离合器系统和操作附件轴的方法与流程

离合器系统和操作附件轴的方法
1.相关申请的交叉引用
2.该申请要求于2019年8月27日提交的美国临时申请no.62/892,155的利益，该美国临时申请的内容通过参引全部并入本文中。
技术领域
3.本技术涉及用于驱动附件的附件轴的离合器系统，特别是用于车辆的离合器系统，并且特别地涉及用于由车辆中的附件驱动带所驱动的空气调节压缩机的离合器系统。


背景技术：

4.附件驱动带用于车辆以驱动诸如空气调节压缩机和水泵之类的附件。在操作车辆时，有利的是能够在不需要驱动附件时将附件与附件驱动带断开连接，以免成为附件驱动带上的附加损失来源。过去的一些离合器系统、比如板式离合器需要大量的动力，以便提供扭矩来驱动附件轴的旋转。过去的一些其他离合器系统需要以较低的动力消耗来运行，但会对附件的部件提供非常高的冲击负载，从而导致这些部件发生故障的可能性更高。
5.因此，需要一种离合器系统，该离合器系统提供相对低的动力消耗，但减少了由驱动附件的部件所产生的冲击负载。


技术实现要素：

6.在第一方面，提供了一种离合器系统，并且该离合器系统包括限定轴线的旋转输入构件、旋转输出构件、衔铁以及卷簧式离合器。旋转输出构件能够围绕轴线相对于旋转输入构件旋转。旋转输出构件能够通过第一扭矩从静止位置移动通过第一运动范围，并且能够经由比第一扭矩高的第二扭矩移动超过第一运动范围。衔铁能够在衔铁接合位置与衔铁断开接合位置之间轴向移动。在衔铁接合位置中，衔铁与旋转输入构件摩擦旋转地接合，并且在衔铁断开接合位置中，衔铁与旋转输入构件摩擦旋转地断开接合。卷簧式离合器具有第一螺旋端部、第二螺旋端部以及位于第一螺旋端部与第二螺旋端部之间的多个线圈。第一螺旋端部与旋转输出构件操作性地接合。多个线圈具有线圈接合表面，该线圈接合表面是多个线圈的径向外表面和多个线圈的径向内表面中的一者。第二螺旋端部旋转地连接至衔铁。卷簧式离合器能够在线圈接合位置与线圈断开接合位置之间移动。在线圈接合位置中，线圈接合表面与旋转输入构件接合。在线圈断开接合位置中，线圈接合表面与旋转输入构件断开接合。卷簧式离合器能够经由比第一扭矩高但比第二扭矩低的线圈接合扭矩从线圈断开接合位置移动至线圈接合位置。当衔铁处于衔铁断开接合位置时，卷簧式离合器处于线圈断开接合位置。当旋转输出构件静止时，旋转输出构件的旋转阻力使得衔铁至衔铁接合位置的运动将不超过第一扭矩的扭矩从旋转输入构件驱动至衔铁、从衔铁驱动至卷簧式离合器的第二螺旋端部、从卷簧式离合器的第二螺旋端部驱动至卷簧式离合器的第一螺旋端部、以及从卷簧式离合器的第一螺旋端部驱动到旋转输出构件中，以驱动旋转输出构件通过第一运动范围，而不将卷簧式离合器移动至线圈接合位置。在完成第一运动范围之
后，旋转输出构件的旋转阻力增加，使得从衔铁到卷簧式离合器的第二螺旋端部中的扭矩增加至足以超过线圈接合扭矩，此时，卷簧式离合器的线圈接合表面接合旋转输入构件，因此扭矩从衔铁平行传递到卷簧式离合器的第二螺旋端部中，并且还经由线圈接合表面从旋转输入构件传递到卷簧式离合器中，从而将第二扭矩通过卷簧式离合器传递到旋转输出构件中。
7.在另一方面，提供了一种离合器系统，并且该离合器系统包括旋转输入构件、旋转输出构件、衔铁以及卷簧式离合器。旋转输入构件限定轴线。旋转输出构件能够围绕轴线相对于旋转输入构件旋转。旋转输出构件能够从静止位置移动通过第一运动范围。衔铁能够在衔铁接合位置与衔铁断开接合位置之间轴向移动。在衔铁接合位置中，衔铁与旋转输入构件摩擦旋转地接合，并且在衔铁断开接合位置中，衔铁与旋转输入构件摩擦旋转地断开接合。卷簧式离合器具有第一螺旋端部、第二螺旋端部以及位于第一螺旋端部与第二螺旋端部之间的多个线圈，其中，第一螺旋端部与旋转输出构件操作性地接合，其中，多个线圈具有线圈接合表面，该线圈接合表面是多个线圈的径向外表面和多个线圈的径向内表面中的一者。第二螺旋端部旋转地连接至衔铁。卷簧式离合器能够在线圈接合位置与线圈断开接合位置之间移动。在线圈接合位置中，线圈接合表面与旋转输入构件接合，并且其中，在线圈断开接合位置中，线圈接合表面与旋转输入构件断开接合。当衔铁处于衔铁断开接合位置时，卷簧式离合器处于线圈断开接合位置。当衔铁处于衔铁接合位置时，扭矩最初从旋转输入构件传递到卷簧式离合器的第二螺旋端部中、通过卷簧式离合器从卷簧式离合器的第二螺旋端部螺旋地传递至卷簧式离合器的第一螺旋端部，并且从卷簧式离合器的第一螺旋端部传递到旋转输出构件中，以驱动旋转输出构件通过第一运动范围，而不将卷簧式离合器移动至线圈接合位置。在超出第一运动范围同时衔铁处于衔铁接合位置时，卷簧式离合器移动至线圈接合位置，使得扭矩通过线圈接合表面至少部分地从旋转输入构件传递到卷簧式离合器中、通过卷簧式离合器至少部分地从线圈接合表面传递至卷簧式离合器的第一螺旋端部、并且从卷簧式离合器的第一螺旋端部传递到旋转输出构件中以驱动旋转输出构件。
8.另一方面，提供了一种对附件的附件轴进行驱动的方法，并且该方法包括：
9.a)提供一种离合器系统，该离合器系统包括：旋转输入构件；旋转输出构件，该旋转输出构件操作性地连接至附件轴；以及卷簧式离合器，该卷簧式离合器具有第一螺旋端部、第二螺旋端部以及位于第一螺旋端部与第二螺旋端部之间的多个线圈，其中，第一螺旋端部与旋转输出构件操作性地接合，其中，多个线圈具有线圈接合表面，该线圈接合表面是多个线圈的径向外表面和多个线圈的径向内表面中的一者，其中，第二螺旋端部旋转地连接至衔铁；
10.b)移动衔铁以接合旋转输入构件，以便旋转地驱动衔铁；
11.c)将第一扭矩从旋转输入构件传递至衔铁、从衔铁传递至卷簧式离合器的第二螺旋端部、从卷簧式离合器的第二螺旋端部传递至卷簧式离合器的第一螺旋端部、并且从卷簧式离合器的第一螺旋端部传递到旋转输出构件中，以驱动旋转输出构件通过第一运动范围，而不将卷簧式离合器移动至线圈接合位置，从而使旋转输出构件从静止位置开始旋转，而不使卷簧式离合器的线圈接合表面与旋转输入构件接合；
12.d)在步骤c)之后，传递比第一扭矩高的线圈接合扭矩，从而驱动卷簧式离合器的
线圈接合表面以接合旋转输入构件；以及
13.e)在步骤d)之后，传递比线圈接合扭矩高的第二扭矩，以驱动附件轴以执行附件的操作。
14.在另一方面，本公开涉及一种离合器系统，该离合器系统包括旋转输入构件、卷簧式离合器以及旋转输出构件。卷簧式离合器具有第一螺旋端部、第二螺旋端部以及多个线圈，多个线圈具有位于其上的线圈接合表面。卷簧式离合器的刚度选择成使得当传递比选定的线圈接合扭矩小的扭矩时，离合器系统将扭矩从旋转输入构件螺旋地传递至第二螺旋端部、通过卷簧式离合器螺旋地传递至第一螺旋端部、并且传递到旋转输出构件中，以驱动旋转输出构件的运动。当传递比选定的线圈接合扭矩大的扭矩时，离合器系统将扭矩从旋转输入构件平行地传递至第二螺旋端部、通过卷簧式离合器螺旋地传递至第一螺旋端部、并且传递到旋转输出构件中，并且通过线圈接合表面从旋转输入构件传递至第一螺旋端部、并且传递到旋转输出构件中。
附图说明
15.参照附图将更好地理解本公开的前述和其他方面，其中：
16.图1a是根据本公开的实施方式的具有带有离合器系统的附件驱动系统的车辆发动机的正视图。
17.图1b是图1中所示的离合器系统的立体图。
18.图2是图2中所示的离合器系统的立体分解图。
19.图3是图2中所示的离合器系统的另一立体分解图。
20.图4a是图2中所示的离合器系统处于第一位置的立体截面图。
21.图4b是图2中所示的离合器系统处于第二位置的立体截面图。
22.图4c是图2中所示的离合器系统处于第三位置的立体截面图。
