(57)【要約】本発明は特に自動車駆動装置のためのクラッチの操作のための装置であって、電子的に起動制御されるクラッチアクチュエータ１０，４２が設けられており、クラッチアクチュエータが電動機１２，４４と減速形作動伝動装置１４；４８；５２；５０，５４とを備えていて、伝達区間３０を介してクラッチ３６に作用する形式のものから出発している。複数の電動機１２，４４が並列およびまたは直列にクラッチ３６へ共通して作用することが提案される。
2004507681.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に自動車駆動装置のためのクラッチの操作のための装置であって、電子的に起動制御されるクラッチアクチュエータ（１０，４２）が設けられており、クラッチアクチュエータが、電動機（１２，４４）と減速形作動伝動装置（１４；４８；５２；５０，５４）とを有していて、伝達区間（３０）を介してクラッチ（３６）に作用する形式のものにおいて、複数の電動機（１２，４４）が並列およびまたは直列にクラッチ（３６）へ共通して作用することを特徴とするクラッチの操作のための装置。
【請求項２】
少なくとも２つのクラッチアクチュエータ（１０，４２）が１つの共通のケーシング（４６）内に取付けられており、ケーシングが種々のクラッチ（３６）のための少なくとも２つの出口を有していることを特徴とする請求項１または請求項１の上位概念に記載した装置。
【請求項３】
伝達区間（３０）が機械的、液圧的およびまたは空気力的な集積エレメントを有していることを特徴とする請求項１または２記載の装置。
【請求項４】
伝達区間（３０）が機械的、液圧的およびまたは空気力的な変換器を有していることを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
【請求項５】
伝達区間（３０）が多様に形成された複数の経路（７２，７４）を有していることを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。
【請求項６】
作動伝動装置（４８，５２；５０，５４）が軸方向に摺動可能なそれぞれ１つのエレメント（５２，５４）を有しており、その場合、軸方向に摺動可能な少なくとも２つのエレメント（５２，５４）が共通の運動のために互いに連結されていることを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項記載の装置。
【請求項７】
電動機（１２，４４）と作動伝動装置（１４；４８，５２；５０，５４）との間に集積段（６８）が設けられていることを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項記載の装置。
【請求項８】
少なくとも２つの電動機（１２，４４）のために１つの共通の電子的な制御ユニット（４０）が設けられていることを特徴とする請求項１から７までのいずれか１項記載の装置。
【請求項９】
少なくとも２つの電動機（１２，４４）のためにそれぞれ１つの別個の制御ユニット（６４，６６）が設けられていることを特徴とする請求項１から８までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１０】
少なくとも２つの電動機（１２，４４）が、マスタ・スレーブ・原理で互いに連結された別個の制御ユニット（６４，６６）に対応して配置されていることを特徴とする請求項１から９までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１１】
電動機（１２）が電子的な制御ユニット（４０，６４，６６）によって、ずれた位相で起動制御されることを特徴とする請求項１から１０までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１２】
クラッチ（３６）の解離運動時に電動機（１２，４４）を支援しかつクラッチ（３６）の閉鎖運動時にチャージされる少なくとも１つのエネルギ蓄積器（５６，５８）が設けられていることを特徴とする請求項１から１１までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１３】
エネルギ蓄積器（５６，５８）がばね蓄圧器から成ることを特徴とする請求項１２記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
背景技術
本発明は請求項１による、クラッチの操作のための装置から出発している。
【０００２】
内燃機関と、全自動的または部分自動的に切り換えられる機械的な変速伝動装置とを備えた自動車駆動装置のために、電動機と作動伝動装置とを備えた電子的に起動制御可能なクラッチアクチュエータを有する、クラッチの操作のための装置が使用される。車両の始動のために、または伝動装置の切換えのために単数もしくは複数のクラッチが使用されることができる。アメリカ国特許第５４４１４６２号明細書からは、運転パラメータと走行パラメータとに依存して電子的な制御ユニットがクラッチアクチュエータを起動制御する形式の自動車駆動装置が公知である。
【０００３】
さらに、ドイツ連邦共和国特許公開第１９７０１７３９号明細書からは、車両クラッチの接続と解離とのための電動機を備えたクラッチアクチュエータが公知である。電動機は、駆動ウオームとウオーム歯車とを備えたウオーム伝動装置の形式の減速伝動装置を介して、軸方向摺動可能に案内されたタペットを操作し、このタペットはクラッチへの液圧的な伝達区間のマスタユニットへ作用する。種々異なる大きさの作動力と作動距離とを必要とする種々の使用例に応じて、種々の電動機と減速伝動装置とを備えたクラッチアクチュエータの製作が開発されかつ準備されている。
【０００４】
発明の利点
本発明によれば複数の電動機が並列およびまたは直列にクラッチに作用する。このことにより、それぞれの使用例において少なくともスタンダードユニットを備えたクラッチにビルディングブロック原理で作動力と作動距離とを適合させることができる。複数のクラッチアクチュエータによって装置の作動仕事を増大させるためには、組込みスペースをわずかばかり大きくする必要があるだけである。その場合、一面では、供用される適当な組込みスペースへ個々のコンポネントを分配することで、システムを種々の車両内の変化する組込みスペース内に適合させることが可能である。他面において、本発明の構成においても、電気的な接続部、制御導線、供給導線の数を削減し、かつ製作と組立とを簡単化するために少なくとも２つのクラッチアクチュエータを１つのケーシング内に取付けることができる。さらに、現存する個々のコンポーネントをビルディングブロック原理で新たに組み合わせて使用することができ、このことは開発、製作および貯蔵に関してコスト削減をもたらす。
【０００５】
複数のクラッチアクチュエータが１つの共通のケーシング内に取付けられていれば、個々の電動機の作動仕事は、既にケーシング内で集積段によって、または作動伝動装置に接続された伝達区間内で集積されることができる。簡単な１解決手段では、少なくともケーシング内に取付けられた作動伝動装置が軸方向摺動可能なそれぞれ１つのエレメントを有しており、かつ、このエレメントが共通の運動のために互いに連結されている。
【０００６】
ケーシング内に取付けられたクラッチアクチュエータは１つの出口を介して、共通して伝達区間の１つの経路を介してクラッチへ作用することができる。しかしまた、２つの出口が設けられることもでき、これらの出口は伝達区間の著しく離れた経路を介して１つの共通のクラッチに作用することができ、または完全に分離された経路を介して種々のクラッチに作用することができる。出口および伝達経路は所期の課題および所望の伝達の振舞いのために設計される。
【０００７】
複数のクラッチアクチュエータが１つのクラッチに作用することは、クラッチアクチュエータおよび後続の構成部分の冗長的な配置によって装置の故障時安全性を向上させる。さらに、クラッチアクチュエータおよびこれに続く伝達区間の経路は多様に形成されることができ、このことにより故障時安全性が著しく向上し、かつ伝達の振舞いが多様に変化させられることができる。
【０００８】
クラッチアクチュエータに続く伝達区間は自由に選択可能である。この伝達区間は複数の経路を有することができ、かつ機械的、液圧的または空気力的な構成部分から、またはこれらの構成部分の組合せから成ることができる。伝達区間は有利には集積エレメントを有することができ、これらの集積エレメントはこのクラッチアクチュエータの作動力およびまたは作動距離、要するに作動仕事を集積することができる。さらに、集積された作動仕事をそのつどの使用例のために必要な作動力と作動距離とに変換するために変換器が伝達区間内に設けられることができる。
【０００９】
一般に、クラッチアクチュエータはクラッチの開放時には単数または複数のクラッチばねの力に抗して作動し、他面においてクラッチの閉鎖時にはクラッチばねの力によって支援される。それゆえ、クラッチの開放時にクラッチアクチュエータを支援し、クラッチの閉鎖時にチャージされるエネルギ蓄積器を設けるのが有利である。この種のエネルギ蓄積器は、ばねエレメントがクラッチの閉鎖時に緊縮され、かつクラッチの開放時に弛緩するばね蓄圧器として形成されることができる。ばねエレメントはコイルばね、皿ばね、ガスばね、ゴムばねなどの形状の引張ぱねまたは圧縮ばねとして形成されることができる。ばね蓄圧器は共通して作用するクラッチアクチュエータの差異を補償することもできる。
【００１０】
