無段変速ギアボックス

专利摘要:
本発明は、対向する入力軸（２）および出力軸（３）を組み込んだケーシング（１）によって形成され、ギアボックスが両方向に動作できるようにするために、出力軸（３）の周囲を回転するディスク（７）に向かい合わせて配置されたヘッドディスク（６）に動きを伝える摺動軸（５）を備えたダブル等速継手（４）と入力軸（２）を組み合わせた無段変速ギアボックスに関する。ヘッドディスク（６）はキャリッジ（８）を用いてディスク（７）の表面上を半径方向に移動可能であり、前記ヘッドディスクには駆動ボルトを備えた複数の等角度に配設されたプレッシャーカラムが組み込まれており、傾斜して前記プレッシャーカラムの一つと接触するフォークに装着された一連のホイールの作用で、これらの駆動ボルトが選択的に出現することによって、ディスク（７）の動きを発生させる。
公开号:JP2011512497A
申请号:JP2010546370
申请日:2009-02-13
公开日:2011-04-21
发明作者:ガルシア、アントニオ デルガド
申请人:バーコ オートマティスモス、エス．エル．；
IPC主号:F16H3-083

专利说明:

[0001] 本発明は、入力軸と出力軸の間に、速度比の連続的変化が発生するように設計された形式のギアボックスに関する。]
[0002] 本発明の目的は、従来のギアボックスよりも簡単な構造で、重量、製造コスト、およびエンジン消費を低減するギアボックスを提供することである。]
[0003] 本発明は、機械類の適用範囲内に位置しており、より具体的には車両用メカニズムの領域に入る。]
背景技術

[0004] 現在、自動変速機には多数の機種があるのはよく知られている。これらの機種の内部には、お互いが線形的順序で徐々に噛み合うヘリコイドギアが非常に多く存在する。その結果、複数の漸進的な速度伝達比を有することになる。これらのギアボックスの多くは、ある変速比から別の変速比へ切り替える際に発生する変更が原因で、変速を直線的に獲得しているとは考えられない。]
[0005] これらのギアボックスは、それら自体の性質および設計が原因となって、製造コストがかなり高額かつ最終コストに影響する設計構造を有するヘリコイドギアが数多く組み込まれているために、非常に重く扱いにくい。]
課題を解決するための手段

[0006] 本発明者が提唱するギアボックスは、全く新しい解決策を適用して完全に満足できる形で前述の課題を解決するものであり、重量だけでなく寸法も大幅に削減し、それに伴う製造コストの削減も可能となる。]
[0007] これを達成するために、本発明によるギアボックスは、ハウジングを用いて製作される。従来通り、入力軸および出力軸を実装しているが、ただし本装置は逆に作動することも可能である。すなわち、出力軸が入力軸となり、その場合には逆に入力軸の直径がヘッドディスクよりも大幅に大きく、かつ既述の出力軸に一体化されたディスクと通常は向かい合って対峙するヘッドディスクを取り付けたダブル等速継手と組み合わされる。]
[0008] 上記のヘッドディスクは、車の変位がディスクに対して並行となるように、玉軸受もしくはホイールを介して車にアシストされる。キャリアは、ディスクの中心部から周辺部にかけて半径と平行に配置されるため、変速比の変化がスケールの発生やそれに伴う動力流の中断もなくスムーズに発生する。]
[0009] ヘッドディスクには、等角度に配設されて連続的に作動される一連のプレッシャーカラムが実装されており、各カラムが作動することによって、同じカラムに関連付けられた対応する駆動ピンがヘッドディスクから出現することでディスクと接触して、その結果、入力軸と同じ角速度で既述のヘッドディスクを回転させることで、その駆動ピンがディスクの角変位を発生させる。]
[0010] 駆動ピンの作動はマイクロ秒単位で発生する。３個の異なる要素で構成されるプレッシャーカラム内に基本的に存在する圧力システムおよび機械装置によって駆動ピンが連続的に出現し、一つの駆動ピンがディスクに連結されているときに荷重が変化すると、その駆動ピンが自動的に引っ込んで別の駆動ピンが出現してディスクと連結する。これはマイクロ秒単位で行われる。したがって、ディスクに連結される駆動ピンは常に１本のみであり、これは人間が歩行する場合と同様であるといえる。]
[0011] つまり、この方法およびプレッシャーカラムの作動を介して、各ピンの出現と引き込みは、前記ディスクの中心に対するヘッドディスクの位置に従い、予め確立された長さのアーチに沿ってどの様な時点でも実行されて、異なる変速比が得られる。これは直線的な変化が可能であり、同じく直線的であるヘッドディスクに組み合わされた車の変移によって実現される。]
[0012] より具体的には、ピンの作動機構は一対のホイールが取り付けられた車を跨ぐフォークで構成され、フォークは傾斜することができ、カムが油圧ピストンに組み合わされる。このピストンを作動することで、ホイールは、ディスクドラッグが発生するアーチに対応する部分によって、ヘッドディスクに圧力を接線方向に付与するので、ホイールは各カラムに関連付けられたいくつかのウェッジと連続的に接触し、これらによって瞬時に移動されると同時に、対応する駆動ピンに接続されているプッシャも移動される。]
[0013] したがって、ピストンが圧力を開放すると、動作は発生しない。]
[0014] 摺動周辺リングおよびディスクに固定された既存の構成によって、クラッチ効果が生み出される。クラッチ効果は、電子的に制御される電子バルブを設置することによって増大する。]
図面の簡単な説明

