发动机起动机.pdf

一种发动机起动机，其具有离合器组件以及环形齿轮或带轮。该离合器组件具有板结构、驱动毂以及用于将驱动毂选择性地联接到板结构的离合器元件。环形齿轮或带轮联接到板结构。

权利要求书一种发动机起动机设备，包括：
离合器组件，所述离合器组件具有板结构、驱动毂、离合器元件，所述离合器元件用于将所述驱动毂选择性地联接到所述板结构；以及
环形齿轮或带轮，所述环形齿轮或带轮联接到所述板结构。
根据权利要求1所述的发动机起动机设备，其中，所述离合器组件还包括致动器，所述致动器包括能够轴向移动以选择性地使所述离合器元件接合到所述驱动毂的周向延伸表面的构件，所述离合器元件包括具有第一端部和第二端部的成螺旋形缠绕的弹簧线，所述成螺旋形缠绕的弹簧线的所述第一端部构造成接收来自所述板结构的旋转动力，所述第二端部联接到所述构件以与所述构件一起旋转。
根据权利要求2所述的发动机起动机设备，还包括承载件，其中，所述承载件包括离合器构件座架，所述成螺旋形缠绕的弹簧线的所述第一端部联接到所述离合器构件座架，所述离合器构件座架容纳到所述板结构上的离合器座架中。
根据权利要求3所述的发动机起动机设备，其中，所述离合器构件座架包括：轨道，所述轨道容纳所述成螺旋形缠绕的弹簧线的所述第一端部；以及径向内壁，所述径向内壁限制所述成螺旋形缠绕的弹簧线的所述第一端部在径向向内方向上的移动。
根据权利要求3所述的发动机起动机设备，其中，在所述承载件的周向端部之间设置有间隙。
根据权利要求2至5中任一项所述的发动机起动机设备，还包括联接到所述构件的摩擦材料。
根据权利要求2至6中任一项所述的发动机起动机设备，其中，所述致动器包括线圈组件，所述线圈组件能够选择性操作以产生用于移动所述构件的磁场。
根据权利要求7所述的发动机起动机设备，还包括联接到所述线圈组件的摩擦材料。
根据权利要求7所述的发动机起动机设备，其中，所述线圈组件包括线圈外壳和安装到所述线圈外壳的线圈单元，所述线圈外壳构造成能够移除地联接到发动机。
根据权利要求2至9中任一项所述的发动机起动机设备，其中，所述构件包括多个抵接突起，所述多个抵接突起构造成接触所述成螺旋形缠绕的弹簧线的轴向端。
根据权利要求2至10中任一项所述的发动机起动机设备，其中，所述构件包括接合构件，所述接合构件构造成接触所述成螺旋形缠绕的弹簧线的所述第二端部以使所述离合器元件与所述驱动毂的所述周向延伸表面脱离。
根据权利要求2至11中任一项所述的发动机起动机设备，其中，所述离合器组件还包括关于所述板结构可旋转地安装的套筒，其中，所述成螺旋形缠绕的弹簧线的至少一部分在所述离合器组件完全脱离时紧靠所述套筒卷绕。
根据权利要求12所述的发动机起动机设备，其中，所述套筒定尺寸成使得所述成螺旋形缠绕的弹簧线的最后一个线圈没有接合所述套筒。
根据权利要求12所述的发动机起动机设备，其中，所述套筒具有构造成容纳所述离合器元件的所述线圈中的每个线圈的至少一部分的长度。
根据权利要求1所述的发动机起动机设备，其中，所述离合器元件包括时钟式弹簧和接合构件，所述接合构件将所述时钟式弹簧驱动地联接到所述板结构，并且其中，所述板构件的驱动使所述时钟式弹簧接合所述驱动毂的周向延伸表面。
根据权利要求1所述的发动机起动机设备，其中，所述离合器元件为具有多个区的卷绕弹簧，每个区均形成为不同的直径并且其中，所述板结构的旋转导致所述离合器元件的所述区中的至少一个区收缩，从而在所述板结构与所述驱动毂之间传递旋转动力。

说明书发动机起动机
相关申请的交叉引用
本申请要求于2010年6月14日提交的美国临时专利申请61/354,302的优先权，其全部公开内容通过引用并入文中，犹如在本文中进行了充分详细地阐明。
背景技术
本公开涉及一种发动机起动机。
内燃机通常通过电起动马达起动。在大多数常规起动系统中，电起动马达装备有小齿轮，该小齿轮能够接合到安装在曲轴驱动的飞轮或挠性板上的环形齿轮。小齿轮通常保持轴向远离环形齿轮(即，使得小齿轮与环形齿轮彼此分离)，但在电起动马达激活时转变成与环形齿轮接合。电起动马达能够驱动或旋转小齿轮以引起曲轴的相应旋转(通过环形齿轮和飞轮或挠性板)。当内燃机起动并且电起动马达停用时，小齿轮转变为脱离与环形齿轮的接合，使得电起动马达没有被曲轴驱动。
这种起动系统的有限寿命是众所周知的并且在需要更频繁起动的(例如，起停混合的)车辆动力总成系统中是有问题的。因此，需要一种改进的发动机起动机。
发明内容
该部分提供了本公开的总的概要，而不是具有本公开的全部范围或全部特征的全面的公开内容。
在一种形式中，本示教提供了一种具有离合器组件以及环形齿轮或带轮的发动机起动机设备。该离合器组件具有板结构、驱动毂和离合器元件，该离合器元件用于将驱动毂选择性地联接到板结构。环形齿轮或带轮联接到板结构。
在另一形式中，本示教提供了一种发动机起动机设备，该发动机起动机设备包括离合器组件以及环形齿轮或带轮。该离合器组件具有板结构、驱动毂、离合器元件和致动器。致动器包括轴向可移动以选择性地使离合器元件接合到驱动毂的周向延伸表面的构件。离合器元件包括具有第一端部和第二端部的成螺旋形缠绕的弹簧线。成螺旋形缠绕的弹簧线的第一端部构造成接收来自板结构的旋转动力，而第二端部联接到所述构件以与所述构件一起旋转。环形齿轮或带轮联接到板结构以与板结构一起旋转。
在另一形式中，本公开的示教提供了一种用于起动发动机的方法，在该发动机中，起动马达与飞轮或挠性板之间设置有离合器组件。离合器组件在起动马达运转时响应拖曳力的产生而接合。
在又一形式中，本公开提供了一种发动机组件，该发动机组件具有发动机组、曲轴、润滑油、飞轮或挠性板以及发动机起动机。曲轴被安装用于在发动机组中旋转。润滑油设置在发动机组中并且构造成润滑包括有曲轴的发动机部件。飞轮或挠性板被联接用于与曲轴一起旋转。发动机起动机具有马达、传动装置和离合器。传动装置由马达驱动并且包括输出构件。离合器轴向地设置在曲轴与飞轮或挠性板之间。离合器包括离合器元件，该离合器元件在传动装置的输出构件没有驱动地联接到飞轮或挠性板的第一状态中是可构造的。离合器元件在传动装置的输出构件驱动地联接到飞轮或挠性板的第二状态中也是可构造的。没有使用润滑油来润滑离合器元件。
