JP2012042061A - Positive displacement variable speed transmission with dual motion drive gear - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an improved transmission which is scalable and which can switch between any of various gear ratios without requiring disconnection of a power source from a load.SOLUTION: The present invention relates to transmission systems and changing gear ratios within power transmission systems. In particular, the present invention relates to a positive displacement variable speed transmission. The transmission includes one or more drive gears which orbit, rotate, and which translate radially to change the size of the orbital path. The change in the orbital path increases or decreases the linear velocity of the drive gears which engage one or more driven gears and transfer the changed linear velocity in the form of a gear ratio change. The driven gears are also radially movable and movement of the driven gears is synchronized with the radial movement of the drive gears to maintain substantially constant engagement between gear ratios change. Thus, as the drive and driven gears can slide or step radially to any location within a range of positions, gear ratio changes can be made in very small increments.

Description

本発明は、広範のギヤ比を形成でき、また広範のギヤ比に亘り作動可能なトランスミッションに関する。   The present invention relates to a transmission capable of forming a wide range of gear ratios and operable over a wide range of gear ratios.

機械エンジンの殆ど初期から、エンジンの目的及び設計は、少なくともある程度、小さいエンジンで大きな負荷を移動し得るようにすることに焦点を合わせてきた。エンジンが発展し技術がより精巧になるに伴って、多重比のトランスミッションを有するエンジンが開発され、エンジンによって低い比で負荷が動き始めることができ、負荷が動き始める場合、より高い比で漸進的に増加し得る。このように、トランスミッションによってエンジンのトルクがより効果的に用いられ、エンジンが適切な速度辺りで継続して作動することができる。また、エンジンは、より広い出力速度範囲を提供しつつ、狭い速度範囲で作動することができる。   From the very beginning of mechanical engines, engine objectives and design have focused on allowing large loads to be moved with small engines, at least to some extent. As the engine evolves and the technology becomes more sophisticated, engines with multiple ratio transmissions have been developed that allow the load to begin to move at a lower ratio and gradually increase at a higher ratio if the load begins to move. Can be increased. In this way, the engine torque is more effectively used by the transmission, and the engine can continue to operate at an appropriate speed. The engine can also operate in a narrow speed range while providing a wider output speed range.

ギヤ比の漸進的な変化を果たすために、手動トランスミッションは、1つ以上の駆動ギヤと連結されつつ、互いに異なる大きさを有する多様な別の従動ギヤを用いる。ギヤ比変更が行われる場合、駆動ギヤは、従動ギヤから噛合解除し、他のギヤと再噛合する。例えば、クラッチによって、駆動ギヤは従動ギヤと噛合解除でき、次いで同じ又は異なる駆動ギヤは、異なる半径を有する第2従動ギヤと再噛合される。新しく噛合されたギヤは、互いに異なる半径(又はレバー)を有するため、ギヤ比が変わる。しかし、このようなギヤ比変更を果たすために、駆動ギヤは、全ての従動ギヤと一時的に断絶されなければならず、これによりギヤ比変更が行われる間、動力源も負荷から一時的に断絶される。一時的ではあるが、駆動ギヤと従動ギヤとの噛合解除は、トランスミッションを用いる装置操作者によって感知できるほどに十分長く持続し、また駆動ギヤ及び従動ギヤが互いに再噛合するとき、潜在的に損傷を与えるトルクスパイクが生じ得るほどに十分長く持続する。   In order to achieve a gradual change in gear ratio, manual transmissions use a variety of different driven gears that are coupled to one or more drive gears but have different sizes. When the gear ratio is changed, the drive gear is disengaged from the driven gear and reengaged with the other gear. For example, the clutch can disengage the drive gear from the driven gear, and the same or different drive gear is then re-engaged with a second driven gear having a different radius. Since the newly meshed gears have different radii (or levers), the gear ratio changes. However, in order to achieve such a gear ratio change, the drive gear must be temporarily disconnected from all driven gears, so that the power source is also temporarily removed from the load during the gear ratio change. It is cut off. Although temporary, the disengagement of the drive gear and the driven gear lasts long enough to be perceived by the operator using the transmission, and is potentially damaged when the drive gear and the driven gear reengage with each other. Lasts long enough so that a torque spike can be generated.

自動トランスミッションも負荷からエンジンを断絶することで、ギヤ比を漸進的に変える。このために、通常、自動トランスミッションは、油圧システムによって制御される一連のクラッチ及びバンドと連結して用いられる1つ以上の遊星ギヤセットを用いる。ギヤ比の間で変えるために、多様なクラッチ及びバンドを作動させる油圧を制御するのに油圧システム内部のバルブが用いられ、これにより自動トランスミッションのキャリア及び多様なギヤがエンジンと連結され、更にエンジンから断絶される。噛合及び噛合解除する具体的なクラッチ及びバンドによって、トランスミッションは所定のギヤ比変更を達成する。   The automatic transmission also changes the gear ratio gradually by disconnecting the engine from the load. To this end, automatic transmissions typically use one or more planetary gear sets that are used in conjunction with a series of clutches and bands controlled by a hydraulic system. In order to change between gear ratios, the valves inside the hydraulic system are used to control the hydraulic pressures that actuate the various clutches and bands, thereby connecting the automatic transmission carrier and the various gears to the engine, and also the engine It is cut off from. With the specific clutches and bands that engage and disengage, the transmission achieves a predetermined gear ratio change.

動力源が負荷から断絶されたり、噛合解除されたりする場合、負荷は、動力源が再連結されるまで惰性で進まなければならない。無視できるほどの時間の間に断絶される以外は、負荷は惰性で進んで推力が著しく喪失されることがある。例えば、セミトラクタトレーラ又は他の移動車両が上り坂へ移動しようとする場合、ギヤ比変更が要求される。クラッチで押し込むことで、又はセミトラクタトレーラの動力源を断絶することで、エンジンRPMが減少し、タービンが落ちることがあり、負荷の動きにおいてそれ以上トルクが適用されないことがある。従って、単に1段又は2段下のギヤに落とすときに動力源の再噛合は、エンジンRPMを十分に維持する程度に素早く起こらないため、運転手は度々2段又は3段下のギヤにギヤを変えなければならない。これによりエンジン馬力及び燃料を非効率的に使うようになる。   If the power source is disconnected from the load or disengaged, the load must proceed with inertia until the power source is reconnected. Except for interruption during negligible time, the load can be inertial and thrust can be lost significantly. For example, when a semi-tractor trailer or other moving vehicle is about to move uphill, a gear ratio change is required. Pushing in the clutch or disconnecting the power source of the semi-tractor trailer may reduce the engine RPM, cause the turbine to fall, and no more torque may be applied in the load movement. Therefore, the re-engagement of the power source does not occur quickly enough to maintain the engine RPM enough when simply dropping to the first or second gear, so the driver often shifts the gear to the second or third gear. Must be changed. This inefficiently uses engine horsepower and fuel.

これと同様に、トラクタがすきのような負荷を引く場合、ギヤ比を変えるために、エンジンと負荷との連結を一時的に断絶することは、トラクタ及びすきの推力を減少させる。トラクタは惰性で進むこともできるが、すきは、惰性で進むことはあまりない。例えば、すきが十分な推力を失う場合、耕される地面上にすきが引っかかることもあり、これによりトラクタに対して引きずられて、トラクタが惰性で進むことができなくなる。すきは、突然の動きで引っかかったり止められたりして、トラクタに損傷を与えることがあり、潜在的に操作者に負傷を負わせることがある。従って、より高いギヤを用いることで、トラクタは、畑をより速く耕すことができ、より効率的に燃料を消費することができ、更に、すきを牽引するための推力を用いることができるが、損傷及び負傷を避けるために、トラクタ操作者は、ギヤ変速の必要性を回避するために、低いギヤでトラクタを駆動して耕作することができる。   Similarly, when the tractor pulls a load such as a plow, temporarily disconnecting the engine from the load to change the gear ratio reduces the thrust of the tractor and plow. The tractor can move by inertia, but the plow does not go much by inertia. For example, if the plow loses sufficient thrust, the plow may be caught on the cultivated ground, thereby being dragged against the tractor and the tractor cannot travel with inertia. The plow can be caught or stopped by sudden movements, damaging the tractor and potentially injuring the operator. Therefore, by using a higher gear, the tractor can plow the field faster, consume fuel more efficiently, and can use thrust to pull the plow, To avoid damage and injury, the tractor operator can drive and cultivate the tractor with low gear to avoid the need for gear shifting.

また、多くの他の適用分野では、変速トランスミッションの利点を用いることができなかったが、その理由は、負荷から動力源を断絶することは、当該適用分野において安全ではなく且つ実用的ではないためである。例えば、エレベータは、上昇又は下降速度を変えるために、ギヤ比変更によって便益を得ることができた。しかし、上昇又は下降中に動力源を断絶することで、エレベータキャリッジは、惰性で進んだり、自由落下したりするようになり、エレベータ乗客にとって変速トランスミッションは安全ではない場合もあり得る。   Also, in many other applications, the advantages of variable speed transmissions could not be used because disconnecting the power source from the load is not safe and practical in that application. It is. For example, elevators could benefit from changing gear ratios to change ascent or descent speed. However, disconnecting the power source during ascent or descent may cause the elevator carriage to travel inertially or to fall free, and the transmission may not be safe for elevator passengers.

製造作業や採掘作業で用いられるようなコンベヤシステムも、可変速度から便益を得ることができた。例えば、システムが起動する場合、コンベヤベルトは、低速で開始でき、次いで完全な作業用として速度が増加する。しかし、多くのコンベヤベルトは、その上に材料を積載し、及び/又は長さが何マイルもあるため、移動すべき大きな負荷が生成される。動力源の連結を一時的に断絶してギヤ比変更が行われると、当該材料及びコンベヤベルトは、推力を失って効果的なギヤ比変更が妨げられる。結果的に、単にコンベヤを移動させるために、度々ベルトから材料を取り除かなければならず、及び/又はコンベヤシステムが一定速度で作動されなければならない。   Conveyor systems such as those used in manufacturing and mining operations could also benefit from variable speed. For example, when the system starts up, the conveyor belt can start at a low speed and then increase in speed for full work. However, many conveyor belts load material on them and / or are many miles in length, creating a large load to move. When the gear ratio is changed by temporarily disconnecting the power source, the material and the conveyor belt lose their thrust and prevent an effective gear ratio change. As a result, simply to move the conveyor, material must often be removed from the belt and / or the conveyor system must be operated at a constant speed.

変速トランスミッションは、多数の長所を提供するが、これら従来のトランスミッションにおける負荷と動力源の意味ある断絶によって、エンジン及びトランスミッション設計者は、動力源が断絶される時間、および駆動ギヤが噛合解除される時間を最小化する方法及びシステムを検討してきた。ギヤの間の変速を自動化し、ギヤ比を変えることで、自動エンジンは、このような時間を少なくともある程度に減少させ、これにより負荷に供給される動力の連結解除と再連結との間の時間も減少された。しかし、自動エンジンも、潜在的に相当なトルク損失を起こすのに十分な程度に、長時間の間に駆動ギヤからエンジンを断絶させ、利用可能な馬力を効率的に使用し得ないようにする。また、比較的に広く離隔された、非常に制限された個数の不連続ギヤ比で作動させることで、概して非効率的な範囲でエンジンが作動する。結果的に、エンジンは、より多い馬力を提供しなければならず、従って、より頻繁に効率的な速度で作動される場合に要求されるものよりもエンジンがより大きくなければならない。これらのエンジンを非効率的に用いることは、エンジンがより効率的な速度で作動される場合よりも多い燃料を燃焼する。   Variable speed transmissions offer a number of advantages, but due to the significant disconnection of load and power source in these conventional transmissions, engine and transmission designers are disengaged when the power source is disconnected and the drive gear is disengaged. Methods and systems that minimize time have been considered. By automating the shift between the gears and changing the gear ratio, the automatic engine reduces such time at least to some extent, thereby the time between disconnecting and reconnecting the power supplied to the load. Was also reduced. However, the automatic engine also disconnects the engine from the drive gear over a long period of time enough to potentially cause significant torque loss so that the available horsepower cannot be used efficiently. . Also, by operating at a relatively limited number of discontinuous gear ratios that are relatively widely separated, the engine operates in a generally inefficient range. As a result, the engine must provide more horsepower, and therefore the engine must be larger than required when operated at more efficient speeds. Using these engines inefficiently burns more fuel than if the engines were operated at a more efficient speed.

ギヤ比の間の変動にかかる時間を減少させれば、負荷及び動力源の断絶時間も減少するが、これは、駆動トレインに損傷を与え得る更に大きいトルクスパイクを生成することもできる。特に、ギヤ比変更がある不連続ギヤ比から他の不連続ギヤ比へ行われる場合、駆動及び従動ギヤの噛合は、トルクスパイクを生成することができて、駆動ギヤ及び従動ギヤが噛合する場合、生成されたトルクがすぐに急変する。このようなトルクスパイクは、駆動及び従動ギヤを漸次的に再噛合させるようにクラッチを活性化することで減少し得る。しかし、変速が速く行われ過ぎると、トルクスパイクは、駆動シャフト、サッシ、又はアクセルに損傷を与えるほどに十分大きな出力トルクを生成することができる。   Reducing the time taken to vary between gear ratios also reduces load and power source disconnection times, but it can also generate larger torque spikes that can damage the drive train. In particular, when the gear ratio is changed from one discontinuous gear ratio to another discontinuous gear ratio, the engagement of the drive and driven gears can generate a torque spike and the drive gear and the driven gear mesh. The generated torque changes quickly. Such torque spikes can be reduced by activating the clutch to gradually reengage the drive and driven gears. However, if the shift is made too fast, the torque spike can produce an output torque that is large enough to damage the drive shaft, sash, or accelerator.

従って、トルクスパイクが損傷を起こし得る可能性を減少させるために、トルクスパイクを減少させようとする努力が行われてきた。例えば、ギヤ比変更が行われるとき、人為的にトルクを下げるために、トルクスパイク予測部が用いられる。特に、ギヤ比変更が行われるとき、トルクスパイク予測部は、ギヤ比変更中にエンジンRPMを下げることができて、ギヤが新しいギヤ比を形成するために再噛合する場合、トルクスパイクの間、より小さいトルクが生成される。しかし、このようなシステムは、トランスミッションに更なる複雑性を加え、利用可能な動力を効率良く用いるために、一定速度での作動を妨害する。   Accordingly, efforts have been made to reduce torque spikes in order to reduce the likelihood that torque spikes can cause damage. For example, when the gear ratio is changed, a torque spike prediction unit is used to artificially reduce the torque. In particular, when a gear ratio change is made, the torque spike predictor can lower the engine RPM during the gear ratio change and if the gear re-engages to form a new gear ratio, during the torque spike, A smaller torque is generated. However, such systems add to the complexity of the transmission and interfere with constant speed operation in order to make efficient use of available power.

低いトルクの適用時には、連続可変トランスミッション(CVT)及び無限可変トランスミッション(IVT)によって、負荷から動力源を断絶することに関する問題点がある程度減少する。CVTは、通常ベルトによって連結される2つのプーリを用いる。プーリは、互いに対向し、且つ、油圧、遠心力、又はばね張力によって、互いに引き寄せたり押し付けたりするように離れている2つの円錐を含むことができる。一方のプーリがその半径を増加させることによって、ベルトを堅く維持するために、他方はその半径を減少させる。2つのプーリが互いにそれらの半径を変えることによって、多様なギヤ比が形成される。同様な且つ補完的なプーリ及び円錐を用いる無限可変トランスミッション(IVT)において、これと同様の概念が実現される。しかし、ベルト代りに、IVTは円錐の間に狭持される回転部材を用いる。   When applying low torque, the continuously variable transmission (CVT) and the infinitely variable transmission (IVT) reduce some of the problems associated with disconnecting the power source from the load. CVT usually uses two pulleys connected by a belt. The pulley can include two cones that face each other and are separated from each other by pulling or pushing against each other by hydraulic pressure, centrifugal force, or spring tension. One pulley decreases its radius in order to keep its belt stiff by increasing its radius. Various gear ratios are formed by the two pulleys changing their radius with respect to each other. A similar concept is realized in an infinitely variable transmission (IVT) using similar and complementary pulleys and cones. However, instead of a belt, the IVT uses a rotating member that is sandwiched between cones.

しかし、CVT(包装部材)又はIVT(回転部材)が用いられるか否かにかかわらず、当該システムは、ギヤ比を調整し、動力の出力を提供するために、摩擦に依存している。しかし、摩擦によってシステム内部に熱が導入され、その結果、包装部材及び回転部材が昇温し、摩耗損傷に敏感になって、利用者は部品を修理したり交換しなければならない。修理頻度を減らすために、摩擦するようになる包装部材又は回転部材は、例えば更に厚いベルトを用いたり、ベルトに金属又は他の頑丈な材料を用いたりすることで強化し得る。しかし、ベルト強度の増加に伴って、部品費用も増加する。また、十分に頑丈な材料は、トランスミッション内の円錐を摩耗させて故障を招く。   However, whether CVT (wrapping member) or IVT (rotating member) is used, the system relies on friction to adjust the gear ratio and provide power output. However, friction introduces heat into the system, which results in a temperature rise in the packaging and rotating members, making them sensitive to wear damage, and the user must repair or replace the part. To reduce the frequency of repairs, the wrapping or rotating member that becomes rubbed can be strengthened, for example, by using a thicker belt or by using a metal or other sturdy material for the belt. However, as the belt strength increases, the part cost also increases. Also, a sufficiently sturdy material will wear the cone in the transmission and cause failure.

また、これらのシステムは、摩擦基盤であるため、これらは通常低いトルクの適用時にのみ適し、高いトルクの適用時にはトランスミッション内に熱を発生し過ぎて、トランスミッション部品の更に大きな摩耗及び故障を招く。従って、CVT及びIVTトランスミッションは、広範且つ多様な範囲の低いトルク及び高いトルクの適用分野において、スケール調整が不可となる。実際、高いトルク又は高い馬力システムでトルクをCVT又はIVTに適用すると、摩擦による熱によって回転部材又は包装部材が溶けたり、劣化したりする虞があるため、即時故障に近い状態を招くこともある。   Also, because these systems are friction based, they are usually only suitable when applying low torque, and when applying high torque, they generate too much heat in the transmission, resulting in greater wear and failure of the transmission components. Thus, CVT and IVT transmissions are not scaleable in a wide and diverse range of low and high torque applications. In fact, applying torque to CVT or IVT with a high torque or high horsepower system may cause the rotating member or packaging member to melt or deteriorate due to heat from friction, leading to a near-instant failure condition. .

CVT及びIVTは、高いトルクの適用分野では容認できない代案であることが確認されたため、高いトルクの適用分野内で、動力源及び負荷の連結解除と再連結との間に時間間隔が殆どない又は全くないようにするために、更なる研究が行われた。例えば、ジョン・ディアー社は、パワーシフトトランスミッションを備えたトラクタを生産したが、このトランスミッションは、クラッチ操作を自動で行い、負荷との連結解除及び再連結をほぼ同時に行って、実際の時間間隔がなく、トルク損失が殆どないという複雑なデザインを用いている。しかし、このトランスミッションは、標準トランスミッションより遥かに大きく、トランスミッション内に多数の油圧ラインを収容することができる。このため、ラインの補修が困難であり、更にはエンジンの大きさによって、装備の大きさ及び運搬時の重量や負荷が増加する。また、トランスミッションの複雑性及び大きさのため、ある適用分野では法外な金額になる可能性があり、低いトルクや小規模で用いる場合はスケール調整が不可になる。   CVT and IVT have been found to be unacceptable alternatives in high torque applications, so there is little time interval between power source and load disconnection and reconnection in high torque applications, or Further work was done to make sure there was none. John Deere, for example, produced a tractor with a power shift transmission that automatically engaged the clutch, disengaged from the load and reconnected almost simultaneously, and the actual time interval was There is no complicated torque design with almost no torque loss. However, this transmission is much larger than a standard transmission and can accommodate multiple hydraulic lines in the transmission. For this reason, it is difficult to repair the line, and the size of the equipment and the weight and load during transportation increase depending on the size of the engine. Also, due to the complexity and size of the transmission, it can be prohibitive in certain applications, and scale adjustment is not possible when using low torque or small scale.

従って、スケールの調整が可能で、動力源と負荷の連結解除を要求せずに、任意の多様なギヤ比の間で変えることができる改良トランスミッションが必要となる。   Accordingly, there is a need for an improved transmission that can be scaled and can be varied between any of a variety of gear ratios without requiring decoupling of the power source and load.

本発明の一態様に係るトランスミッションは、回転可能な入力シャフトを含むトランスミッション入力インターフェースと、前記トランスミッション入力インターフェースに少なくとも間接的に結合される1つ以上の駆動ギヤであって、前記1つ以上の駆動ギヤ各々は、前記駆動ギヤの各内部軸を中心にして回転運動するように、かつ、共通の外部軸を中心にして旋回運動するように構成され、前記回転運動及び前記旋回運動は、前記回転可能な入力シャフトの回転に対応する、1つ以上の駆動ギヤと、前記1つ以上の駆動ギヤと噛合するように構成される1つ以上の従動ギヤであって、前記1つ以上の駆動ギヤが前記1つ以上の従動ギヤを回転させるように適合される、1つ以上の従動ギヤと、前記1つ以上の従動ギヤに少なくとも間接的に結合されるトランスミッション出力インターフェースとを含む。   A transmission according to an aspect of the invention includes a transmission input interface including a rotatable input shaft and one or more drive gears coupled at least indirectly to the transmission input interface, the one or more drive Each of the gears is configured to rotate about each internal axis of the drive gear, and to rotate about a common external axis, and the rotation and rotation are the rotation One or more drive gears corresponding to possible rotations of the input shaft and one or more driven gears configured to mesh with the one or more drive gears, the one or more drive gears One or more driven gears adapted to rotate the one or more driven gears, and at least indirectly to the one or more driven gears And a transmission output interface is coupled.

本発明の、そして少なくとも少し異なるトランスミッションは、多様なギヤ比で少なくとも1つの駆動ギヤと少なくとも1つの従動ギヤとの間に実質的に常時噛合を維持することができ、またトランスミッションが中立出力状態にある場合にも、このような噛合を維持することができる。少なくとも1つの駆動ギヤと少なくとも1つの従動ギヤとの間に実質的に常時噛合を維持することで、負荷の駆動時に、トランスミッションは、動力の負荷への連結を維持しつつ関連するギヤ比への変動を行うことができる。   The transmission of the present invention, and at least slightly different, can maintain a substantially constant mesh between at least one drive gear and at least one driven gear at various gear ratios, and the transmission can be in a neutral output state. Even in some cases, such engagement can be maintained. By maintaining a substantially constant mesh between the at least one drive gear and the at least one driven gear, when driving the load, the transmission maintains a connection to the load of power while maintaining the associated gear ratio. Variations can be made.

本発明の他の態様に係るトランスミッションは、第1トランスミッションインターフェースと、前記第1トランスミッションインターフェースに少なくとも間接的に結合される第1セットの1つ以上の動力伝達部材であって、前記1つ以上の第1動力伝達部材の各々は、各旋回経路に沿って移動するように構成され、前記第1セットの1つ以上の動力伝達部材の各旋回経路の長さは、各旋回経路の長さに対して唯一のギヤ比が形成されるように選択的に変更可能な、第1セットの1つ以上の動力伝達部材と、前記第1セットの1つ以上の動力伝達部材と噛合するように構成される、第2セットの1つ以上の動力伝達部材と、前記第2セットの1つ以上の動力伝達部材に結合される、第2トランスミッションインターフェースとを含む。   A transmission according to another aspect of the present invention includes a first transmission interface and a first set of one or more power transmission members coupled at least indirectly to the first transmission interface, the one or more power transmission members. Each of the first power transmission members is configured to move along each turning path, and the length of each turning path of the one or more power transmission members of the first set is equal to the length of each turning path. A first set of one or more power transmission members that are selectively changeable to form a unique gear ratio with the one or more power transmission members of the first set. A second set of one or more power transmission members and a second transmission interface coupled to the second set of one or more power transmission members.

このようなトランスミッションは、ギヤ比の範囲で小さい増分で変わり得る多重のギヤ比を採用することができる。好ましくは、トランスミッションは、トランスミッション入力インターフェース及び少なくとも1つの駆動ギヤを含み、少なくとも1つの駆動ギヤは、動力の入力に結合され且つ旋回するように構成されて、旋回経路を介して多様なギヤ比で動力伝達が可能になる。1つ以上の従動ギヤは、駆動ギヤと噛合し、1つ以上の駆動ギヤからトルク入力を受ける。好ましくは、動力出力インターフェースはまた、1つ以上の従動ギヤに結合され、動力シンク又は1つ以上の負荷で動力の出力を提供することができる。好ましくは、駆動ギヤの旋回経路は、旋回経路の長さが増加又は減少するように変わり得、旋回経路の長さを増加又は減少させることで、駆動ギヤは多様なギヤ比を実現する。旋回経路の長さを変えることで、トランスミッションに係わるギヤ比は、非常に小さい増分を有する複数の不連続ギヤ比の間で変えられる。   Such transmissions can employ multiple gear ratios that can vary in small increments within a range of gear ratios. Preferably, the transmission includes a transmission input interface and at least one drive gear, wherein the at least one drive gear is coupled to the power input and configured to swivel at various gear ratios via the swivel path. Power transmission becomes possible. The one or more driven gears mesh with the drive gear and receive torque input from the one or more drive gears. Preferably, the power output interface is also coupled to one or more driven gears and can provide power output at a power sink or one or more loads. Preferably, the turning path of the drive gear can be changed so that the length of the turning path is increased or decreased, and the driving gear realizes various gear ratios by increasing or decreasing the length of the turning path. By changing the length of the swivel path, the gear ratio associated with the transmission can be changed between a plurality of discontinuous gear ratios having very small increments.

本発明のまた他の態様に係る動力変換システムは、トルクを受けるように構成され、これに応じて、自身の中心軸を中心に回転し、また外部軸を中心にして選択的に変更可能な旋回経路に沿って直動するように構成される、第1セットの1つ以上の動力伝達部材と、トルクの伝達のために前記第1セットの1つ以上の動力伝達部材と噛合するように構成される第2セットの1つ以上の動力伝達部材であって、前記1つ以上の第1動力伝達部材及び前記1つ以上の第2動力伝達部材が、前記第1セットの1つ以上の動力伝達部材の前記旋回経路における1つ以上の変更に応じて、複数の互いに異なるギヤ比を集合的に形成するように適合される、第2セットの1つ以上の動力伝達部材とを含む。   The power conversion system according to still another aspect of the present invention is configured to receive torque, and according to this, rotates about its own central axis and can be selectively changed about its external axis. A first set of one or more power transmission members configured to move linearly along a swivel path and mesh with the first set of one or more power transmission members for torque transmission A second set of one or more power transmission members configured, wherein the one or more first power transmission members and the one or more second power transmission members are one or more of the first set. A second set of one or more power transmission members adapted to collectively form a plurality of different gear ratios in response to one or more changes in the turning path of the power transmission member.

このような動力変換システムにおいて、第1及び第2動力伝達部材は、各セットの動力伝達部材に動力が入力されて、2つの互いに異なる方向各々にトルクがトランスミッションを介して伝達され得る。即ち第1動力伝達部材セットは、駆動又は従動部材のいずれかとして作動することができ、第2動力伝達部材セットは、同様に従動又は駆動部材として各々作動することができる。   In such a power conversion system, in the first and second power transmission members, power can be input to each set of power transmission members, and torque can be transmitted to each of two different directions via the transmission. That is, the first power transmission member set can operate as either a driving or driven member, and the second power transmission member set can operate as a driven or driving member, respectively.

本発明のまた他の態様に係る他の動力変換システムは、各旋回経路に沿って移動するように構成される第1セットの1つ以上の動力伝達部材であって、前記第1セットの1つ以上の動力伝達部材の各旋回経路の長さは、選択的に変わり得、前記旋回経路の互いに異なる長さ各々に対して互いに異なるギヤ比が形成される、第1セットの1つ以上の動力伝達部材と、前記第1セットの1つ以上の動力伝達部材と噛合状態にあり、前記複数のギヤ比各々において前記第1セットの1つ以上の動力伝達部材と実質的に噛合を維持するように構成される、第2セットの1つ以上の動力伝達部材とを含む。   Another power conversion system according to yet another aspect of the present invention is a first set of one or more power transmission members configured to move along each turning path, wherein the first set of one or more power transmission members. The length of each swivel path of the one or more power transmission members may be selectively varied, and a different gear ratio is formed for each different length of the swivel path, the first set of one or more power transmission members The power transmission member and the one or more power transmission members of the first set are in mesh with each other and maintain substantially meshed with the one or more power transmission members of the first set at each of the plurality of gear ratios. And a second set of one or more power transmission members configured.

本発明の他の態様に係るトランスミッションは、回転動力の入力を受けるように構成されるトランスミッション入力インターフェースと、前記トランスミッション入力インターフェースに結合され、複数の半径方向位置のうち任意の位置へ半径方向に沿って選択的に直動するように構成される、1つ以上の駆動部材と、前記1つ以上の駆動部材と噛合するように構成され、前記駆動部材から前記動力の入力を受けるように構成され、前記1つ以上の駆動部材の前記各複数の半径方向位置で前記1つ以上の駆動部材と実質的に常時噛合を維持するように構成される、1つ以上の従動部材と、前記1つ以上の従動部材に結合され、前記トルク入力に対応するトルク出力を伝達するように構成される、トランスミッション出力インターフェースとを含む。   A transmission according to another aspect of the present invention is coupled to a transmission input interface configured to receive input of rotational power, and is coupled to the transmission input interface, and extends radially to an arbitrary position among a plurality of radial positions. One or more driving members configured to selectively move linearly, and configured to mesh with the one or more driving members, and configured to receive the input of the power from the driving members. One or more driven members configured to maintain substantially constant engagement with the one or more drive members at each of the plurality of radial positions of the one or more drive members; and the one A transmission output interface coupled to the driven member and configured to transmit a torque output corresponding to the torque input; No.

このようなトランスミッションには、他の装置の回転動力の出力を受けるために、トランスミッション入力インターフェースが含まれる。このような実施例のトランスミッションは、トランスミッション入力インターフェースに結合され、半径方向に移動可能な1つ以上の入力又は駆動部材を含むことができて、他の装置によって出力されるトルクを前記移動可能な入力部材が受けるようになる。入力部材は、この入力部材からトルクが伝達する出力、又は従動部材と噛合する。出力部材は、入力部材が更に半径方向に移動するとき、多様な不連続位置で入力部材との噛合を維持する。トルク出力を他の装置に伝達するために、出力部材にトランスミッション出力インターフェースが更に結合される。   Such a transmission includes a transmission input interface for receiving the output of the rotational power of another device. The transmission in such an embodiment may include one or more input or drive members that are coupled to a transmission input interface and are radially movable, and are capable of moving torque output by other devices. The input member is received. The input member meshes with an output from which torque is transmitted from the input member or a driven member. The output member maintains mesh with the input member at various discontinuous positions as the input member moves further in the radial direction. A transmission output interface is further coupled to the output member for transmitting torque output to other devices.

本発明の他の態様に係るトランスミッションは、トルク入力を受けるように構成されるトランスミッション入力インターフェースと、前記トランスミッションインターフェースに結合され、集合的に複数のギヤ比を形成するように構成される複数の駆動部材と、前記複数の駆動部材と噛合するように構成される複数の従動部材であって、前記複数の従動部材各々は、前記複数の駆動部材が周囲に配置される中心軸に対して半径方向に直動するように構成され、前記複数の従動部材各々は、前記中心軸に対する第1半径方向位置から少なくとも前記中心軸に対する第2半径方向位置までの所定の直動経路に沿って直動するように配置されて、前記複数の従動部材各々に対する前記所定の直動経路が少なくとも1つの他の従動部材の所定の直動経路に対して角を成してオフセットされる、複数の従動部材と、トルク出力を伝達するように構成され、前記複数の従動部材に結合され、前記複数の従動部材からトルクを受けるように構成される、トランスミッション出力インターフェースとを含む。   A transmission according to another aspect of the invention includes a transmission input interface configured to receive torque input and a plurality of drives coupled to the transmission interface and configured to collectively form a plurality of gear ratios. A plurality of driven members configured to mesh with a member and the plurality of driving members, each of the plurality of driven members being in a radial direction with respect to a central axis around which the plurality of driving members are disposed Each of the plurality of driven members linearly moves along a predetermined linear movement path from a first radial position relative to the central axis to at least a second radial position relative to the central axis. Arranged so that the predetermined linear motion path for each of the plurality of driven members is a predetermined linear motion path of at least one other driven member. And a plurality of driven members that are offset at an angle to each other, and configured to transmit torque output, coupled to the plurality of driven members, and configured to receive torque from the plurality of driven members. Including a transmission output interface.

このようなトランスミッションで、トランスミッションのトランスミッション入力インターフェースは、トルクの入力を受け、また複数の駆動部材に連結され、この複数の駆動部材は、トランスミッション入力インターフェースからトルクの入力を受け、ギヤ比範囲内で多数の、可能な限り無限個数のギヤ比を提供することができる。駆動部材は、第1位置から第2位置への所定経路に沿って各々半径方向に移動する複数の従動部材と噛合され、各所定経路は、他の従動部材の所定経路に対して角をなしてオフセットされる。例えば、従動部材は、円周りに離隔され得、直線又は円周りに同じ角度間隔で各々オフセットされる曲線の所定経路に沿って移動することができる。従動部材は、トランスミッションのトルク出力を伝達するトランスミッション出力インターフェースに更に連結できる。   In such a transmission, the transmission input interface of the transmission receives torque input and is coupled to a plurality of drive members, the plurality of drive members receive torque input from the transmission input interface and within a gear ratio range. A large number of as many gear ratios as possible can be provided. The driving member is engaged with a plurality of driven members that move in a radial direction along a predetermined path from the first position to the second position, and each predetermined path forms an angle with respect to a predetermined path of another driven member. Offset. For example, the follower members can be spaced around a circle and can move along a predetermined path of a curve that is each offset by a straight line or around the circle at the same angular spacing. The follower member can be further coupled to a transmission output interface that transmits the torque output of the transmission.

本発明のまた他の態様に係るトランスミッションは、動力源から入力トルクを受けるように構成されるトランスミッション入力インターフェースと、前記トランスミッション入力インターフェースに結合され、半径方向に直動するように構成される1つ以上の駆動ギヤと、前記1つ以上の駆動ギヤと噛合するように構成され、複数のギヤ比で前記1つ以上の駆動ギヤとの噛合を維持するように構成された仮想ギヤを集合的に形成する複数の従動ギヤであって、前記1つ以上の駆動ギヤが半径方向に直動することによって、前記仮想ギヤの大きさが変わるように構成され、前記仮想ギヤの互いに異なる大きさは、互いに異なる各々のギヤ比を形成する、複数の従動ギヤと、前記複数の従動ギヤに結合され、前記仮想ギヤの前記大きさに係わるギヤ比によって、前記入力トルクと関連付けられる出力トルクを伝達するように構成される、トランスミッション出力インターフェースとを含む。   A transmission according to still another aspect of the present invention includes a transmission input interface configured to receive an input torque from a power source, and one configured to be coupled to the transmission input interface and linearly move in the radial direction. Collectively virtual gears configured to mesh with the above drive gear and the one or more drive gears and maintain mesh with the one or more drive gears at a plurality of gear ratios. A plurality of driven gears to be formed, wherein the one or more drive gears are configured to change the size of the virtual gear by linearly moving in the radial direction; A plurality of driven gears that form gear ratios different from each other, and a gear that is coupled to the plurality of driven gears and that is related to the size of the virtual gear. The ratio, configured to transmit the output torque associated with the input torque, and a transmission output interface.

本発明のまた他の態様に係るトランスミッションは、第1トルクを受けるように構成された動力入力インターフェースと、1つ以上の移動可能な駆動及び従動ギヤセットと、前記従動ギヤに結合され、第2トルクを伝達するように構成される動力出力インターフェースとを含む。   A transmission according to yet another aspect of the present invention includes a power input interface configured to receive a first torque, one or more movable drive and driven gear sets, and a second torque coupled to the driven gear. A power output interface configured to transmit the power.

このようなトランスミッションで、駆動及び従動ギヤセットは、トランスミッション内で、第2トルクが無視できるほど低い、可能な限りゼロ又はほぼゼロに近接するように低い少なくとも1つの特定位置を有する。しかし、駆動及び従動ギヤは、ゼロの出力である場合にも互いに噛合を維持して、動力源が負荷に連結されて維持される場合に噛合中立状態が実現される。駆動ギヤが特定位置にある場合に、駆動ギヤが継続して回転及び旋回し得る間、駆動ギヤの運動によって従動ギヤが回転されないように、駆動ギヤは、実質的に又は完全に互いに対して相殺される回転及び旋回運動が可能である。駆動ギヤは、第2ギヤセットに入力される中間出力トルクを生成することができる。第2ギヤセットはまた、入力トルクを受けることができ、最終の純出力トルクを生成するために、入力トルクを中間出力トルクと対立するように配置することができる。駆動及び従動ギヤの特定位置で、第2ギヤセットは、入力トルクと対立するように配置されるとき、入力トルクを実質的に無効化させて、第2ギヤセットによって無視できる、可能な限りゼロ又はほぼゼロである出力トルクを提供する中間出力トルクを受けることができる。   In such a transmission, the drive and driven gear sets have at least one specific position in the transmission that is so low that the second torque is negligibly low, as close to zero or nearly zero as possible. However, the driving and driven gears maintain meshing with each other even when the output is zero, and the meshing neutral state is realized when the power source is maintained connected to the load. When the drive gear is in a particular position, the drive gears substantially or completely cancel each other so that the driven gear does not rotate due to movement of the drive gear while the drive gear can continue to rotate and pivot. Can be rotated and swiveled. The drive gear can generate an intermediate output torque that is input to the second gear set. The second gear set can also receive input torque and can be arranged to oppose the input torque with the intermediate output torque to produce the final net output torque. When the second gear set is positioned to oppose the input torque at a particular position of the drive and driven gears, it effectively nullifies the input torque and can be neglected by the second gear set as zero or nearly as possible. An intermediate output torque can be received that provides an output torque that is zero.

本発明のまた他の態様に係る駆動システムは、動力源と、前記動力源に結合されるトランスミッションであって、前記動力源から入力トルクを受けるように構成されるトランスミッション入力インターフェースを備えるトランスミッションと、前記トランスミッション入力インターフェースに結合される1つ以上の駆動ギヤであって、前記駆動ギヤ各々は、駆動ギヤの各内部軸を中心に回転するように、かつ、共通の軸を中心に旋回するように構成され、前記回転運動及び前記旋回運動は、前記入力トルクを受けることによって作動する、1つ以上の駆動ギヤと、前記1つ以上の駆動ギヤと噛合するように構成される1つ以上の従動ギヤであって、前記1つ以上の駆動ギヤは、前記1つ以上の従動ギヤを回転させるように構成及び配置される、1つ以上の従動ギヤと、前記1つ以上の従動ギヤに結合されるトランスミッション出力インターフェースと、前記トランスミッションの前記トランスミッション出力インターフェースに結合される動力トレインと、前記動力トレインに結合される負荷と、を含む。   A drive system according to yet another aspect of the present invention includes a power source and a transmission coupled to the power source, the transmission including a transmission input interface configured to receive input torque from the power source; One or more drive gears coupled to the transmission input interface, each of the drive gears rotating about each internal shaft of the drive gear and pivoting about a common axis One or more driven gears configured to mesh with the one or more drive gears and the one or more drive gears configured to act upon receiving the input torque A gear, wherein the one or more drive gears are configured and arranged to rotate the one or more driven gears. One or more driven gears; a transmission output interface coupled to the one or more driven gears; a power train coupled to the transmission output interface of the transmission; and a load coupled to the power train. Including.

このような駆動システムでは、エンジンのような動力源が提供できる。動力源から入力トルクを受けるために、動力源にトランスミッションが結合できる。これに対応して、トランスミッションは、入力トルクを受けるためのトランスミッション入力インターフェース、このトランスミッション入力インターフェースに結合される1つ以上の駆動ギヤ、及び駆動ギヤと噛合される1つ以上の従動ギヤを含む。各駆動及び従動ギヤは、利用可能なギヤ比の範囲内で多数のギヤ比を提供するように、駆動ギヤと従動ギヤとの間に実質的に常時噛合を維持しつつ、同期して又はほぼ同期して半径方向に直動するように適合できる。更に、トランスミッションは、従動ギヤに結合されるトランスミッション出力インターフェースを含むことができて、出力トルクがトランスミッションによって伝達され得る。このような実施例において、駆動システムはまた、出力トルクを受けるようにトランスミッションのトランスミッション出力インターフェースに結合される駆動トレインを含むことができる。また駆動システムは、出力トルクの一部又は全部が案内される動力シンクを含むことができる。   Such a drive system can provide a power source such as an engine. A transmission can be coupled to the power source to receive input torque from the power source. Correspondingly, the transmission includes a transmission input interface for receiving input torque, one or more drive gears coupled to the transmission input interface, and one or more driven gears meshed with the drive gears. Each drive and driven gear can be synchronized or nearly constant while maintaining a substantially constant mesh between the drive gear and the driven gear to provide multiple gear ratios within the range of available gear ratios. It can be adapted to move in the radial direction synchronously. Further, the transmission can include a transmission output interface coupled to the driven gear so that output torque can be transmitted by the transmission. In such an embodiment, the drive system can also include a drive train coupled to the transmission output interface of the transmission to receive the output torque. The drive system can also include a power sink through which some or all of the output torque is guided.

更に、本発明はまた、動力伝達を提供する方法に関する。一実施例において、入力が提供され、この入力は、ギヤ比範囲の1つ以上のギヤ比のための出力に変わる。出力は、所望の量のトルクを含むことができる。付加的に又は他の方法で、入力が同時に提供されるにもかかわらず、出力はゼロ又はほぼゼロであり得る。また、出力の提供と連結される1つ以上のギヤ比は、多数のギヤ比を含むことができ、この多数のギヤ比は、選択的に、完全な整数の仮想ギヤの間で段階的に進む多数の不連続ギヤ比である。   Furthermore, the present invention also relates to a method for providing power transmission. In one embodiment, an input is provided that turns into an output for one or more gear ratios in the gear ratio range. The output can include a desired amount of torque. Additionally or otherwise, the output can be zero or nearly zero, even though the inputs are provided simultaneously. Also, the one or more gear ratios coupled with the power provision can include a number of gear ratios, which are optionally stepped between full integer virtual gears. There are a number of discontinuous gear ratios going forward.

非常に小さい、可能な限り不連続増分で生じ得るギヤ比変更中に多重の駆動ギヤ及び従動ギヤが常時噛合を維持するように構成される、本発明の一実施形態に係る例示的な正変位変速トランスミッションの斜視図。An exemplary positive displacement according to an embodiment of the present invention wherein multiple drive gears and driven gears are configured to maintain constant meshing during a gear ratio change that can occur in very small, discontinuous increments as much as possible. The perspective view of a transmission. 非常に小さい不連続増分で変わり得る多重の不連続ギヤ比で多重の駆動ギヤ及び従動ギヤが互いに噛合するように構成される、本発明の他の実施形態に係る他の例示的な変速トランスミッションの斜視図。In another exemplary transmission according to another embodiment of the present invention, wherein multiple drive gears and driven gears are configured to mesh with each other at multiple discontinuous gear ratios that can vary in very small discontinuous increments. Perspective view. 駆動ギヤの部分的な旋回周期の多様な段階にある、図1A及び1Bのトランスミッションの駆動及び従動ギヤの正面図。1B is a front view of the drive and driven gears of the transmission of FIGS. 1A and 1B at various stages of a partial turning cycle of the drive gear. FIG. 駆動ギヤの部分的な旋回周期の多様な段階にある、図1A及び1Bのトランスミッションの駆動及び従動ギヤの正面図。1B is a front view of the drive and driven gears of the transmission of FIGS. 1A and 1B at various stages of a partial turning cycle of the drive gear. FIG. 駆動ギヤの部分的な旋回周期の多様な段階にある、図1A及び1Bのトランスミッションの駆動及び従動ギヤの正面図。1B is a front view of the drive and driven gears of the transmission of FIGS. 1A and 1B at various stages of a partial turning cycle of the drive gear. FIG. 駆動ギヤの部分的な旋回周期の多様な段階にある、図1A及び1Bのトランスミッションの駆動及び従動ギヤの正面図。1B is a front view of the drive and driven gears of the transmission of FIGS. 1A and 1B at various stages of a partial turning cycle of the drive gear. FIG. 駆動ギヤの部分的な旋回周期の多様な段階にある、図1A及び1Bのトランスミッションの駆動及び従動ギヤの正面図。1B is a front view of the drive and driven gears of the transmission of FIGS. 1A and 1B at various stages of a partial turning cycle of the drive gear. FIG. 駆動ギヤの部分的な旋回周期の多様な段階にある、図1A及び1Bのトランスミッションの駆動及び従動ギヤの正面図。1B is a front view of the drive and driven gears of the transmission of FIGS. 1A and 1B at various stages of a partial turning cycle of the drive gear. FIG. 駆動ギヤの部分的な旋回周期の多様な段階にある、図1A及び1Bのトランスミッションの駆動及び従動ギヤの正面図。1B is a front view of the drive and driven gears of the transmission of FIGS. 1A and 1B at various stages of a partial turning cycle of the drive gear. FIG. 非常に小さいギヤ比変更範囲で互いに噛合するように、各々半径方向に移動可能である3つのオフセットされたリングギヤ及び2つのムーンギヤを有する例示的な正変位変速トランスミッションの3つのギヤ比の概略図。FIG. 3 is a schematic diagram of three gear ratios of an exemplary positive displacement transmission with three offset ring gears and two moon gears each movable radially so as to mesh with each other with a very small gear ratio change range. 非常に小さいギヤ比変更範囲で互いに噛合するように、各々半径方向に移動可能である3つのオフセットされたリングギヤ及び2つのムーンギヤを有する例示的な正変位変速トランスミッションの3つのギヤ比の概略図。FIG. 3 is a schematic diagram of three gear ratios of an exemplary positive displacement transmission with three offset ring gears and two moon gears each movable radially so as to mesh with each other with a very small gear ratio change range. 非常に小さいギヤ比変更範囲で互いに噛合するように、各々半径方向に移動可能である3つのオフセットされたリングギヤ及び2つのムーンギヤを有する例示的な正変位変速トランスミッションの3つのギヤ比の概略図。FIG. 3 is a schematic diagram of three gear ratios of an exemplary positive displacement transmission with three offset ring gears and two moon gears each movable radially so as to mesh with each other with a very small gear ratio change range. 本発明の一実施形態に係る例示的なトランスミッションの多様な駆動及び従動ギヤの回転運動及び直動運動の概略図。1 is a schematic diagram of various drive and driven gear rotational and linear motions of an exemplary transmission according to an embodiment of the present invention. FIG. 駆動ロッド上に取り付けられた駆動ギヤを半径方向に移動させるために、駆動ロッドを半径方向に移動させるようにキャリッジが適合された、図1A及び1Bの正変位変速トランスミッションと共に用いるためのキャリッジの斜視図。A perspective view of a carriage for use with the positive displacement transmission of FIGS. 1A and 1B, wherein the carriage is adapted to move the drive rod radially to move the drive gear mounted on the drive rod radially. Figure. 図1A及び1Bのトランスミッションでリングギヤの半径方向運動を制御するための連動装置及びギヤトラックシステムの一例を示す背面図。1B is a rear view showing an example of an interlock device and a gear track system for controlling the radial movement of the ring gear in the transmission of FIGS. 1A and 1B. FIG. 本発明の例示的な実施形態に係るトランスミッションを制御するための制御システムの一例を示す概略図。1 is a schematic diagram illustrating an example of a control system for controlling a transmission according to an exemplary embodiment of the present invention. 非常に小さい増分で、可能な限り無限に小さい増分で変わり得る多数のギヤ比及び多様なレバー長さで、噛合のために駆動ギヤが従動ギヤと適宜整列し得るように駆動ギヤの動作を同期化するのに用いられ得る基準ギヤ及び駆動ギヤを示す図。Synchronize drive gear operation so that the drive gear can be properly aligned with the driven gear for meshing, with multiple gear ratios and variable lever lengths that can vary in as little increments as possible and infinitely small increments The figure which shows the reference | standard gear and drive gear which can be used to make it. 図1A及び1Bのトランスミッションを介してトルク流れ経路が逆になる場合、噛合中立を得るのに用いられ得る遊星ギヤセットの一例を示す図。FIG. 3 shows an example of a planetary gear set that can be used to obtain a neutral mesh when the torque flow path is reversed through the transmission of FIGS. 1A and 1B. 半径方向に拡張可能な駆動ギヤが旋回して、円周りに同じ角度間隔で互いにオフセットされる従動ギヤと交互に噛合する例示的なトランスミッションシステムの他の実施形態における多様な駆動及び従動ギヤを示す図。FIG. 6 illustrates various drive and driven gears in another embodiment of an exemplary transmission system in which a radially expandable drive gear pivots and alternately meshes with driven gears that are offset from each other at the same angular spacing around a circle. Figure. 半径方向に拡張可能な駆動ギヤが旋回して、円周りに同じ角度間隔で互いにオフセットされる従動ギヤと交互に噛合する例示的なトランスミッションシステムの他の実施形態における多様な駆動及び従動ギヤを示す図。FIG. 6 illustrates various drive and driven gears in another embodiment of an exemplary transmission system in which a radially expandable drive gear pivots and alternately meshes with driven gears that are offset from each other at the same angular spacing around a circle. Figure. 非常に小さい、可能な限り無限に小さいギヤ比変更範囲で多重の駆動及び従動ギヤが常時噛合を維持する、正変位変速トランスミッションの他の実施形態の平面図。FIG. 9 is a plan view of another embodiment of a positive displacement transmission in which multiple drive and driven gears maintain constant meshing with a very small, infinitely small possible gear ratio change range. 8つの旋回及び回転駆動ギヤが5つの従動ギヤと常時噛合を維持する、図11Aのトランスミッションの部分断面図。FIG. 11B is a partial cross-sectional view of the transmission of FIG. 11A in which eight swivel and rotational drive gears maintain constant engagement with five driven gears. 駆動及び従動ギヤが二重平面構成に位置決められる、例示的なトランスミッションシステムの他の実施形態における駆動及び従動ギヤセットを示す図。FIG. 6 illustrates a drive and driven gear set in another embodiment of an exemplary transmission system in which the drive and driven gears are positioned in a dual planar configuration. 本発明に係るトランスミッションが動力源から動力を負荷に伝達するのに用いられる多様な適用を代表する例示的な駆動システムを示す図。1 shows an exemplary drive system representative of various applications in which a transmission according to the present invention may be used to transmit power from a power source to a load.

本発明の実施例について、添付する図面を参照しながら詳細に説明する。
本発明は、多数の又は可能な限り無限個数のギヤ比で作動することができるトランスミッションを提供する。トランスミッションは、ギヤ比変更中に少なくとも1つの駆動ギヤと少なくとも1つの従動ギヤとの間で実質的に常時噛合を維持し、トランスミッションが中立出力状態にある間にもこのような噛合を維持することができる。少なくとも1つの駆動ギヤと少なくとも1つの従動ギヤとの間に実質的に常時噛合を維持することで、トランスミッションは、負荷が駆動されるとき、動力と負荷の連結を維持しつつ、同時に関連するギヤ比への変動を行うことができる。
Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
The present invention provides a transmission that can operate with multiple or as many gear ratios as possible. The transmission maintains a substantially constant mesh between at least one drive gear and at least one driven gear during a gear ratio change, and maintains such a mesh while the transmission is in a neutral output state. Can do. By maintaining a substantially constant mesh between the at least one drive gear and the at least one driven gear, the transmission maintains a connection between the power and the load while the load is driven, while at the same time the associated gear. Variations to the ratio can be made.

本願に言及される「常時噛合」とは、制限的なものではないが、トランスミッションの全体ギヤ比への変更を果たすのに用いられる少なくとも1つの駆動ギヤと少なくとも1つの従動ギヤとの間に実質的に連続的な噛合を含み、その結果、駆動及び従動ギヤは、実質的に常時噛合するようになる。他の方式で表現すれば、常時噛合トランスミッションでは、互いに異なるギヤ比の間(及びその間で変更する間)及びトランスミッションの回転中に2つ以上のギヤが互いに噛合される。しかし、前述したように、任意の特定駆動ギヤが任意の特定従動ギヤと常に噛合される必要はないという点が理解できるはずである。   “Always meshing” as referred to in this application is not limiting, but is substantially between at least one drive gear and at least one driven gear used to effect a change to the overall gear ratio of the transmission. Continuous engagement, so that the drive and driven gears are substantially meshed at all times. Expressed in other ways, in a continuously meshed transmission, two or more gears are meshed with each other between different gear ratios (and changing between) and during transmission rotation. However, as mentioned above, it should be understood that any particular drive gear need not always mesh with any particular driven gear.

例えば、トランスミッションは、多様な駆動ギヤが1つ以上の従動ギヤと交互に噛合して、多様な駆動ギヤのうち少なくとも1つが、任意の所定時間に、1つ以上の従動ギヤと噛合される「常時噛合」で作動することができる。また、「常時噛合」は、任意の特定材料からなるギヤの間の噛合を要求するものではない。実際に、常時噛合は、単に一例であるが、金属、複合材、木、又はプラスチックを含む材料の任意の組み合わせを有するギヤの間で維持できる。金属である1つ以上の駆動ギヤと1つ以上の従動ギヤとの間に常時噛合が維持される場合、常時の金属間噛合が維持され、このような噛合は、本願で「正変位」と称されることもある。   For example, in a transmission, various drive gears are alternately meshed with one or more driven gears, and at least one of the various drive gears is meshed with one or more driven gears at any given time. It can be operated by “always meshing”. Further, “always meshing” does not require meshing between gears made of any specific material. Indeed, constant meshing is merely an example, but can be maintained between gears having any combination of materials including metal, composite, wood, or plastic. When the constant mesh between one or more drive gears that are metal and the one or more driven gears is maintained, the regular metal-to-metal mesh is maintained. Sometimes called.

