齒輪式無級變速機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及能夠連續(xù)改變旋轉(zhuǎn)速度比、特別是利用齒輪機(jī)構(gòu)的無級變速機(jī)構(gòu)?！尽颈尘凹夹g(shù)】】
[0002]內(nèi)燃機(jī)存在效率最高的轉(zhuǎn)速區(qū)域，從油耗效率和動力性能的方面考慮，優(yōu)選維持在該轉(zhuǎn)速區(qū)域范圍內(nèi)。因此，對于采用內(nèi)燃機(jī)等作為動力源的車輛等而言，也優(yōu)選盡量利用效率高的轉(zhuǎn)速區(qū)域。
[0003]為了利用動力源效率高的旋轉(zhuǎn)區(qū)域，使用可進(jìn)行從低速行駛到高速行駛這種寬范圍的變速運(yùn)轉(zhuǎn)的變速器來實(shí)現(xiàn)動力傳送。例如，以往作為車輛用途等的變速器，已知有更換傳動比不同的多個(gè)齒輪的嚙合而階段性地改變變速比的有級變速器、可連續(xù)改變變速比的無級變速器或連續(xù)可變變速器(CVT: Continuously Variable Transmiss1n)。對于有級變速而言，已知有例如離合器式的技術(shù)，即，準(zhǔn)備兩組發(fā)動機(jī)動力的間斷裝置和與其對應(yīng)的齒輪組，換擋前預(yù)先使其準(zhǔn)備好下一變速檔，從而以短時(shí)間換擋并使傳送效率良好，但是，基本上在有級變速中，進(jìn)行下一變速檔換擋所需的加速需要通過提高旋轉(zhuǎn)速度來實(shí)現(xiàn)，另外變速時(shí)動力傳送會被中斷而在能量效率方面存在問題，還會產(chǎn)生變速沖擊，因此優(yōu)選無級變速器。
[0004]作為目前實(shí)用的無級變速器，已知有作為基于摩擦力的驅(qū)動力傳送方式的組合鋼帶和2個(gè)可變徑滑輪進(jìn)行無級變速的帶式CVT、組合輥和盤而成的環(huán)形CVT。此外，還已知利用液壓泵和液壓馬達(dá)的靜液壓式、液壓機(jī)械式的無級變速器，以及像HV (混合動力汽車)、EV (電動汽車)這樣利用電動機(jī)的無級變速器等。
[0005]作為使用齒輪機(jī)構(gòu)的無級變速器，例如專利文獻(xiàn)I中公開了將帶突起的旋轉(zhuǎn)體和帶薄齒的旋轉(zhuǎn)體嗤合而成的無級變速機(jī)構(gòu)。另外，像專利文獻(xiàn)2那樣介由中繼齒輪逆向配置2個(gè)圓錐斜齒輪而成的圓錐雙軸式無級變速器的方法也很常見。此外，還已知專利文獻(xiàn)3這樣的利用多個(gè)曲柄的往返擺動的無極變速器、專利文獻(xiàn)4這樣的利用多個(gè)非圓形齒輪的的無極變速器等。
【現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)】
【專利文獻(xiàn)】
[0006]【專利文獻(xiàn)I】日本特開昭53-004150公報(bào)【專利文獻(xiàn)2】日本特開平1-303358公報(bào)
【專利文獻(xiàn)3】日本特表平4-503991號公報(bào) 【專利文獻(xiàn)4】日本特開平2-271143號公報(bào)
【
【發(fā)明內(nèi)容】
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【發(fā)明要解決的課題】
[0007]然而，例如帶式等摩擦式的CVT等在增減速或恒速的情況下均能夠自由地改變變速，因而是優(yōu)選的，但是由于基本上利用摩擦，所以會損失掉用于維持摩擦力的能量，單體效率變差，在高速區(qū)域等變得不利。由于會產(chǎn)生滑動，所以不適合處理重型車輛等大轉(zhuǎn)矩，加速等駕駛性能也變差，因而使用受到限制。此外，還存在油或帶的耐久性的問題也。
[0008]HV是將利用內(nèi)燃機(jī)的驅(qū)動裝置和利用電的驅(qū)動裝置搭載于一輛車中而得到的，但是由于要搭載發(fā)電機(jī).馬達(dá).蓄電池等電氣部，所以重量變重且各自的電氣部的效率并非100%。利用內(nèi)燃機(jī)的發(fā)電和利用該發(fā)電的驅(qū)動根本而言是將機(jī)械動力暫時(shí)轉(zhuǎn)換成電再將該電轉(zhuǎn)換成機(jī)械動力而進(jìn)行輸出的，因此與直接進(jìn)行機(jī)械傳送相比存在損失，因此，在車輛能經(jīng)常以發(fā)動機(jī)效率最高的轉(zhuǎn)速長距離行駛的條件下，與HV相比，普通車輛的油耗效率更優(yōu)良。另外，近年來，為了降低環(huán)境負(fù)荷，開始要求小型化，但HV必須要搭載多種使居住性、搭載性變差的大部件，此外，還存在高成本的問題或者由蓄電池容量的經(jīng)時(shí)劣化、資源分配不均引起的問題。
