CN114761706A - 分段带轮和包括该分段带轮的分段带轮传动装置 - Google Patents

Abstract

提供了一种限定用于与分段带轮传动装置的环形构件接合的外周面的分段带轮。该分段带轮包括：多个带轮段，这些带轮段配置成可在接合区和脱开区之间按顺序移动，以使环形构件在分段带轮传动装置中的分段带轮与同心带轮之间过渡，每个带轮段具有限定外周面的一部分的主体。所述多个带轮段包括过渡段，该过渡段具有从其主体延伸的集成支撑件，该集成支撑件配置成在使环形构件在分段带轮传动装置中的分段带轮与邻近带轮之间过渡时支撑环形构件。还提供了一种包括该分段带轮的分段带轮传动装置。

Description

分段带轮和包括该分段带轮的分段带轮传动装置

相关申请引用

本申请要求于2019年5月9日提交的名称为“分段带轮和包括该分段带轮的分段带轮传动装置”的美国临时专利申请62/845,376的权益，该临时专利申请的全部内容通过引用结合在此。

技术领域

本发明总体上涉及传动装置，更具体地说，涉及一种用于分段带轮传动装置的分段带轮以及包括该分段带轮的分段带轮传动装置。

背景技术

传动装置是众所周知的，可用于改变动力传动系中的旋转元件之间的传动比。传动装置的潜在应用很多，包括机动车、人力车、船舶和重型机械，例如泵、涡轮机、混合器、绞盘、离心机和粉碎机。

无离合器多传动比传动装置允许在传动装置处于负载状态时改变旋转元件之间的传动比。某些机械问题会影响无离合器多传动比传动装置，限制其广泛应用；具体而言，会限制这种传动系统在实际应用中有效并高效地在高速或大载荷状态下运转的能力。此外，棘轮效应、打滑和张紧问题会降低这种传动装置的可靠性，降低其效率并增加磨损，从而限制其商用可行性。因此，开发了分段带轮传动装置，以减少或减轻这些机械问题之中的至少一部分问题。

例如，Wong等人的美国专利8,753,236公开了一种分段带轮传动装置，其中在轴上安装有带轮组件。该带轮组件包括在其外周面上具有第一组配合特征的核心带轮和带轮段组，该带轮段组包括多个带轮段，这些带轮段可滑动地安装在带轮组件中，并布置成与核心带轮同心的环。这些带轮段。所述带轮段在外周面上具有与第一组配合特征相匹配的第二组配合特征。一个环形驱动构件在内表面上具有相应的配合特征，这些配合特征用于与处于接合位置的核心带轮和带轮段的第一和第二组配合特征接合。该环形驱动构件与核心带轮之间的接触限定一个接触区。在带轮段处于接触区之外时，一个致动器在接合位置与非接合位置之间驱动带轮段。

Wong的美国专利9,816,598公开了一种用于分段式带轮传动装置的关键带轮段，该关键带轮段在带轮段组中是第一个或最后一个带轮段，用于与环形构件接合。分别用于与环形构件接合或从环形构件脱开的第一或最后一个关键段的齿被截短或完全修平，并且与关键段相邻的带轮段被拉长，使得其齿廓的一部分朝关键段延长。所述截短的一个或多个齿和所述拉长的相邻段共同允许将多个带轮段设计成关键段。完全修平的齿可改造成在关键段上为环形构件产生支撑面。拉长的相邻段可具有延长部分，该延长部分与关键段的支撑面滑动配合，从而从其接收径向支撑力。不同带轮段组的多个带轮段可连接或配置成以统一的堆叠结构的形式一起移动。统一的堆叠结构可通过凸轮或辊-凸轮系统移动。安装在底盘上的凸轮与接触区外的辊接合，并且通过辊。可通过固定地安装成一个阵列的电磁体驱动辊，使其与凸轮接合和脱开。

虽然已知的分段带轮传动装置的贡献是值得赞美的，但是总体来说需要改进和/或替换。因此，本发明的一个目的是提供一种用于分段带轮传动装置的新型分段带轮和一种新型分段带轮传动装置。

发明内容

应理解，提供本节是为了以简化形式介绍将在以下实施例的详细说明中进一步说明的一些概念。本节并非旨在用于限制所要求保护的主题的范围。

因此，在一个方面中，提供了一种限定用于与分段带轮传动装置的环形构件接合的外周面的分段带轮，该分段带轮包括：多个带轮段，这些带轮段配置成可在接合区和脱开区之间按顺序移动，以使环形构件在分段带轮传动装置中的分段带轮与同心带轮之间过渡，每个带轮段具有限定外周面的一部分的主体，其中所述多个带轮段包括过渡段，该过渡段具有从其主体延伸的集成支撑件，该集成支撑件配置成在使环形构件在分段带轮传动装置中的分段带轮与同心带轮之间过渡时支撑环形构件。

