DE112009001390T5

DE112009001390T5 - Rotationsübertragungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112009001390T5
Application number: DE112009001390T
Authority: DE
Inventors: Takanobu Iwata-shi Sato; Koji Iwata-shi Akiyoshi; Takahide Iwata-shi Saito
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2008-06-04
Filing date: 2009-06-01
Publication date: 2011-06-09
Also published as: US20110061983A1; WO2009148014A1

Abstract

Rotationsübertragungsvorrichtung, die einen äußeren Laufring, der ein geschlossenes Ende hat, das mit einer Ausgangswelle versehen ist, eine Eingangswelle und einen inneren Laufring umfasst, der an der Eingangswelle und in dem äußeren Laufring angebracht ist, wobei der äußere Laufring und der innere Laufring relativ zueinander gedreht werden können, eine zylindrische Fläche an einem Innenumfang des äußeren Laufrings oder einem Außenumfangs des inneren Laufrings ausgebildet ist, und eine Vielzahl in Umfangsrichtung beabstandeter Kurvenflächen an dem anderen Umfang, d. h. dem Innenumfang des äußeren Laufrings oder dem Außenumfang des inneren Laufrings ausgebildet sind, zwischen der zylindrischen Fläche und jeder der Kurvenflächen ein keilförmiger Raum ausgebildet ist, der zu seinen Umfangsenden hin schmaler wird, einen Steuerkäfig und einen Drehkäfig, die drehbar zwischen dem äußeren Laufring und dem inneren Laufring angebracht sind, wobei der Steuerkäfig einen Flansch und eine Vielzahl von Stützen umfasst, die an einem radial außenliegenden Abschnitt des Flansches ausgebildet sind, wobei der...

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rotationsübertragungsvorrichtung, mit der Kraft selektiv übertragen oder nicht übertragen wird.
Technischer Hintergrund
Patentdokument 1 offenbart eine herkömmliche Rotationsübertragungsvorrichtung, die an einem Allradantrieb-Fahrzeug auf Basis eines sogenannten FR-Antriebs (Frontmotor mit Heckantrieb) angebracht ist, um Antriebskraft selektiv auf die Vorderräder als Zusatz-Antriebsräder zu übertragen oder nicht zu übertragen.
Die in Patentdokument 1 offenbarte Rotationsübertragungsvorrichtung enthält eine Zweiwegekupplung, die zwischen einem Abschnitt mit großem Durchmesser, der an einem Eingangselement ausgebildet ist, und einem äußeren Laufring angeordnet ist, der um den Abschnitt mit großem Durchmesser herum vorhanden ist, sowie eine elektromagnetische Kupplung, die neben der Zweiwegekupplung vorhanden ist, um die Zweiwegekupplung selektiv einzurücken oder auszurücken. Wenn die Zweiwegekupplung eingerückt ist, ist das Eingangselement mit dem Ausgangselement gekoppelt, und Drehmoment wird zwischen dem Eingangselement und dem Ausgangselement übertragen.
Die Zweiwegekupplung umfasst eine zylindrische Fläche, die am Innenumfang des äußeren Laufrings ausgebildet ist, Kurvenflächen, die am Außenumfang des Abschnitts des Eingangselements mit großem Durchmesser ausgebildet sind und zusammen mit der zylindrischen Fläche keilförmige Räume bilden, die schmale Umfangsenden aufweisen, und Eingriffselemente in Form von Rollen, die zwischen den jeweiligen Kurvenflächen und der zylindrischen Fläche angeordnet sind. Die Eingriffselemente sind so eingerichtet, dass sie mit der zylindrischen Fläche und den Kurvenflächen in Eingriff kommen, wenn sich ein Käfig, der die Eingriffselemente hält, relativ zu dem Eingangselement dreht. Eine Schaltfeder ist zwischen dem Eingangselement und dem Käfig angebracht und spannt den Käfig auf eine neutrale Position zu, in der sich die Eingriffselemente von der zylindrischen Fläche und den Kurvenflächen lösen.
Die elektromagnetische Kupplung umfasst einen Anker, der in Drehrichtung fixiert ist, jedoch axial relativ zu dem Käfig bewegt werden kann, einen Rotor, der dem Anker axial zugewandt ist, einen Elektromagneten, der dem Rotor axial zugewandt ist, und eine Trennfeder, die den Anker von dem Rotor weg spannt. Wenn der Elektromagnet erregt wird, wird der Anker an den Rotor gezogen, so dass sich der Anker, der nunmehr mit dem äußeren Laufring gekoppelt ist, und das Eingangselement zueinander drehen, wodurch wiederum die Eingriffselemente in Eingriff mit der zylindrischen Fläche und den Kurvenflächen gebracht werden.
Bei dieser Zweiwegekupplung ist, da jede Rolle aus der neutralen Position bewegt wird, in der sich die Walze in dem breiten Abschnitt des keilförmigen Raums befindet, und in einem schmalen Ende des keilförmigen Raums verkeilt wird, indem das Eingangselement und der Käfig relativ zueinander gedreht werden, ein erhebliches Spiel in der Drehrichtung vorhanden.
Wenn Drehmoment zwischen dem äußeren Laufring und dem Eingangsteil in einer Richtung übertragen wird, muss, um die Richtung zu ändern, in der das Drehmoment übertragen wird, der Käfig von der Position, an der jede Walze in einem der schmalen Enden des keilförmigen Raums verkeilt ist, an die Position gedreht werden, an der die Walze in den anderen schmalen Enden des keilförmigen Raums verkeilt ist. Daher war es bisher schwierig, schnell die Richtung zu ändern, in der Drehmoment übertragen wird.
Um diese Probleme zu lösen, offenbart Patentdokument 2 eine Zweiwegerollenkupplung, bei der eine Vielzahl von Rollen in ungleichmäßigen Abstanden so angeordnet sind, dass sich eine eines Paars benachbarter Rollen an einem Umfangsende des entsprechenden keilförmigen Raums befindet, während sich die andere des Paars benachbarter Rollen an dem anderen Umfangsende des entsprechenden keilförmigen Raums befindet.
Dokumente des Standes der Technik
Patentdokumente

Patentdokument 1: Japanische Patentveröffentlichung 2005-249003 A
Patentdokument 2: Japanische Patentveröffentlichung 2003-262238 A

Zusammenfassung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung
Bei der in Patentdokument 2 offenbarten Zweiwege-Rollenkupplung verbleibt nach wie vor Spiel in der Drehrichtung, obwohl das Spiel in der Drehrichtung geringer ist. Des Weiteren können, da die Zwischenräume zwischen den Rollen und der zylindrischen Fläche des äußeren Rings sowie zwischen den Rollen und den Kurvenflächen des inneren Laufrings klein sind, die Rollen fälschlicherweise in Eingriff kommen, wenn die Zweiwegekupplung leerläuft. So ist die Funktionszuverlässigkeit während des Leerlaufs gering.
Wenn Drehmoment zwischen dem äußeren Laufring und dem inneren Laufring übertragen wird, ist nur die Hälfte der Rollen in Eingriff, während die verbleibende Hälfte der Rollen nicht in Eingriff ist. Daher ist die Drehmomentkapazität gering.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Rotationsübertragungsvorrichtung zu schaffen, die ein minimales Spiel in der Drehrichtung aufweist, die zuverlässig ist, da sie verhindert, dass die Rollen beim Leerlauf fälschlicherweise in Eingriff kommen, und die hohe Drehmomentkapazität aufweist.
Mittel zum Erfüllen der Aufgabe
Um diese Aufgabe zu erfüllen, schafft die vorliegende Erfindung eine Rotationsübertragungsvorrichtung, die einen äußeren Laufring, der ein geschlossenes Ende hat, das mit einer Ausgangswelle versehen ist, eine Eingangswelle und einen inneren Laufring umfasst, der an der Eingangswelle und in dem äußeren Laufring angebracht ist, wobei der äußere Laufring und der innere Laufring relativ zueinander gedreht werden können, eine zylindrische Fläche an einem Innenumfang des äußeren Laufrings oder einem Außenumfangs des inneren Laufrings ausgebildet ist, und eine Vielzahl in Umfangsrichtung beabstandeter Kurvenflächen an dem anderen Umfang, d. h. dem Innenumfang des äußeren Laufrings oder dem Außenumfang des inneren Laufrings, ausgebildet sind, zwischen der zylindrischen Fläche und jeder der Kurvenflächen ein keilförmiger Raum ausgebildet ist, der zu seinen Umfangsenden hin schmaler wird, einen Steuerkäfig und einen Drehkäfig, die drehbar zwischen dem äußeren Laufring und dem inneren Laufring angebracht sind, wobei der Steuerkäfig einen Flansch und eine Vielzahl von Stützen umfasst, die an einem radial außenliegenden Abschnitt des Flansches ausgebildet sind, wobei der Drehkäfig die gleiche Form hat wie der Steuerkäfig und die Flansche der jeweiligen Käfige einander axial zugewandt sind, der Flansch des Drehkäfigs einer Seitenfläche des inneren Laufrings zugewandt ist, die Stützen eines der Käfige zwischen den jeweiligen in Umfangsrichtung benachbarten Stützen des anderen der Käfige angeordnet sind, so dass Vertiefungen zwischen den jeweiligen in Umfangsrichtung benachbarten Stützen der jeweiligen Käfige gebildet werden, die Vertiefungen den jeweiligen Kurvenflächen zugewandt sind, eine Vielzahl von Paaren einander gegenüberliegender Rollen, wobei jedes Paar in einer der Vertiefungen aufgenommen ist, Presselemente, die in den jeweiligen Vertiefungen aufgenommen sind und die paarigen Rollen voneinander weg spannen und dabei die Rollen an den Außenumfang des inneren Laufrings pressen, Drehmomentnocken, die zwischen einander gegenüberliegenden Flächen des Flansches des Steuerkäfigs und des Flansches des Drehkäfigs vorhanden und so eingerichtet sind, dass sie die Käfige relativ zueinander in einer Richtung drehen, in der eine Umfangsbreite der Vertiefungen abnimmt, wenn sich der Steuerkäfig in einer Richtung bewegt, in der der Abstand zwischen dem Flansch des Steuerkäfigs und dem Flansch des Drehkäfigs abnimmt, eine Halteplatte, die an einer anderen Seitenfläche des inneren Laufrings befestigt ist und eine Vielzahl von Drehverhinderungsteilen an ihrem Außenumfang aufweist, die die jeweiligen Stützen der Käfige tragen, um so die jeweiligen Paare einander gegenüberliegender Rollen in neutraler Position zu halten, wenn sich der Steuerkäfig und der Drehkäfig relativ zueinander in der Richtung drehen, in der die Umfangsbreite der Vertiefungen abnimmt, und ein Betätigungselement, das an einer Drehmomentübertragungswelle angebracht ist und mit dem inneren Laufring verbunden ist, um den Steuerkäfig axial zu bewegen.
