CN104254703B - 离合器组件 - Google Patents

Abstract

在一方面中，提供了一种离合器组件，该离合器组件使用电磁体来产生磁回路，磁回路将电枢驱动至某一位置，在该位置处，电枢接合离合器以将旋转构件操作性地连接至静止构件。在电枢最初与旋转构件一起旋转的多种实施方式中，磁回路经过静止构件。在电枢最初是静止的多种实施方式中，磁回路延伸穿过旋转构件。

Description

离合器组件

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年4月10日提交的美国临时专利申请No.61/622,501的权益，该申请的内容通过引用结合在本文中，如同在本文中详细地全部阐述一样。

技术领域

本公开涉及用于将动力从发动机的输出轴传递至负载的输入轴的传动系统，更具体地，传递至例如增压器、交流发电机、冷却风扇、动力转向泵、空调压缩机、真空泵、空气压缩机、液压马达、动力输出、次发电机或任意其他适当类型的负载之类的负载。

背景技术

离合器是用于控制传动元件与从动元件之间的操作性连接的有用装置，其中，传动元件例如是车辆中的发动机曲轴，从动元件例如是车辆中的附件，这些附件例如是增压器、交流发电机或其他适当的附件。然而，当前许多离合器普遍会面临大量问题。一些离合器不当地需要相当大量的动力来操作，因此需要能够承载高电流的电力电缆以及继电器等，这些电力电缆以及继电器等既会增加与这些离合器相关的成本又具有较大的功耗。

一些具有较低功耗的离合器即使不需要继电器、大电流电力电缆等，也还需要许多部件。

一些离合器对于某些部件之间的间隙非常敏感，因此很难安装，在这些部件的安装过程中需要对其进行仔细的填隙，以确保维持部件之间的间隙。

提供一种能够至少部分地解决这些问题中的一个或多个的离合器将是有益的。

发明内容

在一方面中，提供一种离合器组件，该离合器组件使用电磁体来产生将电枢驱动至某一位置的磁回路，在该位置处，电枢与离合器相接合以将旋转构件操作性地连接至静止构件。在电枢最初与旋转构件一起旋转的一些实施方式中，磁回路通过静止构件传递。在电枢最初是静止的一些实施方式中，磁回路延伸穿过旋转构件。

在实施方式中，离合器组件包括卷绕弹簧，该卷绕弹簧具有第一端、第二端和介于第一端与第二端之间的多个螺旋线圈。第一和第二离合器构件中的一者与卷绕弹簧的第一端旋转地操作性地相连接。提供电枢，电枢旋转地操作性地连接至卷绕弹簧的第二端。提供电磁单元，该电磁单元包括电磁体。电磁体的通电产生磁通，该磁通流经第一和第二离合器构件中的一者、经过电枢然后返回电磁单元中。当第一离合器构件是旋转的而第二离合器构件是静止的时，磁通以足够的力将电枢轴向地牵引至与第一和第二离合器构件中的另一者相接合，从而以摩擦方式引起电枢和卷绕弹簧的第二端相对于卷绕弹簧的第一端旋转，以便使卷绕弹簧径向地扩张至与第一和第二离合器构件中的另一者相接合，由此将第一离合器构件操作性地连接至第二离合器构件。

在实施方式中，离合器组件包括可围绕轴线旋转的第一离合器构件、可围绕轴线旋转的第二离合器构件、卷绕弹簧、电枢和电磁单元。该卷绕弹簧具有第一端、第二端和介于第一端与第二端之间的多个螺旋线圈。第一离合器构件旋转地操作性地连接至卷绕弹簧的第一端。电枢旋转地操作性地连接至卷绕弹簧的第二端。第一离合器构件旋转地操作性地连接至电枢。电磁单元包括电磁体。电磁体的通电产生磁通，该磁通流经第二离合器构件、经过电枢然后返回电磁单元中。当第一离合器构件是旋转的而第二离合器构件是静止的时，磁通以足够的力将电枢轴向地牵引至与第二离合器构件相接合，从而以摩擦方式使电枢和卷绕弹簧的第二端相对于卷绕弹簧的第一端减速/迟滞，以便 使卷绕弹簧径向地扩张至与第二离合器构件相接合，由此将第一离合器构件操作性地连接至第二离合器构件。

在另一实施方式中，离合器组件包括可围绕轴线旋转的第一离合器构件、可围绕轴线旋转的第二离合器构件、卷绕弹簧、电枢和电磁单元。该卷绕弹簧具有第一端、第二端和介于第一端与第二端之间的多个螺旋线圈。第一端与第二离合器构件旋转地操作性地连接。电枢旋转地操作性地连接至卷绕弹簧的第二端。电磁单元包括电磁体。电磁体的通电产生磁回路，磁回路使磁通经过第一离合器构件、经过电枢传输然后返回电磁单元中。当第一离合器构件是旋转的而第二离合器构件是静止的时，磁通以足够的力将电枢轴向地牵引至与第一离合器构件相接合，从而以摩擦方式驱动电枢和卷绕弹簧的第二端使得它们相对于卷绕弹簧的第一端围绕轴线旋转，以便使卷绕弹簧径向地扩张至与第一离合器构件相接合，由此将第一离合器构件操作性地连接至第二离合器构件。

在另一方面中，离合器组件被设置为包括可围绕轴线旋转的第一离合器构件、可围绕轴线旋转的第二离合器构件、卷绕弹簧和卷绕弹簧接合驱动/传动结构。该卷绕弹簧具有第一端、第二端和介于第一端与第二端之间的多个螺旋线圈。第一离合器构件与卷绕弹簧的第一端旋转地操作性地连接。卷绕弹簧接合驱动结构与卷绕弹簧的第二端旋转地操作性地连接。卷绕弹簧接合驱动结构从非接合位置运动至接合位置，其中，在非接合位置处，卷绕弹簧不与第二离合器部分相接合，在接合位置处，卷绕弹簧接合驱动结构相对于卷绕弹簧的第一端旋转地驱动卷绕弹簧的第二端，从而使卷绕弹簧扩张至与第二离合器构件相接合，以便将第一离合器构件操作性地连接至第二离合器构件。当卷绕弹簧接合驱动结构处于非接合位置时，卷绕弹簧围绕卷绕弹簧支撑表面缠绕/卷绕，其中，卷绕弹簧支撑表面具有比卷绕弹簧在自由状态下的半径更大的半径，以便在卷绕弹簧中产生选定预载量。

在另一方面中，离合器组件被设置为包括可围绕轴线旋转的第一离合器构件、可围绕轴线旋转的第二离合器构件、卷绕弹簧和卷绕弹簧接合驱动结构。该卷绕弹簧具有第一端、第二端和介于第一端与第二端之间的多个螺旋线圈。卷绕弹簧接合驱动结构被设置为与卷绕弹簧的第二端旋转地操作性地连接。卷绕弹簧接合驱动结构从非接合位 置运动至接合位置，其中，在非接合位置处，卷绕弹簧不与第二离合器部分相接合，在接合位置处，卷绕弹簧接合驱动结构相对于卷绕弹簧的第一端旋转地驱动卷绕弹簧的第二端，从而使卷绕弹簧扩张至与第二离合器构件相接合，以便将第一离合器构件操作性地连接至第二离合器构件。当卷绕弹簧接合驱动结构处于非接合位置时，卷绕弹簧围绕卷绕弹簧支撑表面缠绕，其中，卷绕弹簧支撑表面具有比卷绕弹簧的自由状态半径更大的半径，以便在卷绕弹簧中产生选定预载量。

在另一方面中，提供了卷绕弹簧和承载体的组合。卷绕弹簧具有第一端、第二端和介于第一端与第二端之间的多个线圈。承载体包括尺寸被设定为容纳卷绕弹簧的第一端的槽，其中，承载体包括位于槽的端部处的驱动壁，该驱动壁在卷绕弹簧的第一端处由螺旋端面抵接。承载体具有扭矩传递表面，该扭矩传递表面被构造成将扭矩从卷绕弹簧的第一端传递到另一部件中。扭矩传递表面具有比卷绕弹簧的第一端处的螺旋端面更大的表面面积。

在一些实施方式中，扭矩传递表面是弓形的，以便在由承载体接合的部件的互补的弓形扭矩传递表面内可枢转。

在再一方面中，提供了卷绕弹簧和承载体的组合。卷绕弹簧具有第一端、第二端和介于第一端与第二端之间的多个线圈。承载体包括尺寸被设定为容纳卷绕弹簧的第一端的槽。承载体包括位于槽的端部处的驱动壁，该驱动壁抵接位于卷绕弹簧的第一端处的螺旋端面。承载体具有扭矩传递表面，该扭矩传递表面被构造成将扭矩从卷绕弹簧的第一端传递到另一部件中。该扭矩传递表面是弓形的，以便在由承载体接合的部件的互补的弓形扭矩传递表面内可枢转。

在另一方面中，离合器组件被设置为包括可围绕轴线旋转的第一离合器构件、可围绕轴线旋转的第二离合器构件、卷绕弹簧和承载体。该卷绕弹簧具有第一端、第二端和介于第一端与第二端之间的多个螺旋线圈。承载体包括尺寸被设定为容纳卷绕弹簧的第一端的槽。承载体包括位于槽的端部处的驱动壁，该驱动壁抵接位于卷绕弹簧的第一端处的螺旋端面。承载体具有扭矩传递表面，该扭矩传递表面被构造成将扭矩从卷绕弹簧的第一端传递到另一部件中。该扭矩传递表面是弓形的，以便在与第一离合器构件相关联的互补的弓形扭矩传递表面内可枢转。

在一些实施方式中，承载体上的扭矩传递表面具有比位于卷绕弹簧的第一端处的螺旋端面的表面面积更大的表面面积。

在一些实施方式中，在将扭矩从第一离合器构件通过承载体传递至卷绕弹簧的过程中，卷绕弹簧被迫径向地扩张并且使承载体沿第一方向枢转。承载体还包括引导表面，当扭矩没有从第一离合器构件传递到卷绕弹簧中时，该引导表面可以与和第一离合器构件相关联的对应的引导表面相接合，以便迫使承载体沿对应于卷绕弹簧的径向收缩的第二方向枢转。

在另一方面中，离合器组件被设置为使用电磁体来产生磁回路，该磁回路将电枢驱动至某位置处，在该位置处，电枢与离合器相接合以将旋转构件操作性地连接至静止构件。在电枢最初与旋转构件一起旋转的一些实施方式中，磁回路通过静止构件传递。在电枢最初是静止的一些实施方式中，磁回路延伸穿过旋转构件。电枢具有选定的尺寸，以允许电枢在选定的电压和选定的温度处变得磁饱和，使得施加在电枢与有磁回路通过其传递的构件之间的磁力在选定的温度和电压范围上是基本上恒定的。

在又一方面中，离合器组件被设置为使用电磁体来产生磁回路，该磁回路将电枢驱动至某位置处，在该位置处，电枢与离合器相接合以将旋转构件操作性地连接至静止构件。在电枢最初与旋转构件一起旋转的一些实施方式中，磁回路通过静止构件传递。在电枢最初是静止的一些实施方式中，磁回路延伸穿过旋转构件。电枢具有摩擦接合表面和通量传递表面，该摩擦接合表面可以与有磁回路通过其传递的构件相接合，磁通从有磁回路通过其传递的构件经过该通量传递表面行进至电枢，以牵引电枢至与有磁回路通过其传递的构件相接合。摩擦接合表面具有选定的表面面积，以限定有磁回路通过其传递的构件与电枢之间的摩擦力。通量传递表面是选定的以提供介于电枢和有磁回路通过其传递的构件之间的选定的接触面积。电枢在离摩擦接合表面一定/预定轴向距离处所具有的截面面积小于通量传递表面的表面面积，并且该截面面积是选定的，以在电磁体通电的过程中控制电枢的磁化的饱和极限。在一些实施方式中，通量传递表面是与摩擦接合表面相同的表面。

附图说明

现将仅通过示例的方式参照附图对本公开进行描述，其中：

图1是根据本发明的实施方式的离合器组件的侧视图；

图2a是图1所示的离合器组件的立体分解图；

图2b是图1所示的离合器组件的另一立体分解图；

图3a和3b是分别处于非接合位置和接合位置的图1所示的离合器组件的剖面侧视图；

图3c示出了当图1所示的离合器组件处于接合位置时所形成的磁回路；

图4a、4b和4c是图1所示的离合器组件的多个部分的放大立体分解图；

图5是示出了用于将根据本发明的实施方式的离合器组件保持在接合位置中的力的测试结果的曲线图；

图6a和6b是根据本发明的另一实施方式的离合器组件的立体分解图；

图7a和7b是分别处于非接合位置与接合位置的图6a和6b所示的离合器组件的剖面侧视图；

图8是类似于图6a和6b所示的实施方式的替代性离合器组件的一部分的剖面侧视图，其包括有助于将离合器组件安装至从动附件的可选结构；

图8a是用于将图6a和6b所示的离合器组件安装至附件的工具的视图；

图9是类似于图6a和6b所示的实施方式的替代性离合器组件的一部分的剖面侧视图，但是其包括可选解耦器；

图10a、10b和10c是电枢的替代性形状的剖面侧视图，其中该电枢可以用于图1以及图6a和图6b所示的离合器组件中；

图11a和11b是离合器组件的另一实施方式的分解立体图；

图11c是图11a和11b所示的离合器组件的剖面侧视图；

图12a和12b是示出了通过使用用于离合器组件的控制系统可以实现的与图11a和11b所示的离合器组件的部件相关的数据的曲线图；

图13是控制系统的一部分的示意图；

图14a和14b是示出了控制图11a和11b所示的离合器组件的方法的图示；

图15a和15b是用于图11a和11b所示的离合器组件的卷绕弹簧和承载体的立体图；

图16是图11a和11b所示的离合器组件的部件中的一些的分解立体图；

图17是图16中示出的部件的立体图；

图18a-18c示出了用于卷绕弹簧的承载体的操作；

图19a是图11a和11b所示的离合器组件的另一剖面侧视图；以及

图19b是沿着图19a中的剖切线19b-19b截取的离合器组件的立面剖视图。

具体实施方式

参照图1，其示出了内燃发动机12(为方便起见，通过限定矩形体积的线表示)的发动机曲轴10。曲轴10可围绕轴线A旋转。离合器组件14(也可以被称为离合器14)被安装至曲轴10，并且其可操作而将曲轴10选择性地连接至选定的附件(未图示)。附件可以是任意适当的附件，例如，增压器、交流发电机、水泵、风扇、空调压缩机、动力转向泵、真空泵、空气压缩机、液压马达、动力输出或次发电机。