从本文中所提供的描述中另外的适用领域将变得明显。该发明内容中的描述和具体示例仅意在说明的目的，而不意在限制本公开的范围。
附图说明
本文中所描述的附图仅为说明的目的，而不意在以任何方式限制本公开的范围。在各种不同的附图中，相似或相同的元件以一致的附图标记表示。
图1为具有根据本公开的示教构造的发动机起动机的车辆的示意图；
图2为图1的车辆的一部分的分解立体图，其中该分解立体图更详细地示出了发动机起动机；
图2A为图2的分解立体图的放大部分，其中该放大部分更详细地示出了离合器元件；
图3为图1的车辆的一部分的纵向截面图，其中该纵向截面图沿着曲轴的旋转轴线截取并且更详细地示出了发动机起动机；
图4为发动机的一部分的截面图，其中该截面图示出了根据本公开的示教构造的第二发动机起动机；
图5为图1的车辆的一部分的立体图，其中该立体图更详细地示出了发动机起动机的一部分；
图6为另一车辆的一部分的分解立体图，其中该分解立体图示出了根据本公开的示教构造的第三发动机起动机；
图7为另一车辆的一部分的分解立体图，其中该分解立体图示出了根据本公开的示教构造的第四发动机起动机；
图7A为图7的分解立体图的放大部分，其中该放大部分更详细地示出了离合器元件；
图8为图7的车辆的一部分的纵向截面图，其中该纵向截面图沿着曲轴的旋转轴线截取并且更详细地示出了第四发动机起动机；
图9为第四发动机起动机的一部分的立体图，其中该立体图示出了离合器元件与电子致动器的电枢的联接；
图10为另一车辆的一部分的分解立体图，其中该分解立体图示出了根据本公开的示教构造的第五发动机起动机；
图10A为图10的分解立体图的放大部分，其中该放大部分更详细地示出了离合器元件；
图11为图10的车辆的一部分的纵向截面图，其中该纵向截面图沿着曲轴的旋转轴线截取并且更详细地示出了第五发动机起动机；
图12为另一车辆的一部分的分解立体图，其中该分解立体图示出了根据本公开的示教构造的第六发动机起动机；
图13为图12的车辆的一部分的纵向截面图，其中该纵向截面图沿着曲轴的旋转轴线截取并且更详细地示出了第六发动机起动机；
图14为根据本公开的示教构造的第六发动机起动机的一部分的立体图，其中该立体图示出了接合到板结构的离合器元件；
图15为根据本公开的示教构造的第七发动机起动机的分解立体图；
图16为图15的发动机起动机的纵向截面图；
图17为图15的发动机起动机的一部分的立体图，其中该立体图示出了电枢与离合器元件的一端之间的连接；
图18为图15的发动机起动机的一部分的局部立体图，其中该局部立体图更详细地示出了板结构；
图19为图15的放大部分，其中该放大部分更详细地示出了承载件和离合器元件；
图20为图15的发动机起动机的一部分的平面图，其中该平面图示出了离合器元件、承载件与板结构的联接；
图21为图15的发动机起动机的一部分的放大图，其中该放大图示出了充分接合到壁构件的内周向表面的离合器元件；
图22为与图21的视图类似的视图，但图22的视图描绘了离合器元件的线圈，所述线圈关于内毂紧密地盘绕从而使离合器元件的线圈保持与内周向表面接合；
图23为根据本公开的示教构造的另一发动机起动机的一部分的视图，该视图与图21的视图类似并且描绘了充分接合到壁构件的内周向表面的离合器元件；以及
图24为与图23的视图类似的视图，但图24的视图描绘了离合器元件的线圈远离内周向表面完全盘绕。
在所述附图中的若干个视图中，相应的附图标记表示相应的部件。
具体实施方式
现在，将参照附图对示例性实施方式进行更充分地描述。
参照附图中的图1至图3，总体上以附图标记10来表示根据本公开的示教构造的车辆。车辆10能够包括内燃机12，该内燃机12能够包括发动机外壳14、曲轴16、飞轮18以及发动机起动机20。发动机外壳18能够包括发动机组26和发动机罩28。曲轴16能够安装到发动机组26以在发动机组26中旋转。发动机罩28能够联接到发动机组26的一端并且能够包括孔部32，曲轴16的一端34能够延伸穿过孔部32。油封36(图3)能够容纳在孔部32中并且能够形成发动机罩28与曲轴16的端部之间的密封。飞轮18能够被联接用于与曲轴16的端部34一起旋转。本领域的普通技术人员将理解的是，尽管在本文中车辆10被描述和示出为包括飞轮，但在替代方案中车辆也可以包括挠性板。
参照图2和图3，发动机起动机20能够包括马达40、第一带轮42、第二带轮44、环形动力传递元件46以及离合器48。马达40能够以任何所希望的方式(例如，电、气动、液压)被供以动力并且能够包括输出构件50，输出构件50能够驱动第一带轮42旋转。如下文中详细讨论的，第二带轮44能够关于曲轴16的端部34设置。环形动力传递元件46能够是带或链并且能够接合第一带轮42和第二带轮44以将旋转动力从第一带轮42传递到第二带轮44。在提供的特定示例中，环形动力传递元件46为带齿的带或齿形带并且第一带轮42和第二带轮44具有用于接合带的齿的对应的齿。将会理解的是，在替代方案中也可以使用其他类型的带，包括螺旋形相对的齿带、V型带或多V型带。根据所选择的特定的带，本领域的普通技术人员将理解，理想或必要的可以是包括位于第一带轮42和第二带轮44中的一者或两者的对应侧上的适当形状的凸缘或唇缘，以保持带与第一带轮42和第二带轮44接合。此外，本领域的普通技术人员将理解的是，能够使用张紧装置组件52来保持环形动力传递元件46上的所需量的张力，如图4中所示。图4的示例采用了安装到飞轮或钟形外壳54的弹簧偏置的线性张紧装置组件52，但本领域的普通技术人员将理解的是，在替代方案中也可以使用其他类型的张紧装置组件。
回到图2和图3，离合器48能够包括轴承60、驱动毂62、板结构64、离合器元件66、摩擦环68、止动环70、驱动板72以及止动弹簧74。轴承60能够是任何类型的轴承或轴衬并且能够承载在位于发动机罩28上的与孔部32同中心的环形突出部80上。
