(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パワートランスミッションのための装置であって、
動力入力シャフトと、
前記動力入力シャフトに機械的に連結された第１の遊星ギヤセットと、
前記第１の遊星ギヤセットに機械的に連結されたバリエータと、
前記パワートランスミッション装置の無限可変トランスミッションモードと第２の動作モードとの間を切り替えるための１つ以上のクラッチおよびブレーキと
を備え、
前記バリエータは、連続可変傾斜ボール遊星であり、
前記１つ以上のクラッチおよびブレーキは、前記パワートランスミッション装置の連続可変トランスミッション（ＣＶＴ）モードを選択するための第２のクラッチまたはブレーキを備え、
前記第２のクラッチまたはブレーキは、前記第１の遊星ギヤセットの太陽ギヤの出力に連結するように構成されている、装置。
【請求項２】
第２の遊星ギヤセットは、前記バリエータの出力と、ファイナルドライブおよびディファレンシャルとに連結されている、請求項１に記載のパワートランスミッション装置。
【請求項３】
前記１つ以上のクラッチおよびブレーキは、前記パワートランスミッション装置の前記無限可変トランスミッションモードと前記第２の動作モードとの間を切り替えるために、選択的に係合または解放されるように構成されている、請求項１に記載のパワートランスミッション装置。
【請求項４】
前記第１の遊星ギヤセットは、ラビニオギヤセットを備える、請求項１に記載のパワートランスミッション装置。
【請求項５】
前記第１の遊星ギヤセットは、二重太陽遊星ギヤセットを備える、請求項１に記載のパワートランスミッション装置。
【請求項６】
前記二重太陽遊星ギヤセットは、第１の遊星を含むギヤの第１の平面と、第２の遊星を含むギヤの第２の平面とを備え、前記ギヤの第１の平面の前記第１の遊星と、前記ギヤの第２の平面の前記第２の遊星とは、単一ユニットである、請求項５に記載のパワートランスミッション装置。
【請求項７】
前記第１の遊星ギヤセットは、３つの太陽遊星ギヤセットを備える、請求項１に記載のパワートランスミッション装置。
【請求項８】
前記バリエータは、前記第１の遊星ギヤセットの太陽に連結されている、請求項１に記載のパワートランスミッション装置。
【請求項９】
前記バリエータは、前記第１の遊星ギヤセットのキャリアに連結されている、請求項１に記載のパワートランスミッション装置。
【請求項１０】
前記バリエータは、連続可変トランスミッション（ＣＶＴ）を備える、請求項１に記載のパワートランスミッション装置。
【請求項１１】
トラクション流体潤滑剤をさらに備える、請求項１に記載のパワートランスミッション装置。
【請求項１２】
前記１つ以上のクラッチおよびブレーキは、前記パワートランスミッション装置の無限可変トランスミッション（ＩＶＴ）モードを選択するための第１のクラッチまたはブレーキを備える、請求項１に記載のパワートランスミッション装置。
【請求項１３】
前記第１のクラッチまたはブレーキは、前記第１の遊星ギヤセットの出力遊星キャリアに連結するように構成されている、請求項１２に記載のパワートランスミッション装置。
【請求項１４】
前記第１のクラッチまたはブレーキは、前記第１の遊星ギヤセットの太陽に連結するように構成されている、請求項１２に記載のパワートランスミッション装置。
【請求項１５】
前記クラッチまたはブレーキは、速度増加をもたらすためのオーバードライブクラッチを備える、請求項２に記載のパワートランスミッション装置。
【請求項１６】
前記１つ以上のクラッチおよびブレーキは、前記パワートランスミッション装置の無限可変トランスミッションおよび連続可変トランスミッション（ＩＶＴ／ＣＶＴ）モードを選択するための第３のクラッチまたはブレーキを備え、前記第３のクラッチまたはブレーキは、前記第１の遊星ギヤセットのリングギヤまたは太陽ギヤに連結するように構成されている、請求項１に記載のパワートランスミッション装置。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
（相互参照）
本願は、２０１２年９月７日出願の米国仮特許出願第６１／６９７，９１２号および２０１３年３月１４日出願の米国仮特許出願第６１／７８３，８５３号の利益を主張し、それらの出願は、参照によって本明細書中に援用される。
【０００２】
（発明の背景）
自動トランスミッションおよび手動トランスミッションは、一般に、自動車車両上で使用される。車両の消費量および排出量を制限するためにエンジン速度が調節される必要があるため、そのようなトランスミッションは、ますます複雑になってきた。通常のトランスミッションにおけるエンジン速度のより微妙な制御は、典型的には、ギヤを追加し、全体的な複雑性およびコストを増加させることによってのみ達成されることができる。その結果、６速手動トランスミッションは、８速自動トランスミッションまたは９速自動トランスミッションと同じくらいありがちなものとなってきた。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
（発明の概要）
