(57)【要約】      （修正有）【課題】第１および第２の入力シャフトを備える、電動駆動装置のための動力伝達ユニットの構成が単純で、製造コストの安い動力伝達ユニットを提案する【解決手段】第１および第２の入力シャフト２，３は、モータシャフト４によって共通に、互いに相反する方向に駆動することができる。動力伝達ユニット１は、被駆動シャフト５の所望の回転方向に応じて、第１のまたは第２の入力シャフト２，３と連結することのできる被駆動シャフト５をさらに備える。被駆動シャフト５は、第１および第２の出力シャフト６，７と係合されており、第１の出力シャフト６は、第１の入力シャフト２と第１の出力シャフト６との間の第１の磁性流体クラッチ８を介して、第１の入力シャフト２と直接連結することができ、第２の出力シャフト７は、第２の入力シャフト３と第２の出力シャフト７との間の第２の磁性流体クラッチ９を介して、第２の入力シャフト３と直接連結することができる。【選択図】図１
2013092253.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動駆動装置のための動力伝達ユニット（１）であって、
当該動力伝達ユニット（１）が、第１の入力シャフト（２）と、第２の入力シャフト（３）とを備え、
前記第１の入力シャフトおよび前記第２の入力シャフトは、モータシャフト（４）によって互いに相反する方向に同時に駆動されることができ、
当該動力伝達ユニット（１）が、被駆動シャフト（５）をさらに備え、該被駆動シャフト（５）は、該被駆動シャフト（５）の所望の回転方向に応じて、前記第１の入力シャフトまたは前記第２の入力シャフトと連結することができる、動力伝達ユニット（１）において、
前記被駆動シャフト（５）が、第１の出力シャフト（６）および第２の出力シャフト（７）と係合され、該第１の出力シャフト（６）が、前記第１の入力シャフト（２）と前記第１の出力シャフト（６）との間の第１の磁性流体クラッチ（８）を介して、前記第１の入力シャフト（２）と直接連結することができ、前記第２の出力シャフト（７）は、前記第２の入力シャフト（３）と前記第２の出力シャフト（７）との間の第２の磁性流体クラッチ（９）を介して、前記第２の入力シャフト（３）と直接連結することができることを特徴とする、動力伝達ユニット。
【請求項２】
前記第１の入力シャフト（２）および前記第２の入力シャフト（３）が、互いに平行に配置され、前記第１の出力シャフト（６）が、前記第１の入力シャフト（２）と同軸線に配置され、前記第２の出力シャフト（７）が、前記第２の入力シャフト（３）と同軸線に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の動力伝達ユニット。
【請求項３】
前記被駆動シャフト（５）と前記第１の出力シャフトおよび前記第２の出力シャフトとの前記係合が、歯車を介して実現され、前記被駆動シャフト（５）の歯車（１１）が、平歯車の態様であり、前記第１の出力シャフト（６）の歯車（１２）および前記第２の出力シャフト（７）の歯車（１３）と同時に噛み合っていることを特徴とする、請求項２に記載の動力伝達ユニット。
【請求項４】
前記第１の入力シャフト（２）の歯車（１４）が、平歯車の態様であり、前記第２の入力シャフト（３）の歯車（１５）と噛み合っていることによって、前記第１の入力シャフト（２）および前記第２の入力シャフト（３）が、互いに相反する方向に回転することを特徴とする、請求項２または３に記載の動力伝達ユニット。
【請求項５】
前記モータシャフト（４）の歯車（１６）が、前記第１の入力シャフト（２）の前記歯車（１４）または前記第２の入力シャフト（３）の前記歯車（１５）のいずれかと同調するように係合していることを特徴とする、請求項４に記載の動力伝達ユニット。
【請求項６】
ステップアップギヤまたはステップダウンギヤが、前記係合される歯車の様々な歯車リム直径によって、前記モータシャフト（４）と前記被駆動シャフト（５）との間に形成されていることを特徴とする、請求項３〜５のいずれか一項に記載の動力伝達ユニット。
【請求項７】
