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KR20200044830A - 고 절감 벨트-구동식 선형 액추에이터 - Google Patents

고 절감 벨트-구동식 선형 액추에이터 Download PDF

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KR20200044830A
KR20200044830A KR1020207006412A KR20207006412A KR20200044830A KR 20200044830 A KR20200044830 A KR 20200044830A KR 1020207006412 A KR1020207006412 A KR 1020207006412A KR 20207006412 A KR20207006412 A KR 20207006412A KR 20200044830 A KR20200044830 A KR 20200044830A
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KR
South Korea
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sheaves
shaft
linear actuator
belt
around
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Inventor
블레이크 세션스
Original Assignee
리프트웨이브, 인크. 디비에이 라이즈 로보틱스
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Publication date
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Abstract

본 개시내용은 벨트 구동식 선형 액추에이터 시스템을 위한 장치, 시스템, 및 방법을 제공한다.

Description

고 절감 벨트-구동식 선형 액추에이터
본 출원은 2017년 9월 8일자로 출원되고 발명의 명칭이 "플랫 벨트용 블록 및 태클(BLOCK AND TACKLE FOR FLAT BELTS)"인 미국 가출원 제62/555,944호에 대한 우선권을 주장하며, 이 출원의 전체 내용은 본 명세서에 참조로 통합되어 있다.
본 개시내용은 회전 모터에 의해 작동되고 현대의 강철-보강형 폴리우레탄 플랫 벨트에 의해 구동되는 선형 액추에이터 시스템의 설계에 관한 것이다.
플랫 벨트는, 와이어 로프가, 윤활을 위한 요건, 비교적 낮은 견인 가능성, 및 낮은 서비스 수명과 같이 와이어-로프 기반 엘리베이터 시스템에 생기게 하는 문제를 해결하기 위해서 발명되었다. 재료 과학의 진보로 인해 병렬 배열로 연장되는 다수의 와이어 로프를 둘러싸는 튼튼한 내구성 폴리우레탄 재킷이 생산되었고, 이는 더 작은 견인 드럼의 사용을 허용하며 동시에 서비스 수명 기대를 3 이상 증가시킨다. 강철-보강형 폴리우레탄 벨트는 성능이 좋고, 내구성이 있으며, 유지보수가 필요 없다: 이는 엘리베이터 산업에 걸쳐 그러한 벨트의 신속한 채택을 가져온 특징의 조합이다. 이제, 이들은 장기간의 시간 동안 유지보수 없이 동력을 효율적으로 전달할 수 있는 그들의 능력으로 인해, 시저 리프트(scissor lift), 지게차, 및 체육관 장비와 같은 진동하는 선형 용례로 진출하고 있다.
플랫 벨트에 의존하는 시스템을 설계할 때 주의를 기울여야 하는데, 이는 플랫 벨트가 다른 보강 벨트 구성과 매우 유사하게 플리이트앵글(fleet angle) 오정렬에 민감하기 때문이다. 그렇지 않았다면 와이어-로프 시스템에 대해 완전히 수용가능했을 소량의 플리이트앵글은 벨트-기반 시스템에 대해서는 상당히 더 유해하다. 로프-기반 블록 및 태클 설계(block and tackle design)는 기계적 절감(mechanical reduction)의 이익을 제공하지만, 특히 4:1보다 높은 절감이 필요할 때, 리빙 시스템(reeving system)에 플리이트앵글을 도입한다. 로프는 플리이트앵글에 대한 그들의 공차(tolerance)에 대해 알려져 있으며, 따라서 항상 이러한 상황에서 양호한 성능을 발휘한다. 다른 한편으로는, 벨트는 최소의 플리이트앵글 조차도 기대 시스템 서비스 수명을 실질적으로 감소시키기에 충분하기 때문에 블록 및 태클 토폴로지(topology)에 용이하게 적용될 수 없다.
일반적으로, 본 개시내용은 플랫 벨트 시스템에 의해 전개되도록 구성되는 선형 작동 시스템에 관한 것이다.
본 개시내용의 일 양태에서, 선형 액추에이터 시스템은 주 구동 축을 갖는 액추에이터 섀시를 포함한다. 시스템은 액추에이터 섀시에 결합된 제1 샤프트에 각각 결합된 제1 복수의 시이브(sheave)를 포함한다. 제1 복수의 시이브는 제1 샤프트와 일치하는 회전 축을 갖는 시이브를 포함한다. 제1 복수의 시이브 중의 시이브는 일정하지 않은 간격으로 서로 이격된다. 제1 복수의 시이브 중의 시이브는 서로에 대해 상이한 시이브 중심선 직경을 갖는다. 시스템은 액추에이터 섀시에 결합된 제2 샤프트에 각각 결합된 제2 복수의 시이브를 포함한다. 제2 복수의 시이브는 제2 샤프트와 일치하는 회전 축을 갖는 시이브를 포함한다. 제2 복수의 시이브 중의 시이브는 일정하지 않은 간격으로 서로 이격되고, 제2 복수의 시이브 중의 시이브는 서로에 대해 상이한 시이브 중심선 직경을 갖는다. 제1 샤프트 및 제2 샤프트 중 적어도 하나는 주 구동 축을 따라 병진하도록 구성된다. 제1 샤프트 및 제2 샤프트는 주 구동 축을 따라 위치설정되고, 주 구동 축을 중심으로 정적 회전 각도로 서로에 대해 오프셋된다. 제1 복수의 시이브 및 제2 복수의 시이브 내의 각각의 시이브의 기하학적 중심선을 따라 연장되는 라인 세그먼트의 각각의 단부의 지점은 주 구동 축에 직교하는 공통 원형 프로파일을 따라 놓인다.
특정 구현예에서, 선형 액추에이터 시스템은 하기 추가 특징 중 하나 이상을 포함한다. 선형 액추에이터 시스템은 제1 말단 지점으로부터 제1 복수의 시이브까지 및 그 주위로, 제2 복수의 시이브까지 및 그 주위로, 그리고 제2 말단 지점까지 연장되는 플랫 벨트를 포함할 수 있다. 선형 액추에이터 시스템은 플랫 벨트와 맞물리도록 구성된 구동체를 포함할 수 있다. 구동체는 전기 모터 및/또는 하나 이상의 아이들러 풀리를 포함할 수 있다. 선형 액추에이터 시스템은 주 구동 축을 따라서 병진 이동하도록 액추에이터 섀시에 이동 가능하게 결합된 적어도 하나의 작동 샤프트를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 적어도 6개의 시이브의 설계된 기하학적 중심선은 주 구동 축에 직교하는 특정 크기의 공통 원형 프로파일을 관통한다. 각각의 시이브는 그 정합 샤프트와 일치하는 회전 축을 가질 수 있다.