Bei dieser Rotationsübertragungsvorrichtung werden, wenn der Steuerkäfig durch das Stellglied in der Richtung bewegt wird, in der sich sein Flansch auf den Flansch des Drehkäfigs zu bewegt, der Steuerkäfig und der Drehkäfig durch die Wirkung der Drehmomentnocken relativ zueinander in der Richtung gedreht, in der die Umfangsbreite der Vertiefungen abnimmt, so dass die einander gegenüberliegenden paarigen Rollen durch die jeweiligen Stützen des Steuerkäfigs und des Drehkäfigs aufeinander zu geschoben werden und außer Eingriff kommen.
So wird, selbst wenn sich der innere Laufring dreht, seine Drehung nicht auf den äußeren Laufring übertragen, und der innere Laufring läuft leer. Wenn der innere Laufring leerläuft, wird verhindert, dass die Paare einander gegenüberliegender Rollen durch die Stützen des Steuerkäfigs und des Drehkäfigs in die schmalen Abschnitte der jeweiligen keilförmigen Räume hinein bewegt werden. Des Weiteren werden die Rollen nie durch Zentrifugalkraft radial nach außen bewegt, da die Paare einander gegenüberliegender Rollen durch die Presselemente stets an den Außenumfang des inneren Laufrings gedrückt werden.
Wenn sich die Rollen durch Zentrifugalkraft radial nach außen bewegen, können sie mit dem Innenumfang des äußeren Laufrings in Kontakt kommen, wodurch wiederum die Rollen aufgrund von Schleppmoment, das auf die Rollen wirkt, in Eingriffsposition bewegt werden könnten. Da jedoch die Presselemente radial nach außen gerichtete Bewegung der Rollen verhindern, kommt es nicht zu fälschlichem Eingriff der Rollen.
Die Presselemente umfassen jeweils eine Blattfeder, die in Form des Buchstaben W gebogen ist. Ansonsten können die Presselemente jeweils ein zylindrisches Element, ein Paar Presselemente, die gleitend von jeweiligen Enden des zylindrischen Teils getragen werden und jeweils geneigte Rollen-Pressflächen haben, die den jeweiligen jedes Paars einander gegenüberliegender Rollen zugewandt sind, und eine Schraubenfeder umfassen, die die paarigen Presselemente an die jeweiligen jedes Paars einander gegenüberliegender Rollen spannt.
Ein einzelnes Presselement kann zwischen jedem Paar einander gegenüberliegender Rollen vorhanden sein. Als Alternative dazu kann ein Vielzahl dieser Presselemente in einer Vielzahl von Reihen in der Längsrichtung der Rollen zwischen jedem Paar einander gegenüberliegender Rollen angeordnet sein. Bei der letzteren Anordnung ist es möglich, Schräglauf der Rollen zu verhindern.
Wenn der innere Laufring leerläuft und das Stellglied betätigt wird und der Steuerflansch axial in der Richtung bewegt wird, in der sich sein Flansch von dem Flansch des Drehkäfigs wegbewegt, drehen sich der Steuerkäfig und der Drehkäfig durch die Spannkraft der Presselemente relativ zueinander in der Richtung, in der die Umfangsbreite der Vertiefungen zunimmt. Dadurch werden die einander gegenüberliegenden paarigen Rollen sofort in den jeweiligen schmalen Abschnitten der keilförmigen Räume verkeilt. So wird Drehmoment in einer Richtung zwischen dem inneren und dem äußeren Laufring über eine jedes Paars einander gegenüberliegender Rollen übertragen, und Drehmoment in der entgegengesetzten Richtung wird über die andere jedes Paars einander gegenüberliegender Rollen übertragen.
Die Drehmomentnocken der Rotationsübertragungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung können jeweils ein Paar einander gegenüberliegender Kurvennuten umfassen, die in den jeweiligen einander gegenüberliegenden Flächen des Flansches des Steuerkäfigs und des Flansches des Drehkäfigs ausgebildet sind und in Umfangsrichtung von den Kurvennuten der anderen Drehmomentnocken beabstandet sind, wobei die Kurvennuten eine Tiefe haben, die zu Umfangsenden derselben hin abnimmt, und eine Kugel, die in das Paar einander gegenüberliegender Kurvennuten eingepasst ist, wobei die Kugel jedes Drehmomentnockens so eingerichtet ist, dass sie von flachen Abschnitten zu tiefen Abschnitten des jeweiligen Paars einander gegenüberliegender Nuten rollt, um so die Käfige relativ zueinander in der Richtung zu drehen, in der die Umfangsbreite der Vertiefungen abnimmt, wenn sich der Steuerkäfig in der Richtung bewegt, in der Abstand zwischen den Flanschen der jeweiligen Käfige abnimmt.
Bei dieser Anordnung rollt die Kugel jedes Drehmomentnockens von flachen zu tiefen Abschnitten des jeweiligen Paars einander gegenüberliegender Kurvennuten, wenn der Steuerkäfig in der Richtung bewegt wird, in der sich der Flansch des Steuerkäfigs auf den Flansch des Drehkäfigs zu bewegt, so dass sich der Steuerkäfig und der Drehkäfig relativ zueinander in der Richtung drehen, in der die Umfangsbreite der Vertiefungen abnimmt.
Bei dieser Anordnung rollt die Kugel jedes Drehmomentnockens auf flache Abschnitte des jeweiligen Paars einander gegenüberliegender Kurvennuten zu, wenn sich der Steuerkäfig und der Drehkäfig zueinander in der Richtung drehen, in der die Umfangsbreite der Vertiefungen zunimmt. Dabei unterscheiden sich die Abstände zwischen den Kurvennuten der jeweiligen Drehmomentnocken voneinander, wenn sich der Steuerkäfig und der Drehkäfig relativ zueinander drehen und ihre Achsen dabei zueinander geneigt sind, so dass sich Lasten, die auf die jeweiligen Kugeln wirken, ebenfalls voneinander unterscheiden. In diesem Fall kann jede Kugel, auf die kaum oder gar keine Last wirkt, in Umfangsrichtung aus den Kurvennuten über ihren schmalen Abschnitte austreten.
Wenn dies geschieht, verliert die Zweiwege-Rollenkupplung ihre Funktion und die Rotationsübertragungsvorrichtung kann nicht zuverlässig betrieben werden.
Indem ein elastisches Element zwischen einander gegenüberliegenden Flächen des Flansches des Drehkäfigs und des inneren Laufrings angebracht wird, um den Flansch des Drehkäfigs auf den Flansch des Steuerkäfigs zu zu spannen, werden der Steuerkäfig und der Drehkäfig stets koaxial zueinander gehalten. So wirken Lasten gleichmäßig auf die jeweiligen Kugeln, wodurch Austreten der Kugeln verhindert wird, wenn sich der Steuerkäfig und der Drehkäfig relativ zueinander drehen, wodurch wiederum stets normale Funktion der Zweiwege-Rollenkupplung ermöglicht wird.
Des Weiteren ist es möglich, Austreten der Kugel noch zuverlässiger zu verhindern, wenn sphärische Anschlagflächen an den flachen Enden der Kurvennuten so geschaffen werden, dass sie sich an dem Außenumfang der Kugel entlang erstrecken.
Ein Druck-Nadellager kann zwischen einander gegenüberliegenden Flächen des elastischen Elementes und des inneren Laufrings angebracht werden. Bei dieser Anordnung kann der Drehkäfig ungehindert relativ zu dem innern Laufring gedreht werden, so dass die Zweiwegekupplung ruhiger betrieben werden kann.
Das Stellglied der Rotationsübertragungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine elektromagnetische Kupplung sein, die einen Anker, der fest mit den Stützen des Steuerkäfigs gekoppelt und verschiebbar auf den Außenumfang der Drehmomentübertragungswelle aufgesetzt ist, einen Rotor, der von der Drehmomentübertragungswelle getragen wird und dem Anker axial zugewandt ist, und einen Elektromagneten umfasst, der dem Rotor zugewandt und so eingerichtet ist, dass er den Anker an den Rotor zieht, wenn er erregt wird.
