Patent DE-102011008797-B4 (DE)
Title: Durch kompaktes aktives Material betätigte Getriebe zum Antreiben von mehreren Ausgangslasten von einem einzigen primären Aktor
Inventor: BROWN JAMES H
IPC: H02N2/04
Filed: 2011-01-18
Granted: 2022-05-25
Abstract: Verfahren für selektive Drehmomentübertragung von einer Drehmomenterzeugungsvorrichtung (30) zu mindestens einer von mehreren Ausgangswellen (A, B, C), wobei das Verfahren umfasst:Überwachen einer erwünschten Konfiguration der mehreren Ausgangswellen (A, B, C); undBetätigen eines Aktors (44, 46, 48) aus aktivem Material, der ein mechanisches Kopplungsmerkmal (94) und einen Einrückmechanismus (66) umfasst, um über ein Getriebe (42) die erwünschte Konfiguration der mehreren Ausgangswellen (A, B, C) durch mechanisches Einrücken einer der mehreren Ausgangswellen (A, B, C) mit der Drehmomenterzeugungsvorrichtung (30) durch das mechanische Kopplungsmerkmal (94) zu erreichen, wobei der Einrückmechanismus (66) umfasst:ein Element (68) aus aktivem Material in Form eines durchgehenden Drahts mit konstantem Querschnitt, welches einen abstehenden Bereich (76) und zwei flache Abschlussenden (78, 80) umfasst, wobei jedes Abschlussende (78, 80) für mechanische Verankerung und elektrische Anschlüsse an eine Innenfläche (64) eines Gehäuses (60) des Aktors (44, 46, 48) aus aktivem Material gecrimpt ist, wobei das eine Abschlussende (78) des Elements (68) aus aktivem Material mit einer Quelle (82) elektrischer Energie elektrisch gekoppelt ist,einen Kolbenarm (70), welcher einen Wellenabschnitt (86), eine Endstange (88) und einen Treiberabschnitt (90) umfasst, wobei die Endstange (88) und der Treiberabschnitt (90) sich an gegenüberliegenden Enden des Wellenabschnitts (86) befinden und wobei die Endstange (88) sich senkrecht zu dem Wellenabschnitt (86) erstreckt und mit dem Element (68) aus aktivem Material mechanisch gekoppelt ist, indem eine obere Fläche (92) der Endstange (88) mit dem abstehenden Bereich (76) des Elements (68) aus aktivem Material in Kontakt steht, und wobei an dem Treiberabschnitt (90) eine das Kopplungsmerkmal bildende Gleitfeder (94) ausgebildet ist,eine feststehende Vorspannelementstütze (74), welche an der Innenfläche (64) des Gehäuses (60) befestigt ist, wobei die Vorspannelementstütze (74) weiterhin ein Loch durch ihre axiale Mitte umfasst, das ausgelegt ist, um den Kolbenarm (70) während aktivierter und deaktivierter Stellungen des Aktors (44, 46, 48) aus aktivem Material frei gleiten zu lassen,ein Vorspannelement (72), welches sich zwischen der Vorspannelementstütze (74) und der Endstange (88) des Kolbenarms (70) befindet, wobei ein erstes Ende des Vorspannelements (72) mit einer unteren Fläche (96) der Endstange (88) in Kontakt steht und ein zweites Ende (98) des Vorspannelements (72) mit einer oberen Fläche (100) der Vorspannelementstütze (74) in Kontakt steht, und wobei das Vorspannelement (72) eine Vorspannkraft in einer ersten Richtung (102) auf den Kolbenarm (70) ausübt,wobei bei Aktivierung des Aktors (44, 46, 48) aus aktivem Material ein Phasenübergang in dem Element (68) aus aktivem Material bewirkt wird, wodurch das Element (68) aus aktivem Material seine Form ändert und eine Kraft auf den Kolbenarm (70) ausübt, welche die Vorspannkraft des Vorspannelements (72) überwindet, um die an dem Treiberabschnitt (90) des Kolbenarms (70) ausgebildete Gleitfeder (94) in einer zu der ersten Richtung (102) entgegengesetzten zweiten Richtung (108) zu bewegen und die Ausgangswelle (A, B, C) mit einem Ausgangszahnrad (54, 56, 58) des Getriebes (42) einzurücken,und wobei bei Deaktivierung des Aktors (44, 46, 48) aus aktivem Material der Phasenübergang und die Formänderung des Elements (68) aus aktivem Material rückgängig gemacht werden und das Vorspannelement (72) den Kolbenarm (70) und die an dem Treiberabschnitt (90) ausgebildete Gleitfeder (94) in der ersten Richtung (102) zurückzieht, um die Ausgangswelle (A, B, C) von dem Ausgangszahnrad (54, 56, 58) des Getriebes (42) auszurücken.