(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る、バリエータと駆動係合される遊星ギヤセットと、連続可変または無段可変出力比を伴う伝達力を生成するように配列される、出力シャフトとを含む。いくつかの実施形態では、第１のリングアセンブリおよび第２のリングアセンブリは、最小速度比から最大速度比までの速度比の連続範囲にわたって駆動連結され、速度比は、傾斜可能なバリエータボールによって制御される。いくつかの実施形態では、バリエータは、バリエータの２つのリングアセンブリとの間における速度比を制御し、ひいては、遊星キャリアと遊星ギヤセットのリングとの間における速度比を制御する。
2016512312.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、
前記入力シャフトに連結される第１のリングアセンブリ、前記第１のリングアセンブリと駆動係合される複数の傾斜可能なバリエータボールを備えるキャリアアセンブリ、および前記傾斜可能なバリエータボールと駆動係合される第２のリングアセンブリを備えるバリエータ（ＣＶＰ）と、
前記入力シャフトと駆動係合される遊星キャリア、前記バリエータの第２のリングアセンブリと駆動係合されるリング、および前記車両の出力と駆動係合される太陽ギヤを備える遊星ギヤセットと、
を備え、
前記遊星ギヤセットは、前記バリエータと前記遊星ギヤセットを通して前記出力に直接向かう機械的経路との間にある前記入力シャフトの電力を分割するように構成される、可変トランスミッション。
【請求項２】
前記第１のリングアセンブリおよび前記第２のリングアセンブリは、最小速度比から最大速度比までの速度比の連続範囲にわたって駆動連結され、前記速度比は、前記傾斜可能なバリエータボールによって制御される、請求項１に記載の可変トランスミッション。
【請求項３】
前記傾斜可能なバリエータボールは、前記バリエータの第１のリングアセンブリと第２のリングアセンブリとの間における速度比を制御し、それによって、前記遊星キャリアと前記遊星ギヤセットのリングとの間における速度比を制御する、請求項１または２に記載の可変トランスミッション。
【請求項４】
前記入力シャフトと前記遊星ギヤセットの太陽との間における最小速度比および最大速度比が、負から正までの範囲に及ぶ、請求項１−３のいずれか１項に記載の可変トランスミッション。
【請求項５】
前記入力シャフトに連結され、電源と前記可変トランスミッションとの間に配置される、ダンパをさらに備える、請求項１−４のいずれか１項に記載の可変トランスミッション。
【請求項６】
前記電源と前記可変トランスミッションとの間に配置されるクラッチをさらに備える、請求項５に記載の可変トランスミッション。
【請求項７】
前記クラッチは、前記ダンパに、またはパワートランスミッションを中断することを可能にする場所において連結される、請求項５または６に記載の可変トランスミッション。
【請求項８】
速度比の範囲を高い値またはより低い値にシフトするように構成される速度比シフタをさらに備える、請求項１−７のいずれか１項に記載の可変トランスミッション。
【請求項９】
前記速度比シフタは、カウンタシャフトと、前記第１のリングアセンブリと駆動係合されるギヤとを備え、前記カウンタシャフトおよびギヤは、前記入力シャフトと前記第２のリングアセンブリとの間における速度比をシフトするギヤ比を有する、請求項８に記載の可変トランスミッション。
【請求項１０】
前記速度比シフタは、その一部が接地される遊星ギヤセットを備える、請求項８または９に記載の可変トランスミッション。
【請求項１１】
前記速度比の範囲をより高い比にシフトすることは、前記遊星キャリアと前記遊星ギヤセットの太陽との間における速度比の範囲をより低い比にシフトする、請求項８−１０のいずれか１項に記載の可変トランスミッション。
【請求項１２】
前記速度比の範囲は、前記入力シャフトと前記太陽または出力との間の速度比の範囲が、負の比から正の比に及ぶ、請求項８−１１のいずれか１項に記載の可変トランスミッション。
【請求項１３】
前記速度比の範囲は、前記入力シャフトと前記太陽または出力との間の速度比の範囲が、負の比から正の比に及び、前記負の比は、前記正の比と等しい大きさを有する、請求項１２に記載の可変トランスミッション。
【請求項１４】
速度比の範囲を高い値またはより低い値にシフトするように構成される第２の速度比シフタをさらに備える、請求項８−１３のいずれか１項に記載の可変トランスミッション。
【請求項１５】
前記第２の速度比シフタは、太陽、リング、およびギヤを備える、遊星ギヤセットを備え、それらのうちの１つは、速度比をもたらすために接地される、請求項１４に記載の可変トランスミッション。
【請求項１６】
前記太陽、前記リング、および前記ギヤのうちの２つは、接地されず、前記入力シャフトおよび前記第１のリングアセンブリに接続される、請求項１５に記載の可変トランスミッション。
【請求項１７】
前記速度比の範囲をより高い比にシフトすることは、前記遊星キャリアと前記遊星ギヤセットの太陽との間における速度比の範囲をより低い比にシフトする、請求項１４−１６のいずれか１項に記載の可変トランスミッション。
【請求項１８】
前記速度比の範囲は、前記入力シャフトと前記太陽または出力との間の速度比の範囲が、負の比から正の比に及ぶ、請求項１４−１７のいずれか１項に記載の可変トランスミッション。
【請求項１９】
前記速度比の範囲は、前記入力シャフトと前記太陽または出力との間の速度比の範囲が、負の比から正の比に及び、前記負の比は、前記正の比と等しい大きさを有する、請求項１４−１８のいずれか１項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、非対称のバリエータである、請求項８−１９のいずれか１項に記載の可変トランスミッション。
【請求項２１】
前記非対称のバリエータは、前記速度比シフタの機能を実施する、請求項２０に記載の可変トランスミッション。
【請求項２２】
前記第１のリングアセンブリは、前記傾斜可能なバリエータボールと駆動係合される第１のリングアセンブリ係合部分を備え、第２のリングアセンブリは、前記傾斜可能なバリエータボールと駆動係合される第２のリングアセンブリ係合部分を備え、前記第１のリングアセンブリ係合部分は、前記速度比が、前記傾斜可能なバリエータボールが傾斜されないとき、１よりも大きいまたは１未満であるように、前記第２のリングアセンブリ係合部分からオフセットされる、請求項２０または２１に記載の可変トランスミッション。
【請求項２３】
前記バリエータは、トラクション流体を備える、請求項１−２２のいずれか１項に記載の可変トランスミッション。
【請求項２４】
電源と、前記電源と駆動係合される請求項１−２３に記載のいずれかの可変トランスミッションと、前記可変トランスミッションと駆動係合される車両出力とを備える、車両駆動系。
【請求項２５】
前記電源は、前記車両出力と駆動係合される、請求項２４に記載の車両駆動系。
【請求項２６】
ねじりダンパを備える、請求項２４または２５に記載の車両駆動系。
【請求項２７】
クラッチを備える、請求項２４−２６の請求項の記載のいずれか１項に記載の車両駆動系。
【請求項２８】
請求項１−２３の記載のいずれかの前記可変トランスミッションを備える、車両。
【請求項２９】
請求項１−２３に記載のいずれかの可変トランスミッションを提供するステップを含む、方法。
【請求項３０】
請求項２４−２６のいずれか１項に記載の車両駆動系を提供するステップを含む、方法。
【請求項３１】
