[发明专利]可切换式棘齿离合器

权利要求书

1.一种可切换式离合器，包括：

第一环；

第二环，所述第二环具有齿廓并且被支承为用于相对于所述第一环旋转；

凸轮环，所述凸轮环被支承为用于相对于所述第一环在第一范围内旋转；

多个掣爪，所述多个掣爪由所述第一环支承；以及

多个棘齿弹簧，每个棘齿弹簧促使相应的掣爪朝向所述凸轮环并且基于所述凸轮环相对于所述第一环的相对旋转位置而将所述相应的掣爪相对于所述第二环定位，使得

在第一相对旋转位置中，所述相应的掣爪未接合所述第二环，

在第二相对旋转位置中，所述相应的掣爪接合所述齿廓以防止所述第二环相对于所述第一环在第一方向上的旋转同时允许在第二方向上的相对旋转，

在第三相对旋转位置中，所述相应的掣爪接合所述齿廓以防止所述第二环相对于所述第一环在所述第二方向上的旋转同时允许在所述第一方向上的相对旋转，

在第四相对旋转位置中，所述相应的掣爪接合所述齿廓以防止所述第二环相对于所述第一环在所述第一方向和所述第二方向上的旋转。

2.根据权利要求1所述的可切换式离合器，其中，所述第一相对旋转位置在所述第二相对旋转位置与所述第三相对旋转位置之间。

3.根据权利要求2所述的可切换式离合器，其中，所述第二相对旋转位置在所述第一相对旋转位置与所述第四相对旋转位置之间。

4.根据权利要求3所述的可切换式离合器，其中：

在所述凸轮环相对于所述第一环的第五相对旋转位置中，每个棘齿弹簧将所述相应的掣爪相对于所述第二环定位成使得所述相应的掣爪接合所述齿廓，以防止所述第二环相对于所述第一环在所述第一方向和所述第二方向上的旋转，

所述第三相对旋转位置在所述第一相对旋转位置与所述第五相对旋转位置之间。

5.根据权利要求1至4中的一项所述的可切换式离合器，还包括：

弹簧架，所述弹簧架被支承为用于相对于所述第一环在小于所述第一范围的第二范围内旋转，其中，所述棘齿弹簧固定至所述弹簧架；以及

多个回位弹簧，所述多个回位弹簧在所述凸轮环与所述弹簧架之间起作用，其中，所述弹簧架相对于所述第一环的旋转改变了所述棘齿弹簧在所述掣爪上的力的中心，从而促使所述掣爪倾斜成与所述齿廓接合。

6.根据权利要求1至4中的一项所述的可切换式离合器，其中，所述多个掣爪中的每个掣爪包括：

第一臂部，所述第一臂部构造成接合所述齿廓以防止在所述第一方向上的相对旋转；以及

第二臂部，所述第二臂部构造成接合所述齿廓以防止在所述第二方向上的相对旋转。

7.一种操作可切换式离合器的方法，所述方法包括：

使凸轮环相对于第一环顺时针旋转以从自由-自由模式转换为第一单向模式，其中，在所述自由-自由模式下，允许第二环相对于所述第一环在任一方向上旋转，并且其中，在所述第一单向模式下，允许所述第二环相对于所述第一环在第一方向上旋转但是防止所述第二环相对于所述第一环在第二方向上旋转；

使所述凸轮环相对于所述第一环进一步顺时针旋转以从所述第一单向模式转换为第一锁定-锁定模式，其中，在所述第一锁定-锁定模式下，防止所述第二环相对于所述第一环在任一方向上旋转；以及

使所述凸轮环相对于所述第一环逆时针旋转以从所述自由-自由模式转换为第二单向模式，其中，在所述第二单向模式下，允许所述第二环相对于所述第一环在所述第二方向上旋转但是防止所述第二环相对于所述第一环在所述第一方向上旋转。

8.根据权利要求7所述的方法，还包括：

使所述凸轮环相对于所述第一环进一步逆时针旋转以从所述第二单向模式转换为第二锁定-锁定模式，其中，在所述第二锁定-锁定模式下，防止所述第二环相对于所述第一环在任一方向上旋转。