Привод

Иллюстрации

Показать все

Изобретение относится к области машиностроения, точнее к приводу, обеспечивающему относительное перемещение двух расположенных с возможностью поворота относительно друг друга в периферийном направлении деталей. Привод включает, по меньшей мере, одно фиксированное относительно первой детали средство зацепления, которое входит между, по меньшей мере, двумя смежными витками расположенной на второй детали без возможности поворота относительно нее витой пружины, такой как спиральная пружина, и, по меньшей мере, одна деталь установлена с возможностью приводиться во вращение относительно другой детали. Техническим результатом является упрощение изготовления привода и облегчение его управления. 9 н. и 91 з.п. ф-лы, 27 ил.

Реферат

Изобретение относится к приводу, состоящему из двух расположенных относительно друг друга деталей, которые установлены с возможностью поворота относительно друг друга в периферийном направлении с помощью поворотного привода для обеспечения относительного перемещения деталей.

Такие приводы известны как осевые приводы или осевые передачи, в частности как винтовые передачи, в которых, например, винт с наружной резьбой поворачивают внутри гильзы с внутренней резьбой, например, с помощью электродвигателя или вручную, и за счет этого обеспечивают осевое перемещение винта относительно гильзы. Такие осевые приводы используют, например, в винтовых прессах. Максимальный осевой ход обусловлен шагом резьбы и количеством оборотов винта. Одновременно шаг резьбы определяет передаточное число привода, которое можно определить как ход за один оборот. Кроме того, такие приводы известны для перемещения обеих деталей в радиальном направлении в качестве цанги для фиксирования частей.

Часто передаточное число, определяемое шагом резьбы, а также диаметром винта, является слишком малым, в частности, в соединении с быстро вращающимися и/или ограниченными по мощности поворотными приводами, как, например, электродвигателями. Кроме того, такие винтовые приводы сложны в изготовлении и поэтому требуют больших затрат. Дополнительно к этому при недостаточном уходе винтовой привод имеет высокий коэффициент трения.

Поэтому в основу изобретения положена задача создания простого в изготовлении и не дорогого привода с большим передаточным числом, который, кроме того, не требует сложного ухода и прост в управлении.

Задача решается, например, с помощью привода, состоящего по меньшей мере из двух деталей, которые выполнены с возможностью поворота в периферийном направлении относительно друг друга для обеспечения осевого относительного перемещения, причем по меньшей мере одна деталь приводится во вращение относительно другой детали, и по меньшей мере одно зафиксированное в осевом направлении относительно первой детали средство зацепления входит радиально между двумя смежными витками витой пружины, расположенной без возможности поворота относительно второй детали. За счет этого обеспечивается следующий принцип действия: первая деталь опирается в осевом направлении на вторую деталь с помощью по меньшей мере одного средства зацепления и при повороте обеих деталей в периферийном направлении пружинная проволока проходит мимо средства зацепления, так что в зависимости от количества поворотов возникает изменяемый участок витой пружины, на который может опираться средство зацепления, и, таким образом, может осуществляться перемещение обеих деталей относительно друг друга. При этом детали предпочтительно расположены коаксиально по отношению друг к другу.

Кроме того, предпочтительно, чтобы витки витой пружины были расположены, за исключением раздвигания за счет средства зацепления, с прилеганием друг к другу, поскольку за счет этого можно в зависимости от толщины проволоки витой пружины реализовать очень большие передаточные числа и одновременно увеличить передаваемую силу за счет прилегающих друг к другу витков. С другой стороны, если витки не прилегают друг к другу, то возможна упругая передача сил вдоль осевого пути в зависимости от жесткости витой пружины и расстояния между витками при заданной осевой длине средства зацепления.

Согласно идее изобретения привод можно использовать в тяговом и толкающем направлении, причем в тяговом направлении с подвижной в осевом направлении деталью может быть сцеплен элемент, подлежащий перемещению в осевом направлении.

