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GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Reibkupplungsbaugruppe und betrifft insbesondere einen elektromechanischen Betätiger für eine Reibkupplungsbaugruppe.
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HINTERGRUND
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Die Ausführungen in diesem Abschnitt liefern lediglich Hintergrundinformationen in Zusammenhang mit der vorliegenden Offenbarung und stellen nicht unbedingt Stand der Technik dar.
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Reibkupplungsbaugruppen werden häufig verwendet, um Drehmoment zwischen einem Eingangselement und einem Ausgangselement wahlweise zu übertragen. Beispielsweise umfassen einige Fahrzeuge eine Vorrichtung zum wahlweisen Übertragen von Drehmoment (z.B. ein Sperrdifferential) zum wahlweisen Koppeln einer rotierenden Eingangswelle und einer Ausgangswelle. Die Kupplungsbaugruppe rückt wahlweise ein, um Drehmoment zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle zu übertragen, und rückt wahlweise aus, um die Eingangswelle und die Ausgangswelle zu trennen.
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Zahlreiche herkömmliche Kupplungsbaugruppen umfassen eine Vielzahl von Eingangskupplungsscheiben, die mit dem Eingangselement gekoppelt sind, und eine Vielzahl von Ausgangskupplungsscheiben, die mit dem Ausgangselement gekoppelt sind. Die Eingangs- und die Ausgangskupplungsscheiben sind abwechselnd angeordnet (d.h. verschachtelt). Die Kupplungsbaugruppe umfasst ferner einen Betätiger, wie beispielsweise einen mechanischen oder einen hydraulischen Betätiger, der von einem Steuersystem zwischen einer ausgerückten und einer eingerückten Stellung betätigbar ist. Das Steuersystem veranlasst den Betätiger, sich von der ausgerückten Stellung, in der die Eingangs- und die Ausgangskupplungsscheiben voneinander beabstandet sind, in die eingerückte Stellung zu bewegen, in der die Eingangs- und die Ausgangskupplungsscheiben miteinander in Kontakt stehen, um dadurch Drehmoment zwischen dem Eingangselement und dem Ausgangselement zu übertragen.
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Andere herkömmliche Kupplungsbaugruppen umfassen eine Scheibe, die wirkungsmäßig mit einem Eingangselement gekoppelt ist, und eine entsprechende Scheibe, die wirkungsmäßig mit dem Ausgangselement gekoppelt ist. Die Scheiben weisen jeweils eine Rampe auf, und eine Kugel ist in dem zwischen den entsprechenden Rampen begrenzten Raum zwischen den Scheiben angeordnet. In einer ausgerückten Stellung können sich das Eingangselement und das Ausgangselement relativ zueinander drehen, während in der eingerückten Stellung die Kugel in den Rampen rollt und das Eingangselement und das Ausgangselement zur Drehmomentübertragung miteinander verbindet.
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Diese herkömmlichen Kupplungsbaugruppen können gewisse Nachteile haben. Beispielsweise können diese herkömmlichen Kupplungsbaugruppen eine relativ langsame Ansprechzeit aufweisen. Mit anderen Worten: Es besteht eine beträchtliche Verzögerungszeit, wenn diese herkömmlichen Kupplungsbaugruppen eingerückt werden.
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Außerdem kann die Steuerung dieser Kupplungsbaugruppen unzulänglich sein. Beispielsweise können viele dieser Kupplungsbaugruppen nur in der eingerückten und der ausgerückten Stellung konfiguriert sein, mit nur geringer Steuerung der Kupplungsbaugruppe während ihrer Bewegung zwischen der eingerückten und der ausgerückten Stellung. Somit kann es abrupt und geräuschvoll sein, wenn das Eingangselement und das Ausgangselement in Kontakt gebracht werden.
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Zudem können herkömmliche Kupplungsbaugruppen relativ komplex sein und eine beträchtliche Anzahl von Bauelementen umfassen, was die Kosten der Baugruppe erhöht. Ferner können diese Kupplungsbaugruppen relativ sperrig sein.