23.图5a和图5b是由图2中所示的离合器系统驱动的附件输入系统的立体分解图。
24.图6a和图6b是图5a和图5b中所示的附件输入系统的部分处于第一位置和第二位置的立体图。
25.图7是图示了通过图2中所示的离合器系统的扭矩传递的图。
26.图8是图示了根据本公开的另一实施方式的对附件的附件轴进行操作的方法的流程图。
具体实施方式
27.为了简单且清晰地进行图示，在认为合适的情况下，在附图中可以重复附图标记以指示对应或类似的元件。另外，对许多具体细节进行阐述以便提供对本文中描述的一个或更多个实施方式的透彻理解。然而，本领域普通技术人员将理解的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践本文中所描述的实施方式。在其他情况下，没有详细描述公知的方法、过程和部件，以免使本文中所描述的实施方式模糊。首先应该理解的是，尽管在附图中图示出示例性实施方式并在下面进行描述，但是本公开的原理可以使用任何数目的技术来实现，而无论是否当前已知。本公开不应以任何方式局限于附图中图示的和下文中描述的示例性实现方式和技术。
28.除非上下文另有说明，否则本说明书通篇所使用的各种术语可以作如下阅读和理解：通篇所使用的“或”是包括性的，就像写成“和/或”一样；通篇所使用的单数冠词和代词包括其复数形式，并且冠词和代词的复数形式包括其单数形式；类似地，性别代词包括其互补的代词，使得代词不应被理解为将本文所描述的任何内容限制为由单一性别使用、实现、执行等；“示例性”应被理解为“说明性”或“举例性”而不是必须比其他实施方式“优选的”。可以在本文中进一步阐述术语的定义；如将通过阅读本说明书理解的是，这些定义可以适用于那些术语的先前和随后的实例。
29.在不背离本公开的范围的情况下，可以对本文所描述的系统、设备和方法进行修改、添加或省略。例如，系统和设备的部件可以是一体的或分离的。此外，本文中所公开的系统和设备的操作可以由更多、更少或其他部件来执行，并且所描述的方法可以包括更多、更少或其他步骤。另外，可以以任何合适的顺序执行步骤。如在本文中所使用的，“每个”是指组中的每个构件或组的子组的每个构件。
30.参照图1a，图1a示出了用于车辆的发动机10。发动机10包括曲轴12，曲轴12驱动环形驱动元件，该环形驱动元件可以例如是带14。经由带14，发动机10驱动多个附件16(以虚线轮廓示出)、比如空气调节压缩机(单独以16a示出)和马达/发电机单元(mgu)(单独以16b示出)。带14因此可以被称为附件驱动带14。每个附件16包括位于其上的具有带轮13的附件轴15，带轮13由带14驱动。另外，在本实施方式中示出了位于空转轴17b上的以17a示出的空转带轮以及形成带张紧器19的一部分的以可旋转的方式安装在张紧臂19b上的张紧带轮19a。空转带轮17a和带张紧器19的功能是本领域技术人员公知的。
31.可以在一个或更多个位置中提供离合器系统20来代替简单的带轮，以允许控制扭矩是否从曲轴12传递至附件轴15中的一个或更多个附件轴。在图1中，离合器系统20设置在用于空气调节压缩机16a的以15a示出的附件轴上。附件轴15a也可以称为压缩机轴15a，因为在所示的实施方式中，附件是压缩机。与现有技术中的一些离合器系统相比，离合器系统20的优势在于，离合器系统20采用卷簧式离合器，但以受控制的方式接合卷簧式离合器，以便防止可能因离合器接合过快而导致对附件的部件造成损坏。
32.图1b是图1中所示的离合器系统的放大立体图。图2和图3是离合器系统20的分解图，以及图4a至图4c是离合器系统20处于不同位置的截面图。参照图2、图3以及图4a至图4c，离合器系统20包括限定轴线a的旋转输入构件22、能够相对于旋转输入构件22围绕轴线a旋转的旋转输出构件24、衔铁26、致动器28、卷簧式离合器30以及可选的隔离弹簧32。在所示的示例性实施方式中，旋转输入构件22是带轮(以22a示出)并且还包括由带14驱动的带轮延伸构件22b，并且旋转输出构件24是毂，该毂定形状成安装至附件16的附件轴15(例如空气调节压缩机16a的附件轴15)、将会被带14驱动。可以提供轴承33以将旋转输入构件22以可旋转的方式支承在附件轴15a上。
33.衔铁26能够在衔铁接合位置(如图4b和图4c中所示)与衔铁断开接合位置(图4a)之间轴向移动。在衔铁接合位置中，衔铁26与旋转输入构件22旋转地接合。在衔铁断开接合位置中，衔铁26与旋转输入构件20旋转地断开接合。
34.本示例中的衔铁26包括第一衔铁部分26a和第二衔铁部分26b。第一衔铁部分26a经由分别位于第一衔铁部分26a和第二衔铁部分26b上的一系列互锁齿部34和互锁齿部36旋转地连接至第二衔铁部分26b。第一衔铁部分26a能够在第一位置与第二位置之间轴向滑
动(沿着第二衔铁部分26b)，在该第一位置中，第一衔铁部分26a与旋转输入构件22摩擦旋转地接合，在该第二位置中，第一衔铁部分26a与旋转输入构件22轴向隔开并且因此与旋转输入构件22旋转地断开接合。第二衔铁部分26b不必是能够轴向滑动的，但确实将衔铁与卷簧式离合器30旋转地连接。第二衔铁部分26b可以支承在旋转输出构件24上，但不直接旋转地连接至旋转输入构件22。换句话说，第二衔铁部分26b被支承在旋转输出构件24上，但允许第二衔铁部分26b与旋转输出构件24之间的相对旋转运动。
35.致动器28是可通电和可断电的，这导致衔铁26移动至衔铁接合位置和衔铁断开接合位置。致动器28的通电和断电中的一者驱动衔铁26移动至衔铁接合位置，并且致动器28的通电和断电中的另一者驱动衔铁移动至衔铁断开接合位置。在所示的实施方式中，致动器28的通电驱动衔铁26移动至衔铁接合位置，并且致动器28的断电驱动衔铁26移动至衔铁断开接合位置。如果有利的话，可以可选地提供弹簧或其他偏置元件以帮助将衔铁26朝向衔铁断开接合位置偏置。
36.致动器28可以通过任何合适的方式被通电和断电。在所示的实施方式中，致动器28包括电磁线圈38并且能够经由电流(通过以40示出的电导体)通电。致动器28可以替代性地通过任何其他合适的方式被通电和断电。例如，致动器28可以是气动或液压致动器，该气动或液压致动器使用压缩空气或液压油来驱动衔铁26的机械运动，并且因此使用压缩空气或液压油来通电和断电。
37.卷簧式离合器30在旋转输入构件22与旋转输出构件24之间传递扭矩。在所示的实施方式中，卷簧式离合器30具有第一螺旋端部42、第二螺旋端部44以及位于第一螺旋端部42与第二螺旋端部44之间的多个线圈46。第一螺旋端部42与旋转输出构件24操作性地接合。在所示的实施方式中，第一螺旋端部42被保持在以48示出的承载件中，其本身连接至隔离弹簧32的第一螺旋端部50。承载件48可以是本领域已知的任何合适的承载件，并且可以构造成保持卷簧式离合器30的第一螺旋端部42与隔离弹簧32的第一螺旋端部50直接接合。隔离弹簧32的以54示出的第二螺旋端部连接至旋转输出构件24。当扭矩通过卷簧式离合器30的第一螺旋端部42传递时，该扭矩被传递至隔离弹簧32的第一螺旋端部50，通过隔离弹簧32至隔离弹簧32的第二螺旋端部52，并且从隔离弹簧32的第二螺旋端部52传递到旋转输出构件24中。因此，将理解的是，第一螺旋端部42与旋转输出构件24的操作性接合不需要是直接接合。
38.在所示的实施方式中，隔离弹簧32是螺旋扭力弹簧。然而，在替代性实施方式中，隔离弹簧32可以是任何其他合适类型的弹簧、比如具有第一轴向端部和第二轴向端部的螺旋压缩弹簧，在这种情况下，卷簧式离合器30的第一螺旋端部42可以抵接壁，该壁又抵接隔离弹簧32的第一轴向端部和隔离弹簧32的第二轴向端部，隔离弹簧32的第一轴向端部和隔离弹簧32的第二轴向端部将接合并将扭矩传递到旋转输出构件中。
