DE112020000732T5 - FRICTION-FREE CLUTCH AND CONTROL ARRANGEMENT, LOCKING CLUTCH ARRANGEMENT AND LOCKING PART FOR USE IN THE ARRANGEMENTS - Google Patents

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    • F16D41/12Freewheels or freewheel clutches with hinged pawl co-operating with teeth, cogs, or the like
    • F16D41/16Freewheels or freewheel clutches with hinged pawl co-operating with teeth, cogs, or the like the action being reversible
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Abstract

Ɯberholkupplung und Steuerungsanordnung, die eine einrastbare Kupplungsanordnung und Verriegelungsteile (23, 43) zur Verwendung in der Anordnungen aufweisen. Der Schwerpunkt oder Massenschwerpunkt von mindestens einem der Verriegelungsteile (23, 43) ist von der Schwenkachse des Verriegelungsteils (23, 43) so versetzt, dass dann, wenn sich das Verriegelungsteil (23, 43) von einer Eingriffs-Position aus bewegt, ein Momentarm des Schwerpunkts relativ zur Schwenkachse von einem Maximalwert auf im Wesentlichen Null in einer AuƟereingriffs-Position abnimmt, um das Auskuppeln des Verriegelungsteils (23, 43) bei hohen Drehzahlen zu erleichtern.An overrunning clutch and control assembly comprising a snap-in clutch assembly and locking members (23, 43) for use in the assembly. The center of gravity or center of mass of at least one of the locking parts (23, 43) is offset from the pivot axis of the locking part (23, 43) so that when the locking part (23, 43) moves from an engagement position, a moment arm of the center of gravity relative to the pivot axis decreases from a maximum value to essentially zero in a disengaged position in order to facilitate the disengagement of the locking part (23, 43) at high speeds.

Description

QUERVERWEISCROSS REFERENCE

Diese Anmeldung ist eine Teilfortsetzung der US-Anmeldung mit der Seriennummer 15/712,651 , die am 22. September 2017 eingereicht wurde und die die Vorteile der VorlƤufigen US-Anmeldung mit der Seriennummer 62/453,578 beansprucht, die am 2. Februar 2017 eingereicht wurde.This application is a continuation of the US application with the serial number 15 / 712,651 , which was filed on September 22, 2017, which takes advantage of the US Provisional Application with serial number 62 / 453,578 claimed, which was filed on February 2, 2017.

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die vorliegende Erfindung betrifft:

  • 1.) einrastbare reibungsfreie Kupplungsanordnungen wie radiale Kupplungsanordnungen;
  • 2.) Ć¼berholende, reibungsfreie (Freilauf-) Kupplungs- und Steuerungsanordnungen wie radiale Kupplungs- und Steuerungsanordnungen; und
  • 3.) Verriegelungsteile zur steuerbaren Ɯbertragung von Drehmomenten zwischen Kupplungsteilen von reibungsfreien Kupplungsanordnungen wie radialen Kupplungsanordnungen.
The present invention relates to:
  • 1.) Snap-in frictionless clutch assemblies such as radial clutch assemblies;
  • 2.) Overtaking, frictionless (freewheeling) clutch and control arrangements such as radial clutch and control arrangements; and
  • 3.) Locking parts for the controllable transmission of torques between coupling parts of frictionless coupling arrangements such as radial coupling arrangements.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Eine typische Einwegkupplung (OWC) besteht aus einem Innenring, einem AuƟenring und einer Sperrvorrichtung zwischen den beiden Ringen. Die Einwegkupplung ist so konstruiert, dass sie in einer Richtung arretiert und in der anderen Richtung eine freie Drehung ermƶglicht. Zwei Arten von Einwegkupplungen werden hƤufig in automatischen Fahrzeuggetrieben verwendet:A typical one-way clutch (OWC) consists of an inner ring, an outer ring, and a locking device between the two rings. The one-way clutch is designed to lock in one direction and rotate freely in the other. Two types of one-way clutches are widely used in automatic vehicle transmissions:

Ein Rollentyp, der aus federbelasteten Rollen zwischen dem inneren und dem ƤuƟeren Laufring der Einwegkupplung besteht. (Bei einigen Anwendungen werden auch Rollen ohne Federn verwendet); und
ein Klemmkƶrpertyp, der asymmetrisch geformte Keile aufweist, die sich zwischen dem Innen- und AuƟenring der Einwegkupplung befinden.
A type of roller that consists of spring-loaded rollers between the inner and outer races of the one-way clutch. (Rollers without springs are also used in some applications); and
a sprag type that has asymmetrically shaped splines located between the inner and outer rings of the one-way clutch.

Die Einwegkupplungen werden in der Regel im Getriebe eingesetzt, um eine Unterbrechung des Antriebsmoments (d.h. des Kraftflusses) bei bestimmten Gangwechseln zu verhindern und das Abbremsen des Motors beim Ausrollen zu ermƶglichen.The one-way clutches are usually used in the transmission to prevent an interruption of the drive torque (i.e. the flow of power) during certain gear changes and to enable the motor to be braked when coasting.

Steuerbare oder auswƤhlbare Einwegkupplungen (d.h. OWCs) sind eine Abweichung von den traditionellen Einwegkupplungskonstruktionen. WƤhlbare OWCs fĆ¼gen einen zweiten Satz von Verriegelungsteilen in Kombination mit einer Gleitplatte hinzu. Der zusƤtzliche Satz von Verriegelungsteilen und die Gleitplatte erweitern die OWC um mehrere Funktionen. Je nach den Erfordernissen der Konstruktion sind steuerbare OWCs in der Lage, eine mechanische Verbindung zwischen rotierenden oder stehenden Wellen in einer oder beiden Richtungen herzustellen. Je nach Konstruktion kƶnnen OWCs auch in einer oder in beiden Richtungen auflaufen/frei-laufen. Eine steuerbare OWC enthƤlt einen von auƟen gesteuerten Auswahl- oder Steuermechanismus. Die Bewegung dieses Auswahlmechanismus kann zwischen zwei oder mehr Positionen erfolgen, die verschiedenen Betriebsarten entsprechen.Controllable or selectable one-way clutches (i.e., OWCs) are a departure from traditional one-way clutch designs. Optional OWCs add a second set of locking parts in combination with a sliding plate. The additional set of locking parts and the sliding plate add several functions to the OWC. Depending on the design requirements, controllable OWCs are able to establish a mechanical connection between rotating or standing waves in one or both directions. Depending on the design, OWCs can also run / run freely in one or both directions. A controllable OWC contains an externally controlled selection or control mechanism. The movement of this selection mechanism can be between two or more positions corresponding to different modes of operation.

US 5,927,455 beschreibt eine bidirektionale Freilaufkupplung vom Klaue-Typ, US 6,244,965 beschreibt eine planare Ɯberholkupplung, und US 6,290,044 beschreibt eine wƤhlbare Einwegkupplungsanordnung zur Verwendung in einem automatischen Getriebe. U.S. 5,927,455 describes a bi-directional one-way clutch of the claw type, U.S. 6,244,965 describes a planar overrunning clutch, and U.S. 6,290,044 describes a selectable one-way clutch assembly for use in an automatic transmission.

US 7,258,214 und US 7,344,010 beschreiben Einwegkupplungsanordnungen, und US 7,484,605 beschreibt eine Ć¼berholende Radialkupplungsanordnung oder Kupplung. U.S. 7,258,214 and U.S. 7,344,010 describe one-way clutch assemblies, and U.S. 7,484,605 describes an overriding radial clutch assembly or clutch.

Eine ordnungsgemƤƟ ausgelegte steuerbare OWC kann im ā€žAUSā€œ-Zustand nahezu keine parasitƤren Verluste aufweisen. Sie kann auch durch Elektromechanik aktiviert werden und hat weder die KomplexitƤt noch die parasitƤren Verluste einer Hydraulikpumpe und von Ventilen.A properly designed controllable OWC can have almost no parasitic losses in the "OFF" state. It can also be activated by electromechanics and has neither the complexity nor the parasitic losses of a hydraulic pump and valves.

Weitere verwandte US-Patentverƶffentlichungen sind: US 2015/0 014 116 ; US 2011/0 140 451 ; US 2011/0 215 575 ; US 2011/0 233 026 ; US 2011/0 177 900 ; US 2010/0 044 141 ; US 2010/0 071 497 ; US 2010/0 119 389 ; US 2010/0 252 384 ; US 2009/0 133 981 ; US 2009/0 127 059 ; US 2009/0 084 653 ; US 2009/0 194 381 ; US 2009/0 1422 07 ; US 2009/0 255 773 ; US 2009/0 098 968 ; US 2010/0 230 226 ; US 2010/0 200 358 ; US 2009/0 211 863 ; US 2009/0 159 391 ; US 2009/0 098 970 ; US 2008/0 223 681 ; US 2008/0 110 715 ; US 2008/0 169 166 ; US 2008/0 169 165 ; US 2008/0 185 253 ; US 2007/0 278 061 ; US 2007/0 056 825 ; US 2006/0 252 589 ; US 2006/0 278 487 ; US 2006/0 138 777 ; US 2006/0 185 957 ; US 2004/0 110 594 ; und die folgenden Schriften US 9,874,252 ; US 9,732,809 ; US 8,888,637 ; US 7,942,781 ; US 7,806,795 ; US 7,695,387 ; US 7,690,455 ; US 7,491,151 ; US 7,484,605 ; US 7,464,801 ; US 7,349,010 ; US 7,275,628 ; US 7,256,510 ; US 7,223,198 ; US 7,198,587 ; US 7,093,512 ; US 6,953,409 ; US 6,846,257 ; US 6,814,201 ; US 6,503,167 ; US 6,328,670 ; US 6,692,405 ; US 6,193,038 ; US 4,050,560 ; US 4,340,133 ; US 5,597,057 ; US 5,918,715 ; US 5,638,929 ; US 5,342,258 ; US 5,362,293 ; US 5,678,668 ; US 5,070,978 ; US 5,052,534 ; US 5,387,854 ; US 5,231,265 ; US 5.394.321 ; US 5.206.573 ; US 5.453.598 ; US 5.642.009 ; US 6.075.302 ; US 6.065.576 ; US 6.982.502 ; US 7.153.228 ; US 5.846.257 ; US 5.924.510 ; und US 5.918.715 .Other related U.S. patent publications include: US 2015/0 014 116 ; US 2011/0 140 451 ; US 2011/0 215 575 ; US 2011/0 233 026 ; US 2011/0 177 900 ; US 2010/0 044 141 ; US 2010/0 071 497 ; US 2010/0 119 389 ; US 2010/0 252 384 ; US 2009/0 133 981 ; US 2009/0 127 059 ; US 2009/0 084 653 ; US 2009/0 194 381 ; US 2009/0 1422 07 ; US 2009/0 255 773 ; US 2009/0 098 968 ; US 2010/0 230 226 ; US 2010/0 200 358 ; US 2009/0 211 863 ; US 2009/0 159 391 ; US 2009/0 098 970 ; US 2008/0 223 681 ; US 2008/0 110 715 ; US 2008/0 169 166 ; US 2008/0 169 165 ; US 2008/0 185 253 ; US 2007/0 278 061 ; US 2007/0 056 825 ; US 2006/0 252 589 ; US 2006/0 278 487 ; US 2006/0 138 777 ; US 2006/0 185 957 ; US 2004/0 110 594 ; and the following writings U.S. 9,874,252 ; U.S. 9,732,809 ; U.S. 8,888,637 ; U.S. 7,942,781 ; U.S. 7,806,795 ; U.S. 7,695,387 ; U.S. 7,690,455 ; U.S. 7,491,151 ; U.S. 7,484,605 ; U.S. 7,464,801 ; U.S. 7,349,010 ; U.S. 7,275,628 ; U.S. 7,256,510 ; U.S. 7,223,198 ; U.S. 7,198,587 ; U.S. 7,093,512 ; U.S. 6,953,409 ; U.S. 6,846,257 ; U.S. 6,814,201 ; U.S. 6,503,167 ; U.S. 6,328,670 ; U.S. 6,692,405 ; U.S. 6,193,038 ; U.S. 4,050,560 ; U.S. 4,340,133 ; U.S. 5,597,057 ; U.S. 5,918,715 ; U.S. 5,638,929 ; U.S. 5,342,258 ; U.S. 5,362,293 ; U.S. 5,678,668 ; U.S. 5,070,978 ; U.S. 5,052,534 ; U.S. 5,387,854 ; U.S. 5,231,265 ; U.S. 5,394,321 ; U.S. 5,206,573 ; US 5,453,598 ; US 5,642,009 ; US 6,075,302 ; US 6,065,576 ; U.S. 6,982,502 ; US 7,153,228 ; U.S. 5,846,257 ; U.S. 5,924,510 ; and U.S. 5,918,715 .

Ein Linearmotor ist ein Elektromotor, dessen Stator und Rotor ā€žabgerolltā€œ wurden, so dass er anstelle eines Drehmoments (Rotation) eine lineare Kraft entlang seiner LƤngsrichtung erzeugt. Die gebrƤuchlichste Betriebsart ist ein Aktuator vom Lorentz-Typ, bei dem die aufgebrachte Kraft linear proportional zum Strom und zum Magnetfeld ist. Die US 2003/0 102 196 beschreibt einen bidirektionalen Linearmotor.A linear motor is an electric motor whose stator and rotor have been "unrolled" so that instead of torque (rotation) it generates a linear force along its length. The most common operating mode is a Lorentz-type actuator in which the force applied is linearly proportional to the current and the magnetic field. the US 2003/0 102 196 describes a bidirectional linear motor.

Lineare Schrittmotoren werden fĆ¼r Positionieranwendungen eingesetzt, die eine schnelle Beschleunigung und hohe Geschwindigkeiten bei geringen Nutzlasten erfordern. Linear stepper motors are used for positioning applications that require fast acceleration and high speeds with low payloads.

Mechanische Einfachheit und prƤziser Open-Look-Betrieb sind weitere Merkmale von linearen Schrittmotorsystemen.Mechanical simplicity and precise open-look operation are further features of linear stepper motor systems.

Ein linearer Schrittmotor arbeitet nach denselben elektromagnetischen Prinzipien wie ein rotierender Schrittmotor. Das stationƤre Teil oder die Platte ist ein passiver gezahnter Stahlstab, der sich Ć¼ber die gewĆ¼nschte VerfahrlƤnge erstreckt. Dauermagnete, Elektromagnete mit ZƤhnen und Lager sind in den beweglichen Elementen oder Anker/Forcer eingebaut. Der Antrieb bewegt sich in zwei Richtungen entlang der Platte und sorgt fĆ¼r diskrete Positionen als Reaktion auf den Zustand der Strƶme in den Feldwicklungen. Im Allgemeinen ist der Motor zweiphasig, es kann jedoch auch eine grĆ¶ĆŸere Anzahl von Phasen verwendet werden.A linear stepper motor works on the same electromagnetic principles as a rotating stepper motor. The stationary part or plate is a passive serrated steel rod that extends the desired travel length. Permanent magnets, electromagnets with teeth and bearings are built into the moving elements or armatures / forcers. The actuator moves in two directions along the plate and provides discrete positions in response to the state of the currents in the field windings. In general, the motor is two-phase, but a greater number of phases can be used.

Der lineare Schrittmotor ist aus dem Stand der Technik gut bekannt und arbeitet nach den bekannten Prinzipien der Magnettheorie. Die Stator- oder Plattenkomponente des linearen Schrittmotors besteht aus einem lƤnglichen, rechteckigen Stahlstab mit einer Vielzahl von parallelen ZƤhnen, der sich Ć¼ber die zu durchfahrende Strecke erstreckt und wie eine Schiene fĆ¼r die sogenannte Forcer-Komponente des Motors funktioniert.The linear stepper motor is well known in the art and operates on known principles of magnet theory. The stator or plate component of the linear stepper motor consists of an elongated, rectangular steel rod with a large number of parallel teeth, which extends over the distance to be traveled and functions like a rail for the so-called forcer component of the motor.

Die Platte ist wƤhrend des Betriebs des Motors vƶllig passiv und alle Magnete und Elektromagnete sind in die Forcer- oder Ankerkomponente integriert. Der Forcer bewegt sich in zwei Richtungen entlang der Platte und nimmt als Reaktion auf den Zustand des elektrischen Stroms in seinen Feldwicklungen diskrete Positionen ein.The plate is completely passive during the operation of the motor and all magnets and electromagnets are integrated into the forcer or armature component. The forcer moves in two directions along the plate and takes discrete positions in response to the state of the electrical current in its field windings.

Zu den US-Patentdokumenten, die demselben Rechtsnachfolger wie die vorliegende Anmeldung gehƶren und mit der vorliegenden Anmeldung in Zusammenhang stehen, gehƶren die US 8,813,929 ; US 8,888,637 ; US 9,109,636 ; US 9,121,454 , US 9,186,977 ; US 9,303,699 ; US 9,435,387 ; und die US 2012/0 14 9 518 ; US 2013/0 256 078 ; US 2013/0 277 164 ; 2014/0 100 071 ; und US 2015/0 014 116 . Die Beschreibungen aller oben genannten Patentdokumente werden hiermit in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme hierin aufgenommen.United States patent documents that have the same assignee as the present application and are related to the present application include: U.S. 8,813,929 ; U.S. 8,888,637 ; U.S. 9,109,636 ; U.S. 9,121,454 , U.S. 9,186,977 ; U.S. 9,303,699 ; U.S. 9,435,387 ; and the US 2012/0 14 9 518 ; US 2013/0 256 078 ; US 2013/0 277 164 ; 2014/0 100 071 ; and US 2015/0 014 116 . The descriptions of all of the above patent documents are hereby incorporated by reference in their entirety.

Einige der oben genannten verwandten Patentdokumente, die dem Anmelder der vorliegenden Anmeldung gehƶren, beschreiben einen 2-Positionen-Linearmotor eCMD (elektrisch steuerbare mechanische Diode). Bei dieser Vorrichtung handelt es sich um eine dynamische Einwegkupplung, da sich beide Laufringe (d.h. Aussparung und Taschenplatten) drehen. Der Linearmotor oder Aktuator bewegt sich, was wiederum Ć¼ber ein von einem Stator erzeugtes Magnetfeld die mit den Streben gekoppelten StĆ¶ĆŸel bewegt. Der Aktuator verfĆ¼gt Ć¼ber einen Ring aus Permanentmagneten, der die Kupplung in zwei ZustƤnde, nƤmlich EIN und AUS, einrastet. Strom wird nur beim Ɯbergang von einem Zustand in den anderen verbraucht. Sobald der gewĆ¼nschte Zustand erreicht ist, rastet der Magnet ein und der Strom wird abgeschaltet.Some of the above related patent documents belonging to the assignee of the present application describe a 2-position linear motor eCMD (Electrically Controllable Mechanical Diode). This device is a dynamic one-way clutch as both races (i.e., recess and pocket plates) rotate. The linear motor or actuator moves, which in turn moves the tappets coupled to the struts via a magnetic field generated by a stator. The actuator has a ring of permanent magnets that engages the clutch in two states, namely ON and OFF. Electricity is only consumed when transitioning from one state to the other. As soon as the desired state is reached, the magnet engages and the current is switched off.

Die US 2015/0 000 442 , US 2016/0 047 439 und die US 9,441,708 beschreiben magnetisch verriegelnde 2-Wege-CMDs mit 3 Positionen und Linearmotor.the US 2015/0 000 442 , US 2016/0 047 439 and the U.S. 9,441,708 describe magnetically locking 2-way CMDs with 3 positions and a linear motor.

Mechanische KrƤfte, die auf lokale oder entfernte magnetische Quellen, d.h. elektrische Strƶme und/oder Permanentmagneten (PM), zurĆ¼ckzufĆ¼hren sind, kƶnnen durch Untersuchung der von den magnetischen Quellen erzeugten oder ā€žangeregtenā€œ Magnetfelder bestimmt werden. Ein Magnetfeld ist ein Vektorfeld, das an jedem beliebigen Punkt im Raum die GrĆ¶ĆŸe und Richtung des Einflusses lokaler oder entfernter Magnetquellen angibt. Die StƤrke oder GrĆ¶ĆŸe des Magnetfeldes an einem Punkt in einem beliebigen interessierenden Gebiet hƤngt von der StƤrke, der Menge und dem relativen Ort der anregenden Magnetquellen und den magnetischen Eigenschaften der verschiedenen Medien zwischen den Orten der anregenden Quellen und dem interessierenden Gebiet ab. Unter magnetischen Eigenschaften versteht man Materialeigenschaften, die bestimmen, ā€žwie leichtā€œ oder ā€žwie geringā€œ eine Erregung sein muss, um ein Einheitsvolumen des Materials zu ā€žmagnetisierenā€œ, d.h. um eine bestimmte MagnetfeldstƤrke aufzubauen. Im Allgemeinen sind Bereiche, die Eisenmaterial enthalten, viel leichter zu ā€žmagnetisierenā€œ als Bereiche, die Luft oder Kunststoffmaterial enthalten.Mechanical forces resulting from local or remote magnetic sources, i.e. electrical currents and / or permanent magnets (PM), can be determined by examining the magnetic fields generated or "excited" by the magnetic sources. A magnetic field is a vector field that indicates the magnitude and direction of the influence of local or distant magnetic sources at any point in space. The strength or magnitude of the magnetic field at any point in any area of interest depends on the strength, amount, and relative location of the exciting magnetic sources and the magnetic properties of the various media between the locations of the exciting sources and the area of interest. Magnetic properties are material properties that determine "how light" or "how low" an excitation has to be in order to "magnetize" a unit volume of the material, i.e. to build up a certain magnetic field strength. In general, areas that contain ferrous material are much easier to ā€œmagnetizeā€ than areas that contain air or plastic material.

Magnetische Felder kƶnnen als dreidimensionale Kraftlinien dargestellt oder beschrieben werden, die geschlossene Kurven sind, die sich durch Bereiche des Raums und innerhalb materieller Strukturen bewegen. Wenn innerhalb einer magnetischen Struktur eine magnetische ā€žAktionā€œ (Erzeugung messbarer mechanischer KrƤfte) stattfindet, werden diese Kraftlinien als Kopplung oder Verbindung der magnetischen Quellen innerhalb der Struktur betrachtet. Magnetische Kraftlinien sind mit einer Stromquelle gekoppelt/verbunden, wenn der Strompfad die gesamte oder einen Bereich der Struktur umschlieƟt. Kraftlinien sind mit einer PM-Quelle gekoppelt/verbunden, wenn sie das PM-Material durchqueren, im Allgemeinen in der Richtung oder der Gegenrichtung der Permanentmagnetisierung. Einzelne Kraftlinien oder Feldlinien, die sich nicht kreuzen, weisen an jedem Punkt entlang der Linienausdehnung ein MaƟ an Zugspannung auf, Ƥhnlich wie die Zugkraft in einem gedehnten ā€žGummibandā€œ, das in der Form der geschlossenen Feldlinienkurve gedehnt wird. Dies ist die primƤre Methode der Krafterzeugung Ć¼ber Luftspalten in einer magnetischen Maschinenstruktur.Magnetic fields can be represented or described as three-dimensional lines of force, which are closed curves that move through areas of space and within material structures. If within a magnetic structure a magnetic "action" (generation of measurable mechanical forces) takes place, these lines of force are regarded as coupling or connection of the magnetic sources within the structure. Magnetic lines of force are coupled / connected to a power source when the current path encompasses all or a portion of the structure. Lines of force are coupled / connected to a PM source as they traverse the PM material, generally in the direction or the opposite direction of permanent magnetization. Individual lines of force or field lines that do not cross each other have a degree of tensile stress at every point along the line extension, similar to the tensile force in a stretched "rubber band" that is stretched in the form of the closed field line curve. This is the primary method of generating force through air gaps in a magnetic machine structure.

Man kann im Allgemeinen die Richtung der Nettokrafterzeugung in den Bereichen einer magnetischen Maschine bestimmen, indem man die Darstellungen der Magnetfeldlinien innerhalb der Struktur untersucht. Je mehr Feldlinien (d.h. je mehr gespannte GummibƤnder) in einer Richtung Ć¼ber einen Luftspalt zwischen den Maschinenelementen verlaufen, desto grĆ¶ĆŸer ist die ā€žZugkraftā€œ zwischen den Maschinenelementen in dieser Richtung.One can generally determine the direction of net force generation in the areas of a magnetic machine by examining the representations of the magnetic field lines within the structure. The more field lines (i.e. the more stretched rubber bands) run in one direction across an air gap between the machine elements, the greater the "tensile force" between the machine elements in this direction.

Das Metall-SpritzgieƟen (MIM) ist ein Metallverarbeitungsprozess, bei dem fein pulverisiertes Metall mit einer abgemessenen Menge an Bindemittel gemischt wird, um ein ā€žAusgangsmaterialā€œ zu erhalten, das von KunststoffverarbeitungsgerƤten durch einen als SpritzgieƟen bekannten Prozess verarbeitet werden kann. Mit dem Spritzgussverfahren kƶnnen komplexe Teile in einem einzigen Arbeitsgang und in groƟen Mengen geformt werden. Bei den Endprodukten handelt es sich in der Regel um Komponenten, die in verschiedenen Branchen und Anwendungen eingesetzt werden. Die Art des FlieƟens des MIM-Materials wird durch die sogenannte Rheologie bestimmt. Mit den derzeitigen Anlagen ist die Verarbeitung auf Produkte beschrƤnkt, die mit einem typischen Volumen von 100 Gramm oder weniger pro ā€žSchussā€œ in die Form geformt werden kƶnnen. Die Rheologie ermƶglicht es, diesen ā€žSchussā€œ auf mehrere KavitƤten zu verteilen, was die Herstellung kleiner, komplizierter Produkte in hohen StĆ¼ckzahlen kosteneffizient macht, die ansonsten mit alternativen oder klassischen Methoden recht teuer wƤren. Die verschiedenen Metalle, die im MIM-Rohmaterial eingesetzt werden kƶnnen, werden als Pulvermetallurgie bezeichnet und enthalten die gleichen Legierungsbestandteile, die in den Industriestandards fĆ¼r gewƶhnliche und exotische Metallanwendungen zu finden sind. Die geformte Form wird anschlieƟend konditioniert, wobei das Bindemittel entfernt wird und die Metallpartikel in den gewĆ¼nschten Zustand der Metalllegierung gebracht werden.Metal Injection Molding (MIM) is a metalworking process in which finely powdered metal is mixed with a measured amount of binder to create a ā€œfeedstockā€ that can be processed by plastic processing equipment through a process known as injection molding. With the injection molding process, complex parts can be formed in a single operation and in large quantities. The end products are usually components that are used in various industries and applications. The type of flow of the MIM material is determined by the so-called rheology. With current facilities, processing is limited to products that can be molded into the mold with a typical volume of 100 grams or less per "shot". The rheology makes it possible to distribute this ā€œshotā€ over several cavities, which makes the production of small, complicated products in large numbers cost-effective, which would otherwise be quite expensive with alternative or classic methods. The various metals that can be used in the MIM raw material are known as powder metallurgy and contain the same alloy components found in the industry standards for common and exotic metal applications. The shaped shape is then conditioned, the binder being removed and the metal particles being brought into the desired state of the metal alloy.

Ein ā€žKraftmomentā€œ (oft nur Moment) ist die Tendenz einer Kraft, ein Objekt zu verdrehen oder zu drehen. Ein Moment wird mathematisch als das Produkt aus der Kraft und einem Momentenarm bewertet. Der Momentenarm ist der senkrechte Abstand zwischen dem Punkt oder der Drehachse und der Wirkungslinie der Kraft. Das Moment kann als ein MaƟ fĆ¼r die Tendenz der Kraft angesehen werden, eine Drehung um eine imaginƤre Achse durch einen Punkt zu bewirken.A "moment of force" (often just moment) is the tendency of a force to twist or turn an object. A moment is mathematically evaluated as the product of the force and a moment arm. The moment arm is the vertical distance between the point or the axis of rotation and the line of action of the force. Moment can be viewed as a measure of the tendency of the force to cause rotation about an imaginary axis through a point.

Mit anderen Worten: Ein ā€žKraftmomentā€œ ist die Drehwirkung einer Kraft um einen bestimmten Punkt oder eine bestimmte Achse, gemessen als Produkt aus der Kraft und dem senkrechten Abstand des Punktes von der Wirkungslinie der Kraft. Im Allgemeinen werden Momente im Uhrzeigersinn als ā€žpositiveā€œ und Momente gegen den Uhrzeigersinn als ā€žnegativeā€œ Momente bezeichnet. Wenn ein Objekt im Gleichgewicht ist, ist die Summe der Momente im Uhrzeigersinn um einen Drehpunkt gleich der Summe der Momente im Gegenuhrzeigersinn um denselben Drehpunkt oder dieselbe Achse.In other words: A ā€œmoment of forceā€ is the rotational effect of a force around a certain point or a certain axis, measured as the product of the force and the perpendicular distance of the point from the line of action of the force. In general, clockwise moments are called ā€œpositiveā€ and counterclockwise moments are called ā€œnegativeā€ moments. When an object is in equilibrium, the sum of the clockwise moments about a pivot point is equal to the sum of the counterclockwise moments about the same pivot point or axis.

FĆ¼r die Zwecke dieser Anmeldung sollte der Begriff ā€žKupplungā€œ so ausgelegt werden, dass er Kupplungen oder Bremsen beinhaltet, bei denen eine der Platten mit einem DrehmomentĆ¼bertragungselement eines Getriebes und die andere Platte mit einem anderen DrehmomentĆ¼bertragungselement antreibbar verbunden ist oder in Bezug auf ein GetriebegehƤuse verankert ist und stationƤr gehalten wird. Die Begriffe ā€žVerbindungā€œ, ā€žKupplungā€œ und ā€žBremseā€œ kƶnnen austauschbar verwendet werden.For the purposes of this application, the term "clutch" should be interpreted to include clutches or brakes in which one of the plates is drivably connected to a torque transmitting element of a transmission and the other plate is drivably connected to another torque transmitting element or anchored in relation to a transmission housing and is held stationary. The terms ā€œconnectionā€, ā€œclutchā€ and ā€œbrakeā€ can be used interchangeably.

ZUSAMMENFASSUNG VON AUSFƜHRUNGSBEISPIELENSUMMARY OF EMBODIMENTS

Ein Ziel mindestens einer AusfĆ¼hrungsform der vorliegenden Erfindung ist es, eine freilaufende, reibungsfreie Kupplung und Steuerungsanordnung, eine einrĆ¼ckbare Kupplungsanordnung und ein oder mehrere Verriegelungsteile zur Verwendung in solchen Anordnungen bereitzustellen, wobei mindestens eines das Verriegelungsteile einen Schwerpunkt aufweist, der von einer Schwenkachse des Verriegelungsteils versetzt ist, wodurch das Verriegelungsteil bei hohen Drehzahlen leichter zu bewegen ist.An object of at least one embodiment of the present invention is to provide a free-running, frictionless clutch and control assembly, an engageable clutch assembly and one or more locking parts for use in such assemblies, wherein at least one of the locking parts has a center of gravity which is offset from a pivot axis of the locking part is, whereby the locking part is easier to move at high speeds.

Zur Verwirklichung des obigen Zwecks und weiterer Zwecke mindestens einer AusfĆ¼hrungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verriegelungsteil zur steuerbaren Ɯbertragung von Drehmomenten zwischen ersten und zweiten Kupplungsteilen einer Kupplungsanordnung vorgesehen. Das erste Kupplungsteil weist eine KupplungsflƤche mit einer Tasche auf, die so dimensioniert und geformt ist, dass sie das Verriegelungsteil aufnehmen und nominell halten kann. Das Verriegelungsteil beinhaltet eine erste EndflƤche, die in ein Teil eingreift, eine zweite EndflƤche, die in ein Teil eingreift, und einen lƤnglichen Hauptkƶrperbereich zwischen den EndflƤchen. Der Hauptkƶrperbereich ist so gestaltet, dass er eine Schwenkbewegung des Verriegelungsteils um eine Schwenkachse ermƶglicht. Die EndflƤchen des Verriegelungsteils sind wƤhrend der Schwenkbewegung in Bezug auf die Kupplungsteile zwischen Eingriffs- und Aussereingriffs-Positionen beweglich, wodurch eine einseitige DrehmomentĆ¼bertragung zwischen den Kupplungsteilen erfolgen kann. Ein Schwerpunkt des Verriegelungsteils ist gegenĆ¼ber der Schwenkachse versetzt, so dass bei der Bewegung des Verriegelungsteils aus der Eingriffs-Position ein Momentarm des Schwerpunkts relativ zur Schwenkachse von einem Maximalwert auf im Wesentlichen Null in der Aussereingriffs-Position abnimmt, um das AusrĆ¼cken des Verriegelungsteils zu erleichtern.To achieve the above purpose and other purposes of at least one embodiment of the present invention, a locking part is provided for the controllable transmission of torques between first and second coupling parts of a coupling arrangement. The first coupling part has a coupling surface with a pocket which is dimensioned and shaped so that it the locking member can accommodate and nominally hold. The locking member includes a first end face that engages a part, a second end face that engages a part, and an elongated main body portion between the end faces. The main body area is designed to allow the locking part to pivot about a pivot axis. The end faces of the locking part are movable between engagement and disengagement positions with respect to the coupling parts during the pivoting movement, as a result of which a one-sided torque transmission can take place between the coupling parts. A center of gravity of the locking part is offset with respect to the pivot axis, so that when the locking part is moved out of the engaged position, a moment arm of the center of gravity relative to the pivot axis decreases from a maximum value to essentially zero in the disengaged position in order to facilitate the disengagement of the locking part .

Der Hauptkƶrperbereich kann einen vorstehenden kugelfƶrmigen Bereich aufweisen, um die Schwenkbewegung zu ermƶglichen.The main body portion may have a protruding spherical portion to enable pivoting movement.

Das Verriegelungsteil kann ein radiales Verriegelungsteil sein.The locking part can be a radial locking part.

Die Schwenkachse kann sich im Wesentlichen in der Mitte des kugelfƶrmigen Bereichs befinden.The pivot axis can be located essentially in the middle of the spherical area.

Der Hauptkƶrperbereich kann einen vorstehenden kugelfƶrmigen Bereich aufweisen, der vom Schwerpunkt versetzt ist und in einem Taschenbereich des ersten Kupplungsteils aufgenommen werden kann, um die Schwenkbewegung zu ermƶglichen. Das erste Kupplungsteil kann Ć¼ber den kugelfƶrmigen Bereich schwenkbar mit dem Verriegelungsteil verbunden sein.The main body portion may have a protruding spherical portion which is offset from the center of gravity and which can be received in a pocket portion of the first coupling part to enable the pivoting movement. The first coupling part can be pivotably connected to the locking part via the spherical region.

Bei dem Verriegelungsteil kann es sich um eine Strebe wie eine Kugelpfannenstrebe handeln.The locking part can be a strut such as a ball socket strut.

Zur weiteren Verwirklichung des obigen Zwecks und anderer Zwecke mindestens einer AusfĆ¼hrungsform der vorliegenden Erfindung wird eine kuppelbare Kupplungsanordnung bereitgestellt. Die Anordnung beinhaltet ein erstes und ein zweites Kupplungsteil. Das erste Kupplungsteil hat eine KupplungsflƤche mit einer Tasche, die so bemessen und geformt ist, dass sie ein Verriegelungsteil aufnehmen und nominell halten kann. Das Verriegelungsteil beinhaltet eine erste EndflƤche, die in ein Teil eingreift, eine zweite EndflƤche, die in ein Teil eingreift, und einen lƤnglichen Hauptkƶrperbereich zwischen den EndflƤchen. Der Hauptkƶrperbereich ist so gestaltet, dass er eine Schwenkbewegung des Verriegelungsteils um eine Schwenkachse ermƶglicht. Die EndflƤchen des Verriegelungsteils sind wƤhrend der Schwenkbewegung in Bezug auf die Kupplungsteile zwischen Eingriffs- und Aussereingriffs-Positionen beweglich, wodurch eine einseitige DrehmomentĆ¼bertragung zwischen den Kupplungsteilen erfolgen kann. Ein Schwerpunkt des Verriegelungsteils ist von der Schwenkachse versetzt, so dass bei der Bewegung des Verriegelungsteils aus der Eingriffs-Position ein Bewegungsarm des Schwerpunkts relativ zur Schwenkachse von einem Maximalwert auf im Wesentlichen Null in der Aussereingriffs-Position abnimmt, um das AusrĆ¼cken des Verriegelungsteils zu erleichtern.To further accomplish the above and other purposes of at least one embodiment of the present invention, a detachable clutch assembly is provided. The arrangement includes a first and a second coupling part. The first coupling part has a coupling surface with a pocket that is sized and shaped to receive and nominally hold a locking part. The locking member includes a first end face that engages a part, a second end face that engages a part, and an elongated main body portion between the end faces. The main body area is designed to allow the locking part to pivot about a pivot axis. The end faces of the locking part are movable between engagement and disengagement positions with respect to the coupling parts during the pivoting movement, as a result of which a one-sided torque transmission can take place between the coupling parts. A center of gravity of the locking part is offset from the pivot axis, so that when the locking part is moved out of the engaged position, a movement arm of the center of gravity relative to the pivot axis decreases from a maximum value to essentially zero in the disengaged position in order to facilitate the disengagement of the locking part .

Der Hauptkƶrperbereich kann einen vorstehenden kugelfƶrmigen Bereich aufweisen, um die Schwenkbewegung zu ermƶglichen.The main body portion may have a protruding spherical portion to enable pivoting movement.

Das erste Kupplungsteil kann einen Pfannenbereich aufweisen, um den kugelfƶrmigen Bereich an einer Kugel-Pfannen-ZwischenflƤche aufzunehmen und zu halten und die Schwenkbewegung zu ermƶglichen.The first coupling part can have a socket area in order to receive and hold the spherical area on a ball-socket interface and to enable the pivoting movement.

Das Verriegelungsteil kann eine Strebe sein, wie z. B. eine Kugelpfannenstrebe.The locking part can be a strut, such as. B. a ball socket strut.

In weiterer AusfĆ¼hrung des obigen Zwecks und anderer Zwecke mindestens einer AusfĆ¼hrungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Auflaufkupplungs- und Steuerungsanordnung vorgesehen. Die Anordnung beinhaltet ein erstes und ein zweites Kupplungsteil. Das erste Kupplungsteil hat eine erste FlƤche mit einer Tasche, die so bemessen und geformt ist, dass sie ein Verriegelungsteil aufnehmen und nominell halten kann, und eine zweite FlƤche mit einem Durchgang, der mit der Tasche in Verbindung steht, um eine BetƤtigungskraft auf das Verriegelungsteil zu Ć¼bertragen, um das Verriegelungsteil in der Tasche zu betƤtigen, so dass sich das Verriegelungsteil zwischen einer Eingriffs- und einer Aussereingriffs-Position bewegt. Das Verriegelungsteil beinhaltet eine erste EndflƤche, die in ein Teil eingreift, zweite EndflƤche, die in ein Teil eingreift, und einen lƤnglichen Hauptkƶrperbereich zwischen den EndflƤchen. Der Hauptkƶrperbereich ist so gestaltet, dass er eine Schwenkbewegung des Verriegelungsteils um eine Schwenkachse ermƶglicht. Die EndflƤchen des Verriegelungsteils sind wƤhrend der Schwenkbewegung in Bezug auf die Kupplungsteile zwischen Eingriffs- und Aussereingriffs-Position beweglich, wodurch eine einseitige DrehmomentĆ¼bertragung zwischen den Kupplungsteilen erfolgen kann. Der Schwerpunkt des Verriegelungsteils ist von der Schwenkachse versetzt, so dass bei der Bewegung des Verriegelungsteils aus der Eingriffs-Position der Momentarm des Schwerpunkts relativ zur Schwenkachse von einem Maximalwert auf im Wesentlichen Null in der Aussereingriffs-Position abnimmt, um das Lƶsen des Verriegelungsteils vom zweiten Kupplungsteil zu erleichtern.In further carrying out the above purpose and other purposes of at least one embodiment of the present invention, an overrun clutch and control assembly is provided. The arrangement includes a first and a second coupling part. The first coupling part has a first surface with a pocket sized and shaped to receive and nominally hold a locking part, and a second surface with a passage communicating with the pocket for an actuating force on the locking part to actuate the locking member in the pocket, so that the locking member moves between an engaged and a disengaged position. The locking member includes a first end face that engages a part, second end face that engages a part, and an elongated main body portion between the end faces. The main body area is designed to allow the locking part to pivot about a pivot axis. The end faces of the locking part can be moved between the engaged and disengaged positions during the pivoting movement with respect to the coupling parts, as a result of which a one-sided torque transmission can take place between the coupling parts. The center of gravity of the locking part is offset from the pivot axis, so that when the locking part is moved out of the engagement position, the moment arm of the center of gravity relative to the pivot axis decreases from a maximum value to essentially zero in the disengaged position in order to release the locking part from the second Coupling part to facilitate.

Der Hauptkƶrperbereich kann einen vorstehenden kugelfƶrmigen Bereich aufweisen, um die Schwenkbewegung zu ermƶglichen.The main body portion may have a protruding spherical portion to enable pivoting movement.

Die Anordnung kann ferner einen linearen Aktuator beinhalten, der in dem Durchgang aufgenommen ist, um die BetƤtigungskraft bereitzustellen.The arrangement may further include a linear actuator received in the passage to provide the actuation force.

Der lineare Aktuator kann einen massiven StĆ¶ĆŸel beinhalten, der sich zwischen einer ersten und einer zweiten Axialposition bewegt, um den Betriebsmodus der Anordnung zu steuern. Das Verriegelungsteil kann durch einen Vorspannungsteil so vorgespannt sein, dass es sich von der Eingriffs-Position zur Aussereingriffs-Position bewegt.The linear actuator may include a solid plunger that moves between first and second axial positions to control the mode of operation of the assembly. The locking part can be biased by a biasing part so that it moves from the engaged position to the disengaged position.

Das Vorspannelement kann eine RĆ¼ckstellfeder beinhalten, um eine Federkraft auf das Verriegelungsteil auszuĆ¼ben, die der BetƤtigungskraft und der Reibungskraft an der ZwischenflƤche zwischen Kugel und Pfanne entgegenwirkt.The biasing element can include a return spring in order to exert a spring force on the locking part which counteracts the actuating force and the frictional force at the interface between the ball and socket.

WƤhrend oben beispielhafte AusfĆ¼hrungsformen beschrieben werden, ist es nicht beabsichtigt, dass diese AusfĆ¼hrungsformen alle mƶglichen Formen der Erfindung beschreiben. Vielmehr sind die in der Beschreibung verwendeten Wƶrter eher beschreibend als einschrƤnkend, und es versteht sich, dass verschiedene Ƅnderungen vorgenommen werden kƶnnen, ohne vom Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen. DarĆ¼ber hinaus kƶnnen die Merkmale der verschiedenen AusfĆ¼hrungsformen kombiniert werden, um weitere AusfĆ¼hrungsformen der Erfindung zu bilden.While exemplary embodiments are described above, it is not intended that these embodiments describe all possible forms of the invention. Rather, the words used in the specification are intended to be rather descriptive than restrictive, and it is to be understood that various changes can be made without departing from the spirit and scope of the invention. In addition, the features of the various embodiments can be combined to form further embodiments of the invention.

FigurenlisteFigure list

  • 1 ist eine schematische, teilweise weggebrochene Ansicht einer freilaufenden, reibungsfreien, radialen Kupplung und Steuerungsanordnung zur Kopplung von Drehmomenten zwischen einem ersten und einem zweiten Zahnrad und einer Abtriebswelle; 1 Fig. 3 is a schematic, partially broken away view of an overrunning, frictionless, radial clutch and control assembly for coupling torque between first and second gears and an output shaft;
  • 2 ist eine vergrĆ¶ĆŸerte Ansicht der Ansicht von 1, um Details der Kupplung und der Steuerungsanordnung zu zeigen; 2 FIG. 13 is an enlarged view of FIG 1 to show details of the clutch and control assembly;
  • 3 ist eine schematische Endansicht, die federbelastete Verriegelungsteile oder Klauen in verschiedenen Schwenkpositionen einschlieƟlich Kupplungs- und Auskupplungspositionen zeigt, wie sie durch NockenoberflƤchen von Nocken betƤtigt werden; 3 Fig. 3 is a schematic end view showing spring loaded latches or pawls in various pivotal positions including clutch and disconnect positions as actuated by cam surfaces of cams;
  • 4 ist eine schematische Endansicht einer zweiten AusfĆ¼hrungsform mit Verriegelungsteilen oder Klauen in verschiedenen Schwenkpositionen einschlieƟlich Kupplungs- und Auskupplungspositionen, die durch NockenoberflƤchen von Nocken betƤtigt werden; 4th Figure 3 is a schematic end view of a second embodiment with locking members or pawls in various pivoting positions including clutch and disengagement positions actuated by cam surfaces of cams;
  • 5 ist eine vergrĆ¶ĆŸerte, teilweise weggebrochene Seitenansicht eines der Verriegelungsteile oder Nocken von 4 in seiner Einkupplungsposition, wie sie durch eine NockenoberflƤche einer Nocke betƤtigt wird; 5 FIG. 13 is an enlarged side elevational view, partially broken away, of one of the locking members or cams of FIG 4th in its engagement position as actuated by a cam surface of a cam;
  • 6 ist eine vergrĆ¶ĆŸerte, teilweise weggebrochene Seitenansicht einer anderen AusfĆ¼hrungsform eines der Verriegelungsteile oder Nocken in seiner Auskupplungsposition; 6th Figure 3 is an enlarged, partially broken away side view of another embodiment of one of the locking members or cams in its disengaged position;
  • 7 ist eine Ansicht Ƥhnlich der Ansicht von 6, jedoch mit dem Verriegelungsteil in seiner Einkupplungsposition, wie es durch eine NockenoberflƤche von Nocken betƤtigt wird; 7th FIG. 13 is a view similar to that of FIG 6th but with the locking member in its engaging position as actuated by a cam surface of cams;
  • 8 ist eine Ansicht, Ƥhnlich den Ansichten der 5 und 7, die eine RĆ¼ckholfeder und Reibungs- und RĆ¼ckholfedermomente zeigt, die auf die Wippstrebe wirken; 8th FIG. 13 is a view similar to the views of FIG 5 and 7th which shows a return spring and frictional and return spring moments acting on the seesaw strut;
  • 9 ist eine vergrĆ¶ĆŸerte, teilweise weggebrochene Seitenansicht einer anderen AusfĆ¼hrungsform eines das Verriegelungsteile in seiner Einkupplungsposition mit durchgezogenen Linien und in seiner Auskupplungsposition mit gestrichelten Linien; 9 Fig. 3 is an enlarged, partially broken away side view of another embodiment of the locking member in its engaged position in solid lines and in its disengaged position in dashed lines;
  • 10 ist eine teilweise weggebrochene Seitenansicht, die das Feder- StĆ¶ĆŸel-BetƤtigungssystem der 1 und 2 und zur Verwendung mit dem Verriegelungsteil der 8 zeigt, und 10 FIG. 13 is a side elevational view, partially broken away, showing the spring-plunger actuation system of FIG 1 and 2 and for use with the locking part of FIG 8th shows, and
  • 11 ist eine Ansicht, Ƥhnlich der Ansicht von 10, eines StĆ¶ĆŸel-BetƤtigungssystems zur Verwendung mit dem Verriegelungsteil von 9. 11 FIG. 13 is a view similar to that of FIG 10 , a plunger actuation system for use with the locking member of FIG 9 .

BESCHREIBUNG VON AUSFƜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF EMBODIMENTS

Nachfolgend werden hier detaillierte AusfĆ¼hrungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben; es ist jedoch davon auszugehen, dass die beschriebenen AusfĆ¼hrungsformen lediglich beispielhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind, die in verschiedenen und alternativen Formen ausgefĆ¼hrt werden kƶnnen. Die Abbidungen sind nicht notwendigerweise maƟstabsgetreu; einige Merkmale kƶnnen Ć¼bertrieben dargestellt oder verkleinert sein, um Details bestimmter Komponenten zu zeigen. Daher sind spezifische strukturelle und funktionelle Details, die hier beschrieben werden, nicht als einschrƤnkend zu verstehen, sondern lediglich als reprƤsentative Grundlage, um dem Fachmann zu zeigen, wie er die vorliegende Erfindung auf verschiedene Weise umsetzen kann.The following describes detailed embodiments of the present invention; however, it is to be assumed that the described embodiments are merely exemplary configurations of the invention, which can be implemented in various and alternative forms. The illustrations are not necessarily to scale; some features may be exaggerated or scaled down to show details of certain components. Therefore, the specific structural and functional details described herein are not to be understood as limiting, but merely as a representative basis to show those skilled in the art how to put the present invention into effect in various ways.

Eine freilaufende, reibungsfreie, radiale Kupplungs- und Steuerungsanordnung gemƤƟ mindestens einer AusfĆ¼hrungsform der vorliegenden Erfindung ist in den 1 und 2 allgemein mit 10 bezeichnet. Die Anordnung 10 beinhaltet vorzugsweise eine oder mehrere radiale, klauenartige Kupplungsanordnungen mit Lagerungen.A free running, frictionless, radial clutch and control assembly according to at least one embodiment of the present invention is shown in FIGS 1 and 2 generally designated 10. The order 10 contains preferably one or more radial, claw-like clutch arrangements with bearings.

Die Anordnung 10 beinhaltet ein erstes Paar von Kupplungsteilen 12 und 13. Das Teil 12 ist eine Taschenplatte und das Teil 13 beinhaltet eine Aussparungsplatte, in die ein erstes Zahnrad 11 aus Metallpulver integriert ist, das auf einer Welle 14 drehbar gelagert werden kann. Die Taschenplatte hat Taschen 16 und die Aussparungsplatte hat Aussparungen 17. Die Teile 12 und 13 sind relativ zueinander um eine gemeinsame Drehachse 15 einer Abtriebswelle 19 drehbar gelagert. Das Teil 13 ist durch ein Lager 21 drehbar auf der Welle 19 gelagert. Das Kupplungsteil 12 ist Ć¼ber Keilnuten 25 drehfest mit der Abtriebswelle 19 verbunden.The order 10 includes a first pair of coupling parts 12th and 13th . The part 12th is a pocket plate and the part 13th contains a recess plate into which a first gear wheel 11 made of metal powder that is integrated on a shaft 14th can be rotatably mounted. The pocket plate has pockets 16 and the recess plate has recesses 17th . The parts 12th and 13th are relative to each other around a common axis of rotation 15th an output shaft 19th rotatably mounted. The part 13th is through a warehouse 21 rotatable on the shaft 19th stored. The coupling part 12th is about keyways 25th non-rotatably with the output shaft 19th tied together.

Erste Verriegelungsteile oder Klauen 23 schwimmen frei in ihren Taschen 16 und koppeln das erste Paar von Teilen 12 und 13 selektiv mechanisch zusammen, wenn sie in Aussparungen 17 eingreifen, um eine relative Drehung des ersten Paares von Teilen 12 und 13 in Bezug zueinander in mindestens einer Richtung um die Achse 15 zu verhindern.First locking parts or claws 23 swim freely in their pockets 16 and couple the first pair of parts 12th and 13th selectively mechanically together when in recesses 17th engage to relative rotation of the first pair of parts 12th and 13th with respect to each other in at least one direction around the axis 15th to prevent.

Die Anordnung 10 beinhaltet auch ein zweites Paar Kupplungsteile 32 und 33, die zur Drehung relativ zueinander um die gemeinsame Drehachse 15 gelagert sind, und zweite Verriegelungsteile oder Klauen 43, die frei in ihren Taschen 36 schwimmen, um das zweite Paar Teile 32 und 33 selektiv mechanisch miteinander zu koppeln, um eine relative Drehung des zweiten Paars Teile 32 und 33 zueinander in mindestens einer Richtung um die Achse 15 zu verhindern. Ein zweites Zahnrad 31 aus Metallpulver ist einstĆ¼ckig mit dem Teil 33 ausgebildet und drehbar auf der Welle 14 angebracht. Das Teil 33 ist Ć¼ber Lager 41 drehbar auf der Welle 19 gelagert. Das Kupplungsteil 32 ist Ć¼ber Keilnuten 45 drehfest mit der Abtriebswelle 19 verbunden.The order 10 also includes a second pair of coupling parts 32 and 33 designed to rotate relative to each other around the common axis of rotation 15th are stored, and second locking parts or claws 43 that are free in their pockets 36 swim to the second pair of parts 32 and 33 selectively mechanically couple together for relative rotation of the second pair of parts 32 and 33 to each other in at least one direction around the axis 15th to prevent. A second gear 31 made of metal powder is integral with the part 33 designed and rotatable on the shaft 14th appropriate. The part 33 is about stock 41 rotatable on the shaft 19th stored. The coupling part 32 is about keyways 45 non-rotatably with the output shaft 19th tied together.

Die inneren plattenfƶrmigen Teile 12 und 32 haben ƤuƟere UmfangsflƤchen 18 bzw. 38 (2). Die ƤuƟeren plattenfƶrmigen Teile 13 und 33 haben innere UmfangsflƤchen 20 und 40, die an die ƤuƟeren UmfangsflƤchen 18 bzw. 38 radial innen und radial auƟen angrenzen (2). Jedes der Teile 12 und 32 beinhaltet die Taschen 16 bzw. 36, die um die Achse 15 herum winklig beabstandet sind. Jede der Taschen 16 und 36 hat ein geschlossenes Ende 22 bzw. 42 und ein offenes Ende, das dem geschlossenen Ende 22 oder 42 axial gegenĆ¼berliegt (2).The inner plate-shaped parts 12th and 32 have outer peripheral surfaces 18th respectively. 38 ( 2 ). The outer plate-shaped parts 13th and 33 have inner peripheral surfaces 20th and 40 attached to the outer peripheral surfaces 18th respectively. 38 adjoin radially inside and radially outside ( 2 ). Each of the parts 12th and 32 includes the bags 16 respectively. 36 around the axis 15th are angularly spaced around. Each of the pockets 16 and 36 has a closed end 22nd respectively. 42 and one open end that is the closed end 22nd or 42 axially opposite ( 2 ).

Jede der Klauen 23 und 43 befindet sich in ihrer jeweiligen Tasche 16 oder 36 und ist so gelagert, dass sie zur inneren UmfangsflƤche 20 oder 40 ihres Teils 13 oder 33 schwenken kann. Die Klauen 23 und 43 werden in ihren jeweiligen Taschen 16 und 36 durch plattenartige HĆ¼lsen oder Halterungen 27 und 47 gehalten, die an ihrem jeweiligen Teil 12 oder 32 Ć¼ber Sperr- oder Sprengringe 28 und 48 befestigt sind. Die Halterungen 27 und 47 decken die offenen Enden der Taschen 16 bzw. 36 teilweise ab.Each of the claws 23 and 43 is in their respective pocket 16 or 36 and is supported so that it faces the inner peripheral surface 20th or 40 their part 13th or 33 can pivot. The claws 23 and 43 will be in their respective pockets 16 and 36 by plate-like sleeves or brackets 27 and 47 kept that on their respective part 12th or 32 via locking or snap rings 28 and 48 are attached. The mounts 27 and 47 cover the open ends of the bags 16 respectively. 36 partially off.

Die inneren und ƤuƟeren UmfangsflƤchen 20 bzw. 18 definieren eine erste radiale LagerzwischenflƤche, die an das geschlossene Ende 22 jeder der Taschen 16 angrenzt. Der Halter 27 hat eine LagerflƤche 29, die eine LagerzwischenflƤche neben dem offenen Ende jeder der Taschen 16 bildet.The inner and outer peripheral surfaces 20th respectively. 18th define a first radial bearing interface attached to the closed end 22nd each of the bags 16 adjoins. The holder 27 has a storage area 29 having a bearing interface adjacent to the open end of each of the pockets 16 forms.

Die inneren und ƤuƟeren UmfangsflƤchen 40 bzw. 38 bilden eine zweite radiale LagerflƤche neben dem geschlossenen Ende 42 jeder der Taschen 36. Der Halter 47 hat eine LagerflƤche 49, die eine LagerzwischenflƤche neben dem offenen Ende jeder der Taschen 36 definiert.The inner and outer peripheral surfaces 40 respectively. 38 form a second radial bearing surface adjacent the closed end 42 each of the bags 36 . The holder 47 has a storage area 49 having a bearing interface adjacent to the open end of each of the pockets 36 Are defined.

