可选择的离合器棘爪上的双重释放率的制作方法

本发明通常涉及离合器，且更具体地涉及可选择的离合器模块。

背景技术：

诸如汽车、货车、厢式货车、农用设备、建筑设备以及其它这类车辆的一些机器可装备有可选择的离合器模块。在一些可选择的离合器模块设计中，可能需要接合的棘爪根据转矩进行释放。凸轮通常可被致动来接合到所接合的棘爪的跟部使其释放。然而，凸轮的几何形状通常限制了力度或需要棘爪的长冲程。

技术实现要素：

根据本发明的一个方面，提供了一种可选择的离合器模块。所述可选择的离合器模块可包括第一部件以及邻近第一部件定位的第二部件，并且第二部件构造成相对于第一部件旋转。所述可选择的离合器模块可进一步包括形成于第二部件上的多个凹口以及可操作地耦接至电枢的致动器。另外，可选择的锁定机构可包括绕着第一棘爪枢转点可旋转地耦接到第一部件的第一棘爪以及绕着第二棘爪枢转点可旋转地耦接到第一部件的第二棘爪，其中第一和第二棘爪中的每一个构造成与所述多个凹口相互作用并且第一和第二棘爪能够相对于所述多个凹口在打开位置与锁定位置之间旋转使得可选择的锁定机构被选择性地控制在多个锁定模式之间。所述可选择的离合器模块可进一步包括与电枢操作性地关联的凸轮，并且所述凸轮可包括构造成与第一和第二棘爪接合的接合表面。此外，所述致动器可致动电枢使得凸轮的接合表面相对于第一棘爪和第二棘爪定位来将可选择的锁定机构可选择地致动成多个锁定模式中的一个。

根据本发明的另一实施例，公开了一种可选择的离合器模块。所述可选择的离合器模块可包括第一部件以及构造成绕着离合器模块轴线旋转的第二部件。第二部件可邻近第一部件定位并且第二部件可构造成相对于第一部件旋转。多个凹口可形成于第二部件上，并且致动器可操作地耦接到电枢。选择性离合器模块可进一步包括选择性锁定机构，其包括绕着第一棘爪枢转点可旋转地耦接到第一部件的第一棘爪以及绕着第二棘爪枢转点可旋转地耦接到第一部件的第二棘爪，其中第一和第二棘爪中的每一个构造成与所述多个凹口相互作用并且第一和第二棘爪能够相对于所述多个凹口在打开位置与锁定位置之间旋转使得选择性锁定机构被选择性地控制在多个锁定模式之间。此外，所述可选择的离合器模块可进一步包括位于第二部件和选择性锁定机构的径向外部位置中的可旋转凸轮。此外，所述可旋转凸轮可与电枢操作性地关联使得致动器的致动造成电枢撞击在可旋转凸轮上并使可旋转凸轮绕着离合器模块轴线旋转。所述可选择的离合器模块可进一步包括形成于可旋转凸轮上的接合表面并且所述接合表面可构造成与第一棘爪和第二棘爪选择性地接合。此外，所述致动器的致动可造成可旋转凸轮旋转使得可旋转凸轮的接合表面相对于第一棘爪和第二棘爪定位来将选择性锁定机构可选择地致动成多个锁定模式中的一个。

