[发明专利]具有抑制棘爪特征的棘轮离合器

说明书

公开了一种棘轮离合器。棘轮离合器可以包括具有至少一个凹口的第一构件和第二构件。该第一构件和该第二构件可以被配置成当该棘轮离合器脱离时以速度差相对于彼此旋转。该棘轮离合器可以进一步包括至少一个棘爪，该棘爪可移动地保持到该第二构件上并且具有趾部，该趾部被配置成通过接合第一构件的凹口来接合该棘轮离合器。棘爪的趾部可以具有斜切边，该斜切边被配置成在该速度差高于阈值时接触凹口的角部，以抑制棘爪与凹口接合。

技术领域

本公开总体上涉及棘轮离合器，更具体地涉及具有在速度差超过阈值时抑制棘爪接合的特征的棘轮离合器。

背景技术

棘轮离合器可用于在各种机器中传递扭矩，所述机器例如但不限于汽车、卡车、自行车、燃气涡轮发动机、器具和电子装置。例如，棘轮离合器可以选择性地接合和脱离以在特定传动比下在驱动构件(例如，发动机曲轴)与从动构件(例如，驱动轴)之间传递扭矩。棘轮离合器可以包括两个构件，该两个构件被配置成当棘轮离合器脱离时彼此独立地旋转；以及棘爪，该棘爪机械地接合这些构件之一的凹口以在棘轮离合器接合时联接或“锁定”这两个构件的旋转。

多模式离合器模块(MMCM)是一种棘轮离合器，其可代替摩擦离合器用在自动车辆中。例如，MMCM可以结合到置于发动机和驱动轴之间的变速器中，以便于改变传动比。与摩擦离合器相比，MMCM可以减少粘性阻力损失，从而允许减少旋转损失和更好的燃料经济性。MMCM可以包括联接到驱动构件的第一可旋转座圈，联接到从动构件的第二可旋转座圈，以及固定地附接至第一座圈或第二座圈的棘爪。当离合器脱离时，第一座圈和第二座圈可以彼此独立地旋转(或“空转”)，这种状态称为超越。为了接合离合器，致动器可以重新定位棘爪，以与两个座圈中的另一个的凹口接合。一旦棘爪与凹口接合，第一座圈和第二座圈的旋转可被联接，允许扭矩从驱动构件传递到从动构件。

然而，与摩擦离合器在盘之间的转速差过高时可能滑动不同，棘轮离合器可能呈现不连续的接合和脱离。因此，当接合发生时如果两个可旋转构件之间的速度差过高，则棘轮离合器的意外或有意接合可能导致对系统的离合器和其他部件(例如，变速器、车辆部件等)的损坏。例如，如果由于振动或短路而无意地启动致动器，则可能发生棘轮离合器的意外接合。

申请公开号为2013/0062151的美国专利公开了一种棘轮离合器的座圈，该棘轮离合器具有带凸形表面的凹口，其在超过预定RPM时推动棘爪脱离。虽然这是有效的，但是工程师在继续寻求另外的策略，使得当可旋转部件之间的旋转速度差高于“安全”阈值时，减少或消除棘爪接合。显然，需要棘轮离合器设计成当可旋转构件之间的速度差过高时抑制棘爪接合。

发明内容

根据本公开的一个方面，公开了一种棘轮离合器。棘轮离合器可以包括具有至少一个凹口的第一构件和第二构件。第一构件和第二构件可以被配置成当棘轮离合器脱离时以速度差相对于彼此旋转。棘轮离合器可以进一步包括至少一个棘爪，该棘爪可移动地保持到第二构件上并且具有趾部，该趾部被配置成通过接合第一构件的凹口来接合棘轮离合器。棘爪的趾部可以具有斜切边，该斜切边被配置成在该速度差高于阈值时接触凹口的角部以抑制该棘爪与该凹口的接合。

根据本公开的另一方面，公开了一种多模式离合器模块(MMCM)。MMCM可包括第一座圈和第二座圈，第一座圈和第二座圈配置成当MMCM接合时以速度差相对于彼此旋转。第一座圈可以包括多个凹口，每个凹口具有角部。MMCM还可以包括可移动地保持到第二座圈的多个棘爪。每个棘爪可以具有趾部，该趾部被配置成通过接合第一座圈的一个凹口来接合MMCM。该MMCM还可以包括致动器，该致动器被配置成通过将棘爪定位成与凹口接合来致动MMCM的接合。棘爪的趾部可以各自具有斜切边和尖端。斜切边可以被配置成在速度差高于阈值时接触凹口的角部以便抑制棘爪与凹口接合。当该速度差低于阈值时，可以允许棘爪接合凹口。