CN109915572B - 用于车辆差速器的电磁致动器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于车辆差速器的电磁致动器。一种用于车辆差速器的系统包括线圈和在第一位置与第二位置之间可移动的驱动构件。驱动构件具有轴线，并包括磁响应的第一本体、至少部分地由非磁响应的第二材料形成的第二本体和限定驱动构件的径向内表面的第三本体。第一本体、第二本体和第三本体联接到一起，所述第三本体由具有比第二本体低的热膨胀系数的材料形成的材料形成。系统还可包括由驱动构件驱动的锁构件，以在锁构件的至少一个位置接合差速器的齿轮。

Description

用于车辆差速器的电磁致动器

技术领域

本发明大体上涉及一种用于车辆差速器的电磁致动器。

背景技术

在机动车辆的正常操作期间，常见的是，所有四个车轮不以相同的速率转动。不同的车轮转动速率当车辆转弯时最常见遇到，但还可由于制动或不均匀的道路表面状况引起。为了在继续将功率引导至两个车轮的同时适应不同的车轮转动速率，提供允许在各动力车轮之间不同的车轮转动速率的差速器是可能的。差速器在将扭矩传递至每个车轮的同时允许各车轮以不同的速率旋转。尽管这一解决方案在一些驱动状况中可能是令人满意的，但在从动车轮中的一个从动车轮经历具有比被其它车轮接合的表面低得多的摩擦系数的表面的状况下是不令人满意的。这样的状况可防止以更多的牵引对车轮的扭矩的施加，从而导致不期望的车辆性能。可提供锁定机构，以锁定差速器并防止不同的车轮旋转速率，并且至少在一些情况下在两个车轮之间均匀地传递扭矩。

发明内容

至少在一些实现中，用于具有多个齿轮的车辆差速器的系统包括线圈和响应于由于对线圈施加电而产生的磁场可移动的驱动构件。驱动构件是在第一位置与第二位置之间可移动的，具有轴线并包括至少部分地由磁响应的第一材料形成的第一本体、至少部分地由非磁响应的第二材料形成的第二本体和限定驱动构件的径向内表面的第三本体。第一本体与第二本体联接到一起，并且第二本体与第三本体联接到一起，第三本体由具有比第二本体低的热膨胀系数的材料形成。系统还可包括由驱动构件驱动的锁构件，以便当驱动构件在第二位置时接合差速器的齿轮，并且锁构件适于当驱动构件在第一位置时与齿轮脱离。

至少在一些实现中，第一材料是金属，并且第二本体包括聚合物，并且第二材料可以是能够通过模制过程形成的材料。第二本体可被夹在第一本体与第三本体之间，并且可通过单独的连接特征联接至第一本体和第三本体两者，每个连接特征包括至少一个空隙和至少一个突起。第一本体和第三本体可由金属形成，并且第二本体可至少主要由聚合材料形成。第一本体可与第二本体的轴向长度的大部分重叠，并且第三本体可与第二本体的轴向长度的大部分重叠。

系统还可包括差速器组件的壳体，其一部分轴向地延伸通过驱动构件，并且驱动构件可相对于壳体在第一与第二位置之间移动，并且第三本体的材料可具有与壳体的热膨胀系数相同或大致相似的热膨胀系数。

至少在一些实现中，一种用于车辆差速器锁定机构的驱动构件可响应于磁场在第一位置与第二位置之间移动，该驱动构件包括至少部分地由磁响应的第一材料形成的第一本体、至少部分地由非磁响应的第二材料形成的第二本体和限定驱动构件的径向内表面的第三本体。第一本体、第二本体和第三本体联接到一起，第三本体由具有比第二本体低的热膨胀系数的材料形成。

