JP2024516904A - セグメント型プーリトランスミッションおよびセグメント型プーリトランスミッションのためのアクチュエータシステム - Google Patents

Abstract

アクチュエータシステムを備えたセグメント型プーリトランスミッションが開示されている。アクチュエータシステムは、第１の作動位置と第１のアイドル位置との間で半径方向に移動可能な係合偏向器と、第２の作動位置と第２のアイドル位置との間で半径方向に移動可能な係合解除偏向器と、係合偏向器および係合解除偏向器を作動位置とアイドル位置との間で移動させるためのモチベータアセンブリと、を含む。第１の作動位置において、係合偏向器は、セグメント型プーリトランスミッションの回転動作中、セグメント型プーリトランスミッションの複数のプーリセグメントを係合解除領域から係合領域へ移動させるように構成されている。第２の作動位置において、係合解除偏向器は、回転動作中、複数のプーリセグメントを係合領域から係合解除領域へ移動させるように構成されている。第１のアイドル位置および第２のアイドル位置においてそれぞれ、係合偏向器および係合解除偏向器は、セグメント型プーリトランスミッションの回転動作中、複数のプーリセグメントを移動させない。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０２１年５月１２日に出願された、SEGMENTED PULLEY TRANSMISSION AND ACTUATOR SYSTEM FOR THE SAMEという名称の米国仮特許出願第６３／１８７，９０７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、一般にトランスミッションに、より詳細にはセグメント型プーリトランスミッションおよびセグメント型プーリトランスミッションのためのアクチュエータシステムに関する。

トランスミッションはよく知られており、回転要素間の比率を変更するために用いることができる。トランスミッションの潜在的な用途は多数あり、自動車、人力車、海上航空機、ならびにポンプ、タービン、ミキサ、ウィンチ、遠心分離機、およびシュレッダのような重機を含む。

クラッチレスの複数比率トランスミッションにより、トランスミッションに負荷がかかっている間に回転要素間の比率を変更することが可能になる。いくつかの機械的な問題がクラッチレスの複数比率トランスミッションに影響する可能性があり、その広範な利用、具体的には、このようなトランスミッションシステムが実際の用途において高速で、または大きな負荷の下で効果的かつ効率的に機能する能力を制限する。加えて、ラチェッティング、滑り、および張力の問題が、このようなトランスミッションの信頼性を低下させ、その効率を低下させて摩耗を増大させることによって、その商業的実行可能性を制限する可能性がある。したがって、同期式セグメント交換型プーリトランスミッションシステム（ＳＳＩＰＴＳ）のようなセグメント型プーリトランスミッションが、これらの機械的な問題の少なくともいくつかを低減または軽減するために開発されてきた。

車軸にプーリアセンブリが取り付けられたＳＳＩＰＴＳの一例が、Ｗｏｎｇらの特許文献１に示されている。プーリアセンブリは、その周面上に第１のセットの嵌合機構を有するコアプーリ、およびプーリアセンブリに摺動可能に取り付けられてコアプーリと同心のリングに配置された多数のプーリセグメントを含むプーリセグメントセットを含む。プーリセグメントはプーリアセンブリの中および外へ個々に作動可能である。プーリセグメントは、第１のセットの嵌合機構に一致する、周面上の第２のセットの嵌合機構を有する。無端駆動部材が、コアプーリおよびプーリセグメントの第１のセットおよび第２のセットの嵌合機構と係合位置において係合するための対応する嵌合機構を内面に有する。無端駆動部材とコアプーリとの間の接触により、接触区間が画定される。プーリセグメントが接触区間の外側にあるとき、アクチュエータが係合位置と非係合位置との間でプーリセグメントを作動させる。

Ｗｏｎｇらの特許文献２は、無端部材と係合するためのプーリアセンブリを備えたセグメント型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、第１のプーリ、第２のプーリ、および第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ように係合領域と係合解除領域との間で独立して移動可能である１つまたは複数の移行セグメントを含む少なくとも１つの移行セグメントセットを含む。アクチュエータシステムも開示されている。アクチュエータシステムは、支持構造、支持構造に固定されたアクチュエータサブアセンブリ、およびステータを含む。アクチュエータサブアセンブリはフォロワおよびスレッドを含み、アクチュエータサブアセンブリは、ステータによってスレッドに生成される起電力に応答して、前進位置と後退位置との間で円周方向に移動可能である。フォロワはスレッドのカム面と係合して、スレッドが前進位置と後退位置との間で移動するにつれて延出位置と後退位置との間で軸方向に移動する。

米国特許第８７５３２３６号明細書 国際公開第２０１９／１７３８９６号 国際公開第２０２０／２２３７８７号 米国仮特許出願第６３／０８１３７９号 国際出願第ＰＣＴ／ＣＡ２０１８／１７３８９６号 国際出願第ＰＣＴ／ＣＡ２０１９／０５１７１２号 国際出願第ＰＣＴ／ＣＡ２０１９／０５１７１４号 国際出願第ＰＣＴ／ＣＡ２０２１／０５１３２２号 国際出願第ＰＣＴ／ＣＡ２０１８／０５１４７５号 国際公開第２０２０／２２３７８６号 国際出願第ＰＣＴ／ＣＡ２０１９／０５１７１３号

既知のセグメント型プーリトランスミッションの貢献は称賛に値するが、改善および代替案が一般的に所望されている。したがって、新規なセグメント型プーリトランスミッションおよびセグメント型プーリトランスミッションのためのアクチュエータシステムを提供することが目的である。

この概要は、実施形態の詳細な説明において、さらに以下で説明する概念の選択を紹介するために提供されることが理解されるべきである。この概要は、特許請求する主題の範囲を限定するために用いられるように意図されていない。

したがって、一態様において、セグメント型プーリトランスミッションのためのアクチュエータシステムが提供され、アクチュエータシステムは、第１の作動位置と第１のアイドル位置との間で半径方向に移動可能な係合偏向器と、第２の作動位置と第２のアイドル位置との間で半径方向に移動可能な係合解除偏向器と、係合偏向器および係合解除偏向器を、それぞれ、第１の作動位置と第１のアイドル位置との間および第２の作動位置と第２のアイドル位置との間で移動させるためのモチベータアセンブリと、を含み、第１の作動位置において、係合偏向器は、セグメント型プーリトランスミッションの回転動作中、セグメント型プーリトランスミッションの複数のプーリセグメントを係合解除領域から係合領域へ移動させるように構成され、第２の作動位置において、係合解除偏向器は、セグメント型プーリトランスミッションの回転動作中、複数のプーリセグメントを係合領域から係合解除領域へ移動させるように構成され、第１のアイドル位置および第２のアイドル位置において、それぞれ、係合偏向器および係合解除偏向器は、セグメント型プーリトランスミッションの回転動作中、複数のプーリセグメントを移動させない。

１つまたは複数の実施形態において、係合偏向器および係合解除偏向器は、それぞれ、第１の作動位置と第１のアイドル位置との間および第２の作動位置と第２のアイドル位置との間で独立して移動可能であり得る。係合偏向器は係合カムを含むことができ、係合解除偏向器は係合解除カムを含むことができ、係合カムおよび係合解除カムは、セグメント型プーリトランスミッションの回転動作中、複数のプーリセグメントを係合領域と係合解除領域との間で移動させるように構成することができる。

１つまたは複数の実施形態において、アクチュエータシステムは、セグメント型プーリトランスミッションの回転動作中、係合領域と係合解除領域との間の複数のプーリセグメントの移動を制限するように構成されたバリアをさらに含むことができる。バリアは、係合領域と係合解除領域との間の複数のプーリセグメントの移動を可能にする間隙を含むことができる。バリアは円周方向に延在する壁を含むことができ、間隙は円周方向に延在する壁に配置されている。係合偏向器および係合解除偏向器のうちの少なくとも１つはバリアに回転可能に結合することができる。

１つまたは複数の実施形態において、アクチュエータシステムは、ブロック位置と第３のアイドル位置との間で半径方向に移動可能なブロック偏向器をさらに含むことができ、セグメント型プーリトランスミッションの回転動作中、ブロック偏向器は、ブロック位置にあるとき、間隙を通る複数のプーリセグメントの移動を妨害し、第３のアイドル位置にあるとき、プーリセグメントの移動を妨害しない。ブロック偏向器はバリアに回転可能に結合することができる。

１つまたは複数の実施形態において、アクチュエータシステムは、係合面を含む固定偏向器をさらに含むことができ、係合面は係合偏向器と協働して、セグメント型プーリトランスミッションの回転動作中、複数のプーリセグメントを係合解除領域から係合領域へ移動させる。固定偏向器は係合解除面をさらに含むことができ、係合解除面は係合解除偏向器と協働して、セグメント型プーリトランスミッションの回転動作中、複数のプーリセグメントを係合領域から係合解除領域へ移動させる。係合カム面は固定偏向器の第１の側に配置することができ、係合解除カム面は、第１の側の反対の、固定偏向器の第２の側に配置することができる。固定偏向器はバリアと一体形成することができる。

１つまたは複数の実施形態において、アクチュエータシステムは、複数のプーリセグメントに結合するための複数のフォロワをさらに含むことができ、フォロワのそれぞれがプーリセグメントのうちのそれぞれの１つに結合可能であり得る。係合偏向器および係合解除偏向器は、複数のプーリセグメントに結合された複数のフォロワを偏向させることによって複数のプーリセグメントを係合領域と係合解除領域との間で移動させ、これによって、セグメント型プーリトランスミッションの回転動作中、プーリセグメントを係合領域と係合解除領域との間で駆動することができる。フォロワのそれぞれは、係合偏向器および係合解除偏向器に接触するための接触面を含むローラを含むことができる。

１つまたは複数の実施形態において、モチベータアセンブリは、係合偏向器および係合解除偏向器を、それぞれ、第１の作動位置と第１のアイドル位置との間および第２の作動位置と第２のアイドル位置との間で移動させるための少なくとも１つのソレノイドを含むことができる。少なくとも１つのソレノイドは、係合偏向器を第１のアイドル位置から第１の作動位置へ移動させるための第１のソレノイドを含むことができ、少なくとも１つのソレノイドは、係合解除偏向器を第２のアイドル位置から第２の作動位置へ移動させるための第２のソレノイドを含むことができる。モチベータアセンブリは、係合偏向器および係合解除偏向器を、それぞれ、第１のアイドル位置および第２のアイドル位置に向かって付勢する少なくとも１つのばねを含むことができる。

別の一態様において、第１の軸を中心に回転可能な第１のプーリアセンブリと、第１のプーリアセンブリから離間して第２の軸を中心に回転可能な第２のプーリアセンブリであって、固定プーリと、固定プーリと同心であり、係合領域と係合解除領域との間で移動可能なセグメント型プーリと、を含む、第２のプーリアセンブリと、第１のプーリアセンブリと第２のプーリアセンブリとの間に延在してこれらを回転結合する無端部材と、セグメント型プーリを係合領域と係合解除領域との間で移動させるための上の段落で定義されたようなアクチュエータシステムと、第１のプーリアセンブリ、第２のプーリアセンブリ、無端部材、およびアクチュエータのうちの少なくとも１つを少なくとも部分的に支持するハウジングと、を含むセグメント型プーリトランスミッションが提供される。

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。

トランスミッションの不等角投影図であり、トランスミッションの内部を見るためにトランスミッションのハウジングが部分的に省略されている。 図１のトランスミッションの不等角投影図であり、内部をさらに見やすくするためにさらなる要素が省略されている。 図１のトランスミッションのアクチュエータシステムおよびプーリセグメントの詳細図であり、プーリセグメントを係合解除領域から係合領域へ移行させるための手順を示している。 図１のトランスミッションのアクチュエータシステムおよびプーリセグメントの詳細図であり、プーリセグメントを係合解除領域から係合領域へ移行させるための手順を示している。 図１のトランスミッションのアクチュエータシステムおよびプーリセグメントの詳細図であり、プーリセグメントを係合解除領域から係合領域へ移行させるための手順を示している。 図１のトランスミッションのアクチュエータシステムおよびプーリセグメントの詳細図であり、プーリセグメントを係合解除領域から係合領域へ移行させるための手順を示している。 図１のトランスミッションのアクチュエータシステムおよびプーリセグメントの詳細図であり、プーリセグメントを係合解除領域から係合領域へ移行させるための手順を示している。 図１のトランスミッションのアクチュエータシステムおよびプーリセグメントの詳細図であり、プーリセグメントを係合領域から係合解除領域へ移行させるための手順を示している。 図１のトランスミッションのアクチュエータシステムおよびプーリセグメントの詳細図であり、プーリセグメントを係合領域から係合解除領域へ移行させるための手順を示している。 図１のトランスミッションのアクチュエータシステムおよびプーリセグメントの詳細図であり、プーリセグメントを係合領域から係合解除領域へ移行させるための手順を示している。 図１のトランスミッションのアクチュエータシステムおよびプーリセグメントの詳細図であり、プーリセグメントを係合領域から係合解除領域へ移行させるための手順を示している。 図１のトランスミッションのアクチュエータシステムおよびプーリセグメントの詳細図であり、プーリセグメントを係合領域から係合解除領域へ移行させるための手順を示している。 図１のトランスミッションのアクチュエータシステムおよびプーリセグメントの詳細図であり、プーリセグメントが係合解除領域と係合領域との間で移行するのをブロックするための手順を示している。 図１のトランスミッションのアクチュエータシステムおよびプーリセグメントの詳細図であり、プーリセグメントが係合解除領域と係合領域との間で移行するのをブロックするための手順を示している。 図１のトランスミッションのアクチュエータシステムおよびプーリセグメントの詳細図であり、プーリセグメントが係合解除領域と係合領域との間で移行するのをブロックするための手順を示している。 図１のトランスミッションのアクチュエータシステムおよびプーリセグメントの詳細図であり、プーリセグメントが係合解除領域と係合領域との間で移行するのをブロックするための手順を示している。 図１のトランスミッションのアクチュエータシステムの詳細図であり、アクチュエータシステムのモチベータアセンブリを用いて複数の偏向器をアイドル位置と作動位置との間で移動させるための手順を示している。 図１のトランスミッションのアクチュエータシステムの詳細図であり、アクチュエータシステムのモチベータアセンブリを用いて複数の偏向器をアイドル位置と作動位置との間で移動させるための手順を示している。 図１のトランスミッションのアクチュエータシステムの詳細図であり、アクチュエータシステムのモチベータアセンブリを用いて複数の偏向器をアイドル位置と作動位置との間で移動させるための手順を示している。 図１のトランスミッションのアクチュエータシステムの詳細図であり、アクチュエータシステムのモチベータアセンブリを用いて複数の偏向器をアイドル位置と作動位置との間で移動させるための手順を示している。

前述の概要、ならびにいくつかの実施形態の次の詳細な説明は、添付の図面と併せて読むと、よりよく理解されよう。本明細書で用いられるとき、単数形で記載されて「ａ」または「ａｎ」という単語によって先導される要素または特徴は、必ずしも複数の要素または特徴を除外するものではないとして理解されるべきである。さらに、「一例」または「一実施形態」への言及は、その一例または一実施形態の記載された要素または特徴も組み込む追加の例または実施形態の存在を除外するものとして解釈されるように意図されていない。また、明示的に反対に述べられていない限り、特定の特性を有する要素または特徴または複数の要素または特徴を「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、または「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」例または実施形態は、その特定の特性を有さない追加の要素または特徴をさらに含むことができる。また、「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ（含む）」、「ｈａｓ（有する）」、および「ｉｎｃｌｕｄｅｓ（含む）」という用語は「含むが限定されない」を意味し、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（含む）」、「ｈａｖｉｎｇ（有する）」および「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ（含む）」という用語は同等の意味を有することが理解されよう。

本明細書で用いられるとき、「および／または」という用語は、関連する列挙された要素または特徴のうちの１つまたは複数の任意の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に「接し」、「取り付けられ」、「接続され」、「結合され」、「接触し」ているなどとして言及されるとき、その要素または特徴は他の要素または特徴に直接接し、取り付けられ、接続され、結合され、または接触していることができ、または介在する要素も存在してよいことが理解されよう。対照的に、要素または特徴が別の要素または特徴に、たとえば、「直接接し」、「直接取り付けられ」、「直接接続され」、「直接結合され」、または「直接接触し」ているとして言及されるとき、介在する要素または特徴は存在しない。

「ｕｎｄｅｒ（下）」、「ｂｅｌｏｗ（下方）」、「ｌｏｗｅｒ（下方）」、「ｏｖｅｒ（上方）」、「ａｂｏｖｅ（上方）」、「ｕｐｐｅｒ（上方）」、「ｆｒｏｎｔ（前）」、「ｂａｃｋ（後）」などのような、空間的相対的用語を、図に描いたような要素または特徴の別の要素または特徴に対する関係を説明しやすくするために本明細書で用いることができるということが理解されよう。しかしながら、これらの空間的相対的用語で説明した要素は、図に描いた配向とは異なる、使用または動作中の配向を包含することができる。

本明細書での「例」への言及は、例に関連して説明する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、「一例」、「別の一例」という句、および本開示全体にわたる同様の文言は、同じ例を指すことがあるが、必ずしもそうとは限らない。さらに、任意の一例を特徴付ける主題は、任意の他の例を特徴付ける主題を含むことがあるが、必ずしもそうとは限らない。

本明細書で用いられるとき、効果を生む「ように構成された」要素または特徴は、その要素または特徴の物理的特性をその効果に根本的に結び付ける構成の実際の状態を指す。

別段の指示がない限り、「第１の」、「第２の」などの用語は、単に符号として本明細書で用いられ、これらの用語が言及する物に序数的、位置的、または階層的要件を課すように意図されていない。また、「第２の」物への言及は、より低い番号の物（たとえば、「第１の」物）および／またはより高い番号の物（たとえば、「第３の」物）の存在を要求も排除もしない。

本明細書で用いられるとき、「ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ（約）」および「ａｂｏｕｔ（約）」という用語は、依然として所望の機能を実行する、または所望の結果を達成する、記載された量に近い量を表す。たとえば、「ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ（約）」および「ａｂｏｕｔ（約）」という用語は、当業者であれば容易に理解するであろう工学的許容範囲内である量を指すことができる。

２０１９年１１月２９日に公開された、Ｗｏｎｇらの特許文献３は、セグメント型プーリトランスミッションのためのアクチュエータシステムを開示している。アクチュエータシステムは、第１の位置と第２の位置との間で回転してセグメント型プーリのセグメントを係合領域と係合解除領域との間で選択的に移動させるように構成された単一の偏向器を含む。偏向器は第１の位置と第２の位置との間をセグメント型プーリの軸方向に移動する。このアクチュエータの貢献は称賛に値するが、偏向器を第１の位置と第２の位置との間で軸方向に移動させるには、セグメント型プーリトランスミッションの回転動作中、偏向器がプーリセグメント上の突起の間を通過することが要求される。偏向器の移動をプーリセグメントの移動と同期させるには慎重なタイミングが要求されるが、偏向器が位置間を移動することができる時間枠は比較的短い。したがって、偏向器の移動とプーリセグメントの移動との間のより寛容な同期を提供するため、偏向器を移動させるための時間枠がより長い、かつ／または移動距離がより短いアクチュエータのような改善が所望され得る。

図１および図２は、参照符号１２０で概して識別されるトランスミッションを示す。トランスミッション１２０は、セグメント型プーリトランスミッション、より詳細には、同期式セグメント交換型プーリトランスミッションシステム（ＳＳＩＰＴＳ）である。理解されるように、図１においてトランスミッションのハウジングの一部が省略されているので、トランスミッション１２０の内部要素を見ることができる。トランスミッション１２０の内部要素を見やすくするため、図２においてハブおよび接続ロッドのようなさらなる要素が加えて省略されている。いくつかの実施形態において、トランスミッション１２０は、特許文献４および／または特許文献５、特許文献６、および／または特許文献７に開示されたもののような要素を含み、その関連部分を参照により本明細書に組み込む。

トランスミッション１２０は、パワートレインの駆動軸と従動軸とのような第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ている。トランスミッション１２０は、第１の回転要素と第２の回転要素との間の回転比を変更するようにさらに構成されている。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、無端部材１２６、アイドラプーリ１２８、アクチュエータシステム１３０、およびハウジング１３２を含む。図示の実施形態において、トランスミッションは、特許文献８に開示されたもののようなテンショナアセンブリをさらに含み、その関連部分を参照により本明細書に組み込む。

トランスミッション１２０の要素および動作を以下で詳細に説明する。しかしながら、簡単に言えば、第１のプーリアセンブリ１２２は第１の軸１３４を中心に回転可能であり、単一の固定プーリを含む。第２のプーリアセンブリ１２４は第１のプーリアセンブリ１２２から離間し、第２の軸１３６を中心に回転可能である。第２のプーリアセンブリ１２４は内側の固定プーリおよび外側のセグメント型プーリを含む。無端部材１２６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１２８の間に延在し、これらを回転結合する。アクチュエータシステム１３０は、第２のプーリアセンブリ１２４のセグメント型プーリを係合領域と係合解除領域との間で移動させて、トランスミッション１２０の回転比を変更するように構成されている。ハウジング１３２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、無端部材１２６、アイドラプーリ１２８、およびアクチュエータシステム１３０のうちの１つまたは複数を少なくとも部分的に包囲および支持する。トランスミッション１２０の動作中、第１のプーリアセンブリ１２２はパワートレインの第１の回転要素に結合され、第２のプーリアセンブリ１２４はパワートレインの第２の回転要素に結合され、トランスミッション１２０の回転比で、第１の回転要素の回転により第２の回転要素の回転が引き起こされる、またはその逆となるようになっている。

第１のプーリアセンブリ１２２は、たとえばねじ、ボルト、溝付きシャフト、キー、およびキー溝、または他の適切な結合機構によって、第１の回転要素（図示せず）に結合されるように構成されている。第１のプーリアセンブリ１２２は、トランスミッション１２０の動作中に回転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の軸１３４と同心であり、第１の軸１３４を中心に回転可能である。第１のプーリアセンブリ１２２は単一の固定プーリ１４０を含む。固定プーリ１４０は単体である。固定プーリ１４０は、無端部材１２６と係合するための外周面を含む。外周面は略円形であり、無端部材１２６上の対応する嵌合機構と係合するための、歯のような、複数の嵌合機構を含むことができる。

第２のプーリアセンブリ１２４は、たとえば、その関連部分を参照により本明細書に組み込む特許文献９に開示されたようなハブ、および／または接続ロッドによって、または他の適切な結合機構によって、第２の回転要素（図示せず）に結合されるように構成されている。第２のプーリアセンブリ１２４は、トランスミッション１２０の動作中に回転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１のプーリアセンブリ１２２から離間し、第２の軸１３６を中心に回転可能である。第２のプーリアセンブリ１２４は内側の固定プーリ１４０および外側のセグメント型プーリ１４２を含む。セグメント型プーリ１４２は内側プーリ１４０と同心である。セグメント型プーリ１４２は、トランスミッション１２０の回転動作中、内側プーリ１４０を選択的に包囲して無端部材１２６と係合し、トランスミッション１２０の回転比を変更することができる。

内側プーリ１４０は、たとえば上述したハブによって、またはねじ、ボルト、溝付きシャフトもしくはキーおよびキー溝のような他の適切な結合機構によって、第２の回転要素に結合されるように構成されている。内側プーリ１４０は第２の軸１３６を中心に回転可能であり、第２の軸１３６と同心である。内側プーリ１４０は、無端部材１２６と係合するように構成されている。内側プーリ１４０は単体である。内側プーリ１４０は、無端部材１２６と係合するための外周面を含む。外周面は略円形であり、無端部材１２６上の対応する嵌合機構と係合するための、歯のような、複数の嵌合機構を含むことができる。内側プーリ１４０は第２のプーリアセンブリ１２４のコアプーリである。すなわち、内側プーリ１４０は第２のプーリアセンブリ１２４における中心のまたは最小直径のプーリである。

セグメント型プーリ１４２は、たとえば上述したようなハブおよび／もしくは接続ロッドによって、または他の適切な結合機構によって、第２の回転要素に結合されるように構成されている。セグメント型プーリ１４２は第２の軸１３６を中心に回転可能であり、第２の軸１３６と同心である。セグメント型プーリ１４２は、無端部材１２６と係合するように構成されている。セグメント型プーリ１４２は、無端部材１２６と係合するための外周面を含む。外周面は略円形であり、無端部材１２６上の対応する嵌合機構と係合するための、歯のような、複数の嵌合機構を含むことができる。セグメント型プーリ１４２は複数のプーリセグメント１４４を含む。プーリセグメント１４４は円形に配置されてセグメント型プーリ１４２を形成する。

複数のプーリセグメント１４４は、無端部材１２６と係合するように構成されている。プーリセグメント１４４のそれぞれは、セグメント型プーリ１４２の外周面の一部を画定する本体を含む。複数のプーリセグメント１４４は、上で組み込まれた特許文献６に記載されたものと同じである。プーリセグメント１４４は、内側プーリ１４０とセグメント型プーリ１４２との間で無端部材１２６を移行させるように係合領域と係合解除領域との間で順次移動可能であるように構成されている。本実施形態において、複数のプーリセグメント１４４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。複数のプーリセグメント１４４はアクチュエータシステム１３０によって係合領域と係合解除領域との間で移動する。

本開示の文脈において、「係合領域」は、第２のプーリアセンブリ１２４の要素が第２のプーリアセンブリ１２４の他の要素によって包囲または妨害されていないとき、トランスミッション１２０の回転動作中、第２のプーリアセンブリ１２４の要素が無端部材１２６と係合する領域である。対照的に、「係合解除領域」は、第２のプーリアセンブリ１２４の要素が、これらの露出または第２のプーリアセンブリ１２４の他の要素の位置に関係なく、トランスミッション１２０の回転動作中、無端部材１２６と係合しない領域である。本実施形態において、内側プーリ１４０は、トランスミッション１２０の回転動作中、複数のプーリセグメント１４４によって包囲されなければ常に無端部材１２６と係合することになるため、内側プーリ１４０は永久的に係合領域内に配置されることが理解されよう。対照的に、複数のプーリセグメント１４４は、無端部材１２６によって画定される平面内へ移動したときのみ係合領域にあることになり、ここで複数のプーリセグメント１４４は内側プーリ１４０を包囲し、トランスミッション１２０の回転動作中、無端部材１２６と係合することになる。

無端部材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とを回転結合するように構成されている。無端部材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との間に延在する。無端部材１２６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と係合するように構成されている内面を含む。図１および図２において、無端部材１２６はいかなる嵌合機構もない概略図として示されている。しかしながら、理解されるように、無端部材１２６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の嵌合機構と係合するための、相補的な歯および／または穴のような、対応する嵌合機構を含むことができる。理解されるように、無端部材１２６は、チェーン、ベルト、または他の適切な種類の無端部材を含むことができる。

アイドラプーリ１２８はアイドラ軸１３８を中心に回転可能である。アイドラプーリ１２８は、無端部材１２６と係合するように構成されている。アイドラプーリ１２８は、無端部材１２６と係合するための外周面を含む。外周面は略円形であり、無端部材１２６上の対応する嵌合機構と係合するための、歯のような、複数の嵌合機構を含むことができる。アイドラプーリ１２８は、無端部材１２６における張力を制御するようにトランスミッション１２０内で移動可能である。いくつかの実施形態において、トランスミッション１２０は、上で組み込まれた特許文献８に開示されたテンショナアセンブリのような、アイドラプーリ１２８を移動させるテンショナアセンブリを含む。

アクチュエータシステム１３０は、複数のプーリセグメント１４４を係合領域と係合解除領域との間で選択的に移行させるように構成されている。アクチュエータシステム１３０は、係合領域と係合解除領域との間のプーリセグメント１４４の偶発的な移動を抑止するようにさらに構成されている。少なくとも図３に示すように、アクチュエータシステムは、係合偏向器１５０、係合解除偏向器１５２、バリア１５４、複数のフォロワ１５６、およびモチベータアセンブリ１５８を含む。理解されるように、プーリセグメント１４４のうちの１つにあるフォロワ１５６のうちの１つのみが図３に示され、残りのプーリセグメント１４４上の残りのフォロワ１５６は図２に見られる。アクチュエータシステム１３０は、図３に示すように、ブロック偏向器１８０をさらに含むことができる。係合偏向器１５０、係合解除偏向器１５２、およびブロック偏向器１８０は、図２に示すように、すべて第２のプーリアセンブリ１２４の軸方向に並んでおり、すべてセグメント型プーリ１４２の略半径方向外側に配置されている。モチベータアセンブリ１５８は、偏向器１５０、１５２、１８０の半径方向外側に配置され、これらと位置を合わせている。バリア１５４はセグメント型プーリ１４２の半径方向外側に配置されている。セグメント型プーリ１４２が係合解除領域にあるとき、バリア１５４はセグメント型プーリ１４２を取り囲む。複数のフォロワ１５６は複数のプーリセグメント１４４に結合されており、フォロワ１５６のそれぞれがプーリセグメント１４４のうちのそれぞれの１つに結合されている。

係合偏向器１５０は、複数のプーリセグメント１４４を係合解除領域から係合領域へ移動させるように構成されている。係合偏向器１５０は、セグメント型プーリ１４２の外周面の円周曲線にほぼ一致する円周曲線を備えた細長い形状を有する。係合偏向器１５０の根元または近位端において、係合偏向器１５０はバリア１５４に回転可能に結合され、係合偏向器１５０が第１のアイドル位置と第１の作動位置との間で半径方向に移動可能になっている。本実施形態において、第１のアイドル位置は係合偏向器１５０の半径方向外側の位置（図３および図１７に示すような）であり、第１の作動位置は係合偏向器１５０の半径方向内側の位置（図４および図１８に示すような）である。係合偏向器１５０はその遠位端に係合カム１６０を含む。係合カム１６０は半径方向内側に突出し、アクチュエータシステム１３０の係合解除側からアクチュエータシステム１３０の係合側に向かって軸方向に延在する。理解されるように、アクチュエータシステム１３０の係合解除側は係合解除領域に隣接する側であり、アクチュエータシステム１３０の係合側は係合領域に隣接する側である。係合カム１６０は係合カム面１６１を有する。係合カム面１６１はアクチュエータシステム１３０の係合解除側から係合側に向かって延在する。本実施形態において、係合カム面１６１の少なくとも一部は双曲線形状に従う。係合偏向器１５０がプーリセグメント１４４を係合解除領域から係合領域へ移動させるとき、双曲線形状はプーリセグメント１４４に一定の加速度を与える。

係合解除偏向器１５２は、複数のプーリセグメント１４４を係合領域から係合解除領域へ移動させるように構成されている。係合解除偏向器１５２は、セグメント型プーリ１４２の外周面の円周曲線にほぼ一致する円周曲線を備えた細長い形状を有する。係合解除偏向器１５２の根元または近位端において、係合解除偏向器１５２はバリア１５４に回転可能に結合され、係合解除偏向器１５２が第２のアイドル位置と第２の作動位置との間で半径方向に移動可能になっている。本実施形態において、第２のアイドル位置は係合解除偏向器１５２の半径方向外側の位置（図８および図１７に示すような）であり、第２の作動位置は係合解除偏向器１５２の半径方向内側の位置（図９および図１９に示すような）である。係合解除偏向器１５２はその遠位端に係合解除カム１６２を含む。係合解除カム１６２は半径方向内側に突出し、アクチュエータシステム１３０の係合側からアクチュエータシステム１３０の係合解除側に向かって延在する。係合解除カム１６２は係合解除カム面１６３を有する。係合解除カム面１６３はアクチュエータシステム１３０の係合側から係合解除側に向かって延在する。本実施形態において、係合解除カム面１６３の少なくとも一部は双曲線形状に従う。係合解除偏向器１５２がプーリセグメント１４４を係合領域から係合解除領域へ移動させるとき、双曲線形状はプーリセグメント１４４に一定の加速度を与える。

複数のフォロワ１５６は、複数のプーリセグメント１４４を係合領域と係合解除領域との間で移動させるように構成されている。複数のフォロワ１５６は、トランスミッション１２０の回転動作中、複数のプーリセグメント１４４を係合領域と係合解除領域との間で移動させるように少なくとも係合偏向器１５０および係合解除偏向器１５２と連動して動作する。フォロワ１５６のそれぞれがプーリセグメント１４４のうちのそれぞれの１つに結合されている。フォロワ１５６は、締結具、溶接、連結機構、または他の適切な機構によって、プーリセグメント１４４に結合することができる。各フォロワ１５６はそれぞれのプーリセグメント１４４から延在し、接触面１６４を含む。本実施形態において、各フォロワ１５６はセグメント型プーリ１４２の略半径方向にそれぞれのプーリセグメント１４４から外側に延在し、接触面１６４はフォロワ１５６の半径方向外側端に配置されている。本実施形態において、フォロワ１５６は半径方向外側端にローラを含み、ローラが接触面１６４を提供する。接触面１６４は、トランスミッション１２０の回転動作中、偏向器１５０、１５２に接触して、複数のプーリセグメント１４４を係合領域と係合解除領域との間で移動させるように構成されている。各フォロワ１５６はセグメント型プーリ１４２の外周面から軸方向にずれている。すなわち、フォロワ１５６のそれぞれは、フォロワ１５６が結合されているそれぞれのプーリセグメント１４４の外周面から第２の軸１３６の方向にずれている。理解されるように、セグメント型プーリ１４２の外周面からフォロワ１５６を軸方向にずらすことにより、トランスミッション１２０の回転動作中、フォロワ１５６と無端部材１２６との間の干渉が回避される。以下で説明するように、フォロワ１５６のそれぞれの接触面１６４は、トランスミッション１２０の回転動作中、係合カム１６０の係合カム面１６１または係合解除カム１６２の係合解除カム面１６３のいずれかに接触してそれぞれのプーリセグメント１４４を係合領域と係合解除領域との間で移動させる。本実施形態において、接触面１６４を提供するローラは、カム面１６１、１６３に接触してこれに沿って転動し、それぞれのプーリセグメント１４４を係合領域と係合解除領域との間で駆動するように構成されている。

バリア１５４は、係合領域と係合解除領域との間の複数のプーリセグメント１４４の偶発的な移動を抑止するように構成されている。バリア１５４は、間隙１６８を備えた、円周方向に延在するリング１６６を含む。バリア１５４は、間隙１６８の上を延在して円周方向リング１６６の両端を接続して、バリア１５４の剛性を向上させるブリッジ１７０をさらに含む。バリア１５４のリング１６６は、プーリセグメント１４４が係合領域にあるときのフォロワ１５６の回転経路と、プーリセグメント１４４が係合解除領域にあるときのフォロワ１５６の回転経路と、の間に配置されている。本実施形態において、バリア１５４は、軸方向において、フォロワ１５６の接触面１６４によって画定される回転経路間に配置されている。したがって、フォロワ１５６の接触面１６４は、トランスミッション１２０の回転動作中、リング１６６に当接し、フォロワ１５６の接触面１６４が間隙１６８と位置を合わせているときを除き、プーリセグメント１４４が係合領域と係合解除領域との間で移動することを防止する。それぞれのフォロワ１５６の接触面１６４が間隙１６８と位置を合わせると、それぞれのフォロワ１５６は間隙１６８を通過して、トランスミッション１２０の回転動作中、プーリセグメント１４４が係合領域と係合解除領域との間を移動することができる。間隙１６８は、係合偏向器１５０および係合解除偏向器１５２上の係合カム１６０および係合解除カム１６２とそれぞれ位置を合わせるので、以下で詳細に説明するように、カム１６０、１６２は間隙１６８を通してフォロワ１５６を偏向させることができる。本実施形態において、バリア１５４は固定偏向器１７２をさらに含む。固定偏向器１７２はリング１６６の先端に形成されている。固定偏向器１７２は固定係合面１７４を含み、固定係合面１７４は係合偏向器１５０と協働してプーリセグメント１４４を係合解除領域から係合領域へ移動させる。固定偏向器１７２は固定係合解除面１７６をさらに含み、固定係合解除面１７６は係合解除偏向器１５２と協働してプーリセグメント１４４を係合領域から係合解除領域へ移動させる。本実施形態において、固定偏向器１７２は両側があり、片側に固定係合面１７４があり、固定偏向器１７２の反対側に固定係合解除面１７６がある。

ブロック偏向器１８０は、バリア１５４の間隙１６８を通る、係合領域と係合解除領域との間の複数のプーリセグメント１４４の偶発的な移動を抑止するように構成されている。ブロック偏向器１８０は、セグメント型プーリ１４２の外周面の曲線に一致する曲線を備えたほぼ細長い形状を有する。その根元または近位端において、ブロック偏向器１８０はバリア１５４に回転可能に結合され、ブロック偏向器１８０が第３のアイドル位置と第３の作動位置との間で半径方向に移動可能になっている。本実施形態において、第３のアイドル位置はブロック偏向器１８０の半径方向外側の位置（図１３および図１７に示すような）であり、第３の作動位置はブロック偏向器１８０の半径方向内側の位置（図１４および図２０に示すような）である。ブロック偏向器１８０はその遠位端にブロック構造１８２を含む。ブロック偏向器１８０が第３の作動位置にあるとき、ブロック構造１８２は半径方向内側に突出して少なくとも部分的に間隙１６８にわたって延在する。ブロック構造１８２は、中央凹部１８４、第１のブロッカー１８６、および第２のブロッカー１８８を含む。第２のブロッカー１８８は第１のブロッカー１８６の反対側に配置され、中央凹部１８４は第１のブロッカー１８６と第２のブロッカー１８８との間に配置されている。中央凹部１８４は、ブロック偏向器１８０が第３の作動位置にあるとき、バリア１５４のブリッジ１７０を受け入れるように構成されている。第１のブロッカー１８６は係合偏向器１５０に隣接して配置されている。第２のブロッカー１８８は係合解除偏向器１５２に隣接して配置されている。

モチベータアセンブリ１５８は、係合偏向器１５０、係合解除偏向器１５２、およびブロック偏向器１８０をそれぞれの作動位置とアイドル位置との間で移動させるように構成されている。図１７に示すように、モチベータアセンブリ１５８は、第１のモチベータ１９０、第２のモチベータ１９２、第３のモチベータ１９４、モチベータ支持構造１９６、およびばねアセンブリ１９８を含む。モチベータ１９０、１９２、１９４のそれぞれは、プッシュロッドに結合されたソレノイドを含み、プッシュロッドはソレノイドから半径方向内側に延在する。第１のモチベータ１９０は係合偏向器１５０と位置を合わせ、第２のモチベータ１９２は係合解除偏向器１５２と位置を合わせ、第３のモチベータ１９４はブロック偏向器１８０と位置を合わせている。第１のモチベータ１９０のソレノイドは、図１７および図１８に示すように、係合偏向器１５０を（プッシュロッドを介して）第１のアイドル位置から第１の作動位置へ押すように付勢することができる。同様に、第２のモチベータ１９２のソレノイドは、図１７および図１９に示すように、係合解除偏向器１５２を第２のアイドル位置から第２の作動位置へ押すように付勢することができる。最後に、第３のモチベータ１９４のソレノイドは、図１７および図２０に示すように、ブロック偏向器１８０を第３のアイドル位置から第３の作動位置へ押すように付勢することができる。

モチベータ支持構造１９６は、モチベータ１９０、１９２、１９４のそれぞれに接続され、ハウジング１３２に結合されている。モチベータ支持構造１９６は、モチベータ１９０、１９２、１９４を支持してこれらを所定の位置に固定するように構成されている。いくつかの実施形態において、モチベータ支持構造１９６はハウジング１３２と一体形成することができる。他の実施形態において、モチベータ支持構造１９６は、締結具、溶接、連結機構、または他の適切な機構によって、ハウジング１３２に結合することができる。

ばねアセンブリ１９８は、偏向器１５０、１５２、１８０の遠位先端とバリア１５４との間に延在する。ばねアセンブリ１９８は、偏向器１５０、１５２、１８０をそれらのそれぞれのアイドル位置に向かって付勢するように構成されている。ばねアセンブリ１９８は、偏向器１５０、１５２、１８０がそれらのそれぞれのアイドル位置を超えて半径方向外側に移動するのを抑止するようにさらに構成されている。したがって、ばねアセンブリ１９８は、ばね２００を含み、ばね２００は、偏向器１５０、１５２、１８０の遠位先端と係合し、偏向器１５０、１５２、１８０を、それぞれ、第１のアイドル位置、第２のアイドル位置および第３のアイドル位置に向かって付勢する。ばねアセンブリ１９８は停止部２０２をさらに含む。停止部２０２は、それらのアイドル位置にあるときの偏向器１５０、１５２、１８０に当接し、偏向器１５０、１５２、１８０が、それぞれ、第１のアイドル位置、第２のアイドル位置および第３のアイドル位置を超えて半径方向外側に移動するのを抑止する。

ハウジング１３２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、無端部材１２６、アイドラプーリ１２８、およびアクチュエータシステム１３０のうちの１つまたは複数を、直接的または間接的に、少なくとも部分的に包囲および少なくとも部分的に支持する。本実施形態において、ハウジング１３２はほぼ閉じられたケーシングである。ただし、他の実施形態において、ハウジング１３２は、支持フレームのような、ほぼ開いた支持構造とすることができる。

トランスミッション１２０の動作中、無端部材１２６は、接触区間として画定された角度領域内で第２のプーリアセンブリ１２４に接触してこれと係合する。逆に、無端部材１２６は、非接触区間として画定された角度領域内で第２のプーリアセンブリ１２４に接触またはこれと係合しない。したがって、セグメント型プーリ１４２のプーリセグメント１４４は、無端部材１２６と干渉することなく、そしてトランスミッション１２０の負荷を除くことなく、非接触区間に配置されている間に係合領域の内外へ移動することができる。理解されるように、非接触区間は、もしあれば、プーリセグメント１４４のどれが無端部材１２６と係合しているかに応じて変化することになる。接触区間および非接触区間は特許文献１０にさらに記載されており、その関連部分を参照により本明細書に組み込む。

非接触区間に配置されている間にプーリセグメント１４４を係合領域の内外へ移動させることによって、第２のプーリアセンブリ１２４の内側プーリ１４０と係合することから第２のプーリアセンブリ１２４のセグメント型プーリ１４２と係合することへ、またはその逆に無端部材１２６を移行させることができる。無端部材１２６を内側プーリ１４０とセグメント型プーリ１４２との間で移行させることは「シフト」または「シフトイベント」と呼ばれる。内側プーリ１４０と係合することからセグメント型プーリ１４２と係合することへ無端部材１２６を移行させるための手順のさらなる説明は、上で組み込まれた特許文献１０に見出すことができる。本実施形態において、無端部材１２６がセグメント型プーリ１４２と係合しているとき、トランスミッション１２０は第１のギア（ＬＯギア）にあり、無端部材１２６が内側プーリ１４０と係合しているとき、トランスミッション１２０は第２のギア（ＨＩギア）にある。

図３から図７は、係合シフトイベント中、プーリセグメント１４４のうちの１つを係合解除領域から係合領域へ移動させるための手順を示す。係合シフトイベントにより、無端部材１２６が内側プーリ１４０に接触することからセグメント型プーリ１４２に接触することへ移行し、これによって無端部材１２６をセグメント型プーリ１４２と係合させる。理解されるように、図３から図７において係合解除領域から係合領域へ移動しているプーリセグメント１４４は移行プーリセグメントとして説明することができ、第２のプーリ１４２の複数のプーリセグメント１４４のうちの１つである。同様に、移行プーリセグメント１４４に結合されたフォロワ１５６は移行フォロワとして説明することができ、複数のフォロワ１５６のうちの１つである。係合シフトイベントの前、係合偏向器１５０および係合解除偏向器１５２の両方は、図３に示すように、それらのアイドル位置にあり、プーリセグメント１４４およびフォロワ１５６の回転経路の外にある。

係合シフトイベントを開始するために、トランスミッション１２０の回転動作中、係合偏向器１５０を第１の作動位置へ移動させる。本実施形態において、第１のモチベータ１９０を駆動して、係合偏向器１５０を第１のアイドル位置から第１の作動位置へ押す。係合偏向器１５０は、偏向器１５０の根元にある軸を中心に回転することによって、第１のアイドル位置から第１の作動位置へ半径方向内側に移動する。偏向器１５０の根元にある軸は第２の軸１３６とほぼ位置を合わせている。係合偏向器１５０が第１の作動位置にあるとき、係合カム１６０は移行フォロワ１５６の回転経路に配置される。より詳細には、係合カム１６０は移行フォロワ１５６の接触面１６４の回転経路に配置される。

トランスミッション１２０が回転すると、移行フォロワ１５６の接触面１６４は係合カム１６０の係合カム面１６１に接触し、アクチュエータシステム１３０の係合解除側から係合側に向かって偏向する（図５に示すように）。接触面１６４のこの偏向により、それぞれの移行フォロワ１５６が係合側に向かって移動し、これによりひいては移行プーリセグメント１４４が係合領域に向かって駆動される（すなわち、本実施形態において、押される）。トランスミッション１２０が回転し続けると、接触面１６４は係合カム面１６１から固定偏向器１７２の固定係合面１７４へ通過する（図６に示すように）。その後、移行プーリセグメント１４４が係合領域に入るまで、固定係合面１７４は継続して接触面１６４を、そして結果的に移行フォロワ１５６を、アクチュエータシステム１３０の係合側に向けて偏向させる（図７に示すように）。プーリセグメント１４４のすべてを係合領域内へ移動させるまで、このプロセスを後続の各フォロワ１５６について繰り返す。プーリセグメント１４４のすべてが係合領域に入ると、係合シフトイベントは完了し、無端部材１２６は内側プーリ１４２に接触することからセグメント型プーリ１４２に接触することへ移行したことになる。後続のシフトイベントに備えるため、係合偏向器１５０を第１のアイドル位置へ移動させることができる。本実施形態において、第１のモチベータ１９０を止め、ばねアセンブリ１９４のばね２００により係合偏向器１５０を第１のアイドル位置へ押し戻す。

図８から図１２は、係合解除シフトイベント中、プーリセグメント１４４のうちの１つを係合領域から係合解除領域へ移行させるための手順を示す。係合解除シフトイベントにより、無端部材１２６がセグメント型プーリ１４２に接触することから内側プーリ１４０に接触することへ移行し、これによって無端部材１２６を内側プーリ１４０と係合させる。理解されるように、図８から図１２において係合領域から係合解除領域へ移動しているプーリセグメント１４４は移行プーリセグメントとして説明することができ、第２のプーリ１４２の複数のプーリセグメント１４４のうちの１つである。同様に、移行プーリセグメント１４４に結合されたフォロワ１５６は移行フォロワとして説明することができ、複数のフォロワ１５６のうちの１つである。係合解除シフトイベントの前、係合偏向器１５０および係合解除偏向器１５２の両方は、図３に示すように、それらのアイドル位置にあり、プーリセグメント１４４およびフォロワ１５６の回転経路の外にある。

係合解除シフトイベントを開始するために、トランスミッション１２０の回転動作中、係合解除偏向器１５２を第２の作動位置へ移動させる。本実施形態において、第２のモチベータ１９２を駆動して、係合解除偏向器１５２を第２のアイドル位置から第２の作動位置へ押す。係合解除偏向器１５２は、偏向器１５２の根元にある軸を中心に回転することによって、第２のアイドル位置から第２の作動位置へ半径方向内側に移動する。偏向器１５２の根元にある軸は第２の軸１３６とほぼ位置を合わせている。係合解除偏向器１５２が第２の作動位置にあるとき、係合解除カム１６２は移行フォロワ１５６の回転経路に配置される。より詳細には、係合解除カム１６２は移行フォロワ１５６の接触面１６４の回転経路に配置される。

トランスミッション１２０が回転すると、移行フォロワ１５６の接触面１６４は係合解除カム１６２の係合解除カム面１６３に接触し、アクチュエータシステム１３０の係合側から係合解除側に向かって偏向する（図１０に示すように）。接触面１６４のこの偏向により、それぞれの移行フォロワ１５６が係合解除側に向かって移動し、これによりひいては移行プーリセグメント１４４が係合解除領域に向かって駆動される（すなわち、本実施形態において、引っ張られる）。トランスミッション１２０が回転し続けると、接触面１６４は係合解除カム面１６３から固定偏向器１７２の固定係合解除面１７６へ通過する（図１１に示すように）。その後、移行プーリセグメント１４４が係合解除領域に入るまで、固定係合解除面１７６は継続して接触面１６４を、そして結果的に移行フォロワ１５６を、アクチュエータシステム１３０の係合解除側に向けて偏向させる（図１２に示すように）。プーリセグメント１４４のすべてを係合解除領域内へ移動させるまで、このプロセスを後続の各フォロワ１５６について繰り返す。プーリセグメント１４４のすべてが係合解除領域に入ると、係合解除シフトイベントは完了し、無端部材１２６はセグメント型プーリ１４２に接触することから内側プーリ１４２に接触することへ移行したことになる。後続のシフトイベントに備えるため、係合解除偏向器１５２を第２のアイドル位置へ移動させることができる。本実施形態において、第２のモチベータ１９２を止め、ばねアセンブリ１９４のばね２００により係合解除偏向器１５２を第２のアイドル位置へ押し戻す。

理解されるように、係合偏向器１５０および係合解除偏向器１５２は固定偏向器１７２と協働してプーリセグメント１４４を係合領域と係合解除領域との間で移動させるため、係合偏向器１５０および係合解除偏向器１５２の両方を、偏向器１５０、１５２が単独で動作してプーリセグメント１４４を係合領域と係合解除領域との間で移動させる場合に必要であろう長さより短くすることができる。偏向器１５０、１５２を短くすることは、それらの重量を低減することができ、トランスミッション１２０の他の要素との干渉を回避するのに役立ち得る。

加えて、偏向器１５０、１５２はそれらのアイドル位置と作動位置との間で半径方向に移動するため、各偏向器１５０、１５２がシフトイベント中に移動する必要がある距離は最小である。すなわち、各偏向器１５０、１５２は、カム面１６１、１６３がシフトイベント中にフォロワ１５６に接触するのに十分な距離だけ半径方向内側に移動する必要があるのみである。理解されるように、この半径方向内向きの移動の距離は、各フォロワ１５６の接触面１６４の高さの一部と同じくらい小さくすることができる。対照的に、偏向器がシフトイベント中に軸方向に移動すれば、偏向器は、フォロワが偏向器に接触する場所の一方の軸方向の側から、フォロワが偏向器に接触する場所の反対の軸方向の側までの幅に少なくとも等しい距離を移動する必要があることになる。軸方向に移動する偏向器の一例が特許文献１１に図示および説明されており、その関連部分を参照により本明細書に組み込む。理解されるように、軸方向偏向器がシフトイベント中に移動することが要求される距離は、偏向器１５０、１５２が移動することが要求される距離より大きい。偏向器１５０、１５２をシフトイベント中により短い距離だけ移動させることにより、シフトイベントのためのタイミングを容易にすることができ、偏向器とプーリセグメントとの移動の間のより寛容な同期を提供することができる。

また、シフトイベント中に偏向器１５０、１５２をそれらのアイドル位置と作動位置との間で半径方向に移動させることによって、フォロワ１５６の回転経路と偏向器１５０、１５２の移動との間の重複を最小化することができる。対照的に、偏向器がシフトイベント中にフォロワの一方の側から他方へ軸方向に移動すれば、偏向器はフォロワの回転経路を通過することになり、回転経路のより大きな部分に重複する可能性がある。シフトイベント中のフォロワ１５６の回転経路と偏向器１５０、１５２の移動との間の重複を低減することは、シフトイベント中の干渉を回避するのに役立ち得る。加えて、前述の重複を低減することによって、シフトイベント中に偏向器１５０、１５２を移動させるための時間枠を改善することができる。すなわち、シフトイベント中、干渉が起こり得る領域をフォロワが通過するとすぐに、偏向器がそのアイドル位置からその作動位置へ移動し始めることができる。したがって、フォロワ１５６の回転経路と偏向器１５０、１５２の移動との間の重複領域を低減することによって、重複領域がより大きい場合より早く偏向器１５０、１５２の移動を開始することが可能になり得る。本実施形態において、トランスミッション１２０の回転動作中、接触面１６４を備えたローラがそれぞれの偏向器１５０、１５２を完全に通り過ぎる前に起こり得る、接触面１６４を備えたローラがそれぞれの偏向器１５０、１５２のカム１６０、１６２を通り過ぎることを終えるとすぐに、偏向器１５０、１５２のそれぞれがそのアイドル位置からその作動位置へ移動し始めることができる。

図１３から図１６は、トランスミッション１２０の回転動作中、係合領域と係合解除領域との間のプーリセグメント１４４の意図しない移動を抑止するための手順を示す。プーリセグメント１４４のうちの１つのみが示されているが、この手順は複数のプーリセグメント１４４の意図しない移動を抑止することが理解されよう。プーリセグメント１４４の移動を抑止するためのこの手順をシフトイベントの前および／または後に行って、係合領域と係合解除領域との間のプーリセグメント１４４の偶発的な移動を防止することができる。

前述の手順を開始するために、ブロック偏向器１８０を第３の作動位置に移動させる（図１４に示すように）。本実施形態において、第３のモチベータ１９４は、ブロック偏向器１８０を第３のアイドル位置から第３の作動位置へ押すように付勢される。ブロック偏向器１８０は、偏向器１８０の根元にある軸を中心に回転することによって、第３のアイドル位置から第３の作動位置へ半径方向内側に移動する。偏向器１８０の根元にある軸は第２の軸１３６とほぼ位置を合わせている。ブロック偏向器１８０が第３の作動位置にあるとき、ブロック構造１８２は間隙１６８の少なくとも一部をブロックし、これによりフォロワ１５６が間隙１６８を通過することが抑止され、これによって係合領域と係合解除領域との間のプーリセグメント１４４の移動が抑止される。理解されるように、ブロック構造１８２は間隙１６８全体をブロックする必要はない。本実施形態において、ブロック構造１８２は間隙１６８の十分な部分をブロックし、そのため間隙１６８の残りの部分はフォロワ１５６上のローラより狭くなり、これによりフォロワ１５６が間隙１６８を通過することが防止され、これによってフォロワ１５６に結合されているプーリセグメント１４４が係合解除領域と係合領域との間で移動することが防止される。

加えて、ブロック偏向器１８０が第３の作動位置にあるとき、ブロック構造１８２はフォロワ１５６の意図される回転経路に隣接して配置される。本実施形態において、ブロック構造１８２は、フォロワ１５６の接触面１６４によって画定される回転経路に隣接して配置される。したがって、プーリセグメント１４４がブロック構造１８２を通過するとき、フォロワ１５６のうちの１つが回転経路から外れれば、ブロック構造１８２はフォロワ１５６の接触面１６４に接触し、フォロワ１５６を偏向させて意図される回転経路に向かって戻すことになる。したがって、ブロック偏向器１８０が第３の作動位置にあるとき、ブロック偏向器１８０は、プーリセグメント１４４を意図される領域に（すなわち、所望されるような係合領域または係合解除領域に）維持するのに役立ち得る。

１つまたは複数の具体的な実施形態およびその潜在的な利点を図示および上述してきたが、他の実施形態および利点が当業者によって理解され得る。さらなる実施形態の選択を以下に提供する。しかしながら、これらのさらなる実施形態は、当業者によって理解されるであろうすべての実施形態の網羅的なリストとして解釈されるべきではない。

トランスミッション１２０は、アイドラプーリ１２８を含むとして図示および説明してきたが、他の実施形態においてアイドラプーリが省略され得ることが理解されよう。いくつかの実施形態において、アイドラプーリを省略することができ、無端部材は、無端部材における張力を制御するように弾性である、または調整可能とすることができる。

トランスミッション１２０は、単一のセグメント型プーリ１４２を含むとして図示および説明してきたが、他の実施形態においてトランスミッションが複数のセグメント型プーリを含み得ることが理解されよう。いくつかの実施形態において、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はそれぞれ内側プーリおよび外側セグメント型プーリを含むことができ、そのためトランスミッションは２つのセグメント型プーリを含む。いくつかの実施形態において、プーリアセンブリのうちの１つまたは複数が内側プーリおよび複数のセグメント型プーリを含むことができ、各セグメント型プーリは直径が順次増加する。

トランスミッション１２０は、単一のアクチュエータシステム１３０を含むとして図示および説明してきたが、他の実施形態においてトランスミッションが複数のアクチュエータシステムを含み得ることが理解されよう。トランスミッションが複数のセグメント型プーリを含む実施形態のようないくつかの実施形態において、トランスミッションは複数のアクチュエータシステムを含むことができ、セグメント型プーリのそれぞれについて１つのアクチュエータシステムがある。

係合偏向器１５０、係合解除偏向器１５２、およびブロック偏向器１８０は、バリア１５４に結合されるとして図示および説明してきたが、他の実施形態において偏向器がトランスミッションの他の要素に結合され得ることが理解されよう。いくつかの実施形態において、偏向器のうちの１つまたは複数をハウジングに結合することができる。いくつかの実施形態において、偏向器のうちの１つまたは複数をモチベータアセンブリに、たとえばモチベータ支持構造に結合することができる。

フォロワ１５６は、接触面１６４を提供するローラを含むとして図示および説明してきたが、他の実施形態においてフォロワが、接触面を提供する突起、固定スライダ、旋回スライダ、または他の要素を含み得ることが理解されよう。フォロワがローラを含むいくつかの実施形態において、ローラのうちの１つまたは複数が、ボールベアリング、ニードルベアリング、またはブッシングを含むことができる。

フォロワ１５６は、プーリセグメント１４４から半径方向外側に延在するとして図示および説明してきたが、他の実施形態においてフォロワがプーリセグメントから他の方向に延在し得ることが理解されよう。いくつかの実施形態において、各フォロワはそれぞれのプーリセグメントから半径方向内側に延在することができる。理解されるように、フォロワがセグメント型プーリのプーリセグメントから半径方向内側に延在する実施形態において、アクチュエータシステムはセグメント型プーリの半径方向内側に配置することができ、図示および上述したものからほぼ反転させることができる。一例として、このような実施形態において、係合カムおよび係合解除カムは、それぞれ、係合偏向器および係合解除偏向器から半径方向外側に突出することができ、偏向器はそれらのアイドル位置からそれらの作動位置へ半径方向外側に移動することができる。さらなる例が当業者によって理解されよう。

フォロワ１５６のそれぞれは、プーリセグメント１４４のうちのそれぞれの１つに結合されるとして図示および説明してきたが、他の実施形態においてフォロワがプーリセグメントと一体形成され得ることが理解されよう。いくつかの実施形態において、フォロワのそれぞれはプーリセグメントのうちのそれぞれの１つと一体形成することができる。いくつかの実施形態において、一体形成されたフォロワのそれぞれは、それぞれのプーリセグメントと一体形成されてそれぞれのプーリセグメントの軸方向の側から延在する突出部を含むことができ、突出部は接触面を提供する。

アクチュエータシステム１３０は、ブロック偏向器１８０およびバリア１５４を含むとして図示および説明してきたが、いくつかの実施形態においてこれらの要素が省略され得ることが理解されよう。いくつかの実施形態において、ブロック偏向器のみを省略することができる。他の実施形態において、バリアおよびブロック偏向器の両方を省略することができる。しかし、このような実施形態においてプーリセグメントが偶発的に移動する可能性がより高くなり得ることが理解されよう。ブロック偏向器が省略される実施形態において、第３のモチベータも省略することができる。

モチベータ１９０、１９２、１９４のそれぞれは、プッシュロッドに結合されたソレノイドを含むとして図示および説明してきたが、他の実施形態においてモチベータが他の要素を含み得ることが理解されよう。いくつかの実施形態において、モチベータは、偏向器をそれらのアイドル位置と作動位置との間で移動させるためのサーボまたは他のモータを含むことができる。いくつかの実施形態において、ブロック偏向器用のモチベータは、ブロック偏向器を第３の作動位置に維持するばねと、ブロック偏向器を第３の作動位置から第３のアイドル位置へ移動させるように駆動することができるソレノイドと、を含むことができる。ブロック偏向器が主に第３の作動位置に配置されることになり、ソレノイドについてのエネルギー節約が好まれるとき、このような実施形態が望ましいことがある。

バリア１５４は、円周方向に延在するリングを含むとして図示および説明してきたが、他の実施形態においてバリアは異なる形状を含むことができる。いくつかの実施形態において、バリアは、プーリセグメントが係合領域にあるときのフォロワの回転経路と、プーリセグメントが係合解除領域にあるときのフォロワの回転経路と、の間に配置されるプレートまたは壁を含むことができる。

理解されるように、いくつかの実施形態においてトランスミッションは、すべて特許文献８に図示および説明されたようなテンショナアセンブリ、アイドラロック、および／またはアイドラ停止部をさらに含むことができ、その関連部分を参照により本明細書に組み込む。いくつかの実施形態において、トランスミッションは、特許文献９に図示および説明されたような１つまたは複数の移行セグメントセットをさらに含むことができ、その関連部分を参照により本明細書に組み込む。

実施形態を上述してきて添付の図面に示しているが、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、変更および修正を行うことができ、全体として明細書と一致する最も広い解釈が特許請求の範囲に与えられるべきであることが、当業者によって理解されよう。

１２０ 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 無端部材
１２８ アイドラプーリ
１３０ アクチュエータシステム
１３２ ハウジング
１３４ 第１の軸
１３６ 第２の軸
１３８ アイドラ軸
１４０ 固定プーリ、内側プーリ
１４２ セグメント型プーリ、内側プーリ、第２のプーリ
１４４ プーリセグメント、移行プーリセグメント
１５０ 係合偏向器
１５２ 係合解除偏向器
１５４ バリア
１５６ フォロワ、移行フォロワ
１５８ モチベータアセンブリ
１６０ 係合カム
１６１ 係合カム面
１６２ 係合解除カム
１６３ 係合解除カム面
１６４ 接触面
１６６ リング
１６８ 間隙
１７０ ブリッジ
１７２ 固定偏向器
１７４ 固定係合面
１７６ 固定係合解除面
１８０ ブロック偏向器
１８２ ブロック構造
１８４ 中央凹部
１８６ 第１のブロッカー
１８８ 第２のブロッカー
１９０ 第１のモチベータ
１９２ 第２のモチベータ
１９４ 第３のモチベータ
１９６ モチベータ支持構造
１９８ ばねアセンブリ
２００ ばね
２０２ 停止部

Claims (20)

1. セグメント型プーリトランスミッションのためのアクチュエータシステムであって、
   第１の作動位置と第１のアイドル位置との間で半径方向に移動可能な係合偏向器と、
   第２の作動位置と第２のアイドル位置との間で半径方向に移動可能な係合解除偏向器と、
   前記係合偏向器および前記係合解除偏向器を、それぞれ、前記第１の作動位置と前記第１のアイドル位置の間および前記第２の作動位置と前記第２のアイドル位置との間で移動させるためのモチベータアセンブリと、
   を含み、
   前記第１の作動位置において、前記係合偏向器は、前記セグメント型プーリトランスミッションの回転動作中、前記セグメント型プーリトランスミッションの複数のプーリセグメントを係合解除領域から係合領域へ移動させるように構成され、
   前記第２の作動位置において、前記係合解除偏向器は、前記セグメント型プーリトランスミッションの回転動作中、前記複数のプーリセグメントを前記係合領域から前記係合解除領域へ移動させるように構成され、
   前記第１のアイドル位置および前記第２のアイドル位置において、それぞれ、前記係合偏向器および前記係合解除偏向器は、前記セグメント型プーリトランスミッションの回転動作中、前記複数のプーリセグメントを移動させない、
   アクチュエータシステム。
2. 前記係合偏向器および前記係合解除偏向器は、それぞれ、前記第１の作動位置と前記第１のアイドル位置との間および前記第２の作動位置と前記第２のアイドル位置との間で独立して移動可能である、請求項１に記載のアクチュエータシステム。
3. 前記係合偏向器は係合カムを含み、前記係合解除偏向器は係合解除カムを含み、前記係合カムおよび前記係合解除カムは、前記セグメント型プーリトランスミッションの回転動作中、前記複数のプーリセグメントを前記係合領域と前記係合解除領域との間で移動させるように構成されている、請求項１または２に記載のアクチュエータシステム。
4. 前記セグメント型プーリトランスミッションの回転動作中、前記係合領域と前記係合解除領域との間の前記複数のプーリセグメントの移動を制限するように構成されたバリアをさらに含む、請求項１から３のいずれか一項に記載のアクチュエータシステム。
5. 前記バリアは、前記係合領域と前記係合解除領域との間の前記複数のプーリセグメントの移動を可能にする間隙を含む、請求項４に記載のアクチュエータシステム。
6. 前記バリアは円周方向に延在する壁を含み、前記間隙は前記円周方向に延在する壁に配置されている、請求項５に記載のアクチュエータシステム。
7. 前記アクチュエータシステムは、ブロック位置と第３のアイドル位置との間で半径方向に移動可能なブロック偏向器をさらに含み、前記セグメント型プーリトランスミッションの回転動作中、前記ブロック偏向器は、前記ブロック位置にあるとき、前記間隙を通る前記複数のプーリセグメントの移動を妨害し、前記第３のアイドル位置にあるとき、前記プーリセグメントの移動を妨害しない、請求項５または６に記載のアクチュエータシステム。
8. 前記ブロック偏向器は前記バリアに回転可能に結合されている、請求項７に記載のアクチュエータシステム。
9. 前記係合偏向器および前記係合解除偏向器のうちの少なくとも１つが前記バリアに回転可能に結合されている、請求項４から８のいずれか一項に記載のアクチュエータシステム。
10. 前記アクチュエータシステムは、係合面を含む固定偏向器をさらに含み、前記係合面は前記係合偏向器と協働して、前記セグメント型プーリトランスミッションの回転動作中、前記複数のプーリセグメントを前記係合解除領域から前記係合領域へ移動させる、請求項４から９のいずれか一項に記載のアクチュエータシステム。
11. 前記固定偏向器は係合解除面をさらに含み、前記係合解除面は前記係合解除偏向器と協働して、前記セグメント型プーリトランスミッションの回転動作中、前記複数のプーリセグメントを前記係合領域から前記係合解除領域へ移動させる、請求項１０に記載のアクチュエータシステム。
12. 前記係合カム面は前記固定偏向器の第１の側に配置され、前記係合解除カム面は、前記第１の側の反対の、前記固定偏向器の第２の側に配置されている、請求項１１に記載のアクチュエータシステム。
13. 前記固定偏向器は前記バリアと一体形成されている、請求項１０から１２のいずれか一項に記載のアクチュエータシステム。
14. 前記アクチュエータシステムは、前記複数のプーリセグメントに結合するための複数のフォロワをさらに含み、前記フォロワのそれぞれが前記プーリセグメントのうちのそれぞれの１つに結合可能である、請求項１から１３のいずれか一項に記載のアクチュエータシステム。
15. 前記係合偏向器および前記係合解除偏向器は、前記複数のプーリセグメントに結合された前記複数のフォロワを偏向させることによって前記複数のプーリセグメントを前記係合領域と前記係合解除領域との間で移動させ、これによって、前記セグメント型プーリトランスミッションの回転動作中、前記プーリセグメントを前記係合領域と前記係合解除領域との間で駆動する、請求項１４に記載のアクチュエータシステム。
16. 前記フォロワのそれぞれは、前記係合偏向器および前記係合解除偏向器に接触するための接触面を含むローラを含む、請求項１５に記載のアクチュエータシステム。
17. 前記モチベータアセンブリは、前記係合偏向器および前記係合解除偏向器を、それぞれ、前記第１の作動位置と前記第１のアイドル位置との間および前記第２の作動位置と前記第２のアイドル位置との間で移動させるための少なくとも１つのソレノイドを含む、請求項１から１６のいずれか一項に記載のアクチュエータシステム。
18. 前記少なくとも１つのソレノイドは、前記係合偏向器を前記第１のアイドル位置から前記第１の作動位置へ移動させるための第１のソレノイドを含み、前記少なくとも１つのソレノイドは、前記係合解除偏向器を前記第２のアイドル位置から前記第２の作動位置へ移動させるための第２のソレノイドを含む、請求項１７に記載のアクチュエータシステム。
19. 前記モチベータアセンブリは、前記係合偏向器および前記係合解除偏向器を、それぞれ、前記第１のアイドル位置および前記第２のアイドル位置に向かって付勢する少なくとも１つのばねを含む、請求項１から１８のいずれか一項に記載のアクチュエータシステム。
20. 第１の軸を中心に回転可能な第１のプーリアセンブリと、
    前記第１のプーリアセンブリから離間して第２の軸を中心に回転可能な第２のプーリアセンブリであって、
    固定プーリと、
    前記固定プーリと同心であり、係合領域と係合解除領域との間で移動可能なセグメント型プーリと、
    を含む、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と前記第２のプーリアセンブリとの間に延在して前記第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、
    前記セグメント型プーリを前記係合領域と前記係合解除領域との間で移動させるための請求項１から１９のいずれか一項に定義されたようなアクチュエータシステムと、
    前記第１のプーリアセンブリ、前記第２のプーリアセンブリ、前記無端部材、および前記アクチュエータのうちの少なくとも１つを少なくとも部分的に支持するハウジングと、
    を含む、セグメント型プーリトランスミッション。

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