side flange (16) is continuously driven at a higher speed than the input side in the input direction by a one-way mechanism through a roller (11) supported by the output side case (15). be able to.
  • the differential angle indicated by the arrow I in FIG. 9 (differential angle in the input direction with respect to the input 360 degrees) ⁇ 360 degrees ⁇ the number of teeth of the ring gear (9) ⁇ the teeth of the sun gear (10)
  • Number + revolution 1 differential represented by secondary side L
  • the transition from the low geared area to the high geared area can be summarized as follows.
  • the inner cam 14 can be fixed to the central shaft 18.
  • the control bar 17 can be rotated in the circumferential direction of the cam case 13a.
  • the cam cases 13a and 13b can be rotated.
  • FIG. 1 shows a state in which the four cam crests of the inner cam 14 are not in contact with the bottom of the cam arms 12 a, b, c, d (in the direction of the central axis 18) and a state in which they are in contact. The movement is shown.
  • the cam cases 13a, b are rotated, and the bottoms of the cam arms 12a, b, c, d (in the direction of the central axis 18) are fixed to the inner cam 14 fixed to the central axis 18. It can be pushed up on the cam mountain.
  • the cam arm 12 contacts the tip of the four cam peaks of the inner cam 14, but the stored state of the cam arm 12 is in the low geared area (that is, the cam arm of the cam arm ⁇ the drive of the swing arm) ( ⁇ Push arm drive ⁇ Drive arm drive (reciprocating motion) series of drive is stopped.
  • the drive arm is integrated with the support case when the support case is used.
  • the control bar 17 From this state, if you want to change to the high geared area, rotate the control bar 17, rotate the cam cases 13a, b, and shift the bottom of the cam arm 12 to the position where it is pushed up by the cam crest of the inner cam 14. Gradually enter the high geared area.
  • the cam case 13a integral with the control bar 17 is rotated in the input direction and the input rotation of the input side flange 8 is the same direction so that the cam case in the cam case (13a) sliding area of the slipper 5
  • the system 12a, b, c, d can be easily pushed up.
  • the rotation of the control bar 17 makes it possible to obtain a transition from the low geared area to the high geared area, that is, the reciprocating drive of the drive arm described later.
  • the cam arms 12a, b, c, d can be pushed out in the direction opposite to the central axis 18, that is, in the direction of the outer periphery, by the rotation of the control bar 17. Then, the outer peripheral side portion of the cam arm comes into contact with the portion of the slipper 5 in the direction of the central axis 18 so that the slipper 5 can be pushed toward the outer periphery. That is, the cam arms 12a, b, c, d can push the slipper 5 out of the outer circumference of the cam case 13a.
  • the slipper 5 engages the cam 30a of the swing arm 1a, b, c with the cam 30a by pushing up and sliding from the shaft 25 of the cam arm 12a, b, c, d to the cam peak.
  • the cams 30b of the push arms 2a, b, c can be pushed in the input direction.
  • the drive bar 3 of the push arms 2a, b, c can push the drive arms 4a, b, c in the input direction from the drive area integrated with the input of the flange 8.
  • the rollers 11 of the drive arms 4a, b, c have a one-way mechanism, and a differential in the input direction can be obtained from the input of the support frame 6 by the one-way mechanism. (Fig.1, Fig.2, Fig.7, Fig.8, Fig.9)
  • the sliding area in which the pushing force in the input direction of the cam arms 12a, b, c, d of the slipper 5 is too much in the input direction disappears, that is, the rollers 11 of the drive arms 4a, b, c.
  • the drive arm 4a, b, c is pushed back in the input reverse direction and the push arm 2a, b, c is pushed back by the spring S supported by the flange 8 which continues to push the drive arm 4a, b, c.
  • This spring S can be pushed back together with the drive bar 3 by the spring S supported by the flange 8.
  • the cam case 13a integral with the control bar 17 can be rotated in the input reverse direction.
  • the cam arm can be retracted in the direction of the central axis 18. That is, the cam arm can be pushed back to the inner side from the outer circumference of the cam case 13a via the spring S supported by each shaft 25 of the cam arm.
  • the sliding sliding load of the slipper 5 in the input direction gradually decreases.
  • the one-way mechanism roller 11 of the drive arm 4 is concave due to the drive force of the support arm 6 in the input direction of the drive arm 4 integrated with the ring and the load from the output side.
  • the frictional force pushing the inner surface of the support case 6 concave shape increases, pushing down the drive arm 4 in the direction of the central axis 18 and the concave inner periphery of the support case 6
  • the cam case 13a of the slipper 5 in the constant circular sliding area always obtains the input one-to-one drive of the input direction lock drive, and pushes back through the reciprocating drive of the slipper 5.
  • each drive arm 4a, b, c can be pushed out in the outer peripheral direction or returned in the central axis direction through the reciprocating drive of the slipper 5.
  • the sliding reciprocation of each of the slippers 5 of the swing arms 1a, b, c is sequentially performed due to the presence of the four cam peaks of the cam arms 4a, b, c, d by one input rotation of the flange 8. It can be repeated 12 times in succession (Figs. 1, 4, 10).
  • the planetary gear 7 of the primary side support case 6 meshes with the input side ring gear 9, so that the rotation of the planetary gear 7 of the primary side support case 6 is stopped.
  • Integrated revolving drive is possible.
  • the sun gear 10 integrated with the secondary support frame 22 can be driven integrally with the input, and the planetary gear 21 of the secondary support frame 22 meshes with the input side ring gear 24.
  • the sun gear 23 integrated with the output case 15 can be driven integrally with the input. In this way, a differential zero state is obtained by the revolution drive in a state where the planetary gears of the two planetary gears stop rotating, and an input one-to-one drive, that is, a low geared region can be obtained.
  • the cam arm 12 supported by the cam case 13 can be pushed out via the inner cam 14 by the rotation of the control bar 17.
  • the inner cam 14 is fixed to the central shaft 18. Since the cam arm 12 is pushed in the outer peripheral direction opposite to the central axis, a reciprocating motion can be applied to the perfect circle slide of the slipper 5 rotating outside.
  • the slipper 5 can be pushed out in the outer peripheral direction and pushed back in the direction of the central shaft 18, and the reciprocating motion of the slipper 5 is Via the cams 30a and 30b, the drive bar 3 can be driven in the direction of arrow D in FIG.
  • the drive arm 4 housed in the support case 6 can be reciprocated in the input direction from the input of the 18 fulcrum of the central shaft, and can be reciprocated.
  • a differential in the input direction of the primary support case 6 can be obtained.
  • the high geared area can be achieved from the low geared area.
  • the output side case is obtained by multiplying the speed increase ratio between the secondary ring gear 24 and the sun gear 23 (secondary ring gear teeth / secondary second support case integral sun gear teeth + revolution 1). -Step 15 speed increase drive rotation speed plus one input rotation (360 degrees), control bar rotation (angle) high speed drive ratio to the output side in each region to obtain stepless output Yes (high geared area).
  • the output at the setting of the number of teeth 51 of the primary side ring gear 9 and the secondary side ring gear 24, the number of teeth 21 of the sun gear 10 integrated with the support frame 22 and the sun gear 23 integrated with the secondary side second support case 15 is Is as follows.
  • differential angle 0 ⁇ 360 degrees differential ratio
  • Number 21 + Revolution 1 Sun gear rotation number integrated with secondary support frame is
  • sun gear rotation number integrated with secondary support frame is
  • secondary planetary gear speed ratio is the number of teeth of ring gear 24 51 ⁇ Number of teeth of sun gear 23 21 + number of revolutions 1 multiplied by
  • the high geared area is as follows. That is, taking FIG. 8 as an example, if the r lift amount region of the cam arms 12a, b, c, d is 2.5 mm by turning the control bar 17, the primary differential angle is set to the intermediate region 120.
  • the output of the second support case 15 on the output side can be 8.826 revolutions per
  • FIG. 1-17 shows an example of a basic drive configuration in one embodiment of the present invention.
  • a swing arm integrated slipper may be used as a roller, and planetary gears, swing arms, push arms, etc. Each axis may not be a cantilever axis. Further, if the number of teeth of both ring gears is equal, one ring gear may serve both, and another one-way mechanism or another one-way mechanism having a roller support structure may be used.
  • each planetary gear can be used as a parent-child planetary gear, the gear ratio of each gear can be changed,
  • the side planetary gear output can be combined in various combinations, such as a speed change structure such as speed-in and speed-down gear built-in, or another one-way mechanism.
  • a speed change structure such as speed-in and speed-down gear built-in, or another one-way mechanism.
  • the cam shape of each cam arm the change in the distance from the shaft to the cam crest, the contact part structure between the drive bar and the drive arm, the size and number of each member, the mounting angle, the position, and the drive ratio , Members that support them, other members that support smooth driving and fixing, addition to each member such as bearings and return springs, attachment, location, number, material, shape, etc. It can be changed depending on the application.

