使用差壓的離合器致動的制作方法

本發明總體上涉及離合器，更具體地涉及具有多種與旋轉元件接合以選擇性地鎖定元件使其不再旋轉或允許元件在一個或兩個方向上自由旋轉的模式的離合器。

背景技術：

機動車輛通常包括內燃機，該內燃機含有旋轉曲軸，該旋轉曲軸被配置成通過驅動軸傳遞發動機的動力以轉動車輪。變速器置于發動機和驅動軸部件之間，以選擇性地控制曲軸和驅動軸之間的扭矩和速度比。在手動操作的變速器中，對應的手動操作離合器置于發動機和變速器之間，用于選擇性地將曲軸與驅動軸接合或脫離，以便于在可用變速器齒輪比之間的手動換檔。

另一方面，如果離合器是自動的，則離合器通常包括內部多個自動致動離合器單元，該單元適于在不同可用齒輪比之間動態地換檔，而無需駕駛員介入。多個這種離合器單元(也稱為離合器模塊)結合在這種變速器內，以便于齒輪比的自動改變。

在汽車的自動變速器中，可獲得三到十個前進齒輪比之間的任一個，但不包括倒檔。各個齒輪在結構上可由內部齒輪、中間齒輪(諸如由齒輪架支撐的行星齒輪或小齒輪)以及外部環形齒輪構成。特定的變速器離合器可與變速器中特定可選齒輪組相關聯，以便于期望的齒輪比變化。

由于自動變速器包括多個齒輪組以適應多個齒輪比，用于在各種可用操作模式之間自動切換離合器模塊的致動器的可靠性一直是設計時要考慮的因素。還期望的是，當離合器模塊與齒輪接合和脫離時，提供操作模式之間的平穩過渡。這些考慮因素在其它操作環境中也是重要的，在這些環境中，可選擇離合器模塊可實施成選擇性地允許和限制旋轉部件(諸如，齒輪、軸、扭矩變換器部件等)的旋轉。因此，為了尋找確保致動器可靠性與無縫性能同時成本低廉的方法已作出了許多努力。

技術實現要素：

在本發明的一個方面，公開了一種用于可選擇離合器的致動器裝置，該可選擇離合器具有多個模式位置以用于控制由可選擇離合器連接的兩個部件之間的相對旋轉。該致動器裝置可包括活塞殼體以及活塞，該活塞殼體具有外表面、縱向延伸穿過該活塞殼體的活塞殼體縱向孔、從外表面向內延伸并鄰近第一孔端而與活塞殼體縱向孔相交的第一流體通道以及從外表面向內延伸并鄰近第二孔端而與活塞殼體縱向孔相交的第二流體通道，該活塞具有設置在活塞殼體縱向孔內以在其中進行縱向運動的活塞本體。朝第二孔端作用在活塞本體上的第一壓力等于第一流體通道處所提供的第一壓力乘以與活塞本體的第一活塞本體橫截面面積相等的第一面積，并且朝第一孔端作用在活塞本體上的第二壓力等于第二流體通道處所提供的第二壓力乘以與活塞本體的第二活塞本體橫截面面積相等的第二面積。

在本發明的另一方面中，公開了一種可選擇離合器。可選擇離合器可包括外座圈、可相對于外座圈旋轉的內座圈、具有多個用于控制由可選擇離合器連接的兩個部件之間的相對旋轉的鎖定模式的選擇性鎖定機構、可在多個模式位置之間旋轉且每個均導致選擇性鎖定機構接合多個鎖定模式中之一的致動器凸輪，以及諸如上一段中所述的致動器裝置，其操作性地連接至致動器凸輪以當主活塞在活塞殼體縱向孔內縱向移動時使得選擇性鎖定機構在多個模式位置之間移動。