Витая пружина закреплена на второй детали без возможности поворота относительно нее и предпочтительно соединена неподвижно на своих концах со второй деталью, например вставлена в соответствующие гнезда, приклепана или приварена. Таким образом, вторая деталь с витой пружиной эквивалентна винту с наружной резьбой с тем преимуществом, что отдельные витки резьбы могут прилегать друг к другу, и за счет этого происходит значительное укорочение "резьбы" при соответствующем увеличении передаточного числа, а раздвигание прилегающих друг к другу витков пружины происходит только в месте радиального сцепления со средством зацепления, т.е. по сравнению с винтом только эта часть резьбы должна удерживаться с ее реальным размером, в то время как в других местах осевая длина детали может быть укорочена. В частности, из соображений уменьшения стоимости жестких пружин предпочтительно фиксировать на второй детали без возможности поворота только один конец пружины.

Согласно идее изобретения средство зацепления, в частности, при больших передаваемых осевых силах может опираться в тяговом или толкающем осевом направлении на несколько витков, однако в смысле оптимизации осевого пространства предпочтительно, чтобы средство зацепления опиралось только на один виток, т.е. предпочтительно по одному периметру или по части одного периметра, таким образом в переносном смысле "резьба" имеет только один "виток резьбы". В этом случае витая пружина делится средством зацепления на два участка витой пружины, причем средство зацепления в зависимости от направления передачи усилия - тягового или толкающего - опирается в осевом направлении на один из них.

Витая пружина расположена на второй детали предпочтительно коаксиально второй детали, причем средство зацепления в зоне сцепления с витой пружиной воспроизводит осевой ход витой пружины. В другом варианте выполнения осевого привода предусмотрено средство зацепления, которое расположено примерно под прямым углом к средней оси второй детали, причем в этом случае средняя ось витой пружины так повернута относительно средней оси второй детали, что витки витой пружины прилегают примерно плоско к средству зацепления.

Форма пружинной проволоки витой пружины может, согласно изобретению, отклоняться от обычного круглого поперечного сечения и это может быть пружинная лента с более или менее ярко выраженными кромками. Например, может быть предпочтительным прямоугольное поперечное сечение пружинной ленты, причем длинная сторона, соответствующая ширине ленты, может проходить в радиальном направлении, а узкая сторона, соответствующая толщине ленты, - в осевом направлении. Опыты и расчеты показали, что предпочтительным является соотношение ширины к толщине ленты более 1:1, предпочтительно, 3:1 до 60:1.

Кроме того, толщина ленты, с одной стороны, имеет решающее значение для передаваемого усилия и, с другой стороны, для передаточного числа, причем оптимизация обеих величин имеет противоположный характер. Так, например, может быть предпочтительным в больших приводах для передачи осевых усилий выбирать толщину проволоки или ленты вплоть до 5 мм или в специальных случаях даже больше, однако, в большинстве случаев толщина проволоки или ленты составляет менее 2 мм, предпочтительно, около 1 мм, например, если привод используют в качестве рычага выключения для фрикционного сцепления в автомобиле. В специальных случаях применения, например для обеспечения очень больших передаточных чисел, можно уменьшать толщину пружинной проволоки или ленты даже вплоть до 0,1 мм. При этом предпочтительно осуществлять корреляцию ширины, соответственно, диаметра пружинной ленты с наружным диаметром, наряду с выбором применяемого материала, предпочтительно, пружинной стали, а в менее ответственных случаях других металлов или пластмасс, для обеспечения пружинных свойств и передачи усилий в зависимости от ширины ленты. При обычно используемых значениях ширины ленты соотношение наружного диаметра витой пружины к радиальной ширине пружинной ленты может находиться в пределах от 100:1 до 1:1, предпочтительно от 30:1 до 5:1, при соотношении диаметра витой пружины к толщине ленты в пределах от 700:1 до 25:1, предпочтительно от 200:1 до 40:1.

Длина привода задается в зависимости от случая применения и определяется в основном количеством витков и толщиной проволоки, соответственно, ленты, причем количество витков может составлять от 3 до 300, предпочтительно от 5 до 50.

