JP2925144B2 - トランスミツシヨン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一般に、トランスミッションの実施態様に
関し、そして特に、連続的に可変な出力トルクを得るこ
とのできるトランスミッションに関する。本出願は、19
80年７月24日提出の米国特許出願第171、706号の一部継
続出願に該当する。

産業上、商業上の応用において、調整可能なトルクを
提供するために、動力源と負荷の間にトランスミッショ
ンを提供することがしばしば必要である。そのような装
置の代表例は、自動車とトラクターである。そのような
装置において使用された従来のトランスミッションは、
選択可能な歯車、又は流体クラッチを使用する。過去に
は、ベルトとプーリの配置が調整可能トルクを提供する
ために使用された。選択可能な歯車は入力シャフトと出
力シャフトの間に動力を伝達する際に有効であるが、歯
車比を変えるためにはクラッチによりシャフトから負荷
を除去することが必要であるために、多くの人に不都合
であると考えられている。遊星歯車の配置もまた使用さ
れ、そして流体クラッチと結合された遊星歯車は、構造
が複雑かつ高価であるが、トランスミッションに合理的
な有効性を提供する。

非常に有効であり、かつ入力シャフトと出力シャフト
の間でトルクを変える能力を与えたトランスミッション
を提供することが、本発明の目的である。さらに、トラ
ンスミッションを負荷の下に維持しながら、トルクが連
続的に変えられるような、トランスミッションを提供す
ることが、本発明の目的である。トランスミッションを
負荷の下に維持しながらも、逆転できるような、第１実
施態様におけるトランスミッションを提供することが、
本発明のさらに目的である。

正駆動及び連続的に可変なトルク出力の多様な見地を
結合するトランスミッションの第２実施態様を提供する
ことが、本発明のさらに目的である。さらに、構造が簡
単、比較的安価、かつ恒久性であるようなトランスミッ
ションを提供することが、本発明の目的である。

本発明は、第１実施態様において、入力シャフトと出
力シャフトは共通軸において互いに関する回転のために
取り付けられ、そして動力は遊び歯車にかみ合わされた
出力シャフトにおける歯車を使用して入力シャフトから
出力シャフトに伝達され、遊び歯車は入力軸に取り付け
られたウォッブル板を通して入力シャフトに結合され、
そして連続棒はウォッブル板と遊び歯車の間に結合され
るようなトランスミッションからなる。本発明の好まし
い構造において、複数の遊び歯車は出力シャフトにおけ
る歯車とかみ合わされ、そして遊び歯車の各々は連接棒
と一方向歯車又はブレーキを通してウォッブル板に結合
される。

第２実施態様において、入力シャフトから出力シャフ
トに直接的に、又は代替的に、所定の低歯車比により、
又はユニットと前述の低歯車比の間で連続的に可変な歯
車比にて一意的に可変な油圧トルク・コンバーターの使
用により、動力を伝達するトランスミッションが提供さ
れる。可変油圧トルク・コンバーターは、感知された出
力負荷に応答してトルクを変えるために、可変に拡張可
能なつめと静的流体の相互作用を使用する。

本発明は、次の詳述と添付の図面から理解されるであ
ろう。

第１〜５図に示された如く、トランスミッションの第
１実施態様は、ハウジング10を有し、整列した開口12と
14を対向側面において有する。駆動シャフト又は入力シ
ャフト16は、アパーチャー12内にジヤーナルされ、そし
て被駆動シャフト又は出力シャフト18は、開口14内にジ
ャーナルされる。出力シャフト18は、内側端部において
はすば歯車20を保持し、はすば歯車20は、その中心軸が
出力シャフト18に共軸に取り付けられる。はすば歯車20
は、はすば歯車20の中心軸に沿って伸長する円筒形空洞
22を提供され、そして空洞22は入力シャフト16の端部か
ら共軸に突出する円筒形スタッブ24を収容し、スタッブ
24は空洞22においてジャーナルされ、これにより駆動シ
ャフト16と被駆動シャフト18を共軸に、かつ互いに関し
て回転可能に維持する。

ハウジングにおける開口14は、ハウジングの一方の端
部において壁26を通って伸長し、そして４つの仕切り2
8、30、32と34は、はすば歯車20の異なる側面に対向す
るために、壁26から内側に伸長する。仕切りの各々は、
互いに垂直に、かつ駆動シャフト16と被駆動シャフト18
の軸に平行な平面において配置された２つの平坦壁36と
38を有する。仕切り28と34の壁36は同一平面に配置さ
れ、そしてこの平面は仕切り30と32の壁36を含む平面に
平行である。同様に、仕切り34の壁38は仕切り32の壁38
と同一平面に配置され、そして仕切り28と30の壁38は同
一平面に配置されかつ仕切り壁32と34の壁38の平面に平
行に配置される。

仕切り28と30の壁36は、ピン42を収容する整列した開
口40を備える。ピン42は、開口40内でジャーナルされ、
そしてはすば歯車20とかみ合わされたはすば歯車44を保
持する。はすば歯車44は、ピン42における回転のために
ジャーナルされ、そしてハウジング50の一対の側面板46
と48はまた、回転のためにピン42の回りでジャーナルさ
れる開口52と54を備える。ハウジング50はまた、側面板
56と58の第２対を有し、板56は板46から間隔をあけられ
かつ隣接し、そして板58は板48から間隔をあけられかつ
隣接する。板46は、板52と56の間に固定されたスペーサ
ー60により、板46に関して一定の位置に維持され、そし
て板58は、固定された第２スペーサー62により、板48に
関して一定の位置に維持される。ピン64は、はすば歯車
44の周辺に隣接した板52と46の間に伸長し、そして第２
ピン66は、ピン64に整合した板48と58の間に伸長する。
連接棒68の一方の端部は、２つの平行な部分70と72に二
叉に分けられる。部分70は、ピン64を収容する開口74を
有し、そして部分72は、ピン66を収容する開口76を有す
る。こうして、部分70と72は、ピン64と66においてジャ
ーナルされ、そしてハウジング50に固定される。

連接棒68は、駆動シャフト16と被駆動シャフト18に共
通平面に配置され、そして一般にこれらのシャフトの軸
に平行である。ハウジング50の反対側の連接棒68の端部
は、以下に説明されるように、駆動シャフト16の回転と
同期して動揺させられるウォッブル板78に取り付けられ
る。ウォッブル板78の動揺の結果として、連接棒68は、
ハウジング50をシャフト42において前後に振動させる。
ハウジング50は、以後に記載される一方向歯車80又は一
方向ブレーキによりはすば歯車44に結合される。

ウォッブル板78は、入力又は駆動シャフト16を収容す
る中央開口84を有する円筒形ディスク82を利用する。ピ
ン86は、開口84と、駆動シャフト16の中心軸を通って伸
長するボア88とを通って中央に伸長し、これによりウォ
ッブル板78を駆動シャフトに固定する。ウォッブル板78
のディスク82におけるアパーチャー84は、ウォッブル板
を駆動シャフト16に関して旋回させるように形状付けら
れる。

ディスク82は、平坦な円筒形周縁部90を有し、そして
一対の溝92と94は、周縁部90に隣接して配置されかつボ
ール96のための走り面を形成する。Ｕ形状円筒形キャッ
プ98はディスク82の周辺の回りに配置され、そしてキャ
ップは、ボール96のための走り面を形成する溝100と102
を含む。こうして、キャップは、ディスク82に関して自
由に回転する。

キャップは、実質的に球状の本体106を取り付ける外
側に伸長するピン104を備える。ハウジング50の反対側
の連接棒68の端部は、連接棒68の端部ハブ110における
嵌合開口108により、球形本体106の回りでジャーナルさ
れる。こうして、連接棒68は、ウォッブル板78からハウ
ジング50に自由に動揺する。

駆動シャフト16に関するウォッブル板の角度は、ピン
114により旋回可能に取り付けられたレバー112によって
制御され、ピンは、ハウジング10から内側に伸張する構
造リブ116に固定される。スリーブ118は駆動シャフト16
の回りに移動可能に配置される。スリーブ118は、スリ
ーブにおける固定位置に取り付けられた玉軸受けアセン
ブリ122を保持し、玉軸受けアセンブリ122は、カラーま
たは外側走り面120を有する。レバー112の端部は、ピン
124とレバー腕126により、カラー120に取り付けられ
る。ウォッブル板78に隣接したスリーブ118の端部は、
駆動シャフト16に垂直なスリーブから伸長する腕126
と、ピン129Aと129Bにより旋回可能に結合されたリンク
128により、ウォッブル板に結合される。

