KR20240006672A - 분할 풀리 변속기 및 그 액튜에이터 시스템 - Google Patents

분할 풀리 변속기 및 그 액튜에이터 시스템 Download PDF

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KR20240006672A
KR20240006672A KR1020237042832A KR20237042832A KR20240006672A KR 20240006672 A KR20240006672 A KR 20240006672A KR 1020237042832 A KR1020237042832 A KR 1020237042832A KR 20237042832 A KR20237042832 A KR 20237042832A KR 20240006672 A KR20240006672 A KR 20240006672A
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KR
South Korea
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deflector
pulley
engaging
disengaging
segments
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KR1020237042832A
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English (en)
Inventor
야로스와프 루토스와프스키
사라 진 폰디가
앤소니 웡
Original Assignee
1783590 온타리오 인코포레이티드, 디.비.에이. 인모티브 인코포레이티드
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    • F16H9/00Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members
    • F16H9/02Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion
    • F16H9/24Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion using chains or toothed belts, belts in the form of links; Chains or belts specially adapted to such gearing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

액튜에이터 시스템을 갖는 분할 풀리 변속기가 개시된다. 액튜에이터 시스템은: 제1 활성 및 휴지 위치 간을 반경방향으로 이동 가능한 물림 전향기와; 제2 활성 및 휴지 위치 간을 반경방향으로 이동 가능한 풀림 전향기와; 및 상기 물림 및 풀림 전향기를 활성 및 휴지 위치들 간에 이동시키는 구동기 조립체를 구비한다. 제1 활성 위치에서, 물림 전향기는 분할 풀리 변속기의 회전 작동 동안 분할 풀리 변속기의 복수의 풀리 세그먼트들을 풀림 영역으로부터 물림 영역으로 이동시키도록 구성된다. 제2 활성 위치에서, 풀림 전향기는 분할 풀리 변속기의 회전 작동 동안 분할 풀리 변속기의 복수의 풀리 세그먼트들을 물림 영역으로부터 풀림 영역으로 이동시키도록 구성된다. 제1 및 제2 휴지 위치에서 분할 풀리 변속기의 회전 작동 동안 물림 전향기 및 풀림 전향기는 각각 복수의 풀리 세그먼트들을 이동시키지 않는다.

Description

분할 풀리 변속기 및 그 액튜에이터 시스템
관련 출원과의 상호참조
본원은 2021년 5월 12일자로 출원된 분할 풀리 변속기 및 그 액튜에이터 시스템(SEGMENTED PULLEY TRANSMISSION AND ACTUATOR SYSTEM FOR THE SAME)이라는 명칭의 미국특허가출원 제63/187,907호에 대한 (우선권) 효익을 주장하는 바, 그 전체가 이 명세서에 참고로 포함된다.
기술분야
본 발명은 일반적으로 변속기에 관한 것으로, 더 구체적으로는 분할 풀리 변속기 및 그 액튜에이터 시스템에 관한 것이다.
변속기는 잘 알려져 있는데 회전 부재들 간의 (회전)비를 변경하는 데 사용된다. 변속기의 잠재적 응용분야들은 다양하여 자동차, 인력 차량, 해상 선박, 및 펌프, 터빈, 믹서, 윈치, 원심분리기, 및 분쇄기 등의 중장비를 포함한다.
무클러치(clutchless) 다단(multi-ratio) 변속기는 변속기가 부하를 받는 동안 회전 부재들 간의 (회전)비를 변경할 수 있게 해준다. 어떤 기계적 문제들이 무클러치 다단 변속기의 광범위한 활용을 제한할 수 있는데; 특히 실제 응용에 있어서 고속 또는 현저한 부하 하에서 이러한 변속 시스템이 효율적이고 유효하게 기능할 능력이다. 또한 일방회전(ratcheting), 미끄러짐(slippage), 및 장력 인가(tensioning) 문제들은 신뢰성을 저하시키고 효율을 저하시키며 마모를 증가시킴으로써 이러한 변속기들의 상업적 생존성을 제한할 수 있다. 이에 따라 동기화된 분할식 교환 풀리 변속 시스템(synchronized segmentally interchanging pulley transmission systems; SSIPTS) 등의 분할 풀리 변속기가 이 기계적 문제들의 적어도 일부를 저감 또는 완화시키도록 개발되었다.
차축(axle)에 장착된 풀리 조립체를 갖는 SSIPTS의 예는 Wong 등에 대한 미국특허 제8,753,236호에 보인다. 풀리 조립체는 그 외주면 상에 제1 세트의 물림 구성(mating feature)들을 갖는 코어 풀리와, 풀리 조립체에 미끄럼 가능하게 장착된 복수의 풀리 세그먼트들을 포함하고 코어 풀리와 동축인 고리(ring)에 배치된 풀리 세그먼트 세트를 구비한다. 풀리 세그먼트들은 풀리 조립체 내외로 개별적으로 구동될(actuated) 수 있다. 풀리 세그먼트들은 제1 세트의 물림 구성들에 맞물리는 외주면 상에 제2 세트의 물림 구성들을 갖는다. 무한 구동 부재(endless drive member)는 내면 상에 코어 풀리의 제1 및 제2 세트의 물림 구성들과 풀리 세그먼트들을 물림 위치에 맞물리기 위한 대응 물림 구성들을 갖는다. 무한 구동 부재와 코어 풀리 간의 접촉이 접촉 영역을 규정한다. 풀리 세그먼트들이 접촉 영역 외부에 있을 때 액튜에이터(actuator)가 풀리 세그먼트들을 물림 및 풀림 위치들 간을 구동시킨다(actuate).
Wong 등에 대한 PCT 국제출원공개 WO/2019/173896은 무한 부재에 맞물리는 풀리 조립체를 갖는 분할 풀리 변속기를 개시한다. 이 풀리 조립체는 제1 풀리, 제2 풀리, 및 물림 영역과 풀림 영역 간을 독립적으로 이동하여 무한 부재를 제1 풀리와 제2 풀리 간에 천이시킬 수 있는 하나 이상의 천이 세그먼트(transision segment)들을 포함하는 적어도 하나의 천이 세그먼트 세트를 구비한다. 액튜에이터 시스템 역시 개시되어 있다. 이 액튜에이터 시스템은 지지 구조, 지지 구조에 고정된 액튜에이터 부분조립체, 및 고정자(stator)를 포함한다. 액튜에이터 부분조립체는 종동자(follower)와 썰매(sled)를 포함하는데, 이는 고정자에 의해 썰매 상에 생성되는 기전력에 응답하여 전진 위치와 후퇴 위치 간의 원주 방향으로 이동할 수 있다. 종동자는 썰매의 캠면에 맞물려 썰매가 전진 및 후퇴 위치 간을 이동함에 따라 연장 위치와 축퇴 위치 간의 축방향으로 이동한다.
알려진 분할 풀리 변속기의 기여는 칭찬할 만하지만 일반적으로 개선과 대안들이 필요하다. 이에 따라 신규한 분할 풀리 변속기와 그 액튜에이터 시스템을 제공하는 것이 (본 발명의) 목적이다.
이 발명의 요지는 이하의 실시예들의 상세한 설명에서 더 설명될 개념들의 선택을 소개하도록 제공됨을 이해해야 할 것이다. 이 발명의 요지는 청구된 주제를 한정하려 의도한 것이 아니다.
이에 따라 하나의 국면(aspect)에서 분할 풀리 변속기(segmented pulley transmission)를 위한 액튜에이터 시스템(actuator system)이 제공되는데, 이 액튜에이터 시스템은: 제1 활성(active) 위치와 제1 휴지(idle) 위치 간을 반경방향으로(radially) 이동 가능한 물림 전향기(engaging deflector)와; 제2 활성 위치와 제2 휴지 위치 간을 반경방향으로 이동 가능한 풀림(disengaging) 전향기와; 및 물림 전향기와 풀림 전향기를 각각 제1 활성 및 휴지 위치와 제2 활성 및 제2 휴지 위치 간을 이동시키는 구동기 조립체(motivator assembly)를 구비하는데, 여기서 제1 활성 위치에서 물림 전향기가 분할 풀리 변속기의 회전 작동 동안 분할 풀리 변속기의 복수의 풀리 세그먼트들을 풀림 영역으로부터 물림 영역으로 이동시키도록 구성되고, 제2 활성 위치에서 풀림 전향기가 분할 풀리 변속기의 회전 작동 동안 분할 풀리 변속기의 복수의 풀리 세그먼트들을 물림 영역으로부터 풀림 영역으로 이동시키도록 구성되며, 그리고 여기서 제1 및 제2 휴지 위치에서 물림 전향기 및 풀림 전향기는 각각 분할 풀리 변속기의 회전 작동 동안 분할 풀리 변속기의 복수의 풀리 세그먼트들을 이동시키지 않는다.
하나 이상의 실시예들에서, 물림 전향기 및 풀림 전향기는 각각 제1 활성 및 휴지 위치들과 제2 활성 및 휴지 위치들 간을 독립적으로 이동할 수 있다. 물림 전향기는 물림 캠(engaging cam)을 포함할 수 있고 풀림 전향기는 풀림 캠(disengaging cam)을 포함할 수 있으며, 물림 및 풀림 캠들은 분할 풀리 변속기의 회전 작동 동안 복수의 풀리 세그먼트들을 물림 영역과 풀림 연역 간에 이동시키도록 구성될 수 있다.
하나 이상의 실시예들에서, 액튜에이터 시스템은 분할 풀리 변속기의 회전 작동 동안 복수의 풀리 세그먼트들의 물림 영역 및 풀림 영역 간의 이동을 제한하도록 구성된 배리어(barrier)를 더 구비할 수 있다. 이 배리어는 복수의 풀리 세그먼트들의 물림 영역 및 풀림 영역 간의 이동을 허용하는 갭(gap)을 포함할 수 있다. 배리어는 원주방향으로(circumferentially) 연장되는 벽을 구비할 수 있고 갭은 이 원주방향으로 연장되는 벽에 위치한다. 물림 전향기 및 풀림 전향기 중의 적어도 하나가 배리어에 회전 가능하게 물림될 수 있다.
