[发明专利]电磁单向耦合器

说明书

技术领域

本发明总体涉及接合和解离状态可选择性控制的超越单向耦合器，例如制动器或离合器。

背景技术

自动变速器使用液压驱动的离合器和制动器来控制功率流和建立操纵机构。单向离合器在一个方向上承载扭矩而在相反方向超越。可选的单向离合器可以在两个方向上超越，可以在顺时针方向、逆时针方向或两个方向锁住。电磁离合器使用电磁而不是液压、连杆机构或离心力来驱动锁定元件或楔块。

单向离合器典型地包括两个座圈和锁定元件，有时称作楔块(strut)或摇块(rocker)。锁定元件或楔块是可移动的组件，将会楔入座圈之间并在一个方向上传递扭矩。当扭矩逆转时，锁定元件将“挤进”锁定的位置或旋转出锁定的位置。一个座圈(凹口盘)容纳锁定元件并可以是旋转的或固定的。另一个座圈(凸轮盘)具有与锁定元件相互作用并传递扭矩的特征。该座圈也可以是旋转的或固定的。

在电磁单向离合器中，通过使用电磁控制锁定元件。当电流施加给螺旋导体时，向电磁体供能以接合或解离锁定元件。

为了正常运行，电磁单向离合器要求在锁定元件和磁极之间有间隙来产生必要的力驱动锁定元件或摇块。当线圈被充电时，摇块必须旋转特定的距离以改变接合状态。该旋转闭合了摇块和线圈磁极之间的间隙。因此磁极和摇块之间的间隙在充电之前最大。为了使线圈的尺寸最小，控制该间隙是有益的。

经常使用不导磁的材料预防磁漏，如果过多的磁通量从座圈泄露而不是跳过间隙到达摇块，产生的力的大小可能不足以移动该摇块。

需要将电磁离合器的线圈尽可能设置在与锁定元件接近的地方。然而，这样做迫使线圈处于承载最大的力和偏转的座圈的区域内，从而存在损坏线圈的风险。然而将线圈移向更安全的位置会损及磁通量的产生。

发明内容

一种单向耦合器，包括具有凸轮的凸轮盘，具有凹口的凹口盘，楔块，每个楔块位于其中一个凹口中，以及用于将其中一个楔块与其中一个凸轮接合的电磁体，其包括线圈、芯和从线圈向所述楔块延伸的磁极、磁极和凹口盘之间的间隙，磁极和凹口盘之间的间隙超过磁极和所述楔块之间的间隙。

因为凹口盘是固定的，并且电磁体位于凹口盘上、直接作用于楔块，因此：(i)消除了与具有楔块和松散地容纳在绕中心线高速运行的凹口内的弹簧相关的动力学问题，使得OWC可靠性的显著增加；(ii)锁定元件可以控制在接合的位置或解离的位置，然而，如果电磁体在凸轮座圈上，仅能控制楔块进行接合；以及(iii)不是具有一个大直径的线圈，而是可以缠绕许多小线圈实现显著节省成本、材料、重量和组件空间，以及提供增加的可靠性。如果使用一个线圈且它发生故障，总成将可能不起作用。如果使用多个小线圈且一个发生故障，结果是功能减弱。

从以下详细的说明书、权利要求书和附图，优选实施方式的适用范围将变得显而易见。应当理解的是，尽管说明书和具体实施例表明了本发明的优选的实施方式，但其仅是举例说明。对上述实施方式和实施例的各种变化和修改对本领域技术人员来说是显而易见的。

附图说明

参照以下说明书以及附图将会更容易理解本发明，其中：

图1是可选择的OWC的主视图，其中环轴向对齐；

图2是图1中选择性的OWC的侧视透视图；

图3是图1中选择性的OWC的电磁体、第二楔块和第二凹口盘的透视图；

图4是显示装配在第二凹口盘内的第二楔块和线圈的侧视图；

图5是显示解离的楔块和它的杠杆比的侧视图；

图6是显示从线圈内侧径向向解离的楔块延伸的磁极的透视图；

图7是显示解离的楔块由于弹簧力而接触它的挡块的侧视图；以及

图8是显示通过锁定元件从其中一个磁极到相对磁极的磁通量通路的透视图。

具体实施方式

图1、2和3显示的可选的OWB10包括径向外圈，第一凸轮盘12；第一凹口盘14；径向内圈，第二凸轮盘16；以及径向内圈，第二凹口盘18。引线框架20被去除以显示电磁体的三个线圈24和三个第二楔块26。盘12、14、16和18与轴线22对齐。

第一凸轮盘12的径向外表面形成有花键齿28，凸轮盘12通过花键齿28相对固定的变速器总成组件，优选是变速箱，固定不旋转。类似地，第一凹口盘14的径向内表面形成有花键齿30，凹口盘14通过花键齿30固定在变速器齿轮组的反作用力支架上。该支架将扭矩传递至OWB10，使得第一凹口盘14、第二凸轮盘16分总成旋转。