В специальных вариантах выполнения может быть предпочтительным, чтобы привод имел различный шаг вдоль осевого пути. Витая пружина, соответственно витая лента, может иметь, например, на своей осевой длине два различных диаметра, причем при обоих диаметрах лента имеет различный шаг, так что лента имеет различные значения шага, согласованные с различными диаметрами. Кроме того, можно предусмотреть, например, трапециевидную в поперечном сечении пружинную ленту, скошенная поверхность которой катится по выполненным выпуклыми средствам зацепления, например, штифтам, причем для выполнения различного шага можно изменять толщину пружинной ленты. В этом отношении можно изменять самоторможение за счет коэффициента усиления осевого перемещения в осевом направлении. Так, например, можно компенсировать соотношения сил, задаваемых в сцеплении тарельчатой пружиной, за счет различной толщины пружинной ленты для обеспечения равномерной силовой характеристики.

Кроме того, витую ленту, соответственно, витую пружину, можно использовать в соединении с датчиком, который измеряет перемещение, положение или т.п. ленты, в качестве устройства для определения положения привода. Для этого витая лента может, например, на торцевой поверхности иметь структуру поверхности, которую можно оценивать с помощью, например, датчика приращения пути. При этом структура поверхности может быть выполнена так, что обеспечивается распознавание конечного положения по меньшей мере на одном конце ленты, а также скорости ленты и ускорения ленты. Способы оценки, схемные решения и погрешности описаны в специальной литературе, посвященной датчикам приращения пути, а также датчикам антиблокировочных систем (ABS).

Может быть предпочтительным располагать две или более витых ленты друг в друге, например радиально друг в друге и/или относительно их поверхности ленты с наложением друг на друга, за счет чего обеспечивается в зависимости от случая применения более благоприятная кинематика скольжения, уменьшение сжимания поверхности и т.п.

Для изобретения не имеет значения, какая из деталей приводится во вращение: первая деталь со средством зацепления или вторая деталь с витой пружиной, для достижения осевого перемещения в отрицательном или положительном направлении. Однако, в частности, по причинам меньшего момента инерции первой детали может быть особенно предпочтительным, использовать деталь с витой пружиной в стационарном режиме, а приводить в движение деталь со средствами зацепления.

Кроме того, может быть предпочтительным вращать обе детали с заданной скоростью вращения и за счет создания разницы в скоростях вращения, например за счет торможения или ускорения одной из деталей, обеспечивать осевое перемещение одной детали относительно другой, так что поворотным приводом в этом смысле может быть тормоз, например электромагнит или гидравлический захватывающий цилиндр, который соответственно тормозит одну деталь, например, относительно неподвижного корпуса, причем необходимое для привода поворотное движение изымается из всей вращающейся системы, на которой может быть смонтирован привод. Особенно предпочтительным может быть, в частности, для вращающегося только в одном направлении вала, в зависимости от желаемого осевого перемещения тормозить, например, первую деталь относительно неподвижного корпуса, а другую деталь неподвижно соединить с валом. В этом случае изменение направления осевого перемещения можно обеспечить за счет того, что другую деталь неподвижно соединяют с валом, соответственно, с вращающимся элементом, а например, первую деталь тормозят относительно неподвижного корпуса. Для лучшего понимания можно такой привод представить себе как вращающийся винт с навинченной на него гайкой, при этом при одинаковом направлении вращения тормозят то гайку, то винт относительно неподвижного элемента, причем в одном случае гайка затягивается, а в другом - ослабляется.

В предпочтительном варианте выполнения можно использовать, например, комбинацию из по меньшей мере одного механизма свободного хода и по меньшей мере одного приводящего в действие тормоз электромагнита или гидравлического захватывающего цилиндра, причем в одном примере выполнения может быть предусмотрено расположение обеих деталей, каждая из которых снабжена механизмом свободного хода, на валу, причем механизмы свободного хода включены противоположно относительно их направления действия и снабжены соответствующим тормозом относительно корпуса.

