(57)【要約】  電気モータ（１１）と、電気モータ（１１）により駆動可能な軸（２０）と、を有する電気駆動装置（１０）用の安全クラッチ（１）が開示されている。少なくとも１つの結合部材（３３，３６）により、電気モータ（１１）と前記軸（２０）との間におけるトルク伝達を達成可能である。結合部材（３３，３６）に対しては、制御可能な係止部（３２，３８）が配置されていて、係止部（３２，３８）により、電気モータ（１１）と前記軸（２０）との間におけるトルク伝達の中断が達成可能である。係止部は好ましくはロック装置（３２）又はアクチュエータ（３８）である。さらに、ホイール付き車両用の電気駆動装置において安全クラッチ（１）を使用することが開示されていて、この構成において、制御部（１００）は電気モータ（１１）と、軸（２０）との間におけるトルク伝達を含めて評価し、故障状態の確定時には、制御信号を制御可能な係止部（３２，３８）に送信する。これにより、電気モータ（１１）と軸（２０）との間におけるトルク伝達の中断がもたらされる。
2013528266.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気モータ（１１）と、該電気モータ（１１）により駆動可能な軸（２０）とを有する電気駆動装置（１０）用の安全クラッチ（１）であって、
前記電気モータ（１１）と前記軸（２０）との間におけるトルク伝達を実施可能にする少なくとも１つの結合部材（３３，３６）が設けられていて、
前記結合部材（３３，３６）に対して、制御可能な係止部（３２，３８）が配置されていて、該係止部（３２，３８）により、前記電気モータ（１１）と前記軸（２０）との間におけるトルク伝達の中断が達成可能であることを特徴とする、電気駆動装置用の安全クラッチ。
【請求項２】
前記制御可能な係止部は、ロック状態にあるか又はロック解除状態にあるロック装置（３２）として形成されていて、ロック解除状態において、前記電気モータ（１１）と前記軸（２０）との間におけるトルク伝達の中断は、前記少なくとも１つの結合部材（３３，３６）と、前記軸（２０）及び前記電気モータ（１１）との協働により達成可能であり、これに対して、ロック状態において、前記電気モータ（１１）と前記軸（２０）との間におけるトルク伝達は、前記結合部材（３３，３６）により保証されていることを特徴とする、請求項１記載の安全クラッチ。
【請求項３】
前記少なくとも１つの結合部材はリング（３３）であり、該リング（３３）は、該リング（３３）の内面（３３ｉ）の少なくとも部分領域（３９）、及び前記リング（３３）の外面（３３ａ）の少なくとも部分領域（３９）に夫々、歯列部（３４ｉ，３４ａ）を形成し、前記軸（２０）及び前記電気モータ（１１）は夫々歯列部（２５，１２）を有していて、前記歯列部（１２，３４ａ，３４ｉ，２５）を介しての、前記リング（３３）と前記軸（２０）及び前記電気モータ（１１）との協働により、前記ロック装置（３２）のロック解除状態において、前記電気モータ（１１）と前記軸（２０）との間におけるトルク伝達の中断が、前記リング（３３）の移動により達成可能であることを特徴とする、請求項２記載の安全クラッチ。
【請求項４】
前記内面（３３ｉ）における歯列部（３４ｉ）及び前記外面（３３ａ）における歯列部（３４ａ）は複数のリブ（Ｒ）により形成されていて、前記外面（３３ａ）における前記リブ（Ｒ）が、第１のリブ長手方向（２１０）と共通していて、前記内面（３３ｉ）における前記リブ（Ｒ）が、前記第２のリブ長手方向（２２０）と共通していて、前記第１のリブ長手方向（２１０）は、前記軸（２０）の長手方向（２０４）に対して平行に配向されていて、前記第２のリブ長手方向（２２０）は、前記軸（２０）の長手方向（２０４）に対して斜めに配向されているか、又は前記第１のリブ長手方向（２１０）は、前記軸（２０）の長手方向（２０４）に対して斜めに配向されていて、前記第２のリブ長手方向（２２０）は、前記軸（２０）の長手方向（２０４）に対して平行に配向されていることを特徴とする、請求項３記載の安全クラッチ。
【請求項５】
前記結合部材は、複数の転動体（３６）によりもたらされていて、該転動体（３６）は夫々、前記電気モータ（１１）に設けられている溝（１３）及び前記軸（２０）に設けられている溝（２３）に係合していて、各前記転動体（３６）と係合している２つの溝（１３，２３）は、零とは異なる角度（α）を成していることを特徴とする、請求項２記載の安全クラッチ。