[0009]利用液壓的驅(qū)動也是將機(jī)械動力暫時(shí)轉(zhuǎn)換成液壓再將該液壓轉(zhuǎn)換成機(jī)械動力而進(jìn)行輸出的，因此，與直接進(jìn)行機(jī)械傳送相比有效率降低的趨勢。
[0010]另外，上述使用電動機(jī)的變速器和帶式CVT等能夠以其單體在整個(gè)速度區(qū)域進(jìn)行加速、減速、恒速行駛，因此附加其他動力機(jī)構(gòu)或者設(shè)定手動模式等，會產(chǎn)生效率降低或沒有必要的印象或者不協(xié)調(diào)的感覺。
[0011]對于雙離合器技術(shù)而言，如上所述，為了向下一變速檔換擋而需要提高發(fā)動機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度，為了減小變速沖擊而需要降低發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度，同步之前會產(chǎn)生時(shí)滯。相反，若要消除時(shí)滯，則將產(chǎn)生變速沖擊。
[0012]專利文獻(xiàn)I無級變速裝置中，即使直徑改變齒數(shù)也不改變，因此旋轉(zhuǎn)不變。另外，專利文獻(xiàn)2的圓錐雙軸式無級變速器由于與2個(gè)圓錐斜齒輪嚙合的中繼齒輪的移動速度各不相同，因此無法嗤合。
[0013]另外，還要求發(fā)動機(jī)或變速器等的小型化，變速器要求軸向或徑向長度的縮小等，但對于使用其他齒輪機(jī)構(gòu)的無級變速機(jī)構(gòu)等而言，不得不說裝置復(fù)雜、尺寸變大，在動力傳送效率的發(fā)明實(shí)用性也低。另外，對于無法恒速行駛的車輛，沒有示出用于實(shí)現(xiàn)恒速行駛的方式和方法。
[0014]如上所述，現(xiàn)有的變速器等存在如下問題:為了向下一變速檔換擋，需要提高車速，為提高車速需要提高發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度，動力傳送損失大，油耗效率變差等。另外會產(chǎn)生變速沖擊，為了減小變速沖擊，需要提高或降低發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)。另外，無級變速器存在如下問題，損失能量，成本高，居住性、搭載性差，效率低下等，對于使用了齒輪機(jī)構(gòu)的無級變速器等，也沒有公開能量效率方面或尺寸方面的內(nèi)容、具體性或恒速行駛的方式和方法，無法實(shí)現(xiàn)實(shí)用。
[0015]本發(fā)明是鑒于上述情況而進(jìn)行的，本發(fā)明的目的在于提供利用傳統(tǒng)機(jī)械變速的、特別是動力傳送損失更少的動力傳送裝置即齒輪式無級變速機(jī)構(gòu)，提高環(huán)境性能。
【為了解決課題的技術(shù)手段】
[0016]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，權(quán)利要求1所涉及的發(fā)明的特征在于，具備:第I旋轉(zhuǎn)軸；在圓錐狀或圓盤狀的外周面呈螺旋狀延伸設(shè)有以等間距并列設(shè)置大致均等的齒的齒列而成的螺旋齒輪；與該螺旋齒輪的圓錐面(節(jié)圓錐面)上的母線活圓盤狀的直徑方向平行配置的第2旋轉(zhuǎn)軸；與上述螺旋齒輪嚙合并且沿著上述第2旋轉(zhuǎn)軸的方向自由移動地設(shè)置的第2齒輪；并且具備:相對于上述螺旋齒輪，隨著上述第2旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)而從動旋轉(zhuǎn)的上述第2齒輪一邊連續(xù)改變嚙合位置一邊移動時(shí)、或者隨著上述螺旋齒輪的旋轉(zhuǎn)而從動旋轉(zhuǎn)的上述第2齒輪一邊連續(xù)改變嚙合位置一邊移動時(shí)，上述螺旋齒輪的節(jié)圓的半徑連續(xù)改變的齒輪式連續(xù)可變變速機(jī)構(gòu)；驅(qū)動上述螺旋齒輪和上述第2齒輪的驅(qū)動單元；制動上述螺旋齒輪和上述第2齒輪的制動單元；切換上述驅(qū)動單元和上述制動單元的切換單元；分配動力源的動力的動力分配機(jī)構(gòu)；將從利用經(jīng)分配的動力的上述齒輪式連續(xù)可變變速機(jī)構(gòu)輸出的動力進(jìn)行合成的動力合成機(jī)構(gòu)；將動力階段性變速輸出的變速檔機(jī)構(gòu)；在從動力源到驅(qū)動輪的動力傳送路徑中對包括上述齒輪式連續(xù)可變變速機(jī)構(gòu)的路徑和不包括上述齒輪式連續(xù)可變變速機(jī)構(gòu)的路徑進(jìn)行切換的動力傳送路徑切換單元；并且被搭載于車輛。