(57)【要約】  原動機の出力部と最終駆動部の入力部との間の接続のためのドライブトレインがここでは記載されている。ドライブトレインは、原動機の出力部に接続される入力部、及び出力部を含むＣＶＴと、原動機の出力部に接続される第１の入力部、ＣＶＴの出力円板に結合される第２の入力部、及び出力部を有する動力混合装置と、動力混合装置の出力部に接続される入力部、及び、最終駆動部の入力部に接続される出力部を有する三速伝達装置とを備える。
2017533392.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機の出力部と最終駆動部の入力部とを接続するためのドライブトレインであって、
前記原動機の前記出力部に接続されている入力部と出力部とを含んでいるＣＶＴと、
前記ＣＶＴの前記出力部に接続される入力部と、前記最終駆動部の入力部と接続可能とされる出力部とを有している伝達装置であって、前記伝達装置の前記入力部と前記最終駆動部の前記入力部との間に設けられている第１のカスケード式選択機構及び第２のカスケード式選択機構を含んでいる伝達装置と、
を備えている前記ドライブトレインにおいて、
前記第１のカスケード式選択機構及び前記第２のカスケード式選択機構が、前記第２のカスケード式選択機構の位置が次の望ましい構成に基づいて制御装置によって変更可能とされるように構成及び制御されている、ドライブトレイン。
【請求項２】
前記第１のカスケード式選択機構が、入力部と第１及び第２の出力部とを含む三位置摩擦クラッチを含んでいる、請求項１に記載のドライブトレイン。
【請求項３】
前記第２のカスケード式選択機構は、前記第１のカスケード式選択機構の出力部に接続されている入力部それぞれを含んでいる、第１及び第２のクラッチを備えている、請求項１に記載のドライブトレイン。
【請求項４】
前記第１のクラッチ及び前記第２のクラッチが、噛み合いクラッチである、請求項３に記載のドライブトレイン。
【請求項５】
前記第２のカスケード式選択機構の前記第１のクラッチ及び前記第２のクラッチそれぞれが、歯車列それぞれに接続されている第１及び第２の出力部を含む、請求項３に記載のドライブトレイン。
【請求項６】
前記第２のカスケード式選択機構の前記第１のクラッチの前記第１の出力部及び前記第２の出力部それぞれが、低速歯車列及び高速歯車列に接続されており、
前記第２のカスケード式選択機構の前記第２のクラッチの前記第１の出力部及び前記第２の出力部それぞれが、中速歯車列及び逆行歯車列に接続されている、請求項５に記載のドライブトレイン。
【請求項７】
前記低速歯車列、前記中速歯車列、前記高速歯車列、及び前記逆行歯車列それぞれが、前記最終駆動部に接続されている出力部を含んでいる、請求項６に記載のドライブトレイン。
【請求項８】
前記第２のカスケード式選択機構が、
ａ）低速歯車列及び高速歯車列それぞれを介して前記第１のカスケード式選択機構の第１の出力部に接続されている、第１及び第２の入力部を含んでいる第１のクラッチと、
ｂ）中速歯車列及び逆行歯車列それぞれを介して前記第１のカスケード式選択機構の第２の出力部に接続されている、第１及び第２の入力部を含んでいる第２のクラッチと、
を備えている、請求項１に記載のドライブトレイン。
【請求項９】
前記第１のクラッチ及び前記第２のクラッチが、噛み合いクラッチである、請求項８に記載のドライブトレイン。
【請求項１０】
前記低速歯車列が、三位置摩擦クラッチの前記第１の出力部に接続されている第１の入力部と、前記原動機の前記出力部に接続されている第２の入力部と、出力部とを有している、遊星歯車列である、請求項８に記載のドライブトレイン。
【請求項１１】
前記伝達装置が、前記ＣＶＴの前記出力部に接続されている第１の入力部と、前記原動機の前記出力部に接続されている第２の入力部と、前記第１のカスケード式選択機構の入力部に接続されている出力部とを有している、動力混合装置をさらに備えている、請求項１に記載のドライブトレイン。
【請求項１２】
前記動力混合装置が、遊星歯車列を含んでいる、請求項１１に記載のドライブトレイン。
【請求項１３】
前記三位置摩擦クラッチの前記第１の出力部が、低速歯車列を介して前記最終駆動部の前記入力部に接続されており、
前記第２のカスケード式選択機構が、第１の入力部と、第２の入力部と、前記最終駆動部の前記入力部に接続されている出力部とを有している、三位置摩擦クラッチを含んでおり、
前記第１の入力部が、高速歯車列を介して前記三位置摩擦クラッチの前記第２の出力部に接続されており、
前記第２の入力部が、逆行歯車列を介して前記三位置摩擦クラッチの前記第２の出力部に接続されている、請求項２に記載のドライブトレイン。
【請求項１４】
原動機の出力部と最終駆動部の入力部とを接続するためのドライブトレインであって、
前記原動機の前記出力部に結合されている入力部と出力部とを含んでいるＣＶＴであって、前記ＣＶＴの前記入力部と前記出力部との間に歯車比の主要な連続する範囲を提供するように構成されている前記ＣＶＴと、
伝達装置であって、
前記ＣＶＴの前記出力部に接続されている入力部と、第１の出力部及び第２の出力部とを含んでいる第１の選択機構、
