(57)【要約】可変トランスミッションは、入力シャフトと、バリエータキャリアアセンブリ、第１のリングアセンブリ、および第２のリングアセンブリを備えている、バリエータと駆動係合される遊星ギヤセットと、出力シャフトとを含み、連続可変または無段可変トルク出力比を伴う伝達力を生成するように、ブレーキおよびクラッチの種々の組み合わせで配列される。一実施形態において、可変トランスミッションは、入力シャフトと、入力シャフトと駆動係合される遊星ギヤセットと、遊星ギヤセットの外側リングギヤに機械的に連結されている第１のブレーキと、バリエータと、遊星ギヤセットの太陽ギヤおよびバリエータの第１のリングアセンブリに機械的に連結されている第２のブレーキとを備えている。
2015527557.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可変トランスミッションであって、
入力シャフトと、
前記入力シャフトと駆動係合される遊星ギヤセットと、
前記遊星ギヤセットの外側リングギヤに機械的に連結されている第１のブレーキと、
バリエータキャリアアセンブリ、第１のリングアセンブリ、および第２のリングアセンブリを備えているバリエータであって、前記バリエータは、前記遊星ギヤセットのリングギヤに機械的に連結されている、バリエータと、
前記遊星ギヤセットの太陽ギヤおよび前記バリエータの第１のリングアセンブリに機械的に連結されている第２のブレーキと
を備え、
前記バリエータの第２のリングアセンブリは、前記可変トランスミッションの出力に駆動係合される、可変トランスミッション。
【請求項２】
連続可変モードおよび無段可変モードを備えている、請求項１に記載の可変トランスミッション。
【請求項３】
前記第１のブレーキが係合され、前記第２のブレーキが係合解除されると、前記遊星ギヤセットの前記リングギヤおよび前記バリエータのキャリアは、固定して保持され、それによって、連続可変モードを係合する、請求項１に記載の可変トランスミッション。
【請求項４】
前記トランスミッションが連続可変モードにあるとき、動力は、前記遊星ギヤセットの前記太陽ギヤを通して、前記第１のリングアセンブリへと渡る、請求項２に記載の可変トランスミッション。
【請求項５】
前記第２のブレーキが係合され、前記第１のブレーキが係合解除されると、前記遊星ギヤセットの前記太陽ギヤおよび前記第１のリングアセンブリは、固定して保持され、それによって、無段可変モードを係合する、請求項１に記載の可変トランスミッション。
【請求項６】
動力は、前記無段可変モードでは、前記遊星ギヤセットのリングギヤを通り、前記バリエータのキャリアへと渡る、請求項５に記載の可変トランスミッション。
【請求項７】
前記無段可変モードでは、前記バリエータは、逆進機能、静止機能、および低速機能を提供する、請求項１に記載の可変トランスミッション。
【請求項８】
連続可変モードと無段可変モードとの間の遷移は、同時に、前記第１のブレーキおよび前記第２のブレーキのうちの一方を解放しながら、前記第１のブレーキおよび前記第２のブレーキのうちの他方を適用することによって達成される、請求項２に記載の可変トランスミッション。
【請求項９】
前記バリエータは、前記連続可変モードおよび無段可変モードの両方において、連続的にそのトルク比を変化させ、性能または燃料消費を最適化する、請求項２に記載の可変トランスミッション。
【請求項１０】
前記バリエータは、前記連続可変モードおよび無段可変モードの両方において、連続的にそのトルク比を変化させ、可変トランスミッションのための理想的比を達成する、請求項２に記載の可変トランスミッション。
【請求項１１】
前記連続可変モードと前記無段可変モードとは、前記第２のリングアセンブリの回転速度において間隙をもたらし、前記間隙は、エンジン速度調節によって補償されることが可能である、請求項３に記載の可変トランスミッション。
【請求項１２】
前記連続可変モードにおける前記第２のリングアセンブリおよび前記無段可変モードにおける前記第２のリングアセンブリの回転速度と、前記エンジンからの前記入力シャフトの回転速度との関係は、図５に示されるようなものである、請求項１１に記載の可変トランスミッション。
【請求項１３】
可変トランスミッションであって、
入力シャフトと、
前記入力シャフトと駆動係合されるリングギヤを有する遊星ギヤセットと、
バリエータキャリアアセンブリ、第１のリングアセンブリ、および第２のリングアセンブリを備えているバリエータであって、前記第２のリングアセンブリは、前記可変トランスミッションの出力に駆動係合される、バリエータと、
第１のブレーキおよび前記第１のリングアセンブリに連結される遊星ギヤキャリアと、
第２のブレーキおよびバリエータキャリアに連結される太陽ギヤと
を備えている、可変トランスミッション。
【請求項１４】
連続可変モードおよび無段可変モードを備えている、請求項１３に記載の可変トランスミッション。
【請求項１５】
前記第２のブレーキが係合され、前記第１のブレーキが係合解除されると、前記遊星ギヤセットの太陽ギヤは、前記バリエータのキャリアと固定され、連続可変モードを係合する、請求項１３に記載の可変トランスミッション。
【請求項１６】
前記トランスミッションが連続可変モードにあるとき、入力動力は、前記遊星ギヤセットのリングギヤを通して、前記第１のリングアセンブリへと渡る、請求項１４に記載の可変トランスミッション。
【請求項１７】
前記第１のブレーキが係合され、前記第２のブレーキが係合解除されると、前記遊星ギヤセットのキャリアおよび入力リングアセンブリは、固定され、無段可変モードを係合する、請求項１３に記載の可変トランスミッション。
【請求項１８】
前記無段可変モードでは、前記バリエータは、逆進機能、静止機能、および低速機能を提供する、請求項１７に記載の可変トランスミッション。
【請求項１９】
連続可変モードと無段可変モードとの間の遷移は、同時に、前記第１のブレーキおよび前記第２のブレーキのうちの一方を解放しながら、前記第１のブレーキおよび前記第２のブレーキのうちの他方を適用することによって達成される、請求項１４に記載の可変トランスミッション。
【請求項２０】
前記バリエータは、前記連続可変モードおよび無段可変モードの両方において、連続的にそのトルク比を変化させ、性能または燃料消費を最適化する、請求項１４に記載の可変トランスミッション。
【請求項２１】
前記バリエータは、前記連続可変モードおよび無段可変モードの両方において、連続的にそのトルク比を変化させ、可変トランスミッションのための理想的比を達成する、請求項１４に記載の可変トランスミッション。
【請求項２２】
前記連続可変モードと前記無段可変モードとは、前記第２のリングアセンブリの重複回転速度を有する、請求項１４に記載の可変トランスミッション。
【請求項２３】
前記無段可変モードの回転速度範囲は、前記連続可変モードにおける前記回転速度より広い、請求項２２に記載の可変トランスミッション。
【請求項２４】
前記連続可変モードにおける前記第２のリングアセンブリおよび前記無段可変モードにおける前記第２のリングアセンブリの回転速度と、前記エンジンからの前記入力シャフトの回転速度との関係は、図７に示されるようなものである、請求項２２に記載の可変トランスミッション。
【請求項２５】
可変トランスミッションであって、
入力シャフトと、
第１のリングアセンブリ、第２のリングアセンブリ、およびキャリアアセンブリを備えているバリエータであって、前記第２のリングアセンブリは、前記可変トランスミッションの出力に駆動係合される、バリエータと、
前記入力シャフトと駆動係合される太陽ギヤ、前記キャリアアセンブリのバリエータキャリアと駆動係合されるリングギヤ、および遊星キャリア上の１つ以上の遊星ギヤを備えている遊星ギヤセットであって、前記遊星ギヤは、前記太陽ギヤと前記リングギヤとの間に機械的係合で配置されている、遊星ギヤセットトと、
前記リングギヤに連結されている第１のブレーキであって、前記第１のブレーキは、前記第１のブレーキが係合されると、前記リングギヤを固定して保持するように構成されている、第１のブレーキと、
前記遊星キャリアおよび前記第１のリングアセンブリに連結されている第２のブレーキであって、前記第２のブレーキは、前記第２のブレーキが係合されると、前記遊星キャリアを固定して保持するように構成されている、第２のブレーキと
を備えている、可変トランスミッション。
【請求項２６】
連続可変モードおよび無段可変モードを備えている、請求項２５に記載の可変トランスミッション。
【請求項２７】
前記第１のブレーキが係合され、前記第２のブレーキが係合解除されると、連続可変モードを係合するために、前記リングギヤおよび前記バリエータキャリアは固定される、請求項２５に記載の可変トランスミッション。
【請求項２８】
前記トランスミッションが前記連続可変モードにあるとき、入力動力は、前記遊星キャリアを通して、前記第１のリングアセンブリへと渡る、請求項２７に記載の可変トランスミッション。
【請求項２９】
前記第２のブレーキが係合され、前記第１のブレーキが係合解除されると、無段可変モードを係合するために、前記遊星キャリアおよび前記第１のリングアセンブリは、前記第２のブレーキによって固定して保持される、請求項２５に記載の可変トランスミッション。
【請求項３０】
前記トランスミッションが前記無段可変モードにあるとき、動力は、前記遊星ギヤセットのリングギヤを通して、前記バリエータキャリアへと渡る、請求項２９に記載の可変トランスミッション。
【請求項３１】
前記無段可変モードでは、前記バリエータは、逆進機能、静止機能、および低速機能を提供する、請求項２６に記載の可変トランスミッション。
【請求項３２】
連続可変モードと無段可変モードとの間の遷移は、同時に、前記第１のブレーキおよび前記第２のブレーキのうちの一方を解放しながら、前記第１のブレーキおよび前記第２のブレーキのうちの他方を適用することによって達成される、請求項２６に記載の可変トランスミッション。
【請求項３３】
前記バリエータは、前記連続可変モードおよび無段可変モードの両方において、連続的にそのトルク比を変化させ、性能または燃料消費を最適化する、請求項２６に記載の可変トランスミッション。
【請求項３４】
前記バリエータは、前記連続可変モードおよび無段可変モードの両方において、連続的にそのトルク比を変化させ、可変トランスミッションのための理想的比を達成する、請求項２６に記載の可変トランスミッション。
【請求項３５】
前記連続可変モードと前記無段可変モードとは、前記第２のリングアセンブリの重複回転速度を提供する、請求項２５に記載の可変トランスミッション。
【請求項３６】
前記連続可変モードおよび無段可変モードは、前記入力シャフトの回転速度より低い前記第２のリングアセンブリの回転速度を有する、請求項２５に記載の可変トランスミッション。
【請求項３７】
前記連続可変モードにおける前記第２のリングアセンブリおよび前記無段可変モードにおける前記第２のリングアセンブリの回転速度と、前記エンジンからの前記入力シャフトの回転速度との関係は、図９に示されるようなものである、請求項３５に記載の可変トランスミッション。
【請求項３８】
可変トランスミッションであって、
第１のリングアセンブリ、第２のリングアセンブリ、およびキャリアアセンブリを備えているバリエータであって、前記第２のリングアセンブリは、前記可変トランスミッションの出力に駆動係合される、バリエータと、
前記入力シャフトと駆動係合される太陽ギヤ、前記第１のリングアセンブリと駆動係合されるリングギヤ、および遊星キャリア上の１つ以上の遊星ギヤを備えている遊星ギヤセットであって、前記遊星ギヤは、前記太陽ギヤと前記リングギヤとの間に機械的係合で配置されている、遊星ギヤセットトと、
前記第１のリングアセンブリに連結されている第１のブレーキであって、前記第１のブレーキは、前記第１のブレーキが係合されると、前記遊星ギヤセットのリングギヤおよび前記第１のリングアセンブリを固定して保持するように構成されている、第１のブレーキと、
前記キャリアアセンブリの遊星キャリアおよびバリエータキャリアに連結されている第２のブレーキであって、前記第２のブレーキは、前記第２のブレーキが係合されると、前記遊星キャリアおよび前記バリエータキャリアを固定して保持するように構成されている、第２のブレーキと
