CN113260801B - 高速、超越的耦合器和控制器组件、耦合器组件和以显著减小的摩擦枢转移动的锁定构件 - Google Patents

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Abstract

提供了高速超越的耦合器和控制器组件、耦合器组件和以显著减小的摩擦枢转地移动的锁定构件。至少一个枢轴从锁定构件的主体部分突出并使锁定构件能够枢转运动。至少一个枢轴的尺寸、形状和相对于主体部分的位置被设置为使得至少一个枢轴与位于槽的槽表面和至少一个枢轴的外表面之间的至少一个轴承接触以在枢转运动期间减小摩擦。

Description

高速、超越的耦合器和控制器组件、耦合器组件和以显著减小的摩擦枢转移动的锁定构件
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年10月23日提交的美国临时申请序列第62/749,165号的优先权，其全部公开内容通过引用合并于此。
技术领域
本发明总体上涉及高速、超越的耦合器和控制器组件、耦合器组件和以显著减小的摩擦枢转移动的锁定构件。
背景技术
如转让给本申请的受让人的、题为“具有改进的支柱稳定性的单向离合器组件”的美国专利第6,571,926号所述，离合器在各种各样的应用中用于选择性地将动力从诸如驱动盘或板之类的第一可旋转“驱动”构件耦合至诸如从动板或盘之类的可独立旋转的“从动”构件。在通常被称为“单向”或“超越”离合器的一种已知种类的离合器中，只有在驱动构件试图相对于从动构件在第一方向上旋转时，离合器才“接合”，以将驱动构件机械地耦合至从动构件。一旦如此接合，只有在驱动构件相对于从动构件在相反的第二方向上旋转时，离合器才使从动构件从驱动构件释放或解耦。否则，进一步地，离合器允许驱动构件在第二方向上相对于从动构件自由旋转。驱动构件在第二方向上相对于从动构件的这种“空转”也被称为“超速”状态。
一种这样已知的单向离合器采用并列的、标称地同轴的驱动构件和从动构件，该驱动构件和从动构件具有以小间距轴向对置的大致平面的离合器面部。如Frank在美国专利第5,449,057号和Ruth等人在美国专利第5,597,057号中所教导的，这种“平面”单向离合器通常包括在驱动构件的面部中形成的多个凹部和在从动构件的面部中形成的至少同样多个凹部。在驱动构件的每个槽内承载薄的平面支柱，使得每个支柱的第一纵向端部可以容易地接合并抵靠在由驱动构件的相应凹部限定的肩部上。例如通过定位在驱动构件的凹部中的支柱下方的弹簧，将支柱的相对的第二纵向端部朝向从动构件的面部推动并将其推靠在从动构件的该面部上。
在驱动构件相对于从动构件在第一方向上旋转时，至少一个支柱的第二端部接合并之后抵靠在由从动构件的凹部限定的肩部上，由此支柱处于压缩状态并且从动构件被耦合以与驱动构件一起旋转。在驱动构件相对于从动构件在第二方向上旋转时，由从动构件的凹部的其他部分限定的倾斜表面将每个支柱的第二端部朝驱动构件回推，由此允许驱动构件相对于从动构件在第二方向上自由旋转。
槽外壁的拔模角(draft angle)可能显著影响支柱的下放速度(laydown speed)。角度大于零度往往会增大下放速度，而可以使用负的角度来降低下放速度。然而，这带来了制造复杂性的牺牲，较大的拔模角通常表示越低的制造成本，因为它们可以提高用于生产槽板的压力机的寿命。而为零或为负的拔模角形成难度更大，通常需要二次加工操作。
美国公开申请第2011/0297500号(也转让给了本申请的受让人)提供了相应槽内的支柱的动态接合分析，其中作用在支柱上的各种力如下所示和所述：
FR＝支柱合力。可用于将支柱从其槽中推出的力(即，支柱上的合力)。
FS＝弹簧力。弹簧产生的用来将支柱从其槽中推出以使其与凹口板接合的力。
FC＝离心力。由于操作期间槽板的旋转而造成的支柱的有效重量。(支柱对槽板壁的力)。其是取决于观察者的参照系的假想力。
FF＝摩擦力。该力由作用在槽板上的支柱的有效重量(离心力)产生。转速越高，摩擦力越大。该力可防止支柱从其槽中推出。
FP＝支柱推出力。槽板壁的角度引起支柱从槽板中推出。这归因于由槽板的旋转产生的离心力。
FL＝流体力。该力由接合到凹口板中时使支柱移位的传动流体的作用产生。
如上述申请中所述，“真正竖直”或“略微为负”的竖直壁改善了在超越期间经受旋转离心力的支柱或摇臂(即，统称为“锁定构件”)的稳定性。此外，“略微为负”的角度更进一步降低了支柱由于这种离心力而“锁定”的转速。
换言之，在将槽板壁加工成竖直的或相对于正角的铸造表面略微为负时，性能得到改善，该铸造表面可以具有诸如1～2度或0.5～1度的拔模斜度(即，该表面的角度“略微为正”)。
美国专利第5,927,455号公开了一种双向超越棘爪式离合器。美国专利第6,244,965号公开了一种用于传递扭矩的平面超越耦合器。美国专利第6,290,044号公开了一种用于自动变速器的可选式单向离合器组件。美国专利第7,258,214号和第7,484,605号公开了一种超越的耦合器组件。美国专利第7,344,010号公开了一种超越的耦合器组件。美国专利第7,484,605号公开了一种超越的径向耦合器组件或离合器。
其他相关的美国专利出版物包括：2015/0014116；2016/0377126；2011/0183806；2011/0233026；2011/0214962；2010/0252384；2010/0230226；2010/0063693；2010/0200358；2009/0098970；2009/0194381；2008/0223681；2008/0110715；2008/0169166；2008/0185253；2006/0185957；以及下面的美国专利：7,942,781；8,079,453；7,967,121；7,992,695；8,051,959；8,011,464；8,042,669；8,061,496；8,042,670；8,056,690；8,083,042；8,087,502；7,824,292；7,743,678；7,491,151；7,464,801；7,448,481；7,455,156；7,661,518；7,349,010；7,275,628；7,256,510、7,223,198；7,198,587；7,100,756；7,093,512；6,953,409；6,896,111；6,814,201；6,503,167；6,193,038；6,116,394；6,186,299；6,571,926；4,050,560；5,638,929；5,362,293；5,678,668；5,918,715；5,070,978；5,964,331；以及9,188,170。