前記第１の選択機構の前記第１の出力部と前記最終駆動部の入力部とを接続している第１の歯車列であって、前記ＣＶＴと協働することによって、前記原動機の出力部と前記最終駆動部の入力部との間に第１の副次的な連続する歯車比を選択的に提供するように構成されている第１の歯車列、
第１の入力部及び第２の入力部と、前記最終駆動部に接続されている出力部とを含んでいる第２の選択機構、
前記第１の選択機構の前記第２の出力部と前記第２の選択機構の前記第１の入力部とを接続している第２の歯車列であって、前記ＣＶＴと協働することによって、前記原動機の前記出力部と前記最終駆動部の前記入力部との間に第２の副次的な連続する歯車比を選択的に提供するように構成されている前記第２の歯車列、並びに、
前記第１の選択機構の前記第２の出力部と前記第２の選択機構の前記第２の入力部とを接続している第３の歯車列であって、前記ＣＶＴと協働することによって、前記原動機の前記出力部と前記最終駆動部の前記入力部との間に第３の副次的な連続する歯車比を選択的に提供するように構成されている前記第３の歯車列、
を含んでいる前記伝達装置と、
を備えている、ドライブトレイン。
【請求項１５】
原動機の出力部と最終駆動部の入力部とを接続するためのドライブトレインであって、
前記原動機の前記出力部に結合されている入力部と出力部とを含んでいるＣＶＴであって、前記ＣＶＴの前記入力部と前記出力部との間に歯車比の主要な連続する範囲を提供するように構成されている前記ＣＶＴと、
変速装置であって、
前記ＣＶＴの前記出力部に接続されている入力部と、第１の出力部及び第２の出力部とを含んでいる第１の選択機構、
第１のクラッチ及び第２のクラッチを含んでいる第２の選択機構であって、前記第１のクラッチ及び前記第２のクラッチそれぞれが、前記第１の選択機構の出力部それぞれに接続されている入力部と、第１及び第２の出力部とを有している、前記第２の選択機構、
前記第１のクラッチの前記第１の出力部と前記最終駆動部の前記入力部とを接続している第１の歯車列であって、前記ＣＶＴと協働することによって、前記原動機の前記出力部と前記最終駆動部の前記入力部との間に第１の副次的な連続する歯車比を選択的に提供するように構成されている前記第１の歯車列、
前記第１のクラッチの前記第２の出力部と前記最終駆動部の前記入力部とを接続している第２の歯車列であって、前記ＣＶＴと協働することによって、前記原動機の前記出力部と前記最終駆動部の前記入力部との間に第２の副次的な連続する歯車比を選択的に提供するように構成されている前記第２の歯車列、
前記第２のクラッチの前記第１の出力部と前記最終駆動部の前記入力部とを接続している第３の歯車列であって、前記ＣＶＴと協働することによって、前記原動機の前記出力部と前記最終駆動部の前記入力部との間に第３の副次的な連続する歯車比を選択的に提供するように構成されている第３の歯車列、並びに、
前記第２のクラッチの前記第２の出力部と前記最終駆動部の前記入力部とを接続している第４の歯車列であって、前記ＣＶＴと協働することによって、前記原動機の前記出力部と前記最終駆動部の前記入力部との間に第４の副次的な連続する歯車比を選択的に提供するように構成されている第４の歯車列、
を含んでいる前記変速装置と、
を備えている、ドライブトレイン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
概略的には、本発明は、車両のドライブトレインに関する。より具体的には、本発明は、無段変速機（ＣＶＴ）を具備するドライブトレインに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＶＴは、上限と下限との間で無数の歯車比を通じて変化できる、よく知られている伝達機構である。同じく知られているトロイダルＣＶＴは、円板とローラ構成部とを備え、一方の円板が入力部で他方の円板が出力部である円板同士の間で、動力を伝達する。このような伝達装置は、伝達比が細かく調節される必要があるとき、使用される。
【０００３】
しかしながら、車両において必要とされる比の範囲は、ＣＶＴが全体の比の範囲を網羅するために必要とされる大きさが、一部の車両において配置するには非実用的になるほど大きくなるようなことがしばしばある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
目的は、大まかには、ＣＶＴが設けられた改良されたドライブトレインを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
より具体的には、実例の実施形態によれば、原動機の出力部と最終駆動部の入力部との間の接続のためのドライブトレインが提供される。ドライブトレインは、原動機の出力部に接続される入力部、及び出力部を含むＣＶＴと、ＣＶＴの出力部に接続される入力部、及び、最終駆動部の入力部と接続可能な出力部を有する伝達装置であって、伝達装置の入力部と最終駆動部の入力部との間に設けられる第１及び第２のカスケード選択機構を含む伝達装置とを備える。第１及び第２のカスケード式選択機構は、第２のカスケード式選択機構の位置が次の望ましい構成に基づいて制御装置によって変えられ得るように、構成及び制御される。
