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TECHNISCHES GEBIET
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Die Offenbarung betrifft im Allgemeinen eine Kühlgebläsebaugruppe und insbesondere eine Arretierungsvorrichtung für eine Kühlgebläsebaugruppe.
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HINTERGRUND
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Ein Fahrzeug kann ein Kühlgebläse nutzen, um verschiedene Komponenten des Fahrzeugs, zum Beispiel den Motor, zu kühlen. Eine Kühlgebläsebaugruppe umfasst typischerweise mehrere Flügel. Ein Elektromotor kann verwendet werden, um das Gebläse mit Energie zu versorgen oder anzutreiben, d. h. um die mehreren Flügel zu drehen. Wenn der Elektromotor im Leerlauf ist, können die mehreren Flügel weiter drehen, was manchmal als ”Windmilling” bzw. ”Freidrehen” bezeichnet wird.
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Aus der Druckschrift
DE 103 49 139 A1 ist ein Mantellüfter für die Anwendung in einem Kühlsystem in einem Kraftfahrzeug bekannt. Aus der Druckschrift
DE 196 17 414 A1 ist bekannt, einen Lüfter in einem Kühlsystem einer Brennkraftmaschine zu blockieren, um die Aerodynamik zu verbessern. Aus der Druckschrift
US 5 921 753 A ist bekannt, einen Lüfter für ein Kühlgebläse zu blockieren, wenn sich das Lüfterrad nicht drehen soll. Aus der Druckschrift
US 3 805 723 A ist eine Blockierlösung für einen Wasserantriebspropeller bekannt. Aus der Druckschrift
US 6 422 814 B1 ist eine Kühlgebläsebaugruppe bekannt, die mit einer Bremse, die elektromagnetisch betätigt wird, ausgestattet ist, wobei die Bremse entweder auf die Lüfterblätter oder einen zylindrischen Lüfterkörper wirkt. Aus der Druckschrift
US 2005/0 186 071 A1 ist eine Kühlgebläsebaugruppe bekannt, wobei eine Bremseinrichtung die Lüfterblätter am Drehen hindern kann.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Für eine Kühlgebläsebaugruppe wird eine Arretierungsbaugruppe vorgesehen. Die Baugruppe umfasst eine mittlere Nabe. Mehrere Flügel sind mit der mittleren Nabe funktionell verbunden und ausgelegt, um selektiv um diese zu drehen. Ein Flügelkranz ist mit jeweiligen äußersten radialen Abschnitten der mehreren Flügel fest verbunden. Der Flügelkranz legt mindestens einen Flügelkranzschlitz fest. Die Arretierungsvorrichtung ist ausgelegt, um ein Drehen der mehreren Flügel selektiv zu verhindern.
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Die Arretierungsvorrichtung umfasst ein bewegliches Element und eine Betätigungsvorrichtung zum Bewegen des beweglichen Elements. Das bewegliche Element ist relativ zu dem Flügelkranz zwischen zwei Positionen verschiebbar, einer nicht arretierten Position, die die mehreren Flügel im Wesentlichen drehen lässt, und einer arretierten Position, die im Wesentlichen ein Drehen der mehreren Flügel verhindert. Das bewegliche Element kann in einer Richtung beweglich sein, die im Wesentlichen senkrecht zu einer Drehrichtung des Flügelkranzes ist, d. h. relativ zu der mittleren Nabe in einer radialen Richtung.
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Mit der mittleren Nabe kann ein Elektromotor zum selektiven Versorgen der mehreren Flügel mit Energie funktionell verbunden sein. Die Arretierungsvorrichtung kann ausgelegt sein, um ein Drehen oder ”Freidrehen” der mehreren Flügel zu verhindern, wenn die Flügel nicht mit Energie versorgt werden, d. h. der Elektromotor im Leerlauf ist. Das Nutzen der Arretierungsvorrichtung reduziert bei einem die Baugruppe nutzenden Fahrzeug den Luftwiderstand.
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In einer Ausführungsform umfasst die Betätigungsvorrichtung einen Elektromagnet mit einem ferromagnetischen Kern. Der Elektromagnet legt einen eingeschalteten Zustand und einen nicht eingeschalteten Zustand fest. Das bewegliche Element ist ausgelegt, um hin zu und in Kontakt mit dem ferromagnetischen Kern des Elektromagneten angezogen zu werden, wenn sich der Elektromagnet in dem nicht eingeschalteten Zustand befindet. Das bewegliche Element kann aus einem Permanentmagnet bestehen. Der Permanentmagnet ist ausgelegt, um von einem induzierten Magnetfeld abgestoßen zu werden, das von dem Elektromagneten erzeugt wird, wenn sich der Elektromagnet in dem eingeschalteten Zustand befindet.
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Das bewegliche Element kann in der nicht arretierten Position in dem Flügelkranzschlitz positioniert sein, so dass das bewegliche Element mit dem Flügelkranz und den mehreren Flügeln dreht. Das bewegliche Element kann in der arretierten Position ausgelegt sein, um sich weg von dem Flügelkranzschlitz zu bewegen.
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In einer anderen Ausführungsform umfasst die Betätigungsvorrichtung eine Statorbaugruppe mit Statorwicklungen. Eine Rotorbaugruppe mit einer Permanentmagnetkomponente ist in der Statorbaugruppe positioniert. Die Rotorbaugruppe ist in der Statorbaugruppe drehbar und ausgelegt, um mit dieser magnetisch in Wechselwirkung zu treten. Mit der Rotorbaugruppe ist ein Mutterelement starr verbunden und ist mit dieser drehbar. Das Mutterelement legt einen Innengewindeabschnitt fest. In dem Mutterelement ist ein Schraubenelement positioniert und weist einen Außengewindeabschnitt fest, der mit dem Innengewindeabschnitt des Mutterelements in Wechselwirkung tritt. Das bewegliche Element kann mit dem Schraubenelement funktionell verbunden sein. Alternativ kann das bewegliche Element mit dem Schraubenelement integral ausgebildet sein. Ein durch die Statorwicklungen fließender elektrischer Strom ist ausgelegt, um eine Bewegung des beweglichen Elements zu induzieren.
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Das bewegliche Element kann in der arretierten Position einen ausladenden Abschnitt umfassen, der sich in den Flügelkranzschlitz erstreckt, wodurch ein Drehen der mehreren Flügel und des Flügelkranzes im Wesentlichen verhindert wird. Der ausladende Abschnitt kann ausgelegt sein, um aus dem Flügelkranzschlitz zu gleiten, wenn sich das bewegliche Element in der nicht arretierten Position befindet.
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Die obigen Merkmale und Vorteile und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der besten Ausführungsarten der Erfindung, wenn diese in Verbindung mit den Begleitzeichnungen genommen wird, leicht deutlich.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine schematische perspektivische Explosionsansicht, die einen Kühler, eine Kühlgebläsebaugruppe mit einer Arretierungsvorrichtung und einen quer ausgerichteten Motor zeigt;
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2 ist eine schematische unvollständige Schnittansicht der Kühlgebläsebaugruppe von 1 gemäß einer ersten Ausführungsform, wobei sich die Arretierungsvorrichtung in einer arretierten Position befindet;
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3 ist eine schematische unvollständige Schnittansicht der Kühlgebläsebaugruppe von 1 gemäß einer ersten Ausführungsform, wobei sich die Arretierungsvorrichtung in einer nicht arretierten Position befindet;
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4 ist eine schematische unvollständige Schnittansicht der Kühlgebläsebaugruppe von 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform;
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5 ist eine schematische unvollständige Schnittansicht einer beispielhaften Betätigungsvorrichtung für die Kühlgebläsebaugruppe von 4; und
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6 ist ein schematischer vergrößerter Abschnitt von 2, der ein bewegliches Element und eine Betätigungsvorrichtung zeigt, die in der Arretierungsvorrichtung genutzt werden.
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EINGEHENDE BESCHREIBUNG
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Bezüglich der Figuren, bei denen gleiche Bezugszeichen in den gesamten mehreren Figuren die gleichen oder ähnliche Komponenten bezeichnen, zeigt 1 eine schematische perspektivische Explosionsansicht einer Kühlgebläsebaugruppe 10 und eines Kühlers 12 in einem Fahrzeug 14. Ein Motor 16 ist in einer Querausrichtung gezeigt und ist nahe der Baugruppe 10 positioniert. Die Baugruppe 10 saugt durch den Kühler 12 Kühlluft an, um den Verbrennungsmotor 16 zu kühlen.