図面は、連接棒68をはすば歯車44に結合するための特
定一方向ブレーキ80を示すが、他の形式の一方向クラッ
チがまた使用されることが理解できよう。示された特定
一方向ブレーキ80は、単純構造、低費用、及び可逆性に
より、特に都合がよい。一方向ブレーキ80は、ハウジン
グ50の側面板46と48を通って伸長する棒130を使用し、
そして棒は側面板46と48に関して回転可能である。ケー
シング132は、側面板46と48の間の棒130に取り付けら
れ、そして棒に取り付けられかつ棒に関して回転する。
ケーシング132は、棒130から垂れ下がる一対の側壁134
と136、及び矩形ハウジングを形成するために側壁134と
136の間に伸長する一対の端壁138と140を有する。ピン1
42は端壁138と140の間の中央を伸長し、そしてはすば歯
車144は、ピン142にてジャーナルされる。はすば歯車14
4は、はすば歯車44の周辺を連結する。

棒130は、駆動シャフト16と被駆動シャフト18に垂直
な軸に関してケーシング132を旋回させるための機構に
連結され、この機構は146と指定される。ピン142が、は
すば歯車44とはすば歯車144の接点においてはすば歯車4
4の接線に平行に配置されるならば、歯車144ははすば歯
車44と共に回転する傾向があり、これによってトルクは
歯車144とはすば歯車44との間で伝達されることができ
ない。しかし、もしも機構146がはすば歯車の接線に平
行な位置からピン142を旋回させ、そしてその結果とし
てはすば歯車144の一端がはすば歯車44としっかり係合
し、更にはすば歯車144の他端がはすば歯車144から解放
されるならば、はすば歯車144は、一方の方向において
はすば歯車44の回転を防止するためのラッチとして作用
するが、逆方向における回転を許容する。はすば歯車14
4の一端がはすば歯車44にしっかりと係合する場合、は
すば歯車144は、はすば歯車144の下方またはしっかりと
係合した縁に向かうはすば歯車44の回転に対して、はす
ば歯車44に関してラッチとして作用する。しかしなが
ら、はすば歯車44から解放されるはすば歯車144の縁に
向かうはすば歯車44の回転を、はすば歯車144は許容す
る。

従って、ウォッブル板78の動揺は、連接棒68を往復運
動させ、こうしてハウジング50をシャフト42における周
期運動において駆動する。一方向ブレーキ80は、はすば
歯車144がピボット機構146によって位置付けられる角度
により、いづれかの方向において、連接棒68の往復運動
をはすば歯車44に伝達する。はすば歯車44は、はすば歯
車20と駆動シャフト18を駆動するので、駆動シャフト16
における一方向駆動に応答する回転の方向を、ピボット
機構146によって制御することができる。

本発明の好ましい実施態様において、ピボット機構14
6は、棒130の一方の端部に取り付けられたバネ網部材14
8を使用し、そしてそれから垂れ下がる。バネ網部材の
反対端部は、傘歯車152の平坦表面に取り付けられたつ
め150と連結する。傘歯車152は、ピン42に固定され、そ
してピン42は、制御レバー154に伸長する。

本構造において、連接棒68は、360度の回転にわたっ
てはすば歯車44を回転させることは考慮されず、そして
本構造は、僅かに90度のはすば歯車の駆動を考慮する。
従って、トランスミッションは、360度の回転の実質的
な部分にわたって出力シャフトを駆動するために、はす
ば歯車44と同一の複数のはすば歯車を備える。特定に構
造において、これらの付加的はすば歯車は、44A、44Bと
44Cと指定される。はすば歯車44Aは、仕切り28と仕切り
34の壁の間に回転可能に取り付けられたピン42Aにおい
てジャーナルされる。同様に、はすば歯車44Bは、仕切
り34と32の壁36の間に回転可能に取り付けられたピン42
Bにおいてジャーナルされる。同様に、はすば歯車44C
は、仕切り32と30の壁38に回転可能に取り付けられたピ
ン42Cにおいてジャーナルされる。はすば歯車44A、44B
と44Cの各々は、それぞれ、連接棒68A、68B又は68Cに結
合され、そして連接棒は、キャップ98の周辺の回りの等
間隔の位置において、連接棒68に対すると同一方法によ
り、ウォッブル板78のキャップ98に連結される。また、
連接棒68A、68Bと68Cの各々は、それぞれ、一方向歯車
又はブレーキ80A、80B又は80Cにより、はすば歯車44A、
44Bと44Cに結合され、一方向歯車は、一方向歯車80と同
一である。

一方向歯車80A、80Bと80Cの各々は、一方向歯車80に
関して動作するピボット機構146に類似したピボット機
構を備える。一方向歯車80Aは、従属するバネ鋼部材148
Aを有し、傘歯車156の平坦表面においてつめ150Aと連結
する。傘歯車156は、傘歯車152の反対側のピン42の端部
に取り付けられた傘歯車158にかみ合い、レバー154から
傘歯車156に回転運動を伝達する。傘歯車156はピン42A
の一方の端部に取り付けられ、そして傘歯車160はシャ
フト42Aの反対端部に取り付けられる。傘歯車160は、シ
ャフト42Bの反対端部に取り付けられた傘歯車162とかみ
合う。傘歯車164は、ピン42Cの一方の端部において取り
付けられた傘歯車166とかみ合い、ピン42Cの反対端部
は、ピン42における傘歯車152とかみ合う傘歯車168を保
持する。

一方向歯車80Bは、傘歯車162におけるつめ150Bを連結
するバネ鋼部材148Bを備え、ピボット機構146Bの作動を
提供する。同様に、一方向歯車80Cのためのピボット機
構146Cのバネ鋼部材148Cは、傘歯車166の背後のつめ150
Cに伸長する。

冗長性を提供するために、一方向歯車80はピボット機
構146の反対側の棒130の端部から動作する第２ピボット
機構170を与え、ピボット機構170はピボット機構146と
構造において同一である。同様に、一方向歯車80Aは冗
長ピボット機構170Aを与え、一方向歯車80Bは冗長ピボ
ット機構170Bを与え、そして一方向歯車80Cは冗長ピボ
ット機構170Cを与える。

図面に示されたトランスミッションの多様な移動部品
に対して潤滑を提供するために、ハウジング10は、流体
耐密にされ、そしてオイル本体172は、ハウジングに配
置され、オイルは、断片的に示される。

第６図と第７図は、本発明の別の実施態様を示す。第
６図と第７図の実施態様のトランスミッションは、同一
ハウジング10、駆動シャフト16、及びウォッブル板78を
含むが、はすば歯車20と44、44A、44Bと44Cは、傘歯車
歯車によって置き換えられ、そして４つの遊び歯車44、
44A、44Bと44Cの代わりに、３つのそのようは歯車が使
用される。

第６図に示された如く、入力又は駆動シャフト16は、
回転のために出力又は駆動シャフト18の端部に共軸に取
り付けられた傘歯車歯車174の軸においてジャーナルさ
れる。傘歯車174は、第６図と第７図の実施態様におい
て、第１〜５図の実施態様のはすば歯車20に対応する。

３つの平坦仕切り176、178と180は、ハウジングの端
壁26から内側に伸長し、そして入力シャフト16と出力シ
ャフト18の共軸から等しい距離において配置され、そし
てさらに、出力シャフト18の回りに等しく間隔をあけら
れる。仕切り176、178と180の各々は、それぞれ、開口1
82、184と186を備え、開口は、出力シャフト18に垂直な
共通平面に配置される。シャフト188は、開口182に取り
付けられ、そして仕切り176に関して一定の位置にロッ
クされる。シャフト190は、開口184内に配置され、そし
て仕切り178に関して一定の位置にロックされる。シャ
フト192は、開口186内に配置され、そして仕切り180に
関して位置にロックされる。シャフト188、190と192の
各々は、端部においてねじ切りされ、そしてロックナッ
ト194は、それぞれ、仕切り176、178と180に関してシャ
フトを固定するために使用される。

スリーブ196は、シャフト188に回転可能にジャーナル
され、そして傘歯車198は、仕切り176の反対側のスリー
ブ196の端部に取り付けられ、かつ傘歯車174とかみ合わ
される。遊び歯車200は回転のためにスリーブ196に取り
付けられ、そして遊び歯車200は、本発明の第１実施態
様の遊び歯車44に対応する。遊び歯車200の対向側面に
配置された平行な壁204と206を有するハウジング202
は、それぞれ、壁204と206における開口208と210によ
り、スリーブ196においてジャーナルされる。ケーシン
グ212は、ピン214により、ハウジング202内に旋回可能
に取り付けられ、そして第１実施態様のケーシング132
に対応する。一方向歯車216は、遊び歯車200の軸に垂直
な軸においてケーシングに取り付けられる。第１実施態
様における如く、遊び歯車は一方向歯車216の如くはす
ば歯車である。

