具有固定致动器的旋转多模式离合器模块的制作方法

本公开总体上涉及离合器，并且具体地涉及在彼此相对旋转的两个元件之间具有多种接合模式以选择性地锁定元件以防止在一个或两个方向上相对于彼此的相对旋转的离合器。

背景技术

汽车通常包括内燃机，该内燃机包含旋转曲轴，该旋转曲轴被配置为通过驱动轴从发动机传递原动力以转动车轮。变速器插置在发动机与驱动轴部件之间以选择性地控制曲轴与驱动轴之间的转矩和速度比。在手动操作的变速器中，相应的手动操作的离合器可以插置在发动机与变速器之间以选择性地使曲轴与驱动轴接合和脱离以促进在可用变速器传动比之间手动换挡。另一方面，如果变速器是自动的，则变速器将通常包括内部多个自动致动的离合器单元，其适于在各种可用传动比之间动态地换挡而不需要驾驶员干预。多个这样的离合器单元(也称为离合器模块)结合在这样的变速器内以促进自动传动比的改变。

多模式离合器模块(mmcm)已成为变速器设计的重要组成部分以便满足政府燃料效率标准。mmcm可以取代目前在许多应用中使用的摩擦片。这是通过使用由mmcm的致动器移动的两组棘爪(前进棘爪组和倒退棘爪组)来实现的。前进棘爪组将防止在一个方向上旋转(将使用顺时针进行说明，但是旋转方向取决于变速器设计)，而倒退棘爪组防止在相反方向上旋转(即，如本文所使用的逆时针)。棘爪被设计成可在接合位置与脱离位置之间移动以相对于mmcm的外座圈或凹口环交替地锁定和解锁内座圈。前进和倒退棘爪组可以一致或独立致动以向mmcm提供多达四种模式：两个方向锁定、顺时针方向单向锁定、逆时针方向单向锁定，以及解锁允许在两个方向上自由旋转。

在一些应用中，离合器用于连接两个都旋转的构件。然而，在许多这些应用中，具有与内座圈或外座圈一起旋转的致动器是不实际的。致动器以及安装它的座圈的旋转可能导致该致动器的电线扭曲或者在mmcm上产生过大的阻力，这可能会降低车辆或实施mmcm的其它机器的效率。

技术实现要素：

在本公开的一个方面中，公开了一种用于将机器的第一旋转部件和第二旋转部件彼此联接的离合器模块。离合器模块包括：外座圈，该外座圈被配置为与第一旋转部件联接并一起旋转，其中外座圈可在两个方向上围绕离合器旋转轴线旋转；内座圈，该内座圈被配置为与第二旋转部件连接并一起旋转，其中内座圈与外座圈同心地对准并且可在两个方向上相对于外座圈围绕离合器旋转轴线旋转；以及第一棘爪，该第一棘爪可操作地联接到内座圈和外座圈中的一个以与它一起旋转并且在第一棘爪锁定位置与第一棘爪解锁位置之间移动，在该第一棘爪锁定位置中，第一棘爪接合以防止内座圈在第一方向上相对于外座圈旋转，在该第一棘爪解锁位置，第一棘爪脱离以允许内座圈在第一方向上相对于外座圈旋转。离合器模块可以进一步包括：第一凸轮，该第一凸轮可操作地联接到内座圈和外座圈中的一个以与它一起旋转并且相对于内座圈和外座圈平行于离合器旋转轴线平移；换挡环，该换挡环可操作地联接到机器的固定结构并被约束成平行于离合器旋转轴线平移，并且可操作地联接到该第一凸轮使得该换挡环的平移引起该第一凸轮的平移并使得该第一凸轮可以围绕离合器旋转轴线相对于该换挡环旋转；以及换挡鼓，该换挡鼓可操作地联接到机器的固定结构并且被约束为围绕与离合器旋转轴线平行的换挡鼓轴线旋转。换挡鼓可以可操作地联接到换挡环使得换挡鼓的旋转引起换挡环和第一凸轮平移。换挡鼓可旋转到第一角位置和第二角位置，在该第一角位置中，第一凸轮与第一棘爪脱离并且第一棘爪处于第一棘爪锁定位置，在该第二角位置中，第一凸轮接合第一棘爪以将第一棘爪移动到第一棘爪解锁位置。

