(57)【要約】トランスミッションシステムと車両推進方法であって、車両１は３個の回転体５、７、９を具えたエピサイクリック伝動装置３を有しており、回転体９は車両の車輪１７により構成される負荷に連結されている。回転体５はフライホイール１１に連結され、回転体７はエンジン１３に連結されている。さらに従来のまたは自動化マニュアルトランスミッションユニットの形で与えられる車両のトランスミッションユニット１９は２個の入出力軸２１、２３を有している。入出力軸２１は回転体７に連結され、入出力軸２３は第３の回転体９に連結されている。スリップ能力を有した強制閉鎖クラッチ２５は入出力軸２１と回転体７との間に配置されている。このトランスミッションシステムを用いて、クラッチ２５が脱離しても車輪１７はエンジン１３による駆動を維持する。
2005511976.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エピサイクリック伝動装置が３個の回転体を有しており、
第１の回転体は第１のノードを介してトランスミッションシステムの一部である慣性体に連結されており、
第２、３の回転体は第２、３のノードを介してそれぞれ駆動源と負荷により形成される２個の慣性体に連結可能であり、
さらに２個の入出力軸を具えたトランスミッションユニットが設けられており、
第１の入出力軸は一方のノードに連結され、第２の入出力軸は他方のノードに連結されており、
クラッチが、トランスミッションユニットの一方の入出力軸とこの入出力軸に連結されたノードとの間および／またはエピサイクリック伝動装置の少なくとも１個の回転体とこの回転体に連結されたノードとの間および／またはエピサイクリック伝動装置の少なくとも２個の回転体の間、に配置されている
ことを特徴とする負荷用トランスミッションシステム。
【請求項２】
第２の回転体が第２のノードを介して駆動源に連結されており、
第３の回転体が第３のノードを介して負荷に連結されており、
トランスミッションユニットが第２、３のノード間に配置されており、
クラッチがトランスミッションユニットと第２のノードとの間に配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載のトランスミッションシステム。
【請求項３】
少なくとも１個のノードが軸上にあり、
該軸上にはブレーキも配置されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載のトランスミッションシステム。
【請求項４】
慣性体がマシンを有しており、
該マシンがモーターまたは発電器として機能可能であり、
さらにマシンとエネルギーを交換できるエネルギーアキュムレーターが設けられている
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかひとつに記載のトランスミッションシステム。
【請求項５】
全てのクラッチが閉じておりかつ慣性体に連結されている第１の回転体の速度が全ての環境下においてゼロであるとき、トランスミッションユニットの入出力軸の速度比が他の２個の回転体の可能最低・最高伝動比間にありかつ好ましくは２個の伝動比の中間にある
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかひとつに記載のトランスミッションシステム。
【請求項６】
トランスミッションユニットがコンスタントメッシュタイプであって、シンクロメッシュを有していない
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかひとつに記載のトランスミッションシステム。
【請求項７】
駆動源と請求項１〜６のいずれかひとつに記載のトランスミッションシステムを有しており、
駆動源がいずれかのノードに連結されている
ことを特徴とする駆動ユニット。
【請求項８】
駆動源が燃焼機関とそれに連結された電気モーター／発電器を有している
ことを特徴とする請求項７に記載の駆動ユニット。
【請求項９】
慣性体の運動エネルギーと駆動源の運動エネルギーとの差が係数５を越えない
ことを特徴とする請求項７または８に記載の駆動ユニット。
【請求項１０】
駆動源が比較的小型軽量の高速燃焼機関である
ことを特徴とする請求項７〜９のいずれかひとつに記載の駆動ユニット。
【請求項１１】
他のノードに連結されている駆動車輪と請求項７〜１０のいずれかひとつに記載の駆動ユニットとを有した車両。
【請求項１２】
主駆動源およびトランスミッションユニットおよび３個の回転体を具えたエピサイクリック伝動装置を有し、第１の回転体がフライホイールおよび／または車両の第２の駆動源などの慣性体に連結されており、トランスミッションユニットの入出力軸が駆動源とエピサイクリック伝動装置の第２の回転体とに連結されており、トランスミッションユニットの他の入出力軸が車輪とエピサイクリック伝動装置の第３の回転体とに連結されており、主駆動源がそのトルクを維持または増加させるごときモーター駆動車両の車輪における駆動トルクを維持または好ましくは徐々に増加させる方法であって、
車輪の駆動トルクを維持または増加させるに際して、例えばトランスミッションユニットに連結されているクラッチを脱離させるなど、トランスミッションユニットを遮断する
ことを特徴とする車輪駆動トルク維持・増加方法。
【請求項１３】
車両のブレーキがエピサイクリック伝動装置の第１の回転体に連結され、
該回転体自身は慣性体に連結され、
トランスミッションユニットのシフトアップ中にブレーキが励動され、
これにより駆動源から車輪への駆動トルク伝動が増加される
ことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
車両のブレーキがエピサイクリック伝動装置の第１の回転体に連結され、
回転体自身は慣性体に連結され、
全てのクラッチが閉じられて慣性体に連結された第１の回転体の速度が全ての環境についてゼロである場合に、トランスミッションユニットの入出力軸の速度比より大きな伝動比へ向けてのトランスミッションユニットのシフトダウン中にブレーキが励動されて、シフトダウンが容易となる
ことを特徴とする請求項１２または１３に記載の方法。
【請求項１５】
慣性体に連結されているエピサイクリック伝動装置の第１の回転体を止めることにより、駆動源と車輪との間の追加の伝動比が得られる
ことを特徴とする請求項１２〜１４のいずれかひとつに記載の方法。
【請求項１６】
駆動源と車輪との間の追加の伝動比がエピサイクリック伝動装置の３個の回転体のうちの２個の回転体を連結することにより得られる
ことを特徴とする請求項１２〜１４のいずれかひとつに記載の方法。
【請求項１７】
慣性体に連結されているエピサイクリック伝動装置の第１の回転体が停止され、またはこれに代えて、２個の回転体が互いに連結され、
これにより主駆動源と車輪との間に固定伝動比が形成され、かつ
トランスミッションユニットが高い方の歯車に切り換えられ、
トランスミッションユニットに連結されているクラッチが開かれ、
爾後このクラッチを閉じて３個の回転体の全てを解放することにより、高い方の歯車に対応する主駆動源と車輪との間の伝動比に伝動が向けられ、
この間主駆動源と車輪との間の駆動ラインが遮断されることがない
ことを特徴とする請求項１５または１６に記載の方法。
【請求項１８】
車両のブレーキが主駆動源に連結され、
慣性体が電気モーターの形で与えられる第２の駆動源を有しており、
車両が電気モーターを用いて前後に駆動され、
一方主駆動源はブレーキにより停止される
ことを特徴とする請求項１２〜１７のいずれかひとつに記載の方法。
【請求項１９】
車両の第１のクラッチがトランスミッションユニットと駆動源との間に配置され、
第２のクラッチとブレーキが第２の回転体と駆動源との間に配置され、
慣性体の有するマシンがモーターまたは発電器として機能し、
第２のクラッチが開かれてブレーキが解放され、
爾後マシンが独立に加速され、
これに続いて車両が始動可能となるか、または全負荷下でトランスミッションユニットがシフトアップされる
ことを特徴とする請求項１２〜１８のいずれかひとつに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は３個の回転体を具えたエピサイクリック伝動装置を含んだ負荷のためのトランスミッションシステムに関するものである。
【０００２】
第１の回転体は第１のノードを介してトランスミッションシステムの一部である慣性体に連結されており第２、３の回転体は第２、３のノードを介してそれぞれ駆動源と負荷とからなる２個の負荷に連結可能であり、さらにトランスミッションシステムは２個の入出力軸を具えたトランスミッションユニットを有しており、第１の入出力軸は一方のノードに連結され、第２の入出力軸は他方のノードに連結されている。
【０００３】
より詳しくはこの発明は車両（特に負荷が主として駆動車輪により形成される乗用車または軽量トラック）のためのトランスミッションシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００４】
慣性体はフライホイールであってもよいが、電気モーター／発電器または水力モーター／ポンプまたはこれら２以上の組合せであってもよい。エピサイクリック伝動装置はダブルサン−、リング−および遊星支持体ホイールまたは段付き遊星を具えた遊星機構であってもよく、差動歯車や冠歯車などの他のエピサイクリック伝動装置でもよい。
【０００５】
ノードは連結要素、例えばフランジや歯付き軸端など、トランスミッションシステムが組み込まれているより大きな集合体中の他のノードに連結するものである。さらにノードは連続した軸上の場所であって、トランスミッションシステムがより大きな集合機構に組み込まれている場合には、例えばその中に存在する軸がトランスミッションシステムの軸に置き換えられる場所、またはトランスミッションシステムの軸がより大きな集合機構の軸に置き換えられる場所である。この場合ノードには着脱可能な連結は存在しない。
【０００６】
そのようなトランスミッションシステムはエピサイクリック伝動装置Ａ−０９５２０２３号に開示されている。この公知のトランスミッションシステムは車両における省エネに適している。該トランスミッションシステムにフライホイールを適用することにより、小さなエンジンを用いながらも、そのようなトランスミッションシステムを具えていないより大きな（より強力な）エンジンを有した車両の加速反応を維持することを意図するものである。
【非特許文献１】エピサイクリック伝動装置Ａ−０９５２０２３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明の目的は上記したようなトランスミッションシステムの改良にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このためこの発明のトランスミッションシステムにおいては、クラッチがトランスミッションユニットの１個の入出力軸とこの入出力軸に連結されたノードとの間および／またはエピサイクリック伝動装置の少なくとも１個の回転体とこの回転体に連結されたノードとの間および／または少なくとも２個の回転体の間に、配置されていることを特徴とするものである。
【０００９】
このクラッチは強制閉鎖または閉鎖型クラッチであってもよく、一方トランスミッションユニットは自動マニュアルトランスミッション（ＡＭＴ）、連続可変トランスミッション（ＣＶＴ）、マニュアルトランスミッション（ＭＴ）、自動トランスミッション（ＡＴ）または二重クラッチトランスミッション（ＤＣＴ）などであってもよい。車両中に採用された場合、トランスミッションユニットはエンジンと慣性体との間、エンジンと負荷との間または慣性体と負荷との間に配置され得るものである。上記したような省エネに加えて、トランスミッションユニット中に１個以上のクラッチを採用すると更なるメリットがある。このメリットはクラッチの位置と作用態様により左右される。
【００１０】
主たるメリットのひとつは、第２の回転体が第２のノードを介して駆動源に連結されかつ第３のノードが負荷に連結されかつトランスミッションユニットが第２、３のノード間に配置されかつクラッチがトランスミッションユニットと第２のノード間に配置されているという構成から得られるものである。かかる構成において、伝動比の変更のためのトランスミッションユニットの遮断の間でも、駆動源から負荷へのトルク伝動が維持されるのである。
【００１１】
クラッチが脱離されている短い間隔に亘って駆動トルクが駆動源から負荷（車輪）に伝達される主な理由は慣性体である。このメリットに加えて、この発明のトランスミッションシステムはクラッチの個数と配置場所とに応じて他のメリットを有している。
【００１２】
さらなるメリットとして、フライホイールの形で慣性体が与えられた場合には、エンジン駆動トルクの振動を緩衝し、エンジンが内燃機関である場合にはフライホイールを小さくできる。慣性体が電気モーター／発電器である場合には、電気モータートルクの積極的な制御によりエンジン駆動トルクの振動が緩衝できる。
【００１３】
この発明のトランスミッションシステムの他の実施例では、少なくとも１個のノードが軸上に配置され、またこの軸上にはブレーキが配置されている。ブレーキは駆動源に連結される軸上に配置されるのが望ましい。このブレーキを励動することにより、エンジンは停止される。この場合、慣性体はエピサイクリック伝動装置を介して負荷を駆動することができる。この慣性体はモーターまたは発電器（好ましくは電気モーター／発電器）として機能できるマシンであることが望ましい。この場合ブレーキを採用することにより純粋な電気的な推進が可能となる。
【００１４】
さらにブレーキは慣性体に連結された軸上に配置するのが望ましい。このブレーキは強制閉鎖型であってトランスミッションユニットとエピサイクリック伝動装置との間のクラッチと組み合わせるメリットを有している。クラッチを開いてブレーキを励動することにより、第２のノードに連結されたエンジンからの駆動トルクはエピサイクリック伝動装置を介して第３のノードに連結された負荷に伝動される。これによりトランスミッションユニットの伝動比に加えて追加的な歯車比が形成される。
【００１５】
５通りの歯車比を有したトランスミッションユニットを使って、６通りの歯車比を有したトランスミッションシステムが得られる。または５通りの歯車比を維持しておいて、トランスミッションユニットは１通り少ない歯車比を具えることができる。さらにこのブレーキを励動することにより、トランスミッションユニットのシフトアップの間（一般には第１から第２歯車および第２から第３歯車）ブレーキを閉鎖してクラッチを開くと、駆動トルクがエピサイクリック伝動装置のみを介してすぐに伝動されて、運転の快適さに繋がるというメリットがある。ブレーキから得られる追加的な歯車比が第３の歯車と一致するならば、第４の歯車を予め選んでおいて徐々にクラッチを閉鎖してブレーキを開くと、第３から第４歯車へのシフトアップが改善される。
【００１６】
さらなるトランスミッションシステムの実施例においては、全てのクラッチが閉鎖され慣性体に連結されている第１の回転体の速度が全環境下でゼロである場合には、トランスミッションユニットの入出力軸の速度比は他の２個の回転体の最低・最高可能伝動比の間、好ましくはそれら２個の伝動比の中間となる。
【００１７】
さらなる実施例においては、トランスミッションユニットがコンスタントメッシュタイプでありシンクロメッシュを有していない。
【００１８】
またこの発明は駆動ユニットに関するもので、該駆動ユニットは駆動源とこの発明のトランスミッションシステムとを有している。駆動源は２個のノードの一方に連結されている。この駆動源は例えば燃焼機関または電気モーターである。また有利な実施例においては、駆動源が自身に連結された燃焼機関と電気モーター／発電器を有している。
【００１９】
さらなる実施例にあっては、駆動源が高速燃焼機関であって、比較的小型軽量である。さらなる実施例にあっては、慣性体の最大運動エネルギーと駆動源の最大運動エネルギーとが係数５以下の違いである。
【００２０】
この発明はさらに駆動車輪とこの発明の駆動ユニットを有した車両に関するものであり、車輪が他のノードに連結されている。
【００２１】
さらにこの発明はモーター駆動車両の車輪における駆動トルクを維持または好ましくは段階的に増加する方法に関するものであって、該車両は主駆動源とトランスミッションユニットと３個の回転体を具えたエピサイクリック伝動装置とを有している。第１の回転体はフライホイールおよび／または第２の駆動源などの慣性体に連結されている。トランスミッションユニットの入出力軸は駆動源とエピサイクリック伝動装置の第２の回転体に連結されており、トランスミッションユニットの他の入出力軸は車輪とエピサイクリック伝動装置の第３の回転体に連結されている。主駆動源はその駆動トルクを維持または増加する。
【００２２】
この発明の方法においては、例えばトランスミッションユニットに連結されているクラッチを脱離させるなどトランスミッションユニットを遮断することにより車輪における駆動トルクは維持または増加される。欧州特許出願ＥＰ−Ａ−０９５２０２３号などに開示されたトランスミッションシステムにあっては、クラッチを具えていないのでトランスミッションシステムを遮断することはできない。
【特許文献１】欧州特許出願ＥＰ−Ａ−０９５２０２３号
【００２３】
精々駆動源としての燃焼機関の出力軸に連結されてクラッチは存在できるが、このクラッチを脱離するとトランスミッションユニットとエピサイクリック伝動装置の両方を駆動源から脱離させ、この結果駆動トルクを遮断してしまう。この発明の方法の作用は、トランスミッションユニットを遮断することにより、伝導経路を慣性体が反応トルクを呈するエピサイクリック伝動装置を通過させて、駆動源から負荷への駆動トルクが維持または増加さえもされる、という洞察に基づいている。この洞察は新規であるかつ驚くべきものである。
【００２４】
この発明の方法にあっては、車輪における駆動トルクの変更をクラッチを開く（トランスミッションユニットを遮断する）ことにより行っており、従来公知のトランスミッションシステムにおけるように伝動比を（徐々に）変更することにより行っているのではない。これはシステム中の基本的に異なる駆動トルクを使った異なる伝動原理である。メリットのひとつは非常に速く車輪における駆動トルク変更（所望の方向に）が即座であり、この瞬間にトランスミッションユニットに負荷を印加することがないということである。
【００２５】
トランスミッションユニットがＣＶＴならば、追加のクラッチによりより大なるメリットが得られる。従来のトランスミッションシステムの加速ペダルの「弾性」はＣＶＴの軸速度に大きく依存するものであるが、該軸速度は実務上水力または電気的駆動システムのサイズにより制約される。この発明の方法の新規なる点は、クラッチが開かれた直後に起きる車輪における駆動トルクの変更の開始によってくるもの、である。何故ならエピサイクリック伝動装置の伝動比は最後に選択された歯車のそれとは異なるからである。
【００２６】
反応トルクを提供する可能性を高めるべく、この発明の方法の一実施例においては、車両のブレーキがエピサイクリック伝動装置の第１の回転体に連結されており、該回転体自身が慣性体に連結されており、トランスミッションユニットのシフトアップ時にブレーキが励動されて、駆動源から車輪への駆動トルク伝動が増加されるのである。
【００２７】
この発明の方法の他の実施例においては、車両のブレーキがエピサイクリック伝動装置の第１の回転体に連結され、該回転体自身が慣性体に連結され、ブレーキがトランスミッションユニットのシフトダウン時に励動されて、全てのクラッチが閉鎖されて慣性体に連結された第１の回転体の速度が全ての環境でゼロである場合のトランスミッションユニットの入出力軸の速度比より大なる伝動比に向かうのであり、これによりシフトダウンが容易となる。
【００２８】
他の実施例においては、慣性体に連結されたエピサイクリック伝動装置の第１の回転体を停止することにより、駆動源と車輪間の追加の伝動比が得られる。この場合トランスミッションユニットが提供する伝動比に加えてエピサイクリック伝動装置が追加の伝動比を形成するのに使われるのである。
【００２９】
さらに他の実施例においては、エピサイクリック伝動装置の３個の回転体のうちの２個の回転体を連結することにより駆動源と車輪との間の追加の伝動比が得られる。この場合も、上記したような伝動比に加えてエピサイクリック伝動装置が１以上の追加の伝動比を形成するのに使われるのである。
【００３０】
上記により駆動トルク遮断なしにシフトアップを形成できるのである。このためこの発明のさらなる実施例においては、慣性体に連結されたエピサイクリック伝動装置の第１の回転体が停止される、または３個の回転体のうちの２個の回転体が互いに連結される。これにより主駆動源と車輪との間に固定伝動比が形成され、トランスミッションユニットがより高い歯車にシフトされ、トランスミッションユニットに連結されたクラッチは開かれる。爾後クラッチを閉鎖して３個の回転体全てを解放することにより、主駆動源と車輪との間の伝動比がより高い歯車に対応する伝動比の方になり、この間主駆動源と車輪との間の駆動ラインが遮断されることはないのである。
【００３１】
さらなる実施例にあっては、車両のブレーキが主駆動源に連結され、慣性体が電気モーターの形での第２の駆動源を有しており、主駆動源がブレーキにより停止される一方電気モーターを用いて車両が前後に駆動される。このメリットは、逆転歯車をトランスミッションユニットから省くことができて、トランスミッションユニットの構成の複雑さが低減できることにある。
【００３２】
さらに他の実施例においては、車両の第１のクラッチがトランスミッションユニットと駆動源との間に配置され、第２のクラッチとブレーキとが第２の回転体と駆動源との間に配置されている。慣性体はモーターまたは発電器として機能できるマシンを有しており、第２のクラッチが開かれかつブレーキが解放され、爾後マシンが独立に加速されて、この結果続いて車両が発車できるかまたはトランスミッションユニットが全負荷下でシフトアップできる。
【実施例】
【００３３】
図１に示すのはこの発明のトランスミッションシステムを具えた車両であって、エピサイクリック伝動装置３を有しており、該エピサイクリック伝動装置は３個の回転体５、７、９からなる遊星機構の形で与えられている。該回転体はこの実施例では太陽歯車、リング歯車および遊星歯車を支持する遊星支持歯車である。以下においてはこれらを第１、２、３の回転体と呼称する。
【００３４】
第１の回転体５は第１のノードＩを介して慣性体（ここではフライホイール１１の形で与えられている）に連結されている。第２の回転体７は第２のノードＩＩを介してエンジン１３（ここでは燃焼機関の形で与えられている）に連結されている。しかし原理的には電気モーターなどいかなる型式のモーターでも使用できる。第３の回転体９は第３のノードＩＩＩ（最終の減速・差動歯車１５）を介して負荷を形成する車両の車輪１７に連結されている。
【００３５】
車両１のトランスミッションユニット１９は２個の入出力軸２１、２３を有している。これらはここでは従来型または自動化マニュアルトランスミッションユニットの形で与えられているが、連続可変トランスミッションユニットなど他の型式のトランスミッションユニットであってもよい。一方の入出力軸２１は第２の回転体７に連結され、他方の入出力軸２３は第３の回転体９に連結されている。
【００３６】
トランスミッションユニット１９の入出力軸２１とエピサイクリック伝動装置３の第２の回転体７との間にはクラッチ２５が配置されており、該クラッチは滑動可能性を具えた強制閉鎖クラッチである。クラッチ２５が開かれると、エピサイクリック伝動装置３を経て動力が車輪１７に伝動される。これに代えてクラッチが閉鎖されているときにはトランスミッションユニット１９を経て伝動される。
【００３７】
エピサイクリック伝動装置、トランスミッションユニット、フライホイールおよびクラッチは車両１のトランスミッションシステム２７を構成するものである。エンジン１３を具えたトランスミッションシステム２７は車両の駆動ユニットを構成する。
【００３８】
駆動システムの構成と作用を明らかにすべく図２に車両１を模型的に示す。エピサイクリック伝動装置３は３本の突出するラインを具えた円形で示されており、該ラインは回転体５、７、９との連結を示すものである。エンジン、負荷および慣性体はＥ、ＬおよびＦでそれぞれ示されている。トランスミッションユニットはＴで、クラッチはＣで示されている。ここでは負荷は差動歯車と車輪の組合せである。
【００３９】
図３はこの発明の第２の実施例の車両３１の模型図であり、慣性体が電気モーターＧにより構成されかつブレーキ３５がエンジンＥとエピサイクリック伝動装置３３との間に配置されている点において、図２のものとは異なっている。これにより純粋な電気推進力が得られる。ブレーキ３５を励動することによりエンジンＥが停止される。この状態において、電気モーターＧはエピサイクリック伝動装置３３を介して負荷Ｌを駆動できる。ブレーキ３５は例えば強制閉鎖またはフォーム閉鎖ブレーキでもよく、錠止爪を具えた一方向クラッチでもよい。
【００４０】
図４にこの発明の第３の実施例である車両３７を模型的に示す。さらなるブレーキ３９がフライホイールＦとエピサイクリック伝動装置３８との間に配置されている点で、この実施例は図１、２に示された第１の実施例のものと異なる。このブレーキは強制閉鎖ブレーキである。ブレーキが励動されるとエンジンの駆動トルクがエピサイクリック伝動装置を経て車輪に伝達され、回転体を停止することにより追加の伝動比が得られることに加えて、より有利なシフトが可能となる。
【００４１】
図５、６にトランスミッションシステムの２通りの実施例を示す。図５は横断架設されたエンジンに適したトランスミッションシステム４１を示している。トランスミッションシステムの入力軸４３はエンジンに連結され、出力軸４５は差動歯車に連結されている。最高・最低伝動比の歯車５３、５５を支持するトランスミッションユニット４７の軸４９、５１のみを示す。第２の軸５１はトランスミッションユニットの出力軸４５に連結されている。トランスミッションユニットの主軸４９はクラッチ６９を介してトランスミッションシステムの入力軸４３に連結できる。
【００４２】
遊星機構５７は入力軸４３と主軸４９との間に配置されている。遊星支持体５９は減速歯車６１を介してトランスミッションユニットの第２の軸５１に連結されている。リング歯車６３は入力軸４３に連結され、太陽歯車６５はフライホイール６７に連結されている。クラッチ６９は遊星機構５７と入力軸４３との間に配置されている。
【００４３】
図６に示すトランスミッションシステム７１は特に長手方向に取り付けられたエンジンに適したものであって、ここでは遊星機構７５の遊星支持体７３が補助軸７７を介してトランスミッションシステムの出力軸７９に連結されている。該出力軸はトランスミッションユニット８１の第２の軸でもある。トランスミッションユニットの主軸８３はクラッチ８７のクラッチ軸を支持する補助軸８５に連結されている。
【００４４】
図７〜１０に前輪駆動であるこの発明の種々の車両の構成を示す。該車両の有する慣性体は電気モーター／発電器ユニットＥＭ／Ｇの形で与えられており、図７、９に示す場合には燃焼機関ＶＭの形で与えられた駆動源とトランスミッションユニットＴ（ＡＭＴまたはＣＶＴ）の間に、また図８、１０に示す場合にはトランスミッションユニットＴの後に配置されている。電気モーター／発電器ＥＭ／Ｇは別体のモジュールとして燃焼機関ＶＭとトランスミッションユニットＴとからなる従来の駆動ラインに付設することもできる。ついで、その機能はＥＭ／Ｇユニットにより満たされるので、スターター−モーターと発電器（同期発電器）を省いてもよい。
【００４５】
図１１、１２に示す後輪駆動の車両であって前記した前輪駆動のものと同じ電気モーター／発電器ユニットＥＭ／Ｇを使用している。
【００４６】
図１３に示すこの発明のトランスミッションシステムを有した実施例の車両にあっては、マシンＥＭ／Ｇはモーターおよび発電器として使用できる。ＥＭ／Ｇは電気化学バッテリーの形で与えられるエネルギーアキュムレーターに連結されている。前記したように好ましき実施例では、ＥＭ／Ｇは電気マシンであり得るが、また例えば水力モーター／ポンプの組合せでもよい。ＥＭ／Ｇはエピサイクリック伝動装置Ｐの回転体ｃに連結されており、エピサイクリック伝動装置Ｐの他の２個の回転体ａ、ｂはトランスミッションユニットＴの入力軸ｉ1と出力軸ｉ2とにそれぞれ連結されている。
【００４７】
さらに回転体ｂは被駆動負荷Ｌまたはこれに直接連結された部材に連結されている。回転体ａはクラッチＫ2を介して燃焼機関のクランク軸から脱離できるかおよび／またはブレーキＲを介して固定系（回転体ケース）に連結もできる。クラッチＫ1はエンジンのクランク軸とトランスミッションユニットの入力軸ｉ1との間か、またはトランスミッションユニットの出力軸ｉ2と被駆動負荷Ｌとの間である。
【００４８】
クラッチＫ1、Ｋ2はいずれも駆動トルクを伝動できることが必要であるが、強制閉鎖クラッチに共通のスリップもある。ブレーキＲはこの要求を満たす必要はなく、フォーム閉鎖クラッチであり得る。この実施例では作用を単純にすべく、ブレーキＲはフォーム閉鎖と一方向クラッチの組合せでもよく、この組合せもブレーキＲと呼ばれる。
【００４９】
図１４〜１７に図１３の電気モーター／発電器ユニットの諸変形を示す。該ユニットは電気コイルを具えたスターター１０１、二次歯車１０２、二次軸１０３、クラッチＲのブレーキ１０４、エピサイクリック伝動装置Ｐの回転体１０５、さらなるクラッチＫ2のクラッチ本体１０６、一方向ベアリング１０７、エピサイクリック伝動装置Ｐの歯車１０８、エピサイクリック伝動装置Ｐの支持体１０９、電気モーター／発電器のローター１１０、エピサイクリック伝動装置Ｐの歯車１１１、主軸１１２、そして好ましくはエピサイクリック伝動装置Ｐの遊星歯車１１３を３個有している。
【００５０】
主軸１１２はクラッチＫ2のクラッチ本体１０６に連結されている。クラッチＲのブレーキ１０４はエピサイクリック伝動装置Ｐの回転体１０５に作用する。遊星歯車１１３は支持体１０９上のベアリングにより支持されている。支持体１０９が支持する歯付き歯車は二次歯車１０２に連結している。ローター１１０はエピサイクリック伝動装置Ｐの自由歯車１１１に直接連結されている。
【００５１】
遊星歯車１１３上の歯車１０８と１１１の走行半径は同じであり、この結果図１４〜１７のエピサイクリック伝動装置のエピサイクリック伝動比ｚは差動歯車におけるように１となる。歯車１０８と１１１は好ましくは所謂「冠歯車」と呼ばれる形をとる。差動歯車のための従来の傘歯車に勝る冠歯車のメリットは一方ではトランスミッション効率が高いことであり（＞９８％）、他方では歯車１０８、１１１、１１３およびエピサイクリック伝動装置Ｐの支持体１０９の配置への要請が厳しくないということである。
【００５２】
図１４〜１７に示す構造は全て同じ構成成分１０１〜１１３を有しているが、Ｋ2とＲに対するローター（図中左または右）の位置構成およびクラッチＫ2、Ｒ（図中左または右）の位置において異なっている。
【００５３】
図１４〜１７に電気モーター／発電器の構成を示しており、いかなる実施例が好ましいかはまだ示されてないが、ユニットが図７〜１２に示すような車両にいかに取り付けられているかにより左右される。
【００５４】
この発明は図示された実施例に限定されるものではなく、請求項に記載の技術思想の限りにおいて種々の変更が可能である。
【００５５】
一例を挙げると、第１〜３の実施例において、クラッチＣはトランスミッションシステム中で図示したと異なる場所に配置できる。またそれらの実施例においてブレーキは第３のノードにも連結できる。
【００５６】
さらにエネルギー源が燃焼機関であるこれらの実施例において、電気モーター／発電器は燃焼機関の出力軸に連結して燃焼機関を補助するようにすることもできる。また追加のクラッチを３個の回転体のうちの２個の回転体の間に配置してエピサイクリック伝動装置を固定原則装置に組み込むこともできる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】この発明のトランスミッションシステムを具えた車両の第１の実施例を示す。
【図２】図１の車両のダイアグラムである。
【図３】この発明の車両の第２の実施例の模型図である。
【図４】この発明の車両の第３の実施例の模型図である。
【図５】この発明のトランスミッションシステムの実務的実施例を示す。
【図６】この発明のトランスミッションシステムの他の実務的実施例を示す。
【図７】この発明の前輪駆動車両の種々の構造の模型図である。
【図８】この発明の前輪駆動車両の種々の構造の模型図である。
【図９】この発明の前輪駆動車両の種々の構造の模型図である。
【図１０】この発明の前輪駆動車両の種々の構造の模型図である。
【図１１】この発明の後輪駆動車両の種々の構造の模型図である。
【図１２】この発明の後輪駆動車両の種々の構造の模型図である。
【図１３】この発明のトランスミッションシステムを具えた車両の実施例を示す。
【図１４】図１３に示す電気モーター／発電器ユニットの変化実施例を示す。
【図１５】図１３に示す電気モーター／発電器ユニットの変化実施例を示す。
【図１６】図１３に示す電気モーター／発電器ユニットの変化実施例を示す。
【図１７】図１３に示す電気モーター／発電器ユニットの変化実施例を示す。
【符号の説明】
【００５８】
１        ：  車両
５、７、９：  回転体
１１      ：  フライホイール
１７      ：  車輪
２１、２３：  入出力軸
２５      ：  クラッチ
【図１】
2005511976.tif 000003
【図２】
2005511976.tif 000004
【図３】
2005511976.tif 000005
【図４】
2005511976.tif 000006
【図５】
2005511976.tif 000007
【図６】
2005511976.tif 000008
【図７】
2005511976.tif 000009
【図８】
2005511976.tif 000010
【図９】
2005511976.tif 000011
【図１０】
2005511976.tif 000012
【図１１】
2005511976.tif 000013
【図１２】
2005511976.tif 000014
【図１３】
2005511976.tif 000015
【図１４】
2005511976.tif 000016
【図１５】
2005511976.tif 000017
【図１６】
2005511976.tif 000018
【図１７】
2005511976.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成16年2月12日(2004.2.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
慣性体と３個の回転体を具えたエピサイクリック伝動装置と２個の入出力軸を具えたトランスミッションユニットと少なくとも１個のクラッチとを有しており、
第１の回転体は第１のノードを介して慣性体に連結され、
第２、３の回転体は第２、３のノードを介してそれぞれ駆動源と負荷とからなる２個の慣性体に連結可能であり、
各回転体は第１の枝路を介してノードに連結され、
該ノードは第２の枝路を介していずれかの慣性体に連結され、
第１の入出力軸は第１、２の枝路のいずれかの一部を含まない第３の枝路を介していずれかのノードに連結され、
第２の入出力軸は第１、２の枝路のいずれかの一部を含まない第３の枝路を介して他のノードに連結され、
少なくとも１個のクラッチは、第３の枝路中でトランスミッションユニットのいずれかの入出力軸とこの入出力軸に連結されたノードとの間、および／または第１の枝路中でエピサイクリック伝動装置の少なくとも１個の回転体とこの回転体に連結されたノードとの間および／またはエピサイクリック伝動装置の少なくとも２個の回転体の間、に配置されている
ことを特徴とする負荷用トランスミッションシステム。
【請求項２】
第２の回転体が第２のノードを介して駆動源に連結されており、
第３の回転体が第３のノードを介して負荷に連結されており、
トランスミッションユニットが第２、３のノード間に配置されており、
クラッチがトランスミッションユニットと第２のノードとの間に配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載のトランスミッションシステム。
【請求項３】
少なくとも１個のノードが軸上にあり、
該軸上にはブレーキも配置されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載のトランスミッションシステム。
【請求項４】
慣性体がマシンを有しており、
該マシンがモーターまたは発電器として機能可能であり、
さらにマシンとエネルギーを交換できるエネルギーアキュムレーターが設けられている
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかひとつに記載のトランスミッションシステム。
【請求項５】
全てのクラッチが閉じておりかつ慣性体に連結されている第１の回転体の速度が全ての環境下においてゼロであるとき、トランスミッションユニットの入出力軸の速度比が他の２個の回転体の可能最低・最高伝動比間にありかつ好ましくは２個の伝動比の中間にある
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかひとつに記載のトランスミッションシステム。
【請求項６】
トランスミッションユニットがコンスタントメッシュタイプであって、シンクロメッシュを有していない
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかひとつに記載のトランスミッションシステム。
【請求項７】
駆動源と請求項１〜６のいずれかひとつに記載のトランスミッションシステムを有しており、
駆動源がいずれかのノードに連結されている
ことを特徴とする駆動ユニット。
【請求項８】
駆動源が燃焼機関とそれに連結された電気モーター／発電器を有している
ことを特徴とする請求項７に記載の駆動ユニット。
【請求項９】
慣性体の運動エネルギーと駆動源の運動エネルギーとの差が係数５を越えない
ことを特徴とする請求項７または８に記載の駆動ユニット。
【請求項１０】
駆動源が比較的小型軽量の高速燃焼機関である
ことを特徴とする請求項７〜９のいずれかひとつに記載の駆動ユニット。
【請求項１１】
他のノードに連結されている駆動車輪と請求項７〜１０のいずれかひとつに記載の駆動ユニットとを有した車両。
【請求項１２】
主駆動源およびトランスミッションユニットおよび３個の回転体を具えたエピサイクリック伝動装置を有し、第１の回転体がフライホイールおよび／または車両の第２の駆動源などの慣性体に連結されており、トランスミッションユニットの入出力軸が駆動源とエピサイクリック伝動装置の第２の回転体とに連結されており、トランスミッションユニットの他の入出力軸が車輪とエピサイクリック伝動装置の第３の回転体とに連結されており、主駆動源がそのトルクを維持または増加させるごときモーター駆動車両の車輪における駆動トルクを維持または好ましくは徐々に増加させる方法であって、
車輪の駆動トルクを維持または増加させるに際して、例えばトランスミッションユニットに連結されているクラッチを脱離させるなど、トランスミッションユニットを遮断する
ことを特徴とする車輪駆動トルク維持・増加方法。
【請求項１３】
車両のブレーキがエピサイクリック伝動装置の第１の回転体に連結され、
該回転体自身は慣性体に連結され、
トランスミッションユニットのシフトアップ中にブレーキが励動され、
これにより駆動源から車輪への駆動トルク伝動が増加される
ことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
車両のブレーキがエピサイクリック伝動装置の第１の回転体に連結され、
回転体自身は慣性体に連結され、
全てのクラッチが閉じられて慣性体に連結された第１の回転体の速度が全ての環境についてゼロである場合に、トランスミッションユニットの入出力軸の速度比より大きな伝動比へ向けてのトランスミッションユニットのシフトダウン中にブレーキが励動されて、シフトダウンが容易となる
ことを特徴とする請求項１２または１３に記載の方法。
【請求項１５】
慣性体に連結されているエピサイクリック伝動装置の第１の回転体を止めることにより、駆動源と車輪との間の追加の伝動比が得られる
ことを特徴とする請求項１２〜１４のいずれかひとつに記載の方法。
【請求項１６】
駆動源と車輪との間の追加の伝動比がエピサイクリック伝動装置の３個の回転体のうちの２個の回転体を連結することにより得られる
ことを特徴とする請求項１２〜１４のいずれかひとつに記載の方法。
【請求項１７】
慣性体に連結されているエピサイクリック伝動装置の第１の回転体が停止され、またはこれに代えて、２個の回転体が互いに連結され、
これにより主駆動源と車輪との間に固定伝動比が形成され、かつ
トランスミッションユニットが高い方の歯車に切り換えられ、
トランスミッションユニットに連結されているクラッチが開かれ、
爾後このクラッチを閉じて３個の回転体の全てを解放することにより、高い方の歯車に対応する主駆動源と車輪との間の伝動比に伝動が向けられ、
この間主駆動源と車輪との間の駆動ラインが遮断されることがない
ことを特徴とする請求項１５または１６に記載の方法。
【請求項１８】
車両のブレーキが主駆動源に連結され、
慣性体が電気モーターの形で与えられる第２の駆動源を有しており、
車両が電気モーターを用いて前後に駆動され、
一方主駆動源はブレーキにより停止される
ことを特徴とする請求項１２〜１７のいずれかひとつに記載の方法。
【請求項１９】
車両の第１のクラッチがトランスミッションユニットと駆動源との間に配置され、
第２のクラッチとブレーキが第２の回転体と駆動源との間に配置され、
慣性体の有するマシンがモーターまたは発電器として機能し、
第２のクラッチが開かれてブレーキが解放され、
爾後マシンが独立に加速され、
これに続いて車両が始動可能となるか、または全負荷下でトランスミッションユニットがシフトアップされる
ことを特徴とする請求項１２〜１８のいずれかひとつに記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は慣性体と３個の回転体を具えたエピサイクリック伝動装置を有した負荷のためのトランスミッションシステムに関するものである。
【０００２】
第１の回転体は第１のノードを介して慣性体に連結され、第２、３の回転体は第２、３のノードを介して２個の慣性体に連結可能であり、それらの慣性体は駆動源と負荷とにより構成されている。
【０００３】
各回転体は第１の枝路を介してノードに連結され、該ノードは第２の枝路を介していずれかの慣性体に連結されている。トランスミッションユニットは２個の入出力軸を有しており、第１の入出力軸は第３の枝路（第１、２の枝路のいずれかの一部を含んでいない）を介していずれかのノードに連結され、第２の入出力軸は他の第３の枝路（第１、２の枝路のいずれかの一部を含んでいない）を介して他のノードに連結されている。トランスミッションシステムは少なくとも１個のクラッチも有している。
【０００４】
より詳しくは、この発明は特に負荷が主として車両の駆動車輪により構成される乗用車や軽量トラックなどの車両用のトランスミッションシステムに関するものである。
【０００５】
慣性体はフライホイールであってもよいが、電気モーター／発電器または水力モーター／ポンプまたはこれらの２以上の組合せであってもよい。エピサイクリック伝動装置は遊星機構であってもよく、ダブル太陽−、リング−および遊星支持体ホイールまたは段付き遊星を有しているが、その他にも差動歯車または冠歯車などのエピサイクリック伝動装置でもよい。
【０００６】
ノードは連結要素であって、例えばフランジまたは歯付き軸端であって、トランスミッションシステムが組み込まれるより大きな機構の他のノードに連結するものである。さらにノードは連続軸上の場所であってもよく、トランスミッションシステムがより大きな機構中にある場合には、例えば該機構中の軸がトランスミッションシステムの軸によりとって代わられるか、またはトランスミッションシステム中の軸が大きな機構中の軸によりとって代わられる。この場合ノードには着脱可能な連結がある。
【技術的な現状】
【０００７】
そのようなトランスミッションシステムは欧州特許出願ＥＰ−Ａ２−０８４５６１８号に開示されており、そこでは伝動比の変更が他のトランスミッションシステムよりも快適に行われる。
【特許文献１】欧州特許出願ＥＰ−Ａ２−０８４５６１８号
【発明の要約】
【０００８】
この発明の目的は上記したようなトランスミッションシステムの改良にあり、特により小さなエンジンを具えたトランスミッションシステムを提供すること、燃料の消費を低減することを目的とし、しかも加速反応はより大きな（強力な）エンジンの車両のそれと同じに保とうとするものである。
【０００９】
このためこの発明のトランスミッションシステムにおいては少なくとも１個のクラッチが、いずれかの第３の枝路中でトランスミッションユニットのいずれかの入出力軸とこれに連結されたノードとの間、および／またはいずれかの第１の枝路中でエピサイクリック伝動装置の少なくとも１個の回転体とこれに連結されたノードとの間、および／またはエピサイクリック伝動装置の少なくとも２個の回転体の間に、配置されている。
【００１０】
該クラッチは強制閉鎖またはフォーム閉鎖クラッチである。トランスミッションユニットは例えば自動化マニュアルトランスミッション（ＡＭＴ）、連続可変トランスミッション（ＣＶＴ）、マニュアルトランスミッション（ＭＴ）、自動トランスミッション（ＡＴ）または二重クラッチトランスミッション（ＤＣＴ）である。
【００１１】
車両中に採用された場合には、トランスミッションユニットはエンジンと慣性体との間、エンジンと負荷との間、または慣性体と負荷との間に配置される。上記したような省エネに加えて、１個以上のクラッチをトランスミッションユニット中に採用することにより、クラッチの位置と作用方法に応じて追加的なメリットがある。
【００１２】
主たるメリットのひとつは、第２の回転体が第２のノードを介して駆動源に連結されかつ第３のノードが負荷に連結されかつトランスミッションユニットが第２、３のノード間に配置されかつクラッチがトランスミッションユニットと第２のノード間に配置されているという構成から得られるものである。かかる構成において、伝動比の変更のためのトランスミッションユニットの遮断の間でも、駆動源から負荷へのトルク伝動が維持されるのである。
【００１３】
クラッチが脱離されている短い間隔に亘って駆動トルクが駆動源から負荷（車輪）に伝達される主な理由は慣性体である。このメリットに加えて、この発明のトランスミッションシステムはクラッチの個数と配置場所とに応じて他のメリットを有している。
【００１４】
さらなるメリットとして、フライホイールの形で慣性体が与えられた場合には、エンジン駆動トルクの振動を緩衝し、エンジンが内燃機関である場合にはフライホイールを小さくできる。慣性体が電気モーター／発電器である場合には、電気モータートルクの積極的な制御によりエンジン駆動トルクの振動が緩衝できる。
【００１５】
この発明のトランスミッションシステムの他の実施例では、少なくとも１個のノードが軸上に配置され、またこの軸上にはブレーキが配置されている。ブレーキは駆動源に連結される軸上に配置されるのが望ましい。このブレーキを励動することにより、エンジンは停止される。この場合、慣性体はエピサイクリック伝動装置を介して負荷を駆動することができる。この慣性体はモーターまたは発電器（好ましくは電気モーター／発電器）として機能できるマシンであることが望ましい。この場合ブレーキを採用することにより純粋な電気的な推進が可能となる。
【００１６】
さらにブレーキは慣性体に連結された軸上に配置するのが望ましい。このブレーキは強制閉鎖型であってトランスミッションユニットとエピサイクリック伝動装置との間のクラッチと組み合わせるメリットを有している。クラッチを開いてブレーキを励動することにより、第２のノードに連結されたエンジンからの駆動トルクはエピサイクリック伝動装置を介して第３のノードに連結された負荷に伝動される。これによりトランスミッションユニットの伝動比に加えて追加的な歯車比が形成される。
【００１７】
５通りの歯車比を有したトランスミッションユニットを使って、６通りの歯車比を有したトランスミッションシステムが得られる。または５通りの歯車比を維持しておいて、トランスミッションユニットは１通り少ない歯車比を具えることができる。さらにこのブレーキを励動することにより、トランスミッションユニットのシフトアップの間（一般には第１から第２歯車および第２から第３歯車）ブレーキを閉鎖してクラッチを開くと、駆動トルクがエピサイクリック伝動装置のみを介してすぐに伝動されて、運転の快適さに繋がるというメリットがある。ブレーキから得られる追加的な歯車比が第３の歯車と一致するならば、第４の歯車を予め選んでおいて徐々にクラッチを閉鎖してブレーキを開くと、第３から第４歯車へのシフトアップが改善される。
【００１８】
さらなるトランスミッションシステムの実施例においては、全てのクラッチが閉鎖され慣性体に連結されている第１の回転体の速度が全環境下でゼロである場合には、トランスミッションユニットの入出力軸の速度比は他の２個の回転体の最低・最高可能伝動比の間、好ましくはそれら２個の伝動比の中間となる。
【００１９】
さらなる実施例においては、トランスミッションユニットがコンスタントメッシュタイプでありシンクロメッシュを有していない。
【００２０】
またこの発明は駆動ユニットに関するもので、該駆動ユニットは駆動源とこの発明のトランスミッションシステムとを有している。駆動源は２個のノードの一方に連結されている。この駆動源は例えば燃焼機関または電気モーターである。また有利な実施例においては、駆動源が自身に連結された燃焼機関と電気モーター／発電器を有している。
【００２１】
さらなる実施例にあっては、駆動源が高速燃焼機関であって、比較的小型軽量である。さらなる実施例にあっては、慣性体の最大運動エネルギーと駆動源の最大運動エネルギーとが係数５以下の違いである。
【００２２】
この発明はさらに駆動車輪とこの発明の駆動ユニットを有した車両に関するものであり、車輪が他のノードに連結されている。
【００２３】
さらにこの発明はモーター駆動車両の車輪における駆動トルクを維持または好ましくは段階的に増加する方法に関するものであって、該車両は主駆動源とトランスミッションユニットと３個の回転体を具えたエピサイクリック伝動装置とを有している。第１の回転体はフライホイールおよび／または第２の駆動源などの慣性体に連結されている。トランスミッションユニットの入出力軸は駆動源とエピサイクリック伝動装置の第２の回転体に連結されており、トランスミッションユニットの他の入出力軸は車輪とエピサイクリック伝動装置の第３の回転体に連結されている。主駆動源はその駆動トルクを維持または増加する。