驱动毂62能够包括中央毂90、周向延伸的外壁构件92以及凸缘构件94，该凸缘构件94能够将中央毂90联接到壁构件92以在中央毂90与壁构件92之间形成环形腔96。能够使用螺纹紧固件98来将飞轮18和中央毂90固定地而可移除地联接到曲轴16的端部34以与曲轴16一起旋转。壁构件92能够具有能够以适当方式(例如，表面硬化和/或氮化)硬化的内周向表面100。
尽管已经将驱动毂62示出并描述为由合适的金属形成，但应当理解的是，驱动毂62可以由能够组装在一起的若干个分立元件形成。例如，能够将诸如高品质橡胶、尼龙、橡胶和尼龙的组合之类的相对较软的材料或者诸如酚醛树脂之类的热固性材料联接到金属结构，使得该相对较软的材料形成内周向表面100以增大柔度。
板结构64能够以所希望的方式联接到第二带轮44。例如，板结构64和第二带轮44可以一体地形成。然而，在提供的特定示例中，板结构64是焊件并且第二带轮44固定地联接到板结构64的外周向部。在这点上，板结构64能够包括第一板构件102和第二板构件104。第一板构件102能够包括环形部106、联接到环形部106的第一端部的第一凸缘构件108、以及联接到环形部106的相对端的第二凸缘构件110。环形部106能够定尺寸为承载在轴承60上，使得轴承60能够支承环形部106(从而支承板结构64)以在环形突出部80上旋转。环形部106能够容纳在驱动毂62的环形腔96中并且能够包括能够与内周向表面94间隔开的外周向表面114。第一凸缘构件108能够定向成大致垂直于环形部并且能够从环形部沿径向向内延伸。凹口116能够形成在第一凸缘构件108中并且贴近凹口116的材料的一部分能够变形以形成螺旋形斜面118。第二凸缘构件110能够从环形部106沿径向向外延伸并且能够根据需要定形以不接触驱动毂62。在提供的特定示例中，第二凸缘构件110包括偏移区124，该偏移区124环绕驱动毂62的壁构件92，以帮助形成阻止材料进入到环形腔96中/材料(例如，润滑剂)从环形腔96出去的迷宫式密封。第二凸缘构件110能够以所希望的方式(例如，紧固件、粘合剂、铜焊、焊接)联接到第二凸缘构件110并且能够包括与第二带轮44固定地联接的外缘部126。
离合器元件66能够包括能够由多个圈形成的卷绕弹簧。离合器元件66能够容纳在位于外壁构件92的内周向表面100与环形部106的外周向表面114之间的环形腔96中并且能够摩擦地接合到环形部106的外周向表面114。卷绕弹簧能够由诸如相对较硬的弹簧钢之类的适当的材料制成并且能够具有诸如大致正方形或大致矩形的横截面形状之类的适当的横截面形状，其中横截面形状的表面在形状上是大致平的或略凸的。然而，将会理解的是，卷绕弹簧的线可以具有任意所希望的横截面形状，包括圆形的横截面形状。此外，线可以是“普通”线，或者可以以所需的涂层涂覆(例如，镀镍)并且/或者能够用诸如润滑脂之类的所需的润滑剂润滑。附带参照图2A，离合器元件66能够包括第一端部130和第二端部132，第二端部132设置在离合器元件66的与第一端部130相反的一侧上。简要地参照图5，第一端部130能够包括第一端部面134(形成卷绕弹簧的线的第一端部面134)；第一端部130能够在第一凸缘部件108上延伸越过斜面118。回到图2和图3，第二端部132能够包括第二端部面136并且能够延伸穿过形成在板结构64中的狭槽138。在提供的特定示例中，狭槽138形成在第一板构件102中。
摩擦环68能够是大致C形的构件，该构件能够容纳在板结构64与发动机罩28之间并且能够接合到发动机罩28上的环形突出部80。摩擦环68能够包括突出部(例如，肋状部、钩、凸块、突起)或孔部(例如，孔洞、狭槽、凹入区域)，所述突出部或孔部能够构造成接合离合器元件66的第二端部132的第二端部面136。在提供的特定示例中，摩擦环68包括构造成抵接离合器元件66的第二端部132的第二端部面136的一系列沿周向间隔开的突出部140。
止动环70能够容纳在摩擦环68附近并且能够用来向摩擦环68施加压力，这导致摩擦环68摩擦地接合发动机罩28上的环形突出部80。
参照图2和图5，驱动板72能够包括径向突出边缘150和螺旋形覆盖部152。在提供的特定示例中，螺旋形覆盖部152被切开或穿透并从驱动板72的其余部分向上弯曲以形成和露出径向突出边缘150。驱动板72能够例如通过多个螺纹紧固件或铆钉(未图示)固定地联接到第一凸缘构件108。离合器元件66的第一端部130能够容纳在螺旋形斜面118与螺旋形覆盖部152之间，使得第一端部面134抵接径向突出边缘150。
止动弹簧74能够是环形弹簧垫圈(例如，贝尔维尔(Bellville)弹簧垫圈)，该环形弹簧垫圈能够按压配合到发动机罩28的环形部80上并且能够构造成限制板结构64和驱动板72沿远离发动机12(图1)的方向的轴向移动。
参照图2、图3和图5，当旋转曲轴16以向飞轮18提供旋转动力并且没有运转马达40来驱动第二带轮44(通过环形动力传递元件46和第一带轮42)时，离合器元件66远离壁构件92的内周向表面100缩回，从而旋转动力没有从驱动毂62通过离合器元件66传递到板结构64。
当运转马达40来以大于曲柄16的旋转速度的速度驱动第二带轮44(通过环形动力传递元件46和第一带轮42)时，驱动板72(该驱动板72与板结构64一起旋转)的旋转驱动径向突出边缘150与离合器元件66的第一端部130的第一端部面134接触。输入到离合器元件66的电力纵向传送通过构成离合器元件66的材料的线圈(即，所提供的示例中的线的线圈)并且旋转动力通过离合器元件66的第二端部132从离合器元件66输出。在提供的示例中，旋转动力从第二端部面136传递到位于摩擦环68上的间隔开的突出部140中的对应的一个突出部中。当摩擦环68摩擦地接合发动机罩28上的环形突出部80时，离合器元件66将趋于松开，使得离合器元件66的线圈66a接合壁构件92的内周向表面100以将旋转动力传递到驱动毂62中，从而驱动曲轴16并起动发动机12(图1)。
