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Hintergrund
der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft im Allgemeinen eine elektromagnetisch betätigte Kupplungsanorndung und
spezieller eine Kupplung mit einem mehrpoligen elektromagnetischen
Stellglied.
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Die
Mehrzahl der 4-Rad-getriebenen Kraftfahrzeuge und so gut wie jedes
Geländefahrzeug bzw.
SUV (sport utility vehicle) oder jeder Transporter mit offenem Kasten,
die mit einem 4-Rad-Antrieb ausgestattet sind, nutzen ein Verteilergetriebe,
das durch die Antriebswelle des Getriebes angetrieben ist, um das
Antriebsdrehmoment auf die vordere und hintere Antriebslinie des
Fahrzeugs zu verteilen. Diese Verteilergetriebe beinhalten viele
unterschiedliche mechanische Vorrichtungen, die neben anderen Merkmalen
einen Antriebsmodus niedriger Geschwindigkeit (niedriger Gang),
einen interaxialen Geschwindigkeitsausgleich und ein manuelles oder automatisches
Einkuppeln einer interaxialen Kupplung bereitstellen, um intermittierend
die Geschwindigkeitsdifferenzen der Antriebswelle zu reduzieren oder
um die vordere und hintere Antriebswelle positiv anzutreiben.
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Wesentliche
Entwicklungen wurden im Hinblick auf die Systeme gemacht, die Unterschiede
in den Radgeschwindigkeiten erfassen und interaxiale Kupplungen
einkuppeln, um derartige Geschwindigkeitsunterschiede zu reduzieren.
Ein automatisches Kupplungssystem ist beispielsweise in dem ebenfalls diesem
Anmelder gehörenden
US-Patent mit der Nr. 5,407,024 offenbart.
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In
Ergänzung
zu Entwicklungen, die auf das Verbessern der Flexibilität und des
Betriebs derartiger Verteilergetriebe gerichtet sind, werden Entwicklungen
darauf gerichtet, einen ruhigen, nahtlosen Betrieb der Komponen ten
des Verteilergetriebes, wie beispielsweise der interaxialen Kupplung,
bereitzustellen sowie die Drehmomentkapazität einer derartigen Kupplung
zu steigern. Die vorliegende Erfindung ist auf ein derartiges Merkmal
gerichtet.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die
erfindungsgemäße Kupplungsanordnung
ist im unabhängigen
Anspruch 1 definiert. Vorteilhafte Weiterentwicklungen, Modifikationen
und Ausführungsformen
gehen aus der Beschreibung und den abhängigen Ansprüchen hervor.
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Eine
Kupplung mit einem mehrpoligen elektromagnetischen Stellglied ist
in Verbindung mit den Komponenten zur Kraftübertragung in einem Kraftfahrzeug
nützlich,
wie beispielsweise in Verbindung mit Hinterachsen mit Kardanwelle,
Verteilergetrieben, Getrieben, Differentialen und dgl. Das elektromagnetische
Stellglied umfasst eine stationäre
Spule, einen rotierenden mehrpoligen Stator und einen rotierenden
mehrpoligen Rotor, der mit dem Stator verbunden ist. Sowohl der
Stator als auch der Rotor umfassen mehrere Spulen, die paarweise
elektrisch verbunden sind. Eine Ansatz- oder Kugel-Rampen-Anordnung
ist zwischen dem Rotor und einem Reibungskupplungspaket angeordnet.
Die Energieversorgung der stationären Spule induziert einen Strom
in den Spulen des Stators und den jeweiligen Spulen des Rotors.
Der erzeugte magnetische Fluss und die Kraft drehen den Rotor im
Verhältnis
zum Stator, wodurch die Ansatz- oder Kugel-Rampen-Anordnung betätigt wird,
die umgekehrt das Reibungskupplungspaket komprimiert.
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Es
ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Stellglied für eine elektromagnetische Kupplung
bereitzustellen, das eine stationäre Spule, einen Stator, einen
Rotor und eine Ansatz- oder Kugel-Rampen-Anordnung aufweist.
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Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verteilergetriebe
mit einer elektromagnetisch betätigten
Kupplung bereitzustellen.
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Es
ist noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Stellglied
für eine
elektromagnetische Kupplung mit einer stationären Spule, einem Stator mit
mehreren Polen und einem Rotor mit mehreren Polen bereitzustellen,
die jeweils mehrere elektrisch verbundene Spulen aufweisen.
