本公開涉及具有平拖能力的斷開式全輪驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系。
背景技術(shù):
本部分提供與本公開有關(guān)的背景信息,其未必是現(xiàn)有技術(shù)。
許多現(xiàn)代機(jī)動(dòng)車輛,諸如跨界車輛,具有基于前輪驅(qū)動(dòng)(FWD)結(jié)構(gòu)的全輪驅(qū)動(dòng)(AWD)傳動(dòng)系統(tǒng)。這種可選傳動(dòng)系統(tǒng)配置允許驅(qū)動(dòng)扭矩從動(dòng)力系統(tǒng)被選擇性地和/或自動(dòng)地傳遞到主(即,前)傳動(dòng)系和副(即,后)傳動(dòng)系,從而提供更好地牽引。這種全輪驅(qū)動(dòng)車輛通常裝備有復(fù)雜得多的傳動(dòng)系統(tǒng)(相對(duì)于FWD結(jié)構(gòu)),除了主傳動(dòng)系之外,其必須包括與副傳動(dòng)系關(guān)聯(lián)的另外的部件,諸如動(dòng)力輸出單元和傳動(dòng)軸。
主傳動(dòng)系通常包括用于將差速器扭矩(differential torque)提供至一對(duì)主驅(qū)動(dòng)輪(即,左前輪和右前輪)的差速器單元。在某些情況下,諸如在前輪和后輪處于地面上的情況下拖動(dòng)車輛(即,平拖),主驅(qū)動(dòng)輪可能反向驅(qū)動(dòng)變速器和動(dòng)力系統(tǒng)。為此,本領(lǐng)域仍然需要開發(fā)用于在全輪驅(qū)動(dòng)車輛的可斷開式傳動(dòng)系中使用的改進(jìn)的傳動(dòng)系部件。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
該部分提供本公開的大致概要,并非本公開的全部范圍或者所有特征的完全公開。
本教示提供一種全輪驅(qū)動(dòng)車輛傳動(dòng)系,包括:第一輸出構(gòu)件、第二輸出構(gòu)件、輸入構(gòu)件、第一中間構(gòu)件、第一套筒、第二套筒、錐形齒圈(bevel ring gear)和小錐齒輪。所述第一輸出構(gòu)件可圍繞第一軸線設(shè)置。所述第一輸出構(gòu)件可適于聯(lián)接到差速器機(jī)構(gòu)的輸出部以圍繞所述第一軸線共同旋轉(zhuǎn)。所述第二輸出構(gòu)件可圍繞所述第一軸線設(shè)置。所述輸入構(gòu)件可圍繞所述第一輸出構(gòu)件設(shè)置。所述輸入構(gòu)件可適于聯(lián)接到所述差速器機(jī)構(gòu)的輸入部以圍繞所述第一軸線共同旋轉(zhuǎn)。所述第一中間構(gòu)件可圍繞所述第二輸出構(gòu)件設(shè)置。所述第一套筒可圍繞所述第一軸線設(shè)置。所述第一套筒可沿所述第一軸線在第一位置、第二位置與第三位置之間能移動(dòng)。所述第二套筒可圍繞所述第一軸線設(shè)置。所述第二套筒可聯(lián)接到所述第一套筒以隨所述第一套筒軸向平移。所述錐形齒圈可被驅(qū)動(dòng)地聯(lián)接到所述第一中間構(gòu)件以從其接收旋轉(zhuǎn)動(dòng)力。所述小錐齒輪可被嚙合接合到所述錐形齒圈并圍繞橫向于所述第一軸線的第二軸線能旋轉(zhuǎn)。當(dāng)所述第一套筒在所述第一位置時(shí),所述第一套筒可將所述輸入構(gòu)件聯(lián)接至所述第一中間構(gòu)件以圍繞所述第一軸線共同旋轉(zhuǎn)。當(dāng)所述第一套筒在所述第一位置時(shí),所述第二套筒可相對(duì)于所述第一套筒能旋轉(zhuǎn)并可聯(lián)接所述第一輸出構(gòu)件與所述第二輸出構(gòu)件以圍繞所述第一軸線共同旋轉(zhuǎn)。當(dāng)所述第一套筒在所述第二位置時(shí),所述第一套筒可相對(duì)于所述輸入構(gòu)件或所述第一中間構(gòu)件中的至少一個(gè)能旋轉(zhuǎn)。當(dāng)所述第一套筒在所述第二位置時(shí),所述第二套筒可相對(duì)于所述第一套筒能旋轉(zhuǎn)并可聯(lián)接所述第一輸出構(gòu)件與所述第二輸出構(gòu)件以圍繞所述第一軸線共同旋轉(zhuǎn)。當(dāng)所述第一套筒在所述第三位置時(shí),所述第一套筒可相對(duì)于所述輸入構(gòu)件或所述第一中間構(gòu)件中的至少一個(gè)能旋轉(zhuǎn)。當(dāng)所述第一套筒在所述第三位置時(shí),所述第二套筒可相對(duì)于所述第一輸出構(gòu)件或所述第二輸出構(gòu)件中的至少一個(gè)以及所述第一套筒能旋轉(zhuǎn)。
