单向离合器组件制造技术

本公开涉及可控的单向离合器组件，该单向离合器组件具有致动器模块，该致动器模块具有设置在动力操作式致动器的可线性移动的致动部件与可枢转移动的锁定元件之间的直接作用构型。特别地，致动器模块配备有：具有可通电的线圈组件的螺线管；具有梢部部分的可线性移动的柱塞；支杆，该支杆能够响应于线圈组件的通电由于与柱塞的梢部部分的接合而从释放位置移动至锁定位置；以及支杆偏置装置，该支杆偏置装置将支杆朝向支杆的释放位置偏置。另外，在螺线管致动器的柱塞的梢部与支杆之间设置各种支杆/致动器界面布置结构，以控制支杆在支杆的释放位置与支杆的锁定位置之间的运动。

Unidirectional clutch assembly

【技术实现步骤摘要】
单向离合器组件相关申请的交叉引用本申请要求于2019年1月16日提交的美国非临时申请No.16/249,088的优先权，该申请要求于2018年1月23日提交的美国临时申请No.62/620,544的权益和优先权，上述申请的全部公开内容通过参引并入本文中。
本公开总体上涉及超越运动联接装置比如单向离合器或制动器。更具体地，本公开涉及可选择的单向联接(SOWC)装置和/或电控的单向联接(EOWC)装置，可选择的单向联接(SOWC)装置和/或电控的单向联接(EOWC)装置配备有电磁致动器构型和直接作用支杆致动构型。
技术介绍
该部分提供涉及本公开内容的背景信息，该背景信息未必是现有技术。自动变速器通过选择性地致动一个或更多个离合器和/或制动器来提供多个正向和反向速比或传动比，以在旋转输入部件与旋转输出部件之间建立扭矩传递驱动连接，以用于在机动车辆中提供从动力系至传动系的动力(即，驱动扭矩)。在自动变速器中广泛使用的一种类型的制动器或离合器是通常被称为单向离合器(OWC)的超越运动联接装置。单向离合器在单向离合器的座圈中的一个座圈(处于径向联接构型)或单向离合器驱动板中的一个驱动板(处于轴向联接构型)相对于另一座圈或驱动板在第一(即，自由转动)方向上旋转时在自由转动模式下操作。相比之下，单向离合器在单向离合器的座圈中的一个座圈或驱动板中的一个驱动板试图相对于另一座圈或驱动板在第二(即，锁定)方向上旋转时在锁定模式下操作。通常，与单向离合器相关联的诸如支杆的锁定构件能够在非部署位置与部署位置之间移动，其中，在非部署位置建立自由转动模式，在部署位置建立锁定模式。支杆通常被支杆弹簧朝向支杆的两个不同位置中的一个位置偏置。这种常规的单向离合器不能提供对其操作模式的独立控制，也就是说无论它们是否在两个方向上锁定或自由转动，它们通常都被称为“被动”单向离合器。因此，基本的单向离合器基于驱动扭矩被施加至输入座圈或驱动板的方向而在一个旋转方向上提供锁定模式并且在相反的方向上提供自由转动模式。然而，在现代自动变速器中存在下述要求：通常被称为可选择的单向离合器(SOWC)或电控单向离合器(EOWC)的“可控”超越运动联接装置可以被控制成提供附加的操作功能模式。具体地，可控的单向离合器还能够提供在两个旋转方向上的自由转动模式，直到命令信号(即，来自变速器控制器)通过使支杆移动到其部署位置而使得动力操作式致动器将联接装置切换成其锁定模式为止。因此，可控的单向离合器能够在一个旋转方向或两个旋转方向上提供在输入构件与输出构件之间的驱动连接，并且还能够操作成在一个方向或两个方向上自由转动。在现代自动变速器中还已知的是：将被动单向离合器和可控的单向离合器结合到通常被称为双向离合器的组合联接装置中。在一些情况下，安装在自动变速器中的可控的单向离合器利用液压致动器来选择性地致动超越运动联接器并且在可用的操作模式之间进行切换。在美国专利No.6,290,044、No.8,079,453和No.8,491,439中公开了液压致动的常规的可控的单向离合器的示例。还已知的是使用具有电控单向离合器的机电致动器，机电致动器的一个示例在美国专利No.8,196,724中公开。作为另一种替代方案，最近已经进行了涉及与电控单向离合器一起使用的电磁致动器的许多研究，电磁致动器的示例在美国专利No.8,276,725和No.8,418,825中公开。在许多电磁致动器中，摇杆式支杆响应于线圈组件的通电而从其非部署位置枢转至其部署位置。