(57)【要約】軸方向力を提供するリニア・アクチュエータアセンブリ。このアセンブリはトルク入力アセンブリ、トルク・マルチプライアアセンブリおよびリニア・アクチュエータを備える。トルク入力アセンブリは入力トルクと入力速度で駆動される。トルク・マルチプライアは入力トルクを入力トルクから増大トルクでリニア・アクチュエータに伝送する。
2008504494.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１回転可能要素と第２回転可能要素を含み、これらの両要素が相対的軸方向運動するように構成されているリニア・アクチュエータと、
入力トルクと入力速度を提供するように構成されているトルク入力アセンブリと、
トルク入力アセンブリとリニア・アクチュエータに係合され、第１要素と第２要素が異なる速度で回転され、これによって第１要素と第２要素間に相対的回転を生じさせ、この相対的回転が第１要素と第２要素を互いに相対的に軸方向に移動させるトルク・マルチプライアアセンブリと、
を備える軸方向力を提供するリニア・アクチュエータアセンブリ。
【請求項２】
第１要素と第２要素が一対の対向プレートを含み、プレートの少なくとも一つが傾斜面を有する請求項１に記載のリニア・アクチュエータアセンブリ。
【請求項３】
対向プレート間に配置された少なくとも一つのローリング素子をさらに含む請求項２に記載のリニア・アクチュエータアセンブリ。
【請求項４】
第１要素と第２要素がアクメねじおよび関連ナットを含む請求項１に記載のリニア・アクチュエータアセンブリ。
【請求項５】
第１要素と第２要素がボールねじおよび関連ナットを含む請求項１に記載のリニア・アクチュエータアセンブリ。
【請求項６】
トルク入力アセンブリが、単一第１入力ピニオン上を回転する第１ギアと第２ギアを含み、第１ギアがリニア・アクチュエータの第１要素の回転を駆動するように構成された第１シリーズ・ギア歯を有し、第２ギアがリニア・アクチュエータの第２要素の回転を駆動するように構成された第２シリーズ・ギア歯を有し、第１シリーズ・ギア歯が第２シリーズ・ギア歯とは異なる数を有し、これによって第１要素と第２要素が異なる速度で回転する請求項１に記載のリニア・アクチュエータアセンブリ。
【請求項７】
第１ギアと第２ギアが、入力ピニオンとの回転から離合することができる請求項６に記載のリニア・アクチュエータ。
【請求項８】
トルク・マルチプライアアセンブリが、
第１ギアの回転によって駆動されるように第１ギアに連結された第３ギアと、
第２ギアの回転によって駆動されるように第２ギアに連結された第４ギアと、
を含む請求項６に記載のリニア・アクチュエータ。
【請求項９】
リニア・アクチュエータの第１要素が第３ギアに連結され、リニア・アクチュエータの第２要素が第４ギアと連結されている請求項８に記載のリニア・アクチュエータ。
【請求項１０】
第１要素と第２要素が、第３ギアと連結された第１プレートと、第４ギアと連結された第２プレートを含み、両プレートの少なくとも一つが傾斜面を有する請求項９に記載のリニア・アクチュエータ。
【請求項１１】
第１プレートと第３ギアが一体形成され、また第２プレートと第４ギアが一体形成されている請求項１０に記載のリニア・アクチュエータ。
【請求項１２】
第１ギアと第３ギアが第１ギアと第２ギアのそれぞれの歯と直接係合することによって互いに連結されており、また、第２ギアと第４ギアが第２ギアと第４ギアのそれぞれの歯と直接係合することによって互いに連結されている請求項８に記載のリニア・アクチュエータ。
【請求項１３】
第１ギアと第３ギアが第１ベルトによって互いに連結され、また、第２ギアと第４ギアが第２ベルトによって互いに連結されている請求項８に記載のリニア・アクチュエータ。
【請求項１４】
クラッチ・パックを作動するように構成され、リニア・アクチュエータがクラッチ・キャン内に配置されている請求項１に記載のリニア・アクチュエータ。
【請求項１５】
単一入力トルクを、第１回転可能要素と第２回転可能要素と連結されたトルク・マルチプライアアセンブリに提供するステップと、
第１要素を第１速度で回転させ、第２要素を第１速度とは異なる第２速度で回転させ、これによって第１要素と第２要素間の相対的回転を生じさせ、この相対的回転をして第１要素と第２要素を軸方向に分離せしめるステップと、
を備える第１回転可能要素と第２回転可能要素を含むリニア・アクチュエータ内に軸方向力を生成する方法。
【請求項１６】
単一入力トルクを提供するステップが、第１ギアと第２ギアの取り付けられた単一入力ピニオンを回転するステップを含む請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
第１ギアと第２ギアの一方を入力ピニオンから選択的に離合させ、トルク・マルチプライアアセンブリを後方駆動させ、第１要素と第２要素を一緒に軸方向に移動させるステップをさらに備える請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
単一入力トルクをトルク・マルチプライアアセンブリに提供するステップが、トルク・マルチプライアの第１ギアを駆動するステップとトルク・マルチプライアの第２ギアを駆動するステップを含む請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
トルク・マルチプライアアセンブリの第１ギアが第１要素と連結され、トルク・マルチプライアアセンブリの第２ギアが第２要素と連結され、これによってトルク・マルチプライアアセンブリの第１ギアと第２ギアの駆動ステップが第１要素と第２要素を回転させる請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
第１要素と第２要素が対向プレートであって、両プレートの少なくとも一方が傾斜面を有し、また、第１要素と第２要素が異なる速度で回転されるステップがプレートを異なる速度で回転させるステップを含む請求項１５に記載の方法。
【請求項２１】
ローリング素子が傾斜面で対向プレート間に配置され、またプレートを異なる速度で回転させるステップがローリング素子を傾斜面に沿って移動させるとともにプレートの軸方向に進展させる請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
第１要素と第２要素がねじとナットを含み、また、第１要素と第２要素が異なる速度で回転されるステップが、ねじとナットを異なる速度で回転させるステップを含む請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はリニア運動アクチュエータの回転に関する。より詳しくは、本発明は一体型トルク・マルチプライアを備えたリニア・アクチュエータアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
リニア運動アクチュエータの多数タイプの回転が既知であり、また、多数の適用例に使用されている。リニア運動アクチュエータの一般的な回転は、例えば、アクメねじおよびボールねじが含まれる。
【０００３】
本発明は軸方向力を提供するためのリニア運動アクチュエータの回転を提供する。アセンブリは軸方向運動のために構成された第１回転可能要素と第２回転可能要素を含むリニア・アクチュエータを含む。トルク入力アセンブリが、入力トルクと入力速度を提供するように構成されている。トルク・マルチプライアアセンブリがトルク入力アセンブリとリニア・アクチュエータと係合し、また、第１および第２要素が異なる速度で回転され、これによって第１要素と第２要素間に相対的回転を生じさせるように構成されている。この相対的回転が第１と第２要素を互いに相対的に軸方向に移動させる。
【０００４】
ローラ傾斜駆動装置が、回転トルクを高軸方向力に転換する有効な方法である。ローラと共動することによって、効率が改善されるとともに駆動トルクが低減される。しかし、ローラに低減摩擦を付加しているにもかかわらず、傾斜駆動装置はなおも相当な駆動トルクを必要とする。トルク・マルチプライング装置を傾斜駆動装置に共動させることが望ましい。
【０００５】
少なくとも一実施形態において、回転／リニア運動アクチュエータは傾斜アクチュエータである。この傾斜アクチュエータは概して少なくとも第１対向プレートと第２対向プレートとこれら両者間に配置された少なくとも一つのローリング素子を備える。このローリング素子はプレートの少なくとも一つ上に設けられた傾斜内に配置されている。トルク入力アセンブリは、入力トルクと入力速度で駆動される。トルク・マルチプライアは、入力トルクを、この入力トルクから増大トルクを伴って傾斜アクチュエータに転送する。
【０００６】
本発明の一実施形態において、入力トルクと入力速度で第１入力ギアと第２入力ギアを回転させるように構成された入力ピニオンが設けられている。第１入力ギアが第１傾斜プレートと係合し、これによって回転するように構成された第１シリーズのギア歯を有する。第２入力ギアが第２傾斜プレートと係合し、これによって回転するように構成された第２シリーズのギア歯を有する。第１シリーズのギア歯は第２シリーズのギア歯とは異なる数の歯を有し、第１と第２傾斜プレートが異なる速度で回転する。第１対向傾斜プレートと第２対向傾斜プレート間の相対的回転が少なくとも一つのローリング素子を、両者間の合成軸方向運動を伴って傾斜プレート間を移動させる。
【０００７】
本発明は第１と第２回転可能要素を含むリニア・アクチュエータ内に軸方向力を生成する方法を提供する。本方法は単一入力トルクを、第１回転可能要素と第２回転可能要素に結合されたトルク・マルチプライアアセンブリに提供するステップと、第１要素を第１速度で回転させ、第２要素を第１速度とは異なる第２速度で回転させ、これによって第１要素と第２要素間の相対的回転を生じさせる。この相対的回転が第１要素と第２要素を軸方向に分離させる。