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Es
ist noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine elektromagnetisch
betätigte
Kupplung bereitzustellen, die eine elektromagnetische Spule, einen
Stator mit einer Mehrzahl von Polen und Spulen gekoppelt mit einem
Rotor mit einer ähnlichen Mehrzahl
von Polen und Spulen, eine Ansatz- oder Kugel-Rampen-Anordnung und ein
Reibungskupplungspaket aufweist.
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Weitere
Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch Bezugnahme
auf die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform und
die anhängenden
Zeichnungen offensichtlich werden, in denen sich gleiche Bezugszeichen
auf die gleichen Komponenten, Elemente oder Merkmale beziehen. Zudem
sind Modifikationen und Weiterentwicklungen der vorliegenden Erfindung
in den anhängenden
Ansprüchen
definiert.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine schematische Ansicht einer Kraftübertragung eines Kraftfahrzeugs
mit einem Verteilergetriebe, das die vorliegende Erfindung umfasst.
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2 ist
eine seitliche Draufsicht eines Teilabschnitts einer Kraftübertragung
eines Kraftfahrzeugs, die die vorliegende Erfindung umfasst.
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3 ist
eine vergrößerte Teilansicht
eines Teilabschnitts einer elektromagnetischen Kupplung gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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4 ist
eine vollständige
Teilansicht eines Stators einer elektromagnetischen Kupplung eines Verteilergetriebes
gemäß der vorliegenden
Erfindung und aufgenommen entlang der Linie 4-4 in 3.
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5 ist
eine vollständige
Teilansicht eines Rotors einer elektromagnetischen Kupplung eines Verteilergetriebes
gemäß der vorliegenden
Erfindung aufgenommen entlang der Linie 5-5 in 3.
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6 ist
eine vollständige
Teilansicht eines Rotors einer elektromagnetischen Kupplung eines Verteilergetriebes
gemäß der vorliegenden
Erfindung aufgenommen entlang der Linie 6-6 in 3.
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7 ist
eine vollständige
Teilansicht eines Rotors einer elektromagnetischen Kupplung gemäß der vorliegenden
Erfindung aufgenommen entlang der Linie 7-7 in 3.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
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Nun
bezugnehmend auf 1 ist ein Antriebsstrang für ein 4-Rad-getriebenes
Kraftfahrzeug, der die vorliegende Erfindung verwenden kann, schematisch
dargestellt und mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Der
Antriebsstrang 10 für
das 4-Rad-getriebene Kraftfahrzeug umfasst einen Hauptantrieb 12,
wie beispielsweise einen Verbrennungs- oder Dieselmotor, mit einem
Ausgang, der an ein Getriebe 14 gekoppelt ist und dieses
direkt antreibt. Der Ausgang des Getriebes 14 treibt direkt eine
Verteilergetriebeanordnung 16 an, die Antriebsenergie für die Haupt-
oder hintere Antriebslinie 20 umfassend eine Haupt- oder hintere Antriebswelle 22,
ein Haupt- oder hinteres Differential 24, ein Paar Hauptantriebs-
oder Hinterachsen 26 und ein entsprechendes Paar Haupt- oder Hinterreifen-
und -radanordnungen 28 bereitstellt.
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Die
Verteilergetriebeanordnung 16 stellt ebenfalls gezielt
eine Energiequelle für
eine Sekundär-
oder vordere Antriebslinie 30 umfassend eine Neben- oder
vordere Antriebslinie 32, ein Neben- oder vorderes Differential 34,
ein Paar Nebenantriebs- oder vordere Achsen 36 und ein
entsprechendes Paar Neben- oder Vorderreifen- und -radanordnungen 38 bereit.
Die Vorderreifen- und -radanordnungen 38 können direkt
mit der jeweiligen Vorderachse 36 verbunden sein oder,
wenn es gewünscht ist,
kann ein Paar manuell oder entfernt betätigbarer verriegelnder Radnaben 42 zwischen
den Vorderachsen 36 und einer entsprechenden der Reifen
und -radanordnungen 38 angeordnet sein, um dieselbigen
gezielt zu verbinden. Abschließend
kann sowohl die Hauptantriebslinie 20 als auch die Nebenantriebslinie 30 passende
und geeig net angeordnete Universalgelenke 44 aufweisen,
die in bekannter Weise funktionieren, um einen statischen und dynamischen
Versatz und Fehlausrichtungen zwischen den verschiedenen Wellen
und Komponenten zu gestatten.
