[发明专利]低侧隙的多模式离合器

说明书

一种低侧隙的多模式离合器，包括：允许沿第一方向旋转的单向轴承以及在一个圈中的多个可致动棘爪和在另一个圈中的具有接合面的多个接纳槽。接合面是倾斜的，使得当棘爪被致动时，沿第一方向所施加的任何扭矩通常向外推动棘爪，但棘爪例如通过致动器杆保持向内。通过这种方式，单向离合器可以以零侧隙的方式与单向轴承选择性地锁定和解锁。

技术领域

本发明主要涉及多模式机械离合器，更具体地涉及一种具有低或零侧隙的多模式机械离合器。

背景技术

离合器应用于许多技术领域，其中最主要的领域之一是汽车技术领域。在这个领域中，各种不同类型的离合器被用于各种应用。例如，车辆变速器可以包括一个或多个齿轮组和外圈齿轮，齿轮组包括内齿轮、中间行星齿轮或小齿轮，这些齿轮由它们的齿轮架支撑。除了这种行星齿轮组，传动系部件通常还包括用作离合器或制动器的多片式摩擦装置。

多片式组合离合器是摩擦装置，通常在变速器中用作保持机构。此外，单向离合器通常用于变速器，以选择性地沿一个旋转方向传递扭矩，而不是沿相反的旋转方向传递扭矩。为此，单向离合器通常包括内圈、外圈和设置在其间的接合机构。接合机构可操作以将内圈和外圈锁定在一起，从而沿一个相对方向传递扭矩。接合机构还可操作以允许沿相反的旋转方向内圈和外圈之间发生惯性旋转。通常在相关现有技术的单向离合器中使用的接合机构包括棘爪、楔块和滚子。有时还使用保持架以及诸如弹簧之类的偏置构件来保持内圈与外圈之间的棘爪、楔块或滚子，并且根据内圈与外圈之间的旋转方向，选择性地辅助改变离合器的扭矩平移与惯性致动之间的操作模式。

如上所述，这种类型的单向离合器已被广泛用于变速器、转换箱和差速器的许多应用中。例如，单向离合器已与多个摩擦离合器和行星齿轮组一起使用，用于改变传统变速器中的低档传动比和倒档传动比。然而，可选择单向离合器通常需要一定数量的侧隙来切换模式，并且这种侧隙可能导致传动系的震动，驾驶员或操作员可以感觉这种震动。

因此，在本领域中，仍然需要一种可选择多模式离合器组件，其可以沿任一旋转方向提供扭矩平移，同时还尽可能减少或消除现有技术设计中固有的侧隙。

发明内容

在本发明的一个方面中，提供了一种低侧隙的多模式离合器，其具有环形内圈和与内圈同心的环形外圈、允许内外圈沿第一方向而非第二方向进行相对旋转的单向轴承、以及复数个可枢转地钉到外圈上的棘爪，每个棘爪具有位于相应销钉处的枢转点以及棘爪接合面。还包括一个或多个致动器元件，其被配置为选择性地对所述棘爪施加向内的力，而所述内圈中形成有复数个接纳槽，其包括用于接合所述复数个棘爪中的一个棘爪的接合面。每个槽的接合面定向为使得通过所述复数个棘爪中的至少一个棘爪在由所述一个或多个致动器元件中的至少一个致动器元件所施加的向内力的作用下进行接合而阻止所述内圈和外圈沿第一方向发生相对旋转，并且使得沿第一方向施加的扭矩对所述复数个棘爪中的所述至少一个棘爪施加向外的力。

所述复数个棘爪可以包括偶数个安装在外圈上对称配对位置上的棘爪，所述接纳槽还可以定位为在直径方向上相对成对，但之间有奇数间隔，由此只有一个子集的棘爪在任何给定的时间点接合。

所述一个或多个致动器元件可以以电子、液压或机械方式致动。

在另一个实施例中，提供了一种多模式单向离合器，其具有内圈、外圈以及单向轴承，所述单向轴承位于内圈和外圈之间，允许沿第一方向而非第二方向进行旋转。复数个棘爪可枢转地安装在所述内圈和外圈中的其中之一上，每个棘爪具有枢转点和接合面。还包括复数个致动器元件，每个致动器元件链接到所述棘爪的其中一个棘爪上，用于选择性地施加向内的力。在所述内圈和外圈的其中之一中形成有复数个接纳槽，其具有倾斜的接合面，由此当所述复数个致动器元件被致动以接合所述离合器并且扭矩沿第一方向施加到离合器时，每个接纳槽对已经位于其中的任何棘爪施加弹出力，并且由此离合器的分离是无侧隙的。