专利名称：离合从动装置和相关的离合机构的制作方法
技术领域：
本公开涉及一种离合从动装置和相关的离合机构。
背景技术：
本节内容提供与本公开相关的背景信息，其不一定是现有技术。通常希望利用或者直接地、或者通过环式传动元件——其可以使用带、链和/或带齿的齿轮——从原动机传输的旋转动力来对装置进行驱动。这种装置能够例如经由附件传动装置或者正时传动装置连接到机动车辆的发动机，并且能够包括例如泵(例如水泵、真空泵、动力转向泵、空气压缩机、空调压缩机)、用于发电的器件(例如交流发电机、发电机、起动机-交流发电机、起动机-发电机)、和/或风扇。要理解的是，在不需要或不希望装置的输出时的情况下，装置的运行会与原动机的降低的效率相关联。在例如汽车的环境中，当发动机较冷并且在启动中时，可以不必运行发动机水泵，因此，在发动机较冷并且在启动中时发动机水泵的运行降低了发动机的总燃油效率。为克服该缺点，在本领域已知的是提供离合器来选择性地对装置进行操作。这种离合器通常需要某种类型的动力，通常为电能，以允许通过离合器传输旋转动力对装置进行驱动。最近，利腾斯(Litens)汽车合伙公司已经开发出了一些类型的离合器，这些离合器能够构造为在正常或无动力状态下将旋转动力传输至从动装置，并且在使用相对较低的动力输入的动力状态下抑制旋转动力向从动装置的传输。尽管这些离合器适于其预期的目的，然而这些离合器容易进行改进。
发明内容
本节内容提供本公开的一般概要，而不是其全部范围或其所有特征的全面公开。在本公开的第一方面中，提供一种具有卷绕弹簧的离合从动装置，所述卷绕弹簧设置在轴承的径向内侧，所述轴承相对于第二旋转离合部分支承第一旋转离合部分。在一个示例形式中，本教导提供一种离合从动装置，所述离合从动装置具有离合组件，所述离合组件具有第一旋转离合部分、第二旋转离合部分、轴承、卷绕弹簧和致动器。所述第一旋转离合部分具有驱动构件，所述驱动构件具有内部离合面。所述第一旋转离合部分和所述第二旋转离合部分绕所述离合从动装置的旋转轴线可旋转地设置。所述轴承被接收在所述第一旋转离合部分和所述第二旋转离合部分之间。所述卷绕弹簧设置在所述轴承的径向内侧并且具有第一端、与所述第一端相反的第二端、以及在所述第一端和所述第二端之间延伸的多个螺旋线圈。所述第一端构造为将旋转动力传输至所述第二旋转离合部分。所述螺旋线圈被接收为靠在所述内部离合面上。所述致动器构造为选择性地触发所述卷绕弹簧的卷绕，以使所述卷绕弹簧的所述螺旋线圈与所述内部离合面在预定程度上分离。所述致动器包括致动器输入构件。所述致动器输入构件)能够绕所述旋转轴线旋转并且具有弹簧座和制动转子，所述弹簧座与所述卷绕弹簧的所述第二端接合，所述致动器选择性地可操作为产生施加到所述制动转子上的制动力，从而阻止所述致动器输入构件绕所述旋转轴线的旋转。在本公开的第二方面中，提供一种具有制动带的离合从动装置，所述制动带经由枢转臂移动，以提供控制离合组件的运行的拖拽力。在示例的形式中，本教导提供一种具有离合组件的离合从动装置，所述离合组件具有第一旋转离合部分、第二旋转离合部分、卷绕弹簧和致动器。所述第一旋转离合部分具有驱动构件，所述驱动构件具有内部离合面。所述第一旋转离合部分和所述第二旋转离合部分绕离合装置的旋转轴线可旋转地设置。所述卷绕弹簧具有第一端、与所述第一端相反的第二端、以及在所述第一端和所述第二端之间延伸的多个螺旋线圈。所述第一端构造为将旋转动力传输至所述第二旋转离合部分。所述螺旋线圈被接收为靠在所述内部离合面上。所述致动器构造成选择性地触发所述卷绕弹簧的卷绕，以使所述卷绕弹簧的所述螺旋线圈与所述内部离合面在预定程度上分离。所述致动器包括致动器输入构件，所述致动器输入构件能够绕所述旋转轴线旋转并且具有弹簧座和制动转子，所述弹簧座与所述卷绕弹簧的所述第二端接合。所述致动器还包括制动蹄部和枢转臂。制动蹄部是至少部分地绕制动转子的圆周延伸的带。枢转臂联接到所述带的至少一端，并且构造为选择性地将所述带接合至所述制动转子。在本公开的第三方面中，提供一种具有离合组件的离合从动装置，所述离合组件具有卷绕弹簧和致动器，所述致动器具有用于控制所述卷绕弹簧的接合的线缆。在示例的形式中，本教导提供一种具有离合组件的离合从动装置，所述离合组件具有第一旋转离合部分、第二旋转离合部分、卷绕弹簧和致动器。所述第一旋转离合部分具有驱动构件，所述驱动构件具有内部离合面。所述第一旋转离合部分和第二旋转离合部分绕离合装置的旋转轴线可旋转地设置。所述卷绕弹簧具有第一端、与所述第一端相反的第二端、以及在所述第一端和所述第二端之间延伸的多个螺旋线圈。所述第一端构造为将旋转动力传输至所述第二旋转离合部分。所述螺旋线圈被接收为靠在所述内部离合面上。所述致动器构造为选择性地触发所述卷绕弹簧的卷绕，以使所述卷绕弹簧的所述螺旋线圈与所述内部离合面在预定程度上分离。所述致动器包括致动器输入构件，所述致动器输入构件能够绕所述旋转轴线旋转并且具有弹簧座和制动转子，所述弹簧座与所述卷绕弹簧的所述第二端接合。所述致动器还包括线缆，所述线缆能够移动，以控制所述制动转子相对于所述第一离合部分的旋转。在本公开的第四方面中，提供一种具有离合组件的离合从动装置，所述离合组件具有卷绕弹簧和致动器。所述致动器包括制动转子和线性马达，所述线性马达用于选择性地向所述制动转子施加控制所述卷绕弹簧的接合和/或分离的拖拽转矩。在示例的形式中，本教导提供一种具有离合组件的离合从动装置，所述离合组件具有第一旋转离合部分、第二旋转离合部分、卷绕弹簧和致动器。