CN114502859A - 具有不间断换挡的伪无级变速器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及多组驱动和从动齿轮，包括非圆形齿轮或Geneva销和轮机构，它们一起工作，如同不依赖于摩擦力的无级变速器。因为链条和链轮系统操作如同锥体和皮带系统，并且所述驱动和从动齿轮系统虽然分立但不间断地转换比率，所以它们可视为伪无级变速器。利用行星齿轮系统，其允许输出从前进至倒退包括空挡为连续的。利用所述圆形和非圆形齿轮的分段，升档和降档通过在所述转换期间经由非圆形齿轮将传动系短暂地传递至下一齿轮比来实现。本发明还提供了用以实现多速变速器的不间断换挡能力的数种方式，从而消除了对于同步器的需求并且经由爪形离合器或类似装置直接地连接至其相应轴。

Description

具有不间断换挡的伪无级变速器

相关申请的交叉引用

1、临时申请

申请号：62/859,095

标题：伪无级变速器

2、PCT申请

申请号：PCT/US 19/41748

标题：伪无级变速器，能够不间断换挡的多速变速器(MSTUS)

技术领域

本发明涉及在齿轮换挡之前的平滑不间断同步。现今，齿轮式自行车具有不同尺寸的多个链轮，这些链轮彼此同轴放置并偏移，并且链条利用拔链器朝远侧行进以与特定链轮对准。用以实现这点的另一种方式是将链条保持于相同平面，而非将各种齿轮的链轮移动进入和离开链条平面。相同想法可扩展至普通齿轮、皮带轮和笼销。形成不同完全尺寸齿轮(包括非圆形齿轮)的弹簧加载区段移动进入和离开操作平面1003，以实现数个输入-输出比率。在链条和链轮应用中，因为涉及张紧器，所以换档将为较平滑的。然而，这对于齿轮将为不真实的。该变化将为突然的。当与一组非圆形齿轮一起使用时，这种换档可以不间断方式来实现。这种想法可不仅应用于自行车应用，而且应用于汽车和其它应用。

背景技术

在现有技术和WO2017190727A1中，操作平面1003连同单个从动圆形齿轮一起移动。另外，圆形齿轮和非圆形齿轮未进行分段。

在现有技术CN101737461 A中，输入轴和输出轴以一定角度放置，并且为非平行的。因此，“深度”尺寸取决于圆形齿轮的尺寸并且可为大的。

在现有技术WO2017190727A1中，中心至中心距离随着每次换挡而改变。因此，本发明不可用于其中中心至中心距离需为恒定的应用中。

在两种现有技术中，设计对于从动齿轮仅具有一个尺寸齿轮。这限制了输入对输出组合的数量。比率的急剧增加或减小难以实现。

两种现有技术的另一缺点在于，对于所有驱动齿轮，存在单个从动齿轮，该单个从动齿轮限制了输入对输出比率的范围。

本发明消除了上述两个缺点。本发明还允许以不间断方式从一个比率至另一比率的平滑转换，而无对于同步器或离合器的需求。

发明内容

为切换变速器的比率，输入轴和输出轴断开连接并且连接至不同尺寸的齿轮。现今技术通过暂时断开连接所接合的齿轮组和通过利用同步器切换至另一齿轮组来实现这种切换。本发明之前的同步器技术依赖于操作者的技能，以通过调整油门踏板来使变速器的RPM匹配至发动机RPM，从而接合爪形离合器53。这些中断虽然短暂，但从源头偷走了能量。将有益的是不间断换挡。使用可变皮带轮和皮带系统的CVT实现了不间断换挡，然而，效率相比于利用齿轮的变速器为较低的。因为可变皮带轮和皮带CVT为依赖摩擦力的，所以扭矩传递能力为有限的。多速变速器的使用消除了这个问题。然而，其具有有限数量的比率。

在电动汽车中，多速变速器的使用未提供极大益处。增加变速器的成本超过了该益处。因此，多速变速器未用于电动汽车中。然而，研究表明，将有益的是具有双速变速器，该双速变速器未利用同步器或离合器。本发明提供了两种(或更多种)速度，而无同步器或离合器的增加成本。本发明利用了额外组的非圆形齿轮和爪形离合器53，该非圆形齿轮和爪形离合器53相比于同步器和离合器为相对低廉的。因此，两种速度的同步不间断换挡使其对于电动汽车为理想的。

利用皮带和可变直径皮带轮的现今无级变速器的主要优点在于，在比率变化期间不存在间断。然而，它们依赖于摩擦力。比率变化为连续的。这项新发明还提供了比率变化期间的不间断换挡，然而，其具有离散数量的齿轮比。因此，本发明不属于“无级”变速器类别，因为其具有离散数量的比率而非无限比率。在普通变速器中，驱动端和从动端使用了多个齿轮，而仅一个齿轮在任何给定时间在两端为有效的。通过短时间同时启用非圆形齿轮对，同时在较大齿轮和较小齿轮之间替换，输入对输出比率不间断地改变。当从一个比率换挡至另一比率时，该变化为连续的和渐进的。因此，称为伪无级变速器。这些构思和详细工作操作在具体实施方式中进行解释。

附图说明

图1示出了变速器组件的前视图，示出区域1009，其中齿轮区段的替换允许共轭齿轮共面或偏移。

图2以低速配置示出了具有组合大齿轮和转换齿轮以及单个操作平面1003的变速器组件，示出所接合的低速圆形齿轮。

图3示出了具有组合大齿轮和转换齿轮以及单个操作平面1003的变速器组件，其中转换齿轮以升档配置来接合。

图4以高速配置示出了具有组合大齿轮和转换齿轮以及单个操作平面1003的变速器组件，示出所接合的高速圆形齿轮。

图5示出了具有孔口的转换齿轮对，该孔口匹配圆形齿轮对的较小齿轮的轮廓，示出降档；

图5A为顶视图，

图5B为侧视图。

图6A至图6B示出了具有孔口的转换齿轮对，该孔口匹配圆形齿轮对的较小齿轮的轮廓，示出了升档；

图6A为侧视图，

图6B为顶视图。

图7示出了根据具有孔口的大圆形驱动圆形齿轮和从动圆形齿轮，该孔口在一侧上匹配小驱动或从动齿轮的轮廓并且在另一侧上匹配与转换齿轮的较大齿轮部分重叠的轮廓。

图8示出了具有组合大齿轮和转换齿轮以及单个操作平面1003的变速器组件，其中转换齿轮以降档配置来接合。

图9以低速配置示出了具有一组分段完全齿轮和多个操作平面的变速器组件。

图10以高速配置示出了具有一组分段完全齿轮和多个操作平面的变速器组件。

图11示出了具有一组分段完全齿轮和多个操作平面的变速器组件，其中转换齿轮以升档配置来接合。

图12示出了具有一组分段完全齿轮和多个操作平面的变速器组件，其中转换齿轮以降档配置来接合。

图13示出了利用伸缩轴和具有部分轮齿外形的转换齿轮以及大圆形驱动齿轮的变速器组件，该大圆形驱动齿轮具有间隙凹坑以容纳转换齿轮，其中变速器齿轮处于升档配置。

图14以高速配置示出了利用伸缩轴和具有部分轮齿外形的转换齿轮以及大圆形驱动齿轮的变速器组件，该大圆形驱动齿轮具有间隙凹坑以容纳转换齿轮。

图15以低速配置示出了利用伸缩轴和具有部分轮齿外形的转换齿轮以及大圆形驱动齿轮的变速器组件，该大圆形驱动齿轮具有间隙凹坑以容纳转换齿轮。

图16示出了利用伸缩轴和具有部分轮齿外形的转换齿轮以及大圆形驱动齿轮的变速器组件，该大圆形驱动齿轮具有间隙凹坑以容纳转换齿轮，其中转换齿轮处于降档配置。

图17示出了利用伸缩轴和具有部分轮齿外形的转换齿轮以及大圆形驱动齿轮的变速器组件，该大圆形驱动齿轮具有间隙凹坑以容纳转换齿轮，示出了其中结合部分非圆形齿轮的组件侧视图。

图18A至图18D示出了具有空隙区的转换齿轮(部分非圆形齿轮)；

图18A为升档情形的具有两个空隙区的转换齿轮，

图18B为升档情形的具有一个空隙区的转换齿轮，

图18C为降档情形的具有两个空隙区的转换齿轮，

图18D为降档情形的具有一个空隙区的转换齿轮，

图18E示出了具有六个区的非圆形齿轮，该六个区包括两个空隙区以允许非圆形齿轮的轴向平移以通过移动共面来接合和通过移动偏移来脱离。

图19示出了具有用于完全转换齿轮的两个部分转换共轭齿轮和利用爪形离合器53的圆形齿轮对的变速器的示意图，其中高速圆形齿轮接合并且转换齿轮完全地脱离。

图20A至图20F示出了接合一个部分共轭转换齿轮的完全转换齿轮；

图20A为具有1区和空隙区的升档完全非圆形齿轮，

图20B为具有1区和空隙区的降档完全非圆形齿轮，

图20C为具有2区和空隙区的低速完全非圆形齿轮，

图20D为具有2区和空隙区的高速完全非圆形齿轮，

图20E为具有2区和空隙区的低速完全非圆形齿轮，

图20F为具有2区和空隙区的高速完全非圆形齿轮。

图21A至图21D示出了与相应轴一起形成完全转换齿轮的非圆形齿轮区段；

图21A为完整等距视图，

图21B为分解等距视图，

图21C为顶视图，

图21D为底视图。

图22至图28示出了具有多个操作平面1003的变速器的示意图，这些操作平面1003各自具有低速齿轮对、转换齿轮对以及高速齿轮对(具有其自身操作平面1003)，示出了通过升档区从低速区换挡至高速区的各种步骤。

图22示出，低速圆形齿轮接合和转换齿轮脱离。

图23示出，低速圆形齿轮接合和转换齿轮在它们到达低速区时处于接合过程。

图24示出，转换齿轮在低速区的终点处完全地接合，其中低速圆形齿轮处于脱离过程。

图25示出，转换齿轮穿过升档区并已到达高速区，并且低速圆形齿轮完全地脱离。

图26示出，转换齿轮处于高速区，并且高速圆形齿轮处于接合过程。

图27示出，转换齿轮在其处于高速区时处于脱离过程，并且高速圆形齿轮完全地接合。

图28示出，高速圆形齿轮接合和转换齿轮脱离。

图29至图35示出了具有多个操作平面1003的变速器的示意图，这些操作平面1003各自具有低速齿轮对、转换齿轮对以及高速齿轮对(具有其自身操作平面1003)，示出了通过降档区从高速区换挡至低速区的各种步骤。

图29示出，高速圆形齿轮接合和转换齿轮脱离。

图30示出，高速圆形齿轮接合和转换齿轮在它们到达高速区时处于接合过程。

图31示出，转换齿轮完全地接合，并且在高速区的终点处，高速圆形齿轮处于脱离过程。

图32示出，转换齿轮穿过降档区并到达低速区，并且高速圆形齿轮完全地脱离。

图33示出，转换齿轮处于低速区，并且低速圆形齿轮处于接合过程。

图34示出，转换齿轮在其处于低速区时处于脱离过程，并且低速圆形齿轮完全地接合。

图35示出，低速圆形齿轮接合和转换齿轮完全地脱离。

图36示出了具有3个变速器齿轮比的多速变速器的示意图，示出3个圆形齿轮对和两个非圆形变速器齿轮对。

图37示出了具有突然转换的变速器的示意图，其中扭转弹簧处于发动机和变速器之间并且还处于轮和变速器之间。

图38示出了具有利用Geneva轮机构的工期延长模块(DEM)的变速器。

图39示出了具有非圆形齿轮的双DEM变速器。

图40示出了具有非圆形齿轮的双DEM变速器。

图41示出了具有非圆形齿轮的双DEM变速器的等距视图。

图42至图47示出了具有最大从动齿轮中的单向轴承50的变速器的示意图，示出通过升档区从低速区换挡至高速区的各种步骤。

图42示出，(低速)较小驱动齿轮13始终接合较大从动齿轮。较大从动齿轮经由单向轴承50附接至从动轴。这些齿轮均未进行分段。低速齿轮经由单向轴承为有效的。

图43示出，当转换齿轮的取向到达低速区时，转换齿轮以区域中的区段接合其共轭齿轮，此时该区段中的轮齿均未啮合共轭转换齿轮。此时，转换齿轮和低速齿轮两者经由单向轴承50为有效的。