하나 이상의 실시예들에서, 액튜에이터 시스템은 차단 위치와 제3 휴지 위치 간에 반경방향으로 이동 가능한 차단 전향기(blocking deflector)를 더 구비할 수 있는데, 여기서 차단 전향기는 분할 풀리 변속기의 회전 작동 동안, 차단 위치에서 갭을 통한 복수의 풀리 세그먼트들의 이동을 방해하고 제3 휴지 위치에서 풀리 세그먼트들의 이동을 방해하지 않는다. 차단 전향기는 배리어에 회전 가능하게 물림될 수 있다.
하나 이상의 실시예들에서, 액튜에이터 시스템은 물림 면(engaging surface)을 포함하는 고정 전향기(fixed deflector)를 더 구비할 수 있는데, 물림 면은 물림 전향기와 협조하여 분할 풀리 변속기의 회전 작동 동안 복수의 풀리 세그먼트들을 풀림 영역으로부터 물림 영역으로 이동시킨다. 고정 전향기는 또한 풀림 면(disengaging surface)을 더 구비할 수 있는데, 풀림 면은 풀림 전향기와 협조하여 분할 풀리 변속기의 회전 작동 동안 복수의 풀리 세그먼트들을 물림 영역으로부터 풀림 영역으로 이동시킨다. 물림 캠면(engaging cam surface)은 고정 전향기의 제1 측 상에 위치할 수 있고 풀림 캠면은 고정 전향기의 제1측의 반대쪽인 제2 측 상에 위치할 수 있다. 고정 전향기는 배리어와 일체로 형성될 수 있다.
하나 이상의 실시예들에서, 액튜에이터 시스템은 또한 복수의 풀리 세그먼트들에 결합되는 복수의 종동자(follower)들을 더 구비할 수 있는데, 종동자들의 각각은 풀리 세그먼트들의 각 하나에 결합될 수 있다. 물림 전향기 및 풀림 전향기는 복수의 풀리 세그먼트들에 결합된 복수의 종동자들을 전향(deflect)시킴으로써 복수의 풀리 세그먼트들을 물림 영역 및 풀림 영역 간에 이동시킴으로써, 분할 풀리 변속기의 회전 작동 동안 풀리 세그먼트들을 물림 영역 및 풀림 영역 간에 구동시킨다. 종동자들의 각각은 물림 전향기 및 풀림 전향기에 접촉하는 접촉면을 포함하는 롤러를 구비할 수 있다.
하나 이상의 실시예들에서, 구동기 조립체는 물림 전향기 및 풀림 전향기를 각각 제1 활성 및 휴지 위치와 제2 활성 및 휴지 위치 감에 이동시키는 적어도 하나의 솔레노이드를 구비할 수 있다. 이 적어도 하나의 솔레노이드는 물림 전향기를 제1 휴지 위치로부터 제1 활성 위치로 이동시키는 제1 솔레노이드를 구비할 수 있고, 풀림 전향기를 제2 휴지 위치로부터 제2 활성 위치로 이동시키는 제2 솔레노이드를 구비할 수 있다. 구동기 조립체는 물림 전향기 및 풀림 전향기를 각각 제1 및 제2 휴지 위치로 편향시키는(biasing) 적어도 하나의 스프링을 구비할 수 있다.
다른 국면에서, 제1 축 둘레로 회전 가능한 제1 풀리 조립체와; 제1 풀리 조립체와 이격되고 제2 축 둘레로 회전 가능한 제2 풀리 조립체로: 고정 풀리와; 고정 풀리와 동축이고 물림 영역과 풀림 영역 간을 이동할 수 있는 분할 풀리를 구비하는 제2 풀리 조립체와; 제1 풀리 조립체와 제2 풀리 조립체 간에 연장되어 회전 가능하게 결합되는 무한 부재(endless member)와; 분할 풀리를 물림 영역과 풀림 영역 간에 이동시키는 위에 규정된 액튜에이터 시스템과; 및 제1 풀리 조립체, 제2 풀리 조립체, 무한 부재, 및 액튜에이터 중의 적어도 하나를 적어도 부분적으로 지지하는 하우징을 구비하는 분할 풀리 변속기가 제공된다.
이제 첨부 도면들을 참조하여 실시예들이 더 상세히 설명될 것인데, 도면에서:
도 1은 변속기의 내부가 보이도록 부분적으로 생략된 하우징을 갖는 변속기의 사시도;
도 2는 내부가 더 잘 보이도록 부재들이 더 생략된 도 1의 변속기의 사시도;
도 3 내지 7은 풀리 세그먼트의 풀림 영역으로부터 물림 영역으로의 천이의 시퀀스를 보이는 도 1의 변속기의 액튜에이터 시스템 및 풀리 세그먼트의 상세도;
도 8 내지 12는 풀리 세그먼트의 물림 영역으로부터 풀림 영역으로의 천이의 시퀀스를 보이는 도 1의 변속기의 액튜에이터 시스템 및 풀리 세그먼트의 상세도;
도 13 내지 16은 풀리 세그먼트의 풀림 영역으로부터 물림 영역으로의 천이를 차단하는 시퀀스를 보이는 도 1의 변속기의 액튜에이터 시스템 및 풀리 세그먼트의 상세도; 그리고
도 17 내지 20은 액튜에이터 시스템의 구동기 조립체를 사용하여 복수의 전향기들을 휴지 및 활성 위치들 간에 이동시키는 시퀀스를 보이는 도 1의 변속기의 액튜에이터의 상세도.
이하의 일부 실시예들의 상세한 설명과 함께 전술한 요지는 첨부 도면들과 연계하여 읽을 때 더 잘 이해될 것이다. 이 명세서에 사용된 바와 같이, 단수로 기술되어 단어 "a" 또는 "an"이 선행되는 요소 또는 특징은 복수의 요소 또는 특징들을 반드시 배제하는 것은 아니라고 이해되어야 한다. 또한 "하나의 예(one example)" 또는 "하나의 실시예(one embodiment)"라는 기재는 그 하나의 예 또는 하나의 실시예에 기재된 요소 또는 특징 역시 포함하는 추가적 예들 또는 실시예들의 존재를 배제하는 것으로 해석되고자 의도한 것이 아니다. 뿐만 아니라 명시적으로 반대로 기재되지 않은 한, 하나의 요소 또는 특징, 특정한 성질을 갖는 복수의 요소 또는 특징들을 "구비하는(comprising)", "갖는(having)" 또는 "포함하는(including)" 예 또는 실시예들은 이 특정한 성질을 갖지 않는 추가적 요소 또는 특징들을 더 포함할 수 있다. 또한 "구비한다(comprises)", "갖는다(has)" 및 "포함한다(includes)"라는 용어들은 "포함하지만 이에 한정되지 않는다(including but not limited to)"를 의미하며, "구비하는(comprising)", "갖는(having)" 또는 "포함하는(including)"라는 용어들도 등등한 의미를 갖는다.
이 명세서에 사용된 바와 같이, "및/또는(and/or)"이라는 용어는 관련하여 열거된 요소 또는 특징들의 하나 이상의 모든(any and all) 조합들을 포함할 수 있다.
하나의 요소 또는 특징이 다른 요소 또는 특징의 "위(on)", ~에 "부착(attached)", ~에 "연결(connected)", ~와 "결합(coupled)", "접촉(contacting)" 등으로 언급되면, 그 요소 또는 특징은 다른 요소 또는 특징의 바로 위, 직접 부착, 연결, 결합, 또는 접촉하거나, 또는 중간 부재 역시 존재할 수 있는 것으로 이해해야 할 것이다. 반대로, 하나의 요소 또는 특징이 예를 들어 다른 요소 또는 특징의 "바로 위(directly on)", ~에 "직접 부착(directly attached)", ~에 "직접 연결(directly connected)", ~와 "직접 결합(directly coupled)" 또는 "직접 접촉(directly contacting)"이라고 언급되면 중간 요소 또는 특징들이 존재하지 않는다.
"아래(under)", "밑(below)", "하부(lower)", "위(over)", "위(above)", "상부(upper)", "전방(front)", "후반(back)" 등의 공간 상대적 용어들은 이 명세서에서 도면들에 도시된 하나의 요소 또는 특징의 다른 요소 또는 특징에 대한 관계의 기술의 편의를 위해 사용된 것임을 이해해야 할 것이다. 그러나 공간 상대적 용어들로 기술된 요소들은 사용 및 작동에 있어서 도면들에 도시된 방향과 다른 방향들을 포괄할 수 있다.
이 명세서에서 "예(example)"에 대한 언급은 이 예에 연계하여 설명된 하나 이상의 특징, 구조, 컴포넌트, 특성, 및/또는 작동 단계들이 적어도 하나의 실시예 및/또는 본 발명에 따른 주제의 구현예에 포함됨을 의미한다. 이에 따라 본 발명 전체에 걸쳐 "하나의 예(an example)", "다른 예(another example)", 및 유사한 문언은 반드시는 아니지만 동일한 예를 지칭한다. 또한 어떤 하나의 예를 특징짓는 주제는 반드시는 아니지만 어떤 다른 예를 특징짓는 주제를 포함할 수 있다.
이 명세서에 사용된 바와 같이, 어떤 효과를 산출하도록 "구성된(configured to)" 어떤 요소 또는 특징은 요소의 물리적 특성을 효과에 근본적으로 연결하는 구성의 실제 상태를 나타낸다.
달리 지시되지 않는 한, "제1(first)", "제2(second)" 등의 용어는 이 명세서에서 단지 표지(label)로 사용되며, 이 용어들이 언급하는 항목들에 순서적, 위치적, 또는 서열을 부과하고자 의도한 것이 아니다. 뿐만 아니라, "제2(second)" 항목에 대한 언급은 (예를 들어 "제1(first)" 항목 등) 더 낮은 수의 항목 및/또는 (예를 들어 "제3(third )" 항목 등) 더 높은 수의 항목의 존재를 요구하거나 배제하지 않는다.
이 명세서에 사용된 바와 같이, "대략(approximately)" 및 "약(about)"이라는 용어들은 여전히 원하는 기능을 수행하거나 바람직한 결과를 달성하는 기재된 양에 가까운 양을 나타낸다. 예를 들어 "대략(approximately)" 및 "약(about)"이라는 용어들은 당업계에 통상의 기술을 가진 자라면 쉽게 이해할 기하공차(engineering tolerance) 내의 양을 지칭할 수 있다.