所述第一旋转离合部分具有驱动构件，所述驱动构件具有内部离合面，所述第一旋转离合部分和第二旋转离合部分绕离合装置的旋转轴线可旋转地设置，所述卷绕弹簧具有第一端、与所述第一端相反的第二端、以及在所述第一端和所述第二端之间延伸的多个螺旋线圈，所述第一端构造为将旋转动力传输至所述第二旋转离合部分，所述螺旋线圈被接收为靠在所述内部离合面上，所述致动器构造为选择性地触发所述卷绕弹簧的卷绕，以使所述卷绕弹簧的所述螺旋线圈与所述内部离合面在预定程度上分离，所述致动器包括致动器输入构件和线性马达，所述致动器输入构件能够绕所述旋转轴线旋转并且具有弹簧座和制动转子，所述弹簧座与所述卷绕弹簧的所述第二端接合，所述线性马达具有输出构件，并且其中，所述线性马达操作为使所述输出构件移动，以产生施加到所述制动转子上的制动力，从而阻止所述致动器输入构件绕所述旋转轴线的旋转。根据本公开的第四方面的教导的离合从动装置: 可以还包括被接收在第一旋转离合部分和第二旋转离合部分之间的轴承，并且所述轴承支承所述第一旋转离合部分，用于第一旋转离合部分在所述第二旋转离合部分上的旋转，并且卷绕弹簧可以可选地设置在所述轴承的径向内侧； 可以还包括工作装置，所述工作装置包括泵、风扇、以及用于发电的器件中的至少一个，所述工作装置具有联接到所述第二离合部分、用于随之旋转的输入轴； 可以构造为使得所述致动器包括与制动转子接合以产生制动力的制动蹄部，并且可选地:所述致动器还可以包括螺线管，所述螺线管可操作为移动所述制动蹄部以使所述制动蹄部与所述制动转子接触和/或与所述制动转子脱离接触；所述制动蹄部可以安装于所述螺线管的输出构件；所述制动蹄部可以通过线缆和连杆中的至少一个联接到输出构件；所述致动器还可以包括流体驱动的缸体，所述缸体可操作为移动所述制动蹄部以使所述制动蹄部与所述制动转子接触和/或与所述制动转子脱离接触；所述制动蹄部可以包括至少部分地绕所述制动转子卷绕的带；所述致动器可以包括旋转马达，所述旋转马达可操作为移动所述制动蹄部以使所述制动蹄部与所述制动转子接触和/或与所述制动转子脱离接触；所述旋转马达可以通过线缆、螺杆和齿条-小齿轮中的至少一个联接到所述制动蹄部；所述致动器还可以包括 相变材料，当所述相变材料处于第一相时，所述相变材料具有第一体积，当所述相变材料处于与所述第一相不同的第二相时，所述相变材料具有第二体积，并且其中，所述第一相和所述第二相从由固相、液相和气相构成的组中选择；所述相变材料可以是蜡；和/或所述致动器还可以包括加热器；和/或 可以构造为使得所述致动器包括线圈和电枢，其中，所述线圈可操作为使所述电枢移动，以产生制动力，并且其中，所述电枢是输出构件，并且可选地，所述电枢可以不可旋转地但轴向可移动地联接到所述制动转子，和/或所述线圈可以设置在线圈壳体中，所述线圈壳体被所述电枢接触以产生制动力。在本公开的第五方面中，提供一种具有离合组件的离合从动装置，所述离合组件具有卷绕弹簧和致动器，所述致动器用于控制所述卷绕弹簧的接合和/或分离，以选择性地通过所述离合组件传输旋转动力。所述致动器包括制动转子和螺旋线圈弹簧，所述螺旋线圈弹簧的直径能够变化以与所述制动转子接合或分离，从而选择性地向所述制动转子施加控制所述卷绕弹簧的接合和/或分离的拖拽转矩。在示例的形式中，本教导提供一种具有离合组件的离合从动装置，所述离合组件具有第一旋转离合部分、第二旋转离合部分、卷绕弹簧和致动器。所述第一旋转离合部分具有驱动构件，所述驱动构件具有内部离合面。所述第一旋转离合部分和第二旋转离合部分绕离合装置的旋转轴线可旋转地设置。所述卷绕弹簧具有第一端、与所述第一端相反的第二端、以及在所述第一端和所述第二端之间延伸的多个螺旋线圈。所述第一端构造为将旋转动力传输至所述第二旋转离合部分。所述螺旋线圈被接收为靠在所述内部离合面上。所述致动器构造为选择性地触发所述卷绕弹簧的卷绕，以使所述卷绕弹簧的所述螺旋线圈与所述内部离合面在预定程度上分离。所述致动器包括制动转子和能够绕所述旋转轴线旋转的致动器输入构件。所述致动器输入构件具有与所述卷绕弹簧的所述第二端接合的弹簧座。所述致动器还包括制动蹄部，所述制动蹄部能够沿着径向方向移动以接合所述制动转子。所述制动蹄部包括线圈弹簧元件，所述线圈弹簧元件能够卷绕和/或展开以选择性地向所述制动转子施加拖拽转矩。根据本公开的第五方面的教导的离合从动装置还可以包括鼓致动器，所述鼓致动器能够旋转以控制所述线圈弹簧元件的卷绕和展开。其他适用方面将从本文提供的描述变得明显。在发明内容中的描述和具体的示例意在仅用于说明的目的，而无意限制本公开的范围。
此处描述的附图仅用于说明目的而无意以任何方式限制本公开的范围。类似的或相同的元件在所有各个附图中被给定一致的附图标记。图1是根据本公开的教导构建的从动附件的纵向截面图；图2是图1的从动附件的一部分的前视分解立体图；图3是图1的从动附件的一部分的后视分解立体图；图4是图1的从动附件的一部分的立体图，更加详细地示出了第二旋转离合部分；图5的图1的从动附件的一部分的纵向截面图；图6是图1的从动附件的一部分的后视立体图，更加详细地示出了卷绕弹簧和支撑部；图7是根据本公开的教导构建的第二从动附件的纵向截面图；图8是根据本公开的教导构建的第三从动附件的纵向截面图；图9是根据本公开的教导构建的第四从动附件的后视立体图；图10是图9的从动附件的一部分的后视立体图；图11是图9的从动附件的一部分的前视立体图；图12是图9的从动附件的一部分的后视立体图；图13是根据本公开的教导构建的第五从动附件的后视立体图；图14更加详细地示出了图13的从动附件的侧向截面图；图15是根据本公开的教导构建的第六从动附件的后视立体图；图16是图15的从动附件的一部分的右侧立体图；图17是图15的从动附件的一部分的后视立体图；图18是图15的从动附件的一部分的后视立体图；图19是图15的从动附件的一部分的俯视立体图；图20是图15的从动附件的一部分的仰视立体图；图21是图15的从动附件的一部分的后视立体图；图22是示出了根据本公开的教导构建的第七从动附件的一部分的截面图；图23是示出了根据本公开的教导构建的第八从动附件的一部分的前视立体图24是示出了根据本公开的教导构建的第九从动附件的一部分的截面图；图25是示出了根据本公开的教导构建的第十从动附件的一部分的纵向截面图；图26是示出了根据本公开的教导构建的第十一从动附件的侧视图；图27是示出了根据本公开的教导构建的第十二从动附件的侧视图；图28和图29是示出了根据本公开的教导构建的第十三从动附件的侧视图，其中图28描绘了在缩回状态下的线性马达，图29描绘了在伸出状态下的线性马达；图30是示出了根据本公开的教导构建的第十四从动附件的一部分的后视图；图31是示出了根据本公开的教导构建的第十五从动附件的一部分的纵向截面图；在所有各个附图中，相应的附图标记指代相应的部分。
