CN102187110A - 密封高负载滚子式超越离合器 - Google Patents

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Abstract

一种离合器组件，包括内座圈、外座圈以及沿径向定位在所述内座圈与所述外座圈之间的多个滚子元件。该离合器组件还包括保持架组件、密封件和保持环。所述保持架组件包括联接至弹簧圈的框架，所述弹簧圈包括多个径向延伸的引导部，所述引导部设置成将各滚子元件以与形成于外座圈上的凸轮形表面对准的方式沿周向间隔开。所述引导部能够弹性变形以允许各滚子元件与所述内座圈和所述外座圈同时接合。所述密封件与所述外座圈的内表面以及所述内座圈的外表面接合，并沿轴向定位在所述滚子元件的外侧。所述保持环定位在分别形成于所述内座圈与所述外座圈上的环形槽中以限制所述保持架的运动。

Description

密封高负载滚子式超越离合器
相关申请的交叉引用
本申请主张2008年9月15日提交的美国临时申请No.61/096,946的权利。上述申请的公开内容通过参引整体结合入本文。
技术领域
本公开总体涉及一种用于在两个可转动部件之间选择性地传递转矩的滚子式超越离合器。更具体地，公开了一种具有简化的紧凑型设计的密封高负载滚子式超越离合器。
背景技术
本部分陈述仅提供涉及本公开的背景信息，而可不构成现有技术。
将内燃发动机作为第一动力源而将电动机作为第二动力源的混合动力车辆基于燃料成本和环保的考虑而变得越来越受到欢迎。在至少一种混合动力车辆中，使内燃发动机的操作频繁地起动及停止从而最高效地操作车辆可能是有利的。为了最小化和/或消除与典型内燃发动机起动系统相关联的噪声、振动和声振粗糙度(harshness)，可能需要将起动机齿轮定位成与内燃发动机的一个构件常啮合。为了允许起动机与内燃发动机之间的暂时性驱动互连，可能需要沿着该动力路径定位离合器。
尽管可以结合各种离合器设计，但还是需要考虑特定的成本、尺寸、重量和转矩负载能力。
传统的超越离合器可包括具有光滑外表面的内座圈、具有凸轮形轮廓的内表面的外座圈以及定位在所述内座圈与所述外座圈之间的滚子。各滚子由相应的弹簧保持在适当位置以允许离合器依据所述内座圈与所述外座圈之间的相对转动而以锁止或非锁止模式操作。各种离合器部件的制造公差通常结合以使得不是每个离合器滚子都同时与内座圈和外座圈接触。因此，由该离合器传递的最大转矩小于在每个滚子同时被夹在内座圈与外座圈之间的情况下所可能传递的转矩量。
此外，已知的超越离合器通常在该离合器以超越模式操作时允许内座圈与外座圈之间有相对较大的同心度。存在这种情况是因为滚子不再与内座圈和外座圈均传动接触，而允许座圈之间产生相对转动。根据联接至内座圈和外座圈的部件，同心度不足可能导致诸如不适当的齿轮啮合、轴支撑之类的不理想的结果。基于上述考虑，有可能需要提供一种改进的密封高负载滚子式超越离合器。
发明内容
一种用于具有可转动地支撑于发动机缸体内的曲轴的内燃发动机的起动系统，包括起动机、小齿轮和驱动盘，所述小齿轮由所述起动机选择性地驱动，所述驱动盘具有与所述小齿轮常啮合的一组齿。该起动系统还包括超越离合器组件，所述超越离合器组件适于使所述驱动盘与所述曲轴选择传动地互连。所述离合器组件包括内座圈、外座圈以及多个滚子元件，所述内座圈适于被固定为与所述曲轴一起转动，所述外座圈被固定为与所述驱动盘一起转动并且具有沿周向间隔开的凸轮形表面，所述多个滚子元件沿径向定位在所述内座圈与所述外座圈之间。所述离合器组件还包括保持架组件、密封件和保持环。所述保持架组件包括联接至弹簧圈的框架，所述弹簧圈包括多个径向延伸的引导部，所述引导部设置成使各滚子元件以与形成在所述外座圈上的凸轮形表面对准的方式沿周向间隔开。所述引导部能够弹性变形以允许各滚子元件与所述内座圈和所述外座圈同时接合。所述密封件与所述外座圈的内表面和所述内座圈的外表面接合并且沿轴向定位在所述滚子元件的外侧。所述保持环定位在分别形成于所述内座圈与所述外座圈上的环形槽内以限制所述保持架的运动。
根据本文提供的描述，适用性的其它方面将变得显而易见。应当理解，该描述及具体示例仅用于示例性目的而无意于限制本公开的范围。