本教示進(jìn)一步提供一種全輪驅(qū)動(dòng)車輛傳動(dòng)系,包括:第一輸出構(gòu)件、第二輸出構(gòu)件、輸入構(gòu)件、第一中間構(gòu)件、第一離合器構(gòu)件、第二離合器構(gòu)件、錐形齒圈和小錐齒輪。所述第一輸出構(gòu)件可圍繞第一軸線設(shè)置。所述第一輸出構(gòu)件可適于聯(lián)接到差速器機(jī)構(gòu)的輸出部以圍繞所述第一軸線共同旋轉(zhuǎn)。所述第二輸出構(gòu)件可圍繞所述第一軸線設(shè)置。所述輸入構(gòu)件可圍繞所述第一軸線設(shè)置。所述輸入構(gòu)件可適于聯(lián)接到所述差速器機(jī)構(gòu)的輸入部以圍繞所述第一軸線共同旋轉(zhuǎn)。所述第一中間構(gòu)件可圍繞所述第二輸出構(gòu)件設(shè)置。所述第一離合器構(gòu)件可圍繞所述第一軸線設(shè)置并且沿所述第一軸線在第一位置、第二位置與第三位置之間能移動(dòng)。所述第一離合器構(gòu)件可包括第一部分、第二部分和可聯(lián)接所述第一部分與所述第二部分以圍繞所述第一軸線共同旋轉(zhuǎn)的中央部分。所述第一部分、所述第二部分和所述中央部分可限定圍繞所述第一軸線設(shè)置的凹部。所述第二離合器構(gòu)件可圍繞所述第一軸線設(shè)置并可被能旋轉(zhuǎn)地接收在所述凹部中。所述錐形齒圈可被驅(qū)動(dòng)地聯(lián)接到所述第一中間構(gòu)件以從其接收旋轉(zhuǎn)動(dòng)力。所述小錐齒輪可被嚙合接合到所述錐形齒圈并圍繞橫向于所述第一軸線的第二軸線能旋轉(zhuǎn)。當(dāng)所述第一離合器構(gòu)件在所述第一位置時(shí),所述第一離合器構(gòu)件可將所述輸入構(gòu)件聯(lián)接至所述第一中間構(gòu)件以圍繞所述第一軸線共同旋轉(zhuǎn)。當(dāng)所述第一離合器構(gòu)件在所述第一位置時(shí),所述第二離合器構(gòu)件可相對(duì)于所述第一離合器構(gòu)件能旋轉(zhuǎn)并可聯(lián)接所述第一輸出構(gòu)件與所述第二輸出構(gòu)件以圍繞所述第一軸線共同旋轉(zhuǎn)。當(dāng)所述第一離合器構(gòu)件在所述第二位置時(shí),所述第一離合器構(gòu)件可相對(duì)于所述輸入構(gòu)件或所述第一中間構(gòu)件中的至少一個(gè)能旋轉(zhuǎn)。當(dāng)所述第一離合器構(gòu)件在所述第二位置時(shí),所述第二離合器構(gòu)件可相對(duì)于所述第一離合器構(gòu)件能旋轉(zhuǎn)并可聯(lián)接所述第一輸出構(gòu)件與所述第二輸出構(gòu)件以圍繞所述第一軸線共同旋轉(zhuǎn)。當(dāng)所述第一離合器構(gòu)件在所述第三位置時(shí),所述第一離合器構(gòu)件可相對(duì)于所述輸入構(gòu)件或所述第一中間構(gòu)件中的至少一個(gè)能旋轉(zhuǎn)。當(dāng)所述第一離合器構(gòu)件在所述第三位置時(shí),所述第二離合器構(gòu)件可相對(duì)于所述第一輸出構(gòu)件或所述第二輸出構(gòu)件中的至少一個(gè)以及所述第一離合器構(gòu)件能旋轉(zhuǎn)。
本教示進(jìn)一步提供一種全輪驅(qū)動(dòng)車輛傳動(dòng)系,包括:差速器機(jī)構(gòu)、第一半軸、第二半軸、輸入構(gòu)件、第一中間構(gòu)件、第一離合器構(gòu)件、第二離合器構(gòu)件、錐形齒圈和小錐齒輪。所述差速器機(jī)構(gòu)可包括差速器箱、差速器齒輪組、第一差速器輸出部和第二差速器輸出部。所述差速器箱可被配置用以接收輸入扭矩。所述差速器齒輪組可被聯(lián)接到所述差速器箱以從其接收輸入扭矩并可被配置用以將差速器扭矩輸出到所述第一差速器輸出部和所述第二差速器輸出部。所述第一半軸可圍繞第一軸線設(shè)置并可被驅(qū)動(dòng)地聯(lián)接到所述第一差速器輸出部。所述第二半軸可被驅(qū)動(dòng)地聯(lián)接到所述第二差速器輸出部。所述輸入構(gòu)件可圍繞所述第一半軸設(shè)置。所述輸入構(gòu)件可被驅(qū)動(dòng)地聯(lián)接到所述差速器箱以從其接收扭矩。所述第一中間構(gòu)件可圍繞所述第一半軸設(shè)置。所述第一離合器構(gòu)件可圍繞所述第一軸線設(shè)置并沿所述第一軸線在第一位置、第二位置與第三位置之間能移動(dòng)。所述第一離合器構(gòu)件可包括第一組花鍵、第二組花鍵以及在軸向上位于所述第一組花鍵與所述第二組花鍵之間的凹部。所述第二離合器構(gòu)件可圍繞所述第一軸線設(shè)置并可被接收在所述凹部中以相對(duì)于所述第一離合器構(gòu)件旋轉(zhuǎn)并隨所述第一離合器構(gòu)件軸向平移。所述第二離合器構(gòu)件可包括第三組花鍵。所述錐形齒圈可被驅(qū)動(dòng)地聯(lián)接到所述第一中間構(gòu)件。所述小錐齒輪可被嚙合接合到所述錐形齒圈并可圍繞橫向于所述第一軸線的第二軸線能旋轉(zhuǎn)。當(dāng)所述第一離合器構(gòu)件在所述第一位置時(shí),所述第一組花鍵可與所述輸入構(gòu)件上的第一組配合花鍵接合。當(dāng)所述第一離合器構(gòu)件在所述第一位置時(shí),所述第二組花鍵可被接合到所述第一中間構(gòu)件上的第二組配合花鍵。當(dāng)所述第一離合器構(gòu)件在所述第一位置時(shí),所述第三組花鍵可被接合到所述第一差速器輸出部上的第三組配合花鍵和所述第一半軸上的第四組配合花鍵。當(dāng)所述第一離合器構(gòu)件在所述第二位置時(shí),所述第一離合器構(gòu)件與所述第一組配合花鍵或所述第二組配合花鍵脫離接合,并且所述第三組花鍵可被接合到所述第三組配合花鍵和所述第四組配合花鍵。當(dāng)所述第一離合器構(gòu)件在所述第三位置時(shí),所述第一離合器構(gòu)件可與所述第一組配合花鍵或所述第二組配合花鍵脫離接合,并且所述第三組花鍵可與所述第三組配合花鍵或所述第四組配合花鍵脫離接合。
