JP3660603B2 - 軸方向設定装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハウジング内に回転可能に支持され、ハウジング内で軸方向に固定可能に取り付けられかつ回転駆動可能である設定円板、ハウジング内に保持され、ハウジング内に配置された回転防止手段によって回転固定方法において保持されかつハウジング内で軸方向に移動可能である圧力円板からなっている、摩擦板が、相対的に回転し得る２つの部材のそれぞれ一方および他方に回転固定および軸方向に移動可能な方法において交互に接続され、軸方向に固定した支持円板に対して載置しかつ一方の実施例において軸方向に移動可能な圧力円板によって負荷され得るか、または、ハウジング内に回転可能に支持され、ハウジング内で軸方向に固定されるように取り付けられかつ回転駆動可能である設定円板、ハウジング内に保持され、ハウジング内に配置された回転防止手段によって回転固定方法において保持されかつハウジング内で軸方向に移動可能である圧力円板、設定円板および圧力円板の表面のボール溝形状で、これらのボール溝形状が周方向に延びるとともに、反対に向けられた傾斜を有しかつボールを共同して収容するように、対で互いに連係しており、およびハウジング内に取り付けられた設定円板用の回転駆動手段からなっている、摩擦板が、相対的に回転し得る２つの部材のそれぞれ一方および他方に回転固定および軸方向に移動可能な方法において交互に接続され、軸方向に固定した支持円板に対して載置しかつ、他方の実施例において、軸方向に移動可能な設定円板によって負荷され得る、とくに、多重板カップリングを作動するための、ハウジング内の軸方向設定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上述した多重位置カップリングと組み合わされた前記型の設定装置は種々の設計においてかつ種々の用途に関して知られている。
【０００３】
ドイツ連邦共和国特許第３８１５２２５号はベベルギヤ差動駆動装置に一体である軸方向設定装置を記載している。設定円板はこの設定円板においてベベルギヤ歯に係合する円錐ピニオンによって直接駆動されている。
【０００４】
ドイツ連邦共和国特許第４００７５０６Ｃ１号から、手動の変速装置において使用される前記型の装置が知られている。設定円板用駆動手段は上述したと同一の部品であるが、加えて、それらは平歯車変速装置からなっている。
【０００５】
ドイツ連邦共和国特許第４１０６５０３Ｃ１号は後者の用途（平歯車減速装置）のさらに他の展開に言及している。この特許は舌片および溝構体からなっている圧力円板用回転防止手段を示しており、舌片はハウジングの固定部品に接続されかつ溝は圧力円板での個々のノッチを構成している。
【０００６】
ヨーロッパ特許第０３６８１４０Ｂ１号は前記型の設定円板の異なる用途を記載しておりかつとりわけ、周部において、設定円板がウォーム歯または螺旋歯からなることができかつ設定がモータによって駆動されかつモータ軸に位置決めされるウォームによって行われ得ることが理解される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
最初に述べた装置の場合において、設定円板用の駆動モータは正しい設定力が維持される間中電圧下で保持されねばならない。これは、モータの容量がより高くなければならないかまたはモータが追加の制動装置を必要とすることを意味している。後者の装置は、この装置ができるだけ少ない摩擦を特徴付けねばならないため、非自己抑制（非自己規制）回転駆動装置のみを備えている。この後者にも拘わらず、電圧降下を伴っている機能不全の場合において、復帰力によってなされる装置の逆の運動がウォーム駆動装置の形において設けられた回転駆動装置における高い摩擦によってほとんど不可能である。電圧降下を伴っている機能不全の場合において、圧力円板に対して設定円板を回転させることにより閉じられる多重板カップリングはただ躊躇してカップリング駆動手段によって解放される。
【０００８】
本発明の目的は、装置の専有された設定位置からの急速な復帰が設定通路を減少する意味において簡単な手段によって行われ得る後者（ウォーム駆動装置を備えた）の型の装置を改良することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、回転防止手段が圧力円板から解放し得るように設計されることによって達成される。