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Aus der Druckschrift
DE 362029 A ist eine Reibkupplungsbaugruppe bekannt, bei der die Kuppelkraft durch Druckbolzen übertragen wird, indem diese von Winkelhebeln, die durch eine Muffe verstellt werden, gegen Lamellen gepresst werden. Die Winkelhebel sind an einem mit der Antriebswelle auf Drehung gekoppelten, axial verschiebbaren Ring gelagert, der durch einen auf einer Welle schraubbaren Druckring einstellbar ist. An einem die Muffe umgebenden Ring sind Spreizglieder für die Winkelhebel angelenkt.
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Die Druckschrift
DE 196 00 244 A1 offenbart eine Reibkupplungsbaugruppe mit einem Betätigungselement, durch das eine Ausrückbewegung der Kupplung steuerbar ist. Das Betätigungselement umfasst ein mittels einer Spule in Ausrückrichtung auslenkbares Magnetelement, das eine durch einen Steuerstrom vorbestimmbare Ausrückbewegung kraftgeregelt oder weggeregelt ausführt.
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Die Druckschrift
DE 1 222 328 A offenbart eine Reibkupplungsbaugruppe mit einer axial beweglichen Schaltmuffe und mehreren radial innerhalb der Reibflächen angeordneten, in einer Scheibe drehbar gelagerten Winkelhebel. Der jeweilige Winkelhebel weist einen längeren Arm auf, der parallel zur Welle gerichtet ist und an der Schaltmuffe anliegt. Ein kürzerer Arm des Winkelhebels ist radial nach außen gerichtet und umgreift die Reibscheibe.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Die Erfindung sieht eine Reibkupplungsbaugruppe gemäß Anspruch 1 vor.
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Es wird eine Reibkupplungsbaugruppe offenbart, die ein Eingangselement und ein Ausgangselement wahlweise in Eingriff bringt, um wahlweises Übertragen von Drehmoment zwischen diesen Elementen zu ermöglichen. Die Reibkupplungsbaugruppe umfasst ein Kupplungspaket mit einem ersten Kupplungselement, das wirkungsmäßig mit dem Eingangselement gekoppelt ist, und einem zweiten Kupplungselement, das wirkungsmäßig mit dem Ausgangselement gekoppelt ist. Die Kupplungsbaugruppe umfasst ferner eine Vielzahl von Hebelarmen und ein Betätigungselement mit einem beweglichen Element, das beweglich zwischen der Vielzahl von Hebelarmen angeordnet ist. Das bewegliche Element ist im Wesentlichen entlang einer linearen Achse zwischen einer eingerückten und einer ausgerückten Stellung bewegbar, und das bewegliche Element führt die Vielzahl von Hebelarmen relativ zu der linearen Achse, um zu bewirken, dass das erste und das zweite Kupplungselement in Eingriff kommen, wenn sich das bewegliche Element in die eingerückte Stellung bewegt. Das erste und das zweite Kupplungselement lösen sich voneinander, wenn sich das bewegliche Element in die ausgerückte Stellung bewegt.
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Unter einem anderen Aspekt ist ein Verfahren zum Konfigurieren einer Reibkupplungsbaugruppe offenbart, um ein Eingangselement und ein Ausgangselement wahlweise in Eingriff zu bringen, um das wahlweise Übertragen von Drehmoment zwischen diesen Elementen zu ermöglichen. Das Verfahren umfasst das Bereitstellen eines Kupplungspakets mit einem ersten Kupplungselement, das wirkungsmäßig mit dem Eingangselement gekoppelt ist, und einem zweiten Kupplungselement, das wirkungsmäßig mit dem Ausgangselement gekoppelt ist. Das Verfahren umfasst ferner das Bereitstellen einer Vielzahl von Hebelarmen und das Bereitstellen eines Betätigungselements mit einem beweglichen Element, das zwischen der Vielzahl von Hebelarmen entlang einer linearen Achse zwischen einer ausgerückten Stellung und einer eingerückten Stellung bewegbar angeordnet ist. Ferner umfasst das Verfahren das Betätigen des beweglichen Elements entlang der linearen Achse aus der ausgerückten Stellung in die eingerückte Stellung, um die Vielzahl von Hebelarmen relativ zu der linearen Achse zu führen, um zu bewirken, dass das erste und das zweite Kupplungselement in Eingriff kommen. Außerdem umfasst das Verfahren das Betätigen des beweglichen Elements entlang der linearen Achse aus der eingerückten Stellung in die ausgerückte Stellung und dadurch zu bewirken, dass sich das erste und das zweite Kupplungselement trennen.
