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Stand der Technik
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Bei
mittels Elektromotoren betätigbaren Kupplungen
werden die Elektromotoren nicht nur zum Schließen, sondern auch zum Geschlossenhalten
der Kupplungen ständig
bestromt. Die Folge ist eine entsprechend große Dimensionierung der Elektromotoren
sowie der erforderlichen Leistungselektronik. Bei elektromotorisch
betätigten
Kupplungen ist zu gewährleisten,
dass jede der Kupplungen zum Beispiel eines Doppelkupplungsgetriebes
von je einem Elektromotor unabhängig
von der anderen vollständig
geschlossen werden kann. Dazu muss jeder der beiden eingesetzten
Elektromotoren die volle Schließkraft
aufbringen können,
was entsprechend leistungsfähige
und damit teure Elektromotoren erforderlich macht. Im Fehlerfalle öffnen beide
Kupplungen, die jeweils elektromotorisch betrieben werden, so dass
das Schleppmoment der Verbrennungskraftmaschine nicht mehr zur Verfügung steht
und die Motorbremse somit unwirksam ist. So wird zwar einerseits
ein Blockieren des Getriebes verhindert, andererseits jedoch die
Motorbremse unwirksam gemacht.
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Aus
dem Stande der Technik sind Aktuatoren bekannt, die aus einem Material
mit der Abkürzung MSMA
(= magnetic shape memory alloy) gefertigt sind. Dieses Material
zeichnet sich dadurch aus, dass es ein sehr großes Dehnungsvermögen beim Anlegen
eines Magnetfeldes aufweist. Während
ein Piezokristall beim Anlegen eines Magnetfeldes ein Dehnungsvermögen von
etwa 1,6 Promille aufweist, liegt das Dehnungsvermögen des
Materials MSMA in der Größenordnung
von mehreren Prozent, insbesondere mehr als 6%. Je nach Orientierung
des Magnetfeldes kann sich das Material MSMA beim Anlegen eines
Magnetfeldes zusammenziehen oder ausdehnen. Zur Kraftstoffeinsparung
werden verstärkt Hilfs-
und Nebenaggregate mittels einer Kupplung deaktiviert oder aktiviert.
Als Beispiele dafür
seien der Klimakompressor einer Klimaanlage eines Fahrzeuges, ein
Luftkompressor zur Aufladung der Verbren nungskraftmaschine sowie
eine Wasserpumpe genannt. Dabei werden in der Regel mittels einer
Magnetansteuerung betätigbare
Kupplungen benutzt, um diese Bauteile mit der Kurbelwelle zum Beispiel einer
Verbrennungskraftmaschine zu koppeln und dadurch anzutreiben. Bei über Magnete
zum Beispiel betätigbaren
Kupplungen können
die genannten Nebenaggregate nur dann mit der Verbrennungskraftmaschine
triebmäßig gekoppelt
werden, falls sie benötigt
werden, während
sie bei konventionellen Verbrennungskraftmaschinen von der Verbrennungskraftmaschine
generell mitgeschleppt werden, d. h. mitangetrieben werden, unabhängig davon,
ob sie gerade benötigt
werden oder nicht.
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Derzeit
beobachtbaren Entwicklungstendenzen folgend, liegt ein Trend zur
Automatisierung vor, bei dem bisher eingesetzte Handschaltgetriebe durch
Kupplungsgetriebe, kontinuierlich verstellbare Getriebe (CVT), automatisierte
Handschaltgetriebe oder Stufenautomaten sukzessive abgelöst werden. Die
für die
Automatisierung notwendige automatische Kupplungsansteuerung erfolgt
oftmals hydraulisch, weshalb es aufgrund der ständigen Bereitstellung eines
ausreichend hohen Hydraulikfluiddruckes mittels einer Pumpe zu höheren Verlusten
kommt.
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Offenbarung der Erfindung
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Angesichts
des vorliegenden Standes der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, ein einfaches, kompaktes und energieeffizientes Kupplungssystem
bereitzustellen.
