[发明专利]用于车轮端部断开装置的电磁致动器

说明书

本公开提供“用于车轮端部断开装置的电磁致动器”。一种车轮端部断开系统包括：内座圈，其连接到车桥半轴和车轮轮毂中的一者；外座圈，其连接到车桥半轴和车轮轮毂中的另一者；以及多个径向可致动的棘爪，其周向地间隔开，取向在内座圈和外座圈之间，并且可在外侧锁定位置和内侧解锁位置之间移动，以将车轮轮毂与车桥半轴连接和断开。系统还包括多个管脚，所述多个管脚附接到致动器环。致动器环可在锁定位置和解锁位置之间轴向地移位。系统还包括：一个或多个永磁体，其形成附接到致动器环的永磁体环，具有轴向地间隔开的北磁极和南磁极；以及环形三磁极电磁体，其具有与环形永磁体同心的两个反向缠绕的轴向地间隔开的线圈。

技术领域

各种实施例涉及车辆车轮端部断开装置。

背景技术

车辆可以采用多种驱动配置。车辆可以基于诸如速度、负载和坡度的因素动态地期望改变驱动配置。可以证明有益于动态地改变驱动配置的另外的因素是车轮的当前状态。多个从动轮允许更均匀地分配动力，从而增加车辆的最大动力，以及车辆的更大控制。然而，由于用于推进车辆的装备，从动轮通常比非从动轮具有更大的质量和惯性阻力。与常规的非从动轮相比，另外的质量和阻力增加了针对加速和静态速度所需的能量消耗。在处于非驱动状态时分离车轮的质量和阻力可改善能量消耗。接合车轮的驱动装备允许根据命令分配更多的动力。

动态接合和分离车轮和传动系之间的驱动装备的某些先前的尝试使用真空装置和离合器。断开装置的真空系统与车辆的真空系统配合使用。然而，现在许多车辆正在被开发为无真空的。

动态接合和分离车轮和传动系之间的驱动装备的其他尝试使用在车轮轮毂和半轴之间的轴向可致动棘爪。然而，所述方法可能会给半轴或车轮轮毂的部段提供不相称的应力。

发明内容

一种车轮端部断开系统包括：内座圈，其连接到车桥半轴和车轮轮毂中的一者；外座圈，其连接到车桥半轴和车轮轮毂中的另一者，内座圈和外座圈围绕车轮轴线同心；以及多个径向可致动的棘爪，其间隔开并且取向在内座圈和外座圈之间，可在外侧锁定位置和内侧解锁位置之间移动，以将车轮轮毂与车桥半轴连接和断开。所述系统还包括多个管脚，所述多个管脚周向地间隔开，并且附接到致动器环，所述管脚具有端部，所述端部与所述多个棘爪配合以使它们在锁定位置和解锁位置之间移动。所述致动器环可在锁定位置和解锁位置之间轴向地移位。所述系统还包括：一个或多个永磁体，其形成附接到所述致动器环的永磁体环，具有轴向地间隔开的北磁极和南磁极；以及环形三磁极电磁体，其具有与所述环形永磁体同心的两个反向缠绕的轴向地间隔开的线圈。用正电流激励三磁极电磁体使永磁体环和致动器环在第一方向上移位，并且用负电流激励三磁极电磁体使永磁体环和致动器环在相对的方向上移位，导致棘爪在锁定位置和解锁位置之间移动。

一种车轮端部断开系统包括：同轴嵌套的内座圈和外座圈，其各自连接到车桥半轴和车轮轮毂中的一者以围绕车轮轴线旋转；多个径向可致动棘爪，其周向地间隔开，并且取向在内座圈和外座圈之间，可在锁定位置和解锁位置之间移动，以将车轮轮毂与车桥半轴连接和断开；以及致动器环，其能够相对于内座圈和外座圈在锁定位置和解锁位置之间轴向地移位。所述系统还包括：多个管脚，其周向地间隔开并且附接到致动器环，所述管脚具有端部，所述端部与多个棘爪配合以使管脚在锁定位置和解锁位置之间移动；环形永磁体环，其附接到致动器环，所述环形永磁体环具有轴向地间隔开的北磁极和南磁极；以及环形三磁极电磁体，其具有与环形永磁体环同心的两个轴向地间隔开的线圈。用正电流激励三磁极电磁体使永磁体环和致动器环在第一方向上移位，并且用负电流激励三磁极电磁体使永磁体环和致动器环在相对的方向上移位，导致棘爪在锁定位置和解锁位置之间移动。