Wie in 3 am besten zu sehen ist, beinhaltet die Anordnung 10 mehrere SƤtze von Aktuatoren, die allgemein mit 51 bezeichnet sind, einschlieƟlich Vorspannungsteilen, wie beispielsweise Federn 50. Jeder Aktuator 51 beinhaltet einen Gleitstift 52 mit einem Kopf 53, der in einer Ɩffnung aufgenommen wird, die in der unteren FlƤche eines Endbereichs 54 seiner jeweiligen Klaue 23 ausgebildet ist. Ein gegenĆ¼berliegender Endbereich 55 jeder Klaue 23 ist so gestaltet, dass er in die Aussparungen 17 eingreift. Jedes der vorspannenden Teile 50 drĆ¼ckt seinen jeweiligen Stift 52, um seine jeweilige Klaue 23 in Richtung der UmfangsflƤche 20 des Teils 13 zu bewegen.As in 3 is best seen, includes the arrangement 10 several sets of actuators, indicated generally at 51, including biasing members such as springs 50 . Any actuator 51 includes a slide pin 52 with a head 53 which is received in an opening formed in the lower surface of an end portion 54 its respective claw 23 is trained. An opposite end area 55 every claw 23 is designed so that it fits into the recesses 17th intervenes. Each of the prestressing parts 50 presses its respective pin 52 to its respective claw 23 in the direction of the peripheral surface 20th of the part 13th to move.

Wie in den 1 und 2 gezeigt, beinhaltet die Anordnung 10 auch einen linearen Schrittmotor mit drei Stellungen, der allgemein mit 144 bezeichnet ist. Der Schrittmotor 144 wird typischerweise von einer Steuerung gesteuert und beinhaltet die Statorstruktur oder Unter-Anordnung 135 mit mindestens einer Spule 166 (drei sind dargestellt), um ein geschaltetes elektromagnetisches Magnetfeld und einen magnetischen Fluss zu erzeugen, wenn die mindestens eine Spule 166 erregt ist.As in the 1 and 2 shown includes the arrangement 10 also a three position linear stepper motor that is commonly used with 144 is designated. The stepper motor 144 is typically controlled by a controller and includes the stator structure or sub-assembly 135 with at least one coil 166 (three are shown) to generate a switched electromagnetic magnetic field and magnetic flux when the at least one coil 166 is excited.

Der Schrittmotor 144 beinhaltet ferner eine magnetisch verriegelnde Ɯbertragerstruktur oder Aktuator-Unter-Anordnung, die allgemein mit 170 bezeichnet ist, und mindestens eine bidirektional bewegliche Verbindungsstruktur, wie eine federbelastete Stange oder Welle, die allgemein mit 172 bezeichnet ist. Jede Stange 172 beinhaltet ein Paar voneinander beabstandeter, trichterfƶrmiger (konischer) Nocken 174 und 176, von denen jeder eine KonturflƤche 175 bzw. 177 aufweist, um die ersten und zweiten Verriegelungsteile 23 bzw. 43 auf ihren jeweiligen KonturflƤchen 175 und 177 gleiten zu lassen, um eine Schwenkbewegung des Verriegelungsteils mit kleinem Hub zwischen Kupplungs- und Auskupplungspositionen zu bewirken, wie allgemein in 3 dargestellt. The stepper motor 144 further includes a magnetically locking transmitter structure or actuator sub-assembly, generally with 170 and at least one bi-directionally movable connecting structure, such as a spring-loaded rod or shaft, generally with 172 is designated. Every pole 172 includes a pair of spaced apart, funnel-shaped (conical) cams 174 and 176 each of which has a contour surface 175 respectively. 177 has to the first and second locking parts 23 respectively. 43 on their respective contour surfaces 175 and 177 to cause a pivoting movement of the locking member with a small stroke between coupling and disengaging positions, as generally in FIG 3 shown.

Die Aktuator Unter-Anordnung 170 beinhaltet ferner einen magnetischen Aktuator, allgemein mit 171 bezeichnet, der mit jeder Stange 172 gekoppelt und fĆ¼r eine kontrollierte Hin- und Herbewegung angebracht ist, entlang der Drehachse 15 relativ zu den ersten und zweiten Paaren von Kupplungsteilen 12 und 13 bzw. 32 und 33 zwischen einer ersten ausgefahrenen Position, die einem ersten Modus des ersten Paares von Kupplungsteilen 12 und 13 entspricht, und einer zweiten ausgefahrenen Position, die einem zweiten Modus des zweiten Paares von Kupplungsteilen 32 und 33 entspricht. Die Nocke 174 betƤtigt das erste Verriegelungsteil 23 in seiner ausgefahrenen Stellung so, dass das erste Verriegelungsteil 23 das erste Paar Kupplungsteile 12 und 13 zur Drehung miteinander in mindestens einer Richtung um die Drehachse 15 koppelt.The actuator sub-assembly 170 also includes a magnetic actuator, generally with 171 denotes the one with each pole 172 coupled and mounted for controlled reciprocating movement along the axis of rotation 15th relative to the first and second pairs of coupling parts 12th and 13th respectively. 32 and 33 between a first extended position corresponding to a first mode of the first pair of coupling parts 12th and 13th and a second extended position corresponding to a second mode of the second pair of coupling parts 32 and 33 is equivalent to. The cam 174 actuates the first locking part 23 in its extended position so that the first locking part 23 the first pair of coupling parts 12th and 13th for rotation with one another in at least one direction about the axis of rotation 15th couples.

Der Nocken 176 betƤtigt das zweite Verriegelungsteil 43, um das zweite Paar Kupplungsteile 32 und 33 zur Drehung miteinander in mindestens einer Richtung um die Drehachse 15 zu koppeln. Der magnetische Aktuator 171 vervollstƤndigt einen Pfad des magnetischen Flusses, um in der ersten und zweiten ausgefahrenen Position eine magnetische Verriegelung zu bewirken. Eine durch den magnetischen Fluss verursachte Steuerkraft wird angewandt, um den magnetischen Aktuator 171 zwischen der ersten und der zweiten ausgefahrenen Position entlang der Drehachse 15 linear zu bewegen.The cam 176 actuates the second locking part 43 to get the second pair of coupling parts 32 and 33 for rotation with one another in at least one direction about the axis of rotation 15th to pair. The magnetic actuator 171 completes a magnetic flux path to effect a magnetic lock in the first and second extended positions. A control force caused by the magnetic flux is applied to the magnetic actuator 171 between the first and second extended positions along the axis of rotation 15th to move linearly.

Der magnetische Aktuator 171 beinhaltet vorzugsweise eine Permanentmagnetquelle 178, die zwischen einem Paar von ringfƶrmigen Feldumlenkungsringen 179 angeordnet ist. Die Magnetquelle 178 ist vorzugsweise ein ringfƶrmiger Seltenerdmagnet, der axial magnetisiert ist.The magnetic actuator 171 preferably includes a permanent magnet source 178 between a pair of annular field deflection rings 179 is arranged. The magnetic source 178 is preferably an annular rare earth magnet that is axially magnetized.

Mit anderen Worten steuern die elektromechanische Vorrichtung oder der Motor 144 den Betriebsmodus eines Paares von Kupplungsvorrichtungen, von denen jede Antriebs- und angetriebene Teile aufweist, die zur Drehung relativ zueinander um die gemeinsame Drehachse 15 der Abtriebswelle 19 gelagert sind. Bei jedem angetriebenen Teil kann es sich um die Taschenplatte 12 oder 32 und bei dem Antriebsteil um die Aussparungsplatte 13 oder 33 handeln. Jede Kupplungsvorrichtung oder -anordnung kann zwei oder mehr Kipphebel oder Klauen 23 oder 43 beinhalten, um die Teile jeder Kupplungsanordnung selektiv mechanisch miteinander zu koppeln und den Betriebsmodus jeder Kupplungsanordnung zu Ƥndern. Vorzugsweise sind die Kipphebel oder Klauen 23 und 43 in AbstƤnden um die Achse 15 angeordnet (s. 3).In other words, it controls the electromechanical device or the motor 144 the mode of operation of a pair of coupling devices, each of which has drive and driven parts adapted to rotate relative to one another about the common axis of rotation 15th the output shaft 19th are stored. Any driven part can be the pocket plate 12th or 32 and in the case of the drive part around the recess plate 13th or 33 Act. Each coupling device or arrangement can have two or more rocker arms or pawls 23 or 43 to selectively mechanically couple the parts of each clutch assembly together and change the mode of operation of each clutch assembly. Preferably the rocker arms or claws 23 and 43 at intervals around the axis 15th arranged (s. 3 ).

Die Aktuator Unter-Anordnung 170 ist so konfiguriert oder angepasst, dass sie mit den Teilen oder Platten der beiden Kupplungsvorrichtungen gekoppelt ist, um sich mit ihnen zu drehen. Die Unter-Anordnung 170 ist auf der Ausgangswelle 19 zur Drehung relativ zu den Spulen 166 um die Drehachse 15 gelagert. Die Unter-Anordnung 170 beinhaltet typischerweise zwei oder mehr bidirektional bewegliche Stangen oder Wellen 172. Jeder Schaftbereich 180 oder 182 der trichterfƶrmigen Nocken 174 bzw. 176 ist so ausgelegt, dass er wƤhrend der selektiven Schwenkbewegung des Verriegelungsteils mit geringem Hub in einer Ɩffnung 184 oder 186 in seinem jeweiligen Kupplungsteil gleitet. Eine Buchse 188 oder 190 kann die Schaftbereiche 180 bzw. 182 in den Ɩffnungen 184 und 186 gleitend abstĆ¼tzen.The actuator sub-assembly 170 is configured or adapted to be coupled to the parts or plates of the two coupling devices to rotate with them. The sub-arrangement 170 is on the output shaft 19th for rotation relative to the coils 166 around the axis of rotation 15th stored. The sub-arrangement 170 typically includes two or more bi-directional rods or shafts 172 . Any shaft area 180 or 182 the funnel-shaped cam 174 respectively. 176 is designed so that it during the selective pivoting movement of the locking part with a small stroke in an opening 184 or 186 slides in its respective coupling part. One socket 188 or 190 can the shaft areas 180 respectively. 182 in the openings 184 and 186 support gliding.

Der Aktuator 171 ist mit den StƤben 172 fĆ¼r eine selektive bidirektionale Verschiebebewegung entlang der Drehachse 15 zwischen einer ersten Position des Aktuators 171, die einem Modus (z.B. 1. Zahnrad) der ersten Kupplungsvorrichtung (Platte 12 und Platte 13) entspricht, und einer zweiten Position des Aktuators 171, die einem Modus (z.B. 2. Zahnrad) der Kupplungsvorrichtung (Platte 32 und Platte 33) entspricht, betriebsmƤƟig verbunden. Zwei oder mehr Stangen 172 kƶnnen, wie in 3 dargestellt, voneinander beabstandet sein. Die verschiedenen Modi kƶnnen gesperrte und ungesperrte (d.h. freilaufende) Modi sein und kƶnnen in einer oder beiden Richtungen der Drehbewegung um die Achse 15 sperren.The actuator 171 is with the bars 172 for a selective bidirectional shifting movement along the axis of rotation 15th between a first position of the actuator 171 that corresponds to a mode (e.g. 1st gear) of the first coupling device (plate 12th and plate 13th ) and a second position of the actuator 171 corresponding to a mode (e.g. 2nd gear) of the coupling device (plate 32 and plate 33 ) corresponds, operationally connected. Two or more poles 172 can, as in 3 shown, be spaced from each other. The various modes can be locked and unlocked (ie, free running) modes and can be in either or both directions of rotation about the axis 15th lock.

Eine erste magnetische Steuerkraft wird an den Aktuator 171 angelegt, wenn die mindestens eine Spule 166 erregt wird, um den Aktuator 171 zu veranlassen, sich zwischen seiner ersten, zweiten und neutralen Position entlang der Achse 15 zu bewegen.A first magnetic control force is applied to the actuator 171 applied when the at least one coil 166 is energized to the actuator 171 to cause itself between its first, second and neutral positions along the axis 15th to move.

Der Aktuator 171 beinhaltet ein Paar von beabstandeten Vorspannfederteilen 192 und 194 fĆ¼r jede Stange 172, um entsprechende VorspannkrƤfte auf eine I-fƶrmige Nabe oder StĆ¼tze 196 in entgegengesetzten Richtungen entlang der Achse 15 auszuĆ¼ben, wenn sich die Nabe 196 zwischen ihrer ersten, zweiten und dritten Position entlang der Achse 15 bewegt. Die Nabe 196 hat Lƶcher 197 zur gleitenden Aufnahme und AbstĆ¼tzung der Verbindungsstangen oder Wellen 172. Wenn sich der TrƤger 196 bewegt, schiebt/zieht er seine jeweiligen Federn 192 und 194 zwischen gegenĆ¼berliegenden FlƤchen 195 des TrƤgers 196 und zylindrischen Bereichen 193 der trichterfƶrmigen Nocken 174 und 176.The actuator 171 includes a pair of spaced apart bias spring members 192 and 194 for each rod 172 to apply appropriate preload forces on an I-shaped hub or support 196 in opposite directions along the axis 15th exercise when the hub 196 between their first, second and third positions along the axis 15th emotional. The hub 196 has holes 197 for the sliding reception and support of the connecting rods or shafts 172 . When the carrier 196 moves, he pushes / pulls his respective springs 192 and 194 between opposing faces 195 of the wearer 196 and cylindrical areas 193 the funnel-shaped cam 174 and 176 .

Die Nabe 196 dreht sich mit der Welle 19 um die Drehachse 15. Die Nabe 196 stĆ¼tzt die miteinander verbundenen Wellenbereiche 199 der Wellen 172 bei entsprechender Verschiebebewegung entlang der Drehachse 15 Ć¼ber in den Bohrungen 197 angebrachte Buchsen 198 gleitend ab.The hub 196 rotates with the shaft 19th around the axis of rotation 15th . The hub 196 supports the interconnected wave ranges 199 of the waves 172 with a corresponding shifting movement along the axis of rotation 15th over in the holes 197 attached sockets 198 sliding off.

Das Teil 12 kann beabstandete AnschlƤge beinhalten, um die ausgefahrenen Positionen des Aktuators 171 zu definieren.The part 12th may include spaced stops to indicate the extended positions of the actuator 171 define.

Der Aktuator 171 beinhaltet vorzugsweise auch einen Satz von beabstandeten FĆ¼hrungsstiften (nicht dargestellt), die zwischen der InnenflƤche des Teils 12 und der AuƟenflƤche der Nabe 196 angeordnet sind und sich entlang der Drehachse 15 erstrecken. Die InnenflƤche und die AuƟenflƤche kƶnnen V-fƶrmige Nuten oder Aussparungen (nicht dargestellt) aufweisen, die darin ausgebildet sind, um die FĆ¼hrungsstifte zu halten. Die Nabe 196 gleitet auf den FĆ¼hrungsstiften wƤhrend der Verschiebebewegung der Nabe 196 entlang der Drehachse 15. Die FĆ¼hrungsstifte fĆ¼hren die Nabe 196 auf dem Teil 12. Die Nabe 196 kann auch Ɩl auf die FĆ¼hrungsstifte verteilen.The actuator 171 also preferably includes a set of spaced guide pins (not shown) interposed between the inner surface of the part 12th and the outer surface of the hub 196 are arranged and along the axis of rotation 15th extend. The inner surface and the outer surface may have V-shaped grooves or recesses (not shown) formed therein to hold the guide pins. The hub 196 slides on the guide pins during the displacement movement of the hub 196 along the axis of rotation 15th . The guide pins guide the hub 196 on the part 12th . The hub 196 can also spread oil on the guide pins.

Die Stator-Unteranordnung 135 beinhaltet ein ferromagnetisches GehƤuse 167 mit beabstandeten Fingern 168 und den elektromagnetisch induktiven Spulen 166, die zwischen benachbarten Fingern 168 untergebracht sind.The stator subassembly 135 includes a ferromagnetic housing 167 with fingers spaced 168 and the electromagnetic inductive coils 166 that between adjacent fingers 168 are housed.

Der Aktuator 171 ist ein ringfƶrmiges Teil mit einem magnetischen Ring 178, der zwischen einem Paar ferromagnetischer StĆ¼tzringe 179 liegt. Die magnetischen SteuerkrƤfte bringen die Finger 168 und ihre entsprechenden StĆ¼tzringe 179 bei Erregung der Spule magnetisch in eine Linie. Diese KrƤfte verriegeln den Aktuator 171 in den beiden ā€žEINā€œ- oder ausgefahrenen Positionen und der ā€žAUSā€œ- oder neutralen Position. Die Ringe 179 werden von der Stator-Unter-Anordnung 135 beaufschlagt, um den Aktuator 171 zu bewegen.The actuator 171 is an annular part with a magnetic ring 178 between a pair of ferromagnetic back-up rings 179 lies. The magnetic control forces bring the fingers 168 and their corresponding backup rings 179 magnetically in a line when the coil is excited. These forces lock the actuator 171 in the two "ON" or extended positions and the "OFF" or neutral position. The Rings 179 are from the stator sub-assembly 135 applied to the actuator 171 to move.

Axialverschiebungs-Rastkraft im Permanentmagnet (PM)-Linearmotor (entnommen aus US 9,435,387)Axial shift locking force in the permanent magnet (PM) linear motor (taken from US 9,435,387)

Es soll nun das Magnetfeldlinien-Diagramm betrachtet werden, das auch als Magnetflusslinien-Diagramm bezeichnet wird und in der Querschnittsansicht der betreffenden Linearmotorstruktur in 13 der US 2015/0 014 116 dargestellt ist. Dies ist eine kreisfƶrmig symmetrische Maschinenstruktur, wobei die axiale Bewegungsrichtung des Ɯbertragers in der x-Richtung und die radiale Richtung in der y-Richtung dargestellt sind. Der Querschnitt des Stators 24, 28 ist eine Struktur mit drei EisenzƤhnen 72 und zwei Schlitzen/Spulen 26, wobei die Schlitzƶffnungen Ć¼ber einen radialen Luftspalt dem beweglichen Element oder Ɯbertrager zugewandt sind. Die Ɯbertragerstruktur beinhaltet einen einzelnen, axial magnetisierten PM-Ring 78 aus seltenen Erden, der zwischen zwei Eisenfeldumlenkungsringen 80 liegt. Die GrĆ¶ĆŸe der verschiedenen Komponenten lƤsst sich anhand der in Metern angegebenen Skalierung auf der x- und y-Achse abschƤtzen. Die magnetischen Feldlinien wurden mit einem handelsĆ¼blichen Softwarepaket fĆ¼r die magnetische Finite-Elemente-Analyse (MFEA) bestimmt. Die in FIG.. 13 dargestellte Lƶsung gilt fĆ¼r den Fall, dass kein Spulenstrom in den Statorwicklungen flieƟt und die Ɯbertrager-Axialposition etwas rechts von der ā€žneutralenā€œ oder mittleren Position liegt. Die magnetischen Feldlinien, die allein auf den Ɯbertrager-Magnetring 78 zurĆ¼ckzufĆ¼hren sind, ā€žflieƟenā€œ in geschlossenen Bahnen, wobei die Mehrzahl der Linien in einem Stator-Eisen-Luftspalt-Ɯbertrager-Eisen/Magnet-Kreislauf flieƟt.Let us now consider the magnetic field line diagram, which is also referred to as the magnetic flux line diagram and is shown in the cross-sectional view of the linear motor structure in question in FIG 13th the US 2015/0 014 116 is shown. This is a circularly symmetrical machine structure, the axial direction of movement of the transducer being shown in the x-direction and the radial direction being shown in the y-direction. The cross section of the stator 24 , 28 is a structure with three iron teeth 72 and two slots / coils 26th , wherein the slot openings face the movable element or transmitter via a radial air gap. The transmitter structure includes a single, axially magnetized PM ring 78 made of rare earths, the one between two iron field deflection rings 80 lies. The size of the various components can be estimated using the scaling specified in meters on the x and y axes. The magnetic field lines were determined with a commercially available software package for magnetic finite element analysis (MFEA). The solution shown in FIG. 13 applies in the event that no coil current flows in the stator windings and the transformer axial position is somewhat to the right of the ā€œneutralā€ or middle position. The magnetic field lines that act solely on the transformer magnetic ring 78 ā€œflowā€ in closed paths, with the majority of the lines flowing in a stator-iron-air-gap-transformer-iron / magnet circuit.

