齿轮式无级变速机构的制作方法
【专利说明】
【技术领域】
[0001]本发明涉及能够连续改变旋转速度比、特别是利用齿轮机构的无级变速机构。【【背景技术】】
[0002]内燃机存在效率最高的转速区域，从油耗效率和动力性能的方面考虑，优选维持在该转速区域范围内。因此，对于采用内燃机等作为动力源的车辆等而言，也优选尽量利用效率高的转速区域。
[0003]为了利用动力源效率高的旋转区域，使用可进行从低速行驶到高速行驶这种宽范围的变速运转的变速器来实现动力传送。例如，以往作为车辆用途等的变速器，已知有更换传动比不同的多个齿轮的啮合而阶段性地改变变速比的有级变速器、可连续改变变速比的无级变速器或连续可变变速器(CVT: Continuously Variable Transmiss1n)。对于有级变速而言，已知有例如离合器式的技术，即，准备两组发动机动力的间断装置和与其对应的齿轮组，换挡前预先使其准备好下一变速档，从而以短时间换挡并使传送效率良好，但是，基本上在有级变速中，进行下一变速档换挡所需的加速需要通过提高旋转速度来实现，另外变速时动力传送会被中断而在能量效率方面存在问题，还会产生变速冲击，因此优选无级变速器。
[0004]作为目前实用的无级变速器，已知有作为基于摩擦力的驱动力传送方式的组合钢带和2个可变径滑轮进行无级变速的带式CVT、组合辊和盘而成的环形CVT。此外，还已知利用液压泵和液压马达的静液压式、液压机械式的无级变速器，以及像HV (混合动力汽车)、EV (电动汽车)这样利用电动机的无级变速器等。
[0005]作为使用齿轮机构的无级变速器，例如专利文献I中公开了将带突起的旋转体和带薄齿的旋转体嗤合而成的无级变速机构。另外，像专利文献2那样介由中继齿轮逆向配置2个圆锥斜齿轮而成的圆锥双轴式无级变速器的方法也很常见。此外，还已知专利文献3这样的利用多个曲柄的往返摆动的无极变速器、专利文献4这样的利用多个非圆形齿轮的的无极变速器等。
【现有技术文献】
【专利文献】
[0006]【专利文献I】日本特开昭53-004150公报【专利文献2】日本特开平1-303358公报
【专利文献3】日本特表平4-503991号公报 【专利文献4】日本特开平2-271143号公报
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【发明内容】
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【发明要解决的课题】
[0007]然而，例如带式等摩擦式的CVT等在增减速或恒速的情况下均能够自由地改变变速，因而是优选的，但是由于基本上利用摩擦，所以会损失掉用于维持摩擦力的能量，单体效率变差，在高速区域等变得不利。由于会产生滑动，所以不适合处理重型车辆等大转矩，加速等驾驶性能也变差，因而使用受到限制。此外，还存在油或带的耐久性的问题也。
[0008]HV是将利用内燃机的驱动装置和利用电的驱动装置搭载于一辆车中而得到的，但是由于要搭载发电机.马达.蓄电池等电气部，所以重量变重且各自的电气部的效率并非100%。利用内燃机的发电和利用该发电的驱动根本而言是将机械动力暂时转换成电再将该电转换成机械动力而进行输出的，因此与直接进行机械传送相比存在损失，因此，在车辆能经常以发动机效率最高的转速长距离行驶的条件下，与HV相比，普通车辆的油耗效率更优良。另外，近年来，为了降低环境负荷，开始要求小型化，但HV必须要搭载多种使居住性、搭载性变差的大部件，此外，还存在高成本的问题或者由蓄电池容量的经时劣化、资源分配不均引起的问题。
[0009]利用液压的驱动也是将机械动力暂时转换成液压再将该液压转换成机械动力而进行输出的，因此，与直接进行机械传送相比有效率降低的趋势。
[0010]另外，上述使用电动机的变速器和带式CVT等能够以其单体在整个速度区域进行加速、减速、恒速行驶，因此附加其他动力机构或者设定手动模式等，会产生效率降低或没有必要的印象或者不协调的感觉。
