本發(fā)明涉及一種夾持或夾緊裝置,其具有基礎(chǔ)殼體、可移動(dòng)地布置在基礎(chǔ)殼體中的至少一個(gè)夾爪元件、以及變速器單元,其中,變速器單元具有輸入軸和輸出軸,其中,輸入軸與驅(qū)動(dòng)器可耦合或耦合,并且其中,輸出軸與至少一個(gè)夾爪元件可耦合或耦合。
背景技術(shù):
1、從ep1905549b1中已知一種具有蝸輪蝸桿變速器的夾緊或夾持裝置,其中,斜齒部的傾斜角度如此構(gòu)成,使得由于非致動(dòng)驅(qū)動(dòng)器中的自動(dòng)閉鎖而可以實(shí)現(xiàn)夾爪元件的位置保持。蝸輪蝸桿變速器伴隨有效率差、由于高軸向力而需要軸向調(diào)節(jié)和支承要求的缺點(diǎn)。從jp3156145u中已知一種具有自動(dòng)閉鎖式蝸輪蝸桿變速器的夾持裝置。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、因此,本發(fā)明所基于的目的是提供一種夾持或夾緊裝置,其消除了現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn),尤其是即使在非致動(dòng)式驅(qū)動(dòng)器的情況下也確保夾爪元件的可靠的位置保持。
2、本發(fā)明所基于的目的是通過具有權(quán)利要求1的特征的夾持或夾緊裝置來實(shí)現(xiàn)的。因此,變速器單元構(gòu)成為閉鎖式、尤其是部分閉鎖式/或自動(dòng)閉鎖式行星齒輪變速器。
3、由于閉鎖式行星齒輪變速器,可以確保的是,即使在非致動(dòng)式驅(qū)動(dòng)器的情況下,也不能(非破壞性)進(jìn)行變速器單元的反向旋轉(zhuǎn)或夾爪元件的反向移動(dòng)。此外,與蝸輪蝸桿變速器相比,行星齒輪變速器具有更高的效率、更高的力傳遞、更緊湊的結(jié)構(gòu)形式和更高的運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性。
4、在本發(fā)明的意義上,“閉鎖式行星齒輪變速器”應(yīng)理解為“自動(dòng)閉鎖式行星齒輪變速器”或“部分閉鎖式行星齒輪變速器”。
5、在本發(fā)明的意義上,“自動(dòng)閉鎖式行星齒輪變速器”應(yīng)理解為,由此成為驅(qū)動(dòng)器的實(shí)際從動(dòng)器處的載荷扭矩可以增加到破壞極限,而載荷扭矩不會(huì)導(dǎo)致行星齒輪變速器、尤其是輸入軸的移動(dòng)。在這里,載荷扭矩的增加還會(huì)增加抵消摩擦力。在本發(fā)明的意義上,“部分閉鎖式行星齒輪變速器”應(yīng)理解為,行星齒輪變速器在從動(dòng)側(cè)是不可反向旋轉(zhuǎn)的,直到載荷扭矩的極限值。載荷扭矩是由儲(chǔ)存在指狀件、工件、驅(qū)動(dòng)系等的柔性中的彈簧能量產(chǎn)生的。
6、下面,推導(dǎo)出了變速器的自動(dòng)閉鎖和部分閉鎖之間的差異,該差異在圖4中示出。通過這種或類似的方法,還可以考慮其他變速器、例如行星齒輪變速器、耦合繞轉(zhuǎn)變速器、沃爾夫羅姆(wolfrom)行星齒輪組或圓柱齒輪變速器等的差異。
7、例如,單級(jí)行星齒輪變速器具有中心齒輪1、腹板s和中心齒輪2,其中,行星齒輪變速器在殼體側(cè)固定在中心齒輪1處。在正常操作中,變速器在腹板s處被驅(qū)動(dòng)并在中心齒輪2處被驅(qū)動(dòng)。在相反方向上,變速器應(yīng)具有自動(dòng)閉鎖或部分閉鎖。這就是說,驅(qū)動(dòng)器是中心齒輪2,并且從動(dòng)器是腹板s。僅對(duì)于操作類型來說,行星齒輪變速器具有自動(dòng)閉鎖,并且即使僅在正固定變速比時(shí)也是如此。這例如利用根據(jù)圖4和圖5的行星齒輪變速器來實(shí)現(xiàn)。在這里,正固定變速比意味著,立式腹板時(shí)的兩個(gè)中心齒輪沿相同方向旋轉(zhuǎn)。
8、立式腹板時(shí)的固定變速比根據(jù)下式得出:
9、
10、由齒摩擦引起的載荷相關(guān)損失可以通過效率來考慮。在已知各個(gè)級(jí)的齒效率的情況下,固定效率計(jì)算如下:
11、
12、除了載荷相關(guān)損失(例如由齒摩擦引起)外,還有載荷無關(guān)損失,該載荷無關(guān)損失由恒定作用的扭矩表示。這可以是例如密封件或軸承的摩擦。恒定摩擦在變速器中還由怠速扭矩表示。
13、因此,腹板s前置有軸0,其中,無論載荷如何,恒定摩擦扭矩總是與軸的旋轉(zhuǎn)方向相反地起作用。
14、在已知的固定變速比和固定效率的情況下,對(duì)于行星齒輪變速器應(yīng)根據(jù)具有立式中心齒輪1的操作狀態(tài)計(jì)算操作變速比和操作效率:
15、
16、
17、對(duì)于效率的計(jì)算重要的是,固定變速比是還是。
18、如果:
19、
20、
21、如果:
22、
23、
24、如果,則變速器在從中心齒輪2到腹板s的方向上自動(dòng)閉鎖。這就是說,中心齒輪2(現(xiàn)在為驅(qū)動(dòng)軸)處的扭矩導(dǎo)致內(nèi)摩擦力,該內(nèi)摩擦力阻止腹板s(現(xiàn)在為從動(dòng)軸)的旋轉(zhuǎn)。這些力隨著驅(qū)動(dòng)扭矩的增加而增加并且使得無論驅(qū)動(dòng)扭矩的高度如何,都不會(huì)進(jìn)行反向旋轉(zhuǎn)。扭矩可以一直增加,直到發(fā)生變速器或附件的破壞。如果要旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器,即功率從中心齒輪2流到腹板s,則必須在腹板s(從動(dòng)軸)處引入附加的功率。這解釋了可以計(jì)算所需功率的負(fù)效率。
25、以下關(guān)系適用于軸0的驅(qū)動(dòng),用于構(gòu)造用于夾持工件的扭矩:
26、在給定的驅(qū)動(dòng)扭矩和已知的恒定摩擦的情況下,在中心齒輪2(從動(dòng)軸)處產(chǎn)生以下力矩:
27、
28、的符號(hào)從旋轉(zhuǎn)方向產(chǎn)生并且抵消軸0的旋轉(zhuǎn)方向。當(dāng)扭矩時(shí),軸0的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)檎S捎诠β时灰氲阶兯倨髦?,因此必須減去摩擦扭矩:
29、
30、以下關(guān)系適用于中心齒輪2處的驅(qū)動(dòng)器,用于對(duì)夾緊進(jìn)行松弛:
31、“儲(chǔ)存”在系統(tǒng)柔性中的夾持力或中心齒輪2處的扭矩使得中心齒輪2處的變速器由夾持力驅(qū)動(dòng)。這對(duì)應(yīng)于扭矩作用于中心齒輪2(現(xiàn)在是驅(qū)動(dòng)軸)上的操作狀態(tài)。這產(chǎn)生軸0處的反作用扭矩:
32、
33、根據(jù)軸0的旋轉(zhuǎn)方向,產(chǎn)生的計(jì)算符號(hào)。如果旋轉(zhuǎn)方向?yàn)樨?fù),由于夾爪打開,因此計(jì)算符號(hào)為負(fù):
34、
35、根據(jù)的功率計(jì)算來計(jì)算功率是否流出或者是否必須引入功率。當(dāng)在負(fù)旋轉(zhuǎn)方向的情況下根據(jù)計(jì)算得出負(fù)扭矩時(shí),必須引入功率。然后,驅(qū)動(dòng)系無法降低積聚的夾緊并且需要來自電機(jī)的附加功率。因此,完成了無應(yīng)力狀態(tài)下的“夾持力保持”的任務(wù)。
36、夾持力保持可以通過自動(dòng)閉鎖來實(shí)現(xiàn):
37、如果效率,則變速器中存在自動(dòng)閉鎖。無論扭矩如何,都不可能從從動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)變速器。
38、如果要旋轉(zhuǎn)變速器(或釋放夾緊狀態(tài)),則必須對(duì)軸0(現(xiàn)在是從動(dòng)軸)施加以下扭矩:
39、
40、當(dāng)內(nèi)摩擦構(gòu)成為大于扭矩時(shí),也可以實(shí)現(xiàn)夾持力保持:
41、當(dāng)變速器具有正效率時(shí),腹板s處的扭矩必須大于恒定摩擦。在這里,必須考慮通過變速器的扭矩變化。只有這樣,從動(dòng)器才能移動(dòng)變速器:
42、
43、或:
44、只要中心齒輪2處的扭矩小于該極限,系統(tǒng)就會(huì)按要求運(yùn)行,并且可以保持夾緊本身。
45、以下舉出變速器的數(shù)量示例:
46、
47、由此得出固定變速比:
48、
49、因此,得出以下操作變速比:
50、
51、
52、假設(shè)恒定摩擦扭矩。
53、在的固定效率下,變速器是自動(dòng)閉鎖的。
54、得出以下的操作效率:
55、
56、
57、在負(fù)效率時(shí)表明,它是自動(dòng)閉鎖式變速器。
58、根據(jù)軸0(驅(qū)動(dòng)軸)處的驅(qū)動(dòng)扭矩,因此得出中心齒輪2(從動(dòng)軸)處的扭矩:
59、
60、為了釋放由此在中心齒輪2處引入的夾緊,在軸0處需要扭矩:
61、
62、負(fù)扭矩與負(fù)轉(zhuǎn)速相結(jié)合意味著必須在軸0或腹板s處施加附加功率。
63、在的固定效率時(shí),變速器不是自動(dòng)閉鎖的。
64、得出以下操作效率:
65、
66、
67、由于效率更高,需要更低的驅(qū)動(dòng)扭矩。因此得出中心齒輪2處的扭矩:
68、
69、這樣夾緊的扭矩在腹板s處產(chǎn)生扭矩:
70、
71、這就是說,夾緊不能獨(dú)立釋放。為了釋放這樣引入的夾緊,在軸0處需要扭矩:
72、
73、從中心齒輪2(現(xiàn)在是驅(qū)動(dòng)軸)處的以下扭矩起,變速器旋轉(zhuǎn)。
74、
75、這里提出的用于區(qū)分自動(dòng)閉鎖和部分閉鎖的分析方法既適用于單級(jí)行星齒輪變速器,也適用于多級(jí)行星齒輪耦合變速器和減速式行星齒輪耦合變速器。在耦合式行星齒輪變速器的情況下,必須基于齒輪排列確定總變速泵i12和沿操作方向η12和逆著操作方向η21的總效率。
76、有利的改進(jìn)方案規(guī)定的是,行星齒輪變速器構(gòu)成為單級(jí)行星齒輪變速器、多級(jí)行星齒輪變速器、減速式行星齒輪耦合變速器或上述變速器的組合。也能夠與其他變速器級(jí)、例如圓柱齒輪變速器或錐齒輪變速器組合。
77、優(yōu)選地,行星齒輪變速器優(yōu)選地構(gòu)成為單擋的或不可換擋的。優(yōu)選地,變速器單元構(gòu)成為單擋行星齒輪變速器。在單擋或不可換擋的變速器的情況下,變速器的變速比是恒定的,尤其是與輸入轉(zhuǎn)矩和/或輸出扭矩?zé)o關(guān)。
78、有利的是,行星齒輪變速器的第一級(jí)由具有第一輸入構(gòu)件和第一輸出構(gòu)件的第一子變速器形成,并且行星齒輪變速器的第二級(jí)由具有第二輸入構(gòu)件和第二輸出構(gòu)件的第二子變速器形成。輸入軸優(yōu)選地與第一子變速器的第一輸入構(gòu)件旋轉(zhuǎn)耦合,和/或輸出軸與第二子變速器的第二輸出構(gòu)件旋轉(zhuǎn)耦合。第一輸出構(gòu)件優(yōu)選地與第二輸入構(gòu)件旋轉(zhuǎn)耦合。沒有中間支承的元件的子變速器的這種相互作用產(chǎn)生節(jié)省結(jié)構(gòu)空間的和輕量化的變速器單元。優(yōu)選地,輸入軸和輸出軸位于一個(gè)軸線上。
79、根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式,行星齒輪變速器包括第一內(nèi)齒輪、具有一個(gè)或多個(gè)行星齒輪的腹板、以及第二內(nèi)齒輪。在這里,行星齒輪實(shí)施為多級(jí)行星齒輪并具有第一側(cè)和第二側(cè),該第一側(cè)與第一內(nèi)齒輪接合,該第二側(cè)與第二內(nèi)齒輪接合。在這里,腹板與夾持系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)器耦合。第一內(nèi)齒輪與基體抗旋轉(zhuǎn)耦合。第二內(nèi)齒輪代表行星齒輪變速器的從動(dòng)器并與夾爪耦合。
