JPH03134357A - 無限可変変速装置 - Google Patents

無限可変変速装置

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JPH03134357A
JPH03134357A JP2276137A JP27613790A JPH03134357A JP H03134357 A JPH03134357 A JP H03134357A JP 2276137 A JP2276137 A JP 2276137A JP 27613790 A JP27613790 A JP 27613790A JP H03134357 A JPH03134357 A JP H03134357A
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JP
Japan
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planetary
gear set
planetary gear
rotatable
shaft
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JP2276137A
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Richard W Roberts
リチャード・ダブリュー・ロバーツ
Richard L Smirl
リチャード・エル・スマール
Herbert N Underwood
ハーバート・エヌ・アンダーウッド
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Original Assignee
Borg Warner Automotive Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は２範囲（ｄｕａｌ　ｒａｎｇｅ）無限可変変速
機ｉ：関ｔ、、特に、一対の遊星歯車セットへの二つの
動力通路を有する無限可変変速機に関する。変速機は二
つの動力通路に対する固定比率速度機構と組み合わせて
連続可変速機構を利用している。２位置ジョークラッチ
が変速機の一通路の高い範囲と二通路の低い範囲との間
を切り換えるように使用されている。反動型クラッチが
確実な中立を与えるよう太陽歯車を第２の遊星歯車セッ
トにロックするために利用されている。
（従来技術） 典型的な自動車変速機は、車両の発進に対する高トルク
、低速モードとハイウェー速度での車両の運転に対する
高速、低トルクモードとの間で、特別のはつき、りと別
れた段で切り換えられる。手動変速機において、切換え
は歯車セットによって達成される。自動変速機において
は、切換えは摩擦要素の制御された保合によって達成さ
れる。はっきりと別れた段での切換えに起因する限界に
より、最も有効な車両の運転は近似的なものである。自
動車技術者は、変化する条件に対して補うために比率の
間で変速機が連続的に調整されるならば効率が改善され
ることを、長い間認識してきた。このような連続の調整
によりエンジンの動作はあらゆる特定の条件に対して最
大効率に近付けられる。
連続可変変速機（又は無段変速機）すなわちＣＶＴはこ
のような効率の増大の意図している。典型的なＣＶＴは
可変プーリの形式の連続可変速機構を使用し、その可変
プーリはフランジの少なくとも一方が他方に関して軸方
向に移動可能であるように入力軸に取り付けられた一対
のフランジを有している。同様の可変プーリが出力軸に
も取り付けられている。可撓性ベルトがプーリを連結し
て軸の一方が駆動されたときに両軸間でトルクの伝達を
可能にしている。一方のプーリのピッチ半径が変化する
と、他方のグーりのピッチ半径は反対方向に同時に変化
する。その結果、入力軸と出力′軸との間の駆動比は可
変速機構の比率範囲内で連続的な滑らかな方法で変えら
れる。
いままで、ＣＶＴの伝達駆動比の範囲を可変速機構の比
率範囲を超えて広げようとする、すなわち無限可変変速
機を考案する努力が成されてきた。
このような努力の一つは、トルク入力源と回転する出力
との間に二つの動力通路を利用する。一つの動力通路は
、入力軸及び出力軸の可変ブーりとプーリを接続するベ
ルトとを有する前述の通常の可変速機構を備えている。
第２の動力通路は入力軸及び出力軸に配置された一対の
スプロケットと、二つのスプロケットを駆動接続してい
るサイレントチェーンとを備えている。サイレントチェ
ーン駆動は固定比率の駆動を与える。
従来技術の無限可変変速機において、遊星歯車機構の太
陽部分は可変速機構の出力軸によって駆動された。同遊
星歯車機構の遊星キャリア部分はは固定比率チェーン駆
動装置の出力スプロケットによって駆動された。二重駆
動モードにおける変速機出力速度はベルト比を変えるこ
とによって増加され太陽歯車の速度を減少する。直結駆
動モードは固定比率チェーン駆動装置が自由に回転する
とき可変速機構のみを使用する。
一つのクラッチ以上のクラッチを使用した従来の変速機
の固有の欠点は、切り換え中に両クラッチが同時に係合
するか又は同時に解放（非保合）することである。この
ような同時の保合又は解放中に潜在的に危険な状態に遭
遇する。
それ故、二重駆動及び直結駆動を動作するようにクラッ
チ機構を利用する二つの動力通路を有する無限可変変速
