(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-10-13
(54)【発明の名称】伝動装置
(51)【国際特許分類】
F16H 7/12 20060101AFI20231005BHJP
F16H 9/06 20060101ALI20231005BHJP
【ＦＩ】
F16H7/12 A
F16H9/06
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023518511
(86)(22)【出願日】2021-09-22
(85)【翻訳文提出日】2023-05-19
(86)【国際出願番号】 CA2021051322
(87)【国際公開番号】W WO2022061457
(87)【国際公開日】2022-03-31
(31)【優先権主張番号】63/081,379
(32)【優先日】2020-09-22
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】520355323
【氏名又は名称】インモーティブ・インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100108453
【弁理士】
【氏名又は名称】村山 靖彦
(74)【代理人】
【識別番号】100110364
【弁理士】
【氏名又は名称】実広 信哉
(74)【代理人】
【識別番号】100133400
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 達彦
(72)【発明者】
【氏名】アンソニー・ウォン
(72)【発明者】
【氏名】ヤロスワフ・ルトスワフスキ
(72)【発明者】
【氏名】サラ・ジーン・フォンディガ
(72)【発明者】
【氏名】セルジオ・モルド
【テーマコード（参考）】
3J049
3J050
【Ｆターム（参考）】
3J049AA03
3J049AB05
3J049BA05
3J049BA07
3J049BB05
3J049BB14
3J049BB22
3J049BC03
3J049CA04
3J049CA10
3J050AA04
3J050BA11
3J050CC02
3J050DA02
(57)【要約】
第１の軸を中心に回転可能な第１のプーリ組立体と、第２の軸を中心に回転可能な第２のプーリ組立体と、第１のプーリ組立体と第２のプーリ組立体を結合するエンドレス部材と、エンドレス部材に係合し、アイドラー軸を中心に回転可能なアイドラープーリであって、第１の位置と第２の位置との間で可動であるアイドラープーリと、アイドラープーリに結合され、エンドレス部材内の張力を制御するように構成されたテンショナー組立体であって、ばね軸を有しアイドラープーリを第２の位置に向けて付勢するテンショナーばねと、テンショナー軸を中心に回転可能であり、テンショナーばねをアイドラープーリに結合するテンショナーアームであって、テンショナー軸と、ばね結合地点との間に延在するばねリンク機構を画定するテンショナーアームとを備え、ばね軸とばねリンク機構との間にばね角が画定される、テンショナー組立体とを備える伝動装置が提供される。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１の軸を中心に回転可能な第１のプーリ組立体と、前記第１のプーリ組立体から離間されており、第２の軸を中心に回転可能な第２のプーリ組立体と、
前記第１のプーリ組立体と前記第２のプーリ組立体との間に延在し、それらの間を回転式に結合するエンドレス部材と、
前記エンドレス部材に係合し、アイドラー軸を中心に回転可能なアイドラープーリであって、少なくとも第１の位置と第２の位置との間で可動であるアイドラープーリと、
前記アイドラープーリに結合され、前記エンドレス部材内の張力を制御するように構成されたテンショナー組立体であって、
ばね軸を有し前記アイドラープーリを前記第２の位置に向けて付勢するテンショナーばねと、
テンショナー軸を中心に回転可能であり、前記テンショナーばねを前記アイドラープーリに結合するテンショナーアームであって、前記テンショナー軸と、前記テンショナーばねが前記テンショナーアームに結合されるばね結合地点との間に延在するばねリンク機構を画定し、前記テンショナー軸と、前記アイドラープーリが前記テンショナーアームに結合されるアイドラー結合地点との間に延在するアイドラーリンク機構をさらに画定するテンショナーアームとを備え、
前記ばね軸と前記ばねリンク機構との間にばね角が画定される、テンショナー組立体とを備える、伝動装置。
【請求項2】
前記テンショナー組立体は、前記アイドラープーリが前記第２の位置と前記第１の位置との間を移動するとき、前記エンドレス部材内に概ね一定の張力を提供するように構成される、請求項１に記載の伝動装置。
【請求項3】
前記テンショナー組立体は、前記アイドラープーリが前記第２の位置から前記第１の位置に移動するとき、前記エンドレス部材内に減少した張力を提供するように構成される、請求項１に記載の伝動装置。
【請求項4】
前記テンショナーばねによって前記テンショナーアームに加えられるばね力は、前記アイドラープーリが前記第２の位置から前記第１の位置に移動するときに変化し、前記ばね角が、前記アイドラープーリが前記第２の位置から前記第１の位置に移動するときに、変化することで、前記ばね力の変化を少なくとも部分的に打ち消す、請求項１から３のいずれか一項に記載の伝動装置。
【請求項5】
前記テンショナーばねによって前記テンショナーアームに加えられるばね力は、前記アイドラープーリが前記第２の位置から前記第１の位置に移動するときに増大し、前記ばね角が、前記アイドラープーリが前記第２の位置から前記第１の位置に移動するときに、平行に近づくことで、前記ばね力の増大を少なくとも部分的に打ち消す、請求項１から３のいずれか一項に記載の伝動装置。
【請求項6】
前記ばね角は、前記アイドラープーリが前記第２の位置から前記第１の位置に移動するとき増大することによって平行に近づく、請求項５に記載の伝動装置。
【請求項7】
前記テンショナーばねは、前記アイドラープーリが前記第２の位置から前記第１の位置に移動するときに前記ばね力を増大させるために圧縮されるコイルばねである、請求項４から６のいずれか一項に記載の伝動装置。
【請求項8】
前記ばね角は、前記アイドラープーリが前記第１の位置にあるとき約１５０度から約１８５度の範囲内であり、前記アイドラープーリが前記第２の位置にあるとき、約１１０度から約１４０度の範囲内である、請求項１から７のいずれか一項に記載の伝動装置。
【請求項9】
前記ばね角は、前記アイドラープーリが前記第１の位置にあるとき、約１６０度から約１７０度の範囲内であり、前記アイドラープーリが前記第２の位置にあるとき、約１２０度から約１３０度の範囲内である、請求項１から７のいずれか一項に記載の伝動装置。
【請求項10】
前記ばね角は、前記アイドラープーリが前記第１の位置にあるとき、約１６５度であり、前記アイドラープーリが前記第２の位置にあるとき、約１２５度である、請求項１から７のいずれか一項に記載の伝動装置。
【請求項11】
前記テンショナーアームは、剛性であり、前記ばねリンク機構と前記アイドラーリンク機構との間に画定されるアーム角は固定される、請求項１から１０のいずれか一項に記載の伝動装置。
【請求項12】
前記テンショナーアームは、概ねＬ字型であり、前記アイドラー結合地点は、前記Ｌ字型の一端に位置しており、前記ばね結合地点は、前記Ｌ字型の他端に位置しており、前記テンショナー軸は、前記Ｌ字型の肘の部分に位置している、請求項１から１１のいずれか一項に記載の伝動装置。
【請求項13】
前記アイドラーリンク機構は、前記ばねリンク機構より長い、請求項１から１２のいずれか一項に記載の伝動装置。
【請求項14】
アンロック位置とロック位置との間で可動であるアイドラーロックをさらに備え、前記アイドラーロックは、前記アイドラーロックが前記ロック位置にあるとき、前記アイドラープーリを前記第２の位置に固定し、前記アイドラーロックは、前記アイドラーロックが前記アンロック位置にあるとき、前記アイドラープーリを前記第２の位置に固定しない、請求項１から１３のいずれか一項に記載の伝動装置。
【請求項15】
前記アイドラーロックは、前記エンドレス部材内の張力が閾値を超えたとき、前記アイドラープーリを自動的に解放するように構成される、請求項１４に記載の伝動装置。
【請求項16】
前記アイドラーロックは、前記アイドラープーリが前記第２の位置にあるとき前記アイドラープーリに係合するためのロック面を備え、前記アイドラーロックを前記ロック位置に向けて付勢するアイドラーロックばねをさらに備える、請求項１４または１５に記載の伝動装置。
【請求項17】
前記ロック面は、前記アイドラーリンク機構に対して角度Ωを形成する平面によって画定され、前記角度Ωおよび前記アイドラーロックばねは、前記エンドレス部材内の張力が閾値を超えたとき、前記アイドラープーリを自動的に解放するように構成される、請求項１６に記載の伝動装置。
【請求項18】
前記アイドラーロックは、前記アイドラープーリが前記第１の位置から前記第２の位置に移動するとき前記アイドラープーリに係合し、前記アイドラーロックを前記ロック位置から出るように偏向させるカム面を備える、請求項１４から１７のいずれか一項に記載の伝動装置。
