具有主动支柱模块的电子控制可选择式离合器及其组装方法和设定其磁间隙的方法与流程

文档序号:13741526阅读:197来源:国知局
具有主动支柱模块的电子控制可选择式离合器及其组装方法和设定其磁间隙的方法与流程

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年4月24日提交的美国临时申请no.62/152,137和于2015年12月21日提交的美国临时申请no.62/270,212的权益,上述两个申请的公开内容通过参引整体并入本文。

本公开大体涉及诸如单向离合器或制动器之类的超越联接装置,并且更特别地涉及具有电磁致动器组件的可选择式单向联接(sowc)装置。



背景技术:

本部分提供了与本公开有关的背景信息,其不一定是现有技术。

在机动车辆中,自动变速器通过选择性地致动一个或更多个离合器和/或制动器来提供多个正向和反向速比或传动比,以在变速器输入与变速器输出之间建立扭矩传递驱动连接,从而将动力(即,驱动扭矩)从动力系统供应给传动系统。在自动变速器中广泛使用的一种类型的制动器或离合器是通常称为单向离合器(owc)的超越联接装置,该超越联接装置在其座圈(在径向联接构型中)中的一者或其驱动盘(在轴向联接构型中)中的一者相对于另一个座圈或驱动盘在第一(即,自由转动)方向上旋转时进入超越状态,并且在第二(即,锁定)方向上接合或锁定。这种常规的单向离合器不能提供对其操作模式的独立控制,也就是说无论它们是否在两个方向上锁定或自由转动,它们通常都称为被动单向离合器。因此,基本的单向离合器基于驱动扭矩施加到输入座圈或驱动盘的方向而在一个旋转方向上提供“锁定”模式并且在相反的方向上提供“自由转动”模式。

然而,在现代自动变速器中存在下述要求:通常称为可选择式单向离合器(sowc)的“可控”超越联接装置能够被选择性地控制以提供附加的操作功能模式。特别地,可选择式单向离合器可以还能够提供在两个旋转方向上的自由转动模式,直到命令信号(即,来自变速器控制器)使得动力操作的致动器将联接装置切换到其锁定模式为止。因此,可选择式单向离合器可以能够在一个旋转方向或两个旋转方向上提供在输入构件与输出构件之间的驱动连接,并且还可以能够操作成在一个方向或两个方向上自由转动。在现代自动变速器中还已知的是:将被动单向离合器和可选择式单向离合器集成到通常称为双向离合器的组合联接装置中。

存在继续开发推进现有技术并提供增强的功能的新的和改进的超越联接装置的需求。



技术实现要素:

根据本发明的一方面,提供了一种双向离合器组件。该组件包括具有带有多个内棘轮齿的外座圈的外壳和具有多个外棘轮齿的内座圈。该组件还包括被动单向离合器,该被动单向离合器包括以可枢转的方式支承的多个被动支柱以在内座圈相对于外座圈在第一方向上旋转期间与内棘轮齿锁定接合。此外,该组件还包括可选择式单向离合器,该可选择式单向离合器包括至少一个主动支柱,该主动支柱能够选择性地从解锁位置——其中,主动支柱与外棘轮齿断开结合——枢转至锁定位置以在内座圈沿与第一方向相反的第二方上旋转期间接合多个外棘轮齿中的一者。突出部从外壳向外径向延伸,其中,突出部具有外壁,外壁带有延伸穿过其中的孔口。线圈组件由突出部可操作地支承,该线圈组件具有绕线管、盘绕在绕线管周围的线圈、以及延伸穿过绕线管的贯穿通道的长形的芯体。长形的芯体可操作地固定在孔口中,以被线圈选择性地磁化而将至少一个主动支柱移动至锁定位置,以及以被选择性地消磁而允许至少一个主动支柱返回至解锁位置。