【０００６】
「ａ」又は「ａｎ」という言葉の使用は、特許請求の範囲及び／又は明細書において「備える」という用語との組み合わせで使用されるとき、「１つ」を意味し得るが、「１つ又は複数」、「少なくとも１つ」、及び「１つ又は２つ以上」の意味と矛盾もしない。同様に、「他の」という言葉は、少なくとも第２の以上を意味し得る。
【０００７】
この明細書及び／又は特許請求の範囲において使用されるとき、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」（及び、「ｃｏｍｐｒｉｓｅ」、「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ」などのｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇの任意の形態）、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」（及び、「ｈａｖｅ」、「ｈａｓ」などのｈａｖｉｎｇの任意の形態）、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」（及び、「ｉｎｃｌｕｄｅ」、「ｉｎｃｌｕｄｅｓ」などのｉｎｃｌｕｄｉｎｇの任意の形態）、又は、「収容する（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」（及び、「ｃｏｎｔａｉｎ」、「ｃｏｎｔａｉｎｓ」などのｃｏｎｔａｉｎｉｎｇの任意の形態）という言葉は、包括的又はオープンエンドであり、追加的な制限のない要素又は過程ステップを排除しない。
【０００８】
「約」という用語は、値を決定するために用いられるデバイス又は方法についての誤差の固有の変動を値が含むことを指示するために使用される。
【０００９】
「原動機」という表現は、本明細書及び添付の特許請求の範囲において、内燃機関、タービンエンジン、又は任意の他の機械的な動力生成する要素又は組立体として解釈されるものであることは、留意すべきである。
【００１０】
無段変速機を表す「トロイダルＣＶＴ」という表現が、デュアルキャビティフルトロイダルＣＶＴを記載するために本明細書で使用されているが、この表現は、本明細書及び添付の特許請求の範囲において、例えばハーフトロイダルＣＶＴ及び単一キャビティトロイダルＣＶＴなど、任意の種類のトロイダルＣＶＴとして解釈されるものであることは、留意すべきである。
【００１１】
「オーバードライブ」という表現は、本明細書においてＣＶＴの文脈で使用されるとき、本明細書及び添付の特許請求の範囲において、ＣＶＴ出力速度がＣＶＴ入力速度より大きくなるようにＣＶＴ比がなっている条件として解釈されるものであることは、留意すべきである。
【００１２】
「アンダードライブ」という表現は、本明細書においてＣＶＴの文脈で使用されるとき、本明細書及び添付の特許請求の範囲において、ＣＶＴ出力速度がＣＶＴ入力速度より小さくなるようにＣＶＴ比がなっている条件として解釈されるものであることは、留意すべきである。
【００１３】
「固定円板」という表現は、本明細書及び添付の特許請求の範囲においてクラッチ技術の文脈で使用されるとき、クラッチ駆動部材を構成する任意の要素又は要素の群として見なされ得ることは、同じく留意すべきである。同様に、「可動円板」という表現は、本明細書及び添付の特許請求の範囲においてクラッチ技術の文脈で使用されるとき、クラッチ被駆動部材を構成する任意の要素又は要素の群として見なされ得ることは、同じく留意すべきである。
【００１４】
本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用される「ドライブトレイン」という用語は、動力を原動機から最終駆動部へと伝達する介在機構としても、この機構に加えた原動機としても解釈されるものであることは、留意すべきである。
【００１５】
「接続」及び「結合」という表現は、置き換え可能であり、本明細書及び添付の特許請求の範囲において、機械的な部品同士又は構成要素同士の間の任意の共同又は受動の関係を含むように、幅広く解釈されるべきである。例えば、このような部品は、直接的な結合又は接続によって一体に組み立てられてもよいし、又は、さらなる部品を用いて間接的に結合又は接続されてもよい。結合及び接続は、例えば、磁場又は他の物を用いて、離れていてもよい。
【００１６】
「入力部」という表現は、シャフトなどの明確な構成要素に言及することなく、本明細書及び添付の特許請求の範囲において、同じ又は他の物体、組立体、システム、又は機構から機械的仕事を受け入れるために使用される物体、組立体、システム、又は機構の任意の可動部品を含むとして解釈されるべきである。同様に、「出力部」という表現は、機械的仕事を伝達するために使用される同様の部品を含むとして解釈されるべきである。
【００１７】