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Unter einem weiteren Aspekt ist eine Reibkupplungsbaugruppe offenbart, die ein Eingangselement und ein Ausgangselement wahlweise in Eingriff bringt, um das wahlweise Übertragen von Drehmoment zwischen diesen Elementen zu ermöglichen. Die Reibkupplungsbaugruppe umfasst ein Kupplungspaket mit einer Vielzahl von ersten Kupplungsscheiben, die wirkungsmäßig mit dem Eingangselement gekoppelt sind, und einer Vielzahl von zweiten Kupplungsscheiben, die wirkungsmäßig mit dem Ausgangselement gekoppelt sind. Die ersten Kupplungsscheiben und die zweiten Kupplungsscheiben sind abwechselnd angeordnet. Die Reibkupplungsbaugruppe umfasst ferner eine Vielzahl von Hebelarmen, die jeweils einen ersten Teil und zweiten Teil, der in einem positiven Winkel relativ zu dem ersten Teil angeordnet ist, sowie ein Gelenkelement haben, das zwischen dem ersten und dem zweiten Teil angeordnet ist. Das Gelenkelement hält den jeweiligen Hebelarm schwenkbar. Die Kupplungsbaugruppe umfasst ferner ein Betätigungselement mit einem beweglichen Element, das zwischen der Vielzahl von Hebelarmen entlang einer linearen Achse zwischen einer ausgerückten Stellung und einer eingerückten Stellung bewegbar angeordnet ist. Das bewegliche Element umfasst eine Kurvenfläche, die den ersten Teil der Vielzahl von Hebelarmen von der linearen Achse weg führt, um zu bewirken, dass der zweite Teil des Hebelarms an das Kupplungspaket stößt, um die Vielzahl der ersten und zweiten Kupplungsscheiben in Eingriff zu bringen, wenn sich das bewegliche Element in Richtung zu der eingerückten Stellung bewegt. Die ersten Kupplungsscheiben und die zweiten Kupplungsscheiben lösen sich voneinander, wenn sich das bewegliche Element zu der ausgerückten Stellung bewegt. Die Kurvenfläche umfasst ein erstes axiales Ende und ein zweites axiales Ende, das sich näher bei dem Kupplungspaket befindet als das erste axiale Ende. Ferner ist die Kurvenfläche angrenzend an das zweite axiale Ende verglichen mit dem ersten axialen Ende breiter.
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Weitere Anwendungsgebiete ergeben sich aus der folgenden Beschreibung. Es sei darauf hingewiesen, dass die Beschreibung und die speziellen Beispiele lediglich Veranschaulichungszwecken dienen und den Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken sollen.
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Figurenliste
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Die hier beschriebenen Zeichnungen dienen lediglich Zwecken der Veranschaulichung und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise einschränken.
- 1 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Reibkupplungsbaugruppe, die gemäß den Lehren der vorliegenden Offenbarung konstruiert ist;
- 2A und 2B sind schematische Ansichten der Reibkupplungsbaugruppe der 1, wobei 2A die Reibkupplungsbaugruppe in einer ausgerückten Stellung und 2B die Reibkupplungsbaugruppe in einer eingerückten Stellung darstellt; und
- 3A und 3B sind schematische Ansichten einer anderen Reibkupplungsbaugruppe, die gemäß den Lehren der vorliegenden Offenbarung konstruiert ist, wobei 3A die Reibkupplungsbaugruppe in einer ausgerückten Stellung und 3B die Reibkupplungsbaugruppe in einer eingerückten Stellung darstellt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Die folgende Beschreibung ist rein beispielhafter Natur und soll die vorliegende Offenbarung, Anwendung oder Einsatzmöglichkeiten nicht einschränken. Es sei darauf hingewiesen, dass in allen Zeichnungen gleiche Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile und Merkmale bezeichnen.
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Unter Bezugnahme auf 1 ist ein Fahrzeug, das gemäß den Lehren der vorliegenden Offenbarung konstruiert ist, allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Das Fahrzeug 10 kann einen Motor/Antriebsstrang 12, einen ersten Antriebsstrang oder Primärantriebsstrang 14 und einen zweiten Antriebsstrang oder Sekundärantriebsstrang 16 umfassen. Der Motor/Antriebsstrang 12 kann einen Motor 12a und eine Transaxle-Einheit 12b umfassen, die so angeordnet sein kann, dass sie Antriebskraft (d.h. Antriebsdrehmoment) an ein zwei zu dem Primärantriebsstrang 14 gehörende Räder 22a überträgt. Der Primärantriebsstrang 14 kann eine Differentialbaugruppe 24 und ein Paar Wellen 26 umfassen, die zum Koppeln der Räder 22a an das Differential 24 eingesetzt werden können. Der Sekundärantriebsstrang 16 kann eine Abtriebseinheit 28, eine Gelenkwelle 32, ein Differential 40 und ein Paar Wellen 41 umfassen, die das Differential 40 mit zwei Rädern 22b koppeln können, die zu dem Sekundärantriebsstrang 16 gehören. Die Abtriebseinheit 28 kann von der Transaxle-Einheit 12b angetrieben sein und kann dazu verwendet werden, wahlweise Antriebsdrehmoment über die Gelenkwelle 23 an das Differential zu verteilen, um die Räder 22b anzutreiben.
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Die Abtriebseinheit 28 kann eine Reibkupplungsbaugruppe 42 und eine zugehörige Steuerung 43 umfassen. Die Steuerung 43 kann Schaltkreise, programmierte Logik, Rechnerspeicher und dergleichen umfassen. Ferner kann die Steuerung 43 unabhängig sein, oder die Steuerung 43 kann in andere Fahrzeugsteuerungen (nicht dargestellt) inkorporiert sein, die andere Subsysteme des Fahrzeugs 10 steuern.
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Die Reibkupplungsbaugruppe 32 ist wirkungsmäßig mit der Abtriebseinheit 28 gekoppelt. Genauer gesagt ist die Reibkupplungsbaugruppe 42 in einem Gehäuse 44 der Abtriebseinheit 28 eingeschlossen und ist wahlweise betätigbar, um ein Zwischenelement 28a (2A), das als Eingangselement dient, mit einem Ausgangselement 45 zu koppeln, um Drehkraft zwischen diesen Elementen zu übertragen. Selbstverständlich wird an das Ausgangselement 45 übertragene Drehkraft von der Gelenkwelle 32 empfangen und an das Differential 40 übertragen. Somit kann die Reibkupplungsbaugruppe 42 unter bestimmten Bedingungen, z.B. wenn das Fahrzeug 10 auf einer traktionsschwachen Oberfläche fährt, wahlweise eingerückt werden, um ein effektives Übertragen des Antriebsdrehmoments an die Räder 22b zu ermöglichen.
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Während die Reibkupplungsbaugruppe 42 hier als mit der Abtriebseinheit 44 in Verbindung stehend dargestellt und beschrieben ist, sei darauf hingewiesen, dass die Reibkupplungsbaugruppe 42 in jeder Drehmomentübertragungsvorrichtung eingesetzt werden könnte, bei der es notwendig ist, das Übertragen von Drehkraft zwischen zwei Komponenten (einschließlich der Komponenten eines Differentials) wahlweise zu steuern.
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Unter Bezugnahme auf die 2A und 2B ist nun die Reibkupplungsbaugruppe 42 der Klarheit halber ohne das Gehäuse 44 (1) dargestellt. Die Reibkupplungsbaugruppe 42 kann ein Kupplungspaket umfassen, das bei 46 allgemein angedeutet ist. Das Kupplungspaket 46 kann eine Vielzahl von ersten Kupplungselementen 48 und eine Vielzahl von zweiten Kupplungselementen 50 umfassen. Die ersten und die zweiten Kupplungselemente 48 und 50 können scheibenartige Strukturen sein, die aus einem beliebigen Material ausgebildet und in dem Kupplungspaket 46 abwechselnd (d.h. verschachtelt) angeordnet sein können. Bei einigen Ausführungsbeispielen können die ersten und die zweiten Kupplungselemente 48, 50 in ein Fluid, wie z.B. Öl (nicht dargestellt) eingetaucht sein, und eine (nicht dargestellte) Druckplatte kann eingesetzt werden, um Kraft auf die ersten Kupplungselemente 48 zu übertragen.
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Die ersten Kupplungselemente 48 können wirkungsmäßig mit der Zwischenwelle 28a der Abtriebseinheit 28 gekoppelt sein, während die zweiten Kupplungselemente 50 wirkungsmäßig mit der Ausgangswelle 45 der Abtriebseinheit 28 gekoppelt sein können. Die ersten Kupplungselemente 48 sind in axialer Richtung (d.h. entlang der Achse A) relativ zu den zweiten Kupplungselementen 50 bewegbar. Somit kann das Kupplungspaket 46 in einer vollständig ausgerückten Stellung (2A), in der die ersten Kupplungselemente 48 von den zweiten Kupplungselementen 50 beabstandet sind, so dass kein Drehmoment zwischen der Zwischenwelle 28a und der Ausgangswelle 45 übertragen wird, und einer vollständig eingerückten Stellung (2B) angeordnet sein, in der die ersten und die zweiten Kupplungselemente 48, 50 miteinander in Reibeingriff stehen, um das Übertragen von Drehmoment zwischen der Zwischenwelle 28a und der Ausgangswelle 45 zu ermöglichen. In einigen Ausführungsformen kann das Kupplungspaket 46 auch teilweise in Eingriff stehen, wobei die ersten und die zweiten Kupplungselemente 48, 50 teilweise aufeinander zu bewegt sind, und ein gewisses Maß an Drehmomentübertragung zwischen ihnen stattfindet.
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In einigen Ausführungsformen umfasst das Kupplungspaket 46 ein Vorspannelement (nicht dargestellt) zum Vorspannen der ersten und der zweiten Kupplungselemente 48, 50 voneinander weg.
