비율 제한 장치 document_id A220623023046

차량용 트랜스미션과 같은 연속 가변 트랜스미션 분야에서, "배리에이터"라고 지칭하는 드라이브 비율의 연속적인 변화를 제공하는 장치가 있다. 배리에이터는 수 많은 다양한 형태를 가진다. 예를 들어, 일부 현존하는 차량의 트랜스미션은 "벨트 및 도르래(sheave)" 타입의 배리에이터를 이용하며, 이때 벨트는 확장(expanding) 풀리 또는 도르래상에서 이동한다. 또 다른 공지된 타입의 배리에이터는 동축적으로 장착된 레이스들(co-axially mounted races)의 하나 이상의 쌍을 구비하며, 상기 레이스들은 환상형 공동(toroidal cavity)을 함께 형성하도록 구성된다. 상기 공동내에 배치되고 상기 레이스들 상에서 이동하는 롤러 세트에 의해 하나의 레이스로부터 다른 레이스로 드라이브가 전달된다. 배리에이터의 드라이브 비율을 변화시키기 위해, 롤러들의 경사가 변경된다. 손상을 초래하지 않는 비율의 범위를 초과하여 배리에이터가 드라이브는 것을 방지하기 위해, 배리에이터들은 "한계 정지부(end stop)"라고 지칭하는 메카니즘(mechanism)을 통상적으로 필요로 한다. 예를 들어, 환상형-레이스 타입의 배리에이터에서, 드라이브 비율 및 그에 따른 롤러 경사가 허용가능한 범위를 넘어서 변화된다면, 롤러들은 환상형 레이스들로부터 모두 벗어나게 될 것이며, 결과적으로 큰 고장을 초래할 것이다. 한계-정지부 기능은 "토르크 제어식"의 배리에이터 타입에서 특히 중요한데, 그러한 타입에서는 비율이 트랜스미션 입력부 및 출력부에서의 토르크의 영향하에서 변경되도록 허용된다. 예를 들어, 롤러의 경사, 또는 풀리의 확장과 같은 관련 부품들의 경로에 대한 단순한 기계적 정지부가 그러한 목적을 달성하도록 할 수 있을 것이다. 그러나, 일반적으로 이들은 이상적인 해결책이 되지 못한다. 이를 이해하기 위해서는, 배리에이터에 있어서, 벨트 및 풀리 또는 롤러 및 디스크와 같은 토르크-전달 부재를 함께 편향시키는 접촉력(contact force)과 배리에이터가 취급하는 토르크 사이에서 요구되는 균형에 대해서 평가할 필요가 있다. 만약, 이러한 편향력이 너무 크다면 효율이 떨어지고 마모가 불필요하게 커질 것이다. 만약, 편향력이 부족하다면, 미끄러짐이 일어날 수 있고, 이는 비효율적일 뿐만 아니라 손상을 일으킬 수도 있다. 요구되는 힘은 취급되는 토르크에 따라 달라지며, 그에 따라 토르크와 동조하여 편향력을 변화시키는 수단을 제공하는 것일 일반적이다. 환상형-레이스 타입의 배리에이터에서, 이는 유압 장치에 의해 이루어질 수 있으며, 이때 롤러에 가해지는 편향력 및 반응력(reaction force)은 공통 유압에 의존한다. 이러한 타입의 구성이, 예를 들어, 토로트랙 (디벨로프먼트) 리미티드사의 국제특허출원 제 PCT/GB2004/002139(공개 제 WO2005/015059 호)에 개시되어 있다. 기계적인 정지부에 의해 발생되는 문제점은, 그 정지부가 작용할 때, 배리에이터 토르크의 급격한 변화가 발생될 수 있다는 것이다. 그에 대응하여 편향력이 조정되지 않는다면, 배리에이터 내부에서 미끄러짐이 일어날 위험이 있다. 전술한 타입의 유압 제어식 환상형-레이스 배리에이터에서, 한계 정지부 기능은 상기 국제특허출원에 기재된 바와 같이 유압식으로 달성될 수 있다. 여기서, 반응력은 피스톤/실리더 장치에 의해 롤러로 인가된다. 실린더로의 작동 유압 유체 공급부는 측면 포트들을 포함하며, 상기 측면 포트들은 피스톤이 이동 경로의 한계에 도달하였을 때 그 피스톤에 의해 폐쇄되며, 그에 따라 피스톤 및 관련 롤러들의 이동을 중단시키기 위한 유압식 록(lock)을 생성한다. 결과적으로 증대된 실린더내의 유압은 유압 램(ram)으로 전달되어 편향력을 생성하며, 그러한 편향력은 필요에 따라 자동적으로 증대된다. 비록, 매우 효과적이지만, 그러한 한계 정지부들은 범용적으로 적용될 수 없으며 유압을 제어하는데 있어서 다소 복잡한 구성을 가진다. 그에 따라, 한계 정지부의 대안적인 형태가 요구되고 있다. Ooyama가 출원한 미국 특허출원 제 US2003/0083170 호에는, 체인 드라이브부(chain drive)가 배리에이터 입력부를 일방향 클러치에 커플링시키는 트랜스미션이 개시되어 있으며, 상기 클러치의 다른 부분은 배리에이터 출력부에 결합된다. 트랜스미션 비율이 선택된 최대치를 넘는 것을 방지하도록 클러치가 결합(engage)된다. 그러한 구성은 추가적인 구조적 복잡성을 가지게 되는데, 이는 필요한 할당량(ration)을 제공하기 위해서 그리고 트랜스미션 입력부로부터 일방향 클러치로 드라이브를 전달하기 위해서 체인 드라이브를 이용하기 때문이다. 본 발명의 발명자들은 특정 트랜스미션에서 일방향 클러치를 이용하여 보다 직접적인(straightforward) 방식으로 배리에이터 비율 한계 정지부 기능을 제공할 수 있다는 것을 발견하였다.