專利名稱：用于電動(dòng)車的兩速變速驅(qū)動(dòng)橋齒輪箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開大體上涉及一種用于機(jī)動(dòng)車的動(dòng)力傳動(dòng)裝置。更具體的，公開了一種用于 電動(dòng)車的兩速變速驅(qū)動(dòng)橋。
背景技術(shù)：
常規(guī)的兩速變速驅(qū)動(dòng)橋可包括具有兩個(gè)螺旋驅(qū)動(dòng)齒輪的輸入軸。輸入扭矩提供至 可轉(zhuǎn)動(dòng)支撐在錐面滾子軸承上的輸入軸。通過在中間軸組件上的兩個(gè)位置之間滑動(dòng)同步器 套筒實(shí)現(xiàn)速度選擇。最終驅(qū)動(dòng)齒輪組的驅(qū)動(dòng)小齒輪可能是中間軸組件的一部分。最終驅(qū)動(dòng) 輸出齒輪附聯(lián)于斜面半軸齒輪差速器組件，其將輸出扭矩分配到車輛的左右輪上。盡管此 種類型的雙級(jí)減速齒輪箱在過去可能獲得令人滿意的功能，但是此種設(shè)計(jì)使得相對較大的 質(zhì)量以相對較高的速度轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣，可能需要昂貴的平衡工序以保證其在需要的產(chǎn)品生命 周期中能安靜工作。此外，已知的兩速變速驅(qū)動(dòng)橋需要制造和使用輸入軸、中間軸和差速器 架。這些構(gòu)件中的每一個(gè)均由殼體以可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式支撐。與制造和支撐這些構(gòu)件相關(guān)的成 本有可能變成不期望的負(fù)擔(dān)。另外，之前已知的變速驅(qū)動(dòng)橋可能比期望的更重。

發(fā)明內(nèi)容
一種用于從電動(dòng)機(jī)向車輛的第一車軸和第二車軸傳遞動(dòng)力的傳動(dòng)裝置，包括適于 由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的輸入軸以及第一行星齒輪組。第二行星齒輪組具有由第一行星齒輪組驅(qū)動(dòng) 的第一構(gòu)件、轉(zhuǎn)動(dòng)受限制的第二構(gòu)件、和第三構(gòu)件。差速器組件具有適于驅(qū)動(dòng)第一車軸的第 一半軸齒輪、適于驅(qū)動(dòng)第二車軸的第二半軸齒輪以及與第一半軸齒輪和第二半軸齒輪嚙合 的一對小齒輪。第一離合器能夠操作以將第一構(gòu)件與差速器組件驅(qū)動(dòng)地互連。第二離合器 能夠操作以將第三構(gòu)件與差速器組件驅(qū)動(dòng)地互連。在另一種形式中，一種用于從電動(dòng)機(jī)向車輛的第一車軸和第二車軸傳遞動(dòng)力的傳 動(dòng)裝置，包括適于由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的輸入軸。第一行星齒輪組具有由輸入軸驅(qū)動(dòng)的第一太陽 齒輪、轉(zhuǎn)動(dòng)受限的第一齒圈、以及多個(gè)第一行星齒輪，所述多個(gè)第一行星齒輪可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐 在第一齒輪架上并與第一太陽齒輪和第一齒圈嚙合。第二行星齒輪組具有由第一行星齒輪 組的第一齒輪架驅(qū)動(dòng)的第二太陽齒輪、轉(zhuǎn)動(dòng)受限的第二齒輪架、以及由第二齒輪架可轉(zhuǎn)動(dòng) 地支撐的第二組和第三組行星齒輪。第二組行星齒輪中的每一個(gè)與第二太陽齒輪及第三組 行星齒輪中的一個(gè)嚙合。第三組行星齒輪中的每一個(gè)與第二齒圈嚙合。差速器組件具有適 于驅(qū)動(dòng)第一車軸的第一半軸齒輪、適于驅(qū)動(dòng)第二車軸的第二半軸齒輪、以及與第一半軸齒 輪和第二半軸齒輪嚙合的一對小齒輪。第一離合器能夠操作以將第二太陽齒輪與所述差速 器組件驅(qū)動(dòng)地互連。第二離合器能夠操作以將第二齒圈與差速器組件驅(qū)動(dòng)地互連。通過本文的說明，進(jìn)一步的應(yīng)用領(lǐng)域會(huì)變的顯而易見。應(yīng)當(dāng)理解，說明和特定樣例 僅用于示例的目的，并不限制本公開的范圍。


本文所示的附圖僅用于示例目的，并不以任何方式限制本公開的范圍。圖1是根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)構(gòu)造的變速驅(qū)動(dòng)橋的符號(hào)圖；圖2是圖1中說明的變速驅(qū)動(dòng)橋的剖切立體圖；以及圖3是說明另一個(gè)傳動(dòng)裝置的符號(hào)圖。下文的說明本質(zhì)上僅僅是示例性的，并不是要限制本公開、應(yīng)用或使用。應(yīng)理解， 在所有附圖中，相應(yīng)參考數(shù)字指示類似或相應(yīng)的零件或特征。 由示例電動(dòng)機(jī)12驅(qū)動(dòng)的兩速變速驅(qū)動(dòng)橋10在圖1和2中示出。變速驅(qū)動(dòng)橋10 包括輸入軸14，其可安裝成與電動(dòng)機(jī)12的輸出軸16 —同轉(zhuǎn)動(dòng)。變速驅(qū)動(dòng)橋10可操作以 向第一車軸18和第二車軸20提供驅(qū)動(dòng)扭矩。第一車軸18和第二車軸20驅(qū)動(dòng)車輪(未顯 示)。動(dòng)力從輸入軸14經(jīng)過第一行星齒輪組22、第二行星齒輪組24、第一離合器26和第二 離合器28中的一個(gè)、鏈輪及鏈組件30以及差速器組件32傳遞。行星齒輪組22為簡單行星齒輪組，包括安裝成與輸入軸14 一同轉(zhuǎn)動(dòng)的太陽齒輪 38。齒圈40與變速驅(qū)動(dòng)橋10的殼體42耦聯(lián)以限制齒圈40的轉(zhuǎn)動(dòng)。多個(gè)行星齒輪44以 可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式支撐在齒輪架46上。每個(gè)行星齒輪44與太陽齒輪38和齒圈40處于嚙合驅(qū) 動(dòng)接合狀態(tài)。輸入軸14及太陽齒輪38通過軸承48在殼體42內(nèi)可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐。基于前述 構(gòu)造，行星齒輪組22在輸入提供至太陽齒輪38并且由齒輪架46提供輸出的情況下可用作 為減速裝置。在圖1所示的實(shí)施方式中，可以設(shè)想行星齒輪組22提供約5. 70 1的齒輪 減速比。應(yīng)當(dāng)理解，可以使用其他齒輪減速比，而不脫離本公開的范圍。行星齒輪組24是由行星齒輪組22驅(qū)動(dòng)的復(fù)雜行星齒輪組。具體來說，行星齒輪 組24包括安裝成可與行星齒輪組22的齒輪架46 —同轉(zhuǎn)動(dòng)的太陽齒輪50。行星齒輪組24 還包括齒圈52、第一組行星齒輪54、第二組行星齒輪56和齒輪架58。第一組和第二組行星 齒輪54、56中的每一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐在齒輪架58上。行星齒輪54中的每一個(gè)定位成與太 陽齒輪50嚙合接合。行星齒輪56中的每一個(gè)定位成與齒圈52和一個(gè)行星齒輪54嚙合接 合。齒輪架58與殼體42耦聯(lián)并轉(zhuǎn)動(dòng)受限。行星齒輪組24如上述構(gòu)造以保證齒圈52與太 陽齒輪50同向轉(zhuǎn)動(dòng)。第一離合器26選擇性地操作以使太陽齒輪50與鏈輪及鏈組件30驅(qū)動(dòng)地互連。類 似地，第二離合器28選擇性地操作以使齒圈52與鏈輪及鏈組件30驅(qū)動(dòng)地互連。