(57)【要約】  正方向または逆方向に作動することができる連続可変トランスミッションが、第１スキュー方向における初期スキュー角を提供し、その後、暴走または他の意図されていない結果を防ぐために、反対方向におけるスキュー角調整のセットまたはシーケンスを続けることにより、逆方向において制御され得る。連続可変トランスミッションは、正方向および逆方向作動においてある角度またはある範囲内の角度で全ての遊星を維持するために、タイミングプレートを含み得る。
2019507294.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
設計回転方向および逆回転方向において作動することができる連続可変トランスミッション（ＣＶＴ）におけるロールバックを制御するための方法であって、前記ＣＶＴが逆方向に作動しているとき、前記方法が、
前記ＣＶＴにおけるキャリアを第１方向に第１スキュー角まで回転させるステップと、
傾斜角の変化を決定するために前記ＣＶＴを監視するステップと、
前記キャリアを反対方向に第２のスキュー角まで回転させるステップであって、前記第２のスキュー角が、ゼロ傾斜角を有する前記ＣＶＴをもたらす、ステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記連続可変トランスミッションが、前記逆方向に作動するように予め設定されている、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
一連の追加的な変化を前記スキュー角に引き起こすステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記一連の追加的な変化の少なくとも１つの追加的な変化が、前記ＣＶＴの第１キャリアにおける第１の複数のスロットの寸法および前記ＣＶＴの第２キャリアにおける第２の複数のスロットの寸法の１つまたは複数に基づき決定される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記ＣＶＴが、前記ＣＶＴの中心軸を中心として軌道を描く遊星の配列を含み、各遊星が回転軸を有し、前記方法が、遊星軸スキュー角の変化率および前記遊星の回転率に基づき、前記スキュー角を決定するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
負荷変化を決定するステップであって、前記スキュー角が、前記負荷変化により引き起こされたバイアスをオフセットするためにさらに変化させられ、前記バイアスが、前記ＣＶＴに、オーバードライブ状態またはアンダードライブ状態のいずれかへ伝達比を調整させるステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記ＣＶＴが、前記ＣＶＴの中心軸を中心として軌道を描く遊星の配列を含み、各遊星が回転軸を有し、前記第１および第２のスキュー角の各々が、前記ＣＶＴのスキューガイド特徴部の投影と前記ＣＶＴの前記中心軸に垂直である半径方向線ＬRとの間で計測され、投影面が前記中心軸に垂直であり、前記傾斜角が、遊星回転軸と前記ＣＶＴの前記中心軸との間で計測された角度の投影であり、前記遊星回転軸が、両軸を含む平面に投影されている、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
バリエータであって、
長手方向軸を中心として軌道を描く遊星の配列であって、各遊星がアクスルを有する、遊星の配列と、
前記遊星の配列と接触するとともに前記長手方向軸を中心として軌道を描く第１リングであって、前記第１リングが前記遊星の配列の第１側にある、第１リングと、
前記遊星の配列と接触するとともに前記長手方向軸を中心として軌道を描く第２リングであって、前記第２リングが前記遊星の配列の第２側にある、第２リングと、
第１方向に方向付けられた複数のキャリアスロットを有する第１キャリアであって、各キャリアスロットが、前記遊星の配列の遊星アクスルの第１端部を受けるように構成された、第１キャリアと、
前記第１キャリアの反対側にあるとともに前記第１方向に方向付けられた複数のキャリアスロットを有する第２キャリアであって、各キャリアスロットが前記遊星の配列の前記遊星アクスルの第２端を受けるように構成された、第２キャリアと、
前記第１キャリアおよび前記第２キャリアの少なくとも一方に結合されたアクチュエータと、
前記アクチュエータに通信可能に結合されたコントローラであって、前記コントローラが、プロセッサと、メモリであって、
前記バリエータが逆方向に作動していることを決定することと、
前記逆方向に基づいて前記バリエータを作動させるために第１回転を開始することであって、前記遊星の配列が減速に向かって傾くように付勢される、第１回転を開始することと、
前記遊星の配列の傾斜角を変化させるためにスキュー角を変化させることと
を実施するために、
前記プロセッサにより実行され得る指示のセットを格納しているメモリを含む、バリエータ。
【請求項９】
前記プロセッサにより実行可能な前記指示のセットが、減速に向かって傾くための前記遊星の前記バイアスをオフセットするために前記スキュー角を定期的に変化させるための指示を含む、請求項８に記載のバリエータ。
【請求項１０】
前記コントローラが、前記スキュー角を変化させるために前記スキュー角を進めるように構成されている、請求項８に記載のバリエータ。
【請求項１１】
前記コントローラが、前記バリエータを逆方向において作動するように予め設定するように構成されている、請求項８に記載のバリエータ。
【請求項１２】
前記コントローラが、前記第１キャリアの前記複数のキャリアスロットの寸法および前記第２キャリアの前記複数のキャリアスロットの寸法の１つまたは複数に基づき、前記スキュー角を変化させるように構成されている、請求項８に記載のバリエータ。
【請求項１３】
前記第１回転後の前記スキュー角の変化が、遊星軸スキュー角の変化率および前記遊星の回転率に基づく、請求項８に記載のバリエータ。
【請求項１４】
前記プロセッサにより実行可能な前記指示のセットが負荷変化を決定するための指示を含み、前記スキュー角が、前記負荷変化により引き起こされた減少に向かって傾くための前記遊星のバイアスをオフセットするためにさらに変化させられる、請求項８に記載のバリエータ。
【請求項１５】
ドライブトレインであって、
動力源と、
前記動力源に結合されたバリエータであって、前記バリエータが、
長手方向軸を中心として軌道を描く遊星の配列と、
前記遊星の配列と接触するとともに前記長手方向軸を中心として軌道を描く第１リングであって、前記第１リングが前記遊星の配列の第１側にある第１リングと、
前記遊星の配列と接触するとともに前記長手方向軸を中心として軌道を描く第２リングであって、前記第２リングが前記遊星の配列の第２側にある、第２リングと、
前記遊星の配列の半径方向内側に位置するとともに前記遊星の配列と接触する太陽と、
動力負荷と、
第１キャリアおよび第２キャリアの少なくとも一方に結合されたアクチュエータと、
前記アクチュエータに通信可能に結合されたコントローラであって、前記コントローラが、プロセッサと、メモリであって、
前記バリエータを逆方向において作動させるために第１回転を開始することであって、前記バリエータが最大減速まで回転するよう付勢される、第１回転を開始することと
回転するための前記バリエータの前記バイアスをオフセットするために前記スキュー角を変化させることと
を実施するために、前記プロセッサにより実行され得る指示のセットを格納しているメモリを含む、
ドライブトレイン。
【請求項１６】
前記コントローラが、前記スキュー角を変化させるために前記スキュー角を進めるように構成されている、請求項１５に記載のドライブトレイン。
【請求項１７】
前記コントローラが、前記バリエータを逆方向において作動するように予め設定するように構成されている、請求項１５に記載のドライブトレイン。
【請求項１８】
前記コントローラが、前記第１キャリアにおける前記第１の複数のスロットの寸法および前記第２キャリアにおける第２の複数のスロットの寸法の１つまたは複数に基づき、前記スキュー角を変化させるように構成されている、請求項１５に記載のドライブトレイン。
【請求項１９】
前記第１回転後の前記スキュー角の変化が、前記遊星軸スキュー角の変化率および前記遊星の回転率に基づく、請求項１５に記載のドライブトレイン。
【請求項２０】
前記プロセッサにより実行可能な前記指示のセットが負荷変化を決定するための指示を含み、前記スキュー角が、前記負荷変化により引き起こされた回転するための前記バリエータのバイアスをオフセットするためにさらに変化させられる、