본 개시내용의 일 양태에서, 벨트 구동식 선형 액추에이터 시스템은 액추에이터 섀시 및 축을 따라 병진하도록 액추에이터 섀시에 이동 가능하게 결합된 작동 샤프트를 포함한다. 시스템은 제1 외부 샤프트 및 제2 외부 샤프트에 각각 결합되는 제1 복수의 외부 시이브 및 제2 복수의 외부 시이브를 포함한다. 제1 복수의 외부 시이브 및 제2 복수의 외부 시이브는 각각 제1 외부 샤프트 및 제2 외부 샤프트를 중심으로 자유롭게 회전하도록 구성된다. 제1 외부 샤프트 및 제2 외부 샤프트는 액추에이터 섀시에 대해 회전 가능하게 결합되고 액추에이터 섀시에 대해 측방향으로 고정된다. 시스템은 제1 내부 샤프트 및 제2 내부 샤프트에 각각 결합된 제1 복수의 내부 시이브 및 제2 복수의 내부 시이브를 포함한다. 제1 복수의 내부 시이브 및 제2 복수의 내부 시이브는 각각 제1 내부 샤프트 및 제2 내부 샤프트를 중심으로 자유롭게 회전하도록 구성된다. 제1 내부 샤프트 및 제2 내부 샤프트는 액추에이터 섀시 내의 축을 따라 병진하여 작동 샤프트를 구동하도록 구성된다. 시스템은 제1 말단 지점으로부터 제1 복수의 내부 시이브까지 및 그 주위로, 제1 복수의 외부 시이브까지 및 그 주위로, 제2 복수의 내부 시이브까지 및 그 주위로, 제2 복수의 내부 시이브까지 및 그 주위로, 그리고 이후 제2 말단 지점까지 연장되는 플랫 벨트를 포함한다. 제1 외부 샤프트 및 제1 내부 샤프트는 축을 중심으로 정적 회전 각도로 서로에 대해 경사져 있고, 제2 외부 샤프트 및 제2 내부 샤프트는 플리이트앵글을 제거하도록 축을 중심으로 정적 회전 각도로 서로에 대해 경사져 있다.
특정 구현예에서, 벨트 구동식 선형 액추에이터 시스템은 다음의 추가 특징 중 하나 이상을 포함한다. 벨트 구동식 선형 액추에이터 시스템은 액추에이터 섀시에 결합되고 회전 액추에이터에 결합되도록 구성된 재지향 시이브를 포함할 수 있다. 플랫 벨트는 제1 말단 지점으로부터, 제1 복수의 외부 시이브까지 및 그 주위로, 이후 재지향 시이브까지 및 그 주위로, 이후 제2 복수의 내부 시이브까지 및 그 주위로, 이후 제2 복수의 외부 시이브까지 및 그 주위로, 그리고 이후 제2 말단 지점까지 연장될 수 있다. 벨트 구동식 선형 액추에이터 시스템은 회전 액추에이터를 포함할 수 있다. 회전 액추에이터는 전후로 회전하도록 구성될 수 있다. 액추에이터 섀시는 액추에이터 섀시 주위에 위치설정된 하우징 커버를 포함할 수 있고, 작동 샤프트의 적어도 일부는 하우징 커버의 내외로 병진할 수 있다. 제1 내부 샤프트 및 제2 내부 샤프트는 동일한 방향으로 축을 따라 병진하도록 구성될 수 있고, 이에 의해 제1 복수의 외부 시이브와 제1 복수의 내부 시이브 사이의 거리는 제2 복수의 외부 시이브와 제2 복수의 내부 시이브 사이의 거리가 감소하면서 동시에 증가하도록 구성되며 제1 복수의 외부 시이브와 제1 복수의 내부 시이브 사이의 거리는 제2 복수의 외부 시이브와 제2 복수의 내부 시이브 사이의 거리가 증가하는 동시에 감소하도록 구성된다. 제1 내부 샤프트 및 제2 내부 샤프트는 축을 따라 진동하도록 구성될 수 있다. 벨트 구동식 선형 액추에이터 시스템은 재지향 시이브에 결합된 회전 액추에이터를 포함할 수 있다. 제1 복수의 외부 시이브, 제2 복수의 외부 시이브, 제1 복수의 내부 시이브 및 제2 복수의 내부 시이브 각각은 상이한 직경을 갖는 시이브를 포함한다. 상이한 직경을 갖는 시이브는 서로 평행할 수 있다. 평행한 시이브 사이의 간격은 일정하지 않을 수 있다. 평행한 시이브 사이의 간격은 시이브의 직경이 감소함에 따라 감소할 수 있다. 벨트 구동식 선형 액추에이터 시스템은 평행한 시이브 사이에 간격을 제공하도록 시이브 사이에 위치설정된 추력 와셔를 포함할 수 있다. 시이브는 축방향 외향으로 직경이 감소할 수 있다.
특정 양태는 벨트 구동식 선형 액추에이터 시스템을 구동하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 본원에 설명된 하나 이상의 선형 액추에이터 시스템에 따라 플랫 벨트에 직접적으로 또는 간접적으로 결합된 회전 액추에이터를 활성화시키는 단계를 포함한다.
특정 양태는 본원에 설명된 하나 이상의 선형 액추에이터 시스템에 따른 선형 액추에이터 시스템을 제조하는 방법을 제공한다.
본원에는 이론적으로 플리이트앵글이 없는 플랫 벨트 기반 블록 및 태클 설계의 설계를 위한 방법, 시스템, 및 구성요소가 개시되어 있다. 맵핑 기술은 시이브 맞물림 인터페이스에서 플리이트앵글이 없는 스팬 및 공통 축 상에 놓이는 복수의 시이브 기하구조를 제공하는 자유 스팬의 중심선을 위한 한 세트의 평면 위치를 형성한다. 본 발명은, 연장된 서비스 수명, 높은 동력 전달 효율, 더 효과적인 견인 동력 전달, 및 컴팩트한 기계 설계의 주요 이점을 갖는, 고-절감(6:1 이상) 블록 및 태클 토폴로지의 고-성능 플랫 벨트의 사용을 허용한다.
1개 또는 2개의 벨트-기반 블록 및 태클 토폴로지가 특정 구현예에서 전기 모터에 의해 구동되는 전기 선형 액추에이터를 형성하기 위해 캡스턴 구동부(capstan drive)와 조합된다. 전기 선형 액추에이터는 유압식 교체 용례, 건설 장비, 재료 취급 장비 및 제조 기계에 사용될 수 있다. 이들 용례는 지게차, 적층기, 돌리(dolly), 맨 리프트(man lift), 트럭 리프트, 시저 리프트, 모션 시뮬레이션 시스템 및 오일 추출 장비를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
통상의 기술자는, 도면이 주로 설명 목적을 위한 것이고 본원에서 설명된 발명의 주제의 범위를 한정하도록 의도되지 않는다는 것을 이해할 것이다. 도면은 반드시 축척에 맞지는 않고; 일부 경우에, 본원에 개시되는 본 발명의 주제의 다양한 양태가 상이한 특징의 이해를 용이하게 하기 위해 도면에서 과장되거나 확대되어 도시될 수 있다. 도면에서, 유사 도면 부호는 대체로 유사한 특징(예컨대, 기능적으로 유사하고 및/또는 구조적으로 유사한 요소)을 지칭한다.
도 1은 플리이트앵글을 포함하는 릴 시스템(reel system)에 의해 구동되는 종래기술의 블록 및 태클 절감 구동부를 도시한다.
도 2는 선형 액추에이터의 그 전체의 등각도를 도시한다.
도 3은 벨트-구동식 선형 액추에이터의 주 구동 요소의 등각도를 도시한다.
도 4는 액추에이터의 출력 로드 연결부의 예시적인 도면이다.
도 5는 액추에이터의 주 구조 요소의 상세한 등각도를 도시한다.
