CN105579726A - 具有摩擦装置的组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有摩擦装置的组件，所述组件具有至少两个能相对彼此转动的构件，所述组件尤其用于操作车辆的离合器，其中在能相对彼此转动的构件之间设置有在构件相对转动时影响效率/摩擦的螺旋弹簧，并且具有摩擦装置的组件集成到传动装置和/或执行器中。

Description

具有摩擦装置的组件
技术领域
本发明涉及一种具有摩擦装置的组件，所述组件具有至少两个能相对彼此转动的构件，所述组件尤其用于在传动装置和/或执行器中使用。
背景技术
执行器例如用于操作车辆的离合器，并且能够将一个构件的转动运动转换成另一构件的轴向运动。
从参考文献DE102012209883A1中已知用于操作转矩传递装置、如机动车的动力传动系中的离合器的杠杆***，所述杠杆***具有杠杆，所述杠杆可围绕铰链转动地支承在支承部位上并且所述杠杆具有可平行于转矩传递装置的转动轴线移位的力导入部位，所述力导入部位与操作执行器有效连接。在此，执行器本身能够是任意类型的线性执行器，例如PWG执行器(PWG＝行星滚柱丝杠传动装置)、液压从动缸等。
行星滚柱丝杠传动装置(PWG)由螺杆、螺杆螺母和在其之间设置在环周上的、容纳在行星架中的行星滚动体形成。在此，螺杆、螺杆螺母和行星滚动体具有型廓，以便在螺杆和螺杆螺母之间传递转动运动，其中部件——螺杆和螺杆螺母——中的一个被转动驱动并且另一部件在抗转动设置的情况下沿着螺杆的纵轴线移位对应于所设定的传动比的轴向路径。在此，行星滚动体具有两个不同的型廓段，所述型廓段一方面与螺杆啮合并且另一方面与螺杆螺母啮合，其中在行星滚动体上的一个型廓段是沟槽形的并且在行星滚动体上的另一型廓段通常是沟槽形的并且根据实施方式在螺杆或螺杆螺母上设置有互补的螺纹部段并且相应地沟槽部段设置在另一部件上。由此相对于在螺杆螺母上直接容纳螺杆实现如下传动比，以所述传动比每次螺杆转动在少量进给的情况下实现更高的力。
例如，从EP320621A1中已知一种PWG，其中螺杆具有螺纹并且螺杆螺母具有沟槽，各行星滚动体在所述沟槽上分别借助于相应互补构成的型廓段滚动。在此，轴向固定支承的且例如由电动马达转动驱动的螺杆相对于抗转动设置的螺杆螺母旋转，使得螺杆螺母强制地且通过摩擦配合的滚动将行星件体轴向地在螺杆螺母的沟槽中移位。在此，经由螺杆螺母的轴向路径得到与螺杆的转速成比例的运动。对此，相应地具有行星滚轮的行星架的行星齿轮传动装置以一半的转速或旋转的部件的、即螺杆或螺杆螺母的不同的比例、根据直径的设计转动。
DE102010047800A1示出行星滚子传动装置的应用，其中静液压执行器的构成为主动缸的活塞的执行器部件固定地与抗转动且可轴向移位地设置的螺杆耦联，其中由电动马达转动驱动轴向固定的螺杆螺母，使得在螺杆螺母旋转时螺杆和螺杆螺母相对于彼此沿着轴向路径移位。因为容纳活塞的且与其形成压力腔的缸壳体固定地设置并且螺杆螺母本身轴向地支承在所述缸壳体上，所以活塞根据螺杆螺母的转动驱动构件压强，例如用于操作机动车部件，如制动器、摩擦离合器等。在此，尤其在摩擦离合器中期望的是：借助于高的导程快速地以小的负载要求跨接气隙并且在摩擦离合器的有效区域中借助于小的导程能够借助具有小功率的电动马达施加高的负载。
在例如尤其在执行器中，例如静液压离合器执行器(HydrostaticClutchActuator-简称HCA)中借助于电动马达驱动的效率优化的螺杆传动装置(例如PWG)中存在如下问题：在所需要地保持位置的情况下在电动马达中需要保持电流进而需要保持转矩，因为螺杆传动装置(例如在PWG中)不自锁，其中所述静液压离合器执行器相对于负载、例如离合器特征曲线进行工作。在驱动螺杆时的具有抗转动的内齿轮螺母的HCA中的PWG中，其中在所述螺杆上获取轴向运动(相对于螺杆)在理想的滚动运动中(如在啮合的行星件传动装置/没有滑移中)进行附加地减小螺杆导程，这通过改变螺杆直径和/或行星滚轮直径能够在一定限度内自由地选择。
这种执行器的重大的缺点在于：所述执行器需要持久的保持电流或者在电流中断/故障(例如线缆短路、插头脱落)时不能够保持位置。于是，在通过执行器压开的离合器中存在不期望地闭合离合器的大的危险。