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Die Reibkupplungsbaugruppe 42 kann ferner eine Vielzahl von Hebelarmen 52, eine Betätigerbaugruppe 54, die mit der Steuerung 43 kommunizieren kann, und eine Vielzahl von Armfedern 67 umfassen. Jeder der Hebelarme 52 kann über einen Stift 84 schwenkbar an das Gehäuse 44 (1) gekoppelt sein und kann ein Drückelement 78, das angrenzend an das Kupplungspaket 46 angeordnet sein kann, und ein Nachführungselement 88, wie z.B. eine Rolle umfassen, das angrenzend an die Betätigerbaugruppe 54 angeordnet sein kann. Bei dem dargestellten speziellen Ausführungsbeispiel umfasst jeder Hebelarm 52 ein im Wesentlichen L-förmiges Armelement mit einer Basis 100, die das Drückelement 78 bilden oder mit diesem gekoppelt sein kann, und einem Bein 102, das das Nachführungselement 88 bilden oder mit diesem gekoppelt sein kann. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel hat die Basis 100 eine bogenförmige Endfläche 104, die in direkten Kontakt mit dem Kupplungspaket 46 gebracht werden kann, um die ersten Kupplungselement 48 zu dem oder in den vollständig eingerückten Zustand zu bewegen. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass das Drückelement 78 eine Rolle umfassen und drehbar an die Basis 100 gekoppelt sein könnte. Das Bein 102 kann ein längliches Element sein und kann einen ersten Teil 80 und einen zweiten Teil 82 haben, der zwischen dem ersten Teil 80 und der Basis 100 angeordnet sein kann. Das Nachführungselement 88 kann an ein dem zweiten Teil 82 abgewandtes Ende des ersten Teils 80 gekoppelt sein. Der erste Teil 80 kann relativ zu dem zweiten Teil 82 so angeordnet sein, dass Spielraum für die Betätigerbaugruppe 54 bereitgestellt wird. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein eingeschlossener Winkel zwischen dem ersten Teil 80 und dem zweiten Teil 82 ein stumpfer Winkel.
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Die Betätigerbaugruppe 54 kann einen Linearbetätiger 106, wie beispielsweise einen Magneten, einen Linearmotor oder einen Kugelgewindetrieb, ein bewegliches Element 58 und ein Vorspannelement 66 umfassen. Der Linearbetätiger 106 kann eine Spule 56, die an dem Gehäuse 44 (1) befestigt sein kann, und einen Anker 60 umfassen, der aus einem magnetischen Material, wie z.B. aus ferromagnetischem Stahl ausgebildet und an das bewegliche Element 58 gekoppelt sein kann.
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Das bewegliche Element 58 kann ein hohles Element sein, das eine im Wesentlichen glockenförmige Wand oder Kurvenfläche 74, die mit den Nachführungselementen 88 in Kontakt stehen kann, und eine Endfläche 62 umfassen kann. Die Kurvenfläche 74 kann einen ersten Wandabschnitt 64 und einen zweiten Wandabschnitt 72 umfassen. Der erste Wandabschnitt 64 kann eine Fläche haben, die durch eine Steigung (oder eine Reihe von Steigungen) definiert ist, die sich relativ allmählich ändert. Beispielsweise kann der erste Wandabschnitt 64 mit abnehmendem Abstand von der Endfläche 62 mit einem ersten Steigungsbetrag schräg nach außen verlaufen. Der zweite Wandabschnitt 72 kann eine Fläche haben, die durch eine Steigung (oder eine Reihe von Steigungen) definiert ist, die sich relativ schnell ändert. Beispielsweise kann der zweite Wandabschnitt 72 mit abnehmendem Abstand von der Endfläche 62 mit einem zweiten Steigungsbetrag, der größer ist als der erste Steigungsbetrag, schräg nach außen verlaufen. Der erste und der zweite Steigungsbetrag können durch jede beliebige Funktion definiert sein, z.B. durch eine lineare Funktion, eine Exponentialfunktion, eine geometrische Funktion und Kombinationen daraus.
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Das Vorspannelement 66 kann so konfiguriert sein, dass es den Anker 60 (und das bewegliche Element 58) von der Spule 56 weg in die ausgerückte Stellung vorspannt. Bei dem dargestellten Beispiel ist das Vorspannelement 66 eine Schraubenfeder, die in der hohlen Mitte 68 des beweglichen Elements 58 aufgenommen und um den Anker 60 herum angeordnet ist.
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Die Armfedern 67 können in dem Gehäuse 44 (1) aufgenommen sein und können die Hebelarme 52 zu der Betätigerbaugruppe 54 hin so vorspannen, dass die Nachführungselemente 88 mit der Kurvenfläche 74 in Kontakt gehalten werden.