具体实施例方式此处使用的术语仅用于描述特定的示例性实施方式的目的而无意进行限制。如在此处使用的，除非在上下文中明确地另有指明，否则单数形式“一”和“该”可用来还包括复数形式。词语“包括”、“包含”和“具有”是包括性的并因此指定所述及的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其群组的存在或附加。当元件或层被称为“位于另一元件或层上”、“接合于”、“连接于”或“联接于”另一元件或层时，其可以直接位于所述另一元件或层上、接合、连接、联接于所述另一元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相比之下，当元件被称为“直接位于另一元件或层上”、“直接接合于”、“直接连接于”或“直接联接于”另一元件或层上时，可以不存在居间的元件或层。用来描述元件之间的关系的其他词语应当以类似的方式(例如“位于...之间”对“直接位于...之间”，“与...邻近”对“与...直接邻近”等)来理解。如此处使用的，词语“和/或”包括一个或多个相关的列出的项目的任何以及所有组合。尽管词语第一、第二、第三等在此可以用来描述各种元件、部件、区域、层和/或部段，然而这些元件、部件、区域、层和/或部段不应该被这些词语限制。这些词语仅用于将一个元件、部件、区域、层或部段与另一个区域、层或部段区分开。诸如“第一”、“第二”和其他数字之类的词语当在此使用时不暗含着顺序或次序，除非上下文清楚地这样指出。因此，下文论述的第一元件、第一部件、第一区域、第一层或第一部段可以在不脱离示例性实施方式的教导的情况下被称作第二元件、第二部件、第二区域、第二层或第二部段。为了便于描述，诸如“内”、“外”、“下面”、“下方”、“下”、“上方”、“上”等之类的空间相对用语可以在此用来描述如在图中示出的一个元件或特征与另一个或多个元件或特征的关系。除了在图中描绘的定向之外，空间相对用语可意于还包含在使用或操作时装置的不同定向。例如，如果图中的装置被翻转，则描述为在另外的元件或特征的“下方”或“下面”的元件将会定向成在另外的元件或特征的“上方”。因此，示例性用语“下方”能够包含上方和下方这两个定向。装置可以另外地定向(旋转90°或处于其他定向)并且在此使用的空间相对术语被相应地理解。参考附图的图1和图2，根据本公开的教导构建的离合从动装置或附件由附图标记10整体上指代。离合从动装置10能够包括输入构件12、基本上传统的附件部分14、以及离合组件16。在提供的特定示例中，附件部分14是水泵组件20，但本领域的技术人员将理解，水泵组件20的描述仅仅是本教导的一个应用的示例，并且本教导可以应用于多种其他类型的发动机附件，例如风扇、用于发电的器件(例如交流发电机、发电机、起动机-交流发电机、起动机-发电机)、其他类型的泵(例如空调压缩机、动力转向泵、真空泵、空气压缩机)、送风机、机械增压器、动力输出装置和由其他动力源驱动的附件一包括马达(如电动马达或流体驱动马达)。另外，当本教导在汽车或车辆的环境中被描述时，要理解本公开的教导通常可以应用于驱动系统(即用于传递运动的系统，包括传递旋转运动的系统)。输入构件12能够构造为从环式动力传输构件接收旋转动力。各种环式动力传输构件的示例包括带、链和齿轮。在提供的特定示例中，输入构件12包括构造为从带(未示出)接收旋转动力的滑车滑轮22。水泵组件20能够包括壳体30、输入轴32、轴承组34、密封系统36和叶轮38。壳体30能够构造为将离合从动装置10安装到原动机，例如发动机。输入轴32能够包括输入端40和与输入端相反地定位的输出端42。轴承组34能够布置在壳体30与输入轴32之间，并且能够支承输入轴32相对于壳体30旋转。密封系统36能够包括构造为阻止污物(例如脏物、碎屑、水分)进入轴承组34和/或润滑剂从轴承座34排出的一组或多组密封件。叶轮38能够固定地联接于输入轴32的输出端42，用于随输出端42旋转。参考图1至图3，离合组16能够包括第一旋转离合部分50、第二旋转离合部分52、轴承54、卷绕弹簧56、支撑部58和致动器60。第一旋转离合部分50能够构造为联接到输入轴50，用于随输入轴50绕旋转轴线70旋转。第一旋转离合部分50能够具有驱动构件74，驱动构件74具有内部离合面76。在提供的特定示例中，第一旋转离合部分50包括管状毂78和径向凸缘80，径向凸缘80固定地联接到管状毂78的后端并从管状毂78的后端部径向向外延伸。内部离合面76能够形成在管状毂78的内周面上，从而绕旋转轴线70同心地布置。径向凸缘80能够以任何适宜的方式——例如通过焊接或者螺纹紧固件82——固定地联接到输入构件12。作为另一示例，径向凸缘80能够与输入构件12整体地并一体地形成(即，成为一个部件)。第二旋转离合部分52能够构造为将旋转动力传输到水泵组件20的输入轴32。在提供的特定示例中，第二旋转离合部分52包括外环形壁90、内环形壁92、至少一个驱动块94(图4)以及将外环形壁90和内环形壁92相互连接的端壁96。外环形壁90能够绕第一旋转离合部分50的管状毂78同心地布置,而内环形壁92能够在管状毂78内同心地布置。内环形壁92能够以任何适宜的方式不可旋转地联接到输入轴32的输入端40，例如通过过盈配合、焊接、花键齿和/或螺纹紧固件。驱动块94能够联接到外环形壁90、内环形壁92和端壁96中的一个或多个，用于随之旋转。