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Ein
Radgeschwindigkeitssensor 48 ist in erfassender Beziehung
mit jeder der hinteren Reifen- und Radanordnungen 28 angeordnet.
Bevorzugt können
die Radgeschwindigkeitssensoren 48 die gleichen Sensoren
sein, die beispielsweise in einem Antiblockiersystem (ABS) oder
in anderen Fahrzeugsteuer- oder traktionsverbessernden Systemen
verwendet werden. Alternativ kann ein einzelner Sensor verwendet
werden, der zum Erfassen der Drehung der Haupt- oder hinteren Antriebswelle 22 angeordnet
ist. Die Signale von den Sensoren 48 werden in den Leitungen 52 für einen
Mikroprozessor 56 bereitgestellt. In ähnlicher Weise sind in erfassender
Beziehung mit den vorderen Reifen- und Radanordnungen 38 jeweils
Radgeschwindigkeitssensoren 58 angeordnet, die Signale
für den
Mikroprozessor 56 in den Leitungen 62 bereitstellen.
Wiederum können die
Sensoren 58 ein Teil eines Antiblockiersystems oder anderer
traktionsverbessernder Systeme sein oder gemeinsam mit ihnen genutzt
werden.
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Typischerweise
kann ein durch den Fahrer wählbarer
Schalter 64 verwendet werden und ist im Allgemeinen in
Reichweite des Kraftfahrzeugfahrers im Fahrzeuginnenraum (nicht
dargestellt) angeordnet. Der Schalter 64 kann angepasst
sein, um verschiedene Betriebsarten auszuwählen, wie beispielsweise Zweiradantrieb
und höchster
Gang, Automatik, d.h. Betrieb auf Verlangen oder adaptiver Betrieb,
Allradantrieb und höchster
Gang oder Allradantrieb und erster Gang in Abhängigkeit von dem speziellen Fahrzeug
und der Konfiguration der Verteilergetriebeanordnung 16.
Ein derartiges System, das eine Drehmoment-Versorgung für die Nebenantriebslinie 30 in
Form von Zunahme oder Verminderung in Antwort auf einen erfassten
Radgeschwindigkeitsunterschied zwischen der Hauptantriebslinie 20 und
der Nebenantriebslinie 30 bereitstellt, ist in dem US-Patent
mit der Nr. 5,407,024 offenbart.
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Nehmen
wir nun Bezug auf die 1 und 2, umfasst
die Verteilergetriebeanordnung 16 ein mehrteiliges Metallgussgehäuse 70 mit mehreren und
unterschiedlichen Öffnungen,
Löchern,
Senkungen, Aussparungen, Rippen, Schlitzen, ebenen Oberflächen und
anderen Merkmalen zum Aufnehmen von Dichtungen, Verschlüssen und
verschiedenen festen oder rotierenden Komponenten der Verteilergetriebeanordnung 16,
wie man ohne weiteres anerkennen wird. Unter diesen Komponenten
ist eine Antriebswelle 72 mit einer Mehrzahl von weiblichen Nuten
oder Rillen oder einer internen Getriebeverzahnung 74,
die eine komplementär
gerillte Abtriebswelle (nicht gezeigt) des in 1 dargestellten
Getriebes 14 aufnimmt. Eine Öldichtung 76 stellt
eine flüssigkeitsdichte
Dichtung zwischen der Antriebswelle 72 und dem Gehäuse 70 bereit.
Die Antriebswelle 72 wird drehbar über ein Wälzlager, wie beispielsweise
eine Kugellageranordnung 78, gehalten.
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Die
Verteilergetriebeanordnung 16 umfasst typischerweise ebenfalls
eine geschwindigkeitsreduzierende Planetengetriebeanordnung 80.
Die geschwindigkeitsreduzierende Planetengetriebeanordnung 80 ist
in konventioneller Weise vorgesehen und umfasst ein Sonnenrad 82,
das konstant in Eingriff ist mit und eine Mehrzahl von Planetenrädern 84 (eins davon
ist in 2 dargestellt) antreibt, die drehbar innerhalb
eines rotierenden Planetengetriebeträgers 86 befestigt
sind und sich in konstantem Eingriff mit einem stationären Hohlrad 88 befinden.
