(57)【要約】  トルク経路の１つにバリエータ（１４）（例えばハイドロスタティックトランスミッション）を有するトルク分配型連続可変トランスミッション（１０）（ＣＶＴ）。別の機械式トランスミッション（１６）は群変速機（１６）としてＣＶＴ（１０）の後方に配置される。解決すべき問題：群変速機（１６）の多板クラッチの流体抗力損失を回避すること。解決方法：ＣＶＴ（１０）は、２つの多板クラッチ（４０、４２）と同期装置（３６、３８）（同期噛合クラッチ）とによって作動される２つの前進モードおよび２つの後進モードを提供する。それぞれの同期装置（３６、３８）は、多板クラッチ（４０、４２）のそれぞれ１つのディスク（７８、８０）と同一のシャフト（７２、７４）に取り付けられ、これによって、多板クラッチ（４０、４２）が、それらの係合解除段階において、回転速度差を生じさせることなく回転することが可能になる。したがって、多板クラッチ（４０、４２）の流体抗力損失は実質的にゼロである。
2008542659.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力部材（１８）と、
入力部材（１８）に連結されたバリエータ（１４）と、
第１および第２の出力部材（３２、３４）と、
第１および第２の出力部材（３２、３４）に回転可能に連結され、かつ入力部材（１８）とバリエータ（１４）とからの合成出力を選択的に受けるように構成された第１および第２の同期アセンブリ（３６、３８）と、
第１および第２の出力部材（３２、３４）に連結され、かつ第１および第２の同期アセンブリ（３６、３８）を第１および第２の出力部材（３２、３４）に選択的にかつ交互に連結するように構成された第１および第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２】
入力部材（１８）とバリエータ（１４）とに連結され、かつ入力部材（１８）とバリエータ（１４）とからの出力を合成して、合成出力を出力するように構成された遊星歯車装置（３０）をさらに備える請求項１に記載の連続可変トランスミッション（１０）。
【請求項３】
第１および第２の出力部材（３２、３４）にそれぞれ回転可能に連結され、かつ第１および第２の同期アセンブリ（３６、３８）に連結された第１および第２のハブ（７２、７４）をさらに備える請求項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および第２の出力部材（３２、３４）のそれぞれが、低速用減速歯車（６４、６８）と高速用減速歯車（６６、７０）とを備え、第１および第２の出力部材（３２、３４）の低速用減速歯車および高速用減速歯車（６４、６６、６８、７０）が、遊星歯車装置（３０）の出力歯車（６０、６２）に駆動係合し、また第１および第２の同期アセンブリ（３６、３８）が第１および第２のハブ（７２、７４）を低速用減速歯車および高速用減速歯車（６４、６６、６８、７０）に選択的に同期させる請求項３に記載の連続可変トランスミッション（１０）。
【請求項５】
入力手段（１８）と、
入力手段（１８）に連結されたバリエータ（１４）と、
入力手段（１８）とバリエータ手段（１４）とからの合成出力を出力するための第１および第２の出力手段（３２、３４）と、
入力手段（１８）とバリエータ（１４）とからの合成出力を選択的に受けるための第１および第２の同期手段（３６、３８）と、
受けた合成出力を第１および第２の出力手段（３２、３４）に交互に結合するための第１および第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６】
入力部材（１８）とバリエータ（１４）とからの出力を合成するための手段（３０）をさらに備える請求項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および第２の出力手段（３２、３４）と第１および第２の同期手段（３６、３８）とに回転可能に連結された第１および第２のハブ（７２、７４）をさらに備える請求項６に記載の連続可変トランスミッション（１０）。
【請求項８】
第１および第２の出力手段（３２、３４）のそれぞれが低速用減速歯車（６４、６８）と高速用減速歯車（６６、７０）とを備え、第１および第２の出力手段（３２、３４）の低速用減速歯車および高速用減速歯車（６４、６６、６８、７０）が合成手段（３０）からの合成出力に駆動係合し、また第１および第２の同期手段（３６、３８）が第１および第２のハブ（７２、７４）を低速用減速歯車および高速用減速歯車（６４、６６、６８、７０）に選択的に同期させる請求項７に記載の連続可変トランスミッション（１０）。
【請求項９】
入力手段（１８）と、
入力手段（１８）に連結されかつ第１および第２の出力遊星歯車（６０、６２）を有する遊星歯車出力シャフト（５６）と、
第１の低速用減速歯車（６４）と第１の高速用減速歯車（６６）とを有する第１の出力部材（３２）と、
第２の低速用減速歯車（６８）と第２の高速用減速歯車（７０）とを有する第２の出力部材（３４）と
を備える連続可変トランスミッション（１０）であって、
第１の出力遊星歯車（６０）が第１の低速用減速歯車（６４）に直接噛み合い、第２の出力遊星歯車（６２）が第２の高速用減速歯車（７０）に直接噛み合う連続可変トランスミッション（１０）。
【請求項１０】
第１および第２の出力部材（３２、３４）にそれぞれ連結され、かつ第１および第２の出力部材（３２、３４）から最終出力部材（８６）に動力を交互に伝達するように構成された第１および第２の係合手段（４０、４２）をさらに備える請求項９に記載の連続可変トランスミッション（１０）。
【請求項１１】
第１および第２の出力部材（３２、３４）にそれぞれ連結され、かつ第１および第２の出力遊星歯車（６０、６２）から第１または第２の出力部材（３２、３４）の低速用減速歯車または高速用減速歯車（６４、６６、６８、７０）の１つに動力を伝達するように構成された第１および第２の同期装置（３６、３８）をさらに備える請求項１０に記載の連続可変トランスミッション（１０）。
【請求項１２】
同期装置（３６、３８）の少なくとも一方およびハイドロメカニカルトランスミッションのクラッチ（４０、４２）の少なくとも一方を選択的に作動させて、より広い速度範囲を得る方法であって、
第１および第２の動力源（１２、１４）を設けるステップと、
第１および第２の動力源（１２、１４）の合成出力（１００）を出力するステップと、
第１の同期装置（３６）を作動させて、合成出力（１００）の速度を回転可能な部材（７２）に同期させるステップと、
クラッチ（４０）を作動させて、同期された回転可能な部材（７２）を出力部材（３２）に連結するステップと、
出力を最終出力部材（８６）に出力するステップと、
第２の同期装置（３８）を作動させて、合成出力（１００）の速度を第２の回転可能な部材（７４）に同期させるステップと、
クラッチ（４０）を非作動にするステップと、
第２のクラッチ（４２）を作動させて、同期された第２の回転可能な部材（７４）を出力部材（８６）に連結するステップと
を含む方法。
【請求項１３】
第１の動力源（１２）が内燃機関であり、第２の動力源（１４）がポンプおよびモータである請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
回転可能な部材（７２）が、出力部材（３２）に回転可能に取り付けられた第１のハブであり、第２の回転可能な部材（７４）が、第２の出力部材（３４）に回転可能に取り付けられた第２のハブである請求項１２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に関し、より詳しくは、ハイドロメカニカルトランスミッションに関する。
【背景技術】
【０００２】
マルチレンジハイドロメカニカルトランスミッションがよく知られている。そのレンジは、多くのクラッチを順次係合解除しまた係合させることによって変更される。係合は、典型的に、同期またはほぼ同期の状態下で行われる。すなわち、当該レンジは、中断させることなく、トランスミッションの連続可変特性に変更することができる。
【０００３】
（特許文献１）はハイドロメカニカルトランスミッションを開示している。ハイドロメカニカルトランスミッションはエンジンから分配動力入力を受け、一方の分配入力はハイドロスタティックトランスミッションを駆動し、また他方の分配入力は機械的パワー入力を駆動する。動力は遊星歯車セットと一連の多板クラッチとで合成され、またブレーキはレンジ間のシフトを行う。
【０００４】
上記の（特許文献１）のハイドロメカニカルトランスミッションは、少なくとも４つのクラッチおよび２つのブレーキアセンブリを使用してマルチ変速レンジにわたってシフトする。多板クラッチは、極めて柔軟な係合方法を許容するが、複数の点において不十分である。特に、多板クラッチは、高価であり、複雑であり、嵩張り、また非係合時に損失を生じさせる。損失が低く、複雑性が低く、またコストが低い連続可変トランスミッションを求める市場からの圧力が強まっている。