前記第１の磁性流体クラッチおよび前記第２の磁性流体クラッチが、それぞれ、必要とされる磁場を生成するための、共に回転する１つのコイル（１７）を備え、該コイルへの電力供給が、固定筐体と、前記コイルと共に回転する前記シャフトとの間の滑り接触によって実現されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の動力伝達ユニット。
【請求項８】
前記第１の磁性流体クラッチおよび前記第２の磁性流体クラッチが、それぞれ、必要とされる磁場を生成するための、共に回転する１つのコイル（１７）を備え、該コイルへの電力供給が、固定筐体と連結された送電器（２４）と、前記コイル（１７）と共に回転する受電器（２５）との間の非接触電力伝達によって実現されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の動力伝達ユニット。
【請求項９】
非接触電力伝達が、誘導エネルギー伝達によって実現されることを特徴とする、請求項８に記載の動力伝達ユニット。
【請求項１０】
非接触電力伝達が、電磁波によって実現されることを特徴とする、請求項９に記載の動力伝達ユニット。
【請求項１１】
前記第１の磁性流体クラッチおよび前記第２の磁性流体クラッチが、それぞれ、必要とされる磁場を生成するための１つの固定コイル（１７）を備えることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の動力伝達ユニット。
【請求項１２】
前記被駆動シャフトの位置を検出する高分解能実測値伝達器、特に、シャフトエンコーダおよび／または速度計および／または加速度計をさらに備えることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の動力伝達ユニット。
【請求項１３】
前記磁性流体クラッチの前記コイルに電流を供給するために、電流制御が行われることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の動力伝達ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、独立請求項１の前文に記載の、電動駆動装置のための動力伝達ユニットに関する。かかる動力伝達ユニットは、第１の入力シャフトおよび第２の入力シャフトを備え、第１の入力シャフトおよび第２の入力シャフトは、モータシャフトによって互いに相反する方向に同時に駆動することができる。さらに、動力伝達ユニットは、被駆動シャフトを備え、被駆動シャフトは駆動装置、該被駆動シャフトの所望の回転方向に応じて、第１の入力シャフトまたは第２の入力シャフトと連結することができる。
【背景技術】
【０００２】
電動駆動装置のためのこのような動力伝達ユニットは、従来技術から周知である。このような動力伝達ユニットは、主に、高トルクで駆動するために用いられる。この場合、極めて迅速に被駆動シャフトを減速または加速することができ、さらには、被駆動シャフトの回転方向を迅速に変更することができる。一般的な動力伝達ユニットを用いる電動駆動装置は、例えばロボット工学で用いられている。
【０００３】
冒頭で言及したタイプの動力伝達ユニットは、例えば国際公開第２００９／１１７８２７号パンフレットから知られている。ここでは、動力伝達ユニットは、２つの遊星差動装置および２つの磁性流体ブレーキによって実現されている。モータシャフトを連続的に回転させることによって、動力伝達ユニットの２つの第１の入力シャフトが、トランスミッションを介して、互いに相反する方向に回転する。２つの入力シャフトは、同じ速度で回転する。第１の入力シャフトは、第１の遊星差動装置の太陽歯車を備え、第２の入力シャフトは、動力伝達ユニットの第２の遊星差動装置の太陽歯車を備える。双方の遊星差動装置は、遊星枠（ｐｌａｎｅｔ  ｃａｒｒｉｅｒ）を共有しており、この場合、遊星枠に取り付けられた第１の遊星差動装置の遊星歯車は、第２の遊星差動装置の遊星歯車とは無関係に回転することができる。２つの遊星差動装置の共通の遊星枠は、同時に、動力伝達ユニットの被駆動シャフトを形成している。各遊星差動装置は、リングギヤをさらに備えており、この場合、２つのリングギヤは、互いに無関係に回転することができる。駆動部がアイドリングしている場合、遊星枠が静止している一方で、２つのリングギヤは、同じ回転速度で、互いに相反する方向に回転している。この場合に、２つのリングギヤの一方が停止すると、遊星枠、したがって、動力伝達ユニットの被駆動シャフトが回転する。