(57)【要約】  車両の自動変速トランスミッションのクラッチ（２）を操作するためのトランスミッション軸における電気機械式クラッチアクチュエータ（１）であって、駆動源としての電気モーター（５）と、電気モーター（５）の回転動作をクラッチのリリースベアリング（１１）の軸方向動作に変換するリリース機構を有するクラッチアクチュエータ（１）が提案され、このリリース機構がトランスミッション軸（３）と同軸に配置されており、その際、リリース機構が回転ハウジング（７）を備え、この回転ハウジングに第一の筒状要素（９）が配設されており、この第一のさや形要素が、軸方向のスライドのために、対応する第二の筒状要素（１０）と軸方向において作用結合している。
2010520972.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の自動変速トランスミッションのクラッチ（２）を操作するためのトランスミッション軸における電気機械式クラッチアクチュエータ（１）であって、駆動源としての電気モーター（５）と、電気モーター（５）の回転動作をクラッチのリリースベアリング（１１）の軸方向動作に変換するリリース機構を有し、このリリース機構がトランスミッション軸（３）と同軸に配置されている電気機械式クラッチアクチュエータ（１）において、
リリース機構が回転ハウジング（７）を備え、この回転ハウジングに第一の筒状要素（９）が配設されており、この第一の筒状要素が、軸方向のスライドのために、対応する第二の筒状要素（１０）と軸方向において作用結合していることを特徴とする電気機械式クラッチアクチュエータ（１）。
【請求項２】
回転ハウジング（７）が第一の筒状要素（９）と共に外側ハウジング（４）に回転可能に支承されていることと、第二の筒状要素（１０）が外側ハウジング（４）に回転不能に支承されており、その結果第一の筒状要素（９）の回転により第二の筒状要素（１０）が軸方向に動作可能であることを特徴とする請求項１に記載のクラッチアクチュエータ。  
【請求項３】
筒状要素（９，１０）の、互いに向き合った軸方向の当接面の領域が、輪郭付けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のクラッチアクチュエータ。  
【請求項４】
各筒状要素（９，１０）は、ほぼ傾斜路形状を有する部材を輪郭として当接面領域に有することを特徴とする請求項３に記載のクラッチアクチュエータ。
【請求項５】
筒状要素（９，１０）の互いに向き合った当接面の領域の傾斜路形状を有する部材（１９，１９’）が、形状一致にかみ合うことを特徴とする請求項４に記載のクラッチアクチュエータ。
【請求項６】
一方の筒状要素（９，１０）の内側側面と、他方の筒状要素（１０，９）の外側側面が輪郭付けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のクラッチアクチュエータ。
【請求項７】
第一および第二の筒状要素（９，１０）の間に、ボールサーキュレーションシャフトドライブ（２０）が設けられていることを特徴とする請求項６に記載のクラッチアクチュエータ。
【請求項８】
第二の筒状要素（１０）のクラッチ側に中間スリーブ（１２）が配置されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のクラッチアクチュエータ。
【請求項９】
中間スリーブ（１２）が第二の筒状要素（１０）の内径段部（１３）に重なり合って隣接していることを特徴とする請求項８に記載のクラッチアクチュエータ。
【請求項１０】
中間スリーブ（１２）が、少なくとも一のばね要素（１５）を介し、クラッチ（２）のリリースベアリング（１１）に予圧されていることを特徴とする請求項８または９に記載のクラッチアクチュエータ。
【請求項１１】
電動モーター（５）の被動側が、回転ハウジング（７）の駆動のために中間歯車（６）と接続されていることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載のクラッチアクチュエータ。
【請求項１２】
中間歯車（６）が回転ハウジング（７）の歯車部分（１８）とかみ合うことを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載のクラッチアクチュエータ。
【請求項１３】
回転ハウジング（７）がガイド要素（１６）と接続されており、その際、ガイド要素（１６）が関節状に外側ハウジング（４）に固定されていることを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載のクラッチアクチュエータ。
【請求項１４】
ガイド要素（１６）が、回転ハウジング（７）の回転動作を支持するために、エネルギーアキュームレータ（１７）を備えることを特徴とする請求項１３に記載のクラッチアクチュエータ。
【請求項１５】
