DE102018204972A1

DE102018204972A1 - Magnetkupplungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102018204972A1
Application number: DE102018204972.6A
Authority: DE
Inventors: Hidekazu Nagai; Hiroyuki Shioiri; Takashi Ohta; Yoshihiro Mizuno; Eiji Tsuchiya; Norio YONEZAWA
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-04-07
Filing date: 2018-04-03
Publication date: 2018-10-11
Also published as: US10511217B2; US20180294707A1; CN108691921B; CN108691921A; JP6568137B2; JP2018182837A

Abstract

Magnetkupplungsvorrichtung (19), die eine verbesserte Haltbarkeit und Zuverlässigkeit aufweist, ohne eine Größe in einer axialen Richtung zu erhöhen. Ein festes Element (21), ein erstes Eingriffselement (22) und ein zweites Eingriffselement (23) sind in dieser Reihenfolge von einer Drehmittelachse aus konzentrisch zueinander angeordnet. Das erste Eingriffselement (22) weist einen ersten Magneten (27) auf. Das feste Element (21) weist einen zweiten Magneten (25), bei dem eine Polarität zwischen einer normalen Polarität und einer umgekehrten Polarität gewechselt wird, und eine Spule (26) auf, die die Polarität des zweiten Magneten (25) in Abhängigkeit von einer Richtung des ihr zugeführten Stromes wechselt.

Description

Querverweis auf betreffende Anmeldungen
Die vorliegende Erfindung beansprucht die Priorität der am 7. April 2017 beim Japanischen Patentamt eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2017 - 076385 , deren Inhalte hiermit durch Bezugnahme darauf in ihrer Gesamtheit enthalten sind.
Hintergrund
Gebiet der Erfindung
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft die Technik einer Magnetkupplungsvorrichtung, die ausgelegt ist, selektiv ein Drehmoment zwischen Drehelementen durch selektives Errichten einer Magnetschaltung zwischen den Drehelementen zu übertragen.
Beschreibung des Standes der Technik
Ein Beispiel einer elektronmagnetischen Bremse, die ein Drehmoment durch eine Magnetkraft überträgt, ist in der JP H01 - 303 331 A beschrieben. In der elektromagnetischen Bremse gemäß der JP H01 - 303 331 A sind ein Drehelement und ein festes Element koaxial einander gegenüberliegend angeordnet. Ein Anker ist an dem Drehelement angeordnet und ein Joch ist an dem festen Element angeordnet. Das Joch weist einen ersten Permanentmagneten, eine Spule und einen zweiten Permanentmagneten auf, dessen Magnetpol entsprechend einer Richtung eines Pulsstromes, der durch die Spule fließt, umgekehrt wird. Wenn Magnetpole des zweiten Permanentmagneten derart festgelegt werden, dass eine Vorwärts-Magnetschaltung in dem Joch durch den ersten Permanentmagneten ausgebildet wird, schließt sich der Magnetkreis in dem Joch. In dieser Situation wird der Magnetkreis zwischen dem Joch und dem Anker nicht ausgebildet. D. h., das Drehmoment wirkt nicht zwischen dem festen Element und dem Drehelement. Demzufolge wird die elektromagnetische Bremse gelöst. Wenn der Spule der Pulsstrom zugeführt wird, werden die Magnetpole des zweiten Permanentmagneten umgekehrt, so dass der Magnetkreis zwischen dem Joch und dem Anker ausgebildet wird. Demzufolge werden das feste Element und das Drehelement voneinander angezogen. D. h., die elektromagnetische Bremse greift.
Somit ist die elektromagnetische Bremse, die in der JP H01 - 303 331 A beschrieben ist, ausgelegt, selektiv das Drehmoment zwischen dem festen Element und dem Drehelement auszuüben, ohne diese Elemente in Kontakt zueinander zu bringen. Aus diesem Grund kann die elektromagnetische Bremse, die in der JP H01 - 303 331 A beschrieben ist, als eine Kupplung zum selektiven Verbinden von zwei Drehelementen verwendet werden. In der elektromagnetischen Bremse, die in der JP H01 - 303 331 A beschrieben ist, sind jedoch der Permanentmagnet und die Spule in einem der Drehelemente angeordnet. D. h., wenn die elektromagnetische Bremse, die in der JP H01 - 303 331 A beschrieben ist, als Kupplung verwendet wird, wird die Spule zusammen mit einem der Drehelemente gedreht. In diesem Fall wird ein Schlupfring verwendet, um der Spule durch in Kontakt bringen einer Kohlenstoffbürste oder einer Drahtbürste mit dem Ring Strom zugeführt. Der Schlupfring wird sich jedoch durch Reibung abnutzen, wodurch eine Drehmomentkapazität der Kupplung verringert wird. Aus diesem Grund ist es schwierig, die elektromagnetische Bremse, die in der JP H01 - 303 331 A beschrieben ist, als eine Kupplung in einem Fahrzeugantriebsstrang zu verwenden.
Außerdem sind das Drehelement und das feste Element in der elektromagnetischen Bremse, die in der JP H01 - 303 331 A beschrieben ist, koaxial einander gegenüberliegend angeordnet. D. h., die elektromagnetische Bremse, die in der JP H01 - 303 331 A beschrieben ist, ist axial zu groß, um in dem Antriebsstrang angebracht zu werden. Wenn die elektromagnetische Bremse, die in der JP H01 - 303 331 A beschrieben ist, in dem Antriebsstrang verwendet wird, sind Bereiche bzw. Flächen der Eingriffsoberflächen unzureichend, um eine Eingriffskraft zu gewährleisten.
Zusammenfassung
Aspekte bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung berücksichtigen die obigen technischen Probleme, und daher ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Magnetkupplungsvorrichtung zu schaffen, die eine verbesserte Haltbarkeit und Zuverlässigkeit aufweist, ohne eine Größe in einer axialen Richtung zu erhöhen.