を備えている、可変トランスミッション。
【請求項３９】
連続可変モードおよび無段可変モードを備えている、請求項３８に記載の可変トランスミッション。
【請求項４０】
前記第２のブレーキが係合され、前記第１のブレーキが係合解除されると、連続可変モードを係合するために、前記遊星キャリアおよび前記バリエータキャリアは、固定して保持される、請求項２５に記載の可変トランスミッション。
【請求項４１】
前記トランスミッションが前記連続可変モードにあるとき、動力は、前記遊星機構リングギヤを通って渡り、前記第１のリングアセンブリに進む、請求項４０に記載の可変トランスミッション。
【請求項４２】
前記第１のブレーキが係合され、前記第２のブレーキが係合解除されると、無段可変モードを係合するために、前記リングギヤおよび前記第１のリングアセンブリは、固定して保持される、請求項３８に記載の可変トランスミッション。
【請求項４３】
前記トランスミッションが前記無段可変モードにあるとき、動力は、前記遊星キャリアを通して、前記バリエータキャリアへと渡る、請求項４２に記載の可変トランスミッション。
【請求項４４】
前記無段可変モードでは、前記バリエータは、逆進機能、静止機能、および低速機能を提供する、請求項３９に記載の可変トランスミッション。
【請求項４５】
連続可変モードと無段可変モードとの間の遷移は、同時に、前記第１のブレーキおよび前記第２のブレーキのうちの一方を解放しながら、前記第１のブレーキおよび前記第２のブレーキのうちの他方を適用することによって達成される、請求項３８に記載の可変トランスミッション。
【請求項４６】
前記バリエータは、前記連続可変モードおよび無段可変モードの両方において、連続的にそのトルク比を変化させ、性能または燃料消費を最適化する、請求項３８に記載の可変トランスミッション。
【請求項４７】
前記バリエータは、前記連続可変モードおよび無段可変モードの両方において、連続的にそのトルク比を変化させ、可変トランスミッションのための理想的比を達成する、請求項３８に記載の可変トランスミッション。
【請求項４８】
前記連続可変モードと前記無段可変モードとは、前記第２のリングアセンブリの回転速度において間隙をもたらし、前記間隙は、エンジン速度調節によって補償されることが可能である、請求項３９に記載の可変トランスミッション。
【請求項４９】
前記連続可変モードにおける前記第２のリングアセンブリおよび前記無段可変モードにおける前記第２のリングアセンブリの回転速度と、前記エンジンからの前記入力シャフトの回転速度との関係は、図１１に示されるようなものである、請求項４８に記載の可変トランスミッション。
【請求項５０】
可変トランスミッションであって、
入力シャフトと、
前記入力シャフトに連結されている第１のクラッチ部材と、第２のクラッチ部材とを備えているクラッチと、
その上に形成される前記第２のクラッチ部材を有する第１のリングアセンブリ、前記可変トランスミッションの出力に駆動係合される第２のリングアセンブリ、およびキャリアアセンブリを備えているバリエータと、
前記入力シャフトと駆動係合される太陽ギヤ、前記キャリアアセンブリのバリエータキャリアと駆動係合される遊星キャリア上の１つ以上の遊星ギヤを備え、前記遊星ギヤセットのリングギヤは、固定して保持されている、遊星ギヤセットと、
前記第１のリングアセンブリに連結されている第１のブレーキであって、前記第１のブレーキは、前記第１のブレーキが係合されると、前記第１のリングアセンブリを固定して保持するように構成されている、第１のブレーキと
を備え、
前記第１のリングアセンブリは、前記第１のクラッチ部材が前記第２のクラッチ部材を係合すると、前記入力シャフトと駆動係合される、可変トランスミッション。
【請求項５１】
組み合わせられた連続可変／無段可変モード（ＣＶＰ／ＩＶＰモード）、または無段可変モードを備えている、請求項５０に記載の可変トランスミッション。
【請求項５２】
前記クラッチが係合されると、前記組み合わせられた連続可変／無段可変モード（ＣＶＰ／ＩＶＰモード）に係合するために、前記第１のリングアセンブリおよび前記バリエータキャリアは両方とも、駆動される、請求項５１に記載の可変トランスミッション。
【請求項５３】
前記組み合わせられた連続可変／無段可変モードにおける前記可変トランスミッションは、連続可変モードにおいて生成された速度と無段可変モードにおいて生成された速度との間の前記第２のリングアセンブリの回転速度を生成する、請求項５１に記載の可変トランスミッション。
【請求項５４】
前記第１のリングアセンブリが、前記ブレーキと固定して保持され、前記クラッチが、係合解除されると、前記無段可変モードが係合される、請求項５１に記載の可変トランスミッション。
【請求項５５】
前記動力は、前記無段可変モードでは、前記遊星キャリアを通して、前記バリエータキャリアへと渡る、請求項５４に記載の可変トランスミッション。
【請求項５６】
前記バリエータは、前記無段可変モードでは、逆進機能、静止機能、および低速機能を提供する、請求項５１に記載の可変トランスミッション。
【請求項５７】
前記連続可変／無段可変モード（ＣＶＰ／ＩＶＰモード）と前記無段可変（ＩＶＰ）モードとの間の遷移は、前記クラッチを係合解除し、前記ブレーキを係合することによって達成される、請求項５１に記載の可変トランスミッション。
【請求項５８】
前記バリエータは、前記連続可変モードおよび無段可変モードの両方において、連続的にそのトルク比を変化させ、性能または燃料消費を最適化する、請求項５１に記載の可変トランスミッション。
【請求項５９】
前記バリエータは、前記連続可変モードおよび無段可変モードの両方において、連続的にそのトルク比を変化させ、可変トランスミッションのための理想的比を達成する、請求項５１に記載の可変トランスミッション。
【請求項６０】
前記ＣＶＰ／ＩＶＰモードと前記無段可変モードとは、前記第２のリングアセンブリの回転速度において間隙をもたらし、前記間隙は、エンジン速度調節によって補償されることが可能である、請求項５１に記載の可変トランスミッション。
【請求項６１】
前記ＣＶＰ／ＩＶＰモードにおける前記第２のリングアセンブリおよび前記無段可変モードにおける前記第２のリングアセンブリの回転速度と、前記エンジンからの前記入力シャフトの回転速度との関係は、図１３に示されるようなものである、請求項６０に記載の可変トランスミッション。
【請求項６２】
エンジンと、請求項１−６１のいずれかに記載の可変トランスミッションと、車両出力とを備えている車両駆動系。
【請求項６３】
前記車両出力は、車輪ディファレンシャルおよび車両の１つ以上の車輪を備えている、請求項６２に記載の車両駆動系。
【請求項６４】
前記車両出力は、車輪ディファレンシャルおよび駆動車軸を備えている、請求項６２に記載の車両駆動系。
【請求項６５】
ダンパが、前記エンジンと前記可変トランスミッションとの間に配置されている、請求項６２に記載の車両駆動系。
【請求項６６】
ダンパが、少なくとも１つのねじりばねを備えている、請求項６２に記載の車両駆動系。
【請求項６７】
請求項１−６１のいずれかに記載の可変トランスミッションを提供することを含む方法。
【請求項６８】
請求項６２−６６のいずれかに記載の車両駆動系を提供することを含む方法。
【請求項６９】
トラクション流体潤滑剤をさらに備えている、請求項１−６１のいずれかに記載の可変トランスミッション。
【請求項７０】
請求項１−６１のいずれかに記載の可変トランスミッションを備えている車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願）
本願は、米国仮出願第６１／６９８，００５号（２０１２年９月７日出願）、米国仮出願第６１／７８２，９２４号（２０１３年３月１４日出願）の利益を主張し、これらの出願は、それらの全体が参照により本明細書に引用される。
【背景技術】
【０００２】
自動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。それらのトランスミッションは、エンジン回転数が、車の消費量および排出量を制限するためにより精密に制御される必要があるため、ますます複雑になりつつある。通常のトランスミッションにおけるエンジン回転数のより微妙な制御は、より離散した段階比のギヤを追加し、全体的複雑性およびコストを増加することのみによって、行われることができる。その結果、６速手動トランスミッションは、したがって、８または９速自動トランスミッションと同じくらい頻繁に使用される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本明細書に提供されるのは、動力入力シャフトと、動力入力シャフトに機械的に連結される遊星ギヤセットと、バリエータキャリアアセンブリ、第１のリングアセンブリ、および第２のリングアセンブリを備えている、バリエータと、ブレーキおよびクラッチの種々の組み合わせとを備えている、可変トランスミッションである。
【０００４】
本明細書に開示される実施形態のいずれかにおいて、可変トランスミッションは、連続可変トランスミッションであり得る。
【０００５】
いくつかの実施形態では、可変トランスミッションは、連続可変モード、無段可変モード、またはそれらの組み合わせを有する、バリエータを備えている。
【０００６】
いくつかの実施形態では、可変トランスミッションは、逆進機能、静止機能、および低速機能を提供することができる。
【０００７】
いくつかの実施形態では、連続可変トランスミッションモードと無段可変トランスミッションモードとの間の遷移は、同時に、ブレーキの一方を解放し、他方のブレーキを適用することによって達成される。
【０００８】
いくつかの実施形態では、連続可変トランスミッションモードと無段可変トランスミッションモードとの間の遷移は、クラッチを解放し、ブレーキを係合することによって達成される。
【０００９】
いくつかの実施形態では、バリエータは、連続可変モードおよび無段可変モードの両方において、連続的にそのトルク比を変化させ、エンジンのために利用可能な最良比を提供し、性能または燃料消費を最適化することが可能である。
【００１０】
本明細書に提供されるのは、可変トランスミッションであって、入力シャフトと、遊星ギヤセットであって、遊星ギヤセットのキャリアは、入力シャフトと駆動係合される、遊星ギヤセットと、遊星ギヤセットのリングギヤに機械的に連結されている第１のブレーキと、バリエータキャリアアセンブリ、第１のリングアセンブリ、および第２のリングアセンブリを備えているバリエータであって、バリエータキャリアアセンブリは、遊星ギヤセットのリングギヤに機械的に連結される、バリエータと、遊星ギヤセットの太陽ギヤおよびバリエータの第１のリングアセンブリに機械的に連結されている第２のブレーキとを備え、バリエータの第２のリングアセンブリアセンブリは、可変トランスミッションの出力に駆動係合される、可変トランスミッションである。
【００１１】
いくつかの実施形態では、可変トランスミッションは、連続可変モードおよび無段可変モードを備えている。いくつかの実施形態では、第１のブレーキが係合され、第２のブレーキが係合解除されると、遊星ギヤセットのリングギヤおよびバリエータキャリアアセンブリは、固定して保持され、それによって、連続可変モードを係合する。いくつかの実施形態では、トランスミッションが連続可変モードにあるとき、動力は、遊星ギヤセットの太陽ギヤを通して、第１のリングアセンブリへと渡る。
【００１２】
いくつかの実施形態では、第２のブレーキが係合され、第１のブレーキが係合解除されると、遊星ギヤセットの太陽ギヤおよび第１のリングアセンブリは、固定して保持され、それによって、無段可変モードを係合する。いくつかの実施形態では、動力は、無段可変モードでは、遊星ギヤセットのリングギヤを通して、バリエータキャリアアセンブリへと渡る。いくつかの実施形態では、無段可変モードでは、バリエータは、逆進機能、静止機能、および低速機能を提供する。
【００１３】