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Die Baugruppe 10 umfasst ein Gebläse 18 mit einer mittleren Nabe 20. Das Gebläse 18 kann an einer Gebläsehaube 22 montiert sein, die an der Rückseite des Kühlers 12 positioniert ist. 2–3 sind schematische unvollständige Schnittansichten der Baugruppe 10. Unter Bezugnahme auf 1–3 sind mehrere Flügel 24 mit der mittleren Nabe 20 funktionell verbunden und ausgelegt, um um diese selektiv zu drehen. Unter Bezugnahme auf 1–3 ist ein Flügelkranz 26 mit jeweiligen äußersten radialen Abschnitten 28 der mehreren Flügel 24 fest oder starr verbunden. Der Flügelkranz 26 dreht mit den mehreren Flügeln 24. Der Flügelkranz 26 kann kranz- oder ringförmig sein, so dass er einen Innen- und Außenumfang festlegt. Der Flügelkranz 26 kann eine Kreisform aufweisen. Der Flügelkranz 26 legt mindestens einen Flügelkranzschlitz 30 fest. In der gezeigten Ausführungsform umfasst der Flügelkranz mehrere Flügelkranzschlitze 30. In einem nicht einschränkenden Beispiel ist ein Flügelkranzschlitz 30 auf dem Flügelkranz alle 30–60 mm ausgebildet. In einem anderen Beispiel umfasst der Flügelkranz 26 mindestens 6–12 Flügelkranzschlitze 30. In einem anderen Beispiel umfasst der Flügelkranz 26 mindestens zwanzig Flügelkranzschlitze 30.
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Unter Bezugnahme auf 1 kann ein Elektromotor 32 zum selektiven Versorgen der mehreren Flügel 24 mit Energie, mit anderen Worten zum Antreiben des Gebläses 18, mit der mittleren Nabe funktionell verbunden sein. Wenn der Elektromotor 32 im Leerlauf ist, können die mehreren Flügel 24 weiter drehen, was manchmal als ”Freidrehen” bezeichnet wird”.
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Unter Bezugnahme auf 2–3 umfasst die Baugruppe 10 eine Arretierungsvorrichtung 34, die ausgelegt ist, um ein Drehen der mehreren Flügel 24 (und des Flügelkranzes 26, mit dem sie starr verbunden ist) selektiv zu verhindern. In der gezeigten Ausführungsform ist die Arretierungsvorrichtung 34 ausgelegt, um ein Drehen der mehreren Flügel 24 zu verhindern, wenn die Flügel 24 nicht mit Energieversorgt werden, d. h. wenn der Elektromotor 32 im Leerlauf ist. Anders gesagt kann die Arretierungsvorrichtung 34 ausgelegt sein, um ein ”Freidrehen” zu verhindern. Das Nutzen der Arretierungsvorrichtung 34 reduziert den Luftwiderstand in dem Fahrzeug 14 durch Beschränken des Einwirkens eines aufprallenden Luftstroms hoher Geschwindigkeit auf die Motorkomponenten unter der Motorhaube.
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Unter Bezugnahme auf 2–3 umfasst die Arretierungsvorrichtung 34 ein bewegliches Element 36 und eine Betätigungsvorrichtung 38 zum Bewegen des beweglichen Elements 36. Das bewegliche Element 36 kann relativ zu dem Flügelkranz 26 zwischen zwei Positionen, einer nicht arretierten Position 40 (in 3 gezeigt), die ein Drehen der mehreren Flügel 24 im Wesentlichen zulässt, und einer arretierten Position 42 (in 2 gezeigt), die ein Drehen der mehreren Flügel 24 im Wesentlichen verhindert oder diese arretiert, gleiten. Das bewegliche Element 36 ist relativ zu der mittleren Nabe 20 in einer radialen Richtung beweglich. Anders gesagt ist das bewegliche Element 36 in einer Richtung 44 beweglich, die im Wesentlichen senkrecht zu einer Drehrichtung (bei 46 gezeigt) des Flügelkranzes 26 ist.