Die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft eine Magnetkupplungsvorrichtung, die ein erstes Eingriffselement und ein zweites Eingriffselement in Eingriff miteinander bringt, um ein Drehmoment durch Errichten eines Magnetkreises zwischen dem ersten Eingriffselement und dem zweiten Eingriffselement zu übertragen, und die das erste Eingriffselement und das zweite Eingriffselement aus dem Eingriff löst, um eine Drehmomentübertragung durch Auflösen des Magnetkreises zwischen dem ersten Eingriffselement und dem zweiten Eingriffselement zu unterbrechen. Um die obige Aufgabe zu lösen, sind gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das erste Eingriffselement und das zweite Eingriffselement konzentrisch zueinander angeordnet. Ein festes Element, das sich nicht drehen darf, ist in einer radial inneren Seite oder einer radial äußeren Seite des ersten Eingriffselementes und des zweiten Eingriffselementes angeordnet, während es konzentrisch zu dem ersten Eingriffselement und dem zweiten Eingriffselement ist. Das erste Eingriffselement enthält einen ersten Magneten. Das feste Element enthält einen zweiten Magneten, in dem eine Polarität zwischen einer normalen Polarität und einer umgekehrten Polarität entsprechend einer Richtung des Magnetkreises gewechselt wird, der durch den ersten Magneten zwischen dem ersten Eingriffselement und dem zweiten Eingriffselement errichtet wird, und eine Spule, die die Polarität des zweiten Magneten in Abhängigkeit von einer Richtung des Stromes, der dieser zugeführt wird, wechselt. Das zweite Eingriffselement ist auf einer radial gegenüberliegenden Seite des festen Elementes, das erste Eingriffselement querend angeordnet, und das zweite Eingriffselement ist aus einem Magnetkörper ausgebildet, den der Magnetkreis durchdringt. Der Magnetkreis, der zwischen dem ersten Eingriffselement und dem zweiten Eingriffselement zirkuliert, wird aufgelöst, wenn die Polarität des zweiten Magneten auf die normale Polarität eingestellt wird.
Gemäß einer nicht beschränkenden Ausführungsform kann der Magnetkreis, der zwischen dem ersten Eingriffselement und dem zweiten Eingriffselement zirkuliert, durch den zweiten Magneten aufgelöst werden, der das erste Eingriffselement und das zweite Eingriffselement aus dem Eingriff löst. Der Magnetkreis kann zwischen dem ersten Eingriffselement und dem zweiten Eingriffselement durch den zweiten Magneten errichtet werden, der das erste Eingriffselement und das zweite Eingriffselement magnetisch zueinander anzieht.
Gemäß einer nicht beschränkenden Ausführungsform kann das feste Element auf der radial inneren Seite des ersten Eingriffselementes und des zweiten Eingriffselementes angeordnet sein.
Gemäß einer nicht beschränkenden Ausführungsform kann das erste Eingriffselement eine Eingriffsfläche enthalten, das zweite Eingriffselement kann eine Eingriffsfläche enthalten, und das erste Eingriffselement und das zweite Eingriffselement können magnetisch ineinander eingreifen, während eine Lücke zwischen der Eingriffsfläche des ersten Eingriffselementes und der Eingriffsfläche des zweiten Eingriffselementes aufrechterhalten wird.
Gemäß einer nicht beschränkenden Ausführungsform können mehrere Vorstehungen auf der Eingriffsfläche des ersten Eingriffselementes derart ausgebildet sein, dass sie in Richtung der Eingriffsfläche des zweiten Eingriffselementes vorstehen. Es können mehrere Vorstehungen auf der Eingriffsfläche des zweiten Eingriffselementes derart ausgebildet sein, dass diese in Richtung der Eingriffsfläche des ersten Eingriffselementes vorstehen.
Gemäß einer nicht beschränkenden Ausführungsform kann das erste Eingriffselement ein erstes Segment und ein zweites Segment enthalten, die in einer axialen Richtung gegenüberliegen. Der erste Magnet kann zwischen dem ersten Segment und dem zweiten Segment angeordnet sein. Das erste Eingriffselement kann außerdem einen Stopperabschnitt enthalten, der auf einem radial äußeren Abschnitt jeweils des ersten Segmentes und des zweiten Segmentes ausgebildet ist.
Gemäß einer nicht beschränkenden Ausführungsform kann die Magnetkupplungsvorrichtung in einem Antriebsstrang eines Fahrzeuges angeordnet sein bzw. werden. In diesem Fall kann das feste Element an einem stationären Element fixiert sein bzw. werden, das erste Eingriffselement kann mit einem ersten Scheibenelement verbunden sein bzw. werden, das zweite Drehelement kann mit einem zweiten Scheibenelement verbunden sein bzw. werden, das erste Scheibenelement kann mit einer Drehwelle eines ersten Drehelementes eines Differentialmechanismus verbunden sein bzw. werden, und das zweite Scheibenelement kann mit einer Rotorwelle eines ersten Elektromotors verbunden sein bzw. werden.
In einer nicht beschränkenden Ausführungsform kann der Differentialmechanismus das erste Drehelement, ein zweites Drehelement und ein drittes Drehelement enthalten. Das erste Drehelement kann mit dem ersten Elektromotor durch Eingriff zwischen dem ersten Eingriffselement und dem zweiten Eingriffselement verbunden sein bzw. werden, das zweite Drehelement kann mit einem Verbrennungsmotor verbunden sein bzw. werden, und das dritte Drehelement kann mit einem Ausgangselement verbunden sein bzw. werden, das eine Antriebskraft für ein Antriebsrad liefert. Das Fahrzeug kann einen zweiten Elektromotor aufweisen, der mit einer Kraftübertragungsroute zwischen dem Antriebsrad und dem dritten Drehelement verbunden ist. Der zweite Elektromotor kann durch elektrische Leistung, die von dem ersten Elektromotor erzeugt wird, angetrieben werden, um eine Antriebskraft zu erzeugen, die dem Antriebsrad zu liefern ist.
Somit weist die Magnetkupplungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein festes Element, das sich nicht drehen darf, ein erstes Eingriffselement, das den ersten Magneten aufweist, der benachbart zu dem festen Element ist, und ein zweites Eingriffselement auf, das ein Drehmoment zu/von dem ersten Eingriffselement ohne Kontakt mit dem ersten Eingriffselement überträgt. Das feste Element, das erste Eingriffselement und das zweite Eingriffselement sind konzentrisch zueinander angeordnet. Das feste Element weist den zweiten Magneten, der eine Richtung des Magnetkreises, der zwischen dem ersten Eingriffselement und dem zweiten Eingriffselement errichtet wird, wechselt, und eine Spule auf, die die Polarität des zweiten Magneten wechselt, wenn dieser ein Strom zugeführt wird. Insbesondere wird die Polarität des zweiten Magneten durch Zuführen eines Stromes zu dem festen Element umgekehrt, um ein Drehmoment zwischen dem ersten Eingriffselement und dem zweiten Eingriffselement zu übertragen. D. h., in der Magnetkupplungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform ist es nicht notwendig, ein zusätzliches bewegliches Element wie beispielsweise einen Schlupfring anzuordnen, um dem ersten Eingriffselement oder dem zweiten Eingriff einen Strom zuzuführen. Gemäß der Ausführungsform wird daher die Magnetkupplungsvorrichtung nicht durch Reibung beschädigt, und somit kann die Zuverlässigkeit der Magnetkupplungsvorrichtung für eine Verwendung in einem Antriebsstrang von Kraftfahrzeugen verbessert werden.