在一些这样的电控单向离合器中，使用“直接”支杆致动构型使得支杆是磁路的一部分，并且支杆的枢转运动是由通过线圈组件的通电直接施加至支杆的吸引力引起的。因此，需要精确控制在线圈组件的芯/极片与磁性支杆之间建立的气隙，以提供稳固且可靠的锁定功能。作为替代方案，一些电控单向离合器配备有电磁致动器，该电磁致动器具有“间接”支杆致动构型，在该“间接”支杆致动构型中，中间部件比如衔铁或连杆布置成响应于线圈组件的通电而引起非磁性支杆的枢转运动。每个支杆安装在形成于离合器壳体中的支杆腔中，以用于响应于线圈组件的通电而枢转运动到支杆的部署位置中。如上所述，支杆弹簧通常用于在线圈组件断电时将支杆偏置至支杆的非部署位置。在许多支杆偏置布置结构中，扭力弹簧的卷绕部分同心地安装在枢轴柱上，该枢轴柱从支杆向外延伸。扭力弹簧的第一柄部分与支杆相接触，同时扭力弹簧的第二柄部分与枢转地支承支杆的离合器壳体接触。当支杆被致动(即，经由离心作用“被动地”或经由动力操作式致动器“主动地”)以从支杆的非部署位置移动到支杆的部署位置时，扭力弹簧的卷绕部分围绕枢轴柱缠绕并且提供与施加在支杆上的致动扭矩相反的返回扭矩。当不再需要支杆致动时，扭力弹簧解绕并使支杆返回至支杆的非部署位置。在构造有直接支杆致动装置的可控的单向离合器中，线圈组件被通电以将可线性移动的致动构件——通常被称为“柱塞”——从缩回位置驱动到伸出位置中，这又使支杆从其非部署位置被驱动到其部署位置中。因此，在线圈组件通电时产生的致动力必须能够克服除了经由内部柱塞弹簧——该内部柱塞弹簧将柱塞朝向其缩回位置偏置——施加至柱塞的偏置以外的经由支杆弹簧直接施加在支杆上的偏置力。支杆弹簧偏置力的大小与柱塞弹簧偏置力的大小相结合影响了电磁致动器的整体尺寸和质量。另外，必须精确地控制柱塞的梢部与支杆的下侧表面之间的相对位置，以最有效且精确地控制支杆的致动。尽管在机动车辆应用中使用的传统支杆型单向离合器满足所有要求，但仍需要继续研发在可控的单向离合器中使用的改进的致动器和支杆致动装置，特别地直接支杆致动装置，以用于解决和克服比如如上所述的问题，并且推进致动器和支杆致动装置的功能和包装。
技术实现思路
本部分提供了本公开的总体概述，而并不意在被视为对本公开的所有方面、特征和目的的全面列举。本公开的一方面是提供一种适于在动力传动装置中使用的可控的单向离合器组件。相关方面提供了一种用于与可控单向离合器组件一起使用的致动器模块，该致动器模块具有设置在动力操作式致动器的可移动的致动部件与可枢转移动的锁定元件之间的直接致动构型。另一相关方面提供了一种包括离合器模块和致动器模块的单向离合器组件。致动器模块安装至离合器模块的第一离合器构件并且包括：螺线管型致动器，该螺线管型致动器具有可通电的线圈组件和可线性移动的致动部件；支杆，支杆能够响应于致动部件在第一(即，缩回)位置与第二(即，伸出)位置之间的平移而相对于形成在与离合器模块相关联的第二离合器构件上的棘齿在释放(即，非部署)位置与锁定(即，部署)位置之间枢转地移动；以及支杆偏置装置，该支杆偏置装置通常将支杆朝向支杆的释放位置偏置。本公开的另一方面提供了具有改进的支杆/致动器接合界面的单向离合器组件，该支杆/致动器接合界面构造成使和螺线管型致动器相关联的可线性移动的致动部件的梢部与和可枢转支杆相关联的接合表面之间的滑动运动最小化。本公开的又一方面提供了下述单向离合器组件：该单向离合器组件具有：当支杆通过支杆偏置装置定位在支杆的释放位置以提供替代性的支杆/致动器接合界面构型时，和螺线管型致动器相关联的可线性移动的致动部件的梢部与和可枢转的支杆相关联的接合表面之间的预定间隔或“间隙”。本公开的又一方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单向离合器组件，包括：离合器模块，所述离合器模块具有第一离合器部件和第二离合器部件并具有棘齿，所述第二离合器部件设置成相对于所述第一离合器部件旋转；以及致动器模块，所述致动器模块具有直接支杆致动构型和支杆偏置装置，所述直接支杆致动构型设置在螺线管型致动器的可线性移动的致动部件与可枢转移动的支杆之间，所述致动器模块安装至所述离合器模块的所述第一离合器部件，其中，所述螺线管型致动器具有可通电的线圈组件和所述可线性移动的致动部件，所述支杆能够响应于所述致动部件在缩回位置与伸出位置之间的平移而相对于形成在所述离合器模块的所述第二离合器部件上的所述棘齿在非部署位置与部署位置之间枢转地移动，所述支杆偏置装置将所述支杆朝向所述支杆的所述非部署位置偏置，其中，所述直接支杆致动构型包括支杆/致动器接合界面，所述支杆/致动器接合界面构造成使和所述螺线管型致动器相关联的所述可线性移动的致动部件的梢部与枢转的所述支杆上的接合表面之间的滑动运动最小化。

