阅读说明：本技术 可切换式滚子单向离合器 (Switchable roller one-way clutch ) 是由 J·盖泽 M·霍奇 于 2019-02-15 设计创作，主要内容包括：提供一种驻车锁止器,其包括：基部构件；定位销,其安装到所述基部构件,被构造成能够被压缩以及恢复原状的弹性构件,且具有弹动端；棘爪,其能相对于所述基部构件转动地安装；滚子组件,其包括滚子架和固定安装到所述滚子架的型线板,所述定位销的弹动端抵接所述型线板,所述滚子组件经由所述滚子架相对于所述基部构件可移动地安装到所述基部构件,所述滚子组件的移动能够使所述棘爪摆动。所述定位销的复位弹力驱动所述型线板移动,从而使所述滚子组件相对于所述基部构件移动直到驻车锁止状态,所述定位销的弹力方向与所述滚子组件的移动方向相交。(Provided is a parking lock, including: a base member; a positioning pin mounted to the base member, configured as an elastic member that can be compressed and restored, and having an elastic end; a pawl rotatably mounted relative to the base member; a roller assembly including a roller frame and a profile plate fixedly mounted to the roller frame, a spring end of the locating pin abutting the profile plate, the roller assembly being movably mounted to the base member relative to the base member via the roller frame, movement of the roller assembly enabling the pawl to oscillate. The reset elastic force of the positioning pin drives the molded line board to move, so that the roller assembly moves relative to the base component until the parking locking state, and the elastic force direction of the positioning pin is crossed with the moving direction of the roller assembly.)

可切换式滚子单向离合器

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年5月14日提交的美国申请No.15/978,327的优先权，其公开内容全文以引用方式并入本文。

技术领域

本公开整体涉及单向离合器，并且更具体地涉及可切换式单向离合器。

背景技术

单向离合器是已知的，特别是在车辆变速器设置中。单向离合器使扭矩能够沿一个旋转方向传递，同时通过脱离接合或惯性滑行来阻止扭矩沿另一旋转方向传递。可切换式单向离合器也是已知的，其中该离合器可选择性地沿一个方向锁定、沿两个方向锁定或沿两个方向都不锁定。在美国专利申请公开No.2017/0045099中公开了可切换式单向离合器的一个示例。

发明内容

根据一个实施例，一种可切换式单向离合器包括：壳体；以及外座圈，该外座圈围绕轴线延伸并具有内表面。该可切换式单向离合器还包括内座圈，该内座圈围绕轴线延伸并具有外表面，其中内座圈相对于壳体固定。该可切换式单向离合器还包括滚子保持架组件，该滚子保持架组件围绕轴线延伸并且具有：多个滚子，该多个滚子可与内座圈和外座圈接触；以及滚子保持架，该滚子保持架构造成安置并容纳多个滚子。该可切换式单向离合器还包括环形拖板，该环形拖板围绕轴线延伸并且接触内座圈的外表面，其中该拖板旋转地固定到滚子保持架并且可相对于滚子保持架而沿轴向方向移动。该可切换式单向离合器还包括电磁铁组件，该电磁铁组件构造成响应于电能而磁化。该可切换式单向离合器可在以下两个模式之间切换：(i)第一模式，其中电磁铁组件通电，拖板处于与电磁铁组件接触的第一轴向位置，并且拖板和滚子保持架相对于壳体旋转地固定；以及(ii)第二模式，其中电磁铁组件断电，拖板处于与电磁铁组件轴向隔开的第二轴向位置，并且拖板和滚子保持架组件可相对于壳体围绕轴线自由旋转。

根据另一个实施例，一种可切换式单向离合器包括第一座圈。该可切换式单向离合器还包括第二座圈，该第二座圈与第一座圈同心。该可切换式单向离合器还包括滚子保持架组件，该滚子保持架组件具有多个滚子，该多个滚子径向定位在第一座圈与第二座圈之间。该可切换式单向离合器还包括电磁组件，该电磁组件构造成响应于电能而磁化。该可切换式单向离合器还包括拖板，该拖板旋转地固定到滚子保持架组件，其中拖板构造成响应于电磁组件的磁化而相对于滚子保持架组件沿轴向方向移动。

在又一个实施例中，一种可切换式单向离合器包括外座圈，该外座圈具有外表面和具有多个倾斜表面特征的内表面。该可切换式单向离合器还包括内座圈。该可切换式单向离合器还包括滚子保持架组件，该滚子保持架组件具有多个滚子，该多个滚子径向地设置在内座圈与外座圈的倾斜表面特征之间，以选择性地使扭矩能够在沿第一旋转方向旋转时传递，而不会在沿第二旋转方向旋转时传递。该可切换式单向离合器还包括环形拖板，该环形拖板受到约束以与滚子保持架一起沿两个旋转方向旋转，其中电磁力的激活使拖板沿第一轴向方向移动以旋转地锁定滚子保持架组件，从而阻止外座圈的移动，并且电磁力的移除允许拖板沿第二轴向方向移动以使滚子保持架组件旋转地解锁，从而实现外座圈的旋转移动。

