主动式双电离合器模块的制作方法

主动式双电离合器模块
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2019年11月12日提交的美国临时专利申请no.62/934,272和2020年8月13日提交的美国临时专利申请no.63/065,005的权益。上述申请的公开内容通过参引并入本文中。
技术领域
3.本发明涉及两线圈模块化离合器组件，该两线圈模块化离合器组件可以用于与具有多个动力源或者需要增强的扭矩传输特征的车辆一起使用。


背景技术：

4.在当今的汽车工业中，一直在致力于提高燃料经济性，随着对车辆变速器的改进，致使许多不同的发动机系统被开发。特别地，传统的内燃发动机已经被混合动力系统所取代，混合动力系统结合了内燃发动机动力源和电的动力源。这些混合动力系统产生了对提供一种能够无缝使用来自多个动力源的输入的变速器的需要。此外，存在对提供一种在受限的变速器空间内具有改进的扭矩传输的离合器系统的需要。随着传动输入功率增加，这是特别需要的。


技术实现要素：

5.本发明涉及一种模块化离合器组件，该模块化离合器组件具有两个独立的动力源以及与输出装置的连接。输出装置和两个独立的动力源可以采取许多不同的形式，并且本发明不限于特定的动力源或输出装置。模块化离合器组件具有与输出装置连接的壳体。还提供了连接至输出装置的输出毂，其中，输出毂延伸到模块化离合器组件中以用于选择性旋转。在本发明的一个示例性的实施方式中，输出装置是车辆的变速器。
6.模块化离合器组件还包括连接至第一动力源的内离合器座圈，内离合器座圈以可旋转的方式延伸到模块化离合器组件中。在一个示例性的实施方式中，第一动力源是内燃发动机。还提供了内离合器，内离合器能够选择性地连接至内离合器座圈。内离合器包括定位在模块化离合器组件内的内线圈。内线圈包括内线圈绕组，内线圈绕组包含在壳体和覆盖件中，壳体和覆盖件一起形成内线圈的固定部分。覆盖件具有内表面并且壳体具有内径表面，该内表面和该内径表面限定了通道，电枢在内线圈通电和断电时于该通道内以可滑动的方式移动。电枢具有电枢的非磁性部分，该非磁性部分在一个端部处由覆盖件上的壁支撑，并且在第二端部处由延伸部支撑，该延伸部接触壳体的内径表面并在壳体的内径表面上滑动。电枢还包括磁性部分，该磁性部分以与壳体的内径表面相距一定间隙距离的方式可移动地定位在通道内。该间隙距离由电枢的非磁性部分的延伸部提供，该非磁性部分的延伸部延伸超过电枢的磁性部分的外径表面。覆盖件和壳体还各自在通道的每个端部处具有止挡表面，该止挡表面防止电枢滑出通道。
7.当内线圈通电时，电枢沿第一方向移动，并且当内线圈断电时，电枢沿第二方向移
动。内离合器还具有内离合器爪形板，内离合器爪形板以可旋转的方式定位在内离合器座圈、输出毂与电枢之间。当电枢将轴向力传输至内离合器爪形板时，内离合器爪形板能够沿第一方向轴向地移动，从而导致内离合器爪形板与内离合器座圈和输出毂两者接合，使得来自内离合器座圈的扭矩被选择性地传输至输出毂。
8.模块化离合器组件还具有连接至第二动力源的上部离合器座圈，上部离合器座圈以可旋转的方式延伸到模块化离合器组件中。在一个示例性的实施方式中，第二动力源是电动马达。上部离合器外接内离合器并且能够选择性地连接至上部离合器座圈。上部离合器包括上部线圈，上部线圈具有上部线圈绕组，上部线圈绕组包含在壳体和覆盖件中，壳体和覆盖件一起形成上部线圈的固定部分。覆盖件具有内表面并且壳体具有内径表面，该内表面和该内径表面限定了通道，电枢在上部线圈通电和断电时在该通道中以可滑动的方式移动。电枢具有电枢的非磁性部分，该非磁性部分在一个端部处由覆盖件上的壁支撑，并且在第二端部处由延伸部支撑，该延伸部接触壳体的内径表面并在壳体的内径表面上滑动。电枢还包括磁性部分，该磁性部分以与壳体的内径表面相距一定间隙距离的方式可移动地定位在通道内。该间隙距离由电枢的非磁性部分的延伸部提供，该延伸部延伸超过电枢的磁性部分的外径表面。覆盖件和壳体还各自在通道的每个端部处具有止挡表面，止挡表面防止电枢滑出通道。当上部线圈断电时，电枢沿第一方向移动，并且当上部线圈通电时，电枢沿第二方向移动。上部离合器还包括上部离合器爪形板，当上部线圈断电时，该上部离合器爪形板以可旋转的方式定位在上部离合器座圈、输出毂与电枢之间。电枢和上部离合器爪形板沿第二方向移动，从而导致上部离合器爪形板与上部离合器座圈和输出毂两者接合，使得来自上部离合器座圈的扭矩被选择性地传输至输出毂。
