CN114604038A - 车轮分离离合器 - Google Patents

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托马斯·拉塞尔·迈克布莱德
诺曼·杰里·伯德
梅根·麦肯齐·古尔德
黛安娜·芭芭拉·普拉查
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Abstract

本公开提供了“车轮分离离合器”。一种车轮分离离合器包括：壳体，所述壳体可附接到转向节；和离合器套筒，所述离合器套筒被可滑动地支撑以在所述壳体内轴向移动并且具有被配置为与轮毂联接的第一齿和被配置为与半轴联接的第二齿。所述离合器套筒可在所述第一齿联接到所述轮毂的接合位置和所述第一齿与所述轮毂分离的脱离位置之间滑动。驱动环连接到所述离合器套筒并且被支撑在所述壳体内，以相对于所述壳体可轴向滑动且旋向固定。致动器环邻近所述驱动环设置，被支撑以在所述壳体内旋转，并且相对于所述壳体轴向固定。所述驱动环使所述离合器套筒在接合位置与脱离位置之间移动。

Description

车轮分离离合器
技术领域
本公开涉及被配置为将轮毂与半轴分离的车轮分离离合器。
背景技术
机动车辆包括用于推进车辆的动力传动系统。常规动力传动系统包括与变速器联接的发动机。驱动轴将变速器的输出轴联接到差速器。差速器接收动力并将其引导到左从动轮和右从动轮。差速器通过一对半轴连接到车轮。半轴中的每一个用花键连接到轮毂总成，所述轮毂总成包括支撑在连接到车辆悬架的转向节内的车轮轴承。轮毂总成包括安装板，所述安装板具有被配置为与车轮连接的凸耳。在这种布置中，从动轮始终连接到动力传动系统。
一些车辆包括全轮驱动系统，其中主驱动桥由主致动器提供动力，并且辅助驱动桥由辅助致动器提供动力。辅助致动器可在车辆推进不需要时去能，然而，辅助驱动器的致动器和其他部件可能继续旋转，从而产生自旋损耗。
发明内容
根据一个实施例，一种车轮分离离合器包括：壳体，所述壳体可附接到转向节；和离合器套筒，所述离合器套筒被可滑动地支撑以在所述壳体内轴向移动并且具有被配置为与轮毂联接的第一齿和被配置为与半轴联接的第二齿。所述离合器套筒可在所述第一齿联接到所述轮毂的接合位置和所述第一齿与所述轮毂分离的脱离位置之间滑动。驱动环连接到所述离合器套筒并且被支撑在所述壳体内，以相对于所述壳体可轴向滑动且旋向固定。致动器环邻近所述驱动环设置，被支撑以在所述壳体内旋转，并且相对于所述壳体轴向固定。所述致动器环沿第一方向的旋转使所述驱动环远离所述致动器环滑动以将所述离合器套筒移动到所述接合位置，并且所述致动器环沿第二方向的旋转允许所述驱动环朝向所述致动器环滑动，从而允许所述离合器套筒移动到所述脱离位置。
根据另一个实施例，一种车轮分离离合器包括离合器套筒，所述离合器套筒被可滑动地支撑以在接合位置与脱离位置之间轴向移动，在所述接合位置中，所述离合器套筒将轮毂联接到半轴，在所述脱离位置中，所述轮毂与所述半轴脱离。致动器环可相对于所述离合器套筒旋转并且具有限定第一圆周倾斜表面的径向面。驱动环相对于所述离合器套筒轴向固定并且相对于所述致动器环可轴向移动。所述驱动环具有限定第二圆周倾斜表面的径向面，其中所述第一倾斜表面和所述第二倾斜表面可滑动地接合，使得所述致动器环沿第一方向的旋转推动所述驱动环远离所述致动器环的轴向移动，以使所述离合器套筒滑动到所述接合位置。
根据另一个实施例，一种车轮总成包括转向节、由所述转向节支撑以旋转的轮毂、由所述轮毂支撑的半轴以及选择性地接合和脱离所述轮毂和所述半轴的离合器总成。所述离合器总成包括离合器套筒，所述离合器套筒旋向固定到所述轮毂和所述半轴中的一者并且当所述离合器总成接合时选择性地旋向固定到所述轮毂和所述半轴中的另一者。致动器环可操作地联接到所述离合器套筒，使得所述致动器环沿第一方向的旋转使所述离合器套筒滑动成与所述轮毂和所述半轴中的所述另一者接合以接合所述离合器总成，并且使得所述致动器环沿第二方向的旋转允许所述离合器套筒与所述轮毂和所述半轴中的所述另一者脱离以脱离所述离合器总成。
