[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

CN112673193A - 用于车辆传动系部件的带有驱动构件的电磁致动器 - Google Patents

用于车辆传动系部件的带有驱动构件的电磁致动器 Download PDF

Info

Publication number
CN112673193A
CN112673193A CN201880097763.9A CN201880097763A CN112673193A CN 112673193 A CN112673193 A CN 112673193A CN 201880097763 A CN201880097763 A CN 201880097763A CN 112673193 A CN112673193 A CN 112673193A
Authority
CN
China
Prior art keywords
drive member
stop surface
radially
face
housing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201880097763.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112673193B (zh
Inventor
小松寿明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GKN Automotive Ltd
Original Assignee
GKN Automotive Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GKN Automotive Ltd filed Critical GKN Automotive Ltd
Publication of CN112673193A publication Critical patent/CN112673193A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112673193B publication Critical patent/CN112673193B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H48/00Differential gearings
    • F16H48/20Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices
    • F16H48/30Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices using externally-actuatable means
    • F16H48/34Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices using externally-actuatable means using electromagnetic or electric actuators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H48/00Differential gearings
    • F16H48/06Differential gearings with gears having orbital motion
    • F16H48/08Differential gearings with gears having orbital motion comprising bevel gears
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H48/00Differential gearings
    • F16H48/20Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices
    • F16H48/24Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices using positive clutches or brakes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H48/00Differential gearings
    • F16H48/20Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices
    • F16H48/30Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices using externally-actuatable means
    • F16H48/34Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices using externally-actuatable means using electromagnetic or electric actuators
    • F16H2048/346Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices using externally-actuatable means using electromagnetic or electric actuators using a linear motor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Retarders (AREA)

Abstract

一种车辆差速器可以具有多个齿轮并且包括线圈、驱动构件,该驱动构件可响应于由线圈产生的磁场而移动,该驱动构件可在第一位置和第二位置之间移动。驱动构件具有轴线,并且包括具有磁性响应的第一主体,联接至第一主体的第二主体,轴线,轴向前端面以及与该前端面轴向间隔开的止动表面,其中该止动表面布置成限制驱动构件从第一位置移开。当驱动构件处于第二位置时,锁定构件由驱动构件的前端面接合并驱动,以接合差速器的齿轮,并且当驱动构件处于第一位置时,锁定构件适于与齿轮脱离。

