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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf Freilaufkupplungsvorrichtungen, wie z. B. Einwegkupplungen, und insbesondere auf elektromechanisch betätigte Einwegkupplungen.
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Verwandte Technik
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Dieser Abschnitt stellt Hintergrundinformationen zur vorliegenden Offenbarung bereit, bei denen es sich nicht unbedingt um den Stand der Technik handelt.
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Automatikgetriebe stellen mehrere Vorwärts- und Rückwärtsgangübersetzungen oder -gangstufen durch selektives Betätigen einer oder mehrerer Bremsen oder Kupplungen bereit. Eine bei modernen Automatikgetrieben weit verbreitete Art von Bremse oder Kupplung ist eine Einwegkupplung (OWC - One-Way Clutch), die freiläuft, wenn sich einer ihrer Ringe (bei einer radialen Kupplungsanordnung) oder eine ihrer Treibscheiben (bei axialen Kupplungsanordnungen) in einer ersten (d.h. Freilauf-) Richtung bezüglich des anderen Rings oder der anderen Treibscheibe dreht, und in einer zweiten (d.h. Verriegelungs-)Richtung einrückt oder verriegelt. Solche herkömmlichen Freilaufkupplungs-vorrichtungen stellen keine unabhängige Steuerung ihres Betriebs, d.h. ob sie verriegeln oder freilaufen in beiden Richtungen, bereit. Somit stellen einfache Einwegkupplungen einen „verriegelten“ Modus in einer Drehrichtung und einen „Freilauf-“ Modus in der entgegengesetzten Drehrichtung basierend auf der Richtung, in der ein Drehmoment an das Eingangsglied angelegt wird, bereit.
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Es gibt jedoch Anforderungen bei Automatikgetrieben, wo „steuerbare“ Freilaufkupplungsvorrichtungen, die gemeinhin als auswählbare Einwegkupplungen (SOWC - Selectable One-Way Clutch) bezeichnet werden, zur Bereitstellung zusätzlicher Funktionen selektiv gesteuert werden. Insbesondere kann eine auswählbare Einwegkupplung ferner dazu in der Lage sein, einen Freilaufmodus in beiden Richtungen zu erzeugen, bis ein Befehl bewirkt, dass die Kupplung in ihren Verriegelungsmodus wechselt. Somit kann eine auswählbare Einwegkupplung dazu in der Lage sein, eine Antriebsverbindung zwischen einem Eingangsglied und einem Ausgangsglied in einer oder beiden Drehrichtungen bereitzustellen und kann des Weiteren dahingehend betrieben werden, in einer oder beiden Drehrichtungen freizulaufen.
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In einigen Fällen verwendet die SOWC bei Automatikgetrieben oftmals ein Hochdruck-Hydrauliksteuersystem zur selektiven Betätigung der Kupplung und zum Wechsel zwischen den zur Verfügung stehenden Betriebsmodi. Beispiele für herkömmliche auswählbare Einwegkupplungen, die hydraulisch gesteuert werden, werden in US-Patent
US 8 079 453 B2 und
US 8 491 439 B2 offenbart. Im Gegensatz dazu wird bekanntermaßen ein elektromechanischer Aktuator für die SOWC bereitgestellt, Beispiele dafür werden in US-Patent Nr.
US 8 276 725 B2 und
US 8 418 825 B2 offenbart. Obgleich derartige auswählbare Einwegkupplungskonfigurationen alle Funktionsanforderungen zu erfüllen scheinen, besteht ein Bedarf an einer Weiterführung der Entwicklung neuer und verbesserter auswählbarer Einwegkupplungen, insbesondere der Art, die keine Hochdruck-Hydraulik für die Betätigung erfordert.
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Aus der
US 2012/ 0 103 747 A1 ist eine Kupplungsbaugruppe bekannt mit einer ersten Kupplung mit einer Nockenplatte, einer Taschenplatte und axial schwenkbaren Streben, die die Platten zur Drehung in einer ersten Drehrichtung antreibbar verbinden und die Platten trennen, wenn sich die Nockenplatte in einer zweiten Richtung relativ zu der Taschenplatte dreht und einer zweiten Kupplung mit einer ersten Nockenplatte, einer ersten Taschenplatte, einer Spule und ersten Streben, die die erste Nockenplatte und die erste Taschenplatte zur Drehung in der zweiten Richtung antreibbar verbinden und die erste Nockenplatte und die erste Taschenplatte trennen wenn die Spule erregt wird und sich die erste Nockenplatte in der ersten Richtung relativ zu der ersten Taschenplatte dreht.
