JP2022532581A

JP2022532581A - 分節型プーリおよびこれを備えた分節型プーリトランスミッション

Info

Publication number: JP2022532581A
Application number: JP2021566940A
Authority: JP
Inventors: アンソニー・ウォン; ヤロスワフ・ルトスワフスキ; サラ・ジーン・フォンディガ
Original assignee: 1783590 Ontario Ltd
Current assignee: 1783590 Ontario Ltd
Priority date: 2019-05-09
Filing date: 2019-11-29
Publication date: 2022-07-15
Anticipated expiration: 2039-11-29
Also published as: US20220228655A1; CN114761706A; EP3966472A1; KR20220092453A; CA3139531A1; WO2020223786A1; JP7520889B2; WO2020223786A8; EP3966472A4; MX2021013617A

Abstract

分節型プーリトランスミッションの無端部材と係合するための外周表面を画定する分節型プーリが提供される。分節型プーリは、分節型プーリトランスミッション内で分節型プーリと同心プーリとの間で無端部材を移行させるために係合領域と係合解除領域との間で順に移動可能であるように構成された複数のプーリセグメントを備え、各プーリセグメントは外周表面の部分を画定する本体を有する。複数のプーリセグメントは移行セグメントの本体から延びる一体型支持体を有する移行セグメントを含み、一体型支持体は、分節型プーリトランスミッション内で分節型プーリと隣接するプーリとの間で無端部材を移行させる場合に、無端部材を支持するように構成されている。分節型プーリを備えた分節型プーリトランスミッションもさらに提供される。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、参照により全体が本明細書に組み込まれている、ＳＥＧＭＥＮＴＥＤＰＵＬＬＥＹＡＮＤＳＥＧＭＥＮＴＥＤＰＵＬＬＥＹＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮＩＮＣＬＵＤＩＮＧＴＨＥＳＡＭＥという名称の、２０１９年５月９日に出願した米国仮特許出願第６２／８４５，３７６号の利益を主張するものである。

本開示は概して、トランスミッションに関し、より詳細には、分節型プーリトランスミッション用の分節型プーリ、およびこれを備えた分節型プーリトランスミッションに関する。

トランスミッションは、良く知られており、パワートレイン内の回転要素の間の比率を変更するために使用することができる。トランスミッションに対する潜在的なアプリケーションは数多く、ポンプ、タービン、混合器、ウィンチ、遠心分離機およびシュレッダなどのモータ車両、人力車両、海上船舶および重機械がある。

クラッチレスマルチ比率トランスミッションは、回転要素間の比率をトランスミッションが負荷を受けている間に変更することを可能にする。特定の機械的問題は、その広範囲の利用、特に、実用的な応用例で効果的および効率的に高速で、またはかなりの負荷で機能するためのこのようなトランスミッションの能力を制限するクラッチレスマルチ比率トランスミッションに影響を与える可能性がある。加えて、ラチェット、摺動、および引張問題は、信頼性を下げる、効率を下げる、および摩耗を多くすることによって、このようなトランスミッションの商業的実現可能性を制限する可能性がある。したがって、分節型プーリトランスミッションは、これらの機械的問題の少なくともいくつかを減少または緩和するために開発された。

例えば、Ｗｏｎｇ他の特許文献１は、分節型プーリトランスミッションであって、プーリアセンブリが軸に取り付けられたプーリトランスミッションを開示している。プーリアセンブリは、その周表面上の第１のセットの噛合機構を有するコアプーリと、プーリアセンブリ内に摺動可能に取り付けられ、コアプーリと同心であるリング内に配置されたいくつかのプーリセグメントを備えたプーリセグメントセットと、を備えている。プーリセグメントは、プーリアセンブリ内に、およびそこから個別に作動可能である。プーリセグメントは、第１のセットの噛合機構と適合する周表面上の第２のセットの噛合機構を有する。無端駆動部材は、係合位置でコアプーリおよびプーリセグメントの第１および第２のセットの噛合機構と係合するために、内側表面上に対応する噛合機構を有する。無端駆動部材とコアプーリとの間の接触は、接触区間を画定する。アクチュエータは、プーリセグメントが接触区間の外側にある場合に、係合および非係合位置の間でプーリセグメントを作動させる。

Ｗｏｎｇの特許文献２は、無端部材と係合するために、プーリセグメントセット内の最初または最後のいずれかである分節型プーリトランスミッション用のキープーリセグメントを開示している。無端部材と係合または係合解除する最初または最後のキーセグメント歯は、それぞれ、短くされるまたは完全にトリミングされ、キーセグメントに隣接するプーリセグメントは、歯プロファイルの部分がキーセグメントに向けて延びるように細長い。１つまたは複数の短くされた歯、および細長い隣接セグメントは共に、多くのプーリセグメントをキーセグメントとして設計することを可能にする。完全にトリミングされた歯は、キーセグメント上に無端部材に対する支持表面を作り出すように設計することができる。細長い隣接するセグメントは、キーセグメントの支持表面と摺動可能に噛み合い、それによってそこからの径方向支持を受ける延長部分を有することができる。異なるプーリセグメントセットからの多数のプーリセグメントは、一体化されたスタック内で一緒に移動するように接続または構成することができる。一体化されたスタックは、カムまたはローラカムシステムにより移動させることができる。シャーシ取付カムは、接触区間の外側でローラと係合し、ローラアームを介して、一体化されたスタックの個別のセグメントは、係合または係合解除して移動される。ローラは、アレイ内に固定可能に取り付けられた電磁石によってカムと係合および係合解除して作動させることができる。

知られている分節型プーリトランスミッションの貢献は称賛に値するが、改良および／または代替形態が概して望ましい。したがって、分節型プーリトランスミッション用の新規の分節型プーリ、および新規の分節型プーリトランスミッションを提供することが目的である。

米国特許第８，７５３，２３６号明細書米国特許第９，８１６，５９８号明細書

本要約は、実施形態の詳細な説明において以下にさらに記載される単純化された形の概念の選択を案内するために提供されていることを理解されたい。本要約は、特許請求する主題の範囲を制限するために使用することを意図したものではない。

