JP4660655B2 - 駆動装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、周方向で相対回動可能に配置された2つの構成部分の間の軸方向の相対運動を得るための駆動装置であって、第1の構成部分に対して位置固定された少なくとも1つの係合手段が設けられており、該係合手段が、第2の構成部分に相対回動不能に対応配置された巻成されたばねの少なくとも2つの隣接した巻き条の間に係合しており、少なくとも一方の構成部分が他方の構成部分に対して回転駆動されるようになっている形式のものに関する。
【0002】
【従来の技術】
このような形式の駆動装置は、ドイツ連邦共和国特許第10033649号明細書に基づき公知である。公知先行技術によるこのような駆動装置の欠点は、当該駆動装置と、駆動させいた手段、たとえば車両クラッチとの手間のかかる組付けである。
【0003】
【特許文献1】
ドイツ連邦共和国特許第10033649号明細書
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の根底を成す課題は、冒頭で述べた形式の駆動装置を改良して、当該駆動装置と、駆動させたい手段との一層簡単な結合を可能にするような駆動装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明の構成では、第2の構成部分が、保持手段によって、軸方向に移動させたい別の手段に解離可能に結合されており、該別の手段と第2の構成部分との結合が、第2の構成部分に対する第1の構成部分の少なくとも1つの位置で解離されているようにした。
【0006】
【発明の効果】
したがって、前記別の手段は駆動装置の所定の位置でこの駆動装置から解離され得るようになる。このことは特に車両クラッチの駆動装置において、車両クラッチが全負荷ばねにより部分範囲内で駆動装置に引張負荷を加える場合に有利になる。この場合には、前記別の手段が駆動装置から解離されている範囲をクラッチの押圧範囲に設定することができるので、通常運転では、駆動装置により前記別の手段に加えられた押圧力に基づき、両構成部分の間に引張負荷耐性を有する結合を形成する必要がなくなる。本発明は、伝達されるべき引張力および押圧力と相まった取外しおよび組付けを可能にする。
【0007】
本発明の有利な構成では、前記保持手段が、第2の構成部分に対する第1の構成部分の第1の軸方向の移動範囲では閉じられた位置をとっており、第2の構成部分に対する第1の構成部分の第2の軸方向の移動範囲では開かれた位置をとっている。「移動範囲」とは、運転時に得られる駆動装置の移動経路を意味し、この移動経路は第1の移動範囲と第2の移動範囲とに分割されている。したがって、移動範囲は、引張力も押圧力も伝達され得るように前記別の手段が当該駆動装置に結合されている範囲と、当該駆動装置から前記別の手段へ押圧力しか伝達され得ない範囲とに分割されている。したがって、両構成アッセンブリの解離された結合の範囲は正確に規定されている。
【0008】
前記保持手段は半径方向に移動可能なクランプばねであるか、または半径方向に旋回可能なクランプばねであってよい。「クランプばね」とは、所定の位置で摩擦接続的な結合または形状接続的な結合(係合に基づく嵌合による結合)を形成することのできるあらゆる結合手段を意味する。結合手段はそれ自体、際立った可撓性もしくはフレキシブル性を有している必要はない。旋回可能なクランプばねが使用される方が有利である。なぜならば、この運動は、クランプばねを片側で旋回可能に位置固定する手段によって、より簡単に実現され得るからである。
【0009】
当該駆動装置の別の改良形では、前記クランプばねが、前記別の手段に設けられた突起を取り囲んで係合するようになっている。爪状の結合部が特に簡単かつ正確に製作され得る。このような爪状の結合部は両部分の確実な嵌め合いを保証する。「突起」とは、軸方向で力で負荷され得る面または縁部を形成するいかなる突出部をも意味する。
【0010】
当該駆動装置のさらに別の改良形では、前記クランプばねが、第1の軸方向の移動範囲でストッパによって半径方向で位置固定されている。このストッパはこの場合、回転可能にクランプばねに結合されていて、しかもハウジング固定に位置固定されていてよい。
【0011】
当該駆動装置のさらに別の改良形では、前記クランプばねが段部を有している。この段部により、たとえばストッパへ向かう軸方向の移動時に旋回運動を生ぜしめることが可能となる。
【0012】
当該駆動装置のさらに別の改良形では、前記クランプばねが、第1の軸方向の移動範囲で前記ストッパによって、閉じられた位置へ押圧される。
【0013】
当該駆動装置のさらに別の改良形では、前記クランプばねが、第2の軸方向の移動範囲で前記ストッパによって負荷解除されるか、もしくは解放される。
【0014】
当該駆動装置のさらに別の改良形では、前記ストッパが、周方向に配置されたピンを有している。このピンは前記クランプばねに設けられた前記段部と共に案内路を形成することができる。この案内路に沿って前記クランプばねの前記旋回運動を行うことができる。
【0015】
前記ストッパとの負荷耐性を有する結合を得るためには、前記ピンが、前記ストッパに設けられたラグによって取り囲まれるように係合されて位置固定されていてよい。このピンは非常ロック解除装置として働く。当該軸方向駆動装置が引張運転時に故障した場合、このピンを回転させて、クランプ装置を解除することができる。軸受けは自由となり、クラッチを分解することができる。
【0016】
さらに別の有利な構成では、前記別の手段がクラッチのレリーズベアリングである。
【0017】
本発明の根底を成す課題はさらに、当該駆動装置のために必要とされる構成スペースを減少させることである。
【0018】
この課題は本発明の第2の構成において、周方向で相対回動可能に配置された2つの構成部分の間の軸方向の相対運動を得るための駆動装置であって、第1の構成部分に対して位置固定された少なくとも1つの係合手段が設けられており、該係合手段が、第2の構成部分に相対回動不能に対応配置された巻成されたばねの少なくとも2つの隣接した巻き条の間に係合しており、少なくとも一方の構成部分が他方の構成部分に対して回転駆動されるようになっている形式のものにおいて、前記係合手段が、循環する複数の転動体を有しており、該転動体が前記ばねと、2つの隣接した巻き条の間で係合していることを特徴とする駆動装置により解決される。転動体は、転がり軸受けから知られている任意の形状、たとえば円筒体、円錐体、レンズ体、球面ころ形状を有していてよい。