其它方面由本專利的權利要求限定。

附圖說明

圖1是可在車輛中實施的呈多模式離合器模塊形式的可選擇離合器的一個可能實施例的一部分的透視圖及截面圖；

圖2是圖1的多模式離合器模塊的一個可能實施例的一部分的放大側視圖，其中鄰近的內座圈板被移除以顯示內部部件，且致動器凸輪處于單向鎖定單向未鎖定位置；

圖3是圖1的多模式離合器模塊的一個可能實施例的放大圖，其中致動器凸輪處于雙向未鎖定位置；

圖4是圖1的多模式離合器模塊的放大圖，其中致動器凸輪處于雙向鎖定位置；

圖5是根據本發明的致動器裝置的實施例通過圖2的線5-5截取的截面圖，該致動器在適當位置以將致動器凸輪置于單向鎖定單向未鎖定位置；

圖6是致動器裝置的實施例通過圖3的線6-6截取的截面圖，該致動器在適當位置以將致動器凸輪置于雙向未鎖定位置；

圖7是致動器裝置的實施例通過圖4的線7-7截取的截面圖，該致動器在適當位置以將致動器凸輪置于單向鎖定單向未鎖定位置；及

圖8是根據本發明的致動器裝置的可選實施例的通過圖2的線5-5截取的剖面圖，該致動器裝置位于適當的位置以將致動器凸輪放置在單向鎖定單向解鎖位置；

圖9是致動器裝置的可選實施例的通過圖3的線6-6截取的剖面圖，該致動器裝置位于適當的位置以將致動器凸輪放置在雙向解鎖位置；以及

圖10是致動器裝置的可選實施例的通過圖4的線7-7截取的剖面圖，該致動器裝置位于適當的位置以將致動器凸輪放置在單向鎖定單向解鎖位置。

具體實施方式

根據本發明，可選擇離合器(諸如多模式離合器模塊)可在車輛的各個位置(未示出)處實施，以提供用于連接和斷開可旋轉部件以分別阻止或允許兩個部件之間的相對旋轉的多個模式。參照圖1，車輛的多模式離合器10可為由papania于2014年8月7日公開的名為“多模式離合器模塊”的國際公開號wo2014/120595a1中所示出并描述的類型，該國際公開在此明確引入作為參考。雖然本文示出并描述了多模式離合器10，但本領域技術人員將理解，根據本發明的致動器裝置可與其它類型的可選擇離合器一起實施，其提供用于連接和斷開可旋轉部件以分別阻止或允許兩個部件之間的相對旋轉的多個模式，且本發明人設想到將致動器裝置與這種可選擇離合器一起使用。在所示實施例中，多模式離合器10可結合內從動輪轂50和外殼體52，其可在多模式離合器10的某些模式中被鎖定以共同旋轉，且可在多模式離合器10的其它模式中被解鎖以相對于彼此獨立旋轉，如下文中將更詳細地所描述。從動輪轂50可包含周向間隔輪齒54的陣列，其適于將內座圈56固定至從動輪轂50以隨其一起旋轉。如所公開的，內座圈56由第一和第二間隔板56a和56b組成。夾在該對內座圈板56a和56b之間的外座圈58被定位成允許內座圈56和外座圈58之間的相對旋轉，且外座圈58操作性地聯接至外殼體52以隨其一起旋轉。

在多模式離合器10的本設計中，致動器凸輪60置于座圈板56a和56b中之一與外座圈58之間，以圍繞從動輪轂50和外殼體52的共用軸線在預定角度內旋轉，以控制相對棘爪對62和64的移動，如將在下文進一步描述。棘爪組62和64被截留并因此保持在內座圈板54a和56b之間以允許分別夾持在領結形孔隙66和68內的棘爪62和64的有限角移動，其受到致動器凸輪60的控制。在每一組中，組合式棘爪62和對應孔隙66類似于組合式棘爪64和對應孔隙68但與其相反定向。多模式離合器10的元件包含在外殼體52內。多個間隔開的孔隙70適于容納鉚釘(未示出)用于提供兩個內座圈板56a和56b中之一相對于另一個固定且剛性的緊固。