附图说明

将参考附图阐述优选实施例和最佳模式的以下详细说明，其中：

图1是车辆传动系组件的示意图；

图2是带有电动致动锁定机构的差速器的横截面视图，其中，差速器被示出在打开位置；

图3是锁定机构的柱塞的一部分的剖视图；

图4是锁定机构的柱塞的一部分的剖视图；

图5是锁定机构的柱塞的一部分的剖视图；

图6是锁定机构的柱塞的一部分的剖视图；

图7是带有电动致动锁定机构的差速器的横截面视图，其中，差速器被示出在打开位置，并且致动机构不结合到差速器的壳体中；

图8是锁定机构的螺线管和柱塞的一部分的剖视图；

图9是压板的侧视图；和

图10是与图8相似的视图，示出改型的柱塞。

具体实施方式

更详细地参考附图，图1图示了车辆传动系12，其将动力从发动机14提供至包括前车轮15和后车轮16的多个车轮。发动机14经由变速器17和提供输出轴20的动力传输单元18供应扭矩。输出轴20联接至第一传动轴21，所述第一传动轴21联接至可包括差速器组件23的后驱动单元22。动力传输单元18或其它装置可具有经由第二传动轴27联接至前驱动单元25(其可包括差速器组件26)的输出轴24。左前侧轴和右前侧轴28、29联接至允许侧轴28、29与前车轮15之间的相对旋转的驱动单元/差速器25、26。左后侧轴和右后侧轴30、32联接至允许侧轴30、32与后车轮16之间的相对旋转的后驱动单元/差速器22、23。动力传输单元18可包括断开组件，所述断开组件当在连接状态中时将扭矩传输至第二传动轴27，以驱动前车轮15。当连接或断开时，动力传输单元18可将扭矩提供至第一传动轴21，以驱动后车轮16。因而，取决于断开装置的状态，传动系12可将扭矩提供至仅后车轮16或提供至所有四个车轮15、16。当然，根据需要，可使用其它的传动系构造。

现在参考图2，第一后侧轴30连接至在差速器23内的第一侧齿轮34。相似地，第二后侧轴32连接至在差速器23内的第二侧齿轮36。侧齿轮34、36被支承在差速器23的壳体37内。差速器还包括小齿轮38、40，所述小齿轮38、40分别与侧齿轮34、36啮合，并在壳体37内安装在小齿轮轴42上。

为了选择性地锁定和解锁差速器23，提供锁定机构46。锁定机构46可具有致动状态和退动状态，并且在一种状态中，锁定机构将侧轴中的一个侧轴(例如32)联接至差速器壳体37，使得联接的侧轴与壳体一起旋转。这继而使另一侧轴30与壳体37和联接至壳体的侧轴32一致地一起旋转，使得两个侧轴30、32以相同的速度旋转。

至少在一些实现中，锁定机构46是电动致动的，并包括：螺线管48，其具有环形导线线圈49；和驱动构件，其可包括至少部分地在线圈径向向内被接纳并与线圈轴向重叠的电枢或柱塞54。至少在一些实现中，柱塞54也可以是环形的，柱塞与线圈49同轴地布置并由壳体37支承用于与壳体一起旋转，并且一个侧轴(在此，第二侧轴32)同轴地延伸通过壳体37的延伸通过线圈和柱塞的一部分。电力经由电线50供应至线圈49以产生磁场，其使柱塞54相对于线圈和差速器壳体37从第一或缩回位置移位至第二或前进位置。为了当不向线圈49提供电力时便于柱塞54从第二位置回到第一位置的返回，偏压构件，例如弹簧55，可作用于柱塞54或作用于与柱塞接合的部件，如下所述的。至少在一些实现中，当柱塞54在第二位置时，致动锁定机构46，并且当柱塞在第一位置时，退动锁定机构。尽管在所示的示例中当向线圈49提供电力时柱塞54在其第二位置，并且当不向线圈提供电力时柱塞移动至第一位置，但如果需要，情况可能正好相反(例如，锁定机构46可通过偏压构件55移动至致动位置并且通过向线圈提供功率而退动)。