進(jìn)一步的應(yīng)用領(lǐng)域由在此提供的說明將變得明顯。在該概要中的說明和特定示例僅用于例示的目的,并非旨在限制本公開的范圍。
附圖說明
在此描述的附圖僅用于所選實(shí)施例而非所有可能的實(shí)施方式的例示目的,并且不旨在限制本公開的范圍。
圖1是具有根據(jù)本公開的教導(dǎo)構(gòu)造的包括動(dòng)力輸出單元的斷開式全輪驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系的車輛的示意圖;
圖2是包括圖1中示意性例示的動(dòng)力輸出單元的一部分的全輪驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系的一部分的剖視圖;
圖3是圖2中所示的動(dòng)力輸出單元的一部分的剖視圖,示出處于第一位置的移位套筒;
圖4是類似于圖3的剖視圖,示出處于第二位置的移位套筒;
圖5是類似于圖3的剖視圖,示出處于第三位置的移位套筒;
圖6是另一構(gòu)造的動(dòng)力輸出單元的一部分的剖視圖,示出處于第一位置的移位套筒;
圖7是類似于圖6的剖視圖,示出處于第二位置的移位套筒;
圖8是類似于圖6的剖視圖,示出處于第三位置的移位套筒;以及
圖9是類似于圖6的剖視圖,示出處于第四位置的移位套筒。
相應(yīng)附圖標(biāo)記在附圖的若干圖中始終表示相應(yīng)部件。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將參照附圖更完全地描述示例實(shí)施例。
參見附圖的圖1,示例性車輛10被例示為包括動(dòng)力系統(tǒng)12和傳動(dòng)系統(tǒng)14,傳動(dòng)系統(tǒng)14可包括主傳動(dòng)系16、動(dòng)力輸出單元(PTU)18和副傳動(dòng)系20。動(dòng)力系統(tǒng)12可包括諸如內(nèi)燃機(jī)或電動(dòng)機(jī)之類的原動(dòng)機(jī)30和變速器32,變速器32可為任意類型的變速器,諸如手動(dòng)、自動(dòng)或無級(jí)變速器。原動(dòng)機(jī)30可將旋轉(zhuǎn)動(dòng)力提供到變速器32,變速器32將旋轉(zhuǎn)動(dòng)力經(jīng)由變速器32的輸出部38輸出到主傳動(dòng)系16和動(dòng)力輸出單元18。動(dòng)力輸出單元18可被選擇性操作以將旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳遞到副傳動(dòng)系20。在提供的特定示例中,副傳動(dòng)系20包括傳動(dòng)軸40和配置用以從傳動(dòng)軸40接收旋轉(zhuǎn)動(dòng)力并響應(yīng)地驅(qū)動(dòng)一組車輪44的后橋總成42。在提供的示例中,動(dòng)力輸出單元18包括聯(lián)接到傳動(dòng)軸40以圍繞車輛10的縱向軸線共同旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力輸出單元輸出構(gòu)件48。如將在下面更詳細(xì)討論的,動(dòng)力輸出單元18包括斷開機(jī)構(gòu)50以選擇性地控制通過動(dòng)力輸出單元18的動(dòng)力傳遞,由此選擇性地驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸40。
主傳動(dòng)系16可包括第一差速器52和可將第一差速器52的輸出部聯(lián)接到另一組車輪58的一對(duì)車橋半軸(第一半軸54和第二半軸56)。除了本文提到的,第一差速器52的結(jié)構(gòu)和操作可為常規(guī)的,因此本文中不需要非常詳細(xì)討論。簡(jiǎn)而言之,第一差速器52可包括可由變速器32驅(qū)動(dòng)的差速器箱60和用于在差速器箱60與第一半軸54和第二半軸56之間傳遞旋轉(zhuǎn)動(dòng)力的機(jī)構(gòu)。在提供的示例中,旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)為允許第一半軸54和第二半軸56之間的速度和扭矩差的開放式差速器齒輪組。
另外參見圖2,更詳細(xì)地例示動(dòng)力輸出單元18和第一差速器52。在提供的示例中,第一差速器52可包括差速器箱60、一對(duì)小齒輪210、一對(duì)側(cè)齒輪212、第一差速器輸出部214a和第二差速器輸出部214b。差速器箱60可由變速器32(圖1)的輸出部38(圖1)驅(qū)動(dòng),以圍繞第一軸線216旋轉(zhuǎn)。差速器箱60可限定差速器腔218,并且小齒輪210可被設(shè)置在差速器腔218內(nèi)。