Als Alternative dazu kann das Stellglied eine elektromagnetische Kupplung sein, die einen Anker, der fest mit den Stützen des Steuerkäfigs gekoppelt ist und verschiebbar auf den Außenumfang der Drehmomentübertragungswelle aufgepasst ist, einen Rotor, der von der Drehmomentübertragungswelle getragen wird und dem Anker axial zugewandt ist, einen Permanentmagneten, der den Anker gegen die Spannkraft der Presselemente an den Rotor zieht, und einen Elektromagneten umfasst, der dem Rotor axial zugewandt und so eingerichtet ist, dass er die Magnetkraft des Permanentmagneten auf ein Maß verringert, das geringer ist als die Spannkraft der Presselemente.
Wenn die elektromagnetische Spule erregt oder enterregt wird, nachdem Kraft zwischen dem inneren Laufring und dem äußeren Laufring übertragen worden ist, um die Rollen außer Eingriff zu bringen, und Drehmoment zwischen dem inneren Laufring und dem äußeren Laufring verbleibt, kann das Restdrehmoment verhindern, dass die Rollen außer Eingriff kommen. Dies macht es unmöglich, nur anhand der Tatsache, dass die elektromagnetische Kupplung erregt oder enterregt ist, festzustellen, ob die Rollen in Eingriff sind oder nicht.
Daher kann die Rotationsübertragungsvorrichtung, um festzustellen, ob die Rollen tatsächlich außer Eingriff sind, des Weiteren eine erste Rotations-Sensoranordnung, die um die Eingangswelle herum vorhanden ist, um die Rotation der Eingangswelle zu erfassen, und eine zweite Rotations-Sensoranordnung enthalten, die um die Ausgangswelle herum vorhanden ist, um die Drehung der Ausgangswelle zu erfassen.
Bei dieser Anordnung erzeugen, wenn der Elektromagnet erregt und enterregt wird und die Rollen außer Eingriff sein sollten, die Rollen tatsächlich jedoch aufgrund von Restdrehmoment nicht außer Eingriff sind, da sich die Eingangswelle und die Ausgangswelle mit der gleichen Geschwindigkeit drehen, die erste Rotations-Sensoranordnung und die zweite Rotations-Sensoranordnung identische Rotationssignale.
Wenn hingegen die Rollen tatsächlich außer Eingriff sind, wird, da sich nur die Eingangswelle weiter dreht, während die Ausgangswelle zum Halten kommt, ein Rotationssignal von der ersten Rotations-Sensoranordnung erzeugt, während von der zweiten Rotations-Sensoranordnung kein Rotationssignal erzeugt wird.
Damit ist es möglich, auf Basis einer Feststellung dahin gehend, ob ein Unterschied bezüglich der Rotation zwischen dem von der ersten Rotations-Sensoranordnung erzeugten Rotationssignal und dem von der zweiten Rotations-Sensoranordnung erzeugten Operationssignal vorhanden ist, festzustellen, ob die Rollen tatsächlich außer Eingriff sind.
Die Rotationsübertragungsvorrichtung kann ein erstes Lager, das die Eingangswelle drehbar lagert und die erste Rotations-Sensoranordnung trägt, sowie ein zweites Lager enthalten, das die Ausgangswelle drehbar lagert und die zweite Rotations-Sensoranordnung trägt. Bei dieser Anordnung ist es möglich, die erste Rotations-Sensoranordnung und die zweite Rotations-Sensoranordnung gleichzeitig anzubringen, wenn das erste Lager und das zweite Lager angebracht werden. So kann die Rotationsübertragungsvorrichtung einfach zusammengesetzt werden.
Die erste Rotations-Sensoranordnung und die zweite Rotations-Sensoranordnung können jeweils einen magnetischen Winkelcodierer und einen Hall-IC zum Erfassen von Änderungen des Magnetfeldes aufgrund von Drehung des magnetischen Winkelcodierers und zum Erzeugen eines digitalen Signals umfassen.
Als Alternative dazu kann, um festzustellen, ob die Rollen außer Eingriff sind, eine Rotations-Sensoranordnung zwischen dem äußeren Laufring und dem inneren Laufring vorhanden sein, um relative Drehung zwischen dem äußeren Laufring und dem inneren Laufring zu erfassen.
Bei dieser Anordnung drehen sich, wenn die Rollen aufgrund von Erregung oder Enterregung des Elektromagneten außer Eingriff sein sollten, und die Rollen tatsächlich aufgrund vom Restdrehmoment nicht außer Eingriff sind, die Eingangswelle und die Ausgangwelle mit der gleichen Geschwindigkeit, so dass kein Rotationssignal von dem Rotationssensor erzeugt wird.
Wenn hingegen die Rollen tatsächlich außer Eingriff sind, wird ein Rotationssignal von dem Rotationssensor erzeugt, da sich die Eingangswelle und die Ausgangswelle relativ zueinander drehen. So ist es in Abhängigkeit davon, ob ein Signal von dem Rotationssensor erzeugt wird, möglich, zuverlässig festzustellen, ob die Rollen außer Eingriff gebracht worden sind oder nicht.
Die Rotationsübertragungsvorrichtung kann ein Lager enthalten, das den äußeren Laufring und den inneren Laufring so lagert, dass sie relativ zueinander gedreht werden können, und das eine Rotations-Sensoranordnung trägt. Bei dieser Anordnung ist es möglich, die Rotations-Sensoranordnung gleichzeitig mit der Anbringung des Lagers anzubringen. So kann die Rotationsübertragungsvorrichtung einfach zusammengesetzt werden.
Um festzustellen, ob die Rollen außer Eingriff sind, kann ein Zwischenraum-Sensor vorhanden sein, mit dem die Größe des Abstandes zwischen dem Anker und dem Rotor erfasst wird.
Bei dieser Anordnung ist, wenn die Rollen aufgrund von Erregung oder Enterregung des Elektromagneten außer Eingriff sein sollen, die Rollen jedoch tatsächlich aufgrund von Restdrehmoment nicht außer Eingriff sind, ein großer Zwischenraum zwischen dem Rotor und dem Anker vorhanden, so dass kein Signal von dem Zwischenraum-Sensor erzeugt wird. Wenn die Rollen außer Eingriff sind, verschwindet der Zwischenraum zwischen dem Rotor und dem Anker, oder nur ein kleiner Zwischenraum verbleibt zwischen ihnen. So wird ein Signal von dem Zwischenraum-Sensor erzeugt.
So ist es in Abhängigkeit davon, ob ein Signal von dem Zwischenraum-Sensor erzeugt wird, möglich, festzustellen, ob die Rollen außer Eingriff gebracht worden sind oder nicht.
Die Größe des Zwischenraums zwischen dem Anker und dem Rotor ist umgekehrt proportional zu der Magnetanziehungskraft der elektromagnetischen Kupplung. Die Magnetanziehungskraft der elektromagnetischen Kupplung ist proportional zu dem Magnetfluss. Damit ist es möglich, die Größe des Zwischenraums zwischen dem Anker und dem Rotor anhand von Änderungen des Magnetflusses zu bestimmen.
Ein Magnetfluss kann üblicherweise unter Verwendung einer Suchspule erfasst werden. So kann eine Suchspule als der Zwischenraum-Sensor eingesetzt werden. Das heißt, die Suchspule kann in dem Elektromagneten so angebracht werden, dass, wenn der Anker an den Rotor gezogen wird und die Rollen außer Eingriff gebracht werden, ein vorgegebener Strom von der Suchspule erzeugt wird. Mit dieser Anordnung ist es möglich, auf Basis der Stärke des von der Suchspule erzeugten Stroms festzustellen, ob die Rollen außer Eingriff sind.
Vorteile der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung drehen sich, wenn der Steuerkäfig in der Richtung bewegt wird, in der sich der Flansch des Steuerkäfigs von dem Flansch des Drehkäfigs wegbewegt, der Steuerkäfig und der Drehkäfig durch die Spannkraft der Presselemente relativ zueinander in der Richtung, in der die Umfangsbreite der Vertiefungen zunimmt, so dass die einander gegenüberliegenden paarigen Rollen sofort in die jeweiligen schmalen Enden der keilförmigen Räume verkeilt werden. Dadurch wird Spiel in der Drehrichtung der Rotationsübertragungsvorrichtung auf ein Minimum verringert.
Da die einander gegenüberliegenden paarigen Rollen durch die Presselemente voneinander weggespannt und gleichzeitig an den Außenumfang des inneren Laufrings gepresst werden, kommen die Rollen nie fälschlicherweise in Eingriff, wenn die Zweiwege-Rollenkupplung leerläuft. Dadurch wird die Funktion bei Leerlauf zuverlässiger, und Leerlaufmoment wird auf ein Minimum verringert.
Da Drehmoment zwischen dem äußeren Laufring und dem inneren Laufring über Rollen in der gleichen Anzahl wie der der Kurvenflächen übertragen wird, weist die Rotationsübertragungsvorrichtung eine hohe Drehmomentkapazität auf.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine als Vertikalschnitt ausgeführte Vorderansicht einer Rotationsübertragungsvorrichtung, die die vorliegende Erfindung verkörpert.
2(I) ist eine Schnittansicht entlang der Linie II-II in 1; und
2(II) ist eine Schnittansicht, die den Zustand zeigt, in dem die Rollen außer Eingriff sind.
3 ist eine Teildraufsicht auf einen Käfig einer Zweiwege-Rollenkupplung.
4 ist eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV in 1.