本发明的这些以及其它方面和特征可参考以下的具体说明和附图得到更好理解。

附图说明

图1a是根据本发明的一个可行实施例的可选择的离合器模块的放大侧视图，其图示了接合位置，其中各部分呈截面并分开；

图1b是根据本发明的替代实施例的可选择的离合器模块的放大侧视图，其图示了接合位置，其中各部分呈截面并分开；

图1c是根据本发明的另一替代实施例的可选择的离合器模块的放大侧视图，其图示了接合位置，其中各部分呈截面并分开；

图2是根据本发明的一个可行实施例的图1a的可选择的离合器模块的另一放大侧视图，其图示了高力度、低升程斜坡位置或第一打开位置，其中各部分呈截面并分开；

图3是根据本发明的一个可行实施例的图1a的可选择的离合器模块的另一放大侧视图，其图示了低力度、高升程斜坡位置或第二打开位置，其中各部分呈截面并分开；

图4是根据本发明构造的可选择的离合器模块的端视截面图；

图5是根据本发明的图4的可选择的离合器模块的一个可行替代实施例的放大侧视图，其图示了接合位置，其中各部分呈截面并分开；

图6是根据本发明的图4的可选择的离合器模块的另一放大侧视图，其图示了高力度、低升斜坡位置或第一打开位置，其中各部分呈截面并分开；以及

图7是根据本发明的图4的可选择的离合器模块的另一放大侧视图，其图示了低力度、高升斜坡位置或第二打开位置，其中各部分呈截面并分开。

应理解附图不按规定比例绘制，且公开的实施例仅用示意图以及局部视图进行说明。还应理解本发明不限于本文说明的特定实施例。

具体实施方式

现在参考图1a到图1c，根据本发明构造的可选择的离合器模块的若干非限制性实例通常由元件符号10涉指。可选择的离合器模块10可用于多种机器中，诸如但不限于汽车、货车、厢式货车、农用设备和建筑设备。可选择的离合器模块10可包括致动器12。致动器12可包括电枢14。电枢14可经由销18耦接到凸轮16。致动器12可以是螺线管装置、磁性装置、伺服马达、液压装置或其它类型的致动器。偏压部件20可布置在凸轮16与致动器12之间的电枢14周围。致动器12可被致动来移动电枢14和凸轮16。

可选择的离合器模块10可包括第一部件22。在一些实施例中，第一部件22可构造成可选择的离合器模块10的非旋转组件。或者，在其它实施例中，第一部件22可构造成可选择的离合器模块10的可旋转组件并且第一部件22可在顺时针方向、逆时针方向或两个方向上旋转。此外，在一些实施例中，第一部件22可构造成使其能够以第一不可旋转模式和第二可旋转模式进行操作。在一个非限制性实例中，第一部件22可构造有可选择的锁定机构23，其包括第一棘爪28和第二棘爪30。此外，第一棘爪28可在第一棘爪枢转点24可旋转地耦接到第一部件22，且第二棘爪30可在第二棘爪枢转点26可旋转地耦接到第一部件22。因此，可选择的锁定机构23可构造成使得第一棘爪28和第二棘爪30可分别围绕第一棘爪枢转点24和第二棘爪枢转点26旋转。第一棘爪28可包括第一跟部32和第一尖部34。类似地，第二棘爪30可包括第二跟部36和第二尖部38。

可选择的离合器模块10可进一步包括第二部件40，其可相对于第一部件22旋转。此外，第二部件40可邻近第一部件22定位，且第二部件40可包括多个凹口42。在一些实施例中，多个凹口42可构造成与第一棘爪28和第二棘爪30相互作用，所述棘爪可旋转地耦接到第一部件22。第一棘爪28和第二棘爪30可在打开位置与锁定位置之间旋转。在打开位置中，第二部件40可在特定方向上相对于第一部件22旋转。在锁定或接合位置中，第二部件40会因第一棘爪28和第二棘爪30与凹口42之间的干预而不会相对于第一部件22旋转。

如图1a到图1c中进一步所示，凸轮16可构造有凸轮轮廓43或与第一棘爪28和第二棘爪30接合或以另外方式相互作用的其它这类接合表面，使得第一棘爪28和第二棘爪30可在打开位置与锁定位置之间旋转。在一个非限制性实例中，图1a中所示的凸轮16可构造有包括第一接合表面44和第一突部46的凸轮轮廓43。第一接合表面44可与第一棘爪28的第一跟部32接合，且第一突部46可与第一棘爪28的第一部分48接合。凸轮轮廓43还可包括第二接合表面50和第二突部52。第二接合表面50可与第二棘爪30的第二跟部36接合，且第二突部52可与第二棘爪30的第二部分54接合。另外，如图1a中所示，第一突部46和第二突部52可位于凸轮16的相对轴向端部。然而，第一突部46和第二突部52可沿着凸轮16和凸轮轮廓43放置于不同位置以便在凸轮16与第一棘爪28和第二棘爪30之间产生所需的相互作用。