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Abstract

本発明は、新しい構成での無段階変速機構を提供することを課題とする。　本発明の無段階変速機は、中心軸（１８）と、前記中心軸（１８）の周りに設置され、カム山を有するカムアーム（１２）と、前記中心軸（１８）を中心に設置され、ワンウエイ機構を有するドライブアーム（４）と、リングギヤを備えた入力側フランジ（８）と、前記入力側フランジ（８）に設置されるスイングアーム（１）と、前記入力側フランジ（８）に設置され、前記スイングアーム（１）の動きに連動するプッシュアーム（２）と、前記リングギヤに噛み合う遊星ギヤ（７）と、前記遊星ギヤ（７）に噛み合う太陽ギヤ（１０）と、を有する無段階変速機であって、前記カムアーム（１２）は、格納又は押し出し可能であり、前記入力側フランジ（８）の入力と一対一の出力から、無段階の変速駆動を行うことを特徴とする。

Description

無段階変速機
　本発明は、無段階変速機に関し、特に、動力伝達間での無段階変速機に関するものである。
　小形、かつ軽量で減速比が大きい変減速機として、入力軸に連動して回転するカムと、出力軸に連動連結する大歯車の周囲に配置され、且つ大歯車に適合する複数のピニオンと、一端が前記ピニオンの回転軸に一方向クラッチを介して枢支された他端が前記カムに係合する複数の揺動アーム途を備え、前記カムの回転運動に関連して揺動アームが揺動運動を行う変減速機が知られている（特許文献１）。
特開昭５５－１２６１５４号
　しかしながら、上記特許文献1を含め、実用のプラネタリ－ギヤ構成回転伝達方式は、ロックアップによる段階的変速方法により無段変速を得るには実用上不十分であった。
　したがって、従来のロックアップ段階的変速、ブレーキング制御、又は他の動力での制御駆動などとは全く別の新しい構成での無段階変速駆動機構が望まれている。
　そこで、本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、新しい構成での無段階変速機構を提供することにある。
　上記目的を達成するために、本発明者は、プラネタリ―ギヤ構成について、鋭意検討を行った結果、本発明を見出すに至った。
　本発明の無段階変速機は、中心軸と、前記中心軸の周りに設置され、カム山を有するカムアームと、前記中心軸を中心に設置され、ワンウエイ機構を有するドライブアームと、リングギヤを備えた入力側フランジと、前記入力側フランジに設置されるスイングアームと、前記入力側フランジに設置され、前記スイングアームの動きに連動するプッシュアームと、前記リングギヤに噛み合う遊星ギヤと、前記遊星ギヤに噛み合う太陽ギヤと、を有する無段階変速機であって、前記カムアームは、格納又は押し出し可能であり、前記入力側フランジの入力と一対一の出力から、無段階の変速駆動を行うことを特徴とする。
　また、本発明の無段階変速機の好ましい実施態様において、さらに、前記中心軸には、前記カムアーム方向へカム山を有するインナーカムを有することを特徴とする。
　また、本発明の無段階変速機の好ましい実施態様において、さらに、前記カムアームを支持するカムケースを有することを特徴とする。
　また、本発明の無段階変速機の好ましい実施態様において、前記カムケースは、前記カムアームを移動させることが可能なコントロールバーを備えることを特徴とする。
　また、本発明の無段階変速機の好ましい実施態様において、前記カムアームは、複数個であることを特徴とする。
　また、本発明の無段階変速機の好ましい実施態様において、さらに、前記入力側フランジと一体で回転する振れ止めプレートを有することを特徴とする。
　また、本発明の無段階変速機の好ましい実施態様において、さらに、前記中心軸によって支持される支持ケースであって、前記ドライブアームと、前記遊星ギヤとを支持する前記支持ケースを備えることを特徴とする。
　また、本発明の無段階変速機の好ましい実施態様において、前記ドライブアームは、扇形の外周部を有し、前記外周部の外周側面には、ローラーを支持する凹型溝斜面を有することを特徴とする。
　また、本発明の無段階変速機の好ましい実施態様において、前記ドライブアームは、リングを有し、前記中心軸は前記リングを貫通することを特徴とする。
　また、本発明の無段階変速機の好ましい実施態様において、前記スイングアーム及び前記プッシュアームは、カムを有することを特徴とする。
　また、本発明の無段階変速機の好ましい実施態様において、本発明の無段階変速機において、前記中心軸の周りにさらに第二の太陽ギヤと、前記第二の太陽ギヤに噛み合う第二の遊星ギヤと、前記第二の遊星ギヤと噛み合う第二のリングギヤを備え、前記第二のリングギヤは、前記入力側フランジに設置され、連結駆動する構成で、前記入力側フランジの入力と一対一の第二の太陽ギヤの出力から、無段階の変速出力を行うことを特徴とする。
　また、本発明の無段階変速機の好ましい実施態様において、さらに、前記中心軸によって支持される第二の支持ケースであって、前記第二の太陽ギヤと一体の第二の支持ケースを有することを特徴とする。
　また、本発明の無段階変速機の好ましい実施態様において、前記第二の支持ケースは、外周側面の内壁においてワンウエイ機構を有し、前記第二の支持ケースの外側には、出力側フランジを有することを特徴とする。
　また、本発明の無段階変速機の好ましい実施態様において、前記スイングアームと前記カムアームとの接触面において、前記スイングアーム及び／又は前記カムアームは、力点移動防止手段を有することを特徴とする。
　また、本発明の無段階変速機の好ましい実施態様において、前記プッシュアームと前記ドライブアームとの接触面は、インボリュート曲線で構成されていることを特徴とする。
　本発明の無段階変速機によれば、入力一対一の出力から、無段階に設定可能な増速出力までの変速駆動を得られるという有利な効果を奏する。　　
図１は、本発明の無段階変速機の一実施態様における一例において、中心軸18中心の一部断面及び分割した各部材連結構成を一括して示す。 図2は、本発明の無段階変速機の一実施態様における一例において、カムケ－ス13a,b内に納める場合の、中心軸18に固定されたインナ－カム14とカムア－ム12の各部材と周囲に取り付く一部透視した各部材とを示す。 図３は、本発明の無段階変速機の一実施態様における一例において、入力側のフランジ8で支持する各部材と周囲に取り付く一部透視した各部材とを示した一部断面図を示す。 図４は、本発明の無段階変速機の一実施態様における一例において、入力側のフランジ8内側に配する一次側遊星ギヤの支持ケ－ス6内に格納するドライブア－ム4a,b,cの分離表示と二次側遊星ギヤの支持枠22と出力側のケ－ス15とを連結して示した一部断面図を示す。 図５は、本発明の無段階変速機の一実施態様における一例において、一次側遊星ギヤの支持ケ－ス6内のドライブア－ム4a,b,c格納と、二次側遊星ギヤの支持枠22と出力側のケ－ス15とで支持する一部断面と一部透視した各部材を示す。 図６は、本発明の無段階変速機の一実施態様における一例において、ドライブア－ム4のワンウエイ機構駆動を示した図である。 図７は、本発明の無段階変速機の一実施態様における一例において、ツインプラネット無段変速機構での、一次側と二次側プラネタリ－ギヤの入力と一対一駆動を示した図である。 図８は、本発明の無段階変速機の一実施態様における一例において、ツインプラネット無段変速機構での、コントロールバー中間回動域の一次側プラネタリ－ギヤの中速駆動域を示した図である。 図９は、本発明の無段階変速機の一実施態様における一例において、ツインプラネット無段変速機構での、コントロールバー最大回動域の一次側と二次側プラネタリ－ギヤの高速駆動域を示した図である。 図１０は、本発明の無段階変速機の一実施態様における一例において、ドライブア－ム4a,b,c各一体の(六分割の中心左右に備える)リング組み合う構成を示した図である。 図１１は、本発明の無段階変速機の一実施態様における一例において、ドライブア－ム4a,b,c各一体の(六分割の中心左右に備える)リング分配構成を示した図である。 図１２は、本発明の無段階変速機の一実施態様における一例において、ドライブア－ム4a一体のリング(六分割の中心で二つ幅分備える)、ドライブア－ム4b,c各一体のリング(六分割の中心左右に備える)組み合い構成を示した図である。 図１３は、本発明の無段階変速機の一実施態様における一例において、ドライブア－ム4a一体のリング(六分割の中心で二つ幅備える)と、ドライブア－ム4b,c各一体のリング(六分割の中心左右に備える)分配構成を示した図である。 図１４は、本発明の無段階変速機の一実施態様における一例において、ツインプラネット無段変速機構の中心軸18中心の各部材連結構成の一部断面で示した図である。 図１５は、本発明の無段階変速機の一実施態様における一例において、スイングア－ム1a,b,cとプッシュア－ム2a,b,cのカム30a,bを示した図である。 図１６は、本発明の無段階変速機の一実施態様における一例において、本発明のツインプラネット無段変速機構を、自転車内装ハブで実験した実施可能な試作機を示した画像である。 図１７は、本発明の無段階変速機の一実施態様における一例において、スイングアーム１a、b、cのローラー３３支持の軸２５とカム３０a一体のスイングアーム１a、b、cを示した図である。 図１８は、本発明の無段階変速機の一実施態様における一例において、スイングアームとカムアームとの接触面、及びプッシュアームとドライブアームとの接触面の概略を示した図である。
　本発明の無段階変速機は、中心軸と、前記中心軸の周りに設置され、カム山を有するカムアームと、前記中心軸を中心に設置され、ワンウエイ機構を有するドライブアームと、リングギヤを備えた入力側フランジと、前記入力側フランジに設置されるスイングアームと、前記入力側フランジに設置され、前記スイングアームの動きに連動するプッシュアームと、前記リングギヤに噛み合う遊星ギヤと、前記遊星ギヤに噛み合う太陽ギヤと、を有する無段階変速機であって、前記カムアームは、格納又は押し出し可能であり、前記入力側フランジの入力と一対一の出力から、無段階の変速駆動を行うことを特徴とする。前記中心軸の周りに設置され、カム山を有するカムアームは、中心軸方向、及び当該中心軸方向と逆の方向へ、上下にカム山を有してもよい。当該カム山によって、前記スイングアームを、中心軸方向と逆の方向へ押し出すこと可能であれば、特に限定されるものではない。スイングアームには、スリッパ―を有することができ、当該スリッパ―を介して、中心軸方向と逆の方向へ押し出してもよい。また、前記スイングアームは、円滑な伝達を可能とするという観点から、中心軸方向へ強制的に押圧してもよい。これによって、スイングアーム（又はスイングアームのスリッパ―）は、カムアームの前記格納及び押し出しの動きに合わせて、より確実に駆動することができる。ローギヤード域の場合には、スイングアームは、中心軸方向に最も近づくことができ、ハイギヤード域の場合には、カムアームのカム山が中心軸と逆方向へ押し出される結果、呼応してスイングアームも中心軸から離れて駆動することができる。