したがって、一態様では、分節型プーリトランスミッションの無端部材と係合するための外周表面を画定する分節型プーリが提供され、分節型プーリは、分節型プーリトランスミッション内で分節型プーリと同心プーリとの間で無端部材を移行させるために係合領域と係合解除領域との間で順に移動可能であるように構成された複数のプーリセグメントを備え、各プーリセグメントは外周表面の部分を画定する本体を有し、複数のプーリセグメントは移行セグメントの本体から延びる一体型支持体を有する移行セグメントを含み、一体型支持体は、分節型プーリトランスミッション内で分節型プーリと同心プーリとの間で無端部材を移行させる場合に、無端部材を支持するように構成されている。

１つまたは複数の実施形態では、一体型支持体は、移行セグメントの本体によって画定される外周表面の部分を越えて周方向に延びている。

１つまたは複数の実施形態では、一体型支持体は、分節型プーリトランスミッション内で分節型プーリと同心プーリとの間で無端部材を移行させる場合に、無端部材を支持するための移行表面を備えている。移行表面は、移行セグメントの本体によって画定される外周表面の部分から間隔を置いて配置することができる。一体型支持体は、近接部分および遠位部分を備えることができ、遠位部分は移行表面を画定する。

１つまたは複数の実施形態では、複数のプーリセグメント内に隣接するプーリセグメントの部分を受け入れるための凹部が一体型支持体内に画定される。隣接するプーリセグメントの部分は、分節型プーリトランスミッションの回転動作中に、隣接するプーリセグメントに物理的支持を提供するように構成された拡大部分であってもよい。拡大部分は、隣接するプーリセグメントに物理的支持を提供するための物理的支持機構を備えることができる。物理的支持機構は、隣接するプーリセグメントに物理的支持を提供するように、分節型プーリトランスミッションの支持ロッドと係合するための、拡大部分内に画定された穴であってもよい。

１つまたは複数の実施形態では、複数のプーリセグメントは、複数のプーリセグメント内で対向して配置された移行セグメントの２つを備えている。

１つまたは複数の実施形態では、一体型支持体は、分節型プーリトランスミッション内で分節型プーリと同心プーリとの間で無端部材を移行させる場合に、無端部材が所定の最小曲げ半径を超えて曲がるのを抑制するように構成されている。

１つまたは複数の実施形態では、一体型支持体は、分節型プーリトランスミッション内で分節型プーリと同心プーリとの間で無端部材を移行させる場合に、分節型プーリと同心プーリとの間の無端部材における緩みを制御するように構成されている。

別の態様によると、パワートレイン内で第１の回転部材と第２の回転部材とを回転結合するための分節型プーリトランスミッションが提供され、分節型プーリトランスミッションは、第１の回転部材に結合するための第１のプーリアセンブリであって、第１のプーリアセンブリは、第１のプーリと、第１のプーリと同心の第２のプーリと、を備え、第２のプーリは、本要約の上記パラグラフのいずれかで定義された分節型プーリである、第１のプーリアセンブリと、第２の回転部材に結合するための、第１のプーリアセンブリから間隔を置いて配置される第２のプーリアセンブリと、第１のプーリアセンブリおよび第２のプーリアセンブリと係合し、その間に延びて、第１のプーリアセンブリと第２のプーリアセンブリとを回転結合する無端部材と、を備えている。

１つまたは複数の実施形態では、分節型プーリトランスミッションは、無端部材と係合し、無端部材内の緩みを制御するように構成されたアイドラプーリをさらに備えることができる。

１つまたは複数の実施形態では、分節型プーリトランスミッションは、分節型プーリの複数のプーリセグメントに結合され、第１のプーリと第２のプーリとの間で無端部材を移行させるために、係合領域と係合解除領域との間で複数のプーリセグメントを順に移動させるように構成されたアクチュエータをさらに備えることができる。

次に、添付の図面を参照して、実施形態をより完全に説明する。

分節型プーリトランスミッションの単純化された正面図である。分節型プーリトランスミッション内で第１のプーリから第２のプーリまで無端部材を移行させるための順序を示す、図１の分節型プーリトランスミッションの単純化された正面図である。分節型プーリトランスミッション内で第１のプーリから第２のプーリまで無端部材を移行させるための順序を示す、図１の分節型プーリトランスミッションの単純化された正面図である。分節型プーリトランスミッション内で第１のプーリから第２のプーリまで無端部材を移行させるための順序を示す、図１の分節型プーリトランスミッションの単純化された正面図である。分節型プーリトランスミッション内で第１のプーリから第２のプーリまで無端部材を移行させるための順序を示す、図１の分節型プーリトランスミッションの単純化された正面図である。分節型プーリトランスミッション内で第１のプーリから第２のプーリまで無端部材を移行させるための順序を示す、図１の分節型プーリトランスミッションの単純化された正面図である。分節型プーリトランスミッション内で第２のプーリから第１のプーリまで無端部材を移行させるための順序を示す、図１の分節型プーリトランスミッションの単純化された正面図である。分節型プーリトランスミッション内で第２のプーリから第１のプーリまで無端部材を移行させるための順序を示す、図１の分節型プーリトランスミッションの単純化された正面図である。分節型プーリトランスミッション内で第２のプーリから第１のプーリまで無端部材を移行させるための順序を示す、図１の分節型プーリトランスミッションの単純化された正面図である。分節型プーリトランスミッション内で第２のプーリから第１のプーリまで無端部材を移行させるための順序を示す、図１の分節型プーリトランスミッションの単純化された正面図である。分節型プーリトランスミッション内で第２のプーリから第１のプーリまで無端部材を移行させるための順序を示す、図１の分節型プーリトランスミッションの単純化された正面図である。外部ハウジングの一部が省略された、図１の分節型プーリトランスミッションの不等角投影図である。

前述の要約と特定の実施形態の以下の詳細な説明とは、添付の図面と併せて読むとより良く理解される。本明細書に使用されるように、単数で引用され、「ａ」または「ａｎ」の語が前に付く要素または機構は、必ずしも複数の要素または機構を除くものと理解すべきではない。さらに、「一実施例」または「一実施形態」への言及は、一実施例または一実施形態の言及した要素または機構も組み込む追加の実施例または実施形態の存在を除くものと解釈することを意図したものではない。さらに、そうでないと明確に記されていない限り、特定の性状を有する１つまたは複数の要素または機構を「備える」、「有する」または「含む」実施例または実施形態はさらに、その特定の性状を有していない追加の要素または機構を含むことがある。また、「備える」、「有する」および「含む」という用語は、「含むが、これに限らない」という意味であり、「備えた」、「有する」および「含む」という用語は等価の意味を有することが分かる。