機に対する需要がある。更に、歯車減速装置に使用され
ている要素の数を減少ししかも出力に必要な歯車減速を
あたえる無限可変変速機に対する需要がある。動力通路
及び構成要素（ｃｏｍｐＢｅｎｌｒｙ）間の切り換えを
正確に制御できるこのような無限可変変速機用の制御装
置に対する需要が有る。
本発明の無限可変変速機はこのような構造及び制御装置
を提供する。
（発明が解決しようとする問題点） 本発明の目的は、改良した無限可変変速装置を提供する
ことであり、特に前述の需要を満たす変速機を提供する
ことである。
本発明の特別の目的は、遊星歯車セットを通る固定速度
比機構と組み合わせて入力部から連続可変速機構の出力
部に選択的に駆動接続を許容する改良した無限可変変速
装置を提供することである。
本発明の他の目的は、入力部から出力部への二つの動力
通路を有する駆動又は単一の動力通路を有する駆動の相
互の排他的な選択を２位置クラッチを介して可能にする
改良した無限可変変速装置を提供することである。
本発明の他の目的は、中立が選択されたとき車両の移動
を阻止するように駆動通路に一つの連動した中立を有す
る改良した無限可変変速装置を提供することである。
（問題を解決するための手段） 本発明は、トルク入力源をトルク出力部に接続する無限
可変変速装置において、回転可能な入力軸及び出力軸と
、回転可能な中間軸と、第１の遊星部分、第２の遊星部
分及び第３の遊星部分を有する第１の遊星歯車セット手
段と、前記入力軸を前記第１の遊星部分に選択的に駆動
接続するための第１の駆動手段であって、前記選択的な
駆動接続を可能にするように作動的に配置されたジョー
クラッチ手段を有する第１の駆動手段と、前記入力軸を
前記中間軸と駆動接続するための第２の駆動手段とを備
え、前記第２の駆動手段が前記入力軸及び前記中間軸と
係合する連続可変速機構であり、前記中間軸が前記第２
の遊星部分に駆動的に接続され、前記ジョークラッチ手
段が前記第１の遊星部分を前記第３の遊星部分と選択的
にロックように作動的に配置され、前記第３の遊星部分
が前記出力軸に作動的に接続されて構成されている。
（作用） 本発明によれば、トルク入力源をトルク出力部に接続す
るのに無限可変変速機が提供される。変速機は回転可能
な入力軸及び出力軸と共に回転可能な中間軸を備えてい
る。第１及び第２の遊星歯車セットは、第１の部分すな
わち遊星キャリア部分、第２の部分すなわち太陽部分及
び第３の部分すなわちリング部分を有する各歯車セット
が設けられている。
二重動力通路が変速機内に設けられている。第１の通路
は入力軸を第１の遊星歯車セットのキャリア部分と所定
の固定比率で連結する選択駆動を許容する。一つの動力
通路は複数のスプロケット部材及びスプロケット部材を
連結している動力伝達チェーン又はサイレントチェーン
を備えている。
第１のスプロケットは入力軸の回りに配置され、一方第
２のスプロケットは第１の遊星歯車セットのキャリア部
分の回りに配置されている。代わりに、第１の動力通路
で固定比率の駆動を与えるために遊び歯車組立体等が使
用され得る。
ジョークラッチ手段が第１のキャリアの回りに滑動可能
に接続され、キャリアと第１の通路を構成しているサイ
レントチェーンの出力スプロケットとの駆動連結、又は
キャリアの第１の遊星歯車セットのリング部分へのロッ
ク連結を許容し、第１の通路の連結を外す。ジョークラ
ッチは移動止めリングと共に、二つの明白な釣合い位置
を有するばね作動トグル装置を提供する。釣合い位置は
相互に排他的であり、すなわち、クラッチにとって両釣
合い位置に同時になり得ることが不可能である。
他の動力通路は入力軸と中間軸との第２の駆動連結を許
容する。第２の動力通路は、入力軸と共に回転可能な第
１の可変ピッチプーリと、中間軸と共に回転可能な第２
の可変ピッチプーリと、プーリを連結しているベルトと
有する連続可変速機構を備えている。中間軸は第１の遊
星歯車セットの太陽部分に駆動的に連結されている。第
１の動力通路と違って、第２の動力通路は制御手段によ
って接続を切ることができない。
変速機の第２の遊星歯車セットは動力通路内で第１の遊
星歯車セットに隣接して配置されている。
第２の遊星歯車セットのリング部分は第１の遊星歯車セ
ットのリング部分でもある。第２の遊星歯車セットのキ
ャリア部分は変速機の出力軸に作動的に連結されている
。
多板クラッチすなわち反動型クラッチは、第２の遊星歯
車セットの太陽部分に接続されている。
多板クラッチは太陽部分を選択的に接地するように動作
可能である。過負荷保護及び真の中立特性に加えて、反
動型クラッチは定められたかつ制御されたトルクレベル
で滑る能力を有する。クラッチは車両が制止していると
きバックラッシュを除去するのに十分な抵抗を伴って１
００％の滑りを与え、かつベルト又はチェーンの引っ張
り過負荷を阻止するために変速機内で循環する動力を制
限する。
（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。
図面において、第１図は無限可変変速機を全体を１０で
示す。変速機の一部のより詳細は第２図に示され、変速
機の端面図は第３図に示される。
変速機は、エンジンのような動力源からトルク入力を受
けることができる入力軸１２と、ドライブライン等にト
ルク出力を伝達できる出力軸１４とを備えている。中間
軸１６が入力軸１２の下に配置されかつそれと平行にな
っている。中間軸１６は、好ましくは、出力軸１４と一
列に配置される。
二つの動力通路が入力軸１２から出力部にトルクを伝達
するために設けられている。一つの動力通路は全体を２
０で示された連続可変速機構を有し、その連続可変′Ｒ
機構はトルクを入力軸１２から中間軸１６に伝達する。
連続可変速機構は、好ましくは、入力軸１２に取り付け
られた第１の可変プーリ２２と、中間軸１６に取り付け
られた第２の可変プーリ２４とを備えている。各プーリ
は最大ピッチ半径Ｒと最小ピッチ半径ｒとの間で連続的
に可変である。Ｒ／ｒの比率は他の動力通路の比率より
数パーセントだけ超過するように予め決定される。適当
なベルト又は同様のものがプーリ２２と２４とを連結し
ている。適当なベルトの例は１９８２年２月２日に発効
された米国特許第４．３Ｎ、７３０及び１９８５年３月
２６日い発効された米国特許第４．５０７．１０６号に
示されている。パン・ドールネ（ＷｉｎＤｏｏｒｎｅ）
のような種々のベルトがこの形式の連続可変速機構に使
用され得る。他の適当なベルトが、低い比率の重量対引
っ張り強度で横圧縮に対する良好な抵抗を与える横部材
と組み合わされて長手方向に適当な抵抗を与える可視性
又は関節接続された引っ張り部材を使用し得る。
プーリ２２は、固定のフランジ２７と、軸１２と共に回
転しかつそれに関して滑り可能な、ハブ２９付きの滑り
可能なフランジ２８とを備えている。ハブ２９は軸に沿
ってスプライン接続されている。滑り可能なフランジ２
８が固定のフランジ２７に関して遠い位置から近い位置
に移動すると、プーリ２２は最小ピッチ半径ｒから最大
ピッチ半径Ｒに移動する。
プーリ２４はプーリ２２と同様であり、同じ部品からつ
くられ得る。プーリ２４は、軸１６と共に回転可能な固
定のフランジ３１と、軸１６と共に回転しかつそれに関
して滑り可能な、ハブ３３付きの滑り可能なフランジ３
２とを備えている。
滑り可能なフランジ３２が固定のフランジ３１に関して
遠い位置から近い位置に移動すると、プーリ２４は最小
ピッチ半径ｒから最大ピッチ半径Ｒに移動する。
フランジ２Ｂが遠い位置にありかつフランジ３２が近い
位置にあるとき、軸１２から軸１６への連続可変速機構
２０を通したトルク比はＲ／ｒである。フランジ２８が
近い位置にありかつフランジ３２が遠い位置にあるとき
、軸１２から軸１６への連続可変速機構２０を通したト
ルク比はｒ／Ｒである。
フランジ２８及び３２を移動させかつこれによってプー
リ２２及び２４のピッチ半径を所定の最小限界値と最大
限界値との間で変化させるために、チャンバ３６及び３
８に流体を送り或はそこから流すための適当な手段が設
けられる。ばね４２及び４４が滑り可能なフランジ２８
及び３２の滑り移動を直接助ける。
入力から出力への他の動力通路は、全体を５０で示され
る固定比率駆動装置を備え、その駆動装置はトルクを入
力軸１２から伝達する。固定比率駆動装置５０は第１の
スプロケット５２と第２のスプロケット５４とを備えて
いる。スプロケット５２と５４とは好ましくはサイレン
ト型のチェーン５６によって駆動接続されている。適切
なサイレントチェーンの例は、　１９７７年８月３日に
発効された米国特許第４，３４２，５６０及び１９７７
年３月８日に発効された米国特許第嶋０１０．６５６の
チェーンを含む。
サイレントチェーンと同様にローラチェーンを含む様々
なチェーンがこの形式の固定比率装置に使用され得る。
代わりに、遊び歯車組立体が固定比率駆動を与えるよう
に利用される。
中間軸１６は変速機ハウジング６０内で一対の傾斜した
ローラ軸受け５７ａ、５７ｂによって支持されている。
同様に、入力軸１２は一対の傾斜したローラ軸受け５８
ａ、５８ｂによって支持されている。
中間軸１６の第２端において、全体を６２で示される第
１の遊星歯車セットすなわち差動遊星装置がある。第１
の遊星歯車セット６２は、第１の部分すなわち遊星キャ
リア部分６４と、第２の部分すなわち太陽部分６６と、
第３の部分すなわちリング部分６８とを備えている。好
ましい実施例において、太陽部分は３６個の歯を有し、
リング部分は６６個の歯を有している。第２の遊星歯車
セット７０、又は減速遊星装置は第１の遊星歯車セット
６２に隣接して設けられている。第２の遊星歯車セット
７０は、同様に、第１の部分すなわち遊星キャリア部分
７２と、第２の部分すなわち太陽部分７４と、第３の部
分すなわちリング部分６８とを備えている。第２の遊星
歯車セット７０のリング部分は、好ましいくは第１の遊
星歯車セット６２のリング部分で形成され、かつ同じ参
照番号６８で与えられている。各遊星歯車セットは遊星
歯車７５．７６を含む通常の反動部材及びかみ合い歯を
備えている。
第１の遊星歯車セット６２は中間軸１６によって支持さ
れている。第２の遊星歯車セット７０は出力軸１４によ
って支持されている。
固定比率駆動装置の第１のスプロケット５２はｔ個の歯
を有しかつ入力軸１２に固定されている。
第１のスプロケットは、好ましい実施例においては、２
６個の歯を有している。Ｔ個の歯を有する第２のスプロ
ケット５４は第１の遊星歯車セット６２の遊星キャリア
部分６４の周辺に接続されている。第２のスプロケット
は軸受け８０によって遊星キャリア６４により支持され
、また同様に、その軸受けはスプロケット５４を遊星キ
ャリア部分６４の回りで自由回転を許容する。
ジョークラッチすなわちドグクラッチ８２は、第２のス
プロケット５４とリング部分６８との間で、遊星キャリ
ア６４のハブの回りのスプラインによって滑り可能に接
続されている。クラッチ８２と遊星キャリア６４との間
に配置された移動止めリング８４は、クラッチをリング
部分６８が係合する位置又はスプロケット５４が係合す
る位置にする。ジョークラッチ８２の長さは保合時に重
なり合うのを防止するためにスプロケット５４とリング
歯車６８との間の隙間より僅かに小さくなっている。ク
ラッチ部材すなわちジ３−クラッチ８２のハブの移動止
め溝８５の間隔は、このジョークラッチを中間位置から
離れて二つの保合位置の一方に偏倚するように設計され
ている。これらの位置の間でジョークラッチを切り換え
ることによって、スプロケット５４が遊星キャリア６４
に駆動的に接続されるか又はリング部分６８が遊星キャ
リア６４にロックされ或は接続される。代わりに、二つ
の摩擦クラッチが係合するために使用され得る。
移動止め手段８５は、移動止めリング８４と共に、二つ
の明白な釣り合い位置を有するばね作動トラブル装置を
提供する。釣り合い位置は違いに排他的でありかつ中立
位置は不安定である。すなわち、ジ運−クラッチ８２は
同時に両方の位置にはあり得ない。
好ましい形において３８個の歯を有する第２の遊星歯車
セット７０の太陽部分７４は、遊星キャリア部分７２す
なわち出力軸の周囲に配置されている。軸受け８６は軸
１６が遊星キャリア７２内で回転するのを許容する。軸
受け８８が太陽部分７４と遊星キャリア７２との間に挟
まれ、太陽部分が遊星キャリアの回りで回転するのを許
容する。
太陽部分７４はディスクプレート型の第２のクラッチ９
０に作動的に接続されている。代わりに、同じ目的のた
めにバンド又はドラムのような他の手段が使用され得る
。クラッチ９０はプレート９２及び作動部材９４を備え
ている。クラッチ９０は太陽部分７４を変速機ハウジン
グ６０に接地できる。出力部材９４を介してクラッチを
動作させると、プレート９２をロックしかつそれによっ
て太陽部分７４をハウジング６０にロックする。クラッ
チ９０が解放（非保合）されると、太陽部分７４は自由
に回転できる。
出力軸１４は、駐車歯車９８及びスピードメータ（５ｐ
６ｅｄｏ）歯車９９に隣接して配置された軸受け８６及
びポール軸受け９６によって支持されている。駐車歯車
９Ｂはちょうつがい付けされた爪１０１に接続されたと
き出力軸をロックする。スピードメータ歯車はスピード
メータ用の通常の取出し部（ｐｉｃｋｕｐ）である。流
体シール１０２が出力軸１４に設けられている。同様の
流体シールｌＯ４が入力軸１２に設けられている。入力
軸１２は一対の軸受け５８ａ１５８ｂによって支持され
ている。流体ポンプ１０６が、第１のスプロケット５２
の位置近くで入力軸に沿って設けられている。流体ポン
プ１０６は制御装置に対して必要な液圧を与える。
制御装置ハウジング６０は変速機の動作を補助する幾つ
かの構成要素を備えている。制御ハウジング１０Ｂは入
力軸１２の端部に配置されている。
一対の速度センサ１１０．１１２が設けられかつ入力軸
１２及び中間軸１６と関連付けられている。
ハウジング６０の下部分は流体排出通路１１４及びフィ
ルタ１１６と共にトレー１１８を備えている。変速機用
の追加の構造的支持部及び制御要素が設けられる。
無限可変変速機の動作の概略が第４図に示されている。
可変ベルト速度比と全体の変速機の比率との関係は第５
図に示されている。第４図に示されるように、第１の遊
星歯車セット６２、又は差動遊星歯車セットは出力部に
接続されたリング歯車６８を有している。遊星キャリア
６４は常に入力軸１２と同じ方向に、固定比率駆動装置
５０によって低い範囲でかつリング歯車６８へのロック
によって高い範囲で、駆動される。太陽部分すなわち歯
車６６は連続可変速機構２０によって入力軸と同じ方向
に駆動される。低い範囲での太陽歯車６６とキャリア６
４との相対速度によりリング歯車６８は入力軸１２と反
対の方向に回転し、後進歯車となる。
好ましい実施例において、０．５５すなわち２６／４７
の前進速度比において、第１の遊星歯車セット６２の総
ての要素、すなわち太陽歯車６６、遊星キャリア６４及
びリング歯車６８は同じ速度で回転し、ジョークラッチ
は低い範囲から高い範囲に切り換えられ又はその逆に切
り換えられる。高い範囲への切り換えは遊星キャリア６
４を固定比率駆動装置５０の第２のスプロケット５４か
ら切り離しかつ遊星キャリア６４をリング歯車６８に接
続することによって達成される。この動作は遊星キャリ
ア６４をリング歯車６８にロックしかつ同時に固定比率
チェーン駆動装置５０を動力の流れから動かす。高い範
囲において、変速機は速度比が０．５５ないし１．８１
を有する直線連続可変変速機として動作する。
第５図に示されるように、前進及び後進における始動は
、好ましい実施例においては、変速機が低い範囲にある
ときすなわちジョークラッチ８２が固定比率駆動装置５
０に接続されているときベルト比を１．５７より下又は
それより上に変えることによって達成される。後進から
前進に動かすのにクラッチの別個の滑りは必要ない。
好ましい実施例において、最終減速比は６．４９である
。最終減速比は第２の遊星歯車セット７０すなわち減速
遊星歯車セットにおける１、５８の減速と、差動機構に
よって達成される４、１１の後車軸比（図示せず）とに
よって達成される。第４図に示されるように、減速遊星
