離合器組件的制作方法
【專利摘要】在一方面中，提供了一種離合器組件，該離合器組件使用電磁體來產生磁回路，磁回路將電樞驅動至某一位置，在該位置處，電樞接合離合器以將旋轉構件操作性地連接至靜止構件。在電樞最初與旋轉構件一起旋轉的多種實施方式中，磁回路經過靜止構件。在電樞最初是靜止的多種實施方式中，磁回路延伸穿過旋轉構件。
【專利說明】離合器組件
[0001] 相關申請的交叉引用
[0002] 本申請要求2012年4月10日提交的美國臨時專利申請No. 61/622,501的權益， 該申請的內容通過引用結合在本文中，如同在本文中詳細地全部闡述一樣。

【技術領域】
[0003] 本公開涉及用于將動力從發(fā)動機的輸出軸傳遞至負載的輸入軸的傳動系統(tǒng)，更具 體地，傳遞至例如增壓器、交流發(fā)電機、冷卻風扇、動力轉向泵、空調壓縮機、真空泵、空氣壓 縮機、液壓馬達、動力輸出、次發(fā)電機或任意其他適當類型的負載之類的負載。

【背景技術】
[0004] 離合器是用于控制傳動元件與從動元件之間的操作性連接的有用裝置，其中，傳 動元件例如是車輛中的發(fā)動機曲軸，從動元件例如是車輛中的附件，這些附件例如是增壓 器、交流發(fā)電機或其他適當的附件。然而，當前許多離合器普遍會面臨大量問題。一些離 合器不當地需要相當大量的動力來操作，因此需要能夠承載高電流的電力電纜以及繼電器 等，這些電力電纜以及繼電器等既會增加與這些離合器相關的成本又具有較大的功耗。
[0005] -些具有較低功耗的離合器即使不需要繼電器、大電流電力電纜等，也還需要許 多部件。
[0006] 一些離合器對于某些部件之間的間隙非常敏感，因此很難安裝，在這些部件的安 裝過程中需要對其進行仔細的填隙，以確保維持部件之間的間隙。
[0007] 提供一種能夠至少部分地解決這些問題中的一個或多個的離合器將是有益的。


【發(fā)明內容】

[0008] 在一方面中，提供一種離合器組件，該離合器組件使用電磁體來產生將電樞驅動 至某一位置的磁回路，在該位置處，電樞與離合器相接合以將旋轉構件操作性地連接至靜 止構件。在電樞最初與旋轉構件一起旋轉的一些實施方式中，磁回路通過靜止構件傳遞。在 電樞最初是靜止的一些實施方式中，磁回路延伸穿過旋轉構件。
[0009] 在實施方式中，離合器組件包括卷繞彈簧，該卷繞彈簧具有第一端、第二端和介于 第一端與第二端之間的多個螺旋線圈。第一和第二離合器構件中的一者與卷繞彈簧的第一 端旋轉地操作性地相連接。提供電樞，電樞旋轉地操作性地連接至卷繞彈簧的第二端。提供 電磁單元，該電磁單元包括電磁體。電磁體的通電產生磁通，該磁通流經第一和第二離合器 構件中的一者、經過電樞然后返回電磁單元中。當第一離合器構件是旋轉的而第二離合器 構件是靜止的時，磁通以足夠的力將電樞軸向地牽引至與第一和第二離合器構件中的另一 者相接合，從而以摩擦方式引起電樞和卷繞彈簧的第二端相對于卷繞彈簧的第一端旋轉， 以便使卷繞彈簧徑向地擴張至與第一和第二離合器構件中的另一者相接合，由此將第一離 合器構件操作性地連接至第二離合器構件。
[0010] 在實施方式中，離合器組件包括可圍繞軸線旋轉的第一離合器構件、可圍繞軸線 旋轉的第二離合器構件、卷繞彈簧、電樞和電磁單元。該卷繞彈簧具有第一端、第二端和介 于第一端與第二端之間的多個螺旋線圈。第一離合器構件旋轉地操作性地連接至卷繞彈簧 的第一端。電樞旋轉地操作性地連接至卷繞彈簧的第二端。第一離合器構件旋轉地操作性 地連接至電樞。電磁單元包括電磁體。電磁體的通電產生磁通，該磁通流經第二離合器構 件、經過電樞然后返回電磁單元中。當第一離合器構件是旋轉的而第二離合器構件是靜止 的時，磁通以足夠的力將電樞軸向地牽引至與第二離合器構件相接合，從而以摩擦方式使 電樞和卷繞彈簧的第二端相對于卷繞彈簧的第一端減速/遲滯，以便使卷繞彈簧徑向地擴 張至與第二離合器構件相接合，由此將第一離合器構件操作性地連接至第二離合器構件。 [0011] 在另一實施方式中，離合器組件包括可圍繞軸線旋轉的第一離合器構件、可圍繞 軸線旋轉的第二離合器構件、卷繞彈簧、電樞和電磁單元。該卷繞彈簧具有第一端、第二端 和介于第一端與第二端之間的多個螺旋線圈。第一端與第二離合器構件旋轉地操作性地連 接。電樞旋轉地操作性地連接至卷繞彈簧的第二端。電磁單元包括電磁體。電磁體的通電 產生磁回路，磁回路使磁通經過第一離合器構件、經過電樞傳輸然后返回電磁單元中。當第 一離合器構件是旋轉的而第二離合器構件是靜止的時，磁通以足夠的力將電樞軸向地牽引 至與第一離合器構件相接合，從而以摩擦方式驅動電樞和卷繞彈簧的第二端使得它們相對 于卷繞彈簧的第一端圍繞軸線旋轉，以便使卷繞彈簧徑向地擴張至與第一離合器構件相接 合，由此將第一離合器構件操作性地連接至第二離合器構件。
[0012] 在另一方面中，離合器組件被設置為包括可圍繞軸線旋轉的第一離合器構件、可 圍繞軸線旋轉的第二離合器構件、卷繞彈簧和卷繞彈簧接合驅動/傳動結構。該卷繞彈簧 具有第一端、第二端和介于第一端與第二端之間的多個螺旋線圈。第一離合器構件與卷繞 彈簧的第一端旋轉地操作性地連接。卷繞彈簧接合驅動結構與卷繞彈簧的第二端旋轉地操 作性地連接。卷繞彈簧接合驅動結構從非接合位置運動至接合位置，其中，在非接合位置 處，卷繞彈簧不與第二離合器部分相接合，在接合位置處，卷繞彈簧接合驅動結構相對于卷 繞彈簧的第一端旋轉地驅動卷繞彈簧的第二端，從而使卷繞彈簧擴張至與第二離合器構件 相接合，以便將第一離合器構件操作性地連接至第二離合器構件。當卷繞彈簧接合驅動結 構處于非接合位置時，卷繞彈簧圍繞卷繞彈簧支撐表面纏繞/卷繞，其中，卷繞彈簧支撐表 面具有比卷繞彈簧在自由狀態(tài)下的半徑更大的半徑，以便在卷繞彈簧中產生選定預載量。
[0013] 在另一方面中，離合器組件被設置為包括可圍繞軸線旋轉的第一離合器構件、可 圍繞軸線旋轉的第二離合器構件、卷繞彈簧和卷繞彈簧接合驅動結構。該卷繞彈簧具有第 一端、第二端和介于第一端與第二端之間的多個螺旋線圈。卷繞彈簧接合驅動結構被設置 為與卷繞彈簧的第二端旋轉地操作性地連接。卷繞彈簧接合驅動結構從非接合位置運動至 接合位置，其中，在非接合位置處，卷繞彈簧不與第二離合器部分相接合，在接合位置處，卷 繞彈簧接合驅動結構相對于卷繞彈簧的第一端旋轉地驅動卷繞彈簧的第二端，從而使卷繞 彈簧擴張至與第二離合器構件相接合，以便將第一離合器構件操作性地連接至第二離合器 構件。當卷繞彈簧接合驅動結構處于非接合位置時，卷繞彈簧圍繞卷繞彈簧支撐表面纏繞， 其中，卷繞彈簧支撐表面具有比卷繞彈簧的自由狀態(tài)半徑更大的半徑，以便在卷繞彈簧中 產生選定預載量。
[0014] 在另一方面中，提供了卷繞彈簧和承載體的組合。卷繞彈簧具有第一端、第二端和 介于第一端與第二端之間的多個線圈。承載體包括尺寸被設定為容納卷繞彈簧的第一端 的槽，其中，承載體包括位于槽的端部處的驅動壁，該驅動壁在卷繞彈簧的第一端處由螺旋 端面抵接。承載體具有扭矩傳遞表面，該扭矩傳遞表面被構造成將扭矩從卷繞彈簧的第一 端傳遞到另一部件中。扭矩傳遞表面具有比卷繞彈簧的第一端處的螺旋端面更大的表面面 積。
[0015] 在一些實施方式中，扭矩傳遞表面是弓形的，以便在由承載體接合的部件的互補 的弓形扭矩傳遞表面內可樞轉。
[0016] 在再一方面中，提供了卷繞彈簧和承載體的組合。卷繞彈簧具有第一端、第二端和 介于第一端與第二端之間的多個線圈。承載體包括尺寸被設定為容納卷繞彈簧的第一端的 槽。承載體包括位于槽的端部處的驅動壁，該驅動壁抵接位于卷繞彈簧的第一端處的螺旋 端面。承載體具有扭矩傳遞表面，該扭矩傳遞表面被構造成將扭矩從卷繞彈簧的第一端傳 遞到另一部件中。該扭矩傳遞表面是弓形的，以便在由承載體接合的部件的互補的弓形扭 矩傳遞表面內可樞轉。
[0017] 在另一方面中，離合器組件被設置為包括可圍繞軸線旋轉的第一離合器構件、可 圍繞軸線旋轉的第二離合器構件、卷繞彈簧和承載體。該卷繞彈簧具有第一端、第二端和介 于第一端與第二端之間的多個螺旋線圈。承載體包括尺寸被設定為容納卷繞彈簧的第一端 的槽。承載體包括位于槽的端部處的驅動壁，該驅動壁抵接位于卷繞彈簧的第一端處的螺 旋端面。承載體具有扭矩傳遞表面，該扭矩傳遞表面被構造成將扭矩從卷繞彈簧的第一端 傳遞到另一部件中。該扭矩傳遞表面是弓形的，以便在與第一離合器構件相關聯(lián)的互補的 弓形扭矩傳遞表面內可樞轉。
[0018] 在一些實施方式中，承載體上的扭矩傳遞表面具有比位于卷繞彈簧的第一端處的 螺旋端面的表面面積更大的表面面積。
[0019] 在一些實施方式中，在將扭矩從第一離合器構件通過承載體傳遞至卷繞彈簧的過 程中，卷繞彈簧被迫徑向地擴張并且使承載體沿第一方向樞轉。承載體還包括引導表面，當 扭矩沒有從第一離合器構件傳遞到卷繞彈簧中時，該引導表面可以與和第一離合器構件相 關聯(lián)的對應的引導表面相接合，以便迫使承載體沿對應于卷繞彈簧的徑向收縮的第二方向 樞轉。
[0020] 在另一方面中，離合器組件被設置為使用電磁體來產生磁回路，該磁回路將電樞 驅動至某位置處，在該位置處，電樞與離合器相接合以將旋轉構件操作性地連接至靜止構 件。在電樞最初與旋轉構件一起旋轉的一些實施方式中，磁回路通過靜止構件傳遞。在電 樞最初是靜止的一些實施方式中，磁回路延伸穿過旋轉構件。電樞具有選定的尺寸，以允許 電樞在選定的電壓和選定的溫度處變得磁飽和，使得施加在電樞與有磁回路通過其傳遞的 構件之間的磁力在選定的溫度和電壓范圍上是基本上恒定的。
[0021] 在又一方面中，離合器組件被設置為使用電磁體來產生磁回路，該磁回路將電樞 驅動至某位置處，在該位置處，電樞與離合器相接合以將旋轉構件操作性地連接至靜止構 件。在電樞最初與旋轉構件一起旋轉的一些實施方式中，磁回路通過靜止構件傳遞。在電 樞最初是靜止的一些實施方式中，磁回路延伸穿過旋轉構件。電樞具有摩擦接合表面和通 量傳遞表面，該摩擦接合表面可以與有磁回路通過其傳遞的構件相接合，磁通從有磁回路 通過其傳遞的構件經過該通量傳遞表面行進至電樞，以牽引電樞至與有磁回路通過其傳遞 的構件相接合。摩擦接合表面具有選定的表面面積，以限定有磁回路通過其傳遞的構件與 電樞之間的摩擦力。通量傳遞表面是選定的以提供介于電樞和有磁回路通過其傳遞的構件 之間的選定的接觸面積。電樞在離摩擦接合表面一定/預定軸向距離處所具有的截面面積 小于通量傳遞表面的表面面積，并且該截面面積是選定的，以在電磁體通電的過程中控制 電樞的磁化的飽和極限。在一些實施方式中，通量傳遞表面是與摩擦接合表面相同的表面。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022] 現將僅通過示例的方式參照附圖對本公開進行描述，其中：
[0023] 圖1是根據本發(fā)明的實施方式的離合器組件的側視圖；
[0024] 圖2a是圖1所示的離合器組件的立體分解圖；
[0025] 圖2b是圖1所示的離合器組件的另一立體分解圖；
[0026] 圖3a和3b是分別處于非接合位置和接合位置的圖1所示的離合器組件的剖面?zhèn)?視圖；
[0027] 圖3c示出了當圖1所示的離合器組件處于接合位置時所形成的磁回路；
[0028] 圖4a、4b和4c是圖1所示的離合器組件的多個部分的放大立體分解圖；
[0029] 圖5是示出了用于將根據本發(fā)明的實施方式的離合器組件保持在接合位置中的 力的測試結果的曲線圖；
[0030] 圖6a和6b是根據本發(fā)明的另一實施方式的離合器組件的立體分解圖；
[0031] 圖7a和7b是分別處于非接合位置與接合位置的圖6a和6b所示的離合器組件的 剖面?zhèn)纫晥D；
[0032] 圖8是類似于圖6a和6b所示的實施方式的替代性離合器組件的一部分的剖面?zhèn)?視圖，其包括有助于將離合器組件安裝至從動附件的可選結構；