本明細書で使用するように、「および／または」という用語は、関連した挙げた要素または機構の１つまたは複数のいずれかまたは全ての組合せを含むことができる。

要素または機構が別の要素または機構の「上にある」、「取り付けられている」、「接続されている」、「結合されている」、「係合している」、「接触している」などと言及されている場合、その要素または機構は、他の要素または機構の直接上にある、取り付けられている、接続されている、結合されている、係合している、または接触している可能性がある、または介在要素も存在する可能性があることが理解される。これに対して、要素または機構が、例えば、別の要素または機構の「直接上にある」、「直接取り付けられている」、「直接接続されている」、「直接結合されている」、「直接係合している」、または「直接接触している」と言及されている場合、介在する要素または機構は存在しない。加えて、要素または機構が、別の要素または機構に「取り付けられている」、「接続されている」、「結合されている」、「係合している」、「接触している」などと言及されている場合、これらの同じ要素または機構に取り付けられている、接続されている、結合されている、係合している、接触しているなどの別の要素または機構を必ずしも排除するものと理解すべきではない。例えば、いくつかの例では、要素を１対１の関係で結合することができ、他の例では、単一の要素を複数の他の要素に結合することができ、逆も同様である。

「下に」、「下」、「下側」、「上に」、「上」、「上側」、「前部」、「後部」などの空間的な相対的用語は本明細書では、図に示すような一方の要素または機構の別の要素または機構に対する関係を説明するのを容易にするために使用される場合があることを理解されたい。しかし、空間的な相対的用語は、図に示した配向に加えて、使用または動作の際に異なる配向を含むことができる。

本明細書における「実施例」の言及は、実施例に関連して記載された１つまたは複数の機構、構造、要素、構成部品、特徴および／または動作ステップが、本開示による主題の少なくとも１つの実施形態および／または実施に含まれていることを意味する。したがって、本開示全体を通して「実施例」、「別の実施例」、および同様な用語は、必ずしもではないが、同じ実施例のことに言及していることがある。さらに、いずれか１つの実施例を特徴とする主題は、必ずしもではないが、あらゆる他の実施例を特徴とする主題を含むことがある。

本明細書において「構成された」への言及は、「ように構成された」という表現の前の要素または機構の物理的特徴に要素または機構を基本的に結びつける構成の実際の状態を示している。

そうでないと示されていない限り、「第１の」、「第２の」などの用語は本明細書では、単なるラベルとして使用され、これらの用語が言及するアイテムに順番、位置、または階層要件を課すことを意図したものではない。さらに、「第２の」アイテムへの言及は、低い番号のアイテム（例えば、「第１の」アイテム）、および／または高い番号のアイテム（例えば、「第３の」アイテム）の存在を必要とする、または除外するものではない。

本明細書で使用されるように、「ほぼ」および「約」という用語は、まだ所望の機能を行うまたは所望の結果を達成する記した量に近い量を示す。例えば、「ほぼ」および「約」という用語は、当業者によってすぐに理解される技術許容範囲内にある量のことを言う場合がある。

図１２は、参照番号１２０によって全体的に識別される、分節型プーリトランスミッションを示している。分かるように、分節型プーリトランスミッション１２０の外部ハウジングの部分が、内部を見えるようにするために、図１２では省略されている。図１２は、本記載の理解を容易にするために単純化され、図１に示す様々な要素を支持する外部ハウジングなどの、分節型プーリトランスミッション１２０の特定の要素が省略されている。いくつかの実施形態では、分節型プーリトランスミッション１２０は、関連する部分が参照として本明細書に組み込まれている、ＰＵＬＬＥＹＡＳＳＥＭＢＬＹＦＯＲＡＳＥＧＭＥＮＴＥＤＰＵＬＬＥＹＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮＡＮＤＡＣＴＵＡＴＯＲＳＹＳＴＥＭＦＯＲＴＨＥＳＡＭＥという名称の、２０１８年１１月２０日出願の国際公開２０１９／１７３８９６号に図示および記載された要素を含むことができる。

分節型プーリトランスミッション１２０は、パワートレイン（図示せず）内で第１の回転要素と第２の回転要素とを回転結合するように構成され、第１および第２の回転要素間の比率を変更するように構成されている。いくつかの実施形態では、第１の回転要素はパワートレイン内の従動軸であり、第２の回転要素はパワートレイン内の駆動軸である、またはその逆である。分節型プーリトランスミッション１２０は、第１のプーリアセンブリ１２２、第２のプーリアセンブリ１２４、アイドラプーリ１２６、および無端部材１２８を備えている。分かるように、無端部材１２８は、噛合機構が省略された略図として示されている。第１のプーリアセンブリ１２２、第２のプーリアセンブリ１２４、およびアイドラプーリ１２６は全て、互いに間隔を置いて配置されている。無端部材１２８は、第１のプーリアセンブリ１２２、第２のプーリアセンブリ１２４およびアイドラプーリ１２６の間に延び、これらを回転結合する。分節型プーリトランスミッション１２０の設置中、第１のプーリアセンブリ１２２はパワートレイン内の第１の回転要素に結合され、第２のプーリアセンブリ１２４はパワートレイン内の第２の回転要素に結合されている。

第１のプーリアセンブリ１２２は、パワートレイン内の第１の回転要素に結合するように構成されている。いくつかの実施形態では、第１のプーリアセンブリ１２２、またはその部分は、パワートレイン内の第１の回転要素と一体形成されている。第１のプーリアセンブリ１２２は、無端部材１２８と係合するように構成されている。第１のプーリアセンブリ１２２は、第１の回転軸周りおよび同心に回転可能である。第１のプーリアセンブリ１２２は、第１のプーリ１３０および第２のプーリ１３２を備えている。第２のプーリ１３２は、第１のプーリ１３０と同心であり、第１のプーリ１３０を囲むことができる。第１のプーリ１３０および第２のプーリ１３２は、無端部材１２８と連続回転動作するように構成されている。第１の回転軸周りの第１のプーリアセンブリ１２２の完全回転中に、第１のプーリ１３０および第２のプーリ１３２のいずれかが、無端部材１２８と連続して係合することができる。

