CN103470655B - 可控制的超越联轴节 - Google Patents
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Abstract
一种驱动装置包括第一单向联轴节、第二单向联轴节以及电磁体，其中第一单向联轴节包括凸轮板、袋状板和支柱，第二单向联轴节包括可驱动地连接至袋状板的第二凸轮板、在部分圆弧中延伸并固定至凸轮板的第二袋状板以及用于打开和关闭所述第二板之间的驱动连接的第二支柱，电磁体用于促使第二支柱关闭所述驱动连接。
Description
技术领域
本发明总体上涉及超越、单向驱动装置，例如制动器或离合器，其接合和解离状态是可有选择地控制的。
背景技术
单向制动器（OWB）或单向离合器按照惯例需要两个圆环或座圈（raceway），因为传送输入扭矩的座圈包含锁定元件，例如辊子、支柱（strut）或摇杆。输入座圈包含支柱，原因在于利用离心力使锁定元件脱离影响扭矩的输出座圈。输出座圈是环形的，原因在于锁定元件可以紧靠输出座圈在任何位置停止。
利用离心力使锁定元件脱离输出座圈从而在OWB的超越相过程中限制锁定元件和弹簧上的占空比（duty cycle）。如果没有以这种方式使用离心力，则锁定元件将过早磨损并且弹簧占空比会导致过早损坏。
座圈应当是环形的从而满足平均分布转动组件的质量的需要，由此避免不良的不平衡量。
但是用于单向离合器和制动器的传统座圈昂贵、笨重并且需要太多的空间。
发明内容
一种驱动装置包括第一单向联轴节、第二单向联轴节以及电磁体，其中第一单向联轴节包括凸轮板、袋状板（pocket plate）和支柱，第二单向联轴节包括可驱动地连接至袋状板的第二凸轮板、在部分圆弧中延伸并固定至凸轮板的第二袋状板以及用于打开和关闭所述第二板之间的驱动连接的第二支柱，电磁体用于促使第二支柱关闭所述驱动连接。座圈是单向制动器或单向离合器中最大的组件、最重的组件并且最昂贵的组件。
第二袋状板具有圆弧形状，该圆弧的夹角实质上小于九十度，袋状板足够大从而包含必要数量的支柱，由此降低座圈的成本和重量并且使变速箱中座圈需要的空间减至最低。
根据以下详细的说明书、权利要求书和附图，优选实施例的适用范围将显而易见。应当理解的是，说明和具体的实施例尽管表明本发明的优选实施方式，但仅通过说明的方式给出。对说明的实施方式和实施例的各种改变和修饰对所属领域的技术人员来说将是显而易见的。
附图说明
结合附图并参照以下说明，将更加容易理解本发明，附图中：
图1是选择性OWC的主视图，其中环轴向对齐；
图2是图1的选择性OWC的侧面透视图；
图3是图1的选择性OWC的电磁体、第二支柱和第二袋状板（pocket plate）的透视图；以及
图4是表示装配在第二袋状板中的第二支柱和线圈的侧面。
具体实施方式
图1、2和3所示的选择性OWB10包括径向外侧的第一凸轮板12；第一袋状板14；径向内侧的第二凸轮板16；以及径向内侧的第二袋状板18。移除了引线框架（lead frame）20以显露出电磁体的三个线圈24和三个第二支柱26。板12、14、16、18与轴22对齐。
第一凸轮板12的径向外表面形成有花键齿28，凸轮板12通过花键齿28固定至变速箱总成的固定组件（stationary component），优选为固定到变速箱壳体，以防止转动。类似地，第一袋状板14的径向内表面形成有花键齿30，袋状板14通过花键齿30固定至变速箱齿轮组的反作用托架（reaction carrier）。托架将扭矩传递给OWB10，促使第一袋状板14-第二凸轮板16子总成转动。
第一袋状板14支承支柱32，每一个支柱由各自的弹簧34推动以径向向外枢转至与第一凸轮板12上的凸轮36之一接合，由此可驱动地连接第一袋状板14和第一凸轮板12并且保持板12不转动。位于袋状板14的轴向表面和第二凸轮板16的轴向表面之间的护圈板（retainer plate）21阻止干扰支柱32。
在每一个支柱32上产生的离心力克服各自的弹簧34的力，弹簧34的力使支柱朝凸轮36枢转。在高速时，每一个支柱32枢转远离凸轮36，降低弹簧上的占空比。第一凸轮板12必须是完整的圆，原因在于第一袋状板14可以在任何角位置停止转动。
第一凸轮板12、第一袋状板14和支柱32组成第一驱动联轴节，在此情况下为单向制动器，当第一袋状板相对于第一凸轮板顺时针转动时（当如图1所示那样观察时），第一驱动联轴节锁定或接合，并且当第一袋状板相对于第一凸轮板逆时针转动时（当如图1所示那样观察时），第一驱动联轴节超越。
第二凸轮板16的内表面形成有内花键齿38，内花键齿38与第一袋状板14的外表面上的外花键齿39啮合。
第二袋状板18通过螺栓固定在第一凸轮板12上，第一凸轮板12为固定不转动。护圈板40连接第二袋状板18的相对端。每一个第二支柱26可枢转地支承在第二袋状板18上。弹簧42，优选为螺旋弹簧，在每一个袋状位置推动各自的支柱26径向向外地枢转远离第二凸轮板16上的凸轮44，由此打开第二凸轮板16和第二袋状板18之间的驱动连接。