　また、好ましい態様において、カムアームは、例えばカムケースに支持されることができる。カムアームの軸（支点）を介して、カムアームを中心軸側に格納したり、中心軸と逆方向へ押し出したりすることが可能であり(例えば、図１、図８、図９等を参照。)、ひいては、カムアームの外周方向側(中心軸とは反対側)のカム山も外周方向へ押し出され、スイングアームを駆動させることができる。また、ドライブアームはワンウエイ機構を有することができる。ワンウエイ機構を有していれば、ドライブアームは特に限定されない。なお、カムケースは、例えば、真円体で外壁側面を有することができ、当該外壁側面へスイングアーム及び／又はスイングアームのスリッパ―が接触することができる。当該外壁側面はスイングアーム等が接触可能であれば、特に限定されない。また、ドライブアームは中心軸で支持されることができる。スリッパ―がある場合、スリッパ―は、カムケースの真円外周を押し付けながら、摺動することができる。なお、カムアームが外周方向に押し出され、カム山も押し出され、ひいては、後述するようにハイギヤード域の態様となる場合には、スリッパ―がある場合は、スリッパー、無い場合には、スイングアームは、往復運動することができる。スイングアームが往復運動すれば、プッシュアームも連動して往復運動し、ひいては、ドライブアームの往復運動することができ、ドライブアームの入力方向の押し出しごとに増速出力が可能となる。
　入力側フランジについても、特に限定されるものではない。本発明においては、入力側フランジの入力回転から、後述するように、出力側太陽ギヤ等において、入力一対一の出力から、無段階変速の増速出力が可能である。リングギヤは、入力側フランジの内側内壁に設置することができる。前記リングギヤは遊星ギヤに噛み合う限り、特に限定されない。すなわち、本発明の無段階変速機において、リングギヤに噛み合う遊星ギヤと、前記遊星ギヤに噛み合う太陽ギヤと、を有する限り、特に配置、形状等は限定されない。
　なお、後述するように、ツインプラネタリーギヤ構成、即ち、二次側の第二の太陽ギヤ出力の態様においては、入力側フランジは、第二のリングギヤを設けてもよい。すなわち、一つの太陽ギヤ出力構成において使用する入力側フランジを利用して、当該入力側フランジに第二のリングギヤを設ける態様の一例である。後述するように、第二のリングギヤは、第二の遊星ギヤと噛み合い、第二の遊星ギヤは、二次側出力となる第二の太陽ギヤに噛み合うことができる。第二の太陽ギヤは当該第二の太陽ギヤと一体とすることができる第二の支持ケースを有していてもよい。
　また、好ましい態様において、スイングアームは、入力側フランジに設置することができ、スリッパ―を有することができる。なお、入力側フランジは、スイングアームの軸を支持することができ、軸を支点として、プッシュアームを動かしてもよい。プッシュアームは、入力側フランジに設置され、前記スイングアームの動きに連動することができる。
　また、本発明の無段階変速機の好ましい実施態様において、さらに、前記中心軸には、前記カムアーム方向へ突出したカム山を有するインナーカムを有することを特徴とする。当該インナーカムにより、前記カムアームの格納又は押し出しをサポートすることが可能である。インナーカムのカム山は、容易にカムアームを中心軸とは逆方向へ移動させることができる。インナーカムのカム山によって、カムアームを中心軸とは逆方向へ移動させることができれば、カムの構造、形状等は特に限定されない。インナーカムは中心軸に固定することができる。インナーカムのカム山は、カムアーム及び/又はカムアームの中心軸側（カムアームの中心軸側にカム山を有する場合、当該カム山）と接触することにより、スイングアーム、ひいては、プッシュアームを駆動させて、ローギヤード域から、ハイギヤード域へ変速させることが可能となっている。カムアームのカム山や、インナーカムのカム山を緩やかに形成すれば、滑らか無段変速を可能とする。たとえば、中心軸で、90度等配カム山を有したインナ－カムを固定して支持することができる。
　また、本発明の無段階変速機の好ましい実施態様において、さらに、前記カムアームを支持するカムケースを有することを特徴とする。カムケースは、カムアームを支持して、カムアームのよりスムーズな動きを実現する。例えば、カムケースの軸を支点として、カムアームを動かすことができる。スプリングを用いてカムアームを強制的に中心軸側に押圧するような状態をつくることができる。これによって、カムアームの、中心軸側への格納（ローギヤード域）、中心軸と逆方向へ押し出し(ハイギヤード域)を、厳格に行うことができる。
　また、本発明の無段階変速機の好ましい実施態様において、前記カムケースは、前記カムアームを移動させることが可能なコントロールバーを備えることを特徴とする。カムアームの位置を移動させることができれば、コントロールバーは特に、不要であるが、例えば、コントロールバーによって、スムーズにカムアームの位置をずらすことができる。カムアームは、コントロールバーによっても、中心軸側への格納（ローギヤード域）、中心軸と逆方向へ押し出し(ハイギヤード域)を、行うことができる。コントロールバーの回動により、カムアームを回動させることができ、ひいては、カムアームの格納又は押し出しをサポートすることができる。なお、カムアームを格納すると、スリッパ―及び／又はスイングアームはカムアームに接触することなく、空回りして、例えば、カムケースを有する場合の態様においては、カムケースの外周外側側面を押し続けることになり、ひいては、ローギヤード域を形成することになる。
　コントロールバーは、当該コントロールバーの入力方向又は入力逆方向の回動により、カムアームを回動させることができ、又はインナーカムを用いる場合はインナーカムを回動させることができ、ひいては、カムアームの格納又は押し出すリフト量の自在な変更をサポートすることができる。なお、カムアームが格納されている場合、スイングアーム（又はスイングアームのスリッパ―）はカムアームに接触することなく、カムケースを用いる場合には、カムケースの外周面を押し続けることになり、ひいては、ローギヤード域を形成することになる。
　また、本発明の無段階変速機の好ましい実施態様において、前記カムアームは、複数個であることを特徴とする。複数個のカムアームの存在により、単独より、より増速出力を発揮することが可能となる。複数個のカムアームが存在する場合も、例えば、コントロ－ルバ－の回動で、各カムア－ムをカムケ－スの真円外周よりも外側に同時に押し出すことも可能である。複数個のカムアームを設置した場合、当該複数個のカムアームに対応する、複数個のスイングアーム、プッシュアーム等も有することができる。なお、カムアームと、スイングアーム等の個数は、同一でもよいが、必ずしも同数である必要はない。後述のドライブアームに関しても同様であり、複数個有することができるが、必ずしも同数である必要はない。
　また、本発明の無段階変速機の好ましい実施態様において、さらに、前記入力側フランジと一体で回転する振れ止めプレートを有することを特徴とする。振れ止めプレートによって、入力側フランジが支持する各部材の各駆動を円滑に行わせることが可能である。振れ止めプレートは、例えば、入力側フランジの受穴に取り付けることができ、入力側フランジと一体で回転することができる。
　また、本発明の無段階変速機の好ましい実施態様において、さらに、前記中心軸によって支持される支持ケースであって、前記ドライブアームと、前記遊星ギヤとを支持する前記支持ケースを備えることを特徴とする。支持ケ－スは、例えば、円筒状の形状を用いた場合、円筒の底面となる片側壁と、円筒の外周側面側と、円筒の中心側を残して、中央部を取り除いた凹形状のケ－スとすることができる。支持ケースは、中心軸を貫通することができ、支持ケース自体回転可能である。支持ケースの外周側面には、ベアリング溝(入力側フランジの内周壁面に接して剛球による円滑な差動回転を得る)を配することができる。また、例えば、支持ケースの片側壁部に遊星ギヤの軸を支持し、中心側でドライブア－ム一体のリングを支持することができる。支持ケースは、入力側フランジ内に納めることができる。また、支持ケースは、中心軸18で支持する一次側遊星ギヤを支持することができる。
　また、本発明の無段階変速機の好ましい実施態様において、前記ドライブアームは、扇形の外周部を有し、前記外周部の外周側面には、ローラーを支持する凹型溝斜面を有することを特徴とする。また、ドライブア－ムは、例えば、その外周に凹形溝斜面を有することができ、当該溝に、スプリングピンと、U字型板などのスプリングと、ロ－ラ－とを格納することができる。ドライブアームにリングを設けて、中心軸は当該リングを貫通して、中心軸側に取り付くリングと一体構成とすることもできる。また、ドライブアームは、スプリングピンを有することができ、当該スプリングピンは、入力側フランジからのスプリングを受け止めることができる。後述するように、プッシュアーム（ドライブバ－を有する場合、プッシュアームのドライブバー）からの往復駆動力によって、ドライブアームが有するワンウエイ機構で支持ケ－スの入力方向にドライブア－ムは駆動することができる。また、本発明の無段階変速機の好ましい実施態様において、前記ドライブアームは、リングを有し、前記中心軸は前記リングを貫通することを特徴とする。前記ドライブアームは、中心軸中心に回転可能とすることができる。
　なお、ドライブア－ムは、複数個でもよい。ドライブア－ムと一体とすることができるリングは、ドライブア－ムの円周方向の幅を六分割することができ、各ドライブア－ムの中心左右に支持して互いのリングが組み合うようにすることができる。各リングの内側で支持ケ－スの凹形内側外周に納めることもできる。中心軸中心の各支持ケ－円滑な往復駆動を行うことも可能である。
　また、本発明の無段階変速機の好ましい実施態様において、前記スイングアーム及び前記プッシュアームは、カムを有することを特徴とする。カムは必須ではないが、カムがあれば、より円滑に、スイングアームの動きを、プッシュアームに伝達することができる。スイングア－ムのカムと、プッシュア－ムのカムとは、各軸を支点として、往復駆動を行うことができる。例えば、カム双方の接地面を、インボリユ－ト歯形状で形成することができる。当該カムにより、往復運動での駆動伝達を円滑に図ることができる。
　また、本発明の無段階変速機の好ましい実施態様において、本発明の無段階変速機において、前記中心軸の周りにさらに第二の太陽ギヤと、前記第二の太陽ギヤに噛み合う第二の遊星ギヤと、前記第二の遊星ギヤと噛み合う第二のリングギヤを備え、前記第二のリングギヤは、前記入力側フランジに設置され、連結駆動する構成で、前記入力側フランジの入力と一対一の第二の太陽ギヤの出力から、無段階の変速出力を行うことを特徴とする。いわゆる、ツインプラネタリーギヤ構成とも呼ばれているものである。一次側の太陽ギヤでも無段階変速が可能であるが、二次側の太陽ギヤまで取り付ければ、さらに、増速出力を実現することができる。すなわち、一次、二次・・・高次となるにしたがって、より増速出力を実現することができるが、本発明はこれらの構成も含む。かかる構成とすることによって、無段階変速機において、格段に変速比を向上させるものである。
　上述の態様に対して、前記中心軸の周りにさらに第二の太陽ギヤと、前記第二の太陽ギヤに噛み合う第二の遊星ギヤと、前記第二の遊星ギヤと噛み合う第二のリングギヤとが追加されている。上述の態様では、太陽ギヤが出力側となっているが、本態様によれば、第二の太陽ギヤが出力側となっている。第二の遊星ギヤとしては、第二の太陽ギヤと噛み合えば、特に限定されるものではない。また、第二のリングギヤとしては、前記第二の遊星ギヤと噛み合えば、特に限定されるものではない。