80、另一有利實(shí)施方式包括第一內(nèi)齒輪、具有一個(gè)或多個(gè)行星齒輪的腹板、以及第二內(nèi)齒輪。在這里,行星齒輪在第一側(cè)和第二側(cè)具有相同齒部,該第一側(cè)與第一內(nèi)齒輪接合,該第二側(cè)與第二內(nèi)齒輪接合。由于第一內(nèi)齒輪和第二內(nèi)齒輪具有不同齒數(shù),因此可以通過齒輪的齒廓變位實(shí)現(xiàn)內(nèi)齒輪和行星齒輪之間的相同軸距。該實(shí)施方式實(shí)現(xiàn)了行星齒輪的更經(jīng)濟(jì)高效的制造。在這里,證實(shí)有利的是,內(nèi)齒輪具有在35齒至55齒的范圍內(nèi)、尤其是在43齒至46齒的范圍內(nèi)的齒數(shù),并且行星齒輪具有在10齒至20齒的范圍內(nèi)、尤其是在12齒至15齒的范圍內(nèi)的齒數(shù)。
81、在該實(shí)施方式中替代地有利的是僅改變一個(gè)行星齒輪。隨著該一個(gè)行星齒輪的尺寸增大,該行星齒輪超過中心齒輪的旋轉(zhuǎn)軸線伸展。在這種情況下談?wù)摰氖瞧凝X輪變速器或阿克巴變速器(akbargetriebe)。在這里,行星齒輪可以實(shí)施為多級(jí)行星齒輪或具有連續(xù)齒部。
82、根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式,變速器也可以實(shí)施為減速式行星齒輪耦合變速器。在這里,作為輸入構(gòu)件使用第一太陽齒輪,該第一太陽齒輪與一個(gè)或多個(gè)行星齒輪接合。行星齒輪架可以用于行星齒輪。由于沒有功率經(jīng)由行星齒輪架傳遞,因此行星齒輪架不是必須的并且出于成本原因也可以省略。行星齒輪與兩個(gè)內(nèi)齒輪接合。第一內(nèi)齒輪與基體固定,并且第二內(nèi)齒輪代表了從動(dòng)器。在這里,有利的是,行星齒輪具有連續(xù)相同齒部,并且內(nèi)齒輪的齒數(shù)差異是通過不同的齒廓變位來實(shí)現(xiàn)的。還可以設(shè)想的是,行星齒輪具有兩個(gè)彼此不同的齒部,其中一個(gè)與第一內(nèi)齒輪接合,另一個(gè)與第二內(nèi)齒輪接合。這種布置也稱為沃爾夫羅姆(wolfrom)變速器。證實(shí)有利的是,內(nèi)齒輪具有在35齒至55齒的范圍內(nèi)、尤其是在43齒至46齒的范圍內(nèi)的齒數(shù),和/或行星齒輪具有在10齒至20齒的范圍內(nèi)、尤其是在12齒至15齒的范圍內(nèi)的齒數(shù),和/或太陽齒輪具有在12齒至25齒的范圍內(nèi)、尤其是14齒至20齒的范圍內(nèi)的齒數(shù)。該優(yōu)選實(shí)施方式具有的優(yōu)點(diǎn)是以更少的構(gòu)件和更少的結(jié)構(gòu)空間提供更高的總變速比。由此,提高了功率密度,這使得最終產(chǎn)品更小。在這里,滿足自動(dòng)閉鎖的要求,這尤其是在小型變速器方面一直是一個(gè)挑戰(zhàn)。
83、變速器單元優(yōu)選地布置在基礎(chǔ)殼體和/或附接殼體中。
84、根據(jù)另一實(shí)施方式,第一子變速器包括第一行星齒輪架、布置在第一行星齒輪架上的至少一個(gè)第一行星齒輪、以及第一內(nèi)齒輪和第二內(nèi)齒輪。可以設(shè)想的是,第一輸入構(gòu)件由第一行星齒輪架形成。還可以設(shè)想的是,第一輸出構(gòu)件由第二內(nèi)齒輪形成。優(yōu)選地,第一行星齒輪具有彼此不同的兩個(gè)齒部。第二子變速器可以包括第二太陽齒輪、第二行星齒輪架、布置在第二行星齒輪架上的至少一個(gè)第二行星齒輪、以及第三內(nèi)齒輪。第二輸入構(gòu)件可以由第二太陽齒輪形成。第二輸出構(gòu)件可以由第三內(nèi)齒輪形成。還有利的是,基礎(chǔ)殼體形成和/或固定第一內(nèi)齒輪和第二行星齒輪架。在這種情況下,第一內(nèi)齒輪和第二行星齒輪架相對(duì)于基礎(chǔ)殼體固定。