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Erfindungsgemäß wird eine
Kupplungsanordnung vorgeschlagen, bei der mindestens eine Kupplung
sowie Drehmomentübertragungselemente,
wie zum Beispiel Riemen beziehungsweise Zahnräder, zusammengeführt sind
und die Ansteuerung der Kupplungsanordnung insbesondere über einen aus
MSMA-Material gefertigten Aktuator, der als Stellglied eingesetzt
wird, erfolgt. Durch die Verwendung des bevorzugt aus MSMA-Material
gefertigten Aktuators kann die Übertragung
verschieden großer Kupplungskräfte ermöglicht werden.
Ferner erlaubt der Einsatz des MSMA-Materials als Steller für die Kupplungsanordnung
ein wesentlich kompaktbauenderes Design für die Kupplungsanordnung.
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Das
MSMA-Material kann entweder in Form einer Scheibe innerhalb eines
Zahnrades oder einer Riemenscheibe integriert sein. Beispielsweise
kann das MSMA-Material scheibenförmig
mit mindestens einer inneren Scheibe der Kupplungsanordnung drehfest
verbunden sein.
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Beim
Anlegen eines Magnetfeldes an das MSMA-Material dehnt sich dieses
aus und liegt aufgrund seiner in radiale Richtung erfolgenden Ausdehnung
an einer äußeren, die
mindestens eine innere Scheibe umschließenden äußeren Scheibe an. Das auf das
MSMA-Material wirkende Magnetfeld wird über mindestens einen der erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Kupplungsanordnung zugeordneten Elektromagneten erzeugt.
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In
einer möglichen
Ausführungsform
ist die äußere Scheibe
der erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Kupplungsanordnung durch Lager an der mindestens einen inneren Scheibe
der Kupplungsanordnung aufgenommen. Wird das Magnetfeld ausgeschaltet,
zieht sich das MSMA-Material
wieder zusammen, und die kraftschlüssige Verbindung zwischen der
mindestens einen inneren Scheibe und der äußeren Scheibe der erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Kupplungsanordnung wird aufgehoben, da sich bei Aufhebung des Magnetfeldes
das aus MSMA-Material
gefertigte Stellglied wieder in radiale Richtung zusammenzieht,
d. h. die innere Umfangsfläche
der äußeren, mindestens
eine innere Scheibe umschließenden
Scheibe der Kupplungsanordnung wieder freigibt. Dadurch können sich
die mindestens eine innere Scheibe und die äußere Scheibe mit unterschiedlicher
Drehzahl drehen, so kann zum Beispiel die äußere Scheibe stillstehen, während sich die
mindestens eine innere Scheibe mit hoher Drehzahl dreht.
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Das
eingesetzte MSMA-Material hat den Vorteil, dass der Haltestrom nach
einer ersten Ansteuerung relativ niedrig ist. Dies bedeutet, dass auch
bei längeren
Haltephasen, d. h. geschlossener Kupplungsanordnung, nur geringe
Verluste auftreten. Es ist auch eine Ausführungsform denkbar, bei der bei
großteils
geschlossener Kupplung ein MSMA-Material verwendet wird, welches
sich bei Ansteuerung zusammenzieht, d. h. die Kupplungsverbindung
der Kupplungsanordnung in diesem Falle bei Anlegen des Magnetfeldes
unterbrochen wird. Im geschlossenen Zustand dieser Kupplungsanordnung wäre hingegen
keine Ansteuerung erforderlich, da die Kupplungsverbindung zwischen
der beispielsweise einen inneren Scheibe und der äußeren Scheibe stets
geschlossen ist.
