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Die
vorliegende Erfindung betrifft generell Betätigungseinheiten für Reibkupplungspackungen und
Synchronisatoren für
Motorfahrzeug-Antriebszugkomponenten, genauer gesagt Reibkupplungspackungen
und Synchronisatoren für
Antriebszüge von
Motrofahrzeugen, die Permanentmagnet-Betätigungseinheiten aufweisen.
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Kupplungen,
die durch Elektrizität
betätigt oder
erregt werden, welche einer elektromagnetischen Spule zugeführt wird,
sind übliche
Komponenten von Drehkraftübertragungssystemen
sowohl bei stationären
Einheiten als auch bei Motorfahrzeugen.
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Nach
dem Drehmomentdurchsatz und der Größe stellt der Energieverbrauch,
insbesondere die zum kontinuierlichen Einrücken der Kupplung erforderliche
Energie, einen der signifikantesten Konstruktionsaspekte von elektromagnetischen
Kupplungen, insbesondere in Motorfahrzeugen, dar. Grundsätzlich ist
ein beträchtlicher
Energieverbrauch uner wünscht,
da er eine zusätzliche
Belastung des elektrischen Systems des Fahrzeuges darstellt, die schließlich den
Kraftstoffverbrauch des Fahrzeuges nachteilig beeinflusst. Ein weniger
offensichtlicher, jedoch nicht weniger wichtiger Aspekt ist die
von der elektromagnetischen Spule erzeugte Wärme, insbesondere die Ausgestaltung
oder die Komponenten, die zur Vernichtung dieser Wärme erforderlich
sind.
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Ein
Versuch, den Energieverbrauch zu senken, wird generell als nocken-
oder kugelrampenbetätigte
Kupplung bezeichnet. Bei dieser Vorrichtung trennt sich ein Paar
von gegenüberliegenden
kreisförmigen
Platten mit Nockenelementen oder Paaren von mit Rampen versehenen
Ausnehmungen, die Lastübertragungskugeln
aufnehmen, bei einer Relativdrehung voneinander und komprimiert
eine benachbarte Reibkupplungspackung, die Antriebsenergie oder
Drehmoment von einem Antriebselement auf ein angetriebenes Element überträgt. Da die
elektromagnetische Spule nur dazu verwendet wird, einen Widerstand
zu erzeugen, der eine Relativdrehung zwischen den Elementen verursacht,
sorgt die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen den rotierenden Elementen
für die
Energie zur Betätigung
der Hauptkupplung. Kugelrampenkupplungen neigen dazu, einen relativ
niedrigen Energieverbrauch aufzuweisen.
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Seit
vielen Jahren und auch gegenwärtig weiterhin
legt man Wert auf Motorfahrzeugkomponenten mit einem geringen Energieverbrauch.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kupplung oder einen
Synchronisator, die bzw. der passiv ist und keine extern zugeführte Energie
benötigt.
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Eine
Reibkupplungspackung benutzt Permanentmagneten und Induktionsringe
zur Betätigung
einer Kugelrampenbetätigungseinheit,
die wiederum die Reibkupplungspackung einrückt, um Drehmoment zwischen
Antriebselementen und angetriebenen Elementen, beispielsweise in
einem Motorfahrzeugverteilergetriebe, zu übertragen. Die Permanentmagneten
und Induktionsringe können
auch als Synchronisator eingesetzt werden, um die Drehzahlen von
zwei rotierenden Elementen in Übereinstimmung
zu bringen und dadurch das Einrücken
einer Direktkupplung, d.h. einer Klauenkupplung, zu erleichtern.
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Es
ist somit ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Kupplung für Motorfahrzeugantriebszüge unter
Verwendung von Permanentmagneten und Induktionsringen zur Verfügung zu
stellen.
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Ein
weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung betrifft die Schaffung
eines Synchronisators für
Motorfahrzeugantriebszüge
unter Verwendung von Permanentmagneten und Induktionsringen.
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Noch
ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung betrifft die Schaffung
einer Kupplung für
Motorfahrzeugantriebszüge,
die passiv ist und keine Energie verbraucht.