【0019】
前記転動体がボールであると有利である。この場合、たとえば玉軸受け(ボールベアリング)から知られている市販のボールを使用することができる。
【0020】
当該駆動装置の別の改良形では、前記ボールが、該ボールの赤道円周外で前記ばねと係合している。このことは、これらのボールが、直径よりも小さな部分でしかばねと係合していないことを意味する。
【0021】
当該駆動装置のさらに別の改良形では、前記ボールが、楕円形または円形の軌道に沿って循環するようになっている。楕円形または円形の軌道の代わりに、ばねにより仕切られた円周内に延びていて、かつばねの円周の小さな部分にわたってしかばねと接触しないような任意の軌道を選択することができる。
【0022】
当該駆動装置のさらに別の改良形では、前記ばねが円形線材ばねまたは成形ばねである。
【0023】
当該駆動装置のさらに別の改良形では、前記ボールが、半径方向で前記ばねの内側に配置されている。択一的な構成では、前記ボールが、半径方向で前記ばねの外側に配置されていてよい。
【0024】
当該駆動装置のさらに別の改良形では、当該駆動装置がプリロードばねを有しており、該プリロードばねが、前記係合手段により第2の構成部分に加えられるトルクを受け止めるようになっている。前記係合手段が回転すると、この係合手段は、この係合手段と前記ばねとの間に強制的に生じる摩擦により、第2の構成部分にトルクを加える。このトルクは、もはや特別な案内手段、たとえば軸方向に延びる溝/キー組合せを介して受け止められるのではなく、単にプリロードばねによってのみ受け止められる。
【0025】
当該駆動装置のさらに別の改良形では、第1の構成部分が外部の駆動装置により駆動され得る。したがって、当該駆動装置の内部に配置された電動モータ式の駆動装置、つまり駆動装置の一方の部分がロータとして、他方の部分がステータとしてそれぞれ形成されているような駆動装置を不要にすることができる。
【0026】
前記外部の駆動装置は巻掛け伝動装置であってよい。「巻掛け伝動装置」とはケーブル状の駆動手段を使用するあわゆる駆動装置を意味する。このことは、たと引張ケーブル、Vベルト、円形ベルト、歯付ベルト、歯付の円形ベルト、チェーン駆動装置またはこれに類するものであってよい。
【0027】
択一的な構成では、前記外部の駆動装置が歯車伝動装置として形成されていてよい。
【0028】
この場合、前記歯車伝動装置と軸受けとは、スリーブの内側に配置されているか、またはスリーブの外側に配置されていてよい。
【0029】
当該駆動装置のさらに別の改良形では、前記歯車伝動装置と軸受けとが、プリロードばねの延長上に配置されている。
【0030】
当該駆動装置のさらに別の改良形では、前記歯車伝動装置が多段式に形成されている。この手段は、得られる変速比を高めるために役立つ。
【0031】
当該駆動装置のさらに別の改良形では、前記歯車伝動装置が第2の歯車を有しており、該第2の歯車が内歯列を備えている。内歯列を備えた歯車と、外歯列を備えた歯車との組合せにより、伝動装置の特に小さな構成スペースを達成することができる。
【0032】
当該駆動装置のさらに別の改良形では、一方の構成部分の、他方の構成部分に対する回転駆動が、ニューマチックモータにより行われる。ニューマチックモータとしては、この場合、任意の往復動ピストンモータまたは回転ピストンモータまたはターボ機械が挙げられる。駆動装置自体がセルフロック式に形成されていると有利である。この場合には、ニューマチックモータの付加的な遮断機構を不要にすることができる。択一的な構成では、前記ニューマチックモータが、たとえば機械的なロックまたは回転ピストンモータの圧縮空気供給の遮断によって遮断され得るようになっている。
【0033】
当該駆動装置のさらに別の改良形では、前記ニューマチックモータが、直接に前記歯車伝動装置、巻掛け伝動装置、引張ケーブル、Vベルト、円形ベルト、歯付ベルト、歯付の円形ベルトまたはチェーン駆動装置を駆動し得るようになっている。この駆動は、たとえばニューマチックモータを駆動手段のうちの1つ、たとえば歯車、ベルトプーリまたは歯車伝動装置の駆動軸に相対回動不能に連結することによって行うことができる。
【0034】
冒頭で挙げた課題は、さらに、周方向で相対回動可能に配置された2つの構成部分の間の軸方向の相対運動を得るための駆動装置であって、第1の構成部分に対応配置された少なくとも1つの係合手段が設けられており、該係合手段が、第2の構成部分に相対回動不能に対応配置された巻成されたばねの少なくとも2つの隣接した巻き条の間に係合しており、少なくとも一方の構成部分が他方の構成部分に対して回転駆動されるようになっている形式のものにおいて、前記係合手段が偏心体板を有していることを特徴とする駆動装置によっても解決される。
【0035】
「偏心体板」とはこの場合、まず一般に板形の平坦な構成部分を意味する。
【0036】
当該駆動装置の改良形では、前記偏心体板が円形の外周を有している。
【0037】
当該駆動装置の別の改良形では、回転軸線と、前記偏心体板の円中心点とが、偏心間隔分だけ互いに間隔を置いて配置されていると有利である。偏心間隔と、偏心体板の円形の外周との組合せに基づき、第1の構成部分の回転時に偏心体板の偏心運動が生じる。
【0038】
さらに別の改良形では、前記偏心体板の対称軸線が、当該駆動装置の回転軸線に対して所定の角度だけ傾けられて配置されていてよい。これにより、偏心運動と共に、すりこぎ運動、つまり回転軸線の方向に向けられた周期的な往復運動の分だけ補足された偏心体の運動が得られる。
【0039】
当該駆動装置のさらに別の改良形では、前記偏心体板の対称軸線が、当該駆動装置の回転軸線に対してねじれの位置をとるように配置されている。「ねじれの位置(windschief)」とは、互いに交差しない、非平行に配置された2つの直線に対する、ジオメトリ(幾何学)により知られている呼称を意味する。すなわち、偏心体板は「回転斜板(Taumelscheibe)」として形成されていてよい。
【0040】
