具有固定致动器的旋转多模式离合器模块制造技术

一种用于连接相对于彼此旋转的两个部件的多模式离合器模块可以包括外座圈、内座圈以及棘爪，该棘爪联接到内座圈并且可在与外座圈接合和与外座圈脱离之间移动以交替地锁定和解锁座圈以便于在一个或两个方向上相对旋转。凸轮环和从其中延伸的多个凸轮联接到内座圈以与内座圈一起旋转并且用于平行于座圈的旋转轴线的轴向移动。换挡环可操作地联接在凸轮环与换挡鼓之间，使得由固定致动器引起的换挡鼓的旋转引起换挡环的平移以移动凸轮环和凸轮，因此凸轮接合棘爪以使棘爪在它们的锁定位置与解锁的位置之间移动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有固定致动器的旋转多模式离合器模块
本公开总体上涉及离合器，并且具体地涉及在彼此相对旋转的两个元件之间具有多种接合模式以选择性地锁定元件以防止在一个或两个方向上相对于彼此的相对旋转的离合器。
技术介绍
汽车通常包括内燃机，该内燃机包含旋转曲轴，该旋转曲轴被配置为通过驱动轴从发动机传递原动力以转动车轮。变速器插置在发动机与驱动轴部件之间以选择性地控制曲轴与驱动轴之间的转矩和速度比。在手动操作的变速器中，相应的手动操作的离合器可以插置在发动机与变速器之间以选择性地使曲轴与驱动轴接合和脱离以促进在可用变速器传动比之间手动换挡。另一方面，如果变速器是自动的，则变速器将通常包括内部多个自动致动的离合器单元，其适于在各种可用传动比之间动态地换挡而不需要驾驶员干预。多个这样的离合器单元(也称为离合器模块)结合在这样的变速器内以促进自动传动比的改变。多模式离合器模块(MMCM)已成为变速器设计的重要组成部分以便满足政府燃料效率标准。MMCM可以取代目前在许多应用中使用的摩擦片。这是通过使用由MMCM的致动器移动的两组棘爪(前进棘爪组和倒退棘爪组)来实现的。前进棘爪组将防止在一个方向上旋转(将使用顺时针进行说明，但是旋转方向取决于变速器设计)，而倒退棘爪组防止在相反方向上旋转(即，如本文所使用的逆时针)。棘爪被设计成可在接合位置与脱离位置之间移动以相对于MMCM的外座圈或凹口环交替地锁定和解锁内座圈。前进和倒退棘爪组可以一致或独立致动以向MMCM提供多达四种模式：两个方向锁定、顺时针方向单向锁定、逆时针方向单向锁定，以及解锁允许在两个方向上自由旋转。在一些应用中，离合器用于连接两个都旋转的构件。然而，在许多这些应用中，具有与内座圈或外座圈一起旋转的致动器是不实际的。致动器以及安装它的座圈的旋转可能导致该致动器的电线扭曲或者在MMCM上产生过大的阻力，这可能会降低车辆或实施MMCM的其它机器的效率。
技术实现思路
在本公开的一个方面中，公开了一种用于将机器的第一旋转部件和第二旋转部件彼此联接的离合器模块。离合器模块包括：外座圈，该外座圈被配置为与第一旋转部件联接并一起旋转，其中外座圈可在两个方向上围绕离合器旋转轴线旋转；内座圈，该内座圈被配置为与第二旋转部件连接并一起旋转，其中内座圈与外座圈同心地对准并且可在两个方向上相对于外座圈围绕离合器旋转轴线旋转；以及第一棘爪，该第一棘爪可操作地联接到内座圈和外座圈中的一个以与它一起旋转并且在第一棘爪锁定位置与第一棘爪解锁位置之间移动，在该第一棘爪锁定位置中，第一棘爪接合以防止内座圈在第一方向上相对于外座圈旋转，在该第一棘爪解锁位置，第一棘爪脱离以允许内座圈在第一方向上相对于外座圈旋转。离合器模块可以进一步包括：第一凸轮，该第一凸轮可操作地联接到内座圈和外座圈中的一个以与它一起旋转并且相对于内座圈和外座圈平行于离合器旋转轴线平移；换挡环，该换挡环可操作地联接到机器的固定结构并被约束成平行于离合器旋转轴线平移，并且可操作地联接到该第一凸轮使得该换挡环的平移引起该第一凸轮的平移并使得该第一凸轮可以围绕离合器旋转轴线相对于该换挡环旋转；以及换挡鼓，该换挡鼓可操作地联接到机器的固定结构并且被约束为围绕与离合器旋转轴线平行的换挡鼓轴线旋转。换挡鼓可以可操作地联接到换挡环使得换挡鼓的旋转引起换挡环和第一凸轮平移。换挡鼓可旋转到第一角位置和第二角位置，在该第一角位置中，第一凸轮与第一棘爪脱离并且第一棘爪处于第一棘爪锁定位置，在该第二角位置中，第一凸轮接合第一棘爪以将第一棘爪移动到第一棘爪解锁位置。在本公开的另一个方面中，公开了一种用于将机器的第一旋转部件和第二旋转部件彼此联接的离合器模块。离合器模块可以包括：外座圈，该外座圈被配置为与第一旋转部件联接并一起旋转，其中外座圈可在两个方向上围绕离合器旋转轴线旋转；内座圈，该内座圈被配置为与第二旋转部件连接并一起旋转，其中内座圈与外座圈同心地对准并且可在两个方向上相对于外座圈围绕离合器旋转轴线旋转；以及第一棘爪，该第一棘爪可操作地联接到内座圈和外座圈中的一个以与它一起旋转并且在第一棘爪锁定位置与第一棘爪解锁位置之间移动，在该第一棘爪锁定位置中，第一棘爪接合以防止内座圈在第一方向上相对于外座圈旋转，在该第一棘爪解锁位置，第一棘爪脱离以允许内座圈在第一方向上相对于外座圈旋转；以及第二棘爪，该第二棘爪可操作地联接到内座圈和外座圈中的一个以与它一起旋转并且在第二棘爪锁定位置与第二棘爪解锁位置之间移动，在该第二棘爪锁定位置中，第二棘爪接合以防止内座圈在第二方向上相对于外座圈旋转，在该第二棘爪解锁位置中，第二棘爪脱离以允许内座圈在第二方向上相对于外座圈旋转。离合器模块可以进一步包括：第一凸轮，该第一凸轮可操作地联接到内座圈和外座圈中的一个以与它一起旋转并且相对于内座圈和外座圈平行于离合器旋转轴线平移；凸轮环，该凸轮环具有环形形状并且与外座圈和内座圈围绕离合器旋转轴线同心地定向，其中第一凸轮从凸轮环轴向延伸使得凸轮环与内座圈和外座圈中的一个一起旋转，并且凸轮环和第一凸轮相对于内座圈和外座圈平行于离合器旋转轴线一起平移；换挡环，该换挡环可操作地联接到机器的固定结构并被约束成平行于离合器旋转轴线平移，并且可操作地联接到凸轮环使得换挡环的平移引起凸轮环和第一凸轮的平移，并且使得凸轮环可相对于换挡环围绕离合器旋转轴线旋转；以及换挡鼓，该换挡鼓可操作地联接到机器的固定结构并且被约束成围绕与离合器旋转轴线平行的换挡鼓轴线旋转。换挡鼓可以可操作地联接到换挡环使得换挡鼓的旋转引起换挡环、凸轮环以及第一凸轮平移。换挡鼓可旋转到第一角位置和第二角位置，在该第一角位置中，第一凸轮与第一棘爪脱离且第一棘爪处于第一棘爪锁定位置并且与第二棘爪脱离且第二棘爪处于第二棘爪锁定位置，在该第二角位置中，第一凸轮接合第一棘爪以将第一棘爪移动到第一棘爪解锁位置并且接合第二棘爪以将第二棘爪移动到第二棘爪解锁位置。附加方面由本专利的权利要求限定。附图说明图1是根据本公开的具有固定致动器的旋转MMCM的等距视图；图2是图1的MMCM的前视图，其中移除了近侧板以说明MMCM的内部部件；图3是根据本公开的图1的MMCM的外座圈或凹口环的等距视图；图4是根据本公开的图1的MMCM的内座圈的前视图；图5是根据本公开的图1的MMCM的制动块的等距视图；图6是根据本公开的图1的MMCM的侧板的前视图；图7是根据本公开的图1的MMCM的棘爪的等距视图；图8是根据本公开的图1的MMCM的凸轮环和相关凸轮的等距视图；图9是根据本公开的图1的MMCM的换挡环的等距视图；图10是根据本公开的图1的MMCM的换挡鼓的侧视图；图11是图1的MMCM的局部横截面等距视图，其中移除了近侧板并MMCM处于双向锁定模式；图12是图11的MMCM处于双向解锁模式的局部横截面等距视图；图13是根据本公开的具有固定致动器的旋转MMCM的任何替代实施例的侧视图；图14是图13的MMCM的横截面侧视图；以及图15是根据本公开的图1和图13的MMCM的凸轮的替代实施例的等距视图。具体实施方式图1和图2说明了MMCM10的实施例，该MMCM可以用于将机器(诸如车辆的变速器)中的第一旋转部件(未示出)连接到第二旋转部件(未示出)。MMCM10可以包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于将机器的第一旋转部件和第二旋转部件彼此联接的离合器模块，所述离合器模块包括：外座圈，其被配置为与所述第一旋转部件联接并一起旋转，其中所述外座圈围绕离合器旋转轴线在两个方向上旋转；内座圈，其被配置为与所述第二旋转部件联接并一起旋转，其中所述内座圈与所述外座圈同心地对准并且可在两个方向上相对于所述外座圈围绕所述离合器旋转轴线旋转；第一棘爪，所述第一棘爪可操作地联接到所述内座圈和所述外座圈中的一个以与它一起旋转并且在第一棘爪锁定位置与第一棘爪解锁位置之间移动，在所述第一棘爪锁定位置中，所述第一棘爪接合以防止所述内座圈在第一方向上相对于所述外座圈旋转，在所述第一棘爪解锁位置，所述第一棘爪脱离以允许所述内座圈在所述第一方向上相对于所述外座圈旋转；第一凸轮，所述第一凸轮可操作地联接到所述内座圈和所述外座圈中的所述一个以与它一起旋转并且相对于所述内座圈和所述外座圈平行于所述离合器旋转轴线平移；换挡环，所述换挡环可操作地联接到所述机器的固定结构并被约束成平行于所述离合器旋转轴线平移，并且可操作地联接到所述第一凸轮使得所述换挡环的平移引起所述第一凸轮的平移并使得所述第一凸轮可以围绕所述离合器旋转轴线相对于所述换挡环旋转；以及换挡鼓，所述换挡鼓可操作地联接到所述机器的所述固定结构并且被约束成围绕与所述离合器旋转轴线平行的换挡鼓轴线旋转，其中所述换挡鼓可操作地联接到所述换挡环使得所述换挡鼓的旋转引起所述换挡环和所述第一凸轮平移，其中所述换挡鼓可旋转到第一角位置，其中所述第一凸轮与所述第一棘爪脱离并且所述第一棘爪处于所述第一棘爪锁定位置，并且其中所述换挡鼓可旋转到第二角位置，其中所述第一凸轮与所述第一棘爪接合以将所述第一棘爪移动到所述第一棘爪解锁位置。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.24 US 15/1634441.一种用于将机器的第一旋转部件和第二旋转部件彼此联接的离合器模块，所述离合器模块包括：外座圈，其被配置为与所述第一旋转部件联接并一起旋转，其中所述外座圈围绕离合器旋转轴线在两个方向上旋转；内座圈，其被配置为与所述第二旋转部件联接并一起旋转，其中所述内座圈与所述外座圈同心地对准并且可在两个方向上相对于所述外座圈围绕所述离合器旋转轴线旋转；第一棘爪，所述第一棘爪可操作地联接到所述内座圈和所述外座圈中的一个以与它一起旋转并且在第一棘爪锁定位置与第一棘爪解锁位置之间移动，在所述第一棘爪锁定位置中，所述第一棘爪接合以防止所述内座圈在第一方向上相对于所述外座圈旋转，在所述第一棘爪解锁位置，所述第一棘爪脱离以允许所述内座圈在所述第一方向上相对于所述外座圈旋转；第一凸轮，所述第一凸轮可操作地联接到所述内座圈和所述外座圈中的所述一个以与它一起旋转并且相对于所述内座圈和所述外座圈平行于所述离合器旋转轴线平移；换挡环，所述换挡