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電磁式軸斷開系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:9291325閱讀:586來源:國知局
電磁式軸斷開系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】電磁式軸斷開系統(tǒng)
[0001]相關(guān)串請
[0002]本申請根據(jù)35U.S.C§ 119(e)要求申請日為2013年I月9日的美國臨時專利申請序列號61/750597以及申請日為2013年I月9日的美國臨時專利申請序列號61/750683的權(quán)益,將它們通過引用全文納入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及連接、鎖定以及斷開車輛中的各軸,具體來說,本發(fā)明涉及車輛中各軸的電磁連接、機械固定以及斷開。
【背景技術(shù)】
[0004]為了使車輛在兩輪驅(qū)動和全輪驅(qū)動之間切換,通常使用機電致動裝置(例如參見授予Fort的美國專利5,788,008)。為了將車輛固定在兩輪驅(qū)動或全輪驅(qū)動的位置,通常將電子控制的軸鎖定機構(gòu)應(yīng)用于機電致動裝置。
[0005]然而,汽車制造商對車軸斷開系統(tǒng)提出了新的要求,即必須可以在正常駕駛時應(yīng)請求斷開從車輪至環(huán)形齒輪的扭矩路徑。此外,對噪聲、振動以及聲振粗糙度的要求越來越嚴格,而且需要實現(xiàn)接收指令信號后不超過200毫秒的響應(yīng)時間。阻力矩在車輛運行速度范圍內(nèi)也應(yīng)最小化。
[0006]遺憾的是,基于機電致動器的傳統(tǒng)式連接、鎖定以及斷開各軸的系統(tǒng),不能實現(xiàn)這些新需求。此外,傳統(tǒng)的系統(tǒng)不能滿足更嚴格的噪聲、振動以及聲振粗糙度的要求,也不能實現(xiàn)自接收指令信號起不超過200毫秒的響應(yīng)時間。
[0007]因此,要尋求一種能夠?qū)崿F(xiàn)這些新要求而又不增加所涉及的材料和勞動力成本的裝置。該裝置還需提高車輛運行的可靠性和效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]電磁斷開系統(tǒng),包括輸出殼體和固定地附連到該殼體的輸出軸軸承,該殼體具有帶有線圈的電樞。輸出軸具有設(shè)置在其一端上的花鍵,在該端部處,壓盤和滑動的爪形離合器可滑動地附連至輸出軸,輸出軸在軸向上通過輸出殼體的開口并與輸出軸軸承轉(zhuǎn)動接觸。電磁斷開系統(tǒng)還包括固定地附連至輸出殼體的輸入殼體。輸入殼體具有固定地附連到該輸入殼體的輸入軸軸承。電磁斷開系統(tǒng)還包括脫開彈簧和軸向固定的爪形離合器,兩者剛性附連至輸入軸的一端,輸入軸在軸向上通過輸入殼體的開口并與輸入軸軸承轉(zhuǎn)動接觸。
[0009]當線圈通電時,帶有線圈的電樞滑動地移動壓盤和滑動爪形離合器,以使其與軸向固定的爪形離合器接合,從而使得轉(zhuǎn)矩從輸入軸傳遞至輸出軸。
[0010]當從輸入軸向輸出軸傳遞轉(zhuǎn)矩時,輸出軸上的凸輪提供自鎖力,這允許施加于可動的離合器部件的力減少或消除。
[0011]當線圈斷電時,脫開彈簧將壓盤、滑動的爪形離合器以及電樞從軸向固定的爪形離合器脫開,從而使將從輸入軸傳遞至輸出軸的轉(zhuǎn)矩斷開。
[0012]本發(fā)明的其它目標和優(yōu)勢將在下面的說明書和權(quán)利要求書中進一步明確,對附圖的引用作為說明書的一部分,說明書中用相同的附圖標記指定不同視圖中的對應(yīng)部分。
【附圖說明】
[0013]圖1是根據(jù)本發(fā)明的電磁斷開系統(tǒng)的剖視圖;
[0014]圖2是圖1所示的電磁斷開系統(tǒng)在接合開始時的局部剖視圖;