本願では、本発明の一部の実施形態に係るトランスミッションの一態様を説明するために、「一定速度」という表現を使う。本願に言及するように、「一定速度」は、インボリュートギヤ形状のようなギヤ形状の手段によって、及び/又は非揺動の他の手段によって、入力から出力への動力伝達を示す。   In this application, the expression “constant speed” is used to describe one aspect of a transmission according to some embodiments of the invention. As referred to herein, “constant speed” refers to power transmission from input to output by means of a gear shape, such as an involute gear shape, and / or by other means of non-oscillation.

本願ではまた、本発明の一部の実施形態に係るトランスミッションの一態様を説明するために、「無限に変更可能」という表現を使う。本願に言及するように、「無限に変更可能」とは、複数のギヤ比で作動することができるトランスミッションを含むが、このようなトランスミッションに制限されるのではなく、複数のギヤ比は、ギヤ比の範囲で非常に小さい、可能な限り無限に小さい増分に変わり得る。   The present application also uses the expression “changeable indefinitely” to describe one aspect of the transmission according to some embodiments of the present invention. As referred to herein, “infinitely variable” includes transmissions that can operate at multiple gear ratios, but is not limited to such transmissions, multiple gear ratios are It can vary in increments that are very small in the range of ratios and infinitely as small as possible.

上述したように、駆動及び従動ギヤの間に噛合を有するトランスミッションは、通常にギヤ比変更を果たすために、負荷から動力源を断絶することに依存する。このような連結解除によって招かれる問題を解消するために、多様なベルト駆動、摩擦変化、又はトルクを維持する他の方法が開発された。しかし、このような設計の如何なるものも、特に一定速度で運転しつつ、かつ、動力源と駆動及び従動ギヤとの間に常時又はほぼ常時連結を維持するように、ギヤ歯の間で常時噛合又は少なくともほぼ常時噛合を維持しつつ、エンジンがギヤ変動中に高いレベルのトルクを維持することを許容しなかった。   As mentioned above, transmissions that have a mesh between the drive and driven gears typically rely on disconnecting the power source from the load to effect a gear ratio change. In order to eliminate the problems caused by such disconnection, various belt drives, friction changes, or other methods of maintaining torque have been developed. However, any such design is always meshed between the gear teeth, especially at constant speed, and so as to maintain a constant or nearly constant connection between the power source and the drive and driven gears. Or, at least almost always maintaining meshing, but did not allow the engine to maintain a high level of torque during gear changes.

従って、高いトルクの適用時に、トランスミッションは、一般にギヤ比変更を提供する多重のギヤを採用する。例えば、異なる大きさを有する1つ以上の従動ギヤを駆動するために、異なる大きさを有する1つ以上の駆動ギヤが用いられる。ギヤ比の間で変えるために、トランスミッションは、駆動ギヤを従動ギヤから噛合解除させ、次いで、同じ又は異なる駆動ギヤを他の従動ギヤと再噛合させる。新たに噛合された駆動ギヤ及び/又は従動ギヤが以前に噛合されたギヤよりも小さい又は大きい直径を有して、噛合された1つのギヤの半径(レバーとも称される)が噛合された他のギヤの半径に係わって変わる限り、ギヤ比は変動される。   Thus, when applying high torque, transmissions typically employ multiple gears that provide gear ratio changes. For example, one or more drive gears having different sizes are used to drive one or more driven gears having different sizes. To change between gear ratios, the transmission disengages the drive gear from the driven gear and then reengages the same or different drive gear with the other driven gear. The newly meshed drive gear and / or driven gear has a smaller or larger diameter than the previously meshed gear and the meshed radius of one gear (also referred to as a lever) is meshed As long as it changes in relation to the gear radius, the gear ratio is varied.

例えば、ギヤ比変更の前に、噛合された駆動及び従動ギヤは、例えば4:1のギヤ比で作動することができる。このようなギヤ比で、噛合された従動ギヤの半径は、噛合された駆動ギヤの半径よりも4倍大きくて、従動ギヤの1回転を果たすために、駆動ギヤが完全に4回転することが要求され得る。ギヤ比を変動させるために、駆動ギヤは、従動ギヤとの噛合から解除され得、以前に噛合された従動ギヤとは異なる大きさの他の従動ギヤと噛合され得る。新たに噛合された従動ギヤの大きさが増加又は減少することによって、関連するギヤ比も対応して増加又は減少される。従って、確認し得るように、多重の従動及び/又は駆動ギヤは、不連続ギヤ比の範囲内のギヤ比の間で変えるときに有用になる。   For example, prior to changing the gear ratio, the meshed drive and driven gears can operate at a gear ratio of, for example, 4: 1. With such a gear ratio, the radius of the meshed driven gear is four times larger than the radius of the meshed drive gear, so that the drive gear rotates completely four times in order to perform one rotation of the driven gear. May be required. To vary the gear ratio, the drive gear can be disengaged from the driven gear and can be engaged with another driven gear of a different size than the previously engaged driven gear. As the size of the newly meshed driven gear increases or decreases, the associated gear ratio is correspondingly increased or decreased. Thus, as can be seen, multiple driven and / or drive gears are useful when changing between gear ratios within a range of discontinuous gear ratios.

図1Aには、ギヤ比変更中に常時噛合を維持することができ、非常に小さい増分を有するギヤ比の間、及び可能な限り無限に小さい又は実質的に連続的な増分を有するギヤ比の間で変えられる、トランスミッション100の例示的な一実施形態の態様が示されている。図示の実施形態は、単に例示的な一実施形態に過ぎず、説明を補助する目的として提供することを理解しなければならず、従って本発明を制限するものとして考慮してはならない。   FIG. 1A shows that a gear ratio can be maintained at all times during a gear ratio change, between gear ratios having very small increments, and gear ratios having infinitely small or substantially continuous increments as much as possible. Aspects of an exemplary embodiment of the transmission 100 that are varied between are shown. It should be understood that the illustrated embodiment is merely an example embodiment and is provided for the purpose of assisting the description and therefore should not be considered as limiting the invention.

図示の実施形態において、トランスミッション100は、外部動力源に連結できるトランスミッション入力インターフェース105を含む。更に、トランスミッション入力インターフェース105は、トランスミッション100内の動力伝達システム110に連結できて、トランスミッション入力インターフェース105が外部動力源から入力される動力を動力伝達システム110に伝達することができる。動力伝達システム110は、次に、入力された動力をトランスミッション100の動力出力システム130に伝達することができる。本願でより詳細に示すように、動力伝達システム110及び動力出力システム130は、ギヤ比変更中に動力伝達システム110が動力出力システム130と実質的に常時噛合を維持して、動力伝達システム110及び動力出力システム130を同期化することで、トランスミッション100に係わる多様なギヤ比が得られるように結合できる。更に、ギヤ比の変更中に動力伝達システム110及び動力出力システム130が実質的に常時噛合を維持する限り、動力伝達システム110及び動力出力システム130は、小さい、可能な限り無限に小さい増分を有するように達成できる、ギヤ比変更中に実質的に常時噛合を維持する可変動力変換システム135として集合的に作動する。   In the illustrated embodiment, the transmission 100 includes a transmission input interface 105 that can be coupled to an external power source. Further, the transmission input interface 105 can be connected to a power transmission system 110 in the transmission 100, and the transmission input interface 105 can transmit power input from an external power source to the power transmission system 110. The power transmission system 110 can then transmit the input power to the power output system 130 of the transmission 100. As shown in more detail herein, the power transmission system 110 and the power output system 130 maintain substantially constant meshing with the power output system 130 during the gear ratio change so that the power transmission system 110 and By synchronizing the power output system 130, various gear ratios related to the transmission 100 can be combined. In addition, as long as the power transmission system 110 and the power output system 130 remain substantially engaged during the gear ratio change, the power transmission system 110 and the power output system 130 have small, infinitely small increments. The variable power conversion system 135 collectively operates to maintain meshing substantially constantly during the gear ratio change.

本願に示すように、トランスミッション入力インターフェース105は、動力供給部に結合できるように適合できる。例えば、トランスミッション入力インターフェース105は、トランスミッション100外部にある動力供給部に結合できる。一例として、トランスミッション入力インターフェース105は、駆動シャフト又はエンジンによって回転される他の回転シャフトから、直接又は間接に入力される動力を受けることができる。これらのエンジンは、その他の様々な車両、航空機、及び船舶に用いられ得る。他の実施形態では、単に一例として、トランスミッション入力インターフェース105が、コンベヤシステム、風車、水力発電システム、エレベータ、又は他の任意の適切な利用手段の動力供給部に連結できる。更に、自動車において動力供給部と共にトランスミッション100を用いるのは、制限的なものではないが、一例として、旅客車両、運搬車両、建設装備、競走車両、オフロードカー(オール・テライン・ビークル)、軍用車両と装備、海上船舶、航空機、及び農業車両と装備を含むことができる。   As shown herein, the transmission input interface 105 can be adapted to be coupled to a power supply. For example, the transmission input interface 105 can be coupled to a power supply that is external to the transmission 100. As an example, the transmission input interface 105 can receive power input directly or indirectly from a drive shaft or other rotating shaft rotated by an engine. These engines can be used in various other vehicles, aircraft, and ships. In other embodiments, by way of example only, the transmission input interface 105 can be coupled to a power supply for a conveyor system, windmill, hydropower system, elevator, or any other suitable means of utilization. Further, the use of the transmission 100 together with the power supply unit in an automobile is not limited, but examples include passenger vehicles, transport vehicles, construction equipment, racing vehicles, off-road vehicles (all-terrain vehicles), military vehicles. And equipment, marine vessels, aircraft, and agricultural vehicles and equipment.

図示の実施形態において、トランスミッション入力インターフェース105が動力を受けると、受けた動力が動力伝達システム110に伝達され、動力伝達システム110を介して動力出力システム130に伝達されるように、トランスミッション入力インターフェース105が動力伝達システム110に結合される。図示の実施形態において、動力伝達システムは、トランスミッション入力インターフェース105に連結され、動力の入力がトランスミッション入力インターフェース105に提供されるときに回転する搬送アーム112を含む。本願の開示内容から分かるように、動力の入力を受けると、トランスミッション入力インターフェース105は、トランスミッション入力105が完全に回転するそれぞれの場合に、搬送アーム112がこれに対応して完全に回転するように、搬送アーム112がトランスミッション入力インターフェース105と一致して回転するようにできる。しかし、他の実施形態では、搬送アーム112がトランスミッション入力インターフェース105とは異なる角速度で回転し、搬送アーム112がトランスミッション入力インターフェース105よりも速い又は遅い速度で回転し得るように、搬送アーム112がトランスミッション入力インターフェース105に結合することもあるという点が理解できるはずである。   In the illustrated embodiment, when the transmission input interface 105 receives power, the received power is transmitted to the power transmission system 110 and transmitted to the power output system 130 via the power transmission system 110. Are coupled to the power transmission system 110. In the illustrated embodiment, the power transmission system includes a transfer arm 112 that is coupled to the transmission input interface 105 and that rotates when power input is provided to the transmission input interface 105. As can be seen from the disclosure of the present application, upon receiving power input, the transmission input interface 105 causes the transfer arm 112 to rotate correspondingly in each case where the transmission input 105 rotates fully. The transfer arm 112 can be rotated in accordance with the transmission input interface 105. However, in other embodiments, the transfer arm 112 may be rotated at a different angular speed than the transmission input interface 105 and the transfer arm 112 may be rotated at a faster or slower speed than the transmission input interface 105. It should be understood that the input interface 105 may be coupled.

図示のように、搬送アーム112はまた、1つ以上の比率基準ギヤ114に結合できる。本実施形態において、比率基準ギヤ114は、搬送アーム112が回転する場合、比率基準ギヤ114も搬送アーム112の中心周りを旋回するように搬送アーム112に結合される。旋回運動によって、比率基準ギヤ114は、基準ギヤ116と噛合して基準ギヤ116周りを回るようになり、比率基準ギヤ114もそれらの中心軸をそれぞれ中心に同時に回転する。2つの比率基準ギヤ114及び1つの基準ギヤ116が示されているが、これらの配置は単に例示に過ぎず、他の実施形態では、より多い又はより少ない比率基準ギヤ114及び/又は基準ギヤ116を用いることもあるという点が理解できるはずである。   As shown, the transfer arm 112 can also be coupled to one or more ratio reference gears 114. In the present embodiment, the ratio reference gear 114 is coupled to the transfer arm 112 so that the ratio reference gear 114 also turns around the center of the transfer arm 112 when the transfer arm 112 rotates. By the turning motion, the ratio reference gear 114 meshes with the reference gear 116 and rotates around the reference gear 116, and the ratio reference gear 114 also rotates around their central axes simultaneously. Although two ratio reference gears 114 and one reference gear 116 are shown, these arrangements are merely exemplary, and in other embodiments, more or fewer ratio reference gears 114 and / or reference gears 116. You should be able to understand that sometimes

図1Aに示すように、比率基準ギヤ114は、いくつかの実施形態においては、トランスミッション入力インターフェース105に入力される動力を1つ以上の駆動ギヤセット120a−bに伝達する伝達ギヤ118a−dのセットに結合される。図1Aに示す実施形態で比率基準ギヤ114は、一例として、比率基準ギヤ114と1対1に回転する一連の伝達ギヤ118a−dに結合されて、比率基準ギヤ114の完全な各回転に対して各伝達ギヤ118a−dも1回の完全な回転を有する。特に、図示の実施形態では、各比率基準ギヤ114がシャフト114aに結合される。シャフト114aは、搬送アーム112を通過し、更に伝達ギヤ118aに連結されて、比率基準ギヤ114が回転するときにシャフト114a及び伝達ギヤ118a各々が同じ回転速度を維持する。搬送アーム112内でシャフト114aが回転できるようにするために、搬送アーム112は軸支され、例えば、シャフト114aが搬送アーム112内で回転できるように、ベアリング又はブッシングを含むこともあるという点が理解できるはずである。図示の実施形態は、比率基準ギヤ114と伝達ギヤ118aとの間に1対1の比を示しているが、この比は単に一例であって、1つ以上の伝達ギヤ118a−dが比率基準ギヤ114に対してその他の比で回転することもあるという点を理解しなければならない。   As shown in FIG. 1A, the ratio reference gear 114, in some embodiments, is a set of transmission gears 118a-d that transmit power input to the transmission input interface 105 to one or more drive gear sets 120a-b. Combined with In the embodiment shown in FIG. 1A, the ratio reference gear 114 is, by way of example, coupled to a series of transmission gears 118a-d that rotate 1: 1 with the ratio reference gear 114 for each complete rotation of the ratio reference gear 114. Each transmission gear 118a-d also has one complete rotation. In particular, in the illustrated embodiment, each ratio reference gear 114 is coupled to a shaft 114a. The shaft 114a passes through the transport arm 112 and is further connected to the transmission gear 118a, so that the shaft 114a and the transmission gear 118a each maintain the same rotational speed when the ratio reference gear 114 rotates. The transport arm 112 is pivotally supported to allow the shaft 114a to rotate within the transport arm 112, and may include, for example, a bearing or bushing so that the shaft 114a can rotate within the transport arm 112. Should be able to understand. Although the illustrated embodiment shows a one-to-one ratio between the ratio reference gear 114 and the transmission gear 118a, this ratio is merely an example, and one or more transmission gears 118a-d may be a ratio reference. It should be understood that the gear 114 may rotate at other ratios.

伝達ギヤ118aはまた、同じ又は異なるRPMを維持する第2伝達ギヤ118bに結合されることもある。図示の実施形態で伝達ギヤ118a−bは、一例として、同じ大きさのベベルギヤとして示されているが、多様な大きさ及びタイプのギヤ、又は動力を伝達するための他のシステムが用いられ得るという点が理解できるはずである。例えば、他の実施形態で1つ以上の伝達ギヤ118a−bは、スプールギヤ、ウォームギヤ、ヘリカルギヤ、又は任意の他の適切なタイプのギヤであり得る。   The transmission gear 118a may also be coupled to a second transmission gear 118b that maintains the same or different RPM. In the illustrated embodiment, the transmission gears 118a-b are shown by way of example as bevel gears of the same size, but various sizes and types of gears, or other systems for transmitting power may be used. This should be understood. For example, in other embodiments, the one or more transmission gears 118a-b can be spool gears, worm gears, helical gears, or any other suitable type of gear.

トランスミッション100において、伝達ギヤ118bはまた、動力を駆動ギヤセット120a−bに伝達するように構成された伝達ギヤ118c−dに結合できる。例えば、図示の実施形態において、伝達ギヤ118a−bは、伝達シャフト122によって伝達ギヤ120a−bに間接的に結合される。特に、伝達ギヤ118bは、伝達ギヤ118bが伝達ギヤ118aによって回転されるときに伝達シャフト122が回転するように、伝達シャフト122に結合される。動力伝達システム110において、伝達シャフト122及び伝達ギヤ118bが回転するときに伝達ギヤ118cも回転するように、伝達ギヤ118cが伝達シャフト122に更に結合できる。また、伝達ギヤ118cは、伝達ギヤ118cによって伝達ギヤ118dが回転されるように、伝達ギヤ118dと対をなして噛合できる。結果的に、伝達ギヤ118aが比率基準ギヤ114aに結合され、更に少なくとも間接的に各伝達ギヤ118b−dに結合される限り、比率基準ギヤ114が回転する場合に各伝達ギヤ118a−dも回転することができる。以下でより詳細に示すように、いくつかの実施形態において、伝達ギヤ118c−dは更に、伝達シャフト122に沿って移動可能に構成されることもある。   In transmission 100, transmission gear 118b can also be coupled to transmission gears 118c-d configured to transmit power to drive gear sets 120a-b. For example, in the illustrated embodiment, transmission gears 118a-b are indirectly coupled to transmission gears 120a-b by transmission shaft 122. In particular, transmission gear 118b is coupled to transmission shaft 122 such that transmission shaft 122 rotates when transmission gear 118b is rotated by transmission gear 118a. In the power transmission system 110, the transmission gear 118c can be further coupled to the transmission shaft 122 so that the transmission gear 118c also rotates when the transmission shaft 122 and the transmission gear 118b rotate. The transmission gear 118c can mesh with the transmission gear 118d in a pair so that the transmission gear 118d is rotated by the transmission gear 118c. As a result, as long as the ratio reference gear 114 rotates, each transmission gear 118a-d also rotates as long as the transmission gear 118a is coupled to the ratio reference gear 114a and at least indirectly coupled to each transmission gear 118b-d. can do. As shown in more detail below, in some embodiments, the transmission gears 118c-d may further be configured to be movable along the transmission shaft 122.

また、いくつかの実施形態の例によれば、伝達シャフト122自体が回転する間、搬送アーム112の内部に収容されるように、搬送アーム112に結合できる。図示の実施形態で伝達シャフト122の端部は、一例として、搬送アームの内部に延び、この部分で前記端部は、回転自在に1つ以上のベアリング、ブッシング、又はその他適切な装置と共に軸支されるが、前記端部はまた、伝達シャフト122が軸方向に著しく移動することを防止するように、実質的に固定できる。しかし、他の実施例では、伝達シャフト122が回転及び軸方向に移動するように適合でき、図示の実施形態は、単に伝達シャフト122の一例であって、本発明を制限するものではない。   Also, according to some example embodiments, the transfer shaft 122 itself can be coupled to the transfer arm 112 to be received within the transfer arm 112 while rotating. In the illustrated embodiment, the end of the transmission shaft 122, by way of example, extends into the interior of the transport arm, where the end is pivotally supported with one or more bearings, bushings, or other suitable devices. However, the end can also be substantially fixed to prevent the transmission shaft 122 from moving significantly in the axial direction. However, in other embodiments, the transmission shaft 122 can be adapted to rotate and move axially, and the illustrated embodiment is merely an example of the transmission shaft 122 and is not intended to limit the present invention.

図示の実施形態において、動力伝達システム110はまた、駆動ロッド124a−bを含む。駆動ロッド124a−bは、本実施形態では、各々1つ以上の駆動ギヤ121a−fを含む各駆動ギヤセット120a−bを回転させるために用いられる。図示の実施形態で駆動ロッド124a−bは、一例として、各伝達ギヤ118dに結合されて、伝達ギヤ118dが回転すると、駆動ロッド124a−bも回転し、これにより駆動ギヤセット120a−bの駆動ギヤ121a−fが回転される。   In the illustrated embodiment, power transmission system 110 also includes drive rods 124a-b. In this embodiment, the drive rods 124a-b are used to rotate each drive gear set 120a-b, each including one or more drive gears 121a-f. In the illustrated embodiment, as an example, the drive rods 124a-b are coupled to the respective transmission gears 118d, and when the transmission gear 118d rotates, the drive rods 124a-b also rotate, thereby driving the drive gears of the drive gear set 120a-b. 121a-f are rotated.

本願に示し、図1Aの実施形態の例に示すように、各駆動ギヤセット120a−bは、1つ以上の駆動ギヤ121a−fを含むことができる。図示の実施形態で各駆動ギヤセット120a−bは、一例として、当該駆動ギヤセットに結合される3つの駆動ギヤを含むが、より多い又はより少ない駆動ギヤが1つ以上の駆動ギヤセットに採用されることもある。特に、図示の実施形態において、駆動ギヤセット120aは、駆動ギヤ121a−cを含み、駆動ギヤセット120bは、駆動ギヤ121d−fを含む。   Each drive gear set 120a-b can include one or more drive gears 121a-f, as shown herein and in the example embodiment of FIG. 1A. In the illustrated embodiment, each drive gear set 120a-b includes, as an example, three drive gears coupled to the drive gear set, although more or fewer drive gears may be employed in one or more drive gear sets. There is also. In particular, in the illustrated embodiment, drive gear set 120a includes drive gears 121a-c, and drive gear set 120b includes drive gears 121d-f.

図示のように、1つ以上の駆動ギヤ121a−fは、動力伝達システム110から動力出力システム130に動力を伝達するために、動力出力システム130と更に噛合できる。図示の実施形態で動力出力システム130は、一例として、本実施形態では、リングギヤであり、また1つ以上の駆動ギヤ121a−fによって各々噛合される、複数の従動ギヤ132a−cを含む。図示の実施形態で駆動ギヤ121fは、一例として、現在の従動ギヤ132cと噛合される。   As shown, the one or more drive gears 121 a-f can further mesh with the power output system 130 to transmit power from the power transmission system 110 to the power output system 130. In the illustrated embodiment, the power output system 130 includes, as an example, a plurality of driven gears 132a-c that are ring gears in the present embodiment and are respectively meshed by one or more drive gears 121a-f. In the illustrated embodiment, the drive gear 121f is meshed with the current driven gear 132c as an example.

本願に示すように、トランスミッション入力インターフェース105が動力源から動力を受ける場合、トランスミッション入力インターフェース105は、搬送アーム112を回転させることができる。例えば、図示の実施形態において、搬送アーム112は、トランスミッション入力インターフェース105の中心軸と実質的に同軸である中心軸を中心に回転するが、他の実施形態では、搬送アーム112がトランスミッション入力インターフェース105の中心軸と同軸ではない軸を中心に回転することもある。また、いくつかの実施形態では、搬送アーム112が駆動ロッド124a−bに結合される。例えば、図示の実施形態において、そして本願に示すように、比率基準ギヤ114、伝達ギヤ118a−d、及び/又は伝達シャフト122は、搬送アーム112がそれらの中心軸を中心にそれぞれ回転するとき、駆動ロッド124a−bがそれらの中心軸を中心にそれぞれ回転するように、駆動ロッド124a−bを搬送アーム112に結合することができる。このように、トランスミッション入力インターフェース105が動力の入力を受けると、搬送アーム112、駆動ロッド124a−b、及び駆動ギヤ121a−fはそれらの中心軸を中心にぞれぞれ回転する。   As shown in the present application, when the transmission input interface 105 receives power from a power source, the transmission input interface 105 can rotate the transfer arm 112. For example, in the illustrated embodiment, the transfer arm 112 rotates about a central axis that is substantially coaxial with the central axis of the transmission input interface 105, while in other embodiments, the transfer arm 112 is not connected to the transmission input interface 105. It may rotate around an axis that is not coaxial with the central axis. Also, in some embodiments, transfer arm 112 is coupled to drive rods 124a-b. For example, in the illustrated embodiment, and as shown herein, the ratio reference gear 114, the transmission gears 118a-d, and / or the transmission shaft 122, when the transport arm 112 rotates about their central axis, respectively, The drive rods 124a-b can be coupled to the transport arm 112 such that the drive rods 124a-b rotate about their central axes, respectively. As described above, when the transmission input interface 105 receives an input of power, the transport arm 112, the drive rods 124a-b, and the drive gears 121a-f rotate about their central axes.

更に、図示の実施形態において、駆動ロッド124a−bは、搬送アーム112に更に結合されて、搬送アーム112がそれらの中心軸を中心にそれぞれ回転するとき、駆動ロッド124a−bは、同様の経路に沿い、搬送アーム112の中心軸周りに沿って集合的に旋回する。従って、トランスミッション入力インターフェース105が回転すると、駆動ロッド124a−bと、駆動ロッド124a−bに連結された駆動ギヤ121a−fは、それらの各中心軸を中心にそれぞれ回転運動し、更に搬送アーム112の中心軸周りに沿って旋回運動する。駆動ギヤ121a−fが駆動ロッド124a−bと同じ回転速度を維持するように、駆動ギヤ121a−fが駆動ロッド124a−b上に固定される実施形態の例では、駆動ギヤ121a−fが、互いに異なる各々の軸を中心に回転運動及び旋回運動することができ、従って、本願ではムーンギヤと称されることもあることが理解できるはずである。   Further, in the illustrated embodiment, the drive rods 124a-b are further coupled to the transfer arm 112 so that when the transfer arm 112 rotates about their central axis respectively, the drive rods 124a-b have a similar path. And collectively swivel around the central axis of the transfer arm 112. Therefore, when the transmission input interface 105 rotates, the drive rods 124a-b and the drive gears 121a-f connected to the drive rods 124a-b rotate around their respective central axes, and further the transfer arm 112. Swivel around the central axis of the. In an example embodiment where the drive gear 121a-f is fixed on the drive rod 124a-b such that the drive gear 121a-f maintains the same rotational speed as the drive rod 124a-b, the drive gear 121a-f is It should be understood that they can rotate and pivot about different axes and are therefore sometimes referred to as moon gears in this application.

駆動ギヤ121a−fが回転及び旋回するとき、これらは動力出力システム130の従動ギヤ132a−cと噛合されており、動力が動力出力システム130に伝達される。また、本願に示すように、図1Aの動力伝達システム110は、ギヤ比の間を変更させるのに用いられるクラッチ又はバンドなしに作動することができ、そうではない場合、トランスミッション入力インターフェース105と連結される外部動力源に実質的に常時連結されるように構成することもある。例えば、いくつかの実施形態において、各駆動ギヤ121a−fは、ムーンギヤとして作用し、リングギヤである従動ギヤ132a−cのいずれかの内部で回転及び旋回する。トランスミッション入力インターフェース105が動力の入力を受ける場合、駆動ギヤ121a−fが集合的にトランスミッション入力インターフェース105と実質的に常時連結を維持する限り、駆動ギヤ121a−f各々は回転及び旋回する。   When the drive gears 121 a-f rotate and turn, they are meshed with the driven gears 132 a-c of the power output system 130, and the power is transmitted to the power output system 130. Also, as shown herein, the power transmission system 110 of FIG. 1A can operate without a clutch or band used to change between gear ratios, otherwise it is coupled to the transmission input interface 105. In some cases, it is configured to be substantially always connected to an external power source. For example, in some embodiments, each drive gear 121a-f acts as a moon gear and rotates and pivots within any of the driven gears 132a-c that are ring gears. When the transmission input interface 105 receives power input, each of the drive gears 121a-f rotates and pivots as long as the drive gears 121a-f collectively maintain a substantially constant connection with the transmission input interface 105.

また、動力出力システム130は、本願に示すように、任意の特定ギヤ比又は可能な限りギヤ比の間で変更する間、少なくとも1つの駆動ギヤ121a−fと常時噛合されるように構成できる。例えば、駆動ギヤ121a−fが旋回及び回転する場合、少なくとも1つの駆動ギヤ121a−fは、常に動力出力システム130の少なくとも1つの従動ギヤ132a−cと噛合できる。従って、少なくとも1つの従動ギヤ132a−cが少なくとも1つの駆動ギヤ121a−fと常に噛合される限り、そして少なくとも1つの駆動ギヤ121a−fが常に動力源と噛合される限り、少なくとも1つの従動ギヤ132a−cは、動力源に常時連結される。また、いくつかの実施形態において、そして本願でより詳細に示すように、従動ギヤ132a−cは、任意の1つ以上の従動ギヤ132a−cが駆動ギヤ121a−fと噛合されて回転される場合、噛合される1つ以上の従動ギヤ132a−cがそれらの中心軸を中心にそれぞれ回転し、全ての従動ギヤ132a−cがそれらの中心軸を中心に同期してそれぞれ回転するように接続できる。このような方式で、従動ギヤ132a−cの任意のいずれかが駆動ギヤ121a−fによって噛合され、これにより動力源に連結されると、各従動ギヤ132a−cも動力源に連結されて回転する。   Also, the power output system 130 can be configured to always mesh with at least one drive gear 121a-f while changing between any specific gear ratio or as much as possible, as shown herein. For example, when the drive gear 121a-f turns and rotates, at least one drive gear 121a-f can always mesh with at least one driven gear 132a-c of the power output system 130. Thus, as long as at least one driven gear 132a-c is always meshed with at least one drive gear 121a-f and as long as at least one drive gear 121a-f is always meshed with a power source, at least one driven gear 132a-c are always connected to a power source. Also, in some embodiments, and as shown in more detail herein, the driven gears 132a-c are rotated with any one or more driven gears 132a-c meshed with the drive gears 121a-f. In this case, one or more driven gears 132a-c engaged with each other rotate around their central axes, and all the driven gears 132a-c are connected so as to rotate in synchronization with each other about their central axes. it can. In this manner, when any one of the driven gears 132a-c is engaged with the driving gears 121a-f and thereby connected to the power source, each driven gear 132a-c is also connected to the power source and rotates. To do.

1つ以上の駆動ギヤ121a−fと1つ以上の従動ギヤ132a−cとの間に実質的に常時噛合を維持するために、従動ギヤ132a−cは、少なくとも1つの駆動ギヤ121a−fが少なくとも1つの従動ギヤ132a−cと常に噛合される方式で、駆動ギヤ121a−fと交互に噛合されるように構成できる。例えば、図2A−Gには、トランスミッション100の近位端101からの正面視であって、図1Aのトランスミッション100の従動ギヤ132a−c及び駆動ギヤセット120a−bが示されている。具体的に、図2A−Gには、駆動ギヤセット120a−bの駆動ギヤ121a−fにおける特定の旋回周期の多様な段階にある駆動ギヤセット120a−bが示されており、動力出力システム130と動力伝達システム110との常時噛合が維持できる一方式が示されている。図2Aに示すように、例えば、いくつかの実施形態における従動ギヤ132a−cは、オフセットされた中心軸を中心に回転するようにオフセットできる。例えば、図示の実施形態において、従動ギヤ132a−cはオフセットされ、従動ギヤ132aは中心132a’を通過する中心軸を中心に回転し、従動ギヤ132bは中心132b’を通過する中心軸を中心に回転し、従動ギヤ132cは中心132c’を通過する中心軸を中心に回転する。   In order to maintain substantially constant engagement between the one or more drive gears 121a-f and the one or more driven gears 132a-c, the driven gears 132a-c have at least one drive gear 121a-f. It can be configured to be meshed alternately with the drive gears 121a-f in a manner that is always meshed with at least one driven gear 132a-c. For example, FIGS. 2A-G show the driven gears 132a-c and drive gear sets 120a-b of the transmission 100 of FIG. 1A as viewed from the proximal end 101 of the transmission 100. FIG. Specifically, FIGS. 2A-G show drive gear sets 120a-b in various stages of a particular turning cycle in drive gears 121a-f of drive gear sets 120a-b, and power output system 130 and power One method is shown in which the constant meshing with the transmission system 110 can be maintained. As shown in FIG. 2A, for example, the driven gears 132a-c in some embodiments can be offset to rotate about an offset central axis. For example, in the illustrated embodiment, the driven gears 132a-c are offset, the driven gear 132a rotates about a central axis passing through the center 132a ', and the driven gear 132b is centered around a central axis passing through the center 132b'. The driven gear 132c rotates about the central axis passing through the center 132c ′.

図示の実施形態において、従動ギヤ132a−cは、円周りに120度間隔でオフセットされる。特に、中心132a’−c’によって形成される正三角形を囲むように外接して円が描かれると、この外接円の中心を通過する線及び各中心132a’−c’を通過する線は、各々120度でオフセットされることが分かる。しかし、このようなオフセットは一例に過ぎず、本発明を制限するものではないことを理解しなければならない。例えば、他の実施形態では、3つのリングギヤより多い又はより少ないギヤが用いられ、各リングギヤは、120度以外の同一間隔でオフセットできる。他の実施形態では、出力ギヤの個数にかかわらず、互いに異なる角度のオフセットが用いられる。また他の実施形態では、多重の従動ギヤが共通の軸を中心に回転することができる。   In the illustrated embodiment, the driven gears 132a-c are offset around the circle at 120 degree intervals. In particular, when a circle is drawn circumscribing to enclose an equilateral triangle formed by the centers 132a′-c ′, a line passing through the center of the circumscribed circle and a line passing through each center 132a′-c ′ are: It can be seen that each is offset by 120 degrees. However, it should be understood that such an offset is only an example and does not limit the present invention. For example, in other embodiments, more or less than three ring gears are used, and each ring gear can be offset at the same interval other than 120 degrees. In other embodiments, different angular offsets are used regardless of the number of output gears. In other embodiments, multiple driven gears can rotate about a common axis.

図2Aに示すように、3つの従動ギヤ132a−cが120度の同じ角度間隔でオフセットされる場合、各従動ギヤ132a−cに共通し、また各従動ギヤ132a−cによって形成された一辺を有する、丸まった三角形部分が形成される。この共通領域内において、駆動ギヤセット120a−bは、従動ギヤ132a−cと集合的に噛合を維持しつつ旋回及び回転することができ、また個別に従動ギヤ132a−cと噛合し始めたり、噛合解除したりすることができる。本実施形態における駆動ギヤセット120a−bは、一例として、円周りに180度でオフセットされる。しかし、他の実施形態では、2つの駆動ギヤセットより多い又はより少ない駆動ギヤセットが用いられ、及び/又は駆動ギヤや駆動ギヤセットが互いに異なる角度間隔で離隔できる。   As shown in FIG. 2A, when the three driven gears 132a-c are offset at the same angular interval of 120 degrees, the one side formed by each driven gear 132a-c is common to each driven gear 132a-c. A rounded triangular portion is formed. Within this common area, the drive gear sets 120a-b can turn and rotate while maintaining meshing with the driven gears 132a-c, and can start or mesh with the individual driven gears 132a-c. Or cancel it. As an example, the drive gear sets 120a-b in the present embodiment are offset around the circle by 180 degrees. However, in other embodiments, more or fewer drive gear sets are used than two drive gear sets and / or the drive gears or drive gear sets can be spaced apart from each other at different angular intervals.

図1Aに示すように、各駆動ギヤセット120a−bは、各従動ギヤ132a−cに対応する少なくとも1つの駆動ギヤ121a−fを有することができる。例えば、図1Aにおいて、駆動ギヤ121a、121dは、従動ギヤ132aと同一平面にあって従動ギヤ132aと噛合される。同様に、駆動ギヤ121b、121eは、従動ギヤ132bと同一平面にあって従動ギヤ132bと噛合され、駆動ギヤ121c、121fも従動ギヤ132cに対して同様に配置される。他の実施形態では、より多い又はより少ない駆動ギヤが用いられる。例えば、1つのギヤが2つ以上の駆動ギヤセットに代えられる。例えば、1つの駆動ギヤが各従動ギヤ132a−cの平面を通過して延びるように大きさが決定でき、これにより1つの駆動ギヤが各従動ギヤ132a−cと噛合できる。他の方法として、駆動ギヤは、各従動ギヤ132a−cの平面の間で移動するように軸方向に移動し、かつ、各従動ギヤ132a−cと噛合するように適合できる。従って、駆動ギヤセットは、わずか1つの駆動ギヤを含むことができる。   As shown in FIG. 1A, each drive gear set 120a-b can have at least one drive gear 121a-f corresponding to each driven gear 132a-c. For example, in FIG. 1A, the drive gears 121a and 121d are in the same plane as the driven gear 132a and mesh with the driven gear 132a. Similarly, the drive gears 121b and 121e are in the same plane as the driven gear 132b and mesh with the driven gear 132b, and the drive gears 121c and 121f are similarly arranged with respect to the driven gear 132c. In other embodiments, more or fewer drive gears are used. For example, one gear is replaced with two or more drive gear sets. For example, the size can be determined such that one drive gear extends through the plane of each driven gear 132a-c, so that one drive gear can mesh with each driven gear 132a-c. Alternatively, the drive gear can be adapted to move axially to move between the planes of each driven gear 132a-c and mesh with each driven gear 132a-c. Thus, the drive gear set can include only one drive gear.

図2Aに戻ると、駆動ギヤセット120a−bは、従動ギヤ132a−cの共通領域内で、かつ、1つ以上の従動ギヤ132a−cの中心からオフセットされた軸周りに旋回することができることが分かる。例えば、駆動ギヤセット120a−bは、従動ギヤ132a−cが回転する中心点132a’−c’のいずれとも整列されない中心点120’を通過する軸周りに集合的に旋回することができる。駆動ギヤセット120a−bがこのような共通領域で回転する場合、これらは共通領域の3つの湾曲側と交互に噛合できる。少なくとも図2Aから明らかなように、共通領域の3つの湾曲側各々は、各従動リングギヤ132a−cのいずれかの内部形状である。このような方式で、仮想出力ギヤ132のギヤ歯は、従動リングギヤ132a−c各々のギヤ歯を含む。従って、従動ギヤ132a−cは、特定ギヤ比の駆動ギヤセット120a−bと常時噛合され、この駆動ギヤセット120a−bによって駆動される仮想出力ギヤ134を集合的に形成する。また、仮想ギヤ134の構成は、あるギヤ比から他のギヤ比に変更することができる。例えば、仮想ギヤ134の大きさは、従動ギヤ132a−cが内側又は外側に移動することによって変えられる。明らかなように、従動ギヤ132a−cのギヤ歯が一定の大きさを維持すると、仮想出力ギヤ134の大きさが変わることによって、仮想出力ギヤ134の仮想ギヤ歯の個数も変わり得る。図2Aの実施例において、仮想ギヤは、3つの異なる従動ギヤ各々からのギヤ歯を含み、各従動ギヤは、仮想出力ギヤの約3分の1を形成するが、より多い又はより少ない従動ギヤを用いることで、各従動ギヤが寄与する割合だけでなく、各従動ギヤが寄与するギヤ歯の個数に対応して変えることができる。また、本願に示すように、仮想出力ギヤ134は、ギヤ比の間で変更する間、駆動ギヤセット120a−bによって実質的に常時噛合することもある。   Returning to FIG. 2A, the drive gear sets 120a-b can pivot about an axis that is offset from the center of the one or more driven gears 132a-c in the common area of the driven gears 132a-c. I understand. For example, the drive gear set 120a-b can collectively pivot about an axis that passes through a center point 120 'that is not aligned with any of the center points 132a'-c' about which the driven gears 132a-c rotate. When the drive gear set 120a-b rotates in such a common area, they can mesh alternately with the three curved sides of the common area. As is apparent from at least FIG. 2A, each of the three curved sides of the common region is the internal shape of one of the driven ring gears 132a-c. In this manner, the gear teeth of the virtual output gear 132 include the gear teeth of each of the driven ring gears 132a-c. Accordingly, the driven gears 132a-c are always meshed with the drive gear set 120a-b having a specific gear ratio, and collectively form the virtual output gear 134 driven by the drive gear set 120a-b. Further, the configuration of the virtual gear 134 can be changed from a certain gear ratio to another gear ratio. For example, the size of the virtual gear 134 is changed as the driven gears 132a-c move inward or outward. Obviously, if the gear teeth of the driven gears 132a-c maintain a constant size, the size of the virtual output gear 134 may change, and the number of virtual gear teeth of the virtual output gear 134 may also change. In the embodiment of FIG. 2A, the virtual gear includes gear teeth from each of three different driven gears, each driven gear forming approximately one third of the virtual output gear, but more or fewer driven gears. By using this, it is possible to change not only the ratio that each driven gear contributes but also the number of gear teeth that each driven gear contributes. Also, as shown in the present application, the virtual output gear 134 may be meshed substantially constantly by the drive gear set 120a-b while changing between gear ratios.

駆動ギヤセット120a−bが従動ギヤ132a−cと選択的に噛合でき、これにより従動ギヤ132a−cによって形成された有効出力ギヤ134と更に噛合される方式の一例が図2A−Gに示されており、該図2A−Gには中心120’周りに駆動ギヤセット120a−bが半旋回する間の多様な段階が示されている。例えば、図2Aには、駆動ギヤセット120a−bが各々0度及び180度の仮想方向に整列される。この位置で、駆動ギヤセット120bの1つ以上の駆動ギヤは、従動ギヤ132cと死点噛合できるが、駆動ギヤセット120aの任意の駆動ギヤは、従動ギヤ132a−cのいずれとも完全に噛合が解除される。本願の開示内容から、図2Aに示された実施形態は、従動ギヤ132cと噛合された駆動ギヤセット120bを示しているが、駆動ギヤセット120bの各ギヤが同時に噛合されることを要求するものではないという点を理解しなければならない。実際に、駆動ギヤセット120bの任意の1つ以上の駆動ギヤ121d−fが噛合されるとき、駆動ギヤセット120bが噛合できる。図1Aの配置例で示すように、例えば、駆動ギヤ121fのみがリングギヤ132cと噛合されるときも駆動ギヤセット120bは、従動ギヤ132cと噛合される。   An example of a scheme in which the drive gear set 120a-b can selectively mesh with the driven gears 132a-c and thereby further mesh with the effective output gear 134 formed by the driven gears 132a-c is shown in FIGS. 2A-G. FIGS. 2A-G show various stages during which the drive gear set 120a-b makes a half turn around the center 120 ′. For example, in FIG. 2A, drive gear sets 120a-b are aligned in virtual directions of 0 degrees and 180 degrees, respectively. At this position, one or more drive gears of drive gear set 120b can mesh with driven gear 132c, but any drive gear of drive gear set 120a is completely disengaged with any of driven gears 132a-c. The From the disclosure of the present application, the embodiment shown in FIG. 2A shows the drive gear set 120b meshed with the driven gear 132c, but does not require that the gears of the drive gear set 120b be meshed simultaneously. I have to understand that. In fact, when any one or more drive gears 121d-f of the drive gear set 120b are engaged, the drive gear set 120b can be engaged. As shown in the arrangement example of FIG. 1A, for example, when only the drive gear 121f is meshed with the ring gear 132c, the drive gear set 120b is meshed with the driven gear 132c.

駆動ギヤセット120a−bが中心120’を通過する中心軸周りに旋回する場合、駆動ギヤセットは、従動ギヤ132a−cと交互に噛合することで、仮想ギヤ134との噛合を維持することができる。例えば、図2Bには、図2Aにおける位置から時計回りに30度旋回した後の駆動ギヤセット120a−bが示されている。図示のように、時計回りに30度回転する間、駆動ギヤセット120bは、従動ギヤ132cとの噛合を維持する。更に、30度回転時に、駆動ギヤセット120bは、従動ギヤ132cから噛合解除し始める用意をしている。しかし、それとほぼ同時に、駆動ギヤセット120aは、従動ギヤ132bと噛合し始める。例えば、駆動ギヤ121b(図1A)が従動ギヤ132bと噛合し始めることができる。   When the drive gear set 120a-b turns around the central axis passing through the center 120 ', the drive gear set can mesh with the driven gears 132a-c alternately to maintain mesh with the virtual gear 134. For example, FIG. 2B shows the drive gear set 120a-b after turning 30 degrees clockwise from the position in FIG. 2A. As shown in the figure, the drive gear set 120b maintains meshing with the driven gear 132c while rotating 30 degrees clockwise. In addition, the drive gear set 120b is ready to start disengagement from the driven gear 132c when rotated 30 degrees. However, substantially simultaneously, the drive gear set 120a begins to mesh with the driven gear 132b. For example, the drive gear 121b (FIG. 1A) can begin to mesh with the driven gear 132b.

駆動ギヤセット120a−bが時計回りに30度更に旋回すると、駆動ギヤセット120a−bは、図2Cに示すような位置に移動するようになる。図2Cに示すように、駆動ギヤセット120aは、従動ギヤ132bとの死点噛合位置に移動する一方、駆動ギヤセット120bは、有効出力ギヤ134から完全に噛合解除される。死点噛合は、例えば、噛合するギヤ歯が、対となるギヤの根元内で実質的に中央に位置するインボリュートギヤ形状で生じ得る。   When the drive gear set 120a-b further turns 30 degrees clockwise, the drive gear set 120a-b moves to the position shown in FIG. 2C. As shown in FIG. 2C, the drive gear set 120a moves to the dead point meshing position with the driven gear 132b, while the drive gear set 120b is completely disengaged from the effective output gear 134. Dead center meshing can occur, for example, in the form of an involute gear in which meshing gear teeth are located substantially in the center within the roots of a pair of gears.

また、図2Dに示すように、中心120’周りに時計回りに30度更に旋回すると、各駆動ギヤセット120a−bは、仮想ギヤ134と再噛合される。例えば、駆動ギヤセット120bが従動ギヤ132aと噛合されるとき、駆動ギヤセット120aは、従動ギヤ132bとの噛合を維持する。例示的な一実施形態において、駆動ギヤセット120bの駆動ギヤ121d(図1)は、従動ギヤ132aと噛合される。その後、時計回りに30度更に旋回すると、図2Eに示すように、駆動ギヤセット120aが仮想ギヤ134から噛合解除されるとき、駆動ギヤセット120bは、従動ギヤ132aと死点噛合し始めることができる。   Also, as shown in FIG. 2D, each further drive gear set 120a-b is re-engaged with the virtual gear 134 when it further turns 30 degrees clockwise about the center 120 '. For example, when the drive gear set 120b is engaged with the driven gear 132a, the drive gear set 120a maintains the engagement with the driven gear 132b. In an exemplary embodiment, drive gear 121d (FIG. 1) of drive gear set 120b meshes with driven gear 132a. Thereafter, when the vehicle further turns 30 degrees clockwise, as shown in FIG. 2E, when the drive gear set 120a is disengaged from the virtual gear 134, the drive gear set 120b can start to engage with the driven gear 132a.

図2F−Gに示すように、同様の噛合が駆動ギヤセット120a−bによる継続的な旋回運動中に維持し続けられる。特に、中心120’周りに時計回りに30度更に旋回すると、駆動ギヤセット120a−bは、図2Fに示すように、位置決められ、この位置で、駆動ギヤセット120aが従動ギヤ132cと噛合し始めるとき、駆動ギヤセット120bは、従動ギヤ132aとの噛合を維持する。一実施例では、駆動ギヤセット120aの駆動ギヤ121c(図1A)が従動ギヤ132cと噛合し始める。その後、図2Aの位置から計180度回転となるように、駆動ギヤセット120a−bが時計回りに30度更に旋回すると、駆動ギヤセット120aが従動ギヤ132cと死点噛合関係になり、ギヤセット120bが各従動ギヤ132a−cから噛合解除される、図2Gに示す位置と同様の位置になり得る。   As shown in FIGS. 2F-G, similar meshing continues to be maintained during continued pivoting motion by drive gear sets 120a-b. In particular, further turning 30 degrees clockwise about the center 120 ′, the drive gear set 120a-b is positioned as shown in FIG. 2F, and at this position, when the drive gear set 120a begins to engage the driven gear 132c, The drive gear set 120b maintains meshing with the driven gear 132a. In one embodiment, drive gear 121c (FIG. 1A) of drive gear set 120a begins to mesh with driven gear 132c. Thereafter, when the drive gear set 120a-b further turns 30 degrees clockwise so as to rotate 180 degrees in total from the position of FIG. 2A, the drive gear set 120a is brought into a dead center meshing relationship with the driven gear 132c. It can be in a position similar to the position shown in FIG. 2G where the meshing is released from the driven gears 132a-c.

その後、駆動ギヤセット120a−bは、反対側の駆動ギヤセットが仮想ギヤ134と交互に噛合されるように設定される点を除いては、図2A−Gと同様の方式で回転し続けて完全な1回転を完成することができる。特に、図2A−Gの駆動ギヤセット120aの作動は、駆動ギヤセット120bの作動に代えられ、駆動ギヤセット120bの作動は、駆動ギヤセット120aの作動に代えられる。従って、駆動ギヤセット120a−bは、駆動ギヤセット120a−bが中心120’を通過する軸周りに旋回するとき、仮想出力ギヤ134と集合的に噛合を維持する。また、一部の実施形態では、従動ギヤ132a−cが駆動ギヤセット120a−bによって交互に噛合され、駆動ギヤセット120a−b及び駆動ギヤ121a−fも従動ギヤ132a−c及び仮想出力ギヤ134と交互に噛合されて、少なくとも1つの駆動ギヤ121a−fが少なくとも1つの従動ギヤ132a−cと常に噛合できるという点が分かる。また、同期回転を維持するために、従動ギヤ132a−cが接続し合う実施形態では、従動ギヤ132a−cのうち任意のいずれかの噛合によって、各従動ギヤ132a−cが対応して回転し得るようになり、これにより全ての従動ギヤ132a−cは、駆動ギヤセット120a−b及び動力源に連結された状態を維持する。   Thereafter, the drive gear set 120a-b continues to rotate in the same manner as in FIGS. 2A-G, except that the opposite drive gear set is set to mesh alternately with the virtual gear 134. One rotation can be completed. In particular, the operation of the drive gear set 120a in FIGS. 2A-G is replaced by the operation of the drive gear set 120b, and the operation of the drive gear set 120b is replaced by the operation of the drive gear set 120a. Accordingly, the drive gear set 120a-b collectively maintains meshing with the virtual output gear 134 when the drive gear set 120a-b pivots about an axis that passes through the center 120 '. In some embodiments, the driven gears 132a-c are alternately meshed by the drive gear sets 120a-b, and the drive gear sets 120a-b and the drive gears 121a-f are also alternated with the driven gears 132a-c and the virtual output gear 134. It can be seen that at least one drive gear 121a-f can always mesh with at least one driven gear 132a-c. Further, in the embodiment in which the driven gears 132a-c are connected to maintain synchronous rotation, the driven gears 132a-c rotate correspondingly by any meshing of the driven gears 132a-c. As a result, all the driven gears 132a-c remain connected to the drive gear sets 120a-b and the power source.

図2A−Gには、時計回りに旋回する駆動ギヤセット120a−bの一部周期と、駆動ギヤ121a−fの中心を中心として反時計回りに回転する態様が示されているが、本発明に係るトランスミッションは、任意の特定の旋回方向に限定されるものではなく、他の実施形態では、中心120’又は他の基準点を通過する軸周りに反時計回り又は他の方向に沿って駆動ギヤセット120a−bが旋回することもあるという点を理解しなければならない。例えば、反時計回りに旋回する駆動ギヤセット120a−bの旋回周期を示す例示的な実施形態は、図2A−Gに示す周期の順序を逆にすることで確認することができる。また、図示の実施形態には、一方の駆動ギヤセットが噛合解除される間、他方の駆動ギヤセットが死点噛合されることが示されているが、このような配置は単に例示に過ぎず、本発明を制限するのではない点も理解しなければならない。例えば、他の実施形態において、1つ以上の駆動ギヤセットが1つ以上の従動ギヤと噛合されると同時に、同じ又は異なる駆動ギヤセットが他の従動ギヤと死点噛合されることが予想し得る。   FIGS. 2A-G show a partial period of the drive gear set 120a-b turning clockwise and a mode of rotating counterclockwise around the center of the drive gear 121a-f. Such a transmission is not limited to any particular turning direction, and in other embodiments, the drive gear set is counterclockwise or along other directions about an axis passing through the center 120 'or other reference point. It should be understood that 120a-b may turn. For example, an exemplary embodiment showing the turning period of drive gear sets 120a-b turning counterclockwise can be confirmed by reversing the order of the periods shown in FIGS. 2A-G. In the illustrated embodiment, while one drive gear set is disengaged, it is shown that the other drive gear set is engaged with the dead center. It should also be understood that the invention is not limited. For example, in other embodiments, one or more drive gear sets may be meshed with one or more driven gears, while the same or different drive gear sets may be expected to mesh with other driven gears.

例えば、駆動ギヤセット120a−bが旋回経路に沿うとき、従動ギヤ132a−cと交互に噛合させることで、駆動ギヤセット120a−bが仮想ギヤ134と噛合する場合、駆動ギヤセット120a−bは、従動ギヤ132a−cを回転させる。これは、前述したように、駆動ギヤセット120a−bの駆動ギヤ121a−fが旋回し得るだけでなく、回転し得るためである。例えば、各従動ギヤは、それらの中心軸周りにそれぞれ回転させるようにすることができる。図1Aに戻って、一部の実施形態では、出力従動ギヤ132a−cがそれらの中心軸周りにそれぞれ回転する間、これら出力従動ギヤ132a−cが同じ回転を維持するように、共に接続し合えるという点が分かる。例えば、図示の実施形態における動力出力システム130は、各従動ギヤ132a−cのための連動システム136を含む。一般に、連動システム136は、各従動ギヤの回転を他の従動ギヤ各々の回転と接続する。このような方式で、いずれかの従動ギヤが回転する場合、他の従動ギヤは、それらの中心軸を中心に対応且つ同期する回転を有する。   For example, when the drive gear set 120a-b meshes with the virtual gear 134 by alternately meshing with the driven gear 132a-c when the drive gear set 120a-b follows the turning path, the drive gear set 120a-b Rotate 132a-c. This is because, as described above, the drive gears 121a-f of the drive gear sets 120a-b can rotate as well as rotate. For example, each driven gear can be rotated around its central axis. Returning to FIG. 1A, in some embodiments, the output driven gears 132a-c are connected together such that they maintain the same rotation while the output driven gears 132a-c rotate about their central axes, respectively. You can see that it fits. For example, the power output system 130 in the illustrated embodiment includes an interlocking system 136 for each driven gear 132a-c. In general, interlocking system 136 connects the rotation of each driven gear with the rotation of each other driven gear. In this manner, when any driven gear rotates, the other driven gears have corresponding and synchronized rotations about their central axes.

