[发明专利]具有固定致动器的旋转多模式离合器模块

说明书

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。

技术领域

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。

背景技术

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。

发明内容

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。