【００１０】
通常の運転モードは、通常、軸方向の設定装置の設定通路が、ボールを介して、回転固定方法において保持された圧力円板に作用／支持される回転駆動可能な設定円板に作用する回転駆動手段を作動することによって増加されるかまたは減少されるようになっており、反対に向けられた傾斜が圧力円板に対する設定円板の相対的な回転の結果として設定通路を決定している。加えて、本発明による特別な運転モードは、機能不全の場合にまたは特別な運転条件に関して、設定通路の急速な減少が、圧力円板が、圧力円板／設定円板に作用している反対の力が圧力円板が回転駆動手段によって回転固定方法において保持されるかまたはそれなよってゆっくり駆動されるため減少される復帰力として作用するように回転のために解放されることによって回転駆動手段の作動から独立して行われることからなっており、回転方向はボール溝形状の反対に向けられた傾斜の方向と反対であるように決定される。結果として、設定装置の設定通路は非常に迅速に自動的に逆転される。
【００１１】
回転防止手段を解放することは安全手段を構成することができかつ、例えば、電圧降下を発生するときの機能不全の場合において達成され得る。しかしながら、また、回転防止手段が一定の運転条件に関して圧力円板から解放されることができかつ任意に、また、正確に制御され得る実施例を設けることもできる。
【００１２】
好適な実施の形態において、回転防止手段はこれらが、第１位置において、圧力円板の周部のノッチに係合しかつ第２位置において前記ノッチから外れて半径方向に動くことが可能である圧力円板に対して半径方向に整列される軸方向に移動可能なピンからなるような方法において設計され得る。ピンは圧力円板の移動方向にノッチ内で摺動することができねばならない。とくに、回転防止手段はその保持位置においてピンに作用する電磁石からなることができ、かつ保持位置はばね支持され得る。
【００１３】
とくに好適な実施の形態によれば、圧力円板の周部で、ピンの自由端およびノッチの側部が自己抑制角度より大きい半径方向の線との角度を形成し、その結果、電磁石が消勢されるならば、圧力円板／設定円板に作用する復帰力により、ピンはノッチの１つに係合のその位置から自動的に押圧される。かかる復帰力を発生するために、とくに、予め緊張されたばね、とくに板ばねが、設定円板に向かって圧力円板に／圧力円板に向かって設定円板に軸方向に作用することが提案される。
【００１４】
回転防止手段は他のどのような設計をも適用可能であり、とくに、形状嵌合係合は摩擦錠止係合に置き換えられることができる、すなわち、あらゆる型の制動装置を設けることができる。加えて、回転防止手段は、電磁的に設定されるのに代えて、また、油圧的に、空気的にまたは他のどのような方法においても設定され得る。
【００１５】
回転駆動手段の設計に関するかぎり、好適な実施の形態によれば、設定円板の外周において、ウォーム歯または螺旋歯が設けられそして設定モータが設けられ、その軸に、前記ウォーム歯または螺旋歯に係合するウォームが位置決めされることが提案される。とくに、前記設定円板および前記ウォームからなっているウォーム駆動装置が自己抑制（自己規制）していることが提案される。
【００１６】
ウォーム駆動装置の大きな伝達比のため、設定モータによって設けられるべき駆動力は小さい。設定モータが消勢されるとき回転位置にありながら設定円板を停止することを可能にするために、ウォーム歯車は自己抑制するように設計される。
【００１７】
他の実施の形態において、設定円板の外周において、平歯車歯が設けられかつ設定モータが設けられ、その軸に平歯車ピニオンが位置決めされることが提案されている。
【００１８】
圧力円板／設定円板に作用する復帰力の結果として設定装置の復帰運動は行われることができない。それにも拘わらず、設定されたような各位置は回転防止手段を圧力円板から接続解除することによって遅延なしに解放され得る。設定円板と圧力円板との間のボール溝形状は圧力円板を設定円板に近づく圧力円板／圧力円板に近づく設定円板の方向に戻させる。
【００１９】
かくして、ウォーム駆動装置における高い伝達比により、設定過程が低い駆動力によって達成されることができ、かつウォーム駆動装置の自己抑制性質のため、設定円板の設定回転位置は設定モータが消勢されるとき永続的に維持されることができる。最後に、圧力円板は、設定円板が固定位置にあるにも拘わらず、設定されたような確動位置から自由に戻ることができる。
【００２０】