参照图2a和2b，离合器组件14包括都可以围绕轴线A旋转的第一离合器构件16及第二离合器构件18、卷绕弹簧20、电枢22、致动器24和电磁单元26。离合器组件14可以由相对较少的部件构成，并且可以使用以使用非常低的动力将曲轴10选择性地连接至附件。

离合器组件14可以通过磁通的如下传输从图3a所示的非接合位置移动至图3b所示的接合位置，即，磁通从电磁单元26经过第二离合器构件18、电枢22然后返回电磁单元26中。当离合器组件14处于接合位置中时可以被称为处于接合状态，当其处于非接合位置中时可以被称为处于非接合状态或未接合状态。

第一离合器构件16是被曲轴10驱动的，在图1所示的实施方式中，其被安装至曲轴10。第一离合器构件16可以由任意适当的材料制成，例如适当的钢。

当离合器14处于接合状态时(图3b)，第二离合器构件18由第一离合器构件16驱动，并且当离合器14处于非接合状态时(图3a)，第二离合器构件18可以是空闲/空转的。第二离合器构件18可以借助于一个或更多个轴承构件/支承构件28可旋转地支撑在第一离合器构件16上。在所示实施方式中，提供了单一/单个轴承构件28，该轴承构件28是球轴承，其通过固定地安装至第二离合器构件18(例如，通过压配合的方式)的轴承保持架29保持在第二离合器构件18上。

第二离合器构件18可以被构造成以任意适当的方式将动力从曲轴10传递至附件。例如，在图1所示的实施方式中，第二离合器构件18是滑轮/带轮32，该滑轮32被构造成接合与附件的输入轴上的滑轮相接合的传动带/带(未图示)。然而，在替代性实施方式中，第二离合器构件18可以是其他适当的动力传递元件，例如与最终驱动附件的一个或更多个齿轮相接合的齿轮、驱动最终驱动附件的链条等的链轮。

第二离合器构件18可以由至少具有选定的导率的材料制成以便其至少具有选定的传递磁通的能力，例如1010钢。应当注意的是，第一离合器构件18由具有特别高的磁导率还是特别的低磁导率的材料制成并不重要。至少在图1所示的实施方式中，第一离合器构件16的磁导率是不重要的。

第一离合器构件16可选地具有用于驱动不同/分离于附件的其他附件的装置。例如，在附件是增压器的实施方式中，第一离合器构件16可以被构造成驱动不同于被第二离合器构件18驱动的附件的如下附件，例如交流发电机、水泵、空调压缩机、动力转向泵、风扇、动力转向泵、真空泵、空气压缩机、液压马达、动力输出或次发电机。 用于驱动这些其他附件的装置可以由第二滑轮34或独立于第二离合器构件18安装至第一离合器构件16的某些其他适当的动力传递构件提供。在这些实施方式中，如图1所示，第二离合器构件18可以被称为第一动力传递构件、用于驱动一个或更多个第一附件，第二滑轮34可以被称为第二动力传递构件、用于驱动一个或更多个第二附件。

该第二滑轮34可以包括用于抑制/阻尼可能产生在曲轴10处的扭转振动(至少许多内燃发动机的操作的副作用)的装置。例如，第二滑轮34可以包括位于其中的橡胶阻尼元件35，该橡胶阻尼元件35介于滑轮34的内部部分36和滑轮34的外部部分38之间。在一些实施方式中，第二滑轮34可以由扭转振动阻尼盘替代，扭转振动阻尼盘无意于驱动任何部件，而只是阻尼来自于发动机12的扭转振动。

卷绕弹簧20可在图3a所示的非接合位置和图3b所示的接合位置之间移动。在非接合位置中，卷绕弹簧20未与第二离合器构件18相接合，第一离合器部分16与第二离合器部分18操作性地断开(即离合器14处于非接合状态)。在接合位置中，卷绕弹簧20径向地扩张至与第二离合器构件18的以39示出的径向内表面接合，从而将第一离合器构件16操作性地连接至第二离合器构件18(即，离合器14处于接合状态)。

卷绕弹簧20具有第一端40(最佳地示于图4a中)、第二端42(最佳地示于图4b中)以及介于第一端40和第二端42之间的多个螺旋线圈44。第一离合器构件16通过凸耳52(图4b)与卷绕弹簧的第一端40的螺旋端面的接合而与卷绕弹簧20的第一端40相接合。卷绕弹簧20的第一端40可以保持在以48示出的承载体中的凹槽46(图4b)中。

承载体48通常协助维持卷绕弹簧20的预定形状，并且协助卷绕弹簧20抵抗不希望的变形，特别是在卷绕弹簧20在将高扭矩从第一离合器构件16传递至第二离合器构件18的期间。

承载体48可以由任意适当的材料制成，诸如塑料材料，或者替代性地金属材料。

参照图3a，承载体48被保持在第一离合器构件16中的承载座50中。承载体48由第一离合器构件16通过以下方式驱动而围绕轴线A 旋转，即，通过第一离合器构件16上的多个凸耳52(示于图4c中)和承载体48上的多个凸耳槽54(图4a)之间的接合。虽然示出了两个凸耳52和两个凸耳槽54，但是，在一些实施方式中，可以提供单一凸耳52和单一凸耳槽54，或者可以提供三个或更多个凸耳52和凸耳槽54。代替在第一离合器构件16上设置凸耳52和在承载体48上设置凸耳槽54，可以在承载体48上设置凸耳52以及在第一离合器构件16上设置凸耳槽54。

承载体48还包括固位体接合表面56(图3a)。被压配合至第一离合器构件16上的固位体58与固位体接合表面56相接合，并且将承载体48靠着承载座50保持就位。

参照图4b，承载体48还包括卷绕弹簧20安置于其上的卷绕弹簧座51。卷绕弹簧座51终止于凹槽46。凹槽46结束于凸耳槽54中的一个处。当凸耳52(图4c)定位在凸耳槽54中时，卷绕弹簧20的第一端40直接接合凸耳52中的一个。因此，第一离合器构件16不通过承载体48驱动卷绕弹簧20，而是直接驱动卷绕弹簧20的第一端40。这是有优势的，因为卷绕弹簧20的第一端40的螺旋端面20a直接抵接金属表面(即，凸耳52)(并且被其驱动)而非来自于承载体48的抵接材料——该抵接材料可能比第一离合器构件16的材料柔软，并且如果其在高扭矩传递期间存在于端面20a和凸耳52之间，其可能会因为螺旋端面20a而变形。

承载体48还包括轴向延伸的卷绕弹簧支撑表面60的第一部分59。支撑表面60的第一部分59支撑卷绕弹簧20(图3a)的径向内表面(以61示出)的一部分。

致动器24可以由能够靠着第一离合器构件16的材料滑动的材料制成，并且该致动器24安装在第一离合器构件16上，以便可以在第一离合器构件16上旋转滑动。例如，致动器24可以由聚合物材料制成，其能够相对于第一离合器构件16的材料(该材料可以是金属的)滑移。

致动器固位体63固定地安装至第一离合器构件16，以防止相对于第二离合器构件18轴向移动超出选定的轴向距离。在实施方式中，致动器24可以由至少在一些实施方式中为非磁性的材料的材料制成， 例如被修改为包括Teflon^TM的尼龙4-6，或者替代性地铝(可以是纯铝或铝合金)。致动器24以如下方式支撑电枢22，即，电枢22可在致动器24上轴向移动，但使得电枢22旋转地操作性地连接至致动器24。为进一步明确，当第一对象/物体‘旋转地操作性地连接’至第二对象或者与第二对象‘旋转地操作性地连接’时，这意味着第一对象能够引起第二对象的旋转，而没有对第一对象是否能够引起第二对象的轴向运动做出限制。根据它们的连接方式，第二对象还能够引起第一对象的旋转；从描述和附图中，使这种情况成为可能的构型将会是相当明显的。致动器24不需要由非磁性材料制成。在一些实施方式中，其可以由具有低于选定导率的材料制成。在其他实施方式中，其可以具有相对较高的导率同时通过适当的隔绝气隙或通过一些磁隔绝材料与电磁单元壳体70分离。

如图2b所示，该旋转操作性连接可以通过在致动器24上设置一个或更多个凸耳62以及在电枢22上设置一个或更多个凸耳槽64来实现。凸耳62和凸耳槽64允许致动器24和电枢22旋转地驱动彼此的同时，还允许电枢22在图3a所示的第一位置和图3b所示的第二位置之间轴向滑动。电枢22的第一位置和第二位置将在下文中作进一步的详细描述。

现参照图3a、3b和2a，致动器24还包括容纳卷绕弹簧20的第二端42的驱动槽66，从而将卷绕弹簧的第二端42固定至致动器24和电枢22。因此，可以说在电枢22和卷绕弹簧20的第二端42之间存在操作性连接。可以看到的是，由于第一离合器构件16与卷绕弹簧20的第一端40之间的操作性连接和卷绕弹簧20的第二端42与致动器24以及因此与电枢22之间的操作性连接，第一离合器构件16操作性地连接至电枢，以便围绕轴线A旋转。

应当注意的是，致动器24具有位于其上的卷绕弹簧支撑表面60的另一部分67(图3a)，该另一部分67支撑卷绕弹簧20的径向内表面61的另一部分(图3a)。第一和第二部分59和67可以构成卷绕弹簧支撑表面60的一些或者全部。卷绕弹簧支撑表面60具有大于卷绕弹簧20在自由状态下的半径的选定半径，以便当卷绕弹簧被支撑在其上时在卷绕弹簧20中产生选定量的预载。换言之，如果卷绕弹簧20被允许的话，其将会向半径小于卷绕弹簧支撑表面60的半径的自由状 态径向地收缩。因此，即使在卷绕弹簧20安置在卷绕弹簧支撑表面60上时，其也处于一些张紧(即，特定量的预载)之下。该预载会引起卷绕弹簧20以一定量的力接合支撑表面60。

在使用过程中/期间，当第一离合器构件16旋转以及离合器14处于非接合状态时，由于其自身的旋转速度，离心力作用在卷绕弹簧20上并迫使其径向地扩张。此外，在使用过程中，发动机12(图1)可能会经受相对较强的加速度(即，发动机速度的快速提升)——在例如主动性驾驶动作期间或在变速器降挡期间、或者甚至由于来自于发动机12的扭转振动。这些加速度可以暂时地推压卷绕弹簧20的第一端40，使其沿选定的周向方向远离/离开第二端42，这迫使卷绕弹簧20径向地扩张。如果卷绕弹簧20中没有预载，则基本上任何迫使其径向扩张的力都将会导致卷绕弹簧20产生远离支撑表面60的至少一定量的径向扩张。在引起卷绕弹簧20扩张的力被移除或减小之后，卷绕弹簧20再次接触支撑表面60时会产生噪音。而且，如果该力足够强，则卷绕弹簧20可以扩张足够的量以暂时地接合第二离合器构件18的内表面39，从而暂时地操作性地连接第一和第二离合器构件16和18。根据什么被第二离合器构件驱动，可以引起多种不同的问题。例如，如果第二离合器构件18驱动的附件是增压器，这将会导致额外的空气意外地被发动机控制单元(ECU-未图示)传输到发动机12的燃烧室中，进而导致燃烧室中空气/燃料混合物的化学计量的预料之外的变化。这样会导致不适当的燃料燃烧或其他问题，并且当感测到增压器的不经意的短暂操作带来的发动机性能中的一些预料之外的变化时，会最终导致由ECU产生的故障。除了噪音和从动附件的计划外操作的可能性，如果卷绕弹簧20遭受振动并且未被预载，其还会引发重复扩张和收缩。这可能会导致疲劳和磨损，最终降低卷绕弹簧20的操作寿命。通过提供卷绕弹簧20中的前述预载，该预载至少在一定程度上克服这些力，以便向卷绕弹簧20提供针对离开弹簧支撑表面60扩张的选定量的阻力。因此，可以减小或消除关于噪音和从动附件的不经意的操作的问题。上述提供卷绕弹簧20中的预载的益处可适用于任意的结构，在这些结构中，卷绕弹簧20与第一离合器构件一起旋转并且可以选择性地受到控制而扩张至与第二离合器构件相接合以操作性地连接第一和第二离合器构件，其中，使用了包括电磁单元和电 枢的卷绕弹簧接合驱动结构。在使用任何其他适当类型的卷绕弹簧接合驱动结构时，提供卷绕弹簧20中的预载的益处也是适用的。