在第二非限制性实例中，图1b中所示的凸轮16的凸轮轮廓43可替代地构造有第一倾斜接合表面55和第二接合表面57。第一倾斜接合表面55可构造成与第一棘爪28的第一跟部32以及第一棘爪28的第一部分48中的每一个接合。可替代地，第一倾斜接合表面55可构造成仅接合第一棘爪28的第一跟部32以及第一棘爪28的第一部分48中的一个。此外，凸轮16还可包括第二倾斜接合表面57。第二倾斜接合表面57可构造成与第二棘爪30的第二跟部36以及第二棘爪30的第二部分54中的每一个接合。可替代地，第二倾斜接合表面57可构造成仅接合第二棘爪30的第二跟部36以及第二棘爪30的第二部分54中的一个。此外，第一倾斜接合表面55可构造成在第一倾斜接合表面55与凸轮16的轴线a之间形成第一表面角度59。类似地，第二倾斜接合表面57可构造成在第二倾斜接合表面57与凸轮16的轴线a之间形成第二表面角度61。

如图1b中所示，第一表面角度59和第二表面角度61可相互相等使得在由致动器12致动凸轮16之后，第一倾斜接合表面55和第二倾斜接合表面57可同时接合第一棘爪28和第二棘爪30。可替代地，在一些实施例中，第一表面角度59和第二表面角度61可相互不同使得在由致动器12致动凸轮16之后，第一倾斜接合表面55和第二倾斜接合表面57可不同步地接合第一棘爪28和第二棘爪30。举例来说，当第一倾斜接合表面55和第二倾斜接合表面57形成为具有不同的第一表面角度59和第二表面角度61时，凸轮16的第一致动量会造成第一倾斜接合表面55和第二倾斜接合表面57中的一个与第一棘爪28和第二棘爪30中的一个接合。此外，凸轮16的第二致动量会造成第一倾斜接合表面55和第二倾斜接合表面57中的每一个分别与第一棘爪28和第二棘爪30相互作用。然而，当第一倾斜接合表面55和第二倾斜接合表面57形成有不同的第一表面角度59和第二表面角度61时，第一倾斜接合表面55与第一棘爪28的接合方式可与第二棘爪30由第二倾斜接合表面57的接合不同。还将理解的是，对于凸轮16的给定致动量，第一表面角度59和第二表面角度61可定制或以另外方式指定而在第一倾斜接合表面55和第二倾斜接合表面57与第一棘爪28和第二棘爪30之间产生所需接合。

在又一第三非限制性实例中，图1c中所示的凸轮16的凸轮轮廓43可替代地构造有弯曲的接合表面63。弯曲的接合表面63可构造成与第一棘爪28的第一跟部32以及第一棘爪28的第一部分48中的每一个接合。可替代地，弯曲的接合表面63可构造成仅接合第一棘爪28的第一跟部32以及第一棘爪28的第一部分48中的一个。此外，在一些实施例中，弯曲的接合表面63可构造成与第二棘爪30的第二跟部36以及第二棘爪30的第二部分54中的每一个接合。可替代地，弯曲的接合表面63可构造成仅接合第二棘爪30的第二跟部36以及第二棘爪30的第二部分54中的一个。在一些实施例中，弯曲的接合表面63可构造成连续表面使得凸轮16的致动可造成弯曲的接合表面63同时接合第一棘爪28和第二棘爪30的第一跟部32和第二跟部36和/或第一部分48和第二部分54。此外，弯曲的接合表面63可使用预定曲率半径来形成，其针对凸轮16的给定致动量在弯曲的接合表面63与第一棘爪28和第二棘爪30之间产生所需接合。

在图1a到图1c所示的第一致动器位置中，凸轮16可与第一棘爪28和第二棘爪30脱离。因此，第一棘爪28和第二棘爪30可旋转到锁定/接合位置使得第一棘爪28和第二棘爪30的第一尖部34和第二尖部38受到多个凹口42的干预，并防止第二部件40在一个方向上旋转。如图2中所示，致动器12可线性致动到第二致动器位置使得凸轮16的第一接合表面44和第二接合表面50接合第一棘爪28的第一跟部32和第二棘爪30的第二跟部36。举例来说，当致动器12从第一致动位置(图1a)移动到第二致动器位置(图2)时，电枢14会造成凸轮16以线性方式移向第一棘爪28和第二棘爪30以及第二部件40。凸轮16与第一棘爪28和第二棘爪30的这种接合可提供高力度使得第一棘爪28和第二棘爪30低升程地旋转而不受第二部件40的凹口42的干预。

