电磁致动组件制造技术

线性致动组件包括电磁线圈，该电磁线圈被配置为允许电流沿任一方向通过，从而基于电流及其方向产生磁通量。电磁线圈限定中心轴线、内径以及第一侧和第二侧。第一组磁体以端对端的关系在第一侧附近在电磁线圈的内径处布置。第二组磁体以端对端的关系在电磁线圈的第二侧附近围绕其内径布置。线性致动组件还包括至少一个移位器，该移位器设置在与电磁线圈相对的第一组磁体和第二组磁体附近。响应于磁通量和电流流动的方向，至少一个移位器可锁定在邻近第一组磁体的第一位置和邻近第二组磁体的第二位置之间。第二位置之间。第二位置之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电磁致动组件
[0001]本专利申请要求于2019年6月17日提交的美国临时专利申请62/862,406的优先权，其公开内容通过引用并入本文。


[0002]本专利技术涉及一种电磁致动组件，用于在使用电动力移动的车辆的动力系组件中进行操作。更具体地，本专利技术涉及使用轴向固定在定子壳体内的磁体的电磁致动组件。

技术介绍

[0003]电磁致动组件在各行业广泛使用。电流通过导电线圈输送以产生磁场。根据设计，该磁场作用于移位器，使其在一个方向或两个方向上移动。由于越来越多的设备由电力驱动，因此需要采用简化设计的轻型、紧凑型电磁致动组件。