　また、本発明の無段階変速機の好ましい実施態様において、さらに、前記中心軸によって支持される第二の支持ケースであって、前記第二の太陽ギヤと一体の第二の支持ケースを有することを特徴とする。また、本発明の無段階変速機の好ましい実施態様において、前記第二の支持ケースは、外周側面の内壁においてワンウエイ機構を有し、前記第二の支持ケースの外側には、出力側フランジを有することを特徴とする。第二の支持ケ－スは、例えば、第二の太陽ギヤと一体構成とすることができる。例えば、120度等配でワンウエイ機構のロ－ラ－とスプリングピンとU字型板スプリングとを、例えば、凹型溝傾斜面を有する支持ケ－スの外周に納めることができる。それによって、逆回転することなしに、中心軸中心で出力側フランジの回転において、入力方向と同方向の回転として、ワンウエイ駆動を行うことができる。なお、当該第二の支持ケースがある場合には、当該支持ケースは前記第二の太陽ギヤと一体とすることができるので、支持ケースも出力側となることができる。また、当該第二の支持ケースの外側に出力側フランジを設けた場合には、当該出力側フランジも出力側となることができる。
　また、本発明の無段階変速機の好ましい実施態様において、前記スイングアームと前記カムアームとの接触面において、前記スイングアーム及び／又は前記カムアームには、力点移動防止手段を有することを特徴とする。当該力点移動手段は、スイングアーム側の力点の移動を防止すれば足りる。例えば、スイングアームにスリッパーを採用している場合には（採用していない場合には、カム―アームとの接触面における曲線面）、スリッパーの曲線（カムアームとの接触面側のスリッパ―の曲線）において、曲線を終了させるエンドライン設定で、力点移動を抑えることができる。また、スイングアームの接触面の一部、例えば接触面終点付近において、滑り止め部材を備えることにより、スイングアームのスリップを防止し、力点移動を押させることができる。力点移動防止手段の位置は、接触面のいずれかとすることができる。これらによって、無段変速段階における、回転の不安定化、脈動の発生を抑制することがより一層可能となる。
　また、本発明の無段階変速機の好ましい実施態様において、前記プッシュアームと前記ドライブアームとの接触面は、インボリュート曲線で構成されていることを特徴とする。前記プッシュアームと前記ドライブアームとの接触面においても、力点移動が生じ得る。前記プッシュアームとドライブアームとの接触面において、インボリュート曲線を構成、すなわち、インボリュート歯車の歯の接触面と同様の構成を少なくとも一部に採用することにより、力点移動を防止することが一層可能となる。これによって、無段変速段階における、回転の不安定化、脈動の発生を抑制することがより一層可能となる。
　ここで、本発明の無段階変速機の一実施例を説明するが、本発明は、下記の実施例に限定して解釈されるものではない。また、本発明の要旨を逸脱することなく、適宜変更することが可能であることは言うまでもない。
　図面を参照して、本発明の無段階変速機の一実施態様を説明すれば以下の通りである。
　まず、中心軸と、前記中心軸の周りに設置され、カム山を有するカムアームと、前記中心軸を中心に設置され、ワンウエイ機構を有するドライブアームと、リングギヤを備えた入力側フランジと、前記入力側フランジに設置されるスイングアームと、前記入力側フランジに設置され、前記スイングアームの動きに連動するプッシュアームと、前記リングギヤに噛み合う遊星ギヤと、前記遊星ギヤに噛み合う太陽ギヤと、を有する無段階変速機であって、前記カムアームは、格納又は押し出し可能であり、前記入力側フランジの入力と一対一の出力から、無段階の変速駆動を行うことを特徴とする本発明の無段階変速機の一例を図1を用いて説明する。
　なお、図面枚数を省略するために、図においては、二次側の太陽ギヤ等の態様も併せて記載しており、いわゆるツインプラネット無段階変速機の態様、すなわち、一次側太陽ギヤのみの場合の本発明の無段階変速機において、前記中心軸の周りにさらに第二の太陽ギヤと、前記第二の太陽ギヤに噛み合う第二の遊星ギヤと、前記第二の遊星ギヤと噛み合う第二のリングギヤを備え、前記第二のリングギヤは、前記入力側フランジに設置され、連結駆動する構成で、前記入力側フランジの入力と一対一の第二の太陽ギヤの出力から、無段階の変速出力を行うことを特徴とする別の態様における本発明の無段階変速機も示されている。
　図１は、本発明の無段階変速機構の一例における実施態様を示し、中心軸18中心の一部断面及び分割した各部材連結構成を示した図である。1a,b,cは、軸25、カム30a、及びスリッパ－5を有するスイングア－ム、2a,b,cは、軸25、カム30b、及びドライブバ－3を有するプッシュア－ム、3はドライブバ－、４a,b,cは、11のロ－ラ－とSのスプリングとSPのスプリングピン支持するリング一体のドライブア－ムであって、当該ドライブアームは凹形溝斜面を有するドライブアームであり、5はカムケ－ス13aの真円外周を摺動するスリッパ－、6はドライブア－ム４a,b,cと遊星ギヤ7を支持する支持ケ－ス、8はリングギヤ９とリングギヤ24とを有する入力側のフランジであって、当該フランジは、例えば、図3に示すように、三等配で各スイングア－ム軸穴26とプッシュア－ム軸穴27と二箇所のスプリング受穴28と振れ止めプレ－ト受穴29を有することを特徴とする入力側のフランジ、９はリングギヤ、10は遊星ギヤ21を支持する二次側支持枠22と一体の太陽ギヤ、11はワンウエイ機構を有するロ－ラ－、12a,b,c,dはカムア－ム、13a,bは四等配されたカムア－ム12a,b,c,dの各軸25を支持するカムケ－ス、14は中心軸18で固定されたインナ－カム、15は太陽ギヤ23と一体の第二の支持ケースであって、当該第二の支持ケースは凹形溝斜面、ロ－ラ－11とスプリングSとスプリングピンSPを備え、前記凹形溝斜面を前記ローラー１１は転がることが可能であることを特徴とする第二の支持ケース、16は第二の支持ケ－ス15のロ－ラ－11を介して駆動される出力側フランジ、17はカムケ－ス13bと一体のコントロ－ルバ－、18は中心軸、19は軸固定バ－、20は支持枠8に取り付ける振れ止めプレ－ト、21は第二の太陽ギヤ23と噛み合う第二の遊星ギヤ、22は第二の遊星ギヤ21を支持する第一の太陽ギヤ10と一体の二次側支持枠、23は第二の太陽ギヤ、24は第二の遊星ギヤ21と噛み合う第二のリングギヤ、25は各部材を支持する各軸、SはU字型板スプリング含むスプリング、SPはスプリングピン、26はスイングア－ム軸穴、27はプッシュア－ム軸穴、28はスプリング受穴、29は振れ止めプレ－ト受穴、30aはスイングア－ム1と一体のカム、30bはプッシュア－ム2と一体のカム、31はインボリュ－ト歯形状、32はベアリング溝、Aはフランジ8とスイングア－ム1の軸25の入力距離(角度と方向)を示し、Bは支持ケ－ス6と遊星ギヤ9の軸25の駆動距離(角度と方向)を示し、Cはコントロ－ルバ－17及びカムケ－ス13a,bとカムア－ム12の回動距離(角度と方向)を示し、Dは駆動方向を示し、Eは戻り方向を示し、Fは二次側プラネタリ－ギヤを示し、Gは太陽ギヤ10の駆動距離(角度と方向)を示し、Hはドライブア－ム4の駆動距離(角度と方向)を示し、Iは支持ケ－ス差動距離(角度と方向)を示し、Jは二次側支持枠22と遊星ギヤ21の駆動距離(角度と方向)を示し、Kは太陽ギヤ23と第二の支持ケース15の駆動距離(角度と方向)を示し、Lは二次側支持枠22の支持枠差動距離(角度と方向)を示し、rはリフト量を示し、各部の駆動方向を矢印で示している。
　図2は、本発明の無段階変速機の一実施態様における一例において、カムケース、インナーカム、コントロールバ―、軸固定バー等を用いる場合の態様であるが、特にコントロールバ―等は必須ではない。図2は、カムアーム等をカムケ－ス13a,b内に納める場合の、中心軸18に固定されたインナ－カム14とカムア－ム12の各部材と周囲に取り付く一部透視した各部材とを示す。
　図３は、本発明の無段階変速機の一実施態様における一例において、入力側のフランジ8で支持する各部材と周囲に取り付く一部透視した各部材とを示した一部断面図を示す。振れ止めプレート20、スリッパ―5等を有しているが、無くてもよい。
　図４は、本発明の無段階変速機の一実施態様における一例において、入力側のフランジ8内側に配する一次側遊星ギヤの支持ケ－ス6内に格納するドライブア－ム4a,b,cの分離表示と二次側遊星ギヤの支持枠22と出力側の第二の支持ケ－ス15とを連結して示した一部断面図を示す。
　図５は、本発明の無段階変速機の一実施態様における一例において、一次側遊星ギヤの支持ケ－ス6内にドライブア－ム4a,b,cを格納した様子を示す。二次側支持枠22は、一次側太陽ギヤ10と一体とすることができる。なお、ツインプラネット遊星ギヤを用いる場合には、二次側支持枠22は二次側遊星ギヤ21を支持することができる。二次側遊星ギヤ21を支持し、かつ一次側太陽ギヤ10と一体の二次側支持枠22と、二次側太陽ギヤ23と一体の出力側第二の支持ケ－ス15の構成の一例において、一部断面と一部透視した各部材を示す。支持ケースや、二次側支持枠を用いる態様であるが、無くてもよい。
　図６は、本発明の無段階変速機の一実施態様における一例において、ドライブア－ム4のワンウエイ機構駆動を示した図である。この例においては、図のローラー１１は、ドライブアームの内部の点線で描かれた、斜面を転がることができる。矢印Dが表示されている側に壁が見えるが、この壁近くに、スプリングピンSP及びスプリングSを配置することができる。スプリングSは、通常ローラー１１へ押圧しているので、ローラー１１は斜面の坂を上り、ローラー１１と支持ケース６との摩擦が高まり、ドライブアームはロックされて、支持ケース６と同じ回転を行うことができる。すなわち、矢印Bとは反対方向における支持ケース６の回転(出力側負荷)、又は矢印Dの方向におけるドライブアームの回転で、ドライブアームはロックされる。ローギヤード域の場合には、ドライブアームはロックされた状態である。ハイギヤード域の場合には、プッシュアームが駆動して、ドライブアームを矢印Eの方向へ戻すように駆動させることができる。矢印Eの方向では、ローラー１１が傾斜の坂を下る状態となり、ローラーと支持ケース6との摩擦が低下してフリーとなる。すなわち、ドライブアームはロックされた状態から、ドライブアームはフリー状態になり、支持ケースとは無関係に駆動する。実際には、支持ケースは入力方向矢印Bの方向を駆動するのに対して、ドライブアームは矢印Dの方向へ押し出されたり（スイングアームがカムアームのカム山を登り始めるとき）、矢印Eの方向に戻されたりする（スイングアームがカムアームのカム山を当該カム山の山頂を超えて下りていく側のとき）。その後、スイングアームがカムアームのカム山を登り始めると、再びドライブアームを押し出しする状態となる矢印Dの方向へ駆動させる。このとき、入力方向へドライブアームが増速出力を発生させる。すなわち、スイングアームがカムアームのカム山を乗り越えるごとに、ドライブアームが往復運動を発生して、当該往復運動の度に、増速出力を発生させることができる。