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Die Steuerung 43 kann so konfiguriert sein, dass sie ein Signal zum Betätigen der Spule 56 erzeugt. Beispielsweise kann die Steuerung 43 elektrische Energie direkt an die Spule 56 übertragen, um die Spule 56 zu veranlassen, ein Magnetfeld zu erzeugen, das den Anker 60 (und das bewegliche Element 58) entlang der Achse A bewegen kann. Folglich ist zu erkennen, dass die Steuerung 43 eingesetzt werden kann, um das Bewegen des beweglichen Elements zwischen einer ersten Stellung, die in 2A dargestellt ist, und einer zweiten Stellung, die in 2B dargestellt ist, zu veranlassen, um zu bewirken, dass das Kupplungspaket 46 im ausgerückten bzw. im eingerückten Zustand betrieben wird. Ebenfalls sei darauf hingewiesen, dass die Steuerung 43 eingesetzt werden könnte, um eine Menge an Energie zu steuern, die an die Spule 56 geliefert wird. Beispielsweise kann die Steuerung 43 in bestimmten Fällen Energie mit einer ersten Spannung an die Spule 56 übertragen, kann jedoch in anderen Fällen, wenn ein verhältnismäßig schnellerer Betrieb der Betätigerbaugruppe 54 und/oder eine höhere Kraftabgabe von dem Linearbetätiger 106 gewünscht ist, Energie mit einer zweiten, höheren Spannung an die Spule 56 übertragen.
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Unter gewissen vorbestimmten Bedingungen, z.B. Schlupf der Räder 22a (1), kann die Steuerung 43 das Aktivieren der Spule 56 veranlassen, so dass die Spule 56 ein Magnetfeld erzeugt. Das Magnetfeld kann den Anker 60 anziehen, um zu bewirken, dass sich das bewegliche Element 58 entlang der Achse A entgegen der von dem Vorspannelement 66 gelieferten Vorspannkraft zu der Spule 56 hin bewegt (2B). Wenn sich das bewegliche Element 58 in diese Richtung bewegt, sind die Nachführungselemente 88 der Hebelarme 52 gegen die Kurvenfläche 74 geführt, und die ersten Teile 76 der Hebelarme 52 schwenken um ihren jeweiligen Gelenkstift 84 entgegen der Vorspannkraft des Vorspannelements 67 von der Achse A weg. Daraufhin kann das Drückelement 78 allmählich in das Kupplungspaket 46 getrieben werden, um zunehmend Kraft auf das Kupplungspaket 46 auszuüben und die ersten und die zweiten Kupplungselemente 48, 50 miteinander in Eingriff zu bringen.
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Es ist zu erkennen, dass, wenn der Anker 60 in der in 2A dargestellten Stellung angeordnet ist, die Anziehungskraft, die durch das von der Spule 56 erzeugte Magnetfeld ausgeübt wird, verglichen mit der Anziehungskraft, die ausgeübt wird, wenn sich der Anker 60 in der in 2B dargestellten Stellung befindet, relativ klein sein kann. Die Konfiguration der Kurvenfläche 74 erlaubt es, das bewegliche Element 58 über eine relativ große Strecke zu bewegen, ohne die auf das Kupplungspaket 46 wirkende Kraft maßgeblich zu erhöhen (d.h. wenn sich das Nachführungselement 88 über den ersten Wandabschnitt 64 bewegt), und vergrößert danach die auf das Kupplungspaket 46 wirkende Kraft erheblich (d.h. wenn sich das Nachführungselement 88 über den zweiten Wandabschnitt 72 bewegt), wenn sich der Anker 60 relativ nahe bei der Spule 56 befindet (so dass die durch das Magnetfeld auf den Anker 60 ausgeübte Kraft relativ groß ist). Die derartige Konstruktion ermöglicht es, dass die Reibkupplung 42 extrem gut anspricht.