技术实现思路

[0004]线性致动组件包括电磁线圈，该电磁线圈被配置为允许电流沿任一方向通过，从而基于该电流及其方向产生磁通量。电磁线圈限定中心轴线、内径以及第一侧和第二侧。第一组磁体以端对端的关系布置在电磁线圈的第一侧附近，位于该电磁线圈的内径处。第二组磁体以端对端的关系布置在电磁线圈的第二侧附近，围绕该电磁线圈的内径。线性致动组件还包括至少一个移位器，该移位器在第一组磁体和第二组磁体附近与该电磁线圈相对设置。响应于磁通量和电流流动的方向，至少一个移位器在邻近第一组磁体的第一位置和邻近第二组磁体的第二位置之间是可锁定的。
附图说明
[0005]当结合附图考虑时，通过参考以下详细描述将容易了解本专利技术的优点，同时也能更好理解专利技术，其中：
[0006]图1是线性致动器的一个实施例的局部剖切的横截面侧视图；
[0007]图2是磁通线贯穿其中的线性致动器的横截面侧视图；
[0008]图3是图2所示实施例的气隙剪切力密度相对于距离变化的图示；
[0009]图4是移位器的力相对于其位置变化的图示，这是针对图2所示的线性致动器的定子所关联的移位器；
[0010]图5是线性致动器的横截面侧视图，其中电流流过定子线圈以产生所示的延伸穿过定子线圈的磁通线；
[0011]图6是图5所示实施例的气隙剪切力密度相对于距离变化的图示；
[0012]图7是移位器的力相对于其位置变化的图示，这是针对图5所示的线性致动器的定子所关联的移位器；
[0013]图8是移位器的力相对于其位置变化的组合图表的图示，这是针对图5所示的线性致动器的定子所关联的移位器，其中电流显示为在两个方向流动；
[0014]图9是线性致动器的一个实施例的透视图；
[0015]图10是图9所示实施例的分解透视图；
[0016]图11是用于图9所示实施例的定子的局部剖切的横截面透视图；
[0017]图12是用于制造图11所示定子的线圈架和磁体的分解透视图；
[0018]图13是图12所示线圈架的剖视立体图；
[0019]图14A和14B是结合线性致动器的两个离合器的侧视图，其中一个离合器分别处于分离和接合位置；
[0020]图15是使用替代的柱塞设计的线性致动组件的横截面侧视图；
[0021]图16是车辆传动装置的横截面侧视图，该传动装置结合了使用了线性致动器的离合器；
[0022]图17是操作图16所示车辆传动装置中的一个线性致动器所需的力的图示；
[0023]图18是仅具有一组磁体的线性致动器的第二实施例的横截面侧视图；和
[0024]图19A到19C是线性致动器的横截面侧视图，其移位器分别处于三个位置之一。
具体实施方式
[0025]出于该讨论的目的，元件将由附图标记、通常是附图标记数字标识。下面将详细描述图中所示的几个实施例。为简单起见，除非另有说明，否则各种实施例之间的类似元素将相差以百位数。如果一个元件具有从一个实施例到另一个实施例不同的特征，则在为新实施例引入相同元件时将讨论这些差异。
[0026]参见图1，线性致动组件的一个实施例总体上用10标识。线性致动组件10使用由电流产生的磁场在一个或两个线性方向上物理地轴向移动元件。
[0027]线性致动组件10包括围绕总体以14标识的线圈架缠绕的电磁线圈12。电磁线圈12包括围绕线圈架底座20并在两个线圈架侧壁22、24之间缠绕的导线16。在该实施例中，线圈架14由非铁材料制成，例如热塑性塑料。本领域技术人员应当理解，线圈架14以连续环延伸。在所示的实施例中，连续环是圆形的，限定了中心轴线26，如图9至13所示。电磁线圈12限定内径30，该电磁线圈由线圈架底座20和由两个线圈架侧壁22、24限定的线圈第一侧32和线圈第二侧34保持在适当位置。
[0028]第一组磁体36邻近电磁线圈12的第一侧32在其内径30处布置。线圈架底座20在第一组磁体36和电磁线圈12的内径之间延伸。以端对端的方式连接的第一组磁体36中的每一个沿着电磁线圈12的一部分延伸，以通过圆弧来完成由电磁环形成的连续环，由此第一组磁体36的总数完成了由电磁线圈12限定的连续环。在所示的实施例中，第一组磁体36中的每一个都延伸通过一个圆弧，该圆弧的总和限定了一个直径基本上等于电磁线圈12的内径的圆。
[0029]第二组磁体40邻近电磁线圈12的第二侧34在其内径30处布置。线圈架底座20在第二组磁体40和电磁线圈12的内径之间延伸。以端对端的方式连接的第二组磁体40中的每一个沿着电磁线圈12的一部分延伸，以通过圆弧用来完成由电磁环形成的连续环，由此第二组磁体40的总数完成了由电磁线圈12限定的连续环。在所示的实施例中，第二组磁体40中的每一个都延伸通过一个圆弧，该圆弧的总和限定了一个直径基本上等于电磁线圈12的内径的圆。随后将讨论的电磁线圈12与线圈架14、第一组磁体36、第二组磁体40和环圈54一起
统称为定子41。
[0030]线性致动组件10包括总体以42标识的移位器。移位器42邻近第一组磁体36和第二组磁体40布置。换句话说，第一组磁体36和磁体第二组40及环圈54设置在电磁线圈12和移位器42之间。移位器42的至少一部分由铁磁材料制成，使得它接收由第一组磁体36和第二组磁体40产生的磁场以及流过电磁线圈12的电流所产生的力。随后将更详细地讨论磁场以及它如何作用于移位器42的描述。移位器42通常具有中空中心(未示出)，其允许某物延伸穿过其中，例如轴、毂等。
[0031]所示的移位器42具有平行于中心轴线26从其伸出的柱塞44。移位器42将具有至少一个柱塞44并且预期移位器42将具有多个柱塞44(即使在任何给定图中仅示出一个)。当移位器42具有多个柱塞44时，它们围绕移位器42的移位器边缘46等距间隔开。移位器边缘46将填补由线圈架14形成的连续环。并非整个移位器42都需要是铁磁性的。然而，至少一个移位器套筒50是铁磁性的。移位器套筒50可以是围绕移位器42的连续层，或者它可以是固定地固定到移位器42并围绕其等距间隔开的离散件。在所示实施例中，移位器套筒50是具有圆形横截面的完整圆筒形。
[0032]柱塞44具有尖头远端52。本领域技术人员应当理解，柱塞44的远端52可以具有除尖头之外的形状，而无需增本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种线性驱动组件，包括：电磁线圈，被配置为允许电流沿任一方向通过，从而基于电流及其方向产生磁通量，所述电磁线圈限定中心轴线、内径以及第一和第二线圈侧；第一组磁体，在电磁线圈的第一线圈侧附近、在该电磁线圈的内径处端对端地布置，所述第一组磁体相对于所述电磁线圈固定地安装；第二组磁体，在电磁线圈的第二线圈侧附近、围绕该电磁线圈的内径端对端地布置，所述第二组磁体相对于所述电磁线圈固定地安装；和移位器，在第一组磁体和第二组磁体附近与所述电磁线圈相对设置，响应于磁通量和电流流动的方向，所述移位器在邻近第一组磁体的第一位置和邻近第二组磁体的第二位置之间是可锁定的。2.如权利要求1所述的线性致动组件，包括线圈架，其具有彼此匹配的第一和第二通道，用于分别在其中接收所述第一组和第二组磁体。3.如权利要求2所述的线性致动组件，其中所述线圈架包括与所述第一和第二通道中的每一个相邻设置的主通道，所述主通道在其中容纳所述电磁线圈。4.如权利要求3所述的线性致动组件，其中所述线圈架包括非铁磁材料环圈，所述非铁磁材料环圈在邻近所述主通道设置所述第一和第二通道之间以用作迫使所述磁通量在所述移位器中收集和会聚的磁通屏障。5.如权利要求4所述的线性致动组件，其中所述线圈架包括与所述非铁磁材料环圈相邻设置的铁磁材料环段。6.如权利要求3所述的线性致动组件，其中所述线圈架包括设置在所述第一和第二通道之间并邻近所述主通道的铁磁材料环圈。7.如权利要求6所述的线性致动组件，包括由铁磁材料制成的第一和第二侧板，其在线圈架两侧固定地安装到所述线圈架。8.如权利要求7所述的线性致动组件，其中所述第二(可以是第一)侧板包括从所述第二(第一)侧板垂直延伸出的覆盖线圈凸缘。9.如权利要求1所述的线性致动组件，其中所述移位器是圆柱形的。10.如权利要求8所述的线性致动组件，其中所述移位器由铁磁材料制成。11.根据权利要求9所述的线性致动组件，包括多个由铁磁材料制成的移位器，所述移位器以与所述电磁线圈间隔开的关系沿所述电磁线圈的所述内径等距隔开。12.如权利要求1所述的线性致动组件，其中所述第一组磁体中的每一个在尺寸上大于所述第二组磁体中的每一个。13.一种电磁致动组件，包括：定子壳体，限定出中心轴线、定子内径和定子外径；第一定子磁体，在定子壳体的所述定子内径处设置在所述定子壳体内并且在所述定子壳体中延伸直至线圈内径；第二定子磁体，在定子壳体的所述定子内径处设置在所述定子壳体内并且与所述第一定子磁体间隔开，所述第二定子磁体在所述定子壳体中延伸直至所述线圈内径；中心环圈，设置在所述定子壳体内的所述定子内径处...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯，
申请(专利权)人：西格玛动力总成股份有限公司，
类型：发明
国别省市：