5(I) ist eine Draufsicht auf einen Drehmomentnocken in Eingriff;
5(II) ist eine Draufsicht im außer Eingriff befindlichen Zustand, und
5(III) ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht von 5(I).
6 ist eine Schnittansicht eines anderen Presselementes.
7 ist eine Schnittansicht eines Lagers mit einer Rotations-Sensoranordnung.
8 ist eine Schnittansicht einer anderen Einrichtung, mit der festgestellt wird, ob die Rollen außer Eingriff sind.
9 ist eine Schnittansicht einer weiteren anderen Einrichtung, mit der festgestellt wird, ob die Rollen außer Eingriff sind.
10 ist eine als Vertikalschnitt ausgeführte Vorderansicht einer anderen elektromagnetischen Kupplung als ein Stellglied.
11 ist eine Schnittansicht verschiedener Kurvenflächen.
Beste Ausführungsweise der Erfindung
Im Folgenden wird die Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. 1 zeigt eine Rotationsübertragungsvorrichtung, die die vorliegende Erfindung verkörpert. Die Rotationsübertragungsvorrichtung enthält, wie gezeigt, eine Zweiwege-Rollenkupplung 10.
Die Zweiwege-Rollenkupplung 10 enthält einen äußeren Laufring 11 und einen inneren Laufring 12, der innerhalb des äußeren Laufrings 11 angebracht ist. Der innere Laufring 12 weist einen Nabenabschnitt 12a auf, auf den ein Lager 13 aufgepasst ist. Über das Lager 13 können der äußere Laufring 11 und der innere Laufring 12 relativ zueinander gedreht werden.
Der äußere Laufring 11 hat ein geschlossenes Ende, das mit einer Ausgangswelle 14 versehen ist. Ein Ende einer Eingangswelle 15 als einer Drehmomentübertragungswelle ist in den inneren Laufring 12 eingeführt. Der Abschnitt der Eingangswelle 15, der in den inneren Laufring 11 eingeführt ist, ist mit Kerbverzahnung 16 versehen, über die der innere Laufring 12 und die Eingangswelle 15 in Drehrichtung zueinander fixiert sind.
Der äußere Laufring 11 weist, wie in 2(I) und 2(II) gezeigt, eine zylindrische Fläche 17 an seinem Innenumfang auf, während der innere Laufring 11 an seinem Außenumfang eine Vielzahl in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandeter planer Kurvenflächen 18 aufweist, die jeweils im Zusammenwirken mit der zylindrischen Fläche 17 einen keilförmigen Raum bilden, der zu beiden Umfangsenden hin schmaler wird.
Ein Steuerkäfig 19A und ein Drehkäfig 19B sind zwischen dem äußeren Laufring 11 und dem inneren Laufring 12 angebracht. Der Steuerkäfig 19A umfasst, wie in 1 und 3 gezeigt, einen Flansch 20 und Stützen 21 in der gleichen Anzahl wie die Kurvenflächen 18, wobei sie an dem radial außen liegenden Abschnitt des Flansches 20 so vorhanden sind, dass sie in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandet sind. Desgleichen umfasst der Drehkäfig 19B einen Flansch 22 und Stützen 23 in der gleichen Anzahl wie die Kurvenflächen 19, wobei sie an dem radial außen liegenden Abschnitt des Flansches 22 so vorhanden sind, dass sie in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandet sind.
Der Flansch 20 des Drehkäfigs 19B ist auf den Nabenabschnitt 12a des inneren Laufrings 12 aufgepasst, und seine Stützen 23 sind zwischen der zylindrischen Fläche 17 und den jeweiligen Kurvenflächen 18 angeordnet, wobei der Flansch 22 einer Seitenfläche des inneren Laufrings 12 zugewandt ist.
Der Flansch 20 des Steuerkäfigs 19A ist auf den Nabenabschnitt 12a des inneren Laufrings 12 so aufgepasst, dass er dem Flansch 22 des Drehkäfigs 19B zugewandt ist, und seine Stützen 21 sind zwischen den jeweiligen benachbarten Stützen 23 des Drehkäfigs 19B angeordnet.
Wenn die Käfige 19A und 19B jeweils auf diese Weise angebracht sind, wie dies in 2(I) und 3 dargestellt ist, ist eine Vertiefung 24 zwischen jeder Stütze 21 des Steuerkäfigs 19A und der entsprechenden Stütze 23 des Drehkäfigs 19B ausgebildet. Die Vertiefungen 24 sind den jeweiligen Kurvenflächen 18 des inneren Laufrings 12 radial zugewandt und nehmen jeweils ein Paar einander gegenüberliegender Rollen 25 sowie ein Presselement 26 auf, das die paarigen Rollen 25 voneinander weg spannt, während sie gleichzeitig an die Kurvenfläche 18 des inneren Laufrings 12 gepresst werden.
Das Presselement 26 der Ausführungsform ist eine Blattfeder, die in der Form des Buchstaben W gebogen und so angeordnet ist, dass die Rollen 25 durch ihre gebogenen Teile an beiden Enden jeweils auf die entsprechenden Umfangsenden der Kurvenfläche 18 zu gepresst werden.
Ein einzelnes Presselement 26 ist so angeordnet, dass es auf den Längs-Mittelabschnitt jeder Rolle 25 drückt. Stattdessen kann jedoch eine Vielzahl dieser Presselemente 26 in einer Vielzahl von Reihen in der Längsrichtung der Rollen angeordnet sein, um Schräglauf der Rollen 25 zu verhindern.
Der Drehkäfig 19B kann, wie in 1 gezeigt, um den Nabenabschnitt 12a des inneren Laufrings 12 herumgedreht werden. Zwischen dem Flansch 22 des Drehkäfigs 19B und der einen Seitenfläche des inneren Laufrings 22 sind ein Druck-Nadellager 27 und ein elastisches Element 28 angebracht, mit dem der Flansch 22 des Drehkäfigs 19B auf den Flansch 20 des Steuerkäfigs 19A zugespannt wird.
Das elastische Element 28 ist eine Schraubenfeder, die koaxial zu dem inneren Laufring 12 ist. Stattdessen kann jedoch eine Vielzahl von Federelementen eingesetzt werden, die entlang eines imaginären Kreises angeordnet sind, dessen Mittelpunkt auf der Achse des inneren Laufrings 12 liegt.
Der Steuerkäfig 19A kann um den Nabenabschnitt 12a des inneren Elementes 12 herum gedreht werden und ist axial beweglich.
Drehmomentnocken 40 sind, wie in 5(I) gezeigt, zwischen dem Flansch 20 des Steuerkäfigs 19A und dem Flansch 22 des Drehkäfigs 19B vorhanden. Jeder Drehmomentnocken 40 umfasst ein Paar einander gegenüberliegender Kurvennuten 41 und 42, die von dem tiefsten Umfangs-Mittelabschnitt aus zu den Umfangsenden hin allmählich flacher werden, sowie eine Kugel 43, die zwischen einem und dem anderen Umfangsende der jeweiligen Kurvennuten 41 und 42 angeordnet ist.
Die dargestellten Kurvennuten 41 und 42 sind bogenförmig. Es können stattdessen jedoch V-förmige Nuten verwendet werden. Die Kurvennuten 41 und 42 haben, wie in 5(III) gezeigt, sphärische Anschlagflächen 44 an den Umfangsenden, die sich an dem gesamten Außenumfang der Kugel 43 entlang erstrecken.
Wenn sich der Steuerkäfig 19A axial in der Richtung bewegt, in der sich sein Flansch 20 auf dem Flansch 22 des Drehflansches 22 des Drehkäfigs 19 zubewegt, rollt die Kugel 43 jedes Drehmomentnockens 40 auf die tiefsten Abschnitte der Kurvennuten 41 und 42 zu, wie dies in 5(II) gezeigt ist, so dass sich der Steuerkäfig 19A und der Drehkäfig 19B relativ zueinander in der Richtung drehen, in der die Umfangsbreite der Vertiefung 24 abnimmt.
Eine Halteplatte 45 ist, wie in 1, 3 und 4 gezeigt, an der anderen Seitenfläche des inneren Laufrings 12 befestigt. Die Halteplatte 45 ist eine ringförmige Platte, die eine Vielzahl von Drehverhinderungsteilen 46 aufweist, die an der radial außen liegenden Fläche derselben ausgebildet sind und sich in den jeweiligen Vertiefungen 24 befinden, die zwischen den Stützen 21 des Steuerkäfigs 19A und den Stützen des Drehkäfigs 19B ausgebildet sind.
Wenn sich der Steuerkäfig 19A und der Drehkäfig 19B zueinander in der Richtung drehen, in der die Umfangsbreite der Vertiefungen 24 abnimmt, werden die Stützen 21 des Steuerkäfigs 19A und die Stützen 23 des Drehkäfigs 19B von den jeweiligen Seitenkanten der Vielzahl von Drehveränderungsteilen 46 getragen, so dass die Paare einander gegenüberliegender Rollen 25 in neutraler Position gehalten werden.
An einer axialen Seite der Zweiwege-Rollenkupplung 10 ist, wie in 1 gezeigt, eine elektromagnetische Kupplung 50 als ein Stellglied zum axialen Bewegen des Steuerkäfigs 19A vorhanden.
Die elektromagnetische Kupplung 50 umfasst einen Anker 51, der den Endflächen der Stützen 21 des Steuerkäfigs 19A axial zugewandt ist, einen Rotor 52, der dem Anker 51 axial zugewandt ist, sowie einen Elektromagneten, der dem Rotor 52 axial zugewandt ist.