所謂大致均等的齒，是指各齒的齒寬等相同但齒底圓的直徑不同。所謂齒列呈螺旋狀延伸設(shè)置，對于現(xiàn)有的齒輪而言，是指嚙合位置移動時(shí)會回到原來的位置的一列的相連的齒列，但對于該旋風(fēng)齒輪而言，由于在圓錐外周上以等間距呈螺旋狀并列設(shè)置齒，所以嚙合位置沿軸向移動而不會回到原來的位置，是齒列接連而成的I列，但呈螺旋狀延伸。另外，上述第2旋轉(zhuǎn)軸的特征在于，軸本身成為驅(qū)動側(cè)的傳動元件，另外，優(yōu)選為多檔減速齒輪系的軸。
[0017]權(quán)利要求2所涉及的發(fā)明除了權(quán)利要求1所述的構(gòu)成以外，其特征在于，上述齒輪式連續(xù)可變變速機(jī)構(gòu)具有上述螺旋齒輪的正向旋轉(zhuǎn)的動力傳送和反向旋轉(zhuǎn)的動力傳送這2種動力傳送方法。
[0018]權(quán)利要求3所涉及的發(fā)明除了權(quán)利要求1或2所述的構(gòu)成以外，其特征在于，上述螺旋齒輪交替進(jìn)行正向旋轉(zhuǎn)的動力傳送和反向旋轉(zhuǎn)的動力傳送。
[0019]權(quán)利要求4所涉及的發(fā)明除了權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的構(gòu)成以外，其特征在于，上述動力分配機(jī)構(gòu)和上述動力合成機(jī)構(gòu)中的至少一個(gè)是差動機(jī)構(gòu)。所謂差動機(jī)構(gòu)，是指多個(gè)旋轉(zhuǎn)體等彼此能夠相互相對旋轉(zhuǎn)且差動作用發(fā)揮功能的機(jī)構(gòu)。
[0020]權(quán)利要求5所涉及的發(fā)明除了權(quán)利要求4所述的構(gòu)成以外，其特征在于，上述差動機(jī)構(gòu)是行星齒輪機(jī)構(gòu)或差動齒輪機(jī)構(gòu)。行星齒輪機(jī)構(gòu)的特征在于，例如具有可相對旋轉(zhuǎn)的第1、第2和第3這3個(gè)旋轉(zhuǎn)元件，上述動力合成機(jī)構(gòu)的特征在于，將3個(gè)元件中的第I元件與輸入軸結(jié)合，將第2元件與輸出軸結(jié)合，并且將第3元件與上述齒輪式連續(xù)可變變速機(jī)構(gòu)彡口口 ο
[0021]權(quán)利要求6所涉及的發(fā)明除了權(quán)利要求1?5中任一項(xiàng)所述的構(gòu)成以外，其特征在于，具備多個(gè)差動機(jī)構(gòu)，將一個(gè)差動機(jī)構(gòu)作為上述動力分配機(jī)構(gòu)的構(gòu)成部件使用時(shí)，其他差動機(jī)構(gòu)作為上述動力合成機(jī)構(gòu)使用，將其他差動機(jī)構(gòu)作為上述動力分配機(jī)構(gòu)的構(gòu)成部件使用時(shí)，一個(gè)差動機(jī)構(gòu)作為上述動力合成機(jī)構(gòu)使用。
根據(jù)說明書也可知，將一個(gè)差動機(jī)構(gòu)作為動力分配機(jī)構(gòu)的構(gòu)成部件使用時(shí)，此時(shí)該差動機(jī)構(gòu)作為減速機(jī)構(gòu)發(fā)揮功能，換言之動力被分配，一個(gè)差動機(jī)構(gòu)作為減速機(jī)構(gòu)進(jìn)行工作，另一個(gè)差動機(jī)構(gòu)作為動力合成機(jī)構(gòu)進(jìn)行工作。
[0022]權(quán)利要求7所涉及的發(fā)明除了權(quán)利要求1?6中任一項(xiàng)所述的構(gòu)成以外，其特征在于，進(jìn)一步具備通過作用于上述第2齒輪的軸向的力而使該第2齒輪沿上述第2旋轉(zhuǎn)軸自由移動的移動單兀。