【技术特征摘要】
2018.01.23 US 62/620,544;2019.01.16 US 16/249,0881.一种单向离合器组件，包括：离合器模块，所述离合器模块具有第一离合器部件和第二离合器部件并具有棘齿，所述第二离合器部件设置成相对于所述第一离合器部件旋转；以及致动器模块，所述致动器模块具有直接支杆致动构型和支杆偏置装置，所述直接支杆致动构型设置在螺线管型致动器的可线性移动的致动部件与可枢转移动的支杆之间，所述致动器模块安装至所述离合器模块的所述第一离合器部件，其中，所述螺线管型致动器具有可通电的线圈组件和所述可线性移动的致动部件，所述支杆能够响应于所述致动部件在缩回位置与伸出位置之间的平移而相对于形成在所述离合器模块的所述第二离合器部件上的所述棘齿在非部署位置与部署位置之间枢转地移动，所述支杆偏置装置将所述支杆朝向所述支杆的所述非部署位置偏置，其中，所述直接支杆致动构型包括支杆/致动器接合界面，所述支杆/致动器接合界面构造成使和所述螺线管型致动器相关联的所述可线性移动的致动部件的梢部与枢转的所述支杆上的接合表面之间的滑动运动最小化。2.根据权利要求1所述的单向离合器组件，其中，所述支杆/致动器接合界面包括：当所述支杆通过所述支杆偏置装置定位在所述支杆的所述非部署位置以提供所述支杆/致动器接合界面构型时，和所述螺线管型致动器相关联的所述可线性移动的致动部件的所述梢部与可枢转的所述支杆的所述接合表面之间的预定间隔。3.根据权利要求1所述的单向离合器组件，其中，所述致动器模块的所述螺线管型致动器包括内部复位弹簧，所述内部复位弹簧构造成将所述可线性移动的致动部件朝向所述可线性移动的致动部件的所述缩回位置偏置，并且其中，所述可移动的致动部件是构造成在所述支杆的所述接合表面上作用的柱塞。4.根据权利要求3所述的单向离合器组件，其中，当所述柱塞定位在所述柱塞的所述缩回位置并且所述支杆定位在所述支杆的所述非部署位置时，所述柱塞的所述梢部从所述支杆上的所述接合表面移位第一距离。5.根据权利要求4所述的单向离合器组件，其中，所述柱塞从所述柱塞的所述缩回位置朝向中间位置的初始运动导致所述柱塞的所述梢部与所述支杆的所述接合表面接合并且对抗通过所述支杆偏置装置施加在所述支杆上的偏置而将所述支杆从所述支杆的所述非部署位置驱动到所述支杆的所述部署位置。6.根据权利要求5所述的单向离合器组件，其中，所述柱塞从所述柱塞的所述中间位置朝向所述柱塞的所述伸出位置的继续运动导致所述柱塞的所述梢部与处于所述支杆的所述部署位置的所述支杆的所述接合表面断开接合，使得所述柱塞的所述梢部从所述支杆的所述接合表面移位第二距离，并且其中，所述第二距离大于所述第一距离。7.根据权利要求6所述的单向离合器组件，其中，所述柱塞的在所述柱塞的所述缩回位置的定位限定相对于所述支杆的所述接合表面成小于90度的角度的柱塞梢部位置，其中，所述柱塞的在所述柱塞的所述中间位置的定位导致所述柱塞的所述梢部以相对于所述支杆的所述接合表面成90度的角度与所述支杆的所述接合表面接合，并且其中，所述柱塞的在所述柱塞的所述伸出位置的定位限定相对于所述支杆的所述接合表面具有大于90度的角度的柱塞梢部位置。8.根据权利要求5所述的单向离合器组件，其中，所述柱塞从所述中间位置至所述柱塞的所述伸出位置的继续运动导致所述柱塞的所述梢部与所述支杆的所述接合表面断开接合，并且其中，所述柱塞的所述梢部从所述支杆的所述接合表面移位第二距离。9.根据权利要求8所述的单向离合器组件，其中，所述缩回位置限定相对于所述支杆的所述接合表面具有小于90度的角度的柱塞梢部位置，其中，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿德里安·乔克，史蒂芬·扬，
申请(专利权)人：麦格纳动力系有限公司，
类型：发明
国别省市：加拿大,CA