[发明专利]机动化断开系统和操作方法

说明书

本申请要求在2014年4月16日提交的美国临时专利申请No.61/980,425“机动化断开系统和操作方法”以及在2014年9月17日提交的美国临时专利申请No.62/051,864“机动化断开系统和操作方法”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。

技术领域

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。

背景技术

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，真空可以由辅助泵产生。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。发明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。。

发明内容

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发明的任何部分。

附图说明

图1示出根据本发明的车辆的简化动力系统。