Description

用于车辆传动系部件的带有驱动构件的电磁致动器
技术领域
本公开总体上涉及一种带有驱动构件的电磁致动器,其可在车辆传动系部件中使用。
背景技术
在机动车辆的正常运行期间,通常所有四个车轮可能未以相同的速率转动。不同的车轮转动速率当车辆转弯时最常遇到,但也可能是由于制动或不均匀的路面状况引起。为了在继续将动力引导到两个车轮的同时适应不同的车轮转动速率,可以提供允许动力轮之间的不同车轮转动速率的差速器。差速器允许车轮以不同的速率旋转,同时为每个车轮传送动力。尽管该解决方案在某些驾驶条件下可能是令人满意的,但是在其中一个动力轮经历摩擦系数比其它的车轮接合的表面的摩擦系数低得多的表面的条件下并不令人满意。这样的条件可能阻止以更大的牵引力将扭矩施加到车轮上,从而导致不希望的车辆性能。至少在某些情况下,可以提供锁定机构以锁定差速器并防止两个车轮之间的不同车轮旋转速率。
发明内容
一种用于具有多个齿轮的车辆差速器的系统,包括线圈,驱动构件,该驱动构件响应于通过向线圈施加电产生的磁场而可移动,其中该驱动构件可在第一位置和第二位置之间移动。驱动构件具有轴线,并且包括为磁性响应的第一主体,联接至第一主体的第二主体,轴线,轴向前端面以及与该前端面轴向间隔开的止动表面,其中该止动表面布置成限制驱动构件从第一位置离开的移动。该系统还可包括锁定构件,当驱动构件处于第二位置时,该锁定构件由驱动构件的前端面接合和驱动,以与差速器的齿轮接合,以及当驱动构件处于第一位置时,该锁定构件适于与齿轮脱离。
在至少一些实施方式中,第一材料为金属,并且第二主体包括聚合物。在至少一些实施方式中,止动表面限定驱动构件的径向最内侧表面。第一主体可以位于第二主体的至少一部分的径向外侧,并且止动表面可以从第二主体径向地延伸。止动表面可限定第二主体的径向最内侧表面。止动表面可以位于驱动构件的与前端面轴向相对的端部处。
在至少一些实施方式中,车辆传动系部件包括:壳体,该壳体具有径向延伸的表面;以及管状部分,该管状部分具有轴线和轴向延伸的外表面。旋转部件由壳体承载,像与管状部分的外表面径向间隔开的线圈一样。驱动构件至少部分地被容纳在线圈和管状部分的外表面之间。驱动构件可响应于通过向在第一位置和第二位置之间的线圈施加电力产生的磁场而移动。驱动构件具有为磁性响应的第一主体,联接至第一主体的第二主体,轴向前端面以及与该前端面轴向间隔开的止动表面,其中该止动表面布置成限制驱动构件远离第一位置的移动。当驱动构件处于第二位置时,锁定构件被驱动构件的前端面接合并驱动以接合旋转部件,并且当驱动构件处于第一位置时,锁定构件适于与齿轮脱离。
在至少一些实施方式中,壳体包括当驱动构件处于第二位置时可被驱动构件接合的配合止动表面。止动表面可限定驱动构件的径向最内侧表面。第一主体可以位于第二主体的至少一部分的径向外侧,并且止动表面可以从第二主体径向向内延伸。在至少一些实施方式中,止动表面位于驱动构件的与前端面轴向相对的端部处。在至少一些实施方式中,壳体包括当驱动构件处于第二位置时可被驱动构件接合的配合止动表面,并且配合止动表面可以由管状部分的径向较小的部分限定。在至少一些实施方式中,径向较小的部分由在管状部分的轴向端处形成的凹槽或狭槽限定,并且该凹槽或狭槽在配合止动表面处终止。在至少一些实施方式中,轴承由壳体承载,并且当驱动构件处于第一位置时,驱动构件与轴承接合。在至少一些实施方式中,可选择的垫片被定位在轴承和配合止动表面之间,使得驱动构件接合可选择的垫片,可选择垫片的宽度以提供用于特定应用的驱动构件的期望的第一位置。
在至少一些实施方式中,驱动构件的前端面不接合壳体的径向延伸表面。在至少一些实施方式中,壳体包括在径向延伸表面和轴向延伸表面之间延伸的接连表面,并且接连表面径向延伸至少直至第二主体的外表面。在至少一些实施方式中,接连表面径向延伸至少直至驱动构件的前端面的径向尺寸。
在至少一些实施方式中,用于具有多个齿轮的车辆差速器的系统包括线圈、驱动构件和锁定构件。驱动构件可响应于通过将电力施加到线圈产生的磁场而在第一位置和第二位置之间移动。驱动构件包括为磁性响应的第一主体,并且具有轴线、轴向前端面和与该前端面轴向间隔开的止动表面。止动表面被布置成限制驱动构件远离第一位置的移动。当驱动构件处于第二位置时,锁定构件由驱动构件的前端面接合和驱动,以接合差速器的齿轮,并且当驱动构件处于第一位置时,锁定构件适于与齿轮脱离。
在至少一些实施方式中,壳体具有径向延伸表面和管状部分,该管状部分具有轴线和轴向延伸的外表面,驱动构件被安放在该外表面周围。壳体可包括配合止动表面,当驱动构件处于第二位置时,该配合止动表面可与驱动构件的止动表面接合。
附图说明
将关于附图说明优选实施方式和最佳模式的下面的详细描述,在附图中:
图1为车辆传动系组件的示意图;
图2为具有电致动锁定机构的差速器的剖视图,其中,差速器被示为处于打开位置;
图3为锁定机构的柱塞的右侧视图;
图4为柱塞的一部分的截面图;
图5为柱塞、致动器和差速器的壳体的一部分的局部截面图;
图6为图5中的环绕部分6的局部放大截面图,其示出了处于第一缩回位置的柱塞;
图7为类似于图6的视图,其示出了处于第二前进位置的柱塞;以及
图8为柱塞、致动器和差速器的壳体的一部分的局部截面图,其示出了由单个主体形成的柱塞。
具体实施方式
更详细地参考附图,图1示出了车辆传动系12,其从发动机14向包括前轮15和后轮16的多个车轮提供动力。发动机14经由变速器17和提供输出轴20的动力传递单元18提供扭矩。输出轴20联接至第一传动轴21,该第一传动轴21联接至可包括差速器组件23的后驱动单元22。动力传递单元18或其他装置可具有经由第二传动轴27联接至前驱动单元25(其可包括差速器组件26)的输出轴24。左前侧轴28和右前侧轴29联接至驱动单元/差速器25、26,其允许在侧轴28、29与前轮15之间的相对旋转。左后侧轴30和右后侧轴32联接至后驱动单元/差速器22、23,其允许在侧轴30、32与后轮16之间的相对旋转。动力传递单元18可以包括断开组件,该断开组件在处于连接状态时将扭矩传递到第二传动轴27以驱动前轮15。当连接或断开连接时,动力传递单元18可向第一传动轴21提供扭矩以驱动后轮16。因此,取决于断开装置的状态,传动系12可仅向后轮16或向所有四个车轮15、16提供扭矩。当然,根据需要,可以使用其他传动系配置。
