CN109931348A - 长冲程线性螺线管 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种螺线管组件，其包括凸形和凹形柱塞以及配置为通电以产生磁通量的电磁线圈。每个柱塞都具有柱塞面，其中凹形柱塞面配置为与凸形柱塞面对应。凸形柱塞具有多个限定凸形柱塞面的成角度的柱塞台阶，每个成角度的柱塞台阶都包括角度在95度至115度范围内的角。凹形柱塞面具有类似的相对应的成角度的面。该螺线管组件适合用作长冲程线性螺线管。

Description

长冲程线性螺线管

技术领域

本发明总体上涉及螺线管组件，具体涉及能够产生长冲程力的螺线管组件。

背景技术

典型的有级或无级变速器采用可操作以在变速器内执行各种功能的液压控制系统。这些功能包括致动扭矩传递装置(例如驱动/换向离合器或扭矩转换器离合器)、设置皮带轮位置、冷却变速器，以及润滑变速器的部件。阀门和螺线管配置为致动离合器和制动器。液体通道形成在阀体内，并将泵连接到可以选择性地控制加压液流供应至变速器的各个部件的阀门和螺线管。短冲程螺线管通常足以控制液压流体致动。

其它使用螺线管控制的装置是燃油喷射器和/或柴油配给选择性催化还原喷射器。这些类型的控制螺线管也只需要沿短冲程致动。

然而，在螺线管沿冲程的行进距离可能需要随时间的推移而改变(例如由于部件磨损或腐蚀)的应用中，短冲程螺线管可能不足。但是，较长冲程螺线管更难设计，因为它们需要足够的力以沿大行进路径提供致动和去致动。

发明内容

提供了一种长冲程线性螺线管组件，其具有包括多个成角度台阶的柱状。柱(柱塞)件以及轭和绕组的特殊设计使长距离冲程(例如，2或4毫米冲程)的力最大化。

一方面，可与文中所述的其它方面组合或分离，提供了一种螺线管组件，其包含配置为通电以产生磁通量的电磁线圈。凸形柱塞具有凸形柱塞面和限定凸形柱塞面的多个成角度的柱塞台阶。每个成角度的柱塞台阶均包含角度在95度至115度范围内的角。凹形柱塞具有与凸形柱塞面对应的凹形柱塞面。该线圈配置为通电以引起凸形柱塞和凹形柱塞之间的相对移动。

另一方面，可与文中所述的其它方面组合或分离，提供了一种汽车变速器的离合器组件。离合器组件包含离合器，该离合器可选择性地接合以使成对接合元件与独立元件互连。第一电枢连接到成对接合元件中的第一接合元件，第二电枢连接到成对接合元件中的第二接合元件。包括螺线管组件，其具有限定轭内腔的中空圆柱形或立方形轭。电磁线圈设置于轭内腔中，并配置为通电以产生磁通量。凸形柱塞设置在电磁线圈附近。凸形柱塞具有凸形柱塞面和限定凸形柱塞面的多个成角度的柱塞台阶。每个成角度的柱塞台阶均包含角度在95度至115度范围内的角。凸形柱塞具有从连接至第一电枢的轭延伸的远端。凹形柱塞也设置在电磁线圈附近，凹形柱塞具有与凸形柱塞面对应的凹形柱塞面。凹形柱塞具有从连接至第二电枢的轭延伸的远端。电磁线圈配置为通电以引起凸形柱塞和凹形柱塞之间的相对移动，以及独立元件和成对接合元件之间的相对移动。

可提供其它附加特征，包括但不限于以下特征：每个成角度的柱塞台阶的每个角的角度在100度至110度的范围内；有效螺线管冲程是凸形柱塞和凹形柱塞之间的最大位移距离；每个成角度的柱塞台阶的高度与有效螺线管冲程的比值在0.75至1.25的范围内；凸形柱塞是圆柱形的，并且具有内圆柱形表面，该内圆柱形表面限定沿中心轴线穿过凸形柱塞的孔；凸形柱塞具有设置在内圆柱形表面周围的外圆柱形表面；凸形柱塞的横截面是绕中心轴线旋转以限定凸形柱塞的旋转表面；凸形柱塞具有从内圆柱形表面延伸至该多个台阶的内台阶的角的内平坦表面；平坦台阶表面分离每个台阶；外平坦表面从外圆柱形表面延伸至该多个台阶的外台阶的角；内平坦表面、外平坦表面和/或平坦台阶表面垂直于旋转轴线；内平坦表面具有内平坦表面宽度；外平坦表面具有外平坦表面宽度；凸形柱塞具有从内圆柱形表面延伸至外圆柱形表面的柱塞横截面宽度；内平坦表面宽度与柱塞横截面宽度的比值在0.1至0.2范围内；外平坦表面宽度与柱塞横截面宽度的比值在0.1至0.2范围内。