根据本发明的另一方面,长形的芯体能够压配合在孔口中,从而简化组装。

根据另一方面,长形的芯体能够设置成以间隙配合延伸穿过绕线管的贯穿通道,从而进一步简化组装和维修。

根据本发明的另一方面,突出部能够作为单个材料件而固定至外座圈。

根据本发明的另一方面,长形的芯体能够压配合在绕线管的贯穿通道中,以便于在组装时以及在使用期间需要其它的紧固机构而将部件保持在适当的位置。

根据本发明的另一方面,绕线管和线圈能够设置成从突出部径向向外延伸,以便于模块化组装和维修。

根据本发明的另一方面,螺母能够固定在孔口中,并且芯体能够以固定关系拧入螺母中,从而便于组装,并且在主动支柱组件的衔铁与芯体之间建立精确的间隙。

根据本发明的另一方面,突出部能够设置为具有从外壁径向向内朝向的致动器容槽,并且线圈组件能够容易地布置在致动器容槽中以便于组装。

根据本发明的另一方面,致动器容槽能够设置为具有开口侧表面,以便于将线圈组件在轴向上布置到所述致动器容槽中。

根据本发明的另一方面,绕线管能够压配合到致动器容槽中以便于组装。

根据本发明的另一方面,提供了一种构造双向离合器组件的方法。该方法包括提供具有多个内棘轮齿的外座圈;提供具有多个外棘轮齿的内座圈;在内座圈上支承多个被动支柱,以在内座圈相对于外座圈沿第一方向的旋转期间能够枢转运动成与内棘轮齿锁定接合;在外座圈上支承至少一个主动支柱,以在内座圈沿与第一方向相反的第二方向旋转期间能够从解锁位置枢转至用于接合多个外棘轮齿中的一者的锁定位置,在解锁位置中,主动支柱与外棘轮齿断开接合;提供从外壳径向向外延伸的突出部,其中,突出部具有外壁,外壁带有延伸穿过其中的孔口;提供线圈组件,线圈组件具有绕线管、盘绕在绕线管周围的线圈以及延伸穿过绕线管的贯穿通道的长形的芯体;将衔铁布置在主动支柱与芯体之间,并且将所述衔铁构造成响应于芯体被磁化而能够枢转运动以将主动支柱枢转到锁定位置;以及将长形的芯体可操作地固定在孔口中,并且当芯体被选择性地消磁时,在芯体芯的自由端部与衔铁之间建立预设的间隙。

根据本发明的另一方面,该方法还能够包括将长形的芯体压配合到孔口中。

根据本发明的另一方面,该方法还能够包括将突出部作为与外座圈分开的材料件而固定至外座圈以便于模块化构造。

根据本发明的另一方面,该方法还能够包括将长形的芯体压配合到绕线管的贯穿通道中。

根据本发明的另一方面,该方法还能够包括将螺母固定在孔口中并且以固定关系将芯体拧入螺母中。

根据本发明的另一方面,该方法还能够包括使长形的芯体以间隙配合延伸穿过绕线管的贯穿通道。

根据本发明的另一方面,该方法还能够包括从突出部径向向外地固定绕线管和线圈。

根据本发明的另一方面,该方法还能够包括为突出部设置有从外壁径向向内朝向的致动器容槽,并且将绕线管和线圈布置在致动器容槽中。

根据本发明的另一方面,该方法还能够包括将绕线管和线圈通过容槽的开口侧表面在轴向上布置到致动器容槽中。

根据本发明的另一方面,该方法还能够包括将绕线管和线圈压配合到致动器容槽中。

根据本发明的另一方面,提供了一种在芯体处于断电状态时在双向离合器组件的衔铁与线圈组件的芯体之间建立预设的间隙的方法。该方法包括将芯体布置成在径向上穿过容纳衔铁的突出部的孔口并且在芯体的自由端部与衔铁的表面之间形成间隙。

根据本发明的另一方面,该方法还能够包括:在将芯体在径向上布置在孔口中时,将芯体压配合到孔口中。

根据本发明的另一方面,该方法还能够包括将芯体拧入被固定在孔口中的螺母。

根据本发明的另一方面,该方法还能够包括将芯体拧入成与衔铁抵接,然后通过反向旋拧芯体而使芯体径向向外后退预定的距离。

当结合以下详细描述和附图考虑时,本发明的这些和其它特征及优点将变得更容易被理解。

附图说明

本文中描述的附图仅用于说明选定实施方式的目的,并不意图限制本公开的范围。通过参照结合附图的以下描述将更容易地理解与本公开相关联的创新性理念,在附图中:

图1是根据本公开一方面的双向离合器组件的分解立体图,其中,双向离合器组件配置成包括被动单向离合器和具有电磁致动器和引线框架以及集成安全开关的可选择式单向离合器;

图2是图1中的引线框架和集成安全开关的正视图;

图3是图1中的离合器组件组装后的局部立体图,其中,示出了以轴向构型安装电磁致动器的布置;