[0015] 添付図面は上述の内容を明確に示すものである。
ハウジングを部分的に切断して描かれた本発明の目的に沿った無段変速ギアボックスの遠近法による略図を示す。
図１に属する区分けされたギアボックスの図を示す。
ピストンとヘッドディスクで構成されたセットを示す。
ヘッドディスク面を示す。
クラッチ効果に関連するリングを示す。
連結された駆動ピンと出現する駆動ピンの機能を略図的に示す。] 図１
実施例

[0016] 添付の各図面、特に図１についての考察では、ハウジング（１）、入力軸（２）、および出力軸（３）を含むギアボックスの従来の配置がどのようなものかを確認することができ、ここで開示するギアボックスにおいては、既に述べた入力軸は、ディスク（７）と向き合い回転の中心が出力軸と一致するヘッドディスク（６）に動きを伝えるシャフト（５）が装着されたダブル等速ジョイント（４）との組み合わせに依存して、出力軸ともなることが理解できる。] 図１
[0017] 上記で説明したこと、および添付された図面を考慮して本装置の機能は明確である。]
[0018] プレッシャーカラムの役割は、回転中に一体的に結合することであり、この場合、ヘッドディスク（６）が４５°で主ディスク（９）に結合し、一旦回転が完了すると、自動的に次のカラムがディスクに再びそれ自体を結合するようになり、ディスク（７）の側、および結果的に出力軸の側でも、衝撃のない連続した動作が達成される。]
[0019] このために、図２から図４で示されたとおり、ヘッドディスクはプレッシャーカラム（１３）を運ぶ８つの（１４）溝を有し、それぞれのプレッシャーカラムは、後述するメカニズムによって駆動されこのヘッドディスクから出現してディスク（７）と接触して移動させる駆動ピン（２０）を転移させるプッシャー（１９）が載せられる土台（１８）の役割を果たす転がり軸受（１７）を置く補助ウェッジ（１６）を移動させるウェッジ（１５）を有する。静止位置にあるこのピンは、これに組み合わされたいくつかのブッシング（２１）の動作およびラッチ（１２）やそれに対応するバネ（２２）の助けによって、引っ込む性質を有している。] 図２ 図４
[0020] ウェッジ（１５）を作動するメカニズムは、非対称なフォーク（２５）に取り付けられた二対のホイール（２３ + ２４）で構成され、図３で示されたフォークは軸（２６）上で傾斜している。このフォークは、圧力源に接続された電子弁（２８）で制御される油圧シリンダ（２７）によって他端に接続される。これらの要素全てが車（８）に搭載される。このように、電子弁側の圧力不足は、ニュートラルポジションもしくはシネマティックチェインの切断につながる。] 図３
[0021] 図６では、ディスク（７）の回転中心を通る垂直軸（２９）について説明されており、プレッシャーカラム（１３）上のホイール（２３−２４）の動作領域に対応する２本の平行線（３０'−３０"）、すなわち、ヘッドディスク（６）の異なる位置（３１−３１'−３１"）および車（８）によりアシストされるヘッドディスクの各位置ごとの各回転角度（Ａ，Ｂ，Ｃ）に対応してドライブを移動させる（３３−３３'−３３"）駆動ピン（２０）の出現軌道（３２−３２'−３２"）点、が前述のディスク（７）の中心に接近すると、より高い角速度となり、双方が一致した場合には変速比が（１：１）となる。] 図６
[0022] 既述の図６で示されるように、ディスク回転（７）とヘッドディスク（６）の回転との間にできるガタ（３４）が後者によって、具体的にはヘッドディスクの溝（１４）を介して駆動ピン（２０）とブッシング（２１）によって吸収される。] 図６
[0023] 最後に、クラッチ効果を得るためには、ディスク（７）が、既述したディスクと一対のバネが取り付けられたヘッドディスク（６）との接触面と連続性のある共平面上に、摺動リング（３５）を外周、かつ、最も外側の区間に実装することで、ディスク上でリングが揺動し、スムーズで柔軟な動作が実現され、クラッチ効果が得られることを強調するべきである。変速比が低いことに加え、電子制御によるインパルス列が印加される電子弁（２８）の適切な制御、によって、フォーク（２５）に対する油圧シリンダ（２７）の断続的な圧力遮断が発生する。]