　図７は、本発明の無段階変速機の一実施態様における一例において、ツインプラネット無段変速機構での、一次側と二次側プラネタリ－ギヤ（Fの領域側）の入力と一対一駆動を示した図である。(ローギヤード域の態様である。)
　図８は、本発明の無段階変速機の一実施態様における一例において、ツインプラネット無段変速機構での、コントロールバー中間回動域の一次側プラネタリ－ギヤの中速駆動域を示した図である。スリッパ―５を有する場合の態様であるが、無くてもよく、ローラーであってもよい。図6において説明したように、スイングアーム１がカムアームのカム山を登ったり、下りたりする様子が分かる。カム山のリフト量ｒの程度により、太陽ギヤの増速出力を変化させることができる。図６において説明した通り、カム山を通過するごとに、ドライブアームが往復運動して、無段階変速を実現することができる。
　図９は、本発明の無段階変速機の一実施態様における一例において、ツインプラネット無段変速機構での、コントロールバー最大回動域の一次側と二次側プラネタリ－ギヤ（Fの領域）の高速駆動域を示した図である。カム山のリフト量ｒが図８のものよりさらに大きく、より大きな増速出力を実現可能である。Fの領域の二次側プラネタリーギヤ構成の場合には、さらなる増速出力となっていることが分かる。
　図１０は、本発明の無段階変速機の一実施態様における一例において、ドライブア－ム4a,b,c各一体の(六分割の中心左右に備える)リング組み合う構成を示した図である。リングを有する態様であるが、無くてもよい。
　図１１は、本発明の無段階変速機の一実施態様における一例において、ドライブア－ム4a,b,c各一体の(六分割の中心左右に備える)リング分配構成を示した図である。
　図１２は、本発明の無段階変速機の一実施態様における一例において、ドライブア－ム4a一体のリング(六分割の中心で二つ幅分備える)、ドライブア－ム4b,c各一体のリング(六分割の中心左右に備える)組み合い構成を示した図である。図１０とは異なる態様におけるリング構成を配置した場合である。
　図１３は、本発明の無段階変速機の一実施態様における一例において、ドライブア－ム4a一体のリング(六分割の中心で二つ幅備える)と、ドライブア－ム4b,c各一体のリング(六分割の中心左右に備える)分配構成を示した図である。図１１とは異なる態様におけるリング構成を配置した場合である。
　図１４は、本発明の無段階変速機の一実施態様における一例において、ツインプラネット無段変速機構（F領域）を含む場合の、中心軸18中心の各部材連結構成の一部断面で示した図である。F領域がない場合は、本発明の別の態様における一つの太陽ギヤ出力の場合の無段階変速機の一例を示す。
　図１５は、本発明の無段階変速機の一実施態様における一例において、スイングア－ム1a,b,cとプッシュア－ム2a,b,cのカム30a,bを示した図である。スリッパ―５を有しているが、無くてもよく、ローラーでもよい。また、スプリングSにより、ローギヤ―ド域の基本構成となる、スイングアームが最も中心軸側によっている場合であり、スリッパ―５を用いる場合には、スリッパ―５が、カムケースの外周を押し付ける場合を、確実にすることができる。なお、カムアームのカム山の山頂では、スイングアームは矢印Dの方向へ、リフト量ｒに応じて駆動して、カム山を登り終えると、スイングアームは矢印Eの方向へ、リフト量ｒに応じて駆動する。このスイングアームの往復運動は、連動するプッシュアームの往復運動（矢印D及びDの逆方向）を発生させ、ひいては、ドライブアームの往復運動を発生させて、増速出力を生み出すことができる。
　図１６は、本発明の無段階変速機の一実施態様における一例において、本発明のツインプラネット無段変速機構を、自転車内装ハブで実験した実施可能な試作機を示した画像である。
　図１７は、本発明の無段階変速機の一実施態様における一例において、スイングアーム１a、b、cのローラー３３支持の軸２５とカム３０a一体のスイングアーム１a、b、cを示した図である。
　図１８は、本発明の無段階変速機の一実施態様における一例において、スイングアームとカムアームとの接触面、及びプッシュアームとドライブアームとの接触面の概略を示した図である。この態様においては、スイングアーム１a,b,cはスリッパ―を有する場合の態様であるが、スリッパ―はなくてもよい。スイングアーム１のD方向に押し上がる作用で、カムアーム１２を摺動するスリッパ―５の摺動接点（力点）が軸２５方向に移動する場合がある。この場合、軸25方向への力点移動が生じる。この例は、スイングアーム１と一体のスリッパー５のスリッパ―曲線の曲線終点（エンドライン）を設定することで力点移動を抑える構成である。力点移動を防止できれば足り、インボリュート歯車の歯の接触面の形状をスイングアーム（の接触面）に設けてもよい。
　なお、この例では、スイングアーム側に力点移動防止手段を採用しているが、カムアーム側に上述したような同様の力点移動防止手段を採用してもよい。
　また、図１８は、ドライブバー３を採用する態様のプッシュアーム２であるが、ドライブバー３がドライブアーム４をD方向に押し出す時、プッシュアーム2の軸２５支点にドライブアーム４との接触面（作用点）が移動する虞がある。また、押し出すドライブアーム４の接地面を力点とする中心軸１８支点の力点移動が生じる虞がある。前記プッシュアームと前記ドライブアームとの接触面を、インボリュート曲線で構成を採用、すなわち、インボリュート歯車の歯の接触面と同様の構成を少なくとも一部に採用することにより、力点移動を防止することが一層可能となる。これによって、無段変速段階における、回転の不安定化、脈動の発生を抑制することがより一層可能となる。
　まず、一つの太陽ギヤを有する無段階変速機及びツインプラネット無段階変速機（二次側太陽ギヤ等を有する態様）に共通の説明をすれば以下のとおりである。すなわち、カムケース13は、中心軸18周りに回転可能である。図１では、カムアーム12は、中心軸18の中心側に格納されているが、図１の矢印のようにカムアーム12のカム山は、外周側へ押し出されることができる。また、スイングアーム1及びプッシュアーム2は、フランジ8に支持されることができる。別の態様においては、4つのカムアーム12が、それぞれ軸25を介してカム―ケース13に支持されることができる。
＜カムア－ム12a,b,c,d＞
　カムア－ム12a,b,c,dは、支持軸25を介して、カムケ－ス13a,bで支持されることができる。カムアームは、少なくとも前記支持軸25の中心からカム山までの中心軸１８中心６５度程度範囲で、カムケ－ス13aと略同真円のカーブを有することができる。また、カムアームは、カムケ－ス13a,b内に90度等配で納めることもできる (図2で示している。図1,8,9参照)。
＜入力側のフランジ8＞
　スイングア－ム1a,b,cは、カムケ－ス13aの真円外周を押し続けて摺動するスリッパ－5と、カム30aとを有することができる。前記スイングアーム１a,b,cの各軸25を円周方向において三等分に配することができ、フランジ８は前記スイングアーム１a,b,cを支持することができる。前記スイングア－ム1a,b,cのカム30aと、プッシュア－ム2a,b,cのカム30bとは噛み合うことができる。前記プッシュア－ム2a,b,cは、ドライブバ－3を有し、前記ドライブバー３は、ドライブア－ム4a,b,cを入力方向（例えば、図１５の矢印D）に押し出すことができる。前記プッシュア－ム2a,b,cの各軸25を円周方向において、各三等分に配することができ、フランジ８は前記プッシュアーム2a,b,cを支持することができる。入力側のフランジ8は、筒状の入力回転を行うことができる。振れ止めプレ－ト20、一次側リングギヤ9、及び二次側リングギヤ24は、前記フランジ８と一体となって回転することができる。なお、振れ止めプレ－ト20は、フランジ8の振れ止めプレート受穴29によって支持され、スプリングピンSPは、フランジ8のスプリング受穴28によって支持されることができる (図3と5で示している。図1、3、4等参照。)
＜ドライブア－ム4a,b,c＞
　ドライブア－ム4a,b,cは、前記凹形状の支持ケ－ス6内側に格納することができる。ドライブア－ム4a,b,cの一部は、支持ケース６の内側内壁に沿うような円弧状の外周を有し、当該外周の側面には、凹形溝斜面を有することができる。ドライブアームの前記凹形溝斜面内には、スプリングピンSPと、U字型板スプリングSと、ロ－ラ－11とを備えることができる。ドライブア－ムの幅は、所望の幅を有し、かつ中心軸18中心のリング例にして、当該リングを六分割した場合に、他の分割幅でも、ドライブアームの幅とすることができる(図４、５等参照)。図４，５等に示すように、ドライブアームは、扇形形状を有することができる。ドライブアームは、凹形支持ケ－ス6の凹部へ配置することができる。扇形のドライブアームの外周部分の側面は、支持ケース６の凹部内周面に沿うことができる。ドライブアームは、入力フランジ8に支持されることができるスプリングを受けるスプリングピンSPを各側面に支持することができる。ドライブアームは、凹形状の支持ケ－ス6内側に格納することができる。支持ケ－ス6の凹形の凹部の内側の内周内壁面を、ドライブアームのロ－ラ－11が有するワンウエイ機構によって、ドライブバ－3を介して、支持ケ－ス6を入力方向にロックして駆動することができる(図4、5)。(図1、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13)
＜インナ－カム14＞
　インナ－カム14は90度等配でカム山を四箇所有することができる。例えば、図2で示すように、インナーカムは、シャ－シ固定の中心軸18で固定支持することができる。
＜カムケ－ス13a,b＞
　シャ－シ固定された中心軸18により、90度等配のカム山を有するインナ－カム14を固定支持することができる。カムケ－ス13a,bはコントロ－ルバ－17と一体とすることができる。インナ－カム14の外周には、支持軸２５からカム山頂点までカムケ－ス13aと略同真円のカーブを有するカムア－ム12a,b,c,dを配置することができる。カムア－ム12a,b,c,dの各軸25は、90度等配で、カムケースの溝穴(図１参照)に配置することができる。図１では、コントロ－ルバ－17は、カムケース13bと一体とすることができる。インナ－カム14は、カムケ－ス13bとカムケ－ス13aの内側に支持して格納することができる。(図2で示している)。(図1、2、)
＜振れ止めプレ－ト20＞
　ドライブア－ム4a,b,cを備えた支持ケ－ス6をフランジ8の内側に納めることができる。振れ止めプレ－ト20は、フランジ8の断面に取り付けることができ、フランジ8が支持する各部材の円滑な駆動を補助することができ、中心軸18中心で、フランジ8と一体で回転することができる(図3、4)。
＜支持ケ－ス6＞
　前記プッシュア－ム2a,b,cのドライブバ－3はドライブア－ム4a,b,cを押すことができる。ドライブア－ム4a,b,cは、ロ－ラ－１１、U字型板スプリングS、スプリングピンSPを備えることができる。支持ケース６は、凹形状とすることができ、ドライブア－ム4a,b,cを凹形状の凹部の内側に格納して支持することができる。前記凹形状の外周に剛球を配することが可能なベアリング溝32を有することができる。また、支持ケース６は、前記フランジ8の内側に格納することができる。また、支持ケース６は、リングギヤ9と噛み合う遊星ギヤ7の軸25を支持することができ、一次側の支持ケ－スとして機能することができる(図5で示している)。(図1、4、5)
