KR20080021615A - 비율 제한 장치 - Google Patents

비율 제한 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20080021615A
KR20080021615A KR1020077027577A KR20077027577A KR20080021615A KR 20080021615 A KR20080021615 A KR 20080021615A KR 1020077027577 A KR1020077027577 A KR 1020077027577A KR 20077027577 A KR20077027577 A KR 20077027577A KR 20080021615 A KR20080021615 A KR 20080021615A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
variator
transmission
ratio
shaft
clutch
Prior art date
Application number
KR1020077027577A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101292647B1 (ko
Inventor
스테펜 윌리암 머레이
Original Assignee
토로트랙 (디벨로프먼트) 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 토로트랙 (디벨로프먼트) 리미티드 filed Critical 토로트랙 (디벨로프먼트) 리미티드
Publication of KR20080021615A publication Critical patent/KR20080021615A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101292647B1 publication Critical patent/KR101292647B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/06—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
    • F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/06—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
    • F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
    • F16H37/0833—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths
    • F16H37/084—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths at least one power path being a continuously variable transmission, i.e. CVT
    • F16H37/086—CVT using two coaxial friction members cooperating with at least one intermediate friction member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H15/00—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H9/00—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/06—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
    • F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
    • F16H37/0833—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths
    • F16H37/084—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths at least one power path being a continuously variable transmission, i.e. CVT
    • F16H2037/088—Power split variators with summing differentials, with the input of the CVT connected or connectable to the input shaft
    • F16H2037/0886—Power split variators with summing differentials, with the input of the CVT connected or connectable to the input shaft with switching means, e.g. to change ranges

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Friction Gearing (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)
  • Inorganic Insulating Materials (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)

Abstract

연속 가변 트랜스미션에서 배리에이터를 위한 "한계 정지부" 기능을 제공하는 장치가 개시된다. 배리에이터(8)는 드라이브 비율이 비율 제한을 넘어서는 것을 방지하는 장치를 필요로 한다. 본 발명에 따라, 일방향 클러치(22 또는 24)에 의해 그러한 장치가 제공된다. 일방향 클러치는 배리에이터 출력부 및 입력부 모두에 커플링되며, 배리에이터가 비율 제한치에 도달하였을 때 결합(록업; lock up)하도록 구성되며, 그에 따라 배리에이터가 제한치를 넘지 않게 된다. 본 발명은 두 개의 체계(regimes) 및 그 사이의 동조 변화를 제공하는 트랜스미션과 함께 이용하기에 특히 적합하다.