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Aus der
US 2012/ 0 152 683 A1 ist eine steuerbare Kupplungsanordnung bekannt,die erste, zweite und dritte Kupplungselemente, die zur Drehung relativ zueinander um eine gemeinsame Drehachse gelagert sind, umfasst. Eine Fläche des ersten Kopplungselements hat Taschen, die um die Achse beabstandet sind. Eine Fläche des zweiten Kopplungselements weist Verriegelungsformationen auf, in die Streben eingreifen, wenn sie aus den Taschen nach außen vorstehen, um eine Relativdrehung des ersten und des zweiten Kopplungselements relativ zueinander in mindestens einer Richtung um die Achse zu verhindern. Eine Fläche des dritten Kopplungselements hat Taschen, die um die Achse beabstandet sind. Eine andere Fläche des zweiten Kopplungselements weist Verriegelungsformationen auf, in die Streben des dritten Elements eingreifen, um eine Relativdrehung des zweiten und des dritten Kopplungselements relativ zueinander in mindestens einer Richtung um die Achse zu verhindern.
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KURZDARSTELLUNG
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Dieser Abschnitt stellt eine allgemeine Kurzdarstellung der Offenbarung bereit und stellt keine umfassende Offenbarung ihres gesamten Schutzumfangs oder aller Aspekte und Merkmale davon dar.
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Bei einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird eine auswählbare Einwegkupplung bereitgestellt, die als eine axiale Kupplung konfiguriert ist und die ein elektromagnetisches Kupplungsbetätigungssystem aufweist.
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Die auswählbare Einwegkupplung umfasst eine erste Platte, die sich entlang einer Achse erstreckt und eine Innenfläche aufweist, die mindestens einen Raum definiert. Des Weiteren ist eine zweite Platte vorgesehen, die eine Ratschenfläche aufweist, die axial neben der Innenfläche der ersten Platte ausgerichtet ist und mehrere Zähne aufweist. Jeder der Räume ist in einen Strebenabschnitt, einen Ankerabschnitt und einen Kernabschnitt unterteilt, wobei der Kernabschnitt zwischen dem Streben- und dem Ankerabschnitt angeordnet ist. Mindestens eine elektromagnetische Aktuatoreinheit wird in dem Raum aufgenommen. Die elektromagnetische Aktuatoreinheit umfasst mindestens eine Spulenanordnung, die in dem Kernabschnitt angeordnet ist, mindestens eine Ankeranordnung, die mindestens einen Ankerfinger aufweist, der in dem Ankerabschnitt schwenkbeweglich ist und sich über den Spulenabschnitt zur Bewegung zu und von der Spule weg als Reaktion auf eine Erregung der Spule erstreckt, und mindestens eine Strebe, die zum Bewegen als Reaktion auf einen Eingriff durch den Ankerfinger zwischen einer verriegelten Stellung, in der sie einen der Zähne in Eingriff nimmt, und einer Freigabestellung, in der sie vom Eingriff mit den Zähnen verlagert ist, in dem Strebenabschnitt schwenkbeweglich ist.
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Somit ist die axiale auswählbare Einwegkupplung der vorliegenden Offenbarung dazu konfiguriert, die erste Platte mit mehreren Räumen bereitzustellen. Jeder Raum ist dazu konfiguriert, die Spulenanordnung und den Anker zur Definition einer gewünschten Lücke oder eines gewünschten Luftspalts auszurichten und zu positionieren sowie die Strebe schwenkbar zu stützen und ein Vorspannglied formschlüssig gegen die Strebe auszurichten.
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Die vorliegende Offenbarung kann alternativ dazu dazu konfiguriert sein, mehrere Räume in der ersten Platte bereitzustellen, die jeweils ein integrales Kernsegment aufweisen, an dem die Spulenanordnung gestützt wird.
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Die vorliegende Offenbarung kann ferner eine SOWC definieren, die eine kombinierte gemeinsame Ankerplatte und eine ringförmige Spuleneinheit, die in einer ringförmigen Nut in der ersten Platte befestigt ist, aufweist.
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Weitere Anwendungsbereiche gehen aus der hier bereitgestellten Beschreibung hervor. Die Beschreibung und speziellen Beispiele in dieser Kurzdarstellung sollen den Schutzumfang der hier offenbarten erfinderischen Konzepte nicht einschränken.
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Figurenliste
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Die hier beschriebenen Zeichnungen sollen lediglich ausgewählte Ausführungsformen veranschaulichen und nicht den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung einschränken. Durch Bezugnahme auf die folgende Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen werden die erfinderischen Konzepte verständlicher, wobei:
- 1 eine perspektivische Ansicht einer elektromechanisch betätigten Freilaufkupplung ist, die im Folgenden als eine auswählbare Einwegkupplung bezeichnet wird, der axialen Art, auf die die vorliegende Offenbarung gerichtet ist;
- 2 eine perspektivische Ansicht einer axialen auswählbaren Einwegkupplung ist, die gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung konstruiert ist und eine Taschenplatte, eine zweite oder Verriegelungsplatte und mehrere elektromagnetische Aktuatoreinheiten umfasst;
- 3 eine perspektivische Ansicht der Verriegelungsplatte ist, die das Verriegelungszahn- und Schulterprofil ihrer Verriegelungsfläche ausführlicher zeigt;
- 4 eine perspektivische Ansicht der Taschenplatte ist, die mehrere einer ersten bevorzugten Ausführungsform von Räumen aufweist, die sich von einer Innenfläche axial nach innen erstrecken;
- 5 eine perspektivische Ansicht der Taschenplatte ist, die mehrere einer zweiten bevorzugten Ausführungsform von Räumen aufweist, die sich von einer planaren Fläche axial erstrecken und jeweils eine Spulenkammer zur Aufnahme einer jeder elektromagnetischen Aktuatoreinheit zugeordneten Spulenanordnung definieren;
- 6 eine Schnittansicht einer axialen auswählbaren Einwegkupplung, die die Taschenplatte von 4 aufweist, ist, die eine in ihre Verriegelungsstellung geschwenkte Strebe darstellt;
- 7 eine Schnittansicht einer axialen auswählbaren Einwegkupplung, die die Taschenplatte von 4 aufweist, ist, die eine in ihre Freigabestellung geschwenkte Strebe darstellt;
- 8 ähnlich 6 ist, mit der Ausnahme, dass die axiale auswählbare Einwegkupplung mit der Taschenplatte von 5 ausgestattet ist;
- 9 eine Draufsicht einer einstückigen gemeinsamen Ankerplatte ist;
- 10 eine axiale auswählbare Einwegkupplung darstellt, die die einstückige gemeinsame Ankerplatte in Verbindung mit einer Spulenanordnung, die in einer in der planaren Fläche der Taschenplatte ausgebildeten ringförmigen Nut gehalten wird, aufweist; und
- 11 eine beispielhafte Platzierung einer beliebigen der axialen auswählbaren Einwegkupplungen der vorliegenden Offenbarung, die in einen Abschnitt eines Automatikgetriebes eingebaut ist, darstellt.
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BESCHREIBUNG DER ERMÖGLICHENDEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Es werden nun beispielhafte Ausführungsformen mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen umfassender beschrieben. Jede der beispielhaften Ausführungsformen ist auf eine elektromagnetisch betätigte Freilaufkupplungsvorrichtung gerichtet, die im Folgenden als eine auswählbare Einwegkupplung (SOWC) bezeichnet wird. Allgemein werden bei jeder beispielhaften Ausführungsform eine oder mehrere elektromagnetische Aktuatoreinheiten in einer axialen oder planaren SOWC eingesetzt, was einen Fortschritt in der Technik gegenüber herkömmlichen SOWC-Produkten darstellt. Die beispielhaften Ausführungsformen werden jedoch lediglich dahingehend bereitgestellt, dass die vorliegende Offenbarung umfassend ist und einem Fachmann den Umfang vollständig vermittelt. Zahlreiche spezielle Einzelheiten werden angeführt, wie z. B. Beispiele spezieller Komponenten, Vorrichtungen und Verfahren, um für ein umfassendes Verständnis der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zu sorgen. Für den Fachmann ist offensichtlich, dass spezielle Einzelheiten nicht eingesetzt werden müssen, dass beispielhafte Ausführungsformen in vielen verschiedenen Arten umgesetzt werden können und keine dieser als Einschränkung des Schutzumfangs der Offenbarung aufzufassen ist. Bei einigen beispielhaften Ausführungsformen werden weithin bekannte Prozesse, weithin bekannte Vorrichtungsstrukturen und weithin bekannte Technologien nicht im einzelnen beschrieben.