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Unter Bezugnahme auf 1–3 umfasst die Baugruppe 10 einen Außenkranz 48, der so ausgelegt ist, dass er den Flügelkranz 26 zumindest teilweise umgibt. Unter Bezugnahme auf 1 kann der Flügelkranz 26 in einer mittleren Öffnung 50 positioniert sein, die durch den Außenkranz 48 festgelegt ist. Unter Bezugnahme auf 1 und 3 legt der Außenkranz 48 eine Durchbrechung 52 an dem Innendurchmesser des Außenkranzes fest, die hierin als Außenkranzdurchbrechung 52 bezeichnet wird. Unter Bezugnahme auf 1 kann der Außenkranz 48 funktionell mit einem Innenumfang 54 der Gebläsehaube 22 verbunden werden. Der Außenkranz 48 kann als separate Komponente hergestellt werden und an dem Innenumfang 54 der Gebläsehaube angebracht oder mit dieser verbunden werden. Alternativ kann der Außenkranz 48 integral mit der Gebläsehaube 22 ausgebildet werden. Der Außenkranz 48 kann relativ zu der Gebläsehaube 22 feststehend bleiben.
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Unter Bezugnahme auf 1–3 kann die Betätigungsvorrichtung 38 in der Außenkranzdurchbrechung 52 positioniert sein. In der in 2–3 gezeigten Ausführungsform umfasst die Betätigungsvorrichtung 38 einen Elektromagnet 56. Der Elektromagnet 56 besteht aus einer Spule aus Draht 58, die um einen ferromagnetischen Kern 60 gewickelt ist. Der ferromagnetische Kern 60 kann eine hohe magnetische Permeabilität, einen charakteristischen Sättigungspunkt und magnetische Hysterese aufweisen. Beispiel für das Material für den ferromagnetischen Kern 60 umfassen, sind aber nicht darauf beschränkt: Eisen, Nickel, Kobalt, Metalllegierungen von Eisen, Seltenerdmetallverbindungen und natürlich vorkommende Mineralien wie etwa Magneteisenstein.
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Unter Bezugnahme auf 2–3 kann zum selektiven Versorgen des Elektromagnet 56 mit Energie, d. h. zum Liefern eines elektrischen Stroms zu der Spule aus Draht 58, eine Energiequelle 68 funktionell mit dem Elektromagnet 56 verbunden sein. Wenn in der Spule aus Draht 58 ein Fließen von elektrischem Strom veranlasst wird, wird ein Magnetfeld induziert. Das induzierte Magnetfeld verschwindet, wenn der elektrische Strom abgeschaltet wird. Die Stärke des erzeugten Magnetfelds ist proportional zu dem gelieferten Strombetrag.
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Unter Bezugnahme auf 2 kann eine Haltevorrichtung oder ein Halter 64 in den Flügelkranzschlitz 30 eingeführt werden und ausgelegt sein, um das bewegliche Element 36 zu verankern oder zu halten. Der Flügelkranz 26 kann durch Spritzguss oder andere Verfahren mit dem Halter 64 integral ausgebildet sein. Unter Bezugnahme auf 2–3 umfasst die Arretierungsvorrichtung 34 ein Vorspannelement 66, das mit dem beweglichen Element 36 funktionell verbunden und ausgelegt ist, um das bewegliche Element 36 hin zu der arretierten Position 42 vorzuspannen. Das Vorspannelement 66 kann an dem Halter 64 in dem Flügelkranzschlitz 30 des Flügelkranzes 26 positioniert oder verankert sein. In der gezeigten Ausführungsform ist das Vorspannelement 66 eine Zugfeder. Das Vorspannelement 66 kann eine Druckfeder, Torsionsfeder oder eine beliebige andere Art von Vorrichtung sein.
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Unter Bezugnahme auf 2–3 besteht in dieser Ausführungsform das bewegliche Element 36 mindestens teilweise aus einem Permanentmagnet. Das bewegliche Element 36 kann vollständig aus einem Permanentmagnet bestehen. Es kann jede Art von geeignetem Permanentmagnet genutzt werden. Unter Bezugnahme auf 2 ist das bewegliche Element 36 ausgelegt, um hin zu und in Kontakt mit dem ferromagnetischen Kern 60 des Elektromagneten 56 angezogen zu werden, wenn sich der Elektromagnet 56 in einem nicht mit Energie versorgten Zustand befindet, wodurch ein Drehen der mehreren Flügel 26 im Wesentlichen blockiert wird.
