(57)【要約】  入力部材（１８）と、静油圧トランスミッション（１４）と、機械式トランスミッション（１６）とを有する油圧機械式トランスミッション（１０）。機械式トランスミッション（１６）は、第１又は第２の出力部材（３２、３４）の少なくとも１つと、入力部材（１８）及び静油圧トランスミッション（１４）からの合成出力速度とを同期させるための第１及び第２の同期アセンブリを含む。第１及び第２のクラッチアセンブリ（４０、４２）は交互に係合して、同期させられた出力部材から最終駆動装置に動力を伝達する。
2008542658.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力部材（１８）と、
入力部材（１８）に連結され、入力部材（１８）によって駆動されるバリエータ（２３、２６）と、
入力部材とバリエータ（２３、２６）とに駆動係合され、かつ遊星歯車出力シャフト（４８）を有する遊星歯車機構（３０）と、
第１及び第２の出力部材（３２、３４）と、
第１の出力部材（３２）、第２の出力部材（３４）、及び遊星歯車出力シャフト（４８）にそれぞれ回転可能に連結され、かつバリエータ（２３、２６）及び入力部材（１８）からの合成出力を選択的に伝達するように構成された第１（３６）、第２（３８）及び第３の入力係合手段（３９）と、
第１及び第２の出力部材（３２、３４）にそれぞれ連結され、かつ第１（３６）、第２（３８）、又は第３の入力係合手段（３９）の１つと最終出力部材（８６）とを選択的にかつ交互に連結するように構成された第１及び第２の出力係合手段（４０、４２）と
を備える連続可変トランスミッション（１０）。
【請求項２】
遊星歯車機構（３０）が、少なくとも第１及び第２の遊星歯車セット（４４、４６）を備える、請求項１に記載の連続可変トランスミッション（１０）。
【請求項３】
入力部材（１８）が、第１の遊星歯車セット（４４）の遊星キャリア（５２）を駆動する、請求項２に記載の連続可変トランスミッション（１０）。
【請求項４】
第１及び第２の出力部材（３２、３４）にそれぞれ回転可能に結合され、かつ第１及び第２の入力係合手段（４０、４２）にそれぞれ連結された第１及び第２のハブ（７２、７４）をさらに備える、請求項３に記載の連続可変トランスミッション（１０）。
【請求項５】
第１の出力部材（３２）が、第１の低速減速ギヤ（６４）と、第１の高速減速ギヤ（６６）と、出力補助速度ギヤ（６３）とを含み、第２の出力部材（３４）が、遊星歯車機構（３０）の出力ギヤ（６０、６２）に駆動係合する第２の低速減速ギヤ（６８）と第２の高速減速ギヤ（７０）とを含み、また第１、第２及び第３の入力係合手段（３６、３８、３９）が、第１及び第２のハブ（７２、７４）と、低速、高速、及び補助速度ギヤ（６４、６６、６８、７０）とを選択的に係合させる、請求項４に記載の連続可変トランスミッション（１０）。
【請求項６】
第２の遊星歯車セットの遊星キャリア（５２）が、第１及び第２の出力部材（３２、３４）の低速減速ギヤ（６４、６８）を駆動する、請求項５に記載の連続可変トランスミッション（１０）。
【請求項７】
第１及び第２の遊星歯車セット（４４、４６）からのサンギヤ（５０）が、第１及び第２の出力部材（３２、３４）の高速減速ギヤ（６６、７０）を駆動する、請求項５に記載の連続可変トランスミッション（１０）。
【請求項８】
遊星歯車出力シャフト（４８）が、第１の出力部材（３２）の補助速度ギヤ（６３）を駆動する、請求項５に記載の連続可変トランスミッション（１０）。
【請求項９】
第１、第２、及び第３の入力係合手段（３６、３８、３９）が同期アセンブリである、請求項５に記載の連続可変トランスミッション（１０）。
【請求項１０】
第１の同期アセンブリ（３６）が、第１のハブ（７２）と第１の出力部材（３２）の低速減速ギヤ（６４）とを同期させるとき、また第１の出力係合手段（４０）が係合されるとき、トランスミッション（１０）が前進方向の低速を出力する、請求項９に記載の連続可変トランスミッション（１０）。
【請求項１１】
第２の同期アセンブリ（３８）が、第２のハブ（７４）と第２の出力部材（３４）の低速減速ギヤ（６８）とを同期させるとき、また第２の出力係合手段（４２）が係合されるとき、トランスミッション（１０）が後進方向の低速を出力する、請求項９に記載の連続可変トランスミッション（１０）。
【請求項１２】
第１の同期アセンブリ（３６）が、第１のハブ（７２）と第１の出力部材（３２）の高速減速ギヤ（６６）とを同期させるとき、また第１の出力係合手段（４０）が係合されるとき、トランスミッション（１０）が後進方向の高速を出力する、請求項９に記載の連続可変トランスミッション（１０）。
【請求項１３】
第２の同期アセンブリ（３８）が、第２のハブ（７４）と第２の出力部材（３４）の高速減速ギヤ（７０）とを同期させるとき、また第２の出力係合手段（４２）が係合されるとき、トランスミッション（１０）が前進方向の高速を出力する、請求項９に記載の連続可変トランスミッション（１０）。
【請求項１４】