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf elektromechanische Kupplungsschwingen, die dahingehend funktionieren, Drehmoment mechanisch zu übertragen, die jedoch durch elektrische Betätigung/Steuerungen betätigt werden. Wenn eine Spannung und/oder ein Strom an eine elektromagnetische Spulenanordnung oder Spulenanordnungen angelegt wird, wird die Spulenanordnung elektromagnetisch und erzeugt ein Magnetfeld. Der Magnetfluss fließt in einem zwischen den Komponenten hergestellten Magnetkreis und wird über einen schmalen Luftspalt zwischen einem beweglichen Anker und einem der Spulenanordnung zugehörigen Kern übertragen. Eine Magnetisierung des Kerns wirkt dahingehend, den Anker zur Bewegung des Ankers aus einer ersten oder „nicht betätigten“ Stellung in eine zweite oder „betätigte“ Stellung zum Kern hin anzuziehen. Die resultierende Bewegung des Ankers aus seiner ersten Stellung in seine zweite Stellung bewirkt, dass sich ein Verriegelungsglied, das allgemein als eine Strebe bezeichnet wird, basierend auf einer gestängeartigen Verbindung zwischen der Strebe und dem Anker aus einer ersten oder „Freigabe-“ Stellung in eine zweite oder „Verriegelungs-“ Stellung bewegt. Die Spulenanordnung, der Anker und die Strebe definieren eine elektromagnetische Aktuatoreinheit, die an einer Taschenplatte 36, d.h. einem ersten Plattenglied, befestigt ist.
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Eine Bewegung der Strebe in ihre Verriegelungsstellung bewirkt, dass ein Verriegelungsrand, d. h. Verriegelungssegment, der Strebe einen mehrerer einem zweiten Plattenglied zugeordneter Verriegelungszähne in Eingriff nimmt, wobei das erste Plattenglied mit dem zweiten Plattenglied zur gemeinsamen Drehung oder gegen Drehung in eine bestimmte Drehrichtung gekoppelt wird. Es kommt zum Ausrücken, wenn die Spannung und/oder der Strom zur Spulenanordnung unterbrochen wird, so dass der Anker entmagnetisiert und seine Anziehung zum Kern der Spulenanordnung abgestellt wird. Somit wird gestattet, dass eine Feder oder ein anderes Vorspannglied die Strebe zum Schwenken aus ihrer Verriegelungsstellung zurück in ihre Freigabestellung zwingt, wodurch wiederum bewirkt wird, dass sich der Anker aus seiner betätigten Stellung in seine nicht betätigte Stellung bewegt.
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1 wird zur Darstellung einer allgemeinen Konfiguration für eine axiale oder planare auswählbare Einwegkupplung 11 der zur Verwendung bei Leistungsübertragungsanwendungen und insbesondere zur Verwendung bei Automatikgetrieben für Kraftfahrzeuge ausgeführten Art bereitgestellt. Die auswählbare Einwegkupplung 11 umfasst allgemein ein erstes Plattenglied 13, das eine ringförmige Kammer 15 definiert, in der ein zweites Plattenglied 17 drehbar angeordnet ist. Sowohl das erste Plattenglied 13 als auch das zweite Plattenglied 17 sind konzentrisch zu einer Achse A ausgerichtet. Ein Sicherungsring 21 ist zum Halten des zweiten Plattenglieds 17 in der Kammer 15 des ersten Plattenglieds 13 vorgesehen. Das erste Plattenglied 13 wird im Folgenden als eine Taschenplatte 36 bezeichnet und umfasst in der Darstellung mehrere Außenverzahnungszähne oder -nasen 23, die zum Kämmen mit Innenverzahnungszähnen oder -nasen (nicht gezeigt) einer ersten Komponente ausgeführt sind. Die erste Komponente kann in Abhängigkeit von der speziellen Anwendung, für die die auswählbare Einwegkupplung 11 verwendet wird, eine stationäre Komponente (wie z. B. ein Gehäuse eines Getriebes) oder eine drehende Komponente (wie z. B. eine Welle) sein. Gleichermaßen wird das zweite Plattenglied 17 im Folgenden als eine Verriegelungsplatte 22 bezeichnet und umfasst in der Darstellung mehrere Innenverzahnungszähne 25, die zum Kämmen mit Außenverzahnungen (nicht gezeigt) einer zweiten Komponente, bei der es sich in der Regel um eine drehende Komponente handelt, ausgeführt sind. Es versteht sich, dass die Verriegelungsplatte 22 und die Taschenplatte 36 nicht „verschachtelt“ gemäß der Darstellung in 1 sein müssen, um eine axiale Kupplungsanordnung bereitzustellen, und beispielsweise einfach axial nebeneinander positioniert sein können.