环可操作地联接到所述机器的固定结构并被约束成平行于所述离合器旋转轴线平移，并且可操作地联接到所述第一凸轮使得所述换挡环的平移引起所述第一凸轮的平移并使得所述第一凸轮可以围绕所述离合器旋转轴线相对于所述换挡环旋转；以及换挡鼓，所述换挡鼓可操作地联接到所述机器的所述固定结构并且被约束成围绕与所述离合器旋转轴线平行的换挡鼓轴线旋转，其中所述换挡鼓可操作地联接到所述换挡环使得所述换挡鼓的旋转引起所述换挡环和所述第一凸轮平移，其中所述换挡鼓可旋转到第一角位置，其中所述第一凸轮与所述第一棘爪脱离并且所述第一棘爪处于所述第一棘爪锁定位置，并且其中所述换挡鼓可旋转到第二角位置，其中所述第一凸轮与所述第一棘爪接合以将所述第一棘爪移动到所述第一棘爪解锁位置。2.根据权利要求1所述的离合器模块，包括致动器，所述致动器可操作地联接到所述机器的所述固定结构并且被约束以防止旋转和平移，可操作地联接到所述换挡鼓，并且可致动以使所述换挡鼓围绕所述换挡鼓轴线在所述第一角位置与所述第二角位置之间旋转。3.根据权利要求1所述的离合器模块，其中所述换挡鼓包括圆柱形外表面和被限定在所述圆柱形外表面中的凸轮凹槽，其中所述凸轮凹槽为螺旋形使得当所述凸轮凹槽围绕所述换挡鼓延伸时所述凸轮凹槽沿着所述圆柱形外表面轴向延伸。4.根据权利要求3所述的离合器模块，其中所述换挡环包括换挡环凸轮从动件，所述换挡环凸轮从动件从所述换挡环延伸并且被设置在所述换挡鼓的所述凸轮凹槽内，所述凸轮凹槽与所述换挡环凸轮从动件接合以当所述换挡鼓在所述第一角位置与所述第二角位置之间旋转时使所述换挡环和所述第一凸轮平移。5.根据权利要求4所述的离合器模块，其中所述换挡环凸轮从动件相对于所述离合器旋转轴线径向向外延伸，并且其中所述换挡鼓轴线与所述离合器旋转轴线不重合。6.根据权利要求4所述的离合器模块，其中所述换挡环凸轮从动件相对于所述离合器旋转轴线径向向内延伸。7.根据权利要求6所述的离合器模块，其中所述换挡鼓轴线与所述离合器旋转轴线重合。8.根据权利要求1所述的离合器模块，包括凸轮环，所述凸轮环具有环形形状并且与所述外座圈和所述内座圈围绕所述离合器旋转轴线同心地定向，其中所述第一凸轮从所述凸轮环轴向延伸并且所述凸轮环可操作地联接到所述换挡环以与所述换挡环一起平移并且相对于所述换挡环围绕所述离合器旋转轴线旋转。9.根据权利要求8所述的离合器模块，其中所述换挡环具有半圆形形状并且包括接纳和接合所述凸轮环的一部分的环形凹槽。10.根据权利要求8所述的离合器模块，其中所述换挡环具有圆形形状并环绕所述凸轮环，并且包括接纳和接合所述凸轮环的一部分的环形凹槽。11.根据权利要求1所述的离合器模块，包括第二棘爪，所述第二棘爪可操作地联接到所述内座圈和所述外座圈中的一个以与它一起旋转并且在第二棘爪锁定位置与第二棘爪解锁位置之间移动，在所述第二棘爪锁定位置中，所述第二棘爪接合以防止所述内座圈在第二方向上相对于所述外座圈旋转，在所述第二棘爪解锁位置，所述第二棘爪脱离以允许所述内座圈在所述第二方向上相对于所述外座圈旋转，其中当所述换挡鼓处于所述第一角位置时所述第一凸轮与所述第二棘爪脱离并且所述第二棘爪处于所述第二棘爪锁定位置，并且其中当所述换挡鼓处于所述第二角位置时所述第一凸轮接合所述第二棘爪以将所述第二棘爪移动到所述第二棘爪解锁位置。12.根据权利要求11所述的离合器模块，其中所述换挡鼓可旋转到第三角位置，其中所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·坎普顿，
申请(专利权)人：博格华纳公司，
类型：发明
国别省市：美国,US