[发明专利]电磁脉冲断开系统和方法

摘要

本申请提供一种操作电磁脉冲断开组件的方法和系统，其选择性地啮合车辆传动系统的两个旋转部件。需要一种不是靠车辆发动机释放的真空运转的断开组件，因为现代引擎是为减少真空产生而开发的，并且移除运转外围设备(比如断开)的真空线路。提供一种通过电流脉冲运转的电磁脉冲断开组件，并且该组件包括用于转换离合器环组件的电磁线圈和选择性地联接两个旋转部件的锁闭环组件。 1

主权项

1.一种操作轴的断开组件的方法，其特征在于，该方法包括：

通过电磁线圈生成贯穿电枢凸轮组件的轴向力驱动转换器装置从第一自锁位置到第二自锁位置，

所述电枢凸轮组件包括与所述转换装置的轴线延伸的导向连接的一系列双向斜道，

所述线圈只在所述第一和第二自锁位置之间转换时被激励，所述第一和第二自锁位置包括轴啮合位置和轴分开位置，

包括用于选择性啮合所述轴的多个齿轮齿的离合器环联接到所述转换器装置，

所述线圈在被激励时所述电枢凸轮组件中包括的金属电枢被吸附到所述线圈。

2.如权利要求1所述的方法，其中，驱动所述转换器装置包括：

将位于邻近所述转换器装置的所述离合器环和锁闭环，在所述第一和第二自锁位置之间沿着所述断开组件的中轴方向轴向平移到一起，而所述离合器环和锁闭环相互独立旋转。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述转换器装置停留在所述第一和第二自锁位置而没有激活所述电磁线圈，并且还包括在所述电磁线圈被禁用且所述断开组件处于所述第一自锁位置时，使所述电枢凸轮组件与所述转换器装置一起旋转。

4.如权利要求1所述的方法，还包括激活然后禁用所述线圈以便将所述转换器装置从所述第一自锁位置转换到所述第二自锁位置，以及激活和禁用所述线圈以便将所述转换器装置从所述第二自锁位置转换到所述第一自锁位置，并且还包括，当所述线圈被禁用时，甚至在传输或不传输所述轴的力矩和旋转穿过所述组件时，将所述转换器装置维持在所述第一自锁位置或所述第二自锁位置。

5.如权利要求1所述的方法，其中，所述轴的啮合和分开是通过所述轴的旋转运动辅助的，并且其中，所述电磁线圈受到机械偏置力的反作用。

6.一种电磁脉冲断开组件，其特征在于，包括：

通过脉冲电流选择性激励的电磁线圈；

包括固定到凸轮的金属电枢的转换组件，所述凸轮包括一系列双向斜道，转换器，包括在所述系列双向斜道的每一个之间与所述凸轮连接的多个轴向延伸的导向，以及联接到所述转换器的离合器环；以及

锁闭环组件，包括锁闭轨道轮廓，其包括第一和第二自锁位置；

其中，所述转换器和离合器环作为一个单元在所述电磁脉冲断开组件的中轴的轴向方向上轴向平移，并且围绕所述中轴旋转。

7.如权利要求6所述的组件，其中，所述锁闭环组件还包括锁闭环，其包括围绕所述锁闭环的外围排列的多个销，以及锁闭环壳体，其包括用于保持所述锁闭环的阶梯形凹槽，其中，所述锁闭环壳体和锁闭环是可以沿着所述转换器在所述轴向方向上平移的。

8.如权利要求7所述的组件，其中，所述锁闭环壳体是旋转固定的，并且其中，所述锁闭环壳体包括内嵌的磁铁，其创建独立于所述电磁线圈创建的局部磁场的可检测磁场，并且还包括静止磁位置传感器，配置为检测所述磁铁的所述磁场以确定所述电磁脉冲断开组件的转换位置。

9.如权利要求7所述的组件，其中，所述锁闭环组件还包括锁闭凸轮环，其包括构成第一轨道表面的第一系列齿轮齿，和锁闭导向环，其包括从所述第一系列齿轮齿偏移的构成第二轨道表面的第二系列齿轮齿，所述第一轨道表面和第二轨道表面构成所述锁闭轨道轮廓。