85、一個(gè)有利改進(jìn)方案規(guī)定的是,夾持或夾緊裝置具有夾持力保持器件,用于在至少一個(gè)夾爪元件處的夾持力保持。因此,可以借助閉鎖式行星齒輪變速器實(shí)現(xiàn)位置保持并借助夾持力保持器件實(shí)現(xiàn)夾持力保持。閉鎖式行星齒輪變速器和夾持力保持器件的相互作用代表了在驅(qū)動(dòng)器故障時(shí)的最佳回退位置。有利的是,除了夾持力保持器件外,還設(shè)置有位置保持器件,尤其是制動(dòng)器和/或夾緊/制動(dòng)機(jī)構(gòu)形式的位置保持器件。
86、夾持力保持器件優(yōu)選地構(gòu)成為彈簧器件,尤其是弧形彈簧離合器(springclutch)?;⌒螐椈呻x合器優(yōu)選地將輸入軸和輸出軸耦合,其中,尤其是進(jìn)行從輸入軸經(jīng)由弧形彈簧離合器到輸出軸的功率傳遞?;⌒螐椈呻x合器優(yōu)選地沿著變速器軸線延伸和/或優(yōu)選地沿著變速器軸線布置在閉鎖式行星齒輪變速器的輸入軸和輸出軸之間。為此,輸入軸和/或輸出軸和/或弧形彈簧離合器可以同軸于變速器軸線布置。弧形彈簧離合器優(yōu)選地可旋轉(zhuǎn)地支承在基礎(chǔ)殼體或附接殼體中。替代地,可以設(shè)想的是,輸入軸和輸出軸垂直于變速器軸線彼此偏移地布置。在這種情況下,弧形彈簧離合器可以同軸于輸入軸或輸出軸布置,也可以垂直于變速器軸線與輸入軸和輸出軸偏移地布置。在所有布置中,優(yōu)選地進(jìn)行在輸入軸和輸出軸之間經(jīng)由至少一個(gè)弧形彈簧離合器的功率傳遞。
87、由此伴隨的優(yōu)點(diǎn)是,由于通過弧形彈簧離合器引入到驅(qū)動(dòng)系中的柔性而可以實(shí)現(xiàn)盡可能無損失的夾持力保持,以及借助弧形彈簧離合器減少了損壞夾緊或夾持裝置的脈沖力或脈沖力峰值。盡可能無損失的夾持力保持可以理解為,由驅(qū)動(dòng)器引入的夾持力的至少70%、尤其是至少80%、優(yōu)選至少90%、優(yōu)選至少95%得以保留并且夾持力的下降非常小。
88、作為弧形彈簧離合器的替代方案,也可以使用具有阻尼式彈性齒環(huán)的卡爪離合器、具有壓縮或拉伸彈簧的離合器、具有螺旋彈簧的離合器或具有螺旋扭力彈簧的離合器作為夾持力保持器件和/或離合器。
89、與具有彈性塑料元件的卡爪式離合器相比,弧形彈簧離合器具有線性行為、更大的柔性、在相同柔性下更高的疲勞強(qiáng)度、更少的磨損以及溫度和濕度對(duì)行為和老化的更小的損害。與具有直壓縮彈簧或拉伸彈簧的離合器相比,通過弧形彈簧在相同的結(jié)構(gòu)空間時(shí)實(shí)現(xiàn)更大的旋轉(zhuǎn)角度。與具有螺旋彈簧的離合器相比,可以在相同的結(jié)構(gòu)空間時(shí)實(shí)現(xiàn)更高的彈簧剛度。與具有螺旋扭力彈簧的離合器相比,需要更小的軸向結(jié)構(gòu)空間。因此,實(shí)現(xiàn)了更高的功率密度。
90、本發(fā)明的一個(gè)有利構(gòu)成方案規(guī)定的是,弧形彈簧離合器具有可旋轉(zhuǎn)地支承在基礎(chǔ)殼體或附接殼體(以下均稱為殼體)中的下殼、構(gòu)成為與下殼分離的上殼以及至少一個(gè)弧形彈簧?;⌒螐椈煽梢蕴娲赜芍甭菪龎嚎s彈簧代替,該直螺旋壓縮彈簧通過安裝到下殼和/或上殼中而呈弧形變形。下殼和上殼可以優(yōu)選地在安裝狀態(tài)下相對(duì)于彼此旋轉(zhuǎn)。下殼可旋轉(zhuǎn)地支承在殼體和/或上殼中。上殼可旋轉(zhuǎn)地支承在殼體和/或下殼中。在下殼和上殼之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)移動(dòng)時(shí)發(fā)生至少一個(gè)弧形彈簧的壓縮。這種結(jié)構(gòu)代表了一種快速且易于制造和可安裝的弧形彈簧離合器?;⌒螐椈晌樟似茐男缘拿}沖力并且還由于高柔性而實(shí)現(xiàn)了在驅(qū)動(dòng)系中的夾持和反向間隙時(shí)的設(shè)置行為方面盡可能無損失的夾持力保持。因此,可以在夾持已夾緊的工件時(shí)盡可能無損失地保持夾持力并可以防止工件損失,該已夾緊的工件在松開夾爪之間的原始夾緊之后重新取向。因此,從現(xiàn)有技術(shù)中已知的永久通電驅(qū)動(dòng)器或“后通電”的解決方案由此是多余的。例如結(jié)合自動(dòng)閉鎖式變速器,可以在工件運(yùn)輸時(shí)斷開夾持器驅(qū)動(dòng)器。
