JP2022537370A

JP2022537370A - セグメント化されたプーリ変速装置のための受入れディスクおよびそれを含むセグメント化されたプーリ変速装置

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Publication number: JP2022537370A
Application number: JP2021575443A
Authority: JP
Inventors: アンソニー・ウォン; ヤロスワフ・ルトスワフスキ
Original assignee: 1783590 Ontario Ltd
Current assignee: 1783590 Ontario Ltd
Priority date: 2019-06-20
Filing date: 2019-11-29
Publication date: 2022-08-25
Anticipated expiration: 2039-11-29
Also published as: KR20220051835A; MX2021015560A; US20220299098A1; EP3987198A1; WO2020252558A1; CN114729683A; EP3987198A4; JP7520898B2; CA3141416A1

Abstract

セグメント化されたプーリ変速装置のための受入れディスクが提供される。受入れディスクは、プーリ面側、およびプーリ面側とは反対にある後側を有する概して円形の本体と、本体のプーリ面側に位置する少なくとも1つの嵌合機構であって、プーリセグメントが係合領域にあるとき、セグメント化されたプーリ変速装置のプーリセグメントに固定される相補的な嵌合機構に係合するように構成される、少なくとも1つの嵌合機構と、嵌合機構の近くに位置し、かつ相補的な嵌合機構が嵌合機構と係合したとき、相補的な嵌合機構を固定するように構成された少なくとも1つの固定機構とを備える。受入れディスクを備えるセグメント化されたプーリ変速装置がさらに提供される。

Description

関連出願への相互参照
本出願は、2019年5月9日に出願された「SEGMENTED PULLEY AND SEGMENTED PULLEY TRANSMISSION INCLUDING THE SAME」と題する米国特許仮出願第62/845,376号、2019年5月9に出願された「ACTUATOR SYSTEM AND SEGMENTED PULLEY TRANSMISSION INCLUDING THE SAME」と題する米国特許仮出願第62/845,389号、ならびに、それぞれに同じ名称が付けられ、整理番号PT202391WOおよびPT202393WOのもとに出願されたPCT国際出願に関する。本出願は、2019年6月20に出願された「RECEIVING DISK FOR SEGMENTED PULLEY TRANSMISSION AND SEGMENTED PULLEY TRANSMISSION INCLUDING THE SAME」と題する米国特許仮出願第62/864,200号の利益を主張するものであり、その全体を、参照により本明細書に組み込む。

本開示は、一般に、変速装置に関し、より詳細には、セグメント化されたプーリ変速装置のための受入れディスクに、またそれを含むセグメント化されたプーリ変速装置に関する。

変速装置はよく知られており、動力伝達機構において、回転要素の間の比を変化させるために使用することができる。変速装置に対する可能な用途は数多くあり、自動車、人力による乗物、海上船舶、ならびにポンプ、タービン、ミキサ、ウィンチ、遠心分離機、およびシュレッダなどの重機械を含む。

クラッチレス多比率変速装置は、回転要素間の比を、変速装置が負荷を受けている間に変化させることができる。特に、実際の用途において、高速または大幅な負荷のもとで、このような変速装置が、有効に、かつ効率的に機能する能力など、その広範囲にわたる利用を制限するいくつかの機械的な問題が、クラッチレス多比率変速装置に影響を与える可能性がある。加えて、ラチェッティング、滑り、および張力がかかる問題は、その信頼性を減少させ、その効率を減少させ、かつ摩耗を増加することにより、このような変速装置を製品化する可能性を制限するおそれがある。したがって、セグメント化されたプーリ変速装置は、これらの機械的な問題の少なくともいくつかを低減する、または軽減するように開発されてきた。

例えば、Wong他に付与された米国特許第8,753,236号(特許文献1)は、セグメント化されたプーリ変速装置を開示しており、プーリ組立体が軸に取り付けられる。プーリ組立体は、その周辺面上に第1の組の嵌合機構を有するコアプーリと、プーリ組立体に摺動可能に取り付けられたいくつかのプーリセグメントを備え、かつコアプーリと同心のリングに配置されるプーリセグメントセットとを含む。プーリセグメントは、プーリ組立体の中に、またはその外へと個々に作動可能である。プーリセグメントは、第1の組の嵌合機構に一致する周辺面上に第2の組の嵌合機構を有する。エンドレス駆動部材は、係合位置において、コアプーリの第1および第2の組の嵌合機構およびプーリセグメントと係合するために、内側面に対応する嵌合機構を有する。エンドレス駆動部材とコアプーリの間の接触は、接触ゾーンを画定する。作動器は、プーリセグメントが接触ゾーンの外側にあるとき、プーリセグメントを係合位置と非係合位置の間で作動させる。

Wongに付与された米国特許第9,816,598号(特許文献2)は、エンドレス部材に係合するプーリセグメントセットにおける最初または最後のものであるセグメント化されたプーリ変速装置に対するキープーリセグメント(key pulley segment)を開示する。それぞれ、エンドレス部材に係合する、または係合を解除する最初または最後のキーセグメントの歯は、短くする、または完全に切り落とされ、キーセグメントに隣接するプーリセグメントは、歯の輪郭の一部が、キーセグメントに向けて延びるように細長くなっている。短くなった1つまたは複数の歯、および細長い隣接するセグメントは共に、多くのプーリセグメントが、キーセグメントとして設計され得るようにする。完全に切り落とされた歯は、キーセグメント上にエンドレス部材に対する支持面を生成するように作ることができる。隣接する細長いセグメントは、キーセグメントの支持面と摺動可能に嵌合する延びた部分を有することができ、それにより、そこからの半径方向支持を受ける。様々なプーリセグメントセットからの複数のプーリセグメントは、一体化されたスタックで共に動くように接続される、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動かすことができる。シャーシに取り付けられたカムは、接触ゾーンの外側でローラに係合し、またローラアームを介して、一体化されたスタックの個々のセグメントが、係合へと移動される、または係合が解除される。ローラは、アレイに固定的に取り付けられた電磁石により作動されて、カムと係合する、または係合が解除され得る。