在提供的特定示例中，驱动块94与内环形壁92和端壁96共同形成，但是要理解的是，驱动块94能够形成在另外的结构上，例如形成在组装于(并且不可旋转地联接到)外环形壁90、内环形壁92和端壁96中的一个或多个的止推垫圈上。轴承54能够被接收在第一旋转离合部分50与第二旋转离合部分52之间，并且能够支承第一旋转离合部分50绕第二旋转离合部分52旋转。在提供的示例中，轴承54接合于外环形壁90的径向内侧表面以及管状毂78的径向外侧表面。轴承54能够是任何类型的轴承，但在提供的示例中，轴承是具有沿旋转轴线70轴向地相互间隔开的两排轴承元件IOOaUOOb的密封轴承。参考图3、5和6，卷绕弹簧56能够由合适的金属丝——其具有大体正方形或长方形的横截面形状——形成。形成卷绕弹簧56的金属丝可以是未涂覆的(即，平常的)或者可涂有能够例如有助于控制摩擦、磨损和/或热量的适当的材料。卷绕弹簧56能够布置在轴承54的径向内侧，并且可以具有第一端110、与第一端110相反的第二端112、以及能够在第一端110与第二端112之间延伸的多个螺旋线圈114。螺旋线圈114能够被接收为靠在内部离合面76上。在提供的特定示例中，螺旋线圈114被压配合到内部离合面76，但要理解的是，在替代的示例中可以使用其他类型的配合。另外，要理解不需要所有的螺旋线圈114以相同的方式配合到内部离合面76。例如，一些螺旋线圈114可以使用过盈配合，同时可存在剩余的螺旋线圈与内部离合面76之间的间隙配合或者不同程度的过盈配合。第一端110能够构造为将旋转动力从螺旋线圈114传输到第二旋转离合部分52，如将在下文更加详细地论述的。第二端112可以包括能够联接到致动器60的控制柄118，如将在下文更加详细地论述的。支撑部58能够由例如钢或塑料的适当的材料形成，并且能够包括凸缘部分120、套筒部分122、沟槽124和支撑部抵靠壁126。凸缘部分120能够是环形结构，其具有能够抵靠第二旋转离合部分52的端壁96的前表面130和能够抵靠卷绕弹簧56的螺旋线圈114中相邻的一个的后表面132。在提供的示例中，后表面132的抵靠卷绕弹簧56的部分是螺旋形状，以便与卷绕弹簧56的螺旋线圈114的轮廓相匹配。套筒部分122可以是能够从凸缘部分120轴向地延伸的环形结构。套筒部分122的尺寸能够设定为被接收在卷绕弹簧56的螺旋线圈114中，以支承螺旋线圈中的一个或多个和/或保持支撑部58和卷绕弹簧56的第一端110围绕旋转轴线70。沟槽124能够构造为接收卷绕弹簧56的第一端110，并且能够延伸穿过套筒部分122的圆周并且可选地延伸穿过支撑部抵靠壁126。支撑部抵靠壁126能够抵靠位于第二旋转离合部分52上的一个驱动块94上的抵靠面140 (图4)，并且如果沟槽延伸穿过支撑部抵靠壁126 (如提供的示例所示)，则形成卷绕弹簧56的金属丝的轴向端面142也能够抵靠位于所述一个驱动块94(图4)上的抵靠面140 (图4)。参考图1、3和5，卷绕弹簧56能够卷绕成使得在旋转动力通过离合组件16传输时螺旋线圈114趋于径向向外地展开或扩展。更加具体地，输入构件12的旋转能够造成驱动构件74的相应的旋转，由于螺旋线圈114与内部离合面76的接合，进而能够趋于使卷绕弹簧56旋转。输入到卷绕弹簧56的旋转动力能够被传输到第二旋转离合部分52 (经由卷绕弹簧56的第一端110和/或支撑部58)，这将趋于使附件部分14的输入轴32旋转。因为附件部分14的输入轴32不在没有阻力的情况下旋转(输入轴32的旋转允许附件部分14做功)，因此卷绕弹簧56的螺旋线圈114趋于径向向外地展开或扩展，以便更好地贴紧内部离合面76。因此,离合组件16的该示例是自启动的。参考图1、3和5，致动器60能够构造为选择性地触发卷绕弹簧56的卷绕，以使螺旋线圈114至少部分地与内部离合面76分离。更加具体地，致动器60的致动能够在卷绕弹簧56的第二端112上拉动，以使一个或多个螺旋线圈114卷绕地更紧或者径向地向内收缩。在提供的示例中，致动器60包括致动器输入构件140、驱动马达142和制动蹄部144。致动器输入构件140能够包括毂构件150和制动转子152。毂构件150可以是能够被接收在第二旋转离合部分52的内环形壁92与管状毂78之间的管状结构。毂构件150可以具有能够与卷绕弹簧56的第二端112接合的弹簧座156。在该示例中，弹簧座156包括形成在毂构件150中的纵向延伸槽158。卷绕弹簧56的第二端112上的柄部118 (图6)——该柄部118能够从相邻的一个螺旋线圈114径向向内地延伸——能够被接收在槽158中，使得致动器输入构件140相对于卷绕弹簧56的第二端112沿着预定的方向的旋转造成螺旋线圈114的卷绕。制动转子152可以是能够联接到毂构件150并且从毂构件150径向向外地延伸的环形结构。制动转子152能够具有转子表面160。致动器输入构件140能够构造为基本上与第一旋转离合部分50 —起绕旋转轴线70旋转，使得致动器输入构件140与第一旋转离合部分50 —起旋转或者稍微滞后于第一旋转离合部分50，如将在下文更加详细地论述的。可以使用任何适宜的器件以允许致动器输入构件50相对于第一旋转离合部分50受限制地旋转的方式将致动器输入构件140联接到第一旋转离合部分50。例如，将卷绕弹簧56的第二端112上的柄部158接收在槽158中能够提供致动器输入构件140与第一旋转离合部分50的充分的旋转联接，以使致动器输入构件140基本上与第一旋转离合部分50 —起旋转。然而，在提供的特定示例中，在第一旋转离合部分50与致动器输入构件140之间设有摩擦接合面，当第一旋转离合部分50旋转时，该摩擦接合面产生趋于驱动致动器输入构件140的拖拽力，并且有助于“激励”螺旋线圈，使得螺旋线圈114径向地展开/扩展，以进一步接合内部离合面76。在提供的特定示例中，O形圈密封件170——其被接收在形成于毂构件150中的密封槽172中——摩擦地接合第一旋转离合部分50和毂构件150。