リング218と220は、遊び歯車200の反対側に側面にお
いて、それぞれ、壁204と206に取り付けられ、そしてリ
ング218と220はスリーブ196の回りでジャーナルされ
る。Ｕ形状ブラケット222は、端部が、それぞれ、リン
グ218と220に取り付けられ、そして遊び歯車200の周辺
の回りに外側に伸長する。渦巻きバネ224は、ブラケッ
ト222においてその一方の端部が取り付けられ、そして
一方向歯車216を通って伸長するピン226の端部において
その他方の端部が取り付けられ、歯車は回転可能であ
る。このようにして、バネ224は、旋回力を一方向歯車2
16に及ぼし、第７図に示された如く、遊び歯車200の回
転を反時計回りの方向に制限する。

第６図に示された如く、３つの傘歯車が示され、傘歯
車198Aと198Bは、傘歯車196に同一であり、そしてそれ
ぞれ、シャフト190と192に配置される。マイタ歯車198A
と198Bの各々はスリーブ196Aと196Bの端部に取り付けら
れ、そしてスリーブの各々はハウジング202と同一のハ
ウジング202Aと202Bを回転可能に保持する。ハウジング
202Aと202Bの各々は、それぞれ、ケーシング212Aと212B
を旋回可能に保持し、そしてケーシング212Aは一方向歯
車216Aを含み、そしてケーシング212Bは一方向歯車216B
を保持し、歯車216Aと216Bは、歯車216と同一である。

ハウジング202、202Aと202Bは、それぞれ、端部板22
7、227Aと227Bを備え、端部板は、壁204と206の間に伸
長する。端部板227は、外側に伸長するピン228を保持
し、そして端部板226Aと226Bは、外側に伸長するピン22
8Aと228Bを保持する。連接棒230は、ピン228にその一方
の端部を取り付けられ、そして入力シャフト16の出力シ
ャフト18の軸に一般に平行に、ウォッブル板78に同一の
図示されていないウォッブル板に伸長する。同様に、連
接棒230Aは、ピン228Aからウォッブル板に伸長し、そし
て連接棒230Bは、ピン228Bからウォッブル板に伸長す
る。連接棒230Aと230Bはまた、入力シャフト16と出力シ
ャフト18の軸に一般に平行に配置され、そして第１〜５
図の実施態様に関連した上記の方法により、ウォッブル
板の周縁部の移動により移行可能である。

第６図と第７図の実施態様は、動力が、約120度の回
転にわたって傘歯車198の各々により伝達されることを
除いて、第１〜５図の実施態様に実質的に同一の方法に
より機能する。さらに、第６図と第７図の実施態様は、
バネ224、224Aと224Bが、常に同じ回転方向においてケ
ーシング212、212A又は212Bにおける張力を維持するた
めに、駆動シャフト16に関する駆動シャフト18の逆転を
許容しない。

今、第８〜13図を参照して、本発明の別の実施態様が
記載される。この実施態様において、以後にさらに詳細
に記載される如く、確実作動低速歯車と確実作動の直接
駆動歯車を含み、そしてそれらの構成の使用により、特
定低速歯車と、直接駆動によって与えられた１対１比に
よって確立された限界内において、出力シャフト回転と
入力シャフト回転の速度の間の比を有効に変える連続的
可変トルク・コンバーターを含む、可変油圧トルク・コ
ンバーターが提供される。今、第８図と第９図を参照す
ると、可変油圧トルク・コンバーター300は、ハウジン
グ301を含み、この例において、端部板303と305、環状
ハウジング部材307と309、及びハウジング301を歯車室3
13と油圧室315に分割する仕切り部材311を含む。ハウジ
ングを含む上記の部材は、第８図に最も良く見られる如
く、板303、環状部材307、仕切り311、環状部材309と板
305を完全に通って伸長する周囲に間隔をあけたボルト3
17によって一緒に取り付けられる。

第８図に見られる如く、入力シャフト321は、板303
と、油圧室315と、仕切り311とを通って、油圧室315に
伸長し、この場合それは、駆動歯車323にキーで固定さ
れる。この目的のために、シャフト321は、駆動歯車323
が置かれる縮小直径部分325を備える。そしてキー部材3
27は、硬直に結合された駆動歯車323を維持するために
設置される。シャフト321の縮小直径部分325を超えて、
さらに縮小した直径部分329が、以後に記載される目的
のために提供される。

第８図をさらに参照すると、被駆動シャフト331は、
ハウジング301に取り付けられ、板305を通ってかつ歯車
室313に伸長する。被駆動シャフト331は、駆動シャフト
321のさらに縮小した直径部分329を軸受けにより収容す
るように寸法決めされた凹部333を含む。この点におい
て、縮小した直径部分329と凹部333の間の関係が、軸受
け関係のみであり、そして縮小した直径部分329を通じ
て駆動シャフト321による被駆動シャフト331の直接駆動
は行われないことが重要である。さらに第８図を参照す
ると、被駆動歯車335は、キー337により被駆動シャフト
331に固定されることが見られる。駆動歯車323を被駆動
歯車335に駆動により結合するために、参照番号339とし
て全体に参照されたクラスタ歯車が歯車室313内に与え
られる。クラスタ歯車339は、板305に形成された凹部34
3と、仕切り部材311に形成された凹部345との間に伸長
するシャフト341に回転可能に取り付けられる。クラス
タ歯車339は、駆動歯車323に駆動により結合された大歯
車部分347と、被駆動歯車335に駆動により結合された小
歯車部分349とを含む。従って、トルク・コンバーター3
00の動作のある条件の下において、確実作動の低速歯車
駆動が、駆動歯車323、大歯車部分347、小歯車部分34
9、被駆動歯車335、及び被駆動シャフト331により、入
力シャフト321と出力シャフト331の間に確立される。こ
の方法において動作が行われる条件を、以後にさらに詳
細に記載する。

今、第８図と第９図をさらに参照すると、入力シャフ
ト321は、キー部材351によりローター350に固定され
る。第９図に最良に見られる如く、ローター350は、複
数の放射状に伸長する凹部353を含み、各々は、滑り可
能に取り付けられたつめ部材355を有する。各凹部353中
には、ピン部材357が取り付けられ、そして各つめ部材3
55にはさらにピン部材359が取り付けられる。ピン部材3
57と359の間に引っ張りバネ361が結合され、各それぞれ
のつめ部材355を各それぞれの凹部353の表面363の方に
引っ張る傾向がある。さらに、第９図を参照して見られ
る如く、各つめ部材355は、最外表面365を含み、その限
界は、前縁367と後縁369によって規定される。

さらに第９図を参照すると、周囲に伸長する部材307
は、加工された表面371を有し、別の表面373によって互
いに分離されることが見られる。表面371は、ローター3
50の周囲表面375と共に、油圧流体379を満たされたそれ
ぞれの室377を規定する。部材307における表面373と、
ローター350の外側周囲表面375の間の相互作用は、個々
の室377を密封するために作用し、これによりローター3
50が回転するとき、油圧流体379が一方の室から別の室
に移動するのを防止することが当業者には明らかであ
る。従って、各それぞれの室377における油圧流体379は
静止流体であると考えられる。

今、さらに第10図と第11図を参照すると、前述のもの
に類似し、かつトルク・コンバーター300に結合して使
用されるブレーキ手段が記載される。第10図に示された
如く、入力シャフト321と出力シャフト331を有するトル
ク・コンバーター300は、板305に環状拡張部材381を取
り付け、本発明のブレーキ機構400のハウジング401を通
って軸受け関係において伸長する。示された如く、ブレ
ーキ400は、ハウジング401において、キー部材405によ
り拡張部分381に固定されたはすば歯車403を取り付け
る。それ自体、トルク・コンバーター300は、ハウジン
グ400に関して回転するが、ブレーキ400のはすば歯車40
3に関しての回転は抑制される。

今、特に第11図を参照すると、ピン部材407は、クラ
ッチ・ハウジング401内にキャリヤ・ケージ409を旋回可
能に取り付けることが見られる。キャリヤ・ケージ409
のピボット機構は、リンク415と湾曲棒417とによりキャ
リヤ・ケージ409の一方の端部413に結合されたハンドル
411によって制御され、湾曲棒417は、ナット419の位置
によって制御された距離だけ、キャリヤ・ケージ409の
端部413において形成された穴を通って伸長する端部427
を有する。キャリヤ・ケージ409の他方の端部421におい
て穴が備えられ、圧縮バネ425を取り付けたシャフト423
において端部421の上下の移動を可能にする。それ自
体、第11図に示された如く、キャリヤ・ケージ409を見
ると、バネ425はキャリヤ・ケージ409を反時計回り方向
に旋回させるように機能し、この傾向は棒417に取り付
けられたナット419によって対抗される。さらに第11図
に見られた如く、ウォーム歯車429は、キャリヤ・ケー
ジ409のためのサドル部分431に取り付けられる。本発明
のブレーキ400の動作において、シフト・レバー411は、
第11図における実線によって示された位置にあるとき、
歯車403と429は、完全な整合にあり、そしてはすば歯車
403は、いづれかの方向において自由に回転する。シフ
ト・レバー411が、第11図の仮線によって指定された如
く、反対位置に移動されるとき、ナット419によってキ
ャリヤ・ケージ409に及ぼされた圧力は、除去され、こ
れによりバネ425がキャリヤ・ケージ409の端部421を下
方に押すことを可能にし、キャリヤ・ケージ409をピン4
07の回りに旋回させ、その結果ウォーム歯車429は、は
すば歯車403に軽くさわる。特に、キャリヤ・ケージ409
のこの旋回移動は、はすば歯車403の取り付けられたシ
ャフトの中心とウォーム歯車429が取り付けられたシャ
フトの中心の間の距離をウォーム歯車403と429のピッチ
径の総和の半分よりも小さくさせる。この特定関係が存
在するとき、ウォーム歯車403は、駆動シャフト321が回
転する方向に自由に回転するが、反対方向には回転しな
いことが見られた。逆に、示された仮線からのシフト・
レバー411の移動によって、ナット419がバネ425の力に
対抗して、キャリヤ・ケージ409を、歯車403と429の整
合が再獲得されこれにより歯車403をいづれかの方向に
回転可能にする位置まで、旋回させる。続く説明におい
て、はすば歯車が、第11図に示された如く、横シャフト
に取り付けられるとき、シャフトの中心間の距離が、歯
車403と歯車429のピッチ距離の総和の1/2よりも小さい
ならば、かみあった歯車のクラウンとルートの間の静圧
は、それらの面が出会うかみ合った歯車の半径方向の圧
力を阻止する傾向がある。静圧は歯車をロックする傾向
があり、半径方向の圧力は互いに関してこれらの歯車を
回転させる傾向がある。

歯車429のシャフトが浮動サドル431に取り付けられ、
浮動サドルが更にシャフト331に平行なシャフト407に取
り付けられるとき、シャフト407の中心とシャフト331の
中心は適正に間隔をあけられ、シャフト331と歯車429が
取り付けられたシャフトとの垂直関係が維持される限
り、歯車431は、いづれかの方向において自由に回転す
る。

浮動サドル431が、垂直平面から移動されるとき、歯
車429は、浮動サドル431が軽くさわる方向により、なお
一方の方向において自由に回転し、そして他方の方向に
おいてロックされる。歯車403が、90度よりも大きく離
れた側から歯車429に向けられるとき、歯車は半径方向
圧力によって作動されて自由に回転するが、角度が90度
よりも小さいとき、歯車は静圧によって作動されてロッ
クされる。

今、第８〜11図を参照すると、本発明の油圧トルク・
コンバーター300の動作が、本発明の一方向ブレーキ400
に関連して、今記載される。説明に先立ち、入力シャフ
ト321に取り付けられた動力設備は入力シャフトを回転
させるように作動し、出力シャフト331は動力設備によ
って移動される車両のホイールに差動機構を通じて取り
付けられ、そしてブレーキ機構400は、第11図の実線で
示されたハンドル411の位置によって例示された如く、
解放されるという仮定を行なった。この状況において、
シャフト321は回転し、シャフト331は固定され、クラス
タ歯車339が静止出力歯車335の回りで回転し、かつクラ
スタ歯車339をハウジング301に結合するピン341が出力
歯車335の回りのクラスタ歯車339の回転をハウジング30
1に伝えるように作用するために、ハウジング301はシャ
フト321の回転方向とは反対の方向に回転する。第10図
に示された如く、板305の拡張部分381はハウジングと共
に回転し、そして歯車403をハウジング301と同一方向、
そしてシャフト321の回転方向とは反対方向に回転させ
る。

今、車両の操作者が、ハンドル411を第11図の仮線で
示された位置に移動させる。上記の如く、このハンドル
移動は、歯車403の前方移動を許容し一方、歯車403の後
方移動を防止する、ウォーム429の軽くさわることを引
き起こす。こうして、ハンドル411を仮線位置に移動さ
せる行為はハウジング301の上記の逆回転を停止させる
ために機能し、これによって、結果的に、駆動歯車32
3、クラスタ歯車339と出力歯車335を通して、入力シャ
フト321の回転方向と同一方向に出力シャフト331を回転
させる。こうして、出力シャフト331は、上記の歯車32
3、347、349と335によって引き起こされた歯車比により
決定された入力シャフト321に関した速度において回転
する。初期的に、ハウジング301は静止のままであり、
ブレーキ400の作用による逆回転を妨げられ、そして以
後説明される如く、初期的に、入力シャフト321と同一
方向に移動しない。

上記で説明された如く、室353から半径方向外側への
つめ355の移動は、遠心力の作用に影響を与えるつめ355
の重量と共にバネ361のバネ定数によって制御される。
従って、つめ重量とバネ強さを選ぶことにより、そして
さらに、室377の特定形状と、これによりつめ355の「ス
ロー」を設計することにより、油圧トルク・コンバータ
ーに対する動力曲線が特定応用に対して設計される。

ブレーキ400が係合されそして入力シャフトが歯車に
より出力シャフトを駆動すると、駆動シャフト321はま
た、ローター350を回転させる。最初に、ローター350の
回転速度は、十分に遅く、つめ355はバネ361によって及
ぼされた力にために凹部353内に完全にとどまる。駆動
シャフト321とローター350の回転速度が増大するとき、
入力シャフト321の加速度曲線に沿ったある点におい
て、つめ355に及ぼされた遠心力は十分に大きく、バネ3
61によって及ぼされたバネ力に打ち勝つ。この点におい
て、つめ355は外側に移動し始め、そして入力シャフト3
21の加速度曲線に沿った続くある点において、それぞれ
のつめ355の縁369は、ローター350が回転するとき、室3
77に突出し始める。これが発生するとき、それぞれのつ
め355の縁369と、それぞれの室377の外壁371との間の空
間は、それらの間で僅かに制限された開口を形成する。
この僅かに制限された開口は、ローター350と室377を形
成する環状部材307との間の力の不均衡を発生させ、こ
れにより入力シャフト321および出力シャフト331の回転
方向と同一方向において、この力の不均衡により、全ハ
ウジング301の僅かな回転を引き起こす。ハウジング301
のこの僅かな回転は、出力シャフト331と入力シャフト3
21の間の歯車比を僅かに減少させる作用をする。これ
は、ハウジング301が、ピン341を通じて、出力歯車335
の回りの周囲にクラスタ歯車339を保持するためであ
る。こうして、入力シャフト321の１回転に対して、ハ
ウジング301の僅かの回転があり、ハウジング301が静止
している場合よりも出力シャフト331を僅かに早く回転
させる。

ローター350の回転速度が増大するとき、つめ355の縁
369が室377に伸長する量は増大し、これにより圧力差動
効果を増大させ、かつハウジング301の回転速度を増大
させる。ローター350から離れたそれぞれのつめ355の拡
張部分において各僅かの増分があると、入力シャフト32
1と出力シャフト331の間の歯車比は、従って減少され
る。例えば、ハウジング301が静止した初期の歯車比
が、出力シャフト331の１回転に対して入力シャフト321
の６回転の比であるならば、ハウジング301の初期の極
小回転は、歯車比を出力シャフト331の１回転に対して
入力シャフト321の５回転の比に減少させる。こうし
て、この例えば、入力シャフト321の６回転毎に、出力
シャフトは、今、1.2回転だけ回転する。入力シャフト3
21の回転速度においてさらに増大があると、つめ355
は、それぞれの凹部353から僅かにさらに外側に伸長
し、その結果ハウジング301は僅かに速く回転し始め、
そして歯車比は、出力シャフト331の１回転に対して、
入力シャフト321の４回転の比に変更され、その結果入
力シャフト321の６回転毎に、出力シャフトは1.5回転す
る。入力シャフトの回転速度が増大するとき、ある時点
において、回転率は、つめに十分な遠心力を生成するた
めに十分に高レベルになり、つめは室377の外壁371と係
合し始める。これが発生するとき、流体374は各それぞ
れの室377内に密封により保持され、ローター350とハウ
ジング301は、環状部材307を通じて、一緒にロックさ
れ、そしてユニットとして移動し、その結果出力シャフ
ト331はまた、ピン341とクラスタ歯車339との相互作用
により、ハウジング301と共に移動するように抑制され
る。従って、つめ355が表面371と係合するとき、油圧ト
ルク・コンバーター300は入力シャフト321と出力シャフ
ト331の間の直接駆動が達成されるモードになる。

入力シャフト321と出力シャフト331が直接駆動モード
において動作する場合、シャフト331が１対１歯車比に
おいて回転するために過度の追加の負荷がシャフト331
にかかるならば、この事実は、出力シャフト331、歯車3
35、クラスタ歯車339とピン341を通じて、ハウジング30
1にかかる力によって室377において感知される。追加の
負荷のこの感知は、流体379がつめ355の表面365に作用
することにより、明らかになり、これにより縁369を壁3
71から僅かに移動させ、出力シャフト331に関してハウ
ジング301の回転速度における僅かの減少を許容する。
出力シャフト331に関するハウジング301の回転速度にお
けるこの僅かな減少は、歯車比を先に達せられた直接駆
動比よりも増大させる。負荷が増大するとき、壁371か
らのつめ355の縁369の間の距離はそれに対応して増大
し、これによりトルク・コンバーター300により入力シ
ャフト321が負荷を駆動するために十分なレベルに、油
圧トルク・コンバーター301が歯車比を自動的に増大さ
せることを可能にする。こうして、トルク・コンバータ
ー300は、所望の如くあらかじめ決定された固定直接駆
動最低歯車比と、所望の如くあらかじめ決定された固定
高歯車比とを含み、つめ355、流体379及び室377の壁の
間の相互作用による無限の可変性を含む。

第12図は、つめ355、355aと355bが取り付けられたロ
ーター350の概略図を示す。つめ355は、第９図に示され
たつめ355と同一であり、一方つめ355aと355bは、上記
の如く流体379と相互作用する端部部分の僅かに異なる
構成を含むように示される。第12図は、つめ355の端部
部分が、当業者には明らかな如く、トルク・コンバータ
ー300に対して異なる動力曲線を獲得するために修正さ
れる幾つかの方法を示すように包含される。

今、第13図を参照すると、本発明による複数のトルク
・コンバーター300が、直列的に積み重ねられ、これに
より装置の使用により獲得された歯車比を増加させる。
例えば、各トルク・コンバーター300が４対１の入力対
出力最低歯車比と、１対１の最高歯車比とを有するなら
ば、２つのトルク・コンバーター300を直列的に積み重
ねることにより、16対１から１対１の範囲を取り歯車比
が、獲得される。第13図に示された如く、トルク・コン
バーター300′は、入力シャフト321′と出力シャフト33
1′を有し、またトルク・コンバーター300のための入力
シャフト321を具備する。第10図に示された如く、トル
ク300の板305の拡張部分381は、ブレーキ400のはすば歯
車403にキーで固定される。これを考慮して、第13図の
実施態様の動作は、自明である。トルク・コンバーター
300′のシャフト321′が前述方向に回転すると、トルク
・コンバーター300の入力シャフト321を形成する出力シ
ャフト331′は、トルク・コンバーター300′内のそれぞ
れの歯車に対して選ばれた特定歯車比による率におい
て、より低速に回転する。トルク・コンバーター300の
シャフト331′、321′は、トルク・コンバーター300内
に提供された特定歯車比により、さらにより低速に出力
シャフト331を回転させる。そのため、例えば、トルク
・コンバーター300′と300の両方に対して選ばれた歯車
比が４対１であるならば、入力シャフト321′の16回転
毎に出力シャフト331は一回転する。ブレーキ400が解放
されると、ハウジング301′と301は、それぞれのシャフ
ト321′と321の回転方向とは反対の方向に回転する。ブ
レーキ400が係合されると、ハウジング301′と301の後
方回転は停止され、そしてこの時点において、出力シャ
フト331は、入力シャフト321′と同一方向において、そ
してトルク・コンバーター300′と300内のそれぞれの歯
車比による比において回転する。シャフト321′が、あ
る回転速度よりも加速するとき、つめ355は、それぞれ
のバネ361の力に対して、それぞれの凹部353′から外側
に伸長し始める。これが発生するとき、ハウジング30
1′は、上記の圧力差動力により、入力シャフト321′と
同一方向において低速で回転に始める。こうして、入力
シャフト321′と出力シャフト331′の間の歯車比は、出
力シャフト331′の速度が入力シャフト321′の速度に接
近し始めるとき、減少し始める。出力シャフト331′は
また、トルク・コンバーター300のための入力シャフト3
21であるために、この作用は、ローター350の回転速度
を増大させ、これによりある点において、つめ355はそ
れぞれの凹部353から外側に伸長し始める。これが発生
するとき、トルク・コンバーター300によって生成され
た歯車比は、減少し始め、これにより入力シャフト321
と出力シャフト331の間の歯車比をさらに低下させる。
出力シャフト331の速度は、トルク・コンバーター300′
の変化する歯車比と、トルク・コンバーター300の変化
する歯車比との両方によって影響され、従って、掛け算
効果は、第13図の装置に１つのトルク・コンバーターの
みよりもずっと大きな歯車比の範囲を所有させる。第13
図を参照して与えられた例において、各トルク・コンバ
ーターは最低で４対１そして最高で１対１の入力対出力
歯車比を有し、第13図の装置は16対１と１対１の間で無
限に可変な歯車比を有し、歯車比の変動を表現する曲線
は上記の設計パラメーターに依存し、即ち、それぞれの
つめ355、355′の表面365、365′の形状、それぞれの室
377と377′の構成、それぞれのバネ361、361′のバネ定
数、及びそれぞれのつめ355と355′の重量に依存する。
こうして、トルク・コンバーターのさらに積み重ねと、
掛け算効果により、非常に低い歯車比が獲得され、戦車
や大形ブルドーザーの如く、車両の作動において有益で
ある。

今、第14図を参照すると、本発明の改良油圧トルク・
コンバーターの別の実施態様が記載される。この実施態
様において、第８図と第13図を参照して上記で記載され
た特徴と同一の特徴は、同様の二重プライムの参照番号
により参照される。第14図に示された改良トルク・コン
バーター300″は、第８図に示された改良トルク・コン
バーター300と構造的に同一である。唯一の差は、入力
シャフト321″、ローター350″、及び凹部353″に対す
る幾つかの修正にある。今、第14図を参照すると、入力
シャフト321″は、シャフト321″から実質的に放射状に
伸長する一方の端部における複数の出力通路332を有す
る縦流量通路330を形成される。各通路332はローター35
0″における対応する通路334と結合するように配置さ
れ、各通路334は通路330をそれぞれのローター凹部35
3″と流体により結合する。通路330の他方の端部におい
て、複数の通路336が配置され、通路330に流体により結
合され、かつシャフト321″内で放射状に伸長する。軸
受け338は、通路336によって形成された開口を取り囲む
関係において備えられ、そしてシャフト321″は、軸受
け338内で、かつそれに関して回転する。軸受け338によ
り環状室340が提供され、一方の側において通路336の各
々の流体により結合し、そして他方の側において軸受け
通路342によりさらに外部の通路344に結合する。通路34
4は、ポンプ348と供給及び排出弁352とにより、作動液
の貯蔵器346に結合される。供給及び排出弁352は、通路
344により、流体を貯蔵器346から環状室340に供給し、
そして通路354により、流体を環状通路340からタンク34
6に排出する。所望ならば、マイクロコンピューター又
は他の形式のコンピューターである制御装置は、ポンプ
348と弁352の動作を制御し、そしてこれによりトルク・
コンバーター300″の動作を制御するために使用され
る。この目的のために、制御電線358は、装置356とポン
プ348の間に結合されるように配置され、一方別の制御
電線362は、制御装置356と弁352の間に結合されるよう
に配置される。

第14図の実施態様は、所望ならば、第８図の実施態様
が動作するのと同一方法により動作し、そしてこれは、
単に、室340における流体がタンク346に排出される位置
に弁352を保持することにより達成される。このように
して、流体の圧力は、つめ355″に影響を及ぼさない。
しかし、室377″に関してつめ355″の位置を制御し、そ
してこれによりトルク・コンバーター300″のトルク曲
線を変更することが望まれるならば、制御装置356が作
動され、これにより貯蔵器346を環状室340に結合する弁
352の通路を開き、そしてまた、環状室340に対する所望
の性能特性により所定圧力において貯蔵器346から流体
を提供するためにポンプ348を作動させる。弁352が開き
かつポンプ348が作動すると、貯蔵器346からの流体は通
路344を通って、環状室340に、シャフト通路336、330と
332に、そしてこのためそれぞれの凹部353″に流動す
る。つめ355″の後部における流体圧力が増大すると
き、つめは回転速度に拘わらず、ローター350″内を半
径方向外側に移動される。従って、制御装置356は、凹
部353″を十分な圧力で加圧するようにプログラムさ
れ、入力シャフト321″の回転速度に拘わらず、所定歯
車比が、改良トルク・コンバーターに対して制御可能に
セットされる位置につめ355″を伸長させる。