【請求項６】
前記転動体（３６）はケージ（３７）により保持されていることを特徴とする、請求項５記載の安全クラッチ。
【請求項７】
前記係止部はアクチュエータ（３８）であり、該アクチュエータ（３８）により、前記結合部材（３３，３６）は、前記電気モータ（１１）と前記軸（２０）との間におけるトルク伝達が中断可能であるように移動可能であることを特徴とする、請求項１記載の安全クラッチ。
【請求項８】
前記少なくとも１つの結合部材はリング（３３）であり、該リング（３３）は、該リング（３３）の内面（３３ｉ）の少なくとも部分領域（３９）、及び前記リング（３３）の外面（３３ａ）の少なくとも部分領域（３９）に夫々、前記軸（２０）における歯列部（２５）及び前記電気モータ（１１）に設けられている歯列部（１２）と協働して、前記電気モータ（１１）と前記軸（２０）との間におけるトルク伝達が達成可能であるように、歯列部（３４ｉ，３４ａ）を形成していることを特徴とする、請求項７記載の安全クラッチ。
【請求項９】
前記結合部材は、ケージ（３７）に保持されている転動体（３６）であり、該転動体（３６）は、前記軸（２０）における及び前記電気モータ（１１）に設けられている溝（１３，２３）と、前記電気モータ（１１）と前記軸（２０）との間におけるトルク伝達が達成可能であるように係合していることを特徴とする、請求項７記載の安全クラッチ。
【請求項１０】
制御部（１００）が、前記電気モータ（１１）と前記軸（２０）との間において伝達されるトルクを、車両状態を考慮して評価し、かつ故障状態の確定時に、相応の制御信号を前記係止部（３２，３８）に送信して、前記電気モータ（１１）と前記軸（１１）との間におけるトルク伝達を中断することを特徴とする、請求項１から９までのいずれか一項記載の安全クラッチ（１）の、ホイール付き車両の駆動装置における使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気駆動装置用の安全クラッチ、及びこの安全クラッチのホイール付き車両における使用に関する。特に、本発明は、電気駆動装置の電気モータにおける短絡時に、電気モータを被動側から連結解除することを可能にする安全クラッチに関する。
【０００２】
発明の背景
ドイツ連邦共和国実用新案登録出願第２０２００９０１４４９０号において、電気駆動装置を有する、レールを使用しない車両用の駆動システムが開示されている。この構成において電気駆動装置は、少なくとも１つの非永久励磁型の電気モータと、永久励磁部を備えた少なくとも１つのシンクロモータとの組合せである。シンクロモータに対して被動側で機械的な連結解除ユニットが後置されていて、この連結解除ユニットによりシンクロモータは故障した場合に、駆動したいユニットから分離可能である。連結解除ユニットは、特に一方向のトルクだけを、駆動したいユニットに伝達するフリーホイールクラッチとして形成されている。
【０００３】
機械を駆動するために電気モータを使用する場合、電気モータにおける短絡時に、電気モータのロータへ制動モーメントを発生させるようになっている。この制動モーメントは、まずモータによって駆動される軸により被動側に向かって伝達されることになり、これによって急変した機械の挙動により、様々な問題が生じることになる。機械は、特にホイール付き車両であり、電気モータによってホイール付き車両の少なくとも１つのホイールが駆動され、電気モータにおける短絡時には最終的に、制動モーメントがホイールに作用する。このことはホイール付き車両の走行安定性を損ない、ホイール付き車両の交通安全性の観点からすれば重大な問題である。特に、永久磁石を備えた電気モータが使用される車両においては、特に上記問題は深刻である。その理由は、永久磁石を遮断することはできないからである。つまり、永久磁石の磁界は、モータの導体巻線と一緒になってレンツの法則に基づき、モータの外側から最終的にロータに対して影響を与えたくない制動モーメントをもたらすからである。
【０００４】
対応措置は、モータを短絡時に被動側から切り離すということであり、これにより、発生する制動モーメントが被動側に向かって伝達されることはなく、ホイール付き車両の場合には、つまり、ホイールに作用することはない。引用した上記ドイツ連邦共和国実用新案登録出願第２０２００９０１４４９０号明細書は、このことを具体的に、この出願において使用されている永久磁石を備えたシンクロモータが、フリーホイールを介して駆動軸に作用することにより解決している。この構成においてフリーホイールは、不都合な方向におけるトルク、つまり制動モーメントを構造的な制限により基本的に伝達しない。したがって、トルクが上述の方向に必要な状況においても、トルクは直接的にシンクロモータにより提供可能でない、ということが欠点である。
【０００５】
本発明の目的は、廉価でかつ構成スペース及び重量に関して問題ない、電気モータの駆動軸からの制御された連結解除が可能である、電気駆動装置用の安全クラッチを提供することである。
【０００６】
上記目的は、請求項１に記載の特徴を有する安全クラッチにより達成される。
【０００７】
さらに本発明の目的は、ホイール付き車両の電気駆動装置用の安全クラッチを、ホイール付き車両の走行安定性及び交通安全性が、電気モータの短絡時に保証されているように設計することである。
【０００８】
この目的は請求項１０に記載の、安全クラッチの使用により達成される。
【０００９】
本発明の対象となる安全クラッチは、電気駆動装置における電気モータと、この電気モータによって駆動可能な軸との機械的な連結を提供する。本発明によれば、安全クラッチは、少なくとも１つの結合部材を有していて、この結合部材により、電気モータと軸との間における機械的な連結が与えられていて、つまり、結合エレメントにより、電気モータと軸との間におけるトルク伝達が達成可能である。さらに本発明により、少なくとも１つの結合部材に対して、制御可能な係止部が配置されていて、この係止部により電気モータと軸との間におけるトルク伝達の中断が達成可能である。本発明の構成において、トルク伝達の中断は、少なくとも１つの結合部材の位置変化によりもたらされる。電気モータと、この電気モータによって駆動される軸との間におけるトルク伝達は、電気モータの回転部材が少なくとも１つの結合部材と上記機械的な作用関係にあり、また結合部材が軸と上記機械的な作用関係にあり、トルク伝達が達成可能であるように実現されている。
【００１０】
本発明の構成の一態様において、制御可能な係止部はロック装置として形成されている。このロック装置は、この構成において、ロック状態とロック解除状態とを切換え可能である。電気モータ、軸及び少なくとも１つの結合部材は、ロック解除状態において、電気モータ、軸及び少なくとも１つの結合部材の協働により、電気モータと軸との間におけるトルク伝達の中断が達成可能であるように構成されている。これに対して、ロック状態において、電気モータと軸との間におけるトルク伝達は、少なくとも１つの結合部材により保証されている。このことは本発明の構成においては、電気モータ、軸及び少なくとも１つの結合部材の協働により、少なくとも１つの結合部材への力成分が形成されるようにしてもたらされる。この力成分は、少なくとも１つの結合部材の、例えば軸の長手方向における位置変化又は移動をそれ自体でもたらすことになる。ロック解除状態において、上記位置変化はロック装置により制限されない。少なくとも１つの結合部材の位置変化により、上述のように、電気モータと軸との間におけるトルク伝達の中断がもたらされる。ロック状態において、少なくとも１つの結合部材の位置変化は、ロック装置により防がれるか、又は電気モータと軸との間におけるトルク伝達の中断は行われないように少なくとも制限される。
【００１１】
安全クラッチの構成において、少なくも１つの結合部材は、内面及び外面を有するリングである。このリングの内面の少なくとも部分領域、及びリングの外面の少なくとも部分領域には夫々、歯列部が形成されている。同様に、電気モータ及び軸も歯列部を有している。上記歯列部に基づき、リング、軸及び電気モータは、ロック装置のロック解除状態において、電気モータと軸との間におけるトルク伝達の中断が、リングの移動により達成可能であるように協働する。安全クラッチの具体的な構成において、リングの内面における歯列部と、リングの外面における歯列部とは、リブにより形成されている。この構成において、外面におけるリブには第１のリブ長手方向が共通していて、内面におけるリブには第２のリブ長手方向が共通していて、第１のリブ長手方向は、軸の長手方向に対して平行に配向されていて、第２のリブ長手方向は、軸の長手方向に対して傾いて配向されているか、又は第１のリブ長手方向は、軸の長手方向に対して傾いて配向されていて、第２のリブ長手方向は、軸の長手方向に対して平行に配向されている。この構成において、電気モータに設けられている歯列部が、リングの外面における歯列部に係合し、軸における歯列部が、リングの内面における歯列部に係合する、又は電気モータに設けられている歯列部が、リングの内面における歯列部に係合し、軸における歯列部が、リングの外面における歯列部に係合する。軸及び電気モータに設けられている歯列部は、夫々対応する配向を有する。
【００１２】
本発明に係る安全クラッチの他の構成において、結合部材は転動体により与えられている。各転動体は、電気モータに設けられている溝にも、軸に設けられている溝にも係合している。各転動体と係合している２つの溝は、零とは異なる角度を成す。この角度に基づいて、電気モータ、軸及び各転動体の協働により、各転動体への力成分が発生する。この力成分自体は、各転動体の、例えば軸の長手方向における位置変化又は移動自体をもたらすことがある。上述のように、上記移動は、ロック装置のロック状態においては防がれるか、又は制限されるので、電気モータと軸との間におけるトルク伝達が達成可能であり、これに対して、ロック解除状態においては、上記移動により、電気モータと軸との間におけるトルク伝達の中断が達成可能である。上記構成の他の構成において、転動体はケージにより保持されている。転動体は、例えばボール又は円筒体若しくは円柱体であってよい。当業者であれば、他の転動体の形態を使用することもできるということは自明であり、溝は夫々、転動体の形態に合った輪郭を有している。
【００１３】
本発明の構成の他の態様において、制御可能な係止部はアクチュエータである。このアクチュエータにより、少なくとも１つの結合部材は、電気モータと軸との間におけるトルク伝達が中断可能であるように移動可能である。多くの構成において、少なくとも１つの結合部材は、内面及び外面を有するリングである。この構成において、内面の少なくとも部分領域、及び外面の少なくとも部分領域には夫々、歯列部が形成されている。同様に、電気モータ及び軸も歯列部を有する。これらの歯列部に基づき、電気モータと軸との間におけるトルク伝達がリングを介して達成可能である。
【００１４】
本発明のさらに別の構成において、制御可能な係止部はアクチュエータであり、結合エレメントは転動体である。転動体は、好ましくはケージに保持されている。各転動体は、電気モータと軸との間におけるトルク伝達が達成可能であるように、軸に設けられている溝にも、電気モータに設けられている溝にも係合している。転動体は、例えばボール又は円柱体であってよい。当業者であれば、他の転動体の形態を使用することもできるということは自明であり、溝は夫々、転動体の形態に適した輪郭を有する。
【００１５】
上記全構成において、中断が望まれている場合に、特に電気モータと軸との間におけるトルク伝達の確実な中断を達成するために、少なくとも１つの結合部材と、軸若しくは電気モータとの間における摩擦が可能な限り小さいことは有利であることが明らかである。したがって、重要な接触面の適切な潤滑及び／又は摩擦を減じるコーティングを備えることは自明である。
【００１６】
本発明に係る形式の安全クラッチは、ホイール付き車両のための電気駆動装置においての使用に適している。この構成において、電気モータと軸との間において伝達されるトルクを、車両状態を考慮して評価し、故障状態の確定時に、適切な制御信号を係止部に送信する制御部が設けられているので、電気モータと軸との間におけるトルク伝達は中断される。この構成において車両状態は、例えばホイール付き車両が前進するか若しくは後進するか、又はブレーキが操作されているかについての情報を含んでいてよい。さらに制御部は、例えば電気モータの運転状態及び電気モータの給電に関する他のデータを評価することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る安全クラッチの一実施の形態を概略的に示す縦断面図であって、係止部はロック装置である。
【図２】図２ａは展開したリングの一部分を示す斜視図であり、図２ｂは、展開したリングの一部分を示す平面図である。
【図３】本発明に係る安全クラッチの別の実施の形態を示す縦断面図であって、結合部材は取り除かれている。
【図４】結合部材の択一的な構成を備えた、本発明に係る安全クラッチのさらに別の実施の形態を示す図である。
【図５】図５ａは、本発明に係る安全クラッチのさらに別の実施の形態の一部分を示す平面図であって、結合部材はボールである。図５ｂは、本発明に係るさらに別の安全クラッチの一部分を示す横断面図であって、結合部材はボールである。図５ｃは、本発明に係る安全クラッチのさらに別の実施の形態の一部分を示す横断面図であり、結合部材はボールである。
【図６】本発明に係る安全クラッチのさらに別の実施の形態を示す縦断面図であり、係止部はアクチュエータである。
【図７】本発明に係る安全クラッチのさらに別の実施の形態を示す横断面図であり、結合部材はケージにより案内されている転動体である。
【図８】車両速度と、電気モータの制動モーメントとの概略的な関係を示すグラフである。
【００１８】
以下に、本発明の実施の形態及び添付の図面を参照して本発明の利点を詳細に説明する。
【００１９】
本発明の同じ部材又は同じく作用する部材には、同一の符号を用いる。さらに図面を見やすくするために、各図面の説明、又は他の図面との関係の整合に必要な符号だけを図面に記す。さらに、図面の記載は単に概略的な性質であるので、図面における個々の部材の互いの大きさの比率は、必ずしも実際の大きさの比率で再現していない。
【００２０】
図１に、本発明に係る安全クラッチ１の実施の形態を縦断面図で示す。電気モータ１１は、軸２０を駆動するために設けられている。電気モータ１１は、中空軸インナロータとして形成されているものの、このことは本発明を限定するものではない。同様に、電気モータ１１は、アウタロータであってもよい。別の実施の形態は、電気モータ１１のロータ軸の一部分が、被動軸２０を取り囲んでこれに係合するか、又はその逆に、被動軸２０が、電気モータ１１のロータ軸の一部分を取り囲んでこれに係合するようになっている。基本的なクラッチの上記実施の形態及び他の実施の形態、並びにこれらのバリエーションは、当業者であれば当然に実施される。本発明によれば、電気モータ１１と軸２０との間におけるトルクの伝達は直接的に行われるのではなく、電気モータ１１と軸２０との間に配置されていて、電気モータ１１及び軸２０に係合している結合部材３３，３６を介して行われる。
【００２１】
結合部材３３，３６は、図示の実施の形態において、結合部材３３，３６と電気モータ１１及び軸２０との協働により、軸２０の長手方向２０４に対して平行に力成分が結合部材３３，３６に発生するように形成されている。力成分による第１の方向２０１における移動は、図示の実施の形態においては、軸２０の所定の領域２０ａにより形成されている不動の制限部により防がれる。第１の方向２０１とは反対の第２の方向２０２における移動は、図示の実施の形態においては、ロック装置３２により制限されている。このロック装置３２は、ロック状態において示されていて、第２の方向２０２における結合部材３３，３６の移動は、ロック部材３２ｓにより防がれる。このロック部材３２ｓは、例えば、結合部材３３，３６の制御されない移動を防ぐピンであってよい。
【００２２】
図示の実施の形態のバリエーションにおいて、結合部材３３，３６の移動は、第１の方向２０１においても、第２の方向２０２においてもロック装置３２により制限可能であってよい。制御可能なロック装置を別個に設けることが可能でもあるので、第１のロック装置により第１の方向２０１における結合部材３３，３６の移動が制限されていて、第２のロック装置により第２の方向２０２における結合部材３３，３６の移動が制限されている。
【００２３】
ロック装置３２は、制御部１００に接続されている。この制御部１００は、電気モータ１１と軸２０との間におけるトルク伝達を監視する。安全クラッチ１をひんぱんに使用する場合、制御部は、電気モータ１１と軸２０との間におけるトルク伝達の評価のために、安全クラッチ１が挿入される装置のデータも使用する。例えば安全クラッチ１を、ホイール付き車両の電気駆動装置１０において使用することができる。制御部１００は、例えば車両が後進するか若しくは前進するか、又は、例えばブレーキが作動されたかどうかといった車両状態のデータを、電気モータ１１と軸２０との間におけるトルク伝達の評価に加える。さらに、制御部１００は、電気モータの運転状態及び／又は電気モータの電流供給に関するデータを、評価に加えることもできる。この実施の形態では、制御部１００が、例えば電気モータ１１において短絡が生じた結果として故障状態を認識した場合、制御部１００は制御信号をロック装置３２に送信し、次いでこのロック装置３２はロック解除状態に変わる。このことは、図示の実施の形態において、例えばロック部材３２ｓが方向３２ｒにおいて半径方向外側に移動することにより起こり、その結果、ロック部材３２ｓは、第２の方向２０２における結合部材３３，３６の移動をもはや制限しなくなる。結合部材は、制御部１００によって考慮された故障状態において、結合部材３３，３６と電気モータ１１及び軸２０との協働により発生する力成分が、第２の方向２０２に方向付けられているように構成されている。ロック解除状態において、ロック部材３２ｓによりもはや制限されていない結合部材３３，３６は、電気モータ１１と軸２０との間におけるトルク伝達が中断されている状態になるまで第２の方向２０２における力成分により移動させられる。