個々のクラッチアクチュエータは有利には電子的な制御ユニット、例えば外部に配置された全電子制御ユニット、または既に存在する組み込まれた電子的な制御ユニットによって起動制御されることができ、その場合、それぞれの電動機に対応して１つの制御ユニットが配置される。これら別個の制御ユニットは時給自足的に作動するか、またはマスタ・スレーブ・原理で連結される。すべての実施形において、クラッチアクチュエータの電動機を、それらの起動電流が合計されないように、ずれた位相で起動制御するのが有利である。さらに、電子的な起動により、始動電流の高さは制限されることができる。このことにより、高い電流要求を有する１つの電動機の場合に比して配電網内の電流変動がわずかに保たれる。このことにより、本発明による装置は基本的にすべての車両で一般の配電網内に組み込み可能である。
【００１１】
その他の利点が以下の図面の説明から明らかとなる。図面には本発明の実施例が示されている。図面、明細書、および請求項は多数の特徴を組み合わせで有している。当業者はこれらの特徴を目的に合わせて個別的にも考察し、かつ有意義な別の組合せにまとめるであろう。
【００１２】
実施例の説明
クラッチ３６の操作のための本発明による装置は複数のクラッチアクチュエータ１０を有しており、これらのクラッチアクチュエータは伝達区間３０を介して、直にクラッチ３６に設けられた最終制御要素３４に作用している（図２）。
【００１３】
それぞれのクラッチアクチュエータ１０は電子的な制御ユニット４０によって起動制御される電動機１２と、減速伝動装置として形成された作動伝動装置１４とを有している。作動伝動装置１４は電動機１２によって駆動されるウオーム１６を有しており、このウオームはウオーム歯車１８と噛み合っている。ウオーム歯車はその端面側で、軸方向で摺動可能に案内されたタペット２０にヒンジ結合されており、タペットは伝達区間３０のマスタユニット２２の入力エレメントに作用している。伝達区分３０は複数の経路７０，７２，７４を有することができ、かつ機械的、液圧的または空気力的な構成部分を有している。図１の実施例では伝達区分３０は液圧的に形成されている。図示のマスタユニット２２は入力エレメントとしてマスタピストン２４を備えており、このマスタピストンはタペット２０に結合されていてマスタシリンダ２６内で軸方向に運動可能に案内されている。マスタシリンダ２６には接続部２８が設けられており、この接続部を介して、マスタユニット２２は最終制御要素３４のところで対応して形成された詳細には図示されていないスレーブユニット３２に接続導管３８を介して接続されている。
【００１４】
タペットロッド２０に作用する作動力および獲得される作動距離は電動機１２のトルクと、作動伝動装置１４の減速比とから得られる。これに応じて、マスタピストン２４（図１）はクラッチ３６の解離時に右方向へ摺動させられる。その際、マスタピストン２４はマスタシリンダ２６内の行程容積に対応する液体容積を押し退けて、マスタピストン２４の横断面積に対するタペットロッドに作用する作動力の比に等しい圧力を発生せしめる。スレーブユニット３２のスレーブシリンダとスレーブピストンとがマスタユニット２２のマスタピストン２４とマスタシリンダ２６に等しい場合には、スレーブユニット３２にマスタユニットと同じ作動力と作動距離とが生じる。
【００１５】
複数のクラッチアクチュエータ１０が互いに並列に配置されていて、それらが伝達区間３０の互いに並列な経路７０，７２，７４を介して、図２で破線で示されているように著しく遠くへ分離された最終制御要素３４へ作用する場合、作動距離は同じで作動力はクラッチアクチュエータの数に相応して倍増される。その場合、スレーブユニット３２は個々に周囲にわたり分配されて最終制御要素３４に着力するように形成されていてもよく、または１つの共通のスレーブユニット３２に統合されていてもよいが、その場合には共通のスレーブピストンの横断面積はマスタピストン２４の横断面積の和に相応する。その場合、クラッチアクチュエータ１０の作動仕事の集積は共通のスレーブユニット内で行われるか、または既にマスタユニット２２の入力部において１つの共通の集合導管もしくは１つの共通の集合室によって行われていてもよい。
【００１６】
図３はクラッチアクチュエータ１０の直列接続に相応する１実施形を示す。マスタユニット２２は、同様に１つの共通のスレーブユニット１２に統合されることのできるスレーブユニット３２と協働している。スレーブユニット３２のスレーブピストンとスレーブシリンダの横断面積は合わせてマスタピストンとマスタシリンダの横断面積に等しく、その場合、分割されたスレーブユニット３２において１のスレーブピストンがその後に接続されたスレーブシリンダに直列に接続され、従って、個々のスレーブユニット３２の作動距離が集積される。スレーブシリンダおよびスレーブピストンが共通である場合には、共通のスレーブユニットとマスタユニット２２との間で集合導管によって互い接続されることもできる接続導管３８がスレーブユニット３２の共通のスレーブシリンダ内へ案内され、その場合、共通のスレーブピストンの横断面積がマスタピストンの横断面積に相応していれば作動距離がマスタユニット２２の数に応じて倍増される。作動距離に対する作動力の比は、スレーブユニット３２の共通の横断面積に対するマスタユニット２２の全横断面積の比によって変化させられるが、しかしその際、クラッチアクチュエータ１０の数が変化されない場合には作動仕事はコンスタントなままである。
【００１７】
図４による実施形では２つのクラッチアクチュエータ１０，４２が１つのケーシング４６内に取付けられている。電動機１２，４４はねじスピンドル４８，５０を駆動し、これらのねじスピンドルは伝動ナット５２，５４と協働していて、これらを電動機１２，４４の回転方向に相応して軸方向に移動せしめる。伝動ナット５２，５４は出力部２２，６０へ作用し、その場合、出力部２２は液圧的なマスタユニットであり、他面において出力部６０は多様性を持たせるために機械的に形成されている。出力部２２，６０には伝達区間３０の経路７０，７２が接続されている。その場合、両方のクラッチアクチュエータ１０，４２は既に記載したように共通してクラッチ３６へ作用するか、または２つの互いに別個の、場合によっては別個の作動の振舞いを要求するクラッチ３６に役立てられる。
【００１８】
伝動ナット５２，５４にはばねエレメントの形状のエネルギ蓄積器５６，５８が作用しており、それらのプレロードはクラッチの閉鎖時に増大し、かつクラッチ３６の開放時にクラッチアクチュエータ１０，４２を支援する。このことにより、クラッチ３６の開放のために必要な、電動機１２，１４のトルクが軽減され、かつクラッチ３６の閉鎖のために必要なトルクが開放トルクに適合する。さらに、エネルギ蓄積器５６，５８によってクラッチアクチュエータ１０，４２のトルクの推移の差異が相互に補償されることができる。
【００１９】
クラッチアクチュエータ１０，４２の冗長的な配置により、並びに経路７０，７２の冗長的は構成により、本発明による装置の故障に対する安全性が向上する。その場合、経路７０，７２が多様に、例えば液圧的と機械的とで形成されていれば安全性の向上は特に著しい。
【００２０】
軸方向に摺動可能な伝動ナット５２，５４が互いに連結されていれば、クラッチアクチュエータ１０，４２の電動機１２，４４は共通して出力部２２または６０に作用することができる。この場合、それぞれの使用例のためにいずれの伝達の振舞いが所望されるかに応じて、いずか一方の出力部２２または６０が不要となる。
【００２１】
図６による実施形では、電動機１２，４４がねじスピンドル４８を共通して集積段６８を介して駆動し、その結果、出力部２２では電動機１４，４４の集積された作動仕事が供用される。当然のことながら、ねじスピンドル５０はこの集積段６８を介して、それも、いずれの伝達の振舞いが出力部２２または６０に所望されるかに応じて駆動されることもできる。
【００２２】
図２または図３によるクラッチアクチュエータ１０の電動機１２と、図７による電動機１２，４４は共通の電子的な制御ユニット４０によって起動制御され、他面において、図４、図６または図８による電動機１２，４４には別個の制御ユニット６４，６６が対応して配置されている。図８による実施形では互いに別個の制御ユニット６４，６６がマスタ・スレーブ原理に応じて互いに連結されており、その結果、いずれか一方の制御ユニット６４，６６が指導的役割を受け持つ。制御ユニット６４，６６のために１つの共通の電気的な接続部６２が設けられており、この接続部は差込コネクタを介して、図示されていない配電網と外部の制御エレメントとに結合されている。
【００２３】
すべての実施形において、電動機１２，４４は有利には互いにずれた位相を有しており、その結果、その始動電流は合計されない。さらに、有利には個々の電動機１２，４４の始動電流は制限されており、その結果、配電網内の電流変動は高い電流要求を有するただ１つの電動機の場合に比してわずかに保たれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】クラッチアクチュエータの部分縦断面図である。
【図２】本発明による装置の原理回路図である。
【図３】図２に対する変化実施形である。
【図４】１つの共通のケーシング内の２つのクラッチアクチュエータの配置の概略図である。
【図５】図４を上から見た図である。
【図６】図４に対する変化実施形を示す図である。
【図７】図４に対する別の変化実施形を示す図である。
【図８】図４に対するさらに別の変化実施形を示す図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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