請求項１５に記載のドライブトレイン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、米国特許出願第８，３１３，４０４号明細書、米国特許第８，４６９，８５６号明細書、および米国特許第８，８８８，６４３号明細書に関連し、これらの全ては本明細書において参照により包含される。
【０００２】
本明細書において開示された実施形態は連続可変トランスミッションを対象とし得る。特に、実施形態は、正転を意図されたボール遊星タイプの連続可変トランスミッションを対象とし得る。
【背景技術】
【０００３】
「連続可変遊星トランスミッション」（または「ＣＶＰ」）という用語は、連続的で無段の動力（速度およびトルク）を伝達することができる可変比遊星駆動アセンブリを指し得る。ＣＶＰは、連続可変トランスミッションの連続可変サブアセンブリ（または「バリエータ」）であってもよく、または、速度およびトルクを修正する追加的な要素がない場合は、ＣＶＰは、連続可変トランスミッション（「ＣＶＴ」）と呼ばれ得る。ボール遊星連続可変トランスミッション（ＣＶＴ）は、一般に、入力リングと出力リングとの間に挿入され、太陽（ｓｕｎ）と接触する複数の球状の転動要素（ボール、遊星、球とも呼ばれる）を用いる。正方向または逆方向のいずれかに作動し得るＣＶＰは、無限可変トランスミッション（「ＩＶＴ」）と呼ばれ得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本明細書において開示された実施形態は、連続可変トランスミッションにおけるロールバックを制御するためのシステムおよび方法を備えた先行技術の欠点を克服し得る。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
幅広い一事項において、実施形態は、連続可変トランスミッションにおけるロールバックを制御するためのシステムまたは方法を対象とし得る。正（設計）方向に作動しているとき、フィードバックは、一般に、キャリアスロットの形状により提供される。逆の作動（設計の反対の回転）の間、フィードバックは、制御モジュールにおけるアルゴリズムにより生成されたスキューアクチュエータコマンドにより提供される。制御モジュールは、アクチュエータと一体化されてもよく、または、アクチュエータへ通信可能に結合されたコントローラのメモリに格納された指示のセットを含んでもよい。
【０００６】
別の幅広い事項において、実施形態は、逆方向に作動する連続可変トランスミッションにおけるロールバックを制御するためのシステムまたは方法を対象とし得る。いくつかの実施形態において、逆の作動の始まりに、コマンドのセットは、アクチュエータに、複数の遊星アクスルのスキュー角ζ（ゼータ）を、設計と反対の回転中に、減速に向かって傾斜角γ（ガンマ）の変化をもたらす方向に変化させる。コマンドのセットの数およびタイミングが、加工誤差を原因とするスキュー角ζ（ゼータ）の不正確さを克服するか、負荷を原因とするスキュー角ζ（ゼータ）のドループを克服する。コマンドのセットは、少なくとも１つの遊星キャリアを第１方向に回転させるために第１コマンドを含み得る。いくつかの実施形態において、コマンドのセットは、少なくとも１つの遊星キャリアを固定されたスキュー角で保持するために第２コマンドを含み得る。いくつかの実施形態において、コマンドのセットは、少なくとも１つの遊星キャリアを第１回転方向と反対の第２回転方向に回転させるために、第１または第２コマンドの後に必要に応じて実行される１つまたは複数のコマンドを含み得る。方法は、アクチュエータに一体化したメモリに格納された指示のセットを実行することにより実施されてもよく、または、アクチュエータに通信可能に結合されたコントローラのメモリに格納された指示のセットを含んでもよい。
【０００７】
別の幅広い事項において、実施形態は、正または逆方向において作動し得る連続可変トランスミッションにおけるロールバックを制御するためのシステムまたは方法を対象とし得る。逆の作動が予想されると、コマンドのセットは、逆の作動のための、減速に向かっての傾斜角γ（ガンマ）の変化をもたらすために、アクチュエータに、複数の遊星アクスルのためのスキュー角ζ（ゼータ）をある方向にオフセットさせる。初期スキュー角と任意のサブセット角を含むコマンドのセットは、ＣＶＴの形状、ＣＶＴの望ましい作動速度またはトルク、およびＣＶＴの決定された入力トルクまたは速度の１つまたは複数に基づき決定される。コマンドのセットは、加工誤差を原因とするスキュー角ζ（ゼータ）の不正確さを克服するとともに、負荷を原因とするスキュー角ζ（ゼータ）のドループを克服する。方法は、アクチュエータに一体化したメモリに格納された指示のセットを実行することにより実施され得るか、アクチュエータに通信可能に結合されたコントローラのメモリに格納された指示のセットを含み得る。
【０００８】
別の幅広い事項において、実施形態は、連続可変トランスミッションにおけるロールバックを管理するためのシステムまたは方法を対象とし得る。トランスミッションが停止し、次のアクションが不確定であるときはいつでも、複数の遊星アクスルのためのスキュー角ζ（ゼータ）を、回転方向が逆である場合に減速に向かっての傾斜角γ（ガンマ）の変化をもたらす方向にオフセットするためのコマンドがアクチュエータに送られる。コマンドは、加工誤差を原因とするスキュー角ζ（ゼータ）の不正確さを克服するのに十分であり、負荷を原因とするスキュー角ζ（ゼータ）のドループを克服する。方法は、アクチュエータに一体化したメモリに格納された指示のセットを実行することにより実施されてもよく、または、アクチュエータに通信可能に結合されたコントローラのメモリに格納された指示のセットを含んでもよい。
【０００９】
別の幅広い事項において、実施形態は、連続可変トランスミッションにおけるロールバックを制御するためのシステムまたは方法を対象とし得る。設計と反対の回転中、駆動部のための傾斜角γ（ガンマ）の変化が減速に近づくにつれ、スキュー角ζ（ゼータ）は連続的に監視され得る。スキュー角ζ（ゼータ）が正のフィードバック（例えば、スキュー角ζ（ゼータ）を増加させる角度が付いている案内スロット）を原因として増加していると決定された場合、少なくとも１つのキャリアの反対方向への回転が、正のフィードバックに対抗するために使用され得る。いくつかの実施形態において、設計と反対の回転中、スキュー角ζ（ゼータ）が、減速に向かっての傾斜角γ（ガンマ）の変化を引き起こす方向にオフセットされた場合、傾斜角γ（ガンマ）が減速に向かって変化するにつれて、角度が付いている案内スロットは、スキュー角ζ（ゼータ）の増加を引き起こす。いくつかの実施形態において、暴走調整を防ぐために、ゼロスキュー角に向かって戻る後続のスキュー角ζ（ゼータ）の変化は比変化に従う。方法が、アクチュエータに一体化したメモリに格納された指示のセットを実行することにより実施されてもよく、または、アクチュエータへ通信可能に結合されたコントローラのメモリに格納された指示のセットを含んでもよい。
【００１０】
別の幅広い事項において、実施形態は、連続可変トランスミッションにおけるスキュー角を管理するための方法を対象とし得る。設計と反対の回転のための標的とされた連続作動状態は、ＣＶＰの入力端の最も近くの遊星アクスル端部が、入力キャリアの案内スロットの真ん中の極限に接触する回転位置を含む。いくつかの実施形態において、連続的なスキュー角ζ（ゼータ）は、遊星の配列における遊星の各々のための減速回転力を維持するのに必要とされる最小スキュー角ζ（ゼータ）に限られていてもよい。いくつかの実施形態において、連続的なスキュー角ζ（ゼータ）は、加工誤差、または、外部負荷および比ドループの予期しない変化を考慮して、限られていてもよい。
【００１１】
別の幅広い事項において、実施形態は、連続可変トランスミッションにおけるスキュー角を制御するためのシステムを対象とし得る。スロット付きタイミングプレートが、任意の単一の遊星が残りの遊星の平均比に対して有し得る比角の誤差を限るために、使用され得る。タイミングプレートは、キャリア半部間に軸方向に配置された半径方向案内スロットを備えた回転自在ディスクであってもよい。遊星アクスルの各々は、タイミングプレートを通って延在するとともに、駆動部の一端でキャリア案内スロットに係合する。タイミングプレートスロットの公差は、キャリア案内スロットが、遊星のための主な円周方向整列特徴部であることを可能にする。タイミングプレートにおけるスロットの角度または公差は、少なくとも１つのキャリアにおいて形成されたスロットに基づき得る。
【００１２】
別の幅広い事項において、実施形態は、連続可変トランスミッションにおけるスキュー角を制御するためのシステムを対象とし得る。公差を有するとともに回転軸に垂直以外の角度で方向付けられているスロットを有するスロット付きタイミングプレートが、任意の単一の遊星が残りの遊星の平均比に対して有し得る比角の誤差を限るために使用されてもよい。タイミングプレートは、半径方向案内スロットを備えた回転自在ディスクであってもよく、キャリア半部の軸方向外側に位置付けられ得る。遊星アクスルの各々は、キャリア案内スロットを通って延在するとともに、駆動部の一端で（すなわちＣＶＴの入力または出力で）タイミングプレートと係合する。タイミングプレートスロットの公差は、キャリア案内スロットが、遊星のための主な円周方向整列特徴部であることを可能にする。
【００１３】
別の幅広い事項において、本明細書において開示された実施形態は、バリエータであって、太陽と、複数の遊星と、第１および第２リングとを有するバリエータを対象とし得る。複数の遊星は、第１および第２リングの間に挿入され、さらに、太陽と接触し、太陽を中心として回転可能であり得る。オフセット半径方向スロットタイミングプレートは、複数の遊星における各遊星が全体の制御された比角内および全体の限られたスキュー角ζ（ゼータ）内にあることを確実にすることにより、制御を高め得る。タイミングプレートは、遊星の配列とキャリアのうちの１つとの間に軸方向に配置されたオフセット半径方向案内スロットを備えた回転自在ディスクであり得る。遊星アクスルの各々は、タイミングプレートスロットを通って延在するとともにキャリア案内スロットに係合する。タイミングプレートスロットは、キャリア案内スロットが、遊星のための主な円周方向整列特徴部であることを可能にするのに十分大きい公差を有する。タイミングプレートスロットとキャリア案内スロットとの間の角度は、非ゼロである。
【００１４】
別の幅広い事項において、本明細書において開示された実施形態は、バリエータであって、太陽と、複数の遊星と、第１および第２リングとを有するバリエータを対象としてもよい。複数の遊星は、第１および第２リングの間に挿入されてもよく、さらに、太陽と接触し、太陽を中心として回転可能であり得る。オフセット半径方向スロットタイミングプレートは、複数の遊星における各遊星が全体の制御された比角内および全体の限られたスキュー角ζ（ゼータ）内にあることを確実にすることにより、制御を高め得る。タイミングプレートは、遊星の配列の軸方向外側およびキャリアのうちの１つの軸方向外側に配置されたオフセット半径方向案内スロットを備えた回転自在ディスクであり得る。遊星アクスルの各々は、キャリア案内スロットを通って延在するとともにタイミングプレートスロットに係合する。キャリア案内スロットは、タイミングプレートスロットが遊星のための主な円周方向整列特徴部となるのを可能にするのに十分大きい公差を有する。タイミングプレートスロットとキャリア案内スロットとの間の角度は、非ゼロである。
【００１５】
別の幅広い事項において、本明細書において開示された実施形態は、バリエータであって、太陽と、複数の遊星と、第１および第２リングと、第１および第２キャリアと、任意の単一の球状遊星が複数の遊星の平均比に対して有し得る比の誤差を限るために使用されるタイミングプレートとを有するバリエータを対象とし得る。タイミングプレートは、複数の遊星の反対側に位置するキャリアに対して接地していてもよい。タイミングプレートは、タイミングプレートとキャリアとの間の直接結合を原因として基礎を据えられてもよく、または、キャリアに対して同様に接地した要素に対して接地していてもよい。
【００１６】
別の幅広い事項において、本明細書において開示された実施形態は、バリエータであって、太陽と、複数の遊星と、第１および第２リングと、第１および第２キャリアと、任意の単一の遊星が残りの遊星の平均比に対して有し得る比の誤差を限るために使用されるタイミングプレートとを有するバリエータを対象とし得る。タイミングプレートは、複数の遊星の同じ側に位置するキャリアに対してカウンタタイミングが行われ得る。換言すると、タイミングプレートが複数の遊星の第１側の入力キャリアの近くに位置する場合、タイミングプレートは、入力キャリアに対してカウンタタイミングが行われ得る。第１キャリアでタイミングプレートのカウンタタイミングを行うことは、歯車機構により達成され得る。
【００１７】
これらのおよび他の態様は、以下の説明および添付図面と併せて考慮されると、より良好に認められるとともに理解される。以下の説明は、本発明の様々な実施形態およびその数多くの特定の詳細を示している一方で、限界ではなく例証として与えられている。多くの置換、修正、付加または再配置が開示の範囲内においてなされ得、本開示は、全てのそのような置換形態、修正形態、付加形態または再配置形態を含む。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１Ａ】ボール遊星タイプの無限可変トランスミッションのための制御機構の一実施形態を示す、ＣＶＴの単純化した図である。
【図１Ｂ】ボール遊星タイプの無限可変トランスミッションのための制御機構の一実施形態を示す、ＣＶＴの単純化した図である。
【図１Ｃ】ボール遊星タイプの無限可変トランスミッションのための制御機構の一実施形態を示す、ＣＶＴの単純化した図である。
【図１Ｄ】ボール遊星タイプの無限可変トランスミッションのための制御機構の一実施形態を示す、ＣＶＴの単純化した図である。
【図２Ａ】連続可変トランスミッションの一実施形態の設計方向における作動を示す、傾斜角およびスキュー角の経時的グラフを示す。
【図２Ｂ】連続可変トランスミッションの一実施形態の逆方向における作動を示す、傾斜角およびスキュー角の経時的グラフを示す。
【図３Ａ】一実施形態による連続可変トランスミッションにおけるロールバックを管理する一方法を示す、傾斜角およびスキュー角の経時的グラフを示す。
【図３Ｂ】一実施形態による連続可変トランスミッションにおけるロールバックを管理する一方法を示す、傾斜角およびスキュー角の経時的グラフを示す。
【図４】一実施形態による連続可変トランスミッションにおけるロールバックを制御するための一方法を示すフローチャートを示す。
【図５Ａ】逆の作動中に連続可変トランスミッションを制御するためにタイミングプレートを用いるシステムの一実施形態の部分図を示す。
【図５Ｂ】逆の作動中に連続可変トランスミッションを制御するためにタイミングプレートを用いるシステムの一実施形態の部分図を示す。
【図５Ｃ】キャリアプレート間に挿入された浮揚性タイミングプレートを介して制御されるキャリアプレートを含むシステムの一実施形態の図を示す。
【図５Ｄ】キャリアプレート間に挿入された浮揚性タイミングプレートを介して制御されるキャリアプレートを含むシステムの一実施形態の図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
様々な特徴および有利な詳細が、添付図面に示されるとともに以下の説明において詳述される非限定的な実施形態を参照してより完全に説明される。公知の出発原料、加工技術、コンポーネントおよび装置の説明は、それらが提供する特徴および利点を不必要に曖昧にしないように、省略される。しかしながら、詳細な説明および特定の例は、好ましい実施形態を示しているが、限界としてではなく例証としてのみ与えられていることが理解されるべきである。基礎となる概念の趣旨および／または範囲内にある様々な置換形態、修正形態、付加形態および／または再配置形態は、当業者に対しては、この開示から明らかとなるだろう。
【００２０】
本明細書で使用する場合、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含める（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「含めている（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する（ｈａｓ）」、「有している（ｈａｖｉｎｇ）」またはそれらの他の任意の変化形は、非排他的な包含をカバーすることを意図されている。例えば、要素のリストを含むプロセス、製品、物品、または装置は、それらの要素に必ずしも限定されず、明確に挙げられていない、または、そのようなプロセス、製品、物品、または装置に固有でない他の要素も含み得る。さらに、別段の指示がない限り、「または」という用語の使用は、包含的な「または」を指し、排他的な（または論理的）「または」を指さない。例えば、状態「ＡまたはＢ」は、以下の任意の１つにより満たされる、Ａが真（または存在）およびＢが偽（または存在しない）、Ａが偽（または存在しない）およびＢが真（または存在）、またはＡおよびＢの両方が真（または存在）。
【００２１】