图3a和图3b是图3中的电磁致动器的横截面侧视图,其中,主动支柱组件的支柱示出为响应于电磁致动器的相应通电状态和断电状态分别处于锁定位置和解锁位置;

图4a和图4b类似于图3a和图3b的视图,其示出了根据本公开的另一方面所构造的电磁致动器;

图5示出了根据本公开另一方面的具有可选择式单向离合器的离合器组件,其中,可选择式单向离合器具有与主动支柱组件相关联的压配合电磁致动器;

图5a是图5的局部放大剖视图,其示出了根据本公开一方面的在构造成接收径向受压的电磁致动器的外座圈壳体中形成的孔口;

图5b是类似于图5a的视图,其示出了根据本公开另一方面的组装到外座圈壳体的电磁致动器;

图6是根据本公开另一方面的双向离合器组件的分解立体图,其中,双向离合器组件构造成包括用于可选择式单向离合器的模块化主动支柱装置;

图7是图6中所示的双向离合器组件的横截面侧视图;

图8是根据本公开的主动支柱组件的局部放大侧视图,其中,主动支柱组件被采用用以与图1中的双向离合器组件相关联的可选择式单向离合器一起使用且被配置成提供高惯性载荷阻力装置,并且示出当电磁致动器不通电时处于解锁位置的主动支柱;

图9类似于图8示出了响应于电磁致动器的通电而定位在锁定位置中的主动支柱;以及

图10类似于图8示出了在施加径向方向的高惯性载荷时将主动支柱以形状配合的方式保持在其解锁位置的惯性载荷阻力装置。

具体实施方式

现将参照附图对示例实施方式进行更全面地描述。一般地,每个实施方式涉及至少具有可控制的单向锁定装置的超越联接装置(即,制动器和/或离合器),该可控制的单向锁定装置包括经由电磁致动器至少部分地控制的可移动的锁定部件(即,制轮柱(sprag)、支柱等)。因此,超越联接装置机械地传递扭矩,但是经由电致动系统被致动。应当认识到,仅提供示例实施方式以使得本公开将是透彻的,并且将由权利要求最终所限定的范围充分地传达给本领域的技术人员。阐述了许多特别的细节,比如特别的部件、装置和方法的示例,从而提供对本公开的实施方式的透彻理解。对于本领域的技术人员将会明显的是,不需要采用某些特别的细节,而可以以许多不同的形式来实现那些示例实施方式,并且这些都不应该解释为限制本公开或权利要求的范围。在一些示例实施方式中,未对公知的处理、公知的装置结构以及公知的技术进行详细描述。

参照图1、图3以及图3a至图3b,其中,除非另有说明,否则贯穿若干附图,相同的附图标记表示相应的部件,总体上示出了双向离合器组件20。如以下将更详细描述的,双向离合器组件20通常包括固定的外座圈、可旋转的内座圈、具有多个被动支柱的被动单向离合器以及具有至少一个主动支柱组件和与每个主动支柱组件相关联的相应的电磁致动器51的可选择式单向离合器。离合器组件20包括具有绕轴线a环形地延伸的外座圈22的外壳。应当认识到,外部壳体/外座圈22可以如本领域技术人员将理解的那样构造为单个材料件、或构造为不同的材料件并且随后彼此固定。外座圈22包括外环段24和内环段26,外环段24和内环段26在径向上彼此间隔开并且经由径向腹板段27相互连接。外环段24具有多个外凸耳28,多个外凸耳28从外环段24的外表面29径向向外延伸以与第一部件相配合。第一部件可以是固定部件(比如变速器的壳体)或旋转部件(比如轴)。外环段24还具有至少一个线圈组件支撑突出部、并且图中示出为具有一对线圈组件支撑突出部,线圈组件支撑突出部从外环段24的外表面29径向向外延伸,该线圈组件支撑突出部在下文中简称为突出部30。突出部30中的每一者形成径向延伸的致动器容槽32和支柱容槽33。相应的容槽32、容槽33示出为沿着一个侧表面35开口,并且通过突出部30的壁沿着相反的侧表面37封闭。应当理解的是,通过外环段24可以设置更多或更少的突出部30。内环段26具有径向向内延伸且绕轴线a均匀地分布的多个内斜面,该内斜面在下文中称为内棘轮齿34。