Eine Klauenkupplung oder ein Schaltring 90 können axial
durch eine Schaltgabel 92 verschoben werden, um einen direkten
Hochgeschwindigkeitsantrieb bereitzustellen, wenn sie/er in Eingriff
mit der Antriebswelle 72 gelangt, und um eine reduzierte
Geschwindigkeit und einen Antrieb im unteren Bereich bereitzustellen, wenn
sie/er mit dem Planetengetriebeträger 86 in Eingriff
gelangt. Die Schaltgabel 92 ist axial und bidirektional
verschiebbar aufgrund der Wechselwirkung schraubenförmiger Nocken 94 und
Kurvenrollern in Verbindung mit einer drehenden Schaltschiene 96, die
durch eine bidirektionale elektrische Motorantriebsanordnung 98 angetrieben
ist, die durch den von dem Fahrer wählbaren Schalter 64 steuerbar
ist.
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Die
Verteilergetriebeanordnung 16 umfasst ebenfalls eine elektromagnetische
Kupplungsanordnung 100 mit einer elektromagnetischen Betätigungsanordnung 102,
die mit einer Kugel-Rampen-Anordnung 104 zu sammenwirkt,
um eine Reibungskupplungspaketanordnung bzw. eine Reibscheibenkupplungsanordnung 106 zusammenzudrücken, die
das Antriebsdrehmoment an eine Kettentriebanordnung 108 weitergibt.
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Die
Verteilergetriebeanordnung 16 umfasst ebenfalls eine Hauptabtriebswelle 110,
die bevorzugt und typischerweise koaxial mit der Antriebswelle 72 ausgerichtet
ist. Ein Wälzlager,
wie beispielsweise eine Kugellageranordnung 112, hält drehbar
das Ende der Hauptabtriebswelle 110 gegenüber der
Antriebswelle 72 und eine Öldichtung 114 stellt
eine flüssigkeitsdichte
Dichtung zwischen der Hauptabtriebswelle 110 und dem Gehäuse 70 bereit.
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Nun
bezugnehmend auf die 2, 3 und 4 umfasst
die elektromagnetische Betätigungsanordnung 102 eine
ringförmige
elektromagnetische Spule 122, die koaxial um die Ausgangswelle 110 angeordnet
ist und die elektrische Energie über
ein einzelnes oder mehrere leitende Kabel 124 aufnimmt.
Teilweise umgebend und sich entlang orthogonaler Achsen ausgehend
von der elektromagnetischen Spule 122 erstreckend ist ein
metallischer, flusskonzentrierender Mantel 126 angeordnet.
Der flusskonzentrierende Mantel 126 erstreckt sich sowohl
axial als auch radial einwärts über die
elektromagnetische Spule 122 hinaus, um einen Flusspfad bereitzustellen
und den durch die elektromagnetische Spule 122 erzeugten
magnetischen Fluss zu verstärken.
Ein mehrpoliger Stator 133 ist im Allgemeinen angrenzend
an die elektromagnetische Spule 122 sowie angrenzend an
den flusskonzentrierenden Mantel 126 angeordnet. Der mehrpolige
Stator 130 umfasst eine Mehrzahl von inneren oder weiblichen
Rillen oder eine Getriebeverzahnung 132, die komplementär ausgebildet
sind zu und in Eingriff gelangen mit männlichen oder externen Rillen
oder einer externen Getriebeverzahnung 134 an der Hauptabtriebswelle 110.
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Wie
in den 3 und 4 dargestellt ist, definiert
der mehrpolige Stator 130 eine Mehrzahl von magnetischen
Polen oder Polstücken 136 mit
einer Speichenregion 136A reduzierten Durchmessers und
einer vergrößerten umfänglichen
Anschlussregion 136B. Der Stator 130 definiert
bevorzugt sechs Pole oder Polstücke.