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Noch
ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung betrifft die Schaffung
eines Synchronisators für
Motorfahrzeugantriebszüge,
der passiv ist und keine Energie verbraucht.
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Noch
ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf die
Schaffung einer Motorfahrzeugantriebskupplung, die für eine erhöhte Einrückkraft
sorgt, wenn die Drehzahlen zwischen Antriebselementen und angetriebenen
Elementen ansteigen.
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Noch
ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung betrifft die Schaffung
eines Synchronisators für
Motorfahrzeugantriebszüge,
bei dem das Synchronisationsdrehmoment ansteigt, wenn die Drehzahl
der Antriebselemente und angetriebenen Elemente zunimmt.
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Weitere
Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden
Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit
den beigefügten
Zeichnungen deutlich, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Komponenten, Elemente
oder Merkmale bezeichnen. Es zeigen:
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1 eine schematische Ansicht
eines Motorfahrzeugantriebszuges mit einem Verteilergetriebe, das
die vorliegende Erfindung aufweist;
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2 eine vollständige Schnittansicht
eines Motorfahrzeugverteilergetriebes, das einen Permanentmagnetsynchronisator
gemäß der vorliegenden Erfindung
aufweist;
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3 eine vergrößerte Teilschnittansicht
eines Permanentmagnetsynchronisators gemäß der vorliegenden Erfindung;
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4 eine vollständige Schnittansicht
eines Magnetringes eines Synchronisators gemäß der vorliegenden Erfindung
entlang Linie 4-4 in 3;
und
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5 eine vergrößerte Teilschnittansicht
einer Motorfahrzeugantriebszug-Kugelrampenkupplung mit einer Permanentmagnet-
und Induktionsringbetätigungseinheit.
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In 1 ist ein Vierrad-Fahrzeugantriebszug schematisch
dargestellt und mit dem Bezugszeichen 10 versehen. Der
Vierrad-Fahrzeugantriebszug 10 besitzt eine primäre Bewegungseinrichtung 12,
die mit einem Getriebe 14 verbunden ist und dieses direkt
antreibt. Bei dem Getriebe 14 kann es sich entweder um
ein automatisches Getriebe oder ein manuell schaltbares Getriebe
handeln. Der Ausgang des Getriebes 14 treibt direkt eine
Verteilergetriebeeinheit 16 an, die die Bewegungsenergie
für eine
primäre
oder hintere Antriebslinie 20 liefert, welche eine primäre oder
hintere Antriebswelle 22, ein primäres oder hinteres Differential 24,
ein Paar von primären oder
hinteren Antriebsachsen 26 und ein entsprechendes Paar
von primären
oder hinteren Rad/Reifeneinheiten umfasst.
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Die
Verteilergetriebeeinheit 16 stellt ferner wahlweise Bewegungsenergie
einer sekundären oder
vorderen Antriebslinie 30 zur Verfügung, die eine sekundäre oder
vordere Antriebswelle 32, eine sekundäre oder vordere Differentialeinheit 34,
ein Paar von sekundären
oder vorderen Antriebsachsen 36 und ein entsprechendes
Paar von sekundären oder
vorderen Rad/Reifeneinheiten 38 umfasst. Die vorderen Rad/Reifeneinheiten 38 können direkt
mit einer entsprechenden Achse aus dem Paar der Vorderachsen 36 gekoppelt
sein, oder, falls gewünscht, kann
ein Paar von manuell oder entfernt betätigbaren Verriegelungsnaben 42 zwischen
dem Paar der Vorderachsen 36 und einer entsprechenden Rad/Reifeneinheit 38 angeordnet
sein, um diese wahlweise zu verbinden. Schließlich können sowohl die primäre Antriebslinie 20 als
auch die sekundäre
Antriebslinie 30 in geeigneter Weise angeordnete Universalgelenke 44 umfassen,
die in herkömmlicher
Weise funktionieren, um statische und dynamische Versätze und Fehlausrichtungen
zwischen den diversen Wellen und Komponenten zu ermöglichen.
