JP2023512775A - Infinitely variable transmission with uniform input/output ratio independent of friction - Google Patents
Infinitely variable transmission with uniform input/output ratio independent of friction Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023512775A JP2023512775A JP2022547731A JP2022547731A JP2023512775A JP 2023512775 A JP2023512775 A JP 2023512775A JP 2022547731 A JP2022547731 A JP 2022547731A JP 2022547731 A JP2022547731 A JP 2022547731A JP 2023512775 A JP2023512775 A JP 2023512775A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crankpin
- input shaft
- auxiliary input
- annulus
- shaft
- 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.)
- Pending
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims abstract description 41
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 66
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 51
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims abstract description 15
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 23
- 238000012886 linear function Methods 0.000 claims description 2
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 claims 8
- 230000013011 mating Effects 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 abstract 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 12
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 12
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 5
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- F16H29/20—Gearings for conveying rotary motion with intermittently-driving members, e.g. with freewheel action the intermittently-acting members being shaped as worms, screws, or racks
-
- 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
- F16H19/00—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion
- F16H19/02—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary or oscillating motion and reciprocating motion
- F16H19/04—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary or oscillating motion and reciprocating motion comprising a rack
- F16H19/043—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary or oscillating motion and reciprocating motion comprising a rack for converting reciprocating movement in a continuous rotary movement or vice versa, e.g. by opposite racks engaging intermittently for a part of the stroke
-
- 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
- F16H27/00—Step-by-step mechanisms without freewheel members, e.g. Geneva drives
- F16H27/04—Step-by-step mechanisms without freewheel members, e.g. Geneva drives for converting continuous rotation into a step-by-step rotary movement
- F16H27/06—Mechanisms with driving pins in driven slots, e.g. Geneva drives
-
- 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
- F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
- F16H3/20—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially using gears that can be moved out of gear
- F16H3/22—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially using gears that can be moved out of gear with gears shiftable only axially
- F16H3/30—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially using gears that can be moved out of gear with gears shiftable only axially with driving and driven shafts not coaxial
-
- 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
- F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
- F16H3/42—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion with gears having teeth formed or arranged for obtaining multiple gear ratios, e.g. nearly infinitely variable
-
- 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
- F16H3/76—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with an orbital gear having teeth formed or arranged for obtaining multiple gear ratios, e.g. nearly infinitely variable
-
- 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
- F16H35/00—Gearings or mechanisms with other special functional features
- F16H35/02—Gearings or mechanisms with other special functional features for conveying rotary motion with cyclically varying velocity ratio
-
- 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
- F16H35/00—Gearings or mechanisms with other special functional features
- F16H2035/003—Gearings comprising pulleys or toothed members of non-circular shape, e.g. elliptical gears
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
- Structure Of Transmissions (AREA)
Abstract
【要約】【解決手段】 本発明は、摩擦に依存しない変速比無限大変速機に関する。高トルクの用途に使用できるものであり、安定した均一の入力に対して安定した均一の出力を提供するものである。遊星歯車系を用いることにより同軸入出力が可能なので、順方向から逆方向への連続的な出力が可能である。回転運動を線形往復運動へ変換するのに、「スコッチヨーク」機構が使用される。斯かる往復運動の線形距離（「ストローク」）は、スコッチヨーク機構のクランクピンの位置を変化させることにより変えることができる。この往復運動は、「ラックアンドピニオン」を用いて横揺れ搖動に変換され、それは後に一方向軸受を通して一定方向の運動に変換される。変速機の入出力間の比率を変更するのに簡単な機構を用いる歯車系に加え、安定した均一な出力を達成するのにゼネバ式ホイール系のセットが使用される。【選択図】 図１Kind Code: A1 The present invention relates to an infinitely variable transmission that does not rely on friction. It can be used in high torque applications and provides a steady and uniform output for a steady and uniform input. Since coaxial input/output is possible by using a planetary gear system, continuous output from the forward direction to the reverse direction is possible. A "scotch yoke" mechanism is used to convert rotary motion to linear reciprocating motion. The linear distance ("stroke") of such reciprocating motion can be varied by changing the position of the crank pin of the scotch yoke mechanism. This reciprocating motion is converted to side-to-side oscillation using a "rack and pinion" which is later converted to unidirectional motion through unidirectional bearings. In addition to a gear system that uses a simple mechanism to change the ratio between the input and output of the transmission, a set of Geneva wheel systems are used to achieve a steady and uniform output. [Selection diagram] Fig. 1
Description
本発明は、入出力速度間において可変比率を有する変速機に関する。具体的には、摩擦力に依存することなく、速度比をゼロから非ゼロ値まで広範囲に亘って連続変化させることが可能な全歯車変速機に関する。 The present invention relates to transmissions having variable ratios between input and output speeds. More specifically, it relates to a full gear transmission capable of continuously varying the speed ratio over a wide range from zero to a non-zero value without relying on friction force.
米国特許第５６０３２４０号および米国特許特許出願公開第２０１０／０１９９８０５号では、本設計で使用される機能の一部が使用されている。 US Pat. No. 5,603,240 and US Patent Application Publication No. 2010/0199805 use some of the features used in this design.
米国特許第５６０３２４０号は、同軸の入出力を備えていないため、当該構成を必要とする用途には使用することはできない。比率が変化した場合、出力に伝達されるため、定常出力を必要とする場合はこの設計を使用することはできない。米国特許特許出願公開第２０１０／０１９９８０５号は正弦波出力を提供するが、安定性があり均一な入力を提供する際において、リップルを最小限にする目的のみでいくつかのモジュールを使用する。したがって、安定性があり均一な入力が望まれる場合はこの設計を使用することはできない。 US Pat. No. 5,603,240 does not have coaxial inputs and outputs, so it cannot be used in applications requiring such a configuration. If the ratio changes, it will be transferred to the output, so this design cannot be used if a constant output is required. US Patent Application Publication No. 2010/0199805 provides a sinusoidal output, but uses several modules solely for the purpose of minimizing ripple in providing a stable and uniform input. Therefore, this design cannot be used if a stable and uniform input is desired.
米国特許第９９７０５２０号は、従来技術よりも比較的小さい包絡線内に、安定した入力対出力比および同軸入力／出力シャフトを提供する。僅か３モジュールを用いて一組の非円形歯車を使用することによりこれは達成される。欠点は、望ましい非円形歯車を大量生産するのが困難なことである。均一の入力対出力比を達成するための歯形を正確に設計するのも困難である。 US Pat. No. 9,970,520 provides a stable input-to-output ratio and coaxial input/output shafts within a relatively smaller envelope than the prior art. This is accomplished by using a set of non-circular gears with only 3 modules. A disadvantage is the difficulty in mass producing the desired non-circular gears. Accurately designing the tooth profile to achieve a uniform input to output ratio is also difficult.
本発明は、機能領域中に均一のラック速度および非機能領域に円形／非円形歯車を達成するのに、カスタム設計のゼネバ式ホイール機構を使用する。ゼネバ式ホイール機構によって使用される領域部分は、円滑な移行のために円形／非円形歯車によって達成される非機能領域と重なり合う非機能領域でもある。機能および非機能領域にゼネバ式ホイール機構を使用するのも可能である。しかし、非機能領域には部分円形歯車を使用する方が経済的である。ゼネバ式ピンと係合するゼネバ式スロットの経路が機能領域または非機能領域の形状を決定する。ストレートスロットを有する一般的に使用されるゼネバ式ホイール機構を使用しても、機能領域に均一なラック運動は達成されるものではないので、機能領域に均一なラック運動を達成するには、斯かるスロットは特定の形状を有していなければならない。一般的にゼネバ式ホイール機構はストレートスロットを有しており、通常、割り出し（ｉｎｄｅｘｉｎｇ）を必要とする用途で使用される。 The present invention uses a custom designed Geneva wheel mechanism to achieve uniform rack speed in the functional area and circular/non-circular gears in the non-functional area. The area portion used by the Geneva wheel mechanism is also a non-functional area that overlaps the non-functional area achieved by circular/non-circular gears for smooth transitions. It is also possible to use Geneva wheel mechanisms for functional and non-functional areas. However, it is more economical to use part circular gears for non-functional areas. The path of the Geneva style slot that engages the Geneva style pin determines the shape of the functional or non-functional area. Even using a commonly used Geneva wheel mechanism with straight slots does not achieve uniform rack motion in the functional area, so to achieve uniform rack motion in the functional area, Such slots must have a specific shape. Geneva wheel mechanisms generally have straight slots and are commonly used in applications requiring indexing.
本発明の主目的は、摩擦または摩擦係数に依存せず高トルクを伝達する能力により、入力が均一で安定しているとき均一で安定した出力を提供することにある。今日の市場における無段変速機の大半は摩擦に依存するものであるため、高トルクを伝達する能力に欠ける。摩擦に依存しない無段変速機の場合、入力が均一で安定している場合でも、出力は均一で安定したものでない。提供されている設計は全て非常に複雑で、大量生産することが困難である。本設計は、サイズを全体的に縮小し、経済的に大量生産することを支援する。また、本設計は、任意のシステムに容易に一体化可能である。また、本設計は、高荷重用途から低荷重用途まで多目的使用が可能である。また、本設計は従来の伝動機と交換可能であり変更を殆ど必要としない。また、本設計は定常同軸入力および出力を提供する。 A primary object of the present invention is to provide a uniform and stable output when the input is uniform and stable due to its ability to transmit high torque independent of friction or coefficient of friction. Most continuously variable transmissions on the market today rely on friction and thus lack the ability to transmit high torque. For continuously variable transmissions that do not rely on friction, even if the input is uniform and stable, the output is not uniform and stable. All the designs offered are very complex and difficult to mass produce. The design reduces overall size and supports economical mass production. Also, the design can be easily integrated into any system. The design is also versatile for high load to low load applications. Also, the design is interchangeable with conventional transmissions and requires little modification. The design also provides constant coaxial inputs and outputs.
以下の図面で部分的または全体的に使用される歯車は全て、スプロケットチェーン系で置き換え可能である。
６Ａ：上面図
６Ｂ：前面図
６Ｃ：側面図１
６Ｄ：斜視図
6D: perspective view
発明の概要
簡略的に説明すると、本発明は、変速比無限大変速機（ＩＶＴ：Ｉｎｆｉｎｉｔｅｌｙ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）である。既存の無段変速機（ＣＶＴ）の設計とは異なり、本特定設計では、動力を伝達する際に摩擦に依存しない。今日のＣＶＴの大半は摩擦に依存して動力を伝達するため、低速で高い動力を伝達する必要がある場合は使用することができない。有利な点において、本発明は高トルク伝達が必要とされる場合に使用可能である。このような設計により同軸入力および出力が実現できる。
SUMMARY OF THE INVENTION Briefly described, the present invention is an Infinitely Variable Transmission (IVT). Unlike existing continuously variable transmission (CVT) designs, this particular design does not rely on friction to transfer power. Most of today's CVTs rely on friction to transfer power and cannot be used when high power needs to be transferred at low speeds. Advantageously, the present invention can be used where high torque transmission is required. Such a design allows for coaxial inputs and outputs.
構成要素リスト
以下の構成要素リストの歯車は全て、スプロケットチェーン系で置き換え可能である。非円形歯車系はスプロケットチェーン系で置き換え可能であり、その場合、スプロケットの少なくとも１つは非円形である。
１）スコッチヨーク入力フレーム
２）比率調整フレーム
３）スコッチヨーク調整フレーム
４）出力フレーム
５）比率プレート
６）ゼネバ式スロットホイール機構
ａ）ピンホイール
ｂ）スロットホイール
７Ａ～７Ｂ）非機能領域部分駆動および従動歯車
ａ）駆動部分歯車
ｂ）従動部分歯車
８）入力シャフト
９）クランクピン
１０）入力円板
１１）スロット付ラック保持部
１２）ラック
１３）ダミーラック
１４）ピニオン
１５）ピニオンシャフト
１６）環状部
１７｝リンク
１８）ダミーリンク
１９）入力シャフト軸受
２０）入力円板軸受
２１）スラスト軸受
２２）一方向軸受／コンピュータ制御クラッチ／ラチェット機構
２３）クランクピンシャフト
２４）ダミークランクピン
２５）非機能領域駆動歯車
２６）非機能領域従動歯車
２７）枢支ピンにリンクするためのクランクピン
２８）枢支ピンにリンクするための環状部
２９）パワーシャフト
３０）遊星歯車
３１）マイタ／傘歯車差動入力シャフト
３２）マイタ／傘歯車差動出力シャフト
３３）マイタ／傘歯車
３４）ラック速度プロフィール
３５）クラッチーパーク／ニュートラル／リバース クラッチ／かみ合いクラッチ
３６）固定太陽歯車
３７）シャフトカム
３８）カム歯車
３９）駆動円形または非円形歯車
４０）従動円形または非円形歯車
４１）カム入力シャフト
４２）遊星歯車
４３）固定太陽歯車
４４）固定リングギア
４５）キャリアシャフト
Component List All gears in the component list below can be replaced with a sprocket chain system. A non-circular gear system can be replaced by a sprocket chain system, in which case at least one of the sprockets is non-circular.