当業者は、本発明の範囲内において、本発明の多数の
修正を考案する。例えば、従来の一方向ローラー・クラ
ッチ又はスプラグ・クラッチが、示された一方向歯車又
はブレーキ80、80A、80Bと80Cに対して代用され、そし
て本発明の利点の部分を達成する。また、所望に応じ
て、多数のトルク・コンバーター300、300′、300″、
等が、ここの教えにより直列的に積み重ねられる。さら
に、マイタ歯車は、機能の損失なしに、クラスタ歯車33
9と代用される。また、所望ならば、改良トルク・コン
バーター300は、本発明の一方向ブレーキ400なしに使用
される。このモードにおいて、ブレーキバンドはハウジ
ング301に取り囲む関係において取り付けられる。ブレ
ーキバンドが摩擦係合によりハウジング301の回転を防
止すると、トルク・コンバーターは、多様な相互作用す
る歯車によって生成された歯車比を提供する。直接駆動
が望まれるとき、そして入力シャフト321の回転速度が
十分に高いと、ブレーキバンドは解放され、これにより
ハウジング301を入力シャフト321と、これにより出力シ
ャフト331と同一速度において回転させる。制御手段
が、つめ355の表面365と室377の表面371との係合を感知
するために備えられ、そしてブレーキバンドを解放する
ことに応答して、動力設備の機能停止を避ける。このた
め、本発明の範囲は、前述の明細によってではなく、特
許請求の範囲によって制限されることが意図される。

第10図に示された如く、入力シャフト321と出力シャ
フト331を有するトルク・コンバーター300は、本発明の
クラッチ（ブレーキ）機構400のハウジング401を通じて
軸受け関係において伸長する環状拡張部材381を板305に
対して取り付ける。第10図に示された如く、クラッチ40
0は、ハウジング401において、キー部材405（第11図に
最良に見られる）により拡張部分381に固定されたはす
ば歯車403を取り付ける。それ自体、トルク・コンバー
ター300は、ハウジング400に関して回転することができ
るが、クラッチ400のはすば歯車403に関して回転を抑制
される。

第11図を参照すると、ピン部材407は、クラッチ・ハ
ウジング401内にキャリヤ・ケージ409を旋回可能に取り
付けることが見られる。ピン部材407は、ウォーム歯車4
29の中心に関して横にオフセットされることが注目され
る。キャリヤ・ケージ409のピボット機構は、リンク415
と湾曲棒417とによりキャリヤ・ケージ409の一方の端部
413に結合されたハンドル411によって制御され、湾曲棒
417は、ナット419の位置によって制御された距離だけ、
キャリヤ・ケージ409の端部413において形成された穴を
通って伸長する端部427を有する。

キャリヤ・ケージ409の他方の端部421において、穴が
備えられ、圧縮バネ425を取り付けたシャフト423におい
て端部421の上下の移動を可動にする。それ自体、第11
図に示された如く、キャリヤ・ケージ409を見ると、バ
ネ425は、キャリヤ・ケージ409を反時計回り方向に旋回
させようと機能し、この傾向は、棒417に取り付けられ
たナット419によって対抗される。

さらに第11図に見られる如く、ウォーム歯車429は、
キャリヤ・ケージ409のためのサドル部分431に取り付け
られる。本発明のクラッチ400の動作において、シフト
・レバー411は、第11図における実線によって示された
位置にあるとき、歯車403と429は完全な整合にあり、そ
してはすば歯車403は、いづれかの方向において自由に
回転する。シフト・レバー411が、第11図の仮線によっ
て指定された如く、反対位置に移動されるとき、ナット
419によってキャリヤ・ケージ409に及ぼされた圧力は除
去され、これによりバネ425がキャリヤ・ケージ409の端
部421を下方に押すことを可能にし、キャリヤ・ケージ4
09をピン407の回りに旋回させ、その結果ウォーム歯車4
29は、はすば歯車403に軽くふれる。特に、キャリヤ・
ケージ409のこの旋回移動は、はすば歯車403の取り付け
られたシャフトの中心とウォーム歯車429が取り付けら
れたシャフトの中心の間の距離をウォーム歯車403と429
のピッチ径の総和の半分よりも小さくさせる。この特定
関係が存在するとき、ウォーム歯車403は、駆動シャフ
ト321と同一回転方向に自由に回転するが、反対方向に
は回転しないことが見られた。逆に、示された仮線から
のシフター・レバー411の移動は、ナット419により、キ
ャリヤ・ケージ409をバネ425の力に対して、歯車403と4
29の整合が再獲得され、これにより歯車403をいづれか
の方向に回転可能にする位置まで旋回させる。続く説明
において、はすば歯車が、第11図に示された如く、横シ
ャフトに取り付けられるとき、シャフトの中心間の距離
が、歯車403と歯車429のピッチ距離の総和の1/2よりも
小さいならば、かみ合った歯車のクラウンとルートの間
の静圧は、それらの面が出会うかみ合った歯車の半径方
向の圧力を阻止する傾向がある。静圧は歯車をロックす
る傾向があり、半径方向圧力は、互いに関してこれらの
歯車を回転させる傾向がある。

歯車429のシャフトが浮動サドル431に取り付けられ、
浮動サドルが更にシャフト331に平行なシャフト407に取
り付けられるとき、シャフト407の中心とシャフト331の
中心は、適正に間隔をあけられ、シャフト331と歯車429
が取り付けられるシャフトとの垂直関係が維持される限
り、歯車431は、いづれかの方向において自由に回転す
る。

浮動サドル431が、垂直平面から移動されるとき、歯
車429は、浮動サドル431が軽くさわる方向により、なお
一方の方向において自由に回転し、そして他方の方向に
おいてロックされる。歯車403が、90度よりも大きく離
れた側から歯車429に向けられるとき、歯車は、半径方
向の圧力によって作動されて自由に回転するが、角度
が、90度よりも小さいとき、歯車は、静圧によって作動
されてロックされる。

第10図と第11図に示されたクラッチ（ブレーキ）は、
単動クラッチ（ブレーキ）である。これは、サドル409
のピボット・ピン407が、ウォーム歯車429の中心から横
にオフセットされて取り付けられるという事実による。
クラッチ（ブレーキ）装置を複動することを望むのなら
ば、ピボット・ピン407をはすば歯車に関して中心の位
置に移動させることが、単に必要とされる。これは、第
15図を参照して見られ、この場合ピボット・ピン503
は、シャフト504に回転可能に取り付けられたウォーム
歯車502を保持するサドルに中央に取り付けられる。第1
5図の装置の動作において、シャフト504がシャフト501
とシャフト503の中心線に対して90度に保持される限
り、歯車505と歯車502の圧力角は各々の歯車の側面上に
あり、歯車は、いづれかの方向において自由に回転し、
制動力はいづれの歯車にも及ぼされない。シャフト504
が、シャフト501とシャフト503の中心線に関して90度の
位置からいづれかの方向に先端を付けられるとき、歯車
505と歯車502の圧力角は、関与した歯車の側面からウォ
ーム歯車の歯におけるクラウンと、はすば歯車の歯のル
ートに移動され、そして逆もまた行われる。一方の方向
において、相互作用の制動力は、歯車がロッキング傾向
を有さないためにゼロであるが、他方の方向において、
他方の歯車ルートに対する歯車クラウンの圧力角は回転
から歯車をロックする。このロッキング力の方向は、ウ
ォーム歯車がシャフト503の旋回軸の回りでどの方向に
先端を付けられるかによる。

第10図と第11図に示された装置は、第15図に示されか
つ上記の如く修正され、レバー作動車椅子において使用
される。これに関して、第16〜18図が参照される。

第19図は、はすば歯車604−Ａとはすば歯車604−Ｂを
示す。第16図と第18図は、複動可逆駆動システムをさら
に説明するために、はすば歯車604−Ａと604−Ｂを識別
する。第17図と第18図は、中立位置における駆動システ
ムを示す。第17図と第18図における駆動ハンドルは、は
すば歯車604−Ａと604−Ｂが取り付けられた駆動シャフ
トに平行であるように見られる。この位置において、駆
動レバーは、移動の方向に拘わらず、駆動歯車と係合せ
ず、そして駆動ホイールはいづれかの方向において自由
に回転する。第16図において、駆動ハンドルは、平行位
置から回転されるように見られる。このハンドル位置に
おいて、カム602は、手前から見たとき、ウォーム歯車
キャリヤ607−Ｂを下方に押しやり、キャリヤ607−Ａを
後側から下方に押しやる。（それは、もちろん、キャリ
ヤ607−Ａを手前から見て上方に押しやる。このモード
にあるとき、ハンドルが手前に引っ張られるならば、歯
車クラッチ607−Ａは惰性で動き歯車クラッチ607−Ｂは
はすば歯車604−Ｂにロックされ、そして我々の方に604
−Ｂを回転させる。レバー行程が我々の方から押される
とき、ウォーム歯車キャリヤ607−Ｂは、我々に面して
下方に傾斜し、そしてこのためウォーム歯車607−Ｂを
はすば駆動歯車604−Ｂにおいて惰性移動させる。我々
に面するウォーム歯車キャリヤ607−Ａは、上方に傾斜
し、そしてこのためウォーム歯車607−Ａははすば駆動
歯車604−Ａにロックする。

今、注意を第20図に向けると、被駆動はすば歯車605
−Ａと被駆動はすば歯車605−Ｂが見られ、両方の歯車
は、後方から見たとき、車椅子の右駆動ホイールに取り
付けられる。この図面から明らかに見られないが、駆動
歯車604−Ａと被駆動歯車605−Ａは絶えずかみ合わさ
れ、そして駆動歯車604−Ｂと被駆動歯車605−Ｂは遊び
歯車606によって結合されることが理解される。駆動歯
車604−Ａと604−Ｂの回転方向に従うことにより、引っ
張り又は押しのいづれでも、駆動レバーに及ぼされた力
は、車椅子の駆動ホイールを逆に回転させる（今車椅子
の背後から駆動システムを見ていることに注意するこ
と）ことが注目される。また、カム602の方向を逆転さ
せることにより、車椅子は、レバーを引っ張る又は押す
のいづれでも、前方に移動されることが理解される。

それ自体、レバー作動車椅子は、第10〜11図において
開示された如く、一方向クラッチの概念を使用し、そし
て一方向クラッチを新しい応用、即ち、車椅子の容易な
作動を達成する応用、に適合させることが理解される。

本発明の主なる特徴および態様は以下のとおりであ
る。

1.a）ブレーキ・ハウジングと、 ｂ）該ハウジングに取り付けられ、第１のはすば歯車を
その上に回転可能に支持する第１のシヤフト手段と、 ｃ）該ハウジングに取り付けられ、該第１のシヤフト手
段に実質的に平行な第２のシヤフト手段と、 ｄ）回転移動可能に、該第２のシヤフト手段に取り付け
られたキヤリヤ・ケース手段と、 ｅ）該キヤリヤ・ケージ手段に取り付けられ、該第１及
び第２のシヤフト手段に実質的に垂直な第３のシヤフト
手段と、 ｆ）該第３のシヤフト手段に回転可能に取り付けられ、
該第１のはすば歯車の周縁部と係合する第２のはすば歯
車と、 ｇ）該キヤリヤ・ケージ手段に取り付けられ、該第２の
シヤフト手段の回りで該キヤリヤ・ケージ手段を制御可
能に回動させる作動手段であって、該はすば歯車の歯が
互いに実質的に整合される位置に該キヤリヤ・ケージ手
段が回動されるとき、該第１のはすば歯車をいづれの方
向においても自由に回転せしめ、該はすば歯車の歯が互
いに関して整合されない位置に該キヤリヤ・ケージ手段
が回動されるとき、該第１のはすば歯車を一方の方向の
みに回転せしめる作動手段と を具備することを特徴とする一方向ブレーキ。

2.更に、回動の一方向に該キヤリア・ケージ手段を強制
する、該ハウジング内の手段を具備し、 該作動手段が該強制手段に対して作動の一方向に作用
する上記１の一方向ブレーキ。

3.該第１のシヤフト手段が、該第１のはすば歯車をキー
止めし、これによって、該第１のシヤフト手段の回転
が、該第１のはすば歯車を回転せしめる上記１の一方向
ブレーキ。

4.該第１のシヤフト手段はそれを貫通する穴を有し、該
第１のシヤフト手段はトルク・コンバーターのハウジン
グの一部分からなり、該トルク・コンバーターは、 ａ）トルク・コンバーター・ハウジングと、 ｂ）ハウジング中の油圧室と、 ｃ）ハウジング中の歯車室と、 ｄ）油圧室中の入力シヤフトと、 ｅ）歯車室中の出力シヤフトと、 ｆ）該入力及び出力シヤフトを駆動的に連結し、該ハウ
ジングに取り付けられたピン手段に回転可能に取り付け
られた歯車部材を含む歯車手段と、 ｇ）該入力シヤフトにキーで固定された該油圧室中のロ
ーター手段と、 ｈ）該穴を通って伸長し、該第１のシヤフト手段に関し
て回転可能な前記出力シヤフトとからなる上記３の一方
向ブレーキ。

5.該トルクコンバータハウジングが、 （ａ）第１、第２及び第３のプレートであって、該第１
及び第２のプレートが、それらの間に油圧室を規定し、
該第２及び第３のプレートがそれらの間に該歯車室を規
定し、該ピンが該第２及び第３のプレートの間に連結さ
れている上記４の一方向ブレーキ。

6.該歯車部材が、クラスタ歯車を含み、該歯車手段が、
さらに、 （ａ）該入力シヤフトにキー止めされた駆動歯車と、 （ｂ）該出力シヤフトにキー止めされた被駆動歯車と、 （ｃ）該駆動歯車を該被駆動歯車に駆動的に連結する該
クラスタ歯車を備えている上記５の一方向ブレーキ。

7.該ローター手段が、 （ａ）半径方向に延びており、該ローターの周囲に開口
している周囲方向に離間している複数個の凹部と、 （ｂ）該凹部の各々に滑動可能に設置されたつめ部材
と、 （ｃ）該つめ部材とそれぞれの凹部に連結された張力バ
ネ手段であって、該つめのそれぞれを該入力シヤフトの
方に内側に強制する張力バネ手段とを含む上記４の一方
向ブレーキ。

8.複数のトルクコンバータが重ねられており、第１のト
ルクコンバータの出力シヤフトが、第２のトルクコンバ
ータの入力シヤフトを具備し、該第２のトルクコンバー
タが、該第１のシヤフト手段を有する上記７の一方向ブ
レーキ。

9.該凹部が、該入力シヤフトの通路に流体連通してお
り、該通路が油圧液体が制御可能に供給されており、該
凹部内の該つめ部材の位置を制御する上記７の一方向ブ
レーキ。

10.a）ハウジングと、 ｂ）トルク・コンバーターの全作動状態中、互いに隔離
された複数の副室を有する、該ハウジング中の実質的に
静止した油圧室と、 ｃ）該ハウジング中の歯車室と、 ｄ）該油圧室中の入力シヤフトと、 ｅ）該歯車室中の出力シヤフトと、 ｆ）該入力及び出力シヤフトを駆動的に連結し、該ハウ
ジングに取り付けられたピン手段に回転可能に取り付け
られた歯車部材を含む歯車手段と、 ｇ）該入力シヤフトにキーで固定された、該油圧室中の
ローター手段であって、付勢手段によって該入力シヤフ
トの方に半径方向内側に付勢され且つ該ローター手段の
回転に応答して該入力及び出力シヤフトの間の回転速度
比を変える手段を含むローター手段と を具備することを特徴とするトルク・コンバーター。

11.該トルクコバータハウジングが、 （ａ）第１、第２及び第３のプレートであって、該第１
及び第２のプレートが、それらの間に油圧室を規定し、
該第２及び第３のプレートがそれらの間に該歯車室を規
定し、該ピンが該第２及び第３のプレートの間に連結さ
れている上記10のトルク・コンバータ。

12.該歯車部材が、クラスター歯車を含み、該歯車手段
が、さらに、 （ａ）該入力シヤフトにキー止めされた駆動歯車と、 （ｂ）該出力シヤフトにキー止めされた被駆動歯車と、 （ｃ）該駆動歯車を該被駆動歯車に駆動的に連結する該
クラスター歯車を備えている 請求項10のトルク・コンバータ。

