特許ウォッチ

公開番号2025169916
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-14
出願番号2025075369
出願日2025-04-30
発明の名称電磁的にシフト可能な能動係合クラッチ
出願人ヘルビガー・アントリーブシュテクニク・ホールディング・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング,HOERBIGER Antriebstechnik Holding GmbH
代理人個人,個人,個人
主分類F16D 27/14 20060101AFI20251107BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】係合位置を直接測定によって検出する、電磁的にシフト可能な能動係合クラッチを提供する。
【解決手段】能動係合クラッチ(10)は、シフトスリーブ(16)に隣接して配置され、少なくとも1つのホールセンサと、少なくとも1つのホールセンサを磁気的に囲み、少なくとも1つのホールセンサに対して恒久的に固定された少なくとも2つの磁石とを含む固定センサ装置(42)を有する。センサ装置(42)は、シフトスリーブ(16)の側面の軸方向に隣接して配置され、センサ装置(42)と側面との間に軸方向の隙間が形成され、ホールセンサ(44)は、軸方向の隙間の幅を検出する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
シャフト（１２）上に前記シャフト（１２）と一体的に回転するように配置され、クラッチ係合位置とクラッチ解除位置との間で前記シャフト（１２）に沿って直線的に変位可能なシフトスリーブ（１６）と、
前記シャフト（１２）と同軸に配置された少なくとも１つのクラッチ本体（２０）と、
前記シャフト（１２）に沿って前記シフトスリーブ（１６）を調整するための少なくとも１つの通電可能な駆動コイル（３０）を有するステータ（２６）と、
前記シフトスリーブ（１６）に隣接して配置され、少なくとも１つのホールセンサ（４４）と、少なくとも１つの前記ホールセンサ（４４）を磁気的に囲み、少なくとも１つの前記ホールセンサ（４４）に対して恒久的に固定された少なくとも２つの磁石（４６）と、を備えたセンサ装置（４２）と、
を備え、
クラッチ係合位置において、前記シフトスリーブと前記クラッチ本体（２０）との間の能動係合により、前記シャフト（１２）と前記クラッチ本体（２０）との間に回転接続が形成され、
前記磁石（４６）は、前記シフトスリーブ（１６）に向けられ、互いに反対の極性を有し、
前記センサ装置（４２）は、前記シフトスリーブ（１６）の側面（４１）の軸方向に隣接して配置され、前記センサ装置（４２）と前記側面（４１）との間に軸方向の隙間が形成され、前記ホールセンサ（４４）は、軸方向の隙間の幅を検出するように構成される、
電磁的にシフト可能な能動係合クラッチ（１０）。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記シフトスリーブ（１６）の側面（４１）に、バネユニット（４０）によって係合されるエンドディスク（４３）が備えられ、前記バネユニット（４０）によって前記シフトスリーブ（１６）が所定の位置の方向に予め力が加えられ、前記センサ装置（４２）が前記エンドディスク（４３）の隣に、前記隙間によって間隔を空けて配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の電磁的にシフト可能な能動係合クラッチ（１０）。
【請求項３】
前記シフトスリーブ（１６）には１つのクラッチ本体（２０）のみが接続され、前記センサ装置（４２）は前記シフトスリーブ（１６）の前記クラッチ本体（２０）から遠い軸方向端部に設けられていることを特徴とする、請求項２に記載の電磁的にシフト可能な能動係合クラッチ（１０）。
【請求項４】
前記センサ装置（４２）が、前記磁石（４６）の一端に隣接し、前記磁石（４６）を磁気的に結合させる磁気短絡ブリッジ（５８）を備えることを特徴とする、請求項１から３の何れか１項に記載の電磁的にシフト可能な能動係合クラッチ（１０）。
【請求項５】
少なくとも２つの前記磁石（４６）が、前記シフトスリーブ（１６）から遠い方の端部において、前記磁気短絡ブリッジ（５８）によって互いに接続されていることを特徴とする、請求項４に記載の電磁的にシフト可能な能動係合クラッチ（１０）。
【請求項６】
前記磁気短絡ブリッジ（５８）が第１ブリッジ部（６０）と第２ブリッジ部（６２）とに分割され、前記第１ブリッジ部（６０）と前記第２ブリッジ部（６２）は、２つのブリッジ部（６０、６２）の間に隙間が生じるように配置され、前記ホールセンサ（４４）が前記第１ブリッジ部（６０）と前記第２ブリッジ部（６２）との間の隙間に配置されていることを特徴とする、請求項４または５に記載の電磁的にシフト可能な能動係合クラッチ（１０）。
【請求項７】
各々の前記磁石（４６）は、前記磁気短絡ブリッジ（５８）から遠い側の端部に、磁性軟質材料（６４）を備えていることを特徴とする、請求項６に記載の電磁的にシフト可能な能動係合クラッチ（１０）。
【請求項８】
前記センサ装置（４２）は少なくとも２つの前記ホールセンサ（４４）を備え、各々の前記ホールセンサ（４４）には、対応する前記ホールセンサ（４４）に隣接する磁石（４６）が接続されていることを特徴とする、請求項１から５の何れか１項に記載の電磁的にシフト可能な能動係合クラッチ（１０）。
【請求項９】
前記ホールセンサ（４４）が、それぞれ対応する前記磁石（４６）の前記シフトスリーブ（１６）側の端部に近接し、該端部と前記シフトスリーブ（１６）との間に配置されていることを特徴とする、請求項８に記載の電磁的にシフト可能な能動係合クラッチ（１０）。
【請求項１０】
少なくとも１つの前記ホールセンサ（４４）が、直接または少なくとも２つの前記磁石（４６）のうちの１つを介して回路基板（５２）に取り付けられていることを特徴とする、請求項１から９の何れか１項に記載の電磁的にシフト可能な能動係合クラッチ（１０）。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁的にシフト可能な能動係合クラッチに関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
トルクを一方の軸からもう一方の同軸上に位置する軸へ、両軸を恒久的に接続することなく一時的に伝達する場合、典型的にはクラッチが用いられる。ここでは、摩擦係合クラッチと能動係合クラッチを区別する。本発明は、本明細書では能動係合クラッチと呼ぶ能動的に係合するクラッチに関する。能動係合クラッチには、例えば、歯付きクラッチやドッグクラッチが含まれる。
【０００３】
能動係合クラッチでは、変位可能なシフトスリーブがしばしば用いられる。シフトスリーブには、互いに噛み合う１または複数の異なる歯が設けられており、これにより能動係合が生じ、第１軸から第２軸へのトルク伝達が可能となる。
【０００４】
従来技術には、シフトスリーブに磁力を及ぼす駆動コイルによってシフトスリーブの調整が行われる電磁クラッチが開示されている。このタイプのクラッチでは、シフトスリーブを解除位置から一方向に移動させることで、シフトスリーブをクラッチ本体に係合させることができる。これはオーバーランニングクラッチと呼ばれる。
【０００５】
更に、シフトスリーブを解除位置から反対方向に移動させることで、軸方向に間隔を置いて配置された異なるクラッチ本体に係合させることができる、両側クラッチも知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特に、電磁的にシフト可能な能動係合クラッチでは、制御コマンドによってシフトスリーブの変位を制御するコントローラが設けられている。最適なクラッチ操作プロセスを実現するには、係合位置とも呼ばれる、シフトスリーブの現在の位置を知る必要がある。これは、電磁的にシフト可能な能動係合クラッチに送信される各制御コマンドについて、まず現在の係合状態を分析し、コントローラがいつでもシフトスリーブの位置を問い合わせることができるようにする必要があるためである。
【０００７】
従来技術では、シフトスリーブのシフト状態または係合位置は、例えばステータの現在の状態や接続されるシャフトの速度等、間接的な測定によって判定される。
【０００８】
代替的には、ポジティブ噛み合いクラッチのハウジングにセンサを組み込むこともできる。この場合も通常、間接的な測定が行われる。この測定は、例えば、変位可能な部品、特にシフトスリーブに連結されたディスク等の追加の作動部品によって行われる。
【０００９】
シフトスリーブの終端位置、すなわちシフトスリーブの係合位置または解除位置を判定するために、スイッチを使用することもできる。この場合、スイッチは、シフトスリーブが係合位置にあるときに、専用の作動部品によって作動される。
【００１０】
スイッチの代わりに、同様に追加の部品によって作動される移動量測定システムを使用することもできる。
（【００１１】以降は省略されています）

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