歯車セットはリング歯車６８を差動遊星装置のリング歯
車と共用している。遊星キャリア７２は出力軸１４に接
続され或はその一部を形成している。太陽歯車７４は、
多板クラッチ９０によって接地され或は変速機ハウジン
グ６０に接続されている。
第５図に示されるように、可変ベルト比が１，５丁で変
速機が低い範囲にあると、差動遊星装置すなわち遊星歯
車セットのリング歯車６８は回転を停止しかつ車両は停
止する。入力軸からの総ての動力は固定比率駆動装置５
０と連続可変速機構２０との間で循環し、動力の出力は
ゼロである。１．５７より下又はそれより上のベルト比
に不一致があると、車両は前進又は後進にクリープ（ア
イドル回転で車両が僅かに移動する現象）する。このク
リープはゆっくりであるが非常に力強くかつ車輪の滑り
によってのみ制限される。この車両のクリープを阻止す
るために多板クラッチすなわちディスククラッチ９０の
形式の確実な切り離し装置が設けられている。制御レバ
ーが中立位置にあるとさ、クラッチ９０は完全に解放さ
れかつ太陽歯車７４は自由に回転する。
クラッチ９０は過負荷保護装置として他の重要な目的を
果たす。過負荷保護及び真の中立能力に加えて、クラッ
チ９０は所定のかつ制御されたトルクレベルで滑る能力
を備えている。クラッチは滑るように作用し、少量のト
ルク近似中立（ｔｏｒｑｕｅ　ｎＣａｒｎｅｕｔｒａｌ
）　　（バックラッシュを除去するために）かつベルト
又はチェーンの張力過負荷を阻止するために変速機内の
循環する動力を制限する。
変速機を低い範囲で動作させるために、ジョークラッチ
８２が７ｇ１図、第２図及び第４図に示されるように右
に移動され、それにより固定比率駆動装置５０のスプロ
ケット５４が第１の遊星歯車セット６２の遊星キャリヤ
６４に接続される。この動作モードにおいて、動力は二
つの通路を介して流れる。第１の通路は、固定比率駆動
装置５０を通しかつそれから遊星キャリヤ６４を通る。
第２の通路は連続可変速機構２０を通りかつそれから太
陽歯車６６を通る。好ましい実施例において、変速機は
０．５５速度比（前進）と−〇、Ｈ速度比（後進）との
間の低い範囲で動作し、第１の差動遊星歯車セットの結
果として動力を分割する。１．ＳＴと１、Ｈとの間の可
変ベルト比において、変速機は０から−０，１３の全体
の変速機速度比で後進で動作する。■、５７から０．５
５の可変ベルト比において、変速機はＯから０．５５の
全体の変速機速度比で前進で動作する。
低い範囲の運転において、運転者は第６図及び第７図の
制御図に示されるセレクタから前進ｒＤＪ又は後進「Ｒ
」を選択する。中立位置から移動すると、クラッチ９０
は軽く係合されて少量のトルクがドライブトレインに送
られて歯車のバックラッシュを吸収するのを許容するが
、車両を動かすのには十分でない。これは車両のクリー
プを除去しかつアクセルを動作させたときバックラッシ
ュに起因するドライブトレインの打撃音なしで車両を滑
らかに発進させる。可変ベルトはそれからゼロ出力（比
率１．５７）から僅かな前進比率又は僅かな後進比率に
僅かに動かされる。ドライブトレインのバックラッシュ
を吸収するために軽く係合されたクラッチに沿った小さ
な比率が必要である。この点において、車両動作はあら
ゆる前進駆動状態に対してセレクタが「ＤＪ位置で連続
する。制御装置及びアクセル位置はエンジンの毎分回転
数（ｒ、ｐ、ｍ、）及び車両の所望の運転に対する変速
機の比率を選択する。
変速機を高い範囲で運転するために、Ｏ，ＳＳの前進速
度比において、第１図、第２図及び第４図に示されるよ
うにジョークラッチ８２を左に滑動させることによって
同期切り換えが行われ、その速度比において、第１の遊
星歯車セットの総ての要素は同じ速度で回転している。
この移動はスプロケット５４と遊星キャリア６４との間
の駆動接続を解放しかつ遊星キャリア６４とリング歯車
６８とをロックする。固定比率駆動装置５０及び第１の
遊星歯車セット６２は今年動作状態にありかつ全体の動
力の流れは連続可変速機構を通る。全体の変速機速度比
は可変ベルト比に等しくかつ高い範囲において０．５５
から１．Ｈに連続的に可変である。
制御装置図は第６図に示され、制御配管図は第７図に示
されている。変速機の制御は、ベルトが滑らないように
するために、トルク及び連続可変速機構２０のプーリの
負荷圧力の制御を含む。変速機の制御は、また、変速機
と共に使用するために選択された特定のエンジンの設計
者によって供給されたエンジン性能エコノミマツプに関
スる最も最適の比率を選択するために、比率制御チャン
バ３６及び３８内に入る又はそこから出る流の制御を含
む。
可変プーリ２２及び２４の各々は、次の変速条件により
駆動プーリ又は被駆動ブーりとして利用される。前進動
作のみを許容する高い範囲において、プーリ２２は入力
軸１２に取り付けられた駆動プーリであり、プーリ２４
は中間軸に取り付けられた被駆動プーリである。このモ
ードにおいて、全体の速度比はＯ，ＳＳと１．８１の間
の範囲にわたる。
低い範囲において、前進動作中、中間軸に取り付けられ
たプーリ２４は駆動プーリでありかつ入力軸に取り付け
られｔ；プーリ２２は被駆動プーリである。このモード
において、全体の速度比は０．５５と１．５７との間の
範囲を取る。低い範囲において、後進動作中、入力軸に
取り付けられたプーリ２２は駆動プーリでありかつ中間