米国特許第8,753,236号明細書米国特許第9,816,598号明細書

知られているセグメント化されたプーリ変速装置の寄与は、賞賛すべきものであるが、一般に、改良および/または代替形態が望まれる。したがって、本発明の目的は、セグメント化されたプーリ変速装置のための新規の受入れディスク、およびそれを含む新規のセグメント化されたプーリ変速装置を提供することである。

この要約は、諸実施形態の詳細な説明において以下でさらに述べられる概念の選択を簡単な形で導入するために提供されるものであることを理解されたい。この要約は、特許請求される主題の範囲を限定するために使用されることを意図するものではない。

したがって、一態様では、セグメント化されたプーリ変速装置のための受入れディスクが提供され、受入れディスクは、プーリ面側、およびプーリ面側とは反対の後側を有する概して円形の本体と、本体のプーリ面側に位置する少なくとも1つの嵌合機構であって、プーリセグメントが係合領域にあるとき、セグメント化されたプーリ変速装置のプーリセグメントに関連付けられた相補的な嵌合機構に係合するように構成される、少なくとも1つの嵌合機構と、嵌合機構の近くに位置し、かつ相補的な嵌合機構が嵌合機構と係合したとき、相補的な嵌合機構を固定するように構成された少なくとも1つの固定機構とを備える。

1つまたは複数の実施形態では、嵌合機構は、プーリ面側から後側へと延びる、本体に形成された孔を備えることができる。

1つまたは複数の実施形態では、嵌合機構は、相補的な嵌合機構に係合するための少なくとも1つの割出し面を画定することができる。割出し面は、相補的な嵌合機構に接触し、かつ係合領域において、プーリセグメントを位置合せするように構成され得る。固定機構は、相補的な嵌合機構を固定するために、相補的な嵌合機構を割出し面に向けて付勢するように構成することができる。固定機構は、相補的な嵌合機構を、割出し面に向けて、概して半径方向内側および概して円周方向前方の少なくとも一方に付勢することができる。固定機構は、プーリセグメントを割出し面に向けて付勢するための少なくとも1つの付勢部材を備えることができる。付勢部材は、ばねおよび弾性部材の少なくとも一方を含むことができる。

1つまたは複数の実施形態では、固定機構は、嵌合機構と一体に形成することができる。

1つまたは複数の実施形態では、相補的な嵌合機構は、プーリセグメントの表面上で一体に形成することができる。

1つまたは複数の実施形態では、相補的な嵌合機構は、プーリセグメントに結合することができる。相補的な嵌合機構は、プーリセグメントに結合される接続構造上に位置することができる。接続構造は、プーリセグメントに固定される接続ロッドを備えることができ、また相補的な嵌合機構は、接続ロッドの遠位先端とすることができる。

1つまたは複数の実施形態では、受入れディスクは、セグメント化されたプーリ変速装置の複数のプーリセグメントに関連付けられた複数の相補的な嵌合機構に係合するように構成された複数の嵌合機構を備えることができる。受入れディスクは、複数の固定機構を備えることができ、また固定機構のそれぞれは、複数の嵌合機構におけるそれぞれの嵌合機構の近くに位置することができる。

別の態様によれば、第1の回転可能な部材および第2の回転可能な部材を回転可能に結合するためのセグメント化されたプーリ変速装置が提供され、セグメント化されたプーリ変速装置は、第1の回転可能な部材に結合するための第1のプーリ組立体であって、第1のプーリ、および第1のプーリと同心の第2のプーリを備え、第2のプーリは、係合領域と非係合領域の間で個々に移動可能である複数のプーリセグメントを有するセグメント化されたプーリである、第1のプーリ組立体と、第2の回転可能な部材に結合するための、かつ第1のプーリ組立体から離間された第2のプーリ組立体と、第1のプーリ組立体および第2のプーリ組立体を回転可能に結合するように、第1のプーリ組立体および第2のプーリ組立体に係合し、かつそれらの間で延びるエンドレス部材と、プーリセグメントが係合領域に位置するとき、複数のプーリセグメントに係合し、かつ固定するための、この要約の上記の段落のいずれかで規定された受入れディスクとを備える。

1つまたは複数の実施形態では、セグメント化されたプーリ変速装置は、エンドレス部材に係合し、エンドレス部材におけるたる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、セグメント化されたプーリ変速装置は、複数のプーリセグメントに結合され、かつ複数のプーリセグメントを、係合領域と非係合領域の間で順次移動して、エンドレス部材を、第1のプーリと第2のプーリの間で移行させるように構成された作動器をさらに備えることができる。

添付図面を参照して、次に実施形態をさらに十分に述べるものとする。

セグメント化されたプーリ変速装置の1つのプーリセグメントが非係合領域にあり、別のプーリセグメントが非係合領域と係合領域の間で移行している状態を示す、セグメント化されたプーリ変速装置のプーリ組立体、接続構造、および受入れディスクの不等角投影図である。他のプーリセグメントが係合領域へと完全に移行した状態を示す、図1のプーリ組立体、接続構造、および受入れディスクの不等角投影図である。受入れディスクの後側を示す、図2のプーリ組立体、接続構造、および受入れディスクの不等角投影図である。図3の細部Aを示す、図3の受入れディスクの拡大した断片的な図である。外側ハウジングの一部、およびプーリセグメントのうちの2つを削除した状態のセグメント化されたプーリ変速装置の不等角投影図である。

前述の要約、ならびにいくつかの実施形態の以下の詳細な説明は、添付図面と併せて読めばよく理解されよう。本明細書で使用される場合、単数形の、また単語「1つの(a)」または「1つの(an)」が前にある要素または特徴は、複数の要素または特徴を必ずしも排除しないものと理解すべきである。さらに、「一例」または「一実施形態」に対する参照は、その一例または一実施形態における述べられた要素または特徴をさらに組み込む追加の例または実施形態の存在を排除するものと解釈されるようには意図されていない。さらに反対のことが明示的に述べられていない限り、特定の特性を有する要素もしくは特徴または複数の要素もしくは特徴を「備える/含む(comprising)」、「有する」、または「含む」例もしくは実施形態は、その特定の特性を有しないさらなる要素もしくは特徴をさらに含むことができる。さらに、「備える/含む(comprises)」、「有する(has)」、および「含む(includes)」という用語は、「含むがこれだけに限らない」ことを意味し、また「備えている/含んでいる(comprising)」、「有している(having)」、および「含んでいる(including)」という用語は、同等の意味を有することが理解されよう。

本明細書で使用される場合、「および/または」という用語は、列挙された関連する要素または特徴の1つまたは複数のものの任意の、かつすべての組合せを含むことができる。

要素または特徴が、別の要素または特徴の「上にある」、それに「取り付けられる」、それに「接続される」、それと「結合される」、それと「係合する」、それに「接触する」などと称されるとき、その要素または特徴は、直接的に、他の要素または特徴の上にある、それに取り付けられる、それに接続される、それと結合される、それと係合する、またはそれに接触することができるが、あるいは介在する要素が存在することもあり得ると理解されよう。それとは反対に、要素または特徴が、例えば、別の要素または特徴「の直接上に」ある、「に直接取り付けられる」、「に直接接続される」、「と直接結合される」、「と直接係合する」、または「に直接接触する」と称されるとき、介在する要素または特徴は存在しない。さらに、要素または特徴が、別の要素または特徴に「取り付けられる」、それに「接続される」、それと「結合される」、それと「係合する」、それに「接触する」などと称されるとき、これらの同じ要素または特徴に取り付けられる、それに接続される、それと結合される、それと係合する、それに接触するなどのさらなる要素または特徴を必ずしも排除するものではないことを理解すべきでる。例えば、いくつかの例では、要素は、1対1の関係で結合することができるが、他の例では、単一の要素は、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」、「下方」、「下側」、「上」、「上方」、「上側」、「前」、「後方」、および同様のものなどの空間的に相対的な用語は、図で描かれるように、要素または特徴の、別の要素または特徴に対する関係を記述しやすくするために本明細書で使用できることが理解されよう。しかし、空間的に相対的な用語は、図で示された方向に加えて、使用または動作における異なる方向を含むこともできる。

本明細書における「例」に対する参照は、その例に関連して述べられた1つまたは複数の特徴、構造、要素、構成要素、特性、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/または実装形態に含まれることを意味する。したがって、本開示の全体を通して、「例」、「別の例」などの句、および同様の文言は、必ずしもそうではないが、同じ例を参照することができる。さらに、いずれか1つの例を特徴付ける主題は、必ずしもそうではないが、任意の他の例を特徴付ける主題を含むことができる。

本明細書における「構成された」に対する参照は、「～ように構成された」という句が先行する要素または特徴の物理的特性に対して、要素または特徴を基本的に結びつける構成の実際の状態を示す。

別の形で示されない限り、「第1の」、「第2の」などの用語は、本明細書では、単にラベルとして使用されるに過ぎず、順序、位置、または階層的な要件を、これらの用語が参照する項目に課すことを意図していない。さらに、「第2の」項目に対する参照は、低い番号の項目(例えば、「第1の」項目)、および/または高い番号の項目(例えば、「第3の」項目)の存在を要求する、または排除するものではない。

本明細書で使用される場合、「おおよそ」および「約」という用語は、なお、望ましい機能を実施する、または望ましい結果を達成する述べられた量に近い量を表す。例えば、「おおよそ」および「約」という用語は、当業者によって容易に理解されるはずの技術的許容差に含まれる量を指すことができる。

図5は、参照記号110により概して識別されるセグメント化されたプーリ変速装置を示す。理解されるように、セグメント化されたプーリ変速装置110の外側ハウジングの一部が、内部を見るために図5では削除されており、それは、以下で述べるように、1対のプーリセグメントおよび各接続構造を有する。いくつかの実施形態では、セグメント化されたプーリ変速装置110は、2018年11月20日に出願された「PULLEY ASSEMBLY FOR A SEGMENTED PULLEY TRANSMISSION AND ACTUATOR SYSTEM FOR THE SAME」と題するPCT国際出願第PCT/CA2018/051475号で示され、かつ述べられた要素を含むことができ、その関連部分は、参照により本明細書に組み込まれる。

セグメント化されたプーリ変速装置110は、動力伝達機構(図示せず)における第1の回転要素と第2の回転要素を回転可能に結合するように構成され、また第1の回転要素と第2の回転要素の間の比を変えるように構成される。いくつかの実施形態では、第1の回転要素は、逆も同様であるが、動力伝達機構における被駆動軸であり、第2の回転要素は、動力伝達機構における駆動軸である。セグメント化されたプーリ変速装置110は、第1のプーリ組立体120、第2のプーリ組立体114、アイドラプーリ116、およびエンドレス部材118を備える。セグメント化されたプーリ変速装置110は、接続構造122、および受入れディスク124をさらに備える。理解されるように、エンドレス部材118は、図5で除外された嵌合機構を備えた概略的な表現として示されている。第1のプーリ組立体120、第2のプーリ組立体114、およびアイドラプーリ116は、すべて互いに離間されている。エンドレス部材118は、第1のプーリ組立体120、第2のプーリ組立体114、およびアイドラプーリ116の間で延び、かつそれらを回転可能に結合する。セグメント化されたプーリ変速装置110を取り付ける間に、第1のプーリ組立体120は、動力伝達機構の第1の回転要素に結合され、また第2のプーリ組立体114は、動力伝達機構の第2の回転要素に結合される。理解されるように、いくつかの実施形態では、セグメント化されたプーリ変速装置110は、以下で述べるように、1つまたは複数の作動器をさらに含むことができる。

図1から図3は、セグメント化されたプーリ変速装置110の第1のプーリ組立体120、接続構造122、および受入れディスク124を示す。接続構造122は、受入れディスクの反対側の第1のプーリ組立体120から延びる。

第1のプーリ組立体120は、動力伝達機構における第1の回転要素に結合されるように構成される。いくつかの実施形態では、第1のプーリ組立体120、またはその一部は、動力伝達機構における第1の回転要素と一体に形成される。第1のプーリ組立体120は、セグメント化されたプーリ変速装置110の回転動作中は、エンドレス部材118と係合するように構成される。第1のプーリ組立体120は、第1の回転軸回りで回転可能であり、かつそれと同心である。第1のプーリ組立体120は、第1のプーリ130および第2のプーリ132を備える。第1のプーリ130と第2のプーリ132は共に、エンドレス部材118と連続的な回転動作をするように構成される。第1の回転軸回りにおける第1のプーリ組立体120の完全な回転中は、第1のプーリ130および第2のプーリ132はいずれも、エンドレス部材118に連続的に係合することができる。第2のプーリ132は、第1のプーリ130と同心であり、以下で述べるように、係合領域と非係合領域の間で移動可能である。第2のプーリ132は、係合領域に位置するとき、第1のプーリ130を囲むように構成される。

本開示の文脈において、「係合領域」とは、これらの要素が第1のプーリ組立体120の他の要素により覆われていない、または妨げられていない場合に、第1のプーリ組立体120要素が、第1のプーリ組立体120の回転動作中にエンドレス部材118に係合するようになる領域のことである。それとは反対に、「非係合領域」とは、第1のプーリ組立体120の要素が、第1のプーリ組立体120の他の要素のその露出、または位置にかかわらず、第1のプーリ組立体120の回転動作中に、エンドレス部材118が係合することのない領域のことである。本実施形態では、係合領域は、受入れディスク124に直接隣接しており、また非係合領域は、受入れディスク124から離れている。したがって、第1のプーリ130は、第1のプーリ組立体120の回転動作中に、他の要素により妨げられない場合、常にエンドレス部材118に係合することになるので、恒久的に係合領域内に位置することが理解されよう。反対に、第2のプーリ132は、受入れディスク124に直接隣接するように、かつエンドレス部材118により画定される平面へと移動したときに限って係合領域に位置することになる。

第1のプーリ130は、動力伝達機構における第1の回転要素に結合するように構成される。いくつかの実施形態では、第1のプーリ130は、動力伝達機構における第1の回転要素と一体に形成される。第1のプーリ130は、第1のプーリ130が、係合領域に位置するとき、エンドレス部材118に係合するように構成される。第1のプーリ130は、第1のプーリ組立体120の第1の回転軸回りで回転可能であり、かつ同心である。第1のプーリ130は、エンドレス部材118と係合するための外側周辺面134を含む。外側周辺面134は、概して円形であり、エンドレス部材118上の対応する嵌合機構と係合するための複数の外側嵌合機構を備えることができる。いくつかの実施形態では、外側嵌合機構は歯である。第1のプーリ130は、動力伝達機構の第1の回転要素に結合されるように構成された内側周辺面136をさらに備える。内側周辺面136は、概して円形であり、また動力伝達機構における第1の回転要素に結合するための複数の内側嵌合機構を備えることができる。いくつかの実施形態では、内側嵌合機構は、キー、歯、または同様のもののうちの少なくとも1つである。本実施形態では、第1のプーリ130は、単一の構成を備える。本実施形態では、第1のプーリ130は、第1のプーリ組立体120のコアプーリである。すなわち、第1のプーリ130は、第1のプーリ組立体120における最も中心の、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のプーリ組立体120における2つの同心プーリの間に位置する中間プーリなど、第1のプーリ組立体120における別のプーリとすることができる。他の実施形態では、第1のプーリ130は、セグメント化されたプーリとすることができる。

第2のプーリ132は、動力伝達機構における第1の回転要素に結合されるように構成される。第2のプーリ132は、第2のプーリ132が係合領域に位置するとき、エンドレス部材118に係合するように構成される。第2のプーリ132は、第1のプーリ組立体120の第1の回転軸回りで回転可能であり、かつそれと同心である。第2のプーリ132は、エンドレス部材118と係合するための外側周辺面138を含む。外側周辺面138は、概して円形であり、エンドレス部材118上の対応する嵌合機構に係合するための複数の嵌合機構を備えることができる。いくつかの実施形態では、外側の嵌合機構は歯である。第2のプーリ132は、セグメント化されたプーリであり、複数のプーリセグメント150を備える。プーリセグメント150は、円形に配置されて第2のプーリ132を形成する。

複数のプーリセグメント150は、エンドレス部材118に係合するように構成される。したがって、プーリセグメント150のそれぞれは、第2のプーリ132の外側周辺面138の一部を画定する本体を含む。プーリセグメント150は、エンドレス部材118を、第1のプーリ130と第2のプーリ132の間で移行させるために、係合領域と非係合領域の間で連続的に移動可能であるように構成される。本実施形態では、プーリセグメント150は、独立して、係合領域と非係合領域の間で移動可能であるように構成される。他の実施形態では、プーリセグメント150の1つまたは複数のサブセットは、係合領域と非係合領域の間で集合的に移動するように構成される。例えば、いくつかの実施形態では、2つ以上のプーリセグメント150が、係合領域と非係合領域の間で共に移動可能であるように構成される。いくつかの実施形態では、複数のプーリセグメント150は、PCT国際出願第PCT/CA2018/051475号で述べられるものなど、1つまたは複数の作動器により、係合領域と非係合領域の間で移動される。いくつかの実施形態では、複数のプーリセグメント150は、その全体が参照により本明細書にすべて組み込まれる、2019年5月9日に出願された「ACTUATOR SYSTEM AND SEGMENTED PULLEY TRANSMISSION INCLUDING THE SAME」と題する米国特許仮出願第62/845,389号、および/または同じ題名であり、整理番号PT202393WOで出願されたPCT国際出願において示されかつ述べられた作動器システムにより移動される。

接続構造122は、第1のプーリ組立体120の少なくとも一部を、動力伝達機構における第1の回転要素に結合するように構成される。本実施形態では、接続構造122は、第1のプーリ組立体120の第2のプーリ132を動力伝達機構の第1の回転要素に結合するように構成される。いくつかの実施形態では、接続構造122は、PCT国際出願第PCT/CA2018/051475号、または米国特許仮出願第62/845,389号において示され、かつ述べられた作動器システムなど、係合領域と非係合領域の間でプーリセグメント150を移動させるための作動器システムにより、第2のプーリ132を第1の回転要素に結合するように構成することができる。接続構造122は、PCT国際出願第PCT/CA2018/051475号において示され、かつ述べられた支持構造を介するなど、第2のプーリ132のプーリセグメント150に対する支持を提供するように構成することができる。

接続構造122は、複数の接続ロッド152を備える。少なくとも1つの接続ロッド152は、プーリセグメント150のそれぞれに固定され、係合領域と非係合領域の間で固定されるプーリセグメント150と共に移動可能である。本実施形態では、2つの接続ロッド152がプーリセグメント150のそれぞれに固定され、接続ロッド152の一方は、プーリセグメント150の前方端部に隣接して配置され、接続ロッド152の他方は、前方端部の反対側の、プーリセグメント150の後方端部に隣接して位置する。接続ロッド152のそれぞれは、接続ロッド152が固定されているプーリセグメント150に画定された対応する通路内に受け入れられる。本実施形態では、接続ロッド152は、プーリセグメント150を貫通する。接続ロッド152のそれぞれの遠位先端は、受入れディスク124に面するプーリセグメント150の側面を越えて延び、以下で述べられるように、相補的な嵌合機構174を画定する。遠位先端は、以下で述べるように、プーリセグメント150が係合領域にあるとき、受入れディスク124と係合するように構成される。

受入れディスク124は、第1のプーリ組立体120の少なくとも一部に係合するように構成される。本実施形態では、受入れディスク124は、第1のプーリ組立体120の第1のプーリ130に連続的に係合するように構成され、また、プーリセグメント150が係合領域に位置するとき、第2のプーリ132のプーリセグメント150に係合するようにさらに構成される。受入れディスク124は、プーリ面側162(図1および図2で示される)、および反対の後側164(図3で示される)を有する概して円形な本体160を備える。本実施形態では、受入れディスク124の本体160は、第1のプーリ組立体120の第1のプーリ130に係合するように構成された中心開口部166を画定する。他の実施形態では、受入れディスク124は、中心開口部を含まないこともあり、第1のプーリ130は、受入れディスク124のプーリ面側162に係合することができる、または受入れディスク124に全く係合しないこともあり得る。いくつかの実施形態では、受入れディスク124は、動力伝達機構における第1の回転要素に結合するように構成される。例えば、いくつかの実施形態では、受入れディスク124は、受入れディスク124を、動力伝達機構における駆動軸に結合するように構成された機構を含むことができる。これらの機構は、合せピン、スプライン、キー、または他の適切な割出し機構を含むことができる。

受入れディスク124は、複数の嵌合機構170a、170b、および複数の固定機構172(図3で示される)をさらに備える。嵌合機構170a、170bは、本体160のプーリ面側162に位置する。本実施形態では、嵌合機構170a、170bは、本体160のプーリ面側162から本体160の後側164へと貫通して延びる孔である。固定機構172のそれぞれは、嵌合機構170bのそれぞれの近くに位置する。本実施形態では、固定機構172のそれぞれは、嵌合機構170bのそれぞれのものに隣接している。他の実施形態では、固定機構172は、嵌合機構170a、170bの少なくとも1つの近くで、本体160の後側164に位置することができる。

嵌合機構170a、170bは、第2のプーリ132のプーリセグメント150に関連付けられた相補的な嵌合機構174に係合するように構成される。相補的な嵌合機構174のそれぞれは、そのプーリセグメント150に結合されることにより、かつ/または係合領域と非係合領域の間でそのプーリセグメント150と共に移動することにより、プーリセグメント150の1つに関連付けられることが理解されよう。嵌合機構170a、170bは、関連付けられたプーリセグメント150が係合領域にあるとき、相補的な嵌合機構174に係合するように構成される。本実施形態では、相補的な嵌合機構174は、プーリセグメント150に固定される接続ロッド152の遠位先端である。他の実施形態では、相補的な嵌合機構174は、プーリセグメント150に固定される他の要素とすることができる。いくつかの実施形態では、相補的な嵌合機構174は、受入れディスク124に面するプーリセグメント150の側部に一体に形成される。例えば、相補的な嵌合機構174は、プーリセグメント150上に形成され、かつ受入れディスク124に向けて延びる突起とすることができる。嵌合機構170a、170bは、同一にすることができるが、あるいは複数の異なる構成を備えることができる。本実施形態では、受入れディスク124は、全部で、10個の嵌合機構170a、170bを含む。図3で示されるように、嵌合機構のうちの5個は、互いに同一であり、概して参照記号170aにより識別される。残りの5個の嵌合機構はまた互いに同一であるが、嵌合機構170aとは異なる構成のものである。これらの5個の残りの嵌合機構は、概して、参照記号170bにより識別される。

嵌合機構170aのそれぞれは、関連するプーリセグメント150が係合領域へと移動したとき、相補的な嵌合機構174の1つを受入れ、かつそれに係合するように構成された概して円形の孔を備える。したがって、嵌合機構170aのそれぞれは、相補的な嵌合機構174の1つと位置合せされた位置において、受入れディスク124の本体160に画定される。

嵌合機構170bのそれぞれは、関連するプーリセグメント150が係合領域へと移動したとき、相補的な嵌合機構174の1つを受入れ、かつそれに係合するように構成された概して長方形の孔を備える。したがって、嵌合機構170bのそれぞれは、相補的な嵌合機構174の1つと位置合せされた位置において、受入れディスク124の本体160に画定される。嵌合機構170bのそれぞれは、少なくとも1つの割出し面176を画定する。本実施形態では、嵌合機構170bのそれぞれは、複数の割出し面176を画定する(図4で示される)。本実施形態では、割出し面176は、実質的に真っ直ぐである。他の実施形態では、割出し面は、湾曲する、多半径で(multi-radially)湾曲する、完全に真っ直ぐ、段付き、または他の適切な輪郭とすることができる。割出し面176は、相補的な嵌合機構174に接触し、かつ係合領域において、関連するプーリセグメント150を位置合せするように構成される。

固定機構172は、相補的な嵌合機構174が、嵌合機構170bと係合したとき、相補的な嵌合機構174を固定するように構成される。いくつかの実施形態では、固定機構172は、相補的な嵌合機構174を、嵌合機構170bの割出し面176に向けて付勢するように構成される。本実施形態では、固定機構172は、相補的な嵌合機構を、概して半径方向内側に、かつ概して円周方向前方に(図4で示される)、割出し面176に向けて付勢するように構成される。理解されるように、円周方向前方とは、図4で矢印Fにより示されるように、第2のプーリ132が、セグメント化されたプーリ変速装置110の動作中に回転する方向である。本実施形態では、固定機構は、嵌合機構170bと一体に形成される。固定機構172は、付勢部材を備える。本実施形態では、付勢部材は、板ばね、帯ばね、または他の適切なタイプのばねなどのばねである。いくつかの実施形態では、帯ばねは、複数の固定機構172の間で延びることができる。さらに他の実施形態では、付勢部材は、ゴムインサートなどの弾性部材とすることができる。

第2のプーリ組立体114は、動力伝達機構における第2の回転要素に結合されるように構成される。いくつかの実施形態では、第2のプーリ組立体114、またはその一部は、動力伝達機構における第2の回転要素と一体に形成される。第2のプーリ組立体114は、エンドレス部材118に係合するように構成される。第2のプーリ組立体114は、第2の回転軸回りで回転可能であり、かつそれと同心である。本実施形態では、第2のプーリ組立体114は、単一の固定されたプーリ180を備える。他の実施形態では、第2のプーリ組立体114は、調整可能にすることができ、上記で述べられた第1のプーリ130および/または第2のプーリ132など、複数のプーリを備えることができる。固定されたプーリ180は、第2の回転軸回りで回転可能であり、かつそれと同心である。固定されたプーリ180は、エンドレス部材118と係合するための外側周辺面を含む。外側周辺面は、概して円形であり、またエンドレス部材118上の対応する嵌合機構と係合するための複数の外側嵌合機構を備えることができる。いくつかの実施形態では、外側の嵌合機構は歯である。固定されたプーリ180は、動力伝達機構の第2の回転要素(図示せず)に結合されるように構成された内側周辺面をさらに備える。内側周辺面は、概して円形であり、いくつかの実施形態では、複数の内側嵌合機構を備える。いくつかの実施形態では、内側嵌合機構は、キー、歯、および同様のもののうちの少なくとも1つである。

アイドラプーリ116は、第1のプーリ組立体120と第2のプーリ組立体114の間でエンドレス部材118のたるみを制御するように構成される。アイドラプーリ116は、第3の回転軸回りで回転可能であり、かつそれと同心であり、それは、エンドレス部材118におけるたるみを制御するために、セグメント化されたプーリ変速装置110内で移動可能である。理解されるように、エンドレス部材118のたるみを制御することは、エンドレス部材118における張力を制御するのを助けることができ、かつ/またはエンドレス部材118を、第1のプーリ組立体120および第2のプーリ組立体114の外側の嵌合機構と整合させるのを助けることができる。アイドラプーリ116は、エンドレス部材118におけるたるみを減少させるために、第1のプーリ組立体120および/または第2のプーリ組立体114から移動して離れることができる。代替的に、アイドラプーリ116は、エンドレス部材118にたるみを設けるために、第1のプーリ組立体120および/または第2のプーリ組立体114の方向に移動することもできる。アイドラプーリ116は、エンドレス部材118に係合するように構成される。アイドラプーリ116は、エンドレス部材118に係合するための外側周辺面192を含む。外側周辺面192は、概して円形であり、エンドレス部材118上の対応する嵌合機構と係合するための複数の外側嵌合機構を備えることができる。いくつかの実施形態では、外側嵌合機構は歯である。

エンドレス部材118は、第1のプーリ組立体120、第2のプーリ組立体114、およびアイドラプーリ116を回転可能に結合するように構成される。エンドレス部材118は、第1のプーリ組立体120、第2のプーリ組立体114、およびアイドラプーリ116の間で延びる。エンドレス部材118は、第1のプーリ130、第2のプーリ132、固定されたプーリ180、およびアイドラプーリ116の外側周辺面134、138、192に係合するように構成された内側周辺面142を含む。エンドレス部材118は、何らかの嵌合機構を有しない概略的表現で図示されているが、歯および/または孔などの嵌合機構が、エンドレス部材118の少なくとも内側周辺面192に含まれ得ることが理解されよう。いくつかの実施形態では、内側周辺面192は、外側周辺面134、138、192上の外側嵌合機構に係合するための複数の相補的な嵌合機構を含む。他の実施形態では、内側周辺面192は、何らかの嵌合機構を含まないこともあり、概して滑らかにすることができ、またこのような実施形態では、内側周辺面192は、外側周辺面134、138、192に、摩擦によって係合することができる。理解されるように、エンドレス部材118は、チェーン、ベルト、または他の適切なタイプのエンドレス部材を含むことができる。

セグメント化されたプーリ変速装置110の回転動作中に、エンドレス部材118は、第1のプーリ組立体120と接触し、かつ係合することになる。プーリセグメント150を係合領域の中に、または領域外に順次移動することにより、エンドレス部材118は、セグメント化されたプーリ変速装置110の回転動作を妨げることなく、かつセグメント化されたプーリ変速装置110により送られる負荷を妨げることなく、「起点プーリ」と規定される第1のプーリ130および第2のプーリ132の一方に係合することから、「宛先プーリ」と規定される第1のプーリ130および第2のプーリ132の他方に係合するように移行することができる。いくつかの実施形態では、第1のプーリ130と第2のプーリ132の間でエンドレス部材118を移行するための一連のプロセスは、PCT国際出願第PCT/CA2018/051475号で示され、かつ述べられたプロセスとすることができる。いくつかの実施形態では、第1のプーリ130と第2のプーリ132の間でエンドレス部材118を移行するための一連のプロセスは、2019年5月9日に出願された「SEGMENTED PULLEY AND SEGMENTED PULLEY TRANSMISSION INCLUDING THE SAME」と題する米国特許仮出願第62/845,376号、2019年5月9に出願された「ACTUATOR SYSTEM AND SEGMENTED PULLEY TRANSMISSION INCLUDING THE SAME」と題する米国特許仮出願第62/845,389号、および/または、それぞれ同じ名称が付けられ、整理番号PT202391WOおよびPT202393WOのもとに出願されたPCT国際出願で示され、かつ述べられたプロセスとすることができ、その全体が参照により本明細書にすべて組み込まれる。

第2のプーリ132が、セグメント化されたプーリ変速装置110の回転動作中に係合領域に位置するとき、プーリセグメント150のそれぞれは、回転して、エンドレス部材118に接触し、またそこから外れる。エンドレス部材118とのこの周期的な接触、およびプーリセグメント150の回転運動は、プーリセグメント150と受入れディスク124の間で相対運動を生ずることになり得る。この相対運動は、カチカチ音、および/または雑音を生ずる可能性があり、またプーリセグメント150および/または受入れディスク124に対する摩耗を増加することもあり得る。嵌合機構170bおよび固定機構172は、この相対運動に抵抗して、カチカチ音および/または摩耗を低減するのに役立つことができる。

相補的な嵌合機構174が、第2のプーリ132の回転動作中に、嵌合機構170bと係合したとき、固定機構172は、相補的な嵌合機構174を、エンドレス部材118が相補的な嵌合機構174に関連付けられたプーリセグメント150を付勢するのと同じ方向に付勢する。したがって、固定機構172は、相補的な嵌合機構174を割出し面176と接触状態に維持するのを助けることができ、それは、固定されたプーリセグメント150を係合領域に位置合せした状態を保持できるようにする。理解されるように、固定機構172およびエンドレス部材118のこの相補的な付勢は、固定されるプーリセグメント150と受入れディスク124の間の相対運動を低減するのに役立つことができ、セグメント化されたプーリ組立体の回転動作中に生じるカチカチ音および/または摩耗を減らすようにすることができる。

固定機構172は、相補的な嵌合機構174を、エンドレス部材118が相補的な嵌合機構174に関連付けられたプーリセグメント150を付勢するのと同じ方向に付勢するものとして示され、かつ述べられているが、他の実施形態では、固定機構172は、相補的な嵌合機構174を、エンドレス部材118がプーリセグメント150を付勢する方向と同じではない、または相補的ではない方向に付勢することもできることが理解されよう。このような他の実施形態では、固定機構172は、固定されるプーリセグメント150に対するエンドレス部材118の付勢にかかわらず、相補的な嵌合機構174が割出し面176と接触して保持され、かつ固定されるプーリセグメント150が係合領域に位置合せされて保持されるような十分な力を用いて、相補的な嵌合機構を付勢することができる。

第1のプーリシステムは、2つの同心のプーリ、すなわち、第1のプーリ130および第2のプーリ132を備えるものとして本明細書で示され、かつ述べられてきたが、他の実施形態では、セグメント化されたプーリ変速装置110に対するさらなる比が望ましい場合、第1のプーリシステムが、多数の同心プーリを備え得ることが理解されよう。

嵌合機構170a、170bのそれぞれが、受入れディスクを貫通する孔として本明細書で示され、かつ述べられ、また相補的な嵌合機構174のそれぞれが接続ロッド152の遠位先端として示され、かつ述べられてきたが、他の実施形態では、嵌合機構および相補的な嵌合機構は、異なる適切な構成であり得ることが理解されよう。いくつかの実施形態では、嵌合機構は、プーリ面側162から後側164に向けて延び、かつプーリセグメント上に形成されるまたはプーリセグメントに固定される突起部に係合するように構成された、受入れディスクにおける凹部を含むことができる。さらに他の実施形態では、嵌合機構は、受入れディスク上に形成され、かつプーリセグメントに向けて延びる突起部を含むことができ、また相補的な嵌合機構は、突起部を受け入れるための、プーリセグメントに形成された凹部を含むことができる。

受入れディスク124は、5個の嵌合機構170aおよび5個の嵌合機構170bを備えるものとして上記で示され、かつ述べられてきたが、他の実施形態では、受入れディスクは、異なる数の嵌合機構を含むことができる。いくつかの実施形態では、受入れディスク124は、本体160のプーリ面側162を横断して連続する単一の嵌合機構を含むことができる。単一の嵌合機構は、関連するプーリセグメント150が係合領域にあるとき、相補的な嵌合機構174のすべてに係合するように構成することができる。