本発明の一実施形態の例によれば、各連動システム136は、従動ギヤ132a−cのいずれかと噛合する出力ムーンギヤ138を含み得る。図示の実施形態において、駆動ギヤ121a−f各々は、従動ギヤ132a−cの内部上のギヤ歯形状と対となるギヤ歯形状を有し、駆動ギヤ121a−fが回転及び/又は旋回する場合、従動ギヤ132a−cの回転が生じる。また、従動ギヤ132a−cは、出力ムーンギヤ138のギヤ歯形状と対となる外部ギヤ歯形状を有することができる。単に一例であるが、このような方式で、駆動ギヤ121a−fが従動ギヤ132a−cと噛合及び従動ギヤ132a−cを駆動する場合、従動ギヤ132a−cは、連動システム136の出力ムーンギヤ138を回転させ、これにより動力が連動システム136の出力ムーンギヤ138に伝達される。   According to an example embodiment of the present invention, each interlocking system 136 may include an output moon gear 138 that meshes with any of the driven gears 132a-c. In the illustrated embodiment, each of the drive gears 121a-f has a gear tooth shape paired with the gear tooth shape inside the driven gear 132a-c, and the drive gear 121a-f rotates and / or turns. Then, the driven gears 132a-c are rotated. The driven gears 132a-c may have an external gear tooth shape that is paired with the gear tooth shape of the output moon gear 138. For example, when the drive gears 121a-f mesh with the driven gears 132a-c and drive the driven gears 132a-c in this manner, the driven gears 132a-c are connected to the output moon gear 138 of the interlocking system 136. This causes power to be transmitted to the output moon gear 138 of the interlocking system 136.

連動システム136はまた、出力ムーンギヤ138と対となる出力サンギヤ140を含むことができる。例えば、図1に示すように、出力ムーンギヤ138が従動ギヤ132a−c及び出力サンギヤ140と噛合できるように、出力ムーンギヤ138が延びている。しかし、他の実施形態において、出力ムーンギヤ138は、互いに異なる部分に分離でき、分離された部分は、第1ギヤが従動ギヤ132a−cと噛合し、第2ギヤが出力サンギヤ140と噛合するように互いに連結できる。   The interlocking system 136 can also include an output sun gear 140 paired with the output moon gear 138. For example, as shown in FIG. 1, the output moon gear 138 extends so that the output moon gear 138 can mesh with the driven gears 132 a-c and the output sun gear 140. However, in other embodiments, the output moon gear 138 can be separated into different parts such that the first gear meshes with the driven gears 132a-c and the second gear meshes with the output sun gear 140. Can be connected to each other.

出力ムーンギヤ138が出力サンギヤ140と対となる限り、出力ムーンギヤ138が回転する場合、出力ムーンギヤ138上のギヤ歯は、出力サンギヤ140上のギヤ歯と噛合し、これにより出力サンギヤ140も回転するようになる。一実施形態において、連動システム136は、連動シャフト142を更に含み、該連動シャフト142は、それらの遠位端上で出力サンギヤ140に連結される。一部の実施形態において、連動シャフト142は、近位端上で出力伝達ギヤ145にも連結される。一部の実施形態において、連動シャフト142、出力サンギヤ140、及び出力伝達ギヤ145は、同じ回転速度を維持するように適合される。例えば、連動シャフト142は、出力サンギヤ140が回転するとき、出力伝達ギヤ145も回転されるように、出力サンギヤ140及び出力伝達ギヤ145に連結できる。状況に応じて、出力伝達ギヤ145は、出力サンギヤ140と同じ速度で回転される。   As long as the output moon gear 138 is paired with the output sun gear 140, when the output moon gear 138 rotates, the gear teeth on the output moon gear 138 mesh with the gear teeth on the output sun gear 140, so that the output sun gear 140 also rotates. become. In one embodiment, the interlocking system 136 further includes an interlocking shaft 142 that is coupled to the output sun gear 140 on their distal ends. In some embodiments, the interlocking shaft 142 is also coupled to the output transmission gear 145 on the proximal end. In some embodiments, the interlock shaft 142, the output sun gear 140, and the output transmission gear 145 are adapted to maintain the same rotational speed. For example, the interlock shaft 142 can be connected to the output sun gear 140 and the output transmission gear 145 such that when the output sun gear 140 rotates, the output transmission gear 145 also rotates. Depending on the situation, the output transmission gear 145 is rotated at the same speed as the output sun gear 140.

一部の実施形態の例において、トランスミッション100は、出力システム130における各従動ギヤ132a−cの連動システム136を連結するための構成要素を更に含んで、連動システム136のいずれかの出力部分が回転する場合、例えば出力サンギヤ140を回転させることで、他の全ての連動システム136の出力部分がその軸を中心に同一且つ同期して回転することができる。例えば、図示の実施形態におけるトランスミッション100は、各連動システム136の各出力伝達ギヤ145と噛合する出力ギヤ146を含む。このような方式で、従動ギヤ132a−cのうち任意のいずれかが回転すると、噛合されて回転する従動ギヤに対応している連動システム136が出力ギヤ146と噛合して、出力ギヤ146を回転させる。各連動システム136の各出力伝達ギヤ145が出力ギヤ146と噛合される場合、出力伝達ギヤ145のいずれかが回転すると、出力ギヤ146は噛合及び回転され、これにより更に他の全ての出力伝達ギヤが対応して回転するようになる。このような方式で、1つ以上の従動ギヤ132a−cの回転は、その対応連動システム136を介して動力を出力ギヤ146に伝達することができ、これにより噛合されていないギヤの連動システム136は、噛合されていないギヤを、当該1つ以上の噛合された従動ギヤの回転と同一、且つ当該1つ以上の噛合された従動ギヤの回転に対応して回転するように同期して回転させる。従って、従動ギヤ132a−cの任意のいずれかが動力源と連結(例えば、1つ以上の駆動ギヤ121a−cとの噛合によって)されることで、各従動ギヤ132a−cが動力源に連結できることが分かる。   In some example embodiments, the transmission 100 further includes a component for connecting the interlocking system 136 of each driven gear 132a-c in the output system 130 such that any output portion of the interlocking system 136 rotates. In this case, for example, by rotating the output sun gear 140, the output parts of all the other interlocking systems 136 can rotate about the axis in the same and synchronous manner. For example, the transmission 100 in the illustrated embodiment includes an output gear 146 that meshes with each output transmission gear 145 of each interlocking system 136. In this manner, when any one of the driven gears 132a-c rotates, the interlocking system 136 corresponding to the driven gear that meshes and rotates meshes with the output gear 146 to rotate the output gear 146. Let When each output transmission gear 145 of each interlocking system 136 is meshed with the output gear 146, when any of the output transmission gears 145 rotates, the output gear 146 is meshed and rotated, thereby further all other output transmission gears. Will rotate correspondingly. In this manner, rotation of the one or more driven gears 132a-c can transmit power to the output gear 146 via its corresponding interlocking system 136, thereby disengaging the gear interlocking system 136. Rotates the non-engaged gears synchronously to rotate in response to the rotation of the one or more meshed driven gears and corresponding to the rotation of the one or more meshed driven gears. . Accordingly, any one of the driven gears 132a-c is connected to a power source (for example, by meshing with one or more drive gears 121a-c), so that each driven gear 132a-c is connected to the power source. I understand that I can do it.

トランスミッション100から動力を出力させるために、トランスミッション100はまた、出力される動力を駆動トレイン、負荷、又は動力シンクに伝達するように、駆動トレイン、負荷、又は動力シンクに連結できるトランスミッション出力インターフェース170を含むことができる。図示の実施形態において、トランスミッション出力インターフェース170は、従動ギヤ132bに対応する連動システム136に連結されるが、このような配置は、本発明を制限するものではない。トランスミッション出力インターフェース170が図1のように配置されるとき、従動ギヤ132bが1つ以上の駆動ギヤセット120a−bによって噛合されたり、回転したりするようになる場合、連動システム136も回転し、これによりトランスミッション出力インターフェース170が回転して、動力の出力が伝達される。本願の開示内容から明らかなように、トランスミッション出力インターフェース170は、従動ギヤ132bが駆動ギヤセット120a−bによって直接噛合されない場合も動力を出力することができる。例えば、従動ギヤ132a又は132cが噛合される場合、連動システム136及び出力ギヤ146は、出力従動ギヤ132bに対応する連動システム136を回転させ、これによりトランスミッション出力インターフェース170に動力を出力することができる。   To output power from the transmission 100, the transmission 100 also has a transmission output interface 170 that can be coupled to the drive train, load, or power sink to transmit the output power to the drive train, load, or power sink. Can be included. In the illustrated embodiment, the transmission output interface 170 is coupled to an interlocking system 136 corresponding to the driven gear 132b, but such an arrangement is not a limitation of the present invention. When the transmission output interface 170 is arranged as in FIG. 1, if the driven gear 132b is engaged or rotated by one or more drive gear sets 120a-b, the interlock system 136 will also rotate, As a result, the transmission output interface 170 rotates and the output of power is transmitted. As is apparent from the disclosure of the present application, the transmission output interface 170 can output power even when the driven gear 132b is not directly meshed by the drive gear sets 120a-b. For example, when the driven gear 132a or 132c is engaged, the interlocking system 136 and the output gear 146 can rotate the interlocking system 136 corresponding to the output driven gear 132b, thereby outputting power to the transmission output interface 170. .

図1Aには、従動ギヤ132bに係わる連動システム136の遠位端に直接的に連結されるトランスミッション出力インターフェース170が示されているが、このような配置は単に一例に過ぎないという点を理解しなければならない。他の実施形態において、トランスミッション出力インターフェース170は、任意の他の連動システム136に直接的に連結できる。また他の実施形態の例では、トランスミッション出力インターフェース170が任意の連動システム136と直接的に連結されない。その代りに、例えばトランスミッション出力インターフェース170は、任意の1つ以上の従動ギヤ132a−c又は出力ギヤ146に直接的に連結されたり、又は任意の連動システム136、出力ギヤ146、又は従動ギヤ132a−cに任意の適切な手段で間接的に結合されたりする。   Although FIG. 1A shows a transmission output interface 170 that is directly coupled to the distal end of the interlocking system 136 for the driven gear 132b, it should be understood that such an arrangement is merely an example. There must be. In other embodiments, the transmission output interface 170 can be directly coupled to any other interlocking system 136. In other example embodiments, the transmission output interface 170 is not directly coupled to any interlocking system 136. Alternatively, for example, the transmission output interface 170 may be directly coupled to any one or more driven gears 132a-c or output gear 146, or any interlocking system 136, output gear 146, or driven gear 132a- c indirectly by any appropriate means.

一部の実施形態において、各駆動ギヤ121a−fは、同じ物理的大きさを有する。また、各出力従動ギヤ132a−cも同じ物理的大きさを有することができて、駆動ギヤ121a−fのいずれのギヤが従動ギヤ132a−cと噛合するかにかかわらず、駆動ギヤ121a−fの半径と、噛合された従動ギヤ132a−cとの関係は変わらない。結果的に、そして本願でより詳細に示すように、トランスミッション100は、互いに異なる大きさを有する物理的ギヤを選択的に噛合及び噛合解除せずに、またクラッチ及びバンドなしに、多数のギヤ比で作動することができる。従って、ギヤ比変更を果たすために駆動ギヤ又は従動ギヤと噛合及び噛合解除するクラッチ又はバンドなしに作動し得る限り、トランスミッション100は、クラッチレストランスミッションとして作動することができる。従って、トランスミッション100が駆動ギヤ及び従動ギヤ上に、及び/又はギヤ比を変更させるために、クラッチ又はバンドなしに作動し得る限り、トランスミッション100でクラッチ又はバンドが上記と異ならせて用いられることにかかわらず、トランスミッション100はクラッチレスである。しかし、トランスミッション100の一実施形態の例では、ある目的のためのクラッチ又はバンドがトランスミッション100に全く用いられない。   In some embodiments, each drive gear 121a-f has the same physical size. Also, each output driven gear 132a-c can have the same physical size, and the drive gear 121a-f is independent of which of the drive gears 121a-f meshes with the driven gear 132a-c. And the relationship between the meshed driven gears 132a-c does not change. As a result, and as shown in greater detail herein, the transmission 100 can be configured with multiple gear ratios without selectively engaging and disengaging physical gears having different sizes and without clutches and bands. Can be operated with. Accordingly, the transmission 100 can operate as a clutchless transmission as long as it can operate without a clutch or band that engages and disengages the drive gear or driven gear to effect a gear ratio change. Therefore, as long as the transmission 100 can operate without a clutch or band on the drive and driven gears and / or to change the gear ratio, the clutch or band is used differently from the above in the transmission 100. Regardless, the transmission 100 is clutchless. However, in one example embodiment of the transmission 100, no clutch or band for a certain purpose is used in the transmission 100 at all.

本発明の実施形態は、ギヤ比変更中にも駆動ギヤ121a−fが集合的に1つ以上の従動ギヤ132a−cと常時噛合を維持するクラッチレストランスミッションに拡大できるが、本発明の全ての実施形態でクラッチレス構成を必要とするのではない。特に、ある適用分野では、少なくとも一時的に駆動ギヤ及び従動ギヤと噛合解除して、動力源を負荷から断絶させるために、クラッチ又は他の機構を用いるのが好ましいこともある。しかし、このような実施形態の場合も、本発明の実施形態は、例えば非常に多数の、可能な限り無限に多数の連続的なギヤ比の間で変更する能力のような態様を含むことができることが理解できるはずである。本発明のこのような実施形態はまた、非常に短時間で、ギヤ比間で転換する能力を含むことができて、駆動ギヤ及び従動ギヤが一時的に互いに断絶しても、そのような断絶は関連する負荷の運動量に殆ど影響せず、トルクスパイクが殆ど生じない。   Embodiments of the present invention can be expanded to clutchless transmissions in which the drive gears 121a-f collectively maintain meshing with one or more driven gears 132a-c even during gear ratio changes. The embodiment does not require a clutchless configuration. In particular, in certain applications, it may be preferable to use a clutch or other mechanism to at least temporarily disengage the drive and driven gears and disconnect the power source from the load. However, even for such embodiments, embodiments of the present invention may include aspects such as the ability to change between a very large number of continuous gear ratios, for example, as infinitely as possible. You should understand what you can do. Such an embodiment of the present invention can also include the ability to switch between gear ratios in a very short time, such that even if the drive gear and the driven gear are temporarily disconnected from each other, such disconnection. Has little effect on the momentum of the associated load and hardly produces torque spikes.

図1Bに示すように、例えば、変速トランスミッション100’の他の実施形態が示されており、この実施形態では、1つ以上のクラッチ123が駆動ギヤ121a−fと共に用いられる。図示の実施形態は単に例示に過ぎず、任意の適切なタイプ及び配置を有するクラッチが本発明に係るトランスミッションと共に用いられることもあることが理解できるはずである。   As shown in FIG. 1B, for example, another embodiment of a transmission 100 'is shown in which one or more clutches 123 are used with drive gears 121a-f. It should be understood that the illustrated embodiment is merely exemplary and that clutches having any suitable type and arrangement may be used with a transmission according to the present invention.

図1Bに示す実施形態では、少なくとも1つのクラッチ123が各駆動シャフト124a−b上に位置している。例えば、駆動シャフト124a上において、クラッチ123は、駆動ギヤ121aと伝達ギヤ118dとの間に位置決められ、駆動ギヤ121の回転を停止させるように構成できる。具体的に、入力シャフト105が回転して、駆動シャフト124a−bが回転及び旋回するようになれば、クラッチ123が噛合できる。クラッチの噛合は、次に、入力シャフト105の回転から駆動ギヤ121aを分離させ、これにより駆動ギヤ121aの回転運動が停止する。理解し得るように、駆動ギヤ121aと伝達ギヤ118との間にクラッチ123が配置されることで、クラッチ123が噛合されて駆動ギヤ121aの回転運動が抑制される場合、駆動ギヤ121b−cの回転運動も停止する。   In the embodiment shown in FIG. 1B, at least one clutch 123 is located on each drive shaft 124a-b. For example, the clutch 123 can be positioned between the drive gear 121a and the transmission gear 118d on the drive shaft 124a to stop the rotation of the drive gear 121. Specifically, when the input shaft 105 rotates and the drive shafts 124a-b rotate and turn, the clutch 123 can be engaged. The engagement of the clutch then causes the drive gear 121a to be separated from the rotation of the input shaft 105, thereby stopping the rotational movement of the drive gear 121a. As can be understood, when the clutch 123 is arranged between the drive gear 121a and the transmission gear 118 and the clutch 123 is engaged and the rotational movement of the drive gear 121a is suppressed, the drive gear 121b-c The rotational movement is also stopped.

また、図1Bに示すように、クラッチ123は、駆動ギヤ121dと伝達ギヤ118dとの間の駆動シャフト124b上に同様に位置できる。従って、このようなクラッチが噛合することで、駆動ギヤ121dは、入力シャフト105の回転から分離されて、駆動ギヤ121d−f各々の回転が停止する。本願の開示内容から理解し得るように、ほぼ同じ機能を与える任意の他のクラッチ配置を採用することができる。従って、本発明の範囲は、図示の実施形態に制限されず、クラッチの個数、クラッチのタイプ、クラッチの位置などを含む他のクラッチ構成が変わることもある。更に、適切なクラッチによって、駆動ギヤ及び従動ギヤを噛合解除するために、駆動ギヤ又は従動ギヤを移動させるような追加機能を提供することもある。また、前記1つ以上のクラッチ123は、任意の適切な方法によって制御できる。例えば、手動又は電子制御が用いられる。従って、一実施形態の例では、本願に示す電子制御システム180(図7)のようなトランスミッション制御システムによってクラッチが作動及び制御できる。   Further, as shown in FIG. 1B, the clutch 123 can be similarly positioned on the drive shaft 124b between the drive gear 121d and the transmission gear 118d. Therefore, when such a clutch is engaged, the drive gear 121d is separated from the rotation of the input shaft 105, and the rotation of each of the drive gears 121d-f is stopped. As can be appreciated from the disclosure herein, any other clutch arrangement that provides substantially the same function can be employed. Accordingly, the scope of the present invention is not limited to the illustrated embodiment, and other clutch configurations may be varied including the number of clutches, the type of clutch, the position of the clutch, and the like. In addition, an additional function may be provided such as moving the drive or driven gear to disengage the drive and driven gears with a suitable clutch. Also, the one or more clutches 123 can be controlled by any suitable method. For example, manual or electronic control is used. Thus, in one example embodiment, the clutch can be actuated and controlled by a transmission control system such as the electronic control system 180 (FIG. 7) shown herein.

前述したように、1つ以上のクラッチ123は、クラッチが駆動ギヤ121a−fを入力シャフト105の回転から分離させることができる任意の適切な位置に配置され得る。例えば、クラッチ123は、上述したように、即ち伝達ギヤ118aと駆動ギヤ121a、dとの間に位置決められ得るが、クラッチ123は、他の方法によって又は付加的に、駆動シャフト124a−b上の他の位置に配置されることもある。例えば、クラッチ123の他の方法による配置又は付加的な配置が仮想線で示されている。具体的に、駆動シャフト124a上で1つ以上のクラッチ123が、駆動ギヤ121aと駆動ギヤ121bとの間、及び/又は駆動ギヤ121bと駆動ギヤ121cとの間に配置できる。同様に、1つ以上のクラッチ123が駆動ギヤ121dと駆動ギヤ121eとの間、及び/又は駆動ギヤ121eと駆動ギヤ121fとの間の駆動シャフト124bに配置されることもある。   As described above, the one or more clutches 123 may be placed in any suitable position that allows the clutches to separate the drive gears 121a-f from the rotation of the input shaft 105. For example, the clutch 123 may be positioned as described above, i.e., between the transmission gear 118a and the drive gears 121a, d, but the clutch 123 may be otherwise or additionally on the drive shafts 124a-b. It may be arranged at other positions. For example, other arrangements or additional arrangements of the clutch 123 are indicated by phantom lines. Specifically, one or more clutches 123 can be disposed on the drive shaft 124a between the drive gear 121a and the drive gear 121b and / or between the drive gear 121b and the drive gear 121c. Similarly, one or more clutches 123 may be disposed on the drive shaft 124b between the drive gear 121d and the drive gear 121e and / or between the drive gear 121e and the drive gear 121f.

図示のクラッチ123は、駆動シャフト124a−b上に位置されるものとして示されているが、このような方式によってクラッチを用いるのは、前記位置決めに制限されるのではない。実際に、一部の実施形態の場合、駆動ギヤ121a−fの旋回運動及び回転運動の両者を停止させるのが好ましいことがある。従って、駆動ギヤ121a−fの旋回運動を停止させるのに、クラッチが付加的又は他の方法によって用いられることがある。制限するのではないが、一例として、クラッチ(図示せず)は、入力シャフト105と搬送アーム112との間に配置できる。このようなクラッチが噛合解除される場合、入力シャフト105の回転は、図1Aを参照して上述したように、搬送アーム112を継続して回転させる。しかし、このようなクラッチが噛合解除されるとき、入力シャフト105の回転は、搬送アーム112から分離されて、搬送アーム112の旋回が停止できる。本願の開示内容から分かるように、搬送112の旋回運動を停止させることで、駆動ギヤ121a−fの回転運動及び旋回運動も停止でき、これにより入力シャフト105の回転から分離できる。   Although the illustrated clutch 123 is shown as being positioned on the drive shafts 124a-b, the use of the clutch in this manner is not limited to the positioning. Indeed, in some embodiments, it may be preferable to stop both the swiveling and rotating motions of the drive gears 121a-f. Thus, the clutch may be used additionally or otherwise to stop the turning movement of the drive gears 121a-f. By way of example and not limitation, a clutch (not shown) can be disposed between the input shaft 105 and the transfer arm 112. When such a clutch is disengaged, the rotation of the input shaft 105 continues to rotate the transport arm 112 as described above with reference to FIG. 1A. However, when such a clutch is disengaged, the rotation of the input shaft 105 is separated from the transfer arm 112 and the rotation of the transfer arm 112 can be stopped. As can be seen from the disclosure content of the present application, by stopping the turning motion of the conveyance 112, the rotational motion and the turning motion of the drive gears 121a-f can also be stopped, and thereby separated from the rotation of the input shaft 105.

このような1つ以上のクラッチ123は、他の方法によって多様に実現し得る。例えば、一実施形態では、1つ以上のクラッチが駆動シャフト124a−bの端部に統合できる。このような実施形態では、シャフト装置内にシャフトが備えられるようにシャフトを配置することができ、単一クラッチが各駆動ギヤ121a−fの噛合及び/又は回転を制御することができる。   The one or more clutches 123 may be variously realized by other methods. For example, in one embodiment, one or more clutches can be integrated into the ends of the drive shafts 124a-b. In such an embodiment, the shaft can be arranged such that the shaft is provided within the shaft device, and a single clutch can control the engagement and / or rotation of each drive gear 121a-f.

本願の開示内容から分かるように、クラッチ123は、入力シャフト105の回転から駆動ギヤ121a−fの回転及び/又は旋回運動を噛合及び分離するのに適した、及び/又は駆動ギヤ121a−fを従動ギヤ132a−cから噛合及び噛合解除するのに適した多様なタイプを有することができる。例えば、クラッチ123は、制限されるのではないが、特定の適用分野に好ましく、ディスククラッチ、円錐クラッチ、ジョークラッチ、爪クラッチ、螺旋爪クラッチ、ラチェットクラッチ、円錐ディスク結合クラッチ、磁気クラッチ、油圧クラッチ、又は遠心クラッチを含む多様な方法によって実現し得る。また、クラッチ123は、駆動ギヤ121a−fがクラッチ内に実現できるように位置決められるという点が理解できるはずである。例えば、駆動ギヤ121a−fは、クラッチパケット内に位置決められ、クラッチ123が従動ギヤ132a−cと本質的に整列できる。   As can be seen from the disclosure of the present application, the clutch 123 is suitable for meshing and separating the rotation and / or pivoting movement of the drive gear 121a-f from the rotation of the input shaft 105 and / or the drive gear 121a-f. There can be various types suitable for meshing and disengaging from the driven gears 132a-c. For example, the clutch 123 is preferred, but not limited, to a particular application and is a disc clutch, conical clutch, jaw clutch, pawl clutch, spiral pawl clutch, ratchet clutch, conical disc coupling clutch, magnetic clutch, hydraulic clutch. Or by various methods including centrifugal clutches. It should also be understood that the clutch 123 is positioned so that the drive gears 121a-f can be implemented within the clutch. For example, the drive gears 121a-f are positioned within the clutch packet so that the clutch 123 can be essentially aligned with the driven gears 132a-c.

また、上記トランスミッション100’の開示は、駆動ギヤ121a−fを従動ギヤ132a−cから選択的及び一時的に噛合解除するために、1つ以上のクラッチ123の使用を含むが、このような開示内容は、単に一例であることを理解しなければならない。例えば、他の実施形態では、駆動ギヤ121a−fを再配向させるために、時間ウィンドウが形成でき、駆動ギヤ121a−fの配向は、当該ウィンドウにおいて従動ギヤ132a−cとの噛合を維持するように決定できる。時間ウィンドウは、例えばトルクスパイクを回避するか又は無視できるほどのトルクスパイクを許容するのに十分なほどに短い。更に、この時間ウィンドウは、トランスミッションの出力に連結できる。一実施形態において、このような連結は、出力速度の変更によって時間ウィンドウを伸縮させる。従って、駆動ギヤ121a−fの配向は、時間ウィンドウ内で予め決定できる。従って、従動ギヤ132a−cとの継続的な噛合のために、クラッチの噛合又は噛合解除は、駆動ギヤ121a−fを再配向させることができるが、駆動ギヤ121a−f及び従動ギヤ132a−cの噛合解除をクラッチすることは不要なことがある。   Also, the disclosure of the transmission 100 ′ includes the use of one or more clutches 123 to selectively and temporarily disengage the drive gears 121a-f from the driven gears 132a-c, although such disclosure It should be understood that the content is merely an example. For example, in other embodiments, a time window can be formed to reorient the drive gears 121a-f so that the orientation of the drive gears 121a-f maintains meshing with the driven gears 132a-c in the window. Can be determined. The time window is short enough to avoid, for example, torque spikes or allow negligible torque spikes. Furthermore, this time window can be linked to the output of the transmission. In one embodiment, such a connection stretches the time window by changing the output speed. Accordingly, the orientation of the drive gears 121a-f can be predetermined within the time window. Thus, for continuous engagement with the driven gears 132a-c, clutch engagement or disengagement can reorient the drive gears 121a-f, but drive gears 121a-f and driven gears 132a-c. It may be unnecessary to clutch the mesh release.

本発明の実施形態は、各々同じ物理的大きさを有する駆動ギヤと、各々同じ物理的大きさを有する従動ギヤを用いることができるが、このような関係を必ずしも必要とするのではないという点を理解しなければならない。また、一部の実施形態では、駆動ギヤ及び従動ギヤが各々異なる物理的大きさを有することができるが、物理的大きさを任意に特定して変えることは、本願に示すトランスミッションにおける要求事項ではない。実際に、本発明においては、本願に示すように、ほぼ同じ物理的大きさを有する駆動ギヤ及び従動ギヤが用いられる。また、一部の実施形態では、駆動及び従動ギヤが、一方の軸方向の端部から他方の軸方向の端部まで実質的に同じ直径であるスプールギヤ又はヘリカルギヤであるため、これらのギヤは、自身の幅を横切るテーパを有しない。しかし、他の実施形態では、駆動及び従動ギヤが一方の軸方向の端部から他方まで先細となるベベルギヤであり得、又は一方の軸方向の端部から他方まで狭い又は不均一な大きさを有することができる。より一般に、本願に示す機能性の1つ以上の態様を実現するのに有効な任意のギヤ構造、大きさ、及び/又は配置が用いられ得る。従って、本発明の範囲は、本願に示す例示的な実施形態に限られるものではない。   Embodiments of the present invention can use drive gears each having the same physical size and driven gears each having the same physical size, but such a relationship is not necessarily required. Must understand. Also, in some embodiments, the drive gear and the driven gear can have different physical sizes, but arbitrarily specifying and changing the physical size is a requirement in the transmission shown in this application. Absent. Actually, in the present invention, as shown in the present application, a drive gear and a driven gear having substantially the same physical size are used. Also, in some embodiments, the drive and driven gears are spool gears or helical gears that are substantially the same diameter from one axial end to the other axial end, so these gears are Does not have a taper across its width. However, in other embodiments, the drive and driven gears may be bevel gears that taper from one axial end to the other, or narrow or non-uniform in size from one axial end to the other. Can have. More generally, any gear structure, size, and / or arrangement that is effective to implement one or more aspects of the functionality presented herein may be used. Accordingly, the scope of the invention is not limited to the exemplary embodiments shown herein.

トランスミッション100(図1A)及びトランスミッション100’(図1B)とある程度同様なトランスミッション200の態様が概略的に示されている図3A−Cを参照して、動力源と負荷との連結を維持しつつ、かつ、駆動ギヤと従動ギヤとの常時噛合又は実質的に常時噛合を維持しつつ、ギヤ比を変える方法を説明する。特に、図3A−Cには、多様なギヤ比のトランスミッション200が示されている。   Referring to FIGS. 3A-C, where aspects of the transmission 200 that are somewhat similar to the transmission 100 (FIG. 1A) and the transmission 100 ′ (FIG. 1B) are shown schematically, while maintaining a connection between the power source and the load. A method of changing the gear ratio while maintaining constant engagement or substantially constant engagement between the drive gear and the driven gear will be described. In particular, FIGS. 3A-C show a transmission 200 with various gear ratios.

図3Aに示す実施形態の例において、トランスミッション200は、それらの中心を通過する軸を中心にそれぞれ回転するように構成された3つの従動ギヤ232a−cを含む。また、トランスミッション200は、従動ギヤ232a−cと噛合されて回転する2つの駆動ギヤ220a−b、即ち駆動ギヤセットを含む。従動ギヤ及び駆動ギヤの個数は単に一例に過ぎず、他の実施形態では、より多い又はより少ない個数の駆動ギヤ及び/又は従動ギヤが用いられ得るという点を理解しなければならない。更に、一部の実施形態では、そして本願に示すように、3つの従動ギヤ232a−cは、各従動ギヤがそれらの中心軸を中心にそれぞれ回転するとき、3つの従動ギヤ232a−cが同じ回転を維持するように接続できる。また、図示の実施形態において、従動ギヤ232a−cは、リングギヤとして約120度の実質的に同じ角度間隔でオフセットされ、駆動ギヤ220a−bは約180度でオフセットされるが、従動ギヤ232a−c及び駆動ギヤ220a−bの開示構成及び配置は単に一例に過ぎないという点を理解しなければならない。   In the example embodiment shown in FIG. 3A, transmission 200 includes three driven gears 232a-c that are each configured to rotate about an axis passing through their centers. Transmission 200 also includes two drive gears 220a-b that rotate in mesh with driven gears 232a-c, that is, drive gear sets. It should be understood that the number of driven gears and drive gears is merely an example, and that in other embodiments, a greater or lesser number of drive gears and / or driven gears may be used. Further, in some embodiments, and as shown herein, the three driven gears 232a-c are the same as the three driven gears 232a-c when the driven gears rotate about their central axes, respectively. Can be connected to maintain rotation. In the illustrated embodiment, the driven gears 232a-c are offset as ring gears at substantially the same angular interval of about 120 degrees, and the drive gears 220a-b are offset at about 180 degrees, while the driven gears 232a- It should be understood that the disclosed configuration and arrangement of c and drive gears 220a-b is merely an example.

本願に示すように、従動ギヤ232a−cは、駆動ギヤ220a−bによって噛合されるとき又は連動システムによって回転するときに回転するように構成できる。しかし、回転運動だけでなく、リングギヤ232a−cはまた、直動に入ったり出たりすることもできる。例えば、図3A−Cに示すように、各従動ギヤ232a−cは、1つ以上の他の従動ギヤの直動経路とはある程度オフセットされる直動経路に沿って摺動して入ったり、出たりすることができる。例えば、図示の実施形態の例において、各従動ギヤ232a−cは、各従動ギヤ232a−cの各中心から放射状に延びる各直動経路233a−cに沿って各々直動する。ある場合は、各直動経路233a−cの角度オフセットは同じであり得る。従って、単に一例ではあるが、3つの従動ギヤ232a−cの場合、各直動経路233a−cの角度オフセットは約120度である。このような方式で、従動ギヤの半径方向位置にかかわらず、各従動ギヤは直動でき、他の従動ギヤから同じ角度オフセットを維持することができる。   As shown herein, the driven gears 232a-c can be configured to rotate when engaged by the drive gears 220a-b or when rotated by an interlocking system. However, in addition to rotational motion, the ring gears 232a-c can also enter and exit linear motion. For example, as shown in FIGS. 3A-C, each driven gear 232a-c slides along a linear path that is offset to some extent from the linear path of one or more other driven gears, You can leave. For example, in the example of the illustrated embodiment, each driven gear 232a-c moves linearly along each linear motion path 233a-c extending radially from each center of each driven gear 232a-c. In some cases, the angular offset of each linear motion path 233a-c may be the same. Therefore, as an example only, in the case of three driven gears 232a-c, the angular offset of each linear motion path 233a-c is about 120 degrees. In this way, each driven gear can move linearly regardless of the radial position of the driven gear and maintain the same angular offset from the other driven gears.

図3Aに示すように、本実施形態で駆動ギヤ232a−cは、湾曲側を備える一般に三角形の部分を形成し、この湾曲側は、少なくとも1つの駆動ギヤ220a−bと常時噛合される仮想ギヤ234を形成する。理解し得るように、仮想ギヤ234の大きさ及び形態は変わることができ、仮想ギヤ234の如何なる特定の配置、大きさ、又は形態も必要としない。例えば、仮想ギヤ234の形態は、仮想ギヤ234を形成する従動ギヤの個数によって、又は本願に示すように、従動ギヤ232a−cの半径方向位置によって変わることができる。   As shown in FIG. 3A, the drive gears 232a-c in this embodiment form a generally triangular portion with a curved side, which is a virtual gear that is always meshed with at least one drive gear 220a-b. 234 is formed. As can be appreciated, the size and configuration of the virtual gear 234 can vary and does not require any particular arrangement, size, or configuration of the virtual gear 234. For example, the form of the virtual gear 234 can vary depending on the number of driven gears that form the virtual gear 234, or depending on the radial position of the driven gears 232a-c as shown herein.

仮想ギヤ234内において、駆動ギヤ220a−bは、レバー219a−bの遠位端に位置決められる。更に、前述したように、駆動ギヤ220a−bは、旋回運動するように構成できる。従って、一実施形態の例において、レバー219a−bは、駆動ギヤ220a−bと、駆動ギヤ220a−bが旋回する中心軸との間の距離を示す。従って、駆動ギヤ220a−bが位置決められる遠位端の対向側の各近位端において、レバー219a−bの交差部は、駆動ギヤ220a−bが旋回する中心軸が通過する中心を形成する。更に、旋回運動だけでなく又は旋回運動に代わって、各駆動ギヤ220a−bは、それらの中心を通過する各中心軸を中心にそれぞれ回転することができる。   Within virtual gear 234, drive gears 220a-b are positioned at the distal ends of levers 219a-b. Further, as described above, the drive gears 220a-b can be configured to pivot. Thus, in one example embodiment, levers 219a-b indicate the distance between drive gears 220a-b and the central axis around which drive gears 220a-b pivot. Thus, at each proximal end opposite the distal end where drive gear 220a-b is positioned, the intersection of levers 219a-b forms the center through which the central axis about which drive gear 220a-b pivots passes. Further, in addition to or instead of the pivoting motion, each drive gear 220a-b can rotate about each central axis passing through the center thereof.

図示のレバー219a−bは、本願に示す原理に従ってトランスミッション200を実現するにあたって、実際のレバー又は仮想のレバーであり得る。例えば、物理的レバーがレバーの端部の駆動ギヤと、レバー219a−bとの間の交差部の中心に取り付けられ得る。他の方法において、レバーは仮想のレバーであり得る。例えば、図1A−Bに示すように、軸方向シャフト120a−bは、駆動ギヤ121a−fと、該駆動ギヤ121a−fが旋回する軸との連結を維持する物理的レバーアームなしに、駆動ギヤ121a−fを保持することができ、中心の旋回軸を中心に駆動ギヤ121a−fを旋回させることができる。   The illustrated levers 219a-b can be actual or virtual levers in implementing the transmission 200 in accordance with the principles presented herein. For example, a physical lever can be attached to the center of the intersection between the drive gear at the end of the lever and the lever 219a-b. In other methods, the lever can be a virtual lever. For example, as shown in FIGS. 1A-B, the axial shaft 120a-b can be driven without a physical lever arm that maintains the connection between the drive gear 121a-f and the shaft about which the drive gear 121a-f pivots. The gears 121a-f can be held, and the drive gears 121a-f can be turned around the center turning shaft.

実際であれ仮想であれ、レバー219a−bは、それらの長さが変化できるように制御及び変更可能である。例えば、駆動ギヤ220a−bについて、図3Aでレバー219a−bの端部にある駆動ギヤ220a−bは、半径方向外側に摺動でき、その結果、レバー219a−bの長さが変わる。例えば、図示のように、駆動ギヤ220a−bは、図3Aにおける位置から図3B及び3Cに示す位置まで半径方向に摺動したり、又は図3A及び図3Cに示す位置の間から任意の位置に摺動できる。従って、図3Aから図3Cまで駆動ギヤ220a−bの半径方向への直動が生じる場合、レバー219a−b長さが増加することが分かる。同様に、駆動ギヤ220a−bが図3Cの位置から図3B又は図3Aの位置まで半径方向に直動すると、レバー219a−b長さは対応して減少するようになる。   Whether actual or virtual, the levers 219a-b can be controlled and changed so that their length can vary. For example, for drive gear 220a-b, the drive gear 220a-b at the end of lever 219a-b in FIG. 3A can slide radially outward, resulting in a change in length of lever 219a-b. For example, as shown, the drive gears 220a-b can slide radially from the position in FIG. 3A to the position shown in FIGS. 3B and 3C, or any position between the positions shown in FIGS. 3A and 3C. Can slide. Accordingly, it can be seen that the length of the lever 219a-b increases when the drive gear 220a-b moves linearly in the radial direction from FIG. 3A to FIG. 3C. Similarly, as drive gear 220a-b linearly moves radially from the position of FIG. 3C to the position of FIG. 3B or 3A, lever 219a-b length will correspondingly decrease.

駆動ギヤ220a−bがレバー219a−bの中心周りに旋回する場合、駆動ギヤは、多様なリングギヤ232a−cと噛合でき、これにより従動ギヤ232a−cが回転するようになる。また、レバー219a−b長さの増加によって、駆動ギヤ220a−bの旋回半径が増加するようになり、これにより駆動ギヤ220a−bの旋回経路の長さも増加するようになる。駆動ギヤ220a−bがより長い旋回経路に沿いつつ一定の角速度を維持するために、駆動ギヤ220a−bの線速度は、必ず増加するようになる。同様に、レバー219a−b長さの減少によって、そして駆動ギヤ220a−bの旋回経路の半径及び全長の減少によって、駆動ギヤ220a−bの線速度は、対応して減少するようになる。   When drive gear 220a-b pivots about the center of lever 219a-b, the drive gear can mesh with various ring gears 232a-c, thereby causing driven gear 232a-c to rotate. Further, as the length of the lever 219a-b increases, the turning radius of the driving gear 220a-b increases, and thereby the length of the turning path of the driving gear 220a-b also increases. In order for the drive gears 220a-b to maintain a constant angular velocity along a longer turning path, the linear velocity of the drive gears 220a-b will necessarily increase. Similarly, the linear velocity of the drive gears 220a-b will correspondingly decrease as the length of the levers 219a-b decreases and as the radius and total length of the pivot path of the drive gears 220a-b decrease.

従って、駆動ギヤ220a−b上の任意の地点の線速度は、レバー219a−b長さ及び駆動ギヤ220a−bが回転する角速度と関連づけられる。例えば、図3A−Cに示す実施形態の例において、駆動ギヤ220a−bは、噛合地点235で従動ギヤ232a−cと対をなす。駆動ギヤ220a−b上の噛合地点235で当該噛合地点235は、駆動ギヤ220a−bの旋回運動に係わる線速度を有するという点が理解できるはずである。特に、v1が噛合地点235で駆動ギヤ220a−bの線速度であるとすれば、v1は、式v1=ω1・lによって駆動ギヤ220a−bの旋回運動と関連づけられ、ここで、ω1は角速度、即ち駆動ギヤ220a−bの旋回速度や旋回RPMであり、lは噛合地点235から駆動ギヤ220a−bが旋回する中心軸までの距離である。従って、v1はlに直接比例して、ω1が常数に維持されれば、lの増加によってv1が増加し、lの減少によってv1が減少するということが分かる。   Accordingly, the linear velocity at any point on drive gear 220a-b is related to the length of lever 219a-b and the angular velocity at which drive gear 220a-b rotates. For example, in the example embodiment shown in FIGS. 3A-C, drive gears 220a-b are paired with driven gears 232a-c at meshing point 235. It should be understood that at the meshing point 235 on the drive gear 220a-b, the meshing point 235 has a linear velocity related to the turning motion of the drive gear 220a-b. In particular, if v1 is the linear velocity of the drive gear 220a-b at the meshing point 235, v1 is related to the turning motion of the drive gear 220a-b by the equation v1 = ω1 · l, where ω1 is the angular velocity. That is, the turning speed or turning RPM of the drive gear 220a-b, and l is the distance from the meshing point 235 to the central axis around which the drive gear 220a-b turns. Therefore, it can be seen that v1 is directly proportional to l, and if ω1 is maintained at a constant, v1 increases as l increases and v1 decreases as l decreases.

また、従動ギヤ232a−cが駆動ギヤ220a−cによって噛合されるとき、それ自体の中心周りに回転すれば、従動ギヤ232a−c上の噛合地点の線速度v2は、式v2=ω2・rによって従動ギヤ232a−cの回転運動と関連づけられ、ここでω2は従動ギヤ232a−cの角速度、即ち回転速度又はRPMであり、rは従動ギヤ232a−cの半径である。従って、v2はω2に直接比例して、rが常数に維持されれば、v2の増加によってω2が増加し、v2の減少によってω2も減少するということが分かる。   When the driven gears 232a-c are meshed with the drive gears 220a-c and rotate around the center of the driven gears 232a-c, the linear velocity v2 at the meshing point on the driven gears 232a-c is expressed by the equation v2 = ω2 · r. Is associated with the rotational motion of the driven gears 232a-c, where ω2 is the angular speed, i.e., rotational speed, or RPM of the driven gears 232a-c, and r is the radius of the driven gears 232a-c. Therefore, it can be seen that v2 is directly proportional to ω2, and if r is maintained at a constant, ω2 increases as v2 increases, and ω2 decreases as v2 decreases.

更に、噛合地点235は、駆動ギヤ220a−b及び従動ギヤ232a−cに共通するため、噛合地点235において、駆動ギヤ220a−b及び従動ギヤ232a−cは、同じ線速度を有する。従って、噛合地点235においてv1=v2である。従って、駆動ギヤ220a−bの角速度ω1と従動ギヤ232a−cの半径rが実質的に常数であるシステムにおいて、そして駆動ギヤ220a−bの旋回距離lと従動ギヤ232a−cの角速度ω2が変わり得るシステムにおいて、lとω2との関係は、l=k・ω2で表され、ここでkはr/ω1に相当する常数である。従って、ω2及びlは直接比例して、一方が増加又は減少する場合、他方もそれに対応して変わるようになる。従って、レバー219a−b長さの増加及び減少によって、駆動ギヤ220a−bの噛合地点の線速度が増加又は減少するようになり、これに対応して従動ギヤ232a−cの角速度も増加又は減少するようになることが分かる。   Furthermore, since the meshing point 235 is common to the drive gears 220a-b and the driven gears 232a-c, at the meshing point 235, the drive gears 220a-b and the driven gears 232a-c have the same linear velocity. Therefore, v1 = v2 at the meshing point 235. Accordingly, in a system in which the angular velocity ω1 of the drive gear 220a-b and the radius r of the driven gear 232a-c are substantially constant, and the turning distance l of the drive gear 220a-b and the angular velocity ω2 of the driven gear 232a-c change. In the resulting system, the relationship between l and ω2 is expressed as l = k · ω2, where k is a constant corresponding to r / ω1. Accordingly, ω2 and l are directly proportional, and when one increases or decreases, the other changes correspondingly. Accordingly, as the length of the lever 219a-b increases and decreases, the linear velocity at the meshing point of the drive gear 220a-b increases or decreases, and the angular velocity of the driven gear 232a-c increases or decreases accordingly. You can see that

レバー219a−b長さと従動ギヤ232a−cの角速度との関係は、簡単な2つの実施例を通じて更に説明できる。以下の実施例は、本発明を制限するのではなく、その代わり本発明の一態様を単に説明するために提供するものであることが理解できるはずである。   The relationship between the lever 219a-b length and the angular speed of the driven gear 232a-c can be further explained through two simple examples. It should be understood that the following examples are not intended to limit the invention, but instead are provided merely to illustrate one aspect of the invention.

第1実施例において、図3Bのトランスミッション200のようなトランスミッションは、レバー長さを1インチにして用意することができる。また、駆動ギヤの直径は1インチに相当し、従動ギヤの半径は8インチに相当し、駆動ギヤは2000RPMの一定の角速度で旋回できるように、トランスミッションが配置又は構成できると仮定することができる。従って、このような実施例において、駆動ギヤが旋回する中心軸から最も離れた地点にある、駆動ギヤの外側エッジ上の噛合地点の線速度は、約4000インチ/分(ω1=2000RPM及びl=(1インチ+1インチ))に相当するという点が理解できるはずである。   In the first embodiment, a transmission such as the transmission 200 of FIG. 3B can be prepared with a lever length of 1 inch. It can also be assumed that the diameter of the drive gear corresponds to 1 inch, the radius of the driven gear corresponds to 8 inches, and the transmission can be arranged or configured so that the drive gear can turn at a constant angular velocity of 2000 RPM. . Thus, in such an embodiment, the linear velocity at the point of engagement on the outer edge of the drive gear, which is the furthest away from the central axis around which the drive gear turns, is about 4000 inches / minute (ω1 = 2000 RPM and l = (1 inch + 1 inch)).

また、噛合地点が駆動ギヤと従動ギヤとの間で共有される限り、噛合地点における従動ギヤの線速度v2は、噛合地点における駆動ギヤの線速度v1と同一である。従って、本実施例において、v2も4000インチ/分である。また、従動ギヤがその中心軸を中心に回転し、固定した半径を有する限り、従動ギヤの角速度ω2は、約500RPM(v2=4000インチ/分及びr=8インチ)に相当するものとして決定できる。従って、従動ギヤの角速度ω2は、駆動ギヤの角速度ω1よりも4倍(500RPMと2000RPMとを比べるとき)小さく、駆動ギヤ及び従動ギヤの前記例示的な配置によって4:1のギヤ減少が提供される。   As long as the meshing point is shared between the drive gear and the driven gear, the linear speed v2 of the driven gear at the meshing point is the same as the linear velocity v1 of the drive gear at the meshing point. Therefore, in this embodiment, v2 is also 4000 inches / minute. Also, as long as the driven gear rotates about its central axis and has a fixed radius, the angular speed ω2 of the driven gear can be determined as equivalent to about 500 RPM (v2 = 4000 inches / minute and r = 8 inches). . Therefore, the angular speed ω2 of the driven gear is four times smaller than the angular speed ω1 of the drive gear (when comparing 500 RPM and 2000 RPM), and the exemplary arrangement of the drive gear and the driven gear provides a 4: 1 gear reduction. The

しかし、第2実施例では、例えば図3Cのトランスミッション200を取り、第1実施例のように、駆動ギヤが1インチの直径を有し、従動ギヤの半径が常数で8インチに相当し、駆動ギヤが2000RPMの一定の角速度で旋回するものと仮定する。しかし、本実施例ではまた、レバー長さが、例えば3インチに増加したものと仮定する。理解し得るように、レバー長さがこのように増加すると、駆動ギヤが回転する中心軸から最も遠い距離にある、駆動ギヤの外側エッジ上の噛合地点の線速度v1は、約8000インチ/分(ω1=2000RPM及びl=(1インチ+3インチ))である。従動ギヤは、駆動ギヤと共通の噛合地点を有するため、噛合地点における従動ギヤの線速度v2も約8000インチ/分である。また、線速度v2の増加によって、従動ギヤの角速度ω2も第1実施例における従動ギヤの角速度よりも必ず増加する。例えば、この第2実施例において、従動ギヤ232a−cの角速度ω2は、約1000RPM(v2=8000インチ/分及びr=8インチ)である。従って、従動ギヤの角速度ω2は、駆動ギヤの角速度ω1よりも2倍(1000RPMと2000RPMとを比べるとき)小さく、駆動ギヤ及び従動ギヤのこのような例示的な配置によって2:1のギヤ減少が提供される。   However, in the second embodiment, for example, the transmission 200 shown in FIG. 3C is taken. As in the first embodiment, the drive gear has a diameter of 1 inch, and the radius of the driven gear corresponds to a constant of 8 inches. Assume that the gear turns at a constant angular velocity of 2000 RPM. However, this embodiment also assumes that the lever length has increased to, for example, 3 inches. As can be appreciated, with this increase in lever length, the linear velocity v1 at the engagement point on the outer edge of the drive gear, which is the furthest away from the central axis around which the drive gear rotates, is about 8000 inches / minute. (Ω1 = 2000 RPM and l = (1 inch + 3 inch)). Since the driven gear has a common engagement point with the drive gear, the linear speed v2 of the driven gear at the engagement point is also about 8000 inches / minute. Further, due to the increase of the linear velocity v2, the angular velocity ω2 of the driven gear necessarily increases more than the angular velocity of the driven gear in the first embodiment. For example, in this second embodiment, the angular speed ω2 of the driven gears 232a-c is about 1000 RPM (v2 = 8000 inches / minute and r = 8 inches). Accordingly, the angular speed ω2 of the driven gear is twice as low as the angular speed ω1 of the drive gear (when comparing 1000 RPM and 2000 RPM), and such an exemplary arrangement of the drive gear and the driven gear results in a 2: 1 gear reduction. Provided.

従って、レバー219a−b長さを増加又は減少させるために、駆動ギヤ220a−bを半径方向に移動させることで、駆動ギヤ220a−bの角速度が常数に維持されても、従動ギヤ232a−cの角速度が対応して増加又は減少し得ることが分かる。結果的に、従動ギヤ232a−cの角速度は、駆動ギヤ220a−bの入力角速度が一定する場合も変わり得、これによりトランスミッション200におけるギヤ比変更が提供できる。また、駆動ギヤ220a−bは、前記実施例のように2つの位置に制限するのではないという点が理解できるはずである。実際に、一部の実施例では、図1Aのトランスミッション100及び図1Bのトランスミッション100’における駆動ギヤのように、駆動ギヤセットが多数の位置、可能な限り無限個数の位置の間で変わり得る。半径方向の各位置は、互いに異なるレバーアームを生成し、各ギヤ比は、互いに異なるレバー長さに対応する。従って、可能な位置範囲に沿って駆動ギヤ220a−bが摺動でき、駆動ギヤ220a−bは、無限個数の連続的なギヤ比を形成することができる。同様に、駆動ギヤ220a−bが単に離散的な位置で噛合を維持し、これにより位置の間に段が形成される場合も、駆動ギヤ220a−bは、有限個数の互いに異なる多くの不連続ギヤ比の間に段を形成することができる。   Accordingly, even if the angular speed of the drive gears 220a-b is kept constant by moving the drive gears 220a-b in the radial direction to increase or decrease the length of the levers 219a-b, the driven gears 232a-c It can be seen that the angular velocity can be increased or decreased correspondingly. As a result, the angular speed of the driven gears 232a-c can change even when the input angular speed of the drive gears 220a-b is constant, thereby providing a gear ratio change in the transmission 200. It should also be understood that the drive gears 220a-b are not limited to two positions as in the previous embodiment. Indeed, in some embodiments, the drive gear set can vary between multiple positions, as many as possible, such as the drive gears in transmission 100 of FIG. 1A and transmission 100 'of FIG. 1B. Each radial position generates a different lever arm, and each gear ratio corresponds to a different lever length. Accordingly, the drive gears 220a-b can slide along a possible position range, and the drive gears 220a-b can form an infinite number of continuous gear ratios. Similarly, when the drive gears 220a-b simply maintain meshing at discrete positions, thereby forming a step between the positions, the drive gears 220a-b have a finite number of different discontinuities. Steps can be formed between the gear ratios.

例えば、図1Aを参照すれば、駆動ギヤセット120a−bは、半径方向内側又は外側に摺動でき、これに対応して、従動ギヤ132a−bが半径方向内側又は外側に摺動する。上述したように、半径方向の直動経路に沿う各位置において、駆動ギヤセット120a−bの旋回経路は、互いに異なる長さを有し、これにより互いに異なるギヤ比が形成される。一部の実施形態では、本願でより詳細に検討するように、駆動ギヤセット120a−b及び従動ギヤ132a−cが半径方向に直動するとき、駆動ギヤセット120a−bが従動ギヤ132a−cとの常時噛合を維持するように構成できる。従って、駆動ギヤセット120a−bが線形経路上の任意の位置に直動可能な限り、無限個数の連続的なギヤ比が可能である。   For example, referring to FIG. 1A, drive gear set 120a-b can slide radially inward or outward, and correspondingly driven gear 132a-b slides radially inward or outward. As described above, at each position along the linear movement path in the radial direction, the turning paths of the drive gear sets 120a-b have different lengths, thereby forming different gear ratios. In some embodiments, as discussed in more detail herein, when the drive gear set 120a-b and the driven gear 132a-c move linearly in the radial direction, the drive gear set 120a-b is in contact with the driven gear 132a-c. It can be configured to maintain a constant mesh. Therefore, an infinite number of continuous gear ratios are possible as long as the drive gear set 120a-b can be linearly moved to an arbitrary position on the linear path.

本願の開示内容から、必ずしも無限個数の連続的なギヤ比を形成する必要はないという点が理解できるはずである。実際に、一実施形態では、隣接するギヤ比の間の移動が微細又は殆ど軽微に、多数の不連続なギヤ比が形成され、トランスミッションは、無段変速トランスミッションに近似する。例えば、図1Bに示すトランスミッション100’を考慮する。上述したように、トランスミッション100’は、駆動ギヤ121a−fの回転及び/又は旋回運動を少なくとも一時的に停止させる1つ以上のクラッチ123を含むことができる。このような停止は、クラッチを噛合することで生じ得、これはまた、ギヤ比変更と共に生じ得る。   From the disclosure of the present application, it should be understood that it is not necessary to form an infinite number of continuous gear ratios. In fact, in one embodiment, the movement between adjacent gear ratios is fine or almost negligible, and a number of discontinuous gear ratios are formed, and the transmission approximates a continuously variable transmission. For example, consider the transmission 100 'shown in FIG. 1B. As described above, the transmission 100 'can include one or more clutches 123 that at least temporarily stop the rotation and / or pivoting motion of the drive gears 121a-f. Such a stop can occur by engaging the clutch, which can also occur with a gear ratio change.

例えば、一実施形態の例によれば、トランスミッション100’におけるギヤ比変更は、非常に小さい増分を有して、その変更が少なくとも殆ど軽微であり得る。例えば、一実施形態によれば、有効な各位置の旋回経路の長さは、非常に少量に増加又は減少し得、クラッチを噛合させ、駆動ギヤ121a−f及び従動ギヤ132a−cを移動させるのにかかる時間が非常に短く、前記ギヤ比変更が何分の1秒あるいはほぼ瞬時に行われる。時間を更に減らすために、前記制御は、電子制御システムを介して自動的に行える。しかし、本願に示す如何なるものでも、クラッチ123、及び/又は、駆動ギヤ121a−f及び従動ギヤ132a−cの移動が、人の操作による制御を妨害するものではない。   For example, according to an example embodiment, a gear ratio change in the transmission 100 'may have very small increments, and the change may be at least almost minor. For example, according to one embodiment, the length of the effective pivot path for each position can be increased or decreased to a very small amount, engaging the clutch and moving the drive gear 121a-f and the driven gear 132a-c. The time required for this is very short, and the gear ratio is changed in a fraction of a second or almost instantaneously. In order to further reduce the time, the control can be performed automatically via an electronic control system. However, in any of those shown in the present application, the movement of the clutch 123 and / or the drive gears 121a-f and the driven gears 132a-c does not disturb the control by human operation.

一実施形態によれば、様々な不連続の旋回経路が可能であり、各々の不連続の位置で仮想ギヤは、完全な整数仮想ギヤである。特に、仮想ギヤが円形であれば、仮想ギヤの円周の長さは、ギヤ歯の全体個数で割ることができ、部分的にギヤ歯がなければ、これは駆動ギヤ121a−f上のギヤ歯又は従動ギヤ132a−c内側のギヤ歯の大きさであると言える。一例として、ギヤ歯の幅が4分の1インチである具体例の場合、円周が12インチの仮想ギヤは、仮想ギヤの円周が正確に48個の完全なギヤ歯で割ることができる限り、完全な整数仮想ギヤである。従って、ギヤ歯の幅が同じ場合、12と3分の1インチの円周を有する仮想ギヤは、仮想ギヤの円周が49個の完全なギヤ歯+50番目のギヤ歯の3分の1で割ることができる限り、完全な整数仮想ギヤではない。   According to one embodiment, various discontinuous turning paths are possible, and the virtual gear at each discontinuous position is a perfect integer virtual gear. In particular, if the virtual gear is circular, the circumference of the virtual gear can be divided by the total number of gear teeth, and if there are no gear teeth, this is the gear on the drive gear 121a-f. It can be said that the size of the gear teeth inside the teeth or driven gears 132a-c. As an example, in the specific example where the gear teeth width is a quarter inch, a virtual gear with a circumference of 12 inches can be divided by exactly 48 complete gear teeth. As long as it is a perfect integer virtual gear. Therefore, if the gear teeth have the same width, a virtual gear having 12 and 1/3 inch circumferences will have a virtual gear circumference of 49 full gear teeth + one third of the 50th gear tooth. It is not a perfect integer virtual gear as long as it can be divided.

駆動ギヤ121a−fの旋回経路を、駆動ギヤ121a−fのギヤ歯の幅で完全に割ることができる長さを有する不連続経路の間で変えることで、更なる複雑性が減少し得る。例えば、上述したように、駆動ギヤ1221a−fが、従動ギヤ132a−cによって形成された仮想ギヤが完全な整数の仮想円ではない円周を有する半径方向位置に摺動すれば、駆動ギヤ121a−fが回転及び旋回するとき、駆動ギヤ121a−fは、従動ギヤ132a−cのギヤ歯と適切に整列されないことがある。その代わり、仮想ギヤの部分的なギヤ歯によって誤整列が生じ、トランスミッションの効率性を減少させることがある。   Further complexity can be reduced by changing the turning path of the drive gear 121a-f between discontinuous paths having a length that can be completely divided by the width of the gear teeth of the drive gear 121a-f. For example, as described above, if drive gear 1221a-f slides to a radial position where the virtual gear formed by driven gears 132a-c has a circumference that is not a perfect integer virtual circle, drive gear 121a When -f rotates and turns, the drive gears 121a-f may not be properly aligned with the gear teeth of the driven gears 132a-c. Instead, the partial gear teeth of the virtual gear can cause misalignment and reduce transmission efficiency.

相対的に小さい直動距離上で非常に多数の不連続ギヤ比が提供できるという点は当業者に明らかである。例えば、一方の完全な整数仮想円から、その次の完全な整数仮想円に変えるために、ギヤ歯の幅に相当する量だけ円周が増加又は減少すれば良いという点が理解できるはずである。駆動ギヤ121a−f及び従動ギヤ132a−cが半径方向に移動する限り、そして仮想ギヤの半径及び円周が式c=2πrによって関連づけられる限り、twがギヤ歯の幅に相当する場合、tw/(2π)に相当する半径方向の変更は、駆動ギヤ132a−cによって形成された仮想ギヤだけでなく、駆動ギヤ121a−fの旋回経路の大きさをその次の完全な整数仮想ギヤに変えることが推定され得る。またトランスミッションは、形成された仮想ギヤが完全な整数仮想ギヤである位置でのみ駆動ギヤ121a−fと従動ギヤ132a−cとの噛合を保証するように制御できる。このような方式によって噛合を制御するために、機械式又は電気式制御が用いられ得る。例えば、ロックステップ機械移動機構が用いられ得る。他の方法によって又はこれに追加して、電子制御システムが、駆動ギヤ121a−f及び従動ギヤ132a−cの移動、噛合、及び噛合解除を制御することもできる。   It will be apparent to those skilled in the art that a very large number of discontinuous gear ratios can be provided over a relatively small linear distance. For example, it should be understood that in order to change from one complete integer virtual circle to the next complete integer virtual circle, the circumference only needs to be increased or decreased by an amount corresponding to the gear tooth width. . As long as the drive gear 121a-f and the driven gear 132a-c move in the radial direction, and as long as the radius and circumference of the virtual gear are related by the equation c = 2πr, tw / The change in the radial direction corresponding to (2π) is to change not only the virtual gear formed by the drive gears 132a-c but also the size of the turning path of the drive gears 121a-f to the next complete integer virtual gear. Can be estimated. Also, the transmission can be controlled to ensure engagement of the drive gears 121a-f and the driven gears 132a-c only at positions where the formed virtual gear is a perfect integer virtual gear. Mechanical or electrical control can be used to control the meshing in this manner. For example, a lockstep mechanical movement mechanism can be used. By other methods or in addition, the electronic control system can also control the movement, meshing, and meshing release of the drive gears 121a-f and driven gears 132a-c.

駆動ギヤ121a−f及び従動ギヤ132a−cの対となるギヤ歯が相対的に小さい大きさを有する実施形態では、駆動ギヤ121a−f及び従動ギヤ132a−cが半径方向に非常に小さく直動しても、不連続ギヤ比が達成できるということが理解できるはずである。例えば、具体的な実施例において、駆動ギヤは、ギヤ歯が2分の1インチの幅を有するギヤ歯形状を有することができる。結果的に、駆動ギヤ121a−f及び従動ギヤ132a−cは、ギヤ比の間での移動のために、わずか1/(4π)インチ、即ち約0.08インチの距離を半径方向に移動する必要がある。従って、駆動ギヤ121a−f及び従動ギヤ132a−cが半径方向に単に2インチの距離を直動することで、25個よりも多くの不連続ギヤ比が得られる。   In the embodiment in which the gear teeth that form a pair of the drive gear 121a-f and the driven gear 132a-c have a relatively small size, the drive gear 121a-f and the driven gear 132a-c are very small in the radial direction and linearly move. Even so, it should be understood that a discontinuous gear ratio can be achieved. For example, in a specific embodiment, the drive gear can have a gear tooth shape with the gear teeth having a width of one-half inch. As a result, the drive gears 121a-f and driven gears 132a-c move radially a distance of only 1 / (4π) inches, or about 0.08 inches, for movement between gear ratios. There is a need. Therefore, more than 25 discontinuous gear ratios can be obtained by driving the drive gears 121a-f and the driven gears 132a-c directly in the radial direction by a distance of 2 inches.

更に、ギヤ比の間での移動のために要求される半径方向距離が非常に小さければ、そのような変更を招くのにかかる時間も非常に短い。その結果、一部の実施形態では、あるギヤ比から次のギヤ比への変更がほぼ瞬時に起こる。例えば、図1Bのトランスミッション100’の例では、クラッチ123を噛合させ、駆動ギヤ121a−f及び従動ギヤ132a−cをその次の完全な整数仮想円及び旋回経路に半径方向に沿って直動させ、次いで、駆動ギヤ121a−fが回転及び/又は旋回運動を再開始するようにクラッチの噛合を解除させるのにかかる時間は、ほんの何分の1秒であり得る。実際に、トランスミッション100’が制御システムによってこのように自動的に制御される場合、このような変更を完成するのにかかる時間は、数百又は数十分の1秒オーダーであり得る。   Furthermore, if the radial distance required for movement between gear ratios is very small, the time taken to make such a change is very short. As a result, in some embodiments, a change from one gear ratio to the next gear ratio occurs almost instantaneously. For example, in the example of the transmission 100 ′ of FIG. 1B, the clutch 123 is engaged, and the drive gear 121a-f and the driven gear 132a-c are linearly moved along the radial direction to the next complete integer virtual circle and the turning path. Then, the time it takes for the drive gears 121a-f to disengage the clutch so as to restart the rotation and / or pivoting motion can be only a fraction of a second. Indeed, if the transmission 100 'is thus automatically controlled by the control system, the time it takes to complete such a change can be on the order of hundreds or even tens of seconds.

上記説明は、仮想ギヤの大きさに対してギヤ歯1つの増分だけ離れている不連続ギヤ比の間で段階別に進む有段トランスミッションについて示しているが、このような特徴は、制限的なものではないため、他の実施形態も予想し得ることが理解できるはずである。例えば、上述したように、トランスミッション100(図1A)のような実施形態において、トランスミッションは、ギヤ比の間で段階別に進むものではなく、滑るように動くこともできる。しかし、有段ギヤ変更の他の実施形態において、1つのギヤ歯以外の他の増分が用いられることもある。例えば、他の実施形態では、ギヤ比の間の段数が2、3、4、又はより多いギヤ歯増分で行われることもある。また他の実施形態では、ギヤ比の間の段数が、トランスミッションの駆動又は従動ギヤの個数、又は駆動及び従動ギヤの位置に依存することもある。例えば、5つの駆動ギヤ、又は5つの駆動ギヤ位置を有するトランスミッションは、ギヤ歯5つ増分のギヤ比の間で段階別に進むことができる。同様に、3つの従動ギヤ又は3つの従動ギヤ位置を有するトランスミッションは、ギヤ歯3つ増分のギヤ比の間で段階別に進むことができる。   The above description shows a stepped transmission that progresses step by step between discontinuous gear ratios separated by one gear tooth increment relative to the size of the virtual gear, but this feature is limiting However, it should be understood that other embodiments may be envisaged. For example, as described above, in embodiments such as transmission 100 (FIG. 1A), the transmission does not progress step by step between gear ratios, but can also slide. However, in other embodiments of stepped gear changes, other increments than one gear tooth may be used. For example, in other embodiments, the number of steps between gear ratios may be performed with 2, 3, 4, or more gear tooth increments. In other embodiments, the number of steps between gear ratios may depend on the number of drive or driven gears in the transmission or the position of the drive and driven gears. For example, a transmission having five drive gears or five drive gear positions can be stepped between gear ratios with five gear teeth increments. Similarly, a transmission having three driven gears or three driven gear positions can be stepped between gear ratios with three gear teeth increments.

前述したように、トランスミッションへの入力によって回転が継続して生じる間、ギヤ比変更が達成できて、トランスミッションは、ギヤ比が変わる間に動力源に連結できる。しかし、他の実施形態において、本発明に係るトランスミッションは、動力源から断絶されたり、又はギヤ比が変わる間に動力源が遮断されたりし得るという点が理解できるはずである。例えば、本発明の一実施形態に係るトランスミッションは、コンベヤに連結されるギヤボックス内に実現し得る。ギヤ比の間で変更させるために、コンベヤシステムに供給される動力が断絶されることがある。そうすると、利用者は、手動で、電子的な方法で、又は他の方法で、駆動及び従動ギヤを所望のギヤ比で半径方向に沿って直動させて、動力を再噛合することもできる。このような場合、クラッチ123(図1B)を必要としない場合もあって、省略することがあるという点が理解できるはずである。   As described above, a gear ratio change can be achieved while rotation continues due to input to the transmission, and the transmission can be connected to a power source while the gear ratio changes. However, it should be understood that in other embodiments, the transmission according to the present invention may be disconnected from the power source, or the power source may be shut off while the gear ratio changes. For example, the transmission according to an embodiment of the present invention can be realized in a gear box connected to a conveyor. In order to change between gear ratios, the power supplied to the conveyor system may be interrupted. The user can then re-engage the power manually, electronically or otherwise by moving the drive and driven gears linearly in the radial direction at the desired gear ratio. In such a case, it should be understood that the clutch 123 (FIG. 1B) may not be required and may be omitted.

上記実施例では、駆動ギヤ220a−b及び従動ギヤ232a−cの個数、大きさ、位置、角速度、及びギヤ歯に関する一部の仮定を行ったが、これらの仮定は、単に前記実施例のために行われたものであって、本発明を制限するのではないという点が理解できるはずである。その代わり、これらは単に本発明の特定の実施形態の例に係るトランスミッションがギヤ比の間で変えられる方式をより明確に示すために確認する事項に過ぎない。実際に、トランスミッション100(図1A)、トランスミッション100’(図1B)、及びトランスミッション600(図11A−B)のようなトランスミッションの一態様は、多様な応用分野に適用するために、スケール調整可能であるという点が理解できるはずである。従って、トランスミッションが実現される応用分野における必要に応じて、駆動及び従動ギヤは、任意の多様な大きさを有することができ、任意の適切な大きさを有する任意の多様な個数のギヤ及びギヤ歯を有することができ、任意の多様な角速度で作動できるという点が予想される。例えば、本発明の一実施例に係るトランスミッションは、航空母艦又は他の大型船舶と共に実現し得、直径がヤードではないが、数フィートの非常に大きい駆動及び従動ギヤを採用することができる。他の方法において、本発明の他の実施例に係るトランスミッションは、例えば模型自動車で実現し得、直径がミリメートルではないが、センチメートルに特定される非常に小さい駆動及び従動ギヤを採用することができる。   In the above embodiment, some assumptions regarding the number, size, position, angular velocity, and gear teeth of the drive gears 220a-b and the driven gears 232a-c are made. However, these assumptions are merely for the above embodiment. It should be understood that the invention has been made and is not intended to limit the invention. Instead, these are merely things to check to show more clearly how the transmissions according to specific example embodiments of the present invention can be changed between gear ratios. Indeed, one aspect of the transmission, such as transmission 100 (FIG. 1A), transmission 100 ′ (FIG. 1B), and transmission 600 (FIGS. 11A-B) can be scaled for application in a variety of applications. You should understand that there is. Thus, the drive and driven gears can have any variety of sizes, as required in the field of application in which the transmission is realized, and any number of any number of gears and gears having any suitable size. It is anticipated that it can have teeth and can operate at any of a variety of angular velocities. For example, a transmission according to one embodiment of the present invention may be implemented with an aircraft carrier or other large vessel, and may employ very large drive and driven gears that are not yards in diameter but a few feet. In other ways, transmissions according to other embodiments of the invention may be implemented, for example, in model cars, and may employ very small drive and driven gears that are not millimeters in diameter but specified in centimeters. it can.

図3A−Cに関して前述したように、レバー219a−b長さの増加によって、そして駆動ギヤ220a−bの旋回経路の変更によって、駆動ギヤ220a−bとの噛合を維持するために、従動ギヤ232a−cも移動しなければならない。従って、図3A−Cに示すように、従動ギヤ232a−cが、例えば、各直動経路233a−cに沿って移動することによって、仮想ギヤ234の大きさが変わるようになる。従って、互いに異なる大きさを有する物理的従動ギヤセットと駆動ギヤ220a−bとを噛合させなくても、トランスミッション200内におけるギヤ比変更が生じ得る。その代わり、本願に示すように、駆動ギヤ220a−bと噛合される仮想ギヤ234の大きさだけでなく、駆動ギヤ220a−bの旋回経路の大きさを変えることで、ギヤ比変更が行われる。   As described above with respect to FIGS. 3A-C, the driven gear 232a is maintained to maintain engagement with the drive gears 220a-b by increasing the length of the levers 219a-b and by changing the turning path of the drive gears 220a-b. -C must also move. Therefore, as shown in FIGS. 3A to 3C, the size of the virtual gear 234 changes as the driven gears 232a-c move along the linear motion paths 233a-c, for example. Therefore, the gear ratio in the transmission 200 can be changed without meshing the physical driven gear sets having different sizes with the drive gears 220a-b. Instead, as shown in the present application, the gear ratio is changed by changing not only the size of the virtual gear 234 meshed with the drive gears 220a-b but also the size of the turning path of the drive gears 220a-b. .

仮想ギヤ234の大きさが変わるギヤ比変更中に駆動ギヤ220a−bと従動ギヤ232a−cとの常時又は実質的に常時の噛合を維持するために、直動経路233a−cに沿う従動ギヤ232a−cの直動運動は、駆動ギヤ220a−bの半径方向運動を招くレバー219a−b長さの変更と同期化できる。特に、駆動ギヤ232a−cが外側又は内側に移動されることによって、レバー219a−b長さは、対応する量だけ実質的に同時に増加又は減少し得、これにより従動ギヤ232a−c及び駆動ギヤ220a−bは、それら各々の旋回及び回転によって実質的に常時噛合が維持でき、上述したように、場合によっては駆動ギヤ220a−bの旋回経路の長さ及び/又は直径の増加又は減少中にも、常時噛合が維持できる。このような方式で、実質的に常時噛合が多様なギヤ比で維持される。また、有段ギヤ比変更を用いる、一実施形態に係る例示的なトランスミッションの場合にも、このようなギヤ比変更が駆動ギヤ220a−b及び従動ギヤ232a−cが若干移動することで達成でき、駆動ギヤ220a−bとトランスミッション入力インターフェース及び/又は外部動力源が断絶される時間が、無視できるほど軽微であったり、殆ど感知できない。このような実施形態では、駆動ギヤ220a−b及び従動ギヤ232a−cが、ギヤ比の間で滑るように動くトランスミッションと同じ所望の効果を効果的に提供することができる。従って、多段が提供される場合、本願で説明する有段トランスミッションは、ギヤ比が変わる間、トランスミッションが駆動ギヤ220a−bと従動ギヤ232a−cとの有効な連結を維持する摺動方式で効果的に作動することができる。   The driven gear along the linear motion path 233a-c in order to maintain the constant or substantially constant meshing between the drive gear 220a-b and the driven gear 232a-c during the gear ratio change in which the size of the virtual gear 234 changes. The linear motion of 232a-c can be synchronized with a change in lever 219a-b length that causes radial motion of the drive gears 220a-b. In particular, as drive gears 232a-c are moved outward or inward, lever 219a-b length can be increased or decreased substantially simultaneously by a corresponding amount, thereby causing driven gears 232a-c and drive gears. 220a-b can maintain substantially constant engagement by their respective swiveling and rotation, and as described above, in some cases during the increase or decrease in the length and / or diameter of the swivel path of the drive gear 220a-b. However, it is possible to maintain the meshing at all times. In such a manner, the meshing at substantially constant speed is maintained at various gear ratios. Also in the case of an exemplary transmission according to one embodiment that uses a stepped gear ratio change, such a gear ratio change can be achieved by a slight movement of the drive gears 220a-b and the driven gears 232a-c. The time that the drive gears 220a-b and the transmission input interface and / or the external power source are disconnected is negligibly negligible or hardly perceivable. In such an embodiment, the drive gears 220a-b and the driven gears 232a-c can effectively provide the same desired effect as a transmission that slides between gear ratios. Thus, when multiple stages are provided, the stepped transmission described herein is effective in a sliding manner in which the transmission maintains an effective connection between the drive gears 220a-b and the driven gears 232a-c while the gear ratio changes. Can be activated automatically.

例えば、従動ギヤ232a−cがその各直動経路232a−c上で滑り込んだり滑り出、これにより仮想ギヤ234の大きさ及び駆動ギヤ220a−bの旋回経路の長さが変わるときとほぼ同時に、レバー219a−b長さが調整できる。結果的に、本発明に係るトランスミッションが駆動ギヤ220a−bの回転及び/又は旋回運動を停止させたり、防止したりするために、クラッチと噛合する場合にも、クラッチが噛合解除される場合、駆動ギヤ220a−b及び従動ギヤ232a−cは、新しいレバー長さで継続して噛合される位置に置かれる。従って、駆動ギヤ220a−bが回転及び旋回運動を再開始するとき、噛合が維持されているため、駆動ギヤ220a−bは、従動ギヤ232a−cを駆動することができる。更に、本願に示すように、少なくとも部分的にレバー219a−b長さに基づいて、駆動ギヤ220a−b上の噛合地点235の線速度が増加したり減少することによって、従動ギヤ232a−c上の噛合地点235における対応線速度も増加する。従動ギヤ232a−cは、固定した大きさを有することができ、一部の実施形態では、常に従動ギヤ232a−cの中心と整列される軸周りに回転できるため、線速度の増加によって従動ギヤ232a−cの角速度が増加する。従って、駆動ギヤ220a−bの旋回経路の長さ及び/又は直径を変えることで、及び/又は仮想ギヤ234の大きさを変えることで、そして互いに異なる大きさを有する物理的ギヤの間に噛合を変更させずに、ギヤ比変更が行われる。   For example, at substantially the same time as the driven gears 232a-c slide in and out on their linear motion paths 232a-c, thereby changing the size of the virtual gear 234 and the length of the turning path of the drive gears 220a-b, The length of the levers 219a-b can be adjusted. As a result, if the transmission according to the present invention engages with the clutch to stop or prevent the rotation and / or turning motion of the drive gears 220a-b, The drive gears 220a-b and the driven gears 232a-c are placed in a position where they are continuously meshed with the new lever length. Accordingly, when the drive gear 220a-b restarts the rotation and turning motion, the meshing is maintained, so that the drive gear 220a-b can drive the driven gear 232a-c. Further, as shown in this application, the linear velocity at the meshing point 235 on the drive gear 220a-b increases or decreases based on the length of the lever 219a-b, thereby increasing the driven gear 232a-c. The corresponding linear velocity at the meshing point 235 also increases. The driven gears 232a-c can have a fixed size and, in some embodiments, can always rotate about an axis that is aligned with the center of the driven gears 232a-c, thus increasing the linear velocity increases the driven gear. The angular velocity of 232a-c increases. Therefore, meshing between physical gears having different sizes by changing the length and / or diameter of the turning path of the drive gears 220a-b and / or by changing the size of the virtual gear 234. The gear ratio is changed without changing.

本願で述べるように、駆動ギヤは、実際のレバー又は有効のレバーの各端部に位置できる。一部の実施形態において、このような駆動ギヤは、複数態様のうち任意の態様を有するムーンギヤとして作動することができる。例えば、駆動ギヤ220a−bは、多様なギヤ比に対応する多様な出力を得るように従動ギヤを駆動するために、従動ギヤ、例えば、従動ギヤ232a−bと実質的に常時噛合を維持することができる。また、本願に示すように、駆動ギヤ220a−bは、その各中心軸を中心に回転することができ、更にレバー219a−bの間の交差部中心を通過する軸のような外部軸周りに旋回することができる。従って、例えば本願に示すように、駆動ギヤが従動出力ギヤとちょうど噛合し始めようとするとき、駆動及び従動ギヤのギヤ歯の同期化を保証する所定の制御方式で、駆動ギヤ220a−bが回転できる。更に、駆動ギヤ220a−bは、半径方向に直動することができる。上述したように、ムーンギヤの半径方向運動によって、非常に小さく増加する、可能な限り無限に小さく増加するギヤ比の範囲によって、トランスミッションが摺動方式又は段階方式で移動できる。従って、駆動ギヤは、可変出力を生成するために、半径方向に直動することができ、及び/又は対応従動ギヤと同期した噛合を果たすために回転することができる。また、駆動ギヤが半径方向に直動して、実質的に連続的なギヤ比の間又は不連続のギヤ比の間でトランスミッションが摺動したり、段階別に進んだりする限り、トランスミッションは、トルクスパイクを生成しなくても、又はほんの軽微なトルクスパイクのみを生成しつつギヤ比を変えることができて、トランスミッション及び/又はトランスミッションに結合される駆動トレインが損なわれない。   As described herein, the drive gear can be located at each end of the actual or active lever. In some embodiments, such a drive gear can operate as a moon gear having any of a plurality of aspects. For example, the drive gears 220a-b maintain substantially constant mesh with a driven gear, such as the driven gears 232a-b, to drive the driven gear to obtain a variety of outputs corresponding to a variety of gear ratios. be able to. Further, as shown in the present application, the drive gears 220a-b can rotate around their central axes, and further around an external axis such as an axis passing through the center of the intersection between the levers 219a-b. You can turn. Thus, for example, as shown in this application, when the drive gear is about to begin to mesh with the driven output gear, the drive gears 220a-b are in a predetermined control scheme that ensures synchronization of the gear teeth of the drive and driven gears. Can rotate. Furthermore, the drive gears 220a-b can move linearly in the radial direction. As mentioned above, the transmission can be moved in a sliding or stepped manner, depending on the range of gear ratios that increase very small and infinitely as small as possible due to the radial movement of the moon gear. Thus, the drive gear can move linearly in order to produce a variable output and / or rotate to achieve a meshed engagement with the corresponding driven gear. Also, as long as the drive gear moves in a radial direction and the transmission slides or moves in stages between substantially continuous gear ratios or discontinuous gear ratios, The gear ratio can be changed without generating spikes or generating only minor torque spikes, and the drive train coupled to the transmission and / or transmission is not compromised.

例示的な駆動ギヤ320a及び従動ギヤ332の多様で可能な運動が図4に示されている。特に、図4には、実現し得る従動ギヤ332と同期する2つの駆動ギヤ320a−bが、例えばリングギヤとして示されている。しかし、特定の適用分野で必要としたり又は要求する場合、より多い又はより少ない駆動ギヤ及び/又は従動ギヤを用いることもできる。従って、2つの駆動ギヤ320a−b及び1つの従動ギヤ332は、単に例示するために示される。   Various possible movements of the exemplary drive gear 320a and driven gear 332 are illustrated in FIG. In particular, FIG. 4 shows two drive gears 320a-b that are synchronized with a possible driven gear 332 as ring gears, for example. However, more or fewer drive gears and / or driven gears can be used if required or required in a particular application. Accordingly, two drive gears 320a-b and one driven gear 332 are shown for illustrative purposes only.

図4に示すように、任意の所定レバー長さにおいて、駆動ギヤ320aは、地点320’を通過する軸周りに、又は駆動ギヤ320aの中心320’’からオフセットされた任意の他の軸周りに旋回することができる。従って、駆動ギヤ320aは、例えば、旋回経路325に沿って旋回及び移動することができる。一部の実施形態において、地点320’と整列されるシャフト及び/又はキャリア(図示せず)は、駆動ギヤ320aを、地点320’を通過する軸を中心に時計回りに直接又は間接旋回させることができる。駆動ギヤ320aが旋回するとき、その中心320’’を中心に回転するように構成することもある。例えば、前述したように、動力の入力を受け、受けた動力の入力を、例えば多様な駆動ギヤの回転及び旋回運動に変える動力伝達システムが実現し得る。   As shown in FIG. 4, at any given lever length, the drive gear 320a is about an axis that passes through the point 320 'or any other axis that is offset from the center 320' 'of the drive gear 320a. You can turn. Therefore, the drive gear 320a can turn and move along the turning path 325, for example. In some embodiments, a shaft and / or carrier (not shown) aligned with point 320 'causes the drive gear 320a to pivot directly or indirectly clockwise about an axis passing through point 320'. Can do. When the drive gear 320a turns, the drive gear 320a may be configured to rotate around its center 320 ''. For example, as described above, a power transmission system that receives power input and converts the received power input into, for example, various rotations and turning motions of drive gears can be realized.

駆動ギヤ320aの回転は、駆動ギヤ320aの旋回方向と逆になるよう、反時計回りであり得る。また、このような回転は、駆動ギヤ320a−bが従動ギヤ332と同期するように実現し得、駆動ギヤ320a−bが従動ギヤ332との噛合を用意する場合、駆動ギヤ320a−bのギヤ歯は、従動ギヤ332のギヤ歯と適宜整列される。次いで、駆動ギヤ320aが従動ギヤ332と噛合し始めると、駆動ギヤ320aのこのような噛合と、回転及び旋回運動によって、従動ギヤ332がその中心332’周りに回転するようになる。   The rotation of the drive gear 320a may be counterclockwise so as to be opposite to the turning direction of the drive gear 320a. Also, such rotation can be realized such that the drive gear 320a-b is synchronized with the driven gear 332, and when the drive gear 320a-b is ready to mesh with the driven gear 332, the gear of the drive gear 320a-b. The teeth are appropriately aligned with the gear teeth of the driven gear 332. Next, when the drive gear 320a starts to mesh with the driven gear 332, the driven gear 332 rotates about its center 332 'by such meshing, rotation and turning motion of the drive gear 320a.

図4で更に確認できるように、駆動ギヤ320a−bは、トランスミッション内で従動ギヤと噛合を維持しつつ、駆動ギヤの沿う旋回経路の長さを増加又は減少させる半径方向に直動するように更に構成できる。図示の実施形態では、駆動ギヤ320aが垂直経路331に沿って内側又は外側に直動できるように示されているが、このような運動は単に一例に過ぎないという点を理解しなければならない。特に、駆動ギヤ320aが旋回運動する限り、本願の開示内容から、駆動ギヤ320aは、旋回経路におけるその配向又は位置にかかわらず、垂直軸から任意の角度間隔でオフセットされる経路に沿って、中心320’に向かう半径方向内側又は中心320’から離れる半径方向外側に直動できるという点が理解できるはずである。また、従動ギヤ332のような従動ギヤは、半径方向に所定方向に沿って直動することができる。例えば、図示の実施形態において、従動ギヤ332は、例えば垂直から約120度オフセットされ、中心320’を通過する直動経路333に沿って内側及び/又は外側に直動する。本願に示すように、多重の従動ギヤが用いられる場合、各従動ギヤは、直動経路に沿って所定方向に移動することができ、一部の実施形態において、所定方向は各々実質的に同じ角度増分を有して、互いに対してオフセットできる。   As can be further seen in FIG. 4, the drive gears 320a-b move linearly in the radial direction to increase or decrease the length of the turning path along the drive gear while maintaining engagement with the driven gear in the transmission. Further configuration is possible. In the illustrated embodiment, the drive gear 320a is shown to be able to move inward or outward along the vertical path 331, but it should be understood that such movement is merely an example. In particular, as long as drive gear 320a pivots, from the disclosure herein, drive gear 320a is centered along a path that is offset at any angular interval from the vertical axis, regardless of its orientation or position in the pivot path. It should be understood that it can move linearly inwardly toward 320 ′ or radially outwardly away from center 320 ′. Further, a driven gear such as the driven gear 332 can move linearly along a predetermined direction in the radial direction. For example, in the illustrated embodiment, the driven gear 332 is linearly moved inward and / or outward along a linear motion path 333 that is offset, for example, about 120 degrees from vertical and passes through the center 320 '. As shown in this application, when multiple driven gears are used, each driven gear can move in a predetermined direction along the linear path, and in some embodiments, the predetermined directions are each substantially the same. Can be offset relative to each other with angular increments.

本願の開示内容から、駆動ギヤ320aの回転及び旋回の純合計によって、駆動ギヤ320aが回転される角速度が制御されるという点を理解しなければならない。特に、前述したように、駆動ギヤ320a−bは、第1方向、例えば時計回りに旋回することができる一方、それらは、自身の各中心に対して第2の逆方向、例えば反時計回りに回転する。このような配置では、従動ギヤ332との噛合地点における、駆動ギヤ320aの時計回りの旋回運動及び反時計回りの回転運動の純合計によって、従動ギヤ320aの速度が決定される。特に、駆動ギヤ320aの回転運動及び旋回運動各々は、駆動ギヤ320aと従動ギヤ332との噛合地点における線速度に寄与し、従って、その噛合地点における従動ギヤ332の線速度と、このような線速度を生成する従動ギヤ332の対応角速度にも寄与する。従って、駆動ギヤ320aの旋回運動及び回転運動の純合計によって、従動ギヤ332の回転速度も決定される。   It should be understood from the disclosure of the present application that the angular speed at which the drive gear 320a is rotated is controlled by the net sum of the rotation and rotation of the drive gear 320a. In particular, as described above, the drive gears 320a-b can pivot in a first direction, eg, clockwise, while they are in a second opposite direction, eg, counterclockwise, with respect to their respective centers. Rotate. In such an arrangement, the speed of the driven gear 320a is determined by the net total of the clockwise turning motion and the counterclockwise rotational motion of the drive gear 320a at the point of engagement with the driven gear 332. In particular, each of the rotational movement and the turning movement of the drive gear 320a contributes to the linear velocity at the engagement point between the drive gear 320a and the driven gear 332, and accordingly, the linear velocity of the driven gear 332 at the engagement point and such a line. This also contributes to the corresponding angular velocity of the driven gear 332 that generates the velocity. Therefore, the rotational speed of the driven gear 332 is also determined by the net sum of the turning motion and the rotational motion of the drive gear 320a.

本願の開示内容から、トランスミッション入力における特定の回転速度の場合、そして特定のレバー長さ及び駆動ギヤの大きさにおいて、自身の軸を中心とする駆動ギヤ320aの回転は、噛合地点で駆動ギヤ320aの旋回運動が線速度に寄与するものとは逆方向でありつつほぼ同量で、噛合地点における線速度に寄与することができるという点が理解できるはずである。このような配置では、駆動ギヤ320aの回転が駆動ギヤ320aの旋回運動を相殺することができ、これにより無視できる、可能な限りゼロである純線速度が得られる。従って、駆動ギヤ320の回転及び旋回の純合計は、ゼロ出力を生成し得る。   From the disclosure of the present application, the rotation of the drive gear 320a about its own axis at the specific rotation speed at the transmission input, and at the specific lever length and drive gear size, It should be understood that the swivel motion of the can contribute to the linear velocity at the meshing point with the same amount while being in the opposite direction to that contributing to the linear velocity. In such an arrangement, the rotation of the drive gear 320a can cancel the turning motion of the drive gear 320a, resulting in a negligible pure linear velocity as zero as possible. Thus, the net sum of rotation and rotation of the drive gear 320 can produce a zero output.

噛合地点における駆動ギヤ320aの線速度が従動ギヤ332の回転する角速度(従って、トランスミッションの出力)を決定する限り、噛合地点でゼロの純線速度によって、従動ギヤは実質的に回転しなくなる。特に、駆動ギヤ320aの回転及び駆動ギヤ320aの反対側への旋回は、互いに中立することができる。その結果、駆動ギヤ320aは、従動ギヤ332と噛合でき、旋回及び回転運動を維持することができるが、従動ギヤ332の運動を停止させるために、クラッチ又はバンドを継続して適用しなくても、従動ギヤ332に任意の出力を提供しなくなる。結果的に、トランスミッションが中立状態になる。   As long as the linear speed of the drive gear 320a at the meshing point determines the angular speed at which the driven gear 332 rotates (and thus the output of the transmission), the zero pure linear speed at the meshing point will substantially prevent the driven gear from rotating. In particular, the rotation of the drive gear 320a and the turning to the opposite side of the drive gear 320a can be neutral to each other. As a result, the drive gear 320a can mesh with the driven gear 332 and can maintain the turning and rotating motion, but the clutch or band need not be continuously applied to stop the movement of the driven gear 332. Any output is not provided to the driven gear 332. As a result, the transmission becomes neutral.

従って、本発明に係るトランスミッションの少なくとも一部の実施形態によれば、駆動ギヤの回転及び旋回が従動ギヤと噛合される噛合中立状態が提供でき、駆動及び従動ギヤが動力源に各々連結されるが、如何なる出力も提供しない。また、一部の実施形態において、噛合中立状態の間、システムの各ギヤは噛合を維持するが、トランスミッションによってゼロ出力が提供される。従って、一部の自動トランスミッションとは異なって、本発明の駆動及び従動ギヤは、ギヤの移動を制限する外力を適用する装置の使用を必要とせず、ギヤ比変更中及び中立の間に噛合を維持する。   Therefore, according to at least some embodiments of the transmission according to the present invention, it is possible to provide a meshing neutral state in which the rotation and rotation of the drive gear mesh with the driven gear, and the drive and driven gear are respectively connected to the power source. Does not provide any output. Also, in some embodiments, each gear of the system remains engaged during the neutral mesh state, but the transmission provides zero output. Thus, unlike some automatic transmissions, the drive and driven gears of the present invention do not require the use of a device that applies an external force that restricts the movement of the gears and engages during gear ratio changes and neutrals. maintain.

噛合中立状態からトランスミッションを解除するために、ギヤ比が変更し得る。例えば、レバー長さを増加させることでギヤ比が減少する可能性があり、これにより所定の駆動ギヤ又はギヤの回転に係わり、かつ、常数であり得る線速度上で、駆動ギヤの旋回に係わる線速度も増加するようになり、これによりトランスミッションは、多数、そして可能な限り無限個数の順ギヤ比のうち、変わり得る順ギヤ比に移動され、ここで順ギヤ比は、潜在的に出力速度が入力速度よりも速い過駆動比を含む。逆に、レバーが減って旋回速度が回転速度よりも小くなれば、トランスミッションは逆ギヤ比に移動して、任意の個数の逆ギヤ比の間で変えられる。   The gear ratio can be changed to release the transmission from the meshing neutral state. For example, increasing the lever length may reduce the gear ratio, which is related to the rotation of a given drive gear or gear, and to the rotation of the drive gear on a linear speed that can be a constant. The linear speed will also increase, which will cause the transmission to move to a variable forward gear ratio among many and infinite as many forward gear ratios as possible, where the forward gear ratio is potentially the output speed. Includes an overdrive ratio that is faster than the input speed. Conversely, if the lever is reduced and the turning speed is less than the rotational speed, the transmission moves to the reverse gear ratio and can be changed between any number of reverse gear ratios.

図5及び図6を参照して、入力駆動ギヤ及び出力従動ギヤを移動させるための機構の一例について説明する。特に、図5には、駆動ギヤ121a−fを1つ以上の従動ギヤとの噛合を維持しつつ、半径方向に移動させるための機構の一例が示されている。図6には、従動ギヤ132a−cを所定方向に移動させて、1つ以上の駆動ギヤとの噛合を維持することができる機構の一実施形態の例が示されている。   An example of a mechanism for moving the input drive gear and the output driven gear will be described with reference to FIGS. 5 and 6. In particular, FIG. 5 shows an example of a mechanism for moving the drive gears 121a-f in the radial direction while maintaining meshing with one or more driven gears. FIG. 6 shows an example of an embodiment of a mechanism that can move the driven gears 132a-c in a predetermined direction to maintain meshing with one or more drive gears.

図5には、トランスミッション入力インターフェース105及び2つの比率基準ギヤ114に連結された搬送アーム112を含むキャリア111が示されている。図1Aに関して示すように、トランスミッション入力インターフェース105の回転によって、搬送アーム112も回転するようになる。また、搬送アーム112の回転は、更に比率基準ギヤ114を基準ギヤ116周りに回転させ、次いで、1つ以上の駆動ギヤセットを回転及び/又は旋回運動させることができる。   FIG. 5 shows a carrier 111 including a transfer arm 112 connected to a transmission input interface 105 and two ratio reference gears 114. As shown with respect to FIG. 1A, rotation of the transmission input interface 105 causes the transfer arm 112 to also rotate. Also, the rotation of the transfer arm 112 can further rotate the ratio reference gear 114 around the reference gear 116 and then cause one or more drive gear sets to rotate and / or pivot.

一部の実施形態において、キャリア111は、駆動ギヤ121a−f(図1A−B)の半径方向への移動を容易にするように構成される。例えば、図5に示すように、キャリア111は、駆動ギヤセット120a−b(図1A)を回転させる駆動ロッド124a−bに連結されている伝達ギヤ118dを含むことができる。伝達ギヤ118dは伝達ギヤ118cと対をなし、伝達ギヤ118cは伝達シャフト122に沿って移動することもできる。伝達ギヤ118c及び伝達ギヤ118dが伝達シャフト122に沿って集合的に移動する場合、駆動ロッド124a−bとトランスミッション入力インターフェース105の中心との間の距離は、増加又は減少し得るという点が分かる。トランスミッション入力インターフェース105の中心と整列された軸周りに駆動ギヤが旋回する一実形態において、例えば、駆動ロッド124a−b及び伝達ギヤ118c−dが伝達シャフト122に沿って外側に移動し、伝達ギヤ118a−bに更に近くなることによって、駆動ロッド124a−bによって移動される旋回経路の長さ及び直径と、駆動ロッド124a−bに取り付けられた駆動ギヤの対応旋回経路が増加するようになる。更に、一部の実施形態の例において、伝達ギヤ118cは、伝達シャフト122の各半分に沿う任意の位置に移動でき、これにより駆動ロッド124a−bによって移動される旋回経路の長さは、非常に小さい増分を有するように、かつ、可能な限り無限に小さい増分を有するように変えられる。従って、伝達ギヤ118cは、ギヤ比の間で滑るように行われたり、段階別に行われるトランスミッションのギヤ比変更を果たすために、伝達シャフト122に沿って移動することができる。   In some embodiments, the carrier 111 is configured to facilitate radial movement of the drive gears 121a-f (FIGS. 1A-B). For example, as shown in FIG. 5, the carrier 111 can include a transmission gear 118d that is coupled to drive rods 124a-b that rotate the drive gear sets 120a-b (FIG. 1A). The transmission gear 118d is paired with the transmission gear 118c, and the transmission gear 118c can move along the transmission shaft 122. It can be seen that when the transmission gear 118c and the transmission gear 118d move collectively along the transmission shaft 122, the distance between the drive rods 124a-b and the center of the transmission input interface 105 can be increased or decreased. In one embodiment in which the drive gear pivots about an axis aligned with the center of the transmission input interface 105, for example, the drive rods 124a-b and the transmission gear 118c-d move outward along the transmission shaft 122 and the transmission gear By being closer to 118a-b, the length and diameter of the swivel path moved by the drive rods 124a-b and the corresponding swivel path of the drive gear attached to the drive rods 124a-b are increased. Further, in some example embodiments, the transmission gear 118c can be moved to any position along each half of the transmission shaft 122 so that the length of the swivel path moved by the drive rods 124a-b is very high. To have small increments, and infinitely small increments as possible. Thus, the transmission gear 118c can move along the transmission shaft 122 to slide between gear ratios or to effect a transmission gear ratio change in stages.

駆動ロッド124a−b及び取り付けられた駆動ギヤを移動させるために、そしてこれにより駆動ギヤのレバー距離を変えるために、一部の実施形態において、キャリア111は、ギヤラック126a−bと噛合されるピニオン125を含むこともできる。ピニオン125は、搬送アーム112に対して軸方向に固定できる一方、ギヤラック126a−bは、搬送アーム112に対して移動するように構成できる。例えば、ピニオン125がその中心周りに回転すると、ピニオン125上の歯は、ギヤラック126a−b上の歯と噛合することができ、これにより本実施形態において、ギヤラック126a−bは、ギヤラック126a−bに対して軸方向に、ピニオン125の中心に対して半径方向に移動するようになる。特に、ピニオンギヤ125が第1方向に回転すると、各ギヤラック126a−bは、ピニオン125の中心に対して半径方向外側に移動できる一方、ピニオン125が第2の逆方向に回転すると、各ギヤラック126a−bは、ピニオン125に対して半径方向内側に移動できるようになる。   In order to move the drive rods 124a-b and attached drive gear, and thereby change the lever distance of the drive gear, in some embodiments, the carrier 111 is a pinion that meshes with the gear racks 126a-b. 125 can also be included. The pinion 125 can be fixed in the axial direction with respect to the transfer arm 112, while the gear racks 126 a-b can be configured to move relative to the transfer arm 112. For example, as the pinion 125 rotates about its center, the teeth on the pinion 125 can mesh with the teeth on the gear racks 126a-b, which in this embodiment causes the gear racks 126a-b to engage the gear racks 126a-b. With respect to the center, the pinion 125 moves in the radial direction. In particular, when the pinion gear 125 rotates in the first direction, each gear rack 126a-b can move radially outward with respect to the center of the pinion 125, while when the pinion 125 rotates in the second reverse direction, each gear rack 126a- b can move radially inward with respect to the pinion 125.

ギヤラック126a−bはまた、伝達ギヤ118c−dに結合できて、ギヤラック126a−bが移動すると、伝達ギヤ118c−dは、対応距離を移動し、及び/又は対応方向に移動する。例えば、図示の実施形態において、伝達ギヤ118c−dは各々ブラケット127に連結され、ブラケット127は各々ギヤラック126a−bのいずれかに連結される。このような構成において、ギヤラック126a−bが移動すると、これによりギヤラック126a−bがブラケット127及び伝達ギヤ118c−dを移動させる。一部の実施形態において、駆動ロッド124a−bは、ブラケット127に直接的に連結できる。例えば、ピニオンギヤ125がラック126a−bを一方向に移動させる場合、ラック126aによって駆動ロッド124aが対応方向にピニオン125の中心に対して外側又は内側に移動され、ラック126bによって駆動ロッド124bがラック126bの移動方向に対応する方向に外側又は内側に移動されるように、駆動ロッド124a−bがブラケット127に直接的に連結でき、これにより駆動ロッド124a−b上の任意の駆動ギヤは、半径方向に対応距離を移動する出力従動ギヤとの同期化を維持させるために、駆動ロッド124a−bの中心に対して半径方向内側又は外側に移動することができる。従って、ピニオン125、ギヤラック126a−b、ブラケット127、伝達ギヤ118c−d、及び伝達シャフト122を含むキャリア111は、ギヤ比の範囲で駆動ギヤと従動ギヤとの間に実質的に常時噛合が維持されるように、駆動及び従動ギヤの移動を同期化させるための構造的な実現手段の一実施例である。   The gear racks 126a-b can also be coupled to the transmission gears 118c-d such that when the gear racks 126a-b move, the transmission gears 118c-d move a corresponding distance and / or move in a corresponding direction. For example, in the illustrated embodiment, the transmission gears 118c-d are each connected to a bracket 127, and the brackets 127 are each connected to one of the gear racks 126a-b. In such a configuration, when the gear rack 126a-b moves, the gear rack 126a-b moves the bracket 127 and the transmission gear 118c-d. In some embodiments, the drive rods 124a-b can be directly coupled to the bracket 127. For example, when the pinion gear 125 moves the racks 126a-b in one direction, the drive rod 124a is moved outward or inward with respect to the center of the pinion 125 by the rack 126a, and the drive rod 124b is moved to the rack 126b by the rack 126b. The drive rods 124a-b can be directly coupled to the bracket 127 so that they are moved outward or inward in a direction corresponding to the direction of movement of any of the drive gears on the drive rods 124a-b in the radial direction. Can be moved radially inward or outward relative to the center of the drive rods 124a-b to maintain synchronization with the output driven gear moving a corresponding distance. Therefore, the carrier 111 including the pinion 125, the gear racks 126a-b, the bracket 127, the transmission gear 118c-d, and the transmission shaft 122 is substantially kept in mesh between the driving gear and the driven gear within the range of the gear ratio. Thus, it is an example of a structural realization means for synchronizing the movement of the drive and driven gear.

図示の実施形態では、駆動ロッド124a−bがブラケット127及びラック126a−bに連結されるが、他の実施形態では、駆動ロッド124a−bがブラケット127又はラック126a−bに直接的に連結されないこともあるという点を理解しなければならない。例えば、駆動ロッド124a−bは、伝達ギヤ118dが内側又は外側に移動する場合、駆動ロッド124a−bも対応する外側又は内側方向に移動するように、伝達ギヤ118dに直接的に連結できる。従って、例えば図1A−Bの実施例に示すように、駆動ロッド124a−b上に同一線上の駆動ギヤが取り付けられる実施形態では、駆動ロッド124a−bの外側又は内側への移動によって、駆動ギヤは、駆動ギヤの旋回する軸に対して半径方向に移動するようになり、これにより駆動ギヤの旋回経路も対応して増加又は減少する。   In the illustrated embodiment, drive rods 124a-b are coupled to bracket 127 and rack 126a-b, but in other embodiments, drive rods 124a-b are not directly coupled to bracket 127 or rack 126a-b. You have to understand that there are things. For example, the drive rods 124a-b can be directly coupled to the transmission gear 118d such that when the transmission gear 118d moves inward or outward, the drive rods 124a-b also move in the corresponding outward or inward direction. Thus, for example, as shown in the example of FIGS. 1A-B, in embodiments where collinear drive gears are mounted on the drive rods 124a-b, the drive gears 124a-b may be moved outwardly or inwardly to drive gears. Is moved in a radial direction relative to the axis of rotation of the drive gear, whereby the rotation path of the drive gear is correspondingly increased or decreased.

前述したように、ピニオン125が回転する場合、ピニオン125は、ギヤラック126a−bを移動させることができる。ピニオン125に供給される回転力は、任意の多様な方式であり得る。例えば、図示の実施形態では、ピニオン125を回転させるために、ピニオン125にシャフト128が連結される。一部の実施形態において、シャフト128は、トランスミッション入力インターフェース105を介して延びるが、ピニオン125の回転を制御したり、又は駆動ギヤ121a−f(図1A−B)が半径方向に移動するようにする任意の他の適切な手段を採用することもできる。   As described above, when the pinion 125 rotates, the pinion 125 can move the gear racks 126a-b. The rotational force supplied to the pinion 125 can be any of various methods. For example, in the illustrated embodiment, a shaft 128 is coupled to the pinion 125 to rotate the pinion 125. In some embodiments, the shaft 128 extends through the transmission input interface 105, but controls the rotation of the pinion 125 or allows the drive gears 121a-f (FIGS. 1A-B) to move radially. Any other suitable means can be employed.

図6には、本発明の一部の実施形態に係る従動ギヤを移動させるための機構の一実施例が示されている。図示の実施形態では、リングギヤのような従動ギヤ132aを、例えば所定方向に移動させるための機構が示されている。明確性のために、1つの従動ギヤ132aのみ示されているが、他の従動ギヤを所望の他の所定方向に移動させるために、同様の装置及び機構が用いられるという点が理解できるはずである。   FIG. 6 shows an example of a mechanism for moving the driven gear according to some embodiments of the present invention. In the illustrated embodiment, a mechanism for moving the driven gear 132a such as a ring gear in a predetermined direction is shown. For clarity, only one driven gear 132a is shown, but it should be understood that similar devices and mechanisms can be used to move other driven gears in other desired predetermined directions. is there.

図6に示すように、トランスミッション内の従動ギヤ132aは、出力サンギヤ140に連結された出力ムーンギヤ138を含む連動システム136と噛合することができる。従動ギヤ132aの回転を可能にするために、従動ギヤ132aは、1つ以上の駆動ギヤによって選択的に噛合される内部ギヤ形状を含むことができる。また、本願に示すように、従動ギヤ132aは、その外面上に、出力ムーンギヤ138のギヤ形状と対となるように構成されるギヤ形状を含むことができる。出力ムーンギヤ138は、従動ギヤ132aの回転を他の従動ギヤ及び/又はトランスミッション出力インターフェースと連動させるための連動シャフト142に連結された出力サンギヤ140に更に連結できる。   As shown in FIG. 6, the driven gear 132 a in the transmission can mesh with an interlocking system 136 that includes an output moon gear 138 coupled to the output sun gear 140. In order to allow rotation of the driven gear 132a, the driven gear 132a may include an internal gear shape that is selectively meshed by one or more drive gears. Further, as shown in the present application, the driven gear 132a may include a gear shape configured to be paired with the gear shape of the output moon gear 138 on the outer surface thereof. The output moon gear 138 can be further connected to an output sun gear 140 that is connected to an interlocking shaft 142 for interlocking rotation of the driven gear 132a with other driven gears and / or transmission output interfaces.

一部の実施形態において、出力サンギヤ140は、その中心に固定できて、出力サンギヤが回転する間、半径方向に直動しない。また、一部の実施形態において、出力ムーンギヤ138は、出力サンギヤ140周りに少なくとも部分的に旋回するように構成できる。例えば、図示の実施形態では、連動装置147が出力ムーンギヤ138及び出力サンギヤ140各々に連結され、出力ムーンギヤ138が出力サンギヤ140周りに回転されれば、出力サンギヤ140から固定した距離が維持され、これにより出力ムーンギヤ138と出力サンギヤ140との間に実質的に常時噛合が維持される。   In some embodiments, the output sun gear 140 can be secured to its center and does not move linearly while the output sun gear rotates. Also, in some embodiments, the output moon gear 138 can be configured to pivot at least partially around the output sun gear 140. For example, in the illustrated embodiment, the interlocking device 147 is connected to each of the output moon gear 138 and the output sun gear 140, and if the output moon gear 138 is rotated around the output sun gear 140, a fixed distance from the output sun gear 140 is maintained. Thus, the engagement between the output moon gear 138 and the output sun gear 140 is substantially maintained at all times.