【０００５】
噛合クラッチは多板クラッチの代替形態である。シソン（Ｓｉｓｓｏｎ）らへの（特許文献２）は、２つの位置の一方に位置決め可能なスリーブ状切換接続部材を開示している。所望の作動範囲を得るために、噛合クラッチを介して、選択された歯車アセンブリを互いに噛み合わせなければならず、これにより、次に、歯車が、シフトを行うために、極めて小さい回転速度を含むことが必要となる。上記歯車アセンブリは経済的であり、コンパクトであり、また損失が低い。しかし、噛合クラッチは、状態の変化に対して極めて敏感であり、すなわち、係合を許容するためには、噛合クラッチを完全に同期させなければならず、また係合解除を許容するためには、噛合クラッチを無負荷にしなければならない。
【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】
開示されるトランスミッションは、上記課題の１つ以上を克服することに向けられる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
例示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、それに連結されたバリエータと、第１および第２の出力部材と、第１および第２の同期アセンブリと、第１および第２の係合手段とを含む。第１および第２の同期アセンブリは、第１および第２の出力部材に回転可能に連結され、また入力部材とバリエータとから動力を選択的に受ける。第１および第２の係合手段によって、第１および第２の同期アセンブリが第１および第２の出力部材に選択的に連結される。
【０００９】
他の例示的な形態において、ハイドロメカニカルトランスミッションシステムが提供される。ハイドロメカニカルトランスミッションは、入力部材と、それに連結されたハイドロスタティックトランスミッションと、入力部材およびハイドロスタティックトランスミッションに連結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、第１および第２の出力部材と、第１および第２の同期アセンブリと、第１および第２の係合手段とを含む。第１および第２の同期アセンブリは、第１および第２の出力部材に回転可能に連結され、また入力部材とハイドロスタティックトランスミッションとから動力を選択的に受ける。第１および第２の係合手段によって、第１および第２の同期アセンブリが第１および第２の出力部材に選択的にまた交互に連結される。
【００１０】
さらに他の例示的な形態において、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、入力手段と、それに連結されたバリエータと、入力手段およびバリエータ手段から合成出力を出力するための第１および第２の出力手段と、入力手段およびバリエータから出力を選択的に受けるための第１および第２の同期手段と、受けた合成出力を第１および第２の出力手段に交互に結合するための第１および第２の係合手段とを含む。
【００１１】
なおさらに他の例示的な形態において、入力手段と、それに連結されかつ第１および第２の出力遊星歯車を有する遊星歯車出力シャフトと、第１の低速用減速歯車および第１の高速用減速歯車を有する第１の出力部材と、第２の低速用減速歯車および第２の高速用減速歯車を有する第２の出力部材とを有する連続可変トランスミッションが提供される。第１の出力遊星歯車は第１の低速用減速歯車に直接噛み合い、また第２の出力遊星歯車は第２の高速用減速歯車に直接噛み合う。
【００１２】
なお、さらに他の例示的な形態において、連続可変トランスミッションのシフトを制御するための方法が提供される。この方法は、第１および第２の動力源を設けるステップと、第１および第２の動力源の合成出力を出力するステップと、同期アセンブリを使用して、合成出力の速度を回転可能な部材に同期させるステップと、係合手段を使用して、同期された回転可能な部材を出力部材に交互に連結するステップと、最終出力部材に出力を出力するステップとを含む。
【００１３】