好ましくは、より少ないまたはより小さい構成要素を用いて、より平滑かつより効率的な態様で動力を伝達するためのシステム、デバイス、および方法が、提供される。いくつかの実施形態では、本明細書に開示されるパワートランスミッションは、１つ以上の動作モード、例えば、連続可変トランスミッション（ＣＶＴ）モード、無限可変トランスミッション（ＩＶＴ）モード、およびＩＶＴ／ＣＶＴモードを有する。いくつかの実施形態では、動作モードは、異なるクラッチおよび／またはブレーキに係合させることによって選択される。
【０００４】
特定の実施形態におけるパワートランスミッションのための装置が、本明細書に説明される。いくつかの実施形態では、パワートランスミッション装置は、動力入力シャフトと、１つ以上の遊星ギヤセットと、バリエータと、１つ以上のクラッチおよびブレーキ（ブレーキクラッチとも呼ばれる）とを備える。いくつかの実施形態では、第１の遊星ギヤセットは、動力入力シャフトに機械的に連結される。いくつかの実施形態では、バリエータは、遊星ギヤセットのうちのいくつかに機械的に連結される。いくつかの実施形態では、１つ以上のクラッチおよびブレーキは、パワートランスミッション装置の複数の動作モード間を切り替えるために使用されることになる。
【０００５】
いくつかの実施形態では、パワートランスミッションの構成要素は、種々の構成を有し、種々の異なるタイプの部品を備える。いくつかの実施形態では、１つ以上のクラッチおよびブレーキは、パワートランスミッション装置のモード間を切り替えるために、選択的に係合または解放されるように構成される。いくつかの実施形態では、ギヤセットは、ラビニオ型ギヤセット、二重太陽遊星ギヤセット、または３つの太陽遊星ギヤセットを備える。いくつかの実施形態では、バリエータは、遊星ギヤセットの太陽、リング、または遊星キャリアに連結される。いくつかの実施形態では、バリエータは、ボール式ＣＶＴとしても知られる、トラクション等の連続可変トランスミッション（ＣＶＴ）を備える。いくつかの実施形態では、パワートランスミッションはさらに、トルク伝達のためのクランプ力を提供するために、バリエータの両側に配置された第１のボールランプおよび第２のボールランプを備える。いくつかの実施形態では、動力入力シャフトは、ダンパおよび内燃エンジンの出力に連結される。
【０００６】
いくつかの実施形態では、１つ以上のクラッチおよびブレーキは、パワートランスミッション装置の無限可変トランスミッション（ＩＶＴ）モードを選択するための第１のクラッチまたはブレーキを備える。いくつかの実施形態では、第１のクラッチまたはブレーキは、ギヤセットの遊星ギヤの出力に連結するように構成される。いくつかの実施形態では、１つ以上のクラッチまたはブレーキは、パワートランスミッション装置の連続可変トランスミッション（ＣＶＴ）モードを選択するための第２のクラッチまたはブレーキを備える。いくつかの実施形態では、第２のクラッチまたはブレーキは、ギヤセットの太陽ギヤの出力に連結するように構成される。いくつかの実施形態では、１つ以上のクラッチまたはブレーキは、パワートランスミッション装置の無限可変トランスミッションおよび連続可変トランスミッション（ＩＶＴ／ＣＶＴ）モードを選択するための第３のクラッチまたはブレーキを備える。いくつかの実施形態では、第３のクラッチまたはブレーキは、リングギヤまたはギヤセットの太陽に連結するように構成される。いくつかの実施形態では、１つ以上のクラッチは、速度増加をもたらすためのオーバードライブクラッチまたはブレーキを備える。いくつかの実施形態では、１つ以上のクラッチは、直接駆動クラッチを備える。
【０００７】
いくつかの実施形態では、パワートランスミッション装置はさらに、バリエータに機械的に連結された動力出力を備える。いくつかの実施形態では、動力出力は、バリエータからデファレンシャルボックスに動力を伝達するための動力出力リングを備える。いくつかの実施形態では、動力出力は、動力出力シャフトを備え、いくつかの実施形態では、パワートランスミッションはさらに、バリエータからデファレンシャルボックスに動力を伝達するための動力出力シャフトに機械的に連結された出力ギヤセットを備える。
本願明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
パワートランスミッションのための装置であって、前記装置は、
動力入力シャフトと、
前記動力入力シャフトに機械的に連結された遊星ギヤセットと、
前記ギヤセットに機械的に連結されたバリエータと、
前記パワートランスミッション装置の複数の動作モード間を切り替えるための１つまたは複数のクラッチおよびブレーキと
を備える、装置。
（項目２）
遊星ギヤセットは、前記バリエータの出力および終減速装置に連結されている、項目１に記載のパワートランスミッション装置。
（項目３）
前記１つまたは複数のクラッチおよびブレーキは、前記パワートランスミッション装置の前記モード間を切り替えるために、選択的に係合または解放されるように構成されている、項目１に記載のパワートランスミッション装置。
（項目４）
前記ギヤセットは、ラビニオ型ギヤセットを備える、項目１に記載のパワートランスミッション装置。
（項目５）
前記ギヤセットは、二重太陽遊星ギヤセットを備える、項目１に記載のパワートランスミッション装置。
（項目６）
ギヤの第１の平面の遊星およびギヤの第２の平面の遊星は、単一ユニットである、項目５に記載の二重太陽遊星ギヤセット。
（項目７）
前記ギヤセットは、３つの太陽遊星ギヤセットを備える、項目１に記載のパワートランスミッション装置。
（項目８）