可提供其它附加特征，包括但不限于以下特征：中空圆柱形轭围绕电磁线圈以及凸形柱塞和凹形柱塞的中心部分；螺线管组件具有从凸形柱塞的内圆柱形表面延伸至轭外圆柱形表面的半宽度；柱塞横截面宽度与半宽度的比值在0.40至0.55范围内；轭限定具有内圆柱形表面的轭内腔；电磁线圈设置在轭内腔中；轭限定从轭的内圆柱形表面延伸至轭外圆柱形表面的轭横截面宽度；轭横截面宽度与半宽度的比值在0.05至0.15范围内；轭内腔具有内环形端部边缘和外环形端部边缘；轭限定从轭的中心至轭的外环形端部边缘的轭半高度；轭限定从轭的内环形端部边缘至外环形端部边缘的轭边缘高度；轭边缘高度与轭半高度的比值在0.10至0.20的范围内；螺线管组件是常开的，从而使得在电磁线圈断电状态下，凸形柱塞设置在距凹形柱塞的有效冲程距离的距离处；绕线筒限定内绕线筒腔，电磁线圈缠绕在内绕线筒腔周围；绕线筒设置在轭内腔内；其中，螺线管组件是线性力螺线管；螺线管组件配置为使得凸形柱塞和凹形柱塞之间的行进距离可随时间的推移而增加；有效螺线管冲程配置为至少2毫米；并且其中，电磁线圈的通电配置为使得凸形柱塞和凹形柱塞设置在冲程位置。

还可提供其它的附加特征，包括但不限于以下特征：接合离合器，并且在凸形柱塞和凹形柱塞处于冲程位置时使成对接合元件与独立元件互连；每个柱塞都是圆柱形的，并且限定沿中心轴线穿过其中的孔；每个柱塞都具有内圆柱形表面，并且外圆柱形表面设置在内圆柱形表面周围；内圆柱形表面和外圆柱形表面中的每一个均沿中心轴线设置；并且，每个柱塞的横截面均为围绕中心轴线旋转以限定每个柱塞的旋转表面。

通过参考以下描述和附图，其它方面和优点将变得显而易见，其中相同的附图标记指示相同的部件、元件或特征。

附图说明

本文中所描述的附图仅用于说明目的，而不以任何方式来限制本发明的范围。

图1是根据本发明的原则的离合器组件(包括处于无冲程位置的螺线管组件)的横截面图；

图2是根据本发明的原则的图1所示螺线管组件的一部分的横截面图；

图3A是根据本发明的原则的图1至图2所示螺线管组件的凸形柱塞的透视图；

图3B是根据本发明的原则的图1至图2所示螺线管组件的凹形柱塞的透视图；并且

图4是根据本发明的原则的图1至图2所示螺线管组件的一部分的横截面图。

具体实施方式

以下具体实施方式在本质上仅仅是示例性的，而并不旨在限制本发明及其应用或用途。

参考图1，图1示出了用在机动车辆的变速器(未示出)中的离合器组件，该离合器组件大致由附图标记10表示。离合器组件10由螺线管组件12致动。离合器组件10仅仅是螺线管组件12的应用的一个非限制性示例，并且应当理解，螺线管组件12也用在各种不同的应用中。

在该示例中，离合器组件10包括成对接合元件，例如，可选择性地与独立元件(例如，反作用板)接合的作用板14。可向作用板14上施加力，以使作用板之间彼此更靠近，并朝向反作用板16挤压作用板14。当作用板14与反作用板16接合时，作用板14与反作用板16共同旋转。当作用板14与反作用板16脱离接合时，作用板14独立于反作用板16旋转。在某些示例中，离合器组件10可以是制动系统，作用板14或反作用板16是旋转固定的，从而使得其不会旋转。例如，作用板14可通过螺线管组件12固定至车辆固定结构上，从而使得作用板14配置为在与反作用板16联接在一起时制动反作用板16。