＜カム30a,bのギヤ歯形状31＞
　例えば、フランジ8の軸穴26で支持されるスリッパ－5を有するスイングア－ム1a,b,cのカム30aと、例えば、フランジ8の軸穴27で支持されるドライブバ－3を有するプッシュア－ム2a,b,cのカム30bとが、互いに押し合う（往復駆動することができる。）接地面は、例えば、インボリュ－ト歯形状31とすることができる。カム30a,bとの接触面のインボリュ－ト歯形状31は、カム３０a,bの往復運動によって、カム双方から交互入れ代る駆動伝達を円滑に得ることができ、カム往復駆動構成を実現する(例えば、図3、図15参照)。
　以下の、支持枠22や第二の支持ケースは、ツインプラネタリーギヤ構成(二次側)において使用することができる。二次側すなわち、ツインプラネタリーギヤ構成の場合には、中心軸と、前記中心軸の周りに設置され、カム山を有するカムアームと、前記中心軸を中心に設置され、ワンウエイ機構を有するドライブアームと、リングギヤを備えた入力側フランジと、前記入力側フランジに設置されるスイングアームと、前記入力側フランジに設置され、前記スイングアームの動きに連動するプッシュアームと、前記リングギヤに噛み合う遊星ギヤと、前記遊星ギヤに噛み合う太陽ギヤと、を有する無段階変速機であって、前記カムアームは、格納又は押し出し可能であり、前記入力側フランジの入力と一対一の出力から、無段階の変速駆動を行うことを特徴とする本発明の一つの太陽ギヤ出力構成からなる無段階変速機に対して、さらに、以下の構成が追加されたものとすることができる。
　すなわち、本発明の別の態様によるツインプラネタリーギヤ構成の一実施態様においては、一次側太陽ギヤのみの場合の本発明の無段階変速機において、前記中心軸の周りにさらに第二の太陽ギヤと、前記第二の太陽ギヤに噛み合う第二の遊星ギヤと、前記第二の遊星ギヤと噛み合う第二のリングギヤを備え、前記第二のリングギヤは、前記入力側フランジに設置され、連結駆動する構成で、前記入力側フランジの入力と一対一の第二の太陽ギヤの出力から、無段階の変速出力を行うことを特徴とする。ここでは、一つの太陽ギヤ出力構成において使用する入力側フランジを利用して、当該入力側フランジに第二のリングギヤを設ける態様の一例である。第二のリングギヤは、第二の遊星ギヤと噛み合い、第二の遊星ギヤは、二次側出力となる第二の太陽ギヤに噛み合うことができる。第二の太陽ギヤは当該第二の太陽ギヤと一体とすることができる第二の支持ケースを有していてもよい。
＜支持枠22＞
　前記遊星ギヤ7は前記太陽ギヤ10と噛み合うことができる。二次側の支持枠22は、リングギヤ24に噛み合う遊星ギヤ21の軸25を支持することができる。フランジ8は、支持枠２２を、フランジ８の内側に格納することができる。(図5で示している)。(図1,4,5)
＜第二の支持ケ－ス15＞　
　前記遊星ギヤ21は前記太陽ギヤ23と噛み合うことができる。第二の支持ケース15は、当該第二の支持ケース15の外側円周側面において、凹形溝斜面を有することができる。前記凹形溝斜面内にスプリングピンSPと、U字型板スプリングSと、ロ－ラ－11とを備えることができる。出力フランジ16の内周内壁面をロ－ラ－11は転がることができる。前記ローラー１１はワンウエイ機構を有する。第二の支持ケ－ス15は、前記ローラー１１のワンウエイ機構によって、フランジ16の入力方向ロック駆動をすることができる (図5)。(図1,4,5)
　まず、ローギヤード域の場合について説明する。ローギヤード域の場合、カムアームは、中心軸方向に格納されている。したがって、スイングアームも、中心軸側によっている状態である。この場合、スイングアームは空回り状態で、後述のドライブアームを駆動させることもなく、入力側フランジの入力は、出力側である太陽ギヤに一対一で出力される(ローギヤード)。
　また、以下は別の態様におけるローギヤ―ド域の場合であって、スリッパ―、カムケース、支持ケース等、又は特定のワンウエイ機構を有する場合の態様であるが、スリッパ―等はなくてもよく、他の機構であってもよい。ローギヤード域の場合、スリッパ－(5)は、カムケ－ス(13a)の外周側面を押し付けた状態で、入力と一体して摺動する(カムケースの外周側面とスリッパ―はスリップ状態となっている。中心軸18と反対方向にある、カムアームのカム山は、カムケースの外周円より内径側に格納されている。(カムアームが格納。カムアームのカム山(外周方向)も格納。))。この場合、出力側駆動負荷からの各ギヤ噛み合いを介した支持ケ－ス(6)に伝わる負荷を入力で相殺可能である。支持ケ－ス(6)内に設置されているドライブアームはワンウエイ機構を有するロ－ラ－(11)を有する。前記ローラー11を介してドライブア－ム(４a,b,c)は、フランジ(8)の入力方向に押し出す駆動力を有することになる。スリッパ－(5)によって、カムケ－ス(13a)の外周側面を押し付け受け止める入力と一体の摺動で、出力側負荷を入力で相殺した形で、フランジ(8)入力A(図６参照)で示した回転入力と、ドライブア－ム(４a,b,c)一体のフランジ(8)入力Aで示した回転入力と一対一で出力が駆動する。
　ローギヤード域の場合、プッシュア－ム(2a,b,c)とスイングア－ム(1a,b,c)の各軸(25)を支持したフランジ(8)の矢印Aで示した回転入力で、プッシュア－ム(2a,b,c)のドライブバ－(3)はドライブアームを入力方向に加算するように動かさないため、ドライブア－ム(４a,b,c)を矢印Hで示した入力方向駆動を得ることができる。プッシュア－ム(2a,b,c)のカム(30b)と噛み合うカム(30a)を備えたスイングア－ム(1a,b,c)のスリッパ－(5)は、カムケ－ス(13a)の真円外周を押し付けて、入力フランジ(8)と一体のAで示した摺動を図ることができる。
　フランジ(8)の入力と一体の各ドライブア－ム(４a,b,c)の駆動によって、図6の矢印Dで示したドライブア－ム(４a,b,c)のロ－ラ－(11)のワンウエイ機構を介した一次側支持ケ－ス(6)の矢印Bで示した入力方向駆動を得ることができる。図６の前記矢印Bで示した入力方向駆動は、図7で示したフランジ(8)の矢印Aの回転入力と一体の入力方向駆動を行うことができ、フランジ(8)と一体のリングギヤ(9)と噛み合う一次側支持ケ－ス(6)の遊星ギヤ(7)の自転停止を図ることができる。それによって、入力と一体の図７の矢印Bで示した公転駆動を行うことができる。
　一次側遊星ギヤ(7)の自転停止した状態での入力と一体の矢印B（図７）で示した公転駆動力は、一次側遊星ギヤ(7)が噛み合う太陽ギヤ(10)（太陽ギヤ（10）は二次側支持枠(22)と一体である。）を銜えた形のままにおいて、入力フランジ(8)と一体での、矢印G（図７）で示した入力方向の回転駆動を図ることができる。
　次に、第二の太陽ギヤ(二次側)を追加した態様、すなわち、ツインプラネタリー無段階変速機の場合は以下のようになる。二次側支持枠を用いた場合の態様であるが、第二の遊星ギヤが、第二リングギヤ及び第二の太陽ギヤと噛み合う構成であれば、特に限定されない。上述の説明に加えて、太陽ギヤ(10)と一体の二次側支持枠(22)の入力と一体の入力方向の回転駆動は、領域F（図7等参照。二次側プラネタリーギヤ）で示したフランジ(8)と一体のリングギヤ(24)と噛み合う二次側支持枠(22)の二次側遊星ギヤ(21)の自転停止を図ることができ、遊星ギヤ(7)の矢印B（図７）で示した公転駆動と同じように、当該自転停止の入力と一体での、矢印J （図７）で示した入力と一体の公転駆動を行うことができる。
　入力と一体の二次側支持枠(22) の矢印J で示した公転駆動力は、二次側遊星ギヤ(21)が噛み合う出力側ケ－ス(15)と一体の太陽ギヤ(23)を銜えた形のままの、入力方向フランジ(8)回転と一体の、矢印Kで示した入力方向において太陽ギヤ（23）の回転駆動を行うことができる。
　太陽ギヤ(23)と出力側ケ－ス(15)とは一体となって入力方向に駆動することができる。前記駆動は、出力側ケ－ス(15)によって支持されたロ－ラ－(11)を介した前記ローラーに備わるワンウエイ機構によって、出力側フランジ(16)を、入力と一体の入力方向駆動を行うことができる。
　ローギヤード域では、出力側駆動負荷を相殺可能である。スリッパ－(5)による、カムケ－ス(13a)真円外周の側面を押し付けた状態において、入力と一体の摺動手段により、一次側遊星ギヤ(7)の自転が停止した状態での入力と一体の公転駆動を得ることができる。二次側遊星ギヤ支持枠(22)を駆動する二組のプラネタリ－ギヤ連結駆動構成で、双方遊星ギヤの自転停止入力と一体の公転駆動を介した入力と一体の出力側駆動を実現し、図7の出力側の入力と一対一のロ－ギヤ－ド域を得る事が出来る。
　次に、ハイギヤード域の場合について説明すると以下のようである。ハイギヤード域の場合、カムアームは、中心軸方向と逆方向、すなわち外周方向へ押し出される。押し出されたカムアームの外周側(カム山がある場合、カム山)は、スイングアームも、中心軸方向と逆方向へ、即ち中心から離れる方向へ、押し出され、スイングアームの動きに連動して、プッシュアームも駆動する。それによって、ワンウエイ機構を有するドライブアームを、入力方向に加算する方向に駆動させる。ワンウエイ機構を有するドライブアームは、入力方向を加算する駆動をしては、戻り、また加算する駆動をして、戻り、を繰り返す。ワンウエイ機構を有するからであり、ドライブアームは入力方向と同方向にワンウエイで動くことができる仕組みである。この場合、ドライブアームが入力方向へ加算する駆動力分が、入力側フランジの入力に加わり、出力側である太陽ギヤに増速出力される(ハイギヤード)。
　また、下記のハイギヤ―ド域の場合の態様は、スリッパ―、カムケース、支持ケース、コントロールバー等、又は特定のワンウエイ機構を有する場合の態様であるが、スリッパ―等はなくてもよく、他の機構であってもよい。すなわち、前記入力側フランジ(8)の入力回転域に、カムケ－ス(13a,b)と一体のコントロ－ルバ－(17)の 図8、9で示した矢印Cの入力方向の回動で、カムケ－ス(13a,b)支持内のカムア－ム(12a,b,c,d)の入力方向の各軸(25) 同時の矢印Cで示した回動による、中心軸(18)固定インナ－カム(14)のカム山を乗り上げる形で、カムケ－ス(13a,)の真円外周外側方向へ矢印rで示した方向にカムアーム（12）を中心から外側の方向へ押し出すことができ、スイングア－ム(1a,b,c)の入力と一対駆動域のスリッパ－(5)の真円摺動域に往復運動を与える。すなわち、カムアーム（12）の矢印ｒの押し出しは、スリッパ―（5）の往復運動を生み出すことができる。
　カムア－ム(12a,b,c,d)の押し出した、カムア－ム(12a,b,c,d)の軸(25)からカム山域までスリッパ－(5)は、図15の矢印Dで示したスイングア－ム(1a,b,c)の軸(25)支点でカム(30a)を駆動させることができ、当該カム（30a）はプッシュアーム(2a,b,c)の軸(25)支点で駆動するカム(30b)を押し、矢印Dで示したプッシュア－ム(2a,b,c)のドライブバ－(3)を駆動することができる(図1、3、8、9等参照)。
　図１５のプッシュアームの矢印Dで示したように、ドライブバ－(3)の駆動によって、図8、9の矢印Hで示した入力方向に、中心軸(18)中心でドライブア－ム(４a,b,c)を押すことができ、これによって、ドライブア－ム(４a,b,c)のワンウエイ機構を有するロ－ラ－(11)を介した一次側支持ケ－スの中心軸(18)中心の矢印Bで示した駆動を行うことができ、入力より矢印Iで示した差動を行うことができる。
　次に、ハイギヤード域において、ツインプラネタリー無段階変速機の場合の一例を説明すれば、以下の通りである。一次側遊星ギヤ(7)を支持する支持ケ－ス(6)の入力によって、矢印Iで示した差動で図9のFで示した、遊星ギヤ(7)に噛み合う太陽ギヤ(10)と一体の支持枠(22)のLで示した差動分のJで示した駆動を実現することができる。支持枠(22)が支持する遊星ギヤ(21)であって、かつ、フランジ(8)と一体の入力側リングギヤ(24)と噛み合う遊星ギヤ(21)の入力よりLで示した差動分のJで示した公転駆動を実現できる。それによって、Lで示した差動分の自転駆動を強制的に得ることができる。遊星ギヤ(21)と噛み合う太陽ギヤ(23)と一体の出力側第二の支持ケ－ス(15)のKで示した入力方向の入力側より高い増速駆動を行いことができ、ハイギヤ－ド域までの無段階な増速駆動を行うことができる。
　図９の矢印J で示したように、入力と一体の二次側支持枠(22) の公転駆動力と自転駆動力とで、遊星ギヤ(21)と噛み合う太陽ギヤ(23)(太陽ギヤは出力側ケ－ス(15)と一体となっている)を、図９の矢印Kで示したように、入力方向の入力側より高い増速駆動を無段階に行うことができる。
　出力側ケ－ス(15)は、図９の矢印Kで示したように入力方向に駆動している太陽ギヤ(23)と一体に構成されている。そして、前記出力側ケ－ス(15)が支持するロ－ラ－(11)を介したワンウエイ機構で、出力側フランジ(16)を入力方向の入力側より高い増速駆動を無段階に行うことができる。
　本発明においては、図9の矢印Iで示した差動角度(入力360度に対しての入力方向の差動角度)÷360度×リングギヤ(9)の歯数÷太陽ギヤ(10)の歯数＋公転１=二次側Lで示した差動とすることができる。そして、本発明においては、二次側Lで示した差動にリングギヤ(24)の歯数÷太陽ギヤ(23)の歯数＋公転1を掛けた数値に入力回転１を加えた駆動数値となる、出力側支持枠(22)の入力一対一域ローギャ－ドからハイギヤ－ド域まで無段階に増速駆動するツインプラネット無段階変速機構を実現することが可能である。
　一例において、ローギヤード域からハイギヤード域の移行についてまとめて説明すれば以下のようである。インナ－カム14は中心軸18に固定することができる。コントロ－ルバ－17は、カムケース13aの円周方向において、回動することができる。コントロールバー17の回動によって、カムケース13a,bを回転させることができる。図１は、インナーカム14の４つあるカム山と、カムアーム12 a,b,c,dの底部(中心軸18の方向)とが接触していない状態及び接触している状態を両方向の矢印の動きで示している。コントロールバー17の回動によって、カムケース13a,bを回転させて、カムア－ム12a,b,c,dの底部(中心軸18の方向)を、中心軸18に固定されたインナ－カム14のカム山で押し上げることができる。カムアーム12が、インナーカム14の4つあるカム山の先端部に接触するが、カムアーム12は、格納されている状態が、ローギヤード域の状態である（すなわち、カムアームのカム山→スイングアームの駆動→プッシュアームの駆動→ドライブアームの駆動(往復運動)の一連の駆動が停止した状態である。このとき、ドライブアームは支持ケースを用いる場合、支持ケースと一体となっている。）。この状態から、ハイギヤード域に変更したい場合には、コントロールバー17を回動して、カムケース13a,bを回転させて、カムアーム12の底部を、インナーカム14のカム山で押し上げる位置までずらすと、徐々にハイギヤード域に入っていくことになる。すなわち、コントロ－ルバ－17と一体のカムケ－ス13aの入力方向回動と、入力側フランジ8の入力回転が同方向により、スリッパ－5のカムケ－ス(13a)摺動域でのカムア－ム12a,b,c,d押し上げが容易となることができる。このように、コントロールバ―17の回動によって、ローギヤード域から、ハイギヤード域、即ち、後述のドライブアームの往復駆動への移行を得る事が出来る。
　図8に示すように、前記コントロールバー17の回動によって、カムア－ム12a,b,c,dが中心軸18とは反対の方向、すなわち、外周の方向へ押し出されることができる。そうすると、カムアームの外周側部分は、スリッパ―５の中心軸18方向の部分と接触し、前記スリッパ―５を外周の方向へ押し出すことができる。すなわち、カムア－ム12a,b,c,dは、スリッパ－5をカムケ－ス13a真円外周より押し出すことができる。かかるスリッパ―５による、カムア－ム12a,b,c,dの軸25からカム山頂点までの外周方向押し上げ摺動によって、スイングア－ム1a,b,cのカム30aを、当該カム30aに噛み合うプッシュア－ム2a,b,cのカム30bを入力方向に押すことができる。それによって、プッシュア－ム2a,b,cのドライブバ－3は、ドライブア－ム4a,b,cを、フランジ8の入力と一体一駆動域より入力方向に押し出すことができる。ドライブア－ム4a,b,cのロ－ラ－11は、ワンウエイ機構を有し、当該ワンウエイ機構によって支持枠6の入力より入力方向の差動を得る事が出来る。(図1、図2、図7、図8、図9)
　一方、スリッパ－5のカムア－ム12a,b,c,dのカム山頂点過ぎの入力方向の押し出し力が無くなる摺動域、すなわち、ドライブア－ム4a,b,cのロ－ラ－11のワンウエイ機構とドライブア－ム4a,b,cを押し続けるフランジ8で支持したスプリングSによって、ドライブア－ム4a,b,cを入力逆方向に押し戻すと共に、プッシュア－ム2a,b,cのスプリングSの同じくフランジ8で支持したスプリングSでドライブバ－3と共に押し戻すことができる。同時に、プッシュア－ム2a,b,cのカム30bでスイングア－ム1a,b,cのカム30aを押して、スイングア－ム1a,b,cのスリッパ－5をカムケ－ス13a真円外周域まで摺動させながら押し戻す事が出来る。
　次に、ハイギヤード域からローギヤ―ド域に戻す場合を説明する。コントロ－ルバ－17と一体のカムケ－ス13aの入力逆方向における回動することができる。コントロールバ―17の回動によって、カムアームを中心軸18の方向へ格納することができる。すなわち、カムアームの各軸25によって支持されるスプリングSを介して、カムアームを、カムケ－ス13aの真円外周より内側へ押し戻すことができる。それによって、次第に入力方向のスリッパ－5の押し上げ摺動負荷が減少する。そして、フランジ8回転入力域、及び入力停止域に於いても、容易に13a真円摺動域（真円外周内側）にスリッパ－5が戻り、瞬時に入力一対一駆動域、すなわち、ローギヤ―ド域に戻すことが出来る。(図1、2、6、7、8、9)
　以上のように、リングと一体のドライブア－ム4の、入力方向の支持ケ－ス6駆動力、及び出力側からの負荷により、ドライブア－ム4のワンウエイ機構ロ－ラ11が凹形溝の斜面を転がり上がる作用により、支持ケ－ス6凹形の外周側内面を押す摩擦力が増し、中心軸18方向にドライブア－ム4を押し下げ、支持ケ－ス6の凹形内側外周をドライブア－ム4a,b,c一体のリング内側を強く押し、ロ－ラ11の支持ケ－ス6外周側内面への摩擦力が増す、双方への強力な摩擦圧着を瞬時に得入力方向ロック駆動手段を介して、スリッパ－5のカムケ－ス13a真円一定摺動域では、常に入力方向ロック駆動の入力一対一駆動を得、スリッパ－5の往復駆動を介した押し出し戻る、各ドライブア－ム4a,b,cの往復駆動の順次な繰り返しの支持ケ－ス6の入力方向駆動で、入力より差動を行わせる、スプリングSを介したロ－ラ－11一つのワンウエイ機構で上下二箇所の摩擦圧着を得るワンウエイ駆動を行う事が出来る。(図10、12)
　例えば、カムアームを４つ用いた場合には、以下の通りである。各ドライブア－ム4a,b,cの往復駆動は、スリッパ－5の往復駆動を介して、外周方向へ押し出されたり、中心軸方向へ戻ったりすることができる。当該往復運動は、フランジ8の入力一回転でカムア－ム4a,b,c,dのカム山四箇所の存在により、スイングア－ム1a,b,cの各スリッパ－5の摺動往復が順次１２回連続で繰り返し行う事が出来る(図1、4、10、ハイギヤード域の説明)。
　次に、具体的に、カムアームを4つ用いて、特定数のギヤ数を有するリングギヤ、太陽ギヤ等を用いた場合に、どのぐらいの出力を得ることができるのか算定した。
　上述のように、ローギヤード域では、一次側支持ケ－ス6の遊星ギヤ7が入力側リングギヤ9と噛み合うので、一次側支持ケ－ス6の遊星ギヤ7の自転が停止した状態における、入力と一体の公転駆動ができる。二次側支持枠22と一体の太陽ギヤ10を入力と一体で駆動することができ、二次側支持枠22の遊星ギヤ21が入力側リングギヤ24と噛み合うので、同様に、遊星ギア21の自転が停止した状態における、入力と一体の公転駆動ができる。出力側ケ－ス15と一体の太陽ギヤ23を入力と一体の駆動を行うことができる。このようにして、二つのプラネタリ－ギヤの遊星ギヤが自転を停止した状態における公転駆動による差動ゼロ状態を得て、入力一対一駆動、すなわち、ローギヤード域を得る事が出来る。
　また、ハイギヤード域にしたい場合には、コントロ－ルバ－１７の回動で、カムケ－ス13に支持されたカムア－ム12がインナ－カム14を介して押し出すことができる。インナーカム14は、中心軸18に固定されている。カムアーム12が中心軸とは逆方向の外周方向へ押し出されるので、外側を回転しているスリッパ－5の真円摺動に往復運動を加えることができる。フランジ8に支持されたスイングア－ム1の軸25を支点として、スリッパ－5の外周方向への押し出しと、中心軸18の方向への押し戻しすることができ、このスリッパ―5の往復運動は、カム30aと30bを介して、プッシュア－ム2の軸25を支点として、図１５の矢印Dの方向及び逆の方向へドライブバ－3を駆動することができる。これによって、支持ケ－ス6に納められたドライブア－ム4を、中心軸18支点の入力より入力方向に押し出したり、戻したりする往復駆動を可能として、１１のローラークラッチ機構によるワンウエイ機構を介した一次側支持ケ－ス6の入力方向の差動を得ることができる。これによって、ローギヤード域からハイギヤード域を達成できる。すなわち、入力側リングギヤ9と噛み合う一次側支持ケ－ス6の遊星ギヤ7の自転が停止した状態における入力と一体の公転駆動から(ローギヤード域)、コントロールバー１７の回動によって、自転駆動を加え、二次側支持枠22一体の太陽ギヤ10を(入力一回転360°に対しての差動角) 差動角度÷３６０度で出た差動比に、一次側リングギヤ9と太陽ギヤ10との増速比(一次側リングギヤ歯数÷一次側太陽ギヤ歯数＋公転１)を掛けて出た回転数分の二次側支持枠22の強制的な差動を加える事が出来、これによってハイギヤード域を得ることができる。
　入力側リングギヤ24と噛み合う二次側支持枠22の遊星ギヤ21は、出力側第二の支持ケ－ス15一体の太陽ギヤ23と噛み合い、当該太陽ギヤ23は、二次側支持枠22の差動に二次側リングギヤ24と太陽ギヤ23との増速比(二次側リングギヤ歯数÷二次側第二の支持ケース一体の太陽ギヤ歯数＋公転１)を掛けて出た出力側ケ－ス15増速駆動回転数に、入力1回転(３６０度)をプラスした、コントロ－ルバ－回動(角度)各域での出力側への高い増速駆動比で無段階な出力を得ることが出来る(ハイギヤード域)。
　ローギヤード域、すなわち、図7の入力一対一出力域を例とした図16の試作機での一次側及び二次側リングギヤ数51歯、太陽ギヤ21歯で示すと以下のようである。すなわち、入力一対一出力域(ローギヤード域)においては、カムア－ム12a,b,c,dのrリフト量域ゼロ域の一次側差動角０度となる。一次側リングギヤ9と二次側リングギヤ24の歯数51、支持枠22と一体の太陽ギヤ10と二次側第二の支持ケース15と一体の太陽ギヤ23の歯数21の設定での出力は、以下の通りである。すなわち、一次側差動角(入力一回転360°で一次側一体の駆動により差動角0)差動角0÷360度= 差動比0にリングギヤ9の歯数51÷太陽ギヤ10の歯数21＋公転１=二次側支持枠一体の太陽ギヤ回動数は0、二次側支持枠一体の太陽ギヤ回動数0に、二次側ブラネタリ－ギヤ増速比にリングギヤ24の歯数51÷太陽ギヤ23の歯数21＋公転１を掛け算した数値0であり、0に入力公転１回転(３６０度)をプラスした出力回転数であり、入力一回転(差動比0×一次側増速比3.428×二次側増速比3.428)＋入力1=出力１回転、の入力と一対一の出力を得る事が出来ることが判明した。
　一方、ハイギヤード域については以下の通りである。すなわち、図8を例として、コントロ－ルバ－17の回動により、カムア－ム12a,b,c,dのrリフト量域は2.5ミリ域とすれば、一次側差動角を中間域１２０度での増速出力は、差動角１２０度÷３６０度で出た差動比0.333×一次側ブラネタリ－ギヤ増速比のリングギヤ9の歯数51÷太陽ギヤ10の歯数21＋公転１=二次側支持枠22と一体の太陽ギヤ10回動数1.141、二次側支持枠一体の太陽ギヤ回動数1.141を二次側ブラネタリ－ギヤ増速比のリングギヤ歯数51÷太陽ギヤ歯数21＋公転１で掛け算すると3.913、入力公転１回転(３６０度)をプラスした回転数、入力一回転に対し(差動比0.333×一次側増速比3.428×二次側増速比3.428)＋入力1=入力1回転に対し出力側第二の支持ケ－ス15と一体の太陽ギヤ23の4.913回転出力を得る事が出来ることが判明した。
　また、ハイギヤード域の別の例において、図9を例として、コントロ－ルバ－17の回動によりカムア－ム12a,b,c,dのrリフト量5ミリ域とした場合は以下の通りである。一次側差動角を最大域２４０度では、差動角２４０度÷３６０度で出た差動比0.666×一次側ブラネタリ－ギヤ増速比のリングギヤ9の歯数51÷太陽ギヤ10の歯数21＋公転１=二次側支持枠一体の太陽ギヤ回動数2.283、二次側支持枠一体の太陽ギヤ回動数2.283を二次側ブラネタリ－ギヤ増速比のリングギヤ歯数51÷太陽ギヤ歯数21＋公転１で掛け算すると7.826、入力公転１回転(３６０度)をプラスした回転数、入力一回転に対し(差動比0.666×一次側増速比3.428×二次側増速比3.428)＋入力1=入力1回転に対し出力側第二の支持ケ－ス15の8.826回転出力を得る事が出来る。
　計算式、（一次側差動比×一次側ギヤ比１：3.428×二次側ギヤ比1:3.428）＋入力１＝入力１回転に対し出力側ケースの8.826回転出力を得ることができる判明した。
　図１－１７は本発明の一実施態様における一例の基本駆動構成を示したもので、スイングア－ム一体のスリッパ－をロ－ラ－としても良く、遊星ギヤやスイングア－ムやプッシュア－ムの各軸は片持ち軸で無くとも良い。また、双方のリングギヤの歯数が同等であれば一つのリングギヤで双方を兼ねても良く、他のワンウエイ機構や他のロ－ラ－支持構成ワンウエイ機構でも良い。カムケ－スをシャーシに固定のインナ－カム直接回動等や、カムア－ムの押し出し構成等でのコントロ－ルバ－やインナ－カムの回動手段やシャ－シ固定等変更や、コントロ－ルバ－等の出力側回転数値の電子化や、他の機械的等での回動手段取り入れ可能である。また、プラネタリ－ギヤ構成であるため幾分な部材や位置変更を加えたりした入、出力位置等変更可能であり、各遊星ギヤを親子遊星ギヤとしたり、各ギヤのギヤ比変更や、二次側プラネタリ－ギヤ出力を、更に増速や減速ギヤ組み込み等の変速構成や、他のワンウエイ機構の組み込み等の様々な組み合わせが可能である。特に各カムア－ムのカム形状や軸からカム山までの距離の変更や、ドライブバ－とドライブア－ムとの接触部構造や各部材の大きさ形や数や取り付け角度や位置や駆動比、それらを支持する部材や、他の円滑な駆動や固定を支持する部材の組み込みや、ベアリング、リタ－ンスプリング等の各部材への追加、取り付けや、個所、個数、材質、形等は各用途によって変化させることができる。
　2組のプラネタリ－ギヤの一中心軸構成による変速幅の大きな無段階変速機となり、単純でコンパクトな機械式構成により、図16で示した自転車等の変速機等以外でも新たな用途での適用ができる。
１a,b,c     スリッパ－とカム一体のスイングア－ム
２a,b,c,d   ドライブバ－とカム一体のプッシュア－ム
３          ドライブバー
４a,b,c     リング一体のドライブア－ム
５          スリッパ－
６          支持ケ－ス(一次側遊星ギヤ支持)　
７　　　　  遊星ギヤ(一次側)
８　　　　  二つのリングギヤ一体の入力側フランジ
９　　　　  リングギヤ(一次側)
１０　　　　太陽ギヤ(一次側)
１１　　　　ロ－ラ－
１２a,b,c,d カムア－ム
１３a,b   　カムケ－ス
１４　　　　インナ－カム
１５　　　　第二の支持ケ－ス(出力側)
１６    　　出力側フランジ(出力側)
１７    　　コントロ－ルバ－
１８    　　中心軸
１９    　　軸固定バ－
２０    　　振れ止めプレ－ト
２１    　　第二の遊星ギヤ(二次側)
２２    　　支持枠(二次側遊星ギヤ支持)
２３    　　第二の太陽ギヤ(二次側)
２４    　　第二のリングギヤ(二次側)
２５    　　各軸
２６    　　スイングア－ム軸穴
２７    　　プッシュア－ム軸穴
２８    　　スプリング受穴
２９    　　振れ止めプレ－ト受穴
３０    　　カム
３１        インボリュ－ト歯形状（インボリュート歯車の歯の接触面）
３２    　　ベアリング溝
３３　　　　ローラー
３４        インボリュ－ト歯形状（インボリュート歯車の歯の接触面）
５１　　    スイングアームとカムアームとの接触点
５２        プッシュアームとドライブアームとの接触点
S           スプリング(U字型板スプリング含む)
SP          スプリングピン
A           入力距離(角度と方向)
B  　　　　 遊星ギヤ、支持ケ－ス駆動距離(角度と方向)
C           カムケ－ス回動距離(角度と方向)
D           駆動方向
E           戻り方向
F           二次側プラネタリ－ギヤ(第二の遊星ギヤ)
G　　　　　 太陽ギヤ駆動距離(角度と方向)
H           ドライブア－ム(駆動距離と方向)
I           支持ケ－ス差動距離(角度と方向)
J           二次側支持枠と遊星ギヤ軸駆動距離(角度と方向)
K           二次側太陽ギヤ駆動距離(角度と方向)
L           二次側支持枠差動距離(角度と方向)
R           リフト量

Claims (15)

  1. 　中心軸と、前記中心軸の周りに設置され、カム山を有するカムアームと、前記中心軸を中心に設置され、ワンウエイ機構を有するドライブアームと、リングギヤを備えた入力側フランジと、前記入力側フランジに設置されるスイングアームと、前記入力側フランジに設置され、前記スイングアームの動きに連動するプッシュアームと、前記リングギヤに噛み合う遊星ギヤと、前記遊星ギヤに噛み合う太陽ギヤと、を有する無段階変速機であって、前記カムアームは、格納又は押し出し可能であり、前記入力側フランジの入力と一対一の出力から、無段階の変速駆動を行うことを特徴とする無段階変速機。
  2. 　さらに、前記中心軸には、前記カムアーム方向へカム山を有するインナーカムを有する請求項１記載の無段階変速機。
  3. 　さらに、前記カムアームを支持するカムケースを有する請求項１又は２に記載の無段階変速機。
  4. 　前記カムケースは、前記カムアームを移動させることが可能なコントロールバーを備えることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の無段階変速機。
  5. 　前記カムアームは、複数個である請求項１～４のいずれか1項に記載の無段階変速機。
  6. 　さらに、前記入力側フランジと一体で回転する振れ止めプレートを有する請求項１～５のいずれか1項に記載の無段階変速機。
  7. 　さらに、前記中心軸によって支持される支持ケースであって、前記ドライブアームと、前記遊星ギヤとを支持する前記支持ケースを備える請求項１～６のいずれか１項に記載の無段階変速機。
  8. 　前記ドライブアームは、扇形の外周部を有し、前記外周部の外周側面には、ローラーを支持する凹型溝斜面を有する請求項１～７のいずれか１項に記載の無段階変速機。
  9. 　前記ドライブアームは、リングを有し、前記中心軸は前記リングを貫通する請求項１～８のいずれか１項に記載の無段階変速機。
  10. 　前記スイングアーム及び前記プッシュアームは、カムを有する請求項１～９のいずれか１項に記載の無段階変速機。
  11. 　請求項１～１０のいずれか1項に記載の無段階変速機において、前記中心軸の周りにさらに第二の太陽ギヤと、前記第二の太陽ギヤに噛み合う第二の遊星ギヤと、前記第二の遊星ギヤと噛み合う第二のリングギヤを備え、前記第二のリングギヤは、前記入力側フランジに設置され、連結駆動する構成で、前記入力側フランジの入力と一対一の第二の太陽ギヤの出力から、無段階の変速出力を行う無段階変速機。
  12. 　さらに、前記中心軸によって支持される第二の支持ケースであって、前記第二の太陽ギヤと一体の第二の支持ケースを有する請求項１１記載の無段階変速機。
  13. 　前記第二の支持ケースは、外周側面の内壁においてワンウエイ機構を有し、前記第二の支持ケースの外側には、出力側フランジを有する請求項１２記載の無段階変速機。
  14. 　前記スイングアームと前記カムアームとの接触面において、前記スイングアーム及び／又は前記カムアームは、力点移動防止手段を有することを特徴とする請求項１～１３のいずれか1項に記載の無段階変速機。
  15. 　前記プッシュアームと前記ドライブアームとの接触面は、インボリュート曲線で構成されている請求項１～１４のいずれか1項に記載の無段階変速機。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2013183783A1 (ja) * 2012-06-03 2013-12-12 Nakagawa Minoru 遊星ギヤ自力制御駆動式無段変速機構
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