如果需要，一个或多个密封件可以用来密封第一旋转离合部分50与第二旋转离合部分52之间的空腔，卷绕弹簧56布置在该空腔中。在提供的特定示例中，第二 O形圈密封件176密封第二旋转离合部分52的内环形壁92与毂构件150之间的接合面，同时O形圈密封件170密封毂构件150与管状毂78之间的接合面。要理解的是，对于O形圈密封件170和176中的一个或两个，可以使用任何适宜类型的密封，例如方环密封、X环密封、唇密封、动态密封、外模等。如果需要，能够使用适当的润滑剂——例如涂层、干膜润滑剂、脂、油和/或牵引流体——来润滑螺旋线圈114和内部离合面76。为了控制致动器输入构件140相对于第二旋转离合部分52的轴向端部间隙和/或为了保持支撑部58并提供支撑部58和卷绕弹簧56的第一端110上的轴向夹紧力，能够使用各种端部间隙控制技术。例如，推力环180能够布置在第二旋转离合部分52与致动器输入构件140的前轴向面之间，并且，能够被接收在第二旋转离合部分52的环形槽184中的保持环182能够限制致动器输入构件140沿离开端壁96的轴向方向的运动。驱动马达142能够安装到附件部分14(图1)的壳体30(图1)上，并且能够构造为选择性地驱使制动蹄部144与制动转子152的转子表面160摩擦接合。在提供的示例中，驱动马达142是诸如电动螺线管之类的线性马达，但要理解的是，在替代的示例中能够使用包括缸体的其他类型的驱动马达(或线性马达)。另外在提供的示例中，驱动马达142具有构造为沿着定向成与旋转轴线70垂直的致动器轴线198平移的输出构件196。要理解的是，驱动马达142能够操作为驱使制动蹄部144与制动转子152的转子表面160接触，以产生拖拽力(即，摩擦力)，拖拽力使致动器输入构件140相对于第一旋转离合部分50旋转，使得卷绕弹簧56的第二端112的柄部118 (图6)沿着造成一个或多个螺旋线圈114卷绕或者径向向内收缩以致卷绕弹簧56与内部离合面76在预定程度上分离的旋转方向被拉动。在该示例中，制动蹄部144与转子表面160之间的接触构造为造成制动转子152相对于第一旋转离合部分50的通过有限的角度偏移的相对旋转，同时制动转子152继续与第一旋转离合部分50 —起旋转(即使在由角度偏移限定的稍微滞后的状态下也是如此)。然而应当理解，如果需要，制动蹄部144与转子表面160之间的接触能够使制动转子152的旋转停止，使得当第一旋转离合部分50旋转时制动转子152保持在静止或不旋转的状态。制动蹄部144能够安装到驱动马达142的输出构件196上，用于随输出构件196平移。在提供的示例中，制动蹄部144被描绘为垫，但应当理解的是制动蹄部144能够包括其他结构，例如可旋转地安装到输出构件196上的摩擦辊，或者能够与输出构件196共同形成。尽管离合组件16被示出并描述为使用基本上垂直于制动转子的旋转轴线定向的线性马达并且使用接触制动转子的周向延伸面的一部分的制动蹄部，然而要理解的是，根据本公开的教导构建的从动附件可以稍微不同地进行构造。例如，驱动马达142a能够定向成使得致动器轴线198a与旋转轴线70平行，如在图7中示出的。在该示例中，转子表面160a形成在制动转子152a的径向延伸的表面上，而不是如在图1至图6的示例中示出的那样形成在周向延伸面上。图8的示例基本上与图7的示例类似，不同之处在于驱动马达142b包括绕输入轴32同心地布置的环形缸体200并且具有活塞202，活塞202由诸如空气、水或油之类的加压流体驱动，以使活塞202沿着与输入轴32的旋转轴线一致的致动器轴线平移。加压流体源能够与环形缸体200的内部连通，以造成活塞202的运动，或者在替代的示例中，流体能够从缸体200中被抽出，以产生导致周围空气压力使活塞运动的压差。要理解的是，活塞202能够不可旋转地容置在环形缸体200中，并且制动蹄部144b能够被安装到活塞202的环形端面上或者与活塞202的环形端面一体地形成。多种缸体或者类似缸体的装置能够替代在图8中示出并在上文中描述的特定缸体。例如，缸体200不需要具有环形构造，并且在该情况下，缸体能够安装成使得缸体的纵向轴线与离合从动装置IOb的旋转轴线偏移但与离合从动装置1b的旋转轴线平行。作为另一示例，缸体能够具有“气动肌肉”构造，在这种构造中，缸体中的工作流体的压力变化能够以预定的方式使缸体收缩或伸长。另一示例在图9至图12中示出，在该示例中，制动蹄部144c包括至少部分地绕制动转子152c的圆周缠绕的带220。在该示例中，带220的第一端224联接到驱动马达142c的输出构件226，而带220的相反的第二端226固定地联接到用来将驱动马达142c安装到壳体30上的支架230。要理解的是，驱动马达142c的运行使输出构件196c运动，使得带220绕制动转子152c的转子表面160b绷紧。另一示例在图13和图14中示出，在该示例中，制动蹄部144d包括带220d,驱动马达142d安装成使得致动器轴线198d横交于从动附件的旋转轴线70，并且枢转臂250将驱动马达142d的输出构件196d联接到带220d。在提供的示例中，驱动马达142d固定地安装到支架258，并且枢转臂250通过枢转销260枢转地安装到支架258上。驱动马达142d的输出构件196d能够枢转地联接到枢转臂250的第一端262。带220d能够分别具有第一附接部分264、第二附接部分266以及能够绕制动转子152d的转子表面160d卷绕的带体268。要理解的是，带220d能够以任何适宜的方式一允许当驱动马达142d处于第一运行状态时(例如被驱动状态或者运行状态)带220d紧贴并且摩擦地接合转子表面160d，并且当驱动马达142d处于第二运行状态时(例如无动力状态或者不运行状态)带220d与转子表面160d摩擦地分离——联接到枢转臂250。例如，第一附接部分264和第二附接部分266中的一个能够联接到枢转臂250用于随之运动，而第一附接部分264和第二附接部分266中的另一个能够联接到支架258，使得枢转臂250绕枢转销260的枢转造成带220d与转子表面160d摩擦地接合及分离。