91、有利的是,下殼具有尤其是圓環(huán)形的軸承內(nèi)圈和尤其是圓環(huán)形的軸承外圈。軸承內(nèi)圈優(yōu)選地在安裝狀態(tài)下相對(duì)于變速器軸線和/軸承外圈徑向內(nèi)置地布置,和/或軸承外圈優(yōu)選地在安裝狀態(tài)下相對(duì)于變速器軸線和/或軸承內(nèi)圈徑向外置地布置。此外,下殼優(yōu)選地具有殼底部,軸承內(nèi)圈和軸承外圈布置在該殼底部處。軸承內(nèi)圈和軸承外圈優(yōu)選地在安裝狀態(tài)下平行于變速器軸線相對(duì)于殼底部突出。
92、軸承內(nèi)圈和軸承外圈、以及尤其是殼底部優(yōu)選地界定用于收納至少一個(gè)弧形彈簧的尤其是分度圓環(huán)形或尤其是圓環(huán)形的彈簧收納部。弧形彈簧優(yōu)選地布置在彈簧收納部中和/或徑向于變速器軸線布置在軸承內(nèi)圈和軸承外圈之間。彈簧收納部為弧形彈簧離合器中、尤其是在下殼中的弧形彈簧提供了安全支承,因此弧形彈簧在壓縮或反向變形時(shí)不會(huì)碰撞干擾齒廓,也不會(huì)與相對(duì)于弧形彈簧部分地快速旋轉(zhuǎn)的變速器殼體摩擦。
93、弧形彈簧優(yōu)選地沿著彈簧軸線延伸,其中,彈簧軸線沿著圓或分度圓的圓周延伸。
94、還有利的是,下殼具有至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)腹板,該驅(qū)動(dòng)腹板與至少一個(gè)弧形彈簧如此相互作用,使得弧形彈簧可以借助至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)腹板圍繞變速器軸線旋轉(zhuǎn)。在這里,下殼的旋轉(zhuǎn)優(yōu)選地引起弧形彈簧的旋轉(zhuǎn)。
95、優(yōu)選地,上殼具有至少一個(gè)離合器腹板。此外,上殼優(yōu)選地具有殼蓋。離合器腹板優(yōu)選地布置在殼蓋處和/或在安裝狀態(tài)下平行于變速器軸線相對(duì)于殼蓋突出。至少一個(gè)離合器腹板與弧形彈簧如此相互作用,使得上殼可以借助下殼和/或至少一個(gè)弧形彈簧來驅(qū)動(dòng)。因此,當(dāng)沒有相反的扭矩作用于上殼時(shí),下殼的旋轉(zhuǎn)優(yōu)選地引起弧形彈簧的旋轉(zhuǎn)并進(jìn)一步引起上殼的旋轉(zhuǎn)。當(dāng)例如由于夾爪之間的夾持物體而使下殼旋轉(zhuǎn)并且上殼固定時(shí),至少一個(gè)弧形彈簧借助驅(qū)動(dòng)腹板和離合器腹板被壓縮。
96、本發(fā)明的另一有利改進(jìn)方案規(guī)定的是,在軸承內(nèi)圈處布置有至少一個(gè)內(nèi)驅(qū)動(dòng)腹板并且在軸承外圈處布置有外驅(qū)動(dòng)腹板。內(nèi)驅(qū)動(dòng)腹板和/或外驅(qū)動(dòng)腹板優(yōu)選地延伸到彈簧收納部中。內(nèi)驅(qū)動(dòng)腹板和/或外驅(qū)動(dòng)腹板優(yōu)選地彼此面對(duì)和/或在弧形彈簧的安裝狀態(tài)下和在彈簧無加載狀態(tài)下相對(duì)于變速器軸線布置在相同的角度位置。優(yōu)選地,在安裝和彈簧未加載狀態(tài)下,至少一個(gè)離合器腹板位于內(nèi)驅(qū)動(dòng)腹板和外驅(qū)動(dòng)腹板之間的中間空間中。當(dāng)弧形彈簧通過偏置加載時(shí),這也優(yōu)選適用。離合器腹板優(yōu)選地與至少一個(gè)弧形彈簧的彈簧軸線相交。設(shè)置內(nèi)驅(qū)動(dòng)腹板和外驅(qū)動(dòng)腹板需要將弧形彈簧牢固地支承在彈簧收納部中。此外,離合器腹板在中心作用于弧形彈簧。因此,在下殼和弧形彈簧之間以及在弧形彈簧和上殼之間的力傳遞時(shí)確保了均勻的力流。
97、替代地,可以設(shè)想的是,上殼具有軸承內(nèi)圈、軸承外圈和驅(qū)動(dòng)腹板,并且下殼具有離合器腹板,其中,至少一個(gè)弧形彈簧布置在上殼的彈簧收納部中。
98、本發(fā)明的另一有利構(gòu)成方案規(guī)定的是,弧形彈簧離合器具有兩個(gè)弧形彈簧。在這里,下殼優(yōu)選地提供兩對(duì),每對(duì)一個(gè)內(nèi)驅(qū)動(dòng)腹板和一個(gè)外驅(qū)動(dòng)腹板。此外,上殼優(yōu)選地具有兩個(gè)離合器腹板。因此,在兩個(gè)弧形彈簧之間分別布置有一對(duì)驅(qū)動(dòng)腹板和一個(gè)離合器腹板。該對(duì)驅(qū)動(dòng)腹板和/或離合器腹板相對(duì)于變速器軸線圍成160°和200°之間、尤其是170°至190°之間、優(yōu)選是180°的角度。例如,當(dāng)兩個(gè)弧形彈簧具有相同的彈簧長度時(shí),會(huì)出現(xiàn)這種情況。尤其是在要實(shí)現(xiàn)的旋轉(zhuǎn)角度較小的情況下,為每個(gè)彈簧分別提供一個(gè)驅(qū)動(dòng)腹板和一個(gè)離合器腹板會(huì)是有意義的,然后該驅(qū)動(dòng)腹板和離合器腹板可以以小于180°的角度彼此布置。
99、有利的是,下殼構(gòu)成為套筒形并具有中心開口。此外,有利的是,上殼具有尤其是相對(duì)于殼蓋和/或驅(qū)動(dòng)腹板突出的銷。優(yōu)選地,銷在安裝狀態(tài)下接合到下殼的中心開口中。此外,有利的是,銷構(gòu)成為中空并因此可以收納驅(qū)動(dòng)或變速器元件。因此,驅(qū)動(dòng)單元可以軸向構(gòu)建得更平坦。上殼和/或下殼中的空腔和/或銷還可以構(gòu)成為油脂儲(chǔ)存器。
100、還有利的是,弧形彈簧離合器,尤其是下殼和/或上殼,以滑動(dòng)方式可旋轉(zhuǎn)地支承在殼體中。這伴隨有弧形彈簧離合器的簡(jiǎn)單和少維護(hù)的支承。
101、優(yōu)選地,上殼和輸出軸抗旋轉(zhuǎn)地彼此耦合。因此,上殼的旋轉(zhuǎn)直接引起輸出軸的旋轉(zhuǎn)。隨后,進(jìn)一步支承夾爪,使得可以用夾緊或夾持裝置夾持物體。優(yōu)選地,弧形彈簧離合器布置在第二子變速器的第二輸出構(gòu)件和輸出軸之間。
102、還有利的是,下殼與第二子變速器的第二輸出構(gòu)件抗旋轉(zhuǎn)地耦合。
103、作為替代的夾持力保持器件,也可以使用磁性、液壓或氣動(dòng)制動(dòng)器和/或摩擦器件和/或夾緊器件和/或彈性體器件。
104、夾持力保持器件可以優(yōu)選地具有平移式彈性器件和/或構(gòu)成為與平移式彈性器件分離的旋轉(zhuǎn)式彈性器件。彈性器件可以構(gòu)成為彈簧器件和/或彈性體器件。由此,可以借助從動(dòng)系中的可調(diào)節(jié)彈性補(bǔ)償不可避免地出現(xiàn)的變速器和離合器間隙以及系統(tǒng)固有的柔性并由此可以產(chǎn)生受控的夾持力保持。作為旋轉(zhuǎn)式彈性器件,可以提供彈簧器件、尤其是弧形彈簧、和/或彈性體器件。作為平移式彈性器件,可以提供彈簧器件和/或彈性體器件。平移式彈性器件和旋轉(zhuǎn)式彈性器件優(yōu)選地彼此間隔開地布置。優(yōu)選地,平移式彈性器件布置在同步小齒輪的引導(dǎo)組件和/或夾爪元件的齒條齒廓中。
105、由于彈性/彈簧元件的特性或有針對(duì)性的設(shè)計(jì),從動(dòng)系中的動(dòng)能可以在更高程度上降低。由此,可以將操作期間產(chǎn)生的可能會(huì)高于原始夾持力的夾持脈沖限制到預(yù)定范圍。由于系統(tǒng)中有針對(duì)性的彈性設(shè)計(jì),動(dòng)能被轉(zhuǎn)化為彈簧能。在工件損失的情況下,彈性(機(jī)械彈簧)會(huì)松弛,從而使固定夾爪元件沿軸向方向移動(dòng)。該移動(dòng)優(yōu)選地由行程測(cè)量系統(tǒng)識(shí)別并可以用于夾持器的控制中的工件損失識(shí)別。
106、在第一實(shí)施方式中,旋轉(zhuǎn)式彈性器件構(gòu)成為弧形彈簧,并且平移式彈性器件構(gòu)成為機(jī)械彈簧,尤其是塑料或金屬制的機(jī)械彈簧。由于兩種可調(diào)節(jié)的附加彈性的組合,借助在較大范圍內(nèi)夾持力保持的兩種可行方案實(shí)現(xiàn)了力曲線的影響。因此,機(jī)電夾持器的適配性和行為得到了顯著改善。此外,可以實(shí)現(xiàn)更大的彈簧行程,這實(shí)現(xiàn)了夾持脈沖減少和工件損失識(shí)別。此外,通過有針對(duì)性地調(diào)節(jié)彈簧元件的特性,可以在更大的范圍內(nèi)改變力曲線(工作點(diǎn))。
107、在第二實(shí)施方式中,設(shè)置有彈性體元件形式的平移式彈性器件,尤其是塑料或金屬制的平移式彈性器件,并且不設(shè)置有旋轉(zhuǎn)式彈性器件。與第一實(shí)施方式相比,彈性可調(diào)節(jié)性的可能性較低,因?yàn)閮H使用夾持力保持式彈性器件。由此伴隨有夾持力保持器件的緊湊的結(jié)構(gòu)形式、簡(jiǎn)化的可互換性和安裝的優(yōu)點(diǎn)。
108、在第三實(shí)施方式中,設(shè)置有機(jī)械彈簧形式的平移式彈性器件,尤其是塑料或金屬制的平移式彈性器件,并且不設(shè)置有旋轉(zhuǎn)式彈性器件。與第一實(shí)施方式相比,彈性可調(diào)節(jié)性的可能性較低,因?yàn)閮H使用夾持力保持式彈性器件。這伴隨有可以實(shí)現(xiàn)更大的彈簧行程的優(yōu)點(diǎn),從而實(shí)現(xiàn)了夾持脈沖減少和工件損失識(shí)別。
109、在第四實(shí)施方式中,設(shè)置有彈性體元件形式的平移式彈性器件,尤其是塑料或金屬制的平移式彈性器件,以及弧形彈簧形式的旋轉(zhuǎn)式彈性器件。由此,可以將操作期間產(chǎn)生的可能會(huì)高于原始夾持力的夾持脈沖限制到預(yù)定范圍。由于系統(tǒng)中彈性的有針對(duì)性的設(shè)計(jì),動(dòng)能被轉(zhuǎn)化為彈簧能。在工件損失的情況下,彈性(機(jī)械彈簧)會(huì)松弛,從而使固定夾爪沿軸向方向移動(dòng)。該移動(dòng)優(yōu)選地由行程測(cè)量系統(tǒng)識(shí)別并可以用于夾持器的控制中的工件損失識(shí)別。此外,可以提供與第一實(shí)施方式相比可更易于安裝且更具成本效益的夾持力保持器件。
110、有利的是,夾持或夾緊裝置具有驅(qū)動(dòng)器。夾持或夾緊裝置中的閉鎖式行星齒輪變速器實(shí)現(xiàn)了一種結(jié)構(gòu)緊湊的裝置,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了高的夾持或夾緊力。驅(qū)動(dòng)器可以比通常更小更輕,這反過來又節(jié)省了結(jié)構(gòu)空間和重量。由于重量輕,并且驅(qū)動(dòng)器能耗低,可以更有效地設(shè)計(jì)工業(yè)和安裝設(shè)備。此外,通過自動(dòng)切換而消除了控制電纜、外部機(jī)械和/或電子設(shè)備,從而降低了復(fù)雜性。
111、還有利的是,夾持或夾緊裝置具有構(gòu)成為與基礎(chǔ)殼體分離的附接殼體,驅(qū)動(dòng)器和/或閉鎖式行星齒輪變速器布置在該附接殼體中。當(dāng)閉鎖式行星齒輪變速器布置在附件殼體中時(shí),用于形成或固定第一和第二變速器級(jí)的變速器部件的實(shí)施方案相應(yīng)地也適用于附件殼體。替代地,驅(qū)動(dòng)器布置在附接殼體中,閉鎖式行星齒輪變速器布置在基礎(chǔ)殼體中。
112、本發(fā)明所基于的目的還通過一種用于夾持或夾緊裝置的變速器組件來實(shí)現(xiàn),其中,變速器組件具有:所述變速器單元,尤其是具有一個(gè)或多個(gè)上述特征的變速器單元;和弧形彈簧離合器,尤其是具有一個(gè)或多個(gè)上述特征的弧形彈簧離合器。
113、本發(fā)明的進(jìn)一步細(xì)節(jié)和有利設(shè)計(jì)方案可以在以下描述中獲得,在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步描述和解釋本發(fā)明的實(shí)施例。