なお、さらに他の例示的な形態において、ハイドロメカニカルトランスミッションの同期装置およびクラッチを選択的に作動させて、より広い速度範囲を得る方法が提供される。この方法は、第１および第２の動力源を設けるステップと、第１および第２の動力源の合成出力を出力するステップと、第１の同期装置を作動させて、合成出力の速度を回転可能な部材に同期させるステップと、クラッチを作動させて、同期された回転可能な部材を出力部材に連結するステップと、最終出力部材に出力を出力するステップと、第２の同期装置を作動させて、合成出力の速度を第２の回転可能な部材に同期させるステップと、クラッチを非作動にするステップと、第２のクラッチを作動させて、同期された第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。
【００１４】
上記の一般的な説明および以下の詳細な説明の両方は、例示的かつ説明的なものに過ぎず、本発明を限定するものではないことを理解されたい。
【００１５】
本明細書に組み込まれかつその一部を構成する添付図面は、本発明の例示的な実施形態を示しており、本発明の原理を説明するために、発明の詳細な説明と共に用いられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、添付図面に示されている本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１７】
図１は、例示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、ハイドロスタティックトランスミッション（ポンプおよびモータ）１４のようなバリエータと機械式トランスミッション１６とを有するハイドロメカニカルトランスミッション１０であり得る。エンジン１２（図２を参照）は、ハイドロメカニカルトランスミッション１０を駆動し、また内燃機関であり得るが、本明細書に記載されているようなハイドロメカニカルトランスミッション１０に動力を供給できる任意の種類の装置であってもよい。エンジン１２は、入力部材１８によってハイドロメカニカルトランスミッション１０に動力を出力する。
【００１８】
入力部材１８は、第１の固定入力歯車２０と第２の固定入力歯車２２とによってハイドロスタティックトランスミッション１４と機械式トランスミッション１６とに分配動力を供給する。「固定」という用語は、一体化されること、永久的に取り付けられること、キー溝を有する連結部によって相互連結されること、あるいは例えば溶接によってまたは当業者に知られている他の任意の手段によって融合されることであると理解することが可能である。
【００１９】
ハイドロスタティックトランスミッション１４は、ハイドロスタティックトランスミッション入力歯車２４によってエンジン１２に駆動連結された可変容量形ポンプ２３と、ハイドロスタティックトランスミッション出力歯車２８によって機械式トランスミッション１６に動力を出力するモータ２６とを含む。モータ２６は可変容量形または固定容量形であり得る。当業者は、ハイドロスタティックトランスミッション１４が、本発明の範囲から逸脱することなく、電動発電機および電動モータ、または入力パワーを供給できる他の装置としても具体化され得ることを実現するであろう。同様に、ハイドロスタティックトランスミッションのポンプおよびモータを電動モータに置き換えて、電気機械式トランスミッションを形成することが可能である。バッテリ、発電機または他の装置から電力を受けるように、電動モータを構成し得る。
【００２０】
機械式トランスミッション１６は、遊星歯車装置３０と、第１の出力部材３２および第２の出力部材３４と、第１の同期アセンブリまたは同期装置３６および第２の同期アセンブリまたは同期装置３８と、第１のディスククラッチアセンブリ４０および第２のディスククラッチアセンブリ４２とを含む。
【００２１】
遊星歯車装置３０は、軸方向に整列された第１の遊星歯車セット４４および軸方向に整列された第２の遊星歯車セット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、通常、太陽歯車５０とキャリア５２とリング歯車５４とを含む。遊星歯車出力シャフト４８は、内側シャフト５６と、それによって支持される中空部材または中空ハブ等のスリーブ５８とを含む。内側シャフト５６およびスリーブ５８の両方は互いに軸方向に整列して存在する。内側シャフト５６は第１の遊星歯車セット４４および第２の遊星歯車セット４６の太陽歯車５０に連結される。スリーブ５８は、第１の出力遊星歯車６０によって第２の遊星歯車セット４６のキャリア５２から動力を出力する。内側シャフト５６は、第２の出力遊星歯車６２によって第１の遊星歯車セット４４および第２の遊星歯車セット４６の太陽歯車５０から動力を出力する。