在一个或多个实施例中，所述集成支撑件沿周向延伸超出由过渡段的主体限定的外周面部分。

在一个或多个实施例中，所述集成支撑件包括过渡表面，该过渡表面用于在使环形构件在分段带轮传动装置中的分段带轮与同心带轮之间过渡时支撑环形构件。该过渡表面可与由过渡段的主体限定的外周面部分间隔开。所述集成支撑件可包括近侧部分和远侧部分，并且其中该远侧部分限定所述过渡表面。

在一个或多个实施例中，在所述集成支撑件中限定有凹部，该凹部用于容纳所述多个带轮段中的邻近带轮段的一部分。所述邻近带轮段部分可以是配置成在分段带轮传动装置的旋转操作期间向邻近带轮段提供物理支撑的扩大部分。该。该物理支撑特征可以是限定在扩大部分中的孔，用于与分段带轮传动装置的支撑杆接合，以向邻近带轮段提供物理支撑。

在一个或多个实施例中，所述多个带轮段包括在所述多个带轮段中处于彼此相反的取向的两个过渡段。

在一个或多个实施例中，在使环形构件在分段带轮传动装置中的分段带轮与同心带轮之间过渡时，所述集成支撑件配置成阻止环形构件弯曲超出预定的最小弯曲半径。

在一个或多个实施例中，在使环形构件在分段带轮传动装置中的分段带轮与同心带轮之间过渡时，所述集成支撑件配置成控制分段带轮与同心带轮之间的环形构件的松弛。

根据另一个方面，提供了一种用于与动力传动系中的第一可旋转构件和第二可旋转构件旋转结合的分段带轮传动装置，该分段带轮传动装置包括：用于结合至第一可旋转构件的第一带轮组件，该第一带轮组件包括第一带轮以及与第一带轮同心的第二带轮，该第二带轮是如本节的以上段落中的任何一段所限定的分段带轮；用于结合至第二可旋转构件并与第一带轮组件间隔开的第二带轮组件；以及环形构件，其与第一带轮组件和第二带轮组件接合并在它们之间延伸，以与第一带轮组件和第二带轮组件旋转结合。

在一个或多个实施例中，所述分段带轮传动装置还可包括与环形构件接合并配置成控制环形构件的松弛的惰轮。

在一个或多个实施例中，所述分段带轮传动装置还可包括致动器，该致动器结合至分段带轮的所述多个带轮段，并配置成在接合区与脱开区之间按顺序移动所述多个带轮段，以使环形构件在第一带轮与第二带轮之间过渡。

附图说明

现在将参照附图更全面地说明本发明的实施例，在附图中：

图1是一种分段带轮传动装置的简化前视图；

图2至图6是图1的分段带轮传动装置的简化前视图，示出了在分段带轮传动装置中使环形构件从第一带轮过渡到第二带轮的顺序；

图7至图11是图1的分段带轮传动装置的简化前视图，示出了在分段带轮传动装置中使环形构件从第二带轮过渡到第一带轮的顺序；以及

图12是图1的分段带轮传动装置的轴测图，其中省略了外壳的一部分。

具体实施方式

通过结合附图阅读，能够更好地理解上文的概述内容以及下文中对某些实施例的详细说明。在本文中，以单数形式叙述并以词语“一”或“一个”开头的元件或特征应理解为不一定排除多个元件或特征。此外，对“一个实例”或“一个实施例”的引用不应解读为排除也结合有该实例或实施例的所述元件或特征的其它实例或实施例的存在。而且，除非另行明确声明，否则“包括”、“具有”或“包含”具有特定属性的一个或多个元件或特征的实例或实施例还可包括不具有该特定属性的其它元件或特征。还应理解，术语“包括”、“具有”和“包含”意味着“包括但不限于”，并且术语“包括”、“具有”和“包含”具有等同的含义。