また、クラウン歯車駆動装置、平歯車駆動装置、チェーン駆動装置、ベルト駆動装置、はめ歯（コグ）ベルト駆動装置等のごとき、設定円板の回転駆動装置に関する他の駆動装置の概念を使用することができる。設定円板が平歯車駆動装置によって駆動される実施例において、被動設定円板は駆動装置によって回転固定して保持されている設定円板にも拘わらず歯車の軸方向運動によって自由に復帰することができる。
【００２１】
本発明の好適な実施の形態を図面を用いて詳細に説明する。
【００２２】
【実施の形態】
図１（ａ）および図１（ｂ）は、構体がハウジング内に支持される軸を示さないが、軸用のベアリング手段を示している。図１（ａ）および図１（ｂ）は一緒に説明される。
【００２３】
図１（ａ）および図１（ｂ）は、前記軸（図示せず）上に設定（セッティング）円板１１を支持するための半径方向のベアリング１２および軸に対して軸方向の支持を設けるための軸方向ベアリング１３を備えた設定円板１１を示している。この設定円板１１は回転駆動可能なウォーム１５に係合する外方螺旋歯またはウォーム歯１４からなっている。前記ウォーム１５によって、設定円板１１は、軸（図示せず）およびウォーム１５がその中に支持されるハウジングに対して小さい角度量だけ回転されることができる。設定円板１１からの短い軸方向距離において、ハウジング３０内に圧力円板１７が位置決めされ、その圧力円板１７は、これが多重板カップリングに作用することができる軸方向ベアリング１８に対して軸方向に載置している。
【００２４】
さらに他の圧力円板が多重板カップリングと軸方向ベアリング１８との間に配置され得る。圧力円板１７の外周はハウジング３０に堅固に接続される回転防止手段によって係合されることができるノッチ１９を備えている。
【００２５】
設定円板１１の端面２１においてかつ圧力円板１７の端面２７において−前記端面は互いに向かい合っている−反対に向けられた傾斜を有するボール溝形状２２，２８が設けられ、これらは共同してボール２３を収容する。少なくとも２つのボール溝形状２２，２８およびボール２３が周部のまわりに分布される。前記ボール溝形状は設定円板１１に対して半径方向かつ軸方向の両方に圧力円板１７を支持している。円板の少なくとも一方において、ボール溝形状はこのボール溝形状の周部を横切ってそのボール溝形状の深さを変化し、その結果設定円板１１を回転することは圧力円板１７が回転方向に回転防止手段によって保持される範囲への圧力円板１７の軸方向移動を導く。
【００２６】
ウォーム１５はハウジング３０内に堅固に配置される電動機２５の軸２４上に位置決めされている。ウォーム駆動装置１４，１５は、電動機２５が消勢されるとき、設定円板１１の回転位置が固定されるように自己抑制している。錠止不能な回転防止手段がピン２０によって形成され、このピンは軸の軸線に対して半径方向に整列されかつ電磁石２６によって、ノッチ１９の１つに係合の位置に保持されている。電磁石２６は、また、ハウジング３０内に堅固に配置されている。電磁石２６が消勢されるとき、ピン２０はこのピンを自由にしかつピンをノッチ１９の１つに係合させ得る圧力ばねによって解放された位置に半径方向に外方に押されることができる。
【００２７】
結果として、圧力円板１７は自由に回転可能になりそして多重板カップリングからかつボール溝形状２２，２８およびボール２３によって到来するる軸方向力の戻り作用により、圧力円板１７は、これが設定円板１１に軸方向に近づくようになされる回転位置に戻ることが可能であり、その結果として装置の設定通路は明らかに減少される。その前方端において、ピン２０は円錐であるかまたは回転固定されるならば、クサビ形状でありかつノッチ１９の側部と協働する。ノッチ１９の側部はピンと側部との間の自己抑制が有効になるのを阻止するのに十分に大きい半径方向の線に対して或る角度を形成する。圧力円板１７に作用する軸方向の力により、回転力が圧力円板１７に作用すると直ぐに、側部がピンをその解放された位置に自動的に押し、かくして急速な解放および安全な切り換えを許容し、そして設定装置の軸方向の設定力が急速に減少されることができかつ設定距離が急速に減少され得る。
【００２８】