本願の開示内容から理解し得るように、出力ムーンギヤ138が出力サンギヤ140周りに回転されれば、従動ギヤ132aも出力ムーンギヤ138との噛合を維持するために移動することができる。一部の実施形態では、連動装置147が回転され、これにより出力ムーンギヤ138が出力サンギヤ140周りに回るようになれば、出力ムーンギヤ138のギヤ歯は、従動ギヤ132aのギヤ歯と噛合し、これにより従動ギヤ132aに対して押したり引いたりして従動ギヤ132aを移動させる。他の実施形態において、従動ギヤ132aは、連動装置147に連結されるケーシング内部に少なくとも部分的に含まれ得る。本実施例において、連動装置147が回転すると、このような回転によって従動ギヤ132a周りのケーシングは、ギヤトラック143に沿ってケーシング及び従動ギヤ132aを押したり引いたりするようになる。また他の方法において、従動ギヤ132aの円周周りに1つ以上の溝が設けられ、該溝に連動装置147が連結されて、連動装置147が回転すると、連動装置147は溝と噛合し、これにより従動ギヤ132aが所定経路に押されたり引かれたりして、駆動ギヤとの噛合が維持される。本願の開示内容から理解し得るように、このような噛合は、ギヤ比変更中又は単に不連続ギヤ比で維持できる。   As can be understood from the disclosure of the present application, if the output moon gear 138 is rotated around the output sun gear 140, the driven gear 132a can also move to maintain meshing with the output moon gear 138. In some embodiments, when the interlocking device 147 is rotated so that the output moon gear 138 rotates around the output sun gear 140, the gear teeth of the output moon gear 138 mesh with the gear teeth of the driven gear 132a. Thus, the driven gear 132a is moved by being pushed or pulled with respect to the driven gear 132a. In other embodiments, the driven gear 132a may be at least partially contained within a casing coupled to the interlocking device 147. In this embodiment, when the interlocking device 147 rotates, the casing around the driven gear 132a pushes or pulls the casing and the driven gear 132a along the gear track 143 due to such rotation. In another method, one or more grooves are provided around the circumference of the driven gear 132a. When the interlocking device 147 is connected to the groove and the interlocking device 147 rotates, the interlocking device 147 meshes with the groove, As a result, the driven gear 132a is pushed or pulled along a predetermined path, and the meshing with the drive gear is maintained. As can be appreciated from the disclosure herein, such engagement can be maintained during a gear ratio change or simply at a discontinuous gear ratio.

一実施形態において、従動ギヤ132aは更に、所定方向への移動ラインを形成するギヤトラック143内に含まれ、この移動ラインに沿って従動ギヤ132aが移動できる。従って、連動装置147によって従動ギヤ132aが移動すれば、ギヤトラック143はその直動経路を形成する。例えば図6に示す実施形態のような場合、ギヤトラック143は実質的に線形移動経路を形成し、該直動経路に沿って従動ギヤ132aが移動する。しかし、他の実施形態において、ギヤトラック143は、曲げられた経路又は他のタイプの経路を形成することができ、この経路に沿って従動ギヤ132aが移動できる。本願の開示内容から理解し得るように、一部の実施形態においてギヤトラック143は、従動ギヤ132aの移動を拘束し、これにより従動ギヤ132aが半径方向に移動する間、従動ギヤ132aは、軸方向に実質的に移動することができない。従って、従動ギヤ132a−cは、駆動ロッド124a、b(図1A−B)に沿って軸方向に実質的に移動することなく、ギヤトラック143のようなギヤトラックに沿って移動することができる。また、本願の開示内容から、従動ギヤ132a−cが軸方向ではなく、半径方向に移動する実施形態では、駆動ギヤ121a−fも従動ギヤ132a−cと実質的に常時噛合を維持するために、軸方向ではなく、半径方向に移動するように構成されることもあるという点が理解できるはずである。   In one embodiment, the driven gear 132a is further included in a gear track 143 that forms a movement line in a predetermined direction, and the driven gear 132a can move along the movement line. Therefore, when the driven gear 132a is moved by the interlocking device 147, the gear track 143 forms its linear motion path. For example, in the embodiment shown in FIG. 6, the gear track 143 forms a substantially linear movement path, and the driven gear 132a moves along the linear movement path. However, in other embodiments, the gear track 143 can form a bent path or other type of path along which the driven gear 132a can move. As can be appreciated from the disclosure of the present application, in some embodiments, the gear track 143 constrains the movement of the driven gear 132a, so that the driven gear 132a is pivoted while the driven gear 132a moves radially. Cannot move substantially in the direction. Accordingly, the driven gears 132a-c can move along a gear track such as the gear track 143 without substantially moving axially along the drive rods 124a, b (FIGS. 1A-B). . Also, from the disclosure of the present application, in the embodiment in which the driven gears 132a-c move in the radial direction instead of the axial direction, the drive gears 121a-f also maintain substantially constant meshing with the driven gears 132a-c. It should be understood that it may be configured to move in the radial direction instead of the axial direction.

また、本願に示すように、トランスミッションは、曲線経路149を形成する支持部148を含むことができる。一実施形態の例において、曲線経路149は、出力ムーンギヤ138及び出力サンギヤ140の結合半径とほぼ同じ半径を有する半円又は円形経路の他の部分であるが、他の曲線又は曲線でない経路が予想し得る。出力ムーンギヤ138が出力サンギヤ140周りを旋回する場合、曲線経路149は、一般に出力ムーンギヤ138の沿う部分的な旋回経路に対応することができる。一部の実施形態において、シャフト(図示せず)が、支持部148の曲線経路149を貫通し、出力ムーンギヤ138の中心を貫通して連動装置147と連結される。このような方式で、シャフトが曲線経路149に沿って移動でき、これにより連動装置147が移動され、ギヤトラック143によって形成された経路に沿って従動ギヤ132aが移動される。しかし、連動装置147は、他の方式によって移動されることもある。例えば、一部の実施形態において、対応連動装置147は、出力ムーンギヤ138の反対側に形成され、出力サンギヤ140の中心と同軸に整列される回転シャフトに連結される。回転シャフトの回転によって、連動装置147が回転し得るようになり、出力ムーンギヤ318が曲線経路149のような経路に沿って旋回し得るようになる。   Also, as shown herein, the transmission can include a support 148 that forms a curved path 149. In one example embodiment, the curved path 149 is another part of a semi-circular or circular path having a radius approximately the same as the combined radius of the output moon gear 138 and the output sun gear 140, but other curved or non-curved paths are expected Can do. When the output moon gear 138 turns around the output sun gear 140, the curved path 149 can generally correspond to a partial turning path along which the output moon gear 138 follows. In some embodiments, a shaft (not shown) passes through the curved path 149 of the support 148 and through the center of the output moon gear 138 and is coupled to the interlock device 147. In this manner, the shaft can move along the curved path 149, whereby the interlocking device 147 is moved, and the driven gear 132a is moved along the path formed by the gear track 143. However, the interlocking device 147 may be moved by other methods. For example, in some embodiments, the corresponding interlock device 147 is formed on the opposite side of the output moon gear 138 and is coupled to a rotating shaft that is aligned coaxially with the center of the output sun gear 140. The interlocking device 147 can rotate by the rotation of the rotating shaft, and the output moon gear 318 can turn along a path such as the curved path 149.

本願に示すように、本発明の少なくとも一部の実施形態の例に係るトランスミッションの入力駆動ギヤ及び出力従動ギヤの運動は、任意の半径方向に移動することができる入力駆動ギヤと、1つ以上の所定経路に沿って半径方向に移動する出力従動ギヤとの間の実質的な常時噛合を維持するように同期化できる。任意の個数の同期化システムが用いられ得る。例えば、一実施形態では、ピニオンギヤ125(図5)を回転させるシャフト128(図5)及びシャフト回転連動装置147が別途に制御できる。例えば、本発明の一実施形態の例に係るトランスミッションは、各回転シャフトを個別に制御するために、サーボモータのような電気機械制御装置を採用することができる。半径方向に直動する多重の従動ギヤを含むトランスミッションの実施形態では、本願の開示内容から、各従動ギヤは、多様な従動ギヤの半径方向移動を制御するための別途の連動装置及び/又はギヤトラックを有することができるという点が理解され得る。このような場合、各従動ギヤは、個別に制御されたり、又は一体のユニットとして制御されたりすることもある。   As shown in this application, the movement of the input drive gear and the output driven gear of the transmission according to at least some example embodiments of the present invention includes an input drive gear that can move in any radial direction, and one or more Can be synchronized to maintain a substantially constant mesh with the output driven gear that moves radially along a predetermined path. Any number of synchronization systems can be used. For example, in one embodiment, the shaft 128 (FIG. 5) for rotating the pinion gear 125 (FIG. 5) and the shaft rotation interlocking device 147 can be separately controlled. For example, a transmission according to an example of an embodiment of the present invention can employ an electromechanical control device such as a servo motor to individually control each rotary shaft. In an embodiment of a transmission that includes multiple driven gears that move linearly in the radial direction, from the disclosure herein, each driven gear is a separate interlocking device and / or gear for controlling the radial movement of the various driven gears. It can be seen that it can have tracks. In such a case, each driven gear may be controlled individually or as an integral unit.

また他の実施形態の例において、ピニオン125及び連動装置147は、機械的に同期化できる。例えば、本願に示すように、各ピニオン125及び連動装置147は、時計回り及び反時計回りの両方に部分的に回転できて、これに対応して駆動ギヤ及び従動ギヤが半径方向に各々移動できる。回転シャフトが各ピニオン及び連動装置147を制御し得るように、ピニオンギヤ125の回転と連動装置142の回転とを関連づけるために、適切な連動器が用いられ得、これにより駆動ギヤ及び従動ギヤの同期した半径方向移動が得られる。   In other example embodiments, the pinion 125 and the interlocking device 147 can be mechanically synchronized. For example, as shown in the present application, each pinion 125 and interlocking device 147 can partially rotate both in the clockwise direction and in the counterclockwise direction, and the drive gear and the driven gear can respectively move in the radial direction correspondingly. . A suitable interlock can be used to correlate the rotation of the pinion gear 125 and the rotation of the interlocking device 142 so that the rotating shaft can control each pinion and interlocking device 147, thereby synchronizing the drive and driven gears. Radial movement is obtained.

本願の開示内容から理解し得るように、例えば、従動ギヤ132a−c及びムーン駆動ギヤ121a−fの半径方向運動によるトランスミッションの作動は、単に所定ギヤ比でのみ噛合を維持するために、及び/又は場合によってはギヤ比変更中に駆動及び従動ギヤの間に噛合を維持するために、手動で又は自動制御システムを用いることで、又は手動及び自動制御システムを組み合わせることで行われる。例えば、移動レバー又は他の機構がピニオン125及び連動装置147の両方に機械的に連結され、上述した方法のように、操作者がギヤ比を手動で調整することができる。しかし、他の実施形態では、ピニオン125及び連動装置147に連結される機構を制御するために、又はピニオン125及び連動装置147を個別に制御するために、電子製品であり得る自動制御システムが用いられる。   As can be appreciated from the disclosure of the present application, for example, operation of the transmission by radial movement of the driven gears 132a-c and moon drive gears 121a-f is merely to maintain meshing at a predetermined gear ratio and / or Or in some cases, manually or by using an automatic control system, or a combination of manual and automatic control systems, to maintain engagement between the drive and driven gears during gear ratio changes. For example, a moving lever or other mechanism is mechanically coupled to both the pinion 125 and the interlock device 147 so that the operator can manually adjust the gear ratio as described above. However, in other embodiments, an automatic control system, which can be an electronic product, is used to control the mechanism coupled to the pinion 125 and the interlocking device 147, or to control the pinion 125 and the interlocking device 147 individually. It is done.

自動制御システムは、トランスミッション100又は100’への動力供給及び動力入力を効率的に実現するのを補助し得るようにプログラムできる。例えば、自動制御システムは、人工知能システムを含むことができ、該人工知能システムは、ギヤ比変更中に所望のトルク又は所定範囲のトルクを実質的に維持し、そして連結されたエンジンを所望の、可能な限り最適の効率で駆動させる。例えば、車両が丘の上に移動し始めて、低いギヤ比が好ましい場合、人工知能システムは、自動制御システムに、トルク、角速度、又は効率を向上させるために又は最大化するために、駆動ギヤ121a−f及び従動ギヤ132a−cが半径方向に移動すべき位置を確認することができる。このような実施形態において、例えば自動制御システムは、次いで、例えば所望のギヤ比を提供する位置で従動ギヤ132a−fがムーンギヤ121a−fと噛合状態にあるように、連動装置147を移動させて従動ギヤ132a−cをその各トラック143に沿って移動させると同時に、又はこれとほぼ同時に、ムーン駆動ギヤ121a−fに係わるレバー長さを変えるために、ピニオン125を回転させる指示を伝達することができる。前述したように、本発明に係るトランスミッションは、駆動ギヤと従動ギヤの間に、非常に小さい、可能な限り無限に小さい移動を有してギヤ比の間で変わり得るため、あるギヤ比から次のギヤ比への移動にかかる時間を無視でき、トランスミッションがギヤ比変更中に常時噛合を維持するように見える。   The automatic control system can be programmed to assist in efficiently implementing power supply and power input to the transmission 100 or 100 '. For example, the automatic control system can include an artificial intelligence system that substantially maintains a desired torque or a predetermined range of torque during a gear ratio change and connects the coupled engine to the desired Drive with the best possible efficiency. For example, if the vehicle begins to move on a hill and a low gear ratio is preferred, the artificial intelligence system may allow the automatic control system to drive torque 121a to improve or maximize torque, angular velocity, or efficiency. -F and the driven gears 132a-c can be confirmed in the radial position. In such an embodiment, the automatic control system, for example, then moves the interlock device 147 so that the driven gears 132a-f are in mesh with the moon gears 121a-f, for example, at a position that provides the desired gear ratio. Transmitting instructions to rotate the pinion 125 to change the lever length associated with the moon drive gears 121a-f simultaneously or nearly simultaneously with the movement of the driven gears 132a-c along their respective tracks 143 Can do. As mentioned above, the transmission according to the present invention has a very small, infinitely small movement between the drive gear and the driven gear and can vary between gear ratios. The time it takes to move to the gear ratio can be ignored, and the transmission appears to maintain constant meshing during the gear ratio change.

本願の開示内容から、多様な自動制御システムが設計でき、本発明の実施形態と共に用いるのに適したものであるという点を理解しなければならない。例えば図7には、適切な電子制御システム180の一実施形態の例が概略的に示されており、この電子制御システムは、監視装置172、182、192から入力165a−cを受ける1つ以上の入力インターフェース162a−cを含むことができ、この監視装置は、例えばセンサであり、トランスミッション180、動力源171、及び/又は負荷190に係わるパラメータに関する。例えば、1つ以上のトランスミッション監視装置182は、駆動及び/又は従動ギヤの現在位置と、トランスミッション180に入力される動力のトルク及び/又は角速度と、トランスミッション180から出力される動力のトルク及び/又は角速度のような情報、又はトランスミッション180に関するパラメータに対する任意の所望の他の情報を決定するために、そして入力インターフェース162aに送るために、トランスミッション180に連結できる。同様に、1つ以上の負荷監視装置192は、負荷及び/又は負荷パラメータに対する任意の他の情報を決定するために、そして入力インターフェース162cに送るために負荷190に連結できる。   From the present disclosure, it should be understood that various automatic control systems can be designed and are suitable for use with embodiments of the present invention. For example, FIG. 7 schematically illustrates an example of one embodiment of a suitable electronic control system 180 that includes one or more inputs 165a-c from monitoring devices 172, 182 and 192. This monitoring device is, for example, a sensor and relates to parameters relating to the transmission 180, the power source 171, and / or the load 190. For example, the one or more transmission monitoring devices 182 may include a current position of the drive and / or driven gear, power torque and / or angular velocity input to the transmission 180, power torque output from the transmission 180, and / or Information such as angular velocity, or any other desired information for parameters relating to transmission 180 may be determined and coupled to transmission 180 for transmission to input interface 162a. Similarly, one or more load monitoring devices 192 can be coupled to the load 190 to determine the load and / or any other information for the load parameters and to send to the input interface 162c.

更に、動力源監視装置172は、エンジンRPMや、制限するのではないが、エンジンマニホールド圧力のような動力源パラメータに関する任意の他の情報を得るために、動力源171に連結できる。例えば、一実施形態の例に係る動力源監視装置172は、マニホールド圧力や他のそのようなパラメータを決定するために、エンジンマニホールド及び/又は動力源の他の部分に連結できる。一般に、マニホールド圧力量は、エンジン上に加えられる負荷を示す。従って、エンジン上の負荷を減少させるために、従って、マニホールド圧力を変えるために、ギヤ比が変更できる。   In addition, the power source monitor 172 can be coupled to the power source 171 to obtain engine RPM and any other information regarding power source parameters such as, but not limited to, engine manifold pressure. For example, the power source monitoring device 172 according to an example embodiment can be coupled to an engine manifold and / or other portions of the power source to determine manifold pressure and other such parameters. In general, the amount of manifold pressure indicates the load applied on the engine. Thus, the gear ratio can be changed to reduce the load on the engine and thus to change the manifold pressure.

一般に、エンジンマニホールド製造者は、マニホールドが作動されなければならない最大及び/又は最小マニホールド圧力を具体化することができる。従って、監視装置172、182、及び/又は192から自動制御システム160に伝達される情報の入力165a−cを用いて、自動制御システム160は、供給された情報に基づいて、マニホールド圧力を必要な許容範囲内で維持させるために、どのような変更が必要なのかを決定することができる。   In general, the engine manifold manufacturer can specify the maximum and / or minimum manifold pressure at which the manifold must be operated. Thus, using the information inputs 165a-c communicated from the monitoring devices 172, 182 and / or 192 to the automatic control system 160, the automatic control system 160 may need manifold pressure based on the information provided. It can be determined what changes are required to maintain within acceptable limits.

しかし、他の実施形態では、最大又は最小マニホールド圧力に近接したり、又は超過せずにギヤ比を調整するために、トランスミッション180内で変更が行われる。例えば、動力源171によって出力される任意の特定RPMにおいて、作動エンジン又は他の動力源は、単に特定負荷において、又は狭い範囲の負荷内で最適効率で作動することができる。従って、本発明に係る自動制御システム160は、トランスミッション180、負荷190、及び/又は動力源171の現在作動パラメータを決定するために、入力168a−cを用いることができ、また一部の実施形態の例は、所望の効率で作動する動力源171を維持するために、トランスミッション180、動力源171、及び/又は負荷190のパラメータにどのような変更が可能なのかを決定する人工知能システム164及び/又はプロセッサ166を含む。例えば、自動制御システム160に入力165bによって現在のエンジンRPM及びマニホールド圧力が提供される場合、マニホールド圧力が、人工知能システムによって決定される有効圧力範囲内になければ、自動制御システム160は、マニホールド圧力、RPM、トルク、又は他のパラメータを調整する変更を起こすように、1つ以上の出力168a−cを通じて電子信号を送ることができる。   However, in other embodiments, changes are made in the transmission 180 to adjust the gear ratio without approaching or exceeding the maximum or minimum manifold pressure. For example, at any particular RPM output by power source 171, the working engine or other power source can operate at optimal efficiency, simply at a particular load, or within a narrow range of loads. Thus, the automatic control system 160 according to the present invention can use the inputs 168a-c to determine the current operating parameters of the transmission 180, load 190, and / or power source 171 and in some embodiments. An example of an artificial intelligence system 164 that determines what changes can be made to the parameters of transmission 180, power source 171, and / or load 190 to maintain power source 171 operating at a desired efficiency, and And / or processor 166. For example, if the current engine RPM and manifold pressure are provided by the input 165b to the automatic control system 160, the automatic control system 160 may return the manifold pressure if the manifold pressure is not within the effective pressure range determined by the artificial intelligence system. Electronic signals can be sent through one or more outputs 168a-c to cause changes to adjust RPM, torque, or other parameters.

例えば、インターフェース162a−cを介して、自動制御システム160は、制御出力信号を搬送する制御ライン168a−cに沿って制御出力信号を動力源171、トランスミッション180、及び/又は負荷190に送ることができ、この信号は、次いで制御インターフェース174、184、194によって解釈され、所望の変更を達成するように、1つ以上の動力源171、トランスミッション180、及び/又は負荷190内で作動パラメータを変えるのに用いられる。例えば、一実施形態の例において、自動制御システム160は、出力168aをトランスミッション制御インターフェース184に伝達して、トランスミッション制御インターフェース184にトランスミッション180内の駆動及び/又は従動ギヤの半径方向位置を変更するように指示することができる。従って、トランスミッション制御インターフェース184は、所望の変更を起こす、電気、機械、又は電気機械制御装置、又は電気、機械、及び/又は電気機械制御装置が組み合わされた装置を含むことができる。例えば、一実施形態において、トランスミッション制御インターフェース184は、1つ以上のシャフトを回転させ、次いでトランスミッション180の1つ以上の駆動ギヤ及び/又は1つ以上の従動ギヤの半径方向位置を調整するサーボモータを含む。例えば、このような方式で半径方向位置を調整することで、動力源171内のマニホールド圧力が所望の範囲、可能な限り最適範囲内にあるように変更できる。   For example, via interface 162a-c, automatic control system 160 may send a control output signal to power source 171, transmission 180, and / or load 190 along control line 168a-c carrying the control output signal. This signal can then be interpreted by the control interfaces 174, 184, 194 to change operating parameters within the one or more power sources 171, transmission 180, and / or load 190 to achieve the desired change. Used for. For example, in one example embodiment, the automatic control system 160 transmits the output 168a to the transmission control interface 184 to change the radial position of the drive and / or driven gear in the transmission 180 to the transmission control interface 184. Can be directed to. Accordingly, the transmission control interface 184 can include an electrical, mechanical, or electromechanical control device or a combination of electrical, mechanical, and / or electromechanical control devices that cause the desired change. For example, in one embodiment, the transmission control interface 184 is a servo motor that rotates one or more shafts and then adjusts the radial position of one or more drive gears and / or one or more driven gears of the transmission 180. including. For example, by adjusting the radial position in such a manner, the manifold pressure in the power source 171 can be changed so as to be in a desired range, as much as possible, in the optimum range.

一部の実施形態では、マニホールド圧力が動力源に加えられる負荷を示すが、例えば、入力165が負荷測定装置192及び自動制御システム160に直接的に連結できて、自動制御システム160が、負荷に関する情報をマニホールド圧力を通じて推定するのではなく、直接受けることができる。例えば、エレベーターシステムにおいて、自動制御システムへの入力にエレベータキャリッジ及び乗客の、例えば、ポンドの負荷が含まれ得るようにして、電気モータがエレベータを移動させることができる。このような実施形態において、自動制御システムはまた、与えられた入力動力に対して最適の出力効率を有するようにするために、トランスミッション出力が如何なる速度にあるべきなのかを決定することができる。本実施例において、自動制御システムは、例えば、人工知能システム164を介して、メモリ又は他の記憶媒体を含んだり、これに接近したりすることができ、このようなメモリ又は他の記憶媒体には、表、アルゴリズム、又はエンジンを効率的に用いる駆動及び従動ギヤのギヤ比又は位置決めを自動制御システム160が確認し得るようにする他の情報が含まれる。従って、自動制御システム内のプロセッサ166は、人工知能システム164に接近して、自動制御システム160内のメモリ又は記憶媒体にある情報を検索及び加工することができ、これにより所望の位置決め又は駆動ギヤ及び従動ギヤの位置決めに必要な変更事項が検索される。次いで、電子制御信号を、例えばトランスミッション制御インターフェース184で受ける出力168aとして送ることができ、それによりトランスミッション制御インターフェース184は、他のギヤ比及び/又は出力速度を得るために、トランスミッション180内で上記変更を達成する。   In some embodiments, the manifold pressure indicates the load applied to the power source, but for example, the input 165 can be directly coupled to the load measuring device 192 and the automatic control system 160 so that the automatic control system 160 can Information can be received directly rather than estimated through manifold pressure. For example, in an elevator system, an electric motor can move the elevator so that inputs to the automated control system can include elevator carriage and passenger loads, eg, pounds. In such an embodiment, the automatic control system can also determine what speed the transmission output should be in order to have optimum output efficiency for a given input power. In this embodiment, the automatic control system can include or access a memory or other storage medium via, for example, the artificial intelligence system 164, and the memory or other storage medium can be accessed. Includes tables, algorithms, or other information that enables the automatic control system 160 to verify the gear ratio or positioning of the drive and driven gears that efficiently use the engine. Accordingly, the processor 166 in the automatic control system can access the artificial intelligence system 164 to retrieve and process information in a memory or storage medium in the automatic control system 160, thereby providing the desired positioning or drive gear. And changes necessary for positioning the driven gear. An electronic control signal can then be sent, for example, as output 168a received at transmission control interface 184, which causes transmission control interface 184 to change the above in transmission 180 to obtain other gear ratios and / or output speeds. To achieve.

本願に示す内容は、自動制御システムと関連付けられ、部分的に動力源の効率を最大化することについて言及しているが、自動制御システムは、他の方法によって作動することもできるという点を理解しなければならない。例えば、一部の実施形態では、動力及び/又はトルク出力を最大化したり、最小化したりするために、自動制御システムがプログラムされる。他の実施形態では、自動制御システムが、多様な出力速度を得るために、動力源を制御するように更にプログラムされる。また他の実施形態では、自動制御システムが多様な作動モードの間で選択的に変わり得る。例えば操作者は、制御システムが各方法で作動するようにプログラムされている間、効率を最大化するか又は動力を最大化するかを選択することができる。   While the content presented herein refers to maximizing the efficiency of the power source in connection with the automatic control system, it is understood that the automatic control system can also be operated in other ways. Must. For example, in some embodiments, an automatic control system is programmed to maximize or minimize power and / or torque output. In other embodiments, the automatic control system is further programmed to control the power source to obtain various output speeds. In yet other embodiments, the automatic control system can selectively change between various operating modes. For example, the operator can choose to maximize efficiency or maximize power while the control system is programmed to operate in each manner.

また、図7に示す実施形態の例には、1つ以上の動力源171、トランスミッション180、及び負荷190を監視及び/又は制御する集中自動制御システム160が示されているが、これは単に一例に過ぎず、本発明を制限するのではないという点を理解しなければならない。例えば一部の実施形態では、監視装置172、182、192及び/又は制御インターフェース174、184、194に、これらを集中制御システムと独立して作動させる回路又はプログラミングが含まれる。例えば一実施形態の例では、フィードバックループ191が動力源171、トランスミッション180、及び/又は負荷190を連結して、監視装置172、182、192又は制御インターフェース174、184、194がシステムの他の構成要素から情報を得たり、及び/又はシステムの他の構成要素を制御したりするようにできる。例えば一実施形態の例において、トランスミッション制御インターフェース184は、監視装置172からの動力源171におけるマニホールド圧力の表示事項、又は負荷監視装置192からの負荷の表示事項を、フィードバックループ191を介して受けることができる。それにより専用の又はプログラムされたロジックを用いて、トランスミッション制御インターフェース184は、例えば効率、動力、トルク、又は動力源171の他のパラメータを最大化するよう、トランスミッション180のギヤ比を修正するために、制御信号を生成したり、トランスミッション180を制御することができる。   Also, the example embodiment shown in FIG. 7 illustrates a centralized automatic control system 160 that monitors and / or controls one or more power sources 171, transmissions 180, and loads 190, but this is merely an example. It should be understood that this is merely a limitation of the present invention. For example, in some embodiments, the monitoring devices 172, 182, 192 and / or the control interfaces 174, 184, 194 include circuitry or programming that operates them independently of the centralized control system. For example, in one example embodiment, feedback loop 191 connects power source 171, transmission 180, and / or load 190, and monitoring device 172, 182, 192 or control interface 174, 184, 194 is another configuration of the system. Information can be obtained from the elements and / or other components of the system can be controlled. For example, in one example embodiment, the transmission control interface 184 receives via a feedback loop 191 an indication of manifold pressure at the power source 171 from the monitoring device 172 or an indication of load from the load monitoring device 192. Can do. Thereby, using dedicated or programmed logic, the transmission control interface 184 may modify the gear ratio of the transmission 180 to maximize, for example, efficiency, power, torque, or other parameters of the power source 171. , Control signals can be generated and the transmission 180 can be controlled.

制御信号を用いたり、トランスミッション180の運動及びパラメータを制御することで、駆動及び従動ギヤが同期化できる。例えば、駆動ギヤの多数の、可能な限り無限個数の互いに異なる旋回経路に沿って駆動ギヤと従動ギヤとの間に噛合が許容されるように、駆動及び従動ギヤの運動が同期化される場合、駆動ギヤを効率的に駆動させる噛合を維持するために、そして噛合が生じるとき、駆動ギヤのギヤ歯が従動ギヤのギヤ歯の根元内に又は根元付近で適切に一致するように保証するために、駆動ギヤのギヤ歯は、従動ギヤのギヤ歯と同期しなければならない。図8を参照して、駆動ギヤのギヤ歯が従動出力ギヤのギヤ歯と同期し得る例示的な方法について説明する。   The drive and driven gears can be synchronized by using control signals or by controlling the movement and parameters of the transmission 180. For example, the movements of the drive and driven gears are synchronized so that meshing is allowed between the drive gear and the driven gear along as many as possible different number of different turning paths of the drive gear. To maintain the meshing that drives the drive gear efficiently, and to ensure that when meshing occurs, the gear teeth of the drive gear are properly matched within or near the roots of the gear teeth of the driven gear In addition, the gear teeth of the drive gear must be synchronized with the gear teeth of the driven gear. With reference to FIG. 8, an exemplary method by which the gear teeth of the drive gear can be synchronized with the gear teeth of the driven output gear is described.

図8に示すように、例えばトランスミッションは、基準ギヤ416を含むことができる。基準ギヤ416は、必ずしも必要とするものではないが、図1Aに示した基準ギヤ116に対応し得る。一部の実施形態において、基準ギヤ416は、直動又は回転しないように固定されて、駆動及び従動ギヤを同期化させるための固定基準点を提供する。しかし、他の実施形態では、駆動及び従動ギヤを同期化するために、基準ギヤ416が移動することもできる。   As shown in FIG. 8, for example, the transmission can include a reference gear 416. The reference gear 416 is not necessarily required, but may correspond to the reference gear 116 shown in FIG. 1A. In some embodiments, the reference gear 416 is fixed so as not to translate or rotate to provide a fixed reference point for synchronizing the drive and driven gears. However, in other embodiments, the reference gear 416 can be moved to synchronize the drive and driven gears.

基準ギヤ416は、ムーン駆動ギヤのギヤ歯と、従動リング又はスプールギヤのギヤ歯の噛合を同期化するのに用いられ得る。例えば、図示のように、基準ギヤ416の各ギヤ歯から無限長さに仮想の基準角度ライン445を延ばすことができる。従って、角度ライン445は、実質的に同じ角度間隔で離隔されており、基準ギヤ416のギヤ歯が離れている角度数を示す。従って、角度ライン445間の弧長さが増加しても、レバーが延び駆動ギヤ420が半径方向外側に移動する場合、半径方向の分離角度は、定数に維持される。   The reference gear 416 can be used to synchronize the gear teeth of the moon drive gear and the gear teeth of the driven ring or spool gear. For example, as shown, a virtual reference angle line 445 can be extended from each gear tooth of the reference gear 416 to an infinite length. Accordingly, the angle lines 445 are spaced at substantially the same angular spacing and indicate the number of angles at which the gear teeth of the reference gear 416 are separated. Therefore, even if the arc length between the angle lines 445 is increased, when the lever is extended and the drive gear 420 is moved radially outward, the radial separation angle is kept constant.

本実施形態において、対応する駆動ギヤ420は、基準ギヤ416と1対1の比で結合される。従って、駆動ギヤ420の回転及び旋回は、駆動ギヤ420が基準ギヤ416を中心として旋回するとき、駆動ギヤ420のギヤ歯が基準ギヤ416のギヤ歯と常に整列関係にあるように制御される。例えば、図8に示すように、駆動ギヤ420が基準角度ライン445上の中心にあるとき、駆動ギヤ420のギヤ歯は、基準角度ライン445と直接整列される。また、駆動ギヤ420が駆動ギヤ420’の位置に回転及び旋回すると、駆動ギヤ420’のギヤ歯も角度ライン445と整列されるように、前記旋回及び回転が制御されることが分かる。   In the present embodiment, the corresponding drive gear 420 is coupled to the reference gear 416 at a 1: 1 ratio. Therefore, the rotation and turning of the drive gear 420 are controlled so that the gear teeth of the drive gear 420 are always in alignment with the gear teeth of the reference gear 416 when the drive gear 420 turns about the reference gear 416. For example, as shown in FIG. 8, when the drive gear 420 is centered on the reference angle line 445, the gear teeth of the drive gear 420 are directly aligned with the reference angle line 445. It can also be seen that when the drive gear 420 is rotated and turned to the position of the drive gear 420 ′, the rotation and rotation are controlled so that the gear teeth of the drive gear 420 ′ are also aligned with the angle line 445.

また、このような方式によって駆動ギヤ420の回転を制御することで、駆動ギヤ420の半径方向位置にかかわらず、駆動ギヤ420が基準ギヤ416と整列できる。特に、駆動ギヤ420は、半径方向内側及び外側に直動することができる。しかし、基準ギヤ416と駆動ギヤ420との間に如何なる半径方向距離を有しても、駆動ギヤ420のギヤ歯は、角度ライン445に沿って、基準ギヤ416の対応ギヤ歯と整列関係を維持するようになる。結果的に、基準ギヤ416は、弧長さではなく、回転角度によってギヤ歯の同期化を提供するのに用いられ、従って、これは、駆動及び従動ギヤの同期化手段を実現する構成の一実施例となり、これによりギヤ比の範囲で1つ以上の駆動及び従動ギヤの間に実質的に常時噛合が維持される。駆動及び従動ギヤを同期化するための手段の更なる実施例は、本願の他の部分、例えば図1A−B、6、及び11A−Bに関する部分に示されている。   Further, by controlling the rotation of the drive gear 420 by such a method, the drive gear 420 can be aligned with the reference gear 416 regardless of the radial position of the drive gear 420. In particular, the drive gear 420 can move linearly inward and outward. However, whatever the radial distance between the reference gear 416 and the drive gear 420, the gear teeth of the drive gear 420 remain aligned with the corresponding gear teeth of the reference gear 416 along the angle line 445. To come. As a result, the reference gear 416 is used to provide gear tooth synchronization not by arc length but by rotation angle, so this is one of the arrangements that implements drive and driven gear synchronization means. This is an example, whereby substantially constant meshing between one or more drive and driven gears is maintained within the gear ratio range. Further embodiments of the means for synchronizing the drive and driven gear are shown in other parts of the present application, such as those relating to FIGS. 1A-B, 6 and 11A-B.

図8には、各々同じ個数のギヤ歯を有して、ギヤ歯が1対1の関係にある駆動ギヤ420及び基準ギヤ416が示されているが、このような配置を必ずしも必要とするのではなく、他の関係を用いることもできることを理解しなければならない。例えば、他の一部の実施形態では、基準ギヤと駆動ギヤが異なる個数のギヤ歯を有する。このような実施形態では、基準ギヤ及び駆動ギヤが、例えば、公約数によって関連づけられるギヤ歯の個数を有することができる。例えば公約数は、従動ギヤの個数又はシステム内における従動ギヤ位置の個数であり得る。一実施形態の例において、基準ギヤ116(図1A)のような基準ギヤは、例えば90個のギヤ歯を有し、駆動ギヤは6つのギヤ歯を有する。このような場合、各ギヤのギヤ歯の個数は、3及び6で割ることができることが分かる。従って、従動ギヤの個数がギヤ歯のための約数である実施形態において、このような一実施形態は、3つ又は6つの従動ギヤを有することができる。   FIG. 8 shows the drive gear 420 and the reference gear 416, each having the same number of gear teeth and the gear teeth having a one-to-one relationship, but such an arrangement is not necessarily required. Rather, it must be understood that other relationships can be used. For example, in some other embodiments, the reference gear and the drive gear have a different number of gear teeth. In such an embodiment, the reference gear and the drive gear may have a number of gear teeth that are related by, for example, a common divisor. For example, the common divisor can be the number of driven gears or the number of driven gear positions in the system. In one example embodiment, a reference gear such as reference gear 116 (FIG. 1A) has, for example, 90 gear teeth and the drive gear has 6 gear teeth. In such a case, it can be seen that the number of gear teeth for each gear can be divided by 3 and 6. Thus, in embodiments where the number of driven gears is a divisor for the gear teeth, such an embodiment can have three or six driven gears.

図1A−Bに示すような一部の実施形態において、例えば、比率基準ギヤ114上のギヤ歯の個数及び/又は従動ギヤ上のギヤ歯の個数も、同じ又は異なる共通因子によって関連づけられる。例えば、比率基準ギヤ114は30個のギヤ歯を有し、従動ギヤ132a−cは内部ギヤ形状上に36個のギヤ歯を有することができ、比率基準ギヤ114及び従動ギヤ132a−c上のギヤ歯の個数も3及び6で割ることができる。本願に示す配置及びギヤ歯の個数は、単に一例に過ぎず、他の個数のギヤ歯及び/又は公約数が用いられ得るという点を理解しなければならない。例えば、一部の実施形態では、基準ギヤ116、比率基準ギヤ114、駆動ギヤ121a−f、及び従動ギヤ132a−cが、3、6、又は他の公約数で割ることができる互いに異なる個数のギヤ歯を有することもできる。例えば、一実形態において、基準ギヤ及び比率基準ギヤは、各々96個のギヤ歯を有する一方、各駆動ギヤは18個のギヤ歯を有し、各従動ギヤは72個のギヤ歯を有する。従って、基準ギヤ、比率基準ギヤ、駆動ギヤ、及び従動ギヤ上のギヤ歯の個数は、各々3及び6で割ることができるということが分かる。また、3つ又は6つの従動ギヤがある実施形態の例において、基準ギヤ、比率基準ギヤ、駆動ギヤ、及び従動ギヤ上のギヤ歯の個数も各々従動ギヤの個数で割ることができる。   In some embodiments as shown in FIGS. 1A-B, for example, the number of gear teeth on the ratio reference gear 114 and / or the number of gear teeth on the driven gear are also related by the same or different common factors. For example, the ratio reference gear 114 may have 30 gear teeth, and the driven gears 132a-c may have 36 gear teeth on the internal gear shape, on the ratio reference gear 114 and the driven gears 132a-c. The number of gear teeth can also be divided by 3 and 6. It should be understood that the arrangements and number of gear teeth shown in this application are merely examples, and other numbers of gear teeth and / or common divisors can be used. For example, in some embodiments, the reference gear 116, the ratio reference gear 114, the drive gears 121a-f, and the driven gears 132a-c are different numbers of numbers that can be divided by 3, 6, or other common divisors. It can also have gear teeth. For example, in one embodiment, the reference gear and the ratio reference gear each have 96 gear teeth, while each drive gear has 18 gear teeth and each driven gear has 72 gear teeth. Thus, it can be seen that the number of gear teeth on the reference gear, ratio reference gear, drive gear, and driven gear can be divided by 3 and 6, respectively. Also, in example embodiments with three or six driven gears, the number of gear teeth on the reference gear, ratio reference gear, drive gear, and driven gear can each be divided by the number of driven gears.

他の実施形態において、多様なギヤのギヤ歯の個数は、例えば2、4、5、7、8などのような他の約数によって割ることができ、これらの約数は、従動ギヤの個数又は従動ギヤ位置の個数と同じ又は異なることがある。また他の実施形態において、ギヤ歯の個数は、公約数1によってのみ割ることもでき、ギヤ歯は、駆動ギヤと従動ギヤとの常時噛合によって同期化が維持できる。例えば、一実施形態の例において、基準ギヤは60個、比率基準ギヤは15個、駆動ギヤは20個、そして従動ギヤは16個のギヤ歯を有することができる。従って、各ギヤに対して唯一の公約数は1であることが分かる。   In other embodiments, the number of gear teeth of the various gears can be divided by other divisors, such as 2, 4, 5, 7, 8, etc., where these divisors are the number of driven gears. Or it may be the same as or different from the number of driven gear positions. In another embodiment, the number of gear teeth can be divided only by the common divisor 1, and the gear teeth can be kept synchronized by always engaging the drive gear and the driven gear. For example, in one example embodiment, the reference gear may have 60 gear teeth, the ratio reference gear may have 15, the drive gear may have 20, and the driven gear may have 16 gear teeth. Thus, it can be seen that the only common divisor for each gear is 1.

また、図1A−Bに更に示すように、駆動ギヤ121a−fは、30個のギヤ歯又は同じ約数や異なる約数で割ることができる異なる個数のギヤ歯を有することができる比率基準ギヤ114を含んでいる構成要素によって、基準ギヤ116に連結できる。前述したように、比率基準ギヤ114は、基準ギヤ116と噛合され、基準ギヤ116周りに回転することができて、駆動ギヤ121a−fに回転及び/又は旋回運動が与えられる。特に、比率基準ギヤ114を介して基準ギヤ116と連結されることによって、駆動ギヤ121a−f各々は、自身の各中心軸周りに回転し、集団として、図示の実施形態では、基準ギヤ116の中心と整列されている外部軸周りに旋回する。このような方式で、比率基準ギヤ114及び基準ギヤ116の組み合わせによって、駆動ギヤ121a−fに係わる半径方向位置及びレバー長さにかかわらず、駆動ギヤ121a−fが予測可能な角度の量だけ回転され、駆動ギヤ121a−fのギヤ歯は噛合し始めるとき、従動ギヤ132a−cのギヤ歯と常に整列できる。従って、比率基準ギヤ114及び基準ギヤ116は、集合的に及び個別的に、ギヤ比の範囲で1つ以上の駆動ギヤと1つ以上の従動ギヤとの間に実質的に常時噛合が維持されるように、1つ以上の駆動及び従動ギヤを同期化する手段を実現する構成の一実施例となる。また、キャリア111(図5)が、駆動ロッド124a−bを半径方向に移動させて、駆動ギヤ121a−fを半径方向内側又は外側に移動させ、また半径方向内側又は外側に移動する出力ギヤ132a−cとの噛合を維持させ、これによりトランスミッション入力インターフェース105とトランスミッション出力インターフェース170との比が変わるように構成できる限り、キャリア111も、ギヤ比変更中そしてギヤ比範囲で、1つ以上の駆動及び従動ギヤの間に実質的に常時噛合が維持されるように、駆動及び従動ギヤを同期化する手段を実現する構成の一実施例である。   Also, as further shown in FIGS. 1A-B, the drive gears 121a-f can have 30 gear teeth or a different number of gear teeth that can be divided by the same or different divisors. The component including 114 can be coupled to the reference gear 116. As described above, the ratio reference gear 114 is meshed with the reference gear 116, can rotate around the reference gear 116, and is given a rotation and / or turning motion to the drive gears 121a-f. In particular, by being connected to the reference gear 116 via the ratio reference gear 114, each of the drive gears 121a-f rotates about its own central axis, and as a group, in the illustrated embodiment, of the reference gear 116. Swivel around an external axis that is aligned with the center. In this manner, the combination of the ratio reference gear 114 and the reference gear 116 allows the drive gear 121a-f to rotate by a predictable angle amount regardless of the radial position and lever length associated with the drive gear 121a-f. Thus, the gear teeth of the drive gears 121a-f can always be aligned with the gear teeth of the driven gears 132a-c when they begin to mesh. Therefore, the ratio reference gear 114 and the reference gear 116 are substantially and constantly engaged between one or more drive gears and one or more driven gears in a range of gear ratios collectively and individually. Thus, one embodiment of a configuration that implements means for synchronizing one or more drive and driven gears. Also, the carrier 111 (FIG. 5) moves the drive rods 124a-b in the radial direction, moves the drive gears 121a-f inward or outward in the radial direction, and moves inward or outward in the radial direction. As long as it can be configured to maintain meshing with -c and thereby change the ratio between the transmission input interface 105 and the transmission output interface 170, the carrier 111 also has one or more drives during the gear ratio change and in the gear ratio range. This is an example of a configuration that realizes a means for synchronizing the drive and the driven gear so that the meshing between the driven gear and the driven gear is substantially always maintained.

駆動ギヤのギヤ歯と従動ギヤのギヤ歯との常時同期化を維持するために、駆動ギヤ及び従動出力ギヤは、実質的に同じ直径ピッチを有するインボリュートギヤ歯を有することができる。このような構成の結果として、駆動ギヤのギヤ歯は、任意の他の噛合段階だけでなく、死点噛合段階にある場合、従動ギヤのギヤ歯と適切に一致するようになり、噛合段階にかかわらず駆動ギヤに一定の出力を提供する。更に、駆動ギヤ及び従動ギヤのギヤ歯は、全ての噛合段階において、ギヤ歯が整列されない場合よりもゆっくり摩耗される。更に、前述したように、駆動ギヤ及び基準ギヤは、同じ個数のギヤ歯を有したり、又は両立し得る任意の他の個数のギヤ歯を有したりすることができ、駆動ギヤが基準ギヤの角度基準ライン上に整列される場合、駆動ギヤのギヤ歯も上死点で基準ギヤのライン上の中心に位置される。一部の実施形態では、例えば基準ギヤ、比率基準ギヤ、駆動ギヤ、及び/又は従動ギヤ上のギヤ歯の個数を、従動ギヤの個数よりも多い又は少ない個数で割ることができる。他の実施形態では、約数が従動ギヤの個数と同じ場合もあるが、このような特徴は、本発明を制限するのではない。   In order to maintain constant synchronization between the gear teeth of the drive gear and the gear teeth of the driven gear, the drive gear and the driven output gear can have involute gear teeth having substantially the same diameter pitch. As a result of such a configuration, the gear teeth of the drive gear will properly match the gear teeth of the driven gear when in the dead center meshing stage as well as any other meshing stage, and in the meshing stage. Regardless, it provides a constant output to the drive gear. Furthermore, the gear teeth of the drive gear and the driven gear are worn more slowly at all meshing stages than if the gear teeth are not aligned. Furthermore, as described above, the drive gear and the reference gear can have the same number of gear teeth, or any other number of gear teeth that are compatible, and the drive gear can be a reference gear. The gear teeth of the drive gear are also located at the center of the reference gear line at the top dead center. In some embodiments, for example, the number of gear teeth on the reference gear, ratio reference gear, drive gear, and / or driven gear can be divided by a number that is greater or less than the number of driven gears. In other embodiments, the divisor may be the same as the number of driven gears, but such features do not limit the invention.

公約数として駆動ギヤの個数を用いることは、多様な理由によって有効であり得る。例えば、このような手法は、各駆動ギヤの中心が基準ライン上にあるように保証するのに用いられる。また、前述したように、駆動ギヤのギヤ歯の個数は、同じ約数で割ることができる。このような手法はまた、1つの駆動ギヤのギヤ歯が従動ギヤと上死点で噛合するとき、全ての従動ギヤが上死点で基準ギヤの半径方向角度ラインと一列に整列される溝を有するという点でも有効であり得る。一部の実施形態では、これらの比及び特徴の組み合わせによって、駆動ギヤのギヤ歯の回転と、従動ギヤのギヤ歯及び溝の回転及び位置が接続され、レバー長さと駆動及び従動ギヤの半径位置にかかわらず、駆動及び従動ギヤが噛合及び噛合解除されるとき、駆動及び従動ギヤのギヤ歯が同期化される。従って、駆動ギヤは、小さく増加する可変出力を生成するために、半径方向外側に直動し、及び/又は従動ギヤとの噛合を同期化するために回転することができる。   Using the number of drive gears as a common divisor can be effective for a variety of reasons. For example, such an approach is used to ensure that the center of each drive gear is on the reference line. Further, as described above, the number of gear teeth of the drive gear can be divided by the same divisor. Such a technique also provides a groove in which all the driven gears are aligned with the radial angle line of the reference gear at the top dead center when the gear teeth of one drive gear mesh with the driven gear at the top dead center. It may also be effective in having it. In some embodiments, a combination of these ratios and features connects the rotation of the gear teeth of the drive gear and the rotation and position of the gear teeth and grooves of the driven gear, and the lever length and the radial position of the drive and driven gears. Regardless, when the drive and driven gears are engaged and disengaged, the gear teeth of the drive and driven gears are synchronized. Accordingly, the drive gear can move radially outward and / or rotate to synchronize the mesh with the driven gear to produce a small and increasing variable output.

上述したように、全ての駆動ギヤのギヤ歯が全ての従動ギヤのギヤ歯から噛合解除されて、入力駆動ギヤと出力従動ギヤとの間に如何なる噛合もなければ、又は従動ギヤがトランスミッション入力インターフェースに連結されなければ、トランスミッションによって駆動される負荷は、動力源から効果的に断絶され、トランスミッションが駆動及び従動ギヤを再噛合するまで、及び/又は従動ギヤとトランスミッション入力インターフェースを再噛合するまで、負荷は惰性で進むようになる。従って、動力源との連結が一定に維持されて、エンジンから負荷に一定の動力流れが保たれるのが好ましい環境及び適用分野では、常時噛合があるように、又はトランスミッションのギヤ比を決定する駆動ギヤ及び従動ギヤのギヤ歯の間に本質的に常時噛合と同じく好ましい結果を提供する、少なくとも実質的な常時噛合があるように保証されるのが好ましい。前述したように、これは、例えば基準ギヤ上に中心を有する外部軸周りの旋回経路に駆動ギヤを移動させることで達成できる。噛合が維持される場合、従動ギヤは、自身の各中心周りに集合的に回転して、動力の出力を提供する。また、従動出力ギヤが駆動ギヤの旋回軸からオフセットされる場合、駆動ギヤは、噛合解除された駆動ギヤが基準ギヤのラインに接近及び交差するとき、同期的な噛合のために、常に整列を用意しているように出力ギヤと交互に噛合することができる。更に、常時噛合の好ましい結果を提供する実質的な常時噛合はまた、非常に短時間で行われる直動方向への非常に短い移動によってギヤ比が変更できるように、多くのギヤ比を提供することで維持できる。   As described above, the gear teeth of all the drive gears are disengaged from the gear teeth of all the driven gears, and there is no engagement between the input drive gear and the output driven gear, or the driven gear is a transmission input interface. Otherwise, the load driven by the transmission is effectively disconnected from the power source, until the transmission re-engages the drive and driven gear, and / or until the driven gear and transmission input interface re-engage. The load goes on inertia. Therefore, in environments and applications where it is desirable to maintain a constant power flow from the engine to the load while maintaining constant coupling with the power source, there is always meshing or the transmission gear ratio is determined. It is preferred to ensure that there is at least a substantially constant mesh between the gear teeth of the drive gear and the driven gear that provides essentially the same favorable results as the regular mesh. As described above, this can be achieved, for example, by moving the drive gear to a turning path around an external axis centered on the reference gear. When meshing is maintained, the driven gear rotates collectively around its center to provide power output. Also, if the driven output gear is offset from the pivot axis of the drive gear, the drive gear is always aligned for synchronous engagement when the disengaged drive gear approaches and intersects the reference gear line. As prepared, it can mesh with the output gear alternately. In addition, substantially constant meshing, which provides the desired result of constant meshing, also provides many gear ratios so that the gear ratio can be changed by a very short movement in the linear motion direction that takes place in a very short time. Can be maintained.

開示するトランスミッションの実施形態の例は、一般に2セットの駆動ギヤが3つの従動ギヤと噛合して、3つの従動ギヤを駆動する実施形態に係わるが、このような配置は単に例示に過ぎず、本発明を制限するのではないため、異なる個数の駆動ギヤ、駆動ギヤセット、及び従動ギヤを備える多様な他の配置が用いられ得るという点を理解しなければならない。また、駆動ギヤがムーンギヤ又はスプールギヤであったり、従動ギヤがリングギヤであったりする必要はない。実際に、トランスミッション構成成分は、同期して作動するため、逆モード、順モード、又は中立モードでも、動力はトランスミッションを通じて逆に流れることができる。例えば、トルク流れ経路は、一部の適用分野で好ましい他のトルク流れ経路を生成するために、トランスミッションを通じて逆になり得る。例えば、一部の実施形態の逆トルク流れ経路によって、トランスミッションは、より少ないトルクを有してより速い速度で作動することができる。   Although the disclosed example transmission embodiments generally relate to embodiments in which two sets of drive gears mesh with three driven gears to drive three driven gears, such an arrangement is merely exemplary, It should be understood that a variety of other arrangements with different numbers of drive gears, drive gear sets, and driven gears can be used as not limiting the invention. Further, it is not necessary that the drive gear is a moon gear or a spool gear, and the driven gear is a ring gear. In fact, because the transmission components operate synchronously, power can flow back through the transmission even in reverse mode, forward mode, or neutral mode. For example, the torque flow path can be reversed through the transmission to produce other torque flow paths that are preferred in some applications. For example, the reverse torque flow path of some embodiments allows the transmission to operate at a faster speed with less torque.

また、逆トルク流れ経路によって、リングギヤは駆動ギヤとして作動し、ムーンギヤ又はスプールギヤは、従動ギヤとして作動することができる。従って、このような実施形態では、駆動ギヤが、互いに所定の角度間隔でオフセットされる所定経路に沿って半径方向内側及び外側に直動する間、従動ギヤは、旋回及び回転運動し得るという点も理解できるはずである。しかし、動力の流れが逆になる一実施形態の例において、逆方向動力の流れは、トランスミッションの噛合された中立特徴を除くことができ、及び/又は順方向、中立、逆方向の間における容易な移動を除くことができる。このような一実施形態の例において、噛合された中立特徴と、順方向、逆方向、及び選択的に中立の間における移動は、図9の遊星ギヤセット104のような出力遊星ギヤセットを用いることで実現し得る。遊星ギヤセット104は、3つの遊星ギヤ107に対して回転する1つのサンギヤ106によって駆動されるリングギヤ108を示しているが、これは、単に本発明の一部の実施形態と共に用いられ得る遊星ギヤセットの一実施例に過ぎない。例えば、他の実施形態では、より多い又はより少ない個数の遊星ギヤ107がサンギヤ106周りを回転することができ、リングギヤ108と噛合することができる。   Also, the reverse torque flow path allows the ring gear to operate as a driving gear, and the moon gear or spool gear to operate as a driven gear. Thus, in such an embodiment, the driven gear can swivel and rotate while the drive gear moves linearly inward and outward along a predetermined path offset from each other by a predetermined angular interval. Should also be able to understand. However, in an example embodiment where the power flow is reversed, the reverse power flow can eliminate the meshed neutral feature of the transmission and / or facilitate between forward, neutral and reverse directions. Can be removed. In an example of such an embodiment, the meshed neutral feature and movement between forward, reverse, and selectively neutral is achieved using an output planetary gear set, such as the planetary gear set 104 of FIG. It can be realized. The planetary gear set 104 shows a ring gear 108 that is driven by one sun gear 106 that rotates relative to three planetary gears 107, but this is simply a planetary gearset that may be used with some embodiments of the present invention. It is only an example. For example, in other embodiments, a greater or lesser number of planetary gears 107 can rotate around the sun gear 106 and mesh with the ring gear 108.