追加的に、本明細書において与えられる任意の例または図は、それらとともに使用される任意の１つまたは複数の用語への制限、限界、または任意の１つまたは複数の用語の定義の表明としてみなされるものでは決してない。代わりに、これらの例または図は、１つの特定の実施形態に関して、例示としてのみ、説明されているとみなされるものである。当業者は、任意の１つまたは複数の用語であって、それとともにこれらの例または図が用いられている任意の１つまたは複数の用語は、それらとともにまたは明細書の他所で与えられてもいなくてもよい他の実施形態を包含し、全てのそのような実施形態は、当該１つまたは複数の用語の範囲内に含まれることを意図されていることを認める。そのような非限定的な例および図を指定する言葉は、限定するものではないが、「例えば（ｆｏｒ  ｅｘａｍｐｌｅ）」、「例えば（ｆｏｒ  ｉｎｓｔａｎｃｅ）」、「例えば（ｅ．ｇ．）」、「一実施形態において」を含む。
【００２２】
ここで開示された本発明の実施形態は、略球状遊星であって、各々、作動中に出力速度に対する入力速度の望ましい比を達成するために調整され得る傾斜可能な回転軸を有する略球状遊星を使用するバリエータおよび／またはＣＶＴの制御に関連する。いくつかの実施形態において、前記回転軸の調整は、第２平面における遊星軸の傾動を達成するために、第１平面における遊星軸の角度変位を含み、第２平面は第１平面に実質的に垂直である。第１平面における角度変位は、ここでは、「スキュー」、「スキュー角」、および／または「スキュー状態」と呼ばれる。議論の目的上、第１平面は、バリエータおよび／またはＣＶＴの長手方向軸に略平行である。第２平面は長手方向軸に略垂直であり得る。一実施形態において、制御システムは、実質的に第２平面において遊星回転軸を傾けるバリエータにおける特定の接触コンポーネント間に生じるスキュー角の使用を連係させる。遊星回転軸の傾動は、バリエータの速度比を調整する。前述のスキュー角、またはスキュー状態は、例えば、図１のページの平面に実質的に垂直な平面において適用され得る。バリエータの望ましい速度比を達成するために特定の発明性のあるスキュー制御システムを用いるトランスミッションの実施形態が考慮される。
【００２３】
以下の説明は、特定の文脈においては、特に、動力が第１リングを介して入力され、第２リングを介して出るように構成され、動力が太陽を通過しないバリエータを考慮する場合には、理解するのがより容易となり得る。図１Ａ、１Ｂ、および１Ｃに示された構成との関連において、遊星キャリア１１４または１２４は主アクスル１０１などの主アクスルに対して回転しなくてもよく、入力は第１リング１１２Ａを介してであり、出力は第２リング１１２Ｂを介してである（「リング対リング」構成とも呼ばれる）。作動および効果は、説明がキャリアに対するリングの相対的回転に対して標準化される限り、キャリア対へまたは太陽への入力などいずれの構成についても同じである。
【００２４】
図１Ａ、１Ｂおよび１Ｃは、動力を連続的に伝達するために複数の遊星を含む例示的ＣＶＰの単純化した図を示す。特に、図１Ａは、長手方向軸１０５を画定する主アクスル１０１を中心として分布する複数の遊星１１０を有するＣＶＰ１００を示す。主アクスル１０１は、剛性部材であって、他の要素を支持するとともに動力源から要素へまたは要素から動力負荷へ動力を伝達するための剛性部材である。主アクスル１０１は中実であってもよく、または、少なくとも一部が、中空通路であって、流体フローを可能にするための、またはセンサー、ワイヤ、制御機構、ロッド、シャフト、他のアクスル、導管、貯蔵器などを収容するための中空通路を備えていることができる。長手方向軸１０５は、遊星１１０、牽引リング１１２、太陽１０２ならびに遊星キャリア１１４および１２４のための回転軸であり、主軸または中心軸とも呼ばれ得る。
【００２５】
主軸１０５を中心として回転する要素に加えて、各遊星１１０は、傾斜可能な遊星アクスル１１１を有する。各遊星アクスル１１１は遊星１１０を通って延在するとともに、当該遊星１１０のための回転軸１１５を画定する。主アクスル１０１と同様に、遊星アクスル１１１は剛性部材である。遊星アクスルは、中実または、遊星１１０を通る流体フローを可能にするために中空であってもよい。
【００２６】
動力は、リング１１２Ａまたは１１２Ｂを介して遊星１１０に入力されてもよく、または、主アクスル１０１を介して太陽１０２に入力されてもよく、必要に応じて、遊星１１０を介して、太陽１０２またはリング１１２Ａもしくは１１２Ｂに伝達される。上述のとおり、遊星１１０は、傾斜可能な遊星アクスル１１１を中心として回転可能である。動力が遊星１１０にわたってどのように伝達されるかの制御は、傾斜角γ（ガンマ）に基づく。傾斜角γ（ガンマ）は、遊星回転軸１１５と長手方向軸１０５との間の、両軸を含む平面における角度の投影を指すために本明細書では使用され、「比角」とも呼ばれ得る。
【００２７】
本明細書において開示された実施形態は、スキューシフト（すなわち、傾斜角γの無段変化を引き起こすためにスキュー角ζを与えること）を可能にするＣＶＴのアーキテクチャを使用し得る。図１Ｂ〜１Ｄは、スロット角および角度変位ならびにスキュー角へのそれらの効果を示す、ＣＶＴの一実施形態の側面および上面図を示す。図１Ａ、１Ｂ、１Ｃおよび１Ｄに示されるとおり、キャリア１１４は、遊星アクスル１１１の端部１１１Ａが（キャリア１２４のスロット１２６に保持されたアクスル端部１１１Ｂとは無関係に）スロット１１６に沿って移動することができるように、遊星アクスル１１１の端部１１１Ａを保持するように構成されたスロット１１６を有し、スキュー角ζ（ゼータ）の変化を可能にし、バリエータ１００の速度比の連続的で無段の調整を提供するために傾斜角γ（ガンマ）の変化を引き起こす。図１Ｂに示されるとおり、バイアス角Ｂが、回転軸１１５に垂直に半径方向外向きに延在する（ページから出るように延在する）キャリア１１４（または１２４）の構造線ＬCに対するものである場合、スロット１１６（または１２６）は０度のバイアス角Ｂで方向付けられ得る。
【００２８】
図１Ａ、１Ｂおよび１Ｃに示されるとおり、キャリア１２４は、スロット１２６であって、遊星アクスル１１１の端部１１１Ｂが（アクスル端部１１２Ａとは無関係に）スロット１２６に沿って移動することができるように、遊星アクスル１１１の端部１１１Ｂを保持するように構成されたスロット１２６を有し、バリエータ１００の速度比の連続的な（無段）変化を提供するために、スキュー角ζの変化が傾斜角γ（ガンマ）の変化を引き起こすことを可能にする。
【００２９】
いくつかの実施形態において、キャリア１１４はキャリア１２４に対して回転可能である。他の実施形態において、キャリア１２４はキャリア１１４に対して回転可能である。キャリア１１４と１２４との間の相対的回転の角度は、望ましいスキュー角ζ（ゼータ）、標的傾斜角γ（ガンマ）、または望ましい速度比（ＳＲ）に基づき調整され得る。換言すると、キャリア１１４におけるスロット１１６がキャリア１２４におけるスロット１２６に対して異なる角度または向きを有する場合、キャリア１１４および１２４が互いに対して回転すると、遊星アクスル１１１の端部１１１Ａ、１１１Ｂは、スロット１１６または１２６内で並進または回転することができ、傾斜角γ（ガンマ）の変化を引き起こすためにスキュー角（ζ）が遊星１１０に適用されるようになり、速度比（ＳＲ）の変化を引き起こす。遊星アクスル１１１の端部１１１Ａ、１１１Ｂは、遊星アクスル１１１の線形運動および回転運動を可能にするように構成され得る。
【００３０】
遊星アクスル１１１が、回転軸１１５が中心軸１０５と平行である（すなわち、傾斜角γ（ガンマ）＝０）ように方向付けられているとき、遊星１１０をわたってリング１１２Ｂへ伝達される回転速度およびトルクは、リング１１２Ａへ適用された回転速度およびトルク（摩擦、公差などを原因とする損失を引く）と実質的に均等である。動力がリングからリングへ（例えば、リング１１２Ａからリング１１２Ｂへ、またはリング１１２Ｂからリング１１２Ａへ）伝達され、遊星アクスル１１１が非ゼロの傾斜角（すなわち、傾斜角γ（ガンマ）が０より大きいか０未満である）で傾けられるとき、ＣＶＰは、アンダードライブまたはオーバードライブのいずれかで作動しているとみなされ、回転速度およびトルクは、何らかの他の比である。「アンダードライブ」という用語は、本明細書では、トランスミッションの入力から出力へのトルクの増加を引き起こす伝達比を指すために使用される。アンダードライブはまた、トランスミッションの入力から出力への回転速度の低下も指すことができ、「減速」とも呼ばれ得る。回転軸１１５が中心軸１０５と平行ではないように、遊星アクスル１１１が、０より大きい正の傾斜角γ（ガンマ）であるとき、リング１１２Ｂはトルクの増加および回転速度の低下を経験する。「オーバードライブ」という用語は、本明細書では、トランスミッションの入力から出力へのトルクの減少を引き起こす伝達比を指すために使用される。オーバードライブはまた、トランスミッションの入力から出力への回転速度の増加を指すこともでき、「加速」とも呼ばれ得る。遊星アクスル１１１が０より大きい負の傾斜角γ（ガンマ）であるとき、ＣＶＰ１００はオーバードライブであるとみなされ、リング１１２Ｂはトルクの減少および回転速度の増加を経験する。本原理は、スキュー力とスキュー方向との間の関係が一定であるという点で、動力経路がリングからリングへでも、リングから太陽へでも、または太陽からリングへでも適用される。
