KR102091717B1 - 키 풀리 세그먼트 구성요소，세그먼트 스택 구성，및 동기화된 세그먼트식 교환 풀리 트랜스미션 시스템에서의 캠과 롤러 설계 및 작동 방법 - Google Patents

키 풀리 세그먼트 구성요소，세그먼트 스택 구성，및 동기화된 세그먼트식 교환 풀리 트랜스미션 시스템에서의 캠과 롤러 설계 및 작동 방법 Download PDF

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폴 보테로
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Abstract

본 발명은 키 풀리 세그먼트에 관한 것으로서, 동기화된 세그먼트식 교환 풀리 트랜스미션 시스템에서 키 풀리 세그먼트는 무한 부재에 결합되도록 설정된 풀리 세그먼트 세트의 제1 톱니부 또는 마지막 톱니부이다. 결합되거나 해제되는 제1 또는 마지막 키 세그먼트 톱니부는 단축되거나 완전히 트리밍되며, 키 세그먼트에 인접한 풀리 세그먼트는 톱니부 프로파일이 키 세그먼트를 향해 연장되도록 신장된다. 단축된 톱니부 또는 톱니부들 및 신장된 인접 세그먼트는 함께 많은 풀리 세그먼트가 키 세그먼트로서 구성될 수 있게 한다. 완전히 트리밍된 톱니부는 키 세그먼트 상의 무한 부재를 위한 지지 표면을 생성하도록 구성될 수도 있다. 신장된 인접 세그먼트는 키 세그먼트의 지지 표면과 슬라이딩가능하게 정합되는 연장부를 가짐으로써, 반경방향 지지부를 수납한다. 다른 풀리 세그먼트 세트로부터의 복수의 풀리 세그먼트가 통합형 스택으로 함께 이동되도록 연결되거나 구성될 수도 있으며, 임의의 하나의 세그먼트가 통합형 스택이 회전 축을 따라 이동될 때 무한 부재와의 결합 위치에 존재하도록 스태거링될 수도 있다. 통합형 스택은 내부 및 외부 반경방향 표면에 가이딩 레일을 가질 수도 있으며, 풀리 조립체는 이런 안내 레일을 수납하는 정합 구성요소를 가질 수도 있다. 통합형 스택의 임의의 개수의 풀리 세그먼트가 풀리 세그먼트일 수도 있다. 스택의 풀리 세그먼트는 하나 이상의 통합형 스택 내로 수직으로 분리될 수도 있다. 통합형 스택은 캠 또는 캠 시스템에 의해 이동될 수도 있으며, 각각의 통합형 스택은 슬라이딩가능하게 또는 회전가능하게 부착된 롤러 및 롤러 아암을 갖는다. 섀시 장착 캠이 접촉 구역 외부의 롤러에 결합되고, 롤러 및 롤러 아암은 캠과의 결합 위치 내외로 이동되며, 통합형 스택의 각각의 세그먼트가 결합 위치 내로 또는 외부로 이동된다. 롤러는 어레이의 고정가능하게 장착된 전자석에 의해 결합 위치 내외로 작동될 수도 있다. 롤러는 각각의 전자석 어레이에 의해 복수의 캠과 개별적으로 결합됨으로써, 각각의 스택의 축방향 운동을 완료시킬 수 있다. 어레이의 전자석은 키 풀리 세그먼트 결합, 스택의 축방향 이동 및 병진 운동을 수행하기 위해 선택된 롤러를 활성 위치로 이동시키도록 선택적으로 활성화될 수도 있다.

Description

키 풀리 세그먼트 구성요소，세그먼트 스택 구성，및 동기화된 세그먼트식 교환 풀리 트랜스미션 시스템에서의 캠과 롤러 설계 및 작동 방법{KEY PULLEY SEGMENT FEATURES，SEGMENT STACK CONFIGURATION，AND CAM AND ROLLER DESIGN AND ACTUATION IN A SYNCHRONIZED SEGMENTALLY INTERCHANGING PULLEY TRANSMISSION SYSTEM}
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은, 2011년 4월 26일자로 제출되었으며 발명의 명칭이 "동기화된 세그멘트 단위로 교체되는 풀리 변속 시스템(SYNCHRONIZED SEGMENTALLY INTERCHANGING PULLEY TRANSMISSION SYSTEM)"인 미국 가특허 출원 제61/479,032호의 우선권을 주장하며, 상기 미국 가특허 출원의 전체 내용은 인용함으로써 본 명세서에 포함된다. 본 출원은, 2005년 5월 19일자로 제출되었으며 발명의 명칭이 "동기화된 세그멘트 단위로 교체되는 풀리 변속 시스템(SYNCHRONIZED SEGMENTALLY INTERCHANGING PULLEY TRANSMISSION SYSTEM)"인 PCT 출원공개공보 제2005/111463호와 관련된다.
본 발명은 변속 시스템, 더욱 구체적으로는 메카트로닉 가변 속도 구동기들에 관한 것이다.
동기화된 세그멘트 단위로 교체되는 풀리 변속 시스템(Synchronized Segmentally Interchanging Pulley Transmission System: 이하, SSIPTS)은, 우선일자가 2005년 5월 19일이며 인용함으로써 전체 내용이 본 명세서에 포함되는 PCT 출원공개공보 제2005/111463호의 대상이다.
SSIPTS의 개발은, 그러한 메카트로닉 가변 속도 구동 시스템의 작동을 향상시킬 수 있는 몇 가지 신규한 추가적인 특징을 밝혀왔다.
이에 따라, SSIPTS에서 사용하기 위한 신규의 개선들 및 추가적인 특징들에 대한 요구가 존재한다.
본 발명의 목적은, 변속 시스템, 더욱 구체적으로는 메카트로닉 가변 속도 구동기를 제공하는 것이다.
일 양태에서는, 키 풀리 세그먼트로서, 동기화된 세그먼트 단위로 교체되는 풀리 변속 시스템 내의 풀리 세그먼트 세트에서 하나의 풀리 세그먼트로서 작용하고, 무한 부재의 동시 맞물림이 가능하도록 제2 풀리의 톱니들과 원위 관계(distal relationship)를 가지며, 이에 따라 하나 이상의 단축된 또는 완전하게 잘려나간 키 풀리 세그먼트 톱니들을 통합하고, 상기 톱니들은 무한 부재와 맞물리는 풀리 세그먼트 세트에서 제1 톱니들 또는 최종 톱니들인 것인, 키 풀리 세그먼트가 마련된다.
다른 양태에서는, 키 풀리 세그먼트로서, 동기화된 세그먼트 단위로 교체되는 풀리 변속 시스템 내의 풀리 세그먼트 세트에서 하나의 풀리 세그먼트로서 작용하고, 무한 부재의 동시 맞물림이 가능하도록 제2 풀리의 톱니들과 원위 관계를 가지며, 이에 따라 이웃한 풀리 세그먼트를 세장형인 또는 돌출형(overhang)인 톱니형 특징부와 통합하고, 연장되는 세그먼트 부분은 키 풀리 세그먼트의 지지 표면과 슬라이딩 가능하게 결합될 수 있거나 또는 결합되지 않을 수 있는 것인, 키 풀리 세그먼트가 마련된다.
다른 양태에서는, 동기화된 세그먼트 단위로 교체되는 풀리 변속 시스템에서, 하나 이상의 키 풀리 세그먼트 톱니들의 단축 또는 완전한 잘려나감에 의해 형성되는, 무한 부재를 위한 키 풀리 세그먼트 상의 지지 표면이 마련된다.
다른 양태에서는, 슬라이딩 방식으로 이동 가능한 하나 이상의 구성요소 상에 수직으로 연결되거나 또는 구축되며 그 내측면 및 외측면 상에 결합 특징부 및 가이딩 레일을 갖는 다수의 엇갈린(staggered) 풀리 세그먼트로 이루어지는 단일 스택으로서, 상기 단일 스택 내의 이러한 풀리 세그먼트들 중 임의의 풀리 세그먼트는 동기화된 세그먼트 단위로 교체되는 풀리 변속 시스템에서 무한 부재와 맞물릴 수 있는 것인, 단일 스택이 마련된다.
다른 양태에서는, 슬라이딩 방식으로 이동 가능한 하나 이상의 구성요소 상에 수직으로 연결되거나 또는 구축되는 다수의 엇갈린 풀리 세그먼트로 이루어지는 가장 중심측 단일 스택의 내측면 상의 결합 특징부와 짝을 이루는 가이딩 레일을 갖는 것인 동기화된 세그먼트 단위로 교체되는 풀리 변속 시스템 내의 코어 풀리가 마련되며, 상기 코어 풀리의 가이딩 레일은 또한 무한 부재와 맞물릴 수 있는 톱니들로서의 기능을 할 수 있다.
다른 양태에서는, 동기화된 세그먼트 단위로 교체되는 풀리 변속 시스템에서 섀시 또는 하우징에 부가되거나 고정 장착되는 일련의 하나 이상의 캠, 및 일련의 롤러, 고정된 부재 또는 다른 캠 종동부가 마련되며, 롤러 아암이 각각의 롤러에 부가되고, 롤러 및 롤러 아암은 단일 풀리 세그먼트 스택에 슬라이딩 방식으로 또는 회전 가능하게 장착되며, 롤러 및 롤러 아암은 함께 각각의 롤러의 이동에 의해 활성 위치로 그리고 활성 위치로부터 단일 풀리 세그먼트 스택을 이동시킬 수 있고, 이에 따라 상기 스택의 개별적인 풀리 세그먼트가 맞물림 위치로 또는 맞물림 위치로부터 이동될 수 있도록 하는 방식으로 캠과 맞물릴 수 있도록 한다.
다른 양태에서는, 동기화된 세그먼트 단위로 교체되는 풀리 변속 시스템에서 캠의 일부에 근접하여 또는 캠의 일부로서 롤러의 경로 부근에 위치하는 고정가능하게 장착되는 전자석들의 어레이에 의해, 캠과 롤러의 맞물림 지점 이전에 그 활성 위치로 그리고 캠과의 맞물림 지점 이후에 그 활성 위치로부터 함께 작동하는 것인 롤러 또는 고정된 부재 또는 다른 캠 종동부 및 그 롤러 아암이 제시된다.
다른 양태에서는, 일련의 롤러 또는 고정된 부재 또는 다른 캠 종동부에 의해 대응하는 일련의 부착된 단일 풀리 세그먼트 스택과 함께 불연속적인 순차적 맞물림이 가능하도록 그리고 단일 풀리 세그먼트 스택이, 스택에 포함되는 풀리 세그먼트의 여러 맞물림 위치에 대응하는 복수의 위치로, 이동할 수 있도록, 동기식 세그먼트 교체형 풀리 변속 시스템에 다수의 캠을 배치하는 것이 제시된다.
다른 양태에 따르면, 고정가능하게 장착되는 전자석들의 어레이로서, 특징부가 풀리 세그먼트 또는 풀리 세그먼트 스택 그 자체, 롤러, 캠 종동자 또는 다른 고정된 부재, 또는 일부 다른 액추에이터 특징부일 수 있는, 요구되는 풀리 세그먼트 특징부의 위치 및 움직임에 대한 하나 이상의 선택가능한 전자석의 전압공급의 동기화에 의해, 요구되는 특징부가 어레이 내에서 선택되는 전자석 또는 전자석들 근처로 통과할 때, 동기화된 세그먼트 단위로 교체되는 풀리 변속 시스템 내의 풀리 세그먼트 또는 풀리 세그먼트 스택 상의 특징부가 불연속적으로 구동될 수 있도록 어레이되는, 고정가능하게 장착되는 전자석들의 어레이이 제공된다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 풀리 세그먼트 특징부들이, 풀리 세그먼트 또는 풀리 세그먼트 스택 그 자체, 롤러, 캠 종동자 또는 다른 고정된 부재, 또는 일부 다른 액추에이터 특징부일 수 있고, 개별적인 풀리 세그먼트 또는 풀리 세그먼트 스택가 동기화된 세그먼트 단위로 교체되는 풀리 변속 시스템에서 불연속적으로 구동될 수 있는, 어레이 내에 고정가능하게 장착되는 전자석들의 전압공급을 순서화하는 시스템이 제공된다.
이러한 및 다른 특징들, 장점들 및 목적들이, 뒤따르는 명세서, 특허청구범위 및 첨부되는 도면들을 참조하여 당업자에 의해 더욱 이해되고 인식될 것이다.
도 1은 SSIPTS 코어 풀리 및, 키 풀리 세그먼트 및 인접하는 풀리 세그먼트를 포함하는, 풀리 세그먼트 세트들을 도시한 측단면도이다.
도 2a는 코어 풀리, 키 풀리 세그먼트 및 인접하는 풀리 세그먼트를 포함하는 풀리 세그먼트 세트, 및 톱니형 무한 부재를 도시한 측면도로서, 여기서 상기 무한 부재는, 무한 부재의 일부 톱니들이 키 풀리 세그먼트의 잘라낸 영역의 지지 표면 상에 있는 것으로 드러나게 되도록, 무한 부재의 굽힘 반경이 증가하게 되도록, 코어 풀리의 톱니들 및 키 풀리 세그먼트의 톱니들을 동시에 맞물게 된다.
도 2b는 동일한 코어 풀리, (동일한 키 풀리 세그먼트 및 인접하는 풀리 세그먼트를 포함하는) 동일한 풀리 세그먼트 세트의 일부 풀리 세그먼트들 및, 도 2a에 도시된 바와 같은, 동일한 무한 부재를 도시하고, 동일한 이동 및 작용을 보여주는, 확대도이다.
도 2c는 코어 풀리, 키 풀리 세그먼트, 인접 풀리 세그먼트와, 무한 부재를 구비하지 않은 풀리 세그먼트의 일부를 도시한 확대도로서, 이 도면은 잘려나간 톱니와, 키 풀리 세그먼트의 지지 표면과, 인접 풀리 세그먼트의 돌출되고 연장된 영역을 보여준다.
도 3a는 통합된 풀리 세그먼트 스택의 측전방 사시도이다.
도 3b는 통합된 풀리 세그먼트 스택의 측후방 사시도이다.
도 4는 통합된 풀리 세그먼트 스택들 내에 풀리 세그먼트들이 엇갈리게 배치된 풀리 조립체의 사시전면도를 보여주며, 통합된 풀리 세그먼트 스택들 중 일부는 SSIPTS 이동 동안에 위치들 사이에서 전환된다.
도 5는, 하부 SSIPTS 내의 통합된 풀리 세그먼트 스택들 중 일부가 위치들 사이에서 이동되는 것을 보일 때, 두 개의 SSIPTS 시스템을 맞물게 되는 무한 부재의 평면도이다.
도 6은 무한 부재가 하나의 풀리 세그먼트 세트를 맞물리게 할 수 있도록 통합된 풀리 세그먼트 스택들이 현재 정렬되어 있는 풀리 조립체에 대한 3개의 도면을 보여 준다.
도 7은 코어 풀리 상에서 보여지는 바와 같은, 가이딩 레일과 맞물림 특징부를 보여 준다.
도 8은 통합된 풀리 세그먼트 스택들 상에 장착되어 있는 캠, 롤러, 트리거 암, 트리거 암 피봇과, 전자석을 도시한 측면도로서, 캠 채널은 불투명하게 표시되어 있다.
도 9는 풀리 조립체, 롤러, 롤러 아암, 및 캠과 함께 어레이되는 통합된 풀리 세그먼트 스택들의 사시도를 보여 준다.
지금부터 실시예들이 첨부되는 도면들을 참조하여 단지 예로서 설명될 것이다.
본 발명은 부하 하에서 비율을 변경하고, 복수의 풀리들을 수반하며, 세그먼트들로 나누어진, SSIPTS, 즉, 메카트로닉 가변 속도 구동기의 일부로서, 또는 이러한 구동기와 결합해서 동작하며, 이러한 세그먼트들은 톱니 벨트 또는 체인("무한 부재")의 경로 안밖으로 회전축을 따라 채널들 내에서 또는 레일들 상에서 이동한다. 이 문단과, 후속하는 다수의 문단들은 본 발명이 동작하는 상황에서 SSIPTS의 기능을 간단하게 설명한다.
SSIPTS에서, 복수의 톱니 가공된 동심형 및 동축 풀리들이 무한 부재의 각각의 측면으로부터 이러한 무한 부재의 경로 안밖으로 채널 또는 레일을 따라 축방향으로 이동함에 따라, 풀리 세그먼트 움직임이 동기화 및 타이밍 시스템에 의해 조정되고, 풀리 세그먼트의 조정 움직임은 복수의 풀리들의 회전 또는 동력 전달을 방해하지 않고 복수의 동심원 풀리 사이에서 맞물림을 무한 부재가 변경시키게 한다. 이러한 작용은 무한 부재의 톱니가 적어도 하나의 톱니 풀리에 의해 계속적으로 맞물리고, 일부 시점에서 - 무한 부재는 풀리들 사이에서 맞물림을 변경함 - 전환시에 맞물린 풀리와 맞물리지 않은 풀리 둘 다에 의해 맞물리게 함으로써 달성된다.
계속적 맞물림은 특정 풀리 세그먼트를 "주요 풀리 세그먼트"라고 지정함으로써 가능케 되며, 키 풀리 세그먼트는 더 소형 풀리 세그먼트로부터의 전환시에 수반되는 초기 풀리 세그먼트와, 더 소형 풀리 세그먼트 세트로의 전환시에 수반되는 최종 풀리 세그먼트이다. 키 풀리 세그먼트는 하나 이상의 더 소형 풀리 세그먼트 세트와의 각도 관계에 의해 규정되어, 키 풀리 세그먼트의 원주 위치는 무한 부재를 맞물리게 하는 한편, 무한 부재는 상당한 간섭 또는 슬랙을 도입하지 않고 더 소형 풀리 세그먼트 세트를 여전히 맞물리게 한다.
SSIPTS에서, 맞물리지 않은 풀리 세그먼트 세트("원위치")로부터 맞물린 풀리 세그먼트 세트("목표 위치")로의 전환 동안에 하나보다 많은 세트의 풀리 세그먼트와 무한 부재가 맞물림을 유지하기에 최적인 순서와 타이밍으로, 적절한 풀리 세그먼트가 맞물림 위치로부터 맞물리지 않은 위치로, 또는 맞물리지 않은 위치로부터 맞물림 위치로 이동하는 것을 보장하는 시스템 시퀀서에 의해 제어되는 바와 같이, 각각의 풀리 세그먼트는 맞물리지 않은 위치에서 맞물린 위치로 그리고 맞물린 위치에서 맞물리지 않은 위치로 축방향으로 시스템 작동기에 의해 개별적으로 이동된다.
일단 키 풀리 세그먼트가 그의 체결 위치 안으로 이동되면, "접촉 구역(contact zone)"(무한 부재와 원래 세트 사이 접촉의 각 영역(angular area))의 외부로 지나감에 따라 동일 도드래 세그먼트 내의 각각의 다음 풀리 세그먼트가 나중에 그의 체결 위치 안으로 이동된다. 따라서, 다음의 풀리 세그먼트는 목적 세트와의 무한 부재의 체결을 계속한다. 액추에이터는 각각의 개별 풀리 세그먼트가 접촉 구역 외부에 있는 기간 동안 그의 체결 위치와 그의 비체결 위치 사이의 그의 이동을 완료하기에 충분한 속도로 어느 방향으로든 그 각각의 개별 풀리 세그먼트를 이동시킨다.
키 풀리 세그먼트의 강화된 특징
풀리 세그먼트를 키 풀리 세그먼트가 되도록 가공하는 하나의 방법은, 무한 부재가 키 풀리 세그먼트의 톱니 및 제2 풀리의 톱니와 동시에 체결될 수 있게끔 키 풀리 세그먼트가 제2 풀리의 톱니부와의 원위 관계(distal relationship)를 갖도록 상기 제2 풀리(또는 풀리 세그먼트 세트)에 대하여 환형 정렬될 때까지 전체 풀리 세그먼트 세트(다같이 풀리로서 동작하는 풀리 세그먼트들의 링)를 회전축을 중심으로 회전시키는 것이다. 상기 원위 관계는 무한 부재의 톱니부 피치, 그리고 상기 키 풀리 세그먼트의 톱니부에 대략 접선인 상기 제2 풀리의 톱니부의 위치에 관련된다.
풀리 세그먼트를 키 풀리 세그먼트가 되도록 가공하는 하나의 방법은, 무한 부재를 체결할 풀리 세그먼트 세트 내의 처음 아니면 무한 부재를 체결할 풀리 세그먼트 세트 내의 마지막인 톱니부를 단축시키는 것이다. 이는 풀리 세그먼트 세트 내의 풀리 세그먼트가 다른 풀리 또는 풀리 세그먼트 세트에 대하여 전체 풀리 페그먼트 세트를 회전시키지 않고서 키 풀리 세그먼트가 될 수 있게 해줄 것이며, 이는 하나의 풀리 세그먼트 세트의 복수의 풀리 세그먼트가 키 풀리 세그먼트가 될 수 있게 할 것이다.
도 1을 참조하면, 키 풀리 세그먼트(103) 상의 단축된 톱니부(104)를 볼 수 있다. 키 풀리 세그먼트(103) 상의 단축된 톱니부(104)를 설계할 때 하나의 잠재적인 문제는, 풀리로서 동작할 때 풀리 세그먼트 세트의 진원도(roundness)에 영향을 미칠 수 있다는 것이다. 형상의 변화를 완화시키기 위해, 키 풀리 세그먼트(103)에의 인접 풀리 세그먼트(105)는 톱니부 프로파일의 내측 부분(세그먼트 톱니부 사이에 위치된 "밸리(valley)")이 키 풀리 세그먼트(103)를 향해 연장하는 방식으로 길어질 수 있다. 이와 같이 길어진, 인접 풀리 세그먼트(105)는 상기 키 풀리 세그먼트(103)를 향해 연장하며, 키 풀리 세그먼트(103)의 단축된 톱니부(104)와 인접 풀리 세그먼트(105) 사이의 밸리(106)를 만들고, 이는 상기 키 풀리 세그먼트와 상기 인접 풀리 세그먼트 둘 다가 무한 부재를 체결할 수 있는 위치에 있을 때 상기 키 풀리 세그먼트와 상기 인접 풀리 세그먼트 사이의 공간을 향해 돌출하는 무한 부재의 톱니부를 지지할 것이다. 상기 인접 풀리 세그먼트의 이러한 연장은, 무한 부재가 모든 풀리 세그먼트와 부드럽게 협력하도록 둥글어지며, 진동 및 비효율을 막을 것임을 보장할 것이다.
이들 2가지 설계 특징, 즉 키 풀리 세그먼트(103) 상의 단축된 톱니부(104)와, 키 풀리 세그먼트(103)의 단축된 톱니부(104)와의 밸리(106)를 만들도록 인접 풀리 세그먼트(105)의 연장의 조합은, 많은 풀리 세그먼트(48)가 키 풀리 세그먼트로서 설계될 수 있게 해주며, 그리하여 임의의 동작 특징 사이의 원치않는 간섭 없이 그리고 무한 부재에서의 원치않는 슬랙 없이, 무한 부재는 더 큰 풀리 세그먼트 세트로부터 더 작은 풀리 또는 풀리 세그먼트 세트로, 또는 더 작은 풀리 또는 풀리 세그먼트 세트로부터 더 큰 풀리 세그먼트 세트로, 전환될 수 있다. 풀리 세그먼트 세트로부터 무한 부재를 통해 협력 풀리 또는 협력 제2 풀리 세그먼트 세트(SSIPTS의 제2 인스턴스)로 힘의 전달은 무한 부재가 그들과 체결될 때 풀리 세그먼트 세트의 진원도가 유지될 수 있기 때문에 높은 속도에서 일어날 수 있다.
또한, 완전히 트리밍된 톱니부는 키 풀리 세그먼트 상에 무한 부재를 위한 지지 표면을 만들도록 가공될 수 있다. 이제 도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 길어진 인접 풀리 세그먼트(105)가 도시되어 있고, 풀리 세그먼트 톱니부(104)는 트리밍되어 있으며, 그 자리에 무한 부재(47)가 날카롭게 구부러지는 것을 막는 지지 표면(159)이 만들어져 있다. 지지 표면(159)은 통상의 기술자에 의해 규정되는 전체적 반경(arbitrary radius)으로 만곡되어 있다.
전이부에서의 2개의 풀리 세그먼트 세트(pulley segment set) 사이의 주변의 관계를 변경하지 않고, 원치 않는 간섭이나 슬랙(slack)을 제거하기 위해 또는 풀리 세그먼트 톱니(pulley segment teeth) 상의 무한 부재 톱니(endless member teeth)의 장력을 변경하기 위해, 지지 표면의 반경이 변할 수 있다.
키 풀리 세그먼트의 기능의 다른 고유 특성은 인접한 풀리 세그먼트의 세장형 또는 돌출형 톱니 특성이다. 스프로킷(sprocket)에 인접한 풀리 세그먼트는 키 풀리 세그먼트의 지지 표면과 슬라이딩가능하게(slidably) 결합(mate)되는 연장부(extending portion)를 구비할 수 있고, 이에 따라 키 풀리 세그먼트로부터 반경방향 지지(radial support)를 받게 된다. 인접한 풀리 세그먼트의 돌출된 톱니는 전술한 바와 같이 키 풀리 세그먼트 상에 완전히 트리밍되거나 단축되는 "미싱(missing)" 톱니를 교체(replace)하고, 이를 통해, 풀리 세그먼트 세트의 모든 세그먼트들이 맞물림 위치에 있는 동안 미싱 톱니가 없도록 하기 위해 풀리 세그먼트 세트를 완성(complete)한다.
지지 표면과 돌출된 세그먼트 톱니의 기하학적 관계는 키 풀리 세그먼트의 기능을 최적화할 수 있다. 키 풀리 세그먼트 지지 표면과 돌출된 톱니는, 무한 부재가 맞물릴 수 있는, 곡선모양(round) 또는 부분적으로 원통형상의 표면을 가질 수 있다. 무한 부재의 트위스팅 또는 미스얼라인먼트의 경우에, 키 풀리 세그먼트 지지 표면과 돌출된 톱니 지지 표면이 움직일 수 없게(stuck) 되거나 얽매이게(bound) 되지 않도록 하기 위해, 상기 2개의 지지 표면 중 하나 또는 모두는, 표면이 서로 바인딩(binding)되지 않도록, 접촉의 포인트(point)를 격리(isolate)하는 특징부(feature)들을 가질 수 있다. 이런한 특징은, 통상의 기술자에 의해 디자인될 수 있고, 다른 특징부들 중에서 조작된(engineered) 범프(bump), 너브(nub), 또는 레일(rail), 또는 이것들 중 다수를, 또는 이것들의 조합을 포함할 수 있다.
대체 풀리 세그먼트 스택 구성 및 구현( Alternative Pulley Segment Stack Configuration and Implementation )
풀리 세그먼트 스택 내의 복수의 풀리 세그먼트들은 함께 이동하도록 디자인될 수 있다. 이러한 경우에, 서로 가장 가까운 다른 풀리 세그먼트 세트들로부터의 풀리 세그먼트들은 하나의 오브젝트(object)로서 작동될 수 있는 스택["통합 스택(unified stack)"]으로 융합(fused), 결합(bonded), 접속(connected), 또는 조립(constructed)될 수 있다. 도 3 내지 도 7은 상기 통합 스택의 구성 및 동작의 상이한 뷰(view)를 나타낸다.
풀리 어셈블리(pulley assembly)의 회전 축을 따라 통합 스택이 이동하는 경우에, 상기 풀리 세그먼트들 중의 임의의 하나가 맞물림 위치에 있을 수 있도록 하기 위해, 통합 스택 내의 풀리 세그먼트들이 엇갈릴(staggered) 수 있다. 도 3a 및 도 3b는 엇갈린 풀리 세그먼트 스택의 2개의 아이소메트릭 뷰(isometric view)를 제공한다. 수직으로 가장 가까운 다른 풀리 세그먼트 세트들로부터의 풀리 세그먼트들(48)은 통합 스택(150)으로 함께 접속되거나 조립된다. 통합 스택(150)이 원하는 풀리 세그먼트(48)를 맞물림 위치로 이동시기는 경우에, 무한 부재의 톱니를 맞물리게 하기 위해 풀리 세그먼트 톱니(52)가 이용가능하게 유지된다. 풀리 세그먼트가 맞물림 위치로 이동되면, 전체 스택이 이동하고, 이에 따라 미리 맞물림 위치에 있었던 스택 내의 풀리 세그먼트는 동시에 맞물림 위치를 벗어나 이동되어야 한다. 본 실시형태에서, 세그먼트들 중 하나가 맞물리도록 하나의 통합 스택을 이동시키는 것은, 필연적으로 미리 맞물린 세그먼트를 맞물림 해제(disengage)하도록 하기 위해 다른 스택을 이동시키는 것을 의미한다.
통합 스택은, "하향의(downward)" 또는 반경방향으로의 "내부의(inner)" 표면 상의, 풀리 어셈블리의 회전 축에 가장 가까운 표면 상의, 가장 작은 풀리 세그먼트 세트의 풀리 세그먼트의 "하향의" 또는 반경방향으로의 "내부의" 측면 상의, 그리고 회전 축을 대향(facing)하는, 가이딩 레일(guiding rail)의 세트를 특징으로 할 수 있다. 또한, 통합 스택은, "상향의(upward)" 또는 반경방향으로의 "외부의(outer)" 표면 상의, 회전 축으로부터 가장 먼 표면 상의, 가장 큰 풀리 세그먼트 세트의 풀리 세그먼트의 "상향의" 또는 반경방향으로의 "외부의" 측면 상의, 회전 축으로부터 빗나가는(facing away), 가이딩 레일의 세트를 특징으로 할 수 있다.
풀리 어셈블리는 상기 내측 가이딩 레일들을 수용하는 메이팅 특징부(mating feature)들을 가질 수 있고, 상기 외측 가이딩 레일들을 수용하는 메이팅 특징부들의 다른 세트를 가질 수 있어, 풀리 어셈블리에 관하여 통합된 스택을 홀딩하는 한편, 풀리 어셈블리의 회전 축에 평행한, 그것의 레일들의 세트 상에서의 통합된 스택의 운동을 허용하고, 따라서 통합된 스택의 풀리 세그먼트들이 그들 각각의 맞물리는 위치들 안팎으로 운동하도록 허용한다. 풀리 어셈블리의 통합된 스택들 상의 상기 가이딩 레일들 및 상기 메이팅 특징부들은 풀리 세그먼트들의 측방 및 측면 상의 레일들 또는 채널들에 대한 필요성을 제거할 수 있고, 풀리 어셈블리의 최외각 페이싱(facing) 상의 외측 가이딩 레일들은, 이 실시예에서, 가장 작은 풀리 세그먼트 세트가 "제1 기어"가 됨에 따라, 코어 풀리의 기능 및 코어 풀리에 대한 필요성을 제거할 수 있다. 도 3a 및 3b는 외측 메이팅 특징부들(151) 및 내측 메이팅 특징부들(152)을 보여준다. 이 실시예는 다른 실시예들에서의 듀얼-캐러셀(dual-carousel) 정렬과 대조적으로, 풀리 세그먼트들이 단일 캐러셀에서의 무한 부재(endless member)의 하나의 단일면 상에 단단히 내장-집합(congregate)되도록 허용한다.
도 4는 엇갈리게 배치된 통합 풀리 세그먼트 스택들이 이동함에 따른, 풀리 어셈블리의 등각 투영도를 보여준다. 풀리 세그먼트들(48)은 외측 메이팅 특징부들(151) 및 내측 메이팅 특징부들(152)과 함께, 그리고 풀리 어셈블리 내의 액슬(32) 상에 그 자체가 장착되는 코어 풀리(154) 상에 장착된 가이딩 레일들(153)과 함께, 다수의 엇갈리게 배치된 통합 스택들(150) 내로 정렬된다.
도 5는 엇갈리게 배치된 통합 풀리 세그먼트 스택들이 이동함에 따른, 풀리 어셈블리의 측면도를 보여준다. 도 5는 구동 풀리 어셈블리(155b) 및 구동 풀리 어셈블리(155a)를 보여주며, 이들 각각은 액슬(32) 상에 장착된다. 통합된 엇갈리게 배치된 풀리 세그먼트 스택들(150)은 개별적인 통합된 스택들(150a 내지 150j)로서 추가로 명시될 수 있다(통합된 스택들(150d 내지 150g)은 도면으로부터 보기 어렵고 도시되지 않았다). 통합된 스택들(150c, 150d, 150e, 150f, 150g, 150h, 150i 및 150j)의 두번째로 작은 풀리 세그먼트(48)는 무한 부재(47)의 맞물리는 위치에 있는 반면, 통합된 스택(150a)의 세번째로 작은 풀리 세그먼트는 바로 맞물리는 위치 내로 이동하였으며, 통합된 스택(150b)의 세번째로 작은 풀리 세그먼트는 액추에이팅되었고, 맞물리는 위치 내로 이동한다. 이 예에서, 통합된 스택(150a)의 세번째로 작은 풀리 세그먼트는 키(key) 풀리 세그먼트이며, 따라서 무한 부재(47)를 그것의 세트의 첫번째로 맞물린다.
도 6은 풀리 어셈블리의 3개 도면들을 보여주며, 엇갈리게 배치된 풀리 세그먼트 스택들은 현재 "제2 기어"에 맞물린다.
키 풀리 세그먼트들은 전부 하나의 통합된 스택에 있을 수도 있고 그렇지 않을 수도 있으며, 통합된 스택의 풀리 세그먼트들 중 임의의 개수의 풀리 세그먼트는 키 풀리 세그먼트들일 수 있다. 통합된 스택은 키 풀리 세그먼트들을 포함하지 않을 수 있다.
코어 풀리 상의 톱니들이 코어 허브의 레일들로서 또한 작동할 수 있도록, 코어 풀리는 무한 부재의 톱니들에 맞물릴 수 있는 톱니들을 가질 수 있으며, 이는 근접한 통합된 스택의 내측 가이딩 레일들과 메이팅된다. 도 7은 코어 풀리(154) 상에 보여지는 바와 같은 가이딩 레일들(153) 및 메이팅 특징부들(153)을 보여준다.
단독의 또는 SSIPTS 시스템 시퀀서(sequencer)와 결합된 SSIPTS 시스템 액추에이터는, 상기 통합된 스택의 각각의 풀리 세그먼트가 그것의 맞물리는 위치로 이동할 수 있도록 하기 위해, 무한 부재의 경로에 관한 위치 안팎으로, 통합된 스택을 축방향으로 이동시키는데 인덱싱(indexing) 시스템, 래치팅(ratchetting) 시스템 또는 다른 시스템을 이용할 수 있다.
각각의 풀리 세그먼트 세트로부터의 풀리 세그먼트를 포함하는 스택의 풀리 세그먼트들은 하나 이상의 통합된 스택들로 수직으로 분리될 수 있다. 예를 들어, 하나의 통합된 스택으로 직각으로 그룹화된 8개의 개별적 풀리 세그먼트들이 레일 시스템 또는 다른 시스템들에 대하여 어려움을 나타낸다면, 4개의 직각으로 근접한 세그먼트들을 각각 포함하는 2개의 서브-스택들로의 분리가 바람직할 수 있다. 이 예에서, 8개의 풀리 세그먼트 세트들을 이용하는 SSIPTS에서, 4개의 가장 작은 풀리 세그먼트 세트들로부터 나오는 풀리 세그먼트들은 액추에이터 메커니즘에 의해 작동되는 하나의 통합된 스택으로 함께 구성될 수 있는 한편, 4개의 가장 큰 풀리 세그먼트 세트들로부터 나오는 풀리 세그먼트들은 제2 액추에이터 메커니즘에 의해 동작되는 제2 통합된 스택에 함께 구성될 수 있다.
세기, 중량, 사이즈 및 조작성의 특징들이 본 기술분야의 당업자에 의해 평가될 수 있으나, 통합된 스택을 이용하는 실시예의 주된 이점은 액추에이터들의 개수의 감소이다.
롤러 및 캠에 대한 설계
스택들에 포함된 임의의 풀리 세그먼트가 캠 또는 롤러 캠 시스템("스택 축 모션")에 의해 맞물림 위치 안팎으로 이동될 수 있도록 개별적인 풀리 세그먼트들로 구성된 통합형 풀리 세그먼트 스택들은 이동될 수 있다. 이러한 구성에서, 각각의 통합형 풀리 세그먼트 스택은 롤러 아암 또는 다른 지지 부재에 의해 상기 스택에 슬라이드방식 또는 회전방식으로 부착되는 롤러를 갖는다. 상기 롤러는 또한 강도, 마모 및 마찰 특성으로 인해 본 업계의 당업자에 의해 선택되는 물질로 제조되거나 또는 윤활제가 발라지는 고정 부재 또는 이러한 다른 캠 종동자일 수 있으며, 이것을 이후부터는 "롤러"라고 부른다.
하나 이상의 캠들은 SSIPTS의 기능속으로 병합되며, 이러한 캠들은 새시 또는 하우징에 부착되거나 또는 고정되며 풀리 세그먼트들이 무한(endless) 부재와 맞물려지지 않을 수 있는 구역(SSIPTS "접촉 구역" 외부에 있는 영역, 이것을 "비접촉 구역"이라고 한다)에 위치한다. 비접촉 구역에서, 캠은 롤러와 맞물려질 수 있고, 맞물림을 통해, 상기 스택의 개별적인 풀리 세그먼트들이 맞물림 위치 안팎으로 이동될 수 있도록 하는 방식으로 통합형 풀리 세그먼트 스택을 이동시킨다.
캠들은 축형 어레이 또는 선형 어레이에 탑재될 수 있거나, 또는 위치적으로 상호교환가능한 하나 이상의 캠들을 피처링할 수 있다. 하나 이상의 캠들은 이동가능형태로 탑재될 수 있어서, 여러 개의 스택 축형 모션들을 도모가능하게 한다.
롤러는, 스택과 관련하여, 캠들 중 하나의 캠과 맞물려질 수 있는 위치("롤러 활성 위치") 안팎으로 이동될 수 있다. 롤러는 롤러 활성 위치와 롤러 비활성 위치 사이로 롤러를 안내하는 롤러 아암 또는 다른 이동가능 지지 부재 상에 탑재될 수 있다. 상기 지지 부재를 이후부터는 "롤러 아암"이라고 부른다. 본 업계의 당업자의 선호에 따라, 구심력이 롤러의 위치에 대해 양성, 음성, 또는 중성적으로 반응하도록 롤러와 롤러 아암의 무게는 회전축 또는 슬라이딩축에 대해 균형을 이룰 수 있다.
이제 도 8을 참조하면, 캠(156), 일련의 롤러들(157) 및 롤러 아암들(158)과 함께, 일련의 통합형 풀리 세그먼트 스택들(150)이 보여지며, 여기서 롤러 아암들(158a, 158b, 158c, 158d, 158e)은 롤러 활성 위치에 있고, 롤러 아암들(158f, 158g, 158h)은 롤러 비활성 위치에 있다.
스택의 풀리 세그먼트들이 SSIPTS "접촉 구역"에 있는 동안, 스택 축 모션이 개시되도록, 롤러는 롤러 활성 위치로 이동될 수 있다. 그 후 스택은 회전하여 "비접촉 구역" 내로 들어갈 것이며, 롤러는 캠과 맞물려질 것이고, 캠은 결과적으로 롤러와 스택을 축방향으로 이동시킬 것이며, 이로써 상기 스택의 풀리 세그먼트들 중 하나는 자신의 맞물림 위치로부터 자신의 비맞물림 위치들 중 하나로 이동할 것이며, 이와 동일한 모션에 의해, 상기 스택내의 제2 풀리 세그먼트는 자신의 비맞물림 위치들 중 하나로부터 자신의 맞물림 위치로 이동할 것이다.
캠면 설계
롤러 활성 위치("캠 맞물림 위치")에 있는 롤러와 맞물림되는 캠의 표면은 본 업계의 당업자가 스택 축 모션에 수반되는 전반적인 힘과 응력을 최소화시키고, 통합형 풀리 세그먼트 스택들의 포지셔닝 및 모션의 안정성과 신뢰성을 개선시키는데 최적화된 곡선형일 수 있다. 각각의 캠은 스택 축 모션으로 이동되는 풀리 세그먼트들에 특별한 다른 물리적 및 동작 특성들 및 전반적인 풀리 속도에 최적화된 특정 곡선을 가질 수 있다.
캠은 롤러가 이동하는 채널을 가질 수 있는데, 상기 채널의 한쪽면은 주로 액션의 시작 중에 스택이 목적지쪽으로 이동하도록 롤러의 롤링면을 밀어내고, 상기 채널의 반대쪽의 제2면은 주로 스택이 목적지에 도달할 때 롤러를 늦추고 정지시키도록 되밀어낸다. 캠의 제3면은 축을 향하도록 안쪽으로 향해 있을 수 있고(상기 채널의 안쪽면 또는 "바닥"이 됨), 상기 롤러가 바로 상기 채널의 상기 제1 면 및 제2 면 사이에 있도록, 대체로 상기 축과 동일한 축을 가질 수 있다. 스택 축방향 이동을 통해 롤러의 이동 말단을 향하는 상기 제3 면의 일부는 상기 롤러의 외부면에 대해 압박하도록 상기 롤러와 결합함으로써, 상기 롤러를 회전축을 향해 이동시키거나, 달리 상기 롤러를 그 비활성 위치로 다시 이동시킬 수 있다. 상기 롤러를 달리 구동될 때까지 비활성 위치에 유지하도록 자석, 구심력, 멈춤쇠, 또는 다른 메카니즘이 사용될 수 있다.
롤러의 구동
롤러와 그 롤러 아암은 순서 결정 장치(sequencer)에 의해 전기적으로 또는 기계적으로 제어되는 메카니즘에 의해 구동될 수 있다. 롤러는 솔레노이드에 의해, 또는 유압, 공압, 자기, 또는 기타 그러한 기계적 수단에 의해 기계적으로 구동될 수 있다. 액슬을 통해 회전 풀리 조립체로 전기적 또는 기계적 출력이 전도될 필요가 없는 그 활성 위치로 이동될 롤러의 한가지 구동 방법은 전자석을 사용하는 것일 수 있다. 전자석은 어레이에서 상기 롤러의 경로 근처의 하우징에 고정 가능하게 장착될 수 있어, 전자석이 원하는 롤러를 그 활성 또는 비활성 위치로 구동시킬 수 있다("전자석-어레이"). 그러한 경우에, 롤러, 롤러-아암, 또는 그 부분 또는 부분들은 철, 자석, 또는 와이어 코일에서 발견되는 바와 같이 강자성, 자성, 또는 유도 자성의 특성, 또는 그 조합의 특성을 가질 수 있다. 전자석-어레이는 여러 개의 전자석으로 구성될 수 있는데, 각각의 전자석은 롤러의 경로 근처의 원에, 캠 부근에 또는 캠의 일부로서 배치되는 순서 결정 장치에 의해 개별적으로 제어될 수 있어, 롤러는 각각의 전자석 아래에서 통과할 수 있으며, 이에 의해 각 전자석은 원할 때에 외력을 롤러에 가할 수 있다.
롤러에 의한 다중 캠 결합
롤러는 여러 개의 스택 축방향 이동을 완성하기 위해 이용될 수 있도록 복수 개의 캠과 개별 결합이 가능하고(단, 롤러는 오직 한번에 하나의 캠과 결합함), 이는 스택이 복수 개의 위치로 이동될 수 있게 하는데, 상기 위치는 스택에 포함되는 풀리 세그먼트의 여러 개의 결합 위치에 대응한다. 다시 도 9를 참조하면, 일련의 통합형 풀리 세그먼트 스택(150)이 일련의 캠(156), 일련의 롤러(157) 및 롤러 아암(158)과 함께 도시되어 있다. [통합형 스택(150a)에 대응하는] 롤러(157a)는 롤러 활성 위치에 있고, 상기 롤러는 캠(156a)과 거의 완벽하게 결합된다. [대응하는 통합형 스택(150b 및 150c)을 갖는] 롤러(157b)와 롤러(157c)는 롤러 활성 위치에 있고, 캠(156a)과 결합하는 것으로 보인다. 롤러(157d)는 롤러 활성 위치에서 캠(156a)과 막 결합하는 것으로 보인다. 이 도면에서, 여러 개의 롤러가 캠(156a)과 결합하는 것으로 보일 수 있는데, 캠은 통합형 스택(150)을 두 번째 가장 작은 풀리 세그먼트가 그 결합 위치에 있을 수 있는 위치로부터 상기 통합형 스택의 가장 작은 풀리 세그먼트가 결합 위치에 있을 수 있는 위치로 이동시킨다. 그렇게 하면, SSIPTS는 그 두 번째 가장 작은 풀리 세그먼트 세트("제2 기어")로부터 가장 작은 풀리 세그먼트 세트("제1 기어")로의 천이를 달성한다. 일단 롤러(157)가 캠(156)과의 결합을 완료하면 - 도시된 예에서, 일단 롤러(157a)가 예컨대 캠(156c)과의 결합을 완료하면 - , 이어서 다른 캠(156)[도시된 예에서, 장착된 캠들 범위의 말단까지 캠(156b) 등등]과 결합하도록 이용될 수 있다. 상기 프로세스는 장착된 캠들의 범위 내에서 보다 작은 풀리 세그먼트 세트로부터 보다 큰 풀리 세그먼트 세트로, 그리고 보다 큰 풀리 세그먼트 세트로부터 보다 작은 풀리 세그먼트 세트로의 다중 천이를 통해 계속될 수 있다.
여러 개의 전자석-어레이가 상기 롤러의 복수 개의 경로를 용이하게 하도록 실시될 수 있으므로, 상기 롤러는 상기 롤러의 경로들 각각이 각각의 캠 결합 위치의 경로에 대응하는 곳에서 복수 개의 캠과 결합할 수 있다.
고정 가능하게 장착된 액츄에이터 구성요소에 의한 개별적인 선택 가능한 풀리 세그먼트 구동
상기 전자석-어레이의 각 전자석은 선택된 개별적인 롤러의 그 롤러 활성 위치로의 이동을 시작하도록 정확한 순간에 통전될 수 있다. 구동은 인접한 스택의 앞선 롤러의 위치에 크게 영향을 미치는 일 없이 상기 선택된 개별적인 롤러가 상기 전자석에 근접할 때에 발생할 수 있다. 상기 롤러 및 그 스택은 현재 결합하는 풀리 세그먼트 세트에서 키 풀리 세그먼트가 상기 스택에 배치되기 때문에 SSIPTS 시스템 순서 결정 장치에 의해 선택될 수 있다. 상기 롤러가 상기 전자석-어레이에서 각 전자석 아래를 통과할 때에, 롤러는 전자석-어레이에서 각 전자석에 의해 영향을 받는 첫 번째 롤러일 수 있다. 전자석은 그 후에 통전 상태를 유지할 수 있어, 상기 전자석 근처에서 이후에 통과하는 롤러가 또한 각각 영향을 받으며, 그 후의 다음 스택들은 제1 스택의 축방향 이동을 뒤따르므로, 풀리 세그먼트 세트에서 키 풀리 세그먼트 다음의 각각의 풀리 세그먼트는 키 풀리 세그머트와 같이 그 결합 위치로 또는 그 결합 위치로부터 순차적으로 이동된다.
본 발명의 최상의 모드는 구동 부재와 피동 부재 사이에서 가변적인 기어링을 필요로 하는 장치에서 있다. 본 발명의 한가지 용례는 차량 운송이다. 자동차에서, 본 발명은 엔진과 차륜 간에 출력을 전달하는 통상의 파워 변속을 대체하여, 주어진 도로 속도에 대해 엔진이 그 이상적인 작동 속도에 가깝게 작동하게 한다. 본 발명은 또한 동시 가열, 환기, 및 공조(HVAC) 시스템의 기능을 향상시킬 수 있고, 실질적인 효율 및 기타 이익을 제공할 수 있다.
제1 풀리 세그먼트 세트의 제1 풀리 세그먼트의 선택된 기어이, 또는 상기 제1 풀리 세그먼트 세트의 제2 풀리 세그먼트의 선택된 기어이가 단축되거나 상기 제2 풀리 세그먼트가 제2 키 풀리 세그먼트로서 적절하게 기능하게 하도록 달리 변경되는 경우에, 상기 제1 풀리 세그먼트 세트로부터 제2 풀리 세그먼트 세트로 무한 부재의 천이는 상기 제1 풀리 세그먼트의 원주 방향 위치가 미리 결정될 수 있기 때문에 향상된다. 선택적으로, 주어진 풀리 세그먼트 세트에서 여러 개의 풀리 세그먼트는 당업자에 의해 적합한 것으로 간주되는 바와 같이 키 풀리 세그먼트가 되도록 설계될 수 있다.
풀리 세그먼트의 윤활은 상기 풀리 세그먼트가 결합 위치와 비결합 위치 사이에서 신뢰성 있게 활주하게 할 수 있다. 윤활은 풀리 세그먼트의 활주면에 대한 저마찰 솔리드의 코팅으로서 적용될 수 있다. 풀리 세그먼트의 상기 면과 정합하는 풀리 조립체의 면에도 또한 상기 풀리 세그먼트의 활주면의 것과 동일하거나 상이한 물질의 저마찰 코팅이 도포될 수 있다. 공기 등의 압축 가스가 또한 배출 가스의 베드를 생성하여 마찰을 감소시키도록 풀리 세그먼트의 활주면과 정합하는 풀리 조립체의 선택된 표면 상의 작은 홀을 통해 전도될 수 있다. 윤활은 주로 회전축의 반대쪽에 있는 풀리 세그먼트의 활주면, 그리고 풀리 조립체의 활주면, 및 풀리 조립체의 회전축 둘레의 회전으로부터 상기 풀리 세그먼트에 작용되는 구심력에 의해 유발되는 마찰을 감소시키도록 회전축의 반대쪽에 있는 풀리 세그먼트의 상기 활주면에 근접할 수 있는 상기 풀리 세그먼트의 다른 면들에 적용될 수 있다.
전술한 설명은 본 발명자에 의해 현재 예상되는 특정한 바람직한 실시예에 관한 것이지만, 당업자라면 그 광의의 양태의 본 발명이 본 명세서에 설명된 요소들의 기계적 및 기능적 등가물을 포함한다는 것을 이해할 것이다.
본 발명의 범위는 아래에 기재된 청구범위에 의해서만 제한된다는 것이 명백할 것이다.

Claims (11)

  1. 동기화된 세그먼트 단위로 교체되는 풀리 변속 시스템에서 이용하기 위해, 톱니 가공된 동심형 및 동축인 복수의 풀리를 포함하는 풀리 조립체에 있어서,
    상기 풀리 조립체의 풀리들 중 적어도 하나의 상기 풀리는, 상기 풀리 조립체의 풀리들 사이에서 무한 부재의 맞물림을 변경시키도록, 상기 무한 부재의 경로 내외로 이동가능한 복수의 풀리 세그먼트를 포함하는 풀리 세그먼트 세트를 포함하고,
    상기 풀리 세그먼트 세트의 상기 풀리 세그먼트 중 하나는, 키 풀리 세그먼트로서 작동하고, 상기 적어도 하나의 풀리 및 상기 풀리 조립체의 제2 풀리에 의해 상기 무한 부재와 동시적인 결합이 가능하며, 상기 키 풀리 세그먼트는, 상기 풀리 조립체의 풀리들 사이에서 무한 부재의 맞물림 변경 중에, 상기 적어도 하나의 풀리의 풀리 세그먼트 세트에서 첫 번째 또는 마지막에 위치하여 상기 무한 부재와 맞물리는 하나 이상의 단축된 또는 완전히 트리밍된 키 풀리 세그먼트 톱니부를 포함하는 것인 풀리 조립체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 풀리 조립체의 복수의 풀리는, 복수의 풀리 세그먼트를 포함하는 풀리 세그먼트 세트를 포함하는 것인 풀리 조립체.
  3. 제1항에 있어서, 상기 풀리 세그먼트 세트에서 첫 번째 또는 마지막에 위치하여 상기 무한 부재와 맞물리는 상기 풀리 세그먼트의 톱니부는, 지지 표면을 형성하도록 완전히 트리밍된 것인 풀리 조립체.
  4. 제3항에 있어서, 상기 키 풀리 세그먼트의 상기 지지 표면에 인접한 상기 풀리 세그먼트 세트의 풀리 세그먼트는, 상기 지지 표면 위에 놓이는, 세장형인 또는 돌출형인 톱니형 특징부(teeth features)을 포함하는 것인 풀리 조립체.
  5. 제2항에 있어서, 상기 풀리 세그먼트 세트에서 첫 번째 또는 마지막에 위치하여 상기 무한 부재와 맞물리는 상기 키 풀리 세그먼트의 톱니부는, 지지 표면을 형성하도록 완전히 트리밍된 것인 풀리 조립체.
  6. 제5항에 있어서, 상기 키 풀리 세그먼트의 상기 지지 표면에 인접한 상기 풀리 세그먼트 세트의 풀리 세그먼트는, 상기 지지 표면 위에 놓이는, 세장형인 또는 돌출형인 톱니형 특징부을 포함하는 것인 풀리 조립체.
  7. 제1항의 풀리 조립체를 포함하는 동기화된 세그먼트 단위로 교체되는 풀리 변속 시스템.
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