机动化断开系统和操作方法技术方案

本发明专利技术提供了用于机动化断开的方法和系统，其可用于选择性地啮合和分开车辆传动系统的两个旋转部件。作为一个示例，一种机动化断开系统被提供，其经由电机操作并且包括具有摆动的齿轮轨道的转换器组件和凸轮轮廓，用于旋转转换器组件，同时沿着轴向方向移动转换器组件，以选择性地联接两个旋转部件。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】本申请要求在2014年4月16日提交的美国临时专利申请N0.61/980，425 “”以及在2014年9月17日提交的美国临时专利申请N0.62/051，864 “”的优先权，其每一个的全部内容出于各种目的通过引用而结合于此。
本申请总体涉及用于啮合和分开车辆的两个旋转部件的机动化断开系统。
技术介绍
现代车辆常常结合了一个或多个传动系统模式以将动力从发动机提供至被驱动的车轮。例如，仅具有两轮驱动系统或者4x2模式的车辆可以将动力经由一个或一组旋转轴提供至车辆的两个车轮。诸如小型汽车的车辆可以使用前轮驱动系统，其将动力提供至两个前轮。此外，通常更大型的车辆，其结合两轮驱动模式和四轮驱动模式二者常常是所需的，其中动力可以在一种模式下被选择性地分配至两轮以及在另一模式下被选择性地分配至四轮。为了能够在改变牵引条件期间更好地驾驶，同时仍然能够转换至两轮驱动，以减少油耗并且减少损耗的动力，不同大小的车辆常常结合后轮的两轮驱动和四轮驱动。对于具有可转换驱动模式的车辆而言，需要用于使传动系统部件诸如车轴和轴啮合和分开的装置和系统。因而，采用的断开组件常常包括离合器的形式，其能够移动以连接或者断开两个可旋转部件诸如两个轴。断开组件可被置于车辆的传动系统中的不同区域内，包括在车轮端处、在一个或多个车轴处、或者沿着驱动轴之一。通过使用断开系统，车辆能够通过具有根据驱动条件和操作者需求在不同的驱动模式之间转换的能力而更具通用性。在一些传动系统断开系统中，直接来自车辆发动机的真空被用作运转断开系统的动力或致动力。尤其是，断开系统致动器可以通过真空来运转。在许多系统中，真空直接经由通道来自汽油发动机的吸入歧管。由于此，真空水平或者从真空可获得的力或者压力的量可随着发动机节流阀设置变化以及发动机负载而改变。对于涡轮增压的柴油发动机系统，真空可以由辅助栗产生。对于汽油和涡轮增压的柴油发动机系统二者，真空水平(可获得的压力的量)可由于海拔高度的影响而受到限制或者改变。此外，温度变化也能够导致真空水平的波动，由此导致断开致动器的移动的波动，这可导致断开部件诸如隔板和部件的不良移动。另外，在一些车辆中，真空可能不易于获得，因为各种车辆辅助系统不能被真空运转，或者为了提高发动机控制和性能，车辆可能被设计为去除发动机吸入连接诸如真空线路。最后，对于更先进的车辆设计，真空运转的传动系统断开系统变得不可取。因而，需要被除了真空之外的源运转并且使得对于现代车辆系统进行的设计起作用的传动系统断开系统。专利技术人在此已经认识到以上问题和解决他们而被开发的各种途径。。
技术实现思路
因此，在一个示例中，与真空运转的断开相关的以上问题可以通过机动化断开组件至少部分地解决，该机动化断开组件包括:转换器组件，其包括摆动的齿轮轨道，该齿轮轨道在转换器组件的两个端部沿着连接的第一轴的旋转轴的方向摆动，该齿轮轨道被限制在固定凸轮导向件之间。通过这种方式，提供了小型断开组件，其由位于断开组件板上的电机运转并且不依赖于真空动力。此外，摆动的齿轮轨道可以允许电机在一个或多个特定转换命令或模式期间仅沿着单一方向被驱动，允许转换器组件沿着轴向方向向后和向前移动。在另一示例中，机动化断开组件可以被置于整装式壳体中并且设置在两个旋转部件之间。相比于其他断开组件，这可以允许更紧凑的设置。此外，如后面进一步详细描述的，断开壳体的设置可以保护和基本隔离内部部件免于外部污染物诸如灰尘和不需要的润滑油和/或油。内部部件的隔离可以有助于提高断开组件的耐用性和寿命，由此减少用于其持续操作的修理和更换成本。被提出的传动系统断开系统可以包括电机化断开，其可以减少与真空运转的断开相关的上述问题。