CN109812561B - 离合部件 - Google Patents

Abstract

一种离合部件，具有锁定机构，该锁定机构利用多个径向可移动的锁定元件将第一联接部件和第二联接部件选择性地旋转联接到彼此。套筒被利用以控制锁定元件的径向移动。

Description

离合部件

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年11月17日提交的美国临时申请No.62/587,629的权益，其内容通过引用如同在本文中详细地充分阐明一样被并入。

技术领域

本公开涉及一种离合部件。

背景技术

本部分提供与本公开相关的背景信息，其不一定是现有技术。

通常指定的美国专利No.10,012,300公开了一种离合部件，该离合部件利用轴向平移套筒协调多个锁定元件的径向平移以选择性地联接离合部件的输入部和输出部，从而允许旋转动力在它们之间的传递。虽然离合部件满意于其预期用途，但是允许离合部件更容易地制造和组装和/或减小离合部件的余隙的改进是可能的。

发明内容

本部分提供了本公开的总的概述，而不是对其全部范围或所有特征的全面公开。

在一种形式中，本公开提供一种锁定差速器组件，该锁定差速器组件包括差速器箱、第一联接部件、齿轮组、第二联接部件、多个锁定构件以及套筒。差速器箱具有开口端部且被配置为围绕输出轴线旋转。第一联接部件被组装到差速器箱以封闭开口端部。第一联接部件限定围绕输出轴线周向间隔开的多个锁定构件孔口。齿轮组具有围绕输出轴线相对于差速器箱能旋转的第一输出部和第二输出部。第二联接部件被联接到第一输出部以随其旋转。第二联接部件被接收在第一联接部件中且具有围绕输出轴线周向间隔开的多个锁定构件凹口。锁定构件被接收在锁定构件孔口中。套筒被可滑动地设置在第一联接部件上且在第一位置与第二位置之间能移动，在第一位置，套筒提供围绕第一联接部件的径向间隙，该径向间隙允许锁定构件与第二联接部件脱离以允许第二联接部件与第一联接部件之间的相对旋转，在第二位置，套筒被接合到锁定构件且锁定构件被接收在锁定构件凹口中，从而将第二联接部件与第一联接部件可旋转地联接。

在另一种形式中，本公开提供一种用于组装锁定差速器组件的方法。该方法包括：提供第一输出部和第二联接部件；将第二联接部件安装到第一联接部件中；将锁定构件穿过第一联接部件中的锁定构件孔口***且***到第二联接部件中的锁定构件凹口中；将套筒安装在第一联接部件上以将锁定构件保持到第一联接部件；提供具有开口端部的差速器箱；将第二输出部和一对差速器小齿轮穿过开口端部安装到差速器箱中；将第二输出部与一对差速器小齿轮啮合，同时使第一联接部件邻接差速器箱；以及将第一联接部件固定到差速器箱以封闭开口端部。

在又一种形式中，本公开提供一种断开式平衡杆组件，该断开式平衡杆组件具有第一杆构件和第二杆构件、第一联接部件和第二联接部件、第一锁定构件和第二锁定构件、以及第一套筒和第二套筒。第一杆构件和第二杆构件围绕平衡杆轴线可旋转。第一联接部件被联接到第一平衡杆构件以围绕平衡杆轴线随其旋转。第一联接部件限定多个第一锁定构件孔口和多个第二锁定构件孔口，该多个第一锁定构件孔口围绕平衡杆轴线周向间隔开，该多个第二锁定构件孔口围绕平衡杆轴线周向间隔开。第二锁定构件孔口中的每个被周向设置在一对第一锁定构件孔口之间。第二联接部件被联接到第二杆构件以围绕平衡杆轴线随其旋转。第二联接部件被接收在第一联接部件中且具有多个锁定构件凹口，该多个锁定构件凹口围绕平衡杆轴线周向间隔开。第一锁定构件被接收在第一锁定构件孔口中且在径向方向上相对于平衡杆轴线能移入和移出锁定构件凹口中的相应一个。第二锁定构件被接收在第二锁定构件孔口中且在径向方向上能移入和移出锁定构件凹口中的相应一个。第一套筒被可滑动地设置在第一联接部件上且在第一位置与第二位置之间可移动，在第一位置，第一套筒提供围绕第一联接部件的径向间隙，该径向间隙允许第一锁定构件移出锁定构件凹口，在第二位置，第一锁定构件被接收在锁定构件凹口中且第一套筒、第一锁定构件和第二联接部件彼此接合。第二套筒被可滑动地设置在第一联接部件上且在第三位置与第四位置之间可移动，在第三位置，第二套筒提供围绕第一联接部件的径向间隙，该径向间隙允许第二锁定构件移出锁定构件凹口，在第四位置，第二锁定构件被接收在锁定构件凹口中且第二套筒、第二锁定构件和第二联接部件彼此接合。将第一套筒定位在第一位置且将第二套筒定位在第三位置允许第一杆构件与第二杆构件之间的相对旋转。将第一套筒定位在第二位置且将第二套筒定位在第四位置阻止第一杆构件与第二杆构件之间的相对旋转。

通过本文提供的描述，其他适用领域将变得显而易见。本概述中的描述和具体示例仅旨在用于例示的目的，而不旨在限制本公开的范围。

附图说明

这里描述的附图仅用于所选实施例的例示目的，而不是所有可能的实施方式，并且不旨在限制本公开的范围。

图1是根据本公开的教导构造的第一离合部件的透视截面图；

图2是图1的放大部分；

图3是图1的离合部件的一部分的透视图，更详细地例示外部壳体；

图4是图1的离合部件的一部分的侧面立视图；

图5A是根据本公开的教导构造的第二离合部件的透视截面图；

图5B是图5A的离合部件的纵向截面图；

图6是图5A的离合部件的一部分的透视截面图；

图7是图5A的离合部件的一部分的另一透视截面图；

图8是图5A的离合部件的一部分的透视图；

图9是图5A的离合部件的一部分的透视图；以及

图10是图9的透视图的一部分，其中第一锁定部分和第一杆从其移除。

在附图的几幅视图中，相应的附图标记表示相应的部件。

具体实施方式

图1-图4的离合部件可以大致类似于名称为“离合部件”的美国专利申请公开No.2016/0033025中详细描述的离合部件，其公开通过引用如同在本文中详细充分阐明一样被并入。简要地，离合器或锁定装置22可以包括第一联接部件或第一锁定部分60、第二联接部件或第二锁定部分64、套筒66、多个锁定元件242、环形施力板A、以及多个弹簧B。除了如本文所描述的之外，第一锁定部分60、第二锁定部分64、套筒66以及锁定元件242可以以类似于在上述引用的‘3025公开中描述的方式的方式构造且因此，本文不需要这些部件的详细讨论。简要地且具体参照图2，第一锁定部分60具有多个孔222，该多个孔222延伸通过该第一锁定部分60且该多个孔222中接收锁定元件242。套筒66在第一锁定部分60上(沿着第一锁定部分60的旋转轴线)可移动以将套筒66上的凸轮表面258选择性地移动横过或掠过锁定元件242。凸轮表面258横过锁定元件242的移动在径向向内的方向上驱动锁定元件242，从而锁定元件242可以被接收在第二锁定部分64中的凹口230中。锁定元件242到凹口230中的接收将第一锁定部分60和第二锁定部分64旋转地联接到彼此，并允许套筒66上所形成的滑动表面262接合锁定元件242，这将锁定元件242维持在其径向向内位置(即，被接收在凹口230中以便于接合第二锁定部分64)。当第一锁定部分60和第二锁定部分64要彼此分离(以允许它们之间的相对旋转)时，套筒66可以沿着第一锁定部分60移动到允许锁定元件242从第二锁定构件64径向向外移动(例如，由于随着第一锁定部分60旋转而被施加到锁定元件242的离心力)的位置。为了便于套筒66的移动，拨叉74可以被接合到套筒66且可以经由致动器(未示出)而移动，该致动器可以是任何类型的线性马达。拨叉74可以延伸穿过离合部件的壳体H，如图3中所示。

在所提供的特定示例中，第二锁定部分64中的每个凹口230具有从凹口230的底部表面BS向外逐渐变窄的横向侧壁SW，锁定元件242包括球形的球，且利用施力板A和弹簧B将力施加到锁定元件242，该力将锁定元件242推进到第二锁定部分64中的凹口230中。施力板A和弹簧B在离合部件的组装期间将锁定元件242推进到其径向向内位置，此外，施力板A和弹簧B在离合部件使用时抵靠凸轮表面258推进锁定元件242，且套筒66在第一锁定部分60上被轴向移位到一位置中，该位置允许锁定元件242移动到锁定元件242从第二锁定部分64脱离的径向向外位置。