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Es sei darauf hingewiesen, dass die Betätigerbaugruppe 54 auf jede geeignete Art konfiguriert sein kann. Beispielsweise könnte der an die Spule 56 geschickte Strom jede geeignete Polarität haben, und der Ankerkern 60 könnte angezogen oder abgestoßen werden, wenn die Spule 56 erregt ist. Ferner könnte die Betätigerbaugruppe 54 so konfiguriert sein, dass sie das bewegliche Element 58 in der zweiten Stellung hält und das bewegliche Element 58 (z.B. durch Erregen der Spule 56) wahlweise in die erste Stellung bewegt. Selbstverständlich kann die Strecke, über die das bewegliche Element 58 bewegt wird, um das vollständige Einrücken (oder vollständige Ausrücken) des Kupplungspakets 46 zu bewirken, auf ein gewünschtes Maß zugeschnitten sein. Bei einigen Ausführungsbeispielen bewegt sich das bewegliche Element 58 z.B. zwischen 1,0 mm bis 3,0 mm zwischen der eingerückten und der ausgerückten Stellung, und insbesondere zwischen ungefähr 1,5 mm bis ungefähr 2,0 mm.
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Eine andere Reibkupplungsbaugruppe, die gemäß den Lehren der vorliegenden Offenbarung konstruiert ist, ist allgemein mit dem Bezugszeichen 142 bezeichnet. Die Reibkupplungsbaugruppe 142 kann der in den 2A und 2B dargestellten Reibkupplungsbaugruppe 42 im Wesentlichen ähnlich sein, außer wie erwähnt wird.
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Die Reibkupplungsbaugruppe 142 umfasst ein bewegliches Element 58' und eine Betätigerbaugruppe 154 mit einem Linearbetätiger 155 der mit der Steuerung 143 kommuniziert. Der Linearbetätiger 155 umfasst einen Motor 157. Selbstverständlich kann der Motor 157 jede geeignete Art von Motor sein, wie beispielsweise ein Hydraulikmotor oder ein Zylinder mit einem Ausgangselement 156, das mit dem beweglichen Element 58' antreibend gekoppelt ist. Der Motor 157 ist antreibend mit dem beweglichen Element 58 gekoppelt. Selbstverständlich können andere Arten von Motoren, darunter pneumatische oder elektrisch angetriebene Motoren eingesetzt werden, und selbstverständlich könnten derartige Motoren einen Drehabtrieb oder einen linearen Abtrieb haben. Beispielsweise könnte der Motor 157 ein herkömmlicher Elektromotor mit einem Drehabtrieb sein, der zum Drehen einer (nicht dargestellten) Spindel, wie z.B. einer Arbeitsspindel oder einer Kugelspindel benutzt wird. Die Spindel könnte an das bewegliche Element 58' gekoppelt oder in diesem ausgebildet sein, so dass sich das bewegliche Element 58' auf die Drehung der Spindel hin verschiebt.
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Unter erneuter Bezugnahme auf die 2A und 3A wird auch deutlich, dass die Abmessungen der Hebelarme 52 je nach der gewünschten Drehmomentübertragungsoperation der Kupplungsbaugruppe 42, 142 angepasst werden können. Beispielsweise können die Länge in Längsrichtung der Basis 100, die Länge in Längsrichtung des Beins 102, der Winkel zwischen dem Teil 80 und dem zweiten Teil 82 des Beins 102, der Winkel zwischen der Basis 100 und dem Bein 102 und/oder die Position des Stifts 84 nach Wunsch konfiguriert werden, um die von den Hebelarmen 52 gelieferte Hebelübersetzung zu ändern. Somit kann die Menge an Kraft verändert werden, die von den Hebelarmen 52 auf das Kupplungspaket 46 übertragen wird, wenn sich das bewegliche Element 58 in die oder aus der zweite/n Stellung bewegt. Somit können die Hebelarme 52 so abgestimmt sein, dass sie Kraft auf das Kupplungspaket 46 auf eine vorbestimmte Weise übertragen, wenn sich das bewegliche Element 58 in die eingerückte Stellung bewegt.