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Alternativ
zu einem in Scheibenform ausgebildeten MSMA-Material können auch
quaderförmige oder
rechteckförmige
Materialabschnitte eingesetzt werden, die in Sternform zum Beispiel
um die Drehachse der Kupplungsanordnung angeordnet sind. Um zu vermeiden,
dass das eingesetzte MSMA-Material, sei es in Quaderform, sei es
in Scheibenform vorliegend, in di rekten Kontakt mit der äußeren Scheibe
tritt, können
zusätzliche
Zwischenmaterialien eingesetzt werden, die einen direkten Kontakt
zwischen einer innenliegend angeordneten Scheibe und einer diese
umschließenden äußeren Scheibe
vermeiden.
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Denkbar
ist auch in einer weiteren Ausführungsform
des der Erfindung zugrunde liegenden Gedankens, anstelle des MSMA-Materials
eine magnetorheologische Flüssigkeit
einzusetzen, die beim Anlegen eines Magnetfeldes von der flüssigen Phase in
die feste Phase übergeht.
Auch in dieser Ausführungsform
wird das auf die magnetorheologische Flüssigkeit einwirkende Magnetfeld über mindestens einen,
der erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Kupplungsanordnung zugeordneten Elektromagneten erzeugt. Bei Anlegen
des Magnetfeldes am MSMA-Material des Stellgliedes zur Ansteuerung
der erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Kupplungsanordnung wird der Effekt ausgenutzt, dass das angelegte Magnetfeld
eine Umorientierung von Kristallstrukturen des MSMA-Materials bewirkt
und eine Ausdehnung desselben senkrecht zum Magnetfeld erfolgt.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Anhand
der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.
Es zeigt:
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1 eine
Figurensequenz hinsichtlich des Ausdehnungsverhaltens eines Materialabschnitts des
MSMA-Materials bei Anlegen eines Magnetfeldes,
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2 eine
erfindungsgemäß vorgeschlagene
Kupplungsanordnung im Schnitt in Leerlaufposition,
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3 eine
Draufsicht auf die Kupplungsanordnung gemäß der Darstellung in 2 in
Leerlaufposition,
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4 eine
Schnittdarstellung durch die Kupplungsanordnung in geschlossener
Position,
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5 eine
Draufsicht auf die Kupplungsanordnung gemäß 4 in geschlossener
Position,
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6 eine
Ausführungsform
der Kupplungsanordnung gemäß der 2 bis 5 und
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7 eine
Draufsicht auf die Ausführungsform
der Kupplungsanordnung gemäß 6.
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Ausführungsformen
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Der
Figurensequenz gemäß der Darstellung in 1 ist
entnehmbar, welche Änderung
seiner geometrischen Struktur ein Materialabschnitt 10 eines MSMA-Materials
erfährt,
wenn eine Änderung 12 eines
Magnetfeldes H → erfolgt. Zunächst
weist eine Querseite des Materialabschnitts 10 eine erste
Länge 14 auf,
während
eine Längsseite
des Materialabschnittes 10 eine erste Länge 16 aufweist, die
kürzer ist
als die erste Länge 14 der
Querseite. Bei Änderung 12 des
Magnetfeldes erfolgt eine Umorientierung der Kristallstruktur des
in 1 dargestellten Materialabschnittes 10 derart,
dass dieser nach Änderung 12 des
Magnetfeldes eine Querseite aufweist, die eine zweite Länge 18 aufweist,
und eine Längsseite
aufweist, die eine zweite Länge 20 angenommen
hat. Aus der Figurensequenz gemäß der Darstellung
in 1 lasst sich mithin entnehmen, dass bei Änderung 12 des
Magnetfeldes der Materialabschnitt 10 hinsichtlich seiner
Außengeometrie
im Wesentlichen eine Drehung um 90° im Uhrzeigersinn erfahren hat.
Dabei hat sich der Materialabschnitt 10 nicht gedreht,
sondern aufgrund der Änderung
des Magnetfeldes 12 ändert
sich seine Außengeometrie bezüglich der
unterschiedlichen Längen
der Langen 14, 18 der Querseite, die sich verkürzt, sowie
der unterschiedlichen Langen 16, 20 der Längsseite,
die sich, wie in 1 dargestellt, verlängert. Die
Ausdehnung des Materialabschnittes 10 erfolgt mithin senkrecht
zum Magnetfeld H →.
