3-3的剖视图。
[0027]图4是图2中所示的双向超速离合器的分解图。
[0028]图5A是处于非主动状态中的滚子保持架组件的示意性剖视图。
[0029]图5B是处于主动驱动状态中但毂未与离合器壳体接合的滚子保持架组件的示意性剖视图。
[0030]图5C是处于主动驱动状态中且毂与离合器壳体接合用于提供扭矩传递的滚子保持架组件的示意性剖视图。
[0031]图f5D是处于激活的发动机制动状态中且毂与离合器壳体接合用于提供从毂到离合器壳体的扭矩传递的滚子保持架组件的示意性剖视图。
[0032]图6A是图3中扭转弹簧的销连接的放大图。
[0033]图6B是沿着图6A中的线6B-6B的销连接的放大图。
[0034]图7是示出了第二线圈、毂盘和第一电枢板的图3中的放大图。
[0035]图8是根据本发明的扭转弹簧组件的一个实施例的分解透视图。
[0036]图9是扭转弹簧安装到离合器壳体上的图8的扭转弹簧组件。
[0037]图10是部分组装的图8的扭转弹簧组件。
[0038]图11是完全组装的图8的扭转弹簧组件。
[0039]图12A是图11的组装的扭转弹簧组件处于其中间位置的一部分的放大图。
[0040]图12B是图11的组装的扭转弹簧组件处于其激活位置的一部分的放大图。
【具体实施方式】
[0041]现在参照附图，其中类似的附图标记在几个视图中说明相应的或相似的元件。图1是结合根据本发明一实施例的双向超速离合器组件10的驱动系统的一个实施例的示意图。驱动系统包括传动装置12、主驱动轴14、主差速器16以及驱动主轮22的第一和第二主从动轴18、12。
[0042]驱动系统还包括次驱动轴24，其通过本领域技术人员已知的任何常规方式例如花键连接可旋转地连接到双向超速离合器组件10。双向超速离合器组件10依次可旋转地驱动两个次从动轴26、28，它们附着到轮30上。
[0043]双向超速离合器组件10的细节将相对于图2至12B进行描述。图2是双向超速离合器组件10的透视图，包括差速器壳体，该差速器壳体包括可拆卸地安装到差速器齿轮箱34的盖32。如图所不，小齿轮输入齿轮36被可旋转地设置在箱34内。小齿轮输入齿轮的轴38从箱34中的开口延伸出并适合于附着到驱动轴上。例如，次驱动轴24优选地与小齿轮输入轴38的花键端接合。为了便于小齿轮输入轴38的旋转，一轴承40优选地安装在轴38与箱34之间。一个油密封件优选地位于箱与小齿轮输入轴38之间。油密封件防止油逃逸出箱。
[0044]小齿轮输入齿轮36优选地具有形成在或附着到差速器箱34内的轴38的端部的锥齿轮42。锥齿轮42优选由钢材料制成。锥齿轮42与位于差速器箱34内的环形齿轮44接合。环形齿轮44优选地由钢制成并具有配合斜面。可以预期的是，其它齿轮传动装置，例如蜗轮组，可以用来将小齿轮输入轴38接合到环形齿轮44。
[0045]环形齿轮44优选地与离合器壳体46 —体形成或附着到离合器壳体46上。离合器壳体46包括具有轮廓或凸轮表面48的内径。一衬套50安装在离合器壳体46与差速器箱34之间用于许可离合器壳体46在差速器箱34内自由地旋转。衬套50优选是自润滑衬套，如DU衬套。一滚子保持架组件52位于离合器壳体46内并且包括滚子保持架54，该滚子保持架具有多个可旋转地布置在保持架54中的槽58内的滚子56。更具体地，该滚子保持架54优选地包括布置在绕着滚子保持架的圆周形成在滚子保持架54中的两组槽58内的两组独立的滚子56。滚子保持架54可以由足够坚固以承受所施加的载荷的任何合适的材料制成，例如硬化的阳极电镀铝材料或钢制成。替代地，滚子保持架54可以由塑料或复合材料制成。滚子56优选地由硬化钢材料制成。滚子保持架组件52包括多个弹簧元件或夹子53 (图5A)，用于将滚子56定位在槽58中。各种弹簧可以用在本发明中。在一个实施例中，每个弹簧夹子优选地为大致H形，具有附着到桥接部相对侧上或形成在桥接部相对侧上的两个独立的弹簧。桥接部将每个弹簧分成两个相对的臂部。臂部在形状上优选是弯曲的或弧形的使得臂部的组合是凹面的，类似于片弹簧的形状。然而，臂部也可以是线状的使得它们与桥接部结合以形成Y形。桥接部作为轭以支撑臂部，允许它们彼此独立地以及相对于相对的弹簧弯曲。每个槽58包括来自于两个相邻弹簧夹子的弹簧，因此基本上将滚子偏置到槽的中心。弹簧抵消各组件制造中的公差，以使滚子全部在同一时间接合。其它的弹簧机构可以用在本发明中。美国专利第6，629，590号、第6，622，837号和第6，722，484号公开了能够用在本发明中的弹簧装置和滚子保持架组件，所述美国专利的全部内容通过引用并入本文。
[0046]每一组滚子56邻近于离合器壳体46的内凸轮表面定位。在图示的实施例中，凸轮表面的轮廓的一种结构更详细地示出在图5A到图f5D中并且配置有多个峰和谷。当滚子保持架54位于离合器壳体46内而且离合器未被激活时，滚子56位于具有在滚子56两侧朝向保持架成锥形的凸轮表面的谷内。凸轮表面和滚子56提供美国专利第6，629，590号、第6，622，837号和第6，722，484号中所详细描述的双向超速能力。超速离合器中的凸轮表面和滚子保持架在本领域中是众所周知的。因此，没有必要详细讨论这些特征。
[0047]具有两个毂60、62，其包括径向位于滚子保持架54内的一部分。每个毂邻近于一组滚子56使得每个毂的一部分的外表面接触一组滚子56。如本领域中所理解的，滚子56、离合器壳体46和毂60、62之间的接触在离合器壳体和轴之间传递旋转。一衬套64优选地位于两个毂60、62的内端部之间。
[0048]每一个毂通过设计用来从毂到轴传递扭矩的任何常规方式与相应的轴26、28接合。在图示的实施例中，每个毂包括与轴的一部分上的外部花键配合的内部花键。可以预期的是，如果需要，毂和车轴可以整体单元形成。毂上的内部花键可以通过盖32和齿轮箱34中形成的开口到达。一滚子轴承66安装在每个毂60、62的一部分与相应的盖32或箱34之间。滚子轴承66支承毂，同时允许毂相对于盖/箱旋转。一油密封件68优选地绕着毂60、62并入盖32和箱34以在两个组件之间提供流体密封。
[0049]如上面简要讨论的，滚子56与离合器壳体46和毂60、62的接合允许从次驱动轴24到次从动轴26、28传递扭矩。为了激活超速离合器并因此使得车辆能够从事于四轮驱动和发动机制动，本发明优选结合了一个电磁系统。更具体地，本发明包括两个或更多的滚子保持架调整装置或转位装置，其电连接到电子控制系统。每个调整装置优选地包括包括电磁线圈组件。第一转位装置(例如，电子或电磁驱动激活装置或电磁驱动线圈组件)被配置为在被激活时促使滚子保持架转位进入滚子被定位成在需要四轮驱动时促使次驱动轴24被联结到次从动轴26、28的主动驱动状态(即四轮驱动能力)。这显示在图5B中并且将在下面进一步讨论。
[0050]第二转位装置(例如，电磁反向驱动激活装置或电磁反向驱动线圈组件)被配置为在被激活时促使滚子保持架转位进入滚子被定位成在发动机制动状态期间促使次从动轴26、28被联结到次驱动轴24用于提供从次从动轴26、28到次驱动轴24的扭矩传递的主动反向驱动状态(即，发动机制动能力)。这显示在图中并且也将在下面进一步讨论。如下面讨论的，当车辆正在减速或下坡时第二转位装置被激活。
[0051 ] 在一个实施例中，每个电磁转位装置包括线圈组件，其包括环形钢卷袋或壳体形式的线圈和电枢板，其控制滚子保持架54相对于离合器壳体46的减速或转位。第一转位装置包括驱动线圈组件70，其优选地在轮毂60径向向外的位置附着到盖32上。驱动线圈组件70在形状上优选为其中心轴线与滚子保持架54的旋转轴线重合的环形。驱动线圈组件70优选是线轴缠绕线圈，其包括线圈绕其缠绕的塑料基体。用于用在本发明中的合适线圈对电动离合器技术领域中技术人员而言是众所周知的。驱动线圈组件70优选粘结或以其它方式附着到盖32上。
[0052]第一电枢板72位于驱动器线圈组件70与滚子保持架54之间。电枢板72在形状上优选为环形并且在线圈未通电时可相对于驱动线圈组件70自由旋转。电枢板72包括至少一个而且优选为多个从电枢板72向滚子保持架54伸出的柄脚或指状物74。柄脚74与滚子保持架54中形成槽76接合。当柄脚74与槽76接合时，电枢板72与滚子保持架54接合。因此，当驱动线圈组件70没有通电时，电枢板72与滚子保持架54 —起相对离合器壳体46旋转。电枢板72优选由钢材料制成。尽管上面已经描述了单独的电枢板72，但是也可以预期的是，电枢板可以附着到滚子保持架54上、形成在滚子保持架54上或与滚子保持架54接合从而与滚子保持架54组合旋转。替代地，电枢板