小齒輪210可被聯(lián)接到差速器箱60以圍繞第一軸線216共同旋轉(zhuǎn)并圍繞橫向于第一軸線216的差速器軸線相對(duì)旋轉(zhuǎn)。在提供的示例中,小齒輪210被能旋轉(zhuǎn)地安裝到插銷(cross-pin)220,插銷220橫向于第一軸線216并被聯(lián)接到差速器箱60以圍繞第一軸線216共同旋轉(zhuǎn)。
側(cè)齒輪212可設(shè)置在差速器腔218中并圍繞第一軸線216相對(duì)于差速器箱60能旋轉(zhuǎn)。每個(gè)差速器輸出部214a、214b可被聯(lián)接到側(cè)齒輪212中相應(yīng)一個(gè)以與相應(yīng)側(cè)齒輪212圍繞第一軸線216共同旋轉(zhuǎn)。側(cè)齒輪212可與小齒輪210嚙合接合,以在差速器箱60從變速器32(圖1)接收輸入扭矩時(shí)將差速器扭矩提供到差速器輸出部214a、214b。
每個(gè)半軸54、56可圍繞第一軸線216設(shè)置。差速器輸出部214a可被聯(lián)接到半軸54以圍繞第一軸線216共同旋轉(zhuǎn),在提供的示例中,差速器輸出部214a與半軸54一體形成。差速器輸出部214b可與第一軸線216和第二半軸56共軸,但是可被配置為相對(duì)于第二半軸56能旋轉(zhuǎn)。在提供的示例中,差速器輸出部214b包括中心凹部222,第二半軸56的一部分224軸向延伸至中心凹部222中并由在徑向上被設(shè)置在第二半軸56的部分224與中心凹部222的內(nèi)周界表面之間的軸承226支撐以相對(duì)于差速器輸出部214b旋轉(zhuǎn)。
動(dòng)力輸出單元18可包括外殼228、動(dòng)力輸出單元輸入構(gòu)件230、第一中間構(gòu)件232、第二中間構(gòu)件234、離合器構(gòu)件或聯(lián)接套筒236、斷開機(jī)構(gòu)50、齒圈238、動(dòng)力輸出單元輸出構(gòu)件48和小齒輪240。
外殼228可限定動(dòng)力輸出單元腔242并可被固定聯(lián)接到車輛10(圖1)的剛性結(jié)構(gòu),諸如變速器32(圖1)的外殼。外殼228可由聯(lián)接在一起的(例如,用螺栓連接的或焊接的)多個(gè)殼或部分形成以限定動(dòng)力輸出單元腔242。差速器輸出部214b可沿第一軸線216延伸通過外殼228的第一側(cè)244并延伸至動(dòng)力輸出單元腔242中。第二半軸56可沿第一軸線216延伸通過動(dòng)力輸出單元腔242并通過外殼228的相對(duì)的第二側(cè)246。在提供的示例中,第二半軸56由靠近外殼的第一側(cè)244的軸承226以及在徑向上被設(shè)置在外殼228與第二半軸56之間且靠近外殼228的第二側(cè)246的軸承248支撐以圍繞第一軸線216旋轉(zhuǎn)。
輸入構(gòu)件230可為位于動(dòng)力輸出單元腔242內(nèi)并圍繞差速器輸出部214b設(shè)置的中空的、大致圓筒形構(gòu)件。輸入構(gòu)件230可具有第一端250和第二端252。在提供的示例中,輸入構(gòu)件230由在徑向上被設(shè)置在外殼228與輸入構(gòu)件230之間且在軸向上被設(shè)置在第一端250與第二端252之間的軸承254支撐在動(dòng)力輸出單元腔242內(nèi)。輸入構(gòu)件230可相對(duì)于外殼228能旋轉(zhuǎn)并相對(duì)于差速器輸出部214b和第二半軸56能旋轉(zhuǎn)。在提供的示例中,軸承或襯套256還在徑向上被設(shè)置在輸入構(gòu)件230的第二端252與差速器輸出部214b之間。輸入構(gòu)件230可被聯(lián)接到差速器箱60以圍繞第一軸線216共同旋轉(zhuǎn)。在提供的示例中,輸入構(gòu)件230的第一端250經(jīng)由配合花鍵258聯(lián)接到差速器箱60,盡管可使用其它構(gòu)造。
第一中間構(gòu)件232可為設(shè)置在動(dòng)力輸出單元腔242內(nèi)并圍繞第二半軸56設(shè)置的中空的、大致圓筒形構(gòu)件。第一中間構(gòu)件232可具有靠近輸入構(gòu)件230的第二端252的第一端260和在輸入構(gòu)件230遠(yuǎn)側(cè)的第二端262。在提供的示例中,第一中間構(gòu)件232由靠近第一中間構(gòu)件232的第一端260的軸承264并由靠近第一中間構(gòu)件232的第二端262的軸承266支撐在動(dòng)力輸出單元腔242內(nèi)以圍繞第一軸線216旋轉(zhuǎn)。軸承264、266可在徑向上被設(shè)置在外殼228與第一中間構(gòu)件232之間。第一中間構(gòu)件232可包括第一中間齒輪268。在提供的示例中,第一中間齒輪268被定位為靠近第一中間構(gòu)件232的第二端262。