需要通过摩擦环68产生的摩擦转矩可以大于离合器元件66的转矩率，这在某些情况下可以防止离合器元件66回到其关闭位置。在起动发动机12(图1)之后，可以使用马达40来使第二带轮46的旋转倒转经过例如小于或等于45度的预定角度(相对于曲柄16)，以减缓离合器元件66上的张力，从而允许离合器元件66松开并恢复到其与壁构件92的内周向表面100分离开的状态。
马达40能够定尺寸成比传统起动马达输出相对更多的转矩、能够具有高速能力以及/或者能够以与伺服马达类似的方式控制。第一带轮42能够具有比与传统起动机有关的小齿轮的有效直径(即，节圆直径)相对更大的有效直径，以减小环形动力传递元件46上的应力并减小由发动机12(图1)驱动马达40时的马达40的旋转速度。第二带轮46还能够具有比与传统起动机有关的环形齿轮的有效直径(即，节圆直径)相对更小的有效直径，以将发动机起动机20更容易地打包到车辆中。此外，第二带轮46能够由诸如塑料或铝之类的相对轻量的材料制成。
图6的示例与图1至图3的示例大体上相似，不同之处在于，环形齿轮44a替代了第二带轮44(图2)，小齿轮42a替代了第一带轮42(图2)，并且小齿轮42a的齿直接接合环形齿轮44a的齿以在小齿轮42a与环形齿轮44a之间传递旋转动力。在某些情况下，环形齿轮44a和/或小齿轮42a能够由塑料制成或者能够是塑料涂覆的金属复合物。这种方式的构造可以帮助避免小齿轮42a的齿与环形齿轮的齿保持彼此固定接触而造成的微震磨损并且/或者减小齿轮啮合噪音。
图7至图9的示例与图1至图3的示例大体上相似，不同之处在于，离合器48c包括电磁致动器200以替代摩擦环68(图2)和止动环70(图2)。电磁致动器200能够包括线圈组件202和电枢204，其中线圈组件202能够固定地安装到发动机罩28c。电枢204能够固定地联接到离合器元件66c的第二端部132c并且能够安装用于发动机罩28c上的环形突出部80c上的旋转。在提供的特定示例中，离合器元件66c的第二端部132c定向成大致垂直于线的线圈(大致平行于离合器元件66c的纵向轴线)并且容纳到形成在电枢204中的狭槽210中。
当旋转曲轴16以向飞轮18提供旋转动力并且未激活线圈组件202时，离合器元件66c远离壁构件92的内周向表面100缩回，从而旋转动力没有从驱动毂62通过离合器元件66c传递到板结构64。
当运转马达40(图2或图6)来以大于曲轴16的旋转速度的速度驱动第二带轮44(通过环形动力传递元件46和第一带轮42或者通过小齿轮42a和环形齿轮44a)时，驱动板72(该驱动板72与板结构64一起旋转)的旋转驱动径向突出边缘150与离合器元件66c的第一端部130的第一端部表面134(图5)接触。输入到离合器元件66c的电力纵向传送通过构成离合器元件66c的材料的线圈(即，所提供的示例中的线的线圈)并且旋转动力通过离合器元件66c的第二端部132c从离合器元件66c输出。由于离合器元件66c的第二端部132c联接到电枢204，因此电枢204将关于发动机罩28c上的环形突出部80c而驱动。线圈组件202的激活产生抵抗电枢204的旋转的磁场，从而施加拖曳力，该拖曳力趋于使离合器元件66c松开，使得离合器元件66c的线圈66a‑c接合壁构件92的内周向表面100以将旋转动力传递到驱动毂62中，从而驱动曲轴16并起动发动机。当使线圈组件202不激活时，电枢204能够关于突出部80c旋转，使得离合器元件66c松开并且离合器元件66c脱离壁构件92的内周向表面100以停止经由离合器48c的转矩传递。
将会理解的是，通过对马达和齿轮进行适当地定尺寸，可以使用图7至图9的示例的起动系统20c来向车辆提供例如“启动协助”的推进动力，其中除了发动机之外推进动力还由马达(图2或图6)提供以及/或者在一种模式中推进动力仅由马达(图2或图6)提供。此外，可以在驱动毂62c的外侧上增添第二电磁线圈(未图示)和相关的卷绕离合器机构(未图示)用来将板结构64旋转地锁定到驱动毂62c以有效地驱动马达40(图2或图6)，使得马达40(图2或图6)可以用作发电机以提供再生制动能力，在该再生能力中，电阻载荷(即，电的产生)被用来使车辆减速。
在图10至图11的示例中，离合器48d能够包括轴承60d、驱动毂62d、板结构64d以及离合器元件66d。轴承60d能够是任何类型的轴承或轴衬并且能够承载在发动机罩28d的环形部80上。
驱动毂62d能够轴向地容纳在曲轴16d的端部34d与飞轮18之间。能够使用一个或更多个紧固件(未图示)来将飞轮18和驱动毂62d紧固到曲轴16d以与曲轴16d一起旋转。驱动毂62d能够包括外周向表面100d和定位部件300，该定位部件300能够用来将驱动毂62d定位到曲轴16d的旋转轴线302。定位部件300能够是具有预定直径的孔，该孔能够配合地接合诸如环形突出部之类的能够形成在曲轴16d的端部34d上的对应的部件306。本领域的普通技术人员将理解的是，可以使用其他类型的定位部件，包括一个或更多个销钉和/或肩部螺栓。驱动毂62d的外周向表面100d能够包括第一部分310和第二部分314，其中第一部分310能够匹配曲轴16d的端部34d的外表面312的直径，并且第二部分314的直径能够是略小的以为板结构64d提供径向间隙。
板结构64d能够包括主毂部320、外环形凸缘322以及内环形凸缘324。主毂部320能够是能够承载到轴承60d上的大致管状结构，使得能够旋转地设置在发动机罩28d的环形突出部80d上。外环形凸缘322能够从主毂部320沿径向向外延伸并且第二带轮46(或环形齿轮)能够联接外环形凸缘322以用于旋转。环形内凸缘324能够包括沿径向向内延伸的环形部330以及环形部332并且大致平行于主毂部320延伸，其中环形部330能够联接到主毂部320的与发动机罩28d相对的一端，并且环形部332能够联接到沿径向向内延伸的环形部330的远端。环形部332能够限定内环形离合器元件接合表面336，该内环形离合器接合表面336具有能够匹配驱动毂62d的外周向表面100d的第一部分310的直径的直径。