Der Anker 51 ist auf die Eingangswelle 15 aufgesetzt und wird drehbar von ihr getragen und wird, indem Schrauben 54, die in die Endflächen der jeweiligen Stützen 21 eingeschraubt sind, angezogen werden, fest mit den Stützen 21 des Steuerkäfigs 19A verbunden.
Der Rotor 52 ist so auf die Eingangswelle 15 aufgepasst, dass er durch eine Schulter 15a, die am Außenumfang der Eingangswelle 15 ausgebildet ist, und einen Sicherungsring 55, der auf den Außenumfang der Eingangswelle 15 aufgepasst ist, axial in Position gehalten wird. Der Rotor 52 ist ebenfalls in Drehrichtung an der Eingangswelle 15 fixiert.
Der Elektromagnet 53 umfasst eine elektromagnetische Spule 53a, sowie einen Kern 53b, der die elektromagnetische Spule 53a trägt. Der Kern 53b wird von einem nicht dargestellten stationären Element getragen.
Im Folgenden wird die Funktion der Rotationsübertragungsvorrichtung der Ausführungsform beschrieben. 1 zeigt den Zustand, in dem die elektromagnetische Spule 53a des Elektromagneten 53 nicht erregt ist. So ist in 1 der Anker 51 von dem Rotor 52 getrennt. Des Weiteren ist in diesem Zustand die Zweiwege-Rollenkupplung 10 in Eingriff, d. h., die einander gegenüberliegenden paarigen Rollen 25 der Zweiwege-Rollenkupplung 10 sind, wie in 2(I) gezeigt, in Eingriff mit der zylindrischen Fläche 17 des äußeren Laufrings 11 und den jeweiligen Kurvenflächen 18 des inneren Laufrings 12.
Wenn die Zweiwege-Rollenkupplung 10 in Eingriff ist und die elektromagnetische Spule 53a erregt ist, wird der Anker 51 durch magnetische Anziehungskraft, die auf den Anker 51 wirkt, axial bewegt und an den Rotor 52 gezogen.
Da der Anker 51 fest mit den Stützen 21 des Steuerkäfigs 19A gekoppelt ist, wird der Steuerkäfig 19A, wenn der Anker 51 axial bewegt wird, in der Richtung bewegt, in der sich sein Flansch 20 auf den Flansch 22 des Drehkäfigs 19B zu bewegt.
In diesem Zustand rollt, wie in 5(II) gezeigt, die Kugel 43 jedes Drehmomentnockens auf die tiefsten Abschnitte der Kurvennuten 41 und 42 zu, und so drehen sich der Steuerkäfig 19A und der Drehkäfig 19B relativ zueinander in der Richtung, in der die Umfangsbreite der Vertiefungen 24 abnimmt. So werden alle einander gegenüberliegenden paarigen Rollen 25, wie in 3 gezeigt, durch die Stütze 21 des Steuerkäfigs 19A bzw. die Stütze 23 des Drehkäfigs 19B geschoben und kommen, wie in 2(II) gezeigt, außer Eingriff. So wird die Zweiwege-Rollenkupplung 10 ausgerückt.
Wenn die Zweiwege-Rollenkupplung 10 ausgerückt ist und Drehmoment auf die Eingangswelle 15 wirkt und der innere Laufring 12 in einer Richtung gedreht wird, pressen die Drehverhinderungsteile 56 der Halteplatte 45 auf die Stützen 21 des Steuerkäfigs 19A oder die Stützen 23 des Drehkäfigs 19B und drehen so den Steuerkäfig 19A und den Drehkäfig 19B zusammen mit dem inneren Laufring 12. In diesem Zustand wird, da die einander gegenüberliegenden paarigen Rollen 25 in ausgerückter neutraler Position gehalten werden, die Drehung des inneren Laufrings 12 nicht auf den äußeren Laufring 11 übertragen, und der innere Laufring 12 dreht sich allein.
Auf diese Weise werden, wenn der Steuerkäfig 19A in der Richtung bewegt wird, in der sich sein Flansch 20 auf den Flansch 22 des Drehkäfigs 19B zu bewegt, die einander gegenüberliegenden paarigen Rollen 25 durch die jeweiligen Stützen 21 und 23 des Steuerkäfigs 19A und des Drehkäfigs 19B geschoben und kommen außer Eingriff. In diesem Zustand kommen die Rollen 25 nie fälschlicherweise in Eingriff, wenn die Zweiwege-Rollenkupplung 10 leerläuft, da durch die Stützen 21 und 23 des Steuerkäfigs 19A und des Drehkäfigs 19B verhindert wird, dass die einander gegenüberliegenden paarigen Rollen 25 in die schmalen Abschnitte der jeweiligen keilförmigen Räume hinein bewegt werden.
Da jedes Paar einander gegenüberliegender Rollen 25 stets durch das Presselement 26, das eine Blattfeder in Form des Buchstaben W umfasst, an die Kurvenfläche des inneren Laufrings 12 gedrückt wird, bewegen sich die Rollen 25 nie durch Zentrifugalkraft radial nach außen.
Wenn sich die Rollen 25 durch Zentrifugalkraft radial nach außen bewegen sollten, können die Rollen 25 mit der zylindrischen Fläche 17 des äußeren Laufrings 11 in Kontakt kommen, wobei dies dazu führen könnte, dass Schleppmoment auf die Rollen 25 wirkt, so dass die Rollen an die Eingriffsposition bewegt werden. Bei der Anordnung der vorliegenden Erfindung jedoch kommen die Rollen 25 nie fälschlicherweise in Eingriff, da die Presselemente 26 radial nach außen gerichtete Bewegung der Rollen verhindern.
Da sich die Rollen 25 drehen, ohne mit der zylindrischen Fläche 17 des äußeren Laufrings 25 in Kontakt zu kommen, verstärken die Rollen nie Leerlauf-Drehmoment.
Wenn sich der Steuerkäfig 19A und der Drehkäfig 19B relativ zueinander in der Richtung drehen, in der die Umfangsbreite der Vertiefungen 24 abnimmt, kommen die Stützen 21 des Steuerkäfigs 19A und die Stützen 23 des Drehkäfigs 19B an den jeweiligen Seitenkanten der Drehverhinderungsteile 46 der Halteplatte 45 zum Anliegen und schränken so die Strecke relativer Drehung ein.
Dies verhindert, dass die Presselemente 26 mehr als erforderlich zusammengedrückt werden, wodurch Ermüdungsbruch der Presselemente selbst nach wiederholtem Ausdehnen und Zusammendrücken verhindert wird.
Wenn der innere Laufring 12 leerläuft und die elektromagnetische Spule 53a enterregt wird, wird die auf den Anker 51 wirkende Anziehungskraft aufgehoben, so dass sich der Anker 51 drehen kann, und der Steuerkäfig 19A sowie der Drehkäfig 19B drehen sich relativ zueinander in der Richtung, in der die Umfangsbreite der Vertiefungen 24 zunimmt. So werden die einander gegenüberliegenden paarigen Rollen 25 sofort in den jeweiligen schmalen Abschnitten der keilförmigen Räume verkeilt, und Drehmoment wird zwischen dem inneren Laufring 12 und dem äußeren Laufring 11 in einer Richtung über eine jedes Paars einander gegenüberliegender Rollen 25 übertragen.
Wenn die Eingangswelle 15 in diesem Zustand angehalten wird und in der entgegengesetzten Richtung gedreht wird, wird die Drehung des inneren Laufrings 12 über die andere des Paars einander gegenüberliegender Rollen 25 auf den äußeren Laufring 11 übertragen.
Da sich aufgrund der Enterregung der elektromagnetischen Spule 53a der Steuerkäfig 19A und der Drehkäfig 19B relativ zueinander in der Richtung drehen, in der die Umfangsbreite der Vertiefungen 24 zunimmt, und die einander gegenüberliegenden paarigen Rollen 25 sofort in den jeweiligen schmalen Abschnitten der keilförmigen Räume verkeilt werden, ist es möglich, die Drehung des inneren Laufrings 12 sofort auf den äußeren Laufring 11 zu übertragen und dabei Spiel in der Drehrichtung auf ein Minimum zu verringern.
Da Drehmoment von dem inneren Laufring 12 über Rollen 25 in der gleichen Anzahl wie die der Kurvenflächen 18 auf den äußeren Laufring 11 übertragen wird, ist es möglich, starkes Drehmoment von dem inneren Laufring 12 auf den äußeren Laufring 11 zu übertragen.
Wenn sich der Steuerkäfig 19A und der Drehkäfig 19B relativ zueinander in der Richtung drehen, in der die Umfangsbreite der Vertiefungen 24 zunimmt, rollt die Kugel 43 jedes Drehmomentnockens auf flache Enden des Paars jeweiligen einander gegenüberliegender Kurvennuten 41 und 42 zu, wie dies in 5(I) dargestellt ist.
Wenn sich zu diesem Zeitpunkt der Steuerkäfig 19A und der Drehkäfig 19B relativ zueinander drehen und ihre Achsen dabei zueinander geneigt sind, unterscheiden sich die Abstände zwischen den Kurvennuten 41 und 42 der jeweiligen Drehmomentnocken voneinander, so dass sich auch auf die jeweiligen Kugeln 43 wirkende Lasten voneinander unterscheiden. In diesem Zustand kann jede Kugel 43, auf die kaum oder gar keine Last wirkt, in Umfangsrichtung aus den flachen Abschnitten der Kurvennuten 41 und 42 austreten. Wenn dies geschieht, arbeitet die Zweiwege-Rollenkupplung 10 nicht mehr zuverlässig.
Bei der Anordnung der vorliegenden Erfindung jedoch werden der Steuerkäfig 19A und der Drehkäfig 19B stets koaxial zueinander gehalten, da das elastische Element 28 zwischen den einander gegenüberliegenden Flächen des Flansches 22 des Drehkäfigs 19B und des inneren Laufrings 12 angebracht ist und den Flansch 22 des Drehkäfigs 19B auf den Flansch 20 des Steuerkäfigs 19A zu spannt.
So wirken Lasten gleichmäßig auf die jeweiligen Kugeln 43, wodurch Austreten der Kugeln 43 verhindert wird, wenn sich der Steuerkäfig 19A und der Drehkäfig 19B relativ zueinander drehen, wodurch wiederum stets normale Funktion der Zweiwege-Rollenkupplung 10 gewährleistet ist.
Wenn, wie in 5(III) gezeigt, die sphärischen Anschlagflächen an den flachen Enden der Kurvennuten 41 und 42 so vorhanden sind, dass sie sich am Außenumfang der Kugel 43 entlang erstrecken, ist es möglich, Austreten der Kugel 43 zuverlässiger zu verhindern.
Das in 2 gezeigte Presselement 26 umfasst eine Blattfeder in Form des Buchstabens W. Das Presselement 26 ist jedoch nicht darauf beschränkt. 6 zeigt ein anderes Presselement 26, das ein zylindrisches Teil 29, ein Paar Presselemente 30, die jeweils einen Zapfen 31 aufweisen, der gleitend in ein Ende des zylindrischen Elementes 29 eingeführt ist, und eine Schraubenfeder 33 umfasst, durch die die Presselemente 30 in der Richtung gespannt werden, in der sie aus dem zylindrischen Element 29 vorstehen. Die Presselemente 30 weisen jeweils eine Rollen-Pressfläche 32 in Form einer geneigten Fläche auf, die die entsprechende Rolle 25 auf das Umfangsende der Kurvenfläche 18 des inneren Laufrings 12 zu drückt.
Wenn die elektromagnetische Spule 53a erregt wird, um die Rollen 25 außer Eingriff zu bringen, indem der Anker 51 angezogen wird, und Drehmoment zwischen dem inneren Laufring 12 und dem äußeren Laufring 11 verbleibt, kann das Restdrehmoment verhindern, dass die Rollen 25 außer Eingriff gebracht werden.
Dadurch wird es unmöglich, allein anhand der Tatsache, dass die elektromagnetische Spule 53a der elektromagnetischen Kupplung 50 erregt oder enterregt ist, festzustellen, ob die Rollen 25 in Eingriff oder außer Eingriff sind.
Um zuverlässig festzustellen, ob die Rollen außer Eingriff sind oder nicht, wird die Eingangswelle 15 mittels eines ersten Lagers 61 drehbar gelagert, das eine erste Rotations-Sensoranordnung S₁ trägt, und die Ausgangswelle 14 wird mittels eines zweiten Lagers 62 drehbar gelagert, das eine zweite Rotations-Sensoranordnung S₂ trägt.
Jede der Sensoranordnung S₁ und S₂ umfasst, wie in 7 gezeigt, einen magnetischen Winkelcodierer 64, der an dem Dreh-Lagerlaufring 63 des ersten Lagers 61 oder des zweiten Lagers 62 angebracht ist, und einen Magnetsensor 66, der an dem stationären Lagerlaufring 65 des ersten Lagers 61 oder des zweiten Lagers 62 angebracht ist, um ein Rotationssignal aufgrund von Änderungen des Magnetflusses zu erzeugen, die von dem magnetischen Winkelcodierer 64 erzeugt werden, wenn sich der Winkelcodierer 64 dreht.
Der Magnetsensor 66 der Ausführungsform ist ein Hall-IC.
Da die Eingangswelle 15 mit dem ersten Lager 61 drehbar gelagert ist, das die erste Rotations-Sensoranordnung S₁ trägt, und die Ausgangswelle 14 mit dem zweiten Lager 62 drehbar gelagert ist, das die zweite Rotations-Sensoranordnung S₂ trägt, drehen sich die Eingangswelle 15 und die Ausgangswelle 14 mit der gleichen Geschwindigkeit, wenn die elektromagnetische Spule 53 erregt wird und sich die Rollen 25 außer Eingriff befinden sollen, die Rollen 25 jedoch aufgrund von Restdrehmoment tatsächlich nicht außer Eingriff sind, so dass identische Rotationssignale von dem Magnetsensor 66 der ersten Rotations-Sensoranordnung S₁ und dem Magnetsensor 66 der zweiten Rotations-Sensoranordnung S₂ erzeugt werden.
Wenn hingegen die Rollen 25 tatsächlich außer Eingriff sind, wird, da sich nur die Eingangswelle 15 weiter dreht, während die Ausgangswelle 14 zum Halten kommt, ein Rotationssignal von dem Magnetsensor 66 der ersten Rotations-Sensoranordnung S₁ erzeugt, während kein Rotationssignal von dem Magnetsensor 66 der zweiten Rotations-Sensoranordnung S₂ erzeugt wird.
So ist es in Abhängigkeit davon, ob eine Differenz zwischen dem von dem Magnetsensor 66 der ersten Rotations-Sensoranordnung S₁ erzeugten Rotationssignal und dem von dem Magnetsensor 66 der zweiten Rotations-Sensoranordnung S₂ erzeugten Rotationssignal vorliegt, möglich, zuverlässig festzustellen, ob die Roller 25 außer Eingriff gebracht worden sind oder nicht.
In 1 werden Drehungen der Eingangswelle 15 und der Ausgangswelle 14 durch Rotations-Sensoranordnungen erfasst, die an den jeweiligen Lagern angebracht sind. Stattdessen jedoch können die Drehungen der Eingangswelle 14 und der Ausgangswelle 15 auch unter Verwendung von Winkelcodieren, die an der Eingangswelle 15 bzw. der Ausgangswelle 14 angebracht werden, und Magnetsensoren erfasst werden, die um die jeweiligen Codierer herum vorhanden sind.
Da die Lager eingesetzt werden, die jeweils eine Sensoranordnung zum Erfassen der Drehungen der Eingangswelle und der Ausgangswelle tragen, wie dies in 1 dargestellt ist, ist es möglich, die erste Rotations-Sensoranordnung und die zweite Rotations-Sensoranordnung gleichzeitig beim Anbringen des ersten Lagers 61 und des zweiten Lagers 62 anzubringen. So kann die Rotationsübertragungsvorrichtung leicht zusammengesetzt werden.
8 zeigt eine andere Feststelleinrichtung, mit der festgestellt wird, ob die Rollen 25 außer Eingriff gebracht worden sind, wenn die elektromagnetische Spule 53a erregt wird und der Anker 51 an den Rotor 52 gezogen wird, wie dies in 1 dargestellt ist. Diese Einrichtung umfasst ein Lager 13, das den äußeren Laufring 11 und den inneren Laufring 12 so lagert, dass sie relativ zueinander gedreht werden können. Dieses Lager 13 ist das Lager mit einer in 7 gezeigten Rotations-Sensoranordnung. So wird, wenn sich der äußere Laufring 11 und der innere Laufring 12 relativ zueinander drehen, ein Signal relativer Rotation von dem Magnetsensor 66 des Rotationssensors erzeugt.
Bei dieser Anordnung wird, wenn die elektromagnetische Spule 53a erregt wird und die Rollen 25 außer Eingriff kommen sollten, die Rollen 25 tatsächlich jedoch nicht außer Eingriff kommen, kein Signal relativer Drehung von dem Magnetsensor 66 erzeugt, da sich die Eingangswelle 15 und die Ausgangswelle 14 in diesem Zustand mit der gleichen Geschwindigkeit drehen.
Wenn jedoch die Rollen tatsächlicher außer Eingriff sind, wird ein Signal relativer Drehung von dem Magnetsensor 66 erzeugt. So ist es in Abhängigkeit davon, ob ein Signal relativer Drehung von dem Magnetsensor 66 erzeugt wird, möglich, zuverlässig festzustellen, ob die Rollen 25 außer Eingriff gebracht worden sind oder nicht.
Bei der Anordnung in 8 wird, da sich der Magnetsensor 66 zusammen mit dem äußeren Laufring 11 dreht, ein Rotationssignal von dem Magnetsensor 66 unter Verwendung eines Schleifrings erfasst. In 8 wird ein Lager, das eine Rotations-Sensoranordnung trägt, verwendet, um festzustellen, ob die Rollen 25 außer Eingriff sind. Stattdessen kann jedoch, um festzustellen, ob die Rollen 25 außer Eingriff sind, ein Winkelcodierer an der radial außenliegenden Fläche des inneren Laufrings 12 angebracht werden, und ein Magnetsensor kann an der radial innenliegenden Fläche des äußeren Laufrings 11 angebracht sein.
Bei der Rotationsübertragungsvorrichtung in 1 wirkt, wenn die elektromagnetische Spule 53a erregt wird, um die Rollen 25 außer Eingriff zu bringen, aufgrund eines Magnetflusses a durch den Anker 51, den Rotor 52 und den Kern 53b, wie in 9 gezeigt, eine magnetische Anziehungskraft auf den Anker 51, so dass der Anker 51 an den Rotor 52 gezogen wird. So sollte ein Zwischenraum g zwischen dem Anker 51 und dem Rotor 52 aufgehoben werden, und die Rollen 25 sollten außer Eingriff kommen.