附图说明
图1是具有主驱动桥和辅助驱动桥的电动车辆的示意图。
图2是车轮总成的背面的透视图。
图3A是车轮总成的剖视透视图，其中车轮分离离合器接合。
图3B是车轮总成的剖视透视图，其中车轮分离离合器脱开。
图4是车轮分离离合器的局部分解剖视图。
图5A和图5B是示出用于接合和脱离车轮分离离合器的机构的一个实施例的示意图。
图6A和图6B是示出致动器装置的凸轮板的一个实施例的示意图。
具体实施方式
本文中描述了本公开的实施例。然而，应理解，所公开的实施例仅仅是示例并且其他实施例可以呈现各种和替代形式。附图不一定按比例绘制；一些特征可能被夸大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文公开的具体结构细节和功能细节不应解释为限制性的，而仅应解释为用于教导本领域技术人员以各种形式利用本发明的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解，参考附图中的任一者示出和描述的各种特征可以与一个或多个其他附图中示出的特征组合以产生未明确地示出或描述的实施例。所示特征的组合提供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对特征的各种组合和修改。
本文所使用的方向性术语是参考示例性附图中所示的视图和定向来做出的。在附图中示出并在下面描述中心轴线或中心线。诸如“外”和“内”的术语是相对于中心轴线而言。例如，“外”表面是指表面背离中心轴线或者在另一个“内”表面的外侧。诸如“径向”、“直径”、“圆周”等术语也是相对于中心轴线而言。术语“前”、“后”、“上”和“下”表示附图中所参考的方向。除非另有明确说明或通过上下文另有说明，否则术语连接、联接、附接等是指直接或间接地连接、联接、附接等。
参考图1，根据本公开的实施例示出了电动化车辆20。图1示出了部件之间的代表性关系。部件在车辆内的实体布局和定向可变化。车辆20可以是全轮驱动的，并且包括主驱动桥22和辅助驱动桥24。主驱动桥22可以是后车桥，并且辅助驱动桥24可以是前车桥，反之亦然。主驱动桥22由主致动器26提供动力，并且辅助车桥24由辅助致动器28提供动力。示例性致动器包括内燃发动机和电动马达。马达可由多种不同类型的电机实施。例如，马达可以是交流永磁同步电机。马达可被配置为作为马达操作以推进车辆以及作为发电机操作以诸如在再生制动期间重新捕获能量。在示出的配置中，主致动器26和辅助致动器28两者是电动马达。在其他实施例中，主致动器26可以是内燃发动机，并且辅助致动器28可以是马达，或反之亦然。马达26、28电连接到高电压电池36。电力电子器件(未示出)按照马达28的要求调节由电池36提供的直流(DC)电力。例如，电力电子器件可向马达提供三相AC。电力电子器件还被配置为将由马达生成的AC电力转换为DC电力，以诸如在再生制动期间对电池36进行再充电。
主马达26可联接到差速器30。差速器30经由半轴34将由马达26产生的扭矩传递到从动轮32。(本文所使用的“半轴”是指将从动轮连接到传动系的任何类型的轴。)差速器30被配置为允许从动轮之间的速度差，以便于车辆转弯。差速器30可以是开放式差速器或限滑差速器。
辅助车桥24还包括差速器40。差速器40包括经由齿轮传动装置44可驱动地连接到辅助致动器28的齿轮架42。齿轮架42支撑一对相对的星形齿轮46和与星形齿轮46啮合的一对相对的半轴齿轮48。左半轴50和右半轴56连接到半轴齿轮48中的相关联半轴齿轮。本文所使用的“左”和“右”是从驾驶员座椅的有利点向前看。例如，半轴可与半轴齿轮用花键连接。左半轴50通过左分离离合器54连接到左车轮52，并且右半轴56通过右分离离合器60连接到右车轮58。当不使用辅助致动器28时，分离离合器54、60可脱离以将辅助车桥24与道路分离。这减少了自旋损耗并且可改进电动续航里程等。下图和相关文字描述了离合器54和60的示例性实施例。