[0033] 圖8a是用于將圖6a和6b所示的離合器組件安裝至附件的工具的視圖；
[0034] 圖9是類似于圖6a和6b所示的實施方式的替代性離合器組件的一部分的剖面?zhèn)?視圖，但是其包括可選解耦器；
[0035] 圖10a、10b和10c是電樞的替代性形狀的剖面?zhèn)纫晥D，其中該電樞可以用于圖1 以及圖6a和圖6b所示的離合器組件中；
[0036] 圖11a和lib是離合器組件的另一實施方式的分解立體圖；
[0037] 圖11c是圖11a和lib所示的離合器組件的剖面?zhèn)纫晥D；
[0038] 圖12a和12b是示出了通過使用用于離合器組件的控制系統(tǒng)可以實現的與圖11a 和lib所示的離合器組件的部件相關的數據的曲線圖；
[0039] 圖13是控制系統(tǒng)的一部分的示意圖；
[0040] 圖14a和14b是示出了控制圖11a和lib所示的離合器組件的方法的圖示；
[0041] 圖15a和15b是用于圖11a和lib所示的離合器組件的卷繞彈簧和承載體的立體 圖；
[0042] 圖16是圖11a和lib所示的離合器組件的部件中的一些的分解立體圖；
[0043] 圖17是圖16中示出的部件的立體圖；
[0044] 圖18a_18c示出了用于卷繞彈簧的承載體的操作；
[0045] 圖19a是圖11a和lib所示的離合器組件的另一剖面?zhèn)纫晥D；以及
[0046] 圖19b是沿著圖19a中的剖切線19b-19b截取的離合器組件的立面剖視圖。

【具體實施方式】
[0047] 參照圖1，其示出了內燃發(fā)動機12(為方便起見，通過限定矩形體積的線表示）的 發(fā)動機曲軸10。曲軸10可圍繞軸線A旋轉。離合器組件14 (也可以被稱為離合器14)被 安裝至曲軸10,并且其可操作而將曲軸10選擇性地連接至選定的附件（未圖示）。附件可 以是任意適當的附件，例如，增壓器、交流發(fā)電機、水泵、風扇、空調壓縮機、動力轉向泵、真 空泵、空氣壓縮機、液壓馬達、動力輸出或次發(fā)電機。
[0048] 參照圖2a和2b，離合器組件14包括都可以圍繞軸線A旋轉的第一離合器構件16 及第二離合器構件18、卷繞彈簧20、電樞22、致動器24和電磁單元26。離合器組件14可 以由相對較少的部件構成，并且可以使用以使用非常低的動力將曲軸10選擇性地連接至 附件。
[0049] 離合器組件14可以通過磁通的如下傳輸從圖3a所示的非接合位置移動至圖3b 所示的接合位置，即，磁通從電磁單元26經過第二離合器構件18、電樞22然后返回電磁單 元26中。當離合器組件14處于接合位置中時可以被稱為處于接合狀態(tài)，當其處于非接合 位置中時可以被稱為處于非接合狀態(tài)或未接合狀態(tài)。
[0050] 第一離合器構件16是被曲軸10驅動的，在圖1所示的實施方式中，其被安裝至曲 軸10。第一離合器構件16可以由任意適當的材料制成，例如適當的鋼。
[0051] 當離合器14處于接合狀態(tài)時（圖3b)，第二離合器構件18由第一離合器構件16 驅動，并且當離合器14處于非接合狀態(tài)時（圖3a)，第二離合器構件18可以是空閑/空轉 的。第二離合器構件18可以借助于一個或更多個軸承構件/支承構件28可旋轉地支撐在 第一離合器構件16上。在所示實施方式中，提供了單一 /單個軸承構件28,該軸承構件28 是球軸承，其通過固定地安裝至第二離合器構件18 (例如，通過壓配合的方式）的軸承保持 架29保持在第二離合器構件18上。
[0052] 第二離合器構件18可以被構造成以任意適當的方式將動力從曲軸10傳遞至附 件。例如，在圖1所示的實施方式中，第二離合器構件18是滑輪/帶輪32,該滑輪32被構 造成接合與附件的輸入軸上的滑輪相接合的傳動帶/帶（未圖示）。然而，在替代性實施方 式中，第二離合器構件18可以是其他適當的動力傳遞元件，例如與最終驅動附件的一個或 更多個齒輪相接合的齒輪、驅動最終驅動附件的鏈條等的鏈輪。
[0053] 第二離合器構件18可以由至少具有選定的導率的材料制成以便其至少具有選定 的傳遞磁通的能力，例如1010鋼。應當注意的是，第一離合器構件18由具有特別高的磁導 率還是特別的低磁導率的材料制成并不重要。至少在圖1所示的實施方式中，第一離合器 構件16的磁導率是不重要的。
[0054] 第一離合器構件16可選地具有用于驅動不同/分離于附件的其他附件的裝置。例 如，在附件是增壓器的實施方式中，第一離合器構件16可以被構造成驅動不同于被第二離 合器構件18驅動的附件的如下附件，例如交流發(fā)電機、水泵、空調壓縮機、動力轉向泵、風 扇、動力轉向泵、真空泵、空氣壓縮機、液壓馬達、動力輸出或次發(fā)電機。用于驅動這些其他 附件的裝置可以由第二滑輪34或獨立于第二離合器構件18安裝至第一離合器構件16的 某些其他適當的動力傳遞構件提供。在這些實施方式中，如圖1所示，第二離合器構件18 可以被稱為第一動力傳遞構件、用于驅動一個或更多個第一附件，第二滑輪34可以被稱為 第二動力傳遞構件、用于驅動一個或更多個第二附件。
[0055] 該第二滑輪34可以包括用于抑制/阻尼可能產生在曲軸10處的扭轉振動（至少 許多內燃發(fā)動機的操作的副作用）的裝置。例如，第二滑輪34可以包括位于其中的橡膠阻 尼元件35,該橡膠阻尼元件35介于滑輪34的內部部分36和滑輪34的外部部分38之間。 在一些實施方式中，第二滑輪34可以由扭轉振動阻尼盤替代，扭轉振動阻尼盤無意于驅動 任何部件，而只是阻尼來自于發(fā)動機12的扭轉振動。
[0056] 卷繞彈簧20可在圖3a所示的非接合位置和圖3b所示的接合位置之間移動。在 非接合位置中，卷繞彈簧20未與第二離合器構件18相接合，第一離合器部分16與第二離 合器部分18操作性地斷開（即離合器14處于非接合狀態(tài)）。在接合位置中，卷繞彈簧20 徑向地擴張至與第二離合器構件18的以39示出的徑向內表面接合，從而將第一離合器構 件16操作性地連接至第二離合器構件18 (即，離合器14處于接合狀態(tài)）。
[0057] 卷繞彈簧20具有第一端40 (最佳地示于圖4a中）、第二端42 (最佳地示于圖4b 中）以及介于第一端40和第二端42之間的多個螺旋線圈44。第一離合器構件16通過凸 耳52 (圖4b)與卷繞彈簧的第一端40的螺旋端面的接合而與卷繞彈簧20的第一端40相 接合。卷繞彈簧20的第一端40可以保持在以48示出的承載體中的凹槽46(圖4b)中。
[0058] 承載體48通常協(xié)助維持卷繞彈簧20的預定形狀，并且協(xié)助卷繞彈簧20抵抗不希 望的變形，特別是在卷繞彈簧20在將高扭矩從第一離合器構件16傳遞至第二離合器構件 18的期間。
[0059] 承載體48可以由任意適當的材料制成，諸如塑料材料，或者替代性地金屬材料。
[0060] 參照圖3a，承載體48被保持在第一離合器構件16中的承載座50中。承載體48 由第一離合器構件16通過以下方式驅動而圍繞軸線A旋轉，即，通過第一離合器構件16上 的多個凸耳52(示于圖4c中）和承載體48上的多個凸耳槽54(圖4a)之間的接合。雖然 示出了兩個凸耳52和兩個凸耳槽54,但是，在一些實施方式中，可以提供單一凸耳52和單 一凸耳槽54,或者可以提供三個或更多個凸耳52和凸耳槽54。代替在第一離合器構件16 上設置凸耳52和在承載體48上設置凸耳槽54,可以在承載體48上設置凸耳52以及在第 一離合器構件16上設置凸耳槽54。
[0061] 承載體48還包括固位體接合表面56 (圖3a)。被壓配合至第一離合器構件16上 的固位體58與固位體接合表面56相接合，并且將承載體48靠著承載座50保持就位。
[0062] 參照圖4b，承載體48還包括卷繞彈簧20安置于其上的卷繞彈簧座51。卷繞彈簧 座51終止于凹槽46。凹槽46結束于凸耳槽54中的一個處。當凸耳52 (圖4c)定位在凸 耳槽54中時，卷繞彈簧20的第一端40直接接合凸耳52中的一個。因此，第一離合器構件 16不通過承載體48驅動卷繞彈簧20,而是直接驅動卷繞彈簧20的第一端40。這是有優(yōu)勢 的，因為卷繞彈簧20的第一端40的螺旋端面20a直接抵接金屬表面（即，凸耳52)(并且 被其驅動）而非來自于承載體48的抵接材料--該抵接材料可能比第一離合器構件16的 材料柔軟，并且如果其在高扭矩傳遞期間存在于端面20a和凸耳52之間，其可能會因為螺 旋端面20a而變形。
[0063] 承載體48還包括軸向延伸的卷繞彈簧支撐表面60的第一部分59。支撐表面60 的第一部分59支撐卷繞彈簧20 (圖3a)的徑向內表面（以61示出）的一部分。
[0064] 致動器24可以由能夠靠著第一離合器構件16的材料滑動的材料制成，并且該致 動器24安裝在第一離合器構件16上，以便可以在第一離合器構件16上旋轉滑動。例如， 致動器24可以由聚合物材料制成，其能夠相對于第一離合器構件16的材料（該材料可以 是金屬的）滑移。
[0065] 致動器固位體63固定地安裝至第一離合器構件16,以防止相對于第二離合器構 件18軸向移動超出選定的軸向距離。在實施方式中，致動器24可以由至少在一些實施方 式中為非磁性的材料的材料制成，例如被修改為包括Teflon?的尼龍4-6,或者替代性地鋁 (可以是純鋁或鋁合金）。致動器24以如下方式支撐電樞22, S卩，電樞22可在致動器24上 軸向移動，但使得電樞22旋轉地操作性地連接至致動器24。為進一步明確，當第一對象/ 物體'旋轉地操作性地連接'至第二對象或者與第二對象'旋轉地操作性地連接'時，這意 味著第一對象能夠引起第二對象的旋轉，而沒有對第一對象是否能夠引起第二對象的軸向 運動做出限制。根據它們的連接方式，第二對象還能夠引起第一對象的旋轉；從描述和附圖 中，使這種情況成為可能的構型將會是相當明顯的。致動器24不需要由非磁性材料制成。 在一些實施方式中，其可以由具有低于選定導率的材料制成。在其他實施方式中，其可以具 有相對較高的導率同時通過適當的隔絕氣隙或通過一些磁隔絕材料與電磁單元殼體70分 離。
[0066] 如圖2b所示，該旋轉操作性連接可以通過在致動器24上設置一個或更多個凸耳 62以及在電樞22上設置一個或更多個凸耳槽64來實現。凸耳62和凸耳槽64允許致動器 24和電樞22旋轉地驅動彼此的同時，還允許電樞22在圖3a所示的第一位置和圖3b所示 的第二位置之間軸向滑動。電樞22的第一位置和第二位置將在下文中作進一步的詳細描 述。
[0067] 現參照圖3a、3b和2a，致動器24還包括容納卷繞彈簧20的第二端42的驅動槽 66,從而將卷繞彈簧的第二端42固定至致動器24和電樞22。因此，可以說在電樞22和卷 繞彈簧20的第二端42之間存在操作性連接?？梢钥吹降氖牵捎诘谝浑x合器構件16與卷 繞彈簧20的第一端40之間的操作性連接和卷繞彈簧20的第二端42與致動器24以及因 此與電樞22之間的操作性連接，第一離合器構件16操作性地連接至電樞，以便圍繞軸線A 旋轉。
[0068] 應當注意的是，致動器24具有位于其上的卷繞彈簧支撐表面60的另一部分 67 (圖3a)，該另一部分67支撐卷繞彈簧20的徑向內表面61的另一部分（圖3a)。第一 和第二部分59和67可以構成卷繞彈簧支撐表面60的一些或者全部。卷繞彈簧支撐表面 60具有大于卷繞彈簧20在自由狀態(tài)下的半徑的選定半徑，以便當卷繞彈簧被支撐在其上 時在卷繞彈簧20中產生選定量的預載。換言之，如果卷繞彈簧20被允許的話，其將會向半 徑小于卷繞彈簧支撐表面60的半徑的自由狀態(tài)徑向地收縮。因此，即使在卷繞彈簧20安 置在卷繞彈簧支撐表面60上時，其也處于一些張緊（即，特定量的預載）之下。該預載會 引起卷繞彈簧20以一定量的力接合支撐表面60。