「歯車比」という表現は、本明細書及び添付の特許請求の範囲において、機械、システム、又は組立体の入力部における回転の速度とその出力部における回転の速度との間の比を意味するとして、幅広く解釈されるべきである。
【００１８】
ＣＶＴが提供されるドライブトレインの他の物体、利点、及び特徴は、添付の図面を参照して、単なる例によって提供されているその実例の実施形態の以下の非限定的な記載を読むことで、より明らかとなる。
【００１９】
概略的には、実例の実施形態は、原動機の出力部と最終駆動部の入力部との間の接続のためのドライブトレインを表しており、ドライブトレインは、ＣＶＴと、第１及び第２のカスケード式選択機構が設けられた伝達装置とを備え、第２のカスケード式選択機構の位置が、次の望ましい構成に基づいて制御装置によって変えられ得る。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】ドライブトレインが中立構成で示されている、第１の実例の実施形態によるＣＶＴを含むドライブトレインの概略的なブロック図である。
【図２】低速度構成で示されている図１のドライブトレインの概略的なブロック図である。
【図３】低速度構成の最大速度で示されている図１のドライブトレインの概略的なブロック図である。
【図４】中速度構成で示されている図１のドライブトレインの概略的なブロック図である。
【図５】中速度構成の最大速度で示されている図１のドライブトレインの概略的なブロック図である。
【図６】高速度構成で示されている図１のドライブトレインの概略的なブロック図である。
【図７】逆行方向構成で示されている図１のドライブトレインの概略的なブロック図である。
【図８】第２の実例の実施形態によるＣＶＴを含むドライブトレインの概略的なブロック図である。
【図９】第３の実例の実施形態によるＣＶＴを含むドライブトレインの概略的なブロック図である。
【図１０】ドライブトレインが中立構成で示されている、２つの順行速度及び１つの逆行速度が設けられた、第４の実例の実施形態によるＣＶＴが設けられたドライブトレインの概略的なブロック図である。
【図１１】低速度構成における図１０のドライブトレインを示す図である。
【図１２】低速度構成にあり、高速度の変化が予期されている図１０のドライブトレインを示す図である。
【図１３】高速度構成における図１０のドライブトレインを示す図である。
【図１４】低速度構成にあり、逆行方向の変化が予期されている図１０のドライブトレインを示す図である。
【図１５】逆行構成における図１０のドライブトレインを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
ここで、添付の図面のうちの図１をより具体的に見ると、実例の実施形態によるドライブトレイン１０が描かれている。
【００２２】
ドライブトレイン１０は、出力シャフト１４が設けられた原動機１２と、原動機１２のシャフト１４と接続されている相互に接続された２つの入力円板１８及び２０、出力円板２２、並びに、出力円板２２と入力円板１８及び２０との間に設けられた６つのローラ２４（４つのみ図示）を有するデュアルキャビティトロイダルＣＶＴ１６とを含んでいる。ＣＶＴ１６は、その入力部と出力部との間の歯車比の主要な連続する主範囲を提供するように構成されている。
【００２３】
ドライブトレイン１０は、ｉ）歯車列２８を介しての原動機１２のシャフト１４と、ｉｉ）出力ドラム３０及び歯車列３２を介してのＣＶＴ１６の出力円板２２との両方に結合されている動力混合装置２６も含んでいる。ドライブトレインは、動力混合装置２６に結合された入力部と、例えば車両の差動装置といった最終駆動部３６に結合された出力部とを有する三速伝達装置３４をさらに含んでいる。
【００２４】
制御装置３５は、原動機１２、ＣＶＴ１６、及び伝達装置３４と、制御装置３５からデータを受信するために、及び／又は、これらの要素を制御するために、接続されている。
【００２５】
トロイダルＣＶＴの動作は当業者にはよく知られていると考えられるため、本明細書では簡潔性の目的のために説明されないことは、留意すべきである。
【００２６】
動力混合装置２６は、本明細書では、歯車列２８を介して原動機に接続された第１の入力部を定める太陽部３８と、遊星部４２と関連付けられ、歯車列３２を介してＣＶＴ１６の出力部に接続された第２の入力部を定める遊星枠４０と、動力混合装置２６の出力部を定め、伝達装置３４に接続された環体４４とが設けられた遊星歯車列として図示されている。
【００２７】
従って、当業者には明らかであるように、リング４４の速度は、第１及び第２の入力部の速度の関数であり、遊星歯車配置の様々な歯車の間の歯車比の関数である。
【００２８】
当業者は、動力混合装置２６の目的が、その２つの入力の組み合わせである出力を生成することであることを、理解するものである。従って、他の機械的配置が用いられてもよい。動力混合装置の様々な歯車比をドライブトレインの機械的要求に依存して決定することは、当業者の能力の中にあると考えられることは、留意すべきである。
【００２９】