附图说明
9.本发明将根据详细描述和附图而被更充分地理解。
10.图1是根据本发明的第一实施方式的实现了双面爪形离合器的模块化离合器组件的局部侧视横截面平面图。
11.图2是本发明的第一实施方式的模块化离合器组件的分解侧视立体图。
12.图3是本发明的第一实施方式的模块化离合器组件中使用的上部离合器爪形板的第一侧视立体图。
13.图4是本发明的第一实施方式的模块化离合器组件中使用的上部离合器爪形板的第二侧视立体图。
14.图5是本发明的第一实施方式的模块化离合器组件中使用的内离合器爪形板的第一侧视立体图。
15.图6是本发明的第一实施方式的模块化离合器组件中使用的内离合器爪形板的第二侧视立体图。
16.图7是本发明的第一实施方式的模块化离合器组件中使用的输出毂的第一侧视立体图。
17.图8是本发明的第一实施方式的模块化离合器组件中使用的上部离合器座圈的第一侧视立体图。
18.图9是本发明的第一实施方式的已组装的模块化离合器组件的一部分的第一侧视
立体图。
19.图10是本发明的第一实施方式的已组装的模块化离合器组件的一部分的第二侧视立体图。
20.图11是与本发明的第一实施方式的模块化离合器组件的内离合器或外离合器一起使用的电枢的第一侧视立体图。
21.图12是本发明的第一实施方式的模块化离合器组件的内离合器和上部离合器电枢的放大局部平面侧视图。
22.图13是定位在本发明的第一实施方式的模块化离合器组件的内离合器爪形板与输出毂之间的弹簧中的一个弹簧的放大局部平面侧视图。
23.图14是根据本发明的第二实施方式的实现了面离合器和单齿径向离合器的模块化离合器组件的局部侧视截面立体图。
24.图15是本发明的第二实施方式的模块化离合器组件的内离合器部分的放大局部平面侧视图。
25.图16是本发明的第二实施方式的模块化离合器组件的接合的上部离合器部分的放大局部平面侧视图。
26.图17是本发明的第二实施方式的模块化离合器组件的断开接合的上部离合器部分的放大局部平面侧视图。
27.图18是本发明的第二实施方式的模块化离合器组件的上部离合器座圈的与上部离合器爪形板接合的齿的放大局部视图。
28.图19是本发明的第二实施方式的模块化离合器组件的输出毂的侧视立体图。
29.图20是本发明的第二实施方式的模块化离合器组件的内离合器爪形板的侧视立体图。
30.图21是本发明的第二实施方式的模块化离合器组件的上部离合器座圈的侧视立体图。
31.图22是本发明的第二实施方式的模块化离合器组件的内离合器座圈的侧视立体图。
32.图23是本发明的第二实施方式的模块化离合器组件的上部离合器爪形板的侧视立体图。
33.图24是根据本发明的第三实施方式的实现了面离合器和双齿径向离合器的模块化离合器组件的处于接合位置的局部侧视截面立体图。
34.图25是根据本发明的第三实施方式的实现了面离合器和双齿径向离合器的模块化离合器组件的处于断开接合位置的局部侧视截面立体图。
35.图26是作为双齿径向离合器的上部离合器爪形板的处于断开接合位置的放大局部侧视截面的平面图。
36.图27是壳体的局部横截面视图，其中，根据本发明的所有实施方式的模块化离合器组件连接至该壳体。
37.图28是图16的上部线圈的一部分的放大视图。
38.图29是图15的内线圈的一部分的放大视图。
39.图30是图1的内线圈的一部分的放大视图。
具体实施方式
40.优选实施方式的以下描述本质上仅是示例性的，并且决不意在限制本发明、本发明的应用或用途。
41.贯穿本技术，术语“动力”、“能量”、“力”或“力”都可以互换使用，并指的是扭矩以及所产生的通过下文所描述的各种模块化离合器组件的力的流动路径。