При применении привода, согласно изобретению, в толкающем и тяговом направлениях может быть предпочтительным предусматривать различные средства зацепления для тягового и толкающего направлений, которые однако входят в то же промежуточное пространство между витками и могут находиться на расстоянии друг от друга в осевом направлении.

Средство зацепления для привода, согласно данному изобретению, выполнено так, что обеспечивается необходимая осевая опора на витую пружину для восприятия осевых усилий, а радиальное зацепление предусматривает по периметру по меньшей мере одну прорезь для прохождения витой пружины или ленты. При этом предпочтительно выполнять средство зацепления в виде резьбового витка или наклонного участка для того, чтобы проводить винтовую пружину по максимально длинному участку периметра и возможно равномерно распределять возникающие между средством зацепления и пружиной усилия. При этом средство зацепления может быть укреплено на первой детали с помощью обычных способов соединения, как например, сварка, индукционная сварка, клепка, обжатие и т.п. Кроме того, по меньшей мере первую деталь можно изготавливать с помощью способов обработки давлением, таких как прессование, глубокая вытяжка, боковое выдавливание и т.п., а средства зацепления могут быть выдавлены на них, так что изготовленные с помощью этих способов детали совсем не требуют доработки или нуждаются только в несущественной доработке.

За счет этих устройств обеспечивается - при рассмотрении хода направляющего средства в периферийном направлении - осевое смещение средства зацепления относительно своей начальной и конечной точек, причем между начальной и конечной точками проходит витками пружинная проволока, соответственно, пружинная лента, и делается предположение, что средство зацепления имеет форму одного хода резьбы. Смещение средств зацепления, между которыми проходит пружинная проволока, предпочтительно равно толщине пружинной проволоки. При этом осевое смещение выбирают так, чтобы средства зацепления компенсировали сматывание пружинной проволоки, то есть, чтобы зона средства зацепления, которая в осевом направлении непосредственно окружена проходящей пружинной проволокой и уменьшающимся участком витой пружины была смещена в осевом направлении предпочтительно на диаметр пружинной проволоки в направлении уменьшающегося участка витой пружины. Само собой разумеется, что в понятие витой пружины входит любое другое выполнение, как например, пружинная лента и наоборот.

Согласно изобретению, описанное выше как виток резьбы средство зацепления может иметь различные предпочтительные варианты выполнения. Так, например, в промежуточное пространство между витками могут входить множество распределенных по периметру, проходящих в радиальном направлении в сторону витой пружины, соединенных с первой деталью штифтов и выполнять функцию витка резьбы, при этом и в данном случае предпочтительно расположить штифты в осевом направлении вдоль воображаемого витка резьбы. Количество штифтов в зависимости от требований может составлять от двух до двенадцати, предпочтительно от трех до пяти, причем предпочтительно, чтобы штифты входили возможно дальше, например, примерно на всю радиальную ширину пружинной проволоки. Кроме того, очевидно, что для тягового и толкающего направлений предпочтительно использовать отдельные комплекты таких штифтов.

В частности, для оптимизации коэффициента полезного действия и минимизации трения предпочтительно устанавливать средства зацепления с возможностью поворота относительно витой пружины. Особенно предпочтительными являются, например, варианты выполнения, в которых направленные радиально внутрь контактные зоны штифтов с пружинной проволокой, которая в данном случае предпочтительно выполнена как пружинная лента, снабжены подшипниками качения или скольжения. Для дополнительной минимизации в осевом направлении радиального сцепления штифтов могут быть особенно предпочтительными варианты выполнения, в которых штифты в осевом направлении опираются непосредственно на витую пружину и размещены в первой детали с возможностью поворота вокруг своих продольных осей с помощью подшипников качения или скольжения.

В другом предпочтительном варианте выполнения может быть предусмотрено такое расположение средств зацепления, при котором они расположены по периметру на примерно одинаковом осевом уровне, причем они для отображения осевого хода пружинной проволоки имеют различные диаметры или опоры, как например, подшипники качения или скольжения различного диаметра, на которые опирается проволока в осевом направлении.