[0011]对于双离合器技术而言，如上所述，为了向下一变速档换挡而需要提高发动机的旋转速度，为了减小变速冲击而需要降低发动机旋转速度，同步之前会产生时滞。相反，若要消除时滞，则将产生变速冲击。
[0012]专利文献I无级变速装置中，即使直径改变齿数也不改变，因此旋转不变。另外，专利文献2的圆锥双轴式无级变速器由于与2个圆锥斜齿轮啮合的中继齿轮的移动速度各不相同，因此无法嗤合。
[0013]另外，还要求发动机或变速器等的小型化，变速器要求轴向或径向长度的缩小等，但对于使用其他齿轮机构的无级变速机构等而言，不得不说装置复杂、尺寸变大，在动力传送效率的发明实用性也低。另外，对于无法恒速行驶的车辆，没有示出用于实现恒速行驶的方式和方法。
[0014]如上所述，现有的变速器等存在如下问题:为了向下一变速档换挡，需要提高车速，为提高车速需要提高发动机旋转速度，动力传送损失大，油耗效率变差等。另外会产生变速冲击，为了减小变速冲击，需要提高或降低发动机旋转。另外，无级变速器存在如下问题，损失能量，成本高，居住性、搭载性差，效率低下等，对于使用了齿轮机构的无级变速器等，也没有公开能量效率方面或尺寸方面的内容、具体性或恒速行驶的方式和方法，无法实现实用。
[0015]本发明是鉴于上述情况而进行的，本发明的目的在于提供利用传统机械变速的、特别是动力传送损失更少的动力传送装置即齿轮式无级变速机构，提高环境性能。
【为了解决课题的技术手段】
[0016]为了实现上述目的，权利要求1所涉及的发明的特征在于，具备:第I旋转轴；在圆锥状或圆盘状的外周面呈螺旋状延伸设有以等间距并列设置大致均等的齿的齿列而成的螺旋齿轮；与该螺旋齿轮的圆锥面(节圆锥面)上的母线活圆盘状的直径方向平行配置的第2旋转轴；与上述螺旋齿轮啮合并且沿着上述第2旋转轴的方向自由移动地设置的第2齿轮；并且具备:相对于上述螺旋齿轮，随着上述第2旋转轴的旋转而从动旋转的上述第2齿轮一边连续改变啮合位置一边移动时、或者随着上述螺旋齿轮的旋转而从动旋转的上述第2齿轮一边连续改变啮合位置一边移动时，上述螺旋齿轮的节圆的半径连续改变的齿轮式连续可变变速机构；驱动上述螺旋齿轮和上述第2齿轮的驱动单元；制动上述螺旋齿轮和上述第2齿轮的制动单元；切换上述驱动单元和上述制动单元的切换单元；分配动力源的动力的动力分配机构；将从利用经分配的动力的上述齿轮式连续可变变速机构输出的动力进行合成的动力合成机构；将动力阶段性变速输出的变速档机构；在从动力源到驱动轮的动力传送路径中对包括上述齿轮式连续可变变速机构的路径和不包括上述齿轮式连续可变变速机构的路径进行切换的动力传送路径切换单元；并且被搭载于车辆。所谓大致均等的齿，是指各齿的齿宽等相同但齿底圆的直径不同。所谓齿列呈螺旋状延伸设置，对于现有的齿轮而言，是指啮合位置移动时会回到原来的位置的一列的相连的齿列，但对于该旋风齿轮而言，由于在圆锥外周上以等间距呈螺旋状并列设置齿，所以啮合位置沿轴向移动而不会回到原来的位置，是齿列接连而成的I列，但呈螺旋状延伸。另外，上述第2旋转轴的特征在于，轴本身成为驱动侧的传动元件，另外，优选为多档减速齿轮系的轴。
[0017]权利要求2所涉及的发明除了权利要求1所述的构成以外，其特征在于，上述齿轮式连续可变变速机构具有上述螺旋齿轮的正向旋转的动力传送和反向旋转的动力传送这2种动力传送方法。
[0018]权利要求3所涉及的发明除了权利要求1或2所述的构成以外，其特征在于，上述螺旋齿轮交替进行正向旋转的动力传送和反向旋转的动力传送。
[0019]权利要求4所涉及的发明除了权利要求1?3中任一项所述的构成以外，其特征在于，上述动力分配机构和上述动力合成机构中的至少一个是差动机构。所谓差动机构，是指多个旋转体等彼此能够相互相对旋转且差动作用发挥功能的机构。
[0020]权利要求5所涉及的发明除了权利要求4所述的构成以外，其特征在于，上述差动机构是行星齿轮机构或差动齿轮机构。行星齿轮机构的特征在于，例如具有可相对旋转的第1、第2和第3这3个旋转元件，上述动力合成机构的特征在于，将3个元件中的第I元件与输入轴结合，将第2元件与输出轴结合，并且将第3元件与上述齿轮式连续可变变速机构彡口口 ο
