[发明专利]自供电电磁断开执行器

说明书

断开系统(32)，用于选择性地接合和分离动力传动系单元的一个或更多个轴。该断开系统包括多个凸轮构件(40、42)和电磁线圈(36)。至少一个凸轮构件以与输入轴相同的速度旋转。至少一个凸轮构件以可变的速度旋转。运行时，电磁线圈通过输入轴(46)的转动通电，以选择地激活离合器(38)从而接合凸轮(40、42)中的一个或更多个，以连接或断开一个或更多个输出轴(48)。

相关申请的交叉引用

本申请要求申请日为2017年2月21日的美国临时专利申请第62/461392号的优先权，该申请的全部内容在此通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及用于选择性地连接和断开全轮驱动系统部件的断开系统。更具体地，本公开涉及一种断开系统，该断开系统包括一个或更多个凸轮构件和离合器，用于选择性地接合和分离全轮驱动系统的一个或更多个部件。

背景技术

与传动系仅连接到单个车轴的车辆相比，能全轮驱动(AWD)的车辆具有许多的优势。具体地，与仅使用单个车轴驱动的类似车辆相比，能全轮驱动的车辆倾向于具有增加的牵引力和增强的驾驶性能。

传统的全轮驱动车辆通常由永久接合的前后驱动车轴组成，其中全轮驱动传动系组件的某些零件(包括第二驱动车轴和传动系的其他部分)持续地旋转，即使在不要求全轮驱动传动系组件的性能或优点时。因此，在与仅使用单个车轴驱动的车辆相比时，传统的全轮驱动车辆倾向于降低燃油和整体效率。

一些全轮驱动车辆通过包含全轮驱动断开系统来减轻这些性能损失。全轮驱动断开系统旨在通过断开全轮驱动传动系组件的主要旋转的传动系部件来提高全轮驱动车辆的燃油和其他效率，并在不需要全轮驱动传动系组件的性能或优点时将车辆置于单驱动模式。在这种车辆中，只有当全轮驱动传动系组件可能提供性能优势时，例如改善车辆在打滑情况下的运行，才优选地连接它。一旦第二驱动车轴断开，扭矩就不会传递到第二驱动车轴。因此，通过允许第二驱动车轴和其他相关传动系部件保持在闲置情况，可以消除其与速度相关的损失。

车辆可以包括可断开的动力传输单元(PTU)和后传动系模块或单元(RDM/RDU)，其允许在两轮驱动模式和四轮驱动模式之间切换车辆的运行。在两轮驱动模式下，可以断开后传动系模块和动力传输单元，以将动力损失降至最低，并提供更好的燃油效率。

辅助传动系断开系统也可以使用接合套，通常是马达或凸轮驱动马达，或者可以使用电磁执行器来进行辅助传动系的接合和分离。典型的断开系统使用外部动力源(例如马达)为断开系统提供动力。用于这类系统的马达通常需要大电流(约30至40安培)，而且由于断开系统的动力源往往与其余部件不在相同轴线上，因此用于这类系统的马达往往昂贵且复杂。此外，由于来自马达的动力不得不先转移到换挡机构，然后再接合断开系统，这类系统的响应时间通常很慢。鉴于接下来示例实施例的详细描述，可以理解现有系统的其他困难。

发明内容

公开了一种断开系统，该断开系统包括电磁线圈或其他动力源、离合器和一个或更多个凸轮构件。电磁线圈或动力源激活离合器，然后离合器选择性地接合一个或多个凸轮构件，以断开全轮驱动系统中的部件的输出。断开系统可以使用车辆的动力源，这样就不需要外部动力源来断开部件。线圈和离合器构造为选择地接合和保持凸轮构件中的一个，并且来自传动系的其他部件的动力用于使断开系统的其余部件相对于已经由线圈接合的凸轮构件旋转。