当該駆動装置のさらに別の改良形では、前記偏心体板が、偏心体内側板と偏心体外側板とを有している。この場合、偏心体外側板が、ほぼ一定の板幅を有していると有利である。
【0041】
当該駆動装置のさらに別の改良形では、前記偏心体内側板と前記偏心体外側板との間に軸受け、有利には転がり軸受け、特に有利には玉軸受けが配置されている。この手段により、偏心体の外側の部分、つまり偏心体外側板は、自由に回転可能に支承されている。
【0042】
冒頭で挙げた課題はさらに、請求項1から43までのいずれか1項記載の駆動装置を複数個有している装置によっても解決される。特に、駆動されるべき手段、たとえばクラッチ等が複数個設けられている場合には、構成スペースおよび組付け可能性に関する、前で説明した利点が有効になる。
【0043】
特に、冒頭で挙げた課題は、ツインクラッチ、特に自動車のツインクラッチを操作するための、請求項1から43までのいずれか1項記載の駆動装置を2個有している装置により解決される。
【0044】
当該装置の改良形では、当該装置が、第1の支承スリーブを備えた第1の転動体装置と、第2の支承スリーブを備えた第2の転動体装置とを有しており、第2の支承スリーブが第1の支承スリーブを同軸的に取り囲んでいる。
【0045】
当該装置の別の改良形では、前記第1の支承スリーブが第1の歯列を有しており、かつ/または前記第2の支承スリーブが第2の歯列を有している。
【0046】
当該装置のさらに別の改良形では、前記第1の歯列が第1の調節歯車と噛み合っており、かつ/または前記第2の歯列が第2の調節歯車と噛み合っている。これらの歯車が軸および中空軸によって駆動されない場合には、これらの歯車は所定の角度でねじられていなければならない。
【0047】
当該装置のさらに別の改良形では、前記第1の調節歯車と前記第2の調節歯車とが、同軸的に配置されている。
【0048】
当該装置のさらに別の改良形では、前記第1の調節歯車と前記第2の調節歯車とが、同軸的に配置された駆動軸によって駆動可能である。
【0049】
本発明はさらに、請求項1から43までのいずれか1項記載の駆動装置を有する少なくとも1つのレリーズベアリングを備えた車両クラッチならびに本明細書中に開示されている特徴を有する機械構成部分に関する。
【0050】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面につき詳しく説明する。
【0051】
図1には、クラッチ装置2を備えた軸方向駆動装置1の1実施例が示されている。この軸方向駆動装置1はダイヤフラムスプリング4を備えたレリーズベアリング3を介して、自体公知の形式でクラッチ装置2に結合されている。クラッチ装置2自体は同じく自体公知であるので、詳しくは図示されていない。
【0052】
軸方向駆動装置1はシャフト5を取り囲むように配置されていて、ハウジング固定の構成部分6に相対回動不能に取り付けられている。軸方向駆動装置1は、シャフト5を中心にして回転可能に配置された係合手段7と、コイルばね8とを有している。係合手段7はコイルばね8の巻き条の間に配置されている。係合手段7が回転すると、コイルばね8の個々の巻き条は係合手段7の一方の側から他方の側へ送られる。こうして、係合手段7の回転運動に基づいて、コイルばね8全体を係合手段7の一方の側から他方の側へ送ることができ、ひいては軸方向の運動を得ることができる。係合手段7ならびにコイルばね8は一緒になって1つのばねスピンドル9を形成している。
【0053】
係合手段7はスリーブ10に配置されている。このスリーブ10は第1の転がり軸受け11によって、ハウジング固定の構成部分6に対して回転可能に配置されている。スリーブ10は係合手段7と一緒に、たとえばステータ12の形の電動モータ式の駆動装置によって駆動可能である。コイルばね8はハウジング13によって取り囲まれて把持され、こうしてばねパッケージとして団結される。ハウジング13は軸方向でスリーブ10に沿って摺動可能である。
【0054】
ハウジング13はクランプばね14によって、レリーズベアリング3に設けられた突起15に結合されている。クランプばね14はストッパ16により位置固定される。
【0055】
図1に示した状態では、軸方向駆動装置1が後側の位置に位置しており、コイルばね8、ひいてはレリーズベアリング3は、このコイルばね8もしくはレリーズベアリング3がトランスミッションハウジング6bへ向かってできるだけ大きく運動させられている位置に位置している。この位置は通常、クラッチ装置2の連結されたクラッチ位置に相当している。
【0056】
図2には、コイルばね8とハウジング13とレリーズベアリング3との、図1の位置に対して他方の極端位置が示されている。この位置は通常、クラッチ装置2の連結解除されたクラッチ位置に相当している。図2から判るように、クランプばね14はレリーズベアリング3寄りの側でレリーズベアリング3から持ち上げられている。したがって、クランプばね14はレリーズベアリング3の突起15をもはや取り囲んでいない。したがって、図3に示したように、レリーズベアリング3をクラッチ装置2全体と共に軸方向駆動装置1から引き出すことができる。このためには、クランプばね14が相応して予荷重もしくはプリロードをかけられていて、かつ段部17を有している。ストッパ16には複数のピン18が固定されている。これらのピン18は図1に示した第1の移動範囲ではクランプばね14を半径方向内側へ向かって押圧しているので、クランプばね14はレリーズベアリング3の突起15を取り囲むようにしっかりと係合している。図2に示した第2の移動範囲では、クランプばね14がピン18とストッパ16とによって、もはや半径方向内側へ向かって押圧されなくなるので、クランプばね14はその固有の予荷重もしくはプリロード等に基づいて図2の位置にまで旋回させられる。この場合、旋回運動に対して択一的に、たとえば半径方向における並進運動も考えられる。
【0057】
保持手段であるクランプばね14は第1の軸方向の移動範囲では閉じられた位置をとり、第2の軸方向の移動範囲では開かれた位置をとる。クランプばね14は第1の軸方向の移動範囲ではストッパ16によって、閉じられた位置に押圧される。第2の軸方向の移動範囲では、クランプばね14が、開かれた位置へ押圧されるか、またはストッパ16から解離され、そしてたとえば固有の予荷重もしくはプリロードに基づいて、開かれた位置にまで運動させられる。
