用于耦接和解耦离合器构件的离合器组件的制作方法

用于耦接和解耦离合器构件的离合器组件
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2021年6月15日提交的美国临时专利申请no.63/210,543以及于2022年6月13日提交的美国专利申请no.17/839,267的优先权。上述申请的整体公开通过引用并入本文中。
技术领域
3.本发明大体上涉及离合器组件；并且更具体地，涉及包括用于耦接和解耦离合器构件的锁定元件的离合器组件。


背景技术：

4.离合器组件通常包括第一和第二构件以及至少一个锁定元件(例如支柱、卡爪等)。锁定元件在部署位置和非部署位置之间移动，在部署位置中，锁定元件从第一构件延伸并接合第二构件，在非部署位置中，锁定元件不从第一构件延伸，其中第一和第二构件彼此脱离。
5.锁定元件可以不刚性连接至静止的第一构件。因此，在冲击载荷或“高过载(high g-load)”事件期间，锁定元件可能无意部署，即从第一构件延伸，并接合第二耦接构件。锁定元件的无意部署涉及锁定元件无意地从非部署位置移动至部署位置。锁定元件的无意部署(即，锁定元件由于冲击载荷而无意地从脱离位置移动至接合位置)可能是个问题。


技术实现要素：

6.离合器组件具有带锁定结构的第一构件和带接收区域的第二构件。该组件包括锁定元件，其支撑在第二构件的接收区域中，锁定构件在接合位置和脱离位置之间移动，在接合位置中，锁定元件在第一和第二构件之间保持或传递转矩，在脱离位置中，锁定元件在第一和第二构件之间不保持或传递转矩。锁定元件具有承窝。该组件包括往复构件，其在锁定元件处于脱离位置时位于承窝中，并且在锁定元件处于接合位置时与承窝间隔开。
7.本发明的其他应用领域将从之后提供的具体描述中显而易见。尽管指示了本发明的优选实施例，具体描述和特定示例仅仅意在说明目的，并非意在限制本发明的范围。
附图说明
8.从具体描述以及附图将更能够完全理解本发明，在附图中：
9.图1是具有锁定组件和可旋转构件的离合器组件的立体图。
10.图2是图1的离合器组件的局部示意截面图，其中锁定组件处于脱离位置。
11.图3是图1的离合器组件的局部示意截面图，其中锁定组件处于在已经从脱离位置朝向接合位置移动之后的中间位置。
12.图4是图1的离合器组件的局部示意截面图，其中锁定组件处于接合位置。
13.图5是图1的离合器组件的局部示意截面图，其中锁定组件处于在已经从接合位置
朝向脱离位置移动之后的中间位置。
14.图6是图1的离合器组件的局部示意截面图，其中锁定组件处于脱离位置。
15.图7是根据另一实施例的离合器组件的局部截面图，其中锁定组件被接合。
具体实施方式
16.优选实施例的以下描述本质上仅仅是示例性的，并且不意在以任何方式限制本发明、其应用或用途。
17.本发明的具体实施例在本文中公开；然而，应当理解，所公开的实施例仅仅是本发明的示例，其可以以各种形式以及替代形式实现。附图不必然是按比例的；一些特征可以被扩大或最小化以显示部件的细节。本文中公开的特定结构和功能细节并非被解释为限制性的，而仅仅解释为用于教示本领域技术人员以各种方式部署本发明的代表性基础。
18.图1示出了具有锁定组件(大体在12处可见)的离合器组件10。离合器组件10包括第一构件14和第二构件16，如图2-图7中所示。锁定组件12将第一和第二构件14、16彼此连接或耦接，并且将第一和第二构件14、16彼此解耦。
19.在一个实施例中，第一构件14是可旋转的、绕旋转轴线18旋转，并且第二构件16是静止构件。锁定组件12将第一构件14连接或耦接至第二构件16。第二构件16可以具有一般形式，例如圆形形式，就像第一构件14一样。第二构件16可以是静止锁定板或者另一固定部件。如图1中所示，锁定组件12典型地在第一构件14的一部分(例如侧部或面部24)附近定位。第一构件14和第二构件16可以被安装以用于相对于彼此绕旋转轴线旋转。锁定组件12还可以在第一和第二构件14、16都是绕旋转轴线旋转的可旋转构件时将第一和第二构件14、16连接或耦接。术语“耦接”表示将结构或机构连接、固定或联接在一起。
