(57)【要約】  車両のための無段変速機は、一次滑車と、二次滑車と、その固定綱車および可動綱車間で対向するように両方の滑車の周りで引っ張られているベルトとを備える。一方の滑車が、固定綱車と可動綱車との間の運動範囲を機械的に制限するための位置に配置することができる選択的展開可能な止め具を担持する。これによって、その通常動作中に変速機によって達成可能な、公称最小速度伝達比よりも大きいが、公称最大速度伝達比よりも小さい実際の最大速度伝達比が確立される。そのような変速機が、車両のエンジンによって動作可能に駆動される、物質を分配する散布器に取り付けられている実用車上で使用されるとき、散布速度は、ユーザが、変速機を、展開された止め具の位置によって設定される実際の最大速度伝達比にシフトアップされたままにするときに、エンジン速度の変化にかかわらず一定のままになる。  【選択図】図８
2016517945.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の牽引駆動系のためのベルト式無段変速機であって、
（ａ）回転可能軸上に担持されている軸方向に固定された綱車および軸方向に可動な綱車を備える少なくとも１つの滑車と、
（ｂ）前記綱車間を係合する可撓性ベルトと、
（ｃ）前記固定綱車を前記可動綱車に向かって押し、それによって前記綱車間で前記ベルトの位置を変化させるための遠心力に応答して、前記変速機によって与えられる速度伝達比を、公称最小速度伝達比と公称最大速度伝達比との間で連続的に変化させる複数の可動部材と、
（ｄ）前記少なくとも１つの滑車上に担持されている選択的に展開可能な止め具であって、前記止め具は、前記綱車に対して、非展開位置と少なくとも１つの展開位置との間で選択的に可動であり、前記止め具は、前記その非展開位置においては前記変速機から利用可能な前記速度伝達比に影響を及ぼさないように構成されており、それによって、前記変速機はその公称最小速度伝達比と公称最大速度伝達比との間で連続的に変速することができ、前記止め具は、前記その少なくとも１つの展開位置において、前記止め具が前記少なくとも１つの滑車上で、前記固定綱車と前記可動綱車との間の相対運動を、前記変速機の通常動作においてもたらされる運動範囲よりも小さい運動範囲に機械的に制限するように再配置されるようにさらに構成されているが、前記止め具は前記遠心力応答部材の動作の経路内にはみ出さず、または、その動作と干渉せず、前記その少なくとも１つの展開位置にある前記止め具は、前記公称最大速度伝達比よりも低いが、前記公称最小速度伝達比よりも高い実際の最大速度伝達比を与え、前記遠心力応答部材は依然として、前記その少なくとも１つの展開位置にある前記止め具の位置によって設定される前記公称最小速度伝達比と前記実際の最大速度伝達比との間で前記変速機を連続的に変速させるように動作することが可能である、止め具と
を備える、変速機。
【請求項２】
前記止め具は、前記その非展開位置と前記その少なくとも１つの展開位置との間の前後運動において前記軸に対して軸方向にスライドする、請求項１に記載の変速機。
【請求項３】
前記止め具は中空管を備え、前記中空管の少なくとも一部分は、前記その非展開位置および前記展開位置の両方において前記軸を中心として同心円状に受け入れられ、それによって、前記中空管は少なくとも部分的に前記軸によって担持される、請求項２に記載の変速機。
【請求項４】
前記止め具は、前記止め具を前記非展開位置から前記少なくとも１つの展開位置へと押すために前記止め具のピストン部分に対して選択的に加えられる流体圧によって、前記軸に対して前記その少なくとも１つの展開位置へとスライドされる、請求項２に記載の変速機。
【請求項５】
前記止め具を前記軸に対して前記その非展開位置へと付勢するために前記軸と前記止め具との間で作用するバネであって、それによって、前記バネは、前記止め具の前記ピストン部分に対して加えられる前記流体圧が選択的に放出または解放されるときに、前記止め具を前記非展開位置に戻すことが可能である、バネをさらに含む、請求項４に記載の変速機。
【請求項６】
前記変速機は、前記少なくとも１つの滑車内のチャンバに前記流体圧を供給するために前記変速機から分離されて、前記車両上に担持されるように構成されている流体供給ポンプをさらに含み、前記止め具の前記ピストン部分は、前記流体供給ポンプによって前記チャンバ内に導入される前記流体圧が、前記止め具の前記ピストン部分に対して作用することを可能にするために、前記チャンバ内に受け入れられる、請求項４に記載の変速機。
【請求項７】
前記流体供給ポンプは、回転ユニオンを通じて前記少なくとも１つの滑車内の前記チャンバ内に前記流体圧を入れるための流体供給ホースを有し、前記回転ユニオンは、接続具を有し、前記流体供給ホースは、前記接続具と接続されており、前記流体供給ホースは、前記回転ユニオンの残りの部分が前記少なくとも１つの滑車とともに回転するときに静止したままであり、前記回転ユニオンの前記残りの部分は、前記流体圧を、前記少なくとも１つの滑車内の前記チャンバ内に導くための少なくとも１つの通路を有する、請求項６に記載の変速機。
【請求項８】
前記流体供給ポンプは、
（ａ）ポンプシリンダと、
（ｂ）前記チャンバに前記流体圧を供給するためのポンプストロークを通じて、および、前記流体圧を前記チャンバから解放または吸引するための戻りストロークを通じて、内部で前後運動するために前記ポンプシリンダ内に収容されているポンプピストンと、
（ｃ）前記ポンプピストンに接続されているピストンロッドであって、前記ピストンロッドは、前記ピストンロッドの外端に力を加えることによって、前記ポンプピストンがそのポンプストロークおよび戻りストロークの両方を通じて動かされ得るように、前記ポンプピストンの前記ポンプストロークおよび前記戻りストロークの両方の間に前記ポンプシリンダの外部に延伸するその一方の端部を有する、ピストンロッドと、
（ｄ）前記ユーザが前記ポンプピストンをそのポンプストロークおよび戻りストロークの両方を通じて選択的に手動で動かすことを可能にするために、前記ユーザが前記ピストンロッドに手の力を加えることを可能にするために、前記ピストンロッドの前記外端上にあるか、または前記外端に動作可能に接続されているユーザ操作可能ハンドルと
を備える、請求項６に記載の変速機。
【請求項９】
前記ハンドルは、旋回可能ベルクランクの第１のアームに固定されており、前記ベルクランクの第２のアームは前記ピストンロッドの前記外端に旋回可能に接続されており、前記ベルクランクの旋回軸を中心とした対向する両方向における前記ベルクランクの旋回運動を実行するために前記ハンドルを使用することによって、前記ポンプシリンダ内の前記ポンプピストンの、そのポンプストロークおよび戻りストロークの両方を通じた前後双方向の運動が引き起こされる、請求項８に記載の変速機。
【請求項１０】
前記変速機は、前記止め具が、そのいずれか１つが前記ユーザによって任意の所与の時点において選択され得る複数の異なる実際の最大速度伝達比を提供する複数の展開位置を有するように、異なる長さを有する複数のポンプストロークに対応する複数の調整された位置において前記ハンドルを保持するための複数のデテントをさらに含み、前記ハンドルは、１つの選択されたデテントと対応する１つの前記実際の最大速度伝達比を使用するために選択するために、任意の所与の時点において前記１つの選択されたデテント内に受け入れ可能である、請求項８に記載の変速機。
【請求項１１】
前記流体供給ポンプによって圧送されている前記流体内に蓄積されている場合がある任意の気泡が大気に出ていくことを可能にするために、実質的に、前記ポンプピストンの各戻りストロークの終わりに開かれる、前記ポンプシリンダ内のバイパスをさらに含む、請求項８に記載の変速機。
【請求項１２】
前記止め具に複数の展開位置が与えられ、前記止め具は、任意の所与の時点において前記展開位置のうちのいずれか１つに保持されることが可能であり、それによって、前記止め具の前記利用可能な展開位置のいずれがユーザによって使用のために選択されるかに応じて、複数の異なる実際の最大速度伝達比が前記ユーザによる選択のために利用可能である、請求項１に記載の変速機。
【請求項１３】
前記止め具は、前記少なくとも１つの滑車の前記可動綱車上に少なくとも部分的に担持される、請求項１に記載の変速機。
【請求項１４】
前記止め具は、前記可動綱車の中央部分内のシリンダ内に少なくとも部分的に受け入れられ、前記シリンダおよび前記管は、前記滑車の前記軸と同軸上にあり、前記中空管の一端はまた、前記滑車の前記回転可能軸の一端の周囲に少なくとも部分的に同心円状に受け入れられ、前記管は、前記非展開位置と前記その少なくとも１つの展開位置との間で前後に動くときに、前記シリンダおよび前記軸に対してスライド可能である、請求項１３に記載の変速機。
【請求項１５】
前記可動綱車は、
（ａ）テーパ状ベルト係合面と、
（ｂ）前記ベルト係合面の裏側から突出する、複数の円周方向に離間されている柱と、
（ｃ）前記柱に取り付けられているカバーであって、それによって、前記カバーおよび前記柱が前記可動綱車の一方の側に突出するケージ状構造を形成し、前記ケージ状構造は、前記可動綱車の回転運動および軸方向運動に関して前記可動綱車の一部分を含み、前記中空管を少なくとも部分的に受け入れる前記シリンダが、前記可動綱車の前記カバーの中央部分に設けられている、カバーと
を備える、請求項１４に記載の変速機。
【請求項１６】
前記中空管は、流体密な関係において前記シリンダ内でスライドするために受け入れられるピストンを形成する閉口端を有し、前記中空管は、前記中空管の前記閉口端に対して作用するために前記シリンダ内に流体圧を加えることによって、前記その非展開位置から前記少なくとも１つの展開位置へと動かされる、請求項１４に記載の変速機。
【請求項１７】
前記変速機は、前記中空管内に延伸するバネをさらに含み、前記中空管を前記その非展開位置に向かって付勢するために、前記バネの一端は、前記中空管の前記閉口端の裏側を支え、前記バネの対向端は、前記軸の一端を支え、それによって、前記バネは、前記流体圧が前記シリンダから選択的に放出または解放されるときに、前記止め具を前記非展開位置に戻すことが可能である、請求項１６に記載の変速機。
【請求項１８】
地面または芝面に対して作業を実施するための実用車であって、
（ａ）複数の接地ホイールによって前記地面の上を進むために支持されているフレームと、
（ｂ）前記フレーム上に担持されている原動機であって、前記原動機は、回転可能駆動軸を有する、原動機と、
（ｃ）前記フレームを前記地面または前記芝面の上で推進するために前記少なくとも１つのホイールを回転可能に駆動するための、少なくとも１つのホイールに動作可能に接続されている駆動系であって、前記少なくとも１つのホイールを駆動し、それによって様々な対地速度において前記フレームを駆動するために、前記駆動系は、前記原動機の前記駆動軸と前記少なくとも１つのホイールとの間に動作可能に接続されているベルト式無段変速機を含み、前記変速機は、
（ｉ）回転可能軸上に担持されている軸方向に固定された綱車および軸方向に可動な綱車を備える少なくとも１つの滑車と、
（ｉｉ）前記綱車間を係合する可撓性ベルトと、
（ｉｉｉ）前記固定綱車を前記可動綱車に向かって押し、それによって前記綱車間で前記ベルトの位置を変化させるための遠心力に応答して、前記変速機によって与えられる速度伝達比を、公称最小速度伝達比と公称最大速度伝達比との間で連続的に変化させる複数の可動部材と、
（ｉｖ）前記少なくとも１つの滑車上に担持されている選択的に展開可能な止め具であって、前記止め具は、前記綱車に対して、非展開位置と少なくとも１つの展開位置との間で選択的に可動であり、前記止め具は、前記その非展開位置においては前記変速機から利用可能な前記速度伝達比に影響を及ぼさないように構成されており、それによって、前記変速機はその公称最小速度伝達比と公称最大速度伝達比との間で連続的に変速することができ、前記止め具は、前記その少なくとも１つの展開位置において、前記止め具が前記少なくとも１つの滑車上で、前記固定綱車と前記可動綱車との間の相対運動を、前記変速機の通常動作においてもたらされる運動範囲よりも小さい運動範囲に機械的に制限するように再配置されるようにさらに構成されており、それによって、前記その少なくとも１つの展開位置にある前記止め具は、前記フレームの最大対地速度を制限するために、前記公称最大速度伝達比よりも低いが、前記公称最小速度伝達比よりも高い実際の最大速度伝達比を与える、止め具と
を備える、駆動系と、
（ｄ）前記地面または前記芝面に対する前記フレームの運動によって前記地面または前記芝面に対して推進されるように、前記フレームに動作可能に取り付けられている散布器であって、前記散布器は、前記原動機の前記駆動軸の回転速度に比例する散布速度において前記地面または前記芝面上に物質を分配するために、前記原動機の駆動軸によって直接的にまたは間接的に、動作可能に動力供給され、前記変速機の前記止め具が、前記実際の最大速度伝達比を確立する前記その少なくとも１つの展開位置にあるときの前記フレームの前記対地速度に対して、前記物質の所望の散布速度を計算および設定することができ、それによって、たとえ前記実用車が勾配を上りまたは下るときに前記原動機の前記駆動軸の前記回転速度が変化し得るとしても、前記実用車がユーザによって運転され、前記変速機が、前記止め具の前記少なくとも１つの展開位置によって確立される前記実際の最大速度伝達比にシフトアップされるときに、前記物質の前記散布速度は実質的に一定のままになる、散布器と
を備える、実用車。
【請求項１９】
前記変速機は、各々が請求項１８の限定（ｃ）（ｉ）、ｃ（ｉｉ）およびｃ（ｉｉｉ）に記載されている構造を有する一次滑車および二次滑車を含み、請求項１８の限定ｃ（ｉｉ）の前記可撓性ベルトが、前記ベルトが前記一次滑車の前記綱車間で上昇するときに前記ベルトが前記二次滑車の前記綱車間に入るように、および、その逆も可能になるように、前記一次滑車および前記二次滑車の両方の周りに対向するように引っ張られている単一の可撓性ベルトを含み、前記一次滑車の前記回転可能軸は、前記原動機の前記駆動軸に動作可能に接続されており、前記二次滑車の前記回転可能軸は、前記少なくとも１つのホイールに動作可能に接続されている前記駆動系の下流部分に動作可能に接続されており、請求項１８の限定（ｃ）（ｉｖ）の前記止め具は、前記一次滑車または前記二次滑車のいずれに配置されてもよい、請求項１８に記載の実用車。
【請求項２０】
前記止め具は、いずれの滑車が前記止め具を有していようとも、その滑車の前記可動綱車上に担持される、請求項１９に記載の変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地面または芝生の整備作業、建設活動、農場または牧場の作業などのような屋外作業目的に使用される実用車に関する。より詳細には、本発明は、無段変速機を含む牽引駆動系を有する実用車に関する。
【背景技術】
【０００２】
実用車は、車両の前部において運転者および乗員を隣り合った構成で担持するように設計されている小型のオープン車両であり、積載貨物を担持するダンプボックスが、運転者および乗員の後方に設置されている。地面および芝生の整備の業界において使用される時、車両のダンプボックスは、土もしくは砂の山、または複数の芝ロール、あるいは、ゴルフ場に見られる芝生またはバンカーのような地面または芝面を構築、整備または修復するのに一般的に使用される多くの他の物を担持する場合がある。それらの基本的な積載貨物の担持および輸送機能に加えて、実用車は、様々な他の地面または芝生用の作業器具を直に担持するかまたは牽引するためのプラットフォームとして使用されることが多い。本発明の譲受人であるＴｏｒｏ社によって製造および販売されているＷｏｒｋｍａｎ（登録商標）実用車が、本明細書において記載されているタイプの一般的な実用車である。
【０００３】
実用車は、ダンプボックスを取り外し、噴霧器をその場所に取り付けることによって、噴霧器に変換することができる。噴霧器は、地面または芝面の上に噴霧されることになる液体、たとえば、液肥、除草剤、殺虫剤またはそれらの組み合わせを保持するためのタンクを含む。タンクは、その前はダンプボックスによって一杯になっていた空間のほとんどを占める。１つまたは複数の噴霧ブームが車両の後部に担持されており、ブーム自体は、複数の横向きに離間された、下向きになっている噴霧ノズルを担持している。車両が地面または芝面の上を駆動されるときに地面または芝面に散布するために、液体をタンクから出してブーム上のノズルを通じて圧送するための噴霧ポンプが、車両のエンジンの駆動軸に結合されている。噴霧ポンプの回転速度はエンジンの回転速度によって決定されるため、噴霧液の散布速度は、エンジンの回転速度に比例する。
【０００４】
実用車の駆動系にベルト式無段変速機（ＣＶＴ）を使用することが、米国特許出願公開第２００５／００７９９３７号明細書に文書化されている。ＣＶＴを使用することによって、実用車により一般的に使用されているギアシフトベースの標準的な手動変速機にまさる様々な利点がもたらされる。１つには、ＣＶＴは、運転者による手動変速を必要としない自動変速機である。その上、ＣＶＴは、変速段がなく、結果として標準的な変速のジャークがもたらされることなく、円滑で途切れることのない動力を提供することが可能である。
【０００５】
実用車が上述したような噴霧器として使用される時、単位面積あたりの噴霧の量として定義される噴霧液の所望の散布速度は、実用車が標準的な変速機の選択されたギアにおいて運転されるときに、標準的な変速機の固定ギア比に対して、噴霧ノズルを通じた固定流速を較正および確立することによって達成することができる。このとき、車両が選択されたギアにおいて駆動されると、噴霧ポンプおよび標準的な変速機は両方ともエンジンによって直に駆動されるため、散布速度は車両対地速度には影響されず、車両が平坦な地面上にあろうと、または勾配を上っていようと、または勾配を下っていようと、実質的に一定のままである。たとえば、勾配を登っている場合、車両はエンジンラグによって減速し得るが、噴霧ポンプの回転速度は同じくエンジンによって駆動されているため、対応して減速することになる。勾配を下っているとき、エンジン速度も増大していると車両は加速し得るが、ここでも噴霧ポンプの回転速度は対応して増大する。いずれにせよ、散布速度は一定のままである。
【０００６】
しかしながら、ＣＶＴは、車両の運転中に連続的に変化する様々な速度伝達比を提供するという性質がある。たとえば、車両が勾配を登っていて車両対地速度が低減するとき、ＣＶＴはより低い速度伝達比に自動的にシフトダウンする。逆に、車両が勾配を下っていて車両対地速度が増大するとき、ＣＶＴはより高い速度伝達比に自動的にシフトアップする。速度伝達比は、エンジンが回転する毎にＣＶＴの出力軸が回転する回数であり、より高い速度伝達比は、エンジンの回転毎に、より低いより高い速度伝達比よりも多くの、ＣＶＴの出力軸の回転をもたらす。これらの速度伝達比の一定の変化は、車両対地速度のこれらの変動にもかかわらず、噴霧ノズルを通じた流速が一定のままであるため、一定の散布速度を維持することを可能にしない。
【０００７】
実質的に一定の散布速度を維持するためには、対地速度に合わせて噴霧ノズルを通じて流速を変化させるフィードバック制御ループを生成するよう試行することになる。しかしながら、これは、実用車によって行われるタイプの極めて単純な噴霧動作には経済的に適していない、相対的に費用がかかる複雑な制御システムである。ＣＶＴを備えた実用車が効率的な噴霧器として機能することを可能にするための、より単純でよりコスト効率的なソリューションが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００５／００７９９３７号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様は、車両の牽引駆動系のためのベルト式無段変速機に関する。変速機は、回転可能軸上に担持されている軸方向に固定された綱車および軸方向に可動な綱車を備える少なくとも１つの滑車を備える。可撓性ベルトが綱車間を係合する。固定綱車を可動綱車に向かって押し、それによって綱車間でベルトの位置を変化させるための遠心力に応答して、変速機によって与えられる速度伝達比を、公称最小速度伝達比と公称最大速度伝達比との間で連続的に変化させる複数の可動部材が設けられる。選択的に展開可能な止め具が少なくとも１つの滑車上に担持されており、止め具は、綱車に対して、非展開位置と少なくとも１つの展開位置との間で選択的に可動である。止め具は、その非展開位置においては変速機から利用可能な速度伝達比に影響を及ぼさないように構成されており、それによって、変速機はその公称最小速度伝達比と公称最大速度伝達比との間で連続的に変速することができる。止め具は、その少なくとも１つの展開位置において、止め具が少なくとも１つの滑車上で、固定綱車と可動綱車との間の相対運動を、変速機の通常動作においてもたらされる運動範囲よりも小さい運動範囲に機械的に制限するように再配置されるようにさらに構成されているが、止め具は遠心力応答部材の動作の経路内にはみ出さず、または、その動作と干渉しない。したがって、その少なくとも１つの展開位置にある止め具は、公称最大速度伝達比よりも低いが、公称最小速度伝達比よりも高い実際の最大速度伝達比を与え、遠心力応答部材は依然として、その少なくとも１つの展開位置にある止め具の位置によって設定される公称最小速度伝達比と実際の最大速度伝達比との間で変速機を連続的に変速させるように動作することが可能である。
【００１０】
本発明の別の態様は、地面または芝面に対して作業を実施するための実用車に関する。実用車は、複数の接地ホイールによって地面の上を進むために支持されているフレームを備える。フレーム上に原動機が担持されており、原動機は、回転可能駆動軸を有する。フレームを地面または芝面の上で推進するために少なくとも１つのホイールを回転可能に駆動するための駆動系が、少なくとも１つのホイールに動作可能に接続されている。少なくとも１つのホイールを駆動し、それによって様々な対地速度においてフレームを駆動するために、駆動系は、原動機の駆動軸と少なくとも１つのホイールとの間に動作可能に接続されているベルト式無段変速機を含む。変速機は少なくとも１つの滑車を備え、滑車は、回転可能軸上に担持されている軸方向に固定された綱車および軸方向に可動な綱車と、綱車間を係合する可撓性ベルトと、固定綱車を可動綱車に向かって押し、それによって綱車間でベルトの位置を変化させるための遠心力に応答して、変速機によって与えられる速度伝達比を、公称最小速度伝達比と公称最大速度伝達比との間で連続的に変化させる複数の可動部材と、少なくとも１つの滑車上に担持されている選択的に展開可能な止め具であって、止め具は、綱車に対して、非展開位置と少なくとも１つの展開位置との間で選択的に可動である、止め具とを備える。止め具は、その非展開位置においては変速機から利用可能な速度伝達比に影響を及ぼさないように構成されており、それによって、変速機はその公称最小速度伝達比と公称最大速度伝達比との間で連続的に変速することができる。止め具は、その少なくとも１つの展開位置において、止め具が少なくとも１つの滑車上で、固定綱車と可動綱車との間の相対運動を、変速機の通常動作においてもたらされる運動範囲よりも小さい運動範囲に機械的に制限するように再配置されるようにさらに構成されており、それによって、その少なくとも１つの展開位置にある止め具は、フレームの最大対地速度を制限するために、公称最大速度伝達比よりも低いが、公称最小速度伝達比よりも高い実際の最大速度伝達比を与える。最後に、散布器が、地面または芝面に対するフレームの運動によって地面または芝面に対して推進されるように、フレームに動作可能に取り付けられている。散布器は、原動機の駆動軸の回転速度に比例する散布速度において地面または芝面上に物質を分配するために、原動機の駆動軸によって直接的にまたは間接的に、動作可能に動力供給される。変速機の止め具が、実際の最大速度伝達比を確立するその少なくとも１つの展開位置にあるときのフレームの対地速度に対して、そのような物質の所望の散布速度を計算および設定することができる。したがって、たとえ実用車が勾配を上りまたは下るときに原動機の駆動軸の回転速度が変化し得るとしても、実用車がユーザによって運転され、変速機が、止め具の少なくとも１つの１つの展開位置によって確立される実際の最大速度伝達比にシフトアップされるときに、物質の散布速度は実質的に一定のままになる。
【００１１】
添付の図面とともに取り上げられる以下の詳細な説明において、本発明をより詳細に説明する。同様の参照符号は、図面全体を通じて同様の要素を指す。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の改善されたＣＶＴを組み込んでいる実用車の斜視図である。
【図２】図１の前部から見た、車両の駆動系構成要素を詳細に示す、図１の車両の一部分の斜視図である。
【図３】図２と同様であるが、図１の車両の後部から見た斜視図である。
【図４】図１の車両の駆動系の一部分であるＣＶＴの斜視図である。
【図５】回転ユニオン、カバー内に形成されているシリンダ内に収容されているピストンストップ、および、ピストンストップがカバー内でその中に収容されているシリンダからの流体圧によってピストンストップが伸長されるされるときにＣＶＴが完全にシフトアップされるのを防止する目的で、本発明によって、ＣＶＴの一次クラッチのカバーに追加されている引き戻しバネを詳細に示す、図４のＣＶＴのカバーの部分拡大断面図である。
【図６】ＣＶＴの一次クラッチのカバー内のシリンダに流体圧を供給してピストンストップを伸長させ、ピストンストップが引き戻されるべきであるときにはＣＶＴの一次クラッチ内のシリンダから流体圧を引き込むために、本発明によって車両に追加されている、ポンプとして機能する手動流体シリンダの斜視図である。
【図７】一次クラッチの複数の異なる動作状態のうちの１つ、および、ピストンストップの複数の異なる位置のうちの１つについての一次クラッチの固定綱車と可動綱車との間の複数の異なる間隙または距離の差のうちの１つ、すなわち、ピストンストップが可動綱車の中に完全に引き戻されている中立位置にある一次クラッチを示す、ＣＶＴの一次クラッチの断面図である。
【図８】一次クラッチの複数の異なる動作状態のうちの１つ、および、ピストンストップの複数の異なる位置のうちの１つについての一次クラッチの固定綱車と可動綱車との間の複数の異なる間隙または距離の差のうちの１つ、すなわち、ピストンストップが可動綱車の中に完全に引き戻されている完全シフト位置にある一次クラッチを示す、ＣＶＴの一次クラッチの断面図である。
【図９】一次クラッチの複数の異なる動作状態のうちの１つ、および、ピストンストップの複数の異なる位置のうちの１つについての一次クラッチの固定綱車と可動綱車との間の複数の異なる間隙または距離の差のうちの１つ、すなわち、ピストンストップが可動綱車から完全に伸長している完全シフト位置にある一次クラッチを示す、ＣＶＴの一次クラッチの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明を有利に使用することができる実用車の一実施形態が全体として参照符号２として図１に示されている。車両２は、一対の前輪６および一対の後輪８によって地面の上を進むために支持されているフレーム４を含む。車両２は、車両２が自己推進するようにするために四輪駆動（４ＷＤ）構成において前輪６および後輪８に動力供給するための、図２および図３において全体として参照符号１０として示されている駆動系をも含む。図１に示す車両２は、本発明の譲受人であるＴｏｒｏ社によって製造および販売されているＷｏｒｋｍａｎ（登録商標）実用車ラインからの実用車である。
【００１４】
運転者および乗員を隣り合った座席１４において担持するためのオープン前部コンパートメント１２が、フレーム４上に設けられている。液圧作動旋回ダンプボックス１６がフレーム４上に担持されており、前部コンパートメント１２の後ろから車両２の後端まで延伸している。車両２の前輪６は、運転者によって、運転車の座席１４の前方にあるステアリングホイール１８を使用して操縦可能である。座席１４間の中央コンソール２０が、駆動系１０およびダンプボックス１６の様々な動作制御装置を担持している。以下で詳細に説明する駆動系制御装置のうちの１つが、本発明の一部分としてコンソール２０に新規に追加されている。
【００１５】
ここで図２および図３を参照すると、駆動系１０は、フレーム４上でダンプボックス１６の下に任意の適切な様式で取り付けられている内燃エンジン２２を含む。エンジン２２は、前方に突出している前端（図示せず）、および、図３に見える、後方に突出している後端２６を有するクランクシャフト２４を有する。エンジンクランクシャフト２４の前端および後端は、パワーテイクオフ（ＰＴＯ）シャフトとしての役割を果たす。これによって、エンジン２２の動力が、エンジンクランクシャフト２４の前端に駆動系１０の残りの構成要素を接続することによって、牽引駆動目的でそのような構成要素によって使用されることが可能になる。これによってまた、エンジン２２が、エンジンクランクシャフト２４の後端２６に接続することによって、様々な補助構成要素に動力供給することも可能になる。これらの補助構成要素は、車両２が噴霧器または他の液圧駆動される器具に変換されるか、またはそれを備えるときに使用される液圧シリンダおよび／または追加の流体ポンプを通じてパワーステアリングのための加圧油圧オイルを供給するため、および／またはダンプボックス１６を昇降させるために使用される第１の液圧流体ポンプを含んでもよい。噴霧器または他の器具は、いくつかの事例においては、追加の流体ポンプを通じて間接的に液圧駆動されるよりむしろ、代替的に、クランクシャフト２４の後端２６から直接的に機械駆動されてもよい。
【００１６】
駆動系１０の残りの構成要素に戻ると、エンジンクランクシャフト２４の前端は、図２および図３に全体として参照符号２８として示すベルト式無段変速機（ＣＶＴ）の入力軸に結合されている。ＣＶＴ２８のための様々なシュラウドまたはカバーは、ＣＶＴ２８をより良好に示す目的で、本出願の図面において取り外されている。ＣＶＴ２８の出力軸は、運転者が、高もしくは低速範囲または逆走を選択することを可能にするギアボックス３０に対する入力である。ギアボックス３０は、プロペラ軸またはカルダン軸と称されることが多い従来の接続軸３６を通じてフロントディファレンシャル３２およびリアディファレンシャル３４を駆動する２つの出力軸を有する。フロントディファレンシャル３２は、車両２の前輪６を駆動する自動係合差動装置である。リアディファレンシャル３４は、同様に車両２の後輪８を駆動するが、牽引を増大させるためにそのように所望される場合は運転者によって作動されるときに電気的にロックすることができる。
【００１７】
車両２に使用されるようなベルト式ＣＶＴ２８はそれ自体は当該車両の技術分野において周知であるが、以下により詳細に説明するように、ＣＶＴ２８の一次クラッチのカバーに様々な修正が加わっている点が異なっている。参照により本明細書に組み込まれる米国特許第６，１４９，５４０号明細書は、本発明に使用されるようなベルト式ＣＶＴの有用な説明を含む。しかしながら、ここで、読者が本発明によってＣＶＴ２８に行われる改善をより良好に理解することを可能にするために、ＣＶＴ２８の構造および動作の簡潔な全体的概要を記載する。
【００１８】
ここで図４を参照すると、ＣＶＴ２８は、ゴムベルト４２によって互いに接続されている一次クラッチ３８および二次クラッチ４０を含む。各クラッチ３８、４０は、本明細書においては固定綱車４６と称する、中心軸４４に固定されている第１の綱車４６、および、本明細書においては可動綱車４８と称する、中心軸４４に回転可能に結合されているが、中心軸４４上で軸方向にスライド可能でもある第２の綱車４８を担持する中心軸４４を有する。ＣＶＴ２８の動作中、一次クラッチ３８の可動綱車４８は固定綱車４６に向かって、および固定綱車４６から外方に向かって軸方向にスライドして、それらの綱車間の軸方向距離を変化させる。一次クラッチ３８の中心軸４４は、エンジンクランクシャフト２４の第１の端部に回転可能に結合されている。二次クラッチ４０の中心軸４４は、ギアボックス３０の入力軸に回転可能に結合されている。
【００１９】
一次クラッチ３８の可動綱車４８は、可動綱車４８のテーパ状ベルト係合面の裏側から可動綱車４８の中心軸４４に平行に延伸する、複数の円周方向に離間された柱５０を有する。複数のボルト（図示せず）によって柱５０にカバー５２が固定されており、それによって、柱５０およびカバー５２が、可動綱車４８の一方の側に突出するケージ状構造を形成する。ケージ状構造は、実質的に、可動綱車４８の回転および軸方向運動に関して可動綱車４８の一部分である。加えて、可動綱車４８はまた、実質的に水平な軸を中心とした旋回運動のために、選択された対の柱５０間に旋回可能に固定されている複数の遠心ウェイト５４をも含む。１つの遠心ウェイト５４の一部分が図４に見えている。
【００２０】
一次クラッチ３８の可動綱車４８のケージ状構造は、中心軸４４とともに回転するために中心軸４４に固定されているスパイダ５６を包囲する。スパイダ５６の各アーム５８が横向きに延伸するピン６０を担持しており、スパイダ５６の１つのアームおよび１つのピン６０が図４に見えている。可動綱車４８上の遠心ウェイト５４と同じだけ多くのアーム５８およびピン６０がスパイダ５６上にある。スパイダ５６上の各６０ピンはそれに隣接する１つの遠心ウェイト５４を有し、遠心ウェイト５４の起伏のある本体が、ピン６０の下にある。
【００２１】
エンジン２２が回転しており、一次クラッチ３８が回転しているとき、遠心ウェイト５４は遠心力に反動し、上向きに旋回して可動綱車４８のピン６０に対して係合する。遠心ウェイト５４の起伏のある本体がピン６０を押して可動綱車４８、柱５０、カバー５２および遠心ウェイト５４を単一ユニットとして固定綱車４６に向かう方向において横向きにシフトさせて、固定綱車４６および可動綱車４８の対向するテーパ状面間の間隙を閉じる。この間隙が閉じ始めると、一次クラッチ３８は最初に、ベルト４２が回転し始め、それによって二次クラッチ４０に動力を伝達するようにするのに十分な力でベルト４２を把持する。最終的に、エンジン２２の回転速度が増大し続け、ＣＶＴ２８がシフトアップし続けるほどますますより多くの力が遠心ウェイト５４によって与えられると、可動綱車４８およびそれによって担持されている構成要素がさらに横向きにシフトすることによって、間隙が漸進的により狭くなるため、ベルト４２が中心軸４４から固定綱車４６および可動綱車４８のベルト係合面の上部に向けて上向き外方に上がる。最終的に、完全に変速した状態になると、ベルト４２は一次クラッチ３８の固定綱車４６と可動綱車４８との間で、綱車の下から上へと最後まで上向きに動き切ることになり、このプロセスの間、一次クラッチ３８の周りのベルト４２の直径は最小径から最大径まで変化している。
【００２２】
一次クラッチ３８の直径よりも大きい直径を有するＣＶＴ２８の二次クラッチ４０内で、反対の動作が行われる。ベルト４２が一次クラッチ３８の固定綱車４６の面と可動綱車４８の面との間で上昇し始め、一次クラッチ３８の周りの直径が増大すると、ベルト４２はより緊密になる。二次クラッチ４０の固定綱車４６および可動綱車４８に対するベルト４２の力（ならびに、二次クラッチ４０がギアボックス３０から受ける任意の負荷）が増大することによって、二次クラッチ４０の固定綱車４６および可動綱車４８が徐々に離されて、それらの間の間隙が広がって、ベルト４２が二次クラッチ４０の固定綱車４６のベルト係合面と可動綱車４８のベルト係合面との間で落ち始めることが可能になる。最終的に、完全に変速した状態で、ベルト４２は一次クラッチ３８の周りのその最大径および二次クラッチ４０の周りのその最小径を有することになる。
【００２３】
したがって、ＣＶＴ２８は、ベルト４２が回転し始めるのに十分に把持されているが、ベルト４２が一次クラッチ３８の周りのその最小径および二次クラッチ４０の周りのその最大径を有するときに、公称最小速度伝達比を有する。逆のベルト構成が生じるほど、すなわち、ベルト４２が一次クラッチ３８の周りのその最大径および二次クラッチ４０の周りのその最小径を有するほど十分にＣＶＴ２８がシフトアップしたとき、ベルト４２は、公称最大速度伝達比を有する。ＣＶＴ２８はエンジンｒｐｍおよび駆動系１０内の負荷状態に応答するため、段階的にではなく、連続的にまたは無限に可変の様式でこれらの最小および最大比の間で速度伝達比を円滑に変化させることが可能である。
【００２４】
上記で与えられたＣＶＴ２８の構造および動作の説明は、参照により本明細書に組み込まれる’５４０号特許明細書に示されているものを含む、多くの既知のベルト式ＣＶＴに当てはまる。この従来の記述のいずれの部分も、本明細書において考察されている本発明の実施形態に含まれている、ＣＶＴ２８への改善を含まない。ここで、その改善およびその理由を説明する。
【００２５】
ここで最初に図５および図６を参照すると、本発明は、車両２が、ＣＴＶ２８が設計された公称最大速度伝達比よりも低い速度伝達比において動作しているときに使用するための、ＣＶＴ２８の少なくとも１つの最大速度伝達比を、車両２の運転者が選択的に確立することを可能にするシステムに関する。このシステムは、２つの主要部分、すなわち、１．）車両２の動作中にＣＴＶ２８が完全にシフトアップすることを防止するためにＣＴＶ２８の一次クラッチ３８に追加される選択的に展開可能な止め具、および、２．）運転者が、所望され得るように止め具を選択的に展開することまたはしないことを可能にするための、運転者にとってアクセス可能なアクチュエータを有する。選択的展開可能な止め具は、図５に全体として参照符号６２として示されている。アクチュエータは、図６に全体として参照符号６４として示されている。
【００２６】
図５に示すような一実施形態において、止め具６２は、一次クラッチ３８のカバー５２内部に形成される第１のシリンダ６８内に収容されている流体作動式ピストンストップ６６を含む。ピストンストップ６６は、外側を向いている閉口端７２および内側を向いている開口端７４を有する中空管７０を備える。バネ７６が中空管７０内に挿入されており、バネ７６は、ＣＴＶ２８の一部分を支える内端、および、中空管７０の閉口端７２を支える外端を有する。ＣＶＴ２８が組み立てられると、バネ７６は通常圧縮された状態にあり、それによって、中空管７０によって形成されるピストンストップ６６を、一次クラッチ３８に対する後退位置へと付勢する。ピストンストップ６６の後退位置において、中空管７０の閉口端７２は、ピストンストップ６６が中でスライド可能な第１のシリンダ６８の外端をマークする横断壁７８と近接してまたは当接して係合するようになる。ピストンストップ６６は第１のシリンダ６８とともに流体密であるように設計されており、様々なシール（図示せず）がピストンストップ６６の外形と第１のシリンダ６８の内径との間に設けられている。
【００２７】
カバー５２は、回転ユニオン８４の円筒体８２を受け入れる、隣接する第２のシリンダ８０を含む。回転ユニオン８４は、明瞭にするために、図５においてはカバー５２から引き出された分解図形式で示されている。回転ユニオン８４を含む第２のシリンダ８０は、横断壁７８によって、ピストンストップ６６を含む第１のシリンダ６８から分離されている。横断壁７８は、回転ユニオン８４内の内部流体供給通路８８を通過した流体が、ピストンストップ６６を形成する中空管７０の閉口端７２に対して作用するために第１のシリンダ６８内に受け入れられることを可能にする円形開口８６を有する。回転ユニオン８４内の流体供給通路８８は、第１の供給ホース９０、および、回転ユニオン８４のニップル９４に接続されている接続具９２によって流体を供給される。第１の供給ホース９０および接続具９２は、回転ユニオン８４の他の部分が一次クラッチ３８とともに回転するとき、静止したままである。回転ユニオン８４の本体８２は、回転ユニオン８４が収容されているカバー５２内の第２のシリンダ８０に対する漏れがないようにシールされる。
【００２８】
ここで図６を参照すると、一実施形態におけるアクチュエータ６４は、内部ポンプピストン（図６には示さず）を収容するポンプシリンダ９８を備える手動流体供給ポンプ９６を備える。ポンプピストンは、ステム１００であって、ポンプピストンステム１００の上端がポンプシリンダ９８の外部にあるように、様々なシールを通じて上向きに延伸する、ステム１００を有する。ポンプシリンダ９８の下端は、下側旋回ピン１０２によって車両２のフレーム４内の様々な壁１０４に旋回可能に結合されている。ポンプステム１００の上端は、上側旋回ピン１０６によってベルクランク１０８の一方のアームに旋回可能に結合されている。
【００２９】
ベルクランク１０８は、旋回軸１１０によって、車両２のフレーム４内の１つの壁１０４に旋回可能に接続されている。細長いハンドル１１２が、ベルクランク１０８の他方のアームにクランプ締めされているかまたは他の様態で固定されている。ハンドル１１２は、ベルクランク１０８から前方上向きに延伸しており、車両２の前部コンパートメント１２内のコンソール２０の上に位置付けられているノブ１１４において終端し、ハンドル１１２は、ベルクランク１０８に固定されるために、コンソール２０の上部内のスロット１１６（図１に示す）を下向きに通過している。運転者は、ハンドル１１２の上部およびノブ１１４を、図６の矢印ＡおよびＢによって示すように前後に動かすことによって、ハンドル１１２、したがってベルクランク１０８を、ベルクランク１０８の旋回軸１１０の水平軸を中心として旋回させることができる。
【００３０】
ハンドル１１２は、図６においてはその最前位置において示されている。通常、ハンドル１１２は、ハンドル１１２が、コンソール２０の一部分であり、かつコンソール２０の上部内のスロット１１６の下にあるデテントプレート（ｄｅｔｅｎｔ  ｐｌａｔｅ）１１８に当接することを可能にするために、横向きに作用するバネ（図示せず）のような付勢デバイスによって側方に対してわずかに横向きに傾けられている。図６に示すように、デテントデテントプレート１１８は、図６においてハンドル１１２が現在受け入れられている、デテントデテントプレート１１８の正面にあるいくぶん延長された第１のデテントｄ１を有する。デテントプレート１１８の後部は、４つのより短いさらなるデテントｄ２〜ｄ５を有し、これらのさらなるデテントのいずれか１つも、選択された、調整されている位置においてハンドル１１２を保持および維持することが可能である。ハンドル１１２をデテントプレート１１８によって利用可能にされる様々な位置の間で動かすために、運転者は、ハンドル１１２を側方に引いて、ハンドルをデテントプレート１１８から係合解除し、その後、コンソール２０内のスロット１１６を通じてデテントプレート１１８を適切な方向ＡまたはＢに旋回させて、ハンドル１１２を選択されたデテントと整列させる。その後、運転者がハンドル１１２を放すと、付勢デバイスの付勢によってハンドル１１２は傾いて選択されたデテントと係合するようになり、そのデテント内でハンドル１１２は保持される。
【００３１】
ポンプシリンダ９８は、上側流体供給口１２０および下側流体供給口１２２を有する。下側流体供給口１２２は、前述したように、第１の供給ホース９０によって回転ユニオン８４に接続されている。上側流体供給口１２０は、第２の流体供給ホース１２４によって、何らかの様式で車両２のフレーム４に固定または取り付けられているリザーバ１２６に接続されている。リザーバ１２６は非圧縮性流体を含む。ポンプ９６の目的は、運転者がハンドル１１２を、図６においてハンドルが示されている位置から図６の矢印Ｂの方向に旋回させるときに、ＣＴＶ２８の一次クラッチ３８内の回転ユニオン８４に流体を圧送することである。この旋回運動によって、ポンプピストンがポンプシリンダ９８内で下ろされて、ポンプストロークがもたらされる。ＣＴＶ２８の一次クラッチ３８内に入る流体は、ピストンストップ６６に作用して、ピストンストップ６６をＣＴＶ２８の一次クラッチ３８のカバー５２に対して内側に延伸させるものである。ハンドル１１２の旋回運動が、ここでは図６の矢印Ａの方向に戻されるハンドル１１２によって逆にされると、ポンプピストンは真空ストロークにおいてポンプシリンダ９８内で上向きに上昇して、ピストンストップ６６に対してすでに圧送されている流体を引き込むかまたは引き戻すのを助ける。これは、ＣＴＶ２８の一次クラッチ３８のカバー５２内の第１のシリンダ６８内の後退位置にピストンストップ６６を戻すように作用するバネ７６によって補助される。
【００３２】
ポンプピストンがポンプシリンダ９８内のその最上位置まで上昇すると、ポンプシリンダ９８内の、上側供給口１２０と下側供給口１２２との間にバイパス（図示せず）が開いて、ＣＴＶ２８に対して方向づけられている、流体内に蓄積されている場合がある任意の気泡がリザーバ１２６を通じて逃げるかまたは大気に放出されることが可能になる。これによって、本発明のシステムが適切に較正されたままになり、それによって、ポンプ９６の動作の繰り返されるサイクルが、ピストンストップ６６がＣＴＶ２８の一次クラッチ３８のカバー５２からどれだけ遠く延伸されるかにおいて、実質的に同じ結果をもたらす。流体内に気泡が蓄積すると、最終的に、ピストンストップ６６がどれだけ遠く延伸されるかにおいて誤りにつながることになる。
【００３３】
図７〜図９は、本発明のシステムの動作を示す。車両２のほとんどの部分について、またその多くの使用において、ポンプ９６のハンドル１１２は、図６に示す位置にあることになる。すなわち、ハンドル１１２は、大きい前方デテントｄ１の前縁にかかっている。この位置において、ピストンストップ６６はＣＴＶ２８の一次クラッチ３８のカバー５２内の第１のシリンダ６８内に完全に引き戻されており、ＣＴＶ２８の動作に影響を及ぼさない。
【００３４】
図７は、ピストンストップ６６が完全に引き戻されており、ＣＴＶ２８が、ベルト４２の回転を始めるのに十分な力をもって、ＣＴＶ２８がベルト４２に対して係合する前の、エンジンアイドル速度における中立位置にある、ＣＴＶ２８を示す。この構成において、一次クラッチ３８の固定綱車４６および可動綱車４８は、それらの間に示されている最大間隙または距離で、それらがいつもそうなる範囲で離間されている。この間隙または距離は図７においてｇと指定されている。
【００３５】
運転者がアクセルペダルを踏み込むのに起因してエンジンｒｐｍが増大し、一次クラッチ３８内の遠心ウェイト５４が遠心力の影響下で上向きに旋回し始めると、ＣＴＶ２８はその通常の様式でその最小速度伝達比からその最大速度伝達比までシフトアップする。図８は、ハンドル１１２が図６の位置にあるままであるために、ピストンストップ６６が完全に引き戻されている、完全に変速した状態にあるＣＴＶ２８を示す。この状態において、一次クラッチ３８の固定綱車４６および可動綱車４８は互いに対して、綱車の下部において見えなくなっているそれらの間の間隙または距離で、また、図７と比較してそれ以外のどこでもはるかにより小さい間隙または距離で、それらがいつもそうなるだけ互いに近くにある。図８における距離ｇ１を参照し、図７における距離ｇと比較されたい。ｇ１とｇとの間の差は、一次クラッチ３８の固定綱車４６および可動綱車の上部まで４８ベルト４２が上昇し切っているようにするのに十分であり、ベルト４２はそれに応じて、二次クラッチ４０の固定綱車４６と可動綱車４８との間では下がっている。引き戻されたピストンストップ６６を形成する中空管７０の、内側を向いている端部７４は、ピストンストップ６６が完全に引き戻されている限り、たとえＣＴＶ２８が完全に変速していても、図８の小さい距離ｘだけスパイダ５６のハブ５７から離間されたままである。
【００３６】
一方、流体供給ポンプのハンドル１１２が運転者によって、ハンドル１１２がデテントプレート１１８内で後方に最も遠いデテントｄ２内に受け入れられるまで、スロット１１６を通じて図６の矢印Ｂの方向において後方に選択的に旋回され切るときに起こることに注目されたい。この状況において、流体供給ポンプ９６が適切に較正されているとき、ハンドル１１２の旋回によって、ポンプピストンは、一次クラッチ３８のカバー５２内の第１のシリンダ６８内へ測定量の流体を圧送させられて、ピストンストップ６６を、所定の距離だけカバー５２に対して内側方向に、カバー５２から外れて延伸させる。この状況が図９に示されている。ピストンストップ６６は、図７および図８にしめすようなその後退位置と比較して、第１のシリンダ６８から外れて延伸させられていることに留意されたい。図９において、ピストンストップ６６は、その完全に延伸した位置にあるものである。
【００３７】
ここで、ピストンストップ６６がその完全に延伸した位置にあることによって、ピストンストップ６６を形成する中空管７０の内側を向いている端部７４は、完全な変速よりも十分に短い何らかの点におけるＣＴＶ２８の動作中に、スパイダ５６のハブ５７に対して係合する。そのような当接が起こると、ＣＴＶ２８は、さらにシフトアップしないようにロックされるようになる。この結果として、ＣＴＶ２８の固定綱車４６および可動綱車４８は、互いに対するさらなる動きが可能でない完全な変速よりもはるかに小さい距離だけ、互いに対して動かされている。これは、図９の距離ｇ２によって示されている。図９のｇ２は図７のｇよりもいくらかより小さく、これは、この変速機が、その公称最小速度伝達比からより高い速度伝達比へとシフトアップすることが可能にされていることを意味することに留意されたい。一方、図９のｇ２は図８のｇ１よりも相当に大きく、これは、図９のピストンストップ６６の位置によって確立されるような最大速度伝達比が、ＣＴＶ２８の公称最大速度伝達比よりも大幅に低くなることを意味する。
【００３８】
望ましくは、車両２が噴霧器を備えるかまたは噴霧器に変換されるとき、公称最大速度伝達比と比較して大幅により低い最大速度伝達比が、平坦な地面上で極めて低い車両対地速度、たとえば、３ｍｐｈなどにおいて達成するほど十分低く設定される。動作中に妥当に高いエンジンｒｐｍを維持することによって、運転者が、たとえ車両２が変化する地形の上を進んでいるときであっても、連続的にシフトアップされているＣＶＴを用いて動作されている車両２を、ピストンストップ６６の位置によって選択された低下された最大速度伝達比に維持することが極めて単純になる。これによって、速度伝達比が低下された最大速度伝達比に保たれており、それによって、所望の散布速度を達成するために低下された最大速度伝達比に対してどれだけ多くの噴霧流が必要とされるかを計算することが可能になるため、その後、車両２によって下げられている任意の噴霧器の散布速度が、車両２が平坦な地面から上り勾配または下り勾配の状況になるときに、実質的に一定のままであることが可能になる。したがって、たとえ車両２の駆動系１０内のＣＶＴ２８が使用されても、ここでも単位面積あたりの噴霧量によって測定される噴霧散布速度は実質的に一定のままになるため、噴霧しながら、ピストンストップ６６を使用してＣＶＴ２８における低下された最大速度伝達比を確立することによって、噴霧器として車両２をより効率的に使用することが可能になる。したがって、この状況における車両２の性能は、たとえ車両２がＣＶＴ２８を備える場合であっても、ギアシフトベースの標準的な手動変速機を利用する車両２の性能に比肩するものになる。
【００３９】
上記の説明は車両２を噴霧器として使用することを参照しているが、ピストンストップ６６を御使用するための同じ原理が、たとえ車両２がＣＶＴ２８を備える場合であっても、望ましくは実質的に一定の散布速度で散布される、地面または芝面に対する他の物質の散布に車両２が使用されている場合にも適用される。そのような他の使用は、限定ではないが、芝草の表面の上にブレンドした土壌混合物を散布するトップドレッサとして、または、乾燥粒子肥料を地面または芝面に散布する散布器として車両２を使用することを含む。
【００４０】
他のデテントｄ３〜ｄ５によって、ハンドル１１２がｄ２にあるときに設定されるより低い最大速度伝達比よりも高いが、ハンドル１１２がデテント１にあるときに設定される公称最大速度伝達比よりも低い、ＣＶＴ２８における他のより低い最大速度伝達比を運転者が設定することが可能になる。たとえば、これによって、運転者が、車両２を簡便に、デテントｄ２における３ｍｐｈ、デテントｄ３における６ｍｐｈなど、通常の輸送速度よりも低い複数の所定の速度のいずれか１つにおいて動作したままにすることが可能になる。トップドレッサのような、噴霧器以外の地面加工または整備器具を車両２が備えるときに、特定の低下された速度が望ましい場合がある。または、経験の浅い運転者が自身の監督者によって、ハンドル１１２をデテントｄ２〜ｄ５のうちの１つに維持することによって、低減した速度で車両２を駆動するように求められる場合がある。
【００４１】
本発明の様々な修正が当業者には諒解されよう。本明細書に説明されているように流体作動式ピストンストップ６６を使用することが耐久性の理由から好ましいが、それらの後退位置と延伸位置との間で機械的に動かされる止め具を含む他のタイプの止め具が、ＣＶＴ２８の一次クラッチ３８のカバー５２に対して使用されてもよい。代替的に、一次クラッチ３８の可動綱車４８を制御するのではなく、代わりに、本明細書に説明したのと同様に二次クラッチ４０の可動綱車４８を制御するために、本発明の改善が使用されてもよい。したがって、本発明は、本明細書において説明されているような、その実施形態の詳細に限定されるべきではない。
【図１】
2016517945.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【手続補正書】
【提出日】平成27年12月9日(2015.12.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の牽引駆動系のためのベルト式無段変速機であって、
（ａ）回転可能軸上に担持されている軸方向に固定された綱車および軸方向に可動な綱車を備える少なくとも１つの滑車と、
（ｂ）前記綱車間を係合する可撓性ベルトと、
（ｃ）前記可動綱車を前記固定綱車に向かって押し、それによって前記綱車間で前記ベルトの位置を変化させるための遠心力に応答して、前記変速機によって与えられる速度伝達比を、公称最小速度伝達比と公称最大速度伝達比との間で連続的に変化させる複数の可動部材と、
（ｄ）前記少なくとも１つの滑車上に担持されている選択的に展開可能な止め具であって、前記止め具は、前記綱車に対して、非展開位置と少なくとも１つの展開位置との間で選択的に可動であり、前記止め具は、前記その非展開位置においては前記変速機から利用可能な前記速度伝達比に影響を及ぼさないように構成されており、それによって、前記変速機はその公称最小速度伝達比と公称最大速度伝達比との間で連続的に変速することができ、前記止め具は、前記その少なくとも１つの展開位置において、前記止め具が前記少なくとも１つの滑車上で、前記固定綱車と前記可動綱車との間の相対運動を、前記変速機の通常動作においてもたらされる運動範囲よりも小さい運動範囲に機械的に制限するように再配置されるようにさらに構成されているが、前記止め具は前記遠心力応答部材の動作の経路内にはみ出さず、または、その動作と干渉せず、前記その少なくとも１つの展開位置にある前記止め具は、前記公称最大速度伝達比よりも低いが、前記公称最小速度伝達比よりも高い実際の最大速度伝達比を与え、前記遠心力応答部材は依然として、前記その少なくとも１つの展開位置にある前記止め具の位置によって設定される前記公称最小速度伝達比と前記実際の最大速度伝達比との間で前記変速機を連続的に変速させるように動作することが可能である、止め具と
を備える、変速機。
【請求項２】
前記止め具は、前記その非展開位置と前記その少なくとも１つの展開位置との間の前後運動において前記軸に対して軸方向にスライドする、請求項１に記載の変速機。
【請求項３】
前記止め具は中空管を備え、前記中空管の少なくとも一部分は、前記その非展開位置および前記展開位置の両方において前記軸を中心として同心円状に受け入れられ、それによって、前記中空管は少なくとも部分的に前記軸によって担持される、請求項２に記載の変速機。
【請求項４】
前記止め具は、前記止め具を前記非展開位置から前記少なくとも１つの展開位置へと押すために前記止め具のピストン部分に対して選択的に加えられる流体圧によって、前記軸に対して前記その少なくとも１つの展開位置へとスライドされる、請求項２に記載の変速機。
【請求項５】
前記止め具を前記軸に対して前記その非展開位置へと付勢するために前記軸と前記止め具との間で作用するバネであって、それによって、前記バネは、前記止め具の前記ピストン部分に対して加えられる前記流体圧が選択的に放出または解放されるときに、前記止め具を前記非展開位置に戻すことが可能である、バネをさらに含む、請求項４に記載の変速機。
【請求項６】
前記変速機は、前記少なくとも１つの滑車内のチャンバに前記流体圧を供給するために前記変速機から分離されて、前記車両上に担持されるように構成されている流体供給ポンプをさらに含み、前記止め具の前記ピストン部分は、前記流体供給ポンプによって前記チャンバ内に導入される前記流体圧が、前記止め具の前記ピストン部分に対して作用することを可能にするために、前記チャンバ内に受け入れられる、請求項４に記載の変速機。
【請求項７】
前記流体供給ポンプは、回転ユニオンを通じて前記少なくとも１つの滑車内の前記チャンバ内に前記流体圧を入れるための流体供給ホースを有し、前記回転ユニオンは、接続具を有し、前記流体供給ホースは、前記接続具と接続されており、前記流体供給ホースは、前記回転ユニオンの残りの部分が前記少なくとも１つの滑車とともに回転するときに静止したままであり、前記回転ユニオンの前記残りの部分は、前記流体圧を、前記少なくとも１つの滑車内の前記チャンバ内に導くための少なくとも１つの通路を有する、請求項６に記載の変速機。
【請求項８】
前記流体供給ポンプは、
（ａ）ポンプシリンダと、
（ｂ）前記チャンバに前記流体圧を供給するためのポンプストロークを通じて、および、前記流体圧を前記チャンバから解放または吸引するための戻りストロークを通じて、内部で前後運動するために前記ポンプシリンダ内に収容されているポンプピストンと、
（ｃ）前記ポンプピストンに接続されているピストンロッドであって、前記ピストンロッドは、前記ピストンロッドの外端に力を加えることによって、前記ポンプピストンがそのポンプストロークおよび戻りストロークの両方を通じて動かされ得るように、前記ポンプピストンの前記ポンプストロークおよび前記戻りストロークの両方の間に前記ポンプシリンダの外部に延伸するその一方の端部を有する、ピストンロッドと、
（ｄ）前記ユーザが前記ポンプピストンをそのポンプストロークおよび戻りストロークの両方を通じて選択的に手動で動かすことを可能にするために、前記ユーザが前記ピストンロッドに手の力を加えることを可能にするために、前記ピストンロッドの前記外端上にあるか、または前記外端に動作可能に接続されているユーザ操作可能ハンドルと
を備える、請求項６に記載の変速機。
【請求項９】
前記ハンドルは、旋回可能ベルクランクの第１のアームに固定されており、前記ベルクランクの第２のアームは前記ピストンロッドの前記外端に旋回可能に接続されており、前記ベルクランクの旋回軸を中心とした対向する両方向における前記ベルクランクの旋回運動を実行するために前記ハンドルを使用することによって、前記ポンプシリンダ内の前記ポンプピストンの、そのポンプストロークおよび戻りストロークの両方を通じた前後双方向の運動が引き起こされる、請求項８に記載の変速機。
【請求項１０】
前記変速機は、前記止め具が、そのいずれか１つが前記ユーザによって任意の所与の時点において選択され得る複数の異なる実際の最大速度伝達比を提供する複数の展開位置を有するように、異なる長さを有する複数のポンプストロークに対応する複数の調整された位置において前記ハンドルを保持するための複数のデテントをさらに含み、前記ハンドルは、１つの選択されたデテントと対応する１つの前記実際の最大速度伝達比を使用するために選択するために、任意の所与の時点において前記１つの選択されたデテント内に受け入れ可能である、請求項８に記載の変速機。
【請求項１１】
前記流体供給ポンプによって圧送されている前記流体内に蓄積されている場合がある任意の気泡が大気に出ていくことを可能にするために、実質的に、前記ポンプピストンの各戻りストロークの終わりに開かれる、前記ポンプシリンダ内のバイパスをさらに含む、請求項８に記載の変速機。
【請求項１２】
前記止め具に複数の展開位置が与えられ、前記止め具は、任意の所与の時点において前記展開位置のうちのいずれか１つに保持されることが可能であり、それによって、前記止め具の前記利用可能な展開位置のいずれがユーザによって使用のために選択されるかに応じて、複数の異なる実際の最大速度伝達比が前記ユーザによる選択のために利用可能である、請求項１に記載の変速機。
【請求項１３】
前記止め具は、前記少なくとも１つの滑車の前記可動綱車上に少なくとも部分的に担持される、請求項１に記載の変速機。
【請求項１４】
前記止め具は、前記可動綱車の中央部分内のシリンダ内に少なくとも部分的に受け入れられ、前記シリンダおよび前記管は、前記滑車の前記軸と同軸上にあり、前記中空管の一端はまた、前記滑車の前記回転可能軸の一端の周囲に少なくとも部分的に同心円状に受け入れられ、前記管は、前記非展開位置と前記その少なくとも１つの展開位置との間で前後に動くときに、前記シリンダおよび前記軸に対してスライド可能である、請求項１３に記載の変速機。
【請求項１５】
前記可動綱車は、
（ａ）テーパ状ベルト係合面と、
（ｂ）前記ベルト係合面の裏側から突出する、複数の円周方向に離間されている柱と、
（ｃ）前記柱に取り付けられているカバーであって、それによって、前記カバーおよび前記柱が前記可動綱車の一方の側に突出するケージ状構造を形成し、前記ケージ状構造は、前記可動綱車の回転運動および軸方向運動に関して前記可動綱車の一部分を含み、前記中空管を少なくとも部分的に受け入れる前記シリンダが、前記可動綱車の前記カバーの中央部分に設けられている、カバーと
を備える、請求項１４に記載の変速機。
【請求項１６】
前記中空管は、流体密な関係において前記シリンダ内でスライドするために受け入れられるピストンを形成する閉口端を有し、前記中空管は、前記中空管の前記閉口端に対して作用するために前記シリンダ内に流体圧を加えることによって、前記その非展開位置から前記少なくとも１つの展開位置へと動かされる、請求項１４に記載の変速機。
【請求項１７】
前記変速機は、前記中空管内に延伸するバネをさらに含み、前記中空管を前記その非展開位置に向かって付勢するために、前記バネの一端は、前記中空管の前記閉口端の裏側を支え、前記バネの対向端は、前記軸の一端を支え、それによって、前記バネは、前記流体圧が前記シリンダから選択的に放出または解放されるときに、前記止め具を前記非展開位置に戻すことが可能である、請求項１６に記載の変速機。
【請求項１８】
地面または芝面に対して作業を実施するための実用車であって、
（ａ）複数の接地ホイールによって前記地面の上を進むために支持されているフレームと、
（ｂ）前記フレーム上に担持されている原動機であって、前記原動機は、回転可能駆動軸を有する、原動機と、
（ｃ）前記フレームを前記地面または前記芝面の上で推進するために前記少なくとも１つのホイールを回転可能に駆動するための、少なくとも１つのホイールに動作可能に接続されている駆動系であって、前記少なくとも１つのホイールを駆動し、それによって様々な対地速度において前記フレームを駆動するために、前記駆動系は、前記原動機の前記駆動軸と前記少なくとも１つのホイールとの間に動作可能に接続されているベルト式無段変速機を含み、前記変速機は、
（ｉ）回転可能軸上に担持されている軸方向に固定された綱車および軸方向に可動な綱車を備える少なくとも１つの滑車と、
（ｉｉ）前記綱車間を係合する可撓性ベルトと、
（ｉｉｉ）前記可動綱車を前記固定綱車に向かって押し、それによって前記綱車間で前記ベルトの位置を変化させるための遠心力に応答して、前記変速機によって与えられる速度伝達比を、公称最小速度伝達比と公称最大速度伝達比との間で連続的に変化させる複数の可動部材と、
（ｉｖ）前記少なくとも１つの滑車上に担持されている選択的に展開可能な止め具であって、前記止め具は、前記綱車に対して、非展開位置と少なくとも１つの展開位置との間で選択的に可動であり、前記止め具は、前記その非展開位置においては前記変速機から利用可能な前記速度伝達比に影響を及ぼさないように構成されており、それによって、前記変速機はその公称最小速度伝達比と公称最大速度伝達比との間で連続的に変速することができ、前記止め具は、前記その少なくとも１つの展開位置において、前記止め具が前記少なくとも１つの滑車上で、前記固定綱車と前記可動綱車との間の相対運動を、前記変速機の通常動作においてもたらされる運動範囲よりも小さい運動範囲に機械的に制限するように再配置されるようにさらに構成されており、それによって、前記その少なくとも１つの展開位置にある前記止め具は、前記フレームの最大対地速度を制限するために、前記公称最大速度伝達比よりも低いが、前記公称最小速度伝達比よりも高い実際の最大速度伝達比を与える、止め具と
を備える、駆動系と、
（ｄ）前記地面または前記芝面に対する前記フレームの運動によって前記地面または前記芝面に対して推進されるように、前記フレームに動作可能に取り付けられている散布器であって、前記散布器は、前記原動機の前記駆動軸の回転速度に比例する散布速度において前記地面または前記芝面上に物質を分配するために、前記原動機の駆動軸によって直接的にまたは間接的に、動作可能に動力供給され、前記変速機の前記止め具が、前記実際の最大速度伝達比を確立する前記その少なくとも１つの展開位置にあるときの前記フレームの前記対地速度に対して、前記物質の所望の散布速度を計算および設定することができ、それによって、たとえ前記実用車が勾配を上りまたは下るときに前記原動機の前記駆動軸の前記回転速度が変化し得るとしても、前記実用車がユーザによって運転され、前記変速機が、前記止め具の前記少なくとも１つの展開位置によって確立される前記実際の最大速度伝達比にシフトアップされるときに、前記物質の前記散布速度は実質的に一定のままになる、散布器と
を備える、実用車。
【請求項１９】
前記変速機は、各々が請求項１８の限定（ｃ）（ｉ）、ｃ（ｉｉ）およびｃ（ｉｉｉ）に記載されている構造を有する一次滑車および二次滑車を含み、請求項１８の限定ｃ（ｉｉ）の前記可撓性ベルトが、前記ベルトが前記一次滑車の前記綱車間で上昇するときに前記ベルトが前記二次滑車の前記綱車間に入るように、および、その逆も可能になるように、前記一次滑車および前記二次滑車の両方の周りに対向するように引っ張られている単一の可撓性ベルトを含み、前記一次滑車の前記回転可能軸は、前記原動機の前記駆動軸に動作可能に接続されており、前記二次滑車の前記回転可能軸は、前記少なくとも１つのホイールに動作可能に接続されている前記駆動系の下流部分に動作可能に接続されており、請求項１８の限定（ｃ）（ｉｖ）の前記止め具は、前記一次滑車または前記二次滑車のいずれに配置されてもよい、請求項１８に記載の実用車。
【請求項２０】
前記止め具は、いずれの滑車が前記止め具を有していようとも、その滑車の前記可動綱車上に担持される、請求項１９に記載の実用車。
【国際調査報告】
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