Согласно изобретению обе детали могут быть радиально вставлены друг в друга, причем особенно предпочтительно располагать вторую деталь радиально внутри первой детали. В таких вариантах выполнения, в частности, предпочтительно располагать витую пружину радиально снаружи второй детали и тем самым радиально между обеими деталями.

Другой предпочтительный пример выполнения имеет первую деталь с выполненными аналогично витку резьбы или сегментам витка резьбы канавками, в которые вложены тела качения, которые из канавки входят в витую пружину и тем самым образуют средство зацепления. Предпочтительно иметь по меньшей мере два распределенных по периметру тела качения, которые можно вводить в уже соединенные детали через проходящее радиально наружу отверстие в первой детали, причем отверстие после этого закрывают снаружи. Таким же образом можно также после сборки монтировать распределенные по периметру штифты.

Кроме того, в выполненную соответствующим образом, например в виде периферийного витка резьбы или направляющей канавку или углубление, можно вводить множество тел качения, причем виток резьбы в своей конечной и начальной точке может быть соединен, так что тела качения вследствие своей отличающейся по отношению к пружинной ленте относительной скорости могут проходить по периметру канавки, причем в зоне перехода тел качения из конца витка в начало витка канавка предпочтительно расширена в радиальном направлении и пружинная лента в этой зоне может проходить в осевом направлении через виток резьбы радиально внутри тел качения предпочтительно без соприкосновения с телами качения. В этом отношении является предпочтительным помещать тела качения в соединенную с первой деталью обойму для тел качения и предусмотреть радиально расширенный сектор канавки только в зоне, в которой тела качения проходят в осевом направлении пружинную ленту. В частности, для лучшего направления тел качения и увеличения поверхности опоры пружинной ленты на тела качения, например, для оптимизации контактного давления, тела качения могут иметь бочкообразную форму и катиться своими периферийными поверхностями по стороне канавки и по пружинной ленте.

Согласно изобретению обе части, например, для снижения осевого зазора или для обеспечения специальных силовых характеристик, могут быть предварительно напряжены в направлении действия привода. Для этого может служить сама витая пружина за счет применения пружины сжатия, которая в собранном состоянии напрягает обе детали в осевом направлении, и/или за счет такого выполнения витой пружины, при котором витки в собранном состоянии предпочтительно соприкасаются друг с другом или при необходимости расположены на определенном расстоянии друг от друга. При этом между первой деталью и витой пружиной может быть предусмотрен по меньшей мере один подшипник.

Кроме того, для предварительного напряжения обеих деталей можно использовать также действующий в осевом направлении аккумулятор энергии, такой как витая пружина, газовый цилиндр или т.п., который может быть по меньшей мере витой пружиной сжатия, опирающейся в осевом направлении на обе детали, или состоять из распределенных по периметру плоских пружин, соответствующие концы которых закреплены на обеих деталях, и которые могут одновременно центрировать обе детали друг на друге. Кроме того, может быть предпочтительным напрягать в осевом направлении по меньшей мере одну деталь, предпочтительно деталь, установленную с возможностью перемещения в осевом направлении, с помощью компенсационной пружины, причем эта компенсационная пружина может также оказывать центрирующее воздействие.

Другая предпочтительная возможность центрирования обеих деталей относительно друг друга и тем самым относительно витой пружины, в частности, в случаях применения безкомпенсационной, соответственно, натяжной пружины, состоит в способности самоцентрирования витой пружины относительно своей продольной оси. Для этого витая пружина, в частности, при выполнении пружинной проволоки в виде пружинной ленты, может иметь поперечное сечение, например, в виде V-образного осевого профиля, в котором один виток в осевом направлении проходит внутри другого и центрируется. При этом особенно предпочтительно располагать V-образный профиль его острием против направления действия витой пружины, т.е. располагать острие в направлении перемещения осевого привода. Такое выполнение витой пружины может дополнительно иметь другую пружинную жесткость для опоры витков пружины друг на друга за счет эффекта тарельчатой пружины, когда витки уже касаются друг друга и затем нагружаются далее в осевом направлении, так что возникает одна витая пружина с двумя пружинными характеристиками, причем обе характеристики можно использовать по-разному, например, в качестве компенсационной пружины или в качестве демпфера для осевого перемещения или т.п.