【0058】
図1、図2および図3に示した機構に基づき、レリーズベアリング3は、軸方向駆動装置1によりクラッチ装置2に引張力が加えられ得る範囲でしか、互いに固く結合されなくなる。この範囲では、クラッチが通常、線状のプリロードばねによりアシストされているので、クラッチはこのばねの力に抗して閉鎖されなければならない。この範囲ではクラッチが、ばねの舌片剛性に抗してのみ、引き続き引き締められる。軸方向駆動装置1がレリーズベアリング3に押圧力を加えるだけでよい範囲では、形状接続的な結合、つまり係合に基づいた嵌合による結合は生じない。したがって、この位置では、軸方向駆動装置1をクラッチ装置2から解離して取り外すことができる。
【0059】
図4には、ピン18と共にストッパ16が図示されている。図4(a)には上から見た図が示されており、図4(b)には側面図が示されており、図4(c)には図4(b)のIV−IVに沿った断面図が示されている。ストッパ16は主として金属薄板ストリップから成っており、この金属薄板ストリップは2つの打抜き加工部によって内側のラグ19と外側のラグ20とに分割されている。外側のラグ20は、ほぼ円セグメント形もしくは扇形の凹設部21を備えている。図4(c)から判るように、ピン18は溝状の切欠き22を有している。この切欠き22内には、内側のラグ19が係合しており、したがって内側のラグ19はピン18をストッパ16に位置固定している。ストッパ16は舌片23を有しており、この舌片23によってストッパ16はハウジング固定の構成部分6に位置固定可能となる。
【0060】
図5には、本発明による駆動装置の択一的な別の実施例が示されている。この実施例では、係合手段として、循環する複数の転動体が使用される。軸方向駆動装置1は側方から見た図で部分的に段面されて図示されている。この軸方向駆動装置1は、特に転動体30として形成された、引張方向もしくは推動方向で有効となる係合手段7を備えた軸方向駆動装置である。転動体30は半径方向で見てコイルばね8の内側に配置されている。このためには、転動体30が転動体ケージ31に配置されている。転動体ケージ31は転動体30の循環を可能にする。転動体30の循環路は偏心的に形成されているので、転動体30は1点でしかコイルばね8と係合していない。循環路は2つの範囲に分割されており、この場合、第1の範囲はコイルばねとの接触を可能にする。すなわち、第1の範囲は円形に形成されている。同じく円形に形成されている第2の範囲はコイルばねを変向範囲において解放する。この実施例では、転動体30が第1の転動体軌道32と第2の転動体軌道33とに配置されている。したがって、図5に示した軸方向駆動装置1の推動方向では、図5で見て第2の転動体軌道33の転動体30がコイルばね8と係合するようになっており、引張方向では相応して、第1の転動体軌道32の転動体30がコイルばね8と係合するようになっている。もちろん、軸方向駆動装置1が引張方向または推動方向のいずれか一方の方向でしか使用されない場合には、それぞれ一方の転動体軌道32;33を不要にすることができる。なぜならば、クラッチの連結を解除するための軸方向力は一方の運動方向でしか生じず、そして連結解除されたクラッチの締結しようとする力に基づいて転動体30に対するコイルばね8の接触が維持されるからである。こうして、この軸方向駆動装置1は、強制的に開放されているか、または閉鎖されていてよいプッシュ式のクラッチおよび/またはプル式のクラッチのために使用することができる。
【0061】
転動体ケージ31はスリーブ10に配置されていて、転動体30と一緒になって係合手段7に相当している。スリーブ10は転がり軸受け35によって回転可能に支承されていて、それと同時に電動モータ式の駆動装置のロータとしても働く。このためには、軸方向駆動装置1の内部にステータ巻き条36が配置されている。
【0062】
図示の実施例では、転動体30がボールである。しかし択一的には別の転動体ジオメトリ、たとえば球面ころ状(tonnenartig)の転動体を使用することもできる。ボールはこの実施例では、これらのボールがその円周直径の一部でしかコイルばね8と係合しないように配置されている。ボールの軌道は65゜の範囲にまでは均一な直径を有しており、そしてこの65゜の範囲でボールの軌道はより小さな直径へ変化する。したがって、各軌道は360゜の範囲にわたって変向範囲を有している。言い換えれば、ボールはボールの赤道円周外でコイルばねと係合している。転動体ケージ31により規定されたボール循環軌道は、以下の実施例ではほぼ楕円形に設計されているので、これらのボールは1個所でしかコイルばね8と係合していない。この場合、ほぼ楕円形の循環面の代わりに、たとえば偏心的に配置されたほぼ円形の循環軌道を使用することもできる。コイルばね8としては、この実施例では、図5からも判るように、単純な円形線材ばねを使用することができる。扁平なばね巻き条から成るばねに比べて、このような円形線材から成るばねの方が簡単にかつ廉価に製造することができ、そして通常では規格部品として入手することができる。
【0063】
ハウジング13は、たとえば溝・キーシステム(図示しない)によって、ハウジング固定の構成部分6に対して相対回動防止されている。ハウジング固定の構成部分6は、たとえば、トランスミッションハウジング6b(図示しない)に軸方向駆動装置1を固定するための複数の孔42を備えた環状のフランジ41を有している。
【0064】
ハウジング13はストッパ手段43を有している。このストッパ手段43を用いて、ハウジング13は、図1に示したレリーズベアリング(図5には図示されていない)と協働する。レリーズベアリングはこの場合、図1に示した形式でハウジング13と固定されていてよい。図示されていない実施例では、コイルばね8が半径方向で見て転動体30の外側に配置されている。
【0065】
図6には、外部の駆動装置を備えた本発明による軸方向駆動装置のさらに別の択一的な実施例が示されている。この場合、軸方向駆動装置の内部にロータとステータとが配置されているような、前で説明した実施例で使用された電動モータ式の調節機構の代わりに、外部の駆動装置が設けられている。この外部の駆動装置は、たとえばニューマチック式、ハイドロリック式または電動モータ式のモータ駆動装置または引張ケーブル機構またはこれに類するものであってよい。
【0066】