在本公开的另一个方面中，公开了一种用于将机器的第一旋转部件和第二旋转部件彼此联接的离合器模块。离合器模块可以包括：外座圈，该外座圈被配置为与第一旋转部件联接并一起旋转，其中外座圈可在两个方向上围绕离合器旋转轴线旋转；内座圈，该内座圈被配置为与第二旋转部件连接并一起旋转，其中内座圈与外座圈同心地对准并且可在两个方向上相对于外座圈围绕离合器旋转轴线旋转；以及第一棘爪，该第一棘爪可操作地联接到内座圈和外座圈中的一个以与它一起旋转并且在第一棘爪锁定位置与第一棘爪解锁位置之间移动，在该第一棘爪锁定位置中，第一棘爪接合以防止内座圈在第一方向上相对于外座圈旋转，在该第一棘爪解锁位置，第一棘爪脱离以允许内座圈在第一方向上相对于外座圈旋转；以及第二棘爪，该第二棘爪可操作地联接到内座圈和外座圈中的一个以与它一起旋转并且在第二棘爪锁定位置与第二棘爪解锁位置之间移动，在该第二棘爪锁定位置中，第二棘爪接合以防止内座圈在第二方向上相对于外座圈旋转，在该第二棘爪解锁位置中，第二棘爪脱离以允许内座圈在第二方向上相对于外座圈旋转。离合器模块可以进一步包括：第一凸轮，该第一凸轮可操作地联接到内座圈和外座圈中的一个以与它一起旋转并且相对于内座圈和外座圈平行于离合器旋转轴线平移；凸轮环，该凸轮环具有环形形状并且与外座圈和内座圈围绕离合器旋转轴线同心地定向，其中第一凸轮从凸轮环轴向延伸使得凸轮环与内座圈和外座圈中的一个一起旋转，并且凸轮环和第一凸轮相对于内座圈和外座圈平行于离合器旋转轴线一起平移；换挡环，该换挡环可操作地联接到机器的固定结构并被约束成平行于离合器旋转轴线平移，并且可操作地联接到凸轮环使得换挡环的平移引起凸轮环和第一凸轮的平移，并且使得凸轮环可相对于换挡环围绕离合器旋转轴线旋转；以及换挡鼓，该换挡鼓可操作地联接到机器的固定结构并且被约束成围绕与离合器旋转轴线平行的换挡鼓轴线旋转。换挡鼓可以可操作地联接到换挡环使得换挡鼓的旋转引起换挡环、凸轮环以及第一凸轮平移。换挡鼓可旋转到第一角位置和第二角位置，在该第一角位置中，第一凸轮与第一棘爪脱离且第一棘爪处于第一棘爪锁定位置并且与第二棘爪脱离且第二棘爪处于第二棘爪锁定位置，在该第二角位置中，第一凸轮接合第一棘爪以将第一棘爪移动到第一棘爪解锁位置并且接合第二棘爪以将第二棘爪移动到第二棘爪解锁位置。

附加方面由本专利的权利要求限定。

附图说明

图1是根据本公开的具有固定致动器的旋转mmcm的等距视图；

图2是图1的mmcm的前视图，其中移除了近侧板以说明mmcm的内部部件；

图3是根据本公开的图1的mmcm的外座圈或凹口环的等距视图；

图4是根据本公开的图1的mmcm的内座圈的前视图；

图5是根据本公开的图1的mmcm的制动块的等距视图；

图6是根据本公开的图1的mmcm的侧板的前视图；

图7是根据本公开的图1的mmcm的棘爪的等距视图；

图8是根据本公开的图1的mmcm的凸轮环和相关凸轮的等距视图；

图9是根据本公开的图1的mmcm的换挡环的等距视图；

图10是根据本公开的图1的mmcm的换挡鼓的侧视图；

图11是图1的mmcm的局部横截面等距视图，其中移除了近侧板并mmcm处于双向锁定模式；

图12是图11的mmcm处于双向解锁模式的局部横截面等距视图；

图13是根据本公开的具有固定致动器的旋转mmcm的任何替代实施例的侧视图；

图14是图13的mmcm的横截面侧视图；以及

图15是根据本公开的图1和图13的mmcm的凸轮的替代实施例的等距视图。

具体实施方式

图1和图2说明了mmcm10的实施例，该mmcm可以用于将机器(诸如车辆的变速器)中的第一旋转部件(未示出)连接到第二旋转部件(未示出)。mmcm10可以包括与第一旋转部件连接的外座圈或凹口环12以及与第二旋转部件连接的内座圈14。凹口环12和内座圈14沿着离合器旋转轴线16同心地对准，当安装mmcm10时，该离合器旋转轴线对于旋转部件又是共用的。内座圈14可以被设置在一对侧板18(图1和2中示出一个)之间并与它连接以便一起旋转，当第二旋转部件驱动内座圈14和侧板18时，该对侧板将内座圈14保持在相对于凹口环12的大致固定轴向定位。

mmcm10的锁定和解锁模式可以由多个棘爪20、22(图2)和相应的凸轮24控制。在所说明的实施例中，棘爪20、22可枢转地安装在侧板18之间以围绕与mmcm10的离合器旋转轴线16平行的棘爪轴线(未标示)旋转。第一棘爪20可以选择性地旋转成与凹口环12接合以防止内座圈14和第二旋转部件相对于凹口环12和第一旋转部件在第一方向上(如图2中所示的顺时针)旋转。类似地，第二棘爪22可以选择性地旋转成与凹口环12接合以防止内座圈14和第二旋转部件相对于凹口环12和第一旋转部件在第二方向上(如图2中所示的逆时针)旋转。棘爪20、22中的每一个可以通过沿着内座圈14的外边缘30在棘爪20、22与弹簧凹口28之间压缩的相应棘爪弹簧26偏置成与凹口环12接合。

每个第一棘爪20可以与第二棘爪22中相应的一个配对，使得成对棘爪20、22都可以被一个凸轮24作用以在棘爪的接合/锁定位置与棘爪的脱离/解锁位置之间旋转。凸轮24可以被设置在内座圈外边缘30中的凸轮凹口32、34内，以及侧板内边缘38中靠近相应棘爪20、22的相应凸轮凹部36内。凸轮24可以通过被设置在mmcm10的一侧上并且在一个侧板18外部的凸轮环40连接以进行协调移动。凸轮凹口32、34和/或凸轮凹部36可以与凸轮24接合，使得凸轮24和凸轮环40与内座圈14、侧板18以及棘爪20、22作为单个内座圈组件(未编号)相对于凹口环12一起旋转。同时，凸轮24可在凸轮凹口32、34和凸轮凹部36内平行于mmcm10的离合器旋转轴线16滑动。

本领域技术人员应当理解，所说明的实施例的枢转棘爪20、22是示例性的。本发明人预期联接到内座圈14并且可相对于内座圈14径向或轴向平移、旋转或进行其它复杂运动以及与凹口环12接合和脱离接合的棘爪用于根据本公开的mmcm10中。另外，在其它替代实施例中，棘爪20、22可以安装在外座圈12上并且可移动成与内座圈14接合和脱离接合，以交替地锁定座圈12、14以使座圈一起旋转以及解锁座圈12、14以使座圈相对于彼此相对旋转。本文公开的用于移动棘爪20、22的机构可以相应地进行修改以便在棘爪20、22安装于外座圈12上时控制这些棘爪。

外座圈或凹口环12在图3中更详细地示出。凹口环12可以包括环形外环42和从外环42的向内表面46径向向内延伸的环形内环44。内座圈44可以具有比外座圈42更窄的宽度，使得当内座圈组件被组装时内座圈44可以被捕获在侧板18之间以将凹口环12和内座圈14保持在沿着mmcm10的离合器旋转轴线16的大致恒定位置中。凹口环12可以进一步包括多个外齿48，该外齿从外环42的径向向外表面50径向向外延伸并且围绕该径向向外表面周向地间隔开。外齿48可以被布置成与第一旋转部件的相应齿或其它结构啮合和接合，使得凹口环12和该部件一起旋转。多个内齿52可以从内环44的向内表面54径向向内延伸并且围绕该向内表面周向地间隔开。当棘爪20、22处于其锁定位置时，内齿52将通过棘爪20、22接合以锁定凹口环12和内座圈14以防止相对旋转，这将在下面进一步讨论。

如上所述的内座圈14在图4中更详细地说明。内座圈14为大体圆形板，其具有沿着离合器旋转轴线16对准并且被配置为用于连接第二旋转部件的内座圈中心开口56。凸轮凹口32成形为在其中可滑动地接纳相应的凸轮24。凸轮凹口34具有不同的配置，其允许凸轮凹口34也在其中接纳制动块58。如图5中所示，制动块58可以包括从其中向外延伸的制动构件60，该制动构件将接合凸轮24中相应的一个凸轮中的凹部，以确保凸轮24正确地定位在mmcm10的每个锁定模式中，如下面将进一步说明和描述的。凸轮凹口34和制动块58的大小被设计成使得制动块58可以按压配合到凸轮凹口34中并且当凸轮24在凸轮凹口34内轴向移动时保持就位。返回到图4，内座圈14可以进一步包括围绕内座圈14周向地间隔开的多个锁定杆开口62，其可以接纳将内座圈14和侧板18约束成围绕离合器旋转轴线16一起旋转的相应锁定杆(未示出)。

如图6中所示，每个侧板18都为大体环形板，其具有侧板内边缘38，凸轮凹部36限定在该侧板内边缘中。凸轮凹部36围绕侧板内边缘38周向地间隔开以在组装内座圈组件时与凸轮凹口32、34中相应的凹口对准。侧板18具有围绕侧板18周向地间隔开的多个锁定杆开口64以对应于内座圈14的锁定杆开口62。在组装期间，可以通过锁定杆开口62、64插入锁定杆或其它对准机构以使凸轮凹口32、34与凸轮凹部36对准，并且将内座圈14和侧板18约束成一起围绕离合器旋转轴线16旋转。每个侧板18进一步包括多个棘爪臂开口66，其围绕侧板18在侧板外边缘68附近周向地间隔开。棘爪臂开口66的大小可以被设计成接纳棘爪20、22的相应枢转臂，使得棘爪20、22悬挂在侧板18之间并且可相对于侧板18和内座圈14在棘爪的锁定位置与解锁位置之间枢转。

内座圈组件可以允许凹口环12和内座圈14相对旋转并同时保持它们沿着离合器旋转轴线16的相对位置的方式捕获凹口环12。侧板18的外径略小于外环42的内径，使得侧板18装配在外环42内而不在向内表面46上摩擦。侧板18的外径大于内座圈向内表面54的内径，使得内座圈44和内齿52被捕获在侧板18之间。另外，内座圈14的厚度可以大于内座圈44和内齿52的厚度，使得侧板18充分地间隔开，使得内座圈44不会夹在侧板18之间，并且凹口环12与内座圈14之间的摩擦以及对它们的相对旋转的阻力最小化。所说明的实施例是凹口环12、内座圈14以及侧板18的相对大小的示例。可以预期mmcm10的替代配置，其中凹口环12和内座圈14同心并且与棘爪20、22轴向对准，该棘爪20、22与内座圈14一起旋转并且可移动成与凹口环12接合和脱离接合。

图7说明了内座圈组件的棘爪20、22的实施例。棘爪20、22中的每一个可以具有类似配置，并且在组装期间如图2中所示定向以确保棘爪20锁定内座圈14以防止在一个方向上相对于凹口环12旋转，并且确保棘爪20锁定内座圈14以防止在相反方向上相对于凹口环12旋转。棘爪20、22可以具有棘爪主体70，该棘爪主体具有一对棘爪枢转臂72、74，该棘爪枢转臂在相反方向上从棘爪主体70向外延伸。棘爪枢转臂72、74可以为大体圆柱形并且其大小被设计成接纳在侧板18的棘爪臂开口66内，使得棘爪20、22可以围绕与mmcm10的离合器旋转轴线16大致平行的轴线枢转。棘爪主体70的一端可以终止于齿接合尖端76处，该齿接合尖端将被设置在凹口环12的向内表面54附近，并且当棘爪20、22旋转到其锁定位置时接合一个内齿52。与齿接合尖端76相对的凸轮端78可以从棘爪主体70向外延伸并且被配置为由相应的凸轮24接合，以使棘爪20、22在锁定位置与解锁位置之间旋转。

凸轮24和凸轮环40在图8中更详细地说明。如下面将进一步讨论的，凸轮24从凸轮环40的靠近凸轮环内边缘82的表面80延伸，使得靠近凸轮环外边缘84的区域没有障碍物。每个凸轮24包括凸轮表面86，该凸轮表面将接合相应棘爪20、22的凸轮端78以控制棘爪20、22的旋转位置，凸轮24在凸轮凹口32、34内滑动。凸轮24可以进一步包括在向内表面90中的制动凹部88，该制动凹部在组装内座圈组件时将面向制动块58并且在凸轮24处于离散位置时接纳制动构件60，从而将棘爪20、22置于mmcm10的锁定模式中相应的锁定模式中。

返回到图1，用于mmcm10的模式转换执行组件可以包括：换挡环100，该换挡环至少部分地环绕凸轮环40；换挡鼓102，该换挡鼓可操作地联接到换挡环100以使换挡环100在换挡鼓102旋转时平行于离合器旋转轴线16移动；以及致动器104，该致动器可操作地联接到换挡鼓102以将转矩施加到换挡鼓102并且使换挡鼓102响应于指示旋转方向和速度的致动器控制信号而旋转。在通过mmcm10连接的旋转部件的旋转期间，离合器旋转轴线16以及相应地凹口环12和内座圈14可以相对于实施mmcm10的机器的结构保持在大致固定位置中，其中凹口环12和内座圈14与相应的旋转部件一起围绕离合器旋转轴线16旋转。通过将部件连接到安装板106，模式转换执行组件也可以被约束到大致固定位置，该安装板连接到机器的框架、壳体或其它固定部件。

换挡环100在图9中更详细地示出。换挡环100可以包括圆形或半圆形凸轮环接合部分108，其在组装mmcm10时部分地缠绕在凸轮环40上。凸轮环接合部分108可以具有限定在换挡环内表面112中的环形凹槽110。内表面112的内径可以小于凸轮环40的外径，并且环形凹槽110可以足够深地进入凸轮环接合部分108中，使得凸轮环40被设置在与凸轮环外边缘84之间有间隙的环形凹槽110内。同时，内表面112的内径可以足够大到在内表面112与从凸轮环40延伸的凸轮24之间提供间隙。当mmcm10处于一个锁定模式的位置时，环形凹槽110的宽度可以大于凸轮环40的厚度以在凸轮环40与环形凹槽110之间提供气隙，如下面将更全面地描述。

换挡环100可以进一步包括安装部分114，该安装部分从凸轮环接合部分108延伸并且被配置为将换挡环100可操作地连接到安装板106。在所说明的实施例中，安装部分114包括两个导杆开口116以用于可滑动地接纳从安装板106延伸的导杆118(图1)，该导杆将换挡环100约束成平行于mmcm10的离合器旋转轴线16进行线性移动。换挡环100进一步包括从安装部分114延伸的换挡环凸轮从动件120，其将可操作地联接到换挡鼓102以使换挡环100和凸轮环40在离散锁定位置之间移动。

图10示出了换挡鼓102的实施例。换挡鼓102具有圆柱形形状并且可旋转地安装在安装板106上以围绕与离合器旋转轴线16平行的轴线旋转。换挡鼓102的外表面122可以限定换挡鼓凸轮凹槽124，其围绕换挡鼓102周向地延伸。换挡鼓凸轮凹槽124可以具有螺旋形状，使得当凸轮凹槽124围绕换挡鼓102延伸时，凸轮凹槽124沿着外表面122轴向前进。凸轮凹槽124中可以设置有换挡环凸轮从动件120使得当致动器104使换挡鼓102旋转并且凸轮凹槽124迫使换挡鼓100沿着导杆118滑动时，换挡环100和凸轮环40将平行于离合器旋转轴线16线性地移动。凸轮凹槽124可以具有恒定间距，使得当换挡鼓102通过致动器104旋转时，该凸轮凹槽的轴向位置以及换挡环100和凸轮环40的轴向位置以固定速率变化。

致动器104可以是在信号传输到其中时产生旋转运动的任何适当的致动器。例如，致动器104可以是液压致动器、螺线管致动器、步进电动机或者可以在离散角位置之间旋转并且使换挡鼓102旋转的任何其它装置。致动器104可以可操作地连接到控制装置，该控制装置可以输出控制信号、可变电流、可变流体流量或者可以使致动器104在预定离散角位置之间旋转的其它输入，该旋转将会导致凸轮24移动到mmcm10的锁定模式的离散的位置。当然，致动器104可以是线性致动器或者具有非旋转输出移动的其它类型的致动器，前提是该致动器可在离散位置之间致动、相对于机器的框架或壳体固定，并且通过杠杆臂、连杆组件或其它适当的连接机构以如下方式可操作地联接到换挡鼓102：将致动器104的输出移动转换为换挡鼓102上的转矩以及该换挡鼓在离散角位置之间的旋转。

将参考图11和12说明和描述mmcm10的操作。在图11中，mmcm10以双向锁定模式说明，其中凹口环12和内座圈14被锁定以一起在顺时针和逆时针方向上旋转。换挡环100和凸轮环40轴向地远离凹口环12和内座圈14定位，使得凸轮24的凸轮表面86不与棘爪20、22的凸轮端78接合。在凸轮24没有使凸轮端78移位的情况下，棘爪20、22朝向其锁定位置偏置，其中齿接合尖端76定位成接合凹口环12的内齿52。制动块58的制动构件60被设置在凸轮24的制动凹部88内，这对应于mmcm10的双向锁定模式，以确保凸轮24正确定位。同时，通过致动器104将换挡鼓102旋转到双向锁定模式的第一规定角位置，使得内表面112的在换挡环100的凸轮环接合部分108中限定环形凹槽110的一部分与凸轮环40间隔开，使得凸轮环40与内座圈14一起自由旋转，而不会受到凸轮环40与内表面112之间的摩擦的阻力。

当mmcm10过渡到图12中所示的双向解锁模式时，适当的信号被传输到致动器104以致动换挡鼓102并使换挡鼓旋转到双向解锁模式的第二规定角位置。当致动器104使换挡鼓102朝向第二规定角位置旋转时，凸轮凹槽124与换挡环凸轮从动件120之间的接合点朝向凹口环12和内座圈14轴向移动。凸轮凹槽124与换挡环凸轮从动件120之间的接合使换挡环100沿着导杆118轴向滑动。换挡环100的环形凹槽110将首先移动成与凸轮环40接合，然后推动凸轮环40和凸轮24，使得双向锁定模式的制动凹部88移过经过制动构件60，并且凸轮24的凸轮表面86移动成与棘爪20、22的凸轮端78接合。凸轮表面86使棘爪20、22克服棘爪弹簧26的偏置力而旋转并且与凹口环12的内齿52脱离接合。当换挡环100和凸轮环40继续轴向移动时，与mmcm10的双向解锁模式对应的制动凹部88将接近并接纳相应的制动构件60，并且凸轮24将在其双向解锁位置中咬合就位使得制动构件60被设置在制动凹部88中以便正确对准。致动器104最终将使换挡鼓102停止在图12中所示的第二预定角位置，其中内表面112限定了环形凹槽110与凸轮环40间隔开以用于凸轮环40的旋转而没有摩擦阻力。当mmcm10返回到图11的双向锁定模式时，致动器104使换挡鼓102在相反方向上朝向第一规定角位置旋转，以使凸轮24与棘爪20、22脱离。

图13和14说明了具有修改的模式转换执行组件的mmcm130的替代实施例。参考图13，凹口环12、内座圈14以及内座圈组件的其它部件可以与上述类似的方式配置。mmcm130的模式转换执行组件可以包括环绕凸轮环40的换挡环132。换挡环132可以可操作地连接到机器的框架或壳体，使得换挡环132与凹口环12和内座圈14在离合器旋转轴线16上同心并且可以平行于离合器旋转轴线16平移，同时还被约束以防止围绕离合器旋转轴线16旋转。换挡鼓134也可以与凹口环12、内座圈14以及换挡环132围绕离合器旋转轴线16同心，并且可以包括与如上所述的换挡鼓102的凸轮凹槽124类似的螺旋凸轮凹槽136。

参考图14的横截面视图，换挡环132可以由围绕凸轮环40组装的多个部件138、140形成。在所说明的实施例中，部件138、140是环形盘，其可被设置在凸轮环40的任一侧上并且连接以形成换挡环132并限定围绕凸轮环40的环形凹槽142。环形凹槽142可以具有与换挡环100的环形凹槽110类似的配置，其中环形凹槽的内径大于凸轮环40的外径，并且环形凹槽142的宽度可以大于凸轮环40的厚度以当凸轮环40相对于换挡环132旋转时减小摩擦和阻力。换挡环132进一步包括向内延伸到换挡鼓开口146中的凸轮从动件144，换挡鼓134被设置在该换挡鼓开口中，其中凸轮从动件144接纳在换挡鼓134的凸轮凹槽136内。可以预期用于将换挡环132安装在凸轮环40上的其它布置。例如，环形换挡环132可以分成两个半圆形半环，每个半圆形半环可以类似于换挡环100的凸轮环接合部分108。半环可以围绕凸轮环40放置，其端部连接以形成换挡环132。在另一替代方案中，换挡环132可以通过诸如三维印刷等工艺围绕凸轮环40形成作为单个整体部件。附加的替代方案对于本领域技术人员来说是显而易见的并且是发明人可以预期的。

换挡鼓134可以具有与换挡鼓102大体类似的配置，并且具有围绕换挡鼓134的外表面148延伸的螺旋凸轮凹槽136。换挡鼓134具有换挡鼓开口150，其以离合器旋转轴线16为中心并且被配置为使得连接到内座圈14的机器的第二旋转部件可以从中穿过。换挡鼓134可以可操作地连接到机器的框架或壳体，使得换挡鼓134以离合器旋转轴线16为中心并且被约束到相对于凹口环12和内座圈14的固定轴向位置，同时也可以绕离合器旋转轴线16自由旋转。换挡鼓134可以具有致动器(未示出)，诸如致动器104，其相对于机器的框架或壳体安装在固定位置并且可操作地连接到换挡鼓134以使换挡鼓134在规定角位置之间旋转，这对应于mmcm130的可用锁定模式。致动器可以直接联接到换挡鼓134，诸如联接到外表面148，或者通过中间连杆、齿轮或者可以将致动器的旋转转换为换挡鼓134的旋转的其它机构间接地联接到换挡鼓134。

mmcm130在可用锁定模式之间转换的操作通常类似于上述过程。致动器被致动成使换挡鼓134旋转，并且凸轮凹槽136与凸轮从动件144之间的接合使换挡环132和凸轮环40在锁定模式位置之间平行于离合器旋转轴线16平移。mmcm130以双向解锁模式说明，该双向解锁模式类似于图12中所说明并且在所附文本中描述的模式。图14更清楚地说明了制动构件60与凸轮24的制动凹部88之间的相互作用。最右边的制动凹部88已经在其中接纳制动构件60以使凸轮24在双向锁定模式位置中对准。类似地，当凸轮24如所示向右朝向双向解锁模式位置移动并且将凸轮24和凸轮环40咬合到适当位置使得凸轮环40不与换挡环132的环形凹槽142接触时，最左边的制动凹部88将会接纳制动构件60。

在前述实施例中，凸轮24被配置为在mmcm10、130中提供两种锁定模式。在替代实施例中，mmcms10、130可以被配置为通过改变来自上面说明和描述的凸轮24以及其凸轮表面86的配置来提供多达四种锁定模式。例如，图15说明了被配置为在mmcm10、130中提供四种锁定模式的凸轮160的实施例。下面的讨论使用图2的惯例，其中棘爪20控制内座圈14相对于凹口环12在顺时针方向上的相对旋转，并且棘爪22控制内座圈14相对于凹口环12在逆时针方向上的相对旋转。凸轮160可以包括凸轮表面162，该凸轮表面具有将与相应棘爪20的凸轮端78相互作用的第一凸轮表面部分164，以及将与相应棘爪22的凸轮端78相互作用的第二凸轮表面部分166。凸轮160可以进一步包括四个制动凹部(未示出)，其将接纳制动构件60以使凸轮160在相应的锁定模式位置中对准。

在双向锁定模式中，凸轮160可以被定位成使得两个棘爪20、22的凸轮端78被设置在凸轮表面162之外，并且棘爪20、22通过棘爪弹簧26旋转到棘爪的接合或锁定位置以将内座圈14锁定到凹口环12上以便在两个方向上旋转。在用于单向逆时针锁定模式的凸轮表面162的逆时针锁定区域168中，第一凸轮表面部分164接合棘爪20的凸轮端78以将棘爪20旋转到将允许内座圈14在顺时针方向上旋转的解锁位置。第二凸轮表面部分166不会延伸到逆时针锁定区域168中，因此棘爪22保持在锁定位置中，并且内座圈14不能相对于凹口环12在逆时针方向上旋转。在用于双向解锁模式的凸轮表面162的双向解锁区域170中，两个凸轮表面部分164、166都接合棘爪20、22的相应凸轮端78以使棘爪20、22旋转到将允许内座圈14相对于凹口环12在任一方向上旋转的解锁位置。最后，在用于单向顺时针锁定模式的凸轮表面162的顺时针锁定区域172中，第二凸轮表面部分166接合棘爪22的凸轮端78以将棘爪22旋转到将允许内座圈14在逆时针方向上旋转的解锁位置。第一凸轮表面部分164不会延伸到顺时针锁定区域172中，因此棘爪20保持在锁定位置中，并且内座圈14不能相对于凹口环12在顺时针方向上旋转。

用于控制mmcm10、130的操作的控制机构可以被配置为使凸轮160移动到每个可用锁定模式的所需位置。该控制机构将致动信号传输到致动器104以使换挡鼓102、134旋转到使换挡环100、132将凸轮160定位成使凸轮表面162根据所命令的锁定模式与棘爪20、22接合所必需的离散角位置。当然，凸轮24、160的位置的定位和位置的数量将基于诸如由mmcm10、130提供的锁定模式的数量、用于在可用锁定模式之间实现特定的过渡序列的凸轮表面86、162的形状等因素而变化。

工业实用性

根据本公开的mmcm10、130促进使凹口环12和内座圈14与它们所连接的旋转部件一起旋转，同时用于改变mmcm10、130的锁定模式的致动器104相对于其中实施mmcm10、130的机器的框架或壳体保持固定。在致动器104是机电装置的情况下，这种布置可以消除延展到致动器104的电线围绕由mmcm10、130连接的旋转部件扭曲的风险。在具有提供在致动器104可操作地联接以与旋转部件一起移动时可能缠结的液压流体或者降低进给到旋转部件的复杂性的流体导管的液压致动器中消除了类似的风险。固定致动器104还可以在机械致动的mmcm10、130中占有一席之地。

虽然前面的内容阐述了许多不同实施例的详细描述，但是应当理解的是，法律保护范围是由本专利最后提出的权利要求的词语来定义。该详细描述应被解释为仅示例性的且并未描述每个可能的实施例，这是因为描述每个可能的实施例即使有可能也将是不切实际的。可使用当前技术或本专利的申请日开发出的技术来实施众多替代性实施例，但这仍将属于限定保护范围的权利要求书的范围。

还应当理解，除非本文明确定义了术语，否则无意明确或暗示地限制该术语的含义超出其字面的或普通的含义，且这样的术语不应解释为基于本专利的任何部分中所作的任何声明(除了权利要求的语言)限制该术语的范围。就在本文均以符合单一含义的方式来提及本专利结束时的权利要求书中叙述的任何术语而言，这是仅仅是为了清楚起见以免引起读者的混乱，但并不意图暗示地或相反地将这样的权利要求术语限制为该单一的含义。