10.如权利要求9所述的组件，其中，所述多个销被放置在所述第一轨道表面和第二轨道表面之间的所述锁闭轨道轮廓中，其中，所述锁闭凸轮环和锁闭导向环是静止的，并且其中，所述锁闭环可围绕所述中轴旋转并沿着所述中轴平移。

11.如权利要求9所述的组件，其中，所述锁闭凸轮环圆周地围绕所述转换组件，并且其中，所述第一轨道表面还包括多个定型为接触并保持所述锁闭环的所述多个销处于所述第一自锁位置和第二自锁位置的凹槽。

12.如权利要求6所述的组件，其中，当所述电磁线圈被激励时所述电枢被吸附到所述电磁线圈，并且其中，所述电磁线圈包括一个或多个弹簧，用于在所述线圈被断开激励时保持所述电磁线圈和电枢之间的气隙。

13.如权利要求6所述的组件，还包括沿着车辆的车轴的中间部分排列的外壳，所述外壳整体包住所述电磁线圈、所述转换组件和所述锁闭环组件，并且其中，所述锁闭环选择性地啮合所述车轴的耦合器轴和中间轴。

14.一种用于选择性地将两个旋转部件与断开组件啮合的方法，其特征在于，

所述断开组件包括：

通过脉冲电流选择性激励的电磁线圈；

包括固定到凸轮的金属电枢的转换组件，所述凸轮包括一系列双向斜道，转换器，包括在所述系列双向斜道的每一个之间与所述凸轮连接的多个轴向延伸的导向，以及联接到所述转换器的离合器环；以及

锁闭环组件，包括锁闭轨道轮廓，其包括第一和第二位置，

其中，所述转换器和离合器环作为一个单元在所述电磁脉冲断开组件的中轴的轴向方向上轴向平移，并且围绕所述中轴旋转，

所述方法包括：

在第一模式中，通过所述锁闭环组件中的锁闭环的销与所述锁闭环组件中的锁闭凸轮环中的第一凹槽接触将所述离合器环保持在第一位置，所述锁闭环可与所述离合器环沿着所述断开组件的中轴平移；

一旦接收到向第二模式转换的命令，激励电磁线圈以便磁力地吸附固定到凸轮的电枢，并将所述转换器平移到转换末端位置，然后所述线圈被断开激励，并且弹簧将所述离合器环推到第二位置，在此所述销接触所述锁闭凸轮环中的第二凹槽以便将所述离合器环保持在所述第二位置中；以及

一旦接收到向所述第一模式转换的命令，激励所述电磁线圈以便将所述离合器环平移到所述转换末端位置，然后所述线圈被断开激励，并且所述弹簧将所述离合器环推到所述第一位置，在此所述销接触所述第一凹槽以便将所述离合器环保持在所述第一位置。

15.如权利要求14所述的方法，其中，当所述转换器和离合器环平移到所述转换末端位置时，沿着锁闭轨道轮廓并相对锁闭导向环的第一轨道表面滑动所述销，以旋转所述锁闭环并使所述销在所述锁闭导向环中与转换末端凹槽接触，其中，所述锁闭凸轮环的第二轨道表面和所述锁闭导向环的第一轨道表面构成所述锁闭轨道轮廓。

16.如权利要求15所述的方法，还包括，一旦所述电磁线圈断开激励，沿着所述锁闭轨道轮廓并相对所述锁闭凸轮环的所述第二轨道表面滑动所述销，以便旋转所述锁闭环并使所述销与所述第一凹槽或第二凹槽之一接触。

17.如权利要求14所述的方法，其中，所述第一模式是二轮驱动模式，其中，所述离合器环只联接所述两个旋转部件之一，所述第二模式是四轮驱动模式，其中，所述离合器环联接所述两个旋转部件二者。

18.如权利要求14所述的方法，还包括从车辆控制器在所述断开组件的断开控制器处接收转换到所述第一和第二模式的所述命令。

19.如权利要求18所述的方法，还包括用与所述断开控制器电子通信的位置传感器检测所述离合器环的所述第一、第二和转换末端位置，以及所述离合器环在所述第一、第二和转换末端位置之间或之外的任何位置。