JPH04506104A - 流体力学によるオービット変速機 - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 流体力学によるオービット変速機 技術分野 本発明は、通常の道路運転時、その高トルク／低速度状態から低゛トルク／高速 度状態の範囲に亙って車両のドライブ装置のトルク及び速度比を車両の始動時か ら連続的に変化させることの出来る自動車用の自動型式の変速機に関するもので ある。

背景 自動車用の自動変速機は無駄が多く、しかも複雑ではあるが、依然極めて人気が あることが理解される。そのトルクコンバータを備える自動変速機の効率が劣る 結果、燃料消費量及び排気ガスの軽減点で改良の目標とされている。

自動変速機は又、幾つかのシフトのとき、速度及びトルク比を変化させ、この変 化はこれが行われたときに気付く。トルク及び速度比を円滑に変化させる無段変 速機は又自動変速機に好ましいものであることは勿論である。

オービット型式のドライブ装置は減速のため変速機に古くから使用されている。

例えば、米国特許第１．６８４．１６２号（トランブラー（Ｔｒｕｍｐｌｅｒ） 　）において、回転ベベルギヤスパイダを使用して工作機械に結合されたドライ ブ軸の可変範囲に亙る速度及び出力の調整を可能にする。米国特許第１．９８４ ．８３０号（／％イレイ（Ｈｉｇｌｅｙ））は、一対の回転型ドライブ変速機を 使用して、一定の速度のエンジンとヘビイデューティで速度の遅い自己推進型車 両の各ドライブ車輪との間の独立的な接続部を提供する可変速度ドライブ装置を 開示している。米国特許第３．２９８．２５１号（モス（Ｍｏｓｓ）　）におい て、可変容積形の液圧ポンプ／モータ装置によって制御される回転ドライブ装置 を含む変速機によって可変速度入力から一定速度のトルクが得られる。米国特許 第４．８５６．３７０号（スティドワーゼイ（Ｓｔｉｄｗｏｒｔｈｙ）　）はオ ービット型のドライブ装置を使用し、ノンスリップの自動車用クラッチとして機 能する変速機を開示している。

我々は、効率的な自動変速機内にてトルク及び速度比を円滑に変化させる無段変 速機を提供する改良されたオービット型ドライブ装置を発明した。この装置は高 ギヤに対しては直接ドライブを採用し、トルクコンバータは使用せず、市場に出 ている自動変速機よりもはるかに効率的なものである。この装置は、又低ギヤか ら直接ドライブまで速度及びトルク比を連続的に変化させ、このため速度及びト ルク比はこの範囲の全体に亙って平滑にかつ連続的に変化する。我々の変速機は コンパクトで、しかも従来の自動変速機より高価ではなく、従って、より多（の コスト、スペースを必要とせずに、又はその他の欠点を伴うことなくこれらの利 点を実現し得るものである。

発明の概要 我々の自動変速機は、低速度及び高トルクに対してエンジンドライブ装置と出力 装置との間に接続可能なオービット減速ドライブ装置を利用するものであり、該 変速機は高速度、低トルク、直接ドライブに対しエンジンドライブ装置を出力装 置に直接接続することを許容する。高トルクが必要とされる登り坂発進又は坂を 登るとき、エンジンドライブ装置はオービットドライブ装置に作用して、出力ギ ヤを中心としてクラスタギヤを旋回させ、制御ギヤはクラスタギヤと噛み合いか つ共通軸線上に配置される。制御ギヤへの制御入力はエンジンドライブ装置から 出力装置への減速を実現しかつそれを変化させる。制御ギヤを保持することによ り、低ギヤドライブの場合、出力装置に対して最大限の減速を実現することが出 来、制御ギヤを前方に回転させることにより制御ギヤの速度の関数として減速を 小さくし、低ギヤから直接ドライブまで速度／トルク比を連続的に変化させるこ とが出来、制御ギヤを反対方向に回転させると、出力装置は反転する。

我々の自動変速機の４つの実施例が開示されており、これと共に、重荷重トラッ クに対し低−低変速機を提供するため、何れの実施例とも使用することの出来る 付加的なアンダードライブ装置も開示する。第１の実施例において、我々の変速 機の構成要素はその寸法が現在使用されている殆どの自動車の自動変速機と極め て類似するように構成される。第２の実施例は、出力及び制御ギヤに対して外ね じを使用することに代えてリングギヤを使用する点を除き、第１の実施例と同様 である。その他の２つの実施例は、第１の実施例と同様の外ギヤを使用するが、 第１の実施例の構成においては、変速機全体は現在使用中の大部分の自動変速機 よりも著しく短い。又、各実施例はそれ自体の個々のクラッチ機構を備えており 、図面 第１図は我々のオービット変速機の第１の好適な実施例の第１図Ａ及び第１図Ｂ に分けた断面図及び部分概略図、 第２図は我々のオービット変速機の第２の好適な実施例の第２ｒｙＪＡ及び第２ 図Ｂに分けた断面図及び部分概略図、 第３図Ａ及び第３図Ｂは第１図、第２図及び第６図のオービット変速機に使用さ れるクラッチ内に配置することが望ましいばねクリップスペーサの部分図、第４ 図Ａ１第４図Ｂ、第４図Ｃ及び第４図りは異なるモードにおける変速機の作用を 示すフローチャート、 第５図は我々の変速機の第３の好適な実施例の断面図及び部分図概略図、第６図 は我々のオービット変速機の第４の好適な実施例の断面図及び部分図概略図、 第７図は我々の変速機の任意の好適な実施例の１つとタンデムに使用し、トラッ クに対し低−低ドライブを提供することが出来るアンダードライブ装置の断面図 及び部分図概略図である。

好適な実施例の詳細な説明 オービット減速ドライブ装置 オービット減速ドライブ装置が本発明のオービット変速機の背後にあり、先ずこ れについて説明する。該装置は、出力ギヤ及び制御ギヤの軸線を中心として旋回 するクラスタギヤを備え、クラスタギヤと出力及び制御ギヤとの間で噛み合う歯 数は旋回するクラスタに対するドライブ入力を減速させ得る数としである。減速 は制御ギヤの制御下に行われかつ可変であり、出力ギヤを通じて出力される。

第１図のオービット変速機１０に適用したとき、オービット減速装置２０は、出 力ギヤ２６及び制御ギヤ２７の共通の軸線を中心としてクラスタギヤ２５を旋回 させる旋回軸２１を備えている。これらはそれぞれクラスタギヤ２５のギヤの歯 ２３．２４と噛み合い、クラスタギヤの歯の半径は出力及び制御ギヤの半径に２ １の入力を減速し、ギヤ２６から得られる出力にすることが出来る。現実的にコ ンパクトな変速機におけるこの減速比は１０：１とすることが容易に可能であり 、これは遊星ギヤの２＝１乃至３：１の減速能力より遥かに大きいものである。

この理由のため、我々は我々の各好適な実施例において遊星ドライブ装置ではな くオービットドライブ装置を使用した。

第１図のオービット変速機１０の場合、ギヤの歯数比は次のようにした。

ギヤ　歳款 出力ギャ２６　３５　。

制御ギヤ２７　３２ クラスタギヤ２５： ギヤ歯２４　３５ ギヤ歯２３　３２ これにより入力装置から出力装置まで６．１＋１の減速が可能となり、これは自 動車用変速機の低速ギヤに十分である。オービットドライブ装置２０のギヤに対 する異なる歯数及び半径を選択することにより（図示した減速は単に好適な一例 として選択したものである）、減速量を遥かに少なくし又は大きくすることが出 来る。この減速は軸２１及びクラスタギヤ２５を旋回させる間、制御ギヤ２７の 回転を阻止することで実現される。クラスタギヤ２５のギヤの歯２４．２３の数 が等しく、出力ギヤ２６及び制御ギヤ２７が又等しい歯数であるならば、減速は 行われない。しかし、ギヤの歯数が異なり、ギヤの歯２３．２４が共にクラスタ ギヤ２５の構成要素として回転するため、ギヤ２６．２７を中心として回転する ためにはこれらギヤは異なる回転状態とする必要があり、このため所望の減速比 が得られる。

この点に関し、このオービットドライブ装置にヘリカルギヤを使用するならば、 上述のギヤ減速を更に小さくすることが可能であることに注意すべきである。即 ち、異なるヘリカル角にて噛み合うギヤ組を設計することにより、同一のピッチ 回転毎に歯の一ピッチの距離だけ動くように、ギヤ対を設計することが可能であ る。

制御ギヤ２７を回転させることにより、オービットドライブ装置２０により実現 される減速を小さくし、この小さくする程度は制御ギヤ２７の回転速度の関数と して連続的に変化させることが出来る。又、制御ギヤ２７を反対方向に回転させ ることにより出力装置を反転させることが出来る。これら作用は我々のオービッ ト変速機について説明した後に以下に説明する。

