JP2017537285A - Three-mode planetary mechanism continuously variable transmission for front wheel drive and rear wheel drive - Google Patents

Three-mode planetary mechanism continuously variable transmission for front wheel drive and rear wheel drive Download PDF

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エス. ヴァンセラス、ジョゼフ
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Abstract

前輪駆動または後輪駆動用の無段変速機は、入力シャフトと、出力シャフトと、連続可変傾動ボール遊星バリエータと、第1、第2、第3、および第4の回転要素を有する複合遊星配列部と、複数のトルク伝達装置とを備える。複合遊星配列部は、固定接続された遊星キャリアおよび固定接続されたリングギアを有し、継手遊星ギアキャリアおよび継手リングギアを作り出す簡易な単一のピニオンギアセットおよび複合ダブルピニオンギアセットを有する。外側の遊星ギアは、出力シャフトを駆動するリングギアを係合する。選択的トルク伝達装置は、クラッチを含み、クラッチを制動する。無段変速機の構成の代替的な変更形態は、トルク伝達装置の構成の変更形態を用いるか、用いない複合遊星配列部に代えて、2つの簡易な遊星ギアセットアセンブリを使用する。A continuously variable transmission for front wheel drive or rear wheel drive includes an input shaft, an output shaft, a continuously variable tilting ball planetary variator, and a composite planetary array having first, second, third, and fourth rotating elements. And a plurality of torque transmission devices. The compound planetary arrangement has a simple single pinion gear set and a compound double pinion gear set that have a fixedly connected planet carrier and a fixedly connected ring gear, and create a joint planetary gear carrier and a joint ring gear. The outer planetary gear engages a ring gear that drives the output shaft. The selective torque transmission device includes a clutch and brakes the clutch. Alternative variations in the configuration of the continuously variable transmission use a variation in the configuration of the torque transmission device, or use two simple planetary gear set assemblies instead of the unused complex planetary array.

Description

関連出願の相互参照
本願は、2014年12月8日に出願された米国特許仮出願第62/089,126号の利益を主張するとともに、2015年4月8日に出願された米国特許仮出願第62/144,751号の利益も主張し、これらの出願は参照により本明細書に組み込まれる。
CROSS REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS This application claims the benefit of US Provisional Application No. 62 / 089,126, filed Dec. 8, 2014, and is filed on April 8, 2015. The benefit of 62 / 144,751 is also claimed and these applications are incorporated herein by reference.

無段変速機を含む駆動系を有する車両は、車両の運転者または車両の制御システムが駆動比を無段式で変更することを可能にし、車両の動力源が最も効率的な回転速度で動作することを可能にする。車の燃料の消費および放出を制限するように、エンジンの速度はより厳密に制御されなければならないので、変速機はより複雑なものとなっている。更に、変速機コンポーネントの速度および効率性も同様に重要である。   A vehicle with a drive system that includes a continuously variable transmission allows the vehicle driver or vehicle control system to change the drive ratio in a continuously variable manner, and the vehicle power source operates at the most efficient rotational speed. Make it possible to do. Transmissions are becoming more complex because the speed of the engine must be more closely controlled to limit the consumption and release of car fuel. Furthermore, the speed and efficiency of the transmission components are equally important.

既存の3モード動力フローにおけるピニオンおよび/またはキャリアの高い速度および他の欠点を回避する設計を有する連続可変変速伝導装置を車両に提供する無段変速機が、提案されている。   A continuously variable transmission has been proposed that provides a vehicle with a continuously variable transmission that has a design that avoids high pinion and / or carrier speeds and other drawbacks in existing three-mode power flows.

固定ハウジング(グランド)と、入力シャフトと、第1のリングアセンブリおよび第2のリングアセンブリを有するバリエータと、第1の太陽ギア、第1の太陽ギアに連結され、第1のリングギアに駆動係合される遊星ギアの第1のセット、および第1のキャリア、を有する第1の遊星ギアセットと、第2の太陽ギア、第2の太陽ギアに連結され、第2のリングギアに駆動係合される遊星ギアの第2のセット、および第2のキャリアを含む第2の遊星ギアセットと、第1の選択可能トルク伝達装置、第2の選択可能トルク伝達装置、および第3の選択可能トルク伝達装置と、出力シャフトとを備え、入力シャフトは、第1のリングアセンブリと固定接続され、第2のリングアセンブリは、第1の太陽ギアおよび第2の太陽ギアと固定接続され、第2のキャリアは、第1のキャリアに駆動係合され、出力シャフトは、第1のリングギアおよび第2のリングギアに駆動接続され、第1の選択可能トルク伝達装置は、第1のキャリアおよび第2のキャリアをグランドに連結して、全体伝達速度比の第1の前進側可変範囲を確立し、第2の選択可能トルク伝達装置は、第1のキャリアを入力シャフトに連結して、全体伝達速度比の第2の前進側可変範囲を確立し、第3の選択可能トルク伝達装置は、第1のキャリアおよび第2のキャリアをグランドに連結して、全体伝達速度比の後退側可変範囲を確立し、バリエータは、第1のリングアセンブリの速度と第2のリングアセンブリの速度との間の可変速度比を制御し、それにより可変範囲のいずれかにおける全体伝達速度比を調整する、無段変速機が本明細書において提供される。いくつかの実施形態において、第1の選択可能トルク伝達装置、第2の選択可能トルク伝達装置、および第3の選択可能トルク伝達装置は、第1のブレーキと、クラッチと、第2のブレーキとを含む。   A fixed housing (ground), an input shaft, a variator having a first ring assembly and a second ring assembly, a first sun gear, a first sun gear, and a drive mechanism connected to the first ring gear A first planetary gear set having a first set of planetary gears to be combined, and a first carrier; a second sun gear; a second sun gear coupled to the second ring gear; A second set of planetary gears to be combined, and a second planetary gear set including a second carrier, a first selectable torque transmission device, a second selectable torque transmission device, and a third selectable A torque transmission device and an output shaft, wherein the input shaft is fixedly connected to the first ring assembly, and the second ring assembly is fixedly connected to the first sun gear and the second sun gear. The second carrier is drivingly engaged with the first carrier, the output shaft is drivingly connected to the first ring gear and the second ring gear, and the first selectable torque transmission device is the first carrier. And connecting the second carrier to the ground to establish a first forward variable range of the overall transmission speed ratio, the second selectable torque transmission device connecting the first carrier to the input shaft, The second forward-side variable range of the overall transmission speed ratio is established, and the third selectable torque transmission device connects the first carrier and the second carrier to the ground so that the overall transmission speed ratio can be varied backward. Establishing a range, the variator controls a variable speed ratio between the speed of the first ring assembly and the speed of the second ring assembly, thereby adjusting the overall transmission speed ratio in any of the variable ranges; Stepless Speed machine are provided herein. In some embodiments, the first selectable torque transmission device, the second selectable torque transmission device, and the third selectable torque transmission device include a first brake, a clutch, and a second brake. including.

固定ハウジング(グランド)と、入力シャフトと、第1のリングアセンブリおよび第2のリングアセンブリを有するバリエータと、第1の太陽ギア、第1の太陽ギアに連結され、第1のリングギアに駆動係合される遊星ギアの第1のセット、および第1のキャリア、を有する第1の遊星ギアセットと、第2の太陽ギア、第2の太陽ギアに連結され、第2のリングギアに駆動係合される遊星ギアの第2のセット、および第2のキャリア、を有する第2の遊星ギアセットと、出力シャフトと、第2の太陽ギアおよび固定ハウジングに連結される第1の選択可能トルク伝達装置と、第1のキャリアおよび入力シャフトに連結される第2の選択可能トルク伝達装置と、第2のキャリアおよび固定ハウジングに連結された第3の選択可能トルク伝達装置とを備え、入力シャフトは、第1のリングアセンブリと固定接続され、第2のリングアセンブリは、第2のリングギアおよび第1の太陽ギアと固定接続され、第1のキャリアは、第2のキャリアと駆動係合され、出力シャフトは、第1のリングギアに駆動接続され、第1の選択可能トルク伝達装置の係合は、全体伝達速度比の第1の前進側可変範囲に対応し、第2の選択可能トルク伝達装置の係合は、全体伝達速度比の第2の前進側可変範囲に対応し、第3の選択可能トルク伝達装置の係合は、全体伝達速度比の後退側可変範囲に対応し、バリエータは、第1のリングアセンブリの速度と第2のリングアセンブリの速度との間の可変速度比を制御し、それにより可変範囲のいずれかにおける全体伝達速度比を調整する、無段変速機が本明細書において提供される。いくつかの実施形態において、第1の選択可能トルク伝達装置、第2の選択可能トルク伝達装置、および第3の選択可能トルク伝達装置は、第1のブレーキと、クラッチと、第2のブレーキとを含む。   A fixed housing (ground), an input shaft, a variator having a first ring assembly and a second ring assembly, a first sun gear, a first sun gear, and a drive mechanism connected to the first ring gear A first planetary gear set having a first set of planetary gears to be combined, and a first carrier; a second sun gear; a second sun gear coupled to the second ring gear; A second planetary gear set having a second set of planetary gears combined and a second carrier; an output shaft; a first selectable torque transmission coupled to the second sun gear and a stationary housing. Apparatus, a second selectable torque transmission device coupled to the first carrier and the input shaft, and a third selectable torque transmission device coupled to the second carrier and the stationary housing. The input shaft is fixedly connected to the first ring assembly, the second ring assembly is fixedly connected to the second ring gear and the first sun gear, and the first carrier is the second carrier The output shaft is drivingly connected to the first ring gear, and the engagement of the first selectable torque transmission device corresponds to the first forward variable range of the overall transmission speed ratio, The engagement of the second selectable torque transmission device corresponds to the second forward variable range of the overall transmission speed ratio, and the engagement of the third selectable torque transmission device corresponds to the reverse variable range of the overall transmission speed ratio. The variator controls the variable speed ratio between the speed of the first ring assembly and the speed of the second ring assembly, thereby adjusting the overall transmission speed ratio in any of the variable ranges. A step transmission is described herein. It is provided Oite. In some embodiments, the first selectable torque transmission device, the second selectable torque transmission device, and the third selectable torque transmission device include a first brake, a clutch, and a second brake. including.

固定ハウジング(グランド)と、入力シャフトと、第1のリングアセンブリおよび第2のリングアセンブリを有するバリエータと、第1の太陽ギア、第1の太陽ギアに連結され、第1のリングギアに駆動係合される遊星ギアの第1のセット、および第1のキャリア、を有する第1の遊星ギアセットと、第2の太陽ギア、第2の太陽ギアに連結され、第2のリングギアに駆動係合される遊星ギアの第2のセット、および第2のキャリア、を有する第2の遊星ギアセットと、出力シャフトと、第2のリングギアおよびグランドに連結される第1の選択可能トルク伝達装置と、第1のキャリアおよび入力シャフトに連結される第2の選択可能トルク伝達装置と、第1のキャリアおよびグランドに連結される第3の選択可能トルク伝達装置とを備え、入力シャフトは、バリエータの第1のリングアセンブリと固定接続され、第2のリングアセンブリは、第1のリングギアおよび第2の太陽ギアと固定接続され、第1の太陽ギアは、第2のリングギアに駆動係合され、出力シャフトは、第2のキャリアに駆動接続され、第1の選択可能トルク伝達装置の係合は、全体伝達速度比の第1の前進側可変範囲に対応し、第2の選択可能トルク伝達装置の係合は、全体伝達速度比の第2の前進側可変範囲に対応し、第3の選択可能トルク伝達装置の係合は、全体伝達速度比の後退側可変範囲に対応し、バリエータは、第1のリングアセンブリの速度と第2のリングアセンブリの速度との間の可変速度比を制御し、それにより可変範囲のいずれかにおける全体伝達速度比を調整する、無段変速機が本明細書において提供される。いくつかの実施形態において、3つの選択可能トルク伝達装置は、第1のブレーキと、クラッチと、第2のブレーキとを含む。   A fixed housing (ground), an input shaft, a variator having a first ring assembly and a second ring assembly, a first sun gear, a first sun gear, and a drive mechanism connected to the first ring gear A first planetary gear set having a first set of planetary gears to be combined, and a first carrier; a second sun gear; a second sun gear coupled to the second ring gear; A first planetary gear set having a second set of planetary gears combined and a second carrier, an output shaft, a first ring gear and a first selectable torque transmission device coupled to the ground And a second selectable torque transmission device coupled to the first carrier and the input shaft, and a third selectable torque transmission device coupled to the first carrier and the ground, The force shaft is fixedly connected to the first ring assembly of the variator, the second ring assembly is fixedly connected to the first ring gear and the second sun gear, and the first sun gear is connected to the second ring The output shaft is drivingly connected to the second carrier, the engagement of the first selectable torque transmission device corresponds to the first forward variable range of the overall transmission speed ratio, The engagement of the second selectable torque transmission device corresponds to the second forward variable range of the overall transmission speed ratio, and the engagement of the third selectable torque transmission device corresponds to the reverse variable range of the overall transmission speed ratio. The variator controls the variable speed ratio between the speed of the first ring assembly and the speed of the second ring assembly, thereby adjusting the overall transmission speed ratio in any of the variable ranges. The stage transmission is this specification It is provided in. In some embodiments, the three selectable torque transmission devices include a first brake, a clutch, and a second brake.

本明細書において提供される変速機の任意の1または複数において、バリエータは、ボール型バリエータであり、バリエータは、動力伝達軸を中心として回転可能に配置された複数の旋回車軸を回転可能に支持するキャリアアセンブリと、各々がボールを回転可能に更に支持する旋回車軸とを有し、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、各々が、ボールの各々と継続的に接触するボール接触領域を含み、キャリアアセンブリは、旋回車軸に向きを変更させるべく狭い範囲の角度で制御される方式で動き、これによって第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の可変速度比を変更する。   In any one or more of the transmissions provided herein, the variator is a ball-type variator, and the variator rotatably supports a plurality of swiveling axles that are rotatably disposed around a power transmission shaft. And a swiveling axle that each further rotatably supports a ball, wherein the first ring assembly and the second ring assembly each have a ball contact area in continuous contact with each of the balls. And the carrier assembly moves in a controlled manner within a narrow range of angles to cause the swiveling axle to change orientation, thereby changing the variable speed ratio between the first ring assembly and the second ring assembly. .

本明細書に提供される変速機の任意の1または複数において、バリエータの速度比が増加すると、第1の前進レンジ内における全体伝達速度比は、増加し、第2の前進レンジ内の全体伝達速度比は、減少し、後退範囲内の全体伝達速度比は、よりマイナスになる。いくつかの実施形態において、バリエータの速度比が可変速度比のレンジの上限付近にあるが、依然として当該レンジ内にある場合、第1の前進レンジおよび第2の前進レンジにおける全体伝達速度比は、同じであり、第2の選択可能トルク伝達装置は、第1の前進レンジにある間に同期して係合され得、第1の選択可能トルク伝達装置は、第2の前進レンジにある間に同期して係合され得、バリエータを介して動力を伝達しない固定比の伝達動作モードは、第1の選択可能トルク伝達装置および第2の選択可能トルク伝達装置を同時に使用することによって確立される。   In any one or more of the transmissions provided herein, as the variator speed ratio increases, the overall transmission speed ratio in the first forward range increases and the overall transmission in the second forward range. The speed ratio decreases and the overall transmission speed ratio within the reverse range becomes more negative. In some embodiments, if the speed ratio of the variator is near the upper limit of the variable speed ratio range, but still within that range, the overall transmission speed ratio in the first forward range and the second forward range is The second selectable torque transmission device may be engaged synchronously while in the first forward range, while the first selectable torque transmission device is in the second forward range. A fixed ratio transmission mode of operation that can be engaged synchronously and does not transmit power through the variator is established by using the first selectable torque transmission device and the second selectable torque transmission device simultaneously. .