前記バリエータは、前記遊星ギヤセットの太陽に連結されている、項目１に記載のパワートランスミッション装置。
（項目９）
前記バリエータは、前記遊星ギヤセットの遊星に連結されている、項目１に記載のパワートランスミッション装置。
（項目１０）
前記バリエータは、連続可変トランスミッション（ＣＶＴ）を備える、項目１に記載のパワートランスミッション装置。
（項目１１）
前記ＣＶＴは、トラクションＣＶＴを備える、項目１０に記載のパワートランスミッション装置。
（項目１２）
前記１つまたは複数のクラッチおよびブレーキは、前記パワートランスミッション装置の無限可変トランスミッション（ＩＶＴ）モードを選択するための第１のクラッチまたはブレーキを備える、項目１に記載のパワートランスミッション装置。
（項目１３）
前記第１のクラッチまたはブレーキは、前記ギヤセットの出力遊星キャリアに連結するように構成されている、項目１２に記載のパワートランスミッション装置。
（項目１４）
前記第１のクラッチまたはブレーキは、前記ギヤセットの太陽に連結するように構成されている、項目１２に記載のパワートランスミッション装置。
（項目１５）
前記第１のクラッチまたはブレーキは、前記ギヤセットのリングに連結するように構成されている、項目１２に記載のパワートランスミッション装置。
（項目１６）
前記１つまたは複数のブレーキは、前記パワートランスミッション装置の連続可変トランスミッション（ＣＶＴ）モードを選択するための第２のブレーキを備える、項目１に記載のパワートランスミッション装置。
（項目１７）
前記第２のブレーキは、前記ギヤセットの太陽ギヤの出力に連結するように構成されている、項目１６に記載のパワートランスミッション装置。
（項目１８）
前記１つまたは複数のブレーキは、前記パワートランスミッション装置の無限可変トランスミッションおよび連続可変トランスミッション（ＩＶＴ／ＣＶＴ）モードを選択するための第３のブレーキを備える、項目１に記載のパワートランスミッション装置。
（項目１９）
前記第３のブレーキは、前記ギヤセットのリングギヤに連結するように構成されている、項目１８に記載のパワートランスミッション装置。
（項目２０）
前記第３のブレーキは、前記ギヤセットの太陽に連結するように構成されている、項目１８に記載のパワートランスミッション装置。
（項目２１）
前記１つまたは複数のクラッチは、速度増加をもたらすためのオーバードライブクラッチを備える、項目１に記載のパワートランスミッション装置。
（項目２２）
前記バリエータに機械的に連結された動力出力をさらに備える、項目１に記載のパワートランスミッション装置。
（項目２３）
前記動力出力は、前記バリエータからデファレンシャルボックスに動力を伝達するための動力出力リングを備える、項目２２に記載のパワートランスミッション装置。
（項目２４）
前記動力出力は、動力出力シャフトを備え、前記パワートランスミッションはさらに、前記バリエータからデファレンシャルボックスに動力を伝達するために前記動力出力シャフトに機械的に連結された出力ギヤセットを備える、項目２２に記載のパワートランスミッション装置。
（項目２５）
トルク伝達のためのクランプ力を提供するために、前記バリエータの両側に配置された第１のボールランプおよび第２のボールランプをさらに備える、項目１に記載のパワートランスミッション装置。
（項目２６）
前記動力入力シャフトは、ダンパおよび内燃エンジンの出力に連結されている、項目１に記載のパワートランスミッション装置。
（項目２７）
前記バリエータ内にトラクション流体をさらに備える、項目１〜２６のいずれか一項に記載のパワートランスミッション装置。
（項目２８）
項目１〜２７のいずれか一項に記載のパワートランスミッションを備える、車両。
（項目２９）
前記装置は、最小数のクラッチおよびブレーキを用いて、前記連続可変（ＣＶＴ）モードと無限可変（ＩＶＴ）モードとの間のモードシフトを可能にする、項目１に記載のパワートランスミッション装置。
（項目３０）
パワートランスミッションのための装置であって、前記装置は、
動力入力シャフトと、
前記動力入力シャフトに機械的に連結された遊星ギヤセットと、
前記ギヤセットに機械的に連結されたバリエータと、
前記パワートランスミッション装置の複数の動作モード間を切り替えるための３つのブレーキと
を備える、装置。
（項目３１）
遊星ギヤセットは、前記バリエータの出力および終減速装置に連結されている、項目３０に記載のパワートランスミッション装置。
（項目３２）
前記３つのブレーキは、前記パワートランスミッション装置のモード間を切り替えるために、選択的に係合または解放されるように構成されている、項目３０に記載のパワートランスミッション装置。
（項目３３）
前記バリエータは、前記遊星ギヤセットの遊星に連結されている、項目３０に記載のパワートランスミッション装置。
（項目３４）
前記第１のブレーキは、前記ＩＶＴモードに係り、前記第２のブレーキは、前記ＣＶＴモードに係り、前記第３のブレーキは、オーバードライブ比を適用するためのものである、項目３２に記載のパワートランスミッション装置。
【０００８】
（参照による引用）