为了接合反作用板16，每个作用板14均可具有设置在作用板14的内面20上的摩擦材料18。此外，或者在替代方案中，反作用板16可具有设置在其面22、24中的一个或两个上的摩擦材料。摩擦材料18可能随时间的推移而磨损或腐蚀，对此将在下面做详细解释。

在图示示例中，第一电枢26连接到作用板14的其中一个上，第二电枢28连接到另一个作用板14上。螺线管组件12包括第一和第二柱件或凸形和凹形柱塞30、32，其中每一个均固定地连接至电枢26、28中的一个。

参照图2、图3A、3B和图4，并继续参照图1，螺线管组件12还包括限定轭内腔36的中空圆柱形或立方形壳体或轭34，其中，该内圆柱形或立方形表面38形成轭内腔36的边界。轭34具有围绕内圆柱形或立方形表面38的外圆柱形或立方形表面39。电磁线圈40设置在轭内腔36内。柱塞30、32中的每一个的中心部分42、44都设置在电磁线圈40的附近，而且柱塞30、32中的每一个的远端部分46、48从轭34的端部49、51延伸出。轭34围绕电磁线圈40以及柱塞30、32的中心部分42、44。

线圈40可以设置或者包覆在套筒或者绕线筒50的内表面周围，该套筒或者绕线筒50设置在轭34内。绕线筒50的内表面53限定绕线筒50的内腔52，线圈40设置在该内腔中。绕线筒50设置在轭内腔36内，以使线圈40基本上被封闭在轭34与绕线筒50之间。绕线筒50的内表面具有光滑表面，该光滑表面具有最小静态和动态摩擦以便于凸形和凹形柱塞的移动。线圈40由轭34(以及绕线筒50)封闭并保护。线圈40可以连接至与电子变速器控制模块(ETCM)互连的连接器端口(未示出)、诸如发动机控制器、混合控制器、主体控制器等的另一种控制器、或者另一个电源。

电磁线圈40配置为通电以产生通过线圈40和柱塞30、32的磁通量55。在通电时，电磁线圈40配置为由于线圈40产生的磁通量55而使凸形柱塞30与凹形柱塞32之间相对移动。柱塞30、32沿着中心轴线在线性方向上移动。

柱塞30、32从凸形柱塞30与凹形柱塞32之间的最近距离位置和凸形柱塞30与凹形柱塞32之间的最远距离位置产生冲程。柱塞可以远离彼此产生冲程的最大距离称为有效螺线管冲程。有效螺线管冲程可以基于促使柱塞30、32一起后退或者接近彼此的预定的力要求来确定。换言之，有效螺线管冲程可以设计为任何距离，只要在通电时能在柱塞30、32之间实现预定力即可。在某种情况下，如果冲程太长，柱塞30、32不能以足够的力移动以朝着彼此运动并且/或者使作用板14朝向反作用板16、或者克服弹簧力(当包括弹簧以使柱塞30、32偏置时)。

在图1中，离合器组件10脱离接合，并且柱塞30、32彼此以间隔f处于最远距离位置。间隔f表示当柱塞30、32彼此处于最远或者最大距离位置时凸形柱塞30与凹形柱塞32之间的间隔，该间隔可以等于有效螺线管冲程。在图示的示例中，螺线管组件12是常开的，以便当线圈40断电并且离合器板14、16脱离接合时，柱塞30、32彼此以间隔f处于最远距离位置。

在线圈40通电时，柱塞30、32中的一个或者两者朝着彼此移动，直到作用板14与反作用板16接合，以使柱塞30、32处于冲程位置。当线圈40通电并且柱塞30、32处于冲程位置时，柱塞30、32之间的间隔f减小。因此，电磁线圈40的通电配置为使凸形柱塞30和凹形柱塞32在冲程位置处更靠近彼此。当柱塞30、32处于冲程位置时，离合器10接合并且成对作用板14与反作用板16互连。

柱塞30、32中的每一个都是圆柱形的，并且限定沿中心轴线Z穿过其中的孔54、56。如果需要，可以在孔54、56中设置弹簧(未示出)以使柱塞30、32偏置分开到常开位置。柱塞30、32中的每一个均具有内圆柱形表面58、60和围绕内圆柱形表面58、60设置的外圆柱形表面62、64。凸形柱塞30的内圆柱形表面58和外圆柱形表面62围绕中心轴线Z设置，并且凹形柱塞32的内圆柱形表面60和外圆柱形表面64围绕中心轴线Z设置。各个柱塞30、32的横截面是围绕中心轴线Z旋转以限定每个柱塞30、32的旋转表面。因此，在该示例中，柱塞30、32关于中心轴线Z对称。

凸形柱塞30具有设置在凸形柱塞30的近端68处的凸形柱塞面66。凹形柱塞32具有设置在凹形柱塞32的近端72处的凹形柱塞面70。当线圈40通电以使柱塞30、32移动到冲程位置时，柱塞66、70更靠近彼此移动，并且在某些变型中甚至可以彼此接触。

凸形柱塞30具有限定出凸形柱塞面66的多个成角度的柱塞台阶74。凹形柱塞面70对应于凸形柱塞面66。因此，凹形柱塞32具有多个成角度的柱塞台阶76，该多个成角度的柱塞台阶限定凹形柱塞面70并且与凸形柱塞面66的台阶74相对设置。在图示的示例中，在凸形柱塞面66中形成有两个台阶74，但是应该明白的是，可能使用任何期望数量的柱塞台阶74，诸如三个或更多个。

现在参照图4，每个成角度的柱塞台阶74包括角度α在95度到115度范围内的凸角C1、C2。更优选地，角度α在100度到110度的范围内。每个凸角C1、C2的角度α可以在大小上彼此相等，或者在替代方案中，凸形柱塞30的台阶74的各个凸角C1、C2不需要具有相等角度。虽然相对于图4中的凸形柱塞30示出并描述了角度α，但是应该理解的是，凹形柱塞32可以具有相应角度的相等且相反的台阶76，如在其它附图中可以看到的。

凸形柱塞30具有从内圆柱形表面58延伸到多个台阶74中的内台阶74的第一凸角C1的内平坦表面78。锥形表面82从凸角C1延伸到凹角E1，从而将内平面78连接至平坦台阶表面80。外平坦表面84从外圆柱形表面62延伸到多个台阶74中的外台阶74的凹角E2。锥形表面86将外平坦表面84连接至在第二凹角C2处的平坦台阶表面80。在该示例中，内平坦表面78、外平坦表面84和平坦台阶表面80均垂直于旋转轴线X。每个锥形表面82、86相对于中心轴线Z以角度β设置，其中β等于90度减去α。(为了方便说明，β在图4中沿垂直于旋转轴线Z的线示出)。凹角E1、E2可以限定出角度α，如图所示，角度α等于凹角C1、C2的角度α。在一个变型中，每个成角度的柱塞台阶的高度h_s与有效螺线管冲程之间的比值在0.75到1.25的范围内。

内平坦表面78具有内平坦表面宽度w_is，并且外平坦表面84具有外平坦表面宽度w_os。凸形柱塞30具有柱塞截面宽度w_p，该柱塞截面宽度可以从内圆柱形表面58延伸到凸形柱塞30的外圆柱形表面62。在该特定示例中，内圆柱形表面58具有在内圆柱形表面58中用以容纳弹簧(未示出)的台阶88。柱塞截面宽度w_p可以从内圆柱形表面58的外部58’或者从内圆柱形表面58的内部58”开始测量。在某些情况下，孔54可以不延伸穿过整个凸形柱塞30。在这种情况下，柱塞截面宽度w_p可以从柱塞横截面的中心轴线Z或者中点开始测量。在某些变型中，内平坦表面宽度w_is与柱塞截面宽度w_p的比值在0.1到0.2的范围内。同理，外平坦表面宽度w_os与柱塞截面宽度w_p的比值可以在0.1到0.2的范围内。

螺线管组件12具有从凸形柱塞30的内圆柱形表面58(58’或者58”)延伸到轭外圆柱形表面39的半宽度w_o。在孔54没有延伸穿过凸形柱塞30的其它变型中，半宽度w_o可以诸如沿着中心轴线Z从凸形柱塞30的中心开始测量。在某些变型中，柱塞宽度w_p与半宽度w_o的比值在0.40到0.55的范围内。