遊星歯車出力シャフト（４８）に回転可能に連結される補助ギヤ（６３）をさらに備え、第３の入力同期アセンブリ（３９）が補助ギア（６３）と遊星歯車出力シャフト（４８）の速度とを同期させるとき、トランスミッション（１０）が前進方向の補助速度を出力する、請求項９に記載の連続可変トランスミッション（１０）。
【請求項１５】
油圧機械式トランスミッション（１０）システムであって、
入力部材（１８）と、
入力部材（１８）に駆動連結される静油圧トランスミッション（１４）と、
入力部材（１８）と静油圧トランスミッション（１４）とに駆動連結される機械式トランスミッション（１６）であって、
遊星歯車出力シャフト（４８）を有する遊星歯車機構（３０）と、
第１及び第２の出力部材（３２、３４）と、
第１及び第２の出力部材（３２、３４）と、遊星歯車出力シャフト（４８）とにそれぞれ回転可能に連結され、かつ入力部材（１８）及び静油圧トランスミッション（１４）からの合成出力の速度と選択的に同期するように構成された第１、第２、及び第３の同期アセンブリ（３６、３８、３９）と、
第１及び第２の出力部材（３２、３４）に連結され、かつ第１、第２、及び第３の同期アセンブリ（３６、３８、３９）を最終出力部材（８６）に選択的にかつ交互に連結するように構成された第１及び第２の出力係合手段（４２、４４）と、
を含む機械式トランスミッション（１６）と
を備える油圧機械式トランスミッション（１０）システム。
【請求項１６】
機械式トランスミッション（１６）が、第１及び第２の出力部材（３２、３４）に回転可能に連結され、かつ第１及び第２の同期アセンブリ（３６、３８）に連結された第１及び第２のハブ（７２、７４）をさらに含む、請求項１５に記載の油圧機械式トランスミッション（１０）システム。
【請求項１７】
第１の出力部材（３２）が、第１の低速減速ギヤ（６４）と、第１の高速減速ギヤ（６６）と、出力補助速度ギヤとを含み、第２の出力部材が、遊星歯車機構（３０）の出力ギヤに駆動係合する第２の低速減速ギヤ（６８）と第２の高速減速ギヤ（７０）とを含み、また第１、第２及び第３の同期アセンブリ（３６、３８、３９）が、第１及び第２のハブ（７２、７４）と、低速、高速、及び補助速度ギヤ（６４、６６、６８、７０、６３）とを選択的に同期させる、請求項１５に記載の油圧機械式トランスミッション（１０）システム。
【請求項１８】
遊星歯車機構（３０）の遊星キャリア（５２）が、第１及び第２の出力部材（３２、３４）の低速減速ギヤ（６４、６８）を駆動する、請求項１７に記載の油圧機械式トランスミッション（１０）システム。
【請求項１９】
遊星歯車機構（３０）からのサンギヤ（５０）が、第１及び第２の出力部材（３２、３４）の高速減速ギヤ（６６、７０）を駆動する、請求項１７に記載の油圧機械式トランスミッション（１０）システム。
【請求項２０】
遊星歯車出力シャフト（４８）が、第１の出力部材（３２）の出力補助速度ギヤ（６３）を駆動する、請求項１７に記載の油圧機械式トランスミッション（１０）システム。
【請求項２１】
第１の同期アセンブリ（３６）が、第１のハブ（７２）と第１の出力部材（３２）の低速減速ギヤ（６４）とを同期させるとき、また第１の係合手段（４０）が係合されるとき、トランスミッション（１０）が前進方向の低速を出力する、請求項１７に記載の油圧機械式トランスミッション（１０）システム。
【請求項２２】
第２の同期アセンブリ（３８）が、第２のハブ（７４）と第２の出力部材（３４）の低速減速ギヤ（６８）とを同期させるとき、また第２の係合手段（４２）が係合されるとき、トランスミッション（１０）が後進方向の低速を出力する、請求項１７に記載の油圧機械式トランスミッション（１０）システム。
【請求項２３】
第１の同期アセンブリ（３６）が、第１のハブ（７２）と第１の出力部材（３２）の高速減速ギヤ（６６）とを同期させるとき、また第１の係合手段（４０）が係合されるとき、トランスミッション（１０）が後進方向の高速を出力する、請求項１７に記載の油圧機械式トランスミッション（１０）システム。
【請求項２４】
第２の同期アセンブリ（３８）が、第２のハブ（７４）と第２の出力部材（３４）の高速減速ギヤ（７０）とを同期させるとき、また第２の係合手段（４２）が係合されるとき、トランスミッション（１０）が前進方向の高速を出力する、請求項１７に記載の油圧機械式トランスミッション（１０）システム。
【請求項２５】
入力部材（１８）と、
入力部材（１８）に連結されたバリエータ（２３、２６）と、
入力手段（１８）及びバリエータ手段（２３、２６）からの合成動力を出力するための出力手段（３０）と、
出力手段（３０）及びバリエータ（２３、２６）からの出力と、第１及び第２の出力手段（３２、３４）の少なくとも１つとを選択的に係合させるための第１、第２、及び第３の同期手段（３６、３８、３９）と、
係合された合成出力を第１及び第２の出力部材（３２、３４）に交互に連結するための第１及び第２の係合手段（４０、４２）と
を備える連続可変トランスミッション（１０）。
【請求項２６】
第１及び第２の出力部材（３２、３４）と第１及び第２の同期手段（３６、３８）とに回転可能に連結される第１及び第２のハブ（７２、７４）をさらに備える、請求項２５に記載の連続可変トランスミッション（１０）。
【請求項２７】
動力を合成するための出力手段が、遊星歯車機構（３０）であり、かつ遊星歯車出力シャフト（４８）を含む、請求項２５に記載の連続可変トランスミッション（１０）。
【請求項２８】
第１の出力手段（３２）が、第１の低速減速ギヤ（６４）と、第１の高速減速ギヤ（６６）と、出力補助速度ギヤ（６３）とを含み、第２の出力手段（３４）が、第２の低速減速ギヤ（６８）と第２の高速減速ギヤ（７０）とを含み、低速及び高速減速ギヤ（６４、６６、６８、７０）が、遊星歯車機構（３０）の出力ギヤ（６０、６２）に駆動係合し、また第１、第２及び第３の同期手段（３６、３８、３９）が、第１及び第２のハブ（７２、７４）と、低速（６４、６８）、高速（６６、７０）、及び出力補助速度ギヤ（６３）とを選択的に係合させる、請求項２６に記載の連続可変トランスミッション（１０）。
【請求項２９】
より広い速度レンジを生成するために、同期装置（３６、３８、３９）の１つと油圧機械式トランスミッションのクラッチ（４０、４２）の１つとを選択的に作動する方法であって、
第１及び第２の動力源（１２、２３）を用意するステップと、
第１及び第２の動力源（１２、２３）の合成動力を出力するステップと、
第１の同期装置（３６）を作動して、合成出力の速度と回転可能な部材（７２）とを同期させるステップと、
第１のギヤ比を有する第１の速度を出力するために、第１のクラッチ（４０）を作動して、同期させられた回転可能な部材（６４）を出力部材（３２）に連結するステップと、
第２の同期装置（３８）を作動して、合成出力の速度と第２の回転可能な部材（７４）とを同期させるステップと、
第１のクラッチ（４０）を非作動にするステップと、
第２のギヤ比を有する第２の速度を出力するために、第２のクラッチ（４２）を作動して、同期させられた第２の回転可能な部材（７０）を出力部材（３４）に連結するステップと、
第３の同期装置（３９）を作動して、合成出力の速度と第３の回転可能な部材（６３）とを同期させるステップと、
第２のクラッチ（４２）を非作動にするステップと、
第３のギヤ比を有する第３の速度を出力するために、第１のクラッチ（４０）を再び作動して、同期させられた第３の回転可能な部材（６３）を第１の出力部材（３２）に連結するステップと
を含む方法。
【請求項３０】
第２の同期装置（３８）を非作動にするステップをさらに含む、請求項２９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に連続可変トランスミッション、より詳しくは油圧機械式トランスミッションに関する。
【背景技術】
【０００２】
マルチレンジ油圧機械式トランスミッションが周知である。レンジは、多くのクラッチを順次係合解除及び係合することによって変更される。係合は、同時又はほぼ同時の状態下で典型的に行われる。すなわち、レンジは、中断を導入することなくトランスミッションの連続可変の性質に変更することができる。
【０００３】
（特許文献１）に、油圧機械式トランスミッションが教示されている。油圧機械式トランスミッションは、エンジンから分割された動力入力を受け取り、一方の分割入力により静油圧トランスミッションが駆動され、他方の分割入力により機械的動力入力が駆動される。遊星歯車セット及び一連の多板クラッチ及びブレーキ内の動力合成により、レンジ間のシフトが提供される。
【０００４】
上述の（特許文献１）の油圧機械式トランスミッションは、少なくとも４つのクラッチ及び２つのブレーキアセンブリを使用して多数のトランスミッションレンジにわたってシフトする。多板クラッチは非常に柔軟な係合方法を可能にするが、複数の点で不都合がある。特に、多板クラッチは高価であり、複雑であり、嵩張り、また係合していないときに損失を発生する。損失が小さく、複雑さが小さく、また低コストである連続可変トランスミッションに対する市場圧力が増している。
【０００５】
噛合クラッチは、多板クラッチの代わりの装置である。シスン（Ｓｉｓｓｏｎ）らへの（特許文献２）は、２つの位置の一方の間に位置付け可能なスリーブ状のシフト連結部材を教示している。選択されたギヤアセンブリは、所望の作動範囲を提供するために、噛合クラッチを通して互いに噛み合わせられなければならず、これには、シフトを実施するためにギヤが無視できる回転速度を含むことが必要である。ギヤアセンブリは経済的であり、コンパクトであり、損失が低い。しかし、噛合クラッチはシフト状態に対し極めて敏感であり、すなわち、噛合クラッチは、係合を可能にするために完全に同期されなければならず、係合解除を可能にするために負荷を取り除かなければならない。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第５，０８０，６３７号明細書
【特許文献２】米国特許第３，９１６，７１４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
開示したトランスミッションは、上述の問題の１つ以上を克服することに関する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
模範的な一形態において、連続可変トランスミッションが提供される。連続可変トランスミッションは、入力部材と、入力部材に連結されたバリエータと、遊星歯車出力シャフトを有する遊星歯車機構と、第１及び第２の出力部材とを含む。第１の出力部材と、第２の出力部材と、遊星歯車出力シャフトとにそれぞれ回転可能に連結される第１、第２、及び第３の入力係合手段は、バリエータ及び入力部材からの合成出力を選択的に伝達する。第１及び第２の出力部材にそれぞれ連結された第１及び第２の出力係合手段は、第１、第２、又は第３の入力係合手段の１つと、最終出力部材とを選択的にかつ交互に連結する。
【０００９】
他の典型的な形態において、油圧機械式トランスミッションシステムが提供される。油圧機械式トランスミッションは、入力部材、入力部材に結合された静油圧トランスミッションと、入力部材と静油圧トランスミッションとに結合された機械式トランスミッションとを含む。機械式トランスミッションは、遊星歯車出力シャフトと第１及び第２の出力部材とを有する遊星歯車機構と、第１及び第２の出力部材と遊星歯車出力シャフトとにそれぞれ回転可能に連結される第１、第２、及び第３の同期アセンブリと、第１及び第２の出力部材に連結された第１及び第２の出力係合手段とを含む。第１、第２、及び第３の同期アセンブリは、入力部材及び静油圧トランスミッションからの合成出力の速度を選択的に同期させ、また第１及び第２の出力係合手段は、第１、第２、及び第３の同期アセンブリを最終出力部材に選択的にかつ交互に連結する。
【００１０】
さらに他の典型的な形態において、連続可変トランスミッションが提供される。連続可変トランスミッションは、入力部材と、入力手段に連結されたバリエータと、入力部材及びバリエータからの合成動力を出力するための第１及び第２の出力部材と、入力部材及びバリエータからの出力と、第１及び第２の出力部材の少なくとも１つとを選択的に係合させるための第１、第２、及び第３の同期手段と、係合された合成出力と第１及び第２の出力部材とを交互に連結するための第１及び第２の係合手段とを含む。
【００１１】
なお他の典型的な形態において、より広い速度レンジを生成するために、同期装置及び油圧機械式トランスミッションのクラッチを選択的に作動する方法が提供される。本方法は、第１及び第２の動力源を用意するステップと、第１及び第２の動力源の合成動力を出力するステップと、第１の同期装置を作動して、合成出力の速度と回転可能な部材とを同期させ、また第１のギヤ比を有する第１の速度を出力するために、第１のクラッチを作動して、同期させられた回転可能な部材を出力部材に連結することによって、第１の速度レンジにシフトするステップとを含む。さらに、本方法は、第２の同期装置を作動して、合成出力の速度と第２の回転可能な部材とを同期させることによって、第２の速度レンジにシフトするステップと、第２のギヤ比を有する第２の速度を出力するために、第１のクラッチを非作動にし、また第２のクラッチを作動して、同期させられた第２の回転可能な部材を出力部材に連結するステップとを含む。本方法はさらに、第３の同期装置を作動して、合成出力の速度と第３の回転可能な部材とを同期させることによって、第３の速度レンジにシフトするステップと、第３のギヤ比を有する第３の速度を出力するために、第２のクラッチを非作動にし、また第１のクラッチを再び作動して、同期させられたギヤを第１の出力部材に連結するステップとを含む。
【００１２】
前述の一般的な説明及び次の詳細な説明の両方が模範的かつ説明目的にすぎず、また本発明を限定するものでないことを理解すべきである。
【００１３】
本明細書の一部に組み込まれかつそれを構成する添付図は、本発明の典型的な実施形態を例示し、かつ詳細な説明と共に本発明の原理を説明するために使用される。
【００１４】
次に、本発明の詳細な実施形態を参照し、その実施例を添付図に例示する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、典型的な連続可変トランスミッションの断面図を示している。連続可変トランスミッションは、静油圧トランスミッション（ポンプ及びモータ）１４、及び機械式トランスミッション１６のような、バリエータを有する油圧機械式トランスミッション１０でもよい。同様に、静油圧トランスミッション１４は、電気モータ（図示せず）で置き換えてもよい。エンジン１２（図２参照）は、油圧機械式トランスミッション１０を駆動し、また内燃機関でもよいが、本明細書に記載したように連続可変トランスミッションに動力を供給できる任意の種類の装置でもよい。エンジン１２は、入力部材１８を通して静油圧トランスミッション１４及び機械式トランスミッション１６に出力する。
【００１６】
入力部材１８は、第１及び第２の固定入力ギヤ２０と２２を通して静油圧トランスミッション１４及び機械式トランスミッション１６に分割動力を提供する。「固定された」という用語は、一体、永久取付け、スプライン接続による相互連結、又は例えば、溶接による、又は当業者に公知の他の任意の手段による融合と理解することが可能である。
【００１７】
静油圧トランスミッション１４は、静油圧トランスミッション入力ギヤ２４を通してエンジン１２に駆動連結された可変容量型ポンプ２３と、静油圧トランスミッション出力ギヤ２８を通して機械式トランスミッション１６に出力するモータ２６とを含む。モータ２６は、可変容量型又は固定容量型であることが可能である。当業者は、静油圧トランスミッション１４はまた、本発明の範囲から逸脱することなく、発電機及び電気モータ、又は入力動力を提供できる他の装置として具体化してもよいことを認識するであろう。同様に、静油圧トランスミッションのポンプ及びモータは、電気機械的トランスミッションを形成するために、電気モータで置き換えてもよい。電気モータは、バッテリ、発電機、又は他の装置から電力を受け取るように構成してもよい。
【００１８】
機械式トランスミッション１６は、遊星歯車機構３０、第１及び第２の出力部材３２と３４と、第１、第２、及び第３の同期アセンブリ、又は同期装置３６、３８、３９と、第１及び第２のディスククラッチアセンブリ４０と４２とを含む。図示した実施形態は、同期装置３６、３８、３９の使用を示しているが、摩擦板型クラッチのような他の公知の係合手段を同期装置３６、３８、３９に置き換えてもよいことが予想されることが指摘される。
【００１９】
遊星歯車機構３０は、第１及び第２の軸方向に整列された遊星歯車セット４４と４６と、遊星歯車出力シャフト４８とを含む。それぞれの遊星歯車セット４４と４６は、従来のように、サンギヤ５０、キャリア５２と、リングギヤ５４とを含む。遊星歯車出力シャフト４８は、内部シャフト５６と、内部シャフト５６によって支持される中空部材又はハブのようなスリーブ５８を含む。内部シャフト５６及びスリーブ５８の両方は、互いに軸方向に整列している。内部シャフト５６は、第１及び第２の遊星歯車ギヤセット４４と４６のサンギヤ５０に連結する。スリーブ５８は、第２の遊星歯車セット４６のキャリア５２から、第１の遊星歯車出力ギヤ６０を通して出力する。内部シャフト５６は、第１及び第２の遊星歯車セット４４と４６のサンギヤ５０から、第２の遊星歯車出力ギヤ６２を通して、補助駆動ギヤ６３を通して出力する。第１及び第２の遊星歯車出力ギヤ６０と６２は、遊星歯車出力シャフト４８に固定され、他方、補助駆動ギヤ６３は遊星歯車出力シャフトの上で回転する。
【００２０】
第１及び第２の出力部材３２と３４は、入力部材１８及び遊星歯車機構３０に対し平行に位置付けられる。第１の出力部材３２は、第１の低速減速ギヤ６４と、第１の高速減速ギヤ６６とを含む。第２の出力部材３４は、第２の低速減速ギヤ６８と、第２の高速減速ギヤ７０とを含む。
【００２１】
第１及び第２の同期装置３６と３８は、第１及び第２のハブ、又は回転部材７２と７４にそれぞれ固定され、対応する第１又は第２の出力部材３２と３４を中心に回転する。第１及び第２の同期装置３６と３８は、好ましい速度及び方向に応じて、中立位置から２つの位置のいずれかに移動するように適合された３位置同期装置である。第３の同期装置３９は、遊星歯車出力シャフト４８の内部シャフト５６に、永続的に、又はスプラインのような結合部を通して固定され、中立位置から係合位置に移動する。
【００２２】
それぞれのハブ７２と７４は、ハブ７２と７４の端部に固定された回転可能なディスク７８と８０を含み、ディスク７８と８０は、従来のように、回転可能なディスク７８と８０に略重なる係合ディスク８２と８４によって「クラッチ」されるか又は選択的に保持可能である。共に、回転可能なディスク７８と８０及び係合ディスク８２と８４により、第１及び第２のクラッチアセンブリ４０と４２が具体化される。一実施形態において、クラッチアセンブリ４０と４２は、公知の油圧式に係合されまたばねによって係合解除される回転式摩擦クラッチアセンブリであり、第１又は第２の出力部材３２と３４の１つを最終出力部材８６に連結するために選択的に係合可能である。
【００２３】
低速及び高速減速ギヤ６４、６６、６８、７０は、係合解除中に第１及び第２の出力部材３２と３４を中心に回転する。第１及び第２の出力部材３２と３４のローラ軸受９０と９２は、低速及び高速減速ギヤ６４、６６、６８、７０を支持する。第１又は第２の同期装置３６と３８のいずれかが、低速又は高速減速ギヤ６４、６６、６８、７０のいずれかと係合すると、第１又は第２のハブ７２と７４は、係合された低速又は高速減速ギヤ６４、６６、６８、７０と単位時間当たり同一の回転数で回転する。同様に、第３の同期装置３９が補助駆動ギヤ６３と係合すると、補助駆動ギヤ６３は、第１のハブ７２に固定される補助出力ギヤ８７を駆動する遊星歯車出力シャフト４８の内部シャフト５６と同一の速度で回転する。
【００２４】
第１及び第２の出力部材３２と３４に固定された第１及び第２の出力シャフトギヤ９４と９６は、最終出力部材８６の最終駆動ギヤ９８に互いに噛み合う。
【００２５】
従来のように、入力部材１８、遊星歯車出力シャフト４８、第１及び第２の出力部材３２と３４、及び最終出力部材８６は、トランスミッションハウジング（図示せず）内に支持され、ハウジング内に保持された軸受等（図示せず）を中心に回転する。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
油圧機械式トランスミッションは、車両が静止から最高速度に加速するとき、エンジン１２からの滑らかで連続した動力フローを可能にする同期レンジシフトを提供することが有利である。エンジン１２は、トランスミッション出力速度に関係なく、そのピーク効率の出力速度で又はその近くで作動可能である。
【００２７】
図２〜図１６を参照すると、運転時、入力部材１８は、静油圧トランスミッション１４及び遊星歯車機構３０に分割入力動力を供給する。具体的に、第１及び第２の固定入力ギヤ２０と２２は、入力部材１８の回転と同時に回転して、静油圧トランスミッション入力ギヤ２４及び第１の遊星歯車入力部材１０２を通して動力を伝達する。静油圧トランスミッション１４のポンプ２３は、分割入力動力を使用して、流体的にモータ２６を駆動し、連続可変の速度比率の上方でエンジン１２からの入力動力を静油圧出力動力に変換する。静油圧トランスミッション１４は、静油圧出力ギヤ２８を通して遊星歯車機構３０に出力する。具体的に、静油圧トランスミッション１４は、静油圧出力ギヤ２８を通して第２の遊星歯車入力部材１０４に出力する。
【００２８】
遊星歯車機構３０は、第２の遊星歯車入力部材１０４からの静油圧出力動力と分割入力機械的動力と合成して、車両の１つ以上の駆動輪、又は土工機械の履帯のような負荷に適用するための油圧機械式出力動力を提供する。遊星歯車機構３０のギヤ比によって当初設定された動力レンジのそれぞれの速度及びトルクは、静油圧トランスミッション１４の行程を変更することによって無限に変更できる。
【００２９】
矢印１００と１０６で示した油圧機械の出力動力の合成は、第１及び第２の遊星歯車セット４４と４６のサンギヤ５０に連結された内部シャフト５６を通して、また第２の遊星歯車セット４６の遊星キャリア５２に連結されたスリーブ５８を通して出力する。第２の遊星歯車出力ギヤ６２は、第１の高速減速ギヤ６６を駆動する第２の高速減速ギヤ７０に互いに噛み合う。したがって、第２の遊星歯車出力ギヤ６２が回転するとき、高速減速ギヤ６６、７０も回転する。同様に、第１の遊星歯車出力ギヤ６０は、第２の低速減速ギヤ６８を駆動する第１の低速減速ギヤ６４に互いに噛み合う。したがって、第１の遊星歯車出力ギヤ６０が回転するとき、低速減速ギヤ６４、６８も回転する。
【００３０】
特に図２を参照すると、前進方向の低速を出力するために、第１の同期装置３６は、第１の低速減速ギヤ６４を第１のハブ７２に係合させるように作動する。第１の低速減速ギヤ６４及び第１のハブ７２が係合した後、第１のクラッチアセンブリ４０の第１の摩擦板クラッチ８２は、回転可能なディスク７８を「クラッチ」するように作動する。第１の摩擦板クラッチ８２が回転可能なディスク７８を完全にクラッチすると、第１の出力シャフトギヤ９４は、最終出力部材８６を通して車輪又は履帯に出力する最終駆動ギヤ９８を駆動する。矢印１０６は、動力フローを示している。トランスミッションは、連続可変油圧機械式トランスミッションとして低速前進レンジ内で正規に作動する。第２の同期装置３８が係合解除されたままである限り、第２のクラッチアセンブリ４２の相対速度、したがって粘性ドラッグ損失は、略ゼロである。
【００３１】
図３〜図５は、低速前進から低速後進のシフトを実行する油圧機械式トランスミッションの概略図を示している。例示した実施形態において、第１の同期装置３６及び第１のクラッチアセンブリ４０は、係合状態にある。トランスミッション制御部により、低速後進へのレンジ変更が差し迫っている可能性があると決定されると、第２の同期装置３８は、第２の低速減速ギヤ６８に係合するように作動して、第２のハブ７４と第２の低速減速ギヤ６８の速度とを同期させる。言い換えれば、第２の同期装置３８は、第２の低速減速ギヤ６８と第２のハブ７４との相対速度を好ましくはゼロに下げるように作動する。第２の低速減速ギヤ６８の速度及び第２のハブ７４の速度が等しいか又は略等しい場合、第２の低速減速ギヤ６８及び第２のハブ７４は、当分野で周知のように、解放可能なロック位置で完全に係合する。第２のクラッチアセンブリ４２の相対速度、したがって粘性ドラッグ損失は、今や低度から中程度である。しかし、この時点で、動力は、第１の出力部材３２を通してなお伝達されている。低速前進の正規の連続可変油圧機械式トランスミッションの作動が継続する。
【００３２】
第２の低速減速ギヤ６８と第２のハブ７２との同期後、またトランスミッション制御部により、レンジ変更が必要であると決定されると、第１の摩擦板クラッチ８２は回転可能なディスク７８を解除するように作動し、第２の摩擦板クラッチ８４は、対応する回転可能なディスク８０を「クラッチ」するように作動する。第２の摩擦板クラッチ８４が回転可能なディスク８０を完全にクラッチすると、第２の出力部材３４は第２のハブ７４と同一の速度で回転する。第２の出力シャフトギヤ９６は、最終出力部材８６を通して車輪又は履帯に出力する最終駆動ギヤ９８と互いに噛み合う。矢印１０６は、油圧機械式トランスミッションを通した動力フローを示している。
【００３３】
図４に示したように、第１のクラッチアセンブリ４０の解放後、正規の油圧機械式トランスミッションの作動が低速後進で再開する。今や、新たに係合解除された第１のクラッチアセンブリ４０にクラッチ損失が生じるが、単一のクラッチでは低度から中程度なレベルであるに過ぎない。