本明細書において提供される変速機の任意の1または複数において、変速機は、前輪駆動車および後輪駆動車の両方において利用され得る。   In any one or more of the transmissions provided herein, the transmission may be utilized in both front wheel drive vehicles and rear wheel drive vehicles.

本明細書において、提供される変速機の任意の1または複数において、変速機は、第1の遊星ギアセットまたは第2の遊星ギアセットの回転要素のうちの任意の2つを選択可能に接続し、これによって要素の全てを一斉に回転させ、第3の前進レンジを確立する任意選択の第4のクラッチを更に備える。いくつかの実施形態において、第4のクラッチが係合されると、ギアセット全体は、単一のユニットとして回転し、伝達出力速度をバリエータの出力速度に等しくなるようにさせ、全体伝達速度比を拡大し、理論的なCVPレンジにおいてバリエータを介して出力リングギアに入力動力の全てを伝達する。   As used herein, in any one or more of the transmissions provided, the transmission can selectively connect any two of the rotating elements of the first planetary gear set or the second planetary gear set. This further includes an optional fourth clutch that rotates all of the elements simultaneously and establishes a third forward range. In some embodiments, when the fourth clutch is engaged, the entire gear set rotates as a single unit, causing the transmission output speed to be equal to the output speed of the variator, and the overall transmission speed ratio. In the theoretical CVP range, all of the input power is transmitted to the output ring gear via the variator.

固定ハウジングと、入力シャフトと、第1のリングアセンブリおよび第2のリングアセンブリを有するバリエータと、第1の太陽ギア、第1の太陽ギアに連結され、第1のリングギアに駆動係合される遊星ギアの第1のセット、および第1のキャリア、を有する第1の遊星ギアセットと、第2の太陽ギア、第2の太陽ギアに連結され、第2のリングギアに駆動係合される遊星ギアの第2のセット、および第2のキャリア、を有する第2の遊星ギアセットと、出力シャフトとを備え、入力シャフトは、第1のリングアセンブリと固定接続され、第2のリングアセンブリは、第1の太陽ギアおよび第2の太陽ギアと固定接続され、第2のキャリアは、第1のリングギアに駆動係合され、出力シャフトは、第1のリングギアに駆動接続され、バリエータは、第1のリングアセンブリの速度と第2のリングアセンブリの速度との間の可変速度比を制御し、それにより全体伝達速度比を調整する、無段変速機が本明細書において提供される。   A stationary housing, an input shaft, a variator having a first ring assembly and a second ring assembly, a first sun gear, coupled to the first sun gear, and drivingly engaged with the first ring gear. A first planetary gear set having a first set of planetary gears and a first carrier, and coupled to the second sun gear, the second sun gear, and drivingly engaged with the second ring gear. A second planetary gear set having a second set of planetary gears and a second carrier; and an output shaft, the input shaft being fixedly connected to the first ring assembly, the second ring assembly being , Fixedly connected to the first sun gear and the second sun gear, the second carrier is drivingly engaged with the first ring gear, and the output shaft is drivingly connected to the first ring gear, A continuously variable transmission is provided herein that controls a variable speed ratio between the speed of the first ring assembly and the speed of the second ring assembly, thereby adjusting the overall transmission speed ratio. The

回転動力源に動作可能に連結することができる入力シャフトと、複数のボールと接触する第1のトラクションリングアセンブリおよび第2のトラクションリングアセンブリを有し、各ボールは傾動可能な回転軸を有するバリエータアセンブリと、第1の太陽ギア、第1のキャリア、および第1のリングギア、を有する第1の遊星ギアセットと、第2の太陽ギア、第2のキャリア、および第2のリングギア、を有する第2の遊星ギアセットと、第1のインタフェースクラッチおよび第2のインタフェースクラッチを有するインタフェースシフトスリーブアセンブリとを備え、第1のトラクションリングアセンブリは、入力シャフトに連結され、第2のトラクションリングアセンブリは、第1の太陽ギアおよび第2の太陽ギアに連結され、第1のインタフェースクラッチは、第1のリングギアを第2のキャリアに選択可能に連結し、第2のインタフェースクラッチは、第2のリングギアを第1のキャリアに選択可能に連結する、無段変速機が本明細書において提供される。いくつかの実施形態において、第1のインタフェースクラッチおよび第2のインタフェースクラッチは、ドッグクラッチを含む。いくつかの実施形態において、無段変速機は、第1のリングギアに連結される第1の選択可能クラッチを更に備え、第1の選択可能クラッチは、第1のリングギアを非回転ハウジングに選択可能に連結する。いくつかの実施形態において、無段変速機は、入力シャフトに連結される第2の選択可能クラッチを更に備え、第2の選択可能クラッチは、入力シャフトを第2のキャリアに選択可能に連結する。いくつかの実施形態において、動力出力は、第2のリングギアを介して伝達される。いくつかの実施形態において、第1の選択可能クラッチまたは第2の選択可能クラッチは、摩擦クラッチを含む。いくつかの実施形態において、インタフェースシフトスリーブアセンブリは、第1の遊星ギアセットおよび第2の遊星ギアセットの外側に半径方向に配置される。いくつかの実施形態において、インタフェースシフトスリーブアセンブリは、嵌合面を第1のリングギアおよび第2のリングギアに選択可能に係合するように構成された複数の内歯を含む。いくつかの実施形態において、インタフェースシフトスリーブアセンブリは、嵌合面を第1のキャリアおよび第2のキャリアに選択可能に係合するように構成された複数の内歯を含む。いくつかの実施形態において、インタフェースシフトスリーブアセンブリの第1のリングギアとの係合は、インタフェースシフトスリーブアセンブリの第2のキャリアとの係合に対応する。いくつかの実施形態において、インタフェースシフトスリーブアセンブリの第2のリングギアとの係合は、インタフェースシフトスリーブアセンブリの第1のキャリアとの係合に対応する。いくつかの実施形態において、変速機は、出力シャフトを更に備える。いくつかの実施形態において、変速機は、出力シャフトおよび第2のリングギアに連結された第2の回転可能なシャフトを更に備える。いくつかの実施形態において、出力シャフトは、差動装置に動作可能に連結される。いくつかの実施形態において、変速機は、動力入力インタフェースを更に備える。いくつかの実施形態において、動力入力インタフェースは、トルクコンバータを含む。   A variator having an input shaft operably coupled to a rotational power source, a first traction ring assembly and a second traction ring assembly that contact a plurality of balls, each ball having a tiltable rotation axis A first planetary gear set having an assembly; a first sun gear; a first carrier; and a first ring gear; and a second sun gear, a second carrier, and a second ring gear. A second planetary gear set having an interface shift sleeve assembly having a first interface clutch and a second interface clutch, wherein the first traction ring assembly is coupled to the input shaft, and the second traction ring assembly Is coupled to the first sun gear and the second sun gear, The interface clutch selectively connects the first ring gear to the second carrier, and the second interface clutch selectively connects the second ring gear to the first carrier. Provided herein. In some embodiments, the first interface clutch and the second interface clutch include a dog clutch. In some embodiments, the continuously variable transmission further comprises a first selectable clutch coupled to the first ring gear, wherein the first selectable clutch places the first ring gear in the non-rotating housing. Link selectably. In some embodiments, the continuously variable transmission further comprises a second selectable clutch coupled to the input shaft, the second selectable clutch selectively couples the input shaft to the second carrier. . In some embodiments, the power output is transmitted via the second ring gear. In some embodiments, the first selectable clutch or the second selectable clutch includes a friction clutch. In some embodiments, the interface shift sleeve assembly is radially disposed outside the first planetary gear set and the second planetary gear set. In some embodiments, the interface shift sleeve assembly includes a plurality of internal teeth configured to selectively engage the mating surface with the first ring gear and the second ring gear. In some embodiments, the interface shift sleeve assembly includes a plurality of internal teeth configured to selectively engage a mating surface with a first carrier and a second carrier. In some embodiments, the engagement of the interface shift sleeve assembly with the first ring gear corresponds to the engagement of the interface shift sleeve assembly with the second carrier. In some embodiments, the engagement of the interface shift sleeve assembly with the second ring gear corresponds to the engagement of the interface shift sleeve assembly with the first carrier. In some embodiments, the transmission further comprises an output shaft. In some embodiments, the transmission further comprises a second rotatable shaft coupled to the output shaft and the second ring gear. In some embodiments, the output shaft is operably coupled to the differential. In some embodiments, the transmission further comprises a power input interface. In some embodiments, the power input interface includes a torque converter.

回転動力源に動作可能に連結することができる入力シャフトと、複数のボールと接触する第1のトラクションリングアセンブリおよび第2のトラクションリングアセンブリを有し、各ボールは傾動可能な回転軸を有するバリエータアセンブリと、第1の太陽ギア、第1のキャリア、および第1のリングギア、を有する第1の遊星ギアセットと、第2の太陽ギア、第2のキャリア、および第2のリングギア、を有する第2の遊星ギアセットと、第1のインタフェースクラッチおよび第2のインタフェースクラッチを有するインタフェースシフトスリーブアセンブリとを備え、第1のトラクションリングアセンブリは、入力シャフトに連結され、第2のトラクションリングは、第1の太陽ギアに連結され、第2のトラクションリングアセンブリは、第2の太陽ギアおよびインタフェースシフトスリーブアセンブリに連結される、無段変速機が本明細書において提供される。いくつかの実施形態において、第1のインタフェースクラッチは、第1のリングギアを第2のキャリアに選択可能に連結する。いくつかの実施形態において、第2のインタフェースクラッチは、第2のリングギアを第1のキャリアに選択可能に連結する。いくつかの実施形態において、第1のインタフェースクラッチおよび第2のインタフェースクラッチは、ドッグクラッチを含む。   A variator having an input shaft operably coupled to a rotational power source, a first traction ring assembly and a second traction ring assembly that contact a plurality of balls, each ball having a tiltable rotation axis A first planetary gear set having an assembly; a first sun gear; a first carrier; and a first ring gear; and a second sun gear, a second carrier, and a second ring gear. A second planetary gear set having an interface shift sleeve assembly having a first interface clutch and a second interface clutch, wherein the first traction ring assembly is coupled to the input shaft, and the second traction ring is Coupled to the first sun gear, the second traction ring assembly is It is coupled to the second sun gear and interfaces shift sleeve assembly, the continuously variable transmission is provided herein. In some embodiments, the first interface clutch selectably couples the first ring gear to the second carrier. In some embodiments, the second interface clutch selectably couples the second ring gear to the first carrier. In some embodiments, the first interface clutch and the second interface clutch include a dog clutch.

本明細書において提供される変速機の任意の1または複数において、変速機は、回転動力源への直接連結部を更に備える。いくつかの実施形態において、変速機は、第1のインタフェースクラッチおよび第2のインタフェースクラッチを有するインタフェースシフトスリーブアセンブリを更に備え、第1のインタフェースクラッチおよび第2のインタフェースクラッチの一方または両方は、ドッグクラッチを有する。   In any one or more of the transmissions provided herein, the transmission further comprises a direct connection to a rotational power source. In some embodiments, the transmission further comprises an interface shift sleeve assembly having a first interface clutch and a second interface clutch, wherein one or both of the first interface clutch and the second interface clutch is a dog Has a clutch.

本明細書において提供される変速機の任意の1または複数において、バリエータは、トラクション流体を有する。   In any one or more of the transmissions provided herein, the variator has traction fluid.

動力源と、当該動力源と駆動係合された、本明細書において説明される無段変速機のいずれかと、無段変速機と駆動係合された車両出力部とを備える、車両駆動系が本明細書において提供される。いくつかの実施形態において、動力源は、車両出力部と駆動係合される。   A vehicle drive system comprising: a power source; one of the continuously variable transmissions described in the present specification that is drivingly engaged with the power source; and a vehicle output unit that is drivingly engaged with the continuously variable transmission. Provided herein. In some embodiments, the power source is drivingly engaged with the vehicle output.

本明細書に説明される無段変速機のいずれかを備える車両が本明細書において提供される。   Provided herein is a vehicle comprising any of the continuously variable transmissions described herein.

本明細書に説明される無段変速機のいずれかを提供する段階を備える方法が本明細書において提供される。   Provided herein is a method comprising providing any of the continuously variable transmissions described herein.

本明細書において説明される無段変速機のいずれかを有する車両駆動系を提供する段階を備える方法が本明細書において提供される。   Provided herein is a method comprising providing a vehicle drive train having any of the continuously variable transmissions described herein.

本明細書に説明される無段変速機のいずれかを有する車両を提供する段階を備える方法が本明細書において提供される。 [参照による組み込み]   Provided herein is a method comprising providing a vehicle having any of the continuously variable transmissions described herein. [Incorporation by reference]

本明細書において言及される全ての刊行物、特許、および特許出願は、個別の各刊行物、特許、または特許出願が参照により組み込まれることを具体的および個別に示される場合と同一の程度で、参照により本明細書に組み込まれる。   All publications, patents, and patent applications mentioned in this specification are to the same extent as if each individual publication, patent, or patent application was specifically and individually indicated to be incorporated by reference. , Incorporated herein by reference.

本発明の新規な特徴は、添付の特許請求の範囲に具体的に記載される。本発明の原理が利用される例示的な実施形態を記載する以下の詳細な説明、および添付の図面を参照することによって、本発明の特徴および利点のより良い理解が得られる。   The novel features of the invention are set forth with particularity in the appended claims. A better understanding of the features and advantages of the present invention will be obtained by reference to the following detailed description that sets forth illustrative embodiments, in which the principles of the invention are utilized, and the accompanying drawings of which:

本明細書において説明される3モード変速機の後輪駆動による実施形態のスティック線図である。FIG. 3 is a stick diagram of an embodiment with rear wheel drive of a three-mode transmission described herein.

本明細書において説明される3モード変速機の前輪駆動による実施形態のスティック線図である。FIG. 3 is a stick diagram of an embodiment with front wheel drive of a three-mode transmission described herein.

本明細書において説明される3モード変速機の実施形態のレバー図である。FIG. 3 is a lever diagram of an embodiment of a three-mode transmission described herein.

本明細書において説明される任意選択の同期クラッチを示す3モード変速機の別の実施形態のレバー図である。FIG. 5 is a lever diagram of another embodiment of a three-mode transmission showing an optional synchronous clutch described herein.

3モード変速機の複合ギアセットの代替的な構成図である。It is an alternative block diagram of the compound gear set of a three-mode transmission.

3モード変速機の複合ギアセットの別の代替的な構成図である。FIG. 6 is another alternative configuration diagram of a composite gear set of a three-mode transmission.

ボール型バリエータの一実施形態の側面断面図である。It is side surface sectional drawing of one Embodiment of a ball | bowl type variator.

ボール型バリエータの別の実施形態の側面断面図である。It is side surface sectional drawing of another embodiment of a ball-type variator.

図7Bのバリエータにおいて用いられ得るキャリア部材の平面図である。FIG. 7B is a plan view of a carrier member that can be used in the variator of FIG. 7B.

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的な配置を有する図7Aにおけるバリエータのボールの拡大側面断面図である。FIG. 7B is an enlarged side cross-sectional view of the ball of the variator in FIG. 7A having a symmetrical arrangement of the first ring assembly and the second ring assembly.

本明細書において説明される3モード変速機の実施形態の異なるブロック図である。FIG. 4 is a different block diagram of an embodiment of a three-mode transmission described herein.

図9に説明される3モード変速機の実施形態のレバー図である。FIG. 10 is a lever diagram of the embodiment of the three-mode transmission described in FIG. 9.

図9に説明される3モード変速機の実施形態のスティック線図である。FIG. 10 is a stick diagram of the embodiment of the three-mode transmission illustrated in FIG.

本明細書において説明される3モード変速機の実施形態の異なるブロック図である。FIG. 4 is a different block diagram of an embodiment of a three-mode transmission described herein.

図12に説明される3モード変速機の実施形態のレバー図である。FIG. 13 is a lever diagram of the embodiment of the three-mode transmission described in FIG. 12.

図12において説明される3モード変速機の実施形態のスティック線図である。FIG. 13 is a stick diagram of an embodiment of a three-mode transmission described in FIG.

本明細書において説明される3モード変速機の実施形態の異なるブロック図である。FIG. 4 is a different block diagram of an embodiment of a three-mode transmission described herein.

図15に説明される3モード変速機の実施形態のレバー図である。FIG. 16 is a lever diagram of the embodiment of the three-mode transmission illustrated in FIG. 15.

図15において説明される3モード変速機の実施形態のスティック線図である。FIG. 16 is a stick diagram of an embodiment of a three-mode transmission described in FIG.

本明細書に説明される後輪駆動構成のための摺動連結部およびダブルドッグクラッチを用いた3モード変速機の実施形態のスティック線図である。FIG. 3 is a stick diagram of an embodiment of a three-mode transmission using a sliding coupling and a double dog clutch for a rear wheel drive configuration described herein.

本明細書に説明される前輪駆動構成のための軸方向に配置された摺動連結部を有する3モード変速機の実施形態のスティック線図である。FIG. 3 is a stick diagram of an embodiment of a three-mode transmission having axially arranged sliding linkages for the front wheel drive configuration described herein.

無段変速機の速度比は、低い速度比から高い速度比へのより滑らかで連続的な移行を提供するという利点を有し得る。しかし、従来の無段変速機は、理想と比べてより複雑であり得る。   The speed ratio of a continuously variable transmission may have the advantage of providing a smoother and continuous transition from a low speed ratio to a high speed ratio. However, conventional continuously variable transmissions can be more complex than ideal.

近年、既存の3モード動力フローにおけるピニオンおよび/またはキャリアの高い速度および他の欠点を回避する設計を有する連続可変変速伝導装置を車両に提供する無段変速機が、提案されている。   In recent years, continuously variable transmissions have been proposed that provide vehicles with a continuously variable transmission gear having a design that avoids high pinion and / or carrier speeds and other drawbacks in existing three-mode power flows.

無段変速機またはCVTは、非限定的な例では、可変滑車を有するベルト型、トロイダル型、および円錐型など多くのタイプを含む。CVTの原理は、車の速度と運転者のトルク要求(スロットル位置)に応じて伝達比を無段式で変更することによって最も効率的な回転速度でエンジンが動作することを可能にするというものである。必要であれば、CVTは、例えば加速するときに、より多くの動力を提供する一番最適な比率にシフトするようにも構成される。CVTは、伝達される動力の中断を必要とする通常の変速機とは異なり、動力伝達のいかなる中断もなく最小比から最大比まで比率を変更するように構成される。   Continuously variable transmissions or CVTs include, in non-limiting examples, many types such as belt types with variable pulleys, toroidal types, and conical types. The principle of CVT is to enable the engine to operate at the most efficient rotational speed by changing the transmission ratio in a stepless manner according to the vehicle speed and the driver's torque demand (throttle position). It is. If necessary, the CVT is also configured to shift to the most optimal ratio that provides more power, for example when accelerating. The CVT is configured to change the ratio from the minimum ratio to the maximum ratio without any interruption of power transmission, unlike a normal transmission that requires an interruption of the transmitted power.

CVP、つまり連続可変プラネタリとしても知られるボール型バリエータに基づいたCVTの構成が本明細書において提供される。ボール型無段変速機の基本的なコンセプトは、US20060084549およびAU2011224083A1、ならびに米国特許第8,469,856号および第8,870,711号に説明され、これらは参照により全体が本明細書に組み込まれる。本明細書を通して説明されるように適合されたそのようなCVTは、図7Aに示されるように、用途に応じていくつかのボール(遊星、球体)997、入力トラクションリング995および出力トラクションリング996としてボールとの円錐面接点を有する2つのリング(ディスク)アセンブリ、ならびにアイドラ(太陽(sun))アセンブリ999を備える。ボールは、軸998に取り付けられ、バール自体はキャリア(ステータ、ケージ)アセンブリ内に保持され、ボールの軸を傾動させることによって入力リングと出力リングとの間の比率を変更することを可能にする。いくつかの実施形態において、本明細書を通して説明されるように適合されたそのようなCVTは、図7Bに示されるように、用途に応じていくつかのボール(遊星、球体)1、入力トラクションリング2および出力トラクションリング3としてボールとの円錐面接点を有する2つのリング(ディスク)アセンブリ、ならびにアイドラ(サン)アセンブリ4を備える。ボールは、傾動可能な車軸5に取り付けられ、ボール自身は、第2のキャリア部材7に動作可能に連結された第1のキャリア部材6を有するキャリア(ステータ、ケージ)アセンブリ内に保持される。第1のキャリア部材6は、第2のキャリア部材7に対して回転し得、その逆も当てはまる。いくつかの実施形態において、第1のキャリア部材6は、任意選択で回転が実質的に固定されるが、第2のキャリア部材7は、第1のキャリア部材に対して回転するように構成され、その逆も当てはまる。一実施形態において、第1のキャリア部材6には、いくつかの半径方向のガイドスロット8が提供される。図7Cに示されるように、第2のキャリア部材7には、任意選択でいくつかの半径方向にオフセットされたガイドスロット9が提供される。半径方向のガイドスロット8および半径方向にオフセットされたガイドスロット9は、傾動可能な車軸5を案内するように適合される。車軸5は、任意選択でCVTの動作中に所望の比率の入力速度対出力速度を実現するように調整される。いくつかの実施形態において、車軸5の調整は、車軸5の傾きを与えるべく、第1および第2のキャリア部材の位置の制御を伴い、それによりバリエータの速度比を調整する。Milnerによって開示されたもののような他のタイプのボールCVTも存在するが、わずかに異なる。   Provided herein is a CVT configuration based on a CVP, or ball-type variator, also known as a continuously variable planetary. The basic concept of a ball-type continuously variable transmission is described in US 20060084549 and AU2011224083A1, and US Pat. Nos. 8,469,856 and 8,870,711, which are incorporated herein by reference in their entirety. It is. Such a CVT adapted as described throughout this specification has several balls (planets, spheres) 997, an input traction ring 995 and an output traction ring 996 depending on the application, as shown in FIG. 7A. As well as two ring (disk) assemblies with conical contact with the ball, as well as an idler (sun) assembly 999. The ball is attached to the shaft 998 and the burl itself is held in the carrier (stator, cage) assembly, allowing the ratio between the input and output rings to be changed by tilting the ball shaft. . In some embodiments, such a CVT adapted as described throughout the present specification may have several balls (planets, spheres) 1, input traction depending on the application, as shown in FIG. 7B. The ring 2 and the output traction ring 3 include two ring (disk) assemblies having conical contact points with the ball, and an idler (sun) assembly 4. The ball is mounted on a tiltable axle 5 and the ball itself is held in a carrier (stator, cage) assembly having a first carrier member 6 operably connected to a second carrier member 7. The first carrier member 6 can rotate relative to the second carrier member 7, and vice versa. In some embodiments, the first carrier member 6 is optionally substantially fixed in rotation, while the second carrier member 7 is configured to rotate relative to the first carrier member. The reverse is also true. In one embodiment, the first carrier member 6 is provided with a number of radial guide slots 8. As shown in FIG. 7C, the second carrier member 7 is optionally provided with a number of radially offset guide slots 9. The radial guide slot 8 and the radially offset guide slot 9 are adapted to guide the tiltable axle 5. The axle 5 is optionally adjusted to achieve a desired ratio of input speed to output speed during CVT operation. In some embodiments, adjusting the axle 5 involves controlling the position of the first and second carrier members to provide the inclination of the axle 5, thereby adjusting the speed ratio of the variator. There are other types of ball CVTs, such as those disclosed by Milner, but slightly different.

図7AにおけるそのようなCVPの動作原理が、図8に示されている。CVP自体は、トラクション流体で機能する。ボールと円錐形リングとの間のトラクション流体は、高圧で固体として機能し、ボールを介して入力リングから出力リングへと動力を伝達する。ボールの軸を傾動させることによって、この比率は、入力と出力との間で変更され得る。軸が水平である場合、比率は1であり、軸が傾動されると、軸と接点との間の距離は変化し、全体比率を変更する。全てのボールの軸は、キャリアおよび/またはアイドラ内に含まれる機構と同時に傾動される。ここに開示される本発明の実施形態は、各々が動作中に所望の比率の入力速度対出力速度を実現するように任意選択で調整される傾動可能な回転軸を有する、概ね球状の遊星を用いたバリエータおよび/またはCVTの制御に関する。いくつかの実施形態において、回転軸の調整は、第1の平面に実質的に直交する第2の平面における遊星軸の角度調整を実現するべく、第1の平面における遊星軸の角度のずれを伴い、それによりバリエータの速度比を調整する。第1の平面における角度のずれは、ここでは「スキュー」、「スキュー角度」、および/または「スキュー状態」と呼ばれる。遊星の回転軸の傾きにより、バリエータの速度比を調整する。   The operating principle of such a CVP in FIG. 7A is shown in FIG. The CVP itself functions with traction fluid. The traction fluid between the ball and the conical ring functions as a solid at high pressure and transmits power from the input ring to the output ring via the ball. By tilting the ball axis, this ratio can be changed between input and output. If the axis is horizontal, the ratio is 1, and when the axis is tilted, the distance between the axis and the contact changes, changing the overall ratio. All ball axes are tilted simultaneously with the mechanism contained within the carrier and / or idler. Embodiments of the present invention disclosed herein comprise generally spherical planets, each having a tiltable axis of rotation that is optionally adjusted to achieve a desired ratio of input speed to output speed during operation. It relates to the control of the variator and / or CVT used. In some embodiments, the adjustment of the rotational axis may be performed by offsetting the planetary axis angle in the first plane to achieve angular adjustment of the planetary axis in a second plane that is substantially perpendicular to the first plane. Accordingly, the speed ratio of the variator is adjusted accordingly. The angular misalignment in the first plane is referred to herein as “skew”, “skew angle”, and / or “skew state”. The speed ratio of the variator is adjusted by the inclination of the planetary axis.

本明細書において用いられる場合、「リング」、「リングアセンブリ」、「バリエータアセンブリの回転要素」、「トラクションリング」、または「トラクションリングアセンブリ」という用語は、当業者により同じ物として解釈される。   As used herein, the terms “ring”, “ring assembly”, “rotating element of a variator assembly”, “traction ring”, or “traction ring assembly” are to be construed as equivalent by those skilled in the art.

本明細書において用いられる場合、「ボール」、「トラクションボール」、「球体」、「遊星」、または「トラクション遊星」という用語は、当業者により同じ物として解釈される。   As used herein, the terms “ball”, “traction ball”, “sphere”, “planet”, or “traction planet” are construed as the same by those skilled in the art.

説明の目的のために、「半径方向」という用語は、ここでは変速機またはバリエータの長手方向の軸に対して直交する方向または位置を示すべく用いられる。ここで用いられる「軸」という用語は、変速機またはバリエータの主軸または長手方向の軸と平行な軸に沿った方向または位置を指す。簡潔に分かりやすくするために、同様の符号を付された同様の構成要素(例えば、ベアリング1011Aおよびベアリング1011B)が場合によっては、単一の符号(例えば、ベアリング1011)で集合的に参照される。   For illustrative purposes, the term “radial” is used herein to indicate a direction or position that is orthogonal to the longitudinal axis of the transmission or variator. The term “axis” as used herein refers to a direction or position along an axis parallel to the main axis or longitudinal axis of the transmission or variator. For the sake of brevity, similar components with similar reference numbers (eg, bearing 1011A and bearing 1011B) are sometimes collectively referred to by a single reference (eg, bearing 1011). .

ここで用いられる場合、「動作的に接続される」、「動作的に連結される」、「動作的に結合される」、「動作可能に接続される」、「動作可能に連結される」、「動作可能に結合される」という用語、および同様の用語は、ある要素の動作が第2の要素の対応する、その後に続く、または同時の動作または作動をもたらし、これにより要素間の関係(機械的、結合、連結等)を指す。発明の実施形態を説明するためにこれらの用語を用いるときに、これらの要素を結合または連結する具体的な構造または機構が通常は説明されることが注記される。しかし、別途具体的に記載されない限り、これらの用語のうちの1つが用いられる場合、当該用語は、実際の結合または連結が様々な形態を取り得ることを示し、これらは特定の例において当業者には容易に明らかとなろう。   As used herein, “operably connected”, “operably coupled”, “operably coupled”, “operably connected”, “operably coupled” , "Operably coupled", and similar terms are used to describe the relationship between elements by the action of one element resulting in a corresponding, subsequent or simultaneous action or actuation of the second element. (Mechanical, coupling, connection, etc.). When these terms are used to describe embodiments of the invention, it is noted that the specific structures or mechanisms that connect or couple these elements are usually described. However, unless specifically stated otherwise, when one of these terms is used, the term indicates that the actual bond or linkage may take a variety of forms, which in a particular example are those skilled in the art. Will be readily apparent.

本明細書において「トラクション」に言及する場合、動力伝達の主モードまたは占有モードが「摩擦」による用途を除外しないことに留意されたい。ここではトラクションと摩擦駆動との間に分類上の差異を設けることを試みることなく、これらが異なる型の動力伝達として概ね理解される。通常、トラクション駆動は、2つの要素間に閉じ込められた薄い流体層におけるせん断力による当該要素間の動力の伝達を伴う。通常、これらの用途で用いられる流体は、従来の鉱油より大きなトラクション係数を示す。トラクション係数(μ)は、接触する構成要素の界面において利用可能な最大の利用可能トラクション力を表し、接触力当たりの最大の利用可能駆動力の比率である。典型的には、摩擦駆動は、2つの要素間の摩擦力による当該要素間の動力の伝達に概ね関連する。本開示の目的のために、ここに説明されるCVTは、トラクションの適用および摩擦の適用の両方で動作することができることを理解されたい。例えば、CVTが自転車用途に用いられる実施形態において、動作中に存在するトルクおよび速度の状態に応じて、CVTは、ある場合には摩擦駆動として、また他の場合にはトラクション駆動として動作することができる。   When referring to “traction” herein, it should be noted that the main mode or occupation mode of power transmission does not exclude applications due to “friction”. Here, these are generally understood as different types of power transmission without attempting to make a classification difference between traction and friction drive. Usually, traction drive involves the transmission of power between the elements due to shear forces in a thin fluid layer confined between the two elements. Typically, fluids used in these applications exhibit a traction coefficient that is greater than conventional mineral oil. The traction coefficient (μ) represents the maximum available traction force available at the contacting component interface and is the ratio of the maximum available drive force per contact force. Typically, friction drive generally relates to the transmission of power between the two elements due to the frictional force between the two elements. For the purposes of this disclosure, it should be understood that the CVT described herein can operate in both traction and friction applications. For example, in embodiments where the CVT is used for bicycle applications, depending on the torque and speed conditions present during operation, the CVT may operate as a friction drive in some cases and as a traction drive in other cases. Can do.

説明の目的のために、レバー図と呼ばれる概略図が本明細書において用いられる場合がある。レバーアナロジー図としても知られるレバー図は、遊星ギアシステムの回転部分における並進移動系の表現である。特定の実施形態において、レバー図は、変速機の機能を説明するときの視覚的補助として提供される。レバー図において、複合遊星ギアセットは、多くの場合、単一の鉛直線(「レバー」)で表される。入力トルク、出力トルク、および反作用トルクは、レバーに対する水平力で表される。反作用点に対するレバーの動きは、回転速度の方向を表す。   For illustrative purposes, a schematic diagram called a lever diagram may be used herein. A lever diagram, also known as a lever analogy diagram, is a representation of a translation system in the rotating part of a planetary gear system. In certain embodiments, the lever diagram is provided as a visual aid when describing the function of the transmission. In a lever diagram, a compound planetary gear set is often represented by a single vertical line ("lever"). The input torque, output torque, and reaction torque are expressed as a horizontal force with respect to the lever. The movement of the lever relative to the reaction point represents the direction of the rotational speed.

速度比を最適化して良好で調整可能な全体比率(OAR)およびモードオーバーラップを提供しつつ、既存の3モード動力フローのピニオンまたはキャリアの高い速度および他の欠点を回避するように構成された、前輪駆動または後輪駆動用の無段変速機が本明細書において提供される。   Configured to avoid high speed and other drawbacks of existing three-mode power flow pinions or carriers while optimizing the speed ratio to provide good and adjustable overall ratio (OAR) and mode overlap A continuously variable transmission for front wheel drive or rear wheel drive is provided herein.

図3のレバー図に示されるように、固定ハウジング(グランド)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を有するギアセットと、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、第1の選択可能トルク伝達装置(「第1のクラッチ」)21、第2の選択可能トルク伝達装置(「第2のクラッチ」)22、および第3の選択可能トルク伝達装置(「第3のクラッチ」)23とを備え、入力シャフト70は、バリエータアセンブリ30の第1の回転要素と固定接続され、バリエータアセンブリ30の第2の回転要素は、ギアセットの第1の回転要素61と固定接続され、出力シャフト80は、ギアセットの第3の回転要素66と固定接続され、第1のクラッチ21は、ギアセットの第4の回転要素62をグランドに接続して全体伝達速度比の第1の前進側可変範囲を確立し、第2のクラッチ22は、入力シャフト70をギアセットの第2の回転要素63に接続して全体伝達速度比の第2の前進側可変範囲を確立し、第3のクラッチ23は、ギアセットの第2の回転要素63をグランドに接続して全体伝達速度比の後退側可変範囲を確立し、バリエータは、第1の回転要素の速度と第2の回転要素の速度との間の制御可変比を確立し、それにより可変範囲のいずれかにおける全体伝達速度比を調整する、前輪駆動(または後輪駆動)用の無段変速機10が本明細書において提供される。   As shown in the lever diagram of FIG. 3, a fixed housing (ground), an input shaft 70, an output shaft 80, a first rotating element 61, a second rotating element 63, a third rotating element 66, and A gear set having a fourth rotating element 62, a variator assembly 30 having a first rotating element and a second rotating element, a first selectable torque transmission device ("first clutch") 21, a second , Selectable torque transmission device (“second clutch”) 22 and third selectable torque transmission device (“third clutch”) 23, and input shaft 70 includes a first of variator assembly 30. The second rotating element of the variator assembly 30 is fixedly connected to the first rotating element 61 of the gear set and the output shaft 80 is connected to the third rotation of the gear set. The first clutch 21 is fixedly connected to the element 66, and the first rotating element 62 of the gear set is connected to the ground to establish the first forward variable range of the overall transmission speed ratio. Connects the input shaft 70 to the second rotating element 63 of the gear set to establish a second forward variable range of the overall transmission speed ratio, and the third clutch 23 is connected to the second rotating element of the gear set. 63 is connected to ground to establish a reverse variable range of the overall transmission speed ratio, and the variator establishes a control variable ratio between the speed of the first rotating element and the speed of the second rotating element, and A continuously variable transmission 10 for front wheel drive (or rear wheel drive) is provided herein that adjusts the overall transmission speed ratio in any of the variable ranges.

図1および図2において説明されるもののようないくつかの実施形態において、ギアセットは、第1のリングギア41、第1の太陽ギア42、および第1のキャリアアセンブリ43を含む第1の(簡易または「単一ピニオン」)遊星ギアセット40と、第2のリングギア51、第2の太陽ギア52、および第2のキャリアアセンブリ53を含む回転要素を有する第2の(複合または「ダブルピニオン」)遊星ギアセット50とを備えた回転要素を有する簡易遊星ギアセットおよび複合遊星ギアセットから構成された複合遊星配列部であり、第1の遊星ギアセット40の第1のキャリアアセンブリ43は、単一ピニオン遊星ギアセットの第1のリングギア41および単一ピニオン遊星ギアセットの第1の太陽ギア42を係合するピニオン44の第1の単一セットを回転可能に支持し、ダブルピニオン遊星ギアセット50の第2のキャリアアセンブリ53は、ダブルピニオン遊星ギアセットの第2の太陽ギア52を係合するピニオンの第2のセット54と、ピニオンの第2のセット54およびダブルピニオン遊星ギアセットの第2のリングギア51を係合するピニオン55の第3のセットとを回転可能に支持し、第1の遊星ギアセット40の第1のキャリアアセンブリ43および第2の遊星ギアセット50の第2のキャリアアセンブリ53は、固定接続されて、固定接続キャリアアセンブリ45を形成し、第1の遊星ギアセット40の第1のリングギア41および第2の遊星ギアセット50の第2のリングギア51は、固定接続されて、固定接続リングギア46を形成し、ギアセットの第1の回転要素は、第1の太陽ギア42であり、ギアセットの第2の回転要素は、固定接続キャリアアセンブリ45であり、ギアセットの第3の回転要素は、固定接続リングギア46であり、ギアセットの第4の回転要素は、第2の太陽ギア52である。   In some embodiments, such as those described in FIGS. 1 and 2, the gear set includes a first ring gear 41, a first sun gear 42, and a first carrier assembly 43. A simple ("single pinion") planetary gear set 40 and a second (compound or "double pinion" having rotating elements including a second ring gear 51, a second sun gear 52, and a second carrier assembly 53 ”) A complex planetary arrangement comprising a simple planetary gear set having a rotating element with a planetary gear set 50 and a compound planetary gear set, and the first carrier assembly 43 of the first planetary gear set 40 comprises: Of a pinion 44 engaging a first ring gear 41 of a single pinion planetary gear set and a first sun gear 42 of a single pinion planetary gear set. One single set is rotatably supported, and the second carrier assembly 53 of the double pinion planetary gear set 50 engages the second sun gear 52 of the double pinion planetary gear set 50. And a third set of pinions 55 engaging the second set 54 of pinions and the second ring gear 51 of the double pinion planetary gear set, and the first set of first planetary gear sets 40 The first carrier assembly 43 and the second carrier assembly 53 of the second planetary gear set 50 are fixedly connected to form a fixed connection carrier assembly 45, and the first ring gear 41 of the first planetary gear set 40. And the second ring gear 51 of the second planetary gear set 50 is fixedly connected to form a fixed connection ring gear 46, One rotating element is the first sun gear 42, the second rotating element of the gear set is the fixed connection carrier assembly 45, and the third rotating element of the gear set is the fixed connection ring gear 46. The fourth rotating element of the gear set is the second sun gear 52.

図2および図6に示されるいくつかの実施形態において、ギアセットは、リングギア66と、リングギア66と噛み合うロングピニオンギア64の外側セット、およびロングピニオンギア64の外側セットと噛み合うショートピニオンギア65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63と、ロングピニオンギア64の外側セットと噛み合う第1の太陽ギア61と、ショートピニオンギア65の内側セットと噛み合う第2の太陽ギア62とを備える複合(ラビニヨ)遊星ギアセット60であり、ギアセットの第1の回転要素は、第1の太陽ギア61であり、ギアセットの第2の回転要素は、キャリアアセンブリ63であり、ギアセットの第3の回転要素は、リングギア66であり、ギアセットの第4の回転要素は、第2の太陽ギア62である。いくつかの実施形態において、ギアセット60は、ラビニヨ複合遊星ギアセットである。   In some embodiments shown in FIGS. 2 and 6, the gear set includes a ring gear 66, an outer set of long pinion gears 64 that mesh with the ring gear 66, and a short pinion gear that meshes with the outer set of the long pinion gear 64. A carrier assembly 63 that rotatably supports the inner set of 65, a first sun gear 61 that meshes with the outer set of the long pinion gear 64, and a second sun gear 62 that meshes with the inner set of the short pinion gear 65. A compound (Ravigneaux) planetary gear set 60, the first rotating element of the gear set is the first sun gear 61, the second rotating element of the gear set is the carrier assembly 63, and the gear set first The third rotating element is a ring gear 66 and the fourth rotating element of the gear set is the second sun Is A 62. In some embodiments, the gear set 60 is a Ravigneaux planetary gear set.

図7A〜図7Cに示されるように、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において回転傾動ボールのセットを用いるシステムである。ボールを傾動させると、その接触直径が変わり、速度比が変わる。球体の回転軸に対する2つの異なる位置で回転球体に接触することにより、入力および出力のトルクおよび速度に対する接点の位置に応じてアンダードライブからオーバードライブまで変わり得る「ギア比」を提供する。結果として、バリエータシステムは、そのレンジ内の任意の比率への連続的な移行を提供する。ギア比は、連続して球体軸を傾動させることによって変わり、異なる接触半径を提供し、これにより入力および出力のリングまたはディスクが駆動する。   As shown in FIGS. 7A-7C, a variator is a system that uses a set of rotating tilt balls in a carrier positioned between an input ring and an output ring. When the ball is tilted, its contact diameter changes and the speed ratio changes. Contacting the rotating sphere at two different positions relative to the axis of rotation of the sphere provides a “gear ratio” that can vary from underdrive to overdrive depending on the position of the contacts for input and output torque and speed. As a result, the variator system provides a continuous transition to any ratio within that range. The gear ratio changes by continuously tilting the sphere axis, providing different contact radii, which drive the input and output rings or discs.

上述のように、バリエータは、複数の流体パッチを介してトルクを伝達する複数のボールを有する。ボールは、中央のアイドラ(サン)の周囲に円形配列で配置され、ボールの周囲の係合点で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、入力および出力が同心でコンパクトなものになることを可能にする。その結果、動いている間、負荷がかかっている間、または停止している間に比率の全範囲を通して伝達を円滑にスイープすることができる。   As described above, the variator has a plurality of balls that transmit torque through a plurality of fluid patches. The balls are arranged in a circular arrangement around a central idler (sun) and contact separate input and output traction rings at engagement points around the ball. This configuration allows the input and output to be concentric and compact. As a result, transmission can be smoothly swept through the entire range of ratios while moving, loaded, or stopped.

バリエータ自体は、トラクション流体で機能する。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配置される。この流体が2つの非常に硬い要素、すなわちボールとリングとの間で転がり接触するときに高い接触圧を受けると、流体は、弾性固体へのほぼ瞬時の相転移を受ける。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、流体の分子は積み重なって結合し、固体を形成する。これによりせん断力、従ってトルクが伝達され得る。要素が回転するときに、転がり要素は実際には物理的に接触しないことに留意されたい。   The variator itself functions with traction fluid. Traction fluid is placed in the variator for lubrication and traction. When this fluid is subjected to a high contact pressure when in rolling contact between two very hard elements, the ball and the ring, the fluid undergoes an almost instantaneous phase transition to an elastic solid. This is also known as elastohydrodynamic lubrication (EHL). Within this patch of traction, fluid molecules stack and bind to form a solid. As a result, a shearing force and thus a torque can be transmitted. Note that when the element rotates, the rolling element is not actually in physical contact.

ボールと円錐形リングとの間のトラクション流体は、高圧で固体として機能し、第1のリングアセンブリ32(バリエータの入力部)からバリエータボール35を介して第2のリングアセンブリ33(バリエータの出力部)へと動力を伝達する。図8に示されるように、バリエータボールの軸34を傾動させることによって、比率は入力と出力との間で変更される。バリエータボールの各々の軸が水平である場合、比率は1であり、軸が傾動されると、軸と接点との間の距離は変化し、アンダードライブとオーバードライブとの間で全体比率を変更する。全てのバリエータボールの車軸が同時に、同じ角度でケージに含まれる機構を用いて傾動される。   The traction fluid between the ball and the conical ring functions as a solid at high pressure and from the first ring assembly 32 (variator input) through the variator ball 35 to the second ring assembly 33 (variator output). ). By tilting the variator ball shaft 34, the ratio is changed between input and output, as shown in FIG. If each axis of the variator ball is horizontal, the ratio is 1, and when the axis is tilted, the distance between the axis and the contact changes, changing the overall ratio between underdrive and overdrive To do. All variator ball axles are simultaneously tilted at the same angle using a mechanism included in the cage.

本明細書に説明される本発明の実施形態は、多くの用途を見出すであろう。例えば、車両の用途が参照されるが、本明細書において説明される無段変速機は、例えば、自転車、自動車、風力タービン、および動力器具のような多くの用途において用いられ得る。本明細書において説明される本発明の実施形態は、整地用車両(On−highway vehicle)および不整地用車両(Off−highway vehicle)の両方のための前輪駆動または後輪駆動用の変速機に用途を見出すであろう。   The embodiments of the invention described herein will find many applications. For example, reference is made to vehicle applications, but the continuously variable transmissions described herein can be used in many applications such as, for example, bicycles, automobiles, wind turbines, and power equipment. Embodiments of the present invention described herein include a front-wheel drive or rear-wheel drive transmission for both on-highway vehicles and off-highway vehicles. You will find use.

既に説明され、ここで図1および図2に示されるように、CVP変速機10のいくつかの実施形態において、バリエータは、動力伝達軸を中心として回転可能に配置され、その各々が更に、ボール35を同様に回転可能に支持する複数の旋回車軸34を回転可能に支持するキャリアアセンブリ31を備えるボール型バリエータ30であり、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、各々、ボール35の全てと継続的に接触するボール接触領域を備える。いくつかの実施形態において、バリエータ30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30の第2の回転要素は、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、バリエータハウジングに関連して図8に既に示したように、旋回車軸34に向きを変更させるべく狭い範囲の角度で制御される方式で動き、それにより第1のリングアセンブリ32と第2のリングアセンブリ33との間の速度比を変更する。   In some embodiments of the CVP transmission 10, as already described and now shown in FIGS. 1 and 2, the variator is disposed rotatably about the power transmission shaft, each of which further includes a ball A ball type variator 30 comprising a carrier assembly 31 that rotatably supports a plurality of pivot axles 34 that also rotatably supports 35, wherein the first ring assembly 32 and the second ring assembly 33 are each a ball A ball contact area in continuous contact with all 35. In some embodiments, the first rotating element of the variator 30 is a first ring assembly 32, the second rotating element of the variator 30 is a second ring assembly 32, and the carrier assembly 31 is As previously shown in FIG. 8 in connection with the variator housing, it moves in a controlled manner within a narrow range of angles to cause the swivel axle 34 to change orientation, thereby providing a first ring assembly 32 and a second ring assembly. Change the speed ratio to 33.

図1および図2を参照すると、一実施形態において、バリエータアセンブリ30の第1の回転要素および第2の回転要素は、第1のトラクションリング32および第2のトラクションリング33である。いくつかの実施形態において、バリエータアセンブリ30の第1の回転要素および第2の回転要素は、第1のトラクションリング32およびキャリアアセンブリ34である。   With reference to FIGS. 1 and 2, in one embodiment, the first and second rotating elements of the variator assembly 30 are a first traction ring 32 and a second traction ring 33. In some embodiments, the first and second rotating elements of variator assembly 30 are first traction ring 32 and carrier assembly 34.

変速機のいくつかの実施形態において、第1のリングアセンブリ32と第2のリングアセンブリ33との間のバリエータの速度比が増加すると、第1の前進レンジ内における全体伝達速度比は、増加し、第2の前進レンジ内の全体伝達速度比は、減少し、後退範囲内の全体伝達速度比は、よりマイナスになる。いくつかの実施形態において、バリエータの速度比レンジの上限付近にあるが、依然として全体伝達速度比レンジ内にあるバリエータの速度比を有する変速機は、同じ第1の前進レンジおよび第2の前進レンジにおける全体伝達速度比を有し得、第2のクラッチは、第1の前進レンジにある間に同期して係合し得、第1のクラッチは、第2の前進レンジにある間に同期して係合し得、バリエータを介して動力を伝達しない更なる固定比の伝達動作モードは、第1のクラッチおよび第2のクラッチを同時に使用することによって確立される。固定比の動作モードは、第1および第2のモードの交差として更に説明され、第1のクラッチおよび第2のクラッチの両方がロックされる場合、理論上は、バリエータは、動力を伝達する必要が全くない。   In some embodiments of the transmission, as the speed ratio of the variator between the first ring assembly 32 and the second ring assembly 33 increases, the overall transmission speed ratio within the first forward range increases. The overall transmission speed ratio in the second forward range decreases, and the overall transmission speed ratio in the reverse range becomes more negative. In some embodiments, a transmission having a variator speed ratio that is near the upper limit of the variator speed ratio range but is still within the overall transmission speed ratio range may have the same first forward range and second forward range. And the second clutch can be engaged synchronously while in the first forward range, and the first clutch can be synchronized while in the second forward range. A further fixed ratio transmission mode of operation that can be engaged and does not transmit power through the variator is established by using the first clutch and the second clutch simultaneously. The fixed ratio mode of operation is further described as the intersection of the first and second modes, and theoretically the variator must transmit power when both the first and second clutches are locked. There is no.

いくつかの実施形態において、図2および図4に示されるように、変速機は、遊星ギアセット60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し、これによって要素の全てを一斉に回転させ、第3の前進レンジを確立する任意選択の第4のクラッチ24を更に備え得る。係合されると、遊星ギアセット60は、単一のユニットとして回転し、それにより伝達出力速度をバリエータの出力速度に等しくなるようにさせ、全体伝達速度比を拡大し、例示においては0.5〜1.8の理論的なCVPレンジにおいてリングギア66にバリエータを介して入力動力の全てを伝達する。   In some embodiments, as shown in FIGS. 2 and 4, the transmission selectively connects any two of the four rotating elements of the planetary gear set 60, thereby allowing all of the elements to be May be further provided with an optional fourth clutch 24 that simultaneously rotates and establishes a third forward range. When engaged, the planetary gear set 60 rotates as a single unit, thereby causing the transmission output speed to be equal to the output speed of the variator, increasing the overall transmission speed ratio, in the example 0. In the theoretical CVP range of 5 to 1.8, all of the input power is transmitted to the ring gear 66 through the variator.

あるいは、本明細書に説明される無段変速機の構成は、複合遊星ギアセットアセンブリに代えて、2つの簡易な遊星ギアセットアセンブリを使用する。   Alternatively, the continuously variable transmission configuration described herein uses two simple planetary gear set assemblies instead of a compound planetary gear set assembly.

図9〜図11に示されるように、固定ハウジング(グランド)と、入力シャフト70と、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を有するバリエータ30と、第1の太陽ギア142、第1の太陽ギア142に連結され、第1のリングギア141に駆動係合される遊星ギアの第1のセット144、および第1のキャリア143を有する第1の遊星ギアセット140と、第2の太陽ギア152、第2の太陽ギア152に連結され、第2のリングギア151に駆動係合される遊星ギアの第2のセット154、および第2のキャリア153を有する第2の遊星ギアセット150と、出力シャフト80と、第1の選択可能トルク伝達装置161、第2の選択可能トルク伝達装置162、および第3の選択可能トルク伝達装置163とを備え、入力シャフト70は、バリエータ30の第1のリングアセンブリ32と固定接続され、バリエータの第2のリングアセンブリ33は、第1の太陽ギア142および第2の太陽ギア152と固定接続され、第2のキャリア153は、第1のリングギア141に駆動係合され、出力シャフト80は、第1のリングギア141に駆動接続され、第1の選択可能トルク伝達装置161(第1のブレーキ)は、第2のリングギア151をグランドに連結して、全体伝達速度比の第1の前進側可変範囲(「モード1」)を確立し、第2の選択可能トルク伝達装置162(クラッチ)は、第1のキャリア143を入力シャフト70に連結して、全体伝達速度比の第2の前進側可変範囲(「モード2」)を確立し、第3の選択可能トルク伝達装置163(第2のブレーキ)は、第1のキャリア143をグランドに連結して、全体伝達速度比の後退側可変範囲(「REV」)を確立し、バリエータ30は、第1のリングアセンブリの速度と第2のリングアセンブリの速度との間の制御可変比を確立し、それにより可変範囲のいずれかにおける全体伝達速度比を調整する、無段変速機100が本明細書において提供される。   As shown in FIGS. 9 to 11, the fixed housing (ground), the input shaft 70, the variator 30 having the first ring assembly 32 and the second ring assembly 33, the first sun gear 142, the first A first planetary gear set 140 having a first set 144 of planetary gears coupled to one sun gear 142 and drivingly engaged with a first ring gear 141, and a first carrier 143; A second planetary gear set 150 having a sun gear 152, a second set of planetary gears 154 coupled to the second sun gear 152 and drivingly engaged with the second ring gear 151, and a second carrier 153. The output shaft 80, the first selectable torque transmission device 161, the second selectable torque transmission device 162, and the third selectable torque transmission device 16. The input shaft 70 is fixedly connected to the first ring assembly 32 of the variator 30, and the second ring assembly 33 of the variator is fixedly connected to the first sun gear 142 and the second sun gear 152. The second carrier 153 is drivingly engaged with the first ring gear 141, the output shaft 80 is drivingly connected to the first ring gear 141, and the first selectable torque transmission device 161 (first brake) ) Establishes a first forward variable range (“mode 1”) of the overall transmission speed ratio by connecting the second ring gear 151 to the ground, and a second selectable torque transmission device 162 (clutch). Connects the first carrier 143 to the input shaft 70 to establish a second forward variable range (“mode 2”) of the overall transmission speed ratio, and a third selectable torque transmission device 63 (second brake) connects the first carrier 143 to the ground to establish a reverse side variable range (“REV”) of the overall transmission speed ratio, and the variator 30 determines the speed of the first ring assembly. A continuously variable transmission 100 is provided herein that establishes a control variable ratio between the speed of the second ring assembly and thereby adjusts the overall transmission speed ratio in any of the variable ranges.

いくつかの実施形態において、3つの選択可能トルク伝達装置は、第1のブレーキ161と、クラッチ162と、第2のブレーキ163とを含む。   In some embodiments, the three selectable torque transmission devices include a first brake 161, a clutch 162, and a second brake 163.

図12〜図14に示されるように、固定ハウジング(グランド)と、入力シャフト70と、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を有するバリエータ30と、第1の太陽ギア142、第1の太陽ギア142に連結され、第1のリングギア141に駆動係合される遊星ギアの第1のセット144、および第1のキャリア143を有する第1の遊星ギアセット140と、第2の太陽ギア152、第2の太陽ギア152に連結され、第2のリングギア151に駆動係合される遊星ギアの第2のセット154、および第2のキャリア153を有する第2の遊星ギアセット150と、出力シャフト80と、第1の選択可能トルク伝達装置161、第2の選択可能トルク伝達装置162、および第3の選択可能トルク伝達装置163とを備え、入力シャフト70は、バリエータの第1のリングアセンブリ32と固定接続され、バリエータの第2のリングアセンブリ32は、第2のリングギア153および第1の太陽ギア142と固定接続され、第1のキャリア143は、第2のキャリア153に駆動係合され、出力シャフト80は、第1のリングギア141に駆動接続され、第1の選択可能トルク伝達装置161(第1のブレーキ)は、第2の太陽ギア152をグランドに連結して、全体伝達速度比の第1の前進側可変範囲(「モード1」)を確立し、第2の選択可能トルク伝達装置162(クラッチ)は、第1のキャリア143を入力シャフト70に連結して、全体伝達速度比の第2の前進側可変範囲(「モード2」)を確立し、第3の選択可能トルク伝達装置163(第2のブレーキ)は、第2のキャリアをグランド153に連結して、全体伝達速度比の後退側可変範囲(「REV」)を確立し、バリエータ30は、第1のリングアセンブリ32の速度と第2のリングアセンブリ33の速度との間の制御可変比を確立し、それにより可変範囲のいずれかにおける全体伝達速度比を調整する、無段変速機110が本明細書において提供される。   As shown in FIGS. 12 to 14, the fixed housing (ground), the input shaft 70, the variator 30 having the first ring assembly 32 and the second ring assembly 33, the first sun gear 142, the first A first planetary gear set 140 having a first set 144 of planetary gears coupled to one sun gear 142 and drivingly engaged with a first ring gear 141, and a first carrier 143; A second planetary gear set 150 having a sun gear 152, a second set of planetary gears 154 coupled to the second sun gear 152 and drivingly engaged with the second ring gear 151, and a second carrier 153. The output shaft 80, the first selectable torque transmission device 161, the second selectable torque transmission device 162, and the third selectable torque transmission device 1. The input shaft 70 is fixedly connected to the first ring assembly 32 of the variator, and the second ring assembly 32 of the variator is fixedly connected to the second ring gear 153 and the first sun gear 142. The first carrier 143 is drivingly engaged with the second carrier 153, the output shaft 80 is drivingly connected to the first ring gear 141, and the first selectable torque transmission device 161 (first brake). Connects the second sun gear 152 to the ground to establish the first forward variable range (“mode 1”) of the overall transmission speed ratio, and the second selectable torque transmission device 162 (clutch) The first carrier 143 is coupled to the input shaft 70 to establish the second forward variable range (“mode 2”) of the overall transmission speed ratio, and the third selectable torque transmission device 16. (Second brake) connects the second carrier to the ground 153 to establish a reverse side variable range (“REV”) of the overall transmission speed ratio, and the variator 30 operates at the speed of the first ring assembly 32. A continuously variable transmission 110 is provided herein that establishes a control variable ratio between the speed of the second ring assembly 33 and thereby adjusts the overall transmission speed ratio in any of the variable ranges.

いくつかの実施形態において、3つの選択可能トルク伝達装置は、第1のブレーキ161と、クラッチ162と、第2のブレーキ163とを含む。   In some embodiments, the three selectable torque transmission devices include a first brake 161, a clutch 162, and a second brake 163.

図15〜図17に示されるように、固定ハウジング(グランド)と、入力シャフト70と、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を有するバリエータ30と、第1の太陽ギア142、第1の太陽ギア142に連結され、第1のリングギア141に駆動係合される遊星ギアの第1のセット144、および第1のキャリア143を有する第1の遊星ギアセット140と、第2の太陽ギア152、第2の太陽ギア152に連結され、第2のリングギア151に駆動係合される遊星ギアの第2のセット154、および第2のキャリア153を有する第2の遊星ギアセット150と、出力シャフト80と、第1の選択可能トルク伝達装置161、第2の選択可能トルク伝達装置162、および第3の選択可能トルク伝達装置163とを備え、入力シャフト70は、バリエータ30の第1のリングアセンブリ32と固定接続され、バリエータ30の第2のリングアセンブリ33は、第1のリングギア141および第2の太陽ギア152と固定接続され、第1の太陽ギア142は、第2のリングギア151に駆動係合され、出力シャフト80は、第2のキャリア153に駆動接続され、第1の選択可能トルク伝達装置161(第1のブレーキ)は、第2のリングギア151をグランドに連結して、全体伝達速度比の第1の前進側可変範囲(「モード1」)を確立し、第2の選択可能トルク伝達装置162(クラッチ)は、第1のキャリア143を入力シャフト70に連結して、全体伝達速度比の第2の前進側可変範囲(「モード2」)を確立し、第3の選択可能トルク伝達装置163(第2のブレーキ)は、第1のキャリアをグランド143に連結して、全体伝達速度比の後退側可変範囲(「REV」)を確立し、バリエータ30は、第1のリングアセンブリ32の速度と第2のリングアセンブリ33の速度との間の制御可変比を確立し、それにより可変範囲のいずれかにおける全体伝達速度比を調整する、無段変速機120が本明細書において提供される。   As shown in FIGS. 15 to 17, the fixed housing (ground), the input shaft 70, the variator 30 having the first ring assembly 32 and the second ring assembly 33, the first sun gear 142, the first A first planetary gear set 140 having a first set 144 of planetary gears coupled to one sun gear 142 and drivingly engaged with a first ring gear 141, and a first carrier 143; A second planetary gear set 150 having a sun gear 152, a second set of planetary gears 154 coupled to the second sun gear 152 and drivingly engaged with the second ring gear 151, and a second carrier 153. The output shaft 80, the first selectable torque transmission device 161, the second selectable torque transmission device 162, and the third selectable torque transmission device 1. 3, the input shaft 70 is fixedly connected to the first ring assembly 32 of the variator 30, and the second ring assembly 33 of the variator 30 is fixed to the first ring gear 141 and the second sun gear 152. Connected, the first sun gear 142 is drivingly engaged with the second ring gear 151, the output shaft 80 is drivingly connected to the second carrier 153, and the first selectable torque transmission device 161 (first The second ring gear 151 is connected to the ground to establish the first forward variable range (“mode 1”) of the overall transmission speed ratio, and the second selectable torque transmission device 162 ( Clutch) connects the first carrier 143 to the input shaft 70, establishes a second forward variable range ("mode 2") of the overall transmission speed ratio, and transmits a third selectable torque transmission. The device 163 (second brake) couples the first carrier to the ground 143 to establish a reverse variable range (“REV”) of the overall transmission speed ratio, and the variator 30 is connected to the first ring assembly 32. A continuously variable transmission 120 is provided herein that establishes a control variable ratio between the speed of the second ring assembly 33 and the speed of the second ring assembly 33, thereby adjusting the overall transmission speed ratio in any of the variable ranges. The

いくつかの実施形態において、3つの選択可能トルク伝達装置は、第1のブレーキ161と、クラッチ162と、第2のブレーキ163とを含む。   In some embodiments, the three selectable torque transmission devices include a first brake 161, a clutch 162, and a second brake 163.