此外，如图3中所示，当致动器12线性致动到第三致动器位置时，凸轮16可进一步线性致动向第一棘爪28和第二棘爪30以及第二部件40。因此，第一突部46和第二突部52可分别接合第一棘爪28的第一部分48和第二棘爪30的第二部分54。第一棘爪28和第二棘爪30的第一突部46和第二突部52之间的接触可提供低力度使得第一棘爪28和第二棘爪30进一步高升程地旋转而不受第二部件40上的多个凹口42的干预。为了简化起见，图2和图3仅图示具有图1a中所示的凸轮轮廓43的凸轮16的致动。然而，将理解的是，当致动器在第一致动器位置、第二致动器位置以及第三致动器位置之间致动时，图1b和图1c中提供的凸轮16的替代实施例的致动可在凸轮16与第一棘爪28和第二棘爪30之间产生类似接合。虽然讨论了三个这种致动器位置，但将理解的是，许多替代致动器位置可用以实现凸轮16的所需致动。

举例来说，凸轮16可位于第二致动器位置(图2)使得凸轮16的第一倾斜接合表面55和第二倾斜接合表面57(图1b)或弯曲的接合表面63(图1c)可分别接合第一棘爪28的第一跟部32和第二棘爪30的第二跟部36。凸轮16与第一棘爪28和第二棘爪30的这种接合可类似地提供高力度使得第一棘爪28和第二棘爪30低升程地旋转而不受第二部件40的凹口42的干预。此外，当致动器12移动到第三致动器位置(图3)时，凸轮16可进一步移向第一棘爪28和第二棘爪30以及第二部件40。因此，第一倾斜接合表面55和第二倾斜接合表面57或弯曲的接合表面63可分别接合第一棘爪28的第一部分48和第二棘爪30的第二部分54，来提供低力度使得第一棘爪28和第二棘爪30进一步高升程地旋转而不受第二部件40上的多个凹口42的干预。

现在参考图4，图示了例示性可选择的离合器模块10。可选择的离合器模块10的一个非限制性实例图示为多模式离合器。然而，将理解的是，本发明可应用于其它类型的可选择的离合器。可选择的离合器模块10可包括可操作地耦接到电枢14的致动器12。致动器12可构造成螺线管装置、磁性装置、伺服马达、液压装置或其它类型的致动器。可选择的离合器模块10可进一步包括第一部件22，其包括分别在第一棘爪枢转点24和第二棘爪枢转点26可旋转地耦接到第一部件22的第一棘爪28和第二棘爪30。因此，第一棘爪28和第二棘爪30能够绕着第一棘爪枢转点24和第二棘爪枢转点26旋转。如图4中所示，可选择的离合器10可构造成包括多对相对的第一棘爪28和第二棘爪30。然而，在替代实施例中，诸如在图1a到图1c中所示，可选择的离合器模块10可包括单对相对的第一棘爪28和第二棘爪30。此外，电枢14可在由致动器12致动之后移动。

可选择的离合器模块10可进一步包括构造成相对于第一部件22的第二部件40，且第二部件40绕着离合器轴线100旋转。在一些实施例中，第二部件40形状可为圆形且第二部件40可位于第一部件22的径向内部。可替代地，第二部件40可位于第一部件22的径向外部。另外，虽然描述了具有圆形形状的第二部件40的实施例，但将理解的是，第二部件40的替代形状和构型是可行的。此外，第二部件40可包括形成于或以另外方式布置于第二部件40上的多个凹口42，并且多个凹口42可与第一棘爪28和第二棘爪30相互作用。在一个非限制性实例中，多个凹口42可周向地排列在第二部件40周围。然而，在一些实施例中，多个凹口42可呈轴向布置或其它这种布置。

如上所述，第一棘爪28和第二棘爪30可并入可选择的锁定机构23中使得第一棘爪28和第二棘爪30可相对于多个凹口42在打开位置与锁定位置之间旋转。因此，可选择的离合器模块10能够以多个锁定模式进行操作。举例来说，当第一棘爪28和第二棘爪30旋转到打开位置时，可选择的离合器模块10的第二部件40能够在特定方向上旋转。此外，当第一棘爪28和/或第二棘爪30旋转到锁定位置时，可防止可选择的离合器模块10的第二部件40在特定方向或两个方向上旋转。

在一个非限制性实例中，可选择的离合器模块10可包括可旋转凸轮116，其实施于图1a到图1c以及图2和图3中所示的凸轮16。在一些实施例中，可旋转凸轮116的形状可为圆形且可旋转凸轮116可位于相对于第二部件40和可选择的锁定机构23的径向外部位置中，可选择的锁定机构23包括第一棘爪28和第二棘爪30。另外，可旋转凸轮116可与电枢14操作性地关联使得致动器12的致动会造成电枢14撞击在可旋转凸轮116上并使可旋转凸轮116绕着离合器轴线100旋转。在一些实施例中，可旋转凸轮116可构造有凸轮轮廓143，其构造成与第一棘爪28和第二棘爪30选择性地接合。

图5到图7中图示了凸轮轮廓143的一个非限制性实例。如上所述，可选择的离合器模块10可代替凸轮16实施可旋转凸轮116。另外，图5到图7中关于第一棘爪28来图示可旋转凸轮116，但将理解的是，可旋转凸轮116还构造成与第二棘爪30以类似方式相互作用或以另外方式接合。为了清楚起见，仅从图5到图7中省略第二棘爪30。可旋转凸轮116可被致动以相对于第一部件22移动通过其旋转范围到达图5到图7中所示的位置。在一个非限制性实例中，可旋转凸轮116的凸轮轮廓143可包括第一接合表面144和第一突部146。第一接合表面144可构造成与第一棘爪28的第一跟部32接合，且第一突部146可构造成与第一棘爪28的第一部分48接合。

如图5中所示，当第一棘爪28旋转到锁定/接合位置时，第二部件40可因第一棘爪28的第一尖部34与多个凹口42中至少一个之间以及第二棘爪30的第二尖部38与多个凹口42中至少一个之间的干预(但未示出)而不会旋转。此外，如图6中所示，可旋转凸轮116可旋转或以另外方式致动，使得第一接合表面144接合第一棘爪28的第一跟部32，且关于第二棘爪30是以类似方式。可旋转凸轮116与第一棘爪28的这种接合可提供高力度使得第一棘爪28低升程地旋转而不受第二部件40的凹口42的干预，且关于第二棘爪30是以类似方式。另外，如图7中所示，可旋转凸轮116的旋转或致动可进一步使可旋转凸轮116旋转使得第一突部146接合第一棘爪28的第一部分48。因此，第一突部146与第一棘爪28的第一部分48之间的接合可提供低力度使得第一棘爪28能够进一步高升程地旋转而不受第二部件40的多个凹口42的干预。

另外，虽然未示出，但将理解的是，可旋转凸轮116的凸轮轮廓143可替代地类似于图1a到图1c以及图2和图3中所示的凸轮16进行构造。举例来说，凸轮轮廓143可构造成包括图1b中所示的第一倾斜接合表面55和第二倾斜接合表面57。因此，可旋转凸轮116可旋转或以另外方式致动，使得第一城角度的接合表面55与第一棘爪28接合，且第二倾斜接合表面57与第二棘爪30接合。因此，可旋转凸轮116能够在多个位置之间选择性地旋转使得第一倾斜接合表面55和第二倾斜接合表面57与第一棘爪28和第二棘爪30相互作用来产生可选择的离合器模块10的多个锁定模式。

另外或可替代地，凸轮轮廓143可构造成包括图1c中所示的弯曲的接合表面63。因此，可旋转凸轮116可旋转或以另外方式致动，值得弯曲的接合表面63与第一棘爪28和第二棘爪30接合。因此，可旋转凸轮116能够在多个位置之间选择性地旋转使得弯曲的接合表面63与第一棘爪28和第二棘爪30相互作用来产生可选择的离合器模块10的多个锁定模式。

应理解的是，前述内容是本发明的一个或多个实施例的描述。然而，本发明不限于本文公开的特定实施例。另外，前述描述中所包含的陈述涉及特定实施例但不应解释为限制了本发明的范围或权利要求中所使用的术语定义，除非是上文明确定义的术语或短语的情况。熟悉本领域的技术人员将显而易知各种其它实施例以及对所公开的实施例的各种变更和修改。全部这类其它实施例、变更和修改意欲在附属权利要求的范围内。

工业实用性

基于前述内容将明白本发明可应用于许多机器，诸如但不限于汽车、货车、厢式货车、农用设备以及建筑设备。通过上述新颖的教示内容，可选择的离合器模块可提供棘爪的双重释放率，使得棘爪可最初以高力度且低升程地从第二部件释放，并接着进一步以低力度且高升程地旋转开而不受第二部件凹口的干预。