【００２２】
第１の出力部材３２および第２の出力部材３４は、入力部材１８と遊星歯車装置３０とに対して平行に配置される。第１の出力部材３２は第１の低速用減速歯車６４と第１の高速用減速歯車６６とを含む。第２の出力部材３４は第２の低速用減速歯車６８と第２の高速用減速歯車７０とを含む。
【００２３】
それぞれの同期装置３６と３８は、対応する第１の出力部材３２または対応する第２の出力部材３４を中心に回転する第１のハブ、スリーブまたは回転部材７２および第２のハブ、スリーブまたは回転部材７４にそれぞれ固定される。同期装置３６と３８は、好ましい速度およ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。
【００２４】
それぞれのハブ７２と７４は、通常、係合手段によって「クラッチする」かまたは選択的に保持し得る、ハブ７２と７４の端部に固定された少なくとも１つの回転可能なディスク７８と８０、またはそれらのディスクをほぼ覆う摩擦盤クラッチ８２と８４を含む。回転可能なディスク７８と８０および摩擦盤クラッチ８２と８４は、共に、第１のクラッチアセンブリ４０および第２のクラッチアセンブリ４２として具体化される。一実施形態では、クラッチアセンブリ４０と４２は、油圧係合されまたバネによって係合解除される既知の回転摩擦クラッチアセンブリであり、この回転摩擦クラッチアセンブリを選択的に係合して、第１の出力部材３２または第２の出力部材３４にまた最終出力部材８６に動力を供給することが可能である。
【００２５】
低速用減速歯車６４、６８および高速用減速歯車６６、７０は、係合解除されている間に、第１の出力部材３２および第２の出力部材３４を中心に自由に回転する。第１の出力部材３２および第２の出力部材３４のころ軸受９０と９２は低速用減速歯車６４、６８および高速用減速歯車６６、７０を支持する。第１の同期装置３６または第２の同期装置３８のいずれかが低速用減速歯車６４、６８または高速用減速歯車６６、７０のいずれかと係合されたときに、第１のハブ７２または第２のハブ７４は、係合された低速用減速歯車６４、６８または高速用減速歯車６６、７０と同一の単位時間当たりの回転数で回転する。
【００２６】
第１の出力部材３２と第２の出力部材３４とに固定された第１の出力シャフト歯車９４および第２の出力シャフト歯車９６は、最終出力部材８６の最終駆動歯車９８に噛み合う。
【００２７】
通常、入力部材１８、遊星歯車出力シャフト４８、第１の出力部材３２および第２の出力部材３４、ならびに最終出力部材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、また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】
【００２８】
ハイドロメカニカルトランスミッション１０は、車両が停止状態から最高速度に加速するときに、エンジン１２からの円滑で遮断されない動力の流れを提供する同期レンジシフトを有利に行う。エンジン１２は、トランスミッション出力速度に関係なく、エンジン１２のピーク効率出力速度でまたはその近傍で作動させることが可能である。
【００２９】
図２〜図１３を参照すると、作動時において、入力部材１８は、分配された入力パワーをハイドロスタティックトランスミッション１４と遊星歯車装置３０とに供給する。具体的には、第１の固定入力歯車２０および第２の固定入力歯車２２は、入力部材１８が回転すると、それと同時に回転して、ハイドロスタティックトランスミッション入力歯車２４と第１の遊星歯車入力部材１０２とを介して動力を伝達する。ハイドロスタティックトランスミッション１４のポンプ２３は、分配された入力パワーを用いて、モータ２６を流体駆動し、連続可変変速比を介してエンジン１２からの入力パワーを流体静力学的出力パワーに変換する。ハイドロスタティックトランスミッション１４は、流体静力学的出力歯車２８によって遊星歯車装置３０に動力を出力する。具体的には、ハイドロスタティックトランスミッション１４は、流体静力学的出力歯車２８によって第２の遊星歯車入力部材１０４に動力を出力する。
【００３０】
遊星歯車装置３０は、第２の遊星歯車入力部材１０４からの流体静力学的出力パワーと、分配された機械的入力パワーとを合成して、車両の１つ以上の駆動輪、または土工機械の履帯等の負荷部に与えるための流体力学的出力パワーを供給する。ハイドロスタティックトランスミッション１４のストロークを変更することにより、遊星歯車装置３０のギヤ比によって最初に設定された動力範囲のそれぞれの速度およびトルクを無段変速できる。
