具有带驱动开口的中央板的双向的可选式单向离合器的制作方法

本公开涉及单向离合器，所述单向离合器能够使两个同心的旋转轴在一个或两个方向上完全断开连接及连接。

背景技术：

1、可选的单向离合器有很多应用，包括常规的自动变速器以及电池电动车辆车轴。常规的离合器需要液压泵、通道、控制装置、活塞和湿式离合器组，其封装尺寸较大，并且会经受寄生损耗(开式离合器阻力和液压泵功率)。

2、滚子式单向离合器提供良好的功能，但扭矩能力取决于摩擦。带有作为驱动器的棘轮掣爪的单向离合器可以以小的封装尺寸承载相当大的扭矩，但提供的功能有限。

3、希望找到一种有成本效益的解决方案，以在离合器中提供附加的功能，使得离合器产生的联接器能够在两个方向上完全自由旋转，能够在两个方向上完全锁定，并且能够在任一方向上提供单向离合器选项。

技术实现思路

1、根据本公开，提供了一种双向的可选式单向离合器，其可以设置成在两个方向上完全自由旋转，可以在两个方向上完全锁定，并且可以在两个方向上提供单向离合器选项。用以改变离合器状态的致动器可以是机电式的，使得其仅需要供电来改变离合器的联接状态。本离合器结构在两个同心的旋转轴以及接地(即轴固定至壳体或底盘)状态下工作。

2、在一个方面，提供了一种双向的可选式单向离合器，其具有同心的第一轴和第二轴，其中，中央板在旋转方面固定至第一轴，并且中央板包括多个间隔开的驱动开口。第一凹穴板在旋转方面固定至第二轴，其中，第一凹穴板包括多个第一凹穴。第一支柱枢转地定位在所述多个第一凹穴中的至少一些第一凹穴中，其中，第一支柱各自均包括指向中央板且沿第一旋转方向定向的第一接合部分以及轴向远离中央板的第一致动部分。第一支柱能够在接合位置与断开接合位置之间枢转，在接合位置中，第一接合部分接合在中央板中的间隔开的驱动开口中的相应驱动开口中，而在断开接合位置中，第一接合部分与中央板断开接合。第二凹穴板也可以经由与第一凹穴板的连接在旋转方面固定至第二轴，并且定位在中央板的与第一凹穴板相反的一侧上。第二凹穴板包括多个第二凹穴，并且第二支柱枢转地定位在所述多个第二凹穴中的至少一些第二凹穴中。第二支柱包括指向中央板且沿与第一旋转方向相反的第二旋转方向定向的第二接合部分以及轴向远离中央板的第二致动部分，并且第二支柱能够在接合位置与断开接合位置之间枢转，在接合位置中，第二接合部分接合在中央板中的间隔开的驱动开口中相应驱动开口中，而在断开接合位置中，第二接合部分与中央板断开接合。设置有第一致动器板，其能够在致动位置与停用位置之间轴向地移动，在致动位置中，第一支柱的第一致动部分处于致动位置，其中，第一支柱的第一接合部分接合在中央板中的间隔开的驱动开口中的相应驱动开口中，而在停用位置中，第一致动器板将第一支柱的第一致动部分轴向地压向第一凹穴或者按压到第一凹穴中，使得第一支柱的第一接合部分处于断开接合位置，从而与中央板中的间隔开的驱动开口断开接合。设置有第二致动器板，其能够在致动位置与停用位置之间轴向地移动，在致动位置中，第二支柱的第二致动部分处于致动位置，其中，第二支柱的第二接合部分接合在中央板中的间隔开的驱动开口中的相应驱动开口中，而在停用位置中，第二致动器板将第二支柱的第二致动部分轴向地压向第二凹穴或者按压到第二凹穴中，使得第二支柱的第二接合部分处于断开接合位置，从而与中央板中的间隔开的驱动开口断开接合。

3、使用该布置结构，提供了一种具有减小的轴向空间的双向的可选式单向离合器，其可以设置成在两个方向上完全自由旋转，可以在两个方向上完全锁定，并且可以在两个方向上提供单向离合器选项。这可以在第一致动器板和第二致动器板两者都处于致动位置的情况下实现，从而在第一轴与第二轴之间于两个旋转方向上提供完全锁定的连接。在第一致动器板处于致动位置并且第二致动器板处于停用位置的情况下，提供用于仅在第一旋转方向上有效传递力的单向离合器。在第一致动器板处于停用位置并且第二致动器板处于致动位置的情况下，提供用于仅在第二旋转方向上有效传递力的单向离合器。在第一致动器板和第二致动器板两者都处于停用位置的情况下，第一轴和第二轴能够在两个旋转方向上相对于彼此自由旋转。

4、在一个实施方式中，第一致动器板和第二致动器板包括花键径向内表面，所述花键径向内表面滑动地接合在相应的第一花键支承件和第二花键支承件上，第一花键支承件和第二花键支承件相对于第二轴在旋转方面固定。

5、在一个实施方式中，至少一个致动器与第一致动器板和第二致动器板连接，以使第一致动器板和第二致动器板在相应的致动位置与停用位置之间轴向地移动。

6、在一种布置结构中，所述至少一个致动器包括分别与第一致动器板和第二致动器板接合的相应的第一致动器和第二致动器。

7、在一种布置结构中，第一致动器包括与第一叉状件连接的第一螺线管，该第一叉状件与第一致动器板的径向外表面中的凹槽接合，并且第二致动器包括与第二叉状件连接的第二螺线管，该第二叉状件与第二致动器板的径向外表面中的凹槽接合。此处，第一叉状件可以连接至第一螺线管轴，并且第一螺线管轴可以包括用于第一致动器板的致动位置和停用位置的止动件，而且第二叉状件可以连接至第二螺线管轴，并且第二螺线管轴可以包括用于第二致动器板的致动位置和停用位置的止动件。因此，第一叉状件和第二叉状件可以保持在各自的致动位置或停用位置中的任一位置，而不需要螺线管(或其他致动器)持续通电以保持所述两个位置中的一个位置。

8、在一种布置结构中，第一轴和第二轴两者都可以旋转。

9、在一个实施方式中，多个第一弹簧定位在第一支柱与第一凹穴板之间，所述多个第一弹簧将第一支柱偏置到接合位置，而且多个第二弹簧定位在第二支柱与第二凹穴板之间，所述多个第二弹簧将第二支柱偏置到接合位置。

10、在一种布置结构中，在第一支柱的接合位置中，第一接合部分接合抵靠中央板中的间隔开的驱动开口的相应第一周向侧部，而且在第二支柱的接合位置中，第二接合部分接合抵靠中央板中的间隔开的驱动开口的与第一周向侧部相对的相应第二周向侧部。此处，中央板中的间隔开的驱动开口周向地间隔开，并且定位在相同的径向距离处。

11、替代性地，中央板中的间隔开的驱动开口包括第一组周向间隔开的开口和第二组周向间隔开的开口，所述第一组周向间隔开的开口定位在第一径向距离处，适于接纳第一接合部分，而所述第二组周向间隔开的开口定位在第二径向距离处，适于接纳第二接合部分。这可以用于较高的载荷传递。在优选实施方式中，第一支柱和第二支柱具有相同的支柱构型。这允许减少需要保留在库存中的不同零件的数目。

12、在一个实施方式中，支柱构型包括接合部分，该接合部分的宽度大于致动部分，从而在支柱构型的中间部分处形成肩部。附加地，第一凹穴和第二凹穴各自均包括定位在中间位置中的凸部，肩部枢转地支承在所述凸部上。替代性地，可以提供用于将第一支柱和第二支柱保持在相应的第一凹穴和第二凹穴中的其他器件。

13、在另一方面，提供了一种操作包括本文中所描述的一个或更多个特征的双向的可选式单向离合器的方法。该方法包括：使第一致动器板和第二致动器板两者移动至相应的致动位置，使得第一支柱的第一接合部分和第二支柱的第二接合部分接合在中央板中的驱动开口中，从而在第一轴与第二轴之间于两个旋转方向上形成完全锁定的连接。

14、在另一方面，该方法还可以包括：使第一致动器板移动至停用位置，使得第一接合部分与中央板断开接合，从而形成用于仅在第二旋转方向上有效传递力的单向离合器。

15、替代性地，该方法可以包括：使第二致动器板移动至停用位置，使得第二接合部分与中央板断开接合，从而形成用于仅在第一旋转方向上有效传递力的单向离合器。

16、在另一方面，该方法可以包括：使第一致动器板和第二致动器板移动至相应的停用位置，使得第一接合部分与中央板断开接合，并且第二接合部分与中央板断开接合，从而允许第一轴和第二轴能够在两个旋转方向上相对于彼此自由旋转。

17、该双向的可选式单向离合器提供的其他优点在于机电致动仅需要供电来改变状态。此外，在打开、停用状态下，摩擦扭矩较低。在完全锁定(在两个方向上连接)状态下，也可能实现快速状态变化和低空隙。在转弯和负载下也可以实现状态变化。这种布置结构也能够根据各种扭矩要求进行扩展。

18、本发明的各种特征可以单独使用或组合使用，以实现本文中所描述的益处中的一个或更多个益处。