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6 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts von 2, die das bewegliche Element 36 und die Betätigungsvorrichtung 38 zeigt. Unter Bezugnahme auf 6 sind das bewegliche Element 36 und der ferromagnetische Kern 60 mit einander zugewandten Gegenpolen ausgerichtet, so dass die gegenüberliegenden Enden 74, 76 des beweglichen Elements 36 und des ferromagnetischen Kerns 60 angezogen werden und in Kontakt stehen, wenn durch die Spule aus Draht 58 kein elektrischer Strom fließt. Unter Bezugnahme auf 6 kann zum Beispiel der Nordpol (N) des beweglichen Elements 36 benachbart zu dem Südpol (S) des ferromagnetischen Kerns 60 positioniert sein. Diese Konfiguration kann umgekehrt werden, so dass der Südpol (S) des beweglichen Elements 36 benachbart zu dem Nordpol (N) des ferromagnetischen Kerns 60 positioniert ist. Unter Bezugnahme auf 2 wird ein Drehen der mehreren Flügel 24 und des Flügelkranzes 26 im Wesentlichen verhindert, wenn die gegenüberliegenden Enden 74, 76 desbeweglichen Elements 36 und der ferromagnetische Kern 60 in Kontakt stehen. Der ferromagnetische Kern 60 und das bewegliche Element 36 (bestehend aus einem Permanentmagnet) werden mit ausreichender Festigkeit gewählt, um eine ”Freidreh”-Kraft zu überwinden, die von den mehreren Flügeln 24 ausgeübt wird. Anders gesagt ist das bewegliche Element 36 in der arretierten Position 42 ausgelegt, um sich in der Richtung 44 von dem Flügelkranzschlitz 30 wegzubewegen. Unter Bezugnahme auf 2 entspricht der Elektromagnet 56 in dem nicht eingeschalteten Zustand der arretierten Position 42 des beweglichen Elements 36.
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3 zeigt den Elektromagnet 56 in einem eingeschalteten Zustand. Wenn in der Spule aus Draht 58 ein Fließen von elektrischem Strom zugelassen wird, wird von dem Elektromagnet 56 ein Magnetfeld induziert. Das bewegliche Element 36 ist ausgelegt, um von dem induzierten Magnetfeld abgestoßen zu werden und sich hin zu dem Flügelkranzschlitz 30 zu bewegen. Im Einzelnen wird durch die Spule aus Draht 58 das Fließen von ausreichend elektrischem Strom veranlasst, um ein Magnetfeld zu induzieren, das das bewegliche Element 36 und den ferromagnetischen Kern 60 veranlasst, (wie in 3 gezeigt) die mehreren Flügel 24 abzustoßen und deren Drehen im Wesentlichen zuzulassen. Die Kraft das induzierten Magnetfelds muss ausreichend sein, um eine Vorspannkraft des Vorspannelements 66 zu überwinden, um das bewegliche Element 36 hin zu dem Flügelkranzschlitz 30 zu schieben.
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Unter Bezugnahme auf 3 wird die Richtung des elektrischen Stroms für die Spule aus Draht 58 so gewählt, dass das bewegliche Element 36 von dem induzierten Magnetfeld abgestoßen wird. Durch zum Beispiel Nutzen der Richtung des elektrischen Stroms, der bei 78 angedeutet ist (in 3 gezeigt), wird ein Magnetfeld induziert, das das bewegliche Element 36 mit einem Nordpol (N) am Ende 74 abstößt (in 6 gezeigt). Wie den Fachleuten bekannt ist, lässt sich die Richtung eines Magnetfelds, das bei Fließen eines elektrischen Stroms durch die Spule aus Draht 58 induziert wird, anhand der als ”Rechte-Hand-Regel” bekannten Regel finden. Wenn die Finger der rechten Hand in der Richtung des Stromflusses (festgelegt als herkömmlicher elektrischer Strom oder ein Fluss positiver Ladung) durch die Wicklungen um die Spule aus Draht 58 gelegt werden, weist der Daumen in Richtung des Nordpols (N) des Felds in der Spule aus Draht 58.
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Unter Bezugnahme auf 3 entspricht der Elektromagnet 56 in dem eingeschalteten Zustand der nicht arretierten Position 40 des beweglichen Elements 36. Das bewegliche Element 36 kann in der nicht arretierten Position 40 mit dem Flügelkranz 26 und den mehreren Flügeln 24 drehen. Der Flügelkranz 26 und die mehreren Flügel 24 können für die sich drehende Masse des beweglichen Elements und des Vorspannelements 66 ausgeglichen werden. Wenn der Elektromagnet 56 anschließend abgeschaltet wird, zwingt das Vorspannelement 66 das bewegliche Element 36 zurück zu der arretierten Position 42 (siehe 2).