【０００８】
本発明の他の観点は、詳細な説明と添付図面を考慮することによって明白となろう。
【特許文献１】なし
【非特許文献１】なし
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は添付図面を参照して説明し、同様の参照符号は全体を通して同様の構成要素を表わす。ある用語、例えば、「頂部」、「底部」、「右方」、「左方」、「前部」、「前方の」、「前方へ」、「後部」、「後方へ」、および「後方の」は、以下の説明で相対的描写を明瞭にすることのみに使用し、これに限定することを意図していない。本発明の多数の実施形態を詳細に説明する前に、本発明は以下の記述で説明するとともに以下の図面で表出する構成要素の構造および構成に対する詳細に適用することに限定しないことを理解すべきである。本発明は他の実施形態が可能であり、また種々の方法を実施ないし実行することが可能である。さらに、本明細書で使用された語法および専門用語は説明を目的とし、限定には関係しないことを理解すべきである。本明細書における「含む」、「備える」または「有する」およびこれらの変形表現は、以後リストする用語を包含し、付加的用語も同義である。特定せず、限定しない限り、語句、「取り付ける」、「結合する」、「支持する」および「連結する」およびこれらの変形表現は、広範に使用し、かつ、直接的および間接的「取り付け」、「結合」、「支持」および「連結」を包含する。さらに、「結合された」および「連結された」は、物理的ないし機械的結合または連結に限定するものではない。
【００１０】
図１−４を参照して、本発明の第１実施形態に基づくリニア・アクチュエータアセンブリ２０を説明する。このリニア・アクチュエータアセンブリ２０は、概してトルク入力アセンブリ２１、トルク・マルチプライアアセンブリ２９および回転／リニア運動アクチュエータ７５を備える。リニア・アクチュエータアセンブリ２０は、ハウジング１４内に配置されたシャフト１０に支持された状態を示し、図示実施形態はクラッチ・パック１６または同様のもののためのクラッチ・キャンである。図示リニア・アクチュエータアセンブリ２０は、クラッチ・パック１６を作動させるように配置され、また、図示実施形態において、クラッチ・キャン１４内に配置されている。クラッチ・パック１６は、種々の適用例で使用するために当分野で既知の種々の形態をとることができ、例えば、トランスファ・ケース、トルク・オン・デマンド・システム、車両安定化システム、動力伝送カップリング、差動制限装置、他の非自動適用装置および他の非自動車適用装置である。リニア・アクチュエータアセンブリ２０は、クラッチ・パック１６に関して示しているが、軸方向作動を必要とする他の適用装置に使用することもできる。
【００１１】
図１、１ａおよび２を参照して、トルク入力アセンブリ２１は、概して入力ピニオン２２上で回転するために配置された一対の入力ギア２４および２６を含む。入力ピニオン２２は種々の手段、例えば、電動機、油圧モータ等によって回転させることができる。入力ピニオン２２は所与の入力トルクＴｉｎで、同速度Ｗｉｎで両入力ギア２４、２６を回転させる。各入力ギア２４、２６はそれぞれ複数の外方向延長歯２５および２７を有する。図示実施形態において、入力ギア２４は大径を有するとともに、小径入力ギア２６上の歯２７の歯数Ｎ２よりも大きい歯２５の対応する歯数Ｎ１を有する。寸法の決定は逆にすることもできる。
【００１２】
トルク入力アセンブリ２１は、第１と第２中間ギア３０、４０および関連する第１と第２パイロット・リング５０、６０を概して含むトルク・マルチプライアアセンブリ２９と直接係合するように構成されている。大径入力ギア２４が、歯数Ｎ３の歯３１を有する第１小径中間ギア３０と一致、係合するように構成され、小径入力ギア２６が、歯数Ｎ４の歯４１を有する第２大径中間ギア４０と一致、係合するように構成されている。歯数Ｎ４は歯数Ｎ３よりも大きい。入力ギア２４および２６の歯および対応する中間ギア３０および４０が異なるサイズと数であるため、中間ギア３０、４０は異なる速度で回転する。第１中間ギア３０は、Ｎ１対Ｎ３の比に入力速度Ｗｉｎを掛けた値に等しい速度Ｗ１ｓｔで回転する。第２中間ギア４０は、Ｎ２対Ｎ４の比に入力速度Ｗｉｎを掛けた値に等しい速度Ｗ２ｎｄで回転する。Ｎ１がＮ２より大きく、また、Ｎ４がＮ３より大きいので、第１中間ギア３０の速度Ｗ１ｓｔは第２中間ギア４０の速度Ｗ２ｎｄよりも大きくなるはずである。各ギア２４、２６、３０、４０のサイズおよび歯数は、Ｗ１ｓｔがＷ２ｎｄに近いが、等しくないように選択され、これによって第１入力ギア３０と第２入力ギア４０間に相対的運動が生じることになる。