此外，已知抱簧例如用于离合器的应用。抱簧离合器由缠绕到轴或圆柱形体上的螺旋弹簧构成，所述螺旋弹簧单侧地固定在驱动器上。同步效果基于：借助每个螺旋的同步转矩由于摩擦加强和相加。由此由于缠绕同时增大引起所述摩擦的力。在相反的方向上仅出现小的摩擦——弹簧稍微扩大其直径，然而不缠绕。通常，将在空转运行中剩余的摩擦用作为滑动离合器(参见***)。
从参考文献DE102007047394A1中例如已知一种扭转振动阻尼器，所述扭转振动阻尼器具有至少两个克服具有在环周方向作用的能量存储器的阻尼装置的作用而可彼此旋转的部件，所述部件中的一个能够与驱动机器连接并且另一个能够与要驱动的轴连接，其中在这两个部件之间附加地设有与阻尼装置串联的转矩限制器，所述转矩限制器至少在这两个部件之间的可能的相对旋转方向中的一个方向上是有效的并且包括至少一个抱簧离合器，所述抱簧离合器在达到这两个部件之间的预设的扭转角度时起空转作用并且包括至少一个抱簧元件。该解决方案的特征在于，抱簧元件的至少一个端部与环形元件抗转动地连接，所述环形元件具有用于沿环周方向作用的能量存储器的支撑区域和/或用于空转作用的控制区域。
发明内容
本发明的目的在于：改进一种具有摩擦装置的组件，所述组件具有至少两个能相对彼此转动的构件，所述组件尤其使用在传动装置和/或执行器中并且借助所述组件能够改变可相对彼此转动的构件之间的摩擦进而改变效率，以便因此例如在使用在用于操作离合器的执行器中时在执行器的驱动器失效时防止离合器不期望地闭合，或者以便降低或排除保持电流，而没有例如在使用具有PWG的执行器时(相对于负载)显著地降低螺杆传动装置的效率。
所述目的通过第一权利要求的特征部分来实现。
从从属权利要求中得到有利的设计方案。
具有摩擦装置的组件具有至少两个能相对彼此转动的构件并且尤其在使用在传动装置和/或执行器中时例如用于操作车辆的离合器，其中根据本发明在能相对彼此转动的构件之间设置有在构件相对转动时影响效率/摩擦的螺旋弹簧。通过至少局部地形成抱簧的螺旋弹簧类型的该摩擦装置能够根据转动方向将构件之间的摩擦在用于驱动的执行器时相对于负载仅稍微提高或者在用于驱动的负载时显著地提高，以便因此在故障情况下(电流中断)保持效率优化的/不自锁的螺杆传动装置。另一优点在于：保持电流能够通过摩擦元件降低或者不再需要保持电流。
至少局部地构成为抱簧的螺旋弹簧优选构成为单抱簧或双抱簧或抱扭簧，并且与第一构件有效连接并且与可相对于第一构件转动的或可转动且可轴向移位设置的第二构件有效连接。
在此，第一构件能够径向地设置在第二构件之内并且呈抱簧或双抱簧或抱扭簧形式的螺旋弹簧安置在第一构件和第二构件之间，并且以第一端部抗转动地或摩擦配合地与第一构件连接并且以第二端部摩擦配合地与第二构件连接。
呈抱扭簧形式的螺旋弹簧尤其具有如下特征：
-具有第一端部的用作为抱簧(艾特尔万公式)的第一区域，其中在区域A中能够产生摩擦或用于实现摩擦的恒定的或可变的预过盈，
-具有第二端部的用作为扭簧的第二区域B1，
-过渡区域C，所述过渡区域将区域A与B1彼此连接。
构成为双抱簧的螺旋弹簧尤其设有下述特征：
-具有钝的第一端部的用作为抱簧(艾特尔万公式)的第一区域A，其中在区域A中能够产生摩擦或用于实现摩擦的、相对于呈毂/空心轴/孔形式的第二构件的预过盈/干涉a1，
-具有钝的第二端部的用作为抱簧的第二区域B2，所述第二区域具有相对于呈轴形式的第一构件的预过盈/干涉a2，
-过渡区域C，所述过渡区域将区域A与B2彼此连接。
在将具有摩擦装置的组件使用在执行器中时，所述执行器在此具有可通过驱动器操作的传动装置，所述传动装置优选将转动运动转换成轴向运动，例如为PWG或其他结构类型的传动装置，使得通过在第一构件和第二构件之间引起的与转动方向相关的摩擦在用于驱动的执行器中相对于负载稍微提高或者在用于驱动的负载中显著地提高，以便在驱动器故障/失效时保持非自锁的传动装置(例如行星滚柱丝杠传动装置＝PWG)/传动装置或者以便降低或避免保持电流。
在此，呈抱簧或双抱簧或者抱扭簧形式的螺旋弹簧设置在PWG的或另一传动装置的旋转元件和执行器的固定在壳体上的部件之间或者设置在PWG的或另一传动装置的两个相对彼此能以不同转速转动的元件之间。
例如，抱簧或双抱簧或者抱扭簧能够设置在PWG的能够通过驱动器旋转驱动的螺杆＝第一构件和以固定在机架上/固定在壳体上的方式设置的构件(弹簧帽)＝第二构件之间
或者
设置在PWG的能够通过驱动器旋转驱动的螺杆＝第一构件和抗转动地/以固定在机架上的方式固定在PWG的壳体上的弹簧帽＝第二构件之间或者
在两个能相对彼此转动的构件之间集成到PWG的壳体中。