Eine Steuerkonsole 46, die vorzugsweise innerhalb einer
bequemen Reichweite des Fahrzeuglenkers angeordnet ist, besitzt
einen Schalter oder eine Vielzahl von unabhängigen Schaltern oder Druckknöpfen 48,
die die Auswahl des Betriebsmodus der Verteilergetriebeeinheit 16 erleichtern,
wie nachfolgend weiter beschrieben wird.
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Die
vorstehende und nachfolgende Beschreibung betrifft ein Fahrzeug,
bei dem die hintere Antriebslinie 20 als primäre Antriebslinie
wirkt, d.h. im wesentlichen immer eingerückt und in Betrieb ist. In entsprechender
Weise wirkt die vordere Antriebslinie 30 als sekundäre Antriebeslinie,
die nur zeitweise oder in sekundärer
oder ergänzender
Weise eingerückt
und in Betrieb ist. Ein derartiges Fahrzeug wird üblicherweise
als Fahrzeug mit Hinterradantrieb bezeichnet.
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Hier
werden die Bezeichnungen „primär" und „sekundär" anstelle der Bezeichnungen „vorne" und „hinten" verwendet, da die
hier offenbarte und beanspruchte Erfindung ohne weite res auch in
Getrieben und Verteilergetrieben eingesetzt werden kann, bei denen
sich die primäre
Antriebslinie 20 an der Vorderseite des Fahrzeuges und
die sekundäre
Antriebslinie 30 an der Rückseite des Fahrzeuges befindet.
Die Bezeichnungen „primär" und „sekundär" charakterisieren
somit die Funktionsweise der einzelnen Antriebszüge allgemein und genau und
beschreiben nicht deren spezielle Lage.
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Wie
man den 1 und 2 entnehmen kann, umfasst
die Verteilergetriebeeinheit 16, bei der die vorliegende
Erfindung Anwendung findet, eine mehrteilige, typischerweise gegossene
metallische Gehäuseeinheit 50 mit
planaren und kreisförmigen Dichtungsflächen, Öffnungen
für Wellen
und Lager und verschiedenen Ausnehmungen, Schultern, Flanschen,
Gegenbohrungen etc. zur Aufnahme von diversen Komponenten und Einheiten
der Verteilergetriebeeinheit 16. Eine Eingangswelle 52 besitzt
Keilnuten, Innenkeile, Zahnradzähne 54 oder
andere geeignete Einrichtungen, die einen Ausgang des Getriebes 14 (in 1 dargestellt) mit der Eingangswelle 52 antriebsmäßig verbinden.
Die Eingangswelle 52 wird extern von einem reibungsarmen
Lager, wie beispielsweise einer Kugellagereinheit 56, und
intern von einem reibungsarmen Lager, wie beispielsweise Rollenlagereinheiten 58,
drehbar gelagert. Die Rollenlagereinheiten 58 sind auf
einem Abschnitt mit reduziertem Durchmesser einer primären Ausgangswelle 60 angeordnet.
Eine Öldichtung 62,
die zwischen der Eingangswelle 52 und der Gehäuseeinheit 50 angeordnet
ist, sorgt für
eine geeignete strömungsmitteldichte
Dichtung dazwischen.
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Das
gegenüberliegende
Ende der Ausgangswelle 60 wird von einem reibungsarmen
Lager, beispielsweise einer Kugellagereinheit 64, gelagert. Eine
Endkappe oder Dichtung 66 verschließt das Ende eines Axialkanals 68 in
der primären
Ausgangswelle 60. Eine Gerotorpumpe 70 findet
typischerweise Verwendung, um den Axialkanal 68 mit einem
Strom von Schmier- und Kühlmittel
zu beaufschlagen, das dann über
eine Vielzahl von radialen Öffnungen
in der primären
Ausgangswelle 60 zu den Komponenten der Verteilergetriebeeinheit 16 verteilt wird.
Eine zwischen dem Gehäuse 50 und
der Ausgangswelle 60 angeordnete Öldichtung 72 sorgt
für eine
strömungsmitteldichte
Dichtung dazwischen.
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Die
Verteilergetriebeeinheit 16 besitzt eine Planetengetriebe-Drehzahlreduktionseinheit 80.