附图说明
本文描述的图仅用于示例的目的而无意于以任何方式限制本公开的范围。
图1是配备有密封高负载滚子式超越离合器的示例性混合动力车辆的示意图；
图2是图示包括密封高负载滚子式超越离合器的内燃发动机起动系统的局部横截面图；
图3是滚子离合器与驱动盘组件的立体图；
图4是滚子离合器的一部分的局部立体图；
图5是驱动盘与滚子离合器组件的局部分解立体图；
图6是滚子离合器的另一部分的局部分解立体图；
图7是滚子离合器的一部分的局部横截面图；
图8是滚子离合器的另一部分的局部分解立体图；
图8A是图示一种替代性多弹簧的局部横截面图；
图9是图示包括另一种密封高负载滚子式超越离合器的内燃发动机起动系统的一部分的局部横截面图；
图10是图示包括另一种密封高负载滚子式超越离合器的内燃发动机起动系统的一部分的局部横截面图；
图11是图示包括另一种密封高负载滚子式超越离合器的内燃发动机起动系统的一部分的局部横截面图；
图12是配备有盖(cap)和导靴件(shoe)的替代性离合器的局部横截面图；
图13是替代性保持架与滚子组件的局部立体图；
图14是图13中示出的保持架与滚子组件的局部剖视图；以及
图15是替代性驱动盘组件的分解立体图。
具体实施方式
下文的描述本质上仅为示例性的而无意于限制本公开、应用或使用。应当理解，在所有附图中，相应的参考数字指示类似或相应的零件和特征。
图1至8图示了高负载单向超越离合器10，该高负载单向超越离合器10设置成在示例性车辆12内的可转动部件之间选择性地传递转矩。车辆12可以构造为以内燃发动机14作为第一动力源的混合动力车辆，第二动力源由电动机16提供。图1所示的示意图图示了一对从动轮18、20，所述一对从动轮18、20接收由内燃发动机14提供并通过变速器22传递的转矩。电动机16示出为与另一对从动轮24、26驱动联接。本领域普通技术人员将理解，由内燃发动机14或电动机16驱动的轮的数目仅为示例性的，且可以使用任意数目的其他动力传动装置，包括串联式混合动力驱动、并联式混合动力驱动、或串联/并联式混合动力驱动。可替代地，配备有超越离合器10的车辆无需是混合动力车辆，而可以是仅仅配备有内燃发动机动力源。
在车辆12的操作过程中，考虑到内燃发动机14将频繁地停机及重起动以试图提高燃料效率。例如，当控制器30确定车速低于预定阈值已达预定的时间量时，例如当车辆在停车灯处怠速工作时，内燃发动机14可能停机。依据对控制器30的一些输入如节气门位置，车辆12可能仅通过由电动机16提供的动力、由内燃发动机14和电动机16两者提供的动力、或由内燃发动机14单独提供的动力来推进。不管使用怎样的控制方案，发动机14都可能需要频繁地重起动。
当控制器30发出信号以使内燃发动机14起动或重起动时，起动机34能够选择性地操作以向发动机14的曲轴38传递转矩。起动机34包括与固定至驱动盘42的齿圈40常啮合的小齿轮36。齿圈40可与驱动盘42形成为一体，也可以是固定至驱动盘42以转动的分离部件。驱动盘42包括中心孔44，该中心孔44容纳离合器10的一部分。离合器10在驱动盘42与曲轴38之间选择性地传递转矩。
离合器10包括被固定为与驱动盘42一起转动的外座圈46、被固定为与曲轴38一起转动的内座圈48、多个滚子50、保持架52、多弹簧54、密封件56、密封件保持件58、多个折叠弹簧59以及ID-OD(内外径)夹件60。曲轴38由多个轴承(未示出)支撑以便在发动机缸体62内转动。缸体密封件66设置在形成于发动机缸体62中的孔68内。缸体密封件66的柔性唇缘70与外座圈46的外表面72密封地接合。
外座圈46的先导部76定位在驱动盘42的孔44内。先导部76可以以压配合方式联接至驱动盘42，其中驱动盘42的内表面78定位成与外座圈46的径向延伸凸缘80抵靠。更具体地，驱动盘42可以压配合至外座圈46以及以微型花键联接至外座圈46。可替代地，可以焊接驱动盘42和外座圈46。外座圈46的内径包括环形槽82、密封孔84、多个凸轮形表面86和夹件槽88。每个槽82、88以及密封孔84均为大致圆柱形。凸轮形表面86沿周向彼此间隔开，各凸轮形表面86具有浅端部92和沿径向进一步凹入外座圈46内的深端部94。
内座圈48包括大致为圆形的圆柱形内表面96，该内表面96与曲轴38的外表面98接合。如前所述，内座圈48被固定为与曲轴38一起转动。在一种设置中，内座圈48通过螺纹紧固件(未示出)固定至曲轴38。内座圈48包括一组呈阶梯状的外表面，所述一组外表面包括密封孔100、辊面102和夹件槽104。各特征100、102和104均包括光滑的大致圆柱形表面。内座圈48还包括形成在其轴向外侧边缘处的凸缘106。多个沿周向间隔开的槽口108延伸穿过凸缘106。轴承拆卸工具(未示出)包括间隔开的腿部以便与所述槽口108协作以允许所述工具以类似卡口的方式联接至内座圈48。可使用这种技术将整个离合器10作为一个单元来拆卸。替代方法可包括在凸缘106上形成螺纹，使工具与凸缘106螺纹接合从而拆卸离合器10。
滚子与保持架组件110包括滚子50、保持架52、多弹簧54和多个对准块112。滚子与保持架组件110可以随后插入在外座圈46与内座圈48之间。
保持架52可以是模制的塑料部件或由金属构造而成，并且可以将保持架称为框架52。保持架52包括第一环120和第二环122，所述第一环120和第二环122彼此间隔开并由在第一环120和第二环122之间沿轴向延伸的一系列连结板124互连。连结板124对应于滚子50和对准块112的所需位置而沿周向彼此间隔开预定的距离。连结板124在保持架52内限定多个窗口126以容纳滚子50以及多弹簧54的某些部分，这将在下文描述。在与对准块112的位置相对应的四个沿周向间隔开的位置处，第一环120、第二环122和选定连结板124具有降低的高度。这些位置处的保持架窗口126大于滚子窗口以容置对准块112和折叠弹簧59。
多弹簧54或弹簧圈54包括彼此沿轴向间隔开的第一轮缘140和第二轮缘142。第一轮缘140和第二轮缘142中的每一个分别成形为在其中形成有间隙144的开口环。多个轴向延伸的支撑部146将第一轮缘140和第二轮缘142互连。支撑部146沿周向彼此间隔开且各自包括基部148和一对向上翻起的、径向向外延伸的引导部150。优选地，第一轮缘140、第二轮缘142和支撑部146由一件弹簧钢彼此一体地形成。各基部148包括贯穿其延伸的孔152。孔152与形成在某些预定的连结板124上的径向向内延伸的销钉153协作。各引导部150包括从基部148延伸的基部154、下腿部156和上腿部158。下腿部156和上腿部158为以大于90°且小于180°的角度彼此相交的大致平面部分。在下腿部156与上腿部158相交处形成凹槽160。
引导部150彼此间隔开，使得成对的上腿部158的上缘162间隔开一距离，该距离小于滚子50的直径。成对的凹槽160彼此间隔开一距离，该距离大于滚子50的直径。因此，各滚子50被保持在引导部150、第一轮缘140和第二轮缘142之间的袋区164内并在其中自由转动。各引导部150是能够从其图示的名义位置移开的弹性构件。因为各引导部150能够单独移动，所以各滚子50可以同时与辊面102以及其中一个凸轮形表面86接合，从而通过离合器10传递最大转矩量。能够弹性移动的引导部150允许略微宽松的离合器10部件的公差设定，同时保证全套滚子50在需要时传递转矩。
图8A图示了一种替代性的多弹簧54′的一部分，该多弹簧54′的一个引导部166成形为先前描述的引导部150。对置且构造不同的引导部168包括大致竖直的壁169。引导部166与引导部168协作，从而为各滚子50提供三点支撑。