例如，构成为螺旋弹簧的摩擦装置也能够设置在与PWG的行星件啮合的内齿轮＝第一构件/轴的外径和在内齿轮的区域中包围PWG的套筒＝第二构件/毂的内径之间。
抱簧或双抱簧或者抱扭簧的区域优选由带缠绕进而在过渡区域C中彼此连接，其中在过渡区域C中的带能够扭转，使得带的横截面在区域A中具有第一定向并且在区域B1/B2中具有相对其转动的定向。
附图说明
下面，根据实施例和所属的附图详细阐述本发明。
其示出：
图1至6示出第一实施方案，其中螺旋弹簧设置在呈丝杠形式的旋转的第一元件和固定在壳体上的第二元件之间，并且在此
图1示出螺旋弹簧的三维图，所述螺旋弹簧在第一区域A中构成为抱簧并且在第二区域B中构成为扭簧，
图2示出根据图1的纵截面，
图3示出螺旋弹簧的视图，所述螺旋弹簧在区域A中用作为抱簧，在区域B中用作为扭簧并且在区域C中在横截面中转动/扭转，
图4示出根据图3的纵截面，
图5示出丝杠的三维图，所述丝杠支承在壳体中，
图6示出根据图3的在壳体的区域中的纵截面，
图7从朝端面的方向示出固定在壳体上的弹簧帽，和
图8从朝法兰的方向中示出弹簧帽，
图9示出具有PWG和作为丝杠和弹簧帽之间的抱扭簧的螺旋弹簧的执行器的纵截面，所述弹簧帽抗转动地固定在螺杆支承件的轴承架壳体上，
图10示出具有作为抱扭簧的螺旋弹簧和PWG的执行器的纵截面，所述抱扭簧位于丝杠和抗转动地固定在PWG壳体上的弹簧帽之间，
图11至30示出如下实施方案，其中螺旋弹簧以具有两个钝的端部的双抱簧的类型或以抱扭簧的类型构成并且设置在PWG壳体之内并且在此详细地
图11示出双抱簧关于示意设置的轴和毂(已装入)的变型形式的原理图，
图12示出根据图11的具有绘制的相对于毂的内径的预过盈/过盈a1和相对于轴的外径的预过盈/过盈a2的自由的双扭簧的纵截面，
图13示出具有两个钝的端部与扭转的区域C的双抱簧的三维图，
图14示出根据图13的纵截面，
图15示出具有两个钝的端部与未扭转的区域C的双抱簧的三维图，
图16示出根据图15的纵截面，
图17示出具有两个钝的端部的双扭簧的过盈的设计方案的变型形式，
图18示出具有两个钝的端部的双扭簧的过盈的设计方案的另一变型形式，
图19示出执行器的纵截面，双抱簧集成到所述执行器的PWG壳体中，其中PWG壳体抗转动地固定在轴承架壳体上，
图20示出执行器的纵截面，其中具有两个区域的抱簧安置在内齿轮的外径和与行星架在其构成为扭簧的端部(在此右侧)抗转动连接的两件式的、具有内径的不同的区域的套筒之间并且具有相对于套筒的端侧的止挡，
图21示出根据图20的三维图，
图22示出根据图21的没有套筒的三维图，
图23示出内齿轮的三维图，
图24示出套筒的第一部分的三维图，
图25示出具有挂入的抱簧的套筒的第一部分的原理图，
图26示出套筒的第二部分的三维图，
图27示出具有挂入的抱簧的套筒的第二部分的原理图，
图28在纵截面中在下方示出PWG，其类似于图20但是具有用作为双抱簧的螺旋弹簧和带有相同内径的两件式的套筒，
图29示出根据图28的三维图，
图30示出具有根据图28/29的PWG的执行器。
具体实施方式
根据图1和2，用作为抱簧(艾特尔万公式)的第一区域A具有第一端部1.1，所述第一端部径向向外弯曲，其中在端部1.1上建立恒定的摩擦或者建立经由第一区域A至毂(外径)的恒定的或可变的预过盈，以便产生摩擦。此外，存在具有第二端部1.2的用作为扭簧的第二区域B1，所述第二端部同样径向向外弯曲。过渡区域C将区域A和B彼此连接。螺旋的内径和外径在区域B1和C中大于在区域A中。
在全部区域中存在螺旋的横截面的相同的宽度b和高度H。
根据图3(三维图)和4(纵截面)，抱扭簧1同样具有区域A、B1、C，然而其中区域C扭转90°。由此，螺旋的矩形的横截面在第一区域A中具有高度h和宽度b，所述矩形的横街面通过在区域C中扭转90°然后在用作为扭簧的第二区域B1中构成为，使得B中的高度h*对应于A中的宽度b并且B1中的宽度b*对应于A中的高度h。由此，可行的是，在螺旋的横截面相同的情况下加强整个构件的作用。此外，第一区域A的端部1.1构成为钝的。
在图5至9中示出：例如PWG的螺杆2如何与根据图1和2的构成为抱扭簧的螺旋弹簧1组合。
图5示出PWG的丝杠/螺杆2的三维图，所述丝杠/螺杆支承在以固定在壳体上的方式容纳弹簧帽3的壳体4中并且图6示出根据图5的在壳体4的区域中的纵截面。在此以根据图1和2的抱扭簧形式构成的螺旋弹簧1安置在弹簧帽3的内径3d和丝杠/螺杆2的外径2D之间并且以其第一端部1.1与弹簧帽3的指向其上的端面3.1共同作用，所述端面与在此在左侧的端部侧的端面3.1’相比回缩一部分，并且以其第二端部1.2抗转动地安置在弹簧帽3的径向向外指向的法兰3.3的凹部3.2中。
根据图5和6的三维视图中的弹簧帽3从朝端面3.1的方向在图7中示出并且从朝法兰3.3的方向在图8中示出。可见的是，内径3d在轴套状的区域3.4上构成。在所述区域处也存在与端部侧的端面3.1’相比回缩的端面3.1，螺旋弹簧的在此未示出的形成抱簧-第一区域的端部1.1与所述端面共同作用。通过回缩的端面3.1形成用于抱簧/第一区域A的径向向外折弯的第一端部1.1的两个在环周侧彼此隔开的止挡3.5(参见图1和2)。
凹部3.2卷边状地模制到法兰3.3中。在安装的状态下，扭簧/第二区域B1的第二端部1.2抗转动地挂入到所述法兰中。
在图9中示出利用根据图1和2的螺旋弹簧1或螺旋弹簧1的已经在图5和6中示出的设置的执行器。
使用在此为PWG6形式的效率优化的螺杆传动装置，所述螺杆传动装置具有丝杠4，所述丝杠通过电动马达7驱动，所述电动马达主要由定子7.1和驱动螺杆4的转子7.2形成。
在此，构成为抱扭簧的螺旋弹簧1固定在弹簧帽3的内径和丝杠/螺杆2的外径之间，所述弹簧帽抗转动地与螺杆支承件L的壳体5连接。构成为抱簧的第一区域A指向朝PWG6的方向并且构成为扭簧的第二区域B1指向朝电动马达7的方向。螺旋弹簧1轴向固定地设置。
图10示出具有PWG的执行器的类似的构成，与图9不同在此呈抱扭簧形式的螺旋弹簧1处于螺杆2和形成PWG的组成部分的弹簧帽3之间，其中弹簧帽3抗转动地固定在PWG壳体6.1上。构成为扭簧的第二区域B1指向朝PWG6的方向并且构成为抱簧的区域A指向朝壳体5的方向。通过该设置，螺旋弹簧1和弹簧帽3沿轴向方向随PWG壳体6.1运动。第二端部1.2同样抗转动地挂入弹簧帽3上的凹部3.2中。
如果克服轴向负载F运行在图9和10中示出的执行器，那么螺旋弹簧1的用作为抱簧的第一区域A沿打开方向操作，减小抱簧(第一区域A)和螺杆2之间的摩擦力矩。
如果通过轴向负载F驱动执行器(相反的转动方向)，那么呈第一区域A形式的抱簧由于摩擦(在相对于根据图6的弹簧帽3的端面3.1的第一端部1.1处；或在抱簧的内径和螺杆2的外径之间的第一区域A中)而同步，并且构成为扭簧的第二区域B1扭转。必须预留至未受负荷的状态的直径变化，直至螺旋弹簧1的在第二区域B1中的扭矩和向回驱动的力矩(由于负载)之间的力矩平衡，并且保持在该位置中。为了使执行器去负荷/进一步转动，必须对电动马达7通电。在此，第一端部1.1相对于抗转动的构件(弹簧帽3)中的止挡3.5(参见图7)转动。第一区域A中的抱簧的摩擦力矩由此被限制并且位于电动马达7的马达力矩之下，使得PWG6通过电动马达7也能够克服抱簧摩擦来调节(主动打开)。
结构也能够相反地实现，使得弹簧以端部2与旋转部件(螺杆)连接并且相对于抗转动的构件(弹簧帽)摩擦。
通过根据本发明的该变型形式，借助于改变的螺旋弹簧1提供在旋转的第一构件(在此为螺杆2＝轴)和静止的第二构件(在此为弹簧帽3＝毂)之间的摩擦装置，所述摩擦装置根据转动方向在驱动的执行器中相对于负载降低构件之间的摩擦或者在驱动的负载中提高摩擦，以便因此在故障情况下(电流中断)保持效率优化的/非自锁的传动装置、尤其螺杆传动装置。
因此，根据本发明，首次通过将至少局部地构成为抱簧的螺旋弹簧中间连接在组件中，例如PWG中，有针对性地影响摩擦进而影响效率。在用于驱动的负载中PWG在负载情况下向回移动时，即没有转子旋转，螺杆不共同转动。抱簧夹紧在抗转动的弹簧帽和PWG之间。在此，抱簧与一侧经由形状配合连接并与另一侧借助于摩擦配合连接。通过摩擦拉紧弹簧并且引起组件自锁。对于消除干扰的情况或在电动马达在正常情况下主动通电的情况，抱簧端部相对于相应的止挡进行调节进而限制摩擦力矩。由此克服自锁。
除了结合PWG的应用外，例如与其他传动装置、例如滚珠丝杠传动装置(KGT)的组合的应用也是可行的。
在图11至30中，描述呈双抱簧或抱扭簧形式的螺旋弹簧1的应用，所述螺旋弹簧集成到传动装置中，所述传动装置在此为PWG。
图11示出在装入的状态下的、呈双抱簧形式的关于示意性设置的轴8(第一构件)和毂9(第二构件)的螺旋弹簧1的原理图，并且图12示出根据图11的自由的双抱簧的纵截面。螺旋弹簧1根据图11和12具有带有钝的端部1.1的第一区域A，其中第一区域A用作为抱簧并且其外径DA相对于毂9的内径d9具有图12中绘出的预过盈(也称作为干涉)或过盈a1。螺旋弹簧1的第二区域B2同样构成为抱簧，然而具有更小的直径，并且具有同样钝的第二端部1.2。在轴8的外径D8和第二区域B2的内径dB2之间存在预过盈/过盈a2。过渡区域C在第一区域A和第二区域B2之间延伸。
在图13中示出具有两个钝的端部1.1、1.2与用作为抱簧的第一区域A、用作为抱簧的第二区域B2的双抱簧形式的螺旋弹簧1的三维图，所述第二区域具有比第一区域A更小的外径和内径，并且在图14中示出其纵截面。过渡区域C扭转/交错90°，如在根据图3和4的抱扭簧中那样，使得螺旋的矩形的横截面在第一区域A中具有高度h和宽度b，所述横截面在区域C中通过扭转90°然后在用作为抱簧的第二区域B2中构成为，使得B2中的高度h*对应于A中的宽度b并且B2中的宽度b*对应于A中的高度h。
图15和16示出同样构成为双抱簧的、然而具有在第一抱簧区域A和第二抱簧区域B2之间的未扭转的过渡区域C的螺旋弹簧1。第一和第二端部1.1、1.2在此同样构成为钝的并且第二区域B2的内径和外径比第一区域A的内径和外径更小。
图17示出作为具有两个钝的端部的双抱簧的螺旋弹簧1的过盈的设计方案的第一变型形式，其在左侧装入并且在右侧是自由的。第一区域A在未装入的自由的状态下具有比第二区域B2(区域A和B2用作为抱簧)更大的直径，使得所述区域在装入的状态下(左侧视图)具有基本相同的直径。
在图18中，根据第二变型形式，构成为双抱簧的螺旋弹簧在初始状态下具有基本相同的内径和外径，其中在装入的状态下第一区域A的外径小于第二区域B2的外径。
在这两个变型形式中，轴8具有外径D8并且第二区域B1具有内径dB，使得在它们之间存在过盈a2(干涉)，在毂9的内径d9和第一区域A的外径之间存在过盈/干涉a1。通过在未装入的状态下的螺旋弹簧1的不同的初始形状结合相对于轴和毂的过盈得到图17和18中的不同的装入状态。
根据图18的变型形式对于螺旋弹簧1的可制造性是有利的(恒定的缠绕直径)。根据图18的变型形式引起：轴8和毂9在双抱簧区域中轴向不应当交叉。但是所述轴和毂关于图17中描述的变型形式能够带来径向结构空间优点。
图19示出执行器的纵截面，双抱簧(螺旋弹簧1)集成到所述执行器的保持架10中，其中保持架10抗转动地固定在效率优化的螺杆传动装置的轴承架壳体/壳体5上，所述螺杆传动装置在此为PWG6。构成为双抱簧的螺旋弹簧1自由地安置在PWG6的内齿轮11(＝轴)的外径和保持架10(＝毂)的内径之间。
总结地，根据图11至19构成的螺旋弹簧尤其具有如下优点：
-具有钝的第一端部1.1的用作为第一抱簧(艾特尔万公式)的第一区域A相对于毂9(空心轴/孔)优选具有恒定的预过盈/干涉a1，
-具有钝的第二端部1.2的用作为第二抱簧(艾特尔万公式)的第二区域B2相对于轴8优选具有恒定的预过盈/干涉a2，
-这两个区域A和B2由带缠绕而成进而在过渡区域C中彼此连接，
-在区域C中，带能够扭转90°，以便加强第一区域A和第二区域B2之间的差动作用，
-这两个端部1.1、1.2自由地设置在轴8上或设置在毂9中——不需要在安装期间的旋转的关联，
-强制需要的是：一个弹簧区域安装在轴上并且另一弹簧区域安装在毂上。
因此，双抱簧阻止在两个相对彼此可旋转的自由部件(毂/轴)之间的相对运动。这尤其在执行器中是必需的，所述执行器通过轴向力驱动，但是是非自锁的，但是在故障情况下(电流中断)必须保持位置。
对于功能重要的是，在第一区域A和第二区域B中的优选不同的牵引力矩，所述牵引力矩根据下述公式计算
M牵引＝2alE/d2
a：干涉/过盈(螺旋弹簧相对于轴的覆盖)，
l：平面惯性矩，
E：弹性模量
d：装入的/张紧的状态下的平均的螺旋直径
进而所述牵引力矩尤其是与摩擦值无关的。此外，一个弹簧的锁紧力矩必须能够至少支撑相应另一弹簧的牵引力矩，以便实现(在相应松弛地工作的弹簧区域上)的所设计的牵引力矩。
工作原理如下：
如果毂9相对于轴8(通过驱动马达、优选电动马达7驱动)相反于螺旋弹簧1的缠绕方向旋转，那么双抱簧的第一区域A径向地压入到毂9中并且锁紧，同时拖动轴8上的第二区域B2——如果第二区域B具有较低的牵引力矩，那么这是优选的转动方向，以便克服轴向负载F工作(以便例如打开离合器)。
如果毂9相对于轴8沿缠绕方向旋转(在螺杆2不旋转时通过轴向负载驱动——参见图19)，那么轴8上的第二区域B2锁紧并且支撑旋转力矩，双抱簧的第一区域A以打开的方式工作，但是能够支撑牵引力矩，所述牵引力矩大于轴向力的回复力矩。根据本发明，尤其在故障情况下防止复位。为了主动地回调执行器，驱动马达必须克服弹簧区域A的牵引力矩工作(通过轴向负载的回复力矩支撑)。
因此，用作为双抱簧的螺旋弹簧首次用作为防止在故障情况下无意地打开离合器的保险元件，那么所述螺旋弹簧用作为摩擦元件。根据转动方向，在闭合方向上提供足够大的摩擦力矩并且在打开方向上提供极其小的摩擦力矩。
在此利用：在打开方向上抱簧离合器与匝数和摩擦值无关地产生恒定的摩擦力矩M。
由此，利用螺旋弹簧实现行星滚子传动装置(PWG)的自锁。通过作为具有两个不同的预过盈的双抱簧的结构，在一个方向上的转动比在另一方向上的转动更小地被制动。抱簧在此在自由状态下能够不同宽度地展开并且然后在张紧状态下形成共同的外部面或者反之亦然。
本发明的另一实施方式在图20中在执行器的纵截面中示出，其中具有两个区域(构成为抱簧的第一区域A和构成为扭簧的第二区域B1)的螺旋弹簧1设置在两件式的套筒12的内径和内齿轮11的外径之间。套筒12与容纳行星件6.2的行星架6.3连接，所述行星件与螺杆2啮合，并且具有内径的不同的区域。第一区域12.1具有匹配于第一区域A(抱簧)的较小的内径，并且第二区域12.2具有匹配于螺旋弹簧1的第二区域B1(扭簧)的较大的内径。在第二区域B1上构成的第二端部1.2径向向外弯曲并且抗转动地与套筒20的第二区域20.2耦联。
内齿轮11轴向地安置在两个轴向轴承6.4之间并且经由轴向轴承环6.5固定。
因此，具有外径的内齿轮1形成轴＝第一构件并且套筒12的内径形成毂＝第二构件，在所述第一和第二构件之间设置有形成摩擦装置的螺旋弹簧1。
从图21中可见根据图20的三维图，从中可见两件式的套筒12和螺杆2。区域12.1、12.2彼此连接成壳体状，其中区域12.2具有径向向外指向的凹部12.3，螺旋弹簧的扭簧侧的第二端部1.2抗转动地挂入到所述凹部中。
在图22中，示出根据图21的没有套筒12的三维图，从中可见呈构成为抱簧的第一区域A和构成为扭簧的第二区域B1的形式的螺旋弹簧1的不同的直径区域。螺旋弹簧1的第二区域1.2相对于套筒抗转动地接合到套筒12的凹部12.3中。螺杆2在PWG中央伸展。图23示出内齿轮11的三维图。螺旋弹簧1(在此不可见)安置在所述内齿轮的未示出的外径上，同样在此未示出的行星件在所述内齿轮的内径中滚动。
图24示出套筒12的第一部分12.1的三维图并且图25以前视图示出套筒的具有挂入的抱簧(第一区域A)的第一部分12.1的原理图。套筒12的第一部分12.1类似于图7/8中的弹簧帽3具有用于螺旋弹簧1的径向向外弯曲的第一端部1.1的止挡12.4。在抱簧的端部1.1和止挡12.4之间形成扭转角α。
图26示出套筒的具有径向向外指向的凹部12.3的第二部分12.2的三维图。从图27中根据套筒12的第二部分12.2的原理图可见：螺旋弹簧1的用作为扭簧的第二区域B1的径向向外指向的第二端部1.1抗转动地挂入到凹部12.3中。
从图20、22、25、27中得出：螺旋弹簧的过渡区域C扭转90°，使得第一区域A的螺旋的高度对应于第二区域B2的螺旋的宽度，并且第一区域A的螺旋的宽度对应于第二区域B1的螺旋的高度。
在该变型形式中(图20至27)，执行器以环周路径或角度的方式进行控制，因为螺旋弹簧1以组合的抱扭簧的方式设置在PWG6的行星架6.3和内齿轮11之间。
因为套筒12(或其两个半部12.1、12.2)抗转动地与行星架6.3连接，因此其能够功能上与行星架6.3关联。
套筒12的第一半部12.1具有用于第一端部1.1的止挡12.4，所述止挡在装入的状态下相对于该第一端部1.1在抱簧(第一区域A)的闭合方向上以角度α间隔开。
第二套筒12.2具有凹部12.3，第二端部1.2抗转动地挂入所述凹部中。
内齿轮11具有圆柱形区域，在所述圆柱形区域上构建具有预过盈/干涉的螺旋弹簧1的第一区域(抱簧)。
弹簧的第二区域B1(扭簧区域)必须径向向外和向内具有用于相对于周围的构件(套筒12和内齿轮11)扭转的空间，以便对应其功能。
作用方式如下：
如果PWG6克服负载——力F运行，那么抱簧区域＝螺旋弹簧1的第一区域A在打开方向上经由由于在内齿轮11和第一区域A之间的干涉引起的摩擦来操作。在此，在打开方向上的小的牵引力矩(与摩擦值无关地)仅稍微影响PWG6的效率。如果PWG6通过负载F驱动，那么抱簧区域(第一区域A)经由由于(在内齿轮11和第一区域A之间的)干涉引起的摩擦而同步(锁紧装置)并且呈在内齿轮11和行星架6.3之间的扭簧形式的第二区域B1(由于负载)扭转，直至回复力矩(由于负载)与扭簧力矩处于平衡。通过附加的驱动或驱动马达，第二区域B2(扭簧区域)进一步扭转，直至第一端部1.1达到套筒12的第一半部12.1中的止挡12.4并且内齿轮11在螺旋弹簧1中滑动(马达驱动力矩>直至止挡的转矩)。
基本上，螺旋弹簧1也能够在内齿轮11上挂入，其中随后用于第一端部1.1的止挡12.4也必须安置在内齿轮11上或与其抗扭的构件上。圆柱形区域(摩擦区域)于是能够设置在套筒12中，如下面根据另一变型形式描述。
通过该解决方案同样能够通过使用具有两个不同的弹簧区域的双弹簧使PWG6自锁。在此处描述的替选方案中，构成为双抱簧的螺旋弹簧设置在套筒12和内齿轮11之间。螺旋弹簧1的旋转仅仅通过内齿轮11的旋转来产生。通过双弹簧(抱簧和扭簧)的不同的作用原理或预过盈(双抱簧)能够实现沿操作方向的小的摩擦和相反于该方向的提高的摩擦。该第二方向能够通过离合器的回复力单独地不在整个路径上实现，借助于马达能够克服该力，通过将用于弹簧的轴向止挡设置在第一套筒部件中，于是能够自特定的转动角起借助于马达实现更简单的复位。
图28示出类似图20中的、然而呈用作为双抱簧的螺旋弹簧1的且具有内径相同的两件式的套筒12的PWG6的纵截面并且图29示出三维视图。
螺旋弹簧1具有构成为抱簧的第一区域A和构成为抱簧的第二区域B1。第一区域A与套筒24的第一部分24.1的内径有效连接，第二区域B1与内齿轮11的外径有效连接。套筒12与容纳行星件6.2的行星架6.3抗转动连接。行星件6.2与螺杆2啮合并且内齿轮11安置在两个轴向轴承6.4之间。
具有外径的内齿轮11也在此形成轴＝第一构件并且套筒12的内径形成毂＝第二构件，在所述第一和第二构件之间设置有形成摩擦装置的螺旋弹簧1。
从图29中可见根据图28的三维图，从中可见两件式的套筒12和螺杆2。区域12.1、12.2同样彼此连接成壳体状，并且在连接区域中形成由夹板13环绕的径向向外指向的凸缘12.5。
图30示出具有根据图28/29的PWG6形式的效率优化的螺杆传动装置，所述螺杆传动装置类似于图19构成并且具有呈双抱簧形式的集成的螺旋弹簧1。构成为双抱簧的螺旋弹簧1自由地安置在形成弹簧帽的套筒12(＝毂)的内径和PWG6的内齿轮11(＝轴)的外径之间。
在这个在图28至30中示出的变型形式中，执行器以控制力或力矩的方式工作。
抱簧的第一区域A具有相对于内齿轮12的圆柱形的区域的干涉并且以摩擦配合的方式在所述内齿轮上装入。
抱簧的第二区域B2具有相对于套筒(功能上与行星架相关联)的圆柱形的区域的干涉并且摩擦配合地装入所述套筒中。该变型形式的优点在于：不需要双抱簧与周围构件的旋转关联。
将弹簧***套筒中并且以摩擦的方式作用在内齿轮的圆柱形的部段上的作用原理也能够反之亦然。
借助具有摩擦装置的根据本发明的组件可行的是：传动装置在驱动器失效时保持在其位置中或者降低或避免保持电流。在此，沿一个操作方向(例如在打开离合器时)的小的效率影响和沿另一操作方向(例如在闭合离合器时)的自锁是有利的。
借助例如集成到执行器中的PWG的传动装置，优选通过PWG的轴向运动操作离合器，在所述PWG中将螺杆的转动运动转换成轴向运动。PWG的套筒12(所述套筒例如具有径向向外指向的凸肩)在螺杆的转动运动中实现克服碟形弹簧舌片的负载的轴向运动并且操作所述碟形弹簧舌片。
附图标记列表
1螺旋弹簧
2第一端部
2.1第二端部
3弹簧帽
3.1端面
3.1’端部侧的端面
3.2凹部
3.3法兰
3.4轴套状的区域
3.5止挡
3d内径
4螺杆
5壳体
6PWG
6.1PWG壳体
6.2行星件
6.3行星架
6.4轴向轴承
7电动马达
7.1定子
7.2转子
8轴
9毂
10保持架
11内齿轮
12套筒
12.1套筒的第一区域
12.2套筒的第二区域
12.3凹部
12.4止挡
12.5凸缘
A第一区域
B第二区域
C过渡区域
b第一区域A中的螺旋的宽度
h第一区域A中的螺旋的高度
b*第二区域B1中的螺旋的宽度
h*第二区域B2中的螺旋的高度
D8轴8的外径
d9毂9的内径

Claims (11)

1.一种具有摩擦装置的组件，所述组件具有至少两个能相对彼此转动的构件，所述组件尤其用于操作车辆的离合器，
其特征在于，在能相对彼此转动的所述构件之间设置有在所述构件相对转动时影响效率/摩擦的螺旋弹簧(1)，其中所述组件至少是传动装置和/或执行器的组成部分。