至少在一些实现中，锁定机构46还可包括锁构件56或与锁构件56相关联，所述锁构件56如下所述地适于由柱塞54驱动并适于与侧齿轮34界面接合。锁构件56可以是大体上环形的，并且第二侧齿轮36和/或轴32的一部分可延伸通过锁构件。锁构件56可包括：后面57，其可由柱塞54接合；和前面59，其具有至少一个接合特征58，例如构造成接合在第一侧齿轮34的后面上形成的对应接合特征60(例如，齿轮或爪形离合器齿)的齿轮或离合器齿(例如，爪形离合器齿)。弹簧55可作用于锁构件56，以当不向线圈49通电时，将锁构件推入柱塞54并使柱塞移动至其第一位置，如上所述。在所示的实现中，柱塞54邻近壳体壁62的一侧定位，并且锁构件56邻近壁62的另一侧定位。壁62包括孔64，并且柱塞54和锁构件56分别包括轴向延伸的足部66、68(例如，图2和图3)，所述轴向延伸的足部66、68延伸进入或通过壁中的孔64，使得柱塞与锁构件穿过或通过壁彼此接合。像线圈49和柱塞54一样，锁构件56也由壳体37支承并与壳体37一起旋转。

图2中所图示的差速器23被示出在打开模式中或者在打开位置中。在图示的实现中，在差速器的打开位置中，不向线圈49通电，柱塞54在其第一位置，并且锁构件56不与侧齿轮34接合，使得侧齿轮能相对于锁构件56和壳体37旋转。在打开位置中，侧轴30、32可以彼此以不同的速度旋转。然而，特定驱动状况可能使侧轴30、32一致地旋转使得向两个车轮施加扭矩是所期望的。

在锁定位置，线圈49被通电，柱塞54前进至其第二位置，这驱使锁构件56与侧齿轮34接合(即，齿58啮合齿60)。因此，侧齿轮34联接至壳体37，使得侧齿轮与壳体一起旋转而非相对于壳体旋转。实际上，第二侧轴32被锁定至壳体37并与壳体37一起旋转，这继而迫使第一侧轴30与第二侧轴32一致地旋转。

如图2-8和图10所示，柱塞54可由多种材料形成，包括对由线圈49产生的磁场磁响应的材料和可以对磁场磁响应或可以不对磁场磁响应的至少一种其它材料。因而，当由线圈49产生磁场时，可驱使柱塞54从一个位置到另一位置(例如，从缩回位置到前进位置)。如在本文中所使用的，如果具有由例如本文中所描述的应用中所使用的类型的螺线管48产生的量级的磁场可使由这样的材料形成或包括这样的材料的部件移位，则材料对磁场是响应的。在本文中阐述的示例中，柱塞54需要以足够的力和速度在前进位置与缩回位置之间移动，以允许锁定机构46的有效操作。因而，尽管所有材料都可能以某种方式受磁场影响，尤其地受具有大的强度或量级的场影响，但并非所有的材料都如在本公开中所使用的该术语一样是磁响应的。

例如，铁、镍和钴由于它们相对强烈地受磁场影响，所以常常被列举为是磁响应的。尽管不限于钢，但柱塞54的一种材料可包括已知为铁磁的并且相对强地磁响应的各种等级的钢。相反地，比如木材、塑料和玻璃的材料由于它们非常弱地受磁场影响/吸引，所以常常被列举为是非磁响应的。当然，磁响应的材料可与非磁响应的材料结合以形成磁响应的部件(例如，通过把磁性材料混入聚合材料中)。

至少在一些实现中，如图3所示，柱塞54包括带有中心轴线73并可由第一本体74、第二本体76和第三本体78限定的主体72，所述第一本体74、第二本体76和第三本体78例如通过一个或多个连接特征、或通过阻止或防止第一本体、第二本体和第三本体的分离的相反且重叠的表面，联接到一起。连接特征的非限制性示例包括配对的突起和空隙，其中，突起可包括凸缘、突出部、指状物、凸舌等，并且空隙可包括狭槽、孔、邻近本体的底切部分的区域等。至少在一些实现中，第一本体74、第二本体76和第三本体78整体地联接到一起，使得它们作为单个部件移动并且在使用期间不分离。此外，至少在一些实现中，第一本体74、第二本体76和第三本体78可布置成使得它们在不破坏(例如，切割或破裂)本体中的至少一个本体的一部分的情况下不分离。