42.现在参照图1至图13和图27，提供了根据本发明的第一实施方式的模块化离合器组件10。模块化离合器组件10包括壳体12(如图27所示出的)，该壳体可以是单件或多件。壳体12连接至变速器的壳体或者是变速器的壳体的一部分。模块化离合器组件10包括输出毂14，该输出毂14延伸到模块化离合器组件10中以用于选择性旋转。输出毂14是模块化离合器组件10的输出件，其最终向输出装置13提供动力，输出装置13可以是变速器或其他合适的装置，无论输出装置13是通过直接连接、齿轮系还是其他构型而实现。在本发明的这个特定的实施方式中，输出毂14的一个侧部具有多个内离合器面凸耳16，所述多个内离合器面凸耳16被多个上部离合器面凸耳18外接，其目的将在后面描述。
43.内离合器座圈20以可旋转的方式延伸到模块化离合器组件10中，内离合器座圈20是模块化离合器组件10中的一个输入动力源。内离合器座圈20可以连接至大体示出的动力源21。更具体地，动力源21可以是内燃发动机、电动马达或其他动力源。内离合器座圈20具有多个面齿22，所述多个面齿22在模块化离合器组件10内旋转。内离合器座圈20还具有花键24，花键24连接至另一可旋转的轴(未示出)，该可旋转的轴连接动力源21，然而，这是可选的，并且在本发明的一些实施方式中，可以存在与动力源21的直接连接。
44.上部离合器座圈26以可旋转的方式延伸到模块化离合器组件10中，上部离合器座圈26是模块化离合器组件10的第二输入动力源。上部离合器座圈26可以连接至大体示出的动力源27。更具体地，动力源27可以是内燃发动机、电动马达或其他动力源。上部离合器座圈26在上部离合器座圈26的一个侧部上具有多个面齿28，面齿28在模块化离合器组件10内旋转。上部离合器座圈26(如图14中所示出的)还可选地在外径表面30上具有花键29，花键29连接至动力源；然而，这是可选的，并且在本发明的一些实施方式中，可以存在与动力源27的直接连接。
45.模块化离合器组件10还包括内离合器32，内离合器32具有内线圈34，该内线圈34能够产生磁场，该磁场导致电枢38运动。内线圈34包括缠绕在壳体35和覆盖件31周围的内线圈绕组33，壳体35和覆盖件31一起形成内线圈34的固定部分。覆盖件31具有内侧表面，并且壳体35具有内径表面37，内径表面37限定了通道39，电枢38在内线圈34通电和断电时于通道39内以可滑动的方式移动。电枢38具有电枢38的非磁性部分42，非磁性部分42在一个端部处由覆盖件31上的壁41支撑，并且在第二端部处由电枢38的非磁性部分42的延伸部43支撑，延伸部43接触壳体35的内径表面37并在壳体35的内径表面37上滑动。电枢38还包括磁性部分40，该磁性部分40以与壳体35的内径表面37相距一定间隙距离的方式可移动地定位在通道39内。该间隙距离由电枢38的非磁性部分42的延伸部43提供，该延伸部43延伸超过电枢38的磁性部分40的外径表面45。覆盖件31和壳体35还各自在通道39的每个端部处具有止挡表面47a、47b，止挡表面47a、47b防止电枢38滑出通道39。电枢38的非磁性部分42构造成直接地接触轴向轴承44，该轴向轴承44位于电枢38的端部与内离合器爪形板46之间，这将在下面更详细地描述。电枢38由包括磁性材料部分和非磁性材料部分的两种材料形
成。在一个实施方式中，非磁性材料部分是非磁性不锈钢，然而，使用其他材料也在本发明的范围内。
46.当内线圈34通电时，电枢38沿第一方向(向如图1中所示出的左侧)移动，并且当内线圈34断电时，电枢38沿第二方向(向如图1中所示出的右侧)移动。内离合器爪形板46以可旋转的方式定位在内离合器座圈20、输出毂14与电枢38之间。在本发明的本实施方式中，内离合器爪形板46在第一侧部上具有径向轴承凹穴48，该径向轴承凹穴48形成为用于接纳定位在内离合器爪形板46与电枢38之间的轴向轴承44。轴向轴承44减少了旋转的内离合器爪形板46与静止的电枢38之间的摩擦。在操作期间，电枢38推靠轴向轴承44，轴向轴承44又接触内离合器爪形板46并抵靠内离合器爪形板46推动。在内离合器爪形板46的另一侧部上有两种类型的齿。参照图13，内离合器爪形板46的第二侧部的一部分具有多个爪形齿50，爪形齿50是能够选择性地与形成在内离合器座圈20上的多个面齿22接合的面齿。围绕内离合器爪形板46上的多个爪形齿50径向地定位有多个面凸耳齿52，面凸耳齿52能够与形成在输出毂14上的多个内离合器面凸耳16接合。
47.当电枢38接触轴向轴承44并向轴向轴承44施加轴向力时，该轴向力被传送至内离合器爪形板46，内离合器爪形板46能够沿第一方向(向如图1中所示出的左侧)轴向地移动，从而致使内离合器爪形板46与内离合器座圈20和输出毂14两者接合。在该位置，来自内离合器座圈20的扭矩被传输至输出毂14。参照图5和图13，内离合器爪形板46的多个面凸耳齿52中的至少两者是容纳螺旋弹簧53的凹穴51、51'。当电枢38通过内线圈34的通电而沿第一方向(向如图1中所示出的左侧)移动时，内离合器爪形板46压缩螺旋弹簧53。当内线圈34断电时，螺旋弹簧53沿相反的方向(向如图1中所示出的右侧)推动内离合器爪形板46，从而使内离合器爪形板46与输出件14和内离合器座圈20断开接合。
48.现在参照图1至图13，模块化离合器组件10还包括上部离合器54，上部离合器54外接内离合器32。上部线圈55能够产生磁场，该磁场导致电枢57运动。上部线圈57定位在模块化离合器组件10内并包括包含在壳体53中的上部线圈绕组56，壳体53形成上部线圈55的固定部分。电枢57具有磁性部分58，磁性部分58部分地定位在壳体53内。电枢57还具有非磁性部分59，该非磁性部分59延伸到壳体53的外部并接触上部离合器爪形板60，其目的将在后面描述。当上部线圈55断电时，电枢57沿第一方向(向图1中的左侧)移动，并且当上部线圈55通电时，电枢57沿第二方向(向图1中所示出的右侧)移动。电枢57构造成在内离合器32的内线圈34的壳体外部上滑动。本发明的本实施方式的独特特征中的一个独特特征是，当相应的内线圈34和上部线圈55通电和断电时，内离合器32和上部离合器54通过沿相反的方向移动来操作。
49.上部离合器54还包括上部离合器爪形板60，上部离合器爪形板60以可旋转的方式定位在上部离合器座圈26、输出毂14与电枢57之间。具体参照图3和图4，示出了上部离合器爪形板60的细节。上部离合器爪60在第一侧部上具有夹槽61，夹槽61构造成接纳卡环62，卡环62连接至电枢57的非磁性部分59(如图1中所示出的)。电枢57沿第一方向和第二方向的运动通过卡环62与上部离合器爪形板60的卡槽61的连接来推动及拉动上部离合器爪形板60。由卡环62和夹槽61形成的这种简单的、节省空间的连接将上部离合器爪形板60和电枢57联结起来，以用于轴向运动，但是当上部离合器爪形板60如进一步描述的那样接合时，允许根据需要进行旋转运动。上部离合器爪形板60的第二侧部包括一组外部的多个爪形齿
63，爪形齿63能够与上部离合器座圈26上的多个面齿26接合。此外，上部离合器爪形板60的第二侧部包括多个面凸耳齿64，面凸耳齿64能够与形成在输出毂14上的多个上部离合器面凸耳18接合。
50.当上部线圈55断电时，由于由定位在上部离合器爪形板60与内离合器座圈14之间的波形弹簧65提供的力，电枢57沿第二方向移动。电枢57响应于上部线圈55被通电而沿第一方向移动，因而波形弹簧65被压缩。电枢57沿第二方向的运动导致上部离合器爪形板57与上部离合器座圈26和输出毂14两者接合，使得来自上部离合器座圈26的扭矩被传输至输出毂14。虽然波形弹簧65被示出定位在上部离合器爪形板60与内离合器座圈14之间，但是波形弹簧65连接至模块化离合器组件10而不必连接至内离合器座圈14也在本发明的范围内。
51.上述实施方式描述的是，输出装置13连接至输出毂14，动力源21连接至内离合器座圈20，以及动力源27连接至上部离合器座圈26。根据特定的应用使用不同类型的连接包括在本发明的范围内。例如，输出装置13也可以替代地连接至内离合器座圈20或上部离合器座圈26，而动力源21也可以替代地连接至输出毂14或上部离合器座圈26，并且动力源27也可以替代地连接至输出毂14或内离合器座圈20。这种构型将允许根据特定的应用实现不同的优点。因此，由于模块化离合器组件10可以用于多种应用中，本技术不必限于上述构型。
52.除了改变输出装置13、动力源21与动力源27之间的连接之外，以内离合器32和上部离合器54能够改变通过模块化离合器组件10的动力流的方式使用内离合器32和上部离合器54也在本发明的范围内。例如，内离合器32和上部离合器54可以同时接合，以将动力从动力源27或输出装置13传输至动力源21。在这种布置中，上部离合器54和内离合器32两者将与输出毂14接合，输出毂14将通过内离合器32从输出装置13或者从动力源27接收动力。这种动力的流动路径例如可以用在内燃发动机作为具有启动/停止技术的动力源21的系统中。动力源27可以是用于向内燃发动机提供初始“启动曲柄”的电动马达动力源，因此内燃发动机可以在停止一段时间后重新启动。
53.也可以接合内离合器32和上部离合器54两者，以沿相反的方向从动力源21向动力源27提供力。在这样的实施方式中，动力源21将操作并向模块化离合器组件10供应动力，这可以用在需要动力源27的再生能量的应用中。这样的系统的一个示例将包括：动力源21是运行的内燃发动机，其中，没有被传送至输出装置13的额外能量然后被传递至动力源27，该动力源27可以是使用电池的电动马达，该电动马达可以受益于再生的动力获取。除了上述两种情况之外，出于任何合适的目的，来自输出毂14的任何额外的动力也可以被传递至动力源21或动力源27。一个示例将是，如果输出装置是正在滑行的车辆的变速器，则该变速器在输出毂14处产生能量，该能量可以被动力源21或动力源27重新获取并使用。
54.现在参照图14至图23，本文中示出并描述了根据本发明的第二实施方式的模块化离合器组件100。模块化离合器组件100包括壳体102(相对于图27中的所有实施方式总体示出)，该壳体102可以是单件或多件。壳体102连接至车辆变速器的壳体或者是车辆变速器的壳体的一部分。模块化离合器组件100包括输出毂104(在图14中部分地示出)，输出毂104延伸到模块化离合器组件100中以用于选择性旋转。输出毂104是模块化离合器组件100的输出件，其最终向输出装置113提供动力，输出装置113在本发明的本实施方式中是变速器，无
论该输出装置113是通过直接连接、齿轮系还是其他构型而实现。在本发明的这个特定的实施方式中，输出毂104具有多个内部径向齿106和多个外部径向齿108，这两种齿形成在凸缘110上，凸缘110从输出毂104的侧部112延伸，如图19中最好地所示出的。
55.内离合器座圈114以可旋转的方式延伸到模块化离合器组件100中，内离合器座圈114是模块化离合器组件100的一个输入动力源。内离合器座圈114可以连接至第一动力源121(示意性地示出)，该第一动力源可以呈内燃发动机、电动马达或其他合适的动力源的形式。内离合器座圈114具有多个面齿116，面齿116在模块化离合器组件100内旋转。内离合器座圈114还具有花键118，花键118连接至可旋转轴119，可旋转轴119连接至动力源121，然而，这是可选的，并且在本发明的一些实施方式中，可以存在与第一动力源121的直接连接。
56.上部离合器座圈120以可旋转的方式延伸到模块化离合器组件100中，上部离合器座圈120是模块化离合器组件100的第二输入动力源。上部离合器座圈120使用形成在外径上的花键29连接至第二动力源127，该第二动力源127可以是内燃发动机、电动马达或其他动力源。上部离合器座圈120还具有第一组多个内部径向齿122。下面还描述了第二组多个内部径向齿123，内部径向齿123或者与上部离合器座圈204形成为一件，或者作为压配合环125的一部分，如图14、图16和图17所示出的，其目的在下面描述。
57.模块化离合器组件100还包括内离合器124，该内离合器124具有内线圈126，内线圈126能够产生磁场，该磁场导致电枢130运动。内线圈126包括内线圈绕组170，内线圈绕组170缠绕在壳体128和覆盖件172周围，壳体128和覆盖件172一起形成内线圈126的固定部分。覆盖件172具有内部表面，并且壳体128具有内径表面174，内径表面174限定了通道176，电枢130在内线圈170通电和断电时于通道176内以可滑动的方式移动。电枢130具有电枢130的非磁性部分132，非磁性部分132在一个端部处由覆盖件172上的壁177支撑，并且在第二端部处由电枢130的非磁性部分134的延伸部178支撑，延伸部178接触壳体128的内径表面174并在壳体128的内径表面174上滑动。