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Unter Bezugnahme auf 2–3 kann ein Schalter 70 mit der Energiequelle 68 und der Betätigungsvorrichtung 38 funktionell verbunden sein. Der Schalter 70 kann eine offene und eine geschlossene Stellung umfassen. Die Betätigungsvorrichtung 38 kann sich in dem eingeschalteten Zustand befinden, wenn sich der Schalter 70 in der geschlossenen Stellung befindet. Die Betätigungsvorrichtung 38 kann sich in dem nicht eingeschalteten Zustand befinden, wenn sich der Schalter 70 in der offenen Stellung befindet. Der Schalter kann jede Art von Schalter oder Vorrichtung sein, die dem Fachmann bekannt ist und die das Herstellen und Unterbrechen der jeweiligen Verbindungen zwischen dem zweiten Element und der Energiequelle ermöglicht. Unter Bezugnahme auf 2 kann der Schalter 70 mit einem Fahrzeugsteuergerät 72, etwa dem Motorsteuergerät (ECU) (oder einem separaten Steuergerät, das mit dem ECU verknüpft ist), funktionell verbunden sein, um einem Bediener das Steuern des Betriebs der Arretierungsvorrichtung 34 zu ermöglichen.
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Zusammengefasst ist unter Bezugnahme auf 2–3 der Elektromagnet 56 in dem eingeschalteten Zustand ausgelegt, um das bewegliche Element 36 hin zu der nicht arretierten Position 40 zu zwingen. Der Elektromagnet 56 ist in dem nicht eingeschalteten Zustand ausgelegt, um das bewegliche Element 36 hin zu der arretierten Position 42 zu zwingen. Die vorstehend beschriebene Konfiguration kann durch Umkehren der Richtung des Stromflusses durch die Spule aus Draht 58 umgekehrt werden, um die Richtung des Magnetfelds in der Spule aus Draht 58 umzukehren. In der gezeigten Ausführungsform ist das bewegliche Element 36 im Wesentlichen stabförmig. Das bewegliche Element 36 kann in jeder Gestalt geformt sein, die für die bestimmte Anwendung geeignet ist. In einem nicht einschränkenden Beispiel hat das bewegliche Element 36 eine Durchmesser von etwa 20 mm und eine Dicke von etwa 5 mm.
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Eine zweite Ausführungsform einer Arretierungsvorrichtung (allgemein bei 134 angedeutet)) ist in 4–5 für die Kühlgebläsebaugruppe 10 von 1 gezeigt. Diese Ausführungsform ähnelt mit Ausnahme der nachstehend umrissenen Unterschiede den ersten Ausführungsformen in jeder Hinsicht, und es werden gleiche Bezugszeichen verwendet, um in den gesamten mehreren Ansichten gleiche oder ähnliche Komponenten zu bezeichnen. 4 ist eine schematische unvollständige Schnittansicht der Arretierungsvorrichtung 134. Die Arretierungsvorrichtung 134 umfasst ein bewegliches Element 136 und eine Betätigungsvorrichtung 138. Unter Bezugnahme auf 4 können die Betätigungsvorrichtung 138 und das bewegliche Element 136 in der Außenkranzdurchbrechung 52 des Außenkranzes 48 positioniert werden.
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Unter Bezugnahme auf 4 ist das bewegliche Element 136 in einer Richtung 44 beweglich, die im Wesentlichen senkrecht zu einer Drehrichtung (bei 46 gezeigt) des Flügelkranzes 26 ist. Das bewegliche Element 136 kann relativ zu dem Flügelkranz 26 zwischen zwei Positionen, einer nicht arretierten Position 140, die ein Drehen der mehreren Flügel 24 im Wesentlichen zulässt, und einer arretierten Position 142 (in Phantomdarstellung gezeigt), die ein Drehen der mehreren Flügel 24 im Wesentlichen verhindert, gleiten.
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Unter Bezugnahme auf 4 umfasst das bewegliche Element 136 einen ausladenden Abschnitt 137, der sich in den Flügelkranzschlitz 30 (in der arretierten Position 142) erstreckt, wodurch im Wesentlichen ein Drehen der mehreren Flügel 24 und des Flügelkranzes 26 verhindert wird. Unter Bezugnahme auf 4 ist der ausladende Abschnitt 137 ausgelegt, um aus dem Flügelkranzschlitz 30 herauszugleiten, wenn sich das bewegliche Element 136 in der nicht arretierten Position 142 befindet, wodurch es den mehreren Flügeln 24 und dem Flügelkranz 26 im Wesentlichen ermöglicht wird zu drehen. Das bewegliche Element 136 kann in Form eines Zapfens ausgestaltet sein. Es versteht sich, dass das bewegliche Element 136 in jeder Form ausgestaltet sein kann, die für die bestimmte Anwendung geeignet ist. In einem nicht einschränkenden Beispiel hat das bewegliche Element 136 eine Durchmesser von etwa 5 mm und eine Länge von etwa 20 mm.