Diese Planetengetriebe-Drehzahlreduktionseinheit 80 umfasst
ein Sonnenrad 82, das einstückig mit der Eingangswelle 52 ausgebildet
sein kann. Dieses Sonnenrad 82 besitzt Zähne 86,
die in konstanter Weise mit einer Vielzahl von Ritzeln oder Planetenrädern 88 kämmen. Die
Planetenräder 88 können drehbar
auf Rollenlagern 92 angeordnet sein, welche wiederum von
festen Stummelwellen 94 gelagert werden, oder die Ritzel 88 können direkt
drehbar auf den Stummelwellen 94 gelagert sein, falls gewünscht. Die Stummelwellen 94 sind
in einem Planetenträger 96 gehalten
und darin befestigt, der eine glockenförmige Verlängerung 98 und externe
Keile oder Zahnradzähne 100 aufweist.
Der Planetenträger 96 wird
ferner von einer kreisförmigen
Scheibe 102 gelagert, die mit einer Schulter 104 an
der Eingangswelle 52 in Eingriff steht.
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Die
Vielzahl der Ritzel oder Planetenräder 88 kämmt in konstanter
Weise mit Zähnen 112 eines stationären Ringrades 114,
das im Gehäuse 50 befestigt
ist, beispielsweise über
einen Sicherungsring 116.
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Die
Ausgangswelle 60 besitzt einen Satz von externen Keilen
oder Zahnradzähnen 122 in
einem Bereich benachbart zur Planetengetriebe-Drehzahlreduktionseinheit 80.
Auf den Keilen 122 und bidirektional entlang diesen bewegbar
ist eine Kupplungsmanschette 124 mit komplementär ausgebildeten
Innenkeilen oder Keilnuten 126 angeordnet. Die Kupplungsmanschette 124 besitzt
Keile oder Zahnradzähne 128,
die in der in 2 gezeigten
Position mit komplementär
ausgebildeten Innenkeilen, Keilnuten oder Zahnradzähnen 130 auf
einem Innenbereich des Sonnenrades 82 kämmen, um für einen Direktantrieb zu sorgen.
Wenn die Kupplungsmanschette 124 nach rechts gleitet, passiert
sie einen neutralen Bereich und dann treten die Keile oder Zahnradzähne 128 mit
komplementär
ausgebildeten Keilen oder Zahnradzähnen 100 auf der glockenförmigen Verlängerung 98 des
Planetenträgers 96 in
Eingriff. Die Kupplungsmanschette 124 besitzt einen Flansch 132,
der mit einem komplementär
ausgebildeten Abschnitt einer Schaltgabel 134 in Eingriff
steht. Die Schaltgabel 134 besitzt eine Durchgangsöffnung 136,
die eine längliche
Schaltschiene 138 aufnimmt. Die Schaltgabel 134 umfasst
des weiteren einen Folger 140, der in der schraubenförmigen Bahn 142 eines
Nockens 144 angeordnet ist. Der Nocken 144 wird
von einer bidirektional drehbaren Schaltschiene 146 gedreht,
welche von einer Elektromotorantriebseinheit 150 über eine
Energiespeicherfeder 152 angetrieben wird. Durch die bidirektionale
Drehung der Schaltschiene 146 werden die Schaltgabel 134 und die
Kupplungsmanschette 124 durch die drei vorstehend beschriebenen
Positionen bewegt, um für
einen Direktantrieb, einen neutralen Antrieb und einen Antrieb mit
reduzierter Drehzahl oder niedrigem Gang zu sorgen.
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Das
Verteilergetriebe 16 umfasst des weiteren ein Antriebskettenrad 160,
das frei drehbar auf der Ausgangswelle 60 angeordnet ist
und Zähne 162 aufweist,
die mit einer Antriebskette 164 kämmen. Die Antriebskette 164 kämmt ferner
mit den Zähnen 166 eines
angetriebenen Kettenrades 168. Das angetriebene Kettenrad 168 ist über miteinander
kämmende
Keile 170 an einer sekundären Ausgangswelle 172 befestigt.
Diese sekundäre
Ausgangswelle 172 ist vorzugsweise auf einem Paar von reibungsarmen
Lagern, wie beispielsweise den Rollenlagereinheiten 174,
gelagert. Die sekundäre
Ausgangswelle 172 kann einen Flansch 176 aufweisen,
der eine Vielzahl von parallelen, beabstandeten Öffnungen 178 bildet,
die die Verbindung zu anderen Komponenten der sekundären Antriebslinie
(nicht gezeigt) erleichtern.
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Wie
die 2 und 3 zeigen, besitzt eine Synchronisatoreinheit 180 gemäß der vorliegenden
Erfindung eine Antriebsmanschette 182, die mit der primären Ausgangswelle 60 über Innenkeile
oder Zahnradzähne 184 verbunden
ist, welche mit komplementär
ausgebildeten Keilen oder Zahnradzähnen 186 kämmen, die
in der primären
Ausgangswelle 60 ausgebildet sind. Einstückig mit
der Manschette 182 oder als separate Komponente hergestellt
sind ein Paar von beabstandeten Magnetringen 188A und 188B, die
an der Manschette 182 befestigt sind und sich zusammen
mit dieser drehen.
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Wie
in 4 gezeigt, bilden
die Magnetringe 188A und 188B eine Vielzahl von
einzelnen Betätigungsmagneten 190,
die abwechselnd mit ihren Nord/Südpolen
angeordnet sind.
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Wie
in den 2 und 3 gezeigt, sind die Magnetringe 188A und 188B mit
drei Induktionsringen 192A, 192B und 192C verschachtelt.
Vorzugsweise sind die Induktionsringe 192A, 192B und 192C aus Kupfer
hergestellt. Sie werden in ihren beabstandeten Axialpositionen in
Verschachtelung mit den Magnetringen 188A und 188B von
einer Vielzahl von Sicherungsringen 194 gehalten, die in
geeignet beabstandeten Umfangsnuten oder Kanälen 196 sitzen, welche
auf der Innenfläche
eines Ringes 200 ausgebildet sind. Der Ring 200 wird
von einer kreisförmigen Platte 202,
die ebenfalls von einem Sicherungsring 194 gehalten wird,
in einer zur primären
Ausgangswelle 60 konzentrischen Position gehalten. Die
kreisförmige
Platte 202 besitzt Innenkeile oder Zahnradzähne 204,
die komplementär
zu Außenkeilen
oder Zahnradzähnen 206 auf
einer Kupplungsmanschette 210 ausgebildet sind und mit
diesen kämmen.
Die Kupplungsmanschette 210 umfasst Innenkeile, Keilnuten
oder Zahnradzähne 212,
die komplementär
zu einem Satz von Außenkeilen
oder Zahnradzähnen 214,
welche auf einem axial verlaufenden Abschnitt 216 des Antriebskettenrades 160 ausgebildet
sind, ausgebildet sind und hiermit kämmen.
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Die
Antriebsmanschette 182 besitzt ebenfalls einen Satz von
Außenkeilen
oder Zahnradzähnen 218,
die komplementär
zu den Keilnuten, Innenkeilen oder Zahnradzähnen 212 auf der Kupplungsmanschette 210 ausgebildet
sind. Eine Schaltmanschette 220 besitzt Keile oder Zahnradzähne 222,
die komplementär
zu den Keilen 214 auf der Verlängerung 216 des Antriebskettenrades 160 ausgebildet sind
und hiermit kämmen
sowie ebenfalls komplementär
zu den Außenkeilen
oder Zahnradzähnen 218 auf
der Antriebsmanschette 182 ausgebildet sind. Die Kupplungsmanschette 210 besitzt
eine Umfangsnut oder einen Kanal 224, die bzw. der einen komplementär ausgebildeten
Abschnitt einer Schaltgabel 226, die in 2 gezeigt ist, aufnimmt. Die Schaltgabel 226 hat
einen länglichen
Korpus 228 mit einem Durchgangskanal 230, der
gleitend die Schaltschiene 138 aufnimmt. Eine Druckfeder 232 spannt die
Schaltgabel 226 nach links vor, wie in 2 gezeigt. Ein Nockenfolger 234 sorgt
für eine
bidirektionale translatorische Bewegung der Schaltgabel 226 und
der Kupplungsmanschette 210, wenn sich der Nocken 144 dreht.
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Wie
in 3 gezeigt, spannt
eine erste Druckfeder 242 die Kupplungsmanschette 210 in 3 nach links vor. Eine zweite
Druckfeder 244 spannt die Schaltmanschette 220 in
der entgegengesetzten Richtung vor, wie sie die Kupplungsmanschette 210 vorspannt.
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In
Betrieb drehen sich die Magnetringe 188A und 188B zusammen
mit der primären
Ausgangswelle 60, während
sich die Induktionsringe 192A, 192B und 192C zusammen
mit dem Kupplungsantriebskettenrad 160 und der zweiten
Antriebslinie 30 drehen. Einer Geschwindigkeitsdifferenz
zwischen diesen permanent rotierenden Elementen wirkt der Magnetfluss
entgegen, der zwischen den Magnetringen 188A und 188B und
den Kupferinduktionsringen 192A, 192B und 192C fließt. Der
auf diese Weise erzeugte Widerstand versucht, die Geschwindig keitsdifferenz
zwischen diesen rotierenden Elementen zu minimieren und zu eliminieren.
Die auf diese Weise erreichte Synchronisierung erleichtert die translatorische
Bewegung der Schaltmanschette 220 durch die Kupplungsmanschette 210,
wie durch die Elektromotorantriebseinheit 150 angesteuert,
und die Kupplung zwischen dem Antriebskettenrad 160 und
seiner Verlängerung 216 mit
der Antriebsmanschette 182, wenn die Schaltmanschette 220 mit
beiden Keilen 214 und 218 kämmt.
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Wie
in 5 gezeigt, kann auch
eine Permanentmagnetbetätigungseinheit 250 in
Verbindung mit einer Kupplungsbetätigungseinheit vom Kugelrampentyp
verwendet werden, um eine Reibscheibenpackung, die beispielsweise
zwischen dem primären und
sekundären
Ausgang eines Verteilergetriebes angeordnet ist, mechanisch einzurücken. Diese
Permanentmagnetbetätigungseinheit 250 besitzt
eine erste kreisförmige
Platte 252, die über
in Eingriff stehende Keile 254 oder eine andere Zwangsverbindung
mit der primären
Ausgangswelle 60' verbunden ist.
Die erste kreisförmige
Platte 250 bildet eine Vielzahl von mit Umfangsabstand
angeordneten, mit Rampen versehenen Ausnehmungen 256, die
eine entsprechende Vielzahl von Lastübertragungskugeln 260 aufnehmen.
Diese Lastübertragungskugeln 260 sind
in gegenüberliegenden,
komplementär
ausgebildeten, mit Rampen versehenen Ausnehmungen 262 eingefangen,
die in einer gegenüberliegenden
Fläche
einer zweiten kreisförmigen
Platte oder eines Elementes 264, das frei drehbar auf der
primären Ausgangswelle 60' angeordnet
ist, ausgebildet sind. Das zweite kreisförmige Element 264 erstreckt
sich radial nach außen
und besitzt einen Magnetringabschnitt 266, der für sämtliche Zwecke
identisch mit den vorstehend in Verbindung mit dem Synchronisator
beschriebenen Magnetringen 188A und 188B ausgebildet
ist. Somit ist eine Vielzahl von Betätigungspermanentmagneten Ende
an Ende mit Umfangsabstand um den Magnetring 266 herum
angeordnet.
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Auf
beiden Seiten des Magnetringes 266 befinden sich Kupferinduktionsringe 268A und 268B. Diese
Kupferinduktionsringe 268A und 268B besitzen Keile
oder Zahnradzähne 272,
die mit komplementär
ausgebildeten Keilnuten oder Zahnradzähnen 274 in Eingriff
stehen, welche auf der Innenfläche
eines Kupplungsglockengehäuses 276 ausgebildet
sind. Eine Vielzahl von Sicherungsringen 278 hält die richtigen
Axialpositionen der Induktionsringe 268A und 268B aufrecht.