2.根据权利要求1所述的具有摩擦装置的组件，其特征在于，至少局部地形成抱簧的所述螺旋弹簧(1)是单抱簧或双抱簧或抱扭簧。
3.根据权利要求1或2所述的具有摩擦装置的组件，其特征在于，所述螺旋弹簧(1)与第一构件有效连接并且与相对于所述第一构件
-能转动地，或
-能转动地且能轴向移动地
设置的第二构件有效连接。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的具有摩擦装置的组件，其特征在于，所述第一构件径向地设置在所述第二构件之内并且必要时轴向错位并且所述
-抱簧或
-双抱簧或
-抱扭簧
安置在所述第一构件和所述第二构件之间并且以第一端部(1.1)抗转动地或摩擦配合地与所述第一构件连接并且以第二端部(1.2)摩擦配合地与所述第二构件连接。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的具有摩擦装置的组件，其特征在于，所述螺旋弹簧(1)具有下述特征：
-具有第一端部(1.1)的用作为抱簧(艾特尔万公式)的第一区域(A)，其中在所述第一区域(A)中能够产生摩擦或用于实现摩擦的恒定的或可变的预过盈，
-具有第二端部(1.2)的用作为扭簧的第二区域(B1)，
-过渡区域(C)，所述过渡区域将所述第一区域(A)与所述第二区域(B1)彼此连接。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的具有摩擦装置的组件，其特征在于，构成为双抱簧的所述螺旋弹簧(1)具有下述特征：
-具有钝的第一端部(1.2)的用作为抱簧(艾特尔万公式)的第一区域(A)，其中在所述第一区域(A)中能够产生摩擦或用于实现摩擦的、相对于呈毂(9)/空心轴/孔形式的第二构件的预过盈/干涉(a1)，
-具有钝的第二端部(1.2)的用作为抱簧的第二区域(B2)，所述第二区域具有相对于呈轴(8)形式的所述第一构件的预过盈/干涉(a2)，-过渡区域(C)，所述过渡区域将所述第一区域(A)与所述第二区域(B2)彼此连接。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的具有摩擦装置的组件，其特征在于，所述组件集成到能够通过驱动器操作的行星滚子传动装置/PWG(6)或其他结构形式的传动装置中，使得通过在所述第一构件和所述第二构件之间引起的与转动方向相关的摩擦在用于驱动的执行器中相对于负载稍微提高或者在用于驱动的负载中显著地提高，以便在驱动器故障/失效时保持非自锁的PWG(6)/传动装置或者以便降低或避免保持电流。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的具有摩擦装置的组件，其特征在于，抱簧或双抱簧或者抱扭簧设置在PWG(6)的或另一传动装置的旋转元件和所述执行器的固定在壳体上的部件之间或者设置在所述PWG(6)的或另一传动装置的两个相对彼此能以不同转速转动的元件之间。
9.根据权利要求8所述的具有摩擦装置的组件，其特征在于，抱簧或双抱簧或者抱扭簧
-设置在所述PWG(6)的能够通过驱动器旋转驱动的螺杆(2)＝第一构件和以固定在机架上/固定在壳体上的方式设置的构件/弹簧帽(3)＝第二构件之间，或者
-设置在所述PWG(6)的能够通过所述驱动器旋转驱动的螺杆(2)＝第一构件和抗转动地/以固定在机架上的方式固定在所述PWG的壳体上的弹簧帽(3)＝第二构件之间，或者
-在所述PWG(6)的两个能相对彼此转动的构件之间集成到所述PWG(6)中。
10.根据权利要求9所述的具有摩擦装置的组件，其特征在于，所述抱簧或所述双抱簧或者所述抱扭簧设置在与所述PWG(6)的行星件啮合的内齿轮(11)＝第一构件的外径和在所述内齿轮(11)的区域中包围所述PWG(6)的套筒(12)＝第二构件的内径之间。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的具有摩擦装置的组件，其特征在于，抱簧或双抱簧或者抱扭簧的区域由带缠绕进而在过渡区域(C)中彼此连接，并且在所述过渡区域(C)中所述带扭转，进而所述带的横截面在第一区域(A)中具有第一定向并且在第二区域(B1/B2)中具有相对其转动的定向。
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