在本文中所用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列元件或特征的任何和所有组合。

应理解，在某个元件或特征被称为在另一个元件或特征“上面”、“附接”至另一个元件或特征、“连接”至另一个元件或特征、与另一个元件或特征“结合”、与另一个元件或特征“接合”或与另一个元件或特征“接触”等时，该元件或特征可直接在另一个元件或特征上面、直接附接至另一个元件或特征、直接连接至另一个元件或特征、直接与另一个元件或特征结合、直接与另一个元件或特征接合或直接与另一个元件或特征接触，或者也可存在中介元件。与此相反，在某个元件或特征被称为“直接”在另一个元件或特征“上面”、“直接附接”至另一个元件或特征、“直接连接”至另一个元件或特征、与另一个元件或特征“直接结合”、与另一个元件或特征“直接接合”或与另一个元件或特征“直接接触”等时，不存在中介元件或特征。此外，在某个元件或特征被称为“附接”至另一个元件或特征、“连接”至另一个元件或特征、“结合”至另一个元件或特征、与另一个元件或特征“接合”、或与另一个元件或特征“接触”等时，应理解为不一定排除附接至前述元件或特征、连接至前述元件或特征、与前述元件或特征结合、与前述元件或特征接合、或与前述元件或特征接触等的其它元件或特征。例如，在一些情况下，元件可按一一对应的关系结合；在其它情况下，单个元件可结合至多个其它元件，或者相反。

应理解，

空间相对。

在本文中对“实例”的引用意味着结合该实例说明的一个或多个特征、结构、元件、部件、特性和/或操作步骤包含在根据本公开的主题的至少一个实施例和/或实施方案中。因此，在本公开中使用的短语“一个实例”、“另一个实例”和类似的语言可以但不一定指同一个实例。此外，表征任何一个实例的主题可以但不一定包括表征任何其它实例的主题。

在本文中对“配置”的引用表示将元件或特征与短语“配置成”之前的元件或特征的物理特性基本上联系起来的实际配置状态。

除非另有所示，否则术语“第一”、“第二”等在本文中仅用作标签，并非旨在对这些术语所指代的项目强加顺序、位置或层次要求。此外，对“第二”项目的指代并非要求或排除存在较低(例如“第一”项目)和/或编号项目(例如“第三”项目)。

在本文中所用的术语“近似”和“大约”表示与所述量值接近但仍能执行期望的功能或实现期望的结果的量值。例如，术语“近似”和“大约”可指本领域技术人员很容易理解的工程公差范围内的量值。

图12示出了一种分段带轮传动装置，该分段带轮传动装置一般以附图标记120表示。应理解，分段带轮传动装置120的外壳的一部分在图12中被省略了，以便观察内部。图1

。在某些实施例中，分段带轮传动装置120可包括于2018年11月20日提交的名称为“用于分段带轮传动装置的带轮组件及其致动系统”的PCT国际申请PCT/CA2018/051475所示出和说明的元件，该PCT国际申请的相关部分通过引用结合在此。

分段带轮传动装置120配置成与动力传动系(未示出)中的第一旋转元件和第二旋转元件旋转结合，并且配置成改变第一旋转元件与第二旋转元件之间的传动比。在一些实施例中，第一旋转元件是动力传动系中的从动轴，而第二旋转元件是动力传动系中的主动轴，或者相反。分段带轮传动装置120包括第一带轮组件122、第二带轮组件124、惰轮126和环形构件128。应理解，环形构件128是以省略了配合特征的示意图示出的。第一带轮组件122、第二带轮组件124和惰轮126都彼此间隔开。环形构件128在第一带轮组件122、第二带轮组件124和惰轮126之间延伸，并与它们旋转结合。在分段带轮传动装置120的安装期间，第一带轮组件122结合至动力传动系中的第一旋转元件，第二带轮组件124结合至动力传动系中的第二旋转元件。

第一带轮组件122配置成结合至动力传动系中的第一旋转元件。在一些实施例中，第一带轮组件122或其一部分与动力传动系中的第一旋转元件一体形成。第一带轮组件122配置成与环形构件128接合。第一带轮组件122可围绕第一旋转轴线旋转并且是与之同心的。第一带轮组件122包括第一带轮130和第二带轮132。第二带轮132与第一带轮130同心，并且可围绕第一带轮130。第一带轮130和第二带轮132均配置成与环形构件128一起连续旋转操作。在第一带轮组件122围绕第一旋转轴线旋转一整圈期间，第一带轮130和第二带轮132之中的任何一个均可与环形构件128连接接合。