Wenn jedoch die Rollen 25 in diesem Zustand tatsächlich nicht außer Eingriff kommen, verbleibt ein großer Zwischenraum g zwischen dem Rotor 52 und dem Anker 51.
Damit ist es möglich, festzustellen, ob die Rollen 25 außer Eingriff gebracht worden sind, indem die Größe des Zwischenraums g zwischen dem Anker 51 und dem Rotor 52 gemessen wird.
Die Größe des Zwischenraums g zwischen dem Anker 51 und dem Rotor 52 ist umgekehrt proportional zu der Magnetanziehungskraft der elektromagnetischen Kupplung 50. Die Magnetanziehungskraft der elektromagnetischen Kupplung 50 ist proportional zu dem Magnetfluss. Damit ist es möglich, die Größe des Zwischenraums g zwischen dem Anker 51 und dem Rotor 52 anhand von Änderungen des Magnetflusses zu bestimmen.
Ein Magnetfluss kann normalerweise unter Verwendung einer Suchspule erfasst werden. Bei der Anordnung in 9 ist eine Suchspule 67 in dem Kern 53b angebracht. Die Suchspule 67 erzeugt einen starken elektrischen Strom, wenn die elektromagnetische Spule 53a erregt wird, und der Magnetfluss ändert sich dadurch, dass der Anker 51 von dem Rotor 52 angezogen wird.
Damit ist es möglich, in Abhängigkeit von der Stärke des Stroms, der von der in dem Kern 53b angebrachten Suchspule 67 erzeugt wird, festzustellen, ob die Rollen 25 außer Eingriff sind.
10 zeigt eine andere elektromagnetische Kupplung 50 als ein Stellglied. Diese elektromagnetische Kupplung 50 unterscheidet sich von der in 1 gezeigten elektromagnetischen Kupplung dadurch, dass bogenförmige Schlitze 71 in der dem Anker 51 zugewandten Fläche des Rotors 52 ausgebildet sind und Permanentmagneten 72 in den jeweiligen Schlitzen 71 aufgenommen sind. Elemente, die identisch mit der elektromagnetischen Kupplung 50 aus 1 sind oder ihnen entsprechen, sind mit identischen Bezugszeichen gekennzeichnet, und auf ihre Beschreibung wird verzichtet.
Bei dieser elektromagnetischen Kupplung 50 wird der Anker 51 durch die Magnetkraft der Permanentmagneten 72 auf den Rotor 52 angezogen, wenn die elektromagnetische Spule 53a des Elektromagneten 53 nicht erregt ist. Wenn die elektromagnetische Spule 53a erregt wird, wird die Magnetkraft der Permanentmagneten 72 auf ein Maß reduziert, das geringer ist als die Spannkraft der Presselemente 26, die zwischen den jeweiligen einander gegenüberliegenden paarigen Rollen angeordnet sind, so dass sich der Anker 51 durch die Spannkraft der Presselemente 26 von dem Rotor 52 weg bewegt.
Wenn der Anker 51 bewegt wird, indem der Elektromagnet 53 erregt und enterregt wird, wird der Steuerkäfig 19A, der fest mit dem Anker 51 gekoppelt ist, axial bewegt. Wenn der Steuerkäfig 19A in der Richtung bewegt wird, in der sich sein Flansch 20 auf den Flansch 22 des Drehkäfigs 19B zu bewegt, drehen sich der Steuerkäfig 19A und der Drehkäfig 19B durch die Wirkung der Drehmomentnocken 40 relativ zueinander in der Richtung, in der die Umfangsbreite der Vertiefungen 24 abnimmt. Dadurch werden die einander gegenüberliegenden paarigen Rollen 25 durch die jeweiligen Stützen 21 und 23 des Steuerkäfigs 19A und des Drehkäfigs 19B geschoben und kommen außer Eingriff.
Wenn der Steuerkäfig 19A in der Richtung bewegt wird, der sich sein Flansch 20 von dem Flansch 22 des Drehkäfigs 19B weg bewegt, drehen sich der Steuerkäfig 19A und der Drehkäfig 19B durch die Spannkraft der Presselemente 26 relativ zueinander in der Richtung, in der die Umfangsbreite der Vertiefungen 24 zunimmt. Dadurch werden die einander gegenüberliegenden paarigen Rollen 25 sofort in den jeweiligen schmalen Enden der keilförmigen Räume verkeilt.
Bei der Anordnung in 2 sind Kurvenflächen 18, die plane Flächen umfassen, an dem inneren Laufring 12 ausgebildet. Es können jedoch auch andere Kurvenflächen 18 verwendet werden. Beispielsweise können in 11 gezeigte Kurvenflächen 18 verwendet werden, die jeweils zwei geneigte Flächen 18a und 18b umfassen, die in zueinander entgegengesetzten Richtungen geneigt sind. In diesem Fall sind alle einander entgegengesetzten paarigen Rollen 25 in der entsprechenden Vertiefung 24 so angebracht, dass eine der Rollen 25 der geneigten Fläche 18a zugewandt ist und die andere der geneigten Fläche 18b zugewandt ist.
Bei der Anordnung in 2 ist die zylindrische Fläche 17 an dem Innenumfang des äußeren Laufrings 11 ausgebildet, und die Kurvenflächen 18 sind an dem Außenumfang des inneren Laufrings 12 ausgebildet. Stattdessen können jedoch die Kurvenflächen auch an dem Innenumfang des äußeren Laufrings 11 ausgebildet sein, und die zylindrische Fläche kann an dem Außenumfang des inneren Laufrings 12 ausgebildet sein.
Bezugszeichenliste

10: Zweiwege-Rollenkupplung
11: äußerer Laufring
12: innerer Laufring
14: Ausgangswelle
15: Eingangswelle (Drehmomentübertragungswelle)
17: zylindrische Fläche
18: Kurvenfläche
19A: Steuerkäfig
19B: Drehkäfig
20: Flansch
21: Stütze
22: Flansch
23: Stütze
24: Vertiefung
25: Rolle
26: Presselement
27: Druck-Nadellager
28: elastisches Element
29: zylindrisches Teil
30: Presselement
32: Rollen-Pressfläche
33: Schraubenfeder
40: Drehmomentnocken
41: Kurvennut
42: Kurvennut
43: Kugel
44: Anschlagfläche
45: Halteplatte
46: Drehverhinderungsteil
50: elektromagnetische Kupplung (Stellglied)
51: Anker
52: Rotor
53: Elektromagnet
61: erstes Lager
62: zweites Lager
64: elektromagnetischer Winkelcodierer
66: Magnetsensor
67: Suchspule
71: Schlitz
72: Permanentmagnet
S1: erste Rotations-Sensoranordnung
S2: zweite Rotations-Sensoranordnung

Zusammenfassung
Titel der Erfindung: Rotationsübertragungsvorrichtung
Geschaffen wird eine Rotationsübertragungsvorrichtung, die ein minimales Spiel in der Drehrichtung aufweist, die zuverlässig verhindert, dass die Rollen bei Leerlauf fälschlicherweise in Eingriff kommen und die eine hohe Drehmomentkapazität aufweist. Ein Steuerkäfig 19A und ein Drehkäfig 19B sind zwischen einem äußeren Laufring 11 mit einer zylindrischen Fläche 17 an seinem Innenumfang und einem inneren Laufring 12 mit Nockenflächen 18 an seinem Außenumfang angebracht. Ein Paar einander gegenüberliegender Rollen 25 ist in jeder der Vertiefungen 24 angebracht, die zwischen Stützen 21 und 23 der jeweiligen Käfige 19A und 19B ausgebildet sind. Ein Presselement 26 ist ebenfalls in jeder Vertiefung 24 angebracht und spannt die paarigen Rollen 25 voneinander weg und drückt gleichzeitig die Rollen an die Kurvenfläche 18. Eine Vielzahl von Drehmomentnocken 40 ist zwischen Flanschen 20 und 22 des Steuerkäfigs 19A und des Drehkäfigs 19B vorhanden. Wenn der Steuerkäfig 19A durch die Betätigung einer elektromagnetischen Kupplung 50 auf einen Rotor 52 zu bewegt wird, drehen die Drehmomentnocken 40 den Steuerkäfig 19A und den Drehkäfig 19B in der Richtung, in der die Umfangsbreite der Vertiefungen 24 abnimmt, und bringen so die einander gegenüberliegenden Paare von Rollen 25 außer Eingriff. Wenn der Steuerkäfig 19A von dem Rotor 52 weg bewegt wird, werden der Steuerkäfig 19A und der Drehkäfig 19B durch die Spannkraft der Presselemente 26 relativ zueinander in der Richtung gedreht, in der die Umfangsbreite der Vertiefungen 24 zunimmt, so dass die Rollen 25 in Eingriff gebracht werden. Wenn der innere Laufring 12 leerläuft, verhindern die Presselemente 26, dass sich die Rollen 25 radial nach außen bewegen, wodurch fälschlicher Eingriff der Rollen 25 vermieden wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2005-249003 A [0009]
JP 2003-262238 A [0009]

Claims