第二中間構(gòu)件234可為設(shè)置在動(dòng)力輸出單元腔242內(nèi)并圍繞第二軸線270設(shè)置的大致圓筒形構(gòu)件。第二軸線270可平行于第一軸線216并從第一軸線216偏移。第二中間構(gòu)件234可具有第一端272和第二端274,在提供的示例中,第二中間構(gòu)件234為圍繞第二軸線270設(shè)置的中空構(gòu)件。第二中間構(gòu)件234可包括第二中間齒輪276,在提供的示例中,第二中間齒輪276被定位為靠近第二中間構(gòu)件234的第二端274。第二中間齒輪276可與第一中間齒輪268嚙合接合以在它們之間傳遞扭矩。在提供的示例中,第二中間構(gòu)件234由靠近第二中間構(gòu)件234的第一端272的軸承278和靠近第二中間構(gòu)件234的第二端274的軸承280支撐在動(dòng)力輸出單元腔242內(nèi)。軸承278、280可在徑向上被設(shè)置在外殼228與第二中間構(gòu)件234之間。
齒圈238可為錐形齒圈。齒圈238可被固定聯(lián)接到(例如,焊接到或用螺栓連接到)第二中間構(gòu)件234以圍繞第二軸線270共同旋轉(zhuǎn)。在提供的示例中,齒圈238在軸向上位于第二中間構(gòu)件234的第一端272與第二端274之間,并在軸向上位于第一中間構(gòu)件232的第一端272與第二端274之間,盡管可使用其它構(gòu)造。
動(dòng)力輸出單元輸出構(gòu)件48可從外殼228的第三側(cè)284延伸至動(dòng)力輸出單元腔242中并可圍繞第三軸線286設(shè)置。第三軸線286可不平行于(例如,橫向于)第一軸線216和第二軸線270,在提供的示例中,第三軸線286垂直于第一軸線216和第二軸線270。如上參照?qǐng)D1描述的,動(dòng)力輸出單元輸出構(gòu)件48可驅(qū)動(dòng)地聯(lián)接到傳動(dòng)軸40(圖1)以將旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳遞到副傳動(dòng)系20。
小齒輪240可聯(lián)接到動(dòng)力輸出單元輸出構(gòu)件48以圍繞第三軸線286共同旋轉(zhuǎn)。小齒輪240可為與齒圈238嚙合接合的小錐齒輪。在提供的示例中,齒圈238與小齒輪240為準(zhǔn)雙曲面錐齒輪,盡管齒圈238與小齒輪240的齒可具有任意合適的幾何形狀,諸如直齒錐齒輪或弧齒錐齒輪。在提供的示例中,動(dòng)力輸出單元輸出構(gòu)件48由在徑向上被設(shè)置在外殼228與動(dòng)力輸出單元輸出構(gòu)件48之間且靠近小齒輪240的止端軸承(head bearing)290以及在徑向上被設(shè)置在外殼228與動(dòng)力輸出單元輸出構(gòu)件48之間且在小齒輪240遠(yuǎn)側(cè)的尾軸承292支撐以圍繞第三軸線286旋轉(zhuǎn)。
聯(lián)接套筒236可為設(shè)置在動(dòng)力輸出單元腔242內(nèi)并圍繞第一軸線216設(shè)置以圍繞第一軸線216旋轉(zhuǎn)的大致圓筒形構(gòu)件。聯(lián)接套筒236可至少部分地在軸向上被設(shè)置在輸入構(gòu)件230的第二端252與第一中間構(gòu)件232的第一端260之間,如下更詳細(xì)地描述的。
另外參見圖3,斷開機(jī)構(gòu)50可包括致動(dòng)器310、撥叉314和離合器構(gòu)件或移位套筒318。致動(dòng)器310可為被配置用以使撥叉314相對(duì)于第一軸線216大體上沿軸向方向移動(dòng)的任意合適類型的致動(dòng)器(例如,螺線管、液壓油缸或螺桿型致動(dòng)器)。致動(dòng)器310可被安裝到外殼228,在提供的示例中,被安裝到外殼228的外部,盡管可使用其它構(gòu)造。撥叉314可至少部分地設(shè)置在動(dòng)力輸出單元腔242內(nèi),在提供的示例中,延伸通過外殼228中的開口322并延伸至動(dòng)力輸出單元腔242中。雖然未具體示出,但是斷開機(jī)構(gòu)50還可包括被配置用以確定撥叉314或移位套筒318的位置的一個(gè)或多個(gè)傳感器。
移位套筒318可為圍繞第一軸線216設(shè)置的大致圓筒形構(gòu)件。移位套筒318可被聯(lián)接到撥叉314以沿第一軸線216的軸向方向(即,沿著第一軸線216)共同平移。移位套筒318可包括第一組內(nèi)齒或內(nèi)花鍵326、第二組內(nèi)齒或內(nèi)花鍵330和中央部分332。第一組內(nèi)花鍵326和第二組內(nèi)花鍵330可由中央部分332軸向隔開。在提供的示例中,第二組內(nèi)花鍵330比第一組內(nèi)花鍵326徑向向內(nèi)延伸得更遠(yuǎn),從而移位套筒318沿著第一組內(nèi)花鍵326的長(zhǎng)度可具有比沿著第二組內(nèi)花鍵330的長(zhǎng)度更大的最內(nèi)部直徑。在提供的特定示例中,第一組內(nèi)花鍵326在移位套筒318的與中央部分332一體形成的第一部分334上,第二組內(nèi)花鍵330在移位套筒318的第二部分336上,該第二部分336被聯(lián)接到中央部分332以與其共同旋轉(zhuǎn)并軸向平移,盡管可使用其它構(gòu)造。