[0069] 在使用過程中/期間，當第一離合器構件16旋轉以及離合器14處于非接合狀 態(tài)時，由于其自身的旋轉速度，離心力作用在卷繞彈簧20上并迫使其徑向地擴張。此外， 在使用過程中，發(fā)動機12 (圖1)可能會經受相對較強的加速度（即，發(fā)動機速度的快速提 升）--在例如主動性駕駛動作期間或在變速器降擋期間、或者甚至由于來自于發(fā)動機12 的扭轉振動。這些加速度可以暫時地推壓卷繞彈簧20的第一端40,使其沿選定的周向方向 遠離/離開第二端42,這迫使卷繞彈簧20徑向地擴張。如果卷繞彈簧20中沒有預載，則基 本上任何迫使其徑向擴張的力都將會導致卷繞彈簧20產生遠離支撐表面60的至少一定量 的徑向擴張。在引起卷繞彈黃20擴張的力被移除或減小之后，卷繞彈黃20再次接觸支撐 表面60時會產生噪音。而且，如果該力足夠強，則卷繞彈簧20可以擴張足夠的量以暫時地 接合第二離合器構件18的內表面39,從而暫時地操作性地連接第一和第二離合器構件16 和18。根據什么被第二離合器構件驅動，可以引起多種不同的問題。例如，如果第二離合器 構件18驅動的附件是增壓器，這將會導致額外的空氣意外地被發(fā)動機控制單元（E⑶-未圖 示）傳輸到發(fā)動機12的燃燒室中，進而導致燃燒室中空氣/燃料混合物的化學計量的預料 之外的變化。這樣會導致不適當的燃料燃燒或其他問題，并且當感測到增壓器的不經意的 短暫操作帶來的發(fā)動機性能中的一些預料之外的變化時，會最終導致由ECU產生的故障。 除了噪音和從動附件的計劃外操作的可能性，如果卷繞彈簧20遭受振動并且未被預載，其 還會引發(fā)重復擴張和收縮。這可能會導致疲勞和磨損，最終降低卷繞彈簧20的操作壽命。 通過提供卷繞彈簧20中的前述預載，該預載至少在一定程度上克服這些力，以便向卷繞彈 簧20提供針對離開彈簧支撐表面60擴張的選定量的阻力。因此，可以減小或消除關于噪 音和從動附件的不經意的操作的問題。上述提供卷繞彈簧20中的預載的益處可適用于任 意的結構，在這些結構中，卷繞彈簧20與第一離合器構件一起旋轉并且可以選擇性地受到 控制而擴張至與第二離合器構件相接合以操作性地連接第一和第二離合器構件，其中，使 用了包括電磁單元和電樞的卷繞彈簧接合驅動結構。在使用任何其他適當類型的卷繞彈簧 接合驅動結構時，提供卷繞彈簧20中的預載的益處也是適用的。
[0070] 在圖3a和3b所示的實施方式中，卷繞彈簧接合驅動結構包括電樞22、致動器24、 電磁單元26以及第二離合器構件18本身。
[0071] 除了提供半徑比卷繞彈簧20的自由狀態(tài)下的半徑更大的卷繞彈簧支撐表面60， 在替代性實施方式中，可以允許卷繞彈簧20完全收縮至其自由狀態(tài)下的半徑，并且在該狀 態(tài)下，其可以具有離第二離合器構件18的內表面39相對較大的徑向間距。通過提供大的 徑向間距，即使卷繞彈簧在離心力作用下或者發(fā)動機的加速下擴張，卷繞彈簧20都將不可 能接合第二離合器構件18的內表面39。
[0072] 電樞22優(yōu)選地由至少具有選定磁導率并且也能夠在選定條件下達到磁飽和狀態(tài) 的材料制成，這將在下文中進一步描述。然而，致動器22的材料可以被選定為具有相對較 低的磁導率。這阻止磁通通過致動器傳遞并傳遞到電磁單元26中。
[0073] 在一些實施方式中，電樞22上的與第二離合器構件18相接合的面--該面可以 被稱作摩擦接合表面82--可以具有相對較高的摩擦系數，并且主要負責與第二離合器構 件18產生強的摩擦力。在一些實施方式中，摩擦接合表面82可以具有與第二離合器構件 18的對應表面相似的摩擦系數。在一些實施方式中，第二離合器構件18的對應表面可以具 有相對較高的摩擦系數。
[0074] 參照圖3a，在一些實施方式中，相比于電磁體殼體70上的以68不出的附近通量傳 遞表面到表面80的距離，摩擦接合表面82更靠近第二離合器構件18上對應的通量傳遞表 面（以80示出）。摩擦接合表面82到第二離合器構件18的這一相對接近度會引起磁通優(yōu) 先地傳遞到電樞22中。然而，應當注意的是，即使一些通量是直接從第二離合器構件18傳 遞到電磁體殼體70中的，在電樞22上會有足夠的磁力來牽引電樞22,使之與第二離合器構 件18相接合，并且隨著電樞22開始朝向弟_尚合器構件18移動，通量線將開始轉移以優(yōu) 先地從第二離合器構件18傳遞到電樞22中。應當注意的是，即使是在如下一些實施方式 中也是可以發(fā)生這種情況的，即電樞22上的摩擦接合表面82定位在離第二離合器構件18 的相互面對的表面的距離與電磁單元26上的附近表面離第二離合器構件18的相互面對的 表面的距離相同的位置處，以及即使是在如下一些實施方式中也可以發(fā)生這種情況，即電 樞22上的摩擦接合表面82定位在離第二離合器構件26的相互面對的表面的距離比電磁 單元26上的附近表面離第二離合器構件18的相互面對的表面的距離稍遠的位置處。
[0075] 電磁單元26產生流經第二離合器構件18、電樞22以及返回到電磁單元26中的磁 通。磁通路徑（即，磁回路）大體上由箭頭500(示于圖3c中）說明。電磁單元26包括電 磁體69。電磁體69通電后產生磁通。電磁單元26還包括保持電磁體69的電磁單元殼體 70。電磁單元殼體70連接至離合器殼體71，離合器殼體71被構造成安裝至例如可以是發(fā) 動機缸體或發(fā)動機罩的靜止構件72。在優(yōu)選實施方式中，發(fā)動機缸體或無論什么的靜止構 件是由非可磁化材料制成的，例如，該非可磁化材料是一種鋁（即，純鋁或鋁合金）。
[0076] 當第一離合器構件16是旋轉的而第二離合器構件18是靜止的時，卷繞彈簧20、 致動器24和電樞22會與第一離合器構件16 -起旋轉。當需要接合離合器組件14 ( S卩，需 要將離合器帶至接合位置，以便將第一離合器構件16操作性地連接至第二離合器構件18) 時，電磁單元26被通電，從而在第二離合器構件18中產生磁通。該磁通以足夠的力牽引電 樞22,使之與第二離合器構件18軸向地相接合，以使電樞22和卷繞彈簧20的第二端42相 對于卷繞彈簧20的第一端40摩擦地減速/遲滯。卷繞彈簧20的第二端42的這一運動引 起卷繞彈簧20徑向地擴張至與第二離合器構件18上的卷繞彈簧接合表面39相接合，從而 將第一離合器構件16與第二離合器構件18操作性地連接。
[0077] 當電磁單元26斷電時，第二離合器構件18中不再有磁通，或者可能會在第二離合 器構件18中還保留小的、殘余的磁通。因此，電樞22和第二離合器構件18之間的接合力 大幅減小，如果在第二離合器構件18中不再有任何殘余的磁通時，該接合力有可能減小到 零。因此，朝向卷繞彈簧20的自由狀態(tài)推壓卷繞彈簧20的卷繞彈簧20的偏壓將克服電樞 22和第二離合器構件18之間可能會存在的任意摩擦力，因此將會引起卷繞彈簧20的收縮， 由此，從第二離合器構件18的內表面39縮回，從而使第一離合器構件16從第二離合器構 件18處操作性地斷開。因此，離合器14可以被稱為"常開/常斷開"的。這提供故障保護 特征，使得離合器14不會在如下情況下驅動滑輪18 (以及由滑輪18驅動的一個或多個附 件），該情況即，離合器14已失效，并且滑輪18的驅動是不期望的或者是危險的。
[0078] 在離合器組件14中，以下情況通常是可取的，S卩，在每個生產單元和在變化的條 件下施加在第二離合器構件18和電樞22中的磁力相對恒定，以使得在組件14的每個單元 中的部件的特性或尺寸中的任意公差/容限以及在操作條件中的用于給定單元的任意變 化性都不會明顯地影響該力。為了那一目的，如圖3a中所示，在第二離合器構件18和電磁 單元26之間、在分別以76和78示出的相互面對的通量傳遞表面處，具有選定的、相對較大 量的軸向交疊。此外，無論電樞是處于非接合位置中（即，電樞未接合第二離合器構件18) 還是處于接合位置中，在電磁單元26和電樞22之間、在分別以81和83示出（圖3a)的相 互面對的通量傳遞表面處，具有選定的、相對較大量的軸向交疊。這些軸向交疊被選定為相 對較大，以便確保即使是當離合器組件14以其尺寸公差的極限制造時，在前述表面之間仍 然具有相對較大的軸向交疊。通過這種方式，第二離合器構件18與電樞的相對較薄的摩擦 接合表面82之間的通量傳遞是通量傳遞最受限的位置。這進而確保了電樞22的構型為控 制磁力的量值的構型，當電磁單元26被通電時，該力將電樞22保持在與第二離合器構件18 的相互接合中。相比之下，如果在由電磁單元26、第二離合器構件18和電樞22形成的磁回 路中的某一其它點處存在限制，那么電樞22的構型對于施加在電樞22和第二離合器構件 18之間的力將具有相對較少的影響，并且在通量傳遞最受限的點處存在的任意尺寸公差都 將在前述的力中起作用。這將會將變量引入到力的量值--其是不期望的。
[0079] 將離合器組件14構造成減小施加在電樞22和第二離合器構件18之間的磁力的 范圍的另一方法/方式是選擇電樞22的材料以及將電樞22構造為相對較薄，使得其在通 常無益于前述磁回路中的磁通的產生與傳遞的條件下快速達到飽和（或者更廣泛地說，使 得其至少達到選定的飽和水平/級別）。因此，在將會有益于在磁回路中產生相對較大的磁 通的條件下，第二離合器構件18和電樞22之間的磁力將會在可接受的范圍內變化。例如， 用于離合器組件14的操作溫度的范圍可以大約為-40攝氏度至大約120攝氏度。隨著溫度 的升高，電磁體69和將電流饋入電磁體69的部件的電阻會增大，因此，流向電磁體69的會 減少，進而導致電磁體69產生的磁通的減少。除了隨溫度而發(fā)生的通量的變化，基于通常 發(fā)生在車輛的電氣系統(tǒng)中的波動，將被施加至電磁單元26的電壓可以在某個范圍上改變， 例如，該范圍是大約9V至大約16V。在優(yōu)選實施方式中，電樞22被構造成在如下情況下會 迅速飽和，即，當電樞22在接近溫度范圍的較高一端的溫度（S卩，在該示例中大約為120攝 氏度）下操作時以及當電磁單元26接收接近電壓范圍的較低一端的電壓（S卩，在該示例中 大約為9V)時。因此，在整個操作溫度范圍和整個電壓范圍內，施加在第二離合器構件18 和電樞22之間的磁力將會在選定的可接受的范圍內變化。
[0080] 圖5示出了磁場有限元分析得到的關于類似于離合器組件14的離合器組件的構 型的曲線圖，圖中示出了當存在〇間隙時（S卩，當電樞22與第二離合器構件18相接合時） 施加在電樞上的力。該曲線圖示出了所產生的力（單位為牛頓）與以安培-匝數測得的磁 動勢（MMF)之間的關系。如在圖5的曲線圖中可見的，在MMF從300AT到900AT的變化范圍 內，所產生的力變化了大約36% (從大約505N到大約688N)。相比于電樞22沒有被構造 成在對于通量的產生而言最差的案例情境下基本上飽和的情況而言，這是小得多的變化。
[0081] 因此，通過選擇用于電樞的適當的材料以及通過以選定的方式構造電樞（例如， 相對較薄，特別是徑向），當電樞與第二離合器構件18相接合時，即使在范圍相對較寬的操 作條件下，電樞上產生的力仍然可以保持在可接受的范圍內。在示例性的實施方式中，電樞 22的徑向厚度大約為1. 25_。在一些實施方式中，電樞22可以設有磁通阻塞點，該磁通阻 塞點將會減少經過電樞22的磁通，從而將會在產生的磁通比圖3a和3b所示的電樞22所 產生的磁通更弱的情況下促進電樞22達到飽和。該磁通阻塞點可以是電樞22的橫截面積 /截面積減小的形式，如在圖10a-10c所示的剖面圖中可見。例如，除了具有在圖3a和3b 中可見的矩形橫截面/截面形狀，電樞22還可以替代性地具有位于以101a示出的徑向外 表面（圖10a)中的凹槽99,該凹槽99用于減小橫截面積（即，圖10a-l〇 C所示的電樞22 在平行于平面P的平面中的橫截面積，平面P側向地呈現在視圖中）以及充當磁通的阻塞 點。凹槽99替代性地位于以101b示出的徑向內表面中（圖10b)。替代性地，凹槽99a可 以設置在徑向外表面l〇la中，并且另一凹槽99b可以設置在徑向內表面101b中（圖10c)。 通過設置減小的橫截面積，可以提供與摩擦接合表面82軸向間隔的磁通阻塞點，同時還提 供摩擦接合表面82的選定的表面面積。理想的是，摩擦接合表面82具有較大的表面面 積，以便減少在該表面上的磨損（通過將電樞22和第二離合器構件18之間的接合力散布 在選定的大的表面面積上），同時提供阻塞點以便在差的磁通產生的條件下促進飽和。在 圖10a-10c所示的實施方式中，電樞22的橫截面積的減小通過減小電樞22的橫截面厚度 來實現。替代性地，橫截面積的減小可以通過某些其他方式來實現，例如，通過沖壓或者以 另外方式提供穿過電樞22的厚度的一排周向的孔（S卩，圍繞電樞22的圓周的一排孔）。
[0082] 作為與減小由第二離合器構件18施加在電樞22上的磁力的波動不同的問題，限 制施加在電樞22和第二離合器構件18之間的最大磁力從而限制施加在電樞22和第二離 合器構件18之間的摩擦力是有利的。通過限制該摩擦力，可以對通過卷繞彈簧20傳遞到 第二離合器構件18上的扭矩設置/設定限制。更具體地，可通過卷繞彈簧20的線圈44傳 遞至第二離合器構件18的扭矩與施加在電樞22和第二離合器構件18之間的扭矩（該扭 矩可以被稱作通電扭矩）有關。該通電扭矩本身取決于電樞22和第二離合器構件18之間 的磁力、電樞22和第二離合器構件18之間的摩擦系數、以及磁力圍繞軸線A的力臂。一般 而言，可在卷繞彈簧20的線圈44處傳送的扭矩對于通電扭矩可以具有指數關系。換言之， 隨著通電扭矩增大，可在線圈44處傳送的扭矩會以指數方式增大。由于如下因素的影響， 從一種離合器組件到另一種離合器組件以及從一種情形到另一種情形，通電扭矩有可能發(fā) 生大幅的變化，這些因素有：構成離合器組件14的部件的尺寸和材料特性的限度/容限、應 用于電磁單元26的電壓的可變性、電樞22與第二離合器構件18之間的摩擦系數以及線圈 44和第二離合器構件18之間的摩擦系數的限度、以及其他因素。如果該通電扭矩被允許未 加抑制地發(fā)生變化，則其可以變化高達300%或者更多，這取決于離合器組件14將必須在 其中工作的操作條件的范圍、以及取決于各種部件和特性中的限度。因此，如果通電扭矩能 夠簡單地未加抑制地發(fā)生變化，則會致使卷繞彈簧20傳遞基于上文所提到的指數關系而 發(fā)生明顯變化的扭矩。因此，在這種情況下，或者需要將卷繞彈簧20設計為能夠應對非常 大范圍的扭矩，或者在線圈44處傳送的扭矩可能變得過高以至于卷繞彈簧20會冒有損壞 或甚至失效的風險。然而，通過構造電樞22使得其在產生磁通的最壞情況條件下具有至少 選定量的飽和（例如，基本上完全飽和），則在產生磁通的最佳情況條件下產生的磁力將不 會相對于最壞情況條件下產生的通量大幅地變化。這是設定可用的最大通電扭矩的極限/ 限制的方式，這因此而設定了將會在線圈處傳遞的最大扭矩的極限，從而保護卷繞彈簧20， 使其免于因為傳送太高的扭矩而失效，以及使卷繞彈簧20避免僅僅為了在某些情境下保 護卷繞彈簧20而必須對卷繞彈簧20進行超裕度設計，在這些情境中，限度和條件可能產生 了非常高的通電扭矩。
[0083] 通過將電樞22構造為在產生通量的最壞情況條件下具有如上文所指出的選定量 的飽和，當第一離合器構件旋轉而第二離合器構件18靜止以及電磁單元26被通電以便接 合離合器14時，如果驅動第二離合器構件18所需的扭矩太高（S卩，超出了選定極限），則電 樞22將會在第二離合器構件18上滑移。因此，由于滑移，卷繞彈簧20的第二端42的角運 動將會被限制于選定的最大角度。該選定的最大角度充當卷繞彈簧20可能的擴張量的極 限，并且因此能夠限制由卷繞彈簧20施加在滑輪18的內表面39上的力。通過限制該力， 可以通過卷繞彈簧20傳遞至滑輪18的扭矩的量被限定為選定的最大扭矩。
[0084] 降低卷繞彈簧20的非期望的擴張的可能性的另一方式是控制存在于離合器組件 14的某些部件中的慣量。特別地，旋轉慣性被選定為低的一個部件是致動器24和電樞22 的組件（該組件可以被稱為致動器/電樞組件）。如在本文件的前面所提到的，致動器24 已被描述為由諸如被修改有Teflon?的尼龍4-6的塑料材料制成。同樣如前面所提到的， 電樞22可以由1010鋼制成。因此，在此實施方式中，致動器/電樞組件的較大部分是由塑 料材料（即，具有相對較低的密度的第一材料）制成的，只有位于致動器/電樞組件的徑向 外端處的相對較薄的帶是由金屬材料（即，密度比第一材料的密度相對較高的第二材料） 制成的。在至少一些實施方式中，電樞22的縱橫比是這樣的：電樞22的徑向厚度（在圖3b 中以T示出）小于其軸向長度（在圖3b中以L示出）。電樞22的平均半徑被選定成使得 其提供在其與第二離合器構件18之間的選定的力與相對較低的旋轉慣性的選定的結合。 致動器24為電樞22提供在第一離合器構件16上的旋轉支撐，同時由于其構型以及其構造 的材料而具有相對較低的重量。
[0085] 通過控制該組件的慣性，致動器/電樞組件將對例如由發(fā)動機的加速度產生的速 度的突然變化有下降的抵抗力。相反，如果致動器/電樞組件的慣性相對較高，并且第一離 合器構件16經歷高的加速度，則致動器/電樞組件的慣性可能會引起在其旋轉中的延遲/ 阻滯，使得卷繞彈簧20可以徑向地擴張遠離支撐表面60 (當其返回時可能會產生噪音）和 /或在卷繞彈簧中產生可能減少其壽命的重復應力和/或有可能不經意地接合第二離合器 構件18從而產生如前面所述的其他問題。
[0086] 由于對電樞22的運動只具有如此小的抵抗力以及由于通電扭矩與卷繞彈簧線圈 44處的扭矩之間的指數關系，電磁單元26的通電可能需要在功率/動力為大約5W至大約 30W的范圍中的某處--其中預測的典型的操作范圍為大約10W至大約15W之間，以為了產 生以充足的力將電樞22驅動至第二離合器構件18中所需的磁通，從而使線圈44與第二離 合器構件18相接合。
[0087] 同樣是關于慣性，應當注意的是，第二離合器構件18由相對薄壁的材料（盡管至 少在一些實施方式中是金屬材料）制成，以便減小其慣性。設置于其中的任何減重孔口都 必須被構造成確保其能夠將磁通充分地傳輸至電樞22。
[0088] 參照圖3a，在下文中對離合器組件14的操作以及扭矩流動路徑進行描述。在離合 器14未接合的情況下，第一離合器構件16旋轉，同時第二離合器構件18 (即，滑輪18)保 持靜止。第一離合器構件16上的凸耳52(圖4c)中的一個驅動卷繞彈簧20的第一端40， 并且因此，卷繞彈簧20與第一離合器構件16 -起旋轉。通過致動器24的徑向內表面和第 一離合器構件16的徑向外表面之間的摩擦接合，位于第一離合器構件16上的致動器24被 驅動從而與第一離合器構件16 -起旋轉。
[0089] 電磁體69的通電會將電樞22牽引至與滑輪18相接合。由于滑輪69是靜止的， 因此電樞22與滑輪18之間的接合會致使電樞22、進而致使致動器24相對于第一離合器構 件16減速。由于卷繞彈簧20的第二端42與致動器24中的驅動槽66相接合，因此致動器 24的減速會致使卷繞彈簧20的第二端42相對于第一端40角度地移動，該移動進而引起卷 繞彈簧20的徑向擴張，一直擴張到線圈44的徑向外表面接合滑輪18的徑向內表面39為 止。然后，扭矩從卷繞彈簧線圈44傳遞至內表面39,從而驅動滑輪18。
[0090] 圖l-4c所示的實施方式示出了直接安裝至發(fā)動機12的曲軸10的第一離合器構 件16。應當注意的是，在一些應用中（例如，當沒有足夠空間時），曲軸10可以具有直接位 于其上的第一滑輪，該第一滑輪通過傳動帶驅動位于另一軸（即，中間軸）上的第二滑輪。 離合器組件14可以安裝在該中間軸上，使得中間軸可以驅動第一離合器構件，以及第一離 合器構件可以選擇性地操作性地連接至第二離合器構件。另一傳動帶或類似物可以從第二 離合器構件運行至待被驅動的附件上的滑輪。
[0091] 如上所述，圖1-4C所示的實施方式的優(yōu)點是，相比于現有技術的某些離合器中使 用的部件，該實施方式操作所需的部件相對較少。相比于已有/現有技術的離合器組件，該 實施方式由較少的部件構成，從而減少了離合器組件14的成本、減少了公差疊加，以及由 于會出故障的部件較少而能夠增加可靠性。
[0092] 離合器組件14的操作可以由圖1中以88示出的控制器控制。由于只需要如此少 的動力來接合離合器組件14,因此控制器88可以通過以90示出的電導管直接連接電磁體 69 (圖3a)，并且控制器88中的M0SFET或類似物可以直接控制經過導線管90的電流。這種 設置/布置比用于已有技術的一些離合器（例如一些摩擦片離合器）的設置便宜得多。這 些離合器需要相當大量的動力來接合，并且需要少一點的動力但仍然是相當大量的動力來 保持接合位置。那些離合器將不能由控制器直接控制，因此會需要將該控制器連接至繼電 器，繼電器將被連接至電源，該電源具有比控制器通?？梢蕴幹玫碾娏鞲叩碾娏?。然后， 控制器88將會控制該繼電器以便控制流向離合器的電流。導線管將會從電流的電源（該電 源根本上是電池）延伸至繼電器，然后從繼電器延伸至需要其的任何離合器致動機構。因 此，由于操作離合器14只需要低動力，因此允許離合器14直接由控制器88控制，從而不需 要前述繼電器，也不需要能夠承載高電流的導線管。
[0093] 圖l_4c所示的實施方式選擇性地從旋轉軸（S卩，曲軸10)驅動滑輪（即，第二離 合器構件18)。參照圖6a和6b，其示出了一種離合器組件114,該離合器組件114用于將來 自于傳動/驅動構件的動力選擇性地傳送直至附件112的軸110,該傳動構件例如是傳動 帶、正時皮帶/帶、鏈條、齒輪或任意其他適當的傳動構件（未圖示）。
[0094] 現參照圖6a和6b，離合器組件114包括都可以圍繞軸線A旋轉第一離合器構件 116和第二離合器構件118、卷繞彈簧120、電樞122、致動器124和電磁單元126。離合器組 件114可以類似于圖1所示的離合器組件14,并且具有類似的優(yōu)點。
[0095] 離合器組件114可以通過磁通的傳輸從圖7a所示的非接合位置移動至圖7b所示 的接合位置，其中，磁通從電磁單兀126傳輸經過第一離合器構件116、電樞122而返回電磁 單元126中。當離合器組件114處于接合位置中時，其可以被稱作是接合的，當其處于非接 合位置中時，其可以被稱作是非接合或未接合的。
[0096] 第一離合器構件116被傳動構件驅動，該傳動構件例如是傳動帶、正時皮帶、鏈 條、齒輪或任意其他適當的傳動構件。該傳動構件本身可以由任意適當的裝置驅動，例如， 由車輛中的發(fā)動機的曲軸驅動。在圖6a和6b所示的實施方式中，第一離合器構件116是 滑輪，然而，其可以是某一其他構件，例如是鏈輪、齒輪或任意其他適當的構件。第一離合器 構件116可以由任意適當的材料制成，例如適當的鋼。第一離合器構件116通過一個或更 多個軸承構件128可旋轉地支撐在靜止構件103上，該靜止構件103可被稱為電磁單元支 撐構件。在該實施方式中，具有兩個軸承構件128,這兩個軸承構件128是球軸承，然而，也 可以使用任意其他適當類型的軸承構件。
[0097] 參照圖8,其示出了圖6a和6b所示的實施方式的微小的變型，該變型使用了相同 的參考/附圖標記。電磁單元支撐構件103本身安裝至以105示出的附件殼體，以便將電 磁單元126和第一離合器構件116圍繞/繞軸線A定位。該安裝可以通過以107示出的螺 紋緊固件的方式實現，該螺紋緊固件經過電磁單元支撐構件103并且旋入附件殼體孔109 中。電磁單元支撐構件103還可以被稱作離合器殼體，因為其用于容置離合器組件114的 至少一些部件。
[0098] 當離合器114處于接合狀態(tài)時（圖7b)，第二離合器構件118由第一離合器構件 116驅動，當離合器114處于非接合狀態(tài)時（圖7a)，第二離合器構件118可以是空閑的。第 二離合器構件118連接至從動附件112的輸入軸110。在所示實施方式中，第二離合器構件 118為軸延伸部的形式。
[0099] 第二離合器構件118以如下方式安裝至輸入軸110 :第二離合器構件118具有軸 安裝部分180,該軸安裝部分180的橫截面形狀/截面形狀與附件輸入軸110相匹配，并且 該軸安裝部分180使第二離合器部分118與附件輸入軸110旋轉地固定。在所示實施方式 中，軸安裝部分180具有花鍵形的橫截面（S卩，其是花鍵連接的），并且其與輸入軸110上的 對應花鍵互鎖。第二離合器構件118還包括輸入軸孔181，該輸入軸孔181容納螺紋緊固件 182,該螺紋緊固件182穿過輸入軸孔181并且插入位于輸入軸110的端部的輸入軸孔184， 從而將第二離合器構件118軸向地固定到輸入軸110上。
[0100] 為將螺紋緊固件182安裝到輸入軸110中，安裝者使緊固件工具190(例如，六角 扳手/改錐）穿過第一離合器構件116中的孔191而接合螺紋緊固件182,并將螺紋緊固件 182驅動至位于輸入軸110端部的孔184中的適當位置。在安裝完第一和第二離合器部分 后，可以將帽193插入第一離合器構件116中的孔中，其中位置固定工具186和緊固件工具 190穿入該孔。
[0101] 在圖8所示的替代性實施方式中，第二離合器構件118還包括被構造成接合穿過 第一離合器構件116的位置固定工具186 (圖8a)的防轉元件。當與位置固定工具186相 接合時，位置固定工具186可以被保持靜止，以便旋轉地固定第二離合器構件118進而旋轉 地固定輸入軸110。位置固定工具186具有通孔188,該通孔188允許安裝者將緊固件工具 190 (例如，六角扳手）通過其穿過以接合螺紋緊固件182 (圖8)，并將螺紋緊固件182驅動 至位于輸入軸110端部的孔184中的適當位置，同時，安裝者保持位置固定工具186靜止以 防止在將螺紋緊固件182旋入孔184中時輸入軸110的旋轉。
[0102] 再次參照圖7a和7b，致動器124、電樞122、卷繞彈簧120和承載體148均以類似 于致動器24、電樞22、卷繞彈簧20和承載體48 (圖3a和3b)的方式彼此接合，在這個意義 上，電樞122與卷繞彈簧120的第二端142旋轉地操作性地相連接（S卩，經由所示實施方式 中的致動器124)，致動器124與電樞122旋轉地操作性地相連接，承載體148旋轉地操作性 地連接至卷繞彈簧120的第一端140,并且承載體148與第二離合器構件118旋轉地操作性 地相連接。
[0103] 然而，存在的一個差異是致動器124、電樞122、卷繞彈簧120和承載體148安裝至 第二離合器構件118,因此，當離合器114處于非接合狀態(tài)時，致動器124、電樞122、卷繞彈 簧120和承載體148是靜止的，而致動器24、電樞22、卷繞彈簧20和承載體48安裝至第一 離合器構件116,因此，即使當離合器14處于非接合狀態(tài)時，致動器24、電樞22、卷繞彈簧 20和承載體48也與離合器14 一起旋轉。
[0104] 致動器124的一端通過致動器固位體163軸向地保持在就位，其中，該致動器固位 體163固定至第二離合器構件118 (例如，通過壓配合），致動器124的另一端由固定至第二 離合器構件118 (例如，通過壓配合）的承載體固位體158保持，并且，其還與承載體148相 接合以使它軸向地保持就位。
[0105] 承載體148可以以與圖1-4C所示的實施方式中的承載體48與第一離合器構件16 的接合（即，通過凸耳和凸耳槽）相同的方式與第二離合器構件118相接合。致動器124 和電樞122可以以如圖2a和2b所示的致動器24和電樞22的接合相同的方式彼此接合。 卷繞彈簧120的第一和第二端可以由承載體148和致動器124以與圖l-4c所示的實施方 式中卷繞彈簧20與承載體48和致動器24接合的方式相同的方式接合。
[0106] 電磁單元126類似于電磁單元26 (圖3a)，并且包括電磁體169和電磁單元殼體 170。電磁單元殼體通過適當的方式連接至電磁單元支撐構件103 (即，離合器殼體103)，例 如通過緊固件、壓配合、鉚固等。
[0107] 在該實施方式中，當第一離合器構件116旋轉而第二離合器構件118靜止時，第一 離合器構件116中的磁通以足夠的力軸向地牽引電樞122使之與第一離合器構件116相接 合，以驅動電樞122和卷繞彈簧120的第二端142相對于卷繞彈簧120的第一端140圍繞 軸線A旋轉，以便使卷繞彈簧120徑向地擴張至與第一離合器構件116相接合，從而將第一 離合器構件116操作性地連接至第二離合器構件118。
[0108] 離合器殼體103、第一離合器構件116和軸承構件128形成以192示出的第一離 合器部分的至少一部分。在該示例中，電磁單元126也形成第一離合器部分192的一部分。 第二離合器構件118、電樞122和卷繞彈簧120形成第二離合器部分194的至少一部分。在 該示例中，致動器124和承載體148也形成第二離合器部分194的一部分。應當注意的是， 在第一離合器部分116與第二離合器部分118之間具有徑向間隙G。換言之，在使用中，當 卷繞彈簧120未與第一離合器構件116接合時，第一離合器部分192與第二離合器部分194 之間存在徑向間隙。
[0109] 因此，在第一和第二離合器部分192和194之間具有可用的一定量的徑向游隙。該 徑向游隙為離合器組件114提供適應附件殼體105中附件殼體孔109相對于輸入軸孔184 的位置中的公差的能力。在附件殼體孔109和/或輸入軸孔181相對于彼此處于不適當的 位置的情況下，當離合器組件114安裝至附件112時，在其整個圓周上的徑向間隙G將不會 具有均一的尺寸。然而，在這種情況下，當電磁單元126被通電時，卷繞式離合器120是柔 性的并且當其接合曲軸轉接件116的內表面139時其可以簡單地擴張并且采取相對于軸線 A的輕微的偏心。因此，在第一和第二離合器部分192和194之間有些缺乏同軸度的情況 下，離合器組件114也可以操作，并且在其性能上沒有本質的變化。在一些附件中，希望的 是在殼體孔105與輸入軸孔181的位置中具有大約0. 25mm的公差。離合器組件114可以 簡單地適應該公差。
[0110] 憑借該適應未對準或缺乏同軸度的能力，離合器組件114可以作為一個完整的組 件全部一次性安裝至附件殼體105和輸入軸110。相反，已有技術的一些離合器組件特別 是利用電樞的一些離合器組件是一個部件一個部件或一個分組件一個分組件安裝的，并且 每個部件或分組件都是必須用墊片填的，以確保保持某些間隙中的嚴格的公差，其中，所用 電樞橫跨間隙移動以接合或脫離離合器組件。作為整個組件安裝同時不需要用墊片填的 這一能力使得離合器組件114相比于已有技術的一些離合器組件相對快速和簡單地安裝。 此外，在一些實施方式中，優(yōu)選地涂油脂于離合器組件114的某些內部部件，例如卷繞彈簧 120。因此，有利的是能夠從離合器組件制造商的工廠運送已經涂好油脂的離合器組件。這 在圖6a和6b所示的實施方式中是能夠實現的，因為離合器組件114在安裝過程中可以保 持為單件。在一些實施方式中，離合器組件114將根本沒有潤滑劑。在其他實施方式中，離 合器組件114可以具有石油基潤滑劑或更先進的聚合物基潤滑劑、聚合物/陶瓷或納米顆 粒增強潤滑劑，而不是油脂型潤滑劑。在另一些實施方式中，可以將潤滑涂抹應用至第一離 合器構件116的內表面和/或應用至卷繞彈簧120本身。
[0111] 示于圖6a和6b中的實施方式可以通過類似于控制器88的控制器來控制，并具有 類似的優(yōu)點。
[0112] 電樞122可以具有如圖7a和7b所示的橫截面形狀，或者其可以具有某些其他的 橫截面形狀，例如在圖l〇a-10c中示出的用于電樞22的形狀中的任一者。
[0113] 解耦器的何括
[0114] 離合器組件14和114可選地包括隔離件、超越離合器或者兩者的組合，其被稱作 解耦器/斷開器。圖9示出了集成于離合器組件114中的解耦器200。解耦器200將扭矩 從滑輪202傳遞至轂204?；?02是第一離合器構件116的一部分，并且可以替換滑輪 197(圖6a)。滑輪202可以替代性地為齒輪、鏈輪或任意其他適當的從動構件。在這種情 況下，轂204也是第一離合器構件116的一部分，并且連接至第一離合器構件116的轂部 199(圖9和圖6a)。在該實施方式中，第一離合器構件116的轂部199(圖6a)可以被修改 成具有容納在轂204的螺紋部分210中的螺紋端212 (圖9)，從而將轂部199與轂204結 合在一起。可以提供以214示出的軸承構件/支承構件（該構件為球軸承）和以216示出 的軸承構件/支承構件（該構件為襯套）以將滑輪202相對于轂204定心。因此，圖7a和 7b中所示的軸承構件128仍然可以包括在該實施方式中，以將轂199相對于構件103定心。 替代性地，可以提供支撐各種部件的某一其他方式，以便減少所包括的軸承構件的數量。
[0115] 解耦器200包括彈性隔離構件206和單向離合器構件208,在該示例性實施方式 中，該彈性隔離構件206是扭簧/扭轉彈簧，以及該單向離合器構件208是卷繞彈簧。由 傳動帶或類似物（未圖示）驅動的滑輪202通過單向離合器構件208和隔離構件206驅 動轂204。隔離構件206可以是扭簧的形式，其向轂204提供對于由滑輪202引發(fā)的扭轉 振動的一定量的隔離。當滑輪202停止時，卷繞彈簧208允許轂204暫時地超越滑輪202。 代替提供解耦器200,還可以使用任意其他適當的解耦器、隔離件或單向離合器構件，例 如，在專利文件 US6083130、US7153227、US7618337、US7712592、US7207910、US5722909 和 W02011072391A1中示出的結構中的任意一種，所有這些專利均以參引的方式全文并入于 此。替代性地，如果對于具體應用而言被認為是可接受的，則可以使用來自于以下專利和 專利申請中的任何適當的結構：EP01764524A1、US7985150B2、US7708661B2、US7708661 和 US20060240926,所有這些專利均以參引的方式全文并入于此。
[0116] 在所示示例中，解耦器200在上游構件（例如滑輪202)與下游構件（例如轂204) 之間傳遞扭矩。替代性地，可以只提供介于上游構件（例如滑輪202)和下游構件（例如轂 204)之間的隔離構件206,并且省略單向離合器構件208和相關部件。替代性地，可以只提 供介于上游構件（例如滑輪202)和下游構件（例如轂204)之間的單向離合器構件208,并 且省略隔離構件206和相關部件。
[0117] 雖然解耦器200被示為包括在第一離合器構件116中，應當理解的是解耦器 200 (或者替代性地為單向離合器、無隔離件，或者替代性地為隔離件、無單向離合器）可以 包括在第二離合器構件118中。
[0118] 雖然解耦器200被示為離合器組件114的一部分，但是將解耦器200 (或者只有隔 離構件，或者只有單向離合器構件）引入離合器組件14中是可能的。
[0119] 雖然隔離構件206被示為扭簧，但是應當注意的是，在某些其他實施方式中，該隔 離構件26可以是被夾在滑輪202的第一和第二部分之間的彈性聚合物層（例如由橡膠或 類似物制成）。
[0120] 還應當注意的是，單向離合器不必須是卷繞彈簧式離合器，替代性地，其可以是斜 撐式離合器、滾柱式離合器或任意其他適當類型的單向離合器。
[0121] 參照圖11a和11b，圖11a和lib是以314示出的離合器組件的另一實施方式的分 解視圖。離合器組件314可以類似于離合器組件14(圖1)，但是具有數個差異，這些差異將 在下文中進行描述。一般而言，在至少一些實施方式中，離合器組件314被構造成允許在第 一離合器構件316 (可以是示于圖1中的安裝至曲軸10的曲軸轉接件）與第二離合器構件 318 (可以是滑輪）之間傳遞大量的扭矩，同時，其還包括如下特征，S卩，確保離合器組件314 的接合是受控的（即，除非是希望的否則不會很突然）以及可靠地發(fā)生脫離。應當注意的 是，為便于閱讀，可以將第一離合器構件316稱作曲軸轉接件316,可以將第二離合器構件 318稱作滑輪318。然而，應當理解的是，在許多情況下這僅為了提高可讀性，并且可以使用 任意適當的第一離合器構件和任意適當的第二離合器構件。
[0122] 在功能上類似于離合器組件14的零件的離合器組件314的零件將具有類似的參 考標記（被修改為包括前引' 3'）。因此，離合器組件314包括：曲軸轉接件316 ;滑輪318， 該滑輪318由軸承328支撐在第一離合器構件上；固位體358,該固位體358保持承載體 348,該承載體348保持卷繞彈簧320的第一端340 ;電樞322,該電樞322保持卷繞彈簧320 的第二端342 ;致動器324 ;電磁單元326,該電磁單元326包括電磁體369和保持該電磁體 369的電磁單兀殼體370 ;以及控制系統(tǒng)388。在所不實施方式中，第一離合器構件316是 安裝至曲軸10并被曲軸10驅動的曲軸轉接件（圖2a)。然而，對于第二滑輪（類似于圖1 所示的實施方式中的滑輪34,在圖11a和lib中未示出），這種滑輪可以是可選地設置。
[0123] 如同圖1所示的離合器組件14,電磁體369的通電致使電樞322接合滑輪318。由 于電樞322保持卷繞彈簧320的第二端342,電樞322與滑輪318之間的這種接合引起電 樞322與曲軸轉接件316之間的相位角的轉移/偏移，該轉移引起卷繞彈簧320徑向地擴 張并且接合第二離合器構件318,從而使曲軸轉接件316接合第二離合器構件318。電磁體 369的斷電致使卷繞彈簧320徑向地收縮遠離/離開滑輪318,以便使曲軸轉接件316從第 二離合器構件318脫離。
[0124] 復位彈箸在電樞h的俥用
[0125] 電樞322設有復位彈簧以在電磁體369斷電時使電樞322遠離滑輪318。
[0126] 如同圖3a和3b所示的電樞22,電樞322 (圖11c)可在第一位置與第二位置之間 移動，其中，在第一位置處，電樞322脫離滑輪318,在第二位置處，電樞322被經過滑輪318 本身的磁回路牽引至與滑輪318相接合。然而，電樞322的特征在于其被電樞偏壓構件365a 朝向第一位置偏壓，例如，該電樞偏壓構件365a可以是片簧。該電樞偏壓構件365a優(yōu)選被 構造成當電磁體369斷電之后在電樞322上施加相對較?。ɡ?，10N)的力來牽引電樞322 遠離滑輪322。因此，阻止了電樞322在電磁體369斷電后繼續(xù)保持與滑輪318相接觸，其 中，繼續(xù)保持接觸狀態(tài)是因為滑輪318和電樞322中殘余的磁力和/或因為兩者之間可能 存在的油脂而引起的粘著。通過除去這種接觸，可以避免這種接觸所導致的電樞322的過 早磨損。
[0127] 在使用離合器組件314的過程中，可以使電磁體369周期性地通電，以使用脈沖 寬度調制來控制電樞322,其將在下文中進一步描述。根據通電的頻率，會將諧波傳至片簧 365a，以迫使其產生振動。為阻止該振動，在片簧365a的后面（S卩，在圖11c所示示圖中的 片簧365a的左側）是剛性墊板365b，該剛性墊板365b抵接片簧320以限制片簧320的移 動，從而有助于在片簧365a振動的時候使其穩(wěn)定。
[0128] 電樞322通過多個鉚釘323連接至片簧389,其中，多個鉚釘323穿過電樞322上 的突耳325 (在圖11a和lib中更清晰地示出）。圖11c所示的鉚釘323被示為在張開其開 口端之前延伸穿過突耳325和片簧365a以及墊板365b以形成蘑菇狀頭。
[0129] 繼續(xù)參照圖11c，片簧365a和墊板365b被安裝至致動器324。這種安裝可以通過 機械緊固件359 (例如，鉚釘）（圖1 la)實現，其中，該機械緊固件359穿過致動器324并進 一步穿過片簧365a上的孔367a和墊板365b上的孔367b。
[0130] 再次參照圖11c，致動器324可以由（優(yōu)選非磁性的）諸如鋁的金屬制成。襯套 371可以由任意適當的材料制成，諸如由美國新澤西州的GGB North America LLC提供的 DU?,襯套371安裝于致動器324,并且允許致動器324可旋轉地安裝至曲軸轉接件316。 致動器324具有位于其中的槽366,該槽366保持卷繞彈簧320的第二端342。在圖l-4c所 示的實施方式中，當電樞322被牽引至與滑輪318相接合時，接合產生的摩擦使得電樞322 相對于曲軸轉接件316變慢，由此使得致動器324相對于曲軸轉接件316變慢。因此，卷繞 彈簧320的第二端342相對于第一端340沿某一方向旋轉一定量，致使卷繞彈簧320徑向 擴張至與滑輪318的以339示出的內表面相接合。可以看出，滑輪318的內表面是套筒412 的內表面。
[0131] 如圖11c所示，致動器324可以包括'拋環(huán)' 329,該'拋環(huán)' 329是朝向滑輪318的 壁徑向向外延伸的唇部。拋環(huán)329的作用為依靠致動器324的旋轉離心地徑向向外拋擲碎 屑，如果在使用過程中這些碎屑會聚集在離合器組件314中的話。通過將拋環(huán)的以329a示 出的遠端定位在接近滑輪318的壁的位置而使拋環(huán)起到粗略密封的作用，以便阻止碎屑進 入離合器組件314中卷繞彈簧320所在的區(qū)域中。
[0132] 在曲軸轉接件316上設有致動器固位體363,用于防止致動器324從滑輪318移 開。致動器固位體363可以是壓配合或焊接或者以另外方式結合至曲軸轉接件316的分離 型圈。致動器固位體363充當推力軸承，用于在使用離合器組件314的過程中支撐致動器 324。襯套371可以是L形的，以便具有在致動器324相對于致動器固位體363和曲軸轉接 件316旋轉時在致動器324和致動器固位體363之間用來減小兩者之間的摩擦的部分。除 了提供致動器固位體363來限制致動器324離滑輪318的最大距離之外，致動器324可另 外被允許沿著曲軸轉接件316稍微地軸向浮動一小段距離。
[0133] 卷繞彈簧320可以設有相對大量的線圈344(也可稱為多匝線圈），以便允許將相 對大量的扭矩通過卷繞彈簧320傳遞至滑輪322。然而，一般來說，隨著卷繞彈簧上的線圈 數量的增加，卷繞彈簧與從動部件（在該情況下為滑輪318)之間接合的突發(fā)性也增加。因 此，通常要限制卷繞彈簧上的線圈數量以控制將被傳遞至滑輪318的動態(tài)扭矩，從而控制 由各種部件引發(fā)的應力。然而，可取的是在需要離合器組件來應對高扭矩的應用中提供大 量的線圈。然而，替代性地，也可以將具有相對少量線圈的卷繞彈簧320用在離合器組件 314中。例如，卷繞彈簧320可以具有三個線圈，在一些實施方式中甚至更少。
[0134] 離合器組件314具有設有大量線圈344的卷繞彈簧320以便允許高扭矩的傳遞， 但是其還包括允許控制卷繞彈簧320與滑輪318接合的突發(fā)性的結構。
[0135] 傳感器和PCB在電磁體殼體中的#用
[0136] 現參照圖19a和19b，由提供經過滑輪318本身的磁回路而引起的離合器組件314 的低功率需求允許離合器組件314設有控制系統(tǒng)388?？刂葡到y(tǒng)388用于在操作過程中 控制卷繞彈簧320與滑輪318的接合速度，還用于控制可以經過卷繞彈簧320傳遞至滑輪 318的扭矩的量?？刂葡到y(tǒng)388包括PCB--具有處理器和存儲器、傳感器和驅動器，從而 只需要至車輛的數據總線的連接（在一些實施方式中，數據通過有線連接被傳送至控制系 統(tǒng)388或從控制系統(tǒng)388輸出）以及至車輛電池（未圖示）的動力/功率連接。然而，在 一些實施方式中，數據可以通過任意適當的無線協(xié)議（諸如Zigbee)無線地傳送至控制系 統(tǒng)388或從控制系統(tǒng)388輸出。并且，在一些實施方式中，控制系統(tǒng)可以被容置在用于電磁 體369的以370示出的殼體中。存在用于控制系統(tǒng)的空間，這部分地因為相比于用在一些 需要較多動力來操作的典型離合器上的電磁體而言，電磁體369的尺寸能夠是小的，以及 部分地因為在某種程度上可以對電磁體殼體370的尺寸（具體為軸向長度）進行規(guī)定以便 提供與滑輪320的一定量的軸向交疊。電磁體369的較小的尺寸是可實現的，因為離合器 組件314中的磁回路的效率高于已有技術的一些離合器組件中的磁回路的效率。例如，在 一些離合器組件中，磁通從電磁體、越過間隙行進至滑輪，再越過滑輪（軸向地）、越過另一 間隙到達摩擦板/片，然后徑向地越過摩擦板，返回越過第二間隙而再次到達滑輪，然后返 回越過第一間隙到達電磁體。較多的氣隙使得必須使用相對較大的電磁體。此外，一些較 短的磁通回路徑向地通過滑輪然后返回至電磁體中，不再到達摩擦片，這也使得必須用大 的電磁體以補償損失的功率。通過對比，離合器組件314磁回路（以及本文所描述的其他 離合器組件）具有在電磁體殼體370與滑輪之間的間隙，該間隙從滑輪320到達電樞322， 然后從電樞322返回至殼體370中，從而減少了必須要越過的氣隙的數量。因此，可以使用 較小的電磁體來驅動磁回路，以及在殼體370的內側提供用于PCB 391和控制系統(tǒng)388的 其他部件的空間。
[0137] 以這種方式設置控制系統(tǒng)388允許離合器組件314更有可能能夠并入使用用于車 輛的現有E⑶的車輛中。而且，該設置保持離合器組件314相對緊湊。
[0138] 離合器組件314的電樞322和滑輪318分別具有位于其上的多個齒322a和318a。 兩個霍耳效應傳感器389 (-個傳感器389a以及一個傳感器389b)分別檢測齒322a和318a 的通過?？刂葡到y(tǒng)388包括PCB (印刷電路板）391，該PCB 391包括處理器393、存儲器395 和驅動器397--用于向電磁體369提供電流。處理器393從傳感器389a和389b接收信 號，特別地，可以判定滑輪318與電樞322的速度和加速度，以及曲軸轉接件316與電樞322 之間的相位角。通過使用該數據，控制系統(tǒng)388可以控制卷繞彈簧320的擴張，從而控制卷 繞彈簧320與滑輪318的內表面339之間的接合力。應當理解的是，電樞322與致動器旋 轉地連接，因此致動器324和電樞322具有相同的旋轉速度、加速度和相位角。
[0139] 如同所示和所描述的其他實施方式，通過產生經過電樞322、電磁體殼體370和 滑輪318的磁環(huán)/回路，使得所需的動力相對較小。這允許使用相對低功率/動力的驅動 器（即，驅動器397)，進而有助于將驅動器397直接安裝到PCB 391上，并且如上文針對圖 l-4c所示的實施方式所描述地消除額外繼電器的需要。此外，傳感器389a和389b可以全 部直接安裝在PCB 391上。將PCB 391、處理器393和存儲器395提供為離合器組件314 - 部分--其中驅動器397與傳感器389a和389b直接安裝在PCB 391上，這消除了所有的布 線（以及相關的電連接），否則如果這些部件相距較遠的話，需要在這些部件之間布線。通 過消除傳感器389a和389b與PCB 391之間的布線，消除了外部噪音干擾PCB 391的傳感 器信號的可能性。此外，由不良的電連接引起的弱信號傳輸的可能性也大大降低，因為PCB 391之間各單個電連接的數量低于用于遠程定位控制單元的電連接的數量。另外，通過提供 驅動器397以及控制系統(tǒng)388與離合器組件314的安置，每個控制系統(tǒng)388都可以具體地校 準以便與構成特定離合器組件314的一部分的部件一起使用。通過對比，對于某些其他離 合器組件，驅動器和控制系統(tǒng)是用于發(fā)動機的ECU的一部分，因此與離合器組件本身相分 離。因此，在車輛組裝過程中，如果發(fā)現發(fā)動機ECU是有缺陷的，完全有可能需要更換發(fā)動 機E⑶，在這種情況下，在安裝完新的E⑶之后可能需要重新返工進行校準。通過使控制系 統(tǒng)388與離合器組件314直接安裝在一起，可以進行校準，并且如果需要換出發(fā)動機ECU的 話，不會影響控制系統(tǒng)388的校準。除上述之外，消除了當用電線連接兩個遠程部件時必需 的電連接，這消除了許多潛在的失效來源，因為每個連接都代表著一個在使用（或不良制 作）過程中會斷開的潛在的薄弱點。另一優(yōu)點在于，一些制造商制造一系列的具有不同單 元的發(fā)動機，這些不同單元具有不同的性能水平。例如，某一發(fā)動機系列可能包括缺少增壓 器的型號以及包括增壓器的型號。發(fā)動機ECU通常不會變化超出該發(fā)動機系列。如果發(fā)動 機ECU也容置用于離合器組件的驅動器和其他部件，則其通常被制造商提供用于所有的發(fā) 動機型號，這些信號包括缺少增壓器的那些，從而導致額外的成本而沒有益處。相比之下， 通過將控制系統(tǒng)388與離合器組件設置在一起，離合器組件314是設施獨立的，并且驅動器 和控制系統(tǒng)部件只需要設置在包括增壓器的發(fā)動機上。
[0140] 由于電磁體369的低功率需求，驅動器397可以從車輛的電池（未圖示）汲取相 對很少的功率。相對少的功耗導致相對少的驅動器397的產熱。此外，與用在一些離合器 組件（例如一些摩擦片離合器組件）的較大電磁體相比，電磁體369本身也產生相對較少 的熱。例如，一些離合器組件的電流消耗為4Amp與5Amp之間。相比之下，離合器組件314 的一些實施方式上的電流消耗可能大約為lAmp。假設使用了相同的電源（車輛電池），在 一些實施方式中，離合器組件314消耗的功率明顯低于某些其他離合器組件。由于與其他 離合器組件所需的較高功率電磁體相比電磁體369的尺寸減小，以及由于電磁體369和驅 動器397的產熱都減少，因此，有可能將控制系統(tǒng)388定位在電磁體殼體370內而不會在殼 體370中產生過度大量的熱。通過比較，在一些其他離合器組件中，即使在電磁體殼體中有 空間儲存控制系統(tǒng)，但是將會產生的這么多的熱量會導致一些控制系統(tǒng)部件的操作壽命的 減少。如圖19a和19b所示，PCB 391定位在電磁體殼體370中。通過將控制系統(tǒng)388 (特 別是PCB 391)定位在殼體370內，保護其免受機械損傷以及針對元件對其進行保護而在某 些程度上不需要為其提供獨立的專用外殼。這樣減少了其相關的成本并且減少了由離合器 組件14占據的空間的量。
[0141] 雖然被示為將控制系統(tǒng)388容置在電磁體殼體370中，應當理解的是，在一些實施 方式中，控制系統(tǒng)388可以被容置在單獨的、專用的殼體中。
[0142] 除上面提到的部件以外，PCB 391可以具有位于其上的電壓監(jiān)測單元381、CAN消 息轉換器/轉送器383、PWM模塊385和電流監(jiān)測單元387。CAN消息轉換器383用于從車 輛的CAN總線399接收消息以及將消息傳送至車輛的CAN總線399。PWM模塊385用于產 生傳送至驅動器397的PWM信號，以控制傳送至電磁體369的電流。
[0143] 雖然CAN消息轉換器383被示為具有通向圖13中的車輛CAN總線的有線連接，應 當注意的是，如上文所提到的，有可能提供無線通信裝置而非有線CAN消息轉換器383。
[0144] 代替CAN消息轉換器，可以使用被構造成在不同類型的網絡（例如LIN)上通信的 模擬裝置
[0145] 控制系統(tǒng)388可以包括適當的附加部件以通過受控方式協(xié)助電磁體369的斷電， 例如，該附加部件是齊納二極管和/或其他二極管，如圖13所示。
[0146] 控制算法
[0147] 控制系統(tǒng)388所用的控制算法在圖14a中以框圖示出，該圖示出了對算法的不同 部分的輸入和輸出，該控制算法在圖14b中以流程圖示出，以顯示在執(zhí)行該算法使采用的 方法步驟。該算法還可以被稱作方法。參照圖14b，該方法以600示出，并且在602處開始。 在步驟604處，控制系統(tǒng)388通過以399示出的車輛的數據總線（例如，CAN總線）從發(fā)動 機ECU (未圖示）接收關于是否接合離合器314的指令。在步驟606處，檢驗/檢查選定的 參數，這些參數涉及發(fā)動機的狀態(tài)、滑輪318的速度、車輛的電池（未圖示）的電壓以及任 意其他適當的參數。在步驟608處，控制系統(tǒng)388基于檢查的參數判定是否可以接合離合 器314。例如，如果電池沒有足夠的電荷來維持電磁體369足夠長時間的所需電流，那么處 理器383可以判定為不可以接合離合器。如果判定結果是"否"，那么在步驟610處，控制系 統(tǒng)388向發(fā)動機ECU (未圖不）報告離合器314將不會接合。
[0148] 基于一組選定的參數，當有需要時，控制系統(tǒng)388所用的控制算法允許卷繞彈簧 320與滑輪318快速或緩慢地接合。來自于發(fā)動機ECU的指令還可以指定是需要快速接合 還是緩慢接合。該控制算法引入閉環(huán)反饋以便允許對卷繞彈簧320的接合的控制。這種反 饋可以由專用傳感器提供或由來自于車輛中原先存在的傳感器的數據提供、通過車輛的數 據總線接收。
[0149] 在一些情況下（在圖12a中示出），控制系統(tǒng)388可以提供用于卷繞彈簧320和滑 輪318之間接合的相對較快的提升時間，以及在一些情況下（在圖12b中示出），可以提供 用于接合的相對較長的提升時間。
[0150] 一般而言，供應至電磁體369的電流導致電樞322與滑輪318之間的電磁力，從 而控制電樞322與滑輪318之間的接合力--該接合力與施加在電樞322與滑輪318之間 的扭矩成比例（通過其相互面對的表面之間的摩擦接合，該相對的表面分別以圖11c中的 382和380示出）。所施加的扭矩使得電樞322相對于曲軸轉接件316減速。由于卷繞彈 簧320的第二端342被致動器324捕獲/卡住，因此電樞322的減速導致卷繞彈簧320的 徑向擴張。這通過卷繞彈簧320的回復力抵抗，該回復力偏壓卷繞彈簧320使之朝向未擴 張的狀態(tài)返回。隨著卷繞彈簧320的擴張，回復力增大。因此，從任意給定位置施加至卷 繞彈簧320的扭矩的增大都會引起擴張量的增大，直到回復力產生的抵抗扭矩等于施加于 卷繞彈簧320的扭矩為止。基于上文，可見電樞322與滑輪318之間的接合力與卷繞彈簧 320的擴張量成比例。此外，由于施加至電磁體369的電流與接合力成比例，于是可以理解 的是，電流與卷繞彈簧320的擴張量成比例。還應當注意的是卷繞彈簧320的擴張量決定 了第一端340和第二端342之間的角位移（也被稱作相位角）。因此，通過控制流向卷繞彈 簧320的電流，可以控制卷繞彈簧320的第一和第二端342之間的相位角以及可以控制卷 繞彈簧320的擴張量。
[0151] 在圖14a和14b中示出了控制算法600,該控制算法600具有三個操作/運算階 段。在階段1中，控制流向電磁體369的電流以便使致動器324和電樞322到達相對于曲 軸轉接件316的選定的相對角位移或相位角。該選定的相位角可以通過設定點SP1表示， 其可以是儲存在存儲器395中的數值/值。SP1可以是選定的相位角，在該角度處卷繞彈簧 320擴張為恰好足以接合滑輪318的內表面。在一些實施方式中，SP1可以是儲存在存儲器 395中的固定值。在步驟612處（圖14b)，獲得用于致動器速度和曲軸速度的數值，使用這 些數值判定真實的相位角。當卷繞彈簧320達到選定的相位角SP1時，卷繞彈簧320的線 圈與滑輪318之間的摩擦進而扭矩傳遞都較低。在一些情況下，SP1可以處于大約30度至 大約50度的范圍內的某處。一般而言，卷繞彈簧越長（即具有越多的線圈），用于引起其擴 張選定量所需的相位角將越大。如圖14b所示，達到設定點1的過程通過包括步驟614、616 和618的回路實現。在步驟614處，控制系統(tǒng)388(圖11c)檢驗是否已經達到設定點SP1。 如果還沒有達到設定點SP1，那么執(zhí)行步驟616 (圖14b)，在步驟616中，控制系統(tǒng)388 (圖 11c)產生用于傳送至電磁體369的電流的新數值。在步驟618處（圖14b)，將被傳送至電 磁體369(圖11c)的電流朝向新數值進行調節(jié)。然后將控制送回至步驟614(圖14b)，在 步驟614處，控制系統(tǒng)388檢驗致動器324 (圖11c)的真實的相位角是否等于設定點數值 SP1。如果判定為相位角確實等于SP1的數值，那么控制系統(tǒng)388將控制傳送至步驟620 (圖 14b)，在該步驟處，算法600的階段2開始。
[0152] 在步驟616處，使用PID控制方程。用于PID控制方程的反饋可以通過致動器 324(圖11c)與曲軸轉接件316之間的速度差的積分來提供，該速度差可以被理解為指示 電樞322和曲軸轉接件316之間的相位角。由于曲軸轉接件316被安裝在曲軸10上（圖 2a)，因此，曲軸的速度等于曲軸轉接件的速度。該速度可以通過任意適當的方式獲得，例如 通過與車輛上現有的控制器經由車輛的CAN總線399 (圖13)相通信。將由步驟616 (圖 14b)產生的電流的數值傳送至PWM模塊385 (圖13)，PWM模塊385輸出脈沖寬度調制信號 至驅動器397,驅動器397進而基于來自于PWM模塊385的信號控制流向電磁體369的電 流。一旦達到選定的相位角SP1，則執(zhí)行算法的階段2。
[0153] 在算法的階段2中，卷繞彈簧320 (圖11c)的擴張以受控的方式增加，以控制滑輪 318的加速度。在該階段，可以采用另一 PID方程（或替代性地，采用任意其他控制方程）。 用于該控制例程的設定點由SP2表示，并且是加速度數值。通過判定滑輪318的真實的加 速度以及將其與設定點SP2相對比來提供用于該控制例程的反饋。通過使用霍耳效應傳感 器389b (圖9b)來測量滑輪318的速度以及通過采用所測量的速度的導數可以判定真實的 加速度。一旦選定量的扭矩由卷繞彈簧320(圖11c)傳遞至滑輪318,該算法可以進入階段 3。通過控制電樞322和曲軸轉接件316之間的相位角仍然可以控制卷繞彈簧320的擴張， 因此，在階段2期間，該相位角對于算法而言也是輸入。換言之，在階段2中，控制系統(tǒng)388 控制電樞322和曲軸轉接件316之間的相位角，以實現用于滑輪318的選定加速度。該設 定點SP2最終可以通過如下方法得出，即接收來自于發(fā)動機ECU (未圖示）的扭矩值，然后 使用該扭矩值從儲存在存儲器395中的查閱表找到設定點SP2。執(zhí)行算法的階段2, 一直到 滑輪318達到發(fā)動機的速度為止（即，一直到曲軸轉接件316與滑輪318具有相同的速度 為止）。一旦控制系統(tǒng)判定滑輪速度匹配發(fā)動機速度，則執(zhí)行算法的階段3。
[0154] 參照圖14b，階段2包括包括步驟620、622和624的回路/循環(huán)。在步驟620處， 判定滑輪速度是否匹配曲軸速度。如果不匹配的話，則執(zhí)行步驟622,其中，應用控制方程 (例如，PID控制方程）來提供用于流向電磁體369(圖11c)的電流的新數值，以便朝向設 定點SP2調節(jié)滑輪318的加速度。在步驟624 (圖14b)處，將傳送至電磁體369 (圖11c) 的電流朝向新數值進行調節(jié)。然后將控制送回至步驟620(圖14b)，其中控制系統(tǒng)388(圖 11c)檢驗滑輪速度是否匹配/等于曲軸速度。如果判定為滑輪速度匹配曲軸速度，則控制 系統(tǒng)388將控制傳送至步驟626 (圖14b)，在該處算法600的階段3開始。
[0155] 在算法的階段3中，控制系統(tǒng)388維持在階段2的最后獲得的保持轉矩，以便防 止卷繞彈簧320與滑輪318之間的滑移。在該階段中，控制系統(tǒng)388獲得滑輪318與曲軸 10 (圖2a)的速度，并且將兩個速度進行對比以判定在滑輪318與曲軸10之間是否發(fā)生任 何滑移，這可以代表卷繞彈簧320與滑輪318之間的滑移。如果檢測到滑移，則控制系統(tǒng) 388會增加流向電磁體369的電流，以增大卷繞彈簧320的擴張，從而增大滑輪318上卷繞 彈簧320之間的接合力，以便增大傳遞至滑輪318的扭矩的量而沒有滑移。替代性地，如果 沒有檢測到滑移，則控制系統(tǒng)388使電流減小一定量，同時繼續(xù)判定是否有滑移。通過這 種方式，控制系統(tǒng)388動態(tài)地調節(jié)傳送至電磁體369的電流，以將電流保持在相對較低的水 平，同時確保滿足離合器組件314所需的扭矩。該算法操作的三個階段在圖12a和12b中 示出（以階段1、階段2和階段3示出）。在這兩個圖中，對輸入速度和輸出速度的參考的 目的分別在于指代曲軸的速度和滑輪318的速度。
[0156] 參照圖14b，階段3包括包含步驟626、628、630和632的回路。在步驟626處，判 定滑輪（圖11c)和曲軸10 (圖1)之間的滑移量。在步驟628處，判定所判定的滑移數值 是否構成滑移（即，判定該數值是否是非零的）。如果該數值是非零的，則執(zhí)行步驟630,在 該步驟中，應用控制方程（例如，PID控制方程）來提供用于流向電磁體369(圖11c)的電 流的新數值，以調節(jié)卷繞彈簧320和滑輪318之間的接合力，以便將滑移量朝向零減小。在 步驟632處（圖14b)，將被傳送至電磁體369(圖11c)的電流朝向新數值調節(jié)。然后將控 制送回至步驟626 (圖14b)，其中控制系統(tǒng)388 (圖11c)檢驗是否發(fā)生任何滑移。如果判 定為沒有滑移（即，滑輪速度匹配曲軸速度），則在步驟628 (圖14b)處將控制傳送至步驟 626(圖14b)。階段3中的操作繼續(xù)進行，直到電磁體369(圖11c)斷電為止。
[0157] 因此，通過提供上述算法600,可以將離合器組件314構造成允許將高扭矩傳遞 至滑輪，同時仍然允許在如下情形中對由組件314的部件引發(fā)的應力和動態(tài)扭矩進行限 制--即在這種限制是有益的情形中，以及，還在如下情形中允許滑輪318的非常短的提升 時間--即在需要短的提升時間的情形中。例如，在傳遞動作的過程中可能希望有短的提 升時間，在該過程中，滑輪318被用于驅動傳動帶，傳動帶最后驅動增壓器，從而將功率快 速提供至車輛。在不需要很短的提升時間以及短的提升時間會產生不被接受的高水平噪音 或諸如高應力的其他問題的情況下，可希望有長的提升時間。
[0158] 應當注意的是，上述算法的使用不局限于具有包含許多線圈的卷繞彈簧的離合器 組件，也不局限于將磁環(huán)驅動通過滑輪的主體的離合器。其適用于結合有卷繞彈簧的其他 類型的離合器。
[0159] 還應當注意的是，該算法不需要包括全部的三個階段。例如，該算法可以以階段 2開始，由此，控制系統(tǒng)388持續(xù)控制流向電磁體369的電流，直到實現選定的加速度為止 (即，直到加速度達到SP2)。在這種情形下，可具有簡單的初始時期，在該時期期間，控制系 統(tǒng)388將使電流傳送至電磁體，但是不會引起滑輪318中的加速度?？刂葡到y(tǒng)388可以以 一些適當的方式對其進行補償，例如，通過將階段2的應用延遲一定時期的時間，以給予電 樞322時間來接近滑輪318。雖然被描述為可以有效地省略階段1，但是應當注意的是，該 算法可以包含這三個階段中的任意一個或任意兩個，而不取決于是否包括其他階段。但是， 優(yōu)選為包括所有的三個階段。
[0160] 雖然描述了兩個速度傳感器389a和389b，但是應當注意的是，即使省略傳感器 389a和389b中的一個或兩個，仍可以執(zhí)行上述算法的階段中的至少一個，以及在一些情況 下可以執(zhí)行所有的階段。例如，通過只使用滑輪速度傳感器389b (即，沒有電樞速度傳感 器），可以執(zhí)行階段2。例如，控制系統(tǒng)388可以使用滑輪速度傳感器389b來判定滑輪加速 度，以及控制流向電磁體369的電流來實現選定的加速度。然后，控制系統(tǒng)388可以將滑輪 速度與曲軸速度作比較，以及當兩個速度匹配時停止階段2。替代性地，如果將速度傳感器 設置在從動附件（例如，增壓器）上，則可以使用速度傳感器根據滑輪318與附件傳動滑輪 的尺寸比來判定滑輪318的速度。因此，階段2可以在沒有傳感器389a和389b中的任何 一者的情況下執(zhí)行。
[0161] 高相矩能力的樞轉承載體
[0162] 離合器組件300的另一特征在于承載體348及其與固位體358的接合允許在這兩 個部件不發(fā)生變形的情況下傳遞高扭矩，以及相對于典型的承載體而言，能夠減小這些部 件中的應力。為實現這些優(yōu)勢，在至少一些實施方式中，承載體348可以相對于固位體358 樞轉。
[0163] 在圖15a和15b中更清晰地示出了承載體348。承載體348可以由金屬材料制成， 例如，諸如1045碳鋼或4340合金鋼的適當的鋼，然而，其他材料也可以取得預期效果。
[0164] 所述承載體348包括用于容納卷繞彈簧320的第一端340的彈簧容納槽402,使 得卷繞彈簧320的螺旋端面405接合位于槽402的端部處的驅動壁406。卷繞彈簧320的 第一端340(以及槽402)可以具有諸如弓形形狀的適當的形狀。卷繞彈簧的第一端340可 以被壓配合至槽402中，使得在第一端340和槽402之間有足夠的摩擦，以防止在滑輪318 超越曲軸10的瞬間過程中，第一端340從與驅動壁406的接合中移出。卷繞彈簧的第一端 340可以替代性地被焊接至槽402。
[0165] 承載體348被定位在固位體358中的開口 409中。承載體348在第一端411處具 有扭矩傳遞表面407,該扭矩傳遞表面407與固位體358上的扭矩傳遞表面408 (該扭矩傳 遞表面408位于開口 409中的第一端處）相接合。在其他實施方式中，可以將固位體358 壓配合到曲軸轉接件316上，以便使其與曲軸轉接件316共同旋轉。由于該設置/布置，來 自于曲軸轉接件316的扭矩經由扭矩傳遞表面407和408傳遞至承載體348,以及從承載體 348經由驅動壁406與卷繞彈簧320的螺旋端面405的接合而傳遞至卷繞彈簧320。這種 布置不同于圖4b和4c所示的布置，在圖4b和4c所示的布置中，第一離合器構件16上的 凸耳52直接接合卷繞彈簧20的螺旋端面20a。相比于凸耳52 (圖4c)與凸耳52所接合的 卷繞彈簧20的以20a (圖4a)示出的螺旋端面之間的接觸表面面積，扭矩傳遞表面407和 408 (圖16)彼此之間具有較大的接觸表面面積。較大的表面面積允許固位體358將大量的 扭矩傳遞至卷繞彈簧320中，而不會有卷繞彈簧320的螺旋端面405對固位體358的產生 損害的風險。然而，承載體348與卷繞彈簧320的螺旋端面405之間的接觸表面面積可以 類似于凸耳52 (圖4c)與卷繞彈簧20的端面之間的接觸表面面積（以及小于表面407與 408之間的接觸表面面積），承載體348可以由適當強固的材料制成，以避免在扭矩傳遞的 過程中的變形，相比于用類似材料形成整個固位體358,這樣是相對便宜的。
[0166] 如在圖16、17、18a和18b中可見的，表面407與408可以是弓形的，以便允許承載 體348相對于固位體358的樞轉。當卷繞彈簧320徑向地收縮時，承載體348可以具有相 對于固位體358的第一取向，如圖18a所示。當卷繞彈簧320徑向地擴張以便接合滑輪318 的徑向內表面339時，承載體348可以徑向向外地樞轉至相對于固位體358的第二取向，如 圖18b所示?？梢钥闯?，通過允許承載體348的樞轉，卷繞彈簧320只有相對較小的長度沒 有支撐在承載體348與滑輪318的表面之間。該長度以LU示出。該未被支撐的長度LU小 于假如承載體348被固定在某一位置并且不能夠樞轉的情況下可能未被支撐的長度。通過 提供卷繞彈簧的相對較小的未被支撐的長度，可以使卷繞彈簧320能夠傳送相對較大的扭 矩而不會屈曲。
[0167] 此外，應當注意的是，在使用過程中，由固位體358施加在卷繞彈簧320的端面405 上的扭矩不是精確地以與作用于卷繞彈簧320與滑輪318之間的扭矩的情況相同的半徑作 用，其徑向地作用在卷繞彈簧線圈的外表面上。如果承載體348是固定的（即，非樞轉的） 承載體并且保持在圖17a所示的位置中，則在卷繞彈簧320離開槽402并且向外朝向滑輪 318的內表面339延伸的情況下，保持卷繞彈簧320的槽402的外部拐角（以418示出）會 撞擊（以及，因此加壓）在卷繞彈簧320上。因此，會在卷繞彈簧320的第一端340上引發(fā) 應力，其中，在該第一端340處，卷繞彈簧320圍繞外部拐角418彎曲。隨著卷繞彈簧重復 地停止和開始將扭矩從曲軸10傳遞至滑輪318,這樣的應力會是周期性的，從而增加使卷 繞彈簧320的第一端340疲勞的風險。通過允許承載體348樞轉，承載體348可以樞轉，使 得槽402的拐角418移動到第一端340的路徑之外，以允許第一端340朝向擴大的直徑徑 向向外地延伸，而不會撞擊在承載體348上。雖然在一些實施方式中可能優(yōu)選地提供樞轉 的承載體348,但是，應當注意的是，在一些實施方式中，在由卷繞彈簧320引發(fā)的應力不會 導致不被接受的較短的使用壽命的情況下，也可以使用固定的承載體。
[0168] 因此，承載體348的樞轉能力允許由離合器組件314傳遞更大的扭矩。扭矩傳遞表 面407例如可以是凸形的--一般為部分圓柱形的表面，固位體358上的互補的扭矩傳遞 表面408例如可以是凹形的--一般為部分圓柱形的表面，然而，也可以將其他形狀應用于 表面407和408。提供弓形的以及優(yōu)選為部分圓柱形的扭矩傳遞表面確保了在固位體358 與承載體348之間傳送的力被越過相對較大的表面面積進行傳送，即使當承載體348沿不 同取向樞轉時也是如此。
[0169] 當電磁體369斷電而使得卷繞彈簧320徑向地遠離滑輪318的內表面339收縮時， 承載體348的第二端（以422示出）處的引導表面420接合開口 409的第二端處的引導表 面424,使得這些表面將力施加于彼此上。引導表面424的形狀被選定成使得其驅動承載體 348的第二端411徑向向內旋轉，從而使卷繞彈簧320的端部344遠離滑輪318的內表面 339。換言之，承載體348的第二端422處的引導表面420與開口 409的第二端處的引導表 面424相配合，以引起承載體348的徑向向內的旋轉而使卷繞彈簧320的端部344遠離滑 輪318的內表面339。因此，這些表面420和424有助于在希望這種收縮的時候引起卷繞彈 簧320的徑向收縮
[0170] 應當注意的是，金屬承載體348及其與固位體358的樞轉的布置可以適用于其他 離合器組件。例如，承載體348和樞轉布置可以用在離合器組件上--其中磁回路不會穿 過滑輪本身，例如在美國專利
【發(fā)明者】安德魯·馬爾科姆·博耶斯, 賈森·德蘇扎-科埃略, 茲比斯洛·斯塔尼耶維奇, 巴沙爾·亞濟吉 申請人:利滕斯汽車合伙公司