第二凸轮板16、第二袋状板18和支柱26组成第二驱动联轴节，还是单向制动器，当第一袋状板14相对于第一凸轮板逆时针转动（当如图1所示那样观察时）并且电流供应到线圈24时，第二驱动联轴节锁定或接合，并且当第一袋状板相对于第一袋状板14顺时针转动时（当如图1所示那样观察时），第二驱动联轴节超越。
操作中，当电流供应到电磁体的每一个线圈24时，通过各自的支柱26携带的磁场促使支柱朝凸轮44径向向内地枢转，由此关闭第二凸轮板16和第二袋状板18之间的驱动连接。当至少一个支柱26与凸轮44之一接合时，第二凸轮板通过支柱26、第二袋状板18和第一凸轮板12固定不转动。
当线圈断电并且弹簧42使第二支柱26枢转脱离与凸轮44的接合时，每一个第二支柱接触支承在第二袋状板18的径向表面上的支座（standoff）或挡块46。挡块最好是塑料的或具有相对低的导磁率的另外的材料制成的。
因为将电流提供给产生电磁体的线圈24，线圈24必须在第二袋状板18中，其中第二袋状板18是静止座圈（static race）。因为磁通量使得支柱26与第二袋状板18接合，即与静止座圈接合，所以不平衡不是问题并且袋状板18可以具有除了全圆以外的形状。
图4示出了位于在第二袋状板18上形成的袋50中的第二支柱26之一，由于重力和由弹簧42产生的力Fs的作用，支柱与第二凸轮板16的凸轮44解离并且与挡块46接触。每一个弹簧42位于在板18上形成的圆柱形凹槽52中。
每一个袋50形成有圆柱形凹面54，支柱26的互补凸面在圆柱形凹面54中枢轴转动。每一个袋50还形成有圆柱形凹面56，其引导支柱26的运动并且限制其径向运动。
当电流供应到线圈24时，产生磁场，使得由于支柱26的高导磁率，其磁力线或磁感应线在相对极之间并沿着支柱26的轴向宽度传递。磁场在支柱26上产生分布力Fm并且在支柱上磁诱导力矩，该力矩促使支柱在表面54上顺时针枢转并且与第二凸轮板16的凸轮44接合。图1示出了与凸轮44之一接合的支柱26之一以及与凸轮44解离并且与挡块46接触的两个支柱。
表面54在枢轴处将力Fg施加给支柱26，并且表面56将力Fp施加给支柱。
变速箱控制器打开和关闭电流源和线圈24之间的连接。因为未利用离心力使支柱26枢转至与第二凸轮板接合，响应于磁场所产生的力，支柱顺时针枢转并与凸轮44接合。
第二袋状板18沿小于360度的圆弧延伸。从轴22到第二袋状板18的角末端的径向线形成夹角A，其大小约为75度。第二袋状板18足够大从而包含必要数量的支柱26，由此降低座圈的成本和重量并且使变速箱中需要的空间减至最低。
根据专利法规的规定，已经对优选实施例进行了说明。然而，应当注意的是除了具体说明和描述之外，可以实施替换的实施例。
Claims (10)
1.一种联轴节装置，其特征在于，包含：
第一单向联轴节，其包括凸轮板、袋状板和支柱；
第二单向联轴节，其包括可转动地连接至袋状板的第二凸轮板、在部分圆弧中延伸并且固定至凸轮板的第二袋状板以及用于将所述第二凸轮板和所述第二袋状板选择性地固定在一起的第二支柱；
电磁体，用于促使第二支柱使所述第二凸轮板和所述第二袋状板固定在一起。
2.根据权利要求1所述的联轴节装置，其特征在于，第二袋状板沿圆弧呈角度地延伸，使得从中心轴到第二袋状板的角末端的径向线之间的夹角大小约为75度。
3.根据权利要求1所述的联轴节装置，其特征在于，第一单向联轴节的支柱交替地打开和关闭凸轮板和袋状板之间的驱动连接。
4.根据权利要求1所述的联轴节装置，其特征在于，凸轮板包括用于将凸轮板固定至固定组件的花键齿，由此固定凸轮板和第二袋状板以防止转动。
5.根据权利要求1所述的联轴节装置，其特征在于，凸轮板、袋状板和第二凸轮板沿各自的、完整的圆呈角度地延伸。
6.根据权利要求1所述的联轴节装置，其特征在于，进一步包含：
在第二凸轮板上形成的凸轮；
在第二袋状板上形成的凹面；
在每一个第二支柱上形成并且与凹面之一可接合的凸面；
弹簧，每一个弹簧位于第二袋状板上并用于推动第二支柱之一脱离与凸轮的接合；
线圈，每一个线圈能够产生用于推动第二支柱之一与凸轮接合的电磁场。
7.根据权利要求1所述的联轴节装置，其特征在于，第二袋状板包括：
弹簧，每一个弹簧位于第二袋状板上并用于推动第二支柱之一脱离与第二凸轮板上的凸轮的接合；
线圈，每一个线圈能够产生用于推动第二支柱之一与第二凸轮板上的凸轮接合的电磁场。
8.根据权利要求1所述的联轴节装置，其特征在于：
袋状板包括内花键齿；
第二凸轮板包括外花键齿，外花键齿与内花键齿可啮合，以在袋状板和第二凸轮板之间产生转动连接。
9.一种单向联轴节装置，其特征在于，包含：
凸轮板；
沿圆弧呈角度地延伸的袋状板，使得从中心轴到袋状板的角末端的径向线之间的夹角大小小于360度；
支柱，用于将所述凸轮板和所述袋状板选择性地固定在一起；以及
电磁体，用于促使支柱使所述凸轮板和所述袋状板固定在一起。
10.根据权利要求9所述的单向联轴节装置，其特征在于，袋状板沿圆弧呈角度地延伸，使得从中心轴到袋状板的角末端的径向线之间的夹角的大小约为75度。
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |