特許 7547396 正転及び逆転モードで作動可能な遊星歯車装置を備える伝動システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-30

(45)【発行日】2024-09-09

(54)【発明の名称】正転及び逆転モードで作動可能な遊星歯車装置を備える伝動システム

(51)【国際特許分類】

   F16H 3/14 20060101AFI20240902BHJP

   F16H 1/28 20060101ALI20240902BHJP

   F16H 3/44 20060101ALI20240902BHJP

   F16H 3/02 20060101ALI20240902BHJP

   F16H 3/04 20060101ALI20240902BHJP

【ＦＩ】

F16H3/14

F16H1/28

F16H3/44

F16H3/02 B

F16H3/04

【請求項の数】 24

(21)【出願番号】P 2021577281

(86)(22)【出願日】2020-06-09

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-09-15

(86)【国際出願番号】 US2020036751

(87)【国際公開番号】W WO2020263553

(87)【国際公開日】2020-12-30

【審査請求日】2023-05-26

(31)【優先権主張番号】62/868,216

(32)【優先日】2019-06-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】506038235

【氏名又は名称】ホートン， インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110002664

【氏名又は名称】弁理士法人相原国際知財事務所

(72)【発明者】

【氏名】ヘネシー， デビッド， アール．

(72)【発明者】

【氏名】シュミット， トーマス

【審査官】小川 克久

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－２６５０１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－０２１８７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－０５５１５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－００９６７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０２８７０６５５（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開２００５－０８３４８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０８９５８２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｈ ３／１４

Ｆ１６Ｈ １／２８

Ｆ１６Ｈ ３／４４

Ｆ１６Ｈ ３／０２

Ｆ１６Ｈ ３／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

正転又は逆転作動モードのいずれかでトルクを伝達するための伝動システムであって、
回転軸を中心として回転可能なリングギア；
複数の遊星ギア；
キャリアであって、前記遊星ギアがシングルピニオン構成の前記キャリアに回転可能に接続された、キャリア；及び
前記回転軸を中心として回転可能な太陽歯車であって、前記遊星ギアがそれぞれ前記リングギア及び前記太陽歯車の両方と噛み合う、太陽歯車；
を含む遊星歯車装置と、
前記リングギアと前記キャリアとの間に動作可能に接続された正転クラッチであって、前記正転クラッチの係合が前記リングギアと前記キャリアを回転結合する、正転クラッチと、
前記キャリアと回転固定位置との間に動作可能に接続された逆転ブレーキであって、前記逆転ブレーキの係合が前記回転固定位置に対する前記キャリアの制動を引き起こす、逆転ブレーキと、
前記伝動システムを正転作動モードと逆転作動モードとの間で選択的に駆動可能な制御サブシステムであって、前記制御サブシステムの駆動ストロークは、共通の制御信号に基づいて前記正転クラッチ及び前記逆転ブレーキの両方を駆動するように構成されており、前記共通の制御信号は流体制御信号であり、前記正転作動モードにおいて、前記正転クラッチは係合し、前記逆転ブレーキは係合解除され、前記リングギア及び前記太陽歯車は前記回転軸を中心として同じ回転方向に回転可能であり、前記逆転作動モードにおいて、前記正転クラッチは係合解除され、前記逆転ブレーキは係合し、前記リングギア及び前記太陽歯車は前記回転軸を中心として逆の回転方向に回転可能である、制御サブシステムと、
を備え、
前記制御サブシステムは、
圧力チャンバーと、
少なくとも部分的に前記圧力チャンバーと共に位置決めされたピストンと、
スプリングであって、前記スプリングは、前記圧力チャンバー内のデフォルト位置へ前記ピストンをバネ付勢し、前記流体制御信号は、前記スプリングの前記バネ付勢に抗して前記ピストンを移動させるために前記圧力チャンバーを選択的に加圧する、スプリングと、
前記ピストン、前記正転クラッチ及び前記キャリアの間に動作可能に接続された回転／並進カップリングと、
前記回転／並進カップリングと前記ピストンとの間に動作可能に係合されたスラストベアリングと、
を備える伝動システム。

【請求項2】

前記制御サブシステムは、前記共通の制御信号によって制御される単一のアクチュエータを含む、請求項１に記載の伝動システム。

【請求項3】

前記制御サブシステムはスプリングを含み、前記制御サブシステムは前記スプリングによってデフォルトで前記正転作動モードにバネ付勢されている、請求項１に記載の伝動システム。

【請求項4】

前記正転クラッチ及び前記逆転ブレーキは、前記回転軸に対して同心に、かつ、前記軸方向において少なくとも部分的に互いに重なり合って配置されている、請求項１に記載の伝動システム。

【請求項5】

前記回転／並進カップリングは、押し込みピンアセンブリ及びピストンプレートから成る群から選択される、請求項１に記載の伝動システム。

【請求項6】

前記バネ付勢の力は、前記ピストンを、軸方向の圧縮係合力が前記キャリアを介して前記正転クラッチに伝達され、同時に前記逆転ブレーキを圧縮されておらず係合解除されたままの状態にする第１の軸方向位置に付勢し、前記圧力チャンバーの加圧は、前記ピストンを、前記正転クラッチを圧縮されておらず係合解除されたままの状態にし、同時に軸方向の圧縮係合力を前記逆転ブレーキに伝達する第２の軸方向位置に付勢する、請求項１に記載の伝動システム。

【請求項7】

前記制御サブシステムの前記駆動ストロークの範囲内で、前記ピストンは、同時に前記正転クラッチ及び前記逆転ブレーキの両方を圧縮されておらず係合解除されたままの状態にする中間の軸方向位置にある、請求項１に記載の伝動システム。

【請求項8】

前記制御サブシステムは正転クラッチピストン及び逆転ブレーキピストンを含み、前記正転クラッチピストン及び前記逆転ブレーキピストンは、それぞれ、前記流体制御信号が通過し得る共通の圧力通路と流体的に接続されている、請求項１に記載の伝動システム。

【請求項9】

前記正転クラッチは多板湿式摩擦クラッチを備え、前記逆転ブレーキは多板湿式摩擦クラッチを備える、請求項１に記載の伝動システム。

【請求項10】

前記正転クラッチ及び前記逆転ブレーキは、同心に、かつ、軸方向において少なくとも部分的に重なり合って配置されている、請求項１に記載の伝動システム。

【請求項11】

内燃エンジンと、
請求項１に記載の伝動システムと、
前記内燃エンジンと前記伝動システムのプーリとの間に係合されたベルトと、
前記太陽歯車に回転的に固定されたファンと、
を備える冷却システム。

【請求項12】

正転又は逆転作動モードのいずれかでトルクを伝達するための伝動システムであって、
回転軸を中心として回転可能なリングギア；
複数の遊星ギア；
キャリアであって、前記遊星ギアがシングルピニオン構成の前記キャリアに回転可能に接続された、キャリア；及び
前記回転軸を中心として回転可能な太陽歯車であって、前記遊星ギアがそれぞれ前記リングギア及び前記太陽歯車の両方と噛み合う、太陽歯車；
を含む遊星歯車装置と、
前記リングギアと前記キャリアとの間に動作可能に接続された正転クラッチであって、前記正転クラッチの係合が前記リングギアと前記キャリアを回転結合する、正転クラッチと、
前記キャリアと回転固定位置との間に動作可能に接続された逆転ブレーキであって、前記逆転ブレーキの係合が前記回転固定位置に対する前記キャリアの制動を引き起こす、逆転ブレーキと、
前記伝動システムを正転作動モードと逆転作動モードとの間で選択的に駆動可能な制御サブシステムであって、前記制御サブシステムの駆動ストロークは、共通の制御信号に基づいて前記正転クラッチ及び前記逆転ブレーキの両方を駆動するように構成されており、前記正転作動モードにおいて、前記正転クラッチは係合し、前記逆転ブレーキは係合解除され、前記リングギア及び前記太陽歯車は前記回転軸を中心として同じ回転方向に回転可能であり、前記逆転作動モードにおいて、前記正転クラッチは係合解除され、前記逆転ブレーキは係合し、前記リングギア及び前記太陽歯車は前記回転軸を中心として逆の回転方向に回転可能である、制御サブシステムと、
回転的に静止したシャフトを有するジャーナルブラケットであって、前記リングギア及び前記太陽歯車がそれぞれ前記シャフト上に回転可能に支持されている、ジャーナルブラケットと、
前記太陽歯車に回転的に固定されたマウントであって、前記マウントは外部に露出している、マウントと、
を備える伝動システム。

【請求項13】

前記正転クラッチ、前記逆転ブレーキ及び前記制御サブシステムは、全て、軸方向において前記遊星歯車装置の同じ側に位置している、請求項１に記載の伝動システム。

【請求項14】

リングギア、シングルピニオン遊星ギア、キャリア及び太陽歯車を含む遊星歯車装置を用いて、正回転方向又は逆回転方向のいずれかで、入力と出力との間でトルクを選択的に伝達する方法であって、前記方法は、
前記リングギアで入力トルクを受け入れるステップと、
係合された時に、前記リングギアと前記キャリアを回転結合させ、同じ方向かつ同じ又は実質的に同じ速度で回転させる正転クラッチを介して、前記リングギアと前記キャリアとの間でトルクを伝達するステップと、
前記正回転方向で、前記遊星歯車装置を介して前記太陽歯車に出力トルクを送達するステップと、
制御サブシステムで共通の制御信号を受信するステップであって、前記共通の制御信号は流体制御信号であり、前記制御サブシステムは１つ以上のスプリングによってデフォルト位置へバネ付勢されたピストンアクチュエータを含む、ステップと、
前記共通の制御信号の受信に反応して前記制御サブシステムで駆動ストロークを生成するステップであって、前記駆動ストロークは同時に前記正転クラッチを係合解除させると共に逆転ブレーキを係合させる、ステップと、
前記駆動ストロークを生成するために、前記流体制御信号によって生じた加圧に基づいて前記ピストンを並進移動させるステップと、
前記駆動ストロークを生成するために前記流体制御信号による加圧に基づいて前記ピストンが並進移動された時、前記正転クラッチを係合解除させ且つ前記逆転ブレーキを係合させるために、前記ピストンを用いて軸方向に力を伝達するステップであって、前記ピストンを用いて軸方向に伝達された前記力は、前記キャリアの一部を通じて伝達される、ステップと、
前記逆転ブレーキが係合した時に前記キャリアを回転に対して制動するステップと、
前記逆転ブレーキが係合し前記正転クラッチが係合解除された時に、前記逆回転方向で、前記遊星歯車装置を介して前記太陽歯車に前記出力トルクを送達するステップと、
を備える方法。

【請求項15】

前記正転クラッチが係合し前記逆転ブレーキが係合解除されるデフォルト位置へ、前記制御サブシステムをバネ付勢するステップを更に備える、請求項１４に記載の方法。

【請求項16】

前記流体制御信号による加圧中、前記駆動ストロークの第１の部分において、前記正転クラッチは係合解除される一方、前記逆転ブレーキは係合解除されたままであり、前記駆動ストロークの後続の第２の部分において、前記逆転ブレーキは係合する一方、前記正転クラッチは係合解除されたままである、請求項１４に記載の方法。

【請求項17】

前記正転クラッチ及び前記逆転ブレーキは、前記回転軸に対して同心に、かつ、前記正転クラッチと前記逆転ブレーキが径方向に互いに積み重ねられた状態で作動するよう、前記軸方向において少なくとも部分的に重なり合って配置されている、請求項１４に記載の方法。

【請求項18】

正転及び逆転作動モードでトルクを最終駆動部へ伝達するための伝動システムであって、
回転軸を中心として回転可能なリングギアであって、前記リングギアは前記伝動システムへのトルク入力として構成されている、リングギア、
複数の遊星ギア、
キャリアであって、前記遊星ギアがシングルピニオン構成の前記キャリアに回転可能に接続された、キャリア、及び
前記回転軸を中心として回転可能な太陽歯車であって、前記太陽歯車は前記伝動システムのトルク出力として構成されており、前記遊星ギアはそれぞれ前記リングギア及び前記太陽歯車の両方と噛み合う、太陽歯車
を含む遊星歯車装置と、
回転的静止したャフトを有するジャーナルブラケットであって、前記リングギア及び前記太陽歯車はそれぞれ前記シャフト上に回転可能に支持されている、ジャーナルブラケットと、
前記太陽歯車に回転的に固定されたマウントであって、前記マウントは外部に露出している、マウントと、
前記リングギアと前記キャリアとの間に動作可能に接続された正転クラッチであって、前記正転クラッチの係合が前記リングギアと前記キャリアを回転結合し、前記正転クラッチは湿式摩擦クラッチを備える、正転クラッチと、
前記キャリアと回転固定位置との間に動作可能に接続された逆転ブレーキであって、前記逆転ブレーキの係合によって前記回転固定位置に対する前記キャリアの制動が生じ、前記逆転ブレーキは湿式摩擦クラッチを備え、前記正転クラッチ及び前記逆転ブレーキは、前記回転軸に対して同心に且つ少なくとも部分的に軸方向において重なり合って配置されている、逆転ブレーキと、
前記リングギア及び前記太陽歯車が前記回転軸を中心として同じ回転方向に回転可能である正転作動モードと、前記リングギア及び前記太陽歯車が前記回転軸を中心として逆の回転方向に回転可能である逆転作動モードとの間で、前記伝動システムを切り替えるために、選択的に駆動可能な制御サブシステムであって、
圧力チャンバー；
少なくとも部分的に前記圧力チャンバーと共に位置決めされると共に、前記正転クラッチ及び前記逆転ブレーキに動作可能に接続されて両者の間で軸方向の力を選択的に伝達するピストン；及び
前記圧力チャンバー内のデフォルト軸方向位置へ前記ピストンをバネ付勢するスプリングであって、共通の流体制御信号が、前記ピストンを前記スプリングのバネ付勢に抗して駆動軸方向位置へ並進移動させるために、前記圧力チャンバーを選択的に加圧し、前記正転作動モードにおいて、前記ピストンは前記デフォルト軸方向位置にあり、前記正転クラッチは係合し、前記逆転ブレーキは係合解除されており、前記逆転作動モードにおいて、前記ピストンは前記駆動軸方向位置にあり、前記正転クラッチは係合解除され、前記逆転ブレーキは係合している、スプリング
を備える制御サブシステムと、
を備える伝動システム。

【請求項19】

前記正転クラッチ、前記逆転ブレーキ及び前記制御サブシステムは、全て、軸方向において前記リングギアの同じ側に位置している、請求項１８に記載の伝動システム。

【請求項20】

前記正転クラッチ、前記逆転ブレーキ及び前記制御サブシステムは、全て、軸方向において前記遊星歯車装置の同じ側に位置している、請求項１９に記載の伝動システム。

【請求項21】

前記デフォルト軸方向位置と前記駆動軸方向位置との間の中間軸方向位置への前記ピストンの軸方向並進移動は、前記正転クラッチ及び前記逆転ブレーキの両方を、圧縮されておらず係合解除されたままの状態にする、請求項１８に記載の伝動システム。

【請求項22】

内燃エンジンと、
請求項１８に記載の伝動システムと、
前記内燃エンジンと前記リングギアに回転的に固定されたプーリとの間に係合されたベルトと、
を備え、
前記最終駆動部は、前記太陽歯車に回転的に固定されたファンを備える、冷却システム。

【請求項23】

前記制御サブシステムは更に、
径方向に延びるスプリングブロックであって、前記回転／並進カップリングは、前記スプリングブロックと接触する押し込みピンサブアセンブリを備え、前記押し込みピンサブアセンブリの少なくとも一部は、前記キャリアの少なくとも一部を通過すると共に、前記キャリアに対して軸方向に並進移動可能であり、前記ピストンと前記スプリングは、前記スプリングブロックの反対側に位置する、スプリングブロック
を含む、請求項１に記載の伝動システム。

【請求項24】

前記制御サブシステムは更に、
径方向に延びるスポークを有するピストンプレートであって、前記スポークは、前記ピストンプレートが前記キャリアに対して軸方向に並進移動可能であるように、前記キャリアの少なくとも一部を通過し、前記ピストンと前記スプリングは、前記ピストンプレートの反対側に位置する、ピストンプレートと、
前記ピストンプレートと前記ピストンとの間に動作可能に配置されたスラストベアリングと、
を含む、請求項１に記載の伝動システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、正回転方向及び逆回転方向にトルクを伝達することが可能な機械式伝動システム、並びに、そのようなシステムの製作及び使用方法に関する。本発明の開示された実施形態は、特に遊星歯車装置を利用する機械式伝動システムに関する。

【背景技術】

【0002】

農業、建設、鉱業及び類似の設備の多くの用途は、設備の冷却システムが周囲からのデブリで閉塞されるような状態での運転を伴う。一例は、森林収穫機からの木片である。冷却システムは、熱交換器（例えば、ラジエータ）、単純な空気流グリル、及び／又は、他の典型的な冷却システム構成要素を含むことができる。十分なデブリが蓄積されると、そのデブリによって冷却システムの効果がなくなり、エンジンの過熱につながる可能性がある。

【0003】

設備の冷却ファンは、一般に、プーリ駆動ハブ及び関連するファンを回転させるためにエンジンの機械的な回転動力を使用する、プーリ駆動ハブに取り付けられる。これは、エンジン冷却ファンを回転させる簡単で堅牢な方法である。近年、ファンの回転速度を管理するために、これらの用途においてもクラッチ機構の使用が一般的になってきており、これにより、ファンを回転させるために必要な動力、及び、ファンによって生じる騒音の、大幅な全体的低減がもたらされる。（少なくとも一部の作動条件下の）ファンのより低い作動速度によって、冷却システムにより取り込まれるデブリの量が減少する可能性がある。しかしながら、かなりの量のデブリが冷却システム内へ引き込まれ、閉塞を引き起こす可能性のある多くの用途が、依然として存在する。

【0004】

冷却システムのデブリ閉塞の問題に対するいくつかの解決策が、知られており及び／又は市場に存在する。最も一般的な商用解決策は、ファン駆動空気流の流れ方向を逆転させるためにファンの回転を（油圧で）逆転させるための油圧ファン駆動装置の使用、又は、ファンを同一の方向に回転させ続けながらファン駆動空気流の逆転を達成するための逆転ピッチファンの使用を含む。どちらの場合も、システムは、大きく、複雑で、扱いにくくなる可能性がある。ファンの回転方向を逆転させるためのシステムの他の例が特許文献１に開示されているが、これも大きくて扱いにくく、ファンの両側にベルトを必要とするため、取り付け又はメンテナンスのためのベルトアクセスを難しくしている。代替的なアプローチは、同一出願人に譲受された特許文献２～４に開示されたタイプのシステムのような、デブリを除去するための別個のブロワ流を提供するために、冷却ファンとは別個のブロワシステムを設けることである。

【0005】

連続可変かつ自動の伝動システムは、自動車用途で知られているが、そのような伝動装置は、しばしば比較的大きく複雑である。そのようなシステムは車両の主なパワートレイン用途に適しているが、大きくかつ重すぎる可能性があり、冷却システム用途にとって実用的であるには複雑すぎる制御装置を有する。例えば、冷却システムの用途には、冷却システム構成要素のために利用可能なエンジンルーム空間が限られている可能性があり、車両の車台取り付け位置に容易に適合し得るパワートレイン伝動装置は、エンジンルーム内に適合しない可能性がある。更に、複雑な連続可変かつ自動の伝動システムは、複数の制御信号によって制御される複雑な制御システムを必要とする可能性があり、これは、不必要に複雑な制御ハードウェアの必要性、並びに、故障及び／又は制御の誤動作のリスクの増大のために、冷却システム用途にとって望ましくない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０３４２９８８号明細書

【文献】米国特許第９，３３４，７８８号明細書

【文献】米国特許第９，５６８，２６０号明細書

【文献】米国特許第１０，０８２，３５０号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

比較的コンパクトで、質量が比較的小さく、要求の厳しい工業的及び／又は環境的条件で使用される場合にも信頼性が高く、かつ、正転及び逆転作動の間での切り替えのために比較的簡単な制御を可能とする伝動パッケージを提供しつつ、正回転方向又は逆回転方向のいずれかにおいて選択的にトルクを伝達することが可能な機械式伝動装置を提供することが望ましい。

【課題を解決するための手段】

【0008】

一態様において、正転又は逆転作動モードのいずれかでトルクを伝達するための伝動システムは、回転軸を中心として回転可能なリングギアと、複数の遊星ギアと、遊星ギアがシングルピニオン構成のキャリアに回転可能に接続された、キャリアと、遊星ギアがそれぞれリングギア及び太陽歯車の両方と噛み合う、回転軸を中心として回転可能な太陽歯車と、を含む遊星歯車装置と、正転クラッチの係合がリングギアとキャリアを回転結合するように、リングギアとキャリアとの間に動作可能に接続された正転クラッチと、逆転ブレーキの係合が回転固定位置に対するキャリアの制動を引き起こすように、キャリアと回転固定位置との間に動作可能に接続された逆転ブレーキと、伝動システムを正転作動モードと逆転作動モードとの間で選択的に駆動可能な制御サブシステムと、を含む。正転作動モードにおいて、正転クラッチは係合し、逆転ブレーキは係合解除され、リングギア及び太陽歯車は回転軸を中心として同じ回転方向に回転可能である。逆転作動モードにおいて、正転クラッチは係合解除され、逆転ブレーキは係合し、リングギア及び太陽歯車は回転軸を中心として逆の回転方向に回転可能である。制御サブシステム駆動ストロークは、共通の制御信号に基づいて、正転クラッチ及び逆転ブレーキの両方を作動させるように構成されている。

【0009】

他の態様において、冷却システムは、内燃エンジンと、選択的に正転及び逆転作動モードで作動することができる上述したもののような伝動システムと、内燃エンジンと伝動システムのプーリとの間に係合されたベルトと、太陽歯車に回転的に固定されたファンと、を含むことができる。

【0010】

他の態様において、伝動システムを製作する方法及びそのような伝動システムを含む冷却システムを製作する方法は、上述した構成要素の一部又は全てを提供することを含むことができる。

【0011】

他の態様において、リングギア、シングルピニオン遊星ギア、キャリア及び太陽歯車を含む遊星歯車装置を用いて、正回転方向又は逆回転方向のいずれかで、入力と出力との間でトルクを選択的に伝達する方法が提供される。方法は、リングギアで入力トルクを受け入れるステップと、係合された時に、リングギアとキャリアを回転結合させ、同じ方向かつ同じ又は実質的に同じ速度で回転させる正転クラッチを介して、リングギアとキャリアとの間でトルクを伝達するステップと、正回転方向で、遊星歯車装置を介して太陽歯車に出力トルクを送達するステップと、制御サブシステムで共通の制御信号を受信するステップと、駆動ストロークが同時に正転クラッチを係合解除させると共に逆転ブレーキを係合させるよう、共通の制御信号の受信に反応して制御サブシステムで駆動ストロークを生成するステップと、逆転ブレーキが係合された時にキャリアを回転に対して制動するステップと、逆転ブレーキが係合され正転クラッチが係合解除された時に、逆回転方向で、遊星歯車装置を介して太陽歯車に出力トルクを送達するステップと、を含む。

【0012】

更に他の態様において、正転及び逆転作動モードで最終駆動部にトルクを伝達するための伝動システムは、リングギアが伝動システムへのトルク入力として構成された、回転軸を中心として回転可能なリングギアと、複数の遊星ギアと、遊星ギアがシングルピニオン構成のキャリアに回転可能に接続された、キャリアと、太陽歯車が伝動システムのトルク出力として構成され、遊星ギアがそれぞれリングギア及び太陽歯車の両方と噛み合う、回転軸を中心として回転可能な太陽歯車と、を含む遊星歯車装置と、リングギア及び太陽歯車がそれぞれシャフト上に回転可能に支持されている、回転的に静止したシャフトを有するジャーナルブラケットと、マウントが外部に露出している、太陽歯車に回転的に固定されたマウントと、正転クラッチが湿式摩擦クラッチを含み、正転クラッチの係合がリングギアとキャリアを回転結合するように、リングギアとキャリアとの間に動作可能に接続された正転クラッチと、逆転ブレーキが湿式摩擦クラッチを含み、逆転ブレーキの係合が回転固定位置に対するキャリアの制動を引き起こすように、キャリアと回転固定位置との間に動作可能に接続された逆転ブレーキと、リングギア及び太陽歯車が回転軸を中心として同じ回転方向に回転可能である正転作動モードと、リングギア及び太陽歯車が回転軸を中心として逆の回転方向に回転可能である逆転作動モードとの間で、伝動システムを切り替えるために選択的に駆動可能な制御サブシステムと、を含む。正転クラッチ及び逆転ブレーキは、回転軸に対して同心円状に配置することができ、軸方向において少なくとも部分的に互いに重なり合うことができる。制御サブシステムは、圧力チャンバーと、少なくとも部分的に圧力チャンバーと共に位置付けられると共に、正転クラッチと逆転ブレーキとの間で軸方向の力を選択的に伝達するために、正転クラッチ及び逆転ブレーキの両方に動作可能に接続されたピストンと、を含む。共通の流体制御信号は、スプリングのバネ付勢に抗してピストンを駆動軸方向位置へ並進移動させるために、圧力チャンバーを選択的に加圧することができる。正転作動モードにおいて、ピストンはデフォルトの軸方向位置にあり、正転クラッチは係合され、逆転ブレーキは係合解除されている。逆転作動モードにおいて、ピストンは駆動軸方向位置にあり、正転クラッチは係合解除され、逆転ブレーキは係合されている。

【0013】

本概要は、限定ではなく、例としてのみ提供される。本発明の他の態様は、本文全体、特許請求の範囲及び添付の図面を含む、本開示の全体を考慮して理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1A】内燃エンジンとファンとの間に接続された伝動システムを備える冷却システムを有する装置の一実施形態の概略図である。

【図1B】伝動システム、可変速クラッチ及びファンの側面図である。

【図2A】正転作動条件下にある伝動システムの遊星歯車装置の正面図である。

【図2B】逆転作動条件下にある伝動システムの遊星歯車装置の正面図である。

【図3】伝動システムの一実施形態の概略図である。

【図4】伝動システムの他の実施形態の概略図である。

【図5A】本発明による伝動システムの一実施形態の断面図である。

【図5B】図５Ａの伝動システムの一部の拡大図である。

【図6】図５Ａ及び５Ｂの伝動システムの正転クラッチに関連する構成要素を分離して示す部分斜視図である。

【図7】図６に示した伝動システムの構成要素の断面斜視図である。

【図8】図５Ａ及び５Ｂの伝動システムの逆転クラッチに関連する構成要素を分離して示す断面斜視図である。

【図9】図５Ａ及び５Ｂの伝動システムの逆転クラッチ及びピストンに関連する構成要素を分離して示す断面斜視図である。

【図10】回転軸の片側のみが示されてた、伝動システムの他の実施形態の断面図である。

【図11】回転軸の片側のみが示されてた、伝動システムの他の実施形態の断面図である。

【図12】伝動システムの更なる実施形態の概略図である。

【図13】伝動システムの更なる実施形態の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

上述の図面は本発明の実施形態を説明しているが、説明で述べられるように、他の実施形態も考えられる。全ての場合において、本開示は、限定ではなく説明の目的で、本発明を提示する。本発明の原理の範囲及び精神に含まれる多数の他の変形例及び実施形態が、当業者によって考案され得ることが、理解されるべきである。図面は一定の縮尺で描かれておらず、本発明の用途及び実施形態は、図面に具体的に示されていない特徴、ステップ及び／又は構成要素を含み得る。

【0016】

一般に、本発明の実施形態は、原動機が一方向のトルク出力を提供する能力のみを有する場合であっても、原動機（例えば、内燃エンジン）から最終駆動部（例えば、ファン又は他の被駆動装置）へ、正回転方向又は逆回転方向にトルクを選択的に送達することができる伝動システム（又は装置）を提供する。いくつかの実施形態は、更に、最終駆動部に送達されるトルクに対する完全可変速度制御を可能とする。例えば、１つ以上のクラッチ及び／又はブレーキと組み合わされた遊星歯車サブシステム（遊星歯車装置とも呼ばれる）は、単一方向に回転するトルク入力を、それぞれ正転及び逆転作動モードにおいて、同一の方向又は逆の方向に最終駆動部へ選択的に伝達することを可能とすることができる。いくつかの実施形態では、正転クラッチ及び逆転ブレーキの両方を制御するために、単一の制御サブシステムを利用することができ、いくつかの更なる実施形態では、制御サブシステムは、伝動システムを正転及び逆転作動モードの間で切り替えるために、所与の駆動ストロークで複数のクラッチ及び／又はブレーキを同時に駆動することができる共通の制御信号（例えば、単一の制御信号）によって制御することができる。いくつかの実施形態では、制御サブシステムは、一時的な中立又は非係合遷移作動モードを伴う正転及び逆転作動モード間の「ソフトな」遷移を提供するために、多部分駆動ストロークを利用することができる。本発明は、例えば、作動中にデブリによる詰まり又は障害を受ける冷却システムを有する車両を含む設備で、効率的な冷却システムの作動の維持を支援すべく、デブリの一部又は全部を除去するために、ファン又は他の冷却システム構成要素を所望の期間にわたって選択的に逆転させることによって、実施することができる。本発明の実施形態は、比較的コンパクトで、質量が比較的小さく、要求の厳しい工業的及び／又は環境的条件で使用される場合にも信頼性が高く、かつ、正転及び逆転作動の間での切り替えを可能とするために比較的簡単な制御を可能とする伝動パッケージに、逆転能力を与えることができる。更に、本発明の開示された実施形態は、正転及び逆転作動モードの間での切り替えのために、回転インターフェースを越えて制御信号を伝達する必要性を回避することができる。他の特徴及び利点は、添付の図面を含む本開示の全体を考慮して、当業者によって認識されるであろう。

【0017】

本願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１９年６月２８日に出願された米国仮特許出願第６２／８６８，２１６号の優先権を主張する。

【0018】

図１Ａは、内燃エンジン２２、及び、熱交換器（Ｈ／Ｘ）２４と、ファン２６と、エンジン２２からファン２６へ制御可能にトルクを送達するための伝動装置２８とを含む冷却システムを有する装置２０（例えば、車両、産業機械、農業機械、鉱業機械、森林／木材収穫機等）を概略的に示す。冷却システムは、装置２０のエンジンルーム内に配置することができる。ベルト２８がプーリ（又はシーブ）を介してエンジン２２を伝動装置２８に接続していることが示されているが、更なる実施形態では、チェーン又は他の適切な駆動系デバイスを使用することができる。冷却システムの典型的な作動中、ファン２６は熱交換器２４を通じてエンジン２２に向かって冷却空気を引き込むが、これは、空気流を制限し、冷却システムの作動効率を低下させるデブリＤの蓄積を引き起こす可能性がある。特に、デブリＤは、冷却空気流が装置２０の内部へ入る又は装置２０を通過することが望まれる開放領域の、物理的な閉塞を引き起こす可能性がある。代替的な実施形態では、熱交換器２４を省略することができ、ファン２６は冷却空気を単にエンジン２２を通過して移動させるだけでよく、この場合、デブリＤは、冷却空気が装置２０のエンジンルームに入ることを可能にするグリル又は同様の構造（例えば、図１Ａに示すように、熱交換器２４とほぼ同一の位置に配置された）の上に容易に蓄積する可能性がある。

【0019】

しかしながら、燃焼エンジン（内燃エンジン２２等）は、作動中、一方向のみに回転する。したがって、エンジン２２からのトルクによって駆動されるベルト２８等も、１つの回転方向にのみ回転する。エンジン２２からのこの単一の回転方向のトルクは、伝動システム２８への入力である。以下で更に説明するように、伝動システム２８の開示された実施形態は、遊星歯車列、正転クラッチ機構及びブレーキ機構を利用して、伝達されたトルクの回転を制御可能に逆転させる機械的手段を達成し、その結果、逆転ハブ（又は逆転最終駆動部）を提供する。したがって、ファン２６の回転方向を逆転させるために、伝動装置２８の逆転作動を指令することができ、その結果、空気流を逆方向に押しやって蓄積されたデブリＤの一部又は全てを吹き飛ばすことができる。Horton, Inc.（Roseville, MN, USA）から入手可能なHS/11ファンのような軸流ファンは、正転方向での（ただし、逆方向に回転させるとより高い出力レベルでの）作動と匹敵する、適切なファン曲線及び静圧を有することが分かった。このように、デブリＤを除去すべくファン２６を逆方向に回転させるために伝動装置２８を使用することにより、ブロー空気流又はクリーニング空気流を一時的に提供することができる。デブリＤを除去するためのそのような一時的な逆転作動は、伝動装置２８が、冷却空気流を、エンジン２２に向かって、熱交換器２４（存在する場合）、グリル等を通って装置２０内へ引き込むべくもう一度ファン２６を回転させるよう、再び正転に切り替えられたとき、適切に清浄な空気流領域、適切な冷却空気流及び関連するエンジン冷却の維持を支援する。

【0020】

図１Ｂは、任意選択の可変速クラッチ３２を介してファン２６に接続された伝動システム２８の側面である。可変速クラッチ３２は、例えば電子制御式粘性クラッチであることができる。図１Ｂに示すように、伝動システム２８は、回転軸Ａを中心として、正転又は逆転作動モードのいずれかで回転することができる。図示した実施形態に示すような伝動システム２８は、所望の取り付け位置で伝動システム２８を支持するジャーナルブラケットと、ベルト３０（図示せず）から入力される一方向トルクを受け入れるための入力として機能するプーリ（又シーブ）と、を有する。外向きの取付フランジ、シャフト等の伝動システム２８の出力は、変速クラッチ３２の入力に回転的に固定され、ファン２６は、可変速クラッチ３２の出力に回転的に固定されている。伝動システム２８は、正回転方向又は逆回転方向のいずれかでトルクを可変速クラッチ３２に送達し、可変速クラッチは、伝動システム２８からファン２６へのトルクの送達の完全可変速制御を提供することができる。このようにして、伝動システム２８はファンの回転方向を制御することができ、可変速クラッチ３２はファン２６の速度を調節することができる。いくつかの用途及び実施形態では、可変速クラッチ３２は、伝動システム２８が正転作動モードにあるとき、ファンのスピードを変化させるためにのみ使用され、伝動システム２８が逆転作動モードにあるときはいつでも、可変速クラッチ３２はフルスピードで作動する。なぜなら、デブリＤを除去するための逆転作動は一時的にのみ使用することができ、ファン２６のフルスピード作動はデブリを除去する逆の空気流の効率の向上を支援するからである。代替的な実施形態では、可変速クラッチの代わりに、オン／オフクラッチを利用することができる。更に別の実施形態では、クラッチ（例えば可変速クラッチ又はオン／オフクラッチ）を、伝動システム２８の出力などにおいて、伝動システム２８と一体化することができる。

【0021】

図２Ａ及び２Ｂは、それぞれ正転作動条件及び逆転作動条件下で別個に示された、伝動システム２８の遊星歯車装置４０の正面である。遊星歯車装置４０は、リングギア４２と、太陽歯車４４と、遊星ギア４６と、キャリア４８と、回転中心軸Ａとを含む。回転中心軸Ａに対して、リングギア４２は径方向外方位置に配置され、太陽歯車４４は中心位置又は径方向内方位置に配置されている。通常、リングギア４２は径方向内向きの歯を有し、太陽歯車４４は径方向外向きの歯を有する。遊星ギア４６は、それぞれリングギア４２及び太陽歯車４４の両方と噛み合っている。図示された実施形態に示すように、遊星ギア４６は、それぞれ、シングルピニオン構成のキャリア４８に回転可能に接続され担持されており、遊星ギア４６は、それぞれリングギア４２及び太陽歯車４４と係合するための別個の歯を有する、２つの回転的に固定された同軸のサブ歯車４６Ｒ及び４６Ｓを有する複合歯車である。リングギア４２は遊星歯車装置４０への入力として機能することができ、太陽歯車４４は出力として機能することができる。例えば、リングギア４２は、入力プーリ等に接続するか又は入力プーリ等と一体的かつモノリシックに形成することができ、太陽歯車４４は、出力ハブ等に接続するか又は出力ハブ等と一体的かつモノリシックに形成することができる。作動中、リングギア４２のような遊星歯車装置４０への入力は、通常、図１Ａに関して上述したように、単一で不変の回転方向においてのみ、燃焼エンジンからのトルク入力を受ける。しかしながら、遊星歯車装置４０は、太陽歯車４４のような出力の回転方向を切り替えるために、作動中に正転及び逆転作動モードの間で切り替えることができる。例えば、クラッチ／ブレーキ機構（図２Ａ及び２Ｂには示されていない）は、正転作動モード又は逆転作動モードのためのキャリア４８の制動回転において、リングギア４２及びキャリア４８を選択的に係合させて、同一の又は実質的に同一の回転速度で（同一の回転方向で）、回転軸Ａを中心として共回転させることができる。クラッチ／ブレーキ機構の可能な実施形態については以下で更に説明するが、最初に、遊星歯車装置４０が正転及び逆転作動モードでどのように作動するかについての一般的な説明が、役立つであろう。

【0022】

図２Ａに示すように、クラッチ／ブレーキ機構は、回転入力を出力と本質的に回転ロックさせる正転作動モードにある。より具体的には、正転作動モードにおいて、リングギア４２（入力）、太陽歯車４４（出力）及びキャリア４８は、全て、同一の速度で同一の方向に（図２Ａに示すように時計回りで）回転軸Ａを中心として回転する。図２Ａに示されるような正転作動モードにおいて、遊星ギア４６は、それぞれのピニオンを中心として回転することはなく、代わりに、キャリアが回転中心軸Ａを中心として回転するにつれて、キャリア４８と共に移動する。図２Ｂに示されるような逆転作動モードにおいて、キャリア４８が制動され静止状態に保持される（すなわち、回転的に固定される）一方、リングギア４２も太陽歯車４４もキャリア４８の回転にロックされず、これにより、太陽歯車４４（出力）は、回転軸Ａを中心として、リングギア４２（入力）とは反対方向に回転する。すなわち、図２Ｂに示すように、リングギア４２（入力）は時計回りに、太陽歯車４４（出力）は反時計回りに、それぞれ回転軸Ａを中心として回転し、更に、遊星ギア４６は個々のピニオンを中心として回転するが、キャリア４８は制動されているので、遊星ギア４６のためのピニオンが回転中心軸Ａを中心として移動することはない。キャリア４８を制動するためのブレーキ機構の適用は、２～５秒のような期間にわたって制御することができ、これにより、正転方向から逆転方向へ付加される出力（例えば、ファン２６）の滑らかな遷移が可能となる。

【0023】

図３は、最終駆動部１２６と係合した伝動システム１２８の実施形態の概略図である。最終駆動部１２６は、例えば、冷却ファン２６又は他の被駆動装置であることができる。伝動システム１２８は、例えば図１Ａに示す装置２０の伝動システム２８として使用することができる。伝動システム１２８の、前述したものと類似又は同一の構成要素には、一般に１００だけ増加された類似の参照番号が付与されている。