例えば、図1Aのトランスミッション100又は図1Bのトランスミッション100’のようなトランスミッションがトルク流れ経路が逆になる構成を有する一実施形態の例では、トランスミッション入力インターフェース105がトランスミッション出力インターフェースとして作用し、トランスミッション出力インターフェース170がトランスミッション入力インターフェースとして作用する。このような場合に、そして図9に示すように、トランスミッション入力インターフェース170は、トランスミッション100を通じて延びることができ、遊星ギヤセット104の入力サンギヤ106に連結できる一方、トランスミッション出力インターフェース105は、サンギヤ106に対して回転する遊星ギヤ107に連結できる。トランスミッション出力インターフェース105は、各遊星ギヤ107の同一回転を可能にする遊星キャリア(図示せず)を用いることで、各遊星ギヤ107に連結できる。   For example, in an example embodiment where a transmission, such as transmission 100 of FIG. 1A or transmission 100 ′ of FIG. 1B, has a configuration in which the torque flow path is reversed, transmission input interface 105 acts as a transmission output interface and transmission output Interface 170 acts as a transmission input interface. In such a case and as shown in FIG. 9, the transmission input interface 170 can extend through the transmission 100 and can be coupled to the input sun gear 106 of the planetary gear set 104, while the transmission output interface 105 is relative to the sun gear 106. Can be connected to the rotating planetary gear 107. The transmission output interface 105 can be connected to each planetary gear 107 by using a planet carrier (not shown) that allows the planetary gears 107 to rotate the same.

各遊星ギヤ107はまた、リングギヤ108と噛合する。また、サンギヤ106及び遊星ギヤ107は、互いに常時噛合状態にあり得、従って、新しいトランスミッション入力インターフェース170からの入力RPMが、新しいトランスミッション出力インターフェース105の出力RPMと対立し得る。従って、トランスミッション100が逆方向トルク流れで駆動され、サンギヤ106及び遊星ギヤ107が同じ大きさの場合に、サンギヤ106の入力RPMが遊星ギヤ107の出力RPMと同じ大きさを有するとき、サンギヤ106及び遊星ギヤ107は、無視できる、可能な限りゼロであるリングギヤ108に提供される純出力を有し、これにより遊星ギヤセット104のサンギヤ106と遊星ギヤ107との間に、そして駆動ギヤ121a−fと従動ギヤ132a−cとの間に噛合が維持されつつ、トランスミッションが中立状態に置かれるようになることが分かる。次いで、中立出力状態からトランスミッションを移動させるために、駆動及び/又は従動ギヤの位置は、入力及び出力RPMを変えるように調整できる。このように、トランスミッション出力インターフェース105及び遊星ギヤ106の角速度が、トランスミッションを順ギヤ又は逆ギヤのいずれかに移動させるために変わり得る。   Each planetary gear 107 also meshes with the ring gear 108. Also, the sun gear 106 and the planetary gear 107 can be in constant mesh with each other so that the input RPM from the new transmission input interface 170 can conflict with the output RPM of the new transmission output interface 105. Accordingly, when the transmission 100 is driven with a reverse torque flow and the sun gear 106 and the planetary gear 107 have the same magnitude, when the input RPM of the sun gear 106 has the same magnitude as the output RPM of the planetary gear 107, the sun gear 106 and The planetary gear 107 has a negligible net power provided to the ring gear 108 that is as zero as possible, so that between the sun gear 106 and the planetary gear 107 of the planetary gear set 104 and the drive gears 121a-f It can be seen that the transmission is placed in a neutral state while meshing with the driven gears 132a-c is maintained. The position of the drive and / or driven gear can then be adjusted to change the input and output RPM in order to move the transmission from the neutral output state. In this way, the angular speed of the transmission output interface 105 and the planetary gear 106 can change to move the transmission to either the forward gear or the reverse gear.

例えば、遊星ギヤ107の角速度を増加させることで、トランスミッション入力インターフェース170が一定の角速度で維持されれば、遊星ギヤ107の角速度は、サンギヤ106の角速度よりも大きくなり、これによりリングギヤ108は、第1方向、例えば時計回りに回転するようになり、トランスミッションが順ギヤに移動される。逆に、遊星ギヤ106の角速度が減少すれば、遊星ギヤ107の角速度は、サンギヤ106の角速度よりも小さくなり、これによりリングギヤ108は、第2方向、例えば反時計回りに回転するようになって、トランスミッションが逆ギヤに移動される。従って、遊星ギヤ107及び/又はサンギヤ106の回転速度のみを調整することで、遊星ギヤセット106は、例えば1つ以上のリングギヤ108、遊星ギヤ107、又はサンギヤ106の回転を抑制するために、例えばクラッチ板やバンドを通じて外力を適用せずに、中立、順方向、又は逆方向状態を提供することができる。   For example, if the transmission input interface 170 is maintained at a constant angular velocity by increasing the angular velocity of the planetary gear 107, the angular velocity of the planetary gear 107 becomes larger than the angular velocity of the sun gear 106, which causes the ring gear 108 to It turns in one direction, for example clockwise, and the transmission is moved to the forward gear. On the contrary, if the angular speed of the planetary gear 106 decreases, the angular speed of the planetary gear 107 becomes smaller than the angular speed of the sun gear 106, so that the ring gear 108 rotates in the second direction, for example, counterclockwise. The transmission is moved to the reverse gear. Accordingly, by adjusting only the rotational speed of the planetary gear 107 and / or the sun gear 106, the planetary gear set 106 can be used, for example, in order to suppress the rotation of one or more ring gears 108, the planetary gear 107, or the sun gear 106, for example, Neutral, forward, or reverse conditions can be provided without applying external forces through the plate or band.

図示の実施形態の例は、トランスミッション入力インターフェース170がサンギヤ106に結合され、トランスミッション出力インターフェース105が遊星ギヤ107に結合されることを示しているが、他の実施形態では、このような関係が変わり得、入力インターフェースがサンギヤ106に結合され、出力インターフェースが遊星ギヤ107に結合されるという点が理解できるはずである。また、一実施形態の例は、同じ大きさを有するサンギヤ106及び遊星ギヤ107を含むことができ、他の実施形態では、サンギヤ106及び遊星ギヤ107が各々異なる大きさを有することができる。例えば、サンギヤ106は、1つ以上の遊星ギヤ107よりも大きいことがあり、他の実施形態では、サンギヤ106が遊星ギヤ107よりも小さいことがある。また、サンギヤ106及び遊星ギヤ107の大きさが互いに異なる場合にも、サンギヤ106及び遊星ギヤ107の角速度がサンギヤ106と遊星ギヤ107との噛合地点で、同じであるが逆方向の大きさであり得る、関連する線速度を有する限り、遊星ギヤセット104は、本願に示すように中立出力状態を形成することができるという点が理解できるはずである。   The example embodiment shown shows that the transmission input interface 170 is coupled to the sun gear 106 and the transmission output interface 105 is coupled to the planetary gear 107, but in other embodiments such a relationship changes. Thus, it should be understood that the input interface is coupled to the sun gear 106 and the output interface is coupled to the planetary gear 107. Also, an example embodiment may include a sun gear 106 and a planetary gear 107 having the same size, and in other embodiments, the sun gear 106 and the planetary gear 107 may have different sizes. For example, the sun gear 106 may be larger than one or more planetary gears 107, and in other embodiments, the sun gear 106 may be smaller than the planetary gear 107. Even when the sizes of the sun gear 106 and the planetary gear 107 are different from each other, the angular velocities of the sun gear 106 and the planetary gear 107 are the same at the meshing point between the sun gear 106 and the planetary gear 107 but in the opposite direction. It should be understood that the planetary gear set 104 can form a neutral output state as shown herein as long as it has an associated linear velocity.

開示する実施形態の例では、駆動及び従動ギヤを各々スプール及びリングギヤとして示すが、他の実施形態において、駆動及び/又は従動ギヤは、必ずしもスプール又はリングギヤである必要がないという点を理解しなければならない。例えば、一実施形態において、従動ギヤは、リングギヤではなくスプールギヤである。このような実施形態において、従動スプールギヤは、半径方向に移動可能な駆動スプールギヤとの噛合を維持するために、半径方向に移動でき、選択的に、共通の中心軸周りに沿って実質的に同じ角度間隔でオフセットされる所定軸に沿って移動可能である。例えば、3つの従動スプールギヤは各々オフセットでき、他の従動スプールギヤの直動経路に対して約120度の角度間隔でオフセットされる直動経路に沿って半径方向に直動することができる。また、駆動及び従動ギヤが各々スプール又はヘリカルギヤである前記実施形態の例において、従動ギヤの周辺が、駆動ギヤと実質的に常時噛合の状態に維持される仮想ギヤを形成するように、駆動ギヤが従動ギヤの外周辺周りに旋回することができる。他の実施形態の例において、駆動ギヤは、従動ギヤによって形成される周辺内で旋回し、従動ギヤの内部辺が、駆動ギヤと実質的に常時噛合の状態に維持される仮想ギヤを形成する。   In the disclosed embodiment examples, the drive and driven gears are shown as spool and ring gears, respectively, but it should be understood that in other embodiments the drive and / or driven gears need not be spool or ring gears. I must. For example, in one embodiment, the driven gear is not a ring gear but a spool gear. In such an embodiment, the driven spool gear can be moved radially to maintain engagement with the radially movable drive spool gear, and optionally substantially the same along a common central axis. It is movable along a predetermined axis that is offset at angular intervals. For example, each of the three driven spool gears can be offset and can move linearly along a linear path that is offset at an angular interval of about 120 degrees relative to the linear path of the other driven spool gear. Further, in the example of the embodiment in which the driving and driven gears are each a spool or a helical gear, the driving gear is formed so that the periphery of the driven gear forms a virtual gear that is maintained in a state of being substantially meshed with the driving gear at all times. Can turn around the outer periphery of the driven gear. In another example embodiment, the drive gear pivots within the perimeter formed by the driven gear, forming a virtual gear in which the inner side of the driven gear is maintained in a substantially constant mesh with the drive gear. .

駆動ギヤが多重の従動ギヤに噛合する一実施形態の例の概略図が図10Aに示されており、ここで多重の従動ギヤは、例えばスプール又はヘリカルギヤを含むことができる。図示の実施形態において、4つの従動ギヤ532a−dは、90度の同じ角度間隔でオフセットされる。また、図示の実施形態には、同じ角度間隔でオフセットされる4つの駆動ギヤ520a−dが示されており、これらの駆動ギヤは、従動ギヤ532a−dと死点噛合状態にある。従って、本実施形態において、駆動ギヤ520a−dは、従動ギヤ532a−dと90度ごとに上死点で噛合する。一部の実施形態において、そして本願に示すように、駆動ギヤ520a−d及び従動ギヤ532a−dは、半径方向内側及び外側に移動するように構成できる。例えば、駆動ギヤ520a−dは、駆動ギヤ520a−dに係わるレバー長さが増加又は減少し得るように、そして駆動ギヤ520a−dが駆動ギヤのレバーの交差点周りに旋回するときに沿う旋回経路も対応して増加又は減少するように、内側又は外側に移動することができる。同様に、従動ギヤ532a−dは、レバーの交差点及び各従動ギヤ532a−dの中心を通過する直動経路に沿って内側及び/又は外側に移動することができる。従って、図示の実施形態において、従動ギヤ532a−dは、互いに対して90度の間隔でオフセットされる直動経路に沿って直動することができる。このように、従動ギヤ532a−dは、駆動ギヤ520a−dが半径方向に直動することによって、駆動ギヤ520a−dとの噛合を維持するために、半径方向に直動することができる。特に、一部の実施形態では、駆動ギヤ520a−dのみ旋回及び直動し、従動ギヤ532a−dは直動するが、外部中心軸を中心に旋回しない。   A schematic diagram of an example embodiment in which the drive gear meshes with multiple driven gears is shown in FIG. 10A, where the multiple driven gears can include, for example, spools or helical gears. In the illustrated embodiment, the four driven gears 532a-d are offset at the same angular spacing of 90 degrees. Also, the illustrated embodiment shows four drive gears 520a-d that are offset at the same angular spacing, and these drive gears are in dead gear engagement with the driven gears 532a-d. Accordingly, in the present embodiment, the drive gears 520a-d mesh with the driven gears 532a-d every 90 degrees at the top dead center. In some embodiments, and as shown herein, the drive gears 520a-d and the driven gears 532a-d can be configured to move radially inward and outward. For example, the drive gears 520a-d have a swivel path along which the lever length associated with the drive gears 520a-d can be increased or decreased and when the drive gear 520a-d swivels around the drive gear lever intersection. Can also move inwardly or outwardly to correspondingly increase or decrease. Similarly, the driven gears 532a-d can move inward and / or outward along a linear path that passes through the intersection of the levers and the center of each driven gear 532a-d. Accordingly, in the illustrated embodiment, the driven gears 532a-d can move linearly along a linear path that is offset by 90 degrees from each other. In this manner, the driven gears 532a-d can move in the radial direction in order to maintain the meshing with the driving gears 520a-d as the driving gears 520a-d move in the radial direction. In particular, in some embodiments, only the drive gear 520a-d pivots and linearly moves, and the driven gear 532a-d linearly moves, but does not pivot about the external central axis.

上述したように、4つの駆動ギヤ520a−dが4つの従動ギヤ532a−dと噛合する場合、死点噛合は、各駆動ギヤ520a−dが各従動ギヤ532a−dのいずれかと噛合する90度ごとに生じる。図2A−Gに示す実施形態において、3つの従動ギヤ及び2つの駆動ギヤを備える実施形態では、上死点噛合が90度ごとではなく、60度ごとに生じ得るという点が分かる。従って、約37パーセント少ない個数のギヤで、上死点噛合の頻度は150パーセント増加する。   As described above, when the four drive gears 520a-d mesh with the four driven gears 532a-d, dead center meshing is 90 degrees where each drive gear 520a-d meshes with any one of the driven gears 532a-d. Occurs every time. In the embodiment shown in FIGS. 2A-G, it can be seen that in an embodiment with three driven gears and two drive gears, top dead center engagement can occur every 60 degrees instead of every 90 degrees. Therefore, with about 37 percent fewer gears, the top dead center meshing frequency increases by 150 percent.

同様の実施形態が図10Bに示されており、この実施形態では、3つの駆動ギヤ520a−cが4つの従動ギヤ532a−dを駆動するのに用いられる。図示の実施形態に示すように、図10Aに示す実施形態から1つの駆動ギヤを取り除くことで、全体ギヤ個数を約12パーセント、駆動ギヤ個数を25パーセント減少させることで、噛合頻度は、図10Aに示す実施形態よりも300パーセント増加して、30度ごとに増加し得るようになる。   A similar embodiment is shown in FIG. 10B, in which three drive gears 520a-c are used to drive four driven gears 532a-d. As shown in the illustrated embodiment, by removing one drive gear from the embodiment shown in FIG. 10A, the total number of gears is reduced by about 12 percent and the number of drive gears is reduced by 25 percent. It is possible to increase every 30 degrees by 300% from the embodiment shown in FIG.

駆動及び従動ギヤの個数を変えることで生じる噛合頻度の最終変更は、キャリパのような測定装置に用いられるバーニヤの原理の変形によって説明できる。キャリパの場合において、バーニヤの原理は、基本的な測定原理であって、同じ距離、例えば10分の1インチを取り、これを奇数の増分、例えば25、及び偶数の増分、例えば24で割る。増分の整列に基づいて距離を測定することができる。例えば、24個の増分の線は、25個の増分の線と1000分の1インチごとに整列される。   The final change in meshing frequency caused by changing the number of driving and driven gears can be explained by a modification of the vernier principle used in a measuring device such as a caliper. In the case of calipers, Vernier's principle is the basic measurement principle, taking the same distance, for example a tenth of an inch, and dividing this by an odd number of increments, for example 25, and an even number of increments, for example 24. Distances can be measured based on incremental alignment. For example, 24 incremental lines are aligned with 25 incremental lines every thousandth of an inch.

同様の方法で、本発明の実施形態の例は、入力駆動部材及び出力従動部材を互いに異なる角度間隔でオフセットさせることで、及び/又は、互いに異なる個数の駆動及び従動部材を用いることで、駆動及び従動ギヤの実質的な常時噛合を維持するのに必要な部品の個数を変えるのに採用することができる。しかし、駆動部材に対する従動部材の単一比を要求するのではなく、特定の比は、任意の特定適用分野の要求事項による設計選択の問題である。それにもかかわらず、駆動部材及び従動部材の個数は、駆動部材と従動部材との間の噛合頻度に影響を及ぼし得るという点が分かる。   In a similar manner, exemplary embodiments of the present invention can be driven by offsetting the input drive member and the output follower member at different angular intervals and / or using different numbers of drive and follower members. And can be employed to change the number of parts required to maintain substantially constant meshing of the driven gear. However, rather than requiring a single ratio of driven member to drive member, the specific ratio is a matter of design choice due to the requirements of any particular application area. Nevertheless, it can be seen that the number of drive members and follower members can affect the frequency of engagement between the drive member and the follower member.

例えば、表1には、駆動部材及び従動部材の個数が噛合頻度に影響を及ぼし得る方式の一例が提供される。特に、表1は、互いに同じ間隔でオフセットされる駆動及び従動部材の個数を変えるための死点噛合の頻度を提供する。表1には駆動及び従動ギヤの個数によって死点噛合の頻度が言及されているが、本願の開示内容から、噛合の頻度は、単にギヤの総個数だけでなく、駆動及び従動ギヤの互いに異なる位置の個数によって決定できるという点が理解できるはずである。例えば、図1A−Bを参考して説明したように、例えば、トランスミッション100又は100’のようなトランスミッションは、駆動ギヤが2つの軸上に位置決められて、円周りへの2つの互いに異なる駆動ギヤの角度位置のみ存在するが、3つの従動ギヤ及び6つの駆動ギヤを含む。上述したように、このような実施例において、死点噛合は60度ごとに生じる。表1に示すように、このような結果は、3つの従動ギヤ及び2つの駆動ギヤを備えるトランスミッション、又は3つの従動ギヤ及び6つの駆動ギヤを備えるトランスミッションと一致する。   For example, Table 1 provides an example of how the number of drive members and driven members can affect the meshing frequency. In particular, Table 1 provides the frequency of dead point meshing to change the number of drive and follower members that are offset at the same interval. Although the frequency of dead center meshing is mentioned in Table 1 depending on the number of driving and driven gears, from the disclosure of the present application, the frequency of meshing is not only the total number of gears but also the driving and driven gears are different from each other. It should be understood that it can be determined by the number of positions. For example, as described with reference to FIGS. 1A-B, a transmission, such as transmission 100 or 100 ', has two different drive gears around a circle with drive gears positioned on two axes. Only three angular positions, including three driven gears and six drive gears. As described above, in such an embodiment, dead point meshing occurs every 60 degrees. As shown in Table 1, such results are consistent with a transmission with three driven gears and two drive gears, or a transmission with three driven gears and six drive gears.

他の実施例において、表1及び本願に示すように、3つの駆動ギヤは、4つの従動ギヤと30度ごとに噛合することができる。しかし、このような噛合は、駆動及び従動部材の個数を変えることで増加し得る。例えば、6つの従動ギヤと噛合するのに5つの駆動ギヤが用いられると、1つの駆動ギヤは、従動ギヤと12度ごとに死点噛合し始める。この時間の間、他の駆動ギヤはまた、他の従動ギヤと噛合及び噛合解除の多様な他の状態になる。また、表1に示すように、単に1つの駆動部材を更に加えることで、噛合が単に60度ごとに1回生じるように、噛合頻度を実際に減少させることができる。   In other embodiments, as shown in Table 1 and the present application, the three drive gears can mesh with the four driven gears every 30 degrees. However, such engagement can be increased by changing the number of drive and follower members. For example, if five drive gears are used to mesh with six driven gears, one drive gear begins to mesh with the driven gear every 12 degrees. During this time, the other drive gears are also in various other states of meshing and disengaging with other driven gears. Further, as shown in Table 1, the engagement frequency can be actually reduced by simply adding one drive member so that the engagement only occurs once every 60 degrees.

表1に示すように、一般に、駆動ギヤと従動ギヤとの間に奇数−偶数の比が存在する場合、又はその比が奇数−偶数の比で因数分解できるとき、駆動ギヤと従動ギヤとの間に最も頻繁な噛合が生じる傾向がある。例えば、表1に提供される数字において、8つの従動ギヤは、9つの駆動ギヤがあるときに最も頻繁に、即ち5度ごとに上死点で噛合され、7つの駆動ギヤがあるときは、ほぼ頻繁に、即ち6.5度ごとに上死点で噛合される。しかし、8つの従動ギヤと偶数の駆動ギヤとの最も頻繁な噛合は15度ごとであり、これは6つの駆動ギヤが存在するときに生じる。しかし、3つの駆動ギヤのみ、即ち駆動部材の個数の半数でこれと同じ頻度を得ることができる。   As shown in Table 1, in general, when there is an odd-even ratio between the drive gear and the driven gear, or when the ratio can be factored by the odd-even ratio, the drive gear and the driven gear There is a tendency for the most frequent engagement between them. For example, in the numbers provided in Table 1, eight driven gears are most frequently engaged when there are nine drive gears, i.e., at top dead center every 5 degrees, and when there are seven drive gears, It is meshed at top dead center almost frequently, ie every 6.5 degrees. However, the most frequent meshing of the eight driven gears and the even number of drive gears is every 15 degrees, which occurs when there are six drive gears. However, the same frequency can be obtained with only three drive gears, that is, half of the number of drive members.

図11A−Bを参照して、他の例示的な実施形態に係るトランスミッション600の多様な態様を示す。本願に示す他の実施形態のように、図11A−Bに示す実施形態は、トランスミッション600のギヤ比を決定し、ギヤ比変更を招く駆動及び従動ギヤの間に実質的に常時噛合を維持するように配置されるギヤ又は他の部材を含むことができる。また、駆動ギヤと従動ギヤとの間に実質的に常時噛合を維持することで、トランスミッション600は、駆動ギヤと従動ギヤとの間に、従動ギヤと動力源との間に、そして動力源との間に実質的に常時連結を許容することができる。一部の実施形態では、駆動及び/又は従動ギヤの回転を抑制するクラッチ又は他の機構を含むことができるが、一部の実施形態では、ギヤの回転を抑制する外部ソースがない場合にも、実質的に常時連結が維持できる。しかし、どちらの例でも、トランスミッションは、本願に示すように、一般の作動原理及び同期化を採用することができる。 11A-B, various aspects of a transmission 600 according to another exemplary embodiment are shown. As with the other embodiments shown in this application, the embodiment shown in FIGS. 11A-B determines the gear ratio of the transmission 600 and maintains substantially constant engagement between the drive and driven gears that cause the gear ratio to change. Gears or other members arranged in such a manner. Further, by maintaining substantially constant meshing between the drive gear and the driven gear, the transmission 600 is between the drive gear and the driven gear, between the driven gear and the power source, and with the power source. It is possible to allow a substantially constant connection between the two. Some embodiments may include a clutch or other mechanism that inhibits rotation of the drive and / or driven gear, but in some embodiments, there may be no external source to inhibit gear rotation. The connection can be maintained substantially at all times. However, in either example, the transmission can employ general operating principles and synchronization, as shown herein.

図示の実施形態において、トランスミッション600は、動力源に連結されて、動力源とトランスミッション600の間にインターフェースとして作用する入力シャフト601を含む。例えば動力源は、エンジンやモータであり得る。このようなエンジン又はモータは、自動車、エレベータ、コンベヤシステム、運動機構、旋盤、又は実質的に所定タイプのエンジンやモータと連結して作動する任意の他のシステム又は装置に関連し得る。従って、トランスミッション600は、移動車両、又は任意の他の特定タイプの動力源との使用に制限されるのではなく、多様且つ広範な適用分野における任意のタイプの動力源であり得るという点を理解しなければならない。より具体的に、トランスミッション600は、多重のギヤ比が要求される任意の適用分野に用いることができる。   In the illustrated embodiment, transmission 600 includes an input shaft 601 that is coupled to a power source and acts as an interface between the power source and transmission 600. For example, the power source can be an engine or a motor. Such an engine or motor may be associated with an automobile, elevator, conveyor system, motion mechanism, lathe, or any other system or device that operates in conjunction with substantially any type of engine or motor. Thus, it is understood that the transmission 600 is not limited to use with a moving vehicle or any other specific type of power source, but can be any type of power source in a wide variety of applications. Must. More specifically, the transmission 600 can be used in any application field where multiple gear ratios are required.

図示の実施形態において、入力シャフト601が動力源から動力を受ければ、入力シャフトは、自身の軸を中心に回転する。このような回転を容易にするために、入力シャフト601は、入力ベアリング602を用いることで、回転のために軸支することができる。入力ベアリング602は、一部の実施形態において、例えばトランスミッションハウジング及び/又は他の構造物に固定されることで、適所に固定できる。   In the illustrated embodiment, when the input shaft 601 receives power from a power source, the input shaft rotates about its own axis. In order to facilitate such rotation, the input shaft 601 can be pivotally supported for rotation by using the input bearing 602. The input bearing 602 can be secured in place in some embodiments, for example, by being secured to a transmission housing and / or other structure.

入力ベアリング602に隣接して、トランスミッション600は、入力シャフト601が貫通して延びる開口を含むことができる基準リング603を含むことができる。基準リング603は、一部の実施形態では、本願で説明する基準ギヤであり、入力シャフト601が回転するとき、回転されないように固定される。基準リング603はまた、トランスミッションハウジング(図示せず)、入力ハウジング601、又は他の支持部に固定できる。例えば、基準リング603は、トランスミッションハウジングに直接固定できる。他の実施形態において、基準リング603は、例えばトランスミッションハウジングに固定される入力ベアリング602に連結されることで、トランスミッションハウジングに間接固定できる。   Adjacent to the input bearing 602, the transmission 600 can include a reference ring 603 that can include an opening through which the input shaft 601 extends. The reference ring 603 is a reference gear described in the present application in some embodiments, and is fixed so as not to rotate when the input shaft 601 rotates. The reference ring 603 can also be secured to a transmission housing (not shown), the input housing 601, or other support. For example, the reference ring 603 can be secured directly to the transmission housing. In other embodiments, the reference ring 603 can be indirectly fixed to the transmission housing, for example, by being coupled to an input bearing 602 that is fixed to the transmission housing.

選択的に、入力ハウジング610が提供されることもある。一部の実施形態の例において、入力ハウジング610は、入力シャフト601に固定して回転されるように適合され、トランスミッション600の駆動ギヤを回転させる。入力ハウジング610は、入力シャフト601に、例えば溶接、機械的締め具、又は他の適切な取り付け手段によって固定できる。従って、入力シャフト601の回転によって、取り付けられた動力供給部も入力ハウジング610を回転させる。図示の実施形態において、入力ハウジング610は、外周付近に多重の開口部を更に含むことができ、この開口部内にはベアリングが挿入され、その内部で回転する1つ以上の駆動シャフト604が収容される。開口部は、入力ハウジング610に任意の適切な方法で提供することができる。例えば穴は、ドリル又はリーマ、鋳造又は成形、あるいは任意の他の適切な方法で設けることができる。   Optionally, an input housing 610 may be provided. In some example embodiments, the input housing 610 is adapted to be fixedly rotated on the input shaft 601 to rotate the drive gear of the transmission 600. Input housing 610 can be secured to input shaft 601 by, for example, welding, mechanical fasteners, or other suitable attachment means. Therefore, the attached power supply unit also rotates the input housing 610 by the rotation of the input shaft 601. In the illustrated embodiment, the input housing 610 can further include multiple openings near the outer periphery, within which the bearing is inserted and which houses one or more drive shafts 604 that rotate therein. The The opening can be provided in the input housing 610 in any suitable manner. For example, the holes can be provided by a drill or reamer, cast or molded, or any other suitable method.

図11Aに更に示すように、タイミングギヤ605が駆動シャフト604に取り付けられ、このタイミングギヤ605は、基準リング603と対となり得る。タイミングギヤ605は、例えば、基準リング603と噛合するスプール又はヘリカルギヤを含むことができ、基準リング603上のインボリュートギヤ歯と対となるインボリュートギヤ歯を含むことができる。結果的に、例えば入力シャフト601を回転させることで、入力ハウジング610が回転される場合、入力ハウジング610は、タイミングギヤ605を基準リング603周りに回転及び旋回させ、これにより駆動シャフト604を回転させる。これに関して、少なくともタイミングギヤ605は、図1Aの比率基準ギヤ114が作動する方式と同様に作動することができる。   As further shown in FIG. 11A, a timing gear 605 is attached to the drive shaft 604, which can be paired with a reference ring 603. The timing gear 605 may include, for example, a spool or a helical gear that meshes with the reference ring 603, and may include involute gear teeth that are paired with the involute gear teeth on the reference ring 603. As a result, when the input housing 610 is rotated, for example, by rotating the input shaft 601, the input housing 610 rotates and pivots the timing gear 605 around the reference ring 603, thereby rotating the drive shaft 604. . In this regard, at least the timing gear 605 can operate in the same manner as the ratio reference gear 114 of FIG. 1A operates.

駆動シャフト604にはまたピボット駆動ギヤ611(図11Bの実施形態の例では、集合的に「A」ギヤと示す)が固定できる。従って、駆動シャフト604が回転する場合、ピボット駆動ギヤ611も回転する。駆動シャフト604の回転を容易にするために、入力制御リンク613は、ピボット駆動ギヤ611の各側面に位置決められ、駆動シャフト604が支持及び/又は回転し得るように開口部及び対応ベアリングを含むことができる。また、ピボット駆動ギヤ611は、ピボット駆動ギヤ611の回転によって回転される駆動ギヤ612(図11Bの実施形態の例では、集合的に「B」ギヤと示す)と対となり得る。入力制御リンク613は、内部軸を中心に回転するムーンシャフト(図示せず)を収容する開口部及び対応ベアリングを更に含むことができる。   A pivot drive gear 611 (collectively indicated as “A” gear in the example of the embodiment of FIG. 11B) can also be secured to the drive shaft 604. Therefore, when the drive shaft 604 rotates, the pivot drive gear 611 also rotates. To facilitate rotation of the drive shaft 604, the input control link 613 is positioned on each side of the pivot drive gear 611 and includes openings and corresponding bearings so that the drive shaft 604 can be supported and / or rotated. Can do. Also, the pivot drive gear 611 can be paired with a drive gear 612 that is rotated by the rotation of the pivot drive gear 611 (collectively indicated as “B” gear in the example of the embodiment of FIG. 11B). The input control link 613 may further include an opening that accommodates a moon shaft (not shown) that rotates about an internal axis and a corresponding bearing.

図示の実施形態において、入力リンク制御ギヤ606は、各駆動シャフト604上に取り付けられ、入力ハウジング610と第1入力制御リンク613との間に位置決められる。従って、入力リンク制御ギヤ606は、例えば一部の実施形態では、インボリュートであり得る、対となるギヤ歯を用いることで、第1チューブギヤ637と噛合し、その周りを回転することができる。本願に示すように、チューブギヤ637は、連結された制御チューブ634が回転するときに回転することができ、これにより入力リンク制御ギヤ606が回転される。一部の実施形態の例において、入力制御リンク613は、入力リンク制御ギヤ606が回転するときに回転するシャフト(図示せず)に結合されて、入力リンク制御ギヤ606の回転結果として、入力制御リンク613が回転し、更に駆動ギヤ612がピボット駆動ギヤ611周りに少なくとも部分的に旋回される。従って、駆動ギヤ612は、ピボット駆動ギヤ611周りに直動するように移動できる。従って、駆動ギヤ612は、ピボット駆動ギヤ611周りへの曲線経路に沿って内側及び/又は外側に直動し、これにより入力ハウジング610の中心と整列された軸に対して半径方向に移動される。このように駆動ギヤ612がピボット駆動ギヤ611周りに内側又は外側に移動することは、タイミングギヤ605による駆動ギヤ612の旋回によって、駆動ギヤ612の沿う旋回経路を更に変更させることができる。結果的に、駆動ギヤ612と、駆動ギヤ612が旋回する軸との間のレバー長さ、そして駆動ギヤ612の旋回経路の長さも増加又は減少する。   In the illustrated embodiment, an input link control gear 606 is mounted on each drive shaft 604 and positioned between the input housing 610 and the first input control link 613. Accordingly, the input link control gear 606 can mesh with and rotate about the first tube gear 637 by using paired gear teeth, which can be, for example, involute in some embodiments. As shown in this application, the tube gear 637 can rotate when the connected control tube 634 rotates, thereby rotating the input link control gear 606. In some example embodiments, the input control link 613 is coupled to a shaft (not shown) that rotates when the input link control gear 606 rotates, and as a result of the rotation of the input link control gear 606, The link 613 rotates and the drive gear 612 is at least partially pivoted about the pivot drive gear 611. Therefore, the drive gear 612 can move so as to move linearly around the pivot drive gear 611. Accordingly, the drive gear 612 moves inward and / or outward along a curved path around the pivot drive gear 611, thereby moving radially relative to an axis aligned with the center of the input housing 610. . The movement of the drive gear 612 inward or outward around the pivot drive gear 611 in this way can further change the turning path along the drive gear 612 by the turning of the drive gear 612 by the timing gear 605. As a result, the lever length between the drive gear 612 and the axis on which the drive gear 612 rotates, and the length of the rotation path of the drive gear 612 are also increased or decreased.

本願に示すように、入力制御リンク613は、入力制御リンク613を回転させるシャフト(図示せず)に結合できる。一部の実施形態の例において、シャフトは、入力制御リンク613が当該シャフトを中心に回転する場合、入力制御リンク613に連結された駆動ギヤ612の位置が変わるように、入力制御リンク613の中心からオフセットされる。例えば、図11Aに示す配置例において、入力制御リンク613は、駆動ギヤ612の半径方向位置がピボット駆動ギヤ611の半径方向位置内部にある内側位置に駆動ギヤ612が位置するように、内側構成で配置される。より詳細に、駆動ギヤ612と、駆動ギヤ612が旋回する軸との間の距離、即ちレバー長さが、前記同一軸とピボット駆動ギヤ611との間の距離よりも短い。駆動ギヤ612が各ピボット駆動ギヤ611周りに直動することによって、駆動ギヤ612の位置は変わり得る。例えば、一実施形態において、駆動ギヤ612は、ピボット駆動ギヤ611周りの曲線経路に沿って外側位置に直動しつつ、レバー長さが変わるように半径方向に直動することができて、駆動ギヤ612の半径方向位置は、ピボット駆動ギヤ611の半径位置外にある。より詳細に、外側位置において、駆動ギヤ612と、駆動ギヤ612が旋回する軸との間の距離、即ちレバー長さは、前記同一軸とピボット駆動ギヤ611との間の距離よりも大きい。例えば、図11A−Bの配置を有する一実施例では、駆動ギヤ612がピボット駆動ギヤ611周りに直動されるとき、駆動ギヤ612は、内側位置から外側位置に移動することができる。ムーン駆動ギヤ612の外側位置の一例が、図11A−Bで仮想線で示すムーン駆動ギヤ617として示されている。   As shown herein, the input control link 613 can be coupled to a shaft (not shown) that rotates the input control link 613. In some example embodiments, the shaft is centered on the input control link 613 such that when the input control link 613 rotates about the shaft, the position of the drive gear 612 coupled to the input control link 613 changes. Is offset from For example, in the arrangement example shown in FIG. 11A, the input control link 613 has an inner configuration such that the drive gear 612 is positioned at an inner position where the radial position of the drive gear 612 is inside the radial position of the pivot drive gear 611. Be placed. More specifically, the distance between the drive gear 612 and the axis on which the drive gear 612 rotates, that is, the lever length is shorter than the distance between the same axis and the pivot drive gear 611. As the drive gear 612 moves linearly around each pivot drive gear 611, the position of the drive gear 612 can change. For example, in one embodiment, the drive gear 612 can move radially along the curvilinear path around the pivot drive gear 611 to the outer position while moving in a radial direction so that the lever length changes. The radial position of the gear 612 is outside the radial position of the pivot drive gear 611. More specifically, in the outer position, the distance between the drive gear 612 and the axis on which the drive gear 612 rotates, that is, the lever length, is greater than the distance between the same axis and the pivot drive gear 611. For example, in one embodiment having the arrangement of FIGS. 11A-B, when the drive gear 612 is linearly moved about the pivot drive gear 611, the drive gear 612 can move from the inner position to the outer position. An example of the outer position of the moon drive gear 612 is shown as a moon drive gear 617 shown in phantom lines in FIGS. 11A-B.

ムーン駆動ギヤ617の外側位置が1つ示されているが、トランスミッション600の各ムーン駆動ギヤ612は、対応外側位置に移動することができ、ムーン駆動ギヤ617は、各駆動ギヤ612の外側位置の一例を示す。また、図11A−Bには、駆動ギヤ612の位置が2つのみ示されているが、このような配置は単に例示に過ぎない。実際に、一部の実施形態の例において、駆動ギヤ612は、ピボット駆動ギヤ611周りの任意の位置に移動することができ、入力シャフト601と整列される軸周りに駆動ギヤ612が旋回するとき、駆動ギヤ612の沿う旋回経路の長さが、非常に多数の長さの間で、好ましくは無限個数の長さの間で変わり得る。本願に示すように、一部の実施形態において、従動ギヤ614との噛合は、駆動ギヤ612の旋回経路の変更中に維持できる。他の実施形態では、駆動ギヤ612及び従動ギヤ614の噛合が不連続の旋回経路でのみ生じ、トランスミッション600内で不連続ギヤ比が提供される。しかし、前述したように、本発明の実施形態は、旋回経路における非常に小さい対応する変更によって不連続ギヤ比が維持できるようにする。例えば、各ギヤ比は、分数を含まないギヤ歯増分で維持できる。結果的に、ギヤ比変更を果たすために、非常に小さい直動方向移動が要求される。従って、従動ギヤ614がピボット駆動ギヤ611周りに直動することで、例えば10、20、30、又はより多くの他の不連続ギヤ比が提供できる。   Although one outer position of the moon drive gear 617 is shown, each moon drive gear 612 of the transmission 600 can be moved to a corresponding outer position, and the moon drive gear 617 is located at the outer position of each drive gear 612. An example is shown. 11A-B show only two positions of the drive gear 612, such an arrangement is merely an example. Indeed, in some example embodiments, the drive gear 612 can be moved to any position around the pivot drive gear 611 when the drive gear 612 pivots about an axis that is aligned with the input shaft 601. The length of the swivel path along the drive gear 612 can vary between a very large number of lengths, preferably between an infinite number of lengths. As shown in this application, in some embodiments, engagement with the driven gear 614 can be maintained during a change in the turning path of the drive gear 612. In other embodiments, the engagement of the drive gear 612 and the driven gear 614 occurs only in a discontinuous turning path and a discontinuous gear ratio is provided in the transmission 600. However, as described above, embodiments of the present invention allow a discontinuous gear ratio to be maintained with very small corresponding changes in the turning path. For example, each gear ratio can be maintained in gear tooth increments that do not include fractions. As a result, a very small linear movement is required in order to change the gear ratio. Thus, the driven gear 614 moves linearly around the pivot drive gear 611 to provide, for example, 10, 20, 30, or more other discontinuous gear ratios.

駆動ギヤ612はまた、従動ギヤである出力ムーンギヤ614(図11Bで、集合的に「D」ギヤと示す)と対となって噛合することができる。従って、例えばピボット駆動ギヤ611の回転結果としてムーンギヤ612が回転する場合、図示の実施形態の例において、出力ムーンギヤ614も回転できる。駆動ギヤ612及び従動ギヤ614が同じ半径を有する必要はないが、入力駆動ギヤ612及び出力従動ギヤ614が同一半径の場合、回転する駆動ギヤ612は、入力ムーンギヤ612が回転する角速度と同じ角速度で従動ギヤ614を回転することができる。各々の場合に、駆動ギヤ612が従動ギヤである出力ムーンギヤ614と噛合する場合、出力ムーンギヤ614も自身の各中心軸を中心に回転する。一部の実施形態において、駆動ギヤ612と従動ギヤ614との噛合は、駆動ギヤ612が旋回経路に沿うときに交互に生じる。例えば、駆動ギヤ612が外部の軸周りに旋回する間、従動ギヤ614は、外部の軸周りに集合的に旋回しないように適合できる。このような実施例において、駆動ギヤ612が前記外部の軸周りに旋回することによって、各駆動ギヤ612は、各ムーン従動ギヤ614と噛合及び噛合解除することができる。結果的に、各従動ギヤ614は、多様な駆動ギヤ612によって交互に噛合されている。また、一部の実施例において、駆動ギヤ612が旋回運動する任意の段階において、少なくとも1つの駆動ギヤ612が少なくとも1つの従動ギヤ614と噛合されるように、駆動ギヤ612及び従動ギヤ614が配置される。このように、駆動ギヤ612は、従動ギヤ614と実質的に常時噛合を維持することができる。   The drive gear 612 can also mesh with a pair of output moon gears 614 (collectively indicated as “D” gears in FIG. 11B) which are driven gears. Therefore, for example, when the moon gear 612 rotates as a result of the rotation of the pivot drive gear 611, the output moon gear 614 can also rotate in the example of the illustrated embodiment. The drive gear 612 and the driven gear 614 need not have the same radius, but when the input drive gear 612 and the output driven gear 614 have the same radius, the rotating drive gear 612 has the same angular velocity as the angular velocity at which the input moon gear 612 rotates. The driven gear 614 can be rotated. In each case, when the drive gear 612 meshes with the output moon gear 614 that is a driven gear, the output moon gear 614 also rotates about its own central axis. In some embodiments, the engagement of the drive gear 612 and the driven gear 614 occurs alternately when the drive gear 612 follows the turning path. For example, the driven gear 614 can be adapted to not collectively pivot about the external axis while the drive gear 612 pivots about the external axis. In such an embodiment, each drive gear 612 can mesh with and release from each moon driven gear 614 by turning the drive gear 612 around the external axis. As a result, each driven gear 614 is alternately meshed with various drive gears 612. Also, in some embodiments, the drive gear 612 and the driven gear 614 are arranged such that at least one drive gear 612 is engaged with the at least one driven gear 614 at any stage where the drive gear 612 rotates. Is done. In this manner, the drive gear 612 can maintain substantially constant mesh with the driven gear 614.

このような実施形態の例において、従動ギヤ614はまた、出力制御リンク615に連結される。出力リンク制御リンク615は、出力リンク制御ギヤ640に更に連結でき、この出力リンク制御ギヤ640は、制御チューブ681によって回転が制御される第2チューブギヤ636周りに回転する。従って、第2チューブギヤ636が回転する場合、チューブギヤ636によって出力リンク制御ギヤ640が回転できる。また、出力リンク制御ギヤ640は、出力制御リンク615と結合でき、出力制御リンクギヤ640の回転によって、出力制御リンク615も回転される。出力ギヤ614は、例えば出力制御リンク615の中心からオフセットされたシャフトによって、出力制御リンク615に更に結合されることもある。一実施形態において、出力制御リンク615が回転する場合、出力制御リンク615は、従動ギヤ614を出力ピボットギヤ607(図11Bで、集合的に「C」ギヤと示す)周りの曲線経路に沿って直動させる。   In such example embodiments, the driven gear 614 is also coupled to the output control link 615. The output link control link 615 can be further connected to the output link control gear 640, which rotates around the second tube gear 636 whose rotation is controlled by the control tube 681. Therefore, when the second tube gear 636 rotates, the output link control gear 640 can be rotated by the tube gear 636. Further, the output link control gear 640 can be coupled to the output control link 615, and the output control link 615 is also rotated by the rotation of the output control link gear 640. The output gear 614 may be further coupled to the output control link 615, for example, by a shaft that is offset from the center of the output control link 615. In one embodiment, when the output control link 615 rotates, the output control link 615 directly drives the driven gear 614 along a curved path around the output pivot gear 607 (collectively shown as “C” gear in FIG. 11B). Move.

一部の実施形態において、そして本願に示すように、制御チューブ634の回転は、第1チューブギヤ637を入力シャフト601の回転に対して回転させるが、制御チューブ681の回転は、第2チューブギヤ636を回転させる。従って、制御チューブ634、681の回転によって、各駆動ギヤ612及び従動ギヤ614は、少なくとも部分的に各ピボットギヤ607、611周りに回転することができる。従って、駆動ギヤ612が旋回する軸、例えば入力シャフト601と整列された軸に対して、半径方向内側及び外側に駆動ギヤ612及び/又は従動ギヤ614が移動できて、駆動ギヤ612と入力シャフト601との間のレバー長さが増加又は減少するようになる。制御チューブ634、681の回転が同期化されて、回転が同時又はほぼ同時に生じると、制御リンク613、615の回転も同期化でき、これにより駆動ギヤ612及び従動ギヤ614の半径方向の直動も同期化される。特に、出力制御リンクギヤ640及び入力制御リンクギヤ606は、第2チューブギヤ636及び第1チューブギヤ637によって各々回転でき、従動ギヤ614の半径方向位置決めが駆動ギヤ612の半径方向位置決めとほぼ同時に制御される。結果的に、駆動ギヤ612及び従動ギヤ614は、入力シャフト601の中心軸と、駆動ギヤ612及び従動ギヤ614との間の距離が変わる場合、実質的に常時噛合のための整列状態を維持することができる。他の方式で表現すれば、駆動ギヤ612のレバー長さが変わることによって、そして、例えば入力シャフト601周りへの駆動ギヤ612の旋回経路の長さが変わることによって、駆動ギヤ612は、例えば自身の各中心軸周りに回転し、そして対応する半径方向距離を移動する従動ギヤ614と実質的に常時噛合を維持する。トランスミッション100、100’の実施例について前述したように、このような噛合は、例えば摺動式ギヤ比変更をするトランスミッションにおけるギヤ比変更中に、又は段階式ギヤ比変更をするトランスミッションにおける不連続ギヤ比で維持できる。図11A−Bのトランスミッション600について、各々の場合において、従動ギヤ614の最外部、即ち制御チューブ634の中心から最も遠い距離である従動ギヤ614の部分が、図11Bに仮想線で示す仮想ギヤ651を形成する。   In some embodiments, and as shown herein, rotation of the control tube 634 causes the first tube gear 637 to rotate relative to the rotation of the input shaft 601, while rotation of the control tube 681 causes the second tube gear to rotate. 636 is rotated. Thus, rotation of the control tubes 634, 681 allows each drive gear 612 and driven gear 614 to rotate at least partially around each pivot gear 607, 611. Accordingly, the drive gear 612 and / or the driven gear 614 can move inward and outward in the radial direction with respect to the axis around which the drive gear 612 rotates, for example, the axis aligned with the input shaft 601. The lever length between and increases. When the rotations of the control tubes 634, 681 are synchronized and the rotations occur at or near the same time, the rotations of the control links 613, 615 can also be synchronized so that the radial movement of the drive gear 612 and the driven gear 614 is also reduced. Be synchronized. In particular, the output control link gear 640 and the input control link gear 606 can be rotated by the second tube gear 636 and the first tube gear 637, respectively, and the radial positioning of the driven gear 614 is controlled almost simultaneously with the radial positioning of the drive gear 612. Is done. As a result, the driving gear 612 and the driven gear 614 substantially maintain an alignment state for meshing when the distance between the central axis of the input shaft 601 and the driving gear 612 and the driven gear 614 changes. be able to. Expressed in other ways, the drive gear 612 may change, for example, by changing the lever length of the drive gear 612 and, for example, by changing the length of the turning path of the drive gear 612 around the input shaft 601. And substantially continuously meshed with a driven gear 614 that rotates about its respective central axis and moves the corresponding radial distance. As described above with respect to the embodiments of the transmission 100, 100 ', such meshing can be achieved, for example, during a gear ratio change in a transmission that changes a sliding gear ratio or in a discontinuous gear in a transmission that changes a stepped gear ratio. Ratio. 11A-B, in each case, the outermost portion of the driven gear 614, that is, the portion of the driven gear 614 that is the farthest distance from the center of the control tube 634 is the virtual gear 651 shown in phantom in FIG. 11B. Form.

図11Bの実施形態の例で最も好適に示されているように、入力ハウジング610が回転する場合、駆動ギヤ612も、一部の実施例では入力シャフト601及び/又は制御チューブ634、681の中心と整列される入力ハウジング610の中心周りを旋回することができる。従って、駆動ギヤ612は、入力ハウジング610の中心から最も遠い距離である従動ギヤのエッジに沿って従動ギヤ614の外周周りに延びる旋回経路に沿うが、他の実施形態において駆動ギヤは、従動ギヤの内部周りの旋回経路、例えば入力ハウジング610の中心に最も近い従動ギヤ614のエッジに沿う旋回経路に沿うことができる。従って、従動ギヤ614は、半径方向外側に移動して、自身の外側エッジと入力ハウジング610の中心との間の距離が増加し、駆動ムーンギヤ612は、同期して又はほぼ同期して半径方向に移動でき、その結果、駆動ギヤ612と従動ギヤ614との間に実質的に常時噛合が維持される。他の方式で表現すれば、従動ギヤ614が半径方向外側に直動する場合、仮想ギヤ651の大きさが増加し、駆動ギヤ612は、仮想ギヤ651と実質的に常時噛合を維持するために、ほぼ同時に半径方向外側に対応して直動することができる。このような噛合は、例えば駆動ギヤ612及び従動ギヤ614が半径方向内側又は外側に摺動するとき、駆動ギヤ612と従動ギヤ614との常時噛合を維持するトランスミッションで、ギヤ比変更中に維持できる。他の方法で、駆動ギヤ612と従動ギヤ614との噛合は、例えばギヤ比の間の段階が駆動ギヤ612及び従動ギヤ614の不連続位置で形成されるトランスミッションでギヤ比変更が生じる場合、一時的に停止されることもある。   As best illustrated in the example embodiment of FIG. 11B, when the input housing 610 rotates, the drive gear 612 may also be the center of the input shaft 601 and / or the control tubes 634, 681 in some examples. Can be swiveled around the center of the input housing 610 aligned with. Thus, although the drive gear 612 follows a turning path that extends around the outer periphery of the driven gear 614 along the edge of the driven gear that is the farthest distance from the center of the input housing 610, in other embodiments the drive gear is a driven gear. Can be along a turning path along the edge of the driven gear 614 closest to the center of the input housing 610, for example. Accordingly, the driven gear 614 moves radially outward to increase the distance between its outer edge and the center of the input housing 610, and the drive moon gear 612 is synchronously or nearly synchronously radial. As a result, the engagement between the drive gear 612 and the driven gear 614 is substantially maintained at all times. In other words, when the driven gear 614 linearly moves outward in the radial direction, the size of the virtual gear 651 increases, and the drive gear 612 maintains the meshing with the virtual gear 651 substantially constantly. At the same time, it can move linearly corresponding to the outside in the radial direction. Such meshing can be maintained during a gear ratio change in a transmission that maintains constant meshing between the drive gear 612 and the driven gear 614 when, for example, the drive gear 612 and the driven gear 614 slide inward or outward in the radial direction. . In other methods, the engagement of the drive gear 612 and the driven gear 614 may be temporary if, for example, a gear ratio change occurs in a transmission where the stage between the gear ratios is formed at discontinuous positions of the drive gear 612 and the driven gear 614. May be stopped.

本願に示すように、トランスミッションがギヤ比の間で滑るように行われても、又は段階的に行われても、トランスミッションは、本質的に同じ結果を提供することができる。例えば、駆動ギヤ612と、駆動ギヤ612が旋回する軸との間の半径方向距離を変えることで、ギヤ比を変更させる摺動式又は段階式トランスミッションで、運動量又はトルクスパイクの損失は殆ど無視できる。図示の実施形態において、例えば駆動ギヤ612は、入力ハウジング610の中心と整列された軸周りに回転及び旋回する。結果的に、制御リンク613、615及びピボットギヤ607、611は、集合的に及び個別的に、非常に多数のギヤ比、可能な限り無限個数のギヤ比を形成するために、駆動及び従動ギヤが半径方向に移動するとき、駆動ギヤと従動ギヤとの間に実質的に常時噛合が維持されるように、駆動ギヤ及び従動ギヤを同期化するための手段を実現する構成の実施例である。   As shown herein, the transmission can provide essentially the same result whether the transmission is made to slide between gear ratios or in stages. For example, in a sliding or stepped transmission that changes the gear ratio by changing the radial distance between the drive gear 612 and the axis about which the drive gear 612 pivots, the momentum or torque spike loss is almost negligible. . In the illustrated embodiment, for example, the drive gear 612 rotates and pivots about an axis that is aligned with the center of the input housing 610. As a result, the control links 613 and 615 and the pivot gears 607 and 611 are collectively and individually configured so that the drive and driven gears form a very large number of gear ratios and an infinite number of gear ratios as possible. This is an embodiment of a configuration that realizes means for synchronizing the drive gear and the driven gear so that the engagement between the drive gear and the driven gear is substantially always maintained when moving in the radial direction.

