JP6454456B2 - Continuously variable transmission with uniform input-output ratio independent of friction - Google Patents

Continuously variable transmission with uniform input-output ratio independent of friction Download PDF

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Description

関連出願の相互参照
仮出願
出願番号:61788563
表題:無段変速機
Cross-reference of related applications Provisional application Application number: 61785863
Title: Continuously variable transmission

特許US 5603240およびUS 20100199805は設計で数個機能を使用。   Patents US5603240 and US2011098055 use several functions in the design.

本発明効果は次のとおり:
US 5603240特許は、出力―入力同軸を持っていなく、及び、従って、構成を必要する用途には不使用。比率が変更されるように出力が走行する。そのため、定常出力が必要な場合、設計を不使用。新しい発明は静止しており、同軸入力及び出力軸を提供する。この従来技術で使用されるエンベロープが比較的大きくなる。
The effects of the present invention are as follows:
The US 5603240 patent does not have an output-to-input coax and is therefore not used for applications that require configuration. The output travels so that the ratio is changed. Therefore, design is not used when steady output is required. The new invention is stationary and provides a coaxial input and output shaft. The envelope used in this prior art is relatively large.

US 20100199805は、正弦波出力を提供し、及び、安定した均一な入力が与えられた時、いくつかのモジュールでは、「波紋」を最小化するために使用。従って、安定で均一な出力が所望される場合、本設計が不使用。入力が安定し、均一である場合に、新発明は、安定的かつ均一な出力を提供する。少なくとも3つのモジュールを用いて達成可能。   US2011098055 provides a sinusoidal output and used in some modules to minimize "ripple" when given a stable and uniform input. Therefore, this design is not used when a stable and uniform output is desired. The new invention provides a stable and uniform output when the input is stable and uniform. Achievable with at least 3 modules.

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。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、高荷重用から低荷重用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のオプションを提供する。   The main 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 of the continuously variable transmissions in today's market are dependent on friction and thus lack the ability to transmit high torque. In the case of a continuously variable transmission that does not depend on friction, even when the input is uniform and stable, the output is not uniform and stable. This design helps reduce overall size and mass production economically. The design can also be easily integrated into any system. In addition, this design can be used for multiple purposes from high loads to low loads. Also, this design is interchangeable with conventional transmissions and requires little modification. The design also provides stationary coaxial input and output options.

無段変速機(CVT)の一般的な組付け斜視図General assembly perspective view of continuously variable transmission (CVT) フレーム付き一般的な組付け斜視図CVTはコンポーネントの内部サブ組付けの一般的な配置を示す透明した。General assembly perspective view with frame CVT was transparent showing the general arrangement of the internal sub-assembly of the components. フレーム−本体筐体−二つの同一部品は、1つの本体筐体を形成するために一緒に留める。A.斜視図は、本体筐体の一方の側に示す詳細を表示する。Frame-body housing-two identical parts are fastened together to form one body housing. A. The perspective view displays details shown on one side of the body housing. フレーム−本体筐体−二つの同一部品は、1つの本体筐体を形成するために一緒に留める。B.斜視図は本体筐体の反対側に示す詳細を表示する。Frame-body housing-two identical parts are fastened together to form one body housing. B. The perspective view displays details shown on the opposite side of the body housing. フレーム−伸縮スリーブガイド斜視図。Frame-telescopic sleeve guide perspective view. フレーム−クロス−ラックガイドの斜視図。The perspective view of a frame-cross-rack guide. 入力軸の斜視図。The perspective view of an input shaft. 中間歯車軸斜視図。The intermediate gear shaft perspective view. 接続力軸斜視図。The connection force axis perspective view. キャリア軸斜視図。FIG. クロス−ラック‐組付け、2つの斜視図を示し、及び、正射投影視図、入力軸スロット及びクランクピンスロットの詳細を示し、ラックの向き及び分岐の詳細。A−トップ図。Cross-rack-assembly shows two perspective views and shows orthographic view, details of input shaft slot and crankpin slot, details of rack orientation and bifurcation. A-Top view. クロス−ラック‐組付け、2つの斜視図を示し、及び、正射投影視図、入力軸スロット及びクランクピンスロットの詳細を示し、ラックの向き及び分岐の詳細。B−斜視図1。Cross-rack-assembly shows two perspective views and shows orthographic view, details of input shaft slot and crankpin slot, details of rack orientation and bifurcation. B-perspective view 1. クロス−ラック‐組付け、2つの斜視図を示し、及び、正射投影視図、入力軸スロット及びクランクピンスロットの詳細を示し、ラックの向き及び分岐の詳細。C−斜視図2。Cross-rack-assembly shows two perspective views and shows orthographic view, details of input shaft slot and crankpin slot, details of rack orientation and bifurcation. C-perspective view 2. クロス−ラック‐組付け、2つの斜視図を示し、及び、正射投影視図、入力軸スロット及びクランクピンスロットの詳細を示し、ラックの向き及び分岐の詳細。D−前面図。Cross-rack-assembly shows two perspective views and shows orthographic view, details of input shaft slot and crankpin slot, details of rack orientation and bifurcation. D-Front view. クロス−ラック‐組付け、2つの斜視図を示し、及び、正射投影視図、入力軸スロット及びクランクピンスロットの詳細を示し、ラックの向き及び分岐の詳細。E−側面図。Cross-rack-assembly shows two perspective views and shows orthographic view, details of input shaft slot and crankpin slot, details of rack orientation and bifurcation. E-side view. クロス−ラック‐組付け、2つの斜視図を示し、及び、正射投影視図、入力軸スロット及びクランクピンスロットの詳細を示し、ラックの向き及び分岐の詳細。F−背面図。Cross-rack-assembly shows two perspective views and shows orthographic view, details of input shaft slot and crankpin slot, details of rack orientation and bifurcation. F-back view. クロス−ラック‐組付け、2つの斜視図を示し、及び、正射投影視図、入力軸スロット及びクランクピンスロットの詳細を示し、ラックの向き及び分岐の詳細。G−突起の詳細を示す拡大図。Cross-rack-assembly shows two perspective views and shows orthographic view, details of input shaft slot and crankpin slot, details of rack orientation and bifurcation. The enlarged view which shows the detail of G-protrusion. ピニオン。A−前面図。Pinion. A-front view. ピニオン。B− 側面図。Pinion. B-Side view. ピニオン。C−トップ図。Pinion. C-Top view. ピニオン。D−斜視図。Pinion. D-perspective view. ピニオン軸。A−前面図。Pinion shaft. A-front view. ピニオン軸。B−側面図。Pinion shaft. B-side view. ピニオン軸。C−斜視図。Pinion shaft. C-perspective view. なし。None. なし。None. なし。None. なし。None. なし。None. なし。None. なし。None. なし。None. なし。None. なし。None. なし。None. なし。None. なし。None. なし。None. なし。None. なし。None. なし。None. なし。None. 比率カム。A−前面図。Ratio cam. A-front view. 比率カム。B−トップ図。Ratio cam. B-Top view. 比率カム。C−斜視図。Ratio cam. C-perspective view. 非円形歯車(駆動)。A−トップ図。Non-circular gear (drive). A-Top view. 非円形歯車(駆動)。B−前面図。Non-circular gear (drive). B-Front view. 非円形歯車(駆動)。C−斜視図。Non-circular gear (drive). C-perspective view. 非円形歯車(駆動中)。A−トップ図。Non-circular gear (during driving). A-Top view. 非円形歯車(駆動中)。B−前面図。Non-circular gear (during driving). B-Front view. 非円形歯車(駆動中)。C−斜視図。Non-circular gear (during driving). C-perspective view. ダミクランクピン。A−トップ図。Dami crankpin. A-Top view. ダミクランクピン。B−前面図。Dami crankpin. B-Front view. ダミクランクピン。C−斜視図。Dami crankpin. C-perspective view. クランクピン。A−トップ図。Crankpin. A-Top view. クランクピン。B−前面図。Crankpin. B-Front view. クランクピン。C−側面図。Crankpin. C-side view. クランクピン。D−斜視図。Crankpin. D-perspective view. 中級円形歯車C2−C3。A−前面図。Intermediate circular gear C2-C3. A-front view. 中級円形歯車C2−C3。B−側面図。Intermediate circular gear C2-C3. B-side view. 中級円形歯車C2−C3。C−斜視図。Intermediate circular gear C2-C3. C-perspective view. キャリア歯車C4a−C5b。A−前面図。Carrier gear C4a-C5b. A-front view. キャリア歯車C4a−C5b。B−側面図。Carrier gear C4a-C5b. B-side view. キャリア歯車C4a−C5b。C−斜視図。Carrier gear C4a-C5b. C-perspective view. 中級円形歯車C4−C5。A−前面図。Intermediate circular gear C4-C5. A-front view. 中級円形歯車C4−C5。B−側面図。Intermediate circular gear C4-C5. B-side view. 中級円形歯車C4−C5。C−斜視図。Intermediate circular gear C4-C5. C-perspective view. 中級円形歯車C1。A−前面図。Intermediate circular gear C1. A-front view. 中級円形歯車C1。B−側面図。Intermediate circular gear C1. B-side view. 中級円形歯車C1。C−斜視図。Intermediate circular gear C1. C-perspective view. スペーサー。A−前面図。spacer. A-front view. スペーサー。B−トップ図。spacer. B-Top view. スペーサー。C−斜視図。spacer. C-perspective view. 捻れ溝機構為の変更レバー歯車。A−側面図。Change lever gear for twisted groove mechanism. A-side view. 捻れ溝機構為の変更レバー歯車。B−前面図。Change lever gear for twisted groove mechanism. B-Front view. 捻れ溝機構為の変更レバー歯車。C−トップ図。Change lever gear for twisted groove mechanism. C-Top view. 捻れ溝機構為の変更レバー歯車。D−斜視図。Change lever gear for twisted groove mechanism. D-perspective view. 捻れ溝。A−前面図。Twisted groove. A-front view. 捻れ溝。B−側面図。Twisted groove. B-side view. 捻れ溝。C−斜視図。Twisted groove. C-perspective view. 静止微分カラー。A−前面図。Static differential color. A-front view. 静止微分カラー。B−側面図。Static differential color. B-side view. 静止微分カラー。C−断面図。Static differential color. C-sectional view. 静止微分カラー。D−斜視図。Static differential color. D-perspective view. 動的微分カラー。A−前面図。Dynamic derivative color. A-front view. 動的微分カラー。B−側面図。Dynamic derivative color. B-side view. 動的微分カラー。C−断面図。Dynamic derivative color. C-sectional view. 動的微分カラー。D−斜視図。Dynamic derivative color. D-perspective view. スリーブ。入力傘斜視図。sleeve. Input umbrella perspective view. 図35−43:動きを示す図/ラック組付け上の位置、入力ディスクが回転するピンをクランク:様々な段階で示される。近い軸にクランクピンが有り、及び、0°での入力ディスク。Figures 35-43: Diagram showing movement / position on rack assembly, pin on which the input disk rotates: shown in various stages. There is a crank pin on the near shaft, and the input disc at 0 °. 図35−43:動きを示す図/ラック組付け上の位置、入力ディスクが回転するピンをクランク:様々な段階で示される。近い軸にクランクピンが有り、及び、45°での入力ディスク。Figures 35-43: Diagram showing movement / position on rack assembly, pin on which the input disk rotates: shown in various stages. There is a crank pin on the near shaft and an input disc at 45 °. 図35−43:動きを示す図/ラック組付け上の位置、入力ディスクが回転するピンをクランク:様々な段階で示される。近い軸にクランクピンが有り、及び、90°での入力ディスクFigures 35-43: Diagram showing movement / position on rack assembly, pin on which the input disk rotates: shown in various stages. There is a crankpin on the near shaft, and the input disk at 90 ° 図35−43:動きを示す図/ラック組付け上の位置、入力ディスクが回転するピンをクランク:様々な段階で示される。中間点でのクランクピン、及び、0°での入力ディスク。Figures 35-43: Diagram showing movement / position on rack assembly, pin on which the input disk rotates: shown in various stages. Crank pin at midpoint and input disc at 0 °. 図35−43:動きを示す図/ラック組付け上の位置、入力ディスクが回転するピンをクランク:様々な段階で示される。中間点でのクランクピン、及び、45°での入力ディスク。Figures 35-43: Diagram showing movement / position on rack assembly, pin on which the input disk rotates: shown in various stages. Crank pin at midpoint and input disc at 45 °. 図35−43:動きを示す図/ラック組付け上の位置、入力ディスクが回転するピンをクランク:様々な段階で示される。中間点でのクランクピン、及び、90°での入力ディスク。Figures 35-43: Diagram showing movement / position on rack assembly, pin on which the input disk rotates: shown in various stages. Crank pin at midpoint and input disc at 90 °. 図35−43:動きを示す図/ラック組付け上の位置、入力ディスクが回転するピンをクランク:様々な段階で示される。歯車からクランクピン最遠、及び、0°での入力ディスク。Figures 35-43: Diagram showing movement / position on rack assembly, pin on which the input disk rotates: shown in various stages. The input disc at the farthest crankpin from the gear and at 0 °. 図35−43:動きを示す図/ラック組付け上の位置、入力ディスクが回転するピンをクランク:様々な段階で示される。歯車からクランクピン最遠、及び、45°での入力ディスク。Figures 35-43: Diagram showing movement / position on rack assembly, pin on which the input disk rotates: shown in various stages. The input disc at the farthest crankpin from the gear and at 45 °. 図35−43:動きを示す図/ラック組付け上の位置、入力ディスクが回転するピンをクランク:様々な段階で示される。歯車からクランクピン最遠、及び、90°での入力ディスク。Figures 35-43: Diagram showing movement / position on rack assembly, pin on which the input disk rotates: shown in various stages. Input disc at 90 ° farthest from crank pin to crankpin. 入力変更を説明する分解図−斜視図。配置および非円形歯車の歯車トレーンを示す詳細、および、入力ディスクに中間歯車。The exploded view-perspective view explaining input change. Details showing the arrangement and gear train of non-circular gears, and intermediate gears on the input disc. 比カムの斜視図、入力ディスクおよびクランクピン。カムは、ピンの位置を変化させる方法の背後に示す動作。入力ディスク側(明確ために比カム及び入力ディスクが透明示される)。Perspective view of specific cam, input disc and crankpin. The cam moves behind the way of changing the pin position. Input disc side (specific cam and input disc shown transparent for clarity). 比カムの斜視図、入力ディスクおよびクランクピン。カムは、ピンの位置を変化させる方法の背後に示す動作。比カム側。Perspective view of specific cam, input disc and crankpin. The cam moves behind the way of changing the pin position. Specific cam side. 遊星歯車交換機構の動作を示す再生回数。遊星歯車交換機構の斜視図。主フレームでは明確性のために、部分的に透明される。Number of playbacks showing the operation of the planetary gear change mechanism. The perspective view of a planetary gear exchange mechanism. The main frame is partially transparent for clarity. 遊星歯車交換機構の動作を示す再生回数。斜視図では遊星歯車交換機構、及び、主フレーム内の円形スロットの詳細を示す。主フレームでは明確性の為、部分的に透明される。(クローズアップ)Number of playbacks showing the operation of the planetary gear change mechanism. The perspective view shows details of the planetary gear change mechanism and the circular slot in the main frame. The main frame is partially transparent for clarity. (Close-up) 遊星歯車交換機構の動作を示す再生回数。前面図では遊星歯車交換機構を示す。主フレームでは明確性のために透明される。Number of playbacks showing the operation of the planetary gear change mechanism. The front view shows the planetary gear change mechanism. The main frame is transparent for clarity. 遊星歯車交換機構の動作を示す再生回数。側面図では遊星歯車交換機構を示す。主フレームでは明確性のために透明される。Number of playbacks showing the operation of the planetary gear change mechanism. The side view shows the planetary gear exchange mechanism. The main frame is transparent for clarity. 分解図では差動機構を示す、部品配置および作業を示す 。(斜視図)The exploded view shows the component placement and work, showing the differential mechanism. (Perspective view) 図52‐57:様々な段階での差動機構の比率変更動作を説明する図。部分的に機能および内部の詳細を説明するために区分されて示す。差動機構(一部断面)図1。FIG. 52-57 is a diagram for explaining the ratio changing operation of the differential mechanism at various stages. Partially illustrated to illustrate functional and internal details. Differential mechanism (partial cross section) FIG. 図52‐57:様々な段階での差動機構の比率変更動作を説明する図。部分的に機能および内部の詳細を説明するために区分されて示す。差動機構(一部断面)図2。FIG. 52-57 is a diagram for explaining the ratio changing operation of the differential mechanism at various stages. Partially illustrated to illustrate functional and internal details. Differential mechanism (partial cross section) FIG. 図52‐57:様々な段階での差動機構の比率変更動作を説明する図。部分的に機能および内部の詳細を説明するために区分されて示す。差動機構(一部断面)図3。FIG. 52-57 is a diagram for explaining the ratio changing operation of the differential mechanism at various stages. Partially illustrated to illustrate functional and internal details. Differential mechanism (partial cross section) FIG. 図52‐57:様々な段階での差動機構の比率変更動作を説明する図。部分的に機能および内部の詳細を説明するために区分されて示す。差動機構(一部断面)図4。FIG. 52-57 is a diagram for explaining the ratio changing operation of the differential mechanism at various stages. Partially illustrated to illustrate functional and internal details. Differential mechanism (partial cross section) FIG. 図52‐57:様々な段階での差動機構の比率変更動作を説明する図。部分的に機能および内部の詳細を説明するために区分されて示す。差動機構(一部断面)図5。FIG. 52-57 is a diagram for explaining the ratio changing operation of the differential mechanism at various stages. Partially illustrated to illustrate functional and internal details. Differential mechanism (partial cross section) FIG. 図52‐57:様々な段階での差動機構の比率変更動作を説明する図。部分的に機能および内部の詳細を説明するために区分されて示す。差動機構(一部断面)図6。FIG. 52-57 is a diagram for explaining the ratio changing operation of the differential mechanism at various stages. Partially illustrated to illustrate functional and internal details. Differential mechanism (partial cross section) FIG. 組付けは交換歯車機構−捻れ溝機構の操作を示す(分解立体図)。Assembling shows the operation of the exchange gear mechanism-twisted groove mechanism (an exploded view). トップ図では伸縮案内の操作を説明する。The top view explains the operation of the telescopic guide. 伸縮機構の詳細。一方側のプライマリ及びセカンダリの詳細を表示為透明した。Details of the telescopic mechanism. The details of the primary and secondary on one side were made transparent for display. 図61‐62:入力ディスクの組付け、クロスラック組付け、クランクピンおよびクランクピン障壁具、クランクピン障壁具機能の背後にある概念を表示する。クランクピン及びクランクピン障壁具はそれらが入力スロットの中央にある場合。61-62: Displays the concept behind input disc assembly, cross rack assembly, crankpin and crankpin barrier, crankpin barrier function. Crankpin and crankpin barrier when they are in the center of the input slot. 図61‐62:入力ディスクの組付け、クロスラック組付け、クランクピンおよびクランクピン障壁具、クランクピン障壁具機能の背後にある概念を表示する。クランクピン及びクランクピン障壁具は入力スロットを出る地位。61-62: Displays the concept behind input disc assembly, cross rack assembly, crankpin and crankpin barrier, crankpin barrier function. Crankpin and crankpin barrier are standing out of the input slot. 一方向軸受組付けの分解図(ピニオン部分断面に内部詳細を示す)Exploded view of unidirectional bearing assembly (internal details shown in pinion partial cross section) 一方向軸受組付け。One-way bearing assembly. 接続力組付け。Connection force assembly. 組付け振動相殺の概念を示す。The concept of assembly vibration cancellation is shown. 振動相殺機構:サブ組付け。Vibration canceling mechanism: Sub assembly. 完全なCVT組付けはモジュール及びラックの向きを示し:4つのモジュールが配置される方法を説明する。Full CVT assembly shows the orientation of the modules and racks: explains how the four modules are arranged. 図69‐72:非円形歯車配置のオプション、一般的な非円形の駆動歯車は二つの非円形従動歯車ともに使用される地位。図69非円形歯車は135°に配置。Fig. 69-72: Non-circular gear placement option, a general non-circular drive gear is used with two non-circular driven gears. 69 The non-circular gear is arranged at 135 °. 図69‐72:非円形歯車配置のオプション、一般的な非円形の駆動歯車は二つの非円形従動歯車ともに使用される地位。図70非円形歯車は45°に配置。Fig. 69-72: Non-circular gear placement option, a general non-circular drive gear is used with two non-circular driven gears. Fig. 70 The non-circular gear is arranged at 45 °. 図69‐72:非円形歯車配置のオプション、一般的な非円形の駆動歯車は二つの非円形従動歯車ともに使用される地位。図71非円形歯車は(‐)45°に配置。Fig. 69-72: Non-circular gear placement option, a general non-circular drive gear is used with two non-circular driven gears. 71 The non-circular gear is arranged at (−) 45 °. 図69‐72:非円形歯車配置のオプション、一般的な非円形の駆動歯車は二つの非円形従動歯車ともに使用される地位。図72非円形歯車は(‐)135°に配置。Fig. 69-72: Non-circular gear placement option, a general non-circular drive gear is used with two non-circular driven gears. 72 The non-circular gear is arranged at (−) 135 °. 図73−75:どのように一定かつ均一な出力を示す詳細が達成される。図73 各モジュールの組付け向き。Figure 73-75: Details showing how constant and uniform output is achieved. Fig. 73 Assembling direction of each module. 図73−75:どのように一定かつ均一な出力を示す詳細が達成される。図74グラフは、重複して一定かつ均一な出力を示し、各ラックでの各出力および 合計出力を示す。Figure 73-75: Details showing how constant and uniform output is achieved. The graph in FIG. 74 shows overlapping and constant and uniform output, showing each output and total output in each rack. 図73−75:どのように一定かつ均一な出力を示す詳細が達成される。図75:全サイクル為重複及び係合の配列と出力のグラフ表示。Figure 73-75: Details showing how constant and uniform output is achieved. FIG. 75: Graphical representation of overlap and engagement arrangement and output for all cycles. 図76−79:マイター歯車組付けの前方、逆方、中性及びパーク歯車を記述する。図76:前方歯車用のクラッチ締結。FIG. 76-79 describes the front, reverse, neutral and park gears of the miter gear assembly. FIG. 76: Clutch engagement for the front gear. 図76−79:マイター歯車組付けの前方、逆方、中性及びパーク歯車を記述する。図77:逆方歯車用のクラッチ締結。FIG. 76-79 describes the front, reverse, neutral and park gears of the miter gear assembly. Fig. 77: Clutch engagement for reverse gear. 図76−79:マイター歯車組付けの前方、逆方、中性及びパーク歯車を記述する。図78:中性歯車用のクラッチ締結。FIG. 76-79 describes the front, reverse, neutral and park gears of the miter gear assembly. Figure 78: Clutch engagement for neutral gear. 図76−79:マイター歯車組付けの前方、逆方、中性及びパーク歯車を記述する。図79:パーク歯車用のクラッチ締結。FIG. 76-79 describes the front, reverse, neutral and park gears of the miter gear assembly. Fig. 79: Clutch engagement for park gear. 非円形歯車の間に複数の連絡先を排除するために、中間歯車の使用する概念。A‐トップ図。A concept used by intermediate gears to eliminate multiple contacts between non-circular gears. A-Top view. 非円形歯車の間に複数の連絡先を排除するために、中間歯車の使用する概念。B−前面図A concept used by intermediate gears to eliminate multiple contacts between non-circular gears. B-Front view 内歯車で同軸出力要素。A‐前面図。Coaxial output element with internal gear. A-Front view. 内歯車で同軸出力要素。B−断側面図。Coaxial output element with internal gear. B-sectional side view. 内歯車で同軸出力要素。C−斜視図。Coaxial output element with internal gear. C-perspective view. 詳細は組付け同軸出力部材の配置を示す。図83:駆動ギアの機能しない部分の半径が計算した為の製法。図84:ラック64の線速度が一定となるように非円形歯車の形状の数学的導出。Details show the arrangement of the assembled coaxial output members. Fig. 83: Manufacturing method for calculating the radius of the non-functioning part of the drive gear. FIG. 84: Mathematical derivation of the shape of the non-circular gear so that the linear velocity of the rack 64 is constant.

発明の概要:
簡単に本発明を説明する為、無段変速機(CVT)である。既存CVTの設計は異なり、この特定設計は動力を伝達する摩擦に依存しない。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はが実現できる。
Summary of the invention:
In order to briefly explain the present invention, a continuously variable transmission (CVT). Existing CVT designs are different, and this particular design does not depend on friction to transmit power. Most of today's CVTs rely on friction to transmit power and cannot be used when high power needs to be transmitted at low speeds. Advantageously, the present invention can be used when high torque transmission is required. With such a design, coaxial input and output can be realized.

上記無段変速機(CVT)の動作は、以下の単純な連続操作により記載できる。   The operation of the continuously variable transmission (CVT) can be described by the following simple continuous operation.

a)クランクピン(図23)は、所定のオフセットされた距離を置いて入力ディスク(図14)の軸の周りを回転するが、このオフセット距離は変更可能である。(この操作を記載した概念は別の米国特許出願公開第2010/0199805号明細書にも存在する。しかし、この概念の使用方法、オフセットがどのように変更されるかなどについて、本明細書では、全く異なるアプローチが、はるかに単純でコンパクトなやり方で適応されている。)
b)このオフセットクランクピン42はラックアセンブリ(図10)のスロットに収容されており、ラックアセンブリはラックがラック64に平行な方向にのみ移動できるように制限されている。別のスロットを運動方向に直交する方向に配向させることにより、クランクピン42の回転運動は、完全に直線的なラック64の前後運動に変換される。この機構は、当業界では「スコッチヨーク機構」として一般的に知られている。この直線前後運動の距離(ストローク)は、入力ディスク16の軸から測ったクランクピン42の径方向距離に正比例する。
a) The crankpin (FIG. 23) rotates around the axis of the input disc (FIG. 14) by a predetermined offset distance, but this offset distance can be changed. (The concept describing this operation also exists in another US Patent Application Publication No. 2010/0199805. However, the usage of this concept, how the offset is changed, etc. A completely different approach has been applied in a much simpler and more compact way.)
b) The offset crankpin 42 is received in a slot of the rack assembly (FIG. 10), and the rack assembly is restricted so that the rack can move only in a direction parallel to the rack 64. By orienting another slot in a direction perpendicular to the direction of motion, the rotational motion of the crankpin 42 is converted into a fully linear rack 64 longitudinal motion. This mechanism is commonly known in the art as the “Scotch Yoke Mechanism”. The distance (stroke) of this linear back-and-forth motion is directly proportional to the radial distance of the crank pin 42 measured from the axis of the input disk 16.

c)ラック64はピニオン(図11)に連結されており、ラック64の直線運動はピニオン47のロッキング振動に変換される。   c) The rack 64 is connected to a pinion (FIG. 11), and the linear motion of the rack 64 is converted into rocking vibration of the pinion 47.

d)ロッキング振動運動は、ラチェット機構/一方向軸受/コンピュータ制御クラッチを用いて一方向回転に変換される。   d) Rocking oscillating motion is converted to unidirectional rotation using a ratchet mechanism / unidirectional bearing / computer controlled clutch.

本発明の主な目的の1つは、入力角速度が一定で均一である場合に、一定で均一な出力角速度を達成することである。しかし、出力が正弦波形である場合は、上記工程を使用してもそれは達成されない。入力ディスク16の角変位の変化率を調整することにより、均一で安定した出力を達成できる。1組の非円形歯車である、駆動歯車(図22)および従動歯車(図21)を使用することにより、入力ディスク16の角変位の変化率を変更できる。従動円形歯車9からの出力は、いくつかの中間円形歯車を介して入力ディスク16に移転される。 One of the main objects of the present invention is to achieve a constant and uniform output angular velocity when the input angular velocity is constant and uniform. However, if the output is sinusoidal, it will not be achieved using the above process. By adjusting the change rate of the angular displacement of the input disk 16, a uniform and stable output can be achieved. By using the drive gear (FIG. 22) and the driven gear (FIG. 21), which are a set of non-circular gears, the rate of change of the angular displacement of the input disk 16 can be changed. The output from the driven circular gear 9 is transferred to the input disk 16 via several intermediate circular gears.

駆動非円形歯車8プロファイルは式で与えられる。θの関数として表される「r」半径はr(θ) = R*K*CTR/[R*K+ f(θ)]、"K"は定数ですべて一定歯車の半径に依存し、及び、"R"は運転非円形歯車8に入力及び入力ディスク16の出力角変位の変化率の間所望比、"R"のための理想的な値は一般的に1である。「K」は中間歯車の半径に由来し、そして、駆動歯車の半径積で割った、従動歯車の半径の積に等しいである。「K」為理想的な値は一般的に1である。「CTR」は2つの非円形歯車8及び9の中心間距離である。これは、組付け為利用可能なエンベロープに基づいて選択される。
F(θ)いずれかになりsinθまたはcosθ。90o回転以外、両方式は同一及び交換可能なプロファイルが得られる。
The driving non-circular gear 8 profile is given by: The “r” radius expressed as a function of θ is r (θ) = R * K * CTR / [R * K + f (θ)], “K” is a constant and all depends on the radius of the constant gear, and "R" is the desired ratio between the rate of change of the input angular displacement of the input disk 16 and the input disk 16 to the operating non-circular gear 8, and the ideal value for "R" is typically one. “K” is derived from the radius of the intermediate gear and is equal to the product of the radius of the driven gear divided by the radial product of the drive gear. The ideal value for “K” is typically 1. “CTR” is the distance between the centers of the two non-circular gears 8 and 9. This is selected based on the envelope available for assembly.
It becomes either F (θ) and sinθ or cosθ. Except for 90 ° rotation, both systems give the same and interchangeable profiles.

被駆動非円形歯車9のプロファイルは、式r(θ)=CTR−{R*K*CTR/[R*K+ f(θ)]}で与えられる、使用されるプロファイル形状導出及び限定要素は、後続話題で詳しく説明される。
本発明にCADモデルを理解役立ちために、設計、作成、及び以下に説明する:
使用される機能は次のとおり:
"R"のために選択された値は1である。
The profile of the driven non-circular gear 9 is given by the equation r (θ) = CTR− {R * K * CTR / [R * K + f (θ)]}. It will be explained in detail in the following topic.
To help understand the CAD model for the present invention, it is designed, created and described below:
The features used are as follows:
The value selected for “R” is 1.

"K"のために選択された値は1である。   The value selected for “K” is 1.

共通の入力軸(図6)及び 駆動用非円形歯車8は、すべて4つモジュール為使用される。
一般的なクロスラック組付け44、入力ディスク16、駆動非円形歯車9、中間円形歯車、クランクピン42、比カム(図20)及び比変更機構は、二つのモジュールに使用される。
二つのラック64は180oの位相シフト及び交差ラック組付け44に配置される。
モジュールの別の同一の組付けは、第2モジュール組付けは、第1モジュール組付けの側面反転であるように配置し、90度回転される。
A common input shaft (FIG. 6) and driving non-circular gear 8 are all used for four modules.
A typical cross-rack assembly 44, input disk 16, drive non-circular gear 9, intermediate circular gear, crank pin 42, ratio cam (FIG. 20) and ratio change mechanism are used in two modules.
The two racks 64 are arranged in a 180 ° phase shift and cross rack assembly 44.
Another identical assembly of modules is arranged such that the second module assembly is a side flip of the first module assembly and rotated 90 degrees.

構成部品のリスト:
1)フレーム−本部
2)フレーム−クロスラック案内
3)フレームテレスコピック案内
4)入力軸
5)入力軸受
6)中間歯車軸
7)中間歯車軸軸受
8)非円形歯車(運転)
9)非円形歯車(駆動)
10)中間の円形歯車C1
11)中間円形歯車C2−C3
12)中間円形歯車C4−C5
13)軸受−襟(静止および動的)
14)軸受−円形歯車のC2−C3
15)軸受−円形歯車のC4−C5
16)入力ディスク
17)軸受−入力ディスク
18)比率カム
19)軸受−比カム
20)中間キャリアの円形は、コンデンサC4a−C5aは歯車
21)キャリア軸
22)軸受−キャリア軸
23)比率変化レバー−惑星機構
24)スリーブ−入力ディスク−傘
25)文房具差動カラー
26)文房具差動カラー拍車軸軸受
27)文房具差動カラー拍車歯車軸
28)a)静止差動カラー小傘歯車
b)静止差動襟大傘歯車
29)文房具差動カラー拍車歯車
30)スペーサー
31)動的差動カラー
32)動的差動カラー拍車軸軸受
33)動的差動カラー拍車歯車軸
34)a)ダイナミック差動カラー小傘歯車
b)ダイナミック差動カラー大傘歯車
35)動的差動カラー拍車歯車
36)自在継手
37)捻れ溝
38)スロット付きディスク−入力ディスク
39)圧縮バネ
40)推力軸受
41)比率変化レバー−スパイラルフルートメカニズム
42)クランクピン
43)ダミーピンをクランク
44)クロスラック組付け
45)プライマリ伸縮スリーブ
46)二次伸縮スリーブ
47)ピニオン
48)ピニオン軸
49)ピニオン軸受
50)ワンウェイ軸受
51)出力スプロケット/歯車
52)パワーリンク軸
53)パワーリンク軸受
54)パワーリンクスプロケット/歯車
55)ダミーラック
56)車輪−振動取消し
57)首輪−車輪−振動取り消し
58)マイター傘歯車の入力軸
59)マイター傘歯車
60)クラッチ−パーク/ニュートラル/リバース
61)出力軸
62)中間歯車−非円形歯車コネクター
63)ガイド−中間歯車−非円形歯車コネクター
64)ラック
65)内歯車で同軸出力構成部品
List of components:
1) Frame-headquarters 2) Frame-cross rack guide 3) Frame telescopic guide 4) Input shaft 5) Input bearing 6) Intermediate gear shaft 7) Intermediate gear shaft bearing 8) Non-circular gear (operation)
9) Non-circular gear (drive)
10) Intermediate circular gear C1
11) Intermediate circular gear C2-C3
12) Intermediate circular gear C4-C5
13) Bearing-collar (stationary and dynamic)
14) Bearing-Circular gear C2-C3
15) Bearing-Circular gear C4-C5
16) Input disk 17) Bearing-input disk 18) Ratio cam 19) Bearing-ratio cam 20) The circular shape of the intermediate carrier is the gear C21a-capacitor 21) Carrier shaft 22) Bearing-carrier shaft 23) Ratio change lever- Planetary mechanism 24) Sleeve-input disk-umbrella 25) Stationary differential collar 26) Stationary differential collar spur shaft bearing 27) Stationary differential collar spur gear shaft 28) a) Static differential collar bevel gear b) Static differential Large collar bevel gear 29) Stationary differential collar spur gear 30) Spacer 31) Dynamic differential collar 32) Dynamic differential collar spur shaft bearing 33) Dynamic differential collar spur gear shaft 34) a) Dynamic differential collar Small bevel gear b) Dynamic differential collar large bevel gear 35) Dynamic differential collar spur gear 36) Universal joint 37) Torsion groove 38) Slotted disc -Input disk 39) Compression spring 40) Thrust bearing 41) Ratio change lever-Spiral flute mechanism 42) Crank pin 43) Dummy pin crank 44) Cross rack assembly 45) Primary telescopic sleeve 46) Secondary telescopic sleeve 47) Pinion 48 ) Pinion shaft 49) Pinion bearing 50) One-way bearing 51) Output sprocket / gear 52) Power link shaft 53) Power link bearing 54) Power link sprocket / gear 55) Dummy rack 56) Wheel-Vibration canceling 57) Collar-Wheel- Vibration cancellation 58) Miter bevel gear input shaft 59) Miter bevel gear 60) Clutch-park / neutral / reverse 61) Output shaft 62) Intermediate gear-non-circular gear connector 63) Guide-intermediate gear-non-circular gear connector 64) La 65) Coaxial output components with internal gears

組付け及びサブ組付け構成部品の説明及び機能は:
一般的な構成の説明:
入力軸(図6)は、二つの入力軸軸受5に取り付けられ、フレーム本体筐体(図3)の中央に配置される。入力ディスク16は、入力軸4に取り付けられる、そして、ラック組付け(図10)及び比カム(図20)間に挟まれた。クランクピン42はスロットに投獄される。クランクピン42は、円形プリズムの両側で延長する直角プリズムのような形状本体を有する。その一つはカムフォロアとして機能する、クランクピン42として比率カム及び他機能とかみ合わせられる、及び、クロスラック組付け44にラック64を係合するように作られた。入力ディスク16と平行し、駆動非円形歯車8は入力シャフト4に取り付けられる。
The description and function of assembly and sub-assembly components are:
General configuration description:
The input shaft (FIG. 6) is attached to the two input shaft bearings 5 and is arranged at the center of the frame body housing (FIG. 3). The input disk 16 was attached to the input shaft 4 and was sandwiched between the rack assembly (FIG. 10) and the specific cam (FIG. 20). The crankpin 42 is imprisoned in the slot. The crankpin 42 has a body shaped like a right angle prism that extends on both sides of a circular prism. One was designed to function as a cam follower, mesh as a crank pin 42 with a ratio cam and other functions, and engage a rack 64 to a cross rack assembly 44. Parallel to the input disk 16, the drive non-circular gear 8 is attached to the input shaft 4.

中間歯車軸(図7)では、2つの定数歯車軸受7に取り付けられる。本体筐体1のそれぞれは一つである。非円形歯車の形を引き出すのに用いられる距離「CTR」で、中間歯車軸6は入力軸4と平行して置かれる。入力ディスク16に入力軸4からのパワートレインの流れを以下に表の通り:   The intermediate gear shaft (FIG. 7) is attached to two constant gear bearings 7. There is one main housing 1. At a distance “CTR” used to extract the shape of the non-circular gear, the intermediate gear shaft 6 is placed parallel to the input shaft 4. The flow of powertrain from the input shaft 4 to the input disk 16 is as follows:

Figure 0006454456
Figure 0006454456

駆動非円形歯車9及び中間歯車C2−C3(図25)は入力軸4に取り付けられる。及び、中間歯車−1(図28)及び中間歯車C4−C5(図27)は一定の歯車軸6に取り付けられる。駆動用非円形歯車8を直接、入力軸4に取り付けられる。中間ギヤC110と共に駆動非円形歯車9は中間歯車軸6に直接取り付けられる。他物は軸受内に配置し、それぞれ軸に取り付けられる。   The drive non-circular gear 9 and the intermediate gear C2-C3 (FIG. 25) are attached to the input shaft 4. The intermediate gear-1 (FIG. 28) and the intermediate gear C4-C5 (FIG. 27) are attached to a fixed gear shaft 6. The drive non-circular gear 8 is directly attached to the input shaft 4. The drive non-circular gear 9 together with the intermediate gear C110 is directly attached to the intermediate gear shaft 6. Others are placed in bearings, each attached to a shaft.

ラック組付け44は、ラック64の方向に沿ってのみ移動することが自由である、その動きは、フレームラック案内2によって制限される。テレスコピック−スリーブセット、プライマリ(図18)およびセコンダリ(図19)はラック組付け44の両側に配置される。これは、ラック組付け44とフレーム本体筐体1のために必要な全体サイズを小さくする。セコンダリスリーブ46のラック組付け体44及び他側に配置された突起、引っ張ると伸縮袖を拡張する、そして、伸縮スリーブはラック組付け44の本体では折りたまれる。これらの伸縮−スリーブは閉じ込められたフレームテレスコピック案内(図4)による。   The rack assembly 44 is free to move only along the direction of the rack 64, whose movement is limited by the frame rack guide 2. The telescopic-sleeve set, primary (FIG. 18) and secondary (FIG. 19) are located on either side of the rack assembly 44. This reduces the overall size required for the rack assembly 44 and the frame body housing 1. The rack assembly 44 of the secondary sleeve 46 and the protrusions arranged on the other side, the expansion sleeve is expanded when pulled, and the expansion sleeve is folded at the body of the rack assembly 44. These telescopic-sleeves are by a confined frame telescopic guide (FIG. 4).

ラック64は、ピニオン軸(図12)に配置されるピニオン47で構成され、一方向軸受組付け体(図64)に結合される。ピニオン軸48は、ピニオン49を担持でフレームテレスコピックガイド3に取り付けられる。歯車またはスプロケットは一方向軸受50を介してピニオン軸48に取り付けられ、ピニオン47と平行に配置される。パワーリンク軸組付け(図65)一方向軸受組付け(図64)に平行に配置される。パワーリンク組付けは、フレーム−テレスコピック‐案内3に配置される2つの軸受に取り付けられるパワーリンク軸(図8)から成る。歯車またはスプロケットは、電力リンク軸の各端部に配置される。ピニオン軸48から動力は、この歯車またはスプロケットを介して電源リンクに送信される。   The rack 64 is composed of a pinion 47 disposed on the pinion shaft (FIG. 12), and is coupled to the one-way bearing assembly (FIG. 64). The pinion shaft 48 carries the pinion 49 and is attached to the frame telescopic guide 3. The gear or sprocket is attached to the pinion shaft 48 via a one-way bearing 50 and is arranged in parallel with the pinion 47. The power link shaft assembly (FIG. 65) is arranged parallel to the one-way bearing assembly (FIG. 64). The power link assembly consists of a power link shaft (FIG. 8) attached to two bearings arranged in the frame-telescopic-guide 3. A gear or sprocket is disposed at each end of the power link shaft. Power from the pinion shaft 48 is transmitted to the power link via this gear or sprocket.

作業および主CVTの概念:
入力ディスク16が回転すると、「スコッチヨーク」機構により、クランクピン42は、ラック64に平行な方向クロスラック組付けを移動させる。このような動きによる距離の旅行は、入力ディスク16の軸からクランクピン42軸の距離に正比例する。この距離を変更することにより、ラック組付けの移動距離、これは「ストローク」と呼ばれ、変更することができる。なされた仕事は一定であるため、フォースの生成物は、走行距離を乗じ適用される。(F*ストローク)。小さいストロークのため、加えられる力は、大きく長いストローク為のものである、加えられる力が小さくなる。しかしながら、動きが前後に振動である。ラック64前後に直線運動からこの力は、後揺動ようにピニオン47に伝達される。この揺動運動により発生するトルクは、ラック64から印加されるフォースに直接比例する。これは、一方向軸受50を介して出力スプロケット/歯車に伝達されるまたはパソコン制御クラッチ又は一方向回転にラチェット機構。一方向回転はさらに車輪に配信される。
Working and main CVT concepts:
As the input disk 16 rotates, the crank pin 42 moves in a cross-rack assembly direction parallel to the rack 64 by a “Scotch yoke” mechanism. The distance travel by such movement is directly proportional to the distance of the crank pin 42 axis from the axis of the input disk 16. By changing this distance, the travel distance of the rack assembly, which is called “stroke”, can be changed. Since the work done is constant, the force product is applied by multiplying the mileage. (F * stroke). Because of the small stroke, the applied force is for a large and long stroke, the applied force is small. However, the movement is vibration back and forth. This force is transmitted to the pinion 47 so as to swing back and forth from the linear motion before and after the rack 64. The torque generated by this swinging motion is directly proportional to the force applied from the rack 64. This is transmitted to the output sprocket / gear via a one-way bearing 50 or a ratchet mechanism to a personal computer control clutch or one-way rotation. The one-way rotation is further delivered to the wheels.

機関からの動力の伝達構成/入力ディスク16動力源:
非円形歯車のセットを使用して、駆動中(図8)及び駆動(図9)、入力ディスク16角度変位の変化率が変更される。入力軸4から出力は非円形歯車セットを介して転送される。その後、5中間円形歯車を介して入力ディスク16に転送する。非円形駆動歯車8が入力軸4に直接取り付けられる。被駆動円形歯車9は中間歯車軸(図7)に取り付けられる。これは、2つ軸受7に装着され、二つ本体筐体1に配置される。
Transmission structure of engine / input disk 16 power source:
A set of non-circular gears is used to change the rate of change of the angular displacement of the input disk 16 during driving (FIG. 8) and driving (FIG. 9). The output from the input shaft 4 is transferred via a non-circular gear set. Thereafter, the data is transferred to the input disk 16 via the five intermediate circular gears. A non-circular drive gear 8 is directly attached to the input shaft 4. The driven circular gear 9 is attached to the intermediate gear shaft (FIG. 7). These are mounted on the two bearings 7 and arranged in the two main housings 1.

中間円形歯車−C1 10は、中間歯車軸6に取り付けられる。駆動非円形歯車9に直接接続する。中間歯車C2−C3(図25)は、入力軸4に取り付けられ、軸受14で自由回転する。中間歯車C4−C5(図26)は軸受15に自由回転で中間歯車軸6に取り付けられる。中間歯車C5は、入力ディスク16を駆動する。これらの中間歯車半径は、駆動非円形歯車(図22)が一回転を完了すると、入力ディスク16が1回転を完了するように選択される。また、条件を満す必要−rC2/rC1 = n1, rC4/rC3= n2, 及び rディスク/rC5= n1*n2 及び K値は1になる。   The intermediate circular gear -C1 10 is attached to the intermediate gear shaft 6. Connect directly to the drive non-circular gear 9. The intermediate gears C2-C3 (FIG. 25) are attached to the input shaft 4 and freely rotate by the bearings 14. The intermediate gear C4-C5 (FIG. 26) is attached to the intermediate gear shaft 6 by free rotation on the bearing 15. The intermediate gear C5 drives the input disk 16. These intermediate gear radii are selected such that the input disk 16 completes one revolution when the drive non-circular gear (FIG. 22) completes one revolution. In addition, it is necessary to satisfy the condition-rC2 / rC1 = n1, rC4 / rC3 = n2, and r disk / rC5 = n1 * n2 and the K value is 1.

非円形歯車の間に円形歯車必要性の背後にある理由は、プロファイルが同じ瞬間に複数コンタクトを妨害した時である:
"R"、"K"および"CTR"変数の為選択された値に応じて、非円形歯車の形状は、時間任意時点で複数接点を有される。非円形歯車プロファイルの方程式から、駆動非円形歯車9の半径は、入力軸4未満であることがわかる、それは、広い領域に搭載され、および、二つの位置でゼロに達する。加えて、潜在的があること、プロファイル形状に起因し、被駆動円形歯車9および駆動用非円形歯車8は、所定時間に複数接触点を有しても良い。これは、2つの非円形歯車間に間欠円形歯車62を挿入することによって解消される。これは、二つの非円形の歯車間の距離を増加させ、任意の所与時間に複数接触点の問題を排除する。
The reason behind the need for circular gears between non-circular gears is when the profile obstructs multiple contacts at the same moment:
Depending on the values selected for the “R”, “K” and “CTR” variables, the shape of the non-circular gear has multiple contacts at any point in time. From the non-circular gear profile equation, it can be seen that the radius of the drive non-circular gear 9 is less than the input shaft 4, which is mounted in a large area and reaches zero in two positions. In addition, due to the potential and profile shape, the driven circular gear 9 and the driving non-circular gear 8 may have multiple contact points at a given time. This is eliminated by inserting an intermittent circular gear 62 between the two non-circular gears. This increases the distance between the two non-circular gears and eliminates the problem of multiple contact points at any given time.

比率変更カム使用の概念
入力/出力の比率を変更するには、クランクピン42の位置を変更しなければならない。これは、特定の形状有するスロットを備える比率カムプレート18を回転させることによって達成できる。比率カムプレート18を入力ディスク16に対して回転させると、この形状により、クランクピン42はディスク軸の径方向に強制移動される。これは、クランクピン42の軸がスロット入力ディスク16および比率カムプレート18と交差するためである。クランクピン42が入力ディスクの軸に近い場合、ストロークは短くなり、仕事量が一定であるため、力は大きくなる。同様に、クランクピン42が入力ディスク16の軸から離れている場合、ストロークは長くなり、仕事量が一定であるため、力は小さくなる。しかし、ここでの課題は、比率カムプレート18および入力ディスク16を通常の動作中は同期して回転させることにあるが、比率変化が望ましい場合、入力ディスク16および比率カムプレート18は相対角速度を有するべきである。以下に記載の3つの機構の1つを使用することにより、入力ディスク16と比率カムプレート18との間の相対角速度を必要に応じて達成することができる。
Concept of using ratio change cam To change the input / output ratio, the position of the crankpin 42 must be changed. This can be achieved by rotating the ratio cam plate 18 with slots having a specific shape. When the ratio cam plate 18 is rotated with respect to the input disk 16, the crank pin 42 is forcibly moved in the radial direction of the disk shaft due to this shape. This is because the axis of the crankpin 42 intersects the slot input disk 16 and the ratio cam plate 18. When the crankpin 42 is close to the axis of the input disk, the stroke is short and the work is constant, so the force is large. Similarly, when the crank pin 42 is away from the axis of the input disk 16, the stroke becomes longer and the work is constant, so the force becomes smaller. However, the problem here is to rotate the ratio cam plate 18 and the input disk 16 synchronously during normal operation. However, if a change in the ratio is desired, the input disk 16 and the ratio cam plate 18 have a relative angular velocity. Should have. By using one of the three mechanisms described below, the relative angular velocity between the input disk 16 and the ratio cam plate 18 can be achieved as needed.

比率を変更する方法
1.遊星機構
1組の中間キャリア円形歯車C4aおよびC5a(図26)が軸方向に連結され、共通のキャリア軸(図9)上に取り付けられている。C4aは円形歯車C4と同一であり、C5aは円形歯車C5と同一である。この共通軸の動作は、入力ディスク16および比率カムプレートの回転軸から一定距離にある円形スロット/経路に限定されている。歯車4aは径方向に歯車C3に連結されており、歯車C5aは径方向に比率カムプレート18に連結されている。枠上で回転する比率変更レバーである遊星機構(図37)により、キャリア軸21の位置がスロットに沿って移動するのが可能となる。この位置が変位する間に、入力ディスク16と比率カムプレート18との間の相対角変位が起こる。
How to change the ratio Planetary Mechanism A set of intermediate carrier circular gears C4a and C5a (FIG. 26) are axially connected and mounted on a common carrier shaft (FIG. 9). C4a is the same as the circular gear C4, and C5a is the same as the circular gear C5. This common axis operation is limited to circular slots / paths that are a fixed distance from the input disk 16 and the axis of rotation of the ratio cam plate. The gear 4a is coupled to the gear C3 in the radial direction, and the gear C5a is coupled to the ratio cam plate 18 in the radial direction. The planetary mechanism (FIG. 37) that is a ratio changing lever that rotates on the frame allows the position of the carrier shaft 21 to move along the slot. While this position is displaced, a relative angular displacement between the input disk 16 and the ratio cam plate 18 occurs.

2.ねじれ溝機構
ねじれ形状を有するねじれ溝付き入力ディスク用鍔部材(図38)が軸方向において入力ディスクに取り付けられている。ねじれ溝のねじれ形状に適合するスロットが比率カムプレート18上に設けられ、入力ディスク16と同軸に配置されている。比率カムプレート18と入力ディスク16との間の距離が変わらない場合は、入力ディスク16および比率カムプレート18は同期して回転する。比率カムプレート18と入力ディスク16との間の距離が変化している間は、比率カムプレート18が入力ディスク16に対して相対的に回転を強いられるので、入力ディスク16と比率カムプレート18との間の相対角速度は変化する。斯かる軸方向並進は、比率カムプレート18に取り付けられたスラスト軸受40を入力ディスク16の方向へ押圧する比率変更レバーである、ねじれ溝機構(図40)によって達成される。これは、入力ディスク16と比率カムプレート18との間に配置された圧縮バネ(図39)によって元の位置に戻される。
2. Twisted groove mechanism A twisted grooved input disk flange member (FIG. 38) having a twisted shape is attached to the input disk in the axial direction. A slot conforming to the twisted shape of the twisted groove is provided on the ratio cam plate 18 and is arranged coaxially with the input disk 16. When the distance between the ratio cam plate 18 and the input disk 16 does not change, the input disk 16 and the ratio cam plate 18 rotate in synchronization. Since the ratio cam plate 18 is forced to rotate relative to the input disk 16 while the distance between the ratio cam plate 18 and the input disk 16 is changing, the input disk 16 and the ratio cam plate 18 The relative angular velocity between changes. Such axial translation is achieved by a torsional groove mechanism (FIG. 40), which is a ratio changing lever that presses the thrust bearing 40 attached to the ratio cam plate 18 toward the input disk 16. This is returned to its original position by a compression spring (FIG. 39) disposed between the input disk 16 and the ratio cam plate 18.

3.差動機構
固定鍔形状大型傘歯車28bが、入力ディスクと傘歯車との間のスリーブ(図32)を介して軸方向に入力ディスク16に取り付けられている。スラスト軸受40によって大型傘歯車28bと同軸上に間隔を置いて配置されている固定差動鍔部材(図32)は、大型傘歯車28bとは独立して回転自在である。固定差動鍔部材25は、大型傘歯車28bに対して軸方向に移動することを制限されている。回転自在な固定軸鍔部材27が、固定差動鍔部材25に配置された軸受26内に、固定差動鍔部材25の軸と直交するように配置されている。固定鍔形状小型傘歯車128aおよび固定差動鍔形状平歯車29が、軸方向に固定的に固定軸鍔部材27に取り付けられており、固定鍔形状小型傘歯車28aは固定鍔形状大型傘歯車28bと対をなしている。
3. Differential mechanism A fixed rod-shaped large bevel gear 28b is attached to the input disk 16 in the axial direction via a sleeve (FIG. 32) between the input disk and the bevel gear. The fixed differential flange member (FIG. 32) disposed coaxially with the large bevel gear 28b by the thrust bearing 40 is rotatable independently of the large bevel gear 28b. The fixed differential flange member 25 is restricted from moving in the axial direction with respect to the large bevel gear 28b. A rotatable fixed shaft rod member 27 is disposed in a bearing 26 disposed on the fixed differential rod member 25 so as to be orthogonal to the axis of the fixed differential rod member 25. A fixed saddle-shaped small bevel gear 128a and a fixed differential saddle-shaped spur gear 29 are fixedly attached to the fixed shaft flange member 27 in the axial direction, and the fixed saddle-shaped small bevel gear 28a is fixed to the fixed saddle-shaped large bevel gear 28b. It is paired with.

同様に、
動的大型傘歯車(図17)は、比率カムプレートに平行に同軸上に配置されており、この配置において両者は同期して回転するが、軸に沿った両者間の変位が可能である。スラスト軸受40によって動的鍔形状大型傘歯車28aと同軸上に間隔を置いて配置されている動的差動鍔部材(図33)は、動的鍔形状大型傘歯車34bとは独立して回転自在である。動的差動鍔部材31は、動的鍔形状大型傘歯車34aに対して軸方向に移動することを制限されている。軸に自在継手36を有する回転自在な動的軸鍔部材33が、動的差動鍔部材31に配置された軸受32内に、動的差動鍔部材の軸と直交するように配置されている。動的鍔形状小型傘歯車34aおよび動的鍔形状平歯車35が、軸方向に固定的に動的鍔形状平歯車軸33に取り付けられており、動的鍔形状小型傘歯車34aは動的鍔形状大型傘歯車34bと対をなしている。自在継手36は動的鍔形状平歯車軸33および小型傘歯車軸に共通であり、僅かなずれを可能にしている。
Similarly,
The dynamic large bevel gear (FIG. 17) is arranged coaxially in parallel with the ratio cam plate. In this arrangement, both rotate synchronously, but displacement between the two along the axis is possible. The dynamic differential saddle member (FIG. 33) arranged coaxially with the dynamic saddle-shaped large bevel gear 28a by the thrust bearing 40 rotates independently of the dynamic saddle-shaped large bevel gear 34b. It is free. The dynamic differential hook member 31 is restricted from moving in the axial direction with respect to the dynamic hook-shaped large bevel gear 34a. A rotatable dynamic shaft rod member 33 having a universal joint 36 on the shaft is disposed in a bearing 32 disposed on the dynamic differential rod member 31 so as to be orthogonal to the axis of the dynamic differential rod member. Yes. A dynamic saddle-shaped small bevel gear 34a and a dynamic saddle-shaped spur gear 35 are fixedly attached to the dynamic saddle-shaped spur gear shaft 33 in the axial direction. It is paired with the large bevel gear 34b. The universal joint 36 is common to the dynamic saddle-shaped spur gear shaft 33 and the small bevel gear shaft, and allows a slight deviation.

スペーサーは2つの平歯車の接触を維持する。スペーサー(図29)は動的鍔形状平歯車軸33に対して軸方向に自由に移動する。ここで、固定差動鍔部材25および動的差動鍔部材31は同一であり交換可能である。   The spacer maintains contact between the two spur gears. The spacer (FIG. 29) moves freely in the axial direction with respect to the dynamic saddle-shaped spur gear shaft 33. Here, the fixed differential rod member 25 and the dynamic differential rod member 31 are the same and can be exchanged.

斯かる配置において、動的流れは以下に記載される通りである。
a.固定鍔形状大型傘歯車28aが固定鍔形状小型傘歯車28bを回転させる。
b.固定鍔形状小型傘歯車28が固定軸鍔部材27を回転させる。
c.固定軸鍔部材27が固定鍔形状平歯車29を回転させる。
d.固定鍔形状平歯車29が動的鍔形状平歯車35を回転させる。
e.動的鍔形状平歯車35が動的軸鍔部材33を回転させる。
f.動的軸鍔部材33が、自在継手36を介して、動的鍔形状小型傘歯車34aを回転させる。
g.動的鍔形状小型傘歯車34aが動的鍔形状大型傘歯車34bを回転させる。
h.動的鍔形状大型傘歯車34bが比率カムプレート18を回転させる。
In such an arrangement, the dynamic flow is as described below.
a. The fixed saddle-shaped large bevel gear 28a rotates the fixed saddle-shaped small bevel gear 28b.
b. The fixed rod-shaped small bevel gear 28 rotates the fixed shaft rod member 27.
c. The fixed shaft rod member 27 rotates the fixed rod-shaped spur gear 29.
d. The fixed saddle-shaped spur gear 29 rotates the dynamic saddle-shaped spur gear 35.
e. The dynamic rod shape spur gear 35 rotates the dynamic shaft rod member 33.
f. The dynamic shaft rod member 33 rotates the dynamic rod-shaped small bevel gear 34 a via the universal joint 36.
g. The dynamic saddle-shaped small bevel gear 34a rotates the dynamic saddle-shaped large bevel gear 34b.
h. A dynamic saddle-shaped large bevel gear 34 b rotates the ratio cam plate 18.

2つの大型傘歯車、2つの小型傘歯車、および平歯車は、それぞれ同一であり、サイズも同一であるため、動的差動鍔部材31が静止状態にある場合、比率カムプレート18の角速度は入力ディスクと同期する。動的差動鍔部材31が固定差動鍔部材25に対して回転している間は、入力ディスク16と比率カムプレート18との間に相対角変位が存在する。   Since the two large bevel gears, the two small bevel gears, and the spur gear are the same and have the same size, when the dynamic differential saddle member 31 is in a stationary state, the angular velocity of the ratio cam plate 18 is Synchronize with the input disk. While the dynamic differential rod member 31 is rotating with respect to the fixed differential rod member 25, there is a relative angular displacement between the input disk 16 and the ratio cam plate 18.

コンパクト設計可能の為伸縮スリーブを背後使用にある概念:
ラック歯車の入力スロット長さを働かせるという本計画の為に、2*stroke +入力−軸直径+ 2*最低限材料の厚さ+ 2*と等しい価値で、ラックガイドに及ぶ距離で必要がある。全体の長さは、ラックガイドによって案内された。ラックガイドはラック64の移動も収めなければならない時、ラック64が極端に一方へ旅立つとき入力ディスク16またはその直径が手の届かない所で、ラックガイドの始部分は少なくとも幅を持つ必要がある。望遠鏡のガイドは支持を延長し、その結果、ラック歯車全長は「ラック・ガイドに及ぶ距離」によって減らされる。これも本体筐体1が距離によってより短可能にする。プロングは、伸縮・スリーブを拡張するためにラック歯車設計および二次スリーブに設けられた。ラックアセンブリの本体は伸縮−スリーブを崩壊する。
The concept behind the use of telescopic sleeves for compact design:
For this project to work the input slot length of the rack gear, it needs 2 * stroke + input-shaft diameter + 2 * minimum material thickness + 2 * at a distance spanning the rack guide . The overall length was guided by a rack guide. When the rack guide must also accommodate the movement of the rack 64, the starting portion of the rack guide must be at least wide where the input disk 16 or its diameter is out of reach when the rack 64 travels to one extreme. . The telescope guide extends the support so that the total rack gear length is reduced by the "distance over the rack guide". This also allows the main body housing 1 to be shorter depending on the distance. Prongs were provided in the rack gear design and secondary sleeve to expand the telescopic sleeve. The body of the rack assembly collapses the telescopic-sleeve.

スライダガイドの使用及び作業機能の背後にある概念:
クランクピンは入力軸4より最も小さいである。両方スロットが交差する以来、クランクピンは入力軸スロットに滑ることの可能性がある。入力軸スロットより大きいスライダガイド(図13)を使用して除去される。それは、クランクピン42囲むクランクピンスロット中に浮遊させる。
Concept behind the use of slider guides and work functions:
The crankpin is the smallest than the input shaft 4. Since both slots intersect, the crankpin can slide into the input shaft slot. It is removed using a slider guide (Figure 13) that is larger than the input shaft slot. It floats in the crankpin slot surrounding the crankpin 42.

動力伝達の重複、本概念実施における設計
1つのモジュールから次のモジュールへの移行を確実に円滑に行うため、両者からの出力が一定かつ均一な値に達すると、短い期間、両モジュールは活動状態にあり係合している。第一モジュールは、当該モジュールがまだ機能領域にあり第二モジュールが十分機能領域にある間に係合解除される。
Overlapping power transmission, design in the implementation of this concept To ensure smooth transition from one module to the next, both modules will be active for a short period of time when the output from both reaches a constant and uniform value. Is engaged. The first module is disengaged while the module is still in the functional area and the second module is sufficiently in the functional area.

モジュール及び組付けレイアウトおよび制約:
すべての4つモジュールは、1つの一般的な入力軸を共有し、及び一つの共通非円形駆動歯車である。2つモジュールは共通入力ディスク16及び歯車変更機構を共有する。ラックは、次90度位相シフトに配置される。これに対応の為に、駆動非円形歯車9は、45度で正しい位置に置かれ及び他駆動円形歯車に比較45で、駆動円形歯車9を段階的に実行する。非円形歯車が対称形であるという事実のために、135度で指向される。ラックの間に90度の位相シフトを加算する。
Module and assembly layout and constraints:
All four modules share one common input shaft and are one common non-circular drive gear. The two modules share a common input disk 16 and gear change mechanism. The racks are arranged in the next 90 degree phase shift. To accommodate this, the drive non-circular gear 9 is placed in the correct position at 45 degrees and executes the drive circular gear 9 step by step compared to the other drive circular gears 45. Due to the fact that the non-circular gear is symmetrical, it is oriented at 135 degrees. Add 90 degree phase shift between racks.

モジュール間の動力伝達/リンクの概念:
モジュールが順番に動くとき、力が車輪へ移される前に結ばれる必要がある。それには車輪に連続力があるように、各々のモジュールから出力を結ぶために歯車またはスプロケットを備えている電動関連軸52を用いて達成される。力も、順番に移される。
Power transmission / link concept between modules:
When the modules move in sequence, the power needs to be tied before being transferred to the wheels. This is accomplished using a motorized shaft 52 with gears or sprockets to connect the output from each module so that there is a continuous force on the wheels. Power is also transferred in order.

逆転歯車機構
パワーリンク軸52からの出力は、マイタ傘歯車差動機構の入力軸4に連結されている。従って、斯かるマイタ歯車の出力は反対方向に回転する。この差動機構の出力軸61は出力マイタ傘歯車と同軸に配置されており、出力マイタ傘歯車に対して独立して自由回転するための隙間を有している。クラッチを有する2つの鍔部材が出力軸61に配置されているが、これらは軸方向への移動が可能である。斯かる鍔部材は、反対方向に回転する出力マイタ傘歯車のいずれかと連結するように構成できる。クラッチを用いて鍔部材の1つを特定の出力マイタ傘歯車と連結させた場合、出力軸61は特定の方向に回転する。連結をもう一方の出力マイタ歯車に切り替えると、その方向は逆転する。
Reverse gear mechanism The output from the power link shaft 52 is connected to the input shaft 4 of the miter bevel gear differential mechanism. Accordingly, the output of such a miter gear rotates in the opposite direction. The output shaft 61 of this differential mechanism is arranged coaxially with the output miter bevel gear, and has a gap for free rotation independently of the output miter bevel gear. Although two flange members having a clutch are arranged on the output shaft 61, they can move in the axial direction. Such a saddle member can be configured to connect to any of the output miter bevel gears rotating in the opposite direction. When one of the flange members is connected to a specific output miter bevel gear using a clutch, the output shaft 61 rotates in a specific direction. When the connection is switched to the other output miter gear, the direction is reversed.

中立歯車機構
鍔部材が出力マイタ傘歯車のいずれとも連結していない場合、鍔部材および出力軸61は制限されておらず、従って、いずれの方向にも回転自在であり、「中立」歯車として機能する。
Neutral gear mechanism When the eaves member is not connected to any of the output miter bevel gears, the eaves member and the output shaft 61 are not restricted, and therefore can rotate in either direction and function as a "neutral" gear To do.

パーキング機構
鍔部材が両方の出力マイタ傘歯車に連結している場合、鍔部材は回転を制限され、「パーキング」歯車として機能する。
Parking Mechanism When the saddle member is connected to both output miter bevel gears, the saddle member is limited in rotation and functions as a “parking” gear.

振動を補償するための特徴および機構
1.ダミークランクピン:入力ディスク16が回転すると、クランクピンは中心から外れた位置に置かれる。斯かる不均衡の結果、振動が生じる。これを補償するため、ダミークランクピンが180度離れた等距離に置かれる。当該ダミークランクピンは、クランクピンを移動させる比率カムによって移動される。カムスロットは同一であり、互いに180度離れている。
Features and mechanisms for compensating for vibrations Dummy crankpin: When the input disk 16 rotates, the crankpin is placed at a position off the center. Such an imbalance results in vibrations. In order to compensate for this, the dummy crankpins are placed at an equal distance of 180 degrees. The dummy crankpin is moved by a ratio cam that moves the crankpin. The cam slots are the same and are 180 degrees apart from each other.

2.逆振動用の重り:入力ディスク16が回転すると、十字形状ラックアセンブリが振動運動を行い、その結果、振動が生じる。この振動は、反対方向に振動する適切な物体を配置することにより相殺される。これは、ラック64に接触し前後に回転するホイールを取り付けることにより達成される。適切な物体を180度離間してホイールに接触させることにより、斯かる振動は補償される。   2. Weight for reverse vibration: When the input disk 16 rotates, the cross-shaped rack assembly performs a vibrating motion, resulting in vibration. This vibration is offset by placing an appropriate object that vibrates in the opposite direction. This is accomplished by attaching a wheel that contacts the rack 64 and rotates back and forth. Such vibrations are compensated for by placing a suitable object 180 degrees apart in contact with the wheel.

同軸入出力オプション機能
同軸入力及び出力が所望される場合、電力リンク歯車と対になる内歯車を有する出力部材65を追加することによって達成される。軸受は入力軸4及び同軸出力部材65の間に配置され、独立回転される。
Coaxial Input / Output Optional Function If coaxial input and output are desired, this is accomplished by adding an output member 65 having an internal gear that mates with the power link gear. The bearing is disposed between the input shaft 4 and the coaxial output member 65 and is independently rotated.

制約:
K=1、及び、R=1 場合、あてはまる状況は以下の通り:
駆動中非円形歯車の歯数が(図22)駆動非円形歯車の歯数と同じする必要がある(図21)、周辺部が同じであることを意味し、すなわち、瞬時速度が同じではない可能性にもかかわらず、同時に1革命を完了する。また、一部の所望形状に追従無し、すなわち、最小半径は"r"が使用されている部分、非円形歯車の第2次セットは、目標を達成為並行し、必要に応じて使用される。
Restrictions:
When K = 1 and R = 1, the situation is as follows:
The number of teeth of the non-circular gear during driving (FIG. 22) needs to be the same as the number of teeth of the driving non-circular gear (FIG. 21), meaning that the periphery is the same, that is, the instantaneous speed is not the same Despite the possibility, complete one revolution at the same time. Also, there is no follow-up of some desired shapes, i.e. parts where the minimum radius is "r", the second set of non-circular gears are used in parallel to achieve the goal and as needed .

rc2/rc1 = n1, rc4/rc3= n2, 及び rディスク /rc5= n1*n2 を適用
要求されたが、義務的でない(rv1+rv2) = (rc3+rc4) = (rc5+rdisc) = (rc1+rv2) = ctr.すべての駆動で動かされた歯車を2本の一般軸に置いて認め、どちらか入力軸4になった。
Apply rc2 / rc1 = n1, rc4 / rc3 = n2, and rdisk / rc5 = n1 * n2 requested but not mandatory (rv1 + rv2) = (rc3 + rc4) = (rc5 + rdisc) = (rc1 + rv2) = (rc1 + rv2) = The gears moved by all the drives were recognized by placing them on two general shafts, which became the input shaft 4 either.

数学的派生:
主狙いは、v_rack(直線速度ラック64)が一定であるように、非円形歯車の形の数式を決定することである。
Mathematical derivation:
The main aim is to determine the formula in the form of a non-circular gear so that v_rack (linear velocity rack 64) is constant.

Figure 0006454456
Figure 0006454456

Figure 0006454456
Figure 0006454456

Figure 0006454456
ここで、
ωINPUT−入力角速度
ωv1−駆動非円形歯車の角速度
ωv2−従動非円形歯車の角速度
ωc1−一定歯車1の角速度
ωc2−一定歯車2の角速度
ωc3−一定歯車3の角速度
ωc4−一定歯車4の角速度
ωc5−一定歯車5の角速度
ωdisk−ディスクの角速度
ωOUTPUT−出力部における出力角速度
v1−駆動非円形歯車の半径
v2−従動非円形歯車の半径
c1−一定歯車1の半径
c2−一定歯車2の半径
c3−一定歯車3の半径
c4−一定歯車4の半径
c5−一定歯車5の半径
disk−ディスクの半径
offset−クランクピンの径方向位置
R−入出力の角速度
K−(製品における従動歯車の半径の駆動歯車の半径に対する比率)
CTR−2つの非円形歯車の中心間の距離
(θ)−sinθまたはcosθ
である。
Figure 0006454456
here,
ω INPUT −input angular velocity ω v1 −angular velocity of driven non-circular gear ω v2 −angular velocity of driven non-circular gear ω c1 −angular velocity of constant gear 1 ω c2 −angular velocity of constant gear 2 ω c3 −angular velocity of constant gear 3 ω c4 − Angular velocity of the constant gear 4 ω c5- Angular velocity of the constant gear 5 ω disk- Angular velocity of the disk ω OUTPUT- Output angular velocity at the output part r v1- Radius of the driving non-circular gear r v2- Radius of the driven non-circular gear r c1 -Constant gear 1 radius r c2 −radius of constant gear 2 r c3 −radius of constant gear 3 r c4 −radius of constant gear 4 r c5 −radius of constant gear 5 r disk −radius of disk r offset −crank pin radial position R-input / output angular velocity K- (ratio of driven gear radius to drive gear radius in the product)
CTR—Distance between centers of two non-circular gears f (θ) −sin θ or cos θ
It is.

Claims (25)

無段変速機であって、A continuously variable transmission,
少なくとも1つのモジュールを有し、このモジュールは、Having at least one module, which is
(a)実質的に径方向に延長する長さを有する径方向スロットを有する入力ディスクであって、以下の(b)と(c)との間に配置されるものである、前記入力ディスクと、(A) an input disk having a radial slot having a length extending substantially in the radial direction, the input disk being disposed between the following (b) and (c): ,
(b)少なくとも部分的に非径方向に延長する非径方向スロットを有する比率カムディスクと、(B) a ratio cam disk having a non-radial slot extending at least partially in a non-radial direction;
(c)1若しくはそれ以上のラックを有するラックアセンブリであって、当該ラックは、第1のスロットの長手方向軸に直交する長手方向軸を有し、前記第1のスロットは以下の(d)を収容するものである、前記ラックアセンブリと、(C) A rack assembly having one or more racks, the rack having a longitudinal axis perpendicular to the longitudinal axis of the first slot, the first slot being (d) The rack assembly,
(d)クランクピンであって、前記入力ディスクの前記径方向スロット、前記比率カムディスクの前記非径方向スロット、および前記ラックアセンブリの前記第1のスロット内に配置され、前記入力ディスクの長手方向軸と平行に延出するものである、前記クランクピンと、(D) a crankpin, disposed in the radial slot of the input disk, the non-radial slot of the ratio cam disk, and the first slot of the rack assembly, the longitudinal direction of the input disk; The crankpin extending parallel to the axis;
(e)1若しくはそれ以上のピニオン軸に取り付けられ、対応する1若しくはそれ以上のラックと連結された1若しくはそれ以上のピニオンと、(E) one or more pinions attached to one or more pinion shafts and connected to corresponding one or more racks;
(f)前記入力ディスクに動作可能に連結され、機能領域と非機能領域とを有する少なくとも1つの従動非円形歯車と(F) at least one driven non-circular gear operably coupled to the input disk and having a functional area and a non-functional area;
を有するものであり、Having
前記少なくとも1つのモジュールは、駆動軸に配置された少なくとも1つの駆動非円形歯車が均一の角速度で長手方向軸の周りを回転し、少なくとも1つの従動非円形歯車と噛合して当該従動非円形歯車を駆動することにより、長手方向軸を中心として前記入力ディスクが非均一的な角速度を生じるように配置されているものであり、The at least one module comprises at least one driven non-circular gear arranged on the drive shaft rotating around the longitudinal axis at a uniform angular velocity and meshing with the at least one driven non-circular gear. The input disk is arranged so as to produce a non-uniform angular velocity about the longitudinal axis,
前記クランクピンは、前記ラックアセンブリが前記1若しくはそれ以上のラックの長手方向軸に沿ってのみ移動することが可能となるように前記ラックアセンブリを往復運動させるものであり、The crankpin reciprocates the rack assembly such that the rack assembly can only move along the longitudinal axis of the one or more racks;
前記ラックアセンブリの前記往復運動により前記1若しくはそれ以上のピニオンが回転し、当該ピニオンの回転方向は定期的に逆転されるとともに、当該ピニオンの回転は出力歯車またはスプロケットの一方向回転へと変換されるものであり、The one or more pinions are rotated by the reciprocating motion of the rack assembly, the rotation direction of the pinions is periodically reversed, and the rotation of the pinions is converted into one-way rotation of the output gear or the sprocket. And
前記出力歯車またはスプロケットは、前記1若しくはそれ以上のピニオン軸と、前記ピニオンが特定の方向に回転する場合に前記出力歯車またはスプロケットを前記ピニオンに係合させる一方向軸受、ラチェット機構、またはコンピュータ制御クラッチのうちの1つとによって回転されるものである、The output gear or sprocket includes the one or more pinion shafts and a one-way bearing, ratchet mechanism, or computer control that engages the output gear or sprocket with the pinion when the pinion rotates in a specific direction. Being rotated by one of the clutches,
無段変速機。Continuously variable transmission.
請求項1記載の無段変速機において、前記比率カムディスクおよび前記入力ディスクは互いに隣接して同一軸上に配置され、制御機構を通して同期して回転または非同期的に回転するように制御可能であり、実質的に同期して回転している場合は、前記クランクピンの長手方向軸は、前記入力ディスクの長手方向軸から実質的に一定の距離に維持されており、非同期的に回転している場合は、前記クランクピンの長手方向軸から前記入力ディスクの長手方向軸への距離は、比率変更機構を介して変更されるものである無段変速機。2. The continuously variable transmission according to claim 1, wherein the ratio cam disk and the input disk are arranged on the same axis adjacent to each other, and can be controlled to rotate synchronously or asynchronously through a control mechanism. When rotating substantially synchronously, the longitudinal axis of the crankpin is maintained at a substantially constant distance from the longitudinal axis of the input disk and is rotating asynchronously. In this case, the distance from the longitudinal axis of the crank pin to the longitudinal axis of the input disk is changed via a ratio changing mechanism. 請求項2記載の無段変速機において、The continuously variable transmission according to claim 2,
前記制御機構は第1の傘歯車ペアを有し、前記第1の傘歯車ペアは、第1の駆動傘歯車と、異なる有効径を有する第1の従動傘歯車とを有するものであり、The control mechanism includes a first bevel gear pair, and the first bevel gear pair includes a first drive bevel gear and a first driven bevel gear having a different effective diameter;
前記第1の駆動傘歯車は前記入力ディスクと同軸上に連結されており、前記第1の従動傘歯車は駆動平歯車と同軸上に連結されているものであり、当該駆動平歯車は、スペーサを介して当該駆動平歯車から一定の距離だけ離間された実質的に同一の従動平歯車を回転させるものであり、The first drive bevel gear is coaxially connected to the input disk, the first driven bevel gear is coaxially connected to the drive spur gear, and the drive spur gear is a spacer. A substantially identical driven spur gear spaced apart from the drive spur gear by a certain distance via
前記従動平歯車は第2の傘歯車ペアの第2の駆動傘歯車と同軸上に連結され、前記第2の傘歯車ペアの第2の従動傘歯車を回転させるものであり、The driven spur gear is coaxially connected to the second driving bevel gear of the second bevel gear pair, and rotates the second driven bevel gear of the second bevel gear pair;
前記第1の駆動傘歯車は前記第2の従動傘歯車と実質的に同一であり、前記第1の従動傘歯車は前記第2の駆動傘歯車と実質的に同一であり、前記第2の従動傘歯車は比率カムディスクと同軸上に連結されているものであり、The first drive bevel gear is substantially the same as the second driven bevel gear, the first driven bevel gear is substantially the same as the second drive bevel gear, and the second drive bevel gear is substantially the same as the second drive bevel gear. The driven bevel gear is connected coaxially with the ratio cam disk,
前記駆動平歯車および前記従動平歯車の長手方向軸間に相対運動が存在しない場合は、前記入力ディスクおよび前記比率カムディスクは実質的に同期して回転し、前記駆動平歯車および前記従動平歯車の長手方向軸間に相対運動が存在する場合は、前記入力ディスクおよび前記比率カムディスクは非同期的に回転するものであり、前記比率変更機構を介するこの非同期的回転により、前記入力ディスクの長手方向軸と前記クランクピンの長手方向軸との間の距離が変更され、それにより、前記ラックアセンブリの直線移動が変更されるものである、When there is no relative motion between the longitudinal axes of the drive spur gear and the driven spur gear, the input disc and the ratio cam disc rotate substantially synchronously, and the drive spur gear and the driven spur gear When there is relative motion between the longitudinal axes of the input disk and the ratio cam disk, the input disk and the ratio cam disk rotate asynchronously. The distance between the shaft and the longitudinal axis of the crankpin is changed, thereby changing the linear movement of the rack assembly;
無段変速機。Continuously variable transmission.
請求項3記載の無段変速機において、前記駆動平歯車の長手方向軸と前記第1の従動傘歯車の長手方向軸との交点、前記従動平歯車の長手方向軸と前記第2の駆動傘歯車の長手方向軸との交点、またはその両方に、自在継手が配置されるものである無段変速機。4. The continuously variable transmission according to claim 3, wherein an intersection between a longitudinal axis of the drive spur gear and a longitudinal axis of the first driven bevel gear, a longitudinal axis of the driven spur gear, and the second drive umbrella. A continuously variable transmission in which a universal joint is arranged at an intersection with a longitudinal axis of a gear or both. 請求項2記載の無段変速機において、The continuously variable transmission according to claim 2,
前記制御機構は前記入力ディスクと同軸上に取り付けられたねじれ溝付鍔部材を有し、前記比率カムディスクは、前記ねじれ溝付鍔部材に適合する形状を有する孔を画成し、前記ねじれ溝付鍔部材と実質的に同軸上に配置されているものであり、それにより、前記比率カムディスクおよび前記入力ディスクは、所定の距離を置いて互いに離間されるものであり、The control mechanism has a twisted grooved flange member coaxially mounted with the input disk, and the ratio cam disk defines a hole having a shape adapted to the twisted grooved flange member, and the twisted groove And the ratio cam disk and the input disk are spaced apart from each other by a predetermined distance.
前記比率カムディスクと前記入力ディスクとを離間する距離が実質的に一定に保たれている場合は、前記比率カムディスクおよび前記入力ディスクは実質的に同期して回転し、If the distance separating the ratio cam disk and the input disk is kept substantially constant, the ratio cam disk and the input disk rotate substantially synchronously;
前記距離が変更されている間は、前記比率カムディスクおよび前記入力ディスクは非同期的に回転するものであり、While the distance is changed, the ratio cam disk and the input disk rotate asynchronously,
前記比率カムディスクおよび前記入力ディスクの前記非同期的回転により、前記比率変更機構を介して、前記クランクピンの長手方向軸と前記入力ディスクの長手方向軸との間の距離が変更されるものである、Due to the asynchronous rotation of the ratio cam disk and the input disk, the distance between the longitudinal axis of the crankpin and the longitudinal axis of the input disk is changed via the ratio changing mechanism. ,
無段変速機。Continuously variable transmission.
請求項2記載の無段変速機において、The continuously variable transmission according to claim 2,
前記入力ディスクおよび前記比率カムディスクは、その周囲上に同一のピッチの曲線を有する歯車形状を有し、The input disk and the ratio cam disk have a gear shape having a curve with the same pitch on the periphery thereof;
前記制御機構は軸方向に連結された2セットの中間円形歯車ペアを有しており、各ペア内の2つの歯車は異なるピッチの曲線を有し、各ペアの歯車の1つは同一のピッチの曲線を有するものであり、The control mechanism has two sets of intermediate circular gear pairs connected axially, the two gears in each pair have different pitch curves, and one of the gears in each pair has the same pitch Which has a curve of
前記中間円形歯車ペアの軸は前記入力ディスクの長手方向軸および前記比率カムディスクの長手方向軸と平行に配置され、かつこれらの軸は、前記2セットのうち1つのセットの中の1つの歯車が前記入力ディスクと径方向に噛み合うように構成され、同一のピッチの曲線を有するもう一方のセットの中の1つの歯車が前記比率カムディスクと径方向に噛み合うように構成され、かつ両ペアのもう一方の歯車が前記入力ディスクおよび前記比率カムディスクと同軸上に配置されている別の共通中間円形歯車と径方向に噛み合うように構成されるように離間されているものであり、The axis of the intermediate circular gear pair is arranged parallel to the longitudinal axis of the input disk and the longitudinal axis of the ratio cam disk, and these axes are one gear in one of the two sets. Is configured to mesh with the input disk in a radial direction, and one gear in another set having the same pitch curve is configured to mesh with the ratio cam disk in a radial direction, and The other gear is spaced so as to be configured to diametrically mesh with another common intermediate circular gear disposed coaxially with the input disk and the ratio cam disk;
さらに、前記軸方向に連結された2セットの中間円形歯車ペアの長手方向軸は、前記入力ディスクの長手方向軸から実質的に一定距離にある経路に沿ってのみ移動するように制限されており、Further, the longitudinal axes of the two sets of intermediate circular gear pairs connected in the axial direction are limited to move only along a path that is substantially a fixed distance from the longitudinal axis of the input disk. ,
前記移動中、前記入力ディスクおよび前記比率カムディスクは非同期的に回転するものであり、During the movement, the input disk and the ratio cam disk rotate asynchronously;
前記比率カムディスクおよび前記入力ディスクの前記非同期的回転により、前記比率変更機構を介して、前記クランクピンの長手方向軸と前記入力ディスクの長手方向軸との間の距離が変更されるものである無段変速機。Due to the asynchronous rotation of the ratio cam disk and the input disk, the distance between the longitudinal axis of the crankpin and the longitudinal axis of the input disk is changed via the ratio changing mechanism. Continuously variable transmission.
請求項1記載の無段変速機において、さらに、The continuously variable transmission according to claim 1, further comprising:
複数のモジュールを有し、Have multiple modules,