請求項２８に記載の車両を提供するステップを含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の引用）
本願は、２０１３年３月１４日に出願された、米国仮特許出願第６１／７８６，２９９号の利益を主張するものであり、該仮特許出願は、参照により本明細書中に援用される。
【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。通常トランスミッションにおけるエンジン回転数のこ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、入力シャフトと、入力シャフトに連結される第１のリングアセンブリ、第１のリングアセンブリと駆動係合される複数の傾斜可能なバリエータボールを備えるキャリアアセンブリ、および傾斜可能なバリエータボールと駆動係合される第２のリングアセンブリを備えるバリエータ（ＣＶＰ）と、入力シャフトと駆動係合される遊星キャリア、バリエータの第２のリングアセンブリと駆動係合されるリング、および車両の出力と駆動係合される太陽ギヤを備える遊星ギヤセットとを備える、可変トランスミッションであり、遊星ギヤセットは、バリエータと遊星ギヤセットを通して出力に直接向かう機械的経路との間にある入力シャフトの電力を分割するように構成される。
【０００４】
いくつかの実施形態では、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は、最小速度比から最大速度比までの速度比の連続範囲にわたって駆動連結され、速度比は、傾斜可能なバリエータボールによって制御される。いくつかの実施形態では、バリエータは、バリエータの２つのリングアセンブリとの間における速度比を制御し、ひいては、遊星キャリアと遊星ギヤセットのリングとの間における速度比を制御する。いくつかの実施形態では、ＩＣＥと遊星ギヤセット（出力）の太陽との間における最小速度比および最大速度比は、負から正までの範囲に及ぶ。
【０００５】
いくつかの実施形態では、可変トランスミッションは、入力シャフトに連結され、電源と可変トランスミッションとの間に配置される、ダンパ（または緩衝器）を備える。
【０００６】
いくつかの実施形態では、可変トランスミッションは、駆動系においてクラッチを備える。いくつかの実施形態では、可変トランスミッションは、ダンパに連結される、または駆動系を通してパワートランスミッションを中断することを可能にする任意の他の場所において、クラッチを備える場合がある。
【０００７】
いくつかの実施形態では、可変トランスミッションは、速度比の範囲を高い値またはより低い値にシフトするように構成される付加的速度比を備える。いくつかの実施形態では、速度比シフタは、カウンタシャフトと、第１のリングアセンブリと駆動係合されるギヤとを備え、カウンタシャフトおよびギヤは、入力シャフトと第２のリングアセンブリとの間における速度比を変化させるギヤ比を有する。いくつかの実施形態では、速度比シフタは、その１つの要素が接地される、遊星から作製される。いくつかの実施形態では、速度比の範囲をより高い比にシフトすることは、遊星キャリアと遊星ギヤセットの太陽との間における速度比の範囲をより低い比にシフトする。いくつかの実施形態では、速度比の範囲は、ＩＣＥと太陽または出力との間の速度比の範囲が、負の比から正の比に及ぶ。いくつかの実施形態では、速度比の範囲は、入力シャフトと太陽または出力との間の速度比の範囲が、負の比から正の比に及び、負の比は、正の比と等しい大きさを有する。
【０００８】
いくつかの実施形態では、可変トランスミッションは、速度比の範囲を高い値またはより低い値にシフトするように構成される付加的速度比を備える。いくつかの実施形態では、速度比シフタは、その要素のうちの１つ（例えば、リング）が２つの他の要素（例えば、太陽および遊星キャリア）との間における速度比をもたらすために接地される、遊星ギヤセットを備える。接地されない２つの要素は、入力シャフトおよび第１のリングアセンブリに接続される。いくつかの実施形態では、速度比の範囲をより高い比にシフトすることは、遊星キャリアと遊星ギヤセットの太陽との間における速度比の範囲をより低い比にシフトする。いくつかの実施形態では、速度比の範囲は、ＩＣＥと太陽または出力との間の速度比の範囲が、負の比から正の比に及ぶ。いくつかの実施形態では、速度比の範囲は、ＩＣＥと太陽または出力との間の速度比の範囲が、負の比から正の比に及び、負の比は、正の比と等しい大きさを有する。
【０００９】
いくつかの実施形態では、バリエータは、非対称のバリエータである。いくつかの実施形態では、非対称のバリエータは、速度比シフタの機能を実施する。いくつかの実施形態では、第１のリングアセンブリは、バリエータボールと駆動係合される第１のリングアセンブリ係合部分を備え、第２のリングアセンブリは、バリエータボールと駆動係合される第２のリングアセンブリ係合部分を備え、第１のリングアセンブリ係合部分は、速度比が、バリエータボールが傾斜されないとき、１よりも大きいまたは１未満であるように、第２のリングアセンブリ係合部分からオフセットされる。
【００１０】
いくつかの実施形態では、バリエータは、トラクション流体を備える。
【００１１】
本明細書に提供されるのは、電源と、本明細書に説明される任意の構成の、または本明細書の開示を熟読した当業者に明白となるであろう、可変トランスミッションとを備える、車両駆動系である。車両駆動系の可変トランスミッションは、随意に、電源と駆動係合され、車両出力は、可変トランスミッションと駆動係合される。
【００１２】
いくつかの実施形態では、電源は、車両出力と駆動係合される。いくつかの実施形態では、車両駆動系は、ねじりダンパを備える。いくつかの実施形態では、車両駆動系は、クラッチを備える。いくつかの実施形態では、車両駆動系は、本明細書に説明される任意の構成の、または本明細書の開示を熟読した当業者に明白となるであろう、可変トランスミッションを備える。
【００１３】
本明細書に提供されるのは、本明細書に説明される任意の構成の、または本明細書の開示を熟読した当業者に明白となるであろう、可変トランスミッションを提供するステップを含む、方法である。
【００１４】
本明細書に提供されるのは、本明細書に説明される任意の構成の、または本明細書の開示を熟読した当業者に明白となるであろう、可変トランスミッションを備える、車両駆動系を提供するステップを含む、方法である。
【００１５】
本明細書に提供されるのは、本明細書に説明される任意の構成の、または本明細書の開示を熟読した当業者に明白となるであろう、可変トランスミッションを備える、車両を提供するステップを含む、方法である。本明細書に提供されるのは、入力シャフトと、入力シャフトに連結される第１のリングアセンブリ、第１のリングアセンブリと駆動係合される複数の傾斜可能なバリエータボールを備えるキャリアアセンブリ、および傾斜可能なバリエータボールと駆動係合される第２のリングアセンブリを備えるバリエータ（ＣＶＰ）と、入力シャフトと駆動係合される遊星キャリア、バリエータの第２のリングアセンブリと駆動係合されるリング、および車両の出力と駆動係合される太陽ギヤを備える遊星ギヤセットとを備える、可変トランスミッションであり、遊星ギヤセットは、バリエータと遊星ギヤセットを通して出力に直接向かう機械的経路との間にある入力シャフトの電力を分割するように構成される。いくつかの実施形態では、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は、最小速度比から最大速度比までの速度比の連続範囲にわたって駆動連結され、速度比は、傾斜可能なバリエータボールによって制御される。いくつかの実施形態では、傾斜可能なバリエータボールは、バリエータの第１のリングアセンブリと第２のリングアセンブリとの間における速度比を制御し、それによって、遊星キャリアと遊星ギヤセットのリングとの間における速度比を制御する。いくつかの実施形態では、入力シャフトと遊星ギヤセットの太陽との間における最小速度比および最大速度比が、負から正までの範囲に及ぶ。いくつかの実施形態では、可変トランスミッションはさらに、入力シャフトに連結され、電源と可変トランスミッションとの間に配置される、ダンパを備える。いくつかの実施形態では、可変トランスミッションはさらに、電源と可変トランスミッションとの間に配置されるクラッチを備える。いくつかの実施形態では、クラッチは、ダンパに、またはパワートランスミッションを中断することを可能にする場所において、連結される。いくつかの実施形態では、可変トランスミッションはさらに、速度比の範囲を高い値またはより低い値にシフトするように構成される速度比シフタを備える。いくつかの実施形態では、速度比シフタは、カウンタシャフトと、第１のリングアセンブリと駆動係合されるギヤとを備え、カウンタシャフトおよびギヤは、入力シャフトと第２のリングアセンブリとの間における速度比をシフトするギヤ比を有する。いくつかの実施形態では、速度比シフタは、その一部が接地される遊星ギヤセットを備える。いくつかの実施形態では、速度比の範囲をより高い比にシフトすることは、遊星キャリアと遊星ギヤセットの太陽との間における速度比の範囲をより低い比にシフトする。いくつかの実施形態では、速度比の範囲は、入力シャフトと太陽または出力との間の速度比の範囲が、負の比から正の比に及ぶ。いくつかの実施形態では、速度比の範囲は、入力シャフトと太陽または出力との間の速度比の範囲が、負の比から正の比に及び、負の比は、正の比と等しい大きさを有する。いくつかの実施形態では、可変トランスミッションはさらに、速度比の範囲を高い値またはより低い値にシフトするように構成される第２の速度比シフタを備える。いくつかの実施形態では、第２の速度比シフタは、太陽、リング、およびギヤを備える、遊星ギヤセットを備え、それらのうちの１つは、速度比をもたらすために接地される。いくつかの実施形態では、太陽、リング、およびギヤのうちの２つは、接地されず、入力シャフトおよび第１のリングアセンブリに接続される。いくつかの実施形態では、速度比の範囲をより高い比にシフトすることは、遊星キャリアと遊星ギヤセットの太陽との間における速度比の範囲をより低い比にシフトする。いくつかの実施形態では、速度比の範囲は、入力シャフトと太陽または出力との間の速度比の範囲が、負の比から正の比に及ぶ。いくつかの実施形態では、速度比の範囲は、入力シャフトと太陽または出力との間の速度比の範囲が、負の比から正の比に及び、負の比は、正の比と等しい大きさを有する。いくつかの実施形態では、バリエータは、非対称のバリエータである。いくつかの実施形態では、非対称のバリエータは、速度比シフタの機能を実施する。いくつかの実施形態では、第１のリングアセンブリは、傾斜可能なバリエータボールと駆動係合される第１のリングアセンブリ係合部分を備え、第２のリングアセンブリは、傾斜可能なバリエータボールと駆動係合される第２のリングアセンブリ係合部分を備え、第１のリングアセンブリ係合部分は、速度比が、傾斜可能なバリエータボールが傾斜されないとき、１よりも大きいまたは１未満であるように、第２のリングアセンブリ係合部分からオフセットされる。いくつかの実施形態では、バリエータは、トラクション流体を備える。
【００１６】
本明細書に提供されるのは、電源と、電源と駆動係合される本明細書に説明される任意の構成の、または本明細書の開示を熟読した当業者に明白となるであろう、任意の可変トランスミッションと、可変トランスミッションと駆動係合される車両出力とを備える、車両駆動系である。いくつかの実施形態では、電源は、車両出力と駆動係合される。いくつかの実施形態では、車両駆動系は、ねじりダンパを備える。いくつかの実施形態では、車両駆動系は、クラッチを備える。
【００１７】
本明細書に提供されるのは、本明細書に説明される任意の構成の、または本明細書の開示を熟読した当業者に明白となるであろう、可変トランスミッションを備える、車両である。
【００１８】
本明細書に提供されるのは、本明細書に説明される任意の構成の、または本明細書の開示を熟読した当業者に明白となるであろう、可変トランスミッションを提供するステップを含む、方法である。
【００１９】
本明細書に提供されるのは、本明細書に説明される任意の構成の、または本明細書の開示を熟読した当業者に明白となるであろう、可変トランスミッションを備える、車両駆動系を提供するステップを含む、方法である。
【００２０】
本明細書に提供されるのは、本明細書に説明される任意の構成の、または本明細書の開示を熟読した当業者に明白となるであろう、可変トランスミッションを備える、車両を提供するステップを含む、方法である。
【００２１】
（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】
【００２２】
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。
【００２３】
【図１】図１は、ボールタイプのバリエータの側面断面図である。
【図２】図２は、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の対称な配列を有する、図１のバリエータのボールの拡大側面断面図である。
【図３】図３は、自動車中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、電力分割ＣＶＴ構成のスティック線図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、ＣＶＰが最初に来る、代替電力分割ＣＶＴ構成のスティック線図である。
【図５】図５は、図４の電力分割ＣＶＴ構成の速度図のグラフである。
【図６Ａ】図６Ａは、バリエータの第１のリングアセンブリに連結される、あるギヤ比を伴う電力分割ＣＶＴドライブトレイン変形例のスティック線図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、ギヤ比の代わりに、バリエータの第１のリングアセンブリに連結される遊星ギヤを伴う、電力分割ＣＶＴドライブトレイン変形例のスティック線図である。
【図７】図７は、ギヤ比をバリエータの第１のリングのアセンブリに連結する影響を示す、電力分割変形例構成速度図である。
【図８】図８は、対称な実施形態のバリエータの角度を描写する。
【図９】図９は、非対称の実施形態のバリエータの角度を描写する。
【図１０】図１０は、非対称のバリエータを使用した電力分割構成のスティック線図を示す。
【図１１】図１１は、図１０の本システムに及ぼす非対称のバリエータの影響を示す、速度図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
これらのトランスミッションに加え、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）の関数におい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ように構成される。ＣＶＴは、ある離散比からシフトするように係脱し、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の反対と対照的に、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ように構成される。