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Unter Bezugnahme auf 4 ist die Betätigungsvorrichtung 138 ausgelegt, um das bewegliche Element 136 in der Richtung 44 zwischen der arretierten und der nicht arretierten Position 142, 140 vor und zurück zu bewegen oder zu schieben. 5 ist eine schematische unvollständige Schnittansicht einer beispielhaften Betätigungsvorrichtung 138, die mit dem beweglichen Element 136 verwendet werden kann. Es kann jede andere geeignete Art von Betätigungsvorrichtung 138 verwendet werden.
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Unter Bezugnahme auf 5 kann die Betätigungsvorrichtung 138 eine Statorbaugruppe 147 mit Statorwicklungen (nicht gezeigt) umfassen. In der Statorbaugruppe 147 ist eine Rotorbaugruppe 151 mit einer Permanentmagnetkomponente 153 positioniert. Die Statorwicklungen können Spulen (oder Stableiter) sein, die um Schlitze in der Statorbaugruppe 147 gewickelt sind. Die Statorbaugruppe 147, die Rotorbaugruppe 151 und die Permanentmagnetkomponente 153 sind in 5 nur schematisch gezeigt und können jede Gestalt oder Form annehmen, die für die bestimmte vorliegende Anwendung geeignet ist. Die Rotorbaugruppe 151 ist in der Statorbaugruppe 147 drehbar und ausgelegt, um mit dieser magnetisch in Wechselwirkung zu treten. Mit der Rotorbaugruppe 151 ist ein Mutterelement 155 starr verbunden und ist mit dieser drehbar. Das Mutterelement 155 legt einen Innengewindeabschnitt 157 fest. In dem Mutterelement ist ein Schraubenelement 159 positioniert und weist einen Außengewindeabschnitt 161 auf, der mit dem Innengewindeabschnitt 157 des Mutterelements in Wechselwirkung tritt.
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Unter Bezugnahme auf 5 kann das bewegliche Element 136 funktionell mit dem Schraubenelement 159 verbunden sein. Alternativ kann das bewegliche Element 136 mit dem Schraubenelement 159 integral ausgebildet sein. Durch die Statorbaugruppe 147 kann ein Fließen von elektrischem Strom veranlasst werden, um ein induziertes Magnetfeld zu erzeugen, das mit der Permanentmagnetkomponente 153 der Rotorbaugruppe 151 in Wechselwirkung tritt und eine Drehkraft oder ein Drehmoment auf die Rotorbaugruppe 151 ausübt. Die Drehung der Rotorbaugruppe 151 lässt das Mutterelement 155 drehen, da das Mutterelement 155 mit der Rotorbaugruppe 151 starr verbunden ist oder in dieser eingebettet ist. Die Winkelbewegung des Mutterelements 155 (durch die Wechselwirkung des Innengewindeabschnitts 157 mit dem Außengewindeabschnitt 161 des Schraubenelements 159) ruft eine Linearbewegung des Schraubenelements 159 und daher des beweglichen Elements 136 hervor. Somit ist durch die Statorbaugruppe 147 fließender elektrischer Strom ausgelegt, um die Bewegung des beweglichen Elements 136 zu induzieren. Die Richtung der Bewegung (vor und zurück) des beweglichen Elements 136 kann durch Umkehren der Polarität des elektrischen Stroms geändert werden.
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Zusammengefasst ist unter Bezugnahme auf 4 das bewegliche Element 136 in der arretierten Position 142 zumindest teilweise in dem Flügelkranzschlitz 30 positioniert, wodurch ein Drehen des Flügelkranzes 26 und der mehreren Flügel 24 verhindert wird. Unter Bezugnahme auf 4 ist das bewegliche Element 136 in der nicht arretierten Position 140 ausgelegt, um aus dem Flügelkranzschlitz 30 heraus hin zu der Außenkranzdurchbrechung 52 zu gleiten bzw. sich dorthin zu erstrecken.