本明細書に記載の全ての刊行物、特許、および特許出願は、各個々の刊行物、特許、または特許出願が、具体的かつ個々に、参照することによって援用されるように示される場合と同様に参照することによって本明細書に援用される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の新規特徴は、添付の特許請求の範囲に詳細に記載される。本発明の特徴および利点のさらなる理解は、本発明の原理が利用される例証的実施形態を記載する、以下の詳細な説明および付随の図面を参照することによって得られるであろう。
【図１】図１は、現在公知かつ使用されている連続可変トランスミッション（ＣＶＴ）の破断図である。
【図２】図２は、図１のＣＶＰのボールおよびリングの拡大破断図である。
【図３】図３は、自動車両トランスミッションにおいて使用されるような図１のＣＶＰに基づく、トランスミッションのブロック図である。
【図４】図４は、本開示の実施形態による、マルチモードトランスミッションのブロック図である。
【図５】図５は、本開示の別の実施形態による、マルチモードトランスミッションのブロック図である。
【図６】図６は、本開示のさらに別の実施形態による、マルチモードトランスミッションのブロック図である。
【図７】図７は、本開示のさらなる実施形態による、マルチモードトランスミッションのブロック図である。
【図８】図８は、本開示のさらなる実施形態による、マルチモードトランスミッションのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（発明の詳細な説明）
自動車車両上で一般に使用される自動トランスミッションおよび手動トランスミッションは、連続可変トランスミッション、つまりＣＶＴである。そのようなＣＶＴは、可変プーリを伴うベルト、トロイダル形状、および円錐形状等の多くのタイプを含む。ＣＶＴの原理は、エンジンが、車両の速度の関数として、トランスミッション比を無段階に変化させることによって、その最も効率的な回転速度で動くことを可能にするというものである。必要な場合、例えば、加速するとき、ＣＶＴはまた、より多くの動力を提供する比にシフトすることができる。ＣＶＴは、ある比からシフトするように係脱することによって、パワートランスミッションの中断を要求する通常のトランスミッションとは反対に、パワートランスミッションのいかなる中断も伴わずに、最小比から最大比まで比を変化させることができる。ＣＶＴの特定の使用は、無限可変トランスミッション、つまりＩＶＴである。ＣＶＴが、正の速度比に制限される場合、ＩＶＴ構成は、ギヤをニュートラルにし、無段階に逆転させることさえできる。ＣＶＴは、いくつかの駆動系構成において、ＩＶＴとして使用されることができる。
【００１１】
ＣＶＰ（連続可変遊星機構）としても知られるボール式ＣＶＴに基づく駆動系構成が、本明細書に説明され、その特許が、文献ＵＳ６０／６１６，３９９号およびＡＵ２０１１２２４０８３Ａ１号のもとＦａｌｌｂｒｏｏｋ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，  Ｉｎｃ．によって出願された。本ＣＶＴは、図１に示されるように、用途に応じて、特定の数のボールと、入力部および出力部として、ボールと接触する円錐形表面を伴う２つのディスクと、アイドラとから成る。本ＣＶＴは、図１に示されるように、用途に応じて、特定の数のボールと、入力部９９５および出力部９９６として、ボールと接触する円錐形表面を伴う２つのディスクと、アイドラ９９９とから成る。ボール９９７は、アクスル９９８上に装着され、アクスル９９８自体は、ボールのアクスルを傾斜させることによって、比を変化させることを可能にするケージまたはキャリア内に保持される。Ｍｉｌｎｅｒ連続可変トランスミッション（ＭＣＶＴ）（ＭＣＶＴ）を含む、他のタイプのボールＣＶＴもまた、存在する。
【００１２】
作業原理は、図２に示される。ＣＶＰ自体は、トラクション流体と協働する。ボールと円錐形リングとの間の潤滑剤は、高圧力では、固体として作用し、入力リングから、ボールを通して、出力リングに動力を伝達する。ボールの軸を傾斜させることによって、比は、入力と出力との間で変化させられることができる。軸が水平であるとき、比は、１であり、軸が傾斜させられると、軸間の距離および接点が変化し、全体比を変更する。ボールの軸は全て、ケージ内に含まれる機構と同時に傾斜させられる。
【００１３】
自動車では、ＣＶＴは、従来のトランスミッションに取って代わるために使用され、図３に示されるように、エンジン１００とディファレンシャル１０２との間に位置する。いくつかの事例では、ねじりダンパ１０１が、エンジン１００とＣＶＴ１０３との間に導入され、ＣＶＴに深刻な損傷を及ぼし得るトルクピークおよび振動を伝達することを回避する。いくつかの構成では、本ダンパは、始動機能のためのクラッチと連結される。
【００１４】
いくつかの事例では、連続可変トランスミッション（ＣＶＴ）は、あまり理想的ではない。出力比が、最も効果的および効率的ではない場合があり、パワートランスミッションは、頻繁に中断され得、トランスミッションは、大型かつ重量のある部品の使用を伴い得る。したがって、これらの問題の少なくともいくつかを克服する、改良された連続可変トランスミッション（ＣＶＴ）が、所望される。
【００１５】