いくつかの実施形態では、連続可変モードと無段可変モードとの間の遷移は、同時に、第１のブレーキおよび第２のブレーキのうちの一方を解放しながら、第１のブレーキおよび第２のブレーキのうちの他方を適用することによって達成される。いくつかの実施形態では、バリエータは、連続可変モードおよび無段可変モードの両方において、連続的にそのトルク比を変化させ、性能または燃料消費を最適化する。いくつかの実施形態では、バリエータは、連続可変モードおよび無段可変モードの両方において、連続的にそのトルク比を変化させ、可変トランスミッションのための理想的比を達成する。
【００１４】
いくつかの実施形態では、連続可変モードと無段可変モードとは、第２のリングアセンブリの回転速度において間隙をもたらす。一実施形態では、間隙は、エンジン速度調節によって補償される。いくつかの実施形態では、連続可変モードにおける第２のリングアセンブリの回転速度および無段可変モードにおける第２のリングアセンブリの回転速度と、エンジンからの入力シャフトの回転速度との関係は、図５に示されるようなものである。
【００１５】
いくつかの実施形態では、ギヤボックスは、以前に存在した間隙が、エンジン速度調節を伴わずに、完全に補完され得るように追加される。ギヤボックスは、可変トランスミッションにおける比、係合されるクラッチ、およびギヤボックス比を適切に選択することによって、最大逆進速度から最大前進速度に速度を連続的に変動させることを可能にする。そのようなギヤボックスはまた、実施形態の可変トランスミッション出力において、最大前進速度と逆進速度との間の広がり（ｓｐｒｅａｄ）を増加させることを可能にし得る。
【００１６】
本明細書に提供されるのは、可変トランスミッションであって、入力シャフトと、遊星ギヤセットであって、遊星ギヤセットのリングギヤは、入力シャフトと駆動係合される、遊星ギヤセットと、バリエータキャリアアセンブリ、第１のリングアセンブリ、および第２のリングアセンブリを備えている、バリエータと、第１のブレーキおよび第２のリングアセンブリに連結される遊星ギヤセットの遊星ギヤキャリアと、第２のブレーキおよびバリエータキャリアアセンブリに連結される遊星ギヤセットの太陽ギヤとを備え、バリエータの第２のリングアセンブリは、可変トランスミッションの出力に駆動係合される、可変トランスミッションである。
【００１７】
いくつかの実施形態では、可変トランスミッションは、連続可変モードおよび無段可変モードを備えている。
【００１８】
いくつかの実施形態では、第２のブレーキが係合され、第１のブレーキが係合解除されると、遊星ギヤセットの太陽ギヤは、バリエータキャリアアセンブリとともに固定され、連続可変モードを係合する。いくつかの実施形態では、トランスミッションが連続可変モードにあるとき、入力動力は、遊星ギヤセットのリングギヤを通して、第１のリングアセンブリへと渡る。
【００１９】
いくつかの実施形態では、第１のブレーキが係合され、第２のブレーキが係合解除されると、バリエータの第１のリングアセンブリおよび遊星ギヤキャリアは、固定して保持され、無段可変モードを係合する。いくつかの実施形態では、無段可変モードでは、バリエータは、逆進機能、静止機能、および低速機能を提供する。
【００２０】
いくつかの実施形態では、連続可変モードと無段可変モードとの間の遷移は、同時に、第１のブレーキおよび第２のブレーキのうちの一方を解放しながら、第１のブレーキおよび第２のブレーキのうちの他方を適用することによって達成される。
【００２１】
いくつかの実施形態では、バリエータは、連続可変モードおよび無段可変モードの両方において、連続的にそのトルク比を変化させ、性能または燃料消費を最適化する。いくつかの実施形態では、バリエータは、連続可変モードおよび無段可変モードの両方において、連続的にそのトルク比を変化させ、可変トランスミッションのための理想的比を達成する。
【００２２】
いくつかの実施形態では、連続可変モードと無段可変モードとは、第２のリングアセンブリの重複回転速度を有する（または、トランスミッション出力）。いくつかの実施形態では、無段可変モードの回転速度範囲は、連続可変モードでは、回転速度より広い。いくつかの実施形態では、連続可変モードにおける第２のリングアセンブリの回転速度および無段可変モードにおける第２のリングアセンブリの回転速度と、エンジンからの入力シャフトの回転速度との関係は、図７に示されるようなものである。
【００２３】
本明細書に提供されるのは、可変トランスミッションであって、入力シャフトと、第１のリングアセンブリ、第２のリングアセンブリ、およびキャリアアセンブリを備えているバリエータと、入力シャフトと駆動係合される太陽ギヤ、バリエータキャリアアセンブリと駆動係合されるリングギヤ、および遊星キャリア上の１つ以上の遊星ギヤを備えている遊星ギヤセットであって、遊星ギヤは、太陽ギヤとリングギヤとの間に機械的係合で配置されている、遊星ギヤセットトと、リングギヤに連結され、第１のブレーキが係合されるとリングギヤを固定して保持するように構成されている、第１のブレーキと、遊星キャリアに連結され、第２のブレーキが係合されると、第１のリングアセンブリおよび遊星キャリアを固定して保持するように構成されている、第２のブレーキとを備え、第２のリングアセンブリは、可変トランスミッションの出力と駆動係合される、可変トランスミッションである。
【００２４】
いくつかの実施形態では、可変トランスミッションは、連続可変モードおよび無段可変モードを備えている。
【００２５】
いくつかの実施形態では、第１のブレーキが係合され、第２のブレーキが係合解除されると、リングギヤおよびバリエータキャリアアセンブリは、連続可変モードを係合するように固定される。いくつかの実施形態では、トランスミッションが連続可変モードにあるとき、入力動力は、遊星キャリアを通して、第１のリングアセンブリへと渡る。
【００２６】
いくつかの実施形態では、第２のブレーキが係合され、第１のブレーキが係合解除されると、遊星キャリアおよび第１のリングアセンブリは、第２のブレーキによって固定して保持され、無段可変モードを係合する。いくつかの実施形態では、トランスミッションが無段可変モードにあるとき、動力は、遊星ギヤセットのリングギヤを通して、バリエータキャリアアセンブリへと渡る。いくつかの実施形態では、無段可変モードでは、バリエータは、逆進機能、静止機能、および低速機能を提供する。
【００２７】
いくつかの実施形態では、連続可変モードと無段可変モードとの間の遷移は、同時に、第１のブレーキおよび第２のブレーキのうちの一方を解放しながら、第１のブレーキおよび第２のブレーキのうちの他方を適用することによって達成される。
【００２８】
いくつかの実施形態では、バリエータは、連続可変モードおよび無段可変モードの両方において、連続的にそのトルク比を変化させ、性能または燃料消費を最適化する。いくつかの実施形態では、バリエータは、連続可変モードおよび無段可変モードの両方において、連続的にそのトルク比を変化させ、可変トランスミッションのための理想的比を達成する。
【００２９】
いくつかの実施形態では、連続可変モードと無段可変モードとは、第２のリングアセンブリの重複回転速度を提供する。いくつかの実施形態では、連続可変モードおよび無段可変モードは、入力シャフトの回転速度より低い第２のリングアセンブリの回転速度を有する。いくつかの実施形態では、連続可変モードにおける第２のリングアセンブリの回転速度および無段可変モードにおける第２のリングアセンブリの回転速度と、エンジンからの入力シャフトの回転速度との関係は、図９に示されるようなものである。
【００３０】
本明細書に提供されるのは、可変トランスミッションであって、入力シャフトと、第１のリングアセンブリ、第２のリングアセンブリ、およびキャリアアセンブリを備えているバリエータであって、第２のリングアセンブリは、可変トランスミッションの出力に駆動係合される、バリエータと、入力シャフトと駆動係合される太陽ギヤ、第２のリングアセンブリと駆動係合されるリングギヤ、および遊星キャリア上の１つ以上の遊星ギヤを備えている遊星ギヤセットであって、遊星ギヤは、太陽ギヤとリングギヤとの間に機械的係合で配置されている、遊星ギヤセットトと、第１のリングアセンブリに連結され、第１のブレーキが係合されると遊星ギヤセットのリングギヤおよび第１のリングアセンブリを固定して保持するように構成されている、第１のブレーキと、遊星キャリアおよびバリエータキャリアアセンブリに連結され、第２のブレーキが係合されると遊星キャリアおよびバリエータキャリアアセンブリを固定して保持するように構成されている、第２のブレーキとを備えている。
【００３１】
いくつかの実施形態では、可変トランスミッションは、連続可変モードおよび無段可変モードを備えている。
【００３２】
いくつかの実施形態では、第２のブレーキが係合され、第１のブレーキが係合解除されると、遊星キャリアおよびバリエータキャリアアセンブリは、連続可変モードを係合するように固定して保持される。いくつかの実施形態では、トランスミッションが連続可変モードにあるとき、動力は、遊星ギヤセットリングギヤを通って渡り、第１のリングアセンブリに進む。
【００３３】
いくつかの実施形態では、第１のブレーキが係合され、第２のブレーキが係合解除されると、リングギヤおよび第１のリングアセンブリは、無段可変モードを係合するように固定して保持される。いくつかの実施形態では、トランスミッションが無段可変モードにあるとき、動力は、遊星キャリアを通して、バリエータキャリアアセンブリへと渡る。
【００３４】
いくつかの実施形態では、無段可変モードでは、バリエータは、逆進機能、静止機能、および低速機能を提供する。いくつかの実施形態では、連続可変モードと無段可変モードとの間の遷移は、同時に、第１のブレーキおよび第２のブレーキのうちの一方を解放しながら、第１のブレーキおよび第２のブレーキのうちの他方を適用することによって達成される。
【００３５】
いくつかの実施形態では、バリエータは、連続可変モードおよび無段可変モードの両方において、連続的にそのトルク比を変化させ、性能または燃料消費を最適化する。いくつかの実施形態では、バリエータは、連続可変モードおよび無段可変モードの両方において、連続的にそのトルク比を変化させ、可変トランスミッションのための理想的比を達成する。
【００３６】
いくつかの実施形態では、連続可変モードと無段可変モードとは、第２のリングアセンブリの回転速度において間隙をもたらす。一実施形態では、間隙は、エンジン速度調節によって補償される。いくつかの実施形態では、連続可変モードにおける第２のリングアセンブリの回転速度および無段可変モードにおける第２のリングアセンブリの回転速度と、エンジンからのＣＶＴ入力の回転速度との関係は、図１１に示されるようなものである。
【００３７】
本明細書に提供されるのは、可変トランスミッションであって、入力シャフトと、入力シャフトに連結されている第１のクラッチ部材と、第２のクラッチ部材とを備えているクラッチと、キャリアアセンブリ、その上に形成される第２のクラッチ部材を有する第１のリングアセンブリ、および第２のリングアセンブリを備えているバリエータであって、第２のリングアセンブリは、可変トランスミッションの出力に駆動係合される、バリエータと、入力シャフトと駆動係合される太陽ギヤ、遊星キャリア上の１つ以上の遊星ギヤを備えている遊星ギヤセットであって、遊星キャリアは、バリエータキャリアと駆動係合され、遊星ギヤセットのリングギヤは、固定して保持されている、遊星ギヤセットと、第１のリングアセンブリに連結され、第１のブレーキが係合されると第１のリングアセンブリを固定して保持するように構成されている第１のブレーキであって、第１のリングアセンブリは、第１のクラッチ部材が第２のクラッチ部材を係合すると、入力シャフトと駆動係合される、第１のブレーキとを備えている、可変トランスミッションである。
【００３８】
いくつかの実施形態では、可変トランスミッションは、組み合わせられた連続可変／無段可変モード（ＣＶＰ／ＩＶＰモード）、または無段可変モードを備えている。
【００３９】