可替代地，第一附接部分264和第二附接部分266能够都联接到枢转臂250。在提供的示例中，第一附接部分264通过销280在枢转销260和第一端262之间的第一位置处联接到枢转臂250，而第二附接部分266通过销282在枢转销260和与第一端262相反的第二端284之间的第二位置处联接到枢转臂250。第二位置比第一位置与枢转轴线290 (由枢转销260限定)更远地间隔开，以增大使得第一位置相对于枢转销260移动的量比第二位置相对于枢转销260移动的量大的量，使得带220d能够接合于转子表面160d。另一示例在图15至21中示出，在该示例中，制动蹄部144e是能够通过驱动马达142e选择性地接合到鼓致动器302的制动弹簧300。驱动马达142e能够安装到支架306，支架306能够固定地联接到不可旋转结构，例如壳体30(图1)。支架306可以具有能够限定第一柄部槽312的管状毂310。制动弹簧300包括第一柄部320、第二柄部322以及位于第一柄部320与第二柄部322之间的多个螺旋线圈324。第一柄部320能够沿着径向向内的方向从螺旋线圈324延伸，而第二柄部322能够沿着轴向方向从螺旋线圈324延伸。制动弹簧300能够被接收在管状毂310上面并且第一柄部320能够被接收在第一柄部槽312中。鼓致动器302能够是环形结构，制动弹簧300能够被接收在该环形结构中(即，使得制动弹簧300的螺旋线圈324被接收在鼓致动器302与管状毂310之间)。鼓致动器302能够限定第二柄部槽330，第二柄部322能够被接收在该第二柄部槽330中。因此，要理解的是，鼓致动器302相对于支架306的旋转将造成鼓弹簧300的螺旋线圈324径向向外地扩展(即展开)或者径向向内地收缩(即卷绕得更紧)。可以使用任何适宜的器件来将运动从驱动马达142e传递到鼓致动器302，但是在提供的特定示例中，驱动马达142e的输出构件198e通过连杆334联接到鼓致动器302。制动转子152e能够被接收在螺旋线圈324之间，使得转子表面160e绕螺旋线圈324圆周地延伸。要理解的是，驱动马达142e使鼓致动器302相对于支架306沿着第一方向旋转的操作能够使螺旋线圈324扩展或展开，使得螺旋线圈324摩擦地接合转子表面160e，而鼓转子302相对于支架306沿着第二相反方向的旋转能够使螺旋线圈324收缩或卷绕，使得螺旋线圈324不与转子表面160e摩擦地接合。尽管从动附件已经在上文被描述为使用具有线性马达——线性马达包括螺线管和电枢或输出构件——的离合组件，但要理解的是，线性马达能够稍微不同地构造。例如，图22和图23示出了除了线性马达的构造外与图14和图11基本类似的从动附件部分。在图22中，驱动马达142f包括:具有外套402的鲍登线400，鲍登线400以固定的方式相对于壳体30(图1)安装；和滑动地接收在外套402内的线缆404。线缆404的第一端410能够联接到枢转臂250的第一端262，而线缆404的相反的第二端能够联接到构造为相对于外套402驱动线缆404的旋转马达414。在该示例中，马达414包括具有轴向可动的输出构件416的装置，输出构件416联接到线缆404的第二端112。如果需要，能够使用弹簧将线缆404偏压到希望的位置。
在图23中，驱动马达142g也包括鲍登线400，但是线缆404的第二端412绕控制转子450安装或卷绕，控制转子450的相对于固定物体(如壳体30(图1))的旋转位置由具有旋转输出的马达456进行控制。马达456可以是能够构造为直接使控制转子450旋转的步进马达，但是在提供的特定示例中，马达456包括通过柔性线缆460来驱动传动件458的相对较小的、高速的、低转矩的马达。传动件458能够具有用于将旋转动力传输至控制转子450的任何适宜的减速传动装置。在提供的示例中，传动件458包括将旋转动力输出至控制转子450的蜗杆传动装置。图24的示例与图22的示例基本类似，不同之处在于线性马达520是示意性地示出的并且能够由当暴露于电子信号或磁信号时会改变其形状和/或长度的材料构成。该材料能够是形状记忆金属材料、双金属材料(例如双金属条)、电致伸缩材料或磁致伸缩材料。能够使用控制器522来产生电子信号和/或控制磁场发生器524以产生磁场和/或控制加热器526以产生适于控制材料的形状和/或长度的热量。在图25的示例中，致动器60 j的驱动马达142 j和制动蹄部144 j被接收在制动转子152j中。制动蹄部144j能够由适当的塑料制成并且能够呈具有径向穿过一侧形成的裂口的环形形状(使得制动蹄部144j为C形)。驱动马达142j——其包含能够是金属丝加热元件的加热器530和由形状记忆材料或双金属材料形成的元件532——能够被封装在制动蹄部144j中并且不可旋转地安装到水泵组件20(图1)。加热器530的运行能够造成元件532径向向外地偏转，以驱动制动蹄部144j使其与制动转子152 j的转子表面160 j接合。要理解的是，由制动蹄部144j与转子表面160j之间的接触产生的拖拽力能够以与上文详细描述的方式类似的方式造成离合组件16j使输入构件12与输出轴32(图1)之间的旋转动力的传输中断。元件532本身和/或形成制动蹄部144j的材料的弹性特性能够用作复位弹簧，以当元件532已经冷却时使得制动蹄部144j与转子表面160j分离。尽管致动器60 j的驱动马达142 j和制动蹄部144 j已经被示出并描述为构造成与制动转子152j相配合以在制动转子152j的周向延伸的内表面上产生拖拽力，然而要理解的是，驱动马达142j和制动蹄部144j能够构造成与制动转子152j相配合，以在制动转子152j的周向延伸的外表面上产生拖拽力(即，制动蹄部144j能够设置在转子表面160j的径向外部，并且能够径向向内地收缩从而与转子表面160j接合以及径向向外地扩展从而与转子表面160j分离)。在图26中，线性马达包括具有旋转输出构件的马达550，该旋转输出构件使螺杆552转动，以将制动蹄部144k移动至与制动转子152k的转子表面160k接触。在图27中，线性马达包括具有输出构件的马达560，该输出构件使与带齿的齿条564啮合地接合的带齿的小齿轮562旋转。制动蹄部144m安装到带齿的齿条564的端部并且能够选择性地被驱动从而与制动转子152m上的转子表面160m接触。要理解的是，在替代的示例中，制动蹄部144m不需要直接安装到带齿的齿条564上，而是能够安装到经由带齿的齿条564驱动或移动的另一元件上。在图28和图29中，线性马达包括可商购的相变致动器，其具有致动器壳体600、输出构件602、相变材料604、加热器606和柔性构件608。相变材料604、加热器606和柔性构件608能够被接收在致动器壳体600中。输出构件602能够可滑动地接收在致动器壳体600中，并且能够接合到柔性构件608。相变材料604能够是构造为响应于其状态的变化(例如固体、液体)而改变其体积的材料。在提供的示例中，相变材料604是能够绕柔性构件608设置的蜡。加热器606能够联接到致动器壳体600，并且能够构造为改变相变材料604的相(例如熔化)。在提供的特定示例中，加热器606是通过直流电源(例如12伏直流电)运行的电加热器。柔性构件608能够由适当的材料形成，并且可以包括弹簧。在提供的特定示例中，柔性构件608由对输出构件602与致动器壳体600之间的连接处进行附加密封的弹性体形成。在非致动状态下(在图28中示出)，相变材料604绕柔性构件608分布，并且柔性构件608将输出构件602偏压至返回位置，在该返回位置，输出构件602基本上容置在致动器壳体600中。加热器606能够被启动，以使相变材料604变为相变材料604具有更大体积的相，这增加了致动器壳体600的压力。随着压力的增大，柔性构件608能够变形，这允许输出构件602被推到致动器壳体600之外，如图29所示，以允许制动蹄部144η接触制动转子152η的转子表面160η。要理解的是，在加热器606已经停止运行并且相变材料604开始恢复到其另一相(已经降低了体积)之后，柔性构件608能够将相变材料604径向向外推动，这能够允许柔性构件608将输出构件602拉回到致动器壳体600中。尽管前面的示例中已被描述为包括加热器，但应理解的是，可以使用其他类型的能量来改变相变材料604的相。例如，来自内燃发动机的热量能够经由致动器壳体600传输至相变材料，以引起相变材料604的相的变化。作为补充或替代，尽管前面的示例的线性马达已被描述为具有杆在缸体内的构造，然而要理解的是，线性马达能够不同地构造。例如，线性马达能够具有环形构造，与在图8中示出的环形缸体200类似。根据本公开的教导构建的另一从动装置的一部分在图30中示出。在该示例中，致动器与在图15至21中示出的致动器类似，不同之处在于使用蜗杆传动装置来代替线性马达和连杆。关于这一点，鼓致动器302ρ能够包括由蜗杆652驱动的涡轮或齿轮650，蜗杆652又能够由具有旋转输出的马达654来驱动。参考图31，示出了根据本公开的教导构建的另一从动附件的一部分。离合从动装置IOr可以与图8中示出的离合从动装置基本类似，不同之处在于致动器60r包括具有磁流变流体和电流变流体的装置700来代替线性马达。装置700能够包括壳体702、固定构件704、流体706、一个或多个密封件708和用于影响流体706的黏度的器件。制动转子152r能够与固定构件704相对地被接收在壳体702中。壳体702能够不可旋转地联接到合适的结构，例如水泵组件20的壳体(图1)。流体706能够被接收在壳体702中，并且能够设置在制动转子152r与固定构件704之间。固定构件704能够联接到合适的结构上，使其设置为不可旋转的状态。如果需要，固定构件704能够与壳体702 —体地形成。密封件708能够将壳体702密封于制动转子152r和固定构件704。黏度影响器件710能够包括使得流体706改变其黏度的任何器件。例如，如果流体706是磁流变流体，则黏度影响器件710能够包括金属丝线圈712，金属丝线圈712能够构造为产生适于改变流体706的黏度的磁场。如果流体706是电流变流体，则黏度影响器件710能够包括电源，该电源构造为选择地对流体706供电，从而使流体706改变其黏度。要理解的是，流体706具有正常状态，该正常状态具有在不产生大量拖拽力的情况下允许制动转子152r在流体706中旋转(即，使得旋转动力通过离合组件16r传输)的第一黏度。黏度影响器件710的运行能够使流体706的黏度改变，使得流体706阻止制动转子152r的旋转，从而产生施加到制动转子152r上的拖拽力，并且该拖拽力造成卷绕弹簧56的卷绕，从而抑制通过离合组件161■传送旋转动力。要理解的是，上文的描述在性质上仅是示例性的，而无意限制本公开、其应用或使用。尽管已经在说明书中描述并在附图中示出了具体的示例，然而本领域的普通技术人员将会理解，在不脱离如在权利要求中限定的本公开的范围的情况下，可以做出各种变化并且可以用等同设置来替代本发明的元件。另外，能够明确地想到各个示例之间的特征、元件和/或功能的混合和匹配，使得本领域的普通技术人员会从本公开中认识到一个示例的特征、元件和/或功能可以适当地结合到另一示例中，除非另有说明。另外，可以做出许多变化，以在不脱离本公开的基本范围的情况下使得特定的情况或材料适于本公开的教导。因此，并不意在使本公开局限于作为目前被认为是执行本公开的教导的最佳方式而在附图中示出并在说明书中描述的特定示例，而是本公开的范围将包括落在前文的描述和所附权利要求内 的任何实施方式。
权利要求
1.一种离合从动装置(10)，包括: 离合组件(16)，所述离合组件(16)包括第一旋转离合部分(50)、第二旋转离合部分(52)、轴承(54)、卷绕弹簧(56)和致动器(60)，所述第一旋转离合部分(50)具有驱动构件(74)，所述驱动构件(74)具有内部离合面(76)，所述第一旋转离合部分和所述第二旋转离合部分(50、52)绕所述离合从动装置(10)的旋转轴线(70)可旋转地设置，所述轴承(54)被接收在所述第一旋转离合部分和所述第二旋转离合部分(50、52)之间，并且支承所述第一旋转离合部分(50)，用于所述第一旋转离合部分(50)在所述第二旋转离合部分(52)上的旋转，所述卷绕弹簧(56)设置在所述轴承(54)的径向内侧并且具有第一端(110)、与所述第一端(110)相反的第二端(112)、以及在所述第一端和所述第二端(110、112)之间延伸的多个螺旋线圈(114)，所述第一端(110)构造为将旋转动力传输至所述第二旋转离合部分(52)，所述螺旋线圈(114)被接收为靠在所述内部离合面(76)上，所述致动器(60)构造为选择性地触发所述卷绕弹簧(56)的卷绕，以使所述卷绕弹簧(56)的所述螺旋线圈(114)与所述内部离合面(76)在预定程度上分离，所述致动器￠0)包括致动器输入构件(140)，所述致动器输入构件(140)能够绕所述旋转轴线(70)旋转并且具有弹簧座(156)和制动转子(152)，所述弹簧座(156)与所述卷绕弹簧(56)的所述第二端(112)接合，所述致动器(60)选择性地可操作为产生施加到所述制动转子(152)上的制动力，从而阻止所述致动器输入构件(140)绕所述旋转轴线(70)的旋转。
2.如权利要求1所述的离合从动装置(10)，其中，所述制动力是传递至所述制动转子(152)的摩擦力。
3.如权利要求2所述的离合从动装置(10)，其中，所述致动器包括与所述制动转子(152)接合以产生所述制动力的制动蹄部(144)。`
4.如权利要求3所述的离合从动装置(10)，其中，所述致动器还包括螺线管(142)，所述螺线管(142)可操作为移动所述制动蹄部(144)以使所述制动蹄部(144)与所述制动转子(152)接触和/或与所述制动转子(152)脱离接触。
5.如权利要求4所述的离合从动装置(10)，其中，所述制动蹄部(144)安装于所述螺线管(142)的输出构件(196)。
6.如权利要求4所述的离合从动装置(10)，其中，所述制动蹄部(144)通过线缆(404)和连杆(334)中的至少一个联接到所述输出构件(196)。
7.如权利要求3所述的离合从动装置(10)，其中，所述致动器(60)还包括流体驱动的缸体(200)，所述缸体(200)可操作为移动所述制动蹄部(144)以使所述制动蹄部(144)与所述制动转子(152)接触和/或与所述制动转子(152)脱离接触。
8.如权利要求3所述的离合从动装置(10)，其中，所述致动器(60)还包括由从形状记忆金属材料、双金属材料、电致伸缩材料、磁致伸缩材料及其组合构成的组中选择的材料形成的元件(532)，所述元件(532)可操作为移动所述制动蹄部(144)以使所述制动蹄部(144)与所述制动转子(152)接触和/或与所述制动转子(152)脱离接触。
9.如权利要求8所述的离合从动装置(10)，其中，所述元件(532)构造为改变所述制动蹄部(144)的直径。
10.如权利要求3、5、6和8中任一项所述的离合从动装置(10)，其中，所述制动蹄部(144)包括至少部分地绕所述制动转子(152)卷绕的带(220)。
11.如权利要求3所述的离合从动装置(10)，其中，所述致动器(60)包括旋转马达(414)，所述旋转马达(414)可操作为移动所述制动蹄部(144)以使所述制动蹄部(144)与所述制动转子(152)接触和/或与所述制动转子(152)脱离接触。
12.如权利要求11所述的离合从动装置(10)，其中，所述旋转马达(414)通过线缆(404)、螺杆(552)、齿条-小齿轮(564、562)和蜗杆传动装置(458)中的至少一个联接到所述制动蹄部(144)。
13.如权利要求3所述的离合从动装置(10)，其中，所述致动器(60)还包括相变材料(604)，当所述相变材料(604)处于第一相时，所述相变材料(604)具有第一体积，当所述相变材料(604)处于与所述第一相不同的第二相时，所述相变材料(604)具有第二体积，并且其中，所述第一相和所述第二相从由固相、液相和气相构成的组中选择。
14.如权利要求13所述的离合从动装置(10)，其中，所述相变材料(604)是蜡。
15.如权利要求13所述的离合从动装置(10)，其中，所述致动器(60)还包括加热器(606)。
16.如权利要求3所述的离合从动装置(10)，其中，所述致动器(60)包括鼓致动器(302)，所述鼓致动器(302)能够旋转以使所述制动蹄部(144)抵靠所述制动转子(152)径向地扩展和/或收缩。
17.如权利要求1所述的离合从动装置(10)，其中，所述致动器(60)包括具有磁流变特性和电流变特性中的 至少一种的流体(706)。
全文摘要
一种具有离合组件(16)的离合从动装置(10)，离合组件(16)具有第一旋转离合部分(50)、第二旋转离合部分(52)、轴承(54)、卷绕弹簧(56)和致动器(60)。第一旋转离合部分具有内部离合面(76)。第一旋转离合部分和第二旋转离合部分绕离合从动装置的旋转轴线(70)可旋转地设置。所述轴承被接收在第一旋转离合部分和第二旋转离合部分之间，并且支承第一旋转离合部分，用于第一旋转离合部分在第二旋转离合部分上的旋转。卷绕弹簧设置在所述轴承的径向内侧并且具有多个螺旋线圈(114)，螺旋线圈被接收为靠在内部离合面上。致动器构造为选择性地触发卷绕弹簧的卷绕，以使卷绕弹簧的螺旋线圈与内部离合面在预定程度上分离。
文档编号B60K25/02GK103154546SQ201180041178
公开日2013年6月12日 申请日期2011年8月24日 优先权日2010年8月24日
发明者安德鲁·博耶斯, 加里·J·斯派塞 申请人:利滕斯汽车合伙公司