用于可選擇的離合器的電動致動器模塊的制作方法
【專利說明】用于可選擇的離合器的電動致動器模塊
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2012年10月17日提交的美國臨時專利申請N0.61/715，121的權(quán)益，該申請通過參弓I并入本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本公開總體上涉及一種致動構(gòu)件。更具體地，本公開涉及一種在車輛(例如汽車、卡車、廂式車、多用途車、工業(yè)設(shè)備、船舶、貨車等)的傳動系中使用的變速器，該變速器包括用于在變速器中以選擇性地的方式使用離合器的致動構(gòu)件。
【背景技術(shù)】
[0004]在自動變速器中所使用的可選擇的單向離合器(OWC)用通過由變速器E⑶控制的電磁模塊致動的基于支柱的可選擇的OWC來替換通過油壓致動的摩擦盤owe。這減小了當摩擦盤離合器在變速器運行時打開并持續(xù)地超運轉(zhuǎn)時與現(xiàn)有設(shè)計的摩擦盤離合器相關(guān)聯(lián)的阻力損失，并且還可以提供與摩擦盤離合器的部件(摩擦盤、壓力板、端板、活塞和密封件)的移除相關(guān)聯(lián)的費用的減小。
[0005]在用于變速器的離合器的一種現(xiàn)有技術(shù)實施方式中，線圈繞鋼磁極纏繞，該線圈在被電激勵時用以閉合端極(即，北極和南極)與單向離合器支柱端部之間的間隙(例如空氣間隙)。在這種設(shè)計中，極端部被磁化，從而用作吸引支柱的沒有被磁化的端部部分。
[0006]在上述構(gòu)思中，離合器殼體在磁路中不起任何作用；離合器殼體僅控制線圈與支柱的相對位置。當施加電荷時，機構(gòu)將支柱從打開位置朝向關(guān)閉位置拉動。極部被磁化而支柱沒有被磁化，因此，殼體不是磁路或磁性路徑的一部分。
[0007]盡管該設(shè)置是致動支柱的一種方法，但其需要單極磁吸引，該單極磁吸引并不能如根據(jù)應(yīng)用所期望的一樣穩(wěn)固或可靠的進行鎖定。因此，本領(lǐng)域中期望的是提供對離合器中的支柱的更穩(wěn)固的致動。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]根據(jù)本發(fā)明，提供了一種離合器致動模塊組件。提供了包括第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件和第二接合構(gòu)件的離合器模塊，其中，第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件包括至少一個支柱致動模塊，第二接合構(gòu)件包括位于其上的用于由支柱致動模塊接合的凸輪表面。支柱致動模塊包括框架，該框架具有支柱、銷部或柱部和U形構(gòu)件，該支柱能夠相對于該框架以可樞轉(zhuǎn)的方式運動。該支柱包括接合端和基部端，該基部端包括第一側(cè)和第二側(cè)，銷部或柱部從框架延伸并且具有絕緣繞線架，其中，該繞線架圍繞有可激勵的線圈，該U形構(gòu)件包括附接至銷構(gòu)件的一對致動腿部并且U形構(gòu)件在支柱的基部端與腿部的周緣端之間形成磁性間隙，使得當線圈被激勵時，腿部的周緣端以第一極性被極化并且框架和支柱以相反的極性被極化，從而使支柱朝向周緣端偏置并且將致動端部樞轉(zhuǎn)成與接合構(gòu)件的凸輪表面接合。
[0009]在替代性實施方式中，提供了雙向支柱裝置。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于在車輛中的變速器中使用的OWC離合器的改進的裝置和控制策略，其中，離合器致動器的殼體包括為用于對機構(gòu)進行致動的磁路的部分，以在減小電力消耗以及已知機構(gòu)和控制的其他負面缺點的同時產(chǎn)生更強的磁性致動器裝置，并且提供更大的精準度和控制。
[0011]本發(fā)明的其他領(lǐng)域的適用性將從下文中所提供的詳細描述而變得明顯。應(yīng)該理解到，盡管這些詳細的描述和特定的示例指示了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但其意在僅說明的目的并且不意在限制本發(fā)明的范圍。
【附圖說明】
[0012]通過詳細描述和【附圖說明】將更全面地理解本發(fā)明，其中:
[0013]圖1為示出了根據(jù)本發(fā)明的支柱致動模塊的截面圖的離合器的組裝圖；
[0014]圖2為本發(fā)明的圖1的致動模塊的詳細截面圖；
[0015]圖3為沿著圖2的線3-3截取的圖2的致動模塊的截面圖；
[0016]圖4為圖2的致動模塊的詳細截面圖；
[0017]圖5為示出了根據(jù)本發(fā)明的間隔開的多個致動模塊的截面的離合器的組裝圖；
[0018]圖6為示出了位于共用的框架上的一對致動支柱組件的致動模塊的替代性實施方式的詳細截面圖；
[0019]圖7為致動模塊的替代性實施方式的詳細截面圖，該圖示出了位于共用框架上的一對致動支柱組件并顯示了利用共用線圈致動支柱；
[0020]圖8為圖7的致動模塊的截面圖；
[0021]圖9為示出了在雙向離合器中操作的一對致動模塊的詳細截面圖；
[0022]圖10為示出了操作樞轉(zhuǎn)的支柱的一對線圈的雙向致動模塊的替代性實施方式；
[0023]圖11為圖10的雙向致動模塊的截面圖；
[0024]圖12為利用機械致動的雙向模塊的替代性實施方式的截面圖；
[0025]圖13為圖12的支柱構(gòu)件的立體圖。
【具體實施方式】
[0026]根據(jù)本發(fā)明，提供了例如用于變速器(未示出)的總體上以10示出的離合器模塊，該變速器利用通斷繼電器來控制致動離合器機構(gòu)。
[0027]參照圖1至圖4，提供了包括第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件12和第二接合構(gòu)件16的離合器模塊10，其中，第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件12包括總體上以14指示的至少一個支柱致動模塊，第二接合構(gòu)件16包括位于其上的用于由所述支柱致動模塊14接合的凸輪表面17。構(gòu)件12和14分別包括接合齒12 (a)和花鍵14 (a)。支柱致動模塊14包括具有支柱20的框架18，支柱20能夠繞樞軸22相對于框架18以樞轉(zhuǎn)的方式運動。支柱20包括接合端26和基部端24，并且基部端24包括其第一側(cè)28和第二側(cè)30。銷部或柱部32從所述框架18延伸并且具有絕緣繞線架34，其中，繞線架34圍繞有可激勵的線圈36。U形構(gòu)件37通過螺釘或其他緊固件39磁性地并機械地緊固至所述柱32。U形構(gòu)件37包括一對致動腿部38和40。在框架18中的孔44中設(shè)置有偏置彈簧42 (例如示出的可折疊彈簧)。在靜置時，偏置彈簧使支柱20偏置以脫離與凸輪表面17的接合以提供正常未接合的自由旋轉(zhuǎn)(freewheel)條件。周緣端部46和48在所述支柱20的所述基部端24與所述腿部38和40的周緣端部46和48之間形成磁間隙。
[0028]當線圈36被激勵時，所述腿部38和40的周緣端部46和48以第一極性被極化并且所述框架18和所述支柱20以相反的極性被極化，由此，使所述支柱20朝向所述周緣端部46和48偏置，并且使所述接合端26樞轉(zhuǎn)成與所述接合構(gòu)件16的凸輪表面17接合。
[0029]通常，致動模塊容納在金屬殼體中。因此，在本發(fā)明中，殼體可以用作用于控制離合器的磁路的一體部件。當線圈被供以電力時，殼體被磁化并且將呈現(xiàn)與致動器磁極的極性相反的特定極性(即，如可能期望的北極或南極)，在本示例中致動器為聯(lián)接至離合器機構(gòu)的U形構(gòu)件37。由于殼體與支柱接觸，因此支柱被磁化為與殼體相同的極性。在本申請中，與支柱承載磁性角度的中性電荷的情況相比，大大增大了支柱端部與U形構(gòu)件37的磁極(S卩，橫穿其間的空氣間隙)之間的吸引力。
[0030]盡管支柱20示出為繞銷樞轉(zhuǎn)，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該領(lǐng)會到，支柱可以構(gòu)造成能夠在構(gòu)件12中的適當?shù)臍んw中進行樞轉(zhuǎn)。
[0031]如在圖6中可以看出，所有線圈36和線圈36a(例如在示出的實施方式中的兩個線圈)將一起用來使殼體磁化，因此增大了磁場強度并在支柱中產(chǎn)生了更大的磁力，從而將支柱從打開位置朝向關(guān)閉位置吸引。
[0032]現(xiàn)在參照圖7，提供了致動模塊110的替代性實施方式。支柱致動模塊110包括一對樞轉(zhuǎn)接合支柱112和114，該一對樞轉(zhuǎn)接合支柱分別關(guān)于銷116和118樞轉(zhuǎn)并且附接至框架120。提供了 U形構(gòu)件122，該U形構(gòu)件122包括通過連接腿部128磁性地并且電力地聯(lián)接至彼此的前U形構(gòu)件124和后U形構(gòu)件126。前U形構(gòu)件124和后U形構(gòu)件126包括在支柱的前側(cè)和后側(cè)上接合支柱112和114的一對外周緣端部部分130和132。單個中央繞線架和線圈134激勵U形構(gòu)件以用于提供多個支柱的致動。將容易理解的是，盡管示出了兩個支柱，但本發(fā)明在需要的情況下可以構(gòu)造成致動多于僅兩個支柱的支柱。如圖8中所示，偏置彈簧設(shè)置用于使支柱112和114偏置到自由旋轉(zhuǎn)的位置中。
[0033]圖9示出了在圖1至圖4中示出并在上文論述的類型的鏡像支柱致動模塊14和14’的應(yīng)用。其中，鏡像部件用帶撇的標記表示。在該實施方式