KR20220092453A - 분할 풀리 및 이를 포함하는 분할 풀리 변속기 - Google Patents

분할 풀리 및 이를 포함하는 분할 풀리 변속기 Download PDF

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KR20220092453A
KR20220092453A KR1020217040329A KR20217040329A KR20220092453A KR 20220092453 A KR20220092453 A KR 20220092453A KR 1020217040329 A KR1020217040329 A KR 1020217040329A KR 20217040329 A KR20217040329 A KR 20217040329A KR 20220092453 A KR20220092453 A KR 20220092453A
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pulley
split
endless member
transmission
segments
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KR1020217040329A
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앤소니 웡
야로스와프 루토스와프스키
사라 진 폰디가
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1783590 온타리오 인코포레이티드, 디.비.에이. 인모티브 인코포레이티드
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Abstract

분할 풀리 변속기의 무한 부재와 맞물리는 외주면을 형성하는 분할 풀리가 제공된다. 이 분할 풀리는 맞물림 영역과 풀림 영역 사이를 순차적으로 이동하여 무한 부재를 상기 분할 풀리 변속기의 분할 풀리와 동축 풀리 사이에 천이시키도록 구성된 복수의 풀리 세그먼트들로, 풀리 세그먼트들의 각각이 외주면의 일부를 형성한다. 복수의 풀리 세그먼트들이 천이 세그먼트의 몸체로부터 연장되는 일체형 지지부를 갖는 천이 세그먼트를 포함하고, 일체형 지지부는, 무한 부재가 분할 풀리 변속기의 분할 풀리와 동축 풀리 사이를 천이할 때 무한 부재를 지지하도록 구성된다. 이 분할 풀리를 구비하는 분할 풀리 변속기가 더 제공된다.

Description

분할 풀리 및 이를 포함하는 분할 풀리 변속기
관련 출원과의 상호참조
본원은 2019년 5월 9일 분할 풀리 및 이를 포함하는 분할 풀리 변속기(SEGMENTED PULLEY AND SEGMENTED PULLEY TRANSMISSION INCLUDING THE SAME)라는 명칭의 미국특허가출원 제62/845,376호에 대한 우선권을 주장하는 바, 그 전체는 이 명세서에 참조로 포함되어 있다.
기술분야
본 발명은 일반적으로 변속기(transmissions)에 관한 것으로, 더 구체적으로는 분할 풀리(segmented pulley) 변속기를 위한 분할 풀리와 이를 포함하는 분할 풀리 변속기에 관한 것이다.
변속기는 잘 알려져 있으며 전동 열(power train) 내의 회전 부재들 사이의 회전비(ratio)를 변경하는 데 사용될 수 있다. 변속기의 잠재적인 응용분야는 다양한데, 자동차, 인력차(human-powered vehicles), 선박(maritime craft), 펌프, 터빈, 믹서, 윈치, 원심분리기 및 파쇄기(shredder) 등의 중장비(heavy machinery)를 포함한다.
클러치 없는(clutchless) 다단(multi-ratio) 변속기는 변속기가 부하를 받는 동안 회전 부재들 사이의 회전비가 변경될 수 있게 한다. 어떤 기계적 문제들이 클러치 없는 다단 변속기의 광범위한 활용을 제한하는데: 특히 이러한 변속기 시스템이 고속 또는 상당한 부하 하에서 실제적 응용에 유효하고 효율적으로 기능하는 능력이다. 또한 라체팅(ratcheting), 슬립(slippage), 및 텐셔닝(tensioning) 문제들도 그 신뢰성을 저하시키고, 효율성을 저하시키며, 마모를 증가시킴으로써 이러한 변속기의 상업적 성공가능성(commercial viability)을 제한할 수 있다. 이에 따라 분할 풀리가 이러한 기계적 문제들을 저감 또는 경감시키기 위해 개발되어왔다.
예를 들어, Wong 등에 대한 미국특허 제8,753,236호는 분할 풀리 변속기를 개시하고 있는데, 여기서는 풀리 조립체가 단축(axle) 상에 장착되어 있다. 풀리 조립체는 그 외주면 상의 물림 구성부(mating feature)들의 제1 세트(set)와 풀리 조립체 내에 미끄럼 가능하게(slidably) 장착되고 코어 풀리(core pulley)와 동축인(concentric) 링(ring) 상에 배열된 복수의 풀리 세그먼트(pulley segment)들을 구비하는 풀리 세그먼트들을 포함한다. 풀리 세그먼트들. 풀리 세그먼트들은 제1 세트의 맞물림 구성부들과 대응하는 제2 세트의 맞물림 구성부들을 갖는다. 무한 구동 부재(endless drive member)는 코어 풀리와 맞물림 위치의 풀리 세그먼트들과 맞물리는(engaging) 내면 상의 대응 물림 구성부들을 갖는다. 무한 구동 부재와 코어 풀리 사이의 접촉이 접촉 영역(contact zone)을 한정한다(define). 풀리 세그먼트들이 이 접촉 영역 외부에 있을 때 액튜에이터(actuator)가 풀리 세그먼트들을 맞물림 또는 풀림(non-engaging) 사이에 작동시킨다.
Wong에 대한 미국특허 제9,816,598호는 무한 부재와 맞물리는 풀리 세그먼트 세트의 첫 번째 또는 마지막인, 분할 풀리 변속기의 키(key) 풀리 세그먼트를 개시한다. 각각 무한 부재에 맞물림 또는 풀림되는 첫 번째 또는 마지막 키 세그먼트 톱니(teeth)는 단축되거나(shortened) 완전히 제거되고(trimmed), 키 세그먼트에 대한 인접 세그먼트들은 톱니 프로파일(teeth profile)의 일부가 키 세그먼트를 향해 연장(extend)되도록 연장된다(elongated). 단축된 톱니 또는 연장된 인접 세그먼트는 함께 많은 풀리 세그먼트들이 키 세그먼트들로 설계될 수 있게 해준다. 완전히 제거된 톱니는 키 세그먼트 상의 무한 부재의 지지면(support surface)을 생성하도록 구성될(engineered) 수 있다. 연장된 인접 세그먼트는 키 세그먼트의 지지면과 미끄럼 가능하게 물리는 연장부(extending portion)를 형성함으로써 이로부터 반경방향 지지를 받게 된다. 다른 풀리 세그먼트 세트들로부터의 복수의 풀리 세그먼트들이 일체화된 스택(unified stack) 내에서 연결되거나 함께 운동하도록 구성될 수 있다. 일체화된 스택들은 캠(cam) 또는 롤러 캠(roller-cam) 시스템을 통해 운동할 수 있다. 섀시에 장착된(chassis-mounted) 캠들이 롤러를 통해 접촉 영역 외부에서 롤러들에 맞물린다. 롤러들은 어레이(array)로 고정 가능하게 장착된 전자석에 의해 캠과 맞물림 또는 풀림되도록 작동될 수 있다.
공지의 분할 풀리의 공헌은 칭찬 받을 만하지만 전반적인 개선 및/또는 대안이 요구된다. 그러므로 본 발명의 목적은 분할 풀리 변속기의 신규한 분할 풀리와 신규한 분할 풀리 변속기를 제공하는 것이다.