[0015]圖3是圖1所示電磁斷開系統(tǒng)的爪形離合器處于脫開狀態(tài)時的立體圖;
[0016]圖4是圖3所示爪形離合器處于接合狀態(tài)時的立體圖;
[0017]圖5是圖1所示電磁斷開系統(tǒng)處于脫開狀態(tài)時的局部剖視圖;
[0018]圖6是圖1所示電磁斷開系統(tǒng)的示出轉(zhuǎn)矩流的局部剖視圖;
[0019]圖7是包括本發(fā)明的熱交換器的差速器箱的局部剖視圖;以及
[0020]圖8是剖過圖7所示熱交換器的局部剖視圖。
【具體實施方式】
[0021]應(yīng)該理解,除明確地作出相反規(guī)定外,本發(fā)明可呈各種替代的取向和步驟順序。還應(yīng)理解,在附圖中示出并且在以下說明書中描述的具體裝置和過程僅是權(quán)利要求書中所限定的發(fā)明概念的示例性實施例。因此,除非權(quán)利要求書另有明確陳述,否則與所披露實施例相關(guān)的具體尺寸、方向和其他物理特性不應(yīng)被認為是限制性的。
[0022]如圖1所示,電磁斷開系統(tǒng)10處于機械脫開位置,該系統(tǒng)包括輸出殼體12和與固定地附連到該殼體的輸出軸軸承16,該殼體具有帶有線圈14的電樞。輸出軸18具有設(shè)置于其端部上的花鍵20,在此,壓盤22和滑動爪形離合器24可滑動地附連至輸出軸18的輸出軸凸輪25,并且輸出軸18在軸向上通過輸出殼體12的開口 26并與輸出軸軸承16轉(zhuǎn)動接觸。電磁斷開系統(tǒng)10還包括固定地附連至輸出殼體12的輸入殼體30。輸入殼體30具有固定地附連于該輸入殼體的輸入軸軸承32。電磁斷開系統(tǒng)10還包括脫開彈簧34和軸向固定的爪形離合器36,兩者剛性附連至輸入軸38,輸入軸在軸向上通過輸入殼體30的開口40并與輸入軸軸承32轉(zhuǎn)動接觸。
[0023]當帶有線圈14的電樞經(jīng)配線28中的電流I通電時,壓盤22和滑動爪形離合器24滑動至與軸向固定的爪形離合器36接合,從而使得轉(zhuǎn)矩從輸入軸38傳遞至輸出軸18。
[0024]當滑動爪形離合器和固定離合器接合時,轉(zhuǎn)矩通過滑動的爪形離合器上的凸輪傳遞至輸出軸上的凸輪。這一轉(zhuǎn)矩的傳遞產(chǎn)生將滑動的離合器構(gòu)件固定在位的軸向力。
[0025]當帶有線圈14電樞斷電時,脫開彈簧34將壓盤22和滑動的爪形離合器24與軸向固定的爪形離合器36脫開,從而不允許轉(zhuǎn)矩從輸入軸38傳遞至輸出軸18。
[0026]圖2說明了在接合開始時當電流I通過配線28傳導至帶有線圈14的電樞內(nèi)時帶有線圈14的電樞周圍的磁通路徑42。因此,帶有線圈14的電樞將壓盤22和滑動的爪形離合器24向軸向固定的爪形離合器36移動,如箭頭44、46所示。
[0027]圖3示出處于脫開位置的滑動的爪形離合器24,輸出軸凸輪25安置于滑動的爪形離合器凸輪23內(nèi)。如圖4所示,處于接合位置的滑動的爪形離合器24,滑動的爪形離合器凸輪23的傾斜50部分滑離了輸出軸凸輪25的傾斜52部分,以使滑動的爪形離合器24可接觸軸向固定的爪形離合器36,從而將轉(zhuǎn)矩從輸入軸38傳遞至輸出軸18并提供自鎖作用。
[0028]如圖5所示,脫開狀態(tài)下的電磁斷開系統(tǒng)10,其中,斷電的帶有線圈14的電樞與脫開彈簧34配合使壓盤22和滑動爪形離合器與軸向固定的爪形離合器36脫開。圖6示出轉(zhuǎn)矩路徑54的流向圖,其中,轉(zhuǎn)矩T從車輛側(cè)的齒輪56 (沒有示出,但屬于常見技術(shù))傳遞至車輛車軸58 (沒有示出,但屬于常見技術(shù))。
[0029]本發(fā)明的電磁斷開系統(tǒng)10能夠?qū)崿F(xiàn)汽車制造商對車輛車軸系統(tǒng)的新需求,包括傳統(tǒng)機電系
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