【００３１】
傾斜角γ（ガンマ）の値（正または負を含む）は、キャリア１１４、１２４の使用を通じて制御され得る。キャリア１１４、１２４は、遊星アクスル１１１の端部１１１Ａ、１１１Ｂ間の相対的回転角Ψ（プシー）を制御する構造である。キャリア１１４、１２４は、遊星位置と初期基準座標系との間の絶対的回転角度を制御する。第１および第２キャリア１１４、１２４間の相対的回転角の変化は、Ψ（プシー）または「キャリアシフト」と呼ばれ得る。キャリア回転は、例えば、「比シフト」または「ガンマシフト」とは異なる何かを指すことに留意されなければならない。さらに、「回転角」という用語は、本明細書では、キャリア１１４および１２４の間の相対的回転角を指すために使用される。理解を容易にするために、本文献全体にわたって、キャリア１１４は、バリエータの入力に配置されていると言われ、キャリア１２４は、バリエータの出力に位置すると言われる。キャリア１１４および１２４は、端部１１１Ａ、１１１Ｂがスロット１１６、１２６に沿って並進することができ、さらに回転するか他の動きを経験することができるように、遊星アクスル１１１の端部１１１Ａ、１１１Ｂを保持するように構成されたスロット１１６、１２６を有する。
【００３２】
スロット１１６、１２６は各々、長さＬ、幅Ｗ、およびスロット角Θ（シータ）を有する。スロット１１６、１２６の長さは、キャリア１１４、１２４のピッチ直径（ＤP）の内部に延在する。スロット１１６、１２６の幅は、遊星アクスル１１１の端部１１１Ａまたは１１１Ｂが並進または回転することを可能にする。しかしながら、任意のスロット１１６、１２６の幅が、全てのスロット１１６のための公差の外側にある場合、１つの遊星１１０が他の遊星１１０とは異なるように挙動することが可能であり、ＣＶＰの制御はより難しくなる。ＣＶＰを制御するのがより難しくなることの効果の１つは、ＣＶＰの効率の低下である。スロット角Θ（シータ）は、スキューガイド特徴部（すなわち、スロット１１６または１２６）の中心線、中心軸１０５に垂直である半径方向線ＬR、および牽引遊星１１０の配列のピッチ直径ＤPの投影された交差部（Ｐ）で決定され、投影面は中心軸１０５に垂直である。スロット角Θはまた、オフセット半径方向角度、スキュースロット角、または案内スロット角と呼ばれ得る。「半径方向」という用語は一般に、中心軸１０５に垂直である線、溝またはスロットを説明するものである。オフセット半径方向特徴部の第２の説明は、中心軸と同軸の非ゼロの半径の円に接する特徴部である。
【００３３】
比回転は、スキュー角ζ（ゼータ）を遊星アクスル１１１に適用することにより制御され得る。スキューは、遊星軸１１５を含む平面から中心軸１０５を含む平面への角度を指す。スキュー角ζ（ゼータ）は、スキューガイド特徴部の投影と中心軸１０５に垂直である半径方向線ＬRとの間の夾角を指すことができ、投影面は中心軸１０５に垂直である。
【００３４】
ＣＶＴ１００の正常な方向での作動中、キャリア１１４、１２４の形状は、傾斜角γ（ガンマ）が変化すると負のフィードバックを加え、これは、比変化中のシステム安定性に寄与する。１つのそのような負のフィードバック形状は、キャリア１１４であって、純粋に半径方向ではなく、代わりに、半径方向平面に対して角度が付いているキャリア案内スロット１１６または１２６の少なくとも１つのセットを備えたキャリア１１４を含む。スロット１１６の角度β（ベータ）は単数（すなわち一定）であってもよく、または、各半径方向インクリメントで異なってもよい。スロット１１６または１２６は真っ直ぐであっても曲がっていてもよい。有利には、角度が付いているスロット１１６または１２６は、正のスキュー角ζを相殺するために比角の正の変化を用いる。ＣＶＴが正方向（設計または転動方向とも呼ばれる）に回転しているとき、ＣＶＴのいずれのバイアスも対抗され、傾斜角γ（ガンマ）が達成されるまでＣＶＴは望ましいスキュー角ζ（ゼータ）のままであり、ＣＶＴは安定的である。したがって、初期スキュー角入力のみが、標的傾斜角出力を達成するために必要である。
【００３５】
ボールタイプバリエータが逆方向に作動する場合、望ましくない効果が生じ得る。すなわち、ＣＶＴが、転動方向におけるスキュー角ζ（ゼータ）を適用することにより傾斜角を誘導するように構成され、傾斜角γ（ガンマ）が変化するにつれてスキュー角ζ（ゼータ）を減少させるために負のフィードバックに依拠している場合、作動の方向が逆になり負のフィードバックが正のフィードバックになる（すなわち、傾斜角変化を誘導するスキュー角ζ（ゼータ）が、傾斜角γ（ガンマ）が変化するにつれて正に強化されるように、フィードバックが正になる）場合、ＣＶＴは不安定になり得、傾斜角γ（ガンマ）を極端なアンダードライブまたはオーバードライブ状態まで変化させ続け得る。
【００３６】
図２Ａおよび２Ｂは、一実施形態によるＣＶＴの作動を示す図を示す。一般的な注釈として、実線はシステムへの能動的制御または入力を表し、破線は効果を表す。したがって、キャリア１１４または１２４の望ましい回転を引き起こすことを意図されたアクチュエータ位置の変化（例えば外部コマンド）は、実線により表され、一方で同じキャリア１１４または１２４がＣＶＴの形状を原因として回転させられると、この移動は破線により表される。
【００３７】
図２Ａは、ＣＶＴにおける遊星アクスル１１１（およびしたがって遊星回転軸１１５）についての傾斜角γ（ガンマ）２２０およびスキュー角２１０の経時的変化を示すダイアグラムを示し、設計作動において作動しているＣＶＴについてのスキュー角と傾斜角γ（ガンマ）との間の関係を示す。図２Ａに示されるとおり、スキュー角２１０は、当該スキュー角が望ましいスキュー角２１０ｂに至るまで、第１期間２１０ａ中にはＣＶＴにより制御される。それに応じて、傾斜角２２０は、標的傾斜角２２０ｂまで時間２２０ａと共にスキュー角に「従い」、スキュー角２１０は、時間２１０ｃと共にゼロへ戻る２１０ｃ。換言すると、設計方向での作動中、スキュー角２１０ｂを標的とするための、キャリア１２４または１１４に対するキャリア１１４または１２４の第１回転が、遊星アクスル端部１１１Ａを第１方向に移動するように誘導し、スロット１１６および１２６の形状は、バリエータにおいてスキュー状態を生じさせるために、アクスル端部１１１Ａを並進させる。スロット１１６および１２６の形状は、端部１１１Ａがスロット１１６において標的傾斜角２２０ｂまで並進することを可能にする。最終的に、キャリア１１４または１２４の元の回転および、スロット１１６および１２６を原因とするアクスル端部１１１Ａの角運動はオフセットされ、遊星アクスル１１１は標的傾斜角でゼロのスキュー角を有することになる。実際のスキュー角および望ましいスキュー角が等しく、遊星回転軸１１５が回転軸１０５に平行である場合、遊星アクスル角度は変化をやめる（すなわちシステムは安定的である）。図２Ａはこの原理を示している。
【００３８】
図２Ｂは、スキュー角および傾斜角γ（ガンマ）のダイアグラムを経時的に示し、逆の作動中のスキュー角と傾斜角との関係を示す。逆回転中、第１キャリア（例えば、キャリア１１４）がスキュー角（ポイント２１０ｂとして示される）を達成するために回転させられる場合、遊星回転軸１１５のスキュー状態は、遊星アクスル端部１１１Ａを第１方向に回転させるが、スロット１１６は、遊星アクスル端部１１１Ａが、線２２１により示されたとおり、さらに半径方向内向きに移動することを可能にし得る。スロット１１６は、設計方向における回転のためのスロット角Θ（シータ）で構成されることから、遊星アクスル端部１１１Ａが半径方向内向きに移動するにつれて、スロット１１６は遊星アクスル端部１１１Ａを第２方向に移動させる。スロット１１６により作り出されたこの動きは、線２１０ｄにより示される、第１キャリア１１４の元の回転を増加させることになる。遊星回転軸１１５のスキュー角２１０ｄは増加し、第１キャリア１１４における遊星アクスル端部１１１Ａが半径方向内向きに移動するための推進力が増加することになる。図２Ｂは、この原理を示すダイアグラムを示す。最終的に、転動方向からの遊星回転軸１１５のスキュー角ζ（ゼータ）は、トランスミッショントルク損失が利用可能な駆動トルク克服することになるように、傾斜角を最大値２２３に到達させるように、最大値２２２まで増加することになる（すなわち、システムは不安定である）。さらに、シナリオがチェックされないままである場合、遊星であって、その回転軸が転動方向から過激に歪曲された遊星により引き起こされた摺動行動は、転動接点を破壊することがあり、または他の方法でＣＶＴへの損傷を引き起こすことができ、これはＣＶＴを故障させ得る。
【００３９】