第一带轮130配置成结合至动力传动系中的第一旋转元件。在某些实施例中，第一带轮130与动力传动系中的第一旋转元件一体形成。第一带轮130配置成在其位于如下文所述的接合区中时与环形构件128接合。第一带轮130可围绕第一带轮组件122的第一旋转轴线旋转并且是与之同心的。第一带轮130包括用于与环形构件128接合的外周面134。该外周面134是大致圆形的，并且可包括多个外部配合特征136，这些外部配合特征136用于与环形构件128上的相应配合特征接合。在一些实施例中，所述外部配合特征136是齿。第一带轮130还包括内周面138，该内周面138配置成结合至动力传动系(未示出)的第一旋转元件。内周面138是大致圆形的，并且可包括多个内部配合特征140，这些内部配合特征140用于结合至动力传动系中的第一旋转元件。在某些实施例中，所述内部配合特征是键、齿等之中的至少一种。在此实施例中，第一带轮130包括整体结构。第一带轮130是第一带轮组件122的核心带轮。即，第一带轮130是第一带轮组件122中最中心或直径最小的带轮。在其它实施例中，第一带轮130可以是第一带轮组件122中的另一个带轮，例如位于第一带轮组件122中的两个同心带轮之间的中间带轮。在某些实施例中，第一带轮130可以是分段带轮。

第二带轮132配置成结合至动力传动系中的第一旋转元件。第二带轮132配置成在其位于如下文所述的接合区中时与环形构件128接合。第二带轮132可围绕第一带轮组件122的第一旋转轴线旋转并且是与之同心的。第二带轮132包括用于与环形构件128接合的外周面142。该外周面142是大致圆形的，并且可包括多个外部配合特征144，这些外部配合特征136用于与环形构件128上的相应配合特征接合。在一些实施例中，所述外部配合特征144是齿。第二带轮132是分段带轮，并且包括多个带轮段150a至150e。所述多个带轮段150a至150e以圆形布局布置，以形成第二带轮132。

所述多个带轮段150a至150e配置成与环形构件128接合。因此，带轮段150a至150e之中的每一个包括

主体。

扩大部分152为形成扩大部分152的相应带轮段150a至150e提供物理支撑。因此，在此实施例中，扩大部分152通常位于带轮段150a至150e的外周端。在一些实施例中，所述分段带轮组件包括用于物理地支撑所述多个带轮段150a至150e的多个支撑杆(未示出)。在PCT国际申请PCT/CA2018/051475中示出并说明了具有支撑杆的分段带轮组件的一个实例。扩大部分152之中的每一个包括用于向形成扩大部分152的带轮段150a至150e之中的相应带轮段提供物理支撑的物理支撑特征154。在一些实施例中，所述物理支撑特征154是用于接收支撑杆之一的孔。在其它实施例中，所述物理支撑特征154可以是适合于提供物理支撑的另一种特征，例如从带轮段150a至150e之中的一个或多个延伸的集成杆。

所述多个带轮段150a至150e配置成可在接合区与脱开区之间按顺序移动，以使环形构件在第一带轮130与第二带轮132之间过渡。在此实施例中，所述多个带轮段150a至150e配置成可在接合区与脱开区之间独立地移动。在其它实施例中，所述多个带轮段150a至150e的一个或多个子集可配置成在接合区与脱开区之间一起移动。例如，在某些实施例中，所述带轮段150a至150e之中的两个或更多带轮段配置成可在接合区与脱开区之间一起移动。在一些实施例中，所述多个带轮段150a至150e在一个或多个致动器的作用下在接合区与脱开区之间移动，所述致动器例如是在PCT国际申请PCT/CA2018/051475中说明的致动器。在某些实施例中，所述多个带轮段150a至150e在于2019年5月9日提交的名称为“致动系统和包括该致动系统的分段带轮传动装置”的美国临时专利申请62/845,389和以代理案卷号PT202393WO提交的相同名称的PCT国际申请所示和说明的致动系统的作用下移动，这些申请的全部内容通过引用结合在此。

在本公开的语境中，“接合区”是在第一带轮组件122的旋转操作期间第一带轮组件122的某些元件在未被第一带轮组件122的其它元件遮挡或阻挡时会与环形构件128接合的区域。与此相反，“脱开区”是在第一带轮组件122的旋转操作期间第一带轮组件122的某些元件不论其是否外露或不论第一带轮组件122的其它元件处于什么样的位置都不会与环形构件128接合的区域。在此实施例中，应理解，第一带轮130永远位于接合区内，因为在第一带轮组件122的旋转操作期间第一带轮130在不受其它元件阻碍的情况下总是与环形构件128接合。与此相反，所述多个带轮段150a至150e只有在移动到由环形构件128限定的平面内时才位于接合区中。