【００３４】
図５を参照すると、第１の同期装置３６は、第１の低速減速ギヤ６４を解除する。第１のクラッチアセンブリ４０の相対速度及び粘性ドラッグ損失は、略ゼロに低下する。正規の油圧機械式トランスミッションの作動が低速後進で再開する。
【００３５】
図６〜図９は、低速前進モードから高速前進モードにシフトを実行する油圧機械式トランスミッションの概略図を示している。特に図６を参照すると、第１の同期装置３６は、第１の低速減速ギヤ６４を第１のハブ７２に係合させるように作動する。第１の低速減速ギヤ６４及び第１のハブ７２が係合した後、第１のクラッチアセンブリ４０の第１の摩擦板クラッチ８２は、回転可能なディスク７８を「クラッチ」するように作動する。第１の摩擦板クラッチ８２が回転可能なディスク７８を完全にクラッチすると、第１の出力シャフトギヤ９４は、最終出力部材８６を通して車輪又は履帯に出力する最終駆動ギヤ９８を駆動する。矢印１０６は、動力フローを示している。トランスミッションは、連続可変油圧機械式トランスミッションとして低速前進レンジ内で正規に作動する。第２の同期装置３８が係合解除されたままである限り、第２のクラッチアセンブリ４２の相対速度、したがって粘性ドラッグ損失は、略ゼロである。
【００３６】
図７と図８を参照すると、トランスミッション制御部により、高速前進へのレンジ変更が差し迫っている可能性があると決定されると、第２の同期装置３８は、第２の高速減速ギヤ７０に係合するように作動して、第２のハブ７４と第２の高速減速ギヤ７０の速度とを同期させる。第２の高速減速ギヤ７０の速度及び第２のハブ７４の速度が等しいか又は略等しい場合、第２の高速減速ギヤ７０及び第２のハブ７４は、当分野で周知のように、解放可能なロック位置で完全に係合する。第２の摩擦板クラッチ４２の相対速度、したがって粘性ドラッグ損失は、今や低度から中程度である。しかし、この時点で、動力は、低速前進で第１のハブ７２を通してなお伝達されている。低速前進の正規の連続可変油圧機械式トランスミッションの作動が継続する。
【００３７】
第２の高速減速ギヤ７０と第２のハブ７４との同期後、またトランスミッション制御部により、レンジ変更が必要であると決定されると、第１の摩擦板クラッチ８２は回転可能なディスク７８を解除するように作動し、第２の摩擦板クラッチは、対応する回転可能なディスク８０を「クラッチ」するように作動する（図８参照）。第２の摩擦板クラッチ８４が回転可能なディスク８０を完全にクラッチすると、第２の出力部材３４は第２のハブ７４と同一の速度で回転する。第２の出力シャフトギヤ９６は、最終出力部材８６を通して車輪又は履帯に出力する最終駆動ギヤ９８に互いに噛み合う。矢印１０６は、油圧機械式トランスミッションを通した動力フローを示している。第１のクラッチアセンブリ４０が解放された後、しかし、第１の同期装置３６の解放前に、新たに係合解除された第１のクラッチアセンブリ４０にクラッチ損失が生じるが、低度から中程度なレベルにあるに過ぎない。
【００３８】
図９を参照すると、第１の同期装置３６の解放後、第１のクラッチアセンブリ４０の相対速度及び粘性ドラッグ損失は、略ゼロに低下する。正規の油圧機械式トランスミッションの作動が、高速前進で継続する。トランスミッションは、連続可変油圧機械式トランスミッションとして高速前進レンジ内で正規に作動する。第１の同期装置３６が係合解除されたままである限り、第１のクラッチアセンブリ４０の相対速度、したがって粘性ドラッグ損失は、略ゼロである。
【００３９】
図１０〜図１２を参照すると、トランスミッション制御部により、補助モードへのレンジ変更が差し迫っている可能性があると決定されると、第３の同期装置３９は、補助駆動ギヤ６３に係合するように作動して、補助駆動ギヤ６３の速度と内部シャフト５６の速度とを同期させる。内部シャフト５６の速度及び補助駆動ギヤ６３の速度が等しいか又は略等しい場合、第３の同期装置３９及び補助駆動ギヤ６３は、当分野で周知のように、解放可能なロック位置で完全に係合する。第３の同期装置３９がロックされている状態で、第１のクラッチアセンブリ４０の相対速度、したがって粘性ドラッグ損失は、今や適度である。しかし、動力は、高速前進速度で第２ハブ７４を通してなお伝達されている。高速前進モードの正規の連続可変油圧機械式トランスミッションの作動が継続する。
【００４０】
トランスミッション制御部により、レンジ変更が必要であると決定されると、第１のクラッチアセンブリ４０が係合する間に、第２のクラッチアセンブリ４２が解放される（図１１参照）。矢印１０６は、油圧機械式トランスミッションを通した動力フローを示している。第２のクラッチアセンブリ４２の解放後、しかし、第２の同期アセンブリ３８の解放前に、新たに係合解除された第２のクラッチアセンブリ４２にクラッチ損失が生じるが、低度から中程度なレベルにあるに過ぎない。
【００４１】
第２の同期装置３８が第２の低速減速ギヤ７０を解放した後、第２のクラッチアセンブリ４２の相対速度及び粘性ドラッグ損失は、略ゼロに低下する。トランスミッションは、連続可変油圧機械式トランスミッションとして補助レンジ内で正規に作動する。第１及び第２の同期装置３４と３６が係合解除されたままである限り（図１２参照）、第２のクラッチアセンブリの相対速度、したがって粘性ドラッグ損失は、略ゼロである。
【００４２】
図１３〜図１６は、低速後進から高速後進のシフトを実行する油圧機械式トランスミッションの概略図を示している。図１３の例示した実施形態において、第２の同期装置３８及び第２のクラッチアセンブリ４２が係合して、第２の出力部材３４を通して動力を出力する。矢印１０６は、トランスミッションを通した動力フローを示している。トランスミッション制御部により、高速後進モードへのレンジ変更が差し迫っている可能性があると決定されると、第１の同期装置３６は、第１の高速減速ギヤ６６に係合して、第１のハブ７２と第１の高速減速ギヤ６６の速度とを同期させる（図１４参照）。第１の高速減速ギヤ６６の速度及び第１のハブ７２の速度が等しいか又は略等しい場合、第１の高速減速ギヤ６６及び第１のハブ７２は、当分野で周知のように、解放可能なロック位置で完全に係合する。第１のクラッチアセンブリ４０の相対速度、したがって粘性ドラッグ損失は、今や低度から中程度である。しかし、この時点で、動力は、第２のハブ７４と第２のクラッチアセンブリ４２とを通して低速後進で最終出力部材８６になお伝達されている。低速後進レンジの正規の連続可変油圧機械式トランスミッションの作動が継続する。
【００４３】
図１４と図１５に示したように、第１の高速減速ギヤ６６と第１のハブ７２との同期後、またトランスミッション制御部により、レンジ変更が必要であると決定されると、第２の摩擦板クラッチ８４は、回転可能なディスク８０を解除するように作動し、第１の摩擦板クラッチ８２は、回転可能なディスク７８を「クラッチ」するように作動する。第１の摩擦板クラッチ８２が回転可能なディスク７８を完全にクラッチすると、第１の出力部材３２は、第１のハブ７２と同一の速度で回転する。第１の出力シャフトギヤ９４は、最終出力部材８６を通して車輪又は履帯に出力する最終駆動ギヤ９８と互いに噛み合う（図示せず）。矢印１０６は、油圧機械式トランスミッション１０を通した動力フローを示している。第２のクラッチアセンブリ４２が解放された後、しかし、第２の同期装置３８の解放前に、新たに係合解除された第２のクラッチアセンブリ４２にクラッチ損失が生じるが、低度から中程度なレベルにあるに過ぎない。
【００４４】
図１６に示したように、第２の同期装置３８の解放後、第２のクラッチアセンブリ４０の相対速度及び粘性ドラッグ損失は、略ゼロに低下する。トランスミッションは、連続可変油圧機械式トランスミッションとして高速後進レンジ内で正規に作動する。第２の同期装置３８が係合解除されたままである限り、第２のクラッチアセンブリ４２の相対速度、したがって粘性ドラッグ損失は、略ゼロに留まる。
【００４５】
本発明の範囲又は精神から逸脱することなく、開示したトランスミッションに様々な修正及び変更を行うことができることが、当業者には明らかであろう。本発明の他の実施形態は、本明細書に開示した本発明の説明と実施を考慮すれば当業者には明白であろう。説明及び実施例は模範的なものに過ぎないことが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】油圧機械式トランスミッションの断面図である。
【図２】低速前進モードの油圧機械式トランスミッションの概略図である。
【図３】低速前進モードから低速後進モードにシフトを実行する油圧機械式トランスミッションの概略図である。
【図４】低速前進モードから低速後進モードにシフトを実行する油圧機械式トランスミッションの概略図である。
【図５】低速後進モードの油圧機械式トランスミッションの概略図である。
【図６】低速前進モードの油圧機械式トランスミッションの概略図である。
【図７】低速前進モードから高速前進モードにシフトを実行する油圧機械式トランスミッションの概略図である。
【図８】低速前進モードから高速前進モードにシフトを実行する油圧機械式トランスミッションの概略図である。
【図９】高速前進モードの油圧機械式トランスミッションの概略図である。
【図１０】高速前進モードから補助モードにシフトを実行する油圧機械式トランスミッションの概略図である。
【図１１】高速前進モードから補助モードにシフトを実行する油圧機械式トランスミッションの概略図である。
【図１２】補助モードの油圧機械式トランスミッションの概略図である。
【図１３】低速後進モードの油圧機械式トランスミッションの概略図である。
【図１４】低速後進モードから高速後進モードにシフトを実行する油圧機械式トランスミッションの概略図である。
【図１５】低速後進モードから高速後進モードにシフトを実行する油圧機械式トランスミッションの概略図である。
【図１６】高速後進モードの油圧機械式トランスミッションの概略図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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