【００２５】
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えさせるように構成される。いくつかの実施形態では、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。
【００２６】
本明細書に提供されるのは、一定可変遊星機構のための、ＣＶＰとしても知られる、ボール式バリエータに基づく、ＣＶＴの構成である。ＣＶＴおよびＣＶＰのいくつかの一般的側面は、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。本明細書で提供されるＣＶＴのタイプは、用途に応じて、複数のバリエータボールと、それぞれ、少なくとも、バリエータボール９９７に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９９５、９９６とを備える、バリエータを備える。係合部分は、随意に、入力（９９５）および出力（９９６）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る。バリエータは、随意に、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９９９を含む。バリエータボールは、軸上９９８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、ＣＶＴのボール式バリエータ（すなわち、ＣＶＰ）の作業原理は、図２に示される。
【００２７】
バリエータ自体は、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（バリエータの入力）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（バリエータの出力）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れる。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であって、軸が傾斜されると、軸間の距離および接点が変化し、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れる。
【００２８】
車両では、ＣＶＴ３３０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）３００およびディファレンシャル３４０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）３１０が、随意に、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てもよい。いくつかの構成では、本ダンパは、始動機能のための、またはエンジンがトランスミッションから分断されることを可能にするためのクラッチ３２０と連結される。いくつかの実施形態では、クラッチは、電力駆動系におけるトランスミッションの中断を可能にするために、駆動系における異なる位置に位置する。
【００２９】
本明細書に提供されるのは、入力シャフトと、入力シャフトに連結される第１のリングアセンブリ、第１のリングアセンブリと駆動係合される複数の傾斜可能なバリエータボールを備えるキャリアアセンブリ、および傾斜可能なバリエータボールと駆動係合される第２のリングアセンブリを備えるバリエータ（ＣＶＰ）と、入力シャフトと駆動係合される遊星キャリア、バリエータの第２のリングアセンブリと駆動係合されるリング、および車両の出力と駆動係合される太陽ギヤとを備える遊星ギヤセットとを備える、可変トランスミッションであり、遊星ギヤセットは、バリエータと遊星ギヤセットを通して出力に直接向かう機械的経路との間にある入力シャフトの電力を分割するように構成される。
【００３０】
いくつかの実施形態では、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は、最小速度比から最大速度比までの速度比の連続範囲にわたって駆動連結され、速度比は、傾斜可能なバリエータボールによって制御される。いくつかの実施形態では、バリエータは、２つのリングアセンブリとの間における速度比を制御し、ひいては、遊星キャリアと遊星ギヤセットのリングとの間における速度比を制御する。いくつかの実施形態では、入力シャフトと遊星ギヤセットの太陽との間における最小速度比および最大速度比は、負から正までの範囲に及ぶ。
【００３１】
いくつかの実施形態では、可変トランスミッションは、入力シャフトに連結され、電源と可変トランスミッションとの間に配置される、ダンパ（または緩衝器）を備える。
【００３２】
いくつかの実施形態では、可変トランスミッションは、速度比の範囲を高い値またはより低い値にシフトするように構成される速度比シフタを備える。いくつかの実施形態では、速度比シフタは、カウンタシャフトと、第１のリングアセンブリと駆動係合されるギヤとを備え、カウンタシャフトおよびギヤは、入力シャフトと第２のリングアセンブリとの間における速度比を変化させるギヤ比を有する。いくつかの実施形態では、速度比の範囲をより高い比にシフトすることは、遊星キャリアと遊星ギヤセットの太陽との間における速度比の範囲をより低い比にシフトする。いくつかの実施形態では、速度比の範囲は、ＩＣＥ速度比の範囲が負の比から正の比に及ぶ。速度比シフタまたは第２の速度比シフタは、遊星ギヤセットを備えてもよい。
【００３３】
いくつかの実施形態では、バリエータは、非対称のバリエータである。いくつかの実施形態では、非対称のバリエータは、速度比シフタとして実施する。いくつかの実施形態では、第１のリングアセンブリは、バリエータボールと駆動係合される第１のリングアセンブリ係合部分を備え、第２のリングアセンブリは、バリエータボールと駆動係合される第２のリングアセンブリ係合部分を備え、第１のリングアセンブリ係合部分は、速度比が、バリエータボールが傾斜されないとき、１よりも大きいまたは１未満であるように、第２のリングアセンブリ係合部分からオフセットされる。
【００３４】
いくつかの実施形態では、バリエータは、トラクション流体を備える。
【００３５】
本明細書に提供されるのは、電源と、本明細書に説明される任意の構成の、または本明細書の開示を熟読した当業者に明白となるであろう、可変トランスミッションとを備える、車両駆動系である。いくつかの実施形態では、車両駆動系の可変トランスミッションは、電源と駆動係合され、車両出力は、可変トランスミッションと駆動係合される。
【００３６】
いくつかの実施形態では、電源は、車両出力と駆動係合される。いくつかの実施形態では、車両駆動系は、ねじりダンパを備える。いくつかの実施形態では、車両駆動系は、クラッチを備える。いくつかの実施形態では、車両駆動系は、本明細書に説明される任意の構成の、または本明細書の開示を熟読した当業者に明白となるであろう、可変トランスミッションを備える。
【００３７】
本明細書に提供されるのは、本明細書に説明される任意の構成の、または本明細書の開示を熟読した当業者に明白となるであろう、可変トランスミッションを提供するステップを含む、方法である。
【００３８】
本明細書に提供されるのは、本明細書に説明される任意の構成の、または本明細書の開示を熟読した当業者に明白となるであろう、可変トランスミッションを備える、車両駆動系を提供するステップを含む、方法である。
【００３９】
本明細書に提供されるのは、本明細書に説明される任意の構成の、または本明細書の開示を熟読した当業者に明白となるであろう、可変トランスミッションを備える、車両を提供するステップを含む、方法である。
【００４０】
本明細書に提供されるのは、入力シャフトと、入力シャフトに連結される第１のリングアセンブリ、第１のリングアセンブリと駆動係合される複数の傾斜可能なバリエータボールを備えるキャリアアセンブリ、および傾斜可能なバリエータボールと駆動係合される第２のリングアセンブリを備えるバリエータ（ＣＶＰ）と、入力シャフトと駆動係合される遊星キャリア、バリエータの第２のリングアセンブリと駆動係合されるリング、および車両の出力と駆動係合される太陽ギヤを備える遊星ギヤセットとを備える、可変トランスミッションであり、遊星ギヤセットは、バリエータと遊星ギヤセットを通して出力に直接向かう機械的経路との間にある入力シャフトの電力を分割するように構成される。いくつかの実施形態では、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は、最小速度比から最大速度比までの速度比の連続範囲にわたって駆動連結され、速度比は、傾斜可能なバリエータボールによって制御される。いくつかの実施形態では、傾斜可能なバリエータボールは、バリエータの第１のリングアセンブリと第２のリングアセンブリとの間における速度比を制御し、それによって、遊星キャリアおよび遊星ギヤセットのリングとの間における速度比を制御する。いくつかの実施形態では、入力シャフトと遊星ギヤセットの太陽との間における最小速度比および最大速度比が、負から正までの範囲に及ぶ。いくつかの実施形態では、可変トランスミッションはさらに、入力シャフトに連結され、電源と可変トランスミッションとの間に配置される、ダンパを備える。いくつかの実施形態では、可変トランスミッションはさらに、電源と可変トランスミッションとの間に配置されるクラッチを備える。いくつかの実施形態では、クラッチは、ダンパに、またはパワートランスミッションを中断することを可能にする場所において、連結される。いくつかの実施形態では、可変トランスミッションはさらに、速度比の範囲を高い値またはより低い値にシフトするように構成される速度比シフタを備える。いくつかの実施形態では、速度比シフタは、カウンタシャフトと、第１のリングアセンブリと駆動係合されるギヤとを備え、カウンタシャフトおよびギヤは、入力シャフトと第２のリングアセンブリとの間における速度比をシフトするギヤ比を有する。いくつかの実施形態では、速度比シフタは、その一部が接地される遊星ギヤセットを備える。いくつかの実施形態では、速度比の範囲をより高い比にシフトすることは、遊星キャリアと遊星ギヤセットの太陽との間における速度比の範囲をより低い比にシフトする。いくつかの実施形態では、速度比の範囲は、入力シャフトと太陽または出力との間の速度比の範囲が、負の比から正の比に及ぶ。いくつかの実施形態では、速度比の範囲は、入力シャフトと太陽または出力との間の速度比の範囲が、負の比から正の比に及び、負の比は、正の比と等しい大きさを有する。いくつかの実施形態では、可変トランスミッションはさらに、速度比の範囲を高い値またはより低い値にシフトするように構成される第２の速度比シフタを備える。いくつかの実施形態では、第２の速度比シフタは、太陽、リング、およびギヤを備える、遊星ギヤセットを備え、それらのうちの１つは、速度比をもたらすために接地される。いくつかの実施形態では、太陽、リング、およびギヤのうちの２つは、接地されず、入力シャフトおよび第１のリングアセンブリに接続される。いくつかの実施形態では、速度比の範囲をより高い比にシフトすることは、遊星キャリアと遊星ギヤセットの太陽との間における速度比の範囲をより低い比にシフトする。いくつかの実施形態では、速度比の範囲は、入力シャフトと太陽または出力との間の速度比の範囲が、負の比から正の比に及ぶ。いくつかの実施形態では、速度比の範囲は、入力シャフトと太陽または出力との間の速度比の範囲が、負の比から正の比に及び、負の比は、正の比と等しい大きさを有する。いくつかの実施形態では、バリエータは、非対称のバリエータである。いくつかの実施形態では、非対称のバリエータは、速度比シフタの機能を実施する。いくつかの実施形態では、第１のリングアセンブリは、傾斜可能なバリエータボールと駆動係合される第１のリングアセンブリ係合部分を備え、第２のリングアセンブリは、傾斜可能なバリエータボールと駆動係合される第２のリングアセンブリ係合部分を備え、第１のリングアセンブリ係合部分は、速度比が、傾斜可能なバリエータボールが傾斜されないとき、１よりも大きいまたは１未満であるように、第２のリングアセンブリ係合部分からオフセットされる。いくつかの実施形態では、バリエータは、トラクション流体を備える。
【００４１】
本明細書に提供されるのは、電源と、電源と駆動係合される本明細書に説明される任意の構成の、または本明細書の開示を熟読した当業者に明白となるであろう、任意の可変トランスミッションと、可変トランスミッションと駆動係合される車両出力とを備える、車両駆動系である。いくつかの実施形態では、電源は、車両出力と駆動係合される。いくつかの実施形態では、車両駆動系は、ねじりダンパを備える。いくつかの実施形態では、車両駆動系は、クラッチを備える。
【００４２】
本明細書に提供されるのは、本明細書に説明される任意の構成の、または本明細書の開示を熟読した当業者に明白となるであろう、可変トランスミッションを備える、車両である。
【００４３】
本明細書に提供されるのは、本明細書に説明される任意の構成の、または本明細書の開示を熟読した当業者に明白となるであろう、可変トランスミッションを提供するステップを含む、方法である。
【００４４】
本明細書に提供されるのは、本明細書に説明される任意の構成の、または本明細書の開示を熟読した当業者に明白となるであろう、可変トランスミッションを備える、車両駆動系を提供するステップを含む、方法である。
【００４５】
本明細書に提供されるのは、本明細書に説明される任意の構成の、または本明細書の開示を熟読した当業者に明白となるであろう、可変トランスミッションを備える、車両を提供するステップを含む、方法である。
【実施例】
【００４６】
（実施例１）
本発明のいくつかの実施形態は、ともに、静止および逆進機能（典型的なＩＶＴ−無段可変トランスミッションにおいて可能である等）を提供することが可能である、バリエータ（代替として、本明細書ではＣＶＰと呼ばれる）および遊星ギヤセットを含む、可変トランスミッション構成を対象とする。したがって、始動デバイス（スリッピングクラッチまたはトルクコンバータ等）が、要求されない。むしろ、本明細書に説明され、図４のある実施形態構成に示される、可変トランスミッション構成は、例えば、エンジンで動く車両駆動系のための始動機能を提供する。
【００４７】
したがって、可変トランスミッションのある実施形態は、遊星ギヤシステムに連結されるバリエータを備える。例えば、いくつかの実施形態では、遊星ギヤセットは、エピサイクリックギヤセットである。遊星ギヤセットは、キャリア、複数の遊星ギヤ、太陽ギヤ、およびリングギヤを備える。キャリア、太陽ギヤ、およびリングギヤは、トランスミッション筐体内に回転可能に配置される。遊星ギヤのそれぞれは、キャリア上に回転可能に配置され、太陽ギヤおよびリングギヤと駆動係合される。太陽ギヤは、トランスミッションの出力と駆動係合される。リングギヤは、第２のバリエータリングアセンブリと駆動係合されるが、しかしながら、リングギヤは、随意に、第２のリングアセンブリで一体的に形成されることを理解されたい。
【００４８】
図４Ａに示されるように、内燃エンジン（ＩＣＥ）または任意の他の電力プラントが、バリエータの第１のリングアセンブリ（入力リング）４６１におけるバリエータ４６０と、遊星ギヤセット４５０の遊星キャリア４３０とを備える、電力分割ＣＶＴ構成４００に連結される。バリエータ（第２のリングアセンブリ）４６２の出力リングは、遊星ギヤセットのリング４１０に連結され、遊星ギヤセットの太陽ギヤ４２０は、トランスミッションの出力であり、ディファレンシャル４７０および車両の駆動車軸に連結される。ＩＣＥは、キャリアを通して遊星ギヤ４４０に直接結合されるが、また、バリエータを介するリングを通しても間接的に結合される。しかしながら、リングへの接続は、バリエータの速度比に曝される。バリエータを通して、遊星ギヤセットを通したＩＣＥからの動力の流れを制御する。図５に示されるように、バリエータのための最大能力と最小能力との間におけるバリエータ速度比を変動させることによって、ＩＣＥ入力と出力との間における速度比は、正の値と負の値との両方を含む連続体にわたって、大幅に変化されるように構成される。これは、ＩＣＥに、前進、ニュートラル、逆進ギヤを途切れなく達成するための能力を与える。
【００４９】
図４Ａに示されるように、内燃エンジン（ＩＣＥ）または任意の他の原動機は、バリエータの第１のリングアセンブリ（入力リング）４６１におけるバリエータ４６０と、遊星ギヤセット４５０の遊星キャリア４３０とを備える、電力分割ＣＶＴ構成４００に連結される。バリエータ（第２のリングアセンブリ）４６２の出力リングは、遊星ギヤセットのリング４１０に連結され、遊星ギヤセットの太陽ギヤ４２０は、トランスミッションの出力であり、ディファレンシャル４７０および車両の駆動車軸に連結される。ＩＣＥは、キャリアを通して遊星ギヤ４４０に直接結合されるが、また、バリエータを介するリングを通しても間接的に結合される。しかしながら、リングへの接続は、バリエータの速度比に曝される。バリエータを通して遊星ギヤセットを通したＩＣＥからの動力の流れを制御する。図５に示されるように、バリエータのための最大能力と最小能力との間におけるバリエータ速度比を変動させることによって、ＩＣＥ入力と出力との間における速度比は、正の値と負の値との両方を含む連続体にわたって、大幅に変化されるように構成される。これは、ＩＣＥに、前進、ニュートラル、逆進ギヤを途切れなく達成するための能力を与える。
【００５０】
代替として、図４Ｂに示されるように、内燃エンジン（ＩＣＥ）または任意の他の原動機は、図４Ａに同じように示されるような電力分割ＣＶＴ構成４０５に連結されるが、ＣＶＰは、最初に、この配列に設置され、また、バリエータの第１のリングアセンブリ（入力リング）４６１におけるバリエータ４６０と、遊星ギヤセット４５０の遊星キャリア４３０とを備える。バリエータ４６２の出力は、遊星ギヤセットのリング４１０に連結され、遊星ギヤセットの太陽ギヤ４２０は、トランスミッションの出力であり、ディファレンシャル４７０および車両の駆動車軸に連結される。ＩＣＥは、キャリアを通して遊星ギヤ４４０に直接結合されるが、また、バリエータを介するリングを通しても間接的に結合される。しかしながら、リングへの接続は、バリエータの速度比に曝される。バリエータを通して、遊星ギヤセットを通したＩＣＥからの動力の流れを制御する。この変形例はまた、ＩＣＥに、前進、ニュートラル、逆進ギヤを途切れなく達成するための能力を与える。
【００５１】
図５の３つの水平軸は、それぞれ、下から上へと、太陽回転速度５１０、遊星キャリア回転速度５１１、およびリング回転速度５１２を表す。遊星キャリア４３０は、ＩＣＥに結合され、次いで、常に、ＩＣＥ速度において転回し、キャリア軸上の交差点線５１４および５１５の交点における垂直バー５１３のように示される。リング４１０は、バリエータの第２のリングアセンブリ（出力）４６２に接続され、したがって、ＩＣＥ速度×ＣＶＰ（バリエータ）の最小比とＩＣＥ速度×ＣＶＰ（バリエータ）の最大速度比との間において含まれる速度において転回している。この速度間隔５１６は、ＩＣＥ＊ＣＶＰ最小割合標識下のゼロの右側から始まり、リング軸上のＩＣＥ＊ＣＶＰ最大割合標識の真下に延在する、最上水平軸上に示される。
【００５２】
図５のＭａｘ  ＲＥＶ速度の真上からＭａｘ  ＦＷＤ速度まで延在する、太陽の回転速度を表し、下側の水平軸に沿って強調された間隔５１７は、バリエータ速度比に応じて、太陽によって達成可能である速度を示す。バリエータの最小速度比が、太陽速度をその最大にもたらす一方、ＣＶＰの最大速度比は、太陽速度をその最大の負の速度にもたらす。点線５１４および５１５との間に含まれる面積は、ＣＶＰの速度比のみを変化させることによって、完全に網羅されることができる。その構成を用いて達成可能である正の速度量が、負のものよりも大きいことが観察されることができる。
【００５３】
この構成は、電力分割構成であり、同時に、使用されるであろう複数の電力経路が存在することを意味する。電力の一部が、ＣＶＰ（バリエータ）、遊星リング、および遊星を通して流れ、電力のある量がキャリア、遊星、および遊星の太陽を通して直接流れる間、太陽を通して出ていくであろう。
（実施例２）
【００５４】
前述の実施例の変形例は、例えば、図６Ａに示されるように、バリエータの第１のリングアセンブリ（入力）においてギヤ比を備える。実施例１と同様に、この構成６００は、遊星ギヤセット６５０を使用し、バリエータ６６０の第１のリングアセンブリ６６１の前に、異なる電力経路およびギヤ比６８０を提供する。遊星ギヤセットのおかげで、構成は、バリエータのみを使用するが、無段可変トランスミッションがそうするであろうように、静止および逆進機能提供することが可能である。この実施例において説明される実施形態ＣＶＴの無段可変トランスミッションは、少なくとも、始動機能に配慮するため、スリッピングクラッチまたはトルクコンバータ等の始動デバイスが、要求されない。追加されたギヤ比は、逆進速度の範囲を増加させる能力を与え、また、バリエータ上のトルクを減少させる。
【００５５】
１よりも大きいギヤ比６８０をバリエータの入力に（図６Ａのバリエータ６６０の左に描写されたバリエータへの入力）を追加することが、遊星ギヤセット６５０の最小速度および遊星ギヤセットの最大速度をより高レベルにシフトさせる。実際には、速度比は、同一であるが、１よりも大きい値によって乗算される。これは、出力速度範囲（遊星太陽ギヤの回転によって反映されるような）をより低レベルに変化させる影響をもたらす。影響は、前よりもはるかにより負の速度を可能にする、遊星キャリア／太陽ギヤ比によって拡大される。本発明のいくつかの実施形態は、トランスミッションの全体的速度／ギヤ比範囲を変化させる目的のために、ＣＶＰの他側（しかし、依然として、バリエータの第１のリングアセンブリまたは入力に結合される）に機械的に設置されるギヤ比を特徴とする。
【００５６】
したがって、図６Ａの実施形態６００は、遊星ギヤセット６５０の遊星キャリア６３０と駆動係合されるＩＣＥを含む。ＩＣＥは、キャリアを通して遊星ギヤ６４０に直接結合されるが、また、バリエータ６６０を介するリングギヤ６１０を通しても間接的に結合される。ギヤ比６８０が、入力シャフト上のギヤ６８１、カウンタシャフト６７０、およびバリエータ６６０の入力リング（第１のリングアセンブリ）６６１上のギヤ６８２を備える。このギヤ比は、随意に、その要素のうちの１つが固定される遊星等の別の配置図で取得されることに留意されたい。このギヤ配列は、ＩＣＥと第１のリングアセンブリとの間における回転方向を変化させずに、ＩＣＥと第１のリングアセンブリとの間における第１の速度比を提供するために提示される。バリエータの第２のリングアセンブリ６６２は、次いで、遊星ギヤセット６５０のリング６１０に接続される。遊星ギヤセットの太陽６２０は、トランスミッション６９０の出力に直接接続され、それ自体は、車両駆動系実施形態においてディファレンシャルおよび車輪車軸に結合される。
【００５７】
さらに、別の前述の実施例の変形例は、例えば、図６Ｂに示されるように、バリエータの第１のリングアセンブリ（入力）において遊星ギヤを備える。実施例１と同様に、この構成６０５は、第１の遊星ギヤセット６５０を使用し、バリエータ６６０の第１のリングアセンブリ６６１の前に、異なる電力経路および第２の遊星ギヤセット６５５を提供する。第１の遊星ギヤセットのおかげで、構成は、バリエータのみを使用するが、無段可変トランスミッションがそうするであろうように、静止および逆進機能を提供することが可能である。この実施例において説明される実施形態ＣＶＴの無段可変トランスミッションは、少なくとも、始動機能に配慮するため、スリッピングクラッチまたはトルクコンバータ等の始動デバイスが、要求されない。追加された第２の遊星ギヤセットは、逆進速度の範囲を増加させる能力を与え、また、バリエータ上のトルクを減少させる。
【００５８】
事前に提案されるように、図６Ａに説明される、ギヤ比の同一の上昇速度機能を実施する第２の遊星ギヤセット６５５を追加し、太陽ギヤ６２５は、接地に係止され、バリエータの入力（図６Ｂのバリエータ６６０の左に描写されたバリエータへの入力）に１よりも大きい比を有することが、第２の遊星ギヤセット６５０の最小速度および遊星ギヤセットの最大速度をより高いレベルにシフトする。再度、速度比は、同一であるが、１よりも大きい値によって乗算される。これは、また、出力速度範囲（第２の遊星太陽ギヤの回転によって反映されるような）をより低レベルに変化させる影響をもたらす。影響は、前よりもはるかにより負の速度を可能にする遊星キャリア／太陽ギヤ比によって拡大される。本発明のいくつかの実施形態は、トランスミッションの全体的速度／ギヤ比範囲を変化させる目的のために、ＣＶＰの他側（しかし、依然として、バリエータの第１のリングアセンブリまたは入力に結合される）に機械的に設置される第１の遊星ギヤセットを特徴とする。
【００５９】
したがって、図６Ｂの実施形態６０５は、第１の遊星ギヤセット６５０の第１の遊星キャリア６３０と駆動係合される、ＩＣＥを含む。ＩＣＥは、キャリアを通して第１の遊星ギヤ６４０に直接結合されるが、また、バリエータ６６０を介する第１のリングギヤ６１０を通しても間接的に結合される。第２の遊星ギヤセット６５５が、入力シャフト上の第２のキャリア６３５を備え、第２の遊星ギヤ６４５に直接ＩＣＥを結合させ、ここでは、第２の太陽ギヤ６２５は、接地に係止され、第２の遊星は、バリエータ６６０の入力リング（第１のリングアセンブリ）６６１に結合される、第２のリングギヤ６１５に駆動係合する。この第２の遊星ギヤ配列は、ＩＣＥと第１のリングアセンブリとの間における回転方向を変化させずに、ＩＣＥと第１のリングアセンブリ６６１との間における第１の速度比を提供するために提示される。バリエータ第２のリングアセンブリ６６２は、次いで、第１の遊星ギヤセット６５０の第１のリング６１０に接続される。第１の遊星ギヤセット６５０の第１の太陽６２０は、トランスミッション６９０の出力に直接接続され、それ自体は、車両駆動系実施形態においてディファレンシャルおよび車輪車軸に結合される。
【００６０】
図７は、図６に描写される、電力分割実施形態の速度図を描写する。
【００６１】
３つの水平軸は、それぞれ、下から上へと、太陽回転速度７０１、遊星キャリア回転速度７０２、およびリング回転速度７０３を表す。遊星キャリア６３０は、ＩＣＥに結合され、次いで、常に、ＩＣＥ速度において転回し、キャリア軸上の交差する小さな点線７０４のように示される。リング６１０は、バリエータ（ＣＶＰ）６６０の第２のリングアセンブリ（出力）６６２に接続され、したがって、間隔［ＩＣＥ＊ＣＶＰ最小割合＊ギヤ速度比；ＩＣＥ＊ＣＶＰ最大割合＊ギヤ速度比］に含まれる速度において転回している。この速度間隔７０５は、ＩＣＥ＊ＣＶＰ最小割合＊ギヤ比標識の下の軸を交差する第１の垂直バーのすぐ右側から始まり、リング軸を交差する第３（３ｒｄ）の垂直バーを通り越すように右側に延在し、リング軸上の回転速度の標識の「Ｒ」の上方で終わる、最上の水平軸上に示される。参照のため、リング軸の真下に示される点線７０６は、前述の実施例（実施例１）にあったように、ギヤ比を用いず、間隔を示す。
【００６２】
太陽軸上の最大ＲＥＶ速度標識の真上から最大ＦＷＤ速度標識まで延在する、太陽の回転速度を表す、より下側の水平軸に沿った実線７０７は、バリエータ速度比に応じて、太陽によって達成可能である速度を示す。バリエータの最小速度比が、太陽速度をその最大にもたらす一方、ＣＶＰの最大速度比は、太陽速度をその最大の負の速度にもたらす。小さな点線７０８と７０９との間に含まれる面積は、ＣＶＰの速度比のみを変化させることによって、完全に網羅されることができる。この設計のおかげで、負の速度量は、前述の構成と比較して、増加されることができる。そのような特徴は、要件が正および負の速度の同一の大きさを含む、オフハイウェイ用途等のいくつかの用途において重要である。参照のため、太陽軸の真上に示される、他の点線７１０は、前述の実施例（実施例１）にあったように、ギヤ比を用いず、間隔を示す。
【００６３】
ＣＶＰの入力における比は、随意に、車両の規格に従って、構成または設定される。この比は、随意に、１よりも大きいまたは１未満であることが理解される必要がある。１よりも大きい速度比が、バリエータ入力リングの速度を増加させる一方、１よりも小さいギヤ速度比が、バリエータ入力リングの速度を減少させる。同様に、カウンタシャフトは、随意に、目的がバリエータ入力リングの速度を逆進させることである場合、省略される。
【００６４】
実施例１および実施例２の実施形態は、電力分割構成であり、同時に、使用されるであろう複数の電力経路が存在することを意味する。電力の一部は、電力のある量が、キャリア、遊星、および遊星ギヤセットの太陽を通して直接流れる間、バリエータ、遊星リング、および遊星を通して流れ、太陽を通して出ていくであろう。電力分割可変トランスミッション（ＣＶＴ）のそのような構成は、例えば、逆進と同じような前進ギヤの高速な速さで進む能力を伴うＩＣＥを可能にする。いくつかの実施形態では、ギヤ比をバリエータ（ＣＶＰ）に連結することは、ギヤおよびカウンタシャフトを用いて達成される。しかしながら、トランスミッションのハードウェアを必要以上に複雑化しないことが望ましい。  
（実施例３）
【００６５】
内部速度比が、代替として、実施例１および実施例２の電力分割構成ではなく、非対称のバリエータを使用して、もたらされる。そのような構成は、実施例２の比ギヤおよびカウンタシャフトまたは遊星ギヤセットの必要性を排除し、したがって、同一の機能性を提供しながら、全体的可変トランスミッションの一部を減少させる。加えて、アルファ角度（本明細書の他の場所に説明される）を変化させる非対称のバリエータが、多くの他の場合において使用され、拡散を増加させる、または速度比のある範囲のためにより優れた効率性を与え得る。
【００６６】
したがって、可変トランスミッションのいくつかの実施形態は、バリエータ上のバイアスギヤ比を含む。これは、随意に、バリエータを修正し、非対称のバリエータの設計を生成することによって達成される。図８は、可変トランスミッションにおいて使用される標準的ボールバリエータ８００を示す。第１のリングアセンブリ８０１（入力リング）および第２のリングアセンブリ８０２（出力リング）は、２点において各バリエータボール８０３に機械的に連結される。第１のリングアセンブリは、水平線の周囲において速度オメガ１で転回する一方、第２のリングアセンブリは、水平線の周囲において速度オメガ２で転回する。ボール車軸と水平線との間の角度は、ガンマと呼ばれ、第１のリングアセンブリの接触パッチの法線と垂直線との間の角度は、アルファ１と呼ばれる一方、第２のリングアセンブリの接触パッチの法線と垂直との間の角度は、アルファ２と呼ばれる。いくつかのバリエータでは、アルファ１は、アルファ２と同一であり、速度比は、ボールが傾斜されない（ガンマ＝０）とき、
【数１】
2016512312.tif 000003
によって与えられる。
【００６７】
本明細書に提供されるのは、代替バリエータ９００と、そのようなバリエータを採用する可変トランスミッションとであり、これは、図９上に示されるような、異なる角度のアルファ１およびアルファ２を使用する。そのような配列では、速度比は、ガンマ＝０のとき、もはや１ではない。そのような実施形態は、非対称のバリエータ（非対称のＣＶＰ）である。バリエータの幾何学形状は、ここでは、１よりも大きいまたは１未満であるＳＲ（速度比）に有利に働く。実際には、獲得可能な速度比のその範囲は、アルファ１またはアルファ２のいずれか大きい方に応じて、シフトする。アルファ１がアルファ２よりも大きい場合、速度比範囲は、より高速値にシフトし、逆もまた同様である。いくつかの実施形態では、非対称のバリエータ（非対称のＣＶＰ）は、追加のギヤの使用を伴わず、ＩＣＥの全体的ギヤ範囲を改変するために使用される。図１０および図１１は、非対称のバリエータを伴う、電力分割駆動系構成を描写する。バリエータ速度比範囲を修正することが、図７に見られるものと同一の効果をもたらし、これは、出力回転速度範囲を拡張かつ低下させる。
【００６８】
図１０の実施形態１０００は、遊星ギヤセット１０５０を備え、異なる電力経路を提供する。図１０の構成の中心部は、第１のリングアセンブリ９０１（バリエータ入力リング）および第２のリングアセンブリ９０２（バリエータ出力リング）の非対称設計９００を伴う、本書に前述されたバリエータ１０６０である。
【００６９】
図１０に示されるように、内燃エンジン（ＩＣＥ）または任意の他の原動機は、バリエータの第１のリングアセンブリ（入力リング）９０１における非対称のバリエータ１０６０と、遊星ギヤセット１０５０の遊星キャリア１０３０とを備える、電力分割ＣＶＴ構成１０００に連結される。非対称のバリエータ９０２の出力は、遊星ギヤセットのリング１０１０に連結され、遊星ギヤセットの太陽ギヤ１０２０は、トランスミッションの出力であり、ディファレンシャル１０７０および車両の駆動車軸に連結される。ＩＣＥは、キャリアを通して遊星ギヤ１０４０に直接結合されるが、また、非対称のバリエータ１０６０を介したリング１０１０を通しても間接的に結合される。しかしながら、リングへの接続は、バリエータの速度比に曝される。バリエータを通して、遊星ギヤセットを通したＩＣＥからの動力の流れを制御する。
【００７０】
バリエータの各側のボール傾斜が、トルクを伝達するために必要であるクランプ力を提供する。遊星ギヤセットに起因して、図１０の構成は、バリエータ（非ギヤ比要素）のみを使用し、ＩＶＰのように静止および逆進機能を提供することが可能である。スリッピングクラッチまたはトルクコンバータ等の始動デバイスは、ＩＶＰ能力が始動機能に配慮するため、要求されない。図１１は、図１０の実施形態の速度図を示し、これは、図９の速度図に類似する。
【００７１】
図１１の３つの水平軸は、それぞれ、下から上へと、太陽回転速度１１０１、遊星キャリア回転速度１１０２、およびリング回転速度１１０３を表す。遊星キャリア１０３０は、ＩＣＥに結合され、次いで、常に、ＩＣＥ速度において転回し、小さな点線１１０５および１１０６がキャリア軸上で交差する、垂直バー１１０４のように示される。リングは、ＣＶＰ１０６０の出力９０２（第２のリングアセンブリ）に接続され、したがって、間隔［ＩＣＥ＊ＣＶＰ最小割合；ＩＣＥ＊ＣＶＰ最大割合］に含まれる速度において転回している。この速度間隔１１０７は、ＩＣＥ＊ＣＶＰ最小割合＊ギヤ比標識の下の軸を交差する第１の垂直バーのすぐ右側から始まり、リング軸を交差する第３（３ｒｄ）の垂直線を通り越すように右側に延在し、リング軸上の回転速度の標識の「Ｒ」の上方で終わる、最上の水平軸上に示される。参照のため、太陽軸の真上に示される他の点線１１０８は、実施例１（図７）にあったように、対称なＣＶＰのための間隔を示す。太陽軸上の実線の間隔１１０９は、バリエータ速度比に応じて、太陽上で達成可能である速度を示す。バリエータの最小速度比が、太陽速度をその最大にもたらす一方、バリエータの最大速度比は、太陽速度をその最大の負の速度にもたらす。点線１１０５と１１０６との間に含まれる面積は、ＣＶＰの速度比のみを変化させることによって、完全に網羅されることができる。この設計のおかげで、負の速度量は、前述の実施例１の構成と比較して、増加されることができる。そのような特徴は、要件が正および負の速度の同一の大きさを含む、オフハイウェイ用途等のいくつかの用途において重要である。参照のため、リング軸上の点線１１１０は、実施例１にあったように、ギヤ比を用いず、間隔を示す。
【００７２】
この構成は、電力分割構成であり、同時に、使用されるであろう複数の電力経路が存在することを意味する。電力の一部は、電力のある量が、遊星キャリア、遊星、および遊星ギヤセットの太陽を通して直接流れる間、バリエータ、遊星リング、および遊星を通して流れ、太陽を通して出ていくであろう。
【００７３】
図１０の実施形態におけるＩＣＥは、遊星１０５０の遊星キャリア１０３０と、ＣＶＰ１０６０の入力リング９０１（第１のリングアセンブリ）とに接続される。加えて、ＩＣＥは、キャリアを通して遊星ギヤ１０４０に直接結合されるが、また、非対称のバリエータ１０６０を介したリング１０１０を通しても間接的に結合される。バリエータ出力リング９０２（第２のリングアセンブリ）は、次いで、遊星１０５０のリング１０１０に接続される。遊星の太陽１０２０は、トランスミッションの出力１０７０に直接接続され、それ自体は、ディファレンシャルおよび車輪車軸に結合される。
【００７４】
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る。
【００７５】
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。
【００７６】
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、随意に、本発明を実践する際に採用され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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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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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【国際調査報告】
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