现在参考图1和图2,第一后侧轴30连接至差速器23内的第一侧齿轮34。类似地,第二后侧轴32连接至差速器23内的第二侧齿轮36。侧齿轮34、36被承载在差速器23的壳体37内。差速器还包括小齿轮38、40,其分别与侧齿轮34、36啮合,并在壳体37内安装在小齿轮轴42上。
为了选择性地锁定和解锁差速器23,提供了锁定机构46。锁定机构46可以具有致动和非致动状态,并且在一种状态下,锁定机构将侧轴之一(例如32)联接至差速器壳体37,使得所联接的侧轴与壳体一起旋转。这进而致使另一侧轴30与壳体37和联接至该壳体的侧轴32一致地旋转,使得两个侧轴30、32以相同的速度旋转。
在至少一些实施方式中,锁定机构46是电致动的,并且包括螺线管48,螺线管48具有环形导线线圈49和驱动构件,该驱动构件可以包括电枢或柱塞54,该电枢或柱塞54至少部分地在线圈的径向向内被容纳并且与线圈轴向重叠。在至少一些实施方式中,柱塞54也是环形的,柱塞和线圈49同轴地布置并且由壳体37承载,并且一个侧轴(这里,第二侧轴32)同轴地延伸穿过壳体37的延伸穿过线圈和柱塞的一部分。经由电源线50将电力供应到线圈49以产生磁场,该磁场使柱塞54相对于线圈和差速器壳体37从第一或缩回位置移动到第二或前进位置。如下所述,为了在没有向线圈49供电时使柱塞54从第二位置返回到第一位置变得容易,诸如弹簧55的偏置构件可以作用在柱塞54上或者作用在与柱塞接合的部件上。在至少一些实施方式中,当柱塞54处于第二位置时,锁定机构46被致动,并且当柱塞处于第一位置时,该锁定机构被解除致动。尽管在所示的示例中,当向线圈49供电时柱塞54处于第二位置,而当未向线圈供电时柱塞移动至第一位置,但如果需要的话,情况可能相反(例如,锁定机构46可以通过偏置构件55移动到致动位置,并且通过向线圈供电来解除致动)。
在至少一些实施方式中,锁定机构46可以进一步包括锁定构件56或与锁定构件56相关联,该锁定构件56适于由柱塞54驱动并且与侧齿轮34接合,如下文所述。锁定构件56可以为大体环形的,并且第二侧齿轮36和/或轴32的一部分可以延伸穿过锁定构件。锁定构件56可包括可由柱塞54接合的后端面57和具有至少一个接合特征58(诸如,齿轮或离合器齿(例如爪式离合器齿))的前端面59,接合特征58被配置为接合形成在第一侧齿轮34的后端面上的相应接合特征60(例如齿轮或爪式离合器齿)。如上所述,当线圈49不通电时,弹簧55可以作用在锁定构件56上以将锁定构件推入柱塞54中并且将柱塞移动到其第一位置。在所示的实施方式中,柱塞54位于壳体壁62的一侧附近,而锁定构件56位于壁62的另一侧附近。壁62包括孔64,并且柱塞54和锁定构件56分别包括轴向延伸的支脚66、68(例如,图2),它们延伸进入或穿过壁上的孔64,使得柱塞和锁定构件彼此横穿或穿过壁接合。像柱塞54一样,锁定构件56也由壳体37承载并随壳体37一起旋转。
图2所示的差速器23以打开模式或打开位置示出。在所示的实施方式中,在差速器的打开位置中,线圈49未通电,柱塞54处于其第一位置,并且锁定构件56未与侧齿轮34接合,从而侧齿轮可相对于锁定构件56和壳体37旋转。在打开位置,侧轴30、32可以以彼此不同的速度旋转。然而,某些驾驶条件可能期望侧轴30、32一致地旋转,使得将扭矩施加到两个车轮。
在锁定位置,线圈49被供电,柱塞54前进到其第二位置,其驱动锁定构件56与侧齿轮34接合(即,齿58接合齿60)。因此,侧齿轮34联接至壳体37,使得侧齿轮与壳体一起旋转并且不相对于壳体旋转。实际上,第二侧轴32被锁定到壳体37并随壳体37旋转,这进而迫使第一侧轴30和第二侧轴32一致地旋转。
如图2-7所示,柱塞54可以由多种材料形成,包括对线圈49产生的磁场有磁性响应的材料,以及可以或可以不响应于磁场的至少一种其他材料。因此,当由线圈49产生磁场时,柱塞54可以从一个位置驱动到另一位置(例如,从缩回位置到前进位置)。如本文中所使用的,如果由诸如本文中所描述的应用中使用的类型的螺线管48产生的大小的磁场可引起由一种材料形成或包括一种材料的部件移位,则这种材料是对磁场有响应的。在本文所述的示例中,柱塞54需要以足够的力和速度在前进位置和缩回位置之间移动,以允许锁定机构46的有效操作。因此,尽管所有材料都可能以某种方式受到磁场的影响,特别是具有大强度或量级的磁场,但是并非所有材料都如该术语在本公开中使用的那样具有磁响应性。
例如,铁、镍和钴通常被称为具有磁响应性,因为它们受到磁场的影响相对较大。尽管不限于钢,但柱塞54的一种材料可以包括各种等级的钢,已知这些钢是铁磁性的并且具有相对强的磁响应性。相反,由于诸如木材、塑料和玻璃之类的材料受磁场的影响非常弱/非常弱地被吸引,因此它们经常被认为不具有磁响应性。当然,磁响应性材料可以与非磁响应性的材料组合以形成磁响应性的部件(例如,通过将磁性材料混合到聚合材料中)。
在至少一些实施方式中,柱塞54包括第一主体74和第二主体76,第一主体74和第二主体76通过一个或多个附接特征或者通过抑制或防止第一主体和第二主体分离的相对和重叠的表面或通过两者而联接在一起。附接特征的非限制性示例包括配合的突起和空隙,其中突起可以包括凸缘、突片、指状件、舌形件等,并且空隙可以包括狭槽、孔、与主体的底切部分相邻的区域等。在至少一些实施方式中,第一主体74和第二主体76一体地联接在一起,使得它们作为单个部件移动并且在使用期间不分开。此外,在至少一些实施方式中,第一主体74和第二主体76可以被布置为使得它们在不破坏(例如切割或断裂)至少一个主体的一部分的情况下不分开。