Das Kupplungsglockengehäuse 276 besitzt
einen Satz von Keilnuten, Zahnradzähnen oder Nasen 282,
die mit komplementär ausgebildeten
Keilen, Zahnradzähnen
oder Nasen 284, die auf einem Antriebskettenrad 160' ausgebildet
sind, kämmen.
Im Kupplungsglockengehäuse 276 ist
eine Reibkupplungspackungseinheit 290 enthalten. Diese
Reibkupplungspackungseinheit 290 besitzt eine erste Vielzahl
von größeren Kupplungsplatten
oder Scheiben 292 mit Außenkeilen 294, die mit
den Keilnuten 274 auf der Innenfläche des Kupplungsglockengehäuses 276 in
Eingriff stehen. Mit der Vielzahl der ersten Kupplungsplatten oder
Scheiben 292 mit größerem Durchmesser
ist eine zweite Vielzahl von Kupplungsplatten oder Scheiben 296 mit kleinerem
Durchmesser verschachtelt, die Innenkeile oder Keilnuten 298 aufweisen,
welche mit komplementär
ausgebildeten Außenkeilen 302 an
einer Kupplungsnabe 304 in Eingriff stehen. Die Kupplungsnabe 304 ist über in Eingriff
stehende Keile 306 mit der primären Ausgangswelle 60 verbunden
und dreht sich mit dieser. Eine oder eine Vielzahl von glockenförmigen oder
wellenförmigen
Unterlegscheiben 308 sorgt für eine Rückstellkraft, um die erste
kreisförmige
Platte 252 in 5 nach
rechts zu treiben. Eine Beaufschlagungsplatte 310 ist zwischen
der ersten kreisförmigen
Platte 252 und der Reibkupplungspackung 290 angeordnet.
Schließlich
hält ein Axialdrucklager 312,
das zwischen dem zweiten kreisförmigen
Element 264 und der Kugellagereinheit 64 angeordnet
ist, die Axialposition des zweiten kreisförmigen Elementes 264 aufrecht.
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In
Betrieb dreht sich das zweite kreisförmige Element 264,
das den Permanentmagnetring 266 umfasst, zusammen mit der
primären
Ausgangswelle 60',
während
sich die Kupferinduktionsringe 268A und 268B zusammen
mit dem Kupplungsglockengehäuse 276,
dem Antriebskettenrad 160' und
den anderen Komponenten der sekundären Antriebslinie 30,
die in den 1 und 2 gezeigt ist, drehen. Wenn die
Geschwindigkeitsdifferenz ansteigt, wird ein zunehmender Widerstand
durch die Wirkung des vom Magnetring 266 und den Induktionsringen 268A und 268B erzeugten
Magnetflusses hervorgerufen. Dies verursacht eine Relativdrehung
zwischen der ersten kreisförmigen
Platte 252 und der zweiten kreisförmigen Platte 264,
wodurch die Lastübertragungskugeln 260 auf
den Rampen der Ausnehmungen 256 und 262 nach oben
laufen und dadurch das erste kreisförmige Element 252 gegen
die Beaufschlagungsplatte 310 treiben sowie die Reibkupplungspackungseinheit 290 zusammenpressen.
Durch die Zusammenpressung der Reibkupplungspackungseinheit 290 wird
Drehmoment zwischen der primären
Ausgangswelle 60' und
dem An triebskettenrad 160' und
den anderen Komponenten der sekundären Antriebslinie 30 übertragen.
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Sowohl
bei der Synchronisatoreinheit 180 als auch bei der Permanentmagnetbetätigungseinheit 250 ist
eine relativ geringe Zahl von miteinander verschachtelten Magnetringen
und Induktionsringen offenbart. Es versteht sich, dass eine größere Zahl von
Magnetringen und Induktionsringen Anwendung finden kann, wenn eine
größere magnetische
Kupplung zwischen den rotierenden Elementen gewünscht wird. Beispielsweise
können
fünf Magnetringe
und sechs Induktionsringe oder mehr oder weniger Verwendung finden.