附图说明

图1是根据一个实施例的可切换式单向离合器的分解透视图。

图2是根据一个实施例的组装好的可切换式单向离合器的一部分的前视剖视图。

图3A是根据一个实施例的组装好的可切换式单向离合器的一部分的侧视剖视图。

图3B是根据一个实施例的组装好的可切换式单向离合器的另一部分的侧视剖视图。

附图标记说明

以下是附图中所示的参考标号的列表。然而，应当理解，这些术语的使用不仅限于所示出的实施例。

1可切换式单向离合器(离合器) 10壳体 12第一环形区域 14第二环形区域 20电磁铁组件 22线轴 24磁力 30内环 32外表面 34内表面 40拖板 50外环 52外表面 54倾斜表面 60滚子保持架组件 62滚子保持架 64滚子 66弹簧 68突片 70偏置弹簧 80盖板

具体实施方式

在本文描述了本公开的实施例。然而，应当理解，所公开的实施例仅仅是示例，并且其他实施例可采用各种替代形式。附图未必按比例绘制；一些特征可能会被夸大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文所公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制性的，而仅仅是作为教导本领域技术人员以各种方式使用实施例的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的，参考任一附图示出和描述的各种特征可与在一个或多个其他附图中示出的特征结合以产生未明确示出或描述的实施例。所示特征的组合提供了典型应用的代表性实施例。然而，对于特定的应用或实施方式，可能期望与本公开的教导一致的特征的各种组合和修改。

在下面描述的各种实施例中，公开了一种可切换式滚子单向离合器。可切换式滚子单向离合器在本文也可互换地称为可选滚子单向离合器、双向滚子单向离合器、可切换式单向离合器，或者简称为“单向离合器”、“OWC”或“离合器”。在示例性实施例中，可切换式单向离合器包括电磁铁组件，该电磁铁组件移动拖板以使得可切换式单向离合器在以下两种状态之间变化：(1)“中性”或“解锁”状态，其中离合器沿一个方向(例如，顺时针方向)被锁定并且沿相反方向(例如，逆时针方向)是自由的；以及(2)“主动”或“锁定”状态，其中离合器沿一个方向(例如，顺时针方向)被锁定并且也沿相反方向(例如，逆时针方向)被锁定。

将不参考附图，其中图1示出了拆卸后的可切换式单向离合器1的分解透视图。图2示出了组装好的可切换式单向离合器1的一部分的前视剖视图，以及图3A至图3B示出了从组装好的可切换式单向离合器1的不同位置截取的两个侧视剖视图。如下所述，在锁定模式，使一个或多个电磁铁或电磁铁组件20通电会导致拖板40轴向移动，这会将滚子保持架组件60摩擦地固定在适当位置。然后，外环50只能沿任一方向移动少量，直到其接触到滚子保持架组件60的滚子64，从而将滚子64夹靠在内座圈30上，从而沿两个方向锁定离合器1。

可切换式单向离合器1包括以下将在下文更详细描述的部件：壳体10、电磁铁组件20、内环30、拖板40、外环50、滚子保持架组件60、偏置弹簧70和盖板80。

壳体10可被锁定在适当位置或固定地安装在车辆的变速器壳体上。壳体10具有第一环形区域12和第二环形区域14，在第一环形区域与第二环形区域之间径向地共同接纳剩余的所示部件。在所示的实施例中，第一环形区域12和第二环形区域14由单个部件形成；然而，在其他实施例中，区域12、14是两个单独部件，它们彼此固定并且固定至变速器壳体。

外环(也称为外座圈)50是用于可切换式单向离合器1的驱动旋转部件。外环50具有为大体圆柱形并且与壳体10可滑动接合的外表面52以及具有多个倾斜表面特征或倾斜表面54的相对的内表面。倾斜表面54共同为谷形，因为它们构成多个谷和峰。内环(也称为内座圈)30具有为大体圆柱形的外表面32以及相对的内表面34，该相对的内表面径向面向内并且锁定或以其他方式固定到壳体10。

在其默认模式或位置，离合器1用作单向离合器，沿一个旋转方向锁定，其中滚子沿倾斜表面向上行进并且夹在或楔入内环30与外环50之间，并且沿另一旋转方向惯性滑行。更具体地，根据各种实施例，由于滚子保持架组件60具有滚子保持架62和由滚子保持架62容纳的多个滚子(也称为滚动元件)64，因此离合器1能够用作单向离合器。提供滚子保持架62以安置和定位滚子64。即，滚子保持架62包括用于定位滚子64的凹坑，使得它们沿圆周方向间隔开并且可相对于内环30和外环50一起旋转，同时也相对于保持架62在它们的相应凹坑中旋转。滚子保持架组件60还可包括弹簧66，在相应滚子64的任一侧上各具有一个弹簧，以偏置并帮助将滚子安置在它们的相应凹坑中。滚子64接触内环30以及外环50的倾斜表面54。当经由将在下面描述的电磁铁组件20激活离合器1使其处于其锁定模式时，外环50只能沿任一方向旋转少量(例如，在一度和五度之间)，直到滚子64通过沿倾斜表面54向上行进而将外环50夹紧或锁定到内环30。

可设置拖板40(也称为控制板)以选择性地锁定和解锁离合器1，以在操作模式(即，解锁/OWC模式和锁定模式)之间切换。在一个实施例中，拖板40从滚子保持架组件60轴向偏移，但轴向延伸的突出部或从滚子保持架62轴向延伸的突片68除外。突片68可定位在拖板40的凹坑或凹槽内，使得拖板40和滚子保持架组件60旋转地固定。在另一个实施例中，拖板40与滚子保持架62之间的旋转固定接合是经由从拖板40延伸的突片实现的，这些突片延伸到滚子保持架62的对应凹槽中。拖板40还可相对于滚子保持架组件60轴向地滑动。

为了轴向地移动拖板40，提供了电磁铁组件20。电磁铁组件20可包括具有U形横截面轮廓的磁芯24，该U形横截面轮廓具有面向一个轴向方向(例如，图3A至图3B中向右)的开口端或磁极。在该示例中，具有U形横截面轮廓的线轴22在磁芯24内，该线轴的开口端径向面向外。这提供了用于例如容纳绕组的周向凹槽或壳体(未示出)。电磁铁组件20可被压入或滑动配合到壳体10中，以经由过盈配合与壳体10连接。电磁铁组件20可经由外部电源(未示出)来电激活，该外部电源使磁芯通电并限定磁极。当通电时，电磁铁组件20吸引拖板40，从而将拖板40轴向拉向电磁铁组件20(即，图3A至图3B中向左)，直到由于摩擦而接触并锁定在适当位置。即，当电磁铁组件20通电时，电磁铁组件20使拖板40轴向移动并且与电磁铁组件20和壳体10旋转地固定。例如，一旦通电，芯24的极或端与拖板40的轴向表面之间的摩擦力就会穿孔。由于拖板40旋转地固定到滚子保持架62，因此电磁铁组件20的通电也将滚子保持架62相对于壳体10旋转地固定。这将离合器1转换为其“锁定”状态，其中由于滚子64楔入并容纳在倾斜表面54与内环30之间，外环50只能沿任一方向最小程度地旋转。

当电磁铁组件20断电时，拖板40可轴向地滑动远离电磁铁组件20(即，图3A至图3B中向右)。这允许拖板40和所连接的滚子保持架组件60相对于壳体10旋转，并且允许离合器1以其单向离合器模式操作。可在滚子保持架组件60周围设置弹簧70，以在电磁铁组件20断电时将离合器1偏置到OWC模式。具体地，弹簧70可接触滚子保持架62和盖板80(或外环本身或与外环固定的任何其他部件)，以沿一个旋转方向偏置滚子保持架组件60。

根据一个实施例，盖板80连接至离合器(未示出)的输入端，并且具有与外环50中的对应凹口接合的外齿。因此，盖板80的旋转会驱动外环50以操作离合器1。

简而言之，本公开提供了一种具有电磁铁组件的可切换式离合器，该电磁铁组件用于致动和切换离合器。电磁铁组件的通电会导致驱动板朝着磁体轴向地移动，从而使驱动板相对于壳体保持不旋转。拖板旋转地固定到滚子保持架，因此保持驱动板不旋转也会保持滚子保持架不旋转。因此，外环也受到约束，使得外环只能旋转几度，直到滚子沿外环的倾斜表面向上滚动。因此，当沿任一方向旋转时，外环受滚子保持架组件的滚子约束，从而允许离合器组件沿两个方向进行离合器锁定。为了解锁离合器，使电磁铁断电，从而允许驱动板脱离与磁铁的接合，因而允许拖板、滚子保持架和外环一起沿一个方向旋转。

设想了另一替代实施例(未示出)，其中内环包括倾斜表面54，而不是外环。在这样的实施例中，滚子保持架组件可旋转地连接到内环而不是外环。外环将具有圆柱形内轮廓，并且倾斜表面将位于内环上。并且，电磁组件将迫使拖板接合以旋转地固定外环和滚子保持架组件从而锁定离合器。

虽然上面描述了示例性实施例，但并不意味着这些实施例描述了权利要求书所涵盖的所有可能的形式。说明书中使用的字词是描述性的词语而不是限制性的字词，并且应当理解，可在不脱离本公开的精神和范围的情况下进行各种改变。如前所述，各种实施例的特征可组合以形成本发明的其他实施例，这些实施例可能没有明确描述或示出。虽然就一个或多个期望特征而言，可能已经描述了各种实施例以提供优点或者比其他实施例或现有技术实施方式更优选，但本领域的普通技术人员应认识到可根据特定应用和实施方式对一个或多个特征或特性进行折中以实现期望的整体系统属性。这些属性可包括但不限于成本、强度、耐用性、生命周期成本、适销性、外观、包装、尺寸、适用性、重量、可制造性、易于组装等。因此，就一个或多个特性而言，在任何实施例都被描述为比其他实施例或现有技术实施方式更不期望的方面来说，这些实施例不超出本公开的范围，并且对于特定应用而言可能是期望的。