在图3a和3b所示的实施方式中，卷绕弹簧接合驱动结构包括电枢22、致动器24、电磁单元26以及第二离合器构件18本身。

除了提供半径比卷绕弹簧20的自由状态下的半径更大的卷绕弹簧支撑表面60，在替代性实施方式中，可以允许卷绕弹簧20完全收缩至其自由状态下的半径，并且在该状态下，其可以具有离第二离合器构件18的内表面39相对较大的径向间距。通过提供大的径向间距，即使卷绕弹簧在离心力作用下或者发动机的加速下扩张，卷绕弹簧20都将不可能接合第二离合器构件18的内表面39。

电枢22优选地由至少具有选定磁导率并且也能够在选定条件下达到磁饱和状态的材料制成，这将在下文中进一步描述。然而，致动器22的材料可以被选定为具有相对较低的磁导率。这阻止磁通通过致动器传递并传递到电磁单元26中。

在一些实施方式中，电枢22上的与第二离合器构件18相接合的面——该面可以被称作摩擦接合表面82——可以具有相对较高的摩擦系数，并且主要负责与第二离合器构件18产生强的摩擦力。在一些实施方式中，摩擦接合表面82可以具有与第二离合器构件18的对应表面相似的摩擦系数。在一些实施方式中，第二离合器构件18的对应表面可以具有相对较高的摩擦系数。

参照图3a，在一些实施方式中，相比于电磁体壳体70上的以68示出的附近通量传递表面到表面80的距离，摩擦接合表面82更靠近第二离合器构件18上对应的通量传递表面(以80示出)。摩擦接合表面82到第二离合器构件18的这一相对接近度会引起磁通优先地传递到电枢22中。然而，应当注意的是，即使一些通量是直接从第二离合器构件18传递到电磁体壳体70中的，在电枢22上会有足够的磁力来牵引电枢22，使之与第二离合器构件18相接合，并且随着电枢22开始朝向第二离合器构件18移动，通量线将开始转移以优先地从第二离合器构件18传递到电枢22中。应当注意的是，即使是在如下一些实施方式中也是可以发生这种情况的，即电枢22上的摩擦接合表面82定位在离第二离合器构件18的相互面对的表面的距离与电磁单元26 上的附近表面离第二离合器构件18的相互面对的表面的距离相同的位置处，以及即使是在如下一些实施方式中也可以发生这种情况，即电枢22上的摩擦接合表面82定位在离第二离合器构件26的相互面对的表面的距离比电磁单元26上的附近表面离第二离合器构件18的相互面对的表面的距离稍远的位置处。

电磁单元26产生流经第二离合器构件18、电枢22以及返回到电磁单元26中的磁通。磁通路径(即，磁回路)大体上由箭头500(示于图3c中)说明。电磁单元26包括电磁体69。电磁体69通电后产生磁通。电磁单元26还包括保持电磁体69的电磁单元壳体70。电磁单元壳体70连接至离合器壳体71，离合器壳体71被构造成安装至例如可以是发动机缸体或发动机罩的静止构件72。在优选实施方式中，发动机缸体或无论什么的静止构件是由非可磁化材料制成的，例如，该非可磁化材料是一种铝(即，纯铝或铝合金)。

当第一离合器构件16是旋转的而第二离合器构件18是静止的时，卷绕弹簧20、致动器24和电枢22会与第一离合器构件16一起旋转。当需要接合离合器组件14(即，需要将离合器带至接合位置，以便将第一离合器构件16操作性地连接至第二离合器构件18)时，电磁单元26被通电，从而在第二离合器构件18中产生磁通。该磁通以足够的力牵引电枢22，使之与第二离合器构件18轴向地相接合，以使电枢22和卷绕弹簧20的第二端42相对于卷绕弹簧20的第一端40摩擦地减速/迟滞。卷绕弹簧20的第二端42的这一运动引起卷绕弹簧20径向地扩张至与第二离合器构件18上的卷绕弹簧接合表面39相接合，从而将第一离合器构件16与第二离合器构件18操作性地连接。

当电磁单元26断电时，第二离合器构件18中不再有磁通，或者可能会在第二离合器构件18中还保留小的、残余的磁通。因此，电枢22和第二离合器构件18之间的接合力大幅减小，如果在第二离合器构件18中不再有任何残余的磁通时，该接合力有可能减小到零。因此，朝向卷绕弹簧20的自由状态推压卷绕弹簧20的卷绕弹簧20的偏压将克服电枢22和第二离合器构件18之间可能会存在的任意摩擦力，因此将会引起卷绕弹簧20的收缩，由此，从第二离合器构件18的内表面39缩回，从而使第一离合器构件16从第二离合器构件18处操作性地断开。因此，离合器14可以被称为“常开/常断开”的。这提供故障 保护特征，使得离合器14不会在如下情况下驱动滑轮18(以及由滑轮18驱动的一个或多个附件)，该情况即，离合器14已失效，并且滑轮18的驱动是不期望的或者是危险的。

在离合器组件14中，以下情况通常是可取的，即，在每个生产单元和在变化的条件下施加在第二离合器构件18和电枢22中的磁力相对恒定，以使得在组件14的每个单元中的部件的特性或尺寸中的任意公差/容限以及在操作条件中的用于给定单元的任意变化性都不会明显地影响该力。为了那一目的，如图3a中所示，在第二离合器构件18和电磁单元26之间、在分别以76和78示出的相互面对的通量传递表面处，具有选定的、相对较大量的轴向交叠。此外，无论电枢是处于非接合位置中(即，电枢未接合第二离合器构件18)还是处于接合位置中，在电磁单元26和电枢22之间、在分别以81和83示出(图3a)的相互面对的通量传递表面处，具有选定的、相对较大量的轴向交叠。这些轴向交叠被选定为相对较大，以便确保即使是当离合器组件14以其尺寸公差的极限制造时，在前述表面之间仍然具有相对较大的轴向交叠。通过这种方式，第二离合器构件18与电枢的相对较薄的摩擦接合表面82之间的通量传递是通量传递最受限的位置。这进而确保了电枢22的构型为控制磁力的量值的构型，当电磁单元26被通电时，该力将电枢22保持在与第二离合器构件18的相互接合中。相比之下，如果在由电磁单元26、第二离合器构件18和电枢22形成的磁回路中的某一其它点处存在限制，那么电枢22的构型对于施加在电枢22和第二离合器构件18之间的力将具有相对较少的影响，并且在通量传递最受限的点处存在的任意尺寸公差都将在前述的力中起作用。这将会将变量引入到力的量值——其是不期望的。

将离合器组件14构造成减小施加在电枢22和第二离合器构件18之间的磁力的范围的另一方法/方式是选择电枢22的材料以及将电枢22构造为相对较薄，使得其在通常无益于前述磁回路中的磁通的产生与传递的条件下快速达到饱和(或者更广泛地说，使得其至少达到选定的饱和水平/级别)。因此，在将会有益于在磁回路中产生相对较大的磁通的条件下，第二离合器构件18和电枢22之间的磁力将会在可接受的范围内变化。例如，用于离合器组件14的操作温度的范围可以大约为-40摄氏度至大约120摄氏度。随着温度的升高，电磁体69和 将电流馈入电磁体69的部件的电阻会增大，因此，流向电磁体69的会减少，进而导致电磁体69产生的磁通的减少。除了随温度而发生的通量的变化，基于通常发生在车辆的电气系统中的波动，将被施加至电磁单元26的电压可以在某个范围上改变，例如，该范围是大约9V至大约16V。在优选实施方式中，电枢22被构造成在如下情况下会迅速饱和，即，当电枢22在接近温度范围的较高一端的温度(即，在该示例中大约为120摄氏度)下操作时以及当电磁单元26接收接近电压范围的较低一端的电压(即，在该示例中大约为9V)时。因此，在整个操作温度范围和整个电压范围内，施加在第二离合器构件18和电枢22之间的磁力将会在选定的可接受的范围内变化。

图5示出了磁场有限元分析得到的关于类似于离合器组件14的离合器组件的构型的曲线图，图中示出了当存在0间隙时(即，当电枢22与第二离合器构件18相接合时)施加在电枢上的力。该曲线图示出了所产生的力(单位为牛顿)与以安培-匝数测得的磁动势(MMF)之间的关系。如在图5的曲线图中可见的，在MMF从300AT到900AT的变化范围内，所产生的力变化了大约36％(从大约505N到大约688N)。相比于电枢22没有被构造成在对于通量的产生而言最差的案例情境下基本上饱和的情况而言，这是小得多的变化。

因此，通过选择用于电枢的适当的材料以及通过以选定的方式构造电枢(例如，相对较薄，特别是径向)，当电枢与第二离合器构件18相接合时，即使在范围相对较宽的操作条件下，电枢上产生的力仍然可以保持在可接受的范围内。在示例性的实施方式中，电枢22的径向厚度大约为1.25mm。在一些实施方式中，电枢22可以设有磁通阻塞点，该磁通阻塞点将会减少经过电枢22的磁通，从而将会在产生的磁通比图3a和3b所示的电枢22所产生的磁通更弱的情况下促进电枢22达到饱和。该磁通阻塞点可以是电枢22的横截面积/截面积减小的形式，如在图10a-10c所示的剖面图中可见。例如，除了具有在图3a和3b中可见的矩形横截面/截面形状，电枢22还可以替代性地具有位于以101a示出的径向外表面(图10a)中的凹槽99，该凹槽99用于减小横截面积(即，图10a-10c所示的电枢22在平行于平面P的平面中的横截面积，平面P侧向地呈现在视图中)以及充当磁通的阻塞点。凹槽99替代性地位于以101b示出的径向内表面中(图10b)。替代性 地，凹槽99a可以设置在径向外表面101a中，并且另一凹槽99b可以设置在径向内表面101b中(图10c)。通过设置减小的横截面积，可以提供与摩擦接合表面82轴向间隔的磁通阻塞点，同时还提供摩擦接合表面82的选定的表面面积。理想的是,摩擦接合表面82具有较大的表面面积，以便减少在该表面上的磨损(通过将电枢22和第二离合器构件18之间的接合力散布在选定的大的表面面积上)，同时提供阻塞点以便在差的磁通产生的条件下促进饱和。在图10a-10c所示的实施方式中，电枢22的横截面积的减小通过减小电枢22的横截面厚度来实现。替代性地，横截面积的减小可以通过某些其他方式来实现，例如，通过冲压或者以另外方式提供穿过电枢22的厚度的一排周向的孔(即，围绕电枢22的圆周的一排孔)。

作为与减小由第二离合器构件18施加在电枢22上的磁力的波动不同的问题，限制施加在电枢22和第二离合器构件18之间的最大磁力从而限制施加在电枢22和第二离合器构件18之间的摩擦力是有利的。通过限制该摩擦力，可以对通过卷绕弹簧20传递到第二离合器构件18上的扭矩设置/设定限制。更具体地，可通过卷绕弹簧20的线圈44传递至第二离合器构件18的扭矩与施加在电枢22和第二离合器构件18之间的扭矩(该扭矩可以被称作通电扭矩)有关。该通电扭矩本身取决于电枢22和第二离合器构件18之间的磁力、电枢22和第二离合器构件18之间的摩擦系数、以及磁力围绕轴线A的力臂。一般而言，可在卷绕弹簧20的线圈44处传送的扭矩对于通电扭矩可以具有指数关系。换言之，随着通电扭矩增大，可在线圈44处传送的扭矩会以指数方式增大。由于如下因素的影响，从一种离合器组件到另一种离合器组件以及从一种情形到另一种情形，通电扭矩有可能发生大幅的变化，这些因素有：构成离合器组件14的部件的尺寸和材料特性的限度/容限、应用于电磁单元26的电压的可变性、电枢22与第二离合器构件18之间的摩擦系数以及线圈44和第二离合器构件18之间的摩擦系数的限度、以及其他因素。如果该通电扭矩被允许未加抑制地发生变化，则其可以变化高达300％或者更多，这取决于离合器组件14将必须在其中工作的操作条件的范围、以及取决于各种部件和特性中的限度。因此，如果通电扭矩能够简单地未加抑制地发生变化，则会致使卷绕弹簧20传递基于上文所提到的指数关系而发生明显变化的 扭矩。因此，在这种情况下，或者需要将卷绕弹簧20设计为能够应对非常大范围的扭矩，或者在线圈44处传送的扭矩可能变得过高以至于卷绕弹簧20会冒有损坏或甚至失效的风险。然而，通过构造电枢22使得其在产生磁通的最坏情况条件下具有至少选定量的饱和(例如，基本上完全饱和)，则在产生磁通的最佳情况条件下产生的磁力将不会相对于最坏情况条件下产生的通量大幅地变化。这是设定可用的最大通电扭矩的极限/限制的方式，这因此而设定了将会在线圈处传递的最大扭矩的极限，从而保护卷绕弹簧20，使其免于因为传送太高的扭矩而失效，以及使卷绕弹簧20避免仅仅为了在某些情境下保护卷绕弹簧20而必须对卷绕弹簧20进行超裕度设计，在这些情境中，限度和条件可能产生了非常高的通电扭矩。