輸入構(gòu)件230可限定靠近輸入構(gòu)件230的第二端252的第一組外齒或外花鍵338。第一組外花鍵338可配置用以與第一組內(nèi)花鍵326嚙合接合。第一中間構(gòu)件232可限定靠近第一中間構(gòu)件232的第一端260的第二組外齒或外花鍵340。在提供的示例中,第二組外花鍵340在第一組外花鍵338的徑向內(nèi)側(cè)。第二組外花鍵340可配置用以與第二組內(nèi)花鍵330嚙合接合。
聯(lián)接套筒236可為圍繞第一軸線216設(shè)置并在軸向上位于移位套筒318的第一部分334與第二部分336之間的大致圓筒形構(gòu)件。聯(lián)接套筒236被配置為相對(duì)于移位套筒318能旋轉(zhuǎn)。在提供的特定示例中,聯(lián)接套筒236被嵌套在移位套筒318的由第一部分332、第二部分334和中央部分336限定的凹部?jī)?nèi),從而聯(lián)接套筒236的外周界在徑向上位于移位套筒318的第一部分332和第二部分334二者的內(nèi)周界的外側(cè)。
在提供的示例中,三個(gè)軸承342、344和346輔助聯(lián)接套筒236相對(duì)于移位套筒318的旋轉(zhuǎn)。軸承342在軸向上被設(shè)置在聯(lián)接套筒236與第一部分334之間。軸承334在徑向上被設(shè)置在聯(lián)接套筒236與中央部分332之間(例如,在由第一部分332、第二部分334和中央部分336限定的凹部中)。軸承346在軸向上被設(shè)置在聯(lián)接套筒236與第二部分336之間。
聯(lián)接套筒236可限定第三組內(nèi)齒或內(nèi)花鍵348,該第三組內(nèi)齒或內(nèi)花鍵348可與由差速器輸出部214b的端部352限定的第三組外齒或外花鍵350嚙合接合并與由第二半軸56的端部356限定的第四組外齒或外花鍵354嚙合接合。在提供的示例中,第三組外花鍵348在軸向上位于輸入構(gòu)件230的第二端252與第四組外花鍵354之間并在徑向上位于第一組內(nèi)花鍵326的內(nèi)側(cè)和第二組內(nèi)花鍵330的外側(cè)。在提供的示例中,第四組外花鍵354在軸向上位于第三組外花鍵350與第二組內(nèi)花鍵330之間并與第三組外花鍵350徑向?qū)R。
參見圖3、圖4和圖5,更詳細(xì)地示出斷開機(jī)構(gòu)50的操作??偟膩碚f,斷開機(jī)構(gòu)50可將輸出扭矩選擇性提供到副傳動(dòng)系20(圖1),并利用單個(gè)致動(dòng)器(即,致動(dòng)器310)將第一傳動(dòng)系16和第二傳動(dòng)系20(圖1)選擇性斷開。在操作中,致動(dòng)器310可選擇性或自動(dòng)操作以移動(dòng)撥叉314,因此使移位套筒318在圖3中所示的第一位置(例如,全輪驅(qū)動(dòng))、圖4中所示的第二位置(例如,兩輪驅(qū)動(dòng)或前輪驅(qū)動(dòng))和圖5中所示的第三位置(例如,斷開或空擋)之間移動(dòng)。
具體參見圖3,當(dāng)期望將動(dòng)力傳遞到副傳動(dòng)系20(圖1)時(shí),致動(dòng)器310可軸向移動(dòng)撥叉314(并因此移位套筒318)以將移位套筒318定位在第一位置。當(dāng)移位套筒318在第一位置時(shí),第一組內(nèi)花鍵326與第一組外花鍵338接合,第二組內(nèi)花鍵330與第二組外花鍵340接合,從而移位套筒318將輸入構(gòu)件230聯(lián)接到第一中間構(gòu)件232以圍繞第一軸線216共同旋轉(zhuǎn)。當(dāng)移位套筒318在第一位置時(shí),旋轉(zhuǎn)動(dòng)力從變速器32(圖1)傳遞到差速器箱60(圖2),從差速器箱60(圖2)傳遞到輸入構(gòu)件230,從輸入構(gòu)件230傳遞到移位套筒318,從移位套筒318傳遞到第一中間構(gòu)件232。
當(dāng)移位套筒318在第一位置時(shí),聯(lián)接套筒236相對(duì)于移位套筒318能旋轉(zhuǎn),第三組內(nèi)花鍵348與第三組外花鍵350和第四組外花鍵354接合,從而聯(lián)接套筒236將差速器輸出部214b聯(lián)接到第二半軸56以圍繞第一軸線216共同旋轉(zhuǎn)。因此,當(dāng)移位套筒318在第一位置時(shí),差速器扭矩可被傳遞到第一半軸54和第二半軸56,同時(shí)扭矩還通過動(dòng)力輸出單元18(圖1和圖2)傳輸至副傳動(dòng)系20(圖1)。
具體參見圖4,當(dāng)不期望動(dòng)力到達(dá)副傳動(dòng)系20(圖1)而是期望動(dòng)力到達(dá)主傳動(dòng)系16(圖1)時(shí),致動(dòng)器310可軸向移動(dòng)撥叉314(并因此移位套筒318)以將移位套筒318定位在第二位置。當(dāng)移位套筒318在第二位置時(shí),第一組內(nèi)花鍵326與第一組外花鍵338脫離接合,第二組內(nèi)花鍵330與第二組外花鍵340脫離接合,從而輸入構(gòu)件230與第一中間構(gòu)件232斷開聯(lián)接,以圍繞第一軸線216相對(duì)旋轉(zhuǎn)。當(dāng)移位套筒318在第二位置時(shí),第三組內(nèi)花鍵348與第三組外花鍵350和第四組外花鍵354接合,從而聯(lián)接套筒236將差速器輸出部214b聯(lián)接到第二半軸56以圍繞第一軸線216共同旋轉(zhuǎn)。