离合器元件66d能够包括弹簧，该弹簧能够由卷绕成多个线盘的线形成。该线能够由诸如相对较硬的弹簧钢之类的适合的材料制成并且能够具有诸如大致正方形或大致矩形的横截面形状之类的适当的横截面形状，其中横截面形状的表面在形状上是大致平的或略凸的。然而，将理解的是，离合器元件66d的线可以具有所希望的横截面形状，包括圆形横截面形状。此外，该线可以是“普通”线，或者可以用所需的涂层涂覆(例如，镀镍)以及/或者能够用诸如润滑脂之类的所需的润滑剂润滑。
离合器元件66d能够由若干个不同的区构成，这些区包括第一区340、第二区342和第三区344。第一区340能够定尺寸成接合内环形离合器元件接合表面336，使得离合器元件66d被联接用于与板结构64d一起旋转。第三区344能够定尺寸成接合内环形表面350，该内环形表面350通过延伸穿过发动机罩28d中的环形突出部80d的孔部32而形成。第二区342能够轴向地设置在第一区340与第三区344之间并且能够包括多个线盘，所述多个线盘与外周向表面100d的第一部分310以及曲轴16d的端部34d的外表面312大致同中心地间隔开。离合器元件66d能够包括位于第一区340与第二区342之间以及位于第二区342与第三区344之间的过渡区360。例如，位于第一区340与第二区342之间的过渡区能够包括直径从第一区340增加到第二区342的一个或更多个线盘。
当发动机起动机20d没有运转并且板结构64d没有以超过曲轴16d的旋转速度的速度旋转时，离合器元件66d的线盘没有接合到曲轴16d的端部34d或驱动毂62d。因此，没有在曲轴16d与第二带轮46之间传递旋转动力。
当运转发动机起动机20d来以超过曲轴16d的旋转速度的旋转速度驱动板结构64d时，由于第一区340被接合/联接用于与内环形凸缘324一起旋转，因此离合器元件66d将与板结构64d一起旋转。由离合器元件66d的第三区344与发动机罩28d之间的接触引起的拖曳将使离合器元件66d随着离合器元件66d旋转而盘绕得更紧密，使得第二区342的线盘接触驱动毂62d的外周向表面100d的第一部分310以及可能接触曲轴16d的端部34d的外表面312。离合器元件66d与外周向表面100d的第一部分310和外表面312中的一者或两者的接合允许旋转动力从板结构64d(该板结构64d由第二带轮44驱动)传递到曲轴16d，以起动发动机以及/或者帮助推进车辆。
在图12至图14的示例中，离合器48e能够包括轴承60e、驱动毂62e、板结构64e以及离合器元件66e。轴承60e能够是任何类型的轴承或轴衬并且能够承载在发动机罩28e的环形部80上。在提供的特定示例中，轴承60e构造成支承板结构64e以在发动机罩28e的环形突出部80上旋转，以及构造成提供支承表面，该支承表面适于承受从板结构64e传递到发动机罩28e的推力。
驱动毂62e能够包括中央毂90e、周向延伸的外壁构件92e以及凸缘构件94e，该凸缘构件94e能够将中央毂90e联接到壁构件92e，以在中央毂90e与壁构件92e之间形成环形腔96e。能够使用一个或更多个螺纹紧固件(未图示)来将飞轮18和中央毂90e固定地而可移除地联接到曲轴16e的端部34e以与曲轴16e一起旋转。壁构件92e能够具有能够以适当方式(例如，表面硬化和/或氮化)硬化的内周向表面100e。
尽管已经将驱动毂62e示出并描述为由合适的金属制成，但将会理解的是，驱动毂62e可以由能够组装在一起的若干个分立元件构成。例如，诸如高品质橡胶、尼龙、橡胶与尼龙的组合之类的相对较软的材料，或者诸如酚醛树脂之类的热固性材料能够连接到金属结构，使得相对较软的材料形成内周向表面100e以增大柔顺度。
板结构64e能够以任何所希望的方式联接到第二带轮44(或环形齿轮)。例如，板结构64e和第二带轮44可以一体地形成。然而，在提供的特定示例中，板结构64e是焊件并且第二带轮44固定地联接到板结构64e的外周向部。在这点上，板结构64e能够包括第一板结构102e和第二板结构104e。第一板构件102e能够包括环形部106e和凸缘构件110e，该凸缘构件110e联接到环形部106e以从环形部106e沿径向向外延伸。环形部106e能够定尺寸为承载在轴承60e上，使得轴承60e能够支承环形部106e(从而支承板结构64e)以在环形突出部80上旋转。环形部106e能够容纳在驱动毂62e的环形腔96e中并且能够包括能够与内周向表面100e间隔开的外周向表面114e。多个离合器接合部件400能够形成到或联接到环形部106e上。在提供的特定示例中，离合器接合部件400包括形成在外周向表面114e中的凹部。凸缘构件110e能够根据需要定形以不接触驱动毂62e。在提供的特定示例中，凸缘构件110e包括偏移区124e，该偏移区124e环绕驱动毂62e的壁构件92e，以帮助形成阻止材料进入到环形腔96e中/材料(例如，润滑剂)从环形腔96e出去的迷宫式密封。第二板构件104e能够以所希望的方式(例如，紧固件、粘合剂、铜焊、焊接)联接到第二凸缘构件110e并且能够包括与第二带轮44固定地联接的外缘部126e。
离合器元件66e能够包括板簧或时钟式弹簧，该板簧或时钟式弹簧能够包括一个或更多个弹簧元件410以及一个或更多个接合构件412。所述弹簧元件410中的每个弹簧元件均能够关于曲轴16e的旋转轴线盘绕并且能够容纳在外周向表面114e与内周向表面100e之间的腔96e中。弹簧元件410能够构造成使得它们趋于松开并且紧靠内周向表面100e放置。能够联接到所述弹簧元件410中的一个或更多个弹簧元件的接合构件412能够接合到离合器接合部件400，以抑制弹簧元件410中的一个或更多个弹簧元件的内端部与板结构64e间的相对旋转。
离合器元件66e的一个或更多个弹簧元件410以如下方式缠绕：即，当发动机起动机20e没有运转并且板结构64e没有以超过曲轴16e的旋转速度的速度旋转时，离合器元件66e的所述一个或更多个弹簧元件410由于拖曳力而趋于盘绕得更紧密并且没有驱动地接合驱动毂62e的内周向表面100e，使得旋转动力没有在板结构64e之间通过离合器元件66e传递到驱动毂62e。因此，旋转动力不能在曲轴16e与第二带轮46之间传递。