Description

비율 제한 장치{RATIO LIMITING ARRANGEMENT}
본 발명은 연속 가변 트랜스미션(continuously variable transmission; 무단변속기)에서 배리에이터(variator)의 드라이브 비율(drive ratio)을 제한하기 위한 장치에 관한 것이다.
차량용 트랜스미션과 같은 연속 가변 트랜스미션 분야에서, "배리에이터"라고 지칭하는 드라이브 비율의 연속적인 변화를 제공하는 장치가 있다. 배리에이터는 수 많은 다양한 형태를 가진다. 예를 들어, 일부 현존하는 차량의 트랜스미션은 "벨트 및 도르래(sheave)" 타입의 배리에이터를 이용하며, 이때 벨트는 확장(expanding) 풀리 또는 도르래상에서 이동한다. 또 다른 공지된 타입의 배리에이터는 동축적으로 장착된 레이스들(co-axially mounted races)의 하나 이상의 쌍을 구비하며, 상기 레이스들은 환상형 공동(toroidal cavity)을 함께 형성하도록 구성된다. 상기 공동내에 배치되고 상기 레이스들 상에서 이동하는 롤러 세트에 의해 하나의 레이스로부터 다른 레이스로 드라이브가 전달된다. 배리에이터의 드라이브 비율을 변화시키기 위해, 롤러들의 경사가 변경된다.
손상을 초래하지 않는 비율의 범위를 초과하여 배리에이터가 드라이브는 것을 방지하기 위해, 배리에이터들은 "한계 정지부(end stop)"라고 지칭하는 메카니 즘(mechanism)을 통상적으로 필요로 한다. 예를 들어, 환상형-레이스 타입의 배리에이터에서, 드라이브 비율 및 그에 따른 롤러 경사가 허용가능한 범위를 넘어서 변화된다면, 롤러들은 환상형 레이스들로부터 모두 벗어나게 될 것이며, 결과적으로 큰 고장을 초래할 것이다. 한계-정지부 기능은 "토르크 제어식"의 배리에이터 타입에서 특히 중요한데, 그러한 타입에서는 비율이 트랜스미션 입력부 및 출력부에서의 토르크의 영향하에서 변경되도록 허용된다. 예를 들어, 롤러의 경사, 또는 풀리의 확장과 같은 관련 부품들의 경로에 대한 단순한 기계적 정지부가 그러한 목적을 달성하도록 할 수 있을 것이다. 그러나, 일반적으로 이들은 이상적인 해결책이 되지 못한다. 이를 이해하기 위해서는, 배리에이터에 있어서, 벨트 및 풀리 또는 롤러 및 디스크와 같은 토르크-전달 부재를 함께 편향시키는 접촉력(contact force)과 배리에이터가 취급하는 토르크 사이에서 요구되는 균형에 대해서 평가할 필요가 있다. 만약, 이러한 편향력이 너무 크다면 효율이 떨어지고 마모가 불필요하게 커질 것이다. 만약, 편향력이 부족하다면, 미끄러짐이 일어날 수 있고, 이는 비효율적일 뿐만 아니라 손상을 일으킬 수도 있다. 요구되는 힘은 취급되는 토르크에 따라 달라지며, 그에 따라 토르크와 동조하여 편향력을 변화시키는 수단을 제공하는 것일 일반적이다. 환상형-레이스 타입의 배리에이터에서, 이는 유압 장치에 의해 이루어질 수 있으며, 이때 롤러에 가해지는 편향력 및 반응력(reaction force)은 공통 유압에 의존한다. 이러한 타입의 구성이, 예를 들어, 토로트랙 (디벨로프먼트) 리미티드사의 국제특허출원 제 PCT/GB2004/002139(공개 제 WO2005/015059 호)에 개시되어 있다. 기계적인 정지부에 의해 발생되는 문제점은, 그 정지부가 작용할 때, 배리에이터 토르크의 급격한 변화가 발생될 수 있다는 것이다. 그에 대응하여 편향력이 조정되지 않는다면, 배리에이터 내부에서 미끄러짐이 일어날 위험이 있다.
전술한 타입의 유압 제어식 환상형-레이스 배리에이터에서, 한계 정지부 기능은 상기 국제특허출원에 기재된 바와 같이 유압식으로 달성될 수 있다. 여기서, 반응력은 피스톤/실리더 장치에 의해 롤러로 인가된다. 실린더로의 작동 유압 유체 공급부는 측면 포트들을 포함하며, 상기 측면 포트들은 피스톤이 이동 경로의 한계에 도달하였을 때 그 피스톤에 의해 폐쇄되며, 그에 따라 피스톤 및 관련 롤러들의 이동을 중단시키기 위한 유압식 록(lock)을 생성한다. 결과적으로 증대된 실린더내의 유압은 유압 램(ram)으로 전달되어 편향력을 생성하며, 그러한 편향력은 필요에 따라 자동적으로 증대된다.
비록, 매우 효과적이지만, 그러한 한계 정지부들은 범용적으로 적용될 수 없으며 유압을 제어하는데 있어서 다소 복잡한 구성을 가진다. 그에 따라, 한계 정지부의 대안적인 형태가 요구되고 있다.
Ooyama가 출원한 미국 특허출원 제 US2003/0083170 호에는, 체인 드라이브부(chain drive)가 배리에이터 입력부를 일방향 클러치에 커플링시키는 트랜스미션이 개시되어 있으며, 상기 클러치의 다른 부분은 배리에이터 출력부에 결합된다. 트랜스미션 비율이 선택된 최대치를 넘는 것을 방지하도록 클러치가 결합(engage)된다. 그러한 구성은 추가적인 구조적 복잡성을 가지게 되는데, 이는 필요한 할당량(ration)을 제공하기 위해서 그리고 트랜스미션 입력부로부터 일방향 클러치로 드라이브를 전달하기 위해서 체인 드라이브를 이용하기 때문이다.