電動モーター（５）が外側ハウジング（４）にフランジマウントされていることを特徴とする請求項１から１４のいずれか一項に記載のクラッチアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念部に詳しく定義する方法による、車両の自動変速トランスミッションのクラッチを操作するための、電気機械式クラッチアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
このような形式の電気機械式クラッチアクチュエータは特許文献１より公知である。このクラッチアクチュエータは、リリース機構と接続される電動モーターを駆動源として備える。リリース機構は、トランスミッション軸と同軸に配置されるハウジングを備え、トランスミッションハウジング側で体を支えている。電動モーターの回転動作は、クラッチのリリースベアリングを操作するためにウォーム（Schnecke）を介して軸方向の動作に変換され、その際、ウォームはハウジングにおけるかみ合わせ部とかみ合っている。これに加え、ハウジングは、その内側でクイックアクティングスクリュー（Steilgewinde）に体を支えているので、回転するハウジングは、リリースベアリングの操作のために軸方向に動かされる。
【０００３】
リリース動作をスクリューを介して伝達する別のクラッチアクチュエータが特許文献２より公知である。駆動源としてはそこでもやはり電動モーターが設けられ、この電動モーターが、クラッチの操作をするために電動モーターの回転動作を軸方向の動作に変換するため、伝達比が変化するローリングコンタクトギア（Waelzgetriebe）を介し、スパイラルヘリカルギア（Schraubgetriebe）のスクリューシャフト（Schraubspindel）を駆動する。シャフトナット（Spindelmutter）とスクリューシャフトの間のかみ合いは、摩擦の少ないボールサーキュレーションにより行われる。
【０００４】
特許文献３から、電磁コイルを誘導するためのクラッチ駆動装置を備える別のクラッチアクチュエータが公知であり、この電磁コイルはエネルギー付与により、プラネタリーギアを介してクラッチの圧力盤に最終的に操作力を及ぼしこれを操作するために、クラッチリングが操作されるよう励起される。
【０００５】
これら公知のクラッチアクチュエータは、クラッチを望まれる方法で操作可能とするために、リリース機構のための多数の部材を必要とする。それゆえ、前記公知のクラッチアクチュエータは高費用であり、著しい設置空間を必要とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】欧州特許EP0716242B1
【特許文献２】ドイツ連邦共和国特許出願明細書DE4140122C2
【特許文献３】米国特許出願明細書US5,910,061
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って本発明の課題は、可能な限り簡易に構成され、少ない設置空間要求を有する冒頭に記載した種類の電気機械式クラッチアクチュエータを提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は、本発明にしたがい請求項１の特徴により解決される。更なる有利な形態は特に従属請求項より明らかになる。
【０００９】
それゆえ、車両の自動変速トランスミッション等のクラッチを操作するためのトランスミッション軸における電気機械式クラッチアクチュエータが提案される。本発明によるクラッチアクチュエータは、駆動源としての電気モーターと、電気モーターの回転動作をクラッチのリリースベアリングの軸方向動作に変換するリリース機構を有し、このリリース機構がトランスミッション軸と同軸に電気機械式中央リリース機構の方式で配置されており、その際、リリース機構が回転ハウジングを備え、この回転ハウジングに第一の筒状要素が配設されており、この第一の筒状要素が軸方向のスライドのために対応する第二の筒状要素と軸方向において作用結合している。
【００１０】
この様式により、本発明によるクラッチアクチュエータにおける、構造上特に簡易に構成されたリリース機構が実現される。このクラッチアクチュエータは、そのコンパクトな配置と要求される部材が少ないことに基づいて、トランスミッションハウジング内でやはり非常に省スペースに収納されることが可能である。構成部材を省略することにより生じるコンパクトな構成方法により、クラッチの操作は、例えばリリースフォークを使用せずとも可能となる。
【００１１】
本発明の可能な実施形態の範囲で、回転ハウジングが第一の筒状要素と共に外側ハウジング等に回転可能に支承されていることが意図され得る。その結果、同時に軸方向の動作を生じることなしに、第一の筒状要素の回転動作が可能である。従って、好ましくは回転不能に外側ハウジングに支承されている第二の筒状要素は、第一の筒状要素の回転動作により軸方向にスライドされることができる、というのは両筒状要素は適切な作用結合をしているからである。
【００１２】