도 6은 분리된 벨트 토폴로지의 등각도를 제시한다.
도 7a 내지 도 7c는 블록 및 태클의 자유 스팬의 플리이트앵글을 방지하기 위해 사용되는 기하학적 기술의 예시적인 도면이다. 관점은 구동부의 주 축을 따라 취해진 것이다.
도 7d 내지 도 7e는 종래기술의 방법을 통해 플리이트앵글을 회피하는 기계 설계를 도시한다.
도 8은 벨트 토폴로지의 축방향 도면을 도시한다.
도 9는 분리된 벨트-기반 블록 및 태클의 등각도이다.
도 10은 분리된 벨트-기반 블록 및 태클의 단면의 등각도를 도시한다.
도 11은 오른손 시이브 세트의 축에 수직인 벨트-기반 블록 및 태클의 측면도를 도시한다.
도 12는 왼손 시이브 세트의 축에 수직인 벨트-기반 블록 및 태클의 측면도를 도시한다.
도 13은 벨트를 지지하는 시이브 세트의 단면을 도시한다. 관점은 구동부의 주 축을 따라 취해진 것이다.
도 14는 구동부의 모터 단부 부근의 벨트 토폴로지의 측면도를 도시한다.
도 15는 단면의 액추에이터의 측면도를 도시한다.
도 16은 벨트 단부와 벨트 인장 유지 기구의 말단의 수단의 예시적인 도면이다.
도 17은 액추에이터의 측면도를 도시한다.
도 18은 본 발명의 별개의 종(species)이 인장으로만 작용하는 것을 도시한다.
도 19는 별개의 종의 프레임 구조의 확대도를 제공한다.
도 20은 벨트 토폴로지를 도시하는 본 발명의 인장-전용 종의 배면을 도시한다.
도 21은 본 발명의 인장-전용 구현예의 완전 등각도를 도시한다.
이하는 플랫 벨트와 함께 사용되는 블록 및 태클 배열체에 관한 다양한 개념 및 그 예시적인 실시예에 대한 더 상세한 설명이다.
도 1은 미국 특허 제8,714,524 B2호에 설명된 종래의 블록 및 태클 토폴로지에 사용되는 플랫 벨트를 도시한다. 2개의 평행한 샤프트(76 및 106)는 플랫 벨트(120)가 위에 연장되는 복수의 시이브를 포함한다. 벨트의 일 단부는 말단(122)에 고정되는 한편, 플랫 벨트의 다른 단부는 릴(121)에 의해 구동된다. 모든 시이브는 모터(114)에 의해 구동되는 릴을 제외하고는 그 각각의 샤프트 주위로 자유롭게 회전한다. 이러한 시스템의 릴에서 보여지는 바와 같은 기계적 절감은, 상당하고, 이 경우에는 10인 시스템 내의 자유 스팬의 수와 동등하다. 블록 및 태클 방법은 일반적으로 자유 스팬(128)이 수평이 아니라는 사실에 의해 유발되는 각각의 시이브 계면에서 발생하는 벨트 내의 플리이트앵글("킹크(kink)")로 인해 플랫 벨트가 아닌 와이어 로프와 함께 채용된다. 이러한 이상적이지 않은 기하학적 상황은 보강 스트랜드 내의 비대칭 인장 분포 및/또는 벨트와 시이브 사이의 활주 작용을 초래한다. 조기 벨트 고장은 측벽 마모 및 스트랜드 피로로 인해 발생할 것이다. 가장 높은 수의 굽힘 사이클을 받는 벨트의 섹션을 처리하는 권취 시스템은 벨트 고장이 발생하기 가장 쉬운 영역이다. 이 설계에는 플리이트앵글이 존재할뿐만 아니라, 이들은 주요 구동 샤프트(76 및 106) 사이의 거리가 기계의 이동 범위를 통해 변함에 따라 변하기도 한다. 이러한 시스템이 제한된 상황에서 작용할 수 있지만, 전체 인장, 시이브 압력 및 서비스 수명에 의해 측정되는 바와 같은 벨트의 성능은 동일한 토폴로지를 받는 와이어 로프에 비해 손상될 것이다.
도 2는 본 발명의 전체 형태를 도시한다. 액추에이터(201)는 하우징 몸체의 형태로 구성될 수 있는 외부 섀시(202), 및 외부 섀시(202) 내에서 적어도 부분적으로 후퇴될 수 있는 외부 섀시에 대해 연장 및 후퇴되는 구동 샤프트(203)를 포함한다. 장착 하드웨어(204 및 205)는 각각 외부 섀시 및 구동 샤프트(203)에 위치설정되어 동력이 이들 지점에 공급되는 것을 허용한다. 액추에이터는 모터(206)(예를 들어, 전기 모터)에 의해 구동된다.
도 3은 액추에이터(201)의 주요 작용 요소를 도시한다. 4개의 주 구동 샤프트(302, 303, 304, 및 305)에 회전 가능하게 결합되는 4개의 주 복수의 시이브(308, 309, 310, 및 311) 주위에는 단일 플랫 벨트(301)가 연장된다. 외부 구동 샤프트(304 및 305)는 섀시(202)에 대해 고정되는 한편, 내부 구동 샤프트(302 및 303)는 섀시(202) 및 구동 샤프트(203)에 의해 생성된 다면(prismatic) 결합에 의해 주 축(307)을 따라 자유롭게 이동한다.
도 4는 장착 하드웨어(205)로부터 내부 구동 샤프트(302 및 303)까지 축방향 하중을 전달하는 것과 관련된 구조를 도시한다. 출력 샤프트(203)는 중공 샤프트로서 구성될 수 있다. 출력 샤프트(203)는 강성 인서트(402)에 의해 장착 하드웨어(205)를 내부 구동 샤프트(302 및 303)에 연결하여, 동력 프레임을 구성하는 구성요소의 고정된 조립체를 제공한다.
도 5는 고정 프레임과 연관된 구조물을 도시한다. 반-원형 부재(501, 502)는 섀시 기부의 잔여부에 외부 구동 샤프트(304)를 연결하는 외부 섀시(202)의 구성요소이다. 따라서, 고정 샤프트(304 및 305)와 고정 샤프트(304 및 305)에 대해 그리고 외부 섀시(202)에 대해 및 그 내부에서 이동하는 동력 프레임 샤프트(302 및 303) 사이의 양 방향에서 인장이 발생될 수 있다.
도 6은 그 전체가 벨트 토폴로지를 도시하고 있다. 단일 플랫 벨트 본체(301)는 외부 섀시(202)에 대해 거의 고정되는 쐐기 말단 기하구조(601)에서 시작된다. 벨트(301)는 복수의 시이브(308)에 걸쳐 권취되고, 샤프트(302)에 회전 가능하게 결합되며, 샤프트(305)에 회전 가능하게 결합되는 복수의 시이브(311)에 걸쳐 권취되어, 원호형 벨트 기하구조(602 a-e 및 604 a-d)를 발생시킨다. 자유 스팬(603 a-j)은 블록 및 태클 배열체를 완전히 구성하도록 벨트의 원호형 섹션을 결합한다. 그후 벨트는 구동 유닛으로 이어지는 원호(605)를 형성하도록 재지향 시이브에 걸쳐 권취된다. 구동 유닛은 마찰 드럼 및 이에 대향하는 아이들러를 포함하는 마찰 구동 구성요소이다. 다수의 벨트 섹션(606 a-c)은 견인 드럼(1501) 상에 존재하는 한편, 추가적인 원호 섹션(607 a, b)은 자유롭게 회전하는 아이들러(1503) 상에 존재한다. 구동 유닛을 빠져나가면, 벨트 원호(608)는 대향하는 블록 및 태클까지 스팬(614)을 따라 재지향을 제공하고, 여기서 벨트 원호는 각각 샤프트(303 및 304) 주위로 자유롭게 회전 가능한 2개의 복수의 시이브(309 및 310) 주위에 권취된다. 이들은 자유 스팬(610 a-j)에 의해 연결되는 원호 섹션(609 a-f 및 611 a-e)을 형성한다. 제2 블록 및 태클을 빠져나가면, 벨트는 쐐기 말단 지점(613)으로 이어지는 자유 스팬(612)을 따라 연장된다.
작동 조건하에서, 하나의 블록 및 태클은 팽창되는 한편, 다른 블록 및 태클은 수축한다. 2개의 세트 사이의 인장 차이는 시스템에 부여되는 외부 하중과 동등하고, 고-인장측으로부터 저-인장측까지의 벨트 인장의 차이는 후술되는 마찰 구동에 의해 공급된다. 본 발명의 이 예시적인 실시예에서는, 2개의 블록 및 태클은 양방향 하중 성능을 위해 서로 대향한다는 것에 유의해야 한다. 단일-작용 능력을 필요로 하는 본 발명의 다른 실시예는 단지 하나의 블록 및 태클을 필요로 할 수 있고(도 18 참조), 캡스턴 구동부로부터 해방되는 초과 벨트는 저인장 권취 릴 내로 구동된다.
도 7a 및 도 7b는 블록 및 태클 배열체에서의 플리이트앵글을 방지하기 위해 사용되는 기하학적 기술의 예시적인 도면이다. 이 도면에서, 우리는 각각의 경우에 도시되는 벨트 또는 로프의 중심선을 갖는 3개의 별개의 블록 및 태클 종(species)의 주요 운동 축을 내려다보고 있다. 도 7a는 종래의 블록-태클 배열체를 나타낸다. 도 7b는 간단한 경사 방법을 통해 플리이트앵글을 제거하는 변형된 블록-및-태클 설계를 나타낸다. 도 7c는 양 세트의 시이브의 공통 축을 허용하면서 또한 플리이트앵글을 제거하는 본원에서 설명된 기하학적 맵핑 기술을 나타낸다. 도 7d 내지 도 7e는 도 7b에 도시되는 기술에 기초한 기계 설계를 나타낸다.
도 1에 도시되는 것과 유사한 종래의 블록 및 태클은 가장 좌측의 도시와 유사한 투영을 가질 것이며, 이는 평행한 축(705) 상에 있으며 언급된 투영 각도로부터 일치하는 것으로 보이는 동등한 직경의 2개의 세트의 시이브로 구성된다. 제1 세트의 시이브는 언급된 축의 투영으로부터 볼 때 수직선(701 a, b, c)으로서 보이는 가요성 인장 부재의 원호형 섹션을 제공할 것이다. 단순성을 위해서, 여기서는 6개의 자유 스팬만이 도시되어 있다는 것을 유의한다. 제2 세트의 시이브는 언급된 투영 각도로부터 볼 때 수직선(702 a, b, c)으로서 보이는 가요성 인장 부재의 중심선의 원호형 섹션을 제공할 것이다. 자유 스팬(703 a, b, c)은 제1 세트의 시이브로부터 제2 세트의 시이브로 연장되고, 자유 스팬(704 a, b)은 제2 세트의 시이브로부터 다시 제1 세트로 연장된다. 도 1로부터의 자유 스팬(128)과 유사한 이들 자유 스팬은 주 축에 평행하지 않고 따라서 이 관점으로부터 볼 수 있는 측방향 성분을 갖는다. 이러한 측방향 성분의 존재는 시이브 내로의 임의의 진입 지점에서 명백한 플리이트앵글을 암시한다.
플랫 벨트와 함께 사용하기 위해 블록-태클을 적응시키기 위해서, 플리이트앵글이 제거되어야 한다. 이는, 도 7b 및 도 7d 및 도 7e에 따른, 시이브 및 그들의 대응하는 벨트 원호(707 a-c)의 각각을 단순히 경사지게 함으로써 용이하게 달성되며, 그에 따라 자유 스팬의 수평 양태가 제로로 축소된다.
이 종에서, 모든 시이브는 플리이트앵글이 사라지도록 동일한 각도로 경사진다. 시이브의 대향하는 세트는 중심선 투영(708 a-c)을 생성할 것이다. 이는 제로-플리이트앵글 조건을 달성하지만, 시이브의 회전 축(706 a-c)을 더 이상 일치하지 않게 한다. 따라서, 지지 샤프트는 시이브를 지지하는 다수의 비일치 샤프트 섹션을 가져야 할 것이다.
도 7d 및 도 7e는 이러한 플리이트앵글 제거의 원리에 기초한 기계 설계를 도시한다. 볼 수 있는 바와 같이, 지지 샤프트(중심선(706a-c)을 가짐)는 블록 및 태클의 양쪽 단부에서 서로 일치하지 않는다. Roland Verreet 및 Jean-Marc Teissier에 의해 설계된 이 기계는 와이어 로프 시험에서 굽힘 피로를 시험한다. 스트로크의 양을 빈틈없이 제어함으로써, 로프의 특정 섹션은 최대 수의 굽힘 사이클의 일부의 어레이를 받는다. 따라서, 기계를 한번만 더 작동시킴으로써, 조작자는 굽힘 시험 사이클의 최대 수의 20%, 40%, 60%, 80% 및 100%에서 로프의 마모 상태를 확인할 수 있다. 이러한 기계의 경우에, 플리이트앵글 제거 방법에 의해 발생되는 추가의 기계 폭은 허용가능하며, 시이브는 비교가능한 시험 정보의 목적을 위해 필연적으로 동일한 크기이다.
본 발명은 시이브가 정확하게 동일한 크기인 것을 요구하지 않으며, 전체적인 기계 소형성 및 지지 샤프트의 연속성이 유지되는 것이 가장 중요하다. 이는 도 7c의 예시에서 달성된다. 기하구조는 블록 및 태클의 대향 단부에 존재하는 시이브 축(709 및 710)으로 시작하는 맵핑 기술을 통해 발견될 수 있다. 초기 시이브 치수(711a) 및 그 축방향 스팬 위치가 먼저 그 축(710) 상에서 그려지고, 각각의 후속하는 중심선 원호(712a, 그후 711b, 712b, 711c, 712c 등)가 그 이전의 것 및 그 자신의 샤프트 상의 그 수직도(perpendicularity) 및 중심도(centeredness)에 의해 형성된다. 한 세트의 시이브 축(709, 710), 초기 중심선 원호 기하구조(711a), 및 생성할 시이브의 수가 주어진 시이브 세트에 대해 오직 하나의 기하학적 해결책만이 존재한다. 이 사시도로부터 볼 때 자유 스팬 중심선의 결과적인 평면 위치는 언급된 추가 제약에 의해 원형 프로파일(713)을 따라 존재한다. 평행한 시이브 사이의 간격은 반드시 일정하지 않고, 시이브가 주변을 향해 직경이 감소함에 따라 감소한다.
도 8은 외부 샤프트(305)의 회전 축(801) 및 그 각각의 자유 회전 시이브(311)의 세트를 강조하는 벨트 토폴로지의 축방향 도면을 도시한다. 벨트 섹션(604 a-d)은 도 7에 도시되는 위치에 따라 복수의 시이브(311) 상에 존재한다.
복수의 시이브(308)는 축(802)에 의해 샤프트(302)를 중심으로 자유롭게 회전한다. 벨트 섹션(602 a-e)은 도 7에 도시되는 위치에 따라 복수의 시이브(308) 상에 존재한다.
도 9는 완전 블록 및 태클 토폴로지의 등각도를 도시한다. 원호형 기하구조(609 a-f 및 611 a-e)는 자유 스팬(610 a-j)에 의해 결합된다.
도 10은 쐐기 말단(613) 및 재지향 굽힘부(608)로 각각 이어지는 자유 스팬(612 및 614)을 포함하는 블록 및 태클 토폴로지의 단면을 도시한다. 단면 내의 각 벨트 세그먼트의 중심점과 교차하는 원형 프로파일(713)이 그려진다.
도 11 및 도 12는 명확성을 위한 블록 및 태클 토폴로지의 측면도를 제공한다.
도 13은, 모두 상이한 속도로 회전하며 샤프트(303)를 중심으로 자유롭게 회전하는, 5개의 개별 시이브(1301 a-e)를 포함하는 복수의 시이브(308)의 단면을 도시한다. 시이브는 시이브 스택의 압축 축방향 하중을 허용하는 개별 추력 와셔(1302 a-f)를 갖는다. 밀봉부(1303 a-d)는 그리스칠된 베어링 체적을 유지하고 가능한 오염물을 배제한다. 벨트 세그먼트(611 a-e)는 복수의 시이브(308) 상에 존재한다. 출력 로드 인서트(402a 및 402b)는 동력 프레임 샤프트(302, 303)와 출력 로드(203) 사이의 기계적 연결을 제공한다.
도 14는 명확성을 위해 구동 모터의 부근에서의 벨트 토폴로지의 측면도를 도시한다.
도 15는 단면에서의 많은 구성요소의 지지 구조를 도시한다. 모터(206) 및 그 기어박스(1502)는 벨트 세그먼트(606 a-c)를 구동하는 견인 드럼(1501)에 고정된다. 벨트 세그먼트(607 a, b)는 지지 샤프트(1505)를 중심으로 자유롭게 회전 가능한 아이들러 드럼(1503) 상에 존재한다. 베이스 프레임(1504)은 이들 구성요소를 적소에 고정한다.
도 16은 벨트의 말단부를 위한 인장 기구의 단면도를 도시한다. 벨트 쐐기 기하구조(613)는 쐐기(1601)와 지지 벽(1602 a, b) 사이에서 압축된다. 지지 벽(1602 a, b)은 말단 하우징(1604)에 대해 압축 스프링(1605)을 압축하는 말단 몸체(1603)의 일부이다. 아이들러 풀리는 말단 지점으로부터 시이브를 향해 벨트의 방향을 변화시키기 위해 사용된다. 말단 하우징(1604)은 베이스 프레임(1504)에 부착된다. 정상 동작에서, 말단 몸체(1603)는 고인장이 벨트에서 전개됨에 따라 베이스 프레임(1504)에 대해 압축된다. 작동 중에 낮은 벨트 인장이 전개되면, 압축 스프링(1605)은 말단 몸체(1603)를 외향으로 가압하고, 벨트 인장을 항상 유지하며, 그렇게 함으로써 견인 드럼(1501)이 기능하는 것을 허용한다.
도 17은 명확성을 위한 많은 베이스 구성요소의 완전한 측면도를 도시한다.
도 18은 단지 하나의 세트의 블록 및 태클에 의존하는 본 발명의 대안적인 종을 도시한다. 벨트는, 제1 블록 및 태클과 구동 유닛을 빠져나간 후, 릴 상에 감긴다. 복수의 시이브(1801)는 시이브 세트(311)와 유사하고, 복수의 시이브(1802)는 시이브 세트(310)와 유사하다. 구동 시이브(1803)는 이전의 종으로부터의 구동 시이브(1501)와 유사하고, 아이들러 시이브(1804)는 아이들러 시이브(1503)와 유사하다.
도 19는 구동 요소의 상세도를 제공한다. 벨트 토폴로지는 제1 블록 및 태클, 재지향 시이브 및 구동 유닛을 통해 동일하게 유지된다. 벨트 원호 세그먼트(1901a-c)는 벨트 원호 세그먼트(606a-c)와 유사하고, 벨트 원호 세그먼트(1902 a, b)는 607 a, b와 유사하다. 벨트가 구동 영역을 빠져나가면, 벨트는 대향하는 블록 및 태클로 재지향되는 대신에 권취 릴 위로 시이브(1903)에 의해 재지향된다. 스풀(1904)은 스프링에 의해 또는 능동적인 기계적 수단에 의해 구동될 수 있다.
도 20은 본 발명의 제2 종의 벨트 토폴로지의 상세도를 제시한다. 벨트 원호 세그먼트(2001)는 재지향 시이브(1903) 상에 존재하고, 자유 스팬(2002)은 스풀링된 벨트(2003)로 이어진다.
도 21은 제2 종의 등각도를 도시한다. 자유 스팬(2100a-j)은 임의의 다른 블록 및 태클 기반 리프팅 장치와 유사한 액추에이터를 통해 인장 하중을 지지한다. 벨트는 구동 시이브(1803) 및 아이들러 시이브(1804)를 포함하는 캡스턴 마찰-기반 구동 유닛을 통해 구동된다. 구동 유닛을 빠져나간 후에, 벨트는 낮은 인장에서의 보관을 위해 시이브(1903)에 의해 릴(1904)로 재지향된다. 시스템을 통한 동력 흐름의 대부분은 캡스턴 구동 시이브(1803)를 통해 회전 액추에이터로 간다.
본 명세서에 사용된 것과 같이, 용어 "대략", "약", "실질적으로" 및 유사 용어는 본 개시내용의 주제가 속하는 분야의 통상의 기술자에 의한 일반적이며 허용되는 사용과 조화되는 넓은 의미를 갖도록 의도된다. 본 개시내용을 검토하는 통상의 기술자는 이들 용어가 설명되는 특정 특징의 범위를 제공된 정확한 수치 범위로 제한하지 않으면서 이들 특징의 설명을 허용하도록 의도된다는 점을 이해해야 한다. 따라서, 이들 용어는 설명된 주제의 가공의 또는 사소한 변형 또는 수정이 개시내용의 범위 내에 있는 것으로 고려됨을 나타내는 것으로서 해석되어야 한다.
다양한 실시예를 설명하기 위해 본 명세서에 사용된 것과 같은 "예시적인"이라는 용어는, 이러한 실시예가 가능한 실시예의 가능한 예, 대표예 및/또는 예시인 것을 나타내도록 의도된다(이러한 용어는 이러한 실시예가 반드시 특별한 또는 최상의 예인 것을 함시하도록 의도되지 않는다)는 것에 유의해야 한다.
본 개시내용의 목적을 위해, "결합된"이라는 용어는 2개의 부재를 서로 직접적으로 또는 간접적으로 접합하는 것을 의미한다. 이러한 접합은 특성상 고정적이거나 가동적일 수 있다. 이러한 접합은 서로와 하나의 단일체로서 일체로 형성되는 2개의 부재 또는 2개의 부재와 임의의 추가의 중간 부재에 의해, 또는 서로에 부착되는 2개의 부재 또는 2개의 부재와 임의의 추가의 중간 부재로써 성취될 수 있다. 이러한 접합은 특성상 영구적일 수 있거나 특성상 제거 가능 또는 해방 가능할 수 있다.
다양한 요소의 배향은 다른 예시적인 실시예에 따라 상이할 수 있고, 이러한 변화는 본 개시내용에 의해 포함되도록 의도된다는 것에 유의해야 한다. 개시된 실시예의 특징이 다른 개시된 실시예 내에 통합될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
다양한 예시적인 실시예에 도시되는 바와 같은 스프링 시스템 또는 그 구성요소의 구성 및 배열은 단지 예시적이라는 것을 유의하는 것이 중요하다. 단지 몇몇 실시예가 본 개시내용에 상세하게 설명되었지만, 본 개시내용을 검토하는 통상의 기술자라면 개시된 주제의 신규한 교시 및 장점으로부터 실질적으로 벗어나지 않으면서 많은 변화(예를 들어, 다양한 요소의 크기, 치수, 구조, 형상 및 비율; 파라미터의 값; 장착 배열; 재료의 용도; 색상; 배향 등의 변화)가 가능하다는 것이 용이하게 이해될 것이다. 예를 들어, 일체형으로 형성된 것으로 도시된 요소가 다수의 부분 또는 요소로 구성될 수 있고, 요소의 위치가 역전되거나 다르게 변화될 수 있으며, 별개의 요소 또는 위치의 특성 또는 개수가 변경 또는 변화될 수 있다. 임의의 공정 또는 방법 단계의 차례 또는 순서는 대안적 실시예에 따라 변화 또는 재-순서화될 수 있다. 또한, 본 개시내용의 범위 내에서 다양한 예시적인 실시예의 설계, 동작 조건 및 배열에 있어서 다른 치환, 변형, 교환 및 생략이 이루어질 수 있다.
이에 한정되는 것은 아니지만, 특허, 특허 출원, 물품, 서적, 논문, 및 웹 페이지를 포함하는, 본 출원에서 인용된 모든 문헌 및 유사한 재료는 이러한 문헌 및 유사한 재료의 형식에 관계없이, 그 전체가 참조로서 명백하게 포함된다. 포함된 문헌 및 유사한 재료 중 하나 이상이 이것으로 한정되는 것은 아니지만 한정된 용어, 용어 용법, 기재 기술 등을 포함하여 본 출원과 상이하거나 모순되는 경우에, 본 출원이 지배하게 된다.
여기에서 다양한 발명의 실시예가 설명되었지만, 통상의 기술자는 여기에서 설명되는 기능을 실행하고 그리고/또는 결과 및/또는 하나 이상의 장점을 얻기 위한 다양한 다른 수단 및/또는 구조를 용이하게 상상할 것이며, 이러한 변경 및/또는 변형 각각은 본원에서 설명되는 본 발명 실시예의 범위 내에 있는 것으로 간주된다. 더 일반적으로는, 통상의 기술자는, 여기에서 설명되는 모든 파라미터, 치수, 재료 및 구성이 예시적인 것임을 의미하며, 실제 파라미터, 치수, 재료 및/또는 구성은 특정 본 발명의 교시가 사용되는 특정 용례 또는 용례들에 의존한다는 것을 용이하게 인식할 것이다. 통상의 기술자는 일상적인 실험만을 사용하여 여기에서 설명되는 특정한 발명의 실시예를 인식하거나 또는 규명할 수 있을 것이다. 따라서, 전술한 실시예는 오로지 예로서 제시된 것이며, 첨부된 청구범위 및 그 균등물의 범위 내에서, 발명의 실시예는 구체적으로 설명되고 청구된 것과는 다르게 구현될 수 있음을 이해해야 한다. 본 개시내용의 발명의 실시예는 여기에서 설명된 각각의 개별적인 특징, 시스템, 물품, 재료, 키트 및/또는 방법에 관한 것이다. 또한, 2개 이상의 이러한 특징, 시스템, 물품, 재료, 키트 및/또는 방법이 상호 모순되지 않는다면, 이러한 특징, 시스템, 물품, 재료, 키트 및/또는 방법의 임의의 조합도 본 개시내용의 발명의 범위에 포함된다.
또한, 여기에서 설명되는 기술은 하나의 방법으로서 실시될 수 있고, 그의 적어도 하나의 예가 제공되었다. 상기 방법의 일부로서 수행되는 동작은 임의의 적절한 방식으로 정렬될 수 있다. 따라서, 실시예는 동작이 설명된 것과 다른 순서로 수행되도록 구성될 수 있고, 설명된 실시예에서 순차적인 동작으로서 설명되었더라도 일부 동작을 동시에 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
여기에서 규정되고 사용된 모든 정의는 사전적인 정의, 참조로 포함된 문헌에서의 정의 및/또는 규정된 용어의 통상적인 의미에 우선한다는 것을 이해해야 한다.
여기에서 사용된 바와 같은 단수 용어는 명세서 및 특허청구범위에서 명백하게 달리 나타내지 않는 한 "적어도 하나"를 의미하는 것으로 이해되어야 한다.
상세한 설명 및 청구항들에서 사용된 바와 같은 문구 "및/또는"은, 그렇게 결합된 요소, 즉 일부 경우에서 결합적으로 존재하고 다른 경우에서 분리적으로 존재하는 요소의 "어느 하나 또는 양자 모두"를 의미하는 것으로 이해되어야 한다. "및/또는"으로 열거된 다수의 요소는 동일한 방식, 즉 그렇게 결합된 요소의 "하나 이상"으로 이해되어야 한다. 구체적으로 식별된 해당 요소들과 관련되는지 또는 관련되지 않는지에 관계없이, "및/또는" 절에 의해서 구체적으로 식별된 요소 이외의 다른 요소가 선택적으로 존재할 수 있다. 그에 따라, 비제한적인 예로서, "A 및/또는 B"이라는 언급은, "포함하는"과 같은 개방형(open-ended) 언어와 함께 사용될 때, 일 실시예에서, A만을(선택적으로 B 이외의 요소를 포함); 다른 실시예에서 B만을(선택적으로 A 이외의 요소를 포함); 또 다른 실시예에서, A 및 B 모두(선택적으로 다른 요소를 포함); 등을 지칭할 수 있다.
상세한 설명 및 청구범위에서 사용되는 바와 같이, "또는"은 전술한 "및/또는"과 동일한 의미를 가지는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 목록 내에서 항목들을 분리할 때, "또는" 또는 "및/또는"은 포괄적인 것, 즉 다수의 요소 또는 요소의 목록 및 선택적으로는 추가적인 비열거 항목 중 적어도 하나를 포함하지만 또한 그 중 하나 초과도 포함하는 것으로 해석되어야 한다. "~ 중 오직 하나" 또는 "~ 중 정확히 하나", 또는 청구범위에서 사용될 때, "~로 구성되는"과 같이 반대로 명확하게 표시된 용어만이 다수의 요소 또는 요소의 목록 중 정확히 하나를 포함하는 것을 지칭할 것이다. 일반적으로, 여기에서 사용되는 바와 같은 "또는"이라는 용어는, "어느 하나 ", "~ 중 하나 ", "~ 중 오직 하나 " 또는 "~ 중 정확히 하나"와 같은 배타적인 용어가 따라올 때 배타적인 대안(즉, "양자 모두가 아닌 하나 또는 다른 하나")을 나타내는 것으로 해석되어야 하며, 청구항에서 사용될 때, "본질적으로 ~으로 구성되는"이라는 용어는 특허법의 분야에서 사용되는 바와 같은 그 통상적인 의미를 가져야 한다.
상세한 설명 및 청구범위에서 사용된 바와 같이, 하나 이상의 요소의 목록에 대한 언급에서 문구 "적어도 하나"는 요소의 목록 내의 요소 중 임의의 하나 이상으로부터 선택된 적어도 하나의 요소를 의미하는 것으로 이해되어야 하지만, 요소의 목록 내에서 구체적으로 열거된 각각의 그리고 모든 요소 중 적어도 하나를 반드시 포함하는 것은 아니고 그리고 요소의 목록 내의 요소의 임의 조합을 배제하는 것이 아니다. 이러한 규정은 또한, 구체적으로 식별된 해당 요소에 관련되거나 또는 관련되지 않는지에 관계없이, 문구 "적어도 하나"가 언급하는 요소의 목록 내에서 구체적으로 식별된 요소 이외의 요소가 선택적으로 존재하는 것을 허용한다. 그에 따라, 비-제한적인 예로서, "A 및 B 중 적어도 하나"(또는, 균등하게는, "A 또는 B 중 적어도 하나", 또는 균등하게 "A 및/또는 B 중 적어도 하나")는, 일 실시예에서, B가 없는(그리고 선택적으로 B 이외의 요소를 포함하는), 선택적으로 하나 초과를 포함하는, 적어도 하나의 A; 다른 실시예에서, A가 없는(그리고 선택적으로 A 이외의 요소를 포함하는), 선택적으로 하나 초과를 포함하는, 적어도 하나의 B; 또 다른 실시예에서, 선택적으로 하나 초과를 포함하는, 적어도 하나의 A 및 선택적으로 하나 초과를 포함하는(그리고 선택적으로 다른 요소를 포함하는) 적어도 하나의 B; 등을 지칭할 수 있다.
청구범위, 및 상기 명세서에서, "포함하는", "보유하는", "지니는", "갖는", "함유하는", "내포하는", "유지하는", "~로 이루어진" 등과 같은 모든 연결구는 개방형인 것으로, 즉, 포함하지만 그것으로 제한되지 않는 것을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 미국 특허청 특허심사편람 섹션(United States Patent Office Manual of Patent Examining Procedures, Section) 2111.03에 기재된 바와 같이, "~로 구성되는" 및 "본질적으로 ~로 구성되는"의 연결구만이 각각 폐쇄형 또는 반(semi)-폐쇄형 연결구가 될 것이다.
청구범위는 해당 효과에 대해 언급되지 않는 한 기재된 순서 또는 요소로 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 첨부된 청구범위의 사상 및 범위 내에서, 형태 및 상세내용의 다양한 변화가 통상의 기술자에 의해 이루어질 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 이하의 청구범위 및 그 균등물의 사상 및 범위 내에 포함되는 모든 실시예가 청구된다.

Claims (22)

  1. 선형 액추에이터 시스템이며,
    주 구동 축을 갖는 액추에이터 섀시;
    액추에이터 섀시에 결합되는 제1 샤프트에 각각 결합되는 제1 복수의 시이브로서, 제1 복수의 시이브는 제1 샤프트와 일치하는 회전 축을 갖는 시이브를 포함하고, 제1 복수의 시이브의 시이브 플랜지 쌍은 일정하지 않은 간격으로 서로 이격되어 있으며, 제1 복수의 시이브의 시이브는 서로에 대해 상이한 시이브 직경을 갖는, 제1 복수의 시이브; 및
    액추에이터 섀시에 결합되는 제2 샤프트에 각각 결합되는 제2 복수의 시이브로서, 제2 복수의 시이브는 제2 샤프트와 일치하는 회전 축을 갖는 시이브를 포함하고, 제2 복수의 시이브의 시이브 플랜지 쌍은 일정하지 않은 간격으로 서로 이격되어 있으며, 제2 복수의 시이브의 시이브는 서로에 대해 상이한 시이브 중심선 직경을 갖는, 제2 복수의 시이브를 포함하며,
    제1 샤프트 및 제2 샤프트 중 적어도 하나는 주 구동 축을 따라 병진하도록 구성되고, 제1 샤프트 및 제2 샤프트는 주 구동 축에 대해 수직으로 위치설정되고 주 구동 축을 중심으로 정적 회전 각도로 서로에 대해 오프셋되고, 제1 복수의 시이브 및 제2 복수의 시이브로부터 다수의 자유 스팬의 기하학적 중심선을 따라 연장되는 라인 세그먼트의 각각의 단부의 지점은 거의 주 구동 축에 직교하는 공통 원형 프로파일을 따라 놓이는, 선형 액추에이터 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    제1 말단 지점으로부터 제1 복수의 시이브까지 및 그 주위로, 제2 복수의 시이브까지 및 그 주위로, 그리고 권취 릴 내의 제2 말단 지점까지 연장되는 플랫 벨트를 더 포함하는 선형 액추에이터 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    플랫 벨트와 맞물리도록 구성되는 구동체를 더 포함하는 선형 액추에이터 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    구동체는 전기 모터를 더 포함하는 선형 액추에이터 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    주 구동 축을 따라 병진하도록 액추에이터 섀시에 이동 가능하게 결합되는 적어도 하나의 작동 샤프트를 더 포함하는 선형 액추에이터 시스템.
  6. 벨트 구동식 선형 액추에이터 시스템이며,
    액추에이터 섀시와;
    축을 따라 병진하도록 액추에이터 섀시에 이동 가능하게 결합되는 작동 샤프트;
    제1 외부 샤프트 및 제2 외부 샤프트에 각각 결합되는 제1 복수의 외부 시이브 및 제2 복수의 외부 시이브로서, 제1 복수의 외부 시이브 및 제2 복수의 외부 시이브는 각각, 양자 모두 액추에이터 섀시에 대해 고정되어 있는 제1 외부 샤프트 및 제2 외부 샤프트를 중심으로 자유롭게 회전하도록 구성되는, 제1 복수의 외부 시이브 및 제2 복수의 외부 시이브;
    제1 내부 샤프트 및 제2 내부 샤프트에 각각 결합되어 있는 제1 복수의 내부 시이브 및 제2 복수의 내부 시이브로서, 제1 복수의 내부 시이브 및 제2 복수의 내부 시이브는 각각 제1 내부 샤프트 및 제2 내부 샤프트를 중심으로 자유롭게 회전하도록 구성되고, 제1 내부 샤프트 및 제2 내부 샤프트는 작동 샤프트를 구동하도록 액추에이터 섀시의 축선을 따라 병진하도록 구성되는, 제1 복수의 내부 시이브 및 제2 복수의 내부 시이브; 및
    제1 말단 지점으로부터 제1 복수의 내부 시이브까지 및 그 주위로, 제1 복수의 외부 시이브까지 및 그 주위로, 제2 복수의 내부 시이브까지 및 그 주위로, 제2 복수의 내부 시이브까지 및 그 주위로, 및 제2 말단 지점까지 연장되는 플랫 벨트를 포함하며,
    제1 외부 샤프트 및 제1 내부 샤프트는 주 축을 중심으로 정적 회전 각도로 서로에 대해 경사져 있으며, 제2 외부 샤프트 및 제2 내부 샤프트는 플리이트앵글을 제거하도록 주 축을 중심으로 정적 회전 각도로 서로에 대해 경사져 있는 벨트 구동식 선형 액추에이터 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    액추에이터 섀시에 결합되며 회전 액추에이터에 결합되도록 구성되는 견인 시이브를 포함하는 벨트 구동식 선형 액추에이터 시스템.