所述多个带轮段150a至150e包括一个或多个过渡段。在此实施例中，所述多个带轮段150a至150e包括两个过渡段150a、150b。过渡段150a、150b在所述多个带轮段150a至150e中处于彼此相反的取向。过渡段150a、150b之中的每一个配置成在使环形构件128在第一带轮130与第二带轮132之间过渡时支撑环形构件128。在此实施例中，过渡段150a之中的一个配置成在使环形构件128从第一带轮130过渡到第二带轮132时支撑环形构件128，而过渡段150b之中的另一个配置成在使环形构件128从第二带轮132过渡到第一带轮130时支撑环形构件128。因此，过渡段150a被定义为带轮扩张过渡段，而过渡段150b被定义为带轮缩减过渡段。过渡段150a、150b之中的每一个包括从其主体延伸的集成支撑件156。

集成支撑件156配置成在使环形构件128在第一带轮130与第二带轮132之间过渡时支撑环形构件128。在使环形构件128在第一带轮130与第二带轮132之间过渡时支撑环形构件128能防止环形构件128弯曲超出最大允许半径。应理解，所述最大允许半径取决于环形构件128，还可能取决于由环形构件128传递的载荷。集成支撑件156还通过使环形构件128在第一带轮130与第二带轮132之间转向来控制第一带轮130与第二带轮132之间的环形构件128的松弛。应理解，控制环形构件128的松弛可有助于控制环形构件128中的张力和/或有助于环形构件128与第一带轮130和第二带轮132的外部配合特征136、144对位。

在一些实施例中，每个集成支撑件156都是相同的。在其它实施例中，集成支撑件156是彼此不同的。在此实施例中，集成支撑件156处于相反的取向，并且具有彼此稍微不同的形状，但是在其它方面是相同的。因此，为了说明的简洁性，下面仅说明从过渡段150a的主体延伸的集成支撑件156。集成支撑件156沿周向延伸超出由过渡段150a的主体限定的外周面142部分。集成支撑件156包括近侧部分158和远侧部分160。近侧部分158位于过渡段150a的主体附近，并从该处延伸。远侧部分160被近侧部分158从过渡段150a的主体隔开。在此实施例中，远侧部分160是具有物理支撑特征的扩大部分，如上文所述。在其它实施例中，远侧部分160可以不是扩大的。集成支撑件156还包括过渡表面162和凹部164。

应理解，与集成支撑件156本身的情况类似，集成支撑件156的过渡表面162和凹部164可以相同或不同。在此实施例中，过渡表面162和凹部164处于相反的取向。此外，过渡表面162具有彼此稍微不同的形状。但是，此实施例中的过渡表面162和凹部164在其它方面是相同的。因此，为了说明的简洁性，下面仅说明从过渡段150a的主体延伸的集成支撑件156的过渡表面162和凹部164。

凹部164配置成容纳带轮段150a至150e之中的邻近带轮段的扩大部分152，例如用于过渡段150a的带轮段150e。凹部164至少由集成支撑件156的近侧部分158限定，并且还可由过渡段150a的远侧部分160和/或主体限定。在某些实施例中，邻近带轮段150e的扩大部分152嵌套在集成支撑件156的凹部164内，而不与集成支撑件156接触。在其它实施例中，邻近带轮段150e的扩大部分152可容纳在凹部164中或者部分地容纳在其中，而不与集成支撑件156接触。应理解，如上文所述地在集成支撑件156中包括凹部164允许将集成支撑件156包含在其中，而基本上不会干扰由邻近带轮段150e的端部附近的扩大部分152提供的物理支撑，并且基本上不会干扰该带轮段在接合区与脱开区之间的移动。

过渡表面162配置成在使环形构件128在第一带轮130与第二带轮132之间过渡时支撑环形构件128。过渡表面162被凹部164从过渡段150a的主体间隔开，并且由集成支撑件156的远侧部分160限定。因此，在使环形构件128在第一带轮130和第二带轮132之间过渡时，环形构件128的在凹部164上延伸的部分将不被支撑。随着环形构件128在第一带轮130和第二带轮132之间延伸，环形构件128与过渡表面162接触，并且围绕集成支撑件156转向。因此，通过设定集成支撑件156的过渡表面162的位置，可控制第一带轮130与第二带轮132之间的环形构件124的松弛。

第二带轮组件124配置成结合至动力传动系中的第二旋转元件。在一些实施例中，第二带轮组件124或其一部分与动力传动系中的第二旋转元件一体形成。第二带轮组件124配置成与环形构件128接合。第二带轮组件124可围绕第二旋转轴线旋转并且是与之同心的。在此实施例中，第二带轮组件124包括单个固定带轮170。在其它实施例中，第二带轮组件124可以是可调的，并且可包括多个带轮，例如上述的第一带轮130和/或第二带轮132。固定带轮170可围绕第二旋转轴线旋转并且是与之同心的。固定带轮170包括用于与环形构件128接合的外周面172。该外周面172大致是圆形的，并且可包括多个外部配合特征174，这些外部配合特征136用于与环形构件128上的相应配合特征接合。在一些实施例中，所述外部配合特征174是齿。固定带轮170还包括内周面176，该内周面176配置成结合至动力传动系(未示出)的第二旋转元件。内周面176是大致圆形的，并且在某些实施例中包括多个内部配合特征(未示出)。在某些实施例中，所述内部配合特征是键、齿等之中的至少一种。

惰轮126配置成控制第一带轮组件122与第二带轮组件124之间的环形构件128的松弛。惰轮126可围绕第三旋转轴线旋转并与之同心，该第三旋转轴线可在分段带轮传动装置120内移动，以控制环形构件128的松弛。应理解，控制环形构件128的松弛可有助于控制环形构件128中的张力和/或有助于环形构件128与第一带轮组件122和第二带轮组件124的外部配合特征对位。可将惰轮126朝远离第一带轮组件122和/或第二带轮组件124的方向移动，以减少环形构件128的松弛。或者，可将惰轮126朝第一带轮组件122和/或第二带轮组件124移动，以使环形构件128松弛。惰轮126配置成与环形构件128接合。惰轮126包括用于与环形构件128接合的外周面178。该外周面182是大致圆形的，并且可包括多个外部配合特征184，这些外部配合特征184用于与环形构件128上的相应配合特征接合。在一些实施例中，所述外部配合特征184是齿。

环形构件128配置成与第一带轮组件122、第二带轮组件124和惰轮126旋转结合。环形构件128在第一带轮组件122、第二带轮组件124和惰轮126之间延伸。环形构件128包括配置成分别与第一带轮130、第二带轮132、固定带轮170和惰轮126的外周面134、142、172、178接合的内周面182。虽然环形构件128在附图中是以未包含任何配合特征的示意图示出的，但是应理解，至少在环形构件128的内周面182上可包括配合特征，例如齿和/或孔。在一些实施例中，内周面182包括用于与外周面134、142、172、178上的外部配合特征接合的多个互补的配合特征。在其它实施例中，内周面182可不包括任何配合特征并且可以是大致光滑的，并且，在这样的实施例中，内周面182可通过摩擦与外周面134、142、172、178接合。应理解，环形构件128可包括链条、皮带或其它适当类型的环形构件。

在分段带轮传动装置120的旋转操作期间，在被定义为接触区的一个角度区域内，环形构件128会与第一带轮组件122接触并接合。相反，在

接触区(NCZ)角度内，环形构件128不会与第一带轮组件122接触或接合。在分段带轮传动装置120处于负载下时，在第二带轮132的带轮段150a至150e处于非接触区内时，可将它们移动到接合区中或从接合区移出，而不会干扰环形构件128。应理解，非接触区会根据第一带轮130是否与环形构件128接合以及第二带轮132的带轮段150a至150e中的哪一个(如果有的话)与环形构件128接合而变化。

在带轮段150a至150e处于非接触区中时，通过将它们按顺序移入或移出接合区，可使环形构件128从与第一带轮130和第二带轮132之中的一个(定义为“原始带轮”)接合过渡到与第一带轮130和第二带轮132之中的另一个(定义为“目标带轮”)接合，而不会中断分段带轮传动装置120的旋转操作，也不会中断通过分段带轮传动装置120传递的载荷。环形构件128在原始带轮与目标带轮之间的过渡被称为“换档事件”。

图2至图6示出了使环形构件128从与第一带轮130接合过渡到与第二带轮132接合的换档事件的顺序。在发生换档事件之前，环形构件128与第一带轮组件122的第一带轮130接合，如图1所示。因此，所述多个带轮段150a至150e都位于脱开区中。