权利要求:

請求項1
無段変速ギアボックスは、ハウジング（１）に収容されるタイプのものであり、その内部に入力軸（２）と出力軸（３）が相互に対向して取り付けられ、ディスク（７）に向き合うヘッドディスク（６）に動きを伝え、かつその回転軸が出力軸（３）と一致する摺動軸（５）を取り付けたダブル等速継手（４）と、内部に複数の等角度に配設された圧力カラムを有する車を利用してディスク（７）の表面上を径方向に移動し、圧力カラムの一つと接触し、駆動ピンを出現させる軸の周りを旋回するフォーク（２５）上に装着された一連のホイール（２３）、（２４）の動作によって選択的に伸長する駆動ピン（２０）を備えるヘッドディスク（６）に組み合わされることを特徴とする。このフォークは、その傾斜を制御することによって、駆動ピン（２０）がヘッドディスク（６）から現れると同時にディスク（７）と接触して動作を開始するように配置されているという特徴と関連する。
請求項2
フォーク（２５）のホイールによって動かされるプレッシャーカラムのウェッジ（５）と、駆動ピン（２０）を出現させるプッシャー（１９）の土台（１６）となる同じ軸受（１７）を保持する補助ウェッジ（１６）を移動させるウェッジ（１５）が関与することを特徴とする請求項１に記載の無段変速ギアボックス。
請求項3
遊休期間中に、各ピン（２０）が、関連するいくつかのブッシング（２１）、留め具（２２）、および対応するバネ（２２'）を介して、それ自体を引っ込める手段を実装することを特徴とする請求項１および請求項２に記載の無段変速ギアボックス。
請求項4
ロードディスクの溝（１４）に配置された各プレッシャーカラムが、カラム間の僅かな径方向の隙間をもたらすことを特徴とする上記各請求項に記載の無段変速ギアボックス。
請求項5
フォーク（２５）を調整する手段を、圧力源に接続された電子弁（２８）で制御される油圧ピストン（２７'）によって実現する、請求項１および請求項２に記載の無段変速ギアボックス。
請求項6
ディスク（７）の外周、かつ、最も外側の区間に、このディスクの接触面とヘッドディスクとの連続性を確立する摺動リング（３５）（？？？？？）が実装されており、電子的に制御される電子弁の操作によって、クラッチ機構と同様に、リングが一対のバネを介してディスク（７）と結合することを特徴とする請求項１に記載の無段変速ギアボックス。
請求項7
油圧ピストン（３７）に加えて、ガイド（１１）とそれに対応する車輪（１２）を介してディスクの表面と平行な面上を移動可能な車（８）の内部に配置された一連の転がり軸受を介してヘッドディスクの旋回軸が回動することを特徴とする請求項１に記載の無段変速ギアボックス。