三速伝達装置３４は、動力混合装置２６の出力部に結合された入力部を有する三位置摩擦クラッチ４８と、最終駆動部３６に結合された出力シャフト５０と、第１の三位置噛み合いクラッチ５２及び第２の三位置噛み合いクラッチ５４と、低速歯車列５６と、中速歯車列５８と、高速歯車列６０と、逆行歯車列６２とを含んでいる。
【００３０】
三位置摩擦クラッチ４８及び三位置噛み合いクラッチ５２、５４は、動力が歯車列の入力部から歯車列の出力部へと伝達される歯車列を通じて選択するため、第１及び第２のカスケード式選択機構として見なされ得る。
【００３１】
クラッチ４８は、動力混合装置２６のリングギヤ４４に接続された固定円板６４と、第１の噛み合いクラッチ５２に結合された第１の可動円板６６と、第２の噛み合いクラッチ５４に結合された第２の可動円板６８とを含んでいる。
【００３２】
第１の噛み合いクラッチ５２は、逆行歯車列６２に結合された第１の固定円板７０と、中速歯車列５８に結合された第２の固定円板７２と、摩擦クラッチ４８の可動円板６６に結合された可動円板７４とを含んでいる。
【００３３】
第２の噛み合いクラッチ５４は、高速歯車列６０に結合された第１の固定円板７６と、低速歯車列５６に結合された第２の固定円板７８と、摩擦クラッチ４８の可動円板６８に結合された可動円板８０とを含んでいる。
【００３４】
歯車列５６〜６２はすべて、出力シャフト５０に搭載されたそれぞれの歯車を含んでいる。
【００３５】
従って、動力は、動力混合装置２６の出力部から最終駆動部へと、ａ）可動円板６６が固定円板６４に係合され、可動円板７４が固定円板７０と係合されるとき、逆行歯車列６２を介して、ｂ）可動円板６６が固定円板６４と係合され、可動円板７４が固定円板７２と係合されるとき、中速歯車列５８を介して、ｃ）可動円板６８が固定円板６４と係合され、可動円板８０が固定円板７６と係合されるとき、高速歯車列６０を介して、及び、ｄ）可動円板６８が固定円板６４と係合され、可動円板８０が固定円板７８と係合されるとき、低速歯車列５６を介して、伝達される。
【００３６】
第１及び第２のカスケード式選択機構のカスケード式の関係の恩恵により、及び、中速歯車列５８が、低速歯車列５６及び高速歯車列６０と異なる噛み合いクラッチから選択されるため、次に起こり得る構成変化を予期する制御装置３５は、噛み合いクラッチ５２及び５４を、本明細書において後で記載しているように制御することができることを、当業者は理解するものである。
【００３７】
当業者は、図１が非常に概略的であることと、ドライブトレイン１０が適切に動作するために多くの他の要素が必要とされることとを理解するものである。
【００３８】
ここで、添付の図面の図２〜図７を見て、ドライブトレイン１０の動作を説明する。
【００３９】
添付の図面の図２は、低速度モードにあるドライブトレイン１０を示している。実際、可動円板６８が固定円板６４と係合されており、可動円板８０が固定円板７８と係合されているため、動力は、低速歯車列５６を介して動力混合装置２６から最終駆動部３６へと伝達される。
【００４０】
言い換えれば、低速歯車列５６は、ＣＶＴ１６と協働して、原動機１２の出力部と最終シャフト５０との間で第１の副次的な連続する歯車比を選択的に提供するように構成されている。
【００４１】
ＣＶＴのローラ２４は、アンダードライブ位置において示されている。従って、使用者は、原動機１２の速度を増加すること、及び／又は、ローラ２４の位置を変更することでＣＶＴの比を変えることのいずれかで、出力シャフト５０の速度を増加させることができる。
【００４２】
図３では、ローラ２４がオーバードライブ位置へと移動されており、そのため、原動機１２の出力シャフトの速度を変えることなく出力シャフト５０の速度を増加している。出力シャフト５０の速度の増加を維持するための次の理論的なステップが、低速度領域から中間速度領域まで変化することであるため、噛み合いクラッチ５２の可動円板７４は固定円板７２と接触して配置され、それによって次に起こりそうな歯車変更の準備をする。可動円板６８が固定円板６４になおも係合されているため、低歯車列５６がなおも動作していることは留意されたい。
【００４３】
次の動作は、可動円板６６を固定円板６４と徐々に係合する一方、可動円板６８を固定円板６４から徐々に係合解除することである。ＣＶＴ１６の比が同時に変更され得るため、ガタガタと揺れることなくこのような速度変化を達成することが可能である。
【００４４】
図４は、中間速度モードにあるときのドライブトレイン１０を示している。可動円板７４は固定円板７２と係合されており、可動円板６６は固定円板６４と係合されており、ローラ２４はアンダードライブ位置へと戻されている。ローラ２４の正確な位置は、車両の速度に依存し、制御装置によって決定されることを理解されたい。従って、動力は、中速歯車列５８を介して出力シャフト５０へと伝達される。従って、使用者は、原動機１２の速度を増加すること、及び／又は、ローラ２４の位置を変更することでＣＶＴの比を変えることのいずれかで、出力シャフト５０の速度を増加させることができる。
【００４５】
言い換えれば、低中速歯車列５８は、ＣＶＴ１６と協働して、原動機１２の出力部と最終シャフト５０との間で第２の副次的な連続する歯車比を選択的に提供するように構成されている。
【００４６】
図５では、ローラ２４がオーバードライブ位置へと移動されており、そのため、出力シャフト５０の速度を増加している。出力シャフト５０の速度の増加を維持するための次の理論的なステップが、中間速度領域から高速度領域まで変化することであるため、噛み合いクラッチ５４の可動円板８０は固定円板７６と接触して配置され、それによって歯車変更の準備をする。可動円板６６が固定円板６４になおも係合されているため、中速歯車列５８がなおも動作していることは留意されたい。
【００４７】
次の動作は、可動円板６８を固定円板６４と徐々に係合する一方、可動円板６６を固定円板６４から徐々に係合解除することである。ＣＶＴ１６の比が同時に変更され得るため、ガタガタと揺れることなくこのような速度変化を達成することが可能である。
【００４８】
図６は、高速度モードにあるときのドライブトレイン１０を示している。可動円板８０は固定円板７８と係合されており、可動円板６８は固定円板６４と係合されており、ローラ２４はアンダードライブ位置へと戻されている。ローラ２４の正確な位置は、車両の速度に依存し、制御装置によって決定されることを理解されたい。従って、動力は、高速歯車列６０を介して出力シャフト５０へと伝達される。従って、使用者は、原動機１２の速度を増加すること、及び／又は、ローラ２４の位置を変更することでＣＶＴの比を変えることのいずれかで、出力シャフト５０の速度をその最大速度まで増加させることができる。
【００４９】
言い換えれば、高速歯車列６０は、ＣＶＴ１６と協働して、原動機１２の出力部と最終シャフト５０との間で第３の副次的な連続する歯車比を選択的に提供するように構成されている。
【００５０】
次のステップが、中速歯車列５８が係合するのに有利であるレベルへと速度を低減するものであり得るため、可動円板７４を固定円板７２と接続したままにしていることが興味深いことは、留意すべきである。
【００５１】
図７は、逆行モードにおけるドライブトレイン１０を示している。実際、可動円板７４は固定円板７０と係合されており、可動円板６６は固定円板６４と係合されている。従って、動力は、逆行歯車列６２を介して出力シャフト５０へと伝達される。
【００５２】
言い換えれば、逆行歯車列６２は、ＣＶＴ１６と協働して、原動機１２の出力部と最終シャフト５０との間で第４の副次的な連続する歯車比を選択的に提供するように構成されている。
【００５３】
ドライブトレインの動作について、図２〜図７を参照しつつ詳細に上述したが、ドライブトレインの機械的構成要素の動作の他の作用順序が成し遂げられてもよいことは、留意すべきである。
【００５４】
当業者は、制御装置３５が、ドライブトレイン１０を適切に制御するために、原動機、クラッチ、噛み合いクラッチ、及びＣＶＴなど、ドライブトレイン１０の様々な機械的要素に接続されることを理解するものである。
【００５５】
ドライブトレイン１０の歯車列の様々な歯車比を、ドライブトレイン１０の使用に応じて決定することは、当業者の能力の中にあると考えられることは、留意すべきである。
【００５６】
ドライブトレイン１０が、ここでは概略的に例示され、上記で説明されてきたことを、当業者は理解するものである。さらに、多くの変更がドライブトレイン１０に行われてもよい。比限定的な例として、混合装置２６の様々な入力部及び出力部の相互接続は異なっていてもよい、又は、他の機械的機構（図示されていない）が、ＣＶＴの動力と原動機の動力とを混合するために使用されてもよい。また、噛み合いクラッチ５２及び５４は、他のクラッチ技術によって置き換えられてもよい。
【００５７】
ここで、添付の図面のうちの図８を見ると、第２の例示の実施形態によるドライブトレイン１００が描かれている。ドライブトレイン１００と図１〜図７のドライブトレイン１０とは多くの類似点を共有しているため、それらの間の違いだけが以下において記載されていることは、留意すべきである。
【００５８】
概略的には、ドライブトレイン１０と１００との間の主な違いは、ドライブトレイン１００に混合機構のないこと、噛み合いクラッチの異なる構成、及び、最終歯車列１０１の追加にある。
【００５９】
図８から明確に見て取れるように、三位置クラッチ１０４の固定円板は、ＣＶＴ１６の出力部に接続されているが、原動機１２の出力部には接続されていない。従って、より少ない機械的部品が必要とされる。伝達装置３４の噛み合いクラッチ５２及び５４（図１〜図７）が、三位置クラッチ４８のそれぞれの可動円板に接続された１つの入力部と、それぞれの歯車列に接続された２つの出力部とを有するとして見なすことができる場合、図８の伝達装置１０２の噛み合いクラッチ１０６及び１０８は、歯車列と、最終歯車列１０１に接続された出力部とにそれぞれ接続された２つの入力部を有するとして見なすことができる。
【００６０】
実際、低速歯車列１１０及び高速歯車列１１２はクラッチ１０６のそれぞれの固定円板に接続されており、クラッチ１０６の中央の可動円板は最終歯車列１０１に接続されている。同様に、中速歯車列１１４及び逆行歯車列１１６はクラッチ１０８のそれぞれの固定円板に接続されており、クラッチ１０８の中央の可動円板は最終歯車列１０１に接続されている。この図から見られるように、最終歯車列１０１は、クラッチ１０６及び１０８の出力部を最終駆動部３６へと相互接続している。
【００６１】
言うまでもなく、当業者は、低速歯車列及び高速歯車列が同じクラッチ１０６に接続されており、中速歯車列が他のクラッチ１０８に配置されているため、並びに、第２のカスケード式選択機構として見なされ得るクラッチ１０６、１０８が、第１のカスケード式選択機構として見なされ得るクラッチ１０４から段階的に接続しているため、伝達装置１０２の動作は、上記で説明した伝達装置３４の動作と同様であることが理解され、ここでは簡潔性の目的のために繰り返さない。
【００６２】
ここで、添付の図面のうちの図９を見ると、第３の例示の実施形態によるドライブトレイン２００が描かれている。ドライブトレイン２００と図８のドライブトレイン１００とは多くの類似点を共有しているため、それらの間の違いだけが以下において記載されていることは、留意すべきである。
【００６３】
概略的には、ドライブトレイン２００と１００との間の主な違いは、低速歯車列２１０を、クラッチ１０４を介してのＣＶＴ１６の出力部と、歯車２１４を介しての原動機１２の出力部との両方に接続することを可能にする遊星歯車列２１２を含む低速歯車列２１０に関連する。
【００６４】
より具体的には、遊星歯車列２１２は、クラッチ１０４に接続された太陽部１６と、歯車２１４と噛み合う環体２１８と、低速歯車列２１０の歯車２２２に接続された遊星枠２２０とを含んでいる。
【００６５】
従って、当業者は、原動機１２とＣＶＴ１６の出力部との間の速度差に依存して、ゼロの順行速度が達成され得るため、低速度が超低速度として見なすことができることを理解するものである。
【００６６】
上記で言及しているように、当業者は、低速歯車列及び高速歯車列が同じクラッチ１０６に接続されており、中速歯車列が他のクラッチ１０８に配置されているため、並びに、第２のカスケード式選択機構として見なされ得るクラッチ１０６、１０８が、第１のカスケード式選択機構として見なされ得るクラッチ１０４から段階的に接続しているため、伝達装置１０２の動作は、上記で説明した伝達装置３４の動作と同様であることが理解されると考えられ、ここでは簡潔性の目的のために繰り返さない。
【００６７】
ここで、添付の図面のうちの図１０〜図１５を見ると、第４の例示の実施形態によるドライブトレイン３００が描かれている。ドライブトレイン３００と図８のドライブトレイン１００とは多くの類似点を共有しているため、それらの間の違いだけが以下において記載されていることは、留意すべきである。
【００６８】
概略的には、ドライブトレイン３００と１００との間の主な違いは、存在する順行速度の数に関する。実際、ギヤボックス３０２は、低速度及び高速度を含むが、中間速度を欠いている。
【００６９】
より具体的には、ギヤボックス３０２には、低速歯車列３０４と、高速歯車列３０６と、逆行歯車列３０８と、三方摩擦クラッチ３１０と、三方噛み合いクラッチ３１２とが設けられている。当業者によって理解されるように、三方摩擦クラッチ３１０及び噛み合いクラッチ３１２は２つのカスケード式選択機構として見なされ得る。
【００７０】
ギヤボックス３０２の出力部は、歯車３１６を介して最終シャフト３１４に接続されている。最終シャフト３１４は、車両の最終駆動部の入力部として見なされ得る。車両の種類に依存して、最終駆動部は、任意選択の駐車ブレーキ３１８、任意選択の四輪駆動クラッチ３２０、及び一対の差動装置３２２、３２４を含んでもよい。
【００７１】
ここで、添付の図面の図１１〜図１５を見て、ドライブトレイン３００の動作を説明する。
【００７２】
図１１は、低順行速度構成におけるドライブトレイン３００を示している。より具体的には、摩擦クラッチ３１０は、動力が低速歯車列３０４を介してＣＶＴ１６の出力部から最終シャフト３１４へと伝達されるように、制御装置３５によって制御されている。
【００７３】
この図から見られるように、エンジンシャフト１４の回転方向（矢印３３０を参照）と、最終シャフト３１４の回転方向（矢印３３２を参照）とが同一である。
【００７４】
言い換えれば、低速歯車列３０４は、ＣＶＴ１６と協働して、原動機１２の出力部と最終シャフト３１４との間で第１の副次的な連続する歯車比を選択的に提供するように構成されている。
【００７５】
図１２は、図１１の低速度構成におけるドライブトレイン３００を、ギヤボックス３０２が高速度モードへと切り替わる準備ができている状態で示している。実際、噛み合いクラッチ３１２は、高速度歯車変更に向けて準備されるために、制御装置３５によってそのように制御されている。この構成は、ドライブトレイン３００の次の構成変更が低速度モードから高速度モードへと進むことになりそうであることを制御装置３５が決定するとき、行われる。これは、例えば、車両の速度が増加している一方でドライブトレインが低速度モードにあることを制御装置が検出する場合、起こる。
【００７６】