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2 zeigt
eine erste Ausführungsform
der erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Kupplungsanordnung, bei der ein Stellglied aus dem MSMA-Material
gefertigt ist, dargestellt in Leerlaufposition.
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In
der in 2 dargestellten Leerlaufposition 52 der
Kupplungsanordnung 30 ist diese geöffnet, es erfolgt keine Drehmomentübertragung.
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Die
Kupplungsanordnung 30 umfasst eine Achse 32, die
im Drehsinn 34 angetrieben ist und an der in der Darstellung
gemäß 2,
zwei Elektromagneten 36 aufgenommen sind. Die Elektromagneten 36 liegen
beidseits der Stirnflächen
der Kupplungsanordnung 30. Die Kupplungsanordnung 30 umfasst eine äußere Scheibe 38,
die in der Darstellung gemäß 2 eine
erste innere Scheibe 40 und eine zweite innere Scheibe 42 umschließt. Die äußere Scheibe 38 ist
in Wälzlagern 44 auf
den inneren Scheiben 40, 42 gelagert. Zwischen
der ersten inneren Scheibe 40 und der zweiten inneren Scheibe 42 befindet
sich ein Stellglied 48, welches in Scheibenform 50 ausgebildet
ist und aus MSMA-Material gefertigt ist, welches die in Zusammenhang
mit 1 dargestellten Eigenschaften aufweist, d. h.
welches sich senkrecht zum Anlegen eines Magnetfeldes ausdehnt,
da sich die Kristallstruktur des MSMA-Materials bei Anlegen eines
Magnetfeldes H → umorientiert.
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2 zeigt,
dass in der Leerlaufposition 52 ein Umfang 58 des
in Scheibenform 50 ausgebildeten Stellgliedes 58 nicht
an der Innenumfangsfläche 46 der äußeren Scheibe 48 anliegt,
sondern zu dieser einen Abstand aufweist, der durch einen Ringspalt 54 in
der Darstellung gemäß 3 angedeutet ist.
Demnach erfolgt keine Übertragung
des auf die inneren Scheiben 40, 42 über die
Achse 32 übertragenen
Drehmomentes an die drehbar auf der ersten und zweiten inneren Scheibe 40, 42 gelagerte äußere Scheibe 38.
Wie der Darstellung gemäß der 2 zu
entnehmen ist, befindet sich in einer der beiden inneren Scheiben 40, 42 eine
sich in radiale Richtung erstreckende Längsnut 70. In diese
mindestens eine Längsnut 70 ist
ein Bolzen 72 eingelassen, so dass das Drehmoment, welches
von der Achse 32 auf die mindestens eine innere Scheibe 40 übertragen
wird, von dieser an das Stellglied 48 aus MSMA-Material übertragen
werden kann. Durch die gewählte
Konstruktion wird ermöglicht,
dass – wie
in den 4 und 5 dargestellt – eine radiale
Ausdehnung des Stellgliedes 48 aus MSMA-Material erfolgen
kann. Die Anzahl der sich in radiale Richtung erstreckenden Nuten 70 ist
abhängig
von der Höhe
des durch das Stellglied 48 beziehungsweise die Kupplungsanordnung
zu übertragenden
Drehmomentes. Aus der Schnittdarstellung gemäß 2 geht hervor,
dass in der ersten inneren Scheibe 40 und korrespondierend dazu
im MSMA-Material des Stellgliedes 48 zwei um 180° einander
gegenüberliegende
Nuten 70 ausgebildet sind, die sich jeweils in radiale
Richtung erstrecken. Es ist auch möglich, das Drehmoment von der ersten
inneren Scheibe 40 an das Stellglied 48 aus MSMA-Material über eine
einzige Nut 70 beziehungsweise über drei oder mehr sich in
radiale Richtung erstreckende Nuten 70 samt darin verschieblich gelagerten
Bolzen 72 zu übertragen.
