被配置为增强离合器齿的啮合性能的离合器系统技术方案

本公开涉及一种被配置为增强离合器齿的啮合性能的离合器系统。锁定差速器可包括第一锁定爪和第二锁定爪以及致动器系统。所述第一爪可包括固定至所述差速器的侧齿轮的一组第一齿。所述第二爪可在第一位置与第二位置之间轴向地移动并且可包括联接至差速器壳以共同旋转的环形体和一组第二齿。在所述第一位置中，所述第一齿和所述第二齿可脱离。在所述第二位置中，所述第一齿和所述第二齿可啮合，从而阻止所述侧齿轮与所述差速器壳之间的相对旋转。至少一个传感器可检测所述第二齿相对于所述第一齿的角位置和角速度。致动器可基于所检测的所述第一齿和所述第二齿的相对角位置和相对角速度来将所述第二爪从所述第一位置移动到所述第二位置。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及一种被配置为增强离合器齿的啮合性能的离合器系统。
技术介绍
本部分提供与本公开相关的背景信息，所述背景信息不一定是现有技术。爪式离合器用于各种应用(例如，车辆动力传动系统)并且通常包括各自具有一组齿的输入构件和输出构件。通常，输入构件或输出构件相对于彼此可移动，以使得输入构件和输出构件的齿可选择性地啮合以便在输入构件与输出构件之间传输旋转动力。线性致动器线性地沿着输入构件和输出构件的共用旋转轴移动输入构件或输出构件，直到所述齿相啮合。输入构件和输出构件的相对旋转速度和角对准可引起相应齿在所述齿完全啮合之前彼此接触。这可导致对连接至输入构件和输出构件的齿和其他部件的额外磨损。这还可导致离合装置的噪声、振动和声振粗糙度增加。爪式离合器应用的一个非限制性实例为一种锁定差速器组件。差速器组件在本领域中已知用于将旋转动力从动力传动系传输到一对车辆车轮。通常，差速器组件包括差速器壳和具有由差速器壳驱动的一对侧齿轮的差速器齿轮组。锁定差速器组件被配置为将差速器齿轮组的输出侧齿轮中的一者或二者选择性锁定到差速器壳，以围绕旋转轴共同旋转。通常，锁定差速器组件包括锁定爪，其不可旋转但可滑动地安装到差速器壳以便可移动到一个位置，在所述位置中它啮合侧齿轮之一上的齿以便阻止侧齿轮相对于差速器壳旋转。虽然此配置非常适合其预期目的，但是这种类型的锁定差速器组件仍易于改进。
技术实现思路
本部分提供本公开的总体概述，并且不是本公开的全部范围或其全部特征的全面公开。在一种形式中，本公开提供了一种锁定差速器组件，其包括差速器壳、差速器齿轮组和锁定机构。所述差速器壳可限定空腔。所述差速器壳可被配置为围绕轴旋转。所述差速器齿轮组可被接收在所述空腔内。所述差速器齿轮组可具有第一侧齿轮，其可被配置为围绕所述轴旋转。锁定机构可将所述第一侧齿轮选择性锁定到差速器壳以围绕所述轴共同旋转。锁定机构可包括第一锁定爪、第二锁定爪和致动器系统。第一锁定爪可包括一组第一爪齿，其可固定地联接至所述第一侧齿轮。第二锁定爪可包括环形体和一组第二爪齿。所述环形体可联接至所述差速器壳以围绕所述轴共同旋转。所述一组第二爪齿可从所述环形体延伸。所述第二锁定爪可沿着所述轴在第一位置与第二位置之间可移动，在所述第一位置中，所述一组第二爪齿可与所述一组第一爪齿脱离以允许所述第一侧齿轮与所述差速器壳之间的相对旋转，并且在所述第二位置中，所述一组第二爪齿可与所述一组第一爪齿啮合以阻止所述第一侧齿轮与所述差速器壳之间的相对旋转。所述致动器系统可包括至少一个传感器和致动器。所述至少一个传感器被配置为检测所述第二爪齿相对于所述第一爪齿的角位置和角速度。所述致动器被配置为基于所检测的所述第一爪齿和所述第二爪齿的相对角位置和相对角速度来将所述第二锁定爪从所述第一位置移动到所述第二位置。在另一种形式中，本公开提供了一种用于操作锁定差速器组件的方法。所述方法可包括检测第一锁定爪的一组第一爪齿的位置和旋转速度，所述一组第一爪齿可被联接来与锁定差速器组件的侧齿轮共同旋转。所述方法可包括检测第二锁定爪的一组第二爪齿的位置和旋转速度，所述一组第二爪齿可被联接来与锁定差速器组件的差速器壳共同旋转。所述方法可包括确定所述第二爪齿是否在相对于所述第一爪齿的预定旋转区内。所述方法可包括响应于检测到第二爪齿在预定旋转区内，轴向地移动所述第二锁定爪，直到所述第一爪齿和所述第二爪齿啮合。在另一种形式中，本公开提供了一种车桥组件，其包括桥壳、差速器组件、一对半轴、以及致动器系统。差速器组件可容纳在桥壳中并且可围绕旋转轴旋转。差速器组件可包括限定空腔的差速器壳；差速器齿轮组、第一锁定爪、以及第二锁定爪。所述差速器齿轮组可被接收在所述空腔内。差速器齿轮组可具有第一侧齿轮。第一锁定爪可包括一组第一爪齿，其可固定地联接至所述第一侧齿轮。第二锁定爪可包括环形体和一组第二爪齿。所述环形体可联接至所述差速器壳以围绕所述旋转轴共同旋转。所述一组第二爪齿可从所述环形体延伸。所述第二锁定爪可沿着所述旋转轴在第一位置与第二位置之间可移动，在所述第一位置中，所述一组第二爪齿可与所述一组第一爪齿脱离以允许所述第一侧齿轮与所述差速器壳之间的相对旋转，并且在所述第二位置中所述一组第二爪齿可与所述一组第一爪齿啮合以阻止所述第一侧齿轮与所述差速器壳之间的相对旋转。所述一对半轴可通过差速器组件驱动。所述致动器系统可包括至少一个传感器和致动器。所述至少一个传感器可被配置为检测所述第二爪齿相对于所述第一爪齿的角位置和角速度。所述致动器可被配置为基于所检测的所述第一爪齿和所述第二爪齿的相对角位置和相对角速度来将所述第二锁定爪从所述第一位置移动到所述第二位置。另外的应用领域将从本文提供的描述中显而易见。在这个概述中的描述和具体实例仅仅是为了说明，而并不旨在限制本公开的范围。附图说明本文描述的附图仅用于所选择实施方案而非所有可能的实现方式的说明的目的，并且不旨在限制本公开的范围。图1为具有带有根据本公开的教义构造的示例性锁定差速器组件的后桥组件的车辆的示意图；图2为图1的后桥组件的透视图；图3为后桥组件的一部分的分解透视图，更详细地示出了锁定差速器组件；图4为锁定差速器组件的纵向剖面图；图5为以第一种啮合类型啮合的锁定差速器组件的离合器齿的示意图；图6为以第二种啮合类型啮合的锁定差速器组件的离合器齿的示意图；图7为以第三种啮合类型啮合的锁定差速器组件的离合器齿的示意图；图8为以第四种啮合类型啮合的锁定差速器组件的离合器齿的示意图；图9为用于操作锁定差速器的离合器齿的啮合的逻辑方案的流程图；并且图10为与图4类似的纵向剖面图，示出了第二种构造的锁定差速器组件。贯穿附图的若干视图，对应参考数字指示对应部分。具体实施方式现在将参照附图更全面地描述示例性实施方案。参考附图中的图1，车辆6被示意性示出为具有带有根据本公开的教义构造的锁定差速器组件10的后桥组件8。车辆6为具有以下各项的四轮驱动车辆：控制系统12、带有发动机16和变速器18(所述变速器将旋转动力提供给具有分动箱22的动力传动系统20)的动力系统14、后桥组件8以及前桥组件24。旋转动力可从分动箱22分别经由后传动轴26和前传动轴28传输到后桥组件8和前桥组件24。前桥组件24的配置通常可类似于后桥组件8的配置，并且这样后桥组件8的论述将足以用于前桥组件24。控制系统12包括控制模块30、第一传感器32和第二传感器34。控制模块30可以是任何适合类型的控制器，其被配置为接收来自第一传感器32和第二传感器34的输入并且如下所述地控制锁定差速器组件10的操作。第一传感器32和第二传感器34可联接至如下所述的后桥组件8或设置在所述后桥组件内，并且可电联接到控制模块30。在图2中，后桥组件8被示出为包括桥壳体组件36、输入小齿轮38、环形齿轮40、锁定差速器组件10、以及一对半轴42。桥壳体组件36可以是任何类型的壳体组件，诸如Banjo型桥壳体组件，但在所提供的特定实例中，桥壳体组件36为具有载体壳体44和以常规且熟知的方式联接至载体壳体44的一对桥管46的Salisbury型桥壳体组件。载体壳体44可限定接收锁定差速器组件10的空腔48。半轴42可通过桥管46同轴地接收。半轴42可延伸到空腔48本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锁定差速器组件，其包括：限定空腔的差速器壳，所述差速器壳被配置为围绕轴旋转；接收在所述空腔内的差速器齿轮组，所述差速器齿轮组具有被配置为围绕所述轴旋转的第一侧齿轮；以及用于将所述第一侧齿轮选择性锁定到所述差速器壳以围绕所述轴共同旋转的锁定机构，所述锁定机构包括：第一锁定爪，其包括固定地联接至所述第一侧齿轮的一组第一爪齿；第二锁定爪，其包括环形体和一组第二爪齿，所述环形体被联接至所述差速器壳以围绕所述轴共同旋转，所述一组第二爪齿从所述环形体延伸，所述第二锁定爪可沿着所述轴在第一位置与第二位置之间移动，在所述第一位置中，所述一组第二爪齿与所述一组第一爪齿脱离以允许所述第一侧齿轮与所述差速器壳之间的相对旋转，并且在所述第二位置中，所述一组第二爪齿与所述一组第一爪齿啮合以阻止所述第一侧齿轮与所述差速器壳之间的相对旋转；以及致动器系统，其包括至少一个传感器和致动器，所述至少一个传感器被配置为检测所述第二爪齿相对于所述第一爪齿的角位置和角速度，所述致动器被配置为基于所检测的所述第一爪齿和所述第二爪齿的相对角位置和相对角速度将所述第二锁定爪从所述第一位置移动到所述第二位置。

【技术特征摘要】
2015.09.11 US 14/851,6701.一种锁定差速器组件，其包括：限定空腔的差速器壳，所述差速器壳被配置为围绕轴旋转；接收在所述空腔内的差速器齿轮组，所述差速器齿轮组具有被配置为围绕所述轴旋转的第一侧齿轮；以及用于将所述第一侧齿轮选择性锁定到所述差速器壳以围绕所述轴共同旋转的锁定机构，所述锁定机构包括：第一锁定爪，其包括固定地联接至所述第一侧齿轮的一组第一爪齿；第二锁定爪，其包括环形体和一组第二爪齿，所述环形体被联接至所述差速器壳以围绕所述轴共同旋转，所述一组第二爪齿从所述环形体延伸，所述第二锁定爪可沿着所述轴在第一位置与第二位置之间移动，在所述第一位置中，所述一组第二爪齿与所述一组第一爪齿脱离以允许所述第一侧齿轮与所述差速器壳之间的相对旋转，并且在所述第二位置中，所述一组第二爪齿与所述一组第一爪齿啮合以阻止所述第一侧齿轮与所述差速器壳之间的相对旋转；以及致动器系统，其包括至少一个传感器和致动器，所述至少一个传感器被配置为检测所述第二爪齿相对于所述第一爪齿的角位置和角速度，所述致动器被配置为基于所检测的所述第一爪齿和所述第二爪齿的相对角位置和相对角速度将所述第二锁定爪从所述第一位置移动到所述第二位置。2.如权利要求1所述的锁定差速器组件，其中所述至少一个传感器包括被配置为检测所述第一爪齿的角位置的第一传感器和被配置为检测所述第二爪齿的角位置的第二传感器，并且其中所述致动器系统还包括被配置为接收来自所述第一传感器和所述第二传感器的输入的控制模块，所述控制模块被配置为测定所述第二爪齿相对于所述第一爪齿的角速度和所述第二爪齿相对于所述第一爪齿的角位置，所述控制模块被配置为基于所述第二爪齿相对于所述第一爪齿的预定角位置和角速度来启动所述致动器。3.如权利要求2所述的锁定差速器组件，其中所述锁定机构包括被联接来与所述第二锁定爪共同旋转的多个第二传感器靶，其中每个第二传感器靶的位置对应于所述第二爪齿中的相应爪齿的位置并且所述第二传感器被配置为检测所述第二传感器靶。4.如权利要求3所述的锁定差速器组件，其中所述差速器壳包括部分限定所述空腔的壁，并且所述锁定机构包括止推板，所述第二锁定爪和所述止推板被设置在所述壁的相对侧，所述多个第二传感器靶从所述止推板径向向外延伸。5.如权利要求3所述的锁定差速器组件，其中所述锁定机构包括被联接来与所述第一侧齿轮共同旋转的多个第一传感器靶，其中每个第一传感器靶的位置对应于所述第一爪齿中的相应爪齿的位置并且所述第一传感器被配置为检测所述第一传感器靶。6.如权利要求1所述的锁定差速器组件，其中所述致动器系统被配置为延迟将所述第二锁定爪移动到所述第二位置，直到每个第二爪齿的前缘位于对应的第一爪齿的前缘的预定角距离内。7.如权利要求1所述的锁定差速器组件，其中所述至少一个传感器包括检测所述第一爪齿和所述第二爪齿的所述相对角位置的可变磁阻传感器。8.如权利要求7所述的锁定差速器组件，其中所述可变磁阻传感器包括所述第一锁定爪、所述第二锁定爪和导电线圈，所述导电线圈被径向地设置在所述第二锁定爪和所述第一侧齿轮的一部分之间。9.一种用于操作锁定差速器组件的方法，其包括：检测第一锁定爪的一组第一爪齿的位置和旋转速度，所述一组第一爪齿被联接来与所述锁定差速器组件的侧齿轮共同旋转；检测第二锁定爪的一组第二爪齿的位置和旋转速度，所述一组第二爪齿被联接来与所述锁定差速器组件的差速器壳共同旋转；确定所述第二爪齿是否在相对于所述第一爪齿的预定旋转区内；响...

【专利技术属性】
技术研发人员：萨蒂亚纳拉亚南·拉加万，王素辉，大卫·克雷策柳斯，
申请(专利权)人：美国轮轴制造公司，
类型：发明
国别省市：美国;US