为了组装滚子与保持架组件110，将滚子50卡入位于对置的成组引导部150内的位置。通过类似的方式，将对准块112设置成与对置的成对指部170、172卡扣接合，所述指部170、172位于孔173的端部处且一体形成为多弹簧54的一部分。各对准块112包括本体部174、定位在本体部174的相反端部处的第一垫部176和第二垫部178。指部170、172与在垫部176、178中形成的槽179、181偏置地接合。本体部174包括弧形内接触面180，该弧形内接触面180定尺寸为与辊面102的曲率半径相近。垫部176、178分别包括外接触面182、184。外接触面182、184为弧形且沿着一公共半径对准，该公共半径近似地定尺寸为由形成在外座圈46上的凸台部(land)188所限定的内径。凹入部190沿周向定位在成对的凸台部188之间并且至少部分地由第一止动部192和第二止动部194限定。外接触面182、184与内接触面180沿径向间隔开一距离，从而当滚子50位于深端部94处或位于深端部94附近时，仅允许内座圈48相对于外座圈46的最小的不对准。
多弹簧54、滚子50和对准块112的子组件通过将销钉153插入穿过孔152而联接至保持架52。此时，完成滚子与保持架组件110。在将滚子与保持架组件110定位在内座圈48与外座圈46之间以前，将折叠弹簧59定位在凹入部190和保持架窗口126内。更具体地，将各折叠弹簧59的底缘196置于各本体部174的外表面198上。
在另一种设置中，保持架52和多弹簧54可以彼此一体地形成为一体式保持架与弹簧。考虑所述一体式保持架与弹簧由弹性钢材构成。
当滚子与保持架组件110和折叠弹簧59适当地定位在外座圈46与内座圈48之间时，ID-OD夹件60由于被分别定位在夹件槽88和夹件槽104内而使外座圈46与内座圈48互连。ID-OD夹件60限制滚子与保持架组件110朝内燃发动机14的轴向运动。ID-OD夹件60、内座圈48和外座圈46之间存在间隙，以允许夹件60在内座圈48与外座圈46以高达6500RPM的速度相对于彼此转动时保持在夹件槽88和夹件槽104中。
在滚子与保持架组件110的相对侧，保持架保持板204定位成与形成在外座圈46上的凸台部206接触。将密封件56压入密封孔84中以使密封件56固定为与外座圈46一起转动。密封件56包括唇缘部205、207，所述唇缘部205、207设置成与形成在内座圈48上的密封孔100滑动接合。环状螺旋弹簧(garter spring)208将柔性唇缘207偏置为与密封孔100接合。密封件保持件58可以成形为卡圈并以与密封件56的金属架部分210抵靠的方式定位在环形槽82内。此时，离合器10得以完全组装并且可以作为整体模块来操纵。如前所述，ID-OD夹件60限制滚子与保持架组件110朝内燃发动机14轴向运动。类似地，保持架保持板204、密封件56和密封件保持件58限制滚子与保持架组件110沿相反的轴向方向运动远离内燃发动机14。
在离合器10的组装完成后，将缸体密封件66压入形成在发动机缸体62中的孔68内。通过使外座圈46固定而将离合器10固定至驱动盘42以便在孔44内转动。驱动盘与离合器组件沿轴向移位，从而使内座圈48固定为与曲轴38一起转动，并且使柔性唇缘70与外座圈46的外表面72密封地接合。在外座圈46上形成倒角212从而朝适当位置引导柔性唇缘70。
在车辆操作过程中，可能需要频繁地起动和停止内燃发动机14。当内燃发动机14停止时，外座圈46和内座圈48都不转动。折叠弹簧59与止动部194和其中一个连结板124偏置地接合，从而朝凸轮形表面86的浅端部92迫压滚子50。此时，离合器10处于锁止模式或转矩传递模式。在起动程序过程中，起动机34通电以转动小齿轮36。通过小齿轮36与齿圈40的啮合互连，驱动盘42和外座圈46也转动。此时，曲轴38和内座圈48不转动。如此，产生外座圈46与内座圈48之间的相对转动，进一步朝凸轮形表面86的浅端部92迫压滚子50。滚子50楔入凸轮形表面86与辊面102之间，从而在外座圈46与内座圈48之间传递转矩。在起动操作过程中，离合器10在锁止模式下操作，不产生密封件56与内座圈48之间的相对运动。不产生缸体密封件66的内唇缘部70与外座圈46之间的相对运动。但是，在起动程序过程中，相对转动的持续时间相对较短。
当内燃发动机14起动后，起动机34不再通电。随着内燃发动机14运行，曲轴38和内座圈48转动得比外座圈46和驱动盘42快。凸轮形表面86朝深端部94迫压滚子50。力通过多弹簧54经保持架52传递至折叠弹簧59中。折叠弹簧59受到压缩，而滚子50变为与凸轮形表面86脱离接合，从而将离合器10置于操作的超越模式中，在这种情况下，外座圈46与内座圈48之间不传递转矩。此时，外座圈46停止转动。不再产生缸体密封件66与外座圈46之间的相对转动。在内燃发动机14以其转矩生成模式操作时，密封件56与内座圈48之间的相对转动持续。当内座圈48相对于外座圈46转动时，油进入形成在ID-OD夹件60中的孔214以润滑滚子50。不允许油经过密封件56或缸体密封件66。
密封式超越离合器10提供了一种在小型装配外壳内提供高转矩负载的低成本、紧凑型解决方案。如前所述，内座圈48固定至曲轴38，由此限定离合器10的内径。通过在由外座圈46和内座圈48限定的环状外壳内紧密地装配尽可能多的滚子50而使离合器10的外径最小化。在图示示例中，使用四十个滚子。各滚子为直径近似为4mm至5mm的大致圆柱形。相邻滚子之间的中心距近似为7.5mm。这样，各相邻滚子之间的间隙近似为2.5mm至3.5mm、或滚子直径的33％至50％。这种滚子的尺寸设定和装配构型提供了理论上的高转矩输出。为保证离合器10的实际转矩负载能力与理论转矩负载能力大致相符，多弹簧54配备有弹性引导部150，以保证在离合器10以锁止模式操作时，各滚子以及所有滚子50在外座圈46与内座圈48之间传递转矩。
图9图示了一种替代性的高负载单向超越离合器，该离合器以参考数字300标示。离合器300在驱动盘302与内燃发动机及曲轴304之间选择性地传递转矩。除了单向离合器300是终身密封的且不像单向离合器10那样接收润滑流体流之外，单向离合器300大致类似于先前描述的单向离合器10。单向离合器300包括与先前关于离合器10所描述的部件大致类似地配置的外座圈306、内座圈308、保持架310、多弹簧312和多个滚子314。
离合器300还包括内侧ID-OD锁定环316、外侧ID-OD锁定环318、定位成与相应的锁定环相邻的内侧密封板319和外侧密封板321。ID-OD锁定环316、318和密封板319、321不仅限制内座圈308与外座圈306之间的相对轴向运动，而且还封住了在内座圈308、外座圈306以及内侧密封板319和外侧密封板321之间形成的腔室。为了容置双锁定环，外座圈306包括内侧环形槽322和外侧环形槽324。内座圈308包括与内侧环形槽322轴向对准的内侧环形槽326、以及与外侧环形槽324轴向对准的外侧环形槽328。
内侧密封板319包括外唇缘部330，该外唇缘部330定位在形成于外座圈306中与内侧环形槽322相邻的环形台阶部332内。台阶部332和密封板319定尺寸为使得内侧ID-OD锁定环316将内侧密封板319固定为与外座圈306一起转动。另一台阶部334形成为与内座圈308的内侧环形槽326相邻。台阶部334定尺寸为使得密封板319在离合器300的操作过程中保持离开内座圈308。应当理解，密封板319与内座圈308之间的间隙为最小，以限制污染物通过内侧ID-OD锁定环316和内侧密封板319而进入。
外侧密封板321类似地定位于形成为与外侧环形槽324相邻的台阶部336中。通过外侧ID-OD锁定环318将外侧密封板321固定为与外座圈306一起转动。密封板321定位在形成于内座圈308中的另一台阶部338中。密封板321被保持在离开内座圈308的位置，以允许外座圈306与内座圈308之间的受到最小限度限制的相对转动。
ID-OD锁定环316、318和密封板319、321形成为实心构件且不包括与ID-OD夹件60的孔214相似的孔。通过这种方式限制污染物进入腔室320中。此外，更为粘滞的润滑剂例如润滑油脂可以被置于腔室320内以使离合器300得到终身润滑。密封板319、321和ID-OD锁定环316、318限制润滑油脂离开腔室320。
图10图示了另一种终身密封式单向离合器，该离合器以参考数字400标示。单向离合器400大致类似于单向离合器300。因此，类似的元件将保留其先前引入的参考数字，包括上撇号角标“′”。