オービット変速機３０のオービット減速ドライブ装置４０は第２図に図示するよ うに同様の方法にて作用するが、出力及び制御ギヤに対して外ギヤではなくリン グギヤを使用する。旋回軸４１は軸４１の回転と共に回転する外ギヤの歯４３． ４４を有するクラスタギヤ４５を担持している。出力ギヤ４６及び制御ギヤ４７ の各々はリングギヤであり、同一軸線上にあり、クラスタギヤの歯４３．４４は それぞれリングギヤ４７．４６の内側と噛み合いかつ内側を中心として旋回する 。

オービット減速ドライブ装置４０内におけるギヤ比の一例は次の通りである。

恵ヱ　膚勘 出力ギャ４６　６６ 制御ギヤ４７　８２ クラスタギヤ４５： ギヤ歯４３　５６ ギヤ歯４４　４０ これによりクラスタギヤ４５がギヤ４６．４７を中心として回転するとき、５゜ １２５：１の減速ドライブ比が得られる。同様に、制御ギヤ４７の回転を阻止す ることにより最大の減速比が得られるが、これは制御ギヤ４７を回転させること により小さくすることが出来る。

第１図の変速機１０を参照すると、オービット減速装置２０は坂道発進又は登り 坂に対しより大きいトルクを提供し、低トルク及び高速度が適当である場合はイ ブと直接ドライブとの間でシフトすることが必要であり、このクラッチの好適な 形態については以下に説明する。

オービット減速装置２０を作動させるためには、制御ギヤ２７への入力を必要と し、このためには、液圧装置が望ましい。又図示した液圧装置に代えて、同様の 空気圧又は電気及び電子構成要素を使用することにより、制御ギヤ２７に対する 空気圧又は電気入力が可能となる。

変速機１０の場合、エンジンドライブ力は、スタータギヤ１２と共に回転する軸 １１に付与され、従来のはずみ車を不要にし、これはオービット減速ドライブ装 置２０の回転質量によって可能となる。旋回軸２１のギヤ１３及び支持体１４は エンジン軸１１にキー止めされ、エンジン速度にて回転する。ギヤ１３と噛み合 うギヤ１５はポンプドライブ装置の軸１６を回転させ、可変容積形成圧ポンプ１ ７を同様にエンジン速度にて回転させる。一方、ポンプ１７は液圧モータ１８を 駆動し、該モータはモータ軸１９を回転させ、制御ギヤ２７に入力を供給する。

ポンプ１７は可変容積形ポンプであることが望ましく、又ウォブル板を有する型 式であることが望ましいため、該ポンプは流体出力を生じさせずに回転させるこ とが出来、傾動又は調整して所望通りの連続的に可変の流体出力を発生させるこ とも出来る。ポンプ１７からの流体出力は流体の流量により画成される速度にて 液圧モータ１８及び軸１９を回転させ、この回転力はギヤ５２を介してギヤ５１ に付与される。

ギヤ５１の支持体５３は、制御ギヤ２７が形成されたスリーブ５４にキー止めし た内側構成要素６４を有するクランチロ５の外側部分として形成される。クラッ チ６５を接続したとき、液圧モータ１８の回転又は非回転状態はギヤ５１．５２ 及びスリーブ５４を介して制御ギヤ２７に伝達される。

出力ギヤ２６がスリーブ５６に形成され、該スリーブ５６には、クラッチ６０の 外側部分に沿って伸長し、出力軸５８に接続された支持体５７がキー止めされる 。これによりクラッチ６０を中心とする出力ギヤ２６の回転力は出力軸５８に伝 達される。

オービット変速機１０は自動車の自動変速機に必要とされる全ての機能を果たす 。車両が停止、エンジンがアイドリング状態から開始し、両り鶴チロ０．６５を 切り、これによりエンジン軸１１が回転して、旋回軸２１及びポンプギヤ１３を 回転させる間、出力軸５８を動かないように保持する。動作が不要であるため、 液圧ポンプ１７は機能せず、液圧モータ１８はギヤ５１を動かないように保持す る。出力ギヤ２６は回転しないため、制御ギヤ２７はクラスタギヤ２５の回転に 伴い反対方向にゆっくりと回転する。この制御ギヤ２７の動きは非係合状態のク ラッチ６５内で失われ、車両が動くことはない。この状態は第４図Ａに図示した フローチャートに示しである。

ドライバが前進のためアクセルに接触すると、クラッチ６５が接続し、液圧モー タ１日からの入力が制御ギヤ２７に伝達される。液圧モータ１７がまだポンプ作 用を行わず、液圧モータ１８への流体管は流れないように閉じられているため、 最初、これにより制御ギヤ２７の回転が阻止される。制御ギヤ２７の回転を阻止 するためには、液圧装置から何らの出力も必要とせず、車両が低ギヤにて前進を 開始するとき、エンジン軸１１から出力軸５８への減速比は最大の６．１となる 。

（第４図Ｂのフローチャートを参照）。

本発明の好適な実施例において、ギヤ２７への制御入力は、通常「流体圧力」ポ ンプ／モータ装置に使用される圧力逆止弁を備えない液圧装置により提供される 。故に、本発明の液圧装置を使用して、制御ギヤ２７の回転を阻止するとき、液 圧モータ１８内には高圧の流体圧力が蓄積する。しかし、我々の液圧装置は特別 に設計されており、ポンプ１７及びモータ１８は近接させて取り付け、これらを 共通のハウジング内に収容し、可撓性の液圧管によらずに、共通のハウジングの 穴によって接続することが出来る。従って、実際には、我々の液圧装置は装置の 一定の負荷−圧力値の６倍以上の圧力の間欠的な蓄積に容易に耐えることが出来 る。勿論、かかる圧力の蓄積が何らかの理由で望ましくない場合、機械的なブレ ーキ（図示せず）を使用して、ギヤ５１、スリーブ５４及び制御ギヤ２７の回転 を阻止することが可能である。これはこのロック状態中、モータ１８から圧力を 放出する機構、又は望ましくは液圧装置内の過度の圧力をピストンに付与して、 機械的ブレーキを作動させる機構によって行うことが出来る。

エンジン及び車両速度が十分に増加した後、ギヤ比を低下させ、出力軸５８に伝 達されるトルクが低下し、速度が増すような寸法とする。これはウォブル板を傾 動させ又はその他の方法で液圧ポンプ１７を調整し、液圧モータ１８に対する流 体のボンピング動作を開始することにより行われる。これにより制御ギヤ２７は 前方向に回転し始め、この回転速度は徐々に増加させ、ある範囲に亙り連続的に 変化させることが出来る（第４図Ｃのフローチャート参照）。制御ギヤ２７を遅 く回転させるためには、馬力を小さくし、減速ドライブ力を僅かな程度だけ減少 させることを必要とし、制御ギヤ２７をより高速度で回転させるためには馬力を 小さくし、減速ドライブ力をより大きく低下させることを必要とする。これは、 液圧ポンプ１７の流量を徐々に増加させ、液圧モータ１８の回転速度を徐々に増 すことにより行われる。始動中の低速のエンジン速度時、液圧装置が制御ギヤ２ ７を回転させるのに必要な力は持続時間の短かい相当に小さいものであり、従っ てコンパクトなポンプ及びモータの能力の範囲に収まる。

液圧ポンプ１７が全容量にてポンピング動作をし、液圧モータ１８をエンジン軸 １１に関して可能な最高速度にて回転させるとき、制御ギヤ２７は十分急速に回 転して減速量を完全に小さくし、これにより出力ギヤ２６はエンジン軸１１と同 一速度にて回転する。これにより、クラッチ６０は接続し、クラッチ６５を切り 、オービット減速ドライブ装置２０をバイパスし、エンジン軸１１から出力軸５ 日への直接ドライブにシフトすることが可能となる。これは、内側クラッチ構成 要素６１がエンジン軸１１にキー止めされ、接続したクラッチ６０を通じて、ド ライブ装置の軸５８に接続された外側クラッチ構成要素５７に回転力を伝達する ために行われる。このため、エンジン軸１１の回転速度及びトルクがクラッチ６ ０を通って直接、出力軸５８に伝達され、唯一のロスは軸受は及びギヤの摩擦で ある極めて効率的なドライブが実現される（第４図りのフローチャート参照）。

車両のドライブ時間の大部分を占める直接ドライブ範囲へのシフトは十分に低速 のエンジン速度にて行われ、このため全エンジン速度にて作動する液圧ポンプ１ ７及びモータ１８の力の需要量は依然穏当なものである。オービット減速装置２ ０がバイパスされ、アイドリング状態の場合、直接ドライブ範囲における最大の 係合状態にあうるため、これにより出力が生じることはない。

車両が坂道を登り始め、より大きいトルクを必要とする場合、オービット減速ド ライブにダウンシフトすることは可能である。先ず、液圧ポンプ１７をその全容 量にてポンプ作用するように設定し、液圧モータ１８をエンジン軸１１に関して 全速度で回転させる。エンジン軸１１から液圧装置に達し及び制御ギヤ２７に戻 るギヤ接続のため、制御ギヤ２７は、エンジン軸１１と等速度にて出力ギヤ２６ を回転させる速度で回転する。次に、クラッチ６０．６５を切り換え、クラッチ ６０が切れ、クラッチ６５が接続してオービット減速ドライブ装置２０を出力列 中に配置し得るようにすることが出来る。次に、ポンプ１７のポンプ速度を遅く することにより、制御ギヤ２７の回転速度が遅くなり、エンジン軸１１から出力 軸５８へのギヤ減速を実現する。この減速は必要であれば低速ギヤの全減速程度 まで行なうことが出来、又は道路にて登り坂を走行するのに適した部分的又は中 間範囲の減速程度とすることも出来る。坂道を登ったならば、ポンプ１７及びモ ータ１８の速度を増して、出力ギヤ２６の速度をエンジン軸１１の速度と一致さ せ、クラッチ６０．６５がシフトして直接ドライブに戻るようにすることが出来 る。

上述の説明によれば、ポンプ１７がその全容量にてポンプ動作するとき、液圧モ ータ１８は制御ギヤ２７を駆動し、出力ギヤ２６はエンジン軸１１と等速度にて 回転する。しかし、実際上、液圧ポンプ１７が全容量にてポンプ動作するとき、 出力ギヤ２６がエンジン軸１１よりも僅かに速い速度にて回転するならば、クラ ッチ６０の接続は容易であることが分かった。故に、この点に関し、出力速度が エンジン速度に一致し、又は略等しいという記述はかかる僅かに速い出力速度を も含むことを意図するものである。当業者には、このようにエンジン軸１１に関 して出力ギヤ２６の速度を釣り合わせることは、液圧ポンプ／モータ装置を相互 接れにより液圧ポンプ１７の方向を変え、液圧モータ１８が制御ギヤ２７を逆転 させるようにする。これにより出力ギヤ２６はエンジン軸１１によるクラッチギ ヤ２５の回転に応答して出力軸５８を反転させる。

エンジン軸１１から出力軸５８への直接ドライブはオーバドライブ又はアンダー ドライブ装置を備えることが可能である。これらは共に自動車販売市場で入手可 能であり、所望であれば、各特定の車両の速度及びトルク基準に従いドライブ装 置軸５８に結合させることが出来る。本発明の変速機と共に作用し得るよう特別 に設計した新規な型式のアンダードライブ装置も以下に開示する。「直接ドライ ブ」という表現はオーバドライブ装置又はアンダードライブ装置を使用すること を含むことを意図するものである。

オービット変速機３０は同様の方法にて作動するが、構造は幾分具なる。クラス タギヤ４５がリングギヤ４６．４７の内側に沿って旋回するため、変速機１０に おけるようにエンジン軸をオービットドライブ装置を通って伸長させることは出 来ない。従って、変速機３０のエンジン軸１１はオービット減速ドライブ装置４ ０内のリングギヤ４６．４７の軸線からオフセットされており、エンジン軸１１ は液圧ポンプ１７まで直接伸長する。エンジン軸１１のギヤ３１は旋回ドライブ 装置４０のハウジング４２にキー止めされたギヤ３２を回転させるアイドラーギ ヤ（図示せず）を回転させ、従ってギヤ３２は旋回軸４１及びクラスタギヤ４５ を回転させる。

液圧モータ１８及び軸１９からの制御ギヤ４７への制御入力はギヤ３３を介して 、クラッチ６７の内側部分６６に接続されたギヤ３４に付与され、該クラッチは 制御ギヤ４７が取り付けられる制御軸６９にキー止めした外側部分６８を有して いる。クラッチ６７を接続すると、液圧モータの軸１９の回転又は非回転状態は クラッチ６７を通じて紬６９及び制御ギヤ４７に伝達される。

出力ギヤ４６は出力軸４８に取り付けられ、クラッチ７０の外側部分７１は出力 軸４８にキー止めされる。クラッチ７０の内側部分７２はオービット減速ドライ ブ装置４０のハウジング４２に配置され、ギヤ３２へのエンジン入力により回転 する。クラッチ７０が接続し、クラッチ６７が切られたとき、ギヤ３２及びハウ ジング４２を回転させるエンジン軸１１からの直接ドライブ力はクラッチ７０を 通じて出力軸４８に伝達される。

次に、第５図に図示した第３の好適な実施例を参照すると、オービット変速機１ １０は上記に開示した第１の実施例（第１図Ａの変速機１０）に使用されたもの と同様の外ギヤを使用する。この第３の好適な実施例の説明を容易にするため、 第１図Ａ及び第１図Ｂに図示した実施例に関して上述した同様の構成要素と同一 の機能を有するこの実施例の構成要素は同一の参照符号にて表示する。

同様に、エンジン軸１１は始動ギヤ１２と、旋回軸２１を担持する支持体１４と の双方に直接接続される。可変容積形液圧ポンプを駆動するギヤ１３がエンジン 軸１１にキー止めされており、該軸１１を回転させる。液圧制御入力装置（ポン プ１７及びモータ１８から成る）は第５図にて省略しであるが、これは変速機１ ０に関して説明した実施例におけると同一の方法にて作動する。即ち、ギヤ５１ はモータ１８により駆動される。同様に、クラスタギヤ２５は旋回軸２１に取り 付けられ、そのギヤ歯２４．２３はそれぞれ制御ギヤ２７及び出力ギヤ２６に噛 み合う。オービットドライブ装置１２０は上述の第１の実施例のオービットドラ イブ装置２０と同一の方法にて作用する。

オービット変速機１１０は従来寸法の変速機１０（第１図Ａ及び第１図Ｂに図示 ）よりも著しく短く、変速機１１，０の長さは変速機１０の全長の１／２を僅か に越える程度に過ぎない。この短かい長さは、クラッチを単一のシンクロクラッ チ機構１６０と一体化させることで実現される。クラッチはその摺動カラー９１ が中立位置にある状態で図示しである。摺動カラー９１はスリーブ５４にキー止 めされたシンクロナイザのハブ９２に乗り上げる一方、スリーブ５４は制御ギヤ ２７にキー止めされる。摺動カラー９１は第５図に見たとき、左右両方向に動く ことが出来る。右方向に動いたとき、該摺動カラーは最初にブロックリング９３ に係合し、その後、同様にドライブギヤ５１により回転し得るように固定された 第２組のギヤ歯９４に係合する。この右側の位置にシフトされたとき、摺動カラ ー９１はドライブギヤ５１をカラー５４及び制御ギヤ２７に係合させる。この状 態にて、シンクロクラッチ１６０は第１図Ａのクラッチ６５と同一の機能を果た し、即ち、液圧ポンプ及びモータ機構が制御ギヤ２７の回転を制御するのを許容 する。シンクロクラッチ１６０は低速の高トルクの作動中、この右側の位置に係 合し、出力ギヤ２６が上述の方法にてクランク軸１１の速度に一致する速度とな るまでその位置に止まる。

シンクロクラッチ１６０は又第１図Ｂのクラッチ６０と同一の機能を果たす。

これは摺動カラー９１が、図示するようにその中立位置から左側まで動いたとき 、最初に第２のブロックリング９５に係合し、その後、出力軸５８にキー止めさ れたビニオン９６の歯に係合することにより行われる。摺動カラー９１がその左 側の位置にあるとき、シンクロクラッチ１６０は制御ギヤ２７及び出力ギヤ２６ を相互ロックし、従ってこれらの間には何等の相対的動作も行われない。これに より、旋回するクラスタギヤ２５と出力軸５８との間のそれ以上の相対的回転が 阻止され、これによりクランク軸１１の回転は出力軸５８に直接結合される。

オービット変速機１１０はオーピント変速機１０の作用に関して説明したのと同 一の方法にて機能し、そのシンクロクラッチ１６０はボルグワーナー・コーポレ ーション（Ｂｏｒｇ−Ｗａｒｎｅｒ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）のワーナーギャ 部門により製造される周知のワーナーギャシンクロナイザと同一の方法にて作用 する。又、上述のように、補助的なオーバードライブ装置又はアンダードライブ 装置を出力軸５８に接続することが出来る（かかる補助的な装置のケーシング１ ０６は概略図で図示しである）。

本発明の第４の実施例が第６図にオービット変速機１３０として図示されている 。この構成の各種の構成要素はオービット変速機１０．１１０に関して上述した のと同一の方法にて作用し、従ってこの別の実施例の説明及び理解を容易にする ため、同様に機能する構成要素は同一の参照符号で表示する。

この第４の実施例において、エンジンクランク軸１１の全体は同様にポンプドラ イブギヤ１３及びオービットドライブ支持体１４に直接接続され、又クラッチ支 持構成要素６１に直接接続される。オービットドライブ装置１４０はクラスタギ ヤ２５が取り付けられる旋回軸２１を担持する。クラスタギヤ２５のギヤ歯２４ ．２３はそれぞれ制御ギヤ２７及び出力ギヤ２６に噛み合う。可変容積形液圧ポ ンプ及び液圧モータは図示していないが、制御ギヤ２７の回転は上述の実施例と 同一の方法にて調整する、即ち、ドライブギヤ５１がクラッチ６５（概略図で図 示）によりスリーブ５４に係合すると、制御ギヤ２７の回転は液圧ポンプ及びモ ータにより調整され、低速度、高トルクの運転中、連続的に可変のドライブ力を 提供する（注・可変容積形液圧ポンプ１７及びモータ１８は第６図に図示してい ないが、これらはそれぞれ第１図Ａ及び第１図Ｂに図示した本発明の第１の実施 例に関して上述したのと同一の方法にてポンプドライブギヤ１３及びドライブギ ヤ５１に接続されていることを理解すべきである）。

同様に、可変容積形ポンプが全容量にて作動し、出力ギヤ２６の回転速度をエン ジン軸１１の速度と等しい速度にすると、変速機１３０は、それぞれ支持体５７ ．６１に接続された組の板に係合するクラッチ６０を作動させることにより直接 ドライブにシフトされる。上述のように、支持体６１はクランク軸１１により回 転し得るように固定されており、支持体５７は出力軸５８にキー止めされている 。クラッチ６０を作動させこの直接ドライブ状態にすると、クラッチ６５は同時 に切られ、その結果、オービットドライブ装置２０（第１図Ａ及び第１図Ｂ）に 関して説明したのと同一の方法にてオービット減速ドライブ装置］４０をバイパ スする。

クラッチ６０は第１の液圧装置により第６図の右側に動かされる液圧ピストン９ ７により作動される。ピストン９７はその非係合位置（図示するように）にばね 偏倚されるが、この非係合位置への復帰は第２の液圧装置、即ち変速機内を流動 する潤滑油により支援される。通路９８は潤滑流体がピストン９７の右側に沿っ て循環するのを許容し、この潤滑流体に作用する遠心力は（クランク軸１１に固 定された変速機の各種の構成要素の回転に応答して）液圧力を形成し、この力は クラッチが不作動状態のとき、ピストン９７がその非係合位置に動くのを支援す る。

第１図、第２図及び第６図に示した実施例に含まれるクラッチの抗力を防止する ため、これらクラッチが切られたとき、我々の前の米国特許第２．２２６．３０ ９号に第３図Ｂには、凹所又はリベットを必要としない改良された板ばねスペー サが示しである。かかる各スペーサ８０は隣接するクラッチリングに圧接しかつ クラッチリングを等間隔に離間させる傾向となる一対の板ばね８１を担持してい る。各スペーサ８０は又、クラフデリックを取り付けたとき、クラッチリングの 上方にクリップ動作し、このためスペーサは組立体内に取り込まれて脱出するこ とが出来ない。スペーサ板はね８１は、同一のクラッチ部品の隣接するリングに 圧接し、外側リングスペーサは外側リングにのみ圧接し、内側リングスペーサは 内側リングにのみ圧接する。これにより板ばね８１の相対的動作又は摩耗は解消 される。

必要とされるだけ多くの板ばねを各クラッチリングに沿ってクリップ止めするこ とが出来るため、液圧、空気圧又はその池のクラッチ係合圧力を解放させたとき 、スペーサ板はね８１はクラッチリングを自動的に等間隔に離間させ、クラッデ リック間の抗力摩擦を解消する。この特徴は本発明の変速機の優れた効率を維持 するのに役立つ。

上述のように、我々の変速機はアンダードライブ装置又はオーバードライブ装置 の何れかと組み合わせることが可能である。アンダードライブ装置に関し、２つ の我々の変速機は２台をタンデムに使用し、大型のトランクに関し低−低ドライ ブを実現することが可能である。かかるアンダードライブ装置２１０は第７図に 図示されており、該アンダードライブ装置は第５図に概略図で示したような本発 明の変速機の任意の好適な実施例の出力側に取り付けられる。入力ドライブ継手 ２１１は出力軸５８のスプライン結合端を受け入れる一方、アンダードライブ装 置の出力軸２５８は車両ドライブ装置軸に結合される。第７図に図示したアンダ ードライブ装置は上述の全ての好適な実施例に使用される液圧ドライブ装置を必 要とせず、従ってこれらは省略した点を除いて本発明のオービット変速機１１０ と全く同様である。その地金ての点で、該変速機は実質的に同様であり、アンダ ードライブ装置２１０の各種の構成要素の各々には、ｒ２００Ｊ番の番号を除い て、その他の実施例の同様の構成要素と同様の参照符号で示しである。

ドライブ継手２１１は旋回軸２２１を担持する支持体２１４に固定される。クイ ブ装置２２０は上述の実施例におけるオービットドライブ装置２０．１２０と同 一の方法にて機能する。

しかし、液圧ドライブ装置は省略されているため、このアンダードライブ装置は 上述の実施例におけるギヤ１３と同等のドライブギヤを備えず、その代わり、液 圧モータドライブギヤ５１を備えており、この装置は該装置のケーシング１０６ に形成された適当な配置のブラケット２９９にボルト止めした仕切り板２５１を 備えている。

更に別のシンクロクラッチ２６０は第５図のクラッチ１６０と同一の機能を果た す。即ち、摺動カラー２９１がその中立位置（第７図に図示）から右側まで動く とき、該カラーは最初、第１のブロックリング２９３に係合し、その後、仕切り 板２５１に固定した一組のギヤの歯２９４に係合し、その後、回転しないように ロックされる。この右側の位置にシフトしたとき、スリーブ２５４及び制御ギヤ ２２７にキー止めされたシンクロナイザのハブ２９２は回転しないようにケーシ ングにロックされる。制御ギヤ２２７がこのようにロックされた状態にて、オー ビットドライブ装置２２０が回転すると、出力ギヤ２２６（出力軸２５８にキー 止めされた）は最大の減速比にて回転する。

摺動カラー２９１が図示するようにその中立位置から左側まで動くと、該カラー は最初、ブロックリング２９５に係合し、その後、出力軸２５８にキー止めした ピニオン２９６の歯に係合する。摺動カラー２９１がこの左側の位置にあるとき 、シンクロクラッチ２６０は制御ギヤ２２７及び出力ギヤ２２６を共にロックし 、従ってその間に何等の相対的動作が生しない。これは旋回するクラスタギヤ２ ２５と出力軸２５８との間の更なる相対的回転を阻止し、これにより入力継手２ １１の回転を出力軸２５８に直接結合する。

アンダードライブ装置２１０の機能の説明を更に容易にするため、該アンダード ライブ装置は変速機１１０（第５図）に接続されていると仮定する。この低−低 タンデムドライブ装置が始動されると、シンクロクラッチ１６０．２６０は共に その右側位置にシフトし、変速機１１０及びオーバードライブ装置２１０の双方 をオービットドライブ状態にする。次に、変速機１１０の液圧制御装置を作動さ せ、変速機１１０の有効ギヤ比が１：１に成るまで連続的に小さくし、出力軸５ ８の速度をクランク軸１１と等速度にする。このとき、アンダードライブ装置２ １０の出力軸２５８は変速機１１０の最低速度に等しい速度にて回転する。この 状態が実現されたとき、アンダードライブ装置２１０を直接ドライブ（即ち、摺 動カラー２９１がその左側位置に動いた状態）にシフトし、これと同時に変速機 １１０をその最低速度（第４図Ｂのフローチャートに図示）に戻す。変速機１１ ０は再度アンダードライブ装置２１０の出力軸２５８がエンジンのクランク軸１ １の速度に一致するまで増速し、速度が等しくなった時点でクラッチ１６０をそ の左側位置にシフトし、これにより変速機１１０及びアンダードライブ装置２１ ０の双方を高速度の道路走行用の直接ドライブ状態にする。

上述の変速機の図面は説明の便宜上幾分概略図的に簡略化しである。例えば、全 ての実施例において、液圧ポンプ１７及びモータ１８は共に液圧モータ軸１９に ついて上述した方法にて望ましくは断面の面の前方に取り付けられる。しかしな がら、モータ軸１９は制御ギヤ２７又は４７に対するギヤからの入力を示すため 断面の面の下方に図示しである。同様に、変速機３０の図面において（第２図Ａ ）、エンジン軸１１は断面の面の背後に図示してあり、アイドラーギヤを介する ギヤ３１とギヤ３２との間の接続部を隠蔽している。

我々の変速機はクラッチの接続及び接続解除を行ない及びポンプ１７の流量を制 御する制御装置を必要とする。これらは一般に公知であり、各種の方法で実現す ることが出来る。例えば、制御装置はエンジン速度、車両速度、加速器の要求及 びその池のエンジン状態を感知し、必要な全ての調整を自動的に行なう。変速機 は又手動でシフトすることも出来、これは例えば高トルクにて長時間作動しなけ ればならない土工機械の場合に望ましい。操作者のレバー又はノブによりポンプ の流量及びオービットドライブ装置の減速比の低下を制御して作動環境に適合さ せることが出来る。しかし、自動車に使用する目的には、自動制御とすることが 望ましい。

クラッチの液圧作動は可変容積形ポンプ１７に含めた追加のインペラーにより励 起される別個の液圧装置により行なうことが出来る。かかる追加のインペラーを 含むポンプは市販で入手可能であり、「スーパーチャージャ」と称されている。

この点に関し、我々の設計は我々の変速機用の液圧制御ドライブ装置を変速機の 潤滑装置から分離された状態に維持するものであることに注意すべきである。故 に、現在一般に使用されている自動車用の液圧変速機と異なり、我々の独立的な 液圧装置は各々、各装置の特殊な条件に最も良く適合する特性が得られるように 選択した異なる流体を使用することが出来る。