在图2所示的步骤中，在带轮段150a位于第一带轮组件122的非接触区中时，将它们移动到接合区中。应理解，在此实施例中，是通过使带轮段150a至150e横向延伸到内而将带轮段150a至150e移动到接合区中的。随着第一带轮组件122的旋转，带轮段150a会进入接触区，并使环形构件128与带轮段150a的集成支撑件152的过渡表面162接合。在环形构件128从第一带轮130过渡到第二带轮132时，带轮段150a的集成支撑件152通过用过渡表面162支撑环形构件128来防止环形构件128弯曲超出最大允许半径。随着第一带轮组件122进一步旋转，由带轮段150a的主体限定的外周面142部分与环形构件128接合。应理解，由于集成支撑件156包括凹部164，因此在环形构件128横跨凹部164延伸时，环形构件128的一部分190将不被支撑。这个不被支撑的部分190从过渡表面162延伸到由带轮段150a的主体限定的外周面142部分，并且可以是大致平直的(如图4所示)。

在图3所示的步骤中，在带轮段150b位于第一带轮组件122的非接触区中时，将它们移动到接合区中。随着第一带轮组件122的旋转，带轮段150b会旋转地跟随带轮段150a进入接触区，并使环形构件128与由带轮段150b的主体限定的外周面142部分接合。但是，在带轮段150b能使环形构件128与带轮段150b的集成支撑件152的过渡表面156接合之前，换档事件进行到图4所示的步骤。因此，在使环形构件128从第一带轮130过渡到第二带轮132的换档事件期间，环形构件128不与带轮段150b的集成支撑件152接合。

在图4至图6所示的步骤中，在其余带轮段150c至150e分别位于第一带轮组件122的非接触区中时，将它们按顺序移动到接合区中。随着第一带轮组件122的旋转，其余带轮段150c至150e会旋转地跟随带轮段150b进入接触区，并与环形构件128接合。在所有的带轮段150a至150e都处于接合区中时，第一带轮组件122即可在环形构件128与第二带轮132的外周面142连续接合的状态下操作。由此使环形构件128从与第一带轮130接合过渡到与第二带轮132接合的换档事件完成了。

图7至图11示出了使环形构件128从与第二带轮132接合过渡到与第一带轮130接合的换档事件的顺序。在发生换档事件之前，环形构件128与第一带轮组件122的第二带轮132接合，如图6所示。因此，所述多个带轮段150a至150e都位于接合区中。

在图7至图9所示的步骤中，在带轮段150c至150e分别位于第一带轮组件122的非接触区中时，将它们按顺序从接合区移出。应理解，在此实施例中，是通过使带轮段150a至150e从由环形构件128限定的平面内横向缩回而将带轮段150a至150e移出接合区的。因此，随着第一带轮组件122的旋转，带轮段150c至150e不会与环形构件128接合。相反，如图9所示，环形构件128会与由带轮段150b的主体限定的外周面部分接合，随后与带轮段150b的集成支撑件152的过渡表面162接合。在环形构件128从第二带轮132过渡到第一带轮130时，带轮段150b的集成支撑件152防止环形构件128弯曲超出最大允许半径。应理解，由于集成支撑件156包括凹部164，因此在环形构件128横跨凹部164时，环形构件128的一部分192将不被支撑。这个不被支撑的部分192从过渡表面162延伸到由带轮段150b的主体限定的外周面142部分，并且可以是大致平直的(如图9所示)。

在图10至图11所示的步骤中，在其余带轮段150a、150b分别位于第一带轮组件122的非接触区中时，将它们按顺序从接合区移出。因此，随着第一带轮组件122的旋转，带轮段150a、150b不会与环形构件128接合。在带轮段150a、150b都被从接合区移出时，第一带轮组件即可在环形构件128与第一带轮130的外周面134连续接合的状态下操作。由此使环形构件128从与第二带轮132接合过渡到与第一带轮130接合的换档事件完成了。

带轮系统122在本文中被示出和描述为包括两个同心带轮，即，第一带轮130和第二带轮132，但是应理解，在其它实施例中，在分段带轮传动装置120需要更多的传动比时，第一带轮系统可包括更多数量的同心带轮。

虽然所述多个带轮段150a至150e在本文中被示出和描述为包括两个过渡段150a、150b，但是应理解，在其它实施例中，所述多个带轮段可包括单个过渡段。在这样的实施例中，所述单个过渡段可包括一个或多个集成支撑件156。在某些实施例中，所述单个过渡段包括从其相对侧延伸的两个集成支撑件156。集成支撑件156之中的一个可配置成在环形构件128从第一带轮130过渡到第二带轮132时支撑环形构件128，而集成支撑件156之中的另一个可配置成在环形构件128从第二带轮132过渡到第一带轮130时支撑环形构件128。