第一本体74可以是环形的，并具有限定柱塞54的径向外表面的至少一部分的外表面80。第一本体74可由磁响应的材料形成，并且可邻近线圈49并在线圈49的径向向内被接纳，同时在它们之间有小的空气间隙。这样，第一本体74在由线圈49产生的磁场内，并且第一本体由磁场驱动，以使柱塞54从其缩回位置移动至其前进位置。第一本体74的内表面82可与第二本体76的外表面84接合或相邻。也就是说，第二本体76可具有在第一本体74的至少一部分径向向内的至少一部分。

第二本体76可以是环形的，并且至少在一些实现中可与第一本体74的一部分径向地重叠。在图3所示的实现中，第二本体76限定第一本体74被接纳在其中的带有径向向外延伸的凸缘88或壁的沟槽86，同时第一本体74的轴向相对端或边缘90由凸缘88重叠并且第一本体74的内表面82与沟槽86的基部92(其限定外表面84的一部分)相邻。这样，第二本体76与第一本体74的四个表面中的三个表面的至少一部分重叠并可直接接触，仅留外表面80的全部或一部分直接暴露于驱动构件54的外部，并因而暴露于线圈49及其磁场。如此布置，第一本体74联接至第二本体76，使得这些本体一起移动。可便利地将第二本体76包覆模制到第一本体74上，以便于形成第二本体并将第一与第二本体连接到一起，然而，也可使用其它成形过程例如但不限于铸造、冲压或挤压。第二本体76可限定柱塞54的足部66的一部分或全部，所述足部66如果需要可轴向地延伸超出第一本体74，并且如果需要还可径向向外地延伸超出第一本体74的外表面80(即，足部66的一部分或全部的径向外表面可离轴线73在比第一本体74的外表面80远的距离处)。第二本体76还可轴向地超出第一本体延伸至与足部66相对的轴向面94。

第二本体76可由非磁响应的材料(例如，塑料、铝、不锈钢等)形成，并且可提供改善在第一本体74的区域上或区域中的磁场强度的各种各样的磁通屏蔽，以便当线圈49被通电时，确保柱塞54的适当响应。也就是说，第二本体76阻尼、减弱或防止磁场穿过第二本体并传到在第二本体的径向向内的其它潜在磁响应的材料(例如，第三本体78、差速器壳体37或在其中的其它部件)。这样，磁场在第一本体74的区域中更集中或更强，以增加在第一本体处或中的磁通并改善柱塞54对产生的磁场的响应性。第二本体76还可包括布置成接合第三本体78的一个或多个联接特征。在图3的实现中，联接特征是在第二本体76的内表面98中形成并至少部分地由径向向内延伸的凸缘100或壁限定的沟槽96。

第三本体78可以是环形的，并包括由第二本体76的内表面98的至少一部分径向地重叠并且可被至少部分地接纳在第二本体中形成的沟槽96内的外表面102。第三本体78的至少一部分可重叠，以防止或阻止第三本体相对于第二本体76在任一轴向方向上的轴向移动。在图3所示的示例中，第三本体78包括由第二本体76的一部分(例如，限定沟槽96的凸缘100)重叠的轴向相对并且径向延伸的表面104。在图4中，第三本体78’包括径向向内延伸的凹槽或沟槽106，并且第二本体76’包括延伸进入第三本体中的沟槽的部分108(其可以是环形的凸缘)。在图5中，第三本体78’’与图3中的柱塞相似地被接纳在第二本体76’’的沟槽110内，但在图5中的第三本体78’’的内表面112是平滑的，并限定恒定的内径。在图6中，第三本体78’’’与第二本体76’’’的轴向相对的表面114、116径向地重叠并包围它们。第三本体78’’’例如可冲压或锻造并卷曲至第二本体76’’’或者通过第二本体包覆模制。任一本体76、78可以任一期望的布置与另一本体重叠，以便为了在使用中共同移动而使这些本体互锁或联接到一起。第二本体76还可模制到第三本体78上，使得根据需要，第一和第三本体74、78可以是模具中的插入件，并且第二本体可以围绕第一和第三本体和在第一与第三本体之间被模制。第三本体78还可在与当模制第二本体时不同的时间被模制到第二本体76上。例如，可将第二本体76包覆模制到第一本体74上，并且可将该结合的部分设置到用于形成第三本体78的模具或冲模中，其中，在模具中模制或铸造第三本体，以联接至已联接的第一和第二本体。