【００１３】
第１と第２中間ギア３０、４０が各々これからそれぞれ軸方向に延長するスリーブ３４および４４を有する。スリーブ３４、４４は、第１中間ギア３０とスリーブ３４がスリーブ４４の回りに配置されるとともに、この回りを回転するように構成されている。ラジアル・ベアリング３２が中間ギア３０とスリーブ４４間に配置され、このような回転を容易にしているのが好ましい。次に、第２中間ギア４０がラジアル・ベアリング４２によってシャフトの回りで回転するように支持されている。スリーブ３４の延長端が一連の外方向延長歯３５を有する。スリーブ４４がスリーブ３４を越えて延長し、また、その一端に一連の外方向延長歯４５を有する。
【００１４】
第１パイロット・リング５０が、第１中間ギア３０の歯３５と係合するように構成された一連の歯５１を伴う内面を有し、これによって第１パイロット・リングが第１中間ギア・スリーブ３４と一緒に回転する。中間歯３５、５１が第１パイロット・リング５０をＷ１ｓｔに等しい速度で回転させる。第２パイロット・リング６０が第２中間ギア４０の歯４５と係合するように構成された一連の歯６１を伴う内面を有し、これによって第２パイロット・リングが第２中間ギア・スリーブ４４と一緒に回転する。相互係合歯４５、６１が第２パイロット・リング６０をＷ２ｎｄに等しい速度で回転させる。この結果、第１パイロット・リング５０が、第１と第２中間ギア３０および４０と同じ方式で第２パイロット・リング６０と相対的に回転する。
【００１５】
トルク・マルチプライアアセンブリ２９が、本明細書に説明するようにリニア・アクチュエータ７５と係合して作用するように構成されている。本実施形態において、リニア・アクチュエータ７５は傾斜駆動装置である。第１パイロット・リング５０が、傾斜プレート７０を受承するとともに、支持するように構成されている外方向肩部５２を画定する。第２パイロット・リング６０は、また、傾斜プレート７０’を受承するとともに、支持するように構成されている外方向肩部６２を画定する。パイロット・リング５２、６２は、傾斜プレート７０、７０’が互いに対向配置されるように位置付けられている。図３に示したように、各傾斜プレート７０、７０’はそれぞれの肩部５２、６３内の突出部（図示せず）と係合するように構成された複数の凹所７８等を有するのが好ましく、従って、傾斜プレート７０、７０’がパイロット・リング５０、６０と一緒に回転する。もちろん、他の構成も傾斜プレート７０、７０’をパイロット・リング５０、６０に連結するために交換することもできる。パイロット・リング５０、６０が、それぞれ異なる速度Ｗ１ｓｔ、Ｗ２ｎｄで回転するので、対向傾斜プレート７０、７０’も異なる速度で回転し、これによって、互いに相対的に回転する。好ましい実施形態が二つの対向傾斜プレート７０、７０’を有するので、傾斜アクチュエータ７５が二つのプレートよりも多いか少なく、また、一つまたはこれ以上のプレートが傾斜なしに設けることができる。
【００１６】
図示傾斜プレート７０、７０’を図３、４に示す。プレート７０、７０’は互いに同じであるのが好ましいが、異なる形態をなしていてもよい。各プレート７０、７０’はその表面に画定された複数の傾斜７２を有する。対向プレート７０、７０’が傾斜７２内でプレート７０、７０’間に配置されたローリング素子７４と互いに対面する傾斜面に配置されている。ローリング素子７４はケージ７６等によって支持することができる。各傾斜７２は深部域７１から浅部域７３に延長している。傾斜７２は深部域７１と浅部域７３間で連続変化部分を有する。傾斜プレート７０、７０’に三つの傾斜７２を示しているが、これよりも多いかまたは少ない傾斜７２を設けることもできる。別の構成として、各傾斜プレート７０、７０’は単一傾斜のみを設けて、対向する傾斜を対向方向に下がる傾斜を付け、従って、両者間に配置されたローリング素子を連続対向傾斜に沿って進行させてもよい。さらに、対向傾斜面を単に互いに相対的に摺動させて、ローリング素子を除去してもよい。
【００１７】
上述したように、傾斜プレート７０、７０’はこれら両傾斜プレート７０、７０’間に相対的回転があるように、異なる速度Ｗ１ｓｔ、Ｗ２ｎｄで回転する。相対的回転速度ＷｒａｍｐはＷ１ｓｔからＷ２ｎｄ  を引いた絶対値である。相対的回転がローリング素子７４に傾斜７２を回転させ、重なり合わせる。ローリング素子７４が深部域７１から浅部域７３に移動するにつれて、対向プレート７０、７０’が引き離され、両プレート７０、７０’間に相対的軸方向運動を生じさせる（図１ａ参照）。ＷｒａｍｐがＷｉｎ  より小さいので、傾斜のトルクＴｒａｍｐが入力トルクＴｉｎよりも逆に大きくなる。トルク・マルチプライアアセンブリ２９によってもたらされたトルク倍率が、ただ一つの回転要素と一つの組み合わせ静止要素を有するリニア・アクチュエータと比較してリニア作動を達成するのに必要とする入力トルクＴｉｎを低減する。