上述の実施形態の任意の1または複数において、バリエータ30は、ボール型バリエータであり、バリエータ30は、動力伝達軸を中心として回転可能に配置された複数の旋回車軸34を回転可能に支持するキャリアアセンブリと、各々がボール35を回転可能に更に支持する旋回車軸とを備え、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、各々が、ボールの全てと継続的に接触するボール接触領域を含み、キャリアアセンブリは、旋回車軸に向きを変更させるべく、バリエータハウジングに対する狭い範囲の角度で制御される方式で動き、これによって第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の可変速度比を変更する。   In any one or more of the above-described embodiments, the variator 30 is a ball-type variator, and the variator 30 rotatably supports a plurality of swivel axles 34 that are rotatably disposed around a power transmission shaft. The first ring assembly 32 and the second ring assembly 33 each have a ball contact area that is in continuous contact with all of the balls. The carrier assembly moves in a controlled manner with a narrow range of angles relative to the variator housing to cause the swiveling axle to change orientation, thereby varying the speed between the first ring assembly and the second ring assembly. Change the ratio.

上述の実施形態の任意の1または複数において、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のバリエータの速度比が増加すると、第1の前進レンジ内における全体伝達速度比は、増加し、第2の前進レンジ内の全体伝達速度比は、減少し、後退範囲内の全体伝達速度比は、よりマイナスになる。   In any one or more of the above embodiments, as the speed ratio of the variator between the first ring assembly and the second ring assembly increases, the overall transmission speed ratio within the first forward range increases. The overall transmission speed ratio in the second forward range decreases, and the overall transmission speed ratio in the reverse range becomes more negative.

いくつかの実施形態において、バリエータの速度比レンジの上限付近にあるが、依然として当該レンジ内にあるバリエータの速度比において、第1の前進レンジおよび第2の前進レンジにおける全体伝達速度比は、同じであり、第2の選択可能トルク伝達装置は、第1の前進レンジにある間に同期して係合され得、第1の選択可能トルク伝達装置は、第2の前進レンジにある間に同期して係合され得、バリエータを介して動力を伝達しない更なる固定比の伝達動作モードは、第1の選択可能トルク伝達装置および第2の選択可能トルク伝達装置を同時に使用することによって確立される。   In some embodiments, the overall transmission speed ratio in the first forward range and the second forward range is the same for the variator speed ratio that is near the upper limit of the variator speed ratio range but is still in that range. And the second selectable torque transmission device may be synchronously engaged while in the first forward range, and the first selectable torque transmission device is synchronized while in the second forward range. A further fixed ratio transmission mode of operation that can be engaged and that does not transmit power through the variator is established by using the first selectable torque transmission device and the second selectable torque transmission device simultaneously. The

上述の実施形態の任意の1または複数において、変速機は、前輪駆動車および後輪駆動車の両方において利用され得る。   In any one or more of the above-described embodiments, the transmission can be utilized in both front and rear wheel drive vehicles.

上述の実施形態の任意の1または複数において、変速機は、第1の遊星ギアセットまたは第2の遊星ギアセットの回転要素のうちの任意の2つを選択可能に接続し、これによって要素の全てを一斉に回転させ、第3の前進レンジを確立する任意選択の第4のクラッチを更に備える。   In any one or more of the above-described embodiments, the transmission can selectively connect any two of the rotating elements of the first planetary gear set or the second planetary gear set, thereby It further includes an optional fourth clutch that rotates all at once and establishes a third forward range.

いくつかの実施形態において、任意選択の第4のクラッチが係合されると、ギアセット全体は、単一のユニットとして回転し、伝達出力速度をバリエータの出力速度に等しくなるようにさせ、全体伝達速度比を拡大し、理論的なCVPレンジにおいてバリエータを介して出力リングギアに入力動力の全てを伝達する。   In some embodiments, when the optional fourth clutch is engaged, the entire gear set rotates as a single unit, causing the transmission output speed to be equal to the output speed of the variator, The transmission speed ratio is increased, and all of the input power is transmitted to the output ring gear via the variator in the theoretical CVP range.

ここで図18に進むとともに、図11をなおも参照すると、一実施形態において、無段変速機200は、固定ハウジング(グランド)20と、入力シャフト70と、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を有するバリエータ30と、第1の太陽ギア42、第1の太陽ギア42と連結され、第1のリングギア41と駆動係合された遊星ギアの第1のセット、および遊星ギアの第1のセットを支持するように構成された第1のキャリア43を有する第1の遊星ギアセット40と、第2の太陽ギア92、第2の太陽ギア92に連結され、第2のリングギア91に駆動係合される遊星ギアの第2のセット、および遊星ギアの第2のセットを支持するように構成された第2のキャリア93を有する第2の遊星ギアセット90と、出力シャフト80とを備え、入力シャフト70は、バリエータ30の第1のリングアセンブリ32と固定接続され、バリエータ30の第2のリングアセンブリ33は、第1の太陽ギア42および第2の太陽ギア92と固定接続され、第2のキャリア93は、第1のリングギア41に駆動係合され、出力シャフト80は、第1のリングギア41に駆動接続され、バリエータ30は、第1のリングアセンブリ32の速度と第2のリングアセンブリ33の速度との間の制御可変比を確立し、それにより可変範囲のいずれかにおける全体伝達速度比を調整する。   Proceeding now to FIG. 18 and still referring to FIG. 11, in one embodiment, the continuously variable transmission 200 includes a stationary housing (ground) 20, an input shaft 70, a first ring assembly 32 and a second ring assembly. Variator 30 having a ring assembly 33, a first sun gear 42, a first set of planetary gears coupled to the first sun gear 42 and drivingly engaged with the first ring gear 41, and the planetary gears A first planetary gear set 40 having a first carrier 43 configured to support the first set, a second sun gear 92, a second sun gear 92, and a second ring A second planetary gear set 90 having a second set of planetary gears drivingly engaged with the gear 91 and a second carrier 93 configured to support the second set of planetary gears; An output shaft 80, the input shaft 70 is fixedly connected to the first ring assembly 32 of the variator 30, and the second ring assembly 33 of the variator 30 includes a first sun gear 42 and a second sun gear 92. The second carrier 93 is drivingly engaged with the first ring gear 41, the output shaft 80 is drivingly connected to the first ring gear 41, and the variator 30 is connected to the first ring assembly 32. Control variable ratio between the speed of the second ring assembly 33 and the speed of the second ring assembly 33, thereby adjusting the overall transmission speed ratio in any of the variable ranges.

図18に示されるように、回転動力源25に動作可能に連結され得る入力シャフト70と、各々が傾動可能な回転軸34を有する複数のボール35と接触する第1のトラクションリングアセンブリ32およぼ第2のトラクションリングアセンブリ33を有し、第1のトラクションリングアセンブリ32が入力シャフト70に連結されるバリエータアセンブリ30と、第1の太陽ギア42、第1のキャリア43、および第1のリングギア41を有し、第2のトラクションリングアセンブリ33が第1の太陽ギア42に連結される第1の遊星ギアセット40と、第2の太陽ギア92、第2のキャリア93、および第2のリングギア91を有し、第2のトラクションリングアセンブリ33が第2の太陽ギア91に連結される第2の遊星ギアセット90と、第1のインタフェースクラッチ261および第2のインタフェースクラッチ262を有するインタフェースシフトスリーブアセンブリ250とを備え、第1のインタフェースクラッチ261は、第1のリングギア41を第2のキャリア93に選択可能に連結し、第2のインタフェースクラッチ262は、第2のリングギア91を第1のキャリア43に選択可能に連結する、無段変速機200が本明細書において提供される。   As shown in FIG. 18, an input shaft 70 that can be operatively connected to the rotational power source 25, and a first traction ring assembly 32 that contacts a plurality of balls 35 each having a tiltable rotation shaft 34. A variator assembly 30 having a second traction ring assembly 33 and having the first traction ring assembly 32 coupled to the input shaft 70, a first sun gear 42, a first carrier 43, and a first ring gear A first planetary gear set 40 having a second traction ring assembly 33 coupled to a first sun gear 42, a second sun gear 92, a second carrier 93, and a second ring. A second planetary gear set 9 having a gear 91 and having a second traction ring assembly 33 coupled to the second sun gear 91 And an interface shift sleeve assembly 250 having a first interface clutch 261 and a second interface clutch 262. The first interface clutch 261 can select the first ring gear 41 as the second carrier 93. A continuously variable transmission 200 is provided herein, wherein the second interface clutch 262 selectively couples the second ring gear 91 to the first carrier 43.

いくつかの実施形態において、第1のインタフェースクラッチ261および第2のインタフェースクラッチ262は、ドッグクラッチを含む。   In some embodiments, the first interface clutch 261 and the second interface clutch 262 include dog clutches.

いくつかの実施形態において、無段変速機は、第1のリングギア41に連結される第1の選択可能クラッチ271を更に備え、第1の選択可能クラッチ271は、第1のリングギア41を非回転ハウジング20に選択可能に連結する。   In some embodiments, the continuously variable transmission further includes a first selectable clutch 271 coupled to the first ring gear 41, and the first selectable clutch 271 includes the first ring gear 41. A non-rotating housing 20 is selectably connected.

いくつかの実施形態において、無段変速機は、入力シャフト70に連結される第2の選択可能クラッチ272を更に備え、第2の選択可能クラッチ272は、入力シャフト70を第2のキャリア93に選択可能に連結する。   In some embodiments, the continuously variable transmission further includes a second selectable clutch 272 that is coupled to the input shaft 70, and the second selectable clutch 272 includes the input shaft 70 on the second carrier 93. Link selectably.

いくつかの実施形態において、動力出力は、第2のリングギア91を介して伝達される。   In some embodiments, the power output is transmitted via the second ring gear 91.

いくつかの実施形態において、第1の選択可能クラッチ271または第2の選択可能クラッチ272は、摩擦クラッチを含む。   In some embodiments, the first selectable clutch 271 or the second selectable clutch 272 includes a friction clutch.

いくつかの実施形態において、無段変速機は、後輪駆動車両用に構成される。   In some embodiments, the continuously variable transmission is configured for a rear wheel drive vehicle.

無段変速機のいくつかの実施形態において、インタフェースシフトスリーブアセンブリ252は、第1の遊星ギアセット40および第2の遊星ギアセット90の外側に半径方向に配置される。   In some embodiments of the continuously variable transmission, the interface shift sleeve assembly 252 is radially disposed outside the first planetary gear set 40 and the second planetary gear set 90.

無段変速機のいくつかの実施形態において、インタフェースシフトスリーブアセンブリ252は、嵌合面を第1のリングギア41および第2のリングギア91に選択可能に係合するように構成された複数の内歯を含む。   In some embodiments of the continuously variable transmission, the interface shift sleeve assembly 252 includes a plurality of interfaces configured to selectively engage the mating surface with the first ring gear 41 and the second ring gear 91. Includes internal teeth.

無段変速機のいくつかの実施形態において、インタフェースシフトスリーブアセンブリ252は、嵌合面を第1のキャリア43および第2のキャリア93に選択可能に係合するように構成された複数の内歯を含む。   In some embodiments of the continuously variable transmission, the interface shift sleeve assembly 252 includes a plurality of internal teeth configured to selectively engage a mating surface with the first carrier 43 and the second carrier 93. including.

いくつかの実施形態において、インタフェースシフトスリーブアセンブリ252の第1のリングギア41との係合は、インタフェースシフトスリーブアセンブリ252の第2のキャリア93との係合に対応する。   In some embodiments, the engagement of the interface shift sleeve assembly 252 with the first ring gear 41 corresponds to the engagement of the interface shift sleeve assembly 252 with the second carrier 93.

いくつかの実施形態において、インタフェースシフトスリーブアセンブリ252の第2のリングギア91との係合は、インタフェースシフトスリーブアセンブリ252の第1のキャリア43との係合に対応する。   In some embodiments, the engagement of the interface shift sleeve assembly 252 with the second ring gear 91 corresponds to the engagement of the interface shift sleeve assembly 252 with the first carrier 43.

いくつかの実施形態において、無段変速機は、出力シャフト80を更に備える。   In some embodiments, the continuously variable transmission further includes an output shaft 80.

いくつかの実施形態において、無段変速機は、出力シャフト80および第2のリングギア91に連結された第2の回転可能なシャフト72を更に備える。   In some embodiments, the continuously variable transmission further includes a second rotatable shaft 72 coupled to the output shaft 80 and the second ring gear 91.

いくつかの実施形態において、無段変速機は、動力入力インタフェース15を更に備える。いくつかの実施形態において、動力入力インタフェース15は、トルクコンバータを含む。   In some embodiments, the continuously variable transmission further includes a power input interface 15. In some embodiments, the power input interface 15 includes a torque converter.

いくつかの実施形態において、無段変速機は、前輪駆動車両用に構成される。   In some embodiments, the continuously variable transmission is configured for a front wheel drive vehicle.

ここで図19を参照すると、回転動力源25に動作可能に連結され得る入力シャフト70と、各々が傾動可能な回転軸34を有する複数のボール35と接触する第1のトラクションリング32および第2のトラクションリング33を有し、第1のトラクションリングアセンブリ32が入力シャフト70に連結されるバリエータアセンブリ30と、第1の太陽ギア42、第1のキャリア43、および第1のリングギア41を有し、第2のトラクションリングアセンブリ33が第1の太陽ギア42に連結される第1の遊星ギアセット40と、第2の太陽ギア92、第2のキャリア93、および第2のリングギア91を有し、第2のトラクションリングアセンブリ33が第2の太陽ギア92に連結される第2の遊星ギアセット90と、第1のインタフェースクラッチ261および第2のインタフェースクラッチ262を有するインタフェースシフトスリーブアセンブリ252とを備える、無段変速機300が本明細書において提供される。   Referring now to FIG. 19, an input shaft 70 that can be operatively coupled to the rotational power source 25, and a first traction ring 32 and a second that each contact a plurality of balls 35 having a rotatable shaft 34 that is tiltable. Variator assembly 30 having first traction ring assembly 32 coupled to input shaft 70, first sun gear 42, first carrier 43, and first ring gear 41. Then, the second planetary gear set 40 in which the second traction ring assembly 33 is connected to the first sun gear 42, the second sun gear 92, the second carrier 93, and the second ring gear 91 are connected. A second planetary gear set 90 having a second traction ring assembly 33 coupled to a second sun gear 92 and a first interface And an interface shift sleeve assembly 252 having E over scratch 261 and the second interface clutch 262, the continuously variable transmission 300 is provided herein.

いくつかの実施形態において、第1のインタフェースクラッチ261は、第1のリングギア41を第2のキャリア93に選択可能に連結する。   In some embodiments, the first interface clutch 261 selectably couples the first ring gear 41 to the second carrier 93.

いくつかの実施形態において、第2のインタフェースクラッチ262は、第2のリングギア91を第1のキャリア43に選択可能に連結する。   In some embodiments, the second interface clutch 262 selectably couples the second ring gear 91 to the first carrier 43.

いくつかの実施形態において、第1のインタフェースクラッチ261および第2のインタフェースクラッチ262は、ドッグクラッチを含む。   In some embodiments, the first interface clutch 261 and the second interface clutch 262 include dog clutches.

いくつかの実施形態において、無段変速機は、回転動力源25への直接連結部を更に備える。   In some embodiments, the continuously variable transmission further includes a direct connection to the rotational power source 25.