Da das feste Element, das erste Eingriffselement und das zweite Eingriffselement konzentrisch zueinander angeordnet sind, kann außerdem eine Größe der Magnetkupplungsvorrichtung in der axialen Richtung verringert werden. Gemäß der Ausführungsform kann daher die Magnetkupplungsvorrichtung einfach in dem Antriebsstrang von Kraftfahrzeugen angebracht werden, ohne eine Größe des Antriebsstranges zu erhöhen.
Da das zweite Eingriffselement auf der radial gegenüberliegenden Seite des festen Elementes, das erste Eingriffselement querend angeordnet ist, kann ein Umfangsbereich der Eingriffsfläche jeweils des ersten Eingriffselementes und des zweiten Eingriffselementes erhöht werden. Gemäß der Ausführungsform kann daher ein Drehmomentübertragungsvermögen der Magnetkupplungsvorrichtung erhöht werden, um die Zuverlässigkeit der Magnetkupplungsvorrichtung zu verbessern.
Figurenliste
Merkmale, Aspekte und Vorteile beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden mit Bezug auf die folgende Beschreibung und die zugehörigen Zeichnungen, die die Erfindung in keinster Weise beschränken sollten, besser verständlich.

1 ist eine schematische Darstellung, die einen Antriebsstrang eines Fahrzeuges zeigt, für den die Magnetkupplungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
2 ist eine Querschnittsansicht, die eine Struktur der Magnetkupplungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform zeigt;
3 ist eine schematische Darstellung, die eine Schenkelpolstruktur der Magnetkupplungsvorrichtung der 2 zeigt;
4 ist eine Querschnittsansicht, die die Magnetkupplungsvorrichtung der 2 zeigt, die für den Antriebsstrang der 1 verwendet wird;
Die 5A und 5B sind schematische Darstellungen, die ein Magnetfeld in der Magnetkupplungsvorrichtung zeigen, wobei 5A die Magnetkupplungsvorrichtung im gelösten Zustand zeigt und 5B die Magnetkupplungsvorrichtung im Eingriff zeigt.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform(en)
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die zugehörten Zeichnungen beschrieben. In 1 ist ein Beispiel eines Antriebsstrangs eines Fahrzeuges Ve gezeigt, der eine Magnetkupplungsvorrichtung der Ausführungsform verwendet. Eine Kraftmaschine des Fahrzeuges Ve enthält einen Verbrennungsmotor 1 als Hauptkraftmaschine, einen ersten Elektromotor 2 und einen zweiten Elektromotor 3. Eine Ausgangsleistung des Verbrennungsmotors 1 wird über einen Leistungsverteilungsmechanismus 4 als einen Differentialmechanismus auf den ersten Elektromotor 2 und eine Antriebswelle 5 verteilt. Eine elektrische Leistung, die von dem ersten Elektromotor 2 erzeugt wird, kann dem zweiten Elektromotor 3 zugeführt werden, um ein Drehmoment zu erzeugen, und ein Ausgangsmoment des zweiten Elektromotors 3 kann Antriebsrädern 6 über die Antriebswelle 5 zugeführt werden.
Der Verbrennungsmotor 1 ist eine herkömmliche Brennkraftmaschine wie beispielsweise ein Benzinmotor oder ein Dieselmotor. Der erste Elektromotor 2 und der zweite Elektromotor 3 sind jeweils ein Motor-Generator, der nicht nur als Elektromotor betrieben wird, um ein Drehmoment durch Stromzufuhr zu erzeugen, sondern auch als Generator, um durch Ausüben eines Drehmomentes auf diesen Strom zu erzeugen. Ein Synchronmotor mit Permanentmagnet und ein AC-Motor wie beispielsweise ein Induktionsmotor können individuell als der erste Elektromotor 2 und der zweite Elektromotor 3 verwendet werden. Der erste Elektromotor 2 und der zweite Elektromotor 3 sind mit einer Speichervorrichtung wie beispielsweise einer Batterie oder einem Kondensator über einen Inverter (keiner von diesen ist gezeigt) verbunden, so dass dem ersten Elektromotor 2 und dem zweiten Elektromotor 3 von der Speichervorrichtung elektrische Leistung zugeführt werden kann. Die Speichervorrichtung kann auch mit elektrischen Leistungen geladen werden, die von dem ersten Elektromotor 2 und dem zweiten Elektromotor 3 erzeugt werden.
Der Leistungsverteilungsmechanismus 4 als eine Planetengetriebeeinheit mit Einzelritzel ist mit einer Ausgangswelle des Verbrennungsmotors 1 verbunden, um Ausgangsleistung des Verbrennungsmotors 1 auf den ersten Elektromotor 2 und die Antriebsräder 6 zu verteilen. Der Leistungsverteilungsmechanismus 4 weist ein Sonnenrad 7 als ein erstes Drehelement, ein Hohlrad 8 als ein drittes Drehelement, das konzentrisch zu dem Sonnenrad 7 angeordnet ist, mehrere Ritzel 10, die zwischen dem Sonnenrad 7 und dem Hohlrad 8 angeordnet sind, und ein Trägerrad 9 als ein zweites Drehelement auf, das die Ritzel 10 auf drehbare Weise trägt.
In dem Leistungsverteilungsmechanismus 4 ist das Trägerrad 9 mit der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors 1 verbunden. D. h., die Ausgangswelle des Verbrennungsmotors 1 dient auch als eine Eingangswelle des Leistungsverteilungsmechanismus 4.
Der erste Elektromotor 2 ist auf einer in Bezug auf den Leistungsverteilungsmechanismus 4 gegenüberliegenden Seite des Verbrennungsmotors 1 angeordnet, und in dem ersten Elektromotor 2 ist eine Rotorwelle 2b, die einstückig mit einem Rotor 2a gedreht wird, mit dem Sonnenrad 7 des Leistungsverteilungsmechanismus 4 über eine später genannte Eingriffsvorrichtung verbunden.
