用于離合器的通電元件的制作方法
【專利摘要】一種電磁離合器包括旋轉的輸入件和輸出件。離合器片被配置用來與所述輸入件和所述輸出件中的一個旋轉。電樞片相對于所述輸入件和所述輸出件中的另一個軸向地移動。自動通電致動器包括通電元件，用來將所述輸入件的旋轉運動轉換成所述電樞片的線性移動。所述自動通電致動器包括偏壓件，促使所述輸入件和所述輸出件中的另一個與所述電樞片之間的相對轉動，來嚙合所述電樞片和所述離合器片，當所述輸入件被驅動時，所述自動通電致動器提供附加的離合器嚙合力。其中，所述離合器裝置進一步包括：電磁致動器，軸向地移動所述電樞片，使所述電樞片與所述離合器片脫離。另一種設計的通電元件，其包括機械記憶材料，具有束狀件、桿狀件、滾軸件、或矩陣件中的任何一個。
【專利說明】用于離合器的通電元件
[0001]相關申請的交互參照
本申請要求2011年7月27日提交的發(fā)明人為Darrell Greene，題為“具有雙摩擦片驅動的切換式水泵”的美國臨時專利申請N0.61/512，214 ;題為“具有集成電機的離合器裝置”的美國臨時專利申請N0.61/512，220 ;和題為“用于離合器的通電元件”的美國臨時專利申請N0.61/512，160的優(yōu)先權，并納入此處作為參照。
[0002]領域
本發(fā)明涉及一種設計被改進的用于離合器裝置的通電元件。特別的是，涉及一種設計被改進的用于離合器裝置的通電元件，使通電元件、離合器片、和離合器的輸出件之間的任何相對運動最小化，來將力轉移到輸出件。
[0003]背景
利用球體坡道和球體的離合器裝置，特別是電磁離合器，其已在各種應用領域中被商業(yè)利用，包括類似汽車的車輛中的引擎。其中，利用離合器機構中的球體坡道通電裝置的電磁離合器在2010年12月29日發(fā)布的國際公布W02010/148507(A1)中被公開，且2010年6月21日提交的國際申請PCT/CA/2010/000978的發(fā)明人Darrell F.Greene共同完成該申請，在此，整個內容被納入此處作為參照。
[0004]在常規(guī)的離合器裝置中，球體坡道和球體(通常并交替稱為〃通電元件")被用來將經旋轉運動產生的通電元件的移動轉換成垂直位移，從而可使離合器機構激活和/或失活。但問題在于，在使用常規(guī)的球體坡道和上述通電元件的設計時，一個或多個通電元件的運動可能會由于一系列因素受到阻礙(例如被限制)從而降低整個離合器機構的功能，并由此影響裝置和/或相關的系統(tǒng)。當通電元件較大地受到阻礙時，整個系統(tǒng)可能會停止運行。根據一些例子，運動可能會由于以下因素受到阻礙，例如:小顆粒污染物被卡在球體通道中并阻止球體自由移動；或是隨時間的推移，通道或球體被磨損或損壞，阻止球體自由移動。當然還包括其他因素，由此需要一種解決上述潛在問題的方案。
[0005]因此，需要一種方案來改進通電元件的設計，特別是用于離合器裝置的通電元件(或球體坡道)，其設計須更好地管理小微粒污染問題并更好地避免潛在的阻塞。
[0006]
【發(fā)明內容】

本發(fā)明提出一種改進的用于離合器裝置中通電機構的滾軸型通電元件，來解決如上所述的一個或多個問題。該通電元件用來將輸入屏極的旋轉運動轉換成相對屏極的垂直運動，來哨合及非哨合離合器機構。
[0007]根據一個示例性實施例，改進的通電元件可包括旋轉的傳動裝置，使軌道移動并促使垂直運動，該軌道被安裝在球體坡道的傾斜面上。
[0008]根據另一個示例性實施例，改進的通電元件可包括滾軸，至少一部分地嵌入承載面，被安裝在輸入屏極和相對屏極上。
[0009]根據又另一個示例性實施例，改進的通電元件可包括具有機械記憶的元件，當受到旋轉力時，伸縮來產生垂直運動。
[0010]附圖簡要說明 圖1示出常規(guī)裝置的球體軌道和球體。
[0011]圖2示出根據本發(fā)明的第一實施例的通電元件。
[0012]圖3是示出根據本發(fā)明的第一實施例的通電元件的另一個視圖。
[0013]圖4是示出根據本發(fā)明的第一實施例的通電元件的又另一個視圖。
[0014]圖5是示出根據本發(fā)明的第一實施例的通電元件的又另一個視圖。
[0015]圖6示出根據本發(fā)明的第二實施例的通電元件。
[0016]圖7A和7B示出根據本發(fā)明的第三實施例的通電元件。
[0017]圖8A和8B示出根據本發(fā)明的第四實施例的通電元件。
[0018]圖9A和9B示出根據本發(fā)明的第五實施例的通電元件。
[0019]具體說明
參照常規(guī)的特征，多個通電元件10通常被理解為用于將輸入屏極20的旋轉運動轉換成相對屏極30的旋轉和垂直運動(例如，運動通常沿對齊于屏極的旋轉軸的方向橫跨屏極表面)，反之亦然。圖1示出已知類型的球體坡道離合器，其可通過2012年4月26日公開的美國專利申請N0.US 2012/0097496被理解，發(fā)明人為Greene并共同完成該申請，其整個內容被納入此處作為參考。另一個已知的球體坡道離合器在PCT公開W0/2010/148507A1中被說明，其也被納入此處作為參考。一般，力也可用來使輸入屏極的旋轉運動脫離輸出件。
[0020]如圖2至圖5所示出的第一實施例，提出一種新設計的被改進的用于離合器機制或裝置(未示圖)的滾軸型通電元件10。該通電元件10包括滾軸件12。改進的通電元件10可安裝在槽22、32中，上述槽被分別安裝在輸入屏極20和相對屏極30上。當滾軸件被裝配時，上述槽被用來容納該滾軸件。槽22、23進一步包括承載面24、34。承載面24、34被用來與滾軸承載面14相互匹配，并使?jié)L軸件12旋轉。(如圖3中的箭頭丨丨所示)滾軸件12的旋轉被轉換成垂直運動。
[0021]如圖6所示出的第二實施例，提出一種新設計的被改進的用于離合器裝置(未示圖)的滾軸型通電元件100。滾軸型通電元件100可由至少一個(或多個)滾軸件112組成。離合器機制包括:槽122、132，被分別安裝在輸入屏極120和相對屏極130上。當滾軸件112被裝配時，槽122、132被用來容納該滾軸件。槽122、132進一步包括一系列波狀的承載面，扇貝狀或齒輪124、134。該承載面124、134被用來與波狀的滾軸承載面114匹配或結合，并使?jié)L軸件112沿傾斜的槽122、132移動，從而在屏極120、130之間將旋轉運動轉換成垂直運動。滾軸件112可以是旋轉地被安裝至屏極120、130中的一個。
[0022]如圖7A和7B、圖8A和8B、圖9A和9B分別所示出的第三、第四、和第五實施例，提出一種新設計的被改進的用于離合器裝置(未示圖)的通電元件200。通電元件200可由一個或多個元件212組成,具有機械記憶(mechanical memory)0當力(例如，輸入屏極的旋轉移動)被解除時，該機械記憶具有可使元件212回到其原始的幾何位置的功能。在該實施例中，如圖7至9中所示出的，其中，元件212的各設計以嚙合狀態(tài)(圖A)和非嚙合(圖B)狀態(tài)被示出。
[0023]如圖7A和圖7B所示出的第四實施例，通電元件212包括彈簧或束狀件212。該通電元件212可以由是從基座往上突出的束來形成，其中，基座可與屏極220、230中的一個(實施例中示出的屏極220)連接。在相對側(例如，屏極230)，元件212位于槽222中。該元件212可以是由任何一種具上述機械記憶功能的適當材料來形成。在一個優(yōu)選的實施例中，元件212由彈簧鋼材料來形成。
[0024]如圖8A和圖8B所示出的第五實施例，通電元件212包括桿狀件。該元件212可以是在槽222或槽232中與屏極220、230中的一個連接，且在相對側(例如，屏極220或230)，元件212位于槽222中。如第一實施例，元件212可由任何一種具上述機械記憶功能的適當材料來形成。
[0025]如圖9A和圖9B所示出的第六實施例，通電元件212包括矩陣件。該元件212可被附至屏極220、230中的一個或是全部。如第一實施例，元件212可由任何一種具上述機械記憶功能的適當材料來形成。矩陣可以是由薄片來形成，類似包含有袋狀、圓形罩特征(未示圖)的材料，和/或在特定的晶粒取向附加第二材料(例如，纖維)，來用于提供機械記憶功倉泛。
[0026]在此所述的任何數值或數字是指以一個單位的增加數來包括從下限值至上限值的所有值，從而使任何下限值與任何上限值之間有分離的至少2個單位。作為一個例子，當組件的數量或流程變量值，例如，溫度、壓力、時間等，被設定為1-90，優(yōu)選是20-80，更優(yōu)選是30-70，其表示類似15-85，22-68，43-51，30-32等的值，在本說明書中被特別列舉。對于是小于I的值，一個單位可以是指0.0001、0.001、0.01或0.1。上述具體指明的僅為例子，且列舉的下限值至上限值之間所有可能的數值組合，其被考慮以類似方式應用于本申請。在此，被表示為"重量份數"的數量，其也可以是指重量百分比，來表示同一范圍。因此，本發(fā)明的詳細說明中表示的“’X’重量份數產生的聚合物混合組成”的范圍，也可以是指’X’的重量百分比產生的聚合物混合組成，表示同一范圍。