【００１８】
スナップ・リング８１または同様のものによって軸方向移動から阻止されたスラスト・ワッシャ８２が、傾斜プレート７０の一つの軸方向運動を含む。スラスト・ベアリング８０は、スラスト・ワッシャ８２と傾斜プレート７０間に配置されているのが好ましい。スラスト・ベアリング８０´とスラスト・ワッシャ８６は傾斜プレート７０’の対向側上には位置されているが、スラスト・ワッシャ８６は軸方向に包含されておらず、代わりに軸方向に移動して図１ａに示したような方法でクラッチ・パック１６と係合している。より詳しく説明すると、図示実施形態において、ワッシャ８６の軸方向運動が、クラッチ・キャン１４の内部に連結された複数のクラッチ・プレート９０を、回転のためにシャフト１０上に取り付けられた複数のクラッチ・プレート９４との係合（例えば、スプライン係合を介して）に切り替える。この係合により、クラッチ・キャン１４がこれとの回転のためにシャフト１０と相互連結される。傾斜アクチュエータ７５をクラッチ・キャン１４内に収容されるように示しているが、傾斜アクチュエータ７５をクラッチ・キャン１４の外部に配置させることもできる。しかし、傾斜アクチュエータ７５をクラッチ・キャン１４内に配置させることによって、伝送システム内部のスラスト力を低減することができ、結果としてシステム内の他のところでより小さいスラスト・ベアリングを使用する能力が得られる。
【００１９】
図５を参照して、本発明の第２実施形態であるリニア・アクチュエータアセンブリの一部をなすトルク入力アセンブリ２１’とトルク・マルチプライアアセンブリ２９’を示す。トルク入力アセンブリ２１’は、入力ピニオン２２上で回転するために配置された入力ギア２４、２６を含む。入力ギア２４、２６は、中間ギア３０、４０とトルク・マルチプライアアセンブリ２９’の関連第１および第２パイロット・リング（図示せず）を回転させるように構成されている。入力ギア２４、２６と中間ギア３０、４０は再度異なるサイズと歯数を有し、これによって中間ギア３０、４０は異なる速度で回転する。本実施形態は入力ギア２４、２６がそれぞれ中間ギア３０、４０と直接係合しない点で第１実施形態と異なる。その代わりに、第１駆動ベルト９７が第１入力ギア２４と第１中間ギア３０の回りに延長し、これによって第１入力ギア２４の回転が第１中間ギア３０の回転を生じさせ、また、第２駆動ベルト９９が第２入力ギア２６と第２中間ギア４０の回りに延長し、これによって第２入力ギア２６の回転が第２中間ギア４０の回転を生じさせる。第２実施形態のリニア・アクチュエータアセンブリはその他の点では第１実施形態のように機能する。
【００２０】
トルク入力アセンブリ２１’とトルク・マルチプライアアセンブリ２９’は、トルク入力アセンブリとトルク・マルチプライアアセンブリが種々の形態で表わされる。例えば、図示スプール・ギアの代わりに、アセンブリは例えば移動角を変更するためにヘリカル・ギアまたはベベル・ギアを有するようにしてもよい。別の構成として、ギアアセンブリは遊星ギアアセンブリを含めることもできる。付加的に、トルク入力およびトルク・マルチプライアは、例えば、ボールねじまたはアクメ式ねじのような動力ねじを利用することもできる。ギアアセンブリは別の構成としてハーモニック・ドライブアセンブリまたは牽引駆動アセンブリと置換することもできる。トルク入力アセンブリとトルク・マルチプライアアセンブリが種々の形態をとり、入力トルクを受け、また増大トルクを傾斜アクチュエータに配分する。付加的に、リニア・アクチュエータは、別の回転による例えばアクメ式ねじまたはボールねじのようなリニア運動アクチュエータに置換することもできる。これについては図１３〜１７に関して以下に説明する。
【００２１】
図６、７および７ａを参照して、本発明の第３実施形態であるリニア・アクチュエータアセンブリ１００を示す。このリニア・アクチュエータアセンブリ１００は、第１実施形態と同様であって、傾斜プレート１１０、１２０を異なる速度で駆動して両者間に相対的回転を生じさせるように構成された入力ギア１０４、１０６を含む。入力ギア１０４、１０６は入力ピニオン１０２上で回転させるために配置されている。入力ピニオン１０２は、所与の入力トルクＴｉｎ２と同速度Ｗｉｎ２で両入力ギア１０４、１０６を回転させる。各入力ギア１０４、１０６は、それぞれ複数の外方向延長歯１０５および１０７を有する。図示実施形態において、入力ギア１０４は小径を有するとともに、大径入力ギア１０６上の歯１０７の歯数Ｎ２−２よりも対応する少ない歯１０５の歯数Ｎ１−２を有する。寸法の決定は逆にすることもできる。
【００２２】