前で説明した実施例に対して同一の構成部分は、この実施例でも同じ符号で示されている。軸方向駆動装置1はハウジング固定の構成部分6を有しており、このハウジング固定の構成部分6はフランジによってハウジング(図示しない)に固定され得る。コイルばね8がハウジング13によって取り囲まれて、レリーズベアリング3の軸方向の移動調節を可能にする。コイルばね8の軸方向運動は複数の転動体30によって行われる。これらの転動体30は、前で説明した実施例の場合と同様に転動体ケージ31に配置されている。前で説明した実施例とは異なり、この実施例では転動体ケージ31が半径方向でコイルばね8の外側に配置されている。すなわち、転動体30の軌道はコイルばね8の外側に延びている。転動体ケージ31は駆動スリーブ37に結合されており、この駆動スリーブ37内には、たとえば駆動ピン38が係合している。さらに保護スリーブ39が設けられており、この保護スリーブ39は装置全体を外部に対してシールするために働く。
【0067】
図7は図6に示した軸方向駆動装置1を、完全に引き込まれた状態で示している。相応して、図8は図6および図7に示した軸方向駆動装置1を中間のストローク位置で示している。
【0068】
コイルばねとして形成されたプリロードばね40が設けられており、このプリロードばね40は第1に、軸方向駆動装置1全体に予荷重もしくはプリロードをかけるために働く。これにより、外部から加えられた押圧負荷の際に引張方向においても押圧方向においても、コイルばね8の十分に均一な負荷が達成される。プリロードばね40は第2に、軸方向駆動装置1の移動調節時にコイルばね8により生ぜしめられるトルクを受け止めるために働く。このためには、ねじれに対するプリロードばね40の剛性が相応して高く設定されなければならない。プリロードばね40は、軸方向案内のために働くキー・溝装置の代わりとして使用される。
【0069】
図6〜図8に示した軸方向駆動装置1の実施例では、転動体30が半径方向で見てコイルばね8の外側に配置されている。
【0070】
図9には、図6に示した実施例による外部の駆動装置を備えた軸方向駆動装置1のための引張ケーブル駆動装置(Seilzugantrieb)が示されている。この実施例では外側のハウジング部分がハウジング固定の部分に対して相対回動させられるので、このことは汎用の巻掛け駆動装置を用いて行うことができる。このような駆動装置の例として、図9に示した実施例につき引張ケーブル操作部について説明する。図示の軸方向駆動装置1はハウジング固定の構成部分6によって、図示されていないハウジングもしくはクラッチハウジングにねじ締結されている。軸方向駆動装置1には、エンドレスケーブル44が巻き掛けられており、このために軸方向駆動装置1には溝45が設けられている。このエンドレスケーブル44はローラ46を介して案内されており、このローラ46はアーム47に取り付けられている。エンドレスケーブル44はテンショナ48によりテンション付与される。テンショナ48は第2のローラ49により形成される。この第2のローラ49はガイドロッド50に沿って移動可能に配置されていて、ばね51によって軸方向駆動装置1の方向に押圧される。テンショナ48はこうしてエンドレスケーブル44を変位させて、このエンドレスケーブル44にテンションを加える。軸方向駆動装置1の駆動は、たとえばローラ46の電動モータ式、ハイドロリック式またはニューマチック式の駆動により行うことができる。
【0071】
図10には、軸方向駆動装置1のさらに別の択一的な実施例が示されている。
転動体ケージ31には複数の転動体30が配置されている。この転動体ケージ31の回転はこの場合、歯列52を介して行われる。この歯列52はスリーブ10の、ハウジング固定の構成部分6に面した側に配置されている。ハウジング固定の軸(図示しない)によって支承された歯車53が設けられており、この歯車53は、歯列52によって転動体ケージ31を駆動するために働く。第1の歯車53は第2の歯車54によって駆動される。この実施例では、転動体ケージ31を支承するために働く転がり軸受け35が、ハウジング固定の構成部分6に配置されている。スリーブ10は転がり軸受け35を取り囲んで把持している。コイルばね8と転動体30と転動体ケージ31の配置形式は、図6に示した配置形式に相当している。この場合にも、プリロードばね40はハウジング13の相対回動防止のために働く。
【0072】
図11には、図10に示した実施例と比較可能な配置が示されている。図11の実施例では、転がり軸受け35が半径方向で見てスリーブ10の外側に配置されている。この場合にも、スリーブ10は歯列52を備えている。この歯列52は、第2の歯車54と噛み合っている第1の歯車53によって駆動される。さらにスペーサスリーブ55が設けられており、このスペーサスリーブ55は転がり軸受け35を軸方向で位置固定するために、ひいては転動体ケージ31を軸方向で位置固定するために働く。
【0073】
図12には、歯車駆動装置を備えた軸方向駆動装置の第3実施例が示されている。玉軸受けとして形成された転がり軸受け35の配置形式は図10に示した実施例における玉軸受けもしくは転がり軸受け35の配置形式にほぼ相当している。しかし図12の実施例では、転がり軸受け35が半径方向で小径方向にずらされているので、プリロードばね40は転がり軸受け35に支持され得るようになる。
【0074】
図13および図14には、図12に示した実施例と比較可能な軸方向駆動装置の実施例が示されている。しかし図12の実施例とは異なり、図13および図14の実施例では、傘形の歯列52が使用される。この傘形の歯列52には第1の歯車53が噛み合っている。第1の歯車53には、第3の歯車56が相対回動不能に結合されている。この第3の歯車56は第1の歯車53よりも著しく小さな直径を有している。第2の歯車54はこの場合、内側歯列を備えていて、かつその回転軸線が第1の歯車53と第3の歯車56との共通の回転軸線の外側に位置するように配置されている。こうして、極めて小さな構成スペースにおいて2段式の伝動装置が実現される。
【0075】
図15には、二重の軸方向駆動装置を備えたツインクラッチ(Doppelkupplung)が概略的に図示されている。このツインクラッチは第1のレリーズベアリング61を備えた第1のクラッチ(図示しない)と、第2のレリーズベアリング62を備えた第2のクラッチ(図示しない)とを有している。第1のレリーズベアリング61には、第1の軸方向駆動装置63が作用する。これに相応して、第2のレリーズベアリング62には第2の軸方向駆動装置64が作用する。第1の軸方向駆動装置63と第2の軸方向駆動装置64とは、互いに対してほぼ同軸的に配置されている。図15から判るように、第1の軸方向駆動装置63は第1の可動のハウジング65を有しており、この第1の可動のハウジング65によって第1のコイルばね66を軸方向に運動させることができる。この第1のコイルばね66は第1の転動体装置67によって軸方向に運動させられる。この第1の転動体装置67は回転可能な第1のケージ68内に配置されている。この第1のケージ68は第1の支承スリーブ69に結合されている。この第1の支承スリーブ69の、第1のレリーズベアリング61とは反対の側は、第1の歯列70を有している。この第1の歯列70を介して第1の支承スリーブ69には、第1の調節歯車71が噛み合っている。この第1の調節歯車71は第1の支承スリーブ69をその長手方向軸線を中心にして回転させることができるので、第1のコイルばね66は第1の可動のハウジング65を軸方向に移動させることができる。第2の軸方向駆動装置64は第2のレリーズベアリング62と作用結合されていて、構造的に第1の軸方向駆動装置63に相応して形成されている。第2の軸方向駆動装置64は第2の可動のハウジング72と、第2のコイルばね73と、第2の転動体装置74と、第2のケージ75と、第2の支承スリーブ76と、第2の歯列77とを有しており、この第2の歯列77は第2の調節歯車78と噛み合っている。図15の下側の範囲から判るように、第1のケージ68も第2のケージ75も、第1の玉軸受け80ならびに第2の玉軸受け81を介して回転可能に、しかし軸方向では位置固定されて、1つの保持装置83に結合されている。この保持装置83は別の玉軸受け84を介して保持クラウン85に結合されている。
【0076】
第1の調節歯車71を回転させることにより、第1の可動のハウジング65を軸方向に移動調節することができ、こうして第1のクラッチを第1のレリーズベアリング61により操作することができる。相応して、第2の調節歯車78を回転させることにより、第2の可動のハウジング72を移動調節することができ、こうして第2のレリーズベアリング62を介して第2のクラッチを操作することができる。第1の調節歯車71と第2の調節歯車78とは、たとえば互いに内外に同心的に延びる軸を介して駆動され得る。すなわち、第2の調節歯車78は中空軸を介して駆動され、そしてこの中空軸内に第1の調節歯車71のための調節軸が配置されている。
【0077】
図16には、本発明による作動駆動装置のさらに別の実施例が平面図で示されている。この場合、作動駆動装置のうち機能を理解する上で必要となるコンポーネントしか図示されていない。スリーブ10は、たとえば前で図1につき説明した実施例に相応して電動モータ式の駆動装置のロータとしても働き、そしてステータ巻き条(図示しない)を備えたステータ(図示しない)を取り囲んでいる。このスリーブ10を通って、トランスミッション出力軸(同じく図示しない)が案内されている。図示の装置の機能形式を理解し易くするために、寸法比は歪曲されて図示されている。スリーブ10は回転軸線93を中心にして回転可能に支承されている。このスリーブ10には、偏心体が配置されている。この偏心体は偏心体内側板90を備えており、この偏心体内側板90の外周は円形に形成されている。この外周の円中心点は図16および図17に符号94で示されている。回転軸線93と偏心体もしくは偏心体内側板90の円中心点94との間には、偏心間隔95が存在する。偏心体内側板90の外周には、外周面に沿って玉軸受け91が設けられている。この玉軸受け91には、偏心体外側板92が回転可能に支承されている。偏心体内側板90と玉軸受け91と特に偏心体外側板92とは、前で説明した実施例に相応して係合手段7を形成する。偏心体外側板92は、ほぼ均一の板幅96を有していて、偏心体内側板90に対して自由に回転可能に支承されている。偏心体内側板90と玉軸受け91と偏心体外側板92とは、さらに回転軸線93に対して角度γだけ傾倒されている。したがって、スリーブ10の回転時に偏心体内側板90と玉軸受け91と偏心体外側板92とは、一種のすりこぎ運動を実施する。すなわち、偏心体内側板90と玉軸受け91と偏心体外側板92との対称軸線98は、角度γの2倍の大きさに相当する開き角度を有する二重円錐体の周面に沿った運動を実施する。角度γはこの場合、前で説明したように実際よりも誇張して図示されている。
【0078】
偏心体外側板92の偏心運動ならびにすりこぎ運動に基づき、偏心体外側板92は、図16に示したように回転軸線93と偏心体の円中心点94とを通って延びる結合線99を中心として前後に位置する範囲で、図17に示したようにコイルばね8のばねパッケージ内に押し込まれる。偏心体外側板92とコイルばね8の個々の巻き条との間のオーバラップ範囲は、円周の一部であるに過ぎず、図16に符号100で示されている。スリーブ10が回転させられると、偏心体外側板92はコイルばね8との係合に基づき、回動を妨げられるので、偏心体外側板92は図16に示したX−Z平面内でほぼ並進的な運動を実施する。偏心軸線と回転軸線との間の角度γに基づき、偏心体外側板92はさらに、図17に示したX−Y平面内で往復運動を実施する。
【0079】
前で説明した運動に基づき、オーバラップ範囲100、つまり偏心体外側板92がコイルばね8内に押し込まれる範囲は、スリーブ10の回転方向にスリーブ10の角速度で巡回する。すなわち、偏心体外側板92は繰返し繰返しコイルばね8の別の個所でばねパッケージ内に押し込まれる。
【0080】
偏心体外側板92の前で説明した運動を理解するための1つの考え方としては、玉軸受け91の機能はないものと考えれば理解し易くなる。そうすると、偏心体外側板92は偏心体内側板90に固く結合されていることになる。オーバラップ範囲100の運動はこの場合、前で説明した係合手段7の運動に相当するものとなる。その場合にも、偏心体外側板92はコイルばね8の個々のばね巻き条に沿って案内される。そして、コイルばね8の個々の巻き条に沿った偏心体外側板92のこのような滑り運動を阻止するために、玉軸受け91が設けられているわけである。この場合には、コイルばね8のばねパッケージを通じて偏心体外側板92の常に同じ個所が滑り運動してしまう代わりに、コイルばね8のばねパッケージ内への偏心体外側板92の、ほぼ半径方向に延びる運動しか行われない。すなわち、偏心体外側板92は半径方向でコイルばね8のばねパッケージ内に押し込まれ、再び引き出され、かつそれと同時にその都度別の個所に押し込まれ、そして引き出され、このような過程が繰返し続けられる。玉軸受け91によって偏心体内側板90に沿って偏心体外側板92が自由に回転可能となることに基づき、コイルばね8のばねパッケージ内への偏心体外側板92の押込み・引出し時における摩擦抵抗さえ克服すれば済むようになり、そして、偏心体外側板92が、前で説明した係合手段7に相応してコイルばね8のばねパッケージを通じて回転運動させられてしまう場合に発生する摩擦抵抗を克服する必要はもはや生じない。このような手段により、スリーブ10、ひいては偏心体内側板90を回転させるために、著しく小さなトルクが加えられるだけで済むようになる。
【0081】
コイルばね8は、前で説明した実施例と同様にハウジング13内に配置されている。このハウジング13はこの実施例では図17に概略的にしか図示されていない。
【0082】
偏心体外側板92の対称軸線98、ひいては玉軸受け91および偏心体内側板90の対称軸線98は、軸方向駆動装置1の回転軸線93に対してねじれの位置をとるように(windschief)配置されていてもよい。言い換えれば、対称軸線98は回転軸線93に対して角度γだけ傾けられていて、しかも両軸線は互いに交差せずに、互いに相互間隔を置いて互いの傍らを通って案内される。これによって、スリーブ10の回転時に、偏心体外側板92はねじ山に似た運動を実施する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による軸方向駆動装置を、組み込まれた状態で後側の位置で示す断面図である。
【図2】図1に示した軸方向駆動装置を前側の位置で示す断面図である。
【図3】図2に示した軸方向駆動装置を、レリーズベアリングが引き出された状態で示す図である。
【図4】ピンと共にストッパを、上から見た図(a)と、側方から見た図(b)と、(b)のIV−IVに沿った断面図(c)と、下から見た図(d)とで示す図である。
【図5】係合手段として循環する転動体を備えた軸方向駆動装置を示す概略図である。
【図6】外部の駆動装置を有する軸方向駆動装置を示す概略図である。
【図7】図6に示した軸方向駆動装置を、完全に引き込まれた状態で示す概略図である。
【図8】図6に示した軸方向駆動装置を、部分的に引き出された状態で示す概略図である。
【図9】軸方向駆動装置の引張ケーブル操作部を示す概略図である。
【図10】歯車駆動装置を有する軸方向駆動装置の第1実施例を示す断面図である。
【図11】歯車駆動装置を有する軸方向駆動装置の第2実施例を示す断面図である。
【図12】歯車駆動装置を有する軸方向駆動装置の第3実施例を示す断面図である。
【図13】歯車駆動装置を有する軸方向駆動装置の第4実施例を示す断面図である。
【図14】図13に示した実施例を側方から見て部分的に断面した図である。
【図15】二重の軸方向駆動装置を有するツインクラッチを示す断面図である。
【図16】偏心体を備えた本発明による軸方向駆動装置の平面図である。
【図17】偏心体を備えた本発明による軸方向駆動装置の断面図である。
【符号の説明】
1 軸方向駆動装置、 2 クラッチ装置、 3 レリーズベアリング、 4ダイヤフラムスプリング、 5 シャフト、 6 ハウジング固定の構成部分、 6b トランスミッションハウジング、 7 係合手段、 8 コイルばね、 9 ばねスピンドル、 10 スリーブ、 11 第1の転がり軸受け、 12 ステータ、 13 ハウジング、 14 クランプばね、 15 突起、16 ストッパ、 17 段部、 18 ピン、 19 内側のラグ、 20外側のラグ、 21 凹設部、 22 切欠き、 23 舌片、 30 転動体、 31 転動体ケージ、 32 第1の転動体軌道、 33 第2の転動体軌道、 35 転がり軸受け、 36 ステータ巻き線、 37 駆動スリーブ、 38 駆動ピン、 39 保護スリーブ、 40 プリロードばね、 41フランジ、 42 孔、 43 ストッパ手段、 44 エンドレスケーブル、 45 溝、 46 ローラ、 47 アーム、 48 テンショナ、 49第2のローラ、 50 ガイドロッド、 51 ばね、 52 歯列、 53第1の歯車、 54 第2の歯車、 55 スペーサスリーブ、 56 第3の歯車、 61 第1のレリーズベアリング、 62 第2のレリーズベアリング、 63 第1の軸方向駆動装置、 64 第2の軸方向駆動装置、 65 第1の可動のハウジング、 66 第1のコイルばね、 67 第1の転動体装置、 68 第1のケージ、 69 第1の支承スリーブ、 70 第1の歯列、 71 第1の調節歯車、 72 第2の可動のハウジング、 73 第2のコイルばね、 74 第2の転動体装置、 75 第2のケージ、 76 第2の支承スリーブ、 77 第2の歯列、 78 第2の調節歯車、 80 第1の玉軸受け、 81 第2の玉軸受け、 83 保持装置、 84 玉軸受け、85 保持クラウン、 90 偏心体内側板、 91 玉軸受け、 92 偏心体外側板、 93 回転軸線、 94 円中心点、 95 偏心間隔、 96板幅、 98 対称軸線、 99 結合線、 100 オーバラップ範囲
Claims (21)
- 軸方向駆動装置の、周方向で相対回動可能に配置された2つの構成部分(10,13)の間の軸方向の相対運動を得るための、クラッチ装置(2)の操作装置に用いられる軸方向駆動装置(1)であって、第1の構成部分に対して位置固定された係合手段(7)が設けられており、該係合手段が、第2の構成部分(13)に相対回動不能に対応配置された巻成されたばね(8)の2つの隣接した巻き条の間に係合しており、第1の構成部分が第2の構成部分に対して回転駆動されるようになっている形式のものにおいて、第2の構成部分(13)が、クランプばねとして形成された保持手段(14)によって、軸方向に移動させたいレリーズベアリング(3)に解離可能に結合されており、該レリーズベアリング(3)と第2の構成部分(13)との結合が、第2の構成部分(13)に対する第1の構成部分(10)の1つの位置で解離されていることを特徴とする軸方向駆動装置。
- 前記保持手段(14)が、第2の構成部分(13)に対する第1の構成部分(10)の第1の軸方向の移動範囲では閉じられた位置をとっており、第2の構成部分(13)に対する第1の構成部分(10)の第2の軸方向の移動範囲では開かれた位置をとっている、請求項1記載の軸方向駆動装置。
- 前記保持手段(14)が、半径方向に移動可能なクランプばね(14)である、請求項1または2記載の軸方向駆動装置。
- 前記保持手段(14)が、半径方向に旋回可能なクランプばね(14)である、請求項3記載の軸方向駆動装置。
- 前記クランプばね(14)が、前記レリーズベアリング(3)に設けられた突起(15)を取り囲んで係合するようになっている、請求項1から4までのいずれか1項記載の軸方向駆動装置。
- 前記クランプばね(14)が段部を有しており、前記クランプばね(14)が、第1の軸方向の移動範囲でストッパ(16)によって、閉じられた位置へ押圧され、前記クランプばね(14)が、第2の軸方向の移動範囲で前記ストッパ(16)によって解放される、請求項1から5までのいずれか1項記載の軸方向駆動装置。
- 前記ストッパ(16)が、周方向に配置されたピン(18)を有しており、該ピン(18)が、前記ストッパ(16)に設けられたラグ(19,20)によって取り囲まれるように係合されて位置固定されている、請求項1から6までのいずれか1項記載の軸方向駆動装置。
- 軸方向駆動装置の、周方向で相対回動可能に配置された2つの構成部分(10,13)の間の軸方向の相対運動を得るための、クラッチ装置(2)の操作装置に用いられる軸方向駆動装置(1)であって、第1の構成部分(10)に対して位置固定された係合手段(7)が設けられており、該係合手段が、第2の構成部分(13)に相対回動不能に対応配置された巻成されたばね(8)の2つの隣接した巻き条の間に係合しており、第1の構成部分が第2の構成部分に対して回転駆動されるようになっている形式のものにおいて、前記係合手段(7)が、循環する複数の転動体(30)を有しており、該転動体が前記ばね(8)と、2つの隣接した巻き条の間で係合していることを特徴とする軸方向駆動装置。
- 前記転動体がボール(30)であり、該ボールが、該ボールの赤道円周外で前記ばね(8)と係合しており、前記ボール(30)が、楕円形または円形の軌道に沿って循環するようになっている、請求項8記載の軸方向駆動装置。
- 前記ばね(8)が円形線材ばねまたは成形ばねであり、前記ボール(30)が、半径方向で前記ばね(8)の内側に配置されているか、または半径方向で前記ばね(8)の外側に配置されている、請求項8または9記載の軸方向駆動装置。
- 当該軸方向駆動装置がプリロードばね(40)を有しており、該プリロードばねが、前記係合手段(7,30)により第2の構成部分(13)に加えられるトルクを受け止めるようになっている、請求項8から10までのいずれか1項記載の軸方向駆動装置。
- 第1の構成部分(10)が外部の駆動装置により駆動されるようになっており、該外部の駆動装置が巻掛け伝動装置(44,45,46,47)であるか、または前記外部の駆動装置が引張ケーブル(44)であるか、または前記外部の駆動装置が、Vベルト、円形ベルト、歯付ベルト、歯付の円形ベルトまたはチェーン駆動装置であるか、または前記外部の駆動装置が歯車伝動装置(52,53,54,56)であるか、または第1の構成部分(10)の、第2の構成部分に対する前記外部の駆動装置がニューマチックモータにより実現される、請求項8から11までのいずれか1項記載の軸方向駆動装置。
- 軸方向駆動装置の、周方向で相対回動可能に配置された2つの構成部分(10,13)の間の軸方向の相対運動を得るための、クラッチ装置(2)の操作装置に用いられる軸方向駆動装置(1)であって、第1の構成部分に対して位置固定された係合手段(7)が設けられており、該係合手段が、第2の構成部分(13)に相対回動不能に対応配置された巻成されたばね(8)の2つの隣接した巻き条の間に係合しており、第1の構成部分が第2の構成部分に対して回転駆動されるようになっている形式のものにおいて、前記係合手段が、第1の構成部分(10)の回転軸線(93)に対して偏心した偏心体板(90,92)であることを特徴とする軸方向駆動装置。
- 前記偏心体板(90,92)が円形の外周を有しており、第1の構成部分(10)の回転軸線(93)と、前記偏心体板(90,92)の円中心点(94)とが、偏心間隔分(95)だけ互いに間隔を置いて配置されている、請求項13記載の軸方向駆動装置。
- 前記偏心体板(90,92)の対称軸線(98)が、当該軸方向駆動装置の回転軸線(93)に対して所定の角度(γ)だけ傾けられて配置されている、請求項13または14記載の軸方向駆動装置。
- 前記偏心体板が、偏心体内側板(90)と偏心体外側板(92)とを有している、請求項13から15までのいずれか1項記載の軸方向駆動装置。
- 前記偏心体内側板(90)と前記偏心体外側板(92)との間に軸受け(91)が配置されている、請求項13から16までのいずれか1項記載の軸方向駆動装置。
- 請求項1から17までのいずれか1項記載の軸方向駆動装置を2個有している、ツインクラッチの操作装置に用いられる装置において、当該装置が、第1の支承スリーブ(69)を備えた第1の転動体装置(67)と、第2の支承スリーブ(76)を備えた第2の転動体装置(74)とを有しており、第2の支承スリーブ(76)が第1の支承スリーブ(69)を同軸的に取り囲んでいることを特徴とする、ツインクラッチの操作装置に用いられる装置。
- 前記第1の支承スリーブ(69)が第1の歯列(70)を有しており、かつ/または前記第2の支承スリーブ(76)が第2の歯列(77)を有しており、前記第1の歯列(70)が第1の調節歯車(71)と噛み合っており、かつ/または前記第2の歯列(77)が第2の調節歯車(78)と噛み合っている、請求項18記載の装置。
- 前記第1の調節歯車(71)と前記第2の調節歯車(78)とが同軸的に配置されている、請求項19記載の装置。
- 前記第1の調節歯車(71)と前記第2の調節歯車(78)とが、同軸的に配置された駆動軸によって駆動可能である、請求項20記載の装置。
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