非磁性部分134由非磁性不锈钢或其他合适的材料形成。虽然描述了不锈钢，但是使用其他材料也在本发明的范围内。电枢130还包括磁性部分132，该磁性部分132以与壳体128的内径表面174相距一定间隙距离173的方式可移动地定位在通道176内。间隙距离173由电枢130的非磁性部分134的延伸部178提供，延伸部178延伸超过电枢130的磁性部分134的外径表面180。覆盖件172和壳体128还各自在通道176的每个端部处具有止挡表面182a、182b，止挡表面182a、182b防止电枢130滑出通道176。电枢130的非磁性部分134构造成接触轴向轴承135，该轴向轴承135定位在电枢130的端部与内离合器爪形板136之间。
58.内离合器124还包括内离合器爪形板136，内离合器爪形板136以可旋转的方式定位在内离合器座圈114、输出毂104与电枢130之间。在本发明的本实施方式中，内离合器爪形板136在第一侧部上具有径向轴承凹穴137，该径向轴承凹穴137形成为用于接纳定位在内离合器爪形板136与电枢130之间的轴向轴承135。轴向轴承135减少了旋转的内离合器爪形板136与静止的电枢130之间的摩擦。电枢130是不可旋转的，并且仅轴向地移动，而内离合器爪形板136和轴向轴承135是可旋转的。在操作期间，电枢130直接接触轴向轴承135并推靠轴向轴承135，轴向轴承135又接触内离合器爪形板136并推靠内离合器爪形板136。具有不可旋转的电枢130允许内线圈126与电枢130之间更紧密的游隙，从而由于减小的游隙以及内线圈126的减小的尺寸而减小了模块化离合器组件的整体尺寸。如图20中所示出的，
在内离合器爪形板136的第二侧部上具有多个爪形齿138，爪形齿138形成在内离合器爪形板136的面上。所述多个爪形齿138能够选择性地与内离合器座圈114上的多个面齿116接合。内离合器爪形板136还具有多个径向齿139，径向齿139与输出毂104的多个内径齿106啮合接合。
59.在操作期间，当内线圈126通电时，电枢130沿第一方向(向图14和图15中的左侧)移动，使得电枢130推动轴向轴承135，这使内离合器爪形板136轴向地滑动到内离合器爪形板136的齿138与内离合器座圈114的面齿116接合的位置。在该位置，内离合器爪形板136通过下部离合器爪形板136的径向齿139与输出毂104的内径齿106的啮合接合而接合至内离合器座圈114和输出毂104两者；从而使内离合器爪形板136接合至内离合器座圈114，因此动力从可旋转轴119通过内离合器爪形板136传输至输出毂104。此外，当通电时，电枢130抵抗弹簧140的反作用力沿轴向方向推动轴向轴承135和内离合器爪形板136，使得弹簧140被压缩。当内线圈126断电时，弹簧140(弹簧140实际上是多个弹簧，如下所述)的力推动内离合器爪形板136、轴向轴承135和电枢130，以使这些结构沿第二方向(向图15中所示出的右侧)移动。当沿第二方向移动时，内离合器爪形板136的齿138与内离合器座圈114的面齿116断开接合，从而使内离合器爪形板136与内离合器座圈114断开接合，因此不发生从可旋转轴119到输出毂104的动力传输。
60.关于图15中所示出的弹簧140，当内线圈126断电并且内离合器爪形板136沿第二方向移动时，该移动的力实际上由两个或更多个压缩弹簧140、140a、140b(图15中仅示出一个)提供。简要地参照图19，两个弹簧140a、140b被示出设置在位于输出毂104周围的两个凹穴141a、141b中。输出毂104示出有几个其他未标记的凹穴，这些凹穴围绕凸缘110径向地形成，每个凹穴能够容纳单个弹簧(未示出)。根据特定设计需求的输出毂104的侧部，可以有更多数量或更少数量的弹簧和凹穴。
61.现在参照图14、图16至图18、图21、图23和图28至图29，模块化离合器组件100还包括上部离合器142，该上部离合器142具有上部线圈144，上部线圈144能够产生磁场，该磁场导致电枢148运动。上部线圈144包括上部线圈绕组143，上部线圈绕组143缠绕在壳体184和覆盖件186周围，壳体184和覆盖件186一起形成上部线圈144的固定部分。覆盖件186具有内部表面，并且壳体184具有内径表面188，该内径表面188限定了通道187，电枢148在上部线圈144通电和断电时于该通道187内以可滑动的方式移动。电枢148具有电枢148的非磁性部分152，非磁性部分152在一个端部处由覆盖件186上的壁190支撑，并且在第二端部处由电枢148的非磁性部分152的延伸部192支撑，延伸部192接触壳体184的内径表面188并在壳体184的内径表面188上滑动。非磁性部分152由非磁性不锈钢或其他合适的材料形成。虽然描述了不锈钢，但是使用其他材料也在本发明的范围内。电枢148还包括磁性部分150，该磁性部分150以与壳体184的内径表面188相距一定间隙距离191的方式可移动地定位在通道187内。间隙距离191由电枢148的非磁性部分152的延伸部192提供，延伸部192延伸超过电枢148的磁性部分150的外径表面193。覆盖件186和壳体184还各自在通道187的每个端部处具有止挡表面194a、194b，止挡表面194a、194b防止电枢148滑出通道187。
62.电枢148的非磁性部分152构造成接触轴向轴承154，该轴向轴承154定位在电枢148的端部与上部离合器爪形板156之间。电枢148是不可旋转的，并且仅轴向地移动，而上部离合器爪形板156和轴向轴承154是可旋转的。具有不可旋转的电枢148允许上部线圈144
与电枢148之间更紧密的游隙，从而由于的减小游隙以及上部线圈144的减小的尺寸而减小了模块化离合器组件的整体尺寸。在本发明的本实施方式中，上部离合器爪形板156在第一侧部上具有径向轴承凹穴153，该径向轴承凹穴153形成为用于接纳定位在上部离合器爪形板156与电枢148之间的轴向轴承154。轴向轴承154减少了旋转的上部离合器爪形板156与静止的电枢148之间的摩擦。在操作期间，电枢148直接地接触轴向轴承154并推动抵靠轴向轴承154，轴向轴承154又接触上部离合器爪形板156并推动抵靠上部离合器爪形板156。电枢148由包括磁性材料部分和非磁性部分的两种材料形成，非磁性部分由非磁性不锈钢或其他合适的非磁性材料形成。
63.参照图16、图17、图18和图23，上部离合器爪形板156具有多个爪形齿158，爪形齿158围绕上部离合器爪形板156的外周径向地定位。上部离合器爪形板156还具有多个内径向齿160，内径向齿160围绕上部离合器爪形板156的内周定位。上部离合器爪形板156的多个内径向齿160与输出毂104的外径齿108啮合接合，并在上部离合器爪形板156、输出毂104与上部离合器外座圈120之间提供旋转动力。
64.在操作期间，当上部线圈144通电时，电枢148沿第一方向(向图16和图17中所示出的左侧)移动，使得电枢148推动轴向轴承154，这使上部离合器爪形板156轴向地滑动至下述位置：在该位置，上部离合器爪形板156的齿158不再与上部离合器座圈120的内部径向齿122接合，从而使上离合器爪形板156与上部离合器座圈120断开接合。在该位置，不发生从上部离合器142到输出轮毂104的动力传输。此外，当上部线圈144通电时，电枢148抵抗定位在上部离合器爪形板156与输出毂104之间的弹簧162的反作用力轴向地推动轴向轴承154和上部离合器爪形板156，使得弹簧162被压缩。当上部线圈144断电时，弹簧162的力推动上部离合器爪形板156、轴向轴承154和电枢148，以使这些结构沿第二方向(向图16和图17中所示出的右侧)移动，这使上部离合器爪形板154的齿154与上部离合器座圈120的内部径向齿122接合，从而使上部离合器爪形板156与上部离合器座圈120接合，因此发生从上部离合器座圈120到输出毂104的动力传输。
65.现在参照图24至图26，示出并描述了根据本发明的第三实施方式的模块化离合器组件200。模块化离合器组件200具有许多与模块化离合器组件100相同的部件，因此申请人将不再重复所有的描述，并且将在适当的地方使用与模块化离合器组件100相同的附图标记。模块化离合器组件200包括壳体202(相对于图27中的所有实施方式总体示出)，壳体202可以是单件或多件。壳体202连接至车辆变速器的壳体或者是车辆变速器的壳体的一部分。模块化离合器组件200与模块化离合器组件100之间的差异现在将用从200开始的附图标记来描述。