离合器组件20还包括也绕轴线a环形地延伸的环形的内座圈36。内座圈36具有通过径向腹板段41彼此径向间隔开的外轮缘38和内轮缘40。当组装时,外轮缘38在径向上布置在外座圈22的外环段24与内环段26之间,并且内轮缘40从外座圈22的内环段26径向靠内地布置。内座圈36的内轮缘40具有径向向内延伸以与第二部件(通常为旋转部件)配合的多个内凸耳42。通常,凸耳42与轴或离合器片相互连接以与内座圈36共同旋转。此外,内座圈36的外轮缘38具有径向向外延伸且绕轴线a均匀地分布的多个外斜面,该外斜面在下文中称为外棘轮齿44。

被动单向离合器包括多个锁定元件,锁定元件也称为被动支柱46,该多个锁定元件枢转地支承在内座圈36中形成的支柱孔洞中,以在锁定位置与解锁位置之间枢转。在锁定位置中,被动支柱46接合外座圈22的内棘轮齿34,以在内座圈36相对于外座圈22的逆时针旋转期间将外座圈22和内座圈36彼此连接。因此,由一个或更多个被动支柱46的接合防止了外座圈22和内座圈36在逆时针方向上的相对移位。然而,因为被动支柱46在内棘轮齿34的倾斜轮廓上啮合(ratchet),故而被动支柱46在位于锁定位置中时仍然允许外座圈22与内座圈36之间的在顺时针方向上的相对移位,即超越。在解锁位置中,被动支柱46与外座圈22的内棘轮齿34在径向上间隔开,因此也允许内座圈36相对于外座圈22的逆时针旋转。

主动支柱组件48与可选择式单向离合器相关联,该主动支柱组件48的一部分由外环段24的支柱容槽33中的每一者容纳。主动支柱组件48中的每一者均包括能够在锁定位置与解锁位置之间选择性地枢转的主动支柱50。在锁定位置中(图3a),主动支柱50锁定性地接合内座圈36的外棘轮齿44,由此在内座圈36相对于外座圈22顺时针运动期间将外座圈22和内座圈36彼此锁定。然而,主动支柱50仍然允许外座圈22与内座圈36之间的在逆时针方向上的相对移位,即超越。在解锁位置中(图3b),主动支柱50与外棘轮齿44在径向上间隔开,从而允许外座圈22和内座圈36相对于彼此旋转。此外,主动支柱组件48中的每一者均包括衔铁60,衔铁60布置成与主动支柱50相邻并且可操作成与主动支柱50连通,以提供主动支柱50的选择性枢转运动。

可选择式单向离合器还包括电磁致动器51,电磁致动器51以可操作成与每个主动支柱50连通的方式与每个主动支柱50相关联。每个电磁致动器51包括线圈组件52。线圈组件52可以安装在致动器容槽32中并与主动支柱50和衔铁60在径向上间隔开。线圈组件52包括:顺磁性或铁磁性导磁材料制成的长形的芯体54,该芯体54以通过示例但不作为限制的方式示出为大致圆柱形;绕芯体54布置的绕线管56;以及螺旋地盘绕在绕线管56周围的至少一个线圈58。此外,衔铁60布置在主动支柱50与芯体54/线圈58之间,用于经由线圈组件52的通电所控制的衔铁60朝向芯体54的枢转运动,从而响应于经由电流对线圈58的通电而提供主动支柱50的枢转运动。

更特别地,当对线圈58施加电压和/或电流时,线圈58成为产生电场(或磁通)的电磁体。磁通沿所有方向向外流动并且传递通过衔铁60与芯体54之间的小的预设的空气间隙(图3b),其中,芯体54延伸通过线圈组件52的绕线管56的中央贯穿通道。芯体54由通电的线圈58选择性地磁化,从而使被磁性地吸引的金属衔铁60朝向芯体54吸引并枢转。衔铁60所产生的枢转运动由于主动支柱50与衔铁60之间的耦联而迫使主动支柱50径向向内机械地展开。在展开时,主动支柱50从其解锁位置(图3b)移动到其锁定位置(图3a),在锁定位置中,主动支柱50自身定位成抵靠内座圈36的外棘轮齿44中的一者,从而有效地锁定内座圈36相对于外座圈22顺时针旋转。当电压和/或电流从线圈组件52移除时发生断开接合,其中,芯体54被选择性地并突然地消磁,从而使衔铁60免于被磁吸引到线圈组件52的芯体54。在支柱容槽33的内部在主动支柱50的端部与外座圈22之间定位有偏置弹簧61,从而导致主动支柱50在线圈组件52断电和芯体54消磁时突然回转至其解锁位置。