在图1-图4的示例中，离合部件是差速器组件DA且锁定装置22被选择性地利用以将差速器箱DC旋转联接到侧齿轮SG。在该示例中，第一锁定部分60是被组装到差速器箱DC的开口端部OE的分立部件，而第二锁定部分64与侧齿轮SG一体形成。该方式的构造允许差速器齿轮组DG的其余部分(即，第二侧齿轮(未示出)、被安装到差速器箱DC的插销CP、以及被可旋转地安装在插销CP上且与第二侧齿轮啮合的多个差速器小齿轮DP)被***到开口端部OE中且被安装到差速器箱DC，以及允许锁定装置22被组装然后被安装到差速器箱DC以将侧齿轮SG接合到差速器小齿轮DP且封闭差速器箱DC的开口端部。第一锁定部分60可以经由多个螺纹紧固件TF被固定到差速器箱DC，该多个螺纹紧固件TF被穿过第一锁定部分60接收且可螺纹接合到差速器箱DC。

配合特征部可以被形成在第一锁定部分60和差速器箱DC中以阻止两个部件之间的相对旋转。例如，在第一锁定部分60上所形成的凸缘L可以被接收在差速器箱DC中形成的相应凸缘凹口LR中。此外，当第一锁定部分60被组装到差速器箱DC时，凸缘L可以被设置尺寸、设置形状且由合适材料形成以钻出凸缘凹口LR，从而致使第一锁定部分60与差速器箱DC之间的连接“余隙自由”(即，凸缘L以线对线的方式接合凸缘凹口LR)。该方式的构造的有利之处在于：与旋转动力在差速器箱DC与锁定装置22之间的传递相关联的扭转载荷从限制差速器箱DC中的凸缘凹口LR的径向壁被传递到第一锁定部分60上的凸缘L；该扭转载荷未通过将第一锁定部分60固定到差速器箱DC的螺纹紧固件TF传递。相反，在旋转动力被传递通过差速器组件DA时，螺纹紧固件TF仅仅抵抗与侧齿轮SG上的力相关联的载荷，该力趋于将侧齿轮SG向外朝向第一锁定部分60推进。

由以上内容应理解的是，一种用于组装锁定差速器组件DA的方法可以包括：提供第一输出部SG和第二联接部件64；将第二联接部件64安装到第一联接部件60中；将锁定构件242穿过第一联接部件60中的锁定构件孔口222***且***到第二联接部件64中的锁定构件凹口230中；将套筒66安装在第一联接部件60上以将锁定构件242保持到第一联接部件60；提供具有开口端部OE的差速器箱DC；将第二输出部SG和一对差速器小齿轮DP穿过开口端部OE安装到差速器箱DC中；将第二输出部SG与一对差速器小齿轮DP啮合，同时使第一联接部件60邻接差速器箱DC；以及将第一联接部件60固定到差速器箱DC以封闭开口端部OE。

关于图5A-图10，可以在平衡杆组件SBA中利用锁定装置22’以将平衡杆组件SBA的第一杆1B与平衡杆组件SBA的第二杆2B选择性地分离。

在该示例中，利用第一套筒66a控制多个第一锁定元件242a的径向移动，利用第二套筒66b控制多个第二锁定元件242b的径向移动，第一锁定部分60’被固定地联接到平衡杆组件SBA的第一杆1B，且第二锁定部分64’被固定地联接到平衡杆组件SBA的第二杆2B。成对地利用包括球形球的锁定元件242a和242b以消除来自锁定装置22’的旋转余隙。在这一方面，成对的锁定元件242a和242b被接收在第一锁定部分60’中的第一孔222a和第二孔222b中的每个中。套筒66a和66b可移动以在径向向内的方向上分别驱动第一锁定元件242a和第二锁定元件242b，以使每对锁定元件242a和242b被接合在第二锁定部分64’中形成的凹口230内。可选地，套筒242a和242b中的一者或两者可以被配置有球轨道或滚道BT，在套筒66a和66b朝向彼此移动时，该球轨道或滚道BT可以将一对锁定元件中的锁定元件242a和242b中的一者或两者远离彼此推进，从而将锁定元件242a和242b置于凹口230中。每对锁定元件中的锁定元件242a与242b之间的相对周向运动确保锁定元件242a和242b被接合到凹口230的相反周向端部，从而消除锁定装置22’中的余隙。如果需要，可以采用止推垫圈TW和保持环RR来限制第二锁定部分64’相对于第一锁定部分60’的轴向移动。在所提供的示例中，止推垫圈TW邻接第二锁定部分64’的与第一锁定部分60’相对的一侧，并且被设置在止推垫圈TW的与第二锁定部分64’相对的一侧上的保持环RR被接收在第一锁定部分60’中且被固定到该第一锁定部分60’。

可以采用任何合适的线性致动器以在第一锁定部分60’上选择性地移动套筒66a和66b。在所提供的示例中，偏置弹簧SB将套筒66a和66b沿着第一锁定部分60’朝向彼此推进以接合被设置为抵靠套筒66a上的滑动表面262的锁定元件242a和被设置为抵靠套筒66b上的滑动表面262的锁定元件242b，且采用一对电磁线圈EC1和EC2以选择性地生成磁场，该磁场使套筒66a和66b沿着第一锁定部分60’在远离彼此的方向上滑动到锁定元件242a和242b可与第二锁定部分64’脱离的点。弹簧保持件SR可以围绕套筒66a和66b设置。弹簧保持件SR的第一轴向端部可以被接合到套筒66a且偏置弹簧SB可以被设置在弹簧保持件SR的相反的第二轴向端部与第二套筒66b之间。在所提供的示例中，偏置弹簧SB包括多个螺旋压缩弹簧。

锁定装置22’、偏置弹簧SB以及电磁线圈EC1和EC2可以被容纳在壳体H中，该壳体H由两个壳体壳部HS1和HS2形成。第一杆1B可以可旋转地接收在壳体壳部HS1中，而第二杆2B可以可旋转地接收在壳体壳部HS2中。可选地，第一杆1B和第二杆2B中的一个可以被不可旋转地联接到壳体H。应理解的是，电磁线圈EC1和EC2可以被不可旋转地联接到壳体H。也应理解的是，第一杆1B和第二杆2B中的一者或两者可以包括联轴器，该联轴器被配置为不可旋转地联接到大致L形的平衡杆构件(未示出)。例如，第一杆1B和第二杆2B中的每个可以具有内部花键孔口，该内部花键孔口被配置为轴向可滑动地但不可旋转地接合大致L形的平衡杆构件中的相关联一个上的凸花键部分(未示出)。

实施例的上述描述为了例示和描述的目的而提供。其并非旨在穷举或限制本公开。特定实施例的单个元件或特征通常不限于该特定实施例，而是在适用的情况下是可互换的，并且即使未具体示出或描述，也可以在所选实施例中使用。特定实施例的单个元件或特征也可以多种方式变化。这样的变化不被认为是偏离本公开，并且所有这样的修改旨在包括在本公开的范围内。

Claims (16)

1.一种锁定差速器组件，包括：

差速器箱，具有开口端部，所述差速器箱适于围绕输出轴线旋转；

第一联接部件，被组装到所述差速器箱以封闭所述开口端部，所述第一联接部件限定围绕所述输出轴线周向间隔开的多个锁定构件孔口；

齿轮组，具有围绕所述输出轴线相对于所述差速器箱能旋转的第一输出部和第二输出部；

第二联接部件，被联接到所述第一输出部以随其旋转，所述第二联接部件被接收在所述第一联接部件中且具有围绕所述输出轴线周向间隔开的多个锁定构件凹口；

多个锁定构件，被接收在所述锁定构件孔口中；以及

套筒，被可滑动地设置在所述第一联接部件上，所述套筒在第一位置与第二位置之间能移动，在所述第一位置，所述套筒提供围绕所述第一联接部件的径向间隙，该径向间隙允许所述锁定构件与所述第二联接部件脱离以允许所述第二联接部件与所述第一联接部件之间的相对旋转，在所述第二位置，所述套筒被接合到所述锁定构件且所述锁定构件被接收在所述锁定构件凹口中，从而将所述第二联接部件与所述第一联接部件可旋转地联接，

其中配合特征部被形成在所述第一联接部件和所述差速器箱中以阻止所述第一联接部件和所述差速器箱之间的相对旋转。

2.根据权利要求1所述的锁定差速器组件，进一步包括弹簧和施力板，所述弹簧和所述施力板用于将力施加到所述锁定构件，该力将所述锁定构件推进到所述第二联接部件中的所述锁定构件凹口中。

3.根据权利要求2所述的锁定差速器组件，其中所述弹簧包括被容纳在所述第一联接部件中的多个螺旋弹簧。

4.根据权利要求1所述的锁定差速器组件，其中所述锁定构件包括球形球。

5.根据权利要求1所述的锁定差速器组件，其中所述齿轮组进一步包括一对差速器小齿轮，所述一对差速器小齿轮被安装在插销上，所述插销被联接到所述差速器箱，所述差速器小齿轮被可旋转地设置在所述插销上且与所述第一输出部和所述第二输出部啮合。

6.根据权利要求1所述的锁定差速器组件，其中所述套筒限定凹槽且其中拨叉被接收在所述凹槽中以将所述拨叉轴向地但不可旋转地联接到所述套筒，其中所述拨叉沿着所述输出轴线的移动引起所述套筒沿着所述输出轴线的相应平移。

7.根据权利要求6所述的锁定差速器组件，进一步包括线性马达，所述线性马达具有被联接到所述拨叉的马达输出部。

8.根据权利要求7所述的锁定差速器组件，其中所述线性马达是螺线管。

9.根据权利要求1所述的锁定差速器组件，其中所述差速器箱和所述第一联接部件中的一个包括多个凸缘，其中所述差速器箱和所述第一联接部件中的另一个包括多个凸缘凹口，且其中所述凸缘以线对线方式接合所述凸缘凹口。

10.一种断开式平衡杆组件，包括：

第一杆构件，围绕平衡杆轴线能旋转；

第二杆构件，围绕所述平衡杆轴线能旋转；

第一联接部件，被联接到所述第一杆构件以围绕所述平衡杆轴线随其旋转，所述第一联接部件限定多个第一锁定构件孔口和多个第二锁定构件孔口，所述多个第一锁定构件孔口围绕所述平衡杆轴线周向间隔开，所述多个第二锁定构件孔口围绕所述平衡杆轴线周向间隔开，所述第二锁定构件孔口中的每个被周向设置在一对所述第一锁定构件孔口之间；

第二联接部件，被联接到所述第二杆构件以围绕所述平衡杆轴线随其旋转，所述第二联接部件被接收在所述第一联接部件中且具有多个锁定构件凹口，所述多个锁定构件凹口围绕所述平衡杆轴线周向间隔开；

多个第一锁定构件，被接收在所述第一锁定构件孔口中，所述第一锁定构件中的每个在径向方向上相对于所述平衡杆轴线能移入和移出所述锁定构件凹口中的相应一个；

一对第二锁定构件，被接收在所述第二锁定构件孔口中，所述第二锁定构件中的每个在所述径向方向上能移入和移出所述锁定构件凹口中的相应一个；

第一套筒，被可滑动地设置在所述第一联接部件上，所述第一套筒在第一位置与第二位置之间能移动，在所述第一位置，所述第一套筒提供围绕所述第一联接部件的径向间隙，该径向间隙允许所述第一锁定构件移出所述锁定构件凹口，在所述第二位置，所述第一锁定构件被接收在所述锁定构件凹口中且所述第一套筒、所述第一锁定构件和所述第二联接部件彼此接合；

第二套筒，被可滑动地设置在所述第一联接部件上，所述第二套筒在第三位置与第四位置之间能移动，在所述第三位置，所述第二套筒提供围绕所述第一联接部件的径向间隙，该径向间隙允许所述第二锁定构件移出所述锁定构件凹口，在所述第四位置，所述第二锁定构件被接收在所述锁定构件凹口中且所述第二套筒、所述第二锁定构件和所述第二联接部件彼此接合；

其中将所述第一套筒定位在所述第一位置且将所述第二套筒定位在所述第三位置允许所述第一杆构件与所述第二杆构件之间的相对旋转，并且，其中将所述第一套筒定位在所述第二位置且将所述第二套筒定位在所述第四位置阻止所述第一杆构件与所述第二杆构件之间的相对旋转。

11.根据权利要求10所述的断开式平衡杆组件，进一步包括偏置弹簧，所述偏置弹簧将所述第一套筒朝向所述第二位置推进并将所述第二套筒朝向所述第四位置推进。

12.根据权利要求11所述的断开式平衡杆组件，进一步包括围绕所述第一套筒和所述第二套筒设置的弹簧保持件，其中所述偏置弹簧包括被设置在所述弹簧保持件与所述第二套筒之间的多个螺旋压缩弹簧。

13.根据权利要求10所述的断开式平衡杆组件，其中所述第一锁定构件和所述第二锁定构件包括球形球。

14.根据权利要求10所述的断开式平衡杆组件，其中当所述第一套筒处于所述第二位置且所述第二套筒处于所述第四位置时，所述第一锁定构件中的一个和所述第二锁定构件中的一个被接收到所述锁定构件凹口中的每个中。

15.根据权利要求14所述的断开式平衡杆组件，其中，当所述第二套筒从所述第三位置移动到所述第四位置时，所述第二锁定构件被远离所述第一锁定构件周向驱动。

16.根据权利要求10所述的断开式平衡杆组件，进一步包括第一电磁体和第二电磁体，其中所述第一电磁体能选择性地操作以生成第一磁场，所述第一磁场被配置为将所述第一套筒从所述第二位置移动到所述第一位置，且其中所述第二电磁体能选择性地操作以生成第二磁场，所述第二磁场被配置为将所述第二套筒从所述第四位置移动到所述第三位置。

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