より平滑かつより効率的な態様で、動力を伝達するためのシステム、デバイス、および方法が、提供される。いくつかの実施形態では、これは、より少ないまたはより小さい構成要素を用いて達成される。いくつかの実施形態では、本明細書に開示されるパワートランスミッションは、異なるクラッチまたはブレーキに係合することによって選択される、１つ以上の動作モード、例えば、連続可変トランスミッション（ＣＶＴ）モード、無限可変トランスミッション（ＩＶＴ）モード、およびＩＶＴ／ＣＶＴモードを有する。いくつかの実施形態では、装置は、最小数のクラッチおよびブレーキを用いて、連続可変（ＣＶＴ）モードと無限可変（ＩＶＴ）モードとの間のモードシフトを可能にする。
【００１６】
（概念１ｃ／）
自動車２０では、ＣＶＴ２０３が、従来のトランスミッションに取って代わるために使用され、エンジン２００とディファレンシャル２０２との間に位置する。いくつかの事例では、ねじりダンパ２０１が、図４に示されるように、エンジン２００と遊星ギヤ２１１および２１２との間に導入される。構成１ｃ／（図４）は、バリエータ２１３に進む前に、二重太陽遊星機構２１１および２１２を使用する。二重太陽遊星機構では、ギヤ遊星機構２１１の第１の平面およびギヤ遊星機構２１２の第２の平面の遊星は、単一片から作製される。いくつかの実施形態では、バリエータ出力は、付加的遊星機構２１７に結合される。いくつかの実施形態では、本遊星機構は、クラッチ２１６を適用し、その太陽および遊星キャリアをともに係止することによって、１：１の比で回転するように係止される。いくつかの実施形態では、速度増加は、オーバードライブクラッチ２１６を適用し、遊星機構の太陽を接地に係止することにより、よりよいスプレッドを有することによって達成される。いくつかの実施形態では、本遊星機構のリングは、次いで、ファイナルドライブ２２２およびディファレンシャル２０２に結合される。いくつかの実施形態では、バリエータの第２のリングは、第３の遊星機構の遊星キャリアに結合される。いくつかの実施形態では、構成は、２つのブレーキ（ＩＶＴモード２１４用のものおよびＣＶＴモード２１５用のもの）を備える。いくつかの実施形態では、その構成の中心部品は、前述のバリエータを備える。いくつかの実施形態では、バリエータの両側のボールランプが、トルクを伝達するために必要なクランプ力を提供する。
【００１７】
いくつかの実施形態では、二重太陽遊星機構のキャリア２１８は、バリエータ入力リング２１９に結合される。いくつかの実施形態では、二重太陽遊星機構のキャリア２１８は、ＩＶＴクラッチ２１４を適用することによって、ＩＶＴモードにおいて、ハウジングに接続される。いくつかの実施形態では、第２の遊星機構２２０の太陽は、バリエータ２２１のキャリアに結合される。いくつかの実施形態では、第２の遊星機構２２０の太陽は、ＣＶＴクラッチ２１５を適用することによって、ＣＶＴモードにおいて、ハウジングに接続される。いくつかの実施形態では、全体比は、典型的には、二重太陽遊星機構比、バリエータ比、出力遊星機構２１７比、およびファイナルドライブ比２２２の積である。いくつかの実施形態では、停止、超低車両速度、および逆転は、バリエータのＩＶＴモードによって達成される。
【００１８】
いくつかの実施形態では、２つのモード（ＣＶＴおよびＩＶＴ）間の遷移は、単に、１つのブレーキを解放し、その他を閉鎖することによって行われる。さらに、出力遊星機構のクラッチ２１６は、出力遊星機構２１７内の比１：１またはオーバードライブ比を選択するために使用される場合がある。これらの２つの付加的比間の遷移は、単に、クラッチ２１６によって係合される部品を変化させることによって行われる。いくつかの実施形態では、本デバイスは、連続的にその比を変化させ、消費または動力の目的に応じて、エンジンのために達成可能な最良比を提供することが可能である。特定の事例では、手動トランスミッションまたは自動トランスミッションでは、いくつかの所定の不連続の比のみが利用可能であり、パワートランスミッションの中断は、比をシフトさせるために必要とされる。特定の事例では、本デバイス内の唯一の動力の中断は、モードを変化させるためのものである。他の利点として、限定ではないが、小型ファイナルドライブ（１つのステップにおいて、カウンタシャフトを必要としない）およびシステムのコスト効果が挙げられる。いくつかの実施形態では、スプレッドは、第３の遊星機構を追加することによって、従来のギヤボックスより高く、車両の全体的効率を改善する。いくつかの実施形態では、本装置は、最小数のブレーキを用いて、連続可変（ＣＶＴ）モードと無限可変（ＩＶＴ）モードとの間のモードシフトを可能にする。
【００１９】
（概念１ｄ／）
自動車３０では、ＣＶＴ３０３は、従来のトランスミッションに取って代わるために使用され、エンジン３００とディファレンシャル３０２との間に位置する。いくつかの事例では、ねじりダンパ３０１が、図５に示されるように、エンジン３００と遊星ギヤ３１１、３１２および３１３との間に導入される。構成１ｄ／（図５）は、バリエータ（３１４）に進む前に、３つの太陽遊星機構（（３１１）、（３１２）、および（３１３））を使用する。３つの太陽遊星機構では、ギヤ（遊星機構（３１１））の第１の平面、ギヤ（遊星機構（３１２））の第２の平面、およびギヤ（遊星機構（３１３））の第３の平面の遊星は、単一片から作製される。いくつかの実施形態では、バリエータ出力リング（３２０）は、次いで、ファイナルドライブ（３２２）およびディファレンシャルに結合される。いくつかの実施形態では、構成は、３つのブレーキクラッチ（ＩＶＴモード用に１つ（３１５）、ＣＶＴモード用に１つ（３１６）、およびＩＶＴ／ＣＶＴモード用に１つ（３１７））を備え、ＩＶＴ／ＣＶＴモードにおいて、バリエータ入力リング（３１９）およびバリエータキャリア（３２１）は、両方とも駆動される。いくつかの実施形態では、本構成の中心部品は、前述のバリエータである。いくつかの実施形態では、バリエータの両側のボールランプが、トルクを伝達するために必要なクランプ力を提供する。
【００２０】
いくつかの実施形態では、３つの太陽遊星機構のキャリア（３１８）は、バリエータ入力リング（３１９）に結合される。いくつかの実施形態では、キャリア（３１８）は、ブレーキ（３１５）を適用することによって、ＩＶＴモードにおいて、ハウジングに接続される。いくつかの実施形態では、第３の遊星機構（３１３）の太陽は、バリエータ（３２１）のキャリアに接続される。いくつかの実施形態では、第３の遊星機構（３１３）の太陽は、ブレーキ（３１６）を適用することによって、ＣＶＴモードにおいて、ハウジングに接続される。いくつかの実施形態では、ＩＶＴ／ＣＶＴモードでは、第２の遊星機構の太陽は、ブレーキ（３１７）を適用することによって、ハウジングに接続され、したがって、バリエータ入力リング（３１９）およびバリエータキャリア（３２１）を両方とも駆動させる。いくつかの実施形態では、本ＩＶＴ／ＣＶＴモードは、速度に関して、ＩＶＴモードとＣＶＴモードとの間にある。いくつかの実施形態では、全体比は、３つの太陽遊星機構比、バリエータ比、およびファイナルドライブ比の積である。いくつかの実施形態では、静止、超低車両速度、および逆転は、典型的には、バリエータのＩＶＴモードによって達成される。
【００２１】
いくつかの実施形態では、３つのモード間の遷移は、単に、１つのブレーキを係合させ、その他を解放することによって行われる。いくつかの実施形態では、本デバイスは、消費または動力の目的に応じて、エンジンのために達成可能な最良比を提供するために、連続的にその比を変化させることが可能である。手動トランスミッションまたは自動トランスミッションにおいて。特定の事例では、手動自動トランスミッションまたは自動トランスミッションでは、いくつかの所定の不連続の比のみが利用可能であり、パワートランスミッションの中断は、比をシフトさせるために必要とされる。いくつかの実施形態では、本デバイス内の唯一の動力の中断は、モードを変化させるためのものである。いくつかの実施形態では、別の利点は、スプレッドが、それらの３つのモードを有することによって、従来のギヤボックスより高く、車両の全体的効率を改善することができることである。いくつかの実施形態では、本装置は、最小数のブレーキを用いて、連続可変（ＣＶＴ）モード、無限可変（ＩＶＴ）モードおよび組み合わせＩＶＴ／ＣＶＴモード間のモードシフトを可能にする。
【００２２】
（概念１ｅ／）
自動車４０では、ＣＶＴ４０３は、従来のトランスミッションに取って代わるために使用され、エンジン４００とディファレンシャル４０２との間に位置する。いくつかの事例では、ねじりダンパ４０１が、図６に示されるように、エンジン４００とラビニオ型遊星機構４１１との間に導入される。構成１ｅ／（図６）は、バリエータ（４１２）に進む前に、ラビニオ型遊星機構（４１１）を使用する。ラビニオ型遊星機構では、ギヤの第１の平面およびギヤの第２の平面の遊星は、単一片から作製される。いくつかの実施形態では、バリエータ出力リング（４２０）は、次いで、ファイナルドライブ（４２２）およびディファレンシャルに結合される。いくつかの実施形態では、構成は、３つのブレーキクラッチ（ＩＶＴモード用に１つ（４１３）、ＣＶＴモード用に１つ（４１４）、およびＩＶＴ／ＣＶＴモード用に１つ（４１５））を備え、ＩＶＴ／ＣＶＴモードにおいてバリエータ入力リング（４１９）およびバリエータキャリア（４２１）は、両方とも駆動される。いくつかの実施形態では、その構成の中心部品は、前述のバリエータである。いくつかの実施形態では、バリエータの両側のボールランプが、トルクを伝達するために必要なクランプ力を提供する。
【００２３】
いくつかの実施形態では、ラビニオ型遊星機構のキャリア（４１８）は、バリエータ入力リング（４１９）に結合される。いくつかの実施形態では、キャリア（４１８）は、ブレーキ（４１３）を適用することによって、ＩＶＴモードにおいて、ハウジングに接続される。いくつかの実施形態では、ラビニオ型遊星機構（４１１）のギヤの第２の平面の太陽（４１６）は、バリエータ（４２１）のキャリアに接続される。いくつかの実施形態では、太陽（４１６）は、ブレーキ（４１４）を適用することによって、ＣＶＴモードにおいて、ハウジングに接続される。いくつかの実施形態では、ＩＶＴ／ＣＶＴモードでは、遊星機構システム（４１１）のリングは、ブレーキ（４１５）を適用することによって、ハウジングに接続され、したがって、バリエータ入力リング（４１９）およびバリエータキャリア（４２１）を両方とも駆動させる。いくつかの実施形態では、本ＩＶＴ／ＣＶＴモードは、速度に関して、ＩＶＴモードとＣＶＴモードとの間にある。いくつかの実施形態では、全体比は、ラビニオ型遊星機構比、バリエータ比、およびファイナルドライブ比の積である。いくつかの実施形態では、静止、超低車両速度、および逆転は、バリエータのＩＶＴモードによって達成される。
【００２４】