2019년 11월 29일자로 공개된 Wong 등에 대한 PCT 국제출원공개 WO/2020/223787은 분할 풀리 변속기(segmented pulley transmission)의 액튜에이터 시스템을 개시한다. 이 액튜에이터 시스템은 제1 위치와 제2 위치 간을 회전하여 분할 풀리의 세그먼트들을 물림 영역(engaged region)과 풀림 영역(disengaged region) 간에 선택적으로 이동시키도록 구성된 단일한 전향기(deflector)를 포함한다. 전향기는 분할 풀리의 축방향으로 제1 및 제2 위치 간을 이동한다. 이 액튜에이터의 기여는 칭찬할 만하지만, 전향기를 제1 및 제2 위치 간에 축방향으로 이동시키는 것은 분할 풀리 변속기의 회전 작동 동안 전향기가 풀리 세그먼트들 상의 돌출부(protrusion)들 간을 통과할 것을 요구한다. 전향기의 이동을 풀리 세그먼트들의 이동과 동기(synchronize)시키기 위해 주의 깊은 타이밍(timing)이 요구되는데, 전향기가 위치들 간을 이동할 수 있는 시간 여유(window of time)가 비교적 짧다. 이에 따라 전향기를 이동시킬 더 긴 시간 여유 및/또는 더 짧은 이동 거리를 갖는 액튜에이터 등, 전향기의 이동과 풀리 세그먼트들의 이동 간에 더 여유 있는 동기를 제공하는 개선이 바람직할 것이다.
도 1 및 2는 전체적으로 참조부호 120으로 식별된 변속기를 보인다. 변속기(120)는 분할 풀리 변속기(segmented pulley transmission)이고, 더 구체적으로 동기화된 분할식 교환 풀리 변속 시스템(synchronized segmentally interchanging pulley transmission systems; SSIPTS)이다. 이해할 수 있다시피, 도 1에서 변속기 하우징의 일부가 생략되어 변속기(120)의 내부 부재들을 볼 수 있다. 도 2에서는 허브(hub) 및 연접봉(connecting rod) 등의 추가적 부재들이 더 생략되어 변속기(120)의 내부 부재들을 더 잘 보인다. 일부 실시예들에서, 변속기(120)는 이들의 관련 부분이 이 명세서에 참조로 포함된 미국특허가출원 63/081,379, 및/또는 PCT 국제출원 PCT/CA2018/173896, PCT/CA2019/051712 및/또는 PCT/CA2019/051714 등에 개시된 부재들을 포함한다.
변속기(120)는 전동 장치(power train)의 구동축(driving axle)과 피동축(driven axle) 등의 제1 회전 부재와 제2 회전 부재를 회전 가능하게 결합하도록 구성된다. 변속기(120)는 또한 제1 및 제2 회전 부재들 간의 회전비를 변경하도록 구성된다. 변속기(120)는 제1 풀리 조립체(pulley assembly)(122), 제2 풀리 조립체(124), 무한 부재(endless member; 126), 아이들러 풀리(idler pulley; 128), 액튜에이터 시스템(130), 및 하우징(132)을 구비한다. 도시된 실시예에서, 변속기는 그 관련 부분이 이 명세서에 참고로 포함된 PCT 국제출원 PCT/CA2021/051322에 개시된 것 등의 인장력 조절 조립체(tensioner assembly)를 더 구비한다.
변속기(120)의 부재 및 작동들이 이하에 상세히 설명된다. 그러나 간단히 말해, 제1 풀리 조립체(122)는 제1 축(134) 둘레로 회전 가능하고 단일한 고정 풀리를 구비한다. 제2 풀리 조립체(124)는 제1 풀리 조립체(122)로부터 이격되고 제2 축(136) 둘레로 회전 가능하다. 제2 풀리 조립체(124)는 내측, 고정 풀리와 외측 분할 풀리를 구비한다. 무한 부재(126)는 제1 풀리 조립체(122), 제2 풀리 조립체(124), 및 아이들러 풀리(128) 간에 연장되어 이들을 회전 가능하게 결합한다. 액튜에이터 시스템(130)은 제2 풀리 조립체(124)의 분할 풀리를 물림 영역(engaged region)과 풀림 영역(disengaged region) 간에 이동시켜 변속기(120)의 회전비를 변경하도록 구성된다. 하우징(132)은 제1 풀리 조립체(122), 제2 풀리 조립체(124), 무한 부재(126), 아이들러 풀리(128), 및 액튜에이터 시스템(130) 중의 하나 이상을 적어도 부분적으로 둘러싸 지지한다. 변속기(120)의 작동 동안, 제1 풀리 조립체(122)가 전동 장치의 제1 회전 부재에 결합되고 제2 풀리 조립체(124)가 전동 장치의 제2 회전 부재에 결합되어, 제1 회전 부재가 변속기(120)의 회전비로 제2 회전 부재의 회전을 유발하거나 그 역으로 작동한다.
제1 풀리 조립체(122)는 나사, 볼트, 슬롯 붙이 축(slotted shafts), 키 및 키홈(keyway) 또는 다른 적절한 결합 기구에 의해 제1 회전 부재(도시 안 됨)에 결합되도록 구성된다, 제1 풀리 조립체(122)는 변속기(120)의 작동 동안 회전되도록 구성된다. 제1 풀리 조립체(122)는 제1 축(134)에 동축이며 이 둘레로 회전 가능하다. 제1 풀리 조립체(122)는 단일한 고정 풀리(140)를 구비한다. 고정 풀리(140)는 단일체(unitary)이다. 고정 풀리(140)는 무한 부재(126)에 맞물리는 외주면을 포함한다. 이 외주면은 대략 원형이고 무한 부재(126) 상의 대응 물림 구성(mating feature)들과 맞물리는 톱니(teeth) 등 복수의 물림 구성들을 포함할 수 있다.
제2 풀리 조립체(124)는 그 관련 부분이 이 명세서에 참고로 포함된 PCT 국제출원 PCT/CA2018/051475에 개시된 바와 같은 허브(hub) 및/또는 연접봉(connecting rod) 또는 다른 적절한 결합 기구로 제2 회전 부재(도시 안 됨)에 결합되도록 구성된다. 제2 풀리 조립체(124)는 변속기(120)의 작동 동안 회전하도록 구성된다. 제2 풀리 조립체(124)는 제1 풀리 조립체(122)로부터 이격되고 제2 축(136) 둘레로 회전 가능하다. 제2 풀리 조립체(124)는 내측, 고정 풀리(140)와 외측, 분할 풀리(142)를 구비한다. 분할 풀리(142)는 내측 풀리(140)와 동축이다. 분할 풀리(142)는 변속기(120)의 회전 작동 동안 내측 풀리(140)를 선택적으로 둘러싸 무한 부재(126)에 맞물림으로써 변속기(120)의 회전비를 변경시킨다.
내측 풀리(140)는 전술한 허브 또는 나사, 볼트, 슬롯 붙이 축, 또는 키 및 키홈 등 다른 적절한 결합 기구로 제2 회전 부재에 결합되도록 구성된다. 내측 풀리(140)는 제2 축(136)과 동축이고 그 둘레로 회전 가능하다. 내측 풀리(140)는 무한 부재(126)에 맞물리도록 구성된다. 내측 풀리(140)는 단일체이다. 내측 풀리(140)는 무한 부재(126)에 맞물리는 외주면을 포함한다. 이 외주면은 대략 원형이고 무한 부재(126) 상의 대응 물림 구성들과 맞물리는 톱니 등 복수의 물림 구성들을 포함할 수 있다. 내측 풀리(140)는 제2 풀리 조립체(124)의 코어 풀리(core pulley)이다. 즉 내측 풀리(140)는 제2 풀리 조립체(124)에서 한가운데 또는 최소 직경의 풀리이다.
분할 풀리(142)는 전술한 허브 및/또는 연접봉, 또는 다른 적절한 결합 기구에 의해 제2 회전 부재에 결합되도록 구성된다. 분할 풀리(142)는 제2 축(136)과 동축이고 그 둘레로 회전 가능하다. 분할 풀리(142)는 무한 부재(126)에 맞물리도록 구성된다. 분할 풀리(142)는 무한 부재(126)에 맞물리는 외주면을 포함한다. 이 외주면은 대략 원형이고 무한 부재(126) 상의 대응 물림 구성들과 맞물리는 톱니 등 복수의 물림 구성들을 포함할 수 있다. 분할 풀리(142)는 복수의 풀리 세그먼트(144)들을 포함한다. 풀리 세그먼트들(144)은 원형으로 배치되어 분할 풀리(142)를 형성한다.
복수의 풀리 세그먼트(144)들은 무한 부재(126)에 맞물리도록 구성된다. 풀리 세그먼트(144)들의 각각은 분할 풀리(142)의 외주면의 일부를 형성(define)하는 몸체(body)를 포함한다. 복수의 풀리 세그먼트(144)들은 위에 포함된 PCT 국제출원 PCT/CA2019/051712에 기재된 바와 같다. 풀리 세그먼트(144)들은 물림 영역과 풀림 영역 간을 순차적으로 이동하여 무한 부재(126)를 내측 풀리(140)와 분할 풀리(142) 간에 천이시킨다. 이 실시예에서, 복수의 풀리 세그먼트(144)들은 물림 영역과 풀림 영역 간을 개별적으로 이동할 수 있다. 복수의 풀리 세그먼트(144)들은 액튜에이터 시스템(130)에 의해 물림 영역과 풀림 영역 간을 이동할 수 있다.
본 발명의 맥락에서, "물림 영역(engaged region)"은 이 부재들이 제2 풀리 조립체(124)의 다른 부재들에 둘러싸이거나 방해받지 않을 때 변속기(120)의 회전 작동 동안 제2 풀리 조립체(124)의 부재들이 무한 부재(126)에 맞물리는 영역이다. 반면 "풀림 영역(disengaged region)"은 그 노출 또는 제2 풀리 조립체(124)의 다른 부재들의 위치와 무관하게 제2 풀리 조립체(124)의 부재들이 무한 부재(126)에 맞물리지 않는 영역이다. 이 실시예에서, 복수의 풀리 세그먼트(144)들에 둘러싸이지 않으면 변속기(120)의 회전 작동 동안 내측 풀리(140)가 항상 무한 부재(126)와 맞물릴 것이므로 내측 풀리(140)가 영구적으로 물림 영역에 위치함을 이해해야 할 것이다. 반면, 복수의 풀리 세그먼트(144)들에 둘러싸여 무한 부재(126)에 맞물리면, 한 부재(126) 변속기(120)의 회전 작동 동안 복수의 풀리 세그먼트(144)들은 무한 부재(126)가 규정하는 평면 내로 이동하는 경우에만 물림 영역에 위치할 것이다.