본 발명의 발명자들은 특정 트랜스미션에서 일방향 클러치를 이용하여 보다 직접적인(straightforward) 방식으로 배리에이터 비율 한계 정지부 기능을 제공할 수 있다는 것을 발견하였다.
본 발명의 제 1 측면에 따라, 연속 가변 트랜스미션이 제공되며, 상기 연속 가변 트랜스미션은 로터리(rotary) 트랜스미션 입력부 및 로터리 트랜스미션 출력부, 연속적인 가변 배리에이터 비율로 드라이브를 전달하도록 구성되고 로터리 배리에이터 입력부 및 로터리 배리에이터 출력부를 구비하는 배리에이터, 트랜스미션 입력부와 제 1 샤프트 사이의 제 1 속도 비율이 배리에이터 비율의 함수가 되도록 그리고 배리에이터 비율의 증가에 따라 감소되도록 배리에이터를 통해 트랜스미션 입력부를 제 1 샤프트로 커플링시키는 제 1 드라이브 경로를 형성하는 기어링(gearing), 및 트랜스미션 입력부와 제 2 샤프트 사이의 제 2 속도 비율이 배리에이터 비율의 함수가 되도록 그리고 배리에이터 비율의 증가에 따라 증가되도록 배리에이터를 통해 트랜스미션 입력부를 제 2 샤프트로 커플링시키는 제 2 드라이브 경로를 형성하는 기어링을 포함하며, 상기 제 1 샤프트와 제 2 샤프트의 속도가 같아지는 특정 배리에이터 비율("동조 배리에이터 비율")이 존재하며, 상기 트랜스미션은 상기 제 1 샤프트 또는 제 2 샤프트를 로터리 트랜스미션 출력부에 선택적으로 커플링시켜 제 1 및 제 2 트랜스미션 체계(regimes)를 제공하기 위한 선택기 장치, 및 상기 제 1 샤프트의 속도가 제 2 샤프트의 속도를 초과하는 것을 방지하고, 그에 따라 배리에이터 드라이브 비율이 동조 비율을 넘어서는 것을 방지하는 일방향 클러치 장치를 더 포함한다.
본 발명의 보다 넓은 제 2 측면에 따라, 연속 가변 트랜스미션에서 배리에이터의 비율을 제한하기 위한 장치가 제공되며, 배리에이터는 입력 샤프트 및 출력 샤프트를 포함하고, 그 입력 샤프트 및 출력 샤프트 사이에서는 연속적인 가변 비율로 드라이브가 전달되며, 상기 장치는 일방향 클러치를 포함하며, 상기 일방향 클러치의 양 측면들은 배리에이터의 입력부 및 출력부에 각각 드라이브 가능하게 커플링되며(drivably coupled)), 상기 일방향 클러치는 배리에이터 비율이 비율 한계 이내에 있을 때 자유회전(freewheel)되도록 그리고 필요할 때 배리에이터가 비율 한계를 넘지 않게 결합(engage)되도록 구성된다.
일방향 클러치가 배리에이터 입력부 및 출력부 모두에 커플링되기 때문에, 일단 결합되면 선택된 한계에서 배리에이터 비율을 록킹(locking)한다.
본 발명은 높은 체계(high regime) 및 낮은 체계를 제공하고 높은 체계 및 낮은 체계 사이의 변화가 트랜스미션 비율의 변화를 초래하지 않는 동조 비율을 가지는 다수-체계(multi-regime) 타입 트랜스미션에서 매우 적은 추가적인 구조적 복잡성으로도 실행될 수 있다. 그러한 트랜스미션은 공지되어 있다. 본 명세서에서, 동조 비율에서 결합되도록 일방향 클러치를 구성함으로써 본원 발명이 실시될 수 있다.
높은 트랜스미션 체계 및 낮은 트랜스미션 체계 각각으로 트랜스미션을 통해 드라이브를 전달하는 두 개의 루트(route)가 있으며, 일방향 클러치의 양 측면은 각 경로를 통해 드라이브되며, 그에 따라 동조 비율에서 일방향 클러치의 두 측면이 동일한 속도로 드라이브되어 결합되게 한다.
트랜스미션이 하나의 체계 또는 다른 체계로 결합하기 위해 사용되는 하나 이상의 체계 플러치를 구비하는 경우에, 일방향 클러치는 바람직하게 체계 클러치와 병렬로 결합된다.
보다 더 바람직하게, 트랜스미션은 두 개의 체계 클러치를 포함하며, 각각의 일방향 클러치는 양 체계 클러치 모두와 병렬로 결합되고 높은 체계 및 낮은 체계 각각에서 한계 정지부 기능을 제공한다.
특히 바람직한 실시예에서, 트랜스미션은 (ⅰ) 낮은 체계 클러치의 결합이 낮은 트랜스미션 체계를 제공하도록 배리에이터에 커플링된 입력측 및 트랜스미션의 출력부에 커플링된 출력측을 가지는 낮은 체계 클러치; 및 (ⅱ) 높은 체계 클러치의 결합이 높은 트랜스미션 체계를 제공하도록 트랜스미션의 출력부에 커플링된 출력측 및 배리에이터에 커플링된 입력측을 가지는 높은 체계 클러치를 포함하며, 비율-제한 장치는 (a) 입력부가 (전방 기어 방향으로의) 출력 속도를 초과하는 것을 방지하기 위해 낮은 체계 클러치와 병렬로 연결된 제 1 일방향 클러치; 및 (b) 출력부 속도가 (전방 기어 방향으로의) 입력 속도를 초과하는 것을 방지하기 위해 높은 체계 클러치와 병렬로 연결된 제 2 일방향 클러치를 포함한다.