【００２４】
この発明の方法においては、例えばトランスミッションユニットに連結されているクラッチを脱離させるなどトランスミッションユニットを遮断することにより車輪における駆動トルクは維持または増加される。欧州特許出願ＥＰ−Ａ−０９５２０２３号などに開示されたトランスミッションシステムにあっては、クラッチを具えていないのでトランスミッションシステムを遮断することはできない。
【特許文献１】欧州特許出願ＥＰ−Ａ−０９５２０２３号
【００２５】
精々駆動源としての燃焼機関の出力軸に連結されてクラッチは存在できるが、このクラッチを脱離するとトランスミッションユニットとエピサイクリック伝動装置の両方を駆動源から脱離させ、この結果駆動トルクを遮断してしまう。この発明の方法の作用は、トランスミッションユニットを遮断することにより、伝導経路を慣性体が反応トルクを呈するエピサイクリック伝動装置を通過させて、駆動源から負荷への駆動トルクが維持または増加さえもされる、という洞察に基づいている。この洞察は新規であるかつ驚くべきものである。
【００２６】
この発明の方法にあっては、車輪における駆動トルクの変更をクラッチを開く（トランスミッションユニットを遮断する）ことにより行っており、従来公知のトランスミッションシステムにおけるように伝動比を（徐々に）変更することにより行っているのではない。これはシステム中の基本的に異なる駆動トルクを使った異なる伝動原理である。メリットのひとつは非常に速く車輪における駆動トルク変更（所望の方向に）が即座であり、この瞬間にトランスミッションユニットに負荷を印加することがないということである。
【００２７】
トランスミッションユニットがＣＶＴならば、追加のクラッチによりより大なるメリットが得られる。従来のトランスミッションシステムの加速ペダルの「弾性」はＣＶＴの軸速度に大きく依存するものであるが、該軸速度は実務上水力または電気的駆動システムのサイズにより制約される。この発明の方法の新規なる点は、クラッチが開かれた直後に起きる車輪における駆動トルクの変更の開始によってくるもの、である。何故ならエピサイクリック伝動装置の伝動比は最後に選択された歯車のそれとは異なるからである。
【００２８】
反応トルクを提供する可能性を高めるべく、この発明の方法の一実施例においては、車両のブレーキがエピサイクリック伝動装置の第１の回転体に連結されており、該回転体自身が慣性体に連結されており、トランスミッションユニットのシフトアップ時にブレーキが励動されて、駆動源から車輪への駆動トルク伝動が増加されるのである。
【００２９】
この発明の方法の他の実施例においては、車両のブレーキがエピサイクリック伝動装置の第１の回転体に連結され、該回転体自身が慣性体に連結され、ブレーキがトランスミッションユニットのシフトダウン時に励動されて、全てのクラッチが閉鎖されて慣性体に連結された第１の回転体の速度が全ての環境でゼロである場合のトランスミッションユニットの入出力軸の速度比より大なる伝動比に向かうのであり、これによりシフトダウンが容易となる。
【００３０】
他の実施例においては、慣性体に連結されたエピサイクリック伝動装置の第１の回転体を停止することにより、駆動源と車輪間の追加の伝動比が得られる。この場合トランスミッションユニットが提供する伝動比に加えてエピサイクリック伝動装置が追加の伝動比を形成するのに使われるのである。
【００３１】
さらに他の実施例においては、エピサイクリック伝動装置の３個の回転体のうちの２個の回転体を連結することにより駆動源と車輪との間の追加の伝動比が得られる。この場合も、上記したような伝動比に加えてエピサイクリック伝動装置が１以上の追加の伝動比を形成するのに使われるのである。
【００３２】
上記により駆動トルク遮断なしにシフトアップを形成できるのである。このためこの発明のさらなる実施例においては、慣性体に連結されたエピサイクリック伝動装置の第１の回転体が停止される、または３個の回転体のうちの２個の回転体が互いに連結される。これにより主駆動源と車輪との間に固定伝動比が形成され、トランスミッションユニットがより高い歯車にシフトされ、トランスミッションユニットに連結されたクラッチは開かれる。爾後クラッチを閉鎖して３個の回転体全てを解放することにより、主駆動源と車輪との間の伝動比がより高い歯車に対応する伝動比の方になり、この間主駆動源と車輪との間の駆動ラインが遮断されることはないのである。
【００３３】
さらなる実施例にあっては、車両のブレーキが主駆動源に連結され、慣性体が電気モーターの形での第２の駆動源を有しており、主駆動源がブレーキにより停止される一方電気モーターを用いて車両が前後に駆動される。このメリットは、逆転歯車をトランスミッションユニットから省くことができて、トランスミッションユニットの構成の複雑さが低減できることにある。
【００３４】
さらに他の実施例においては、車両の第１のクラッチがトランスミッションユニットと駆動源との間に配置され、第２のクラッチとブレーキとが第２の回転体と駆動源との間に配置されている。慣性体はモーターまたは発電器として機能できるマシンを有しており、第２のクラッチが開かれかつブレーキが解放され、爾後マシンが独立に加速されて、この結果続いて車両が発車できるかまたはトランスミッションユニットが全負荷下でシフトアップできる。
【実施例】
【００３５】
図１に示すのはこの発明のトランスミッションシステムを具えた車両であって、エピサイクリック伝動装置３を有しており、該エピサイクリック伝動装置は３個の回転体５、７、９からなる遊星機構の形で与えられている。該回転体はこの実施例では太陽歯車、リング歯車および遊星歯車を支持する遊星支持歯車である。以下においてはこれらを第１、２、３の回転体と呼称する。
【００３６】
第１の回転体５は第１のノードＩを介して慣性体（ここではフライホイール１１の形で与えられている）に連結されている。第２の回転体７は第２のノードＩＩを介してエンジン１３（ここでは燃焼機関の形で与えられている）に連結されている。しかし原理的には電気モーターなどいかなる型式のモーターでも使用できる。第３の回転体９は第３のノードＩＩＩ（最終の減速・差動歯車１５）を介して負荷を形成する車両の車輪１７に連結されている。
【００３７】
車両１のトランスミッションユニット１９は２個の入出力軸２１、２３を有している。これらはここでは従来型または自動化マニュアルトランスミッションユニットの形で与えられているが、連続可変トランスミッションユニットなど他の型式のトランスミッションユニットであってもよい。一方の入出力軸２１は第２の回転体７に連結され、他方の入出力軸２３は第３の回転体９に連結されている。
【００３８】
トランスミッションユニット１９の入出力軸２１とエピサイクリック伝動装置３の第２の回転体７との間にはクラッチ２５が配置されており、該クラッチは滑動可能性を具えた強制閉鎖クラッチである。クラッチ２５が開かれると、エピサイクリック伝動装置３を経て動力が車輪１７に伝動される。これに代えてクラッチが閉鎖されているときにはトランスミッションユニット１９を経て伝動される。
【００３９】
エピサイクリック伝動装置、トランスミッションユニット、フライホイールおよびクラッチは車両１のトランスミッションシステム２７を構成するものである。エンジン１３を具えたトランスミッションシステム２７は車両の駆動ユニットを構成する。
【００４０】
駆動システムの構成と作用を明らかにすべく図２に車両１を模型的に示す。エピサイクリック伝動装置３は３本の突出するラインを具えた円形で示されており、該ラインは回転体５、７、９との連結を示すものである。エンジン、負荷および慣性体はＥ、ＬおよびＦでそれぞれ示されている。トランスミッションユニットはＴで、クラッチはＣで示されている。ここでは負荷は差動歯車と車輪の組合せである。
【００４１】
図３はこの発明の第２の実施例の車両３１の模型図であり、慣性体が電気モーターＧにより構成されかつブレーキ３５がエンジンＥとエピサイクリック伝動装置３３との間に配置されている点において、図２のものとは異なっている。これにより純粋な電気推進力が得られる。ブレーキ３５を励動することによりエンジンＥが停止される。この状態において、電気モーターＧはエピサイクリック伝動装置３３を介して負荷Ｌを駆動できる。ブレーキ３５は例えば強制閉鎖またはフォーム閉鎖ブレーキでもよく、錠止爪を具えた一方向クラッチでもよい。
【００４２】
図４にこの発明の第３の実施例である車両３７を模型的に示す。さらなるブレーキ３９がフライホイールＦとエピサイクリック伝動装置３８との間に配置されている点で、この実施例は図１、２に示された第１の実施例のものと異なる。このブレーキは強制閉鎖ブレーキである。ブレーキが励動されるとエンジンの駆動トルクがエピサイクリック伝動装置を経て車輪に伝達され、回転体を停止することにより追加の伝動比が得られることに加えて、より有利なシフトが可能となる。
【００４３】
図５、６にトランスミッションシステムの２通りの実施例を示す。図５は横断架設されたエンジンに適したトランスミッションシステム４１を示している。トランスミッションシステムの入力軸４３はエンジンに連結され、出力軸４５は差動歯車に連結されている。最高・最低伝動比の歯車５３、５５を支持するトランスミッションユニット４７の軸４９、５１のみを示す。第２の軸５１はトランスミッションユニットの出力軸４５に連結されている。トランスミッションユニットの主軸４９はクラッチ６９を介してトランスミッションシステムの入力軸４３に連結できる。
【００４４】
遊星機構５７は入力軸４３と主軸４９との間に配置されている。遊星支持体５９は減速歯車６１を介してトランスミッションユニットの第２の軸５１に連結されている。リング歯車６３は入力軸４３に連結され、太陽歯車６５はフライホイール６７に連結されている。クラッチ６９は遊星機構５７と入力軸４３との間に配置されている。
【００４５】
図６に示すトランスミッションシステム７１は特に長手方向に取り付けられたエンジンに適したものであって、ここでは遊星機構７５の遊星支持体７３が補助軸７７を介してトランスミッションシステムの出力軸７９に連結されている。該出力軸はトランスミッションユニット８１の第２の軸でもある。トランスミッションユニットの主軸８３はクラッチ８７のクラッチ軸を支持する補助軸８５に連結されている。
【００４６】
図７〜１０に前輪駆動であるこの発明の種々の車両の構成を示す。該車両の有する慣性体は電気モーター／発電器ユニットＥＭ／Ｇの形で与えられており、図７、９に示す場合には燃焼機関ＶＭの形で与えられた駆動源とトランスミッションユニットＴ（ＡＭＴまたはＣＶＴ）の間に、また図８、１０に示す場合にはトランスミッションユニットＴの後に配置されている。電気モーター／発電器ＥＭ／Ｇは別体のモジュールとして燃焼機関ＶＭとトランスミッションユニットＴとからなる従来の駆動ラインに付設することもできる。ついで、その機能はＥＭ／Ｇユニットにより満たされるので、スターター−モーターと発電器（同期発電器）を省いてもよい。
【００４７】
図１１、１２に示す後輪駆動の車両であって前記した前輪駆動のものと同じ電気モーター／発電器ユニットＥＭ／Ｇを使用している。
【００４８】
図１３に示すこの発明のトランスミッションシステムを有した実施例の車両にあっては、マシンＥＭ／Ｇはモーターおよび発電器として使用できる。ＥＭ／Ｇは電気化学バッテリーの形で与えられるエネルギーアキュムレーターに連結されている。前記したように好ましき実施例では、ＥＭ／Ｇは電気マシンであり得るが、また例えば水力モーター／ポンプの組合せでもよい。ＥＭ／Ｇはエピサイクリック伝動装置Ｐの回転体ｃに連結されており、エピサイクリック伝動装置Ｐの他の２個の回転体ａ、ｂはトランスミッションユニットＴの入力軸ｉ1と出力軸ｉ2とにそれぞれ連結されている。
【００４９】
さらに回転体ｂは被駆動負荷Ｌまたはこれに直接連結された部材に連結されている。回転体ａはクラッチＫ2を介して燃焼機関のクランク軸から脱離できるかおよび／またはブレーキＲを介して固定系（回転体ケース）に連結もできる。クラッチＫ1はエンジンのクランク軸とトランスミッションユニットの入力軸ｉ1との間か、またはトランスミッションユニットの出力軸ｉ2と被駆動負荷Ｌとの間である。
【００５０】
クラッチＫ1、Ｋ2はいずれも駆動トルクを伝動できることが必要であるが、強制閉鎖クラッチに共通のスリップもある。ブレーキＲはこの要求を満たす必要はなく、フォーム閉鎖クラッチであり得る。この実施例では作用を単純にすべく、ブレーキＲはフォーム閉鎖と一方向クラッチの組合せでもよく、この組合せもブレーキＲと呼ばれる。
【００５１】
図１４〜１７に図１３の電気モーター／発電器ユニットの諸変形を示す。該ユニットは電気コイルを具えたスターター１０１、二次歯車１０２、二次軸１０３、クラッチＲのブレーキ１０４、エピサイクリック伝動装置Ｐの回転体１０５、さらなるクラッチＫ2のクラッチ本体１０６、一方向ベアリング１０７、エピサイクリック伝動装置Ｐの歯車１０８、エピサイクリック伝動装置Ｐの支持体１０９、電気モーター／発電器のローター１１０、エピサイクリック伝動装置Ｐの歯車１１１、主軸１１２、そして好ましくはエピサイクリック伝動装置Ｐの遊星歯車１１３を３個有している。
【００５２】
主軸１１２はクラッチＫ2のクラッチ本体１０６に連結されている。クラッチＲのブレーキ１０４はエピサイクリック伝動装置Ｐの回転体１０５に作用する。遊星歯車１１３は支持体１０９上のベアリングにより支持されている。支持体１０９が支持する歯付き歯車は二次歯車１０２に連結している。ローター１１０はエピサイクリック伝動装置Ｐの自由歯車１１１に直接連結されている。
【００５３】
遊星歯車１１３上の歯車１０８と１１１の走行半径は同じであり、この結果図１４〜１７のエピサイクリック伝動装置のエピサイクリック伝動比ｚは差動歯車におけるように１となる。歯車１０８と１１１は好ましくは所謂「冠歯車」と呼ばれる形をとる。差動歯車のための従来の傘歯車に勝る冠歯車のメリットは一方ではトランスミッション効率が高いことであり（＞９８％）、他方では歯車１０８、１１１、１１３およびエピサイクリック伝動装置Ｐの支持体１０９の配置への要請が厳しくないということである。
【００５４】
図１４〜１７に示す構造は全て同じ構成成分１０１〜１１３を有しているが、Ｋ2とＲに対するローター（図中左または右）の位置構成およびクラッチＫ2、Ｒ（図中左または右）の位置において異なっている。
【００５５】
図１４〜１７に電気モーター／発電器の構成を示しており、いかなる実施例が好ましいかはまだ示されてないが、ユニットが図７〜１２に示すような車両にいかに取り付けられているかにより左右される。
【００５６】
この発明は図示された実施例に限定されるものではなく、請求項に記載の技術思想の限りにおいて種々の変更が可能である。
【００５７】
一例を挙げると、第１〜３の実施例において、クラッチＣはトランスミッションシステム中で図示したと異なる場所に配置できる。またそれらの実施例においてブレーキは第３のノードにも連結できる。
【００５８】
さらにエネルギー源が燃焼機関であるこれらの実施例において、電気モーター／発電器は燃焼機関の出力軸に連結して燃焼機関を補助するようにすることもできる。また追加のクラッチを３個の回転体のうちの２個の回転体の間に配置してエピサイクリック伝動装置を固定原則装置に組み込むこともできる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】この発明のトランスミッションシステムを具えた車両の第１の実施例を示す。
【図２】図１の車両のダイアグラムである。
【図３】この発明の車両の第２の実施例の模型図である。
【図４】この発明の車両の第３の実施例の模型図である。
【図５】この発明のトランスミッションシステムの実務的実施例を示す。
【図６】この発明のトランスミッションシステムの他の実務的実施例を示す。
【図７】この発明の前輪駆動車両の種々の構造の模型図である。
【図８】この発明の前輪駆動車両の種々の構造の模型図である。
【図９】この発明の前輪駆動車両の種々の構造の模型図である。
【図１０】この発明の前輪駆動車両の種々の構造の模型図である。
【図１１】この発明の後輪駆動車両の種々の構造の模型図である。
【図１２】この発明の後輪駆動車両の種々の構造の模型図である。
【図１３】この発明のトランスミッションシステムを具えた車両の実施例を示す。
【図１４】図１３に示す電気モーター／発電器ユニットの変化実施例を示す。
【図１５】図１３に示す電気モーター／発電器ユニットの変化実施例を示す。
【図１６】図１３に示す電気モーター／発電器ユニットの変化実施例を示す。
【図１７】図１３に示す電気モーター／発電器ユニットの変化実施例を示す。
【符号の説明】
【００６０】
１        ：  車両
５、７、９：  回転体
１１      ：  フライホイール
１７      ：  車輪
２１、２３：  入出力軸
２５      ：  クラッチ
【国際調査報告】
2005511976.tif 000020
2005511976.tif 000021
2005511976.tif 000022