【００３１】
矢印１００と１０６で示されている合成された流体力学的出力パワーは、第１の遊星歯車セット４４および第２の遊星歯車セット４６の太陽歯車５０に連結された内側シャフト５６によって、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によって出力される。第２の出力遊星歯車６２は、第１の高速用減速歯車６６を駆動する第２の高速用減速歯車７０に噛み合う。したがって、第２の出力遊星歯車６２が回転したときに、高速用減速歯車６６、７０も回転する。同様に、第１の出力遊星歯車６０は、第２の低速用減速歯車６８を駆動する第１の低速用減速歯車６４に噛み合う。したがって、第１の出力遊星歯車６０が回転したときに、低速用減速歯車６４、６８も回転する。
【００３２】
図２を具体的に参照すると、前進方向における低速を出力するために、第１の同期アセンブリ３６が作動して、第１の低速用減速歯車６４を第１のハブ７２に係合させる。第１の低速用減速歯車６４と第１のハブ７２とが係合した後に、第１のクラッチアセンブリ４０の第１の摩擦盤クラッチ８２が作動して、回転可能なディスク７８を「クラッチする」。第１の摩擦盤クラッチ８２が、回転可能なディスク７８を完全にクラッチしたときに、第１の出力シャフト歯車９４は最終駆動歯車９８を駆動し、この最終駆動歯車は、最終出力部材８６によって車輪または履帯に動力を出力する。矢印１０６は動力の流れを示している。トランスミッションは、通常、低速前進レンジ内において、連続可変ハイドロメカニカルトランスミッションとして作動する。第２の同期アセンブリ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、したがって粘性抗力損失は実質的にゼロである。
【００３３】
図３〜図５は、低速前進から低速後進へのシフトを行っているハイドロメカニカルトランスミッションの概略図を示している。図示されている実施形態では、第１の同期アセンブリ３６および第１のクラッチアセンブリ４０は係合状態にある。低速後進へのレンジ変更が直ちに必要であり得ることを変速制御装置が決定したときに、第２の同期アセンブリ３８が第２の低速用減速歯車６８に係合するように作動して、第２のハブ７４を第２の低速用減速歯車６８の速度に同期させる。言い換えれば、第２の同期アセンブリ３８が作動して、第２の低速用減速歯車６８と第２のハブ７４との相対速度を減少させ、好ましくはゼロにする。第２の低速用減速歯車６８の速度と第２のハブ７４の速度とが等しいかまたは実質的に等しかった場合、第２の低速用減速歯車６８および第２のハブ７４は、周知のように、着脱自在に固着される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、したがって粘性抗力損失は、今や、低から中程度である。しかし、ここで、動力は、依然として、第１の低速用減速歯車６４を介して第１のハブ７２に伝達されている。低速前進レンジにおいて、連続可変ハイドロメカニカルトランスミッションの通常の作動が継続する。
【００３４】
第２の低速用減速歯車６８と第２のハブ７４とが同期した後に、またレンジ変更が必要であることを変速制御装置が決定したときに、第１の摩擦盤クラッチ８２が作動して、回転可能なディスク７８を解放し、また第２の摩擦盤クラッチ８４が作動して、対応する回転可能なディスク８０を「クラッチ」する。第２の摩擦盤クラッチ８４が、回転可能なディスク８０を完全にクラッチしたときに、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の出力シャフト歯車９６は、最終出力部材８６によって車輪または履帯に動力を出力する最終駆動歯車９８に噛み合う。矢印１０６はハイドロメカニカルトランスミッションの動力の流れを示している。
【００３５】
第１のクラッチアセンブリ４０が解放された後、図４に示されているように、ハイドロメカニカルトランスミッションの通常の作動は再び低速後進になる。ここで、新たに係合解除された第１のクラッチアセンブリ４０においてクラッチ損失が生じているが、単一のクラッチにおいて低から中程度のレベルに過ぎない。
【００３６】