5つの従動ギヤ614を含む配置の実施例において、仮想ギヤ651は、従動ギヤ614と整列される丸まったコーナ部を有する一般的な五角形である。しかし、本願の開示内容から、仮想ギヤ651の形状は変わり得るという点が理解できるはずである。一般に、例えばより多くの従動ギヤが加えられることによって、仮想ギヤ651の形状は、円に近くなっていく。他の実施形態において、仮想ギヤの形態は、円形の仮想ギヤによって境界線が描かれる多角形の頂点に従動ギヤが位置決められる円として常にみなされ得る。例えば、図示の実施形態において、仮想ギヤ651は、仮想ギヤ651によって境界線が描かれる一般的な五角形の頂点に各駆動ギヤ618が位置決められる円形であり得る。また、従動ギヤ614が半径方向外側又は内側に移動することによって、仮想ギヤ651の大きさも対応して増加又は減少する。従って、駆動ギヤ614は、多数の、可能な限り無限個数の互いに異なる大きさを有する仮想ギヤ651を形成するように、任意の多様な半径方向位置に位置決められる。   In an embodiment of an arrangement that includes five driven gears 614, the virtual gear 651 is a general pentagon with a rounded corner that is aligned with the driven gear 614. However, it should be understood from the disclosure of the present application that the shape of the virtual gear 651 can change. In general, for example, as more driven gears are added, the shape of the virtual gear 651 becomes closer to a circle. In other embodiments, the virtual gear configuration can always be viewed as a circle in which the driven gear is positioned at the vertex of a polygon that is bounded by a circular virtual gear. For example, in the illustrated embodiment, the virtual gear 651 may be circular with each drive gear 618 positioned at the apex of a general pentagon that is bordered by the virtual gear 651. Further, as the driven gear 614 moves outward or inward in the radial direction, the size of the virtual gear 651 is correspondingly increased or decreased. Accordingly, the drive gear 614 can be positioned at any of a variety of radial positions to form a number of virtual gears 651 having as many different sizes as possible.

前述したように、駆動ムーンギヤ617の位置のような外側位置に駆動ギヤ612が移動される場合、駆動ギヤ612によって取られる旋回経路の長さは増加する。このように、例えば入力ハウジング610の中心と整列される軸のような外部軸周りに駆動ギヤ612を一定の角速度で旋回させる一定の回転入力は、図11A−Bに示す位置で駆動ギヤ617が駆動ギヤ612よりも大きい線速度を有するようにする。これは、駆動ギヤ617が駆動ギヤ612よりも長い旋回経路に沿い、これにより回転当たりより大きい弧長さを移動しなければならないためである。駆動ギヤ612が従動ギヤ614と対となり、これにより従動ギヤ614が駆動される場合、このような増加した線速度は、噛合地点で従動ギヤ614によって共有される。従って、自身の中心を中心に回転するが、旋回しないことがある従動ギヤ614は、増加した線速度及び角速度を経験する。結果的に、ギヤ比の増加が実現される。ギヤ比変更は、駆動ギヤ612が半径方向外側に移動する経路上の任意の二地点の間で、駆動ギヤ612を直動させることで実現し得るという点も理解できるはずである。例えば、経路660上の任意の二地点の間で駆動ギヤ612を移動させることで、これに対応してギヤ比が増加又は減少し得る。また、経路660が駆動ギヤ612が回転できる任意の個数の不連続又は連続地点を有し得る限り、駆動ギヤ612は、任意の多数の、可能な限り無限個数の互いに異なる旋回経路に沿うことができ、多数の、可能な限り無限個数のギヤ比が実現し得る。   As described above, when the drive gear 612 is moved to an outer position such as the position of the drive moon gear 617, the length of the turning path taken by the drive gear 612 increases. Thus, for example, a constant rotational input for turning the drive gear 612 around an external axis such as an axis aligned with the center of the input housing 610 at a constant angular velocity causes the drive gear 617 to move at the position shown in FIGS. 11A-B. A linear velocity higher than that of the drive gear 612 is set. This is because the drive gear 617 must travel along a longer turning path than the drive gear 612, thereby moving a greater arc length per revolution. When the drive gear 612 is paired with the driven gear 614, thereby driving the driven gear 614, such increased linear velocity is shared by the driven gear 614 at the meshing point. Thus, a driven gear 614 that rotates about its own center but may not turn will experience increased linear and angular velocities. As a result, an increase in gear ratio is realized. It should also be understood that the gear ratio change can be realized by linearly moving the drive gear 612 between any two points on the path along which the drive gear 612 moves radially outward. For example, moving the drive gear 612 between any two points on the path 660 may increase or decrease the gear ratio accordingly. Also, as long as the path 660 can have any number of discontinuous or continuous points around which the drive gear 612 can rotate, the drive gear 612 can follow any number of as many as possible different swirl paths. A large number of as many gear ratios as possible can be realized.

駆動ギヤの個数と従動ギヤの個数との関係は、適切に任意に変えられる。例えば、一実施形態では、同数の駆動及び従動ギヤが存在する。他の実施形態では、互いに異なる個数の駆動及び従動ギヤが存在する。また他の実施例として、偶数の入力ムーンギヤが奇数の出力ムーンギヤと共に用いられたり、その逆に用いられることが予想される。例えば、前述したように、3つの出力従動ギヤが2つの駆動ギヤと共に用いられ得る。図11Bに示すように、他の実施形態では、5つの従動ギヤが8つの駆動ギヤと共に用いられる。   The relationship between the number of drive gears and the number of driven gears can be arbitrarily changed arbitrarily. For example, in one embodiment, there are the same number of drive and driven gears. In other embodiments, there are different numbers of drive and driven gears. As another example, it is expected that an even number of input moon gears may be used with an odd number of output moon gears and vice versa. For example, as described above, three output driven gears can be used with two drive gears. As shown in FIG. 11B, in another embodiment, five driven gears are used with eight drive gears.

より具体的に、図11Bは、図11Aに示すトランスミッション600の部分断面図を示し、ここでは、8つの駆動ギヤ612(集合的に「B」ギヤと示す)が5つの従動ギヤ614(集合的に「D」ギヤと示す)と噛合する。図示の実施形態において、駆動ムーンギヤ612及び従動ムーンギヤ614は、各々45度及び72度の角度間隔で等しく離隔されて位置決められるが、任意の他の特定個数の駆動ギヤ及び/又は従動ギヤが用いられ、各ムーン駆動ギヤ間隔及びムーン従動ギヤ間隔も変えられる。駆動ギヤ612は、自身の各中心を通過する軸に対する回転と、入力ハウジング610の中心を通過する軸に対する集合的な旋回を含んで多様に回転する。駆動ギヤ612の旋回運動の結果として、駆動ギヤ612は、駆動ギヤ612が旋回運動する多様な段階の間、従動ギヤ614と多様な角度で一定に噛合及び噛合解除している。例えば、図示の実施形態において、そして表1に示すように、入力シャフト601の90度回転ごとに、8つの駆動ギヤ612のうち1つが5つの従動ギヤ614のうち1つと死点噛合するようになる。図11Bに示すように、1つ以上の駆動ギヤ612が1つ以上の従動ギヤ614と噛合する間、他の駆動ギヤ612及び従動ギヤ614も多様な噛合段階にあり得る。   More specifically, FIG. 11B shows a partial cross-sectional view of the transmission 600 shown in FIG. 11A, where eight drive gears 612 (collectively referred to as “B” gears) have five driven gears 614 (collectively. And "D" gear). In the illustrated embodiment, the drive moon gear 612 and the driven moon gear 614 are positioned equally spaced at 45 degree and 72 degree angular intervals, respectively, although any other specific number of drive gears and / or driven gears may be used. Each moon drive gear interval and moon driven gear interval can also be changed. The drive gear 612 rotates in various ways including rotation about an axis passing through its own center and collective turning about an axis passing through the center of the input housing 610. As a result of the swiveling motion of the drive gear 612, the drive gear 612 is constantly engaged and disengaged with the driven gear 614 at various angles during the various stages in which the drive gear 612 rotates. For example, in the illustrated embodiment, and as shown in Table 1, for every 90 degree rotation of the input shaft 601, one of the eight drive gears 612 is meshed with one of the five driven gears 614. Become. As shown in FIG. 11B, while one or more drive gears 612 mesh with one or more driven gears 614, other drive gears 612 and driven gears 614 can be in various meshing stages.

図11Aに示す実施形態において、従動ギヤ614はまた、出力ピボットギヤ607(図11Bで、集合的に「C」ギヤと示す)と噛合する。結果的に、従動ギヤ614が駆動ギヤ612と噛合されて、駆動ギヤ612によって回転される場合、従動ギヤ614は、出力ピボットギヤ607を自身の各軸に対して回転させる。各ピボット従動ギヤ607は、ピボットシャフト620に更に結合される。選択的に、ピボットシャフト620は、例えば、出力ハウジング616に備えられる穴及びベアリングを用いることで、出力ピボットギヤ607から出力ハウジング616を通過する。一部の実施形態で出力ハウジング616は、トランスミッションハウジング(図示せず)に連結されることもある。   In the embodiment shown in FIG. 11A, the driven gear 614 also meshes with the output pivot gear 607 (collectively shown as “C” gear in FIG. 11B). As a result, when the driven gear 614 is engaged with the drive gear 612 and rotated by the drive gear 612, the driven gear 614 rotates the output pivot gear 607 relative to its own axis. Each pivot driven gear 607 is further coupled to a pivot shaft 620. Optionally, the pivot shaft 620 passes from the output pivot gear 607 through the output housing 616 using, for example, holes and bearings provided in the output housing 616. In some embodiments, the output housing 616 may be coupled to a transmission housing (not shown).

図11Aに示すように、ピボットシャフト620は、出力ギヤ621に延びて出力ギヤ621と連結され得、本実施形態の例で出力ギヤ621は星ギヤである。結果的に、任意の出力ピボットギヤ607がムーン従動ギヤ614によって回転されることで、ピボットシャフト620は、対応する出力ギヤ621を回転させる。次いで、出力ギヤ621は、出力遊星リングギヤ622と噛合することができる。各出力ギヤ621が出力遊星リングギヤ622と噛合し得るため、各出力ギヤ621の回転は、各出力ギヤ621が自身の各中心に対して同じ回転を維持するように接続される。出力ギヤ621が接続されることで、ピボットシャフト620、ピボットギヤ607、及びムーン従動ギヤ614の回転も接続され、その結果、ムーン従動ギヤ614がムーン駆動ギヤ612によって噛合されるか否か、そして何度に噛合されているかにかかわらず、各ムーン従動ギヤ614は、自身の各中心軸に対して同じ回転を維持する。   As shown in FIG. 11A, the pivot shaft 620 can extend to the output gear 621 and be connected to the output gear 621. In the example of this embodiment, the output gear 621 is a star gear. As a result, any output pivot gear 607 is rotated by the moon driven gear 614 so that the pivot shaft 620 rotates the corresponding output gear 621. The output gear 621 can then mesh with the output planetary ring gear 622. Since each output gear 621 can mesh with the output planetary ring gear 622, the rotation of each output gear 621 is connected so that each output gear 621 maintains the same rotation with respect to its own center. By connecting the output gear 621, the rotation of the pivot shaft 620, the pivot gear 607, and the moon driven gear 614 is also connected, so that whether the moon driven gear 614 is engaged by the moon drive gear 612 and Regardless of the degree of engagement, each moon driven gear 614 maintains the same rotation about its own central axis.

本実施形態において、遊星リングギヤ622は、遊星ギヤ623と噛合する内部ギヤ形状を含む。従って、出力星ギヤ621の回転は、遊星リングギヤ622を回転させ、これにより遊星ギヤ623と噛合して遊星ギヤ623を回転させる。遊星ギヤ623は、比例する出力ヨーク630に、例えば伸長部625を用いて更に連結できる。伸長部625が遊星ギヤ623によって回転されることによって、出力ヨーク630も回転される。このような配置によってトランスミッション600から動力の出力が可能になる。また、トランスミッション600は、任意の適切な方法で負荷又は動力シンクに連結できて、出力ヨーク630もトランスミッション600の動力の出力を提供するためのインターフェースとして作用することができる。   In the present embodiment, the planetary ring gear 622 includes an internal gear shape that meshes with the planetary gear 623. Therefore, the rotation of the output star gear 621 rotates the planetary ring gear 622, thereby meshing with the planetary gear 623 and rotating the planetary gear 623. The planetary gear 623 can be further connected to a proportional output yoke 630 using, for example, an extension 625. As the extension 625 is rotated by the planetary gear 623, the output yoke 630 is also rotated. With such an arrangement, power can be output from the transmission 600. Transmission 600 can also be coupled to a load or power sink in any suitable manner, and output yoke 630 can also act as an interface for providing power output of transmission 600.

選択的に、例えば、サンギヤであり得る入力ギヤ624が入力シャフト601に取り付けられて、各遊星ギヤ623と噛合することができる。このような配置で出力遊星リングギヤ622は、トランスミッション600への動力の入力を出力星ギヤ621の回転と関係づけることができ、これはトランスミッション600の中間出力である。特に、遊星ギヤ623及び入力サンギヤ624が同じ大きさの場合、そして遊星ギヤ623が入力サンギヤ624の回転角速度と同じ角速度で、リングギヤ622によって自身の各中心軸を中心に回転される場合、遊星ギヤ623は、入力サンギヤ624と直接の対立関係にあり、これにより出力ヨーク630に、無視できる、可能な限りゼロである出力が招かれる。つまり、駆動ギヤ612は従動ギヤ614との噛合が維持されるが、トランスミッション600は中立出力状態にある。このように、駆動及び従動ギヤが噛合され、自身各々の回転及び旋回運動を継続するにもかかわらず、噛合中立状態が実現される。従って、トランスミッション600は、負荷から動力源の連結を断絶する必要なく、また駆動及び従動ギヤの連結を断絶する必要なく、そしてトランスミッション600内で任意の駆動又は従動ギヤの回転を遅延させたり停止させる機構を必要とせず、中立出力状態にあることができる。出力ギヤ621が遊星ギヤ623を入力サンギヤ624よりも速く回転させる範囲で、出力ヨーク630は、トランスミッション600における順方向出力を生成する一方、入力サンギヤ624の回転に比べ、遊星ギヤ623がより遅く回転する場合には逆方向出力が招かれる。入力星ギヤ621及び出力遊星ギヤ623は、一実施形態の例において、同じ大きさであるが、このような特徴を必ずしも必要とするのではない。例えば、他の実施形態の例において、入力星ギヤ621及び出力遊星ギヤ623の各大きさは変わり得る。入力星ギヤ621及び出力遊星ギヤ623が互いに異なる大きさを有する場合、出力遊星ギヤ623及び入力星ギヤ621の互いに異なる角速度にもかかわらず、トランスミッション600は、中立出力状態に置かれることがある。   Optionally, an input gear 624, which can be, for example, a sun gear, is attached to the input shaft 601 and can mesh with each planetary gear 623. With such an arrangement, the output planetary ring gear 622 can relate the power input to the transmission 600 to the rotation of the output star gear 621, which is an intermediate output of the transmission 600. In particular, if the planetary gear 623 and the input sun gear 624 are the same size, and if the planetary gear 623 is rotated about its own central axis by the ring gear 622 at the same angular velocity as the rotational angular velocity of the input sun gear 624, the planetary gear 623 is in direct conflict with the input sun gear 624, which causes the output yoke 630 to have a negligible and zero output. That is, the drive gear 612 is maintained in mesh with the driven gear 614, but the transmission 600 is in a neutral output state. In this way, the drive and driven gears are engaged with each other, and the meshing neutral state is realized even though the rotation and the turning motion of each of them are continued. Thus, the transmission 600 does not need to disconnect the power source from the load, does not need to disconnect the drive and driven gear, and delays or stops the rotation of any drive or driven gear within the transmission 600. No mechanism is required and can be in a neutral output state. In the range where the output gear 621 rotates the planetary gear 623 faster than the input sun gear 624, the output yoke 630 generates a forward output in the transmission 600, while the planetary gear 623 rotates slower than the rotation of the input sun gear 624. In this case, reverse output is invited. The input star gear 621 and the output planet gear 623 are the same size in the example embodiment, but such features are not necessarily required. For example, in other example embodiments, the magnitudes of the input star gear 621 and the output planet gear 623 can vary. If the input star gear 621 and the output planet gear 623 have different sizes, the transmission 600 may be placed in a neutral output state despite the different angular velocities of the output planet gear 623 and the input star gear 621.

本願で検討したように、トランスミッション600は、不連続増分を有するギヤ比の間で、又は実質的に連続的な、可能な限り無限に小さい増分を有するギヤ比の間で変更するための機構を更に含むことができる。結果的に、トランスミッション600は、ギヤ比の間で段階的に行われたり滑るように行われ、これにより小グループの不連続ギヤ比のみの使用に依存せず、そしてトルクスパイクなしに、又はトランスミッションや関連する駆動トレインに損傷を与えるほどの大きいトルクスパイクなしに、ギヤ比を変更する、変速トランスミッションが提供される。図示の実施形態において、移動レバー631がピボット632にヒンジされる。移動レバー631がピボット632を中心に回転される場合、移動レバー631の回転は、本実施形態で入力シャフト601と同軸である制御チューブ634周りに位置決められた移動制御ベアリング633を変位させる。   As discussed herein, the transmission 600 provides a mechanism for changing between gear ratios having discontinuous increments or between gear ratios having substantially continuous, infinitely small increments. Further, it can be included. As a result, the transmission 600 is stepped and slipped between gear ratios, thereby not relying on the use of only a small group of discontinuous gear ratios, and without torque spikes or transmission A variable speed transmission is provided that changes the gear ratio without the torque spikes being so large as to damage the associated drive train. In the illustrated embodiment, the moving lever 631 is hinged to the pivot 632. When the movement lever 631 is rotated around the pivot 632, the rotation of the movement lever 631 displaces the movement control bearing 633 positioned around the control tube 634 that is coaxial with the input shaft 601 in this embodiment.

一実施形態の例において、制御チューブ634は、一般に入力シャフト601の回転と同じ回転を維持するように適合される。従って、移動制御ベアリング633の内部側にパイロットベアリング(図示せず)が固定でき、制御チューブ634及び入力シャフト601にパイロットベアリングが固定でき、パイロットベアリングが制御チューブ634及び入力シャフト601と共に回転することができる。パイロットベアリングは、制御チューブ634に形成された制御溝635に沿って移動するように適合でき、入力シャフト601内部の溝(図示せず)内部に固定できる。一実施形態の例において、制御溝635及び入力シャフト601の溝は、互いに異なる経路を有することができる。その結果、移動制御ベアリング633の前後方向移動は、制御溝635によって輪郭が形成された経路に沿い、制御チューブ634が入力シャフト601の回転とは異ならせて回転される。結果的に、制御チューブ634は、入力シャフト601の回転に対して回転する。制御溝635は、任意の適切な経路を含むことができる。例えば、図示の実施形態において、制御溝635は、螺旋形の伸長した「S」構成を有するが、これは単に可能な一構成である。入力シャフト601の溝も任意の適切な経路を有することができる。例えば、一実施例において、入力シャフト601の溝は直線である。   In one example embodiment, the control tube 634 is generally adapted to maintain the same rotation as that of the input shaft 601. Accordingly, a pilot bearing (not shown) can be fixed to the inner side of the movement control bearing 633, the pilot bearing can be fixed to the control tube 634 and the input shaft 601, and the pilot bearing can rotate together with the control tube 634 and the input shaft 601. it can. The pilot bearing can be adapted to move along a control groove 635 formed in the control tube 634 and can be secured within a groove (not shown) within the input shaft 601. In an example embodiment, the control groove 635 and the input shaft 601 groove may have different paths. As a result, the movement of the movement control bearing 633 in the front-rear direction is along the path defined by the control groove 635, and the control tube 634 is rotated differently from the rotation of the input shaft 601. As a result, the control tube 634 rotates with respect to the rotation of the input shaft 601. The control groove 635 can include any suitable path. For example, in the illustrated embodiment, the control groove 635 has a spiral elongated “S” configuration, but this is just one possible configuration. The groove of the input shaft 601 can also have any suitable path. For example, in one embodiment, the groove of the input shaft 601 is a straight line.

一実施形態の例において、移動レバー631は、第2ピボット680で移動制御ベアリング630の外部に結合できる。従って、移動レバー631がピボット632を中心に回転され、移動制御ベアリング633が変位される場合、移動レバー631の回転は、第2ピボット680を更に制御チューブ634に対して軸方向に移動させる。一部の実施形態の例では、第2制御チューブ681はまた、移動制御ベアリング633周りに位置決められ、場合によっては、制御チューブ634周りに位置決められる。第2ピボット680は、第2制御チューブ681に形成された第2制御溝682内に位置決められて、第2ピボット680が第2制御溝682に沿って移動することによって、第2ピボット680は、制御チューブ634に対して軸方向に移動する。従って、移動制御ベアリング633の前後方向移動はまた、第2ピボット680を第2制御溝682によって形成された経路に従わせる。第2制御溝682はまた、任意の適切な経路を含むことができる。例えば、一実施形態において、第2制御溝682は、制御溝635と同様の構成を有する。一例として、制御溝635が螺旋形構成を有すれば、第2制御溝682も制御溝635の真上に位置づけられる又は制御溝635からオフセットされる螺旋形構成を有することができる。   In an example embodiment, the movement lever 631 can be coupled to the exterior of the movement control bearing 630 with a second pivot 680. Accordingly, when the moving lever 631 is rotated about the pivot 632 and the movement control bearing 633 is displaced, the rotation of the moving lever 631 further moves the second pivot 680 in the axial direction with respect to the control tube 634. In some example embodiments, the second control tube 681 is also positioned around the movement control bearing 633 and, in some cases, positioned around the control tube 634. The second pivot 680 is positioned in the second control groove 682 formed in the second control tube 681, and the second pivot 680 moves along the second control groove 682, so that the second pivot 680 is Move axially relative to the control tube 634. Accordingly, the longitudinal movement of the movement control bearing 633 also causes the second pivot 680 to follow the path formed by the second control groove 682. The second control groove 682 can also include any suitable path. For example, in one embodiment, the second control groove 682 has the same configuration as the control groove 635. As an example, if the control groove 635 has a helical configuration, the second control groove 682 can also have a helical configuration that is positioned directly above the control groove 635 or offset from the control groove 635.

また、移動制御ベアリング633及び第2ピボット680は、各々入力リンク制御ギヤ606及び出力リンク制御ギヤ640に更に接続できる。結果的に、移動制御ベアリング633及び第2ピボット680の前後方向移動は、制御チューブ634、681を回転させたり、制御チューブ634、681を入力シャフト601に対して回転させたりすることができて、入力リンク制御ギヤ606及び出力リンク制御ギヤ640が回転される。特に、制御ベアリング633が制御チューブ634に沿って軸方向に移動し、制御チューブ634が入力シャフト601に対して回転することによって、制御チューブ634が回転するようになる。同様に、第2ピボット680が第2制御チューブ681に沿って軸方向に移動する場合、第2制御チューブ681が回転する。制御チューブ634はまた、チューブギヤ636、637に結合できる。従って、制御チューブ634が入力シャフト601に対して回転する場合、チューブギヤ636、637も回転し、これにより入力リンク制御ギヤ606及び出力リンク制御ギヤ640が回転される。入力リンク制御ギヤ606が回転する場合、入力制御リンク613がこれと共に同時に回転し、入力制御リンクに取り付けられた駆動ギヤ612が、例えば直動経路660に沿ってピボット駆動ギヤ611周りに同期して直動されて、駆動ギヤ612に係わるレバーが変わる。同様の方式で、第2制御チューブ681は、チューブギヤ636に結合できて、第2制御チューブ681が回転する場合、チューブギヤ636も回転することができ、これにより出力リンク制御ギヤ646が回転するようになる。出力リンク制御ギヤ640が回転する場合、出力制御リンク615も回転するようになる。出力制御リンク615は、例えば、直動経路661に沿って出力ピボットギヤ657周りに直動するようになる従動ギヤ614に更に結合できる。結果的に、制御チューブ634、681、チューブギヤ636、637、リンク制御ギヤ606、640、及び制御リンク613、615は、集合的に及び個別的に、任意の多数の連続ギヤ比を形成するために、駆動ギヤ及び従動ギヤが半径方向に移動するとき、駆動ギヤと従動ギヤとの間に実質的に常時噛合を維持するように、駆動及び従動ギヤを同期化する手段を実現する構成の一実施例である。   Further, the movement control bearing 633 and the second pivot 680 can be further connected to the input link control gear 606 and the output link control gear 640, respectively. As a result, the longitudinal movement of the movement control bearing 633 and the second pivot 680 can rotate the control tubes 634 and 681 and rotate the control tubes 634 and 681 with respect to the input shaft 601. The input link control gear 606 and the output link control gear 640 are rotated. In particular, the control bearing 633 moves axially along the control tube 634, and the control tube 634 rotates relative to the input shaft 601, causing the control tube 634 to rotate. Similarly, when the second pivot 680 moves axially along the second control tube 681, the second control tube 681 rotates. Control tube 634 can also be coupled to tube gears 636, 637. Accordingly, when the control tube 634 rotates with respect to the input shaft 601, the tube gears 636 and 637 also rotate, thereby rotating the input link control gear 606 and the output link control gear 640. When the input link control gear 606 rotates, the input control link 613 rotates simultaneously with this, and the drive gear 612 attached to the input control link is synchronized with the periphery of the pivot drive gear 611 along the linear motion path 660, for example. The lever related to the drive gear 612 is changed by being linearly moved. In a similar manner, the second control tube 681 can be coupled to the tube gear 636 so that when the second control tube 681 rotates, the tube gear 636 can also rotate, thereby causing the output link control gear 646 to rotate. It becomes like this. When the output link control gear 640 rotates, the output control link 615 also rotates. The output control link 615 can be further coupled to a driven gear 614 that moves linearly around the output pivot gear 657 along the linear motion path 661, for example. As a result, the control tubes 634, 681, tube gears 636, 637, link control gears 606, 640, and control links 613, 615 together and individually form any number of continuous gear ratios. In addition, when the drive gear and the driven gear move in the radial direction, a means for realizing a means for synchronizing the drive and the driven gear so as to maintain a substantially constant mesh between the drive gear and the driven gear. This is an example.

制御チューブ634、681、チューブギヤ636、637、制御リンク613、615、及び/又はリンク制御ギヤ606、640、又は任意の他の等価構成を用いることで、駆動ギヤ612及び従動ギヤ614は、駆動ギヤ612が旋回する軸に対して1つ以上の半径方向に同期して移動できるが、他の実施形態では、制御チューブ634、681が互いに独立して回転するという点が理解できるはずである。このような関係は更に、駆動ギヤ612が自身が旋回するときに移動しなければならない弧長さを増加又は減少させる。本願に示すように、このような増加又は減少される弧長さは、駆動ギヤ612に係わる線速度を増加又は減少させ、これにより噛合地点で対応する線速度を有する従動ギヤ614の出力も増加又は減少され、そして対応角速度で回転される。また、駆動ギヤ612がピボット駆動ギヤ611周りの任意の位置に移動し得るため、駆動ギヤ612は、多数の不連続位置、又は可能な限り無限個数の連続位置のうち任意の位置に交互に位置決められ、これにより更に本願に示すように多数の、可能な限り無限個数の旋回弧長さ及びギヤ比が提供される。   By using control tubes 634, 681, tube gears 636, 637, control links 613, 615, and / or link control gears 606, 640, or any other equivalent configuration, drive gear 612 and driven gear 614 are driven. It should be understood that although the gear 612 can move in one or more radial directions synchronously with respect to the pivot axis, in other embodiments, the control tubes 634, 681 rotate independently of each other. Such a relationship further increases or decreases the arc length that the drive gear 612 must move when it turns. As shown herein, such increased or decreased arc length increases or decreases the linear velocity associated with drive gear 612, thereby increasing the output of driven gear 614 having a corresponding linear velocity at the point of engagement. Or reduced and rotated at a corresponding angular velocity. Further, since the drive gear 612 can move to an arbitrary position around the pivot drive gear 611, the drive gear 612 is alternately positioned at an arbitrary position among a number of discontinuous positions or an infinite number of continuous positions as much as possible. This further provides as many as possible an unlimited number of swivel arc lengths and gear ratios as shown herein.

また、移動レバー631、ピボット632、第2ピボット680、及び制御ベアリング633による入力リンク制御ギヤ606及び出力リンク制御ギヤ640の同期運動が、入力ムーンギヤ612を出力ムーンギヤ614と噛合状態に維持させて、入力ムーンギヤ612の旋回時に弧長さが変わる場合、実質的に常時噛合が維持される。特に、レバー長さが変わるとき、実質的に常時噛合が維持され、その結果、レバーの増加によって弧の距離が増加し、これにより出力ムーンギヤ614は、より大きい角速度で回転される。同様に、レバー長さが減少するようにレバー長さが変わると、旋回経路の弧長さも減少し、これにより出力ムーンギヤ614は、より少ない角速度で回転される。   Further, the synchronous movement of the input link control gear 606 and the output link control gear 640 by the moving lever 631, the pivot 632, the second pivot 680, and the control bearing 633 causes the input moon gear 612 to be kept in mesh with the output moon gear 614. If the arc length changes when the input moon gear 612 turns, the meshing is substantially maintained at all times. In particular, when the lever length changes, the meshing is maintained substantially constantly, so that increasing the lever increases the arc distance, which causes the output moon gear 614 to rotate at a higher angular velocity. Similarly, when the lever length is changed so that the lever length is reduced, the arc length of the turning path is also reduced, whereby the output moon gear 614 is rotated at a smaller angular velocity.

一実施形態に係るトランスミッション600は、ギヤ比変更中に駆動ギヤ612と入力シャフト601との連結を維持する。しかし、他の実施形態によれば、駆動ギヤ612の回転運動及び/又は旋回運動は、ギヤ比変更が行われる少なくとも短時間の間、入力シャフト601の回転から分離できる。例えば、図1Bのトランスミッション100’と同様に、トランスミッション600は、噛合時に駆動ギヤ612の旋回運動及び/又は回転運動を停止させる1つ以上のクラッチ(図示せず)を含むことができる。例えば、クラッチは、入力シャフト601と入力ハウジング610との間に位置決められる。結果的に、入力シャフト601が回転するときにクラッチが噛合される場合、入力ハウジング610は回転しない。従って、入力ハウジング610は回転せず、駆動ギヤ612も回転又は旋回しない。   The transmission 600 according to an embodiment maintains the connection between the drive gear 612 and the input shaft 601 during the gear ratio change. However, according to other embodiments, the rotational and / or pivoting motion of the drive gear 612 can be separated from the rotation of the input shaft 601 for at least a short period of time when the gear ratio change is performed. For example, similar to the transmission 100 'of FIG. 1B, the transmission 600 may include one or more clutches (not shown) that stop the pivoting and / or rotational movement of the drive gear 612 when engaged. For example, the clutch is positioned between the input shaft 601 and the input housing 610. As a result, if the clutch is engaged when the input shaft 601 rotates, the input housing 610 does not rotate. Therefore, the input housing 610 does not rotate, and the drive gear 612 does not rotate or rotate.

本願の開示内容によれば、クラッチの上記位置決めは、単に一例に過ぎないという点が理解できるはずである。例えば、他の実施形態において、クラッチ(図示せず)は、付加的に又は他の方法で、入力ハウジング610と駆動ギヤ612との間に配置できる。従って、このような実施形態でクラッチが噛合されることで、駆動ギヤ612は、集合的に継続して旋回することができるが、入力ハウジング610が回転するときに駆動ギヤ612の回転が停止されることがある。   According to the disclosure of the present application, it should be understood that the above positioning of the clutch is merely an example. For example, in other embodiments, a clutch (not shown) can be additionally or otherwise disposed between the input housing 610 and the drive gear 612. Accordingly, when the clutch is engaged in such an embodiment, the drive gear 612 can be swung continuously, but the rotation of the drive gear 612 is stopped when the input housing 610 rotates. Sometimes.

図1Aのトランスミッション100について前述したように、一部の適用分野ではトランスミッション600を通じるトルク流れを逆にするのが好ましいこともある。例えば、一実施形態において、トランスミッション600が噛合中立状態から順方向ギヤを開始する場合、低いトルク出力を有するのが好ましいことがある。従って、他の実施形態では、トランスミッション700を通じるトルク流れが逆になり、中立状態から低いトルク特性又は他の好ましいトルク流れ特性が実現される。例えば、このような実施形態において、動力は、トランスミッション入力インターフェースとして作用するヨーク630を通じて入力される。トルク流れが逆になって、出力ムーンギヤ614は、駆動ギヤとして作動し、従動ギヤとなる入力ムーンギヤ612と噛合されて、入力ムーンギヤ612を駆動させる。ムーンギヤ614が回転する場合、ムーンギヤ614はまた旋回し、これにより入力シャフト601は回転するようになり、入力シャフト601は、動力の出力を提供するインターフェースとして作動するようになる。   As described above for the transmission 100 of FIG. 1A, it may be preferable to reverse the torque flow through the transmission 600 in some applications. For example, in one embodiment, it may be preferable to have a low torque output when the transmission 600 starts forward gearing from a meshing neutral state. Thus, in other embodiments, the torque flow through the transmission 700 is reversed, resulting in a low to neutral torque characteristic or other favorable torque flow characteristic. For example, in such an embodiment, power is input through a yoke 630 that acts as a transmission input interface. The torque flow is reversed, and the output moon gear 614 operates as a drive gear and meshes with the input moon gear 612 serving as a driven gear to drive the input moon gear 612. When the moon gear 614 rotates, the moon gear 614 also turns, thereby causing the input shaft 601 to rotate, and the input shaft 601 operates as an interface that provides power output.

ある場合には、選択的な噛合中立特徴を容易にするために、トランスミッション600を通じるトルク流れを逆にすることに調整が必要なこともある。従って、図9に関して前述したように、噛合中立状態は、遊星ギヤセットを用いることで実現し得る。特に、ヨーク630における入力は、トランスミッション600を通じて搬送でき、シャフト601の動力の出力に連結される多様なムーンギヤに対して回転するサンギヤに連結できる。このように、入力及び出力RPMは、対立関係に置かれるようになる。従って、噛合地点でサンギヤ及び遊星ギヤの線速度が同じ大きさを有する場合、サンギヤ及び遊星ギヤは、集合的にリングギヤに如何なる出力も提供しない。従って、トランスミッション600は、噛合中立状態になる。しかし、入力又は出力RPMが他方よりも増加すると、可能な限り低いトルクで作動する順方向出力が得られたり、逆方向出力が得られたりする。   In some cases, adjustments may be required to reverse the torque flow through the transmission 600 to facilitate selective meshing neutral features. Therefore, as described above with reference to FIG. 9, the meshing neutral state can be realized by using a planetary gear set. In particular, the input at the yoke 630 can be conveyed through the transmission 600 and can be connected to a sun gear that rotates relative to various moon gears that are connected to the power output of the shaft 601. In this way, the input and output RPMs are placed in conflict. Therefore, if the sun gear and the planetary gear have the same linear velocity at the meshing point, the sun gear and the planetary gear collectively do not provide any output to the ring gear. Therefore, the transmission 600 is in a meshing neutral state. However, if the input or output RPM is increased over the other, a forward output operating at the lowest possible torque or a reverse output may be obtained.

従って、多様な適用分野に必要な噛合頻度及びギヤ個数を変更するために、多様なタイプ及び多様な個数の駆動及び従動ギヤとギヤセットのうち、任意のものが用いられるという点が分かる。実際に、各適用分野では互いに異なるセットの事項が要求され得るという点が予想され、多様なタイプ及び多様な個数のギヤを有する長所及び特徴は、どのような、そしていくつの駆動ギヤ及び従動ギヤを用いるかを決定するのに評価されなければならない。例えば、一部の実施形態において、そして図1A−Bについて前述したように、従動ギヤは、入力スプールギヤによって駆動されるリングギヤであり得る。他の実施形態では、従動ギヤが駆動ギヤになるように、トランスミッションを通じるトルク流れが逆になり得る。このような実施形態において、各リングギヤは、スプールギヤの旋回に有利な内部アーチを有し、これによりスプール又はヘリカルギヤによって許容されるものよりも長い弧の経路上で駆動ギヤ及び従動ギヤの噛合が維持できる。従って、より小さい個数の総部品でより一定する噛合を維持するために、リングギヤが好ましいことがある。   Therefore, it can be seen that any one of various types and various numbers of driving and driven gears and gear sets can be used to change the meshing frequency and the number of gears required for various application fields. In fact, it is anticipated that each application area may require a different set of items, and the advantages and features of having various types and numbers of gears are what and how many drive and driven gears. Must be evaluated to determine whether to use For example, in some embodiments and as described above with respect to FIGS. 1A-B, the driven gear can be a ring gear driven by an input spool gear. In other embodiments, the torque flow through the transmission can be reversed so that the driven gear becomes the drive gear. In such an embodiment, each ring gear has an internal arch that favors the pivoting of the spool gear, thereby maintaining the engagement of the drive and driven gears on a longer arc path than allowed by the spool or helical gear. it can. Accordingly, a ring gear may be preferred to maintain a more constant engagement with a smaller number of total parts.

しかし、リングギヤは、図11A−Bに示す外部の従動スプールギヤよりも大きいことがある。リングギヤと逆に、外部従動ギヤの曲率は、駆動ギヤの曲線旋回経路と対照をなし、リングギヤによって維持されるものよりも短い各弧の経路上で噛合が維持できる。従って、一実施例で従動スプールギヤが用いられると、駆動ギヤと従動ギヤとの間に全体噛合を増加させるために、より多くの従動ギヤが用いられ得る。   However, the ring gear may be larger than the external driven spool gear shown in FIGS. 11A-B. Contrary to the ring gear, the curvature of the external driven gear contrasts with the curved turning path of the drive gear and can maintain meshing on each arc path shorter than that maintained by the ring gear. Thus, if a driven spool gear is used in one embodiment, more driven gear can be used to increase the overall mesh between the drive gear and the driven gear.

また、トランスミッションの大きさ及び/又は重さが臨界設計パラメータである適用分野では、トランスミッションにおけるギヤの個数及び/又は大きさを最小化するのが好ましいことがある。一方、動力源が大きな負荷を支持していれば、より多くのギヤを備えるのが好ましいことがある。一例として、駆動ギヤ及び従動ギヤの個数が各々8つ及び5つに増加する場合、駆動ギヤの旋回経路に沿って約9度ごとに、駆動ギヤと従動ギヤとの間に死点噛合が生じることもある。駆動ギヤの旋回及び入力シャフトの回転が同じ角速度であるこのような配置においては、約9度の入力シャフト回転ごとに、駆動及び従動ギヤが死点噛合し始める。このような実施形態において、1つの駆動ギヤ及び1つの従動ギヤの死点噛合時に、残りの駆動及び従動ギヤは、多様な段階の噛合及び噛合解除状態にあり得る。例えば、駆動ギヤのうち5つは、ある程度の噛合状態にあり得るが、3つの駆動ギヤは、従動ギヤと噛合されない。(図11B参照)。従って、5つの駆動ギヤは、自身のギヤ歯の間で負荷を共有することができる。逆に、2つの駆動ギヤセットが3つの従動ギヤと噛合する図2A−Gに示す実施形態では、死点噛合時に、1つの駆動ギヤのみが任意の従動ギヤと噛合され、噛合される駆動ギヤ1つが全体負荷を支持しなければならない。   Also, in applications where transmission size and / or weight are critical design parameters, it may be preferable to minimize the number and / or size of gears in the transmission. On the other hand, if the power source supports a large load, it may be preferable to provide more gears. As an example, when the number of drive gears and driven gears increases to 8 and 5, respectively, dead center meshing occurs between the drive gears and the driven gears approximately every 9 degrees along the turning path of the drive gears. Sometimes. In such an arrangement in which the drive gear pivots and the input shaft rotate at the same angular velocity, the drive and driven gears begin to engage in dead center for every approximately 9 degrees of input shaft rotation. In such an embodiment, the remaining drive and driven gears can be in various stages of engagement and disengagement states when one drive gear and one driven gear mesh with dead center. For example, five of the drive gears can be engaged to some extent, but the three drive gears are not engaged with the driven gear. (See FIG. 11B). Thus, the five drive gears can share the load among their gear teeth. Conversely, in the embodiment shown in FIGS. 2A-G in which two drive gear sets mesh with three driven gears, only one drive gear is meshed with any driven gear and meshed with any other driven gear at the time of dead center meshing. Must support the overall load.

図12を参照すれば、本願に示すように、トランスミッションで用いられ得る動力変換システム735の他の実施形態が概略的に示されている。動力変換システム735は、図1A−B及び図11A−Bについて検討したように作動することができる多重の駆動ギヤ712及び従動ギヤ714を含む。図示の実施形態において、駆動ギヤ712は、各レバーアーム716a−bに連結される。しかし、本願で検討したように、レバーアーム716は、物理的レバー又は仮想的レバーであり得るという点が理解できるはずである。例えば、特に駆動ギヤ712は、仮想アームを通じて連結でき、駆動ギヤ712は、例えば駆動ギヤを半径方向内側及び/又は外側に移動させるキャリア又は他の機構に連結できる。同様に、従動ギヤ714は、半径方向に直動するように構成できる。また前述したように、駆動ギヤ712及び/又は従動ギヤ714は、自身の各中心を中心に回転するように構成でき、選択的に外部の中心軸周りに旋回するように構成できる。例えば、図示の実施形態において、駆動ギヤ712は、角をなして円周周りにオフセットでき、またその円の中心を通過する軸周りに旋回することができる。   Referring to FIG. 12, there is shown schematically another embodiment of a power conversion system 735 that can be used in a transmission, as shown herein. The power conversion system 735 includes multiple drive gears 712 and driven gears 714 that can operate as discussed with respect to FIGS. 1A-B and FIGS. 11A-B. In the illustrated embodiment, a drive gear 712 is coupled to each lever arm 716a-b. However, as discussed herein, it should be understood that the lever arm 716 can be a physical lever or a virtual lever. For example, in particular, the drive gear 712 can be coupled through a virtual arm, and the drive gear 712 can be coupled to a carrier or other mechanism that moves the drive gear radially inward and / or outward, for example. Similarly, the driven gear 714 can be configured to move linearly in the radial direction. Further, as described above, the drive gear 712 and / or the driven gear 714 can be configured to rotate about their respective centers, and can be configured to selectively rotate around an external central axis. For example, in the illustrated embodiment, the drive gear 712 can be offset around the circumference at an angle and can pivot about an axis that passes through the center of the circle.

トランスミッション600(図11A−B)について前述したように、本発明の一態様に係るトランスミッションは、単一平面で、即ち単一の軸方向位置で整列される複数の駆動ギヤ612及び従動ギヤ614を含むことができる。本願の開示内容を考慮するとき、これは単に一例であるという点が理解できるはずである。例えば、図12には、多重の駆動ムーンギヤ712が多重の従動サンギヤ714と噛合し、多重の従動サンギヤ714を回転させることができる動力変換システム735の一実施例が示されており、ここで駆動ギヤ712及び従動ギヤ714は、軸方向に離隔した多重の平面に位置される。   As described above for transmission 600 (FIGS. 11A-B), a transmission according to one aspect of the present invention includes a plurality of drive gears 612 and driven gears 614 that are aligned in a single plane, ie, a single axial position. Can be included. When considering the disclosure of the present application, it should be understood that this is merely an example. For example, FIG. 12 shows one embodiment of a power conversion system 735 that allows multiple drive moon gears 712 to mesh with multiple driven sun gears 714 and rotate the multiple driven sun gears 714, where the drive The gear 712 and the driven gear 714 are positioned on multiple planes that are separated in the axial direction.

図12に示す特定の実施形態において、動力変換システム735は、駆動ギヤ712及び従動ギヤ714が2つの各平面708a−bに配列されるスタック構成を有する。このような実施形態は単に例示として提供されるもので、制限するものではなく、他の配置の予想が可能であるという点が理解できるはずである。例えば、一部の実施形態において、駆動ギヤ712及び従動ギヤ714は、特定の適用分野に好ましく又は適切に、3、4、5、又はより多くの平面に整列されるように積み重ねることができる。   In the particular embodiment shown in FIG. 12, the power conversion system 735 has a stack configuration in which the drive gear 712 and the driven gear 714 are arranged in two planes 708a-b. It should be understood that such embodiments are provided by way of example only, and are not limiting and other arrangements are possible. For example, in some embodiments, the drive gear 712 and the driven gear 714 can be stacked to be aligned in 3, 4, 5, or more planes, preferably or appropriately for a particular application.

スタック配置は、特に、多様な他の適用分野に有利であり得る。例えば、改良適用分野において、トランスミッションは、特定のエンベロープ内に嵌合するように要求され得る。ある場合には、エンベロープによって、トランスミッションが単に制限された幅を有しつつ、相対的に長い軸方向の長さを有するように許容できる。このような場合に、駆動及び従動ギヤの追加スタックは、トランスミッション長さを増加させることができ、このようなトランスミッションは、幅の要求条件を容易に満たしつつ、利用可能な空間の長さ内で容易に嵌合することができる。   Stack arrangements can be particularly advantageous for a variety of other applications. For example, in improved applications, the transmission may be required to fit within a particular envelope. In some cases, the envelope may allow the transmission to have a relatively long axial length while having only a limited width. In such cases, additional stacks of drive and driven gears can increase the transmission length, and such transmissions can easily meet the width requirements while remaining within the available space length. It can be easily fitted.

また、本願で示すように、ある適用分野では、駆動ギヤ712と従動ギヤ714との間における死点噛合の頻度を増加させるのが好ましい。前述したように、このような噛合を増加させるための一方法は、バーニヤの関係を用いることである。表1に示すように、全てのバーニヤの関係が同一なのではなく、噛合頻度は、駆動及び従動ギヤの個数を更に変えることで、更に増加し得る。例えば、3つの従動ギヤと交互に噛合する4つの駆動ギヤのうち1つは、旋回経路に沿って30度ごとに死点噛合と衝突するようになる。しかし、このような噛合は、駆動及び/又は従動ギヤの個数を増加させることで増加し得る。更に、4つの駆動ギヤのうち1つは、5つの従動ギヤのうち1つと18度ごとに直接噛合する。また、9つの駆動ギヤのうち1つは、8つの従動ギヤのうち1つと5度ごとに直接噛合する。   In addition, as shown in the present application, in a certain application field, it is preferable to increase the frequency of dead center meshing between the drive gear 712 and the driven gear 714. As mentioned above, one way to increase such engagement is to use a vernier relationship. As shown in Table 1, not all vernier relationships are the same, and the meshing frequency can be further increased by further changing the number of drive and driven gears. For example, one of four drive gears that mesh with three driven gears alternately collides with dead center meshing every 30 degrees along the turning path. However, such engagement can be increased by increasing the number of drive and / or driven gears. Furthermore, one of the four drive gears meshes directly with one of the five driven gears every 18 degrees. Also, one of the nine drive gears meshes directly with one of the eight driven gears every 5 degrees.

可能な限りバーニヤの関係を維持しつつ、ギヤの個数が増加されることによって、トランスミッションの大きさ及び性能特性が影響を受け得る。例えば、所望の性能を得るために、トランスミッションが直径各々2インチである4つの駆動ギヤを用いることができると決定される簡単な実施例を考慮する。更に幅の制限を合わせるために、そして所望の範囲のギヤ比を得るために、旋回経路の直径は4.5インチと10インチとの間で変えなければならない。   Increasing the number of gears while maintaining a vernier relationship as much as possible can affect the size and performance characteristics of the transmission. For example, consider a simple embodiment where it is determined that the transmission can use four drive gears, each 2 inches in diameter, to obtain the desired performance. To further adjust the width limitations and to obtain the desired range of gear ratios, the diameter of the swivel path must vary between 4.5 inches and 10 inches.

駆動ギヤが従動ギヤの内部に位置される単一平面の実施形態において、4つの駆動ギヤは、所望の旋回経路のより小さい端部で作動し得ないこともあることが理解できるはずである。例えば、駆動ギヤが内側に直動して、各々約5インチの直径を有する仮想ギヤ及び旋回経路が形成される場合、旋回経路の内部にある4つの駆動ギヤは、衝突し始める。駆動ギヤが互いに対して噛合し始めて、互いの運動が妨害される。結果的に、トランスミッションは、4.5インチと5インチ直径の間の旋回経路にある駆動ギヤを用いることができない。結果的に、トランスミッションは、所望の範囲のギヤ比を提供し得ないこともある。   It should be understood that in a single planar embodiment where the drive gear is located inside the driven gear, the four drive gears may not be able to operate at the smaller end of the desired pivot path. For example, if the drive gear moves inward to form a virtual gear and a turning path each having a diameter of about 5 inches, the four driving gears inside the turning path begin to collide. The drive gears start to mesh with each other and their movement is disturbed. As a result, the transmission cannot use a drive gear that is in a turning path between 4.5 inches and 5 inches in diameter. As a result, the transmission may not provide the desired range of gear ratios.

このような問題に関する1つの可能な解決策は、駆動ギヤの個数を減少させたり、より小さい駆動ギヤを用いることを含み、これにより旋回経路内部で利用可能な空間が増加される。ある適用分野では、各々の代替的な解決策が有用且つ実行可能である。しかし、前述したように、駆動ギヤの個数を減少させることは、死点噛合の頻度に影響を及ぼし得る一方、駆動ギヤの大きさを減少させることは、トルクを伝達する場合に駆動ギヤが失敗しやすくする。従って、ある適用分野では、他の解決策が要求されることがある。他の可能な解決策は、駆動ギヤがより大きい旋回経路で所望のギヤ比を提供し得るように、駆動トレインを調整することである。また、可能ではあるが、このような代案は、トランスミッションの大きさの増加を要求することができ、ある適用分野では適しないこともある。   One possible solution for such a problem involves reducing the number of drive gears or using smaller drive gears, thereby increasing the space available within the turning path. In some applications, each alternative solution is useful and feasible. However, as described above, reducing the number of drive gears can affect the frequency of dead-point meshing, while reducing the size of the drive gears causes the drive gear to fail when transmitting torque. Make it easier to do. Thus, in some applications, other solutions may be required. Another possible solution is to adjust the drive train so that the drive gear can provide the desired gear ratio in a larger swivel path. Also, although possible, such an alternative may require an increase in transmission size and may not be suitable for certain applications.

図12に示す実施形態は、このような状況を考慮した他の代替的な解決策を示している。例えば、図示の実施形態に示すように、動力変換システム735は、旋回経路の直径が減少される場合にも、所望の大きさの4つの駆動ギヤ712を用いることができる。これは、駆動ギヤ712を多重のスタックに分離させることで実現される。図示の実施形態において、例えば駆動ギヤ712は、2つのスタックに分離される。具体的に、2つの駆動ギヤ712a−bは、第1平面708aに存在し、残っている2つの駆動ギヤ712c−dは、互いに軸方向にオフセットされて、第2平面708b内に存在する。   The embodiment shown in FIG. 12 shows another alternative solution that takes this situation into account. For example, as shown in the illustrated embodiment, the power conversion system 735 can use four drive gears 712 of a desired size even when the diameter of the turning path is reduced. This is achieved by separating the drive gear 712 into multiple stacks. In the illustrated embodiment, for example, the drive gear 712 is separated into two stacks. Specifically, the two drive gears 712a-b exist in the first plane 708a, and the remaining two drive gears 712c-d are offset in the axial direction from each other and exist in the second plane 708b.

第1平面708aにおいて、駆動ギヤ712aは、円周りに離隔される。図示の実施形態において、駆動ギヤ712aは、180度の角度間隔で互いに離隔される。更に、駆動ギヤ712bは、第2平面708bで同様に離隔される。図示の実施形態において、駆動ギヤ712aセットは、互いに対して回転される。特に、駆動ギヤ712c−dは、駆動ギヤ712a−bに対して90度回転される。従って、図12に示すように、4つの駆動ギヤ712は、円周りに離隔され、互いに90度の間隔で分離して、駆動ギヤ712のための4つの角度位置が存在するようになる。   In the first plane 708a, the drive gear 712a is spaced around the circle. In the illustrated embodiment, the drive gears 712a are separated from each other by an angular interval of 180 degrees. Further, the drive gear 712b is similarly spaced on the second plane 708b. In the illustrated embodiment, the drive gear 712a set is rotated relative to each other. In particular, the drive gear 712c-d is rotated 90 degrees with respect to the drive gear 712a-b. Accordingly, as shown in FIG. 12, the four drive gears 712 are spaced around the circle and separated from each other by 90 degrees so that there are four angular positions for the drive gear 712.

駆動ギヤ712と従動ギヤ714との間の噛合を維持するために、従動ギヤ714もスタック構成で配置され得る。図示の実施形態において、例えば5つの従動ギヤは、駆動ギヤ712との噛合のために、第1平面708a及び第2平面708b各々に整列されて、第1平面708aの5つの従動ギヤ714aが第2平面708bの5つの従動ギヤ714bから軸方向にオフセットできる。   To maintain the engagement between the drive gear 712 and the driven gear 714, the driven gear 714 can also be arranged in a stack configuration. In the illustrated embodiment, for example, five driven gears are aligned with each of the first plane 708a and the second plane 708b for meshing with the drive gear 712, and the five driven gears 714a on the first plane 708a are arranged in the first plane 708a. It can be offset in the axial direction from the five driven gears 714b in the two planes 708b.

更に例示するように、二重スタック又は多重スタックトランスミッションの一部の実施形態において、各スタックの従動ギヤ714は、共通の軸に沿って整列できる。例えば、各平面708a−bの5つの従動ギヤ714各々は、72度の間隔で円周りに離隔され得る。各スタックの従動ギヤ714は、残り1つ以上のスタックの従動ギヤに対して回転することもある。しかし、他の実施形態において、1つ以上のスタックの従動ギヤ714は、互いのスタックに対して回転しないこともある。例えば、図12に示す実施形態において、第1平面708aの5つの従動ギヤ714a各々は、第2平面708bの対となる従動ギヤ714bと同軸に整列される。従って、このような実施形態では、10つの従動ギヤ714のために、5つの角度位置のみ存在し得る。   As further illustrated, in some embodiments of a double stack or multiple stack transmission, the driven gear 714 of each stack can be aligned along a common axis. For example, each of the five driven gears 714 in each plane 708a-b can be spaced around the circle at a 72 degree interval. The driven gear 714 of each stack may rotate with respect to the remaining driven gear of one or more stacks. However, in other embodiments, one or more stacks of driven gears 714 may not rotate relative to each other. For example, in the embodiment shown in FIG. 12, each of the five driven gears 714a on the first plane 708a is coaxially aligned with the pair of driven gears 714b on the second plane 708b. Thus, in such an embodiment, there may only be 5 angular positions for 10 driven gears 714.

本願の開示内容から理解し得るように、駆動ギヤ712及び従動ギヤ714の二重スタックを用いることによって、従動ギヤ714の内周によって形成される仮想ギヤの直径だけでなく、駆動ギヤ712が旋回する経路の直径が減少し得、これによりトランスミッションは、減少した幅又は直径を有するようになる。具体的に、より少ない個数の従動ギヤが各平面にある限り、旋回経路内で駆動ギヤ712の過密、干渉、及び傾斜が減少又は除去され、これにより単一平面トランスミッションと比べるとき、より多くの駆動ギヤ712が同一面積内に配置できる。   As can be understood from the disclosure of the present application, by using the double stack of the drive gear 712 and the driven gear 714, not only the diameter of the virtual gear formed by the inner periphery of the driven gear 714 but also the drive gear 712 is swiveled. The diameter of the path to be reduced can cause the transmission to have a reduced width or diameter. Specifically, as long as there are a smaller number of driven gears in each plane, overcrowding, interference, and tilting of the drive gear 712 is reduced or eliminated in the turning path, thereby increasing more when compared to a single plane transmission. The drive gear 712 can be disposed within the same area.

また、図示の実施形態は、駆動ギヤ712と従動ギヤ714との間にバーニヤの関係を維持する。具体的に、図示の実施形態は、4対10の比のために、4つの駆動ギヤ及び10つの従動ギヤを用いる。しかし、従動ギヤ714は各平面で同軸であり、これにより従動ギヤ714のために、単に5つの角度位置のみ存在するため、駆動ギヤと従動ギヤとの間のバーニヤの関係はまた、4対5の比として表現でき、死点噛合は、1つの駆動ギヤ712と1つの従動ギヤ714との間で18度ごとに生じる。   The illustrated embodiment also maintains a vernier relationship between the drive gear 712 and the driven gear 714. Specifically, the illustrated embodiment uses four drive gears and ten driven gears for a 4 to 10 ratio. However, the driven gear 714 is coaxial in each plane, so that there are only five angular positions for the driven gear 714, so the vernier relationship between the drive gear and the driven gear is also 4 to 5 The dead center meshing occurs every 18 degrees between one drive gear 712 and one driven gear 714.

理解し得るように、駆動ギヤ712a、712bの回転及び旋回運動は、従動ギヤ714a、714bの回転のように互いに接続できる。このようなリンクは、特に、図1A−B及び11A−Bを参照して本願で示す方式を含む任意の適切な方式で維持することができる。一部の実施形態において、各平面の駆動ギヤ712は、同じ方向に回転及び旋回することができる。例えば、単に一例として、各平面の駆動ギヤ712は、時計回りに回転することができ、反時計回りに旋回することができる。従って、駆動ギヤ712はまた、従動ギヤ714を同一方向に、例えば両平面708a−bから反時計回りに回転させることができる。   As can be appreciated, the rotation and pivoting motion of the drive gears 712a, 712b can be connected to each other like the rotation of the driven gears 714a, 714b. Such links can be maintained in any suitable manner, including the schemes shown herein with particular reference to FIGS. 1A-B and 11A-B. In some embodiments, each planar drive gear 712 can rotate and pivot in the same direction. For example, by way of example only, the drive gear 712 in each plane can rotate clockwise and can turn counterclockwise. Thus, the drive gear 712 can also rotate the driven gear 714 in the same direction, for example, counterclockwise from both planes 708a-b.

従って、駆動ギヤ712の旋回及び回転運動の大きさ及び方向の両者と、従動ギヤ714の回転運動の大きさ及び方向は、駆動ギヤ712又は従動ギヤ714が位置する平面にかかわらず一定し得る。しかし、これは単に一実施例であるという点が理解できるはずである。例えば、他の実施形態において、駆動ギヤ712aは、駆動ギヤ712bと逆方向に回転及び旋回することができ、従動ギヤ714aは、従動ギヤ714bと逆方向に回転することができる。例えば、各平面にある駆動及び従動ギヤが差動装置によって連結できて、一平面にある駆動ギヤ及び従動ギヤは、第2平面にある駆動ギヤ及び従動ギヤに対して逆方向に等しく運動するようになる。具体的に、各平面708a−bにある駆動ギヤ712は、同じサイズ及び大きさを有するが、逆方向の回転及び旋回運動が可能である。同様に、各平面にある従動ギヤ714も同じ大きさを有するが、逆方向の回転運動が可能である。   Accordingly, both the magnitude and direction of the turning and rotational motion of the drive gear 712 and the magnitude and direction of the rotational motion of the driven gear 714 can be constant regardless of the plane on which the drive gear 712 or the driven gear 714 is located. However, it should be understood that this is merely an example. For example, in other embodiments, the drive gear 712a can rotate and pivot in the opposite direction to the drive gear 712b, and the driven gear 714a can rotate in the opposite direction to the driven gear 714b. For example, the driving and driven gears in each plane can be connected by a differential, so that the driving gear and the driven gear in one plane move equally in the opposite direction with respect to the driving gear and the driven gear in the second plane. become. Specifically, the drive gears 712 on each plane 708a-b have the same size and size but are capable of rotating and turning in the opposite direction. Similarly, the driven gears 714 in each plane have the same size, but can rotate in the opposite direction.

本願の開示内容を考慮するとき、図12に示す実施形態は、単に一例に過ぎず、互いに異なる個数の多様な平面、スタック、又はギヤのうち任意のものが本発明に従って実現し得るという点を理解しなければならない。更に、一実施形態では、回転する駆動ギヤ712の利用を必要としないこともある。特に、一実施形態によれば、駆動ギヤ712は、旋回するが、回転はしないように固定できる。従って、従動ギヤ714に伝達される速度は、駆動ギヤ712の旋回運動のみの関数であり、旋回運動及び回転運動の両者の関数ではない。また、駆動ギヤ712の回転を必要としない限り、他の駆動部材に代えることもある。例えば、一実施形態によれば、駆動ギヤ712は、回転しない駆動フォークに代えることがある。特に、駆動フォークは、駆動ギヤ714と噛合する外周上にのみ歯を有することができ、これにより従動ギヤ714を回転させる。   In view of the disclosure of the present application, the embodiment shown in FIG. 12 is merely an example, and that any of a number of different planes, stacks, or gears may be implemented in accordance with the present invention. Must understand. Further, in one embodiment, the use of a rotating drive gear 712 may not be required. In particular, according to one embodiment, the drive gear 712 can be swiveled but fixed so as not to rotate. Accordingly, the speed transmitted to the driven gear 714 is a function of only the turning motion of the drive gear 712 and not a function of both the turning motion and the rotational motion. Moreover, as long as rotation of the drive gear 712 is not required, it may replace with another drive member. For example, according to one embodiment, the drive gear 712 may be replaced with a drive fork that does not rotate. In particular, the drive fork can have teeth only on the outer periphery that meshes with the drive gear 714, thereby causing the driven gear 714 to rotate.

従って、本発明の原理に従うトランスミッションは、任意の多様な適用分野に用いられるように適合でき、本発明は、任意の特定構成又は適用分野に制限されるのではない。例えば、本発明に係る常時噛合の変速トランスミッションは、自動車に、変速トランスミッションを用いる他の適用分野に、又は変速トランスミッションを用いていない他の適用分野に用いられる。   Thus, a transmission according to the principles of the present invention can be adapted for use in any of a variety of applications, and the present invention is not limited to any particular configuration or application. For example, the constant mesh transmission according to the present invention is used in automobiles, in other application fields that use a transmission, or in other application fields that do not use a transmission.

図13には、本発明に係るトランスミッションが実現し得る一方法が概略的に示されている。特に、図示の実施形態において、トランスミッション700は、動力源702と負荷704との間に配置される。このように、トランスミッション700は、動力源702によって提供された動力を駆動負荷704に伝達するように構成される。また、トランスミッション700が本発明の一実施形態の例に係る変速トランスミッションである場合、ギヤ比範囲で、多数の、可能な限り無限個数のギヤ比が提供でき、及び/又は負荷704のための噛合中立が提供できる。   FIG. 13 schematically shows one way in which the transmission according to the invention can be realized. In particular, in the illustrated embodiment, transmission 700 is disposed between power source 702 and load 704. As such, the transmission 700 is configured to transmit the power provided by the power source 702 to the drive load 704. Also, if transmission 700 is a variable speed transmission according to an example embodiment of the present invention, as many gear ratios as possible can be provided in the gear ratio range and / or meshing for load 704 Neutral can be provided.

また、図13に更に示すように、動力源702をトランスミッション700を介して負荷704に作動可能に連結するのに駆動トレインが用いられ得る。例えば、図示のように、例示的な駆動トレインは、動力源702をトランスミッション700に作動可能に連結する第1駆動部材701を含む。例えば、一実施形態において、駆動部材701は、動力源702から出力されたトルクをトランスミッション700の入力インターフェースに伝達する回転入力シャフトであり得る。一部の実施形態において、トルク入力シャフトは、動力源702をトランスミッション700に直接的に連結する単一シャフトであるが、特に、本願の開示内容から、他の実施形態において駆動部材701は、2つ以上の相互連結されたシャフト、ギヤ、ベルト、チェーン、又は動力源702とトランスミッション700の間に動力を伝達する他の部材を含むことができる点を理解しなければならない。   Also, as further shown in FIG. 13, a drive train may be used to operably couple power source 702 to load 704 via transmission 700. For example, as shown, the exemplary drive train includes a first drive member 701 that operably couples a power source 702 to the transmission 700. For example, in one embodiment, the drive member 701 can be a rotary input shaft that transmits torque output from the power source 702 to the input interface of the transmission 700. In some embodiments, the torque input shaft is a single shaft that directly couples the power source 702 to the transmission 700, but in particular, from the present disclosure, in other embodiments the drive member 701 is 2 It should be understood that more than one interconnected shaft, gear, belt, chain, or other member that transmits power between the power source 702 and the transmission 700 can be included.

更に、本願に示すように、トランスミッション700は、動力源702によって提供される動力又はトルクを受けることができ、変速出力を提供することができる。例えば、動力源702が1つ以上のトルク入力シャフトによってトランスミッション700に連結される場合、動力源702は、トランスミッション700に動力を供給することができ、次いで、トランスミッション700は、入力の速度を変更させて、任意の多様な出力速度及び/又は出力方向を提供する。本願に示すように、トランスミッション700は、互いに異なる出力速度を提供するために、ギヤ比の範囲で多数の、可能な限り無限個数のギヤ比を提供する変速トランスミッションであり得る。また、一部の実施形態に係るトランスミッション700は、順方向出力及び逆方向出力の間で変わるように構成できる。一部の実施形態において、順方向出力と逆方向出力との間における変更は、動力源702を負荷704から実質的に噛合解除せずに、及び/又はトランスミッション700の1つ以上の駆動ギヤと従動ギヤのセットとの間の噛合を実質的に解除せずに、行うことができる。また、一実施形態において、トランスミッション700は、トランスミッション700によって如何なる動力も出力されない、又は殆ど無視できる動力しか出力されない中立出力状態を更に形成する。しかし、一実施形態では、例えばトランスミッション700で噛合中立を維持して、動力源702と負荷704との間の連結を実質的に維持することで、中立出力状態が保たれる。   Further, as shown herein, the transmission 700 can receive power or torque provided by the power source 702 and can provide a variable speed output. For example, if the power source 702 is coupled to the transmission 700 by one or more torque input shafts, the power source 702 may power the transmission 700, which then causes the input speed to change. Providing a variety of output speeds and / or directions. As shown herein, the transmission 700 may be a variable speed transmission that provides as many gear ratios as possible in the range of gear ratios to provide different output speeds. Also, the transmission 700 according to some embodiments can be configured to change between forward and reverse outputs. In some embodiments, the change between the forward output and the reverse output may be performed without substantially disengaging the power source 702 from the load 704 and / or with one or more drive gears of the transmission 700. Engagement with the set of driven gears can be effected without substantial release. Also, in one embodiment, the transmission 700 further forms a neutral output state where no power is output by the transmission 700 or almost negligible power is output. However, in one embodiment, the neutral output state is maintained, for example, by maintaining the meshing neutral in the transmission 700 and substantially maintaining the connection between the power source 702 and the load 704.

動力がトランスミッション700から出力される場合、動力は、少なくとも1つの第2駆動部材703によって負荷に伝達できる。駆動部材703は、例えば、トランスミッション700が出力を提供するときに回転する出力シャフトであり得る。駆動部材703が出力トルクを受ける場合、トルク流れ経路は、トランスミッション700への入力トルクとトランスミッション700の出力トルクとの間で形成されることが理解できるはずである。   When power is output from the transmission 700, the power can be transmitted to the load by at least one second drive member 703. The drive member 703 can be, for example, an output shaft that rotates when the transmission 700 provides output. It should be understood that when the drive member 703 receives output torque, a torque flow path is formed between the input torque to the transmission 700 and the output torque of the transmission 700.

一部の実施形態において、トランスミッション700は、単一トランスミッション又は多重トランスミッションを含む。例えば、広範のギヤ比を提供するために、単一トランスミッションの使用が予想される。他の実施形態では、最終的なギヤ比変更を得るために、多重トランスミッションが使用できる。   In some embodiments, transmission 700 includes a single transmission or multiple transmissions. For example, the use of a single transmission is expected to provide a wide range of gear ratios. In other embodiments, multiple transmissions can be used to obtain the final gear ratio change.

多重トランスミッションが積み重なる実施形態において、各トランスミッションは、より狭い範囲の可変ギヤ比を提供することができるが、結合の場合、更に広範のギヤ比が可能である。例えば、第1トランスミッションに入力される動力は、第1ギヤ比で出力でき、次いで、第2ギヤ比が適用される第2トランスミッションに入力される。従って、第1トランスミッションへの入力と第2トランスミッションの出力との間の最終ギヤ比は、各トランスミッションのみで提供できるものよりも大きいことがある。   In embodiments where multiple transmissions are stacked, each transmission can provide a narrower range of variable gear ratios, but a wider range of gear ratios is possible when combined. For example, the power input to the first transmission can be output at the first gear ratio and then input to the second transmission to which the second gear ratio is applied. Thus, the final gear ratio between the input to the first transmission and the output of the second transmission may be greater than can be provided by each transmission alone.

従って、このように積み重なる多重トランスミッションを用いる一態様によれば、各トランスミッションは、単一トランスミッション内で最終ギヤ比を得るために必要とするものよりも小さいことがある。従って、トランスミッションが配置できる外側直径は小さいが、利用可能な長さはより長い適用分野では、より広範のギヤ比を提供するために、多重トランスミッションの端部と端部とが繋がって「積み重なる」ことができる。これは、従来のトランスミッションを除去し、本発明に係るトランスミッションに改良する場合、特に有効である。例えば、従来のトランスミッションが除去される場合、新しいトランスミッションは、除去されたトランスミッションによって残されたエンベロープ内に嵌合しなければならない。そのトランスミッションの長さが長く且つ幅が小さければ、トランスミッションが積み重なって所定範囲のギヤ比が提供できる。しかし、従来のトランスミッションのギヤ比範囲を得るために、多重トランスミッションが積み重なる必要はないという点を理解しなければならない。実際、本発明の一部の実施形態において、3インチよりも小さくレバー長さを変えることで、従来のトランスミッションによって共通に用いられる完全な範囲のギヤ比が提供でき、可能な限りその範囲内でより多くの不連続又は連続ギヤ比が提供できる。従って、本発明の一実施形態に係るトランスミッションは、従来のトランスミッションのエンベロープ内に嵌合するように、そして同じ又はより広範のギヤ比を提供するように構成できる。   Thus, according to one aspect of using multiple transmissions stacked in this manner, each transmission may be smaller than required to obtain the final gear ratio within a single transmission. Thus, in applications where the outer diameter that the transmission can be placed is small but the length available is longer, the ends of the multiple transmissions are “stacked” together to provide a wider gear ratio. be able to. This is particularly effective when the conventional transmission is removed and improved to the transmission according to the present invention. For example, if a conventional transmission is removed, the new transmission must fit within the envelope left by the removed transmission. If the length of the transmission is long and the width is small, the transmissions can be stacked to provide a predetermined range of gear ratios. However, it should be understood that multiple transmissions do not need to be stacked to obtain a gear ratio range of conventional transmissions. In fact, in some embodiments of the invention, changing the lever length to less than 3 inches can provide the full range of gear ratios commonly used by conventional transmissions, within that range whenever possible. More discontinuous or continuous gear ratios can be provided. Thus, a transmission according to an embodiment of the present invention can be configured to fit within the envelope of a conventional transmission and provide the same or a wider range of gear ratios.

本願に示すように、本発明に係るトランスミッションは、任意の多様な適用分野で実現し得る。これに関して、動力源702は、任意の多様な適用分野で用いられる任意の互いに異なる多様な動力源を示し、負荷704は、動力源702によって移動又は動力源702と共に作動する任意の互いに異なる多様な負荷を示す。一実施形態において、動力源702は、制限されるのではないが、一例として、電気及び/又は内部燃焼エンジンであり得、任意の他の適切な動力源が考えられる。このようなエンジンは、例えば乗用車又は他のタイプのモータ式車に用いられてよく、その例としては、乗用車、トラクタ/トレーラ、軍用車両、海上船舶、航空機、ヘリコプター、オフロードカー、建設装備などがある。このような場合、負荷704は、車両によって支持されたり車両内部に含まれる任意の重量だけでなく、車両自体を含むことができる。例えば、このような車両には、負荷を移動させるのに用いられる複数の車輪が含まれ得る。このような実施形態において、トランスミッション700は、駆動部材701で表示される駆動トレインによって車輪に連結できる。従って、トランスミッション700から出力された動力は、駆動部材701から車輪へ伝達され、負荷704で表示される車両の他の重量が運搬及び搬送される。   As shown in the present application, the transmission according to the present invention can be realized in any variety of application fields. In this regard, power source 702 represents any of a variety of different power sources used in any of a variety of applications, and load 704 may be any of a variety of different power sources that are moved or operated with power source 702 by power source 702. Indicates the load. In one embodiment, power source 702 can be, but is not limited to, an electric and / or internal combustion engine by way of example, and any other suitable power source is contemplated. Such engines may be used, for example, in passenger cars or other types of motorized vehicles, examples of which are passenger cars, tractors / trailers, military vehicles, maritime ships, aircraft, helicopters, off-road cars, construction equipment, etc. is there. In such a case, load 704 can include the vehicle itself, as well as any weight supported by or included within the vehicle. For example, such a vehicle may include a plurality of wheels used to move a load. In such an embodiment, the transmission 700 can be coupled to the wheels by a drive train indicated by the drive member 701. Therefore, the power output from the transmission 700 is transmitted from the driving member 701 to the wheels, and other weights of the vehicle indicated by the load 704 are transported and transported.

本発明に係るトランスミッションの特別な態様は、低い又は高いトルク要求条件を有する多様な適用分野にトランスミッションを用いることができるということである。例えば、雪上車のような車両は、雪上車を摩擦基盤のCVT又はIVTトランスミッションで作動させる相対的に低いトルク要求条件を有することができる。しかし、セミトラクタトレーラや関連負荷の大きい任意の適用分野は、このようなトランスミッションを非実用的にするより大きいトルク要求条件を有する。しかし、本発明に係るトランスミッションは、摩擦に依存しないため、このような摩擦基盤システムに係わる燃焼や摩擦加熱の問題が生じない。また、中立で開始する場合、そして順方向及び逆方向に延びる場合、小さなギヤ比増分が得られるため、このような適用時において負荷は、クラッチを活性化せず、又はスチール間システムで燃焼を起こす摩擦を発生せずに起動できる。実際、前述したように、本発明の一部の実施形態に係るトランスミッションは、クラッチやクラッチ板なしに実現し得、摩擦クラッチによって発生される熱が減少する。また、このようなクラッチ板の必要性がなくなるため、関連クラッチを制御する油圧制御システムが減少又は除去し得、これにより動力源702によって駆動すべき負荷が軽減し、より小さく且つより効率的な動力源が用いられる。   A special aspect of the transmission according to the invention is that the transmission can be used in a variety of applications with low or high torque requirements. For example, a vehicle such as a snow vehicle may have a relatively low torque requirement to operate the snow vehicle with a friction-based CVT or IVT transmission. However, semi-tractor trailers and any field of application with high associated loads have greater torque requirements that make such transmissions impractical. However, since the transmission according to the present invention does not depend on friction, the problem of combustion and friction heating related to such a friction base system does not occur. Also, when starting in neutral, and extending in the forward and reverse directions, small gear ratio increments are obtained, so in such applications the load does not activate the clutch or burns in an inter-steel system. It can be started without generating friction. Indeed, as described above, transmissions according to some embodiments of the present invention can be implemented without a clutch or clutch plate, reducing the heat generated by the friction clutch. Also, since the need for such clutch plates is eliminated, the hydraulic control system that controls the associated clutch can be reduced or eliminated, thereby reducing the load to be driven by the power source 702 and making it smaller and more efficient. A power source is used.

本発明に係るトランスミッションが用いられ得る一適用分野として、モータが備えられた車両が示されているが、任意の多様な他の適用分野を示す動力源702及び負荷704と共にトランスミッション700が用いられるという点が理解できるはずである。例えば、一実施形態において、動力源702及び負荷704は、コンベヤシステムを示す。そのような実施形態において、電気モータ又は他のモータは、原料、組立製品、又は任意の他の物質や製品を搬送するコンベヤベルトをコンベヤトラックに沿って駆動することができる。従って、トラック及び搬送される物質は負荷704に寄与し、エンジンは動力源702で表現される。   One application field in which the transmission according to the present invention may be used is a vehicle equipped with a motor, but the transmission 700 is used with a power source 702 and a load 704 that represent any of a variety of other applications. The point should be understood. For example, in one embodiment, power source 702 and load 704 represent a conveyor system. In such an embodiment, an electric motor or other motor may drive a conveyor belt along the conveyor track carrying raw materials, assembled products, or any other material or product. Thus, the truck and the material being conveyed contribute to the load 704 and the engine is represented by a power source 702.

本願で説明されるコンベヤシステムの実施形態において、コンベヤシステムが本発明の実施形態に係るトランスミッション700を用いる場合、実質的な利点が確認できる。例えば、トランスミッション700は、非常に小さい、可能な限り無限に小さい増分で変更可能な多数のギヤ比のうち任意のギヤ比で作動することができる。従って、コンベヤシステムが起動される場合、動力源702からコンベヤベルトへ動力を伝達するために、低いギヤ比が用いられ得、それによりコンベヤベルトは、低速で起動し始める。ベルトシステムが推力を確立すると、トランスミッション700は、ギヤ比を増加させるように制御でき、これによりギヤ比が変動される。また、コンベヤシステムを停止させる必要がある場合、トランスミッション700は、動力源702と負荷702の連結を維持しつつ、中立状態を提供するように制御できる。従って、コンベヤが再起動される場合、動力が再噛合される必要がなく、トランスミッション700は、作動速度を更に増加するように制御できる。また、一部の実施形態において、動力源702は、一定速度に作動することができ、トランスミッション700は、滑るように進む又は漸進的に進むギヤ比範囲によって多数のギヤ比を提供することができる。従って、多重の速度上で作動するように用いられる単一エンジンが従来のシステムよりも小さく製造でき、これによりシステムの効率が増加する。   In the conveyor system embodiments described herein, substantial advantages can be identified when the conveyor system uses the transmission 700 according to embodiments of the present invention. For example, the transmission 700 can operate at any of a number of gear ratios that can be changed in very small, infinitely small increments. Thus, when the conveyor system is activated, a lower gear ratio can be used to transfer power from the power source 702 to the conveyor belt, thereby causing the conveyor belt to start at a lower speed. When the belt system establishes thrust, the transmission 700 can be controlled to increase the gear ratio, which causes the gear ratio to vary. Also, if the conveyor system needs to be stopped, the transmission 700 can be controlled to provide a neutral state while maintaining the connection between the power source 702 and the load 702. Thus, when the conveyor is restarted, the power need not be re-engaged and the transmission 700 can be controlled to further increase the operating speed. Also, in some embodiments, the power source 702 can operate at a constant speed, and the transmission 700 can provide multiple gear ratios with a range of gear ratios that slide or advance progressively. . Thus, a single engine used to operate on multiple speeds can be manufactured smaller than conventional systems, thereby increasing system efficiency.

他の態様として、トランスミッション700は、エレベータ、スキーリフト、ゴンドラ、又は他の人を移送するシステムに用いられ得る。例えば、このような実施形態において、トランスミッション700は、電気エンジン、燃焼エンジン、又は負荷704を駆動する動力源702として作動する一部の他のタイプのエンジンに連結でき、これらの負荷704には、エレベータキャリッジ、リフト椅子、ゴンドラ、移送される人及び装備などが含まれ得る。このような適用分野では、人を移送する負荷から動力源を断絶することは、安全に対する不安を与えるため、変速トランスミッションは通常に用いない。しかし、本発明に係るトランスミッションを用いれば、トランスミッション700は、多様なギヤ比を提供しつつ、負荷と動力源との間に常時連結を提供し得るという点が理解できるはずである。また、このようなシステムにおいて、負荷の増加によって、エンジンからより多くの動力が要求される代わりに、ギヤ比を変えるようにトランスミッション700が制御でき、これにより同一又はより小さなエンジンでより重い負荷が動くようになる。   As another aspect, transmission 700 may be used in an elevator, ski lift, gondola, or other system for transporting people. For example, in such an embodiment, the transmission 700 can be coupled to an electric engine, a combustion engine, or some other type of engine that operates as a power source 702 that drives a load 704, which includes: Elevator carriages, lift chairs, gondola, transported people and equipment can be included. In such an application field, disconnecting a power source from a load that transports a person may cause safety concerns, and therefore a speed change transmission is not normally used. However, with the transmission according to the present invention, it should be understood that the transmission 700 can provide a constant connection between the load and the power source while providing various gear ratios. Also, in such a system, the transmission 700 can be controlled to change the gear ratio instead of requiring more power from the engine due to the increased load, which allows for heavier loads on the same or smaller engines. It moves.

また他の態様として、本発明に係るトランスミッション700は、動力発生システムで実現し得る。例えば、一実施形態において、動力源702は、風力源や水力源を含み、又は風力源や水力源から得られる。従って、単に一例として、トランスミッション700は、風車適用分野や水力発電ダムに採用することができる。例えば、風及び流れる水は、タービンブレードによって捕獲でき、駆動部材701によってトランスミッション700に伝達できる運動エネルギを有している。例えば、駆動部材701は、風又は水の運動エネルギが捕獲されるときに回転されるシャフトであり得る。また、駆動部材701は、運動の動力源を駆動部材701に入力させるタービンブレードを含むことができ、駆動部材701は、次いでトランスミッション700への入力のために、それを回転の動力源に変換させる。   As another aspect, the transmission 700 according to the present invention can be realized by a power generation system. For example, in one embodiment, the power source 702 includes or is derived from a wind power source or a hydraulic power source. Therefore, as an example only, the transmission 700 can be employed in wind turbine application fields and hydroelectric dams. For example, wind and flowing water can be captured by turbine blades and have kinetic energy that can be transmitted to transmission 700 by drive member 701. For example, the drive member 701 can be a shaft that is rotated when kinetic energy of wind or water is captured. The drive member 701 can also include a turbine blade that causes a power source of motion to be input to the drive member 701, which in turn causes it to be converted to a rotational power source for input to the transmission 700. .

回転シャフトが動力をトランスミッション700に入力することによって、供給されるトルクは、任意の多様な速度で出力される、そして第2駆動部材703によって負荷704で表示された発電機に連結されるトランスミッション700を介して流れることができ、これにより回転エネルギが電気に変換される。しかし、一部の発電機では、電力が生成される前に、回転エネルギの閾値が要求されることもある。従って、このような実施形態において、発電機とタービンブレードとの間にトランスミッション700が採用できて、非常に少ない風又は水の流れによって、駆動部材703のより大きい回転速度が得られる。また、流れの増加によって、そしてより多くのトルク提供によって、電力生成を増加させるようにトランスミッション700の可変比が用いられ得、これにより発電機からより大きい電力の出力が得られる。このように、電力生成のために、より広範の風及び水の流れが用いられ、大量の流れが更に用いられる。   As the rotating shaft inputs power to the transmission 700, the torque supplied is output at any of various speeds and is coupled to the generator indicated by the load 704 by the second drive member 703. Through which the rotational energy is converted into electricity. However, some generators may require a rotational energy threshold before power is generated. Accordingly, in such an embodiment, the transmission 700 can be employed between the generator and the turbine blade, and a greater rotational speed of the drive member 703 is obtained with very little wind or water flow. Also, the variable ratio of the transmission 700 can be used to increase power generation by increasing flow and by providing more torque, resulting in greater power output from the generator. Thus, a wider range of wind and water flows is used for power generation, and a larger amount of flow is further used.

他の実施形態において、人間又は動物が動力を提供して、動力源702として作用させるための人間又は動物の動力システムに、トランスミッション700が採用できる。例えば、本発明の一実施形態の例によれば、利用者である人間が動力の入力を提供する自転車にトランスミッション700が実現し得、この実施形態では、自転車及び自転車上の負荷が負荷704として作用する。このように、自転車を操作する人が駆動部材703を介して動力をトランスミッション700に提供することで、例えば負荷704に動力を伝達するのに必要な任意の多様なギヤ比をトランスミッション700が実現し得る。   In other embodiments, the transmission 700 can be employed in a human or animal power system for a human or animal to provide power and act as a power source 702. For example, according to an example embodiment of the present invention, the transmission 700 may be implemented in a bicycle where a human being provides power input, and in this embodiment, the load on the bicycle and the bicycle is the load 704. Works. As described above, the person who operates the bicycle provides power to the transmission 700 via the drive member 703, so that the transmission 700 can realize various various gear ratios necessary for transmitting power to the load 704, for example. obtain.

本願の開示内容から理解し得るように、本発明の原理に従うトランスミッションの一態様は、トランスミッションが用いられ得る適用分野の多様性である。本願に多様な適用分野の例が説明されているが、本発明のトランスミッションは、制限的ではないという点が理解できるはずである。実際に、本発明に係るトランスミッションは、変速トランスミッションが好ましい任意の適用分野に用いられ得、そのような適用分野が現在の変速トランスミッションを用いているか否かにかかわらないものと考えられる。また、本発明に係るトランスミッションと使用可能な動力源のタイプは、任意の特定タイプの動力源に制限されない。例えば、前述したように、動力源は、エンジン、人間である操作者、又はこれらのあるいは自然のエネルギ源、又は任意の他のタイプの動力源の任意の組み合わせであり得る。   As can be appreciated from the disclosure of the present application, one aspect of a transmission according to the principles of the present invention is the variety of applications in which the transmission can be used. While examples of various fields of application are described in this application, it should be understood that the transmission of the present invention is not limiting. In fact, the transmission according to the present invention can be used in any application where a transmission is preferred, regardless of whether such application uses a current transmission. Also, the type of power source that can be used with the transmission according to the present invention is not limited to any particular type of power source. For example, as described above, the power source can be an engine, a human operator, or any of these or natural energy sources, or any other type of power source.

Claims (37)

第1トランスミッションインターフェースと、
第1セットの動力伝達部材であって、前記第1トランスミッションインターフェースに少なくとも間接的に結合される複数のギヤからなり、複数のギヤのそれぞれは一つの円周及びその円周の全長に亘り間隔を空けて配置された複数の歯を有し、複数の動力伝達部材のそれぞれは各旋回経路に沿って移動するように構成され、前記旋回経路は、複数のギヤのそれぞれの外側にある軸の全周に延びており、複数の動力伝達部材の各旋回経路長は固有のギヤ比が各旋回経路長に対して定義されるよう選択的に変更される第1セットの動力伝達部材と、
第1セットの動力伝達部材の複数のギヤと噛合するように構成され、第1セットの動力伝達部材の複数の歯と実質的に常時噛合を維持するよう集合的に構成される1つ以上の噛合構造を含む第2セットの1つ以上の動力伝達部材と、
第2セットの1つ以上の動力伝達部材に結合される第2トランスミッションインターフェースと
を備えるトランスミッション。
A first transmission interface;
A power transmission member of a first set, comprising a plurality of gears that are at least indirectly coupled to the first transmission interface, each of the plurality of gears having a circumference and a distance over the entire length of the circumference. Each of the plurality of power transmission members is configured to move along each of the turning paths, and the turning path includes all of the shafts on the outer sides of the plurality of gears. A first set of power transmission members extending around the circumference, wherein each turn path length of the plurality of power transmission members is selectively changed such that a unique gear ratio is defined for each turn path length;
One or more configured to mesh with the plurality of gears of the first set of power transmission members and collectively configured to maintain substantially constant mesh with the plurality of teeth of the first set of power transmission members A second set of one or more power transmission members including a meshing structure;
And a second transmission interface coupled to the second set of one or more power transmission members.
請求項1記載のトランスミッションは、更に、
第2セットの1つ以上の動力伝達部材を噛合させると共に第2セットの1つ以上の動力伝達部材の径方向への動きを選択的に案内する案内構造を備え、
前記案内構造は、第1セットの動力伝達部材から離間しているトランスミッション。
The transmission according to claim 1, further comprising:
A guide structure for engaging one or more power transmission members of the second set and selectively guiding the radial movement of the one or more power transmission members of the second set;
The guide structure is a transmission spaced apart from a first set of power transmission members.
請求項1記載のトランスミッションは、更に、
第1セットの動力伝達部材及び第2セットの1つ以上の動力伝達部材に接続される制御システムを備え、
前記制御システムは、第1トランスミッションインターフェースにおける入力回転の定常速度で、複数の異なるギヤ比間の変化を均一化するよう操作されるトランスミッション。
The transmission according to claim 1, further comprising:
A control system connected to the first set of power transmission members and the second set of one or more power transmission members;
The control system is a transmission that is operated to equalize changes between a plurality of different gear ratios at a steady speed of input rotation at a first transmission interface.
請求項1記載のトランスミッションにおいて、
第1セットの動力伝達部材の複数のギヤは、各内部軸周りを回転するようにそれぞれ構成され、トランスミッションは、更に、
複数のギヤを前記各内部軸周りに選択的に回転させると共に、噛合構造に対して複数の歯の位置を一致させるように構成された1つ以上の基準ギヤと、
前記噛合構造に噛合して入り込む複数の歯と
を備えているトランスミッション。
The transmission according to claim 1, wherein
The plurality of gears of the first set of power transmission members are each configured to rotate around each internal shaft, and the transmission further includes:
One or more reference gears configured to selectively rotate a plurality of gears around each of the internal shafts and to match the positions of the plurality of teeth with respect to the meshing structure;
A transmission comprising: a plurality of teeth meshingly entering the meshing structure.
請求項1記載のトランスミッションにおいて、
複数のギヤのうちの2つ以上のギヤが第2セットの1つ以上の動力伝達部材に噛合している間、前記旋回経路長が変化するトランスミッション。
The transmission according to claim 1, wherein
The transmission in which the turning path length changes while two or more gears of the plurality of gears mesh with one or more power transmission members of the second set.
請求項1記載のトランスミッションにおいて、
前記第2セットの1つ以上の動力伝達部材は、前記第2トランスミッションインターフェースから入力トルクを受けると共に、前記入力トルクを前記第1セットの動力伝達部材へと伝達するように配置されているトランスミッション。
The transmission according to claim 1, wherein
The one or more power transmission members of the second set are arranged to receive input torque from the second transmission interface and to transmit the input torque to the power transmission member of the first set.
請求項1記載のトランスミッションにおいて、
前記第1セットの動力伝達部材は、前記第1トランスミッションインターフェースからトルク入力を受けると共に、前記トルク入力を前記第2セットの1つ以上の動力伝達部材へ伝達するように配置され、前記第2セットの1つ以上の動力伝達部材は、トルク出力を前記第2トランスミッションインターフェースへ伝達するように配置されているトランスミッション。
The transmission according to claim 1, wherein
The first set of power transmission members are arranged to receive torque input from the first transmission interface and to transmit the torque input to one or more power transmission members of the second set; One or more power transmission members of the transmission are arranged to transmit torque output to the second transmission interface.
請求項7記載のトランスミッションにおいて、
前記第1セットの動力伝達部材は、更に、前記入力インターフェースから受けるトルク入力に応じて各内部軸周りを回転するように構成され、前記第1セットの動力伝達部材の複数のギヤの各々が旋回運動及び回転運動の両方を行うように配置されているトランスミッション。
The transmission according to claim 7,
The first set of power transmission members is further configured to rotate around each internal shaft in response to a torque input received from the input interface, and each of the plurality of gears of the first set of power transmission members pivots. A transmission that is arranged to perform both motion and rotational motion.
請求項1記載のトランスミッションにおいて、
前記第1セットの動力伝達部材の複数のギヤは、第1セットの同軸駆動ギヤを備え、前記第2セットの1つ以上の動力伝達部材は、互いに対して軸方向にオフセットされる第1セットの従動ギヤを備え、前記第1セットの同軸駆動ギヤは、軸方向にオフセットされる従動ギヤセットと実質的に軸方向に整列されているトランスミッション。
The transmission according to claim 1, wherein
The plurality of gears of the first set of power transmission members comprise a first set of coaxial drive gears, and the one or more power transmission members of the second set are axially offset with respect to each other. The first set of coaxial drive gears is substantially axially aligned with the axially offset driven gear set.
請求項9記載のトランスミッションは、更に、
軸方向にオフセットされる従動ギヤセットと共に実質的に軸方向に整列される第2セットの同軸駆動ギヤを備えているトランスミッション。
The transmission according to claim 9 further includes:
A transmission comprising a second set of coaxial drive gears that are substantially axially aligned with a driven gear set that is axially offset.
請求項10記載のトランスミッションにおいて、
前記第1セットの同軸駆動ギヤ及び前記第2セットの同軸駆動ギヤは、各々の同心旋回経路に沿って旋回するように配置され、前記従動ギヤセットは、各々のオフセットされた回転軸を中心に回転するように配置され、前記オフセットされた回転軸は、前記第1セットの同軸駆動ギヤ及び前記第2セットの同軸駆動ギヤの同心旋回経路の中心を通る軸に対し角をなすようにしてオフセットされているトランスミッション。
The transmission of claim 10, wherein
The first set of coaxial drive gears and the second set of coaxial drive gears are arranged so as to turn along respective concentric turning paths, and the driven gear set rotates around each offset rotation axis. And the offset rotation shaft is offset to form an angle with respect to an axis passing through a center of a concentric turning path of the first set of coaxial drive gears and the second set of coaxial drive gears. Transmission.
請求項1記載のトランスミッションにおいて、
前記第1セットの動力伝達部材の複数のギヤは、共通の旋回経路に沿って旋回するように配置され、かつ実質的に軸方向に整列された複数の駆動ギヤを備え、前記第2セットの1つ以上の動力伝達部材は、実質的に軸方向に整列された複数の駆動ギヤが共通の旋回経路に沿って旋回するとき、実質的に軸方向に整列された複数の駆動ギヤのそれぞれによって交互に噛合可能である実質的に軸方向に整列された複数の従動ギヤを備えているトランスミッション。
The transmission according to claim 1, wherein
The plurality of gears of the first set of power transmission members comprise a plurality of drive gears arranged to pivot along a common pivot path and substantially axially aligned, The one or more power transmission members are each driven by each of the plurality of substantially axially aligned drive gears when the plurality of substantially axially aligned drive gears pivot along a common pivot path. A transmission comprising a plurality of substantially axially aligned driven gears that are alternately meshable.
請求項12記載のトランスミッションにおいて、
前記共通の旋回経路は、選択的に変更可能な長さを有し、前記複数の駆動ギヤ及び前記複数の従動ギヤは、選択的に変更可能な旋回経路の複数の不連続長さのみで互いに噛合すると共に、共通の旋回経路長と不連続長さとが実質的に同一でない間にその噛合が選択的に解除されるよう構成されているトランスミッション。
The transmission according to claim 12,
The common turning path has a length that can be selectively changed, and the plurality of drive gears and the plurality of driven gears are mutually connected only by a plurality of discontinuous lengths of the turning path that can be selectively changed. A transmission configured to mesh and selectively disengage while a common turning path length and a discontinuous length are not substantially the same.
複数の動力伝達ギヤのセットであって、前記複数の動力伝達ギヤのそれぞれは一つの円周及びその円周の全長に亘り間隔を空けて配置された複数の歯を有し、複数の動力伝達ギヤのそれぞれは各旋回経路の全周を移動するように構成され、複数の動力伝達ギヤの各旋回経路長は、異なるギヤ比が旋回経路の種々の長さに対して定義されるよう選択的に変更される複数の動力伝達ギヤのセットと、
1つ以上の動力伝達部材のセットであって、動力伝達ギヤの複数の歯を受け入れるように構成された複数の噛合構造を含み、複数の動力伝達ギヤのセットに噛合され、複数のギヤ比のそれぞれで1つ以上の動力伝達ギヤのセットと実質的に常時噛合を維持するように構成されている1つ以上の動力伝達部材のセットと
を備える動力変換システム。
A set of a plurality of power transmission gears, each of the plurality of power transmission gears having one circumference and a plurality of teeth arranged at intervals along the entire length of the circumference, Each of the gears is configured to move around the entire circumference of each turning path, and each turning path length of the plurality of power transmission gears is selective so that different gear ratios are defined for different lengths of the turning path. With a set of multiple power transmission gears changed to
A set of one or more power transmission members, including a plurality of meshing structures configured to receive a plurality of teeth of the power transmission gear, meshed with the plurality of power transmission gear sets, and having a plurality of gear ratios A power conversion system comprising: a set of one or more power transmission gears each and a set of one or more power transmission members configured to maintain substantially constant meshing.
請求項14記載の動力変換システムにおいて、
各ギヤ比で、動力伝達ギヤが、1つ以上の動力伝達部材のセットのうちの1つに噛合される動力変換システム。
The power conversion system according to claim 14, wherein
A power conversion system in which, for each gear ratio, a power transmission gear is engaged with one of a set of one or more power transmission members.
請求項14記載の動力変換システムにおいて、
複数の動力伝達ギヤは、複数の駆動ギヤと、複数の従動部材からなる1つ以上の動力伝達部材のセットとを備える動力変換システム。
The power conversion system according to claim 14, wherein
The plurality of power transmission gears includes a plurality of drive gears and a set of one or more power transmission members including a plurality of driven members.
請求項16記載の動力変換システムにおいて、
複数の駆動ギヤのそれぞれは、各内部軸の全周を回転すると共に、複数の従動部材を噛合させるように構成されている動力変換システム。
The power conversion system according to claim 16, wherein
Each of the plurality of drive gears is a power conversion system configured to rotate around the entire circumference of each internal shaft and to mesh a plurality of driven members.
回転動力の入力を受けるように構成されるトランスミッション入力インターフェースと、
前記トランスミッション入力インターフェースに結合され、複数の異なる半径方向位置のいずれかに対し半径方向へと選択的に直動するように構成され、かつ各円周の全長に亘り間隔を空けて配置された複数の歯を有する複数の駆動部材と、
複数の駆動ギヤのギヤ歯を受けるように、かつ複数の駆動ギヤと実質的に常時噛合を維持するように構成された1つ以上の従動部材であって、複数の駆動ギヤから動力の入力を受けるように構成され、複数の駆動ギヤの異なる半径方向の各位置で複数の駆動ギヤと実質的に常時噛合を維持するように構成される1つ以上の従動部材と、
前記1つ以上の従動部材に結合され、トルクの入力に対応するトルクの出力を伝達するように構成されるトランスミッション出力インターフェースと
を備えるトランスミッション。
A transmission input interface configured to receive rotational power input;
A plurality coupled to the transmission input interface, configured to selectively move linearly in a radial direction with respect to any of a plurality of different radial positions, and spaced apart over the entire length of each circumference A plurality of drive members having a plurality of teeth;
One or more driven members configured to receive gear teeth of a plurality of drive gears and to maintain substantially constant meshing with the plurality of drive gears, wherein power is input from the plurality of drive gears. One or more driven members configured to receive and configured to maintain substantially constant engagement with the plurality of drive gears at different radial positions of the plurality of drive gears;
A transmission output interface coupled to the one or more driven members and configured to transmit a torque output corresponding to the torque input.
請求項18記載のトランスミッションにおいて、
前記1つ以上の従動部材は1つ以上のリングギヤを含み、そのリングギヤは、半径方向に直動する複数の駆動ギヤのギヤ歯形状に対応する内部ギヤ歯形状を有しているトランスミッション。
The transmission of claim 18,
The one or more driven members include one or more ring gears, and the ring gears have internal gear tooth shapes corresponding to the gear tooth shapes of a plurality of drive gears that linearly move in the radial direction.
請求項18記載のトランスミッションにおいて、
前記1つ以上の従動部材は、半径方向の直動運動によって、1つ以上の駆動部材との噛合を維持するように構成されているトランスミッション。
The transmission of claim 18,
The one or more driven members are configured to maintain meshing with the one or more drive members by radial linear motion.
請求項18記載のトランスミッションは、更に、
ギヤ比の1回以上の変化にかかわらず、前記駆動部材と前記従動部材との間の噛合が複数の不連続ギヤ比で実質的に維持されるように、複数の駆動ギヤ及び前記1つ以上の従動部材を同期化するための手段を備えているトランスミッション。
The transmission according to claim 18, further comprising:
The plurality of drive gears and the one or more drive gears such that the engagement between the drive member and the driven member is substantially maintained at a plurality of discontinuous gear ratios regardless of one or more changes in gear ratio. A transmission comprising means for synchronizing the follower members.
請求項21記載のトランスミッションにおいて、
前記1つ以上の駆動部材及び前記1つ以上の従動部材を同期化するための手段は、
複数の駆動ギヤに接続され、前記回転動力の入力を受けて複数の駆動ギヤを回転させるように構成される比率基準部材と、
前記比率基準ギヤと噛合される基準ギヤと
を備えるトランスミッション。
The transmission of claim 21,
Means for synchronizing the one or more drive members and the one or more driven members include:
A ratio reference member connected to a plurality of drive gears and configured to rotate the plurality of drive gears in response to input of the rotational power;
A transmission comprising: a reference gear meshed with the ratio reference gear.
請求項22記載のトランスミッションにおいて、
複数の駆動ギヤ及び1つ以上の従動部材を同期化するための手段は、
複数の駆動ギヤ及び1つ以上の従動部材がその中心周りに回転するように構成された複数のピボット部材と、
前記1つ以上の駆動部材及び前記1つ以上の従動部材に連結され、1つ以上の駆動ギヤ及び1つ以上の従動部材を複数のピボット部材の周りに回転させるように構成される1つ以上のリンクと
を備えるトランスミッション。
The transmission according to claim 22,
Means for synchronizing the plurality of drive gears and the one or more driven members include:
A plurality of pivot members configured such that the plurality of drive gears and the one or more driven members rotate about a center thereof;
One or more coupled to the one or more drive members and the one or more driven members and configured to rotate the one or more drive gears and the one or more driven members about a plurality of pivot members. A transmission with a link.
請求項18記載のトランスミッションにおいて、
複数の駆動ギヤは、複数の駆動ギヤの各中心からオフセットされる軸の周りに旋回するように構成され、前記複数の駆動ギヤの直動は、半径方向に、複数の駆動ギヤの旋回経路長の変更に対応しているトランスミッション。
The transmission of claim 18,
The plurality of drive gears are configured to swivel around an axis that is offset from the center of each of the plurality of drive gears, and the linear motion of the plurality of drive gears is a radial path length of the plurality of drive gears. The transmission is compatible with the changes.
請求項24記載のトランスミッションにおいて、
前記複数の駆動ギヤは、旋回経路に沿って旋回するとき、1つ以上の従動部材を交互に噛合させるように構成されているトランスミッション。
The transmission of claim 24.
The plurality of drive gears are configured to alternately mesh one or more driven members when turning along a turning path.
請求項24記載のトランスミッションにおいて、
前記旋回経路長の変更は、ギヤ比の変更に対応し、
前記旋回経路長は、不連続増分に変更可能であり、
各増分は、複数の駆動ギヤの複数のギヤ歯に対して完全なギヤ歯整数であるトランスミッション。
The transmission of claim 24.
The change of the turning path length corresponds to the change of the gear ratio,
The turning path length can be changed to discontinuous increments,
Each increment is a complete gear tooth integer for a plurality of gear teeth of a plurality of drive gears.
トルク入力を受けるように構成されるトランスミッション入力インターフェースと、
前記トランスミッション入力インターフェースに結合され、集合的に複数のギヤ比を形成するように構成される複数の駆動部材と、
前記複数の駆動部材と噛合するように構成される複数の従動部材であって、前記複数の駆動部材が周囲に配置される中心軸に対して半径方向に直動するように各々構成され、前記中心軸に対する第1半径方向位置から少なくとも前記中心軸に対する第2半径方向位置までの所定の直動経路に沿って直動するように各々配置され、前記複数の従動部材の各々に対する所定の直動経路が少なくとも1つの他の従動部材の所定の直動経路に対して角をなしてオフセットされる複数の従動部材と、
トルク出力を伝達するように構成され、前記複数の従動部材に結合され、前記複数の従動部材からトルクを受けるように構成されるトランスミッション出力インターフェースと
を備えるトランスミッション。
A transmission input interface configured to receive torque input;
A plurality of drive members coupled to the transmission input interface and configured to collectively form a plurality of gear ratios;
A plurality of driven members configured to mesh with the plurality of drive members, each configured to linearly move in a radial direction with respect to a central axis disposed around the plurality of drive members; Predetermined linear motions for each of the plurality of driven members, each of which is arranged to linearly move along a predetermined linear motion path from a first radial position relative to the central axis to at least a second radial position relative to the central axis. A plurality of driven members whose paths are offset at an angle with respect to a predetermined linear path of at least one other driven member;
A transmission output interface configured to transmit torque output, coupled to the plurality of driven members, and configured to receive torque from the plurality of driven members.
請求項27記載のトランスミッションは、更に、
前記複数の従動部材をそれらの中心軸周りにそれぞれ同じ角速度で回転し続けるように構成される1つ以上の連動装置を備えるトランスミッション。
The transmission according to claim 27, further comprising:
A transmission comprising one or more interlocking devices configured to continue to rotate the plurality of driven members around their central axes at the same angular velocity.
請求項27記載のトランスミッションにおいて、
前記複数の駆動部材は、実質的な軸方向運動を防止するように固定され、前記複数の駆動部材は、前記複数の従動部材と軸方向に整列され、前記複数の駆動部材は、前記複数の従動部材との噛合を維持するよう半径方向に直動するように構成されるトランスミッション。
The transmission of claim 27.
The plurality of driving members are fixed to prevent substantial axial movement, the plurality of driving members are axially aligned with the plurality of driven members, and the plurality of driving members are the plurality of driving members. A transmission configured to move linearly in a radial direction so as to maintain meshing with a driven member.
請求項27記載のトランスミッションにおいて、
前記複数の駆動部材は、各中心軸周りに回転すると共に、共通の軸周りの1つ以上の旋回経路に沿って集合的に移動するように構成及び配置され、前記複数の従動部材は、共通の軸周りに旋回せずに各中心軸周りに回転するように配置されるトランスミッション。
The transmission of claim 27.
The plurality of driving members are configured and arranged to rotate around each central axis and collectively move along one or more turning paths around a common axis, and the plurality of driven members are common. The transmission is arranged to rotate around each central axis without turning around the axis.
請求項27記載のトランスミッションにおいて、
前記複数の駆動部材及び前記複数の従動部材は、前記複数の駆動部材が集合的に前記複数の従動部材と死点噛合される頻度を規定するバーニヤの関係を有するトランスミッション。
The transmission of claim 27.
The plurality of driving members and the plurality of driven members have a vernier relationship that defines the frequency with which the plurality of driving members are collectively engaged with the plurality of driven members.
請求項31記載のトランスミッションにおいて、
前記複数の駆動部材及び前記複数の従動部材は、偶数対奇数、又は奇数対偶数の比を形成するトランスミッション。
The transmission of claim 31, wherein
The plurality of driving members and the plurality of driven members form an even-to-odd or odd-to-even ratio.
請求項32記載のトランスミッションにおいて、
前記複数の駆動部材の個数及び前記複数の従動部材の個数は、2:3、3:2、3:4、3:6、4:3、5:6、5:8、5:9、6:3、6:5、6:7、7:6、8:5、8:9、9:5、及び9:8からなる群より選ばれる比を形成するか、或いは前記比からなるトランスミッション。
The transmission of claim 32.
The number of the plurality of driving members and the number of the plurality of driven members are 2: 3, 3: 2, 3: 4, 3: 6, 4: 3, 5: 6, 5: 8, 5: 9, 6 A transmission that forms a ratio selected from the group consisting of 3, 6: 5, 6: 7, 7: 6, 8: 5, 8: 9, 9: 5, and 9: 8, or that ratio.
請求項27記載のトランスミッションにおいて、
前記複数の駆動部材は、駆動ギヤセットを備え、前記駆動ギヤセットの各駆動ギヤは、ほぼ同じ大きさ及びギヤ歯形状を有し、前記複数の従動ギヤは、従動ギヤセットを備え、前記従動ギヤセットの各従動ギヤは、ほぼ同じ大きさ及びギヤ歯形状を有するトランスミッション。
The transmission of claim 27.
The plurality of driving members include a driving gear set, each driving gear of the driving gear set has substantially the same size and gear tooth shape, and the plurality of driven gears include a driven gear set, and each of the driven gear sets The driven gear is a transmission having substantially the same size and gear tooth shape.
請求項27記載のトランスミッションにおいて、
前記複数の駆動部材は、外部軸周りの旋回経路に沿って集合的に移動するように構成され、前記旋回経路長は、選択的に変更可能であるトランスミッション。
The transmission of claim 27.
The plurality of drive members are configured to collectively move along a turning path around an external axis, and the turning path length is selectively changeable.
請求項35記載のトランスミッションにおいて、
特定ギヤ比で、前記複数の駆動部材が前記旋回経路に沿って移動する場合、前記複数の駆動部材の各々は、前記複数の従動部材と個別に噛合解除及び噛合するように構成されるが、前記複数の駆動部材は、前記複数の従動部材と集合的に常時噛合を維持するように構成及び配置されているトランスミッション。
36. The transmission of claim 35.
When the plurality of driving members move along the turning path at a specific gear ratio, each of the plurality of driving members is configured to individually engage and disengage with the plurality of driven members, The transmission is configured and arranged so that the plurality of driving members are constantly kept in mesh with the plurality of driven members.
請求項35記載のトランスミッションにおいて、
複数の駆動ギヤは、前記仮想ギヤの複数の不連続の大きさで前記仮想ギヤとの常時噛合を集合的に維持し、前記仮想ギヤの複数の不連続の大きさの各々は、ギヤ歯形状に対して完全なギヤ歯整数であるトランスミッション。
36. The transmission of claim 35.
The plurality of drive gears collectively maintain constant engagement with the virtual gear at a plurality of discontinuous sizes of the virtual gear, and each of the plurality of discontinuous sizes of the virtual gear has a gear tooth shape. The transmission is a perfect gear tooth integer.
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