当运转发动机起动机20e来以超过曲轴16e的旋转速度的旋转速度驱动板结构64e时，由于接合构件412能够接合到离合器接合部件400，因此离合器元件66e将与板结构64e一起旋转。通过离合器元件66e的一个或更多个弹簧元件410与驱动毂62e的内周向表面100e之间的接触而产生的拖曳力使离合器元件66e松开，使得所述一个或更多个弹簧元件410驱动地接合内周向表面100e，从而使得旋转动力能够从板结构64e(该板结构64e由第二带轮44驱动)传递到曲轴16e，以起动发动机以及/或者帮助推进车辆。
图15至图16的示例与图7至图9的示例大体上相似，不同之处在于，离合器以略微不同的方式打包到发动机起动机中并且将摩擦材料结合到电磁致动器中。
在图15中，发动机起动机20f被示出为包括马达40、小齿轮42a、环形齿轮44a以及离合器48f。离合器48f能够包括电磁致动器200f、第一保持件500、止推垫圈502、轴承60f、第二保持件504、板结构64f、承载件508、离合器元件66f、弹簧510、隔离件512以及驱动毂组件514。
电磁致动器200f能够包括线圈组件202f和电枢204f。线圈组件202f能够包括线圈外壳520和线圈单元522。
线圈外壳520能够限定安装凸缘530和安装毂532。安装凸缘530能够通过一组螺纹紧固件536固定地联接到发动机罩28f。安装毂532能够关于曲轴16同中心地设置并且能够沿远离发动机罩28f的方向轴向(即，沿着曲轴16的旋转轴线)延伸。安装毂532能够限定第一环形毂构件540、第二环形毂构件542以及其中能够形成有环形线圈槽546和环形弹簧凹座548的径向壁544。第二环形毂构件542能够与第一环形毂构件540同中心并且在直径上小于第一环形毂构件540。
线圈单元522能够包括外壳522a和线圈522b。外壳522能够限定内周向凸缘ICF、外周向凸缘OCF以及设置在内周向凸缘ICF与外周向凸缘OCF之间的环形通道AC。线圈522b能够容纳到环形通道AC中。线圈组件202f能够容纳在线圈槽546中并且能够固定地安装到线圈外壳520，以设置在线圈外壳520的与发动机罩28f相反的一侧。如果需要，能够使用例如外壳522a上的突出部和线圈外壳520中的凹部之类的匹配的防旋转部件来抑制线圈单元522相对于线圈外壳520的旋转。从线圈单元522延伸的引线550能够以所希望的方式规定路线，例如向后穿过线圈外壳520中的孔部(未具体图示)并且从该孔部沿径向向外规定路线。
另外参照图17，电枢204f能够是环状结构，该环状结构能够限定电枢孔570、一个或更多个离合器构件抵接突起572以及接合构件574，该接合构件574能够抵接住离合器元件66f的第二端部132f的一侧，该第二端部132f在提供的特定示例中已经沿径向向内的方向弯曲。一个或多个离合器构件抵接突起572能够构造成在与板结构64f相反的侧抵接离合器元件66f。在提供的示例中，离合器构件抵接突起572成螺旋形地形成，以接合形成离合器元件66f的线的对应表面。能够安装电枢204f以用于第二环形毂构件542上的旋转。
回到图15和图16，第一保持件500能够安装到安装凸缘530并且能够将电枢204f保持在第二环形毂构件542上。例如，第一保持件500能够包括止动环，该止动环能够配装到第二环形毂构件542中的槽580或者可以通过包括焊接、粘合剂和/或一个或更多个螺纹紧固件的任何常规方式紧固到安装毂532。止推垫圈502能够容纳在电枢204f与第一保持件500之间并且能够形成允许电枢204f在不需要摩擦接合第一保持件500的情况下旋转的轴承。
轴承60f能够是任何类型轴承，并且在示出的特定示例中，轴承60f包括承载在第一环形毂构件540上的轴衬。轴承60f能够具有能够抵接住安装凸缘530的后唇缘590、能够从后唇缘590轴向偏移的前唇缘592、以及圆筒形部594，该圆筒形部594能够在其相对两端处联接到后唇缘590和前唇缘592。后唇缘590和前唇缘592与圆筒形部594相互配合以限定能够容纳有承载件508的环形通道。
第二保持件504能够安装到安装凸缘530并且能够将轴承60f保持在第一环形毂构件540上。例如，第二保持件504能够包括止动环，该止动环能够配装到第一环形毂构件540中的槽600或者可以通过包括焊接、粘合剂和/或一个或更多个螺纹紧固件的任何常规方式紧固到安装毂532。
另外参照图18，板结构64f能够包括环形构件900和内毂902。环形构件900能够以任何所希望的方式联接到环形齿轮44a，所述任何所希望的方式例如为将环形构件900固定地联接到环形齿轮44a的沿着环形齿轮900的外径的焊接。环形构件900能够限定其中能够容纳有内毂902的中央孔部610。在提供的示例中，内毂902能够包括外圆筒形毂表面910、板构件槽644(图16)、承载件槽914(图16)以及离合器座架612。板构件槽644能够形成到外圆筒形毂表面910中并且能够构造成紧密地配装到环形构件900的中央孔部610中，以将内毂902以同中心的方式定位到环形构件900。内毂902可以以诸如焊接之类的所希望的方式固定地联接到环形构件900。承载件槽914能够与板构件槽644相邻地形成到外圆筒形毂表面910中。离合器座架612能够包括座架孔920、座架壁922以及反作用构件924。座架孔920能够形成到外圆筒形毂表面910中使得反作用构件924由座架孔920的边缘限定，并且座架孔320位于座架壁922与环形构件900之间。反作用构件924能够以相对于内毂902的中央(旋转)轴线的预定取向设置。例如，反作用构件924能够与定中心在内毂902的旋转轴线上并与反作用构件924相交的圆垂直。内毂902能够容纳在轴承60f的环形通道中。