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Mit Bezug auf 2 wird eine beispielhafte Konstruktion für eine auswählbare Einwegkupplungseinrichtung 20 in einer Seite-an-Seite-Anordnung einer ersten Platte, d.h. Taschenplatte 36, und einer zweiten Platte, d.h. Verriegelungsplatte 22, allgemein gezeigt. Wie am besten in 3 gezeigt wird, ist die Verriegelungsplatte 22 allgemein zylinderförmig und erstreckt sich entlang einer Achse A zwischen einer planaren Außenfläche 24 und einer nicht planaren Ratschenfläche 26. Eine Seitenwand 28 erstreckt sich zwischen der Außen- und der Ratschenfläche 24, 26. Die Verriegelungsplatte 22 definiert ferner eine Öffnung 30, die durch die Verriegelungsplatte 22 entlang der Achse A und entlang einer Innenwand 31 zwischen der Außen- und Ratschenfläche 24, 26 verläuft. Mehrere Zähne 32 erstrecken sich von der Ratschenfläche 26 und sind um die Öffnung 30 herum gleichmäßig und durchgängig verteilt. Jeder der Zähne 32 weist eine Schulter 34 auf, die sich radial zwischen der Seitenwand 28 und der Öffnung 30 erstreckt.
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Wie am besten in 4 und 5 dargestellt wird, ist die Taschenplatte 36 allgemein zylinderförmig und erstreckt sich entlang der Achse A zwischen einer planaren Außenfläche 38 und einer planaren Innenfläche 40. Eine Randwand 41 erstreckt sich zwischen der Außen- und der Innenfläche 38, 40. Die Innenfläche 40 ist axial auf die Ratschenfläche 26 der Verriegelungsplatte 22 ausgerichtet. Die Taschenplatte 36 definiert des Weiteren einen Durchgang 46 mit einem kreisförmigen Querschnitt, der sich durch die Taschenplatte 36 zwischen der Außen- und der Innenfläche 38, 40 in koaxialer Ausrichtung auf die Öffnung 30 der Verriegelungsplatte 22 erstreckt. Obgleich dies nicht gezeigt wird, kann eine Randwand 41 der Taschenplatte 36 Außenverzahnungen umfassen, während die Innenwand 31 der Verriegelungsplatte 22 Innenverzahnungen (wie jene, die in 1 dargestellt werden) umfassen kann.
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Die Innenfläche 40 der Taschenplatte 36 definiert mehrere Räume 42, die jeweils einen allgemein rechteckigen Querschnitt aufweisen und sich axial in die Taschenplatte 36 zu einer unteren Fläche 44 erstrecken. Die Räume 42 sind gleichmäßig umfangsmäßig um den Durchgang 46 herum voneinander beabstandet. Bei den in 4 und 5 gezeigten bevorzugten Ausführungsformen werden drei Räume 42 durch die Taschenplatte 36 definiert, jedoch könnten alternativ dazu mehr oder weniger Räume 42 basierend auf der speziellen Größe und der Drehmomentaufnahmekapazität der Einwegkupplungseinrichtung 20 verwendet werden. Des Weiteren könnten die Räume 42 andere Formen aufweisen, z. B. einen oval geformten Querschnitt, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
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Eine Schwenkschiene 48 und ein Absatz 50 erstrecken sich jeweils von der unteren Fläche 44 jedes Raums 42 voneinander beabstandet nach oben. Eine Spulenkammer 60, 160, 260 wird durch die untere Fläche 44 jedes Raums 42 definiert. Des Weiteren werden ein Paar Schlitze 62, die jeweils einen halbkreisförmigen Querschnitt aufweisen, durch die Taschenplatte 36, 136, 236 auf gegenüberliegenden Seiten des Strebenabschnitts 52 jedes Raums 42 definiert. Weiterhin definiert die untere Fläche 44 jedes Raums 42 eine Federöffnung 64. Die Räume 42 sind jeweils in einen Strebenabschnitt 52, der sich entlang dem Absatz 50 erstreckt und das Paar Schlitze 62 und die Federöffnung 64 umfasst, einen Ankerabschnitt 54, der die Schwenkschiene 48 umfasst, und einen Kernabschnitt 56, der die Spulenkammer 60, 160, 260 umfasst, unterteilt. Der Kernabschnitt 56 ist zwischen dem Streben- und dem Ankerabschnitt 54 angeordnet.