参考图2、图3A和图3B，车轮总成70包括转向节72，所述转向节附接到车辆悬架系统并且在转向节用于前轮的情况下有时连接到车辆转向系统。轮毂74由转向节72支撑以围绕中心轴线(中心线)73旋转。轮毂74包括被配置为连接到车轮的安装板76和由车轮轴承(未示出)支撑在转向节72内的轴部分78。转向节72限定孔86，从而允许半轴82延伸穿过其中并与轮毂74连接。轴部分78是中空的并且接收半轴82的端部80。轴承83或其他减摩擦元件可以插置在轴部分78与半轴82之间，以允许当分离离合器脱离时在这些部件之间独立旋转。
车轮分离离合器90被配置为将半轴82选择性地联接到车轮74，使得当离合器接合时将动力传动系统产生的动力提供给从动轮，并且当离合器脱离时将动力传动系统与从动轮隔离。分离离合器90包括壳体92，所述壳体至少部分地接收在孔86内并且诸如通过紧固件94等安装到转向节72。支撑在壳体内的是离合器套筒96，所述离合器套筒被配置为将半轴82连接到轮毂74。离合器套筒96可能够在壳体92内滑动以在接合位置(图3A)与脱离位置(图3B)之间移动，在所述接合位置中，离合器套筒96旋向固定到半轴82和轮毂74，在所述脱离位置中，离合器套筒96与半轴82和轮毂74中的至少一者分离。
在所示实施例中，离合器套筒96是中空的并且具有带有第一齿102的第一内圆周表面98和带有第二齿104的第二内圆周表面100。表面98的直径可大于表面100的直径。第一齿102被配置为与限定在轴部分78的外表面上的齿106接合。第二齿104被配置为与限定在半轴82的外圆周表面110上的齿108接合。齿可以是例如允许轴向移动同时限制旋向移动的内花键齿和外花键齿。离合器套筒96可与轮毂74和半轴82中的一者持续地接合，并且与轮毂74和半轴82中的另一者选择性地接合。在所示实施例中，第一齿102与半轴82的齿108持续地啮合。套筒96被配置为沿着这些齿轴向滑动以选择性地与轮毂74接合以接合分离离合器90。分离离合器90可偏置到接合或脱离位置。
在所示实施例中，离合器90通过弹性构件112偏置到脱离位置，所述弹性构件被配置为将离合器套筒96推向半轴82，使得齿102和106脱离。弹性构件112可以是环形弹簧(诸如波形弹簧)或膜片弹簧。弹性构件112也可以是一个或多个卷簧或板簧，其可布置成环形组件、围绕半轴的单个螺旋弹簧、或者形成在环中或形成为小圆筒的阵列的顺应性塑性材料，诸如氨基甲酸乙酯。弹性构件也可放置在杆124与静态壳体或杆124与致动器122壳体的外部之间。弹性构件112也可放置在凸轮板140内并接触致动器臂138和槽端部180。弹性构件112可以是中空的并且安置在套筒96的外圆周表面114上。弹性构件112可通过卡环116或其他特征件保持在壳体92内。
参考图3A、图3B和图4，致动器装置120被配置为接合和脱离分离离合器90。致动器装置120包括可操作地联接到离合器套筒96的致动器122。致动器122可以是电子控制的线性致动器，诸如螺线管。致动器122可以包括杆124(电枢)和电磁线圈(未示出)，所述电磁线圈被配置为轴向移动杆124以接合和脱离离合器90。致动器122可以是闩锁螺线管，所述闩锁螺线管被配置为将杆124保持在伸出位置而不需要线圈处的持续电力。当线圈断电时，一种类型的闩锁螺线管使用永磁体来将杆124保持在伸出位置。
致动器122连接到离合器90的壳体92内的驱动机构。在一个或多个实施例中，驱动机构包括致动器环130和驱动环132。环130、132可包括安置在外表面114上的中空中心。套筒96和环130、132可以是同心的并且围绕车轮总成70的中心线73被支撑。驱动环132联接到离合器套筒96。例如，离合器套筒96可限定套环134，所述套环接收在限定在环132的内径中的凹槽136内。驱动环132可被旋向约束在壳体92内。驱动环132的径向面可与弹性构件112接合以将离合器套筒96偏置到脱离位置。在替代实施例中，驱动环132可与套筒96一体地形成。致动器环130邻近驱动环132设置在壳体90中。致动器环130在壳体90内被轴向约束但可旋转。致动器环130连接到杆124。例如，致动器环130可包括从环130的外径径向向外延伸的时钟销138。凸轮板140将时钟销138与杆124互连。如下面将更详细描述的，凸轮板140被配置为将杆124的线性移动(沿轴向方向)转换成用于使致动器环130在壳体92内旋转的旋转移动。驱动环132和致动器环130包括配合特征件，所述配合特征件被配置为响应于致动器环130沿第一方向的旋转而推动环分开并且当环130沿第二方向旋转时由于弹性构件112的力而一起移动。可以通过使杆124伸向轮毂74来接合离合器90，从而使致动器环130旋转并推动驱动环132，从而使离合器套筒96滑动成与轮毂74接合。
参考图5A和图5B，环上的特征件可以是被配置为将环中的一者的旋转移动转换为环中的另一者的轴向移动的任何特征件。在一个或多个实施例中，所述特征件是配合的倾斜表面，所述配合的倾斜表面响应于旋转而彼此搭接以产生轴向分离。例如，致动器环130可包括与驱动环132的一个或多个倾斜表面152接合的一个或多个倾斜表面150。倾斜表面150和152以相反的角度倾斜，所述角度可具有相同的大小，使得倾斜表面在致动器环130的第一旋转位置(图5A)中彼此嵌套并且在致动器环130的第二旋转位置(图5B)中彼此搭接以接合离合器90。
参考图4，倾斜表面可设置为凸轮的一部分或凹部的一部分。在所示实施例中，致动器环130具有限定多个凹部156的第一径向面154。凹部156中的每一个可包括从径向面154轴向向内延伸并围绕面154周向延伸的下降的倾斜表面158。下降的倾斜表面158的深度沿致动器环130的圆周方向从面154增加。凹部156中的每一个还可包括轴向延伸的壁160，所述轴向延伸的壁接合到倾斜表面158的最深点。
驱动环132具有限定多个凸轮(突起)164的面162，所述多个凸轮的形状和尺寸可与凹部156匹配，使得凸轮164可接收在凹部156内。凸轮164中的每一个可包括从面162轴向向外突出并围绕面162周向延伸的上升的倾斜表面166。上升的倾斜表面166的高度沿驱动环132的圆周方向从面162增加。凸轮164中的每一个还可包括轴向延伸的壁168，所述轴向延伸的壁在上升的倾斜表面166的最外尖端与面162之间延伸。在替代实施例中，凸轮可在致动器环130上，并且凹部可在驱动环132上。在没有驱动环的实施例中，凸轮166或凹部156可与离合器套筒96一体地形成。
该应用不一定限于使用倾斜表面来推动驱动环132远离致动器环130。在替代实施例中，可以使用滚珠坡道机构来将致动器环130的旋转运动转换成驱动环132的轴向运动。这里，致动器环130和驱动环132可限定分别凹入面154和162中的可变深度凹穴。多个滚珠设置在这些凹穴内并且被配置为搭靠在凹穴的斜面上，使得环之间沿第一方向的相对旋转致使滚珠驶离凹穴并推动环分开，并且使得环之间沿第二方向的相对旋转致使滚珠进入凹穴中，从而允许环行进到一起。
参考图3、图6A和图6B，如上所述，凸轮板140用于将致动器122的线性移动转换成致动器环130的旋转移动。凸轮板140可包括连接到杆124的叉170。板140限定槽174，所述槽接收时钟销138的尖端176。槽174相对于总成的轴向方向倾斜，使得杆124的线性轴向移动使致动器环130旋转。槽174可包括成角度的中间部分178和垂直于轴向方向的一对端部180、182。图6A示出了处于缩回位置的杆124，所述缩回位置导致尖端176设置在槽的端部180中。该位置对应于离合器90脱离。为了接合离合器90，杆124伸出。中间部分178的成角度定向在圆周方向上在时钟销138上产生分力，从而当尖端176从端部180移动到端部182时，促使致动器环130旋转。通过以下方式脱离离合器90：缩回杆124，从而使尖端176从端部182移动到端部180，这使致动器环130旋转并允许通过偏置构件缩回离合器套筒96。
致动器装置不限于在轴向方向上定向的线性致动器。在替代实施例中，线性致动器可被定向成在圆周方向上伸出。在这种情况下，凸轮板可能不是必需的，而是致动器可直接连接到时钟销。线性致动器还可径向定向。径向定向将定位在时钟销旁边，其中斜坡使所述时钟销移动并且弹簧使所述时钟销复位，或者螺线管可以在任一侧上用斜坡推拉。致动器装置可替代地包括旋转致动器，诸如电动马达，其可驱动地连接到致动器环并且被配置为使致动器环旋转。
离合器能够非常快速地(例如，75毫秒)接合和脱离，这允许分离离合器用于在驾驶员需求扭矩较低时主动地使辅助车桥去能以提高燃料经济性的车辆中。当驾驶员需求扭矩增加时，分离离合器能够无缝地重新连接辅助车桥并使用辅助致动器以由于分离离合器的极快致动时间而使驾驶员以察觉不出的方式施加扭矩。与不能以毫秒为单位提供离合器致动速度的电动马达不同，使用螺线管作为原动机能够实现离合器的这种快速致动。分离离合器的全电动系统导致不需要任何笨重的液压系统的紧凑包装。所述系统也非常节能，并且能够以每次变换小于0.001瓦/小时的能量消耗执行致动。
尽管上文描述了示例性实施例，但这些实施例并不意图描述权利要求所涵盖的所有可能形式。在说明书中使用的词语是描述词语而非限制性词语，并且应理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以做出各种改变。如先前所述，各种实施例的特征可以组合以形成可能未明确描述或示出的本发明的另外的实施例。尽管各种实施例可能已经被描述为关于一个或多个期望特性提供胜于其他实施例或现有技术实施方式的优点或优于其他实施例或现有技术实施方式，但是本领域普通技术人员认识到可能折衷一个或多个特征或特性来实现期望的整体属性，这取决于具体的应用和实现方式。这些属性可以包括但不限于成本、强度、耐久性、生命周期成本、可销售性、外观、包装、大小、可维护性、重量、可制造性、易组装性等。因此，就一个或多个特性而言被描述为不如其他实施例或现有技术实现方式期望的实施例处在本公开的范围内，并且对于特定应用来说可能是期望的。
根据本发明，提供了一种车轮分离离合器，其具有：可附接到转向节的壳体；离合器套筒，所述离合器套筒被可滑动地支撑以在所述壳体内轴向移动并且包括被配置为与轮毂联接的第一齿和被配置为与半轴联接的第二齿，其中所述离合器套筒可在所述第一齿联接到所述轮毂的接合位置和所述第一齿与所述轮毂分离的脱离位置之间滑动；驱动环，所述驱动环连接到所述离合器套筒并且被支撑在所述壳体内，以相对于所述壳体可轴向滑动且旋向固定；和致动器环，所述致动器环邻近所述驱动环设置，被支撑以在所述壳体内旋转，并且相对于所述壳体轴向固定，其中所述致动器环沿第一方向的旋转使所述驱动环远离所述致动器环滑动以将所述离合器套筒移动到所述接合位置，并且所述致动器环沿第二方向的旋转允许所述驱动环朝向所述致动器环滑动，从而允许所述离合器套筒移动到所述脱离位置。
根据一个实施例，所述驱动环包括第一特征件，并且所述致动器环包括第二特征件，所述第二特征件被配置为响应于所述致动器环沿所述第一方向的旋转而与所述第一特征件接合以产生排斥力。
根据一个实施例，所述第一特征件是凸轮和切口中的一者，并且所述第二特征件是所述凸轮和所述切口中的另一者。
根据一个实施例，所述凸轮被成形为可接收在所述切口内，并且其中所述凸轮和所述切口被成形为使得所述致动器沿所述第一方向的旋转将所述凸轮推出所述切口，并且使得所述致动器沿所述第二方向的旋转允许所述凸轮接收在所述切口中。
根据一个实施例，所述凸轮中的每一个包括上升的倾斜表面，并且所述切口中的每一个限定下降的倾斜表面，其中所述上升的倾斜表面和所述下降的倾斜表面配合以响应于所述致动器环沿所述第一方向的旋转而推动所述驱动环和所述致动器环分开。
根据一个实施例，所述驱动环具有第一径向延伸面，所述第一径向延伸面限定凸起的凸轮，所述凸起的凸轮具有上升的倾斜表面，所述上升的倾斜表面的高度沿所述驱动环的圆周方向从所述第一面增加，并且所述致动器环具有第二径向延伸面，所述第二径向延伸面限定切口，所述切口具有下降的倾斜表面，所述下降的倾斜表面的深度沿所述圆周方向从所述第二面增加，其中所述凸轮被接收在所述切口内，其中所述上升的表面与所述下降的表面接触，使得所述致动器环沿所述第一方向的旋转使所述上升的表面和所述下降的表面彼此搭接以推动所述驱动环和所述致动器环分开。
根据一个实施例，所述凸轮是多个凸轮，并且所述切口是多个切口。
根据一个实施例，所述致动器环具有第一径向延伸面，所述第一径向延伸面限定凸起的凸轮，所述凸起的凸轮具有上升的倾斜表面，所述上升的倾斜表面的高度沿所述致动器环的圆周方向从所述第一面增加，并且所述驱动环具有第二径向延伸面，所述第二径向延伸面限定切口，所述切口具有下降的倾斜表面，所述下降的倾斜表面的深度沿所述圆周方向从所述第二面增加，其中所述凸轮被接收在所述切口内，其中所述上升的表面与所述下降的表面接触，使得所述致动器环沿所述第一方向的旋转使所述上升的表面和所述下降的表面彼此搭接以推动所述驱动环和所述致动器环分开。
根据一个实施例，所述离合器套筒限定径向延伸的套环，并且所述驱动环具有限定凹槽的内圆周表面，所述凹槽接收所述套环以连接所述离合器套筒和所述驱动环。
根据一个实施例，所述驱动环和所述致动器环包围所述离合器套筒。
根据一个实施例，所述第一齿形成在所述离合器套筒的第一内圆周表面上，并且所述第二齿形成在所述离合器套筒的第二内圆周表面上，其中所述第一圆周表面的直径大于所述第二圆周表面的直径。
根据一个实施例，本发明的特征还在于弹性构件，所述弹性构件将所述驱动环朝向所述致动器环偏置。
根据一个实施例，本发明的特征还在于线性致动器，所述线性致动器具有轴向定向的可伸出杆，其中所述杆通过凸轮板连接到所述致动器环的径向延伸的时钟销，其中所述凸轮板被配置为将所述杆的所述轴向移动转换成所述致动器环的旋转。
根据一个实施例，所述凸轮板限定在其中接收所述时钟销的尖端的槽，所述槽倾斜地定向，使得所述杆的伸出使所述致动器环沿所述第一方向旋转以接合所述离合器套筒并且使得所述杆的缩回使所述致动器环沿所述第二方向旋转以脱离所述离合器套筒。
根据本发明，提供了一种车轮分离离合器，其具有：离合器套筒，所述离合器套筒被可滑动地支撑以在接合位置与脱离位置之间轴向移动，在所述接合位置中，所述离合器套筒将轮毂联接到半轴，在所述脱离位置中，所述轮毂与所述半轴分离；致动器环，所述致动器环可相对于所述离合器套筒旋转并且具有限定第一圆周倾斜表面的径向面；和驱动环，所述驱动环相对于所述离合器套筒轴向固定并且可相对于所述致动器环轴向移动，所述驱动环具有限定第二圆周倾斜表面的径向面，其中所述第一倾斜表面和所述第二倾斜表面可滑动地接合，使得所述致动器环沿第一方向的旋转推动所述驱动环远离所述致动器环轴向移动以使所述离合器套筒滑动到所述接合位置。
根据一个实施例，本发明的特征还在于：线性致动器，所述线性致动器被配置为使所述离合器套筒在所述接合位置与所述脱离位置之间移动，所述线性致动器具有轴向地定向的往复杆；和凸轮板，所述凸轮板将所述致动器环的时钟销连接到所述杆并且被配置为将所述杆的轴向移动转换成所述致动器环的旋转移动。
根据一个实施例，所述离合器套筒包括被配置为当所述离合器套筒处于所述接合位置时与所述轮毂联接的第一齿和被配置为当所述离合器套筒处于所述接合位置和所述脱离位置两者时与所述半轴联接的第二齿。
根据一个实施例，所述第一齿形成在所述离合器套筒的第一内圆周表面上，并且所述第二齿形成在所述离合器套筒的第二内圆周表面上，其中所述第一圆周表面的直径大于所述第二圆周表面的直径。
根据一个实施例，所述第一倾斜表面凹入所述致动器环的所述径向面中，并且所述第二倾斜表面从所述驱动环的所述径向面突出。
根据本发明，提供了一种车轮总成，其具有：转向节；轮毂，所述轮毂由所述转向节支撑以旋转；半轴，所述半轴由所述轮毂支撑；和离合器总成，所述离合器总成选择性地接合和脱离所述轮毂和所述半轴，所述离合器总成包括：离合器套筒，所述离合器套筒在所述离合器总成接合时旋向固定到所述轮毂和所述半轴中的一者并且选择性地旋向固定到所述轮毂和所述半轴中的另一者；以及致动器环，所述致动器环可操作地联接到所述离合器套筒，使得所述致动器环沿第一方向的旋转使所述离合器套筒滑动成与所述轮毂和所述半轴中的所述另一者接合以接合所述离合器总成，并且使得所述致动器环沿第二方向的旋转允许所述离合器套筒与所述轮毂和所述半轴中的所述另一者脱离以脱离所述离合器总成。

Claims (15)

1.一种车轮分离离合器，其包括：
可附接到转向节的壳体；
离合器套筒，所述离合器套筒被可滑动地支撑以在所述壳体内轴向移动并且包括被配置为与轮毂联接的第一齿和被配置为与半轴联接的第二齿，其中所述离合器套筒可在所述第一齿联接到所述轮毂的接合位置和所述第一齿与所述轮毂分离的脱离位置之间滑动；
驱动环，所述驱动环连接到所述离合器套筒并且被支撑在所述壳体内，以相对于所述壳体可轴向滑动且旋向固定；和
致动器环，所述致动器环邻近所述驱动环设置，被支撑以在所述壳体内旋转，并且相对于所述壳体轴向固定，其中所述致动器环沿第一方向的旋转使所述驱动环远离所述致动器环滑动以将所述离合器套筒移动到所述接合位置，并且所述致动器环沿第二方向的旋转允许所述驱动环朝向所述致动器环滑动，从而允许所述离合器套筒移动到所述脱离位置。
2.如权利要求1所述的车轮分离离合器，其中所述驱动环包括第一特征件，并且所述致动器环包括第二特征件，所述第二特征件被配置为响应于所述致动器环沿所述第一方向的旋转而与所述第一特征件接合以产生排斥力。
3.如权利要求2所述的车轮分离离合器，其中所述第一特征件是凸轮和切口中的一者，并且所述第二特征件是所述凸轮和所述切口中的另一者。
4.如权利要求3所述的车轮分离离合器，其中所述凸轮被成形为可接收在所述切口内，并且其中所述凸轮和所述切口被成形为使得所述致动器沿所述第一方向的旋转将所述凸轮推出所述切口，并且使得所述致动器沿所述第二方向的旋转允许所述凸轮接收在所述切口中。
5.如权利要求3所述的车轮分离离合器，其中所述凸轮中的每一个包括上升的倾斜表面，并且所述切口中的每一个限定下降的倾斜表面，其中所述上升的倾斜表面和所述下降的倾斜表面配合以响应于所述致动器环沿所述第一方向的旋转而推动所述驱动环和所述致动器环分开。
6.如权利要求1所述的车轮分离离合器，其中所述驱动环具有第一径向延伸面，所述第一径向延伸面限定凸起的凸轮，所述凸起的凸轮具有上升的倾斜表面，所述上升的倾斜表面的高度沿所述驱动环的圆周方向从所述第一面增加，并且所述致动器环具有第二径向延伸面，所述第二径向延伸面限定切口，所述切口具有下降的倾斜表面，所述下降的倾斜表面的深度沿所述圆周方向从所述第二面增加，其中所述凸轮被接收在所述切口内，其中所述上升的表面与所述下降的表面接触，使得所述致动器环沿所述第一方向的旋转使所述上升的表面和所述下降的表面彼此搭接以推动所述驱动环和所述致动器环分开，其中所述凸轮是多个凸轮，并且所述切口是多个切口。
7.如权利要求1所述的车轮分离离合器，其中所述致动器环具有第一径向延伸面，所述第一径向延伸面限定凸起的凸轮，所述凸起的凸轮具有上升的倾斜表面，所述上升的倾斜表面的高度沿所述致动器环的圆周方向从所述第一面增加，并且所述驱动环具有第二径向延伸面，所述第二径向延伸面限定切口，所述切口具有下降的倾斜表面，所述下降的倾斜表面的深度沿所述圆周方向从所述第二面增加，其中所述凸轮被接收在所述切口内，其中所述上升的表面与所述下降的表面接触，使得所述致动器环沿所述第一方向的旋转使所述上升的表面和所述下降的表面彼此搭接以推动所述驱动环和所述致动器环分开。
8.如权利要求1所述的车轮分离离合器，其中所述离合器套筒限定径向延伸的套环，并且所述驱动环具有限定凹槽的内圆周表面，所述凹槽接收所述套环以连接所述离合器套筒和所述驱动环。
9.如权利要求1所述的车轮分离离合器，其中所述驱动环和所述致动器环包围所述离合器套筒。
10.如权利要求1所述的车轮分离离合器，其中所述第一齿形成在所述离合器套筒的第一内圆周表面上，并且所述第二齿形成在所述离合器套筒的第二内圆周表面上，其中所述第一圆周表面的直径大于所述第二圆周表面的直径。
11.如权利要求1所述的车轮分离离合器，其还包括线性致动器，所述线性致动器具有轴向定向的可伸出杆，其中所述杆通过凸轮板连接到所述致动器环的径向延伸的时钟销，其中所述凸轮板被配置为将所述杆的所述轴向移动转换成所述致动器环的旋转，其中所述凸轮板限定在其中接收所述时钟销的尖端的槽，所述槽倾斜地定向，使得所述杆的伸出使所述致动器环沿所述第一方向旋转以接合所述离合器套筒并且使得所述杆的缩回使所述致动器环沿所述第二方向旋转以脱离所述离合器套筒。
12.一种车轮分离离合器，其包括：
离合器套筒，所述离合器套筒被可滑动地支撑以在接合位置与脱离位置之间轴向移动，在所述接合位置中，所述离合器套筒将轮毂联接到半轴，在所述脱离位置中，所述轮毂与所述半轴分离；
致动器环，所述致动器环可相对于所述离合器套筒旋转并且具有限定第一圆周倾斜表面的径向面；和
驱动环，所述驱动环相对于所述离合器套筒轴向固定并且可相对于所述致动器环轴向移动，所述驱动环具有限定第二圆周倾斜表面的径向面，其中所述第一倾斜表面和所述第二倾斜表面可滑动地接合，使得所述致动器环沿第一方向的旋转推动所述驱动环远离所述致动器环轴向移动以使所述离合器套筒滑动到所述接合位置。
13.如权利要求12所述的车轮分离离合器，其还包括：
线性致动器，所述线性致动器被配置为使所述离合器套筒在所述接合位置与所述脱离位置之间移动，所述线性致动器具有轴向地定向的往复杆；和
凸轮板，所述凸轮板将所述致动器环的时钟销连接到所述杆并且被配置为将所述杆的轴向移动转换成所述致动器环的旋转移动。
14.如权利要求12所述的车轮分离离合器，其中所述离合器套筒包括被配置为当所述离合器套筒处于所述接合位置时与所述轮毂联接的第一齿和被配置为当所述离合器套筒处于所述接合位置和所述脱离位置两者时与所述半轴联接的第二齿，其中所述第一齿形成在所述离合器套筒的第一内圆周表面上，并且所述第二齿形成在所述离合器套筒的第二内圆周表面上，其中所述第一圆周表面的直径大于所述第二圆周表面的直径。
15.一种车轮总成，其包括：
转向节；
轮毂，所述轮毂由所述转向节支撑以旋转；
半轴，所述半轴由所述轮毂支撑；和
离合器总成，所述离合器总成选择性地接合和脱离所述轮毂和所述半轴，所述离合器总成包括：
离合器套筒，所述离合器套筒在所述离合器总成接合时旋向固定到所述轮毂和所述半轴中的一者并且选择性地旋向固定到所述轮毂和所述半轴中的另一者；和
致动器环，所述致动器环可操作地联接到所述离合器套筒，使得所述致动器环沿第一方向的旋转使所述离合器套筒滑动成与所述轮毂和所述半轴中的所述另一者接合以接合所述离合器总成，并且使得所述致动器环沿第二方向的旋转允许所述离合器套筒与所述轮毂和所述半轴中的所述另一者脱离以脱离所述离合器总成。
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