如图3(并且还有图4和6的示例)所示，最佳地如图2所示，第三本体78可具有邻近或围绕差速器壳体37的表面120(图2)被接纳的内表面118。内表面118可限定用于在差速器壳体37的环形表面120上接收柱塞54的导引直径，用于柱塞相对于差速器壳体的被引导的线性轴向移动。如果需要在柱塞54的滑动移动期间或者在其它方面减小摩擦，第三本体78可包括一个或多个凹槽或凹进122，所述一个或多个凹槽或凹进122减小材料的限定第三本体78的内径并可在使用中接合差速器壳体37的表面区域。如图3所示，中心凹槽122使轴向隔开的轴承表面124布置成与壳体表面120合作。

为了减小由于这些部件的热膨胀所引起的壳体37的表面120和第三本体78的内表面118的相对尺寸的差异，第三本体优选地由具有与差速器壳体的热膨胀系数或与邻近第三本体的内表面的任何部件或表面的热膨胀系数相似的热膨胀系数的材料形成。在一个示例中，壳体37由球墨铸铁形成，并且第三本体78由不锈钢形成，提供1:1.7的热膨胀系数比。可使用其它的材料，并且至少在一些实现中，壳体与第三本体之间的热膨胀系数比在1:1与1:3(或3:1)之间，其中，一些实现在系数之间具有小于2的因子(即，1:1至1:2或2:1)。至少在一些实现中，第三本体和壳体的热膨胀系数可以是相同的(即，1:1)或大致相似的，也就是说在为3的因子内。

第三本体78的材料可以是非磁响应的，或者当它通过第二本体76从线圈49的磁场被屏蔽时它可能是磁响应的。这样，第三本体78可由范围广泛的材料形成，所述材料可基于它们的膨胀特性选择，以便在由柱塞和差速器壳体可能经历的宽的温度范围上确保柱塞54相对于差速器壳体37的适当的轴向移动和引导。

至少在一些实现中，第三本体78的内表面118与壳体37的相邻表面之间的间隙可在0.010mm与0.260mm之间，其中至少在一些实现中在0.030mm至0.185mm的范围内。通过这些相对小的公差，材料的膨胀和收缩能更容易地影响性能。当间隙较大时，例如在0.185mm与0.260mm之间时，较大的热膨胀系数的差异是可接受的，例如在1:1.7与1:3之间。当间隙较小时，例如小于0.185mm时，较小的差异提供较小的膨胀和收缩的差异并且能改善性能，例如在1:1与1:2之间。

如果第三本体78在热的作用下比差速器壳体37紧缩或收缩得太多，则柱塞54相对于差速器壳体可能不能可靠地或平滑地移动，这能影响锁定机构的性能和可靠性(例如，拖曳力或摩擦可增加和减少移动或者导致柱塞卡在壳体上)。如果第三本体78相对于差速器壳体37膨胀得太多，则柱塞54可相对于差速器壳体倾斜或偏斜，并且这可同样地导致柱塞变得卡住或者不能相对于差速器壳体可靠地或平滑地移动，这能影响锁定机构的性能和可靠性。

因此，如果柱塞54由两个本体形成，其中第一外本体是金属，并且第二内本体是塑料，则由于塑料本体当冷时紧缩或收缩得更多，所以在它们之间可形成间隙。这可引起本体之间的相对移动，这可影响柱塞的整体移动和锁定机构的可靠性。此外，塑料内本体当加热时可膨胀得太多并与差速器壳体产生不适当的摩擦，和/或当冷却时可收缩得太多并允许柱塞相对于线圈壳体和差速器壳体倾斜或偏斜，这可不利地影响柱塞的平滑的轴向移动。

尽管在以上所述的实现中的第二本体76可由塑料形成，但其被夹在第一与第三本体74、78之间，其中，第一本体是磁响应金属，并且第三本体具有与金属差速器壳体37相似的膨胀特性。这样，通过第二本体与第一和第三本体74、78两者的接合阻止第二本体76的材料的膨胀。同样地，由于材料流动受第一和第三本体74、78限制，所以第二本体76的收缩受限制。因而，第二本体76可在不影响柱塞54的性能的情况下由具有更高的热膨胀系数的材料形成。第二本体76的塑料可比第一本体74的材料轻，可不太昂贵并且可更容易形成(例如，通过模制等)。

至少在一些实现中，第二本体76的轴向长度的大部分由第一本体74重叠，并且第二本体的轴向长度的大部分由第三本体78重叠。第一和第三本体74、78可与第二本体76的相同轴向部分重叠，或者第一和第三本体可如图3-6所示至少部分地轴向偏移。至少在一些实现中，第二本体76的一部分由第一和第三本体74、78两者重叠(即，在彼此平行、与轴线73垂直并与第一或第三本体的边缘相交或邻接的两个平面（如由图3中的假想平面126和128所示）之间的第二本体的部分)，并且该部分可包括第二本体76的轴向长度的大部分。此外，第二本体76的径向最里面的部分可与第三本体78的径向最里面的部分以比第二本体当加热至在差速器中经历的温度时可膨胀的量大的距离径向向外间隔开。因而，在这样的结构和布置中，不管第二本体76的任何膨胀，柱塞54的最里面的表面由第三本体78限定。

因此，至少在一些实现中，由三个本体形成的柱塞54至少可提供：1)由于第一本体74的磁响应材料和第二本体76的磁屏蔽效应所引起的对于柱塞的期望的磁响应；2)由于第二本体的塑料材料所引起的柱塞的期望的重量，这可使柱塞比所有金属柱塞轻，更轻的柱塞还可对磁场更响应(例如，在给定的磁场中更容易并且更快速地移动)；和3)由第三本体78与差速器壳体的热膨胀的相似性提供相对于差速器壳体37的期望的导引或引导表面，这可改善柱塞的移动和锁定机构的可靠性。

图7中所示的差速器150在大多数方面可与图2所示的差速器23相似并与其相同地运转。因此，图7的差速器150中的与图2的差速器23中的部件相同或相似的部件被给予相同的附图标记，以便于图7的差速器23的理解。此外，由于相似性，在本文中将不详尽地描述图7的差速器150。而是，将仅描述差速器23、150之间的相关差异。

在这方面，包括螺线管156和柱塞158的用于锁定机构154的致动器152不直接由图7所示的差速器150的壳体160支承或并入所述壳体160。在该示例中，螺线管156和柱塞158不与差速器壳体160一起旋转。为了接合并移动锁构件56，压板162联接至锁构件56，并且柱塞158选择性地接合压板162，以使锁构件与侧齿轮36接合。压板162和锁构件56相对于柱塞158旋转。此外，柱塞158在差速器组件的可被称作柱塞引导件164的壳体部件的径向向外并在该壳体部件之上被接纳。柱塞引导件164是螺线管组件的一部分，并且差速器壳体相对于引导件164旋转。柱塞158也能够相对于引导件164旋转(例如，通过拖曳力)。

最佳地如图8所示，柱塞158与以上所讨论的柱塞54相似，可由三个本体166、168、170形成。第一、第二和第三本体166、168、170中的每一个可由与以上关于柱塞54的第一、第二和第三本体74、76、78所述的相同材料形成。此外，本体166、168、170可以相似的方式联接到一起，并且可以与对于柱塞54的本体所描述的相似方式形成。尤其，第一本体166可以是磁响应的，第二本体168可提供磁通屏蔽，并且第三本体170可具有径向内表面171，该径向内表面171限定用于柱塞158相对于柱塞引导件164的被引导的轴向移动的内导引直径。在该示例中，第三本体170的材料可被选择成使得其热膨胀特性(例如，热膨胀系数)与柱塞引导件164的相似。