本明細書において提供される変速機の任意の1または複数において、変速機は、回転動力源への直接連結部を更に備える。いくつかの実施形態において、変速機は、第1のインタフェースクラッチおよび第2のインタフェースクラッチを有するインタフェースシフトスリーブアセンブリを更に備え、第1のインタフェースクラッチおよび第2のインタフェースクラッチの一方または両方は、ドッグクラッチを有する。   In any one or more of the transmissions provided herein, the transmission further comprises a direct connection to a rotational power source. In some embodiments, the transmission further comprises an interface shift sleeve assembly having a first interface clutch and a second interface clutch, wherein one or both of the first interface clutch and the second interface clutch is a dog Has a clutch.

本明細書において提供される変速機の任意の1または複数において、バリエータは、トラクション流体を有する。   In any one or more of the transmissions provided herein, the variator has traction fluid.

動力源と、当該動力源と駆動係合された、本明細書において説明される無段変速機のいずれかと、無段変速機と駆動係合された車両出力部とを備える、車両駆動系が本明細書において提供される。いくつかの実施形態において、動力源は、車両出力部と駆動係合される。   A vehicle drive system comprising: a power source; one of the continuously variable transmissions described in the present specification that is drivingly engaged with the power source; and a vehicle output unit that is drivingly engaged with the continuously variable transmission. Provided herein. In some embodiments, the power source is drivingly engaged with the vehicle output.

本明細書に説明される無段変速機のいずれかを備える車両が本明細書において提供される。   Provided herein is a vehicle comprising any of the continuously variable transmissions described herein.

本明細書に説明される無段変速機のいずれかを提供する段階を備える方法が本明細書において提供される。   Provided herein is a method comprising providing any of the continuously variable transmissions described herein.

本明細書において説明される無段変速機のいずれかを有する車両駆動系を提供する段階を備える方法が本明細書において提供される。   Provided herein is a method comprising providing a vehicle drive train having any of the continuously variable transmissions described herein.

本明細書に説明される無段変速機のいずれかを有する車両を提供する段階を備える方法が本明細書において提供される。   Provided herein is a method comprising providing a vehicle having any of the continuously variable transmissions described herein.

本発明の好ましい実施形態が本明細書において示され、説明されているが、そのような実施形態は、例としてのみ提供されていることが当業者には明らかであろう。本発明を逸脱することなく、当業者は、ここで多数の変形形態、変更形態、および代替形態に想到するであろう。本明細書に説明される本発明の実施形態に対する様々な代替形態は、本発明を実施する際に利用され得ることを理解されたい。以下の特許請求の範囲は、本発明の範囲を規定し、それによりこれらの特許請求の範囲における方法および構造、ならびにそれらの均等物が包含されることが意図される。   While preferred embodiments of the present invention have been shown and described herein, it will be apparent to those skilled in the art that such embodiments are provided by way of example only. Many variations, modifications, and alternatives will now occur to those skilled in the art without departing from the invention. It should be understood that various alternatives to the embodiments of the invention described herein can be utilized in practicing the invention. The following claims are intended to define the scope of the invention and thereby include the methods and structures in these claims and their equivalents.

Claims (42)

固定ハウジング(グランド)と、
入力シャフトと、
第1のリングアセンブリおよび第2のリングアセンブリを有するバリエータと、
第1の太陽ギア、前記第1の太陽ギアに連結され、第1のリングギアに駆動係合される遊星ギアの第1のセット、および第1のキャリア、を有する第1の遊星ギアセットと、
第2の太陽ギア、前記第2の太陽ギアに連結され、第2のリングギアに駆動係合される遊星ギアの第2のセット、および第2のキャリア、を有する第2の遊星ギアセットと、
第1の選択可能トルク伝達装置、第2の選択可能トルク伝達装置、および第3の選択可能トルク伝達装置と、
出力シャフトと
を備え、
前記入力シャフトは、前記第1のリングアセンブリと固定接続され、
前記第2のリングアセンブリは、前記第1の太陽ギアおよび前記第2の太陽ギアと固定接続され、
前記第2のキャリアは、前記第1のキャリアに駆動係合され、
前記出力シャフトは、前記第1のリングギアおよび前記第2のリングギアに駆動接続され、
前記第1の選択可能トルク伝達装置は、前記第1のキャリアおよび前記第2のキャリアをグランドに連結して、全体伝達速度比の第1の前進側可変範囲を確立し、
前記第2の選択可能トルク伝達装置は、前記第1のキャリアを前記入力シャフトに連結して、前記全体伝達速度比の第2の前進側可変範囲を確立し、
前記第3の選択可能トルク伝達装置は、前記第1のキャリアおよび第2のキャリアをグランドに連結して、前記全体伝達速度比の後退側可変範囲を確立し、
前記バリエータは、前記第1のリングアセンブリの速度と前記第2のリングアセンブリの速度との間の可変速度比を制御し、それにより前記可変範囲のいずれかにおける前記全体伝達速度比を調整する、無段変速機。
A fixed housing (ground),
An input shaft;
A variator having a first ring assembly and a second ring assembly;
A first planetary gear set having a first sun gear, a first set of planetary gears coupled to the first sun gear and drivingly engaged with a first ring gear, and a first carrier; ,
A second planetary gear set having a second sun gear, a second set of planetary gears coupled to the second sun gear and drivingly engaged with a second ring gear, and a second carrier; ,
A first selectable torque transmission device, a second selectable torque transmission device, and a third selectable torque transmission device;
An output shaft and
The input shaft is fixedly connected to the first ring assembly;
The second ring assembly is fixedly connected to the first sun gear and the second sun gear;
The second carrier is drivingly engaged with the first carrier;
The output shaft is drivingly connected to the first ring gear and the second ring gear;
The first selectable torque transmission device connects the first carrier and the second carrier to a ground to establish a first forward-side variable range of an overall transmission speed ratio,
The second selectable torque transmission device connects the first carrier to the input shaft to establish a second forward variable range of the overall transmission speed ratio;
The third selectable torque transmission device connects the first carrier and the second carrier to a ground to establish a reverse side variable range of the overall transmission speed ratio,
The variator controls a variable speed ratio between the speed of the first ring assembly and the speed of the second ring assembly, thereby adjusting the overall transmission speed ratio in any of the variable ranges; Continuously variable transmission.
前記第1の選択可能トルク伝達装置、前記第2の選択可能トルク伝達装置、および前記第3の選択可能トルク伝達装置は、
第1のブレーキと、
クラッチと、
第2のブレーキとを含む、請求項1に記載の無段変速機。
The first selectable torque transmission device, the second selectable torque transmission device, and the third selectable torque transmission device are:
A first brake;
Clutch,
The continuously variable transmission according to claim 1, further comprising a second brake.
固定ハウジング(グランド)と、
入力シャフトと、
第1のリングアセンブリおよび第2のリングアセンブリを有するバリエータと、
第1の太陽ギア、前記第1の太陽ギアに連結され、第1のリングギアに駆動係合される遊星ギアの第1のセット、および第1のキャリア、を有する第1の遊星ギアセットと、
第2の太陽ギア、前記第2の太陽ギアに連結され、第2のリングギアに駆動係合される遊星ギアの第2のセット、および第2のキャリア、を有する第2の遊星ギアセットと、
出力シャフトと、
前記第2の太陽ギアおよび前記固定ハウジングに連結される第1の選択可能トルク伝達装置と、
前記第1のキャリアおよび前記入力シャフトに連結される第2の選択可能トルク伝達装置と、
前記第2のキャリアおよび前記固定ハウジングに連結された第3の選択可能トルク伝達装置と
を備え、
前記入力シャフトは、前記第1のリングアセンブリと固定接続され、
前記第2のリングアセンブリは、前記第2のリングギアおよび前記第1の太陽ギアと固定接続され、
前記第1のキャリアは、前記第2のキャリアに駆動係合され、
前記出力シャフトは、前記第1のリングギアに駆動接続され、
前記第1の選択可能トルク伝達装置の係合は、全体伝達速度比の第1の前進側可変範囲に対応し、
前記第2の選択可能トルク伝達装置の係合は、前記全体伝達速度比の第2の前進側可変範囲に対応し、
前記第3の選択可能トルク伝達装置の係合は、前記全体伝達速度比の後退側可変範囲に対応し、
前記バリエータは、前記第1のリングアセンブリの速度と前記第2のリングアセンブリの速度との間の可変速度比を制御し、それにより前記可変範囲のいずれかにおける前記全体伝達速度比を調整する、無段変速機。
A fixed housing (ground),
An input shaft;
A variator having a first ring assembly and a second ring assembly;
A first planetary gear set having a first sun gear, a first set of planetary gears coupled to the first sun gear and drivingly engaged with a first ring gear, and a first carrier; ,
A second planetary gear set having a second sun gear, a second set of planetary gears coupled to the second sun gear and drivingly engaged with a second ring gear, and a second carrier; ,
An output shaft;
A first selectable torque transmission device coupled to the second sun gear and the stationary housing;
A second selectable torque transmission device coupled to the first carrier and the input shaft;
A third selectable torque transmission device coupled to the second carrier and the fixed housing;
The input shaft is fixedly connected to the first ring assembly;
The second ring assembly is fixedly connected to the second ring gear and the first sun gear;
The first carrier is drivingly engaged with the second carrier;
The output shaft is drivingly connected to the first ring gear;
The engagement of the first selectable torque transmission device corresponds to a first forward variable range of the overall transmission speed ratio,
The engagement of the second selectable torque transmission device corresponds to a second forward variable range of the overall transmission speed ratio,
The engagement of the third selectable torque transmission device corresponds to the reverse side variable range of the overall transmission speed ratio,
The variator controls a variable speed ratio between the speed of the first ring assembly and the speed of the second ring assembly, thereby adjusting the overall transmission speed ratio in any of the variable ranges; Continuously variable transmission.
前記第1の選択可能トルク伝達装置、前記第2の選択可能トルク伝達装置、および前記第3の選択可能トルク伝達装置は、
第1のブレーキと、
クラッチと、
第2のブレーキとを含む、請求項3に記載の無段変速機。
The first selectable torque transmission device, the second selectable torque transmission device, and the third selectable torque transmission device are:
A first brake;
Clutch,
The continuously variable transmission according to claim 3, comprising a second brake.
固定ハウジング(グランド)と、
入力シャフトと、
第1のリングアセンブリおよび第2のリングアセンブリを有するバリエータと、
第1の太陽ギア、前記第1の太陽ギアに連結され、第1のリングギアに駆動係合される遊星ギアの第1のセット、および第1のキャリア、を有する第1の遊星ギアセットと、
第2の太陽ギア、前記第2の太陽ギアに連結され、第2のリングギアに駆動係合される遊星ギアの第2のセット、および第2のキャリア、を有する第2の遊星ギアセットと、
出力シャフトと、
前記第2のリングギアおよび前記グランドに連結される第1の選択可能トルク伝達装置と、
前記第1のキャリアおよび前記入力シャフトに連結される第2の選択可能トルク伝達装置と、
前記第1のキャリアおよび前記グランドに連結される第3の選択可能トルク伝達装置とを備え、
前記入力シャフトは、前記バリエータの前記第1のリングアセンブリと固定接続され、
前記第2のリングアセンブリは、前記第1のリングギアおよび前記第2の太陽ギアと固定接続され、
前記第1の太陽ギアは、前記第2のリングギアに駆動係合され、
前記出力シャフトは、前記第2のキャリアに駆動接続され、
前記第1の選択可能トルク伝達装置の係合は、全体伝達速度比の第1の前進側可変範囲に対応し、
前記第2の選択可能トルク伝達装置の係合は、前記全体伝達速度比の第2の前進側可変範囲に対応し、
前記第3の選択可能トルク伝達装置の係合は、前記全体伝達速度比の後退側可変範囲に対応し、
前記バリエータは、前記第1のリングアセンブリの速度と第2のリングアセンブリの速度との間の可変速度比を制御し、それにより前記可変範囲のいずれかにおける前記全体伝達速度比を調整する、無段変速機。
A fixed housing (ground),
An input shaft;
A variator having a first ring assembly and a second ring assembly;
A first planetary gear set having a first sun gear, a first set of planetary gears coupled to the first sun gear and drivingly engaged with a first ring gear, and a first carrier; ,
A second planetary gear set having a second sun gear, a second set of planetary gears coupled to the second sun gear and drivingly engaged with a second ring gear, and a second carrier; ,
An output shaft;
A first selectable torque transmission device coupled to the second ring gear and the ground;
A second selectable torque transmission device coupled to the first carrier and the input shaft;
A third selectable torque transmission device coupled to the first carrier and the ground;
The input shaft is fixedly connected to the first ring assembly of the variator;
The second ring assembly is fixedly connected to the first ring gear and the second sun gear;
The first sun gear is drivingly engaged with the second ring gear;
The output shaft is drivingly connected to the second carrier;
The engagement of the first selectable torque transmission device corresponds to a first forward variable range of the overall transmission speed ratio,
The engagement of the second selectable torque transmission device corresponds to a second forward variable range of the overall transmission speed ratio,
The engagement of the third selectable torque transmission device corresponds to the reverse side variable range of the overall transmission speed ratio,
The variator controls a variable speed ratio between the speed of the first ring assembly and the speed of the second ring assembly, thereby adjusting the overall transmission speed ratio in any of the variable ranges. Step transmission.
前記第1の選択可能トルク伝達装置、前記第2の選択可能トルク伝達装置、および前記第3の選択可能トルク伝達装置の3つは、
第1のブレーキと、
クラッチと、
第2のブレーキとを含む、請求項5に記載の無段変速機。
Three of the first selectable torque transmission device, the second selectable torque transmission device, and the third selectable torque transmission device are:
A first brake;
Clutch,
The continuously variable transmission according to claim 5, comprising a second brake.
前記バリエータは、ボール型バリエータであり、前記バリエータは、
動力伝達軸を中心として回転可能に配置された複数の旋回車軸を回転可能に支持するキャリアアセンブリと、
各々がボールを回転可能に更に支持する前記複数の旋回車軸とを有し、
前記第1のリングアセンブリおよび前記第2のリングアセンブリは、各々が、前記ボールの各々と継続的に接触するボール接触領域を含み、
前記キャリアアセンブリは、前記複数の旋回車軸に向きを変更させるべく狭い範囲の角度で制御される方式で動き、これによって前記第1のリングアセンブリと前記第2のリングアセンブリとの間の前記可変速度比を変更する、請求項1〜6のいずれか1項に記載の無段変速機。
The variator is a ball variator, and the variator is
A carrier assembly that rotatably supports a plurality of swivel axles arranged rotatably about a power transmission shaft;
A plurality of swiveling axles each further rotatably supporting a ball;
The first ring assembly and the second ring assembly each include a ball contact area in continuous contact with each of the balls;
The carrier assembly moves in a controlled manner within a narrow range of angles to cause the plurality of swiveling axles to change orientation, whereby the variable speed between the first ring assembly and the second ring assembly. The continuously variable transmission according to any one of claims 1 to 6, wherein the ratio is changed.
前記バリエータの速度比が増加すると、
第1の前進レンジ内における前記全体伝達速度比は、増加し、
第2の前進レンジ内の前記全体伝達速度比は、減少し、
後退範囲内の前記全体伝達速度比は、よりマイナスになる、請求項1〜7のいずれか1項に記載の無段変速機。
When the speed ratio of the variator increases,
The overall transmission speed ratio within the first forward range increases;
The overall transmission speed ratio within the second forward range decreases,
The continuously variable transmission according to any one of claims 1 to 7, wherein the overall transmission speed ratio within a reverse range becomes more negative.
前記バリエータの速度比が前記可変速度比のレンジの上限付近にあるが、依然として前記レンジ内にある場合、
前記第1の前進レンジおよび前記第2の前進レンジにおける前記全体伝達速度比は、同じであり、
前記第2の選択可能トルク伝達装置は、前記第1の前進レンジにある間に同期して係合され、
前記第1の選択可能トルク伝達装置は、前記第2の前進レンジにある間に同期して係合され、
前記バリエータを介して動力を伝達しない固定比の伝達動作モードは、前記第1の選択可能トルク伝達装置および前記第2の選択可能トルク伝達装置を同時に使用することによって確立される、請求項8に記載の無段変速機。
If the speed ratio of the variator is near the upper limit of the range of the variable speed ratio, but still within the range,
The overall transmission speed ratio in the first forward range and the second forward range is the same;
The second selectable torque transmitting device is engaged synchronously while in the first forward range;
The first selectable torque transmitting device is engaged synchronously while in the second forward range;
9. A fixed ratio transmission mode of operation that does not transmit power through the variator is established by using the first selectable torque transmission device and the second selectable torque transmission device simultaneously. The continuously variable transmission described.
前記無段変速機は、前輪駆動車および後輪駆動車の両方において利用される、請求項1〜9のいずれか1項に記載の無段変速機。   The continuously variable transmission according to any one of claims 1 to 9, wherein the continuously variable transmission is used in both a front wheel drive vehicle and a rear wheel drive vehicle. 前記第1の遊星ギアセットまたは前記第2の遊星ギアセットの回転要素のうちの任意の2つを選択可能に接続し、これによって前記回転要素の全てを一斉に回転させ、第3の前進レンジを確立する任意選択の第4のクラッチを更に備える、請求項1、3、または5のいずれか1項に記載の無段変速機。   Any two of the rotating elements of the first planetary gear set or the second planetary gear set are selectably connected, thereby rotating all of the rotating elements at once, and a third forward range. 6. The continuously variable transmission according to any one of claims 1, 3, or 5, further comprising an optional fourth clutch for establishing 前記第4のクラッチが係合されると、前記第1の遊星ギアセットまたは前記第2の遊星ギアセットの全体は、単一のユニットとして回転し、伝達出力速度を前記バリエータの出力速度に等しくなるようにさせ、前記全体伝達速度比を拡大し、理論的なCVPレンジにおいて前記バリエータを介して出力リングギアに入力動力の全てを伝達する、請求項11に記載の無段変速機。   When the fourth clutch is engaged, the whole of the first planetary gear set or the second planetary gear set rotates as a single unit, and the transmission output speed is equal to the output speed of the variator. The continuously variable transmission according to claim 11, wherein the entire transmission speed ratio is increased and all of the input power is transmitted to the output ring gear via the variator in a theoretical CVP range. 固定ハウジングと、
入力シャフトと、
第1のリングアセンブリおよび第2のリングアセンブリを有するバリエータと、
第1の太陽ギア、前記第1の太陽ギアに連結され、第1のリングギアに駆動係合される遊星ギアの第1のセット、および第1のキャリア、を有する第1の遊星ギアセットと、
第2の太陽ギア、前記第2の太陽ギアに連結され、第2のリングギアに駆動係合される遊星ギアの第2のセット、および第2のキャリア、を有する第2の遊星ギアセットと、
出力シャフトと
を備え、
前記入力シャフトは、前記第1のリングアセンブリと固定接続され、
前記第2のリングアセンブリは、前記第1の太陽ギアおよび前記第2の太陽ギアと固定接続され、
前記第2のキャリアは、前記第1のリングギアに駆動係合され、
前記出力シャフトは、前記第1のリングギアに駆動接続され、
前記バリエータは、前記第1のリングアセンブリの速度と第2のリングアセンブリの速度との間の可変速度比を制御し、それにより全体伝達速度比を調整する、無段変速機。
A fixed housing;
An input shaft;
A variator having a first ring assembly and a second ring assembly;
A first planetary gear set having a first sun gear, a first set of planetary gears coupled to the first sun gear and drivingly engaged with a first ring gear, and a first carrier; ,
A second planetary gear set having a second sun gear, a second set of planetary gears coupled to the second sun gear and drivingly engaged with a second ring gear, and a second carrier; ,
An output shaft and
The input shaft is fixedly connected to the first ring assembly;
The second ring assembly is fixedly connected to the first sun gear and the second sun gear;
The second carrier is drivingly engaged with the first ring gear;
The output shaft is drivingly connected to the first ring gear;
The continuously variable transmission, wherein the variator controls a variable speed ratio between the speed of the first ring assembly and the speed of the second ring assembly, thereby adjusting the overall transmission speed ratio.
回転動力源に動作可能に連結される入力シャフトと、
複数のボールと接触する第1のトラクションリングアセンブリおよび第2のトラクションリングアセンブリを有し、各ボールは傾動可能な回転軸を有するバリエータアセンブリと、
第1の太陽ギア、第1のキャリア、および第1のリングギア、を有する第1の遊星ギアセットと、
第2の太陽ギア、第2のキャリア、および第2のリングギア、を有する第2の遊星ギアセットと、
第1のインタフェースクラッチおよび第2のインタフェースクラッチを有するインタフェースシフトスリーブアセンブリと
を備え、
前記第1のトラクションリングアセンブリは、前記入力シャフトに連結され、
前記第2のトラクションリングアセンブリは、前記第1の太陽ギアおよび前記第2の太陽ギアに連結され、
前記第1のインタフェースクラッチは、前記第1のリングギアを前記第2のキャリアに選択可能に連結し、
前記第2のインタフェースクラッチは、前記第2のリングギアを前記第1のキャリアに選択可能に連結する、無段変速機。
An input shaft operably coupled to a rotational power source;
A variator assembly having a first traction ring assembly and a second traction ring assembly in contact with a plurality of balls, each ball having a tiltable axis of rotation;
A first planetary gear set having a first sun gear, a first carrier, and a first ring gear;
A second planetary gear set having a second sun gear, a second carrier, and a second ring gear;
An interface shift sleeve assembly having a first interface clutch and a second interface clutch;
The first traction ring assembly is coupled to the input shaft;
The second traction ring assembly is coupled to the first sun gear and the second sun gear;
The first interface clutch selectively connects the first ring gear to the second carrier;
The second interface clutch is a continuously variable transmission that selectively connects the second ring gear to the first carrier.
前記第1のインタフェースクラッチおよび前記第2のインタフェースクラッチは、ドッグクラッチを含む、請求項14に記載の無段変速機。   The continuously variable transmission according to claim 14, wherein the first interface clutch and the second interface clutch include a dog clutch. 前記第1のリングギアに連結される第1の選択可能クラッチを更に備え、前記第1の選択可能クラッチは、前記第1のリングギアを非回転ハウジングに選択可能に連結する、請求項14または15に記載の無段変速機。   15. A first selectable clutch coupled to the first ring gear, wherein the first selectable clutch selectively couples the first ring gear to a non-rotating housing. 15. The continuously variable transmission according to 15. 前記入力シャフトに連結される第2の選択可能クラッチを更に備え、前記第2の選択可能クラッチは、前記入力シャフトを前記第2のキャリアに選択可能に連結する、請求項14〜16のいずれか1項に記載の無段変速機。   17. The system of claim 14, further comprising a second selectable clutch coupled to the input shaft, wherein the second selectable clutch selectively couples the input shaft to the second carrier. The continuously variable transmission according to item 1. 動力出力は、前記第2のリングギアを介して伝達される、請求項17に記載の無段変速機。   The continuously variable transmission according to claim 17, wherein the power output is transmitted via the second ring gear. 第1の選択可能クラッチまたは第2の選択可能クラッチは、摩擦クラッチを含む、請求項16または17に記載の無段変速機。   The continuously variable transmission according to claim 16 or 17, wherein the first selectable clutch or the second selectable clutch includes a friction clutch. 前記インタフェースシフトスリーブアセンブリは、前記第1の遊星ギアセットおよび前記第2の遊星ギアセットの外側に半径方向に配置される、請求項14〜19のいずれか1項に記載の無段変速機。   The continuously variable transmission according to any one of claims 14 to 19, wherein the interface shift sleeve assembly is radially disposed outside the first planetary gear set and the second planetary gear set. 前記インタフェースシフトスリーブアセンブリは、嵌合面を前記第1のリングギアおよび前記第2のリングギアに選択可能に係合する複数の内歯を含む、請求項20に記載の無段変速機。   21. The continuously variable transmission of claim 20, wherein the interface shift sleeve assembly includes a plurality of internal teeth that selectively engage a mating surface with the first ring gear and the second ring gear. 前記インタフェースシフトスリーブアセンブリは、嵌合面を前記第1のキャリアおよび前記第2のキャリアに選択可能に係合する複数の内歯を含む、請求項21に記載の無段変速機。   The continuously variable transmission of claim 21, wherein the interface shift sleeve assembly includes a plurality of internal teeth that selectively engage a mating surface with the first carrier and the second carrier. 前記インタフェースシフトスリーブアセンブリの前記第1のリングギアとの係合は、前記インタフェースシフトスリーブアセンブリの前記第2のキャリアとの係合に対応する、請求項21または22に記載の無段変速機。   The continuously variable transmission according to claim 21 or 22, wherein the engagement of the interface shift sleeve assembly with the first ring gear corresponds to the engagement of the interface shift sleeve assembly with the second carrier. 前記インタフェースシフトスリーブアセンブリの前記第2のリングギアとの係合は、前記インタフェースシフトスリーブアセンブリの前記第1のキャリアとの係合に対応する、請求項21または22に記載の無段変速機。   The continuously variable transmission according to claim 21 or 22, wherein the engagement of the interface shift sleeve assembly with the second ring gear corresponds to the engagement of the interface shift sleeve assembly with the first carrier. 出力シャフトを更に備える、請求項20に記載の無段変速機。   The continuously variable transmission according to claim 20, further comprising an output shaft. 前記出力シャフトおよび前記第2のリングギアに連結された第2の回転可能なシャフトを更に備える、請求項25に記載の無段変速機。   26. The continuously variable transmission of claim 25, further comprising a second rotatable shaft coupled to the output shaft and the second ring gear. 前記出力シャフトは、差動装置に動作可能に連結される、請求項25に記載の無段変速機。   26. The continuously variable transmission of claim 25, wherein the output shaft is operably coupled to a differential. 動力入力インタフェースを更に備える、請求項14または20に記載の無段変速機。   The continuously variable transmission according to claim 14 or 20, further comprising a power input interface. 前記動力入力インタフェースは、トルクコンバータを含む、請求項28に記載の無段変速機。   The continuously variable transmission according to claim 28, wherein the power input interface includes a torque converter. 回転動力源に動作可能に連結される入力シャフトと、
複数のボールと接触する第1のトラクションリングアセンブリおよび第2のトラクションリングアセンブリを有し、各ボールは傾動可能な回転軸を有するバリエータアセンブリと、
第1の太陽ギア、第1のキャリア、および第1のリングギア、を有する第1の遊星ギアセットと、
第2の太陽ギア、第2のキャリア、および第2のリングギア、を有する第2の遊星ギアセットと、
第1のインタフェースクラッチおよび第2のインタフェースクラッチを有するインタフェースシフトスリーブアセンブリと
を備え、
前記第1のトラクションリングアセンブリは、前記入力シャフトに連結され、
前記第2のトラクションリングアセンブリは、前記第1の太陽ギアに連結され、
前記第2のトラクションリングアセンブリは、前記第2の太陽ギアおよび前記インタフェースシフトスリーブアセンブリに連結される、無段変速機。
An input shaft operably coupled to a rotational power source;
A variator assembly having a first traction ring assembly and a second traction ring assembly in contact with a plurality of balls, each ball having a tiltable axis of rotation;
A first planetary gear set having a first sun gear, a first carrier, and a first ring gear;
A second planetary gear set having a second sun gear, a second carrier, and a second ring gear;
An interface shift sleeve assembly having a first interface clutch and a second interface clutch;
The first traction ring assembly is coupled to the input shaft;
The second traction ring assembly is coupled to the first sun gear;
The continuously variable transmission, wherein the second traction ring assembly is coupled to the second sun gear and the interface shift sleeve assembly.
前記第1のインタフェースクラッチは、前記第1のリングギアを前記第2のキャリアに選択可能に連結する、請求項30に記載の無段変速機。   31. The continuously variable transmission according to claim 30, wherein the first interface clutch selectively connects the first ring gear to the second carrier. 前記第2のインタフェースクラッチは、前記第2のリングギアを前記第1のキャリアに選択可能に連結する、請求項30または31に記載の無段変速機。   32. The continuously variable transmission according to claim 30 or 31, wherein the second interface clutch selectively connects the second ring gear to the first carrier. 前記第1のインタフェースクラッチおよび前記第2のインタフェースクラッチは、ドッグクラッチを含む、請求項30〜32のいずれか1項に記載の無段変速機。   The continuously variable transmission according to any one of claims 30 to 32, wherein the first interface clutch and the second interface clutch include a dog clutch. 前記回転動力源への直接連結部を更に備える、請求項14、20、または30のいずれか1項に記載の無段変速機。   The continuously variable transmission according to any one of claims 14, 20, and 30, further comprising a direct connection portion to the rotational power source. 第1のインタフェースクラッチおよび第2のインタフェースクラッチを有するインタフェースシフトスリーブアセンブリを更に備え、前記第1のインタフェースクラッチおよび前記第2のインタフェースクラッチの一方または両方は、ドッグクラッチを有する、請求項14に記載の無段変速機。   15. The interface shift sleeve assembly further comprising a first interface clutch and a second interface clutch, wherein one or both of the first interface clutch and the second interface clutch comprises a dog clutch. Continuously variable transmission. バリエータは、トラクション流体を有する、請求項1、3、5、13、14、20、または30のいずれか1項に記載の無段変速機。   The continuously variable transmission according to any one of claims 1, 3, 5, 13, 14, 20, or 30, wherein the variator has a traction fluid. 動力源と、前記動力源と駆動係合された、請求項1〜36のいずれか1項に記載の無段変速機と、前記無段変速機と駆動係合された車両出力部とを備える、車両駆動系。   37. A continuously variable transmission according to any one of claims 1 to 36, which is drivingly engaged with the power source, and a vehicle output unit that is drivingly engaged with the continuously variable transmission. , Vehicle drive system. 前記動力源は、前記車両出力部に駆動係合される、請求項37に記載の車両駆動系。   38. The vehicle drive system according to claim 37, wherein the power source is drivingly engaged with the vehicle output unit. 請求項1〜36のいずれか1項に記載の無段変速機を備える、車両。   A vehicle comprising the continuously variable transmission according to any one of claims 1 to 36. 請求項1〜36のいずれか1項に記載の無段変速機を提供する段階を備える、方法。   37. A method comprising providing a continuously variable transmission according to any one of claims 1-36. 請求項37または38に記載の車両駆動系を提供する段階を備える、方法。   39. A method comprising providing a vehicle drive train according to claim 37 or 38. 請求項39に記載の車両を提供する段階を備える、方法。   40. A method comprising providing the vehicle of claim 39.
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