在所示的示例中,第一主体74是环形的并且由铁磁金属形成,并且第二主体76是环形的并且由非铁磁材料形成,该非铁磁材料可以包括聚合物或复合材料。如图所示,第一主体74包括大体上圆柱形的侧壁78,该侧壁通向相对的面80、82,并且包括径向面向的并且轴向和周向延伸的内表面90。如果需要的话,侧壁78的径向面向的且轴向和周向延伸的外表面98可以是沿周向连续的,并且可以布置成邻近螺线管48的径向向内面向的表面100(图5)用以安放。术语径向的、轴向的和周向的是相对于第一主体74的中心轴线86。
如图6和7所示,第二主体76可以至少部分地被容纳在第一主体74内。在所示的实施方式中,第二主体76具有侧壁101(图4),该侧壁101的至少一部分的内径小于第一主体74的内径,并且第二主体76的至少一部分的外表面102抵靠第一主体74的侧壁78的内表面90被容纳。侧壁101的内表面103的尺寸设计成安放在壳体37的延伸部106周围,并且可以以任何期望的方式成型或构造。
壳体37的延伸部106可包括壳体的圆柱形和管状部分。管状部分108可以在其中容纳侧轴并且可以从壳体壁62轴向突出并且具有周向连续的径向外表面110,柱塞54被安放在该周向连续的径向外表面110上。外表面110可以在接连表面114或轴颈半径处与径向延伸表面112过渡或融合。径向延伸表面112可以与柱塞的前端面(即,第一主体74的前端80或表面以及第二主体76的前端面116)相对或面向相反的方向。线圈49可以位于柱塞54的径向外侧,并且可以被容纳在环形通道118中,该环形通道部分地由在线圈的径向内表面处的凸缘120限定。
可以在管状部分108中限定配合止动表面122,诸如通过在管状部分的轴向端部123处形成的凹槽或狭槽,或者通过在延伸部106的具有不同直径的两个部分之间形成的台阶来限定。凹槽、狭槽或台阶提供或限定了管状部分108的径向较小部分和径向延伸的配合止动表面122。轴承124(图5,其中仅示出了轴承的内圈)可由延伸部106承载,邻近管状部分108的轴向端123。在所示的示例中,轴承124由凸缘126(图2和5)承载,凸缘126从管状部分轴向延伸(或凸缘限定了管状部分的较小直径部分),并且具有外表面128,该外表面的直径比其上安放柱塞54的管状部分的直径小。轴承124可以径向向外延伸超过管状部分108的外表面110,并且限定另一个止动表面,该另一个止动表面面向与管状部分108的配合止动表面122相反的方向。
在所示的实施方式中,第二主体76限定了支脚66,该支脚具有与第一主体74轴向间隔开的端部104。如图所示,支脚66轴向远离柱塞54的中心主体延伸,并且柱塞54在组件中定向,使得支脚66朝着锁定构件56延伸。
为了促进柱塞54的制造和组装,可以通过包覆成型或嵌件成型工艺来形成柱塞,在该工艺中,第二主体76被模制到第一主体74中和/或被模制到第一主体74上。第一主体74可以根据需要完全形成,然后插入模具中。然后可以通过适当的模制工艺(诸如但不限于注塑成型)形成第二主体76,该第二主体76具有期望的配合或重叠特征,该期望的配合或重叠特征设置成将部件联接在一起或在形成柱塞54之后至少抑制第二主体76从第一主体74上移除。与其中柱塞仅由金属形成的柱塞相比,模制第二主体76有助于径向向外和轴向延伸的支脚66的形成。
当柱塞为全金属时,它通常在例如车床上被机加工,柱塞和支脚的几何形状受车床加工的限制,支脚的外径不大于柱塞侧壁的外径。如果柱塞由两个金属零件形成,则内部零件上的柱塞脚的外径必须小于外部零件的外径。支脚的较小内径要求与轴联接的相邻差速器壳体轴颈的较小外径,差速器壳体轴颈可能是差速器壳体中的薄弱点。因此,如在柱塞54中那样径向向外定位支脚66的能力使差速器壳体37的相邻部分可以更厚和更坚固,并且也使接连表面114的半径可以更大。这明显增加了差速器壳体37的强度并增加了差速器的使用寿命。此外,如果柱塞54由两个金属零件形成,则它们必须诸如通过压配合、焊接和/或铆接而联接在一起,压配合、焊接和/或铆接可能是劳动密集的、费时且昂贵的过程。
更进一步,第二主体76可包括至少一个止动表面130,当柱塞54移动到其前进位置时,该止动表面130可接合差速器壳体37的管状部分108的配合止动表面122。在至少一些实施方式中,止动表面130径向向内延伸,并且具有比第二主体76的内表面的其余部分径向更靠近轴线86的部分。止动表面130可限定第二主体76以及通常柱塞54的径向最内部分。此外,止动表面可以与第二主体76的轴向前端面116在轴向上间隔开,其中轴向前端面116可以由支脚66的端部104和第二主体76的在相邻支脚66之间的轴向前端面限定。
在至少一些实施方式中,止动表面130位于驱动构件54的与前端面116轴向相对的端部处。根据需要,止动表面130可接合由一个或多个差速器壳体37限定的配合止动表面122(如上所述),或者由壳体承载或以其他方式联接至壳体的夹子或保持环、或容纳在壳体中或联接至壳体的轴承124或其他部件131(图5)接合。限定止动表面的部件,诸如环131或垫片,可具有被选择为提供柱塞54的期望的第一位置的轴向宽度。在不同的应用中,环131或垫片的轴向宽度可以是不同的。可以选择这样的环或垫片以相对于线圈定位柱塞54,以提供柱塞54的期望的响应时间或期望的移动。当然,不需要使用垫片或环。
