可控制的超越聯(lián)軸節(jié)的制作方法
【專利摘要】一種驅(qū)動裝置包括第一單向聯(lián)軸節(jié)、第二單向聯(lián)軸節(jié)以及電磁體，其中第一單向聯(lián)軸節(jié)包括凸輪板、袋狀板和支柱，第二單向聯(lián)軸節(jié)包括可驅(qū)動地連接至袋狀板的第二凸輪板、在部分圓弧中延伸并固定至凸輪板的第二袋狀板以及用于打開和關(guān)閉所述第二板之間的驅(qū)動連接的第二支柱，電磁體用于促使第二支柱關(guān)閉所述驅(qū)動連接。
【專利說明】可控制的超越聯(lián)軸節(jié)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體上涉及超越、單向驅(qū)動裝置，例如制動器或離合器，其接合和解離狀態(tài)是可有選擇地控制的。
【背景技術(shù)】
[0002]單向制動器(OWB)或單向離合器按照慣例需要兩個圓環(huán)或座圈(raceway)，因?yàn)閭魉洼斎肱ぞ氐淖Πi定元件，例如輥?zhàn)?、支?strut)或搖桿。輸入座圈包含支柱，原因在于利用離心力使鎖定元件脫離影響扭矩的輸出座圈。輸出座圈是環(huán)形的，原因在于鎖定元件可以緊靠輸出座圈在任何位置停止。
[0003]利用離心力使鎖定元件脫離輸出座圈從而在OWB的超越相過程中限制鎖定元件和彈簧上的占空比(duty cycle)。如果沒有以這種方式使用離心力，則鎖定元件將過早磨損并且彈簧占空比會導(dǎo)致過早損壞。
[0004]座圈應(yīng)當(dāng)是環(huán)形的從而滿足平均分布轉(zhuǎn)動組件的質(zhì)量的需要，由此避免不良的不
平衡量。
[0005]但是用于單向離合器和制動器的傳統(tǒng)座圈昂貴、笨重并且需要太多的空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]一種驅(qū)動裝置包括第一單向聯(lián)軸節(jié)、第二單向聯(lián)軸節(jié)以及電磁體，其中第一單向聯(lián)軸節(jié)包括凸輪板、袋狀板(pocket plate)和支柱,第二單向聯(lián)軸節(jié)包括可驅(qū)動地連接至袋狀板的第二凸輪板、在部分圓弧中延伸并固定至凸輪板的第二袋狀板以及用于打開和關(guān)閉所述第二板之間的驅(qū)動連接的第二支柱，電磁體用于促使第二支柱關(guān)閉所述驅(qū)動連接。座圈是單向制動器或單向離合器中最大的組件、最重的組件并且最昂貴的組件。
[0007]第二袋狀板具有圓弧形狀，該圓弧的夾角實(shí)質(zhì)上小于九十度，袋狀板足夠大從而包含必要數(shù)量的支柱，由此降低座圈的成本和重量并且使變速箱中座圈需要的空間減至最低。
[0008]根據(jù)以下詳細(xì)的說明書、權(quán)利要求書和附圖，優(yōu)選實(shí)施例的適用范圍將顯而易見。應(yīng)當(dāng)理解的是，說明和具體的實(shí)施例盡管表明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但僅通過說明的方式給出。對說明的實(shí)施方式和實(shí)施例的各種改變和修飾對所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將是顯而易見的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]結(jié)合附圖并參照以下說明，將更加容易理解本發(fā)明，附圖中:
[0010]圖1是選擇性O(shè)WC的主視圖，其中環(huán)軸向?qū)R；
[0011]圖2是圖1的選擇性O(shè)WC的側(cè)面透視圖；
[0012]圖3是圖1的選擇性O(shè)WC的電磁體、第二支柱和第二袋狀板(pocket plate)的透視圖；以及[0013]圖4是表示裝配在第二袋狀板中的第二支柱和線圈的側(cè)面。
【具體實(shí)施方式】
[0014]圖1、2和3所示的選擇性0WB10包括徑向外側(cè)的第一凸輪板12 ;第一袋狀板14 ；徑向內(nèi)側(cè)的第二凸輪板16 ;以及徑向內(nèi)側(cè)的第二袋狀板18。移除了引線框架(lead frame)20以顯露出電磁體的三個線圈24和三個第二支柱26。板12、14、16、18與軸22對齊。
[0015]第一凸輪板12的徑向外表面形成有花鍵齒28，凸輪板12通過花鍵齒28固定至變速箱總成的固定組件(stationary component),優(yōu)選為固定到變速箱殼體，以防止轉(zhuǎn)動。類似地，第一袋狀板14的徑向內(nèi)表面形成有花鍵齒30，袋狀板14通過花鍵齒30固定至變速箱齒輪組的反作用托架(reaction carrier)。托架將扭矩傳遞給0WB10,促使第一袋狀板14-第二凸輪板16子總成轉(zhuǎn)動。
[0016]第一袋狀板14支承支柱32，每一個支柱由各自的彈簧34推動以徑向向外樞轉(zhuǎn)至與第一凸輪板12上的凸輪36之一接合，由此可驅(qū)動地連接第一袋狀板14和第一凸輪板12并且保持板12不轉(zhuǎn)動。位于袋狀板14的軸向表面和第二凸輪板16的軸向表面之間的護(hù)圈板(retainer plate) 21阻止干擾支柱32。
[0017]在每一個支柱32上產(chǎn)生的離心力克服各自的彈簧34的力，彈簧34的力使支柱朝凸輪36樞轉(zhuǎn)。在高速時，每一個支柱32樞轉(zhuǎn)遠(yuǎn)離凸輪36，降低彈簧上的占空比。第一凸輪板12必須是完整的圓，原因在于第一袋狀板14可以在任何角位置停止轉(zhuǎn)動。
[0018]第一凸輪板12、第一袋狀板14和支柱32組成第一驅(qū)動聯(lián)軸節(jié)，在此情況下為單向制動器，當(dāng)?shù)谝淮鼱畎逑鄬τ诘谝煌馆啺屙槙r針轉(zhuǎn)動時(當(dāng)如圖1所示那樣觀察時)，第一驅(qū)動聯(lián)軸節(jié)鎖定或接合，并且當(dāng)?shù)谝淮鼱畎逑鄬τ诘谝煌馆啺迥鏁r針轉(zhuǎn)動時(當(dāng)如圖1所示那樣觀察時)，第一驅(qū)動聯(lián)軸節(jié)超越。
[0019]第二凸輪板16的內(nèi)表面形成有內(nèi)花鍵齒38,內(nèi)花鍵齒38與第一袋狀板14的外表面上的外花鍵齒39嚙合。
[0020]第二袋狀板18通過螺栓固定在第一凸輪板12上，第一凸輪板12為固定不轉(zhuǎn)動。護(hù)圈板40連接第二袋狀板18的相對端。每一個第二支柱26可樞轉(zhuǎn)地支承在第二袋狀板18上。彈簧42，優(yōu)選為螺旋彈簧，在每一個袋狀位置推動各自的支柱26徑向向外地樞轉(zhuǎn)遠(yuǎn)離第二凸輪板16上的凸輪44，由此打開第二凸輪板16和第二袋狀板18之間的驅(qū)動連接。
[0021]第二凸輪板16、第二袋狀板18和支柱26組成第二驅(qū)動聯(lián)軸節(jié)，還是單向制動器，當(dāng)?shù)谝淮鼱畎?4相對于第一凸輪板逆時針轉(zhuǎn)動(當(dāng)如圖1所示那樣觀察時)并且電流供應(yīng)到線圈24時，第二驅(qū)動聯(lián)軸節(jié)鎖定或接合，并且當(dāng)?shù)谝淮鼱畎逑鄬τ诘谝淮鼱畎?4順時針轉(zhuǎn)動時(當(dāng)如圖1所示那樣觀察時)，第二驅(qū)動聯(lián)軸節(jié)超越。
[0022]操作中，當(dāng)電流供應(yīng)到電磁體的每一個線圈24時，通過各自的支柱26攜帶的磁場促使支柱朝凸輪44徑向向內(nèi)地樞轉(zhuǎn)，由此關(guān)閉第二凸輪板16和第二袋狀板18之間的驅(qū)動連接。當(dāng)至少一個支柱26與凸輪44之一接合時,第二凸輪板通過支柱26、第二袋狀板18和第一凸輪板12固定不轉(zhuǎn)動。
[0023]當(dāng)線圈斷電并且彈簧42使第二支柱26樞轉(zhuǎn)脫離與凸輪44的接合時，每一個第二支柱接觸支承在第二袋狀板18的徑向表面上的支座(standoff)或擋塊46。擋塊最好是塑料的或具有相對低的導(dǎo)磁率的另外的材料制成的。[0024]因?yàn)閷㈦娏魈峁┙o產(chǎn)生電磁體的線圈24，線圈24必須在第二袋狀板18中，其中第二袋狀板18是靜止座圈(static race)。因?yàn)榇磐渴沟弥е?6與第二袋狀板18接合，即與靜止座圈接合，所以不平衡不是問題并且袋狀板18可以具有除了全圓以外的形狀。
[0025]圖4示出了位于在第二袋狀板18上形成的袋50中的第二支柱26之一，由于重力和由彈簧42產(chǎn)生的力Fs的作用，支柱與第二凸輪板16的凸輪44解離并且與擋塊46接觸。每一個彈簧42位于在板18上形成的圓柱形凹槽52中。
[0026]每一個袋50形成有圓柱形凹面54,支柱26的互補(bǔ)凸面在圓柱形凹面54中樞軸轉(zhuǎn)動。每一個袋50還形成有圓柱形凹面56，其引導(dǎo)支柱26的運(yùn)動并且限制其徑向運(yùn)動。
[0027]當(dāng)電流供應(yīng)到線圈24時，產(chǎn)生磁場，使得由于支柱26的高導(dǎo)磁率，其磁力線或磁感應(yīng)線在相對極之間并沿著支柱26的軸向?qū)挾葌鬟f。磁場在支柱26上產(chǎn)生分布力Fm并且在支柱上磁誘導(dǎo)力矩，該力矩促使支柱在表面54上順時針樞轉(zhuǎn)并且與第二凸輪板16的凸輪44接合。圖1示出了與凸輪44之一接合的支柱26之一以及與凸輪44解離并且與擋塊46接觸的兩個支柱。
[0028]表面54在樞軸處將力Fg施加給支柱26，并且表面56將力Fp施加給支柱。
[0029]變速箱控制器打開和關(guān)閉電流源和線圈24之間的連接。因?yàn)槲蠢秒x心力使支柱26樞轉(zhuǎn)至與第二凸輪板接合，響應(yīng)于磁場所產(chǎn)生的力，支柱順時針樞轉(zhuǎn)并與凸輪44接
八
口 ο
[0030]第二袋狀板18沿小于360度的圓弧延伸。從軸22到第二袋狀板18的角末端的徑向線形成夾角A，其大小約為75度。第二袋狀板18足夠大從而包含必要數(shù)量的支柱26，由此降低座圈的成本和重量并且使變速箱中需要的空間減至最低。
[0031]根據(jù)專利法規(guī)的規(guī)定，已經(jīng)對優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了說明。然而，應(yīng)當(dāng)注意的是除了具體說明和描述之外，可以實(shí)施替換的實(shí)施例。
【權(quán)利要求】
1.一種聯(lián)軸節(jié)裝置，其特征在于，包含: 第一單向聯(lián)軸節(jié)，其包括凸輪板、袋狀板和支柱； 第二單向聯(lián)軸節(jié)，其包括可驅(qū)動地連接至袋狀板的第二凸輪板、在部分圓弧中延伸并且固定至凸輪板的第二袋狀板以及用于打開和關(guān)閉所述第二板之間的驅(qū)動連接的第二支柱； 電磁體，用于促使第二支柱關(guān)閉所述驅(qū)動連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)軸節(jié)裝置，其特征在于，第二袋狀板沿圓弧呈角度地延伸，使得從中心軸到第二袋狀板的角末端的徑向線之間的夾角大小約為75度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)軸節(jié)裝置，其特征在于，第一單向聯(lián)軸節(jié)的支柱交替地打開和關(guān)閉凸輪板和袋狀板之間的驅(qū)動連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)軸節(jié)裝置，其特征在于，凸輪板包括用于將凸輪板固定至固定組件的花鍵齒，由此固定凸輪板和第二袋狀板以防止轉(zhuǎn)動。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所所述的聯(lián)軸節(jié)裝置，其特征在于，凸輪板、袋狀板和第二凸輪板沿各自的、完整的圓弧呈角度地延伸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)軸節(jié)裝置，其特征在于，進(jìn)一步包含: 在第二凸輪板上形成的凸輪； 在第二袋狀板上形成的凹面； 在每一個第二支柱上形成并且與凹面之一可接合的凸面； 彈簧，每一個彈簧位于第二袋狀板上并用于推動第二支柱之一脫離與凸輪的接合； 線圈，每一個線圈能夠產(chǎn)生用于推動第二支柱之一與凸輪接合的電磁場。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)軸節(jié)裝置，其特征在于，第二袋狀板包括: 彈簧，每一個彈簧位于第二袋狀板上并用于推動第二支柱之一脫離與凸輪的接合； 線圈，每一個線圈能夠產(chǎn)生用于推動第二支柱之一與凸輪接合的電磁場。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聯(lián)軸節(jié)裝置，其特征在于: 袋狀板包括內(nèi)花鍵齒； 第二凸輪板包括外花鍵齒，外花鍵齒與內(nèi)花鍵齒可嚙合，以在袋狀板和第二凸輪板之間產(chǎn)生連續(xù)的驅(qū)動連接。
9.一種單向聯(lián)軸節(jié)裝置，其特征在于，包含: 凸輪板； 沿圓弧呈角度地延伸的袋狀板，使得從中心軸到袋狀板的角末端的徑向線之間的夾角大小小于360度； 支柱，用于打開和關(guān)閉凸輪板和袋狀板之間的驅(qū)動連接；以及 電磁體，用于促使支柱關(guān)閉所述驅(qū)動連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的單向聯(lián)軸節(jié)裝置，其特征在于，袋狀板沿圓弧呈角度地延伸，使得從中心軸到袋狀板的角末端的徑向線之間的夾角的大小約為75度。
【文檔編號】F16D41/00GK103470655SQ201310218283
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年6月4日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月5日
【發(fā)明者】諾曼·J·伯德 申請人:福特全球技術(shù)公司