轭34限定从轭34的内圆柱形表面38延伸到轭34的外圆柱形表面39的轭截面宽度w_y。在某些变型中，轭截面宽度w_y与螺线管组件12的半宽度w_o的比值在0.05到0.15的范围内。

轭内腔36具有在轭34的第一端部49内侧上的内环形端部边缘90(如图1和图4所示)和在轭34的第二端部51内侧上的内环形端部边缘92(如图1所示)。轭34限定从轭34的中心100到轭34的端部49或者外环形端部边缘102测量出的轭半高度h_o。轭34限定从内环形端部边缘90到设置在轭34的端部49处的外环形端部边缘102测量出的轭边缘高度h_y。在某些变型中，轭边缘高度h_y与轭半高度h_o的比值在0.10到0.20的范围内。

上述比值的概述包括在表1中。有效螺线管冲程在表1中用l_s表示。再者，α是每个成角度的柱塞台阶74的每个凸角C1、C2的角度；并且，α也可以说是内平坦表面78与锥形表面82之间的角度或者平坦台阶表面80与锥形表面86之间的角度。表1中的其它参数定义如下：h_s是每个台阶74的高度；w_os是外平坦表面84的宽度；w_p是内圆柱形表面58(可以从58’或者58”开始测量)与外圆柱形表面62之间的柱塞宽度；w_is是内平坦表面78的宽度；w_o是内圆柱形表面58(可以从58’或者58”开始测量)与轭外圆柱形表面39之间的螺线管组件半宽度；w_y是从轭34的内圆柱形表面38延伸到轭34的外圆柱形表面39的轭截面宽度；h_y是从内环形端部边缘90到外环形端部边缘102测量出的轭边缘高度；并且，h_o是从轭34的中心100到轭34的端部49或者外环形端部边缘102测量出的轭半高度h_o。

表1参数的最佳范围或者参数的比值

柱塞30、32之间的距离是最远距离位置处(在有效螺线管冲程的长度处)的间隔f，并且当离合器10接合时，柱塞30、32之间的距离变为f减去在柱塞30、32的最近距离位置处的行进距离。

螺线管组件12配置为使得柱塞30、32沿有效螺线管冲程l_s行进的距离可随时间的推移而增加。例如，当作用板14是新的时，摩擦材料18具有一定厚度。当离合器10接合时，因为作用板14是新的以及新的摩擦材料18，所以柱塞30、32将行进一定的距离，直到作用板14和反作用板16完全接合。

在一些示例中，当部件是新的时，为了接合离合器10所行进的距离至少为2毫米，因此当部件是新的时，柱塞面66、70在冲程时的距离是f减2mm。由于摩擦材料18随着时间的推移而磨损，所以为了实现作用板14与反作用板16的接合，柱塞30、32在通电时将需要更靠近地行进。当摩擦材料18磨损时，其占用更少的空间。因此，对于磨损的摩擦材料18而言，柱塞30、32行进的距离至少可以是2毫米，并且柱塞30、32在冲程时甚至可以在它们的面66、70处彼此接触。因此，在该示例中，柱塞30、32之间的距离在无冲程时是间隙f，并且当部件被使用及磨损时，柱塞30、32之间的距离在柱塞30、32的冲程位置处为f减4mm。如果间隙f等于4mm(例如，有效螺线管冲程为4mm)，那么在冲程时柱塞30、32之间的距离将为零并且柱塞面66、70将彼此接触。因此，柱塞30、32的行进距离可以配置为在第一时间为至少1毫米并且在第二时间为至少2毫米，其中第二时间在第一时间之后。该示例适用于常开螺线管的配置；应当理解，可以应用相同的原理来描述常闭螺线管，除了柱塞30、32在冲程时将移动得更远。

虽已描述了凸形柱塞30和柱塞面66的尺寸和细节，但是应当理解，凹形柱塞32可以具有相同和相反的特征，以使得凹形柱塞面72可以与凸形柱塞面66接触并配合。

包括锥形表面82、86的台阶74的锥形轮廓在最长冲程处在面66、72之间表现出高力。

在某些形式中，轭34和柱塞30、32可以由钢(例如冷轧碳钢1008-1020级)，铁或其他铁磁性材料制成。线圈40可以由铜绕组制成，例如，规格是AWG18-24，总匝数在100和600之间的铜绕组。绕线筒50可以由黄铜或青铜制成，以减小接触摩擦。可以使用12-48伏的激励电压，1-10安的激励电流。

每个柱塞30、32都可以具有二维轮廓，如图1、图2和图4所示，其可以容易地制造，例如用车床制造。

该描述本质上仅是示例性的，并且旨在使不脱离本发明要旨的变形落在本发明的范围内。不应当将这些变型视为脱离如所附权利要求中限定的本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种螺线管组件，包括：

配置为通电以产生磁通量的电磁线圈；

具有凸形柱塞面的凸形柱塞，所述凸形柱塞具有限定所述凸形柱塞面的多个成角度的柱塞台阶，每个所述成角度的柱塞台阶都包括角度在95度至115度范围内的角；以及

具有与所述凸形柱塞面相对应的凹形柱塞面的凹形柱塞，

其中，所述电磁线圈配置为通电以使所述凸形柱塞和所述凹形柱塞之间相对移动。

2.根据权利要求1所述的螺线管组件，其中每个所述成角度的柱塞台阶的每个角的角度都在100度到110度的范围内。

3.根据前述权利要求中任一项所述的螺线管组件，其中每个所述成角度的柱塞台阶的高度与有效螺线管冲程的比值都在0.75至1.25的范围内，所述有效螺线管冲程是所述凸形柱塞和所述凹形柱塞之间的最大位移距离，所述凸形柱塞的横截面是围绕中心轴线旋转以限定所述凸形柱塞的旋转表面。

4.根据前述权利要求中任一项所述的螺线管组件，所述凸形柱塞是圆柱形的，并且具有内圆柱形表面，所述内圆柱形表面沿中心轴线限定穿过所述凸形柱塞的孔，所述凸形柱塞具有围绕所述内圆柱形表面设置的外圆柱形表面，所述凸形柱塞具有从所述内圆柱形表面延伸到所述多个台阶的内台阶的角的内平坦表面，所述凸形柱塞具有至少一个平坦台阶表面，其中每个台阶都由所述至少一个平坦台阶表面分开，并且所述凸形柱塞具有从所述外圆柱形表面延伸到所述多个台阶的外台阶的角的外平坦表面，其中所述内平坦表面、所述外平坦表面以及所述至少一个平坦台阶表面都垂直于旋转轴线。

5.根据权利要求4所述的螺线管组件，所述内平坦表面具有内平坦表面宽度，所述外平坦表面具有外平坦表面宽度，并且所述凸形柱塞具有从所述内圆柱形表面延伸到所述外圆柱形表面的柱塞截面宽度，所述内平坦表面宽度与所述柱塞截面宽度的比值在0.1至0.2的范围内，并且所述外平坦表面宽度与所述柱塞截面宽度的比值在0.1至0.2的范围内。

6.根据权利要求5所述的螺线管组件，其还包括围绕所述电磁线圈和所述凸形柱塞及所述凹形柱塞的中心部分的中空轭，所述螺线管组件具有从所述凸形柱塞的所述内圆柱形表面延伸到所述轭的轭外圆柱形表面的半宽度，所述柱塞截面宽度与所述半宽度的比值在0.40至0.55的范围内，所述轭具有限定轭内腔的轭内圆柱形表面，所述电磁线圈设置于所述轭内腔中，所述轭具有从所述轭内圆柱形表面延伸到所述轭外圆柱形表面的轭截面宽度，所述轭截面宽度与所述半宽度的比值在0.05到0.15的范围内。

7.根据权利要求6所述的螺线管组件，所述轭具有进一步限定所述轭内腔的内环形端部边缘和外环形端部边缘，所述轭具有从所述轭的中心延伸到所述轭的所述外环形端部边缘的半高度，所述轭具有从所述内环形端部边缘延伸到所述轭外环形端部边缘的轭边缘高度，所述轭边缘高度与所述轭半高度的比值在0.10至0.20的范围内。

8.根据权利要求7所述的螺线管组件，所述螺线管组件是常开的，使得所述凸形柱塞在所述电磁线圈的断电状态下被设置为与所述凹形柱塞的距离为所述有效螺线管冲程，所述螺线管组件还包括限定缠绕有所述电磁线圈的内绕线筒腔的绕线筒，所述绕线筒设置在所述轭内腔中，其中所述螺线管组件是线性力螺线管，所述螺线管组件配置成使得所述凸形柱塞的行进距离可以随着时间的推移而增加，其中所述有效螺线管冲程配置为至少2毫米。

9.一种汽车变速器的离合器组件，所述离合器组件包括：

离合器，可选择性地接合以便将成对接合元件与独立元件互连；

第一电枢，连接到所述成对接合元件的第一接合元件；

第二电枢，连接到所述成对接合元件的第二接合元件；以及

螺线管组件，其包括：

限定轭内腔的中空圆柱形轭；

配置为通电以产生磁通量的电磁线圈，所述电磁线圈设置在所述轭内腔中；

设置在所述电磁线圈附近的凸形柱塞，所述凸形柱塞具有凸形柱塞面，所述凸形柱塞具有限定所述凸形柱塞面的多个成角度的柱塞台阶，每个所述成角度的柱塞台阶都包括具有角度在95度至115度范围内的角，所述凸形柱塞具有从所述轭延伸并连接到所述第一电枢的远端；以及

设置在所述电磁线圈附近的凹形柱塞，所述凹形柱塞具有与所述凸形柱塞面对应的凹形柱塞面，所述凹形柱塞具有从所述轭延伸并连接到所述第二电枢的远端，

其中所述电磁线圈配置为通电以使所述凸形柱塞和所述凹形柱塞之间相对移动。

10.根据权利要求9所述的离合器组件，其中，所述电磁线圈的通电配置为使得所述凸形柱塞和所述凹形柱塞在冲程位置处朝向彼此移动，当所述凸形柱塞和所述凹形柱塞处于冲程位置时，所述离合器接合并使所述成对接合元件与所述独立元件互连，每个所述柱塞都是圆柱形的并且限定沿中心轴线穿过其中的孔，每个所述柱塞都具有内圆柱形表面和围绕所述内圆柱形表面设置的外圆柱形表面，所述内圆柱形表面及所述外圆柱形表面中的每一个都围绕中心轴线设置，每个所述柱塞的横截面都是围绕中心轴线旋转以限定每个所述柱塞的旋转表面，所述凸形柱塞具有从所述内圆柱形表面延伸到所述多个台阶的内台阶的角的内平坦表面、从所述外圆柱形表面延伸到所述多个台阶的外台阶的角的外平坦表面，以及设置在所述内平坦表面和所述外平坦表面之间的平坦台阶表面，所述内平坦表面、所述外平坦表面以及所述平坦台阶表面都垂直于旋转轴线，所述螺线管组件是常开的，使得所述凸形柱塞在所述电磁线圈的断电状态下被设置为与所述凹形柱塞的距离为有效螺线管冲程，所述有效螺线管冲程是所述凸形柱塞和所述凹形柱塞之间的最大位移距离，每个所述成角度的柱塞台阶的每个角的角度都在100度到110度的范围内，每个所述成角度的柱塞台阶的高度与所述有效螺线管冲程的比值都在0.75到1.25的范围内，所述内平坦表面具有内平坦表面宽度，所述外平坦表面具有外平坦表面宽度，所述凸形柱塞具有从所述内圆柱形表面延伸到所述凸形柱塞的所述外圆柱形表面的柱塞截面宽度，所述内平坦表面宽度与所述柱塞截面宽度的比值在0.1至0.2的范围内，所述外平坦表面宽度与所述柱塞截面宽度的比值在0.1至0.2的范围内，所述螺线管组件具有从所述凸形柱塞的所述内圆柱形表面延伸到轭外圆柱形表面的半宽度，所述柱塞截面宽度与所述半宽度的比值在0.40至0.55的范围内，所述轭具有限定所述轭内腔的轭内圆柱形表面，所述轭限定从所述轭内圆柱形表面延伸到所述轭外圆柱形表面的轭截面宽度，所述轭截面宽度与所述半宽度的比值在0.05至0.15的范围内，所述轭具有进一步限定所述轭内腔的内环形端部边缘和外环形端部边缘，所述轭具有从所述轭的中心延伸到所述轭的所述外环形端部边缘的轭半高度，所述轭具有从所述内环形端部边缘延伸到所述轭的所述外环形端部边缘的轭边缘高度，所述轭边缘高度与所述轭半高度的比值在0.10至0.20的范围内，所述螺线管组件配置为使得所述凸形柱塞的行进距离可以随时间的推移而增加，并且所述有效螺线管冲程配置为至少2毫米。