通过将电枢22构造为在产生通量的最坏情况条件下具有如上文所指出的选定量的饱和，当第一离合器构件旋转而第二离合器构件18静止以及电磁单元26被通电以便接合离合器14时，如果驱动第二离合器构件18所需的扭矩太高(即，超出了选定极限)，则电枢22将会在第二离合器构件18上滑移。因此，由于滑移，卷绕弹簧20的第二端42的角运动将会被限制于选定的最大角度。该选定的最大角度充当卷绕弹簧20可能的扩张量的极限，并且因此能够限制由卷绕弹簧20施加在滑轮18的内表面39上的力。通过限制该力，可以通过卷绕弹簧20传递至滑轮18的扭矩的量被限定为选定的最大扭矩。

降低卷绕弹簧20的非期望的扩张的可能性的另一方式是控制存在于离合器组件14的某些部件中的惯量。特别地，旋转惯性被选定为低的一个部件是致动器24和电枢22的组件(该组件可以被称为致动器/电枢组件)。如在本文件的前面所提到的，致动器24已被描述为由诸如被修改有Teflon^TM的尼龙4-6的塑料材料制成。同样如前面所提到的，电枢22可以由1010钢制成。因此，在此实施方式中，致动器/电枢组件的较大部分是由塑料材料(即，具有相对较低的密度的第一材料)制成的，只有位于致动器/电枢组件的径向外端处的相对较薄的带是由金属材料(即，密度比第一材料的密度相对较高的第二材料)制成的。在至少一些实施方式中，电枢22的纵横比是这样的：电枢22的径向厚度(在图3b中以T示出)小于其轴向长度(在图3b中以L示出)。电枢22的平均半径被选定成使得其提供在其与第二离合器构件18之间的选定的力与相对较低的旋转惯性的选定的结合。致动器24为电枢22提供在第一离合器构件16上的旋转支撑，同时由于其构型以及其构造的材料而具有相对较低的重量。

通过控制该组件的惯性，致动器/电枢组件将对例如由发动机的加速度产生的速度的突然变化有下降的抵抗力。相反，如果致动器/电枢组件的惯性相对较高，并且第一离合器构件16经历高的加速度，则致动器/电枢组件的惯性可能会引起在其旋转中的延迟/阻滞，使得卷绕弹簧20可以径向地扩张远离支撑表面60(当其返回时可能会产生噪音)和/或在卷绕弹簧中产生可能减少其寿命的重复应力和/或有可能不经意地接合第二离合器构件18从而产生如前面所述的其他问题。

由于对电枢22的运动只具有如此小的抵抗力以及由于通电扭矩与卷绕弹簧线圈44处的扭矩之间的指数关系，电磁单元26的通电可能需要在功率/动力为大约5W至大约30W的范围中的某处——其中预测的典型的操作范围为大约10W至大约15W之间，以为了产生以充足的力将电枢22驱动至第二离合器构件18中所需的磁通，从而使线圈44与第二离合器构件18相接合。

同样是关于惯性，应当注意的是，第二离合器构件18由相对薄壁的材料(尽管至少在一些实施方式中是金属材料)制成，以便减小其惯性。设置于其中的任何减重孔口都必须被构造成确保其能够将磁通充分地传输至电枢22。

参照图3a，在下文中对离合器组件14的操作以及扭矩流动路径进行描述。在离合器14未接合的情况下，第一离合器构件16旋转，同时第二离合器构件18(即，滑轮18)保持静止。第一离合器构件16上的凸耳52(图4c)中的一个驱动卷绕弹簧20的第一端40，并且因此，卷绕弹簧20与第一离合器构件16一起旋转。通过致动器24的径向内表面和第一离合器构件16的径向外表面之间的摩擦接合，位于第一离合器构件16上的致动器24被驱动从而与第一离合器构件16一起旋转。

电磁体69的通电会将电枢22牵引至与滑轮18相接合。由于滑轮69是静止的，因此电枢22与滑轮18之间的接合会致使电枢22、进而致使致动器24相对于第一离合器构件16减速。由于卷绕弹簧20的第 二端42与致动器24中的驱动槽66相接合，因此致动器24的减速会致使卷绕弹簧20的第二端42相对于第一端40角度地移动，该移动进而引起卷绕弹簧20的径向扩张，一直扩张到线圈44的径向外表面接合滑轮18的径向内表面39为止。然后，扭矩从卷绕弹簧线圈44传递至内表面39，从而驱动滑轮18。

图1-4c所示的实施方式示出了直接安装至发动机12的曲轴10的第一离合器构件16。应当注意的是，在一些应用中(例如，当没有足够空间时)，曲轴10可以具有直接位于其上的第一滑轮，该第一滑轮通过传动带驱动位于另一轴(即，中间轴)上的第二滑轮。离合器组件14可以安装在该中间轴上，使得中间轴可以驱动第一离合器构件，以及第一离合器构件可以选择性地操作性地连接至第二离合器构件。另一传动带或类似物可以从第二离合器构件运行至待被驱动的附件上的滑轮。

如上所述，图1-4c所示的实施方式的优点是，相比于现有技术的某些离合器中使用的部件，该实施方式操作所需的部件相对较少。相比于已有/现有技术的离合器组件，该实施方式由较少的部件构成，从而减少了离合器组件14的成本、减少了公差叠加，以及由于会出故障的部件较少而能够增加可靠性。

离合器组件14的操作可以由图1中以88示出的控制器控制。由于只需要如此少的动力来接合离合器组件14，因此控制器88可以通过以90示出的电导管直接连接电磁体69(图3a),并且控制器88中的MOSFET或类似物可以直接控制经过导线管90的电流。这种设置/布置比用于已有技术的一些离合器(例如一些摩擦片离合器)的设置便宜得多。这些离合器需要相当大量的动力来接合，并且需要少一点的动力但仍然是相当大量的动力来保持接合位置。那些离合器将不能由控制器直接控制，因此会需要将该控制器连接至继电器，继电器将被连接至电源，该电源具有比控制器通常可以处置的电流更高的电流。然后，控制器88将会控制该继电器以便控制流向离合器的电流。导线管将会从电流的电源(该电源根本上是电池)延伸至继电器，然后从继电器延伸至需要其的任何离合器致动机构。因此，由于操作离合器14只需要低动力，因此允许离合器14直接由控制器88控制，从而不需要前述继电器，也不需要能够承载高电流的导线管。

图1-4c所示的实施方式选择性地从旋转轴(即，曲轴10)驱动滑轮(即，第二离合器构件18)。参照图6a和6b，其示出了一种离合器组件114，该离合器组件114用于将来自于传动/驱动构件的动力选择性地传送直至附件112的轴110，该传动构件例如是传动带、正时皮带/带、链条、齿轮或任意其他适当的传动构件(未图示)。

现参照图6a和6b，离合器组件114包括都可以围绕轴线A旋转第一离合器构件116和第二离合器构件118、卷绕弹簧120、电枢122、致动器124和电磁单元126。离合器组件114可以类似于图1所示的离合器组件14，并且具有类似的优点。

离合器组件114可以通过磁通的传输从图7a所示的非接合位置移动至图7b所示的接合位置，其中，磁通从电磁单元126传输经过第一离合器构件116、电枢122而返回电磁单元126中。当离合器组件114处于接合位置中时，其可以被称作是接合的，当其处于非接合位置中时，其可以被称作是非接合或未接合的。

第一离合器构件116被传动构件驱动，该传动构件例如是传动带、正时皮带、链条、齿轮或任意其他适当的传动构件。该传动构件本身可以由任意适当的装置驱动，例如，由车辆中的发动机的曲轴驱动。在图6a和6b所示的实施方式中，第一离合器构件116是滑轮，然而，其可以是某一其他构件，例如是链轮、齿轮或任意其他适当的构件。第一离合器构件116可以由任意适当的材料制成，例如适当的钢。第一离合器构件116通过一个或更多个轴承构件128可旋转地支撑在静止构件103上，该静止构件103可被称为电磁单元支撑构件。在该实施方式中，具有两个轴承构件128，这两个轴承构件128是球轴承，然而，也可以使用任意其他适当类型的轴承构件。

参照图8，其示出了图6a和6b所示的实施方式的微小的变型，该变型使用了相同的参考/附图标记。电磁单元支撑构件103本身安装至以105示出的附件壳体，以便将电磁单元126和第一离合器构件116围绕/绕轴线A定位。该安装可以通过以107示出的螺纹紧固件的方式实现，该螺纹紧固件经过电磁单元支撑构件103并且旋入附件壳体孔109中。电磁单元支撑构件103还可以被称作离合器壳体，因为其用于容置离合器组件114的至少一些部件。

当离合器114处于接合状态时(图7b)，第二离合器构件118由第一离合器构件116驱动，当离合器114处于非接合状态时(图7a)，第二离合器构件118可以是空闲的。第二离合器构件118连接至从动附件112的输入轴110。在所示实施方式中，第二离合器构件118为轴延伸部的形式。

第二离合器构件118以如下方式安装至输入轴110：第二离合器构件118具有轴安装部分180，该轴安装部分180的横截面形状/截面形状与附件输入轴110相匹配，并且该轴安装部分180使第二离合器部分118与附件输入轴110旋转地固定。在所示实施方式中，轴安装部分180具有花键形的横截面(即，其是花键连接的)，并且其与输入轴110上的对应花键互锁。第二离合器构件118还包括输入轴孔181，该输入轴孔181容纳螺纹紧固件182，该螺纹紧固件182穿过输入轴孔181并且插入位于输入轴110的端部的输入轴孔184，从而将第二离合器构件118轴向地固定到输入轴110上。

为将螺纹紧固件182安装到输入轴110中，安装者使紧固件工具190(例如，六角扳手/改锥)穿过第一离合器构件116中的孔191而接合螺纹紧固件182，并将螺纹紧固件182驱动至位于输入轴110端部的孔184中的适当位置。在安装完第一和第二离合器部分后，可以将帽193插入第一离合器构件116中的孔中，其中位置固定工具186和紧固件工具190穿入该孔。

在图8所示的替代性实施方式中，第二离合器构件118还包括被构造成接合穿过第一离合器构件116的位置固定工具186(图8a)的防转元件。当与位置固定工具186相接合时，位置固定工具186可以被保持静止，以便旋转地固定第二离合器构件118进而旋转地固定输入轴110。位置固定工具186具有通孔188，该通孔188允许安装者将紧固件工具190(例如，六角扳手)通过其穿过以接合螺纹紧固件182(图8)，并将螺纹紧固件182驱动至位于输入轴110端部的孔184中的适当位置，同时，安装者保持位置固定工具186静止以防止在将螺纹紧固件182旋入孔184中时输入轴110的旋转。

再次参照图7a和7b，致动器124、电枢122、卷绕弹簧120和承载体148均以类似于致动器24、电枢22、卷绕弹簧20和承载体48(图3a和3b)的方式彼此接合，在这个意义上，电枢122与卷绕弹簧120 的第二端142旋转地操作性地相连接(即，经由所示实施方式中的致动器124)，致动器124与电枢122旋转地操作性地相连接，承载体148旋转地操作性地连接至卷绕弹簧120的第一端140，并且承载体148与第二离合器构件118旋转地操作性地相连接。

然而，存在的一个差异是致动器124、电枢122、卷绕弹簧120和承载体148安装至第二离合器构件118，因此，当离合器114处于非接合状态时，致动器124、电枢122、卷绕弹簧120和承载体148是静止的，而致动器24、电枢22、卷绕弹簧20和承载体48安装至第一离合器构件116，因此，即使当离合器14处于非接合状态时，致动器24、电枢22、卷绕弹簧20和承载体48也与离合器14一起旋转。

致动器124的一端通过致动器固位体163轴向地保持在就位，其中，该致动器固位体163固定至第二离合器构件118(例如，通过压配合)，致动器124的另一端由固定至第二离合器构件118(例如，通过压配合)的承载体固位体158保持，并且，其还与承载体148相接合以使它轴向地保持就位。

承载体148可以以与图1-4c所示的实施方式中的承载体48与第一离合器构件16的接合(即，通过凸耳和凸耳槽)相同的方式与第二离合器构件118相接合。致动器124和电枢122可以以如图2a和2b所示的致动器24和电枢22的接合相同的方式彼此接合。卷绕弹簧120的第一和第二端可以由承载体148和致动器124以与图1-4c所示的实施方式中卷绕弹簧20与承载体48和致动器24接合的方式相同的方式接合。

电磁单元126类似于电磁单元26(图3a)，并且包括电磁体169和电磁单元壳体170。电磁单元壳体通过适当的方式连接至电磁单元支撑构件103(即，离合器壳体103)，例如通过紧固件、压配合、铆固等。

在该实施方式中，当第一离合器构件116旋转而第二离合器构件118静止时，第一离合器构件116中的磁通以足够的力轴向地牵引电枢122使之与第一离合器构件116相接合，以驱动电枢122和卷绕弹簧120的第二端142相对于卷绕弹簧120的第一端140围绕轴线A旋转，以便使卷绕弹簧120径向地扩张至与第一离合器构件116相接合， 从而将第一离合器构件116操作性地连接至第二离合器构件118。