图44示出，随着从动齿轮的速度增加，低速齿轮由于单向轴承50为无效的。转换齿轮在穿过升档区之后到达高速区。低速齿轮经由单向轴承50为无效的。

图45示出，当转换齿轮到达高速区时，较大驱动齿轮和较小从动齿轮16以区域中的区段进行接合，此时该区段中的轮式均未啮合其共轭齿轮。此时，转换齿轮和高速齿轮接合。低速齿轮经由单向轴承50为无效的。

图46示出，当较大驱动齿轮接合较小从动齿轮16时和在转换齿轮转换至降档区之前，转换齿轮以区域中的区段进行脱离，此时该区段中的轮齿均未啮合共轭转换齿轮。低速齿轮经由单向轴承为无效的。

图47示出，实现了对高速的转换。

图48至图53示出了具有最大从动齿轮中的单向轴承的变速器的示意图，示出通过降档区从高速区换挡至低速区的各种步骤。

图48示出，(高速)较大驱动齿轮接合较小从动齿轮16。低速齿轮经由单向轴承50为无效的。

图49示出，当较大驱动齿轮接合较小从动齿轮16时和当转换齿轮的取向到达高速区(驱动转换齿轮的较大齿轮区段接合从动转换齿轮的较小齿轮区段)时，转换齿轮以区域中的区段进行接合，此时该区段中的轮齿均未啮合共轭转换齿轮。此时，转换齿轮和高速齿轮均接合。低速齿轮经由单向轴承50为无效的。

图50示出，紧接着转换齿轮改变至升档区和在其之前，驱动较大齿轮以区域中的区段进行脱离，此时该区段中的轮式均未啮合共轭齿轮。低速齿轮经由单向轴承50为无效的。

图51示出，转换齿轮在穿过降档区之后到达低速区。低速齿轮经由单向轴承50为无效的。

图52示出，实现了对低速的转换。

图53示出，紧接着转换齿轮改变至升档区和在其之前，驱动转换齿轮以区域中的区段进行脱离，此时该区段中的轮式均未啮合共轭转换齿轮。低速齿轮经由单向轴承50为有效的。

图54示出了具有Geneva轮的双DEM变速器。

图55示出了具有Geneva轮的单DEM变速器。

图56示出了具有Geneva轮的单DEM变速器。

图57A示出具有Geneva轮的无DEM变速器，其中具有爪形离合器的所有驱动齿轮和所有从动齿轮刚性地连接至其轴。

图57B示出具有Geneva轮的无DEM变速器，其中最大驱动齿轮上的爪形离合器和最小从动齿轮上的单向轴承以及所有其它齿轮刚性地连接至其轴。

图58示出了从动Geneva槽轮，

图58A为前视图，

图58B为侧视图。

图59A至图59B示出了驱动Geneva销轮。

图59A为前视图，

图59B为侧视图。

图60A至图60B示出了螺旋槽纹套环，

图60A为前视图，

图60B为侧视图。

图61A至图61B示出了螺旋槽纹套环和具有轴和键组件的Geneva销轮，

图61A为前视图，

图61B为侧视图。

图61C至图61D示出了具有轴和键组件的步进电机Geneva销轮，

图61C为前视图，

图61D为侧视图。

图62A至图62C示出了具有部分齿轮组件的驱动Geneva槽&销轮，

图62A为顶视图，

图62B为侧视图。

图62C为等距视图。

图63示出了具有共轴部分齿轮组件的驱动Geneva槽&销轮的示意图。

图64A至图64C示出了具有部分齿轮组件的驱动Geneva槽&销轮，

图64A为前视图，

图64B为侧视图，

图64C为等距视图。

图65A至图65E为示出Geneva销和轮机构随着时间的角速度比的图表，

图65A示出了通过上升从较低角速度比到较高角速度比的转换，

图65B示出了通过下降从较高角速度比到较低角速度比的转换，

图65C示出了通过上升从较低角速度比到较高角速度比的转换，以及通过下降从较高角速度比到较低角速度比的转换，

图65D示出了上图(图65C)的2个循环，

图65E为图表，示出了恒定角速度比的两个以上区域，以及这些区域之间从较低角速度比到较高角速度比的转换和从较高角速度比到较低角速度比的转换。

图66示出了利用Geneva销和槽轮的无DEM情形的总组件等距视图。

具体实施方式

部件列表：

1)小驱动齿轮的轴

2)小从动齿轮的轴

3)固定小驱动齿轮

4)固定小从动齿轮4

5)驱动大齿轮区段

6)从动大齿轮区段

7)驱动转换齿轮区段

8)从动转换齿轮区段

9)区段引导件

10)弹簧

11)辊

12)止动件

13)较小驱动齿轮(无轴)

14)在内部上具有较小驱动齿轮13外形的驱动转换齿轮(月牙形)

15)在具有用于转换齿轮的凹坑的内部上具有较小驱动齿轮13外形的较大驱动齿轮

16)较小从动齿轮(无轴)

17)在内部上具有较小驱动齿轮13外形的从动转换齿轮(月牙形)

18)在具有用于转换齿轮的凹坑的内部上具有较小驱动齿轮13外形的较大从动齿轮

19)驱动非圆形轴

20)从动非圆形轴

21)以匹配驱动非圆形轴的非圆形孔口所固定的驱动转换齿轮

22)以匹配从动非圆形轴的非圆形孔口所分段(完全)的从动转换齿轮

23)以匹配驱动非圆形轴的非圆形孔口所固定的驱动小齿轮

24)以匹配从动非圆形轴的非圆形孔口所分段(完全)的从动小齿轮

25)以匹配从动非圆形轴的非圆形孔口所分段(完全)的从动大齿轮

26)以匹配驱动非圆形轴的非圆形孔口所固定的驱动大齿轮

27)刚性地固定至从动轴的驱动小齿轮

28)刚性地固定至从动轴的具有空隙区的驱动转换齿轮

29)刚性地固定至具有用于从动转换齿轮的凹坑的从动轴的驱动大齿轮

30)完全分段的从动小齿轮，从而允许驱动轴的轴向移动

31)放置于管状轴上的从动转换齿轮，该管状轴具有旋转锁定的空隙区，从而允许在驱动轴上的轴向移动

32)完全分段的从动大齿轮，从而允许用于驱动转换齿轮的凹坑在驱动轴上的轴向移动

33)未以空隙区所分段的驱动转换齿轮，该空隙区在内部上具有用于转换齿轮的间隙孔

34)未以空隙区所分段的驱动转换齿轮，该空隙区在内部上具有用于转换齿轮的间隙孔

35)具有用于驱动转换齿轮的凹坑的驱动大齿轮，刚性地固定

36)具有用于从动转换齿轮的凹坑的从动大齿轮，刚性地固定

37)分段(完全)的驱动小齿轮

38)分段(完全)的从动小齿轮

39)驱动或从动完全转换齿轮

40)具有一个区的第一驱动或从动转换齿轮

41)具有一个区的第二驱动或从动转换齿轮

42)具有两个区的第一驱动或从动转换齿轮

43)具有两个区的第二驱动或从动转换齿轮

44)具有三个区的第一驱动或从动转换齿轮

45)具有三个区的第二驱动或从动转换齿轮

46)用于内齿轮区段的凸缘管状伸缩非圆形轴

47)用于小中间齿轮区段的凸缘管状伸缩非圆形轴

48)用于大中间齿轮区段的凸缘管状伸缩非圆形轴

49)用于外齿轮区段的凸缘管状伸缩非圆形轴

50)单向轴承50

51)扭转弹簧

52)齿轮系

53)爪形离合器

54)角度位置传感器

55)小驱动齿轮

56)大驱动齿轮

57)小从动齿轮

58)大从动齿轮

59)工期延长模块驱动非圆形齿轮

60)工期延长模块从动非圆形齿轮

61)工期延长模块驱动圆形齿轮

62)工期延长模块从动圆形齿轮

63)驱动圆形齿轮

64)驱动轴

65)自由转动共轭从动齿轮

66)双DEM驱动圆形齿轮

67)中间轴

68)分段式自由转动双DEM从动齿轮

69)自由转动DEM驱动非圆形齿轮

70)输出轴

71)自由转动DEM从动非圆形齿轮

72)自由转动DEM驱动圆环齿轮

73)DEM中间圆形行星齿轮

74)驱动最终输出齿轮

75)从动最终输出齿轮

76)双DEM驱动链轮

77)双DEM驱动链

78)双DEM从动链轮

79)具有可回缩销的DEM驱动Geneva销轮

80)Geneva轴

81)DEM从动Geneva槽轮

82)DEM不间断换挡轮

83)双DEM从动齿轮

84)可回缩销

85)部分驱动齿轮

86)部分从动齿轮

87)无DEM驱动和从动齿轮子组件

88)无DEM Geneva槽轮和销轮子组件

89)螺旋槽纹套环

90)步进电机

步进的组件、子组件以及其功能的描述：

通用布置和工作原理：

同步换挡通过接合驱动和从动齿轮(通过使它们在单个操作平面1003中对准并且通过将它们中的一者偏移离开操作平面1003而使它们脱离)来实现。存在三种配置来实现这点。

1)在第一种配置中，齿轮对的每一者为共面的，并且它们均通过使其轴与爪形离合器53独立地接合或脱离而为有效的或无效的。

2)在第二种配置中，有效齿轮对移动至一个共用操作平面1003。

3)在第三种配置中，存在多个操作平面1003，其中有效和无效齿轮对具有其自身操作平面1003。当齿轮对为彼此共面时，它们为有效的，并且当以彼此偏移放置时，它们为无效的。

下文为这些配置的每一者的详细描述。

1)利用爪形离合器的变速器：

在此，一组驱动变速器齿轮连同驱动非圆形齿轮一起安装于驱动轴上。一组从动共轭变速器齿轮连同驱动非圆形齿轮一起安装于从动轴上。每对中齿轮的一者具有爪形离合器53以与其轴接合或脱离。对于每个相邻对，齿轮的数值具有非圆形对，其节面曲线具有圆形齿轮的节面曲线两者的区域。这些节面曲线夹杂有升档斜坡和降档斜坡。这些比率每次旋转循环一次。当非圆形齿轮在其循环中匹配当前接合的圆形变速器对的节面曲线时，实现了不间断换挡；非圆形齿轮还经由其爪形离合器53同时接合其轴。然后，当前接合的圆形对随即脱离。在非圆形齿轮穿过斜坡并且达到目标比之后，目标圆形齿轮同时接合。在非圆形齿轮达到下一斜坡区之前，其与其轴脱离。因此，从现有比到目标比的换挡以不间断方式来实现。

2)单个操作平面：(图2至图4)

利用驱动和从动组的数个齿轮对，两个最小尺寸完全齿轮13和16以固定中心至中心距离放置为共面的。形成完全较大尺寸齿轮的弹簧加载齿轮区段放置为共轴的，但对于完全尺寸齿轮偏移。较大齿轮15和18具有匹配最小齿轮的齿轮外形的孔口。较大齿轮15和18的这些弹簧10加载区段可移动进入和离开操作平面1003，以实现数个输入对输出比。