就本申请而言，术语“耦合器”应解释为包括离合器或制动器，其中一个板可驱动地连接至变速器的扭矩传递元件，而另一个板可驱动地连接至另一个扭矩传递元件或相对于变速器壳体被锚固并保持静止。术语“耦合器”、“离合器”和“制动器”可以互换使用。
“力的力矩”(通常仅称为力矩)是力使物体扭曲或旋转的趋势。力矩在数学上估值为力和力矩臂的乘积。力矩臂是从旋转点或旋转轴线到力的作用线的垂直距离。力矩可以被认为是对力的引起围绕穿过某个点的假想轴线旋转的趋势的量度。
换言之，“力的力矩”是力的围绕给定点或轴线的转动效应，其由力与该点到力的作用线的垂直距离的乘积来度量。通常，顺时针力矩被称为“正”力矩，而逆时针力矩被称为“负”力矩。如果物体是平衡的，则围绕枢轴的顺时针力矩之和等于围绕同一枢轴或轴线的逆时针力矩之和。
金属注射成型(MIM)是一种金属加工工艺，其中细小的粉末状金属与测定量的粘合材料混合，以构成能够通过称为注射成形的工艺经由塑料加工设备进行处理的“原料”。该成型工艺允许在单个操作中大量成形复杂的部件。最终产品通常是用于各种行业和应用的构成物品。MIM原料流的性质由称为流变学的学科定义。目前的设备能力要求限于能够使用每次“注射”到模具中100克以下的典型的量来成型的产品的加工。流变学确实允许这种“注射”分布到多个腔中，因此对于小型的、复杂的大量产品而言是成本有效的，否则这些产品在通过另外的或常规的方法进行生产的情况下是相当昂贵的。能够在MIM原料中实施的各种金属被称为粉末冶金，并且这些金属含有的合金成分与用于普通金属和异金属应用的工业标准中所具有的合金成分相同。随后对成型的形状进行调节操作，其中粘合材料被去除并且金属颗粒聚结成期望的金属合金状态。
图1是总体上以10表示的现有技术的锁定构件或支柱的俯视图，该锁定构件或支柱被接收并标称地保持在总体上以16表示的耦合器构件(例如，槽板)的耦合器面部14的槽12内。在诸如2000RPM以上的高转速下，由于作为反作用力FR1和FR2的离心摩擦作用，支柱10将自身锁定在槽12的外壁18上，所述反作用力FR1和FR2与支柱10的接合旋转轴线20相距较大距离。结果，使支柱10相对于诸如凹口板之类的第二耦合器构件(未在图1中示出，但在其他许多图中示出)接合和脱开所必须克服的总移动相当大。
图2示出了总体上以22表示的锁定构件或支柱，该锁定构件或支柱在第一和第二离合器或耦合器构件之间传递扭矩。如美国专利9,121,454中所述，第一耦合器构件24可以是可围绕组件的旋转轴线(未被示出)沿顺时针方向或逆时针方向(如29所示)旋转的槽板，并且包括大致平面的环形的耦合器面部30，该耦合器面部30具有多个总体上以32表示的槽，其中每个槽的尺寸和形状被设置为使其能接收并标称地保持锁定构件，例如锁定构件22。槽32围绕组件28的轴线间隔开。该面部被定向为沿着组件的旋转轴线轴向面朝第一方向。
第二离合器构件(未被示出)可以是凹口板，并且具有与第一面部30对置的大致平面的环形的耦合器第二面部，该第二面部被定向为沿着组件的旋转轴线轴向面朝与第一方向相反的第二方向。第二面部具有多个锁定结构，这些锁定结构在锁定构件22从槽32突出时由锁定构件22接合，以防止第一构件和第二构件围绕组件的轴线在至少一个方向上相对于彼此的相对旋转。
锁定构件22包括与构件接合的第一端表面34、与构件接合的第二端表面36以及在端表面34和36之间的细长的主体部分38。锁定构件22还包括分别从主体部分38侧向延伸的突出的内枢轴40和外枢轴42，以使锁定构件22能够围绕与枢轴40和420相交的锁定构件22的枢轴轴线44进行枢转运动。在枢转运动期间，锁定构件22的端表面34和36能相对于耦合器构件在接合位置和脱开位置之间移动，由此可在锁定构件22的接合位置，在耦合器构件之间发生单向扭矩传递。
总体而言，枢轴40和42的尺寸、形状和相对于主体部分38的位置被设置为在第一耦合器构件24和被保持的锁定构件22的高于预定RPM的旋转期间，允许在枢轴轴线44附近发生外枢轴42的端表面45与槽32的外壁46的摩擦接合，从而显著减小使锁定构件22在其接合位置和脱开位置之间移动必须克服的、锁定构件22上的围绕枢转轴线44的总力矩。
相应地，组件还包括被支撑在第一离合器构件和第二离合器构件之间的孔眼保持器元件或板。保持器元件具有完全穿过其中的至少一个元件，以允许锁定构件或支柱22穿过其延伸并将第一离合器构件和第二离合器构件锁定在一起。在这种移动期间，枢轴40和42的上表面抵靠保持器板的下表面枢转。
在锁定构件22从脱开位置到接合位置的枢转运动期间，锁定构件22上的总力矩或净力矩为负。
在锁定构件22从接合位置到脱开位置的枢转运动期间，锁定构件22上的总力矩或净力矩为正。
内枢轴40如48所示带有凹口，以使带有凹口的内枢轴40的侧表面与槽32的内壁52摩擦接合并防止锁定构件22在槽32中旋转。外枢轴42也可以以类似的方式带有凹口，使得锁定构件22可以用作正向锁定构件或反向锁定构件。
锁定构件22的重心(即，C.G.)位于主体部分38内并与枢轴轴线44间隔开。
摩擦力是与两个接触的表面的相对运动或这种运动的趋势相反的力。摩擦力的系数(也称为摩擦系数)是描述两个物体之间的摩擦力与将它们挤压在一起的力之间的比率的无量纲的标量值。
如美国公开专利申请2018/0010651和2018/0038425中所述，随着eCMD(即，可电控的机械二极管)被越来越多地接受为用于高级混合动力车和EV的可行技术，离合器的规格和要求正在迅速增加。电动马达的本质是零速/低速时的扭矩高，其自旋能力是传统ICE应用的3倍。eCMD需要在至少15,000RPM的速度下能够开启和关闭。旋转产生的径向力的公式为：
FC＝MV2/r
因此，径向力以速度的平方而增加。因此，在15,000RPM的速度下重4.17克的离合器的支柱设计的一个例子转换为支柱在其槽中的径向力为151磅。这些是eCMD设计师现在面临的新现实。eCMD的控制系统(机电部分)必须在存在这些巨大的径向力的情况下能够使支柱旋转。这些径向力不会受到槽板的外壁的反作用。产生摩擦力，该摩擦力产生与支柱的期望旋转相反的力矩。摩擦力方程(公式)为：
Ff＝μN，其中N＝f，并且μ＝摩擦系数
相反的力矩方程为：
M＝Ffr
其中r＝力矩臂，其为从枢轴点到支柱与槽的接触点之间的距离。
M的值越低，eCMD的机电部分就越容易使支柱旋转。因此，对于给定的离合器速度，可以操纵用来减小力矩的参数为支柱的质量、μ的值和力矩臂的长度。2018/0010651和2018/0038425的公开的目的是减小力矩臂。
“支柱不稳定”是一种不利的状态，其通常的特征在于，在应将支柱安置在其槽中时使支柱伸长。支柱不稳定是耐久性的主要关注问题，因为它直接与弹簧、支柱和槽的过早磨损以及最终的故障相关。在超越阶段期间有利的是，支柱下降到其相应的槽中，以使由于各种牛顿相互作用而造成的寄生损失最小。将支柱保持限制在槽中的槽板的最小角速度通常被称为支柱“下放”速度。
影响支柱下降的机制很多，并且可能与(除其他因素外)槽板的旋转速度、槽板的角加速度、支柱几何形状、弹簧系数、流体相互作用和前面提到的槽壁的拔模角相关。
美国公开申请第2017/0343060号公开了一种用于可接合的耦合器组件的耦合器构件，该耦合器构件包括具有至少一个槽的耦合器面部。每个槽的尺寸和形状被设置为使其能接收并标称地保持锁定构件，该锁定构件在组件的超越状态期间以耦合器构件围绕组件的旋转轴线的下放角速度下放到其槽中。每个槽都具有槽轴线，该槽轴线相对于耦合器构件的中心线的法线成角度，以改善在超越状态期间关于支柱下放速度的锁定构件动力学。
发明内容
本发明的至少一个实施方式的目的是提供高速的耦合器和控制器组件、耦合器组件和用于其中的锁定构件，其中锁定构件与其槽的侧表面之间的摩擦被大大减小以便于锁定构件的枢轴移动。
本发明的至少一个实施方式的目的是提供高速的耦合器和控制器组件、耦合器组件和用于其中的锁定构件，其中通过在锁定构件与壁之间设置轴承从而减小两者之间的摩擦系数，大大减小了在高旋转速度下锁定构件与通常由锁定构件接触的槽的外壁之间的摩擦。
在实现上述目的及本发明的至少一个实施方式的其他目的时，提供了一种锁定构件，其用于在耦合器组件的第一耦合器构件和第二耦合器构件之间可控地传递扭矩。第一耦合器构件围绕组件的旋转轴线旋转，并包括穿过轴线的中心线和具有槽的耦合器面部，该耦合器面部至少部分由槽表面限定。槽的尺寸和形状被设置为使其能接收并标称地保持锁定构件和至少一个轴承。在组件的超越状态期间，锁定构件向下枢转到槽中。锁定构件包括：与构件接合的第一端表面、与构件接合的第二端表面、端表面之间的主体部分以及从主体部分突出的至少一个枢轴。至少一个枢轴使锁定构件能够枢转运动，并且至少一个枢轴的尺寸、形状和相对于主体部分的位置被设置为使得至少一个枢轴与位于槽表面和至少一个枢轴的外表面之间的至少一个轴承接触，以在枢转运动期间减小摩擦。
至少一个枢轴可以是用于接触至少一个轴承的大致圆柱形的端部部分，其中至少一个轴承可以包括止推轴承，该止推轴承对抗从围绕旋转轴线的高速的锁定构件产生的离心力。
在枢转运动期间，锁定构件的端表面可以相对于耦合器构件在接合位置和脱开位置之间移动，由此能够在耦合器构件之间发生单向扭矩传递。
至少一个枢轴可以包括从主体部分侧向延伸的至少一个突出的耳状物，其中至少一个轴承可以包括止推轴承，该止推轴承对抗从围绕旋转轴线的高速的锁定构件产生的离心力。
至少一个枢轴可以包括从主体部分侧向延伸的内部突出的耳状物和外部突出的耳状物，其中至少一个轴承可以包括每个耳状物上的滚柱轴承。
至少一个枢轴可以包括从主体部分向上延伸的凸出的上枢轴，其中至少一个轴承可以包括在上枢轴的相对侧部上的滚柱轴承。
锁定支柱可以是平面或径向的锁定支柱。
锁定支柱可以是主动锁定支柱。
锁定构件可以是金属注射成型的锁定构件。
锁定构件可以包括从主体部分侧向延伸的内枢轴和外枢轴，以使锁定构件能够围绕与枢轴相交的轴线进行枢转运动。
每个槽都可以具有槽内壁和槽外壁。槽内壁可以平行于中心线的法线。槽外壁可以相对于中心线的法线成角度以改善锁定构件动力学。
此外，在实现本发明的至少一个实施方式的上述目的和其他目的时，提供了一种可接合的耦合器组件。该组件包括第一耦合器构件和第二耦合器构件。第一耦合器构件围绕组件的旋转轴线旋转，并包括穿过轴线的中心线和具有槽的耦合器面部，该耦合器面部至少部分由槽表面限定。槽的尺寸和形状被设置为使其能接收并标称地保持锁定构件和至少一个轴承。在组件的超越状态期间，锁定构件向下枢转到槽中。锁定构件包括：与构件接合的第一端表面、与构件接合的第二端表面、端表面之间的主体部分以及从主体部分突出的至少一个枢轴。至少一个枢轴使锁定构件能够枢转运动，并且至少一个枢轴的尺寸、形状和相对于主体部分的位置被设置为使得该至少一个枢轴与位于槽表面和至少一个枢轴的外表面之间的至少一个轴承接触，以在枢轴运动期间减小摩擦。
至少一个枢轴可以包括从主体部分向上延伸的凸出的上枢轴，其中至少一个轴承可以包括在上枢轴的相对侧部上的滚柱轴承。
至少一个枢轴可以具有用于接触至少一个轴承的大致圆柱形的端部部分，其中所述至少一个轴承可以包括止推轴承，该止推轴承对抗从围绕旋转轴线的高速的锁定构件产生的离心力。
在枢转运动期间，锁定构件的端表面能相对于耦合器构件在接合位置和脱开位置之间移动，由此能够在耦合器构件之间发生单向扭矩传递。
至少一个枢轴可以包括从主体部分侧向延伸的至少一个突出的耳状物，其中至少一个轴承包括止推轴承，该止推轴承对抗从围绕旋转轴线的高速的锁定构件产生的离心力。
至少一个枢轴可以包括从主体部分侧向延伸的内部突出的耳状物和外部突出的耳状物，其中至少一个轴承可以包括每个耳状物上的滚柱轴承。
锁定构件可以是平面或径向的锁定支柱。
锁定支柱可以是主动锁定支柱。
锁定构件可以是金属注射成型的锁定构件。
锁定构件可以包括从主体部分侧向延伸的内枢轴和外枢轴，以使锁定构件能够围绕与枢轴相交的轴线进行枢转运动。
每个槽都可以具有槽内壁和槽外壁。槽内壁可以平行于中心线的法线，而槽外壁可以相对于中心线的法线成角度以改善锁定构件动力学。
在实现本发明的至少一个实施方式的上述目的和其他目的时，还提供了一种超越的耦合器和控制器组件。该组件包括第一耦合器构件和第二耦合器构件。第一耦合器构件围绕组件的旋转轴线旋转，并包括穿过轴线的中心线和具有槽的第一耦合器面部，该第一耦合器面部至少部分由槽表面限定。槽的尺寸和形状被设置为使其能接收并标称地保持锁定构件和至少一个轴承。第一耦合器构件包括第二面部，该第二面部与第一耦合器面部间隔开并具有通道，该通道与槽连通以将致动力传递到锁定构件，从而致动槽内的锁定构件，使得锁定构件在接合位置与脱开位置之间移动。在组件的超越状态期间，锁定构件向下枢转到槽中。锁定构件包括：与构件接合的第一端表面、与构件接合的第二端表面、端表面之间的细长的主体部分以及从主体部分突出的至少一个枢轴。至少一个枢轴使锁定构件能够枢转运动，并且至少一个枢轴的尺寸、形状和相对于主体部分的位置被设置为使得至少一个枢轴与位于槽表面和至少一个枢轴的外表面之间的至少一个轴承接触，以在枢转运动期间减小摩擦。
至少一个枢轴可以具有用于接触至少一个轴承的大致圆柱形的端部部分，其中至少一个轴承可以包括止推轴承，该止推轴承对抗从围绕旋转轴线的高速的锁定构件产生的离心力。
在枢转运动期间，锁定构件的端表面能相对于耦合器构件在接合位置和脱开位置之间移动，由此能够在耦合器构件之间发生单向扭矩传递。
至少一个枢轴可以包括从主体部分侧向延伸的至少一个突出的耳状物，其中至少一个轴承可以包括止推轴承，该止推轴承对抗从围绕旋转轴线的高速的锁定构件产生的离心力。
至少一个枢轴可以包括从主体部分侧向延伸的内部突出的耳状物和外部突出的耳状物，其中至少一个轴承包括每个耳状物上的滚柱轴承。
锁定构件可以是平面或径向的锁定支柱。
锁定支柱可以是主动锁定支柱。
锁定构件可以是金属注射成型的锁定构件。
至少一个枢轴可以包括从主体部分向上延伸的凸出的上枢轴，其中至少一个轴承可以包括在上枢轴的相对侧部上的滚柱轴承。
锁定构件可以包括从主体部分侧向延伸的内枢轴和外枢轴，以使锁定构件能够围绕与枢轴相交的轴线进行枢转运动。
每个槽都可以具有槽内壁和槽外壁。槽内壁可以平行于中心线的法线，而槽外壁可以相对于中心线的法线成角度以改善锁定构件动力学。
附图说明
图1是位于旋转的槽板的槽中的现有技术的锁定构件或支柱连同该支柱的枢轴轴线、不同的反作用力FR1和FR2及支柱的重心处的离心力FC的局部剖开的俯视平面图；
图2是不同的现有技术的锁定构件和不同的力矩臂和力的类似于图1的视图；
图3是根据本发明的至少一个实施方式构造的超越的主动的耦合器和控制器组件的分解立体图；
图4是类似于图3但从相反的角度观察的视图；
图5是图3和图4的组件处于其组装状态的端部立体图；
图6是类似于图5的视图，但为了示出锁定构件和盖板而移除了凹口板；
图7是径向支柱的凸出的上枢轴的相对侧部上的一对滚柱轴承的局部剖开的侧视截面图；
图8是径向支柱的耳状物上的滚柱轴承的局部剖开的侧视截面图；
图9是图8的径向支柱的局部剖开的侧视截面示意图，但现在示出了径向支柱的每个耳状物上的滚柱轴承；
图10是位于旋转的槽板的槽内的现有技术的锁定构件或支柱的局部剖开的俯视平面图，其中虚线圆表示在槽外壁处由离心力引起的槽的壁处的摩擦区域，该离心力可接近200磅；
图11是局部剖开的侧视截面图，其示出了锁定构件的耳状物上的轴承以及带有致动系统以控制锁定构件的移动的各种偏置构件或弹簧；
图12是锁定构件、其轴承和位于槽板的槽内的弹簧以及保持器板的局部剖开的俯视平面图；
图13是类似于图12的视图，但保持器板被移除；
图14是类似于图11的视图，但示出了作为致动系统的一部分的施力板和处于其缩回的解耦位置的锁定构件；
图15是类似于图14的视图，但示出了锁定构件处于其伸长的耦合位置；
图16是在槽板的槽内的不同实施方式的锁定构件连同保持器平面的局部剖开的俯视平面图；
图17是类似于图16的视图，但为了露出板簧形式的复位弹簧和用于锁定构件的止推轴承而移除了保持器板；
图18是类似于图16和图17的视图，但为了特别地示出板簧、轴承和用于锁定构件的轴向施力弹簧而移除了锁定构件和保持器板；
图19是类似于图14的视图，其示出了图16至图18的锁定构件、板簧和致动弹簧，其中锁定构件处于其缩回的解耦位置；
图20是图16、图17和图19的锁定构件或支柱的侧面立体图；
图21是根据本发明的实施方式构造的、具有图16至图20的部件的超越的耦合器和控制器组件的分解立体图；
图22是在槽板的槽内的类似于图16、图17和图20的锁定构件的锁定构件连同允许锁定构件上升到凹口板的凹口中的旋转选择器板的局部剖开的俯视立体图；
图23是类似于图22的视图，但为了露出弹簧和用于锁定构件的止推轴承而移除了选择器板；
图24是类似于图22和图23的视图，但移除了锁定构件和选择器板以特别示出用于锁定构件的弹簧和止推轴承；
图25是具有图22和图23的锁定构件和弹簧以及图22的选择器板的类似于图19的视图，其中锁定构件处于其伸长的耦合位置；
图26是图22、图23和图25的锁定构件或支柱的侧面立体图；
图27是根据本发明的另一个实施方式构造的、具有图22至图26的部件的超越的耦合器和控制器组件的分解立体图；
图28是类似于图17的视图，但其中槽板的槽向外旋转；
图29是类似于图17和图28的视图，但没有槽旋转；以及
图30是类似于图17、图28和图29的视图，但槽向内旋转。
具体实施方式
根据需要，本文公开了本发明的具体实施方式；然而，应理解的是，所公开的实施方式仅仅是可以体现为不同的和替代的形式的本发明的示例。附图不一定成比例；为了示出特定的部件的细节，一些特征可能被放大或最小化。因此，本文所公开的特定的结构和功能细节不应解释为限制性的，而仅仅是教导本领域的技术人员以各种方式使用本发明的代表性基础。
总体而言，本文公开了总体上以102表示的锁定构件或支柱，其可以用于其相应的耦合器和控制器组件100(图3和图4)。在图7至图9和图11至图15中具体示出了锁定构件102的不同实施方式。
对主动旋转或枢转的支柱102进行致动以使其移动到其向上或耦合位置(图11和图15)，使得可以在槽板106与凹口板110之间发生锁定。这种情况在命令包括总体上以105表示的施力板的致动系统104(图11)和致动或施力弹簧115移动支柱102时发生。由旋转的支柱102产生的离心力可以将支柱102保持在凹口板110中并防止由于摩擦而发生脱开。为了克服这个问题，可以使用力更大的复位弹簧114。对于本发明的至少一个实施方式，支柱102可以与相对较小的复位弹簧脱开。施力弹簧115被设计为跨在槽的外壁上，以减小离心力的作用。如果不这样设计，施力弹簧115可能被卡在支柱与槽之间，这可能会导致施力弹簧损坏或不允许弹簧将支柱推入接合位置。当如图11所示的那样使用螺旋弹簧时，也可以使用复位弹簧来实现这一点。在图13中，在耳状物内的支柱上使用扭力弹簧114，该扭力弹簧在离心力作用下功能几乎没有变化(该扭力弹簧用于这种构造也要归因于装填)。
在本发明的至少一个实施方式中，将止推轴承126形式的至少一个轴承(即，图3、图4、图6和图11至图15)用于带有动态离合器的主动受控的支柱102，其中对主动支柱102进行致动以使其移动到其向上位置，使得可以在槽板106与凹口板110之间发生锁定。当命令致动系统使得支柱102能够使其自身脱开时，由旋转的支柱102产生的离心力可以将其自身保持在槽板106中并防止由于摩擦而发生脱开。用于致动的力也变得太大而无法管理。为了克服这个问题，可以使用力更大的复位弹簧114和施力弹簧115。
对于本发明的该实施方式，根据支柱102在较低速度下需要的行为方式，支柱102可以与小的复位弹簧114脱开，或者可以不与复位弹簧脱开，并且要施加的力变得低得多。在槽板106与支柱102之间使用止推轴承126，使得支柱102产生的力全都直接作用到轴承126上。该支柱102沿平面方向，该平面方向使支柱102的质心不影响接合或脱开的功能。支柱102的质心的不灵敏性归因于平面构造的取向，这是重要的，因为沿径向方向的支柱(即，图7至图9)将始终具有影响接合力和脱开力的质心。使用轴承126是因为旋转摩擦被称为滚动摩擦，与润滑钢对钢的静摩擦系数0.2相比，该滚动摩擦倾向于具有为0.0015的摩擦系数。计算得出，轴承126的摩擦系数在0.0015与0.2之间，与润滑钢对钢的界面的力相比，轴承126承受的阻力为0.8％。
组件100包括背衬板或施力板105、槽板106、总体上以108表示的盖板或保持器板、凹口板110以及总体上以112表示的卡环，该卡环将所有板105、106、108和110保持在一起。偏置构件或施力弹簧115使其相应的支柱102在其相应的槽113内偏置。
施力板105支撑销钉117，并且槽板106在孔119中支撑衬套118，销钉117被衬套118支撑在孔119中。这样，板106和105连接。保持器板108具有多个通道111，支柱102可以延伸穿过该多个通道111，使得支柱102可以执行其锁定功能。
每个支柱102包括与构件接合的第一端表面120、与构件接合的第二端表面122以及端表面120和122之间的细长的主体部分124。至少一个并优选两个(使得每个支柱102都可以用作正向或反向支柱)突出的耳状物130从主体部分124侧向延伸。在枢转运动期间，锁定构件102的端表面122和120可相对于槽板106和凹口板110在接合位置和脱开位置之间移动，由此可以在槽板106和凹口板110之间发生单向扭矩传递。
在该设计中存在的最大力是稳定力，该稳定力希望将支柱102保持在由高转速引起的向下位置。随着离合器中的速度的增加，该力变大。在图7至图9的径向样式的支柱中不存在该力。
在图7至图9的实施方式中，轴承采用滚柱轴承128和128’的形式。支柱或锁定构件是具有端表面120’和122’以及主体部分124’的径向支柱102’。图7的径向支柱102’包括凸出的上枢轴126’，其中滚柱轴承128’以轴承接触的方式被定位在枢轴126’的相对侧部上。
图8和图9的径向支柱102’包括从主体部分124’侧向延伸的一对耳状物130’。滚柱轴承128围绕耳状物130’定位成旋转地支撑径向支柱102’。
用于图7至图9的径向支柱102’的轴承128’和128的设计类似于用于平面支柱102的轴承126的设计。径向支柱102’对质心位置灵敏，该质心位置将需要稍微移动至脱开位置以防止意外接合。对于径向支柱，没有稳定力，这意味着该系统中最大的力将在相对于支柱102’的枢轴点的质心处。两种设计(图7至图9)可以使用滚柱轴承来保持高转速下产生的离心力。第一设计(图7)将在支柱102’的顶部(距外径更远)具有两个轴承128’，这将需要更多的径向装填。第二设计(图8和图9)将在支柱102’的每个“耳状物”130’上的中间部具有轴承128，这需要更多的轴向装填。轴承128帮助管理离心力，因此系统中最大的力将是由支柱102’的不在旋转中心处的质心产生的力矩。支柱102’的质心应向支柱脱开方向偏置，以防止意外的致动。离心力可能迫使轴承128内的滚柱被推到轴承128的外径(OD)上，这可能会引起一些问题。在设计该选项时必须考虑这一点。
槽板106的每个槽113提供足够的间隙，以在其锁定构件102在接合位置与脱开位置之间移动期间，允许该锁定构件102滑动移动。每个锁定构件102可以是注射成型的锁定构件，例如金属注射成型的锁定构件或支柱。替代地，可以通过增材制造(例如，3D打印)来制造支柱。通过使用增材制造，可以改变支柱中的密度，这将有助于来自离心力的稳定力矩。
第一耦合器构件或槽板106还具有带有多个通道140的面部，所述多个通道140围绕组件100的旋转轴线142(图5)间隔开，并包括与每个槽113连通的通道140。通道140将致动力(通常经由施力弹簧115或致动弹簧)传递至它们相应的槽113内的它们相应的锁定构件102。槽板106的面部是大致环形的，并且相对于组件100的旋转轴线142大致沿径向延伸。诸如弹簧致动器115之类的致动器可被接收在通道140内，以提供将锁定构件102在其各自的槽113内致动的致动力，从而使锁定构件102在其接合位置和脱开位置之间移动。除了弹簧致动器115之外，其他类型的致动器也可以用于提供致动力。加压流体也可以用来提供致动力。
诸如螺旋复位弹簧114之类的偏置构件对抗锁定构件102的朝着其接合位置的枢转运动而偏置锁定构件102。弹簧致动器115对抗复位弹簧114的偏置而使它们的锁定构件102枢转。每个槽113都可以具有用于接收其相应的复位弹簧114的内凹部144，其中槽113是弹簧槽。
现在参照图16至图21，本文公开了总体上以202表示的锁定构件或支柱，其可以用于其相应的耦合器和控制器组件200(图21)。优化支柱202的形状以降低在高转速下出现的“稳定力”。
对主动旋转或枢转的支柱202进行致动以使其移动到其向上或耦合位置(未被示出)，使得可以在槽板206与凹口板210之间发生锁定。这种情况在命令包括施力板(未被示出)的致动系统(例如，致动系统104(图11))和致动或施力弹簧215移动支柱202时发生。由旋转的支柱202产生的离心力可以将支柱202保持在凹口板210中并防止由于摩擦而发生脱开。为了克服这个防止脱开的问题，可以使用力更大的复位弹簧，例如板簧214。对于本发明的至少一个实施方式，支柱202可以与相对较小的复位弹簧脱开。施力弹簧215被设计为跨在槽的外壁上，以减小离心力的作用。如果不这样设计，施力弹簧215可能被卡在支柱与槽之间，这可能会导致施力弹簧损坏或不允许施力弹簧将支柱推入接合位置。
在本发明的至少一个实施方式中，将止推轴承226形式的至少一个旋转轴承(即，图17、图18和图21)用于带有动态离合器的主动受控的支柱202，其中对主动支柱202进行致动以使其移动到其向上位置，使得可以在槽板206与凹口板210之间发生锁定。当命令致动系统使得支柱202能够使其自身脱开时，由旋转的支柱202产生的离心力可以将其自身保持在槽板206中并防止由于摩擦而发生脱开。用于致动的力也变得太大而无法管理。为了克服这个问题，可以使用力更大的复位弹簧214和施力弹簧215。
对于本发明的该实施方式，根据支柱202在较低速度下需要的行为方式，支柱202可以与小的复位弹簧214脱开，或者可以不与复位弹簧脱开，并且要施加的力变得低得多。在槽板206的槽213的外侧壁与支柱202之间使用止推轴承226，使得支柱202产生的力全都直接作用到轴承226上。该支柱202沿平面方向，使得支柱202的质心不影响接合或脱开的功能。支柱202的质心的不灵敏性归因于平面构造的取向，这是重要的，因为沿径向方向的支柱(即，图7至图9)将始终具有影响接合力和脱开力的质心。使用轴承226是因为旋转摩擦被称为滚动摩擦，与润滑钢对钢的静摩擦系数0.2相比，该滚动摩擦倾向于具有为0.0015的摩擦系数。计算得出，轴承226的摩擦系数在0.0015与0.2之间，与润滑钢对钢的界面的力相比，轴承226承受的阻力为0.8％。
组件200包括背衬板或施力板(未被示出)、槽板206、总体上以208表示的盖板或保持器板、凹口板210以及总体上以212表示的卡环，该卡环将所有板206、208和210保持在一起。偏置构件或施力弹簧215使其相应的支柱202在其相应的槽213内偏置。板簧或偏置弹簧214位于在支柱202下表面中形成的凹槽203中。
如在图3和图4所示的实施方式中那样，施力板支撑销钉(未被示出)，并且槽板206在孔中支撑衬套(未被示出)，销钉被衬套支撑在该孔中。这样，板连接。保持器板208具有多个通道211，支柱202可以延伸穿过该多个通道211，使得支柱202可以执行其锁定功能。
每个支柱202包括与构件接合的第一端表面220、与构件接合的第二端表面222以及端表面220和222之间的凸起的主体部分224。至少一个并优选两个(使得每个支柱202都可以用作正向或反向支柱)突出的凸起部或耳状物230从主体部分224侧向延伸。耳状物230具有基本上平面的平行端部，其中一个平行端部与止推轴承226的内部端表面225接合。在枢转运动期间，锁定构件202的端表面222和220可相对于耦合器构件206和210在接合位置和脱开位置之间移动，由此可以在耦合器构件206和210之间发生单向扭矩传递。
在该设计中存在的最大力是稳定力，该稳定力希望将支柱202保持在由高转速引起的向下位置。随着离合器中的速度的增加，该力变大。在图7至图9的径向样式的支柱中不存在该力。
槽板206的每个槽213提供足够的间隙，以在其锁定构件202在接合位置与脱开位置之间移动期间，允许该锁定构件202滑动移动。每个锁定构件202可以是注射成型的锁定构件，例如金属注射成型的锁定构件或支柱。替代地，可以通过增材制造(例如，3D打印)来制造支柱202。通过使用增材制造，可以改变支柱202中的密度，这将有助于来自离心力的稳定力矩。
第一耦合器构件或槽板206还具有带有多个通道240的面部，所述多个通道240围绕组件200的旋转轴线间隔开，并包括与每个槽213连通的通道240。通道240将致动力(通常经由致动弹簧215)传递至它们相应的槽213内的它们相应的锁定构件202。槽板206的面部是大致环形的，并且相对于组件200的旋转轴线大致沿径向延伸。诸如弹簧致动器215之类的致动器可被接收在通道240内，以提供将锁定构件202在其各自的槽213内致动的致动力，从而使锁定构件202在其接合位置和脱开位置之间移动。除了弹簧致动器215之外，其他类型的致动器也可以用于提供致动力。加压流体也可以用来提供致动力。
诸如板簧214之类的偏置构件对抗锁定构件202的朝着其接合位置的枢转运动而偏置锁定构件202。弹簧致动器215对抗弹簧偏置构件214的偏置而使它们的锁定构件202枢转。每个槽213都可以具有用于接收其相应的偏置弹簧214的内凹部244，其中槽213是弹簧槽。
现在参照图22至图27，本文公开了总体上以302表示的凸起的锁定构件或支柱，其可以用于其相应的耦合器和控制器组件300(图27)。支柱302在尺寸和形状上与支柱202类似。组件300包括总体上以“301”表示的选择器板，其包括允许支柱302上升或枢转到凹口板310的凹口中的孔眼311。替代地，对于被动的单向离合器功能，可以使用固定的盖板。
对主动旋转或枢转支柱302进行致动以使其移动到其向上或耦合位置(图22、图23和图25)，使得可以在槽板306与凹口板310之间发生锁定。这种情况在命令选择器板301在第一方向上旋转以使支柱302可以如图22和图25所示的那样延伸穿过选择器板301的孔眼311时发生。由旋转的支柱302产生的离心力可以将支柱302保持在凹口板310中并防止由于摩擦而发生脱开。对于本发明的至少一个实施方式，支柱302可通过再次使选择器板301旋转，但在相反方向上旋转而脱开。
在本发明的至少一个实施方式中，将止推轴承326形式的至少一个旋转轴承(即，图23和图24)用于支柱302，其中对支柱302进行致动以使其移动到其向上位置，使得可以在槽板306与凹口板310之间发生锁定。当命令选择器板301旋转以使支柱302可以脱开时，由旋转的支柱302产生的离心力可以将其自身保持在槽板306中并防止由于摩擦而发生脱开。用于致动的力也变得太大而无法管理。为了克服这个问题，可以使用力更大的施力弹簧315。
对于本发明的该实施方式，可通过在槽板306的槽的外侧壁与支柱302之间使用的止推轴承326来使支柱302从槽的外侧壁脱开，使得支柱302产生的力全都直接反作用到轴承326中。如在图16至图21的实施方式中那样，止推轴承326对抗从高速的支柱302产生的离心力。支柱302沿平面方向，这意味着支柱302的质心不影响接合或脱开的功能。支柱302的质心的不灵敏性归因于平面构造的取向，这是重要的，因为沿径向方向的支柱(即，图7至图9)将始终具有影响接合力和脱开力的质心。使用轴承326是因为旋转摩擦被称为滚动摩擦，与润滑钢对钢的静摩擦系数0.2相比，该滚动摩擦倾向于具有为0.0015的摩擦系数。计算得出，轴承326的摩擦系数在0.0015与0.2之间，与润滑钢对钢的界面的力相比，轴承326承受的阻力为0.8％。
组件300包括槽板306、选择器板301(或者可能是盖板或保持器板)、凹口板310和总体上以312表示的卡环，该卡环将所有板301、306和310保持在一起。偏置构件或施力弹簧315使其相应的支柱302在其相应的槽313内偏置。
每个支柱302包括与构件接合的第一端表面320、与构件接合的第二端表面322以及端表面320和322之间的细长的主体部分324。至少一个并优选两个(使得每个支柱302都可以用作正向或反向支柱)突出的凸起物或耳状物330从主体部分324侧向延伸。耳状物330具有基本平面的平行端部，其中一个平行端部与止推轴承326的内部端表面325接合。在枢转运动期间，锁定构件302的端表面322和320可相对于耦合器构件306和310在接合位置和脱开位置之间移动，由此可以在耦合器构件306和310之间发生单向扭矩传递。
在该设计中存在的最大力是稳定力，该稳定力希望将支柱302保持在由高转速引起的向下位置。随着离合器中的速度的增加，该力变大。如前所述，在图7至图9的径向样式的支柱中不存在该力。
槽板306的每个槽313提供足够的间隙，以在其锁定构件302在接合位置与脱开位置之间移动期间，允许该锁定构件302滑动移动。每个锁定构件302可以是注射成型的锁定构件，例如金属注射成型的锁定构件或支柱。替代地，可以通过增材制造(例如，3D打印)来制造支柱302。通过使用增材制造，可以改变支柱302中的密度，这将有助于来自离心力的稳定力矩。
第一耦合器构件或槽板306包括与每个槽313连通的孔眼342。诸如螺旋施力弹簧315之类的偏置构件可以被接收在孔眼342内，以提供将锁定构件302在它们各自的槽313内偏置的偏置力，使得锁定构件302在它们的接合位置和脱开位置之间移动。除了施力弹簧315之外，也可以使用其他类型的偏置构件来提供偏置力。
选择器板301的无孔部分防止锁定构件302的朝着其接合位置的枢转运动。当孔眼311与锁定构件302对准时，施力弹簧315使它们的锁定构件302枢转。
现在参照图28至图30(对应于图17)，除了先前描述的许多影响支柱的“下放”或“锁定”速度的因素之外，本申请的发明人还发现了“槽旋转”(即，槽外壁295相对于穿过离合器的中心的线(或中心线)227的角度)是影响使支柱202旋转所需的致动力的大小的另一个因素。图28所示的逆时针方向(即，向外)的槽旋转降低了用于使槽板旋转的致动力，从而允许或补偿降低制造成本的相对较大的拔模角。图30所示的顺时针方向(即，向内)的槽旋转提高了下放速度。支柱下放所需的速度(即，RPM)决定了离合器的接合能力。因此，如果期望离合器以相对较高的速度(即，RPM)接合，则可以使用向内的槽旋转。
如转让给与本申请的受让人相同的受让人的美国公开申请2017/0343060所述，在增加槽旋转的情况下，支柱的几何组成及其槽改变，从而产生现在作用在支柱上的由于离心力造成的新力矩。离心力是引起本文所述的支柱/锁壁的动力学的物理力。新的力矩是由于支柱上升或下降所围绕的旋转点的相对变化而产生的。
在高转速时作用在支柱202上的最大力是欧拉扭矩(也称为稳定扭矩)。如果支柱202向内旋转(即，图30)，在支柱202倾斜到接合位置时，由于支柱202的质心229而造成的力矩抵消了欧拉扭矩。轴承226去除了摩擦，并且向内旋转消除了欧拉扭矩。这允许支柱202在较小的致动力下以高转速倾斜到凹口板210中和从凹口板210中倾斜出来。无论是主动应用还是被动应用，这可以应用于本文公开的所有不同的支柱。
尽管上面描述了示例性实施方式，但是这些实施方式并不意图描述本发明的所有可能的形式。相反，说明书中所使用的词语是描述性而非限制性词语，并且应理解的是在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以做出各种变化。另外，不同实施方式的特征可以组合形成本发明的另外的实施方式。

Claims (33)

1.一种锁定构件，其用于在耦合器组件的第一耦合器构件和第二耦合器构件之间可控地传递扭矩，所述第一耦合器构件围绕所述组件的旋转轴线旋转，并包括穿过所述轴线的中心线和具有槽的耦合器面部，所述耦合器面部至少部分由槽表面限定，所述槽的尺寸和形状被设置为使其能接收并标称地保持所述锁定构件和至少一个轴承，在所述组件的超越状态期间，所述锁定构件向下枢转到所述槽中，所述锁定构件包括：
与构件接合的第一端表面；
与构件接合的第二端表面；
所述端表面之间的主体部分；
从所述主体部分突出的至少一个枢轴，所述至少一个枢轴使所述锁定构件能够枢转运动，并且所述至少一个枢轴的尺寸、形状和相对于所述主体部分的位置被设置为使得所述至少一个枢轴与位于所述槽表面和所述至少一个枢轴的外表面之间的所述至少一个轴承接触，以在所述枢转运动期间减小摩擦；并且
其中所述至少一个轴承包括止推轴承，所述止推轴承对抗从围绕所述旋转轴线的高速的所述锁定构件产生的离心力。
2.根据权利要求1所述的锁定构件，其中，所述至少一个枢轴具有用于接触所述至少一个轴承的大致圆柱形的端部部分。
3.根据权利要求1所述的锁定构件，其中，在所述枢转运动期间，所述锁定构件的所述端表面能相对于所述耦合器构件在接合位置和脱开位置之间移动，由此能够在所述耦合器构件之间发生单向扭矩传递。
4.根据权利要求1所述的锁定构件，其中，所述至少一个枢轴包括从所述主体部分侧向延伸的至少一个突出的耳状物。
5.根据权利要求1所述的锁定构件，其中，所述至少一个枢轴包括从所述主体部分侧向延伸的内部突出的耳状物和外部突出的耳状物，并且所述至少一个轴承包括每个耳状物上的滚柱轴承。
6.根据权利要求1所述的锁定构件，其中，所述至少一个枢轴包括从所述主体部分向上延伸的凸出的上枢轴，并且所述至少一个轴承包括在所述上枢轴的相对侧部上的滚柱轴承。
7.根据权利要求1所述的锁定构件，其中，所述锁定构件是平面或径向的锁定支柱。
8.根据权利要求7所述的锁定构件，其中，所述锁定支柱是主动锁定支柱。
9.根据权利要求1所述的锁定构件，其中，所述锁定构件是金属注射成型的锁定构件。
10.根据权利要求1所述的锁定构件，其中，所述锁定构件包括从所述主体部分侧向延伸的内枢轴和外枢轴，以使所述锁定构件能够围绕与所述枢轴相交的轴线进行枢转运动。
11.根据权利要求1所述的锁定构件，其中，每个槽都具有槽内壁和槽外壁，所述槽内壁平行于所述中心线的法线，而所述槽外壁相对于所述中心线的法线成角度以改善锁定构件动力学。
12.一种可接合的耦合器组件，其包括：
第一耦合器构件和第二耦合器构件，所述第一耦合器构件围绕所述组件的旋转轴线旋转，并包括穿过所述轴线的中心线和具有槽的耦合器面部，所述耦合器面部至少部分由槽表面限定，所述槽的尺寸和形状被设置为使其能接收并标称地保持锁定构件和至少一个轴承，在所述组件的超越状态期间，所述锁定构件向下枢转到所述槽中，所述锁定构件包括：
与构件接合的第一端表面；
与构件接合的第二端表面；
所述端表面之间的主体部分；
从所述主体部分突出的至少一个枢轴，所述至少一个枢轴使所述锁定构件能够枢转运动，并且所述至少一个枢轴的尺寸、形状和相对于所述主体部分的位置被设置为使得所述至少一个枢轴与位于所述槽表面和所述至少一个枢轴的外表面之间的所述至少一个轴承接触，以在所述枢转运动期间减小摩擦；并且
其中所述至少一个轴承包括止推轴承，所述止推轴承对抗从围绕所述旋转轴线的高速的所述锁定构件产生的离心力。
13.根据权利要求12所述的组件，其中，所述至少一个枢轴包括从所述主体部分向上延伸的凸出的上枢轴，并且所述至少一个轴承包括在所述上枢轴的相对侧部上的滚柱轴承。
14.根据权利要求12所述的组件，其中，所述至少一个枢轴具有用于接触所述至少一个轴承的大致圆柱形的端部部分。
15.根据权利要求12所述的组件，其中，在所述枢转运动期间，所述锁定构件的所述端表面能相对于所述耦合器构件在接合位置和脱开位置之间移动，由此能够在所述耦合器构件之间发生单向扭矩传递。
16.根据权利要求12所述的组件，其中，所述至少一个枢轴包括从所述主体部分侧向延伸的至少一个突出的耳状物。
17.根据权利要求12所述的组件，其中，所述至少一个枢轴包括从所述主体部分侧向延伸的内部突出的耳状物和外部突出的耳状物，并且所述至少一个轴承包括每个耳状物上的滚柱轴承。
18.根据权利要求12所述的组件，其中，所述锁定构件是平面或径向的锁定支柱。
19.根据权利要求18所述的组件，其中，所述锁定支柱是主动锁定支柱。
20.根据权利要求12所述的组件，其中，所述锁定构件是金属注射成型的锁定构件。
21.根据权利要求12所述的组件，其中，所述锁定构件包括从所述主体部分侧向延伸的内枢轴和外枢轴，以使所述锁定构件能够围绕与所述枢轴相交的轴线进行枢转运动。
22.根据权利要求12所述的组件，其中，每个槽都具有槽内壁和槽外壁，所述槽内壁平行于所述中心线的法线，而所述槽外壁相对于所述中心线的法线成角度以改善锁定构件动力学。
23.一种超越的耦合器和控制器组件，其包括：
第一耦合器构件和第二耦合器构件，所述第一耦合器构件围绕所述组件的旋转轴线旋转，并包括穿过所述轴线的中心线和具有槽的第一耦合器面部以及第二面部，所述第一耦合器面部至少部分由槽表面限定，所述槽的尺寸和形状被设置为使其能接收并标称地保持锁定构件和至少一个轴承，所述第二面部与所述第一耦合器面部间隔开并具有通道，所述通道与所述槽连通以将致动力传递到所述锁定构件，从而致动所述槽内的所述锁定构件，使得所述锁定构件在接合位置与脱开位置之间移动，在所述组件的超越状态期间，所述锁定构件向下枢转到所述槽中，所述锁定构件包括：
与构件接合的第一端表面；
与构件接合的第二端表面；
所述端表面之间的主体部分；
从所述主体部分突出的至少一个枢轴，所述至少一个枢轴使所述锁定构件能够枢转运动，并且所述至少一个枢轴的尺寸、形状和相对于所述主体部分的位置被设置为使得所述至少一个枢轴与位于所述槽表面和所述至少一个枢轴的外表面之间的所述至少一个轴承接触，以在所述枢转运动期间减小摩擦；并且
其中所述至少一个轴承包括止推轴承，所述止推轴承对抗从围绕所述旋转轴线的高速的所述锁定构件产生的离心力。
24.根据权利要求23所述的组件，其中，所述至少一个枢轴具有用于接触所述至少一个轴承的大致圆柱形的端部部分。
25.根据权利要求23所述的组件，其中，在所述枢转运动期间，所述锁定构件的所述端表面能相对于所述耦合器构件在接合位置和脱开位置之间移动，由此能够在所述耦合器构件之间发生单向扭矩传递。
26.根据权利要求23所述的组件，其中，所述至少一个枢轴包括从所述主体部分侧向延伸的至少一个突出的耳状物。
27.根据权利要求23所述的组件，其中，所述至少一个枢轴包括从所述主体部分侧向延伸的内部突出的耳状物和外部突出的耳状物，并且所述至少一个轴承包括每个耳状物上的滚柱轴承。
28.根据权利要求23所述的组件，其中，所述锁定构件是平面或径向的锁定支柱。
29.根据权利要求28所述的组件，其中，所述锁定支柱是主动锁定支柱。
30.根据权利要求23所述的组件，其中，所述锁定构件是金属注射成型的锁定构件。
31.根据权利要求23所述的组件，其中，所述至少一个枢轴包括从所述主体部分向上延伸的凸出的上枢轴，并且所述至少一个轴承包括在所述上枢轴的相对侧部上的滚柱轴承。
32.根据权利要求23所述的组件，其中，所述锁定构件包括从所述主体部分侧向延伸的内枢轴和外枢轴，以使所述锁定构件能够围绕与所述枢轴相交的轴线进行枢转运动。
33.根据权利要求23所述的组件，其中，每个槽都具有槽内壁和槽外壁，所述槽内壁平行于所述中心线的法线，而所述槽外壁相对于所述中心线的法线成角度以改善锁定构件动力学。
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