이 요약은 이하의 실시예들의 설명에서 더 상세히 설명할 개념들의 선택을 간단한 형태로 소개하고자 제공된다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이 요약은 청구될 주제의 범위를 한정하는 데 사용하고자 의도한 것이 아니다.
이에 따라, 한 국면(aspect)에서 분할 풀리 변속기의 무한 부재에 맞물릴 외주면(outer peripheral surface)을 형성하는(defining) 분할 풀리가 제공되는데, 이는: 무한 부재를 분할 풀리 변속기의 분할 풀리와 동축 풀리 사이를 천이(transition)시키도록 맞물림 영역(engaged region)과 풀림 영역(disengaged region) 사이를 순차적으로 이동하도록 구성된 복수의 분할 풀리 세그먼트들로, 풀리 세그먼트들의 각각이 외주면의 일부를 형성하는 몸체(body)를 갖는 복수의 분할 풀리 세그먼트들을 구비하며, 여기서 복수의 분할 풀리 세그먼트들이 천이 세그먼트의 몸체로부터 연장되는 일체형 지지부(integrated support)를 포함하고, 무한 부재가 분할 풀리 변속기 내의 분할 풀리와 동축 풀리 사이를 천이할 때 이 일체형 지지부가 무한 부재를 지지하도록 구성되는 분할 풀리가 제공된다.
하나 이상의 실시예들에서, 일체형 지지부는 천이 세그먼트의 몸체가 형성하는 외주면 너머까지 원주방향 연장된다.
하나 이상의 실시예들에서, 일체형 지지부는 무한 부재가 분할 풀리 변속기 내의 분할 풀리와 동축 풀리 사이를 천이할 때 무한 부재를 지지하는 천이면(transition surface)을 포함한다. 이 천이면은 천이 세그먼트의 몸체가 형성하는 외주면의 부분으로부터 이격될 수 있다. 일체형 지지부는 근접부(proximal portion)와 원격부(distal portion)를 포함할 수 있는데, 원격부가 천이면을 형성한다.
하나 이상의 실시예들에서, 복수의 풀리 세그먼트들에서 인접 풀리 세그먼트의 부분을 수용(accommodating)하는 인입부(recess)가 일체형 지지부에 형성된다. 이 인접 풀리 세그먼트의 부분은 분할 풀리 변속기의 회전 작동 동안 인접 풀리 세그먼트에 물리적 지지(physical support)를 제공하도록 구성된 확장부(enlarged portion)가 될 수 있다. 이 물리적 지지 구성부는 분할 풀리 변속기의 지지 로드(support rod)와 맞물려 인접 풀리 세그먼트에 물리적 지지를 제공하도록 확장부에 형성된 구멍(hole)이 될 수 있다.
하나 이상의 실시예들에서, 복수의 풀리 세그먼트들은, 복수의 풀리 세그먼트들에서 반대방향을 향하는 천이 세그먼트들 중의 2개를 포함한다.
하나 이상의 실시예들에서, 일체형 지지부는 무한 부재가 분할 풀리 변속기의 분할 풀리와 동축 풀리 사이에 천이할 때, 무한 부재가 최소 절곡 반경(minimum bend radius) 너머로의 절곡을 금지하도록 구성된다.
하나 이상의 실시예들에서, 일체형 지지부는 무한 부재가 분할 풀리 변속기의 분할 풀리와 동축 풀리 사이에 천이할 때, 분할 풀리와 동축 풀리 사이의 무한 부재의 늘어짐(slack)을 제어하도록 구성된다.
다른 국면에 따르면, 전동 열(power train)의 제1 회전(rotatable) 부재와 제2 회전 부재를 회전 가능하게 결합(rotationally coupling)하는 분할 풀리 변속기가 제공되는데, 이 분할 풀리 변속기는: 제1 회전 부재를 결합하는 제1 풀리 조립체로, 제1 풀리와, 이 제1 풀리와 동축인 제2 풀리를 구비하고, 제2 풀리가 이 요약의 위 어떤 단락에 규정된 분할 풀리인 제1 풀리 조립체와; 제2 회전 부재에 결합되며 제1 풀리 조립체로부터 이격되는 제2 풀리 조립체와; 및 제1 풀리 조립체 및 제2 풀리 조립체와 맞물려 그 사이에 연장됨으로써 제1 풀리 조립체 및 제2 풀리 조립체를 회전 가능하게 결합하는 무한 부재를 구비한다.
하나 이상의 실시예들에서, 분할 풀리 변속기는 무한 부재에 맞물려 무한 부재의 늘어짐을 제어하도록 구성된 아이들러 풀리(idler pulley)를 더 구비할 수 있다.
하나 이상의 실시예들에서, 분할 풀리 변속기는 분할 풀리의 복수의 풀리 세그먼트들에 결합되어 복수의 풀리 세그먼트들을 맞물림 영역과 풀림 영역 사이를 순차적으로 이동시킴으로써 무한 부재를 제1 풀리와 제2 풀리 사이에 천이시키도록 구성된 액튜에이터를 더 구비한다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 실시예들을 설명할 것인데. 도면에서:
도 1은 분할 풀리 변속기의 개략 정면도이고;
도 2 내지 6은 무한 부재를 분할 풀리 변속기의 제1 풀리로부터 제2 풀리로 천이시키는 시퀀스를 보이는 도 1의 분할 풀리 변속기의 개략 정면도들이며;
도 7 내지 11은 무한 부재를 분할 풀리 변속기의 제2 풀리로부터 제1 풀리로 천이시키는 시퀀스를 보이는 도 1의 분할 풀리 변속기의 개략 정면도들이고; 및
도 12는 외부 하우징의 일부가 생략된, 도 1의 분할 풀리 변속기의 부등각 투영 사시도이다.
이상의 요약뿐 아니라 어떤 실시예들의 이하의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 읽으면 더 잘 이해될 것이다. 이 명세서에 사용된, 단수로 기재되어 "a" 또는 "an"이 선행하는 부재 또는 구성부는 반드시 복수의 부재들 또는 구성부들을 배제하는 것은 아니다. 또한 "하나의 예(one example)" 또는 "하나의 실시예(one embodiment)"에 대한 기재(reference)는 그 하나의 예 또는 하나의 실시예의 기재된 부재들 또는 실시예들을 포함하는 추가적인 예들 또는 실시예들의 존재를 배제하는 것으로 해석될 것을 의도한 것이 아니다. 뿐만 아니라, 그 반대로 명시적으로 기재되지 않은 한, 특정한 특성을 갖는 하나의 부재 또는 구성부, 또는 복수의 부재들 또는 구성부들을 "구비하는(comprising)", "갖는(having)" 또는 "포함하는(including)" 예들 또는 실시예들은 그 특정한 특성을 갖지 않는 추가적 부재들 또는 구성부들을 더 포함할 수 있다. 또한, "구비하다(comprises)", "갖다(has)" 및 "포함하다(includes)"라는 용어들은 "포함하지만 이에 한정되지 않는다(including but not limited to)"는 것을 의미하며 and the terms "구비하는(comprising)", "갖는(having)" 및 "포함하는(including)"이라는 용어들도 동등한 의미를 가짐을 이해할 수 있을 것이다.
이 명세서에 사용된 "및/또는(and/or)"이라는 용어는 관련되어 열거된 부재들 또는 구성부들의 하나 이상의 모든(any and all) 조합들을 포함할 수 있다.
부재 또는 구성부가 다른 구성부의 "위(on)", 에 "부착(attached)", "연결(connected)", 와 "결합(coupled)", "맞물림(engaged)", "접촉(contacting)" 등을 한다고 언급되면, 그 부재 또는 구성부는 다른 부재 또는 구성부의 바로 위, 에 직접 부착, 연결, 와 결합, 맞물림, 또는 접촉하거나 중간(intervening) 부재들 역시 존재할 수 있다. 반면 부재 또는 구성부가 예를 들어, 다른 부재 또는 구성부의 "바로 위(directly on)", 에 "직접 부착(directly attached)", "직접 연결(directly connected)", 와 "직접 결합(directly coupled)", "직접 맞물림(directly engaged)", 또는 "직접 접촉(directly contacting)"한다고 언급되면 중간 부재들 또는 구성부들이 존재하지 않는다. 또한 부재 또는 구성부가 다른 부재 또는 구성부에 "부착(attached)", "연결(connected)", 와 "결합(coupled)", "맞물림(engaged)", "접촉(contacting)" 등을 한다고 언급되면, 추가적 부재들 또는 구성부들이 같은 부재들 또는 구성부들에 부착, 연결, 와 맞물림, 접촉 등을 하는 것을 반드시 배제하지는 않는다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 어떤 경우들에는 부재들이 1대1(one-to-one) 관계로 결합될 수 있고; 다른 경우들에는 단일한 부재가 복수의 부재들에 결합될 수 있으며, 그 역도 마찬가지다.
공간적으로 이해할 수 있을 것이다.
이 명세서에서 "예(example)"에 대한 언급은 예에 연계하여 기재된 하나 이상의 구성부, 구조, 부재, 컴포넌트, 특성, 및/또는 작동 단계가 본 발명에 따른 주제(subject matter)의 적어도 하나의 실시예 및/또는 구현예(implementation)에 포함된다는 것을 의미한다. 이에 따라, 본 발명 전체에 걸쳐 "하나의 예(an example)", "다른 예(another example)"라는 문구들 및 이와 유사한 표현은 반드시 동일한 예를 지칭하는 것이 아닐 수 있다. 또한 어떤 하나의 예를 특징짓는 주제는 반드시는 아니지만 다른 예를 특징짓는 주제를 포함할 수도 있다.
이 명세서에서 "구성된다(configured)"에 대한 언급은 부재 또는 구성부를 "구성된다(configured to)"라는 문구에 선행하는 부재 또는 구성부의 물리적 특성에 근본적으로 결속(tie)시키는 구성(configuration)의 실제 상태를 표기한다.
달리 지시되지 않는 한, "제1(first)", "제2(second)" 등의 용어는 단지 표지(label)로 사용되며, 이 용어들이 지칭하는 항목들에 순서, 위치, 또는 우선순위 요건들을 부과하려 의도한 것이 아니다. 뿐만 아니라, "제2(second)" 항목에 대한 언급은 (예를 들어 "제1(first)" 항목 등) (예를 들어 "제3(third)" 항목 등) 더 낮은 번호의 항목의 존재를 요구하거나 배제하는 것이 아니다.
이 명세서에 사용된 "대략(approximately)" 및 "약(about)"이라는 용어는 여전히 원하는 기능을 수행하거나 원하는 기능을 달성하는 기재된 양에 가까운 양을 나타낸다. 예를 들어, "대략(approximately)" 및 "약(about)"이라는 용어는 당업계에 통상의 기술을 갖는 자에게 쉽게 받아들여질 수 있는 제조 공차 이내의 양을 지칭할 수 있다.
도 12는 분할 풀리 변속기(segmented pulley transmission)를 보이는데, 전체적으로 참조번호 120으로 식별된다. 분할 풀리 변속기(120)의 외부 하우징(external housing)의 일부는 내부를 보이기 위해 도 12에서 생략되었음을 이해할 수 있을 것이다. 도 1 역시 분할 풀리 변속기(120)를 보인다. 일부 실시예들에서, 분할 풀리 변속기(120)는 2018년 11월 20일 분할 풀리 변속기의 풀리 조립체 및 이를 위한 액튜에이터 시스템(PULLEY ASSEMBLY FOR A SEGMENTED PULLEY TRANSMISSION AND ACTUATOR SYSTEM FOR THE SAME)이라는 명칭으로 출원된 PCT국제출원 제PCT/CA2018/051475호에 도시 및 설명된 부재들을 포함할 수 있는데, 그 관련 부분들은 이 명세서에 참고로 포함되어 있다.
분할 풀리 변속기(120)는 전동 열(power train)(도시 안 됨) 내의 제1 회전 부재와 제2 회전 부재를 회전 가능하게 결합하도록 구성되고 제1 및 제2 회전 부재들 사이의 회전비(ratio)를 변경하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 제1 회전 부재는 전동 열의 피동축(driven axle)이고 제2 회전부재는 전동 열의 구동축(driving axle)이거나, 또는 그 반대이다. 분할 풀리 변속기(120)는 제1 풀리 조립체(122)와, 제2 풀리 조립체(124), 아이들러 풀리(idler pulley; 126)와, 및 무한 부재(endless member; 128)를 구비한다. 무한 부재(128)는 물림 구성부(mating feature)들이 생략된 개략적 표현으로 도시되어 있음을 이해할 수 있을 것이다. 제1 풀리 조립체(122)와, 제2 풀리 조립체(124)와, 및 아이들러 풀리(126)들은 서로 이격되어 있다. 무한 부재(128)는 제1 풀리 조립체(122)와, 제2 풀리 조립체(124)와, 및 아이들러 풀리(126) 사이에 연장되어 이들을 회전 가능하게 결합한다. 분할 풀리 변속기(120)의 설치 동안, 제1 풀리 조립체(122)가 전동 열의 제1 회전 부재에 결합되고 제2 풀리 조립체(124)가 전동 열의 제2 회전 부재에 결합된다.
제1 풀리 조립체(122)는 전동 열의 제1 회전 부재에 결합되도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 제1 풀리 조립체(122), 또는 그 일부는 전동 열의 제1 회전 부재와 일체로 구성된다. 제1 풀리 조립체(122)는 무한 부재(128)에 맞물리도록(engage) 구성된다. 제1 풀리 조립체(122)는 제1 회전축 둘레를 회전 가능하며 이와 동축(concentric)이다. 제1 풀리 조립체(122)는 제1 풀리(130)와 제2 풀리(132)를 구비한다. 제2 풀리(132)는 제1 풀리(130)와 동축이고 제1 풀리(130)를 둘러쌀 수 있다. 제1 풀리(130)와 제2 풀리(132) 양자는 무한 부재(128)와 연속 회전 작동하도록 구성된다. 제1 회전축 둘레의 제1 풀리 조립체(122)의 회전 동안, 제1 풀리(130) 및 제2 풀리(132)의 어느 하나가 무한 부재(128)와 연속적으로 맞물릴 수 있다.
제1 풀리(130)는 전동 열의 제1 회전 부재에 결합되도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 풀리(130)는 전동 열의 제1 회전 부재와 일체로 형성될 수 있다. 제1 풀리(130)는 제1 풀리(130)가 후술할 바와 같이 맞물림 영역(engaged region)에 위치할 때 무한 부재(128)와 맞물리도록 구성된다. 제1 풀리(130)는 제1 풀리 조립체(122)의 제1 회전축 둘레를 회전 가능하며 이와 동축이다. 제1 풀리(130)는 무한 부재(128)와 맞물리는 외주면(outer peripheral surface; 134)을 포함한다. 외주면(134)은 대략 원통형이고 무한 부재(128)의 대응 물림 구성부(mating feature)들과 맞물리는 복수의 외부 물림 구성부(136)들을 구비할 수 있다. 일부 실시예들에서, 외부 물림 구성부(136)는 톱니(teeth)이다. 제1 풀리(130)는 전동 열(도시 안 됨)의 제1 회전 부재에 결합되도록 구성된 내주면(inner peripheral surface; 138)을 더 구비한다. 내주면(138)은 대략 원통형이고 전동 열의 제1 회전 부재에 결합되는 복수의 내부 물림 구성부(inner mating features; 140)들을 구비할 수 있다. 일부 실시예들에서, 내부 물림 구성부들은 키(key), 톱니 등 중의 적어도 하나이다. 이 실시예에서, 제1 풀리(130)는 일체형 구성(unitary construction)을 포함한다. 제1 풀리(130)는 제1 풀리 조립체(122)의 코어 풀리(core pulley)이다. 즉 제1 풀리(130)는 제1 풀리 조립체(122)에서 정중앙에 있거나 가장 작은 직경의 풀리이다. 다른 실시예들에서, 제1 풀리(130)는 제1 풀리 조립체(122)의 2개의 동축 풀리들 사이에 위치하는 중간 풀리(intermediate pulley) 등 제1 풀리 조립체(122)의 다른 풀리가 될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 풀리(130)는 분할 풀리(segmented pulley)가 될 수 있다.
제2 풀리(132)는 전동 열의 제1 회전 부재에 결합되도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제2 풀리(132)는 전동 열의 제1 회전 부재와 일체로 형성될 수 있다. 제2 풀리(132)는 후술할 바와 같이 제2 풀리(132)가 맞물림 영역에 위치할 때 무한 부재(128)와 맞물리도록 구성된다. 제2 풀리(132)는 제1 풀리 조립체(122)의 제1 회전축 둘레를 회전 가능하며 이와 동축이다. 제2 풀리(132)는 무한 부재(128)와 맞물리는 외주면(142)을 포함한다. 외주면(142)은 대략 원통형이고 무한 부재(128)의 대응 물림 구성부들과 맞물리는 복수의 외부 물림 구성부(144)들을 구비할 수 있다. 일부 실시예들에서, 외부 물림 구성부(144)는 톱니이다. 제2 풀리(132)는 분할 풀리이고 복수의 풀리 세그먼트(150a 내지 150e)들을 구비한다. 복수의 풀리 세그먼트(150a 내지 150e)들은 원형으로 배치되어 제2 풀리(132)를 형성한다.
복수의 풀리 세그먼트(150a 내지 150e)들은 무한 부재(128)에 맞물리도록 구성된다. 이에 따라, 풀리 세그먼트(150a 내지 150e)들의 각각은 몸체를 포함한다. 부분(152)들은 확장부(152)가 형성된 각 풀리 세그먼트(150a 내지 150e)에 대한 물리적 지지를 제공한다. 이에 따라, 이 실시예에서 확장부(152)들은 대략 풀리 세그먼트(150a 내지 150e)들의 원주방향 단부들에 위치한다. 일부 실시예들에서, 분할 풀리 조립체는 복수의 풀리 세그먼트(150a 내지 150e)들을 물리적으로 지지하는 복수의 지지 로드(support rod)들(도시 안 됨)을 포함한다. 지지 로드를 갖는 분할 풀리 조립체의 예는 PCT국제출원 제PCT/CA2018/051475호에 도시 및 기재되어 있다. 확장부(152)들의 각각은 확장부(152)가 형성된 풀리 세그먼트(150a 내지 150e)들의 각각에 물리적 지지를 제공하는 물리적 지지 구성부(physical support feature; 154)를 포함한다. 일부 실시예들에서, 물리적 지지 구성부(154)는 지지 로드들 중의 하나를 수납하는 구멍(hole)이다. 다른 실시예들에서, 물리적 지지 구성부(154)는 하나 이상의 풀리 세그먼트(150a 내지 150e)들로부터 연장되는 일체형 로드 등 물리적 지지를 제공하기에 적합한 다른 구성부가 될 수 있다.
복수의 풀리 세그먼트(150a 내지 150e)들은 맞물림 영역(engaged region)과 풀림 영역(disengaged region) 사이를 순차적으로 이동하여 무한 부재를 제1 풀리(130)와 제2 풀리(132) 사이에 천이시킬 수 있다. 이 실시예에서, 복수의 풀리 세그먼트(150a 내지 150e)들은 맞물림 영역과 풀림 영역 사이를 개별적으로 이동할 수 있다. 다른 실시예들에서, 풀리 세그먼트(150a 내지 150e)들의 하나 이상의 부분집합(subset)들은 맞물림 영역과 풀림 영역 사이를 집합적으로(collectively) 이동할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 2개 이상의 풀리 세그먼트(150a 내지 150e)들은 맞물림 영역과 풀림 영역 사이를 함께 이동할 수 있다. 일부 실시예들에서, 복수의 풀리 세그먼트(150a 내지 150e)들은 PCT국제출원 제PCT/CA2018/051475호에 기재된 것 등의 하나 이상의 액튜에이터(actuator)에 의해 맞물림 영역과 풀림 영역 사이를 이동할 수 있다. 일부 실시예들에서, 복수의 풀리 세그먼트(150a 내지 150e)들은 2019년 5월 9일 액튜에이터 시스템 및 이를 포함하는 분할 풀리 변속기(ACTUATOR SYSTEM AND SEGMENTED PULLEY TRANSMISSION INCLUDING THE SAME_라는 명칭으로 출원된 미국특허가출원 제62/845,389호 및/또는 변리사 서류번호 제PT202393WO호인 동일한 명칭의 PCT국제출원인에 도시 및 설명된 액튜에이터 시스템에 의해 이동되는데, 그 전체는 모두 이 명세서에 참고로 포함되어 있다.
본 발명의 맥락 안에서, "맞물림 영역(engaged region)"은 제1 풀리 조립체(122)의 회전 작동 동안 이 부재들이 제1 풀리 조립체(122)의 다른 부재들에 의해 덮이거나 방해 받지 않을 때, 제1 풀리 조립체(122)의 부재들이 무한 부재(128)와 맞물릴 영역이다. 반면, "풀림 영역(disengaged region)은 제1 풀리 조립체(122)의 회전 작동 동안 이 부재들의 노출 또는 제1 풀리 조립체(122)의 다른 부재들의 위치에 무관하게 제1 풀리 조립체(122)의 부재들이 무한 부재(128)와 맞물리지 않을 영역이다. 이 실시예에서, 제1 풀리 조립체(122)의 회전 작동 동안 제1 풀리 조립체(122)의 다른 부재들에 방해 받지 않는다면 제1 풀리(130)가 항상 무한 부재(128)에 맞물리므로 제1 풀리(130)는 영구적으로 맞물림 영역 내에 위치함을 이해할 수 있을 것이다. 반면, 복수의 풀리 세그먼트(150a 내지 150e)들은 무한 부재(128)로 형성되는 평면으로 이동했을 때만 맞물림 영역 내에 위치한다.
복수의 풀리 세그먼트(150a 내지 150e)들은 하나 이상의 천이 세그먼트(transition segment)들을 포함한다. 이 실시예에서, 복수의 풀리 세그먼트(150a 내지 150e)들은 2개의 천이 세그먼트(150a, 150b)들을 포함한다. 천이 세그먼트(150a, 150b)들은 복수의 풀리 세그먼트(150a 내지 150e)들 내에서 반대쪽을 향한다. 천이 세그먼트(150a, 150b)들의 각각은 무한 부재(128)가 제1 풀리(130)와 제2 풀리(132) 사이에서 천이할 때 무한 부재(128)를 지지하도록 구성된다. 이 실시예에서, 천이 세그먼트들 중의 하나 150a는 무한 부재(128)가 제1 풀리(130)로부터 제2 풀리(132)로 천이할 때 무한 부재(128)를 지지하도록 구성되고, 천이 세그먼트들 중의 다른 하나 150b는 무한 부재(128)가 제2 풀리(132)로부터 제1 풀리(130)로 천이할 때 무한 부재(128)를 지지하도록 구성된다. 이에 따라 천이 세그먼트 150a는 풀리 확장 천이 세그먼트로 정의(define)되고, 천이 세그먼트 150b는 풀리 축소 천이 세그먼트로 정의된다. 천이 세그먼트(150a, 150b)들의 각각은 그 몸체로부터 연장되는 일체형 지지부(156)를 포함한다.
일체형 지지부(156)는 무한 부재(128)가 제1 풀리(130)와 제2 풀리(132) 사이에서 천이할 때 무한 부재(128)를 지지하도록 구성된다. Supporting the 무한 부재(128)의 지지는 무한 부재(128)가 제1 풀리(130)와 제2 풀리(132) 사이에서 천이할 때 무한 부재(128)의 최대 허용 반경(maximum permissible radius) 너머의 절곡(bending)을 방지한다. 최대 허용 반경은 무한 부재(128)에 좌우되고, 또한 무한 부재(128)가 전송하는 부하(loading)에도 좌우됨을 이해할 수 있을 것이다. 일체형 지지부(156)는 또한 무한 부재(128)를 제1 풀리(130)와 제2 풀리(132) 사이에서 변곡(diverting)시킴으로써 무한 부재(128)의 제1 풀리(130)와 제2 풀리(132) 사이의 늘어짐(slack)도 제어한다. 무한 부재(128)의 늘어짐의 제어는 무한 부재(128)의 인장(tension)의 제어를 돕거나 및/또는 무한 부재(128)의 제1 풀리(130)와 제2 풀리(132)의 외부 물림 구성부(136, 144)와의 정렬을 촉진시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
일부 실시예들에서, 일체형 지지부(156)들의 각각은 동일하다. 다른 실시예들에서, 일체형 지지부(156)들이 다르다. 이 실시예에서, 일체형 지지부(156)들은 반대쪽을 향하고 약간 다른 형상을 갖지만 그 외에는 동일하다. 이에 따라 간결성을 위해 이하에서는 천이 세그먼트 150a의 몸체로부터 연장되는 일체형 지지부(156)만을 설명한다. 일체형 지지부(156)는 천이 세그먼트 150a가 형성하는 외주면(142)의 부분의 원주 너머까지 연장된다. 일체형 지지부(156)는 근접부(proximal portion; 158)와 원격부(distal portion; 160)를 포함한다. 근접부(158)는 천이 세그먼트 150a에 인접하여 위치하고 이로부터 연장된다. 원격부(160)는 근접부(158)에 의해 천이 세그먼트 150a와 이격된다. 이 실시예에서, 원격부(160)는 전술한 바와 같이 물리적 지지 구성부를 갖는 확장부이다. 다른 실시예들에서는, 원격부(160)가 확장되지 않을 수 있다. 일체형 지지부(156)는 천이면(transition surface; 162)과 인입부(recess; 164)를 더 포함한다.
일체형 지지부(156)들 자체와 유사하게 일체형 지지부(156)들의 천이면(162)들과 인입부(164)들은 동일하거나 다름을 이해할 수 있을 것이다. 이 실시예에서, 천이면(162)들과 인입부(164)들은 반대쪽을 향한다. 뿐만 아니라, 천이면(162)들은 약간 다른 형상들을 갖는다. 그러나 이 실시예의 천이면(162)들과 인입부(164)들은 다른 것들은 동일하다. 이에 따라, 간결성을 위해 이하에서는 천이 세그먼트 150a의 몸체로부터 연장되는 일체형 지지부(156)의 천이면(162)과 인입부(164)만을 설명한다.
인입부(164)는 천이 세그먼트 150a에 대한 풀리 세그먼트 150e 등 풀리 세그먼트(150a 내지 150e)들 중의 인접한 것의 확장부(152)를 수용하도록 구성된다. 인입부(164)는 일체형 지지부(156)의 적어도 근접부(158)에 의해 한정(define)되고, 원격부(160) 및/또는 천이 세그먼트 150a의 몸체에 의해서 더 한정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 풀리 세그먼트들 중의 인접한 것 150e의 확장부(152)는 일체형 지지부(156)의 인입부(164) 내에 일체형 지지부(156)와 접촉(touching)하지 않고 수납된다(nest). 다른 실시예들에서, 풀리 세그먼트들 중의 인접한 것 150e의 확장부(152)는 일체형 지지부(156)의 인입부(164) 내에 일체형 지지부(156)와 접촉(touching)하지 않고 수납되거나 거기에 부분적으로 수납될 수 있다. 전술한 바와 같이 일체형 지지부(156)에 인입부(164)를 포함하면 인접 풀리 세그먼트 150e의 단부 부근의 확장부(152)가 제공하는 물리적 지지와 거의 간섭하지 않고, 또한 풀리 세그먼트들의 맞물림 부와 풀림 부 사이의 이동을 거의 간섭하지 않고 일체형 지지부(156)가 포함될 수 있게 해줌을 이해할 수 있을 것이다.
천이면(162)은 무한 부재(128)가 제1 풀리(130)와 제2 부재(132) 사이를 천이할 때 무한 부재(128)를 지지하도록 구성된다. 천이면(162)은 인입부(164)에 의해 천이 세그먼트(150a)의 몸체와 이격되고 일체형 지지부(150)의 원격부(160)로 한정된다. 이에 따라, 무한 부재(128)가 제1 풀리(130)와 제2 부재(132) 사이를 천이할 때, 인입부(164) 위로 연장되는 무한 부재(128)의 부분은 지지되지 않을 것이다. 무한 부재(128)가 제1 풀리(130)와 제2 부재(132) 사이를 천이하면, 무한 부재(18)는 일체형 지지부(156) 둘레로 변곡된 천이면(162)과 접촉한다. 이에 따라, 일체형 지지부(162)의 천이면(162)을 위치설정(positioning)함으로써 제1 풀리(130)와 제2 풀리(132) 사이의 무한 부재(128)의 늘어짐이 제어될 수 있다.