一对驱动和从动齿轮/齿轮区段选择成使得中心至中心距离为恒定的，该中心至中心距离为驱动和从动对的半径之和。如果驱动或从动齿轮从较小尺寸改变至较大尺寸，那么较大齿轮区段滑入一个齿轮的操作平面1003，并且较大齿轮区段滑出另一齿轮的操作平面1003，使得两个齿轮可彼此啮合。驱动和从动组的齿轮区段的平移平面放置成使得两组的最大齿轮未彼此干扰。这可通过将较大齿轮区段放置于齿轮的任一侧上来实现，该齿轮滑入和滑出其中驱动和从动齿轮未接触的区域。因为齿轮齿未进行加载，所以存在待克服的可忽略摩擦力以使它们滑入操作平面1003。为使驱动和从动齿轮的轮齿精确地啮合，齿轮必须旋转至特定正确位置。这可利用传感器和计算机控制螺线管来实现。当从一种比率切换至另一者时，齿轮将经历旋转速度的突然变化，并且这种突然变化将降低齿轮的寿命。为消除这种突然变化，驱动或从动轴配备有旋转减震器，诸如扭转弹簧51。解决这种突然变化的另一种方式是利用中间非圆形齿轮来从有效比上升或下降至目标比。非圆形齿轮将具有四个区。

即，

a)低速区，其中该低速区具有两个圆形齿轮对的较低的两个齿轮比，

b)升档区，

c)降档区，

d)高速区，该高速区具有两个圆形齿轮对的较高的两个齿轮比，这两个齿轮比通过在升档区期间的齿轮比上升和在降档区期间的齿轮比下降来分开。

因为这种非圆形齿轮或其它已知具有其旋转原点的转换齿轮14和17具有最小齿轮的孔口并且还匹配部分的轮廓，所以形状如同“月牙形”，如图5A和图6B所示。这些月牙形非圆形齿轮14和17可封装于较大齿轮15和18内侧以使变速器的整体尺寸最小化。

具有小齿轮外形的另选方式是将驱动和从动转换齿轮区段7和8放置于非圆形伸缩管状轴46，47，48和49上，如图21A和图21B所示。

在此，升档区和降档区的理想取向发生于循环中。当驱动齿轮和从动齿轮同时完成的完整回转时，出现了这种理想取向。因为在低速或高速时，驱动齿轮轴和从动齿轮轴以不同速率旋转。然而，对于非圆形齿轮工作的要求是它们必须以恒定速度旋转(1：1)。因此，利用非圆形齿轮的理想时间为周期性的。

在此，升档通过以下方式来实现：

a)在低速为有效的情况下，即较小驱动齿轮13接合较大从动齿轮18，它们为共面的；

b)在升档的理想循环时间期间，月牙形非圆形齿轮14和17滑入相同操作平面1003，从而在升档区期间，使低速齿轮停用；

c)当非圆形齿轮14和17达到高速范围时，高速齿轮15和16滑入操作平面1003，从而实现高速。

类似地，降档通过以下方式来实现：

a)在高速为有效的情况下，即较大驱动齿轮15接合较小从动齿轮16，它们为共面的；

b)在降档的理想循环时间期间，月牙形非圆形齿轮14和17滑入相同操作平面1003，从而在降档区期间，使低速齿轮停用；

c)当非圆形齿轮14和17达到低速范围时，低速齿轮13和18滑入操作平面1003，从而实现低速。

图1示出了本构思的通用构造的前视图和侧视图。图2示出了低速的齿轮放置。图3和图8示出了升档或降档的齿轮放置，并且图4示出了高速的齿轮放置。图7示出，月牙形转换齿轮连同不具有用于驱动的高速区的大齿轮一起和连同不具有低速区的大齿轮一起分别地形成了完全驱动和从动齿轮。

3)多个操作平面，图9至图12和图13至图16：在此，存在两种操作方式。齿轮对进行偏移放置，并且仅当需要使它们有效时为共面的。每个齿轮对具有其自身操作平面1003。齿轮对通过使它们共面或偏移而进行接合或脱离。在此，驱动或从动或两组的齿轮进行分段。每个齿轮的所有区段形成了完全齿轮。每个区段能够独立地轴向移动。为进行接合或脱离，每个区段每次独立地移动进入或离开操作平面1003。当该区段中的轮齿均未接触其共轭物时，该移动进行。这样，即使螺旋齿轮可对准以彼此啮合。因为齿轮齿未进行加载，所以存在待克服的可忽略摩擦力以使它们滑入操作平面。

在此，对于具有相邻齿轮比数值的每两对的驱动圆形齿轮和从动圆形齿轮23，24，25，26，也存在具有四个齿轮比区的非圆形齿轮对21和22。它们为：

a)低速区，本区具有两个圆形齿轮对的较低的两个齿轮比；

b)高速区，本区具有两个圆形齿轮对的较高的两个齿轮比；

c)升档区，低速区和高速区通过本升档区来分开；

d)降档区，高速区和低速区通过本降档区来分开。

这足以表明，每对中的仅一个齿轮进行分段，例如图9至图12中的分段齿轮22，24和26。无需考虑其为驱动或从动齿轮。另一齿轮可为刚性地附接至其轴的单件。

图9示出了低速的齿轮放置。图10示出了升档的齿轮放置，图11示出了降档的齿轮放置，并且图12示出了高速的齿轮放置。分段齿轮的构造在下文进行解释。

在此，齿轮区段各自附接至非圆形管状伸缩轴46，47，48和49。这些管状轴46，47，48和49为彼此共轴的。这些管允许独立区段的轴向移动，同时限制相对旋转。这些管状伸缩轴46，47，48和49在其中其部分接触齿轮区段的联接位置处进行切口。这用于在区段独立地轴向平移期间消除干扰。切口的长度略大于齿轮区段的厚度，以便彼此清除。最内侧管状轴46具有其孔口，该孔口匹配其所安装的非圆形轴19或20。因此，其旋转地锁定，而轴向移动为可能的。这种构造对于所分段的圆形和非圆形齿轮为相同的。管状轴46，47，48和49在附接平面处具有凸缘，该凸缘在该附接平面处栓接至独立齿轮区段，如图21A、图21B和图21C所示。图21D示出了无管状轴46，47，48和49的齿轮区段的布置。由这些区段所形成的非圆形孔匹配其所安装的轴的横截面。孔为间隙，以允许区段在其轴上的轴向平移。这种构造将允许任何区段随机和以任何顺序的平移。

如果驱动或从动转换齿轮具有其中未接触其在空隙区中的共轭物的空隙区，那么转换齿轮的分段可消除。当空隙区有效时，转换齿轮可移动进入或离开操作平面1003。

转换齿轮可放置于具有孔口的非圆形管上，该孔口匹配非圆形轴的横截面，该非圆形轴放置于大齿轮中的凹坑上并且可移动进入该凹坑，以减小变速器的整体尺寸。如果对于发动机舱中的变速器存在有限空间，那么该减小整体尺寸将有所帮助。

图15示出了低速的齿轮放置。图13示出了升档的齿轮放置，图16示出了降档的齿轮放置，并且图14示出了高速的齿轮放置。

图17、图18A和图18B未示出低速区。图18C和图18D未示出低速区和降档区。如果单向轴承50放置于低速从动齿轮上，那么可消除转换齿轮中对于低速区以及降档区的需求。

图18E示出了具有六个区的非圆形齿轮，该六个区包括两个空隙区以允许非圆形齿轮的轴向平移以通过移动共面来接合和通过移动偏移来脱离。

图18F示出了具有八个区的非圆形齿轮，其中两个空隙区，一个空隙区分开了低速区和上升区以及高速区，并且另一空隙区分开了高速区和降低区以及低速区。

相同情况可以具有两个共轭物40/42/44和41/43/45的完全转换齿轮39来实现，一个共轭物不具有升档区和高速区，并且另一共轭物不具有降档区并不具有低速区。根据转换从低速至高速或高速至低速的情况，它们可制成为与任一者共面。在此，完全齿轮可轴向地移动成与共轭物的任一者共面，其中空隙区能够移动成与完全齿轮共面。图19示出了用于这种情形的齿轮放置。图20A、图20C和图20E分别地示出了无1区或2区或3区的有效升档。图20B、图20D和图20F分别地示出了无1区或2区或3区的有效降档。

本构思可扩展用于具有两种以上速度的多速变速器，如图36所示。

因为当于IC发动机相比时，电动汽车中的电动电机的RPM可显著地增加或较快速地减小，所以在无转换齿轮的情况下的突然变化的效果可为可接受的。仅高速齿轮可移动进入或离开其操作平面1003，而低速齿轮保持与放置于低速从动齿轮处的单向轴承50共面。扭转弹簧51可放置于驱动和从动轴上，一端靠近于发动机并且另一端靠近于轮，以使在升档或降档期间的突然变化的效果最小化。如上文所讨论，将单向轴承50放置于低速从动齿轮上将不允许发动机制动或再生制动。因此，爪形离合器53可放置于从动低速齿轮处，该从动低速齿轮在当需要发动机制动或再生制动时的时刻将从动轴接合至从动低速。本构思示出于图37中。

下文为多个操作平面1003情形的工作构思，其中每个低速齿轮对、转换齿轮对和高速齿轮对具有其自身操作平面1003。

在此，升档通过下述步骤来实现：(图22至图28所示)

a)当低速圆形齿轮接合时。

b)当非圆形齿轮到达低速区并且处于用于轮齿接合的正确循环取向时，非圆形齿轮也接合于非圆形齿轮操作平面1003。这些非圆形齿轮以区段带至操作平面1003，此时该区段中的轮齿均未接触共轭齿轮的轮齿的任一者。

c)在非圆形齿轮对转换至升档区之前，较低比圆形齿轮对脱离。这些非圆形齿轮以区段离开操作平面1003，此时该区段中的轮齿均未接触共轭齿轮的轮齿的任一者。

d)当非圆形齿轮对在穿过升档区之后到达高速区时。

e)现在，较高齿轮比圆形齿轮对也以区段进行接合，此时该区段中的轮齿均未接触共轭齿轮的轮齿的任一者，和

f)当较高齿轮比圆形齿轮对接合时，非圆形齿轮脱离。因此，实现了这种高速比。

类似地，降档通过下述步骤来实现：(图29至图35所示)

a)当高速圆形齿轮接合时。

b)当非圆形齿轮到达高速区并且处于用于轮齿接合的正确循环取向时，非圆形齿轮也接合于非圆形齿轮操作平面1003。这些非圆形齿轮以区段带至操作平面1003，此时该区段中的轮齿均未接触共轭齿轮的轮齿的任一者。

c)在非圆形齿轮对转换至降档区之前，较高比圆形齿轮对脱离。这些非圆形齿轮以区段离开操作平面1003，此时该区段中的轮齿均未接触共轭齿轮的轮齿的任一者。

d)当非圆形齿轮对在穿过降档区之后到达低速区时。

e)现在，较低齿轮比圆形齿轮对也以区段进行接合，此时该区段中的轮齿均未接触共轭齿轮的轮齿的任一者，和

f)当较低齿轮比圆形齿轮对接合时，非圆形齿轮脱离。因此，实现了这种低速比。

通过将单向轴承放置于最大从动齿轮中，使低速齿轮接合和脱离可从所有上述步骤进行消除。这种情形对于升档示出于图42至图47中，并且对于降档示出于图48至图53中。一种缺点在于，这不允许发动机制动。这个缺点可通过添加爪形离合器53来克服，以在需要发动机制动时将从动轴接合至最大齿轮。在当再生制动启用时期间，该发动机制动可编程成接合爪形离合器53。

用于多个平面情形的另一选项在于，圆形齿轮对在操作平面1003中保持与爪形离合器53啮合，爪形离合器53放置于驱动齿轮上或放置于从动齿轮上；并且仅在启用齿轮对期间接合其轴。仅非圆形齿轮移动进入或离开操作平面1003。

在这种情况下，升档通过下述步骤来实现：

a)当高速圆形齿轮对通过经由爪形离合器53接合其轴进行接合时，和

b)当非圆形齿轮对到达高速区并且处于用于轮齿接合的正确循环取向时，非圆形齿轮也通过将其以区段移动进入操作平面1003进行接合，此时该区段中的轮齿均未接触共轭齿轮的轮齿的任一者。

c)紧接着非圆形齿轮对转换至降档区和在其之前，高速圆形齿轮对通过经由爪形离合器53与其轴脱离进行脱离，和

d)当非圆形齿轮对在穿过降档区之后到达低速区时。

e)低速圆形齿轮对也通过经由爪形离合器53接合其轴进行接合。

f)当低速圆形齿轮对接合时，非圆形齿轮通过以区段移动离开操作平面1003进行脱离，此时该区段中的轮齿均未接触共轭齿轮齿，从而实现低速比。

降档通过下述步骤来实现：

a)当低速圆形齿轮对通过经由爪形离合器53接合其轴进行接合时，和

b)当非圆形齿轮对到达低速区并且处于用于轮齿接合的正确循环取向时，非圆形齿轮也通过将其以区段移动进入操作平面1003进行接合，此时该区段中的轮齿均未接触共轭齿轮的轮齿的任一者。

c)紧接着非圆形齿轮对转换至升档区和在其之前，低速圆形齿轮对通过经由爪形离合器53与其轴脱离进行脱离，和

d)当非圆形齿轮对在穿过降档区之后到达高速区时。

e)高速圆形齿轮对也通过经由爪形离合器53接合其轴进行接合。

f)当高速圆形齿轮对接合时，非圆形齿轮通过以区段移动离开操作平面1003进行脱离，此时该区段中的轮齿均未接触共轭齿轮齿，从而实现低速比。

同样，在此，通过将单向轴承放置于最大从动齿轮中，使低速齿轮接合和脱离可从所有上述步骤进行消除。为克服发动机制动问题，当需要发动机制动时，爪形离合器53可使用并且经由计算机控制器在低速最大从动齿轮处启用。

当不需要分段时，非圆形对可局部地具有空隙区，其中轮齿从轮齿的齿根下方移除。非圆形齿轮未接触本空隙区处的共轭非圆形齿轮。当非圆形对处于空隙区时，非圆形齿轮轴向地移动进入或离开操作平面1003。非圆形齿轮可处于四个区之外，或取代这些区的一者。当空隙区取代这些区的一者时，两个或更多个非圆形齿轮对于完全非圆形齿轮将为共轭的。如果空隙区取代升档区，那么该空隙区可在降档期间与完全非圆形齿轮配对；并且如果空隙区取代降档区，那么该空隙区可在升档期间与完全非圆形齿轮配对。如果空隙区取代低速区，那么安装于最大从动齿轮处的单向轴承50将满足本丢失区的需求。同样，在此通过添加爪形离合器53，将最大从动齿轮接合至其轴以用于发动机制动。

当相比于ICE时，电动电机以极高速度自转。在先前所述及的所有情形下，以纳秒发生换挡。可有益的是，本工期可延长，使得其允许更多时间来发生换挡。具有“工期延长模块”的下述布置延长了换挡的工期。本文解释了双速变速器的不间断换挡。相同想法可扩展至两种速度以上的变速器。

一般布置为:

1)一组不同尺寸的圆形变速器驱动圆形齿轮，其刚性地安装于驱动轴上。一组匹配圆形变速器从动圆形齿轮放置于轴承上，因此它们在从动轴上自由转动。最大从动圆形齿轮放置于从动轴上的单向轴承50上。从动轴放置成以等于共轭对的半径之和的距离(CTR)平行于驱动轴的轴线。这些从动齿轮具有经由爪形离合器53与从动轴接合或脱离的能力。在此，不存在对于同步器的需求，因为当轴和从动齿轮以相同角速度旋转时，发生了脱离和脱离。因此，仅爪形离合器53将为足够的。对于从动齿轮的每一者，存在一个爪形离合器53，使得它们可相对于彼此以任何次序进行独立地接合或脱离。对于每两对的具有相邻齿轮比数值的变速器驱动圆形齿轮和从动圆形齿轮，存在工期延长模块。

该工期延长模块包括：

1)工期延长模块驱动非圆形齿轮，其放置于从动轴上的轴承上并且刚性地附接至低速齿轮对的较大从动齿轮。低速齿轮的本较大从动齿轮放置于从动轴上的单向轴承50上。该较大从动齿轮啮合工期延长模块从动非圆形齿轮，该工期延长模块从动非圆形齿轮放置于具有轴承的从动齿轮上，使得其自由转动。非圆形齿轮对具有四个齿轮比区。

它们依次为：

1)低速区，

2)升档区，

3)高速区，和

4)降档区。

在此，低速区具有两个圆形齿轮对的较低的两个齿轮比。高速区具有两个圆形齿轮对的较高的两个齿轮比。它们通过从较低比到较高比的上升进行分开。该上升在升档操作期间来使用。从较高比下降至较低比。该下降在降档操作期间来使用。

从动非圆形齿轮啮合驱动非圆形齿轮，并且放置于具有轴承的驱动轴上，使得其自由转动。工期延长模块驱动圆形齿轮轴向地连接至工期延长模块从动非圆形齿轮。工期延长模块从动非圆形齿轮啮合至安装于从动轴上的对应工期延长模块从动圆形齿轮。工期延长模块从动圆形齿轮以轴向地平移成共面来与自由转动工期延长模块驱动圆形齿轮接合或平移成偏移来与自由转动工期延长模块驱动圆形齿轮脱离的能力进行旋转地锁定。

利用这种布置，工期延长模块驱动圆形齿轮的角速度在两个圆形变速器驱动齿轮的角速度上升和下降之间不断地改变。在此，工期延长模块驱动圆形齿轮和从动圆形齿轮分别地具有与高速变速器驱动圆形齿轮和从动圆形齿轮等同的节面曲线。

相同布置可与三个爪形离合器53一起使用，这些爪形离合器53将工期延长模块从动圆形齿轮和两个变速器齿轮独立地连接至从动轴。因为工期延长模块从动圆形齿轮的轴向移动需要分段，所以另一选项是独立地使用爪形离合器53。

在此，从现有齿轮比到目标齿轮比的不间断换挡的顺序通过以下方式来实现：

A)其中从动轴接合至现有变速器从动齿轮的一者，

B)当工期延长模块驱动圆形齿轮的角速度与当前接合的变速器驱动齿轮的角速度相同并同步时，工期延长模块从动圆形齿轮啮合工期延长模块从动圆形齿轮，和

C)随即，当前接合的变速器从动齿轮从从动轴脱离，同时当前接合的工期延长模块从动圆形齿轮仍处于相同区域中，和

D)在工期延长模块从动圆形齿轮穿过渐变区域并且到达目标变速器从动齿轮角速度区域并良好地处于该区域中并且同步之后，具有目标比的变速器从动齿轮也接合至从动轴，和

E)随即，工期延长模块从动圆形齿轮与从动轴脱离，同时处于相同区域中，从而实现了不间断换挡。

具有非圆形齿轮的双DEM变速器

一组驱动圆形齿轮63刚性地安装于驱动轴64上。对应地，存在一组自由转动共轭从动齿轮65。双DEM驱动圆形齿轮66轴向地附接至它们的一者。自由转动共轭从动齿轮65和双DEM驱动圆形齿轮66各自利用爪形离合器53来与它们安装其上的中间轴67接合或脱离。最大齿轮放置于单向轴承50上。分段自由转动双DEM从动齿轮68(其能够与双DEM驱动圆形齿轮66一起轴向地移动离开或进入操作平面1003)轴向地附接至自由转动DEM驱动非圆形齿轮69。分段自由转动双DEM从动齿轮68和双DEM驱动圆形齿轮66均放置于输出轴70上。自由转动DEM驱动非圆形齿轮69啮合自由转动DEM从动非圆形齿轮71，自由转动DEM从动非圆形齿轮71轴向地链接自由转动DEM驱动圆环齿轮72。自由转动DEM驱动圆环齿轮72和自由转动DEM从动非圆形齿轮71均安装于驱动轴64上。DEM驱动圆环齿轮72啮合DEM中间圆形行星齿轮74，DEM中间圆形行星齿轮74刚性地安装于中间轴67上，其中刚性地安装于中间轴上的驱动最终输出齿轮75驱动了从动最终输出齿轮76。

具有Geneva轮的单DEM变速器

一组驱动圆形齿轮63刚性地安装于驱动轴64上。存在一组自由转动共轭从动齿轮65，其各自具有爪形离合器53以与它们安装其上的输出轴70接合或脱离。最大齿轮放置于单向轴承50上，并且轴向地附接至具有可回缩销79的DEM驱动Geneva销轮。可回缩销经由螺线管进行操作。DEM驱动Geneva销轮79接合DEM从动Geneva槽轮81(其连同DEM不间断换挡轮82一起安装于Geneva轴80上)，DEM从动Geneva槽轮81驱动了安装于输出轴70上的从动最终输出齿轮75。

Geneva销轮具有非圆形销，该非圆形销能够延伸至Geneva槽轮和从其回缩并且驱动其。Geneva槽轮具有当接合销时引起该轮从R1上升至R2的至少一个狭槽和引起该轮从R2下降至R1的至少一个狭槽，其中R1和R2为驱动圆形齿轮对于共轭从动齿轮的比率。

从现有齿轮比到目标齿轮比的不间断换挡的顺序通过以下方式来实现：

A)其中中间轴接合至共轭从动齿轮的一者，

B)当从动最终输出齿轮的角速度与当前接合的共轭从动齿轮的角速度相同并同步以匹配销和狭槽的位置时，从动最终输出齿轮经由爪形离合器接合中间轴，和

C)随即，当前接合的共轭从动齿轮从中间轴脱离，同时当前接合的从动最终输出齿轮仍处于相同区域中，和

D)在从动最终输出齿轮穿过渐变区域并且到达目标共轭从动齿轮角速度区域并良好地处于该区域中并且同步之后，具有目标比的共轭从动齿轮也经由爪形离合器接合至中间轴，和

E)随即，从动最终输出齿轮从中间轴脱离，同时处于相同区域中，从而实现了不间断换挡。

具有Geneva轮的双DEM变速器

一组驱动圆形齿轮63刚性地安装于驱动轴64上。对应地，存在一组自由转动共轭从动齿轮65。双DEM驱动圆形齿轮66轴向地附接至它们的一者。自由转动共轭从动齿轮65和双DEM驱动圆形齿轮66各自利用爪形离合器53来与它们安装其上的中间轴67接合或脱离。最大齿轮放置于单向轴承50上。啮合双DEM驱动圆形齿轮66的双DEM从动齿轮83轴向地附接至具有可回缩销79的DEM驱动Geneva销轮。双DEM从动齿轮83和双DEM驱动圆形齿轮66均放置于Geneva轴80上。DEM驱动Geneva销轮79接合DEM从动Geneva槽轮81，DEM从动Geneva槽轮81经由齿轮系52轴向地链接DEM不间断换挡轮82。DEM不间断换挡轮82和DEM从动Geneva槽轮81均安装于中间轴64上。刚性地安装于中间轴67上的驱动最终输出齿轮75驱动了刚性地安装于输出轴70上的从动最终输出齿轮76。

在此，Geneva销轮具有非圆形销，该非圆形销能够延伸至Geneva槽轮和从其回缩并且驱动其。当销回缩时，Geneva销轮未接合Geneva槽轮。仅当需要换挡时，销延伸。Geneva槽轮具有引起该轮从Geneva销轮和Geneva槽轮之间的角速度比1:1渐变至比率1：(R1/R2)的至少一个狭槽，和引起该轮从(R1/R2)：1渐变至比率1:1的至少一个狭槽；其中R1和R2为驱动圆形齿轮对于共轭从动圆形齿轮的角速度比。

从现有齿轮比到目标齿轮比的不间断换挡的顺序通过以下方式来实现：

A)其中中间轴接合至共轭从动齿轮的一者，

B)当驱动最终输出齿轮的角速度与当前接合的共轭从动齿轮的角速度相同并同步以匹配销和狭槽的位置时，驱动最终输出齿轮经由爪形离合器接合中间轴，和

C)随即，当前接合的共轭从动齿轮从中间轴脱离，同时当前接合的驱动最终输出齿轮仍处于相同区域中，和

D)在驱动最终输出齿轮穿过渐变区域并且到达目标共轭从动齿轮角速度区域并良好地处于该区域中并且同步之后，具有目标比的共轭从动齿轮也经由爪形离合器接合至中间轴，和

E)随即，驱动最终输出齿轮从中间轴脱离，同时处于相同区域中，从而实现了不间断换挡。

具有Geneva销和槽轮的无DEM的Geneva轮机构

一组驱动齿轮和具有可回缩销的一个或多个Geneva销轮刚性地安装于驱动轴上，并且一组共轭从动齿轮连同一个或多个Geneva槽轮一起安装于从动轴上。驱动齿轮或从动齿轮或驱动和从动齿轮两者具有经由离合器/爪形离合器或任何其它器具来选择性地接合其相应轴的能力。Geneva销轮或槽轮或销和槽轮两者经由爪形离合器或离合器或任何其它器具来刚性地附接，或具有与其相应轴接合或脱离的能力。如果变速器仅存在两个角速度比，那么具有最少数量的部件的最廉价选项是使最大驱动齿轮具有选择性地接合至其轴的能力和使最大从动齿轮具有单向轴承，并且Geneva销和槽轮刚性地连接至其相应轴。Geneva狭槽的路径的形状设定成使得，销轮使槽轮以齿轮对的恒定角速度比旋转，该齿轮对夹持上升或下降区域以达到目标比。这些为功能区域，因为它们用于将角速度比从一个数值转换至所需紧邻数值。Geneva销和轮机构具有两个或更多个恒定角速度比区域和两个或更多个渐变区域。对于每次渐变(上升或下降)具有独立Geneva销轮和槽轮将为最实际和最容易实现的方式。Geneva销为可回缩的，并且其横截面可为圆形的或非圆形的。如果Geneva销为不可回缩的，那么实现上述目标的另选方式是利用爪形离合器或同步离合器或类似装置。

图65A示出了通过上升从较低角速度比到较高角速度比的转换。图65B示出了通过下降从较高角速度比到较低角速度比的转换，在由1000所标注的区域中，仅Geneva销和槽轮为有效的并且接合，其中Geneva销延伸。在由1002所标注的区域中，仅驱动和从动变速器齿轮为有效的并且接合。在由1001所标注的区域中，Geneva销和槽轮以及驱动和从动变速器齿轮为有效的并且接合，其中重叠部和Geneva销延伸。

图65C示出了通过上升从较低角速度比到较高角速度比的转换，以及通过下降从较高角速度比到较低角速度比的转换。图65E示出了恒定角速度比的两个以上区域，以及这些恒定角速度区域之间从较低角速度比到较高角速度比的转换和从较高角速度比到较低角速度比的转换。

用于实现从现有齿轮比到目标齿轮比的不间断换挡的顺序如下：

A)其中现有从动齿轮接合至其轴和共轭驱动齿轮，

B)当Geneva销和槽轮取向成与现有齿轮比同步时，Geneva销延迟以接合渐变至目标比的狭槽，从而从现有比渐变至目标比，

C)随即，当前接合的共轭从动齿轮或驱动齿轮与其轴脱离，并且Geneva销和槽轮中的角速度比渐变至目标比，

D)当Geneva销和槽轮机构良好地处于目标比区域中并且与该目标比同步时，具有该目标比的驱动齿轮和共轭从动齿轮也经由爪形离合器或离合器或任何其它器具接合至其向轴，和

e)随即，Geneva槽和销轮通过使销(84)缩回进行脱离，从而实现了不间断换挡。

对于数量“N”的齿轮对87，可使用“N-1”个Geneva销和槽轮，其中每对用于上升以及下降。如果每对用于上升或下降和不用于两者，那么将需要两倍数量的Geneva销和槽轮。图57A和图57B示出了无DEM Geneva销/槽轮组件88。

另选地，所有驱动和从动齿轮以及Geneva销和槽轮均具有经由爪形离合器或同步离合器与其相应轴接合或脱离，并且所有驱动齿轮和Geneva槽轮刚性地安装于从动轴上；或所有从动齿轮和Geneva槽轮具有经由爪形离合器或同步离合器与驱动轴接合或脱离的能力，并且所有从动齿轮和Geneva槽轮刚性地安装于从动轴上(反之亦然)。最大从动齿轮放置于单向轴承上，使得将该齿轮与其轴脱离为非必需的。可回缩销经由电磁阀来启用，该电磁阀通过控制器来控制，该控制器利用放置于齿轮上的位置传感器来确定使销延伸或回缩的定时。除了功能区域，还存在非功能区域，其中Geneva销轮额外地具有Geneva销轮上的一个或多个销和Geneva槽轮上的额外一个或多个狭槽以使Geneva槽轮快速地旋转并且同时脱离Geneva销和槽轮来完成完全旋转，使得Geneva销轮对于Geneva槽轮的旋转比为整数或整数的倒数。

这些狭槽可为径向的，因为该非功能区域和实现该非功能区域的速率为不重要的。

在所有情形下，替代使用回缩销，使Geneva轮脱离的另选方式可通过使具有离合器或爪形离合器的Geneva销和槽轮脱离来实现。

所有齿轮刚性地，或经由单向轴承，或以具有同步器的离合器或爪形离合器安装至其轴。单向轴承包括能够实现所有可选择操作模式的单向轴承，诸如顺时针自由转动、逆时针自由转动、顺时针和逆时针自由转动以及总体地锁定。这种技术目前已知为多模式离合器模块(MMCM)，该MMCM利用凸轮来选择操作模式。这使单向轴承在发动机或电动电极切换方向时切换模式。

Geneva销轮在内径上具有螺旋槽纹。匹配螺旋槽纹套环89夹持于Geneva销轮和驱动轴之间。螺旋槽纹套环相对于Geneva销轮的轴向移动将引起Geneva销轮相对于驱动轴的旋转。使Geneva槽轮相对于其轴旋转的能力将允许销对于Geneva槽轮61的精确接合。该精确接合也可以具有位置传感器的步进电机来实现。还存在数种其它方式来实现这种精确接合。Geneva销轮和槽轮也可相对于其轴以步进电机90进行旋转，同时它们经由爪形离合器/同步器离合器与其相应轴脱离。在它们取向至用于转换的精确接合位置之后，它们可经由爪形离合器/同步器离合器返回接合至其轴，如图61C和图61D所示。

为允许升档或降档情形的重复，期望的是具有驱动和从动销和槽轮来完成整数旋转。换句话讲，驱动和从动销和槽轮的旋转比为整数或整数的倒数。为使驱动和从动销和槽轮达到旋转整数或整数的倒数，部分圆形齿轮85和86(驱动和从动)或额外径向或平直Geneva槽和销可用于使从动槽轮达到旋转整数或整数的倒数(如图60&图61所示)。如果狭槽的路径在升档/降档循环期间在任何点干扰任何销，那么销可回缩以消除该干扰。

在所有情形下，最小驱动齿轮和/或最大从动齿轮[任何驱动和/或从动]任选地放置于单向轴承上。

在所有情形下，所有齿轮具有对于轴的单向轴承的选项。

Geneva销轮和具有狭槽(具有特定几何形状/途径)的Geneva槽轮可用于替代非圆形齿轮或圆形齿轮。

Claims (49)

1.一种具有不间断换挡的双工期延长模块变速器，包括：

a)一组驱动圆形齿轮，所述驱动圆形齿轮刚性地安装于

b)驱动轴上，和

c)一组自由转动共轭从动齿轮，具有双DEM驱动圆形齿轮轴向地附接至所述一组自由转动共轭从动齿轮中的一者，每个自由转动共轭从动齿轮具有

d)爪形离合器以与

e)所述一组自由转动共轭从动齿轮安装其上的中间轴接合或脱离，并且最大齿轮额外地放置于

f)单向轴承上，和

g)分段自由转动双DEM从动齿轮，能够与双DEM驱动圆形齿轮一起轴向地移动离开或进入操作平面，所述分段自由转动双DEM从动齿轮轴向地附接至

h)自由转动DEM驱动非圆形齿轮，所述分段自由转动双DEM从动齿轮与所述自由转动DEM驱动非圆形齿轮均放置于

i)输出轴上，并且所述DEM驱动非圆形齿轮啮合

j)自由转动DEM从动非圆形齿轮，所述自由转动DEM从动非圆形齿轮轴向地链接

k)自由转动DEM驱动圆环齿轮或自由转动DEM驱动链轮，它们均安装于所述驱动轴上，并且所述DEM驱动圆环齿轮啮合

l)DEM中间圆形行星齿轮或DEM从动链轮，它们刚性地安装于所述中间轴上，其中

m)驱动最终输出齿轮，所述驱动最终输出齿轮刚性地安装于所述中间轴上，驱动

n)从动最终输出齿轮。

2.根据权利要求1所述的具有不间断换挡的双工期延长模块变速器，其中所述非圆形齿轮具有1：1的角速度比，接着是角速度比从1:1渐变至1:(R1/R2)的第二区域，角速度比为1:(R1/R2)的第三区域，和角速度比渐变至1:1的第四区域，其中R1和R2为所述驱动圆形齿轮对于所述共轭从动圆形齿轮的角速度比率。

3.根据权利要求2所述的具有不间断换挡的双工期延长模块变速器，其中从现有齿轮比到目标齿轮比的不间断换挡的顺序通过以下方式来实现：

a)其中所述中间轴接合至所述共轭从动齿轮中的一个，

b)当所述驱动最终输出齿轮的所述角速度与当前接合的共轭从动齿轮的所述角速度相同并同步时，所述驱动最终输出齿轮经由爪形离合器接合所述中间轴，和

c)随即，当前接合的共轭从动齿轮从所述中间轴脱离，同时当前接合的驱动最终输出齿轮仍处于相同区域中，和

d)在所述驱动最终输出齿轮穿过所述渐变区域并且到达所述目标共轭从动齿轮角速度区域并良好地处于其中和同步之后，具有所述目标比的共轭从动齿轮也经由爪形离合器接合至所述中间轴，和

e)随即，所述驱动最终输出齿轮从所述中间轴脱离，同时处于相同区域中，从而实现了不间断换挡。

4.一种具有Geneva轮的双DEM变速器，所述双DEM变速器包括：

a)一组驱动圆形齿轮，所述驱动圆形齿轮刚性地安装于

b)驱动轴上，和

c)一组自由转动共轭从动齿轮，具有双DEM驱动圆形齿轮轴向地附接至所述一组自由转动共轭从动齿轮中的一者，每个自由转动共轭从动齿轮具有

d)爪形离合器以与

e)所述一组自由转动共轭从动齿轮安装其上的中间轴接合或脱离，并且最大齿轮额外地放置于

f)单向轴承上，和

g)双DEM从动齿轮，所述双DEM从动齿轮啮合所述双DEM驱动圆形齿轮，轴向地附接至

h)DEM驱动Geneva销轮，所述DEM驱动Geneva销轮具有螺线管操作可回缩销，所述双DEM从动齿轮和DEM驱动Geneva销轮均放置于

i)Geneva轴上，并且所述DEM驱动Geneva销轮接合

j)DEM从动Geneva槽轮，所述DEM从动Geneva槽轮轴向地链接

k)DEM不间断换挡齿轮，所述DEM不间断换挡齿轮经由自由转动齿轮系刚性地安装于所述中间轴上，和

l)驱动最终输出齿轮，所述驱动最终输出齿轮刚性地安装于所述中间轴上，驱动

n)从动最终输出齿轮。

5.根据权利要求5所述的具有Geneva轮的双DEM变速器，其中所述Geneva销轮具有非圆形销，所述非圆形销能够延伸至所述Geneva槽轮中和从所述Geneva槽轮回缩并驱动所述Geneva槽轮，并且所述Geneva槽轮具有引起所述轮从所述Geneva销轮和所述Geneva槽轮之间的角速度比1:1渐变至比率1：(R1/R2)的至少一个狭槽和引起所述轮从(R1/R2)：1渐变至比率1:1的至少一个狭槽；其中R1和R2为所述驱动圆形齿轮对于所述共轭从动圆形齿轮的角速度比。

6.根据权利要求5所述的具有Geneva轮的双DEM变速器，其中从现有齿轮比到目标齿轮比的不间断换挡的顺序通过以下方式来实现：

a)其中所述中间轴接合至所述共轭从动齿轮中的一个，

b)当所述驱动最终输出齿轮的所述角速度与当前接合的共轭从动齿轮的所述角速度相同并同步时，所述驱动最终输出齿轮经由爪形离合器接合所述中间轴，和

c)随即，当前接合的共轭从动齿轮从所述中间轴脱离，同时当前接合的驱动最终输出齿轮仍处于相同区域中，和

d)在所述驱动最终输出齿轮穿过所述渐变区域并且到达所述目标共轭从动齿轮角速度区域并良好地处于其中并且同步之后，具有所述目标比的所述共轭从动齿轮也经由爪形离合器接合至所述中间轴，和

e)随即，所述驱动最终输出齿轮从所述中间轴脱离，同时在相同区域中实现了不间断换挡。

7.一种具有平滑转换的工期延长模块变速器，包括：

a)一组驱动圆形齿轮，所述驱动圆形齿轮刚性地安装于

b)驱动轴上，和

c)一组自由转动共轭从动齿轮，每个自由转动共轭从动齿轮具有

d)爪形离合器以与

e)所述一组自由转动共轭从动齿轮安装其上的输出轴接合或脱离，并且最大齿轮额外地放置于

f)单向轴承上并且轴向地附接至

g)DEM驱动Geneva销轮，所述DEM驱动Geneva销轮具有螺线管操作可回缩销，所述DEM驱动Geneva销轮接合

h)DEM从动Geneva槽轮，所述DEM从动Geneva槽轮安装在Geneva轴上且所述Geneva轴经由所述爪形离合器轴向地链接输入轴，所述DEM从动Geneva槽轮是轴向地链接

i)DEM不间断换挡齿轮，所述DEM不间断换挡齿轮驱动

j)从动最终输出齿轮，所述从动最终输出齿轮安装在所述输出轴上。

8.根据权利要求7所述的具有平滑转换的工期延长模块变速器，其中所述Geneva销轮具有非圆形销，所述非圆形销能够延伸至所述Geneva槽轮并从所述Geneva槽轮回缩并驱动所述Geneva槽轮，并且所述Geneva槽轮具有当接合所述销时引起所述轮从R1上升至R2的至少一个狭槽和具有引起所述轮从R2下降至R1的至少一个狭槽，其中R1和R2为所述驱动圆形齿轮对于所述共轭从动齿轮的比率。

9.根据权利要求8所述的具有平滑转换的工期延长模块变速器，其中从现有齿轮比到目标齿轮比的不间断换挡的顺序通过以下方式来实现：

a)其中所述中间轴接合至所述共轭从动齿轮中的一个，

b)当所述从动最终输出齿轮的所述角速度与当前接合的共轭从动齿轮的所述角速度相同并同步时，所述从动最终输出齿轮经由爪形离合器接合所述中间轴，和

c)随即，当前接合的共轭从动齿轮从所述中间轴脱离，同时当前接合的从动最终输出齿轮仍处于相同区域中，和

d)在所述从动最终输出齿轮穿过所述渐变区域并且到达所述目标共轭从动齿轮角速度区域并良好地处于其中并且同步之后，具有所述目标比的所述共轭从动齿轮也经由爪形离合器接合至所述中间轴，和

e)随即，所述从动最终输出齿轮从所述中间轴脱离，同时在相同区域中实现了不间断换挡。

10.一种伪无级变速器，包括：

a)一组驱动圆形齿轮，所述驱动圆形齿轮连同一组驱动非圆形齿轮一起刚性地安装于

b)驱动轴上，和

c)一组部分或完全从动共轭圆形和非圆形齿轮，其各自由一个或多个区段形成，所述从动共轭圆形和非圆形齿轮安装于

d)从动轴上，所述从动轴以轴向平移的能力旋转地锁定所述从动共轭齿轮，放置成以等于所有所述共轭齿轮对的半径之和的距离平行于所述驱动轴的轴线，所述半径为等同的，包括所述非圆形齿轮的瞬时半径，

e)使得各个齿轮对内的所述齿轮可为共面的并且以区段彼此对准或偏移，此时所述区段中的所述轮齿均未接触所述从动齿轮的所述轮齿的任一者，以替换所选择性地接合或脱离的所述齿轮对，从而实现不同输入对输出比率。

11.根据权利要求10所述的伪无级变速器，其中所述驱动轴和所述从动轴为非圆形的。

12.根据权利要求11所述的伪无级变速器，其中角度位置传感器放置于各个轴上，以实现所述非圆形齿轮的正确轮齿与其共轭齿轮的对准检测。

13.根据权利要求12所述的伪无级变速器，其中各个齿轮区段附接至非圆形管状伸缩轴，其中所有所述管状伸缩轴以相对于彼此独立地轴向平移的能力对于至少等同于所述齿轮区段在端部处的厚度的长度进行切口，并且彼此嵌套和共轴，并且与其相应驱动或从动轴一起旋转地锁定，其中所述管状伸缩轴在所述端部处沿着未接触所述齿轮区段的部分与所述齿轮区段进行部分接触。

14.根据权利要求10所述的伪无级变速器，其中对于每两对的具有相邻齿轮比数值的驱动圆形齿轮和从动圆形齿轮，存在具有四个齿轮比区的非圆形齿轮对，即低速区、升档区、高速区和降档区，其中所述低速区具有所述两个圆形齿轮对的较低的两个齿轮比，并且所述高速区具有所述两个圆形齿轮对的较高的两个齿轮比，所述两个圆形齿轮对的较低齿轮比和较高齿轮比之间通过所述升档区期间的所述齿轮比的上升和所述降档区期间的所述齿轮比的下降来分开。

15.根据权利要求14所述的伪无级变速器，其中所述非圆形齿轮对还具有其中所述齿轮未啮合其共轭物的两个空隙区，一个空隙区分开了升档区和高速区，并且另一空隙区分开了降档区和低速区。

16.根据权利要求15所述的伪无级变速器，

其中升档区通过下述步骤来实现：

a)当所述低速圆形齿轮接合时，和

b)当所述非圆形齿轮到达所述低速区并且处于用于轮齿接合的所述正确循环取向时，所述非圆形齿轮也以区段接合于所述非圆形齿轮操作平面，此时所述区段中的所述轮齿均未接触所述共轭齿轮的所述轮齿的任一者，和

c)在所述非圆形齿轮对转换至所述升档区之前，所述较低比圆形齿轮对以区段进行脱离，此时所述区段中的所述轮齿均未接触所述共轭齿轮的所述轮齿的任一者，和

d)当所述非圆形齿轮对在穿过所述升档区之后到达所述高速区时，

e)所述较高齿轮比圆形齿轮对也以区段进行接合，此时所述区段中的所述轮齿均未接触所述共轭齿轮的所述轮齿的任一者，和

f)当所述较高齿轮比圆形齿轮对接合时，所述非圆形齿轮脱离，从而实现高速比。

17.根据权利要求15所述的伪无级变速器，其中降档通过下述步骤来实现：

a)当所述高速圆形齿轮接合时，和

b)当所述非圆形齿轮到达所述高速区并且处于用于轮齿接合的所述正确循环取向时，所述非圆形齿轮也以区段彼此接合于所述非圆形齿轮操作平面，此时所述区段中的所述轮齿均未接触所述共轭齿轮的所述轮齿的任一者，

c)在所述非圆形齿轮对转换至所述降档区之前，所述较高比圆形齿轮对以区段进行脱离，此时所述区段中的所述轮齿均未接触所述共轭齿轮的所述轮齿的任一者，和

d)当所述非圆形齿轮对在穿过所述降档区之后到达所述低速区时，

e)所述较低齿轮比圆形齿轮对也以区段进行接合，此时所述区段中的所述轮齿均未接触所述共轭齿轮的所述轮齿的任一者，和

f)当所述较低齿轮比圆形齿轮对共面并接合时，所述非圆形齿轮脱离，从而实现低速比。

18.一种伪无级变速器，包括：

a)一组驱动圆形齿轮，所述驱动圆形齿轮连同一组驱动非圆形齿轮一起刚性地安装于

b)驱动轴上，和

c)一组恒定啮合的自由转动共轭圆形齿轮，所述自由转动共轭圆形齿轮连同一组具有非圆形孔口的分段共轭非圆形齿轮一起安装于

d)从动轴上，所述从动轴放置成以等于所述共轭齿轮对的半径之和的距离平行于所述驱动轴的轴线，其中局部非圆形横截面匹配由所述共轭非圆形齿轮的所有所述区段所形成的孔，从而旋转地锁定所述共轭非圆形齿轮，同时允许轴向移动以选择性地使其与所述驱动非圆形齿轮共面并对准，

所述伪无级变速器布置成使得所述自由转动圆形齿轮的任一者或多者可经由爪形离合器选择性地接合其轴，并且所述非圆形齿轮对的任一者通过将所述齿轮以区段移动进入或离开其操作平面来操作性地接合，此时所述区段中的所述轮齿均未接触所述共轭齿轮的所述轮齿的任一者，以实现任何给定时间的不同比率。

19.根据权利要求18所述的伪无级变速器，其中所述齿轮区段各自附接至非圆形管状伸缩轴，其中所有所述管状伸缩轴以相对于彼此独立地轴向平移的能力对于至少等同于所述齿轮区段在端部处的厚度的长度进行切口，并且彼此嵌套和共轴，并且与其相应驱动或从动轴一起旋转地锁定，其中所述管状伸缩轴在所述端部处沿着未接触所述齿轮区段的部分与所述齿轮区段进行部分接触。

20.根据权利要求18所述的伪无级变速器，

其中对于每两对的具有相邻齿轮比数值的驱动圆形齿轮和从动圆形齿轮，存在具有四个齿轮比区的非圆形齿轮对，即低速区、升档区、高速区和降档区，其中所述低速区具有所述两个圆形齿轮对的较低的两个齿轮比，并且所述高速区具有所述两个圆形齿轮对的较高的两个齿轮比，所述两个圆形齿轮对的较低齿轮比和较高齿轮比之间通过所述升档区期间的所述齿轮比的上升和所述降档区期间的所述齿轮比的下降来分开。

21.根据权利要求20所述的伪无级变速器，

其中降档通过下述步骤来实现：

a)当所述高速圆形齿轮对通过经由所述爪形离合器接合其轴进行接合时，和

b)当所述非圆形齿轮对到达所述高速区并且处于用于轮齿接合的所述正确循环取向时，所述非圆形齿轮也通过将其以区段移动进入所述操作平面进行接合，此时所述区段中的所述轮齿均未接触所述共轭齿轮的所述轮齿的任一者，

c)紧接着所述非圆形齿轮对转换至所述降档区和在其之前，所述高速圆形齿轮对通过经由所述爪形离合器与其轴脱离进行脱离，和

d)当所述非圆形齿轮对在穿过所述降档区之后到达所述低速区时，

e)所述低速圆形齿轮对也通过经由所述爪形离合器接合其轴进行接合，和

f)当所述低速圆形齿轮对接合时，所述非圆形齿轮通过以区段移动离开所述操作平面进行脱离，此时所述区段中的所述轮齿均未接触所述共轭齿轮齿，从而实现低速比。

22.根据权利要求20所述的伪无级变速器，

其中升档区通过下述步骤来实现：

a)当所述低速圆形齿轮对通过经由所述爪形离合器接合其轴进行接合时，和

b)当所述非圆形齿轮对到达所述低速区并且处于用于轮齿接合的所述正确循环取向时，所述非圆形齿轮也通过将其以区段移动进入所述操作平面进行彼此接合，此时所述区段中的所述轮齿均未接触所述共轭齿轮的所述轮齿的任一者，和

c)紧接着所述非圆形齿轮对转换至所述升档区和在其之前，所述较低比圆形齿轮对通过经由所述爪形离合器与其轴脱离进行脱离，和

d)当所述非圆形齿轮对在穿过所述升档区之后到达所述高速区时，

e)所述较高齿轮比圆形齿轮对也通过经由所述爪形离合器接合其轴进行接合，

f)当通过以区段移动离开所述操作平面，所述较高齿轮比对接合并且所述非圆形齿轮脱离时，此时所述区段中的轮齿均未接触所述区段中的所述共轭齿轮齿，从而实现高速比。

23.一种伪无级变速器，包括：

a.一组圆形齿轮，所述圆形齿轮连同一组非圆形齿轮一起刚性地安装于

b.第一轴上，和

c.一组恒定啮合的自由转动共轭圆形齿轮和每个非圆形齿轮的一组成对共轭部分非圆形齿轮，它们处于

d.第二轴上，其中所述第二轴的轴线放置成以等于所述共轭齿轮对的半径之和的距离平行于所述第一轴的轴线，所述第二轴以爪形离合器与所述齿轮单独地和选择性地接合或脱离，

其中这些轴中的至少一者局部地为非圆形的，从而匹配安装于其上的所述非圆形齿轮的所述孔口，其中一个或多个非圆形齿轮旋转地锁定但允许轴向移动以与其共轭齿轮接合或脱离，同时其共轭齿轮以相对于彼此单独地轴向平移的能力刚性地安装于其轴上；

所述伪无级变速器布置成使得所述自由转动圆形齿轮的任一者或多者可选择性地接合其轴，同时通过以区段移动进入或离开其操作平面而操作性地接合或脱离，此时所述区段中的轮齿均未接触所述共轭齿轮齿，以实现任何给定时间的不同比率。

24.根据权利要求23所述的伪无级变速器，

其中对于每两对的具有相邻齿轮比数值的共轭圆形齿轮，存在具有四个齿轮比区的第一非圆形齿轮，即低速区、升档区、高速区和降档区，其中所述低速区具有所述两个圆形齿轮对的较低的两个齿轮比，并且所述高速区具有所述两个圆形齿轮对的较高的两个齿轮比，

所述两个圆形齿轮对的较低齿轮比和较高齿轮比之间通过所述升档区期间的所述齿轮比的上升和所述降档区期间的所述齿轮比的下降来分开；并且存在两个共轭非圆形齿轮，其中一个共轭非圆形齿轮具有替代所述升档区的无接合的空隙区并且另一共轭非圆形齿轮具有替代所述降档区的无接合的空隙区，所述两个共轭非圆形齿轮均共轴放置于所述第一或第二轴上，并且所述第一非圆形齿轮放置于所述第一或第二轴的另一者上，使得所述三个非圆形齿轮的一者或多者可在所述空隙区期间独立地移动进入或离开共同操作平面。

25.根据权利要求24所述的伪无级变速器，

其中降档通过下述步骤来实现：

a)当所述高速圆形齿轮对通过经由所述爪形离合器接合其轴进行接合时，和

b)当具有所述升档区的所述非圆形齿轮对到达所述空隙区并且处于用于轮齿接合的所述正确循环取向时，它们还通过将其移动进入所述降档操作平面进行彼此接合，和

c)当所述非圆形齿轮对到达所述降档区时，

d)所述高速圆形齿轮通过经由所述爪形离合器与其轴脱离进行脱离，和

e)当所述非圆形齿轮对从所述降档区的终点到达所述空隙区的起点时，所述低速圆形齿轮对通过经由所述爪形离合器接合其轴进行接合，和

f)当所述非圆形齿轮对再次到达所述空隙区时，所述非圆形齿轮通过将其移动离开所述低档操作平面进行脱离，从而实现低速比。

26.根据权利要求25所述的伪无级变速器，

其中升档区通过下述步骤来实现：

a)当所述低速圆形齿轮对通过经由所述爪形离合器接合其轴进行接合时，和

b)当具有所述降档区的所述非圆形齿轮对到达所述空隙区并且处于用于轮齿接合的所述正确循环取向时，它们还通过将其移动进入所述升档操作平面进行彼此接合，和

c)当所述非圆形齿轮对到达所述升档区时，

d)所述低速圆形齿轮通过经由所述爪形离合器与其轴脱离进行脱离，和

e)当所述非圆形齿轮对从所述升档区的终点到达所述空隙区的起点时，所述高速圆形齿轮对通过经由所述爪形离合器接合其轴进行接合，和

f)当所述非圆形齿轮对再次到达所述空隙区时，所述非圆形齿轮通过将其移动离开所述升档操作平面进行脱离，从而实现高速比。

27.一种伪无级变速器，包括：

a)一组圆形齿轮，所述圆形齿轮连同一组非圆形齿轮一起刚性地安装于

b)第一轴上，和

c)一组恒定啮合的自由转动共轭圆形齿轮和具有空隙区的一组共轭非圆形齿轮，它们放置于

d)第二轴上，其中所述第二轴的轴线放置成以等于所述共轭齿轮对的半径之和的距离平行于所述第一轴的轴线，所述第二轴以爪形离合器与所述齿轮独立地和选择性地接合或脱离，

e)其中这些轴中的至少一者局部地为非圆形的，从而匹配安装于其上的所述非圆形齿轮的所述孔口，其中一个或多个非圆形齿轮旋转地锁定但允许轴向移动以与其共轭齿轮接合或脱离，同时其共轭齿轮以相对于彼此单独地轴向平移的能力刚性地安装于其轴上；

f)所述伪无级变速器布置成使得所述自由转动圆形齿轮的任一者或多者可选择性地接合其轴，同时通过移动进入或离开其操作平面而操作性地接合或脱离，以实现任何给定时间的不同比率。

28.根据权利要求27所述的伪无级变速器，

其中对于每两对的具有相邻齿轮比数值的共轭圆形齿轮，存在具有六个齿轮比区的非圆形齿轮对，即低速区、升档区、高速空隙区、高速区、降档区和空隙区，其中所述低速区具有所述两个圆形齿轮对的较低的两个齿轮比，并且所述高速区具有所述两个圆形齿轮对的较高的两个齿轮比，所述两个圆形齿轮对的较低齿轮比和较高齿轮比之间通过所述空隙区和所述升档区期间的所述齿轮比的上升以及所述另一空隙区和所述降档区期间的所述齿轮比的下降来分开，所述高速区放置于所述第一或第二轴的另一者上，使得所述非圆形齿轮的一者可在所述空隙区期间独立地移动进入或离开共同操作平面。

29.根据权利要求28所述的伪无级变速器，

其中降档通过下述步骤来实现：

a)当所述高速圆形齿轮对通过经由所述爪形离合器接合其轴进行接合时，和

b)当具有所述升档区的所述非圆形齿轮对到达所述降档区的所述空隙区并且处于用于轮齿接合的所述正确循环取向时，它们还通过将其移动进入所述降档操作平面进行彼此接合，和

c)当所述非圆形齿轮对到达所述降档区时，

d)所述高速圆形齿轮通过经由所述爪形离合器与其轴脱离进行脱离，和

e)当所述非圆形齿轮对从所述降档区的终点到达所述空隙区的起点时，所述低速圆形齿轮对通过经由所述爪形离合器接合其轴进行接合，和

f)当所述非圆形齿轮对再次到达所述空隙区时，所述非圆形齿轮通过将其移动离开所述低档操作平面进行脱离，从而实现低速比。

30.根据权利要求28所述的伪无级变速器，

其中升档区通过下述步骤来实现：

a)当所述低速圆形齿轮对通过经由所述爪形离合器接合其轴进行接合时，和

b)当具有所述降档区的所述非圆形齿轮对到达所述空隙区并且处于用于轮齿接合的所述正确循环取向时，它们还通过将其移动进入所述升档操作平面进行彼此接合，和

c)当所述非圆形齿轮对到达所述升档区时，

d)所述低速圆形齿轮通过经由所述爪形离合器与其轴脱离进行脱离，和

e)当所述非圆形齿轮对从所述升档区的终点到达所述空隙区的起点时，所述高速圆形齿轮对通过经由所述爪形离合器接合其轴进行接合，和

f)当所述非圆形齿轮对再次到达所述空隙区时，所述非圆形齿轮通过将其移动离开所述升档操作平面进行脱离，从而实现高速比。

31.一种伪无级变速器，包括：

a)一组尺寸不同的圆形变速器驱动圆形齿轮，所述圆形变速器驱动圆形齿轮刚性地安装于

b)驱动轴上

c)一组匹配圆形变速器从动圆形齿轮，其经由单向轴承与最大从动圆形齿轮一起自由转动，它们放置于

d)从动轴上，所述从动轴的轴线放置成以等于所述共轭对的半径之和的距离平行于所述驱动轴的轴线，具有经由

e)爪形离合器与任何特定圆形变速器从动圆形齿轮接合或脱离的能力，和

f)对于每两对的具有相邻齿轮比数值的变速器驱动圆形齿轮和从动圆形齿轮，存在工期延长模块，所述工期延长模块包括：

i.自由转动工期延长模块驱动非圆形齿轮，其具有四个齿轮比区，即低速区、升档区、高速区和降档区，轴向地连接至所述最大变速器从动圆形齿轮，其中所述低速区具有所述两个圆形齿轮对的较低的两个齿轮比，并且所述高速区具有所述两个圆形齿轮对的较高的两个齿轮比，所述两个圆形齿轮对的较低齿轮比和较高齿轮比之间通过升档区期间的所述齿轮比的上升和降档区期间的所述齿轮比的下降来分开，

ii.工期延长模块从动非圆形齿轮，其啮合所述工期延长模块驱动非圆形齿轮，自由转动地安装于所述驱动轴上，

iii.一个或多个自由转动工期延长模块驱动圆形齿轮，其轴向地连接至所述工期延长模块从动非圆形齿轮，并且啮合至对应物，和

iv.工期延长模块从动圆形齿轮，其安装于所述从动轴上，以轴向地平移成共面来与所述自由转动工期延长模块驱动圆形齿轮接合或平移成偏移来与所述自由转动工期延长模块驱动圆形齿轮脱离的能力进行旋转地锁定；