いくつかの実施形態では、３つのモード間の遷移は、単に、１つのクラッチを係合させ、その他を解除することによって行われる。いくつかの実施形態では、本デバイスは、消費または動力の目的に応じて、エンジンのために達成可能な最良比を提供するために、連続的にその比を変化させることが可能である。特定の事例では、手動トランスミッションまたは自動トランスミッションでは、いくつかの所定の不連続の比のみが利用可能であり、パワートランスミッションの中断は、比をシフトさせるために必要とされる。いくつかの実施形態では、本デバイス内の唯一の動力の中断は、モードを変化させるためのものである。いくつかの実施形態では、別の利点は、スプレッドが、それらの３つのモードを有することによって、従来のギヤボックスより高く、効率を改善することである。いくつかの実施形態では、別の利点は、ラビニオ型遊星機構が、コンパクトなシステムであることである。いくつかの実施形態では、本装置は、最小数のブレーキを用いて、連続可変（ＣＶＴ）モード、無限可変（ＩＶＴ）、および組み合わせＩＶＴ／ＣＶＴモード間のモードシフトを可能にする。
【００２５】
（概念１ｆ／）
自動車５０では、ＣＶＴ５０３は、従来のトランスミッションに取って代わるために使用され、エンジン５００とディファレンシャル５０２との間に位置する。いくつかの事例では、ねじりダンパ５０１が、図７に示されるように、エンジン５００とラビニオ型遊星機構５１１との間に導入される。構成１ｆ／（図７）は、バリエータ（５１２）に進む前に、ラビニオ型遊星機構（５１１）を使用する。いくつかの実施形態では、バリエータ出力リング（５２０）は、次いで、ファイナルドライブ（５２２）およびディファレンシャルに結合される。いくつかの実施形態では、構成は、３つのブレーキクラッチ（ＩＶＴモード用に１つ（５１３）、ＣＶＴモード用に１つ（５１４）、およびＩＶＴ／ＣＶＴモード用に１つ（５１５））を備え、ＩＶＴ／ＣＶＴモードにおいてバリエータ入力リング（５１９）およびバリエータキャリア（５２１）は、両方とも駆動される。いくつかの実施形態では、その構成の中心部品は、前述のバリエータである。いくつかの実施形態では、バリエータの両側のボールランプが、トルクを伝達するために必要なクランプ力を提供する。
【００２６】
いくつかの実施形態では、ラビニオ型遊星機構（５１１）の出力（５１６）太陽は、バリエータ入力リング（５１９）に結合される。いくつかの実施形態では、出力（５１６）太陽は、ブレーキ（５１３）を適用することによって、ＩＶＴモードにおいて、ハウジングに接続される。いくつかの実施形態では、そのシステム（５１１）のキャリア（５１８）は、次いで、バリエータのキャリアに結合される。いくつかの実施形態では、キャリア（５１８）は、ブレーキ（５１４）を適用することによって、ＣＶＴモードにおいて、ハウジングに接続される。いくつかの実施形態では、ＩＶＴ／ＣＶＴモードでは、遊星機構システム（５１１）のリング（５１７）は、ブレーキ（５１５）を適用することによって、ハウジングに接続され、したがって、バリエータ入力リング（５１９）およびバリエータキャリア（５２１）を両方とも駆動させる。いくつかの実施形態では、本ＩＶＴ／ＣＶＴモードは、速度に関して、ＩＶＴモードとＣＶＴモードとの間にある。いくつかの実施形態では、全体比は、ラビニオ型遊星機構比、バリエータ比、およびファイナルドライブ比の積である。いくつかの実施形態では、静止、超低車両速度、および逆転は、バリエータのＩＶＴモードによって達成される。
【００２７】
いくつかの実施形態では、３つのモード間の遷移は、単に、１つのブレーキを係合させ、その他を解放することによって行われる。いくつかの実施形態では、本デバイスは、消費または動力の目的に応じて、エンジンのために達成可能な最良比を提供するために、連続的にその比を変化させることが可能である。特定の事例では、手動または自動トランスミッションでは、いくつかの所定の不連続の比のみが利用可能であり、パワートランスミッションの中断は、比をシフトさせるために必要とされる。いくつかの実施形態では、本デバイス内の唯一の動力の中断は、モードを変化させるためのものである。いくつかの実施形態では、別の利点は、スプレッドが、それらの３つのモードを有することによって、従来のギヤボックスより高く、効率を改善することである。いくつかの実施形態では、別の利点は、ラビニオ型遊星機構が、コンパクトなシステムであることである。いくつかの実施形態では、本装置は、最小数のブレーキを用いて、連続可変（ＣＶＴ）モード、無限可変（ＩＶＴ）、および組み合わせＩＶＴ／ＣＶＴモード間のモードシフトを可能にする。
【００２８】
（概念１ｇ／）
自動車６０では、ＣＶＴ６０３は、従来のトランスミッションに取って代わるために使用され、エンジン６００とディファレンシャル６０２との間に位置する。いくつかの事例では、ねじりダンパ６０１が、図８に示されるように、エンジン６００と遊星ギヤ６１１との間に導入される。構成１ｇ／（図８）は、バリエータ（６１２）に進む前に、遊星ギヤセット（６１１）を使用する。いくつかの実施形態では、バリエータ出力は、付加的遊星機構（６１３）に結合される。いくつかの実施形態では、本遊星機構（６１３）は、クラッチ（６１６）を適用し、その太陽および遊星キャリアをともに係止することによって、１：１の比で回転するように係止される。いくつかの実施形態では、速度増加は、オーバードライブブレーキ（６１７）を適用し、遊星機構の太陽を接地に係止することにより、よりよいスプレッドを有することによって達成される。