第１のプーリ１３０は、パワートレイン内の第１の回転要素に結合するように構成されている。いくつかの実施形態では、第１のプーリ１３０は、パワートレイン内の第１の回転要素と一体形成される。第１のプーリ１３０が記載するような係合領域に配置されている場合に、第１のプーリ１３０は無端部材１２８と係合するように構成されている。第１のプーリ１３０は、第１のプーリアセンブリ１２２の第１の回転軸周りおよび同心に回転可能である。第１のプーリ１３０は、無端部材１２８と係合するための外周表面１３４を含んでいる。外周表面１３４は概して円形であり、無端部材１２８上の対応する噛合機構と係合するための複数の外側噛合機構１３６を備えることができる。いくつかの実施形態では、外側噛合機構１３６は歯である。第１のプーリ１３０はさらに、パワートレイン（図示せず）の第１の回転要素に結合されるように構成された内周表面１３８を備えている。内周表面１３８は概して円形であり、パワートレイン内の第１の回転要素に結合するための複数の内側噛合機構１４０を備えることができる。いくつかの実施形態では、内側噛合機構は、キー、歯などの少なくとも１つである。本実施形態では、第１のプーリ１３０は一体型構成を備えている。第１のプーリ１３０は、第１のプーリアセンブリ１２２のコアプーリである。すなわち、第１のプーリ１３０は、第１のプーリアセンブリ１２２内の最も中心にあるまたは最小直径のプーリである。他の実施形態では、第１のプーリ１３０は、第１のプーリアセンブリ１２２内の２つの同心プーリ間に配置された中間プーリなどの、第１のプーリアセンブリ１２２内の別のプーリであってもよい。いくつかの実施形態では、第１のプーリ１３０は分節型プーリであってもよい。

第２のプーリ１３２は、パワートレイン内の第１の回転要素に結合するように構成されている。第２のプーリ１３２が記載するような係合領域内に配置されている場合に、第２のプーリ１３２は無端部材１２８と係合するように構成されている。第２のプーリ１３２は、第１のプーリアセンブリ１２２の第１の回転軸周りおよび同心に回転可能である。第２のプーリ１３２は、無端部材１２８と係合するための外周表面１４２を含んでいる。外周表面１４２は概して円形であり、無端部材１２８上の対応する噛合機構と係合するための、複数の外側噛合機構１４４を備えることができる。いくつかの実施形態では、外側噛合機構１４４は歯である。第２のプーリ１３２は分節型プーリであり、複数のプーリセグメント１５０ａ～１５０ｅを備えている。複数のプーリセグメント１５０ａ～１５０ｅは、第２のプーリ１３２を形成するように円形に配置されている。

複数のプーリセグメント１５０ａ～１５０ｅは、無端部材１２８と係合するように構成されている。したがって、各プーリセグメント１５０ａ～１５０ｅは、第２のプーリ１３２の外周表面１４２の部分を画定する本体を含む。各プーリセグメント１５０ａ～１５０ｅはさらに、１つまたは複数の拡大部分１５２を含んでいる。拡大部分１５２は、分節型プーリトランスミッション１２０の回転動作中に物理的支持を提供するように構成されている。各拡大部分１５２は、拡大部分１５２が中に形成される、それぞれのプーリセグメント１５０ａ～１５０ｅに物理的支持を提供する。したがって、本実施形態では、拡大部分１５２は概して、プーリセグメント１５０ａ～１５０ｅの周端部に位置決めされている。いくつかの実施形態では、分節型プーリアセンブリは、複数のプーリセグメント１５０ａ～１５０ｅを物理的に支持するための複数の支持ロッド（図示せず）を含んでいる。支持ロッドを備えた分節型プーリアセンブリの例が、国際公開２０１９／１７３８９６号に図示および記載されている。各拡大部分１５２は、拡大部分１５２が中に形成される、プーリセグメント１５０ａ～１５０ｅのそれぞれ１つに物理的支持を提供するための物理的支持機構１５４を備えている。いくつかの実施形態では、物理的支持機構１５４は、支持ロッドの１つを受け入れるための穴である。他の実施形態では、物理的支持機構１５４は、プーリセグメント１５０ａ～１５０ｅの１つまたは複数から延びる一体型ロッドなどの、物理的支持を提供するのに適した別の機構であってもよい。

複数のプーリセグメント１５０ａ～１５０ｅは、第１のプーリ１３０と第２のプーリ１３２との間で無端部材を移行させるために、係合領域と係合解除領域との間で順に移動可能であるように構成されている。本実施形態では、複数のプーリセグメント１５０ａ～１５０ｅは、係合領域と係合解除領域との間で個別に移動可能であるように構成されている。他の実施形態では、プーリセグメント１５０ａ～１５０ｅの１つまたは複数のサブセットが、係合領域と係合解除領域との間で集合的に移動されるように構成されてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、プーリセグメント１５０ａ～１５０ｅの２つ以上が、係合領域と係合解除領域との間で一緒に移動可能であるように構成されている。いくつかの実施形態では、複数のプーリセグメント１５０ａ～１５０ｅは、国際公開２０１９／１７３８９６号に記載のものなどの、１つまたは複数のアクチュエータによって、係合領域と係合解除領域との間で移動される。いくつかの実施形態では、複数のプーリセグメント１５０ａ～１５０ｅは、全体が参照として本明細書に組み込まれている、ＡＣＴＵＡＴＯＲＳＹＳＴＥＭＡＮＤＳＥＧＭＥＮＴＥＤＰＵＬＬＥＹＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮＩＮＣＬＵＤＩＮＧＴＨＥＳＡＭＥという名称の、２０１９年５月９日出願の米国仮特許出願第６２／８４５，３８９号、および／または同じ名称の、国際公開第２０２０／２２３７８７号に図示および記載されたアクチュエータシステムによって移動される。

本開示の内容において、「係合領域」は、第１のプーリアセンブリ１２２の要素が、第１のプーリアセンブリ１２２の他の要素によって隠されないまたは遮られない場合に、第１のプーリアセンブリ１２２の回転動作中に無端部材１２８と係合する領域である。これに対して、「係合解除領域」は、第１のプーリアセンブリ１２２の要素の露出または第１のプーリアセンブリ１２２の他の要素の位置に関わらず、第１のプーリアセンブリ１２２の要素が第１のプーリアセンブリ１２２の回転動作中に無端部材１２８と係合しない領域である。本実施形態では、第１のプーリ１３０は、第１のプーリアセンブリ１２２の回転動作中に他の要素によって遮られない場合に、常に無端部材１２８と係合するので、第１のプーリ１３０は係合領域内に永久的に配置されていることが分かる。これに対して、複数のプーリセグメント１５０ａ～１５０ｅは、無端部材１２８によって画定された平面内に移動される場合に、係合領域に配置されるだけである。

複数のプーリセグメント１５０ａ～１５０ｅは、１つまたは複数の移行セグメントを含む。本実施形態では、複数のプーリセグメント１５０ａ～１５０ｅは、２つの移行セグメント１５０ａ、１５０ｂを含む。移行セグメント１５０ａ、１５０ｂは、複数のプーリセグメント１５０ａ～１５０ｅ内に対向して配置されている。各移行セグメント１５０ａ、１５０ｂは、第１のプーリ１３０と第２のプーリ１３２との間で無端部材１２８を移行する場合に、無端部材１２８を支持するように構成されている。本実施形態では、移行セグメント１５０ａの１つは、第１のプーリ１３０から第２のプーリ１３２に無端部材１２８を移行する場合に、無端部材１２８を支持するように構成され、移行セグメント１５０ｂのその他は、第２のプーリ１３２から第１のプーリ１３０に無端部材１２８を移行する場合に、無端部材１２８を支持するように構成されている。したがって、移行セグメント１５０ａは、プーリ拡張移行セグメントとして画定され、移行セグメント１５０ｂは、プーリ減少移行セグメントとして画定される。各移行セグメント１５０ａ、１５０ｂは、その本体から延びる一体型支持体１５６を備えている。

一体型支持体１５６は、第１のプーリ１３０と第２のプーリ１３２との間で無端部材１２８を移行する場合に、無端部材１２８を支持するように構成されている。無端部材１２８を支持することにより、第１のプーリ１３０と第２のプーリ１３２との間の移行の場合に、無端部材１２８が最大許容半径を超えて曲がるのを抑制する。分かるように、最大許容半径は、無端部材１２８に左右され、さらに、無端部材１２８によって伝達される負荷に左右されることもある。一体型支持体１５６はまた、第１のプーリ１３０と第２のプーリ１３２との間で無端部材１２８を迂回させることによって、第１のプーリ１３０と第２のプーリ１３２との間の無端部材１２８内の緩みを制御する。分かるように、無端部材１２８内の緩みを制御することにより、無端部材１２８内の張力を制御するのを助ける、および／または第１のプーリ１３０および第２のプーリ１３２の外側噛合機構１３６、１４４と無端部材１２８とを位置合わせするのを助けることができる。

いくつかの実施形態では、各一体型支持体１５６は同じである。他の実施形態では、一体型支持体１５６は異なる。本実施形態では、一体型支持体１５６は、対向して配置され、僅かに異なる形状を有するが、そうでなければ同じである。したがって、簡単に表現するために、移行セグメント１５０ａの本体から延びる一体型支持体１５６のみを以下に記載する。一体型支持体１５６は、移行セグメント１５０ａの本体によって画定される外周表面１４２の部分を越えて周方向に延びている。一体型支持体１５６は、近接部分１５８および遠位部分１６０を含む。近接部分１５８は、移行セグメント１５０ａの本体に隣接して配置され、そこから延びている。遠位部分１６０は、近接部分１５８によって、移行セグメント１５０ａの本体から間隔を置いて配置されている。本実施形態では、遠位部分１６０は、上に記載したように、物理的支持機構を有する拡大部分である。他の実施形態では、遠位部分１６０は拡大されないことがある。一体型支持体１５６はさらに、移行表面１６２および凹部１６４を含んでいる。

分かるように、一体型支持体１５６自体と同様に、一体型支持体１５６の移行表面１６２および凹部１６４は、同じであっても、異なっていてもよい。本実施形態では、移行表面１６２および凹部１６４は対向して配置されている。さらに、移行表面１６２は僅かに異なる形状を有する。しかし、移行表面１６２および凹部１６４は、本実施形態では、そうでなければ同じである。したがって、簡潔に説明するために、移行セグメント１５０ａの本体から延びる一体型支持体１５６の移行表面１６２および凹部１６４のみを以下に記載する。

凹部１６４は、移行セグメント１５０ａのプーリセグメント１５０ｅなどの、プーリセグメント１５０ａ～１５０ｅの隣接する１つの拡大部分１５２を受け入れるように構成されている。凹部１６４は、一体型支持体１５６の少なくとも近接部分１５８によって画定され、さらに、遠位部分１６０および／または移行セグメント１５０ａの本体によって画定することができる。いくつかの実施形態では、プーリセグメント１５０ｅの隣接する１つの拡大部分１５２は、一体型支持体１５６に触れることなく、一体型支持体１５６の凹部１６４内に入れ子になる。他の実施形態では、プーリセグメント１５０ｅの隣接する１つの拡大部分１５２は、一体型支持体１５６に触れることなく、凹部１６４内に受け入れる、またはその中に部分的に受け入れることができる。分かるように、上に記載したように一体型支持体１５６に凹部１６４を含めることにより、隣接するプーリセグメント１５０ｅの端部近くに拡大部分１５２によって提供される物理的支持と実質的に干渉することなく、および係合領域と係合解除領域との間のプーリセグメントの移動と実質的に干渉することなく、一体型支持体１５６を含めることが可能になる。

移行表面１６２は、第１のプーリ１３０と第２のプーリ１３２との間で無端部材１２８を移行する場合に、無端部材１２８を支持するように構成されている。移行表面１６２は、凹部１６４によって移行セグメント１５０ａの本体から間隔を置いて配置され、一体型支持体１５６の遠位部分１６０によって画定される。したがって、第１のプーリ１３０と第２のプーリ１３２との間で無端部材１２８を移行する場合、凹部１６４上に延びる無端部材１２８の部分は支持されない。無端部材１２８は第１のプーリ１３０と第２のプーリ１３２との間に延びるので、無端部材１２８は移行表面１６２に接触し、一体型支持体１５６周りに迂回される。したがって、一体型支持体１５６の移行表面１６２を位置決めすることによって、第１のプーリ１３０と第２のプーリ１３２との間の無端部材１２８の緩みを制御することができる。

第２のプーリアセンブリ１２４は、パワートレイン内の第２の回転要素と結合するように構成されている。いくつかの実施形態では、第２のプーリアセンブリ１２４、またはその部分は、パワートレイン内の第２の回転要素と一体形成されている。第２のプーリアセンブリ１２４は、無端部材１２８と係合するように構成されている。第２のプーリアセンブリ１２４は、第２の回転軸周りおよび同心に回転可能である。本実施形態では、第２のプーリアセンブリ１２４は単一の固定プーリ１７０を備えている。他の実施形態では、第２のプーリアセンブリ１２４は調節可能であり、上に記載した第１のプーリ１３０および／または第２のプーリ１３２などの複数のプーリを備えることができる。固定プーリ１７０は、第２の回転軸周りおよび同心に回転可能である。固定プーリ１７０は、無端部材１２８と係合するための外周表面１７２を備えている。外周表面１７２は概して円形であり、無端部材１２８上の対応する噛合機構と係合するための、複数の外側噛合機構１７４を備えることができる。いくつかの実施形態では、外側噛合機構１７４は歯である。固定プーリ１７０はさらに、パワートレイン（図示せず）の第２の回転要素に結合するように構成された内周表面１７６を備えている。内周表面１７６は概して円形であり、いくつかの実施形態では、複数の内側噛合機構（図示せず）を備えている。いくつかの実施形態では、内側噛合機構は、キー、歯などの少なくとも１つである。

アイドラプーリ１２６は、第１のプーリアセンブリ１２２と第２のプーリアセンブリ１２４との間の無端部材１２８内の緩みを制御するように構成されている。アイドラプーリ１２６は、無端部材１２８内の緩みを制御するために、分節型プーリトランスミッション１２０内で移動可能な、第３の回転軸周りおよび同心に回転可能である。分かるように、無端部材１２８内の緩みを制御することは、無端部材１２８内の張力を制御することを助ける、および／または第１のプーリアセンブリ１２２および第２のプーリアセンブリ１２４の外側噛合機構と無端部材１２８とを位置合わせするのを助けることができる。アイドラプーリ１２６は、無端部材１２８内の緩みを低減するために、第１のプーリアセンブリ１２２および／または第２のプーリアセンブリ１２４から離れて移動させることができる。別の方法では、アイドラプーリ１２６は、無端部材１２８内の緩みを提供するように、第１のプーリアセンブリ１２２および／または第２のプーリアセンブリ１２４に向かって移動させることができる。アイドラプーリ１２６は、無端部材１２８と係合するように構成されている。アイドラプーリ１２６は、無端部材１２８と係合するための外周表面１７８を備えている。外周表面１７８は概して円形であり、無端部材１２８上の対応する噛合機構と係合するための、複数の外側噛合機構１８４を備えることができる。いくつかの実施形態では、外側噛合機構１８４は歯である。

無端部材１２８は、第１のプーリアセンブリ１２２、第２のプーリアセンブリ１２４とアイドラプーリ１２６とを回転結合するように構成されている。無端部材１２８は、第１のプーリアセンブリ１２２、第２のプーリアセンブリ１２４およびアイドラプーリ１２６の間に延びている。無端部材１２８は、それぞれ第１のプーリ１３０、第２のプーリ１３２、固定プーリ１７０、およびアイドラプーリ１２６の外周表面１３４、１４２、１７２、１７８と係合するように構成された内周表面１８２を備えている。無端部材１２８はいかなる噛合機構も備えていない略図として図面では示されているが、歯および／または穴などの噛合機構を、無端部材１２８の少なくとも内周表面１８２上に含めることができることを理解されたい。いくつかの実施形態では、内周表面１８２は、外周表面１３４、１４２、１７２、１７８上の外側噛合機構と係合するための複数の相補的噛合機構を備えている。他の実施形態では、内周表面１８２は、いかなる噛合機構も備えていなく、概して円滑であることがあり、このような実施形態では、内周表面１８２は、摩擦によって外周表面１３４、１４２、１７２、１７８と係合することができる。分かるように、無端部材１２８は、チェーン、ベルト、または他の適切なタイプの無端部材を備えることができる。

分節型プーリトランスミッション１２０の回転動作中に、無端部材１２８は、接触区間として画定された角度領域内で第１のプーリアセンブリ１２２と接触し、第１のプーリアセンブリ１２２と係合する。逆に、無端部材１２８は、非接触区間（ＮＣＺ）として画定された角度領域内で第１のプーリアセンブリ１２２と接触、または第１のプーリアセンブリ１２２と係合しない。第２のプーリ１３２のプーリセグメント１５０ａ～１５０ｅは、無端部材１２８と干渉することなく非接触区間内に位置決めされる間に、および分節型プーリトランスミッション１２０に負荷が加えられている間に、係合領域内にまたはそこから移動させることができる。分かるように、非接触区間は、第１のプーリ１３０が無端部材１２８と係合しているかどうかによって、およびある場合は、第２のプーリ１３２のプーリセグメント１５０ａ～１５０ｅのうちのどれが無端部材１２８と係合しているかによって変化する。

非接触区間内に位置決めされている間に係合領域内にまたはそこからプーリセグメント１５０ａ～１５０ｅを順に移動させることによって、無端部材１２８は、分節型プーリトランスミッション１２０の回転動作を妨げることなく、および分節型プーリトランスミッション１２０を通して伝達された負荷を妨げることなく、「出発プーリ」として定義された第１のプーリ１３０および第２のプーリ１３２の一方と係合している状態から、「目標プーリ」として定義された第１のプーリ１３０および第２のプーリ１３２のもう一方と係合している状態まで移行することができる。出発プーリと目標プーリとの間で無端部材１２８を移行することは、「シフトイベント」と呼ばれる。

図２～図６は、第１のプーリ１３０と係合している状態から第２のプーリ１３２と係合している状態まで無端部材１２８を移行するシフトイベントの順序を示している。シフトイベントの前に、無端部材１２８は、図１に示すように、第１のプーリアセンブリ１２２の第１のプーリ１３０と係合している。したがって、複数のプーリセグメント１５０ａ～１５０ｅは全て、係合解除領域内に配置されている。

図２に示すステップでは、プーリセグメント１５０ａは、第１のプーリアセンブリ１２２の非接触区間内に位置決めされながら、係合領域内に移動される。分かるように、本実施形態では、プーリセグメント１５０ａ～１５０ｅは、プーリセグメント１５０ａ～１５０ｅを横断方向に延ばすことによって、係合領域内に移動される。第１のプーリアセンブリ１２２が回転すると、プーリセグメント１５０ａは、接触区間内に入り、プーリセグメント１５０ａの一体型支持体１５６の移行表面１６２で無端部材１２８と係合する。プーリセグメント１５０ａの一体型支持体１５６は、移行表面１６２で無端部材１２８を支持することによって、無端部材１２８が第１のプーリ１３０から第２のプーリ１３２へ移行するときに、無端部材１２８が最大許容半径を超えて曲がるのを抑制する。第１のプーリアセンブリ１２２がさらに回転すると、プーリセグメント１５０ａの本体によって画定された外周表面１４２の部分は無端部材１２８と係合する。分かるように、一体型支持体１５６は凹部１６４を含んでいるので、無端部材１２８が凹部１６４にわたって延びている場合、無端部材１２８の部分１９０は支持されない。この支持されない部分１９０は、プーリセグメント１５０ａの本体によって画定された外周表面１４２の部分に移行表面１６２から延び、（図４に示すように）概して直線であってもよい。

図３に示すステップでは、プーリセグメント１５０ｂは、第１のプーリアセンブリ１２２の非接触区間内に位置決めされながら、係合領域内に移動される。第１のプーリアセンブリ１２２が回転すると、プーリセグメント１５０ｂは、接触区間内へとプーリセグメント１５０ａに続いて回転し、プーリセグメント１５０ｂの本体によって画定された外周表面１４２の部分で無端部材１２８と係合する。しかし、プーリセグメント１５０ｂがプーリセグメント１５０ｂの一体型支持体１５６の移行表面１６２で無端部材１２８と係合することができる前に、シフトイベントは図４に示すステップに進む。したがって、第１のプーリ１３０から第２のプーリ１３２へ無端部材１２８を移行するシフトイベント中、無端部材１２８は、プーリセグメント１５０ｂの一体型支持体１５６と係合しない。

図４～図６に示すステップでは、残りのプーリセグメント１５０ｃ～１５０ｅは、第１のプーリアセンブリ１２２の非接触区間内に個別に位置決めされながら、係合領域内に順に移動される。第１のプーリアセンブリ１２２が回転すると、残りのプーリセグメント１５０ｃ～１５０ｅは、接触区間内へとプーリセグメント１５０ｂに続いて回転し、無端部材１２８と係合する。プーリセグメント１５０ａ～１５０ｅの全てが係合領域内にあると、第１のプーリアセンブリ１２２は無端部材１２８と共に動作し、第２のプーリ１３２の外周表面１４２を連続して係合することができる。したがって、第１のプーリ１３０と係合している状態から第２のプーリ１３２と係合している状態まで無端部材１２８を移行するシフトイベントが完了する。

図７～図１１は、第２のプーリ１３２と係合している状態から第１のプーリ１３０と係合している状態まで無端部材１２８を移行するシフトイベントの順序を示している。シフトイベントの前に、無端部材１２８は、図６に示すように、第１のプーリアセンブリ１２２の第２のプーリ１３２と係合している。したがって、複数のプーリセグメント１５０ａ～１５０ｅは全て、係合領域に配置されている。

図７～図９に示すステップでは、プーリセグメント１５０ｃ～１５０ｅは、第１のプーリアセンブリ１２２の非接触区間内に個別に位置決めされながら、係合領域から順に移動される。分かるように、本実施形態では、プーリセグメント１５０ａ～１５０ｅは、無端部材１２８によって画定された平面からプーリセグメント１５０ａ～１５０ｅを横断方向に引っ込めることによって、係合領域から移動される。したがって、第１のプーリアセンブリ１２２が回転すると、プーリセグメント１５０ｃ～１５０ｅは無端部材１２８と係合しない。代わりに、図９に示すように、無端部材１２８は、プーリセグメント１５０ｂの本体によって画定された外周表面の一部、その後、プーリセグメント１５０ｂの一体型支持体１５６の移行表面１６２と係合する。プーリセグメント１５０ｂの一体型支持体１５６は、無端部材１２８が第２のプーリ１３２から第１のプーリ１３０に移行するときに、無端部材１２８が最大許容半径を超えて曲がるのを抑制する。分かるように、一体型支持体１５６は凹部１６４を備えているので、無端部材１２８が凹部１６４にわたって延びている場合、無端部材１２８の部分１９０は支持されない。この支持されない部分１９０は、プーリセグメント１５０ｂの本体によって画定された外周表面１４２の部分に移行表面１６２から延び、（図９に示すように）概して直線であってもよい。

図１０および図１１に示すステップでは、残りのプーリセグメント１５０ａ、１５０ｂが、第１のプーリアセンブリ１２２の非接触区間内に個別に位置決めされながら、係合領域から順に移動される。したがって、第１のプーリアセンブリ１２２が回転すると、プーリセグメント１５０ａ、１５０ｂは無端部材１２８と係合しない。プーリセグメント１５０ａ、１５０ｂが両方とも係合領域から移動されると、第１のプーリアセンブリは無端部材１２８と連続して動作し、第１のプーリ１３０の外周表面１３４と係合することができる。したがって、第２のプーリ１３２と係合している状態から第１のプーリ１３０と係合している状態まで無端部材１２８を移行するシフトイベントが完了する。

第１のプーリシステム１２２は、２つの同心プーリ、すなわち、第１のプーリ１３０および第２のプーリ１３２を備えているものとして本明細書に図示および記載したが、他の実施形態では、第１のプーリシステムは、分節型プーリトランスミッション１２０に対する別の比率が望ましい場合に、より多数の同心プーリを備えることができることを理解されたい。

複数のプーリセグメント１５０ａ～１５０ｅは、２つの移行セグメント１５０ａ、１５０ｂを含んでいるとして本明細書に図示および記載したが、他の実施形態では、複数のプーリセグメントが単一の移行セグメントを含むことができることを理解されたい。このような実施形態では、単一の移行セグメントは、一体型支持体１５６の１つまたは複数を備えることができる。いくつかの実施形態では、単一の移行セグメントは、単一の移行セグメントの両側から延びる一体型支持体１５６の２つを含んでいる。一体型支持体１５６の一方は、第１のプーリ１３０から第２のプーリ１３２へ無端部材１２８を移行する場合に無端部材１２８を支持するように構成することができ、一体型支持体１５６のもう一方は、第２のプーリ１３２から第１のプーリ１３０へ移行する場合に、無端部材１２８を支持するように構成することができる。

一体型支持体１５６は単一の近接部分１５８および単一の遠位部分１６０を備えているものとして、本明細書に図示および記載されているが、他の実施形態では、一体型支持体は複数の近接部分および／または複数の遠位部分を備えることができることを理解されたい。同様に、一体型支持体１５６は単一の凹部１６４を備えているとして本明細書に図示および記載されているが、他の実施形態では、一体型支持体は複数の凹部を備えることができることを理解されたい。各凹部は、１つまたは複数の隣接するプーリセグメントのそれぞれの拡大部分を受け入れるように構成することができる。

実施形態を上に記載し、添付の図面に示しているが、当業者は、添付の特許請求の範囲によって定義されるような範囲から逸脱することなく変更および変形を加えることができ、請求の範囲は明細書全体と一貫して最も広い範囲で解釈が与えられるべきであることを理解されたい。

１２０分節型プーリトランスミッション
１２２第１のプーリアセンブリ
１２４第２のプーリアセンブリ
１２６アイドラプーリ
１２８無端部材
１３０第１のプーリ
１３２第２のプーリ
１３４外周表面
１３６外側噛合機構
１３８内周表面
１４０内側噛合機構
１４２外周表面
１４４外側噛合機構
１５０ａ～１５０ｅプーリセグメント
１５０ａ、１５０ｂ移行セグメント
１５２拡大部分
１５４物理的支持機構
１５６一体型支持体
１５８近接部分
１６０遠位部分
１６２移行表面
１６４凹部
１７０固定プーリ
１７２外周表面
１７４外側噛合機構
１７６内周表面
１７８外周表面
１８２内周表面
１８４外側噛合機構
１９０部分

Claims

分節型プーリトランスミッションの無端部材と係合するための外周表面を画定する分節型プーリであって、
前記分節型プーリトランスミッション内で前記分節型プーリと同心プーリとの間で前記無端部材を移行させるために係合領域と係合解除領域との間で順に移動可能であるように構成された複数のプーリセグメントを備え、各前記プーリセグメントは外周表面の部分を画定する本体を有し、
複数の前記プーリセグメントは移行セグメントの本体から延びる一体型支持体を有する移行セグメントを含み、前記一体型支持体は、前記分節型プーリトランスミッション内で前記分節型プーリと前記同心プーリとの間で前記無端部材を移行させる場合に、前記無端部材を支持するように構成されている、分節型プーリ。
前記一体型支持体は、前記移行セグメントの前記本体によって画定される前記外周表面の前記部分を越えて周方向に延びている、請求項１に記載の分節型プーリ。
前記一体型支持体は、前記分節型プーリトランスミッション内で前記分節型プーリと前記同心プーリとの間で前記無端部材を移行させる場合に、前記無端部材を支持するための移行表面を含む、請求項１または２に記載の分節型プーリ。
前記移行表面は、前記移行セグメントの前記本体によって画定される前記外周表面の前記部分から間隔を置いて配置されている、請求項３に記載の分節型プーリ。
前記一体型支持体は、近接部分および遠位部分を含み、前記遠位部分は前記移行表面を画定する、請求項３または４に記載の分節型プーリ。
複数の前記プーリセグメント内に隣接するプーリセグメントの部分を受け入れるための凹部が前記一体型支持体内に画定される、請求項１から５のいずれか一項に記載の分節型プーリ。
前記隣接するプーリセグメントの前記部分は、前記分節型プーリトランスミッションの回転動作中に、前記隣接するプーリセグメントに物理的支持を提供するように構成された拡大部分である、請求項６に記載の分節型プーリ。
前記拡大部分は、前記隣接するプーリセグメントに前記物理的支持を提供するための物理的支持機構を含む、請求項７に記載の分節型プーリ。
前記物理的支持機構は、前記隣接するプーリセグメントに前記物理的支持を提供するように、前記分節型プーリトランスミッションの支持ロッドと係合するための、前記拡大部分内に画定された穴である、請求項８に記載の分節型プーリ。
複数の前記プーリセグメントは、複数の前記プーリセグメント内で対向して配置された前記移行セグメントの２つを含む、請求項１から９のいずれか一項に記載の分節型プーリ。
前記一体型支持体は、前記分節型プーリトランスミッション内で前記分節型プーリと前記同心プーリとの間で前記無端部材を移行させる場合に、前記無端部材が所定の最小曲げ半径を超えて曲がるのを抑制するように構成されている、請求項１から１０のいずれか一項に記載の分節型プーリ。
前記一体型支持体は、前記分節型プーリトランスミッション内で前記分節型プーリと前記同心プーリとの間で前記無端部材を移行させる場合に、前記分節型プーリと前記同心プーリとの間の前記無端部材における緩みを制御するように構成されている、請求項１から１０のいずれか一項に記載の分節型プーリ。
パワートレイン内で第１の回転部材と第２の回転部材とを回転結合するための分節型プーリトランスミッションであって、
前記第１の回転部材に結合するための第１のプーリアセンブリであって、第１のプーリアセンブリは、第１のプーリと、前記第１のプーリと同心の第２のプーリと、を備え、前記第２のプーリは、請求項１から１２のいずれか一項に記載の分節型プーリである、第１のプーリアセンブリと、
前記第２の回転部材に結合するための、前記第１のプーリアセンブリから間隔を置いて配置される第２のプーリアセンブリと、
前記第１のプーリアセンブリおよび前記第２のプーリアセンブリと係合し、その間に延びて、前記第１のプーリアセンブリと前記第２のプーリアセンブリとを回転結合する無端部材と、
を備える、分節型プーリトランスミッション。
前記無端部材と係合し、前記無端部材内の緩みを制御するように構成されたアイドラプーリをさらに備える、請求項１３に記載の分節型プーリトランスミッション。
前記分節型プーリの複数の前記プーリセグメントに結合され、前記第１のプーリと前記第２のプーリとの間で前記無端部材を移行させるために、前記係合領域と前記係合解除領域との間で複数の前記プーリセグメントを順に移動させるように構成されたアクチュエータをさらに備える、請求項１３または１４に記載の分節型プーリトランスミッション。