いくつかの実施形態では、クラッチが係合されると、第１のリングアセンブリおよびバリエータキャリアは両方とも、組み合わせられた連続可変／無段可変モード（ＣＶＰ／ＩＶＰモード）に係合するために、駆動される。いくつかの実施形態では、組み合わせられた連続可変／無段可変モードにおける可変トランスミッションは、連続可変モードにおいて生成された速度と無段可変モードにおいて生成された速度との間の第２のリングアセンブリの回転速度を生成する。
【００４０】
いくつかの実施形態では、第１のリングアセンブリが、第１のブレーキと固定して保持され、クラッチが、係合解除されると、無段可変モードは、係合される。いくつかの実施形態では、動力は、無段可変モードでは、遊星ギヤセットの遊星キャリアを通して、およびバリエータキャリアへと渡る。いくつかの実施形態では、バリエータは、無段可変モードでは、逆進機能、静止機能、および低速機能を提供する。
【００４１】
いくつかの実施形態では、連続可変／無段可変モード（ＣＶＰ／ＩＶＰモード）と無段可変（ＩＶＰ）モードとの間の遷移は、クラッチを係合／係合解除し、第１のブレーキを係合／係合解除することによって達成される。いくつかの実施形態では、バリエータは、連続可変モードおよび無段可変モードの両方において、連続的にそのトルク比を変化させ、性能または燃料消費を最適化する。いくつかの実施形態では、バリエータは、連続可変モードおよび無段可変モードの両方において、連続的にそのトルク比を変化させ、可変トランスミッションのための理想的比を達成する。
【００４２】
いくつかの実施形態では、ＣＶＰ／ＩＶＰモードと無段可変モードとは、第２のリングアセンブリの回転速度において間隙をもたらす。一実施形態では、間隙は、エンジン速度調節によって補償される。いくつかの実施形態では、ＣＶＰ／ＩＶＰモードにおける第２のリングアセンブリおよび無段可変モードにおける第２のリングアセンブリの回転速度と、エンジンからの入力シャフトの回転速度との関係は、図１３に示されるようなものである。いくつかの実施形態では、ギヤボックスが、以前に存在した間隙が、エンジン速度調節を伴わずに、完全に補完され得るように、追加される。ギヤボックスは、可変トランスミッションにおける比（バリエータの比を選択することによって）、係合されるクラッチ、およびギヤボックス比を適切に選択することによって、最大逆進速度から最大前進速度に速度を連続的に変化させることを促進する。そのようなギヤボックスはまた、実施形態の出力の前進最大速度と最大逆進速度との間の速度の広がりを増加させることを可能にし得る。
【００４３】
本明細書に提供されるのは、エンジンと、本明細書に説明される構成のいずれか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と、車両出力とを備えている、車両駆動系である。いくつかの実施形態では、車両出力は、車輪ディファレンシャルおよび車両の１つ以上の車輪を備えている。いくつかの実施形態では、車両出力は、車輪ディファレンシャルおよび駆動車軸を備えている。いくつかの実施形態では、ダンパは、エンジンと可変トランスミッションとの間に配置される。いくつかの実施形態では、ダンパは、少なくとも１つのねじりばねを備えている。
【００４４】
本明細書に提供されるのは、本明細書に説明される構成のいずれか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を提供することを含む、方法。
【００４５】
本明細書に提供されるのは、本明細書に説明される構成のいずれか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、車両駆動系を提供することを含む、方法である。
【００４６】
（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組み込ま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組み込まれる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
本発明の新規特徴は、添付の請求項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、例証的実施形態を記載する、本発明の原理が利用される、以下の発明を実施するための形態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、連続可変遊星機構（ＣＶＰ）トランスミッションの側面断面図である。
【図２】図２は、図１のＣＶＰトランスミッションのボールおよびリングの拡大側面断面図である。
【図３】図３は自動車内で使用される連続可変トランスミッション（ＣＶＴ）のブロック図である。
【図４Ａ】図４Ａは、連続可変モードおよび無段可変モードの両方を有する自動車内で使用される、本開示のある実施形態による、連続可変トランスミッション（ＣＶＴ）のブロック図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、連続可変モードおよび無段可変モードおよび追加のギヤボックスの両方を有する自動車内で使用される、本開示のある実施形態による、連続可変トランスミッション（ＣＶＴ）のブロック図である。
【図５】図５は、図４ａにおける第２の（出力）リングアセンブリの車速線図のグラフである。
【図６】図６は、連続可変ＣＶＰモードおよび無段可変遊星機構モードの両方を有する自動車内で使用される本開示の別の実施形態による、連続可変トランスミッション（ＣＶＴ）のブロック図である。
【図７】図７は、図６における第２の（出力）リングアセンブリの車速線図のグラフである。
【図８】図８は、連続可変モードおよび無段可変モードの両方を有する自動車内で使用される、本開示の別の実施形態による、連続可変トランスミッションＣＶＴのブロック図である。
【図９】図９は、図８における第２の（出力）リングアセンブリの車速線図のグラフである。
【図１０】図１０は、連続可変モードおよび無段可変モードの両方を有する自動車内で使用される、本開示の別の実施形態による、連続可変トランスミッション（ＣＶＴ）のブロック図である。
【図１１】図１１は、図１０における第２の（出力）リングアセンブリの車速線図のグラフである。
【図１２Ａ】図１２Ａは、連続可変モードおよび無段可変モードの両方を有する自動車内で使用される、本開示の別の実施形態による、連続可変トランスミッション（ＣＶＴ）のブロック図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、連続可変モードおよび無段可変モードの両方を有する自動車内で使用される、本開示の別の実施形態による、連続可変トランスミッション（ＣＶＴ）と、追加のギヤボックスのブロック図である。
【図１３】図１３は、図１２Ａにおける第２の（出力）リングアセンブリの車速線図のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
自動および手動トランスミッションに加え、現在、自動車車両上で一般に使用される、連続可変トランスミッションまたはＣＶＴが、開発されている。それらのＣＶＴは、非限定的実施例として、可変プーリを伴うベルト、トロイダル形状、および円錐形状の多くのタイプである。ＣＶＴの原理は、エンジンが、車の速度およびドライバのトルク要求（スロットル位置）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、その最も効率的回転速度で稼働する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最適比にシフトすることができる。ＣＶＴは、ある離散比からシフトするように係合解除し、次の比に係合することによって、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にいかなる中断も伴わずに、最小比から最大比に比を変化させることができる。
【００４９】
ＣＶＴの具体的使用は、無段可変トランスミッションまたは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、比を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。
【００５０】
本明細書に提供されるのは、連続可変遊星機構のための、ＣＶＰとしても知られる、ボール式ＣＶＴに基づく、構成である。ＣＶＴの側面は、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる、第ＵＳ２００４０６１６３９９号または第ＡＵ２０１１２２４０８３Ａ１号に説明されている。本明細書で使用されるＣＶＴのタイプは、用途に応じて、複数のバリエータボールと、各々がバリエータボールを係合する係合部分を有する２つのディスクまたは環状リングとから成る。係合部分は、入力および出力として、バリエータボールと接触する、円錐形あるいはトロイダル凸状または凹状表面であり得る。ＣＶＴは、図１に示されるように、同様に、ボールに接触するアイドラを含み得る。バリエータボールは、軸上に搭載され、それ自体が、バリエータボールの車軸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によって生産されるもののような、他のタイプのボールＣＶＴもまた、存在するが、若干、異なる。これらの代替ボールＣＶＴも、加えて、本明細書で検討される。概して、ボール式ＣＶＴの作業原理は、図２に示される。
【００５１】
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、第１のリングアセンブリから、バリエータボールを通して、第２のリングアセンブリに動力を伝達する。バリエータ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。バリエータボールのそれぞれの軸が、水平であるとき、比は、１であり、軸が傾斜させられると、軸と接点との間の距離が変化し、全体的比を修正する。バリエータボールの車軸は全て、ケージ内に含まれる機構と同時に傾斜させられる。
【００５２】
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（ＩＣＥまたは内燃エンジン）とディファレンシャルとの間に位置する。ねじりダンパ（代替として、ダンパと呼ばれる）が、エンジンとＣＶＴとの間に導入され、ＣＶＴに損傷を及ぼし得る伝達トルクピークおよび振動を回避し得る。いくつかの構成では、このダンパは、始動機能のためのクラッチと連結されることができる。
【００５３】
実施形態トランスミッション（および、結果として生じる駆動系）は、図４Ａ、４Ｂ、６、８、１０、および１２Ａ、１２Ｂに示される。これらの構成の中心部品は、バリエータ１０ａ（要素１０ｂ−ｅとしても描写される）等のバリエータである。そのようなバリエータは、典型的には、前述の傾斜ボール式ＣＶＰを備え得る。そのようなバリエータ１０ａ−１０ｅは、典型的には、各々が、第１のリングアセンブリと、第２のリングアセンブリと、その間に配置されるキャリアアセンブリとを備えている。ここで図４ａを参照すると、バリエータ１０ａは、第１のリングアセンブリ１２Ａと、第２のリングアセンブリ１１ａと、キャリアアセンブリ１３ａ（「バリエータキャリアアセンブリ」または「バリエータキャリア」とも称される）とを備えているように示される。キャリアアセンブリは、典型的には、本明細書に説明されるように、傾斜可能車軸シャフトを有する複数のバリエータボールを含む。いくつかの実施形態では、第１のリングアセンブリは、筐体内に回転可能に配置される。第１のリングアセンブリは、キャリアアセンブリの複数のバリエータボールと駆動係合する第１のバリエータボール係合表面を備えている。いくつかの実施形態では、第１のリングアセンブリは、入力シャフトと駆動係合され得る。
【００５４】
第１のバリエータボール係合表面は、第１のリングアセンブリの遠位端に形成される。本明細書に意味されるように、バリエータのリングアセンブリを説明するとき、遠位は、バリエータボールに最も近いリングアセンブリの部分を意味する。いくつかの実施形態では、第１のバリエータボール係合表面は、バリエータボールの各々と接触する、またはそこから若干離間されている円錐形表面、凹状トロイダル表面、または凸状トロイダル表面である。いくつかの実施形態では、第１のバリエータボール係合表面は、境界層式摩擦および弾性流体力学膜のうちの１つを通して、キャリアアセンブリのバリエータボールの各々と駆動係合する。