軸に取り付けられたプーリ２４は被駆動プーリである。
このモードにおいて、全体の速度比は１．５７と１．８
１との間の範囲にわたる。
プーリが変速機の運転のモードによりその機能を変化す
る点で、制御装置は、駆動／被駆動プーリのこのスケジ
ュールの基づいてトルク圧力を被駆動プーリに供給しか
つ比率流体制御を駆動プーリに供給するように作用する
。完全な制御装置はエンジンのエコノミ及び性能マツプ
に関して適切な比率流量及びトルク圧力を発生するよう
に形成され、そのマツプは無限可変変速機と共に使用す
るために選択されたエンジンに依存する。
第６図に示されるように、電子／液圧制御箱１２０は電
子信号入力に基づいて幾つかの出力を与える。制御箱１
２０は、入力（エンジン）速度、出力（車両）速度、ア
クセル位置及びセレクタ制御位置（前進、後進、中立、
駐車）の信号情報を受ける。制御箱は、また、入力軸、
中間軸及び出力軸の速度の情報を受ける。電子制御装置
は、比率流体制御及びトルク圧力制御を増加するか又は
減少するかを計算し、かつ可変プーリ２２及び２４に適
当な信号を送って選ばれたエンジンに基づくエンジンの
性能及びエコノミマツプの最適の点を達成する。電子／
液圧制御箱１２０は、また、セレクタレバー１２６が中
立位置あるとき、可変ベルト比を１．ｓ７に設定してヒ
ステリシスを減少しかつハンチング（ｂｕａ目ａｔ）を
除去する。電子／液圧制御箱１２０は更に範囲のアップ
シフト又は範囲のダウンシフトを行うように適当な信号
を送る。
ポンプ１０６は溜め１２４からの流体を供給して調整さ
れたトルク圧力をセレクタ弁１２７に送る。セレクタレ
バー１２６はセレクタ弁１２７に連結され、そのセレク
タ弁はライン１２８によって調整されたトルク圧力を制
御する。セレクタレ／＜−１２６が中立位置にあると、
多板クラッチ９０すなわち中立及び過負荷クラッチは解
放（非保合）しかつ遊星歯車セットの太陽歯車７４は自
由に回転する。クラッチ制御信号はうイン１２９を通し
てクラッチ制御弁１３０に送られる。電子／液圧制御箱
１２０は可変ブーりの比率を１．５７に保つ信号をライ
ン１３１を通して送る。
前進信号がライン１３４を介してレンジ弁１３２に送ら
れる。後進信号がライン１３５を介してレンジ弁１３２
に送られる。制御レバーすなわちセレクタレバー１２６
が前進又は後進のどちらかに置かれたとき、中立／過負
荷クラッチは軽く係合されかつ調整されたトルク圧力が
レンジ弁１３２を介してＶｌ及び■２でそれぞれ表され
ている可変プーリ２２及び２４に送られる。可変プーリ
２２．２４への通過中、トルク圧力は転換弁１３６を適
当な位置に移動させ、その結果比率制御流体はトルク圧
力流体と反対のプーリに送られる。
車両が前進方向で加速しておりかつ全体の速度比が０．
５５に達すると、レンジフォーク１３８が左に動いて変
速機を高い範囲に置く。これによりトルク圧力流体は第
２のプーリ２４に送られかつ比率制御流体は第１のプー
リ２２に送られる。低い範囲の信号と高い範囲の信号は
、それぞれライン１４０及び１４１によって電子／液圧
制御箱１２０から送られる。プーリ比率信号はライン１
４２によって電子／液圧制御箱１２０から送られる。
第７図の配管図は制御装置の実例の好ましい実施例を示
している。配管図はクラッチ制御弁１３０に接続された
セレクタ弁１２７を示している。
セレクタ弁１２７及びクラッチ制御弁１３０の両者はク
ラッチ作用ピストン９４に接続されている。
セレクタ弁１２７はレンジ弁１３２及び転換弁１３６に
配管接続されている。これらの弁の各々は、好ましくは
通常のスプール弁の形式である。セレクタ弁１２７はま
た第２の圧力弁１５０に配管接続され、その圧力弁はレ
ンジパイロット弁１５１に接続され、それらの間にアキ
ュムレータ１５２がある。第２の圧力弁１５０及び転換
弁１３６はそれぞれ比率流量弁（ｒａｔｉｏ　ｆｌｏｗ
　ｖｘｌｖｅ）　１５３に配管接続され、その比率流量
弁はポンプ圧力弁１５４及びパイロット圧力弁１５５に
配管接続されている。流れのための圧力は、圧力ライン
１４６及び吸入ライン１４８を有するポンプ１０６によ
って与えられる。この制御装置を介して、流体は可変プ
ーリ２２すなわちＶｌ及び可変プーリ２４すなわちｖ２
に供給される。
制御装置の弁は記載された変速条件に対して次の位置に
ある。
弁の名前　　　　　後進　前進−低　中立　前進−高ロ
ータリセレクタ 比率中立 クラッチ制御 転換 ランジパイロット レンジ ポンプ圧力 パイロット圧力 第２の圧力 比率流量 ＲＭ ＲＣ ＣＬ ＲＭ ＲＲ，Ｒ ＲＲ ＣＣＣ ＣＣＣ ＣＣＣ ＣＮ 上記衣の詳細は次の通りである。
Ｌ・・・左又は反時計回り方向 Ｒ・・・右又は時計回り方向 Ｍ・・・中央 Ｃ・・・制御可変 Ｎ・・・作用しない 制御装置を含む無限可変変速機は大きさ及び性能特性を
変えてエンジンと合わされ得る。この変速機の好ましい
実施例は、減速歯車を有する単軸、セラミック、ガスタ
ービン動力乗用車と共に使用するために開発された。本
発明の無限可変変速機は、固定比率出力歯車速度減速装
置を有する単軸タービンエンジンの最高の特性を利用す
るのに必要な４５Ｇ０ないし６（１（ｌＧｔ、ｐ、ｍ、
の入力速度で連続的に動作可能である。
本発明の好ましい実施例が示されたが、発明はこの実施
例に限定されない。この発明の属する当業者本発明の原