Obwohl mehr oder weniger verwendet werden können, wenn dies gewünscht ist, wird
man erkennen, dass mehr Pole oder Polstücke 136 die verfügbare relative
Drehung zwischen dem Stator 130 und einem Rotor 150 steigern
kann, aber die typischerweise anfänglich verfügbare Kraft reduzieren werden,
wenn die Pole maximal voneinander entfernt sind. In umgekehrter
Weise werden weniger Pole oder Polstücke 136 die verfügbare relative
Drehung zwischen den Polstücken
reduzieren, aber sie werden typischerweise eine gesteigerte magnetische Anziehung
und Krafterzeugung bereitstellen. Um jede der Speichenregionen 136A herum
ist eine elektromagnetische Spule 140 angeordnet. Jede
der elektromagnetischen Spulen 140 endet in einem Paar
flexibler elektrischer Leiter 142.
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Wie
in den 3 und 5 dargestellt ist, ist ein mehrpoliger
Rotor 150 angrenzend an den mehrpoligen Stator 130 angeordnet.
Der mehrpolige Rotor 150 ist um die Hauptabtriebswelle 110 in
einem Achslager 152 oder einem Wälzlager frei drehbar angeordnet,
wie beispielsweise einer Nadellageranordnung (nicht dargestellt).
Der mehrpolige Rotor 150 definiert die gleiche Anzahl von
Polen oder Polstücken 156 wie
der Stator 130 und jeder Pol oder jedes Polstück 156 definiert
eine Speiche 156A reduzierten Durchmessers und eine vergrößerte umfängliche
Anschlussregion 156B. Der mehrpolige Rotor 150 umfasst
ebenfalls eine elektromagnetische Spule 158, die um jede
der Speichen 156A angeordnet ist und die getrennt und jeweils
elektrisch über
die elektrischen Leiter 152 mit der ähnlichen Mehrzahl von elektromagnetischen
Spulen 140 an dem Stator 130 verbunden ist. Die
elektromagnetischen Spulen 140 und 158 sind zusammengeschlossen,
so dass, wenn Elektrizität
in den elektromagnetischen Spulen 140 und dann über die
Drähte 142 in
den elektromagnetischen Spulen 158 induziert wird, sich
angrenzende Pole oder Polstücke 136 und 156 anziehen
und eine relative Drehung zwischen dem Stator 130 und dem Rotor 150 bewirken.
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Eine
kreisförmige
Feder 160 mit Mehrfachwindungen, die sich axial erstreckende
Ansätze
oder Stege 162 umfasst, die innerhalb geeignet angeordneter,
sich axial erstreckender Blindöffnungen 164 in dem
Stator 130 und dem Rotor 150 sitzen, stellt eine vorspannende
und zurückstellende
Kraft bereit, um den Rotor 150 in eine entspannte oder
bewegungslose erste Position im Verhältnis zu dem Stator 130 zu bewegen.
Die erste Position ist durch einen axialen Registerbolzen 166 definiert,
der innerhalb des Stators 130 sitzt und befestigt ist und
in einem länglichen bogenförmigen Schlitz 168 aufgenommen
wird, der in dem Rotor 150 ausgebildet ist. Die kreisförmige Feder 160,
der Registerbolzen 166 und der bogenförmige Schlitz 168 wirken
zusammen, um zuerst den Rotor 150 im Verhältnis zum
Stator 130 in die erste entspannte oder bewegungslose Position
während einer
inaktiven Zeitspanne zu bewegen, d.h. wenn die elektromagnetische
Spule 122 nicht erregt ist, und um die Drehung des Rotors 188 im
Verhältnis zum
Stator 130 auf die durch den bogenförmigen Schlitz 168 definierte
Winkeldrehung zu begrenzen, wenn die elektromagnetische Spule 122 stromführend bzw.
erregt ist. Ein Sprengring 170, der in einem komplementären umfänglichen
Schlitz oder in einer Aussparung 172 in der Hauptabtriebswelle 110 sitzt, wirkt
als ein Anhalter oder ein zurückhaltendes
Element, um die axiale Bewegung des Rotors 150 nach rechts
zu begrenzen, was man ohne weiteres erkennen wird.