  8. 제6항에 있어서,
    플랫 벨트는 제1 말단 지점으로부터 제1 복수의 외부 시이브까지 및 그주위로, 이후 견인 시이브까지 및 그 주위로, 제2 복수의 내부 시이브까지 및 그 주위로, 이후 제2 복수의 외부 시이브까지 및 그 주위로, 그리고 제2 말단 지점까지 연장되는 벨트 구동식 선형 액추에이터 시스템.
  9. 제6항에 있어서,
    회전 액추에이터를 더 포함하는 벨트 구동식 선형 액추에이터 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    회전 액추에이터는 전후로 회전하도록 구성되는 벨트 구동식 선형 액추에이터 시스템.
  11. 제6항에 있어서,
    액추에이터 섀시는 액추에이터 섀시 주위에 위치설정된 하우징 커버를 포함하며, 작동 샤프트의 적어도 일부는 하우징 커버의 내외로 병진하는 벨트 구동식 선형 액추에이터 시스템.
  12. 제6항에 있어서,
    제1 내부 샤프트 및 제2 내부 샤프트는 동일한 방향으로 축을 따라서 병진하도록 구성되고, 이에 의해 제1 복수의 외부 시이브와 제1 복수의 내부 시이브 사이의 거리는 제2 복수의 외부 시이브와 제2 복수의 내부 시이브 사이의 거리의 감소와 동시에 증가하도록 구성되고 제1 복수의 외부 시이브와 제1 복수의 내부 시이브 사이의 거리는 제2 복수의 외부 시이브와 제2 복수의 내부 시이브 사이의 거리의 증가와 동시에 감소하도록 구성되는 벨트 구동식 선형 액추에이터 시스템.
  13. 제6항에 있어서,
    제1 내부 샤프트 및 제2 내부 샤프트는 주 축을 따라 진동하도록 구성되는 벨트 구동식 선형 액추에이터 시스템.
  14. 제6항에 있어서,
    재지향 시이브에 결합된 회전 액추에이터를 더 포함하는 벨트 구동식 선형 액추에이터 시스템.
  15. 제6항에 있어서,
    제1 복수의 외부 시이브, 제2 복수의 외부 시이브, 제1 복수의 내부 시이브 및 제2 복수의 내부 시이브 각각은 상이한 직경을 갖는 시이브를 포함하는 벨트 구동식 선형 액추에이터 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상이한 직경을 갖는 시이브는 서로에 대해 평행한 벨트 구동식 선형 액추에이터 시스템.
  17. 제16항에 있어서,
    평행한 시이브 플랜지 쌍 사이의 상대적인 간격은 일정하지 않은 벨트 구동식 선형 액추에이터 시스템.
  18. 제17항에 있어서,
    평행한 시이브 플랜지 쌍 사이의 간격은 시이브의 직경이 감소함에 따라 감소하는 벨트 구동식 선형 액추에이터 시스템.
  19. 제17항에 있어서,
    평행한 시이브 사이에 간격을 제공하기 위해 시이브 사이에 위치설정된 추력 와셔를 더 포함하는 벨트 구동식 선형 액추에이터 시스템.
  20. 제15항에 있어서,
    시이브는 축방향 외향으로 직경이 감소하는 벨트 구동식 선형 액추에이터 시스템.
  21. 벨트 구동식 선형 액추에이터 시스템이며,
    액추에이터 섀시와;
    주 축을 따라 병진하도록 액추에이터 섀시에 이동 가능하게 결합되는 작동 샤프트를 포함하고;
    상이한 직경을 갖는 제1 복수의 시이브가 제1 외부 샤프트에 결합되고 제1 샤프트를 중심으로 자유롭게 회전하도록 구성되고, 제1 샤프트는 액추에이터 섀시에 회전 가능하게 결합되고 액추에이터 섀시에 대해 측방향으로 고정되고,
    상이한 직경을 갖는 제2 복수의 시이브가 제2 샤프트에 결합되고 제2 샤프트를 중심으로 자유롭게 회전하도록 구성되고, 제2 샤프트는 작동 샤프트를 구동하도록 액추에이터 섀시에서 축을 따라 병진하도록 구성되며,
    제1 샤프트 및 제2 샤프트는 플리이트앵글을 제거하도록 주 축을 중심으로 정적 회전 각도로 서로에 대해 경사져 있고,
    제1 말단 지점으로부터 제1 복수의 시이브까지 및 그 주위로, 제2 복수의 시이브까지 및 그 주위로 연장되고, 회전 액추에이터에 의해 구동되는 견인 시이브까지, 및 최종적으로 권취 릴까지 연장되는 플랫 벨트를 포함하는 벨트 구동식 선형 액추에이터 시스템.
  22. 벨트 구동식 선형 액추에이터 시스템을 구동하는 방법이며, 상기 방법은,
    견인 시이브를 회전시키기 위해서 견인 시이브에 연결되는 회전 액추에이터를 활성화시키는 단계로서, 견인 시이브는 액추에이터 섀시에 결합되는, 액추에이터를 활성화시키는 단계를 포함하고, 액추에이터 섀시는,
    주 축을 따라 거기에 이동 가능하게 결합되는 작동 샤프트와;
    제1 샤프트 및 제2 샤프트에 각각 결합되는 제1 복수의 시이브 및 제2 복수의 시이브로서, 제1 복수의 시이브 및 제2 복수의 시이브는 각각 제1 샤프트 및 제2 샤프트를 중심으로 자유롭게 회전하도록 구성되고, 제1 샤프트는 액추에이터 섀시에 대해 고정되고 제2 샤프트는 주 축을 따라 병진되도록 구성되는, 제1 복수의 시이브 및 제2 복수의 시이브와;
    제1 말단 지점으로부터 제1 복수의 시이브까지 및 그 주위로, 제2 복수의 시이브까지 및 그 주위로, 견인 구동부를 가로질러, 및 제2 말단 지점까지 연장되는 플랫 벨트를 포함하며,
    제1 복수의 시이브 및 제2 복수의 시이브 중의 시이브의 직경은 상이하고, 제1 샤프트 및 제2 샤프트는 대부분의 자유 스팬에서의 플리이트앵글을 제거하도록 경사지며,
    회전 액추에이터를 활성화시키는 단계는 하중하에 있는 동안 제1 복수의 시이브와 제2 복수의 시이브 사이의 거리의 감소를 초래하는 견인 시이브를 구동하는 벨트 구동식 선형 액추에이터 시스템.
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