离合器壳体103、第一离合器构件116和轴承构件128形成以192示出的第一离合器部分的至少一部分。在该示例中，电磁单元126也形成第一离合器部分192的一部分。第二离合器构件118、电枢122和卷绕弹簧120形成第二离合器部分194的至少一部分。在该示例中，致动器124和承载体148也形成第二离合器部分194的一部分。应当注意的是，在第一离合器部分116与第二离合器部分118之间具有径向间隙G。换言之，在使用中，当卷绕弹簧120未与第一离合器构件116接合时，第一离合器部分192与第二离合器部分194之间存在径向间隙。

因此，在第一和第二离合器部分192和194之间具有可用的一定量的径向游隙。该径向游隙为离合器组件114提供适应附件壳体105中附件壳体孔109相对于输入轴孔184的位置中的公差的能力。在附件壳体孔109和/或输入轴孔181相对于彼此处于不适当的位置的情况下，当离合器组件114安装至附件112时，在其整个圆周上的径向间隙G将不会具有均一的尺寸。然而，在这种情况下，当电磁单元126被通电时，卷绕式离合器120是柔性的并且当其接合曲轴转接件116的内表面139时其可以简单地扩张并且采取相对于轴线A的轻微的偏心。因此，在第一和第二离合器部分192和194之间有些缺乏同轴度的情况下，离合器组件114也可以操作，并且在其性能上没有本质的变化。在一些附件中，希望的是在壳体孔105与输入轴孔181的位置中具有大约0.25mm的公差。离合器组件114可以简单地适应该公差。

凭借该适应未对准或缺乏同轴度的能力，离合器组件114可以作为一个完整的组件全部一次性安装至附件壳体105和输入轴110。相反，已有技术的一些离合器组件特别是利用电枢的一些离合器组件是一个部件一个部件或一个分组件一个分组件安装的，并且每个部件或分组件都是必须用垫片填的，以确保保持某些间隙中的严格的公差，其中，所用电枢横跨间隙移动以接合或脱离离合器组件。作为整个组件安装同时不需要用垫片填的这一能力使得离合器组件114相比于已有技术的一些离合器组件相对快速和简单地安装。此外，在一些实施方式中，优选地涂油脂于离合器组件114的某些内部部件，例如卷绕弹簧120。因此，有利的是能够从离合器组件制造商的工厂运送已经 涂好油脂的离合器组件。这在图6a和6b所示的实施方式中是能够实现的，因为离合器组件114在安装过程中可以保持为单件。在一些实施方式中，离合器组件114将根本没有润滑剂。在其他实施方式中，离合器组件114可以具有石油基润滑剂或更先进的聚合物基润滑剂、聚合物/陶瓷或纳米颗粒增强润滑剂，而不是油脂型润滑剂。在另一些实施方式中，可以将润滑涂抹应用至第一离合器构件116的内表面和/或应用至卷绕弹簧120本身。

示于图6a和6b中的实施方式可以通过类似于控制器88的控制器来控制，并具有类似的优点。

电枢122可以具有如图7a和7b所示的横截面形状，或者其可以具有某些其他的横截面形状，例如在图10a-10c中示出的用于电枢22的形状中的任一者。

解耦器的包括

离合器组件14和114可选地包括隔离件、超越离合器或者两者的组合，其被称作解耦器/断开器。图9示出了集成于离合器组件114中的解耦器200。解耦器200将扭矩从滑轮202传递至毂204。滑轮202是第一离合器构件116的一部分，并且可以替换滑轮197(图6a)。滑轮202可以替代性地为齿轮、链轮或任意其他适当的从动构件。在这种情况下，毂204也是第一离合器构件116的一部分，并且连接至第一离合器构件116的毂部199(图9和图6a)。在该实施方式中，第一离合器构件116的毂部199(图6a)可以被修改成具有容纳在毂204的螺纹部分210中的螺纹端212(图9)，从而将毂部199与毂204结合在一起。可以提供以214示出的轴承构件/支承构件(该构件为球轴承)和以216示出的轴承构件/支承构件(该构件为衬套)以将滑轮202相对于毂204定心。因此，图7a和7b中所示的轴承构件128仍然可以包括在该实施方式中，以将毂199相对于构件103定心。替代性地，可以提供支撑各种部件的某一其他方式，以便减少所包括的轴承构件的数量。

解耦器200包括弹性隔离构件206和单向离合器构件208，在该示例性实施方式中，该弹性隔离构件206是扭簧/扭转弹簧，以及该单向离合器构件208是卷绕弹簧。由传动带或类似物(未图示)驱动的 滑轮202通过单向离合器构件208和隔离构件206驱动毂204。隔离构件206可以是扭簧的形式，其向毂204提供对于由滑轮202引发的扭转振动的一定量的隔离。当滑轮202停止时，卷绕弹簧208允许毂204暂时地超越滑轮202。代替提供解耦器200，还可以使用任意其他适当的解耦器、隔离件或单向离合器构件，例如，在专利文件US6083130、US7153227、US7618337、US7712592、US7207910、US5722909和WO2011072391A1中示出的结构中的任意一种，所有这些专利均以参引的方式全文并入于此。替代性地，如果对于具体应用而言被认为是可接受的，则可以使用来自于以下专利和专利申请中的任何适当的结构：EP01764524A1、US7985150B2、US7708661B2、US7708661和US20060240926，所有这些专利均以参引的方式全文并入于此。

在所示示例中，解耦器200在上游构件(例如滑轮202)与下游构件(例如毂204)之间传递扭矩。替代性地，可以只提供介于上游构件(例如滑轮202)和下游构件(例如毂204)之间的隔离构件206，并且省略单向离合器构件208和相关部件。替代性地，可以只提供介于上游构件(例如滑轮202)和下游构件(例如毂204)之间的单向离合器构件208，并且省略隔离构件206和相关部件。

虽然解耦器200被示为包括在第一离合器构件116中，应当理解的是解耦器200(或者替代性地为单向离合器、无隔离件，或者替代性地为隔离件、无单向离合器)可以包括在第二离合器构件118中。

虽然解耦器200被示为离合器组件114的一部分，但是将解耦器200(或者只有隔离构件，或者只有单向离合器构件)引入离合器组件14中是可能的。

虽然隔离构件206被示为扭簧，但是应当注意的是，在某些其他实施方式中，该隔离构件26可以是被夹在滑轮202的第一和第二部分之间的弹性聚合物层(例如由橡胶或类似物制成)。

还应当注意的是，单向离合器不必须是卷绕弹簧式离合器，替代性地，其可以是斜撑式离合器、滚柱式离合器或任意其他适当类型的单向离合器。

参照图11a和11b，图11a和11b是以314示出的离合器组件的 另一实施方式的分解视图。离合器组件314可以类似于离合器组件14(图1)，但是具有数个差异，这些差异将在下文中进行描述。一般而言，在至少一些实施方式中，离合器组件314被构造成允许在第一离合器构件316(可以是示于图1中的安装至曲轴10的曲轴转接件)与第二离合器构件318(可以是滑轮)之间传递大量的扭矩，同时，其还包括如下特征，即，确保离合器组件314的接合是受控的(即，除非是希望的否则不会很突然)以及可靠地发生脱离。应当注意的是，为便于阅读，可以将第一离合器构件316称作曲轴转接件316，可以将第二离合器构件318称作滑轮318。然而，应当理解的是，在许多情况下这仅为了提高可读性，并且可以使用任意适当的第一离合器构件和任意适当的第二离合器构件。

在功能上类似于离合器组件14的零件的离合器组件314的零件将具有类似的参考标记(被修改为包括前引'3')。因此，离合器组件314包括：曲轴转接件316；滑轮318，该滑轮318由轴承328支撑在第一离合器构件上；固位体358，该固位体358保持承载体348，该承载体348保持卷绕弹簧320的第一端340；电枢322，该电枢322保持卷绕弹簧320的第二端342；致动器324；电磁单元326，该电磁单元326包括电磁体369和保持该电磁体369的电磁单元壳体370；以及控制系统388。在所示实施方式中，第一离合器构件316是安装至曲轴10并被曲轴10驱动的曲轴转接件(图2a)。然而，对于第二滑轮(类似于图1所示的实施方式中的滑轮34，在图11a和11b中未示出)，这种滑轮可以是可选地设置。

如同图1所示的离合器组件14，电磁体369的通电致使电枢322接合滑轮318。由于电枢322保持卷绕弹簧320的第二端342，电枢322与滑轮318之间的这种接合引起电枢322与曲轴转接件316之间的相位角的转移/偏移，该转移引起卷绕弹簧320径向地扩张并且接合第二离合器构件318，从而使曲轴转接件316接合第二离合器构件318。电磁体369的断电致使卷绕弹簧320径向地收缩远离/离开滑轮318，以便使曲轴转接件316从第二离合器构件318脱离。

复位弹簧在电枢上的使用

电枢322设有复位弹簧以在电磁体369断电时使电枢322远离滑轮318。

如同图3a和3b所示的电枢22，电枢322(图11c)可在第一位置与第二位置之间移动，其中，在第一位置处，电枢322脱离滑轮318，在第二位置处，电枢322被经过滑轮318本身的磁回路牵引至与滑轮318相接合。然而，电枢322的特征在于其被电枢偏压构件365a朝向第一位置偏压，例如，该电枢偏压构件365a可以是片簧。该电枢偏压构件365a优选被构造成当电磁体369断电之后在电枢322上施加相对较小(例如，10N)的力来牵引电枢322远离滑轮322。因此，阻止了电枢322在电磁体369断电后继续保持与滑轮318相接触，其中，继续保持接触状态是因为滑轮318和电枢322中残余的磁力和/或因为两者之间可能存在的油脂而引起的粘着。通过除去这种接触，可以避免这种接触所导致的电枢322的过早磨损。

在使用离合器组件314的过程中，可以使电磁体369周期性地通电，以使用脉冲宽度调制来控制电枢322，其将在下文中进一步描述。根据通电的频率，会将谐波传至片簧365a，以迫使其产生振动。为阻止该振动，在片簧365a的后面(即，在图11c所示示图中的片簧365a的左侧)是刚性垫板365b，该刚性垫板365b抵接片簧320以限制片簧320的移动，从而有助于在片簧365a振动的时候使其稳定。

电枢322通过多个铆钉323连接至片簧389，其中，多个铆钉323穿过电枢322上的突耳325(在图11a和11b中更清晰地示出)。图11c所示的铆钉323被示为在张开其开口端之前延伸穿过突耳325和片簧365a以及垫板365b以形成蘑菇状头。

继续参照图11c，片簧365a和垫板365b被安装至致动器324。这种安装可以通过机械紧固件359(例如，铆钉)(图11a)实现，其中，该机械紧固件359穿过致动器324并进一步穿过片簧365a上的孔367a和垫板365b上的孔367b。

再次参照图11c，致动器324可以由(优选非磁性的)诸如铝的金属制成。衬套371可以由任意适当的材料制成，诸如由美国新泽西州的GGB North America LLC提供的衬套371安装于致动器324，并且允许致动器324可旋转地安装至曲轴转接件316。致动器324具有位于其中的槽366，该槽366保持卷绕弹簧320的第二端342。在图1-4c所示的实施方式中，当电枢322被牵引至与滑轮318相接合时，接合产生的摩擦使得电枢322相对于曲轴转接件316变慢，由此使得 致动器324相对于曲轴转接件316变慢。因此，卷绕弹簧320的第二端342相对于第一端340沿某一方向旋转一定量，致使卷绕弹簧320径向扩张至与滑轮318的以339示出的内表面相接合。可以看出，滑轮318的内表面是套筒412的内表面。

如图11c所示，致动器324可以包括‘抛环’329，该‘抛环’329是朝向滑轮318的壁径向向外延伸的唇部。抛环329的作用为依靠致动器324的旋转离心地径向向外抛掷碎屑，如果在使用过程中这些碎屑会聚集在离合器组件314中的话。通过将抛环的以329a示出的远端定位在接近滑轮318的壁的位置而使抛环起到粗略密封的作用，以便阻止碎屑进入离合器组件314中卷绕弹簧320所在的区域中。

在曲轴转接件316上设有致动器固位体363，用于防止致动器324从滑轮318移开。致动器固位体363可以是压配合或焊接或者以另外方式结合至曲轴转接件316的分离型圈。致动器固位体363充当推力轴承，用于在使用离合器组件314的过程中支撑致动器324。衬套371可以是L形的，以便具有在致动器324相对于致动器固位体363和曲轴转接件316旋转时在致动器324和致动器固位体363之间用来减小两者之间的摩擦的部分。除了提供致动器固位体363来限制致动器324离滑轮318的最大距离之外，致动器324可另外被允许沿着曲轴转接件316稍微地轴向浮动一小段距离。

卷绕弹簧320可以设有相对大量的线圈344(也可称为多匝线圈)，以便允许将相对大量的扭矩通过卷绕弹簧320传递至滑轮322。然而，一般来说，随着卷绕弹簧上的线圈数量的增加，卷绕弹簧与从动部件(在该情况下为滑轮318)之间接合的突发性也增加。因此，通常要限制卷绕弹簧上的线圈数量以控制将被传递至滑轮318的动态扭矩，从而控制由各种部件引发的应力。然而，可取的是在需要离合器组件来应对高扭矩的应用中提供大量的线圈。然而，替代性地，也可以将具有相对少量线圈的卷绕弹簧320用在离合器组件314中。例如，卷绕弹簧320可以具有三个线圈，在一些实施方式中甚至更少。