[0027]除非另外說明，所有范圍包括兩個終結點和終結點之間的所有數字。〃約〃或〃大約〃用來表示在一個范圍內，適用于該范圍的兩終結點。因此，〃約20-30〃是指〃約20至約30"，包括至少具體說明的終結點。
[0028]上述說明的所有內容和參照，包括專利申請和公開，其被納入此處作為參考。在此"用于說明組合的基本構成應包括確定的元件、材料、組件或步驟，且其他元件、材料、組件或步驟將不會實質性地影響該組合的基本特征和新穎性。在此使用的“包括”和“包含”，其用來說明元件、材料、組件或步驟的組合，也可以是指實施例由元件、材料、組件或步驟基本構成。在此使用的“可”是表示任何說明的屬性可選擇性地被包含。
[0029]多個元件、材料、組件、或步驟可通過一個集成的元件、材料、組件、或步驟來提供。或者，一個集成的元件、材料、組件或步驟也可被分成為分離的多個元件、材料、組件或步驟。在此用于說明元件、材料、組件或步驟的"a"或"one"，其并不排除附加的元件、材料、組件或步驟。
[0030]如上所示，本發(fā)明雖然已參照示例性實施例進行了說明，但是本發(fā)明并不局限于所述實施例，在本發(fā)明所屬領域中具備通常知識的人均可在上述說明的范圍內進行各種修改和變形。因此，本領域中的技術人員所進行的修改將由后附的權利要求范圍定義。上述說明的所有內容和參照，包括專利申請和公開，其被納入此處作為參考。在此公開的權利要求項中被省略的任何技術內容不應視為該技術內容的放棄權項，也不應理解為
【發(fā)明者】沒有考慮將該技術內容作為公開的技術內容的一部分。
【權利要求】
1.一種改進的用于離合器裝置的通電元件，所述離合器裝置包括相對的離合器件，且所述通電元件位于所述相對的離合器件之間，并應用旋轉力通電，使所述相對的離合器件彼此相對移動，與旋轉的離合器件的軸向方向保持一致。
2.如權利要求1所述的通電元件，所述離合器裝置包括所述通電元件。
3.如權利要求2所述的離合器裝置，其中，所述相對的離合器件包括旋轉的輸入件和旋轉的輸出件，所述離合器裝置進一步包括: 離合器片，被配置用來與所述輸入件和所述輸出件中的一個旋轉； 電樞片，相對于所述輸入件和所述輸出件中的另一個軸向地移動； 自動通電致動器，用來將所述輸入件的旋轉運動轉換成所述電樞片的線性移動，其中，所述自動通電致動器包括偏壓件，促使所述輸入件和所述輸出件中的另一個與所述電樞片之間的相對轉動，來嚙合所述電樞片和所述離合器片，當所述輸入件被驅動時，所述自動通電致動器提供附加的離合器嚙合力，且 其中，所述離合器裝置進一步包括:電磁致動器，軸向地移動所述電樞片，使所述電樞片與所述離合器片脫離。
4.如權利要求3所述的通電元件，其中，所述自動通電致動器包括:輸入屏極和相對屏極、以及位于其之間的多個通電元件。
5.如上述權利要求中的任何一項所述的通電元件，其中，所述離合器裝置用來驅動泵。
6.如上述權利要求中的任何一項所述的通電元件，其中，所述離合器裝置利用車輛中的引擎的動力輸出來驅動水泵。
7.如上述權利要求中的任何一項所述的通電元件，其中，所述離合器裝置與機油泵一起使用。
8.如上述權利要求中的任何一項所述的通電元件，其中，所述離合器裝置被用于車輛引擎。
9.如上述權利要求中的任何一項所述的通電元件,其中,所述通電元件包括滾軸件。
10.如上述權利要求中的任何一項所述的通電元件，其中，所述通電元件,包括機械記憶材料。
11.如權利要求1所述的通電元件，其中，所述通電元件包括束狀件。
12.如權利要求1所述的通電元件,其中，所述通電元件包括桿狀件。
13.如權利要求8所述的通電元件，其中，所述通電元件包括矩陣件。
【文檔編號】F16D15/00GK103946575SQ201280045173
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2012年7月27日 優(yōu)先權日:2011年7月27日
【發(fā)明者】達雷爾·格林尼 申請人:麥格納動力系統(tǒng)公司