止动表面130可以布置成接合配合止动表面122,使得第一主体74的轴向前端面80不接合差速器壳体37的径向延伸表面112。这在壳体37的径向延伸表面112和第一主体74之间保持间隙132,该间隙132防止第一主体磁性地联接至壳体。也可以在第二主体76的前端面116(在支脚66之间)与壳体37的径向延伸表面112之间保持间隙134。根据需要,可以在第二主体76上沿周向间隔开地设置多个止动表面130,或者可以设置单个止动表面,并且该单个表面可以延伸第二主体76的周向范围的全部或任何部分。在所示的示例中,止动表面130被设置为从内表面103向内径向延伸并且从第二主体76的径向后向面136轴向向内延伸,并且配合止动表面122由壳体延伸部的径向延伸表面提供。虽然止动表面130被设置为第二主体76的整体特征,也就是说,其可以与第二主体的其余部分在同一件材料中形成,但是止动表面130也可以由固定至第二主体或被第二主体包覆的单独部件限定。此外,止动表面130可接合第二止动表面138(图5),以便限制柱塞54远离前进位置的移动,例如以便限定柱塞的缩回位置。在所示的示例中,第二止动表面138由环131限定,但是其可以由轴承124或另一种结构限定。因此,止动表面130与轴向相对的止动表面122和138接合,以限制柱塞54到其第一和第二位置(即,缩回位置和前进位置)的行程和在其第一位置和第二位置之间的行程。止动表面122和138限定通道,当柱塞在第一位置和第二位置之间移动时,第二主体76的止动表面130在该通道中在止动表面之间轴向移动。
在至少一些实施方式中,即使当柱塞54完全前进时,间隙132也在差速器壳体37与第一主体74的面80之间提供空气空间。这样做可以防止在第一主体74和差速器壳体37之间形成连续的或完全闭合的磁路。即使当柱塞54被认为朝着其缩回位置移动时,这种闭合回路也可能倾向于保持第一主体74(并且因此,柱塞54)相对于壳体37的位置。由于具有气隙132并且由于磁路没有完全闭合,所以当期望解锁锁定构件56时,柱塞54更容易从其前进位置向其缩回位置移动。可以使用其他布置。
对于完全是金属的柱塞54,间隙132必须通过良好控制的铣削工艺来形成,这可能是困难、耗时和昂贵的。铣削工艺可能会产生在第一主体的至少大部分圆周周围提供间隙的尖头或其它小支架。此外,当组装两个金属体时,必须小心以确保在诸如压配合、焊接和/或铆接的过程中保持间隙,并且控制零件位置并确保间隙保持也是困难的。这些困难增加了制造和组装由两个非模制体形成的柱塞的成本。在上述示例中,第一主体74和第二主体76的前端面80、116分别不与径向延伸表面112接合。并且当第二主体76模制到第一主体74时,止动表面130可以与第二主体76一体形成,以可靠地保持一个或多个间隙132、134,而无需精确地形成每个主体74、76的前端面。因此,以这种方式,在柱塞54和壳体37之间容易且可靠地维持间隙132,而无需费时且昂贵的铣削或其他金属成形工艺。
此外,因为第二主体76也不需要接合壳体37的径向延伸表面112,所以接连表面114的半径可以做得较大,这使得包括径向延伸的表面112的壁62(有时称为“隔壁”)能够在轴向上更厚并因此更坚固。在至少一些实施方式中,接连表面114可径向延伸至少直至或超过第二主体76的外表面102,但小于第一主体74的外表面98。在至少一些实施方式中,接连表面114的半径径向延伸直至或超过第一主体74和第二主体76的径向厚度(即,超出轴向前端面),并且接连表面114可以完全混合径向延伸表面112,这意味着在柱塞54的区域中消除了径向延伸表面112的平坦部分。
在第二主体76接合壳体37或与径向延伸壁112轴向间隔开的其他配合止动表面122的情况下,在至少一些实施方式中,第一主体74完全不接合壳体或其他止动表面。这样,第一主体74不会经受任何冲击或直接载荷,因此第一主体74和第二主体76之间的连接不需要承受这种载荷或力。因此,在至少一些实施方式中,在第一主体74和第二主体76之间不需要热熔、焊接、粘合剂或其他紧固件如螺钉、夹子或螺栓,从而进一步减少了制造和组装柱塞54的时间和成本。
如图8所示,驱动构件或柱塞54′可以由单个主体140限定,而不是由其他实施例中所示的两个分开的主体74、76限定。单个主体140可以是磁性响应的,并且可以包括先前描述的柱塞54的所有特征,包括止动表面130和保持与相邻壳体表面(例如,径向延伸表面112或接连表面114)分开的轴向前端面141以在柱塞54'的第二位置在它们之间提供间隙,轴向延伸的径向外表面144,轴向延伸的径向内表面146和径向延伸的后表面148。在至少一些实施方式中,非磁性响应套筒142径向地定位在柱塞54'与管状部分108之间,以防止柱塞54'与壳体37之间的磁性吸引和/或为柱塞提供期望的滑动表面(例如,减少摩擦的滑动表面)。
应理解,以上描述旨在为说明性的而非限制性的。在阅读以上描述之后,除了提供的示例之外的许多实施例和应用将是显而易见的。因此,本发明的范围不应参考以上描述来确定,而是应参考所附权利要求以及这些权利要求所享有的等同形式的全部范围来确定。可以预期并想要的是,本文所讨论的技术将发生未来的发展,并且所公开的系统和方法将被并入这些未来的实施方式中。总而言之,应当理解,本发明能够进行修改和变化,并且仅由所附权利要求来限制。
权利要求中使用的所有术语旨在被赋予其最广泛的合理构造和本领域技术人员所理解的普通含义,除非在本文中做出相反的明确指示。尤其是,应将单数冠词如“一”、“该”、“所述”等的使用理解为列举一个或多个所指示的要素,除非权利要求叙述相反的明确限制。在前面的描述中,针对一个或多个示例性实施例描述了各种操作参数和部件。这些特定的参数和部件仅作为示例被包含,并不意味着限制。
在前面的描述中,对“一个示例”、“示例”、“一个实施例”、“实施例”、“一种实施方式”或“至少一些实施方式”的提及是指结合示例描述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个示例或实施方式中,该示例或实施方式包括一个或多个但不一定是所有新颖的特征或部件。对各种示例、实施例或实施方式的提及不必每次出现时都指相同的示例、实施例或实施方式。

Claims (20)

1.一种用于具有多个齿轮的车辆差速器的系统,所述系统包括:
线圈;
驱动构件,所述驱动构件能响应于通过向线圈施加电力产生的磁场而移动,所述驱动构件能在第一位置和第二位置之间移动,所述驱动构件包括为磁性响应的第一主体和联接至所述第一主体的第二主体,所述驱动构件具有轴线、轴向前端面和与所述前端面轴向间隔开的止动表面,所述止动表面布置成限制所述驱动构件远离所述第一位置的移动;以及
锁定构件,当所述驱动构件处于所述第二位置时,所述锁定构件由所述驱动构件的所述前端面接合并驱动,以接合所述差速器的齿轮,并且当所述驱动构件处于所述第一位置时,所述锁定构件适于与所述齿轮脱离。
2.根据权利要求1所述的系统,其中,所述第二主体不是磁性响应的。
3.根据权利要求1所述的系统,其中,所述止动表面限定所述驱动构件的径向最内侧表面。
4.根据权利要求3所述的系统,其中,所述第一主体位于所述第二主体的至少一部分的径向外侧,并且其中,所述止动表面从所述第二主体径向地延伸。
5.根据权利要求2所述的系统,其中,所述止动表面限定所述第二主体的径向最内侧表面。
6.根据权利要求1所述的系统,其中,所述止动表面位于所述驱动构件的与所述前端面轴向相对的端部处。
7.一种车辆传动系部件,包括:
壳体,所述壳体具有径向延伸表面,以及管状部分,所述管状部分具有轴线和轴向延伸的外表面;
由所述壳体承载的旋转部件;
由所述壳体承载的线圈,所述线圈与所述管状部分的所述外表面径向间隔开;
驱动构件,所述驱动构件至少部分地容纳在所述线圈和所述管状部分的所述外表面之间,所述驱动构件能响应于通过向线圈施加电力产生的磁场而移动,所述驱动构件能在第一位置和第二位置之间移动,所述驱动构件具有为磁性响应的第一主体和联接至所述第一主体的第二主体,所述驱动构件具有轴向前端面和与所述前端面轴向间隔开的止动表面,所述止动表面布置成限制所述驱动构件远离所述第一位置的移动;以及
锁定构件,当所述驱动构件处于所述第二位置时,所述锁定构件被所述驱动构件的所述前端面接合并驱动以接合所述旋转部件,并且当所述驱动构件处于所述第一位置时,所述锁定构件适于与所述旋转部件脱离。
8.根据权利要求7所述的部件,其中,所述壳体包括配合止动表面,当所述驱动构件处于所述第二位置时,所述配合止动表面能与所述驱动构件的所述止动表面接合。
9.根据权利要求7所述的部件,其中,所述止动表面限定所述驱动构件的径向最内侧表面。
10.根据权利要求7所述的部件,其中,所述第一主体位于所述第二主体的至少一部分的径向外侧,并且其中,所述止动表面从所述第二主体径向向内延伸。
11.根据权利要求7所述的部件,其中,所述止动表面位于所述驱动构件的与所述前端面轴向相对的端部处。
12.根据权利要求9所述的部件,其中,所述壳体包括配合止动表面,当所述驱动构件处于所述第二位置时,所述配合止动表面能与所述驱动构件的所述止动表面接合,并且其中,所述配合止动表面由所述管状部分的径向较小的部分限定。
13.根据权利要求7所述的部件,其中,当所述驱动构件处于所述第二位置时,所述驱动构件的所述前端面不与所述壳体的所述径向延伸表面接合。
14.根据权利要求7所述的部件,其中,所述壳体包括在所述径向延伸表面和所述轴向延伸表面之间延伸的接连表面,并且所述接连表面径向延伸至少直至所述第二主体的外表面。
15.根据权利要求14所述的部件,其中,所述接连表面径向地延伸至少直至所述驱动构件的前端面的径向尺寸。
16.根据权利要求12所述的部件,其中,所述径向较小的部分由在所述管状部分的轴向端处形成的凹槽或狭槽限定,并且所述凹槽或狭槽在所述配合止动表面处终止。
17.根据权利要求7所述的部件,还包括由所述壳体承载的轴承,并且其中,当所述驱动构件处于所述第一位置时,所述驱动构件与所述轴承接合。
18.根据权利要求7所述的部件,还包括轴承和定位在所述轴承与所述配合止动表面之间的可选垫片,使得所述驱动构件接合所述可选垫片。
19.一种用于具有多个齿轮的车辆差速器的系统,所述系统包括:
线圈;
驱动构件,所述驱动构件能响应于通过向线圈施加电力产生的磁场而移动,所述驱动构件能在第一位置和第二位置之间移动,所述驱动构件包括为磁性响应的第一主体,所述驱动构件具有轴线、轴向前端面和与所述前端面轴向间隔开的止动表面,所述止动表面布置成限制所述驱动构件远离所述第一位置的移动;以及
锁定构件,当所述驱动构件处于所述第二位置时,所述锁定构件由所述驱动构件的前端面接合并驱动,以接合所述差速器的齿轮,并且当所述驱动构件处于所述第一位置时,所述锁定构件适于与所述齿轮脱离。
20.根据权利要求19所述的系统,还包括:壳体,所述壳体具有径向延伸表面;以及管状部分,所述管状部分具有轴线和轴向延伸的外表面,所述驱动构件被安放在所述轴向延伸的外表面周围,并且其中,所述壳体包括配合止动表面,当所述驱动构件处于所述第二位置时,所述配合止动表面能与所述驱动构件的所述止动表面接合。
CN201880097763.9A 2018-07-19 2018-07-19 用于车辆传动系部件的带有驱动构件的电磁致动器 Active CN112673193B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2018/042804 WO2020018098A1 (en) 2018-07-19 2018-07-19 Electromagnetic actuator with drive member for a vehicle driveline component

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112673193A true CN112673193A (zh) 2021-04-16
CN112673193B CN112673193B (zh) 2024-09-27

Family

ID=69163496

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880097763.9A Active CN112673193B (zh) 2018-07-19 2018-07-19 用于车辆传动系部件的带有驱动构件的电磁致动器

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11473662B2 (zh)
CN (1) CN112673193B (zh)
WO (1) WO2020018098A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12135074B1 (en) * 2023-11-24 2024-11-05 Gkn Automotive Limited Electromagnetic actuator for drivetrain system

Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6780137B1 (en) * 2002-07-26 2004-08-24 Hydro-Gear Limited Partnership Differential lock mechanism
US20050187063A1 (en) * 2004-02-25 2005-08-25 Nissan Motor Co., Ltd. Limited slip differential device
CN1924386A (zh) * 2005-09-02 2007-03-07 吉凯恩动力传动系统扭矩技术株式会社 离合器装置及使用该离合器装置的差速器装置
US20070068763A1 (en) * 2005-09-28 2007-03-29 Jungho Park Electro-magnetic actuator for torque coupling with variable pressure-control spool valve
US20070080039A1 (en) * 2005-10-07 2007-04-12 Jungho Park Electro-magnetic actuator for torque coupling with variable pressure-relief valve
US20070270275A1 (en) * 2006-05-22 2007-11-22 Aaron Kleinhans Moving coil electronic locking differential
JP2008223870A (ja) * 2007-03-12 2008-09-25 Honda Motor Co Ltd 差動制限機構付き差動装置における電動モータの初期停止位置設定方法
US20100240487A1 (en) * 2009-03-23 2010-09-23 Jtekt Corporation Vehicle differential unit
CN102345718A (zh) * 2010-07-21 2012-02-08 福特全球技术公司 电子锁止式差速器
US20120264559A1 (en) * 2009-11-30 2012-10-18 Nikolaus Mayr Connecting assembly and method of producing a connecting assembly
US20150292611A1 (en) * 2014-04-09 2015-10-15 TAP Worldwide, LLC Locking differential
CN107110328A (zh) * 2015-02-23 2017-08-29 吉凯恩传动系统日本株式会社 差动齿轮
CN107152471A (zh) * 2016-03-02 2017-09-12 株式会社捷太格特 动力传输中断装置和限滑差速器
US20170292596A1 (en) * 2016-04-07 2017-10-12 Jtekt Corporation Differential apparatus
US20180038422A1 (en) * 2016-08-04 2018-02-08 Jtekt Corporation Interrupter and differential
US20180043774A1 (en) * 2016-08-10 2018-02-15 Jtekt Corporation Differential unit
WO2018118912A1 (en) * 2016-12-22 2018-06-28 Gkn Automotive Limited Electronically controlled differential locker

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014009747A (ja) * 2012-06-29 2014-01-20 Gkn Driveline Japan Ltd デファレンシャル装置
US9422988B2 (en) * 2014-01-27 2016-08-23 Dana Automotive Systems Group, Llc Electromagnetic connect/disconnect system for a vehicle
WO2016035129A1 (ja) 2014-09-02 2016-03-10 Gkn ドライブライン ジャパン株式会社 デファレンシャル装置
JP6753260B2 (ja) * 2016-10-07 2020-09-09 株式会社ジェイテクト 差動装置

Patent Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6780137B1 (en) * 2002-07-26 2004-08-24 Hydro-Gear Limited Partnership Differential lock mechanism
US20050187063A1 (en) * 2004-02-25 2005-08-25 Nissan Motor Co., Ltd. Limited slip differential device
CN1924386A (zh) * 2005-09-02 2007-03-07 吉凯恩动力传动系统扭矩技术株式会社 离合器装置及使用该离合器装置的差速器装置
US20070068763A1 (en) * 2005-09-28 2007-03-29 Jungho Park Electro-magnetic actuator for torque coupling with variable pressure-control spool valve
US20070080039A1 (en) * 2005-10-07 2007-04-12 Jungho Park Electro-magnetic actuator for torque coupling with variable pressure-relief valve
US20070270275A1 (en) * 2006-05-22 2007-11-22 Aaron Kleinhans Moving coil electronic locking differential
JP2008223870A (ja) * 2007-03-12 2008-09-25 Honda Motor Co Ltd 差動制限機構付き差動装置における電動モータの初期停止位置設定方法
US20100240487A1 (en) * 2009-03-23 2010-09-23 Jtekt Corporation Vehicle differential unit
US20120264559A1 (en) * 2009-11-30 2012-10-18 Nikolaus Mayr Connecting assembly and method of producing a connecting assembly
CN102345718A (zh) * 2010-07-21 2012-02-08 福特全球技术公司 电子锁止式差速器
US20150292611A1 (en) * 2014-04-09 2015-10-15 TAP Worldwide, LLC Locking differential
CN107110328A (zh) * 2015-02-23 2017-08-29 吉凯恩传动系统日本株式会社 差动齿轮
CN107152471A (zh) * 2016-03-02 2017-09-12 株式会社捷太格特 动力传输中断装置和限滑差速器
US20170292596A1 (en) * 2016-04-07 2017-10-12 Jtekt Corporation Differential apparatus
US20180038422A1 (en) * 2016-08-04 2018-02-08 Jtekt Corporation Interrupter and differential
US20180043774A1 (en) * 2016-08-10 2018-02-15 Jtekt Corporation Differential unit
WO2018118912A1 (en) * 2016-12-22 2018-06-28 Gkn Automotive Limited Electronically controlled differential locker

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
丁上;: "车桥轮间差速器强度分析与优化", 汽车工艺与材料, no. 01, pages 34 - 38 *
海争平;: "一种行星齿轮式防滑差速器的研究", 机械传动, no. 02, pages 72 - 74 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020018098A1 (en) 2020-01-23
US20210317902A1 (en) 2021-10-14
US11473662B2 (en) 2022-10-18
CN112673193B (zh) 2024-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110520652B (zh) 多材料螺线管致动器柱塞
US10465784B2 (en) Electromagnetic actuator for a vehicle differential
KR101212555B1 (ko) 전자석 엑츄에이터가 구비된 잠금 차동장치
US10571009B2 (en) Magnetically responsive locking mechanism for a vehicle differential
CN112673193B (zh) 用于车辆传动系部件的带有驱动构件的电磁致动器
CN111120618A (zh) 一种电磁止动器
CN218935191U (zh) 离合器构件和旋转动力传输装置
US11703123B1 (en) Driveline component with actuator spring
US12135074B1 (en) Electromagnetic actuator for drivetrain system
US12110929B2 (en) Rotary power transmission device with actuator retention feature
US12085159B2 (en) Rotary power transmission device with actuator retention feature
CN116771876A (zh) 带有致动器保持特征的旋转动力传动装置
CN116771878A (zh) 具有致动器保持特征的旋转动力传输装置
US11519468B2 (en) Rotating e-clutch assembly providing four operating modes
JP2019116910A (ja) 連結装置、及びそれを用いた駆動力伝達装置
CN118532407A (zh) 双马达动力单元联轴器
JP2021076208A (ja) 断続装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant