(57)【要約】入力シャフトと、出力シャフトと、連続可変傾斜ボール遊星バリエータと、第１の回転要素、第２の回転要素、第３の回転要素、および第４の回転要素を有する複合遊星ギヤセットアセンブリと、複数のトルク伝動デバイスとを有する前輪駆動または後輪駆動連続可変トランスミッションが、提供される。複合遊星ギヤセットアセンブリは、単純なシングルピニオンギヤセットおよび複合ダブルピニオンギヤセットを有し、固定的に接続された遊星キャリアおよび固定的に接続されたリングギヤを有し、ジョイント遊星ギヤキャリアおよびジョイントリングギヤをもたらす。外側遊星ギヤは、出力シャフトを駆動させるリングギヤに係合する。選択的トルク伝動デバイスは、クラッチおよびブレーキクラッチを含む。
2016520782.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続可変トランスミッションであって、前記トランスミッションは、
定置筐体（グラウンド）と、
入力シャフトと、
出力シャフトと、
第１の回転要素、第２の回転要素、第３の回転要素、および第４の回転要素を有するギヤセットと、
第１の回転要素および第２の回転要素を有するバリエータアセンブリと、
３つの選択可能トルク伝動デバイス（「クラッチ」）と
を備え、前記入力シャフトは、前記バリエータアセンブリの第１の回転要素と固定的に接続され、
前記バリエータアセンブリの第２の回転要素は、前記ギヤセットの第１の要素と固定的に接続され、
前記出力シャフトは、前記ギヤセットの第３の要素と固定的に接続され、
前記第１のクラッチは、前記ギヤセットの第４の要素をグラウンドに接続し、全体伝動速度比の第１の前進可変範囲を確立し、
前記第２のクラッチは、前記入力シャフトを前記ギヤセットの第２の要素に接続し、全体伝動速度比の第２の前進可変範囲を確立し、
前記第３のクラッチは、前記ギヤセットの第２の要素をグラウンドに接続し、全体伝動速度比の後退可変範囲を確立し、
前記バリエータは、その第１の回転要素の速度と第２の回転要素の速度との間に制御された可変比を確立し、それによって、前記可変範囲のいずれかの範囲内で前記全体伝動速度比を調節する、
連続可変トランスミッション。
【請求項２】
前記ギヤセットは、回転要素を有する複合遊星ギヤセットであり、前記複合遊星ギヤセットは、
第１の（「シングルピニオン」）遊星ギヤセットであって、
第１のリングギヤと、
第１の太陽ギヤと、
第１のキャリアアセンブリと
を備える第１の（「シングルピニオン」）遊星ギヤセットと、
第２の（「ダブルピニオン」）遊星ギヤセットであって、
第２のリングギヤと、
第２の太陽ギヤと、
第２のキャリアアセンブリと
を備える第２の（「ダブルピニオン」）遊星ギヤセットと
を備え、前記第１の遊星ギヤセットの第１のキャリアアセンブリは、前記シングルピニオン遊星ギヤセットの第１のリングギヤおよび前記シングルピニオン遊星ギヤセットの第１の太陽ギヤに係合する第１のピニオンのシングルセットを回転可能に支持し、
前記ダブルピニオン遊星ギヤセットの第２のキャリアアセンブリは、前記ダブルピニオン遊星ギヤセットの第２の太陽ギヤに係合する第２のピニオンのセットと、前記第２のピニオンのセットおよび前記ダブルピニオン遊星ギヤセットの第２のリングギヤに係合する第３のピニオンのセットとを回転可能に支持し、
前記第１の遊星ギヤセットおよび第２の遊星ギヤセットの第１のキャリアアセンブリおよび第２のキャリアアセンブリは、固定的に接続され、
前記第１の遊星ギヤセットの第１のリングギヤおよび前記第２の遊星ギヤセットの第２のリングギヤは、固定的に接続され、
前記ギヤセットの第１の回転要素は、前記第１の太陽ギヤであり、
前記ギヤセットの第２の回転要素は、前記固定接続されたキャリアアセンブリであり、
前記ギヤセットの第３の回転要素は、前記固定的に接続されたリングギヤであり、
前記ギヤセットの第４の回転要素は、前記第２の太陽ギヤである、
請求項１に記載のトランスミッション。
【請求項３】
前記ギヤセットは、
リングギヤと、
前記リングギヤと噛合する長いピニオンギヤの外側セット、および前記長いピニオンギヤの外側セットと噛合する短いピニオンギヤの内側セットを回転可能に支持するキャリアアセンブリと、
前記長いピニオンギヤの外側セットと噛合する第１の太陽ギヤと、
前記短いピニオンギヤの内側セットと噛合する第２の太陽ギヤと
を備える複合遊星ギヤセットであり、
前記ギヤセットの第１の回転要素は、前記第１の太陽ギヤであり、
前記ギヤセットの第２の回転要素は、前記キャリアアセンブリであり、
前記ギヤセットの第３の回転要素は、前記リングギヤであり、
前記ギヤセットの第４の回転要素は、前記第２の太陽ギヤである、
請求項１に記載のトランスミッション。
【請求項４】
前記ギヤセットは、Ｒａｖｉｇｎｅａｕｘ複合遊星ギヤセットである、請求項１〜３に記載のトランスミッション。
【請求項５】
前記バリエータは、ボールタイプバリエータであり、前記ボールタイプバリエータは、
伝動軸を中心に回転可能に配置される複数の枢動アクスルを回転可能に支持するキャリアアセンブリを備え、
前記枢動アクスルはそれぞれ、さらに、ボールを回転可能に支持し、
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それぞれ、前記ボールの全てと連続接触するボール接触区域を備え、
前記バリエータの第１の回転要素は、前記第１のリングアセンブリであり、
前記バリエータの第２の回転要素は、前記第２のリングアセンブリであり、
前記キャリアアセンブリは、前記枢動アクスルに向きを変化させるために、前記バリエータ筐体に対する小さな角度範囲を通して制御された態様で移動し、したがって、前記第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前記速度比を変化させる、請求項１〜４に記載のトランスミッション。
【請求項６】
前記第１のアセンブリリングと第２のアセンブリリングとの間におけるバリエータ速度比が増加するにつれて、
前記第１の前進範囲内における全体伝動速度比は、増加し、
前記第２の前進範囲内における全体伝動速度比は、減少し、
前記後退範囲内における全体伝動速度比は、より負になる、
請求項１〜５に記載のトランスミッション。
【請求項７】
前記バリエータ速度比範囲の上限近傍であるが、依然として、前記範囲内であるバリエータ速度比において、
前記第１の前進範囲および第２の前進範囲における全体伝動速度比は、同一であり、
前記第２のクラッチは、前記第１の前進範囲にある間、同期的に係合されることができ、
前記第１のクラッチは、前記第２の前進範囲にある間、同期的に係合されることができ、
前記バリエータを通して動力を伝動しない付加的固定比伝動動作モードは、前記第１のクラッチおよび第２のクラッチの同時適用によって確立される、請求項６に記載のトランスミッション。
【請求項８】
前記第２のクラッチは、ドッグスタイルクラッチである、請求項７に記載のトランスミッション。
【請求項９】
前記ギヤセットの４つの回転要素のうちの任意の２つを選択可能に接続する第４のクラッチをさらに備え、したがって、前記要素の全てを一斉に回転させ、第３の前進範囲を確立する、請求項１〜８に記載のトランスミッション。
【請求項１０】
前記第１のクラッチおよび後退クラッチは、ブレーキクラッチである、請求項１〜９に記載のトランスミッション。
【請求項１１】
前記第４のクラッチは、ドッグスタイルクラッチである、請求項９に記載のトランスミッション。
【請求項１２】
前記トランスミッションは、前輪駆動車両と後輪駆動車両との両方で利用されることが可能である、請求項１〜１１に記載のトランスミッション。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
（関連出願への相互参照）
本願は、２０１３年６月６日に出願された米国仮特許出願第６１／８３２，０５８号の利益を主張し、その出願は、参照によって本明細書に援用される。
【０００２】
（発明の背景）
連続可変トランスミッションを含む駆動系を有する車両は、車両のオペレータまたは車両の制御システムが、無段階様式で駆動比を変更することを可能にし、車両の動力源が、その最も効率的な回転速度で動作することを可能にする。エンジン速度が、車の燃料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なければならないため、トランスミッションは、より複雑になっている。加えて、トランスミッション構成要素の速度および効率性が、等しく重要である。最近、高ピニオンおよび／またはキャリア速度と、既存の３モードパワーフローの他の不利点とを回避する設計を有する連続可変速度トランスミッションを車両に提供するために、連続可変トランスミッションが、提案されている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
（発明の概要）
本明細書に提供されるのは、定置筐体（グラウンド）と、入力シャフトと、出力シャフトと、第１の回転要素、第２の回転要素、第３の回転要素、および第４の回転要素を有するギヤセットと、第１の回転要素および第２の回転要素を有するバリエータアセンブリと、３つの選択可能トルク伝動デバイス（「クラッチ」）とを備える、前輪駆動または後輪駆動連続可変トランスミッションであり、入力シャフトは、バリエータアセンブリの第１の回転要素と固定的に接続され、バリエータアセンブリの第２の回転要素は、ギヤセットの第１の要素と固定的に接続され、出力シャフトは、ギヤセットの第３の要素と固定的に接続され、第１のクラッチは、ギヤセットの第４の要素をグラウンドに接続し、全体伝動速度比の第１の前進可変範囲を確立し、第２のクラッチは、入力シャフトをギヤセットの第２の要素に接続し、全体伝動速度比の第２の前進可変範囲を確立し、第３のクラッチは、ギヤセットの第２の要素をグラウンドに接続し、全体伝動速度比の後退可変範囲を確立し、バリエータは、その第１の回転要素の速度と第２の回転要素の速度との間に制御された可変比を確立し、それによって、上記可変範囲のいずれかの範囲内で全体伝動速度比を調節する。いくつかの実施形態では、ギヤセットは、第１のリングギヤ、第１の太陽ギヤ、および第１のキャリアアセンブリを備える第１の（「シングルピニオン」）遊星ギヤセットと、第２のリングギヤ、第２の太陽ギヤ、および第２のキャリアアセンブリを備える回転要素を有する第２の（「ダブルピニオン」）遊星ギヤセットとを備える回転要素を有する複合遊星ギヤセットであり、第１の遊星ギヤセットの第１のキャリアアセンブリは、上記シングルピニオン遊星ギヤセットの第１のリングギヤおよび上記シングルピニオン遊星ギヤセットの第１の太陽ギヤに係合する第１のピニオンのシングルセットを回転可能に支持し、ダブルピニオン遊星ギヤセットの第２のキャリアアセンブリは、上記ダブルピニオン遊星ギヤセットの第２の太陽ギヤに係合する第２のピニオンのセットと、上記第２のピニオンのセットおよび上記ダブルピニオン遊星ギヤセットの第２のリングギヤに係合する第３のピニオンのセットとを回転可能に支持し、第１および第２の遊星ギヤセットの第１および第２のキャリアアセンブリは、固定的に接続され、第１の遊星ギヤセットの第１のリングギヤおよび第２の遊星ギヤセットの第２のリングギヤは、固定的に接続され、ギヤセットの第１の回転要素は、上記第１の太陽ギヤであり、ギヤセットの第２の回転要素は、上記固定的に接続されたキャリアアセンブリであり、ギヤセットの第３の回転要素は、上記固定的に接続されたリングギヤであり、ギヤセットの第４の回転要素は、上記第２の太陽ギヤである。いくつかの実施形態では、ギヤセットは、リングギヤと、上記リングギヤと噛合する長いピニオンギヤの外側セットおよび上記長いピニオンギヤの外側セットと噛合する短いピニオンギヤの内側セットを回転可能に支持するキャリアアセンブリと、上記長いピニオンギヤの外側セットと噛合する第１の太陽ギヤと、上記短いピニオンギヤの内側セットと噛合する第２の太陽ギヤとを備える複合遊星ギヤセットであり、ギヤセットの第１の回転要素は、上記第１の太陽ギヤであり、ギヤセットの第２の回転要素は、上記キャリアアセンブリであり、ギヤセットの第３の回転要素は、上記リングギヤであり、ギヤセットの第４の回転要素は、上記第２の太陽ギヤである。いくつかの実施形態では、ギヤセットは、Ｒａｖｉｇｎｅａｕｘ複合遊星ギヤセットである。トランスミッションのいくつかの実施形態では、バリエータは、ボールタイプバリエータであり、ボールタイプバリエータは、伝動軸を中心に回転可能に配置される複数の枢動アクスルを回転可能に支持するキャリアアセンブリを備え、上記枢動アクスルはそれぞれ、さらにボールを回転可能に支持し、第１および第２のリングアセンブリは、それぞれ、上記ボールの全てと連続接触するボール接触区域を備え、バリエータの第１の回転要素は、上記第１のリングアセンブリであり、バリエータの第２の回転要素は、上記第２のリングアセンブリであり、キャリアアセンブリは、枢動アクスルに配向を変化させるために、バリエータ筐体に対する小さな角度範囲を通して制御された態様で移動し、したがって、上記第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変化させる。トランスミッションのいくつかの実施形態では、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バリエータ速度比が増加するにつれて、上記第１の前進範囲内における全体伝動速度比は、増加し、上記第２の前進範囲内における全体伝動速度比は、減少し、上記後退範囲内における全体伝動速度比は、より負になる。さらに他の実施形態では、バリエータ速度比範囲の上限近傍であるが、依然として上記範囲内であるバリエータ速度比を有するトランスミッションは、同一である第１の前進範囲および第２の前進範囲における全体伝動速度比を有してもよく、第２のクラッチは、第１の前進範囲にある間、同期的に係合されることができ、第１のクラッチは、第２の前進範囲にある間、同期的に係合されることができ、バリエータを通して動力を伝動しない付加的固定比伝動動作モードは、第１のクラッチおよび第２のクラッチの同時適用によって確立される。さらに他の実施形態では、トランスミッションは、上記ギヤセットの４つの回転要素のうちの任意の２つを選択可能に接続する第４のクラッチをさらに備え、したがって、上記要素の全てを一斉に回転させ、第３の前進範囲を確立し得る。
【０００４】
（参照による援用）
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、参照によって援用されるように示された場合と同様に参照によって本明細書に援用される。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
本発明の新規な特徴は、添付の特許請求の範囲に詳細に記載される。本発明の特徴および利点のさらなる理解は、本発明の原理が利用される例証的実施形態を記載する以下の詳細な説明および付随の図面を参照することによって得られる。
【図１】図１は、本明細書に説明されるような３モードトランスミッションの後輪駆動実施形態のスティック線図である。
【図２】図２は、本明細書に説明されるような３モードトランスミッションの前輪駆動実施形態のスティック線図である。
【図３】図３は、本明細書に説明されるような３モードトランスミッションの実施形態のレバー図である。
【図４】図４は、本明細書に説明されるような、随意の同期クラッチを示す３モードトランスミッションの別の実施形態のレバー図である。
【図５】図５は、３モードトランスミッションの複合ギヤセットの代替構成図である。
【図６】図６は、３モードトランスミッションの複合ギヤセットの別の代替構成図である。
【図７】図７は、ボールタイプバリエータの側面断面図である。
【図８】図８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７のバリエータのボールの拡大側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
（発明の詳細な説明）
連続可変トランスミッション速度比は、低速度比から高速度比までのより平滑かつ連続的な遷移を提供する利点を有し得る。しかしながら、従来の連続可変トランスミッションは、理想的であるものよりも複雑である可能性がある。
【０００７】
連続可変トランスミッションまたはＣＶＴには、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、および円錐形状等の多くのタイプがある。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、その最も効率的な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、より多くの動力を提供する最適比にシフトするようにも構成される。ＣＶＴは、ある不連続の比からシフトするように係合解除して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対照的に、パワートランスミッションのいかなる中断も伴わずに、最小比から最大比まで比を変化させるように構成される。
【０００８】
本明細書に提供されるのは、一定変数遊星機構のための、ＣＶＰとしても知られる、ボールタイプ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な側面は、ＵＳ２００４０６１６３９９号またはＡＵ２０１１２２４０８３Ａ１号に説明され、これらは、参照することによってその全体が本明細書に援用される。ボールタイプ連続可変トランスミッションの基本的な概念は、ＵＳ２００４０６１６３９９号およびＡＵ２０１１２２４０８３Ａ１号に説明され、これらは、参照することによってその全体が本明細書に援用される。本明細書全体を通して説明されるように本明細書に適合されるそのようなＣＶＴは、図７に示されるように、用途に応じて、いくつかのボール９９７と、入力部９９５および出力部９９６として、ボールと接触する円錐形表面を伴う２つのディスクと、アイドラ９９９とを備える。ボールは、軸９９８上に装着され、軸自体は、ボールの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。
【０００９】
図７のそのようなＣＶＰの作動原理は、図８に示される。ＣＶＰ自体は、トラクション流体と協働する。ボールと円錐形リングとの間の潤滑剤は、高圧力では固体として作用し、入力リングから、ボールを通して、出力リングに動力を伝達する。ボールの軸を傾斜させることによって、比は、入力と出力との間で変化させられ得る。軸が水平であるとき、比は、１であり、軸が傾斜させられると、軸間の距離および接点が変化し、全体比を修正する。ボールの軸は全て、ケージ内に含まれる機構と同時に傾斜させられる。
【００１０】
本明細書に提供されるのは、高ピニオンまたはキャリア速度および既存の３モードパワーフローの他の不利点を回避しながら、速度比を最適化することにより、良好な調整可能全体比（ＯＡＲ）およびモード重なりを提供するように構成される前輪駆動または後輪駆動連続可変トランスミッションである。
【００１１】
図３のレバー図に示されるように、本明細書に提供されるのは、定置筐体（グラウンド）と、入力シャフト７０と、出力シャフト８０と、第１の回転要素６１、第２の回転要素６３、第３の回転要素６６、および第４の回転要素６２を有するギヤセットと、第１の回転要素および第２の回転要素を有するバリエータアセンブリ３０と、３つの選択可能トルク伝動デバイス（「クラッチ」）２１、２２、２３とを備える前輪駆動（または後輪駆動）連続可変トランスミッション１０であり、入力シャフトは、バリエータアセンブリ３０の第１の回転要素と固定的に接続され、バリエータアセンブリの第２の回転要素は、ギヤセットの第１の要素６１と固定的に接続され、出力シャフト８０は、ギヤセットの第３の要素６６と固定的に接続され、第１のクラッチ２１は、ギヤセットの第４の要素６２をグラウンドに接続し、全体伝動速度比の第１の前進可変範囲を確立し、第２のクラッチ２２は、入力シャフト７０をギヤセットの第２の要素６３に接続し、全体伝動速度比の第２の前進可変範囲を確立し、第３のクラッチ２３は、ギヤセットの第２の要素６３をグラウンドに接続し、全体伝動速度比の後退可変範囲を確立し、バリエータは、その第１の回転要素の速度と第２の回転要素の速度との間に制御された可変比を確立し、それによって、上記可変範囲のいずれかの範囲内で全体伝動速度比を調節する。
【００１２】
いくつかの実施形態では、図１および図５に説明されるように、ギヤセットは、第１のリングギヤ４１、第１の太陽ギヤ４２、および第１のキャリアアセンブリ４３を備える第１の（「シングルピニオン」）遊星ギヤセット４０と、第２のリングギヤ５１、第２の太陽ギヤ５２、および第２のキャリアアセンブリ５３を備える回転要素を有する第２の（「ダブルピニオン」）遊星ギヤセット５０とを備える回転要素を有する複合遊星ギヤセットであり、第１の遊星ギヤセット４０の第１のキャリアアセンブリ４３は、上記シングルピニオン遊星ギヤセットの第１のリングギヤ４１および上記シングルピニオン遊星ギヤセットの第１の太陽ギヤ４２に係合する第１のピニオンのシングルセット４４を回転可能に支持し、ダブルピニオン遊星ギヤセット５０の第２のキャリアアセンブリ５３は、上記ダブルピニオン遊星ギヤセットの第２の太陽ギヤ５２に係合する第２のピニオンのセット５４と、上記第２のピニオンのセット５４および上記ダブルピニオン遊星ギヤセットの第２のリングギヤ５１に係合する第３のピニオンのセット５５とを回転可能に支持し、第１の遊星ギヤセット４０および第２の遊星ギヤセット５０の第１キャリアアセンブリ４３および第２のキャリアアセンブリ５３は、４５に固定的に接続され、第１の遊星ギヤセット４０の第１のリングギヤ４１および第２の遊星ギヤセット５０の第２のリングギヤ５１は、４６に固定的に接続され、ギヤセットの第１の回転要素は、上記第１の太陽ギヤ４２であり、ギヤセットの第２の回転要素は、上記固定的に接続されたキャリアアセンブリ４５であり、ギヤセットの第３の回転要素は、上記固定的に接続されたリングギヤ４６であり、ギヤセットの第４の回転要素は、上記第２の太陽ギヤ５２である。
【００１３】
いくつかの実施形態では、図２および図６に示されるように、ギヤセットは、リングギヤ６６と、上記リングギヤ６６と噛合する長いピニオンギヤの外側セット６４および上記長いピニオンギヤの外側セット６４と噛合する短いピニオンギヤの内側セット６５を回転可能に支持するキャリアアセンブリ６３と、上記長いピニオンギヤの外側セット６４と噛合する第１の太陽ギヤ６１と、上記短いピニオンギヤの内側セット６５と噛合する第２の太陽ギヤ６２とを備える複合遊星ギヤセット６０であり、ギヤセットの第１の回転要素は、上記第１の太陽ギヤ６１であり、ギヤセットの第２の回転要素は、上記キャリアアセンブリ６３であり、ギヤセットの第３の回転要素は、上記リングギヤ６６であり、ギヤセットの第４の回転要素は、上記第２の太陽ギヤ６２である。いくつかの実施形態では、ギヤセット６０は、Ｒａｖｉｇｎｅａｕｘ複合遊星ギヤセットである。
【００１４】
図７に例証されるように、バリエータは、入力リングと出力リングとの間に位置付けられるキャリア内で、一組の回転および傾斜ボールを使用するシステムである。ボールを傾斜させることは、その接触直径を変化させ、速度比を変更する。球体回転軸に対する２つの異なる場所において回転球体に接触することは、入力および出力のトルクおよび速度のための接点の場所に応じて、減速駆動から増速駆動まで及び得る「ギヤ比」を提供する。結果として、バリエータシステムは、その範囲内の任意の比への連続遷移をもたらす。ギヤ比は、異なる接触半径を提供するために、連続方式で、球体の軸を傾斜させることによってシフトされ、そして、球体は、入力リングおよび出力リング、またはディスクを駆動させる。
【００１５】
上述のとおり、バリエータは、複数の流体パッチを通してトルクを伝達するために、複数のボールを有する。ボールは、中心のアイドラ（太陽）の周囲で円形アレイに設置され、ボールまわりの係合点において別個の入力トラクションリングおよび出力トラクションリングに接触する。この構成は、入力部および出力部が、同心かつコンパクトであることを可能にする。結果として、運動中、負荷下、または停止される間、比範囲全体を通して平滑にトランスミッションをスイープする能力をもたらす。
【００１６】
バリエータ自体は、トラクション流体と協働する。トラクション流体は、潤滑およびトラクションのためにバリエータ内に位置する。この流体が２つの非常に硬質の要素（ボールおよびリング）の間における転がり接触下で高い接触圧力を受けるとき、流体は、弾性固体への略瞬時的相転移を受ける。これは、弾性流体潤滑（ＥＨＬ）としても知られる。トラクションのこのパッチ内で、流体分子は、剪断力、ひいてはトルクが伝達され得る固体を形成するように、積み重なり、かつ結合する。転がり要素は、実際は、要素が回転しているときに物理的接触状態でないことに留意されたい。
【００１７】
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３２（バリエータの入力）から、バリエータボール３５を通して、第２のリングアセンブリ３３（バリエータの出力）に動力を伝達する。図８に例証されるように、バリエータボールの軸３４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。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、減速駆動と増速駆動との間で、全体比を修正する。全てのバリエータボールの軸は、ケージ内に含まれる機構と同時に、かつそれと同一の角度で傾斜させられる。
【００１８】
本明細書に説明されるような発明の実施形態は、多くの用途を見出すであろう。例えば、車両用途が参照されるが、本明細書に説明されるような連続可変トランスミッションは、例えば、自転車、モーター付車両、風力タービン、および動力工具等の多くの用途で使用されることができる。本明細書に説明されるような発明の実施形態は、オンハイウェイ車両とオフハイウェイ車両との両方のために前輪駆動または後輪駆動トランスミッションにおける用途を見出すであろう。
【００１９】
前述に説明され、ここで図１および図２に示されるように、ＣＶＰトランスミッション１０のいくつかの実施形態では、バリエータは、ボールタイプバリエータ３０であり、ボールタイプバリエータ３０は、伝動軸を中心に回転可能に配置される複数の枢動アクスル３４を回転可能に支持するキャリアアセンブリ３１を備え、そして、上記枢動アクスル３４はそれぞれ、さらにボール３５を回転可能に支持し、第１のリングアセンブリ３２および第２のリングアセンブリ３３は、それぞれ、上記ボールの全てと連続接触するボール接触区域を備える。バリエータの第１の回転要素は、第１のリングアセンブリ３２であり、バリエータの第２の回転要素は、上記第２のリングアセンブリ３２であり、キャリアアセンブリ３１は、枢動アクスル３４に向きを変化させるために、バリエータ筐体に対して、図８において以前に例証されたように小さな角度範囲を通して制御された態様で移動し、したがって、上記第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変化させる。
【００２０】
トランスミッションのいくつかの実施形態では、第１アセンブリリングと第２のアセンブリリングとの間におけるバリエータ速度比が増加するにつれて、上記第１の前進範囲内における全体伝動速度比は、増加し、上記第２の前進範囲内における全体伝動速度比は、減少し、上記後退範囲内における全体伝動速度比は、より負になる。さらに他の実施形態では、バリエータ速度比範囲の上限近傍であるが、依然として、上記範囲内であるバリエータ速度比を有するトランスミッションは、同一である第１の前進範囲における全体伝動速度比および第２の前進範囲における全体伝動速度比を有してもよく、第２のクラッチは、第１の前進範囲にある間、同期的に係合されることができ、第１のクラッチは、第２の前進範囲にある間、同期的に係合されることができ、バリエータを通して動力を伝動しない付加的固定比伝動動作モードは、第１のクラッチおよび第２のクラッチの同時適用によって確立される。固定比動作モードはさらに、第１のモードおよび第２のモードの共通部分として説明され、クラッチ１とクラッチ２との両方がロックされる場合、理論的にバリエータは、いずれの動力も伝動することを必要としない。
【００２１】
さらに他の実施形態では、図１および図４に例証されるように、トランスミッションはさらに、ギヤセットの４つの回転要素のうちの任意の２つを選択可能に接続する随意の第４のクラッチ２４を備えてもよく、したがって、上記要素の全てを一斉に回転させ、第３の前進範囲を確立する。係合されるとき、ギヤセット全体は、シングルユニットとして回転し、ひいては、伝動出力速度をバリエータ出力速度に等しくさせ、伝動全体比を拡張し、０．５〜１．８の純粋ＣＶＰ範囲において、入力動力の全てを、バリエータを通して、リングギヤまで通過させる。第１の前進および後退モードのように、この随意の第３のモードは、バリエータを通して、入力動力の全てを通過させ、したがって、概して、第２のモードと同等に効率的ではないが、より高い伝動出力速度比を可能にする。
【００２２】
本発明の好ましい実施形態が、本明細書に図示および説明されたが、そのような実施形態は、一例として提供されているにすぎないことは、当業者に明白となる。ここで、多数の変形例、変更、および代用が、本発明から逸脱することなく、当業者に想起される。本明細書に説明される本発明の実施形態の種々の代替が、本発明を実施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、これによって網羅されることが意図される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年2月3日(2016.2.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本明細書に提供されるのは、一定変数遊星機構のための、ＣＶＰとしても知られる、ボールタイプバリエータに基づくＣＶＴの構成である。ボールタイプ連続可変トランスミッションの基本的な概念は、ＵＳ２００６０８４５４９号およびＡＵ２０１１２２４０８３Ａ１号に説明され、これらは、参照することによってその全体が本明細書に援用される。本明細書全体を通して説明されるように本明細書に適合されるそのようなＣＶＴは、図７に示されるように、用途に応じて、いくつかのボール９９７と、入力部９９５および出力部９９６として、ボールと接触する円錐形表面を伴う２つのディスクと、アイドラ９９９とを備える。ボールは、軸９９８上に装着され、軸自体は、ボールの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。
【国際調査報告】
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