[0020]“离合器”(可以表示为耦接件或制动件)建立和取消从能量源至输出的能量流路径。离合器将一个元件与另一个元件连接，并且当其将元件与地连接或系接时可以表示为制动件。“地”表示静止或固定的构件，例如，变速箱。术语“制动件”还表示离合器，其中构件中的一个可驱动地连接至转矩传递元件，并且另一构件被锚固且相对于壳体保持静止或者系接到地。术语“耦接件”、“离合器”、以及“制动件”可以可互换地使用。在提及术语“转矩”时，术语“传递”表示传输转矩或者使得转矩从一个结构或机构传送至另一个结构或机构，包括传输转矩或者使得转矩传送至静止构件或地；例如，从第一构件14传送至第二构件16。
[0021]
第一或可旋转构件14和第二或静止构件16中的每一个具有侧部或面部24、26。侧部或面部24、26面向彼此。
[0022]
在一个实施例中，第一或可旋转构件14可以是凹口板。第一或可旋转构件14的面部24包括有角度地间隔开的锁定结构或特征，例如凹口20。第二或静止构件16可以是袋型板。第二或静止构件16包括接收区域(例如腔或袋22)，其延伸至第二或静止构件16的面部26。
[0023]
图2-6显示了容纳在第二或静止构件16的接收区域或袋22内的凸轮致动锁定组件28。凸轮致动锁定组件28包括锁定构件30。锁定构件30在非部署或脱离位置和部署或接合位置之间线性移动。在部署或接合位置中，凸轮致动锁定组件28将第一或可旋转构件14耦接至第二或静止构件16，以防止第一或可旋转构件14旋转并且在第一或可旋转构件14和第二或静止构件16之间提供转矩路径。在这一情况下，凸轮致动锁定组件28的锁定元件30接
合第一或可旋转构件14的锁定结构或凹口20，以将第一或可旋转构件14和第二或静止构件16耦接在一起，其中锁定元件在第一和第二构件14、16之间保持或传递转矩。
[0024]
相反，在非部署或脱离位置中，凸轮致动锁定组件28将第一或可旋转构件14与第二或静止构件16解耦，允许第一或可旋转构件14独立于第二或静止构件16移动，而在第一或可旋转构件14和第二或静止构件16之间没有转矩路径。在这一情况下，凸轮致动锁定组件28的锁定元件30与第一或可旋转构件14的任何锁定结构或凹口20间隔开且不与之接合，并且第一和第二构件14、16解耦，其中锁定元件30在第一和第二构件14、16之间既不保持也不传递转矩。
[0025]
图2描绘了处于脱离位置的锁定元件30，图3描绘了处于在已经从脱离位置朝向接合位置移动之后的中间位置的锁定元件30，并且图4描绘了处于接合位置的锁定元件30。
[0026]
凸轮致动锁定组件28包括弹簧32。弹簧32可以是定位在孔34中的压缩弹簧，位于袋22的内端或表面36处。弹簧32在第二或静止构件16的锁定元件30和袋22之间延伸。弹簧32将锁定元件30推出袋22、经过第二或静止构件16的面部26、并朝向接合位置。
[0027]
凸轮致动锁定组件28包括致动器子组件38，其包括致动器(例如螺线管或马达40)。致动器子组件38可以包括往复构件，例如在缩回位置和伸出位置之间可移动的活塞42。以第一模式激励螺线管或马达40使得活塞42移动至缩回位置，并且以第二或相反模式激励螺线管或马达40使得活塞42移动至伸出位置。
[0028]
活塞42与锁定元件30相互作用以将锁定元件30保持在脱离位置中，如图2中所示。活塞42将锁定元件30保持在脱离位置中，防止了来自弹簧32的力将锁定元件30移动至接合位置。当冲击载荷在锁定元件30处于脱离位置时被施加，锁定元件30保持静止并且无法接合，因为活塞42与锁定元件30相互作用以将锁定元件30保持在脱离位置中。因此，锁定元件30不会在冲击载荷事件期间无意部署。
[0029]
当活塞42中止与锁定元件30的相互作用时，其不再将锁定元件30保持在脱离位置中。图3显示了当锁定元件30不再保持在脱离位置中时，弹簧32的力沿箭头50的方向将锁定元件30移动至如图4中所示的接合位置。
[0030]
锁定元件30(可以是锁定凸耳)具有凸轮表面或凸轮轮廓44以及包括壁部或肩部48的盒式截留区段、承窝或座46。活塞42与锁定元件30的相互作用需要活塞42、凸轮轮廓44、以及承窝或座46之间的相互作用。当锁定元件30处于如图2中所示的脱离位置时，活塞42处于伸出位置并且延伸进入承窝或座46中。锁定元件30的无意接合(锁定元件30从脱离位置移动至接合位置)由于活塞42延伸进入锁定元件30的承窝或座46中而被防止。
[0031]
激活螺线管或马达40使锁定元件30沿箭头54的方向从脱离位置移动至接合位置，如图2-图3中顺序描绘的。激活螺线管或马达40将活塞42从伸出位置移动至缩回位置。图3显示了使活塞42缩回将活塞42从锁定元件30的承窝或座46移除。随着活塞42缩回，其沿箭头54的方向朝向马达40移动。活塞42使承窝或座46清空、移动经过壁部或肩部48，其中随着作用在锁定元件30上的弹簧32的力使锁定元件30沿箭头50的方向向外移动，活塞的端部42a在凸轮轮廓44上或沿着凸轮轮廓44行进，直至锁定元件30延伸出袋22并经过第二或静止构件16的面部26(即，从脱离位置朝向接合位置移动)。图4显示了处于接合位置的锁定元件30，其中锁定元件30延伸出第二或静止构件16的袋22，并且接合第一或可旋转构件14的锁定结构或凹口20。锁定元件30与锁定结构或凹口20的接合将第一或可旋转构件14和第二
或静止构件16耦接在一起。
[0032]
图5描绘了处于在已经沿箭头52的方向从接合位置朝向脱离位置移动之后的中间位置的锁定元件30，并且图6描绘了处于脱离位置的锁定元件30。
[0033]
激活螺线管或马达40使得活塞42沿箭头56的方向从缩回位置移动至伸出位置，并且相应地，锁定元件30从如图4中所示的接合位置移动至如图6中所示的脱离位置。当活塞42沿箭头56的方向从缩回位置移动至伸出位置时，活塞42与锁定元件30的凸轮轮廓44相互作用。基于凸轮轮廓44的几何形状，随着活塞42移动至伸出位置，活塞42与凸轮轮廓44的相互作用使得锁定元件30从之前接合的第一或可旋转构件14的锁定结构或凹口20沿箭头52的方向线性移动返回至脱离位置。图6显示了在脱离位置中，活塞42与凸轮轮廓44的相互作用以活塞42的端部42a插入锁定元件30的承窝或座46中而终止。将活塞42的端部42a插入承窝或座46使锁定元件30紧固在脱离位置。在脱离位置中，锁定元件30不从第二或静止构件16的面部26延伸出或延伸经过第二或静止构件16的面部26，锁定元件30也不接合第一或可旋转构件14的任何锁定结构或凹口20，由此第一构件14和第二构件16彼此脱离。
[0034]
在一个实施例中，第一构件14可以是凹口板，并且第二构件可以是袋型板。凸轮致动锁定组件28被容纳在第二构件16的接收区域或袋22内。
[0035]
凸轮致动锁定组件28包括锁定元件30。锁定元件30在部署位置(即，接合位置、耦接位置或“on”位置，其中锁定元件30从第二构件16的面部26延伸出或延伸经过第二构件16的面部26，并且接合第一构件14的锁定结构或凹口20，由此将第一构件14和第二构件16耦接在一起)和非部署位置(即，脱离位置、解耦位置、或“off”位置，其中锁定元件30不从第二构件16的面部26延伸出或延伸经过第二构件16的面部26，并且不接合第一构件14的任何锁定结构或凹口，由此使第一构件14和第二构件16彼此脱离)之间线性移动。
[0036]
凸轮致动锁定组件28还包括弹簧32。弹簧32定位在锁定元件30和第二构件16的袋22的内端或表面36之间。弹簧32朝向接合位置推动或推进锁定元件30。
[0037]
凸轮致动锁定组件28还包括致动器，例如活塞42。活塞42与锁定元件30相互作用以将锁定元件30紧固在脱离位置中，由此防止来自弹簧32的力将锁定元件30移动至接合位置；并且中止与锁定元件30的相互作用以将锁定元件30从脱离位置解锁，由此允许来自弹簧32的力将锁定元件30移动至接合位置。
[0038]
由此，当冲击载荷在锁定元件30处于脱离位置时被施加，锁定元件30保持静止并且无法接合。锁定元件30保持静止并且无法接合是因为活塞42与锁定元件30相互作用以将锁定元件30紧固在脱离位置中。因此，锁定元件30不会在冲击载荷事件期间无意部署。
[0039]
活塞42在伸出位置和缩回位置之间移动。在伸出位置中，活塞42与锁定元件30相互作用，以将锁定元件30紧固在脱离位置中。在缩回位置中，活塞42中止与锁定元件30的相互作用，由此弹簧32的力使锁定元件30从脱离位置移动至接合位置。
[0040]
在一个实施例中，凸轮致动锁定组件28包括致动器子组件38、致动器(例如螺线管或马达40)、以及活塞42。在当前示例中，螺线管或马达40使活塞42在伸出位置和缩回位置之间移动。其他致动器或移动机构能够使活塞42移动，例如是电动、气动或液压式的致动器或移动机构。在一个示例中，以第一模式激励螺线管或马达40使得活塞42移动至缩回位置，并且以相反的第二模式激励螺线管或马达40使得活塞42移动至伸出位置。