【0024】

図３の実施形態に示すように、伝動システム１２８は、リングギア１４２、太陽歯車１４４、遊星ギア１４６、キャリア１４８、プーリ（又はシーブ）１５０、正転クラッチ１５２及び逆転ブレーキ１５４を備える、遊星歯車サブシステムを含む。遊星ギア１４６は、それぞれ、リングギア１４２及び太陽歯車１４４の両方と噛み合っている。図示の実施形態に示すように、遊星ギア１４６は、それぞれ、シングルピニオン構成のキャリア１４８に回転可能に接続され担持されている。リングギア１４２はプーリ１５０に回転的に固定されており、伝動システム１２８への入力として機能することができる。例えば、内燃エンジン２２（図１Ａ参照）によって駆動されるベルト３０は、プーリ１５０及びリングギア１４２に、単一の回転方向のトルク入力を与えることができる。太陽歯車１４４は最終駆動部１２６と係合しており、伝動システム１２８の出力として機能することができる。正転クラッチ１５２は、リングギア１４２とキャリア１４８との間に動作可能に接続され、逆転ブレーキ１５４は、キャリア１４８と回転固定位置Ｘとの間に動作可能に接続されている。正転クラッチ１５２及び逆転ブレーキ１５４は、いくつかの実施形態において、それぞれ湿式摩擦クラッチ機構を含むことができるが、乾式摩擦クラッチ等のような他のタイプのクラッチ及び／又はブレーキ機構を、更なる実施形態において利用することができる。

【0025】

正転クラッチ１５２及び逆転ブレーキ１５４は、例えば図２Ａ及び２Ｂに関して上述した方法で、回転軸に対して正回転方向又は逆回転方向のいずれかに、太陽歯車１４４を介して最終駆動部１２６にトルク出力を送達すべく、伝動システム１２８の作動を制御するために駆動され得る。正転クラッチ１５２の係合は、リングギア１４２及び太陽歯車１４４が同一の回転方向に回転可能な正転作動モードに対応し、逆転ブレーキ１５４の係合は、太陽歯車１４４がリングギア１４２とは逆の回転方向に回転可能な逆転作動モードに対応する。特に、正転クラッチ１５２の係合は、リングギア１４２とキャリア１４８を回転連結し、逆転ブレーキ１５４の係合は、回転固定位置Ｘに対してキャリア１４８を制動する。伝動システム１２８の正転クラッチ１５２及び逆転ブレーキ１５４の係合及び係合解除を制御する制御及び駆動サブシステムは、後述するように変化させることができる。例えば、別個の制御信号によって制御される別個のアクチュエータは、正転クラッチ１５２及び逆転ブレーキ１５４を別個にかつ独立して係合及び係合解除するために、使用することができる。代替的に、共通のアクチュエータ及び／又は共通の制御信号を、所与の駆動ストロークにおいて同時に、正転クラッチ１５２及び逆転ブレーキ１５４の両方を係合及び係合解除するために、使用することができる。そのような実施形態のいずれにおいても、制御及び駆動サブシステムは、流体制御信号（例えば空気圧又は油圧制御信号）を利用するような純粋に機械的なものであってもよく、又は、電気機械的なもの（例えば電気駆動サーボ、ソレノイド等を有する）であってもよい。この点で、図３に示す実施形態は、正転クラッチ１５２及び／又は逆転ブレーキ１５４を駆動するための機構に関して包括的な、関連する実施形態のファミリーと考えることができる。

【0026】

図４は、最終駆動部２２６と係合した伝動システム２２８の他の実施形態の概略図である。最終駆動部２２６は、例えば、冷却ファン２６又は他の被駆動装置であることができる。伝動システム２２８は、例えば図１Ａに示す装置２０の伝動システム２８として使用することができる。伝動システム２２８の、前述したものと類似又は同一の構成要素には、図３の実施形態に関して使用されたものよりも一般に１００だけ増加された類似の参照番号が付与されている。

【0027】

図４の実施形態に示すように、伝動システム２２８は、リングギア２４２、太陽歯車２４４、遊星ギア２４６、キャリア２４８、プーリ（又はシーブ）２５０、正転クラッチ２５２、逆転ブレーキ２５４及び制御サブシステム２５６を備える、遊星歯車サブシステムを含む。遊星ギア２４６は、それぞれ、リングギア２４２及び太陽歯車２４４の両方と噛み合っている。図示の実施形態に示すように、遊星ギア２４６は、それぞれ、シングルピニオン構成のキャリア２４８に回転可能に接続され担持されている。リングギア２４２はプーリ２５０に回転的に固定されており、伝動システム２２８への入力として機能することができる。例えば、内燃エンジン２２（図１Ａ参照）によって駆動されるベルト３０は、プーリ２５０及びリングギア２４２に、単一の回転方向のトルク入力を与えることができる。太陽歯車２４４は最終駆動部２２６と係合しており、伝動システム２２８の出力として機能することができる。正転クラッチ２５２は、リングギア２４２とキャリア２４８との間に動作可能に接続され、逆転ブレーキ２５４は、キャリア２４８と回転固定位置Ｘとの間に動作可能に接続されている。正転クラッチ２５２及び逆転ブレーキ２５４は、いくつかの実施形態において、それぞれ湿式摩擦クラッチ機構を含むことができるが、乾式摩擦クラッチ等のような他のタイプのクラッチ及び／又はブレーキ機構を、更なる実施形態において利用することができる。

【0028】

正転クラッチ２５２及び逆転ブレーキ２５４は、例えば図２Ａ及び２Ｂに関して上述した方法で、回転軸に対して正回転方向又は逆回転方向のいずれかに、太陽歯車２４４を介して最終駆動部２２６にトルク出力を送達すべく、伝動システム２５６によって駆動され得る。正転クラッチ２５２の係合は、リングギア２４２及び太陽歯車２４４が同一の回転方向に回転可能な正転作動モードに対応し、逆転ブレーキ２５４の係合は、太陽歯車２４４がリングギア２４２とは逆の回転方向に回転可能な逆転作動モードに対応する。特に、正転クラッチ２５２の係合は、リングギア２４２とキャリア２４８を回転連結し、逆転ブレーキ２５４の係合は、回転固定位置Ｘに対してキャリア２４８を制動する。図４に示すように、制御サブシステム２５６は、正転クラッチ２５２及び逆転ブレーキ２５４の両方を共通に係合及び係合解除する、共通のアクチュエータとして機能する。更に、制御サブシステム２５６は、いくつかの実施形態では、単一の流体制御信号（例えば空気圧又は油圧信号）のような、共通の制御信号によって制御することができる。

【0029】

図示された実施形態の制御サブシステム２５６は、１つ以上のアクチュエータ２５８（単一のアクチュエータ記号のみが示されているが）、回転／並進カップリング２６０及びスラスト軸受２６２を含む。アクチュエータ２５８は、デフォルト位置に付勢され、次いで、選択的に駆動されて１つ以上の他の位置に移動することができるが、いくつかの実施形態では、２つの位置、すなわちデフォルト付勢位置及び駆動位置のみが必要である。いくつかの実施形態では、アクチュエータ２５８のうちの１つ以上が、デフォルト位置にバネ付勢されたピストン機構であることができ、流体制御信号は、選択的に、バネ付勢力に抗してアクチュエータ２５８のピストン機構を移動させる（すなわち、並進させる）ための駆動力を提供することができる。単一の制御信号は、全てのアクチュエータ２５８を駆動することができる。図示の実施形態に示されるように、アクチュエータ２５８は回転的に静止しており、回転固定位置Ｘに、直接的に又は間接的に接続することができる。回転／並進カップリング２６０は、相対的な軸方向の並進を許容しつつ回転（トルク）を伝達することができる機構である。例えば、種々の実施形態では、回転／並進カップリング２６０は、スプライン接続、ピンアセンブリ、プレートアセンブリなどであることができる。図示の実施形態に示すように、回転／並進カップリング２６０は、キャリア２４８、正転クラッチ２５２及びアクチュエータ２５８の可動の構成要素（及び伝動システム２２８の他の関連する構成要素）の間で動作可能に結合されて軸方向に並進するが、トルクは、回転／並進カップリング２６０を横切って正転クラッチ２５２とキャリア２４８との間で依然として伝達可能である。スラスト軸受２６２は、回転インターフェースを横切る直線力又は並進移動力の伝達を可能にする。すなわち、スラスト軸受２６２は、動作可能に係合された構成要素が互いに対して回転することを可能にするが、それらの動作可能に係合された構成要素間の並進移動（例えば、軸方向の並進移動）力を依然として許容する。図示の実施形態に示すように、スラスト軸受２６２は、正転クラッチ２５２とアクチュエータ２５８との間に係合され、アクチュエータ２５８が正転クラッチ２５２に並進移動駆動力を選択的に伝達することを可能にするが、正転クラッチ２５２がアクチュエータ２５８に対して回転することを依然として許容する。

【0030】

図４に示されるような制御サブシステム２５６は、アクチュエータ２５８が正転クラッチ２５２をデフォルトで係合位置に付勢する一方、アクチュエータ２５８が逆転ブレーキ２５４をデフォルトで非係合位置に更に付勢するように構成され、これらのデフォルト位置は、伝動システム２２８の正転作動モードに対応する。伝動システム２２８の作動中、アクチュエータ２５８への単一の制御信号は、伝動システム２２８の逆転動作モードに対応して、同時に正転クラッチ２５２を係合解除し、逆転ブレーキ２５４を係合させるために、正転クラッチ２５２及び逆転ブレーキ２５４の両方を、所与の駆動ストロークで共通に駆動することができる。このようにして、図示のような伝動システム２２８は、正転クラッチ２５２又は逆転ブレーキ２５４のいずれかに、両方同時にではないが任意の所与の時間に係合するように構成されており、また、伝動システム２２８は、共通の又は単一の制御信号で正転作動モードと逆転作動モードとの間で切り替えることができる。

【0031】

図５Ａは、伝動システム３２８の一実施形態の断面図であり、図５Ｂは、伝動システム３２８の部分拡大図である。図５Ａ及び５Ｂは、正転作動モードにおける伝動システム３２８を示す。これらの図では、簡略化のため、軸受は模式的にのみ示されている。伝動システム３２８の構成は、上述した伝動システム１２８及び２２８の構成とほぼ同様で一致しており、図示された伝動システム３２８は、伝動システム２２８の一種と見なすことができる。伝動システム３２８は、例えば図１Ａに示す装置２０の伝動システム２８として使用することができる。伝動システム３２８の、前述したものと類似又は同一の構成要素には、図４の実施形態に関して使用されたものよりも一般に１００だけ増加された類似の参照番号が付与されている。

【0032】

図５Ａ及び５Ｂの実施形態に示すように、伝動システム３２８は、リングギア３４２、太陽歯車３４４、遊星ギア３４６、キャリア３４８、プーリ（又はシーブ）３５０、正転クラッチ３５２、逆転ブレーキ３５４、制御サブシステム３５６、マウント３４４Ｍ及びシャフト３７０Ｓを有するジャーナルブラケット３７０備える、遊星歯車サブシステムを含む。伝動システム３２８は、回転軸Ａを規定する。図３及び４の遊星歯車装置の概略図、並びに、図２Ａ及び２Ｂの立面図と類似して又は同様に、遊星ギア３４６は、それぞれリングギア３４２及び太陽歯車３４４の両方と噛み合う。一般に、伝動システム３２８は、比較的簡単な方法で、また比較的コンパクトな全体サイズを維持しながら、単一の駆動信号によって制御される単一の駆動ストロークで、同時に、正転クラッチ３５２を係合解除し、逆転ブレーキ３５４を係合させることができる、シングルピストン設計を提供する。

【0033】

図５Ａ及び５Ｂの図示された実施形態に示すように、遊星ギア３４６は、それぞれ、ピニオン３４８Ｐを有するシングルピニオン構成のキャリア３４８に回転可能に接続され担持されており、遊星ギア３４６は、それぞれリングギア３４２及び太陽歯車３４４と係合するための別個の歯を有する、２つの隣接する回転的に固定された同軸のサブ歯車３４６Ｒ及び３４６Ｓを有する複合歯車である。複合遊星ギア３４６の使用することにより、伝動システム３２８のための比較的コンパクトな全体エンベロープを維持しながら、ギア比を特定の用途の要求どおりに調整することが可能になる。遊星ギア３４６は、ベアリングセット３４６Ｂ上のピニオン３４８Ｐ上に取り付けることもできるし、代替的にジャーナル接続部を備えることもできる。一実施形態では３つの遊星ギア３４６が設けられるが、代替的な実施形態ではより多くの又はより少ない数の遊星ギア３４６を利用することができる。図示された実施形態では、キャリア３４８は、適切なベアリング３７３によって、シャフト３７０Ｓ上に又はこれに相対的に回転支持される。

【0034】

リングギア３４２は、機械的ファスナーなどでプーリ３５０に回転的に固定され、リングギア及びプーリ３５０は、トルク入力が存在するときはいつでも、同一の速度で同一の回転方向に共回転するよう、伝動システム３２８への入力として機能することができる。伝動システム３２８の１つの可能な適用において、内燃エンジン２２（図１Ａ参照）によって駆動されるベルト３０は、プーリ３５０及びリングギア３４２に単一の回転方向のトルク入力を与えるために、プーリ３５０と係合することができる。図５Ａ及び５Ｂの図示された実施形態では、リングギア３４２が軸方向においてプーリ３５０とカバー３７２との間に位置し、リングギア３４２、プーリ３５０及びカバー３７２は全て、伝動システム３２８の概して径方向外側の部分に位置するが、更なる実施形態では、他の配置も可能である。代替的な実施形態では、リングギア３４２、プーリ３５０及び／又はカバー３７２は、単一のピースとして一体的かつモノリシックに形成することができる。更に、図示の実施形態では、プーリ３５０は適切なベアリング３７４によってシャフト３７０Ｓ上に回転支持され、シール（例えば、動的シール又は付加的なベアリング）を、カバー３７２とマウント３４４Ｍ及び／又は太陽歯車３４４との間に設けることができる。このようにして、リングギア３４２、プーリ３５０及びカバー３７２は、遊星歯車装置及び制御サブシステム３５６のような伝動システム３２８の内部コンポーネントを保護するエンクロージャを集合的に提供することができ、伝動システム３２８の内部に潤滑剤を保持するのに役立つことができる。

【0035】

図示の実施形態では、太陽歯車３４４は、冷却ファンのような最終駆動部（図示せず）と係合することができるマウント３４４Ｍに回転的に固定されており、太陽歯車３４４及びマウント３４４Ｍは、伝動システム２２８の出力として機能することができる。マウント３４４Ｍは、カバー３７２の外側に隣接して配置することができ、例えば、マウント３４４Ｍは、伝動システム３２８の最前端又は遠位端に配置することができ、外部に露出させることができる。マウント３４４Ｍは、最終駆動部への直接的な又は間接的な取り付けを容易にするために、パイロット、ファスナー開口部及び／又は機械的ファスナーなどを有することができる、概して径方向に延びるフランジとして構成することができる。マウント３４４Ｍは、シャフト３７０Ｓへのアクセスを提供することができ、任意選択で取り外し可能なキャップ（図示せず）によって覆うことができる、中央アクセス開口部を更に有することができる。図示の実施形態に示すように、太陽歯車３４４は、適切なベアリング３７６によってシャフト３７０Ｓ上に回転支持される。

【0036】

正転クラッチ３５２は、リングギア３４２とキャリア３４８との間に、動作可能に接続される。図示の実施形態では、正転クラッチ３５２は、制御サブシステム３５６によって選択的に摩擦係合及び係合解除することができる複数のクラッチプレート３５２Ｐを備えた湿式摩擦クラッチである。湿式摩擦正転クラッチ３５２の係合は、以下で更に説明するように、制御サブシステム３５６によって制御される軸力と共に、プレート３５２Ｐを押し進めることによって行うことができる。湿式摩擦クラッチを横切る速度差で限られたスリップを許容する、そのような湿式摩擦正転クラッチ３５２の部分的摩擦係合は可能ではあるが、典型的な実施形態では、湿式摩擦正転クラッチ３５２は、当該正転クラッチ３５２を横切って本質的にトルクが伝達されないよう完全に係合解除されるか、又は、係合された正転クラッチ３５２を横切って接続された構成要素を同一の又は実質的に同一の速度で回転させるために全ての又はほぼ全てのトルクを伝達するよう完全に係合される、オン／オフクラッチとして構成される。図５Ａ及び５Ｂは、完全に係合した状態の正転クラッチ３５２を示す。図示の実施形態では、図６及び７に更に示すように、クラッチプレート３５２Ｐは軸方向に延びるスタックに配置され、クラッチプレート３５２Ｐのいくつかは、キャリア３４８の対応するスロット又はノッチ３４８Ｎに少なくとも部分的に挿入されるなどしてキャリア３４８と係合するタブ３５２Ｃを有し、他のクラッチプレート３５２Ｐは、リングギア３４２と間接的に係合するようにリングギア３４２に回転的に固定されたプーリ３５０と係合するタブ３５２Ｒを有する。代替的な実施形態では、タブ３５２Ｒは、リングギア３４２又はカバー３７２と直接係合することができる。タブ３５２Ｃ及び３５２Ｒは、正転クラッチ３５２の異なるプレート３５２Ｐを、それぞれキャリア３４８及びリングギア３４２に回転的に固定することを可能にする。正転クラッチ３５２の係合により、リングギア３４２とキャリア３４８とが回転結合され、同一の回転方向及び同一又は実質的に同一の速度で回転するよう（図２Ａに示されるものと同様）、リングギア３４２とキャリア３４８との間に摩擦係合が生じる。正転クラッチ３５２の係合解除により、リングギア３４２とキャリア３４８とが異なる速度で回転することが可能になり、例えば、キャリア３４８が制動されている及び／又は回転的に静止したままである一方でリングギア３４２が回転することが可能になる（例えば、図２Ｂに示されているものと同様）。

【0037】

逆転ブレーキ３５４は、キャリア３４８と、回転的に固定されたジャーナルブラケット３７０のシャフト３７０Ｓとの間で動作可能に接続されている。特に、図示の実施形態では、逆転ブレーキ３５４の固定部分が、シャフト３７０Ｓ上に回転的に固定されたスリーブ又はハブ３７０Ｘに動作可能に接続される。図示の実施形態では、逆転ブレーキ３５４は、制御サブシステム３５６によって選択的に摩擦係合及び係合解除することができる複数のクラッチプレート３５４Ｐを備えた湿式摩擦クラッチである。湿式摩擦逆転ブレーキ３５４の係合は、以下で更に説明するように、制御サブシステム３５６によって制御される軸力と共に、プレート３５４Ｐを押し進めることによって行うことができる。逆転ブレーキ３５４の回転的に固定された部分に対して限られたスリップを許容する、そのような湿式摩擦クラッチ逆転ブレーキ３５４で、部分的な制動は可能ではあるが、典型的な実施形態では、湿式摩擦クラッチ逆転ブレーキ３５４は、本質的にキャリア２４８に制動がかからないよう完全に係合解除されるか、又は、シャフト３７０Ｓに対するキャリア３４８の回転を防止若しくは実質的に防止するために完全に係合するかのいずれかである、オン／オフブレーキとして構成される。図示の実施形態では、図８及び９に更に示すように、クラッチプレート３５４Ｐは軸方向に延びるスタックに配置され、クラッチプレート３５４Ｐのいくつかは、キャリア３４８の対応するスロット又はノッチ３４８Ｎに少なくとも部分的に挿入されるなどしてキャリア３４８と係合するタブ３５４Ｃを有し、他のクラッチプレート３５４Ｐは、スリーブ３７０Ｘの対応するスロット又はノッチ３７０Ｎに少なくとも部分的に挿入されるなどしてスリーブ３７０Ｘと係合するタブ３５４Ｘを有する。スリーブ３７０Ｘは、タブ３５４Ｘがジャーナルブラケット３７０のシャフト３７０Ｓと間接的に係合するように、シャフト３７０Ｓに回転的に固定される。代替的な実施形態では、タブ３５４Ｘは、シャフト３７０Ｓ又は他の回転的に固定された構造と直接係合することができる。タブ３５４Ｃ及び３５４Ｘは、逆転ブレーキ３５４の異なるプレート３５４Ｐを、それぞれキャリア３４８及びジャーナルブラケット３７０に回転的に固定することを可能にする。逆転ブレーキ３５４の係合は、キャリア３４８がジャーナルブラケット３７０、シャフト３７０Ｓ及びスリーブ３７０Ｘに対する回転に対して制動され拘束されるよう、回転的に固定されたジャーナルブラケット３７０（並びにシャフト３７０Ｓ及びスリーブ３７０Ｘ）とキャリア３４８との間に摩擦係合を生じさせる（図２Ｂに示されるものと同様）。換言すれば、逆転ブレーキ３５４を係合させることにより、キャリア３４８は、本質的に回転停止され、ジャーナルブラケット３７０、シャフト３７０Ｓ及びスリーブ３７０Ｘに対して回転ロックされる。逆転ブレーキ３５４の係合解除により、キャリア３４８は、ジャーナルブラケット３７０、シャフト３７０Ｓ及びスリーブ３７０Ｘに対して回転することが可能になる（例えば、図２Ａに示されるものと同様）。

【0038】

正転クラッチ３５２及び逆転ブレーキ３５４は、同心円状に配置することができ、図５Ａ及び５Ｂに示すように、軸方向において少なくとも部分的に互いに重なり合うことができる。更に、いくつかの実施形態では、プレート３５２Ｐ及び３５４Ｐは、軸Ａの周りに同心円状に配置されたほぼ環状のディスクとして構成することができ、少なくとも部分的に軸方向に重なり合う位置を占めることができる。正転クラッチ３５２及び逆転ブレーキ３５４又は少なくともそれらの構成要素の、同心状の軸方向に重なり合う配置は、伝動システム３２８の全体における軸方向のスペースを節約するのに役立つ。このようにして、正転クラッチ３５２及び逆転ブレーキ３５４の配置は、軸方向にコンパクトな伝動システム３２８を促進するのに役立ち、これはまた、制御サブシステム３５６が、比較的単純な単一の流体制御信号（及び付勢力）で、正転クラッチ３５２及び逆転ブレーキ３５４の両方を共通に駆動することを可能にする。同時に、正転クラッチ３５２、逆転ブレーキ３５４及び制御サブシステム３５６は全て、遊星歯車列の同一の（軸方向の）側に、又は、少なくとも全てリングギア３４２及び／又は太陽歯車３４４の同一の（軸方向の）側に位置することができ、これは、伝動システム３２８の製作及び組み立てを容易にするのに役立つことができる。

【0039】

正転クラッチ３５２及び逆転ブレーキ３５４は、太陽歯車３４４及びマウント３４４Ｍを介して正回転方向又は逆回転方向のいずれかにトルク出力を送達するために、したがって、伝動システム３２８を正転作動モードと逆転作動モードとの間で切り替えるために、制御サブシステム３５６によって駆動可能である。図２Ａ及び２Ｂに関して上述した方法と同様に、正転クラッチ３５４の係合（及び逆転ブレーキ３５４の係合解除）は、リングギア３４２及び太陽歯車３４４が同一の回転方向に回転可能な正転作動モードに対応し、逆転ブレーキ３５４の係合（及び正転クラッチ３５２の係合解除）は、太陽歯車３４４がリングギア３４２とは逆の回転方向に回転可能な逆転作動モードに対応する。図５Ａ及び５Ｂに示されるように、制御サブシステム３５６は、所与の駆動ストロークにおいて、正転クラッチ３５２及び逆転ブレーキ３５４の両方を共通に係合及び係合解除する、すなわち、同時に正転クラッチ３５２を係合し逆転ブレーキ３５４を係合解除する、又はその逆の両方を行うために、共通の流体アクチュエータとして機能する。更に、制御サブシステム３５６は、バネ付勢力及び共通の流体制御信号（例えば、単一の空気圧又は油圧信号）によって制御される。

【0040】

図示の実施形態の制御サブシステム３５６は、ピストンアクチュエータ３５８と、回転／並進カップリングとして機能する押し込みピンサブアセンブリ３６０と、スラストベアリング３６２と、を含む。流体供給ライン（図示せず）は、適切なポンプ、バルブ等によって制御される外部流体源からピストンアクチュエータ３５８へ、流体制御信号を供給するであろう。そのような流体供給ラインは、一部の実施形態では、回転的に静止していることができ、流体供給ラインが伝動システム３２８の構成要素を通過する限りにおいて、流体供給ラインは、シャフト３７０Ｓ、スリーブ３７０Ｘ等のような回転的に静止した構成要素のみを通過することができる。オン／オフ乾式摩擦ファンクラッチを駆動するような、自動車及び冷却システム用途における流体制御信号の提供は、周知である。したがって、ここでは、伝動システム３２８の制御サブシステム３５６に流体制御信号を供給するための外部構成要素の議論は、必要ではない。

【0041】

図示の実施形態に示されるように、ピストンアクチュエータ３５８は、圧力チャンバー３５８Ｃと、ピストン３５８Ｐと、少なくとも１つのスプリング３５８Ｓと、を含む。ピストン３５８Ｐは、圧力チャンバー３５８Ｃに対して並進移動することができる。流体制御信号は、供給ライン（図示せず）を通じて圧力チャンバー３５８Ｃに供給され、圧力チャンバー３５８Ｃ内の加圧は、圧力チャンバー３５８Ｃに供給される流体の容積の関数として制御される。図示の実施形態では、ピストン３５８Ｐ及び圧力チャンバー３５８Ｃは、それぞれ概して環状の形状であり、圧力チャンバー３５８Ｃは、ジャーナルブラケット３７０のシャフト３７０Ｓに対して回転的に及び軸方向に固定され、ピストン３５８Ｐは、圧力チャンバー３５８Ｃ内に少なくとも部分的に位置決めされ、動作中、圧力チャンバー３５８Ｃに対して軸方向に並進移動可能である。ピストン３５８Ｐも、図示の実施形態では、回転的に静止している。圧力チャンバー３５８Ｃ（及びピストン３５８Ｐ）を回転的に静止させることの１つの利点は、システムの複雑さを増大させるだけでなく、典型的には経時的に摩耗する１つ以上のシールを必要とする回転インターフェースを横切って制御信号を伝達することを必要とせずに、当該制御信号が圧力チャンバー３５８Ｃに送達され得ることである。

【0042】

スプリング３５８Ｓは、ピストン３５８Ｐにバネ付勢力を加え、当該ピストン３５８Ｐをデフォルト位置に付勢する。図５Ａ、５Ｂ、６及び図７に示すように、スプリング３５８Ｓは、図５Ａ及び５Ｂに示すように左側の、第１の、デフォルトの又は完全にバネ付勢された位置へピストン３５８Ｐを付勢する、軸方向のバネ付勢力を、ピストン３５８Ｐに加える。加えて、図示の実施形態では、スプリング３５８Ｓからのバネ付勢力が、正転クラッチ３５２を係合状態に、逆転ブレーキ３５４を係合解除状態に、デフォルトで同時に付勢し、その結果、制御サブシステム３５６のバネ付勢は、伝動システム３２８をデフォルトで正転作動モードにする。スプリング３５８Ｓは、マウントブロック等を介して間接的にキャリア３４８に係合することができ、あるいは代替的に、正転クラッチプレート３５２Ｐに加えられるバネ付勢力がキャリア３４８に対して加えられるように、直接的にキャリア３４８に係合することができる。以下で更に説明するように、スプリング３５８Ｓは、押し込みピンサブアセンブリ３６０を介して、正転クラッチ３５２のプレート３５２Ｐと間接的に係合することができる。スプリング３５８Ｓは、コイルバネ、波形バネ、皿バネ等の任意の適切なタイプのバネであることができる。単一のスプリング３５８Ｓのみが示されているが、更なる実施形態では、複数の周方向に間隔を置いたスプリングのアレイを代わりに利用することができる。このデフォルトバネ付勢の１つの利点は、制御システムの故障又は一時的にせよ制御信号の喪失によって、伝動システム３２８がデフォルトの正転作動モードになることである。換言すれば、制御サブシステム３５６への制御信号を生成するための流体圧力が存在しない場合、伝動システム３２８全体は、デフォルトで依然として通常方向又は正転方向に回転することができる。例えば冷却システムの用途では、これにより、デブリＤを除去するための逆転作動モードが利用できない場合でも、冷却空気流を生成するために、伝動システム３２８が冷却ファン２６に正回転方向にトルクを伝達し続けることが可能になる。

【0043】

流体圧力がピストンアクチュエータ３５８に加えられると、ピストン３５８Ｐは、結果として移動する。これにより、流体制御信号は、ピストンアクチュエータ３５８を選択的に駆動するために、圧力調整を使用することができる。より具体的には、圧力チャンバー３５８Ｃに供給される流体制御信号は、スプリング３５８Ｓからのバネ付勢力に抗して第２の、圧力付勢された又は駆動位置に向かって、ピストン３５８Ｐを軸方向に並進移動させるための駆動力を、選択的に提供することができる。すなわち、流体制御信号によって生成されたピストン３５８Ｐ上の流体圧力は、ピストン３５８Ｐを軸方向に並進移動させるバネ付勢力に対向し克服する軸方向の力を選択的に生成し、これは、ピストン３５８Ｐを図５Ａ及び５Ｂに示すように右側へ並進移動させる。

【0044】

一実施形態では、ピストン３５８Ｐは、例えば正転クラッチ３５２、逆転ブレーキ３５４、アクチュエータ３５８、押し込みピンアセンブリ３６０などの構成要素の相対的な軸方向位置及び／又は大きさを調節することによって調整され得る、複数部分ストロークを有することができる。ピストン３５８Ｐのストロークの第１部分により、スプリング３５８Ｓが部分的に圧縮されるか又はつぶされ、正転クラッチ３５２のクラッチプレート３５２Ｐへのバネ付勢力が除去され、プレート３５２Ｐの摩擦係合解除及び正転クラッチ３５２の係合解除が引き起こされる。ピストン３５８Ｐが、ストロークの第２の、後続の且つ最終の部分で移動し続けるにつれて、スプリング３５８Ｓは、逆転ブレーキ３５４のプレート３５４Ｐが摩擦係合するまで、圧縮され続ける。この複数部分ストロークは、同時に正転クラッチ３５２の係合解除及び逆転ブレーキ３５４の係合をもたらすが、正転作動モードと逆転動作モードとの間の移行は、漸進的な又は「ソフトな」ものである。すなわち、正転作動モードと逆転作動モードとの間の切り替え時の、システム（及び最終駆動部など）への応力の低減を助けるために、ピストン３５８Ｐがデフォルトのバネ付勢された軸方向位置と完全に駆動された圧力付勢された軸方向位置との間のほぼ中間軸方向位置にあるときなど、正転クラッチ３５２及び逆転ブレーキ３５４の両方が同時に係合解除される、駆動ストロークの中間部分における短時間の又は一時的な「中立」又は移行作動モードを提供することができる。しかしながら、更なる実施形態では、（同一の駆動ストロークの明確に異なる部分よりもむしろ）おおよそ同じ瞬間に、正転クラッチ３５２及び逆転ブレーキ３５４の厳密に同時の係合／係合解除が、同時係合の代替的な形態として提供され得る。

【0045】

逆転ブレーキ３５４が完全に係合されると、キャリア３４８は停止され（すなわち、回転的に制動され）、太陽歯車３４４（及びマウント３４４Ｍ）の回転方向は、遊星歯車装置によって設定された比率で反転され、それによって、伝動システム３２８を逆転作動モードに切り替える。それは、逆転ブレーキ３５４の摩擦制動力に変換される流体制御信号から生成される加圧である。流体制御信号を除去又は停止すると、スプリング３５８Ｓが逆転ブレーキ３５４を係合解除し、正転クラッチ３５２を係合させる。ピストンアクチュエータ３５８の開示された実施形態の１つの利点は、圧力チャンバー３５８Ｃに晒される比較的大きな表面積を有することができる単一のピストン３５８Ｐがあることである。そのような大きなピストン表面積は、圧力チャンバー３５８Ｃ内の流体制御信号加圧を、逆転ブレーキ３５４を摩擦係合させ、同時に、スプリング３５８Ｓを圧縮して正転クラッチ３５２を係合解除するための、比較的大きな軸力に変換する。比較的大きな表面積を有する単一のピストンは、伝動システム３２８が比較的コンパクトな大きさを維持し、また比較的低い質量を有することを可能にしながら、十分な力を発生させることを可能にする。正転クラッチ及び逆転ブレーキが別個のアクチュエータによって独立に制御されるよう、付加的なピストンを有するような、付加的なアクチュエータの存在は、システムの複雑さを増大させるだけでなく、システムの大きさ及び質量を増大させる傾向がある。

【0046】

押し込みピンサブアセンブリ３６０は、後述するスラストベアリング３６２と協働して、それが係合する構成要素と共に依然として回転しながら、軸方向の並進運動の伝達を可能にする。図示の実施形態では、押し込みピンアセンブリ３６０は、キャリア３４８内の対応する軸方向に延びる孔３６０Ｈを通過し、スプリングブロック３６０Ｓと係合する、１つ以上の軸方向に延びるピン３６０Ｐに接続された略環状のベース３６０Ｂを含む。孔３６０Ｈは、キャリア３４８の少なくとも一部を通る比較的小さな円筒形通路の略環状のアレイのような、概して離散的な周方向に間隔を置いた孔である。図示の実施形態では、ベース３６０Ｂはピストン３５８Ｐに近接して位置し、ピン３６０Ｐはそれぞれ、一方の端でベース３６０Ｂと一体であり、反対側の端でスプリングブロック３６０Ｓと接触し、ピン３６０Ｐ及び孔３６０Ｈの両方は、正転クラッチ３５２の径方向内側に、かつ、逆転ブレーキ３５４から径方向外側に（すなわち、径方向において正転クラッチ３５２と逆転ブレーキ３５４との間に）位置している。スプリングブロック３６０Ｓは、軸方向においてスプリング３５８Ｓと正転クラッチ３５２のプレート３５２Ｐとの間に位置決めされ、径方向内向きに正転クラッチ３５２及びスプリング３５８Ｓからピン３６０Ｐまで延びることができる。更に、スプリング３５８Ｓとピストン３５８Ｐは、軸方向に隔てられ、軸方向においてスプリングブロック３６０Ｓの反対側に位置することができる。このようにして、押し込みピンサブアセンブリ２６０は、スプリング３５８Ｓ（バネ付勢力の形態で）及び／又はピストン３５８Ｐ（バネ付勢力に抗する圧力により生成された駆動力の形態で）から、正転クラッチ３５２のプレート３５３Ｐへ、軸方向の力を伝達することができる機構を提供するために、他の構成要素に動作可能に結合される。それにより、押し込みピンサブアセンブリ３６０は、キャリア３４８を通じたスプリング３５８Ｓへのアクセスを、ピストン３５８Ｐに提供する。孔３６０Ｈとピン３６０Ｐとの間の係合は、押し込みピンサブアセンブリ３６０をキャリア３４８に回転固定するように為され、したがって、押し込みピンアセンブリ３６０は、キャリア３４８が回転するときはいつでもキャリア３４８と共に回転し、キャリア３４８が完全に制動されるときはいつでも回転を停止する。スラストベアリング３６２は、正転作動モードで回転することができる押し込みピンサブアセンブリ３６０と、伝動システム３２８の全ての作動条件（すなわち、正転作動モード及び逆転作動モードの両方）の下でほぼ回転的に静止しているピストン３５８Ｐと、の間の相対回転を可能にする。

【0047】

スラストベアリング３６２は、回転的に静止したピストン３５８Ｐから回転可能な正転クラッチ３５２（及び回転可能な押し込みピンサブアセンブリ３６０）へ、力が軸方向に伝達されることを可能とする一方、（例えば、正転作動モードの間、）それらの構成要素の間での軸Ａの周りの相対回転を依然として許容する。スラストベアリング３６２は、ニードルスラストベアリング構成又はボールスラストベアリング構成のような任意の適切な転動体を有することができる。図５Ａ及び５Ｂに示すように、スラストベアリング３６２は、ピストン３５８Ｐの半径方向に延びる部分と押し込みピンサブアセンブリ３６０のベース３６０Ｂとの間に係合され、また、ほぼ軸方向において、一方の側のピストン３５８Ｐの径方向に延びる部分と、反対側の押し込みピンサブアセンブリ３６０及びキャリア３４８との間に位置する。ピストンアクチュエータ３５８のピストン３５８Ｐに流体圧力が加えられると、スラストベアリング３６２は軸方向に移動し、それによって、押し込みピンサブアセンブリ３６０に軸方向の並進力を伝達し、スプリング３５８Ｓを圧縮し、次いで、クラッチプレート３５２Ｐ上の力を除去し、正転クラッチ３５２を係合解除させる。ピストン３５８Ｐに駆動流体圧力が作用しない場合、スプリング３５８Ｓからの軸方向バネ力は、押し込みピンサブアセンブリ３６０からスラストベアリング３６２を介してピストン３５８Ｐに伝達される。

【0048】

伝動システム３２８の配置及び構成によって提供される多くの利点及び利益がある。例えば、第一に、単一の（流体）制御信号の使用は、正転クラッチ３５２及び逆転ブレーキ３５４が、不注意により同時に係合され、互いに逆らって作動することを防止する。別々の制御信号を連係させる必要はない。第二に、制御サブシステム３５６は、比較的単純である。なぜなら、トランスミッションシステム３２８は、作動するために１つの外部圧力源及び弁又はポンプのみを必要とするからである。第三に、通常の作動中、最も一般的な作動条件は、伝動システム３２８から正回転方向の最終駆動部（例えば、ファン２６）にトルク出力を供給することであるため、正転クラッチ３５２をデフォルトでバネ係合させることが望ましく、したがって、駆動力の喪失（例えば、流体制御信号圧力の喪失）の場合、正転クラッチ３５２は係合され続け、伝動システム３２８は正転作動モードで作動し続け、これにより、正転全速トルク出力を最終駆動部が利用できるようになる。第四に、制御サブシステム３５６及び伝動システム３２８の作動を、全体として単一の油圧又は空気圧ラインのような共通の制御信号源によって制御可能にすることも望ましく、これにより、伝動システム３２８に関連する空間及び質量に寄与する付加的な圧力源及び外部の弁、ポンプなどを設ける必要がなくなる。更に、正転クラッチ３５２及び逆転ブレーキ３５４の湿式摩擦クラッチは、いずれも伝動システム３２８の内部に収容され、必要な空間（特に軸方向における）は比較的小さい。当業者は、添付の図面を含む本開示の全体を考慮して、他の利点及び利益を理解するであろう。