제2 풀리 조립체(124)는 전동 열의 제2 회전 부재에 결합되도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 제2 풀리 조립체(124), 또는 그 일부는 전동 열의 제2 회전 부재와 일체로 구성된다. 제2 풀리 조립체(124)는 무한 부재(128)에 맞물리도록 구성된다. 제2 풀리 조립체(124)는 제2 회전축 둘레를 회전 가능하며 이와 동축이다. 제2 풀리 조립체(124)는 단일한 고정 풀리(170)를 구비한다. 다른 실시예들에서, 제2 풀리 조립체(124)는 조정 가능하고 전술한 제1 풀리(130) 및/또는 제2 풀리(132)와 같은 복수의 풀리들을 구비할 수 있다. 고정 풀리(170)는 제2 회전축 둘레를 회전 가능하며 이와 동축이다. 고정 풀리(170)는 무한 부재(128)와 맞물리는 외주면(172)을 포함한다. 외주면(172)은 대략 원통형이고 무한 부재(128)의 대응 물림 구성부들과 맞물리는 복수의 외부 물림 구성부(174)들을 구비할 수 있다. 일부 실시예들에서, 외부 물림 구성부(174)는 톱니이다. 고정 풀리(170)는 전동 열(도시 안 됨)의 제2 회전 부재에 결합되도록 구성된 내주면(176)을 더 구비한다. 내주면(176)은 대략 원통형이고 일부 실시예들에서 복수의 내부 물림 구성부(도시 안 됨)들을 구비할 수 있다. 일부 실시예들에서, 내부 물림 구성부들은 키, 톱니 등 중의 적어도 하나이다.
아이들러 풀리(126)는 제1 풀리 조립체(122)와 제2 풀리 조립체(124) 사이의 무한 부재(128)의 늘어짐을 제어하도록 구성된다. 아이들러 풀리(126)는 제3 회전축 둘레로 회전 가능하며 이와 동축인데, 이는 무한 부재(128)의 늘어짐을 제어하도록 분할 풀리 변속기(120) 내를 이동할 수 있다. 무한 부재(128)의 늘어짐의 제어는 무한 부재(128)의 인장의 제어를 돕거나 및/또는 무한 부재(128)와 제1 풀리 조립체(122)와 제2 풀리 조립체(124)의 외부 물림 구성부들과의 정렬을 촉진시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 아이들러 풀리(126)는 제1 풀리 조립체(122) 및/또는 제2 풀리 조립체(124)로부터 멀리 이동하여 무한 부재(128)의 늘어짐을 감소시킬 수 있다. 이와는 달리, 아이들러 풀리(126)가 제1 풀리 조립체(122) 및/또는 제2 풀리 조립체(124)를 향해 이동하여 무한 부재(128)에 늘어짐을 제공할 수 있다. 아이들러 풀리(126)는 무한 부재(128)에 맞물리도록 구성된다. 아이들러 풀리(126)는 무한 부재(128)에 맞물리는 외주면(178)을 포함한다. 외주면(178)은 대략 원통형이고 무한 부재(128)의 대응 물림 구성부들과 맞물리는 복수의 외부 물림 구성부(184)들을 구비할 수 있다. 일부 실시예들에서, 외부 물림 구성부(184)는 톱니이다.
무한 부재(128)는 제1 풀리 조립체(122)와, 제2 풀리 조립체(124)와, 및 아이들러 풀리(126)에 회전 결합하도록 구성된다. 무한 부재(128)는 제1 풀리 조립체(122)와, 제2 풀리 조립체(124)와, 및 아이들러 풀리(126) 사이에 연장된다. 무한 부재(128)는 제1 풀리(130)와, 제2 풀리(132)와, 고정 풀리(170)와, 및 아이들러 풀리(126)의 외주면(134, 142, 172, 178)과 각각 맞물리도록 구성된 외주면(182)을 포함한다. 도면들에는 무한 부재(128)가 어떤 물림 구성부가 없이 개략 표현으로 도시되어 있지만, 톱니 및/또는 구멍들 등의 물림 구성부가 무한 부재(128)의 적어도 내주면(182)에 포함될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 일부 실시예들에서, 내주면(182)은 외주면(134, 142, 172, 178) 상의 물림 구성부와 맞물리는 복수의 대응(complementary) 물림 구성부를 포함한다. 다른 실시예들에서, 내주면(182)이 어떤 물림 구성부를 포함하지 않아 대략 평활할 수 있는데, 이런 실시예에서 내주면(182)은 외주면(134, 142, 172, 178)들과 마찰(friction)로 맞물릴 수 있다. 무한 부재(128)는 체인, 벨트, 또는 다른 적절한 종류의 무한 부재를 구비할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
분할 풀리 변속기(120)의 회전 작동 동안, 무한 부재(128)는 접촉 영역(contact zone)으로 정의된 각 영역(angular region) 내에서 제1 풀리 조립체(122)와 접촉 및 맞물림될 것이다. 역으로, 무한 부재(128)는 각 접촉 영역(angular contact zone; NCZ) 내에서 제1 풀리 조립체(122)와 맞물림되지 않을 것이다. 제2 풀리(132)의 풀리 세그먼트(150a 내지 150e)들은 비접촉 영역에 위치하는 동안 무한 부재(128)와 간섭하지 않고, 그리고 분할 풀리 변속기(120)가 부하를 받는(under load) 동안 맞물림 영역 내외로 이동될 수 있다. 비접촉 영역은 제1 풀리(130)가 무한 부재(128)와 맞물리는지 여부와, 존재한다면 제2 풀리(132)의 어느 풀리 세그먼트(150a 내지 150e)가 무한 부재(128)에 맞물리는지에 따라 변화될 것임을 이해할 수 있을 것이다.
비접촉 영역에 위치하는 동안 맞물림 영역 내외로의 풀리 세그먼트(150a 내지 150e)들의 순차적 이동에 의해 분할 풀리 변속기(120)의 회전 작동을 간섭하지 않고, 그리고 분할 풀리 변속기(120)로 전송되는 부하에 간섭하지 않고 무한 부재(128)가 "원동 풀리(origin pulley)"로 정의되는 제1 풀리(130)와 제2 풀리(132) 중의 하나와의 맞물림으로부터 "종동 풀리(destination pulley)"로 정의되는 제1 풀리(130)와 제2 풀리(132) 중의 다른 하나와의 맞물림으로 천이할 수 있다. 원동 풀리와 종동 풀리 사이의 무한 부재(128)의 천이는 "변속 과정(shift event)"으로 지칭할 수 있다.
도 2 내지 6은 무한 부재(128)가 제1 풀리(130)와의 맞물림으로부터 제2 풀리(132)와의 맞물림으로 천이하는 변속 과정의 시퀀스를 보인다. 변속 과정 이전의 무한 부재(128)는 도 1에 보인 바와 같이 제1 풀리 조립체(122)의 제1 풀리(130)에 맞물려 있다. 이에 따라, 복수의 풀리 세그먼트(150a 내지 150e)들은 모두 풀림 영역에 위치한다.
도 2에 보인 단계에서, 제1 풀리 조립체(122)의 비접촉 영역에 위치한 동안 풀리 세그먼트 150a가 맞물림 영역으로 이동한다. 이 실시예에서, 풀리 세그먼트(150a 내지 150e)들이 횡방향으로 확장됨(extending)으로써 풀리 세그먼트(150a 내지 150e)들이 무한 부재(128)로 규정(define)되는 평면으로 진입하여 맞물림 영역으로 이동됨을 이해할 수 있을 것이다. 조립체(122)가 회전하면, 풀리 세그먼트 150a가 접촉 영역에 진입하여 풀리 세그먼트 150a의 일체형 지지부(152)의 천이면(162)으로 무한 부재(128)와 맞물릴 것이다. 무한 부재(128)가 제1 풀리(130)로부터 제2 풀리(132)로 천이하는 동안 풀리 세그먼트 150a의 일체형 지지부(152)는 무한 부재(128)를 천이면(162)으로 지지함으로써 무한 부재(128)가 최대 허용 반경 너머로 절곡되는 것을 방지한다. 제1 풀리 조립체(122)가 더 회전함에 따라 풀리 세그먼트 150a의 몸체로 한정되는 외주면(142)의 일부가 무한 부재(128)와 맞물린다. 일체형 지지부(156)가 인입부(164)를 포함하므로, 무한 부재(128)가 인입부(164)를 가로질러(across) 연장될 때 무한 부재(128)의 부분(190)이 지지되지 않음을 이해할 수 있을 것이다. 이 비지지 부분(190)은 천이면(162)으로부터 풀리 세그먼트 150a의 몸체로 한정되는 외주면(142)의 부분으로 연장되고, (도 4에 보인 바와 같이) 대략 직선이 될 수 있다.
도 3에 보인 단계에서, 제1 풀리 조립체(122)가 비접촉 영역에 위치한 동안 풀리 세그먼트 150b가 맞물림 영역으로 이동된다. 제1 풀리 조립체(122)가 회전함에 따라 풀리 세그먼트 150b가 회전하며 풀리 세그먼트 150a를 따라 접촉 영역으로 진입하여 풀리 세그먼트 150b의 몸체로 한정되는 외주면(142)의 부분으로 무한 부재(128)와 맞물릴 것이다. 그러나 풀리 세그먼트 150b가 풀리 세그먼트 150b의 일체형 지지부(152)의 천이면(156)으로 무한 부재(128)와 맞물릴 수 있기 전에, 변속 과정은 도 4에 보인 단계로 이행할 수 있다. 이에 따라, 무한 부재(128)가 제1 풀리(130)로부터 제2 풀리(132)로 천이되는 변속 과정 동안, 무한 부재(128)는 풀리 세그먼트 150b의 일체형 지지부(152)와 맞물리지 않는다.
도 4 내지 6에 보인 단계에서, 나머지 풀리 세그먼트 150c 내지 150e들이 개별적으로 제1 풀리 조립체(122)의 비접촉 영역에 위치한 상태로 순차적으로 맞물림 영역으로 이동한다. 제1 풀리 조립체(122)가 회전하면, 나머지 풀리 세그먼트 150c 내지 150e들은 풀리 세그먼트 150b를 따라 접촉 영역으로 회전하여 무한 부재(128)에 맞물릴 것이다. 모든 풀리 세그먼트(150a 내지 150e)들이 맞물림 영역으로 진입하고 나면, 제1 풀리 조립체(122)는 제2 풀리(132)의 외주면(142)에 연속적으로 맞물려 무한 부재(128)와 함께 작동할 수 있다. 이에 따라, 제1 풀리(130)와의 맞물림으로부터 제2 풀리(132)에 맞물리도록 무한 부재(128)가 천이하는 변속 과정이 완료된다.
도 7 내지 11은 제2 풀리(132)와의 맞물림으로부터 제1 풀리(130)에 맞물리도록 무한 부재(128)가 천이하는 변속 과정의 시퀀스를 보인다. 변속 과정 이전의 무한 부재(128)는 도 6에 보인 바와 같이 제1 풀리 조립체(122)의 제2 풀리(132)에 맞물려 있다. 이에 따라, 복수의 풀리 세그먼트(150a 내지 150e)들은 모두 맞물림 영역에 위치한다.
도 7 내지 9에 보인 단계에서, 제1 풀리 조립체(122)의 비접촉 영역에 위치한 동안 풀리 세그먼트 150c 내지 150e들이 순차적으로 맞물림 영역 밖으로 이동한다. 이 실시예에서, 풀리 세그먼트(150a 내지 150e)들이 횡방향으로 후퇴함(retracting)으로써 풀리 세그먼트(150a 내지 150e)들은 무한 부재(128)로 한정되는 평면에서 이탈하여 맞물림 영역 밖으로 이동됨을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 제1 풀리 조립체(122)가 회전함에 따라, 풀리 세그먼트 150c 내지 150e들이 무한 부재(128)와 맞물리지 않을 것이다. 그 대신 도 9에 보인 바와 같이, 무한 부재(128)는 풀리 세그먼트 150b의 몸체로 한정되는 외주면의 부분에 맞물리고, 이어서 풀리 세그먼트 150b의 일체형 지지부(152)의 천이면(162)에 맞물릴 것이다. 무한 부재(128)가 제2 풀리(132)로부터 제1 풀리(130)로 천이하는 동안 풀리 세그먼트 150a의 일체형 지지부(152)는 무한 부재(128)를 천이면(162)으로 지지함으로써 무한 부재(128)가 최대 허용 반경 너머로 절곡되는 것을 방지한다. 일체형 지지부(156)가 인입부(164)를 포함하므로, 무한 부재(128)가 인입부(164)를 가로질러 연장될 때 무한 부재(128)의 부분(192)이 지지되지 않음을 이해할 수 있을 것이다. 이 비지지 부분(192)은 천이면(162)으로부터 풀리 세그먼트 150b의 몸체로 한정되는 외주면(142)의 부분으로 연장되고, (도 9에 보인 바와 같이) 대략 직선이 될 수 있다.
도 10 및 11에 보인 단계에서, 나머지 풀리 세그먼트 150a, 150b들이 개별적으로 제1 풀리 조립체(122)의 비접촉 영역에 위치한 상태로 순차적으로 맞물림 영역 밖으로 이동한다. 이에 따라 제1 풀리 조립체(122)가 회전하면, 풀리 세그먼트 150a, 150b들은 무한 부재(128)에 맞물리지 않을 것이다. 풀리 세그먼트 150a, 150b들 양자가 맞물림 영역 밖으로 이동하고 나면, 제1 풀리 조립체는 제1 풀리(130)의 외주면(134)에 연속적으로 맞물려 무한 부재(128)와 함께 작동할 수 있다. 이에 따라, 제2 풀리(132)와의 맞물림으로부터 제1 풀리(130)에 맞물리도록 무한 부재(128)가 천이하는 변속 과정이 완료된다.
이 명세서에서 시스템(122)이 2개의 동축 풀리들, 즉 제1 풀리(130)와 제2 풀리(132)를 구비하는 것으로 도시 및 설명되는데, 다른 실시예들에서 분할 풀리 변속기(120)에 더 많은 회전비가 요구되면 제1 풀리 시스템이 더 많은 수의 동심 풀리들을 구비할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
이 명세서에서 복수의 풀리 세그먼트(150a 내지 150e)들이 2개의 천이 세그먼트(150a, 150b)들을 포함하는 것으로 도시 및 설명되었으나, 다른 실시예들에서는 복수의 풀리 세그먼트들이 단일한 천이 세그먼트를 구비할 수도 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이런 실시예들에서는, 단일한 천이 세그먼트가 하나 이상의 일체형 지지부(156)들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 단일한 천이 세그먼트가 단일한 천이 세그먼트로부터 반대쪽으로 연장되는 2개의 일체형 지지부(156)들을 포함할 수 있다. 일체형 지지부(156)들 중 하나는 무한 부재(128)가 제1 풀리(130)로부터 제2 풀리(132)로 천이할 때 무한 부재(128)를 지지하도록 구성되고, 일체형 지지부(156)들 중 다른 하나는 무한 부재(128)가 제2 풀리(132)로부터 제1 풀리(130)로 천이할 때 무한 부재(128)를 지지하도록 구성될 수 있다.
이 명세서에서 일체형 지지부(156)가 단일한 근접부(158)와 단일한 원격부(160)를 구비하는 것으로 도시 및 설명되었으나, 다른 실시예에서는 일체형 지지부가 복수의 근접부들 및/또는 복수의 원격부들을 구비할 수도 있음을 이해할 수 있을 것이다. 마찬가지로 이 명세서에서 일체형 지지부(156)가 단일한 인입부(164)를 구비하는 것으로 도시 및 설명되었으나, 다른 실시예들에서는 복수의 인입부들을 구비할 수도 있음을 이해할 수 있을 것이다. 각 인입부는 하나 이상의 인접 풀리 세그먼트들의 해당(respective) 확장부를 수납하도록 구성될 수 있다.
이상에서 실시예들이 설명되고 첨부 도면들에 도시되었으나, 당업계에 통상의 기술을 가진 자라면 첨부된 청구항들로 정의되는 범위를 벗어나지 않고도 다양한 변형과 변경들이 이뤄질 수 있음을 이해할 수 있을 것이며, 청구항들의 범위는 명세서 전체에 일치하는 최광의로 해석해야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 분할 풀리 변속기의 무한 부재와 맞물리는 외주면을 형성하는 분할 풀리로, 상기 분할 풀리가:
    맞물림 영역과 풀림 영역 사이를 순차적으로 이동하여 상기 무한 부재를 상기 분할 풀리 변속기의 분할 풀리와 동축 풀리 사이에 천이시키도록 구성된 복수의 풀리 세그먼트들로, 그 각각이 상기 외주면의 일부를 형성하는 몸체를 갖는 상기 풀리 세그먼트들을 구비하고
    상기 복수의 풀리 세그먼트들이 천이 세그먼트의 몸체로부터 연장되는 일체형 지지부를 갖는 상기 천이 세그먼트를 포함하고, 상기 일체형 지지부가, 상기 무한 부재가 상기 분할 풀리 변속기의 상기 분할 풀리와 상기 동축 풀리 사이를 천이할 때 상기 무한 부재를 지지하도록 구성되는 분할 풀리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 일체형 지지부가 상기 천이 세그먼트로 형성되는 외주면의 부분 너머의 원주방향으로 연장되는 분할 풀리.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 일체형 지지부가, 상기 무한 부재가 상기 분할 풀리 변속기의 상기 분할 풀리와 상기 동축 풀리 사이를 천이할 때 상기 무한 부재를 지지하는 천이면을 포함하는 분할 풀리.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 천이면이 상기 천이 세그먼트로 형성되는 외주면의 부분과 이격되는 분할 풀리.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 일체형 지지부가 근접부와 원격부를 포함하고, 상기 원격부가 상기 천이면을 형성하는 분할 풀리.
  6. 제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 풀리 세그먼트들 중의 인접 풀리 세그먼트의 일부를 수용하는 인입부가 상기 일체형 지지부에 형성되는 분할 풀리.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 인접 풀리 세그먼트의 부분이 상기 분할 풀리 변속기의 회전 작동 동안 상기 인접 풀리 세그먼트에 물리적 지지를 제공하도록 구성된 확장부인 분할 풀리.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 확장부가 상기 인접 풀리 세그먼트에 물리적 지지를 제공하는 물리적 지지 구성부를 포함하는 분할 풀리.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 물리적 지지 구성부가 상기 분할 풀리 변속기의 지지 로드와 맞물려 상기 인접 풀리 세그먼트에 물리적 지지를 제공하는, 상기 확장부에 형성된 구멍인 분할 풀리.
  10. 제1항 내지 제9항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 풀리 세그먼트들이, 상기 복수의 풀리 세그먼트들 중에서 반대쪽을 향하는 2개의 천이 세그먼트들을 포함하는 분할 풀리.
  11. 제1항 내지 제10항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 일체형 지지부가, 상기 무한 부재가 상기 분할 풀리 변속기의 상기 분할 풀리와 상기 동축 풀리 사이를 천이할 때 상기 무한 부재가 소정의 최소 절곡 반경 너머로 절곡되는 것을 방지하는 분할 풀리.
  12. 제1항 내지 제10항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 일체형 지지부가, 상기 무한 부재가 상기 분할 풀리 변속기의 상기 분할 풀리와 상기 동축 풀리 사이를 천이할 때 상기 무한 부재의 상기 분할 풀리와 상기 동축 풀리 사이의 늘어짐을 제어하도록 구성되는 분할 풀리.
  13. 전동 열 내의 제1 회전 부재와 제2 회전 부재를 회전 가능하게 결합하는 분할 풀리 변속기로, 상기 분할 풀리 변속기가:
    상기 제1 회전 부재와 결합되는 제1 풀리 조립체로, 상기 제1 풀리 조립체가 제1 풀리와 상기 제1 풀리와 동축인 제2 풀리를 구비하고, 상기 제2 풀리가 제1항 내지 12항 중의 어느 한 항에 규정된 분할 풀리인 상기 제1 풀리 조립체와;
    상기 제2 회전 부재와 결합되고 상기 제1 풀리 조립체와 이격되는 제2 풀리 조립체와; 및
    상기 제1 풀리 조립체와 상기 제2 풀리 조립체와 맞물리고 그 사이에 연장되어 상기 제1 풀리 조립체와 상기 제2 풀리 조립체를 회전 가능하게 결합하는 무한 부재를
    구비하는 분할 풀리 변속기.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 무한 부재에 맞물려 상기 무한 부재의 늘어짐을 제어하도록 구성된 아이들러 풀리를 더 구비하는 분할 풀리 변속기.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서,
    상기 복수의 풀리 세그먼트들에 결합되어 상기 복수의 풀리 세그먼트들을 상기 맞물림 영역과 상기 풀림 영역 사이를 순차적으로 이동시켜 상기 무한 부재를 상기 분할 풀리 변속기의 상기 제1 풀리와 상기 제2 풀리 사이에 천이시키도록 구성된 액튜에이터를 더 구비하는 분할 풀리 변속기.
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