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Jeder Raum 42 ist dazu konfiguriert, eine elektromagnetische Aktuatoreinheit 66, 166, 266 aufzunehmen, die eine Strebe 58 (Verriegelungsglied), eine Spulenanordnung 77, 177, 277 (Wicklungsanordnung), die in der Spulenkammer 60, 160, 260 installiert ist, eine Ankeranordnung 82, 282 und eine Vorspannfeder 68 umfasst.
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Die Strebe 58 jeder elektromagnetischen Aktuatoreinheit 66, 166, 266 ist in dem Raum 42 angeordnet und mit der Taschenplatte 36, 136, 236 in dem Strebenabschnitt 52 zum Schwenken zu den Verriegelungszähnen 32 und davon weg zwischen einer Verriegelungsstellung und einer Freigabestellung in Verbindung mit einer Schwenkbewegung der Ankerfinger 84, 284 der Ankeranordnung 82, 282 zwischen einer erregten/betätigten und einer nicht erregten/nicht betätigten Stellung bezüglich der Spulenanordnung 77 schwenkverbunden. Ferner erstreckt sich die Vorspannfeder 68 zwischen der unteren Fläche 44 in der Federöffnung 64 und der Strebe 58 zum Vorspannen der Strebe 58 in der Verriegelungsstellung.
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7 stellt einen betätigten Zustand der ersten bevorzugten Ausführungsform der Aktuatoreinheit 66 dar, wobei eine Erregung der Spulenanordnung 77 in einer Schwenkbewegung des Ankerfingers 84 in seine erregte/betätigte Stellung resultiert, wodurch wiederum die Strebe 58 entgegen der Vorspannkraft der Feder 68 und dem Eingriff mit der Schulter 34 eines der Zähne 32 in ihre Verriegelungsstellung zwangsgeschwenkt wird. Bei dieser Anordnung ist eine Drehung der Verriegelungsplatte 22 in einer ersten Richtung (Pfeil „B“) bezüglich der Taschenplatte 36 gestattet („Freilaufmodus“), während eine Drehung in einer zweiten Richtung (Pfeil „C“) bezüglich der Taschenplatte 36 verhindert wird („Verriegelungsmodus“). Im Gegensatz dazu stellt 8 den nicht erregten Modus der Aktuatoreinheit 66 dar, wodurch gestattet wird, dass die Feder 68 die Strebe 58 in ihre Freigabestellung, von den Zähnen 32 beabstandet, und die Ankerfinger 84 in ihre nicht betätigte Stellung drückt. Bei dieser Anordnung wird eine Drehung der Verriegelungsplatte 22 bezüglich der Taschenplatte 36 in beiden Richtungen gestattet (Pfeil B und Pfeil C), um einen bidirektionalen Freilaufmodus bereitzustellen.
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Wie am besten in 5 und 6-8 dargestellt wird, umfasst die Strebe 58 ferner ein Basissegment 70 und ein Paar Verriegelungsarme 72, die sich von dem Basissegment 70 voneinander beabstandet und zueinander parallel erstrecken. Jeder Verriegelungsarm 72 endet bei einem Verriegelungsrand 74 zum Eingriff mit der Schulter 34 der Rampe, wenn sich die Strebe 58 in der Verriegelungsstellung befindet. Die Strebe 58 umfasst ferner ein Paar Schwenksäulen 76, die sich jeweils senkrecht von einem der Verriegelungsarme 72 erstrecken und durch einen der Schlitze 62 zur Bereitstellung einer Schwenkbewegung der Strebe 58 um die Schwenksäulen 76 herum zwischen der Verriegelungs- und der Freigabestellung aufgenommen werden. Das Basissegment 70 ist in dem Strebenabschnitt 52 des Raums 42 angeordnet und wird durch die Vorspannfeder 68 zum Vorspannen der Strebe 58 in der Nichtverriegelungsstellung in Eingriff genommen.
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Wie am besten in 6-8 und 10 gezeigt wird, umfasst die Spulenanordnung 77, 177, 277 jeder elektromagnetischen Aktuatoreinheit 66, 166, 266 einen Kern 78, 178 aus einem magnetisch leitbaren Material, der in der Spulenkammer 60, 160, 260 angeordnet ist. Des Weiteren umfasst jede Spulenanordnung 77, 177, 277 mindestens eine Spule 80, 180, 280, die in der Spulenkammer 60, 160, 260 angeordnet und um den Kern 78, 178 gewickelt ist, um den durch die Spule 80, 180, 280 erzeugten Magnetfluss auf den Kern 78, 178 zu richten, um den Ankerfinger 84, 284 als Reaktion auf eine Erregung der Spule 80, 180, 280 zum Kern 78, 178 zu ziehen. Jede der Spulen 80, 180, 280 ist zwischen einem erregten Zustand und einem nicht erregten Zustand erregbar. Eine Leistungsquelle (nicht gezeigt) ist mit der Spule 80, 180, 280 zum Erregen der Spule 80, 180, 280 elektrisch verbunden.