图9图示了压板162的一个示例。压板162可具有在它的面174或表面中形成的空隙172(例如，凹进或狭槽)，该面174或表面与柱塞158相邻并由柱塞158接合。压板162还可包括接合锁构件56的一个或多个指状物178。如果柱塞158变得倾斜或偏斜，则柱塞可能不会均匀地接合压板162，并且尤其地在提供可由柱塞接合的边缘的空隙172的区域中，可能粘结或卡在板上。此外，如上所述，在柱塞158与压板162和柱塞引导件164两者之间存在相对旋转。因此，对于柱塞158可能有增加的粘结或卡在柱塞引导件164或压板162上的趋势。然而，由于柱塞158如本文中所述地被构造，所以柱塞158的尺寸控制能防止或阻止柱塞粘结或卡在柱塞引导件164上，并且能便于压板162与锁构件56的可靠接合和位移。这至少部分地由于第三本体170与柱塞引导件164的膨胀的相似性，以及第二本体168当其被夹在第一与第三本体166、170之间时的膨胀或收缩的减少。还可在第三本体的内表面上提供轴衬或轴承材料，以便在柱塞相对于引导件的旋转期间避免粘结或卡住。

在图7-图9所示的示例中，第三本体170被接纳在沟槽184内，并具有由第二本体168径向地重叠的轴向相对的边缘176。第三本体170的内表面171被示出为具有恒定的直径，但内表面可包括凹槽等，以减小可接合柱塞引导件164的表面面积。在图10所示的示例中，第三本体170’轴向地延伸超出第二本体168并与第二本体径向地重叠。第三本体170’的该轴向外面180可接合压板162。当第三本体170’由金属形成时，与如图9所示通过塑料表面接合压板的柱塞相比，接合相对旋转的压板162的柱塞158上的磨损可减少。

材料的代表性但非限制性的示例：对于第一主体包括铁、碳/合金钢(例如，铸造、锻造或以另外的方式形成的)；并且对于第二主体包括不锈钢、塑料、铝、橡胶、玻璃；对于第三主体包括铁、钢、不锈钢、铜、轴衬材料；并且对于差速器壳体包括球墨铸铁、铸铁、钢、锻钢。当然，可使用其它材料，并且如以上所述，由于如以上所阐述的柱塞的结构和布置，第二本体的可能性是特别多样的。此外，尽管被示出为联接到一起的单独的本体，但第一、第二和第三“本体”可以是驱动构件的更一致的体的部分。也就是说，这些部分在仍实现在本文中所阐述的至少一些明显益处和优点的同时，可更混杂并且不太明显。作为一个示例，第一、第二和第三本体中的一个或多个可能不是连续的环形，而是可能由单独的分段或部分限定。进一步以该示例为例，并且作为一个非限制性示例，第三本体可能由材料的部分或分段限定或包括材料的部分或分段，所述材料的部分或分段由第二本体支承并布置成限定可具有大体上恒定的直径的间断内表面，例如以减小与差速器壳体接触的表面面积，并且减小驱动构件与差速器壳体之间的摩擦。

尽管在本文中公开的本发明的形式构成了目前优选的实施例，但还可能有许多其它的形式。在本文中不打算提及本发明所有可能的等同形式或衍生物。应理解的是，在本文中所使用的术语仅是描述性而非限制性的，并且在不偏离本发明的精神或范围的情况下可作出各种变化。

除非在本文中作出相反的明确指示，否则在权利要求中所使用的所有术语旨在被给予由本领域的技术人员所理解的它们最广义的合理解释和它们的一般意义。尤其，除非权利要求叙述相反的明确限制，否则例如“一”、“该”、“所述”等的单数冠词的使用应被理解为叙述一个或多个所表示的元件。在前述说明中，对于一个或多个示例实施例描述了各种操作参数和部件。这些特定的参数和部件被包括作为示例，并且不意味着限制。