図５を参照すると、第１の同期アセンブリ３６は第１の低速用減速歯車６４を解放する。第１のクラッチアセンブリ４０の相対速度および粘性抗力損失は実質的にゼロに低下する。低速後進において、ハイドロメカニカルトランスミッションの通常の作動が継続する。
【００３７】
図６〜図９は、低速前進から高速前進へのシフトを行っているハイドロメカニカルトランスミッションの概略図を示している。図６を具体的に参照すると、第１の同期アセンブリ３６が作動して、第１の低速用減速歯車６４を第１のハブ７２に係合させる。第１の低速用減速歯車６４と第１のハブ７２とが係合した後に、第１のクラッチアセンブリ４０の第１の摩擦盤クラッチ８２が作動して、回転可能なディスク７８を「クラッチ」する。第１の摩擦盤クラッチ８２が、回転可能なディスク７８を完全にクラッチしたときに、第１の出力シャフト歯車９４が最終駆動歯車９８を駆動し、この最終駆動歯車が、最終出力部材８６によって車輪または履帯に動力を出力する。矢印１０６は動力の流れを示している。トランスミッションは、通常、低速前進レンジ内において連続可変ハイドロメカニカルトランスミッションとして作動する。第２の同期アセンブリ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、したがって粘性抗力損失は実質的にゼロである。
【００３８】
図７と図８を参照すると、高速前進へのレンジ変更が直ちに必要であり得ることを変速制御装置が決定したときに、第２の同期アセンブリ３８が第２の高速用減速歯車７０に係合するように作動して、第２のハブ７４を第２の高速用減速歯車７０の速度に同期させる。第２の高速用減速歯車７０の速度と第２のハブ７４の速度とが等しいかまたは実質的に等しかった場合、第２の高速用減速歯車７０および第２のハブ７４は、周知のように、着脱自在に固着される位置で完全に係合する。第２の摩擦盤クラッチ４２の相対速度、したがって粘性抗力損失は、今や、低から中程度である。しかし、ここで、動力は、依然として、低速前進で第１のハブ７２を介して伝達されている。低速前進レンジにおいて、連続可変ハイドロメカニカルトランスミッションの通常の作動が継続する。
【００３９】
第２の高速用減速歯車７０と第２のハブ７４とが同期した後に、またレンジ変更が必要であることを変速制御装置が決定したときに、第１の摩擦盤クラッチ８２が作動して、回転可能なディスク７８を解放し、また第２の摩擦盤クラッチが作動して、対応する回転可能なディスク８０を「クラッチ」する（図８を参照）。第２の摩擦盤クラッチ８４が、回転可能なディスク８０を完全にクラッチしたときに、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の出力シャフト歯車９６は、最終出力部材８６によって車輪または履帯に動力を出力する最終駆動歯車９８に噛み合う。矢印１０６はハイドロメカニカルトランスミッションの動力の流れを示している。第１のクラッチアセンブリ４０が解放された後に、しかし、第１の同期アセンブリ３６が解放される前に、新たに係合解除された第１のクラッチアセンブリ４０において、クラッチ損失が生じているが、低から中程度のレベルに過ぎない。
【００４０】
図９を参照すると、第１の同期アセンブリ３６が第１の低速用減速歯車６４を解放した後に、第１のクラッチアセンブリ４０の相対速度および粘性抗力損失は実質的にゼロに低下する。高速前進において、ハイドロメカニカルトランスミッションの通常の作動が継続する。トランスミッションは、通常、高速前進レンジ内において連続可変ハイドロメカニカルトランスミッションとして作動する。第１の同期アセンブリ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、したがって粘性抗力損失は実質的にゼロである。
【００４１】
図１０〜図１３は、低速後進から高速後進へのシフトを行っているハイドロメカニカルトランスミッションの概略図を示している。図１０の図示されている実施形態では、第２の同期アセンブリ３８および第２のクラッチアセンブリ４２は係合状態にある。高速後進へのレンジ変更が直ちに必要であり得ることを変速制御装置が決定したときに、第１の同期アセンブリ３６が作動して、第１のハブ７２を第１の高速用減速歯車６６の速度に同期させる。第１の高速用減速歯車６６の速度と第１のハブ７２の速度とが等しいかまたは実質的に等しかった場合、第１の高速用減速歯車６６および第１のハブ７２は、周知のように、着脱自在に固着される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、したがって粘性抗力損失は、今や、低から中程度である。しかし、ここで、動力は、依然として、低速後進で第２のハブ７４と第２のクラッチアセンブリ４２とを介して最終出力部材８６に伝達されている。低速後進レンジにおいて、連続可変ハイドロメカニカルトランスミッションの通常の作動が継続する。