代替的に、逆回転中、第１キャリア１１４が反対方向に回転させられると、遊星回転軸１１５のスキュー角２１０は、第１キャリアスロット１１６における遊星アクスル端部１１１Ａを半径方向外向きに移動させる。スロット１１６のスロット角Θ（シータ）は、設計方向における回転のために構成されていることから、遊星アクスル端部１１１Ａが半径方向外向きに移動し、スロット１１６は遊星アクスル端部１１１Ａを移動させる。スロット１１６により引き起こされるこの動きは、第１キャリア１１４の元の回転を増加させる（すなわち、第１キャリア１１４を同じ方向に付勢する）。遊星回転軸１１５のスキュー角２１０ｄは増加し、第１キャリア１１４の遊星アクスル端部１１１Ａが半径方向外向きに移動するための推進力は、増加する。最終的に、遊星回転軸１１５のスキュー角ζ（ゼータ）は、トランスミッショントルク損失が利用可能な駆動トルクを克服することになるように、傾斜角γ（ガンマ）を値２２３に到達させるために値２２２に到達する。さらに、任意の遊星１１０であって、その回転軸１１５が転動方向から過激に歪曲された任意の遊星１１０により引き起こされた任意の摺動行動は、ＣＶＰの転動接点または他のコンポーネントと接触、ＣＶＰの転動接点または他のコンポーネントを損傷または破壊し得る。
【００４０】
本明細書において開示された実施形態は、先行技術のこれらのおよび他の限界を克服し得る。実施形態は、スキュー制御およびキャリア１１４、１２４における角度が付いているスロットを用いてボールタイプバリエータにおける逆回転を可能にする。スキュー制御およびキャリア１１４および１２４における角度が付いているスロット１１６、１２６は、正転しているときの遊星軸角度変化に負のフィードバックを提供する。逆回転で作動しているとき、第２キャリア１２４に対する第１キャリア１１４の回転角は、転動方向に対する遊星回転軸１１５のスキュー角が制御されるように、能動的に制御される。例えば、逆回転中、遊星回転軸１１５の傾斜角γ（ガンマ）が、第１キャリア１１４Ａでのアクスル端部１１１Ａが少量だけ半径方向内向きに移動するように、調整されることを考える。図３Ａおよび３Ｂは、スキュー角および傾斜角の図を経時的に示し、ＣＶＴが逆方向に作動しているときであってもどのように傾斜角γ（ガンマ）が変化し得るかを示す。
【００４１】
本明細書において開示された逆回転中の傾斜角を制御するための実施形態は、アクチュエータへ通信可能に結合されたプロセッサと、プログラムまたはプロセッサにより実行され得る指示のセットを格納するメモリとを含み得る。プロセッサは、ＣＶＰ、バリエータ、ＣＶＴサブアセンブリ、ＣＶＴ、ドライブトレインまたはＣＶＴを有する自動車を制御または管理する方法を実行し得る。
【００４２】
図３Ａは、ＣＶＴにおけるロールバックを制御するための方法の一実施形態を示すフローダイアグラムを示す。図３Ａに示されるとおり、第１キャリア１１４の初期回転により、第１スキュー角３１０ａが、第１傾斜角３４０ｂへの第１傾斜角変化率３４０ａを引き起こす場合、第１スキュー角３１０ｂへの初期回転後に、アクスル端部１１１Ａが半径方向内向きに移動する一方で、第１キャリア１１４は、角度が付いているスロット１１６が遊星回転軸１１５のスキューに対して有する効果を補償するために、第２のスキュー角変化率３１０ｃにより第２のスキュー角３１０ｄまで反対方向に回転することができ、スキュー角変化率３１０ｅは、望ましい時間の間、または傾斜角γ（ガンマ）が標的値３４０ｄを達成するまで、一定に保持される。スキュー角変化率３１０ｅは一定であるが、傾斜角３４０ｃは変化し得ることに留意されたい。換言すると、第１キャリア１１４のための回転角は、標的傾斜角に等しくない。望ましい移動がなされると、または、傾斜角γ（ガンマ）が標的傾斜角３４０ｅに近づくと、時計回り方向の第１キャリア１１４の追加的な回転３１０ｇが、遊星回転軸１１５を転動方向にゼロスキュー３１０ｈへ戻すために求められる。
【００４３】
図３Ｂに示されるとおり、第１キャリア１１４の初期回転３１０ａが第１傾斜角変化率３４０ａでのＣＶＰを第１傾斜角３４０ｂへ調節する場合、第１スキュー角３１０ｂへの初期回転後に、アクスル端部１１１Ａが半径方向内向きに移動する一方で、第１キャリア１１４は、角度が付いているスロット１１６が遊星回転軸１１５のスキューに対して有する効果を補償するために、第２のスキュー角変化率３１０ｃにより反対方向に第２のスキュー角３１０ｄへ回転させられ得る。スキュー角変化率３１０は、シリーズ３１０ｅ−１〜３１０ｅ−ｎを使用して、または傾斜角γ（ガンマ）が標的値３４０ｄを達成する（または標的値３４０ｄに近づく）まで調整され得る。望ましい移動がなされると、またはＣＶＴが設計方向に作動されると、第１方向における第１キャリア１１４の追加的な回転３１０ｇが遊星軸１１５を転動方向にゼロスキュー３１０ｈへ戻し得る。傾斜角３４０は、別のコマンドのセットまで、標的傾斜角のままである。
【００４４】
正方向に開始された、停止から開始されたまたは逆方向に開始されたＣＶＴは、能動的制御アルゴリズムを使用して制御され得る。機械的ガンマフィードバックでの逆回転を可能にするスキュー制御に基づく遊星ＣＶＴのための制御論理は、例えば別の作動または先行する計測からの格納された値により現在の伝達比を決定すること、例えば最後に観察された回転変化および回転値、（速度および方向）から現在のスキューを決定すること、または現在の回転の方向および回転の速度を決定することを含み得る。回転方向が逆になる、またはゼロである、または逆と予期される場合、相対的キャリア角は、最後に既知のスキューおよび回転両の合計が、逆回転において下向きの回転を安全に開始し得るスキュー値をもたらすようなある位置へ回転させられ得る。ＣＶＴが逆方向に作動している限り、制御は、実際のスキュー方向および傾斜角ガンマの変化率ならびに回転方向を決定することと、選択された条件のためにスキューを修正することとを含み得る。
【００４５】
図４は、ＣＶＴの傾斜角を制御するための一方法を示すフローダイアグラムを示す。図４に示されるとおり、遊星軸スキュー角および回転の方向の現在の値が得られ、負荷が監視され、比が望ましい方向に変化すると、後続の信号が、比変化の率を制御するために好適な量だけスキュー角を維持する、減少させるまたは逆にするために通信され得る。さらに、実施形態は、予防措置として逆方向において作動するように予め設定され得る。
【００４６】
ステップ４１０において、プロセッサは、遊星軸スキュー角および回転の方向の現在の値についての情報を受信する、検知する、またはそうでなければ取得することができる。遊星軸スキュー角は、遊星軸スキュー角の変化率および遊星１１０の回転率を求めることにより既知となり得る。遊星軸スキュー角の変化率は、伝達比の変化率または他の相対的因子から求められ得る。転動表面のクリープ、および後続の転動速度の損失はトランスミッションのトルクおよび速度に関連していることから、遊星軸角度の変化率の算出は、一般に動力により影響を受ける。したがって、動力は、相対的因子のうちの１つである。回転方向は、誘導またはホール効果速度ピックアップなど２つのオフセット信号間の位相角の計測により求められ得る。回転方向はまた、伝達比の予期される変化に対する実際の変化の方向を観察することにより示され得る。例えば、第１キャリアが第２キャリアに対して比を増加させるように回転するように信号が入力されるが、代わりに比が減少する場合、これは、回転方向は予期される回転方向の反対であるという表示となり得る。
【００４７】
いくつかの実施形態において、ステップ４１５はＣＶＴへの負荷を監視することを含む。トランスミッションへのトルクは、制御経路における各要素で負荷を引き起こし、そのとき、制御要素におけるバックラッシおよびコンプライアンス、ならびにクリープ率の変化は結論に影響を及ぼし得ることに留意されたい。例えば、オーバードライブに向かって比を減少させるための信号がトランスミッションでの外部負荷／トルクの増加と同期している場合を例とする。キャリアの相対的角度の回転および後続の遊星軸のスキュー角の望ましい変化が、トランスミッションをオーバードライブに向かって回転させると予期され得る。しかしながら、かけられた負荷の増加は、実際のスキュー角を符号において反対にするために要素の十分な偏向を引き起こし得る。正の回転が予期された場合には、この結果は負の回転であり得る（または逆もまた同様である）。したがって、トランスミッションへの負荷は、回転方向が比の予期される変化に対する比の実際の変化から決定されることになる場合、監視および考慮され得る。
【００４８】
ステップ４２０において、望ましいスキュー角を提供し、したがって標的傾斜角を達成するために、キャリア角を調整するために信号が送信される。正方向の作動条件下で、連続的で無段の伝達速度比を提供するために、ステップ４１０、４１５および４２０が連続的に実施される。
【００４９】