理を利用して変形、改良できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による無限可変変速機の縦断面図であっ
て内部の構成要素の位置を示す図、第２図は第１図の一
部の詳細を示す図、第３図は第１図の変速機の端面図で
あって内部の構成要素を示す図、第４図は二つの動力通
路及び一対の遊星歯車セットをしめず無限可変変速機の
概略図、第５図は可変ベルト比に対してプロットした全
体の無限可変変速機（＋、Ｖ、Ｔ、）速度比の関係のグ
ラフ図、第６図は無限可変変速機用の制御装置の概略図
、第７図は制御装置の配管図である。 １０：無限可変変速機　１２：入力軸 １４：出力軸　　　　　１６：中間軸 ２０：連続可変速機構　２２：プーリ ２４：プーリ　　　　　５０：固定比率駆動装置５２；
スプロケット　　５４：スプロケット５６：チェーン　
　　　６０：ハウジング６２：遊星歯車セット　６４：
キャリア部分６６：太陽部分　　　　６８：リング部分
７０：遊星歯車セット　７２：キャリア部分７４：太陽
部分　　　　７６：リング部分８２ニジヨークラツチ　
８５：移動止め手段ＦＩＧ、　５ と隊可斐速桝゛全停φ速度ｉヒ ％１ ゝ・１１６ ＦＩＧ、６

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、トルク入力源をトルク出力部に接続する無限可変変
    速装置において、 回転可能な入力軸及び出力軸と、 回転可能な中間軸と、 第１の遊星部分、第２の遊星部分及び第３の遊星部分を
    有する第１の遊星歯車セット手段と、前記入力軸を前記
    第１の遊星部分に選択的に駆動接続するための第１の駆
    動手段であって、前記選択的な駆動接続を可能にするよ
    うに作動的に配置されたジョークラッチ手段を有する第
    １の駆動手段と、 前記入力軸を前記中間軸と駆動接続するための第２の駆
    動手段とを備え、 前記第２の駆動手段が前記入力軸及び前記中間軸と係合
    する連続可変速機構であり、 前記中間軸が前記第２の遊星部分に駆動的に接続され、 前記ジョークラッチ手段が前記第１の遊星部分を前記第
    ３の遊星部分と選択的にロックように作動的に配置され
    、 前記第３の遊星部分が前記出力軸に作動的に接続されて
    いることを特徴とする無限可変変速装置。 ２、トルク入力源をトルク出力部に接続する無限可変変
    速装置において、 回転可能な入力軸及び出力軸と、 回転可能な中間軸と、 第１の遊星部分、第２の遊星部分及び第３の遊星部分を
    有する第１の遊星歯車手段と、 前記入力軸を前記第１の遊星部分に選択的に駆動接続す
    るための第１の駆動手段であって、前記選択的な駆動接
    続を可能にするように作動的に配置されたジョークラッ
    チ手段を有する第１の駆動手段と、 前記入力軸を前記中間軸と駆動接続するための第２の駆
    動手段と、 キャリア部分、太陽部分及びリング部分を有する第２の
    遊星歯車セット手段とを備え、 前記第２の駆動手段が前記入力軸及び前記中間軸と係合
    する連続可変速機構であり、 前記中間軸が前記第２の遊星部分に駆動的に接続され、 前記ジョークラッチ手段が前記第１の遊星部分を前記第
    ３の遊星部分と選択的にロックように作動的に配置され
    、 前記リング部分が前記第１の遊星歯車セット手段の第３
    の遊星部分を含み、 前記キャリア部分が前記出力軸に作動的に接続されてい
    ることを特徴とする無限可変変速装置。 ３、前記太陽部分に作動的に接続されたディスククラッ
    チ手段を備え、前記ディスククラッチ手段が前記太陽部
    分を選択的に接地するように動作可能である請求項２に
    記載の無限可変変速装置。 ４、トルク入力源をトルク出力部に接続する無限可変変
    速装置において、 回転可能な入力軸及び出力軸と、 回転可能な中間軸と、 第１の遊星部分、第２の遊星部分及び第３の遊星部分を
    有する第１の遊星歯車手段と、 前記入力軸前記第１の遊星部分に選択的に駆動接続する
    ための第１の駆動手段であって、第１及び第２のスプロ
    ケット部材と、前記スプロケット部材を連結する動力伝
    達チェーンと、前記選択的な駆動接続を可能にするよう
    に前記第１の遊星部分の外周の回りに作動的に配置され
    たジョークラッチ手段を有する第１の駆動手段と、 前記入力軸を前記中間軸と駆動接続するための第２の駆
    動手段であって、前記入力軸と共に回転可能な第１の可
    変ピッチプーリと、前記中間軸と共に回転可能な第２の
    可変ピッチプーリと、前記プーリを連結するベルトとを
    有し、前記プーリの各々が取り付けられた軸と共に回転
    可能な第１の固定のフランジと、取り付けられた軸と共
    に回転可能でかつ関連する固定のフランジに関して近い
    位置と遠い位置との間でそれに関して滑り可能な第２の
    フランジとを有する第２の駆動手段と、キャリア部分、
    太陽部分及びリング部分を有する第２の遊星歯車セット
    手段と、 前記太陽部分に作動的に接続されたていて、前記太陽部
    分を選択的に接地するように動作可能なディスククラッ
    チ手段とを備え、 前記中間軸が前記第２の遊星部分に駆動的に接続され、 前記ジョークラッチ手段が前記第１の遊星部分を前記第
    ３の遊星部分とロック係合するように滑り可能に配置さ
    れ、 前記リング部分が前記第１の遊星歯車セット手段の第３
    の遊星部分であり、 前記キャリア部分が前記出力軸に作動的に接続されてい
    ることを特徴とする無限可変変速装置。 ５、前記第２のスプロケット部材が前記第１の遊星部分
    の外周の回りに作動的に配置されている請求項４に記載
    の無限可変変速装置。 ６、前記第２のスプロケット部材が軸受け部材の上に配
    置され、前記第２のスプロケット部材が前記第１の遊星
    部分の回りで自由に回転できるようにしている請求項５
    に記載の無限可変変速装置。 ７、前記ジョークラッチ手段が前記第１の遊星部分の外
    周の回りに配置されたクラッチ部材を備えている請求項
    ４に記載の無限可変変速装置。 ８、回転するトルク入力源を回転する出力部に連結する
    ための無限可変変速装置において、前記トルク入力源に
    連結された入力軸及び中間軸を有する連続可変比率連結
    手段であって、前記中間軸が前記入力軸の速度よりも低
    い速度と前記入力軸の速度よりも高い速度との間の範囲
    内の速度で駆動される連続可変比率連結手段と、 太陽部分、リング部分及び遊星キャリア部分を有する第
    １の遊星歯車セット手段と、 前記遊星歯車セット手段の部分の各々に駆動的に接続さ
    れた回転可能な連結手段とを備え、前記入力軸が前記遊
    星歯車セット手段の部分の第１の部分に連結されている
    前記回転可能な連結手段の第１の連結手段に選択的かつ
    駆動的に連結され、 前記中間軸が前記遊星歯車セット手段の部分の第２の部
    分のための前記回転可能な連結手段の第２の連結手段に
    駆動的に連結され、 前記第１の回転可能な連結手段が前記遊星歯車セット手
    段の部分の第３の部分のための前記回転可能な連結手段
    の第３の連結手段に選択的に連結され、 前記第１の回転可能な連結手段が前記入力軸への又は代
    わりに前記第３の回転可能な連結手段への前記回転可能
    な連結を行うためのジョークラッチ手段を有し、 前記第３の遊星歯車セット手段の部分が前記回転可能な
    出力部に駆動的に接続され、 前記無限可変変速装置が更に、前記第１の回転可能な連
    結手段が前記入力軸に連結されたか又は前記第３の回転
    可能な連結手段を介して前記回転可能な出力部に連結さ
    れたかを決定するために前記連続可変比率連結手段に応
    答する制御手段を備えることを特徴とする無限可変変速
    装置。 ９、前記入力軸の回転速度を検出するための入力センサ
    手段と、前記中間軸の回転速度を検出するための中間セ
    ンサ手段とを備えている請求項８に記載の無限可変変速
    装置。 １０、前記制御手段が前記入力センサ手段の出力と前記
    中間センサ手段とを比較して差の信号を発生し、前記制
    御手段は、前記第１及び第２の遊星歯車セット手段の部
    分が前記差の信号で示されるのと同じ速度で回転してい
    るとき前記ジョークラッチ手段を前記第３の回転可能連
    結手段との駆動連結から切り換える手段を備えている請
    求項９に記載の無限可変変速装置。 １１、前記第１の回転可能連結手段の回転速度より大き
    い前記第２の回転可能連結手段の回転速度に対する前記
    第１の回転可能連結手段と前記第２の回転可能連結手段
    との二重通路によって、トルクが前記トルク入力源から
    前記第３の遊星歯車セット手段の部分に伝達される請求
    項１０に記載の無限可変変速装置。 １２、変速手段と、太陽部分、リング部分及び遊星キャ
    リア部分を有する第２の遊星歯車セット手段とを備え、
    前記第１の遊星歯車セット手段の前記第３の部分が前記
    第２の遊星歯車セット手段の前記リング部分と駆動的に
    連結され、前記第２の遊星歯車セット手段の前記遊星キ
    ャリア部分が前記回転可能出力部に駆動的に連結され、
    前記第２の遊星歯車セット手段の前記太陽部分が前記変
    速手段に選択的に連結され、前記第２の遊星歯車セット
    手段が中立歯車を与え、それによって前記第２の遊星歯
    車セット手段の前記太陽部分が前記変速手段から切り離
    されたとき前記回転しているトルク入力源が前記回転可
    能出力部から切り離される請求項１１に記載の無限可変
    変速装置。 １３、前記第２の遊星歯車セット手段の前記リング部分
    が、更に、前記第１の遊星歯車セット手段の第３の部分
    を含んでいる請求項１２に記載の無限可変変速装置。 １４、前記遊星歯車セット手段の前記太陽部分を前記変
    速手段に選択的に連結するためのディスククラッチ手段
    を備えている請求項１２に記載の無限可変変速装置。 １５、前記ディスククラッチ手段が更に多板クラッチを
    含む請求項１４に記載の無限可変変速装置。 １６、前記回転可能出力部が第１の方向に回転するのを
    許容する第１の比率範囲及び前記回転可能出力部が第２
    の方向に回転するのを許容する第２の比率範囲を有する
    前記連続可変比率連結手段を備えている請求項１２に記
    載の無限可変変速装置。
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