【００４２】
図１１と図１２に示されているように、第１の高速用減速歯車６６と第１のハブ７２とが同期した後に、またレンジ変更が必要であることを変速制御装置が決定したときに、第２の摩擦盤クラッチ８４が作動して、回転可能なディスク８０を解放し、また第１の摩擦盤クラッチ８２が作動して、対応する回転可能なディスク７８を「クラッチ」する。第１の摩擦盤クラッチ８２が、回転可能なディスク７８を完全にクラッチしたときに、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の出力シャフト歯車９４は、最終出力部材８６によって車輪または履帯（図示せず）に動力を出力する最終駆動歯車９８に噛み合う。矢印１０６はハイドロメカニカルトランスミッション１０の動力の流れを示している。第２のクラッチアセンブリ４２が解放された後に、しかし、第２の同期アセンブリ３８が解放される前に、新たに係合解除された第２のクラッチアセンブリ４２において、クラッチ損失が生じているが、低から中程度のレベルに過ぎない。
【００４３】
図１３を参照すると、第２の同期アセンブリ３８が第２の低速用減速歯車６８を解放した後に、第２のクラッチアセンブリ４２の相対速度および粘性抗力損失は実質的にゼロに低下する。高速後進において、ハイドロメカニカルトランスミッションの通常の作動が継続する。トランスミッションは、通常、高速後進レンジ内において連続可変ハイドロメカニカルトランスミッションとして作動する。第２の同期アセンブリ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、したがって粘性抗力損失は実質的にゼロである。
【００４４】
本発明の実施形態の範囲または精神から逸脱することなく、開示されるトランスミッションに種々の修正および変更をなし得ることが当業者には明らかであろう。他の実施形態は、本明細書に開示される実施形態の仕様および実施を考慮すれば当業者には明らかであろう。仕様および実施例は例示的なものに過ぎないと考えるべきであることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】ハイドロメカニカルトランスミッションの断面図である。
【図２】低速前進モードにおけるハイドロメカニカル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へのシフトを行っているハイドロメカニカル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へのシフトを行っているハイドロメカニカルトランスミッションの概略図である。
【図５】低速後進モードにおけるハイドロメカニカルトランスミッションの概略図である。
【図６】低速前進モードにおけるハイドロメカニカル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へのシフトを行っているハイドロメカニカル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へのシフトを行っているハイドロメカニカルトランスミッションの概略図である。
【図９】高速前進モードにおけるハイドロメカニカルトランスミッションの概略図である。
【図１０】低速後進モードにおけるハイドロメカニカルトランスミッションの概略図である。
【図１１】低速後進モードから高速後進モードへのシフトを行っているハイドロメカニカルトランスミッションの概略図である。
【図１２】低速後進モードから高速後進モードへのシフトを行っているハイドロメカニカルトランスミッションの概略図である。
【図１３】高速後進モードにおけるハイドロメカニカル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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【国際調査報告】
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