Rotationsübertragungsvorrichtung, die einen äußeren Laufring, der ein geschlossenes Ende hat, das mit einer Ausgangswelle versehen ist, eine Eingangswelle und einen inneren Laufring umfasst, der an der Eingangswelle und in dem äußeren Laufring angebracht ist, wobei der äußere Laufring und der innere Laufring relativ zueinander gedreht werden können, eine zylindrische Fläche an einem Innenumfang des äußeren Laufrings oder einem Außenumfangs des inneren Laufrings ausgebildet ist, und eine Vielzahl in Umfangsrichtung beabstandeter Kurvenflächen an dem anderen Umfang, d. h. dem Innenumfang des äußeren Laufrings oder dem Außenumfang des inneren Laufrings ausgebildet sind, zwischen der zylindrischen Fläche und jeder der Kurvenflächen ein keilförmiger Raum ausgebildet ist, der zu seinen Umfangsenden hin schmaler wird, einen Steuerkäfig und einen Drehkäfig, die drehbar zwischen dem äußeren Laufring und dem inneren Laufring angebracht sind, wobei der Steuerkäfig einen Flansch und eine Vielzahl von Stützen umfasst, die an einem radial außenliegenden Abschnitt des Flansches ausgebildet sind, wobei der Drehkäfig die gleiche Form hat wie der Steuerkäfig und die Flansche der jeweiligen Käfige einander axial zugewandt sind, der Flansch des Drehkäfigs einer Seitenfläche des inneren Laufrings zugewandt ist, die Stützen eines der Käfige zwischen den jeweiligen in Umfangsrichtung benachbarten Stützen des anderen der Käfige angeordnet sind, so dass Vertiefungen zwischen den jeweiligen in Umfangsrichtung benachbarten Stützen der jeweiligen Käfige gebildet werden, die Vertiefungen den jeweiligen Kurvenflächen zugewandt sind, eine Vielzahl von Paaren einander gegenüberliegender Rollen, wobei jedes Paar in einer der Vertiefungen aufgenommen ist, Presselemente, die in den jeweiligen Vertiefungen aufgenommen sind und die jeweiligen paarigen Rollen voneinander weg spannen und dabei die Rollen an den Außenumfang des inneren Laufrings pressen, Drehmomentnocken, die zwischen einander gegenüberliegenden Flächen des Flansches des Steuerkäfigs und des Flansches des Drehkäfigs vorhanden und so eingerichtet sind, dass sie die Käfige relativ zueinander in einer Richtung drehen, in der eine Umfangsbreite der Vertiefungen abnimmt, wenn sich der Steuerkäfig in einer Richtung bewegt, in der der Abstand zwischen dem Flansch des Steuerkäfigs und dem Flansch des Drehkäfigs abnimmt, eine Halteplatte, die an einer anderen Seitenfläche des inneren Laufrings befestigt ist und eine Vielzahl von Drehverhinderungsteilen an ihrem Außenumfang aufweist, die die jeweiligen Stützen der Käfige tragen, um so die jeweiligen aneinander gegenüberliegenden paarigen Rollen in neutraler Position zu halten, wenn sich der Steuerkäfig und der Drehkäfig relativ zueinander in der Richtung drehen, in der die Umfangsbreite der Vertiefungen abnimmt, und ein Betätigungselement, das an einer Drehmomentübertragungswelle angebracht ist und mit dem inneren Laufring verbunden ist, um den Steuerkäfig axial zu bewegen.
Rotationsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Presselemente jeweils eine Blattfeder umfassen, die in der Form eines Buchstaben W gebogen ist.
Rotationsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Presselemente jeweils ein zylindrisches Element, ein Paar Presselemente, die verschiebbar von jeweiligen Enden des zylindrischen Elementes getragen werden und jeweils geneigte Rollen-Pressflächen aufweisen, die den jeweiligen jedes Paars einander gegenüberliegender Rollen zugewandt sind, und eine Schraubenfeder umfassen, die das Paar Presselemente an die jeweiligen des Paars einander gegenüberliegender Rollen spannt.
Rotationsübertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Vielzahl der Presselemente in einer Vielzahl von Reihen in einer Längsrichtung der Rollen dazwischen einander gegenüberliegenden Rollen jedes Paars angeordnet ist.
Rotationsübertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Drehmomentnocken jeweils ein Paar einander gegenüberliegender Kurvennuten umfassen, die in den jeweiligen einander gegenüberliegenden Flächen des Flansches des Steuerkäfigs und des Flansches des Drehkäfigs ausgebildet sind und von den Kurvennuten der anderen Drehmomentnocken in Umfangsrichtung beabstandet sind, wobei die Kurvennuten eine Tiefe haben, die in Richtung der Umfangsenden derselben abnimmt, und eine Kugel umfassen, die in die einander gegenüberliegenden paarigen Kurvennuten eingepasst ist, wobei die Kugel jedes Drehmomentnockens so eingerichtet ist, dass sie von flachen Abschnitten auf tiefe Abschnitte der jeweiligen einander gegenüberliegenden paarigen Kurvennuten zu rollt und so die Käfige relativ zueinander in der Richtung gedreht werden, in der die Umfangsbreite der Vertiefungen abnimmt, wenn sich der Steuerkäfig in der Richtung bewegt, in der der Abstand zwischen den Flanschen der jeweiligen Käfige abnimmt.
Rotationsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 5, die des Weiteren ein elastisches Element umfasst, das zwischen einander gegenüberliegenden Flächen des Flansches des Drehkäfigs und des inneren Laufrings angeordnet ist, um den Flansch des Drehkäfigs auf den Flansch des Steuerkäfigs zu zu spannen.
Rotationsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, wobei die paarigen einander gegenüberliegenden Kurvennuten jedes Drehmomentnockens jeweils sphärische Anschlagflächen haben, die sich an dem Außenumfang der Kugel an den jeweiligen flachen Umfangsenden derselben entlang erstrecken.
Rotationsübertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, die des Weiteren ein Druck-Nadellager umfasst, das zwischen einander gegenüberliegenden Flächen des elastischen Elementes und des inneren Laufrings angeordnet ist.
Rotationsübertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Stellglied eine elektromagnetische Kupplung ist, die einen Anker, der fest mit den Stützen des Steuerkäfigs gekoppelt und verschiebbar auf den Außenumfang der Drehmomentübertragungswelle aufgepasst ist, einen Rotor, der von der Drehmomentübertragungswelle getragen wird und dem Anker axial zugewandt ist, und einen Elektromagneten umfasst, der dem Rotor axial zugewandt und so eingerichtet ist, dass er, wenn er erregt wird, den Anker zu dem Rotor zieht.
Rotationsübertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Stellglied eine elektromagnetische Kupplung ist, die einen Anker, der fest mit den Stützen des Steuerkäfigs gekoppelt und verschiebbar auf den Außenumfang der Drehmomentübertragungswelle aufgepasst ist, einen Rotor, der von der Drehmomentübertragungswelle getragen wird und dem Anker axial zugewandt ist, einen Permanentmagneten, der den Anker gegen die Spannkraft der Presselemente an den Rotor zieht, und einen Elektromagneten umfasst, der dem Rotor axial zugewandt und so eingerichtet ist, dass er die Magnetkraft des Permanentmagneten auf ein Maß reduziert, das niedriger als die Spannkraft der Presselemente.
Rotationsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, die des Weiteren eine erste Rotations-Sensoranordnung, die um die Eingangswelle herum vorhanden ist, um die Drehung der Eingangswelle zu erfassen, und eine zweite Rotations-Sensoranordnung umfasst, die um die Ausgangswelle herum vorhanden ist, um die Drehung der Ausgangswelle zu erfassen, wobei, wenn die Rollen aufgrund von Erregung oder Enterregung des Elektromagneten außer Eingriff sein sollen, eine Feststellung dahingehend, ob die Rollen tatsächlich außer Eingriff sind, basierend darauf getroffen wird, ob ein Unterschied bezüglich der Drehung zwischen einem von der ersten Rotations-Sensoranordnung erzeugten Rotationssignal und einem von der zweiten Rotations-Sensoranordnung erzeugten Rotationssignal vorliegt.
Rotationsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 11, die des Weiteren ein erstes Lager, das die Eingangswelle drehbar lagert und die erste Rotations-Sensoranordnung trägt, sowie ein zweites Lager umfasst, das die Ausgangswelle drehbar lagert und die zweite Rotations-Sensoranordnung trägt.
Rotationsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, wobei die erste Rotations-Sensoranordnung und die zweite Rotations-Sensoranordnung jeweils einen magnetischen Winkelcodierer sowie einen Hall-IC zum Erfassen von Änderungen des Magnetfeldes aufgrund von Drehung des magnetischen Winkelcodierers und zum Erzeugen eines digitalen Signals umfassen.
Rotationsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, die des Weiteren eine Rotations-Sensoranordnung umfasst, die zwischen dem äußeren Laufring und dem inneren Laufring vorhanden ist, um relative Drehung zwischen dem äußeren Laufring und dem inneren Laufring zu erfassen.
Rotationsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 14, die des Weiteren ein Lager umfasst, das den äußeren Laufring und den inneren Laufring so lagert, dass sie relativ zueinander gedreht werden können, und die die Rotations-Sensoranordnung trägt.
Rotationsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, die des Weiteren einen Zwischenraum-Sensor umfasst, mit dem die Größe des Zwischenraums zwischen dem Anker und dem Rotor erfasst wird, wobei eine Feststellung dahingehend, ob die Rollen außer Eingriff sind, auf Basis eines Ausgangssignals von dem Zwischenraum-Sensor getroffen wird.
Rotationsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 16, wobei der Zwischenraum-Sensor eine Suchspule ist, die in der elektromagnetischen Spule angebracht ist, um Änderungen des Magnetflusses zu erfassen.