【請求項19】
前記ロック位置と前記アンロック位置との間で前記アイドラーロックを選択的に移動させるためにアイドラーロックアクチュエータをさらに備える、請求項１４から１８のいずれか一項に記載の伝動装置。
【請求項20】
第１の軸を中心に回転可能な第１のプーリ組立体と、前記第１のプーリ組立体から離間されており、第２の軸を中心に回転可能な第２のプーリ組立体と、
前記第１のプーリ組立体と前記第２のプーリ組立体との間に延在し、それらの間を回転式に結合するエンドレス部材と、
前記エンドレス部材に係合し、アイドラー軸を中心に回転可能なアイドラープーリであって、少なくとも第１の位置と第２の位置との間で可動であるアイドラープーリと、
アンロック位置とロック位置との間で可動であるアイドラーロックであって、前記アイドラーロックが前記ロック位置にあるとき前記アイドラープーリを前記第２の位置に固定し、前記アイドラーロックが前記アンロック位置にあるとき前記アイドラープーリを前記第２の位置に固定しないアイドラーロックとを備える、伝動装置。
【請求項21】
前記アイドラーロックは、前記アイドラープーリが前記第２の位置にあるとき前記アイドラープーリに係合するためのロック面を備え、前記アイドラーロックを前記ロック位置に向けて付勢するアイドラーロックばねをさらに備える、請求項２０に記載の伝動装置。
【請求項22】
前記アイドラーロックは、前記エンドレス部材内の張力が閾値を超えたとき、前記アイドラープーリを自動的に解放するように構成される、請求項２１に記載の伝動装置。
【請求項23】
前記ロック面は、角度Ωのところで平面によって画定され、前記角度Ωおよび前記アイドラーロックばねは、前記エンドレス部材内の張力が前記閾値を超えたとき、前記アイドラープーリを自動的に解放するように構成される、請求項２２に記載の伝動装置。
【請求項24】
前記アイドラープーリに結合され、前記エンドレス部材内の張力を制御するように構成されたテンショナー組立体であって、前記アイドラープーリを前記第２の位置に向けて付勢するテンショナーばねと、
テンショナー軸を中心に回転可能であり、前記テンショナーばねを前記アイドラープーリに結合するテンショナーアームであって、前記テンショナー軸と、前記テンショナーばねが前記テンショナーアームに結合されるばね結合地点との間に延在するばねリンク機構を画定し、前記テンショナー軸と、前記アイドラープーリが前記テンショナーアームに結合されるアイドラー結合地点との間に延在するアイドラーリンク機構をさらに画定するテンショナーアームとを備えるテンショナー組立体をさらに備える、請求項２３に記載の伝動装置。
【請求項25】
前記ロック面の前記平面と前記アイドラーリンク機構との間に前記角度Ωが画定される、請求項２４に記載の伝動装置。
【請求項26】
前記アイドラープーリに結合され、前記アイドラープーリを前記第２の位置に向けて付勢するように構成されたテンショナー組立体をさらに備える、請求項２０から２３のいずれか一項に記載の伝動装置。
【請求項27】
前記アイドラーロックは、前記アイドラープーリが前記第１の位置から前記第２の位置に移動するとき、前記アイドラープーリに係合し、前記アイドラーロックを前記ロック位置から出るように偏向させるカム面を備える、請求項２０から２６のいずれか一項に記載の伝動装置。
【請求項28】
前記アイドラーロックを前記ロック位置と前記アンロック位置との間で選択的に移動させるためにアイドラーロックアクチュエータをさらに備える、請求項２０から２７のいずれか一項に記載の伝動装置。
【請求項29】
前記アイドラープーリが前記第１の位置に達したとき、前記アイドラープーリの移動を阻むためのアイドラー停止具をさらに備える、請求項１から２８のいずれか一項に記載の伝動装置。
【請求項30】
前記アイドラー停止具は、前記アイドラープーリが前記第１の位置に達したときに前記アイドラープーリに当接する係合面を備え、前記係合面は、前記アイドラープーリが前記第１の位置にあるとき、テンショナー軸から離れるように前記アイドラープーリを付勢する、請求項２９に記載の伝動装置。
【請求項31】
前記第２のプーリ組立体は、内側プーリと、前記内側プーリを同心円状に取り囲む少なくとも１つのセグメント化されたプーリとを備える、請求項１から３０のいずれか一項に記載の伝動装置。
【請求項32】
前記第１のプーリ組立体は、単一の固定プーリである、請求項１から３１のいずれか一項に記載の伝動装置。
【請求項33】
前記第１のプーリ組立体、前記第２のプーリ組立体、前記エンドレス部材、前記アイドラープーリ、テンショナー組立体およびアイドラーロックのうちの１つまたは複数を少なくとも部分的に支持する筐体をさらに備える、請求項１から３２のいずれか一項に記載の伝動装置。
【請求項34】
前記筐体は、ケーシングおよび支持構造のうちの１つである、請求項３３に記載の伝動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本出願は、２０２０年９月２２日に出願された「ＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮ」と題する米国仮特許出願第６３／０８１，３７９号の利益を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれている。
本出願は、２０２０年９月２２日に出願された「ＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮ」と題する米国仮特許出願第６３／０８１，３７９号の利益を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれている。
【0002】
本開示は一般に、伝動装置に関し、より詳細には、テンショナー組立体および／またはアイドラーロックを備えた伝動装置に関する。
【背景技術】
【0003】
伝動装置は、よく知られており、回転要素間の比率を変更するのに使用することができる。伝動装置のための潜在的な用途は数多くあり、自動車、人力車両、船舶および重機、例えばポンプ、タービン、ミキサー、ウインチ、遠心分離機およびシュレッダーなどを含む。
【0004】
クラッチレス多重比率伝動装置は、伝動装置が負荷を受けている間に、回転要素間の比率を変更することを可能にする。その広範な利用を制限する特定の機械的問題がクラッチレス多重比率伝動装置に影響を及ぼす場合があり、具体的には、そのような伝動装置システムの、高速での、またはかなりの負荷を受けた状態での実際の利用において効果的かつ効率的に機能する能力に影響を及ぼす可能性がある。加えて、歯止め、滑り量および緊張力問題が、その信頼性を低下させ、その効率を低下させ、摩耗を増大させることによってそのような伝動装置の商業的な実行可能性を制限する場合がある。したがって、このような機械的問題の少なくとも一部を低減させる、または緩和させるために、同期されたセグメント状に交互になるプーリ伝動装置システム（ＳＳＩＰＴＳ）が開発されてきた。
【0005】
例えば、Ｗｏｎｇ等に対する特許文献１は、ＳＳＩＰＴＳを開示しており、そこではプーリ組立体が車軸上に設置されている。プーリ組立体は、その周辺面上に第１のセットの合致機構を有するコアプーリと、プーリ組立体内に摺動可能に設置され、コアプーリと同心のリング内に配置されたいくつかのプーリセグメントを備えるプーリセグメントセットとを含む。プーリセグメントは、プーリ組立体の内外で個別に作動可能である。プーリセグメントは、第１のセットの合致機構に合致する周辺面上の第２のセットの合致機構を有する。エンドレス駆動部材は、係合位置においてコアプーリの第１のセットの合致機構および第２のセットの合致機構とプーリセグメントに係合するために、内面上に対応する合致機構を有する。エンドレス駆動部材とコアプーリとの接触は、接触ゾーンを画定する。アクチュエータは、プーリセグメントが接触ゾーンの外にあるとき、係合位置と非係合位置との間でプーリセグメントを作動させる。
【0006】
Ｗｏｎｇに対する特許文献２は、エンドレス部材に係合するために、プーリセグメントセット内の最初または最後のいずれかであるＳＳＩＰＴＳのためのキープーリセグメントを開示する。エンドレス部材に係合する、または係合から外れるための最初のまたは最後のキーセグメント歯はそれぞれ短くされる、または完全に取り除かれ、キーセグメントに隣接するプーリセグメントは、歯の輪郭の一部がキーセグメントに向かって延びるように細長くなっている。短くなった１つの歯または複数の歯、および細長くなった隣接するセグメントが一緒になって、多くのプーリセグメントがキーセグメントとして設計されることを可能にする。完全に取り除かれた歯は、キーセグメント上にエンドレス部材のための支持面を形成するように工学設計されてよい。細長くなった隣接するセグメントは、キーセグメントの支持面と摺動可能に合致する伸張部分を有してよく、これにより、そこから半径方向の支持を受け取ってよい。異なるプーリセグメントセットからの多数のプーリセグメントは、一体化したスタックで一緒に移動するように接続または構築されてよい。一体化したスタックは、カムまたはローラカムシステムを介して移動されてよい。シャシ搭載カムは、接触ゾーンの外側でローラに係合し、ローラアームを介して、一体化したスタックの個々のセグメントが、係合するように、または係合から外れるように移動される。ローラは、一列に固定式に設置された電磁石によってカムと係合するように、または係合から外れるように作動されてよい。
【0007】
Ｗｏｎｇに対する特許文献３は、エンドレス部材に係合するためのプーリ組立体を開示する。プーリ組立体は、第１のプーリと、第２のプーリと、係合領域と非係合領域との間で独立して移動可能であることで、第１のプーリと第２のプーリとの間でエンドレス部材を移行させる、１つまたは複数の移行セグメントを備える少なくとも１つの移行セグメントセットとを含む。アクチュエータシステムも開示される。アクチュエータシステムは、支持構造と、支持構造に固定されたアクチュエータサブ組立体と、ステータとを含む。アクチュエータサブ組立体は、従動子とスレッドとを含み、これは、ステータによってスレッド上に生成された電動力に応答して、進行した位置と後退した位置との間で円周方向に可動である。従動子は、スレッドのカム面に係合することで、スレッドが進行位置と後退位置との間を移動するとき、伸張位置と収縮位置との間で軸方向に移動する。
【0008】
既知のセグメント化されたプーリ伝動装置の貢献は賞賛に値するが、改良および代替物が一般に望まれている。したがって新規のプーリ伝動装置を提供することが目的である。
【0009】
この背景技術は、当業者が、以下の詳細な記載をよりよく理解することを可能にするための背景を単に設定するような役割をする。上記の考察のいずれも、この考察が現況技術の一部である、または共通の一般的な知識であるという認識として必ずしもみなされるべきではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0010】
【特許文献1】米国特許第８，７５３，２３６号
【特許文献2】米国特許第９，８１６，５９８号
【特許文献3】ＰＣＴ国際出願公開第２０１９／１７３８９６号
【特許文献4】ＰＣＴ国際出願第ＰＣＴ／ＣＡ２０１８／０５１４７５号
【特許文献5】ＰＣＴ国際出願第ＰＣＴ／ＣＡ２０１９／０５１７１２号
【特許文献6】ＰＣＴ国際出願第ＰＣＴ／ＣＡ２０１９／０５１７１３号
【特許文献7】ＰＣＴ国際出願第ＰＣＴ／ＣＡ２０１９／０５１７１４号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0011】
この概要は、実施形態の詳細な記載において以下でさらに説明される概念の選択を取り入れるために提供されていることを理解すべきである。この概要は、特許請求の範囲に記載される主題の範囲を限定するために使用されることは意図されていない。
【0012】
したがって、一態様において、第１の軸を中心に回転可能な第１のプーリ組立体と、第１のプーリ組立体から離間されており、第２の軸を中心に回転可能な第２のプーリ組立体と、第１のプーリ組立体と第２のプーリ組立体との間に延在し、それらの間を回転式に結合するエンドレス部材と、エンドレス部材に係合し、アイドラー軸を中心に回転可能なアイドラープーリであって、少なくとも第１の位置と第２の位置との間で可動であるアイドラープーリと、アイドラープーリに結合され、エンドレス部材内の張力を制御するように構成されたテンショナー組立体であって、ばね軸を有しアイドラープーリを第２の位置に向けて付勢するテンショナーばねと、テンショナー軸を中心に回転可能であり、テンショナーばねをアイドラープーリに結合するテンショナーアームであって、テンショナー軸と、テンショナーばねがテンショナーアームに結合されるばね結合地点との間に延在するばねリンク機構を画定し、テンショナー軸と、アイドラープーリがテンショナーアームに結合されるアイドラー結合地点との間に延在するアイドラーリンク機構をさらに画定するテンショナーアームとを備え、ばね軸とばねリンク機構との間にばね角が画定される、テンショナー組立体とを備える、伝動装置が提供される。
【0013】
１つまたは複数の実施形態において、テンショナー組立体は、アイドラープーリが第２の位置と第１の位置との間を移動するとき、エンドレス部材内に概ね一定の張力を提供するように構成することができる。あるいは、テンショナー組立体は、アイドラープーリが第２の位置から第１の位置に移動するとき、エンドレス部材内に減少した張力を提供するように構成することもできる。
【0014】
１つまたは複数の実施形態において、テンショナーばねによってテンショナーアームに加えられるばね力は、アイドラープーリが第２の位置から第１の位置に移動するときに変化することができ、ばね角が、アイドラープーリが第２の位置から第１の位置に移動するときに、変化することで、ばね力の変化を少なくとも部分的に打ち消すことができる。
【0015】
１つまたは複数の実施形態において、テンショナーばねによってテンショナーアームに加えられるばね力は、アイドラープーリが第２の位置から第１の位置に移動するときに増大することができ、ばね角が、アイドラープーリが第２の位置から第１の位置に移動するときに、平行に近づくことで、ばね力の増大を少なくとも部分的に打ち消すことができる。ばね角は、アイドラープーリが第２の位置から第１の位置に移動するときに拡大することによって平行に近づくことができる。テンショナーばねは、アイドラープーリが第２の位置から第１の位置に移動するときにばね力を増大させるために圧縮されるコイルばねであり得る。
【0016】
１つまたは複数の実施形態において、ばね角は、アイドラープーリが第１の位置にあるとき約１５０度から約１８５度の範囲内であってよく、アイドラープーリが第２の位置にあるとき、約１１０度から約１４０度の範囲内であり得る。いくつかの実施形態において、ばね角は、アイドラープーリが第１の位置にあるとき、約１６０度から約１７０度の範囲内であってよく、アイドラープーリが第２の位置にあるとき、約１２０度から約１３０度の範囲内であり得る。いくつかの実施形態において、ばね角は、アイドラープーリが第１の位置にあるとき、約１６５度であってよく、アイドラープーリが第２の位置にあるとき、約１２５度であり得る。
【0017】
１つまたは複数の実施形態において、テンショナーアームは、剛性であってよく、ばねリンク機構とアイドラーリンク機構との間に画定されるアーム角は固定することができる。テンショナーアームは、概ねＬ字型であってよく、アイドラー結合地点は、Ｌ字型の一端に位置しており、ばね結合地点は、Ｌ字型の他端に位置しており、テンショナー軸は、Ｌ字型の肘の部分に位置している。アイドラーリンク機構は、ばねリンク機構より長くすることができる。
【0018】
１つまたは複数の実施形態において、伝動装置は、アンロック位置とロック位置との間で可動であるアイドラーロックをさらに備えることができ、アイドラーロックは、アイドラーロックがロック位置にあるとき、アイドラープーリを第２の位置に固定し、アイドラーロックは、アイドラーロックがアンロック位置にあるとき、アイドラープーリを第２の位置に固定しない。アイドラーロックは、エンドレス部材内の張力が閾値を超えたとき、アイドラープーリを自動的に解放するように構成することができる。アイドラーロックは、アイドラープーリが第２の位置にあるときアイドラープーリに係合するためのロック面を備えることができ、アイドラーロックをロック位置に向けて付勢するアイドラーロックばねをさらに備えることができる。ロック面は、アイドラーリンク機構に対して角度Ωを形成する平面によって画定することができ、角度Ωおよびアイドラーロックばねは、エンドレス部材内の張力が閾値を超えたとき、アイドラープーリを自動的に解放するように構成することができる。アイドラーロックは、アイドラープーリが第１の位置から第２の位置に移動するときアイドラープーリに係合し、アイドラーロックをロック位置から出るように偏向させるカム面を備えることができる。伝動装置は、ロック位置とアンロック位置との間でアイドラーロックを選択的に移動させるためにアイドラーロックアクチュエータをさらに備えることができる。
【0019】
別の態様において、第１の軸を中心に回転可能な第１のプーリ組立体と、第１のプーリ組立体から離間されており、第２の軸を中心に回転可能な第２のプーリ組立体と、第１のプーリ組立体と第２のプーリ組立体との間に延在し、それらの間を回転式に結合するエンドレス部材と、エンドレス部材に係合し、アイドラー軸を中心に回転可能なアイドラープーリであって、少なくとも第１の位置と第２の位置との間で可動であるアイドラープーリと、アンロック位置とロック位置との間で可動であるアイドラーロックであって、アイドラーロックがロック位置にあるときアイドラープーリを第２の位置に固定し、アイドラーロックがアンロック位置にあるときアイドラープーリを第２の位置に固定しないアイドラーロックとを備える、伝動装置が提供される。
【0020】
１つまたは複数の実施形態において、アイドラーロックは、アイドラープーリが第２の位置にあるときアイドラープーリに係合するためのロック面を備えることができ、アイドラーロックをロック位置に向けて付勢するアイドラーロックばねをさらに備えることができる。アイドラーロックは、エンドレス部材内の張力が閾値を超えたとき、アイドラープーリを自動的に解放するように構成することができる。ロック面は、角度Ωのところで平面によって画定することができ、角度Ωおよびアイドラーロックばねは、エンドレス部材内の張力が閾値を超えたとき、アイドラープーリを自動的に解放するように構成することができる。
【0021】
いくつかの実施形態において、伝動装置は、アイドラープーリに結合され、エンドレス部材内の張力を制御するように構成されたテンショナー組立体であって、アイドラープーリを第２の位置に向けて付勢するテンショナーばねと、テンショナー軸を中心に回転可能であり、テンショナーばねをアイドラープーリに結合するテンショナーアームであって、テンショナー軸と、テンショナーばねがテンショナーアームに結合されるばね結合地点との間に延在するばねリンク機構を画定し、テンショナー軸と、アイドラープーリがテンショナーアームに結合されるアイドラー結合地点との間に延在するアイドラーリンク機構をさらに画定するテンショナーアームとを備えるテンショナー組立体をさらに備えることができる。ロック面の平面とアイドラーリンク機構との間に角度Ωが画定され得る。他の実施形態では、伝動装置は、アイドラープーリに結合され、アイドラープーリを第２の位置に向けて付勢するように構成されたテンショナー組立体を備えることができる。
【0022】
１つまたは複数の実施形態において、アイドラーロックは、アイドラープーリが第１の位置から第２の位置に移動するとき、アイドラープーリに係合し、アイドラーロックをロック位置から出るように偏向させるカム面を備えることができる。
【0023】
１つまたは複数の実施形態において、伝動装置は、アイドラーロックをロック位置とアンロック位置との間で選択的に移動させるためにアイドラーロックアクチュエータをさらに備えることができる。
【0024】
１つまたは複数の実施形態において、伝動装置は、アイドラープーリが第１の位置に達したとき、アイドラープーリの移動を阻むためのアイドラー停止具をさらに備えることができる。アイドラー停止具は、アイドラープーリが第１の位置に達したときにアイドラープーリに当接する係合面を備えることができ、係合面は、アイドラープーリが第１の位置にあるとき、テンショナー軸から離れるようにアイドラープーリを付勢することができる。
【0025】
１つまたは複数の実施形態において、第２のプーリ組立体は、内側プーリと、内側プーリを同心円状に取り囲む少なくとも１つのセグメント化されたプーリとを備えることができる。第１のプーリ組立体は、単一の固定プーリであり得る。
【0026】
１つまたは複数の実施形態において、伝動装置は、第１のプーリ組立体、第２のプーリ組立体、エンドレス部材、アイドラープーリ、テンショナー組立体およびアイドラーロックのうちの１つまたは複数を少なくとも部分的に支持する筐体をさらに備えることができ、筐体は、ケーシングおよび支持構造のうちの１つであり得る。
【0027】
実施形態を次に、添付の図面を参照してより十分に説明する。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】第１の歯車における伝動装置の断面不等角投影図である。
【発明を実施するための形態】
【0029】
上述の概要ならびに特定の実施形態の以下の詳細な記載は、添付の図面と併せて読んだときよりよく理解されるであろう。本明細書で使用される際、単数で記載され、単語「１つの（ａ）」または「１つの（ａｎ）」が前に付く要素または機構は、複数の要素または機構を必ずしも除外しないものと理解すべきである。さらに、「一実施例」または「一実施形態」への言及は、その一実施例または一実施形態の記載される要素または機構を同様に組み込む追加の実施例または実施形態の存在を除外するように解釈されることは意図されていない。さらに、反対のことが明白に提示されていなければ、特定の特性を有する要素または機構あるいは複数の要素または機構を「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」または「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」実施例または実施形態は、その特定の特性を持たない追加の要素または機構をさらに含む場合がある。また、用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「有する（ｈａｓ）」および「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」は、「これに限定するものではないが含む」を意味しており、用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」および「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」は等価な意味を有することを理解されたい。
【0030】
本明細書で使用される際、用語「および／または」は、関連付けられリストアップされた要素または機構のうちの１つまたは複数のいずれかまたは全ての組合せを含むことができる。
【0031】
要素または機構が、別の要素または機構の「上にある」、「装着された」、「接続された」、「結合された」、「接触している」などとして言及される場合、その要素または機構は、他の要素または機構の上に直接ある、直接装着された、直接接続された、直接結合された、または直接接触している場合がある、あるいは介在する要素が存在する場合もあることを理解されたい。反対に、要素または機構が、例えば別の要素または機構の「上に直接ある」、「直接装着された」、「直接接続された」、「直接結合された」、または「直接接触している」として言及される場合、介在する要素は存在しない。
【0032】
空間的な相対語「下」、「真下」、「下方」、「覆って」、「より上」、「上方」、「前方」、「後方」などは、図面に描かれるような、要素または機構の別の要素または機構に対する関係性を容易に記載するために本明細書では使用されてよい。しかしながら、空間的な相対語は、図面に描かれる配向に加えて、使用中または動作中の異なる配向も包含することができる。
【0033】
「実施例」に対するここでの参照は、この実施例に関連して記載される１つまたは複数の機構、構造、要素、構成要素、特徴および／または動作ステップが、本開示による主題の少なくとも１つの実施形態および／または実装形態に含まれることを意味する。よって、本開示を通しての語句「一実施例」、「別の実施例」および同様の言葉は、必須ではないが、同じ実施例を参照する。さらに、任意の１つの実施例を特徴付けている主題は、必須ではないが、任意の他の実施例を特徴付けている主題を含んでよい。
【0034】
ここでの「構成される」という言及は、要素または機構に基本的に結び付く構成の実際の状態あるいは「～するように構成される」という語句の前にある要素または機構の物理的特徴を示す。よって「構成される」とは、要素または機構が、所与の機能を実行するように設計および／または意図されており、所与の要素または機構が所与の機能を実行することが単に可能であることを意味するように解釈するべきではない。
【0035】
そうでないことが指摘されなければ、用語「第１の」、「第２の」などは、標識として単に本明細書では使用されており、これらの用語が言及する製品に対する順序、位置または履歴要件を課すことは意図されていない。さらに、「第２の」に対する言及は、より下位に番号付けされた製品（例えば「第１の」製品）および／またはより上位に番号付けされた製品（例えば「第３の」製品）の存在を必要としない、または排除しない。
【0036】
本明細書で使用される際、「おおよそ」、「実質的に」、「概ね」および「約」は、所望の機能が果たされる、または所望の結果が達成されることになる一定の量または条件に近い量または条件を表す。例えば用語「おおよそ」、「実質的に」、「概ね」および「約」は、当業者によって容易に理解される正確な値または指定された条件に対する工学技術的な公差の範囲内である量を指す場合もある。
【0037】
図１から図６は、参照符号１２０によって全体的に識別される伝動装置を示す。本実施形態では、伝動装置１２０は、セグメント化されたプーリ伝動装置であり、より詳細には、同期されたセグメント状に交互になるプーリ伝動装置システム（ＳＳＩＰＴＳ）である。理解されるように、伝動装置１２０の筐体の一部は、伝動装置１２０の内部が見えるように図１および図２では省略されており、伝動装置１２０の簡素化された図を提供するために別の要素が図３から図６では省略されている。いくつかの実施形態において、伝動装置１２０は、特許文献４、特許文献５、特許文献６および／または特許文献７に示され記載される要素を含んでよく、これらの全ての関連する部分は参照により本明細書に組み込まれている。
【0038】
伝動装置１２０は、第１の回転要素および第２の回転要素（いずれも示されていない）を回転式に結合するように構成され、第１の回転要素と第２の回転要素との間の回転比率を変更するように構成される。いくつかの実施形態において、第１の回転要素は、パワートレインの駆動車軸であってよく、第２の回転要素は、従動車軸であってよい、またはその逆も同様である。伝動装置１２０は、第１のプーリ組立体１２２と、第２のプーリ組立体１２４と、エンドレス部材１２６と、アイドラープーリ１２８と、テンショナー組立体１３０と、筐体１３２とを備える。伝動装置１２０は、アイドラーロック１３４とアイドラー停止具１３６とをさらに備える。いくつかの実施形態において、伝動装置１２０は、本明細書に記載されるように、係合領域と非係合領域との間でセグメント化されたプーリのセグメントを移動させるために、特許文献４および／または特許文献６に記載されるアクチュエータなどのアクチュエータ（図示せず）をさらに備えてよく、これらは共に関連する部分が参照により本明細書に組み込まれている。
【0039】
簡単に言えば、第１のプーリ組立体１２２は、第２のプーリ組立体１２４から離間されている。エンドレス部材１２６は、第１のプーリ組立体１２２および第２のプーリ組立体１２４に回転式に結合する。アイドラープーリ１２８は、エンドレス部材１２６に係合し、テンショナー組立体１３０は、アイドラープーリ１２８に結合し、これを移動させてエンドレス部材１２６内の張力を制御する。筐体１３２は、第１のプーリ組立体１２２、第２のプーリ組立体１２４、エンドレス部材１２６、アイドラープーリ１２８およびテンショナー組立体１３０のうちの１つまたは複数を少なくとも部分的に取り囲み、これを支持する。伝動装置１２０の動作中、第１のプーリ組立体１２２は、第１の回転要素に結合され、第２のプーリ組立体１２４は、第２の回転要素に結合されることで、第１の回転要素の回転は、伝動装置の回転比率で第２の回転要素の回転を引き起こす、または逆もまた同様であり、この回転比率は本明細書に記載されるように調節することができる。第１の回転要素が駆動車軸であり、第２の回転要素が従動車軸である実施形態では、第１のプーリ組立体１２２は、駆動プーリ組立体として記載することができ、第２のプーリ組立体１２４は従動プーリ組立体として記載することができる。本実施形態では、第１のプーリ組立体１２２、第２のプーリ組立体１２４およびアイドラープーリ１２８は全て、伝動装置１２０の順方向の動作中、図１から図６で見たとき反時計周りの方向に回転する。本実施形態での伝動装置１２０の逆の動作中、第１のプーリ組立体１２２、第２のプーリ組立体１２４およびアイドラープーリ１２８は全て図１から図６で見たとき時計周りの方向に回転する。
【0040】
第１のプーリ組立体１２２は、ねじ、ボルト、スロット付きシャフト、キーとキー溝または他の好適な結合機構などによって、第１の回転要素（図示せず）に結合されるように構成される。第１のプーリ組立体１２２は、伝動装置１２０の動作中回転するように構成される。第１のプーリ組立体１２２は、第１の軸１４０（図３に示される）と同心であり、この軸を中心に回転可能である。第１のプーリ組立体１２２は、単一の固定プーリ１４２を備える。固定プーリ１４２は、エンドレス部材１２６に係合するために外側周辺面１４４を含む。外側周辺面１４４は、概ね円形であり、エンドレス部材１２６上の対応する合致機構に係合するために歯などの複数の合致機構１４６を含んでよい。
【0041】
第２のプーリ組立体１２４は、第２の回転要素（図示せず）に結合されるように構成される。第２のプーリ組立体１２４は、伝動装置１２０の動作中回転するように構成される。第２のプーリ組立体１２４は、第１のプーリ組立体１２２から離間されており、第２の軸１５０（図３に示される）を中心に回転可能である。第２のプーリ組立体１２４は、内側プーリ１５２と、外側のセグメント化されたプーリ１５４とを備える。セグメント化されたプーリ１５４は、内側プーリ１５２と同心である。セグメント化されたプーリ１５４は、伝動装置１２０の動作中内側プーリ１５２を選択的に取り囲むことで、エンドレス部材１２６に係合し、伝動装置１２０の回転比率を変更することができる。
【0042】
内側プーリ１５２は、ねじ、ボルト、スロット付きシャフト、キーとキー溝または他の好適な結合機構などによって、第２の回転要素に結合されるように構成される。内側プーリ１５２は、第２の軸１５０を中心に回転可能であり、これと同心である。内側プーリ１５２は、エンドレス部材１２６に係合するように構成される。内側プーリ１５２は、エンドレス部材１２６に係合するために外側周辺面１５６を含む。外側周辺面１５６は、概ね円形であり、エンドレス部材１２６上の対応する合致機構に係合するために歯などの複数の合致機構１５８を含んでよい。内側プーリ１５２は、第２のプーリ組立体１２４のコアプーリである。すなわち内側プーリ１５２は、第２のプーリ組立体１２４において最も中心または最も小さい直径のプーリである。
【0043】
セグメント化されたプーリ１５４は、特許文献４、特許文献５、特許文献６および／または特許文献７に記載されるものなど、接続ロッド、支持板、ハブ、アクチュエータおよび他の好適な結合機構のうちの少なくとも１つを介して第２の回転要素に結合されるように構成され、これらの全ての関連する部分は、参照により本明細書に組み込まれている。セグメント化されたプーリ１５４は、第２の軸１５０を中心に回転可能であり、これと同心である。セグメント化されたプーリ１５４は、エンドレス部材１２６に係合するように構成される。セグメント化されたプーリ１５４は、エンドレス部材１２６に係合するために外側周辺面１６０を含む。外側周辺面１６０は、概ね円形であり、エンドレス部材１２６上の対応する合致機構に係合するために歯などの複数の合致機構１６２を含んでよい。セグメント化されたプーリ１５４は、複数のプーリセグメント１６４を備える。複数のプーリセグメント１６４は、セグメント化されたプーリ１５４を形成するために円形に配置される。
【0044】
複数のプーリセグメント１６４は、エンドレス部材１２６に係合するように構成される。プーリセグメント１６４の各々は、セグメント化されたプーリ１５４の外側周辺面１６０の一部を画定する本体を含む。複数のプーリセグメント１６４は、ＰＣＴ国際出願第ＰＣＴ／ＣＡ２０１９／０５１７１２号に記載されるものと同じであってよく、この関連する部分は、参照により本明細書に組み込まれている。複数のプーリセグメント１６４は、係合領域と非係合領域との間で順を追って可動であることで、エンドレス部材１２６を内側プーリ１５２とセグメント化されたプーリ１５４との間で移行させるように構成される。本実施形態では、複数のプーリセグメント１６４は、係合領域と非係合領域との間で個別に可動である。複数のプーリセグメント１６４は、特許文献４および／または特許文献６に記載されるものなど、１つまたは複数のアクチュエータによって係合領域と非係合領域との間で移動させることができ、これら２つの関連する部分は、参照により本明細書に組み込まれている。
【0045】
本開示の文脈において、「係合領域」は、第２のプーリ組立体１２４の要素が、伝動装置１２０の他の要素によって取り囲まれない、または伝動装置１２０の他の要素によってエンドレス部材１２６から保護されないとき、それらの要素が、第２のプーリ組立体１２４の回転動作中にエンドレス部材１２６に係合する領域である。対照的に、「非係合領域」は、第２のプーリ組立体１２４の要素が、その露出または伝動装置１２０の他の要素の位置にも関わらず、第２のプーリ組立体１２４の回転動作中にエンドレス部材１２６に係合しない領域である。本実施形態では、内側プーリ１５２は、内側プーリ１５２がセグメント化されたプーリ１５４の複数のプーリセグメント１６４によって取り囲まれない、または保護されないとき、エンドレス部材１２６に常に係合しているため、内側プーリ１５２は、係合領域内に永続的に位置することを理解されたい。対照的に、複数のプーリセグメント１６４は、エンドレス部材１２６によって画定される平面に移動したときのみ、係合領域内に位置する。プーリセグメント１６４の全てがひとたび係合領域内に移動すると、セグメント化されたプーリ１５４は、内側プーリ１５２を取り囲み、内側プーリ１５２をエンドレス部材１２６から保護することで、エンドレス部材１２６は、第２のプーリ組立体１２４の回転動作中、セグメント化されたプーリ１５４に係合し、内側プーリ１５２には係合しない。
【0046】
エンドレス部材１２６は、第１のプーリ組立体１２２および第２のプーリ組立体１２４を回転式に結合するように構成される。エンドレス部材１２６は、第１のプーリ組立体１２２と第２のプーリ組立体１２４との間に延在する。エンドレス部材１２６は、少なくとも第１のプーリ組立体１２２および第２のプーリ組立体１２４に係合するように構成された内面１６６を含む。図１から図６では、エンドレス部材１２６は、合致機構なしで概略的表現として示される。しかしながら、理解されるように、エンドレス部材１２６は、第１のプーリ組立体１２２および第２のプーリ組立体１２４の合致機構１４６、１５８、１６２に係合するために、相補的な歯および／または穴など、対応する合致機構を含むことができる。理解されるように、エンドレス部材１２６は、チェーン、ベルトまたは他の好適なタイプのエンドレス部材を備えてもよい。
【0047】
アイドラープーリ１２８は、アイドラー軸１７０を中心に回転可能である。アイドラープーリ１２８は、エンドレス部材１２６に係合するように構成される。アイドラープーリ１２８は、エンドレス部材１２６に係合するために外側周辺面１７２を含む。外側周辺面１７２は概ね円形であり、エンドレス部材１２６上の対応する合致機構に係合するために歯などの複数の合致機構１７４を含んでよい。アイドラープーリ１２８は、第１の位置１８０（図３に示される）と第２の位置１８２（図５に示される）との間で可動である。
【0048】
テンショナー組立体１３０は、アイドラープーリ１２８を第１の位置１８０と第２の位置１８２との間で移動させるように構成される。アイドラープーリ１２８を第１の位置１８０と第２の位置１８２との間で移動させることを利用して、以下で記載されるようにエンドレス部材１２６内の張力を制御することができる。テンショナー組立体１３０は、アイドラープーリ１２８を第２の位置１８２に向けて付勢する。テンショナー組立体１３０は、テンショナーばね１８４と、テンショナーアーム１８６とを備える。
【0049】
テンショナーアーム１８６は、テンショナー軸１８８を中心に回転可能である。テンショナーアーム１８６は、テンショナーばね１８４をアイドラープーリ１２８に結合する。テンショナーアーム１８６は、ばねリンク機構１９０を画定する。ばねリンク機構１９０は、テンショナー軸１８８と、テンショナーばね１８４がテンショナーアーム１８６に結合されるばね結合地点１９１との間に延在する。テンショナーアーム１８６は、アイドラーリンク機構１９２をさらに画定する。アイドラーリンク機構１９２は、テンショナー軸１８８と、アイドラープーリ１２８がテンショナーアーム１８６に結合されるアイドラー結合地点１９３との間に延在する。アイドラーリンク機構１９２は、図３に示されるようにばねリンク機構１９０より長くてよい。テンショナーアーム１８６は、実質的に剛性であり、ばねリンク機構１９０とアイドラーリンク機構１９２との間に固定アーム角θを画定する。テンショナーアーム１８６は、概ねＬ字型である。ばね結合地点１９１は、Ｌ字型の一端、例えばＬ字型の短い端部に位置している。アイドラー結合地点１９３は、Ｌ字型の他端、例えばＬ字型の長い端部に位置している。テンショナー軸１８８は、ばねリンク機構１９０とアイドラーリンク機構１９２との間の、Ｌ字型の肘に位置している。
【0050】
テンショナーばね１８４は、テンショナーアーム１８６を介してアイドラープーリ１２８を第２の位置１８２に向けて付勢するように構成される。図３に示されるように、テンショナーばね１８４は、テンショナーアーム１８６に対して時計周りのトルクを生成するばね力をテンショナーアーム１８６に加え、アイドラープーリ１２８を第２の位置１８２（図５に示される）に向けて付勢する。テンショナーばね１８４は、圧縮を受けてばね力を生成する。テンショナーばね１８４は、ばね力の方向に延在するばね軸１９４を画定する。本実施形態では、ばね軸１９４は、テンショナーばね１８４の長手方向軸である。テンショナーばね１８４は、テンショナーアーム１８６に結合される近位端１９６から、筐体１３２に結合される対向する遠位端１９８まで延在するコイルばねである。本実施形態では、テンショナーばね１８４の遠位端１９８は、筐体１３２の一部を形成する調節ねじ１９９に結合される。
【0051】
ばね角βが、ばね軸１９４とばねリンク機構１９０との間に画定される。図３から図５に見ることができるように、ばね角βは、アイドラープーリ１２８が第１の位置１８０と第２の位置１８２との間で移動するときに変化する。ばね角βが直角に近づくとき、すなわち９０度に近づくとき、テンショナーアーム１８６に対する時計周りのトルクに寄与するばね力の成分が増大する。よって、ばね角βが直角に近づくとき、アイドラープーリ１２８を第２の位置１８２に付勢するのに寄与するばね力の成分が増大する。反対に、ばね角βが平行に近づくとき、すなわち１８０度に近づくとき、テンショナーアーム１８６に対する時計周りのトルクに寄与するばね力の成分が減少する。よって、ばね角βが平行に近づくとき、アイドラープーリ１２８を第２の位置１８２に付勢するのに寄与するばね力の成分は減少する。図３から図５に示されるように、ばね角βは、アイドラープーリ１２８が第１の位置１８０から第２の位置１８２に移動するとき直角に近づき、ばね角βは、アイドラープーリ１２８が第２の位置１８２から第１の位置１８０に移動するとき平行に近づく。すなわち、本実施形態では、ばね角βは、アイドラープーリ１２８が第１の位置１８０から第２の位置１８２に移動するとき縮小する。反対に、本実施形態では、ばね角βは、アイドラープーリ１２８が第２の位置１８２から第１の位置１８０に移動するとき拡大する。本実施形態では、ばね角βは、アイドラープーリ１２８が第１の位置１８０にあるとき約１６５度であり、ばね角βは、アイドラープーリ１２８が第２の位置１８２にあるとき約１２５度である。他の実施形態において、ばね角βは、アイドラープーリ１２８が第１の位置１８０にあるとき約１５０度から約１８５度の範囲内であってよく、ばね角βは、アイドラープーリ１２８が第２の位置１８２にあるとき約１１０度から約１４０度の範囲内であってよい。他の実施形態において、ばね角βは、アイドラープーリ１２８が第１の位置１８０にあるとき約１６０度から約１７０度の範囲内であってよく、ばね角βは、アイドラープーリ１２８が第２の位置１８２にあるとき約１２０度から約１３０度の範囲内であってよい。
【0052】
筐体１３２は、第１のプーリ組立体１２２、第２のプーリ組立体１２４、エンドレス部材１２６、アイドラープーリ１２８およびテンショナー組立体１３０のうちの１つまたは複数を直接、または間接的に、少なくとも部分的に取り囲み、かつ少なくとも部分的に支持する。本実施形態では、筐体１３２は、全体的に閉鎖されたケーシングである。但し他の実施形態では、筐体１３２は、支持フレームなどの全体的に開放した支持構造である場合もある。
【0053】
伝動装置１２０の動作中、エンドレス部材１２６は、接触ゾーンとして画定された角度領域内で第２のプーリ組立体１２４に接触し、これと係合する。反対に、エンドレス部材１２６は、非接触ゾーン（図５に「ＮＣＺ」と示される）として画定された角度領域内では第２のプーリ組立体１２４に接触せず、これと係合しない。したがって、セグメント化されたプーリ１５４のプーリセグメント１６４は、エンドレス部材１２６と干渉せず、かつ伝動装置１２０の負荷を軽減せずに、非接触ゾーンに位置決めされる間、係合領域内に移動させたり、係合領域から外に移動させたりすることができる。理解されるように、非接触ゾーンは、もしあるとすればどのプーリセグメント１６４がエンドレス部材１２６と係合されるかに応じて変化する。
【0054】
非接触ゾーンに位置決めされる間、プーリセグメント１６４を順を追って係合領域内に移動させたり、係合領域から外に移動させたりすることによって、エンドレス部材１２６は、第２のプーリ組立体１２４の内側プーリ１５２との係合から、第２のプーリ組立体１２４のセグメント化されたプーリ１５４との係合に移行させることができ、その逆も同様である。エンドレス部材１２６の内側プーリ１５２とセグメント化されたプーリ１５４との間の移行は、「シフト」または「シフト事象」と呼ばれる。エンドレス部材１２６を内側プーリ１５２との係合からセグメント化されたプーリ１５４との係合に移行させるための順番のさらなる記載は、特許文献４、特許文献５および／または特許文献６に見いだすことができ、これらの全ての関連する部分は、参照により本明細書に組み込まれている。本実施形態において、伝動装置１２０は、エンドレス部材１２６がセグメント化されたプーリ１５４と係合されるとき第１の歯車（「ＬＯ歯車」）にあり、エンドレス部材１２６が内側プーリ１５２と係合されるとき第２の歯車（「ＨＩ歯車」）にある。
【0055】
伝動装置１２０が第１の歯車から第２の歯車にシフトする際、制御されなければ、エンドレス部材１２６内で弛みが生じることになる。すなわちエンドレス部材１２６が、セグメント化されたプーリ１５４との係合から内側プーリ１５２との係合に移行するとき、エンドレス部材１２６内の張力は、プーリ１５２、１５４の直径の縮小により減少し、巻き取られなければ、弛みが生じることになる。過剰な弛みが生じた場合、エンドレス部材１２６は、第１のプーリ組立体１２２、第２のプーリ組立体１２４および／またはアイドラープーリ１２８との位置合わせが狂うようになる可能性があり、これは、伝動装置１２０の効率など伝動装置１２０の性能を低下させる可能性がある。したがって、伝動装置１２０の所望の性能を維持するために、張力は、伝動装置１２０が第１の歯車から第２の歯車にシフトする際、エンドレス部材１２６内で張力を制御する必要がある。理解されるように、エンドレス部材１２６内の張力と弛みは相関している。したがって、エンドレス部材１２６内の弛みを巻き取る、および／またはエンドレス部材１２６に弛みを与えることを利用して、エンドレス部材１２６内の張力を制御することができる。本実施形態では、張力を維持するために、弛みは、伝動装置１２０が第１の歯車から第２の歯車にシフトする際に巻き取られる必要がある。逆に、伝動装置１２０が第２の歯車から第１の歯車に移行する際、張力を維持するために、エンドレス部材１２６に弛みを与える必要がある。
【0056】
図３から図５に示されるように、テンショナー組立体１３０は、伝動装置１２０が第１の歯車と第２の歯車との間でシフトするとき、アイドラープーリ１２８を第１の位置１８０と第２の位置１８２との間で移動させる。理解されるように、テンショナー組立体１３０は、第１の歯車から第２の歯車へのシフト中、アイドラープーリ１２８を第２の位置１８２に向けて付勢し、このことは、シフト中、アイドラープーリ１２８を第１の位置１８０から第２の位置１８２に移動させる。第２の歯車から第１の歯車へのシフト中、エンドレス部材１２６によってアイドラープーリ１２８に対して生成される力は、テンショナー組立体１３０の付勢に打ち勝って、アイドラープーリ１２８を第２の位置１８２から第１の位置１８０に移動させる。アイドラープーリ１２８の第１の位置１８０から第２の位置１８２への移動経路、およびその逆の移動経路も同様に、テンショナー軸１８８の位置およびアイドラーリンク機構１９２の長さに基づいてテンショナー組立体１３０によって決定される。アイドラープーリ１２８の第１の位置１８０から第２の位置１８２への移動は、エンドレス部材１２６内の弛みを巻き取る。逆に、アイドラープーリ１２８の第２の位置１８２から第１の位置１８０への移動は、エンドレス部材１２６に弛みを与える。したがって、テンショナー組立体１３０は、アイドラープーリ１２８を第１の位置１８０から第２の位置１８２に移動させることによってエンドレス部材１２６内の張力を制御するのを助けることができる。いくつかの実施形態において、テンショナー組立体１３０は、エンドレス部材１２６がセグメント化されたプーリ１５４との係合から内側プーリ１５２との係合に移行する際（すなわち第１の歯車から第２の歯車への移行）、エンドレス部材１２６内で少なくとも最低限許容可能な張力を維持し、その逆も同様である。
【0057】
テンショナー組立体１３０によってエンドレス部材１２６内に生成される張力は、アイドラープーリ１２８に対してテンショナー組立体１３０によって及ぼされる付勢力に依存する。付勢力は、アイドラープーリ１２８を第２の位置１８２に向けて付勢する。アイドラープーリ１２８は、この付勢力をエンドレス部材１２６に伝達し、結果としてエンドレス部材１２６内に張力が生じることになる。付勢力は、ばねリンク機構１９０の長さ、アイドラーリンク機構１９２の長さ、ばね角βおよびテンショナーばね１８４によって生成されるばね力に依存する。本実施形態では、ばねリンク機構１９０の長さおよびアイドラーリンク機構１９２の長さは固定される。したがってテンショナー組立体１３０によってエンドレス部材１２６内に生成される張力は、ばね角βおよびテンショナーばね１８４によって生成されるばね力に依存する。
【0058】
テンショナーばね１８４によって生成されるばね力は、テンショナーばね１８４が圧縮されるとき増大する。図３から図５に示されるように、テンショナーばね１８４は、アイドラープーリ１２８が、第２の位置１８２から第１の位置１８０に移動するとき（すなわち図３から図５におけるテンショナーアーム１８６の反時計周りの回転）圧縮する。したがって、ばね角βが一定である場合、テンショナーばね１８４によって生成されるばね力は、アイドラープーリ１２８が第２の位置１８２から第１の位置１８０に移動するとき増大し、結果として、テンショナー組立体１３０によってエンドレス部材１２６内に生成される張力は、アイドラープーリ１２８が第２の位置１８２から第１の位置１８０に移動するとき増大する。しかしながら、アイドラープーリ１２８が第１の位置１８０と第２の位置１８２との間で移動するとき（シフト事象中など）、エンドレス部材１２６内により一貫した張力を与えることが望ましい場合もある。
【0059】
したがって、テンショナーばね１８４が圧縮するときにばね力の増大を少なくとも部分的に打ち消すために、ばね角βは、アイドラープーリ１２８が第２の位置１８２から第１の位置１８０に移動するときに拡大する。ばね角βを拡大することは、ばね力によってテンショナーアーム１８６に対して生成されるトルクを減少させ、結果として、テンショナー組立体１３０によってアイドラープーリ１２８に及ぼされる付勢力を減少させるように作用する。ばね力の増大によって生じた付勢力の増大を、ばね角βの拡大によって生じた付勢力の減少と均衡させることによって、アイドラープーリ１２８が第２の位置１８２から第１の位置１８０に移動するとき、およびその逆も同様に、エンドレス部材１２６内に概ね一定の張力を提供することが可能である。
【0060】
別の方法で述べると、ばね角βは、アイドラープーリ１２８が第１の位置１８０に向けて移動するとき平行に近づき、アイドラープーリ１２８が第２の位置１８２に向けて移動するときに直角に近づく。上記に記載したように、ばね角βが平行に近づくとき、アイドラープーリ１２８を第２の位置１８２に向けて付勢するのに寄与するばね力の成分は減少する。よって、ばね角βが平行に近づくとき、エンドレス部材１２６内に張力をかけるのに寄与するばね力の成分は減少する。したがって、本明細書に記載されるようにばね角βを変えることによって、テンショナー組立体１３０によってアイドラープーリ１２８に及ぼされる付勢力（およびエンドレス部材１２６内に生成される結果としての張力）は、ばね角βが一定である場合よりもより不変であり得る。いくつかの実施形態において、テンショナー組立体１３０によってアイドラープーリ１２８に及ぼされる付勢力（およびテンショナー組立体１３０によってエンドレス部材１２６内に生成される結果としての張力）は、アイドラープーリ１２８が第１の位置１８０と第２の位置１８２との間を移動するとき概ね一定であり得る。
【0061】
いくつかの実施形態において、アイドラープーリ１２８が第２の位置１８２から第１の位置１８０に移動するとき、エンドレス部材１２６内の張力を減少させることが望ましい場合がある。そのような実施形態では、テンショナー組立体１３０は、アイドラープーリ１２８が第２の位置１８２にあるとき、エンドレス部材１２６内により高い張力を生成し、アイドラープーリ１２８が第１の位置１８０にあるとき、エンドレス部材１２６内により低い張力を生成する。いくつかの実施形態において、より低い張力は、エンドレス部材１２６内の最低限の張力であり得る。アイドラープーリ１２８が第１の位置１８０にあるときエンドレス部材１２６内に最低限の張力を提供することは、伝動装置の効率を改善し得る。アイドラープーリ１２８が第２の位置１８２にあるときエンドレス部材１２６内により高い張力を提供することは、エンドレス部材１２６の滑りを回避するのに必須であり得る。エンドレス部材１２６の滑りは、伝動装置の効率を下げ、そのノイズを増大させる可能性がある。
【0062】
ばね力の増大によって生じた付勢力の増大を、ばね角βの拡大によって生じた付勢力の減少によって過剰に補償することによって、アイドラープーリ１２８が第２の位置１８２から第１の位置１８０に移動するとき、テンショナー組立体１３０が、エンドレス部材１２６内に減少した張力を提供することが可能である。別の方法で述べると、アイドラープーリ１２８が第１の位置１８０にあるとき、ばね角βが平行に近づくようにそれを調節することによって、テンショナー組立体１３０は、アイドラープーリ１２８が第１の位置１８０にあるとき、エンドレス部材１２６内により低い張力を生成することができる。同様に、アイドラープーリ１２８が第２の位置１８２にあるとき、ばね角βが直角に近づくようにそれを調節することによって、テンショナー組立体１３０は、アイドラープーリ１２８が第２の位置１８２にあるとき、エンドレス部材１２６内により高い張力を生成することができる。
【0063】
上記に記載したように、伝動装置１２０はアイドラーロック１３４を備える。アイドラーロック１３４は、アンロック位置（図６に示される）とロック位置（図５に示される）との間で可動である。アイドラーロック１３４は、アイドラーロック１３４がロック位置にあるとき、アイドラープーリ１２８を第２の位置１８２に固定する。アイドラーロック１３４は、アイドラーロック１３４がアンロック位置にあるときアイドラープーリ１２８を第２の位置１８２に固定しない。アイドラーロック１３４は、アイドラーロック１３４をロック位置に向けて付勢するアイドラーロックばね１７６を備える。本実施形態では、アイドラーロックばね１７６は、ねじりばねである。他の実施形態では、アイドラーロックばねは、圧縮ばね、コイルばねまたは磁気ばねなどの他のタイプの好適なばねであってよい。いくつかの実施形態において、アイドラーロック１３４は、アイドラーロック１３４をロック位置とアンロック位置との間で選択的に移動させるために、サーボモータまたは他の好適なアクチュエータなどのアイドラーロックアクチュエータ（図示せず）を備えてもよい。アイドラーロック１３４は、ロック面２００と、カム面２０２（共に図３に示される）をさらに備える。
【0064】
カム面２０２は、アイドラープーリ１２８が第１の位置１８０から第２の位置１８２に移動するときアイドラープーリ１２８に係合するように構成される。カム面２０２は、アイドラープーリ１２８が第１の位置１８０から第２の位置１８２に移動するとき、ロック位置から出るようにアイドラーロック１３４を偏向させる。したがってアイドラーロック１３４は、アイドラーロック１３４が最初はロック位置にあったとしても、アイドラープーリ１２８の第１の位置１８０から第２の位置１８２への移動に実質的に抵抗しない。いくつかの実施形態において、カム面２０２は、アイドラープーリ１２８が第１の位置１８０にあるとき、カム面２０２とアイドラープーリ１２８との間の接触が維持されるように拡大することができる。いくつかの実施形態において、カム面２０２は、アイドラーロック１３４の先端における傾斜路面である。
【0065】
ロック面２００は、アイドラーロック１３４がロック位置にあり、アイドラープーリ１２８が第２の位置１８２にあるとき、アイドラープーリ１２８に係合し、アイドラープーリ１２８の第１の位置１８０に向かう動きに抵抗する。本実施形態では、ロック面２００は、それぞれアイドラーロック１３４がロック位置にあり、アイドラープーリ１２８が第２の位置１８２にあるとき、アイドラープーリ１２８のシャフトに係合する。ロック面２００は、アイドラーロック１３４がアンロック位置にあるとき、アイドラープーリ１２８に係合せず、アイドラープーリ１２８の第１の位置１８０に向かう動きに抵抗しない。
【0066】
本実施形態では、アイドラーロック１３４は、エンドレス部材内の張力が閾値を超えたとき、アイドラープーリ１２８を自動的に解放するようにさらに構成される。アイドラーロック１３４は、アイドラープーリ１２８が第２の位置１８２にあるとき、アンロック位置に移動することによって、アイドラープーリ１２８を解放する。閾値は、最大許容可能な張力であってよく、エンドレス部材１２６内のこれを超える張力は、伝動装置１２０を損傷させる可能性がある。図７に示されるように、アイドラーロック１３４のロック面２００は、平面２０６によって画定される。平面２０６は、アイドラーリンク機構１９２によって画定される軸から角度Ωのところにある。角度Ωは、９０度未満である。いくつかの実施形態において、角度Ωは、１０度から４５度の間である。いくつかの実施形態において、角度Ωは１５度から２０度の間である。
【0067】
エンドレス部材１２６内の張力が増大するとき、アイドラープーリ１２８は、第１の位置１８０に向けて引っ張られる。アイドラーロック１３４がロック位置にあるとき、ロック面２００は、アイドラープーリ１２８の第１の位置に向かう引っ張りに抵抗し、これはロック面２００に対してアンロック力を生成する。このアンロック力は、概ね直角に、かつロック面２００内に入るように作用する。結果として、アンロック力の成分はアイドラーロック１３４に対するアンロックトルクを生成する。このアンロックトルクがアイドラーロック１３４をアンロック位置に向けて（図７で見たとき、反時計周りに）押す。アンロックトルクを生成するアンロック力の成分は角度Ωの関数である。角度Ωが拡大するとき、アンロック力によって生成されたアンロックトルクは増大する。アンロックトルクは、アイドラーロックばね１７６によって抵抗される。アイドラーロックばね１７６は、アイドラーロックばね１７６の強度に基づいてロックトルクを生成する。このロックトルクは、アイドラーロック１３４をロック位置に向けて（図７で見たとき時計周り）に押す。角度Ωおよびアイドラーロックばね１７６の強度を調節することによって、アイドラーロック１３４をロック位置からアンロック位置に移動させるのに必要とされるアンロック力を制御することが可能である。したがって、アイドラーロック１３４は、エンドレス部材１２６内の張力が閾値に達したとき、アンロック位置に自動的に移動し、これによりアイドラープーリ１２８を解放するように構成することができる。同様に、アイドラーロック１３４は、エンドレス部材１２６内の張力が閾値を下回るとき、ロック位置に留まり、これによりアイドラープーリ１２８を自動的に解放しないように構成することができる。例えば、閾値は、伝動装置１２０の通常の動作中エンドレス部材１２６内の予測される張力より高くすることができ、そのためアイドラーロック１３４は、通常の動作中アイドラープーリ１２８を解放することはない。いくつかの実施形態において、閾値は、通常の動作中に予測される張力より高くなり得る、伝動装置１２０の逆動作中エンドレス部材１２６内の予測される張力より高くすることができる。
【0068】
上記に記載したように、伝動装置１２０はアイドラー停止具１３６を備える。アイドラー停止具１３６は、第１の位置１８０に隣接して固定される。アイドラー停止具１３６は、筐体１３２に直接固定される。アイドラー停止具１３６は、アイドラープーリ１２８が第１の位置１８０に達したとき、アイドラープーリ１２８の移動を阻むように構成される。アイドラー停止具１３６は、アイドラープーリ１２８が第１の位置１８０に達したとき、アイドラープーリ１２８に当接する係合面２０４（図５に示される）を備える。いくつかの実施形態において、係合面２０４は、アイドラープーリ１２８が第１の位置１８０にあるとき、テンショナーアーム１８６のテンショナー軸１８８から離れるようにアイドラープーリ１２８を付勢するように角度が付けられる。アイドラープーリ１２８をテンショナー軸１８８から離れるように付勢することは、テンショナーアーム１８６内の正の張力を維持することを助けることができ、これは、テンショナーアーム１８６が伝動装置１２０の動作中の座屈によって故障するのを阻止するのを助けることができる。
【0069】
伝動装置１２０が、アイドラーロック１３４およびアイドラー停止具１３６を備えるように本明細書に示され記載されてきたが、他の実施形態では、アイドラーロックおよび／またはアイドラー停止具は省略される場合もあることを理解されたい。いくつかの実施形態において、伝動装置は、アイドラーロックおよびアイドラー停止具のうちの一方のみを備える場合もある。
【0070】
アイドラーロック１３４は、テンショナー組立体１３０を含む伝動装置１２０上に示され記載されてきたが、他の実施形態では、アイドラーロック１３４は、上記に記載されるテンショナー組立体１３０を含まない伝動装置上に設けられてもよいことを理解されたい。そのような実施形態では、アイドラープーリは、別の好適なテンショナー組立体（電磁石ばね、空気圧式ばね、および／または直線レール、曲線レール、マルチバーリンク機構および／または可撓性部材などのアイドラープーリのためのガイドと併せた油圧式および／または機械式アクチュエータなど）によって第１の位置から第２の位置に移動させることができる。いくつかの実施形態において、アイドラープーリは、それらの間にテンショナーアームなしで、アイドラープーリに対して作用するテンショナーばねを備えるテンショナー組立体によって第２の位置に向けて付勢させることができる。そのような実施形態では、平面２０６と、アイドラーロックの回転の中心からアイドラープーリがロック面を縮小させる地点まで延在する軸に垂直な平面との間に角度Ωが画定される。
【0071】
テンショナーばね１８４が圧縮するとき増大するばね力と、ばね力の増大を打ち消すために平行に近づくばね角βを有する、テンショナー組立体１３０が上記に示され記載されてきたが、他の実施形態では、テンショナーアーム１８６の配向が反転される場合もあり、テンショナーばねがばね力の減少を打ち消すために圧縮するとき、ばね角βが垂直に近づくように、テンショナーばね１８４を位置決めすることができ、テンショナーばねが圧縮するとき減少するばね力を有するテンショナーばねで置き換えることができることは当業者によって理解される。
【0072】
実施形態が上記に記載され、添付の図面に示されているが、添付の特許請求の範囲によって定義されるような範囲から逸脱することなく、変形および変更が行われてよく、特許請求の範囲は、全体として明細書と一致する最も広い解釈を与えられるべきであることは当業者によって理解されるであろう。
【符号の説明】
【0073】
１２０ 伝動装置
１２２ 第１のプーリ組立体
１２４ 第２のプーリ組立体
１２６ エンドレス部材
１２８ アイドラープーリ
１３０ テンショナー組立体
１３２ 筐体
１３４ アイドラーロック
１３６ アイドラー停止具
１４０ 第１の軸
１４２ 固定プーリ
１４４ 外側周辺面
１４６ 合致機構
１５０ 第２の軸
１５２ 内側プーリ
１５４ セグメント化されたプーリ
１５６ 外側周辺面
１５８ 合致機構
１６０ 外側周辺面
１６２ 合致機構
１６４ プーリセグメント
１７０ アイドラー軸
１７２ 外側周辺面
１７６ アイドラーロックばね
１８０ 第１の位置
１８２ 第２の位置
１８４ テンショナーばね
１８６ テンショナーアーム
１８８ テンショナー軸
１９０ ばねリンク機構
１９１ ばね結合地点
１９２ アイドラーリンク機構
１９３ アイドラー結合地点
１９４ ばね軸
１９６ 近位端
１９８ 遠位端
１９９ 調節ねじ
２００ ロック面
２０２ カム面
２０４ 係合面
１２２ 第１のプーリ組立体
１２４ 第２のプーリ組立体
１２６ エンドレス部材
１２８ アイドラープーリ
１３０ テンショナー組立体
１３２ 筐体
１３４ アイドラーロック
１３６ アイドラー停止具
１４０ 第１の軸
１４２ 固定プーリ
１４４ 外側周辺面
１４６ 合致機構
１５０ 第２の軸
１５２ 内側プーリ
１５４ セグメント化されたプーリ
１５６ 外側周辺面
１５８ 合致機構
１６０ 外側周辺面
１６２ 合致機構
１６４ プーリセグメント
１７０ アイドラー軸
１７２ 外側周辺面
１７６ アイドラーロックばね
１８０ 第１の位置
１８２ 第２の位置
１８４ テンショナーばね
１８６ テンショナーアーム
１８８ テンショナー軸
１９０ ばねリンク機構
１９１ ばね結合地点
１９２ アイドラーリンク機構
１９３ アイドラー結合地点
１９４ ばね軸
１９６ 近位端
１９８ 遠位端
１９９ 調節ねじ
２００ ロック面
２０２ カム面
２０４ 係合面
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【国際調査報告】