13.該回転応答手段が、半径方向に延びており、該ロー
ターの周囲に開口している周囲方向に離間している複数
個の凹部と協働し、該凹部の各々に滑動可能に設置され
たつめ部材を備えており、該つめ部材とそれぞれの凹部
に連結された張力バネ手段が設けられており、該張力バ
ネ手段の各々が、該つめのそれぞれを該入力シヤフトの
方に内側に強制する張力バネ手段とを含む上記10のトル
ク・コンバータ。

14.複数のトルクコンバータが重ねられており、第１の
トルクコンバータの出力シヤフトが、第２のトルクコン
バータの入力シヤフトを具備し、該第２のトルクコンバ
ータが、該第１のシヤフト手段を有する上記10又は13の
トルク・コンバータ。

15.該凹部が、該入力シヤフトの通路に流体連通してお
り、該通路が油圧液体が制御可能に供給されており、該
凹部内の該つめ部材の位置を制御する上記13のトルク・
コンバータ。

16.該第２のトルクコンバータが、延長手段を備えてハ
ウジングと、出力シヤフトとを含み、 該延長手段が、一方向ブレーキ手段のはすば歯車及び該
延長手段を介して延びている該出力シヤフトに連結され
ている上記14のトルクコンバータ。

17.該ハウジングは、該出力シヤフトが回転可能に伸長
する拡張部分を含み、該トルク・コンバーターは一方向
ブレーキ機構に連結され、該一方向ブレーキは、 ａ）ブレーキ・ハウジングと； ｂ）該ブレーキ・ハウジングに取り付けられ、かつ拡張
部分にキーで固定された第１のはすば歯車と； ｃ）該拡張部分に実質的に平行に該ハウジングに取り付
けられた第１のシヤフト手段と； ｄ）旋回移動のために該第１のシヤフト手段に取り付け
られたキヤリヤ・ケージ手段と； ｅ）該キヤリヤ・ケージ手段に取り付けられ、該第１の
シヤフト手段と該拡張部分に実質的に垂直な第２のシヤ
フト手段と； ｆ）該第２のシヤフト手段に回転可能に取り付けられ、
そして該第１のはすば歯車の周縁部と係合する第２のは
すば歯車と； ｇ）該キヤリヤ・ケージ手段に取り付けられ、該第１の
シヤフト手段の回りで該キヤリヤ・ケージ手段を制御可
能に旋回させる作動手段と； ｈ）ここで、該キヤリヤ・ケージの該回動は、該第１の
はすば歯車が所望方向に自由に回転する第１の位置と、
該第１のはすば歯車が一方向にのみ回転するように制御
される第２の位置との間に、該作動手段によって制御さ
れる； を具備する上記10又は13のトルク・コンバーター。

18.該キヤリヤ・ケージ手段の第１の位置から第２の位
置への旋回が、該第２のはすば歯車を、該第１のはすば
歯車に整合する位置から該第１のはすば歯車とすこし不
整合になる位置に移動せしめる上記17のトルク・コンバ
ーター。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１実施態様の入力又は駆動シャフ
トの軸に沿って取られた断面図。 第２図は、第１図のライン２−２に沿って取られた断面
図。 第３図は、第１図のライン３−３に沿って取られた断面
図。 第４図は、第１図のライン４−４に沿って取られた断面
図。 第５図は、第１図のライン５−５に沿って取られた断面
図。 第６図は、第２図に対応するラインに沿って取られた本
発明の別の実施態様の断面図。 第７図は、第６図のライン７−７に沿って取られた断面
図。 第８図は、可変油圧トルク・コンバーターを具備する本
発明の別の実施態様の断面図。 第９図は、詳細を示すために部分が剥離された第８図の
トルク・コンバーターの端面図。 第10図は、第７図を参照して記載されたものに類似し
て、一方向ブレーキに結合された第８〜９図のトルク・
コンバーターの側面図。 第11図は、第10図のブレーキの端面図。 第12図は、つめ端部の種々の構成を示すトルク・コンバ
ーターのローター部分の概略図。 第13図は、複数のコンバーターが第10〜11図に関連して
連続的に積み重ねられた修正を有する、第８図に類似し
た断面図。 第14図は、油圧トルク・コンバーターの別の実施態様の
断面図。 第15図は、本発明のクラッチ（ブレーキ）の別の実施態
様を示す端面図。 第16図、第17図および第18図は、第15図に示す本発明の
クラッチ（ブレーキ）の作動状態を表す図。 第19図および第20図は、本発明のクラッチ（ブレーキ）
を車椅子に取り付けた図。 10……ハウジング、 16……入力シャフト、 18……出力シャフト、 20……はすば歯車、 28、30、32、34……仕切り、 36、38……平坦壁 42、42A、42B、42C、62……ピン、 44……はすば歯車、 46、48、56、58……側面板、 50……ハウジング、 60、62……スペーサー、 66……第２ピン、 68、68A、68B、68C、230、230A、230B……連接棒、 78……ウォッブル板、 80、80A、80B、80C、216、216A、216B……一方向歯車、 112……レバー、 144……はすば歯車、 130……棒、 150、150A、150B、150C……つめ、 152、156、158、160、162、164、166、168……傘歯車、 154……制御レバー、 170、170A、170B、170C……ピボット機構、 174、198、198A、198B……傘歯車、 176、178、180……平坦仕切り、 188、190、192……シャフト、 200……遊び歯車、 202、202A、202B……ハウジング、 222……ブラッケト、 224……渦巻きバネ、 300,300′、300″……トルク・コンバーター、 303、305……端部板、 307、309……環状ハウジング部材、 311……仕切り板、 313……歯車室、 315……油圧室、 321……入力シャフト、 323……駆動歯車、 331……被駆動シャフト、 333……凹部、 335……被駆動歯車、 339……クラスタ歯車、 341……シャフト、 348……ポンプ、 350、355a、355b……ローター、 355……つめ部材、 357……ピン部材、 361……バネ、 403……はすば歯車、 407……ピン部材、 409……キャリヤ・ケージ、 411……ハンドル、 429……ウォーム歯車、 431……サドル部分、 502……ウォーム歯車、 503……ピボット・ピン、 504……シャフト、 505……歯車、 602……カム、 604−Ａ、604−Ｂ……はすば歯車、 605−Ａ、605−Ｂ……被駆動はすば歯車、 606……遊び歯車、 607−Ａ、607−Ｂ……ウォーム歯車キャリヤ、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16H 29/04 F16H 3/76

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ａ）ブレーキ・ハウジングと、 ｂ）該ハウジングに取り付けられ、第１のはすば歯車を
   その上に回転可能に支持する第１のシヤフト手段と、 ｃ）該ハウジングに取り付けられ、該第１のシヤフト手
   段に実質的に平行な第２のシヤフト手段と、 ｄ）回転移動可能に、該第２のシヤフト手段に取り付け
   られたキヤリヤ・ケージ手段と、 ｅ）該キヤリヤ・ケージ手段に取り付けられ、該第１及
   び第２のシヤフト手段に実質的に垂直な第３のシヤフト
   手段と、 ｆ）該第３のシヤフト手段に回転可能に取り付けられ、
   該第１のはすば歯車の周縁部と係合する第２のはすば歯
   車と、 ｇ）該キヤリヤ・ケージ手段に取り付けられ、該第２の
   シヤフト手段の回りで該キヤリヤ・ケージ手段を制御可
   能に回動させる作動手段であって、該はすば歯車の歯が
   互いに実質的に整合される位置に該キヤリヤ・ケージ手
   段が回動されるとき、該第１のはすば歯車をいづれの方
   向においても自由に回転せしめ、該はすば歯車の歯が互
   いに関して整合されない位置に該キヤリヤ・ケージ手段
   が回動されるとき、該第１のはすば歯車を一方の方向の
   みに回転せしめる作動手段と を具備することを特徴とする一方向ブレーキ。
2. 【請求項２】ａ）ハウジングと、 ｂ）トルク・コンバーターの全作動状態中、互いに隔離
   された複数の副室を有する、該ハウジング中の実質的に
   静止した油圧室と、 ｃ）該ハウジング中の歯車室と、 ｄ）該油圧室中の入力シヤフトと、 ｅ）該歯車室中の出力シヤフトと、 ｆ）該入力及び出力シヤフトを駆動的に連結し、該ハウ
   ジングに取り付けられたピン手段に回動可能に取り付け
   られた歯車部材を含む歯車手段と、 ｇ）該入力シヤフトにキーで固定された、該油圧室中の
   ローター手段であって、付勢手段によって該入力シヤフ
   トの方に半径方向内側に付勢され且つ該ローター手段の
   回転に応答して該入力及び出力シヤフトの間の回転速度
   比を変える手段を含むローター手段と を具備することを特徴とするトルク・コンバーター。