【００２４】
図２ａに、展開した状態においてリング３３として形成されている結合部材の一部分を斜視的に示す。リング３３は、外面３３ａ及び内面３３ｉに夫々歯列部３４ａ，３４ｉを有する。図示のリング３３が、図１の実施の形態において結合部材として使用される場合、外面３３ａは電気モータ１１に係合し、内面３３ｉは軸２０に係合する。図示の記載において外面３３ａが見える一方で、内面３３ｉにおける歯列部３４ｉは、単に限定的にしか認識され得ない。歯列部は夫々、リブＲにより形成されている。
【００２５】
図２ｂは、リング３３として形成された結合部材の一部分を展開した状態において示した平面図である。リング３３の図示の部分は、図２ａに示した部分にほぼ相当する。図２ｂにおいては、リング３３の内面３３ｉが見える。不可視の外面における歯列部３４ａの延在は、鎖線により示されている。歯列部は夫々、リブＲにより形成されている。図示のリング３３が図１の実施の形態において結合部材として使用される場合、リング３３の外面は電気モータ１１に係合し、内面３３ｉは軸２０に係合する。この実施の形態において、リング３３の外面におけるリブＲの第１のリブ長手方向２１０は、軸２０の長手方向２０４に対して平行であり、その一方でリング３３の内面３３ｉにおけるリブＲの第２のリブ長手方向２２０は、軸２０の長手方向２０４に対して傾いている。
【００２６】
図３に、本発明に係る安全クラッチ１の別の実施の形態の縦断面図を示す。この安全クラッチ１においては、結合部材は取り除かれている。電気モータ１１には歯列部１２が形成されていて、軸２０には歯列部２５が形成されている。図２ａ，２ｂに示した実施の形態に相当するリング３３の使用時に、電気モータ１１に設けられている歯列部１２は、リング３３の外面３３ａにおける歯列部３４ａに係合し、軸２０に設けられている歯列部２５は、内面３３ｉにおける歯列部３４ｉに係合する。
【００２７】
図４に、リング３３として形成されている結合部材の択一的な構成を備えた、本発明に係る安全クラッチ１のさらに別の実施の形態を示す。リング３３は、単に部分領域３９にのみ歯列部３４ａ，３４ｉを有している。これらの歯列部３４ａ，３４ｉに対して、相応に形成された部分領域に限定されている歯列部１２，２５が、軸２０及び電気モータ１１に配置されている。図面の記載においてリング３３は、電気モータ１１と軸２０との間におけるトルク伝達が与えられていない位置を占めている。
【００２８】
リング３３が矢印２０３の方向に、歯列部３４ｉ，３４ａが、電気モータに設けられている歯列部１２に係合し、かつ軸に設けられている歯列部２５に係合するまで動かされると、電気モータ１１と軸２０との間におけるトルク伝達が達成可能である。リング３３の上記実施の形態において、電気モータ１１と軸２０との間におけるトルク伝達を中断するために必要なリング３３の移動の量２０５は、外面３３ａ全体（図２ａ参照）及び内面全体（図２ｂ参照）に歯列部３４ａ，３４ｉを備えているリング３３の場合よりも小さい。
【００２９】
図５ａに、転動体３６、この実施の形態においてはボールが、結合部材として使用されている、本発明に係る安全クラッチ１のさらに別の実施の形態を示す。図５ａの記載は、軸２０の長手方向２０４に対して垂直方向の目視方向で、目視方向において相並んでいる複数の部材を示す。電気モータ１１には、転動体３６と係合する溝１３が形成されている。さらに転動体３６は、軸２０に形成されている溝２３に係合する。電気モータ１１に設けられている溝１３及び軸２０に設けられている溝２３は、零とは異なる所定の角度αを成す。転動体３６により、電気モータ１１と軸２０との間におけるトルク伝達が達成可能である。この実施の形態において、角度αに基づき、軸２０の長手方向２０４における力成分が転動体３６に生じる。図１と同様の係止部（図示せず）により、転動体３６が、上記力成分により溝１３，２３から押し出されることは防がれる。図１の実施の形態と同様に、故障状態の認識時に、係止部をロック解除状態に変える制御部１００が設けられていてもよい。
【００３０】
ボールとは別の他の転動体の形態も可能であることを厳に強調したい。一例としては、長方形輪郭を備えた溝において案内されている円柱状の転動体である。円柱の周面は、溝１３，２３の側面と接触している。この場合、図５ａと同様の記載となる。符号３６を備えた円は、円柱軸線に対して垂直な円柱の横断面となる。
【００３１】
図５ｂは、図５ａに示したアセンブリの横断面を示す。図示の状況において、電気モータ１１と軸２０との間においてトルクは伝達されない。
【００３２】
図５ｃは、図５ｂにほぼ対応するものの、電気モータ１１と軸２０との間におけるトルク伝達がもたらされている事例を示している。この実施の形態において、溝１３，２３の輪郭と転動体３６とは、まず所望の押圧角βがもたらされ、次いで転動体３６と溝１３，２３との接触が、転動体表面と比較して小さな２つの接触領域３１に限定されているように互いに調整されている。これらの小さな接触領域は、係止部（図示せず）のロック解除状態において、転動体３６の走行を邪魔することなく促進する。
【００３３】
図６は、図１にほぼ相当し、図１には既に、図示の部材の大多数が示されている。しかし図６においては、係止部はアクチュエータ３８である、本発明のさらに別の実施の形態が示されている。図１に示した形式の制御部１００によって故障状態が確定されると、制御部１００は制御信号をアクチュエータ３８に送信する。これに対して、アクチュエータ３８は、電気モータ１１と軸２０との間におけるトルク伝達が中断されるように、少なくとも１つの結合部材３３，３６を第２の方向２０２において移動させる。
【００３４】
アクチュエータ３８は、本発明の実施の形態においては、安全クラッチ１に適切に配置されていて、制御部１００による故障状態の確定時に制御部１００によって駆動制御される複数のアクチュエータユニットから成っていてよいので、結合部材３３，３６の移動は、複数のアクチュエータユニットの協働によりもたらされる。
【００３５】
図７は、本発明に係る安全クラッチ１の横断面図を示す。結合部材は、転動体３６により与えられていて、ケージ３７により保持されている。転動体３６のためのケージ３７は、ロック装置３２によるロックの場合（図１参照）であっても、アクチュエータ３８によるロックの場合（図６参照）であっても使用可能である。アクチュエータ３８による係止部の場合には、アクチュエータ３８は、電気モータ１１と軸２０との間におけるトルク伝達を中断したい場合、転動体３６をケージ３７の移動により動かすために、好ましくはケージ３７に作用する。図面においてリブＲは単に概略的に記載されている。これらのリブＲにより、図示の実施の形態においては、溝２３が軸２０に画成され、溝１３が電気モータ１１に画成される。溝１３，２３の輪郭は、本発明の有利な実施の形態において、転動体３６に合わされている。このことは、図７の概略的な記載からは明らかになっていない。係止部がアクチュエータ３８により与えられている場合、電気モータに設けられている溝１３と、軸に設けられている溝２３とは、好ましくは全体的に軸２０の長手方向２０４（図６参照）に延びている。
【００３６】
図８は、ホイール付き車両用の電気駆動装置における本発明に係る安全クラッチの使用に関する。回生制動時の制動モーメントＧ、及び電気駆動装置の電気モータにおいて短絡が発生した場合にもたらされる短絡制動モーメントＫの関係が示されている。Ｖは車両速度を示す。Ｍは制動モーメントを表す軸を示す。回生制動時のブレーキモーメントＧが、幅広い速度範囲において短絡制動モーメントＫを超えていることが看取可能である。したがって、安全クラッチのロックによる電気モータと軸との間におけるトルク伝達の中断の実施は、発生する制動モーメントの量にだけ基づいて行うことはできない。したがって、車両状態を共に考慮する制御部が必要である。
【００３７】
本発明を、有利な実施の形態を参照して説明した。しかし当業者であれば当然に、以下の請求項の保護範囲から逸脱することなく変化態様及び変化形を実施することができる。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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