1) scotch yoke input frame 2) ratio adjustment frame 3) scotch yoke adjustment frame 4) output frame 5) ratio plate 6) Geneva type slot wheel mechanism a) pin wheel b) slot wheel 7A-7B) non-functional area partial drive and Driven Gear a) Driving Part Gear b) Driven Part Gear 8) Input Shaft 9) Crank Pin 10) Input Disc 11) Slotted Rack Holder 12) Rack 13) Dummy Rack 14) Pinion 15) Pinion Shaft 16) Annular Part 17} link 18) dummy link 19) input shaft bearing 20) input disc bearing 21) thrust bearing 22) one way bearing/computer controlled clutch/ratchet mechanism 23) crankpin shaft 24) dummy crankpin 25) non-functional area drive Gear 26) non-functional area driven gear 27) crank pin for linking to pivot pin 28) annulus for linking to pivot pin 29) power shaft 30) planetary gear 31) miter/bevel gear differential input shaft 32) Miter/Bevel Gear Differential Output Shaft 33) Miter/Bevel Gear 34) Rack Speed Profile 35) Clutch Park/Neutral/Reverse Clutch/Magic Clutch 36) Fixed Sun Gear 37) Shaft Cam 38) Cam Gear 39) Drive Circular or non-circular gear 40) Driven circular or non-circular gear 41) Cam input shaft 42) Planetary gear 43) Fixed sun gear 44) Fixed ring gear 45) Carrier shaft
斯かるＣＶＴの動作は、以下の簡単な一連の操作によって記述できる。 The operation of such a CVT can be described by the following simple series of operations.
ａ）クランクピン９（図３Ｂ）は、図３Ａに示されるオフセット距離で、入力円板１０（図９）または入力シャフト４（図３９）の長手軸の周りに回転するものであり、このオフセット距離は変更可能である。オフセット距離はゼロからゼロでない値の範囲にある。本操作において記載される概念は、いくつかの他の出願（米国特許第２０１００１９９８０５号、米国特許第９９７０５２０号等）にも記載されている。
ｂ）このオフセットクランクピン９は以下に収納されている。
１）入力円板またはクランクピンシャフト２３のスライド、および
２）スロット付ラック保持部１１（図７Ａ～７Ｃ）のスロット。
入力シャフトはスロット付なので、クランクピンおよびリンクはそれを通過することができ、従って、入力シャフトまたは入力円板の長手軸は、クランクピンの長手軸に同軸となっている。スロット付ラック保持部１１は、スロットの法線方向にしか移動できないように制限されている。ラック１２はスロット付ラック保持部１１に固定されているので、ラック１２は、スロット付ラック保持部４４の移動方向に平行である。代替構造においては、クランクピンシャフト２３は入力シャフト４に直交している。入力円板１０の長手軸の周りのクランクピン９は、ラック１２の完全線形前後方向または往復運動へと平行移動する。この機構は、当産業においては「スコッチヨーク機構」として一般的に周知である。この線形前後運動の距離（ストローク）は、入力円板１０の長手軸１０２１からのクランクピン９の径方向距離に正比例する。完了動作は適用される力と移動距離との積（Ｆ*ストローク）であり一定なので、ストロークが小さければ適用される力は大きく、ストロークが大きければ、適用される力は小さい。
ｃ）ラック１２はピニオン１４（図４Ａ）に連結されており、ラック１２の線形運動はピニオン１４の横揺れ搖動へ変換される。
ｄ）この横揺れ搖動は、一方向軸受／コンピュータ制御クラッチ／ラチェット機構２２を用いて、一定方向回転に変換される。
a) The crank pin 9 (Fig. 3B) rotates about the longitudinal axis of the input disc 10 (Fig. 9) or the input shaft 4 (Fig. 39) at the offset distance shown in Fig. 3A, which offset The distance can be changed. The offset distance ranges from zero to non-zero values. The concepts described in this operation are also described in several other applications (US20100199805, US9970520, etc.).
b) This offset
1) the slide of the input disc or
The input shaft is slotted so that the crankpin and link can pass through it so that the longitudinal axis of the input shaft or input disc is coaxial with the longitudinal axis of the crankpin. The slotted
c) The
d) This roll wobble is converted to unidirectional rotation using a one way bearing/computer controlled clutch/
本発明の１つの主要目的は、入力角速度が一定かつ均一である場合に、一定かつ均一な出力角速度を達成することである。しかし、上述の工程を用いるならば、出力は正弦波なので、斯かる目的は達成されない。 One primary objective of the present invention is to achieve a constant and uniform output angular velocity when the input angular velocity is constant and uniform . However, using the process described above, the output is sinusoidal, so that goal is not achieved.
入力円板１０の角変位の変化率を調整することにより、均一の安定した出力が達成できる。これを達成するため、米国特許第９９７０５２０号は一対の非円形歯車を使用する。本発明は、斯かる目的のため、カスタマイズされた修正ゼネバ式機構を用いる。
By adjusting the rate of change of the angular displacement of the
一組のゼネバ式ピンホイール６ａ（図８Ａ～８Ｃ）およびゼネバ式スロットホイール６ｂ（図１０Ａ～１０Ｃ）を用いることにより、角変位の瞬間変化率が入力円板１０において変更可能である。
By using a set of
構成要素は、理解を助けるため、以下のように、モジュール／機構、すなわち構成要素／モジュールおよびその機能に関するアセンブリおよびサブアセンブリに関する詳細な記述にグループ分けされる。 To aid understanding, the components are grouped into modules/mechanisms, ie, detailed descriptions of the components/modules and their functions in terms of assemblies and sub-assemblies, as follows.
ａ）角速度調整モジュール（図２）
このモジュールの主要目的は、均一な電力入力を正弦波出力の逆数に変更することである。これはスコッチヨーク機構の正弦波出力の効果を逆転させるものである。本モジュールは以下で構成される。
１）駆動ゼネバ式ピンホイール
２）従動ゼネバ式スロットホイール、および
３）パワーシャフト。
駆動ゼネバ式ピンホイール６ａは、入力シャフト４に取り付けられている。従動ゼネバ式スロットホイール６ｂの形状は、正弦波出力の逆数である最終結果を達成するように設計されている。複数のピンおよび複数のスロットが使用され、２つ以上のピンの重なり合いが同じ結果の一部を同時に達成する。二組以上の駆動ゼネバ式ピンホイールおよび従動ゼネバ式スロットホイールが、単一のモジュールで使用できる。スロットまたはスロット壁は、ピン経路がループを形成する場所で終了している。更に、複数のモジュールが、共通のゼネバ式ピンホイールまたは共通のゼネバ式スロットホイールを共有できる。スロットホイールにおいてスロット経路はスロットホイールから切り出される、または経路壁はスロットホイールから持ち上げられている、あるいはそれらの組み合わせであってもよい。これは、ピンおよびスロットまたはスロット壁が望ましくない結果を生み出す場合に、ピンの干渉を取り除くためである。ゼネバ式ピンホイールのピンは、それが他のゼネバ式ピンのスロット壁と干渉し合わないように、異なる高さに形成されてもよい。ゼネバ式ピンホイールおよびゼネバ式スロットホイールの回転の一部は、１つ以上の部分円形歯車および／または１つ以上の部分非円形歯車を並行使用することにより達成される。部分歯車はラック速度の非機能領域を生み出し、ゼネバ式ホイール系はラック速度の機能領域を生み出す。ゼネバ式ホイールスロットは、部分歯車によって生み出される領域の重なり合いも有する。これは、ゼネバ式ピンホイールおよびゼネバ式スロットホイールの１対Ｘ回転率を達成するためである。この場合、Ｘは整数または整数の逆数である。ゼネバ式スロットホイールを部分従動歯車に連結するため、円形または非円形歯車間に一方向軸受を配置してもよい。シナリオ次第ではあるが、ゼネバ式ピンホイールまたはゼネバ式スロットホイールは駆動式または従動式に形成されてもよい。
a) Angular velocity regulation module (Fig. 2)
The primary purpose of this module is to change a uniform power input to an inverse sinusoidal output. This reverses the effect of the sinusoidal output of the scotch yoke mechanism. This module consists of the following.
1) a driven Geneva style pinwheel; 2) a driven Geneva style slot wheel; and 3) a power shaft.
A driven
ｂ）スコッチヨーク機構（図４Ａ、４Ｂ）
このモジュールの主要目的は、円形運動を往復運動に変換することである。出力は安定した均一な入力に関して正弦波である。斯かる出力は、角速度調整モジュールを用いて、安定した均一な出力に変換される。
このスコッチヨーク機構は以下で構成される。
１）入力円板１０
２）スロット付ラック保持部１１、および
３）クランクピン９
入力円板は径方向のスロットを有している。
スロット付ラック保持部は、スロットすなわち「クランクピンスロット」1０１３を有している。これは、スロットの中間部分においてスロットのいずれかの側に延長部分を有する。この延長部分はクランクピンスロット１０１３の法線方向にある。スロット付ラック保持部４４が入力円板１０の反対側に配置されており、スロット付ラック保持部１１と比率変更機構（以下の節で記載される）との間に入力円板１０を挟んでいる。クランクピン９は、比率変更機構のスロット、入力円板１０、およびスロット付ラック保持部１１を貫通する。
b) Scotch yoke mechanism (Figs. 4A, 4B)
The main purpose of this module is to convert circular motion into reciprocating motion. The output is sinusoidal with respect to a steady uniform input. Such output is converted into a stable and uniform output using an angular rate regulation module.
This scotch yoke mechanism consists of the following.
1)
2) slotted
The input disc has radial slots.
The slotted rack retainer has a slot or “crankpin slot” 1013 . It has extensions on either side of the slot in the middle portion of the slot. This extension is normal to the crankpin slot 1013 . A slotted
ｃ）調整モジュール
このモジュールの主要目的は、機械的に電気回路のダイオードに相当する。これは、電力を特定の一方向に移行させる。
１）ラック１２
２）ピニオン１４
３）シャフトピニオン４８
４）一方向軸受／コンピュータ制御クラッチ／ラチェット機構２２
ラック１２はクランクピンスロット１０１３の法線方向でスロット付ラック保持部１１に取り付けられており、ピニオン１４と対になっている。ピニオン１４はシャフトピニオン４８に取り付けられている。コンピュータ制御クラッチ／一方向軸受／ラチェット機構５０はシャフトピニオン４８に取り付けられている。出力歯車／出力スプロケット５１は、一方向軸受５０のＯＤに取り付けられている。
複数モジュールからの複数ピニオンが、共通のシャフトピニオン４８に取り付けられていてもよい。一方向軸受は、ピニオンとピニオンシャフト間に配置されてもよい。このシナリオでは、シャフトピニオン４８はＣＶＴ出力として機能する。シャフトピニオンは、 ＣＶＴ入力シャフトがシャフトピニオン４８を貫通しＣＶＴの入力および出力を同軸にできるように、中空であってもよい。
c) Adjustment module The main purpose of this module is mechanically equivalent to a diode in an electrical circuit. This shifts power in one specific direction.