在替代構(gòu)造(未具體示出)中,當(dāng)移位套筒318在第二位置時(shí),第一組內(nèi)花鍵326可保持與第一組外花鍵338接合,而第二組內(nèi)花鍵330可與第二組外花鍵340脫離接合。在再一替代構(gòu)造(未具體示出)中,當(dāng)移位套筒318在第二位置時(shí),第一組內(nèi)花鍵326可與第一組外花鍵338脫離接合,而第二組內(nèi)花鍵330可保持與第二組外花鍵340接合。
具體參見圖5,當(dāng)不期望動(dòng)力到達(dá)主傳動(dòng)系16和副傳動(dòng)系20(圖1)中的任一個(gè)時(shí),諸如在平拖期間,致動(dòng)器310可軸向移動(dòng)撥叉314(并因此移位套筒318)以將移位套筒318定位在第三位置。當(dāng)移位套筒318在第三位置時(shí),第一組內(nèi)花鍵326與第一組外花鍵338脫離接合,第二組內(nèi)花鍵330與第二組外花鍵340脫離接合,第三組內(nèi)花鍵348與第三組外花鍵350脫離接合。在提供的示例中,當(dāng)移位套筒318在第三位置時(shí),第三組內(nèi)花鍵348保持與第四組外花鍵354接合。換言之,當(dāng)移位套筒318在第三位置時(shí),差速器箱60(圖2)、第一中間構(gòu)件232、差速器輸出部214b和第二半軸56相對(duì)彼此能旋轉(zhuǎn)。因此,車輛10可在前輪44和后輪58在地面上的情況下被拖動(dòng),而不會(huì)反向驅(qū)動(dòng)主傳動(dòng)系16。
在替代構(gòu)造(未具體示出)中,當(dāng)移位套筒318在第三位置時(shí),第一組內(nèi)花鍵326可保持與第一組外花鍵338接合,而第二組內(nèi)花鍵330可與第二組外花鍵340脫離接合。在再一替代構(gòu)造(未具體示出)中,當(dāng)移位套筒318在第三位置時(shí),第一組內(nèi)花鍵326可與第一組外花鍵338脫離接合,而第二組內(nèi)花鍵330可保持與第二組外花鍵340接合。在又一替代構(gòu)造(未具體示出)中,當(dāng)移位套筒318在第三位置時(shí),第三組內(nèi)花鍵348可保持與第三組外花鍵350接合,而與第四組外花鍵354脫離接合。
另外參見圖6-9,示出動(dòng)力輸出單元18’的一部分。動(dòng)力輸出單元18’類似于動(dòng)力輸出單元18。除了本文另外示出或描述,具有加上標(biāo)的附圖標(biāo)記(例如,56’)的元件類似于具有相似但不加上標(biāo)的附圖標(biāo)記(例如,56)的元件。因此,相似元件的描述通過引用合并于此。特別地,第二半軸56’的端部356’包括第五組外花鍵610。在提供的示例中,第五組外花鍵610在軸向上位于第四組外花鍵354’與第二組外花鍵340’之間并與第二組外花鍵340’徑向?qū)R。
具體參見圖6,當(dāng)期望將動(dòng)力傳遞到副傳動(dòng)系20(圖2)并且期望相等的扭矩到達(dá)主驅(qū)動(dòng)輪58(圖1)時(shí),致動(dòng)器310’可軸向移動(dòng)撥叉314’(并因此移位套筒318’)以將移位套筒318’定位在第一位置。移位套筒318’的第一位置類似于移位套筒318的第一位置(圖3),除了第二組內(nèi)花鍵330’接合第五組外花鍵610和第二組外花鍵340’兩者之外。在第一位置,第三組內(nèi)花鍵348’接合第三組外花鍵350’和第四組外花鍵354’。因此,當(dāng)移位套筒318’在第一位置時(shí),差速器(例如,圖2中所示的差速器52)可被鎖定。換言之,動(dòng)力輸出單元18’將相等的扭矩提供到第一半軸(例如,第一半軸54,圖2)和第二半軸56’,同時(shí)動(dòng)力還可被提供到副傳動(dòng)系20(圖2)。
具體參見圖7,當(dāng)期望將動(dòng)力傳遞到副傳動(dòng)系20(圖1),并且期望不同的動(dòng)力到達(dá)主驅(qū)動(dòng)輪58(圖1)時(shí),致動(dòng)器310’可軸向移動(dòng)撥叉314’(并因此移位套筒318’)以將移位套筒318’定位在第二位置。移位套筒318’的第二位置類似于移位套筒318的第一位置(圖3)。當(dāng)移位套筒318’在第二位置時(shí),第二組內(nèi)花鍵330’與第五組外花鍵610脫離接合。類似于移位套筒318的第一位置(圖3),當(dāng)移位套筒318’在第二位置時(shí),旋轉(zhuǎn)動(dòng)力從變速器32(圖1)傳遞到差速器箱60(圖2),從差速器箱60(圖2)傳遞到輸入構(gòu)件230’,從輸入構(gòu)件230’傳遞到移位套筒318’,從移位套筒318’傳遞到第一中間構(gòu)件232’,同時(shí)聯(lián)接套筒236’聯(lián)接差速器輸出部214b’和第二半軸56’。
具體參見圖8,當(dāng)不期望動(dòng)力到達(dá)副傳動(dòng)系20(圖1)但是期望動(dòng)力到達(dá)主傳動(dòng)系16(圖1)時(shí),致動(dòng)器310’可軸向移動(dòng)撥叉314’(并因此移位套筒318’)以將移位套筒318’定位在第三位置。移位套筒318’的第三位置類似于移位套筒318的第二位置(圖4)。
具體參見圖9,當(dāng)不期望動(dòng)力到達(dá)主傳動(dòng)系16和副傳動(dòng)系20(圖1)中的任一個(gè)時(shí),諸如在平拖期間,致動(dòng)器310’可軸向移動(dòng)撥叉314’(并因此移位套筒318’)以將移位套筒318’定位在第四位置。移位套筒318’的第四位置類似于移位套筒318的第三位置(圖5)。
實(shí)施例的前述描述已經(jīng)被提供用于例示和描述的目的。其并非旨在窮盡或限制本公開。特定實(shí)施例的單獨(dú)的元件或特征通常不限于該特定實(shí)施例,而是,在適用的情況下可互換并可在選定實(shí)施例中使用,即使未特別示出或描述。特定實(shí)施例的單獨(dú)的元件或特征也可以以多種方式變化。這種變化不被認(rèn)為偏離本公開,所有這種修改旨在被包括在本公開的范圍內(nèi)。
示例實(shí)施例被提供為使得本公開將是透徹的并將范圍充分地傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員。提出許多特定細(xì)節(jié),諸如特定部件、裝置和方法的示例,以提供對(duì)本公開的實(shí)施例的透徹理解。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員將明顯的是,不需要采用特定細(xì)節(jié),示例實(shí)施例可以以各種不同的形式實(shí)現(xiàn),并均不應(yīng)該被理解為限制本公開的范圍。在一些示例實(shí)施例中,眾所周知的工藝、眾所周知的裝置結(jié)構(gòu)以及眾所周知的技術(shù)沒有詳細(xì)描述。
本文中使用的術(shù)語僅為了描述特定示例實(shí)施例的目的,并非旨在限制。如在本文中使用的,單數(shù)形式的“一”、“一個(gè)”以及“所述”可旨在還包括復(fù)數(shù)形式,除非上下文另外清楚指出。用語“包括”、“包含”、“含有”和“具有”為包含性的,因此詳細(xì)說明所述特征、完整物、步驟、操作、元件和/或部件的存在,但是不排除存在或增加一個(gè)或多個(gè)另外的特征、完整物、步驟、操作、元件、部件和/或它們的組合。本文描述的方法步驟、工藝和操作不應(yīng)理解為必然要求它們以所討論或例示的特定順序執(zhí)行,除非特別指出為執(zhí)行順序。還應(yīng)理解可采用另外的步驟或替代步驟。
當(dāng)元件或?qū)颖惶峒盀樵诹硪辉驅(qū)印吧稀?、“接合到”、“連接到”或“聯(lián)接到”另一元件或?qū)訒r(shí),它可以直接位于該另一元件或?qū)由?、直接接合到、直接連接到或直接聯(lián)接到另一元件或?qū)?,或者可存在中間元件或?qū)?。相比之下,?dāng)元件或?qū)颖惶峒盀椤爸苯印痹诹硪辉驅(qū)印吧稀?、“直接接合到”、“直接連接到”或“直接聯(lián)接到”另一元件或?qū)訒r(shí),則不存在中間元件或?qū)印S糜诿枋鲈g的關(guān)系的其它詞語也應(yīng)以同樣的方式解釋(例如,“在……之間”與“直接在……之間”,“相鄰”與“直接相鄰”等)。如在本文中使用的,用語“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)所列項(xiàng)目中的任意和所有組合。
盡管用語第一、第二、第三等在本文中可用于描述各種元件、部件、區(qū)域、層和/或區(qū)段,但是這些元件、部件、區(qū)域、層和/或區(qū)段不應(yīng)受到這些用語的限制。這些用語僅用于將一個(gè)元件、部件、區(qū)域、層或區(qū)段與另一區(qū)域、層或區(qū)段區(qū)分開。諸如“第一”、“第二”和其它數(shù)字用語的用語當(dāng)在本文中使用時(shí)不表示順序或次序,除非上下文中清楚指出。因此,下面討論的第一元件、部件、區(qū)域、層或區(qū)段可被稱為第二元件、部件、區(qū)域、層或區(qū)段,而不偏離示例實(shí)施例的教示。
為方便描述,諸如“內(nèi)”、“外”、“之下”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等的空間相對(duì)用語在本文中可用于描述如圖中所例示的一個(gè)元件或特征與另外的元件或特征關(guān)系??臻g相對(duì)用語可旨在包含裝置在使用或操作中的除了圖中所描繪的方位之外的不同方位。例如,如果圖中裝置被翻轉(zhuǎn),則描述為在其它元件或特征“下方”或“之下”的元件于是可位于其它元件或特征“上方”。因此,示例用語“下方”可包含上方和下方兩個(gè)方位。裝置可以以其它方式定向(旋轉(zhuǎn)90度或處于其它方位),本文中使用的空間相對(duì)描述詞語可相應(yīng)地解釋。