66.模块化离合器组件200具有上部离合器爪形板202和上部离合器座圈204，上部离合器爪形板202和上部离合器座圈204在利用用于模块化离合器组件100中的相同尺寸的上部线圈144的同时提供增强的扭矩传输。上部离合器座圈204具有两排内部径向齿206、208，内部径向齿206、208轴向间隔开并外接上部离合器爪形板202。上部离合器爪形板202在上部离合器爪形板202的外径上具有两排爪形齿210、212，爪形齿210、212轴向间隔开并且构造成能够与上部离合器座圈204的两排内部径向齿206、208接合。图25示出，当上线圈144通电时，电枢148和上部离合器爪形板向如图25中所示出的左侧移动并压缩弹簧162。当上部线圈144断电时，电枢和上部离合器爪形板向如图24中所示出的右侧移动，并且两排爪形齿
210、212与上部离合器座圈204的两排内部径向齿206、208接合。图24示出了上部离合器爪形板202，上部离合器爪形板202与上部离合器座圈204接合成使得两排爪形齿210、212与两排内部径向齿206、208完全地啮合接合。在图25中，上部离合器爪形板202已经轴向地移动，使得两排爪形齿210、212不再与两排径向齿206、208啮合，并且上部离合器爪形板202和上部离合器座圈204彼此独立地自由旋转。这种齿设计通过在两排齿上分担负载而提供了增加的扭矩容量，并且不需要具有增加的电枢行程的新线圈设计，这在齿的宽度增加的情况下是必要的。设计具有更长行程的线圈会导致更大的线圈。
67.返回参照图14，该实施方式描述的是，输出装置113连接至输出毂104，动力源121连接至内离合器座圈114，以及动力源127连接至上部离合器座圈120。根据特定的应用使用不同类型的连接包括在本发明的范围内。例如，输出装置113也可以替代地连接至或内离合器座圈114或上部离合器座圈120，而动力源121也可以替代地连接至输出毂104或上部离合器座圈120，并且动力源127也可以替代地连接到输出毂104或内离合器座圈114。这种构型将允许根据特定的应用实现不同的优点。因此，因为模块化离合器组件100可以用于多种应用中，所以本技术不必限于上述构型。
68.除了改变输出装置113、动力源121和动力源127之间的连接之外，以能够改变通过模块化离合器组件100的动力流的方式使用内离合器124和上部离合器142也在本发明的范围内。例如，内离合器124和上部离合器142可以同时接合，以将动力从动力源127或输出装置113传递至动力源121。在这样的布置中，上部离合器142和内离合器124两者将与输出毂104接合，输出毂104将通过内离合器124从输出装置113或者从动力源127接收动力。这种动力流动路径例如可以用在内燃发动机作为具有启动/停止技术的动力源121的系统中。动力源127可以是用于向内燃发动机提供初始“启动曲柄”的电动马达动力源，因此内燃发动机可以在停止一段时间后重新启动。
69.也可以接合内离合器124和上部离合器142两者，以沿相反的方向从动力源121向动力源127提供力。在这样的实施方式中，动力源121将操作并且向模块化离合器组件100供应动力，这可以用于需要动力源127的再生能量的应用中。这样的系统的一个示例将包括：动力源121是运行的内燃发动机，其中，没有被传递至输出装置113的额外能量然后被传送至动力源127，动力源127可以是使用电池的电动马达，该电动马达可以受益于再生能量获取。除了上述两种情况之外，出于任何合适的目的，来自输出毂104的任何额外动力也可以被传送至或动力源121或动力源127。一个示例将是，如果输出装置是正在滑行的车辆的变速器，则该变速器在输出毂104处产生能量，该能量可以被动力源121或动力源127重新获取并使用。
70.本发明的描述本质上仅仅是示例性的，并且因此，不脱离本发明的要旨的变型意于处在本发明的范围内。这样的变型不应被视为脱离本发明的精神和范围。