39.卷簧式离合器30的多个线圈46一起具有线圈接合表面56，线圈接合表面56是多个线圈46的径向外表面和多个线圈46的径向内表面中的一者。在示出的实施方式中，线圈接合表面56是多个线圈46的径向外表面。卷簧式离合器30能够在线圈接合位置(图4c)与线圈断开接合位置(图4a和图4b)之间移动。在线圈接合位置中，线圈接合表面56与旋转输入构件22接合。在所示的实施方式中，线圈接合表面56与旋转输出构件22的径向内表面57接合。在线圈接合表面56是多个线圈46的径向内表面的替代性实施方式中，线圈接合表面56将接
合旋转输出构件22的径向外表面。
40.在线圈断开接合位置中，线圈接合表面56与旋转输入构件22间隔开，并且因此与旋转输入构件22断开接合。卷簧式离合器基于其结构材料和其他因素、比如可以形成卷簧式离合器30的线材的横截面尺寸而具有选定的刚度。卷簧式离合器30能够经由线圈接合扭矩t
ce
从线圈断开接合位置移动至线圈接合位置。下面进一步描述线圈接合扭矩t
ce
。
41.卷簧式离合器30的第二螺旋端部44旋转地连接至衔铁26。在所示的实施方式中，第二衔铁部分26b具有槽60，并且卷簧式离合器30的第二螺旋端部44弯曲以形成配合在槽60中的柄脚，从而将第二螺旋端部44与衔铁26旋转地连接。
42.在所示的实施方式中，当衔铁26处于衔铁断开接合位置(图4a和图4b)时，卷簧式离合器30处于线圈断开接合位置。相反，如下文更详细描述的，当衔铁26处于衔铁接合位置时(图4a和图4b)，卷簧式离合器30可以处于线圈断开接合位置。
43.可以适当地提供以58示出的保持器从而将离合器系统20的元件轴向保持在适当位置。还可以提供盖59以便防止污垢进入到离合器系统20中。
44.图5a和图5b示出了附件输入结构61的分解图，附件输入结构61包括空气调节压缩机16a的多个可旋转附件元件。图5a和图5b中所示的可旋转附件元件包括附件轴15a、平衡器62和涡旋件64。由于旋转输出构件24固定地连接至附件轴15a，因此旋转输出构件24可以被称为操作性地连接附件输入结构61。
45.图6a示出了当附件轴15a处于静止位置时的附件轴15a和平衡器62。如可以观察到的，附件轴15a包括销66，该销66与平衡器62中的槽68接合。附件轴15a具有由平衡器62中的轴支承表面72支承的轴承接表面70。平衡器62本身具有平衡器承接表面74，平衡器承接表面74被支承在涡旋件64的平衡器支承表面76中。
46.最初，在可旋转附件元件之间存在选定量的游隙。在所示的实施方式中，游隙(在图6a中以p示出)位于销66与槽68的端部之间。
47.当附件轴15a从图6a中所示的其静止位置旋转离开时，平衡器62或涡旋件64没有运动，直到由游隙p提供的空程被占据(即，直到销66到达槽68的端部)(如图6b中所示)。然而，由于存在阻力，例如由于比如空气调节压缩机16a中的某些部件的密封件与密封面之间的摩擦而存在阻力，需要第一扭矩t1来驱动附件轴15a通过第一运动范围r1以占据游隙p。
48.线圈接合扭矩t
ce
有利地高于第一扭矩t1。图4a示出了当旋转输出构件24静止并且衔铁26处于衔铁断开接合位置时的离合器系统20。因此，没有扭矩通过离合器系统20传递。当旋转输出构件24静止时，旋转输出构件22的旋转阻力(例如，由于前述密封件与密封面之间的摩擦)使得衔铁26至衔铁接合位置的运动(图4b)将不超过第一扭矩t1的扭矩从旋转输入构件22驱动至衔铁26、从衔铁26驱动至卷簧式离合器30的第二螺旋端部44、从卷簧式离合器30的第二螺旋端部44驱动至卷簧式离合器30的第一螺旋端部42并且从卷簧式离合器30的第一螺旋端部42驱动至旋转输出构件24，以驱动旋转输出构件24通过第一运动范围r1。因为线圈接合扭矩t
ce
高于第一扭矩t1，前述扭矩通过衔铁26、卷簧式离合器30和旋转输出构件24传递，而不会使卷簧式离合器30移动至线圈接合位置。因此，在卷簧式离合器30移动至线圈接合位置之前，旋转输出构件24通过第一运动范围r1的运动足以驱动多个可旋转部件，以消除可旋转附件元件之间的选定量的游隙p。
49.如在图4b中可以观察到的，第一扭矩t1通过卷簧式离合器30的传递导致卷簧式离
合器30的径向扩张，但该扩张的量不足以导致线圈接合表面56与旋转输入构件22的接合。通过图4b中的卷簧式离合器30的扭矩传递与通过诸如隔离弹簧32之类的螺旋扭力弹簧的扭矩传递类似。
50.一旦附件轴15a完成第一运动范围rl，并且因此旋转输出构件24必须驱动平衡器62和涡旋件64，并且涡旋件64开始压缩制冷剂，从而增加旋转输出构件24上的阻力扭矩。因此，驱动旋转输出构件24所需的扭矩增加。随着涡旋件64被进一步驱动，涡旋件64为压缩制冷剂所做的功增加，并且因此阻力扭矩增加。图7中示出图示了基于时间的阻力扭矩的图。曲线78示出了离合器系统20的阻力扭矩。曲线80示出了用于比较目的的现有技术的离合带轮的阻力扭矩。随着阻力扭矩增加(即，随着旋转输出构件24的旋转阻力增加)，从衔铁26传递到卷簧式离合器30的第二螺旋端部44中的扭矩最终增加，并足以通过线圈接合扭矩t
ce
，在该点时，卷簧式离合器30的多个线圈46已经径向扩张成足以使线圈接合表面56接合旋转输入构件22。此时，扭矩从旋转输入构件平行地传递至衔铁26并且从衔铁26传递到卷簧式离合器30的第二螺旋端部44中，并且还从旋转输入构件22经由线圈接合表面56传递到卷簧式离合器30中。在线圈接合表面56与旋转输入构件22接合时，旋转输入构件22将扭矩传递至旋转输出构件24的能力增加。如图7中可以观察到的，通过卷簧式离合器30传递到旋转输出构件24中的扭矩增加至达到第二扭矩t2，第二扭矩t2高于线圈接合扭矩t
ce
。因此，线圈接合扭矩t
ce
高于第一扭矩t1，但低于第二扭矩t2。将注意的是，图7中的曲线78表示在假设应用中预计将通过离合器系统20发生的扭矩传递，而不是实际测量的曲线图。在超过第一运动范围r1的点处达到第二扭矩t2。如图7中可以观察到的，施加用以使旋转输出构件移动通过第一运动范围r1的第一扭矩t1可以是例如0.8nm。为卷簧式离合器30选择的线圈接合扭矩t
ce
可以是例如2.5nm。
51.通过将卷簧式离合器30构造成使得线圈接合扭矩t
ce
高于第一扭矩t1，在卷簧式离合器30的多个线圈46接合旋转输入构件22之前，附件轴15a被驱动以开始旋转。因此，当在旋转输出构件24与空气调节压缩机16a的涡旋件64之间游隙p被占据时，通过卷簧式离合器30施加至旋转输出构件24的扭矩中的一些扭矩朝向径向扩张的卷簧式离合器30传递。当卷簧式离合器30径向扩张时，第二螺旋端部44可以相对于第一螺旋端部42旋转，并且因此第一螺旋端部42比第二螺旋端部44加速得更慢。因此，当压缩机轴15a已经充分旋转以将销66驱动至槽68的端部时，压缩机轴15a的角速度比在将多个线圈64与旋转输入构件22接合时的角速度更低。相比之下，在现有技术的一些离合带轮中，现有技术的卷簧式离合器具有的刚度选择成使得卷簧式离合器在非常低的扭矩下径向扩张，使得其线圈接合表面在旋转输出轴移动远离旋转输出轴的静止位置之前接合旋转输入构件(例如带轮)。由曲线80表示的卷簧式离合器的接合所处的点例如可以是0.5nm。因此，一旦发生接合，这种卷簧式离合器的第一螺旋端部必定以与第二螺旋端部相同的速度移动，因为线圈与旋转输入构件的接合意味着没有空间用于进一步的径向扩张。因此，在这种情况下，压缩机轴15a的角速度与旋转输入构件的角速度相匹配，并且因此这种压缩机轴上的销66以比通过离合器系统20更高的速度被驱动到槽68的端部中。已经发现的是，当使用现有技术的离合器带轮时，压缩机轴15a的如此高的冲击速度会导致压缩机15a的某些部件、比如平衡器的机械故障。通过将线圈接合扭矩t
ce
选择成高于第一扭矩t1，销66接合槽68的端部的速度降低。
52.离合器系统20达到的第二扭矩可以是任何合适的扭矩。例如，曲线78被示为达到
5.5nm的第二扭矩t2。在其他实施方式中，第二扭矩t2根据被驱动的特定附件和特定应用可以是例如20nm或任何其他合适的值。因此，将注意的是，离合器系统20允许将20nm或更大的扭矩传递至附件轴15a，同时仅需要例如2.5nm的保持扭矩来将衔铁26保持至旋转输入构件22，由此提供相对低的动力消耗，同时降低附件16a的部件发生故障的可能性。
53.离合器系统20的操作可以通过在图8中以100示出的方法来表征。方法100可以称为驱动附件(例如，空气调节压缩机16a)的附件轴15a的方法。该方法包括步骤102，步骤102提供离合器系统(例如，离合器系统20)，该离合器系统包括：旋转输入构件22；旋转输出构件24，旋转输出构件24操作性地连接至附件轴15a；以及卷簧式离合器30，卷簧式离合器30具有第一螺旋端部42、第二螺旋端部44以及位于第一螺旋端部42与第二螺旋端部44之间的多个线圈46，其中，第一螺旋端部42与旋转输出构件22操作性地接合，其中，多个线圈46具有线圈接合表面56，线圈接合表面56是多个线圈的径向外表面和多个线圈46的径向内表面中的一者，其中，第二螺旋端部44旋转地连接至衔铁26。该方法还包括步骤104，步骤104包括移动衔铁26以接合旋转输入构件22以便旋转地驱动衔铁26。该方法还包括步骤106，步骤106包括将第一扭矩t1从旋转输入构件22传递至衔铁26、从衔铁26传递至卷簧式离合器30的第二螺旋端部44、从卷簧式离合器30的第二螺旋端部44传递至卷簧式离合器30的第一螺旋端部42、并且从卷簧式离合器30的第一螺旋端部42传递到旋转输出构件24中，以驱动旋转输出构件24通过第一运动范围r1，而无需将卷簧式离合器30移动至线圈接合位置，从而在卷簧式离合器30的线圈接合表面56与旋转输入构件22没有接合的情况下使旋转输出构件24从静止位置开始旋转。该方法100还包括步骤108，步骤108发生在步骤106之后并且包括传递比第一扭矩t1高的线圈接合扭矩t
ce
，从而驱动卷簧式离合器30的线圈接合表面56以接合旋转输入构件22。方法100还包括步骤110，步骤110发生在步骤108之后并且包括传递比线圈接合扭矩t
ce
高的第二扭矩t2，以驱动附件轴15a以执行附件的操作。
54.还将理解的是，方法100可以用任何合适的离合器系统执行，并且不意在具体限制成用离合器系统20执行。
55.在其他实施方式中，衔铁26可以是单个连续元件，该单个连续元件具有足够深度的槽60以将卷簧式离合器30的第二螺旋端部44保持在衔铁接合位置和衔铁断开接合位置两者中。
56.在图9中所示的另一实施方式中，提供了一种双带轮系统，该双带轮系统可以与pct公开wo2019134053a1中公开的双带轮系统类似，该pct公开wo2019134053a1的内容通过参引并入本文中。以120示出的卷簧式离合器可以设置有根据本公开的选定的线圈接合扭矩，以控制一个带轮与另一带轮的接合。本领域技术人员将理解的是，以124示出的带轮可以构成旋转输入构件，而以126示出的带轮可以构成旋转输出构件。示出了可以与衔铁26类似的衔铁128，并且示出了可以与致动器28类似的致动器130。
57.本领域技术人员将理解的是，在仍保持在所附权利要求的范围内的同时，可以以各种其他方式对本文中公开的实施方式进行修改或调整。