DE102011120314A1

DE102011120314A1 - Auswahlmechanismus für drei Modi für eine auswählbare Freilaufkupplungsanordnung

Info

Publication number: DE102011120314A1
Application number: DE102011120314.5A
Authority: DE
Inventors: Farzad Samie; Andrew L. Bartos; Chunhao J. Lee; Robert K. Saley
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2010-12-09
Filing date: 2011-12-06
Publication date: 2014-11-06
Anticipated expiration: 2031-12-07
Also published as: US20120145506A1; CN102562863A; US8540065B2; CN102562863B; DE102011120314B4

Abstract

Ein Modusauswahlmechanismus für eine auswählbare Freilaufkupplungsanordnung umfasst einen Hebel, der zwischen einer ersten Position, einer zweiten Position und einer dritten Position beweglich ist. Eine Hebelvorbelastungsvorrichtung belastet den Hebel in einer ersten Richtung vor. Ein Kolben wirkt entgegen der Hebelvorbelastungsvorrichtung, um den Hebel in einer zur ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung zu bewegen. Der Kolben wird durch ein variables Hydrauliksignal betätigt. Der Hebel wird in der zweiten Position angeordnet, wenn das variable Hydrauliksignal einen Fluiddruck zwischen einem ersten Fluiddruck und einem zweiten Fluiddruck umfasst. Der Hebel wird in der dritten Position angeordnet, wenn das variable Hydrauliksignal einen Fluiddruck umfasst, der größer ist als der zweite Fluiddruck. Der Hebel wird in der ersten Position angeordnet, wenn das variable Hydrauliksignal einen Fluiddruck umfasst, der geringer ist als der erste Fluiddruck.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf eine auswählbare Freilaufkupplungsanordnung und insbesondere auf einen Modusauswahlmechanismus zum Bewegen einer Gleitplatte der auswählbaren Freilaufkupplungsanordnung zwischen einer ersten Modusposition, einer zweiten Modusposition und einer dritten Modusposition.
HINTERGRUND
Eine auswählbare Freilaufkupplungsanordnung ist in der Lage, selektiv ein Drehmoment zwischen einem Eingangselement und einem Ausgangselement in einer ersten Drehrichtung oder einer zweiten entgegengesetzten Drehrichtung zu übertragen. Außerdem ist die auswählbare Freilaufkupplungsanordnung mm Freilauf in einer oder beiden der ersten Richtung und der zweiten Richtung in der Lage.
Auswählbare Freilaufkupplungsanordnungen umfassen typischerweise einen äußeren Laufring, einen inneren Laufring, der zum äußeren Laufring um eine zentrale Achse konzentrisch ist, und mehrere Streben, die zwischen dem äußeren Laufring und dem inneren Laufring angeordnet sind. Eine Gleitplatte ist zwischen dem äußeren Laufring und dem inneren Laufring angeordnet und ist zwischen drei unterschiedlichen Positionen, d. h. einer ersten Modusposition, einer zweiten Modusposition und einer dritten Modusposition, beweglich. Wenn sie sich in der ersten Modusposition befindet, verbindet die Gleitplatte die mehreren Streben mit dem inneren Laufring und dem äußeren Laufring, um nur eine Drehmomentübertragung in der ersten Richtung zu ermöglichen. Wenn sie sich in der zweiten Modusposition befindet, löst die Gleitplatte die mehreren Streben, um zu ermöglichen, dass der innere Laufring sowohl in der ersten Richtung als auch der zweiten Richtung relativ zur äußeren Laufring freiläuft. Wenn sie sich in der dritten Modusposition befindet, verbindet die Gleitplatte die mehreren Streben mit dem inneren Laufring und dem äußeren Laufring, um nur eine Drehmomentübertragung in der zweiten Richtung zu ermöglichen. Ein Modusauswahlmechanismus bewegt die Gleitplatte zwischen der ersten Modusposition, der zweiten Modusposition und der dritten Modusposition.
ZUSAMMENFASSUNG
Es wird eine auswählbare Freilaufkupplungsanordnung geschaffen. Die auswählbare Freilaufkupplungsanordnung umfasst einen äußeren Laufring und einen inneren Laufring, der zum äußeren Laufring um eine zentrale Achse konzentrisch ist. Mehrere Streben sind zwischen dem äußeren Laufring und dem inneren Laufring angeordnet. Eine Gleitplatte ist zum äußeren Laufring und zum inneren Laufring konzentrisch und zwischen diesen angeordnet. Die Gleitplatte ist zwischen einer ersten Modusposition, einer zweiten Modusposition und einer dritten Modusposition zum selektiven Bewegen der mehreren Streben in den und aus dem Verriegelungseingriff mit dem äußeren Laufring und dem inneren Laufring drehbar beweglich. Die mehreren Streben kommen zum Übertragen eines Drehmoments zwischen dem äußeren Laufring und dem inneren Laufring in einer ersten Richtung mit dem äußeren Laufring und dem inneren Laufring in Verriegelungseingriff, wenn sich die Gleitplatte in der ersten Modusposition befindet. Die mehreren Streben werden von dem inneren Laufring gelöst, um zu ermöglichen, dass der innere Laufring relativ zum äußeren Laufring freiläuft, wenn sich die Gleitplatte in der zweiten Modusposition befindet. Die mehreren Streben kommen zum Übertragen eines Drehmoments zwischen dem äußeren Laufring und dem inneren Laufring in einer zur ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung mit dem äußeren Laufring und dem inneren Laufring in Verriegelungseingriff, wenn sich die Gleitplatte in der dritten Modusposition befindet. Ein Modusauswahlmechanismus ist zum Bewegen der Gleitplatte zwischen der ersten Modusposition, der zweiten Modusposition und der dritten Modusposition konfiguriert. Der Modusauswahlmechanismus umfasst einen Hebel, der mit der Gleitplatte gekoppelt ist und zwischen einer ersten Position, die die Gleitplatte in der ersten Modusposition anordnet, einer zweiten Position, die die Gleitplatte in der zweiten Modusposition anordnet, und einer dritten Position, die die Gleitplatte in der dritten Modusposition anordnet, beweglich ist. Eine Hebelvorbelastungsvorrichtung belastet den Hebel in einer ersten Richtung vor. Ein Kolben wirkt entgegen der Hebelvorbelastungsvorrichtung zum Bewegen des Hebels in einer zur ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung. Der Kolben wird durch ein variables Hydrauliksignal betätigt.
Ein Modusauswahlmechanismus zum Bewegen der Gleitplatte einer auswählbaren Freilaufkupplungsanordnung zwischen einer ersten Modusposition, einer zweiten Modusposition und einer dritten Modusposition wird auch geschaffen. Der Modusauswahlmechanismus umfasst eine Basis und einen Hebel, der mit der Basis verschiebbar gekoppelt ist. Der Hebel ist relativ zur Basis zwischen einer ersten Position, die zum Anordnen der Gleitplatte in der ersten Modusposition konfiguriert ist, einer zweiten Position, die zum Anordnen der Gleitplatte in der zweiten Modusposition konfiguriert ist, und einer dritten Position, die zum Anordnen der Gleitplatte in der dritten Modusposition konfiguriert ist, beweglich. Eine Hebelvorbelastungsvorrichtung belastet den Hebel in einer ersten Richtung vor. Ein Kolben wirkt entgegen der Hebelvorbelastungsvorrichtung zum Bewegen des Hebels in einer zur ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung. Der Kolben wird durch ein variables Hydrauliksignal betätigt. Der Hebel wird in der zweiten Position angeordnet, wenn das variable Hydrauliksignal einen Fluiddruck zwischen einem ersten Fluiddruck und einem zweiten Fluiddruck umfasst. Der Hebel wird in der dritten Position angeordnet, wenn das variable Hydrauliksignal einen Fluiddruck umfasst, der größer ist als der zweite Fluiddruck. Der Hebel wird in der ersten Position angeordnet, wenn das variable Hydrauliksignal einen Fluiddruck umfasst, der geringer ist als der erste Fluiddruck.
Ein Modusauswahlmechanismus zum Bewegen einer Gleitplatte einer auswählbaren Freilaufkupplungsanordnung zwischen einer ersten Modusposition, einer zweiten Modusposition und einer dritten Modusposition wird auch geschaffen. Der Modusauswahlmechanismus umfasst eine Basis und einen Hebel. Der Hebel umfasst ein erstes Ende und ein zweites Ende, das entlang einer Längsachse des Hebels entgegengesetzt zum ersten Ende angeordnet ist, und eine Außenkante, die eine Kerbe definiert. Der Hebel ist mit der Basis verschiebbar gekoppelt. Der Hebel ist relativ zur Basis zwischen einer ersten Position, die zum Anordnen der Gleitplatte in der ersten Modusposition konfiguriert ist, einer zweiten Position, die zum Anordnen der Gleitplatte in der zweiten Modusposition konfiguriert ist, und einer dritten Position, die zum Anordnen der Gleitplatte in der dritten Modusposition konfiguriert ist, beweglich. Eine Arretierung ist zum Eingriff mit der Kerbe in der Außenkante des Hebels konfiguriert. Eine Arretierungsvorbelastungsvorrichtung verbindet die Arretierung und die Basis miteinander. Die Arretierungsvorbelastungsvorrichtung ist zum Vorbelasten der Arretierung gegen die Außenkante des Hebels konfiguriert. Eine Hebelvorbelastungsvorrichtung ist am ersten Ende des Hebels angeordnet und steht mit diesem in Eingriff. Die Hebelvorbelastungsvorrichtung belastet den Hebel in einer ersten Richtung vor. Ein Kolben ist am zweiten Ende des Hebels angeordnet und steht mit diesem in Eingriff. Der Kolben wirkt entgegen der Hebelvorbelastungsvorrichtung, um den Hebel in einer zur ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung zu bewegen. Der Kolben wird durch ein variables Hydrauliksignal betätigt. Der Hebel wird in der zweiten Position angeordnet, wenn das variable Hydrauliksignal einen Fluiddruck zwischen einem ersten Fluiddruck und einem zweiten Fluiddruck umfasst. Der Hebel wird in der dritten Position angeordnet, wenn das variable Hydrauliksignal einen Fluiddruck umfasst, der größer ist als der zweite Fluiddruck. Der Hebel wird in der ersten Position angeordnet, wenn das variable Hydrauliksignal einen Fluiddruck umfasst, der geringer ist als der erste Fluiddruck. Die Arretierung kommt mit der Kerbe in Eingriff, um den Hebel in der zweiten Position zu befestigen, wenn das variable Hydrauliksignal zwischen dem ersten Fluiddruck und dem zweiten Fluiddruck liegt.
Folglich verwendet der Modusauswahlmechanismus nur eine einzelne Fluiddruckquelle, um den Kolben mit dem variablen Hydrauliksignal zu beliefern. Da die Hebelvorbelastungsvorrichtung entgegen dem Kolben wirkt, um den Hebel zu bewegen, besteht kein Bedarf an einer zusätzlichen Fluiddruckquelle, wodurch die Komplexität und die Kosten des Modusauswahlmechanismus verringert werden.
Die obigen Merkmale und Vorteile sowie weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der besten Arten zur Ausführung der Erfindung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen leicht ersichtlich.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer auswählbaren Freilaufkupplungsanordnung in auseinandergezogener Anordnung.
2 ist eine schematische perspektivische Ansicht des Modusauswahlmechanismus.
3 ist eine schematische Querschnittsansicht des Modusauswahlmechanismus, die einen Hebel des Modusauswahlmechanismus in einer ersten Position zeigt.
4 ist eine schematische Querschnittsansicht des Modusauswahlmechanismus, die den Hebel des Modusauswahlmechanismus in einer zweiten Position zeigt.
5 ist eine schematische Querschnittsansicht des Modusauswahlmechanismus, die den Hebel des Modusauswahlmechanismus in einer dritten Position zeigt.
6 ist eine schematische Querschnittsansicht einer alternativen Ausführungsform des Modusauswahlmechanismus.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
In den Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen durchweg in den verschiedenen Ansichten gleiche Teile angeben, ist eine auswählbare Freilaufkupplungsanordnung im Allgemeinen bei 20 gezeigt. Die Freilaufkupplungsanordnung 20 ist zum Übertragen eines Drehmoments zwischen einem ersten Element und einem zweiten Element in nur einer ersten Drehrichtung, in nur einer zweiten Drehrichtung (entgegengesetzt zur ersten Drehrichtung) in der Lage oder kann alternativ eine Drehmomentübertragung zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element verhindern, d. h. ermöglichen, dass das erste Element und das zweite Element relativ zueinander freilaufen.
In 1 umfasst die auswählbare Freilaufkupplungsanordnung 20 einen äußeren Laufring 22 und einen inneren Laufring 24. Der innere Laufring 24 ist zum äußeren Laufring 22 um eine zentrale Achse 26 konzentrisch. Der äußere Laufring 22 umfasst eine Außenwand 28 mit mehreren radial auswärts vorstehenden Zähnen oder Keilen 30, die dazu konfiguriert sind, mit Schlitzen oder Nuten einer vorzugsweise stationären oder an Masse fixierten Nabe (nicht dargestellt) in Eingriff zu stehen. Der innere Laufring 24 umfasst eine Innenwand 32 mit mehreren radial einwärts vorstehenden Zähnen oder Keilen 34, die dazu konfiguriert sind, mit Schlitzen oder Nuten eines Körpers wie z. B. einer Getriebewelle (nicht dargestellt), ohne jedoch darauf begrenzt zu sein, in Eingriff zu stehen.
Der äußere Laufring 22 definiert eine kontinuierliche ringförmige Nut 36, die zur zentralen Achse 26 konzentrisch ist. Die ringförmige Nut 36 umfasst mehrere Vertiefungen 38, die ringförmig um die zentrale Achse 26 angeordnet sind und radial im gleichen Abstand von dieser beabstandet sind. Jede der mehreren Vertiefungen 38 stützt eine von mehreren Streben 40 ab. Die mehreren Streben 40 sind zwischen dem äußeren Laufring 22 und dem inneren Laufring 24 angeordnet. Jede der mehreren Streben 40 umfasst einen zentralen Schwenkabschnitt 42 mit einem im Allgemeinen zylindrischen Körper, einen ersten Flügelabschnitt 44 und einen zweiten Flügelabschnitt 46. Der erste Flügelabschnitt 44 erstreckt sich vom zentralen Schwenkabschnitt 42 nach außen, wobei sich der zweite Flügelabschnitt 46 vom zentralen Schwenkabschnitt 42 in einer entgegengesetzten Richtung nach außen erstreckt und dennoch mit dem ersten Flügelabschnitt 44 im Allgemeinen planar ist. Eine Strebenfeder 48 ist in jeder der mehreren Vertiefungen 38 zwischen dem äußeren Laufring 22 und einem des ersten Flügelabschnitts 44 und des zweiten Flügelabschnitts 46 angeordnet, um einen des ersten Flügelabschnitts 44 und des zweiten Flügelabschnitts 46 vom äußeren Laufring 22 weg nach außen vorzubelasten und dadurch zu bewirken, dass der andere des ersten Flügelabschnitts 44 und des zweiten Flügelabschnitts 46 um den zentralen Schwenkabschnitt 42 und nach innen in Richtung des äußeren Laufrings 22 schwenkt.
Der innere Laufring 24 definiert mehrere Absenkungen 50, die in der Form und Größe zu den mehreren Vertiefungen 38, die durch den äußeren Laufring 22 definiert sind, ähnlich sind. Jede der mehreren Absenkungen 50 ist auf eine der mehreren Streben 40 ausgerichtet. Wenn einer der ersten Flügelabschnitte 44 oder der zweiten Flügelabschnitte 46 der Streben 40 nach außen vom äußeren Laufring 22 weg vorbelastet wird, stehen folglich die ersten Flügelabschnitte 44 oder die zweiten Flügelabschnitte 46 mit den Absenkungen 50 in Eingriff, um ein Drehmoment zwischen dem äußeren Laufring 22 und dem inneren Laufring 24 zu übertragen.
Eine Gleitplatte 52 ist zwischen dem äußeren Laufring 22 und dem inneren Laufring 24 angeordnet und ist zum äußeren Laufring 22 und zum inneren Laufring 24 um die zentrale Achse 26 konzentrisch. Die Gleitplatte 52 definiert mehrere Fenster 54, wobei jedes der mehreren Fenster 54 auf eine der mehreren Streben 40 ausrichtet. Die Fenster 54 ermöglichen, dass die ersten Flügelabschnitte 44 oder die zweiten Flügelabschnitte 46 der Streben 40 sich durch die Gleitplatte 52 erstrecken und mit den Absenkungen 50 des inneren Laufrings 24 in Verriegelungseingriff kommen.
Die Gleitplatte 52 umfasst ferner einen Ansatz 56, der sich von der zentralen Achse 26 weg radial nach außen erstreckt. Der Ansatz 56 kann sich durch einen länglichen Schlitz 58 erstrecken, der sich durch die Außenwand 28 des äußeren Laufrings 22 erstreckt. Der Ansatz 56 wird durch einen Modusauswahlmechanismus 60, der nachstehend im Einzelnen beschrieben wird, in Eingriff gebracht, um die Gleitplatte 52 um die zentrale Achse 26 zu drehen.
Die Gleitplatte 52 ist um die zentrale Achse 26 zwischen einer ersten Modusposition, einer zweiten Modusposition und einer dritten Modusposition drehbar beweglich. Die Gleitplatte 52 dreht sich zwischen der ersten Modusposition, der zweiten Modusposition und der dritten Modusposition, um die mehreren Streben 40 selektiv in den und aus dem Verriegelungseingriff mit dem äußeren Laufring 22 und dem inneren Laufring 24 zu bewegen.
Wenn die Gleitplatte 52 in der ersten Modusposition angeordnet ist, sind die ersten Flügelabschnitte 44 der Streben 40 so angeordnet, dass sie sich durch die Fenster 54 der Gleitplatte 52 erstrecken und mit dem inneren Laufring 24 in Verriegelungseingriff stehen, um ein Drehmoment in einer ersten Drehrichtung zu übertragen. Wenn sie sich in der ersten Modusposition befindet, kann der innere Laufring 24 relativ zum äußeren Laufring 22 in der zweiten Drehrichtung freilaufen. An sich kann das Drehmoment nur in der ersten Drehrichtung übertragen werden. Folglich stehen die mehreren Streben 40 zum Übertragen des Drehmoments zwischen dem äußeren Laufring 22 und dem inneren Laufring 24 in der ersten Drehrichtung mit dem äußeren Laufring 22 und dem inneren Laufring 24 in Verriegelungseingriff, wenn sich die Gleitplatte 52 in der ersten Modusposition befindet. Wenn die Gleitplatte 52 in der zweiten Modusposition angeordnet ist, sind sowohl die ersten Flügelabschnitte 44 als auch die zweiten Flügelabschnitte 46 so angeordnet, dass sie sich nicht durch die Fenster 54 der Gleitplatte 52 erstrecken, wodurch ermöglicht wird, dass der innere Laufring 24 und der äußere Laufring 22 relativ zueinander freilaufen und kein Drehmoment zwischen dem inneren Laufring 24 und dem äußeren Laufring 22 übertragen wird. Folglich sind die mehreren Streben 40 vom inneren Laufring 24 gelöst, um zu ermöglichen, dass der innere Laufring 24 relativ zum äußeren Laufring 22 freiläuft, wenn sich die Gleitplatte 52 in der zweiten Modusposition befindet. Wenn die Gleitplatte 52 in der dritten Modusposition angeordnet ist, sind die zweiten Flügelabschnitte 46 der Streben 40 so angeordnet, dass sie sich zum Übertragen des Drehmoments in einer zweiten Drehrichtung, die zur ersten Drehrichtung entgegengesetzt ist, durch die Fenster 54 der Gleitplatte 52 erstrecken und mit dem inneren Laufring 24 in Verriegelungseingriff stehen. Wenn sie sich in der dritten Modusposition befindet, kann der innere Laufring 24 relativ zum äußeren Laufring 22 in der ersten Drehrichtung freilaufen. An sich kann das Drehmoment nur in der zweiten Drehrichtung übertragen werden. Folglich stehen die mehreren Streben 40 zum Übertragen des Drehmoments zwischen dem äußeren Laufring 22 und dem inneren Laufring 24 in der zweiten Drehrichtung mit dem äußeren Laufring 22 und dem inneren Laufring 24 in Verriegelungseingriff, wenn sich die Gleitplatte 52 in der dritten Modusposition befindet.
Es sollte erkannt werden, dass die erste Richtung entweder eine Richtung im Uhrzeigersinn oder eine Richtung gegen den Uhrzeigersinn umfassen kann und dass die zweite Richtung die andere der Richtung im Uhrzeigersinn und der Richtung gegen den Uhrzeigersinn umfasst. Wenn beispielsweise die erste Richtung als Richtung im Uhrzeigersinn definiert ist, dann überträgt die erste Modusposition das Drehmoment zwischen dem äußeren Laufring 22 und dem inneren Laufring 24 in einer Richtung im Uhrzeigersinn und die dritte Modusposition überträgt das Drehmoment zwischen dem äußeren Laufring 22 und dem inneren Laufring 24 in der Richtung gegen den Uhrzeigersinn.
Ein Schnappring 59 ist benachbart zum inneren Laufring 24 auf einer zur Gleitplatte 52 entgegengesetzten axialen Seite des inneren Laufrings 24 angeordnet. Der Schnappring 59 steht mit dem äußeren Laufring 22 in Verriegelungseingriff, um die Gleitplatte 52 und den inneren Laufring 24 innerhalb der ringförmigen Nut 36 des äußeren Laufrings 22 zu befestigen und die Streben 40 und die Strebenfedern 48 innerhalb der Vertiefungen 38 zwischen dem äußeren Laufring 22 und der Gleitplatte 52 einzufügen.
Die vorstehend beschriebene und in 1 gezeigte auswählbare Freilaufkupplungsanordnung 20 ist eine beispielhafte Ausführungsform einer Freilaufkupplung. An sich sollte erkannt werden, dass die auswählbare Freilaufkupplungsanordnung 20 anders als hier gezeigt und beschrieben konfiguriert sein und arbeiten kann. Folglich sollte der Schutzbereich der Ansprüche nicht auf die beispielhafte Ausführungsform der auswählbaren Freilaufkupplungsanordnung 20, die hier gezeigt und beschrieben ist, begrenzt werden.
In den 2 bis 5 ist ein Modusauswahlmechanismus 60 mit der Gleitplatte 52 gekoppelt und ist zum Bewegen der Gleitplatte 52 zwischen der ersten Modusposition, der zweiten Modusposition und der dritten Modusposition konfiguriert. Der Modusauswahlmechanismus 60 kann direkt am äußeren Laufring 22 befestigt sein oder kann an irgendeinem anderen Element befestigt sein und nur direkt an der Gleitplatte 52 befestigt sein.
Der Modusauswahlmechanismus 60 umfasst eine Basis 62. Die Basis 62 kann in einer beliebigen geeigneten Weise geformt und/oder konfiguriert sein, die erforderlich ist, um Konstruktionserwägungen und Unterbringungseinschränkungen zu erfüllen. Die Basis 62 kann einen oder mehrere Fluiddurchgänge zum Leiten eines Hydraulikfluids unter Druck durch diese definieren.
Der Modusauswahlmechanismus 60 umfasst einen Hebel 64. Der Hebel 64 ist mit der Gleitplatte 52 gekoppelt und ist zwischen einer in 3 gezeigten ersten Position, einer in 4 gezeigten zweiten Position und einer in 5 gezeigten dritten Position beweglich. Wenn er sich in der ersten Position befindet, ordnet der Hebel 64 die Gleitplatte 52 in der ersten Modusposition an. Wenn er sich in der zweiten Position befindet, ordnet der Hebel 64 die Gleitplatte 52 in der zweiten Modusposition an. Wenn er sich in der dritten Position befindet, ordnet der Hebel 64 die Gleitplatte 52 in der dritten Modusposition an.
Der Hebel 64 definiert einen Schlitz 66, der bemessen ist, um mit dem Ansatz 56 der Gleitplatte 52 eng in Eingriff zu stehen und diesen aufzunehmen. Folglich ist der Ansatz 56 der Gleitplatte 52 innerhalb des Schlitzes 66 des Hebels 64 angeordnet, so dass die Bewegung des Hebels 64 entlang einer Langsachse 68 des Hebels 64 zwischen der ersten Position, der zweiten Position und der dritten Position bewirkt, dass sich die Gleitplatte 52 um die zentrale Achse 26 zwischen der ersten Modusposition, der zweiten Modusposition und der dritten Modusposition dreht. Der Hebel 64 bewegt sich entlang einer Ebene, die zur Längsachse 68 des Hebels 64 parallel ist. Die Längsbewegung des Hebels 64 bewegt den Ansatz 56 der Gleitplatte 52, was bewirkt, dass sich die Gleitplatte 52 um die zentrale Achse 26 dreht. Folglich sollte erkannt werden, dass eine geringfügige radiale Bewegung des Ansatzes 56 der Gleitplatte 52 innerhalb des Schlitzes 66 des Hebels 64 radial einwärts und auswärts relativ zum Hebel 64 besteht, wenn sich der Hebel 64 zwischen der ersten Position, der zweiten Position und der dritten Position bewegt.
Der Hebel 64 umfasst ein erstes Ende 70 und ein zweites Ende 72. Das zweite Ende 72 ist entlang der Längsachse 68 des Hebels 64 entgegengesetzt zum ersten Ende 70 angeordnet. Eine Hebelvorbelastungsvorrichtung 74 ist am ersten Ende 70 des Hebels 64 angeordnet und steht mit diesem in Eingriff. Die Hebelvorbelastungsvorrichtung 74 belastet den Hebel 64 in einer ersten Längsrichtung vor, die durch den Pfeil 76 angegeben ist. Die Hebelvorbelastungsvorrichtung 74 kann eine Schraubenfeder oder dergleichen umfassen, ist jedoch nicht darauf begrenzt.
Ein Kolben 78 ist am zweiten Ende 72 des Hebels 64 angeordnet und steht mit diesem in Eingriff. Der Kolben 78 wirkt entgegen der Hebelvorbelastungsvorrichtung 74, um den Hebel 64 in einer zweiten Längsrichtung zu bewegen, die durch den Pfeil 80 angegeben ist. Die zweite Längsrichtung ist zur ersten Längsrichtung entgegengesetzt. Der Kolben 78 wird durch ein variables Hydrauliksignal betätigt. Das variable Hydrauliksignal ist hier als Hydraulikdrucksignal mit einem variablen Fluiddruck definiert. Der Hebel 64 wird in der zweiten Position angeordnet, wenn das variable Hydrauliksignal einen Fluiddruck zwischen einem ersten Fluiddruck und einem zweiten Fluiddruck umfasst. Der erste Fluiddruck kann einen Wert gleich dreißig Pfund pro Quadratzoll (30 psi) umfassen, ist jedoch nicht darauf begrenzt, und der zweite Fluiddruck kann einen Wert gleich fünfzig Pfund pro Quadratzoll (50 psi) umfassen, ist jedoch nicht darauf begrenzt. Wenn das variable Hydrauliksignal einen Fluiddruck zwischen dreißig Pfund pro Quadratzoll (30 psi) und fünfzig Pfund pro Quadratzoll (50 psi) umfasst, dann wirkt folglich für dieses Beispiel der Kolben 78 gegen die Hebelvorbelastungsvorrichtung 74, um den Hebel 64 in der zweiten Position anzuordnen, wodurch die Gleitplatte 52 in der zweiten Modusposition angeordnet wird. Der Hebel 64 wird in der dritten Position angeordnet, wenn das variable Hydrauliksignal einen Fluiddruck umfasst, der größer ist als der zweite Fluiddruck. Wenn der zweite Fluiddruck einen Wert gleich fünfzig Pfund pro Quadratzoll (50 psi) umfasst und das variable Hydrauliksignal einen Fluiddruck umfasst, der größer ist als fünfzig Pfund pro Quadratzoll (50 psi), dann wirkt folglich für dieses Beispiel der Kolben 78 gegen die Hebelvorbelastungsvorrichtung 74, um den Hebel 64 in der dritten Position anzuordnen, wodurch die Gleitplatte 52 in der dritten Modusposition angeordnet wird. Der Hebel 64 wird in der ersten Position angeordnet, wenn das variable Hydrauliksignal einen Fluiddruck umfasst, der geringer ist als der erste Fluiddruck. Wenn der erste Fluiddruck einen Wert gleich dreißig Pfund pro Quadratzoll (30 psi) umfasst und das variable Hydrauliksignal einen Fluiddruck umfasst, der geringer ist als dreißig Pfund pro Quadratzoll (30 psi), dann wirkt folglich für dieses Beispiel der Kolben 78 gegen die Hebelvorbelastungsvorrichtung 74, um den Hebel 64 in der ersten Position anzuordnen, wodurch die Gleitplatte 52 in der ersten Modusposition angeordnet wird. Es sollte erkannt werden, dass der erste Fluiddruck und der zweite Fluiddruck als gleich irgendeinem anderen geeigneten Fluiddruck als den hier beschriebenen Werten definiert werden können.
Der Modusauswahlmechanismus 60 kann eine Arretierung 82, 84 umfassen. Die Arretierung 82, 84 ist zum Eingriff mit dem Hebel 64 und zum Befestigen des Hebels 64 in der zweiten Position konfiguriert, wenn das variable Hydrauliksignal zwischen dem ersten Fluiddruck und dem zweiten Fluiddruck liegt. Folglich verhindert die Arretierung 82, 84, dass sich der Hebel 64 bewegt, bis das variable Drucksignal über den zweiten Fluiddruck ansteigt oder unter den ersten Fluiddruck fällt.
Der Hebel 64 kann eine Außenkante 86 umfassen, die eine Kerbe 88, 90 definiert. Die Kerbe 88, 90 steht mit der Arretierung 82, 84 in Eingriff, wenn sich der Hebel 64 in der zweiten Position befindet. Wenn sich der Hebel 64 in entweder der ersten Position oder der dritten Position befindet, ist die Kerbe 88, 90 von der Arretierung 82, 84 gelöst. Wie gezeigt, umfasst die Kerbe 88, 90 eine erste Kerbe 88 und eine zweite Kerbe 90. Die zweite Kerbe 90 ist gegenüber der ersten Kerbe 88 über die Längsachse 68 des Hebels 64 von der ersten Kerbe 88 angeordnet. Die Arretierung 82, 84 umfasst eine erste Arretierung 82 und eine zweite Arretierung 84. Die zweite Arretierung 84 ist gegenüber der ersten Arretierung 82 über die Langsachse 68 des Hebels 64 von der ersten Arretierung 82 angeordnet. Die erste Arretierung 82 steht mit der ersten Kerbe 88 in Eingriff, wenn sich der Hebel 64 in der zweiten Position befindet, und die zweite Arretierung 84 steht mit der zweiten Kerbe 90 in Eingriff, wenn sich der Hebel 64 in der zweiten Position befindet.
Der Modusauswahlmechanismus 60 kann ferner eine Arretierungsvorbelastungsvorrichtung 92 umfassen. Die Arretierungsvorbelastungsvorrichtung 92 verbindet die Arretierung 82, 84 und die Basis 62 miteinander. Die Arretierungsvorbelastungsvorrichtung 92 ist zum Vorbelasten der Arretierung 82, 84 gegen den Hebel 64 konfiguriert. Insbesondere ist die Arretierungsvorbelastungsvorrichtung 92 zum Vorbelasten der Arretierung 82, 84 gegen die Außenkante 86 des Hebels 64 und in Druckeingriff mit der Kerbe 88, 90 konfiguriert. Die Arretierungsvorbelastungsvorrichtung 92 kann entweder eine Stabfeder 94, wie z. B. in 5 gezeigt, oder eine Schraubenfeder 96, wie z. B. als alternative Ausführungsform des Modusauswahlmechanismus 60 in 6 gezeigt, umfassen.
Die Arretierung 82, 84 kann ein Rollelement 98 zum Eingriff mit der Außenkante 86 des Hebels 64 umfassen. Das Rollelement 98 ist relativ zur Außenkante 86 des Hebels 64 während der Längsbewegung des Hebels 64 zwischen der ersten Position, der zweiten Position und der dritten Position drehbar. Das Rollelement 98 kann eine zylindrische Rolle 100 umfassen, wie z. B. in 5 gezeigt, oder kann eine kugelförmige Rolle 102 umfassen, wie z. B. in der alternativen Ausführungsform des Modusauswahlmechanismus 60 in 6 gezeigt.
Obwohl die besten Arten zur Ausführung der Erfindung im Einzelnen beschrieben wurden, erkennt der Fachmann auf dem Gebiet, auf das sich diese Erfindung bezieht, verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen zur Ausführung der Erfindung innerhalb des Schutzbereichs der beigefügten Ansprüche.

Claims

Auswählbare Freilaufkupplungsanordnung, die umfasst: einen äußeren Laufring; einen inneren Laufring, der zum äußeren Laufring um eine zentrale Achse konzentrisch ist; mehrere Streben, die zwischen dem äußeren Laufring und dem inneren Laufring angeordnet sind; eine Gleitplatte, die zum äußeren Laufring und zum inneren Laufring konzentrisch ist und zwischen diesen angeordnet ist und zwischen einer ersten Modusposition, einer zweiten Modusposition und einer dritten Modusposition zum selektiven Bewegen der mehreren Streben in den und aus dem Verriegelungseingriff mit dem äußeren Laufring und dem inneren Laufring drehbar beweglich ist; wobei die mehreren Streben mit dem äußeren Laufring und dem inneren Laufring zum Übertragen eines Drehmoments zwischen dem äußeren Laufring und dem inneren Laufring in einer ersten Richtung in Verriegelungseingriff stehen, wenn sich die Gleitplatte in der ersten Modusposition befindet, die mehreren Streben vom inneren Laufring gelöst sind, um zu ermöglichen, dass der innere Laufring relativ zum äußeren Laufring freiläuft, wenn sich die Gleitplatte in der zweiten Modusposition befindet, und wobei die mehreren Streben mit dem äußeren Laufring und dem inneren Laufring zum Übertragen eines Drehmoments zwischen dem äußeren Laufring und dem inneren Laufring in einer zur ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung in Verriegelungseingriff stehen, wenn sich die Gleitplatte in der dritten Modusposition befindet; und einen Modusauswahlmechanismus, der zum Bewegen der Gleitplatte zwischen der ersten Modusposition, der zweiten Modusposition und der dritten Modusposition konfiguriert ist, wobei der Modusauswahlmechanismus umfasst: einen Hebel, der mit der Gleitplatte gekoppelt ist und zwischen einer ersten Position, die die Gleitplatte in der ersten Modusposition anordnet, einer zweiten Position, die die Gleitplatte in der zweiten Modusposition anordnet, und einer dritten Position, die die Gleitplatte in der dritten Modusposition anordnet, beweglich ist; eine Hebelvorbelastungsvorrichtung, die den Hebel in einer ersten Richtung vorbelastet; einen Kolben, der entgegen der Hebelvorbelastungsvorrichtung zum Bewegen des Hebels in einer zur ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung wirkt, wobei der Kolben durch ein variables Hydrauliksignal betätigt wird.
Auswählbare Freilaufkupplungsanordnung nach Anspruch 1, wobei der Hebel in der zweiten Position angeordnet wird, wenn das variable Hydrauliksignal einen Fluiddruck zwischen einem ersten Fluiddruck und einem zweiten Fluiddruck umfasst.
Auswählbare Freilaufkupplungsanordnung nach Anspruch 2, wobei der Hebel in der dritten Position angeordnet wird, wenn das variable Hydrauliksignal einen Fluiddruck umfasst, der größer ist als der zweite Fluiddruck.
Auswählbare Freilaufkupplungsanordnung nach Anspruch 3, wobei der Hebel in der ersten Position angeordnet wird, wenn das variable Hydrauliksignal einen Fluiddruck umfasst, der geringer ist als der erste Fluiddruck.
Auswählbare Freilaufkupplungsanordnung nach Anspruch 4, wobei der Hebel ein erstes Ende und ein zweites Ende umfasst, das entlang einer Langsachse des Hebels entgegengesetzt zum ersten Ende angeordnet ist, wobei die Hebelvorbelastungsvorrichtung gegen das erste Ende des Hebels angeordnet ist und mit diesem in Eingriff steht und der Kolben gegen das zweite Ende des Hebels angeordnet ist und mit diesem in Eingriff steht.
Auswählbare Freilaufkupplungsanordnung nach Anspruch 4, wobei die Gleitplatte einen Ansatz umfasst, der sich radial nach außen erstreckt, und der Hebel einen Schlitz definiert, wobei der Ansatz der Gleitplatte innerhalb des Schlitzes des Hebels angeordnet ist, so dass eine Bewegung des Hebels entlang der Längsachse zwischen der ersten Position, der zweiten Position und der dritten Position bewirkt, dass sich die Gleitplatte um die zentrale Achse zwischen der ersten Modusposition, der zweiten Modusposition und der dritten Modusposition dreht.
Auswählbare Freilaufkupplungsanordnung nach Anspruch 1, wobei der Modusauswahlmechanismus eine Arretierung umfasst, die zum Eingriff mit dem Hebel und zum Befestigen des Hebels in der zweiten Position konfiguriert ist, wenn das variable Hydrauliksignal zwischen dem ersten Fluiddruck und dem zweiten Fluiddruck liegt.
Auswählbare Freilaufkupplungsanordnung nach Anspruch 7, wobei die Arretierung ein Rollelement zum Eingriff mit einer Außenkante des Hebels umfasst, wobei das Rollelement relativ zur Außenkante des Hebels während der Bewegung des Hebels zwischen der ersten Position, der zweiten Position und der dritten Position drehbar ist.
Auswählbare Freilaufkupplungsanordnung nach Anspruch 7, wobei der Modusauswahlmechanismus eine Basis und eine Arretierungsvorbelastungsvorrichtung umfasst, die die Arretierung und die Basis miteinander verbindet, wobei die Arretierungsvorbelastungsvorrichtung zum Vorbelasten der Arretierung gegen den Hebel konfiguriert ist.
Auswählbare Freilaufkupplungsanordnung nach Anspruch 7, wobei der Hebel eine Außenkante umfasst, die eine Kerbe zum Eingriff mit der Arretierung definiert, wenn sich der Hebel in der zweiten Position befindet.