参照图15、图16和图19，承载件508能够形成为使得能够在径向上是柔性的(即，能够沿径向扩张及收缩)。在提供的特定示例中，承载件508沿径向分开，使得在两个周向端部(即，第一端部632和第二端部634)之间设置有间隙630。承载件508能够限定内周向表面950、能够从内周向表面950沿径向向内延伸的安装唇缘952、能够抵接住环形构件900的正面的后抵接表面640、离合器构件抵接表面642以及离合器构件座架646(图19)。内周向表面950能够抵接到外圆筒形毂表面910，并且安装唇缘952能够容纳到承载件槽914中以相对于板结构64f轴向定位承载件508。后抵接表面640能够构造成抵接环形构件900。全部或部分离合器构件抵接表面642能够构造成抵接离合器元件66f。在提供的特定示例中，离合器构件抵接表面642沿着曲轴16的旋转轴线成螺旋形地形成，使得贴近第一环形端634的承载件508的厚度大于贴近第二环形端634的承载件508的厚度。离合器构件座架646能够构造成保持离合器元件66f以及将离合器元件66f的第一端部130f指引成与板结构64f接合，如将在下文中更详细描述的。在提供的示例中，离合器构件座架646构造成容纳到板结构64f的离合器座架612中的座架孔920中并且包括轨道650、径向内壁652以及第一端部表面654和第二端部表面656。轨道650能够形成到(例如凹入到)第一环形端632中达到与第二环形端634上的离合器构件抵接表面642的水平对应的水平。将会理解的是，全部或部分轨道650可以以匹配离合器构件抵接表面642的螺旋线的螺旋形的方式形成，或者全部或部分轨道650可以平行于后邻近表面640形成。轨道650能够以诸如径向向内的方式之类的所希望的方式定出轮廓并且能够终止在位于板结构64f上的离合器座架612的反作用构件924处，使得离合器元件66f的第一端部130直接接触反作用构件924。替代性地，轨道650可以先于反作用构件924终止，使得传递到离合器元件66f的第一端部130f的载荷首先在反作用构件924与离合器座架612的第一端部表面64之间传递。后者这种方式的构造在有必要或理想的是增大离合器元件66f与板结构64f之间传递动力所越过的表面区域时可能是有利的。
回到图15和图16，弹簧510能够构造成使电枢204f朝向第一保持件500偏置，并且在提供的特定示例中，弹簧510包括波形弹簧，该波形弹簧容纳在形成在安装毂532的径向壁544中的环形弹簧凹部548中。间隔件512能够设置在弹簧510与电枢204f之间并且能够与弹簧510相互配合以使所需的偏置力施加到电枢204f。如果需要，间隔件512还可以用作止推垫圈。
驱动毂组件514能够包括毂构件670、驱动毂62f以及径向凸缘674。
毂构件670能够与驱动毂62f共同形成，但在提供的特定示例中，毂构件670包括分离地形成的构件，该分离地形成的构件具有第一导引部680、螺栓凸缘682以及第二导引部684。第一导引部680能够构造成将离合器48f定中心到曲轴16。在提供的特定示例中，第一导引部680包括匹配地接合曲轴16上的圆柱形突出部692的孔690，但将会理解的是，能够使用包括插脚的其他类型的定中心装置或者可以使用组装工具(未图示)以代替第一导引部680与曲轴16之间的匹配连接。螺栓凸缘682能够限定多个螺栓孔696，螺栓698能够通过所述多个螺旋孔696容纳，以将驱动毂组件14固定而可移除地联接到曲轴16。如果需要，可以在曲轴16与毂构件670之间容纳屏蔽构件700，以屏蔽位于发动机罩28f与曲轴16之间的油封702。毂构件670能够轴向延伸远离曲轴16并穿过安装毂532，使得第二导引部684安装毂532延伸。飞轮18f能够构造成匹配地接合第二导引部684，以相对于曲轴16的旋转轴线对飞轮18f定中心。
驱动毂62f能够包括中央毂90f、周向延伸的外壁构件92f以及凸缘构件94f，该凸缘构件94f能够将中央毂90f联接到壁构件92f以在中央毂90f与壁构件92f之间形成环形腔。中央毂90f能够承载在毂构件670上，并且将毂构件670联接到曲轴16的螺栓698也能够用来将中央毂90f固定地联接到毂构件670以与毂构件670一起旋转。壁构件92f能够具有能够以适当的方式(例如，表面硬化和/或氮化)硬化的内周向表面100f。径向凸缘674能够被固定地联接并且从驱动毂62f沿径向向外延伸。
径向凸缘674能够固定地联接到周向延伸的外壁构件92f的外表面并且能够包括关于径向凸缘674的周向间隔开的多个内螺纹螺母708。能够使用螺纹紧固件710来将飞轮18f固定而可移除地联接到径向凸缘674。
然而，将会理解的是，径向凸缘674可以全部省去并且也可以使用将毂构件670联接到曲轴16的螺栓698来将飞轮18f联接到曲轴16。
当发动机起动时，马达40能够通电并且能够通过小齿轮42a和环形齿轮44a将旋转动力传递到板结构64f，这将引起离合器元件66f关于安装毂532的旋转。与马达40的通电同步地，线圈522b能够通电以使电枢204f轴向行进并且摩擦接合线圈组件202f的线圈外壳520。当离合器元件66f的第二端部132接合到电枢204f时并且当离合器元件66f的第一端部130接合到旋转的板结构64f时，旋转动作将通过离合器元件66f传递，使得电枢204f将会趋于旋转。电枢204f与线圈外壳520之间的摩擦接合足够牢固，使得能够抵抗电枢204(从而抵抗离合器元件66f的第二端部132)的旋转并使离合器元件66f的线展开或松开，使得离合器元件66f摩擦地接合驱动毂62f的内周向表面100f以将旋转动力传递到驱动毂62f中，从而驱动曲轴16。
当发动机已经起动时，马达40和线圈522b能够断电以脱离离合器48f。弹簧510能够在线圈522已经断电时使电枢204f远离线圈外壳520偏置，使得电枢204f将与离合器元件66f的线盘一起旋转。然而，板结构64f相对于曲轴16和驱动毂62f的旋转速度变慢，这将导致离合器元件66f的第一端部130变慢并从而离合器元件66f的线将盘绕或缠绕得更紧，使得离合器元件66f脱离驱动毂62f的内周向表面100f，以允许板结构64f与驱动毂62f和曲轴16旋转地分离。