本実施形態において、トルク・マルチプライアアセンブリは本明細書で説明するようにリニア・アクチュエータと一体形成されている。各傾斜プレート１１０、１２０は、それぞれギア部分を形成する一連の歯１１１、１２１およびそれぞれ一体形成傾斜面１１４、１２４と一体形成されている。傾斜面１１４、１２４は図３および４に示した傾斜プレート７０、７０’の傾斜面の構成と類似であるが、これより少ないか多い傾斜および／または異なる形状を有する傾斜を有する種々の他の形態とすることもできる。第１傾斜プレート１１０はより小さい入力ギア１０４と一致されるように構成し、従って、第２のより小さい傾斜プレート１２０の歯の歯数Ｎ４−２よりも大きく、かつ、より多い歯数Ｎ３−２を有する。入力ギア１０４、１０６と対応傾斜プレート１１０、１２０の異なるサイズと歯数のために、傾斜プレート１１０、１２０、また、これによって対応傾斜面１１４、１２４が異なる速度で回転する。このようにして、傾斜面１１４、１２４間のローリング素子１３２が傾斜面に沿ってロールされ傾斜プレート１１０、１２０を互いに相対的に軸方向に移動させる（図７および７ａ参照）。軸方向運動を支持するために、入力ギア歯１０７は、傾斜プレート歯１２１の幅Ｙ（図７および７ａ参照）よりも大きい幅Ｘ（図６参照）を有するのが好ましい。
【００２３】
図８〜１２を参照して、本発明の第４実施形態であるリニア・アクチュエータアセンブリのトルク入力アセンブリ２１’’を説明する。トルク入力アセンブリ２１’’は、電動機または油圧モータ等によって駆動される入力ピニオン・シャフト２２’’を含む。第１入力ギア２４’’がシャフト２２’’に強固に固定され、これによってギア２４’’がシャフト２２’’と一緒に回転する。第２入力ギア２６’’がシャフト２２’’上に配置されているが、この回りの回転が自由である。第１と第２入力ギア２４’’、２６’’は、それぞれ第１実施形態とは異なるサイズと、異なる歯数２５’’、２７’’を有する。
【００２４】
シャフト２２’’は、例えば隆起六角部のようなキー部１５０を備える。第２入力ギア２６’’も、例えばシャフト・キー部１５０の近接個所から延長する六角ブロックのようなキー部１５２を有する。キー部１５０、１５２は異なる形態をなし、各々独立して入力連結部１６０によって係合される。図８、９に示したように、入力連結部１６０はギア・キー部１５２と係合するように構成された浅部六角開口部１６２と、シャフト・キー部１５０と係合するように構成された深部六角開口部１６４を有する。
【００２５】
図１１、１２を参照して、トルク入力アセンブリ２１’’の動作を次に説明する。入力連結部１６０は、結合開口部１６４と係合するシャフト・キー部１５０を伴う入力ピニオン・シャフト２２’’上に配置され、これによって入力連結部がピニオン・シャフト２２’’と一緒に回転する。入力連結部１６０は、ギア・キー部１５２が連結開口部１６２内に受承され、これによって第２入力ギア２６’’がピニオン・シャフト２２’’と一緒に回転する第１位置（図１１参照）と、入力連結部１６０がギア・キー部１５２から離れ、これによって第２入力ギア２６’’が入力ピニオン・シャフト２２’’と無関係に自由に回転する第２位置（図１２参照）間を移動可能である。入力連結部１６０は、モータが作動しているとき、入力連結部１６０が自動的に図１１に示した係合位置にあるが、モータが動力を喪失し、そうでなければモータが停止したとき、入力連結部１６０が自動的に図１２に示した離合位置に移動するように構成されるのが好ましい。このようにして、モータが作動しているとき、入力連結部１６０が第２入力シャフト２６’’を入力速度で回転させるとともにリニア・アクチュエータアセンブリを第１実施形態に関して説明したように作動させる。しかし、モータが停止したとき、入力連結部１６０が離合位置に移動し、第２入力ギア２６’’が自由に回転する。このようにして、リニア・アクチュエータ（図示せず）がギア・システムを後方駆動し、これによって動力供給が停止されたときリニア・アクチュエータアセンブリの自動的離合が許容される。例えば、アクチュエータ・ピン、遠心クラッチまたはベンディックス装置のような他の機構もギア・システムの後方駆動を容易にするのに利用できる。
【００２６】
図１３〜１６は本発明の第５実施形態であるリニア・アクチュエータアセンブリ２００を示す。図１３〜１６に示したアセンブリは、図６に示した第３実施形態に多少似ており、入力ギア２０４、２０６を含む。しかし、駆動傾斜プレートの代わりに、入力ギア２０４、２０６がそれぞれボールねじ２１０とナット２１４を駆動するように構成されている。ボールねじ２１０は、入力ギア２０４の歯２０５と係合する歯２２０を有する歯付き部ないしギア部２１８とねじ付き溝２２６を含むねじ付き部２２２（図１４参照）を含む。ナット２１４は入力ギア２０６の歯２０７と係合する歯２３２を有する歯付き部ないしギア部２３０を含む。ナット２１４は、当分野において理解されるように、ボールねじ２１０のねじ付き溝２２６内に嵌合するように構成されたボール２３４の形状にある複数のローリング素子を維持している。ボールねじ２１０とナット２１４の相対的回転が、ナット２１４をボールねじ２１０のねじ付き部２２２に沿って軸方向に移動させる（図１５、１６参照）。ナット２１４の軸方向運動が、特定適用例に依存してクラッチ・パック１６または他の係合部材の係合を生じさせる。