[0041]
凸轮致动锁定组件28还可以包括弹簧组件或其他推力机构，其被配置成施加力以
朝向伸出位置或缩回位置中的一个移动或推动活塞42。在这些实施例中，移动机构可能仅将活塞42朝向其中一个位置移动，而弹簧组件或其他推力机构朝向另一位置移动或推动活塞42。在这些实施例中，移动机构可能仅沿一个方向移动活塞42。
[0042]
锁定元件30(可以是锁定凸耳、杆或臂)包括凸轮轮廓44和盒式承窝或座46。活塞42与锁定元件30的相互作用需要活塞42的端部42a与凸轮轮廓44以及承窝或座46的相互作用，特别在锁定元件30处于脱离位置时。活塞42可以具有矩形或圆柱形端部，该端部在活塞的伸出位置中延伸进入承窝或座46。锁定元件30的接合(即，在例如冲击载荷的过载/振动下将锁定元件30从脱离位置移动至接合位置)由于伸出的活塞42保持在锁定元件30的承窝或座46中而被防止。
[0043]
为了将锁定元件30从脱离位置移动至接合位置，例如螺线管或马达40的移动机构被激活以将活塞42从伸出位置移动至缩回位置。活塞42由此缩回并且从锁定元件30的承窝或座46被移除。由于活塞42从承窝或座46被移除，作用在锁定元件30上的弹簧32的力使得锁定元件30从脱离位置朝向接合位置移动。在接合位置中，锁定元件30从第二构件16的面部26延伸出或者延伸经过第二构件16的面部26，并且接合第一构件14的锁定结构或凹口20。
[0044]
为了将锁定元件30从接合位置移动至脱离位置，移动机构(例如螺线管或马达40)将活塞42从缩回位置移动至伸出位置。随着活塞42从缩回位置移动至伸出位置，活塞42与凸轮轮廓44相互作用。基于凸轮轮廓44的几何形状，随着活塞42移动至伸出位置，活塞42与凸轮轮廓44的相互作用使得锁定元件30从之前接合的第一构件14的锁定结构或凹口20移动并返回至脱离位置。一旦锁定元件30处于脱离位置，活塞42与凸轮轮廓44的相互作用以活塞42被插入锁定元件30的承窝或座46而终止。由于活塞42被插入承窝或座46，锁定元件30被紧固在脱离位置中。
[0045]
凸轮致动锁定组件28还被称为凸轮致动单一支柱插入件(“ssi”)、凸轮锁定ssi、或凸轮致动单一锁定元件，其为涉及用于防止无意的锁定元件接合的方面的锁定元件致动组件。锁定元件30的凸轮轮廓44和承窝或座46以及致动器子组件38的活塞42共同作用以防止锁定元件30的无意接合。
[0046]
在一个示例中，第一构件14是可旋转的，并且第二构件16是静止的。在这一情况下，当锁定元件30处于接合位置并且第一构件14和第二构件16耦接时，防止了在第二构件16接地或静止时第一构件14的旋转运动。相反，在这一情况下，当锁定元件30处于脱离位置并且第一构件14和第二构件16解耦时，其中第一构件14可以独立于第二或静止构件16旋转。
[0047]
在另一实施例中，第一构件14和第二构件16是可旋转的。在这一情况下，当锁定元件30处于接合位置并且第一构件14和第二构件16耦接在一起时，第一构件14和第二构件16可以作为一个单元一起旋转。相反，在这一情况下，当锁定元件30处于脱离位置并且第一构件14和第二构件16彼此解耦时，第一构件14和第二构件16中的每一个可以独立于另一构件旋转。
[0048]
图7显示了另一实施例，其中锁定元件30具有锥形或倾斜端部或表面60。锁定元件30的锥形或倾斜端部或表面60在锁定元件30接合可旋转构件14的锁定结构或凹口20的相应锥形或倾斜表面62时提供超限功能(overrun function)。如所示出的，锁定元件30防止
可旋转构件14沿箭头64所示的第一方向(例如顺时针)旋转，同时允许可旋转构件14沿箭头66所示的相反的第二方向(例如逆时针)旋转。与锁定元件30的非锥形的端部部分相比，在非锥形的端部部分中锁定元件30防止了第一构件14和第二构件16沿箭头64、66所示的第一和第二两个方向的相对移动。
[0049]
尽管以上描述了示例性实施例，其不意指这些实施例描述了本发明的所有可能形式。相反，说明书中使用的词语是描述性词语而非限制性的。应当理解，在不背离本发明的精神和范围的前提下，可以作出各种改变。另外，各种实施方式的特征可以结合而形成本发明的另外的实施例。
[0050]
本发明的描述本质上仅仅是示例性的。由此，不背离本发明要旨的变型意在落入本发明范围内。这种变型不应被认为是背离了本发明的精神和范围。