1)
2)
3)
4) One way bearing/computer controlled clutch/
The
Multiple pinions from multiple modules may be attached to a
ｄ）歯車変更機構
リンク機構
入力シャフト６６は中央に非円形孔部を有している。これは同軸上に配置された適合外部輪郭を有するスライド式環状部と対になっており、相対的な軸移動を可能にするのと同時に回転角変位を制限するものである。図２２Ｄに示されるように、２つのスラスト軸受４０がスライド式環状部６７のいずれかの末端に接触して同軸上に配置されており、スライド式環状部補助的シャフト６７は、もう一方の末端に枢支１０２８を有している。リンク６８の一つの末端は枢支１０２８に取り付けられており、リンク６８のもう一方の末端は、（図３Ａ）に示されるようにクランクピン９か、あるいは（図３Ａ）に示されるようにクランクピンシャフト２３に適切に取り付けられている。スライド式環状部補助的シャフト６７の軸方向変位により、クランクピン９はリンク６８を通して径方向に変位する。この軸方向平行移動は、スライド式環状部補助的シャフト６７に取り付けられたスラスト軸受４０を押圧するレバー比率変更ねじれ溝付機構４１によって達成される。任意に、これは、入力円板１０とスライド式環状部補助的シャフト６７との間に配置された圧縮バネ３９によって跳ね返されてもよい。更に、斯かるリンク機構が使用される場合、従動ゼネバ式スロットホイール６ｂは、径方向スロットが従動ゼネバ式スロットホイール６ｂに追加された場合に入力円板１０としても機能できるので、別個の入力円板１０の必要性が無くなる。
d) Gear Change Mechanism Link Mechanism The
各スコッチヨークモジュールで、２つのラック６４が１８０度の位相ずれでスロット付ラック保持部１１に配置できるが、当該ラックは、一方向軸受／コンピュータ制御クラッチ／ラチェット機構を通して共通ピニオンシャフトに同軸上で各ピニオンを有しているので、ピニオンシャフトを特定の方向へ回転させることができる。斯かるスコッチヨークをたくさん積み重ね、全モジュールのピニオンを全て共通の１つのピニオンシャフトに配置することにより、ピニオンシャフトをＩＶＴの出力とすることも可能である。更に、斯かる共通のピニオンシャフトを中空にして、駆動ゼネバ式ピンホイールを駆動するパワーシャフトがそれを貫通できるようにしてもよい。斯かる配列により、同軸入出力が達成できる。斯かる構成により、遊星歯車系で出力を調整し、ＣＶＴをＩＶＴへ変換するリバースギアを達成できる。更に斯かる構成により、ラック保持部上の力が共通のピニオンシャフト軸面を通過できるようになる。言い換えると、共通のピニオンとラック保持部に作用するクランクピンの力を同一平面上で行えるようになる。その結果、ピニオンの抵抗によってラック保持部上に作用するクラックピンからの力モーメントを最小化でき、ピニオンに作用する接線分力を最大化できる。
In each Scotchyoke module, two racks 64 can be placed 180 degrees out of phase in the slotted
２つの調整モジュール１００１は、図８３に示されるように、スロット付ラック保持部１１に隣接して配置されるので、ラック１２は、スロット付ラック保持部４４のクランクピンスロット１０１３の法線に配置されることになる。
The two adjustment modules 1001 are positioned adjacent to the slotted
振動（回転不均衡）を補正する機構
１．ダミークランクピン４３
入力円板１０が回転すると、クランクピン９は中心から外れる位置に置かれる。斯かる不均衡により振動が生じる。これを補正するため、ダミークランクピン４３が１８０度離れた同距離の位置に置かれる。その移動はクランクピン９の移動と同一である。ダミークランクピンはダミーリンクに取り付けられており、ダミークリンクは、クランクピンの反対方向に移動するように配置された環状部に対して枢動するダミークランクピン４３に連結されている。入力シャフトはスロット付きなので、リンク、クランクピン、ダミーリンク、およびダミークランクピンがそれを貫通できる。
Mechanism for correcting vibration (rotational imbalance) 1 . dummy crank
As the
２．搖動取り消し用のダミーラック５５
入力円板１０が回転すると、スロット付ラック保持部１１は搖動運動を起こし、その結果、振動が生じる。それは、反対方向に搖動する適切な質量により取り消される。図４Ａおよび図４Ｂに示されるようなラック１２に接触し、前後に回転するピニオンによってそれは達成される。適切な質量を１８０度離してピニオンに接触させることにより、斯かる振動は補正される。ピニオンの代わりに別個のホイールを使用してもよいし、あるいはピニオンシャフトに枢動するレバーを用いて、ラックおよびダミーラックをそれらが反対方向へ移動するように連結してもよい。レバーに接続されラックの歯に対して法線のスロット内で滑動するスライダは、レバーを誘導し、ラックおよびダミーラックをラックの長手軸方向のみに滑動できるようにする。
2. Dummy rack 55 for swing cancellation
When the
リバースギア機構
ピニオンシャフト１５からの出力がマイタ／傘歯車差動入力シャフト３１と連結されると、マイタ／傘歯車差動出力シャフト３２が、マイタ／傘歯車３３を通して反対方向に回転する。斯かる差動機構のマイタ／傘歯車差動入力シャフト３１はクリアランスを有してマイタ／傘歯車差動出力シャフト３２と同軸上に配置されているので、それはマイタ／傘歯車差動入力シャフト３１に対して独立的に自由に回転する。クラッチを有する２つのクラッチーパーク／ニュートラル／リバース クラッチ／かみ合いクラッチ３５がマイタ／傘歯車３３に配置されているので、それらは軸方向に移動できる。反対方向に回転するマイタ／傘歯車３３のいずれかに連結させることにより、これは実行できる。環状部の１つがクラッチーパーク／ニュートラル／リバース クラッチ／かみ合いクラッチ３５を通して、特定の出力クラッチーパーク／ニュートラル／リバース クラッチ／かみ合いクラッチ３５にクラッチによって連結されると、マイタ／傘歯車差動出力シャフト３１は特定の方向に回転する。リンクがもう一つのマイタ／傘歯車３３に変換されると、その方向が逆転する。
Reverse Gear Mechanism When the output from the
ニュートラル歯車機構
環状部がクラッチーパーク／ニュートラル／リバース クラッチ／かみ合いクラッチ３５を通してマイタ／傘歯車３３のいずれにも連結されていない場合、環状部もマイタ／傘歯車差動出力シャフト３２も何らの制限下にはなく、従って、「ニュートラル」歯車として任意の方向に任意の機能で自由に回転する。
Neutral Gear Mechanism When the annulus is not connected to any of the miter/
パーク機構
環状部がクラッチーパーク／ニュートラル／リバース クラッチ／かみ合いクラッチ３５を通して両方のマイタ／傘歯車３３に連結されている場合、環状部は回転を制限されており、マイタ／傘歯車差動出力シャフト３２は完全に制限されているので、「パーク」歯車として、いずれの方向および機能においても制限下に置かれる。
Park Mechanism When the annulus is coupled to both miter/
ＣＶＴをＩＶＴ（変速比無限大変速機）へ変換
同軸入力および出力を有することにより、ＣＶＴをＩＶＴとして機能させることができる。キャリアによって支持される太陽歯車、リングギア、および遊星を有する遊星歯車系を追加し、入力シャフト４、内部歯車／遊星歯車を有する同軸出力構成要素（Ｃｏ－Ａｘｉａｌ－Ｏｕｔｐｕｔ－Ｅｌｅｍｅｎｔ－Ｗｉｔｈ－Ｉｎｔｅｒｎａｌ－Ｇｅａｒ／Ｐｌａｎｅａｒｙ－Ｇｅａｒ）６５と連結させることにより、これは達成できる。
Converting a CVT to an IVT (Infinite Ratio Transmission) Having coaxial inputs and outputs allows a CVT to function as an IVT. Add planetary gear system with sun gear, ring gear and planets supported by carrier, input shaft 4, coaxial output component with internal gear/planetary gear (Co-Axial-Output-Element-With-Internal- By connecting the Gear/Planeary-Gear 65, this can be achieved.
以下は斯かる目的を達成するためのオプションである。 The following are options for achieving such goals.
ａ）入力シャフト４が、以下の２つのサブオプションで、遊星歯車系の太陽歯車に直接連結される。
ａ．内部歯車／遊星歯車を有する同軸出力構成要素６５が、最終出力またはホイール系１０２２として、遊星歯車系のキャリアおよび遊星歯車系機能のリングギアに直接リンクされる。
ｂ．内部歯車／遊星歯車を有する同軸出力構成要素６５が、最終出力またはホイール系１０２２として、遊星歯車系のリングギアおよびキャリア機能に連結される。
a) The input shaft 4 is directly connected to the sun gear of the planetary gear system in two sub-options:
a. A coaxial output component 65 with internal gears/planetary gears is directly linked as a final output or wheel system 1022 to the carrier of the planetary gear system and the ring gear of the planetary gear system function.
b. A coaxial output component 65 with internal gears/planetary gears is coupled as a final output or wheel system 1022 to the ring gear and carrier functions of the planetary gear system.
ｂ）内部歯車／遊星歯車を有する同軸出力構成要素６５が、以下の２つのサブオプションで、遊星歯車系の太陽歯車に直接連結される。
ａ．入力シャフト４が、最終出力またはホイール系１０２２として、遊星歯車系のキャリアおよび遊星歯車系機能のリングギアに直接リンクされる。
ｂ．入力シャフト４が、最終出力またはホイール系として、遊星歯車系のリングギアおよびキャリア機能に直接連結される。
b) A coaxial output component 65 with internal gears/planetary gears is directly connected to the sun gear of the planetary gear system in two sub-options:
a. The input shaft 4 is directly linked as the final output or wheel system 1022 to the carrier of the planetary gear system and the ring gear of the planetary gear system function.
b. An input shaft 4 is directly connected to the ring gear and carrier functions of the planetary gear system as a final output or wheel system.
ｃ）入力シャフト４が、以下の２つのサブオプションで、遊星歯車系のリングギアに直接連結される。
ａ．内部歯車／遊星歯車を有する同軸出力構成要素６５が、最終出力またはホイール系１０２２として、遊星歯車系のキャリアおよび遊星歯車系機能の太陽歯車に直接リンクされる。
ｂ．内部歯車／遊星歯車を有する同軸出力構成要素６５が、最終出力またはホイール系１０２２として、遊星歯車系の太陽歯車およびキャリア機能に連結される。
c) The input shaft 4 is directly connected to the ring gear of the planetary gear system in two sub-options:
a. A coaxial output component 65 with internal gears/planetary gears is linked directly to the carrier of the planetary gear system and the sun gear of the planetary gear system function as the final output or wheel system 1022 .
b. A coaxial output component 65 with internal gears/planetary gears is coupled as a final output or wheel system 1022 to the sun gear and carrier functions of the planetary gear system.
ｄ）内部歯車／遊星歯車を有する同軸出力構成要素６５が、以下の２つのサブオプションで、遊星歯車系のリングギアに直接連結される。
ａ．入力シャフト４が、最終出力またはホイール系１０２２として、遊星歯車系のキャリア、遊星歯車系のキャリア、および遊星歯車系機能の太陽歯車に直接リンクされる。
ｂ．入力シャフト４が、最終出力またはホイール系１０２２として、遊星歯車系の太陽歯車およびキャリア機能に直接連結される。
d) A coaxial output component 65 with internal gears/planetary gears is directly connected to the ring gear of the planetary gear system in two sub-options:
a. The input shaft 4 is directly linked as the final output or wheel system 1022 to the carrier of the planetary gear system, the carrier of the planetary gear system and the sun gear of the planetary gear system function.
b. The input shaft 4 is directly connected as the final output or wheel system 1022 to the sun gear and carrier functions of the planetary gear system.
ｅ）入力シャフト４が、以下の２つのサブオプションで、遊星歯車系のキャリアに直接連結される。
ａ．内部歯車／遊星歯車を有する同軸出力構成要素６５が、最終出力またはホイール系１０２２として、遊星歯車系のリングギアおよび遊星歯車系機能の太陽歯車に直接リンクされる。
ｂ．内部歯車／遊星歯車を有する同軸出力構成要素６５が、最終出力またはホイール系１０２２として、遊星歯車系の太陽歯車および太陽歯車機能に連結される。
e) The input shaft 4 is directly connected to the carrier of the planetary gear system with the following two sub-options.
a. A coaxial output component 65 with internal gears/planetary gears is directly linked as the final output or wheel system 1022 to the ring gear of the planetary gear system and the sun gear of the planetary gear system function.
b. A coaxial output component 65 with internal gears/planetary gears is coupled as a final output or wheel system 1022 to the sun gear and sun gear function of the planetary gear system.
ｆ）内部歯車／遊星歯車を有する同軸出力構成要素６５が、以下の２つのサブオプションで、遊星歯車系のキャリアに直接連結される。
ａ．入力シャフト４が、最終出力またはホイール系１０２２として、遊星歯車系のリングギア、遊星歯車系のリングギア、および遊星歯車系機能の太陽歯車に直接リンクされる。
ｂ．入力シャフト４が、最終出力またはホイール系１０２２として、遊星歯車系の太陽歯車およびリングギア機能に直接連結される。
f) A coaxial output component 65 with internal gears/planetary gears is directly coupled to the carrier of the planetary gear system in two sub-options:
a. The input shaft 4 is directly linked as the final output or wheel system 1022 to the ring gear of the planetary gear system, the ring gear of the planetary gear system and the sun gear of the planetary gear system function.
b. The input shaft 4 is directly connected as the final output or wheel system 1022 to the sun gear and ring gear functions of the planetary gear system.
言い換えると、内部歯車／遊星歯車を有する同軸出力構成要素６５は、３つの構成要素、すなわち遊星歯車系のリングギア、キャリア、および太陽歯車のうちの１つに接続されている。入力シャフト４は、遊星歯車系の残りの２つの構成要素のうちの１つに接続されている。遊星歯車系の残りの第三構成要素は、最終出力またはホイール系１０２２として機能する。これが、ＣＶＴをＩＶＴへ変換する。 In other words, the coaxial output component 65 with internal gears/planetary gears is connected to one of three components: the ring gear, the carrier and the sun gear of the planetary gear system. The input shaft 4 is connected to one of the two remaining components of the planetary gear system. The remaining third component of the planetary gear system functions as the final output or wheel system 1022 . This converts the CVT to an IVT.
ラック動作の偏差をカムで補正
変速機の寿命を改善するには、ラック動作を滑らかで漸進的に移行させるのが有利である。図２３に示されるように、理想的なラック速度プロフィールは以下の通りである。
１．静止から加速度を徐々に増大１０２５
２．加速度の領域１０２６
３．加速度を一定速度へ徐々に減少１０２７
４．一定速度領域１０２８
５．減速度を一定の減速度へ徐々に増大１０２９
６．減速度の領域１０３０
７．減速度を速度ゼロへ徐々に減少１０３１
８．上述の工程１～７を反対方向へ反復
Cams Compensate for Deviations in Rack Motion To improve transmission life, it is advantageous to have smooth, gradual transitions in rack motion. As shown in Figure 23, the ideal rack speed profile is:
1. Gradually increase acceleration from
2.
3. Gradually decrease acceleration to
4.
5. Gradually increase deceleration to constant deceleration 1029
6.
7. Gradually decrease deceleration to zero
8. Repeat steps 1-7 above in the opposite direction
上述の望ましいラック１２動作を満たすような完璧なゼネバ式ホイール機構を生成するのは必ずしも可能ではないかもしれない。ゼネバ式スロットホイールおよびゼネバ式ピンホイール６ａおよび６ｂのスロット曲線１００６が斯かる望ましいラック１２動作を達成しない場合、望ましいラック１２動作プロフィールからの任意の偏差を補正するのに、遊星系が使用可能である。これを達成するため、比率調整フレーム２に対する固定太陽歯車３６が、駆動円形または非円形歯車３９によって駆動される従動円形または非円形歯車との同軸上に適切に配置される。これは、ゼネバ式ホイール系に追加して使用できる。それが図４３Ａおよび図４３Ｂに示してある。駆動円形または非円形歯車は、パワーシャフト２９に取り付けられている。１つ以上のシャフトカム３７が、遊星歯車系のキャリアのように機能する従動円形または非円形歯車４０上に配置されている。カム歯車３８はシャフトカム３７に固定して取り付けられている。カム歯車３８は各々、入力シャフト８に固定的に取り付けられた別のカム入力シャフト４にそれぞれ係合している。カムは、望ましいラック速度プロフィールを提供するように設計できる。上記構成は、固定太陽を固定リングギアで置き換えた場合にも機能するであろう。これは図４４Ａおよび図４４Ｂに示してある。
It may not always be possible to create a perfect Geneva wheel mechanism that satisfies the desired
数学モデル
以下の式は、前記駆動非円形歯車および前記従動非円形歯車のピッチ曲線の生成に使用され、角度θの関数としてデカルト座標（Ｘ１，Ｙ１）および（Ｘ２，Ｙ２）でそれぞれ表した場合、
Mathematical Model The following equations are used to generate the pitch curves of the driving non-circular gear and the driven non-circular gear, in Cartesian coordinates (X 1 , Y 1 ) and (X 2 , Y 2 ) as a function of angle θ. If each is represented as
θ１ｉ＜θ＜θ２ｉの場合、ｋｉであり、
任意の線形または非線形曲線接続点（θ２ｉ，０）～（θ３ｉ，－ｋｉ）の関数であり、但し、θ２ｉ＜θ＜θ３ｉであり、
θ３ｉ＜θ＜θ４ｉの場合、－ｋｉであり、
任意の線形または非線形曲線接続点
If θ 1i < θ < θ 2i then k i and
is a function of any linear or nonlinear curve connection point (θ 2i ,0) to (θ 3i ,-k i ), where θ 2i < θ < θ 3i ;
If θ 3i < θ < θ 4i then −k i ,
any linear or nonlinear curve connection point
または、
or,
任意の線形または非線形曲線接続点（θ１ｉ，ｋｉ）～（θ２，－ｋｉ）の関数であり、但し、θ１ｉ＜θ＜θ２ｉであり、
θ２ｉ＜θ＜θ３ｉの場合、－ｋｉであり、
任意の線形または非線形曲線接続点（θ３ｉ，－ｋｉ）～（θ４ｉ，ｋｉ）の関数であり、但し、θ３ｉ＜θ＜θ４ｉであり、
is a function of any linear or nonlinear curve connection point (θ 1i , k i ) to (θ 2 , -k i ), where θ 1i < θ < θ 2i ,
If θ 2i < θ < θ 3i then −k i and
is a function of any linear or nonlinear curve connection point (θ 3i , -k i ) to (θ 4i , k i ), where θ 3i < θ < θ 4i ;
式中、境界条件は、
where the boundary conditions are
ＣＴＲは、前記駆動非円形歯車と前記従動非円形歯車との中心間距離であり、
θは、前記駆動非円形歯車の角変位であり、
Φは、従動非円形歯車の角変位であり、
ｉは、前記入力円板における０～Ｎ＊ｎ－１の回転のうちｉ回目の回転を指し、ここで、１回目の回転は、ｉ＝０であり、
Ｎは、前記従動非円形歯車の１回転当たりの前記入力円板の回転数であり、
ｎは、前記駆動非円形歯車の１回転当たりの前記従動非円形歯車の回転数であり、
前記ラックの速度の区分的関数が一定である領域は機能領域であり、前記ラックの速度の区分的関数が一定でない領域は、θの線形または非線形関数である非機能領域であり、
θ１i、θ２i、θ３i、θ４iは、前記駆動非円形歯車の特定の角位置であり、θ１i、θ２i、θ３i、θ４iの値は、前記区分的微分方程式の解を用いて得られるものであり、
Φ１、Φ２、Φ３、Φ４は、前記駆動非円形歯車の各角位置θ１i、θ２i、θ３i、θ４iに対応する前記従動非円形歯車の特定の角位置であり、当該角位置は、前記機能領域と前記非機能領域との間の限界（ｃｕｔｏｆｆ）であり、Φ１、Φ２、Φ３、Φ４の値は、θ１i、θ２i、θ３i、θ４iの任意の値を用いて得られるものであり、
kiは、すべて等しい定数である。
CTR is the center-to-center distance between the driving non-circular gear and the driven non-circular gear;
θ is the angular displacement of the drive non-circular gear;
Φ is the angular displacement of the driven non-circular gear,
i refers to the ith rotation out of 0 to N * n−1 rotations in the input disc, where the first rotation is i=0;
N is the number of revolutions of the input disc per revolution of the driven non-circular gear;
n is the number of revolutions of the driven non-circular gear per revolution of the driving non-circular gear;
the region where the piecewise function of the rack velocity is constant is the functional region and the region where the piecewise function of the rack velocity is not constant is the non-functional region which is a linear or non-linear function of θ;
θ 1i , θ 2i , θ 3i , θ 4i are the specific angular positions of the drive non-circular gears, and the values of θ 1i , θ 2i , θ 3i , θ 4i are obtained using solutions of the piecewise differential equations. is obtained by
Φ 1 , Φ 2 , Φ 3 , Φ 4 are specific angular positions of the driven non-circular gear corresponding to respective angular positions θ 1i , θ 2i , θ 3i , θ 4i of the driving non-circular gear; Angular position is the cutoff between the functional area and the non-functional area, and the values of Φ 1 , Φ 2 , Φ 3 , Φ 4 are the values of θ 1i , θ 2i , θ 3i , θ 4i is obtained using arbitrary values,
The k i are all equal constants.
Claims (19)
入力シャフトに取り付けられた１若しくはそれ以上の駆動ゼネバ式ピンホイールを有し、
前記駆動ゼネバ式ピンホイールは、１若しくはそれ以上の従動ゼネバ式スロット付ホイールに動作可能に接続され、各従動ゼネバ式スロット付ホイールは、スコッチヨーク機構の入力円板を回転させるために動作可能に接続されており、これにより、前記入力円板の回転軸に対して、外力によってゼロから実数に変更可能なオフセット距離に配置された、前記スコッチヨーク機構のクランクピンが前記入力円板の回転軸を中心に回転されて１若しくはそれ以上のラックの往復運動が生じるものであり、
前記１若しくはそれ以上のラックは、そのピッチ線にのみに沿って移動するように制限され、各ラックは、前記入力シャフトと同軸上に配置された中空出力シャフトに取り付けられた一方向受軸を有するピニオンを回動させるものであり、前記入力シャフトは前記出力シャフトを完全に貫通するものである、
変速比無限大変速機。 A gear ratio infinitely variable transmission,
having one or more driven Geneva pinwheels attached to the input shaft;
The driving Geneva type pinwheel is operably connected to one or more driven Geneva type slotted wheels, each driven Geneva type slotted wheel operable to rotate the input disc of the scotch yoke mechanism. A crank pin of said scotch-yoke mechanism is connected thereby to the axis of rotation of said input disc and is located at an offset distance that can be changed from zero to a real number by an external force with respect to the axis of rotation of said input disc. resulting in reciprocating motion of one or more racks rotated about
The one or more racks are constrained to move only along their pitch line, each rack having a one-way bearing attached to a hollow output shaft coaxially disposed with the input shaft. wherein the input shaft passes completely through the output shaft,
Infinitely variable gear ratio.
Ａ）少なくとも１つのスコッチヨークモジュールであって、
ａ．クランクピンであって、切り欠き部を有する入力シャフトの周りを、当該クランクピンの長手軸と補助的な前記入力シャフトとの間に所定のオフセット距離を置いて回転するクランクピンと、
ｂ．前記補助的な入力シャフトであって、前記クランクピンの長手軸と前記補助的な入力シャフトは互いに平行に配置されているものであり、前記オフセット距離は、入力円板の径方向のスロットに沿って前記クランクピンを移動させることで、前記クランクピンが前記補助的な入力シャフトと同軸上にあるゼロから非ゼロである実数に変更可能なものである、前記補助的な入力シャフトと、
ｃ．クランクピン移動機構により前記補助的な入力シャフトに固着された前記入力円板と
を有する、前記少なくとも１つのスコッチヨークモジュールと、
Ｂ）クランクピン移動機構であって、
ａ．前記補助的な入力シャフトと同軸上に配置されたスライド式環状部であって、相対角変位を阻止するとともに相対平行移動を許容する機能を有するものである、前記スライド式環状部と、
ｂ．リンクアセンブリであって、
ｉ．前記補助的な入力シャフトの前記切り欠き部を介して前記クランクピンを枢動させるリンクと、
ｉｉ．前記リンクの一端部に設けられ、前記スライド式環状部を枢動させるためのクランクピン用枢支ピンと、
ｉｉｉ．前記リンクのもう一方の端部に設けられたスライド式環状部用枢支ピンと、
を有する、前記リンクアセンブリと、
ｃ．少なくとも１つのスラスト軸受であって、前記スライド式環状部と同軸上にかつ当接するように配置されており、当該スラスト軸受に外力が加わると、前記スライド式環状部とともに当該スラスト軸受が前記補助的な入力シャフトに対して軸方向に移動し、これにより、前記クランクピンが前記入力円板の径方向のスロットに沿って移動して前記オフセット距離が変更されるものである、前記少なくとも１つのスラスト軸受と、
ｄ．スロット付ラック保持部であって、
１若しくはそれ以上のラックであって、その長手軸方向のみに沿って移動するように制限されているものである、前記１若しくはそれ以上のラックと、
前記クランクピンを受容するクランクピンスロットであって、当該クランクピンスロットの長手軸は前記１若しくはそれ以上のラックと直交するものである、前記クランクピンスロットと
を有する、前記スロット付ラック保持部と
を有する、前記クランクピン移動機構と、
Ｃ）少なくとも１つの角速度モジュールであって、
ａ．入力シャフトと、
ｂ．前記入力シャフトに取り付けられた１若しくはそれ以上の駆動ゼネバ式ピンホイールと、
ｃ．前記１若しくはそれ以上の駆動ゼネバ式ピンホイールによって駆動される少なくとも１つの従動ゼネバ式スロット付ホイールであって、各スロット付ホイールは前記入力シャフトを回転させるものである、前記従動ゼネバ式スロット付ホイールと
を有する、前記少なくとも１つの角速度モジュールと、
Ｄ）少なくとも１つの調整モジュール（ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ ｍｏｄｕｌｅ）であって、
ａ．前記ラックと係合するピニオンと、
ｂ．前記ピニオンが取り付けられたピニオンシャフトと、
ｃ．コンピュータ制御クラッチ、一方向クラッチ、またはラチェット機構と
を有する、前記少なくとも１つの調整モジュールと
を有し、
前記入力シャフトによって前記駆動ゼネバ式ピンホイールが等速回転されると、前記従動ゼネバ式スロット付ホイールおよび遊星歯車系を介して前記入力シャフトの角速度が不均一となり、これによって、前記クランクピンによる、前記ラックのその長手方向に実質的に沿った一定速度の往復運動が生じるものであり、この往復運動の速度は、方向反転の際に一時的に減速し、再度一定速度まで加速されるものであり、
前記ラックの往復運動の大きさは、前記クランクピンと前記補助的な入力シャフトとのオフセット距離と比例し、
前記ラックの往復運動によって前記ピニオンの双方向回転が生じ、前記ピニオンのこの双方向回転は、前記コンピュータ制御クラッチ、前記一方向クラッチ、または前記ラチェット機構によって前記ピニオンシャフトの一定方向の回転に変換されるように構成されているものである、
変速比無限大変速機。 A gear ratio infinitely variable transmission,
A) at least one scotch yoke module,
a. a crankpin rotating about a notched input shaft with a predetermined offset distance between the longitudinal axis of the crankpin and the auxiliary input shaft;
b. The auxiliary input shaft, wherein the longitudinal axis of the crankpin and the auxiliary input shaft are arranged parallel to each other, and the offset distance is along a radial slot in the input disc. said auxiliary input shaft being variable from zero coaxial with said auxiliary input shaft to a non-zero real number by moving said crankpin with
c. said input disc secured to said auxiliary input shaft by a crank pin displacement mechanism;
B) a crankpin displacement mechanism,
a. a sliding annulus positioned coaxially with the auxiliary input shaft, the sliding annulus functioning to resist relative angular displacement and allow relative translational movement;
b. A link assembly,
i. a link pivoting the crankpin through the notch of the auxiliary input shaft;
ii. a crankpin pivot pin at one end of the link for pivoting the sliding annulus;
iii. a sliding annulus pivot pin at the other end of the link;
the link assembly having
c. At least one thrust bearing arranged coaxially and in abutment with the sliding annulus such that when an external force is applied to the thrust bearing, the thrust bearing along with the sliding annulus said at least one thrust axially relative to an input shaft such that said crankpin moves along a radial slot in said input disc to change said offset distance. a bearing;
d. A slotted rack retainer comprising:
one or more racks that are constrained to move only along their longitudinal axis;
a crankpin slot for receiving the crankpin, the longitudinal axis of the crankpin slot being orthogonal to the one or more racks; and the crankpin movement mechanism having
C) at least one angular velocity module,
a. an input shaft;
b. one or more driven Geneva pinwheels attached to the input shaft;
c. at least one driven Geneva slotted wheel driven by the one or more drive Geneva pinwheels, each slotted wheel rotating the input shaft; the at least one angular velocity module having
D) at least one rectifier module,
a. a pinion engaging the rack;
b. a pinion shaft to which the pinion is attached;
c. the at least one adjustment module having a computer controlled clutch, a one-way clutch, or a ratchet mechanism;
Constant rotation of the driving Geneva pinwheel by the input shaft causes uneven angular velocity of the input shaft through the driven Geneva slotted wheel and planetary gear system, thereby causing the crankpin to: A constant velocity reciprocating motion of the rack substantially along its longitudinal direction is produced, the velocity of the reciprocating motion being momentarily decelerated upon reversal of direction and then accelerated again to a constant velocity. can be,
the magnitude of the rack's reciprocating motion is proportional to the offset distance between the crankpin and the auxiliary input shaft;
Reciprocating motion of the rack causes bidirectional rotation of the pinion, which is converted to unidirectional rotation of the pinion shaft by the computer controlled clutch, the one-way clutch, or the ratchet mechanism. is configured as
Infinitely variable gear ratio.
Ａ）少なくとも１つのスコッチヨークモジュールであって、
ａ）クランクピン環状部に対して垂直に取り付けられたクランクピンと、
ｂ）非円形孔部を有する前記クランクピン環状部であって、当該非円形孔部と適合する非円形断面部を有する、同軸のクランクピン環状部シャフト上をスライドするものである、前記クランクピン環状部と、
ｃ）切り欠き部を有する補助的な入力シャフトに対して垂直に取り付けられた前記クランクピン環状部シャフトと、
ｄ）前記補助的な入力シャフトであって、前記クランクピンの長手軸は、前記補助的な入力シャフトの長手軸と同一平面上にあり、かつ平行であるとともに、前記補助的な入力シャフトの長手軸に対して所定のオフセット距離を有するものであり、当該オフセット距離は、前記クランクピンをクランクピン移動機構により移動させることで変更可能なものである、前記補助的な入力シャフトと、
ｅ）前記クランクピン移動機構であって、
ｉ．前記補助的な入力シャフトと同軸上に配置されたスライド式環状部であって、前記スライド式環状部および前記補助的な入力シャフトのうちの一方は非円形断面部を有し、前記スライド式環状部および前記補助的な入力シャフトのうちの他方は、前記非円形断面部と適合する非円形孔部を有するものであり、それにより、前記スライド式環状部および前記補助的な入力シャフトは、同時回転するとともに互いに軸方向にスライド自在である、前記スライド式環状部と、
ｉｉ．リンクアセンブリであって、
ａ）前記補助的な入力シャフトの前記切り欠き部を介して前記スライド式環状部と前記クランクピン環状部との間で枢動するリンクと、
ｂ）前記リンクの一端部に設けられたスライド式環状部用枢支ピンと、
ｃ）前記リンクのもう一方の端部に設けられ、前記スライド式環状部用枢支ピンとともに前記スライド式環状部を枢動するクランクピン環状部用枢支ピンと
を有する、前記リンクアセンブリと
を有する、前記クランクピン移動機構と、
ｆ）少なくとも１つのスラスト軸受であって、前記スライド式環状部と同軸上にかつ当接するように配置されており、当該スラスト軸受に外力が加わると、前記スライド式環状部とともに当該スラスト軸受が前記補助的な入力シャフトに対して軸方向に移動し、これにより、前記クランクピンとともに前記クランクピン環状部が前記クランクピン環状部シャフトに沿って移動して前記オフセット距離が変更されるものである、前記少なくとも１つのスラスト軸受と、
ｇ）スロット付ラック保持部であって、
１若しくはそれ以上のラックであって、その長手軸方向のみに沿って移動するように制限されているものである、前記１若しくはそれ以上のラックと、
前記クランクピンを受容するクランクピンスロットであって、当該クランクピンスロットの長手軸は前記１若しくはそれ以上のラックと直交するものである、前記クランクピンスロットと
を有する、前記スロット付ラック保持部と、
Ｂ）少なくとも１つの角速度モジュールであって、
ａ）入力シャフトと、
ｂ）前記入力シャフトに取り付けられ、少なくとも１つの従動ゼネバ式スロット付ホイールを駆動する、少なくとも１つの駆動ゼネバ式ピンホイールと、
ｃ）前記クランクピン環状部シャフトの軸に対して固定された配向で、前記補助的な入力シャフトと同軸上に配置された、前記少なくとも１つの従動ゼネバ式スロット付ホイールと
を有する、前記少なくとも１つの角速度モジュールと、
Ｃ）少なくとも１つの調整モジュールであって、
ａ）前記１若しくはそれ以上のラックと係合するピニオンと、
ｂ）前記ピニオンが取り付けられたピニオンシャフトと、
ｃ）コンピュータ制御クラッチ、一方向受軸、またはラチェット機構と
を有する、前記少なくとも１つの調整モジュールと
を有し、
前記入力シャフトによって前記駆動ゼネバ式ピンホイールが等速回転されると、前記従動ゼネバ式スロット付ホイールを介して前記補助的な入力シャフトの角速度が不均一となり、これにより、前記クランクピンが前記補助的な入力シャフトの周りを回転し、前記１若しくはそれ以上のラックのその長手方向に実質的に沿った実質的に一定速度の往復運動が生じるものであり、この往復運動の速度は、方向反転の際に一時的に減速し、再度一定速度まで加速されるものであり、
前記１若しくはそれ以上のラックの往復運動の大きさは、前記クランクピンと前記補助的な入力シャフトとのオフセット距離と比例し、
前記１若しくはそれ以上のラックの往復運動によって前記ピニオンの双方向回転が生じ、前記ピニオンのこの双方向回転は、前記コンピュータ制御クラッチ、前記一方向受軸、または前記ラチェット機構によって前記ピニオンシャフトに取り付けられた出力歯車または出力スプロケットの一定方向の回転に変換されるように構成されているものである、
変速比無限大変速機。 A gear ratio infinitely variable transmission,
A) at least one scotch yoke module,
a) a crankpin mounted perpendicular to the crankpin annulus;
b) said crankpin annulus having a non-circular bore, said crankpin sliding on a coaxial crankpin annulus shaft having a non-circular cross section matching said non-circular bore; an annulus;
c) said crankpin annulus shaft mounted perpendicular to an auxiliary input shaft having a notch;
d) the auxiliary input shaft, wherein the crankpin longitudinal axis is coplanar and parallel to the longitudinal axis of the auxiliary input shaft and the longitudinal axis of the auxiliary input shaft; said auxiliary input shaft having a predetermined offset distance with respect to an axis, said offset distance being variable by moving said crankpin by means of a crankpin displacement mechanism;
e) the crankpin moving mechanism,
i. a sliding annulus coaxially disposed with the auxiliary input shaft, one of the sliding annulus and the auxiliary input shaft having a non-circular cross-section; The other of the portion and the auxiliary input shaft has a non-circular bore matching the non-circular cross-section, whereby the sliding annulus and the auxiliary input shaft are simultaneously said sliding annulus rotating and axially slidable relative to each other;
ii. A link assembly,
a) a link pivoting between said sliding annulus and said crankpin annulus through said cutout of said auxiliary input shaft;
b) a sliding annulus pivot pin at one end of said link;
c) a crankpin annulus pivot pin at the other end of the link for pivoting the sliding annulus with the sliding annulus pivot pin; , the crankpin moving mechanism;
f) at least one thrust bearing arranged coaxially and in abutment with said sliding annulus such that when an external force is applied to said thrust bearing, said thrust bearing together with said sliding annulus axially relative to an auxiliary input shaft, thereby moving the crankpin annulus with the crankpin along the crankpin annulus shaft to change the offset distance; the at least one thrust bearing;
g) a slotted rack retainer comprising:
one or more racks that are constrained to move only along their longitudinal axis;
a crankpin slot for receiving the crankpin, the longitudinal axis of the crankpin slot being orthogonal to the one or more racks; and ,
B) at least one angular velocity module,
a) an input shaft;
b) at least one driven Geneva pinwheel attached to said input shaft and driving at least one driven Geneva slotted wheel;
c) said at least one driven Geneva slotted wheel arranged coaxially with said auxiliary input shaft in a fixed orientation relative to the axis of said crankpin annulus shaft; one angular velocity module,
C) at least one coordination module,
a) a pinion engaging said one or more racks;
b) a pinion shaft on which said pinion is mounted;
c) said at least one adjustment module having a computer controlled clutch, one-way bearing, or ratchet mechanism;
Constant rotation of the drive geneva pinwheel by the input shaft causes uneven angular velocity of the auxiliary input shaft via the driven geneva slotted wheel, thereby causing the crank pin to rotate the auxiliary input shaft. a substantially constant velocity reciprocating motion of said one or more racks substantially along its length, the velocity of reciprocating motion being reversible in direction. It temporarily decelerates at the time of
the magnitude of reciprocating motion of said one or more racks is proportional to the offset distance between said crankpin and said auxiliary input shaft;
Reciprocating motion of the one or more racks causes bidirectional rotation of the pinion, which bidirectional rotation of the pinion is attached to the pinion shaft by the computer controlled clutch, the unidirectional bearing, or the ratchet mechanism. is configured to be converted into unidirectional rotation of the output gear or output sprocket,
Infinitely variable gear ratio.
式中、Φ（θ）は、区分的微分方程式の解であり、
θ１ｉ＜θ＜θ２ｉの場合、ｋｉであり、
任意の線形または非線形曲線接続点（θ２ｉ，０）～（θ３ｉ，－ｋｉ）の関数であり、但し、θ２ｉ＜θ＜θ３ｉであり、
θ３ｉ＜θ＜θ４ｉの場合、－ｋｉであり、
任意の線形または非線形曲線接続点
または、
任意の線形または非線形曲線接続点（θ１ｉ，ｋｉ）～（θ２，－ｋｉ）の関数であり、但し、θ１ｉ＜θ＜θ２ｉであり、
θ２ｉ＜θ＜θ３ｉの場合、－ｋｉであり、
任意の線形または非線形曲線接続点（θ３ｉ，－ｋｉ）～（θ４ｉ，ｋｉ）の関数であり、但し、θ３ｉ＜θ＜θ４ｉであり、
式中、境界条件は、
ＣＴＲは、前記駆動ゼネバ式ピンホイールと前記従動ゼネバ式スロット付ホイールとの中心間距離であり、
θは、前記駆動ゼネバ式ピンホイールの角変位であり、
Φは、従動ゼネバ式スロット付ホイールの角変位であり、
ｉは、前記入力円板における０～Ｎ＊ｎ－１の回転のうちｉ回目の回転を指し、ここで、１回目の回転は、ｉ＝０であり、
Ｎは、前記従動ゼネバ式スロット付ホイールの１回転当たりの前記入力円板の回転数であり、
ｎは、前記駆動ゼネバ式ピンホイールの１回転当たりの前記従動ゼネバ式スロット付ホイールの回転数であり、
前記ラックの速度の区分的関数が一定である領域は機能領域であり、前記ラックの速度の区分的関数が一定でない領域は、θの線形または非線形関数である非機能領域であり、
θ１i、θ２i、θ３i、θ４iは、前記駆動ゼネバ式ピンホイールの特定の角位置であり、θ１i、θ２i、θ３i、θ４iの値は、前記区分的微分方程式の解を用いて得られるものであり、
Φ１、Φ２、Φ３、Φ４は、前記駆動ゼネバ式ピンホイールの各角位置θ１i、θ２i、θ３i、θ４iに対応する前記従動ゼネバ式スロット付ホイールの特定の角位置であり、当該角位置は、前記機能領域と前記非機能領域との間の限界（ｃｕｔｏｆｆ）であり、Φ１、Φ２、Φ３、Φ４の値は、θ１i、θ２i、θ３i、θ４iの任意の値を用いて得られるものであり、
kiは、すべて等しい定数である、
変速比無限大変速機。 3. The ratio infinitely variable transmission of claim 2, wherein the rotation ratio of said driving Geneva pinwheel and said driven Geneva slotted wheel is defined by Cartesian coordinates ( X1 , Y1 ) and ( X2 ) as a function of angle ? , Y 2 ), respectively,
where Φ(θ) is the solution of the piecewise differential equation,
If θ 1i < θ < θ 2i then k i and
is a function of any linear or nonlinear curve connection point (θ 2i ,0) to (θ 3i ,-k i ), where θ 2i < θ < θ 3i ;
If θ 3i < θ < θ 4i then −k i ,
any linear or nonlinear curve connection point
or,
is a function of any linear or nonlinear curve connection point (θ 1i , k i ) to (θ 2 , -k i ), where θ 1i < θ < θ 2i ,
If θ 2i < θ < θ 3i then −k i and
is a function of any linear or nonlinear curve connection point (θ 3i , -k i ) to (θ 4i , k i ), where θ 3i < θ < θ 4i ;
where the boundary conditions are
CTR is the center-to-center distance between the driving Geneva pinwheel and the driven Geneva slotted wheel;
θ is the angular displacement of the driven Geneva pinwheel;
Φ is the angular displacement of the driven Geneva slotted wheel,
i refers to the ith rotation out of 0 to N * n−1 rotations in the input disc, where the first rotation is i=0;
N is the number of revolutions of the input disc per revolution of the driven Geneva slotted wheel;
n is the number of revolutions of the driven Geneva slotted wheel per revolution of the driving Geneva pinwheel;
the region where the piecewise function of the rack velocity is constant is the functional region and the region where the piecewise function of the rack velocity is not constant is the non-functional region which is a linear or non-linear function of θ;
θ 1i , θ 2i , θ 3i , θ 4i are the specific angular positions of the driven Geneva pinwheel, and the values of θ 1i , θ 2i , θ 3i , θ 4i are the solutions of the piecewise differential equations. obtained by using
Φ 1 , Φ 2 , Φ 3 , Φ 4 are the particular angular positions of the driven Geneva slotted wheel corresponding to the respective angular positions θ 1i , θ 2i , θ 3i , θ 4i of the driving Geneva pinwheel; where the angular position is the cutoff between the functional area and the non-functional area, and the values of Φ 1 , Φ 2 , Φ 3 , Φ 4 are θ 1i , θ 2i , θ 3i , θ 3i , is obtained using arbitrary values of θ 4i and
k i are all equal constants,
Infinitely variable gear ratio.
１若しくはそれ以上の駆動ゼネバ式ピンホイールおよび従動ゼネバ式スロット付ホイールの追加の対を有し、
前記駆動ゼネバ式ピンホイールおよび前記従動ゼネバ式スロット付ホイールの追加の対は積載されているものであり、
各角速度モジュールにおける前記駆動ゼネバ式ピンホイールおよび前記従動ゼネバ式スロット付ホイールの全対の機能領域の総和は３６０度以上であり、
前記駆動ゼネバ式ピンホイールおよび前記従動ゼネバ式スロット付ホイールの対は、前記機能領域に順次あるように配置され、連続する前記従動ゼネバ式スロット付ホイールの機能領域は互いに重なり合っているものである、
変速比無限大変速機。 The transmission ratio infinitely variable transmission according to claim 2, further comprising:
one or more driving Geneva pinwheels and additional pairs of driven Geneva slotted wheels;
an additional pair of said driving Geneva pinwheel and said driven Geneva slotted wheel being loaded;
the sum of the functional areas of all pairs of the driving Geneva pinwheel and the driven Geneva slotted wheel in each angular velocity module is greater than or equal to 360 degrees;
pairs of the driving geneva pinwheel and the driven geneva-type slotted wheel are arranged so as to be sequentially in the functional area, the functional areas of successive driven geneva-type slotted wheels overlapping each other;
Infinitely variable gear ratio.
錘と、前記ラックの運動を、前記ラックと同一の複数の歯を有し、前記ラックに対して１８０度反対側に配置されたダミーラックに伝達するホイールとを有し、
前記ダミーラックは、前記ラックと実質的に反対方向に移動するものである、
変速比無限大変速機。 The transmission ratio infinitely variable transmission according to claim 2, further comprising:
a weight and a wheel for transmitting motion of the rack to a dummy rack having the same plurality of teeth as the rack and positioned 180 degrees opposite the rack;
The dummy rack moves in a direction substantially opposite to the rack,
Infinitely variable gear ratio.
前記クランクピンと実質的に同一の質量を有し、前記クランクピンと反対方向にスライドするダミークランクピンを有するものである、変速比無限大変速機。 The transmission ratio infinitely variable transmission according to claim 2, further comprising:
An infinitely variable transmission having a dummy crankpin having substantially the same mass as said crankpin and sliding in a direction opposite to said crankpin.
差動アセンブリであって、入力マイタ傘歯車と、実質的に同軸上にある一対の出力マイタ傘歯車とを有し、前記一対の出力マイタ傘歯車は、前記入力マイタ傘歯車と反対方向に回転するように前記入力マイタ傘歯車に動作可能に接続されており、各出力マイタ傘歯車は、実質的にその中心軸に貫通孔を有し、互いに実質的に同軸上にあるものである、前記差動アセンブリと、
前記一対の出力マイタ傘歯車の前記貫通孔を貫通して配置された中空シャフトと、
前記中空シャフトに動作可能に連結されるとともに、前記中空シャフトに回転自在に固定された一対の環状部であって、各環状部は前記中空シャフトに沿って互いに独立的に軸方向に移動して前記出力マイタ傘歯車のうちの１つに係合するように構成されているものである、前記一対の環状部と
を有し、
電力リンクシャフトが前記入力マイタ傘歯車に動作可能に連結されることにより、前記入力マイタ傘歯車が回転されるものである、
変速比無限大変速機。 The transmission ratio infinitely variable transmission according to claim 2, further comprising:
A differential assembly comprising an input miter bevel gear and a pair of substantially coaxial output miter bevel gears, said pair of output miter bevel gears rotating in opposite directions to said input miter bevel gears. wherein each output miter bevel gear has a throughbore substantially at its central axis and is substantially coaxial with one another, said a differential assembly;
a hollow shaft disposed through the through holes of the pair of output miter bevel gears;
a pair of annulus operably coupled to and rotatably secured to the hollow shaft, each annulus axially moving independently of the other along the hollow shaft; said pair of annulus configured to engage one of said output miter bevel gears;
a power link shaft operably coupled to the input miter bevel gear to rotate the input miter bevel gear;
Infinitely variable gear ratio.
前記一対の環状部のうちの第１の環状部が前記一対の出力マイタ傘歯車のうちの第１の出力マイタ傘歯車に係合し、かつ前記一対の環状部のうちの第２の環状部が前記一対の出力マイタ傘歯車のうちの第２の出力マイタ傘歯車に係合していない場合、前記中空シャフトは、前記一対の出力マイタ傘歯車のうちの前記第１の出力マイタ傘歯車の回転方向に対応する第１の方向に、その長手軸を中心として回転するものであり、
前記一対の環状部のうちの第２の環状部が前記一対の出力マイタ傘歯車のうちの第２の出力マイタ傘歯車に係合し、かつ前記一対の環状部のうちの第１の環状部が前記一対の出力マイタ傘歯車のうちの第１の出力マイタ傘歯車に係合していない場合、前記中空シャフトは、前記一対の出力マイタ傘歯車のうちの前記第２の出力マイタ傘歯車の回転方向に対応する第２の方向に、その長手軸を中心として回転するものである、
変速比無限大変速機。 A transmission ratio infinitely variable transmission according to claim 11, wherein
a first annular portion of said pair of annular portions engages a first output miter bevel gear of said pair of output miter bevel gears, and a second annular portion of said pair of annular portions; is not engaged with the second output miter bevel gear of the pair of output miter bevel gears, the hollow shaft is not engaged with the first output miter bevel gear of the pair of output miter bevel gears. rotating about its longitudinal axis in a first direction corresponding to the direction of rotation;
a second of said pair of annular portions engages a second of said pair of output miter bevel gears, and a first of said pair of annular portions; is not engaged with the first output miter bevel gear of the pair of output miter bevel gears, the hollow shaft is not engaged with the second output miter bevel gear of the pair of output miter bevel gears. rotating about its longitudinal axis in a second direction corresponding to the direction of rotation;
Infinitely variable gear ratio.
Ａ）少なくとも１つのスコッチヨークモジュールであって、
ｈ）クランクピン環状部に対して垂直に取り付けられたクランクピンと、
ｉ）非円形孔部を有する前記クランクピン環状部であって、当該非円形孔部と適合する非円形断面部を有する、同軸のクランクピン環状部シャフト上をスライドするものである、前記クランクピン環状部と、
ｊ）切り欠き部を有する補助的な入力シャフトに対して垂直に取り付けられた前記クランクピン環状部シャフトと、
ｋ）前記補助的な入力シャフトであって、前記クランクピンの長手軸は、前記補助的な入力シャフトの長手軸と同一平面上にあり、かつ平行であるとともに、前記補助的な入力シャフトの長手軸に対して所定のオフセット距離を有するものであり、当該オフセット距離は、前記クランクピンをクランクピン移動機構により移動させることで変更可能なものである、前記補助的な入力シャフトと、
ｌ）前記クランクピン移動機構であって、
ｉｉｉ．前記補助的な入力シャフトと同軸上に配置されたスライド式環状部であって、前記スライド式環状部および前記補助的な入力シャフトのうちの一方は非円形断面部を有し、前記スライド式環状部および前記補助的な入力シャフトのうちの他方は、前記非円形断面部と適合する非円形孔部を有するものであり、それにより、前記スライド式環状部および前記補助的な入力シャフトは、同時回転するとともに互いに軸方向にスライド自在である、前記スライド式環状部と、
ｉｖ．リンクアセンブリであって、
ｄ）前記補助的な入力シャフトの前記切り欠き部を介して前記スライド式環状部と前記クランクピン環状部との間で枢動するリンクと、
ｅ）前記リンクの一端部に設けられたスライド式環状部用枢支ピンと、
ｆ）前記リンクのもう一方の端部に設けられ、前記スライド式環状部用枢支ピンとともに前記スライド式環状部を枢動するクランクピン環状部用枢支ピンと
を有する、前記リンクアセンブリと
を有する、前記クランクピン移動機構と、
ｍ）少なくとも１つのスラスト軸受であって、前記スライド式環状部と同軸上にかつ当接するように配置されており、当該スラスト軸受に外力が加わると、前記スライド式環状部とともに当該スラスト軸受が前記補助的な入力シャフトに対して軸方向に移動し、これにより、前記クランクピンとともに前記クランクピン環状部が前記クランクピン環状部シャフトに沿って移動して前記オフセット距離が変更されるものである、前記少なくとも１つのスラスト軸受と、
ｎ）スロット付ラック保持部であって、
１若しくはそれ以上のラックであって、その長手軸方向のみに沿って移動するように制限されているものである、前記１若しくはそれ以上のラックと、
前記クランクピンを受容するクランクピンスロットであって、当該クランクピンスロットの長手軸は前記１若しくはそれ以上のラックと直交するものである、前記クランクピンスロットと
を有する、前記スロット付ラック保持部と、
Ｂ）少なくとも１つの角速度モジュールであって、
ａ）入力シャフトと、
ｂ）前記入力シャフトに取り付けられ、少なくとも１つの従動ゼネバ式スロット付ホイールを駆動する、少なくとも１つの駆動ゼネバ式ピンホイールと、
ｃ）前記クランクピン環状部シャフトの軸に対して固定された配向で、前記補助的な入力シャフトと同軸上に配置された、前記少なくとも１つの従動ゼネバ式スロット付ホイールと
を有する、前記少なくとも１つの角速度モジュールと、
Ｃ）少なくとも１つの調整モジュールであって、
ａ）前記１若しくはそれ以上のラックと係合するピニオンと、
ｂ）前記ピニオンが取り付けられたピニオンシャフトと、
ｃ）コンピュータ制御クラッチ、一方向受軸、またはラチェット機構と
を有する、前記少なくとも１つの調整モジュールと
を有し、
前記入力シャフトによって前記駆動ゼネバ式ピンホイールが等速回転されると、前記従動ゼネバ式スロット付ホイールを介して前記補助的な入力シャフトの角速度が不均一となり、これにより、前記クランクピンが前記補助的な入力シャフトの周りを回転し、前記１若しくはそれ以上のラックのその長手方向に実質的に沿った実質的に一定速度の往復運動が生じるものであり、この往復運動の速度は、方向反転の際に一時的に減速し、再度一定速度まで加速されるものであり、
前記１若しくはそれ以上のラックの往復運動の大きさは、前記クランクピンと前記補助的な入力シャフトとのオフセット距離と比例し、
前記１若しくはそれ以上のラックの往復運動によって前記ピニオンの双方向回転が生じ、前記ピニオンのこの双方向回転は、前記コンピュータ制御クラッチ、前記一方向受軸、または前記ラチェット機構によって前記ピニオンシャフトに取り付けられた出力歯車または出力スプロケットの一定方向の回転に変換されるように構成されているものである、
変速比無限大変速機。 A gear ratio infinitely variable transmission,
A) at least one scotch yoke module,
h) a crankpin mounted perpendicular to the crankpin annulus;
i) said crankpin annulus having a non-circular bore, said crankpin sliding on a coaxial crankpin annulus shaft having a non-circular cross-section matching said non-circular bore; an annulus;
j) said crankpin annulus shaft mounted perpendicular to an auxiliary input shaft having a notch;
k) the auxiliary input shaft, wherein the longitudinal axis of the crankpin is coplanar and parallel to the longitudinal axis of the auxiliary input shaft and the longitudinal axis of the auxiliary input shaft; said auxiliary input shaft having a predetermined offset distance with respect to an axis, said offset distance being variable by moving said crankpin by means of a crankpin displacement mechanism;
l) the crank pin moving mechanism,
iii. a sliding annulus coaxially disposed with the auxiliary input shaft, one of the sliding annulus and the auxiliary input shaft having a non-circular cross-section; The other of the portion and the auxiliary input shaft has a non-circular bore matching the non-circular cross-section, whereby the sliding annulus and the auxiliary input shaft are simultaneously said sliding annulus rotating and axially slidable relative to each other;
iv. A link assembly,
d) a link pivoting between said sliding annulus and said crankpin annulus through said cutout of said auxiliary input shaft;
e) a sliding annulus pivot pin at one end of said link;
f) a crankpin annulus pivot pin at the other end of the link for pivoting the sliding annulus with the sliding annulus pivot pin; , the crankpin moving mechanism;
m) at least one thrust bearing arranged coaxially and in abutment with said sliding annulus such that when an external force is applied to said thrust bearing, said thrust bearing together with said sliding annulus axially relative to an auxiliary input shaft, thereby moving the crankpin annulus with the crankpin along the crankpin annulus shaft to change the offset distance; the at least one thrust bearing;
n) a slotted rack retainer comprising:
one or more racks that are constrained to move only along their longitudinal axis;
a crankpin slot for receiving the crankpin, the longitudinal axis of the crankpin slot being orthogonal to the one or more racks; and ,
B) at least one angular velocity module,
a) an input shaft;
b) at least one driven Geneva pinwheel attached to said input shaft and driving at least one driven Geneva slotted wheel;
c) said at least one driven Geneva slotted wheel arranged coaxially with said auxiliary input shaft in a fixed orientation relative to the axis of said crankpin annulus shaft; one angular velocity module,
C) at least one coordination module,
a) a pinion engaging said one or more racks;
b) a pinion shaft on which said pinion is mounted;
c) said at least one adjustment module having a computer controlled clutch, one-way bearing, or ratchet mechanism;
Constant rotation of the drive geneva pinwheel by the input shaft causes uneven angular velocity of the auxiliary input shaft via the driven geneva slotted wheel, thereby causing the crank pin to rotate the auxiliary input shaft. a substantially constant velocity reciprocating motion of said one or more racks substantially along its length, the velocity of reciprocating motion being reversible in direction. It temporarily decelerates at the time of
the magnitude of reciprocating motion of said one or more racks is proportional to the offset distance between said crankpin and said auxiliary input shaft;
Reciprocating motion of the one or more racks causes bidirectional rotation of the pinion, which bidirectional rotation of the pinion is attached to the pinion shaft by the computer controlled clutch, the unidirectional bearing, or the ratchet mechanism. is configured to be converted into unidirectional rotation of the output gear or output sprocket,
Infinitely variable gear ratio.
Ａ）少なくとも１つのスコッチヨークモジュールであって、
ａ．クランクピンであって、切り欠き部を有する補助的な入力シャフトの周りを、当該クランクピンの長手軸と前記補助的な入力シャフトとの間に所定のオフセット距離を置いて回転するクランクピンと、
ｂ．前記補助的な入力シャフトであって、前記クランクピンの長手軸と前記補助的な入力シャフトは互いに平行に配置されているものであり、前記オフセット距離は、入力円板の径方向のスロットに沿って前記クランクピンを移動させることで、前記クランクピンが前記補助的な入力シャフトと同軸上にあるゼロから非ゼロである実数に変更可能なものである、前記補助的な入力シャフトと、
ｃ．クランクピン移動機構により前記補助的な入力シャフトに固着された前記入力円板と
を有する、前記少なくとも１つのスコッチヨークモジュールと、
Ｂ）クランクピン移動機構であって、
ａ．前記補助的な入力シャフトと同軸上に配置されたスライド式環状部であって、相対角変位を阻止するとともに相対平行移動を許容する機能を有するものである、前記スライド式環状部と、
ｂ．リンクアセンブリであって、
ｉ．前記補助的な入力シャフトの前記切り欠き部を介して前記クランクピンを枢動させるリンクと、
ｉｉ．前記リンクの一端部に設けられ、前記スライド式環状部を枢動させるためのクランクピン用枢支ピンと、
ｉｉｉ．前記リンクのもう一方の端部に設けられたスライド式環状部用枢支ピンと、
を有する、前記リンクアセンブリと、
ｃ．少なくとも１つのスラスト軸受であって、前記スライド式環状部と同軸上にかつ当接するように配置されており、当該スラスト軸受に外力が加わると、前記スライド式環状部とともに当該スラスト軸受が前記補助的な入力シャフトに対して軸方向に移動し、これにより、前記クランクピンが前記入力円板の径方向のスロットに沿って移動して前記オフセット距離が変更されるものである、前記少なくとも１つのスラスト軸受と、
ｄ．スロット付ラック保持部であって、
１若しくはそれ以上のラックであって、その長手軸方向のみに沿って移動するように制限されているものである、前記１若しくはそれ以上のラックと、
前記クランクピンを受容するクランクピンスロットであって、当該クランクピンスロットの長手軸は前記１若しくはそれ以上のラックと直交するものである、前記クランクピンスロットと
を有する、前記スロット付ラック保持部と
を有する、前記クランクピン移動機構と、
Ｃ）少なくとも１つの角速度モジュールであって、
ａ．入力シャフトと、
ｂ．前記入力シャフトに取り付けられた１若しくはそれ以上の駆動円形または非円形歯車と、
ｃ．固定シャフトに回転自在に取り付けられ、前記１若しくはそれ以上の駆動円形または非円形歯車によって駆動される少なくとも１つの従動円形または非円形歯車であって、前記非円形歯車は、さらに、少なくとも１つの回転自在な遊星歯車とともに遊星歯車系のキャリアとして機能するものである、前記少なくとも１つの従動円形または非円形歯車と、
ｄ．前記少なくとも１つの回転自在な遊星歯車であって、前記固定シャフトに取り付けられた太陽歯車と噛合し、軸方向において一次カムに取り付けられているものである、前記少なくとも１つの回転自在な遊星歯車と、
ｅ．二次カムと動作可能に係合する前記一次カムと、
ｆ．前記補助的な入力シャフトに取り付けられた前記二次カムと
を有する、前記少なくとも１つの角速度モジュールと、
Ｄ）少なくとも１つの調整モジュールであって、
ａ．前記ラックと係合するピニオンと、
ｂ．前記ピニオンが取り付けられたピニオンシャフトと、
ｃ．コンピュータ制御クラッチ、一方向クラッチ、またはラチェット機構と
を有する、前記少なくとも１つの調整モジュールと
を有し、
前記入力シャフトによって前記駆動非円形歯車が等速回転されると、前記従動非円形歯車および遊星歯車系を介して前記補助的な入力シャフトの角速度が不均一となり、これによって、前記クランクピンによる、前記ラックのその長手方向に実質的に沿った一定速度の往復運動が生じるものであり、この往復運動の速度は、方向反転の際に一時的に減速し、再度一定速度まで加速されるものであり、
前記ラックの往復運動の大きさは、前記クランクピンと前記補助的な入力シャフトとのオフセット距離と比例し、
前記ラックの往復運動によって前記ピニオンの双方向回転が生じ、前記ピニオンのこの双方向回転は、前記コンピュータ制御クラッチ、前記一方向クラッチ、または前記ラチェット機構によって前記ピニオンシャフトの一定方向の回転に変換されるように構成されているものである、
変速比無限大変速機。 A gear ratio infinitely variable transmission,
A) at least one scotch yoke module,
a. a crankpin rotating about an auxiliary input shaft having a notch with a predetermined offset distance between the longitudinal axis of the crankpin and the auxiliary input shaft;
b. The auxiliary input shaft, wherein the longitudinal axis of the crankpin and the auxiliary input shaft are arranged parallel to each other, and the offset distance is along a radial slot in the input disc. said auxiliary input shaft being variable from zero coaxial with said auxiliary input shaft to a non-zero real number by moving said crankpin with
c. said input disc secured to said auxiliary input shaft by a crank pin displacement mechanism;
B) a crankpin displacement mechanism,
a. a sliding annulus positioned coaxially with the auxiliary input shaft, the sliding annulus functioning to resist relative angular displacement and allow relative translational movement;
b. A link assembly,
i. a link pivoting the crankpin through the notch of the auxiliary input shaft;
ii. a crankpin pivot pin at one end of the link for pivoting the sliding annulus;
iii. a sliding annulus pivot pin at the other end of the link;
the link assembly having
c. At least one thrust bearing arranged coaxially and in abutment with the sliding annulus such that when an external force is applied to the thrust bearing, the thrust bearing along with the sliding annulus said at least one thrust axially relative to an input shaft such that said crankpin moves along a radial slot in said input disc to change said offset distance. a bearing;
d. A slotted rack retainer comprising:
one or more racks that are constrained to move only along their longitudinal axis;
a crankpin slot for receiving the crankpin, the longitudinal axis of the crankpin slot being orthogonal to the one or more racks; and the crankpin movement mechanism having
C) at least one angular velocity module,
a. an input shaft;
b. one or more drive circular or non-circular gears mounted on said input shaft;
c. at least one driven circular or non-circular gear rotatably mounted on a fixed shaft and driven by said one or more driving circular or non-circular gears, said non-circular gears further rotating at least one said at least one driven circular or non-circular gear acting as a carrier for a planetary gear system with free planetary gears;
d. said at least one rotatable planetary gear meshing with a sun gear mounted on said fixed shaft and axially mounted on a primary cam; ,
e. said primary cam in operable engagement with a secondary cam;
f. said at least one angular rate module having said secondary cam mounted on said auxiliary input shaft;
D) at least one adjustment module,
a. a pinion engaging the rack;
b. a pinion shaft to which the pinion is attached;
c. the at least one adjustment module having a computer controlled clutch, a one-way clutch, or a ratchet mechanism;
When the drive non-circular gear is rotated at constant speed by the input shaft, the angular velocity of the auxiliary input shaft becomes uneven through the driven non-circular gear and planetary gear system, thereby causing the crank pin to A constant velocity reciprocating motion of the rack substantially along its longitudinal direction is produced, the velocity of the reciprocating motion being momentarily decelerated upon reversal of direction and then accelerated again to a constant velocity. can be,
the magnitude of the rack's reciprocating motion is proportional to the offset distance between the crankpin and the auxiliary input shaft;
Reciprocating motion of the rack causes bidirectional rotation of the pinion, which is converted to unidirectional rotation of the pinion shaft by the computer controlled clutch, the one-way clutch, or the ratchet mechanism. is configured as
Infinitely variable gear ratio.
Ａ）少なくとも１つのスコッチヨークモジュールであって、
ａ．クランクピンであって、切り欠き部を有する補助的な入力シャフトの周りを、当該クランクピンの長手軸と前記補助的な入力シャフトとの間に所定のオフセット距離を置いて回転するクランクピンと、
ｂ．前記補助的な入力シャフトであって、前記クランクピンの長手軸と前記補助的な入力シャフトは互いに平行に配置されているものであり、前記オフセット距離は、入力円板の径方向のスロットに沿って前記クランクピンを移動させることで、前記クランクピンが前記補助的な入力シャフトと同軸上にあるゼロから非ゼロである実数に変更可能なものである、前記補助的な入力シャフトと、
ｃ．クランクピン移動機構により前記補助的な入力シャフトに固着された前記入力円板と
を有する、前記少なくとも１つのスコッチヨークモジュールと、
Ｂ）クランクピン移動機構であって、
ａ．前記補助的な入力シャフトと同軸上に配置されたスライド式環状部であって、相対角変位を阻止するとともに相対平行移動を許容する機能を有するものである、前記スライド式環状部と、
ｂ．リンクアセンブリであって、
ｉ．前記補助的な入力シャフトの前記切り欠き部を介して前記クランクピンを枢動させるリンクと、
ｉｉ．前記リンクの一端部に設けられ、前記スライド式環状部を枢動させるためのクランクピン用枢支ピンと、
ｉｉｉ．前記リンクのもう一方の端部に設けられたスライド式環状部用枢支ピンと、
を有する、前記リンクアセンブリと、
ｃ．少なくとも１つのスラスト軸受であって、前記スライド式環状部と同軸上にかつ当接するように配置されており、当該スラスト軸受に外力が加わると、前記スライド式環状部とともに当該スラスト軸受が前記補助的な入力シャフトに対して軸方向に移動し、これにより、前記クランクピンが前記入力円板の径方向のスロットに沿って移動して前記オフセット距離が変更されるものである、前記少なくとも１つのスラスト軸受と、
ｄ．スロット付ラック保持部であって、
１若しくはそれ以上のラックであって、その長手軸方向のみに沿って移動するように制限されているものである、前記１若しくはそれ以上のラックと、
前記クランクピンを受容するクランクピンスロットであって、当該クランクピンスロットの長手軸は前記１若しくはそれ以上のラックと直交するものである、前記クランクピンスロットと
を有する、前記スロット付ラック保持部と
を有する、前記クランクピン移動機構と、
Ｃ）少なくとも１つの角速度モジュールであって、
ａ．入力シャフトと、
ｂ．前記入力シャフトに取り付けられた１若しくはそれ以上の駆動円形または非円形歯車と、
ｃ．固定シャフトに回転自在に取り付けられ、前記１若しくはそれ以上の駆動円形または非円形歯車によって駆動される少なくとも１つの従動円形または非円形歯車であって、前記非円形歯車は、さらに、少なくとも１つの回転自在な遊星歯車とともに遊星歯車系のキャリアとして機能するものである、前記少なくとも１つの従動円形または非円形歯車と、
ｄ．前記少なくとも１つの回転自在な遊星歯車であって、フレームに取り付けられたリングギアと噛合し、軸方向において一次カムに取り付けられているものである、前記少なくとも１つの回転自在な遊星歯車と、
ｅ．二次カムと動作可能に係合する前記一次カムと、
ｆ．前記補助的な入力シャフトに取り付けられた前記二次カムと
を有する、前記少なくとも１つの角速度モジュールと、
Ｄ）少なくとも１つの調整モジュールであって、
ａ．前記ラックと係合するピニオンと、
ｂ．前記ピニオンが取り付けられたピニオンシャフトと、
ｃ．コンピュータ制御クラッチ、一方向クラッチ、またはラチェット機構と
を有する、前記少なくとも１つの調整モジュールと
を有し、
前記入力シャフトによって前記駆動非円形歯車が等速回転されると、前記従動非円形歯車および遊星歯車系を介して前記補助的な入力シャフトの角速度が不均一となり、これによって、前記クランクピンによる、前記ラックのその長手方向に実質的に沿った一定速度の往復運動が生じるものであり、この往復運動の速度は、方向反転の際に一時的に減速し、再度一定速度まで加速されるものであり、
前記ラックの往復運動の大きさは、前記クランクピンと前記補助的な入力シャフトとのオフセット距離と比例し、
前記ラックの往復運動によって前記ピニオンの双方向回転が生じ、前記ピニオンのこの双方向回転は、前記コンピュータ制御クラッチ、前記一方向クラッチ、または前記ラチェット機構によって前記ピニオンシャフトの一定方向の回転に変換されるように構成されているものである、
変速比無限大変速機。 A gear ratio infinitely variable transmission,
A) at least one scotch yoke module,
a. a crankpin rotating about an auxiliary input shaft having a notch with a predetermined offset distance between the longitudinal axis of the crankpin and the auxiliary input shaft;
b. The auxiliary input shaft, wherein the longitudinal axis of the crankpin and the auxiliary input shaft are arranged parallel to each other, and the offset distance is along a radial slot in the input disc. said auxiliary input shaft being variable from zero coaxial with said auxiliary input shaft to a non-zero real number by moving said crankpin with
c. said input disc secured to said auxiliary input shaft by a crank pin displacement mechanism;
B) a crankpin displacement mechanism,
a. a sliding annulus positioned coaxially with the auxiliary input shaft, the sliding annulus functioning to resist relative angular displacement and allow relative translational movement;
b. A link assembly,
i. a link pivoting the crankpin through the notch of the auxiliary input shaft;
ii. a crankpin pivot pin at one end of the link for pivoting the sliding annulus;
iii. a sliding annulus pivot pin at the other end of the link;
the link assembly having
c. At least one thrust bearing arranged coaxially and in abutment with the sliding annulus such that when an external force is applied to the thrust bearing, the thrust bearing along with the sliding annulus said at least one thrust axially relative to an input shaft such that said crankpin moves along a radial slot in said input disc to change said offset distance. a bearing;
d. A slotted rack retainer comprising:
one or more racks that are constrained to move only along their longitudinal axis;
a crankpin slot for receiving the crankpin, the longitudinal axis of the crankpin slot being orthogonal to the one or more racks; and the crankpin movement mechanism having
C) at least one angular velocity module,
a. an input shaft;
b. one or more drive circular or non-circular gears mounted on said input shaft;
c. at least one driven circular or non-circular gear rotatably mounted on a fixed shaft and driven by said one or more driving circular or non-circular gears, said non-circular gears further rotating at least one said at least one driven circular or non-circular gear acting as a carrier for a planetary gear system with free planetary gears;
d. said at least one rotatable planetary gear meshing with a frame-mounted ring gear and axially attached to a primary cam;
e. said primary cam in operable engagement with a secondary cam;
f. said at least one angular rate module having said secondary cam mounted on said auxiliary input shaft;
D) at least one adjustment module,
a. a pinion engaging the rack;
b. a pinion shaft to which the pinion is attached;
c. the at least one adjustment module having a computer controlled clutch, a one-way clutch, or a ratchet mechanism;
When the drive non-circular gear is rotated at constant speed by the input shaft, the angular velocity of the auxiliary input shaft becomes uneven through the driven non-circular gear and planetary gear system, thereby causing the crank pin to A constant velocity reciprocating motion of the rack substantially along its longitudinal direction is produced, the velocity of the reciprocating motion being momentarily decelerated upon reversal of direction and then accelerated again to a constant velocity. can be,
the magnitude of the rack's reciprocating motion is proportional to the offset distance between the crankpin and the auxiliary input shaft;
Reciprocating motion of the rack causes bidirectional rotation of the pinion, which is converted to unidirectional rotation of the pinion shaft by the computer controlled clutch, the one-way clutch, or the ratchet mechanism. is configured as
Infinitely variable gear ratio.
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US202062975751P | 2020-02-12 | 2020-02-12 | |
| US62/975,751 | 2020-02-12 | ||
| PCT/US2020/036636 WO2020251892A1 (en) | 2019-06-08 | 2020-06-08 | Pseudo continuously variable transmission, a multi speed transmission capable of uninterrupted shifting (mstus) |
| USPCT/US2020/036636 | 2020-06-08 | ||
| PCT/US2021/017984 WO2021163583A1 (en) | 2020-02-12 | 2021-02-12 | Infinitely variable transmission with uniform input-to-output ratio that is non-dependent on friction |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2023512775A true JP2023512775A (en) | 2023-03-29 |
| JPWO2021163583A5 JPWO2021163583A5 (en) | 2023-08-15 |
Family
ID=77291880
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2022547731A Pending JP2023512775A (en) | 2020-02-12 | 2021-02-12 | Infinitely variable transmission with uniform input/output ratio independent of friction |
| JP2022574644A Pending JP2023529149A (en) | 2020-02-12 | 2021-06-07 | Pseudo continuously variable transmission with continuous speed change |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2022574644A Pending JP2023529149A (en) | 2020-02-12 | 2021-06-07 | Pseudo continuously variable transmission with continuous speed change |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (2) | EP4103863A4 (en) |
| JP (2) | JP2023512775A (en) |
| KR (1) | KR20230020526A (en) |
| CN (1) | CN114423966A (en) |
| CA (2) | CA3165829A1 (en) |
| WO (2) | WO2021163583A1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114992303B (en) * | 2022-05-30 | 2024-04-12 | 武汉理工大学 | Unidirectional displacement compensation device for actuating cylinder |
Family Cites Families (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US901980A (en) * | 1908-10-27 | George E Briggs | Speed-changing gear. | |
| US2015662A (en) * | 1929-11-21 | 1935-10-01 | Lynch Corp | Glassware forming machine |
| JPS5988557U (en) * | 1982-12-03 | 1984-06-15 | 柳沢 健 | Intermittent feed rate adjustment mechanism |
| US4989641A (en) * | 1989-10-11 | 1991-02-05 | Santa Fe Energy Co. | Rotary selector valve |
| US5197354A (en) * | 1990-11-13 | 1993-03-30 | Leggett & Platt Incorporated | Angular drive intermittent motion mechanism |
| JP3432843B2 (en) * | 1992-06-02 | 2003-08-04 | 本田技研工業株式会社 | Vehicle speed change control device |
| US5906134A (en) * | 1996-02-19 | 1999-05-25 | Yamada; Hiromitsu | Geneva drive mechanism |
| ATE249591T1 (en) * | 1998-10-16 | 2003-09-15 | Ker Train Holdings Ltd | CONTINUOUSLY VARIABLE TRANSMISSION WITH GEARS |
| US7100466B2 (en) * | 2002-01-04 | 2006-09-05 | Varibox (Pty) Limited | Angular velocity profile generator |
| US7011322B2 (en) * | 2002-06-27 | 2006-03-14 | Beale William T | Automatic transmission with stepless, continuously variable speed and torque ratio |
| CN2823681Y (en) * | 2005-06-24 | 2006-10-04 | 江苏扬力集团有限公司 | Double crank six connecting rod mechanism |
| WO2007059539A1 (en) * | 2005-11-15 | 2007-05-24 | Varibox (Pty) Limited | Geneva motion machine controller |
| DE602007010989D1 (en) * | 2007-07-02 | 2011-01-13 | Panayiotis Economou | CONTINUOUS ADJUSTABLE ADJUSTABLE GEARBOX ON GEARBOX |
| US20090118043A1 (en) * | 2007-11-01 | 2009-05-07 | Iqwind Ltd. | Variable diameter gear device and variable transmissions using such devices |
| US20150026779A1 (en) * | 2013-07-16 | 2015-01-22 | Qualcomm Connected Experiences, Inc. | Performing remote wi-fi network configuration when a network security protocol is unknown |
| CA2962854C (en) * | 2014-03-18 | 2021-08-24 | Raja Ramanujam Rajendran | Continuous variable transmission with uniform input-to-output ratio that is non-dependent on friction |
| US11098791B2 (en) * | 2014-03-18 | 2021-08-24 | Raja Ramanujam Rajendran | Continuously variable transmission with uniform input-to-output ratio that is non-dependent on friction |
| JP6407119B2 (en) * | 2015-09-10 | 2018-10-17 | 本田技研工業株式会社 | Power transmission device |
| US20190003564A1 (en) * | 2017-03-10 | 2019-01-03 | Raja Ramanujam Rajendran | Continuously variable transmission with uniform input-to-output ratio that is non- dependent on friction |
| US11339859B2 (en) * | 2017-03-10 | 2022-05-24 | Raja Ramanujam Rajendran | Infinitely variable transmission with uniform input-to-output ratio that is non-dependant on friction |
| CN207864555U (en) * | 2018-02-23 | 2018-09-14 | 张建科 | The reverse power output planetary gear parallel connection contiuously variable transmission of differential pattern |
| WO2020251599A1 (en) * | 2019-06-08 | 2020-12-17 | Rajendran Raja Ramanujam | Pseudo continuously variable transmission, a multi speed transmission capable of uninterrupted shifting (mstus) |
-
2021
- 2021-02-12 EP EP21752950.2A patent/EP4103863A4/en active Pending
- 2021-02-12 WO PCT/US2021/017984 patent/WO2021163583A1/en active Application Filing
- 2021-02-12 CA CA3165829A patent/CA3165829A1/en active Pending
- 2021-02-12 CN CN202180004826.3A patent/CN114423966A/en active Pending
- 2021-02-12 JP JP2022547731A patent/JP2023512775A/en active Pending
- 2021-06-07 KR KR1020237000576A patent/KR20230020526A/en unknown
- 2021-06-07 WO PCT/US2021/036266 patent/WO2021252402A1/en active Application Filing
- 2021-06-07 EP EP21821579.6A patent/EP4162175A1/en active Pending
- 2021-06-07 CA CA3173031A patent/CA3173031A1/en active Pending
- 2021-06-07 JP JP2022574644A patent/JP2023529149A/en active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA3173031A1 (en) | 2021-12-16 |
| WO2021252402A1 (en) | 2021-12-16 |
| EP4103863A1 (en) | 2022-12-21 |
| EP4162175A1 (en) | 2023-04-12 |
| CN114423966A (en) | 2022-04-29 |
| CA3165829A1 (en) | 2021-08-19 |
| EP4103863A4 (en) | 2024-05-15 |
| WO2021163583A1 (en) | 2021-08-19 |
| KR20230020526A (en) | 2023-02-10 |
| JP2023529149A (en) | 2023-07-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0431041B1 (en) | Transmission ratio changing apparatus and method | |
| CN106662230B (en) | With the stepless transmission for being uniformly input to output speed ratio independent of friction | |
| US20190003564A1 (en) | Continuously variable transmission with uniform input-to-output ratio that is non- dependent on friction | |
| JP2023512775A (en) | Infinitely variable transmission with uniform input/output ratio independent of friction | |
| US5108352A (en) | Modified cranking mechanism for epicyclic transmission | |
| US11098791B2 (en) | Continuously variable transmission with uniform input-to-output ratio that is non-dependent on friction | |
| US5239879A (en) | Simple stepless variables transmission | |
| US11339859B2 (en) | Infinitely variable transmission with uniform input-to-output ratio that is non-dependant on friction | |
| KR102676201B1 (en) | Continuously variable transmission | |
| JP3435408B1 (en) | Continuously variable transmission | |
| US5113712A (en) | Simple stepless variable transmission | |
| JP5796499B2 (en) | Continuously variable transmission with adjustable gear ratio through oscillating motion | |
| US6296589B1 (en) | Gear engaging stepless speed variator with orientational on-off device | |
| RU2304734C2 (en) | Variator | |
| EP0547802A2 (en) | Variable speed drive transmission | |
| AU660729B2 (en) | Variable speed drive transmission | |
| SU1726874A1 (en) | Converting gear mechanism | |
| RU2263240C2 (en) | Vibratory mechanism for high-torque variable-speed drive | |
| RU2147701C1 (en) | Gear-and-lever variable speed drive | |
| RU2382261C2 (en) | Gear with rolling engagement in toroidal track | |
| KR20240086027A (en) | motor integrated continuously variable automatic transmission | |
| US20140235396A1 (en) | Transmission | |
| RU2179673C1 (en) | High-torque variable-speed drive | |
| US20190360562A1 (en) | Gearless Speed Reducer | |
| US6328668B1 (en) | Positive gear engagement transmission |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230803 |