v.利用这种布置，所述工期延长模块驱动圆形齿轮的所述角速度在所述两个圆形变速器驱动齿轮的所述角速度上升和下降之间不断地改变。

32.根据权利要求31所述的伪无级变速器，其中所述工期延长模块驱动圆形齿轮和从动圆形齿轮分别地具有与所述高速变速器驱动圆形齿轮和从动圆形齿轮等同的节面曲线。

33.根据权利要求31所述的伪无级变速器，其中从现有齿轮比到目标齿轮比的不间断换挡的顺序通过以下方式来实现：

a)其中所述从动轴接合至所述现有变速器从动齿轮中的一个，

b)当所述工期延长模块驱动圆形齿轮的所述角速度与当前接合的变速器驱动齿轮的所述角速度相同并同步时，所述工期延长模块从动圆形齿轮啮合所述工期延长模块从动圆形齿轮，和

c)随即，当前接合的变速器从动齿轮从所述从动轴脱离，同时当前接合的工期延长模块从动圆形齿轮仍处于相同区域中，和

d)在所述工期延长模块从动圆形齿轮穿过所述渐变区域并且到达所述目标变速器从动齿轮角速度区域并良好地处于其中并且同步之后，具有所述目标比的所述变速器从动齿轮也接合至所述从动轴，和

e)随即，所述工期延长模块从动圆形齿轮与所述从动轴脱离，同时处于相同区域中，从而实现了不间断换挡。

34.一种伪无级变速器，包括：

a)一组尺寸不同的圆形变速器驱动圆形齿轮，所述圆形变速器驱动圆形齿轮刚性地安装于

b)驱动轴上，

c)一组共轭变速器从动圆形齿轮，所述共轭变速器从动圆形齿轮各自具有其自身爪形离合器以与其轴接合或脱离并且经由单向轴承与所述最大从动圆形齿轮一起自由转动，它们放置于

d)从动轴上，其中所述从动轴的轴线放置成以等于所述共轭对的半径之和的距离平行于所述驱动轴的轴线，包括所述非圆形齿轮的瞬时半径，

e)其中对于每两对的具有相邻齿轮比数值的变速器驱动圆形齿轮和从动圆形齿轮，存在工期延长模块，所述工期延长模块包括：

i.自由转动工期延长模块驱动非圆形齿轮，其具有四个齿轮比区，即低速区、升档区、高速区和降档区，轴向地连接至所述最大变速器从动圆形齿轮，其中所述低速区具有所述两个圆形齿轮对的较低的两个齿轮比，并且所述高速区具有所述两个圆形齿轮对的较高的两个齿轮比，所述两个圆形齿轮对的较低齿轮比和较高齿轮比之间通过升档区期间的所述齿轮比的上升和降档区期间的所述齿轮比的下降来分开，

ii.工期延长模块从动非圆形齿轮，其啮合所述工期延长模块驱动非圆形齿轮，自由转动地安装于所述驱动轴上，

iii.一个或多个自由转动工期延长模块驱动圆形齿轮，其轴向地连接至所述工期延长模块从动非圆形齿轮，和

iv.分段工期延长模块从动圆形齿轮，其安装于所述从动轴上，以轴向地平移成共面来与所述自由转动工期延长模块驱动圆形齿轮接合或平移成偏移来与所述自由转动工期延长模块驱动圆形齿轮脱离的能力进行旋转地锁定；

v.使得所述工期延长模块从动圆形齿轮的所述角速度在所述两个圆形变速器驱动齿轮的所述角速度上升和下降之间不断地改变。

35.根据权利要求34所述的伪无级变速器，其中所述工期延长模块驱动圆形齿轮和从动圆形齿轮分别地具有与所述高速变速器驱动圆形齿轮和从动圆形齿轮等同的节面曲线。

36.根据权利要求34所述的伪无级变速器，其中从现有齿轮比到目标齿轮比的不间断换挡的顺序通过以下方式来实现：

a.其中所述从动轴接合至所述现有变速器从动齿轮的一者，

b.当所述工期延长模块驱动圆形齿轮的所述角速度与当前接合的变速器驱动齿轮的所述角速度相同并同步时，所述工期延长模块从动圆形齿轮啮合所述工期延长模块从动圆形齿轮，和

c.随即，当前接合的变速器从动齿轮从所述从动轴脱离，同时当前接合的工期延长模块从动圆形齿轮仍处于相同区域中，和

d.在所述工期延长模块从动圆形齿轮穿过所述渐变区域并且到达所述目标变速器从动齿轮角速度区域并良好地处于其中并且同步之后，具有所述目标比的所述变速器从动齿轮也接合至所述从动轴，和

e.随即，所述工期延长模块从动圆形齿轮与所述从动轴脱离，同时处于相同区域中，从而实现了不间断换挡。

37.一种伪无级变速器，包括：

a)一组尺寸不同的圆形变速器驱动圆形齿轮，所述圆形变速器驱动圆形齿轮刚性地安装于

b)驱动轴上，

c)一组各自具有其自身爪形离合器的匹配圆形变速器从动圆形齿轮，其经由单向轴承与最大从动圆形齿轮一起自由转动，它们放置于

d)从动轴，其轴线放置成以等于所述共轭对的半径之和的距离平行于所述驱动轴的轴线，包括所述非圆形齿轮的瞬时半径，具有经由

e)爪形离合器与任何特定圆形变速器从动圆形齿轮接合或脱离的能力，和

f)对于每两对的具有相邻齿轮比数值的变速器驱动圆形齿轮和从动圆形齿轮，存在工期延长模块，所述工期延长模块包括：

i.自由转动工期延长模块驱动非圆形齿轮，其具有四个齿轮比区，即低速区、升档区、高速区和降档区，轴向地连接至所述最大变速器从动圆形齿轮，其中所述低速区具有所述两个圆形齿轮对的较低的两个齿轮比，并且所述高速区具有所述两个圆形齿轮对的较高的两个齿轮比，所述两个圆形齿轮对的较低齿轮比和较高齿轮比之间通过升档区期间的所述齿轮比的上升和降档区期间的所述齿轮比的下降来分开，

ii.工期延长模块从动非圆形齿轮，其啮合所述工期延长模块驱动非圆形齿轮，自由转动地安装于所述驱动轴上，

iii.一个或多个自由转动工期延长模块驱动圆形齿轮，其轴向地连接至所述工期延长模块从动非圆形齿轮，并且啮合至对应物，和

iv.自由转动工期延长模块从动圆形齿轮，其以接合所述从动轴的能力安装于所述从动轴上，

v.利用这种布置，所述工期延长模块驱动圆形齿轮的所述角速度在所述两个圆形变速器驱动齿轮的所述角速度上升和下降之间不断地改变。

38.根据权利要求37所述的伪无级变速器，其中所述工期延长模块驱动圆形齿轮和从动圆形齿轮分别地具有与所述高速变速器驱动圆形齿轮和从动圆形齿轮等同的节面曲线。

39.根据权利要求37所述的伪无级变速器，其中从现有齿轮比到目标齿轮比的不间断换挡的顺序通过以下方式来实现：

a)其中所述从动轴接合至所述现有变速器从动齿轮中的一个，

b)当所述工期延长模块驱动圆形齿轮的所述角速度与当前接合的变速器驱动齿轮的所述角速度相同并同步时，所述工期延长模块从动圆形齿轮经由爪形离合器接合所述从动轴，和

c)随即，当前接合的变速器从动齿轮从所述从动轴脱离，同时当前接合的工期延长模块从动圆形齿轮仍处于相同区域中，和

d)在所述工期延长模块从动圆形齿轮穿过所述渐变区域并且到达所述目标变速器从动齿轮角速度区域并良好地处于其中并且同步之后，具有所述目标比的所述变速器从动齿轮也经由所述爪形离合器接合至所述从动轴，和

e)随即，所述工期延长模块从动圆形齿轮与所述从动轴脱离，同时处于相同区域中，从而实现了不间断换挡。

40.一种伪不间断换挡变速器，包括：

a)一组驱动圆形齿轮，所述驱动圆形齿轮连同

b)一个或多个具有螺线管操作可回缩销的驱动Geneva销轮一起均刚性地安装于

c)驱动轴上，所述驱动轴具有最大驱动齿轮，具有经由

d)爪形离合器或具有同步器的离合器来接合或脱离的能力，和

e)一组共轭从动齿轮，所述共轭从动齿轮连同

f)从动Geneva槽轮一起经由单向轴承使每个驱动Geneva销轮均刚性地安装于

g)从动轴上，但所述最大从动齿轮任选地安装，其中所述可回缩Geneva销的位置和所述Geneva槽轮的外形使得存在功能区域，所述驱动Geneva销轮在所述功能区域中以驱动和从动齿轮比相同的情况下使所述从动Geneva槽轮旋转，具有渐变到另一驱动和从动齿轮比的区域。

41.根据权利要求40所述的伪不间断换挡变速器，其中从现有齿轮比到目标齿轮比的不间断换挡的顺序通过以下方式来实现：

a)其中现有从动齿轮接合至其轴和共轭驱动齿轮，

b)从现有比渐变至所述目标比的Geneva槽和销轮与所述现有齿轮比进行同步，所述Geneva销延伸以接合渐变至所述目标比的所述狭槽，和

c)随即，当前接合的共轭从动齿轮或所述驱动齿轮与其轴脱离，并且所述Geneva销和槽轮中的比率渐变至所述目标速度，和

d)在所述Geneva轮系统穿过所述渐变区域并且到达所述目标共轭从动齿轮角速度区域并良好地处于其中并且同步之后，具有所述目标比的所述驱动齿轮和所述共轭从动齿轮也经由爪形离合器或离合器或任何其它器具接合至其轴，和

e)随即，所述Geneva槽和销轮通过使所述销缩回和从所述Geneva槽轮脱离进行脱离，从而实现了不间断换挡。

42.根据权利要求40所述的伪不间断换挡变速器，其中所有驱动齿轮和所述Geneva销轮具有经由爪形离合器或同步离合器与所述驱动轴接合或脱离的能力，并且所有所述从动齿轮和所述Geneva槽轮刚性地安装至所述从动轴，反之亦然。

43.根据权利要求40所述的伪不间断换挡变速器，其中所有驱动齿轮和所述Geneva销轮具有经由爪形离合器或同步离合器与所述驱动轴接合或脱离的能力，并且所有所述从动齿轮和所述Geneva槽轮刚性地安装至所述从动轴。

44.根据权利要求40所述的伪不间断换挡变速器，所述螺线管操作可回缩销经由电磁阀来启用，所述电磁阀通过控制器来控制，所述控制器利用放置于所述齿轮传感器上的位置传感器来确定使所述销延伸或回缩的定时。

45.根据权利要求40所述的伪不间断换挡变速器，除了功能区域，存在非功能区域，其中所述Geneva销轮额外地具有在所述Geneva销轮上的一个或多个销和在所述Geneva槽轮上的额外一个或多个狭槽以使所述Geneva槽轮快速地旋转来完成完全旋转，使得所述Geneva销轮对于所述Geneva槽轮的旋转比为整数或整数的倒数。

46.根据权利要求40所述的伪不间断换挡变速器，其中所述Geneva槽轮具有相对于其轴旋转的能力。

47.根据权利要求46所述的伪不间断换挡变速器，其中所述Geneva槽轮具有经由离合器或爪形离合器与轴接合或脱离的能力。

48.根据权利要求40所述的伪不间断换挡变速器，其中所述Geneva销轮还具有螺旋槽纹狭槽和/或螺旋槽纹套环，所述螺旋槽纹狭槽和/或所述螺旋槽纹套环夹持于所述Geneva销轮和所述驱动轴之间，使得所述螺旋槽纹套环相对于所述Geneva销轮的轴向移动将引起所述Geneva销轮相对于所述驱动轴的角度位移，从而允许所述销对于所述Geneva槽轮的精确接合。

49.根据权利要求40所述的伪不间断换挡变速器，其中所述Geneva销轮和/或槽轮还具有步进电机狭槽，所述步进电机狭槽附接至所述Geneva销轮和/或Geneva槽轮驱动轴，使得所述取向可相对于其相应轴而变更，从而允许所述销对于所述Geneva槽轮的精确接合。

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