多模式離合器10的操作部件在圖2-4中示出，該圖還示出了多模式離合器10的各種操作模式，其用于控制附接至從動輪轂50和外殼體52的部件之間的相對旋轉。首先參照圖2，外座圈58配置成通過為外座圈58的內圓周提供周向間隔槽口72而適應與棘爪62和64的相互作用，該槽口每個均由徑向向內突出輪齒74對限定且位于其間。槽口72和輪齒74配置成使得在沒有致動器凸輪60的情況下，當從動輪轂50和內座圈56相對于外殼體52和外座圈58在順時針方向上旋轉(如圖2所示)以使得連接部件一起旋轉時，每個棘爪62的趾端76進入槽口72中的一個且由對應輪齒74接合。類似地，當從動輪轂50和內座圈56相對于外殼體52和外座圈58在逆時針方向上旋轉以使得連接部件一起旋轉時，每個棘爪64的趾端78進入槽口72中的一個且由對應輪齒74接合。

在其內部周邊內，致動器凸輪60結合了策略性定位的周向間隔凹口陣列(此處稱為狹槽80)，其由突出部(此處稱為凸輪齒82)限定并位于其間。狹槽80和凸輪齒82適于與棘爪62和64相互作用，以分別控制它們在孔隙66和68內的移動，槽口72內的設置以及由輪齒74的接合，如下文所述。致動器凸輪60可進一步包括致動器凸片84或其它適當構件或表面，其可由致動器裝置100接合，該致動器裝置100能夠使得致動器凸輪60移動通過其旋轉范圍至圖2-4中所示的位置。致動器裝置100可為任何能夠移動致動器凸輪60的適當的致動機構，諸如如下所示并所述的液壓致動器，其操作性地聯接至致動器凸輪60并能夠將致動器凸輪60旋轉至多個位置。致動器凸片84可包括徑向延伸狹槽85，其容納凸輪致動器桿102，該凸輪致動器桿從致動器裝置100的縱向延伸狹槽104延伸。凸輪致動器桿102可傳遞來自致動器裝置100的力，以使得致動器凸輪60在順時針和逆時針方向上旋轉。致動器凸輪60和致動器裝置100之間的互連是示例性的，促進致動器裝置100的平移運動轉換至致動器凸輪60的旋轉運動以在多個可用離合器模式之間切換的備選裝置和連桿由本領域技術人員設想到并對其顯而易見。在所示實施例中，致動器凸片84可設置在狹槽86內穿過外座圈且致動器凸輪60的旋轉可由在圖2所示位置處接合致動器凸片84的第一限制表面88和在圖4所示位置處接合致動器凸片84的第二限制表面90所限制。

棘爪62和64呈非對稱形狀，且反向相同。相對棘爪62和64中的每一個分別可移動地保持在內座圈板56a和56b的自身領結形棘爪孔隙66和68內。每個單獨棘爪62和64的趾端76和78分別經由彈簧92徑向向外推動。每個彈簧92具有基座94和一對彈簧臂96和98。彈簧臂96抵靠棘爪62的底部，而彈簧臂98抵靠棘爪64的底部，當未被致動器凸輪60的凸輪齒82阻塞時，其每個均推動相應趾端76和78與外座圈58的輪齒74接合。從圖2可以理解，軸向延伸鉚釘99被用來將內座圈板56a和56b固定在一起。鉚釘99延伸通過板56a和56b每個中的孔隙70以將兩個板56a和56b牢固地保持在一起，且因此確保防止相對于板56a和56b的任何相對旋轉。在本發明范圍內，可采用其它結構緊固件來代替鉚釘99，以固定內座圈板56a和56b。

將理解，致動器裝置100最終控制致動器凸片84，而該致動器凸片84繼而使得致動器凸輪60在多個不同角位置之間移動。因此，棘爪62和64軸向保持在鉚接內座圈板56a和56b之間的定位由致動器凸輪60抵抗彈簧92的力來控制。在圖2中，致動器凸片84示出為由致動器裝置100定位在第一角度向右可選擇位置，其表示第一單向鎖定單向未鎖定或打開模式。在此位置，致動器凸輪60的狹槽80和凸輪齒82定位成使得棘爪62的趾端76被凸輪齒82阻塞使其無法與槽口72接合，且因此無法與外座圈58內部上的輪齒74接合。由此，使得內座圈56能夠相對于外座圈58空轉，且因此當內座圈56和從動輪轂50相對于外座圈58和外殼體52順時針旋轉時提供超越狀態。然而，相反地，由于彈簧臂98的偏置力，致動器凸輪60的位置允許棘爪64的趾端78進入致動器凸輪60的狹槽80，由此直接接合外座圈58的輪齒74以無論何時內座圈56和從動輪轂50進行驅動或逆時針旋轉移動時將內座圈56和外座圈58鎖定在一起，從而使得從動輪轂50和外殼體52一起旋轉。

圖3示出致動器凸片84被致動器裝置100置于第二中間可選擇位置，其表示多模式離合器10的雙向未鎖定或打開模式。在此位置，致動器凸輪60的狹槽80和凸輪齒82定位成防止兩個棘爪62和64的趾端76和78進入致動器凸輪60的狹槽80，并保持與外座圈58的輪齒74脫離。隨著棘爪62和64被阻止與輪齒74接合，使得內座圈56和從動輪轂50能夠在順時針或逆時針方向的相對旋轉期間相對于外座圈58和外殼體52空轉。

在圖4中，致動器凸片84示出為處于第三角度向左可選擇位置，其表示多模式離合器10的雙向鎖定模式。在此配置中，致動器凸輪60定位成使得兩個棘爪62和64的趾端76和78分別在彈簧臂96和98的偏置力下進入致動器凸輪60的狹槽80，且如下所述由外座圈58的輪齒74接合，以將內座圈56和從動輪轂50鎖定至外座圈58和外殼體52，以隨其一起旋轉，而不考慮內座圈56和從動輪轂50的旋轉方向。

雖然本文示出并描述了多模式離合器10的一個具體實施例，本領域技術人員將理解，多模式離合器和其它可選擇離合器的備選配置是可能的，其提供操作模式或位置作為備選或作為雙向未鎖定和雙向鎖定模式(圖3和圖4)以及單向鎖定單向未鎖定模式(圖2)的附加。例如，一種附加的單向鎖定單向未鎖定模式，當內座圈56和從動輪轂50相對于外座圈58和外殼體52逆時針旋轉時，其可提供超越狀態，且無論何時內座圈56和從動輪轂50進行順時針旋轉運動時便將內座圈56和外座圈58鎖定在一起，使得從動輪轂50和外殼體52一起旋轉。此外，用于可選擇離合器提供本文所述的一些或全部模式的備選結構也可以類似方式實施在車輛中，諸如由kimes于2011年12月20日公開的名為“可控超越聯接組件”美國專利號8,079,453中所示及所述的結構。此種備選可選擇離合器在車輛中的實施以及利用根據本發明的離合器裝置使用此種離合器來控制模式切換在本領域技術人員的能力范圍之內且由發明人設想到。

圖5示出致動器裝置100的一個實施例，其示出為通過圖2的線5-5截取的截面圖。致動器裝置100可包括活塞殼體110，該活塞殼體110具有縱向孔112，其從開口端114向內延伸進入活塞殼體110中至與開口端114相對設置的閉合端116。隨著縱向孔112向內延伸以容納致動器裝置100的各種內部部件，縱向孔112可具有大致恒定的內徑。然而，縱向孔112可包括鄰近開口端114的帽孔部分118，其過渡到具有恒定內徑的主孔部分120。縱向孔112可進一步限定內徑大于帽孔部分118的位于帽孔部分118中的帽卡環環形凹槽122，以及被構造成接收并接合帽126的帽接合表面124，帽126插入穿過縱向孔112的開口端114以保持致動器裝置100內的內部部件。帽126可通過帽卡環128而被保持在適當位置。帽卡環128可為環形的并具有大于帽孔部分118的內徑的外徑，并且可被壓入帽卡環環形凹槽122中以將帽126鎖定在適當位置。

可在活塞殼體110中限定附加通道。縱向狹槽104可從活塞殼體110的外表面130向內延伸并大約在開口端114與封閉端116的中間與縱向孔112相交。第一流體通道132可從外表面130向內延伸并鄰近開口端114而與主孔部分120相交。第二流體通道134可從外表面130向內延伸并鄰近封閉端116而與主孔部分120相交。第一流體通道132及第二流體通道134可被構造成用于連接至來自車輛的流體源(未示出)的管道(未示出)以向主孔部分120的相對端提供液壓流體。如以下將要進一步論述的，流體通道132、134中的一者或兩者可連接至以不同壓力提供液壓流體的加壓流體源，以控制致動器裝置100以及相應地多模式離合器10的操作。

致動器裝置100可包括活塞140，其設置在縱向孔112內并可在縱向孔112內沿縱向方向來回地滑動。活塞140可包括活塞本體142，其具有從活塞本體142的相對側沿縱向向外延伸的第一活塞止動桿144以及第二活塞止動桿146。第一活塞止動桿144可接合帽126并且第二活塞止動桿146可接合封閉端壁148以確保活塞本體142保持在第一流體通道132與第二流體通道134之間。活塞本體142可具有小于主孔部分120的內徑的活塞本體外徑，使得活塞140可在其中滑動而不會使液壓流體在其之間泄漏。如果必要，可在主孔部分120與活塞本體142之間的界面處提供適當密封(未示出)以進一步防止液壓流體的泄漏。凸輪致動器桿102可具有操作性地連接至活塞本體152的一端并穿過縱向狹槽104向外延伸至活塞殼體110的外部。

活塞彈簧150可設置在縱向孔112的主孔部分120內以在活塞140上提供偏置力。在所示實施例中，活塞彈簧150可在帽126與活塞140之間壓縮以提供使活塞140朝縱向孔112的封閉開口端116偏置的力。如果不存在作用在活塞140上的其它力，活塞彈簧150將如圖5-7所示將活塞140向右移動，直到封閉端壁148接合第二活塞止動桿146為止。利用此布置，致動器裝置100可預置到圖7所示的模式位置。如果希望使致動器裝置100預置到圖5所示的模式位置，可將活塞彈簧150放置在活塞140的相對側上。如果圖6所示的中間模式位置是預置模式位置，第二活塞彈簧150可與第一活塞彈簧150相對地設置以在相反方向上向活塞140施加彈簧力。根據具體的實施方式，可改變活塞彈簧150的彈簧常數k以將致動器裝置100預置到圖5與圖7所示的端位置之間的任何位置。在另一些實施例中，活塞彈簧150可以被省略，并且致動器裝置100將不具有預置模式位置。

在所示實施例中，活塞140、凸輪致動器桿102以及相應地致動器凸輪60的位置將由第一流體通道132處的第一壓力p1、第二流體通道134處的第二壓力p2以及活塞彈簧150的壓縮量來指示。第一壓力p1作用在活塞本體142上以向右施加第一壓力f1(如圖5所示)，并具有等于p1×a1的大小，其中a1是活塞本體142的右側的橫截面面積。第二壓力p2作用在活塞本體142的相對側上以向左對活塞140施加第二壓力f2。第二壓力f2具有等于p2×a2的大小，其中a2是活塞本體142的左側的橫截面面積。在所示實施例中，面積a1等于面積a2。在其它實施方式中，面積a1與面積a2可根據活塞140的構造及其與活塞殼體110的連接而不同。在任一構造中，以下論述的方程式及關系將具有相同的適用性。最后，活塞彈簧150向右對活塞140施加大小等于kx的彈簧力fs，其中k是活塞彈簧150的彈簧常數并且x是活塞彈簧150的壓縮量。預期彈簧常數k具有在致動器裝置100的操作范圍內的常數值。

在本實例中，第一壓力p1可具有近似恒定且等于車輛的系統壓力的值，車輛的系統壓力為控制系統已知的，從而使致動器裝置100的位置以及多模式離合器10的模式發生變化。第二壓力p2可為控制壓力，其可通過控制與第二流體通道134流體連通的加壓液壓流體源(未示出)的輸出壓力而改變。因此，控制并改變第二壓力p2以移動活塞140以及凸輪致動器桿102。

如圖5所示，活塞140被向左移動，其中帽126接合第一活塞止動桿144。在此位置，凸輪致動器桿102已將致動器凸輪60移動到圖2所示的第一模式位置。此位置的力方程式可表示為f1+fs≤f2或p1*a1+kx≤p2*a2。保持第二壓力p2恒定或增大第二壓力p2，將使活塞140維持在左側極限位置處并使多模式離合器10保持在第一模式中。