Im Allgemeinen sind die Kraftlinien auf Pfade mit einem GroƟteil des Eisengehalts beschrƤnkt, da sich das Feld im Eisenmaterial leicht aufbauen lƤsst. Betrachtet man die Feldlinien, die den Luftspalt zwischen dem Stator und dem Ɯbertrager durchqueren, so folgt ein GroƟteil von ihnen einem Weg, der von den Eisenumlenkungsringen des Ɯbertragers nach oben und rechts zu den Eisenzahnteilen im Stator fĆ¼hrt. Stellt man sich die Feldlinien als gespannte GummibƤnder vor, so wĆ¼rde man eine Nettokraft erwarten, die den gesamten Ɯbertrager nach rechts zieht. Die tatsƤchliche Scherkraftdichte oder x-gerichtete Scherspannung, die wiederum aus der MFEA-Analyse ermittelt wurde, an der axial gerichteten Mittellinie des Luftspalts fĆ¼r diesen Fall ist in 14A der oben erwƤhnten Anmeldung angegeben. In 14A ist die Scherspannung sowohl nach rechts als auch nach links zu sehen, was mit der Verteilung der Luftspaltfeldlinien in Einklang gebracht werden kann, die sich sowohl nach rechts als auch nach links entlang des Luftspalts ā€žneigenā€œ, aber die Gesamtkraft (die integrierte Scherung Ć¼ber die x-gerichtete Ausdehnung des Luftspalts) zeigt eine Nettokraft auf den Ɯbertrager nach rechts fĆ¼r diese spezielle Ɯbertragerposition.In general, the lines of force are limited to paths with much of the iron content, as the field in the iron material is easy to build up. If you look at the field lines that cross the air gap between the stator and the transformer, most of them follow a path that leads from the iron deflection rings of the transformer up and to the right to the iron tooth parts in the stator. If one imagines the field lines as stretched rubber bands, one would expect a net force that pulls the entire transformer to the right. The actual shear force density or x-directional shear stress, which in turn was determined from the MFEA analysis, at the axially directed center line of the air gap for this case is in 14A of the above-mentioned application. In 14A the shear stress can be seen both to the right and to the left, which can be reconciled with the distribution of the air gap field lines, which "tilt" both to the right and to the left along the air gap, but the total force (the integrated shear across the x-directional expansion of the air gap) shows a net force on the transducer to the right for this particular transducer position.

Wenn man die Ɯbertragerposition von links nach rechts ā€žabtastetā€œ und die Feldlinien an jeder Position neu berechnet, erhƤlt man eine ā€žDiashowā€œ der Erzeugung von Magnetfeldlinien aufgrund der Ɯbertragerposition. Wenn sich die Ɯbertragerstruktur links von der Mitte oder der neutralen Position befindet, flieƟt der GroƟteil der Flusslinien radial nach oben und links von der Ɯbertragerposition, so dass man eine nach links gerichtete Kraft auf den Ɯbertragerkƶrper erwartet. Umgekehrt, wie ebenfalls in FIG.. 13 gezeigt, flieƟt der GroƟteil der Flusslinien radial nach oben und nach rechts, wenn sich die Ɯbertragerstruktur rechts von der Mittelposition befindet, so dass eine nach rechts gerichtete Kraft auf den Ɯbertragerkƶrper zu erwarten ist. Ein Diagramm der tatsƤchlichen axialen Gesamtkraft auf den Ɯbertragerkƶrper als Funktion der Axialposition, angegeben in Newton, ist in 15A der oben genannten Anmeldung dargestellt. Wenn der Ɯbertrager rechts von der Mitte positioniert ist, wird er aufgrund seines eigenen Magnetfeldes nach rechts gedrĆ¼ckt, und wenn er links von der Mitte positioniert ist, wird er weiter nach links gedrĆ¼ckt. Dies wird als ā€žVerriegelungā€œ der Anordnung bezeichnet. Die exakte Mittelstellung, in der sich die Links-Rechts-Schiebekraft genau zu Null ausgleicht, ist ein instabiler Gleichgewichtspunkt, an dem selbst kleinste Bewegungen zu KrƤften fĆ¼hren, die den Ɯbertrager tendenziell aus der Mittelstellung wegschieben. Die beiden anderen gezeigten Punkte in der NƤhe der beiden axialen Enden der Statorstruktur, an denen die Nettotranslationskraft ebenfalls einen Nullwert durchlƤuft, sind stabile Gleichgewichtspunkte, an denen winzige Bewegungen zur Erzeugung von PositionswiederherstellungskrƤften fĆ¼hren.If you "scan" the transmitter position from left to right and recalculate the field lines at each position, you get a "slide show" of the generation of magnetic field lines based on the transmitter position. If the transducer structure is to the left of center or the neutral position, most of the flux lines will flow radially up and to the left of the transducer position, so a leftward force on the transducer body is expected. Conversely, as also shown in FIG. 13, the majority of the flux lines flow radially upwards and to the right when the transmitter structure is to the right of the central position, so that a force directed to the right on the transmitter body can be expected. A diagram of the actual total axial force on the transducer body as a function of the axial position, given in Newtons, is shown in 15A of the above registration. If the transducer is positioned to the right of center it will be pushed to the right due to its own magnetic field, and if it is positioned to the left of center it will be pushed further to the left. This is known as "locking" the assembly. The exact middle position, in which the left-right pushing force is balanced to exactly zero, is an unstable equilibrium point where even the smallest movements lead to forces. which tend to push the transformer away from the middle position. The other two points shown near the two axial ends of the stator structure, where the net translational force also passes through a zero value, are stable equilibrium points where tiny movements lead to the generation of position restoration forces.

Axiale Translationskraft im Permanentmagnet-Linearmotor fĆ¼r den Fall eines Spulenstroms (entnommen aus US 7,435,387)Axial translational force in the permanent magnet linear motor in the event of a coil current (taken from US Pat. No. 7,435,387)

Betrachtet man nun dieselbe Maschinenstruktur wie in 13, jedoch mit dem Zusatz eines konstanten elektrischen Stroms in den beiden Statorwicklungen:

  • Die Lƶsung fĆ¼r die Magnetfeldlinien fĆ¼r diese Situation ist in 16 der oben erwƤhnten Anmeldung dargestellt. Es wird angenommen, dass ein gleichmƤƟiger Strom, der gleichmƤƟig Ć¼ber die Wicklungsquerschnitte verteilt ist, aus der Seite heraus in Richtung des Betrachters in den DrƤhten der Spule in der Nut auf der rechten Seite des Stators flieƟt. Die axiale Magnetisierungsrichtung des Ringmagneten spielte in der reinen Haftkraftsituation von FIG.. 13 keine Rolle, ist aber in dem Fall der ā€ždoppeltenā€œ magnetischen Erregung sehr wichtig. FĆ¼r den gezeigten Fall wird die axiale Magnetisierung des Magneten nach rechts, in positiver x-Richtung, festgelegt und daher ist die Richtung oder PolaritƤt der magnetischen Kraftlinien im geschlossenen ā€žFlussā€œ-Pfad durch den Magneten allein eine Drehung gegen den Uhrzeigersinn. Die PolaritƤtsrichtung der zirkulierenden magnetischen Kraftlinien aufgrund des elektrischen Stroms ist durch die ā€žRechte-Hand-Regelā€œ gegeben. Wenn der Daumen der rechten Hand in die Richtung des Stromflusses in einem Draht oder einer Drahtspule zeigt und die Finger den Querschnitt des Drahtes oder der Spule umschlieƟen, umschlieƟen die magnetischen Feldlinien oder Flusslinien ebenfalls den Querschnitt des Drahtes oder der Spule und haben eine Umlaufrichtung in der gleichen Richtung wie die eingerollten Finger.
If you now consider the same machine structure as in 13th , but with the addition of a constant electric current in the two stator windings:
  • The solution for the magnetic field lines for this situation is in 16 of the above-mentioned application. It is assumed that an even current, which is evenly distributed over the winding cross-sections, flows out of the side towards the viewer in the wires of the coil in the slot on the right-hand side of the stator. The axial direction of magnetization of the ring magnet played no role in the pure holding force situation of FIG. 13, but is very important in the case of "double" magnetic excitation. For the case shown, the axial magnetization of the magnet is set to the right, in the positive x-direction, and therefore the direction or polarity of the magnetic lines of force in the closed ā€œfluxā€ path through the magnet is only a counterclockwise rotation. The direction of polarity of the circulating magnetic lines of force due to the electric current is given by the ā€œright-hand ruleā€. If the thumb of the right hand points in the direction of the current flow in a wire or a wire coil and the fingers enclose the cross section of the wire or the coil, the magnetic field lines or lines of flux also enclose the cross section of the wire or the coil and have a direction of rotation in the same direction as the curled fingers.

In 16 umkreisen die magnetischen Linien, die allein auf den Strom in der linken Spule zurĆ¼ckzufĆ¼hren sind, diese Spule im Gegenuhrzeigersinn, wƤhrend die magnetischen Linien, die auf den Strom in der rechten Spule zurĆ¼ckzufĆ¼hren sind, diese Spule im Uhrzeigersinn umkreisen. Die Netto- oder Gesamterzeugung von Magnetfeldlinien, wie in 16 gezeigt, ist auf alle drei magnetischen Quellen zurĆ¼ckzufĆ¼hren, den Strom in beiden Spulen und den Ɯbertrager-Magneten, so dass es offensichtlich Bereiche in der Maschinenstruktur gibt, in denen die einzelnen Quellen der magnetischen Erregung sich gegenseitig verstƤrken und addieren, und es gibt Bereiche in der Maschinenstruktur, in denen die einzelnen Quellen der magnetischen Erregung sich gegenseitig aufheben oder voneinander abziehen. Da der Spulenstrom umkehrbar ist (plus oder minus), kƶnnen die Bereiche, in denen sich die beiden Quellen gegenseitig verstƤrken und abschwƤchen, innerhalb der Maschinenstruktur und vor allem innerhalb des Maschinenluftspalts gegeneinander aufgehoben werden. Dies ist die Grundlage des hier vorgestellten Linearmotors mit steuerbarer/umkehrbarer Bewegungsrichtung.In 16 the magnetic lines due solely to the current in the left coil orbit this coil counterclockwise, while the magnetic lines due to the current in the right coil orbit this coil clockwise. The net or total generation of magnetic field lines, as in 16 is due to all three magnetic sources, the current in both coils and the transmitter magnet, so there are obviously areas in the machine structure where the individual sources of magnetic excitation are mutually reinforcing and adding, and there are areas in the machine structure, in which the individual sources of magnetic excitation cancel or subtract from one another. Since the coil current is reversible (plus or minus), the areas in which the two sources strengthen and weaken each other can be canceled out within the machine structure and especially within the machine air gap. This is the basis of the linear motor presented here with controllable / reversible direction of movement.

Der Fluss der meisten Flusslinien, die durch den Ɯbertrager-Magneten allein erzeugt werden, fĆ¼hrte zu einer Nettokraft auf den Ɯbertrager nach rechts fĆ¼r die in 13 gezeigte Ɯbertrager-Position. Aber fĆ¼r die gleiche Ɯbertrager-Position, mit dem Zusatz der Spulenstrƶme, fĆ¼r den Fall in 16, hat sich der Fluss der Mehrheit der Flusslinien zu einer Netto-Umkreisung der linken Spule und der Ɯbertrager-Struktur verschoben. Die Mehrzahl der Flusslinien kreuzt den Luftspalt nun nach oben und links, was durch die Darstellung in 17A der oben erwƤhnten Anmeldung gezeigt wird. Wenn der Ɯbertrager vor der EinfĆ¼hrung in den Ɯbertrager-Magneten in einem ā€žStoppā€œ -Modus war, wĆ¼rde die EinfĆ¼hrung des Spulenstroms wie in 16 dann die Verriegelungskraft nach rechts Ć¼berwinden und eine Netto-Motorkraft nach links erzeugen, die den Ɯbertrager in eine linksgerichtete Bewegung zwingt. Wenn der Ɯbertrager sich bewegt und anschlieƟend die Mittel- oder Neutralstellung Ć¼berquert, kann der Motor- oder Schaltstrom dann sogar gestoppt werden, da die nun nach links gerichtete Verriegelungskraft allein aufgrund des Magneten die verbleibende Linksbewegung zu einer Ƥhnlichen AUS-Zustand-Verriegelungsstellung links von der Mittel- oder Neutralstellung erzwingt. Der axiale Nettoabstand zwischen den beiden verriegelten Positionen links und rechts von der Mittelposition wird dann als ā€žHublƤngeā€œ der Maschine bezeichnet.The flow of most of the lines of flux created by the transducer magnet alone resulted in a net force on the transducer to the right for the in 13th Transmitter position shown. But for the same transformer position, with the addition of the coil currents, for the case in 16 , the flux of the majority of the flux lines has shifted to a net orbit around the left coil and transducer structure. The majority of the flow lines now cross the air gap upwards and to the left, which is indicated by the illustration in 17A of the above-mentioned application. If the transformer was in a ā€œstopā€ mode prior to introduction into the transformer magnet, the introduction of the coil current would be as in 16 then overcome the locking force to the right and generate a net motor force to the left, which forces the transmitter to move to the left. If the transformer moves and then crosses the middle or neutral position, the motor or switching current can then even be stopped, as the locking force now directed to the left, due to the magnet alone, takes the remaining left movement to a similar OFF-state locking position to the left of the Forces middle or neutral position. The net axial distance between the two locked positions to the left and right of the center position is then referred to as the ā€œstroke lengthā€ of the machine.

Eine Reihe von Diashow-Lƶsungen fĆ¼r die gesamten Magnetfeldlinien innerhalb der Linearmotorstruktur mit dem gleichen Spulenstromantrieb wie in dem in 16 gezeigten Fall, als Funktion der Axialposition des Ɯbertragers, Ƥhnlich der fĆ¼r den vorherigen Fall der alleinigen Magneterregung gegebenen, zeigen, dass fĆ¼r die angenommene Hƶhe des Spulenstroms die Nettokraft auf die Ɯbertragerstruktur immer nach links gerichtet ist, unabhƤngig von dem angenommenen Wert der Ɯbertragerposition.A range of slideshow solutions for all the magnetic field lines within the linear motor structure with the same coil current drive as in the one in 16 The case shown, as a function of the axial position of the transmitter, similar to that given for the previous case of magnetic excitation alone, show that for the assumed level of the coil current, the net force on the transmitter structure is always directed to the left, regardless of the assumed value of the transmitter position.

SchlieƟlich sind die Lƶsungen fĆ¼r das Magnetfeld und die axiale Scherspannung fĆ¼r den Fall, dass der Spulenstrom den Antrieb unterstĆ¼tzt, d.h. den Antrieb in Richtung der Magnetverriegelungskraft, in den 18 bzw. 19A der oben erwƤhnten Anmeldung dargestellt. Die PolaritƤt der Spulenstrƶme fĆ¼r den Fall von 18 und 19A sind einfach von dem in 16 und 17A gezeigten Fall umgekehrt, die Ɯbertragerposition ist die gleiche wie in dem Fall von 16 und 17A. In diesem Fall treibt der Spulenstrom in Richtung der Magnetverriegelungskraft, wenn sich die Ɯbertragerposition nach links von der Mittelposition bewegt hat.Finally, the solutions for the magnetic field and the axial shear stress in the event that the coil current assists the drive, ie the drive in the direction of the magnetic locking force, are in the 18th respectively. 19A of the above-mentioned application. The polarity of the Coil currents in the event of 18th and 19A are simply from the in 16 and 17A reverse case shown, the transmitter position is the same as in the case of 16 and 17A . In this case, the coil current will drive in the direction of the magnetic locking force when the transmitter position has moved to the left from the center position.

In den 4 und 5 ist eine weitere AusfĆ¼hrungsform eines ersten Kupplungsteils 12', Aussparungen 17' eines zweiten Kupplungsteils (nicht dargestellt) und Verriegelungsteile oder Klauen 23' dargestellt, die mit in einer KupplungsflƤche des Kupplungsteils 12' ausgebildeten Taschen 16' aufgenommen und gehalten werden. Teile der zweiten AusfĆ¼hrungsform, die mit Teilen der ersten AusfĆ¼hrungsform gleich oder Ƥhnlich sind, haben die gleiche Kennziffer, aber eine einzige Hauptbezeichnung.In the 4th and 5 is a further embodiment of a first coupling part 12 ' , Recesses 17 ' a second coupling part (not shown) and locking parts or claws 23 ' shown with in a coupling surface of the coupling part 12 ' trained pockets 16 ' be recorded and held. Parts of the second embodiment which are identical or similar to parts of the first embodiment have the same reference number but a single main designation.

Die zweite AusfĆ¼hrungsform der freilaufenden, reibungsfreien Radialkupplung und der Steuerungsanordnung hat im Wesentlichen die gleichen Teile wie die erste AusfĆ¼hrungsform, mit Ausnahme der Teile mit einer einzigen Hauptbezeichnung. Die Anordnung beinhaltet vorzugsweise eine oder mehrere radiale, gelagerte Kupplungsanordnungen vom Typ Klaue.The second embodiment of the free-running, frictionless radial clutch and the control arrangement has essentially the same parts as the first embodiment, with the exception of the parts with a single main designation. The assembly preferably includes one or more radial, journal-type clutch assemblies.

Die Kupplungs- und Steuerungsanordnung der zweiten AusfĆ¼hrungsform beinhaltet das erste Kupplungsteil oder die erste Taschenplatte 12' und ein zweites Kupplungsteil oder eine zweite Aussparungsplatte, die, wie bereits erwƤhnt, nicht in ihrer Gesamtheit dargestellt ist, sondern deren Aussparungen 17' der Einfachheit halber gezeigt werden. Das erste und das zweite Teil bzw. die zweite Platte sind relativ zueinander um eine gemeinsame Drehachse 15' einer Abtriebswelle 19' drehbar gelagert. Das zweite Teil ist Ć¼ber Lager (nicht dargestellt) drehbar auf der Welle 19' gelagert, und das erste Teil 12' ist Ć¼ber Keilnuten (nicht dargestellt) drehfest mit der Abtriebswelle 19' verbunden.The coupling and control arrangement of the second embodiment includes the first coupling part or the first pocket plate 12 ' and a second coupling part or a second recess plate which, as already mentioned, is not shown in its entirety, but rather its recesses 17 ' shown for simplicity. The first and the second part or the second plate are relative to one another about a common axis of rotation 15 ' an output shaft 19 ' rotatably mounted. The second part is rotatable on the shaft via bearings (not shown) 19 ' stored, and the first part 12 ' is rotationally fixed to the output shaft via keyways (not shown) 19 ' tied together.

Die Verriegelungsteile oder Klauen 23' sind in ihren jeweiligen Taschen 16' durch obere und untere Kalotten- oder Sockelbereiche 200' und 202' der Taschenplatte 12' schwenkbar gelagert. Jeder der Sockelbereiche 200' und 202' hat eine konkave LagerflƤche 204' bzw. 206', die an entsprechenden LagerflƤchen 208' bzw. 210' von vorstehenden, konvexen oberen und unteren Zapfen 212' bzw. 214' des Verriegelungsteils 23' anliegen. Vorzugsweise bieten die Drehzapfen 212' und 214' eine glatte, gewƶlbte AuflageflƤche fĆ¼r das Verriegelungsteil 23', wenn es um seine Schwenkachse 216' zwischen seinen Eingriffs- und Aussereingriffspositionen in Bezug auf die Kupplungsteile oder Platten schwenkt, so dass eine einseitige DrehmomentĆ¼bertragung zwischen den Kupplungsteilen stattfinden kann.The locking parts or claws 23 ' are in their respective pockets 16 ' through upper and lower spherical or base areas 200 ' and 202 ' the pocket plate 12 ' pivoted. Each of the plinth areas 200 ' and 202 ' has a concave bearing surface 204 ' respectively. 206 ' that are in appropriate storage areas 208 ' respectively. 210 ' of protruding, convex upper and lower tenons 212 ' respectively. 214 ' of the locking part 23 ' issue. Preferably the pivot pins provide 212 ' and 214 ' a smooth, curved support surface for the locking part 23 ' when it comes to its pivot axis 216 ' pivots between its engaged and disengaged positions with respect to the coupling parts or plates, so that a one-way torque transmission between the coupling parts can take place.

Die oberen und unteren Drehzapfen 212' bzw. 214' erstrecken sich von einem Hauptkƶrperbereich 218' des Verriegelungsteils 23'. Der Hauptkƶrperbereich 218' erstreckt sich zwischen einer teilenden, ersten EndflƤche 220' und einer teilenden, zweiten EndflƤche 222'.The upper and lower pivot pins 212 ' respectively. 214 ' extend from a main body area 218 ' of the locking part 23 ' . The main body area 218 ' extends between a dividing first end face 220 ' and a dividing second end face 222 ' .

Der Schwerpunkt (d.h. die Schwerkraft) ist im Wesentlichen auf der Schwenkachse 216' zentriert, so dass das Verriegelungsteil 23' im Wesentlichen zentrifugal neutral oder ausgeglichen ist. Die Zentrifugalkraft wirkt auf den Schwerpunkt des Verriegelungsteils 23' bei Drehung der Taschenplatte 12'. Die Schwenkachse 216' befindet sich im Wesentlichen in der Mitte zwischen den ersten und zweiten EndflƤchen 220' und 222'. WƤre das Verriegelungsteil 23' nicht im Wesentlichen fliehkraftneutral bzw. ausgewuchtet, wƤre die zum Drehen des Verriegelungsteils 23' erforderliche Kraft bei hohen Drehzahlen wie z. B. 10.000 U/min hoch. Es ist zwar mƶglich, dem Problem der Unwucht des Verriegelungsteils entgegenzuwirken, doch sind solche MaƟnahmen oft nicht praktikabel. Indem der Schwerpunkt des Verriegelungsteils 23' auf der Rotationsachse 216' innerhalb der Tasche 16' liegt, wird das Verriegelungsteil 16' im Wesentlichen fliehkraftneutral oder ausgeglichen, wodurch die Einwegkupplung leichter und kompakter wird.The center of gravity (i.e. gravity) is essentially on the pivot axis 216 ' centered so that the locking part 23 ' is essentially centrifugally neutral or balanced. The centrifugal force acts on the center of gravity of the locking part 23 ' when turning the pocket plate 12 ' . The pivot axis 216 ' is located substantially midway between the first and second end surfaces 220 ' and 222 ' . Would be the locking part 23 ' not essentially centrifugal force neutral or balanced would be that for rotating the locking part 23 ' required force at high speeds such. B. 10,000 RPM high. While it is possible to counteract the problem of the unbalance of the locking part, such measures are often impractical. By the center of gravity of the locking part 23 ' on the axis of rotation 216 ' inside the pocket 16 ' is the locking part 16 ' essentially centrifugal force neutral or balanced, which makes the one-way clutch lighter and more compact.

Ein oder mehrere vorspannende Teile, wie z.B. Federn (nicht dargestellt), sind in Ausnehmungen 224' angeordnet, die in ihren jeweiligen Taschen 16' ausgebildet sind, um die Endbereiche 54' ihrer jeweiligen Verriegelungsteile 23' vorzuspannen und dadurch die Verriegelungsteile 23' in ihre jeweiligen Taschen 16' in ihre Aussereingriffs-Positionen zu drĆ¼cken. Die FederkrƤfte wirken den Nocken-KrƤften der Nocken 174' entgegen, da die Unterseiten der gegenĆ¼berliegenden Endbereiche das Verriegelungsteile 23' auf den KonturflƤchen 175' gleiten. Wie in der ersten AusfĆ¼hrungsform ist ein Schaftbereich 180' der trichterfƶrmigen Nocken 174' dazu eingerichtet, wƤhrend der Schwenkbewegung des Verriegelungsteils in einer Ɩffnung (in den 4 und 5 nicht dargestellt) in der Taschenplatte 12' zu gleiten.One or more biasing parts, such as springs (not shown), are in recesses 224 ' arranged in their respective pockets 16 ' are formed around the end regions 54 ' their respective locking parts 23 ' to pretension and thereby the locking parts 23 ' in their respective pockets 16 ' to their disengaged positions. The spring forces act on the cam forces of the cams 174 ' contrary, since the undersides of the opposite end regions the locking parts 23 ' on the contour surfaces 175 ' slide. As in the first embodiment, there is a shaft portion 180 ' the funnel-shaped cam 174 ' set up to, during the pivoting movement of the locking part in an opening (in the 4th and 5 not shown) in the pocket plate 12 ' to slide.

Mit der zunehmenden Akzeptanz von eCMDs als praktikable Technologie fĆ¼r Advanced Hybrids und EVs steigen die Spezifikationen und Anforderungen an die Kupplungen rapide an. E-Motoren zeichnen sich durch ein hohes Drehmoment bei Null-/Niedrigdrehzahl aus und kƶnnen sich dreimal schneller drehen als herkƶmmliche Verbrennungsmotoren. eCMDs mĆ¼ssen bei Drehzahlen von mindestens 15.000 U/min ein- und ausgeschaltet werden kƶnnen. Die Formel fĆ¼r die durch Rotation erzeugte Radialkraft lautet F c = MV 2 / r

Figure DE112020000732T5_0001
Die Radialkraft nimmt also mit dem Quadrat der Geschwindigkeit zu. Ein Beispiel aus der Konstruktion des Verriegelungsteils in einer Kupplung, das 4,17 Gramm wiegt, bei einer Drehzahl von 15.000 U/min entspricht also einer Radialkraft des Verriegelungsteils in ihrer Tasche von 151 lbs (etwa 672 N). Dies sind die neuen RealitƤten, mit denen die eCMD-Konstrukteure nun konfrontiert sind. Das Steuersystem (elektromechanischer Bereich) der eCMD muss in der Lage sein, das Verriegelungsteil bei diesen enormen RadialkrƤften zu drehen. Diese RadialkrƤfte werden von der AuƟenwand der Taschenplatte nicht aufgenommen. Es entsteht eine Reibungskraft, die ein der gewĆ¼nschten Drehung des Verriegelungsteils entgegengesetztes Moment erzeugt. Die Gleichung fĆ¼r die Reibungskraft (Formel) lautet: F r = Ī¼Ī Ā mitĀ N=F c Ā undĀ  Ī¼ = Reibungskoeffizient
Figure DE112020000732T5_0002
Die Gleichung fĆ¼r das entgegengesetzte Moment ist ... M = F r r
Figure DE112020000732T5_0003
Wobei r = der Momentarm ist, d.h. der Abstand zwischen dem Drehpunkt und dem Kontaktpunkt des Verriegelungsteils mit der Tasche.With the increasing acceptance of eCMDs as a viable technology for advanced hybrids and EVs, the specifications and requirements for the clutches are increasing rapidly. E-motors are characterized by a high torque at zero / low speed and can turn three times faster than conventional combustion engines. eCMDs must be able to be switched on and off at speeds of at least 15,000 rpm. The formula for the radial force produced by rotation is F. c = MV 2 / r
Figure DE112020000732T5_0001
The radial force increases with the square of the speed. So an example of the design of the locking part in a coupling that weighs 4.17 grams at a speed of 15,000 rpm corresponds to a radial force of the locking part in its pocket of 151 lbs (about 672 N). These are the new realities that the eCMD designers are now faced with. The control system (electromechanical area) of the eCMD must be able to turn the locking part with these enormous radial forces. These radial forces are not absorbed by the outer wall of the pocket plate. A frictional force is created which generates a moment opposite to the desired rotation of the locking part. The equation for the frictional force (formula) is: F. r = Ī¼Ī with N = F c and Ī¼ = Coefficient of friction
Figure DE112020000732T5_0002
The equation for the opposite moment is ... M. = F. r r
Figure DE112020000732T5_0003
Where r = the moment arm, ie the distance between the pivot point and the contact point of the locking part with the pocket.

Je kleiner der Wert von M ist, desto leichter kann der elektromechanische Bereich des eCMD das Verriegelungsteil drehen. Bei einer gegebenen Kupplungsgeschwindigkeit sind also die Parameter, die zur Verringerung des Moments manipuliert werden kƶnnen, die Masse des Verriegelungsteils, der Wert von Āµ und die LƤnge des Momentarms. Die folgende Beschreibung bezieht sich auf die in den 6 und 7 gezeigte AusfĆ¼hrungsform und deren Zielsetzung, den Drehmomentarm zu reduzieren.The smaller the value of M, the easier it is for the electromechanical section of the eCMD to turn the locking part. For a given coupling speed, the parameters that can be manipulated to reduce the torque are the mass of the locking part, the value of Āµ and the length of the moment arm. The following description refers to the 6th and 7th Embodiment shown and its objective to reduce the torque arm.

In den 6 und 7 ist eine weitere AusfĆ¼hrungsform eines ersten Kupplungsteils 12", von Aussparungen 17" eines zweiten Kupplungsteils 13" und eines Verriegelungsteils oder einer Klaue 23" dargestellt, die in einer in einer KupplungsflƤche des Kupplungsteils 12" ausgebildeten Tasche 16" aufgenommen und gehalten wird. Teile der dritten AusfĆ¼hrungsform, die gleich oder Ƥhnlich sind wie Teile der ersten und zweiten AusfĆ¼hrungsform, haben die gleiche Bezugszeichen, sind aber doppelt gestrichen.In the 6th and 7th is a further embodiment of a first coupling part 12 " , of recesses 17 " a second coupling part 13 " and a locking member or a pawl 23 " shown in a in a coupling surface of the coupling part 12 " trained pocket 16 " is recorded and held. Parts of the third embodiment that are the same or similar to parts of the first and second embodiment have the same reference numerals but are primed twice.

Die dritte AusfĆ¼hrungsform der freilaufenden, reibungsfreien Radialkupplung und der Steuerungsanordnung hat im Wesentlichen die gleichen Teile wie die erste und zweite AusfĆ¼hrungsform, mit Ausnahme der Teile, die doppelt gestrichen sind. Die Anordnung beinhaltet vorzugsweise eine oder mehrere radiale Kupplungsanordnungen des Typs Klaue, die eine Lagerung aufweisen.The third embodiment of the freewheeling frictionless radial clutch and control assembly has essentially the same parts as the first and second embodiments, with the exception of the parts that are double-painted. The arrangement preferably includes one or more radial clutch assemblies of the pawl type having a bearing.

Die Kupplungs- und Steuerungsanordnung der dritten AusfĆ¼hrungsform beinhaltet das erste Kupplungsteil oder die erste Taschenplatte 12" und das zweite Kupplungsteil oder die zweite Aussparungsplatte 13", die, wie bereits erwƤhnt, nicht in ihrer Gesamtheit dargestellt ist, sondern deren Aussparungen 17" der Einfachheit halber gezeigt werden. Das erste und das zweite Teil bzw. die zweite Platte sind relativ zueinander um eine gemeinsame Drehachse einer Abtriebswelle (nicht dargestellt) drehbar gelagert. Das zweite Teil ist Ć¼ber Lager (nicht dargestellt) drehbar auf der Welle gelagert, und das erste Teil 12" ist Ć¼ber Keilnuten (nicht dargestellt) drehfest mit der Abtriebswelle verbunden.The coupling and control arrangement of the third embodiment includes the first coupling part or the first pocket plate 12 " and the second coupling part or the second recess plate 13 " which, as already mentioned, is not shown in its entirety, but its recesses 17 " shown for simplicity. The first and the second part or the second plate are mounted rotatably relative to one another about a common axis of rotation of an output shaft (not shown). The second part is rotatably mounted on the shaft via bearings (not shown), and the first part 12 " is non-rotatably connected to the output shaft via keyways (not shown).

Das Verriegelungsteil oder die Klaue 23" wird innerhalb der Tasche 16" durch obere und untere Kalotten- oder Sockelbereiche 200" und 202" der Taschenplatte 12" gehalten. Der Sockelbereich 202" hat eine konkave AuflageflƤche 206", die an die entsprechende AuflageflƤche 210" eines vorstehenden, konvexen unteren Zapfens 214" des Verriegelungsteils 23" angepasst ist. Vorzugsweise bietet der Zapfen 214" eine glatte, wulstige AuflageflƤche des Verriegelungsteils 23", wenn es um seine Schwenkachse 216" zwischen seiner Eingriffs- und Aussereingriffs-Position in Bezug auf die Kupplungsteile oder Platten schwenkt, so dass eine einseitige DrehmomentĆ¼bertragung zwischen den Kupplungsteilen stattfinden kann.The locking part or the claw 23 " will be inside the bag 16 " through upper and lower spherical or base areas 200 " and 202 " the pocket plate 12 " held. The base area 202 " has a concave support surface 206 " that are attached to the corresponding support surface 210 " a protruding, convex lower pin 214 " of the locking part 23 " is adapted. Preferably the pin offers 214 " a smooth, beaded contact surface of the locking part 23 " when it comes to its pivot axis 216 " pivots between its engaged and disengaged position with respect to the coupling parts or plates, so that a one-way torque transmission between the coupling parts can take place.

Das Design der 6 und 7 zeigt eine Modifikation der radiale Klaue und der Tasche der 4 und 5. Die radiale Klaue 23" ist ein MIM-Teil mit einem geformten ovalen Loch 240", das um den Schwerpunkt des Verriegelungsteils zentriert ist. Die Taschenplatte hat einen eingepressten gehƤrteten und polierten Stift 242" mit einem Durchmesser von etwa 2 mm. Die Breite des Schlitzes im ovalen Loch betrƤgt etwa 2,2 mm. WƤre der Stift 242" nicht vorhanden, wĆ¼rde der Kontakt der radiale Klaue am Punkt A mit einem Momentenarm von C erfolgen. Mit dem Stift 242" erfolgt der Gleitkontakt am Punkt B mit einem Momentenarm von D. Der Vorteil ist, dass D viel kĆ¼rzer ist als C, dann wird M linear mit der Verringerung der LƤnge des Momentenarms reduziert.The design of the 6th and 7th shows a modification of the radial claw and pocket of the 4th and 5 . The radial claw 23 " is a MIM part with a shaped oval hole 240 " centered around the center of gravity of the locking part. The pocket plate has a pressed-in hardened and polished pin 242 " with a diameter of about 2 mm. The width of the slot in the oval hole is about 2.2 mm. Would be the pen 242 " does not exist, the contact of the radial claw at point A would take place with a moment arm of C. With the pen 242 " if the sliding contact occurs at point B with a moment arm of D. The advantage is that D is much shorter than C, then M is reduced linearly as the length of the moment arm is reduced.

Die radiale Klaue 23" und der Stift 242" kƶnnten beide mit einer reibungsmindernden Beschichtung wie Teflon versehen werden, die das Āµ reduziert.The radial claw 23 " and the pen 242 " could both be provided with a friction-reducing coating such as Teflon, which reduces the Āµ.

Der Grund dafĆ¼r, dass der Stift 242" nicht fest in ein Loch in der radiale Klaue 23" passt, liegt darin, dass bei verriegelter und belasteter Strebe 23" ein Spiel zum Stift 242" vorhanden sein muss. Die Funktion des Stiftes 242" besteht darin, beim Ɯbergang von AUS zu EIN und EIN zu AUS einen Reaktionspunkt zu bilden. Er sollte nicht Ć¼ber die Last der durch die Drehung erzeugten Radialkraft hinaus belastet werden, daher das ovale Durchgangsloch 240".The reason that the pen 242 " not tight in a hole in the radial claw 23 " fits, lies in the fact that when the strut is locked and loaded 23 " a game to the pen 242 " must be present. The function of the pen 242 " is to create a reaction point when going from OFF to ON and ON to OFF. It should not be loaded beyond the load of the radial force generated by the rotation, hence the oval through hole 240 " .

Der untere Drehpunkt 214" erstreckt sich von einem Hauptkƶrperbereich 218" des Verriegelungsteils 23". Der Hauptkƶrperbereich 218" erstreckt sich zwischen einer teileingreifenden, ersten EndflƤche 220" und einer teileingreifenden, zweiten EndflƤche 222".The lower pivot point 214 " extends from a main body area 218 " of the locking part 23 " . The main body area 218 " extends between a partially engaging first end surface 220 " and a partially engaging second end surface 222 " .

Der Schwerpunkt (d.h. die Schwerkraft) ist im Wesentlichen auf der Schwenkachse 216" zentriert, so dass das Verriegelungsteil 23" im Wesentlichen zentrifugal neutral oder ausgeglichen ist. Die Zentrifugalkraft wirkt auf den Schwerpunkt des Verriegelungsteils 23" bei Drehung der Taschenplatte 12". Die Schwenkachse 216" befindet sich im Wesentlichen in der Mitte zwischen der ersten und zweiten EndflƤche 220" und 222". Wenn das Verriegelungsteil 23" im Wesentlichen fliehkraftneutral oder ausgewuchtet ist, ist die Kraft, die erforderlich ist, um das Verriegelungsteil 23" zu drehen, bei hohen Drehzahlen wie 10.000 U/min hoch. Es ist zwar mƶglich, dem Problem der Unwucht des Verriegelungsteils entgegenzuwirken, aber solche MaƟnahmen sind oft nicht praktikabel. The center of gravity (i.e. gravity) is essentially on the pivot axis 216 " centered so that the locking part 23 " is essentially centrifugally neutral or balanced. The centrifugal force acts on the center of gravity of the locking part 23 " when turning the pocket plate 12 " . The pivot axis 216 " is located substantially midway between the first and second end surfaces 220 " and 222 " . When the locking part 23 " is essentially centrifugal force neutral or balanced, is the force that is required to the locking part 23 " to rotate, high at high speeds like 10,000 rpm. Although it is possible to counteract the problem of the unbalance of the locking part, such measures are often impractical.

Indem der Schwerpunkt des Verriegelungsteils 23" auf der Rotationsachse 216" innerhalb der Tasche 16" liegt, wird das Verriegelungsteil 23" im Wesentlichen fliehkraftneutral oder ausgewuchtet, wodurch die Einwegkupplung leichter und kompakter wird.By the center of gravity of the locking part 23 " on the axis of rotation 216 " inside the pocket 16 " is the locking part 23 " Essentially centrifugal force neutral or balanced, which makes the one-way clutch lighter and more compact.

Ein oder mehrere vorspannende Teile, wie z.B. Federn (nicht dargestellt), sind in der in der Tasche 16" ausgebildeten Ausnehmung 224" angeordnet, um die Endbereiche 54" des Verriegelungsteils 23" vorzuspannen und dadurch das Verriegelungsteil 23" in seine Taschen 16" in seine Aussereingriffs-Positionen zu drĆ¼cken. Die Federkraft wirkt gegen die Nocken-KrƤfte der Nocken 174", indem die Unterseite der gegenĆ¼berliegenden Endbereiche des Verriegelungsteils 23" auf der KonturflƤche 175" aufliegt. Wie in der ersten AusfĆ¼hrungsform ist ein Schaftbereich 180" der trichterfƶrmigen Nocken 174" dazu eingerichtet, wƤhrend der Schwenkbewegung des Verriegelungsteils in einer Ɩffnung (in den 6 und 7 nicht dargestellt) in der Taschenplatte 12" zu gleiten.One or more biasing parts, such as springs (not shown), are in the pocket 16 " trained recess 224 " arranged around the end regions 54 " of the locking part 23 " to pretension and thereby the locking part 23 " in his pockets 16 " to push into its disengaged positions. The spring force acts against the cam forces of the cams 174 " by removing the underside of the opposite end portions of the locking part 23 " on the contour surface 175 " rests. As in the first embodiment, there is a shaft portion 180 " the funnel-shaped cam 174 " set up to, during the pivoting movement of the locking part in an opening (in the 6th and 7th not shown) in the pocket plate 12 " to slide.

In 8 ist ein Verriegelungsteil oder eine Strebe, allgemein mit 323 bezeichnet, in seiner gekoppelten Position zwischen seiner Taschenplatte 312 und seiner Aussparungsplatte 313 seiner Kupplungsanordnung, allgemein mit 311 bezeichnet, dargestellt. Theoretisch gibt es kein Nettomoment, das versucht, das Verriegelungsteil 323 in eine der beiden Richtungen zu drehen, wƤhrend sich die Kupplung dreht. Die Drehung des Verriegelungsteils 323 in die ā€žAUSā€œ-Stellung erfolgt Ć¼ber eine RĆ¼ckstellfeder 325, die in einer Ausnehmung 324 angeordnet ist und direkt auf das Verriegelungsteil 323 wirkt. Die RĆ¼ckstellfeder 325 (siehe RĆ¼ckstellfedermoment 313) muss ReibungskrƤfte (siehe Reibmoment 315) Ć¼berwinden, um sicherzustellen, dass das Verriegelungsteil 323 aus einer Aussparung 317 der Aussparungsplatte 313 ausrastet.In 8th is a locking member or strut, indicated generally at 323, in its coupled position between its pocket plate 312 and its recess plate 313 its clutch assembly, generally designated 311, is shown. Theoretically there is no net moment attempting the locking part 323 rotate in either direction while the clutch is rotating. The rotation of the locking part 323 a return spring is used to switch to the "OFF" position 325 that is in a recess 324 is arranged and directly on the locking part 323 works. The return spring 325 (see return spring torque 313 ) must have frictional forces (see frictional torque 315 ) to make sure that the locking part 323 from a recess 317 the recess plate 313 freaks out.

Das Feder-StĆ¶ĆŸel-Aktuator-System der 1, 2 und 10 ist ein ā€žfire and forgetā€ -System, da der StĆ¶ĆŸel oder die Stange 172 durch eine Feder 194 vorgespannt wird, um eine ā€žEINā€œ-Kraft auf das Verriegelungsteil 323 in einer Zahn-auf-Zahn-Stellung auszuĆ¼ben. Somit wird das Verriegelungsteil 323 einrasten, sobald die Relativbewegung zwischen den Platten 312 und 313 eine Aussparung zur VerfĆ¼gung stellt.The spring-tappet actuator system of the 1 , 2 and 10 is a "fire and forget" system, because the ram or the rod 172 by a spring 194 is biased to apply an ā€œONā€ force to the locking part 323 exercise in a tooth-on-tooth position. Thus, the locking part 323 snap into place as soon as the relative movement between the panels 312 and 313 provides a recess.

Mit anderen Worten befinden sich der Schwerpunkt des Verriegelungsteils 323 und die Drehachse 316 des Verriegelungsteils 323 an der gleichen Stelle. Das bedeutet, dass es zwischen dem Schwerpunkt und dem Drehpunkt 316 des Verriegelungsteils 323 keinen Momentarm gibt, wie in 8 dargestellt. Wenn es keinen Momentarm gibt, wird auch kein Moment durch den Schwerpunkt erzeugt, der versucht, das Verriegelungsteil 323 zu drehen.In other words, the center of gravity of the locking part is located 323 and the axis of rotation 316 of the locking part 323 in the same place. That means that it is between the center of gravity and the pivot point 316 of the locking part 323 there is no momentary alarm, as in 8th shown. If there is no moment arm, there will be no moment created by the center of gravity trying the locking part 323 to turn.

Wenn die Kupplungsanordnung 311 bei einer hohen Drehzahl ausgeschaltet wird, sind die einzigen KrƤfte und die entsprechenden Momente, die auf die Drehung des Verriegelungsteils 323 wirken, die RĆ¼ckstellfeder 325, die das AUS-Federmoment 313 erzeugt, und das Reibungsmoment 315, das in der EIN-Richtung (entgegengesetzt) wirkt. Damit das Verriegelungsteil 323 ausschaltet, muss das RĆ¼ckstellfedermoment 313 grĆ¶ĆŸer sein als das Reibmoment 315. Wenn der Reibungskoeffizient zwischen dem Verriegelungsteil 323 und der Taschenplatte 312 niedrig ist, schaltet das auf das Verriegelungsteil 323 wirkende Nettomoment das Verriegelungsteil 323 AUS. Ɩl, OberflƤchenbeschaffenheit, unzureichende Lage des Schwerpunkts zum Drehpunkt 316 kƶnnen dazu beitragen, dass die Summe der dem RĆ¼ckstellfedermoment 313 entgegengesetzten Momente das RĆ¼ckstellfedermoment 313 Ć¼berwindet. Dies wĆ¼rde dazu fĆ¼hren, dass sich das Verriegelungsteil 323 nicht in die AUS-Stellung dreht. Die Kupplungsanordnung 311 kann sich nicht ausschalten, nachdem das Aktuatorsystem in die AUS-Stellung gefahren ist. Dies bedeutet, dass das RĆ¼ckstellfedermoment 313, das zum Ausschalten des Verriegelungsteils 323 bei etwa 9000 U/min oder mehr wirkt, nicht robust ist. Das Nettoausschaltmoment muss erhƶht werden, um sicherzustellen, dass das Verriegelungsteil 323 zu 100 % der Zeit ausgeschaltet wird.When the clutch assembly 311 is switched off at a high speed, the only forces and the corresponding moments acting on the rotation of the locking part 323 act, the return spring 325 that is the OFF spring torque 313 generated, and the frictional torque 315 that acts in the ON (opposite) direction. So that the locking part 323 switches off, the return spring torque must 313 be greater than the frictional torque 315 . When the coefficient of friction between the locking part 323 and the pocket plate 312 is low, this switches to the locking part 323 acting net torque the locking part 323 THE END. Oil, surface condition, inadequate center of gravity relative to the pivot point 316 can help reduce the sum of the return spring torque 313 opposite moments the return spring torque 313 overcomes. This would lead to the locking part 323 does not turn to the OFF position. The clutch assembly 311 cannot switch off after the actuator system has moved to the OFF position. This means that the return spring torque 313 that is used to turn off the locking part 323 acts at about 9000 rpm or more, is not robust. The net breaking torque must be increased to ensure that the locking part 323 to 100 % of the time is turned off.

Bezug nehmend auf die 9 und 11 ist ein Kugelpfannen-Verriegelungsteil, allgemein mit 423 bezeichnet, gemƤƟ mindestens einer AusfĆ¼hrungsform der vorliegenden Erfindung ausgebildet. Das Kugelpfanne Verriegelungsteil 423 hat einen Schwerpunkt 417, der vom Punkt der Drehung oder der Achse 416 versetzt ist, was zu einem Netto AUS- Moment fĆ¼hrt, wenn die Kupplungsanordnung, im Allgemeinen bei 411 angegeben, sich dreht.Referring to the 9 and 11 For example, a ball socket locking member, generally designated 423, is formed in accordance with at least one embodiment of the present invention. The ball socket locking part 423 has a focus 417 that of the point of rotation or the axis 416 is offset, resulting in a net OFF torque when the clutch assembly, indicated generally at 411, rotates.

Eine RĆ¼ckstellfeder 425 wirkt direkt auf das Verriegelungsteil 423 und wird zusƤtzlich zu dem neuen Verriegelungsmoment (d.h. Schwerpunktmomentarm 419) verwendet, um das Verriegelungsteil 423 auf ā€žAUSā€œ zu drehen. Auf diese Weise wird die AUS-Kraft deutlich erhƶht, um das Verriegelungsteil 423 zuverlƤssig von seiner Kupplung oder Aussparungsplatte 413 zu lƶsen.A return spring 425 acts directly on the locking part 423 and becomes in addition to the new locking moment (i.e. center of gravity moment arm 419 ) used to the locking part 423 to turn to "OFF". In this way, the OFF force is significantly increased to the locking part 423 reliably from its coupling or recess plate 413 to solve.

Infolgedessen ist nun eine grĆ¶ĆŸere ā€žEINā€œ-Kraft vom BetƤtigungssystem erforderlich, das in 11 allgemein mit 430 bezeichnet ist, um diese erhƶhte ā€žAUSā€œ-Kraft zu Ć¼berwinden. Die Summe dieser neuen ā€žAUSā€œ-KrƤfte wĆ¼rde die Feder 194 des BetƤtigungssystems von 10 Ć¼berwinden und die magnetische Verriegelung des Systems in der Zahn-auf-Zahn-Stellung unzureichend machen. Das System aus 10 wird modifiziert, um das System 430 der 11 zu erhalten, wie nachfolgend beschrieben.As a result, a greater "ON" force is now required from the actuation system, which is shown in 11 generally indicated at 430 to overcome this increased "OFF" force. The sum of these new ā€œOFFā€ forces would become the spring 194 of the actuation system of 10 overcome and make the magnetic locking of the system in the tooth-on-tooth position inadequate. The system off 10 is modified to the system 430 the 11 as described below.

Das System 430 ist kein ā€žFire and Forgetā€œ-System wie das System von 10, wodurch die Verwendung des ā€žmassiven StĆ¶ĆŸel BetƤtigungssystemsā€œ 430 von 11 ermƶglicht wird. Das ā€žmassive StĆ¶ĆŸel BetƤtigungssystemā€œ 430 hat weniger Komponenten im Vergleich zum System von 10, das die Feder 194, einen StĆ¶ĆŸel, eine HĆ¼lse oder ein Lager 198 und StĆ¶ĆŸel-Befestigungselemente (nicht dargestellt) aufweist.The system 430 is not a "Fire and Forget" system like the system of 10 , whereby the use of the "massive ram actuation system" 430 from 11 is made possible. The ā€œmassive ram actuation systemā€ 430 has fewer components compared to the system of 10 that the feather 194 , a plunger, a sleeve or a bearing 198 and plunger fasteners (not shown).

Das Verriegelungsteil 423 von 9 hat die folgenden Merkmale:

  • 1.) Seine Kugelpfannen-Konstruktion hƤlt den Kontakt zwischen dem Verriegelungsteil 423 und seiner Taschenplatte 412 auf die Kugelpfannen-ZwischenflƤche beschrƤnkt, auƟer wenn das Verriegelungsteil 423 in seiner verriegelten oder Eingriffs-Position ist, wie in 9 gezeigt. Dadurch soll der Reibungsmomentarm (zwischen Kugel und Pfanne) klein gehalten werden, bis der volle Hub des BetƤtigungssystems 430 beim Ɯbergang von AUS zu EIN erreicht ist. Dadurch wird die KontaktflƤche von der RĆ¼ckwand der Tasche ferngehalten, wƤhrend sie sich dreht, bis die EIN-Position erreicht ist. Dies reduziert den Axialkraftbedarf des Linearmotor-BetƤtigungssystems 430 der 11 beim Einschalten und unterstĆ¼tzt die RĆ¼ckstellfeder 425 und das Fliehkraftmoment beim Ausschalten.
  • 2.) Die Umschlingung der Taschenplatte 412 (Buchse) um einen Kugelbereich 421 des Verriegelungsteils 423 ist weit genug, um das Verriegelungsteil 423 in ihrer Tasche in der Taschenplatte 412 zu halten. Dies unterstĆ¼tzt die Funktion von Nr. 1 unmittelbar darĆ¼ber und hƤlt das Verriegelungsteil 423 in der Tasche fest.
  • 3.) Der Schwerpunkt bildet einen Momentarm in der EIN-Position des Verriegelungsteils 423, so dass:
    • (1) der Momentenarm 419 seine maximale LƤnge 419 fĆ¼r den Drehbereich in der EIN-Stellung hat und
    • (2) in der AUS-Stellung die LƤnge des Momentenarms 419 vom CG aus Null ist (in der Phantomstellung).
    Dieses Merkmal gewƤhrleistet ein maximales Moment 419 in der AUS-Richtung, wenn das Verriegelungsteil 423 vollstƤndig eingeschaltet ist (durchgezogene Linien) und kein AUS-Moment, wenn das Verriegelungsteil 423 in der AUS-Position ist (unterbrochene Linien), was es dem Linearmotor des BetƤtigungssystems 430 erleichtert, das Verriegelungsteil 423 beim Einschalten in Drehung zu versetzen.
  • 4.) Die ā€žwippenartigeā€œ Form des Verriegelungsteils 423 unterscheidet sich in wichtigen Punkten von Wippen oder Verriegelungsteilen des Standes der Technik:
    • (1) Die Form ist speziell fĆ¼r eine radiale STEUERBARE Kupplung, wie hierin beschrieben, entworfen;
    • (2) Das Verriegelungsteil 423 ist fĆ¼r eine 2-Wege-Kupplung und ist nicht passiv;
    • (3) Das Verriegelungsteil 423 lƤuft nicht Ć¼ber, es wird ausgeschaltet und bleibt ausgeschaltet, wenn es kein Drehmoment Ć¼bertrƤgt; und
    • (4) Das Verriegelungsteil 423 hat mehr UmhĆ¼llung um die Spitze (d.h. den Kugelbereich 421) des Verriegelungsteils 423, um ein echtes Kugelgelenk zu schaffen.
The locking part 423 from 9 has the following characteristics:
  • 1.) Its ball socket construction keeps the contact between the locking part 423 and its pocket plate 412 limited to the ball socket interface, except when the locking member 423 is in its locked or engaged position, as in FIG 9 shown. This is intended to keep the low friction torque (between the ball and socket) small until the actuation system has reached its full stroke 430 is reached during the transition from OFF to ON. This will keep the contact surface away from the back wall of the bag while it rotates until the ON position is reached. This reduces the axial force requirement of the linear motor actuation system 430 the 11 when switching on and supports the return spring 425 and the centrifugal force when switching off.
  • 2.) The wrapping of the pocket plate 412 (Socket) around a spherical area 421 of the locking part 423 is far enough to the locking part 423 in her pocket in the pocket plate 412 to keep. This assists the function of # 1 immediately above and holds the locking part 423 stuck in the pocket.
  • 3.) The center of gravity forms a moment arm in the ON position of the locking part 423 , so that:
    • (1) the moment arm 419 its maximum length 419 for the range of rotation in the ON position and
    • (2) in the OFF position, the length of the moment arm 419 from the CG is zero (in the phantom position).
    This feature ensures maximum moment 419 in the OFF direction when the locking part 423 is fully switched on (solid lines) and no OFF moment when the locking part 423 is in the OFF position (broken lines) what it is to the linear motor of the actuation system 430 facilitates the locking part 423 to rotate when switched on.
  • 4.) The "rocker-like" shape of the locking part 423 differs in important points from rockers or locking parts of the state of the art:
    • (1) The shape is specifically designed for a radial STEERABLE coupling as described herein;
    • (2) The locking part 423 is for a 2-way coupling and is not passive;
    • (3) The locking part 423 does not overflow, it turns off and stays off when it is not transmitting torque; and
    • (4) The locking part 423 has more wrap around the tip (i.e. the sphere area 421 ) of the locking part 423 to create a real ball joint.

Wie bereits erwƤhnt, hat das Verriegelungsteil 423 eine Klauengeometrie, bei der der Schwerpunkt 417 nicht an seinem Drehpunkt oder seiner Achse 416 liegt. Die Lage des Schwerpunkts in Bezug auf den Drehpunkt 416 sorgt fĆ¼r den maximalen LƤngenmomentarm 419 in der EIN-Position, der ein zentrifugales AUS-Moment des Verriegelungsteils 423 erzeugt. Dieses zentrifugale AUS-Moment ist additiv zum RĆ¼ckholfedermoment. Die Summe dieser beiden Momente Ć¼bersteigt nun das Reibungsmoment bei etwa 9000 U/min und mehr, wodurch sichergestellt wird, dass das Verriegelungsteil 423 ausgeschaltet wird. Wenn sich das Verriegelungsteil 423 von EIN zu AUS dreht, nimmt der Momentarm 419 des Schwerpunkts 417 relativ zum Drehpunkt 416 des Verriegelungsteils 427 ab, so dass bei vollstƤndiger AUS-Stellung die LƤnge des Momentarms 419 gleich Null ist und somit in der AUS-Stellung keine Fliehkraft wirkt. Diese Eigenschaft hilft dem BetƤtigungssystem 430, den Aktuator leichter von AUS zu EIN zu bewegen. Es gibt zunƤchst keinen Fliehkraftwiderstand, um das Verriegelungsteil 423 von AUS nach EIN zu bewegen.As already mentioned, the locking part has 423 a claw geometry in which the center of gravity 417 not at its pivot point or its axis 416 lies. The location of the center of gravity in relation to the pivot point 416 ensures the maximum amount of linear momentum 419 in the ON position, which is a centrifugal OFF moment of the locking member 423 generated. This centrifugal OFF torque is in addition to the return spring torque. The sum of these two moments now exceeds the frictional moment at around 9000 rpm and more, which ensures that the locking part 423 is turned off. When the locking part 423 turns from ON to OFF, the moment arm picks up 419 of focus 417 relative to the pivot point 416 of the locking part 427 off, so that with the fully OFF position the length of the moment arm 419 is equal to zero and therefore no centrifugal force acts in the OFF position. This property helps the actuation system 430 to move the actuator from OFF to ON more easily. There is initially no centrifugal resistance to the locking part 423 move from OFF to ON.

Das Verriegelungsteil 423 lƶst das zuvor erwƤhnte AUS-Problem beim Auskuppeln mit hoher Geschwindigkeit. Allerdings erhƶht sich dadurch die erforderliche Axialkraft des AktuatorstĆ¶ĆŸels des BetƤtigungssystems 476 beim Ɯbergang von AUS zu EIN, um diese neuen AUS-KrƤfte zu Ć¼berwinden. Das BetƤtigungssystem 430 verzichtet auf die ā€žFire-and-Forgetā€œ-Steuerungsstrategie/-funktion des vorherigen BetƤtigungssystems und verwendet die ON-StatorkrƤfte, um den Aktuator von einer Zahn-auf-Zahn-Stellung in eine ON-Position zu bringen. Die Verwendung der Spule 166, um die Kupplung auf EIN zu stellen, bedeutet, dass sich das System 430 in folgender Hinsicht von dem BetƤtigungssystem in 10 unterscheidet:

  • - Die Stator-Unter-Anordnung 135 bleibt nun lƤnger eingeschaltet, um den Laufringen oder Kupplungsteilen 412 und 413 die nƶtige Zeit zu geben, sich in einen verriegelten Zustand zu drehen.
  • - FĆ¼r eine bestimmte Zeit, in der die Stator-Unter-Anordnung 135 eingeschaltet ist, muss eine Mindest-Relativgeschwindigkeit zwischen den Laufringen 412 und 413 vorhanden sein, damit sie sich aus der Zahn-auf-Zahn-Stellung in die verriegelte Position drehen kƶnnen. Der maximale Abstand (S=RO), den das Verriegelungsteil 423 relativ zu den Aussparungen der Aussparungsplatte 413 zurĆ¼cklegen muss, ist gleich dem Spiel der Kupplung 411 in Radiant x Radius der Aussparungsplatte ID/OD.
  • - Die ā€žFire and Forgetā€œ-Funktion ist nicht mehr gegeben, so dass die Notwendigkeit der StĆ¶ĆŸelfeder 194 entfƤllt. An dieser Stelle kommt der ā€žmassive StĆ¶ĆŸelā€œ aus 11 ins Spiel.
  • - Die Steuerstrategie wird komplizierter, wenn die ā€žFire and Forgetā€œ-Funktion entfƤllt.
  • - Die StĆ¶ĆŸelhĆ¼lsen entfallen ebenfalls, da es keine Relativbewegung zwischen den StĆ¶ĆŸeln und dem Aktuator mehr gibt.
  • - Die Anforderungen an die magnetische Einschaltverriegelung kƶnnen etwas reduziert werden, da sie den Aktuator nicht mehr aus der Zahn-auf-Zahn-Stellung EIN-schalten mĆ¼ssen. Die einzige Funktion der Verriegelung besteht darin, EIN und AUS zu halten.
The locking part 423 solves the aforementioned OFF problem when disengaging at high speed. However, this increases the required axial force of the actuator tappet of the actuation system 476 when going from OFF to ON to overcome these new OFF forces. The actuation system 430 dispenses with the ā€œfire and forgetā€ control strategy / function of the previous actuation system and uses the ON stator forces to move the actuator from a tooth-on-tooth position to an ON position. The use of the coil 166 to turn the clutch ON means that the system is 430 in the following respects from the actuation system in 10 differs:
  • - The stator sub-assembly 135 now remains switched on longer, around the races or coupling parts 412 and 413 to give the necessary time to rotate into a locked state.
  • - For a certain time in which the stator sub-arrangement 135 is switched on, there must be a minimum relative speed between the races 412 and 413 be present so that they can rotate from the tooth-on-tooth position to the locked position. The maximum distance (S = RO) that the locking part 423 relative to the recesses of the recess plate 413 has to travel is equal to the play of the clutch 411 in radians x radius of the recess plate ID / OD.
  • - The "Fire and Forget" function is no longer available, so that the plunger spring is necessary 194 not applicable. This is where the ā€œmassive ramā€ comes out 11 in the game.
  • - The control strategy becomes more complicated if the "Fire and Forget" function is no longer available.
  • - The plunger sleeves are also omitted since there is no longer any relative movement between the plungers and the actuator.
  • - The requirements for the magnetic switch-on interlock can be reduced somewhat, as you no longer have to switch the actuator ON from the tooth-on-tooth position. The only function of the interlock is to hold ON and OFF.

WƤhrend oben beispielhafte AusfĆ¼hrungsformen beschrieben werden, ist es nicht beabsichtigt, dass diese AusfĆ¼hrungsformen alle mƶglichen Formen der Erfindung beschreiben. Vielmehr sind die in der Beschreibung verwendeten Worte eher beschreibend als einschrƤnkend und es versteht sich, dass verschiedene Ƅnderungen vorgenommen werden kƶnnen, ohne vom Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen. DarĆ¼ber hinaus kƶnnen die Merkmale verschiedener AusfĆ¼hrungsformen kombiniert werden, um weitere AusfĆ¼hrungsformen der Erfindung zu bilden.While exemplary embodiments are described above, it is not intended that these embodiments describe all possible forms of the invention. Rather, the words used in the description are rather descriptive than restrictive, and it is to be understood that various changes can be made without departing from the spirit and scope of the invention. In addition, the features of different embodiments can be combined to form further embodiments of the invention.

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Claims (20)

Verriegelungsteil zur steuerbaren Ɯbertragung eines Drehmoments zwischen ersten und zweiten Kupplungsteilen einer Kupplungsanordnung, wobei das erste Kupplungsteil eine KupplungsflƤche mit einer Tasche aufweist, die so bemessen und geformt ist, dass sie das Verriegelungsteil aufnehmen und nominell halten kann, wobei das Verriegelungsteil Folgendes aufweist: eine erste EndflƤche, die in ein Teil eingreift, eine zweite EndflƤche, die in ein Teil eingreift, und einen lƤnglichen Hauptkƶrperbereich zwischen den EndflƤchen, wobei der Hauptkƶrperbereich so konfiguriert ist, dass er eine Schwenkbewegung des Verriegelungsteils um eine Schwenkachse ermƶglicht, wobei die EndflƤchen des Verriegelungsteils wƤhrend der Schwenkbewegung zwischen Eingriffs- und AuƟereingriffsposition in Bezug auf die Kupplungsteile beweglich sind, wodurch eine Einweg-DrehmomentĆ¼bertragung zwischen den Kupplungsteilen geschehen kann, und wobei der Schwerpunkt des Verriegelungsteils zur Schwenkachse so versetzt ist, dass dann, wenn sich das Verriegelungsteil aus der Eingriffsposition bewegt, ein Momentarm des Schwerpunkts relativ zu der Schwenkachse von einem Maximalwert auf im Wesentlichen Null in der Aussereingriffs-Position abnimmt, um das AusrĆ¼cken des Verriegelungsteils zu erleichtern.A locking member for controllably transmitting torque between first and second coupling parts of a clutch assembly, the first coupling part having a coupling surface with a pocket which is sized and shaped to receive and nominally hold the locking part, the locking part comprising: a first end face engaging a part, a second end surface engaging a part, and an elongated main body portion between the end surfaces, the main body portion being configured to permit pivotal movement of the locking member about a pivot axis, the end surfaces of the locking member being movable with respect to the coupling members during pivotal movement between engaged and disengaged positions, thereby providing a one-way Torque can be transmitted between the coupling parts, and the center of gravity of the locking part is offset from the pivot axis so that when the locking part moves out of the engaged position, a moment arm of the center of gravity relative to the pivot axis from a maximum value to essentially zero in the disengaging Position decreases to facilitate the disengagement of the locking part. Verriegelungsteil nach Anspruch 1, wobei der Hauptkƶrperbereich einen vorstehenden kugelfƶrmigen Bereich aufweist, um die Schwenkbewegung zu ermƶglichen.Locking part after Claim 1 wherein the main body portion has a protruding spherical portion to enable pivoting movement. Verriegelungsteil nach Anspruch 1, wobei das Verriegelungsteil ein radiales Verriegelungsteil ist.Locking part after Claim 1 wherein the locking part is a radial locking part. Verriegelungsteil nach Anspruch 2, wobei die Schwenkachse im Wesentlichen in der Mitte des kugelfƶrmigen Bereichs angeordnet ist.Locking part after Claim 2 , wherein the pivot axis is arranged substantially in the middle of the spherical area. Verriegelungsteil nach Anspruch 1, wobei der Hauptkƶrperbereich einen vorstehenden kugelfƶrmigen Bereich aufweist, der vom Schwerpunkt versetzt ist und in einem Sockelbereich des ersten Kupplungsteils aufgenommen werden kann, um die Schwenkbewegung zu ermƶglichen, wobei das erste Kupplungsteil Ć¼ber den kugelfƶrmigen Bereich schwenkbar mit dem Verriegelungsteil verbunden werden kann.Locking part after Claim 1 wherein the main body portion has a protruding spherical portion which is offset from the center of gravity and can be received in a base portion of the first coupling part to enable the pivoting movement, wherein the first coupling part can be pivotably connected to the locking part via the spherical region. Verriegelungsteil nach Anspruch 3, wobei das Verriegelungsteil eine Strebe ist.Locking part after Claim 3 , wherein the locking part is a strut. Verriegelungsteil nach Anspruch 6, wobei das Verriegelungsteil eine Kugelpfannenstrebe ist.Locking part after Claim 6 , wherein the locking part is a ball socket strut. Einrastbare Kupplungsanordnung, die Folgendes aufweist: ein erstes und ein zweites Kupplungsteil, wobei das erste Kupplungsteil eine KupplungsflƤche mit einer Tasche aufweist, die so bemessen und geformt ist, dass sie ein Verriegelungsteil aufnehmen und nominell halten kann, wobei das Verriegelungsteil Folgendes aufweist: eine erste EndflƤche, die in ein Teil eingreift, eine zweite EndflƤche, die in ein Teil eingreift, und einen lƤnglichen Hauptkƶrperbereich zwischen den EndflƤchen, wobei der Hauptkƶrperbereich so konfiguriert ist, dass er eine Schwenkbewegung des Verriegelungsteils um eine Schwenkachse ermƶglicht, wobei die EndflƤchen des Verriegelungsteils wƤhrend der Schwenkbewegung zwischen Eingriffs- und AuƟereingriffspositionen in Bezug auf die Kupplungsteile beweglich sind, wodurch eine Einweg-DrehmomentĆ¼bertragung zwischen den Kupplungsteilen geschehen kann, und wobei der Schwerpunkt des Verriegelungsteils von der Schwenkachse so versetzt ist, dass dann, wenn sich das Verriegelungsteil aus der Eingriffsposition bewegt, ein Momentarm des Schwerpunkts relativ zu der Schwenkachse von einem Maximalwert auf im Wesentlichen Null in der Aussereingriffs-Position abnimmt, um das AusrĆ¼cken des Verriegelungsteils zu erleichtern.A snap-in coupling assembly comprising: first and second coupling parts, the first coupling part having a coupling surface with a pocket sized and shaped to receive and nominally hold a locking part, the locking part comprising: a first end face engaging a part, a second end surface engaging a part, and an elongated main body portion between the end surfaces, the main body portion being configured to permit pivotal movement of the locking member about a pivot axis, the end surfaces of the locking member being movable during pivotal movement between engaged and disengaged positions with respect to the coupling members, thereby providing a one-way Torque can be transmitted between the coupling parts, and wherein the center of gravity of the locking part is offset from the pivot axis so that when the locking part moves out of the engaged position, a moment arm of the center of gravity relative to the pivot axis from a maximum value to essentially zero in the disengagement -Position decreases to make it easier to disengage the locking part. Anordnung nach Anspruch 8, wobei der Hauptkƶrperbereich einen vorstehenden kugelfƶrmigen Bereich aufweist, um die Schwenkbewegung zu ermƶglichen.Arrangement according to Claim 8 wherein the main body portion has a protruding spherical portion to enable pivoting movement. Anordnung nach Anspruch 9, wobei das erste Kupplungsteil einen Pfannenbereich aufweist, um den kugelfƶrmigen Bereich an einer Kugel-Pfannen-ZwischenflƤche aufzunehmen und zu halten und um die Schwenkbewegung zu ermƶglichen.Arrangement according to Claim 9 wherein the first coupling part has a socket area in order to receive and hold the spherical area at a ball-socket interface and to enable the pivoting movement. Anordnung nach Anspruch 8, wobei das Verriegelungsteil eine Strebe ist.Arrangement according to Claim 8 , wherein the locking part is a strut. Anordnung nach Anspruch 11, wobei das Verriegelungsteil eine Kugelpfannenstrebe ist.Arrangement according to Claim 11 , wherein the locking part is a ball socket strut. Ɯberholkupplung und Steuerungsanordnung, die Folgendes aufweisen: ein erstes und ein zweites Kupplungsteil, wobei das erste Kupplungsteil eine erste FlƤche mit einer Tasche hat, die so bemessen und geformt ist, dass sie ein Verriegelungsteil aufnimmt und nominell hƤlt, und eine zweite FlƤche mit einem Durchgang, der mit der Tasche in Verbindung steht, um eine BetƤtigungskraft auf das Verriegelungsteil zu Ć¼bertragen, um das Verriegelungsteil innerhalb der Tasche so zu betƤtigen, dass sich das Verriegelungsteil zwischen einer Eingriffs- und einer AuƟereingriffsposition bewegt, wobei das Verriegelungsteil Folgendes aufweist: eine an einem Teil angreifende erste EndflƤche; eine an einem Teil angreifende zweite EndflƤche, und einen lƤnglichen Hauptkƶrperbereich zwischen den EndflƤchen, wobei der Hauptkƶrperbereich so konfiguriert ist, dass er eine Schwenkbewegung des Verriegelungsteils um eine Schwenkachse ermƶglicht, wobei die EndflƤchen des Verriegelungsteils wƤhrend der Schwenkbewegung zwischen der Eingriffs- und der AuƟereingriffs-Position in Bezug auf die Kupplungsteile beweglich sind, wodurch eine Einweg-DrehmomentĆ¼bertragung zwischen den Kupplungsteilen geschehen kann, und wobei der Schwerpunkt des Verriegelungsteils von der Schwenkachse so versetzt ist, dass dann, wenn sich das Verriegelungsteil aus der Eingriffs-Position bewegt, ein Momentarm des Schwerpunkts relativ zur Schwenkachse von einem Maximalwert auf im Wesentlichen Null in der Aussereingriffs-Position abnimmt, um das Lƶsen des Verriegelungsteils vom zweiten Kupplungsteil zu erleichtern.An overrunning clutch and control assembly comprising: first and second clutch members, the first clutch member having a first surface with a pocket sized and shaped to receive and nominally retain a locking member, and a second surface with a passage which is in communication with the pocket to transmit an operating force to the locking member to actuate the locking member within the pocket so that the locking member moves between an engaged and a disengaged position, the locking member comprising: one on one Part engaging first end face; a second end surface engaging a part, and an elongated main body portion between the end surfaces, the main body portion being configured to permit pivotal movement of the locking member about a pivot axis, the end surfaces of the locking member being movable between the engaged and disengaged positions with respect to the coupling members during the pivotal movement; whereby a one-way torque transmission can take place between the coupling parts, and wherein the center of gravity of the locking part is offset from the pivot axis so that when the locking part moves out of the engaged position, a moment arm of the center of gravity relative to the pivot axis from a maximum value to im Substantially zero decreases in the disengaged position in order to facilitate the release of the locking part from the second coupling part. Ɯberholkupplung und Steuerungsanordnung nach Anspruch 13, wobei der Hauptkƶrperbereich einen vorstehenden kugelfƶrmigen Bereich aufweist, um die Schwenkbewegung zu ermƶglichen.Overrunning clutch and control arrangement according to Claim 13 wherein the main body portion has a protruding spherical portion to enable pivoting movement. Ɯberholkupplung und Steuerungsanordnung nach Anspruch 14, wobei das erste Kupplungsteil einen Pfannenbereich aufweist, um den kugelfƶrmigen Bereich an einer Kugel-Pfannen-ZwischenflƤche aufzunehmen und zu halten und um die Schwenkbewegung zu ermƶglichen.Overrunning clutch and control arrangement according to Claim 14 wherein the first coupling part has a socket area in order to receive and hold the spherical area at a ball-socket interface and to enable the pivoting movement. Ɯberholkupplung und Steuerungsanordnung nach Anspruch 13, wobei das Verriegelungsteil eine Kugelpfannenstrebe ist.Overrunning clutch and control arrangement according to Claim 13 , wherein the locking part is a ball socket strut. Ɯberholkupplung und Steuerungsanordnung nach Anspruch 13, ferner mit einem linearen Aktuator, der in dem Durchgang aufgenommen ist, um die BetƤtigungskraft bereitzustellen.Overrunning clutch and control arrangement according to Claim 13 , further comprising a linear actuator received in the passage to provide the actuation force. Ɯberholkupplung und Steuerungsanordnung nach Anspruch 17, wobei der lineare Aktuator einen massiven StĆ¶ĆŸel beinhaltet, der sich zwischen einer ersten und einer zweiten Axialposition bewegt, um den Betriebsmodus der Anordnung zu steuern.Overrunning clutch and control arrangement according to Claim 17 wherein the linear actuator includes a solid plunger that moves between first and second axial positions to control the mode of operation of the assembly. Ɯberholkupplung und Steuerungsanordnung nach Anspruch 17, wobei das Verriegelungsteil durch ein Vorspannungsteil von der Eingriffs-Position in Richtung der Aussereingriffs-Position vorgespannt ist.Overrunning clutch and control arrangement according to Claim 17 wherein the locking member is biased from the engaged position toward the disengaged position by a biasing member. Ɯberholkupplung und Steuerungsanordnung nach Anspruch 15, die ferner eine RĆ¼ckstellfeder aufweist, um auf das Verriegelungsteil eine Federkraft auszuĆ¼ben, die der BetƤtigungskraft und einer Reibungskraft an der ZwischenflƤche zwischen Kugel und Pfanne entgegenwirkt.Overrunning clutch and control arrangement according to Claim 15 which also has a return spring in order to exert a spring force on the locking part which counteracts the actuating force and a frictional force at the interface between the ball and socket.
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