虽然集成支撑件156在本文中被示出和描述为包括单个近侧部分158和单个远侧部分160，但是应理解，在其它实施例中，该集成支撑件可包括多个近侧部分和/或多个远侧部分。类似地，虽然集成支撑件156在本文中被示出和描述为包括单个凹部164，但是应理解，在其它实施例中，该集成支撑件可包括多个凹部。每个凹部可配置成接收一个或多个邻近带轮段的相应扩大部分。

虽然在上面中说明并在附图中示出了一些实施例，但是本领域技术人员应理解，在不脱离由所附权利要求限定的范围的情况下，可做出各种变化和修改，并且应当按与本说明书整体一致的最宽泛的方式解释权利要求的范围。

Claims (15)

1.一种限定用于与分段带轮传动装置的环形构件接合的外周面的分段带轮，所述分段带轮包括：

多个带轮段，这些带轮段配置成可在接合区和脱开区之间按顺序移动，以使环形构件在分段带轮传动装置中的分段带轮与同心带轮之间过渡，每个带轮段具有限定外周面的一部分的主体，

其中所述多个带轮段包括过渡段，该过渡段具有从该过渡段的主体延伸的集成支撑件，该集成支撑件配置成在使环形构件在分段带轮传动装置中的分段带轮与同心带轮之间过渡时支撑环形构件。

2.如权利要求1所述的分段带轮，其中所述集成支撑件沿周向延伸超出由过渡段的主体限定的外周面部分。

3.如权利要求1或2所述的分段带轮，其中所述集成支撑件包括过渡表面，该过渡表面用于在使环形构件在分段带轮传动装置中的分段带轮与同心带轮之间过渡时支撑环形构件。

4.如权利要求3所述的分段带轮，其中所述过渡表面与由过渡段的主体限定的外周面部分间隔开。

5.如权利要求3或4所述的分段带轮，其中所述集成支撑件包括近侧部分和远侧部分，并且其中该远侧部分限定所述过渡表面。

6.如权利要求1至5中任一项所述的分段带轮，其中在所述集成支撑件中限定有凹部，该凹部用于容纳所述多个带轮段中的邻近带轮段的一部分。

7.如权利要求6所述的分段带轮，其中所述邻近带轮段的部分是配置成在分段带轮传动装置的旋转操作期间向邻近带轮段提供物理支撑的扩大部分。

8.如权利要求7所述的分段带轮，其中所述扩大部分包括用于向邻近带轮段提供物理支撑的物理支撑特征。

9.如权利要求8所述的分段带轮，其中所述物理支撑特征是限定在扩大部分中的孔，用于与分段带轮传动装置的支撑杆接合，以向邻近带轮段提供物理支撑。

10.如权利要求1至9中任一项所述的分段带轮，其中所述多个带轮段包括在所述多个带轮段中处于彼此相反的取向的两个过渡段。

11.如权利要求1至10中任一项所述的分段带轮，其中在使环形构件在分段带轮传动装置中的分段带轮与同心带轮之间过渡时，所述集成支撑件配置成阻止环形构件弯曲超出预定的最小弯曲半径。

12.如权利要求1至10中任一项所述的分段带轮，其中在使环形构件在分段带轮传动装置中的分段带轮与同心带轮之间过渡时，所述集成支撑件配置成控制分段带轮与同心带轮之间的环形构件的松弛。

13.一种用于与动力传动系中的第一可旋转构件和第二可旋转构件旋转结合的分段带轮传动装置，所述分段带轮传动装置包括：

用于结合至第一可旋转构件的第一带轮组件，该第一带轮组件包括第一带轮和与第一带轮同心的第二带轮，该第二带轮是如权利要求1至12中任一项所限定的分段带轮；

用于结合至第二可旋转构件并与第一带轮组件间隔开的第二带轮组件；以及

环形构件，其与第一带轮组件和第二带轮组件接合并在它们之间延伸，以与第一带轮组件和第二带轮组件旋转结合。

14.如权利要求13所述的分段带轮传动装置，还包括与环形构件接合并配置成控制环形构件的松弛的惰轮。

15.如权利要求13或14所述的分段带轮传动装置，还包括致动器，该致动器结合至分段带轮的所述多个带轮段，并配置成在接合区与脱开区之间按顺序移动所述多个带轮段，以使环形构件在第一带轮与第二带轮之间过渡。

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