いくつかの実施形態では、本遊星機構のリングは、次いで、ファイナルドライブおよびディファレンシャルに結合される。いくつかの実施形態では、バリエータの第２のリングは、第３の遊星機構の遊星キャリアに結合される。いくつかの実施形態では、構成は、３つのブレーキ（ＩＶＴモード用に１つ（６１５）、ＣＶＴモード用に１つ（６１４）、およびオーバードライブ比を適用するために１つ（６１７））を備える。いくつかの実施形態では、構成は、１：１の比にすることによって、オーバードライブ遊星機構（６１３）をバイパスするためのクラッチ（６１６）を備える。いくつかの実施形態では、その構成の中心部品は、前述のバリエータを備える。いくつかの実施形態では、バリエータの両側のボールランプが、トルクを伝達するために必要なクランプ力を提供する。
【００２９】
いくつかの実施形態では、入力遊星機構のリングは、バリエータ入力リングに結合される。いくつかの実施形態では、入力遊星機構のリングは、ＩＶＴブレーキ（６１５）を適用することによって、ＩＶＴモードにおいて、ハウジングに接続される。いくつかの実施形態では、入力遊星機構のキャリアは、ＣＶＴブレーキ（６１４）を適用することによって、ＣＶＴモードにおいて、ハウジングに接続される。いくつかの実施形態では、入力遊星機構のキャリアは、バリエータのキャリアに接続される。いくつかの実施形態では、全体比は、典型的には、入力遊星機構比、バリエータ比、出力遊星機構（６１３）比、およびファイナルドライブ比の積である。いくつかの実施形態では、静止、超低車両速度、および逆転は、バリエータのＩＶＴモードによって達成される。
【００３０】
いくつかの実施形態では、２つのモード（ＣＶＴおよびＩＶＴ）間の遷移は、単に、１つのブレーキを解放し、その他を閉鎖することによって行われる。さらに、出力遊星機構のクラッチ（６１６）は、出力遊星機構内の比１：１を選択するために使用される場合がある。また、オーバードライブブレーキが、オーバードライブ比を提供するために選択される場合がある。随時、これらのオーバードライブブレーキおよび直接駆動クラッチのうちの１つのみが係合させられる必要がある。これらの２つの付加的比間の遷移は、単に、１つを解放し、その他を係合させることによって行われる。いくつかの実施形態では、本デバイスは、消費または動力の目的に応じて、エンジンのために達成可能な最良比を提供するために、連続的にその比を変化させることが可能である。特定の事例では、手動トランスミッションまたは自動トランスミッションでは、いくつかの所定の不連続の比のみが利用可能であり、パワートランスミッションの中断は、比をシフトさせるために必要とされる。特定の事例では、本デバイス内の唯一の動力の中断は、モードを変化させるためのものである。他の利点として、限定ではないが、小型ファイナルドライブ（１つのステップにおいて、カウンタシャフトを必要としない）およびシステムのコスト効果が挙げられる。いくつかの実施形態では、スプレッドが、第３の遊星機構を追加することによって、従来のギヤボックスより高く、車両の全体的効率を改善する。いくつかの実施形態では、本装置は、最小数のブレーキを用いて、連続可変（ＣＶＴ）モードおよび無限可変（ＩＶＴ）モード間のモードシフトを可能にする。
【００３１】
本明細書に説明される、または本明細書の開示を熟読することによって当業者に明白となる可変トランスミッションの実施形態は、種々の車両駆動系において使用するために検討される。非限定的実施例として、本明細書に開示される可変トランスミッションは、自転車、モーペッド、スクーター、オートバイ、自動車、電気自動車、トラック、スポーツ用多目的車（ＳＵＶ）、芝刈り機、トラクタ、収穫機、農業用機械、全地形用車両（ＡＴＶ）、ジェットスキー、個人用船舶、飛行機、列車、ヘリコプター、バス、フォークリフト、ゴルフカート、内燃機船、蒸気船、潜水艦、スペースクラフト、またはトランスミッションを採用する他の車両において使用されてもよい。
【００３２】
本明細書の図および説明は、ボール式バリエータ（ＣＶＴ）を対象とするが、代替実施形態は、可変径プーリ（ＶＤＰ）またはリーブ駆動機、トロイダルまたはローラーベースのＣＶＴ（Ｅｘｔｒｏｉｄ  ＣＶＴ）、磁気ＣＶＴまたはｍＣＶＴ、ラチェットＣＶＴ、静水圧ＣＶＴ、ＮａｕｄｉｃインクリメントＣＶＴ（ｉＣＶＴ）、コーンＣＶＴ、ラジアルローラーＣＶＴ、遊星機構ＣＶＴ、または任意の他のバージョンのＣＶＴ等のバリエータ（ＣＶＴ）の別のバージョンも検討される。
【００３３】
本発明の好ましい実施形態が、本明細書に図示および説明されたが、そのような実施形態は、一例として提供されているにすぎないことは、当業者に明白となる。ここで、多数の変形例、変更、および代用が、本発明から逸脱することなく、当業者に想起される。本明細書に説明される本発明の実施形態の種々の代替が、本発明を実践する際に採用されてもよいことを理解されたい。以下の特許請求の範囲は、本発明の範囲を定義し、これらの請求項およびその均等物の範囲内の方法および構造が、それによって網羅されることが意図される。
【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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