【００２７】
図１７は本発明の第６実施形態であるリニア・アクチュエータアセンブリ２５０を示す。このアクチュエータアセンブリ２５０はアクチュエータアセンブリ２００と類似しているが、ボールねじ形態がアクメねじ形態に交換されている。このアクメねじ２６０は歯付き部ないしギア部２６８とねじ付き部２７２を含む。ナット２６４はねじ付き部２７２と係合する歯付き部ないしギア部２８０とねじ付き部２８４を含み、これによってアクメねじ２６０とナット２６４の相対的回転がナット２６４をしてアクメねじ２６０のねじ付き部２７２に沿って軸方向に移動させる。ナット２６４の軸方向移動が、特定適用例に依存してクラッチ・パック１６または他の係合部材の係合を生じる。
【００２８】
上述した種々の実施形態の各々は、クラッチ・パック１６または他の適用例の係合に使用することができる。付加的に、上述実施形態はクラッチ・キャン１４内に収容することができ、または別の構成において、クラッチ・キャン１４の外部で使用することもでき、あるいはクラッチ・キャン１４を全く含まない適用例もある。さらに、種々の実施形態の構成要素（例えば、トルク入力アセンブリ、トルク・マルチプライアアセンブリおよびリニア・アクチュエータ）は、所望のように交換して図面に示した実施形態の変形例を達成することもできる。
【００２９】
本発明の種々の特徴は特許請求の範囲で説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】第１状態で示す本発明の第１実施形態であるリニア・アクチュエータアセンブリと共動する図示クラッチ・パックアセンブリの部分断面による等距離図である。
【図１ａ】第２状態で示すリニア・アクチュエータアセンブリを伴う図１のクラッチ・パックアセンブリを示す図である。
【図２】図１のリニア・アクチュエータアセンブリを示す拡大等距離図である。
【図３】本発明の第１実施形態に基づく傾斜プレートの等距離図である。
【図４】図３の線４−４に沿った断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態であるリニア・アクチュエータアセンブリのトルク入力アセンブリとトルク・マルチプライアアセンブリを示す等距離図である。
【図６】本発明の第３実施形態であるリニア・アクチュエータアセンブリの等距離図である。
【図７】第１状態にあるリニア・アクチュエータを示す図６の線７−７に沿った断面図である。
【図７ａ】第２状態にあるリニア・アクチュエータを示す図７に類似する図である。
【図８】本発明の第４実施形態であるリニア・アクチュエータアセンブリのトルク入力アセンブリの分解組立等距離図である。
【図９】図８のトルク入力アセンブリの部分を示す正面図である。
【図１０】図８のトルク入力アセンブリの分解組立側面図である。
【図１１】入力部材を係合した図８のトルク入力アセンブリの等距離図である。
【図１２】入力部材を離合した図８のトルク入力アセンブリの等距離図である。
【図１３】本発明の第５実施形態であるリニア・アクチュエータアセンブリの等距離図である。
【図１４】図１３のリニア・アクチュエータアセンブリの一部分解組立等距離図である。
【図１５】第１状態にあるリニア・アクチュエータを示す図１３の線１５−１５に沿った断面図である。
【図１６】第２状態にあるリニア・アクチュエータを示す図１５に類似した断面図である。
【図１７】本発明の第６実施形態であるリニア・アクチュエータアセンブリの断面図である。
【図１】
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【図１ａ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図７ａ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年5月28日(2007.5.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１回転可能要素と第２回転可能要素を含み、これらの両要素が相対的軸方向運動するように構成されているリニア・アクチュエータと、
入力トルクと入力速度を提供するように構成されているトルク入力アセンブリと、
トルク入力アセンブリとリニア・アクチュエータに係合され、第１要素と第２要素が異なる速度で回転され、これによって第１要素と第２要素間に相対的回転を生じさせ、この相対的回転が第１要素と第２要素を互いに相対的に軸方向に移動させるトルク・マルチプライアアセンブリと、
を備え
第１要素と第２要素が一対の対向プレートを含み、プレートの少なくとも一つが傾斜面を有する軸方向力を提供するリニア・アクチュエータアセンブリ。
【請求項２】
対向プレート間に配置された少なくとも一つのローリング素子をさらに含む請求項１に記載のリニア・アクチュエータアセンブリ。
【請求項３】
トルク入力アセンブリが、単一第１入力ピニオン上を回転する第１ギアと第２ギアを含み、第１ギアがリニア・アクチュエータの第１要素の回転を駆動するように構成された第１シリーズ・ギア歯を有し、第２ギアがリニア・アクチュエータの第２要素の回転を駆動するように構成された第２シリーズ・ギア歯を有し、第１シリーズ・ギア歯が第２シリーズ・ギア歯とは異なる数を有し、これによって第１要素と第２要素が異なる速度で回転する請求項１に記載のリニア・アクチュエータアセンブリ。
【請求項４】
第１ギアと第２ギアが、入力ピニオンとの回転から離合することができる請求項３に記載のリニア・アクチュエータ。
【請求項５】
トルク・マルチプライアアセンブリが、
第１ギアの回転によって駆動されるように第１ギアに連結された第３ギアと、
第２ギアの回転によって駆動されるように第２ギアに連結された第４ギアと、
を含む請求項３に記載のリニア・アクチュエータ。
【請求項６】
リニア・アクチュエータの第１要素が第３ギアに連結され、リニア・アクチュエータの第２要素が第４ギアと連結されている請求項５に記載のリニア・アクチュエータ。
【請求項７】
第１要素と第２要素が、第３ギアと連結された第１プレートと、第４ギアと連結された第２プレートを含み、両プレートの少なくとも一つが傾斜面を有する請求項６に記載のリニア・アクチュエータ。
【請求項８】
第１プレートと第３ギアが一体形成され、また第２プレートと第４ギアが一体形成されている請求項７に記載のリニア・アクチュエータ。
【請求項９】
第１ギアと第３ギアが第１ギアと第３ギアのそれぞれの歯と直接係合することによって互いに連結されており、また、第２ギアと第４ギアが第２ギアと第４ギアのそれぞれの歯と直接係合することによって互いに連結されている請求項５に記載のリニア・アクチュエータ。
【請求項１０】
第１ギアと第３ギアが第１ベルトによって互いに連結され、また、第２ギアと第４ギアが第２ベルトによって互いに連結されている請求項５に記載のリニア・アクチュエータ。
【請求項１１】
クラッチ・パックを作動するように構成され、リニア・アクチュエータがクラッチ・キャン内に配置されている請求項１に記載のリニア・アクチュエータ。
【請求項１２】
単一入力トルクを、第１回転可能要素と第２回転可能要素と連結されたトルク・マルチプライアアセンブリに提供するステップと、
第１要素を第１速度で回転させ、第２要素を第１速度とは異なる第２速度で回転させ、これによって第１要素と第２要素間の相対的回転を生じさせ、この相対的回転が第１要素と第２要素を軸方向に分離させるステップと、
を備え
第１要素と第２要素が対向プレートであって、プレートの少なくとも一つが傾斜面を有し、第１要素と第２要素を異なる速度で回転させるステップがプレートを異なる速度で回転させるステップを含む第１回転可能要素と第２回転可能要素を含むリニア・アクチュエータ内に軸方向力を生成する方法。
【請求項１３】
単一入力トルクを提供するステップが、第１ギアと第２ギアの取り付けられた単一入力ピニオンを回転するステップを含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
第１ギアと第２ギアの一方を入力ピニオンから選択的に離合させ、トルク・マルチプライアアセンブリを後方駆動させ、第１要素と第２要素を一緒に軸方向に移動させるステップをさらに備える請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
単一入力トルクをトルク・マルチプライアアセンブリに提供するステップが、トルク・マルチプライアの第１ギアを駆動するステップとトルク・マルチプライアの第２ギアを駆動するステップを含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
トルク・マルチプライアアセンブリの第１ギアが第１要素と連結され、トルク・マルチプライアアセンブリの第２ギアが第２要素と連結され、これによってトルク・マルチプライアアセンブリの第１ギアと第２ギアの駆動ステップが第１要素と第２要素を回転させる請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
ローリング素子が傾斜面で対向プレート間に配置され、またプレートを異なる速度で回転させるステップがローリング素子を傾斜面に沿って移動させるとともにプレートの軸方向に進展させる請求項１２に記載の方法。
【国際調査報告】
2008504494.tif 000022
2008504494.tif 000023