【0049】

図１０は、回転軸Ａの一方の側のみが示された、伝動システム４２８の他の実施形態の断面図である。伝動システム４２８の構成は、上述した伝動システム１２８及び２２８の構成とほぼ同様で一致しており、また、上述した伝動システム３２８と同様であり、図示された伝動システム４２８は、伝動システム２２８の一種と見なすことができる。伝動システム４２８は、例えば図１Ａに示す装置２０の伝動システム２８として使用することができる。伝動システム４２８の、前述したものと類似又は同一の構成要素には、図５Ａ～９の実施形態に関して使用されたものよりも一般に１００だけ増加された類似の参照番号が付与されている。例えば、伝動システム４２８は、リングギア４４２、連結されたマウント４４４Ｍを有する太陽歯車４４４、遊星ギア４４６（複合サブギア４４６Ｒ及び４４６Ｓを有する）及びキャリア４４８を有する遊星ギアサブシステムと、プーリ（又はシーブ）４５０と、正転クラッチ４５２と、逆転ブレーキ４５４と、ピストンアクチュエータ４５８（圧力シリンダー４５８Ｃ、ピストン４５８Ｐ及びスプリングネ４５８Ｓを有する）を有する制御サブシステム４５６と、スラストベアリング４６２と、シャフト４７０Ｓを有するジャーナルブラケット４７０と、カバー４７２と、ベアリング４７４、４７６及び４７８と、を含む。動力伝達システム４２８は回転軸Ａを規定する。一般に、伝動システム４２８は、比較的簡単な方法で、また比較的コンパクトな全体サイズを維持しながら、単一の駆動信号によって同時に、正転クラッチ４５２を係合解除し、逆転ブレーキ４５４を係合させることができる、シングルピストン設計を提供する。

【0050】

しかしながら、伝動システム４２８では、押し込みピンサブアセンブリ３６０が、キャリア４４８の孔又は開口部４６０Ｈを通ってほぼ径方向に延びるスポークを有するピストンプレート４６０に置き換えられる。図１０に示すように、ピストンプレート４６０の径方向外端は、軸方向において正転クラッチ４５２（複数のクラッチプレートを有する湿式摩擦クラッチであり得る）とスプリング４５８Ｓとの間に位置し、ピストンプレート４６０の径方向内端は、軸方向において逆転ブレーキ４５４（複数のクラッチプレートを有する湿式摩擦クラッチであり得る）とスラストベアリング４６２との間に位置する。更に、図１０の図示された実施形態は、スラストベアリング４６２に係合し、軸方向において逆転ブレーキ４５４に隣接して位置するピストン４５８Ｐを有する。更に、キャリア４４８の一端は、遊星ギア４４６の後側で正転クラッチ４５２及び逆転ブレーキ４５４に近接して位置し、他端は、キャリア４４８の反対側でベアリング４７８に近接して位置する。ベアリング４７８は、マウント４４４Ｍ上で（又は代替的に、太陽歯車４４４上で）、キャリア４４８を回転支持することができる。これらの違いを除いて、伝動システム４２８の作動は、伝動システム３２８の作動とほぼ同様である。

【0051】

図１１は、回転軸Ａの一方の側のみが示された伝動システムの他の実施形態の断面図である。伝動システム５２８の構成は、上述した伝動システム１２８及び２２８の構成とほぼ同様であり、図示された伝動システム５２８は、伝動システム２２８の一種と見なすことができる。伝動システム５２８は、例えば図１Ａに示す装置２０の伝動システム２８として使用することができる。伝動システム５２８の、前述したものと類似又は同一の構成要素には、図１０の実施形態に関して使用されたものよりも一般に１００だけ増加された類似の参照番号が付与されている。例えば、伝動システム５２８は、リングギア５４２、連結されたマウント５４４Ｍを有する太陽歯車５４４、遊星ギア５４６（複合サブギア５４６Ｒ及び５４６Ｓを有する）及びキャリア５４８を有する遊星ギアサブシステムと、プーリ（又はシーブ）５５０と、正転クラッチ５５２（複数のクラッチプレートを有する湿式摩擦クラッチであり得る）と、逆転ブレーキ５５４（複数のクラッチプレートを有する湿式摩擦クラッチであり得る）と、制御サブシステム５５６と、ピストン作動機構５５８と、スラストベアリング５６２と、シャフト５７０Ｓを有するジャーナルブラケット５７０と、カバー５７２と、ベアリング５７４、５７６及び５７８と、を含む。伝動システム５２８は、回転軸Ａを規定する。

【0052】

しかしながら、一般に、伝動システム５２８は、比較的簡単な方法で、また比較的コンパクトな全体サイズを維持しながら、単一の駆動信号によって同時に、正転クラッチ５５２を係合解除し、逆転ブレーキ５５４を係合させることができる、デュアルピストン設計を提供する。図１１に示すように、ピストン機構５５８は、圧力シリンダー５５８ＣＢ及び５５８ＣＦ、ピストン５５８ＰＢ及び５５８ＰＦ、スプリング５５８Ｓ、並びに、分岐５８０Ｂ及び５８０Ｆを備える圧力通路５８０を含む。このように、伝動システム５２８の図示された実施形態は、それぞれ正転クラッチ５５２及び逆転ブレーキ５５４のための別個のピストン５５８ＰＦ及び５５８ＰＢを有するデュアルピストン構成を有し、これらは単一の（又は共通の）流体制御信号によって圧力通路５８０を介して制御可能であるが、それ以外の点では図３に関して上述した実施形態と同様に作動する。この構成では、それぞれ正転クラッチ５５２及び逆転ブレーキ５５４のための別個の圧力通路分岐５８０Ｆ及び５８０Ｂが、共通の圧力通路５８０を介して単一のソースに流体的に接続される。しかしながら、図１１の実施形態では、押し込みピンサブアセンブリ又はピストンプレートを有する必要はない。

【0053】

正転クラッチ５５２及び逆転ブレーキ５５４の係合及び係合解除によって、図２Ａ、２Ｂ及び３に関して上述したのと基本的に同じ方法で、正転作動モードと逆転作動モードとの間で伝動システム５２８を切り替えることができる。図１１に示すように、圧力通路５８０を介して伝達される制御信号からの流体圧力が、正転クラッチ５５２を係合解除するために、スプリング５５８Ｓからのバネ付勢力に抗して作用するよう、スプリング５５８Ｓは、正転クラッチ５５２がデフォルトで正転クラッチ５５２に係合するようにピストン５５８ＰＦを付勢し、圧力通路５８０の分岐５８０Ｆは、スプリング５５８Ｓからピストン５５８ＰＦの反対側（すなわち、正転クラッチ５５２と同じ側）で圧力チャンバー５５８ＣＦに接続する。図示のように、ピストン５５８ＰＦは、圧力チャンバー５５８ＣＦから正転クラッチ５５２に軸方向のバネ付勢力を伝達するために、圧力チャンバー５５８ＣＦから突出する軸方向に延びるシャフトを有する。スラストベアリング５６２は、ピストン５５８ＰＦのシャフトと正転クラッチ５５２との間に設けることができる。圧力通路５８０の分岐５８０Ｂは、流体制御信号によって生じる加圧がピストン５５８ＰＢを逆転ブレーキ５５４に対して軸方向に移動させて摩擦制動係合を生成するよう、逆転ブレーキ５５４からピストン５５８ＰＢの反対側で圧力チャンバー５５８ＣＢに接続する。図示された実施形態では、ピストン５５８ＰＢにリターンスプリングは設けられていないが、ピストン５５８ＰＢ用のそのようなリターンスプリングは、更なる実施形態で任意に利用することができる（例えば、ピストン５５８ＰＦ用のスプリング５５８Ｓの方向とは逆の方向にピストン５５８ＰＢをバネ付勢するために）。

【0054】

正転クラッチ５５２は、デフォルト係合位置へバネ付勢されている。作動中、圧力通路５８０に沿って分岐５８０Ｆを通ってピストン５５８ＰＦに伝達される制御信号からの供給圧力は、スプリング５５８Ｓを圧縮することができ、これにより正転クラッチ５５２のクラッチパックから垂直力を受け、係合解除を引き起こすことができる。同時に、圧力通路５８０に沿って分岐５８０Ｂを通ってピストン５５８ＰＢに伝達される圧力は蓄積され、これにより、逆転ブレーキ５５４が係合し、キャリア５４８を停止させ、太陽歯車５４４を逆回転させる。このようにして、図１１に示された実施形態は、制御サブシステム５５６の駆動が、複数のピストン作動機構５５８に同時に作用し得る単一の圧力源で達成されることを可能にする。それはまた、制御信号がない場合の伝動システム５２８のデフォルト状態が正転作動モードにあることを可能にする。最後に、遊星歯車列の同じ（軸方向）側における同心の軸方向に重なり合う配置などで、正転クラッチ５５２及び逆転ブレーキ５５４を（径方向に）互いに積み重ねることにより、設計は比較的スペース効率が良い。

【0055】

図１２及び１３は、伝動システム６２８の他の実施形態の概略図である。図１２は、遊星歯車列と、最終駆動部６２６（例えば、ファン）に制御可能に動力を供給するワンウェイクラッチ６９０とを有する、伝動システム６２８の実施形態を概略的に示す。伝動システム６２８の遊星歯車列の３つの回転脚、すなわち、リングギア６４２、太陽６４４、遊星６４６及びキャリア６４８が存在する。図示された実施形態は、シングルピニオン遊星歯車列レイアウトを利用する。図示された実施形態では、システム６２８の入力は、適切なベルト（図１Ａ参照）を介してエンジンの回転によって駆動され得るプーリ６５０に取り付けられたリングギア６４２であり、システム６２８の出力は、冷却ファン、ファン駆動装置等を取り付けることができる太陽歯車６４４である。遊星キャリア６４８は、システム６２８の回転方向を制御するために使用される。ワンウェイクラッチ６９０（フリーホイール、オーバーランニングクラッチ、メカニカルダイオード又はスプラグ型クラッチとも呼ばれる）は、入力と出力との間にも採用され、リングギア６４２と太陽歯車６４４との間に接続される。ワンウェイクラッチ６９０は、接続された部品間の相対回転を単一の方向においてのみ許容するが、接続された部品間の相対的な回転を逆方向において回転固定又はロックする。逆転ブレーキ６５４は、キャリア６４８と回転固定点Ｘ（マウントブラケットのシャフトなど）との間に動作可能に配置され、キャリア６４８の回転速度を制御するために使用される。逆転ブレーキ６５４は、圧力信号によって作動される多板ディスクブレーキ（例えば、空気圧又は油圧によって駆動される湿式摩擦クラッチ）又は他のタイプのクラッチ及び／又はブレーキであってもよい。逆転ブレーキ６５４が係合解除されると、ワンウェイクラッチ６９０はリングギア６４２を太陽歯車６４４に回転ロックさせ、その結果、出力は直接的に入力に結合される。逆転ブレーキ６５４が係合されると、キャリア６４８の回転が停止され；次いで、回転動力はリングギア６４２（入力）から遊星ギア６４６を介して太陽歯車６５４（出力）に伝達され、太陽６４４（出力）はリングギア６４２（入力）とは逆の回転方向に回転する。システム６２８は、ファン（最終駆動部６２６の一実施形態として）を回転的に固定された関係で直接的に又は間接的に取り付けることを可能にする取り付け面を出力（太陽歯車６４４又は関連する太陽歯車シャフト）を有するか、又は、ファン速度の選択的制御を可能にするために太陽歯車６４４とファンとの間に取り付けられた可変ファン駆動装置も有することができる（図１Ｂ参照）。伝動システム６２８’の代替実施形態が図１３に示されており、摩擦クラッチ６９０’が係合されたときに最終駆動部６２６（例えば、ファン）が正転方向に回転できるようにするために、リングギア６４２と太陽歯車６４４との間に（ワンウェイクラッチ６９０の代わりに）オン／オフ摩擦クラッチ６９０’が使用される。

【0056】

正転及び逆転作動モードを有する伝動システムの現在開示されている実施形態は、ピッチ反転ファン及び油圧反転システムのような他の反転オプションと比較して多くの利点を有する。多くのエンジンはファンを駆動するためのプーリハブを既に装備しており、本伝動システムは、そのような既存のプーリの代わりに比較的容易に取り付けることができる。したがって、必要とされる追加のスペースは、既存のプーリのスペースよりはるかに大きくない。伝動システムはまた、柔軟な構成を可能にする。ベースライン構成では、正転作動モードにおけるファン（又は他の最終駆動部）の正転速度は、エンジン速度に対して、プーリ直径のサイズを通じて調整することができる。逆転作動モード出力速度は、伝動システムの遊星歯車比を介して調整することができる。可変速ファンクラッチを任意に追加することにより、少なくとも正転方向におけるファン又は他の最終駆動部のフルスピード制御が可能になる。更に、本伝動システムの実施形態は、比較的単純な制御を有することができ、制御信号が失われた場合にデフォルトの正転作動状態を提供することができる。他の特徴及び利点は、添付の図面を含む本開示の全体を考慮して、当業者によっても認識されるであろう。

【0057】

可能な実施形態の考察
正転又は逆転作動モードのいずれかでトルクを伝達するための伝動システムは、回転軸を中心として回転可能なリングギアと、複数の遊星ギアと、遊星ギアがシングルピニオン構成のキャリアに回転可能に接続された、キャリアと、遊星ギアがそれぞれリングギア及び太陽歯車の両方と噛み合う、回転軸を中心として回転可能な太陽歯車と、を含む遊星歯車装置と、正転クラッチの係合がリングギアとキャリアを回転結合するように、リングギアとキャリアとの間に動作可能に接続された正転クラッチと、逆転ブレーキの係合が回転固定位置に対するキャリアの制動を引き起こすように、キャリアと回転固定位置との間に動作可能に接続された逆転ブレーキと、伝動システムを正転作動モードと逆転作動モードとの間で選択的に駆動可能な制御サブシステムと、を含むことができる。正転作動モードにおいて、正転クラッチは係合し、逆転ブレーキは係合解除され、リングギア及び太陽歯車は回転軸を中心として同じ回転方向に回転可能である。逆転作動モードにおいて、正転クラッチは係合解除され、逆転ブレーキは係合し、リングギア及び太陽歯車は回転軸を中心として逆の回転方向に回転可能である。制御サブシステム駆動ストロークは、共通の制御信号に基づいて、正転クラッチ及び逆転ブレーキの両方を駆動するように構成されている。

【0058】

先行する段落の伝動システムは、付加的に及び／又は代替的に、以下の特徴、構成及び／又は付加的構成要素のうちの１つ以上を、任意に含むことができる：

【0059】

制御サブシステムは、それぞれ共通の制御信号によって制御される複数のアクチュエータを含むことができる、又は代替的に、制御サブシステムは、共通の制御信号によって制御される単一のアクチュエータを含むことができる；

【0060】

制御サブシステムはスプリングを含むことができ、制御サブシステムはスプリングによってデフォルトで正転作動モードにバネ付勢されることができる；

【0061】

共通の制御信号は、油圧又は空気圧の共通の制御信号のような、流体制御信号であることができる；

【0062】

制御サブシステムは、圧力チャンバーと、少なくとも部分的に圧力チャンバーと共に位置決めされたピストンと、スプリングが圧力チャンバー内のデフォルト位置へピストンをバネ付勢し、流体制御信号がスプリングのバネ付勢に抗してピストンを移動させるために圧力チャンバーを選択的に加圧するように構成されたスプリングと、を含めることができる；

【0063】

制御サブシステムは、ピストン、正転クラッチ及びキャリアの間に動作可能に接続された回転／並進カップリング、並びに、回転／並進カップリングとピストンとの間に動作可能に係合されたスラストベアリングを、更に含むことができる；

【0064】

回転／並進カップリングは、押し込みピンアセンブリ、ピストンプレート、スプラインアセンブリなどであることができる；

【0065】

バネ付勢力は、ピストンを、軸方向の圧縮係合力がキャリアを介して正転クラッチに伝達され、同時に逆転ブレーキを圧縮されておらず係合解除されたままの状態にする第１の軸方向位置に付勢することができ、圧力チャンバーの加圧は、正転クラッチを圧縮されておらず係合解除されたままの状態にし、同時に軸方向の圧縮係合力を逆転ブレーキに伝達する第２の軸方向位置に付勢することができる；

【0066】

制御サブシステムの駆動ストロークの範囲内で、ピストンは、正転クラッチ及び逆転ブレーキの両方を圧縮されておらず係合解除されたままの状態にする中間の軸方向位置にあることができる；

【0067】

制御サブシステムは、正転クラッチピストン及び逆転ブレーキピストンが、それぞれ、流体制御信号が通過する共通の圧力通路と流体的に接続されるように構成された、正転クラッチピストン及び逆転ブレーキピストンを含むことができる；

【0068】

正転クラッチは、多板湿式摩擦クラッチを含むことができる；

【0069】

逆転ブレーキは、多板湿式摩擦クラッチを含むことができる；

【0070】

正転クラッチ及び逆転ブレーキは、同心円状に配置することができ、軸方向において少なくとも部分的に互いに重なり合うことができる；

【0071】

プーリは、リングギアに回転的に固定されることができる；

【0072】

ジャーナルブラケットは、回転的に静止したシャフトを有して設けられることができ、リングギア及び太陽歯車はそれぞれシャフト上に回転可能に支持されることができる；

【0073】

マウントは、太陽歯車に回転的に固定されることができ、マウントは外部に露出していることができる；及び／又は

【0074】

正転クラッチ、逆転ブレーキ及び制御サブシステムは、全て、軸方向において遊星歯車装置の同じ側に位置することができ、又は代替的に、正転クラッチ、逆転ブレーキ及び制御サブシステムは、全て、軸方向において少なくともリングギア及び／又は太陽歯車の同じ側に位置することができる。

【0075】

冷却システムは、内燃エンジンと、選択的に正転及び逆転作動モードで作動することができる上述したもののような伝動システムと、内燃エンジンと伝動システムのプーリとの間に係合されたベルトと、太陽歯車に回転的に固定されたファンと、を含むことができる。

【0076】

伝動システムを製作する方法及びそのような伝動システムを含む冷却システムを製作する方法は、上述した構成要素の一部又は全てを提供することを含むことができる。

【0077】

リングギア、シングルピニオン遊星ギア、キャリア及び太陽歯車を含む遊星歯車装置を用いて、正回転方向又は逆回転方向のいずれかで、入力と出力との間でトルクを選択的に伝達する方法が開示される。方法は、リングギアで入力トルクを受け入れるステップと、係合された時に、リングギアとキャリアを回転結合させ、同じ方向かつ同じ又は実質的に同じ速度で回転させる正転クラッチを介して、リングギアとキャリアとの間でトルクを伝達するステップと、正回転方向で、遊星歯車装置を介して太陽歯車に出力トルクを送達するステップと、制御サブシステムで共通の制御信号を受信するステップと、駆動ストロークが同時に正転クラッチを係合解除させると共に逆転ブレーキを係合させるよう、共通の制御信号の受信に反応して制御サブシステムで駆動ストロークを生成するステップと、逆転ブレーキが係合された時にキャリアを回転に対して制動するステップと、逆転ブレーキが係合され正転クラッチが係合解除された時に、逆回転方向で、遊星歯車装置を介して太陽歯車に出力トルクを送達するステップと、を含むことができる。

【0078】

先行する段落の方法は、付加的に及び／又は代替的に、以下の特徴、構成及び／又は付加的なステップのうちの１つ以上を、任意に含むことができる：

【0079】

正転クラッチが係合され逆転ブレーキが係合解除されるデフォルト位置へ、制御サブシステムをバネ付勢するステップ；

【0080】

共通の制御信号は、流体制御信号（油圧又は空気圧の共通の制御信号のような）であることができ、制御サブシステムは、１つ以上のスプリングによってデフォルト位置に付勢されたピストンアクチュエータを含むことができ、

【0081】

駆動ストロークを生成するために、流体制御信号によって生じた加圧に基づいてピストンを並進移動させるステップ、及び

【0082】

駆動ストロークを生成するために流体制御信号による加圧に基づいてピストンが並進移動された時、正転クラッチを係合解除させ且つ逆転ブレーキを係合させるために、ピストンを用いて軸方向に力を伝達するステップ；

【0083】

ピストンで軸方向に伝達された力は、キャリアの一部を通じて又は横切って伝達されることができる；

【0084】

流体制御信号による加圧中、駆動ストロークの第１の部分において、逆転ブレーキは係合解除されたままである一方、正転クラッチは係合解除されることができ、駆動ストロークの後続の第２の部分において、正転クラッチは係合解除されたままである一方、逆転ブレーキは係合されることができる；

【0085】

駆動ストロークの第１の部分において、駆動ストロークの中間部分において正転クラッチ及び逆転ブレーキの両方が係合解除されるよう、正転クラッチは係合解除されることができ、駆動ストロークの最後の第２の部分において、正転クラッチは係合解除されたままである一方、逆転ブレーキは係合されることができる；

【0086】

制御信号の一部を流体制御信号として正転クラッチピストンに伝達し、同時に、流体制御信号の他の一部を逆転ブレーキピストンに伝達するステップ；

【0087】

正転及び逆転作動モードで最終駆動部にトルクを伝達するための伝動システムは、リングギアが伝動システムへのトルク入力として構成された、回転軸を中心として回転可能なリングギアと、複数の遊星ギアと、遊星ギアがシングルピニオン構成のキャリアに回転可能に接続された、キャリアと、太陽歯車が伝動システムのトルク出力として構成され、遊星ギアがそれぞれリングギア及び太陽歯車の両方と噛み合う、回転軸を中心として回転可能な太陽歯車と、を含む遊星歯車装置と、リングギア及び太陽歯車がそれぞれシャフト上に回転可能に支持されている、回転的に静止したシャフトを有するジャーナルブラケットと、マウントが外部に露出している、太陽歯車に回転的に固定されたマウントと、正転クラッチが湿式摩擦クラッチを含み、正転クラッチの係合がリングギアとキャリアを回転結合するように、リングギアとキャリアとの間に動作可能に接続された正転クラッチと、逆転ブレーキが湿式摩擦クラッチを含み、逆転ブレーキの係合が回転固定位置に対するキャリアの制動を引き起こすように、キャリアと回転固定位置との間に動作可能に接続された逆転ブレーキと、リングギア及び太陽歯車が回転軸を中心として同じ回転方向に回転可能である正転作動モードと、リングギア及び太陽歯車が回転軸を中心として逆の回転方向に回転可能である逆転作動モードとの間で、伝動システムを切り替えるために選択的に駆動可能な制御サブシステムと、を含むことができる。正転クラッチ及び逆転ブレーキは、回転軸に対して同心円状に配置することができ、軸方向において少なくとも部分的に互いに重なり合うことができる。制御サブシステムは、圧力チャンバーと、少なくとも部分的に圧力チャンバーと共に位置付けられると共に、正転クラッチと逆転ブレーキとの間で軸方向の力を選択的に伝達するために、正転クラッチ及び逆転ブレーキの両方に動作可能に接続されたピストンと、を含むことができる。共通の流体制御信号は、スプリングのバネ付勢に抗してピストンを駆動軸方向位置へ並進移動させるために、圧力チャンバーを選択的に加圧することができる。正転作動モードにおいて、ピストンはデフォルトの軸方向位置にあり、正転クラッチは係合され、逆転ブレーキは係合解除されている。逆転作動モードにおいて、ピストンは駆動軸方向位置にあり、正転クラッチは係合解除され、逆転ブレーキは係合されている。

【0088】

先行する段落の伝動システムは、付加的に及び／又は代替的に、以下の特徴、構成及び／又は付加的構成要素のうちの１つ以上を、任意に含むことができる：

【0089】

プーリは、リングギアに回転的に固定されることができる；

【0090】

正転クラッチ、逆転ブレーキ及び制御サブシステムは、全て、軸方向においてリングギアの同じ側に位置することができる；

【0091】

正転クラッチ、逆転ブレーキ及び制御サブシステムは、全て、軸方向において遊星歯車装置の同じ側に位置することができる；

【0092】

デフォルト軸方向位置と駆動軸方向位置との間の中間軸方向位置へのピストンの軸方向並進移動は、正転クラッチ及び逆転ブレーキの両方を、圧縮されておらず係合解除されたままの状態にすることができる。

【0093】

冷却システムは、内燃エンジンと、正転及び逆転作動モードで最終駆動部にトルクを伝達するための上述したもののような伝動システムと、伝動システムのプーリと内燃エンジンとの間に係合されたベルトと、を含むことができる。最終駆動部は、太陽歯車に回転的に固定されたファンであるか又はこれを含むことができる。

【0094】

要約
「実質的に」、「本質的に」、「一般的に」、「おおよそ」のような、本明細書で使用される任意の相対的な用語又は程度の用語は、本明細書で明示的に述べられる任意の適用可能な定義又は制限に従って解釈されるべきである。全ての場合において、本明細書で使用される任意の相対的な用語又は程度の用語は、任意の関連する開示された実施形態、並びに、本開示の全体を考慮して、当業者によって、熱、回転又は振動作動条件、一時的な信号の変動などによって誘発される、通常の製造公差の変動、偶発的なアライメントの変動、過渡的なアライメント又は形状の変動を包含すると理解されるような範囲又は変動を広く包含するように解釈されるべきである。更に、本明細書で使用される任意の相対的な用語又は程度の用語は、あたかも所与の開示又は列挙において限定的な相対的な用語又は程度の用語が利用されていないかのように、指定された品質、特性、パラメータ又は値を変動なしに明示的に含む範囲を包含するように解釈されるべきである。更に、「静止した」のような用語は、一般に、本明細書では相対的な意味で使用される。すなわち、伝動システムの特定の構成要素は、その伝動システムの取り付け位置に対して静止していてもよいが、その取り付け位置は、移動している車両のような装置内にあってもよい。

【0095】

本発明が好ましい実施形態に関して説明されてきたが、当業者は、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、形状及び細部において変更がなされてもよいことを、認識するであろう。例えば、一実施形態に関して説明された特徴は、他の開示された実施形態に関して利用することができる。更に、空気圧駆動信号は、種々の実施形態において、油圧駆動信号と置き換えることができる。

【図1A】

【図1B】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】