受入れディスク124は、2つの異なる構成を備える嵌合機構170a、170bを有するものとして示され、かつ述べられてきたが、いくつかの実施形態では、嵌合機構のすべては、本明細書で述べられた嵌合機構170bと同じ構成とすることができ、受入れディスクは、嵌合機構170bのそれぞれに対して、固定機構172を含み得ることが理解されよう。固定機構172のそれぞれは、嵌合機構170bのそれぞれのものと一体に形成することができる。

諸実施形態が、上記で述べられ、かつ添付図面で示されているが、当業者であれば、添付の特許請求の範囲により定義された範囲から逸脱することなく、変形および修正を行うことができ、また特許請求の範囲は、全体として本明細書と矛盾しない最も広い解釈が与えられるべきであることが理解されよう。

110 セグメント化されたプーリ変速装置
114 第2のプーリ組立体
116 アイドラプーリ
118 エンドレス部材
120 第1のプーリ組立体
122 接続構造
124 受入れディスク
130 第1のプーリ
132 第2のプーリ
134 外側周辺面
136 内側周辺面
138 外側周辺面
142 内側周辺面
150 プーリセグメント
152 接続ロッド
160 本体
162 プーリ面側
164 後側
166 中心開口部
170a 嵌合機構
170b 嵌合機構
172 固定機構
174 相補的な嵌合機構
176 割出し面
180 固定されたプーリ
192 外側周辺面
A 細部
F 矢印

Claims

セグメント化されたプーリ変速装置のための受入れディスクであって、
プーリ面側、および前記プーリ面側とは反対の後側を有する概して円形の本体と、
前記本体の前記プーリ面側に位置する少なくとも1つの嵌合機構であって、プーリセグメントが係合領域にあるとき、前記セグメント化されたプーリ変速装置の前記プーリセグメントに関連付けられた相補的な嵌合機構に係合するように構成される、少なくとも1つの嵌合機構と、
前記嵌合機構の近くに位置し、かつ前記相補的な嵌合機構が前記嵌合機構に係合したとき、前記相補的な嵌合機構を固定するように構成された少なくとも1つの固定機構と
を備える受入れディスク。
前記嵌合機構は、前記プーリ面側から前記後側へと延びる、前記本体に形成された孔を備える、請求項1に記載の受入れディスク。
前記嵌合機構は、前記相補的な嵌合機構に係合するための少なくとも1つの割出し面を画定し、また前記割出し面は、前記相補的な嵌合機構に接触し、かつ前記係合領域において、前記プーリセグメントを位置合せするように構成される、請求項1または2に記載の受入れディスク。
前記固定機構は、前記相補的な嵌合機構を前記割出し面に向けて付勢し、前記相補的な嵌合機構を固定するように構成される、請求項3に記載の受入れディスク。
前記固定機構は、前記相補的な嵌合機構を、前記割出し面に向けて、概して半径方向内側および概して円周方向前方の少なくとも一方に付勢する、請求項4に記載の受入れディスク。
前記固定機構は、前記プーリセグメントを前記割出し面に向けて付勢するための少なくとも1つの付勢部材を備える、請求項4または5に記載の受入れディスク。
前記固定機構は、前記嵌合機構と一体に形成される、請求項1から6のいずれか一項に記載の受入れディスク。
前記相補的な嵌合機構は、前記プーリセグメントの表面上で一体に形成される、請求項1から7のいずれか一項に記載の受入れディスク。
前記相補的な嵌合機構は、前記プーリセグメントに結合される、請求項1から7のいずれか一項に記載の受入れディスク。
前記相補的な嵌合機構は、前記プーリセグメントに結合される接続構造上に位置する、請求項9に記載の受入れディスク。
前記接続構造は、前記プーリセグメントに固定される接続ロッドを備え、また前記相補的な嵌合機構は、前記接続ロッドの遠位先端である、請求項10に記載の受入れディスク。
前記受入れディスクは、前記セグメント化されたプーリ変速装置の複数の前記プーリセグメントに関連付けられた複数の前記相補的な嵌合機構に係合するように構成された複数の前記嵌合機構を備え、ここで、前記受入れディスクは、複数の前記固定機構をさらに備え、前記固定機構のそれぞれは、前記複数の嵌合機構における前記嵌合機構のそれぞれの近くに位置する、請求項1から11のいずれか一項に記載の受入れディスク。
第1の回転可能な部材および第2の回転可能な部材を回転可能に結合するためのセグメント化されたプーリ変速装置であって、
前記第1の回転可能な部材に結合するための第1のプーリ組立体であって、第1のプーリ、および前記第1のプーリと同心の第2のプーリを備え、前記第2のプーリは、係合領域と非係合領域の間で個々に移動可能である複数のプーリセグメントを有するセグメント化されたプーリである、第1のプーリ組立体と、
前記第2の回転可能な部材に結合するための、前記第1のプーリ組立体から離間された第2のプーリ組立体と、
前記第1のプーリ組立体および前記第2のプーリ組立体を回転可能に結合するように、前記第1のプーリ組立体および前記第2のプーリ組立体に係合し、かつそれらの間で延びるエンドレス部材と、
前記プーリセグメントが前記係合領域に位置するとき、前記複数のプーリセグメントに係合し、かつ固定するための、請求項1から12のいずれか一項で定義される受入れディスクと
備えるセグメント化されたプーリ変速装置。
前記エンドレス部材に係合し、かつ前記エンドレス部材におけるたる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に記載のセグメント化されたプーリ変速装置。
前記複数のプーリセグメントに結合され、かつ前記複数のプーリセグメントを、前記係合領域と前記非係合領域の間で順次移動させて、前記エンドレス部材を、前記第1のプーリと前記第2のプーリの間で移行するように構成された作動器をさらに備える、請求項13または14に記載のセグメント化されたプーリ変速装置。