[发明专利]轮端分离系统和方法

说明书

本公开提供了“轮端分离系统和方法”。公开了用于将半轴锁定到轮毂以接合四轮驱动的方法和系统。在一个示例中，轮毂经由径向膨胀接合机构锁定到半轴。所述径向膨胀接合机构没有润滑脂并且没有弹簧。

技术领域

本说明书总体上涉及用于接合和脱离全轮驱动车辆的车轮的方法和系统。所述系统和方法对于在低环境温度下操作的车辆可能特别有用。

背景技术

车辆可以被配置为四轮驱动车辆以改进车辆牵引力和性能。如果车辆在所有车辆工况期间连续地以四轮驱动接合，则由于传动系摩擦增加，车辆能量效率可能降低。因此，可能期望在一些车辆工况期间以二轮驱动模式操作车辆并且在其他车辆工况期间以四轮驱动模式操作车辆。然而，由于轮端分离装置配置，联接轮毂使得车辆可以进入四轮驱动模式所需的时间可能比期望的时间更多。这在低温环境温度条件期间当轮端分离机构内的润滑脂可能使得将半轴联接到轮毂更加困难时尤其如此。具体地，润滑脂可以增大轮端分离机构内的运动阻力，使得可能比将半轴联接到轮毂所需的时间更长。因此，可能期望提供一种快速换挡成对环境温度不太敏感的四轮驱动的方式。

发明内容

本文的发明人已经认识到上述问题并且已经开发了一种车辆轮端锁定装置，所述车辆轮端锁定装置包括：内环总成，所述内环总成包括径向膨胀接合机构；以及外环，所述外环包括用于接收所述径向膨胀接合机构的第一组齿。

通过使接合机构径向膨胀以联接轮端分离装置，可以提供更快的四轮驱动接合的技术效果。具体地，可以生产和操作不包括润滑脂的轮端分离装置，使得低温环境温度对轮毂锁定和解锁的影响可能较小。具体地，轮端分离装置的棘爪可以经由电磁致动器径向膨胀以接合四轮驱动并且缩回以脱离四轮驱动。所述棘爪和致动器环不需要被润滑就能操作，因此可以在更宽范围的环境温度工况下更一致地操作。

本说明书可以提供若干优点。具体地，所述方法提供了无润滑脂轮端分离装置，所述无润滑脂轮端分离装置可以在宽范围的环境温度下更一致地操作，并且可以不太可能趋向于接收和保持可能影响先前的轮端分离装置设计的碎屑。此外，无论车轮顺时针还是逆时针旋转，所述方法都提供主动车轮锁定。更进一步地，所述方法不含弹簧。另外，车桥上和轮毂上的花键不再需要具有共用节径，所述共用节径是滑环联接器所要求的。另外，所述电磁致动器可以比真空动力或电动马达和齿轮系更快地起作用。另外，所述电磁致动器允许原动力在具有相对速度而没有物理接触的部件之间传递，从而降低磨损可能性。

应当理解，提供以上发明内容是为了以简化的形式介绍将在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。这并不意味着识别所要求保护的主题的关键或本质特征，所要求保护的主题的范围由具体实施方式之后的权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上述或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实现方式。

附图说明

图1是车辆传动系的示意图；

图2示出了示例性轮端分离系统的透视图；

图3示出了图2的轮端分离系统的分解图；

图4示出了图2中所示的轮端分离系统的截面透视图；

图5是图4中所示的轮端分离系统的截面的一部分的详细视图；

图6是轮端分离致动器的横截面的平面图；

图7是处于自由旋转(free-wheeling)位置的轮端分离系统的致动器总成的透视图；

图8是处于车轮锁定位置的轮端分离系统的致动器总成的透视图；

图9是用于车轮锁定的轮端分离系统的致动器销或销钉延伸棘爪的截面图；

图10是用于车轮解锁的轮端分离系统的致动器销或销钉缩回棘爪的截面图；

图11示出了处于与扭矩传递环接合的位置的致动器总成的平面图；