このように、被駆動シャフトは、各遊星差動装置を介して、動力伝達ユニットの２つの入力シャフトの一方と間接的に連結される。２つの遊星差動装置のリングギヤの停止を可能にするために、２つの磁性流体ブレーキが用意されている。各ブレーキは、２つの係合ラメラ構造（ｅｎｇａｇｉｎｇ  ｌａｍｅｌｌａｒ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を備える。これらの一方は、それぞれ、２つのリングギヤの一方と連結されており、他方は、動力伝達ユニットの固定筐体に連結されている。２つの磁性流体ブレーキにより、２つのリングギヤを制御して、交互または同時に減速または停止させることができる。これにより、動力伝達ユニットの被駆動シャフトの極めて迅速な加速もしくは減速が可能になり、さらには、被駆動シャフトの回転方向の変更が可能になる。
【０００４】
特に、相反する方向に回転し、かつ互いに適合する、動力伝達ユニットの２つの入力シャフトが、同軸線に配置されることによって、また、２つの遊星差動装置が必要とされることに起因して、国際公開第２００９／１１７８２７号パンフレットから知られている動力伝達ユニットの構造は、比較的複雑になっており、このため、動力伝達ユニットの製造が複雑に、したがって、費用の掛かるものになっている。
【０００５】
さらに独国特許出願公開第３１２８９５９号明細書から、冒頭で言及したタイプの動力伝達ユニットが知られている。このタイプの動力伝達ユニットでは、２つの入力シャフトから被駆動シャフトへのトルク伝達は、２つの電気流体クラッチ（ｅｌｅｃｔｒｏ−ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ  ｃｌｕｔｃｈ）によって交互に行われる。さらに、トルク伝達は、２つのクラッチに電流を加えることによって制御することができる。しかしながら、独国特許出願公開第３１２８９５９号明細書から知られている動力伝達ユニットは、一部の用途には適さないことが明らかになった。場合によって、耐用年数、動力伝達、制御、およびコストの観点から、問題が発生する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明の目的は、冒頭で言及したタイプの動力伝達ユニットに代わる、構成が単純で、製造コストの安い動力伝達ユニットを提案することである。さらに、動力伝達ユニットは、耐用年数が長く、制御が容易であり、また、操業コストが安くあるべきである。さらに、高トルクの伝達が可能であるべきである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的は、独立請求項１の特徴によって達成される。したがって、この目的は、本発明によれば、被駆動シャフトが、第１の出力シャフトおよび第２の出力シャフトと係合し、第１の出力シャフトは、第１の入力シャフトと第１の出力シャフトとの間の第１の磁性流体クラッチを介して、第１の入力シャフトと直接連結することができ、第２の出力シャフトは、第２の入力シャフトと第２の出力シャフトとの間の第２の磁性流体クラッチを介して、第２の入力シャフトと直接連結することができる場合に、達成される。したがって、本発明では、磁性流体ブレーキの代わりに、磁性流体クラッチが採用されている。言うなれば、２つの駆動系は、連続的に回転するモータシャフトから分岐しており、また、２つの駆動系は、２つの磁性流体クラッチによって、動力伝達ユニットの被駆動シャフトと交互に同調するように係合することができる。各駆動系は、磁性流体クラッチによって耐トルク態様（ｔｏｒｑｕｅ−ｐｒｏｏｆ  ｍａｎｎｅｒ）で互いに連結することのできる１つの入力シャフトおよび１つの出力シャフトを備える。さらに本発明は、基本的には、例えば２つの駆動系を同軸線に配置することによって動力伝達ユニットの複合体構造を可能にする。例えば、第１の入力シャフトおよび第１の出力シャフトは、第２の入力シャフトおよび第２の出力シャフトを回転可能に内に配置する中空シャフトとして設計することができる。これにより、国際公開第２００９／１１７８２７号パンフレットから知られている動力伝達ユニットと同様のコンパクト構造が可能になる。