變速驅(qū)動(dòng) 橋10構(gòu)造為兩速動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。這樣，變速驅(qū)動(dòng)橋10可以在低檔模式下工作，也可在高檔 模式下工作，還可以處于空檔模式。高檔模式工作可以通過致動(dòng)第一離合器26并將太陽齒 輪50與鏈輪及鏈組件30驅(qū)動(dòng)互連而得到。第二離合器28是斷開的并且此時(shí)不傳遞扭矩。 在高檔模式中，行星齒輪組24不提供齒輪減速，僅經(jīng)過行星齒輪組22以直接檔或1 1的 比傳遞扭矩。為使變速驅(qū)動(dòng)橋10在低檔模式下工作，第一離合器26被斷開，從而不傳遞扭矩， 同時(shí)第二離合器28接合以從齒圈52向鏈輪及鏈組件30傳遞扭矩。在圖1所示的實(shí)施方 式中，可設(shè)想在變速驅(qū)動(dòng)橋10工作在低檔模式下時(shí)，行星齒輪組24提供約1.93 1的齒 輪減速比。通過同時(shí)斷開第一離合器26和第二離合器28可獲得空檔模式。
第一離合器26包括安裝成與太陽齒輪50 —同轉(zhuǎn)動(dòng)的鼓60。轂62安裝成可與鏈 輪及鏈組件30的驅(qū)動(dòng)鏈輪63 —同轉(zhuǎn)動(dòng)。第一組離合器片64帶有花鍵，與鼓60 —同轉(zhuǎn)動(dòng)。 第二組離合器片66帶有花鍵，與轂62 —同轉(zhuǎn)動(dòng)。第一組離合器片64與第二組離合器片66 相互交錯(cuò)使得施加到離合器組上的外力可以使力矩經(jīng)過第一離合器26傳遞。第二離合器28包括安裝成與齒圈52 —同轉(zhuǎn)動(dòng)的鼓70。轂72安裝成可與驅(qū)動(dòng)鏈 輪63—同轉(zhuǎn)動(dòng)。第一組離合器片74帶有花鍵，與鼓70—同轉(zhuǎn)動(dòng)。第二組離合器片76安 裝成與轂72—同轉(zhuǎn)動(dòng)。第一組離合器片74與第二組離合器片76相互交錯(cuò)。在受到外部 壓縮力時(shí)，第一離合器片74與第二離合器片76接合使力矩經(jīng)過第二離合器28傳遞。
驅(qū)動(dòng)鏈輪63、轂62和轂72安裝成能夠與由軸承82可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐于殼體42內(nèi)的 驅(qū)動(dòng)軸80—同轉(zhuǎn)動(dòng)。從動(dòng)鏈輪84安裝成能夠與第二車軸20—同轉(zhuǎn)動(dòng)。鏈86將驅(qū)動(dòng)鏈輪 63與從動(dòng)鏈輪84驅(qū)動(dòng)地互連。在圖1所示的樣例中，驅(qū)動(dòng)鏈輪63包括37個(gè)齒，而從動(dòng)鏈 輪84包括47個(gè)齒以提供約1.27 1的減速比。差速器組件32包括安裝成與第一車軸18 —同轉(zhuǎn)動(dòng)的第一半軸齒輪90。第二半 軸齒輪92安裝成與第二車軸20—同轉(zhuǎn)動(dòng)。小齒輪94由架96可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐。每個(gè)小齒輪 94與第一半軸齒輪90和第二半軸齒輪92驅(qū)動(dòng)地嚙合接合。基于前述各種部件的減速比， 變速驅(qū)動(dòng)橋10提供了約14. 00 1的低檔齒輪比和約7. 24 1的高檔齒輪比。圖3圖示了另一個(gè)變速驅(qū)動(dòng)橋200。變速驅(qū)動(dòng)橋200與變速驅(qū)動(dòng)橋10大體相似。因 此，類似元件會(huì)保留之前使用的參考數(shù)字。變速驅(qū)動(dòng)橋200構(gòu)造成向第一車軸18和第二車軸 20提供驅(qū)動(dòng)扭矩，以及通過推進(jìn)軸202將驅(qū)動(dòng)扭矩傳遞到第二驅(qū)動(dòng)線路，提供一種全時(shí)四輪 驅(qū)動(dòng)裝置。行星齒輪組22、鏈輪及鏈組件30以及差速器組件32與之前說明的大體相同。行星齒輪組204接收來自行星齒輪組22的齒輪架46的扭矩。行星齒輪組204包 括安裝成與行星齒輪組22的齒輪架46 —同轉(zhuǎn)動(dòng)的齒圈206。太陽齒輪208與殼體42耦 聯(lián)，并且轉(zhuǎn)動(dòng)受限。多個(gè)行星齒輪210可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐在齒輪架212上。每個(gè)行星齒輪210 與齒圈206和太陽齒輪208驅(qū)動(dòng)地嚙合接合。第一離合器214選擇性地將齒輪架212與驅(qū) 動(dòng)鏈輪63驅(qū)動(dòng)地互連。第二離合器216選擇性地將齒圈206與驅(qū)動(dòng)鏈輪63驅(qū)動(dòng)地互連。 應(yīng)當(dāng)明白，行星齒輪組204可被構(gòu)造成簡單行星齒輪組，因?yàn)楫?dāng)太陽齒輪208轉(zhuǎn)動(dòng)受限時(shí)， 齒圈206與齒輪架212轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同。第一離合器214包括安裝成與齒輪架212 —同轉(zhuǎn)動(dòng)的轂218。鼓220安裝成與驅(qū) 動(dòng)鏈輪63—同轉(zhuǎn)動(dòng)。第一組離合器片222與轂218花鍵接合。第二組離合器片224與鼓 220花鍵接合。在壓縮力施加到第一離合器片222與第二離合器片224上時(shí)，扭矩通過第一 離合器214傳遞。第二離合器216包括安裝成與齒圈206 —同轉(zhuǎn)動(dòng)的鼓230。第一組離合器片232 與鼓230花鍵接合。轂234安裝成與驅(qū)動(dòng)鏈輪63—同轉(zhuǎn)動(dòng)。第二組離合器片236與轂234 花鍵接合。通過向第一離合器片232與第二離合器片236施加壓縮力，扭矩可通過第二離 合器216傳遞。增速齒輪組240包括安裝成與驅(qū)動(dòng)軸80—同轉(zhuǎn)動(dòng)的小齒輪242以及與小齒輪242 嚙合接合的齒圈244。增速齒輪組240通過推進(jìn)軸202為第二驅(qū)動(dòng)線路提供驅(qū)動(dòng)扭矩。齒 輪組240構(gòu)造成超速傳動(dòng)或增速齒輪組，使得推進(jìn)軸202能夠包括縮小的直徑以向另一組 從動(dòng)輪傳遞扭矩?？s小的直徑能夠減少質(zhì)量以及與平衡較大直徑推進(jìn)軸相關(guān)的挑戰(zhàn)。應(yīng)當(dāng)明白，增速齒輪組240還可 耦聯(lián)于變速驅(qū)動(dòng)橋10的驅(qū)動(dòng)軸80以提供四輪驅(qū)動(dòng)能力。
此外，上文的討論僅僅公開和說明了本公開的示例性實(shí)施方式。本領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員能從這樣的討論及附圖和權(quán)利要求書中很容易地認(rèn)識(shí)到，在不脫離所附權(quán)利要求限 定的公開的精神和范圍內(nèi)，能夠做出多種改變、改進(jìn)以及變型。
權(quán)利要求
一種用于從電動(dòng)機(jī)向車輛的第一車軸和第二車軸傳遞動(dòng)力的傳動(dòng)裝置，所述傳動(dòng)裝置包括適于由所述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的輸入軸；第一行星齒輪組；第二行星齒輪組，其具有由所述第一行星齒輪組驅(qū)動(dòng)的第一構(gòu)件、轉(zhuǎn)動(dòng)受限的第二構(gòu)件以及第三構(gòu)件；差速器組件，其具有適于驅(qū)動(dòng)所述第一車軸的第一半軸齒輪、適于驅(qū)動(dòng)所述第二車軸的第二半軸齒輪、以及與所述第一半軸齒輪和所述第二半軸齒輪嚙合的一對小齒輪；第一離合器，其能夠操作以將所述第一構(gòu)件與所述差速器組件驅(qū)動(dòng)地互連；以及第二離合器，其能夠操作以將所述第三構(gòu)件與所述差速器組件驅(qū)動(dòng)地互連。
2.如權(quán)利要求1所述的傳動(dòng)裝置，其中，所述第二行星齒輪組的所述第一構(gòu)件與所述 第三構(gòu)件沿相同的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
3.如權(quán)利要求2所述的傳動(dòng)裝置，其中，所述第二行星齒輪組的所述第一構(gòu)件為齒圈。
4.如權(quán)利要求3所述的傳動(dòng)裝置，其中，所述第二行星齒輪組的所述第二構(gòu)件為太陽 齒輪。
5.如權(quán)利要求4所述的傳動(dòng)裝置，其中，所述第二行星齒輪組的所述第三構(gòu)件為齒輪 架，所述齒輪架可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐與所述齒圈和所述太陽齒輪嚙合的行星齒輪。
6.如權(quán)利要求5所述的傳動(dòng)裝置，其中，所述第一行星齒輪組包括由所述輸入軸驅(qū)動(dòng) 的太陽齒輪以及驅(qū)動(dòng)所述第二行星齒輪組的所述第一構(gòu)件的齒輪架。
7.如權(quán)利要求1所述的傳動(dòng)裝置，進(jìn)一步包括由所述第二行星齒輪組驅(qū)動(dòng)并驅(qū)動(dòng)所述 差速器組件的減速單元。
8.如權(quán)利要求7所述的傳動(dòng)裝置，其中，所述減速單元包括由所述第一離合器和所述 第二離合器中的一個(gè)選擇性地驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)鏈輪、從動(dòng)鏈輪、以及將所述驅(qū)動(dòng)鏈輪和所述從 動(dòng)鏈輪驅(qū)動(dòng)地互連的柔性驅(qū)動(dòng)構(gòu)件。
9.如權(quán)利要求8所述的傳動(dòng)裝置，其中，所述從動(dòng)鏈輪安裝成與所述第二半軸齒輪一 同轉(zhuǎn)動(dòng)。
10.如權(quán)利要求9所述的傳動(dòng)裝置，其中，所述第一半軸齒輪和所述第二半軸齒輪繞與 所述輸入軸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線大致平行并且偏移的公共軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。
11.如權(quán)利要求1所述的傳動(dòng)裝置，進(jìn)一步包括由所述第一離合器和所述第二離合器 中的一個(gè)驅(qū)動(dòng)的增速齒輪組，所述增速齒輪組適于向第三車軸傳遞扭矩。
12.如權(quán)利要求1所述的傳動(dòng)裝置，其中，所述第二行星齒輪組的所述第一構(gòu)件為由所 述第一行星齒輪組驅(qū)動(dòng)的太陽齒輪。
13.如權(quán)利要求1所述的傳動(dòng)裝置，其中，所述第二行星齒輪組的所述第二構(gòu)件為齒輪^K O
14.如權(quán)利要求1所述的傳動(dòng)裝置，其中，所述第二行星齒輪組的所述第三構(gòu)件為齒圈。
15.一種從電動(dòng)機(jī)向車輛的第一車軸和第二車軸傳遞動(dòng)力的傳動(dòng)裝置，所述傳動(dòng)裝置 包括適于由所述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的輸入軸；第一行星齒輪組，其具有由所述輸入軸驅(qū)動(dòng)的第一太陽齒輪、轉(zhuǎn)動(dòng)受限的第一齒圈、以 及多個(gè)第一行星齒輪，所述多個(gè)第一行星齒輪可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐在第一齒輪架上并與所述第一 太陽齒輪和所述第一齒圈嚙合；第二行星齒輪組，其具有由所述第一行星齒輪組的所述第一齒輪架驅(qū)動(dòng)的第二太陽齒 輪、轉(zhuǎn)動(dòng)受限的第二齒輪架、以及由所述第二齒輪架可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐的第二組和第三組行星 齒輪，所述第二組行星齒輪中的每一個(gè)與所述第二太陽齒輪及所述第三組行星齒輪中的一 個(gè)嚙合，所述第三組行星齒輪中的每一個(gè)與所述第二齒圈嚙合； 差速器組件，其具有適于驅(qū)動(dòng)所述第一車軸的第一半軸齒輪、適于驅(qū)動(dòng)所述第二車軸 的第二半軸齒輪、以及與所述第一半軸齒輪和所述第二半軸齒輪嚙合的一對小齒輪；第一離合器，其能夠操作以將所述第二太陽齒輪與所述差速器組件驅(qū)動(dòng)地互連；以及第二離合器，其能夠操作以將所述第二齒圈與所述差速器組件驅(qū)動(dòng)地互連。
16.如權(quán)利要求15所述的傳動(dòng)裝置，進(jìn)一步包括由所述第二行星齒輪組驅(qū)動(dòng)并驅(qū)動(dòng)所 述差速器組件的減速單元。
17.如權(quán)利要求16所述的傳動(dòng)裝置，其中，所述減速單元包括由所述第一離合器和所 述第二離合器中的一個(gè)選擇性地驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)鏈輪、從動(dòng)鏈輪、以及將所述驅(qū)動(dòng)鏈輪和所述 從動(dòng)鏈輪驅(qū)動(dòng)地互連的柔性驅(qū)動(dòng)構(gòu)件。
18.如權(quán)利要求17所述的傳動(dòng)裝置，其中所述從動(dòng)鏈輪安裝成與所述第二半軸齒輪一 同轉(zhuǎn)動(dòng)。
19.如權(quán)利要求18所述的傳動(dòng)裝置，其中，所述第一半軸齒輪和所述第二半軸齒輪繞 與所述輸入軸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線大致平行并且偏移的公共軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。
20.如權(quán)利要求19所述的傳動(dòng)裝置，其中，所述第一離合器和所述第二離合器為摩擦片罔合器。
21.如權(quán)利要求15所述的傳動(dòng)裝置，進(jìn)一步包括由所述第一離合器和所述第二離合器 中的一個(gè)驅(qū)動(dòng)的增速齒輪組，所述增速齒輪組適于向第三車軸傳遞扭矩。
全文摘要
一種用于從電動(dòng)機(jī)向車輛的第一軸和第二軸傳遞動(dòng)力的傳動(dòng)裝置，包括適于由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的輸入軸以及第一行星齒輪組。第二行星齒輪組具有由第一行星齒輪組驅(qū)動(dòng)的第一構(gòu)件、轉(zhuǎn)動(dòng)受限的第二構(gòu)件、和第三構(gòu)件。差速器組件具有適于驅(qū)動(dòng)第一軸的第一半軸齒輪、適于驅(qū)動(dòng)第二軸的第二半軸齒輪以及與第一半軸齒輪和第二半軸齒輪嚙合的一對小齒輪。第一離合器能夠操作以將第一構(gòu)件與差速器組件驅(qū)動(dòng)地互連。第二離合器能夠操作以將第三構(gòu)件與差速器組件驅(qū)動(dòng)地互連。
文檔編號(hào)F16H47/00GK101868655SQ200880116797
公開日2010年10月20日 申請日期2008年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月20日
發(fā)明者大衛(wèi)·W·文森 申請人:麥格納動(dòng)力系美國有限公司