逆方向の作動下で、ステップ４１０、４１５、４２０および４２５が、連続的で無段の伝達速度比を提供するために、連続的に実施される。特に、駆動方向が設計の反対であるときのゼロスキュー角からの遊星軸１１５のいずれの変化も、暴走移動を引き起こす可能性が高い場合がある（すなわち、１つまたは複数の遊星アクスル１１１の端部１１１Ａまたは１１１Ｂが、正の比フィードバックを理由として比の極値のうちの１つに向かって、スロット１１６または１２６に沿って並進する傾向がある）。ステップ４２５において、キャリア回転を逆にするための信号がアクチュエータに送られる。逆の回転が遊星軸１１５をアンダードライブに向かって必ず動かすように、キャリア１１４または１２４が回転させられる場合、遊星１１０がアンダードライブに向かって移動するにつれ、一方または両方のキャリア１１４、１２４は、キャリア１１４または１２４におけるスロット１１６により引き起こされたアンダードライブ回転の正の強化を補償するために、オーバードライブ状態へと回転させられ得る。
【００５０】
ＣＶＴは、停止から開始され得る。トランスミッションが停止する、または次のアクションが不確定であるときはいつでも、回転方向が逆である場合に減速に向かう回転をもたらす方向にスキューをオフセットするためのコマンドが、アクチュエータへ通信され得る。好ましい実施形態において、加工誤差または負荷を原因とするスキュー位置のドループを原因とするスキュー位置におけるいずれの不正確さも克服するのに十分な、回転方向が逆である場合に減速に向かう回転をもたらす方向にスキューをオフセットするためのコマンドがアクチュエータへ通信される。ＣＶＴが停止から開始され、ＣＶＴが正転方向に作動するように設定されるが、代わりに、逆回転方向に作動する場合、損傷が生じ得る。いくつかの実施形態において、ステップ４３０において、ＣＶＴは逆回転方向に作動するように予め設定される。その後、ＣＶＴが逆モードで作動される場合、コマンドがキャリア角を調整するために与えられてもよく（ステップ４２０）、実施形態は、安定的システムを維持するためにフィードバックを提供するために、遊星軸スキューの現在の値および回転の方向についての情報を得る（ステップ４１０）ためにＣＶＴを監視することをすぐに始め得る。代替的に、ＣＶＴが正方向に作動される場合、キャリア１１４および１２４のスロット１１６または他の形状は、安定的システムを維持するために正のフィードバックをすぐに提供する。有利には、システムに対する損傷の可能性は低下する。
【００５１】
いくつかの実施形態において、信号（例えば、ステップ４２０または４２５において送信される信号、またはステップ４１５における負荷を監視することにより得られる情報）が、ＣＶＴの現在のスキュー角を維持するためにアクチュエータに送信され得る。アクチュエータは、後続の信号がアクチュエータへ通信されるまで、このスキュー角を維持し得る。回転は、キャリア１１４または１２４に結合されたアクチュエータへ信号を送信するプロセッサにより達成され得る。いくつかの実施形態において、アクチュエータは、キャリア１１４および１２４の両方に結合されてもよく、スキュー角を変化させることには、キャリア１１４および１２４の回転位置を連係させることを含み得る。
【００５２】
アクチュエータにより負のフィードバックが提供される率は、正方向運転においてフィードバックがスロットにより提供される率より大きい。例えば、スロットにより提供されるフィードバックは、とりわけスロットの幅に依存する。したがって、スロットの幅が広いほど、提供するフィードバックは少なくなり得る。他の実施形態において、負のフィードバックの量は、ＣＶＰの速度、ＣＶＰの速度比（ＳＲ）、ＣＶＰの傾斜角、または望ましくない作動状態へ調整するＣＶＰの可能性へ影響を及ぼすと決定された他のパラメータに加えてスロットのパラメータに基づき得る。したがって、ＣＶＰが高速で作動しており、スロット１１６、１２６がより大きい公差を有している場合、より多くのフィードバック（より高い周波数またはより大きい規模を含む）が損傷を防ぐために必要とされ得るが、低速またはよりタイトな公差で運転しているＣＶＰはフィードバックをあまり必要としない場合がある。
【００５３】
上で開示されたとおり、能動的制御アルゴリズムを用いるシステムは、ＣＶＴをいずれかの回転方向に安定化させるために有用であり得る。初期回転後に連続的な調整を使用することによりロールバックを制御することに加えて、実施形態は、ロールバックの原因となり得る条件を制御するためのシステムを含み得る。いくつかの実施形態において、スロットの第３セットを備えた第３プレートがタイミングプレートとして使用されてもよい。タイミングプレートは、複数の遊星１１０内の各遊星１１０の比角およびスキュー角を部分的に同期させ得る。
【００５４】
図５Ａ、５Ｂおよび５Ｃは、キャリア１１４およびタイミングプレート５１０の図を示す。キャリア１２４は図示されないが、キャリア１１４およびキャリア１２４は同様であり、同一であってもよいことに留意されるべきである。したがって、単純さおよび理解の容易さのために、キャリア１１４のみがここでは説明される。同様に、キャリア１１４およびタイミングプレート５１０は図５Ａおよび５Ｂにおいて鏡像として示されることに留意されるべきである。しかしながら、これは、説明の容易さのためのみでありタイミングプレート５１０の寸法は異なっていてもよい。例えば、タイミングプレート５１０の厚さはキャリア１１４のための厚さ未満であってもよく、スロット５１６のための角度の値は、スロット１１６のための角度の値より大きい、より小さいまたは同じであってもよく、スロット５１６の幅（Ｗ516）はスロット１１６の幅（Ｗ116）より大きい、より小さいまたは同じであってもよく、スロット５１６の長さ（Ｌ516）は、スロット１１６の長さ（Ｌ116）より長くても短くてもよい、などである。いくつかの実施形態において、スロット５１６の幅Ｗ516は、公差であって、スロット１１６または１２６が正方向および逆方向作動において遊星アクスル端部１１１Ａまたは１１１Ｂを制御するための主構造であり、スロット５１６が逆の作動における暴走または他の効果を防ぐためのものであるように選択された公差を有する。いくつかの実施形態において、スロット５１６の角度、幅またはいくつかの他のパラメータの値は、スロット１１６または１２６が正方向作動において遊星アクスル端部１１１Ａまたは１１１Ｂを制御するための主構造であり、スロット５１６が、逆の作動における暴走または他の効果を防ぐことを意図されているように選択される。
【００５５】
図５Ｃおよび５Ｄは、キャリアプレート１１４Ａおよび１１４Ｂの間に挿入された浮揚性タイミングプレート５１０を介した制御を伴うキャリアプレート１１４Ａおよび１１４Ｂを含むシステムの一実施形態の図を示す。図５Ｃおよび５Ｄに示されるとおり、遊星アクスル１１１はタイミングプレートスロット５１６を通って延在し、キャリアスロット（例えば、キャリアスロット１１６Ａおよび１１６Ｂ）に係合する。タイミングプレートスロット５１６と対応するキャリアスロット１１６との間の角度（Ｂ）がゼロ以外である場合、遊星アクスル１１１の一端（１１１Ａまたは１１１Ｂ）は、タイミングプレートスロット５１６およびキャリアスロット１１６の交差部（Ｌ）に位置付けられ得る。この構成において、タイミングプレート５１０は、任意の単一の遊星アクスル１１１が他の遊星アクスル１１１から方向が反れることを防ぐ、または、各遊星アクスル１１１を複数の遊星アクスル１１１についての総角度の公差内の角度に維持するなど、キャリアスロット１１６に沿った遊星アクスル１１１の移動を制御するために有用であり得る。例えば、総角度が２５度である場合、実施形態は、全てのアクスルが２２度〜２８度の角度であることを確実にし得る。キャリア１１４、１２４の各々におけるスロット５１６が、遊星１１０の配列内の各遊星アクスル１１１の端部の間の角度間隔を同期させることが効率的な正方向作動のために有利である。本明細書において開示された実施形態は、タイミングプレート５１０がキャリア（１１４または１２４）のいずれかの作動を妨害することを防ぐために、タイミングプレートスロットにおいて十分な量の隙間またはバックラッシを提供する。
【００５６】
駆動角（アルファ）は、タイミングプレートスロット５１６の各々の投影と、線５１５であって、中心軸に対して半径方向であるとともに遊星の配列のピッチ直径でタイミングプレートスロット５１６の中心を横切る線５１５との間の角度を指し、投影面は中心軸１０５に垂直である。ブロッキング角（Ｂ）は、本明細書で使用する場合、タイミングプレートスロット中心線の投影と、タイミングプレートスロット中心線、キャリア案内スロット中心線および遊星の配列のピッチ直径の交差部でのキャリアスロット中心との間の角度を指すことができ、投影面は中心軸に垂直である。最適ブロッキング角は、タイミングプレートスロット５１６がキャリアスロット１１６および１２６に対して９０°（回転方向の反対）であるときに生じる。