前記複数のモジュールは、前記従動非円形歯車の少なくとも1つの機能領域が前記駆動非円形歯車の機能領域に接触するように配向されており、The plurality of modules are oriented such that at least one functional region of the driven non-circular gear contacts a functional region of the driving non-circular gear;
前記少なくとも1つの従動非円形歯車の機能領域は、別の従動非円形歯車の機能領域と重複するように係合されており、それにより、前記入力ディスクが一回転する間、従動非円形歯車間で一連の連続した係合が生じ、前記駆動非円形歯車の機能領域が前記少なくとも1つの従動非円形歯車の機能領域に常時接触した状態になるものである無段変速機。The functional area of the at least one driven non-circular gear is engaged so as to overlap the functional area of another driven non-circular gear so that the input disk rotates between the driven non-circular gears during one revolution. A continuously variable transmission in which a series of continuous engagements occur and the functional area of the driving non-circular gear is always in contact with the functional area of the at least one driven non-circular gear.
請求項7記載の無段変速機において、前記駆動非円形歯車および前記連続的に係合した従動非円形歯車の機能領域間の重複した係合の量は実質的に同一である無段変速機。8. The continuously variable transmission according to claim 7, wherein the amount of overlapping engagement between the functional regions of the driving non-circular gear and the continuously engaged driven non-circular gear is substantially the same. . 請求項1記載の無段変速機において、実質的に長方形のスロットを有する実質的に長方形のスライダガイドは、前記ラックアセンブリの前記第1のスロットに配置され、前記クランクピンを取り囲むものである無段変速機。  2. The continuously variable transmission according to claim 1, wherein a substantially rectangular slider guide having a substantially rectangular slot is disposed in the first slot of the rack assembly and surrounds the crank pin. Step transmission. 請求項1記載の無段変速機において、前記ラックアセンブリは、さらに、The continuously variable transmission according to claim 1, wherein the rack assembly further includes:
ダミーラックを有し、Have a dummy rack,
前記ダミーラックは、前記ラックアセンブリに隣接して設けられ、前記ラックアセンブリの質量と実質的に同一の質量を有し、前記ラックアセンブリとは実質的に反対方向に移動して前記ラックアセンブリの往復運動による不均衡がもたらす振動を補償するものである無段変速機。The dummy rack is provided adjacent to the rack assembly, has a mass substantially the same as the mass of the rack assembly, and moves in a direction opposite to the rack assembly to reciprocate the rack assembly. A continuously variable transmission that compensates for vibration caused by imbalance due to motion.
請求項1記載の無段変速機において、The continuously variable transmission according to claim 1, wherein
前記入力ディスクは、前記入力ディスクの長手方向軸を中心とする周囲方向において前記径方向スロットと反対位置にある第2の径方向スロットを有し、The input disk has a second radial slot that is opposite the radial slot in a circumferential direction about the longitudinal axis of the input disk;
前記比率カムディスクは、前記比率カムディスクの長手方向軸を中心とする周囲方向において前記非径方向スロットとは反対位置にある第2の非径方向スロットを有しており、The ratio cam disk has a second non-radial slot that is opposite the non-radial slot in a circumferential direction about the longitudinal axis of the ratio cam disk;
前記クランクピンの質量と実質的に同一の質量を有するダミークランクピンは、前記入力ディスクおよび前記比率カムディスクの前記第2の非径方向スロットに沿って、前記クランクピンとは反対方向にスライドして前記クランクピンによる中心から外れた回転によって生じる不均衡がもたらす振動を補償するものである無段変速機。A dummy crankpin having substantially the same mass as that of the crankpin slides in a direction opposite to the crankpin along the second non-radial slot of the input disc and the ratio cam disc. A continuously variable transmission that compensates for vibrations caused by imbalance caused by rotation off the center of the crankpin.
請求項1記載の無段変速機において、前記ラックアセンブリは、さらに、The continuously variable transmission according to claim 1, wherein the rack assembly further includes:
前記第1のスロットに実質的に直交し、前記駆動軸を収容する第2のスロットを有するものである無段変速機。A continuously variable transmission having a second slot substantially perpendicular to the first slot and accommodating the drive shaft.
請求項1記載の無段変速機において、前記少なくとも1つの従動非円形歯車の機能領域は、前記少なくとも1つの駆動非円形歯車の機能領域と係合して前記ラックアセンブリを実質的に一定の速度で移動させ、前記少なくとも1つの従動非円形歯車の非機能領域は、前記少なくとも1つの駆動非円形歯車の非機能領域と係合して前記ラックアセンブリを停止状態まで減速し、実質的に一定速度になるまで反対方向に加速するものである無段変速機。2. The continuously variable transmission of claim 1, wherein the functional area of the at least one driven non-circular gear engages the functional area of the at least one driven non-circular gear to cause the rack assembly to move at a substantially constant speed. And the non-functional area of the at least one driven non-circular gear engages with the non-functional area of the at least one driven non-circular gear to decelerate the rack assembly to a stationary state, at a substantially constant speed. A continuously variable transmission that accelerates in the opposite direction until. 請求項2記載の無段変速機において、The continuously variable transmission according to claim 2,
前記比率変更機構は、前記クランクピンと、前記比率カムディスクと、前記入力ディスクとを有し、The ratio changing mechanism includes the crank pin, the ratio cam disk, and the input disk.
前記クランクピンは、前記入力ディスクの前記径方向スロットおよび前記比率カムディスクの前記非径方向スロットに配置されており、前記入力ディスクと前記比率カムディスクとの間の相対角速度により前記クランクピンが前記入力ディスクの径方向スロットに沿って径方向に移動して、前記入力ディスクの長手方向軸と前記クランクピンの長手方向軸との間の距離が変化するものであるThe crank pin is disposed in the radial slot of the input disk and the non-radial slot of the ratio cam disk, and the crank pin is moved by the relative angular velocity between the input disk and the ratio cam disk. Moving radially along the radial slot of the input disk, the distance between the longitudinal axis of the input disk and the longitudinal axis of the crankpin changes.
無段変速機。Continuously variable transmission.
請求項1記載の無段変速機において、さらに、The continuously variable transmission according to claim 1, further comprising:
各出力歯車または出力スプロケットからの出力を次の出力に連結する複数のパワーリンク軸を有するものである無段変速機。A continuously variable transmission having a plurality of power link shafts for connecting the output from each output gear or output sprocket to the next output.
請求項1記載の無段変速機において、さらに、The continuously variable transmission according to claim 1, further comprising:
前記ラックアセンブリは、前記ラックアセンブリがスロットの枠内で一次元にのみ移動するようにガイドする少なくとも1つの伸縮自在ガイドスリーブを有し、これにより、前記スロットの枠のサイズを減少することが可能となるものである無段変速機。The rack assembly has at least one telescopic guide sleeve that guides the rack assembly to move only in one dimension within the slot frame, thereby reducing the size of the slot frame A continuously variable transmission.
請求項1記載の無段変速機において、前記ラックアセンブリは、適切な質量のラック用重りと、前記ラックからの運動を前記ラック用重りへ移動させるホイールとをさらに有し、前記ラック用重りは、前記ラックアセンブリと実質的に反対方向へ移動することにより、前記ラックの振動運動による振動を補償するものである無段変速機。The continuously variable transmission according to claim 1, wherein the rack assembly further includes a rack weight having an appropriate mass, and a wheel that moves movement from the rack to the rack weight. A continuously variable transmission that compensates for vibration caused by the vibration motion of the rack by moving in a direction substantially opposite to the rack assembly. 請求項1記載の無段変速機において、クランクピン用重りは、前記クランクピンの質量と実質的に同一の質量を有し、前記クランクピンの運動とは反対方向にスライドして前記クランクピンによる中心から外れた回転によって生じる振動を補償するものである無段変速機。2. The continuously variable transmission according to claim 1, wherein the weight for the crankpin has a mass substantially the same as the mass of the crankpin, and slides in a direction opposite to the movement of the crankpin to depend on the crankpin. A continuously variable transmission that compensates for vibration caused by rotation off the center. 請求項1記載の無段変速機において、The continuously variable transmission according to claim 1, wherein
前記出力歯車またはスプロケットは、さらに、入力マイタ歯車と、複数の実質的に同軸の出力マイタ傘歯車と、前記出力マイタ傘歯車と実質的に同軸に配置された貫通軸とを有するアセンブリと連結されており、前記出力マイタ傘歯車は、実質的に中心かつ互いに反対の位置に設けられた貫通孔を有し、これにより、前記出力マイタ傘歯車は、実質的に互いに反対方向へ回転するものであり、The output gear or sprocket is further coupled to an assembly having an input miter gear, a plurality of substantially coaxial output miter bevel gears, and a through shaft disposed substantially coaxially with the output miter bevel gear. The output miter bevel gear has through holes provided substantially at the center and at positions opposite to each other, so that the output miter bevel gear rotates substantially in directions opposite to each other. Yes,
複数の実質的に同軸の鍔部材は、前記出力マイタ傘歯車のうちの1つと係合して独立して移動するように構成されているものであるA plurality of substantially coaxial flange members are configured to engage and independently move one of the output miter bevel gears.
無段変速機。Continuously variable transmission.
請求項19記載の無段変速機において、前記鍔部材のうちの1つは、前記出力マイタ傘歯車の1つと連結されると当該鍔部材は特定の方向へ回転するものであり、当該鍔部材のの連結が別の出力マイタ傘歯車へ切り替わると方向が変更されるものである無段変速機。The continuously variable transmission according to claim 19, wherein when one of the flange members is connected to one of the output miter bevel gears, the flange member rotates in a specific direction. A continuously variable transmission whose direction is changed when the connection is switched to another output miter bevel gear. 請求項19記載の無段変速機において、前記鍔部材が前記出力マイタ傘歯車のいずれにも連結していない場合、前記鍔部材は制限されることなく任意の方向に回転自在であり、中立歯車として機能するものである無段変速機。21. The continuously variable transmission according to claim 19, wherein when the flange member is not connected to any of the output miter bevel gears, the flange member is rotatable in any direction without restriction, and is a neutral gear. A continuously variable transmission that functions as: 請求項19記載の無段変速機において、前記鍔部材が前記出力マイタ傘歯車の両方と連結している場合、前記鍔部材の回転は制限されて、パーキング歯車として機能するものである無段変速機。The continuously variable transmission according to claim 19, wherein when the flange member is connected to both of the output miter bevel gears, the rotation of the flange member is limited and functions as a parking gear. Machine. 請求項15記載の無段変速機において、前記パワーリンク軸からの動力は、入力軸と同軸上に配置された歯車またはスプロケットを介して出力部材へ伝達されるものである無段変速機。16. The continuously variable transmission according to claim 15, wherein power from the power link shaft is transmitted to an output member via a gear or a sprocket arranged coaxially with the input shaft. 請求項23記載の無段変速機において、前記出力部材からの動力は遊星歯車システムのリングギア、キャリア、または太陽歯車に連結されており、前記入力軸は前記遊星歯車システムの2つの要素の1つに連結されており、最終出力は残りの第3の要素に連結されているものである無段変速機。24. The continuously variable transmission according to claim 23, wherein power from the output member is connected to a ring gear, a carrier, or a sun gear of a planetary gear system, and the input shaft is one of two elements of the planetary gear system. A continuously variable transmission that is connected to the other and whose final output is connected to the remaining third element. 請求項24記載の無段変速機において、前記遊星歯車システムからの最終出力はエネルギーを一時的にはずみ車システムに蓄え、後に動力をホイールへ戻す、および/または動力を直接ホイールへ伝達するものである無段変速機。25. The continuously variable transmission according to claim 24, wherein the final output from the planetary gear system temporarily stores energy in the flywheel system and later returns power to the wheel and / or transmits power directly to the wheel. Continuously variable transmission.
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