【００５５】
図４Ａ、４Ｂ、６、８、１０、および１２Ａ、１２Ｂに示されるいくつかの実施形態のバリエータキャリアアセンブリ（１３ａ−ｅ）は、筐体内に回転可能に配置され、第１のリングアセンブリと駆動係合され得る。いくつかの実施形態では、キャリアアセンブリは、各々が傾斜可能ボール車軸シャフトを有する複数の傾斜可能バリエータボールの環状配列を備え得る。キャリアアセンブリのケージは、グラウンドに結合されるグラウンディングデバイスによって、筐体に対して回転することを防止されるように構成され得る。いくつかの実施形態では、ボール車軸シャフトの各々は、カム式傾斜機構を使用して調節される。いくつかの実施形態では、ボール車軸シャフトの各々は、分割キャリア車軸傾斜機構を使用して調節される。
【００５６】
図４Ａ、４Ｂ、６、８、１０、および１２Ａ、１２Ｂに描写されるように、少なくとも、第２のリングアセンブリは、筐体内に回転可能に配置される。第２のリングアセンブリは、キャリアアセンブリのバリエータボールと駆動係合する第２のバリエータボール係合表面を備えている。いくつかの実施形態では、第２のバリエータボール係合表面は、第２のリングアセンブリの遠位端に形成される。いくつかの実施形態では、第２のバリエータボール係合表面は、バリエータボールの各々と接触するか、またはそこから若干離間されている円錐形表面、凹状トロイダル表面、または凸状トロイダル表面である。いくつかの実施形態では、第２のバリエータボール係合表面は、境界層式摩擦および弾性流体力学膜のうちの１つを通して、キャリアアセンブリのバリエータボールの各々と駆動係合する。
【００５７】
バリエータの両側のボールランプ（要素１５ａ−ｅとして描写される）は、トルクを伝達するために必要なクランプ力を提供する。第１のリングアセンブリ上の第１のスラストリングおよび第２のリングアセンブリ上の第２のスラストリングを構成するボールランプ（一対の垂直線間の円形によって、図４Ａ、４Ｂ、６、８、１０、および１２Ａ、１２Ｂに示される）は、示されるように、可変トランスミッションの構成要素間に配置され、可変トランスミッションの適切な動作（すなわち、トルクの伝達）のために必要な軸方向力の量を生成する。しかしながら、適切な動作のために必要な軸方向力の量は、クランプ機構（図示せず）によって、または可変トランスミッションの組立の間に与えられる負荷として生成され得ることを理解されたい。したがって、図４Ａ、４Ｂ、６、８、１０、および１２Ａ、１２Ｂに描写されるように、バリエータの両側のボールランプは、本実施形態では、トルクを伝達するために必要なクランプ力を提供する。
【００５８】
本明細書に提供されるのは、動力入力シャフトと、動力入力シャフトに機械的に連結される遊星ギヤセットと、バリエータキャリアアセンブリ、第１のリングアセンブリ、および第２のリングアセンブリを備えているバリエータと、ブレーキおよびクラッチの種々の組み合わせとを備えている可変トランスミッションである。
【００５９】
いくつかの実施形態では、可変トランスミッションは、連続可変モード、無段可変モード、またはそれらの組み合わせを有するバリエータを備えている。
【００６０】
いくつかの実施形態では、可変トランスミッションは、逆進機能、静止機能、および低速機能を提供することができる。
【００６１】
いくつかの実施形態では、連続可変トランスミッションモードと無段可変トランスミッションモードとの間の遷移は、同時に、ブレーキの一方を解放し、他方のブレーキを適用することによって達成される。
【００６２】
いくつかの実施形態では、連続可変トランスミッションモードと無段可変トランスミッションモードとの間の遷移は、クラッチを解放し、ブレーキを係合することによって達成される。
【００６３】
いくつかの実施形態では、バリエータは、連続可変モードおよび無段可変モードの両方において、そのトルク比を連続的に変化させ、エンジンのために達成可能な最良比を提供し、性能または燃料消費を最適化することが可能である。
【００６４】
本明細書に提供されるのは、可変トランスミッション（ＶＴ）であって、入力シャフトと、その遊星キャリアを通して入力シャフトと駆動係合される遊星ギヤセットと、遊星ギヤセットのリングギヤに機械的に連結されている第１のブレーキと、バリエータキャリアアセンブリ、第１のリングアセンブリ、および第２のリングアセンブリを備えているバリエータであって、バリエータのキャリアは、遊星ギヤセットのリングギヤに機械的に連結される、バリエータと、遊星ギヤセットの太陽ギヤおよび第１のリングアセンブリに機械的に連結されている第２のブレーキとを備え、第２のリングアセンブリは、ＶＴの出力と駆動係合される可変トランスミッションである。そのような可変トランスミッションは、図４Ａの実施形態に描写される。
【００６５】
図４Ａは、入力シャフト１と、その遊星キャリア８ａを通して、入力シャフトと駆動係合される遊星ギヤセット５ａと、遊星ギヤセットのリングギヤ９ａ機械的に連結される第１のブレーキ１６と、バリエータキャリアアセンブリ１３ａ、一式の傾斜ボール１４ａ、第１のリングアセンブリ１２ａ、および第２のリングアセンブリ１１ａを備えているバリエータ１０ａ（本願のいずれかに説明されるように）であって、バリエータキャリアアセンブリは、遊星ギヤセット５ａのリングギヤ９ａに機械的に連結される、バリエータと、遊星ギヤセットの太陽ギヤ６ａおよび第１のリングアセンブリ１２ａに機械的に連結され得る、第２のブレーキ１７とを備えている、本発明の特定の実施形態のＶＴを描写する。第２のリングアセンブリ１１ａは、ＶＴの出力と駆動係合される。
【００６６】
いくつかの実施形態では、可変トランスミッションは、連続可変モードおよび無段可変モードを備えている。いくつかの実施形態では、第１のブレーキが係合され、第２のブレーキが係合解除されると、遊星ギヤセットのリングギヤおよびバリエータキャリアアセンブリ（「バリエータキャリア」または「バリエータのキャリア」とも称される）は、固定して保持され、それによって、連続可変モードを係合する。いくつかの実施形態では、トランスミッションが連続可変モードにあるとき、動力は、遊星ギヤセットの太陽ギヤを通して、第１のリングアセンブリへと渡り得る。例えば、図４Ａの実施形態では、第１のブレーキが係合され、第２のブレーキが係合解除されると、遊星ギヤセット５０ａのリングギヤ９ａおよびバリエータキャリアアセンブリ１３ａは、固定して保持され、それによって、連続可変モードを係合する。
【００６７】
いくつかの実施形態では第２のブレーキが係合され、第１のブレーキが係合解除されると、遊星ギヤセットの太陽ギヤおよび第１のリングアセンブリは、固定して保持され、それによって、無段可変モードを係合する。いくつかの実施形態では、動力は、無段可変モードでは、遊星ギヤセットのリングギヤを通して、バリエータのキャリアへと渡る。いくつかの実施形態では、無段可変モードでは、バリエータは、逆進機能、静止機能、および低速機能を提供する。例えば、図４Ａの実施形態では、第２のブレーキが係合され、第１のブレーキが係合解除されると、遊星ギヤセット５ａの太陽ギヤ６ａおよび第１のリングアセンブリは、固定して保持され、それによって、無段可変モードを係合する。そのようなモードでは、動力は、遊星ギヤセット５ａのリングギヤ９ａを通して、バリエータキャリアアセンブリ１３ａへと渡り得る。
【００６８】
いくつかの実施形態では、連続可変モードと無段可変モードとの間の遷移は、同時に、第１のブレーキおよび第２のブレーキのうちの一方を解放しながら、第１のブレーキおよび第２のブレーキのうちの他方を適用することによって達成される。いくつかの実施形態では、バリエータは、連続可変モードおよび無段可変モードの両方において、連続的にそのトルク比を変化させ、性能または燃料消費を最適化する。いくつかの実施形態では、バリエータは、連続可変モードおよび無段可変モードの両方において、連続的にそのトルク比を変化させ、可変トランスミッションのための理想的比を達成する。
【００６９】
いくつかの実施形態では、連続可変モードと無段可変モードとは、第２のリングアセンブリの回転速度において間隙をもたらす。一実施形態では、間隙は、エンジン速度調節によって補償される。いくつかの実施形態では、連続可変モードにおける第２のリングアセンブリの回転速度および無段可変モードにおける第２のリングアセンブリの回転速度と、エンジンからの入力シャフトの回転速度との関係は、図５に示されるようなものである。
【００７０】
いくつかの実施形態では、ギヤボックスが、以前に存在した間隙が、エンジン速度調節を伴わずに、完全に補完され得るように、追加される。図４Ｂは、ギヤボックス１８が、ＣＶＴとディファレンシャル４との間に追加された図４Ａの実施形態を示す。いくつかの実施形態では、ギヤボックスは、（バリエータにおける）ＣＶＴにおける比、係合されるクラッチ、およびギヤボックス比を適切に選択することによって、最大逆進速度から最大前進速度に速度を連続的に変動させることを可能にする。そのようなギヤボックスはまた、実施形態のＣＶＴトランスミッション出力の最大逆進速度と最大前進速度との間の広がりを増加させることを可能にし得る。
【００７１】
本明細書に提供されるのは、可変トランスミッションであって、入力シャフトと、入力シャフトと駆動係合される遊星ギヤセットのリングギヤと、バリエータキャリアアセンブリ、第１のリングアセンブリ、および第２のリングアセンブリを備えているバリエータと、第１のブレーキおよび第１のリングアセンブリに連結される遊星ギヤキャリアと、第２のブレーキおよびバリエータキャリアに連結される太陽ギヤと、ＶＴの出力に駆動係合されるバリエータの第２のリングアセンブリとを備えている、可変トランスミッションである。
【００７２】
いくつかの実施形態では、可変トランスミッションは、連続可変モードおよび無段可変モードを備えている。いくつかの実施形態では、第２のブレーキが係合され、第１のブレーキが係合解除されると、遊星ギヤセットの太陽ギヤは、バリエータキャリアアセンブリとともに固定され、連続可変モードを係合する。そのような実施形態の実施例は、図６に描写され、以下に論じられる。
【００７３】
いくつかの実施形態では、第１のブレーキが係合され、第２のブレーキが係合解除されると、バリエータの入力リングアセンブリ（典型的には、第１のリングアセンブリ）および遊星ギヤキャリア（「遊星キャリア」または「遊星キャリアアセンブリ」とも称される）は、固定され、それによって、無段可変モードを係合する。いくつかの実施形態では、無段可変モードでは、バリエータは、逆進機能、静止機能、および低速機能（前進速度）を提供する。そのような実施形態の実施例は、図６に描写される。
【００７４】
その実施例が図６に描写される、いくつかの実施形態では、連続可変モードと無段可変モードとの間の遷移は、同時に、第１のブレーキおよび第２のブレーキのうちの一方を解放しながら、第１のブレーキおよび第２のブレーキのうちの他方を適用することによって達成される。
【００７５】
そのような実施形態では、バリエータは、連続可変モードおよび無段可変モードの両方において、連続的にそのトルク比を変化させ、性能または燃料消費を最適化する。いくつかの実施形態では、バリエータは、連続可変モードおよび無段可変モードの両方において、連続的にそのトルク比を変化させ、可変トランスミッションのための理想的比を達成する。
【００７６】
いくつかの実施形態では、連続可変モードおよび無段可変モードは、重複回転出力速度を有する。例えば、図６に描写される実施形態では、連続可変モードと無段可変モードとは、第２のリングアセンブリの重複回転速度を有し得る。いくつかの実施形態では、無段可変モードの回転速度範囲は、連続可変モードにおける回転速度より広くあり得る。図７は、連続可変モードにおける第２のリングアセンブリの回転速度と無段可変モードにおける第２のリングアセンブリの回転速度との間の例示的関係を示す。
【００７７】
本明細書に提供されるのは、可変トランスミッションであって、入力シャフトと、第１のリングアセンブリ、第２のリングアセンブリ、およびキャリアアセンブリを備えているバリエータ（「バリエータキャリアアセンブリ」とも称される）であって、第２のリングアセンブリは、ＶＴの出力と駆動係合されるバリエータと、入力シャフトと駆動係合される太陽ギヤ、バリエータキャリアアセンブリと駆動係合されるリングギヤ、および遊星キャリア上の１つ以上の遊星ギヤ（「遊星キャリアアセンブリ」とも称される）を備えている遊星ギヤセットであって、遊星ギヤは、太陽ギヤとリングギヤとの間に機械的係合で配置されている、遊星ギヤセットトと、リングギヤに連結される第１のブレーキであって、第１のブレーキは、第１のブレーキが係合されると、リングギヤを固定して保持するように構成される第１のブレーキと、遊星キャリアおよび第１のリングアセンブリに連結されている第２のブレーキであって、第２のブレーキは、第２のブレーキが係合されると、遊星キャリアおよび第１のリングアセンブリを固定して保持するように構成されている、第２のブレーキとを備えている可変トランスミッションである。そのような実施形態の実施例は、図８に描写される。
【００７８】
いくつかの実施形態では、可変トランスミッションは、連続可変モードおよび無段可変モードを備えている。
【００７９】
いくつかの実施形態では、第１のブレーキが係合され、第２のブレーキが係合解除されると、リングギヤおよびバリエータキャリアアセンブリは両方とも、固定され、連続可変モードを係合する。いくつかの実施形態では、トランスミッションが連続可変モードにあるとき、入力動力は、遊星キャリアを通して、第１のリングアセンブリへと渡る。
【００８０】
いくつかの実施形態では、第２のブレーキが係合され、第１のブレーキが係合解除されると、遊星キャリアおよび第１のリングアセンブリは、第２のブレーキによって、固定して保持され、無段可変モードを係合する。いくつかの実施形態では、トランスミッションが無段可変モードにあるとき、動力は、遊星ギヤセットのリングを通して、バリエータキャリアへと渡る。いくつかの実施形態では、無段可変モードでは、バリエータは、逆進機能、静止機能、および低速機能を提供する。
【００８１】
いくつかの実施形態では、連続可変モードと無段可変モードとの間の遷移は、同時に、第１のブレーキおよび第２のブレーキのうちの一方を解放しながら、第１のブレーキおよび第２のブレーキのうちの他方を適用することによって達成される。
【００８２】
いくつかの実施形態では、バリエータは、連続可変モードおよび無段可変モードの両方において、連続的にそのトルク比を変化させ、性能または燃料消費を最適化する。いくつかの実施形態では、バリエータは、連続可変モードおよび無段可変モードの両方において、連続的にそのトルク比を変化させ、可変トランスミッションのための理想的比を達成する。
【００８３】
いくつかの実施形態では、連続可変モードと無段可変モードとは、第２のリングアセンブリの重複回転速度を提供する。いくつかの実施形態では、連続可変モードおよび無段可変モードは、入力シャフトの回転速度より低い第２のリングアセンブリの回転速度を有する。いくつかの実施形態では、連続可変モードにおける第２のリングアセンブリの回転速度および無段可変モードにおける第２のリングアセンブリの回転速度と、エンジンからの入力シャフトの回転速度との関係は、図９に示されるようなものである。
【００８４】
本明細書に提供されるのは、可変トランスミッションであって、第１のリングアセンブリ、ＶＴの出力に駆動係合される第２のリングアセンブリ、およびキャリアアセンブリを備えているバリエータと、入力シャフトと駆動係合される太陽ギヤ、第１のリングアセンブリと駆動係合されるリングギヤ、および遊星キャリア上の１つ以上の遊星ギヤを備えている遊星ギヤセットであって、遊星ギヤは、太陽ギヤとリングギヤとの間に機械的係合で配置されている、遊星ギヤセットトと、第１のリングアセンブリに連結される第１のブレーキであって、第１のブレーキは、第１のブレーキが係合されると、遊星ギヤセットのリングギヤおよび第１のリングアセンブリを固定して保持するように構成されている、第１のブレーキと、キャリアアセンブリの遊星キャリアおよびバリエータキャリアに連結されている第２のブレーキであって、第２のブレーキは、第２のブレーキが係合されると、遊星キャリアおよびバリエータキャリアを固定して保持するように構成されている、第２のブレーキとを備えている、可変トランスミッションである。
【００８５】
いくつかの実施形態では、可変トランスミッションは、連続可変モードおよび無段可変モードを備えている。
【００８６】
いくつかの実施形態では、第２のブレーキが係合され、第１のブレーキが係合解除されると、遊星キャリアアセンブリおよびバリエータキャリアは、連続可変モードを係合するように固定して保持される。いくつかの実施形態では、トランスミッションが連続可変モードにあるとき、動力は、遊星機構リングギヤを通って渡り、第１のリングアセンブリに及ぶ。
【００８７】
いくつかの実施形態では、第１のブレーキが係合され、第２のブレーキが係合解除されると、リングギヤおよび第１のリングアセンブリは、無段可変モードを係合するように固定して保持される。いくつかの実施形態では、トランスミッションが無段可変モードにあるとき、動力は、遊星キャリアアセンブリを通して、バリエータキャリアアセンブリへと渡る。
【００８８】
いくつかの実施形態では、無段可変モードでは、バリエータは、逆進機能、静止機能、および低速機能を提供する。いくつかの実施形態では、連続可変モードと無段可変モードとの間の遷移は、同時に、第１のブレーキおよび第２のブレーキのうちの一方を解放しながら、第１のブレーキおよび第２のブレーキのうちの他方を適用することによって達成される。
【００８９】
いくつかの実施形態では、バリエータは、連続可変モードおよび無段可変モードの両方において、連続的にそのトルク比を変化させ、性能または燃料消費を最適化する。いくつかの実施形態では、バリエータは、連続可変モードおよび無段可変モードの両方において、連続的にそのトルク比を変化させ、ＶＴのための理想的比を達成する。
【００９０】
いくつかの実施形態では、連続可変モードと無段可変モードとは、第２のリングアセンブリの回転速度において間隙をもたらす。一実施形態では、間隙は、エンジン速度調節によって補償される。いくつかの実施形態では、連続可変モードにおける第２のリングアセンブリの回転速度および無段可変モードにおける第２のリングアセンブリの回転速度と、エンジンからの入力シャフトの回転速度との関係は、図１１に示されるようなものである。
【００９１】
本明細書に提供されるのは、可変トランスミッションであって、入力シャフトと、入力シャフトに連結される第１のクラッチ部材、および第２のクラッチ部材を備えているクラッチと、その上に形成される第２のクラッチ部材を有する第１のリングアセンブリ、ＶＴの出力に駆動係合される第２のリングアセンブリ、およびキャリアアセンブリを備えているバリエータと、入力シャフトと駆動係合される太陽ギヤ、バリエータキャリアアセンブリと駆動係合される遊星キャリア上の１つ以上の遊星ギヤ（「遊星キャリアアセンブリ」とも称される）、リングギヤを備えている遊星ギヤセットであって、遊星ギヤセットのリングギヤは、固定して保持されている、遊星ギヤセットと、第１のリングアセンブリに連結され、第１のブレーキが係合されると第１のリングアセンブリを固定して保持するように構成される第１のブレーキであって、第１のリングアセンブリは、第１のクラッチ部材が第２のクラッチ部材を係合すると、入力シャフトと駆動係合される、第１のブレーキとを備えている、可変トランスミッションである。
【００９２】
いくつかの実施形態では、可変トランスミッションは、組み合わせられた連続可変／無段可変モード（ＣＶＰ／ＩＶＰモード）、または無段可変モードを備えている。
【００９３】
いくつかの実施形態では、クラッチが係合されると、第１のリングアセンブリおよびバリエータキャリアは両方とも、組み合わせられた連続可変／無段可変モード（ＣＶＰ／ＩＶＰモード）を係合するために、駆動される。いくつかの実施形態では、組み合わせられた連続可変／無段可変モードにおける可変トランスミッションは、連続可変モードにおいて生成される速度と無段可変モードにおいて生成される速度との間の第２のリングアセンブリの回転速度を生成する。
【００９４】
いくつかの実施形態では、第１のリングアセンブリが、第１のブレーキと固定して保持され、クラッチが、係合解除されると、無段可変モードが、係合される。いくつかの実施形態では、動力は、無段可変モードでは、遊星ギヤセットの遊星キャリアを通して、バリエータキャリアへと渡る。いくつかの実施形態では、バリエータは、無段可変モードでは、逆進機能、静止機能、および低速機能を提供する。
【００９５】
いくつかの実施形態では、連続可変／無段可変モード（ＣＶＰ／ＩＶＰモード）と無段可変（ＩＶＰ）モードとの間の遷移は、クラッチを係合／係合解除し、ブレーキを係合／係合解除することによって達成される。いくつかの実施形態では、バリエータは、連続可変モードおよび無段可変モードの両方において、連続的にそのトルク比を変化させ、性能または燃料消費を最適化する。いくつかの実施形態では、バリエータは、連続可変モードおよび無段可変モードの両方において、連続的にそのトルク比を変化させ、ＶＴのための理想的比を達成する。
【００９６】
いくつかの実施形態では、ＣＶＰ／ＩＶＰモードと無段可変モードとは、第２のリングアセンブリの回転速度において間隙をもたらす。一実施形態では、間隙は、エンジン速度調節によって補償される。いくつかの実施形態では、ＣＶＰ／ＩＶＰモードにおける第２のリングアセンブリおよび無段可変モードにおける第２のリングアセンブリの回転速度と、エンジンからの入力シャフトの回転速度との関係は、図１３に示されるようなものである。
【００９７】
いくつかの実施形態では、ギヤボックスが、以前に存在した間隙が、エンジン速度調節を伴わずに、完全に補完され得るように、追加される。ギヤボックスは、ＣＶＴにおける比、係合されるクラッチ、およびギヤボックス比を適切に選択することによって、最大逆進速度から最大前進速度に速度を連続的に変動させることを可能にする。そのようなギヤボックスはまた、実施形態の最大逆進速度と最大前進速度との間の速度の広がりを増加させることを可能にし得る。
【００９８】
本明細書に提供されるのは、エンジンと、本明細書に説明される構成のいずれか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と、車両出力とを備えている、車両駆動系である。いくつかの実施形態では、車両出力は、車輪ディファレンシャルおよび車両の１つ以上の車輪を備えている。いくつかの実施形態では、車両出力は、車輪ディファレンシャルおよび駆動車軸を備えている。いくつかの実施形態では、ダンパが、エンジンと可変トランスミッションとの間に配置される。いくつかの実施形態では、ダンパは、少なくとも１つのねじりばねを備えている。
【００９９】
本明細書に提供されるのは、本明細書に説明される構成のいずれか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を提供することを含む、方法である。
【０１００】
本明細書に提供されるのは、本明細書に説明される構成のいずれか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、車両駆動系を提供することを含む、方法である。
【０１０１】
（実施例１）
本発明の例示的実施形態が、ＣＶＴ３ａを備えている、図４Ａに示される。図４Ａは、車両の駆動系内に配置され得る、ＣＶＴ３ａを示す。駆動系は、内燃エンジン（ＩＣＥ）１００等のモータを備え得、ＩＣＥは、入力シャフト１ａを介して、ＣＶＴ３ａに接続され得、随意に、それらの間に駆動係合されるクラッチおよび／またはダンパ２を特徴とし得る。ＣＶＴ３ａの出力５０ａは、車両ディファレンシャルおよび車輪４に駆動係合され得る。図４Ａの実施形態のＣＶＴ３ａは、入力シャフト１ａと、その遊星キャリア（「遊星キャリアアセンブリ」とも称される）８ａを通して入力シャフトと駆動係合される遊星ギヤセット５ａと、遊星ギヤセットのリングギヤ９ａに機械的に連結される第１のブレーキ１６と、バリエータキャリアアセンブリ１３ａ、一式の傾斜ボール１４ａ、第１のリングアセンブリ１２ａ、および第２のリングアセンブリ１１ａを備えている、バリエータ１０ａ（本願のいずれかに説明されるように）であって、バリエータキャリアアセンブリは、遊星ギヤセット５ａのリングギヤ９ａに機械的に連結される、バリエータと、遊星ギヤセットの太陽ギヤ６ａおよび第１のリングアセンブリ１２ａに機械的に連結され得る、第２のブレーキ１７とを備えているように描写される。第２のリングアセンブリ１１ａは、ＣＶＴの出力５０ａと駆動係合される。図４Ａの構成は、連続可変モードと、静止、逆進、および始動機能を提供する無段可変モードとを含む。
【０１０２】
図４ＡのＣＶＴ３ａは、連続可変モードおよび無段可変モードを備えている。第１のブレーキ１６が、係合され、第２のブレーキ１７が、係合解除されると、遊星ギヤセットのリングギヤ９ａおよびバリエータキャリアアセンブリ１３ａ（「バリエータキャリア」または「バリエータのキャリア」とも称される）は、固定して保持され、それによって、連続可変モードを係合する。そのようなモードでは、動力は、遊星機構の太陽ギヤを通して、第１のリングアセンブリへと渡り、それによって、連続可変モードを可能にし得る。無段可変モードは、第２のブレーキ１７が、係合され、第１のブレーキ１６が、係合解除されると、係合される。第２のブレーキが係合され、第１のブレーキが係合解除されると、第１のリングアセンブリ１２ａおよび太陽ギヤ６ａは、固定して保持され、バリエータキャリアアセンブリは、遊星キャリア８ａおよびリングギヤ９ａを通して、入力シャフト１ａによって、駆動される。バリエータ１０ａのボール１４ａの傾斜は、第２のリングアセンブリ１１ａおよびＣＶＴ出力５０ａが、逆進から、ニュートラル、前進速度へと無段階に遷移し、それによって、ＣＶＴ３ａの無段可変モードを達成することを可能にするであろう。
【０１０３】
図５は、図４Ａの遊星機構概念の車速線図を示す。
【０１０４】
図５の軸は、バリエータの第２のリングアセンブリの回転速度を表す。
【０１０５】
前述のように、連続可変モードが、第１のブレーキ１６を適用し、遊星ギヤセット５ａのリング９ａならびにバリエータのキャリアボール（バリエータキャリアアセンブリ１３ａ）を固定して保持することによって、使用される。動力は、太陽６ａを通って渡り、バリエータの第１のリングアセンブリ１２ａに進む。連続可変モードにおいて達成可能な回転速度は、車速線図上の区画１９として観察されることができる。全体的比は、遊星機構比、バリエータ比、および最終減速比（ｆｉｎａｌ  ｄｒｉｖｅ  ｒａｔｉｏ）の積である。
【０１０６】
無段可変モードでは、第２のブレーキ１７が、適用され、遊星機構５ａの太陽ギヤ６ａおよび第１のリングアセンブリ１２ａを固定して保持する。動力は、遊星ギヤセット５ａのリングギヤ９ａを通って渡り、バリエータのキャリアボール１３ａに進む。本モードは、逆進機能ならびに静止および低速を提供する。無段可変モードにおいて達成可能な回転速度は、車速線図上の区画２０として観察されることができる。全体的比は、遊星機構比、バリエータ比、および最終減速比の積である。参照として、例示的ＩＣＥ回転速度が、点２２に示される。
【０１０７】
小間隙が、連続可変モードおよび無段可変モードの速度範囲１９と２０との間に存在し得、あらゆる車両速度を可能にするために、エンジンにその速度を変化させるであろう。しかし、本間隙は、非常に小さいため、ユーザは、それを感じず、エンジン速度は、若干のみ変動し、本設計は、それを回避するのに役立てるための追加のギヤボックスを必要としないが、それでもなお、代替実施形態では、提供され得る。図４Ｂは、そのようなギヤボックス１８が追加された、図４Ａの実施形態を描写する。
【０１０８】
連続可変モードと無段可変モードとの間の遷移は、同時に、第１のブレーキ１６および第２のブレーキ１７の一方を解放し、他方を適用することによって、行われる。本実施形態は、連続可変モードおよび無段可変モードにおいて、連続的にその比を変化させ、性能または燃料消費の目的に応じて、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。手動または自動トランスミッションでは、いくつかの所定の離散比のみ、利用可能であり、パワートランスミッションの中断が、比をシフトさせるために必要とされる。それによって、図４Ａの実施形態では、本デバイスにおける動力の唯一の中断は、モードのシフトである。本構成の追加の利点は、小型のバリエータが選定されることができることである。
【０１０９】
いくつかの実施形態（図４Ｂ）では、ギヤボックスが、以前に存在した間隙が、エンジン速度調節を伴わずに、完全に補完され得るように、追加される。ギヤボックスは、ＣＶＴにおける比、係合されるクラッチ、およびギヤボックス比を適切に選択することによって、最大逆進速度から最大前進速度に速度を連続的に変化させることを可能にする。そのようなギヤボックスはまた、実施形態の最大逆進速度と最大前進速度との間の速度の広がりを増加させることを可能にし得る。
【０１１０】
（実施例２）
本明細書に提供されるのは、遊星ギヤセットおよび２つのブレーキを備え、キャリアまたは太陽のいずれかを固定して保持する、図６に示されるような実施形態である。本発明のそのような例示的実施形態は、ＣＶＴ３ｂを備えている、図６に示される。図６は、車両の駆動系内に配置され得る、ＣＶＴ３ｂを示す。駆動系は、ＩＣＥ１００等のモータを備え得、ＩＣＥは、入力シャフト１ｂを介して、ＣＶＴ３ｂに接続され得、随意に、それらの間に駆動係合されるクラッチおよび／またはダンパ２を特徴とし得る。他の実施形態におけるように、ＣＶＴ３ｂの出力５０ｂは、車両ディファレンシャルおよび車輪４に駆動係合され得る。図６の実施形態のＣＶＴ３ｂは、入力シャフト１ｂと、第１のリングアセンブリ１１ｂ、第２のリングアセンブリ１２ｂ、バリエータキャリアアセンブリ１３ｂ、および一式の傾斜ボール１４ｂを備えている、バリエータ１０ｂと、リングギヤ９ｂ、太陽ギヤ６ｂ、遊星７ｂ、および遊星キャリアアセンブリ８ｂを備えている、遊星ギヤセット５ｂと、第１のブレーキ１６と、第２のブレーキ１７と、ＣＶＴ出力５０ｂとを備えているように描写される。図６の構成は、連続可変モードと、静止、逆進、および始動機能を提供する、無段可変モードとを含む。
【０１１１】
図６の実施形態では、モータ１００は、入力シャフト１ｂを介して、遊星ギヤセット５ｂのリングギヤ９ｂに接続される。ギヤセットの太陽ギヤ６ｂは、第２のブレーキ１７およびバリエータキャリアアセンブリ１３ｂに接続される。遊星ギヤセットの遊星キャリア８ｂは、バリエータ１０ｂの第１のリングアセンブリ１１ｂに結合され、第１のブレーキ１６によって、固定して保持されることができる。バリエータ１０ｂの第２のリングアセンブリ１２ｂは、ＣＶＴ出力５０ｂを通して、車両のディファレンシャル（および、車輪）４に駆動係合される。これは、図６に示されるように、または別の様式において、一連のギヤを使用して、達成され得る。
【０１１２】
図７は、図６に示される構成の車速線図を示す。
【０１１３】
図７の軸は、バリエータの第２のリングアセンブリの回転速度を表す。
【０１１４】
図６の実施形態では、連続可変モードは、第２のブレーキ１７を適用し、遊星ギヤセットの太陽６ｂならびにバリエータのキャリア１３ｂを固定して保持することによって、使用される。動力は、リング９ｂを通って渡り、第１のリングアセンブリ１１ｂに進む。連続可変モードにおいて達成可能な回転速度は、車速線図上の区画２５として観察されることができる。全体的比は、遊星機構比、バリエータ比、および最終減速比の積である。
【０１１５】
図６の実施形態の無段可変モードでは、第１のブレーキ１６が、適用され、遊星機構のキャリアおよび第１のリングアセンブリを固定して保持する。動力は、遊星ギヤセット５ｂの太陽６ｂを通って渡り、バリエータキャリア１３ｂに進む。動力は、バリエータキャリア１３ｂを駆動させる一方、第１のリングアセンブリ１１ｂは、静止のままである。図５の実施形態におけるように、ボール１４ｂの傾斜は、第２のリングアセンブリが、逆進、ニュートラル、および前進速度からの無段階に遷移することを可能にする。したがって、無段可変モードが、達成される。本モードは、逆進機能ならびに静止および低速を提供する。これは、図７の車速線図上の区画２６として観察されることができる。例示的モータ速度２２が、参照として示される。無段可変モードにおける全体的比は、遊星機構比、バリエータ比、および最終減速比の積である。
【０１１６】
図６に具現化されるような２つのモード間の遷移は、同時に、第１および第２のブレーキの一方を解放し、第１および第２のブレーキの他方を適用することによって、行われる。本デバイスは、性能または燃料消費の目的に応じて、連続的にその比を変化させ、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。手動または自動トランスミッションでは、いくつかの所定の離散比のみ、利用可能であり、パワートランスミッションの中断が、比をシフトさせるために必要とされる。本デバイスにおける動力の唯一の中断は、モードシフトである。
【０１１７】
（実施例３）
本明細書に提供されるのは、図８に示されるように、遊星ギヤセットおよび２つのブレーキを使用し、リングまたはキャリアのいずれかを固定して保持する、可変トランスミッションおよび駆動系の構成である。本発明のそのような例示的実施形態は、ＣＶＴ３ｃを備えている、図８に示される。図８は、車両の駆動系内に配置され得る、ＣＶＴ３ｃを示す。駆動系は、ＩＣＥ１００等のモータを備え得、ＩＣＥは、入力シャフト１ｃを介して、ＣＶＴ３ｃに接続され得、随意に、それらの間に駆動係合されるクラッチおよび／またはダンパ２を特徴とし得る。ＣＶＴ３ｃの出力５０ｃは、車両ディファレンシャルおよび車輪４に駆動係合され得る。図８の実施形態のＣＶＴ３ｃは、入力シャフト１ｃと、第１のリングアセンブリ１２ｃ、第２のリングアセンブリ１１ｃ、バリエータキャリアアセンブリ１３ｃ、および一式の傾斜ボール１４ｃを備えている、バリエータ１０ｃと、リングギヤ９ｃ、太陽ギヤ６ｃ、遊星７ｃ、および遊星キャリアアセンブリ８ｃを備えている、遊星ギヤセット５ｃと、第１のブレーキ２８と、第２のブレーキ２７と、ＣＶＴ出力５０ｃとを備えているように描写される。図６の構成は、連続可変モードと、静止、逆進、および始動機能を提供する、無段可変モードとを含む。その構成の中心部品は、バリエータ１０ｃであり、その動作は、本書に前述されている。バリエータ１０ｃの両側のボールランプ１５ｃは、トルクを伝達するために必要なクランプ力を提供する。２つのブレーキを有することによって、本構成は、連続可変モードと、静止、逆進、および始動機能を提供する、無段可変モードとを含む。無段可変モードが、始動機能を引き受けるので、スリッピングクラッチまたはトルクコンバータのような始動デバイスは、要求されない。
【０１１８】
モータ１００は、遊星ギヤセット５ｃの太陽６ｃに接続される。遊星キャリア８ｃは、第２のブレーキ２７、次いで、第１のリングアセンブリ１２ｃに接続される。遊星ギヤセットのリング９ｃは、バリエータのキャリアに結合され、第１のブレーキ２８によって、固定して保持されることができる。
【０１１９】
図９は、その構成の車速線図を示す。
【０１２０】
軸は、バリエータの第２のリングアセンブリの回転速度を表す。
【０１２１】
図８に描写されるように、連続可変モードは、第１のブレーキ２８を適用し、遊星ギヤセットのリング９ｃならびにバリエータキャリア１３ｃを固定して保持することによって、使用される。動力は、遊星キャリア８ｃを通って渡り、第１のリングアセンブリ１２ｃに進む。ＣＶＰモードにおいて達成可能な回転速度は、車速線図上の区画３０として観察されることができる。全体的比は、遊星機構比、バリエータ比、および最終減速比の積である。
【０１２２】
無段可変モードでは、第２のブレーキ２７が、適用され、遊星ギヤセットのキャリア８ｃおよび第１のリングアセンブリ１２ｃを固定して保持する。動力は、遊星ギヤセット５ｃのリング９ｃを通って渡り、バリエータのキャリアに進む。図４Ａおよび６の実施形態の同一の様式において、本動力の流れは、第２のリングアセンブリ１１ｃが、逆進、ニュートラル、および前進速度間を無段階に遷移し、それによって、ＣＶＴ３ｃ出力５０ｃにおいて、無段可変モードを達成することを可能にする。本モードは、逆進機能ならびに静止および低速を提供する。これは、車速線図上の区画３１として観察されることができる。例示的モータ速度３２が、参照として示される。全体的比は、遊星機構比、バリエータ比、および最終減速比の積である。
【０１２３】
図８に具現化されるような２つのモード間の遷移は、同時に、第１および第２のブレーキの一方を解放し、第１および第２のブレーキの他方を適用することによって、行われる。本デバイスは、性能または燃料消費の目的に応じて、連続的にその比を変化させ、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。手動または自動トランスミッションでは、いくつかの所定の離散比のみ、利用可能であり、パワートランスミッションの中断が、比をシフトさせるために必要とされる。本デバイスにおける動力の唯一の中断は、モードシフトである。
【０１２４】
（実施例４）
本発明の例示的実施形態が、ＣＶＴ３ｄを備えている、図１０に示される。図８は、車両の駆動系内に配置され得る、ＣＶＴ３ｄを示す。駆動系は、ＩＣＥ１００等のモータを備え得、ＩＣＥは、入力シャフト１ｄを介して、ＣＶＴ３ｄに接続され得、随意に、それらの間に駆動係合されるクラッチおよび／またはダンパ２を特徴とし得る。ＣＶＴ３ｄの出力５０ｄは、車両ディファレンシャルおよび車輪４に駆動係合され得る。図１０の実施形態のＣＶＴ３ｄは、入力シャフト１ｄと、第１のリングアセンブリ１１ｄ、第２のリングアセンブリ１２ｄ、バリエータキャリアアセンブリ１３ｄ、および一式の傾斜ボール１４ｄを備えている、バリエータ１０ｄと、リングギヤ９ｄ、太陽ギヤ６ｄ、遊星７ｄ、および遊星キャリアアセンブリ８ｄを備えている、遊星ギヤセット５ｄと、第１のブレーキ３３と、第２のブレーキ３４と、ＣＶＴ出力５０ｄとを備えているように描写される。他の実施形態におけるように、ＣＶＴ出力５０ｄは、車両ディファレンシャルおよび車輪（図示せず）に連結され得る。本構成は、遊星ギヤセットおよび２つのブレーキを使用して、遊星機構リングギヤ９ｄまたはバリエータキャリア１３ｄのいずれかを固定して保持する。本構成の中心部品は、バリエータ１０ｄである（そのようなバリエータは、本書に前述されている）。バリエータの両側のボールランプ１５ｄは、トルクを伝達するために必要なクランプ力を提供する。２つのブレーキを有することによって、本構成は、連続可変モードと、静止、逆進、および始動機能を提供する、無段可変モードとを含む。無段可変モードが、始動機能を引き受けるので、スリッピングクラッチまたはトルクコンバータのような始動デバイスは、要求されない。
【０１２５】
モータ１００（例えば、内燃エンジン）は、入力シャフト１ｄを介して、遊星ギヤセットの６ｄに接続される。遊星ギヤセットのリング９ｄは、第１のブレーキ３３および第１のリングアセンブリ１１ｄに接続される。遊星キャリアアセンブリ８ｄは、バリエータのキャリア１０ｄに結合され、第２のブレーキ３４によって、固定して保持されることができる。
【０１２６】
図１１は、その構成の車速線図を示す。
【０１２７】
軸は、バリエータの第２のリングアセンブリの回転速度を表す。
【０１２８】
連続可変モードは、第２のブレーキ３４を適用し、遊星キャリア８ｄならびにバリエータキャリアアセンブリ１３ｄを固定して保持することによって、使用される。動力は、リングギヤ９ｄを通って渡り、第１のリングアセンブリ１１ｄおよびバリエータ１０ｄに進み、それによって、連続可変モードを係合する。連続可変モードにおいて達成可能な回転速度は、車速線図上の区画３５として観察されることができる。全体的比は、遊星機構比、バリエータ比、および最終減速比の積である。
【０１２９】
無段可変モードでは、第１のブレーキ３３が、適用され、遊星ギヤセットのリングギヤ９ｄおよび第１のリングアセンブリ１１ｄを固定して保持する。動力は、遊星キャリア８ｄを通って渡り、バリエータキャリアアセンブリ１３ｄに進む。図４Ａ、６および８の実施形態におけるように、これは、それによって、無段可変モードを可能にする。本モードは、逆進機能ならびに静止および低速を提供する。これは、図１１の車速線図上の区画３６として観察されることができる。例示的モータ速度３７は、参照として示される。全体的比は、遊星機構比、バリエータ比、および最終減速比の積である。
【０１３０】
図１０に具現化されるような２つのモード間の遷移は、同時に、第１および第２のブレーキの一方を解放し、第１および第２のブレーキの他方を適用することによって、行われる。本デバイスは、性能または燃料消費の目的に応じて、連続的にその比を変化させ、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。手動または自動トランスミッションでは、いくつかの所定の離散比のみ、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。本デバイスにおける動力の唯一の中断は、モードシフトである。
【０１３１】
（実施例５）
本発明の例示的実施形態が、ＣＶＴ３ｅを備えている、図１２に示される。図１０は、車両の駆動系内に配置され得る、ＣＶＴ３ｅを示す。駆動系は、ＩＣＥ１００等のモータを備え得、ＩＣＥは、入力シャフト１ｅを介して、ＣＶＴ３ｅに接続され得、随意に、それらの間に駆動係合されるクラッチおよび／またはダンパ２を特徴とし得る。ＣＶＴ３ｅの出力５０ｅは、車両ディファレンシャルおよび車輪４に駆動係合され得る。図１２の実施形態のＣＶＴ３ｅは、入力シャフト１ｅと、第１のリングアセンブリ１１ｅ、第２のリングアセンブリ１２ｅ、バリエータキャリアアセンブリ１３ｅ、および一式の傾斜ボール１４ｅを備えているバリエータ１０ｅと、リングギヤ９ｅ、太陽ギヤ６ｅ、遊星７ｅ、および遊星キャリアアセンブリ８ｅを備えている遊星ギヤセット５ｅと、第１のブレーキ３８と、第１のクラッチ３９と、ＣＶＴ出力５０ｅとを備えているように描写される。図１２Ａに描写されるトランスミッション構成は、遊星ギヤセットと、１つのブレーキと、１つのクラッチとを使用する。その構成の中心部品は、前述のバリエータ１０ｅを備えている。バリエータ１０ｅの両側のボールランプ１５ｅ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。本構成は、連続可変／無段可変モードと、静止、逆進、および始動機能を提供する、無段可変モードとを含む。無段可変モードが、始動機能を引き受けるので、スリッピングクラッチまたはトルクコンバータのような始動デバイスは、要求されない。
【０１３２】
モータ１００、例えば、内燃エンジンは、遊星ギヤセット５ｅの太陽６ｅに接続される。遊星キャリアアセンブリ８ｅは、バリエータキャリアアセンブリ１３ｅに接続される一方、遊星ギヤセット５ｅのリング９ｅは、常時、固定して保持される。第１のリングアセンブリは、クラッチ３９によって、ブレーキ３８によって保持されるか、またはエンジンに接続されることができる。
【０１３３】
図１３は、図１２Ａの構成の車速線図を示す。
【０１３４】
軸は、バリエータの第２のリングアセンブリの回転速度を表す。
【０１３５】
無段可変／連続可変モードは、クラッチ３９を係合し、エンジンを第１のリングアセンブリ１１ｅに接続し、したがって、第１のリングアセンブリおよびバリエータキャリアを両方とも駆動させることによって、使用される。この無段可変／連続可変モードは、速度に関して、無段可変モードと連続可変モードとの間にある。全体的比は、太陽遊星機構比、バリエータ比、および最終減速比の積である。無段可変／連続可変モードにおいて達成可能な回転速度は、車速線図上の区画４１として観察されることができる。
【０１３６】
無段可変モードでは、ブレーキ３８が、適用され、第１のリングアセンブリ１１ｅを保持する一方、クラッチ３８が、係合解除される。動力は、遊星キャリアアセンブリ８ｅを通って渡り、バリエータキャリアアセンブリ１３ｅに進む。前述の実施形態におけるように、第１のリングアセンブリ１１ｅを保持しながらのバリエータキャリアアセンブリ１３ｅの駆動は、第２のリングアセンブリ１２ｅが、正、負、およびニュートラル速度間を無段階に遷移し、それによって、無段可変モードを達成することを可能にする。本モードは、逆進機能ならびに静止および低速を提供する。これは、車速線図上の区画４２として観察されることができる。全体的比は、太陽遊星機構比、バリエータ比、および最終減速比の積である。
【０１３７】
間隙が、無段可変モードと無段可変／連続可変モードとの間に存在し、あらゆる車両速度を可能にするために、エンジン速度を変化させることによって、補完されるであろう。
【０１３８】
２つのモード間の遷移は、クラッチを解放し、ブレーキを係合し、無段可変／連続可変モードから無段可変モードに移行することによって、行われる。本デバイスは、消費または動力の目的に応じて、無段可変および無段可変／連続可変モードにおいて、連続的にその比を変化させ、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。手動または自動トランスミッションでは、いくつかの所定の離散比のみ、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。本デバイスにおける動力の唯一の中断は、モードシフトである。その構成の追加の利点は、小型のバリエータが選定されることができることである。
【０１３９】
図１２Ｂは、ＣＶＴ出力５０ｅをディファレンシャル４に機械的に連結する、ギヤボックス４０を伴う、図１２Ａの実施形態を描写する。ギヤボックスが、以前に存在した間隙が、エンジン速度調節を伴わずに、完全に補完され得るように、追加される。ギヤボックスは、ＣＶＴにおける比、係合されるクラッチ、およびギヤボックス比を適切に選択することによって、最大逆進速度から最大前進速度に速度を連続的に変動させることを可能にする。そのようなギヤボックスはまた、実施形態の最大逆進速度と最大前進速度との間の速度の広がりを増加させることを可能にし得る。
【０１４０】
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であろう、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、原動機付き自転車、スクーター、オートバイ、自動車、電気自動車、トラック、四輪駆動車（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、航空機、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得る。
【０１４１】
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、トロイダルまたはころ軸受ベースの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、ラジアルころ軸受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。
【０１４２】
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であろう。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であろう。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得ることを理解されたい。以下の請求項は、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４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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