【００５７】
タイミングプレート５１０は、自走しても、キャリア（例えば、キャリア１１４または１２４）に対して接地されていてもよい。タイミングプレート５１０が自走する実施形態において、その角度位置は、遊星アクスル１１１の配列の力の総和により決定され得る。好ましい実施形態において、タイミングプレート５１０におけるスロット５１６のための駆動角は、理想的には半径方向から９０°未満となる。有利には、タイミングプレート５１０は、比角の変化をブロックすることにより比またはスキューにおける大きい誤差を防止することができる。好ましい実施形態において、ブロッキングおよび駆動のための二重の考慮から、タイミングプレートスロット５１６は、ブロッキング角が３０°以上（半径方向線に対して、および設計回転方向に）であり、駆動角が４５°以下（半径方向線に対して、設計回転方向の反対に）であるように構成される。
【００５８】
いくつかの実施形態において、半径方向スロット５１６を有するタイミングプレート５１０は、遊星１１０の配列における各遊星１１０が遊星のセットの制御された比角内および遊星１１０のセットの限られたスキュー角内にあることを確実にすることにより、制御を高め得る。タイミングプレート５１０は、半径方向スロット５１６を備えた回転自在ディスクであり得る。いくつかの実施形態において、タイミングプレート５１０は、キャリア半部１１４および１２４の間に軸方向に位置付けられ得る。遊星アクスル１１１の各々は、駆動部の一端でキャリア案内スロット１１６または１２６に係合する前に、タイミングプレート５１０を通過する。タイミングプレートスロット５１６の公差は、キャリアスロット１１６または１２６が、アクスル１１１の主制御部および遊星１１０のための主円周方向整列特徴部であることを可能にする。いくつかの実施形態において、公差は、最大で３度の偏向を可能にする。他の実施形態において、公差は最大で５度の偏向を可能にする。
【００５９】
いくつかの実施形態において、オフセット半径方向スロット５１６を有するタイミングプレート５１０が、遊星１１０の配列における全ての遊星アクスル１１１について各遊星アクスル１１１が複数の遊星の平均比角の制御された比角内および複数の遊星の平均比角の限られたスキュー角内にあることを確実にすることにより、制御を高め得る。
【００６０】
いくつかの実施形態において、タイミングプレート５１０は、オフセット半径方向スロット５１６が中に形成されたディスクを含むことができ、キャリア１１４または１２４のうちの１つの軸方向外側に位置付けられてもよく、遊星１１０に対してその軸方向位置において反対側にあるキャリア１１４または１２４により駆動されてもよい。遊星アクスル１１１の各々は、キャリア案内スロット１１６または１２６を通って延在するとともに、タイミングプレートスロット５１６に係合する。この構成において、タイミングプレートスロット５１６はより大きい公差を有する。しかしながら、キャリア案内スロット１１６または１２６は、遊星アクスル１１１が、タイミングプレートスロット５１６を遊星１１０のための主円周方向整列特徴部となることを可能にするのに十分な公差を有する。タイミングプレートスロット５１６の角度は、キャリア１１４および１２４の両方におけるキャリア案内スロット１１６および１２６の角度に応じて決定され得る。
【００６１】
自走タイミングプレート５１０のためのオフセット半径方向スロット角の選択に影響を及ぼし得る考慮がある。これらの考慮は、限定するものではないが、タイミングプレート駆動トルクの最小化、同期力の最大化、およびバックラッシまたは可能とされる同期誤差の最小化を含む。これらの考慮に影響を及ぼし得るいくつかの因子は、キャリア案内スロット半径方向間隔についての製造バリエーションおよび公差帯、キャリア案内スロット幅、タイミングプレート案内スロット半径方向間隔、タイミングプレート案内スロット幅、およびアクスルまたはアクスルエンドキャップ直径を含む。制御因子、例えば、逆の作動における望ましい静止スキュー値または最小の望ましい連続的なスキューはまた、タイミングプレートオフセット半径方向角度設計において関心の対象となり得る。
【００６２】
いくつかの構成において、タイミングプレートに近接して位置付けられた（すなわち、複数の遊星の軸方向に同じ側に置かれた）キャリアにより駆動されるタイミングプレートを有することが必要または望ましい場合がある。これらの構成において、第１方向における駆動プレートの角運動が反対方向におけるタイミングプレートの角運動により相殺されるように、タイミングプレートおよび駆動プレートはある機構を介して結合され得る。いくつかの実施形態において、タイミングプレートは歯の第１セットを備えた第１歯車を有することができ、キャリアは、歯の第１セットと噛み合うための歯の第２のセットを備えた第２歯車を有し得る。キャリアが回転すると、歯の第２のセットが第１歯車の歯の第１セットと係合すると同時に第２歯車が第１方向に回転し、これは、タイミングプレートを付勢させるために第１歯車を反対方向に回転させる。他の機構も可能である。
【００６３】
逆の作動が可能なＣＶＴにおけるロールバックを制御するためのタイミングプレートを製造する方法は、タイミングプレートにおいて複数のタイミングプレートスロット（例えば、スロット５１６）を形成するステップであって、複数のタイミングプレートスロットが複数のキャリア案内スロット（例えば、スロット１１６または１２６）に対してある角度で形成されるステップを含み得る。角度は、同期力（すなわち、１つまたは複数の暴走遊星が遊星の配列に影響を及ぼすのを防ぐのに必要な力）を最適化するための分析に基づき決定され得る。いくつかの実施形態において、複数のタイミングプレートスロットを形成するステップは、タイミングプレートスロットと半径方向線との間の角度（ｂ）を決定することを含み、両方は、遊星配列ピッチ半径で、０°の角度で（すなわち遊星軸に垂直に）交差する。角度は、スキューまたは傾斜力（すなわち、望ましいスキュー角または傾斜角に影響を及ぼすために必要な力）を最小化するために、基準の分析に基づき決定され得る。いくつかの実施形態において、方法は、３０°〜６０°のタイミングプレートスロットと半径方向線との間の角度を決定することをさらに含んでもよく、両者は遊星配列ピッチ半径で交差する。角度は、先行する因子のいずれかの間での譲歩に基づき決定され得る。さらに、いくつかの実施形態において、タイミングプレートスロットと半径方向線との間の角度は、両方が０°〜８０°の遊星配列ピッチ半径で交差する場合、全ての前述の因子の最大可能な寄与のために保護される。
【００６４】
いくつかの実施形態において、設計と反対の回転のための標的とされた連続作動状態は、ＣＶＰの入力端に最も近い遊星アクスルまたは遊星アクスルエンドキャップが入力キャリアの案内スロットの真ん中の極限に接触するような位置を含む。いくつかの実施形態において、スキュー角は、遊星の配列における遊星の各々のための減速回転力を維持するのに必要とされる最小角度に限られ得る。最小スキュー角は、加工公差（誤差または他のバリエーションを含む）に基づき決定されてもよく、さらに外部負荷の変化または比ドループの主原因となり得る。
【００６５】
いくつかの実施形態において、遊星の配列の１つを除いて全てが、少量の正のスキューで保持されてもよく、これは、システムがオーバードライブ方向に比を徐々に変化させることを可能にする。残りの遊星は少量の負のスキューで、ある位置に保持され得る。しかしながら、負のスキューを有する遊星は、追加的な負のスキューを有することも、残りの遊星の正のスキューを否定することも妨げられる。
【００６６】
本明細書において開示された実施形態は、それらが遊星タイプ連続可変トランスミッションに関連するものとして説明された。さらに、実施形態は、動力がシャフトを通じて入力されている状態で図示された。しかしながら、当業者であれば、本明細書において説明された概念および特徴は、動力がリングまたはリングとシャフトとのいくつかの組合せを通じて入力されることを含む他の設定にも当てはまり得ることを認めるだろう。さらに、本明細書において開示された実施形態は、正方向または逆方向のいずれかにおいて作動することができるドライブトレイン、連続可変トランスミッション、バリエータなどを提供するために、別個に、または他の実施形態と組み合わせて使用され得る。当業者であれば、これらの概念は他の設定においても同様に有用であることができ、したがって、限定されるものではないことを認めるだろう。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【国際調査報告】
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