무한 부재(126)는 제1 풀리 조립체(122) 및 제2 풀리 조립체(124)에 회전 가능하게 결합되도록 구성된다. 무한 부재(126)는 제1 풀리 조립체(122)와 제2 풀리 조립체(124) 간에 연장된다. 무한 부재(126)는 제1 풀리 조립체(122) 및 제2 풀리 조립체(124)에 맞물리도록 구성된 내주면을 포함한다. 도 1 및 2에서, 무한 부재(126)는 어떤 물림 구성들이 없는 개략적 표현으로 도시되어 있다. 그러나 무한 부재(126)는 제1 및 제2 풀리 조립체(122, 124)들의 물림 구성들에 맞물리는 상보적(complimentary) 톱니 및/또는 구멍 등의 대응 물림 구성들을 포함할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이해할 수 있다시피, 무한 부재(126)는 체인, 벨트 또는 다른 적절한 종류의 무한 부재를 구비할 수 있다.
아이들러 풀리(128)는 아이들러 축(idler axis; 138) 둘레로 회전 가능하다. 아이들러 풀리(128)는 무한 부재(126)에 맞물리도록 구성된다. 아이들러 풀리(128) 는 무한 부재(126)에 맞물리는 외주면을 포함한다. 이 외주면은 대략 원형이고 무한 부재(126) 상의 대응 물림 구성들에 맞물리는 톱니 등 복수의 물림 구성들을 포함할 수 있다. 아이들러 풀리(128)는 무한 부재(126)의 긴장(tension)을 제어하도록 변속기(120) 내에서 이동할 수 있다. 일부 실시예들에서, 변속기(120)는 위에 포함된 PCT 국제출원 PCT/CA2021/051322에 개시된 인장력 조절 조립체 등, 아이들러 풀리(128)를 이동시키는 인장력 조절 조립체를 포함한다.
액튜에이터 시스템(130)은 복수의 풀리 세그먼트(144)들을 물림 영역과 풀림 영역 간에 선택적으로 천이시키도록 구성된다. 액튜에이터 시스템(130)은 또한 복수의 풀리 세그먼트(144)들의 물림 영역과 풀림 영역 간의 우발적 이동을 방지하도록 구성된다. 적어도 도 3에서 볼 수 있듯, 액튜에이터 시스템은 물림 전향기(engaging deflector; 150) 풀림 전향기(152), 배리어(barrier; 154), 복수의 종동자(follower; 156)들, 및 구동기 조립체(motivator assembly; 158)를 구비한다. 이해할 수 있다시피, 풀리 세그먼트(144)들 중의 하나 상의 종동자(156)들 중의 단지 하나가 도 2에 도시되어 있고; 나머지 풀리 세그먼트(144)들 상의 나머지 종동자(156)들은 도 2에서 볼 수 있다. 액튜에이터 시스템(130)은 또한 도 3에 보인 바와 같이 차단 전향기(blocking deflector; 180)를 더 구비한다. 물림 전향기(150), 풀림 전향기(152), 및 차단 전향기(180)는 도 2에 보인 바와 같이 모두 제2 풀리 조립체(124)의 축방향으로 정렬되고, 모두 분할 풀리(142)의 대략 반경방향 외측에 위치한다. 구동기 조립체(158)는 전향기(50, 152, 180)들의 반경방향 외측에 위치하여 이들과 정렬된다. 배리어(154)는 분할 풀리(142)의 반경방향 외측에 위치한다. 분할 풀리(142)가 풀림 영역에 있을 때, 배리어(154)가 분할 풀리(142)를 둘러싼다. 종동자(156)들의 각각이 풀리 세그먼트(144)들의 각 하나에 결합되도록 복수의 종동자(156)들이 복수의 풀리 세그먼트(144)들에 결합된다.
물림 전향기(150)는 복수의 풀리 세그먼트(144)들을 풀림 영역으로부터 물림 영역으로 이동시키도록 구성된다. 물림 전향기(150)는 분할 풀리(142)의 외주면의 형태와 대략 맞는 원주 곡선을 갖는 긴(elongated) 형태를 갖는다. 물림 전향기(150)의 뿌리(root) 또는 근위단(proximal end)에서 물림 전향기(150)가 배리어(154)에 회전 가능하게 결합되어, 물림 전향기(150)가 제1 휴지 위치와 제1 활성 위치 간을 반경방향으로 이동할 수 있다. 이 실시예에서, 제1 휴지 위치는 (도 3 및 17에 보인 바와 같이) 물림 전향기(150)의 반경방향 외측 위치이고, 제1 활성 위치는 (도 4 및 18에 보인 바와 같이) 물림 전향기(150)의 반경방향 내측 위치이다. 물림 전향기(150)는 그 원위단(distal end)에 물림 캠(engaging cam; 160)을 포함한다. 물림 캠(160)은 액튜에이터 시스템(130)의 풀림 측으로부터 액튜에이터 시스템(130)의 물림 측을 향해 반경방향 내측으로 돌출하여 축방향으로 연장된다. 이해할 수 있다시피, 액튜에이터 시스템(130)의 풀림 측은 풀림 영역에 인접한 측이고, 액튜에이터 시스템(130)의 물림 측은 물림 영역에 인접한 측이다. 물림 캠(160)은 물림 캠면(161)을 갖는다. 물림 캠면(161)은 액튜에이터 시스템(130)의 풀림 측으로부터 물림 측을 향해 연장된다. 이 실시예에서, 물림 캠면(161)의 적어도 일부는 쌍곡선 형태를 따른다. 쌍곡선 형태는 물림 전향기(150)가 풀리 세그먼트(144)들을 풀림 영역으로부터 물림 영역으로 이동시킬 때 풀리 세그먼트(144)들에 일정한 가속을 부과한다.
풀림 전향기(152)는 복수의 풀리 세그먼트(144)들을 물림 영역으로부터 풀림 영역으로 이동시키도록 구성된다. 풀림 전향기(152)는 분할 풀리(142)의 외주면의 형태와 대략 대응하는 원주 곡선을 갖는 긴 형태를 갖는다. 풀림 전향기(152)의 뿌리 또는 근위단에서 풀림 전향기(152)가 배리어(154)에 회전 가능하게 결합되어, 풀림 전향기(152)가 제2 휴지 위치와 제2 활성 위치 간을 반경방향으로 이동할 수 있다. 이 실시예에서, 제2 휴지 위치는 (도 8 및 18에 보인 바와 같이) 풀림 전향기(152)의 반경방향 외측 위치이고, 제2 활성 위치는 (도 9 및 19에 보인 바와 같이) 풀림 전향기(152)의 반경방향 내측 위치이다. 풀림 전향기(152)는 그 원위단에 풀림 캠(disengaging cam; 162)을 포함한다. 풀림 캠(162)은 액튜에이터 시스템(130)의 물림 측으로부터 액튜에이터 시스템(130)의 풀림 측을 향해 반경방향 내측으로 돌출하여 축방향으로 연장된다. 풀림 캠(162)은 풀림 캠면(163)을 갖는다. 풀림 캠면(163)은 액튜에이터 시스템(130)의 물림 측으로부터 풀림 측을 향해 연장된다. 이 실시예에서, 풀림 캠면(163)의 적어도 일부는 쌍곡선 형태를 따른다. 쌍곡선 형태는 풀림 전향기(152)가 풀리 세그먼트(144)들을 물림 영역으로부터 풀림 영역으로 이동시킬 때 풀리 세그먼트(144)들에 일정한 가속을 부과한다.
복수의 종동자(156)들은 복수의 풀리 세그먼트(144)들을 물림 영역 및 풀림 영역 간을 이동시키도록 구성된다. 복수의 종동자(156)들은 적어도 물림 전향기(150) 및 풀림 전향기(152)와 연계하여 풀림 영역 변속기(120)의 회전 작동 동안 복수의 풀리 세그먼트(144)들을 물림 영역 및 풀리 영역 간에 이동시키도록 작동된다. 종동자(156)들의 각각은 풀리 세그먼트(144)들의 각 하나에 결합된다. 종동자(156)들은 체결구(fastener), 용접, 맞물림 구성(interlocking features) 또는 다른 적절한 기구에 의해 풀리 세그먼트(144)들에 결합될 수 있다. 각 종동자(156)는 개별 풀리 세그먼트(144)로부터 연장되고 접촉면(164)을 포함한다. 이 실시예에서, 각 종동자(156)는 개별 풀리 세그먼트(144)로부터 대략 분할 풀리(142)의 반경방향으로 외측 연장되고, 접촉면(164)은 종동자(156)의 반경방향 외단에 위치한다. 이 실시예에서, 종동자(156)는 반경방향 외단에 롤러(roller)를 구비하고, 이 롤러가 접촉면(164)을 제공한다. 접촉면(164)은 변속기(120)의 회전 작동 동안 전향기(150, 152)들에 접촉하여 복수의 풀리 세그먼트(144)들을 물림 영역 및 풀림 영역 간에 이동시킨다. 각 종동자(156)는 분할 풀리(142)의 외주면으로부터 축방향으로 편심(offset)된다. 즉 종동자(156)들의 각각은 종동자(156)가 결합된 개별 분할 풀리(144)의 외주면으로부터 제2 축(136)의 방향으로 편심된다. 이해할 수 있다시피, 분할 풀리(142)의 외주면으로부터 편심된 종동자(156)들은 변속기(120)의 회전 작동 동안 종동자(156)들과 무한 부재(126) 간의 간섭을 방지한다. 후술하는 바와 같이, the contact surface 164 of each of 종동자(156)들의 각각의 접촉면(164)은 변속기(120)의 회전 작동 동안 물림 캠(160)의 물림 캠면(161) 또는 풀림 캠(162)의 풀림 캠면(163) 중의 어느 하나와 접촉하여 개별 풀리 세그먼트(144)를 물림 영역 및 풀림 영역 간에 이동시킨다. 이 실시예에서, 접촉면(164)을 제공하는 롤러는 캠면(161, 163)과 접촉하여 이를 따라 구름으로써 개별 풀리 세그먼트(144)를 물림 영역 및 풀림 영역 간에 구동시킨다.
배리어(154)는 복수의 풀리 세그먼트(144)들의 물림 영역 및 풀림 영역 간의 우발적 이동을 방지하도록 구성된다. 배리어(154)는 갭(gap; 168)을 갖는 원주방향 연장 링(166)을 구비한다. 배리어(154)는 또한 갭(168)에 걸쳐 연장되어 원주방향 링(166)의 단부들을 연결함으로써 배리어(154)의 강성(rigidity)을 향상시키는 브리지(bridge; 170)를 더 구비한다. 배리어(154)의 링(166)은 풀리 세그먼트(144)들이 물림 영역에 있을 때의 종동자(156)들의 회전 경로와 풀리 세그먼트(144)들이 풀림 영역에 있을 때의 종동자(156)들의 회전 경로 간에 위치한다. 이 실시예에서, 배리어(154)는 종동자(156)들의 접촉면(164)으로 규정되는 회전 위치들 간에 축방향으로 위치한다. 이에 따라, 종동자(156)들의 접촉면(164)은 변속기(120)의 회전 작동 동안 링(166)에 접촉하여, 접촉면(164)이 갭(168)과 정렬되는 경우를 제외하면 풀리 세그먼트(144)들이 물림 영역 및 풀림 영역 간에 이동하는 것을 방지한다. 개별 종동자(156)의 접촉면(164)이 갭(168)과 정렬되면, 개별 종동자(156)은 갭(168)을 통과하여 변속기(120)의 회전 작동 동안 풀리 세그먼트(144)가 물림 영역 및 풀림 영역 간에 이동할 수 있게 해준다. 갭(168)이 물림 전향기(150) 및 풀림 전향기(152) 상의 물림 캡(160) 및 풀림 캠(162)에 각각 정렬되어, 후술하는 바와 같이 캠(160, 162)들이 종동자(156)들을 갭(168)을 통해 전향(deflect)시킬 수 있다. 이 실시예에서, 배리어(154)는 또한 고정 전향기(fixed deflector; 172)를 더 구비한다. 고정 전향기(172)는 링(166)의 선단(tip)에 형성된다. 고정 전향기(172)는 고정 물림 면(174)을 포함하는데, 이는 물림 전향기(150)와 협조하여 풀리 세그먼트(144)들을 풀림 영역으로부터 물림 영역으로 이동시킨다. 고정 전향기(172)는 또한 고정 풀림 면(176)을 더 포함하는데, 이는 풀림 전향기(152)와 협조하여 풀리 세그먼트(144)들을 물림 영역으로부터 풀림 영역으로 이동시킨다. 이 실시예에서, 고정 전향기(172)는 고정 물림 면(174)을 일측 상에 갖고 고정 전향기(172)의 반대측 상에 고정 풀림 면(176)을 가져 양면(double sided)이다.
차단 전향기(180)는 배리어(154)의 갭(168)을 통한 복수의 풀리 세그먼트(144)들의 물림 영역 및 풀림 영역 간의 우발적 이동을 방지하도록 구성된다. 차단 전향기(180)는 분할 풀리(142)의 외주면의 형태에 대응하는 곡선을 갖는 대략 긴 형태를 갖는다. 그 뿌리 또는 근위단에서, 차단 전향기(180)는 배리어(156)에 회전 가능하게 결합되어, 차단 전향기(180)가 제3 휴지 위치와 제3 활성 위치 간을 반경방향으로 이동할 수 있다. 이 실시예에서, 제3 휴지 위치는 (도 13 및 17에 보인 바와 같이) 차단 전향기(180)의 반경방향 외측 위치이고, 제3 활성 위치는 (도 14 및 20에 보인 바와 같이) 차단 전향기(180)의 반경방향 내측 위치이다. 차단 전향기(180)는 그 원위단에 차단 구조(blocking structure; 182)를 포함한다. 차단 구조(182)는 차단 전향기(180)가 제3 활성 위치에 있을 때, 반경방향 내측으로 돌출하여 갭(168)을 적어도 부분적으로 가로질러 연장된다. 차단 구조(182)는 중앙 홈(central recess 184), 제1 차단기(blocker)(186), 및 제2 차단기(188)를 포함한다. 제2 차단기(188)는 제1 차단기(186)의 반대쪽에 위치하고, 중앙 홈(184)은 제1 차단기(186)와 제2 차단기(188)의 사이에 위치한다. 중앙 홈(184)은 차단 전향기(180)가 제3 활성 위치에 있을 때 배리어(154)의 브리지(170)를 수용하도록 구성된다. 제1 차단기(186)는 물림 전향기(150)에 인접하여 위치한다. 제2 차단기(188)는 풀림 전향기(152)에 인접하여 위치한다.
구동기 조립체(158)는 물림 전향기(150), 풀림 전향기(152), 및 차단 전향기(180)를 각각의 활성 및 휴지 위치들 간에 이동시키도록 구성된다. 도 17에 보인 바와 같이, 구동기 조립체(158)는 제1 구동기(motivator)(190), 제2 구동기(192), 제3 구동기(194), 구동기 지지 구조(196), 및 스프링 조립체(198)를 구비한다. 구동기(190, 192, 194)들의 각각은 푸시로드(push rod)에 결합된 솔레노이드(solenoid)를 구비하는데, 푸시로드는 솔레노이드로부터 반경방향 내측으로 연장된다. 제1 구동기(190)는 물림 전향기(150)와 정렬되고, 제2 구동기(192)는 풀림 전향기(152)와 정렬되면 제3 구동기(194)는 차단 전향기(180)와 정렬된다. 제1 구동기(190)의 솔레노이드는 전력을 공급 받아(energized) 도 17 및 18에 보인 바와 같이 (푸시로드를 통해) 물림 전향기(150)를 제1 휴지 위치로부터 제1 활성 위치로 민다. 마찬가지로 제2 구동기(192)의 솔레노이드는 전력을 공급 받아 도 17 및 19에 보인 바와 같이 풀림 전향기(152)를 제2 휴지 위치로부터 제2 활성 위치로 민다. 마지막으로 제3 구동기(194)의 솔레노이드는 전력을 공급 받아 도 17 및 20에 보인 바와 같이 차단 전향기(180)를 제3 휴지 위치로부터 제3 활성 위치로 민다.
구동기 지지 구조(196)는 구동기(190, 192, 194)들의 각각에 연결되고 하우징(132)에 결합된다. 구동기 지지 구조(196)는 구동기(190, 192, 194)들을 지지하여 이들을 제자리에 고정하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 구동기 지지 구조(196)는 하우징(132)과 일체로 구성될 수 있다. 다른 실시예들에서, 구동기 지지 구조(196)는 체결구, 용접, 맞물림 구성, 또는 다른 적절한 기구로 하우징(132)에 결합될 수 있다.
스프링 조립체(198)는 전향기(150, 152, 180)들의 원위 선단들과 and 배리어(154) 간에 연장된다. 스프링 조립체(198)는 전향기(150, 152, 180)들을 그 개별적 휴지 위치들로 편향(bias)시키도록 구성된다. 스프링 조립체(198)는 또한 전향기(150, 152, 180)들이 그 개별적 휴지 위치들 너머의 반경방향 외측 이동을 방지하도록 구성된다. 이에 따라, 스프링 조립체(198)는 스프링(200)을 구비하는데, 이는 전향기(150, 152, 180)들의 원위 선단들에 맞물려 전향기(150, 152, 180)들을 각각 제1, 제2, 및 제3 휴지 위치로 전향시킨다. 스프링 조립체(198)는 또한 스탑(stop; 202)을 더 구비한다. 스탑(202)은 전향기(150, 152, 180)들이 그 휴지 위치들에 있을 때 이에 접촉하여 전향기(150, 152, 180)들이 각각 제1, 제2, 및 제3 휴지 위치 너머의 반경방향 외측으로의 이동을 방지한다.
하우징(132)은 제1 풀리 조립체(122), 제2 풀리 조립체(124), 무한 부재(126), 아이들러 풀리(128), 및 액튜에이터 시스템(130) 들 중의 하나 이상을 적어도 부분적으로 둘러싸 직접 또는 간접으로 이들을 적어도 부분적으로 지지한다. 이 실시예에서, 하우징(132)은 대략 폐쇄된 케이싱(casing)이다. 그러나 다른 실시예들에서 하우징(132)은 지지 프레임 등 대략 개방된 지지 구조가 될 수 있다.
변속기(120)의 작동 동안, 무한 부재(126)는 접촉 영역(contact zone)으로 규정되는 각 영역(angular region) 내에서 제2 풀리 조립체(124)와 접촉하여 맞물릴 것이다. 역으로, 무한 부재(126)는 비접촉 영역으로 규정된 각 영역 내에서는 제2 풀리 조립체(124)와 접촉 또는 맞물리지 않을 것이다. 이에 따라, 분할 풀리(142)의 풀리 세그먼트(144)들은 비접촉 영역에 위치하는 동안 무한 부재(126)와 간섭하지 않고 변속기(120)를 해제(unloading)하지 않고 물림 영역 내로 또는 밖으로 이동될 수 있다. 이해할 수 있다시피, 비접촉 영역은 풀리 세그먼트(144)들 중 어느 것이 무한 부재(126)에 맞물리는지에 따라 변동될 것이다. 접촉 영역 및 비접촉 영역은 관련 부분이 이 명세서에 참고로 포함된 PCT 국제출원 WO/2020/223786에 더 기재되어 있다.
비접촉 영역에 위치한 동안 풀리 세그먼트(144)들을 물림 영역 내로 또는 밖으로 순차적으로 이동시킴으로써, 무한 부재(126)는 제2 풀리 조립체(124)의 내측 풀리(140)와의 맞물림으로부터 제2 풀리 조립체(124)의 분할 풀리(142)와의 맞물림으로 천이하거나 그 반대로 천이할 수 있다. 무한 부재(126)의 내측 풀리(140)와 분할 풀리(142) 간의 천이는 "변속(shift)" 또는 "변속 사건(shift event)"으로 지칭된다. 무한 부재(126)의 내측 풀리(140)와의 맞물림으로부터 분할 풀리(142)와의 맞물림으로의 천이의 시퀀스에 대한 추가적 설명은 위 포함된 PCT 국제출원 WO/2020/223786에서 찾을 수 있다. 이 실시예에서, 무한 부재(126)가 분할 물리(142)에 맞물리면 변속기(120)는 제1 기어(LO 기어)에 있고, 무한 부재(126)가 내측 물리(152)에 맞물리면 변속기(120)는 제2 기어(HI 기어)에 있다.
도 3 내지 7은 물림 변속 사건 동안 풀리 세그먼트(144)들 중의 하나를 풀림 영역으로부터 물림 영역으로 이동시키는 시퀀스를 보인다. 물림 변속 사건은 무한 부재(126)를 내측 풀리(140)와의 접촉으로부터 분할 풀리(142)와의 접촉으로 천이시킴으로써, 무한 부재(126)를 분할 풀리(142)와 맞물리게 한다. 이해할 수 있다시피, 도 3 내지 7에서 풀림 영역으로부터 물림 영역으로 이동하는 풀리 세그먼트(144)는 천이(transitioning) 풀리 세그먼트로 기술될 수 있는데, 제2 풀리(142)의 복수의 풀리 세그먼트(144)들 중의 하나이다. 마찬가지로 천이 풀리 세그먼트(144)에 결합된 종동자(156)는 천이 종동자로 기술될 수 있는데, 복수의 종동자(156)들 중의 하나이다. 물림 변속 사건에 앞서, 물림 전향기(150) 및 풀림 전향기(152) 양자는 도 3에 보인 바와 같이 그 휴지 위치들에 있어서 풀리 세그먼트(144)들 및 종동자(156)들의 회전 경로 밖에 있다.
물림 변속 사건을 시작하기 위해, 변속기(120)의 회전 작동 동안 물림 전향기(150)가 제1 활성 위치로 이동한다. 이 실시예에서, 제1 구동기(190)가 전원을 공급 받아 물림 전향기(150)를 제1 휴지 위치로부터 제1 활성 위치로 민다. 물림 전향기(150)는 전향기(150)의 뿌리에 위치한 축 둘레로 회전함으로써 제1 휴지 위치로부터 제1 활성 위치로 반경 방향 내측으로 이동한다. 전향기(150)의 뿌리에 위치한 축은 대략 제2 축(136)과 정렬된다. 물림 전향기(150)가 제1 활성 위치에 있을 때, 물림 캠(160)은 천이 종동자의 회전 경로에 위치한다. 더 구체적으로, 물림 캠(160)이 천이 종동자(156)의 접촉면(164)의 회전 경로에 위치한다.
변속기(120)가 회전함에 따라 천이 종동자(156)의 접촉면(164)이 물림 캡(160)의 물림 캠면(161)에 접촉하여 (도 5에 보인 바와 같이) 액튜에이터 시스템(130)의 풀림 측으로부터 물림 측을 향해 전향된다. 접촉면(164)의 이 전향이 개별 종동자(156)가 물림 측으로 이동하도록 유발하고, 이는 천이 풀리 세그먼트(144)를 물림 영역으로 구동한다(즉 이 실시예에서 민다). 변속기(120)가 회전을 계속함에 따라, 접촉면(164)은 물림 캠면(161)을 통과하여 (도 6에 보인 바와 같이) 고정 전향기(172)의 고정 물림 면(174)으로 이동한다. 그 다음, 고정 물림 면(174)이 접촉면(164)의 전향을 계속하여, 결과적으로 (도 7에 보인 바와 같이) 천이 풀리 세그먼트(144)가 물림 영역에 위치할 때까지 천이 종동자(156)를 액튜에이터 시스템(130)의 물림 측을 향해 전향시킨다. 이 과정은 모든 풀리 세그먼트(144)들이 물림 영역으로 이동될 때까지 각 후속 종동자(156)에 대해 반복된다. 모든 풀리 세그먼트(144)들이 물림 영역에 위치하고 나면, 물림 변속 사건이 완료되고 무한 부재(126)가 내부 풀리(142)와의 접촉으로부터 분할 풀리(142)와의 접촉으로 천이할 것이다. 후속 변속 사건을 준비하기 위해, 물림 전향기(150)가 제1 휴지 위치로 이동할 수 있다. 이 실시예에서, 제1 구동기(190)는 전원이 차단되고(de-energized) 스프링 조립체(194)의 스프링(200)이 물림 전향기(150)를 다시 제1 휴지 위치로 민다.
도 8 내지 12는 풀림 변속 사건 동안 풀리 세그먼트(144)들 중의 하나를 물림 영역으로부터 풀림 영역으로 천이시키는 시퀀스를 보인다. 풀림 변속 사건은 무한 부재(126)를 분할 풀리(142)와의 접촉으로부터 내측 풀리(140)와의 접촉으로 천이시킴으로써, 무한 부재(126)를 내측 풀리(140)와 맞물리게 한다. 이해할 수 있다시피, 도 8 내지 12에서 물림 영역으로부터 풀림 영역으로 이동하는 풀리 세그먼트(144)는 천이 풀리 세그먼트로 기술될 수 있는데, 제2 풀리(142)의 복수의 풀리 세그먼트(144)들 중의 하나이다. 마찬가지로 천이 풀리 세그먼트(144)에 결합된 종동자(156)는 천이 종동자로 기술될 수 있는데, 복수의 종동자(156)들 중의 하나이다. 풀림 변속 사건에 앞서, 물림 전향기(150) 및 풀림 전향기(152) 양자는 도 3에 보인 바와 같이 그 휴지 위치들에 있어서 풀리 세그먼트(144)들 및 종동자(156)들의 회전 경로 밖에 있다.
풀림 변속 사건을 시작하기 위해, 변속기(120)의 회전 작동 동안 풀림 전향기(152)가 제2 활성 위치로 이동한다. 이 실시예에서, 제2 구동기(192)가 전원을 공급 받아 풀림 전향기(152)를 제2 휴지 위치로부터 제2 활성 위치로 민다. 풀림 전향기(152)는 전향기(152)의 뿌리에 위치한 축 둘레로 회전함으로써 제2 휴지 위치로부터 제2 활성 위치로 반경 방향 내측으로 이동한다. 전향기(152)의 뿌리에 위치한 축은 대략 제2 축(136)과 정렬된다. 풀림 전향기(152)가 제2 활성 위치에 있을 때, 풀림 캠(162)은 천이 종동자의 회전 경로에 위치한다. 더 구체적으로, 풀림 캠(162)이 천이 종동자(156)의 접촉면(164)의 회전 경로에 위치한다.
변속기(120)가 회전함에 따라 천이 종동자(156)의 접촉면(164)이 물림 캡(160)의 풀림 캠면(163)에 접촉하여 (도 10에 보인 바와 같이) 액튜에이터 시스템(130)의 물림 측으로부터 풀림 측을 향해 전향된다. 접촉면(164)의 이 전향이 개별 종동자(156)가 물림 측으로 이동하도록 유발하고, 이는 천이 풀리 세그먼트(144)를 풀림 영역으로 구동한다(즉 이 실시예에서 당긴다). 변속기(120)가 회전을 계속함에 따라, 접촉면(164)은 풀림 캠면(163)을 통과하여 (도 11에 보인 바와 같이) 고정 전향기(172)의 고정 풀림 면(176)으로 이동한다. 그 다음, 고정 풀림 면(176)이 접촉면(164)의 전향을 계속하여, 결과적으로 (도 12에 보인 바와 같이) 천이 풀리 세그먼트(144)가 풀림 영역에 위치할 때까지 천이 종동자(156)를 액튜에이터 시스템(130)의 풀림 측을 향해 전향시킨다. 이 과정은 모든 풀리 세그먼트(144)들이 풀림 영역으로 이동될 때까지 각 후속 종동자(156)에 대해 반복된다. 모든 풀리 세그먼트(144)들이 풀림 영역에 위치하고 나면, 풀림 변속 사건이 완료되고 무한 부재(126)가 분할 풀리(142)와의 접촉으로부터 내부 풀리(142)와의 접촉으로 천이할 것이다. 후속 변속 사건을 준비하기 위해, 풀림 전향기(150)가 제2 휴지 위치로 이동할 수 있다. 이 실시예에서, 제2 구동기(192)는 전원이 차단되고 스프링 조립체(194)의 스프링(200)이 풀림 전향기(152)를 다시 제2 휴지 위치로 민다.
이해할 수 있다시피, 물림 전향기(150) 및 풀림 전향기(152)가 고정 전향기(172)와 협조하여 풀리 세그먼트(144)들을 물림 영역 및 풀림 영역 간에 이동시키므로, 물림 전향기(150) ?? 풀림 전향기(152) 양자는 전향기(150, 152)들만이 협조하여 풀리 세그먼트(144)들을 물림 영역 및 풀림 영역 간에 이동시키는 데 필요했을 것보다 더 짧을 수 있다. 전향기(150, 152)들을 짧게 하면 중량이 저감되고 변속기(120)의 다른 부재들과의 간섭을 방지하는 데 도움이 된다.
또한 전향기(150, 152)들이 그 휴지 및 활성 위치들 간을 반경방향으로 이동하므로, 변속 사건 동안 각 전향기(150, 152)가 이동해야 할 거리가 최소이다. 즉 각 전향기(150, 152)는 변속 사건 동안 캠면(161, 163)들이 종동자(156)들에 접촉하기에 충분한 거리만큼만 반경방향 내측으로 이동하면 족하다. 이해할 수 있다시피, 이 반경방향 내측 이동의 거리는 각 종동자(156)의 접촉면(164)의 높이의 일부만큼 작을 수 있다. 반면 변속 사건 동안 전향기가 축방향으로 이동한다면, 전향기는 적어도 종동자가 전향기에 접촉하는 하나의 축방향 측과 종동자가 전향기에 접촉하는 반대쪽 축방향 측 간의 폭과 동일한 거리만큼 이동할 필요가 있다. 축방향으로 이동하는 전향기의 예는 관련 부분이 이 명세서에 참고로 포함된 PCT 국제출원 PCT/CA2019/051713에 도시 및 설명되어 있다. 이해할 수 있다시피, 변속 사건 동안 전향기가 축방향으로 이동해야 할 거리는 전향기(150, 152)들이 이동해야 할 거리보다 더 크다. 변속 사건 동안 전향기(150, 152)들을 더 짧은 거리를 이동시키면 변속 사건에 대한 타이밍을 촉진할 수 있고 전향기와 출리 세그먼트들의 이동 간에 더 여유로운 동기를 제공할 수 있다.
뿐만 아니라, 변속 사건 동안 전향기(150, 152)들을 그 휴지 및 활성 위치들 간에 반경방향으로 이동시킴으로써, 종동자(156)들의 회전 경로와 전향기(150, 152)들의 이동 간의 중첩이 최소화될 수 있다. 반면 변속 사건 동안 전향기가 종동자의 일측으로부터 타측으로 축방향 이동한다면 전향기가 종동자들의 회전 경로를 지나 회전 경로의 더 큰 부분과 중첩될 것이다. 변속 사건 동안 종동자(156)들의 회전 경로와 전향기(150, 152)들의 이동 간의 중첩을 감소시키면 변속 사건 동안의 간섭을 방지할 수 있다. 또한 전술한 중첩을 감소시킴으로써 변속 사건 동안 전향기(150, 152)들을 이동시킬 시간 여유(window of time)가 개선될 수 있다. 즉 변속 사건 동안, 종동자가 간섭이 발생할 수 있는 영역을 통과하자마자 전향기가 그 휴지 위치로부터 활성 위치로 이동을 시작한다. 이에 따라 종동자(156)들의 회전 경로와 전향기(150, 152)들의 이동 간의 중첩 영역을 감소시킴으로써, 더 큰 중첩 영역으로 가능했을 것보다 더 빨리 전향기(150, 152)들의 이동을 시작하는 것이 가능할 수 있다. 이 실시예에서, 전향기(150, 152)들의 각각은 접촉면(164)을 갖는 롤러가 개별 전향기(150, 152)의 캠(160, 162)에 의한 통과를 종료하자마자 그 휴지 위치로부터 활성 위치로 이동을 시작할 수 있는데, 이는 변속기(120)의 회전 작동 동안 접촉면(164)을 갖는 롤러가 개별 전향기(150, 152)가 완전히 통과하기 전에 이뤄질 수 있다.
도 13 내지 16은 변속기(120)의 회전 작동 동안 물림 영역 및 풀림 영역 간의 풀리 세그먼트(144)들의 의도치 않은 이동을 방지하는 시퀀스를 보인다, 풀리 세그먼트(144)들 중의 단지 하나만 도시되어 있지만 시퀀스가 복수의 풀리 세그먼트(144)들의 의도치 않은 이동을 방지함을 이해해야 할 것이다. 풀리 세그먼트(144)들의 이동을 방지하는 이 시퀀스는 변속 사건의 전 및/또는 후에 이뤄져 물림 영역 및 풀림 영역 간의 풀리 세그먼트(144)들의 우발적인 이동을 방지할 수 있다.
전술한 시퀀스를 시작하기 위해, 차단 전향기(180)는 (도 14에 도시된 바와 같은) 제3 활성 위치로 이동한다. 이 실시예에서, 제3 구동기(194)에 전원이 공급되어 차단 전향기(180)를 제3 휴지 위치로부터 제3 활성 위치로 민다. 차단 전향기(180)는 전향기(180)의 뿌리 부분의 축 둘레로 회전함으로써 제3 휴지 위치로부터 제3 활성 위치로 반경방향 내측 이동한다. 전향기(180)의 뿌리 부분의 축은 제2 축(136)에 대략 정렬된다. 차단 전향기(180)가 제3 활성 위치에 있을 때, 차단 구조(182)가 갭(168)의 적어도 일부를 차단하는데, 이는 종동자(156)의 갭(168) 통과를 금지함으로써 풀리 세그먼트(144)의 물림 영역 및 풀림 영역 간의 이동을 금지한다. 이해할 수 있다시피, 차단 구조(182)가 전체 갭을 차단할 필요는 없다. 이 실시예에서, 차단 구조(182)가 갭(168)의 충분한 부분을 차단하여 갭(168)의 나머지 부분이 종동자(156) 상의 롤러보다 더 좁은데, 이는 종동자(156)의 갭(168) 통과를 방지함으로써 종동자(156)에 결합된 풀리 세그먼트(144)의 풀림 및 물림 영역들 간의 이동을 방지한다.
또한 차단 전향기(180)가 제3 활성 위치에 있을 때, 차단 구조(182)가 종동자(156)들의 의도한 회전 경로에 인접하여 위치한다. 이 실시예에서, 차단 구조(182)는 종동자(156)들의 접촉면(164)으로 규정된 회전 경로에 인접하여 위치한다. 이에 따라, 풀리 세그먼트(144)가 차단 구조(182)를 통과할 때 종동자(156)들 중의 하나가 회전 경로에서 벗어나면, 차단 구조(182)가 종동자(156)의 접촉면(164)에 접촉하여 종동자(156)를 다시 원하는 회전 경로를 향해 전향시킬 것이다. 이에 따라 차단 전향기(180)가 제3 활성 위치에 있을 때, 차단 전향기(180)는 풀리 세그먼트(144)들을 의도한 영역(즉 원하는 물림 영역 또는 풀림 영역)에 유지하는 데 도움이 될 수 있다.
이상에서 하나 이상의 특정한 실시예들과 그 잠재적 이점들이 도시 및 설명되었으나. 당업계에 통상의 기술을 가진 자에게는 다른 실시예 및 이점들이 이해될 것이다. 선택된 추가적 실시예들이 이하에 제공된다. 그러나 이 추가적 실시예들은 당업계에 통상의 기술을 가진 자에게 이해될 수 있는 모든 실시예들의 완전한 목록으로 해석되어서는 안 된다.
변속기(120)가 아이들러 풀리(128)를 구비하는 것으로 도시 및 설명되었으나, 다른 실시예들에서는 아이들러 풀리가 생략될 수도 있음을 이해해야 할 것이다. 일부 실시예들에서, 아이들러 풀리가 생략되고 무한 부재가 무한 부재 내의 긴장을 제어하도록 탄성이거나 조정 가능할 수 있다.
변속기(120)가 단일한 분할 풀리(142)를 구비하는 것으로 도시 및 설명되었으나, 다른 실시예들에서는 변속기가 복수의 분할 풀리들을 구비할 수도 있음을 이해해야 할 것이다. 일부 실시예들에서, 제1 풀리 조립체 및 제2 풀리 조립체는 각각 내측 풀리와 외측 풀리를 구비하여, 변속기가 2개의 분할 풀리들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 풀리 조립체들은 내측 풀리와 복수의 분할 풀리들을 구비할 수 있는데, 여기서 각 분할 풀리는 직경이 순차적으로 증가한다.
변속기(120)가 단일한 액튜에이터 시스템(130)을 구비하는 것으로 도시 및 설명되었으나, 다른 실시예들에서는 변속기가 복수의 액튜에이터 시스템들을 구비할 수도 있음을 이해해야 할 것이다. 변속기가 복수의 분할 풀리들을 포함하는 등의 일부 실시예들에서는, 분할 풀리들의 각각에 대해 하나의 액튜에이터 시스템을 갖도록 변속기가 복수의 액튜에이터 시스템을 구비할 수 있다.
물림 전향기(150), 풀림 전향기(152), 및 차단 전향기(180)가 배리어(154)에 결합되는 것으로 도시 및 설명되었으나, 일부 실시예들에서는 전향기들이 변속기의 다른 부재들에 결합될 수 있다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 전향기들이 하우징에 결합될 수 있다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 전향기들이 구동기 지지 구조 등 구동기 조립체에 결합될 수 있다.
종동자(156)들이 접촉면(164)을 제공하는 롤러를 구비하는 것으로 도시 및 설명되었으나, 다른 실시예에서는 종동자가 접촉면을 제공하는 돌출부, 고정 슬라이더(fixed slider), 회동(swiveling) 슬라이더, 또는 다른 부재들을 구비할 수도 있음을 이해해야 할 것이다. 종동자가 롤러를 구비하는 일부 실시예들에서, 하나 이상의 롤러들이 볼베어링, 니들 베어링, 또는 부싱(busing)을 구비할 수 있다.
종동자(156)들이 풀리 세그먼트(144)들로부터 반경방향 외측으로 연장되는 것으로 도시 및 설명되었으나, 다른 실시예들에서는 종동자들이 풀리 세그먼트들로부터 다른 방향으로도 연장될 수 있음을 이해해야 할 것이다. 일부 실시예들에서, 각 종동자는 각 풀리 세그먼트로부터 반경방향 내측으로 연장될 수 있다. 이해할 수 있다시피, 종동자들이 분할 풀리의 풀리 세그먼트들의 반경방향 내측으로 연장되는 실시예들에서, 액튜에이터 시스템은 분할 풀리의 반경방향 내측에 위치하여 대략 위에 도시 및 설명한 것과 반대가 될 수 있다. 예를 들어 이러한 실시예들에서는, 물림 캠 및 풀림 캠이 각각 물림 전향기 및 풀림 전향기로부터 반경방향 내측으로 돌출하고, 전향기들이 그 휴지 위치로부터 활성 위치로 반경방향 외측 이동할 수 있다. 당업계에 통상의 기술을 가진 자라면 추가적 예들도 이해할 수 있을 것이다.
종동자(156)들의 각각이 풀리 세그먼트(144)들의 각 하나에 결합되는 것으로 도시 및 설명되었으나, 다른 실시예들에서는 종동자들이 풀리 세그먼트들과 일체로 형성될 수도 있을 것이다. 일부 실시예들에서, 종동자들의 각각이 풀리 세그먼트들의 각 하나와 일체로 형성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 일체로 형성된 종동자들의 각각이 개별 풀리 세그먼트와 일체로 형성되어 개별 풀리 세그먼트의 축 측으로부터 연장되는 돌출부를 구비할 수 있는데, 이 돌출부가 접촉면을 제공한다.
액튜에이터 시스템(130)이 차단 전향기(180)와 배리어(154)를 구비하는 것으로 도시 및 설명되었으나, 일부 실시예들에서는 이 부재들이 생략될 수 있다. 일부 실시예들에서는, 차단 전향기만이 생략될 수 있다. 다른 실시예들에서는, 배리어와 차단 전향기 모두 생략될 수 있다. 그러나 이러한 실시예들에서는 풀리 세그먼트들의 우발적 이동 가능성이 더 높다는 것을 이해해야 할 것이다. 차단 전향기가 생략된 실시예에서는 제3 구동기 역시 생략될 수 있다.