应当理解的是,根据离合器组件20的布局和/或要求,衔铁60、主动支柱50以及线圈组件52的布置可以起作用以在径向方向上(如图1中所示)或者在轴向方向上施加锁定力。径向叠置式离合器组件20的设计在轴向空间紧密的情况下——例如在自动变速器中——提供优于其轴向对应部件的包装优势。此外,径向地施加的离合器将驱动扭矩直接地向外传递以抵靠于变速器壳体,而不用担心轴向方向的力,轴向方向的力可能导致调节其它系统部件的尺寸以补偿轴向力的问题。

如图1和图2中所示,引线框架62附接至电磁致动器51中的每一者,用于将线圈58彼此电连接以使线圈58同时通电。应当理解的是,引线框架62可以连接任意数量的线圈58。印刷电路板(pcb)64附接至引线框架62,用于选择性地控制线圈58的通电。pcb64在径向和轴向上布置成与线圈58中的一者相邻。引线框架62还包括至少一个电力输出触点66,其在径向和轴向上布置成与线圈58中的每一者相邻,用于电连接至线圈58以向线圈58提供电力。可以利用任意数量的电力触点66来为任意数量的线圈58供电。可以利用任何合适的连接件来连接电力输出触点66与线圈58。此外,至少一根导线(未示出)在电力输出触点66中的每一者与电路板64之间延伸,用于电连接电路板64与电力输出触点66。引线框架62还包括连接接口68,用于在印刷电路板64与外部控制模块比如(tcm)或动力系统控制模块(pcm)之间建立电连接用以将数据传输到pcb64并为pcb64供电。另外,引线框架62包括围绕pcb64和电子器件布置的塑料封装或壳体70,用于保护pcb64和电子器件以允许引线框架62浸没在自动变速器流体(atf)中并在-40℃至+140℃的温度下运行。应该理解的是,引线框架62和相关部件的上述构造提供了用于更简化的制造工艺和组装的低成本的模块化解决方案。

如图3、图3a以及图3b所示,在突出部30的示例性实施方式中,开口侧表面35限定用于在轴向上接收线圈组件52的致动器容槽32。此外,突出部30的径向朝外的外壁72提供径向向内延伸到致动器容槽32中的贯穿通道、其也简称为孔口74。在该实施方式中,线圈58和绕线管56在轴向上布置并且通过开口侧表面35压配合到致动器容槽32中。一旦在从外壁72径向向内延伸的致动器容槽32中就位,将芯体54沿径向向内受压穿过孔口74并穿过绕线管56的中央贯穿通道,直到其到达预定的预设的位置,其中,该预设的位置将磁间隙g设定在衔铁60与芯体54的自由端部之间。芯体54抵靠在对绕线管56的贯穿通道进行限定及定界的内表面75上而获得压配合,从而固定成限制其中的运动。芯体54还可以压配合在绕线管56的贯穿通道中,或者以在其中间隙配合的方式构造。图3a示出了由于线圈组件52的通电而处于锁定位置的主动支柱50,并且图3b示出了由于使线圈组件52断电而处于解锁位置的主动支柱50。

参照图4a至图4b,类似于以上关于图3、图3a以及图3b所讨论的,示出了离合器组件120的一部分的另一种示例性实施方式,其中,使用了相差100的相同附图标记标识相同的特征。如上所述,线圈组件152在轴向上布置并且压配合到相应的致动器容槽132中;然而,不是将芯体154直接固定并压配合到突出部130的外壁172中的孔口174中,而是将芯体154经由中空的适配件插塞可操作地固定在外壁172中的孔口174中,中空的适配件插塞也称为螺母76。首先将螺母76固定在突出部的孔口174中,然后将芯体154布置成穿过螺母76并固定于螺母76,于是容易地调节芯体154,以提供在芯体154的自由端部与衔铁160之间的所需要的间隙g。螺母76设置有外表面77,该外表面77构造成比如经由压配合、粘结剂、焊接接头、螺纹接合或者其它合适的机械和/或粘附固定机构中的至少一者而固定在孔口174内。螺母76还包括螺纹贯穿通道78,该螺纹贯穿通道78构造成与示出为螺纹紧固件端部80的芯体154的外螺纹部分80螺纹接合。为了便于将芯体154拧入螺母76,紧固件端部80可以设置有工具容纳容槽81,其中,容槽81可以构造为与如紧固件领域中已知的任何标准工具驱动特征部接合。当将芯体154拧入与螺母76接合时,芯体154的自由端部与衔铁160之间的间隙g可以根据需要精确地设定,例如但不限于,比如通过将芯体154的自由端部拧入与衔铁160抵接,然后反向地旋拧芯体154并且使芯体154远离衔铁160在径向上后退设定的距离,设定的距离可以通过知晓螺母76和芯体154上的螺纹的螺旋角而容易地得出。在将芯体154固定就位时,芯体154可以保持不与线圈158和绕线管156直接附接,从而以与其间隙配合的方式布置,这又允许根据需要容易地简单调节和更换芯体154而不影响线圈158或绕线管156。

参照图5和图5a,示出了离合器组件220的另一种示例性实施方式,其中,使用相差200的相同附图标记标识相同的特征。在该实施方式中,孔口274直接延伸穿过突出部230的外壁272到达致动器容槽232,其中,孔口274构造成径向地在其中接收线圈组件252的芯体254。线圈组件252的芯体254被径向向内压入孔口274中并固定在其中。由于芯体254固定在孔口274中,整个线圈组件252固定就位,而不需要接近突出部230的内部部分。在所示的实施方式中,芯体254的尺寸设计成压配合、也称为过盈配合在孔口274内,其中,应该认识到,除了压配合之外,还可以设想用于将芯体254固定在孔口274中的其它机构,比如以上所讨论的关于粘合剂、焊接接头、机械紧固件等。此外,如图5b中所示,类似于以上关于图4a和图4b所讨论的,示出了另一种示例性实施方式,其中,使用了相差300的相同附图标记表示相同的特征。不是将芯体354固定成与外壁372中的孔口374直接接触,而是可以使用螺母376以便于将线圈组件352的芯体354相对于衔铁360以精确地设定的方式固定,从而在它们之间建立所需的精确的间隙g。螺母376设置有外表面377,该外表面377构造成比如经由压配合、粘结剂、焊接接头、螺纹接合或者其它合适的机械和/或粘附固定机构中的至少一者而固定在孔口374内。螺母376还包括螺纹贯穿通道378,该螺纹贯穿通道378构造成与芯体354的外螺纹部分380——其示出为紧邻径向向外延伸的绕线管356和线圈358的部分——螺纹接合。当将芯体354拧入与螺母376接合时,可以如以上关于图4a和图4b所讨论的精确地设定芯体354的自由端部与衔铁360之间的间隙g。在将芯体354固定在螺母376内时,应该认识到,除了芯体354之外,线圈组件352的剩余部分保持在突出部312的外部,从而可以在需要时自由接近,使得维修线圈组件352变得容易。

参照图6和图7——其中,贯穿若干附图,相同的附图标记表示相应的部件并且相差400——,总体上示出了离合器组件420。离合器组件420包括绕轴线a环形地延伸的外座圈422。外座圈422包括外环424,外环424具有径向向外延伸以与第一部件配合的多个外凸耳428。第一部件可以是固定部件(比如变速器的壳体)或旋转部件(比如轴)。外座圈422还具有面向轴向的腹板或面427,其具有从外环424径向向内延伸的环形形状。多个被动支柱446枢转地连接至轴向面427。偏置弹簧(未示出)接合被动支柱446中的每一者以将被动支柱446偏置处在锁定位置并且朝向内座圈436。

内座圈436绕轴线a环形地延伸。内座圈436具有在被动支柱446的相对侧在径向上彼此间隔开的外轮缘或环圈438和内轮缘或环圈440。内座圈436的内环圈440具有从其径向向内延伸以与第二部件(通常为旋转部件)配合的多个内凸耳442。内座圈436的内环圈440还具有从其径向向外延伸的多个被动齿434,用于由被动支柱446接合,以响应于内座圈436相对于外座圈422的逆时针旋转而将内座圈436与外座圈422彼此锁定。内座圈436的外环圈438具有从其径向向外延伸并绕轴线a均匀分布的多个主动齿444。

多个主动支柱组件448在轴向上连接至外座圈422。主动支柱组件448中的每一者包括大致弧形的突出部430,其中,突出部430构造为与外座圈422分离的材料件。每个突出部430包括基部82和在基部82的相对侧从基部82延伸的一对周向延伸的凸缘84。紧固件85——例如螺栓——在轴向上延伸穿过凸缘84中的每一者中的通孔并紧固至外座圈422,用于将主动支柱组件448固定至外座圈422。主动支柱组件448根据需要布置成绕轴线a彼此在周向上对准。

致动器容槽432轴向地延伸到主动支柱组件448中的每一者的基部82中。线圈组件452布置在致动器容槽432中的每一者中。线圈组件452包括导磁材料制成的芯体454、构造成用于在芯体454周围容纳的绕线管456以及盘绕在绕线管456周围的线圈458。应当理解的是,线圈组件452的绕线管456和线圈458可以有利地被容易地配装到它们各自的容槽432中以便于安装。

如以上所讨论的,主动支柱组件448中的每一者包括在锁定位置与解锁位置之间选择性地枢转的主动支柱450。在锁定位置中,主动支柱450接合内座圈436的主动齿444,因此在内座圈436相对于外座圈422的顺时针运动期间将外座圈422与内座圈436彼此锁定。然而,主动支柱450允许沿逆时针方向的相对移位,即超越。在解锁位置中,主动支柱450与主动齿444在径向上间隔开,从而允许外座圈422与内座圈436相对于彼此旋转。

多个被动支柱446能够在锁定位置与解锁位置之间枢转。在锁定位置中,被动支柱446接合外座圈422的被动齿434,以在内座圈436相对于外座圈422的逆时针旋转期间将外座圈422和内座圈436彼此连接。因此,通过被动支柱446进行的接合防止了外座圈422和内座圈436在逆时针方向上的相对移位,然而,被动支柱446允许沿顺时针方向的相对移位,即超越。在解锁位置中,被动支柱446与外座圈422的被动齿434在径向上间隔开,由此允许内座圈436相对于外座圈422逆时针旋转。

主动支柱组件448中的每一者还包括在主动支柱450与芯体454之间布置的衔铁,用于响应于线圈458的通电而提供主动支柱450的枢转运动。如以上关于图1和图2所讨论的,引线框架462将线圈458彼此电连接,用于为线圈458通电以致动主动支柱450并使主动支柱450枢转至它们的接合、锁定位置。

因此,应当理解的是,主动支柱组件448/线圈组件452的模块化构造允许主动支柱组件448/线圈组件452与离合器组件420的其余部分分开制造。此外,应当理解的是,可以根据需要将任意数量的主动支柱组件448/线圈组件452安装在任意给定的离合器组件420上以提供所需量的扭矩。另外,应当理解的是,本文所述的模块化主动支柱组件可以用于各种其它离合器组件构造。

应当理解的是,能够在轴向或径向上装载以上所讨论的线圈组件52、152、252、352、452提供了简单的制造组装步骤,并允许线圈组件52、152、252、352、452在安装到相应的致动器容槽32、132、232、332、432中之前进行组装。还应当理解的是,前述的在轴向和径向上装载的容槽/突出部可以用于其它离合器组件构造。

参照图8至图10,其中,贯穿若干附图,相同的附图标记指示表示相应的部件,并且相差500,可以结合在本文所讨论的任何离合器组件实施方式以及如对于本领域技术人员将是很明显的其它实施方式中的主动支柱组件548接收在外座圈522的支柱容槽533中。主动支柱组件548中的每一者可操作成经由具有线圈组件552、衔铁560、偏置弹簧561以及主动支柱550的电磁致动器551致动。

主动支柱550包括基部段86和锁定臂87。锁定臂87从基部段86延伸到锁定端部或边缘88。基部段86可枢转地布置在支柱容槽533中,用于在锁定位置(图9)与解锁位置(图8和图10)之间的枢转运动。在锁定位置中,锁定边缘88接合内座圈536的外棘轮齿544,并且在解锁位置中,锁定边缘88与内座圈536的外棘轮齿544在径向上间隔开。偏置弹簧561布置在支柱容槽533中,并且在基部段86与支柱容槽533的基部或底部之间延伸,用于将支柱550朝向解锁位置偏置。

线圈组件552包括布置成穿过绕线管556的中央通道的由导磁材料制成的芯体554,其中,至少一个线圈558直接盘绕在绕线管556上,从而可操作地围绕芯体554,用于将由线圈558产生的磁通集中在芯体554周围。

衔铁560在第一端部90与第二端部92之间延伸,其中,第一端部90座置于致动器容槽532的衔铁部段91中,用于在其中枢转运动,第二端部92延伸到支柱容槽533中以与支柱550的基部86接合。衔铁560示出为具有在其间形成通道的分叉腿部93,其中,通道定尺寸成用于在其中间隙接收支柱550的宽度减小部段,每个腿部93沿着支柱550的相对侧延伸。衔铁560的第一端部90围绕容槽532的衔铁部段91中的枢转轨道94可枢转地布置,以响应于线圈558的通电而在致动位置与非致动位置之间朝向芯体554和远离芯体554在径向上枢转。在致动位置中,衔铁560被拉向芯体554,于是腿部93经由与基部段86接合而将支柱550驱动到锁定位置。在非致动位置中,衔铁560与芯体554间隔开并且允许偏置弹簧561将支柱550偏置到解锁位置。衔铁560在每个腿部92中具有上弯曲部95以及与腿部92的附接区域相邻的下弯曲部96,使得上弯曲部95和下弯曲部96位于第一端部90与第二端部92之间。

特别是当离合器组件520用于汽车部件上时,然后当线圈组件552通电以有意地将支柱550移动至锁定位置550时,重要的是支柱550仅接合内座圈536的外棘轮齿544。因此,对于离合器组件520的运行来说,抵抗惯性载荷(在除了简单的重力之外的某些方向上的高g力)是重要的。抵抗高惯性载荷的最常见的方法是利用较高的力的偏置弹簧561。尽管这种方法是一个快速的解决方案,但也存在与此相关的缺点。其中一个缺点是偏置弹簧561在正常操作期间提供的阻力增加,这要求衔铁560和/或线圈组件552的尺寸和厚度增加,以产生必要的增加的磁力以克服由较大的弹簧561给予的弹簧力的增加。为了容置这种较大的部件,容槽532、533可能也需要成较大,由此增加了离合器组件520的整体尺寸和重量。

作为增加前述部件/组件的尺寸的替代解决方案,在衔铁560的腿部93之间延伸的支柱550的大致中央部分包括突起97,突起97具有沿着锁定臂87的一部分纵长地延伸的大致三角形的横截面,其中,突起97彼此远离地从锁定臂87的中央部分向外延伸而与相应的腿部93成叠置关系。突起97的每一者汇聚并终止于大致尖锐的边缘98。此外,肩部99由衔铁560的腿部92中的上弯曲部95限定或设置成与衔铁560的腿部92中的上弯曲部95相邻。肩部99构造成与支柱550的突起97的边缘98接合,以限制支柱550朝向锁定方向的运动,除非另外经由对线圈组件552的通电来致动。因此,在施加惯性力的过程中,突起97与肩部99的有目的的接合导致支柱550停止向上旋转,由此防止内座圈536的外棘轮齿544与支柱550的锁定边缘88接合(如图10中最佳所示)。

图8呈现了线圈558的非通电位置,其中,支柱550处于解锁位置中。此外,图9呈现了线圈558的通电位置,使得支柱550如预期地枢转到锁定位置。图10示出了沿径向向内方向(如箭头所示)将高惯性载荷施加到离合器组件520的情况。在这种情况下,衔铁560在惯性载荷下略微顺时针旋转,然而,由于在衔铁560的抵接肩部99和突起97的锁定边缘98之间建立的有意干涉,支撑550被阻碍并且被阻止任何进一步的逆时针旋转。因此,突起97的边缘88与衔铁560的肩部99之间的干涉大大增加了将支柱550移动抵靠内座圈536的外棘轮齿544所需的力,但是不增加衔铁560/线圈组件552根据指令和意图用于枢转支柱550所需的载荷量。

应当理解的是,支柱550的突起97和衔铁560的肩部99可以用在其它主动支柱组件构造上以抵抗高惯性载荷。

为了说明和描述的目的已经提供了对实施方式的上述描述。其目的不是穷尽的或者限制本公开。特定实施方式的各个元件或特征通常不限于该特定实施方式,而是在适用的情况下是可互换的并且可以在选定实施方式中使用,即使没有特别示出或描述也是如此。也可以以很多不同的方式来改变上述相同的实施方式。这样的变型不应被认为是背离本公开,并且所有这样的改型旨在被包括在公开的范围之内。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1