両筒状要素の作用結合を最も簡単な様式で実現するために、筒状要素の、互いに向き合った軸方向の当接面の領域（Stirnseitenbereiche）または他の領域が、適切に輪郭付けられている（profiliert）。第一の筒状要素の回転動作を第二の筒状要素の軸方向の動作に変換することを可能とする任意の輪郭付けが使用可能である。
【００１３】
好ましくは、筒状要素は輪郭付けとして例えばへこみ等を備える。これらへこみは、周期的に仕上られることができ、その結果これらへこみは、ほぼ傾斜路形状を有する（rampenfoerming）部材を当接面の領域に形成する。筒状要素の互いに向き合った当接面の領域に他の部材を設けることも可能である。
【００１４】
選択された当接面の領域の部材によらず、これらはさながら形状一致にかみ合っており、その結果当接面の領域は第一の筒状要素の回転によりその輪郭付けに沿って滑るように動作することができる。例えば、互いに向き合った当接面の領域の傾斜路形状を有する部材においては、第一の筒状要素は、傾斜路の選択された傾斜角度に基づいて自動的に軸方向にスライドされる。傾斜路の傾斜角度は、その際、回転の結果である軸方向動作の程度を定める。傾斜路形状を有する部材において、傾斜の傾斜角度は基本的に一定である。しかしまた他の形も考えうる。
【００１５】
クラッチとトランスミッションの間の起こりうる組立公差を調整するために、第二の筒状要素のクラッチ側に中間スリーブが配置されることが可能である。好ましくは、中間スリーブが第二の筒状要素の内径段部内で重なりあって隣接している。その結果、部材公差を補い、遊びを埋め合わせるためのこれら両部材間の望まれる間隔が調整されることができる。
【００１６】
本発明の次の更なる形態として、中間スリーブが少なくとも一のばね要素などを介して、クラッチのリリースベアリングに配置されていることが意図され得る。この様式により、クラッチが接続された状態においても、ある所定の予圧がリリースベアリングに伝えられる。他の連結手段も考えうる。
【００１７】
構造上簡易な手段をリリース機構の回転ハウジングの駆動源に実現することは、回転ハウジングを駆動する中間歯車等に電動モーターの被動側（Abtriebseite）が接続されているということにある。そのために例えば中間歯車は回転ハウジングの歯車部分等とかみ合っている。その結果、電動モーターの回転動作は、クラッチを操作するための、回転ハウジングの相応する回転動作に転換される。
【００１８】
回転ハウジングの回転動作あるいは旋回動作をガイドするために、本発明の次の形態の範囲では、回転ハウジングが旋回可能なガイド要素、例えばばね脚などと接続されていることが意図され得る。その結果、回転ハウジングの旋回動作は関節状につながれたガイド要素によって案内される。それに加えて、クラッチ操作の際に電動モーターをサポートするため、使用されるエネルギーアキュームレータによってパワーアシストも行われる。
【００１９】
更なる有利な形態においては、両筒状要素がシャフトドライブを介して互いに接続されており、それに加えて、一方の筒状要素の内側側面と他方の筒状要素の外側側面が輪郭付けられている。好ましくはこれに加えてボールサーキュレーションシャフト（Kugelumlaufspindel）が設けられる。
【００２０】
電動モーターがある歯車比を介して、例えばベルトドライブまたは他のトランスミッションのようなものを介して、リリース機構と接続されていることも考え得る。好ましくは、電動モーターは外側ハウジングにフランジマウントされることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】ある可能な実施形態の電気機械式クラッチアクチュエータとクラッチを有するトランスミッションハウジングの部分断面図である。
【図２】図１によるクラッチアクチュエータの拡大図である。
【図３】図２の横断面拡大図である。
【図４】クラッチアクチュエータの、平面に展開された筒状要素の上面部分図である。
【図５】シャフトドライブを有する、変更を加えられたデザインの図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図に基づき本発明を詳細に説明する。
【００２３】
図１から４には、電気機械式クラッチアクチュエータのある可能な実施形態が示されている。本発明に係るクラッチアクチュエータは、車両の自動変速トランスミッションのトランスミッションハウジング１の中に配置されている。トランスミッションハウジング１には、操作すべきクラッチ２が収容されている。
【００２４】
図２に拡大して示されるクラッチアクチュエータは、トランスミッション軸３と同軸に配置される。クラッチアクチュエータは外側ハウジング４を有し、これに電動モーター５が駆動源としてフランジマウントされている。電動モーター５の回転動作は中間歯車６を介してクラッチアクチュエータのリリース機構に伝達される。リリース機構は、基本的に回転ハウジング７を備え、この回転ハウジングは軸受８を介して回転可能に外側ハウジング４に支承されている。
【００２５】
回転ハウジング７は、第一の筒状要素９と接続されており、その結果回転ハウジング７の回転動作は第一の筒状要素９に伝達される。回転可能に支承される第一の筒状要素９は、軸方向において、リリースベアリング１１のスライドのための対応する第二の筒状要素１０と作用結合している。第二の筒状要素１０は、第一の筒状要素とは反対に、回転不能に外側ハウジング４に支承されており、その結果第一の筒状要素９の回転によって第二の筒状要素１０の軸方向の動作が達成されることができる。
【００２６】
両筒状要素９，１０の間の作用結合は、筒状要素９，１０の、互いに向き合った軸方向の当接面の領域が、適切に輪郭付けられていることによって達成される。輪郭付けは、筒状要素９，１０の例えば傾斜路形状を有する部材１９，１９’として仕上げられ、これは特に図４から見て取れる。
【００２７】
図４には、筒状要素９，１０が平面に展開され示されている。筒状要素９，１０の傾斜路形状を有する部材は、操作状況に応じてこれらが少なくとも部分的に、形状一致に互いに接して位置するよう対応していることがこの部分図より明白となる。傾斜路形状を有する部材１９，１９’の各傾斜路の頂部は、示される実施形態において平らにされている。傾斜路は、所定の角度あるいは所定の勾配で仕上られている。  
【００２８】
回転ハウジング７およびこれと接続される第一の筒状要素９の回転により、互いに向き合った当接面の領域の傾斜路形状を有する部材１９，１９’は、互いに接しあって滑るように動く。傾斜路の部材１９，１９’の勾配あるいは角度に応じて、第二の筒状要素１０は、第一の筒状要素９の回転方向により、図１および２の図平面における軸方向を左または右に動作することができる。軸方向動作に基づき、第二の筒状要素１０によってクラッチ２が切られまたは接続されることができる。
【００２９】
図２から見てとれるように、第二の筒状要素１０のクラッチ側に中間スリーブ１２が接続されている。中間スリーブ１２は第二の筒状要素１０の内径段部１３に重なり合って隣接している。クラッチ２を操作するためのリリースベアリング１１は、固定スクリューを介して中間スリーブ１２に固定されている。クラッチが接続された状態においてもリリースベアリング１４に予圧を伝えることができるよう、複数のばね１５が中間スリーブ１２とリリースベアリング１１の間に設けられている。中間部分１２によってクラッチとトランスミッションの組立公差が埋め合わされることができる。
【００３０】
リリース機構の回転ハウジング７の旋回動作がガイド要素１６を介して案内されることが、特に図３から見てとれる。ガイド要素１６は関節状に（gelenkig）外側ハウジング４に固定されている。ガイド要素１６は複数の部材から構成されており、エネルギーアキュームレータ１７を備えている。このエネルギーアキュームレータは、電動モーター６の負荷を軽くするため、回転ハウジング７の回転動作あるいは旋回動作をサポートする。
【００３１】
電動モーター５の回転動作を、中間歯車６を介しクラッチアクチュエータのリリース機構に伝達するために、中間歯車６が歯車部分１８とかみ合っている。歯車部分１８は回転ハウジング７の外側範囲に配置されている。
【００３２】
図５において、両筒状要素９，１０はボールサーキュレーションシャフトドライブ２０（Kugelumlaufspindelantrieb）を介し互いに接続されている。他の参照符号は図２と一致している。ここでもやはり、筒状要素９が駆動され、その軸方向の位置を保持した状態でのねじれによって、筒状要素１０が軸方向にスライドされる。これに加えて複数のボール２１が筒状要素９と１０の間のトラック２２内に配置されており、筒状要素１０の回転動作を筒状要素１０の軸方向の動作に変換する。
【符号の説明】
【００３３】
１    トランスミッションハウジング
２    クラッチ
３    トランスミッション軸
４    外側ハウジング
５    電動モーター
６    中間歯車
７    回転ハウジング
８    軸受
９    第一の筒状要素
１０  第二の筒状要素
１１  リリースベアリング
１２  中間スリーブ
１３  内径段部
１４  固定スクリュー
１５  ばね
１６  ガイド要素
１７  エネルギーアキュームレータ
１８  歯車部分
１９，１９’  傾斜路形状を有する部材  
２０  ボールサーキュレーションシャフトドライブ
２１  ボール
２２  トラック
【図１】
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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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【国際調査報告】
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2010520972.tif 000009
2010520972.tif 000010
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