しかしながら、本発明はさらに、はるかに単純な構造の動力伝達ユニットを可能にする。これは、２つの駆動系を互いに同軸線に配置する必要がなく、また、該２つの駆動系を差動装置を用いずに設計することができるからである。したがって、本発明に係る動力伝達ユニットの製造は、はるかに容易で、かつより低コストである。さらに、本発明に係る動力伝達ユニットは、耐用年数が長く、容易に制御可能であり、極めて高いトルクの伝達を可能にする。さらに、本発明に係る動力伝達ユニットの操業コストは、比較的安くなっている。共通のモータの代わりに、２つの別個の電気モータによって、２つの入力シャフトを互いに相反する方向に駆動することもできることが注目される。
【０００８】
本発明のさらに有利な実施形態は、従属請求項の主題である。
【０００９】
本発明に係る動力伝達ユニットは、第１の入力シャフトおよび第２の入力シャフトが、互いに平行に配置され、第１の出力シャフトが、第１の入力シャフトと同軸線に配置され、第２の出力シャフトが、第２の入力シャフトと同軸線に配置される場合に、とりわけ単純な構成となる。したがって、入力シャフトおよび出力シャフトからなる、２つの駆動系のそれぞれは、直線的に伸長している。これは、入力シャフトと出力シャフトとの間の磁性流体クラッチの設計が、単純であることを意味している。
【００１０】
本発明の別の好ましい実施形態では、被駆動シャフトと第１の出力シャフトおよび第２の出力シャフトとの係合は、歯車を介して実現される。この被駆動シャフトの歯車は、平歯車の態様であり、第１の出力シャフトの歯車および第２の出力シャフトの歯車と同時に噛み合っている。このとき、言及された歯車は、それぞれ、各シャフトにしっかりと連結されている。この実施形態によって、被駆動シャフトと第１の出力シャフトおよび第２の出力シャフトとの極めて費用の安い係合を、容易に実現することが可能になる。
【００１１】
本発明のさらにとりわけ好ましい実施形態では、第１の入力シャフトの歯車は、平歯車の態様であり、第２の入力シャフトの歯車と係合しており、これにより、第１の入力シャフトおよび第２の入力シャフトは、互いに相反する方向に回転するようになっている。この場合も同様に、言及された歯車は、各シャフトにしっかりと連結されている。このようにして、互いに相反する方向への２つの入力シャフトの回転を、単純な態様で実現することができる。
【００１２】
この場合、２つの入力シャフトの駆動は、第１の入力シャフトの歯車または第２の入力シャフトの歯車のいずれかと同調するように係合されている、モータシャフトの歯車によって実現されることが好ましい。このように、例えば、動力伝達ユニットを駆動するためのモータは、動力伝達ユニットの２つの駆動系の隣に配置することができる。これにより、完全に電動の駆動装置の設計を、軸線方向に関してコンパクトにすることが可能になる。あるいは、２つの入力シャフトの一方を、モータによって直接駆動することもできる。この場合、モータシャフトは、２つの入力シャフトの一方と直接連結される。
【００１３】
本発明の別の好ましい実施形態では、ステップアップギヤまたはステップダウンギヤが、係合する歯車の様々な歯車リム直径によって、モータシャフトと被駆動シャフトとの間に実現される。これによって、例えば、エンジン出力が小さくても、高トルクを発生させることもできるし、または、動力伝達ユニットの被駆動シャフトの回転速度を、所望の速度に調節することもできる。
【００１４】
本発明の別の好ましい実施形態では、第１の磁性流体クラッチおよび第２の磁性流体クラッチは、それぞれ、必要とされる磁場を生成するための、共に回転するコイルを備え、コイルへの電力供給は、固定筐体と、コイルと共に回転するシャフトとの間の滑り接触によって実現される。磁性流体クラッチを閉じるために、磁場が生成されなければならない。このために、通常は、コイルが使用される。コイルは、駆動シャフトと共に回転するのが普通である。この場合、コイルは、入力シャフトの一方と共に回転する。しかしながら、コイルは、被駆動シャフトと共に回転してもよい。この場合、コイルは、２つの出力シャフトの一方と共に回転する。コイルへの電力供給を可能にするために、動力伝達ユニットの固定筐体から、磁場を生成するためのコイルが配置されたシャフトまで、電流を伝達しなければならない。このことは、例えば、電気ブラシ式モータなどにも採用されている滑り接触によって、容易かつ安価に実現することができる。
【００１５】
本発明の別の好ましい実施形態では、第１の磁性流体クラッチおよび第２の磁性流体クラッチは、それぞれ、必要とされる磁場を生成するための１つの固定コイルを備える。この実施形態には、固定筐体と回転するシャフトとの間で電流を伝達する必要がないという利点がある。この実施形態は、とりわけ安価である。
【００１６】
本発明の別の好ましい実施形態では、動力伝達ユニットは、被駆動シャフトの位置を検出する高分解能実測値伝達器（ｈｉｇｈ−ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  ａｃｔｕａｌ  ｖａｌｕｅ  ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）、特に、シャフトエンコーダおよび／または速度計および／または加速度計をさらに備える。これにより、被駆動シャフトの位置を制御することができる。
【００１７】
本発明の別の好ましい実施形態では、磁性流体クラッチのコイルに電流を供給するために、電流制御が行われる。これによって、被駆動シャフトにかかるトルクを、設定した電流に応じて制御することができる。これによって、クラッチの反応時間が、さらに速くなる。
【００１８】
本発明はさらに、２つのシャフト間の磁性流体クラッチに関する。磁性流体クラッチは、２つのシャフトの一方に耐トルク態様で配置され、かつ、必要とされる磁場を生成するためのコイルを備える。すでに先に言及した電力供給のための滑り接触は、例えば国際公開第２００４／０１８８８９号パンフレットから知られている。
【００１９】
しかしながら、滑り接触は、摩擦損失を発生させるため、システム全体の効率に対して常に悪影響を与える。さらに、滑り接触は、どんな種類のものであっても、損耗を避けることができない。このため、磁性流体クラッチの耐用年数は限られており、ブラシの定期的な保守またはブラシの定期的な交換が必要である。
【００２０】
したがって、まれに保守すればよく、また、耐用年数のより長い、先に言及したタイプの磁性流体クラッチを提案することも、本発明の目的である。さらに、回転するシャフトと固定筐体との間に発生する摩擦損失は、可能な限り小さくあるべきである。
【００２１】
本発明によれば、このことは、固定筐体と連結された送電器と、コイルと共に回転する受電器との間の非接触電力伝達によって実現される、コイルへの電力供給によって達成される。本発明に係る磁性流体クラッチによって、先に言及した所望の利点が得られる。滑り接触を行わないため、回転するシャフトと固定筐体との間の摩擦損失は、シャフトの軸受によって発生するのみである。少なく見積もっても、筐体と回転するシャフトとの間のエネルギー伝達については、保守不要である。
【００２２】
本発明に係る磁性流体クラッチは、電動駆動装置のための、本発明に係る動力伝達ユニットに使用できることが好ましい。
【００２３】
本発明の好ましい実施形態では、非接触電力伝達が、誘導エネルギー伝達によって実現される。これには、交番磁場を利用する必要がある。これによって、磁性流体クラッチを閉じるためのコイルの磁場が影響を受けないようにするために、誘導エネルギー伝達のための伝達器および受電器は、磁性流体クラッチのコイルから軸線方向に離間させることが好ましい。
【００２４】
あるいは、非接触電力伝達は、電磁シャフトによって実現することもできる。
【００２５】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態についてより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】モータを伴う、本発明に係る動力伝達ユニットの概略斜視図を示している。
【図２】本発明に係る、図１の動力伝達ユニットに採用されている磁性流体クラッチの縦断面図を示している。
【図３】本発明に係る磁性流体クラッチの他の実施形態の縦断面図を示している。
【図４】磁性流体クラッチのさらに他の実施形態の縦断面図を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下の説明では、同一の部品は、同一の参照符号によって指示されている。図に関連する説明で明示的に述べられていない参照符号が、図に含まれている場合、その参照符号は、図に関するそれ以前の説明ですでに言及されている。
【００２８】
図１は、電動駆動装置のための、本発明に係る動力伝達ユニット１の概略構成を示している。さらに、この駆動装置の電気モータ１０も示されている。本発明に係る動力伝達ユニット１は、基本的に２つの駆動系からなる。２つの駆動系は、それぞれ、１つの入力シャフトおよび１つの出力シャフトを備える。この場合、入力シャフトおよび出力シャフトは、磁性流体クラッチによって互いに連結することができる。第１の駆動系は、第１の入力シャフト２、第１の磁性流体クラッチ８、および第１の出力シャフト６からなる。第２の駆動系は、第２の入力シャフト３、第２の磁性流体クラッチ９、および第２の出力シャフト７を備える。２つの駆動系は互いに、平行に配置され、かつ離間されている。第１の入力シャフト２にしっかりと連結された歯車１４は、第２の入力シャフトに同様にしっかりと連結された歯車１５と噛み合っている。したがって、第１の入力シャフトと第２の入力シャフトとの間には、第１の入力シャフト２および第２の入力シャフト３が常に相反する方向に回転するようにする円筒歯車が介在している。歯車１４および１５は、同じ歯車リム直径を有する。このため、第１の入力シャフトおよび第２の入力シャフトは、同じ回転速度で、相反する方向に回転する。２つの入力シャフト２および３は、電気モータ１０によって駆動される。この目的のために、電気モータ１０のモータシャフト４は、該モータシャフト４にしっかりと連結されたピニオン１６を介して、第１の入力シャフト２の歯車と同調するように係合されている。したがって、この場合も、モータシャフト４と第１の入力シャフト２との間には、円筒歯車が介在している。
【００２９】
２つの駆動系の２つの出力シャフト６および７も同様に、それぞれ、各出力シャフトにしっかりと連結された歯車１２および１３を備えている。２つの入力シャフトの２つの歯車１４および１５とは対照的に、出力シャフト６および７の２つの歯車１２および１３は、互いに噛み合っていないが、これらの間に配置された、本発明に係る動力伝達ユニット１の被駆動シャフト５の歯車１１と噛み合っている。
【００３０】
モータシャフト４と被駆動シャフト５との間の動力伝達は、第１の入力シャフトの歯車１４よりもリングギヤ直径の小さい、モータシャフトの歯車１６によって、実現されている。被駆動シャフトの歯車１１のリングギヤ直径が、第１の出力シャフト６の歯車１２のリングギヤ直径よりも大きい場合に、さらなる動力伝達が考えられる。
【００３１】
コンパクト設計を実現するために、駆動装置の電気モータ１０は、２つの駆動系の隣に、これらと平行に配置されている。電気モータ１０が保持され、かつシャフト２、３、６、７および５が回転可能に取り付けられている筐体は、図１に係る概略図には示されていない。
【００３２】
以下、本発明に係る駆動装置またはその動力伝達ユニットの機能について、図１および図２を参照しながら、説明する。先にすでに言及したように、２つの駆動系の２つの出力シャフト６および７は、それぞれ、入力シャフト２および３と耐トルク態様で連結されていない。しかしながら、入力シャフトと出力シャフトとの間にはクラッチが介在しており、クラッチを閉じさえすれば、入力シャフトと出力シャフトとの間で動力伝達が行われる。本発明によれば、このために、２つの磁性流体クラッチ８および９が採用される。図２は、第１の駆動系の磁性流体クラッチ８の縦断面図を示している。第２の磁性流体クラッチ９の構成は、図２に示されている構成と同一である。図２から分かるように、第１の入力シャフト２および第１の出力シャフト６は、互いに同軸線に配置されている。周知のように、磁性流体クラッチでは、２つのシャフトのそれぞれが、ラメラ構造を有し、この場合、２つのラメラ構造は、互いに係合している。この例の場合、第１の入力シャフト２のラメラ構造１８は、外側ラメラ構造を形成している。この外側ラメラ構造によって、第１の出力シャフト６の内側ラメラ構造１９が、囲まれている。２つのラメラ構造１８および１９のラメラ間には、磁性流体が充填された小さな隙間がある。この隙間は、図２の参照符号２３によって示されている。クラッチ８を閉じることを可能にするためには、磁場が生成されなければならない。磁場によって、隙間２３内の磁性流体が硬くなり、これによって、２つのラメラ構造１８および１９が同調係合（ｅｎｔｒａｉｎｉｎｇ  ｅｎｇａｇｅｍｅｎｔ）される。このために、第１の入力シャフト２の一部であるコイル１７が用意され、また、コイル１７は、２つのラメラ構造１８および１９を直接半径方向に囲んでいる。磁場を生成するために、コイル１７に電流が供給される。コイル１７が、第１の入力シャフト２と共に回転するため、このための電流は、適切な装置を介して、固定筐体から回転するシャフト２まで導かれなければならない。このために滑り接触が採用されることが好ましい。この目的のために、第１の入力シャフトの外周には、２つの滑り接触リング２０が備え付けられており、２つの滑り接触リング２０は、２つの滑り接触ブラシ２１と常に接触している。２つの滑り接触ブラシ２１は、供給線２２を介して、適切な電源と接続されている。
【００３３】
ここで電流がコイル１７に供給されると、磁性流体クラッチ８が閉じ、これにより、第１の入力シャフト２と第１の出力シャフト６とが、耐トルク態様で連結される。この結果、図１に示されているように、第１の入力シャフト２および第１の出力シャフト６は、モータシャフト４が時計回りに回転するため、反時計回りに回転する。２つの歯車１２および１１が係合していることによって、本発明に係る動力伝達ユニットの被駆動シャフト５は、時計回りに回転する。第２の出力シャフト７の歯車１３は、被駆動シャフト５の歯車１１と係合しているため、この配置では、第２の出力シャフト７は、第２の入力シャフト３が回転する方向とは反対の方向に回転する。言うまでもないが、このようになるのは、第２の磁性流体クラッチ９が開いている場合のみである。コイルに対する適切な働き掛けによって、第２の磁性流体クラッチ９が閉じると同時に、第１の磁性流体クラッチ８が開く場合、被駆動シャフト５の回転方向は反転する。２つのクラッチ８および９の適切な制御によって、被駆動シャフト５を、いずれの回転方向についても、減速または加速することができる。
【００３４】
図３は、図２の磁性流体クラッチ８の他の実施形態を示している。この場合、コイル１７への電力供給は、滑り接触によって実現されるのではなく、非接触電力伝達によって実現される。非接触電力伝達は、ここでは、誘導エネルギー伝達である。この目的のために、第１の入力シャフト２は、内部コイル２５を備えており、内部コイル２５は、外部コイル２４によって半径方向に囲まれている。コイル２４は、示されている装置の筐体にしっかりと連結されている。外部コイル２４と第１の入力シャフト２との間には、小さな空隙があり、これにより、滑り接触と対照的に、摩擦損失が発生しないようになっている。外部コイル２４によって、交番磁場が、適切な交流電圧源によって生成され、これにより、交流電流が、内部コイル２５に生成される。第１の入力シャフト２の一部である適切な電子装置２６によって、この交流電流が、直流電流に変換され、次いで、この直流電流が、磁性流体クラッチ８のコイル１７に加えられる。
【００３５】
図４は、図２の磁性流体クラッチ８のさらに他の実施形態を示している。ここでは、磁場の生成に必要とされるコイルは、２つのシャフトの一方と共に回転せず、図示していない固定筐体に連結されている。このことには、固定筐体から２つの回転するシャフトの一方に、電流を伝達する必要がないという利点がある。したがって、ここでは、滑り接触および非接触電力伝達を行わなくても、磁性流体クラッチ８を閉じることができる。
【符号の説明】
【００３６】
１…動力伝達ユニット、２…第１の入力シャフト、３…第２の入力シャフト、４…モータシャフト、５…被駆動シャフト、６…第１の出力シャフト、７…第２の出力シャフト、８…第１の磁性流体クラッチ、９…第２の磁性流体クラッチ、１０…電気モータ、１１、１２、１３、１４、１５…歯車、１６…ピニオン、１７…コイル、１８…外側ラメラ構造、１９…内側ラメラ構造、２０…滑り接触リング、２１…滑り接触ブラシ、２２…供給線、２３…隙間、２４…外部コイル、２５…内部コイル、２６…電子装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
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