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Wenden
wir uns nun den 3, 6 und 7 zu,
umfasst die Kugel-Rampen-Anordnung 104 eine
Mehrzahl von gekrümmten
bogenförmigen Vertiefungen 174,
die an der Stirnseite des Rotors 150 gegenüber dem
Stator 130 ausgebildet sind. Bevorzugt sind dort zumindest
drei bogenförmige
Vertiefungen 174 vorhanden. Wie in 6 dargestellt
ist, können
mehr Vertiefungen 174 verwendet werden. Tests und Experimente
haben jedoch gezeigt, dass ungeachtet der Anzahl von Vertiefungen 174 nur
typischerweise drei an dem mechanischen Betrieb der Anordnung 104 zu
jeder beliebigen Zeit teilnehmen. Innerhalb jeder der bogenförmigen Vertiefungen 174 ist
eine lastübertragende
Kugel 176 angeordnet. Unmittelbar angrenzend an den Rotor 150 befindet
sich ein kreisförmiges
Element 180, das ebenfalls eine Mehrzahl von bogenförmigen Vertiefungen 182 aufweist,
die ebenfalls die lastübertragenden
Kugeln 176 aufnehmen und sich in entgegengesetzter umfänglicher
Richtung erstrecken. Die lastübertragenden
Kugeln 176 sind daher innerhalb der bogenförmigen Vertiefungen 174 und 182 und
zwischen dem Rotor 150 und dem kreisförmigen Element 180 gefangen.
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Da
sich der Rotor 180, wenn er aktiviert wird, nur in einer
Richtung dreht, erstrecken sich die Vertiefungen 174 und 182 von
einer Mitte in nur eine umfängliche
Richtung und definieren eine gekrümmte Tränenform.
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Man
wird erkennen, dass die Vertiefungen 124 und 182 und
die lastübertragenden
Kugeln 176 durch andere analoge mechanische Elemente ersetzt
werden können,
die eine axiale Verschiebung des kreisförmigen Elementes 180 in
Abhängigkeit von
einer relativen Drehung zwischen ihm und dem Rotor 150 bewirken.
Z. B. können
kegelförmige
Rollen angeordnet in komplementär
konfigurierten konischen Spiralen bzw. Schnecken oder gegenüberliegende
gekämmte
Elemente mit gegenüberliegenden geneigten
Oberflächen
verwendet werden.
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Eine
wichtige Gestaltungsbetrachtung der Vertiefungen 174 und 182 und
der lastübertragenden Kugel 176 besteht
darin, dass die Geometrie ihrer Gestaltung und der gesamte Freiraum
in der Kupplungsanordnung 106 sicherstellt, dass sie nicht
selbständig
in Eingriff gelangen. Die Reibungskupplungspaketanordnung 106 darf
nicht selbsteingreifend sein, sondern muss vielmehr für ein modulierendes Klemmen
der Kupplungsplatten innerhalb der Reibungskupplungspaketanordnung 106 und
für die Drehmomentübertragung
in direkter proportionaler Abhängigkeit
von der elektrischen Einspeisung in die elektromagnetische Spule 122 geeignet
sein. Zusätzliche
Details dieses Mechanismus findet man in dem US-Patent mit der Nr.
5,492,194, das hiermit durch Bezugnahme aufgenommen ist.
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Das
kreisförmige
Element 180 umfasst weibliche oder innere Rillen bzw. Aussparungen
oder Zahnradzähne 184,
die mit komplementär
konfigurierten männlichen
Rillen bzw. Aussparungen oder Zahnradzähnen 186 zusammenpassen,
die in der Hauptabtriebswelle 110 ausgebildet sind. Über die relative
Drehung des Rotors 150 und des kreisförmigen Elementes 180 bewegen
sich die Lastübertragungskugeln 176 über die
Wände der
bogenförmigen Vertiefungen 174 und 182 und
treiben das kreisförmige
Element 180 und den Rotor 150 voneinander weg. Weil
die nach rechts gerichtete axiale Bewegung des Rotors 150,
wie in 3 dargestellt ist, durch den Sprengring 170 verhindert
wird, wird sich das kreisförmige
Element 180 durch die relative Drehung des Rotors 150 und
des kreisförmigen
Elementes 180 nach links bewegen. Eine ringförmige Andruckplatte 185 ist
zwischen dem kreisförmigen
Element 180 und der Reibungsplattenpaketanordnung 106 angeordnet und überträgt die axiale
Bewegung und Kraft zwischen ihnen.