在前述说明中提到“一个示例”、“示例”、“一个实施例”、“实施例”、“实现”或“至少一些实现”意味着结合示例所描述的特定特征、结构或特性被包括在包括一个或多个但不一定所有创新特征或部件的至少一个示例或实现中。提到各种示例、实施例或实现不一定指的是每当它出现时相同的示例、实施例或实现。

Claims (17)

1.一种用于具有多个齿轮的车辆差速器的系统，所述系统包括：

线圈；

驱动构件，其响应于由对线圈施加电而产生的磁场能移动，所述驱动构件能在第一位置与第二位置之间移动，所述驱动构件具有轴线，并包括至少部分地由磁响应的第一材料形成的第一本体、至少部分地由非磁响应的第二材料形成的第二本体和限定所述驱动构件的径向内表面的第三本体，所述第一本体、第二本体和第三本体联接到一起，所述第三本体由具有比所述第二本体低的热膨胀系数的材料形成；和

锁构件，其由所述驱动构件驱动，以便当所述驱动构件在所述第二位置时接合所述差速器的齿轮，并且所述锁构件适于当所述驱动构件在所述第一位置时与所述齿轮脱离。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一材料是金属，并且所述第二本体包括聚合物。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第二材料是能够通过模制过程形成的材料。

4.根据权利要求1所述的系统，所述系统还包括所述差速器的壳体，所述壳体的一部分轴向地延伸通过所述驱动构件，并且其中，所述驱动构件相对于所述壳体在所述第一位置与第二位置之间移动，并且其中，所述第三本体的材料具有与所述壳体的热膨胀系数相同或相似的热膨胀系数。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第二本体被夹在所述第一本体与所述第三本体之间。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述第二本体联接至所述第一本体和所述第三本体两者，并通过包括至少一个空隙和至少一个突起的连接特征被连接至所述第三本体。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述驱动构件具有至少部分地由所述第二本体限定的至少一个轴向延伸的足部。

8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一本体具有限定所述第一本体的外径的外表面，并且所述外表面的至少一部分暴露于所述驱动构件的外部并位于所述线圈与所述第二本体的至少一部分之间。

9.根据权利要求7所述的系统，其中，所述第一本体的外表面离所述轴线在第一径向距离处，并且所述至少一个足部相对于所述第一本体径向向外延伸，使得所述足部的径向外表面离所述轴线在比所述第一本体的外表面远的径向距离处。

10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述足部位于整个第三本体的径向向外。

11.根据权利要求4所述的系统，其中，所述第一本体和第三本体由金属形成，并且所述第二本体至少主要由聚合材料形成。

12.根据权利要求5所述的系统，其中，所述第一本体与所述第二本体的轴向长度的大部分重叠，并且所述第三本体与所述第二本体的轴向长度的大部分重叠。

13.一种用于车辆差速器锁定机构的驱动构件，所述驱动构件响应于磁场能移动，所述驱动构件能在第一位置与第二位置之间移动，所述驱动构件具有轴线，并包括至少部分地由磁响应的第一材料形成的第一本体、至少部分地由非磁响应的第二材料形成的第二本体和限定所述驱动构件的径向内表面的第三本体，所述第一本体、第二本体和第三本体联接到一起，所述第三本体由具有比所述第二本体低的热膨胀系数的材料形成。

14.根据权利要求13所述的驱动构件，其中，所述第一材料是金属，并且所述第二本体包括能够通过模制过程形成为所述第二本体的聚合物。

15.根据权利要求13所述的驱动构件，其中，所述第二本体被夹在所述第一本体与所述第三本体之间。

16.根据权利要求15所述的驱动构件，其中，所述第二本体的轴向长度的大部分由位于所述第二本体的一部分的径向向外的所述第一本体重叠，并且所述第二本体的轴向长度的大部分由位于所述第二本体的一部分的径向向内的所述第三本体重叠。

17.根据权利要求13所述的驱动构件，其中，所述第一本体包括离所述轴线在第一径向距离处的环形外表面，并且至少一个足部相对于所述第一本体径向向外延伸，使得所述足部的径向外表面离所述轴线在比所述第一本体的外表面远的径向距离处。

Images