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(qǐng)
[0002]本申請(qǐng)根據(jù)35U.S.C§ 119(e)要求申請(qǐng)日為2013年I月9日的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)序列號(hào)61/750597以及申請(qǐng)日為2013年I月9日的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)序列號(hào)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(jī)械固定以及斷開。
【背景技術(shù)】
[0004]為了使車輛在兩輪驅(qū)動(dòng)和全輪驅(qū)動(dòng)之間切換，通常使用機(jī)電致動(dòng)裝置(例如參見授予Fort的美國(guó)專利5，788，008)。為了將車輛固定在兩輪驅(qū)動(dòng)或全輪驅(qū)動(dòng)的位置，通常將電子控制的軸鎖定機(jī)構(gòu)應(yīng)用于機(jī)電致動(dòng)裝置。
[0005]然而，汽車制造商對(duì)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(shí)應(yīng)請(qǐng)求斷開從車輪至環(huán)形齒輪的扭矩路徑。此外，對(duì)噪聲、振動(dòng)以及聲振粗糙度的要求越來越嚴(yán)格，而且需要實(shí)現(xiàn)接收指令信號(hào)后不超過200毫秒的響應(yīng)時(shí)間。阻力矩在車輛運(yùn)行速度范圍內(nèi)也應(yīng)最小化。
[0006]遺憾的是，基于機(jī)電致動(dòng)器的傳統(tǒng)式連接、鎖定以及斷開各軸的系統(tǒng)，不能實(shí)現(xiàn)這些新需求。此外，傳統(tǒng)的系統(tǒng)不能滿足更嚴(yán)格的噪聲、振動(dòng)以及聲振粗糙度的要求，也不能實(shí)現(xiàn)自接收指令信號(hào)起不超過200毫秒的響應(yīng)時(shí)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(dòng)力成本的裝置。該裝置還需提高車輛運(yùn)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(dòng)的爪形離合器可滑動(dòng)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(dòng)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(dòng)接觸。
[0009]當(dāng)線圈通電時(shí)，帶有線圈的電樞滑動(dòng)地移動(dòng)壓盤和滑動(dòng)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(dāng)從輸入軸向輸出軸傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)，輸出軸上的凸輪提供自鎖力，這允許施加于可動(dòng)的離合器部件的力減少或消除。
[0011]當(dāng)線圈斷電時(shí)，脫開彈簧將壓盤、滑動(dòng)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?cái)嚅_。
[0012]本發(fā)明的其它目標(biāo)和優(yōu)勢(shì)將在下面的說明書和權(quán)利要求書中進(jìn)一步明確，對(duì)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(biāo)記指定不同視圖中的對(duì)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)施例相關(guān)的具體尺寸、方向和其他物理特性不應(yīng)被認(rèn)為是限制性的。
[0022]如圖1所示，電磁斷開系統(tǒng)10處于機(jī)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(dòng)爪形離合器24可滑動(dòng)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(dòng)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(dòng)接觸。
[0023]當(dāng)帶有線圈14的電樞經(jīng)配線28中的電流I通電時(shí)，壓盤22和滑動(dòng)爪形離合器24滑動(dòng)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(dāng)滑動(dòng)爪形離合器和固定離合器接合時(shí)，轉(zhuǎn)矩通過滑動(dòng)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(dòng)的離合器構(gòu)件固定在位的軸向力。
[0025]當(dāng)帶有線圈14電樞斷電時(shí)，脫開彈簧34將壓盤22和滑動(dòng)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(shí)當(dāng)電流I通過配線28傳導(dǎo)至帶有線圈14的電樞內(nèi)時(shí)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(dòng)的爪形離合器24向軸向固定的爪形離合器36移動(dòng)，如箭頭44、46所示。
[0027]圖3示出處于脫開位置的滑動(dòng)的爪形離合器24，輸出軸凸輪25安置于滑動(dòng)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(dòng)的爪形離合器24，滑動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(duì)車輛車軸系統(tǒng)的新需求，包括傳統(tǒng)機(jī)電系