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Zurückkehrend
zu den 2 und 3 umfasst die Reibungskupplungspaketanordnung 106 eine
erste Mehrzahl von Kupplungsplatten oder Scheiben 188,
die mit der Hauptabtriebswelle 110 über eine Keilnabe 190 verkeilt
ist, und eine zweite Mehrzahl von verschachtelten Kupplungsplatten oder
-scheiben 194, die in einem glockenförmigen Gehäuse 196 verkeilt ist,
das treibend an ein erstes Kettenantriebsrad 200 der Kettentriebanordnung 108 durch
ineinandergreifende Keile, Zahnradzähne oder Ansätze 198 gekoppelt
ist. Das erste Kettenantriebsrad 200 greift in einen Kettentrieb 202 ein,
der sich um ein zweites angetriebenes Kettenantriebsrad 204 erstreckt
und dieses antreibt, das wiederum durch ineinandergreifende Keile 206 oder
andere formschlüssige
Verbindungsmittel mit einer Nebenabtriebswelle 210 verbunden
ist. Die Nebenabtriebswelle 210 wird drehbar durch ein
Paar Wälzlager
gehalten, wie beispielsweise eine Kugellageranordnung 212,
und die Nebenabtriebswelle 210 kann einen Flansch 214 aufweisen,
der einen Bereich eines der in 1 dargestellten
Universalgelenke 44 bilden kann. Eine Öldichtung 216 stellt
eine passende flüssigkeitsdichte
Abdichtung zwischen der Nebenabtriebswelle 210 und dem
Gehäuse 70 des
Verteilergetriebes bereit.
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Während des
Betriebes stellt die elektromagnetische Kupplungsanordnung 100,
die nun unter Bezugnahme auf die 2 und 3 beschrieben wird,
eine verbesserte Laufruhe und eine verbesserte Drehmomentdurchsatzkapazität bereit.
Wenn der Mikroprozessor 56 über das einzelne oder mehrere
Leitungskabel 124 ein elektrisches Signal an die elektromagnetische
Spule 122 liefert, wird ein magnetischer Fluss erzeugt
und durch den flusskonzentrierenden Mantel 126 konzentriert,
und der magnetische Fluss wird auf den Stator 130 gerichtet,
der im Allgemeinen wie die Hauptabtriebswelle 110 rotieren
wird. Der durch den Stator 130 laufende magnetische Fluss wird
einen elektrischen Strom in den elektromagnetischen Spulen 140 induzieren,
die um jede der Speichenregionen 136A angeordnet sind.
Wie man erkennt, sind die elektromagnetischen Spulen 140 an den
Polstücken 136A durch
die flexiblen elektrischen Leitungen 142 mit den elektromagnetischen
Spulen 158 verbunden, die um die Polstücke 156A angeordnet
sind, so dass die Anziehung zwischen den Polstücken 136 und 156 die
Folge ist. Eine derartige Anziehung bewirkt die relative Drehung
des Rotors 150 im Verhältnis
zu dem Stator 130. Eine derartige relative Drehung versetzt
die lastübertragenden
Kugeln 176, die innerhalb der bogenförmigen Vertiefungen 174 und 182 angeordnet
sind, was eine Kraft erzeugt und das kreisförmige Element 180 nach
links treibt, wie es in den 2 und 3 dargestellt
ist. Eine derartige linksgerichtete Translation versetzt entsprechend
die Andruckplatte 185, die die Reibungskupplungspaketanordnung 106 mit
der ersten Mehrzahl von Kupplungsscheiben 188 und der zweiten
Mehrzahl von verschachtelten Kupplungsscheiben 194 zusammendrückt. Eine
derartige Kompression überträgt dann
das Drehmoment von der Hauptantriebswelle 110 über die
Kettentriebanordnung 108 auf die Nebenabtriebswelle 210.
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Die
vorhergehende Offenbarung ist die beste durch die Erfinder ausgearbeitete
Art und Weise, um diese Erfindung umzusetzen. Es ist jedoch offensichtlich,
dass Vorrichtungen, die Modifikationen und Variationen enthalten,
für den
Fachmann naheliegend sind, der sich auf dem Gebiet von Kupplungen für Verteilergetriebe,
mit Kardanwellen kombinierte Achsen und ähnliche Vorrichtungen auskennt.
Insofern, dass die vorhergehende Offenbarung dazu gedacht ist, dem
Fachmann die Ausführung
der vorliegenden Erfindung zu ermöglichen, sollte sie nicht derart
ausgelegt werden, dass sie die Erfindung dadurch beschränkt, sondern
sie sollte derart ausgelegt werden, dass sie die zuvor erwähnten naheliegenden Variationen
umfasst und nur durch den Rahmen der folgenden Ansprüche beschränkt ist.