电机运转的断开可以不像真空运转的断开那样波动。此外，断开组件也使通过蜗杆传动旋转并且轴向地移动的转换器组件起作用。轴向移动可以由啮合摆动的(非平面或者曲面)的齿轮轨道的蜗杆齿轮引起，其进而随着转换器组件旋转而沿着轴向方向移动转换器组件。这种移动可以被用于导致两个旋转部件诸如驱动轴和/或车轴之间的啮合和分开。应该理解，以上的总结被提供来以简化的形式介绍构思的选择，其在详细描述中被进一步描述。这不意味着确认要求保护的主题的关键或必要特征，要求保护的主题的范围被权利要求书惟一地限定。此外，要求保护的主题不限于解决以上提及的任何缺点的实施或者本专利技术的任何部分。【附图说明】图1不出根据本专利技术的车辆的简化动力系统。图2示出用于使车辆传动系统的两个旋转部件选择性啮合的机动化断开。图3在分解视图中示出图2的机动化断开的转换器组件。图4不出图2的机动化断开的截面图。图5示出图2的机动化断开的附加视图。图6示出用于检测机动化断开的位置的磁性双极传感器和极化磁体的图示。图7示出描绘在机动化断开的4x4与4x2位置之间转换的一般操作的流程图。图8示出用于命令图2的机动化断开的转换操作的控制器的图示。图9示出接合至车轮端的机动化断开组件的另一示例。图10示出图9的机动化断开组件的4x2、4x4和受阻转换位置。图11示出图9的机动化断开的横截面和细节视图。图12示出图9的机动化断开的控制组件。图13示出图9的机动化断开的位于转换器组件周围的一组磁体。图14示出图9的机动化断开的弹簧的偏转位置。图15和图16示出描绘在位于车辆的左侧或右侧的机动化断开的4x4和4x2位置之间转换的一般操作的流程图。图17示出用于命令图9的机动化断开的转换操作的控制器的图示。图18-22示出用于车辆的中心机动化断开的位置的图示。图23-27示出用于车辆的车轴的中心机动化断开的图示。图2-5、9-14和23-27大致按比例绘制。【具体实施方式】以下的详细描述提供关于用于选择性地连接车辆的连接旋转部件的机动化断开组件及其操作方法的信息。车辆动力系统的示例实施方式在图1中示出，其包括用于将发动动力提供至车辆的发动机、传动装置、各种车轴和轴以及车轮。通过电机操作的机动化断开的一个实施方式在图2中示出，其可以用于图1的动力系统。图2的机动化断开的部件、转换器组件在图3中示出。机动化断开的附加视图在图4和图5中示出。示出磁性双极传感器和相关系统的图示在图6中显示，用于检测转换器组件的位置。用于操作机动化断开的方法在图7中描绘，而位于断开组件上的控制器的简单示意图在图8中示出。在一个示例中，机动化断开组件可以是位于车辆的车轮端的车轮端断开。被用作车轮端断开的机动化断开组件的实施方式在图9-14中示出，而断开的一般操作原理图在图15和图16中示出。用于图9的断开的控制器的简单示意图在图17中示出。在另一示例中，机动化断开组件可以是位于前轮或后轮车轴上的中心机动化断开，如图18-22所示。中心机动化断开组件的实施方式在图23-27中示出。关于在本说明书中使用的术语，只有两个车轮从发动机接收动力的车辆操作可以被称为两轮驱动、或2WD、或4x2。机动化断开的相应位置可以被称为4x2位置。可替换地，全部四个车轮从发动机接收动力的车辆操作可以被称为四轮驱动、或4WD、或4x4。机动化断开的相应位置可以被称为4x4位置。此外，机动化断开可以使两个旋转部件选择性地啮合。该系统也可以被应用于所谓的全车轮驱动(AWD)应用中。在一些实施方式中，这些部件可以是车轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机动化断开组件，包括：转换器组件，包括摆动的齿轮轨道，所述齿轮轨道在所述转换器组件的两个端部之间沿着连接的第一轴的旋转轴方向摆动，所述齿轮轨道被限制在固定的凸轮导向件之间。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：布莱恩·埃弗里尔，奥利弗·赫拉维，
申请(专利权)人：沃恩工业有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US