이하에서는, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 특정 실시예들을 예로서 설명한다.
도 1은 본원 발명을 구현한 연속 가변 트랜스미션을 도시한 개략도이다.
도면에서, 트랜스미션 입력부 샤프트(2)가 엔진(4)(또는 전기 모터와 같은 다른 형태의 로터리 드라이버)에 커플링되고, 트랜스미션 출력부 샤프트(6)가 차량의 피동 휘일(도시 하지 않음)에 커플링된다. 트랜스미션은 배리에이터 입력부 샤프트(10) 및 배리에이터 출력부 샤프트(12)를 구비하는 배리에이터(8)를 이용하며, 상기 배리에이터 입력부 샤프트와 배리에이터 출력부 샤프트 사이에서 연속적인 가변 비율로 드라이브가 전달된다. 배리에이터 입력부 샤프트(10)는 트랜스미션 입력부 샤프트(2)에 커플링된다. 배리에이터 출력부 샤프트(12)는, 후술하는 바와 같이, 두 개의 서로 상이한 트랜스미션 체계에 대응하여, 두 개의 루트 중 하나에 의해 트랜스미션 출력부 샤프트(6)로 커플링될 수 있다.
상기 루트들 모두는 토르크-제한 클러치(14)를 포함하며, 상기 클러치의 일 측부는 배리에이터 출력부 샤프트(12)에 연결되고 다른 측부는 기어링(R2)에 연결된다. 낮은 트랜스미션 체계에 상응하는 제 1 루트는 외륜 사이크론 션트(epicyclic shunt; 16)를 더 포함한다. 외륜 사이클론 기어는 소위 당업계에 공지되어 있다. 상기 션트(16)는
1. 기어링(R1)을 통해 트랜스미션 입력부 샤프트(2)에 커플링된 플래닛 캐리어(planet carrier)(C);
2. 토르크-제한 클러치(14) 및 기어링(R2)을 통해 상기 배리에이터 출력부 샤프트(12)에 커플링될 수 있는 선 기어(S); 및
3. 낮은 체계 클러치(18) 및 기어링(R3)을 통해 트랜스미션 출력부 샤프트(6)에 커플링되도록 정렬된 환형 또는 링 기어(A); 를 포함한다.
트랜스미션의 낮은 체계가 선택되었을 때, 클러치(18)를 결합함으로써, 션트의 환형 기어(A)가 제 1 샤프트(17) 및 클러치(18)를 경유하여 트랜스미션 출력부에 커플링된다. 소위 당업계에 공지된 바와 같이, 션트(16)의 캐리어(C) 및 선 기어(S) 그리고 배리에이터(6)를 포함하는 동력 재순환 루프(loop)가 형성된다.
배리에이터 출력부 샤프트(12)를 트랜스미션 출력부로 커플링하기 위한 제 2 루트는 제 2 샤프트(19) 및 높은 체계 클러치(20)를 경유하며, 상기 높은 체계 클러치는, 결합되었을 때, 배리에이터 출력부를 토르크-제한 클러치(14) 및 기어링(R2, R3, Ra)를 통해 트랜스미션 출력부 샤프트(6)로 커플링하는 역할을 한다. 트랜스미션의 높은 체계가 선택되었을 때, 높은 체계 클러치(20)를 결합시키고 낮은 체계 클러치(18)를 분리시킴으로써, 션트(16)가 자유회전되고 트랜스미션을 통한 드라이브의 전달에 아무런 역할도 하지 않게 된다.
낮은 체계는 트랜스미션 비율의 낮은 범위를 제공한다. 본 명세서에서, 트랜스미션 및 배리에이터 비율은 출력부 속도를 입력부 속도로 나눈 것으로 규정된다. 소위 당업계에 공지된 바와 같이, 션트(16)의 이용으로 인해, 이러한 범위는 "중립 기어(geared neutral)"이라 칭하는 무한 속도 감소(제로 트랜스미션 비율) 뿐만 아니라 전진 및 후진 기어(forward and reverse gears)를 포함할 수 있다. 높은 체계는 높은 전진 트랜스미션 비율을 제공한다. 높은 체계에서, 배리에이터 비율의 증대는 트랜스미션 비율의 증대를 초래하는 반면, 낮은 체계에서 배리에이 터 비율의 증대는 트랜스미션 비율의 감소를 초래한다는 것을 주목하여야 한다. 후진으로부터 오버드라이브까지 비율 범위에 걸쳐 트랜스미션을 올바르게 스위핑(sweep right)하기 위해, 낮은 체계가 먼저 최대치에서 초기에 배리에이터와 결합된다. 이어서, 배리에이터가 최소 비율을 향해서 스위핑되며, 중립 기어를 통해 전진으로 트랜스미션을 이동시킨다. 특정 "동조" 비율에서, 높은 체계가 결합되고, 이어서 배리에이터는 최대 비율로 다시 스위핑되며, 그에 따라 트랜스미션을 가장 높은 기어로 위치시킨다. 본 명세서에서, "동조"는 낮은 체계로부터 높은 체계로의 변화가 (배리에이터 및 트랜스미션 모두의) 비율의 변화를 일으키지 않는 비율을 의미하며, 그에 따라 그러한 비율에서 하나의 체계로부터 다른 체계로의 매끄러운 변화가 이루어질 수 있게 된다. 동조 배리에이터 비율은 배리에이터의 요구되는 비율 범위에 대한 낮은 한계를 구성한다.
본 발명에 따라, 트랜스미션은 배리에이터 비율에 대한 한계를 제공하는 일방향 클러치를 포함한다. 특히, 도시된 실시예는:
1. 클러치의 입력부 속도가 그 입력부 속도를 넘지 않도록 낮은 체계 클러치(18)와 병렬을 이루고(즉, 가로질러 연결되고) 정렬되는 제 1 일방향 클러치(22); 및
2. 클러치의 출력부 속도가 그 입력부 속도를 넘지 않도록 높은 체계 클러치(20)와 병렬을 이루고 정렬되는 제 2 일방향 클러치(24); 를 포함한다.
일방향 클러치의 개념은 소위 당업자에게 공지되어 있다. 상기 클러치는 제 1 및 제 2 로터리 샤프트를 구비하고, 상기 두 샤프트들이 일방향으로(그러나 다른 방향으로는 아니다) 상대적으로 회전할 수 있게 허용한다. 일방향 클러치는 예를 들어 랫칫(ratchet) 또는 스프래그(sprag) 메카니즘을 이용하여 실시될 수 있을 것이다. 본 발명에서는 스프래그 타입의 클러치가 바람직하나, 다른 타입도 이용될 수 있을 것이다.
제 1 및 제 2 일방향 클러치의 효과는 배리에이터 비율이 동조값 이하로 떨어지지 않게 보장한다. 먼저, 낮은 체계 경우를 고려한다. 낮은 체계 클러치(18)가 결합된다. 제 1 일방향 클러치(22)는 아무런 효과도 가지지 않는데, 이는 그 클러치가 낮은 체계 클러치에 의해 록업(locked up)되어 있기 때문이다. 높은 체계 클러치(20)가 해제된다. 제 2 일방향 클러치가 한계 정지부 기능을 제공한다. 높은 체계 경로를 통해서, 그리고 배리에이터(8), 토르크-제한 클러치(14) 및 기어링(R2)를 경유하여 입력부측(26)이 구동된다. 출력부측(28)은 특히 배리에이터(8), 션트(16) 및 결합된 낮은 체계 클러치(18)를 포함하는 낮은 체계 경로를 통해 구동된다. 동조값 미만의 트랜스미션 비율(동조값을 초과하는 배리에이터 비율에 상응한다)에서, 입력부측(26)은 출력부측(28) 보다 빠르게 구동되며, 그에 따라 제 2 일방향 클러치가 해제된다. 그러나, 트랜스미션 비율이 동조값까지 높아지면, 당연히, 높은 체계 경로 및 낮은 체계 경로에 의해 생성된 속도들이 같아진다. 그에 따라, 제 2 일방향 클러치(24)의 두 측부들이 동일한 속도로 구동된다. 트랜스미션 비율의 추가적인 증가는 제 2 일방향 클러치(24)의 출력부 속도가 입력부 속도를 초과하게 만들 것이나, 이는 클러치의 결합에 의해 방지된다. 그에 따라, 트랜스미션 비율이 동조값을 초과하는 것이 방지되며, 따라서 배리에이터 비율은 동조값 미만으로 낮아지지 않는다.
높은 체계 경우에, 제 1 일방향 클러치(22)가 한계 정지부 기능을 제공한다. 배리에이터(8), 토르크-제한 클러치(14), 기어링(R2) 및 결합된 높은 체계 클러치(20)를 포함하는 높은 체계 경로를 통해서 출력부측(30)이 구동된다. 입력부측(32)은 특히 션트(16) 및 배리에이터(8)를 포함하는 재순환 낮은 체계 경로를 통해 구동된다. 동조값 보다 큰 트랜스미션 비율에서, 출력부 속도는 입력부 속도를 초과하며, 그에 따라 자유회전을 초래한다. 그러나, 만약 배리에이터 및 트랜스미션 비율이 동조값까지 떨어진다면, 당연히 높은 체계 경로 및 낮은 체계 경로를 통한 속도들이 같아진다. 이러한 비율의 추가적인 감소는 제 1 일방향 클러치(22)의 결합에 의해 방지된다.
정상 작동 중에, 체계 클러치(18, 20) 중 하나 또는 다른 하나는 항상 결합된다. 토르크-제한 클러치(14)는 보호를 위한 "퓨즈(fuse)" 기능을 가지며, 예상되는 토르크를 전달할 수 있도록 그러나 예상치 못한 토르크 "스파이크(spikes)"(예를 들어, 운전자에 의한 급작스런 제동에 기인하는 토르크 스파이크)에서는 미끄러짐이 일어나도록, 그리고 이러한 것이 배리에이터에 수반되는 것을 방지하도록, 그 토르크 용량을 조정할 수 있다.
일부 오작동으으로 인해 체계 클러치(18, 20) 모두가 해제되는 경우에, 통상적으로 제 1 일방향 클러치(22)는 결합되어, 트랜스미션 출력부(그리고, 가능한 경우에 "림프 홈(limp home)" 설비)의 드라이빙을 위한 루트를 제공한다. 만약, 비율이 동조값에 도달한다면, 제 2 일방향 클러치가 결합되어, 한계 정지부 기능을 제공할 것이다.
설명된 구성은 배리에이터 비율이 동조값 미만으로 떨어지는 것을 방지하는 역하을 하나, "오버드라이브" 한계 보다 높게 상승되는 것을 방지하지는 않는다. 실질적으로, 오버드라이브 한계는 도달하기가 어려우며 이러한 위험에 대한 보호는 일반적으로 트랜스미션을 제어하는 전자장치에 의해 제공될 수 있을 것이다. 그러나, 전자장치 이외의 기계적 또는 유압적 오버드라이브 한계 정지부가 필요할 수도 있을 것이다.

Claims (5)

  1. 연속 가변 트랜스미션으로서:
    로터리 트랜스미션 입력부 및 로터리 트랜스미션 출력부;
    로터리 배리에이터 입력부 및 로터리 배리에이터 출력부를 구비하는 배리에이터로서, 상기 로터리 배리에이터 입력부 및 로터리 배리에이터 출력부 사이에서 연속적인 가변 배리에이터 비율로 드라이브를 전달하도록 구성되는, 배리에이터;
    트랜스미션 입력부와 제 1 샤프트 사이의 제 1 속도 비율이 배리에이터 비율의 함수가 되도록 그리고 배리에이터 비율의 증가에 따라 감소되도록, 배리에이터를 통해 트랜스미션 입력부를 제 1 샤프트로 커플링시키는 제 1 드라이브 경로를 형성하는 기어링; 및
    트랜스미션 입력부와 제 2 샤프트 사이의 제 2 속도 비율이 배리에이터 비율의 함수가 되도록 그리고 배리에이터 비율의 증가에 따라 증가되도록, 배리에이터를 통해 트랜스미션 입력부를 제 2 샤프트로 커플링시키는 제 2 드라이브 경로를 형성하는 기어링을 포함하며,
    상기 제 1 샤프트와 제 2 샤프트의 속도가 같아지는 특정 배리에이터 비율("동조 배리에이터 비율")이 존재하며,
    상기 트랜스미션은 상기 제 1 샤프트 또는 제 2 샤프트를 로터리 트랜스미션 출력부에 선택적으로 커플링시켜 제 1 및 제 2 트랜스미션 체계를 제공하기 위한 선택기 장치, 및 상기 제 1 샤프트의 속도가 제 2 샤프트의 속도를 초과하는 것을 방지하고, 그에 따라 배리에이터 드라이브 비율이 동조 비율을 넘어서는 것을 방지하는 일방향 클러치 장치를 더 포함하는
    연속 가변 트랜스미션.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 선택기 장치는 하나 이상의 체계 클러치를 포함하고, 상기 일방향 클러치 장치는 입력부 및 출력부의 상대적인 회전의 역전을 방지하기 위해 상기 체계 클러치에 걸쳐 연결되는 하나 이상의 일방향 클러치를 포함하는
    연속 가변 트랜스미션.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 선택기 장치가 상기 제 1 샤프트를 트랜스미션 출력부 샤프트에 선택적으로 커플링시키기 위한 제 1 체계 클러치, 그리고 상기 제 2 샤프트를 트랜스미션 출력부 샤프트에 선택적으로 커플링시키기 위한 제 2 클러치를 포함하며,
    상기 일방향 클러치 장치가 상기 제 1 체계 클러치에 걸쳐 연결되는 제 1 일방향 클러치 및 상기 제 2 체계 클러치에 걸쳐 연결된 제 2 일방향 클러치를 포함하는
    연속 가변 트랜스미션.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 드라이브 경로가 외륜 사이크론 기어를 포함하는
    연속 가변 트랜스미션.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 드라이브 경로들 모두가 토르크 제한 클러치를 포함하는
    연속 가변 트랜스미션.
KR1020077027577A 2005-07-05 2006-07-05 비율 제한 장치 KR101292647B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB0513721.1 2005-07-05
GBGB0513721.1A GB0513721D0 (en) 2005-07-05 2005-07-05 Ratio limiting arrangement
PCT/EP2006/063926 WO2007003657A1 (en) 2005-07-05 2006-07-05 Ratio limiting arrangement

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080021615A true KR20080021615A (ko) 2008-03-07
KR101292647B1 KR101292647B1 (ko) 2013-08-02

Family

ID=34856661

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020077027577A KR101292647B1 (ko) 2005-07-05 2006-07-05 비율 제한 장치

Country Status (15)

Country Link
US (1) US8388484B2 (ko)
EP (1) EP1899625B1 (ko)
JP (1) JP5058992B2 (ko)
KR (1) KR101292647B1 (ko)
CN (1) CN101213389B (ko)
AT (1) ATE429596T1 (ko)
BR (1) BRPI0612490B1 (ko)
CA (1) CA2608545C (ko)
DE (1) DE602006006450D1 (ko)
ES (1) ES2326192T3 (ko)
GB (1) GB0513721D0 (ko)
MX (1) MX2007014922A (ko)
RU (1) RU2391589C2 (ko)
WO (1) WO2007003657A1 (ko)
ZA (1) ZA200800103B (ko)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010144906A (ja) 2008-12-22 2010-07-01 Equos Research Co Ltd 無段変速機
US8150586B2 (en) * 2009-04-22 2012-04-03 GM Global Technology Operations LLC Method for synchronized transmission gear ratio engagement
EP2513516B1 (en) * 2009-12-16 2017-05-31 Allison Transmission, Inc. Variator lockout valve system
US8578802B2 (en) 2009-12-16 2013-11-12 Allison Transmission, Inc. System and method for multiplexing gear engagement control and providing fault protection in a toroidal traction drive automatic transmission
EP2513514A4 (en) * 2009-12-16 2013-08-07 Allison Transm Inc SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING THE END LOADING POWER OF AN ADJUSTER
CA2784764C (en) 2009-12-16 2019-03-12 Allison Transmission, Inc. Variator fault detection system
US8401752B2 (en) * 2009-12-16 2013-03-19 Allison Transmission, Inc. Fail-to-neutral system and method for a toroidal traction drive automatic transmission
EP2513523A4 (en) 2009-12-16 2016-07-06 Allison Transm Inc QUICK RELEASE ACTUATION SYSTEM FOR AUTOMATIC GEARBOX
EP2606258B1 (en) 2010-08-16 2020-08-05 Allison Transmission, Inc. Gear scheme for infinitely variable transmission
KR20140045302A (ko) 2010-12-15 2014-04-16 알리손 트랜스미션, 인크. 차량 변속기용 듀얼 펌프 조절기 시스템
EP2652366B1 (en) 2010-12-15 2017-11-29 Allison Transmission, Inc. Variator multiplex valve scheme for a torroidal traction drive transmission
US8840522B2 (en) 2010-12-15 2014-09-23 Allison Transmission, Inc. Variator switching valve scheme for a torroidal traction drive transmision
US9651127B2 (en) * 2014-10-17 2017-05-16 Allison Transmission, Inc. Split power infinitely variable transmission architecture incorporating a planetary type ball variator with low part count
US9644724B2 (en) 2014-10-17 2017-05-09 Allison Transmission, Inc. Split power infinitely variable transmission architecture incorporating a planetary type ball variator with multiple fixed ranges
US9644721B2 (en) 2014-10-17 2017-05-09 Allison Transmission, Inc. Split power infinitely variable transmission architecture incorporating a planetary type ball variator with multiple fixed ranges and low variator load at vehicle launch
US9512911B2 (en) 2014-10-17 2016-12-06 Allison Transmission, Inc. Split power continuously variable transmission architecture incorporating a planetary type ball variator with multiple fixed ranges
US9382988B2 (en) 2014-10-17 2016-07-05 Allison Transmission, Inc. Split power infinitely variable transmission architecture incorporating a planetary type ball variator with multiple fixed ranges
US9772017B2 (en) 2014-10-17 2017-09-26 Allison Transmission, Inc. Split power infinitely variable transmission architecture incorporating a planetary type ball variator with low variator loading at vehicle launch
US10316968B2 (en) * 2017-05-16 2019-06-11 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for ratio control for a continuously variable transmission