[0021]权利要求6所涉及的发明除了权利要求1?5中任一项所述的构成以外，其特征在于，具备多个差动机构，将一个差动机构作为上述动力分配机构的构成部件使用时，其他差动机构作为上述动力合成机构使用，将其他差动机构作为上述动力分配机构的构成部件使用时，一个差动机构作为上述动力合成机构使用。
根据说明书也可知，将一个差动机构作为动力分配机构的构成部件使用时，此时该差动机构作为减速机构发挥功能，换言之动力被分配，一个差动机构作为减速机构进行工作，另一个差动机构作为动力合成机构进行工作。
[0022]权利要求7所涉及的发明除了权利要求1?6中任一项所述的构成以外，其特征在于，进一步具备通过作用于上述第2齿轮的轴向的力而使该第2齿轮沿上述第2旋转轴自由移动的移动单兀。
[0023]权利要求8所涉及的发明除了权利要求1?7中任一项所述的构成以外，其特征在于，将作用于上述第2齿轮的轴向的力利用于该第2齿轮的旋转驱动或旋转制动。
[0024]权利要求9所涉及的发明除了权利要求1?8中任一项所述的构成以外，其特征在于，上述移动单元使用液压和电线机构。
[0025]权利要求10所涉及的发明除了权利要求1?9中任一项所述的构成以外，其特征在于，进一步具备检测上述第2齿轮的位置的第2齿轮位置检测单元。
[0026]权利要求11所涉及的发明除了权利要求1?10中任一项所述的构成以外，其特征在于，上述圆锥状螺旋齿轮内部具有中空空间或者被轻量物质填充。
[0027]权利要求12所涉及的发明除了权利要求11所述的构成以外，其特征在于，在上述内部中空空间进一步内设有上述动力分配机构和上述动力合成机构中的至少一个。
[0028]权利要求13所涉及的发明除了权利要求1?12中任一项所述的构成以外，其特征在于，是自由断合动力源的动力的离合器机构，上述变速档机构与多个上述离合器机构连接。
[0029]权利要求14所涉及的发明除了权利要求1?13中任一项所述的构成以外，其特征在于，进一步具备电动机。
[0030]权利要求15所涉及的发明除了权利要求1?14中任一项所述的构成以外，其特征在于，将电动机用于上述第2旋转轴和上述螺旋齿轮中的至少一者的旋转驱动。
【发明效果】
[0031]首先，我们推断的影响，并且本发明的进步。例如，在票房，比如魔术(魔术)，观众是神秘的是展开在眼睛前面的剧目，但他大为惊叹，享受大事件是不可能的，很容易自然澄清种(原则)相反，如果还随手性能不会不成立。但也有当种子则透露，在这种情况下，我认为，它可能不知道为什么程度上，这在同类产品中简单，并且旨在或有惊喜得更早也变小。由于该技术的效果Hidari大人在评价中，它往往是，该技术的评估是大大依赖于技术的原理和类似物是否是已知的或未知的改变。当与现有技术比较时，它可以或可以不能够从现有技术的显而易见，这是确定如何授予专利的是，为了确定本发明和所引用的本发明的不同的一个，“后即使是像消除智慧”被认为是，或可能通过Oshihaka?津市确定没有如旧的和新尝试滴创作活动困难的实际程度。本领域的技术涉及齿轮等，其他相当多的比专利文献以上，误认或错误，不理解，假定逆差的例子看出。这可以从以下事实可以看出，艺术可以被推定为是那些可能比你想象一个人比其他创作者的发生误报等。
作为用于喷射的“需求的程度”的主观，这样概念的目标确定方法的手段是不能够使用。这意味着，即使是疑似看似容易发生，如果是“本发明的技术中，有效果的需求程度超过一定量时，并且如果要求，观察到跨度超过一定的时间”，即例如，如果长其影响已经在寻求，显然，对尽管已经强烈期望长时间(生效)技术公开并没有得到开发，该技术它可以很容易地设想为是因为不能是显而易见，是。如果上述条件，以及设置的独家代理权，如果容易出现，因为这样应该可以，如果还有其他的因素，除去它的很大一部分是由于不利的影响，证明如果审查方这样的应用的负担一些非