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Wie
der Darstellung gemäß 3 entnehmbar
ist, verläuft
der Ringspalt 54 entlang des gesamten Umfangs 58 des
in Scheibenform 50 ausgebildeten Stellgliedes 48.
Auch die äußere Scheibe 38 umschließt den Umfang 58 des
Stellgliedes 48, welches aus MSMA-Material gefertigt ist.
Das Stellglied, welches auf der Drehachse 32 aufgenommen
ist, rotiert, ohne das Drehmoment an die im Ringspalt 54 vom Umfang 58 beabstandete
Innenumfangsfläche 46 der äußeren Scheibe 38 der
Kupplungsanordnung 30 zu übertragen. Aus der Darstellung
ge mäß 3 geht
hervor, dass die Bolzen 72 in die sich in radiale Richtung
erstreckenden Nuten 70 des Stellgliedes 48 aus
MSMA-Material eingreifen. Die Bolzen 72 sind – wie in 3 dargestellt – fest im
Material der ersten Scheibe 40 angeordnet. Selbstverständlich könnten die
Bolzen 72, die in die sich in radiale Richtung erstreckenden
Nuten 70 des Stellgliedes 48 aus MSMA-Material
eingreifen, auch in der zweiten inneren Scheibe 42 der
erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kupplungsanordnung
eingelassen sein. Durch das Vorsehen mindestens einer sich in radiale
Richtung erstreckenden Nut 70 wird bei Anlegen des Magnetfeldes H → durch
die Bestromung des mindestens einen Elektromagneten 36 gemäß der Darstellung
in 2 die radiale Ausdehnung des MSMA-Materials des Stellgliedes – wie in 4 angedeutet – nicht
behindert.
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4 zeigt
die in 2 in Leerlaufposition dargestellte, erfindungsgemäß vorgeschlagene Kupplungsanordnung
in geschlossener Position, d. h. bereit, ein Drehmoment zu übertragen.
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Beim
Anlegen des Magnetfeldes H → dehnt sich aufgrund der Umorientierung
der Kristallstruktur des MSMA-Materials, aus welchem das hier in
Scheibenform 50 gefertigte Stellglied 48 angefertigt
ist, das Material radial derart aus, dass der Umfang 58 des
in Scheibenform 50 ausgebildeten Stellgliedes 48 aus MSMA-Material
in Anlage 62 zur Innenumfangsfläche 46 der äußeren Scheibe 38 der
Kupplungsanordnung 30 kommt. Der Kontakt beziehungsweise
die Anlage, identifiziert durch Bezugszeichen 62, zwischen
dem Stellglied 48 und dem Innenumfang 46 der äußeren Scheibe 38,
ermöglicht
die Übertragung eines
Drehmomentes von der Achse 32 aufgrund der geschlossenen
Verbindung zwischen den inneren Scheiben 40 beziehungsweise 42 und
dem Innenumfang 46 der äußeren Scheibe 38 an
der als Ringfläche
ausgebildeten Kontakt- beziehungsweise Anlagezone 62. Das
Drehmoment der Achse 32 wird nach Ansteuerung der Elektromagneten 36,
aufgenommen beidseits der Stirnseiten der Kupplungsanordnung 30,
durch Umorientierung der Kristallstruktur übertragen, da die radiale Ausdehnung
den Kontakt 62 des Umfanges 58 des Stellgliedes 48 in
Scheibenform 50 mit der Innenumfangsfläche 46 der äußeren Scheibe 38 herbeifürt. Durch
die Anlage des Stellgliedes 48, 50, welches gleichzeitig
das drehmomentübertragende
Element bildet, erfolgt die Übertragung des
in die Achse 32 eingeleiteten Drehmomentes im Drehsinn 34 über das
an der Achse 32 aufgenommene, in geschlossener Position 56 der
Kupplungsanordnung 30 als Kraftübertragungselement dienende Stellglied 58 in
Scheibenform 50 an den äußeren Ring 38.
Dieser stellt die Abtriebsseite des Kraftflusses 60 dar, über die
das Drehmoment übertragen wird.
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In
geschlossener Position 56 der Kupplungsanordnung 30 fungieren
die erste innere Scheibe 40 beziehungsweise die zweite
innere Scheibe 42 als Abstützung des äußeren Ringes 38 unter
Zwischenschaltung der zum Beispiel als Wälzlager gestalteten Lager 44.
Der Darstellung gemäß 4 ist
zu entnehmen, dass im bestromten Zustand der Elektromagneten 36 und
des sich infolgedessen einstellenden Magnetfeldes H → das MSMA-Material
des Stellgliedes 48 in radiale Richtung ausgedehnt ist
und entlang eines Kontaktes 62, d. h. entlang seines Umfangs 58 am
Innenumfang der äußeren Scheibe 38 anliegt. Aufgrund
der im MSMA-Material des Stellgliedes 48 ausgebildeten
mindestens einen Nut 70 wird die radiale Ausdehnung des
MSMA-Materials bei Bestromung des mindestens einen Elektromagneten 36 nicht
behindert. Der im Ausführungsbeispiel
gemäß der 2 und 4 dargestellte
mindestens eine Bolzen 72 ist fest in der ersten inneren
Scheibe 40 aufgenommen und überträgt das Drehmoment von der Achse 32 an
das MSMA-Material des Stellgliedes 48, welches sich in
der Darstellung gemäß 4 in der
geschlossenen Position 56 befindet. Von diesem wird durch
den Kontakt 62 des Umfangs 58 des Stellgliedes 48 aus
MSMA-Material das Drehmoment an die äußere Scheibe 38 übertragen.
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5 zeigt
die geschlossene Position der Kupplungsanordnung gemäß 4 in
der Draufsicht.
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Aus 5 geht
hervor, dass der in 3 noch zwischen dem Innenumfang 46 des äußeren Ringes 38 und
dem Umfang 58 des Stellgliedes 58 in Scheibenform 50 vorhandene
Ringspalt 54 entfallen ist, da aufgrund der Umorientierung
der Kristallstruktur des Stellgliedes 48 in Scheibenform 50 sich
dessen Umfang 58 in Kontakt 62 beziehungsweise
in Anlage 62 zum Innenumfang 46 der äußeren Scheibe 38 befindet.
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Wie
aus der Draufsicht gemäß 5 hervorgeht,
befinden sich in der Fläche
des hier scheibenförmig
ausgebildeten Stellgliedes 48 aus MSMA-Material zwei sich
um 180° zueinander
orientierende, sich in radiale Richtung erstreckende Nuten 70.
Die in diesen laufenden dargestellten Bolzen sind durch Bezugszeichen 72 gekennzeichnet.
Durch die gewählte
Konstruktion wird ermöglicht,
dass sich das MSMA-Material des Stellgliedes 48 in radiale
Richtung ausdehnen kann, ohne dass diese den Reibkontakt zur äußeren Scheibe 38 herstellende
Radialbewegung durch die Bolzen 72 behindert würde.
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Die
Umorientierung der Kristallstruktur des MSMA-Materials, aus welchem
das Stellglied 48 – hier
in Scheibenform 50 ausgebildet – gefertigt ist, erlaubt eine
kraft- und reibschlüssige
Verbindung zwischen diesem und dem äußeren Ring 38. Es
tritt kein Schlupf auf, welcher die Übertragung des Drehmomentes
entsprechend des Kraftflusses 60 gemäß 4 beeinträchtigt.
Das Stellglied 48 in Scheibenform 50 ist drehfest
auf der Achse 32 aufgenommen, die im Drehsinn 34 mit
einem im Kraftfluss 60 zu übertragenden Drehmoment korrespondiert.
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6 ist
eine weitere Ausführungsform
der erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Kupplungsanordnung in Leerlaufposition zu entnehmen.