单向离合器400与单向离合器300的区别在于没有使用内侧ID-OD锁定环。在内侧ID-OD锁定环的位置，安装了圆形密封板402和卡圈404。具体地，外座圈406包括卡圈槽408和定位成与该卡圈槽408相邻的环形台阶部410。密封板402和卡圈404的厚度以及用于环形台阶部410和环形槽408的定位的切口的深度彼此协作，使得密封板402被固定为与外座圈406一起转动。内座圈412包括凹入部414，该凹入部414容纳密封板402的内缘416。凹入部414定尺寸为保持内座圈412与密封板402之间的间隙。应当理解，这些部件之间的间隙为最小，使得密封板402限制污染物进入腔室320′内和/或将润滑油脂容纳在该腔室320′中。
图11中示出了另一种替代性的终身密封式单向离合器500。单向离合器500大致类似于单向离合器400。因而仅详细描述显著差别。单向离合器500包括内座圈502，所述内座圈502具有径向向内延伸的凸缘504。弹性体密封件506定位在形成于外座圈510上的槽508中。内座圈502相对于密封件506自由转动。在内座圈502的内侧边缘附近形成有径向向内延伸的凸出部512，以进一步限制污染物触及密封件506。离合器500的外侧部包括如先前关于离合器300所描述的外侧ID-OD锁定环318″和外侧密封板321″。
图12图示了另一种离合器，该离合器以参考数字600标示。离合器600包括固定为与驱动盘604一起转动的外座圈602、内座圈606、滚子607、保持架608、保持架保持板610、密封件612和ID-OD夹件614。离合器600还包括盖616，所述盖616通过冷缩装配过程联接至外座圈602。因此，盖616的圆柱形内表面618向外座圈602的圆柱形外表面620施加压缩力。该压缩力抵消了当离合器600锁定时在外座圈602中产生的周向应力。
此外，盖616包括径向向内延伸的凸缘622，所述凸缘622具有大致平坦的内表面624。内表面624与ID-OD夹件614的表面626接合。ID-OD夹件614被保持在凸缘622与形成在外座圈602上的台阶部628之间。盖616用于将ID-OD夹件614锁定至外座圈602。ID-OD夹件614受到限制而在离合器操作过程中不相对于外座圈602转动。
离合器600还包括导靴件(shoe)632，该导靴件632固定至ID-OD夹件614的内径部分634。导靴件632包括“C”形横截面，具有通过端壁640互连的第一腿部636和第二腿部638。导靴件632可以由青铜、聚合物或某种其他减磨引导件材料形成。导靴件632可以通过包括机械紧固件例如铆钉的多种方法或通过粘接而固定至ID-OD夹件614。可替代地，导靴件632可以包覆模制到ID-OD夹件614上。在另一种形式中，导靴件632可以由两个零件形成，其中导靴件由可以在负载状态下分离的机械锁定装置固定。第一腿部636包括引导面644，该引导面644与形成于内座圈606中的槽648的侧壁646间隔开。类似的，第二腿部638包括引导面650，该引导面650与槽648的相对的侧壁652间隔开。
图13和图14图示了一种替代性的滚子与保持架组件660，其包括滚子662、保持架664和多弹簧666。各滚子662保持在形成于保持架664上的内凹面668与多弹簧666的外凸形末端670之间。多弹簧666的本体部672包括弯曲形状，由此允许末端670在离合器操作过程中偏斜。末端670朝内凹面668偏置滚子662。滚子662定位在形成于外座圈678中的槽676内。
图15图示了一种替代性的驱动盘700，其包括齿轮702、轮毂704和外座圈706。齿轮702优选地由金属例如可硬化钢构成并包括多个外齿708以及大致圆柱形内表面710。轮毂704包括内环712、外环714和多个径向延伸的轮辐716，该轮辐716将外环714与内环712互连。轮毂704优选地由轻质材料例如聚合物构成。外座圈706优选地由金属例如可硬化钢构成并且大致类似于先前描述的外座圈。驱动盘700可以采用包覆模制过程构造，在包覆模制过程中，将外座圈706和齿轮702放置于注射模具型腔内。将熔融树脂注射至模具型腔中以限定轮毂704，并且同时将外环714固定至齿轮702以及将内环712固定至外座圈706。这种重量相对较轻且成本低的驱动盘700可以与先前描述的任意离合器一同使用。
此外，上述讨论仅公开和描述了本公开的示例性实施方式。根据这种讨论，并根据附图及权利要求，本领域普通技术人员将很容易认识到，在不背离如以下权利要求中所限定的本公开的精神和范围的情况下，可在其中进行各种改变、修改或变化。

Claims (39)

1.一种用于内燃发动机的起动系统，所述内燃发动机具有转动地支撑在发动机缸体内的曲轴，所述起动系统包括：
起动机；
小齿轮，所述小齿轮由所述起动机选择性地驱动；
驱动盘，所述驱动盘具有与所述小齿轮常啮合的一组齿；以及
超越离合器组件，所述超越离合器组件适于将所述驱动盘与所述曲轴选择传动地互连，所述离合器组件包括内座圈、外座圈以及多个滚子元件，所述内座圈适于固定为与所述曲轴一起转动，所述外座圈固定为与所述驱动盘一起转动且具有沿周向间隔开的凸轮形表面，所述多个滚子元件沿径向定位在所述内座圈与所述外座圈之间，所述离合器组件还包括保持架组件、密封件和保持环，所述保持架组件具有联接至弹簧圈的框架，所述弹簧圈包括多个径向延伸的引导部，所述引导部设置成将各滚子元件以与所述凸轮形表面对准的方式沿周向间隔开，所述引导部能够弹性变形以允许各滚子元件与所述内座圈和所述外座圈同时接合，所述密封件与所述外座圈的内表面以及所述内座圈的外表面接合，所述密封件沿轴向定位在所述滚子元件的外侧，所述保持环由分别形成在所述内座圈和所述外座圈上的环形槽定位以限制所述保持架的运动。
2.如权利要求1所述的系统，其中，所述保持环包括延伸穿过所述保持环的多个油道。
3.如权利要求2所述的系统，其中，所述滚子元件、所述油道和所述密封件沿着大致相等的半径定位。
4.如权利要求3所述的系统，其中，所述密封件包括比由所述凸轮形表面限定的直径大的外径。
5.如权利要求4所述的系统，其中，所述密封件包括比由所述内座圈上的滚子元件接触表面限定的直径小的内径。
6.如权利要求1所述的系统，还包括密封件保持件，所述密封件保持件定位在形成于所述外座圈中的槽内并与所述密封件接合。
7.如权利要求1所述的系统，还包括缸体密封件，所述缸体密封件适于与所述发动机缸体和所述外座圈接合。
8.如权利要求1所述的系统，其中，所述保持环在所述座圈之间超过6500RPM的相对转动速度下保持定位在形成于所述内座圈和所述外座圈上的每个环形槽内。
9.如权利要求1所述的系统，还包括沿周向间隔开的对准块，所述对准块联接至所述保持架组件以便在离合器以超越模式操作时保持所述内座圈与所述外座圈之间的同心度。
10.如权利要求1所述的系统，还包括弹簧，所述弹簧作用在所述保持架组件和所述外座圈上，以使所述滚子元件与所述凸轮形表面和所述内座圈接合，从而将离合器置于转矩传递模式。
11.如权利要求10所述的系统，还包括沿周向间隔开的对准块，所述对准块联接至所述保持架组件以便在离合器以超越模式操作时保持所述内座圈与所述外座圈之间的同心度，其中，所述弹簧定位在形成于所述对准块中的一个中的凹入部内。
12.如权利要求1所述的系统，其中，所述内座圈包括外侧凸缘，所述外侧凸缘包括延伸穿过所述外侧凸缘的间隔开的槽口，所述槽口适于容纳用于将所述离合器组件作为单件拆卸的离合器拆卸器。
13.如权利要求1所述的系统，其中，所述内座圈包括螺纹孔，所述螺纹孔适于容纳用于将所述离合器组件作为单件拆卸的具有相应螺纹的工具。
14.一种超越离合器组件，其包括：
内座圈，所述内座圈适于固定为与第一可转动构件一起转动；
外座圈，所述外座圈具有沿周向间隔开的凸轮形表面并且适于固定为与第二可转动构件一起转动；
多个滚子元件，所述多个滚子元件沿径向定位在所述内座圈与所述外座圈之间并与所述内座圈和所述外座圈选择性地接合；
保持架，所述保持架联接至弹簧圈，所述弹簧圈包括多个径向延伸的引导部，所述引导部成对地设置以使各滚子元件与所述凸轮形表面对准，所述引导部能够弹性变形以允许各滚子元件与所述内座圈和所述外座圈同时接合；以及
密封件，所述密封件与所述外座圈的内表面以及所述内座圈的外表面接合并且沿轴向定位在所述滚子元件的外侧。
15.如权利要求14所述的离合器组件，还包括保持环，所述保持环定位在分别形成于所述内座圈与所述外座圈上的环形槽中以限制所述保持架的运动。
16.如权利要求15所述的离合器组件，其中，所述保持环包括延伸穿过所述保持环的多个油道。
17.如权利要求14所述的离合器组件，其中，所述滚子元件、所述油道和所述密封件沿着大致相等的半径定位。
18.如权利要求14所述的离合器组件，其中，所述保持架包括由轴向延伸的连结板互连的间隔开的第一环和第二环。
19.如权利要求18所述的离合器组件，其中，成对的引导部在相邻的成对的连结板之间沿径向延伸。
20.如权利要求14所述的离合器组件，其中，各滚子元件具有直径，相邻的滚子元件之间具有小于一个滚子直径的间隔。
21.如权利要求15所述的离合器组件，其中，所述保持环在所述座圈之间超过6500RPM的相对转动速度下保持定位在形成于所述内座圈和所述外座圈上的每个环形槽内。
22.如权利要求14所述的离合器组件，还包括沿周向间隔开的对准块，所述对准块联接至所述保持架以便在离合器以超越模式操作时保持所述内座圈与所述外座圈之间的同心度。
23.如权利要求14所述的离合器组件，还包括弹簧，所述弹簧作用在所述保持架和所述外座圈上，以使所述滚子元件与所述凸轮形表面和所述内座圈接合，从而将离合器置于转矩传递模式。
24.如权利要求14所述的离合器组件，还包括沿周向间隔开的对准块，所述对准块联接至所述保持架以便在离合器以超越模式操作时保持所述内座圈与所述外座圈之间的同心度，其中，所述弹簧定位在形成于所述对准块中的一个中的凹入部内。
25.如权利要求14所述的离合器组件，其中，所述内座圈包括外侧凸缘，所述外侧凸缘包括延伸穿过所述外侧凸缘的间隔开的槽口，所述槽口适于容纳用于将所述离合器组件作为单件拆卸的离合器拆卸器。
26.如权利要求14所述的离合器组件，其中，所述保持架和所述弹簧圈彼此一体地形成为整体式保持架弹簧。
27.一种超越离合器组件，包括：
内座圈，所述内座圈适于固定为与第一可转动构件一起转动；
外座圈，所述外座圈具有沿周向间隔开的凸轮形表面并且适于固定为与第二可转动构件一起转动；
多个滚子元件，所述多个滚子元件沿径向定位在所述内座圈与所述外座圈之间并与所述内座圈和所述外座圈选择性地接合；
保持架，所述保持架联接至弹簧圈，所述弹簧圈包括多个径向延伸的引导部，所述引导部设置成使各滚子元件与所述凸轮形表面对准，所述引导部能够弹性变形以允许各滚子元件与所述内座圈和所述外座圈同时接合；以及
保持环，所述保持环定位在分别形成于所述内座圈和所述外座圈上的环形槽内以限制所述保持架的运动。
28.如权利要求27所述的组件，还包括密封板，所述密封板定位在所述保持环与所述滚子元件之间以使润滑剂保持与所述滚子元件接触。
29.如权利要求28所述的组件，还包括另一个保持环，所述另一个保持环定位在分别形成于所述内座圈和所述外座圈上的环形槽内以限制所述保持架的运动。
30.如权利要求28所述的组件，还包括另一个密封板，所述另一个密封板与所述保持环一样定位在所述滚子元件的轴向相对侧，所述密封板限制污染物进入所述内座圈与所述外座圈之间。
31.如权利要求27所述的组件，其中，所述引导部成对地设置。
32.如权利要求27所述的组件，其中，仅单个引导部与各滚子接触。
33.如权利要求32所述的组件，其中，所述引导部朝所述保持架的内凹面偏置所述滚子。
34.如权利要求27所述的组件，还包括盖，所述盖包括内表面，所述内表面外接于所述外座圈的外表面并与所述外座圈的外表面偏置地接合。
35.如权利要求34所述的组件，其中，所述盖以冷缩装配的方式固定至所述外座圈。
36.如权利要求34所述的组件，其中，所述盖包括凸缘，所述凸缘与所述保持环接合以限制所述外座圈与所述保持环之间的相对转动。
37.如权利要求27所述的组件，还包括导靴件，所述导靴件联接至所述保持环并且定位在内座圈槽中。
38.如权利要求37所述的组件，其中，所述导靴件包含青铜和聚合材料中的一种。
39.如权利要求27所述的组件，还包括聚合物轮毂，所述聚合物轮毂包覆模制到所述外座圈和具有外齿的齿圈上。
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