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Jede Ankeranordnung 82, 282 weist mindestens einen Ankerfinger 84, 284 auf, der neben der Spule 80, 180, 280 angeordnet und zwischen einer betätigten Stellung und einer nicht betätigten Stellung bewegbar ist. Jeder Ankerfinger 84, 284 erstreckt sich zwischen einem ersten Ende 86, das im Ankerabschnitt 54 sitzt, und einem zweiten Ende 88, das in dem Strebenabschnitt 52 angeordnet ist. Jeder Ankerfinger 84, 284 weist ferner einen Zwischenabschnitt 90 auf, der zwischen dem ersten und dem zweiten Ende 86, 88 in einer überlagernden Beziehung zum Kernabschnitt 56 des Raums 42 positioniert ist, so dass die Ankerfinger 84, 284 als Reaktion auf eine Erregung der Spule 80, 180, 280 zum Kernabschnitt 56 gezogen werden. Jeder der Ankerfinger 84, 284 ist am ersten Ende 86 zu der unteren Fläche 44 und davon weg zwischen der betätigten und der nicht betätigten Stellung schwenkbar. Des Weiteren nimmt jeder Ankerfinger 84, 284, wie oben erwähnt wird, eine der Streben 58 in Eingriff, um die Streben 58 als Reaktion darauf, dass sich der Ankerfinger 84, 284 in der betätigten Stellung befindet, in die Verriegelungsstellung und als Reaktion darauf, dass sich der Ankerfinger 84, 284 in der nicht betätigten Stellung befindet, in die Freigabestellung zu bewegen. Weiterhin nimmt jeder Ankerfinger 84, 284, wie am besten in 5 dargestellt wird, das Basissegment 70 zwischen dem Paar verriegelungsarme 72 der Strebe 58 zum Schwenken der Streben 58 als Reaktion auf einen Eingriff durch den Anker in Eingriff.
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Bei der ersten bevorzugten Ausführungsform der Ankeranordnung 82, die am besten in 6-8 dargestellt wird, definiert jeder Ankerfinger 84 eine Aussparung 92 neben dem ersten Ende 86 zur Aufnahme der Schwenkschiene 48 zur Bereitstellung einer Schwenkbewegung um die Schwenkschiene 48 zwischen der betätigten und der nicht betätigten Stellung.
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Bei einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Spulenkammern 60 und der Spulenanordnungen 77, die am besten in 4 und 6-7 dargestellt wird, endet jede Spulenkammer 60 bei einer Plattform 94 neben der Außenfläche 38 der Taschenplatte 36. Des Weiteren erstreckt sich ein zylinderförmiger Kern 78 von jeder Plattform 94 in der Spulenkammer 60. Die Plattform 94 ist mit der Taschenplatte 36 integral, und der Kern 78 ist mit der Plattform 94 integral. Die Spule 80 ist um den Kern gewickelt. Somit ermöglicht der in der Taschenplatte 36 ausgebildete integrale Kern 78 eine Einsatzinstallation der Spule 80.
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Bei einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Spulen kammern 160 und Spulenanordnungen 177, die am besten in 5 und 8 gezeigt wird, erstreckt sich jede Spulenkammer 160 durch die Taschenplatte 136 als eine Durchgangsbohrung. Weiterhin weist jeder Kern 178 einen zylinderförmigen Vorsprungteil 79 und einen Scheibenteil 81, der durch eine der Spulenkammern 160 aufgenommen wird, auf. Mindestens eine Spule 180 ist um jeden Kern 78 herum in den Spulenkammern 160 in axialer Anlage mit dem Scheibenteil 81 angeordnet. Weiterhin umfasst die Taschenplatte 136 einen Überhang 95, der sich radial nach innen in jede Spulenkammer 160 bei der unteren Fläche 44 des Raums 42 erstreckt. Die Spule 180 ist axial zwischen dem Scheibenteil 81 des Kerns 178 und dem Überhang 95 der Taschenplatte 136 zum Halten der Spule 180 in Position angeordnet. Darüber hinaus ist der Scheibenteil 81 des Kerns 78 allgemein bündig mit der Außenfläche 38 der Taschenplatte 136 angeordnet. Entsprechend ist die Spulenkammer 160 bei der zweiten bevorzugten Ausführungsform dahingehend dimensioniert, eine Installation der Spulenanordnung 177, einschließlich sowohl des Kerns 178 als auch der Spulen 180, als eine einteilige Einheit zu gestatten. Dies gestattet, dass die Spulenanordnung 177 vormontiert und als eine Einheit installiert wird. Natürlich ist der Betrieb der Aktuatoreinheiten 66, 166 praktisch identisch und koordiniert eine Bewegung der Ankerfinger 84 und Streben 58, wie in 6-7 gezeigt wird.
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Bei einer dritten bevorzugten Ausführungsform der Spulenkammer 260 und der Ankeranordnung 282, die am besten in 9-10 dargestellt wird, erstreckt sich die Spulenkammer 260 ringförmig um den Durchgang 46 der Taschenplatte 236 herum. Mindestens eine Spule 280 ist in der Spulenkammer 260 angeordnet, die sich ringförmig und durchgängig um den Durchgang 46 der Taschenplatte 236 herum erstreckt. Die Ankeranordnung 282 umfasst ferner eine gemeinsame Ankerplatte 96, die eine Ringform aufweist und überlagernd über der Taschenplatte 236 angeordnet ist. Die gemeinsame Ankerplatte 96 definiert mehrere Aussparungen 98, die jeweils auf einen der Räume 42 ausgerichtet sind. Die Ankerfinger 284 sind jeweils mit der gemeinsamen Ankerplatte 96 elastisch verbunden und erstrecken sich davon in eine der Aussparungen 98. Die Ankerfinger 284 sind dazu ausgeführt, an ihrem ersten Ende 86 an der gemeinsamen Ankerplatte 96 zwischen der betätigten und der nicht betätigten Stellung als Reaktion auf eine Erregung und eine Entregung der Spule abhängig zu schwenken, wodurch ein Schwenken der Strebe 58 aus ihrer Freigabestellung in ihre Verriegelungsstellung bewirkt wird. Bei Entregung der Spulenanordnung 277 zwingt die Feder 68 jede Strebe 58 zur Rückkehr in ihre Freigabestellung, wodurch wiederum bewirkt wird, dass sich die Ankerfinger 284 zurück in ihre nicht aktivierte Stellung bewegen. Die Betätigung bei der dritten bevorzugten Ausführungsform erfolgt somit ähnlich wie bei der ersten und der zweiten bevorzugten Ausführungsform, und als eine Option können die erste und die zweite bevorzugte Ausführungsform der Spulenanordnungen 77, 177 in Verbindung mit der gemeinsamen Ankerplatte 96 der dritten bevorzugten Ausführungsform verwendet werden.
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Mit Bezug auf 11 wird eine beispielhafte Anordnung für eine auswählbare Einwegkupplung 320 in einem Automatikgetriebe 300 gezeigt. Das Getriebe 300 umfasst ein Gehäuse 302, das eine Welle (nicht gezeigt) drehbar stützt. Ein Planetenradsatz (nicht gezeigt) ist mit der Welle gekoppelt. Ein Kupplungspaket 322 ist zwischen einer Nabe 324, die sich von einem Trägerring (nicht gezeigt) des Planetenradsatzes erstreckt, und dem Gehäuse 302 angeordnet. Ein Hydraulikkupplungsaktuator (nicht gezeigt) ist zum Anlegen einer Kupplungeinrückkraft am Kupplungspaket 322 vorgesehen. Bei einer auswählbaren Einwegkupplung 320 kämmen gemäß der Darstellung Außenverzahnungen 326 der Taschenplatte 336 mit Innenverzahnungen 328 am Gehäuse 302, während Innenverzahnungen 330 der Verriegelungsplatte 322 mit Außenverzahnungen 332 an der Nabe 324 kämmen. Bei der gezeigten Konfiguration ist die auswählbare Einwegkupplung 320 dahingehend betreibbar, zu gestatten, dass der Planetenträger in beiden Richtungen bezüglich des Gehäuses 300 freiläuft, wenn die elektromagnetischen Aktuatoreinheiten (nicht gezeigt) in der Taschenplatte 336 nicht betätigt sind. Bei Betätigung der elektromagnetischen Aktuatoreinheiten wird der Träger 320 jedoch gegen Drehung gebremst. 11 ist eine lediglich beispielhafte Anwendung einer auswählbaren Einwegkupplung 20 bei einem Automatikgetriebe.