Ein erstes Antriebsrad 11 als ein Außenrad ist einstückig mit dem Hohlrad 8 des Leistungsverteilungsmechanismus 4 ausgebildet, um als ein Ausgangselement zu dienen, und eine Vorlegewelle 12 ist parallel zu einer gemeinsamen Drehachse des Leistungsverteilungsmechanismus 4 und des Elektromotors 2 angeordnet. Ein Vorlegeabtriebsrad 13 ist an einem Ende der Vorlegewelle 12 (d. h. auf der rechten Seite in 1) angebracht, um sich einstückig mit dieser zu drehen, während es in das erste Antriebsrad 11 eingreift, und ein Vorlegeantriebsrad (d. h. ein Endantriebsrad) 14 ist an dem anderen Ende der Vorlegewelle 12 (d. h. der linken Seite in 1) derart angebracht, dass es sich mit dieser dreht, während es in ein Differentialhohlrad (d. h. ein Endabtriebsrad) 16 einer Differentialgetriebeeinheit 15 als Endreduktion eingreift. Somit ist das Hohlrad 8 des Leistungsverteilungsmechanismus 4 mit der Antriebswelle 5 und den Antriebsrädern 6 über das erste Antriebsrad 11, die Vorlegewelle 12, das Vorlegeabtriebsrad 13, das Vorlegeantriebsrad 14 und einen Ausgangsgetriebezug 17, der das Differentialhohlrad 16 enthält, verbunden.
In dem Antriebsstrang des Fahrzeuges Ve kann ein Ausgangsdrehmoment des zweiten Elektromotors 3 zu dem Drehmoment hinzugefügt werden, das den Antriebsrädern 6 von dem Leistungsverteilungsmechanismus 4 über die Antriebswelle 5 zugeführt wird. Diesbezüglich ist ein Rotor 3a des zweiten Elektromotors 3 mit einer Rotorwelle 3b verbunden, die sich parallel zu der Vorlegewelle 12 erstreckt, um sich einstückig damit zu drehen, und ein zweites Antriebsrad 18 ist an einem führenden Ende der Rotorwelle 3b angebracht, um sich einstückig damit zu drehen, während es in das Vorlegeabtriebsrad 13 eingreift. Somit sind das Hohlrad 8 des Leistungsverteilungsmechanismus 4 und der zweite Elektromotor 3 einzeln mit den Antriebsrädern 6 über das zweite Antriebsrad 18, den Ausgangsgetriebezug 17 und die Antriebswelle 5 verbunden.
Um eine Drehwelle 7a des Sonnenrades 7 mit der Rotorwelle 2b selektiv zu verbinden, ist eine Kupplungsvorrichtung 19 in dem Antriebsstrang des Fahrzeuges Ve angeordnet. Gemäß der Ausführungsform wird eine Magnetkupplung, bei der der Eingriffszustand durch Stromzufuhr zu einer Spule gewechselt wird, als die Kupplungsvorrichtung 19 verwendet. Insbesondere sind die Drehwelle 7a des Sonnenrades 7 und die Rotorwelle 2b miteinander verbunden, um sich einstückig durch Eingriff der Kupplungsvorrichtung 19 zu drehen. In 1 gibt die obere Hälfte der Kupplungsvorrichtung 19 einem gelösten Zustand der Kupplungsvorrichtung 19 an, und die untere Hälfte der Kupplungsvorrichtung 19 gibt einen Eingriffszustand der Kupplungsvorrichtung 19 an.
Hier wird ein Prinzip zur Aktivierung der Kupplungsvorrichtung 19 erläutert. In der Kupplungsvorrichtung 19 wird eine Polarität von einem der Magnete durch Zuführen eines Stromes zu einer Spule, die um den Magneten gewickelt ist, umgekehrt. Demzufolge wird eine Magnetanziehung bewirkt, so dass die Eingriffselemente ineinander eingreifen. D.h., die Kupplungsvorrichtung 19 kann auch als Feldänderungs-Eingriffsvorrichtung bezeichnet werden. In der Kupplungsvorrichtung 19 greifen Drehelemente ineinander ein, während eine Luftlücke 20 gehalten wird, d.h. ohne einander zu kontaktieren.
Somit kann die Kupplungsvorrichtung 19 aktiviert werden, ohne einen hydraulischen Druck zu benötigen, und kann im Eingriff gehalten werden, ohne dieser einen Strom zuzuführen. Da die Eingriffselemente eingreifen, während ein Zwischenraum zwischen diesen gehalten wird, kann außerdem verhindert werden, dass die Kupplungsvorrichtung 19 durch Reibung beschädigt wird, ohne ein Schmieren zu benötigen.
Die Struktur der Kupplungsvorrichtung 19 ist in 2 genauer dargestellt. Die Kupplungsvorrichtung 19 weist ein festes Element 21, ein erstes Drehelement 22 als ein erstes Eingriffselement und ein zweites Drehelement 23 als ein zweites Eingriffselement auf. In der Kupplungsvorrichtung 19 werden das erste Drehelement 22 und das zweite Drehelement 23 selektiv einstückig miteinander gedreht bzw. relativ zueinander gedreht. Diesbezüglich wird ein Magnetfeld selektiv zwischen dem ersten Drehelement 22 und dem zweiten Drehelement 23 errichtet, um selektiv ein Drehmoment zwischen dem ersten Drehelement 22 und dem zweiten Drehelement 23 zu übertragen. Insbesondere sind das feste Element 21, das erste Drehelement 22 und das zweite Drehelement 23 in dieser Reihenfolge von einer Drehmittelachse O aus konzentrisch zueinander angeordnet.
Das feste Element 21 als ein innerstes Element der Kupplungsvorrichtung 19 weist ein zylindrisches Element 24, ein Paar Permanentmagnete 25 und eine Spule 26 auf, die zwischen den Magneten 25 angeordnet ist, um ein Magnetfeld zu errichten. Ein AlNiCo-Magnet kann beispielsweise individuell als jeweiliger Magnet 25 verwendet werden, und die Polarität der jeweiligen Magnete 25 wird individuell durch Stromzufuhr zu der Spule 26 umgekehrt. D.h. der Nordpol und der Südpol des Magneten 25 wird durch Stromzufuhr zu der Spule 26 gewechselt. Dementsprechend wird jeder der Magnete 25 im Folgenden als „umkehrbarer Magnet“ bezeichnet. Mit anderen Worten, die Polarität des umkehrbaren Magneten 25 wird zwischen einer normalen Polarität und einer umgekehrten Polarität entsprechend einer Richtung des Magnetfeldes gewechselt, das durch einen anderen Magneten 27 zwischen dem ersten Drehelement 22 und dem zweiten Drehelement 23 errichtet wird. Es kann beispielsweise ein Neodym-Magnet, der eine stärkere Magnetkraft errichten kann und bei dem die Polarität nicht umgekehrt werden kann, als der Magnet 27 verwendet werden, und dementsprechend wird der Magnet 27 im Folgenden als „nicht umkehrbarer Magnet“ bezeichnet. Insbesondere wird die Polarität des umkehrbaren Magneten 25 durch Wechseln einer Richtung des Stromes, der der Spule 26 zugeführt wird, gewechselt. Alternativ kann das feste Element 21 auch auf einer radial äußeren Seite des ersten Drehelements 22 und des zweiten Drehelementes 23 angeordnet sein.
Das erste Drehelement 22 ist auch ein zylindrisches Element und ist auf einer radial äußeren Seite des festen Elementes 21 angeordnet. Das erste Drehelement 22 ist in ein erstes Segment 22a und ein zweites Segment 22b unterteilt, die in der axialen Richtung einander gegenüberliegen, und der nicht umkehrbare Magnet 27 ist zwischen dem ersten Segment 22a und dem zweiten Segment 22b angeordnet. Der nicht umkehrbare Magnet 27 wird einer Zentrifugalkraft unterzogen, die aus einer Drehung des ersten Drehelementes 22 resultiert. Um den nicht umkehrbaren Magneten 27 zwischen dem ersten Segment 22a und dem zweiten Segment 22b des ersten Drehelementes 22 zu halten, ist ein Stopperabschnitt 28 jeweils an einem radial äußeren Abschnitt des ersten Segmentes 22a und des zweiten Segmentes 22b derart ausgebildet, dass dadurch ein Zwischenraum zwischen dem ersten Segment 22a und dem zweiten Segment 22b verringert wird. In der Ausführungsform dient dementsprechend der nicht umkehrbare Magnet 27 als ein „erster Magnet“, und der umkehrbare Magnet 25 dient als ein „zweiter Magnet“.
Eine Luftlücke 29 wird zwischen dem festen Element 21 und dem ersten Drehelement 22 gehalten, und eine Magnetanziehung wirkt zwischen dem festen Element 21 und dem ersten Drehelement 22. D.h., in der Kupplungsvorrichtung 19 greift das erste Drehelement 22 in das feste Element 21 ein, während die Luftlücke 29 gehalten wird, d.h. ohne das feste Element 21 zu kontaktieren. Wenn sich hier die Kupplungsvorrichtung 19 in einem gelösten Zustand befindet, können das feste Element 21 und das erste Drehelement 22 als ein Bremsmechanismus dienen.
Das zweite Drehelement 23 ist auch ein zylindrisches Element, und das zweite Drehelement 23 ist auf einer radial äußeren Seite des ersten Drehelements 22 angeordnet. Wie es beschrieben wurde, wird die Luftlücke 20 auch zwischen dem ersten Drehelement 22 und dem zweiten Drehelement 23 gehalten. Insbesondere wird die Luftlücke 20 zwischen einer Außenumfangsfläche 30a als einer Eingriffsfläche des ersten Drehelementes 22 und einer Innenumfangsfläche 30b als einer Eingriffsfläche des zweiten Drehelementes 23 gehalten. Das erste Drehelement 22 und das zweite Drehelement 23 sind jeweils zumindest teilweise aus einem Magnetmaterial oder einem Magnetkörper ausgebildet, so dass der Magnetfluss, der durch den nicht umkehrbaren Magneten 27 erzeugt wird, die Außenumfangsfläche 30a des ersten Drehelements 22 und die Innenumfangsfläche 30b des zweiten Drehelementes 23 durchdringt. Eine Richtung des Magnetflusses wird durch Zuführen eines Stromes zu der Spule 26 gewechselt, so dass ein geschlossener Magnetkreis zwischen dem ersten Drehelement 22 und dem zweiten Drehelement 23 errichtet wird, wodurch sich das erste Drehelement 22 und das zweite Drehelement 23 anziehen. Somit dienen in der Ausführungsform die Außenumfangsfläche 30a und die Innenumfangsfläche 30b als ein Eingriffsabschnitt 30.
Wie es beschrieben wurde, greift das erste Drehelement 22 in das feste Element 21 ein, während die Luftlücke 29 gehalten wird, und greift in das zweite Drehelement 23 ein, während die Luftlücke 20 gehalten wird. Die Luftlücken 20 und 29 werden jeweils individuell so eng wie möglich eingestellt, um die Magnetdichte zu erhöhen, wodurch eine starke Magnetkraft erzeugt wird. Wie es ebenfalls beschrieben wurde, sind gemäß der Ausführungsform das feste Element 21 und das zweite Drehelement 23 auf einer radial äußeren Seite angeordnet, und somit ist die Luftlücke 20 zwischen dem festen Element 21 und dem zweiten Drehelement 23 ebenfalls auf einer radial äußeren Seite angeordnet. D.h. ein radialer Abstand R zwischen der Drehmittelachse O und der Luftlücke 20 wird erhöht. Aus diesem Grund kann jeweils ein Umfangsbereich S der Außenumfangsfläche 30a des ersten Drehelements 22 und der Innenumfangsfläche 30b des zweiten Drehelementes 23 erhöht werden. Mit anderen Worten, der Umfangsbereich S des Eingriffsabschnittes 30 kann erhöht werden. Der Umfangsbereich S kann durch den folgenden Ausdruck ausgedrückt werden: $S = 2 π R \cdot L;$
wobei L eine axiale Länge der Luftlücke 20 ist.
Somit wird der Umfangsbereich S des Eingriffsabschnittes 30 in Abhängigkeit von dem radialen Abstand R geändert, und ein Drehmomentübertragungsvermögen der Kupplungsvorrichtung 19 wird in Abhängigkeit von dem Umfangsbereich S geändert. Außerdem kann das Drehmomentübertragungsvermögen der Kupplungsvorrichtung 19 auch durch Ändern von Anordnungen des umkehrbaren Magneten 25 und des nicht umkehrbaren Magneten 27 geändert werden. Diesbezüglich können beispielsweise mehrere umkehrbare Magnete 25 und nicht umkehrbare Magnete 27 in der Umfangsrichtung angeordnet sein (d. h. einer Drehrichtung), wobei vorbestimmte Abstände gehalten werden. Außerdem können die Anzahlen und Anordnungen der umkehrbaren Magnete 25 und der nicht umkehrbaren Magnete 27 in Abhängigkeit von einem gewünschten Drehmomentübertragungsvermögen der Kupplungsvorrichtung 19 geändert werden.
Wie es in 3 gezeigt ist, bilden die Außenumfangsfläche 30a des ersten Drehelementes 22 und die Innenumfangsfläche 30b des zweiten Drehelementes 23 eine Schenkelpolstruktur 31. Insbesondere sind mehrere Vorstehungen 31a, die individuell einen Dreieckquerschnitt aufweisen, auf der Außenumfangsfläche 30a des ersten Drehelementes 22 und der Innenumfangsfläche 30b des zweiten Drehelementes 23 ausgebildet. In der Außenumfangsfläche 30a des ersten Drehelementes 22 ist jede der Vorstehungen 31a in Richtung der Innenumfangsfläche 30b des zweiten Drehelementes 23 kegelförmig. Andererseits ist jede der Vorstehungen 31a in der Innenumfangsfläche 30b des zweiten Drehelementes 23 in Richtung der Außenumfangsfläche 30a des ersten Drehelementes 22 kegelförmig. Mit anderen Worten, die Luftlücke 20 wird durch die Vorstehungen 31a geschmälert. In der Kupplungsvorrichtung 19 wird daher die Magnetanziehung, die zwischen der Außenumfangsfläche 30a und der Innenumfangsfläche 30b wirkt, durch die Schenkelpolstruktur 31 erhöht, um das erste Drehelement 22 in einen festen Eingriff mit dem zweiten Drehelement 23 zu bringen.
Hier kann die Gestalt der Vorstehung 31a beispielsweise derart geändert werden, dass sie einen abgestumpften Trapezquerschnitt aufweist. Optional kann die Schenkpolstruktur 31 auch für die Luftlücke 29 zwischen dem festen Element 21 und dem ersten Drehelement 22 verwendet werden.
4 zeigt ein Beispiel für die Verwendung der Kupplungsvorrichtung 19 für den Antriebsstrang der 1. In dem Beispiel der 4 ist die Kupplungsvorrichtung 19 zwischen dem Kä33 als einem stationären Element und dem Gehäuse 34 zum selektiven in Eingriff bringen der Drehwelle 7a des Sonnenrades 7 mit der Rotorwelle 2b angeordnet. Wie es beschrieben wurde, sind das feste Element 21, das erste Drehelement 22 und das zweite Drehelement 23 in dieser Reihenfolge von der Drehmittelachse aus konzentrisch zueinander angeordnet. In dem festen Element 21 ist die Spule 26 zwischen dem Paar umkehrbarer Magnete 25 angeordnet, und in dem ersten Drehelement 22 ist der nicht umkehrbare Magnet 27 zwischen dem ersten Segment 22a und dem zweiten Segment 22b angeordnet.
Insbesondere wird das feste Element 21 durch ein Befestigungselement 37 wie beispielsweise eine Schraube an dem Kä33 befestigt. Die Drehwelle 7a des Sonnenrades 7 ist in ein Mittelloch eines ersten Scheibenelementes 35 gespleißt, und eine Umfangskante des ersten Scheibenelementes 35 ist an dem ersten Drehelement 22 angebracht. Die Rotorwolle 2b ist in ein Mittelloch eines zweiten Scheibenelementes 36 gespleißt, und eine Umfangskante des zweiten Scheibenelementes 36 ist an dem zweiten Drehelement 23 angebracht. Wenn sich die Kupplungsvorrichtung 19 im Eingriff befindet, werden das erste Drehelement 22 und das zweite Drehelement 23 einstückig miteinander gedreht, so dass die Drehwelle 7a des Sonnenrades 7 und die Rotorwelle 2b einstückig miteinander gedreht werden. Wenn sich im Gegensatz dazu die Kupplungsvorrichtung 19 in einem gelösten Zustand befindet, werden das erste Drehelement 22 und das zweite Drehelement 23 relativ zueinander gedreht, so dass die Drehwelle 7a des Sonnenrades 7 und die Drehwelle 2b relativ zueinander gedreht werden.
Um eine axiale Last aufzunehmen, ist jeweils ein Axiallager 39 zwischen dem ersten Scheibenelement 35 und dem Kä33, zwischen dem ersten Scheibenelement 35 und dem zweiten Scheibenelement 36 sowie zwischen dem zweiten Scheibenelement 36 und einer Rippe 38 angeordnet, die einstückig mit dem Gehäuse 34 ausgebildet ist. Das erste Segment 22a und das zweite Segment 22b sind mittels eines Befestigungselementes 40 wie beispielsweise einer Schraube aneinander befestigt.
Wie es beschrieben wurde, wird in der Kupplungsvorrichtung 19 die Polarität des umkehrbaren Magneten 25 durch Stromzufuhr zu der Spule 26 umgekehrt, um das erste Drehelement 22 mit dem zweiten Drehelement 23 in Eingriff zu bringen. In den 5A und 5B sind Magnetflüsse in der Kupplungsvorrichtung 19 im Eingriff und in der Kupplungsvorrichtung 19 im gelösten Zustand gezeigt. Insbesondere zeigt 5A eine Situation, in der sich die Kupplungsvorrichtung 19 im gelösten Zustand befindet, und in 5A ist ein Magnetfeld mit Pfeilen angegeben. Wie es bekannt ist, fließt ein Magnetfluss von dem Nordpol in Richtung des Südpols. In der Situation, die in 5A gezeigt ist, wird der Spule 26 kein Strom zugeführt, so dass die Polaritäten der umkehrbaren Magnete 25 derart eingestellt sind, dass die Magnetflüsse nur zwischen den festen Element 21 und dem ersten Drehelement 23 fließen. D.h. es wird ein geschlossener Vorwärtsmagnetkreis errichtet, der zwischen dem festen Element 21 und dem ersten Drehelement 22 zirkuliert. In dem Fahrzeug Ve, das in 1 gezeigt ist, wird die Kupplungsvorrichtung 19 beispielsweise in den Eingriff gebracht, wenn der Betriebsmodus des Fahrzeuges Ve von einem Einzelmotormodus, bei dem das Fahrzeug Ve nur durch den zweiten Elektromotor 3 mit Leistung versorgt wird, während der erste Elektromotor von dem Antriebsstrang getrennt ist, in einen Hybridmodus gewechselt wird, bei dem das Fahrzeug Ve sowohl durch den Verbrennungsmotor 1 als auch den bzw. die Motor(en) mit Leistung versorgt wird.
In dieser Situation werden die Polaritäten der umkehrbaren Magnete 25 durch Zuführen eines Stromes zu der Spule 26 umgekehrt, wie es in 5B gezeigt ist, so dass die Richtungen der Magnetflüsse umgekehrt werden, um einen umgekehrten geschlossenen Magnetkreis P zu errichten, der zwischen dem ersten Drehelement 22 und dem zweiten Drehelement 23 zirkuliert, und um einen anderen umgekehrten geschlossenen Magnetkreis zu errichten, der zwischen dem festen Element 21 und dem zweiten Drehelement 23 über das erste Drehelement 22 zirkuliert. Demzufolge ziehen sich das erste Drehelement 22 und das zweite Drehelement 23 magnetisch an, d.h. die Kupplungsvorrichtung 19 wird in den Eingriff gebracht. In dieser Situation wird die Kupplungsvorrichtung 19 durch Zuführen eines Stromes zu der Spule 26, um die Polaritäten der umkehrbaren Magnete 25 umzukehren, erneut aus dem Eingriff gebracht, wie es in 5B gezeigt ist.
Hier werden die Vorteile, die von der Kupplungsvorrichtung 19 gemäß der Ausführungsform erzielt werden, erläutert. Wie es beschrieben wurde, ist die Kupplungsvorrichtung 19 eine Eingriffsvorrichtung mit umkehrbaren Magnet, und das erste Drehelement 22 und das zweite Drehelement 23 greifen ineinander ein, ohne einander zu kontaktieren. In der Kupplungsvorrichtung 19 sind die umkehrbaren Magnete 25 in dem festen Element 21 angeordnet, und der nicht umkehrbare Magnet 27 ist in dem ersten Drehelement 22 angeordnet. In der derart aufgebauten Kupplungsvorrichtung 19 kann der Spule 26 ein Strom durch einen herkömmlichen Leitungsdraht zugeführt werden, und es ist nicht notwendig, dem ersten Drehelement 22 oder dem zweiten Drehelement 23 einen Strom unter Verwendung eines Schlupfringes oder Ähnlichem zuzuführen. In der Kupplungsvorrichtung 19 wird daher eine Eingriffskraft der Kupplungsvorrichtung 19 durch einen instabilen Kontakt zwischen dem Schlupfring und einer Bürste nicht verringert. Aus diesem Grund kann die Zuverlässigkeit der Kupplungsvorrichtung 19 verbessert werden.
Wie es beschrieben wurde, sind das feste Element 21, das erste Drehelement 22 und das zweite Drehelement 23 in der Kupplungsvorrichtung 19 in dieser Reihenfolge von der Drehmittelachse O aus konzentrisch zueinander angeordnet. In der Kupplungsvorrichtung 19 kann daher der radiale Abstand R zwischen der Drehmittelachse O und der Luftlücke 20 erhöht werden, so dass der Umfangsbereich S des Eingriffsabschnittes 30 zwischen dem festen Element 21 und dem zweiten Drehelement 23 erhöht wird. D.h. das Drehmomentübertragungsvermögen der Kupplungsvorrichtung 19 kann erhöht werden. Der Umfangsbereich S des Eingriffsabschnittes 30 wird ebenfalls durch die Stopperabschnitte 28, die an dem ersten Segment 22a und dem zweiten Segment 22b des ersten Drehelementes 22 ausgebildet sind, erhöht, um das Drehmomentübertragungsvermögen der Kupplungsvorrichtung 19 weiter zu erhöhen.
Da das feste Element 21, das erste Drehelement 22 und das zweite Drehelement 23 konzentrisch zueinander angeordnet sind, kann außerdem eine Größe der Kupplungsvorrichtung 19 in der Axialrichtung verringert werden. In dem Antriebsstrang, der in 1 gezeigt ist, gibt es einen verfügbaren Raum in der radialen Richtung, und somit kann die Kupplungsvorrichtung 19 einfach in dem Antriebsstrang der 1 angebracht werden. Somit kann gemäß der Ausführungsform das Drehmomentübertragungsvermögen der Kupplungsvorrichtung 19 erhöht werden, ohne eine Größe in der axialen Richtung zu erhöhen, und es kann die Kupplungsvorrichtung 19 insbesondere einfach in einem Antriebsstrang eines Fahrzeuges angebracht werden, in dem ein Verbrennungsmotor quer montiert ist.
Außerdem kann die Kupplungsvorrichtung 19 auch als Bremsvorrichtung dienen, bei der eines der Eingriffselemente fest ist. Die Kupplungsvorrichtung 19, die ausgelegt ist, als Bremsvorrichtung zu dienen, kann beispielsweise eingreifen, wenn der Betriebsmodus von dem Hybridmodus, bei dem das Fahrzeug Ve durch den Verbrennungsmotor 1 und den ersten Elektromotor 2 mit Leistung versorgt wird, in einen Verbrennungsmotormodus gewechselt wird, bei dem das Fahrzeug Ve nur durch den Verbrennungsmotor 1 mit Leistung versorgt wird, während die Drehung des ersten Elektromotors 2 stoppt. Außerdem kann die Kupplungsvorrichtung 19, die ausgelegt ist, als Bremsvorrichtung zu dienen, auch eingreifen, um die Drehung des ersten Elektromotors 2 zu stoppen, wenn der erste Elektromotor 2 gekühlt werden muss und wenn der erste Elektromotor 2 geschützt werden muss.
Auch wenn die obigen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden, ist es für den Fachmann offensichtlich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen beschränkt sein sollte und verschiedene Änderungen und Modifikationen innerhalb des Bereiches der vorliegenden Erfindung möglich sind. Das erste Drehelement 22 und das zweite Drehelement 23 können beispielsweise einander kontaktieren, wenn sie sich im Eingriff befinden. Die Kupplungsvorrichtung 19, die derart modifiziert ist, kann geeignet quer angeordnet werden. In diesem Fall sind insbesondere das feste Element 21, das erste Drehelement 22 und das zweite Drehelement 23 in der axialen Richtung angeordnet.
Außerdem kann die Kupplungsvorrichtung 19 in einem Fahrzeug verwendet werden, das ein Schaltgetriebe , bei dem eine Schaltstufe durch Betätigen einer Kupplung und einer Bremse geschaltet wird, oder ein Riemen-getriebenes kontinuierlich änderbares Getriebe aufweist, bei dem ein Übersetzungsverhältnis kontinuierlich durch Ändern eines effektiven Betriebsdurchmessers eines Riemens, der auf Riemenscheiben ausgeübt wird. Außerdem kann die Kupplungsvorrichtung 19 auch in einem Elektrofahrzeug, das von einem Elektromotor angetrieben wird, oder in anderen industriellen Maschinen zum Übertragen von Leistung verwendet werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2017 [0001]
JP 076385 [0001]
JP H01303331 A [0003, 0004, 0005]

Claims

Magnetkupplungsvorrichtung (19), die ein erstes Eingriffselement (22) und ein zweites Eingriffselement (23) miteinander in Eingriff bringt, um ein Drehmoment durch Errichten eines Magnetkreises (P) zwischen dem ersten Eingriffselement (22) und dem zweiten Eingriffselement (23) zu übertragen, und die das erste Eingriffselement (22) und das zweite Eingriffselement (23) aus ihrem Eingriff löst, um durch Auflösen des Magnetkreises (P) zwischen dem ersten Eingriffselement (22) und dem zweiten Eingriffselement (23) eine Drehmomentübertragung zu unterbrechen, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Eingriffselement (22) und das zweite Eingriffselement (23) konzentrisch zueinander angeordnet sind; ein festes Element (21), das sich nicht drehen darf, auf einer radial inneren Seite oder einer radial äußeren Seite des ersten Eingriffselementes (22) und des zweiten Eingriffselements (23) angeordnet ist, während es konzentrisch zu dem ersten Eingriffselement (22) und dem zweiten Eingriffselement (23) ist; das erste Eingriffselement (22) einen ersten Magneten (27) enthält; das feste Element (21) einen zweiten Magneten (25), bei dem eine Polarität zwischen einer normalen Polarität und einer umgekehrten Polarität entsprechend einer Richtung des Magnetkreises gewechselt wird, der durch den ersten Magneten (27) zwischen dem ersten Eingriffselement (22) und dem zweiten Eingriffselement (23) errichtet wird, und eine Spule (26) enthält, die die Polarität des zweiten Magneten (25) in Abhängigkeit von einer Richtung des ihr zugeführten Stromes wechselt; das zweite Eingriffselement (23) in einer in Bezug auf das erste Eingriffselement (22) radial entgegengesetzten Seite des festen Elementes (21) angeordnet ist, und das zweite Eingriffselement (23) aus einem Magnetkörper ausgebildet ist, den der Magnetkreis durchdringt; und der Magnetkreis (P), der zwischen dem ersten Eingriffselement (22) und dem zweiten Eingriffselement (23) zirkuliert, aufgelöst wird, wenn die Polarität des zweiten Magneten (25) auf die normale Polarität eingestellt wird.
Magnetkupplungsvorrichtung (19) nach Anspruch 1, wobei der Magnetkreis (P), der zwischen dem ersten Eingriffselement (22) und dem zweiten Eingriffselement (23) zirkuliert, durch den zweiten Magneten (25) aufgelöst wird, sodass sich das erste Eingriffselement (22) und das zweite Eingriffselement (23) voneinander lösen, und der Magnetkreis (P) zwischen dem ersten Eingriffselement (22) und dem zweiten Eingriffselement (23) durch den zweiten Magneten (25) errichtet wird, sodass sich das erste Eingriffselement (22) und das zweite Eingriffselement (23) anziehen.
Magnetkupplungsvorrichtung (19) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das feste Element (21) auf einer radial inneren Seite des ersten Eingriffselementes (22) und des zweiten Eingriffselements (23) angeordnet ist.
Magnetkupplungsvorrichtung (19) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das erste Eingriffselement (22) eine Eingriffsfläche (30a) enthält, das zweite Eingriffselement (23) eine Eingriffsfläche (30b) enthält, und das erste Eingriffselement (22) und das zweite Eingriffselement (23) magnetisch eingreifen, während eine Lücke (20) zwischen der Eingriffsfläche (30a) des ersten Eingriffselementes (22) und der Eingriffsfläche (30b) des zweiten Eingriffselementes (23) aufrechterhalten wird.
Magnetkupplungsvorrichtung (19) nach Anspruch 4, wobei mehrere Vorstehungen (31a) auf der Eingriffsfläche (30a) des ersten Eingriffselementes (22) derart ausgebildet sind, dass sie in Richtung der Eingriffsfläche (30b) des zweiten Eingriffselementes (23) vorstehen, und mehrere Vorstehungen (31a) auf der Eingriffsfläche (30b) des zweiten Eingriffselementes (23) derart ausgebildet sind, dass sie in Richtung der Eingriffsfläche (30a) des ersten Eingriffselementes (22) vorstehen.
Magnetkupplungsvorrichtung (19) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das erste Eingriffselement (22) ein erstes Segment (22a) und ein zweites Segment (22b) enthält, die in einer axialen Richtung einander gegenüberliegen, der erste Magnet (27) zwischen dem ersten Segment (22a) und dem zweiten Segment (22b) angeordnet ist, und das erste Eingriffselement (22) außerdem einen Stopperabschnitt (28) enthält, der jeweils auf einem radial äußeren Abschnitt des ersten Segmentes (22a) und des zweiten Segmentes (22b) ausgebildet ist.
Magnetkupplungsvorrichtung (19) nach Anspruch 1, wobei die Magnetkupplungsvorrichtung (19) in einem Antriebsstrang eines Fahrzeuges (Ve) angeordnet ist, das einen Differentialmechanismus (4) aufweist, das feste Element (21) an einem stationären Element (33) befestigt ist, das erste Eingriffselement (22) mit einem ersten Scheibenelement (35) verbunden ist, das zweite Drehelement (23) mit einem zweiten Scheibenelement (36) verbunden ist, das erste Scheibenelement (35) mit einer Drehwelle (7a) eines ersten Drehelementes (7) des Differentialmechanismus (4) verbunden ist, und das zweite Scheibenelement (36) mit einer Rotorwelle (2b) eines ersten Elektromotors (2) verbunden ist.
Magnetkupplungsvorrichtung (19) nach Anspruch 7, wobei der Differentialmechanimus (4) das erste Drehelement (7), ein zweites Drehelement (9) und ein drittes Drehelement (8) enthält, das erste Drehelement (7) mit dem ersten Elektromotor (2) durch einen Eingriff zwischen dem ersten Eingriffselement (22) und dem zweiten Eingriffselement (23) verbunden ist, das zweite Drehelement (9) mit einem Verbrennungsmotor (1) verbunden ist, das dritte Drehelement (8) mit einem Ausgangselement (11) verbunden ist, das einem Antriebsrad (6) eine Antriebskraft liefert, das Fahrzeug (Ve) einen zweiten Elektromotor (3) aufweist, der mit einer Leistungsübertragungsroute zwischen dem Antriebsrad (6) und dem dritten Drehelement (8) verbunden ist, und der zweite Elektromotor (3) durch elektrische Leistung, die von dem ersten Elektromotor (2) erzeugt wird, angetrieben wird, um eine Antriebskraft zu erzeugen, die dem Antriebsrad (6) zu liefern ist.