當車輛的控制器(未示出)檢測到多模式離合器10應移動到第二模式(諸如圖3所示的模式)時，控制器可使加壓液壓流體源減小第二壓力p2。當力方程式改變為f1+fs>f2或p1*a1+kx>p2*a2時，第一壓力f1及彈簧力fs可克服第二壓力f2并使活塞140開始朝圖6所示的第二模式位置向右移動。當活塞140朝第二模式位置移動時，控制器可從位置傳感器(未示出)接收位置傳感器信號，其包含指示多模式離合器100的部件、致動器裝置100或其它部件的所感測位置的值，該所感測位置指示從第一模式位置過渡到第二模式位置的致動器凸輪60的狀態。例如，位置傳感器可以操作性地連接至致動器凸輪60、致動器凸片84或凸輪致動器桿102。當接收位置傳感器信號時，控制器可根據需要進一步調整第二壓力p2以使活塞140到達并維持在圖6的第二模式位置處。

一旦活塞140以及相應地致動器凸輪60到達第二模式位置，控制器便可將第二壓力p2設置成如下值：其將力方程式恢復平衡，使得f1+fs＝f2或p1*a1+kx＝p2*a2。將顯而易見的是，由于活塞彈簧150的伸長，彈簧力fs在第二模式位置處較小。相應地，第二壓力p2及第二壓力f2比在圖5的第一模式位置處小。從第二模式位置，第二壓力p2可減小以使活塞140朝圖7的第三模式位置向右移動，或增大以使活塞140向左移動并返回到圖5的第一模式位置。

圖8-10示出了致動器裝置100的可選實施例，致動器裝置100被構造成操作性地連接至具有致動器凸輪160的多模式離合器10，其中致動器凸片184從致動器凸輪160延伸出。致動器凸輪160可按類似于致動器凸輪60的方式操作，以在致動器凸輪160圍繞多模式離合器10的旋轉軸旋轉時在各模式位置之間切換多模式離合器10。活塞殼體110可具有如上所述的類似構造。活塞190可設置在縱向孔112內并可在縱向孔112內沿縱向方向來回地滑動。活塞190可具有與上述活塞140大致相同的構造，并可包括具有第一活塞止動桿194及第二活塞止動桿196的活塞本體192，第一活塞止動桿194及第二活塞止動桿196從活塞本體192的相對側沿縱向向外延伸以限制活塞190以上述方式在每一方向上的移動。活塞本體192可具有小于主孔部分120的內徑的活塞本體外徑，使得活塞190可在其中滑動而不會使液壓流體在其之間泄漏。如果必要，可在主孔部分120與活塞本體192之間的界面處提供適當密封(未示出)以進一步防止液壓流體的泄漏。

可通過在活塞本體192的大致縱向中心處設置環形凹槽198來將活塞190構造成接合致動器凸片184。環形凹槽198可以足夠寬及深，使得致動器凸片184可插入穿過縱向狹槽104并由環形凹槽198接收。可使致動器凸片184成圓形，以便于當活塞190從圖8的第一模式位置移動、經過圖9的第二模式位置并到達圖10的第三模式位置時致動器凸片184在環形凹槽198內的旋轉以及致動器凸輪160圍繞多模式離合器10的旋轉軸的旋轉。

圖8-10的實施例進一步示出了在活塞190的兩側上活塞彈簧150的使用，使得致動器裝置100可具有位于第一模式位置與第三模式位置之間的預置模式位置。通過向力方程式增加沿與第二壓力f2相同的方向作用的第二彈簧力fs2，可將第二活塞彈簧150考慮在控制策略內。在其它方面，用于多模式離合器10及致動器裝置100的控制策略可大體上如上所述執行。