又、液圧装置は、車両のブレーキを作用させたとき、液圧モータからの圧力を放 出し得るように配置することが出来る。かかる配置は車両を「クリープ」モード にて作動させるときに必要とされる。即ち、我々の変速機の場合、車両は車両の ドライブ力を支援するほど速くはないが、車両が極めて遅い速度で前進すること を許容するのに丁度十分な速さで制御ギヤを逆方向に回転させることにより車両 を歩行速度で動かすことか可能である（例えば、バレートのとき）。しかし、か かる低速度のとき、我々の変速機が発生させるトルクは極めて大きく、従って車 両ブレーキが車輪の回転を停止させることは極めて困難である。かかる問題を解 消するため、液圧圧力は車両がこのクリープモード内作動し、車両のブレーキを 作用させたとき、ドライブ装置から放出させることが出来る。この点に関し、こ のクリープモードを僅かに変化させれば、「登り坂ホルダ」として機能すること が可能である。即ち、車両が通常の運転中に傾斜路で停止したとき（例えば、信 号待ちのとき）、及び反対向に動き始めたとき、制御ギヤは車両が後方に動く傾 向に丁度釣り合う速度で極めて遅く逆方向に回転させることが出来る。

我々の変速機を使用して従来の手動シフトのギヤ変速機に対すると同様の方法に てエンジン圧縮力によるブレーキを掛ける利点を完全に享受することも出来る。

かかるエンジンブレーキは特に急な坂道を下るトランクに効果的である。上述の 液圧制御装置に使用することを目的とする市販の液圧ポンプ／モータの組み合わ せは特殊なスプール弁の相互接続装置を設けることが出来、該相互接続装置を選 択的に利用して該装置内の油の流れを反対にすることが出来る。即ち、スプール 弁機構の選択的な作動によりモータかポンプを駆動するのを許容する。かかる公 知のスプール弁機構を我々の液圧装置に組み込むことにより、これら機構を急な 下り坂で使用し、車両が坂道を下るときモータ１８が出力軸５８の回転に応答し てポンプ１７を駆動し得るようにすることが出来る。可変容積形ポンプ１７（該 ポンプはモータとしても機能する）内のウォブル板を調整することにより、出力 軸２８の速度に関するエンジンクランク軸１１の回転速度を増し、これによりエ ンジンの圧縮力によるブレーキ効果を増大させることも可能である。

我々の液圧ポンプ／モータ装置に関する上述の説明は、ポンプ１７が入力軸１１ に対して１１で回転するギヤ比であると仮定したが、実際には、ポンプ１７はよ り高速度にて作動させることが望ましい。例えば、ポンプ１７及びモータ１８に それぞれ入力軸１１及び制御ギヤ２７の速度の２倍の速度で噛み合って作動する 場合、２倍の速度時、ポンプ及びモータは１／２のトルクにて同一の馬力を取り 扱うことが出来るから、液圧装置の寸法は１／２にすることが可能である。

かかるより小型で、しかもより高速である液圧ポンプ／モータの組み合わせ体は 市販されており（例えば、１．２．００Ｏｒ、　ｐ、　ｍ、の連続的負荷定格と したもの）、シかもかかる低廉な組み合わせ体は我々の変速機に対して効果的に 機能することも可能である。

上述ようなオーバードライブ装置及びアンダードライブ装置の可能性に加え、我 々の変速機は又、速度計ギヤ７５、パーキングブレーキロック７６及び電子速度 感知装置用の凹所７７のような周知の付属部品を備えることも出来る（第１図、 第２図及び第３図を参照）。更に、各変速機に１つのオービットクラスタギヤの みが図示されているが、特に、オービット軌道が制御及び出力ギヤの外側にある 変速機１０．１１０及び１３０内で支持体１４は、旋回する２、３又は４つの同 一のクラスタギヤを備えることも可能である。かかる追加のクラスタギヤにより 変速機はより大きい荷重を支承することが可能となる。より大きい馬力のエンジ ンを取り扱い得るようにするためのかかる変速機の調整はコストを極く僅かだけ 増加させるが、装置自体の寸法は全く増大せることなく、可能である点に留意す べきである。

又、我々のオービットドライブ装置装置２０．１２０．１４０は変形を加え、あ る高速度のエンジンに使用されているような、通常よりも高速度であるｒ、　ｐ 、　ｍ。

速度（例えば、７０００−８０００　ｒ、　ｐ、　ｍ、　）にて容易に作動し得 るようにすることも可能である。かかる変形により、ギヤ２３．２４の寸法及び その歯数を著しく少なくさせることにより旋回する支持体１４及びクラスタギヤ ２５の質量を軽減することが出来る。これと同時に、出力ギヤ２６及び制御ギヤ ２７の寸法及び歯数は増やし、最初の減速量及び二組のギヤ間の最初の中心距離 を実質的に維持することが出来得るようにする。図面に図示したギヤと異なり、 かかる変形例によるギヤ２３．２４はその噛み合うギヤ２６．２７のそれぞれの 径の約１／２の又はそれ以下の径を有する。クラスタギヤ２５のこの小型の変形 例は中実であり、各端部に一体の車軸部分を備えている。この変形例の一部とし て、旋回軸２１及びそのニードルギヤに代えて、オービット支持体１４に取り付 けられたはるかに大型の主軸型の軸受けを使用して、変形クラスタギヤ２５の車 軸端部を受け入れる。更に、かかる変形オービットドライブ装置の質量及び半径 はそのギヤの歯数を変化させずにピッチを増大させかつギヤ２３．２４．２５及 び２６の径を縮小させることにより、一層、軽減するすることが可能である。よ り大きい馬力のエンジンのより大きい荷重を支承するため、追加のクラスタギヤ を追加する上述の実施例を参照すると、クラスタギヤ２５の寸法を上述のように 縮小させることにより、本発明の変速機の寸法を増大させることなく、支持体１ ４に取り付けることの出来るクラスタギヤの数を増すことが可能であることが理 解される。

周知の付属品を備えることに関し、減衰装置の使用について説明する。例えば、 第５図において、ダンパー板１０１は一部のダンパばね１０２を通じて始動ギヤ に接続されており、別の減衰機構がクランク軸１１を始動ギヤ１２に接続するエ ラストマー継手１０３の形態にて第６図に概略図で図示しである。かかるエラス トマー継手は、例えばビー・エフ・グツドリッチ（Ｂ、　Ｆ、　Ｇｏｏｄｒｉｃ ｈ）から「トーシイ販のものである。

我々の変速機に使用される簡単なオーピッＩ・ギヤドライブ装置は、我々クラッ チ機構及び直接ドライブ接続部と協働し、我々の変速機を従来の自動変速機より も簡単でかつよりコンパクトにする。更に、変速機３０は、エンジン軸１１から オフセットされているため、エンジン軸１１に関して下降させて高さを低くしか つコンパクトとした変速機を提供することが出来る。可変音積形液圧ポンプ１７ 、及び液圧モータ１８を付加する場合でさえ、我々の変速機の総コストは従来の 自動変速機のコストを上廻ることはない。

上述のように、我々の液圧制御装置には、逆止弁が使用されていず、従って本発 明の液圧装置内の減圧は車両の加速時（付与されるエンジントルクに応答する） に生じる抵抗力の低下に応答してのみ、又は、タイヤがスピンするとき（付与さ れるトルクが静止摩擦を上廻るため）、極端な過荷重が生じる場合にのみ行われ る。一方、流体力学ポンプ／モータ装置は装置の圧力の上限値を維持し、従って 車両のエンジンが全出力にて運転されるとき、全ての出力速度に対して一定のト ルク出力を発生させる。故に、付与されるエンジン馬力の増加は概ね我々の液圧 装置により車両の動きの増加又は瞬間的な車輪のスピンに変換されるため、我々 の変速機では、かかる効率の低下は経験されないことに特に注目すべきである。

我々の変速機の別の特徴は車両を押して始動させ又は牽引することが出来る点で あり、このことはその他の自動変速機では不可能なことである。又、我々の変速 機を使用する車両は前進及び後進の方向を切り替えるとき、平滑に遷移するため 、後方及び前方に揺動し得ることが分かった。ドライブ装置を前進から後進にシ フトし、再度、前進に戻す場合、ドライブ装置は制御ギヤの方向の変化に従って 減速し、停止し前方に進むだけであるため、変速機が損傷されることはない。

勿論、上述の我々のオービット減速ドライブ装置及びクラッチ機構を各種の組み 合わせとすることで多数の変速機を設計することが出来、出力軸５８は上述のよ うにオーバードライブ装置又はアンダードライブ装置に接続することが出来、液 圧制御入力に代えて、電気的制御入力を利用するることも可能であり、更にハウ ジング、支持体、ギヤ機構及び軸受けには多数の変形例が可能である。

本発明のオービット変速機は、トルクコンバータを不要にすることでその他の自 動変速機に優る効率を実現するものである。ドライブ力の大部分はドライブギ速 ドライブ装置の制御ギヤへの液圧又はその他の入力はその他のギヤが抗すべき抵 抗力を付与し、より高トルクの出力の一部は流体又は電磁形態にて提供する。

このことは全てのギヤ変速機を手動でシフトする場合程は効率的ではないが、ト ルクコンバータよりははるかに効率的である。更に、我々の変速機の液圧装置は 連続的に使用するためのものではない。即ち、標準的な乗用車に適用される場合 、我々の変速機は殆どの時間、液圧又はその他の装置が不作動である直接ドライ ブ状態にある 我々の変速機は又、低ギヤから直接ドライブまでの範囲に亙り、トルク／速度比 を無段階に変化させ得る利点を備えている。この無段階の調節可能性は低トルり ／高速度状態下の直接ドライブ状態を含む著しく改良された効率と相俟って、我 々の変速機の主たる利点となるものである。

、＝　（°ｓ　＜　”−＊口で− 手続補正書（方式） ％式％ １、事件の表示 ＰＣＴ／ＵＳ９０１０１４０７ 平成２年特許願第５０５２５１号 ２、発明の名称 流体力学によるオービット変速機 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所 名　称　グリースマン、ヴアーノン・イー　（外１名）４、代理人 住　所　東京都千代田区大手町二丁目２番１号新大手町ビル　２０６区 ５、補正命令の日付　平成　４年　６月１６日　（発送日）国際調査報告 ＋＋＋＋ｍｍｉ＋ｔ１Ａｍｌｉ＋ｗｉ＋、、、　ＰＣＴ／ｕｓ　タ０１０１４０ ７国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．オービット変速機のドライブ装置にして、ａ．出力軸上に取り付けられた出 力ギヤと、ｂ．前記出力ギヤと同軸状に取り付けられた制御ギヤと、ｃ．前記出 力軸と平行でありかつドライブ入力装置に応答して前記出力軸の軸線を中心とし て旋回可能に取り付けられた旋回軸と、ｄ．前記旋回軸上に取り付けられかつ前 記出力ギヤ及び前記制御ギヤと噛み合うクラスタギヤとを備え、 ｅ．前記クラスタギヤと前記制御及び出力ギヤとの間のギヤの歯数比が、前記制 御及び出力ギヤを中心として前記クラスタギヤを旋回させる前記ドライブ入力装 置が前記出力軸の回転を減速し得るように設定され、ｆ．前記制御ギヤの回転を 阻止することにより、前記入力ドライブ装置を遅くし、前記制御ギヤを一方向に 回転させることにより、前記入力ドライブ装置を遅くする量を小さくし、前記制 御ギヤを反対方向に回転させることにより、前記出力軸を逆に回転させ得るよう に、前記制御ギヤが前記出力ギヤ及び前記クラスタギヤに関して配置され、 ｇ．更に、前記制御ギヤを回転させる制御ドライブ装置と、ｈ．前記制御ドライ ブ装置及び前記制御ギヤを選択的に接続する第１のクラッチと、 ｉ．前記ドライブ入力装置を前記出力軸に直接かつ選択的に接続する第２のクラ ッチとを備えることを特徴とするオービット変速機のドライブ装置。 ２．請求の範囲第１項に記載のオービット変速機ドライブ装置にして、前記クラ ッチが内側及び外側リング列にて形成され、前記クラッチが非係合状態のとき、 前記列の各々が前記リングを付勢させて分離させるばねスペーサクリップに圧接 することを特徴とするオービット変速機のドライブ装置。 ３．オービット変速機にして、 ａ．出力軸上に設けられた出力ギヤと、前記出力ギヤと同軸状に取り付けられた 制御ギヤと、前記出力ギヤ及び前記制御ギヤの双方と噛み合うクラスタギヤであ って、前記出力軸と平行に旋回軸上に取り付けられかつドライブ入力装置に応答 して、前記出力軸の軸線を中心として旋回可能に配置されたクラスタギヤとを有 するオービット減速ドライブ装置を備え、ｂ．前記クラスタギヤと前記制御及び 出力ギヤとの間のギヤの歯数比が、前記制御及び出力ギヤを中心として前記クラ スタギヤを旋回させる前記入力ドライブが前記出力ギヤの回転を減速し、低ギヤ ドライブ状態となるように設定され、ｃ．制御入力が前記制御ギヤに付与され、 前記低ギヤドライブ状態の場合、前記制御ギヤの回転を阻止すると共に、前記制 御ギヤを一方向に回転させ、前記ドライブ入力装置の速度が増すに伴い前記ドラ イブ入力装置が減速量を小さくし、前記制御ギヤを反対方向に回転させ、前記出 力ギヤを逆転させるようにし、ｄ．更に、低速度及び高トルクに対し、前記制御 入力を前記制御ギヤに導入すると共に、前記ドライブ入力を前記出力軸に導入し 、高速度及び低トルクに対し前記お一ビットドライブ装置をバイパスさせるクラ ッチ機構を備えることを特徴とするオービット変速機。 ４．請求の範囲第３項に記載のオービット変速機にして、前記クラッチ機構が、 −該クラッチ機構が前記制御ギヤ及び前記制御入力に係合する第１の低速度及び 高トルク状態と、 −前記クラッチ機構が前記制御ギヤ及び前記制御入力から非係合状態となりかつ 前記ドライブ入力及び前記出力軸に係合する第２の高速度及び低トルク状態と、 −前記クラッチ機構がその第１及び第２の状態の双方から非係合状態となる中立 状態とを備えることを特徴とするオービット変速機。 ５．請求の範囲第３項に記載のオービット変速機にして、前記クラッチ機構が、 前記制御ギヤと共に回転可能に固定されたシンクロクラッチを備えると共に、− 前記制御ギヤ及び前記制御入力を相互ロックする第１の係合位置と、−前記制御 ギヤ及び前記出力ギヤを相互ロックする第２の係合位置と、−前記制御入力及び 前記出力ギヤの双方から非係合状態の中立位置とを備えることを特徴とするオー ビット変速機。 ６．請求の範囲第３項に記載のオービット変速機にして、前記ドライブ入力装置 と前記オービット減速ドライブ装置との間の接続部が振動減衰手段を備えること を特徴とするオービット変速機。 ７．請求の範囲第６項に記載のオービット変速機にして、前記減衰手段がエラス トマーを備えることを特徴とするオービット変速機。 ８．請求の範囲第３項に記載のオービット変速機にして、前記制御ギヤヘの前記 制御入力が液圧モータを駆動する可変容積形液圧ポンプを介して行われることを 特徴とするオービット変速機。 ９．請求の範囲第８項に記載のオービット変速機にして、全容積にて作動する前 記ポンプが、前記出力軸の速度を前記ドライブ入力装置の速度と略一致させる速 度にて前記モータ及び前記制御ギヤを回転させ、前記クラッチ機構が前記低速度 及び高トルク状態から前記高速度及び低トルク状態にシフトするのを許容するこ とを特徴とするオービット変速機。 １０．請求の範囲第９項に記載のオービット変速機にして、前記ポンプが前記ド ライブ入力装置の速度にて回転することを特徴とするオービット変速機。 １１．請求の範囲第９項に記載のオービット変速機にして、前記ポンプが前記ド ライブ入力装置の速度より速く回転することを特徴とするオービット変速機。 １２．請求の範囲第１１項に記載のオービット変速機にして、前記ポンプが前記 ドライブ入力装置の速度の２倍の速さで回転することを特徴とするオービット変 速機。 １３．請求の範囲第８項に記載のオービット変速機にして、全容積にて作動する 前記ポンプが前記ドライブ入力装置の速度より速い速度で前記モータを回転させ 、前記モータが前記出力軸の速度を前記ドライブ入力装置の速度と略一致させる 速度にて前記制御ギヤを回転させることを特徴とするオービット変速機。 １４．請求の範囲第１３項に記載のオービット変速機にして、前記ポンプが前記 ドライブ入力装置の速度の２倍の速度で回転することを特徴とするオービット変 速機。 １５．自動変速機にして、 ａ．エンジンドライブ装置と出力装置との間を接続可能な直接ドライブ装置、及 び前記エンジンドライブ装置と前記出力装置との間を接続可能なオ一ビットドラ イブ装置であって、低ギヤ比から前記直接ドライブまで連続的に前記エンジンド ライブ装置の減速量を変化させるオ一ビットドライブ装置を備え、ｂ．前記オ一 ビットドライブ装置が、前記エンジンドライブ装置がクラスタギヤに噛み合いか つ共通の軸線上に配置された出力ギヤ及び制御ギヤを中心として前記クラスタギ ヤを旋回させ得るように配置され、ｃ．前記エンジンドライブ装置が、前記オ一 ビットドライブ装置の前記制御ギヤを制御する液圧モータを駆動する可変容積形 液圧ポンプを回転させ得るように配置され、前記制御ギヤの回転を阻止すること により、前記エンジンドライブを前記低ギヤ比まで遅くし、前記制御ギヤを第１ の方向に回転させることにより、前記制御ギヤの速度の関数として前記エンジン ドライブの減速量を小さくし、前記制御ギヤを反対方向に回転させることにより 、前記出力装置の方向を反転させることを特徴とする自動変速機。 １６．請求の範囲第１５項に記載の自動変速機にして、前記液圧ポンプ及びモー タが前記エンジンドライブ装置と同期化状態に作動し、全容積状態の前記ポンプ が前記出力装置による前記エンジンドライブ装置の速度に適合する速度にて前記 液圧モータ及び別記制御ギヤを回転させ、前記旋回及び直接ドライブ間をシフト させることを特徴とする自動変速機。 １７．請求の範囲第１５項に記載の自動変速機にして、前記制御ギヤにより回転 可能に固定されかつ前記制御ギヤ及び前記液圧モータに選択的に係合する第１の 位置と、前記制御ギヤ及び前記出力装置に選択的に係合する第２の位置とを有す るシンクロクラッチを更に備えることを特徴とする自動変速機。 １８．請求の範囲第１６項に記載の自動変速機にして、前記変速機が前記直接ド ライブにシフトしたとき、前記出力ギヤ及び前記制御ギヤが前記オ一ビットドラ イブ装置に対して所定の関係を維持しかつ該オ一ビットドライブ装置と共に回転 することを特徴とする自動変速機。 １９．請求の範囲第１６項に記載の自動変速機にして、前記ポンプがエンジンド ライブ速度にて回転し、全容積にて作動するとき、前記モータをポンプ速度にて 回転させ、前記モータの前記制御ギヤに噛み合い、前記出力の速度が前記エンジ ンドライブ装置の速度に適合するようにすることを特徴とする自動変速機。 ２０．請求の範囲第１６項に記載の自動変速機にして、前記ポンプがエンジンド ライブ速度の２倍の速度で回転され、全容積にて作動するとき、前記モータをポ ンプ速度にて回転させ、前記モータが前記制御ギヤに噛み合い、前記出力装置の 速度が前記エンジンドライブ装置の速度に略適合するようにすることを特徴とす る自動変速機。 ２１．請求の範囲第１５項に記載の自動変速機にして、前記エンジンドライブ力 を前記オ一ビットドライブ装置に導入し、前記ドライブ力の低下を行うと共に、 前記エンジンドライブ力を前記出力に導入し、前記直接ドライブ状態となるよう に配置された一対のクラッチを備えることを特徴とする自動変速機。 ２２．請求の範囲第２１項に記載の自動変速機にして、前記クラッチが内側及び 外側リングの対向する列を備え、前記リングが前記リングを相互に分離し前記ク ラッチが非係合状態となったとき、抗力を防止するばねクリップを担持すること を特徴とする自動変速機。 ２３．請求の範囲第２２項に記載の自動変速機にして、前記クラッチの１つのリ ングが第１の液圧装置に係合し、前記クラッチリングの係合解除が第２の液圧装 置により支援されることを特徴とする自動変速機。 ２４．請求の範囲第１５項に記載の自動変速機にして、前記ドライブ及び制御ギ ヤが外ギヤであり、前記クラスタギヤが旋回軸上に取り付けられ、前記ドライブ 及び制御ギヤの外側にて旋回することを特徴とする自動変速機。 ２５．請求の範囲第１５項に記載の自動変速機にして、前記ドライブ及び制御ギ ヤがリングギヤであり、前記クラスタギヤが旋回軸上に取り付けられ、前記ドラ イブ及び制御ギヤの内側にて旋回することを特徴とする自動変速機。 ２６．エンジンドライブ力を車両のドライブ装置に自動的に伝達する方法にして 、ａ．直接ドライブのとき、前記エンジンドライブ力を前記車両のドライブ装置 と係合させ、前記車両を高速度及び低トルクにて作動させる段階と、ｂ．前記エ ンジンドライブ力をオ一ビットドライブ装置と係合させ、前記エンジンドライブ 力に関する前記車両のドライブ装置の速度を減速し、前記車両を低速度及び高ト ルクにて作動させる段階と、ｃ．前記オ一ビットドライブ装置の制御ギヤの回転 を変化させる制御入力を提供し、前記制御ギヤの回転を阻止することにより、前 記エンジンドライブ装置を最大限に減速させ、前記制御ギヤを別方向に回転させ ることにより、前記エンジンドライブ装置の前記減速量を小さくし、前記制御ギ ヤを逆方向に回転させることにより、前記車両のドライブ装置を反転させる段階 と、ｄ．前記制御入力を前記エンジンドライブ力と同期化状態で作動するように 配置し、前記入力が前速度にて作用するとき、前記制御ギヤが前記車両ドライブ 力を前記エンジンドライブ力と一致させ、前記直接ドライブ装置と前記オ一ビッ トドライブ装置との間のシフトを許容する段階とを備えることを特徴とする方法 。 ２７．請求の範囲第２６項に記載の方法にして、前記オ一ビットドライブ装置の クラスタギヤを旋回させ得るように前記エンジンドライブ装置を配置し、前記ク ラスタギヤが前記制御ギヤと噛み合うようにし、出力ギヤを共通軸線上に配置す る段階を備えることを特徴とする方法。 ２８．請求の範囲第２７項に記載の方法にして、前記クラスタギヤを前記出力及 び制御ギヤの外側にて旋回させる段階を備えることを特徴とする方法。 ２９．請求の範囲第２７項に記載の方法にして、前記クラスタギヤを前記出力及 び制御ギヤの内側にて旋回させる段階を備えることを特徴とする方法。 ３０．請求の範囲第２６項に記載の方法にして、前記制御ギヤの回転を液圧によ り制御する段階を備えることを特徴とする方法。 ３１．請求の範囲第３０項に記載の方法にして、液圧ドライブ装置を前記制御ギ ヤに係合させ得るように配置されたクラッチを備えることを特徴とする方法。 ３２．請求の範囲第２６項に記載の方法にして、前記エンジンドライブ装置を前 記出力軸と係合させ、前記オ一ビットドライブ状態をバイパスして直接ドライブ 状態とするクラッチを備えることを特徴とする方法。 ３３．請求の範囲第２６項に記載の方法にして、前記制御ギヤの前記速度が連続 的に調整可能であり、前記出力軸に関する前記エンジンドライブ装置の前記減速 量を連続的に変化させることを特徴とする方法。 ３４．請求の範囲第２６項に記載の方法にして、制御入力を提供する前記段階が 前記エンジンドライブ力により可変容積形液圧ポンプを駆動し、前記ポンプから の流体により液圧モータを駆動して制御ギヤを制御することを特徴とする方法。 ３５．請求の範囲第３４項に記載の方法にして、前記高速度及び低トルクにて作 動するように、直接ドライブクラッチを作動させて前記エンジンドライブ装置を 前記車両ドライブ装置と係合させる一方、前記低速度及び高トルクにて作動する ように、オ一ビットドライブクラッテを作動させて前記液圧モータを前記制御ギ ヤ係合させる段階を備えることを特徴とする方法。 ３６．請求の範囲第３５項に記載の方法にして、前記直接ドライブクラッチ及び 前記オ一ビットドライブ装置が中立位置から（ａ）前記エンジンドライブ及び車 両ドライブ装置に係合する高領域位置、及び（ｂ）前記液圧モータを前記制御ギ ヤに係合させる低領域位置まで動くことが出来る単一のシンクロクラッチを備え ることを特徴とする方法。 ３７．請求の範囲第３５項に記載の方法にして、前記直接ドライブクラッチが第 １の液圧装置に係合し、第２の液圧装置の支援により係合解除されることを特徴 とする方法。 ３８．請求の範囲第３０項に記載の方法にして、前記液圧モータ及び前記制御ギ ヤを前記最大減速から前記直接ドライブに至る領域全体に亘り前記エンジンドラ イブ装置の減速を連続的に変化させる連続的な可変速度にて前記液圧モータ及び 前記制御ギヤを駆動する段階を備えることを特徴とする方法。 ３９．車両のドライブ装置に対するエンジンドライブ力の伝達を連続的に変化さ せる方法にして、 ａ．エンジンドライブ力を使用してクラスタギヤを車両のドライブ軸と同心状の 軸線を中心として旋回させる段階と、ｂ．ｉ．前記車両のドライブ軸に固定され た出力ギヤと、ｉｉ．前記エンジンドライブ力により回転される第１の液圧ドラ イブギヤと、ｉｉｉ．第２の液圧ドライブギヤと、 ｉｖ．制御ギヤとを前記車両のドライブ軸と同心状に取り付ける段階と、ｃ．前 記クラスタギヤを前記出力ギヤ及び前記制御ギヤの双方と噛み合わせ、前記クラ スタギヤ、出力ギヤ及び制御ギヤに対ずるギヤ歯比を選択し、前記制御ギヤの回 転を阻止するとき、前記出力ギヤが前記エンジンドライブ装置の速度より所定の 比率だけ減速させた速度にて回転する段階と、ｄ．前記第１の液圧ドライブギヤ の回転に応答して可変容積形液圧ポンプを作動させる段階と、 ｅ．前記可変容積形ポンプの出力を使用して液圧モータを駆動し、前記第２の液 圧ドライブギヤを回転させる段階と、ｆ．クラッチを選択的に係合させることに より、前記第２の液圧ドライブギヤ及び前記制御ギヤを接続し、このように接続 したとき、前記可変容積形ポンプの出力を制御することにより前記制御ギヤの回 転が変化され得るようにする段階とを備えることを特徴とする方法。 ４０．請求の範囲第３９項に記載の方法にして、ｇ．前記可変容積形ポップ及び 前記液圧モータを釣り合わせ、前記ポンプをその最大容積に調整し、前記第２の 液圧ドライブギヤを前記制御ギヤに接続したとき、前記出力ギヤが前記クラスタ ギヤの旋回に応答して回転することにより、前記車両のドライブ軸が前記エンジ ンドライブ装置の速度と略等しい速度にて回転するようにする段階と、 ｈ．第２のクラッチを選択的に係合させることにより、前記車両のドライブ軸を 前記エンジンのドライブ装置に直接接続する段階とを更に備えることを特徴とす る方法。 ４１．請求の範囲第４０項に記載の方法にして、ｉ．前記クラッチの選択的な作 動を同期化させ、前記エンジンドライブ装置を前記車両のドライブ軸に直接接続 したとき、前記第２の液圧ドライブギヤが前記制御ギヤから接続解除されるよう にする段階を更に備えることを特徴とする方法。 ４２．請求の範囲第４０項に記載の方法にして、ｉ．非係合位置から前記第２の 液圧ドライブギヤ及び前記制御ギヤを接続する第１の係合位置、又は前記エンジ ンドライブ装置及び前記車両のドライブ軸を直接接続する第２の係合位置の何れ かまで選択的に動き得る単一のシンクロクラッチに前記クラッチを組み合わせる 段階を更に備えることを特徴とする方法。 ４３．請求の範囲第４１項に記載の方法にして、ｊ．前記クラッチの双方を非係 合状態とし、前記エンジンドライブ装置を前記車両のドライブ軸から接続解除す る段階と、ｋ．前記第１のクラッチを係合させ、前記液圧ポンプの回転を阻止し 、前記エンジンドライブ装置の前記車両のドライブ軸を前記所定の減速速度にて 回転させる中立位置まで前記ポンプの可変容積を調整し、前記軸が低速度及び高 トルクにて駆動されるようにする段階と、 １．前記中立位置からの前記ポンプの変位量を連続的に増し、前記制御ギヤの回 転を連続的に増大させ、前記車両のドライブ軸が前記エンジンのドライブ装置の 速度に略等しくなるまで益々の高速度及び低トルクにて回転させる段階と、ｍ． 前記第２のクラッチを係合させ、前記エンジンドライブ装置及び前記車両のドラ イブ軸を直接接続する段階と、 ｎ．前記第１のクラッチを非係合状態にしかつ前記ポンプを前記中立位置に再調 整する段階とを備えることを特徴とする方法。 ４４．エンジンのクランク軸を出力ドライブ軸に相互接続する無段変速機にして 、−前記クランク軸と共に回転可能に固定されると共に、共に固定されかつ前記 クランク軸の軸線に対して平行な共通の軸線を中心として回転可能な第１のオー ビットギヤ及び第２のオービットギヤを担持する支持体を備えるオ一ビットドラ イブ装置であって、前記オービットギヤが異なる歯数を有するオ一ビットドライ ブ装置と、 −前記第１のオービットギヤと噛み合う制御ギヤと、−前記ドライブ軸と共に回 転可能でありかつ前記第２のオービットギヤと噛み合う出力ギヤと、 −前記制御ギヤを回転させ、前記クランク軸の回転に関する前記出力ドライブ軸 の回転を変化させる制御入力装置と、−前記制御入力装置を選択的に接続解除す る一方、前記ドライブ軸を前記クランク軸に直接、選択的に接続するクラッチ機 構とを備えることを特徴とする無段変速機。 ４５．請求の範囲第４４項に記載の変速機にして、前記出力ギヤが前記出力ドラ イブ軸と同心状でありかつ前記ドライブ軸と共に回転可能であることを特徴とす る変速機。 ４６．請求の範囲第４４項に記載の変速機にして、前記出力ドライブ軸が前記ク ランク軸と同心状であることを特徴とする変速機。 ４７．請求の範囲第４４項に記載の変速機にして、前記制御入力装置が前記クラ ンク軸により駆動される液圧装置を備えることを特徴とする変速機。 ４８．請求の範囲第４７項に記載の変速機にして、前記液圧装置が可変容積形装 置を備えることを特徴とする変速機。 ４９．請求の範囲第４８項に記載の変速機にして、前記可変容積形装置が最大限 変位することにより前記液圧装置が前記クランク軸の回転に略適合する速度にて 前記出力ドライブ軸を回転させることを特徴とする変速機。 ５０．請求の範囲第４５項に記載の変速機にして、前記制御入力装置が前記制御 ギヤと同心状に取り付けられたドライブギヤを回転させることを特徴とする変速 機。 ５１．請求の範囲第５０項に記載の変速機にして、前記クラッチ機構が前記ドラ イブギヤを前記制御ギヤと共に回転可能に選択的に接続することを特徴とする変 速機。 ５２．請求の範囲第４５項に記載の変速機にして、前記出力ギヤが前記出力ドラ イブ軸と共に回転可能に固定され、前記クラッチ機構が前記制御ギヤを前記出力 ギヤと共に回転可能に選択的に固定することを特徴とする変速機。 ５３．請求の範囲第４４項に記載の変速機にして、前記制御入力装置がドライブ ギヤを備え、前記クラッチ機構が前記制御ギヤと共に回転可能に固定されると共 に、前記制御ギヤを前記ドライブギヤと共に回転可能に前記ドライブギヤに接続 する第１の位置まで中立位置から選択的に可動であるシンクロクラッチを備える ことを特徴とする変速機。 ５４．請求の範囲第５３項に記載の変速機にして、前記シンクロクラッチが前記 制御ギヤを前記出力ドライブ軸と共に回転可能に前記出力ドライフ軸に接続する 第２の位置まで前記中立位置から可動であることを特徴とする変速機。 ５５．請求の範囲第５３項に記載の変速機にして、前記クラッチ機構が係合位置 まで選択的に動き、前記クランク軸を前記ドライブ軸と共に回転可能に前記ドラ イブ軸に接続することの出来る第２のクラッチ機構を更に備えることを特徴とす る変速機。 ５６．請求の範囲第５５項に記載の変速機にして、前記第２のクラッチ機構が第 １の液圧装置内に発生される流体圧力に応答して前記係合位置まで動く液圧アク チュエータを備え、前記アクチュエータが前記係合位置から離反する動きが第２ の液圧装置内に発生される流体圧力により支援されることを特徴とする変速機。 ５７．請求の範囲第５６項に記載の変速機にして、前記制御入力装置が液圧装置 を備え、前記第１の液圧装置に流体圧力を提供し、前記変速機が前記第２の液圧 装置に流体圧力を提供する潤滑剤を充填したケーシング内に取り付けられること を特徴とする変速機。 ５８．請求の範囲第４４項に記載の変速機にして、弾性的な取付具により前記旋 回ドライブ装置及び前記クランク軸を相互接続するはずみ軍を更に備えることを 特徴とする変速機。 ５９．請求の範囲第５８項に記載の変速機にして、前記弾性的な取付具がばねを 備えることを特徴とする変速機。 ６０．請求の範囲第５８項に記載の変速機にして、前記弾性的な取付具がエラス トマーを備えることを特徴とする変速機。 ６１．請求の範囲第４４項に記載の変速機にして、前記第１及び第２のオービッ トギヤがそれぞれの噛み合う制御及び出力ギヤの径の１／２以下の径を有するこ とを特徴とする変速機。 ６２．請求の範囲第４４項に記載の変速機にして、ａ．第２の出力ドライブ軸に 取り付けられた第２の出力ギヤと、ｂ．前記第２の出力ギヤと同軸状に取り付け られた第２の制御ギヤと、ｃ．前記第２の出力ドライブ軸と平行でかつ前記第１ の出力ドライブ軸の回転に応答して前記第２の出力ドライブ軸の軸線を中心とし て旋回可能に取り付けられた第２の旋回軸と、 ｄ．前記第２の旋回軸上に取り付けられかつ前記第２の出力ギヤ及び前記第２の 制御ギヤと噛み合う第２のクラスタギヤとを備え、ｅ．前記第２のクラスタギヤ と前記第２の制御及び出力ギヤとの間のギヤの歯数比が、前記第２の制御及び出 力ギヤを中心として前記クラスタギヤを旋回させる前記第１の出力ドライブ軸の 回転が前記第２のドライブ軸の回転を減速し得るように設定され、 ｆ．前記第２の制御ギヤの回転を阻止することにより、前記第１の入力ドライブ 装置を減速させ得るように前記第２の制御ギヤが前記第２の出力ギヤ及び前記第 ２のクラスタギヤに関して配置され、ｇ．更に、回転しないように固定されたロ ックギヤと、′ｈ．前記ロックしたギヤ及び前記第２の制御ギヤを選択的に接続 する一方、前記第１の出力ドライブ軸を前記第２の出力ドライブ軸に選択的に接 続する第２のクラッチ機構とを備えることを特徴とする変速機。