구동기(190, 192, 194)들의 각각이 푸시로드에 결합된 솔레노이드를 구비하는 것으로 도시 및 설명되었으나, 다른 실시예들에서는 구동기들이 다른 부재를 구비할 수도 있음을 이해해야 할 것이다. 일부 실시예들에서, 구동기는 전향기를 그 휴지 ac 활성 위치 간에 이동시키는 서보 모터(servo) 또는 다른 모터를 구비할 수도 있다. 일부 실시예들에서, 차단 전향기의 구동기는 차단 전향기를 제3 활성 위치에 유지시키는 스프링과, 전원을 공급받아 차단 전향기를 그 제3 활성 위치로부터 제3 휴지 위치로 이동시키는 솔레노이드를 구비할 수 있다. 이러한 실시예들은 차단 전향기가 주로 제3 활성 위치에 위치하고 솔레노이드의 에너지 절감이 선호되는 경우에 바람직하다.
배리어(154)가 원주방향으로 연장되는 링을 구비하는 것으로 도시 및 설명되었으나, 다른 실시예들에서는 배리어가 다른 형태를 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 풀리 세그먼트들이 물림 영역에 있을 때의 종동자의 회전 경로와 풀리 세그먼트들이 풀림 영역에 있을 때의 종동자의 회전 경로 간에 위치하는 판 또는 벽을 구비할 수 있다.
이해할 수 있다시피, 일부 실시예들에서 변속기는 관련 부분이 이 명세서에 참고로 포함된 PCT 국제출원 PCT/CA2021/051322에 도시 및 설명된 바와 같은 인장력 조절 조립체(tensioner assembly), 아이들러 록(lock) 및/또는 아이들러 스탑(stop)을 더 구비할 수 있다. 일부 실시예들에서, 변속기는 관련 부분이 이 명세서에 참고로 포함된 PCT 국제출원 PCT/CA2018/051475에 도시 및 설명된 바와 같은 하나 이상의 천이 세그먼트 세트(transition segment set)들을 더 구비할 수 있다.
이상에서 실시예들이 설명되고 도면들에 도시되었으나, 당업계에 통상의 기술을 가진 자라면 첨부된 청구항들로 정의되는 범위에서 벗어나지 않고도 변형과 변경이 이뤄질 수 있고, 청구항들의 범위는 명세서 전체와 일치하는 최광의의 해석이 제공되어야 함을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (20)

  1. 제1 활성 위치와 제1 휴지 위치 간을 반경방향으로 이동 가능한 물림 전향기와;
    제2 활성 위치와 제2 휴지 위치 간을 반경방향으로 이동 가능한 풀림 전향기와; 및
    상기 물림 전향기 및 풀림 전향기를 각각 상기 제1 활성 및 휴지 위치와 상기 제2 활성 및 휴지 위치 간을 이동시키는 구동기 조립체를 구비하고,
    여기서 상기 제1 활성 위치에서 상기 물림 전향기가, 분할 풀리 변속기의 회전 작동 동안 상기 분할 풀리 변속기의 복수의 풀리 세그먼트들을 풀림 영역으로부터 물림 영역으로 이동시키도록 구성되고,
    여기서 상기 제2 활성 위치에서 상기 풀림 전향기가, 상기 분할 풀리 변속기의 회전 작동 동안 상기 분할 풀리 변속기의 상기 복수의 풀리 세그먼트들을 상기 물림 영역으로부터 상기 풀림 영역으로 이동시키도록 구성되며,
    여기서 상기 제1 및 제2 휴지 위치에서 상기 물림 전향기 및 풀림 전향기가, 상기 분할 풀리 변속기의 회전 작동 동안 각각 상기 복수의 풀리 세그먼트들을 이동시키지 않는 분할 풀리 변속기의 액튜에이터 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    여기서 상기 물림 전향기 및 풀림 전향기가 각각 상기 제1 활성 및 휴지 위치와 상기 제2 활성 및 휴지 위치 간을 독립적으로 이동 가능한 액튜에이터 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    여기서 상기 물림 전향기가 물림 캠을 포함하고 상기 풀림 전향기가 풀림 캠을 포함하며, 그리고
    여기서 상기 물림 및 풀림 캠이 상기 분할 풀리 변속기의 회전 작동 동안, 상기 복수의 풀리 세그먼트들을 상기 물림 영역 및 풀림 영역 간에 이동시키도록 구성되는 액튜에이터 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서,
    분할 풀리 변속기의 회전 작동 동안, 상기 복수의 풀리 세그먼트들의 상기 물림 영역 및 풀림 영역 간의 이동을 제한하는 배리어를 더 구비하는 액튜에이터 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    여기서 상기 배리어가 상기 복수의 풀리 세그먼트들의 상기 물림 영역 및 풀림 영역 간의 이동을 허용하는 갭을 구비하는 액튜에이터 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    여기서 상기 배리어가 원주방향으로 연장되는 벽을 구비하고 상기 갭이 상기 원주방향으로 연장되는 벽에 위치하는 액튜에이터 시스템.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    차단 위치와 제3 휴지 위치 간을 반경방향으로 이동 가능한 차단 전향기를 더 구비하고,
    여기서 상기 분할 풀리 변속기의 회전 작동 동안, 상기 차단 전향기가 상기 차단 위치에 있을 때 상기 복수의 풀리 세그먼트들의 상기 갭을 통한 이동을 차단하고, 상기 제3 휴지 위치에 있을 때 상기 풀리 세그먼트들의 이동을 차단하지 않는 액튜에이터 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    여기서 상기 차단 전향기가 상기 배리어에 회전 가능하게 결합되는 액튜에이터 시스템.
  9. 제4항 내지 제8항 중의 어느 한 항에 있어서,
    여기서 상기 물림 전향기 및 풀림 전향기 중의 적어도 하나가 상기 배리어에 회전 가능하게 결합되는 액튜에이터 시스템.
  10. 제4항 내지 제9항 중의 어느 한 항에 있어서,
    물림 면을 포함하는 고정 전향기를 더 구비하고, 상기 분할 풀리 변속기의 회전 작동 동안 상기 물림 면이 상기 물림 전향기와 협조하여 상기 복수의 풀리 세그먼트들을 상기 풀림 영역으로부터 상기 물림 영역으로 이동시키는 액튜에이터 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    여기서 상기 고정 전향기가 풀림 면을 더 포함하고, 상기 분할 풀리 변속기의 회전 작동 동안 상기 풀림 면이 상기 풀림 전향기와 협조하여 상기 복수의 풀리 세그먼트들을 상기 물림 영역으로부터 상기 풀림 영역으로 이동시키는 액튜에이터 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    여기서 상기 물림 캠면이 상기 고정 전향기의 제1 측에 위치하고 상기 풀림 캠면이 상기 고정 전향기의 상기 제1측의 반대쪽인 제2 측에 위치하는 액튜에이터 시스템.
  13. 제10항 내지 제12항 중의 어느 한 항에 있어서,
    여기서 상기 고정 전향기가 상기 배리어와 일체로 구성되는 액튜에이터 시스템.
  14. 제1항 내지 제13항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 풀리 세그먼트들에 결합되는 복수의 종동자들을 더 구비하고, 상기 종동자들의 각각이 상기 풀리 세그먼트들 중의 각 하나에 결합 가능한 액튜에이터 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    여기서 상기 분할 풀리 변속기의 회전 작동 동안, 상기 물림 전향기 및 풀림 전향기가 상기 복수의 풀리 세그먼트들에 결합됨 상기 복수의 종동자들을 전향시켜 상기 복수의 풀리 세그먼트들을 상기 물림 영역 및 풀림 영역 간에 이동시킴으로써 상기 풀리 세그먼트들을 물림 영역 및 풀림 영역 간에 구동시키는 액튜에이터 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    여기서 상기 종동자들의 각각이 상기 물림 전향기 및 풀림 전향기에 접촉하는 접촉면을 포함하는 롤러를 구비하는 액튜에이터 시스템.
  17. 제1항 내지 제16항 중의 어느 한 항에 있어서,
    여기서 상기 구동기 조립체가 상기 물림 전향기 및 풀림 전향기를 각각 상기 제1 활성 및 휴지 위치와 상기 제2 활성 및 휴지 위치 간을 이동시키는 적어도 하나의 솔레노이드를 구비하는 액튜에이터 시스템.
  18. 제17항에 있어서,
    여기서 상기 적어도 하나의 솔레노이드가 상기 물림 전향기를 상기 제1 휴지 위치로부터 상기 제1 활성 위치로 이동시키는 제1 솔레노이드를 구비하고, 그리고
    상기 적어도 하나의 솔레노이드가 상기 풀림 전향기를 상기 제2 휴지 위치로부터 상기 제2 활성 위치로 이동시키는 제2 솔레노이드를 구비하는 액튜에이터 시스템.
  19. 제1항 내지 제18항 중의 어느 한 항에 있어서,
    여기서 상기 구동기 조립체가 상기 물림 전향기 및 풀림 전향기를 각각 상기 제1 및 제2 휴지 위치를 향해 편향시키는 적어도 하나의 스프링을 구비하는 액튜에이터 시스템.
  20. 제1 축 둘레로 회전 가능한 제1 풀리 조립체와;
    상기 제1 풀리 조립체와 이격되고 제2 축 둘레로 회전 가능한 제2 풀리 조립체로, 고정 풀리와; 및 상기 고정 풀리와 동축이고 상기 물림 영역 및 풀림 영역 간을 이동 가능한 분할 풀리를 포함하는 상기 제2 풀리 조립체와:
    상기 제1 풀리 조립체 및 상기 제2 풀리 조립체 간에 연장되어 이들을 회전 가능하게 결합하는 무한 부재와;
    상기 분할 풀리를 상기 물림 영역 및 풀림 영역 간에 이동시키는 청구항 1 내지 19 중의 어느 한 항에 규정된 액튜에이터 시스템과; 및
    상기 제1 풀리 조립체, 상기 제2 풀리 조립체, 상기 무한 부재, 및 상기 액튜에이터 중의 적어도 하나를 적어도 부분적으로 지지하는 하우징을
    구비하는 분할 풀리 변속기.
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