図１３は、高速度構成におけるドライブトレイン３００を示している。より具体的には、摩擦クラッチ３１０及び噛み合いクラッチ３１２は、動力が高速歯車列３０６を介してＣＶＴ１６の出力部から最終シャフト３１４へと伝達されるように、制御装置３５によって制御されている。
【００７７】
この図から見られるように、エンジンシャフト１４の回転方向（矢印３３０を参照）と、最終シャフト３１４の回転方向（矢印３３２を参照）とが同一である。
【００７８】
言い換えれば、高速歯車列３０６は、ＣＶＴ１６と協働して、原動機１２の出力部と最終シャフト３１４との間で第２の副次的な連続する歯車比を選択的に提供するように構成されている。
【００７９】
図１２と同様である図１４は、低速度構成におけるドライブトレイン３００を、ギヤボックス３０２が逆行モードへと切り替わる準備ができている状態で示している。
【００８０】
実際、噛み合いクラッチ３１２は、逆行速度歯車変更に向けて準備されるように、制御装置３５によって制御されている。この構成は、ドライブトレイン３００の次に起こりそうな構成変更が低速度モードから逆行モードへと進むことになることを制御装置３５が決定するとき、行われる。これは、例えば、車両の速度が低下している一方でドライブトレインが低速度モードにあることを制御装置が検出する場合、起こる。
【００８１】
図１５は、逆行速度構成におけるドライブトレイン３００を示している。より具体的には、摩擦クラッチ３１０及び噛み合いクラッチ３１２は、動力が逆行歯車列３０８を介してＣＶＴ１６の出力部から最終シャフト３１４へと伝達されるように、制御されている。
【００８２】
この図から見られるように、エンジンシャフト１４の回転方向（矢印３３０を参照）と、最終シャフト３１４の回転方向（矢印３３４を参照）とが反対である。
【００８３】
言い換えれば、逆行歯車列３０８は、ＣＶＴ１６と協働して、原動機１２の出力部と最終シャフト３１４との間で第３の副次的な連続する歯車比を選択的に提供するように構成されている。
【００８４】
ＣＶＴが設けられたドライブトレインは、その適用において、添付の図面に図示した構造及び部品の詳細、及び、上記で説明した構造及び部品の詳細に限定されないことは、理解されるものである。ＣＶＴが設けられたドライブトレインは、他の実施形態が可能であり、様々な方法で実施できる。本明細書で用いられた表現法又は用語法は、記載の目的のためであって、限定ではないことも理解されたい。従って、ＣＶＴが設けられたドライブトレインは、その図示の実施形態を用いて上記で説明されてきたが、その精神、範囲、及び性質から逸脱することなく、変形されてもよい。
【符号の説明】
【００８５】
１０  ドライブトレイン
１２  原動機
１４  出力シャフト、エンジンシャフト
１６  デュアルキャビティトロイダルＣＶＴ
１８、２０  入力円板
２２  出力円板
２４  ローラ
２６  動力混合装置
２８  歯車列
３０  出力ドラム
３２  歯車列
３４  三速伝達装置
３５  制御装置
３６  最終駆動部
３８  太陽部
４０  遊星枠
４２  遊星部
４４  輪歯車
４８  三位置摩擦クラッチ
５０  出力シャフト、最終シャフト
５２  第１の三位置噛み合いクラッチ
５４  第２の三位置噛み合いクラッチ
５６  低速歯車列
５８  中速歯車列
６０  高速歯車列
６２  逆行歯車列
６４  固定円板
６６  第１の可動円板
６８  第２の可動円板
７０  第１の固定円板
７２  第２の固定円板
７４  可動円板
７６  第１の固定円板
７８  第２の固定円板
８０  可動円板
１００  ドライブトレイン
１０１  最終歯車列
１０２  伝達装置
１０４  三位置クラッチ
１０６、１０８  噛み合いクラッチ
１１０  低速歯車列
１１２  高速歯車列
１１４  中速歯車列
１１６  逆行歯車列
２００  ドライブトレイン
２１０  低速歯車列
２１２  遊星歯車列
２１４  歯車
２１６  太陽部
２１８  環体
２２０  遊星枠
２２２  歯車
３００  ドライブトレイン
３０２  ギヤボックス
３０４  低速歯車列
３０６  高速歯車列
３０８  逆行歯車列
３１０  三方摩擦クラッチ
３１２  三方噛み合いクラッチ
３１４  最終シャフト
３１６  歯車
３１８  駐車ブレーキ
３２０  四輪駆動クラッチ
３２２、３２４  差動装置
【図１】
2017533392.tif 000003
【図２】
2017533392.tif 000004
【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】
2017533392.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2017533392.tif 000014
【図１３】
2017533392.tif 000015
【図１４】
2017533392.tif 000016
【図１５】
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【国際調査報告】
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2017533392.tif 000019