如果有的话，承载件508的径向柔度能够有助于承载件508安装到板结构64f的内毂902，以及在旋转动力最初从板结构64f传递到承载件508以接合离合器组件时允许板结构64f与承载件508/离合器元件66f之间的小程度的旋转以及/或者承载件508的径向收缩。这种柔度能够给予承载件508更宽容的制造误差，同时确保承载件508在发动机起动期间没有超载。
将会理解的是，在上述发动机起动机中的每个发动机起动机中，可以将摩擦材料用于所述部件中的一个或更多个部件的表面，以控制离合器组件的接合。在图15至图19中，例如，摩擦材料能够是电枢204f的一部分和/或构造成限制电枢204f沿预定方向(例如，朝向线圈522b)的移动的另一结构，该另一结构例如为外壳的外周向凸缘OCF和内周向凸缘ICF中的一者或两者。然而，在提供的特定示例中，摩擦材料F仅联接到构造成摩擦地接合外壳522a的外周向凸缘OCF和内周向凸缘ICF的电枢204f的表面S。摩擦材料F能够由例如1.0mm或更小的厚度的任何所希望的厚度形成。例如，摩擦材料F能够具有大于或等于0.15mm并且小于或等于0.4mm的厚度，例如小于或等于0.25mm的最大厚度，并且摩擦材料F能够提供大于或等于0.12的静摩擦系数。示例性材料包括由密歇根州斯特灵海茨市的Miba Hydramechanica(Miba Hydramechanica of Sterling Heights，Michigan)出售的MF701和HM200摩擦纸。将会理解的是，尽管MF701和HM200是用于湿润(即，油润滑的)用途的摩擦纸，但也可以使用包括构造用于干燥(即，非润滑的)用途的摩擦纸的各种其他类型的摩擦材料。尽管是可选的，但所需摩擦材料F的使用能够提供若干优点，包括电枢204f与外壳522a之间的界面处的较少的滑动，我们相信这将减少离合器组件的接合所需的时间并且提供增强的耐久性。
将会理解的是，在上述发动机起动机中的每个发动机起动机中，使用用于润滑发动机部件(包括曲轴)的发动机组中的润滑油来润滑离合器元件。这种方式的构造在例如不需要用于包含发动机润滑油的油封的某些情况下能够是有利的。因此，可以在包括发动机的前部的非传统区域中使用上述起动机系统。然而，将会理解的是，在某些情况下，离合器元件的润滑可以是必要的和/或理想的，正因如此，本公开的范围不限于具有没有用发动机润滑油润滑的离合器元件的发动机起动机。
将会理解的是，在特定情况下，上述示例中的任何示例中的离合器元件都可以保持部分地接合，使得板结构和飞轮被联接用于彼此一起旋转。参照描绘了图15的发动机起动机的一部分的图21和图22，离合器元件66f的线圈C中的一个线圈可以保持与壁构件92f的内周向表面100f接合。在这点上，从图21中描绘的充分接合状态(即，离合器元件66f充分接合到内周向表面100f的状态)到分离状态的转变包括离合器元件66f的线圈的卷绕(径向向内)。卷绕在第一端部E1处开始并且朝向相对的第二端部E2从线圈到线圈转变。第一端部E1与第二端部E2之间的线圈C中的一个或更多个应当紧密地卷绕到(即，摩擦地接合)内毂902，所述一个或更多个线圈将阻碍或阻止位于接合到内毂902和第二端部E2的中间线圈之间的剩余线圈的卷绕，从而使剩余线圈C中的一个或更多个保持接合到如图22中所示的内周向表面100f。
为防止这种问题的出现，能够在前述示例中的任一示例的离合器元件的径向内侧上使用套筒、轴承或轴衬。参照图23的示例，诸如第二保持件504g、内毂902g之类的各种部件能够改进成容置能够承载在内毂902g上的环形套筒1000。在这点上，第二保持件504g在直径上能够略小于图21中所描绘的第二保持件504，而能够在内毂902g中形成轴向槽或梯状部1002以容置套筒1000，使得套筒1000能够关于内毂902g自由地旋转。套筒1000能够由适当的材料形成。在提供的特定示例中，我们使用钢，但将会理解的是，在替代方案中也可以使用包括结构塑性材料的其他材料。套筒1000能够具有这样的长度：即，该长度构造成在离合器元件66f卷绕成脱离内周向表面100f时接合离合器元件66f的线圈的所有部分或一部分。在提供的特定示例中，套筒1000具有能够至少部分地容置离合器元件66f的线圈的所有部分(即，摩擦地接合离合器元件66f的线圈的所有部分的内表面的至少一部分)的长度，但将会理解的是，在某些情况下，对套筒1000定尺寸的好处是使得第二端部E2g处的最后一个线圈CEND没有接合套筒1000。
从图23中所描绘的充分接合状态(即，离合器元件66f充分地接合到内周向表面100f的状态)到脱离状态的转变包括离合器元件66f的线圈的卷绕(径向向内)。正如先前的示例，卷绕在第一端部E1g处开始并且朝向相对的第二端部E2g从线圈到线圈转变。第一端部E1g与第二端部E2g之间的线圈C中的一个或更多个应当紧密地卷绕到(即，摩擦地接合)套筒1000，套筒1000能够相对于内毂902g旋转，以阻碍或阻止位于接合到内毂902g和第二端部E2g的中间线圈之间的剩余线圈的卷绕，使得离合器元件66f能够充分地脱离如图24中所示的内周向表面100f。
将会从上述讨论中理解的是，可以将套筒结合到上述示例中的任一示例中，使其处于离合器元件与将旋转动力从环形齿轮传递到离合器元件中的部件(例如，在某些示例中为环形齿轮)之间。
将会理解的是，上面的描述实际上仅仅是示例性的并且不意在限制本公开、本公开的应用或使用。尽管已经在说明书中描述并在附图中示出了具体示例，但对本领域的普通技术人员而言将会理解的是，在没有背离权利要求中所限定的本公开的范围的情况下，可以做出各种改变并且可以以等同物替代本公开中的元件。此外，本文中明确设想了各种示例之间特征、元件和/或功能的混合以及匹配，从而本领域的普通技术人员将会从本公开中理解的是，除非上文中另作描述，否则一个示例的特征、元件和/或功能可以视情况结合到另一示例中。此外，在没有背离本公开的基本范围的情况下，可以做出许多改型以使特定的情况或材料适应本公开的示教。因此，本公开不意在根据目前设想用于执行本公开的示教的最佳模式来限制通过附图示出以及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面的描述和所附权利要求内的任何实施方式。