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Der
Darstellung gemäß 6 ist
zu entnehmen, dass die Kupplungsanordnung 30 ebenfalls
ein Stellglied 48 aufweist, welches drehfest auf der Achse 32 aufgenommen
ist. In Abwandlung von der in den 2 bis 5 dargestellten
Ausführungsform der
Kupplungsanordnung 30, ist das Stellglied 48 in dieser
Ausführungsform
nicht in Scheibenform, sondern, wie in 7 angedeutet,
in Sternform 64 ausgebildet. Dies bietet einerseits eine
Gewichtseinsparung, und andererseits ist aufgrund von einander gegenüberliegend
ausgebildeten Kontaktpunkten zwischen dem in Sternform 64 ausgebildeten
Stellglied 48 der Kupplungsanordnung 30 gegenüber dem
Innenumfang 46 der äußeren Scheibe 38 eine
ausreichend große
Kontaktfläche
zur Verfügung
gestellt, an welcher im geschlossenen Zustand 76 der Kupplungsanordnung 30 gemäß der Ausführungsformen in 6 und 7 ein
Drehmoment von der Achse 32 an die äußere Scheibe 38 übertragen
werden kann.
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6 zeigt
des Weiteren, dass in das Material der ersten inneren Scheibe 40 in
dieser Ausführungsform
zwei Bolzen 72 eingelassen sind. In vorteilhafter Weise
sind die fest mit dem Material der ersten inneren Scheibe 40 verbundenen
Bolzen 72 so angeordnet, dass deren überstehende Enden in Freiräume zwischen
den einzelnen Quadern 66 des in Sternform 64 ausgebildeten
Stellgliedes 48 eingreifen. Vorteilhafterweise werden in
das Material der ersten inneren Scheibe 40 zwei Bolzen 72 eingelassen, über welche
das Drehmoment an das Stellglied 48 – hier in Sternform 64 ausgebildet – übertragen werden
kann. Sind die in 6 dargestellten Elektromagneten 36 bestromt,
so wird durch Kontakt des Reibmaterials 68 an den einzelnen
Umfangsabschnitten des in Sternform 64 ausgebildeten Stellgliedes 48 mit
der In nenumfangsfläche
der äußeren Scheibe 38 ein
Reibkontakt hergestellt, welcher die Übertragung des Drehmomentes
gestattet.
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In
Abwandlung des in Scheibenform 50 ausgebildeten Stellgliedes 48 der
Kupplungsanordnung 30 gemäß den Darstellungen in 2 bis 5 weist
das in Sternform 64 ausgebildete Stellglied 48, gefertigt
aus MSMA-Material, am Umfang 58 jeweils Reibmaterialflächen 68 auf,
die jeweils diesen gegenüberliegende
Abschnitte des Innenumfangs 46 der äußeren Scheibe 38 bei Änderung 12 des
Magnetfeldes, erzeugt durch die Magneten 36, bewirken. Im
Unterschied zur Ausführungsform
der Kupplungsanordnung 30 gemäß der 2 bis 5 umfasst das
Stellglied 48 aus MSMA-Material 48 gemäß der Ausführungsform
in den 6 und 7 Materialabschnitte 10,
die in Quaderform 66 ausgebildet sind. Aus diesen ist die
Sternform 64 des Stellgliedes 58 zusammengesetzt,
wobei ein jeder der in Sternform 64 angeordneten Quader 66 an
seinem Außenumfang
einen Abschnitt des Reibmaterials 68 aufnimmt. Über das
Reibmaterial 68 kann die mechanische Beanspruchung des
MSMA-Materials bei punktuell auftretenden hohen Anstellkräften bei
Umorientierung der Kristallstruktur des MSMA-Materials herabgesetzt
werden, so dass selbst bei einer großen Anzahl von Kupplungsvorgängen, d.
h. Ansteuerungsvorgängen,
der Kupplungsanordnung 30 gemäß der Ausführungsform in den 6 und 7 deren
Lebensdauer nicht über
die Maßen
beeinträchtigt
wird.