[0023]權(quán)利要求8所涉及的發(fā)明除了權(quán)利要求1?7中任一項(xiàng)所述的構(gòu)成以外，其特征在于，將作用于上述第2齒輪的軸向的力利用于該第2齒輪的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動或旋轉(zhuǎn)制動。
[0024]權(quán)利要求9所涉及的發(fā)明除了權(quán)利要求1?8中任一項(xiàng)所述的構(gòu)成以外，其特征在于，上述移動單元使用液壓和電線機(jī)構(gòu)。
[0025]權(quán)利要求10所涉及的發(fā)明除了權(quán)利要求1?9中任一項(xiàng)所述的構(gòu)成以外，其特征在于，進(jìn)一步具備檢測上述第2齒輪的位置的第2齒輪位置檢測單元。
[0026]權(quán)利要求11所涉及的發(fā)明除了權(quán)利要求1?10中任一項(xiàng)所述的構(gòu)成以外，其特征在于，上述圓錐狀螺旋齒輪內(nèi)部具有中空空間或者被輕量物質(zhì)填充。
[0027]權(quán)利要求12所涉及的發(fā)明除了權(quán)利要求11所述的構(gòu)成以外，其特征在于，在上述內(nèi)部中空空間進(jìn)一步內(nèi)設(shè)有上述動力分配機(jī)構(gòu)和上述動力合成機(jī)構(gòu)中的至少一個(gè)。
[0028]權(quán)利要求13所涉及的發(fā)明除了權(quán)利要求1?12中任一項(xiàng)所述的構(gòu)成以外，其特征在于，是自由斷合動力源的動力的離合器機(jī)構(gòu)，上述變速檔機(jī)構(gòu)與多個(gè)上述離合器機(jī)構(gòu)連接。
[0029]權(quán)利要求14所涉及的發(fā)明除了權(quán)利要求1?13中任一項(xiàng)所述的構(gòu)成以外，其特征在于，進(jìn)一步具備電動機(jī)。
[0030]權(quán)利要求15所涉及的發(fā)明除了權(quán)利要求1?14中任一項(xiàng)所述的構(gòu)成以外，其特征在于，將電動機(jī)用于上述第2旋轉(zhuǎn)軸和上述螺旋齒輪中的至少一者的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。
【發(fā)明效果】
[0031]首先，我們推斷的影響，并且本發(fā)明的進(jìn)步。例如，在票房，比如魔術(shù)(魔術(shù))，觀眾是神秘的是展開在眼睛前面的劇目，但他大為驚嘆，享受大事件是不可能的，很容易自然澄清種(原則)相反，如果還隨手性能不會不成立。但也有當(dāng)種子則透露，在這種情況下，我認(rèn)為，它可能不知道為什么程度上，這在同類產(chǎn)品中簡單，并且旨在或有驚喜得更早也變小。由于該技術(shù)的效果Hidari大人在評價(jià)中，它往往是，該技術(shù)的評估是大大依賴于技術(shù)的原理和類似物是否是已知的或未知的改變。當(dāng)與現(xiàn)有技術(shù)比較時(shí)，它可以或可以不能夠從現(xiàn)有技術(shù)的顯而易見，這是確定如何授予專利的是，為了確定本發(fā)明和所引用的本發(fā)明的不同的一個(gè)，“后即使是像消除智慧”被認(rèn)為是，或可能通過Oshihaka?津市確定沒有如舊的和新嘗試滴創(chuàng)作活動困難的實(shí)際程度。本領(lǐng)域的技術(shù)涉及齒輪等，其他相當(dāng)多的比專利文獻(xiàn)以上，誤認(rèn)或錯(cuò)誤，不理解，假定逆差的例子看出。這可以從以下事實(shí)可以看出，藝術(shù)可以被推定為是那些可能比你想象一個(gè)人比其他創(chuàng)作者的發(fā)生誤報(bào)等。
作為用于噴射的“需求的程度”的主觀，這樣概念的目標(biāo)確定方法的手段是不能夠使用。這意味著，即使是疑似看似容易發(fā)生，如果是“本發(fā)明的技術(shù)中，有效果的需求程度超過一定量時(shí)，并且如果要求，觀察到跨度超過一定的時(shí)間”，即例如，如果長其影響已經(jīng)在尋求，顯然，對盡管已經(jīng)強(qiáng)烈期望長時(shí)間(生效)技術(shù)公開并沒有得到開發(fā)，該技術(shù)它可以很容易地設(shè)想為是因?yàn)椴荒苁秋@而易見，是。如果上述條件，以及設(shè)置的獨(dú)家代理權(quán)，如果容易出現(xiàn)，因?yàn)檫@樣應(yīng)該可以，如果還有其他的因素，除去它的很大一部分是由于不利的影響，證明如果審查方這樣的應(yīng)用的負(fù)擔(dān)一些非