[发明专利]多模式离合器装置

说明书

一种用于选择性地防止旋转部件的旋转的离合器可以包括第一棘爪和第二棘爪，其可在与旋转部件接合与脱离旋转部件之间枢转以选择性地防止或允许旋转部件在一个或两个方向上的旋转。可在第一电枢位置与第二电枢位置之间移动的电枢可以具有枢转地连接至其并且接合第一棘爪和第二棘爪的共用构件，其中转矩弹簧将共用构件偏置成朝第一棘爪且远离第二棘爪旋转。在中间电枢位置中，共用构件可以使第一棘爪脱离旋转部件并同时接合第二棘爪以允许在一个方向上旋转，同时防止在相反方向上旋转。在实施例中，离合器可以包括凸轮致动器，该凸轮致动器旋转成选择性地控制棘爪与旋转部件的接合以及在一个或两个方向上的锁定。

技术领域

本公开大体上涉及离合器，并且更具体地涉及具有与旋转元件接合用于选择性地锁定该元件以防其旋转并且允许该元件在一个或两个方向上自由旋转的多个模式的离合器。

背景技术

汽车通常包括具有旋转曲轴的内燃机，该旋转曲轴配置成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，对应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将曲轴与驱动轴接合以及使曲轴脱离驱动轴以促进可用变速器传动比之间的手动换档。

另一方面，如果变速器是自动的，那么变速器将通常包括适用于在不需要驾驶员介入的情况下在各个可用传动比之中动态地换档的内部多个自动致动离合器单元。多个这样的离合器单元(又称为离合器模块)结合在这样的变速器内以促进自动传动比改变。

在汽车的自动变速器中，从三个至十个前进传动比的任何传动比是可用的(不包括倒车档)。各个齿轮在结构上可以包括内部齿轮、中间齿轮，诸如由行星架支撑的行星或小齿轮，以及外部环形齿轮。具体的变速器离合器可以与变速器内的多组具体的可选齿轮相关联以促进期望的传动比改变。

因为自动变速器包括多个齿轮组以适应多个传动比，所以用于在各个可用操作模式之间和/或之中自动地切换离合器模块的致动器的可靠性一直是设计时需要考虑的。还期望当离合器模块接合齿轮和与齿轮脱离时提供操作模式之间的平稳转变。这些考虑在其它操作环境中也是重要的，在其它操作环境中，可以实施多模式离合器模块以选择性地允许和限制诸如齿轮、轴、变矩器部件等旋转部件的旋转。因此，为了寻找在具备竞争性成本的情况下确保致动器可靠性和无缝执行的方法时付出了诸多努力。

发明内容

在本公开的一个方面中，公开了一种用于选择性地防止旋转部件的旋转的离合器。离合器可以包括：第一棘爪，其能够围绕第一棘爪枢轴在与旋转部件接合以防止旋转部件在第一方向上旋转与脱离旋转部件以允许旋转部件在第一方向上旋转之间枢转；第二棘爪，其能够围绕第二棘爪枢轴在与旋转部件接合以防止旋转部件在第二方向上旋转与脱离旋转部件以允许旋转部件在第二方向上旋转之间枢转；以及电枢，其能够在第一电枢位置与第二电枢位置之间移动。离合器可以进一步包括：共用构件，其枢转地连接至电枢并且接合第一棘爪和第二棘爪以将第一棘爪和第二棘爪在与旋转部件接合与脱离旋转部件之间移动；以及转矩弹簧，其将共用构件偏置以朝向第一棘爪并且远离第二棘爪旋转。当电枢在第一电枢位置中时，共用构件接合第一棘爪和第二棘爪以使第一棘爪和第二棘爪脱离旋转部件并且允许旋转部件在第一方向和第二方向上旋转，当电枢在第二电枢位置中时，共用构件接合第一棘爪和第二棘爪以使第一棘爪和第二棘爪接合旋转部件并且防止旋转部件在第一方向和第二方向上旋转，以及当电枢在第一电枢位置与第二电枢位置之间的中间电枢位置中时，共用构件接合第一棘爪以使第一棘爪脱离旋转部件并且允许旋转部件在第一方向上旋转，以及接合第二棘爪以使第二棘爪接合旋转部件并且防止旋转部件在第二方向上旋转。