Согласно изобретению привод может приводиться в действие с помощью относительного поворота обеих деталей по отношению друг к другу. Это происходит за счет дифференциальной угловой скорости обеих деталей, то есть за счет того, что одна из обеих деталей может находиться в состоянии покоя или вращательного движения, в то время как другую деталь поворачивают с другой скоростью вращения относительно первой детали. Для этого можно одну деталь поворачивать относительно другой детали с помощью поворотного привода за счет того, что поворотный привод опирается на эту деталь или на неподвижную относительно корпуса деталь. При этом может быть предпочтительным, чтобы неподвижная, соответственно, вращающаяся во время активации привода с неизменной угловой скоростью деталь перемещалась в осевом направлении с тем, чтобы можно было предусмотреть, например, также не вращающийся, соответственно, вращающийся с соответствующей угловой скоростью элемент без устройства для компенсации разницы скоростей вращения. При заданной разнице скоростей вращения между деталью и нагружаемым в осевом направлении элементом, например, если привод выполнен так, что перемещаемая в осевом направлении деталь вращается, может быть предпочтительным, устанавливать обе детали с возможностью вращения относительно друг друга с помощью, например, подшипника качения.

Для предотвращения упора средства зацепления в крепление пружины может быть предпочтительным предусмотреть упор перед достижением максимальной величины поворота пружины, который может действовать в периферийном направлении и/или в осевом направлении и за счет своего выполнения действовать демпфирующим образом на поворотное движение, так что можно предотвращать, например, заклинивание обеих деталей у упора. Кроме того, ограничение поворотного привода по меньшей мере в одном направлении можно осуществлять в качестве альтернативного решения или дополнительно перед упором средства зацепления в конце пружины. Для этого можно, например, соответствующим образом электрически ограничить электродвигатель, служащий поворотным приводом, за счет использования датчика перемещения, который контролирует максимальный рабочий ход, например, за счет того, что он измеряет и оценивает пройденный путь и/или количество поворотов ротора, причем по меньшей мере один датчик может быть датчиком приращения пути.

Поворотным приводом, согласно изобретению, может быть любое устройство, с помощью которого может приводить во вращательное движение одну деталь относительно другой детали. Наиболее предпочтительными для этого являются электродвигатели. Другими поворотными приводами, в частности в случаях применения без электрической энергии или когда использование электрической энергии может быть опасным, например, во взрывоопасном окружении, могут быть турбинные приводы, например турбины, приводимые в действие сжатым воздухом, которые можно применять также в тех случаях, когда применение сжатого воздуха в качестве приводной среды может быть экономически более выгодным. Передачу момента с поворотного привода на приводимую деталь можно осуществлять, например, с помощью зубчатой передачи, планетарной передачи, ременной передачи или т.п. с уменьшением или увеличением скорости вращения.

Поворотный привод предпочтительно вписывается в геометрические размеры привода без значительного увеличения его объема. Поворотный привод предпочтительно располагать по меньшей мере внутри радиального пространства обеих деталей, однако более предпочтительно радиально внутри второй, соответственно, наружной детали, или в особенно предпочтительном примере выполнения радиально внутри первой, внутренней детали при вставленных друг в друга деталях. При этом преимущества могут иметь оба вида привода, а именно привод радиально наружной, а также радиально внутренней детали. Особенно предпочтительно располагать привод вокруг вала, который может вращаться, при этом радиально внутренняя деталь имеет отверстие для прохождения вала, а привод устанавливать с возможностью вращения на валу или вместе с валом или монтировать на корпусе с возможностью поворота относительно вращающегося вала. При этом установку привода на валу, соответственно, крепление на неподвижной относительно корпуса детали можно осуществлять на любой из обеих деталей. В этом случае поворотный привод может быть также расположен вокруг вала, причем он также имеет отверстие величиной с диаметр вала. Предпочтительно применять электродвигатель, ротор которого имеет такое отверстие. При этом ротор может быть установлен без возможности поворота относительно вала, например, с помощью зубчатого зацепления на валу, а корпус соответственно соединен неподвижно с одной из обеих деталей или опираться на вал с возможностью вращения.

Кроме того, может быть предпочтительным установить радиально друг в друга несколько, например, два привода, так что в осевом направлении будут иметься два привода при минимальном используемом пространстве. В виде такой конструкции можно, например, выполнить двойное сцепление в цепи привода, в котором расположенный радиально внутри привод приводит в действие тарельчатую пружину первого сцепления, а радиально наружный привод - тарельчатую пружину второго сцепления. При этом оба привода могут приводиться в движение, например, параллельно или последовательно с помощью одного электродвигателя, или же оба привода могут приводиться в действие по отдельности соответствующим электродвигателем.

В частности, для минимизации конструктивного пространства привода может быть предпочтительным интегрировать установленную с возможностью перемещения в осевом направлении деталь непосредственно во вращающуюся часть поворотного привода. Другая деталь может быть также интегрирована в корпус поворотного привода. В соответствующем примере выполнения с одним электродвигателем в качестве поворотного привода ротор электродвигателя имеет выступ для осевой нагрузки на элемент, который образован витой пружиной, согласно изобретению, или который закреплен с возможностью совместного поворота с витой пружиной, согласно изобретению, например, за счет того, что она сцепляется с предусмотренной в роторе осевой канавкой. При этом осевой выступ может быть смещен в осевом направлении относительно ротора, например, ротор может быть выполнен в виде гильзы, а осевой выступ смещен в осевом направлении радиально внутри гильзы, так что в исходном положении без осевого смещения выступ почти полностью находится в роторе. Для этого на корпусе электродвигателя может быть предусмотрено средство зацепления, которое радиально снаружи входит в винтовую пружину.

При некоторых применениях может быть предпочтительным выполнять осевое перемещение привода как самотормозящееся. В других случаях может быть предпочтительным выполнять привод несамотормозящимся. Параметром, влияющим на эти свойства, может быть выбор шага пружинной проволоки, который для изготовления самотормозящегося варианта выполнения может быть очень малым, а в несамотормозящихся вариантах выполнения может быть соответственно большим.

В этом смысле возможны также примеры выполнения, которые после приложения большого осевого усилия напрягаются, а после снятия этого усилия по меньшей мере частично возвращаются назад, т.е. их можно "заводить". Эта частичная задача может быть решена с помощью привода, в котором относительное перемещение между первой и второй деталями упруго демпфируется, например, с помощью аккумулятора энергии. Так например, в зоне упора привода может заряжаться аккумулятор энергии, который снова отдает свою энергию в виде импульса вращения в противоположном направлении, как только начнет уменьшаться поворотная сила опирающегося через механизм свободного хода поворотного привода. Кроме того, между витой пружиной и корпусной частью средства зацепления может быть предусмотрен действующий в осевом направлении аккумулятор энергии, против силовой составляющей которого работает поворотный привод, так что при ослабевающем усилии поворотного привода снимается или уменьшается имеющееся самоторможение привода в противоположном направлении и может быть достигнуто реверсирование осевой подачи без приведения в действие в противоположном направлении поворотного привода. Кроме того, изменение направления привода можно осуществлять с помощью упругой подвески всего привода в периферийном направлении относительно части корпуса или вала. Может быть также предпочтительным осуществлять перемещение средства зацепления до упора с несамотормозящимся наклонным участком при повороте с помощью поворотного привода, причем после отключения поворотного привода средства зацепления снова поворачиваются обратно и тем самым обеспечивают перемещение в противоположном направлении созданной поворотным приводом осевой подачи.

Привод может быть частью машины или машинного элемента, в котором две машинные части должны перемещаться в осевом направлении противоположно друг другу, например, в манипуляторах, роботах, захватных устройствах, прессах, токарных и фрезерных станках, подающих устройствах и т.п. Кроме того, можно нагружать в осевом направлении, например, комплекты шкивов привода с охватывающими средствами. В автоматических коробках передач можно использовать переключательные исполнительные механизмы для переключения скоростей и/или синхронизационного устройства. Кроме того, с помощью такого привода могут быть предпочтительно реализованы линейные приводы, такие как подъемники стекол, устройства привода потолочного люка и т.п. При устранении обычно действующего за счет соотношения усилий самоторможения привода можно предпочтительно осуществлять реверсирование направления привода. Так, например, нагрузка предложенного устройства в осевом направлении может быть преобразована в поворотное движение. По меньшей мере можно выключать сцепление с помощью действующего в одном направлении привода, а при устранении самоторможения снова автоматически включать.

Кроме того, привод при сжатом сцеплении можно использовать для автоматической компенсации износа. При этом сцепление сжимается в режиме толкания, т.е. противоположно напрягающему в осевом направлении оба нажимных диска усилию аккумулятора энергии, например, тарельчатой пружины. За счет освобождения аккумулятора энергии сцепление разжимается и после перемещения аккумулятора энергии в другом направлении в тяговом режиме притягивается из равновесного состояния к упору. С помощью само по себе известного, регулирующего в периферийном направлении под действием пружины ступенчатого механизма можно компенсировать возникающий осевой зазор сцепления.

В другом примере выполнения, согласно изобретению, предусмотрено применение привода в качестве разъединительного устройства для фрикционного сцепления для соединения и рассоединения двух валов, причем сцепление может состоять, например, из неподвижно соединенного с валом и снабженного фрикционными накладками диска сцепления, который расположен между двумя установленными с возможностью натяжения в направлении друг друга с помощью действующего в осевом направлении привода, неподвижно соединенных со вторым валом нажимных дисков, за счет чего при натяжении в осевом направлении нажимных дисков создается фрикционное замыкание между обоими валами через фрикционные накладки и нажимные диски. При этом привод может управлять осевой нагрузкой действующего в осевом направлении аккумулятора энергии, который может быть предпочтительно тарельчатой пружиной, и тем самым соединять или разъединять сцепление.

Такое фрикционное сцепление может быть предпочтительным для автомобилей для соединения приводного вала, например коленвала приводного блока, такого как двигатель внутреннего сгорания, с отводящим валом, таким как входной вал коробки передач. Для этих случаев применения может быть также предпочтительным располагать привод вокруг входного вала коробки передач.

В другом примере выполнения предусмотрен при сжатом сцеплении самотормозящийся привод, который сжимает сцепление и снова разжимает против усилия самоторможения, причем в сжатом состоянии поворотный привод не должен действовать непрерывно.

При этом для кинематики разъединяющего устройства может быть предпочтительным снабдить путь разъединения действующим в осевом направлении для поддержки разъединяющего усилия аккумулятором силы.

Например, движение разъединения за счет поворотного привода может поддерживаться вспомогательной пружиной, которая сжата при замкнутом сцеплении и тем самым облегчает процесс расцепления, соответственно, ускоряет за счет уменьшения сил расцепления. При этом пружинная характеристика может быть линейной, прогрессивной или регрессивной и согласованной с взаимодействием сил в механизме расцепления, по меньшей мере в зависимости от тарельчатой пружины, пружинных свойств накладок и жесткости частей сцепления, для обеспечения небольших сил расцепления при хорошем функционировании сцепления. Само собой разумеется, что полученные сведения можно с успехом применять соответствующим образом также для вытяжных сцеплений. Для этой цели предпочтительно использовать фиксаторную пружину, которая на пути расцепления сначала напрягается до максимума, а затем после перехода через максимум поддерживает поворотный привод за счет создания осевого усилия, причем она предпочтительно поддерживает, соответственно компенсирует, характеристику тарельчатой пружины.

В привод может быть дополнительно интегрирован подшипник выключения сцепления, который может быть соединен с частью привода и может дополнительно компенсировать радиальное расхождение между приводным валом и