図２（ａ）は摩擦カップリング３１と協働している本発明の軸方向設定装置を示している。摩擦カップリングはハウジング３０内に配置されかつ軸３４によってハウジング３０内に支持されるカップリングキャリヤ３３、および軸フランジからなっている。支持のために、転動接触ベアリング３６が設けられる。そのうえ、カップリングは軸ジャーナル３４内で直接支持される軸３７からなっている。この場合に、支持のためにニードルベアリング３８が設けられる。カップリング板の１部分がカップリングキャリヤ３３に接続されかつカップリング板の他の部分が軸３７に接続されている。一端で、カップリング板パッケージは支持円板３９によってかつ他端で圧力円板４１によって境界を定められている。
【００２９】
圧力円板４１は軸３７上に支持されかつ設定装置に復帰力を印加する板ばね４０によって作用される。設定装置は、軸方向ベアリング１８、ノッチ１９を有する圧力円板１７、設定円板１１、半径方向ベアリング１２およびさらに他の軸方向ベアリング１３を備えるように理解されることができ、前記部品のジオメトリは図１（ａ）および図１（ｂ）による設定装置に比して僅かだけ変更されている。軸方向ベアリング１３は軸３７上に円板４２によって支持されている。この実施例において、圧力円板１７は図示されない手段によってハウジング３０に対する回転に対してノッチ１９によって回転固定される。設定円板１１は電動機２５によって減速歯車４３を経由して回転駆動される。この実施例において、設定通路の両方向における圧力円板１７の軸方向調整は電動機２５によって完全に強制的に行われる。
【００３０】
図２（ｂ）において、図２（ａ）における設定装置とは異なっている設定装置は直線ギヤピニオン１５’によって直線ギヤ１４’を経由して回転可能に駆動し得る設定円板１１’、および軸方向ベアリング１３上に軸方向に支持されかつ完全には図示されない手段２６によってノッチ１９’によりハウジングに関連して回転に対して保持されている圧力円板１７’からなっている。これらの手段は、圧力円板が自由に回転することができかつ圧力円板１７’が直線ギヤピニオン１５’によって駆動されることなく軸方向運動において戻り得るようにノッチから解放可能である。
【００３１】
【発明の効果】
叙上のごとく、ハウジング内に回転可能に支持され、前記ハウジング内で軸方向に固定されるように取り付けられかつ回転駆動可能である設定円板、ハウジング内に保持され、前記ハウジング内に配置された回転防止手段によって回転固定方法において保持されかつ前記ハウジング内で軸方向に移動可能である圧力円板、前記設定円板および前記圧力円板の表面のボール溝形状で、これらのボール溝形状が周方向に延びるとともに、反対に向けられた傾斜を有しかつボールを共同して収容するように、対で互いに連係しており、そして前記ハウジング内に取り付けられた前記設定円板用の回転駆動手段からなっている、摩擦板が、相対的に回転し得る２つの部品のそれぞれ一方および他方に回転固定および軸方向に移動可能な方法において交互に接続され、軸方向に固定した支持円板に対して載置しかつ軸方向に移動可能な圧力円板によって負荷され得る、とくに、多重板カップリングを作動するための、ハウジング内の軸方向設定装置において、前記回転防止手段が運転条件に基づいて前記圧力円板から解放し得るように設計される構成としたので、装置の専有された位置からの急速な復帰が設定通路を減少する意味において簡単な手段により行われ得ることにより軸方向設定装置を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明の設定構体を細部の形において示す圧力円板の軸方向図である。
（ｂ）軸方向断面図である。
【図２】（ａ）本発明による設定装置を摩擦カップリングと関連して示すハウジングを通る長手方向断面図である。
（ｂ）他の実施の形態の軸方向断面図である。
【符号の説明】
１１ 設定円板
１１’ 設定円板
１２ 半径方向ベアリング
１３ 軸方向ベアリング
１４ ウォーム歯
１４’ 直線ギヤ
１５ ウォーム
１５’ 直線ギヤピニオン
１７ 圧力円板
１７’ 圧力円板
１８ 軸方向ベアリング
１９ ノッチ
１９’ ノッチ
２０ ピン
２１ 端面
２２ ボール溝
２３ ボール
２４ 軸
２５ 電動機
２６ 電磁石
２７ 端面
２８ ボール溝
３０ ハウジング
３２ 多重板カップリング
３３ カップリングキャリヤ
３４ 軸ジャーナル
３５ 軸フランジ
３６ ボールベアリング
３７ 軸
３８ 支持円板
３９ 圧力円板
４０ 板ばね
４１ 圧力円板
４２ 円板
４３ 減速歯車

Claims (9)

1. ハウジング（３０）内で回転可能に支持され、前記ハウジング内で軸方向に固定されるように取り付けられかつ回転駆動可能である設定円板（１１）と、
   前記ハウジング内に保持され、前記ハウジング内に配置された回転防止手段により回転固定方法において保持されかつ前記ハウジング内で軸方向に移動可能である圧力円板（１７）と、
   前記設定円板（１１）および前記圧力円板（１７）の表面にはボール形状の溝（２２，２８）が形成され、前記ボール形状の溝（２２，２８）が周方向に延びているとともに、反対に向けられた傾斜を有し、かつ、ボール（２３）を共同して収容するように、対で互いに連係しており、
   前記ハウジング内に取り付けられた前記設定円板（１１）用の回転駆動手段（１５）と、
   摩擦板が、相対的に回転可能な２つの部材の一方と他方とにそれぞれ回転可能に固定されると共に軸方向に移動可能に交互に接続され、軸方向に固定された支持円板に対して支持されかつ軸方向に移動可能な圧力円板により負荷可能な多重板カップリングを作動するための軸方向設定装置において、
   前記回転防止手段が前記設定円板の状態にかかわらず前記圧力円板から解放可能であることを特徴とする軸方向設定装置。
2. ハウジング（３０）内に回転可能に支持され、前記ハウジング内で軸方向に移動可能に取り付けられかつ回転駆動可能である設定円板（１１’）と、
   ハウジング内に保持され、前記ハウジング内に配置された回転防止手段によって回転固定方法において保持されかつ前記ハウジング内で軸方向に固定される圧力円板（１７’）と、
   前記設定円板（１１’）および前記圧力円板（１７’）の表面のボール形状の溝（２２，２８）が形成され、前記ボール形状の溝（２２，２８）が周方向に延びているとともに、反対に向けられた傾斜を有しかつボールを共同して収容するように、対で互いに連係しており、
   前記ハウジング内に取り付けられた前記設定円板（１１’）用の回転駆動手段（１５’）と、
   摩擦板が、相対的に回転可能な２つの部材の一方と他方とにそれぞれ回転可能に固定されると共に軸方向に移動可能に交互に接続され、軸方向に固定された支持円板に対して支持されかつ軸方向に移動可能な設定円板によって負荷可能な多重板カップリングを作動するための軸方向設定装置において、
   前記回転防止手段が前記設定円板の状態にかかわらず前記圧力円板（１７’）から解放可能であることを特徴とする軸方向設定装置。
3. 前記回転防止手段が軸方向に移動可能なピン（２０）からなり、前記ピンが前記圧力円板に対して半径方向に配置され、第１位置において前記圧力円板（１７，１７’）の周部のノッチ（１９，１９’）に係合可能であり、かつ、第２位置において前記ノッチ（１９，１９’）から外れて半径方向に移動可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の軸方向設定装置。
4. 前記回転防止手段が、付勢されているとき、前記ピン（２０）を前記第１位置に保持するように、前記ピン（２０）に作用する電磁石（２６）を備えていることを特徴とする請求項３に記載の軸方向設定装置。
5. 前記圧力円板（１７，１７’）の外周部で、前記ピン（２０）の自由端および前記ノッチ（１９，１９’）の側部が自己抑制角度より大きい半径方向における角度を形成することを特徴とする請求項３又は４に記載の軸方向設定装置。
6. 板ばね等の予張された圧力ばねが、前記軸方向に固定された円板（１１，１７’）に向かって前記軸方向に移動可能な円板（１７，１７’）に軸方向に作用することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の軸方向設定装置。
7. 前記設定円板（１１）の外周には、ウォーム歯または螺旋歯（１４）が形成されると共に設定モータ（２５）が備えられ、前記設定モータ軸（２４）において前記ウォーム歯または螺旋歯（１４）に係合するウォーム（１５）が位置決めされることを特徴とする請求項１、３、４、５、６のいずれか１項に記載の軸方向設定装置。
8. 前記設定円板（１１）および前記ウォーム（１５）からなるウォーム駆動が前記設定円板（１１）を自己規制していることを特徴とする請求項７に記載の軸方向設定装置。
9. 前記設定円板（１１’）の外周には平歯車歯（１４’）が形成されると共に設定モータが備えられ、前記設定モータの軸において、平歯車ピニオンが位置決めされることを特徴とする請求項２〜６のいずれか１項に記載の軸方向設定装置。

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