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1078791A (en) 1964-12-01 1967-08-09 Nat Res Dev Continuously variable ratio transmission system and control system therefor
GB2023753B (en) 1978-06-23 1982-12-22 Brie Perry F G De Control systems for steplessly-varibale ratio transmissions
JPS5965659A (ja) * 1982-10-04 1984-04-13 Nissan Motor Co Ltd 動力伝達装置
GB2159591B (en) * 1984-05-30 1988-09-01 Nat Res Dev Improvements in or relating to continuously-variable-ratio transmissions
US4644820A (en) * 1986-02-03 1987-02-24 General Motors Corporation Geared-neutral continuously variable transmission
EP0235466B1 (en) * 1986-02-24 1990-06-27 Shimadzu Corporation Hydromechanical transmission
GB9024987D0 (en) 1990-11-16 1991-01-02 Greenwood Christopher J Improvements in or relating to variators for transmissions of the toroidal-race rolling-traction type
JPH05187516A (ja) * 1992-01-10 1993-07-27 Mazda Motor Corp 車両の動力伝達装置
GB9217219D0 (en) * 1992-08-13 1992-09-23 Fellows Thomas G Improvements in or relating to continuously-variableratio transmissions
GB9307821D0 (en) * 1993-04-15 1993-06-02 Greenwood Christopher J Improvements in or relating to continuously-variable-ratio transmissions
US5803858A (en) * 1997-05-23 1998-09-08 General Motors Corporation Powertrain transmission with torque converter planetary gearing and a continuously variable transmission unit
JP2000130531A (ja) 1998-10-29 2000-05-12 Isuzu Motors Ltd 無段変速機
JP3508689B2 (ja) * 1999-07-27 2004-03-22 日産自動車株式会社 変速比無限大無段変速機の制御装置
JP3680718B2 (ja) * 2000-08-17 2005-08-10 日産自動車株式会社 変速比無限大無段変速機の制御装置
JP3458818B2 (ja) * 2000-03-30 2003-10-20 日産自動車株式会社 変速比無限大無段変速機の制御装置
JP2002054731A (ja) * 2000-08-08 2002-02-20 Nissan Motor Co Ltd 変速比無限大無段変速機の変速制御装置
JP3726685B2 (ja) * 2001-01-15 2005-12-14 日産自動車株式会社 クラッチ装置
JP2003014098A (ja) * 2001-07-04 2003-01-15 Nissan Motor Co Ltd 変速比無限大無段変速機の制御装置
ES2246407T3 (es) 2001-08-31 2006-02-16 Torotrak (Development) Limited Transmision continuamente variable y metodos de control de las mismas.
JP4082562B2 (ja) * 2001-12-25 2008-04-30 本田技研工業株式会社 車両用の無段変速装置
US6866606B2 (en) 2001-10-25 2005-03-15 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Continuously variable transmission system for vehicles
GB2384835B (en) * 2002-02-01 2006-02-22 Torotrak Dev Ltd Continuously variable transmission system
KR101179284B1 (ko) * 2003-03-27 2012-09-03 토로트랙 (디벨로프먼트) 리미티드 무단 변속기의 제어 방법
GB0316379D0 (en) 2003-07-12 2003-08-13 Torotrak Dev Ltd A continuously variable ratio transmission unit
WO2006046868A1 (en) * 2004-10-29 2006-05-04 Dti Group B.V. Drive provided with a continuously variable transmission and a changeable reverse shaft

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008545101A (ja) 2008-12-11
WO2007003657A1 (en) 2007-01-11
ES2326192T3 (es) 2009-10-02
DE602006006450D1 (de) 2009-06-04
ZA200800103B (en) 2009-08-26
CA2608545A1 (en) 2007-01-11
RU2391589C2 (ru) 2010-06-10
MX2007014922A (es) 2008-03-18
US20090203486A1 (en) 2009-08-13
EP1899625B1 (en) 2009-04-22
CN101213389A (zh) 2008-07-02
JP5058992B2 (ja) 2012-10-24
EP1899625A1 (en) 2008-03-19
GB0513721D0 (en) 2005-08-10
CN101213389B (zh) 2014-06-04
KR101292647B1 (ko) 2013-08-02
CA2608545C (en) 2014-08-26
RU2008104148A (ru) 2009-08-10
BRPI0612490A2 (pt) 2010-11-23
ATE429596T1 (de) 2009-05-15
US8388484B2 (en) 2013-03-05
BRPI0612490B1 (pt) 2020-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101292647B1 (ko) 비율 제한 장치
KR101436519B1 (ko) 연속 가변 변속기
US4990127A (en) Dual range infinitely variable transmission
KR101806539B1 (ko) 평행한 저속 기어 휠 그룹을 가진 무단변속 전동 장치
KR20060034251A (ko) 연속 가변비 변속 시스템
KR20040082406A (ko) 무단 변속 시스템
KR19980047933A (ko) 차량용 무단 변속장치
CA2598778C (en) Continuously variable constant mesh epicycle transmission
US5803859A (en) Powertrain with planetary gearing and a continuously variable ratio unit
KR100256587B1 (ko) 차량용 무단 변속기
WO1995034772A1 (en) Infinitely adjustable gear
WO2016168138A1 (en) Dual-pass continuously variable automatic transmission
KR100516293B1 (ko) 더블 클러치식 변속기의 밀림 방지 장치
KR200155261Y1 (ko) 종치 차량의 4륜 구동 무단 변속장치
KR100256590B1 (ko) 차량용 무단 변속장치
KR100328382B1 (ko) 무단 변속장치
KR200189179Y1 (ko) 차량용 무단 변속장치
KR880000333B1 (ko) 무한궤도 차량용 드라이브라인(Driveline)
KR100260152B1 (ko) 차량용 무단 변속장치
KR19990059950A (ko) 무단 변속장치
KR19980017029A (ko) 차량용 무단 변속장치
KR19980053620U (ko) 차량용 무단 변속장치
KR19980017057A (ko) 차량용 무단 변속장치
KR19980047936A (ko) 차량용 무단 변속장치
KR20000013687A (ko) 미끄럼 방지 수단을 가지는 기어식 무단 변속기

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161207

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171019

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180713

Year of fee payment: 6