分動(dòng)箱鏈輪空轉(zhuǎn)齒輪致動(dòng)的制作方法
【專利摘要】一種分動(dòng)箱，該分動(dòng)箱包括通過(guò)輸入軸選擇性地驅(qū)動(dòng)的第一輸出軸和第二輸出軸。第一齒輪組通過(guò)輸入軸驅(qū)動(dòng)，從而向第一輸出軸提供第一傳動(dòng)比和第二傳動(dòng)比。檔位致動(dòng)器包括軸向可移動(dòng)構(gòu)件，該軸向可移動(dòng)構(gòu)件可操作成使第一齒輪組在第一傳動(dòng)比和第二傳動(dòng)比之間轉(zhuǎn)換。致動(dòng)軸被聯(lián)接至軸向可移動(dòng)構(gòu)件，使得致動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)使軸向可移動(dòng)構(gòu)件平移。第二齒輪組通過(guò)輸入軸驅(qū)動(dòng)并且驅(qū)動(dòng)致動(dòng)軸。第二齒輪組包括控制齒輪，該控制齒輪能夠移動(dòng)成與第一齒輪嚙合接合以及與第一齒輪脫離嚙合接合，并且能夠移動(dòng)成與空轉(zhuǎn)齒輪嚙合接合以及與空轉(zhuǎn)齒輪脫離嚙合接合。當(dāng)控制齒輪與第一齒輪嚙合時(shí)，致動(dòng)軸沿著第一方向旋轉(zhuǎn)，而當(dāng)控制齒輪與空轉(zhuǎn)齒輪嚙合時(shí)，致動(dòng)軸沿著相反方向旋轉(zhuǎn)。
【專利說(shuō)明】分動(dòng)箱鏈輪空轉(zhuǎn)齒輪致動(dòng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于車輛的動(dòng)力傳輸裝置的換檔系統(tǒng)。該換檔系統(tǒng)利用運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)部件的動(dòng)能來(lái)完成換檔。

【背景技術(shù)】
[0002]通常，動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)例如分動(dòng)箱可與或者手動(dòng)變速器或者自動(dòng)變速器操作性地相關(guān)聯(lián)，用以在兩輪驅(qū)動(dòng)模式下選擇性地將來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力導(dǎo)向至第一組從動(dòng)輪以及在四輪驅(qū)動(dòng)模式下選擇性地將動(dòng)力導(dǎo)向至第二組車輪用于操作。多個(gè)分動(dòng)箱提供當(dāng)在兩輪驅(qū)動(dòng)模式和四輪驅(qū)動(dòng)模式之間傳遞時(shí)的模式轉(zhuǎn)換以及提供換檔以對(duì)從動(dòng)輪提供至少兩個(gè)不同的減速比。
[0003]一些分動(dòng)箱包括換檔系統(tǒng)，該換檔系統(tǒng)使檔位套筒在低檔、空檔以及高檔位置之間軸向平移。該換檔系統(tǒng)可包括用于對(duì)檔位套筒施加力的換檔拔叉。為了實(shí)現(xiàn)換檔，通常包括相對(duì)大的電動(dòng)馬達(dá)的致動(dòng)器對(duì)換檔拔叉施加力。其他機(jī)械扭矩傳遞裝置可以定位在電動(dòng)馬達(dá)與換檔拔叉之間，以增加對(duì)換檔拔叉提供的作用力。例如，一些換檔系統(tǒng)包括滾珠坡道致動(dòng)器、引導(dǎo)離合器等。
[0004]在一些裝置中，在換檔拔叉處完成換檔所需的力的大小可能是重要的。因此，電動(dòng)馬達(dá)的尺寸和完成換檔所需的能量的量可能比期望的尺寸和量大。這樣，可能期望提供一種可操作成使用來(lái)自動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)部件的能量來(lái)完成換檔的換檔系統(tǒng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本部分提供了本公開(kāi)內(nèi)容的一般概述，而不是本發(fā)明的全部范圍或其所有特征的全面的公開(kāi)。
[0006]一種分動(dòng)箱，該分動(dòng)箱包括通過(guò)輸入軸選擇性地驅(qū)動(dòng)的第一輸出軸和第二輸出軸。第一齒輪組通過(guò)輸入軸驅(qū)動(dòng),從而向第一輸出軸提供第一傳動(dòng)比和第二傳動(dòng)比。檔位致動(dòng)器包括軸向可移動(dòng)構(gòu)件，該軸向可移動(dòng)構(gòu)件可操作成使第一齒輪組在第一傳動(dòng)比和第二傳動(dòng)比之間轉(zhuǎn)換。致動(dòng)軸被聯(lián)接至該軸向可移動(dòng)構(gòu)件，使得致動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)使軸向可移動(dòng)構(gòu)件平移。第二齒輪組通過(guò)輸入軸驅(qū)動(dòng)并且驅(qū)動(dòng)致動(dòng)軸。第二齒輪組包括控制齒輪，該控制齒輪可移動(dòng)成與第一齒輪和空轉(zhuǎn)齒輪嚙合接合以及與第一齒輪和空轉(zhuǎn)齒輪脫離嚙合接合。當(dāng)控制齒輪與第一齒輪嚙合時(shí)，致動(dòng)軸沿第一方向旋轉(zhuǎn)，而當(dāng)控制齒輪與空轉(zhuǎn)齒輪嚙合時(shí)，致動(dòng)軸沿相反方向旋轉(zhuǎn)。
[0007]—種分動(dòng)箱，該分動(dòng)箱包括輸入軸以及第一輸出軸和第二輸出軸。行星齒輪組包括太陽(yáng)齒輪、環(huán)形齒輪、行星架以及由行星架可旋轉(zhuǎn)地支承的小齒輪。小齒輪與太陽(yáng)齒輪以及環(huán)形齒輪嚙合。檔位致動(dòng)器包括第一檔位套筒和第二檔位套筒，該第一檔位套筒和第二檔位套筒能夠在用于在輸入軸與第一輸出軸之間提供傳動(dòng)連接的第一位置之間軸向地平移。在第二位置處，提供了輸入軸與第一輸出軸之間以及輸入軸與第二輸出軸之間的直接傳動(dòng)比連接。在第三位置處，通過(guò)行星齒輪組提供了輸入軸與第一輸出軸之間以及輸入軸與第二輸出軸之間的減速傳動(dòng)比連接。檔位致動(dòng)器包括致動(dòng)軸，該致動(dòng)軸傳動(dòng)地聯(lián)接至第一檔位套筒，使得致動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)使第一檔位套筒平移。另一個(gè)齒輪組由輸入軸驅(qū)動(dòng)并且驅(qū)動(dòng)致動(dòng)軸。該另一個(gè)齒輪組包括第一齒輪、空轉(zhuǎn)齒輪和控制齒輪?？刂讫X輪能夠移動(dòng)成與第一齒輪和空轉(zhuǎn)齒輪嚙合接合以及與第一齒輪和空轉(zhuǎn)齒輪脫離嚙合接合。當(dāng)控制齒輪與第一齒輪嚙合時(shí)，致動(dòng)軸沿第一方向旋轉(zhuǎn)，而當(dāng)控制齒輪與空轉(zhuǎn)齒輪嚙合時(shí)，致動(dòng)軸沿相反方向旋轉(zhuǎn)。
[0008]根據(jù)本文中提供的描述，其它應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒆兊妹黠@。該
【發(fā)明內(nèi)容】
中的描述和特定例子僅旨在說(shuō)明目的，而不是旨在限制本發(fā)明的范圍。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]本文中描述的附圖是僅用于所選擇的實(shí)施方式的說(shuō)明性目的，并不是所有可能的實(shí)施方式，而并不旨在限制本發(fā)明的范圍；
[0010]圖1是裝備有根據(jù)本發(fā)明的教示構(gòu)造的檔位致動(dòng)器的示例性分動(dòng)箱的截面圖；
[0011]圖2是分動(dòng)箱和檔位致動(dòng)器的一部分的局部立體圖；
[0012]圖3是分動(dòng)箱和檔位致動(dòng)器的一部分的另一局部立體圖；
[0013]圖4是通過(guò)圖1-3的具有檔位致動(dòng)器的在其適當(dāng)?shù)?-D位置中所描繪的部件的分動(dòng)箱截取的局部截面圖；
[0014]圖5是圖1的一部分的局部放大截面圖；
[0015]圖6是裝備有另一檔位致動(dòng)器的另一分動(dòng)箱的局部截面圖；
[0016]圖7是圖6中描繪的分動(dòng)箱和檔位致動(dòng)器的局部立體圖；以及
[0017]圖8是圖6中描繪的分動(dòng)箱和檔位致動(dòng)器的另一局部立體圖。
[0018]貫穿附圖的若干視圖，對(duì)應(yīng)的附圖標(biāo)記表示對(duì)應(yīng)的部件。

【具體實(shí)施方式】
[0019]現(xiàn)在將通過(guò)參照附圖更充分地描述示例實(shí)施方式。
[0020]參照附圖，根據(jù)本發(fā)明的教示構(gòu)造的分動(dòng)箱以附圖標(biāo)記10標(biāo)識(shí)。分動(dòng)箱10可操作成將來(lái)自輸入軸12的扭矩傳遞至第一輸出軸14和第二輸出軸16的一者或兩者。第一輸出軸14被傳動(dòng)地聯(lián)接至第一組從動(dòng)輪。第二輸出軸16被傳動(dòng)地連接至第二組從動(dòng)輪。
[0021]分動(dòng)箱10可操作成通過(guò)如將描述的成組的滑動(dòng)花鍵將來(lái)自輸入軸12的扭矩傳遞至車輛車輪。根據(jù)花鍵的位置和接合，在通過(guò)使用主動(dòng)離合器17進(jìn)行的兩輪高驅(qū)動(dòng)自動(dòng)模式或四輪驅(qū)動(dòng)自動(dòng)模式下、四輪驅(qū)動(dòng)高鎖模式以及四輪驅(qū)動(dòng)低操作模式下，動(dòng)力可從輸入軸12僅傳遞至第一輸出軸14。也提供了空檔位置。分動(dòng)箱10的部件設(shè)置成使得輸入軸12可與行星齒輪組18的部件斷開(kāi)連接，使得行星靜止直到扭矩需要通過(guò)行星齒輪組18被傳遞。當(dāng)分動(dòng)箱10以低檔操作時(shí)，車輛效率不是首要目標(biāo)。同樣地，這種模式下與旋轉(zhuǎn)行星齒輪組18的部件相關(guān)聯(lián)的附加阻力是可接受的。
[0022]分動(dòng)箱10包括檔位致動(dòng)器20，該檔位致動(dòng)器20可操作成使第一檔位套筒22、第二檔位套筒24以及第三檔位套筒26選擇性地平移至多個(gè)不同的軸向位置以提供先前所描述的驅(qū)動(dòng)模式。
[0023]第一檔位套筒22包括花鍵32，該花鍵32與在第一輸出軸14上形成的花鍵34接合。在第一檔位套筒22上也形成有一組離合器齒36。第二檔位套筒24鄰接第一檔位套筒22并且包括花鍵38和花鍵40，該花鍵38與第一輸出軸14的花鍵34傳動(dòng)地接合，該花鍵40形成在輸入軸12上。在第二檔位套筒24上形成有離合器齒42。第三檔位套筒26鄰接第二檔位套筒24并且包括花鍵48，該花鍵48與驅(qū)動(dòng)鏈輪52的花鍵50傳動(dòng)地接合。驅(qū)動(dòng)鏈輪52形成了傳遞機(jī)構(gòu)54的可操作成將扭矩傳遞至第二輸出軸16的部分。更具體地，柔性構(gòu)件例如鏈58傳動(dòng)地接合驅(qū)動(dòng)鏈輪52以及從動(dòng)鏈輪60。從動(dòng)鏈輪60被固定用于隨著第二輸出軸16 —起旋轉(zhuǎn)。離合器齒62和離合器齒64形成在第三檔位套筒26的間隔分開(kāi)的位置處。
[0024]行星齒輪組18包括環(huán)形齒輪70，該環(huán)形齒輪70固定至分動(dòng)箱10的外殼72上。太陽(yáng)齒輪74設(shè)置有離合器齒76。多個(gè)小齒輪78與環(huán)形齒輪70以及太陽(yáng)齒輪74傳動(dòng)地接合。多個(gè)銷80支承小齒輪78用于小齒輪78在多個(gè)銷80上的旋轉(zhuǎn)。第一行星架板84由軸承86以可旋轉(zhuǎn)的方式支承，并且第一行星架板84包括多個(gè)離合器齒88。第一行星架板84支承銷80。第二行星架板90還支承銷80并且包括離合器齒94。
[0025]圖1表示在兩輪高驅(qū)動(dòng)操作模式下操作的分動(dòng)箱10。此時(shí)，扭矩從輸入軸12傳遞至第二檔位套筒24。第二檔位套筒24與第一輸出軸14傳動(dòng)地接合以驅(qū)動(dòng)第一組車輛車輪。先前所描述的多種離合器齒與行星齒輪組18的部件脫離。分動(dòng)箱10的操作和效率由于下述事實(shí)是高的:行星齒輪組18未被驅(qū)動(dòng)并且傳遞機(jī)構(gòu)54沒(méi)有在兩輪高驅(qū)動(dòng)模式下被驅(qū)動(dòng)。
[0026]為了提供四輪驅(qū)動(dòng)高鎖操作模式，檔位致動(dòng)器20將第一檔位套筒22軸向平移至標(biāo)識(shí)為HL的位置。此時(shí)，第一檔位套筒22、第二檔位套筒24以及第三檔位套筒26中的每一者被平移至新的位置。特別地，第三檔位套筒26通過(guò)一組齒輪齒100及驅(qū)動(dòng)鏈輪52與輸入軸12傳動(dòng)地接合。第二檔位套筒24與輸入軸12和第一輸出軸14保持同時(shí)地接合。同樣地，提供了四輪驅(qū)動(dòng)高鎖操作模式。還應(yīng)當(dāng)理解的是，在這個(gè)操作模式期間，沒(méi)有行星齒輪組18的部件被驅(qū)動(dòng)。
[0027]在空檔操作模式中，第一套筒22、第二套筒24以及第三套筒26中的每一者還軸向平移至標(biāo)識(shí)為N的位置。在空檔操作模式下，第三檔位套筒26的齒62和第三檔位套筒26的齒64與其它部件脫離。同樣地，第二檔位套筒24的花鍵38與第一輸出軸14脫離。在空檔操作模式下沒(méi)有扭矩從輸入軸12傳遞至或者第一輸出軸14或者第二輸出軸16。
[0028]為了實(shí)現(xiàn)四輪低驅(qū)動(dòng)模式，檔位致動(dòng)器20還使每個(gè)檔位套筒軸向平移至L位置。在四輪驅(qū)動(dòng)低操作模式中，第二檔位套筒24通過(guò)齒42和齒76的驅(qū)動(dòng)相互連接與輸入軸12和太陽(yáng)齒輪74傳動(dòng)地連接。在第一行星架板84和第二行星架板90作為輸出構(gòu)件的情況下，行星齒輪組18使速度減小并且扭矩增加。通過(guò)齒94與齒36的嚙合接合扭矩從第二行星架板90傳遞至第一檔位套筒22。相似地，第一行星架板84通過(guò)離合器齒64和離合器齒88的相互連接將扭矩傳遞至第三檔位套筒26。第三檔位套筒26保持傳動(dòng)地聯(lián)接至驅(qū)動(dòng)鏈輪52以將扭矩傳遞至第二輸出軸16。
[0029]聯(lián)接器102使第一檔位套筒22與第二檔位套筒24相互連接。聯(lián)接器102包括定位在第一檔位套筒22與第二檔位套筒24之間的第一止推墊圈104。第二止推墊圈106定位在第二檔位套筒24與卡環(huán)108之間。卡環(huán)108被固定至第一檔位套筒22。聯(lián)接器102聯(lián)接第一檔位套筒22和第二檔位套筒24用于彼此同時(shí)軸向平移。聯(lián)接器102允許第一檔位套筒22與第二檔位套筒24之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)。保證了第一檔位套筒22和第二檔位套筒24沿兩個(gè)軸向方向的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)。
[0030]第二檔位套筒24通過(guò)連接器122被聯(lián)接至第三檔位套筒26。連接器122可包括具有圓柱形狀的中心部124的金屬套筒，該圓柱形狀的中心部124覆蓋第二檔位套筒24的端部126與第三檔位套筒26的端部128。第二檔位套筒24包括槽132，該槽132接納連接器122的第一下翻部134。在圓柱形部124、第一下翻部134以及第二檔位套筒24之間存在運(yùn)行間隙。第三檔位套筒26上形成有槽136。連接器122包括定位在槽136內(nèi)的第二下翻部138。第二下翻部138和大體上圓柱形部124脫離第三檔位套筒26，使得第二檔位套筒24軸向地聯(lián)接至第三檔位套筒26，但第二檔位套筒和第三檔位套筒之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)可能發(fā)生。可以設(shè)想的是，連接器122由最初成形為圓柱體的可鍛金屬構(gòu)造。卷邊操作可以被用于限定第一下翻部134以及第二下翻部138。提供了低成本、低重量的聯(lián)接器。
[0031]檔位致動(dòng)器20可操作成選擇性地將第一檔位套筒22、第二檔位套筒24以及第三檔位套筒平移至先前所描述的多個(gè)軸向位置。檔位致動(dòng)器20包括換檔拔叉150，該換檔拔叉150被驅(qū)動(dòng)至與先前所描述的分動(dòng)箱模式相對(duì)應(yīng)的軸向位置。致動(dòng)軸152由軸承154、軸承156支承用于在外殼72內(nèi)旋轉(zhuǎn)。致動(dòng)軸152穿過(guò)支架160并且傳動(dòng)地與支架160聯(lián)接。在致動(dòng)軸152上形成有螺紋161。致動(dòng)軸152的旋轉(zhuǎn)使支架160軸向平移。套筒162圍繞支架160的一部分并且相對(duì)于支架160的一部分軸向可移動(dòng)。套筒162與彈簧164以及換檔拔叉150配合以使套筒162以及換檔拔叉150相對(duì)于支架160定心。彈簧和套筒結(jié)構(gòu)允許在阻止換檔期間支架160短暫地平移而換檔拔叉150保持靜止。在阻止情況期間，彈簧164朝向期望的軸向位置繼續(xù)對(duì)換檔拔叉150和第一檔位套筒22加載。當(dāng)阻止換檔已經(jīng)清除時(shí)，換檔拔叉150完成了它的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)。
[0032]提供了齒輪系170以在換檔期間將扭矩從驅(qū)動(dòng)鏈輪52傳遞至致動(dòng)軸152。操作器174與齒輪系170配合以使致動(dòng)軸152沿第一方向或第二相反方向中的一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)。齒輪系170包括固定用于隨著驅(qū)動(dòng)鏈輪52 —起旋轉(zhuǎn)的主動(dòng)齒輪178。從動(dòng)齒輪180與主動(dòng)齒輪178常嚙合接合。中間軸182通過(guò)軸承184、軸承186支承在外殼72內(nèi)。中間軸182穿過(guò)在換檔拔叉150中形成的孔188。從動(dòng)齒輪180被固定用于隨著中間軸182 —起旋轉(zhuǎn)。軸向可平移的控制齒輪190用花鍵接合以用于隨著中間軸182—起旋轉(zhuǎn)?？刂讫X輪190在圖1中的脫離位置或空檔位置被示出。輸出齒輪194被固定用于隨著致動(dòng)軸152—起旋轉(zhuǎn)。控制齒輪190可被軸向平移至如圖1所示的左邊以嚙合地接合驅(qū)動(dòng)輸出齒輪194。
[0033]空轉(zhuǎn)軸196通過(guò)第一軸承198和第二軸承200支承用于在外殼72內(nèi)旋轉(zhuǎn)。第一空轉(zhuǎn)齒輪204被固定用于隨著空轉(zhuǎn)軸196 —起旋轉(zhuǎn)。第二空轉(zhuǎn)齒輪206與第一空轉(zhuǎn)齒輪204軸向間隔開(kāi)并且第二空轉(zhuǎn)齒輪206還被固定用于隨著空轉(zhuǎn)軸196—起旋轉(zhuǎn)。第二空轉(zhuǎn)齒輪206定位成與輸出齒輪194常嚙合接合?？刂讫X輪190可被軸向平移至如圖1所示的右邊以嚙合地接合第一空轉(zhuǎn)齒輪204。應(yīng)當(dāng)理解的是，為了便于描述，圖1描繪了齒輪系170的沿著該圖的平面布置的每個(gè)部件。圖2和圖3的立體圖以及圖4的截面圖更精確地描繪了部件的三維位置。
[0034]操作器174包括具有螺紋輸出軸212的電動(dòng)馬達(dá)210。控制拔叉214與輸出軸212螺紋接合，使得輸出軸212的旋轉(zhuǎn)引起控制拔叉214的軸向平移。在控制齒輪190中形成的槽216接納控制拔叉214。電動(dòng)馬達(dá)210定尺寸成僅提供足夠的能量以使控制齒輪190軸向平移至所描述的位置。使第一檔位套筒22、第二檔位套筒24以及第三檔位套筒26軸向平移的能量由驅(qū)動(dòng)鏈輪52提供。
[0035]換檔拔叉位置傳感器218與換檔拔叉150配合以輸出指示第一檔位套筒22的軸向位置的信號(hào)。多個(gè)止動(dòng)裝置220在換檔拔叉150中形成。換檔拔叉位置傳感器218可以包括柱塞，該柱塞由于換檔拔叉150平移可操作成進(jìn)入和退出止動(dòng)裝置220。速度傳感器224可操作成輸出指示輸出齒輪194的旋轉(zhuǎn)速度的信號(hào)。控制器228與電動(dòng)馬達(dá)210、換檔拔叉位置傳感器218和速度傳感器224相通信以合適地定位和確認(rèn)換檔拔叉150的位置。例如，控制器228可基于由速度傳感器224提供的信號(hào)確定輸出齒輪194的旋轉(zhuǎn)速度和旋轉(zhuǎn)方向。控制器228使用致動(dòng)軸152和支架160之間的螺紋式相互連接的幾何結(jié)構(gòu)以及致動(dòng)軸152的旋轉(zhuǎn)速度和方向來(lái)確定支架160的線性行進(jìn)的方向和量值?？刂破?28還與致動(dòng)器232相通信，該致動(dòng)器232可操作成改變提供至主動(dòng)離合器17的輸入力。
[0036]在操作中，電動(dòng)馬達(dá)210可被致動(dòng)以使輸出軸212沿著某一方向旋轉(zhuǎn)，從而使控制拔叉214沿著迫壓控制齒輪190向如圖1所示的左邊移動(dòng)的方向平移。控制齒輪190不與輸出齒輪194嚙合。離合器17可被控制以將扭矩從輸入軸12傳遞至主動(dòng)齒輪178?？刂破?28還給致動(dòng)器232通電以傳遞扭矩穿過(guò)主動(dòng)離合器17。扭矩從主動(dòng)齒輪178被傳遞至致動(dòng)軸152以使換檔拔叉150沿著第一方向一例如第一檔位套筒22從位置H位置移動(dòng)至HL位置的方向一平移。當(dāng)換檔拔叉位置傳感器218指示已經(jīng)到達(dá)HL位置時(shí)，電動(dòng)馬達(dá)210被通電以使輸出軸212沿相反方向旋轉(zhuǎn)，從而使控制齒輪190軸向平移脫離與輸出齒輪194的接合。當(dāng)期望換檔拔叉150從右到左運(yùn)動(dòng)時(shí)，類似的換檔會(huì)發(fā)生。
[0037]為了使換檔拔叉150沿相反方向或如圖1所示從左到右平移，電動(dòng)馬達(dá)210被通電以使輸出軸212沿著某一方向旋轉(zhuǎn)，從而引起控制拔叉214使控制齒輪190移動(dòng)至右邊。控制齒輪190傳動(dòng)地接合第一空轉(zhuǎn)齒輪204并且電動(dòng)馬達(dá)210不再通電。扭矩可再一次被傳遞穿過(guò)離合器17以使主動(dòng)齒輪178以及齒輪系170的其它構(gòu)件旋轉(zhuǎn)。由于控制齒輪190現(xiàn)在與第一空轉(zhuǎn)齒輪204嚙合地接合，所以扭矩通過(guò)空轉(zhuǎn)軸196和第二空轉(zhuǎn)齒輪206被傳遞至輸出齒輪194。輸出齒輪194沿著與先前所描述的相反方向旋轉(zhuǎn)。致動(dòng)軸152沿著某一方向旋轉(zhuǎn)以引起換檔拔叉150如圖1所示地從左至右移動(dòng)。應(yīng)當(dāng)理解的是，由于第一套筒22、第二套筒24以及第三套筒26的接合速度可基于控制主動(dòng)離合器17而被調(diào)整，因此與先前所知的設(shè)計(jì)相比，致動(dòng)器20顯示出提高的可控性。此外，通過(guò)使用齒輪系170中的多個(gè)正齒輪和相對(duì)小的電動(dòng)馬達(dá)210，完成換檔所需的電能和封裝空間被最小化。
[0038]圖6至圖8描繪了一種替代性檔位致動(dòng)器300。檔位致動(dòng)器300與檔位致動(dòng)器20大致相似，不同之處在于主動(dòng)齒輪不再固定用于隨著驅(qū)動(dòng)鏈輪一起旋轉(zhuǎn)而是替代性地設(shè)置成與鏈58驅(qū)動(dòng)接合。更具體地，主動(dòng)齒輪302被固定用于隨著中間軸304 —起旋轉(zhuǎn)，該中間軸304由軸承306、軸承308支承用于在外殼305內(nèi)旋轉(zhuǎn)。緩沖器或?qū)О?10定位在鏈58的與主動(dòng)齒輪302相對(duì)的一側(cè)上以保持鏈58與主動(dòng)齒輪302之間的驅(qū)動(dòng)接合。如果需要，鏈張緊器(未示出)可被實(shí)施以保持驅(qū)動(dòng)鏈輪52、從動(dòng)鏈輪60以及主動(dòng)齒輪302之間合適的驅(qū)動(dòng)接合。
[0039]控制齒輪314能夠相對(duì)于中間軸304軸向移動(dòng)并且用花鍵接合用于隨著中間軸304 一起旋轉(zhuǎn)?？辙D(zhuǎn)軸316包括被固定用于在空轉(zhuǎn)軸316處旋轉(zhuǎn)的第一空轉(zhuǎn)齒輪318和第二空轉(zhuǎn)齒輪320。輸出齒輪324與第二空齒輪320常嚙合接合。致動(dòng)軸328螺紋聯(lián)接至換檔拔叉330。致動(dòng)軸328的旋轉(zhuǎn)使換檔拔叉330平移。致動(dòng)軸328被支承用于在外殼305中旋轉(zhuǎn)并且被固定用于與輸出齒輪324 —起旋轉(zhuǎn)。
[0040]控制拔叉332被定位在形成于控制齒輪314中的槽334內(nèi)。與操作器174相似的操作器(未示出)可以被用于使控制齒輪314軸向平移。檔位致動(dòng)器300的操作與先前關(guān)于檔位致動(dòng)器20描述的操作大致相同。應(yīng)當(dāng)理解的是，致動(dòng)軸328和換檔拔叉330之間的直接驅(qū)動(dòng)相互連接可用先前所描述的行星架和彈簧結(jié)構(gòu)替換，反之亦然。此外，應(yīng)當(dāng)理解的是，盡管已經(jīng)結(jié)合多檔位套筒換檔系統(tǒng)描述了致動(dòng)器20和300，但是本公開(kāi)內(nèi)容的檔位致動(dòng)器可與包括軸向可移動(dòng)的換檔構(gòu)件的任何數(shù)量的其他換檔系統(tǒng)配合。
[0041]出于說(shuō)明和描述的目的，提供了實(shí)施方式的前述描述。其并不意在為窮舉性的或限制本發(fā)明。特定實(shí)施方式的單獨(dú)的元件或特征一般不局限于該特定實(shí)施方式，而是在可適用的情況下是可以互換的并且能應(yīng)用于所選定的實(shí)施方式，即使沒(méi)有明確示出或描述亦是如此。實(shí)施方式的前述描述也可通過(guò)多種方式變化。這樣的變化不視為脫離本發(fā)明，并且所有這樣的改型意在被包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種分動(dòng)箱,所述分動(dòng)箱包括: 輸入軸； 第一輸出軸和第二輸出軸，所述第一輸出軸和所述第二輸出軸通過(guò)所述輸入軸選擇性地驅(qū)動(dòng)； 第一齒輪組，所述第一齒輪組通過(guò)所述輸入軸驅(qū)動(dòng)，從而向所述第一輸出軸提供第一傳動(dòng)比和第二傳動(dòng)比；以及 檔位致動(dòng)器，所述檔位致動(dòng)器包括: 軸向可移動(dòng)構(gòu)件，所述軸向可移動(dòng)構(gòu)件能夠操作成使所述第一齒輪組在所述第一傳動(dòng)比與所述第二傳動(dòng)比之間轉(zhuǎn)換； 致動(dòng)軸，所述致動(dòng)軸傳動(dòng)地聯(lián)接至所述軸向可移動(dòng)構(gòu)件，使得所述致動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)使所述軸向可移動(dòng)構(gòu)件平移； 第二齒輪組，所述第二齒輪組通過(guò)所述輸入軸驅(qū)動(dòng)并且所述第二齒輪組驅(qū)動(dòng)所述致動(dòng)軸，所述第二齒輪組包括控制齒輪，所述控制齒輪能夠移動(dòng)成與第一齒輪嚙合接合以及與所述第一齒輪脫離嚙合接合并且能夠移動(dòng)成與空轉(zhuǎn)齒輪嚙合接合以及與所述空轉(zhuǎn)齒輪脫離嚙合接合，其中當(dāng)所述控制齒輪與所述第一齒輪嚙合時(shí)，所述致動(dòng)軸沿著第一方向旋轉(zhuǎn)，而當(dāng)所述控制齒輪與所述空轉(zhuǎn)齒輪嚙合時(shí)，所述致動(dòng)軸沿著第二相反方向旋轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分動(dòng)箱，還包括動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)，所述動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)使所述第一輸出軸與所述第二輸出軸傳動(dòng)地相互連接，其中，所述第二齒輪組包括主動(dòng)齒輪，所述主動(dòng)齒輪被固定用于隨著所述動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)鏈輪一起旋轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分動(dòng)箱，還包括動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)，所述動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)使所述第一輸出軸與所述第二輸出軸傳動(dòng)地相互連接，其中，所述第二齒輪組包括主動(dòng)齒輪，所述主動(dòng)齒輪與所述動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)的鏈嚙合接合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分動(dòng)箱，其中，所述第二齒輪組包括空轉(zhuǎn)軸，所述空轉(zhuǎn)軸與所述致動(dòng)軸間隔開(kāi)，所述空轉(zhuǎn)齒輪和所述第一齒輪被固定用于隨著所述空轉(zhuǎn)軸一起旋轉(zhuǎn)，所述第二齒輪組還包括第二齒輪，所述第二齒輪被固定用于隨著與所述第一齒輪嚙合接合的所述致動(dòng)軸一起旋轉(zhuǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的分動(dòng)箱，其中，所述控制齒輪能夠移動(dòng)至與所述第一齒輪和所述空轉(zhuǎn)齒輪中的每一者脫離的位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的分動(dòng)箱，其中，所述控制齒輪被固定用于隨著通過(guò)所述輸入軸驅(qū)動(dòng)的中間軸一起旋轉(zhuǎn)，并且所述控制齒輪能夠相對(duì)于通過(guò)所述輸入軸驅(qū)動(dòng)的所述中間軸軸向移動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的分動(dòng)箱，其中，所述第一齒輪組包括行星齒輪組，所述行星齒輪組限定所述輸入軸旋轉(zhuǎn)所圍繞的軸線。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分動(dòng)箱，還包括離合器，所述離合器使所述輸入軸和所述第二齒輪組傳動(dòng)地相互連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分動(dòng)箱，還包括電動(dòng)馬達(dá)，所述電動(dòng)馬達(dá)具有輸出軸，所述輸出軸傳動(dòng)地聯(lián)接至所述控制齒輪。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的分動(dòng)箱,其中,所述電動(dòng)馬達(dá)輸出軸在第一旋轉(zhuǎn)方向上的旋轉(zhuǎn)使所述控制齒輪沿著第一線性方向平移，而所述電動(dòng)馬達(dá)輸出軸在第二相反方向上的旋轉(zhuǎn)使所述控制齒輪沿著第二相反線性方向平移。
11.一種分動(dòng)箱,該分動(dòng)箱包括: 輸入軸； 第一輸出軸和第二輸出軸； 行星齒輪組，所述行星齒輪組包括太陽(yáng)齒輪、環(huán)形齒輪、行星架以及通過(guò)所述行星架可旋轉(zhuǎn)地支承的小齒輪，所述小齒輪與所述太陽(yáng)齒輪以及所述環(huán)形齒輪嚙合地接合；以及 檔位致動(dòng)器，所述檔位致動(dòng)器包括第一檔位套筒和第二檔位套筒，所述第一檔位套筒和第二檔位套筒能夠在第一位置、第二位置以及第三位置之間軸向平移，所述第一位置用于在所述輸入軸與所述第一輸出軸之間提供傳動(dòng)連接，所述第二位置用于在所述輸入軸與所述第一輸出軸之間以及所述輸入軸與所述第二輸出軸之間提供直接傳動(dòng)比連接，所述第三位置用于通過(guò)所述行星齒輪組在所述輸入軸與所述第一輸出軸之間以及所述輸入軸與所述第二輸出軸之間提供減速傳動(dòng)比連接，所述檔位致動(dòng)器還包括: 致動(dòng)軸，所述致動(dòng)軸傳動(dòng)地聯(lián)接至所述第一檔位套筒，使得所述致動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)使所述第一檔位套筒平移； 另一齒輪組，所述另一齒輪組通過(guò)所述輸入軸驅(qū)動(dòng)并且驅(qū)動(dòng)所述致動(dòng)軸，所述另一齒輪組包括第一齒輪、空轉(zhuǎn)齒輪以及控制齒輪，所述控制齒輪能夠移動(dòng)成與所述第一齒輪嚙合接合以及與所述第一齒輪脫離嚙合接合并且能夠移動(dòng)成與所述空轉(zhuǎn)齒輪嚙合接合以及與所述空轉(zhuǎn)齒輪脫離嚙合接合，其中，當(dāng)所述控制齒輪與所述第一齒輪嚙合時(shí)，所述致動(dòng)軸沿著第一方向旋轉(zhuǎn)，而當(dāng)所述控制齒輪與所述空轉(zhuǎn)齒輪嚙合時(shí)，所述致動(dòng)軸沿著第二相反方向旋轉(zhuǎn)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的分動(dòng)箱，還包括換檔拔叉，所述換檔拔叉以可滑動(dòng)的方式定位在所述第一檔位套筒的槽內(nèi)，其中，所述致動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)使所述換檔拔叉平移。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的分動(dòng)箱，其中，所述另一齒輪組包括空轉(zhuǎn)軸，所述空轉(zhuǎn)軸與所述致動(dòng)軸間隔開(kāi)，所述空轉(zhuǎn)齒輪和所述第一齒輪被固定用于隨著所述空轉(zhuǎn)軸一起旋轉(zhuǎn)，所述另一齒輪組還包括第二齒輪，所述第二齒輪被固定用于隨著與所述第一齒輪嚙合接合的所述致動(dòng)軸一起旋轉(zhuǎn)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的分動(dòng)箱，其中，所述控制齒輪能夠移動(dòng)至與所述第一齒輪和所述空轉(zhuǎn)齒輪中的每一者脫離的位置。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的分動(dòng)箱，其中，所述控制齒輪被固定用于隨著通過(guò)所述輸入軸驅(qū)動(dòng)的中間軸一起旋轉(zhuǎn)，并且所述控制齒輪能夠相對(duì)于通過(guò)所述輸入軸驅(qū)動(dòng)的所述中間軸軸向移動(dòng)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的分動(dòng)箱，還包括離合器，所述離合器使所述輸入軸和所述另一齒輪組傳動(dòng)地相互連接。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的分動(dòng)箱，還包括動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)，所述動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)使所述第一輸出軸與所述第二輸出軸傳動(dòng)地相互連接，其中，所述另一齒輪組包括主動(dòng)齒輪，所述主動(dòng)齒輪被固定用于隨著所述動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)鏈輪一起旋轉(zhuǎn)。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的分動(dòng)箱，還包括動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)，所述動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)使所述第一輸出軸與所述第二輸出軸傳動(dòng)地相互連接，其中，所述另一齒輪組包括主動(dòng)齒輪，所述主動(dòng)齒輪與所述動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)的鏈嚙合接合。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的分動(dòng)箱，還包括電動(dòng)馬達(dá)，所述電動(dòng)馬達(dá)具有輸出軸，所述輸出軸傳動(dòng)地聯(lián)接至所述控制齒輪。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的分動(dòng)箱,其中，所述電動(dòng)馬達(dá)輸出軸在第一旋轉(zhuǎn)方向上的旋轉(zhuǎn)使所述控制齒輪沿著第一線性方向平移，而所述電動(dòng)馬達(dá)輸出軸在第二相反方向上的旋轉(zhuǎn)使所述控制齒輪沿著第二相反線性方向平移。
【文檔編號(hào)】B60K17/344GK104254456SQ201280072236
【公開(kāi)日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2012年2月7日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月7日
【發(fā)明者】布拉德利·R·拉金, 道格拉斯·O·布拉德利 申請(qǐng)人:麥格納動(dòng)力系美國(guó)有限公司