KR101511355B1 - 무단 변속기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주구동축(1010)에 대해 각을 이루며 배치되고 각각이 경사조절식 회전축(1009A, 1009B)을 갖는 다수의 견인 유성체(1008)를 구비한 무단 변속기(1000)를 개시한다. 주구동축(1010)과 동축으로 배치되고 다수의 슬롯을 갖는 제1 고정자 플레이트(1014); 및 주구동축(1010)과 동축으로 배치되고, 다수의 반경방향 슬롯(1044; 도 10)을 갖는 제2 고정자 플레이트(1016)를 포함하고, 슬롯들(1040, 1044)이 견인 유성체들(1008)의 경사조절식 회전축들(1009A, 1009B)을 가이드하고, 제1 고정자 플레이트(1014)가 제2 고정자 플레이트(1016)에 대해 회전하도록 구성되는 무단 변속기는, 제1 고정자 플레이트의 슬롯들이 반경방향 오프셋 슬롯들(1040; 도 10)인 것을 특징으로 한다. 반경방향 오프셋 슬롯들로 인해, 고정자 플레이트들 사이의 상대 회전은 견인 유성체들의 스큐잉(skewing)을 야기하고, 스큐잉은 (자동적으로) 견인 유성체들을 평형 상태까지 기울이는 힘을 야기한다. 각각의 경사 위치는 다양한 변속비를 제공한다.

Description

무단 변속기{Continuously Variable Transmission}

본 발명의 기술분야는 전반적으로 변속기에 관한 것으로, 특히 무단 변속기(CVT)를 위한 방법, 어셈블리, 및 구성요소에 관한 것이다.

연속적으로 변경 가능한 입력속도 대 출력속도의 비를 얻기 위한 방법들이 공지되어 있다. 통상적으로, CVT에서 출력속도 대 입력속도의 속도비를 조절하는 기구는 베리에이터(variator)로 알려져 있다. 벨트형 CVT에서, 베리에이터는 벨트에 의해 결합된 두 개의 조절 가능한 풀리로 구성된다. 단일 공동 원환상형 CVT의 베리에이터는 통상 샤프트를 중심으로 회전하는 두 개의 부분 원환상형 변속 디스크와, 샤프트에 수직인 축들을 중심으로 각각 회전하며 입출력 변속 디스크들 사이에 클램핑된 두 개 이상의 디스크 형상의 동력 롤러를 갖는다. 일반적으로, 작동 중에 원하는 속도비를 달성할 수 있도록 제어 시스템이 베리에이터를 위해 사용된다.

본 명세서에 개시된 베리에이터의 실시예들은 (동력 조절기, 볼, 유성체, 구형 기어, 또는 롤러로도 알려진) 구형 속도 조절기들을 이용한 구형 베리에이터로 이루어지고, 상기 속도 조절기들 각각은 작동 중에 원하는 출력속도 대 입력속도의 비를 달성하기 위해 조절되는 경사조절식 회전축(tiltable axis of rotation)을 갖는다. 속도 조절기들은 CVT의 종축에 수직인 평면에 각을 이루며 배치된다. 속도 조절기들은 일측에 입력 디스크가 접촉되고 타측에 출력 디스크가 접촉되는데, 이들 중 하나 또는 양자는 토크 전달을 위해 클램핑 접촉력을 롤러들에 인가한다. 입력 디스크는 입력 회전 속도의 입력 토크를 속도 조절기들에 인가한다. 속도 조절기들은 자신의 축을 중심으로 회전함에 따라 토크를 출력 디스크에 전달한다. 출력속도 대 입력속도의 비는 입출력 디스크들과 속도 조절기들의 축들의 접촉점들의 반경의 함수이다. 베리에이터의 축에 대해 속도 조절기의 축을 기울이면, 속도비가 조절된다.

개선된 성능과 동작 제어를 제공하는 베리에이터 및 그 제어 시스템에 대한 계속적인 요구가 산업계에 존재한다. 본 명세서에 개시된 시스템과 방법의 실시예들은 상기와 같은 요구를 검토한다.

본 명세서에 설명된 시스템 및 방법은 다수의 특징을 가지며, 이들 중 하나가 그 바람직한 속성들에 대해 단독으로 책임이 있는 것은 아니다. 후술하는 청구범위에 의해 표현된 범위를 제한함 없이, 본 발명의 보다 중요한 특징들을 간략히 설명할 것이다. 이러한 설명을 검토하면, 특히 “발명을 실시하기 위한 구체적인 내용” 부분을 숙독하면, 본 발명의 시스템과 방법의 특징들이 어떻게 종래의 시스템과 방법에 비해 다수의 이점을 제공하는지를 이해하게 될 것이다.

본 발명의 일 양상은 견인 유성체(traction planet) 군을 구비한 무단 변속기(CVT)의 속도비를 조절하는 방법에 관한 것이다. 각각의 견인 유성체는 경사조절식 회전축을 갖는다. 상기 방법은 스큐 상태(skew condition)를 각각의 경사조절식 회전축에 독립적으로 적용하도록 CVT의 고정자를 구성하는 단계를 포함한다. 일 실시예에서, 스큐 상태는 적어도 부분적으로 고정자 플레이트의 각변위에 기반한다. 다른 실시예에서, 스큐 상태는 적어도 부분적으로 경사조절식 회전축의 경사각에 기반한다.

본 발명의 다른 양상은 견인 유성체 군을 구비한 무단 변속기의 속도비를 조절하는 방법에 관한 것이다. 각각의 견인 유성체는 경사조절식 회전축을 갖는다. 일 실시예에서, 상기 방법은 각각의 견인 유성체가 작동 가능하게 결합된 고정자를 회전시키는 단계를 포함한다. 고정자는 스큐 상태를 각각의 경사조절식 회전축에 독립적으로 적용하도록 구성될 수 있다. 상기 방법은 또한 각각의 경사조절식 회전축을 평형 상태까지 가이드하는 단계를 포함할 수 있다. 평형 상태는 적어도 부분적으로 고정자 플레이트의 회전에 기반할 수 있다. 일부 실시예들에서, 평형 상태는 실질적으로 제로-스큐각 상태를 갖는다.

본 발명의 또 다른 양상은 무단 변속기의 견인 유성체 군을 지지하는 방법에 관한 것이다. 각각의 견인 유성체는 경사조절식 회전축을 갖는다. 일 실시예에서, 상기 방법은 다수의 반경방향 오프셋 슬롯을 갖는 제1 고정자 플레이트를 제공하는 단계를 포함한다. 반경방향 오프셋 슬롯들은 제1 고정자 플레이트의 중심에 대해 각을 이루며 배치된다. 상기 방법은 견인 유성체들 각각을 제1 고정자 플레이트에 작동 가능하게 결합하는 단계를 포함한다. 일 실시예에서, 상기 방법은 다수의 반경방향 슬롯을 갖는 제2 고정자 플레이트를 제공하는 단계를 포함한다. 반경방향 슬롯들은 제2 고정자 플레이트의 중심에 대해 각을 이루며 배치될 수 있다. 상기 방법은 또한 견인 유성체들을 제2 고정자 플레이트에 작동 가능하게 결합하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 양상은 견인 유성체 군을 구비한 무단 변속기(CVT)의 속도비를 조절하는 방법에 관한 것이다. 각각의 견인 유성체는 경사조절식 회전축을 갖는다. 상기 방법은 견인 유성체들 각각에 작동 가능하게 결합된 고정자 플레이트를 제공하는 단계를 포함한다. 일 실시예에서, 상기 방법은 CVT의 속도비 설정값을 수신하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 고정자 플레이트의 각변위 설정값을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 설정값은 적어도 부분적으로 속도비 설정값에 기반할 수 있다. 상기 방법은 또한 고정자 플레이트를 그 각변위 설정값까지 회전시키는 단계를 포함할 수 있다. 고정자 플레이트를 회전시키는 단계는 스큐 상태를 각각의 경사조절식 회전축에 유도할 수 있다. 고정자 플레이트는 각각의 경사조절식 회전축이 기울어짐에 따라 스큐 상태를 조절하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 다른 양상은 견인 유성체 군을 구비한 무단 변속기(CVT)의 속도비를 조절하는 방법에 관한 것이다. 각각의 견인 유성체는 경사조절식 회전축을 갖도록 구성될 수 있다. 상기 방법은 CVT의 속도비 설정값을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 방법은 CVT의 실제 속도비를 측정하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 실제 속도비와 속도비 설정값을 비교하여 비교값을 생성하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한 고정자 플레이트를 적어도 부분적으로 비교값에 기반한 각변위까지 회전시키는 단계를 포함한다. 고정자 플레이트를 회전시키는 단계는 스큐 상태를 견인 유성체들 각각에 적용한다. 스큐 상태는 각각의 경사조절식 회전축이 기울어짐에 따라 변화되고, 각변위는 일정하게 유지된다.

본 발명의 또 다른 양상은 주구동축에 대해 각을 이루며 배치된 견인 유성체 군을 구비한 무단 변속기(CVT)에 관한 것이다. 각각의 견인 유성체는 경사조절식 회전축을 갖는다. CVT는 주구동축과 동축으로 배치된 제1 고정자 플레이트를 구비한다. 제1 고정자 플레이트는 다수의 반경방향 오프셋 슬롯을 가질 수 있다. 반경방향 오프셋 슬롯들은 각각의 경사조절식 회전축이 다른 회전축들과 독립적으로 가이드되도록 구성될 수 있다. CVT는 주구동축과 동축으로 배치된 제2 고정자 플레이트를 구비할 수 있다. 제2 고정자 플레이트는 다수의 반경방향 슬롯을 가질 수 있다. 반경방향 슬롯들은 경사조절식 회전축들을 독립적으로 가이드하도록 구성될 수 있다. 제1 고정자 플레이트는 제2 고정자 플레이트에 대해 회전하도록 구성된다.

다른 양상에서, 본 발명은 다수의 견인 유성체를 구비한 무단 변속기(CVT)용 고정자 플레이트에 관한 것이다. 고정자 플레이트는 중심을 갖는 실질적으로 디스크 형상의 몸체를 구비할 수 있다. 일 실시예에서, 고정자 플레이트는 중심에 대해 각을 이루며 배치된 다수의 반경방향 오프셋 가이드를 구비할 수 있다. 반경방향 오프셋 가이드들 각각은 디스크 형상의 몸체의 중심선으로부터 선형 오프셋을 가질 수 있다.

본 발명의 또 다른 양상은 견인 유성체 군을 구비한 무단 변속기(CVT)에 관한 것이다. 각각의 견인 유성체는 경사조절식 회전축을 갖는다. 일 실시예에서, CVT는 그 주구동축과 동축으로 배치된 제1 고정자 플레이트를 구비한다. 제1 고정자 플레이트는 각각의 견인 유성체에 작동 가능하게 결합될 수 있다. 제1 고정자 플레이트는 그 중심에 대해 각을 이루며 배치된 다수의 반경방향 오프셋 슬롯을 가질 수 있다. 반경방향 오프셋 슬롯들 각각은 제1 고정자 플레이트의 중심선으로부터 선형 오프셋을 가질 수 있다. CVT는 또한 그 주구동축과 동축으로 배치된 제2 고정자 플레이트를 구비할 수 있다. 제2 고정자 플레이트는 다수의 반경방향 슬롯을 갖는다. 반경방향 슬롯들은 제2 고정자 플레이트의 중심에 대해 각을 이루며 배치될 수 있다. 반경방향 슬롯들 각각은 실질적으로 제2 고정자 플레이트의 중심과 반경방향으로 정렬된다. CVT는 제1 및 제2 고정자 플레이트 중 적어도 하나에 작동 가능하게 결합된 액츄에이터를 구비할 수 있다. 액츄에이터는 제1 및 제2 고정자 플레이트 사이에 상대 회전을 전달하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 일 양상은 견인 유성체 군을 포함하는 볼 유성체 무단 변속기(CVT)에 관한 것이다. 각각의 견인 유성체는 경사조절식 회전축을 갖는다. CVT는 또한 그 주구동축에 수직인 선과 정렬되는 제1 가이드를 포함할 수 있다. 제1 가이드는 경사조절식 회전축 상에서 작동하도록 구성될 수 있다. CVT는 또한 그 주구동축에 수직인 선에 평행한 선과 정렬되는 제2 가이드를 포함할 수 있다. 제2 가이드는 경사조절식 회전축 상에서 작동하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 다른 양상은 무단 변속기(CVT)의 제조 방법에 관한 것이다. 일 실시예에서, 상기 방법은 CVT의 주구동축에 수직인 선과 반경방향으로 정렬된 제1 가이드를 제공하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 제2 오프셋 가이드를 제공하는 단계를 포함한다. 투영 평면도에서, 제1 및 제2 가이드의 각 투영선들이 교차하여 교차 위치를 형성한다. 상기 방법은 견인 유성체 군을 제1 및 제2 가이드에 작동 가능하게 결합하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 또한 제1 및 제2 가이드가 주구동축을 중심으로 서로에 대해 회전할 수 있도록 제1 및 제2 가이드를 구성하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면 개선된 성능과 동작 제어를 제공하는 베리에이터 및 그 제어 시스템이 제공된다. 아래의 설명을 검토하면, 특히“발명을 실시하기 위한 구체적인 내용” 부분을 숙독하면, 본 발명의 시스템과 방법의 특징들이 어떻게 종래의 시스템과 방법에 비해 다수의 이점을 제공하는지를 이해하게 될 것이다.

도 1a는 볼 유성체 무단 변속기(CVT)의 특정 구성요소들과 관련 좌표계들의 개략도이다.
도 1b는 도 1a에 도시된 좌표계에 관련된 특정 상대 좌표계들의 도면이다.
도 1c는 도 1a의 CVT의 특정 접촉 구성요소들 사이의 특정 운동학적 관계(kinematic relationships)의 개략도이다.
도 1d는 CVT 견인 구성요소들 사이의 전형적인 견인 유체 및 구름 접촉에 대한 견인 계수 대 상대 속도의 대표적인 그래프이다.
도 1e는 도 1a의 CVT의 견인 유성체의 자유물체도이다.
도 1f는 스큐각을 도시한 도 1a의 CVT의 견인 유성체의 개략도이다.
도 2는 본 명세서에 개시된 CVT와 스큐 제어 시스템 및 그 방법의 본 발명에 따른 특정 실시예들을 사용하도록 구성된 구동 장치의 일 실시예의 블록도이다.
도 3은 볼 유성체 CVT의 특정 구성요소들과 특정 관련 좌표계들의 개략도이다.
도 4는 도 3의 CVT의 특정 구성요소들과 특정 관련 좌표계들의 개략도이다.
도 5a는 도 3의 CVT의 특정 구성요소들의 개략도이다.
도 5b는 도 3의 CVT의 특정 구성요소들의 개략도이다.
도 5c는 도 3의 CVT와 함께 사용될 수 있는 특정 구성요소들의 개략도이다.
도 6a는 도 3의 CVT와 함께 사용될 수 있는 스큐-기반 제어 프로세스의 흐름도이다.
도 6b는 도 6a의 스큐-기반 제어 프로세스의 하위 프로세스에서 사용될 수 있는 룩업 테이블을 나타낸 그래프이다.
도 6c는 도 6a의 스큐-기반 제어 프로세스와 함께 사용될 수 있는 액츄에이터 하위 프로세스의 흐름도이다.
도 7은 스큐 제어 시스템을 구비한 CVT의 본 발명에 따른 일 실시예의 횡단면도이다.
도 8은 스큐 제어 시스템을 구비한 CVT의 본 발명에 따른 다른 실시예의 횡단면도이다.
도 9는 도 7의 CVT의 횡단면 부분 사시도이다.
도 10은 도 7의 CVT의 특정 구성요소들을 도시한 평면도이다.
도 11a는 도 7의 CVT와 함께 사용될 수 있는 고정자 플레이트의 본 발명에 따른 일 실시예의 평면도이다.
도 11b는 도 11a의 고정자 플레이트의 사시도이다.
도 12는 도 11의 고정자 플레이트의 횡단면도(A-A)이다.
도 13은 도 11의 고정자 플레이트의 횡단면도(B-B)이다.
도 14는 도 6의 CVT와 함께 사용될 수 있는 고정자 플레이트의 다른 실시예의 평면도이다.
도 15는 도 14의 고정자 플레이트의 횡단면도이다.
도 16은 도 6의 CVT와 함께 사용될 수 있는 견인 유성체 서브어셈블리의 분해 사시도이다.
도 17은 도 6의 CVT와 함께 사용될 수 있는 견인 유성체 서브어셈블리의 다른 실시예의 분해 사시도이다.

이하, 바람직한 실시예들이 첨부 도면을 참조하여 설명되고, 첨부 도면 전체에 걸쳐 유사한 도면부호들이 유사한 구성요소들을 나타낸다. 하기 설명에 사용된 용어는 단지 본 발명의 특정 실시예들의 상세한 설명과 관련되어 사용된다는 이유로 한정적 또는 제한적 방식으로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명의 실시예들은 다수의 신규한 특징을 포함할 수 있으며, 이들 중 하나가 그 바람직한 속성들에 대해 단독으로 책임이 있거나 본 명세서에 기재된 발명의 실시에 필수적인 것은 아니다. 이에 기재된 특정 CVT의 실시예들은 전반적으로 미국 특허 제6,241,636호, 제6,419,608호, 제6,689,012호, 제7,011,600호, 제7,166,052호; 미국 특허 출원 제11/243,484호, 제11/543,311호; 및 PCT 특허 출원 제 PCT/IB2006/054911호, 제PCT/US2007/023315호에 개시된 유형과 관련된다. 이러한 특허들과 특허 출원들 각각의 전체 개시 내용이 이에 참조로서 포함된다.

본 명세서에 사용된 바와 같이, “작동하게 접속된(operationally connected)”, “작동하게 결합된(operationally coupled)”, “작동하게 연결된(operationally linked)”, “작동 가능하게 접속된(operably connected)”, “작동 가능하게 결합된(operably coupled)”, “작동 가능하게 연결된(operably linked)”등의 용어들 및 유사 용어들은 요소들 사이의(기계적, 연결, 결합 등의) 관계를 가리키고, 그에 따라 일 요소의 작동이 제2 요소의 대응하는 또는 후속하는 또는 동시의 작동 또는 구동을 초래한다. 상기 용어들을 사용하여 본 발명의 실시예들을 설명할 때, 요소들을 연결하거나 결합하는 특정 구조들 또는 기구들이 통상적으로 설명되는 것을 주목한다. 그러나, 달리 구체적으로 언급되지 않으면, 상기 용어들 중 하나의 용어가 사용될 때, 이 용어는 실제 연결 또는 결합이 다양한 형태를 취할 수 있음을 나타내고, 이는 특정한 경우에 당해 기술분야의 숙련자에게 명백할 것이다.

설명의 목적으로, 본 명세서에서 “반경방향(radial)”이란 용어는 변속기 또는 베리에이터(variator)의 종축에 수직인 방향 또는 위치를 나타내는데 사용된다. 본 명세서에서 “축방향(axial)”이란 용어는 변속기 또는 베리에이터의 주축 또는 종축에 평행한 축을 따르는 방향 또는 위치를 나타내는데 사용된다. 명료함과 간결함을 위해, 때때로 유사하게 지칭된 유사 구성요소들(예를 들어, 베어링(1011A)과 베어링(1011B))은 단일 명칭(예를 들어, 베어링(1011))에 의해 공동으로 나타낼 것이다.

본 명세서에서, “견인(traction)”에 대한 참조는 동력 전달의 지배적 또는 독점적 방식이 “마찰(friction)”에 의한 것인 응용들을 배제하지 않음을 주목해야 한다. 이에 견인 구동과 마찰 구동 사이의 범주적 차이의 확립을 시도함 없이, 일반적으로 이들을 동력 전달의 상이한 형태로 이해할 수 있다. 견인 구동은 통상 두 요소들 사이에 갇힌 유체 박막의 전단력에 의한 두 요소들 사이의 동력 전달을 포함한다. 이러한 응용들에서 사용된 유체는 통상 종래의 광물유보다 더 큰 견인 계수를 나타낸다. 견인 계수(μ)는 접촉하는 구성요소들의 경계면에서 유효한 최대 가용 견인력을 나타내고, 이는 최대 가용 구동 토크의 척도이다. 통상적으로, 마찰 구동은 일반적으로 두 요소들 사이의 마찰력에 의한 두 요소들 사이의 동력 전달에 관한 것이다. 본 개시의 목적으로, 이에 기재된 CVT는 견인 응용과 마찰 응용 양자에서 작동할 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, CVT를 자전거 응용에 사용하는 실시예에서, CVT는 작동 중의 토크와 속도 상태에 따라 어느 때에는 마찰 구동부로 작동할 수 있고 다른 때에는 견인 구동부로 작동할 수 있다.

본 명세서에 개시된 본 발명의 실시예들은 대략 구형의 유성체들을 이용한 베리에이터 및/또는 CVT의 제어에 관련되고, 각각의 유성체는 작동 중에 원하는 입력속도 대 출력속도의 비를 달성하기 위해 조절될 수 있는 경사조절식 회전축(이하, “유성체 회전축”)을 구비한다. 일부 실시예들에서, 상기 회전축의 조절은 제2 평면의 유성체 회전축의 각조절을 달성하기 위해 일 평면의 유성체 축의 각도 오정렬을 포함하고, 그에 의해 베리에이터의 속도비를 조절한다. 제1 평면의 각도 오정렬은 이에 “스큐(skew)” 또는 “스큐각(skew angle)”으로 지칭된다. 일 실시예에서, 제어 시스템은 스큐각의 사용을 조절하여 베리에이터의 특정 접촉 구성요소들 사이에 힘을 발생시키고, 이러한 힘은 유성체 회전축을 기울어지게 할 것이다. 유성체 회전축이 기울어지면 베리에이터의 속도비가 조절된다. 후술하는 설명에서는, 좌표계가 구형의 견인 유성체에 대해 설정되며, 스큐각의 존재 하에 유성체 회전축을 기울어지게 하는 경향의 힘을 발생시키는 접촉 구성요소들 사이의 특정 운동학적 관계에 대한 설명이 이어진다. 베리에이터의 원하는 속도비를 달성하는 스큐 제어 시스템의 실시예들이 설명될 것이다.

이제 도 1a와 도 1b를 참조하면, 좌표계들이 무단 변속기(CVT)의 특정 구성요소들의 실시예를 참조하여 정의될 것이다. 좌표계들은 본 명세서에 설명의 목적으로 도시된 것으로, 이에 기재된 실시예들에 적용될 수 있는 유일한 참조 프레임으로 해석되지 않아야 한다. CVT(100)의 실시예는 견인 태양체(110; 선으로 개략 도시됨)에 접촉하는 대략 구형의 견인 유성체들(108)을 포함한다. 견인 유성체들(108)은 또한 제1 각위치(112) 및 제2 각위치(114) 각각에서 제1 견인 링(102) 및 제2 견인 링(104)에 접촉한다. 도 1a에 전역 좌표계(150)(즉, x_g, y_g, z_g)와 유성체-중심 좌표계(160)(즉, x, y, z)가 정의된다. 전역 좌표계(150)는 일반적으로 CVT(100)의 종축 또는 주구동축(152)에 대해 배향되고, 예를 들어 z_g축이 주구동축(152)과 일치하며, 상기 축을 중심으로 견인 유성체(108)들이 배치된다. 유성체-중심 좌표계(160)는 그 원점이 견인 유성체(108)의 기하학적 중심에 있고, y축이 일반적으로 주구동축(152)에 수직이며, z축이 일반적으로 주구동축(152)에 평행하다. 견인 유성체들(108) 각각은 유성체 회전축, 즉 유성체 축(106)을 가지며, 상기 유성체 축은 x축을 중심으로 회전하여 y-z 평면에 투영된 경사각(118)(여기서 때때로 ‘γ’로 나타냄)을 형성하도록 구성될 수 있다. 경사각(118)은 견인 링들(102, 104) 사이의 운동 속도비를 결정한다. 유성체들(108) 각각은 유성체 축(106)을 중심으로 회전속도를 가지고, 이는 도 1a에 유성체 속도(122)로 도시되며 여기서 때때로 ‘ω’로 나타낸다. 통상적으로, 유성체 축(106)은 정지 상태일 수 있는 캐리어 또는 케이지(미도시)에 작동하게 결합될 수 있는 유성체 차축에 구조적으로 대응하는 한편, 다른 실시예들에서는, 유성체 차축이 주구동축(152)을 중심으로 회전 가능한 캐리어(미도시)에 결합된다. 유성체-중심 좌표계(160)에서, (도 1a에 정확하게 도시되진 않지만) x축은 도면의 평면 내부로 유도되고, z축은 일반적으로 주구동축(152)에 평행하다. 설명의 목적으로, 경사각(118)은 일반적으로 y_g-z_g 평면에 정의된다.

이제 도 1b를 참조하면, 유성체-중심 좌표계(160)는 본 명세서에 기재된 스큐 제어 시스템의 실시예에 사용되는 유성체 축(106)의 각조절을 설명하기 위해 추가로 분해된다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 제1 상대 좌표계(170)(x, y, z)를 달성하기 위해 좌표계(160)를 유성체 축(106)과 함께 y-z 평면에서 x축을 중심으로 회전시킴에 의해 경사각(118)을 얻을 수 있다. 상대 좌표계(170)에서, 유성체 축(106)은 z축과 일치한다. 좌표계(170)를 유성체 축(106)과 함께 y축을 중심으로 회전시킴에 의해, 스큐각(120)(여기서 때때로‘

’로 나타냄)을 x-z 평면에서 얻을 수 있고, 이는 제2 상대 좌표계(180)(x", y", z")로 나타낸다. 스큐각(120)은 대략 유성체 축(106)의 각정렬의 x-z 평면에서 투영도로 고려될 수 있다. 그러나, 보다 구체적으로, 스큐각(120)은 상대 좌표계들(170, 180)에 의해 정의된 바와 같이 x-z 평면에서 유성체 축(106)의 각위치이다. CVT(100)의 일 실시예에서, 경사각(118)은 적어도 부분적으로 스큐각(120)의 조절을 통해 제어된다.

이제 도 1c를 참조하면, 스큐 상태의 유도가 경사각(118)을 조절하는 경향의 힘을 발생시키는 과정을 설명하기 위해, CVT(100)의 접촉하는 구성요소들 사이의 특정 운동학적 관계가 기술될 것이다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, “스큐 상태”라는 용어는 비-제로(non-zero) 스큐각(120)이 존재하도록 하는 주구동축(152)에 대한 유성체 축(106)의 배치를 나타낸다. 그러므로, “스큐 상태의 유도”에 대한 참조는 유성체 축(106)을 비-제로 스큐각(120)에 정렬되도록 유도하는 것을 의미한다. CVT(100)의 특정 실시예에서는, 특정 스핀-유도력이 또한 견인 유성체(108)에 작용한다는 것을 주목해야 한다. 스핀은 당해 기술분야의 숙련자에게 공지된 견인 접촉 현상이다. 직접적인 설명을 위해 스핀-유도력의 효과는 무시될 것이다. CVT(100)에서, 구성요소들은 세 위치에서 견인 유성체(108)에 접촉하여 견인 또는 마찰 접촉 면적을 형성한다. 도 1을 참조하면, 제1 링(102)은 접촉부(1)에서 유성체(108)를 구동하고, 유성체(108)는 접촉부(2)에서 제2 링(104)에 동력을 전달한다. 견인 태양체(110)는 접촉부(3)에서 견인 유성체(108)를 지지한다. 설명의 목적으로, 세 개의 접촉부(1, 2, 3)는 도 1a의 조망(View A) 또는 CVT(100) 위의 기준점에서 바라본 바와 같은 x-z 평면의 조망을 반영하도록 도 1c에 배치된다. 접촉 면적(1, 2, 3)은 동일 평면이 아니므로, 접촉 면적(1, 2, 3)이 x-z 평면과 함께 도시될 수 있도록 접촉-중심 좌표계가 도 1c에 사용된다. 아래 첨자 1, 2, 3은 접촉-중심 좌표계에 대한 특정 접촉 면적을 나타내도록 사용된다. z_1,2,3축은 견인 유성체(108)의 중심으로 유도된다.

이제 도 1c의 접촉 면적(1)을 참조하면, 제1 견인 링(102)의 표면 속도를 음(-)의 x₁ 방향으로 벡터(V_r1)로 나타내고, 유성체(108)의 표면 속도를 벡터(V_p1)로 나타내며; 벡터(V_r1)와 벡터(V_p1) 사이에 형성된 각이 대략 스큐각(120)이다. 견인 링(102)과 견인 유성체(108) 사이의 결과적인 상대 표면 속도를 벡터(V_r1/p)로 나타낸다. 견인 유성체(108)와 견인 태양체(110) 사이의 접촉 면적(3)에서, 견인 태양체(110)의 표면 속도를 벡터(V_sv)로 나타내고, 견인 유성체(108)의 표면 속도를 벡터(V_ps)로 나타내며; 벡터(V_sv)와 벡터(V_ps) 사이에 형성된 각이 스큐각(120)이다. 견인 유성체(108)와 견인 태양체(110) 사이의 상대 표면 속도를 벡터(V_sv/p)로 나타낸다. 유사하게, 접촉부(2)의 경우, 접촉 면적(2)에서 견인 유성체(108)의 표면 속도를 벡터(V_p2)로 나타내고, 제2 견인 링(104)의 표면 속도를 벡터(V_r2)로 나타내며; 벡터(V_p2)와 벡터(V_r2) 사이에 형성된 각이 대략 스큐각(120)이고; 견인 유성체(108)와 제2 견인 링(104) 사이의 상대 표면 속도가 합벡터(resultant vector)(V_r2/p)이다.

전술한 운동학적 관계는 접촉하는 구성요소들에 힘을 발생시키는 경향이 있다. 도 1d는 접촉 면적들(1,2,3) 각각에 적용될 수 있는 일반화된 대표 견인 곡선을 도시한다. 이 그래프는 접촉하는 구성요소들 사이에서 견인 계수(μ)와 상대 속도 간의 관계를 나타낸다. 견인 계수(μ)는 힘을 전달하는 유체의 용량을 나타낸다. V_r1/p와 같은 상대 속도는 스큐각(120)의 함수일 수 있다. 견인 계수(μ)는 접촉 면적(1, 2, 또는 3)에서 x 방향의 견인 계수(μ_x)와 y 방향의 견인 계수(μ_y)의 벡터 합이다. 일반적으로, 견인 계수(μ)는 다른 인자들 중에서도 특히 견인 유체 특성, 접촉 면적의 수직력(normal force), 및 접촉 면적의 견인 유체의 속도의 함수이다. 특정 견인 유체의 경우, 견인 계수(μ)는 그 최대 용량에 도달할 때까지 구성요소들의 상대 속도가 증가함에 따라 증가하고, 그 후에 견인 계수(μ)는 소실된다. 그 결과로서, 스큐각(120)의 존재 하에(즉, 스큐 상태에서), 운동학적 조건들로 인해 견인 유성체(108) 주위의 접촉 면적(1,2,3)에 힘이 발생한다. 도 1c와 도 1e를 참조하면, V_r1/p는 구성요소측 힘(F_s1)에 의해 V_r1/p에 평행한 견인력을 발생시킨다. 스큐각(120)이 증가하면 V_r1/p가 증가하고, 그에 의해 도 1d에 도시된 일반적인 관계에 따라 힘(F_s1)이 증가한다. V_sv/p는 힘(F_ss)을 발생시키며, 유사하게 V_r2/p는 힘(F_s2)을 발생시킨다. 힘(F_s1, F_ss, F_s2)이 결합되어 y-z 평면에서 견인 유성체(108) 주위에 순 모멘트를 발생시킨다. 보다 구체적으로, 견인 유성체(108) 주위의 모멘트의 합은 ΣM=R*(F_s1+F_ss+F_s2)이고, 여기서 R은 견인 유성체(108)의 반경이고, 힘(F_s1, F_ss, F_s2)은 y-z 평면에서 접촉력의 합성분들(resultant components)이다. 때때로 스큐-유도력으로 지칭되는 상기 식의 접촉력은 F_s1=μ_y1N₁, F_s2=μ_y2N₂, F_ss=μ_y3N₃와 같고, 여기서 N_1,2,3은 각각의 접촉 면적(1, 2, 3)의 수직력이다. 견인 계수(μ)는 접촉하는 구성요소들 사이의 상대 속도의 함수이기 때문에, 견인 계수들(μ_y1, μ_y2, μ_y3)은 결과적으로 운동학적 관계에 의해 설명된 바와 같이 스큐각(120)의 함수이다. 정의에 따르면, 모멘트는 관성의 가속도이고, 따라서 본 명세서에 설명된 실시예에서 모멘트는 경사각 가속도(

)를 발생시킬 것이다. 따라서, 경사각(

)의 변화율은 스큐각(120)의 함수이다.

이제 도 1f를 참조하면, 견인 유성체(108)는 경사각(118)이 제로(0)인 것으로 도시되고, 이에 따라 유성체 회전축(106)은 일반적으로 (y_g-z_g 평면에서) CVT(100)의 주구동축(152)에 평행하며, 견인 유성체(108)의 회전 속도(122)는 z축과 동축이다. 스큐각(120)은 x-z 평면에 형성되어 경사각(118)의 변화를 유발하는 힘을 발생시킬 수 있다. 스큐각(120)의 존재 하에, 견인 유성체(108)는 z축을 중심으로 회전 속도(122)를 가지고 경사각(118)은 y-z 평면에 형성될 것이다.

이제 도 2 내지 도 17을 참조하여, 스큐 상태의 유도에 의존하여 경사각(118)의 변화를 유발하는 CVT용 특정 제어 시스템의 실시예들이 이하에 설명될 것이다. 도 2는 원동기(50)와 하중(75) 사이에 작동하게 결합되는 CVT(300)를 포함하는 구동 장치(25)를 도시한다. 구동 장치(25)는 또한 스큐-기반 제어 시스템(200)을 포함할 수 있다. 통상적으로, 원동기(50)는 동력을 CVT(300)에 전달하고, CVT(300)는 동력을 하중(75)에 전달한다. 원동기(50)는 다양한 동력 발생장치 중 하나 이상의 장치일 수 있으며, 하중(75)은 다양한 피동 장치들 또는 구성요소들 중 하나 이상의 장치 또는 구성요소일 수 있다. 원동기(50)의 예로 사람의 힘, 내연기관, 모터 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 하중의 예로 구동 트레인 차동 어셈블리, 동력 인출 어셈블리, 발전기 어셈블리, 펌프 어셈블리 등을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 일부 실시예들에서, 스큐 제어 시스템(200)은 CVT(300)와 원동기(50)의 작동을 조정하거나, CVT(300)와 하중(75)의 작동을 조정하거나, 구동 장치(25)내의 모든 요소들의 작동을 조정할 수 있다. 도 2에 도시된 실시예에서, 스큐 제어 시스템(200)은 스큐각(120)의 조절을 이용하여 CVT(300)의 작동 상태를 제어하고 결과적으로 구동 장치(25)의 제어를 조정하도록 구성될 수 있다.

이제 도 3 내지 도 5b를 참조하면, 일 실시예에서, CVT(500)는 견인 태양체(510)에 접촉하도록 구성되는 실질적으로 구형인 다수의 견인 유성체(508)를 포함한다. 견인 유성체들(508)은 또한 제1 견인 링(502) 및 제2 견인 링(504)에 접촉할 수 있다. 견인 링들(502, 504)은 도 1a에 도시된 제1 견인 링(102) 및 제2 견인 링(104)과 실질적으로 유사한 방식으로 배치될 수 있다. 견인 유성체(508), 제1 견인 링(502), 제2 견인 링(504), 및 견인 태양체(510)의 접촉 면적은 도 1a 내지 도 1f에 도시된 접촉부들(1, 2, 3)과 각각 실질적으로 유사하다. 마찬가지로, 도 1a 내지 도 1f를 참조하여 설명된 접촉-중심 좌표계와 운동학적 관계가 설명의 목적으로 CVT(500)에 적용될 수 있다.

일 실시예에서, 도 3을 참조하면, 전역 좌표계(550)(즉, x_g, y_g, z_g)가 정의된다. 전역 좌표계(550)는 전역 좌표계(150)와 실질적으로 유사하다. 전역 좌표계(550)는 일반적으로 CVT(500)의 종축 또는 주구동축(552)에 대해 배향되고, 예를 들어 z_g축이 주구동축(552)과 일치하며, 상기 축을 중심으로 견인 유성체(508)들이 배치된다. y_g축이 주구동축(552)에 수직이다. x_g축이 주구동축(552)에 수직이다. 견인 유성체들(508) 각각은 회전축, 즉 유성체 축(506)을 가지며, 상기 유성체 축은 x_g-y_g 평면에서 기울어져서 경사각(511)(γ)을 형성하도록 구성될 수 있고, 상기 경사각은 경사각(118; 도 1a)과 실질적으로 유사하다. 유성체 축(506)은 그 일단이 제1 가이드(512; 도 3에 선으로 나타냄)를 따르도록 구성될 수 있다. 유성체 축(506)은 그 제2 단이 제2 가이드(514; 도 3에 선으로 나타냄)를 따르도록 구성될 수 있다.

도 4를 구체적으로 참조하면, 일 실시예에서, 제1 가이드(512) 및 제2 가이드(514)는 제1 고정자 플레이트(516) 및 제2 고정자 플레이트(518)에 각각 형성될 수 있다. 통상적으로, 유성체 축(506)은 제1 및 제2 가이드(512, 514)에 각각 작동하게 결합될 수 있는 유성체 차축에 구조적으로 대응한다. 일부 실시예들에서, 제1 및 제2 고정자 플레이트(516, 518)는, CVT(500)의 작동 중에 유성체 축(506)에 작동 가능하게 결합되고 유성체 축(506)의 지지를 용이하게 하도록 구성되는 실질적으로 디스크 형상의 몸체이다. 설명의 목적을 위한 예로서, 도 4에 도시된 도면은 x_g-y_g 평면에서 고정자 플레이트(518) 상의 고정자 플레이트(516)의 투영도로 이루어진다. 고정자 플레이트(518)에 대한 고정자 플레이트(516)의 각변위(520)가 x_g-y_g 평면에 정의될 수 있다(주구동축(552)과 일치하는 z_g축은 도 4의 도면의 평면에 수직이며, x_g축과 y_g축 각각은 주구동축(552)에 수직이다). 본 명세서에서, 각변위(520)는 때때로 “각(β)” 또는 더 간결하게 “β”로 지칭된다. 스큐각(120) 같은 스큐각은, CVT(100)를 참조하여 사용된 좌표계와 실질적으로 유사한 좌표계와 대해 실질적으로 유사한 방식으로 CVT(500)에 대해 정의될 수 있다. 그러므로, 스큐각(120)은 이에 CVT(500)를 참조하여 사용될 것이다. “제로-스큐각 상태”는 스큐각(120)이 제로(

=0)일 때의 유성체 축(506)의 상태로 정의된다.

도 5a를 참조하면, 제1 및 제2 가이드(512, 514)는 다시 x_g-y_g 평면에 투영도로 도시된다. 일부 실시예들에서, 제1 가이드(512)는 x_g-y_g 평면의 원점과 반경방향으로 정렬될 수 있고, 예를 들어, 제1 가이드(512)는 일반적으로 y_g축과 일치할 수 있다. 일 실시예에서, 제2 가이드(514)는 x_g-y_g 평면의 원점으로부터 오프셋(522)을 가질 수 있다. 일 예로, 오프셋(522)은 일반적으로 구성선(519)에 대한 선형 오프셋으로 정의될 수 있고, 구성선(519)은 고정자(516)가 공칭 제로 각변위(520)(β)에 위치할 때 x_g-y_g 평면의 원점을 통과하며 제2 가이드(514)에 평행하다. 다른 예로, 제2 가이드(514)는 제1 가이드(512)에 대해 기본 각기준위치(523)(ψ₀)를 가질 수 있다.

도 5a와 도 5b를 참조하면, 가이드들(512, 514)이 다시 개략적으로 도시된다. 일 실시예에서, 고정자(518)는 비-제로 각변위(520)(β)까지 회전할 수 있고, 이는 가이드(512)에 대해 가이드(514)를 이동시킨다(도 5b). 오프셋(522)은 고정자(518)의 중심(즉, x_g-y_g 평면의 원점)에 대해 반경방향 오프셋(525)으로 나타낼 수 있다. 가이드(514)는 반경방향 오프셋(525)에 접한다. 도 5a를 구체적으로 참조하면, 가이드(512)에 대한 기본 각기준위치(523)(ψ₀)는 제로 각변위(520)(β=0)와 제로 경사각(511)(γ=0)에 정의된다. 유성체 축(506)을 위한 대응하는 제로-스큐각 상태가 위치(524)에 도시되고, 상기 위치는 x_g-y_g 평면에서 투영도로 볼 때 제1 및 제2 가이드(512, 514)의 교차점에 놓인다. 이제 도 5b를 구체적으로 참조하면, 비-제로 각변위(520)(β)를 위해, 가이드(514)는 가이드(512)에 대해 각위치(526)(ψ)를 갖는다. 유성체 축(506)을 위한 대응하는 제로-스큐각 상태가 위치(527)에 도시되고, 상기 위치는 x_g-y_g 평면에서 투영도로 볼 때 가이드(512)와 가이드(514)의 교차점에 놓인다. 위치(527)는 비-제로 각변위(520)(β)와 비-제로 경사각(511)(γ)을 위한 제로-스큐각 상태의 예이다. 이에 도시된 가이드들(512, 524)은, 고정자(516, 518)에 슬롯이 형성된 형태로 소정 실시예들에 대해 후술되는 바와 같이 개략적으로 제공될 수 있음을 주목해야 한다. 이러한 경우, 가이드들(512, 514)은 각각의 반경방향 슬롯과 오프셋 슬롯의 중심을 통과하는 중심선을 나타낼 수 있다. 개략적으로, 도 5a 내지 도 5c에 도시된 바와 같이, 볼(508)의 유성체 차축(또는 이 유성체 차축 상의 롤러)과 고정자의 슬롯 사이의 접촉점은 개략적인 가이드들(512, 514) 중 하나의 가이드 상에 위치한 점까지 줄어들었다. 그러나, 고정자(516, 518)의 특정 물리적 실시예들에서는, 상기 접촉점이 반경반향 선 상에 위치하지 않는다.

비-제로 스큐각(120)은 별개로 또는 결합하여 일어나는 두 개의 이벤트에 의해 유성체 축(506) 상에 유도될 수 있다. 하나의 이벤트는 각변위(520)(β)의 변화이고, 다른 이벤트는 경사각(511)(γ)의 변화이다. 일 실시예에서, 일정한 경사각(511)(γ)을 위한 각변위(520)(β)와 스큐각(120)의 관계는, 다른 인자들 중에서도 유성체 축(506)의 길이 및/또는 고정자(516, 518)의 반경과 같은 CVT(500)의 형상에 따라 좌우된다. 일 실시예에서, 일정한 경사각(511)(γ)을 위한 각변위(520)(β)와 스큐각(120)의 관계는 작은 각도에 대해 대략 식(β=

)으로 표현된다. 각변위(520)(β)와 각위치(526)(ψ) 사이의 관계는 예를 들어 CVT(500)의 형상과 기본 각기준위치(523)(ψ₀)에 따라 좌우될 수 있다. 일 실시예에서, 각위치(526)(ψ)는 각변위(520)(β)에 비례할 수 있고, 따라서 관계는 작은 각도에 대해 관계(ψ=β+ψ₀)에 의해 근사될 수 있다. 일정한 각변위(520)(β)를 위해, 스큐각(120)이 또한 경사각(511)(γ)에 관련될 수 있다. 예를 들어, 스큐각(120)은 관계(tan(

)=(1/2*sin (delta γ)*tan(ψ))에 의해 각위치(526)(ψ)와 경사각(511)(델타 γ)의 변화에 관련될 수 있다. 공지된 작은 각 근사를 상기 식에 적용하여 식(

=½*(delta γ)*ψ)을 산출한다.

CVT(500)의 작동 중에, 제1 및/또는 제2 고정자 플레이트(516, 518)는 적절한 제어 입력(도 3 내지 도 5c에 미도시, 예시적 제어 입력이 도 7에 도시됨)을 통해 각변위(520)까지 회전할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 고정자 플레이트(516)는 실질적으로 주구동축(552)에 대해 회전할 수 없도록 구성될 수 있다. 각변위(520)는 먼저 유성체 축(506) 상에 스큐각(120)을 유도한다. 전술한 바와 같이, 스큐각(120)은 유성체 축(506)의 경사각(511)(γ)의 변화를 유발한다. 유성체 축(506)이 기울어짐에 따라, 유성체 축(506)의 단부가 제1 및/또는 제2 가이드(512, 514)를 뒤따른다. 유성체 축(506)이 평형 상태를 향해 기울어짐에 따라 스큐각(120)의 크기가 감소하도록 가이드들(512, 514)이 구성되고, 일 예로 평형 상태는 제로-스큐각 상태에 해당한다. 일단 유성체 축(506)이 일반적으로 제로-스큐각 상태와 일치하는 경사각(511)(γ)에 도달하면, 유성체 축(506)의 기울어짐이 멈춘다. 일 실시예에서, 유성체 축(506)의 경사각(511)(γ)은 적어도 부분적으로 각변위(520)(β)에 따라 좌우된다. 일부 실시예들에서, 경사각(511)(γ)과 각변위(520)(β)의 관계는 고유하고, 따라서 각변위(520)(β)의 각각의 값은 CVT(500)를 평형 속도비 상태에서 작동시킬 수 있는 경사각(511)(γ)의 값에 해당한다.

평형 상태에 도달할 때, 유성체 축들(506) 각각은 실질적으로 제로-스큐각 상태에 있다. CVT(500)의 유성체 축들(506)과 그에 따라 견인 유성체들(508)이 고정자들(516, 518)에 독립적으로 결합되기 때문에, 견인 유성체들(508)과 유성체 축들(506) 각각은 평형 속도비 상태에서 독립적으로 자체 안정화될 수 있다. 추가로 설명하자면, 유성체 축들(506) 중 한 축의 경사각(511)(γ)이 (예를 들어, 외부 영향 또는 작동 상태의 동요로 인해) 평형 상태에서 멀어지는 경우, 유성체 축(506)의 단부들이 가이드들(512, 514)을 뒤따른다. 전술한 바와 같이, 스큐 상태가 유성체 축(506) 상에 유도되고, 따라서 유성체 축(506)은 경사각(511)(γ)을 향해 기울어지는 경향이 있으며, 상기 경사각은 일반적으로 특정 각변위(520)(β)를 위한 평형 상태에 해당한다. 가이드들(512, 514)은 유성체 축(506)의 움직임 또는 기울어짐을 독립적으로 가이드한다. 그러므로, 유성체 축들(506) 중 하나의 축의 움직임 또는 기울어짐은 실질적으로 CVT(500)의 다른 유성체 차축들과 독립적으로 발생한다.

가이드들(512, 514)의 구성은 평형 상태에서 안정화하려는 CVT(500)의 성능에 영향을 미친다. 제1 견인 링(504)의 소정의 회전 방향에 대해, 도 5a에 도시된 가이드들(512, 514)의 배치는 CVT(500)의 안정적인 작동을 가져온다. 예를 들어, CVT(500)를 위해 각변위(520)(β)에 대응하는 원하는 속도비를 유지할 수 있다. 일반적으로 도 1a 내지 도 1f를 참조하여 정의된 부호 규정을 고수하면, 소정의 각변위(520)(β)에 대해, 경사각(511)(γ)의 양의 변화가 스큐각의 양의 변화를 유도하고, 역으로도 마찬가지임을 알 수 있다. 그러므로, 각각의 유성체 축(506)은 도 5a에 도시된 가이드들(512, 514)의 상대 배치가 제공될 때 안정적으로 작동할 수 있다.

이제 도 5c를 참조하면, 일 실시예에서, 가이드(5121)와 가이드(5141)는 가이드들(512, 514)과 실질적으로 유사한 기능을 가질 수 있다. 그러나, 가이드들(5121, 5141)은 x_g-y_g 평면에 대해 기본 각기준위치(523)(ψ₀)와 실질적으로 반대 방향인(즉, 반대 부호인) 기본 각기준위치(5231)에 배치된다. 제1 링(504)의 등가 회전 방향과 그에 따른 견인 유성체(508)의 회전 방향을 가정할 때, 가이드들(5121, 5141)의 배치는 적어도 일부 경우에서 CVT(500)의 불안정한 작동을 초래할 수 있다. 예를 들어, 경사각(511)(γ)의 양의 변화가 음의 스큐각을 유도하고 역으로도 마찬가지이기 때문에, CVT(500)를 위해 각변위(520)(β)에 대응하는 원하는 속도비를 유지할 수 없다. 따라서, 유성체 축들(506) 중 하나의 축을 기울이는 작동상 변화로 인해, 유성체 축(506)이 예를 들어 기계적 멈춤부(미도시)에 의해 제한될 때까지 기울어지게 된다.

이제 도 6a를 참조하면, 일 실시예에서, 예를 들어 CVT(500)에 결합된 전력 전자 하드웨어와 통신하는 마이크로프로세서 상에서 스큐-기반 제어 프로세스(600)를 실시할 수 있다. 스큐-기반 제어 프로세스(600)는 단계(602)에서 시작한다. 다음으로, 스큐-기반 제어 프로세스(600)는 단계(604)로 진행하여, CVT(500)의 원하는 속도비(SR) 설정값을 수신한다. 스큐-기반 제어 프로세스(600)는 단계(606)로 진행하여, 예를 들어 제1 고정자(516)의 각변위(520)를 결정한다. 다음으로, 스큐-기반 제어 프로세스(600)는 액츄에이터 하위 프로세스(608)로 진행하여, 각변위(520)를 예를 들어 고정자(516)에 적용한다. 액츄에이터 하위 프로세스(608)의 완료 시에, 스큐-기반 제어 프로세스(600)는 단계(609)로 진행하여, CVT(500)의 실제 SR을 측정한다. 일 실시예에서, CVT(500)의 실제 SR은, 예를 들어 견인 링들(502, 504)의 속도 또는 CVT(500)의 입출력 속도를 나타내는 임의의 다른 구성요소들의 속도를 측정하여 결정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 실제 SR은 적어도 부분적으로 목표 출력속도 상태에 기반하거나 적어도 부분적으로 목표 입력속도 상태에 기반하여 계산될 수 있다. 다른 실시예들에서, CVT(500)의 실제 SR은 유성체 축(506)의 경사각을 측정하여 결정될 수 있다. 또 다른 실시예들에서, CVT(500)의 실제 SR은 CVT(500)의 실제 토크비를 측정하여 결정될 수 있다. CVT(500)의 실제 토크비는, 예를 들어 견인 링들(502, 504)의 토크 또는 CVT(500)의 입출력 토크를 나타내는 임의의 다른 구성요소들의 토크를 측정하여 결정될 수 있다. 다음으로, 스큐-기반 제어 프로세스(600)는 결정 단계(610)로 진행하여, 측정된 속도비를 원하는 속도비 설정값과 비교하여 비교값을 생성한다. 측정된 속도비가 원하는 속도비 설정값과 같지 않으면, 스큐-기반 제어 프로세스(600)는 단계(606)로 되돌아간다. 측정된 속도비가 원하는 속도비 설정값과 같으면, 스큐-기반 제어 프로세스(600)는 최종 단계(612)로 진행한다. 일부 실시예들에서, 스큐-기반 제어 프로세스(600)는 개방 루프 방식으로 작동하도록 구성되고, 이 경우 단계들(609, 610)은 하위 프로세스(608)에 포함되지 않는다.

도 6b를 참조하면, 일 실시예에서, 단계(606)는 곡선(607)으로 나타낼 수 있는 룩업 테이블을 사용할 수 있다. 곡선(607)은 예를 들어 CVT(500)의 속도비와 각변위(520)(β) 사이의 예시적인 관계를 도시한다. 곡선(607)은 식(y=Ax²-Bx+C)으로 표현될 수 있고, 여기서 y는 각변위(520)(β)이고 x는 속도비이다. 일 실시예에서, A, B, C의 값은 각각 0.5962, -4.1645, 3.536이다. 일부 실시예들에서, A, B, C의 값은 각각 0.5304, -4.0838, 3.507이다. 다른 실시예들에서, A, B, C의 값은 다른 인자들 중에서, CVT(500)의 치수와 형상, 예를 들어, 고정자들(516, 518) 상의 가이드들(512, 514)의 위치, 유성체 축(506)의 길이, 견인 링들(502, 504)들의 치수에 관련되어 있다. 일부 실시예들에서, 액츄에이터 하위 프로세스(608)는 개방 루프 방식으로 작동하도록 구성되고, 이 경우 단계들(619, 620)은 하위 프로세스(608)에 포함되지 않는다.

이제 도 6c를 참조하면, 일 실시예에서, 액츄에이터 하위 프로세스(608)는 단계(614)에서 시작하고 단계(615)로 진행하여, 각변위(520)(β) 설정값을 수신한다. 액츄에이터 하위 프로세스(608)는 단계(616)로 진행하여, 액츄에이터 명령 신호를 적어도 부분적으로 각변위(520)(β)에 기반하여 결정한다. 일 실시예에서, 룩업 테이블을 이용하여 각변위(520)(β) 설정값을 액츄에이터 명령 신호로 변환할 수 있다. 일부 실시예들에서, 액츄에이터 명령 신호는 전압 또는 전류일 수 있다. 다른 실시예들에서, 액츄에이터 명령 신호는 케이블 또는 연결부의 위치 변화일 수 있다. 일부 실시예들에서, 알고리즘을 이용하여 각변위(520)(β) 설정값으로부터 액츄에이터 명령 신호를 얻을 수 있다. 다음으로, 액츄에이터 하위 프로세스(608)는 단계(617)로 진행하여, 액츄에이터 명령 신호를 액츄에이터와 관련 하드웨어로 전송한다. 일 실시예에서, 표준 직렬 통신 프로토콜을 사용하여 명령 신호를 액츄에이터 하드웨어에 전송할 수 있다. 일부 실시예들에서, 케이블 또는 연결부를 이용하여 명령 신호를 액츄에이터 하드웨어에 전송할 수 있다. 다음으로, 액츄에이터 하위 프로세스(608)는 단계(618)로 진행하여, 고정자 예를 들어 고정자(516)를 회전시킨다. 이후, 액츄에이터 하위 프로세스(608)는 단계(619)로 진행하여, 각변위(520)(β)를 측정한다. 다음으로, 액츄에이터 하위 프로세스(608)는 결정 단계(620)로 진행하여, 측정된 각변위(520)(β)를 각변위(520)(β) 설정값과 비교한다. 측정된 각변위(520)(β)가 각변위(520)(β) 설정값과 같지 않으면, 액츄에이터 하위 프로세스(608)는 단계(616)로 되돌아간다. 측정된 각변위(520)(β)가 각변위(520)(β) 설정값과 같으면, 액츄에이터 하위 프로세스(608)는 단계(622)에서 종료되고, 도 6a를 참조하여 전술한 바와 같이 스큐-기반 제어 프로세스(600)가 단계(609)에서 계속될 수 있다. 일부 실시예들에서, 액츄에이터 하위 프로세스(608)는 개방 루프 방식으로 작동하도록 구성되고, 이 경우 단계들(619, 620)은 하위 프로세스(608)에 포함되지 않는다.

이제 도 7을 참조하면, 일 실시예에서, CVT(1000)는 베리에이터 어셈블리(1004)에 작동 가능하게 결합된 스큐-기반 제어 시스템(1002)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 베리에이터 어셈블리(1004)는 실질적으로 구형인 다수의 견인 유성체(1008)의 반경방향 내부에 접촉 상태로 위치하는 견인 태양체(1006)를 포함한다. 견인 태양체(1006)는 베어링들(1011)을 구비하여 주차축(1010)을 중심으로 회전하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 견인 태양체(1006)는 주차축(1010)과 베어링들(1011)에 결합되는 클립들(1012)에 의해 주차축(1010)에 대해 축방향으로 고정된다.

일 실시예에서, 각각의 견인 유성체(1008)는 유성체 차축 세트(1009A, 1009B)를 구비하고, 상기 차축들은 각각의 견인 유성체(1008)를 위해 경사조절식 회전축을 제공하도록 구성된다. 유성체 차축들(1009A, 1009B)은 견인 유성체(1008)와 함께 회전하도록 구성될 수 있다. 유성체 차축들(1009A, 1009B)은 실질적으로 견인 유성체(1008)의 중심축과 정렬된다. 다른 실시예들에서, 견인 유성체(1008)는 중앙 보어를 갖도록 구성될 수 있고, 견인 유성체(1008)는 베어링들을 통해 유성체 차축(미도시)에 작동 가능하게 결합될 수 있고, 따라서 유성체 차축은 실질적으로 회전할 수 없도록 구성된다. 견인 유성체들(1008) 각각은 제1 고정자(1014)및 제2 고정자(1016)에 작동 가능하게 결합된다. 제1 및 제2 고정자(1014, 1016)는 주차축(1010)과 동축으로 배치될 수 있다.

CVT(1000)의 일 실시예에서, 입력 드라이버(1018)는 주차축(1010)에 동축으로 배치될 수 있다. 입력 드라이버(1018)는 예를 들어 스프로켓, 풀리, 또는 기타 적합한 결합부로부터 입력 동력을 수신하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 입력 드라이버(1018)는 제1 축력 발생 어셈블리(1020)에 결합된 비틀림 플레이트(1019)에 결합된다. 제1 축력 발생 어셈블리(1020)는 견인 링(102; 도 1a)과 실질적으로 유사한 기능을 가질 수 있는 제1 견인 링(1022)에 작동 가능하게 결합된다. 제1 견인 링(1022)은 견인 유성체들(1008) 각각에 접촉하도록 구성된다. 제2 견인 링(1024)은 견인 유성체들(1008) 각각에 접촉하도록 구성된다. 제2 견인 링(1024)은 견인 링(104; 도 1a)과 실질적으로 유사한 기능을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 제2 견인 링(1024)은 제2 축력 발생 어셈블리(1026)에 결합된다. 제2 축력 발생 어셈블리(1026)는 제1 축력 발생 어셈블리(1020)와 실질적으로 유사할 수 있다. 특정 실시예들에서, 축력 발생 어셈블리들(1020, 1026)은 PCT 출원 제PCT/US2007/023315호에 전체적으로 개시된 클램핑력 발생 기구와 실질적으로 유사할 수 있다.

CVT(1000)의 작동 중에, 입력 동력은 예를 들어 스프로켓을 통해 입력 드라이버(1018)에 전달될 수 있다. 입력 드라이버(1018)는 비틀림 플레이트(1019)를 통해 제1 축력 발생 어셈블리(1020)에 동력을 전달할 수 있다. 제1 축력 발생 어셈블리(1020)는 제1 견인 링(1022)과 각각의 견인 유성체(1008) 사이의 견인 또는 마찰 경계면을 통해 견인 유성체들(1008)에 동력을 전달할 수 있다. 견인 유성체들(1008)은 제2 견인 링(1024)과 제2 축력 발생 어셈블리(1026)를 통해 허브 쉘(1028)에 동력을 전달한다. 견인 유성체들(1008)의 회전축을 기울임에 의해, 입력속도 대 출력속도의 비의 변화와 그에 따른 입력 토크 대 출력 토크의 비의 변화를 달성한다. 일 실시예에서, 견인 유성체들(1008)의 회전축의 기울임은 제1 고정자(1014)의 회전에 의해 달성되고, 상기 제1 고정자는 제1 고정자(516; 도 4 내지 도 5c)와 실질적으로 유사할 수 있다.

이제 도 8을 참조하면, 일 실시예에서, CVT(2000)는 CVT(1000)와 실질적으로 유사할 수 있다. 설명의 목적으로, CVT(1000)와 CVT(2000) 사이의 유일한 차이점이 설명될 것이다. 일 실시예에서, CVT(2000)는 견인 유성체들(1008) 각각의 반경방향 내부에 접촉 상태로 위치하는 견인 태양체(2007)를 포함한다. 도 8의 도면의 평면의 횡단면에서 볼 때, 견인 태양체(2007)는 실질적으로 원통형 몸체로, 상기 몸체의 외주의 주위에 v 형상의 프로파일이 형성될 수 있다. 견인 태양체(2007)는 제1 및 제2 위치(2008, 2009) 각각에서 견인 유성체들(1008) 각각에 접촉하도록 구성될 수 있다. 접촉부(3; 도 1a 내지 도 1f)를 참조하여 설명된 접촉-중심 좌표계들과 운동학적 관계가 접촉 위치들(2008, 2009)에 유사하게 적용될 수 있다. CVT(2000)의 작동 중에, 견인 태양체(2007)는 접촉 위치들(2008, 2009)에서 축력의 균형을 이루어 실질적으로 축방향으로 고정된다. 또한, 일부 실시예들에서. 제1 및 제2 링(1022, 1024)이 유성체들(1008)에 충분한 반경방향 운동학적 구속을 가하도록 구성된다. 이러한 실시예들에서는, 견인 태양체(2007)와 베어링들(1011)이 본 명세서에 설명된 CVT의 다양한 실시예들에서 제거될 수 있다.

도 9를 참조하면, 일 실시예에서, 스큐-기반 제어 시스템(1002)은 고정자 드라이버(1032)에 결합되도록 구성될 수 있는 레버 암(lever arm)(1030)을 포함할 수 있다. 고정자 드라이버(1032)는 예를 들어 다수의 다월 또는 기타 적합한 체결구 또는 결합구(미도시)를 통해 제1 고정자 플레이트(1014)에 결합될 수 있다. 일 실시예에서, 고정자 드라이버(1032)는 중공이 형성된 대략 원통형 몸체일 수 있다. 고정자 드라이버(1032)는 일단에 플랜지(1031)를 구비할 수 있고, 상기 플랜지는 고정자 드라이버(1032)를 제1 고정자 플레이트(1014)에 용이하게 결합하도록 구성된다. 고정자 드라이버(1032)는 예를 들어 베어링을 고정하는 클립(1035)을 수용하도록 구성될 수 있는 홈을 가질 수 있다.

일 실시예에서, 제1 고정자 플레이트(1014)는 주차축(1010)을 중심으로 회전하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 부싱(1033)이 제1 고정자 플레이트(1014)와 고정자 드라이버(1032)에 결합될 수 있다. 부싱(1033)은 주차축(1010) 주위에 동축으로 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 너트(1034)가 부싱(1033)을 축방향으로 고정하기 위해 주차축(1010)과 협력하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제2 고정자 플레이트(1016)가 스플라인(1035) 또는 기타 적절한 토크 전달 결합부를 통해 주차축(1010)에 결합될 수 있고, 따라서 제2 고정자 플레이트(1016)는 실질적으로 주차축(1010)을 중심으로 회전할 수 없다.

CVT(1000)의 작동 중에, 레버 암(1030)은 주차축(1010)을 중심으로 회전될 수 있고, 그에 의해 주차축(1010) 주위에 고정자 드라이버(1032)의 각회전을 발생시킨다. 레버 암(1030)은 연결부 또는 케이블(미도시)을 통해 수동으로 회전될 수 있다. 일부 실시예들에서, 레버 암(1030)은 DC 모터 또는 서보 액츄에이터 같은 전자 액츄에이터(미도시)에 작동 가능하게 결합될 수 있다. 일부 실시예들에서, 레버 암(1030)은 유압 액츄에이터(미도시)에 작동 가능하게 결합될 수 있다. 다른 실시예들에서, 고정자 드라이버(1032)는 위에 언급된 액츄에이터들 중 임의의 액츄에이터에 직접 결합될 수 있다. 고정자 드라이버(1032)의 각회전은 제2 고정자 플레이트(1016)에 대해 제1 고정자 플레이트(1014)에 각변위(β)를 전달한다. CVT(500)를 참조하여 전술한 바와 같이, 제2 고정자 플레이트(1016)에 대한 제1 고정자 플레이트(1014)의 각변위로 인해, 견인 유성체들(1008)의 회전축이 용이하게 기울어질 수 있다.

이제 도 10 내지 도 13을 참조하면, 일 실시예에서, 제1 고정자 플레이트(1014)는 중앙 보어를 갖는 실질적으로 디스크 형상의 몸체일 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 고정자 플레이트(1014)는 중앙 보어 주위에 형성된 허브(1036)를 구비할 수 있다. 허브(1036)는 제1 고정자 플레이트(1014)와 고정자 드라이버(1032)의 결합을 용이하게 할 수 있는 다수의 홀(1038)을 가질 수 있다. 다수의 반경방향 오프셋 슬롯(1040)이 제1 고정자 플레이트(1014)의 일면에 형성될 수 있다. 반경방향 오프셋 슬롯들(1040)은, 예를 들어 볼 차축들(1009) 각각에 작동 가능하게 결합된 다수의 롤러(1042; 도 9 참조)와의 접촉을 통해 견인 유성체들(1008)의 지지를 용이하게 하도록 구성될 수 있다. 제2 고정자 플레이트(1016)는 다수의 반경방향 슬롯(1044)을 가질 수 있다. 반경방향 슬롯들(1044)은 롤러들(1042)에 결합되도록 구성될 수 있다. 도 10은 반경방향 슬롯들(1044)에 대한 반경방향 오프셋 슬롯들(1040)의 예시적인 배치를 도시한다. 설명의 목적으로, 전역 좌표들(1047; 도 9)이 CVT(1000)에 적용된다. 그 결과로서, 반경방향 슬롯들(1044)은 x_g-y_g 평면에서 제1 고정자 플레이트(1014) 상에 투영도로 보일 수 있다. 반경방향 슬롯들(1044)은 도 10에 파선으로 도시된다.

구체적으로 도 11a와 도 11b를 참조하면, 일 실시예에서, 반경방향 오프셋 슬롯들(1040)과 반경방향 슬롯들(1044)은 폭(1046)을 갖는다. 폭(1046)은 롤러(1042)의 외경을 수용하도록 설정될 수 있다. 도 10에 도시된 실시예에서, 반경방향 슬롯들(1044)은 제2 고정자 플레이트(1016) 주위에 배치되므로, x_g-y_g 평면 상의 반경방향 오프셋 슬롯들(1040)과 반경방향 슬롯들(1044)의 투영도에 보이는 바와 같이, 반경방향 오프셋 슬롯들(1040)이 반경방향 슬롯들(1044)과 정렬되지 않는다(즉, 오프셋된다). 선형 오프셋(1048)의 양이 단면선(A-A, B-B)에 따라 도 11에 도시된다. 단면선(A-A)은 실질적으로 반경방향 오프셋 슬롯들(1040) 중 하나의 슬롯을 양분하고, 이러한 양분은 실질적으로 폭(1046)의 절반이 된다. 단면선(B-B)은 실질적으로 제1 고정자 플레이트(1014)의 중심선과 정렬된다. 단면선(B-B)은 주구동축(z_g; 도 9)에 수직인 선이다. 단면선(A-A)은 단면선(B-B)에 평행하는 선이다. 대안으로, 반경방향 오프셋 슬롯들(1040)은 구성선(1050)과 중심선(1051)을 정의함으로써 각오프셋(1049)을 갖는 것으로 도시될 수 있다. 중심선(1051)은 제1 고정자 플레이트(1014)의 직경에 대해 구성될 수 있다. 편의상, 구성선(1050)은, 유성체 차축(1009)이 실질적으로 제로(0)에 상응하는 경사각을 가질 때 유성체 차축(1009)의 중심과 일치하는 반경방향 위치에 있는 것으로 도시된다. 각오프셋(1049)은 구성선(1050)을 따라 위치하는 반경방향 오프셋 슬롯들(1040)의 중간부와 중심선(1051) 사이의 각변위로 정의될 수 있고, 반경방향 오프셋 슬롯(1040)의 중간부는 실질적으로 폭(1046)의 절반이다. 일 실시예에서, 각오프셋(1049)은 약 0도 내지 45도의 범위이다. 일부 실시예들에서, 각오프셋(1049)은 5도 내지 20도이고, 바람직하게는 8도, 9도, 10도, 11도, 또는 12도이다.

이제 도 12와 도 13을 참조하면, 일 실시예에서, 제1 고정자 플레이트(1014)는 중앙 보어 주위에 배치된 시프트 멈춤 연장부(shift stop extension)(1052)를 구비할 수 있다. 제1 고정자 플레이트(1014)는 대략 원환상형 간극 절개부(1054)를 구비할 수 있다. 간극 절개부(1054)는 제1 고정자 플레이트(1014)의 일면에 형성될 수 있다. 도 13의 평면에서 볼 때, 간극 절개부(1054)는 대략 만곡된 프로파일을 가질 수 있다. 마찬가지로, 도 12의 평면에서 볼 때, 반경방향 오프셋 슬롯(1040)의 골(valley)(1041) 및/또는 벽(1043)이 대략 만곡된 프로파일을 가질 수 있다. CVT(1000)의 작동 중에, 반경방향 오프셋 슬롯들(1040)은 롤러들(1042)을 가이드한다. 시프트 멈춤 연장부(1052)는 반경방향 오프셋 슬롯(1040) 내의 롤러(1042)의 경로에 기계적 제한을 가할 수 있다. 일부 실시예들에서, 시프트 멈춤 연장부(1052)는 제1 고정자 플레이트(1014)의 반경방향 외주에 형성될 수 있다.

이제 도 14와 도 15를 참조하면, 일 실시예에서, 제2 고정자 플레이트(1016)는 중앙 보어(1056)를 갖는 대략 디스크 형상의 몸체일 수 있다. 중앙 보어(1056)는, 예를 들어 스플라인, 널(knurl), 또는 용착부(weld)를 이용한 제2 고정자 플레이트(1016)와 주차축(1010)의 결합을 용이하게 하도록 구성될 수 있다. 반경방향 슬롯들(1044)은 중앙 보어(1056)에 대해 각을 이루며 배치될 수 있다. 일부 실시예들에서, 반경방향 슬롯들(1044)은 제2 고정자 플레이트(1016)의 외주에 인접한 부분 또는 그 주변부로부터 중앙 보어(1056)를 향해 제2 고정자 플레이트(1016) 상에 연장될 수 있다. 도 15의 평면에서 볼 때, 반경방향 슬롯(1044)은 만곡된 프로파일을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 제2 고정자 플레이트(1016)는 시프트 멈춤 연장부(1057)를 구비할 수 있다. 시프트 멈춤 연장부(1057)는 중앙 보어(1056)에 대해 반경방향으로 형성되고 중앙 보어(1056)로부터 축방향으로 연장될 수 있다. 시프트 멈춤 연장부(1057)는 시프트 멈춤 연장부(1052)와 실질적으로 유사하게 구성될 수 있다.

이제 도 16과 도 17을 참조하면, 일 실시예에서, 유성체 차축(1009)은 클립(1072)을 수용하도록 구성된 홈(1070)을 가질 수 있다. 클립(1072)은 롤러(1042)와 유성체 차축(1009)의 결합을 용이하게 할 수 있다. 일 실시예에서, 표면(1074)이 유성체 차축(1009) 상에 구비되어 베어링(1076)을 위한 지지부를 제공할 수 있다. 베어링(1076)은 롤러(1042)의 내경에 결합되도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 베어링(1076)은 롤러(1042) 내부로 압착된다. 다른 실시예들에서, 롤러(1042)는 볼 베어링(1077)을 수용하도록 구성될 수 있다. 베어링면(1078)이 유성체 차축(1009) 상에 구비되어 베어링(1077)과 유성체 차축(1009)의 결합을 용이하게 할 수 있다.

계속 도 16과 도 17을 참조하면, 일 실시예에서, 롤러(1042)는 중앙 보어를 갖는 대략 원통형 몸체일 수 있다. 중앙 보어는 베어링(1076) 또는 베어링(1077)을 수용하도록 구성될 수 있다. 롤러(1042)는 원통형 몸체에 크라운형 외주를 가질 수 있다. 크라운형 외주는 유성체 차축(1009)과 제1 및 제2 고정자 플레이트(1014, 1016)의 결합을 용이하게 하도록 구성된다.

전술한 설명은 특정 구성요소들 또는 서브어셈블리들의 치수를 제공한 것임을 주목해야 한다. 언급된 치수들 또는 치수 범위들은 최선의 형태와 같은 특정 합법적 요구사항들에 가능한 잘 순응하도록 제공된다. 그러나, 본 명세서에 설명된 본 발명의 범위는 청구범위의 내용에 의해서만 결정되는 것이며, 결과적으로 임의의 청구항이 특정 치수 또는 치수 범위를 그 특징으로 포함하는 경우를 제외하면, 상기 언급된 치수들 중 어느 것도 본 발명의 실시예들을 제한하는 것으로 고려되지 않아야 한다.

전술한 설명은 본 발명의 특정 실시예들을 상술한다. 그러나, 전술한 내용이 아무리 상세하게 기술되었다 해도, 본 발명이 다양한 방식으로 실시될 수 있음은 물론이다. 또한, 전술한 바와 같이, 본 발명의 특정 특징들 또는 양상들을 설명할 때의 특정 용어의 사용은, 용어가 그와 연관된 본 발명의 특징들 또는 양상들의 임의의 특정 특징들을 포함하는 것으로 한정되기 위해 본 명세서에서 재정의되는 것을 암시하는 것으로 간주되지 않음을 주목해야 한다.

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16. 주구동축에 대해 각을 이루며 배치되고 각각이 경사조절식 회전축을 갖는 다수의 견인 유성체를 구비한 무단 변속기로,
    주구동축과 동축으로 배치되고, 각각의 경사조절식 회전축이 다른 회전축들과 독립적으로 가이드되도록 구성된 다수의 반경방향 오프셋 슬롯을 갖는 제1 고정자 플레이트; 및
    주구동축과 동축으로 배치되고, 경사조절식 회전축들을 독립적으로 가이드하도록 구성된 다수의 반경방향 슬롯을 갖는 제2 고정자 플레이트를 포함하고,
    상기 다수의 견인 유성체 각각에 대해 스큐 상태를 적용하도록, 제1 고정자 플레이트는 제2 고정자 플레이트에 대해 회전하도록 구성되는 무단 변속기.
17. 제16항에 있어서, 각각의 견인 유성체에 결합되고, 각각의 견인 유성체의 반경방향 내부에 위치하며, 축방향으로 고정되도록 구성된 견인 태양체를 더 포함하는 무단 변속기.
18. 다수의 견인 유성체를 구비한 무단 변속기용 고정자 플레이트로,
    중심을 갖는 디스크 형상의 몸체; 및
    중심에 대해 각을 이루며 배치되고 각각이 디스크 형상의 몸체의 중심선으로부터 선형 오프셋을 갖는 다수의 반경방향 오프셋 가이드를 포함하는 고정자 플레이트.
19. 제18항에 있어서, 중심의 주위에 배치된 시프트 멈춤 연장부를 더 포함하는 고정자 플레이트.
20. 제19항에 있어서, 시프트 멈춤 연장부는 반경방향 오프셋 가이드들의 반경방향 내부에 위치하는 것인, 고정자 플레이트.
21. 제19항에 있어서, 시프트 멈춤 연장부는 반경방향 오프셋 가이드들의 반경방향 외부에 위치하는 것인, 고정자 플레이트.
22. 각각이 경사조절식 회전축을 갖는 다수의 견인 유성체를 구비한 무단 변속기로,
    무단 변속기의 주구동축과 동축으로 배치되고, 각각의 견인 유성체에 작동 가능하게 결합되며, 다수의 반경방향 오프셋 슬롯을 갖는 제1 고정자 플레이트로, 반경방향 오프셋 슬롯들이 제1 고정자 플레이트의 중심에 대해 각을 이루며 배치되고 각각이 제1 고정자 플레이트의 중심선으로부터 선형 오프셋을 갖는 제1 고정자 플레이트;
    무단 변속기의 주구동축과 동축으로 배치되고 다수의 반경방향 슬롯을 갖는 제2 고정자 플레이트로, 반경방향 슬롯들이 제2 고정자 플레이트의 중심에 대해 각을 이루며 배치되고 각각이 제2 고정자 플레이트의 중심과 반경방향으로 정렬된 제2 고정자 플레이트; 및
    상기 다수의 견인 유성체 각각에 대해 스큐 상태를 적용하도록, 제1 및 제2 고정자 플레이트 중 적어도 하나에 작동 가능하게 결합되고 제1 및 제2 고정자 플레이트 사이에 상대 회전을 전달하도록 구성된 액츄에이터를 포함하는 무단 변속기.
23. 제22항에 있어서, 제1 고정자 플레이트에 결합되고, 액츄에이터에 작동 가능하게 결합되도록 구성된 고정자 드라이버를 더 포함하는 무단 변속기.
24. 제22항에 있어서, 각각의 견인 유성체에 결합되고, 각각의 견인 유성체의 반경방향 내부에 위치하며, 축방향으로 고정되도록 구성된 견인 태양체를 더 포함하는 무단 변속기.
25. 볼 유성체 무단 변속기로,
    각각이 경사조절식 회전축을 갖는 다수의 견인 유성체;
    무단 변속기의 주구동축에 수직인 선과 정렬되고 경사조절식 회전축 상에서 작동하도록 구성된 제1 가이드; 및
    상기 다수의 견인 유성체 각각에 대해 스큐 상태를 적용하도록, 무단 변속기의 주구동축에 수직인 선에 평행한 선과 정렬되고 경사조절식 회전축 상에서 작동하도록 구성된 제2 가이드를 포함하는 무단 변속기.
26. 제25항에 있어서, 제1 및 제2 가이드는 경사조절식 회전축들의 평형 상태를 정의하는 위치를 설정하도록 구성되는 것인, 무단 변속기.
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