离合器组件314具有设有大量线圈344的卷绕弹簧320以便允许高扭矩的传递，但是其还包括允许控制卷绕弹簧320与滑轮318接合的突发性的结构。

传感器和PCB在电磁体壳体中的使用

现参照图19a和19b，由提供经过滑轮318本身的磁回路而引起的离合器组件314的低功率需求允许离合器组件314设有控制系统388。控制系统388用于在操作过程中控制卷绕弹簧320与滑轮318的接合速度，还用于控制可以经过卷绕弹簧320传递至滑轮318的扭矩的量。控制系统388包括PCB——具有处理器和存储器、传感器和驱动器，从而只需要至车辆的数据总线的连接(在一些实施方式中，数据通过有线连接被传送至控制系统388或从控制系统388输出)以及至车辆电池(未图示)的动力/功率连接。然而，在一些实施方式中，数据可以通过任意适当的无线协议(诸如Zigbee)无线地传送至控制系统388或从控制系统388输出。并且，在一些实施方式中，控制系统可以被容置在用于电磁体369的以370示出的壳体中。存在用于控制系统的空间，这部分地因为相比于用在一些需要较多动力来操作的典型离合器上的电磁体而言，电磁体369的尺寸能够是小的，以及部分地因为在某种程度上可以对电磁体壳体370的尺寸(具体为轴向长度)进行规定以便提供与滑轮320的一定量的轴向交叠。电磁体369的较小的尺寸是可实现的，因为离合器组件314中的磁回路的效率高于已有技术的一些离合器组件中的磁回路的效率。例如，在一些离合器组件中，磁通从电磁体、越过间隙行进至滑轮，再越过滑轮(轴向地)、越过另一间隙到达摩擦板/片，然后径向地越过摩擦板，返回越过第二间隙而再次到达滑轮，然后返回越过第一间隙到达电磁体。较多的气隙使得必须使用相对较大的电磁体。此外，一些较短的磁通回路径向地通过滑轮然后返回至电磁体中，不再到达摩擦片，这也使得必须用大的电磁体以补偿损失的功率。通过对比，离合器组件314磁回路(以及本文所描述的其他离合器组件)具有在电磁体壳体370与滑轮之间的间隙，该间隙从滑轮320到达电枢322，然后从电枢322返回至壳体370中，从而减少了必须要越过的气隙的数量。因此，可以使用较小的电磁体来驱动磁回路，以及在壳体370的内侧提供用于PCB 391和控制系统388的其他部件的空间。

以这种方式设置控制系统388允许离合器组件314更有可能能够并入使用用于车辆的现有ECU的车辆中。而且，该设置保持离合器组件314相对紧凑。

离合器组件314的电枢322和滑轮318分别具有位于其上的多个齿322a和318a。两个霍耳效应传感器389(一个传感器389a以及一个传感器389b)分别检测齿322a和318a的通过。控制系统388包括PCB(印刷电路板)391，该PCB 391包括处理器393、存储器395和驱动器397——用于向电磁体369提供电流。处理器393从传感器389a和389b接收信号，特别地，可以判定滑轮318与电枢322的速度和加速度，以及曲轴转接件316与电枢322之间的相位角。通过使用该数据，控制系统388可以控制卷绕弹簧320的扩张，从而控制卷绕弹簧320与滑轮318的内表面339之间的接合力。应当理解的是，电枢322与致动器旋转地连接，因此致动器324和电枢322具有相同的旋转速度、加速度和相位角。

如同所示和所描述的其他实施方式，通过产生经过电枢322、电磁体壳体370和滑轮318的磁环/回路，使得所需的动力相对较小。这允许使用相对低功率/动力的驱动器(即，驱动器397)，进而有助于将驱动器397直接安装到PCB 391上，并且如上文针对图1-4c所示的实施方式所描述地消除额外继电器的需要。此外，传感器389a和389b可以全部直接安装在PCB 391上。将PCB 391、处理器393和存储器395提供为离合器组件314一部分——其中驱动器397与传感器389a和389b直接安装在PCB 391上，这消除了所有的布线(以及相关的电连接)，否则如果这些部件相距较远的话，需要在这些部件之间布线。通过消除传感器389a和389b与PCB 391之间的布线，消除了外部噪音干扰PCB 391的传感器信号的可能性。此外，由不良的电连接引起的弱信号传输的可能性也大大降低，因为PCB 391之间各单个电连接的数量低于用于远程定位控制单元的电连接的数量。另外，通过提供驱动器397以及控制系统388与离合器组件314的安置，每个控制系统388都可以具体地校准以便与构成特定离合器组件314的一部分的部件一起使用。通过对比，对于某些其他离合器组件，驱动器和控制系统是用于发动机的ECU的一部分，因此与离合器组件本身相分离。因此，在车辆组装过程中，如果发现发动机ECU是有缺陷的，完全有可能需要更换发动机ECU，在这种情况下，在安装完新的ECU之后可能需要重新返工进行校准。通过使控制系统388与离合器组件314直接安装在一起，可以进行校准，并且如果需要换出发动机ECU的 话，不会影响控制系统388的校准。除上述之外，消除了当用电线连接两个远程部件时必需的电连接，这消除了许多潜在的失效来源，因为每个连接都代表着一个在使用(或不良制作)过程中会断开的潜在的薄弱点。另一优点在于，一些制造商制造一系列的具有不同单元的发动机，这些不同单元具有不同的性能水平。例如，某一发动机系列可能包括缺少增压器的型号以及包括增压器的型号。发动机ECU通常不会变化超出该发动机系列。如果发动机ECU也容置用于离合器组件的驱动器和其他部件，则其通常被制造商提供用于所有的发动机型号，这些信号包括缺少增压器的那些，从而导致额外的成本而没有益处。相比之下，通过将控制系统388与离合器组件设置在一起，离合器组件314是设施独立的，并且驱动器和控制系统部件只需要设置在包括增压器的发动机上。

由于电磁体369的低功率需求，驱动器397可以从车辆的电池(未图示)汲取相对很少的功率。相对少的功耗导致相对少的驱动器397的产热。此外，与用在一些离合器组件(例如一些摩擦片离合器组件)的较大电磁体相比，电磁体369本身也产生相对较少的热。例如，一些离合器组件的电流消耗为4Amp与5Amp之间。相比之下，离合器组件314的一些实施方式上的电流消耗可能大约为1Amp。假设使用了相同的电源(车辆电池)，在一些实施方式中，离合器组件314消耗的功率明显低于某些其他离合器组件。由于与其他离合器组件所需的较高功率电磁体相比电磁体369的尺寸减小，以及由于电磁体369和驱动器397的产热都减少，因此，有可能将控制系统388定位在电磁体壳体370内而不会在壳体370中产生过度大量的热。通过比较，在一些其他离合器组件中，即使在电磁体壳体中有空间储存控制系统，但是将会产生的这么多的热量会导致一些控制系统部件的操作寿命的减少。如图19a和19b所示，PCB 391定位在电磁体壳体370中。通过将控制系统388(特别是PCB 391)定位在壳体370内，保护其免受机械损伤以及针对元件对其进行保护而在某些程度上不需要为其提供独立的专用外壳。这样减少了其相关的成本并且减少了由离合器组件14占据的空间的量。

虽然被示为将控制系统388容置在电磁体壳体370中，应当理解的是，在一些实施方式中，控制系统388可以被容置在单独的、专用 的壳体中。

除上面提到的部件以外，PCB 391可以具有位于其上的电压监测单元381、CAN消息转换器/转送器383、PWM模块385和电流监测单元387。CAN消息转换器383用于从车辆的CAN总线399接收消息以及将消息传送至车辆的CAN总线399。PWM模块385用于产生传送至驱动器397的PWM信号，以控制传送至电磁体369的电流。

虽然CAN消息转换器383被示为具有通向图13中的车辆CAN总线的有线连接，应当注意的是，如上文所提到的，有可能提供无线通信装置而非有线CAN消息转换器383。

代替CAN消息转换器，可以使用被构造成在不同类型的网络(例如LIN)上通信的模拟装置

控制系统388可以包括适当的附加部件以通过受控方式协助电磁体369的断电，例如，该附加部件是齐纳二极管和/或其他二极管，如图13所示。

控制算法

控制系统388所用的控制算法在图14a中以框图示出，该图示出了对算法的不同部分的输入和输出，该控制算法在图14b中以流程图示出，以显示在执行该算法使采用的方法步骤。该算法还可以被称作方法。参照图14b，该方法以600示出，并且在602处开始。在步骤604处，控制系统388通过以399示出的车辆的数据总线(例如，CAN总线)从发动机ECU(未图示)接收关于是否接合离合器314的指令。在步骤606处，检验/检查选定的参数，这些参数涉及发动机的状态、滑轮318的速度、车辆的电池(未图示)的电压以及任意其他适当的参数。在步骤608处，控制系统388基于检查的参数判定是否可以接合离合器314。例如，如果电池没有足够的电荷来维持电磁体369足够长时间的所需电流，那么处理器383可以判定为不可以接合离合器。如果判定结果是“否”，那么在步骤610处，控制系统388向发动机ECU(未图示)报告离合器314将不会接合。

基于一组选定的参数，当有需要时，控制系统388所用的控制算法允许卷绕弹簧320与滑轮318快速或缓慢地接合。来自于发动机ECU的指令还可以指定是需要快速接合还是缓慢接合。该控制算法引 入闭环反馈以便允许对卷绕弹簧320的接合的控制。这种反馈可以由专用传感器提供或由来自于车辆中原先存在的传感器的数据提供、通过车辆的数据总线接收。

在一些情况下(在图12a中示出)，控制系统388可以提供用于卷绕弹簧320和滑轮318之间接合的相对较快的提升时间，以及在一些情况下(在图12b中示出)，可以提供用于接合的相对较长的提升时间。

一般而言，供应至电磁体369的电流导致电枢322与滑轮318之间的电磁力，从而控制电枢322与滑轮318之间的接合力——该接合力与施加在电枢322与滑轮318之间的扭矩成比例(通过其相互面对的表面之间的摩擦接合，该相对的表面分别以图11c中的382和380示出)。所施加的扭矩使得电枢322相对于曲轴转接件316减速。由于卷绕弹簧320的第二端342被致动器324捕获/卡住，因此电枢322的减速导致卷绕弹簧320的径向扩张。这通过卷绕弹簧320的回复力抵抗，该回复力偏压卷绕弹簧320使之朝向未扩张的状态返回。随着卷绕弹簧320的扩张，回复力增大。因此，从任意给定位置施加至卷绕弹簧320的扭矩的增大都会引起扩张量的增大，直到回复力产生的抵抗扭矩等于施加于卷绕弹簧320的扭矩为止。基于上文，可见电枢322与滑轮318之间的接合力与卷绕弹簧320的扩张量成比例。此外，由于施加至电磁体369的电流与接合力成比例，于是可以理解的是，电流与卷绕弹簧320的扩张量成比例。还应当注意的是卷绕弹簧320的扩张量决定了第一端340和第二端342之间的角位移(也被称作相位角)。因此，通过控制流向卷绕弹簧320的电流，可以控制卷绕弹簧320的第一和第二端342之间的相位角以及可以控制卷绕弹簧320的扩张量。

在图14a和14b中示出了控制算法600，该控制算法600具有三个操作/运算阶段。在阶段1中，控制流向电磁体369的电流以便使致动器324和电枢322到达相对于曲轴转接件316的选定的相对角位移或相位角。该选定的相位角可以通过设定点SP1表示，其可以是储存在存储器395中的数值/值。SP1可以是选定的相位角，在该角度处卷绕弹簧320扩张为恰好足以接合滑轮318的内表面。在一些实施方式中，SP1可以是储存在存储器395中的固定值。在步骤612处(图14b)，获得用于致动器速度和曲轴速度的数值，使用这些数值判定真实的相 位角。当卷绕弹簧320达到选定的相位角SP1时，卷绕弹簧320的线圈与滑轮318之间的摩擦进而扭矩传递都较低。在一些情况下，SP1可以处于大约30度至大约50度的范围内的某处。一般而言，卷绕弹簧越长(即具有越多的线圈)，用于引起其扩张选定量所需的相位角将越大。如图14b所示，达到设定点1的过程通过包括步骤614、616和618的回路实现。在步骤614处，控制系统388(图11c)检验是否已经达到设定点SP1。如果还没有达到设定点SP1，那么执行步骤616(图14b)，在步骤616中，控制系统388(图11c)产生用于传送至电磁体369的电流的新数值。在步骤618处(图14b)，将被传送至电磁体369(图11c)的电流朝向新数值进行调节。然后将控制送回至步骤614(图14b)，在步骤614处，控制系统388检验致动器324(图11c)的真实的相位角是否等于设定点数值SP1。如果判定为相位角确实等于SP1的数值，那么控制系统388将控制传送至步骤620(图14b)，在该步骤处，算法600的阶段2开始。

在步骤616处，使用PID控制方程。用于PID控制方程的反馈可以通过致动器324(图11c)与曲轴转接件316之间的速度差的积分来提供，该速度差可以被理解为指示电枢322和曲轴转接件316之间的相位角。由于曲轴转接件316被安装在曲轴10上(图2a)，因此，曲轴的速度等于曲轴转接件的速度。该速度可以通过任意适当的方式获得，例如通过与车辆上现有的控制器经由车辆的CAN总线399(图13)相通信。将由步骤616(图14b)产生的电流的数值传送至PWM模块385(图13)，PWM模块385输出脉冲宽度调制信号至驱动器397，驱动器397进而基于来自于PWM模块385的信号控制流向电磁体369的电流。一旦达到选定的相位角SP1，则执行算法的阶段2。

在算法的阶段2中，卷绕弹簧320(图11c)的扩张以受控的方式增加，以控制滑轮318的加速度。在该阶段，可以采用另一PID方程(或替代性地，采用任意其他控制方程)。用于该控制例程的设定点由SP2表示，并且是加速度数值。通过判定滑轮318的真实的加速度以及将其与设定点SP2相对比来提供用于该控制例程的反馈。通过使用霍耳效应传感器389b(图19b)来测量滑轮318的速度以及通过采用所测量的速度的导数可以判定真实的加速度。一旦选定量的扭矩由卷绕弹簧320(图11c)传递至滑轮318，该算法可以进入阶段3。通过 控制电枢322和曲轴转接件316之间的相位角仍然可以控制卷绕弹簧320的扩张，因此，在阶段2期间，该相位角对于算法而言也是输入。换言之，在阶段2中，控制系统388控制电枢322和曲轴转接件316之间的相位角，以实现用于滑轮318的选定加速度。该设定点SP2最终可以通过如下方法得出，即接收来自于发动机ECU(未图示)的扭矩值，然后使用该扭矩值从储存在存储器395中的查阅表找到设定点SP2。执行算法的阶段2，一直到滑轮318达到发动机的速度为止(即，一直到曲轴转接件316与滑轮318具有相同的速度为止)。一旦控制系统判定滑轮速度匹配发动机速度，则执行算法的阶段3。

参照图14b，阶段2包括包括步骤620、622和624的回路/循环。在步骤620处，判定滑轮速度是否匹配曲轴速度。如果不匹配的话，则执行步骤622，其中，应用控制方程(例如，PID控制方程)来提供用于流向电磁体369(图11c)的电流的新数值，以便朝向设定点SP2调节滑轮318的加速度。在步骤624(图14b)处，将传送至电磁体369(图11c)的电流朝向新数值进行调节。然后将控制送回至步骤620(图14b)，其中控制系统388(图11c)检验滑轮速度是否匹配/等于曲轴速度。如果判定为滑轮速度匹配曲轴速度，则控制系统388将控制传送至步骤626(图14b)，在该处算法600的阶段3开始。

在算法的阶段3中，控制系统388维持在阶段2的最后获得的保持转矩，以便防止卷绕弹簧320与滑轮318之间的滑移。在该阶段中，控制系统388获得滑轮318与曲轴10(图2a)的速度，并且将两个速度进行对比以判定在滑轮318与曲轴10之间是否发生任何滑移，这可以代表卷绕弹簧320与滑轮318之间的滑移。如果检测到滑移，则控制系统388会增加流向电磁体369的电流，以增大卷绕弹簧320的扩张，从而增大滑轮318上卷绕弹簧320之间的接合力，以便增大传递至滑轮318的扭矩的量而没有滑移。替代性地，如果没有检测到滑移，则控制系统388使电流减小一定量，同时继续判定是否有滑移。通过这种方式，控制系统388动态地调节传送至电磁体369的电流，以将电流保持在相对较低的水平，同时确保满足离合器组件314所需的扭矩。该算法操作的三个阶段在图12a和12b中示出(以阶段1、阶段2和阶段3示出)。在这两个图中，对输入速度和输出速度的参考的目的分别在于指代曲轴的速度和滑轮318的速度。

参照图14b，阶段3包括包含步骤626、628、630和632的回路。在步骤626处，判定滑轮(图11c)和曲轴10(图1)之间的滑移量。在步骤628处，判定所判定的滑移数值是否构成滑移(即，判定该数值是否是非零的)。如果该数值是非零的，则执行步骤630，在该步骤中，应用控制方程(例如，PID控制方程)来提供用于流向电磁体369(图11c)的电流的新数值，以调节卷绕弹簧320和滑轮318之间的接合力，以便将滑移量朝向零减小。在步骤632处(图14b)，将被传送至电磁体369(图11c)的电流朝向新数值调节。然后将控制送回至步骤626(图14b)，其中控制系统388(图11c)检验是否发生任何滑移。如果判定为没有滑移(即，滑轮速度匹配曲轴速度)，则在步骤628(图14b)处将控制传送至步骤626(图14b)。阶段3中的操作继续进行，直到电磁体369(图11c)断电为止。

因此，通过提供上述算法600，可以将离合器组件314构造成允许将高扭矩传递至滑轮，同时仍然允许在如下情形中对由组件314的部件引发的应力和动态扭矩进行限制——即在这种限制是有益的情形中，以及，还在如下情形中允许滑轮318的非常短的提升时间——即在需要短的提升时间的情形中。例如，在传递动作的过程中可能希望有短的提升时间，在该过程中，滑轮318被用于驱动传动带，传动带最后驱动增压器，从而将功率快速提供至车辆。在不需要很短的提升时间以及短的提升时间会产生不被接受的高水平噪音或诸如高应力的其他问题的情况下，可希望有长的提升时间。

应当注意的是，上述算法的使用不局限于具有包含许多线圈的卷绕弹簧的离合器组件，也不局限于将磁环驱动通过滑轮的主体的离合器。其适用于结合有卷绕弹簧的其他类型的离合器。

还应当注意的是，该算法不需要包括全部的三个阶段。例如，该算法可以以阶段2开始，由此，控制系统388持续控制流向电磁体369的电流，直到实现选定的加速度为止(即，直到加速度达到SP2)。在这种情形下，可具有简单的初始时期，在该时期期间，控制系统388将使电流传送至电磁体，但是不会引起滑轮318中的加速度。控制系统388可以以一些适当的方式对其进行补偿，例如，通过将阶段2的应用延迟一定时期的时间，以给予电枢322时间来接近滑轮318。虽然被描述为可以有效地省略阶段1，但是应当注意的是，该算法可以 包含这三个阶段中的任意一个或任意两个，而不取决于是否包括其他阶段。但是，优选为包括所有的三个阶段。

虽然描述了两个速度传感器389a和389b，但是应当注意的是，即使省略传感器389a和389b中的一个或两个，仍可以执行上述算法的阶段中的至少一个，以及在一些情况下可以执行所有的阶段。例如，通过只使用滑轮速度传感器389b(即，没有电枢速度传感器)，可以执行阶段2。例如，控制系统388可以使用滑轮速度传感器389b来判定滑轮加速度，以及控制流向电磁体369的电流来实现选定的加速度。然后，控制系统388可以将滑轮速度与曲轴速度作比较，以及当两个速度匹配时停止阶段2。替代性地，如果将速度传感器设置在从动附件(例如，增压器)上，则可以使用速度传感器根据滑轮318与附件传动滑轮的尺寸比来判定滑轮318的速度。因此，阶段2可以在没有传感器389a和389b中的任何一者的情况下执行。

高扭矩能力的枢转承载体

离合器组件300的另一特征在于承载体348及其与固位体358的接合允许在这两个部件不发生变形的情况下传递高扭矩，以及相对于典型的承载体而言，能够减小这些部件中的应力。为实现这些优势，在至少一些实施方式中，承载体348可以相对于固位体358枢转。

在图15a和15b中更清晰地示出了承载体348。承载体348可以由金属材料制成，例如，诸如1045碳钢或4340合金钢的适当的钢，然而，其他材料也可以取得预期效果。

所述承载体348包括用于容纳卷绕弹簧320的第一端340的弹簧容纳槽402，使得卷绕弹簧320的螺旋端面405接合位于槽402的端部处的驱动壁406。卷绕弹簧320的第一端340(以及槽402)可以具有诸如弓形形状的适当的形状。卷绕弹簧的第一端340可以被压配合至槽402中，使得在第一端340和槽402之间有足够的摩擦，以防止在滑轮318超越曲轴10的瞬间过程中，第一端340从与驱动壁406的接合中移出。卷绕弹簧的第一端340可以替代性地被焊接至槽402。

承载体348被定位在固位体358中的开口409中。承载体348在第一端411处具有扭矩传递表面407，该扭矩传递表面407与固位体358上的扭矩传递表面408(该扭矩传递表面408位于开口409中的第 一端处)相接合。在其他实施方式中，可以将固位体358压配合到曲轴转接件316上，以便使其与曲轴转接件316共同旋转。由于该设置/布置，来自于曲轴转接件316的扭矩经由扭矩传递表面407和408传递至承载体348，以及从承载体348经由驱动壁406与卷绕弹簧320的螺旋端面405的接合而传递至卷绕弹簧320。这种布置不同于图4b和4c所示的布置，在图4b和4c所示的布置中，第一离合器构件16上的凸耳52直接接合卷绕弹簧20的螺旋端面20a。相比于凸耳52(图4c)与凸耳52所接合的卷绕弹簧20的以20a(图4a)示出的螺旋端面之间的接触表面面积，扭矩传递表面407和408(图16)彼此之间具有较大的接触表面面积。较大的表面面积允许固位体358将大量的扭矩传递至卷绕弹簧320中，而不会有卷绕弹簧320的螺旋端面405对固位体358的产生损害的风险。然而，承载体348与卷绕弹簧320的螺旋端面405之间的接触表面面积可以类似于凸耳52(图4c)与卷绕弹簧20的端面之间的接触表面面积(以及小于表面407与408之间的接触表面面积)，承载体348可以由适当强固的材料制成，以避免在扭矩传递的过程中的变形，相比于用类似材料形成整个固位体358，这样是相对便宜的。

如在图16、17、18a和18b中可见的，表面407与408可以是弓形的，以便允许承载体348相对于固位体358的枢转。当卷绕弹簧320径向地收缩时，承载体348可以具有相对于固位体358的第一取向，如图18a所示。当卷绕弹簧320径向地扩张以便接合滑轮318的径向内表面339时，承载体348可以径向向外地枢转至相对于固位体358的第二取向，如图18b所示。可以看出，通过允许承载体348的枢转，卷绕弹簧320只有相对较小的长度没有支撑在承载体348与滑轮318的表面之间。该长度以LU示出。该未被支撑的长度LU小于假如承载体348被固定在某一位置并且不能够枢转的情况下可能未被支撑的长度。通过提供卷绕弹簧的相对较小的未被支撑的长度，可以使卷绕弹簧320能够传送相对较大的扭矩而不会屈曲。

此外，应当注意的是，在使用过程中，由固位体358施加在卷绕弹簧320的端面405上的扭矩不是精确地以与作用于卷绕弹簧320与滑轮318之间的扭矩的情况相同的半径作用，其径向地作用在卷绕弹簧线圈的外表面上。如果承载体348是固定的(即，非枢转的)承载 体并且保持在图17a所示的位置中，则在卷绕弹簧320离开槽402并且向外朝向滑轮318的内表面339延伸的情况下，保持卷绕弹簧320的槽402的外部拐角(以418示出)会撞击(以及，因此加压)在卷绕弹簧320上。因此，会在卷绕弹簧320的第一端340上引发应力，其中，在该第一端340处，卷绕弹簧320围绕外部拐角418弯曲。随着卷绕弹簧重复地停止和开始将扭矩从曲轴10传递至滑轮318，这样的应力会是周期性的，从而增加使卷绕弹簧320的第一端340疲劳的风险。通过允许承载体348枢转，承载体348可以枢转，使得槽402的拐角418移动到第一端340的路径之外，以允许第一端340朝向扩大的直径径向向外地延伸，而不会撞击在承载体348上。虽然在一些实施方式中可能优选地提供枢转的承载体348，但是，应当注意的是，在一些实施方式中，在由卷绕弹簧320引发的应力不会导致不被接受的较短的使用寿命的情况下，也可以使用固定的承载体。

因此，承载体348的枢转能力允许由离合器组件314传递更大的扭矩。扭矩传递表面407例如可以是凸形的——一般为部分圆柱形的表面，固位体358上的互补的扭矩传递表面408例如可以是凹形的——一般为部分圆柱形的表面，然而，也可以将其他形状应用于表面407和408。提供弓形的以及优选为部分圆柱形的扭矩传递表面确保了在固位体358与承载体348之间传送的力被越过相对较大的表面面积进行传送，即使当承载体348沿不同取向枢转时也是如此。

当电磁体369断电而使得卷绕弹簧320径向地远离滑轮318的内表面339收缩时，承载体348的第二端(以422示出)处的引导表面420接合开口409的第二端处的引导表面424，使得这些表面将力施加于彼此上。引导表面424的形状被选定成使得其驱动承载体348的第二端411径向向内旋转，从而使卷绕弹簧320的端部344远离滑轮318的内表面339。换言之，承载体348的第二端422处的引导表面420与开口409的第二端处的引导表面424相配合，以引起承载体348的径向向内的旋转而使卷绕弹簧320的端部344远离滑轮318的内表面339。因此，这些表面420和424有助于在希望这种收缩的时候引起卷绕弹簧320的径向收缩

应当注意的是，金属承载体348及其与固位体358的枢转的布置可以适用于其他离合器组件。例如，承载体348和枢转布置可以用在 离合器组件上——其中磁回路不会穿过滑轮本身，例如在美国专利公开号2010/0122882或者在PCT专利公开号WO2012135942A1中示出的离合器组件——两者均通过参引的方式并入本文。承载体348及其枢转布置还可以并入其他根本不包含磁回路的其他离合器组件中，例如在解耦器中，如美国专利7618337中公开的解耦器。应当理解的是，单独/分体的固位体牢固地安装至第一离合器构件是非必要的。第一离合器构件本身可以具有用于接合承载体348的弓形扭矩传递表面。此外，承载体348上的扭矩传递表面可以是凹形表面而非凸形表面，并且第一离合器构件或固位体上的扭矩传递表面可以是凸形表面而非凹形表面。

滑轮套筒在滑轮中的使用

离合器组件314的另一特征在于滑轮318可以由两个部件形成，其中包括滑轮轮缘410和套筒412。滑轮轮缘410可以具有相对复杂的形状，例如图11c所示的横截面示图中示出的S形，以及可以由低碳钢形成，使得其相对容易地冲压成复杂的形状以及滚轧形成接合传动带(未图示)的滑轮凹槽(以414示出)。套筒412可以由更坚固和/或更坚硬和/或更强韧的材料形成，以便抵抗由与卷绕弹簧320的接合产生的损坏。套筒412可以具有大体上简单的圆筒/筒状的形状，其中，径向内表面形成(例如，机加工)为具有精密公差，以便提供与卷绕弹簧320的一致的、可预测的接合。套筒412可以由诸如1045碳钢的任意适当的材料形成，以及可以进行热处理。

套筒412和滑轮轮缘410可以通过任意适当的方式连接至彼此，例如通过花键连接、通过键、通过硬钎焊、通过焊接、通过压配合、或者通过将乐泰胶涂覆在匹配表面之间以加强压配合结合点的压配合。

通过提供具有简单的横截面形状、由相对较坚硬的材料制成、具有精密制造公差的套筒412，以及提供具有复杂的横截面形状、由相对柔软的材料制成以及可选地具有相对较松的制造公差的滑轮轮缘410，将滑轮318的成本保持为相对较低，同时提供很高的强度和/或硬度和/或韧度，以及需要的情况(即，滑轮接合卷绕弹簧320的情况)下提供尺寸可预测性。此外，通过提供单独的套筒和单独的滑轮轮缘410，可以将适当的便宜的滑轮轮缘410与选定为具有恰当的材料特性 (例如，强度、硬度、韧度)的第一套筒412相组合以用于第一应用中而不会对于该应用是超设计的以便保持低成本，并且相同类型的滑轮轮缘410可以与不同的、更昂贵但更坚固的套筒412相组合以用于更加重负荷的应用中。

如图所示，滑轮318的内表面339是套筒412的内表面。为了提高对着该表面339的卷绕弹簧320的性能，可以在内表面339上提供油脂等。为了在滑轮318的旋转过程中协助将油脂保持在表面339的区域中，套筒412的一端可以具有向内延伸的唇部412a，以及被压配合或以任意其他适当的方式永久性地连接至套筒412的单独/分体的唇部构件413。该单独的唇部构件413可以被称作油脂坝。

滑环

在电磁体369断电之后，可选地提供滑环428(图11c)来协助卷绕弹簧320径向地收缩远离滑轮318。滑环428是可旋转地安装至固位体358的环。滑环428可以由允许与固位体358一起旋转地滑移的任意适当的材料(例如，聚合物材料)制成。附加于或替代在承载体348以及固位体开口409上设置引导表面420和424，可以设置滑环428。滑环428是可旋转地安装至固位体358的环。当电磁体369断电时，接近第二端342的卷绕弹簧348的线圈开始远离滑轮318的内表面339径向地收缩。随着线圈344收缩，卷绕弹簧320的第二端342相对于第一端340旋转。在没有滑环428的情况下，随着最初这些线圈344收缩以及接合固位体358，其可以紧紧地抓住固位体358以抵抗进一步的旋转，从而避免了剩余的卷绕弹簧320的线圈344完全地收缩。因此，当期望滑轮318不接合时，一些线圈344还可以继续接合滑轮318，从而除了潜在地继续驱动滑轮318之外，还在第一离合器构件316上产生不希望的曳力。通过提供滑环428，随着接近卷绕弹簧320的第二端342的线圈344收缩，这些线圈344抓紧滑环428，然而，这些线圈344可以继续根据需要旋转，以允许靠近第一端340的剩余的线圈344通过滑环428在固位体358上的旋转地滑移而径向地收缩。因此，卷绕弹簧320可以在电磁体369断电之后如所期望地进行收缩。

滑环428可以类似于PCT专利公开WO2011156917的图23中描述和示出的滑环，该专利公开的内容通过参引的方式并入本文。

虽然以上描述构成了本发明的多种实施方式，但是应当理解的是，在不偏离所附权利要求的真正意义的前提下，容许对本发明做出进一步的改型和变化。

Claims (24)

1.一种离合器组件，包括：

第一离合器构件，所述第一离合器构件能够绕轴线旋转；

第二离合器构件，所述第二离合器构件能够绕所述轴线旋转；

卷绕弹簧，所述卷绕弹簧具有第一端、第二端和位于所述第一端与所述第二端之间的多个螺旋线圈，其中，所述第一离合器构件和所述第二离合器构件中的一者与所述卷绕弹簧的第一端旋转地操作性地连接；

电枢，所述电枢旋转地操作性地连接至所述卷绕弹簧的第二端；以及

电磁单元，所述电磁单元包括电磁体，其中，所述电磁体的通电产生磁通，所述磁通流动经过所述第一离合器构件和所述第二离合器构件中的一者、流动经过所述电枢并且流动返回至所述电磁单元中，

其中，当所述第一离合器构件是旋转的并且所述第二离合器构件是静止的时，所述磁通以足够的力将所述电枢轴向地牵引至与所述第一离合器构件和所述第二离合器构件中的另一者接合，从而以摩擦方式引起所述电枢和所述卷绕弹簧的第二端相对于所述卷绕弹簧的第一端旋转，以便使所述卷绕弹簧径向地扩张至与所述第一离合器构件和所述第二离合器构件中的另一者接合，由此将所述第一离合器构件操作性地连接至所述第二离合器构件。

2.根据权利要求1所述的离合器组件，其中，所述第一离合器构件由发动机曲轴驱动。

3.根据权利要求2所述的离合器组件，其中，所述第二离合器构件是第一滑轮，所述第一滑轮构造成用于驱动至少一个第一附件，以及，所述第一离合器构件操作性地连接至第二滑轮，所述第二滑轮构造成用于驱动至少一个第二附件。

4.根据权利要求3所述的离合器组件，其中，所述第一滑轮包含扭转振动阻尼器。

5.根据权利要求1所述的离合器组件，还包括致动器，其中，所述致动器旋转地操作性地连接至所述卷绕弹簧的第二端，并且所述电枢旋转地操作性地连接至所述致动器、但是能够相对于所述致动器轴向地滑动。

6.根据权利要求1所述的离合器组件，其中，所述电枢具有轴向长度和径向厚度，所述轴向长度大于所述径向厚度。

7.根据权利要求5所述的离合器组件，其中，所述致动器由非可磁化的材料制成。

8.根据权利要求5所述的离合器组件，其中，相比于所述电枢的材料，所述致动器的材料具有更低的密度。

9.根据权利要求2所述的离合器组件，其中，所述电磁单元能够安装至非可磁化的发动机构件。

10.根据权利要求1所述的离合器组件，其中，所述电枢具有摩擦接合表面，所述摩擦接合表面能够与所述第一离合器构件和所述第二离合器构件中的另一者摩擦地接合，所述磁通经过所述摩擦接合表面从所述第一离合器构件和所述第二离合器构件中的另一者行进至所述电枢从而将所述电枢牵引至与所述第一离合器构件和所述第二离合器构件中的另一者接合，所述摩擦接合表面具有被选定成限制所述第一离合器构件和所述第二离合器构件中的另一者与所述电枢之间的摩擦力的表面面积。

11.根据权利要求10所述的离合器组件，其中，所述摩擦接合表面的表面面积被选定成提供所述第一离合器构件和所述第二离合器构件中的另一者与所述电枢之间的选定接触面积，以及

所述电枢在离所述摩擦接合表面的一定轴向距离处所具有的截面面积小于所述摩擦接合表面的表面面积、并且被选定成在所述电磁体的通电期间控制用于所述电枢的磁化的饱和极限。

12.根据权利要求1所述的离合器组件，其中，所述电磁单元具有电枢通量传递表面，所述电枢通量传递表面与所述电枢径向地隔开，并且电枢通量传递表面与所述电枢具有选定轴向交叠量，以及，所述电磁单元具有第二离合器构件通量传递表面，所述第二离合器构件通量传递表面与所述第二离合器构件径向地隔开，并且所述第二离合器构件通量传递表面与所述第二离合器构件具有选定轴向交叠量。

13.根据权利要求1所述的离合器组件，其中，所述电枢具有被选定成允许所述电枢在选定电压下和选定温度下变成磁饱和的尺寸，使得施加在所述第一离合器构件和所述第二离合器构件中的另一者与所述电枢之间的磁力在温度和电压的选定范围上恒定。

14.根据权利要求1所述的离合器组件，其中，当所述电磁体未通电时，所述卷绕弹簧围绕所述第一离合器构件的半径大于所述卷绕弹簧的自由状态半径的部分卷绕，以便在所述卷绕弹簧中产生选定预载量。

15.根据权利要求1所述的离合器组件，其中，用来将所述电枢牵引至所述第二离合器构件的功率小于30W。

16.根据权利要求1所述的离合器组件，其中，当所述第一离合器构件是旋转的并且所述第二离合器构件是静止的时，所述磁通以足够的力将所述电枢轴向地牵引成与所述第二离合器构件接合，从而以摩擦方式使所述电枢和所述卷绕弹簧的第二端相对于所述卷绕弹簧的第一端迟滞，以便使所述卷绕弹簧径向地扩张至与所述第二离合器构件接合，由此将所述第一离合器构件操作性地连接至所述第二离合器构件。

17.根据权利要求1所述的离合器组件，其中，当所述第一离合器构件是旋转的并且所述第二离合器构件是静止的时，所述磁通以足够的力将所述电枢轴向地牵引至与所述第一离合器构件接合，从而以摩擦方式相对于所述卷绕弹簧的第一端绕所述轴线旋转地驱动所述电枢和所述卷绕弹簧的第二端，以便使所述卷绕弹簧径向地扩张至与所述第一离合器构件接合，由此将所述第一离合器构件操作性地连接至所述第二离合器构件。

18.根据权利要求17所述的离合器组件，还包括离合器壳体，所述离合器壳体安装至附件的附件壳体，并且所述离合器壳体通过轴承构件支撑所述第一离合器构件，其中，所述离合器壳体、所述第一离合器构件和所述轴承构件形成第一离合器部分的至少一部分，以及，所述第二离合器构件、所述电枢和所述卷绕弹簧形成第二离合器部分的至少一部分，以及，在使用中，当所述卷绕弹簧与所述第一离合器构件脱离时，在所述第一离合器部分与所述第二离合器部分之间存在径向间隙。

19.根据权利要求18所述的离合器组件，其中，所述第二离合器构件具有与所述附件的输入轴相匹配的截面形状、并且将所述第二离合器部分与所述附件的输入轴旋转地固定、并且包括能够与穿过所述第一离合器构件的位置固定工具接合的防转元件从而在将所述第二离合器部分安装在所述附件的输入轴上期间旋转地保持所述第二离合器部分和所述附件的输入轴，以及，所述第二离合器部分还包括螺纹紧固件，所述螺纹紧固件能够在所述位置固定工具接合所述防转元件的同时由穿过所述第一离合器部分的紧固件工具接合，所述螺纹紧固件延伸穿过所述第二离合器部分并且延伸至所述附件的输入轴中、并且能够由所述紧固件工具驱动至所述附件的输入轴中从而将所述第二离合器部分相对于所述附件输入轴轴向地固定。

20.根据权利要求1所述的离合器组件，其中，所述第一离合器构件和所述第二离合器构件中的至少一者包括弹性的隔离构件，所述隔离构件具有操作性地连接至上游构件的第一端和连接至下游构件的第二端，所述隔离构件在所述上游构件与所述下游构件之间传递扭矩。

21.根据权利要求20所述的离合器组件，其中，所述上游构件是所述第一离合器构件的一部分。

22.根据权利要求20所述的离合器组件，其中，所述隔离构件是扭转弹簧。

23.根据权利要求17所述的离合器组件，其中，所述第一离合器构件和所述第二离合器构件中的至少一者包括位于上游构件与下游构件之间的单向离合器构件，当与所述下游构件相比所述上游构件沿传动方向更快地旋转时，所述单向离合器构件将所述上游构件与所述下游构件操作性地接合，以及，当与所述上游构件相比所述下游构件沿所述传动方向更快地旋转时，所述单向离合器构件使所述上游构件与所述下游构件操作性地脱离。

24.根据权利要求5所述的离合器组件，还包括复位弹簧，所述复位弹簧将所述电枢轴向地推压离开所述第一离合器构件和所述第二离合器构件中的另一者。