工業實用性

致動器裝置100的所示構造以及本文所論述的用于改變致動器裝置100的位置的控制策略可在其中可選擇離合器具有四個或更多個離合器模式的應用中是有利的。致動器裝置100提供無限的模式位置，其由壓力、活塞140、190的橫截面面積以及活塞彈簧150所施加的彈簧力指示。本領域的技術人員將理解，用于致動器裝置100的控制策略可被構造成使活塞140、190在額外中間模式位置處停止，在這些額外中間模式位置處將在由可選擇離合器所連接的部件之間提供不同的接合模式。通過形成其中可使用活塞殼體110內的差壓來定位活塞140、190的致動器裝置100，可通過改變作用在單個活塞140、190上的壓力差來實現多模式離合器10的三個或更多個模式。

本領域的技術人員將進一步理解，致動器裝置100的構造以及本文所述的控制策略是實例性的，并且構思了設計的修改型式。例如，在可選實施例中，可保持第二壓力p2恒定，并且可控制第一壓力p1使活塞140向右移動(增大第一壓力p1)以及向左移動(減小第一壓力p1)。在另一些可選實施例中，可控制壓力p1、p2二者，使得改變壓力差來移動活塞140。這些變化型式被本發明人構思用于根據本發明的致動器裝置中。

在活塞彈簧150的位置及存在方面，可進一步改變設計。活塞彈簧150可移動至致動器裝置100中及周圍的其它位置，同時仍對活塞140、190的響應及控制有作用。例如，圖5-7中的活塞彈簧150可移動至活塞140的相對側并定位在活塞140與封閉端壁148之間。在此位置，活塞彈簧150將使活塞140朝圖5的單向鎖定單向解鎖位置偏置。在這些實施例中，彈簧力fs將在上述方程式中從第一壓力f1減去。在彈簧力fs有助于第二壓力f2使活塞140向左移動的情況下，需要產生較低的第二壓力p2以使活塞140在鎖定位置之間移動。

在其它實施例中，活塞彈簧150可位于活塞殼體110外部，并仍操作性地連接至凸輪致動器桿102(圖5-7)以向活塞140提供彈簧力fs。例如，活塞彈簧150可聯接在車輛的固定部分(諸如車輛框架)與凸輪致動器桿102之間。可選地，活塞彈簧150可連接在固定結構與凸輪致動器60、160之間，凸輪致動器60、160通過凸輪致動器桿102(圖5-7)或致動器凸片184以及環形凹槽198(圖8-10)所提供的中間連接將活塞彈簧150的彈簧力fs傳遞至活塞140、190。活塞彈簧150的這些外部布置可用于沿任一方向施加彈簧力fs以妨礙或幫助第二壓力f2使活塞140、190在鎖定位置之間或沿兩個方向移動以使活塞140、190朝中間鎖定位置偏置。

如上所論述，在另一些可選實施例中，可省略活塞彈簧180，使得沒有彈簧力fs作用在活塞150上。在這些實施例中，將相應地調整所控制的第一壓力p1以反映出上述力平衡方程式中不存在彈簧力fs。在省略彈簧力fs的情況下，圖190的曲線將向下移動小于其中彈簧力fs轉變為促進第一壓力f1的上述情況的量，但活塞彈簧180的清除仍會降低使活塞150在鎖定位置之間移動所需要的第一壓力p1。

雖然前文闡明眾多不同實施例的詳細描述，但是應當理解，該描述的法律保護范圍由本專利結尾所闡述的權利要求書的言辭來限定。該詳細描述應當被解釋為僅僅是示例性的，且沒有描述每個可能的實施例，因為描述每個可能的實施例如非不可能即不實際。可以使用現代技術或者在本專利的申請日之后開發出的技術實施大量備選實施例，但這仍屬于限定保護范圍的權利要求書的范圍。

還應當理解，除非本文明確限定某個術語，否則不旨在清楚地或隱含地限制本術語的意義超出其正常或普通意義，且這種用語不應解釋為限于根據本專利的任何段落中的任何陳述的范圍內(除了權利要求的語言以外)。本專利結尾的權利要求書中敘述的任一術語以符合單一意義的方式在本文進行引用，這是為了清晰起見以便不對讀者引起混亂，但并不旨在隱含地或者相反地來將這種權利要求術語限制為該單一的意義。