CN101878129A - 车辆分动器 - Google Patents

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Abstract

一种分动器具有用于确保两轮驱动动力传递路径或四轮驱动动力传递路径的动力分配机构(4),所述两轮驱动动力传递路径允许输入到输入轴(1)的旋转动力仅从第一输出轴(2)输出,所述四轮驱动动力传递路径允许输入到输入轴(1)的旋转动力从第一输出轴(2)和第二输出轴(3)两者输出。副变速机构(7)包括配置在第一输出轴(2)中的第一副变速器(20)、配置在第二输出轴(3)中的第二副变速器(30)、以及按照要求使第一副变速器(20)和第二副变速器(30)执行变速操作的设定装置(40、50、60)。

Description

车辆分动器
技术领域
本发明涉及一种车辆分动器。
背景技术
传统上,在车辆中已经设想出多种系统,例如分时四轮驱动系统、全时四轮驱动系统以及备用四轮驱动系统。
分时四轮驱动系统使得能够改变为两轮驱动模式或者四轮驱动模式。此系统能够向四个车轮传递足够的驱动力,因此适用于例如在诸如恶劣路面之类的低μ路面上行驶,但是另一方面,例如当驶过诸如沥青路面之类的较高μ路面的弯曲段时,前轮和后轮之间的转速差变大并由此在车辆中发生制动现象。此外,所谓的循环转矩在驱动机构中积累,从而驱动机构进入高负荷状态,这对于车辆行驶性能和驱动机构的强度来说是不希望发生的。
全时四轮驱动系统总是处于四轮驱动模式。此系统通常设置有差速机构,例如在分动器中的中间差速器,用以吸收前轮和后轮之间的转速差。在此情况下,例如当驶过诸如沥青路面之类的较高μ路面的弯曲段时,差速机构吸收伴随着前轮和后轮之间的转弯半径的差异而出现的前轮和后轮之间的转数差,从而不会发生上述制动现象。
在备用四轮驱动系统中,总是选择两轮驱动模式,但是当驱动轮空转时,驱动动力还传递到其余的从动轮上。
顺便提及,在一些传统的四轮驱动车辆的分动器的构造中,通过提供副变速器,在四轮驱动模式中能够在高速范围和低速范围之间进行改变(例如,参见专利文献1和2)。
通过驾驶员手动操作诸如范围选择杆之类的操作输入装置来执行该范围改变。
然而,仅在从分动器的输入轴向后轮侧输出轴或前轮侧输出轴的动力传递被阻止的状态下允许该范围改变。换言之,能够进行范围改变的状况的一个例子是当变速器(主变速器)处于空档位置时。
在装备有这种分动器的车辆中,可采用这样的构造,其中为了在车辆行驶过程中执行范围改变,通过手动操作变速杆将变速器暂时置于空档位置,然后通过手动操作范围选择杆改变到期望的范围。然而,在此情况下,驾驶员执行的操作复杂且麻烦,从而难以在各种路面上平稳地驾驶。
为了处理这种情况,可设想采用这样一种动力传递机构,其中可在行驶过程中进行范围改变,不需要执行与范围改变没有直接关系的无用操作(例如,参见专利文献3)。
专利文献3公开了这样一种构造,其中,如该公开文献的图1所示,在输入轴2中设置了行星齿轮装置4作为副变速器,并且在此行星齿轮装置4的上游侧设置了范围切换离合器C1和制动器B1,另外,在与输入轴2同轴配置的第一输出轴(后轮侧输出轴)3中设置了模式切换离合器C2。
范围切换离合器C1和制动器B1通过改变行星齿轮装置4的动力传递路径而在高速范围和低速范围之间切换。
离合器C1将行星齿轮装置4的太阳齿轮和行星架切换到它们一起旋转的状态或者它们相对于彼此旋转的状态,而制动器B1将行星齿轮装置4的齿圈切换到可旋转状态或者不可旋转状态。在高速范围,离合器C1被接合而制动器B1被分离,由此将输入轴2和第一输出轴3置于直接连结状态。在低速范围,离合器C1被分离而制动器B1被接合,由此利用行星齿轮装置4使输入到输入轴2的旋转动力减速并且将此动力传递到第一输出轴3。
此外,模式切换用的多片式离合器C2在两轮驱动模式和四轮驱动模式之间切换。在两轮驱动模式下,建立第一输出轴3的旋转动力不传递到第二输出轴(前轮侧输出轴)5的阻止状态。在四轮驱动模式下,第一输出轴3的旋转动力传递到第二输出轴5。
专利文献1:JP 2005-47381A
专利文献2:JP 2005-106202A
专利文献3:JP S61-82050A
发明内容
技术问题
在根据上述专利文献3的传统例子中,尽管可在行驶过程中执行范围切换而无需执行与范围切换没有直接关系的无用操作,但是还存在以下问题。
首先,在专利文献3中,离合器C1和单个行星齿轮装置4(副变速器)配置在旋转动力的输入方向的上游侧,从而输入到输入轴的旋转动力被变速,然后传递到两个输出轴。此外,提供了实现范围切换功能所需的构造的离合器C1和制动器B1的主要功能是使在行驶过程中变速器输出所输入的输入轴2和例如连接到后轮轴上的第一输出轴3连接或者分离,从而需要尽可能地增加它们的传递转矩承载能力。
因此,存在的担心是,重量将由于例如离合器C1和制动器B1的摩擦板的直径增大并且需要增加所使用的摩擦板的数量而增加,并且径向尺寸将增加。特别是,由于制动器B1配置在行星齿轮装置4的齿圈的外径侧,因此需要增加外径的尺寸以具有大的制动转矩承载能力,其结果是重量自然增加。
由于这些原因,存在的问题是在车辆中安装上述专利文献3的动力传递机构的能力将变差。此外,当存在例如不能在车辆中确保用于动力传递机构的安装空间的限制时,会产生例如不能安装动力传递机构的困难。在这一点存在改进的余地。
本发明的一个目的是提供用于车辆分动器的相对小和轻的结构,该结构能够在两轮驱动模式和四轮驱动模式之间切换,并且能够使旋转动力变速(例如,从高速范围改变到低速范围,或者从低速范围改变到高速范围)。
技术方案
本发明的车辆分动器设置有:用于确保两轮驱动动力传递路径或四轮驱动动力传递路径的动力分配机构,所述两轮驱动动力传递路径允许输入到输入轴的旋转动力仅从与所述输入轴同轴配置的第一输出轴输出,所述四轮驱动动力传递路径允许输入到所述输入轴的旋转动力从所述第一输出轴和与所述第一输出轴平行配置的第二输出轴两者输出;以及副变速机构,所述副变速机构用于使从所述输入轴传递到所述第一输出轴或者传递到所述第一输出轴和所述第二输出轴的旋转动力变速;其中所述副变速机构包括配置在所述第一输出轴中的第一副变速器、配置在所述第二输出轴中的第二副变速器、以及按照要求使所述第一副变速器和所述第二副变速器执行变速操作的设定装置。
利用这种构造,本质上能够在所谓的两轮驱动模式和四轮驱动模式之间选择,并且能够使旋转动力变速(例如,从高速范围改变到低速范围,或者从低速范围改变到高速范围)。
此外,关于上述这种用于使旋转动力变速的副变速机构,提供了在两个输出轴之间区分的两个副变速器,从而在四轮驱动模式中,在旋转动力输入到输入轴并且传递到各输出轴之后执行变速。
因而,与具有传统分动器的构造(其中离合器和单个副变速器配置在旋转动力输入方向的上游,并且输入到输入轴的旋转动力被变速然后传递到两个输出轴)相比,能够尽可能地减少两个单独的副变速器所需的传递转矩承载能力。
因此,与上述传统分动器相比,能够减小分动器的尺寸和重量,从而与传统分动器相比,能够提高将分动器安装到车辆的能力,并且尺寸和重量的减小对于提高车辆的内部空间的设计自由度也是有利的。
而且,由于如上所述可以减小两个副变速器的传递转矩承载能力,假定,例如,为了执行各副变速器的变速操作而提供作为副变速机构的设定装置的状态改变机构,则因为还可以降低状态改变机构的能力,特别是关于由副变速机构执行的变速操作,可在车辆行驶过程中执行该变速操作而无需使车辆停止。
因此,即使在车辆行驶过程中也能够执行变速,这不同于当执行变速操作时需要使车辆停止或者建立旋转动力没有从主变速器输入到分动器的状态的传统分动器。因此,通过将根据本发明的分动器安装在车辆中,能够提高驾驶性能,并且该分动器有利于在各种路面上行驶。
另外,优选在根据本发明的车辆分动器中,在上述构造中,所述第一副变速器是行星齿轮机构,该行星齿轮机构包括:太阳齿轮,所述太阳齿轮与所述输入轴结合成一体;齿圈,所述齿圈能够自由旋转地配置在所述太阳齿轮的外径侧;多个小齿轮,所述多个小齿轮能够自转和公转地配置在所述太阳齿轮与所述齿圈之间;以及行星架,所述行星架支承各个所述小齿轮并且与所述第一输出轴结合成一体;而所述第二副变速器是行星齿轮机构,该行星齿轮机构包括:太阳齿轮,所述太阳齿轮外嵌到所述第二输出轴上以便能够相对于所述第二输出轴旋转,并且与经由动力传递装置与所述输入轴相连动地连结的输出侧套筒结合成一体;齿圈,所述齿圈能够自由旋转地配置在所述太阳齿轮的外径侧;多个小齿轮,所述多个小齿轮能够自转和公转地配置在所述太阳齿轮与所述齿圈之间;以及行星架,所述行星架支承各个所述小齿轮并且与所述第二输出轴结合成一体;其中所述设定装置具有这样的构造,该构造用于按照要求切换到使所述第一副变速器和所述第二副变速器各自的齿圈能够自由旋转然后所述齿圈、所述太阳齿轮和所述行星架中的任意两个连结成一体的状态,或者切换到使所述第一副变速器和所述第二副变速器各自的齿圈不能旋转然后使所述齿圈、所述太阳齿轮和所述行星架能够相对旋转的状态。
通过以此方式规定第一和第二副变速器以及设定装置的构造,由第一和第二副变速器实现的旋转动力的变速模式和由设定装置执行变速时的状态是清楚的。
根据此构造,在使齿圈能够自由旋转且齿圈、太阳齿轮和行星架中的任意两个连结成一体的状态下,建立了太阳齿轮、行星架和齿圈全部成一体地旋转且作为输入元件的太阳齿轮和作为输出元件的行星架直接连结的状态(高速范围)。
另一方面,在使齿圈不能旋转并且使齿圈、太阳齿轮和行星架能够相对于彼此旋转时的状态下,小齿轮由作为输入元件的太阳齿轮来驱动而自转和公转,并且小齿轮的此公转从作为输出元件的行星架输出,从而建立了减速状态(低速范围)。
此外,在上述构造中,优选所述设定装置包括:低速件,所述低速件能够自由旋转地配置在所述第一副变速器和所述第二副变速器的各齿圈的轴向上的一侧;高速件,所述高速件配置在所述各齿圈的轴向上的另一侧并且与各副变速器的相应行星架结合成一体;套筒,所述套筒配置成能够在所述轴向上滑动以便使各齿圈与各低速件或各高速件连结或不连结;驱动机构,所述驱动机构用于滑动所述套筒;以及状态改变机构,所述状态改变机构用于将各低速件置于能够自由旋转状态或者不可旋转状态。
通过以此方式规定第一和第二副变速器以及设定装置的构成元件,由第一和第二副变速器实现的旋转动力的变速模式和当由设定装置执行变速时的状态是清楚的。
根据此构造,通过建立在利用各套筒使各高速件与各齿圈连结之后利用所述状态改变机构使各低速件可自由旋转的状态,确保了所述输入轴直接连结到所述第一输出轴和所述第二输出轴的状态(高速范围)。
另一方面,通过建立在利用各套筒使各高速件和各低速件与各齿圈连结成一体之后利用所述状态改变机构使各高速件和各低速件不可旋转的状态,确保了输入到所述输入轴的旋转动力传递到所述第一输出轴和所述第二输出轴的状态(低速范围)。
在上述构造中,优选所述状态改变机构包括:第一齿轮,所述第一齿轮与所述第一副变速器的低速件外接啮合;第二齿轮,所述第二齿轮与所述第二副变速器的低速件外接啮合;第三齿轮,所述第三齿轮与所述第一齿轮啮合,并且配置成与所述第二齿轮在轴向上相邻,并且外装在所述第二齿轮的中心轴线上以便能够相对于所述第二齿轮旋转;摩擦接合离合器,所述摩擦接合离合器用于建立所述第二齿轮与所述第三齿轮分开以便能够相对于彼此旋转的分离状态和所述第二齿轮与所述第三齿轮连结成一体的接合状态;以及致动器,所述致动器用于分离或接合所述离合器。
在此构造中,当所述离合器分离时,所述第三齿轮和所述第二齿轮能够相对于彼此旋转,从而建立了所述第一齿轮和所述第二齿轮能够独立转动而不会彼此干扰的状态。另一方面,当所述离合器接合时,所述第三齿轮和所述第二齿轮结合成一体,从而输入到与所述第一齿轮相啮合的所述第三齿轮的旋转动力与输入到所述第二齿轮的旋转的方向处于相反的方向,由此旋转力平衡而不会发生旋转。
因而,例如,在所述第一副变速器的齿圈与所述低速件利用所述套筒连结成一体并且所述第二副变速器的齿圈与所述低速件利用所述套筒连结成一体的情况下,在所述离合器的分离状态下,所述第一副变速器的齿圈和所述第二副变速器的齿圈均可自由旋转,而在所述离合器的接合状态下,所述第一副变速器的齿圈和所述第二副变速器的齿圈均不能旋转。
在上述构造中,优选所述动力分配机构包括:驱动链轮,所述驱动链轮外装到所述输入轴以便能够相对于所述输入轴旋转;从动链轮,所述从动链轮外装到所述第二输出轴以便能够相对于所述第二输出轴旋转,并且与用于将旋转动力输入到所述第二副变速器的部件结合成一体;轮状部件,所述轮状部件布置成跨绕在所述两个链轮上;摩擦接合离合器,所述摩擦接合离合器用于建立所述输入轴与所述驱动链轮分开以便能够相对于彼此旋转的分离状态和所述输入轴与所述驱动链轮连结成一体的接合状态;以及致动器,所述致动器在要求两轮驱动模式时分离所述离合器而在要求四轮驱动模式时接合所述离合器。
通过以此方式规定动力分配机构的构造和当切换驱动模式时的操作,可清楚知道,当具体实施所述动力分配机构时设计变得相对容易,并且这种构造从制造成本和安装空间的角度来看也是有利的。
在此构造中,当所述离合器分离时,所述输入轴和所述驱动链轮相对于彼此旋转,从而输入到所述输入轴的旋转动力没有输入到所述第二副变速器。另一方面,当所述离合器接合时,所述输入轴和所述驱动链轮作为一体旋转,从而输入到所述输入轴的旋转动力输入到所述第二副变速器。
顺便提及,根据本发明的车辆分动器还可设置有:旋转差吸收装置,所述旋转差吸收装置用于将输入到所述输入轴的旋转动力分配到所述第一输出轴和所述第二输出轴,使得所述旋转动力能够被传递;以及切换机构,所述切换机构用于按照要求设定使所述旋转差吸收装置的旋转差吸收操作有效的自由状态或者使所述旋转差吸收操作无效的锁定状态。
利用此构造,本质上能够在两轮驱动模式和四轮驱动模式之间选择,并且能够使旋转动力变速(例如,从高速范围改变到低速范围,或者从低速范围改变到高速范围),此外,能够在旋转差吸收操作的有效和无效之间进行切换。
因而,当在第一输出轴和第二输出轴之间的旋转差发生时,能够吸收此旋转差,从而能够抑制或者防止在连结到第一输出轴或者第二输出轴的各构成元件上的循环转矩作用。
此外,关于设置有上述旋转差吸收装置的分动器,优选所述旋转差吸收装置是由行星齿轮机构构成的中间差速器,该行星齿轮机构包括:太阳齿轮,所述太阳齿轮与输入侧套筒结合成一体,所述输入侧套筒外嵌在所述输入轴的外径侧以便能够相对于所述输入轴旋转;齿圈,所述齿圈能够自由旋转地配置在所述太阳齿轮的外径侧;多个小齿轮,所述多个小齿轮能够自转和公转地配置在所述太阳齿轮与所述齿圈之间;以及行星架,所述行星架支承各个所述小齿轮并且与所述输入轴结合成能够一体旋转;以及所述切换机构包括:锁定件,所述锁定件配置在所述旋转差吸收装置的齿圈的轴向上的一侧,并且在所述输入侧套筒的外径侧与所述输入侧套筒结合成一体;套筒,所述套筒配置成能够在所述轴向上滑动以便使所述锁定件与所述旋转差吸收装置的齿圈连结或不连结;以及驱动机构,所述驱动机构用于滑动所述套筒。
通过以此方式规定旋转差吸收装置的构造,用于吸收旋转差的模式是清楚的。另外,通过规定所述切换机构的构造,当将旋转差吸收装置切换到锁定状态或者自由状态时的模式是清楚的。
此外,关于设置有上述旋转差吸收装置的分动器,优选所述第一副变速器是行星齿轮机构,该行星齿轮机构包括:太阳齿轮,所述太阳齿轮与设置在所述旋转差吸收装置的齿圈的中心的轴结合成一体;齿圈,所述齿圈能够自由旋转地配置在所述太阳齿轮的外径侧;多个小齿轮,所述多个小齿轮能够自转和公转地配置在所述太阳齿轮与所述齿圈之间;以及行星架,所述行星架支承各个所述小齿轮并且与所述第一输出轴结合成一体;以及所述第二副变速器是行星齿轮机构,该行星齿轮机构包括:太阳齿轮,所述太阳齿轮外嵌到所述第二输出轴上以便能够相对于所述第二输出轴旋转,并且与经由动力传递装置与所述输入轴相连动地连结的输出侧套筒结合成一体;齿圈,所述齿圈能够自由旋转地配置在所述太阳齿轮的外径侧;多个小齿轮,所述多个小齿轮能够自转和公转地配置在所述太阳齿轮与所述齿圈之间;以及行星架,所述行星架支承各个所述小齿轮并且与所述第二输出轴结合成一体;其中所述设定装置具有这样的构造,该构造用于按照要求切换到使所述第一副变速器和所述第二副变速器各自的齿圈能够自由旋转然后所述齿圈、所述太阳齿轮和所述行星架中的任意两个结合成一体的状态,或者切换到使所述第一副变速器和所述第二副变速器各自的齿圈不能旋转然后使所述齿圈、所述太阳齿轮和所述行星架能够相对旋转的状态。
通过以此方式规定第一和第二副变速器的构成元件,由第一和第二副变速器实现的旋转动力的变速模式和当由设定装置执行变速时的状态是清楚的。
根据此构造,在使齿圈可自由旋转并且齿圈、太阳齿轮和行星架中的任意两个连结成一体的状态下,建立了太阳齿轮、行星架和齿圈全部作为一体旋转并且作为输入元件的太阳齿轮和作为输出元件的行星架直接连结的状态(高速范围)。
另一方面,在使齿圈不可旋转并且使齿圈、太阳齿轮和行星架可相对于彼此旋转的状态下,小齿轮由作为输入元件的太阳齿轮驱动而自转和公转,并且小齿轮的此公转从作为输出元件的行星架输出,从而建立了减速状态(低速范围)。
关于设置有上述旋转差吸收装置的分动器,优选所述设定装置包括:低速件,所述低速件能够自由旋转地配置在所述第一副变速器和所述第二副变速器的各齿圈的轴向上的一侧;高速件,所述高速件配置在所述各齿圈的轴向上的另一侧并且与各副变速器的相应行星架结合成一体;套筒,所述套筒配置成能够在所述轴向上滑动以便使各齿圈与各低速件或各高速件连结或不连结;驱动机构,所述驱动机构用于滑动所述套筒;以及状态改变机构,所述状态改变机构用于将各低速件置于能够自由旋转状态或者不可旋转状态。
通过以此方式规定设定装置的构成元件,由第一和第二副变速器实现的旋转动力的变速模式和由设定装置执行换档时的状态是清楚的。
根据此构造,通过建立在利用各套筒使各高速件与各齿圈连结之后利用所述状态改变机构使各低速件可自由旋转的状态,确保了所述输入轴直接连结到所述第一输出轴和所述第二输出轴的状态(高速范围)。
另一方面,通过建立在利用各套筒使各高速件和各低速件与各齿圈连结成一体之后利用所述状态改变机构使各高速件和各低速件不可旋转的状态,确保了输入到所述输入轴的旋转动力被传递到所述第一输出轴和所述第二输出轴的状态(低速状态)。
关于设置有上述旋转差吸收装置的分动器,优选所述状态改变机构包括:第一齿轮,所述第一齿轮与所述第一副变速器的低速件外接啮合;第二齿轮,所述第二齿轮与所述第二副变速器的低速件外接啮合;第三齿轮,所述第三齿轮与所述第一齿轮啮合,并且配置成与所述第二齿轮在轴向上相邻,并且外装在所述第二齿轮的中心轴线上以便能够相对于所述第二齿轮旋转;摩擦接合离合器,所述摩擦接合离合器用于建立所述第二齿轮与所述第三齿轮分开以便能够相对于彼此旋转的分离状态和所述第二齿轮与所述第三齿轮连结成一体的接合状态;以及致动器,所述致动器分离或接合所述离合器。
在此构造中,当所述离合器分离时,所述第三齿轮和所述第二齿轮能够相对于彼此旋转,从而建立了所述第一齿轮和所述第二齿轮能够独立转动而不会彼此干扰的状态。另一方面,当所述离合器接合时,所述第三齿轮和所述第二齿轮结合成一体,从而输入到与所述第一齿轮相啮合的所述第三齿轮的旋转动力以及输入到所述第二齿轮的旋转的方向处于相反的方向,由此旋转力平衡而不会发生旋转。
因而,例如,在所述第一副变速器的齿圈与所述低速件利用所述套筒连结成一体并且所述第二副变速器的齿圈与所述低速件利用所述套筒连结成一体的情况下,在所述离合器的分离状态下,所述第一副变速器的齿圈和所述第二副变速器的齿圈均可自由旋转,而在所述离合器的接合状态下,所述第一副变速器的齿圈和所述第二副变速器的齿圈均不能旋转。
关于设置有上述旋转差吸收装置的分动器,优选所述动力分配机构包括:驱动链轮,所述驱动链轮外装到所述输入侧套筒以便能够相对于所述输入侧套筒旋转;从动链轮,所述从动链轮外装到所述第二输出轴以便能够相对于所述第二输出轴旋转,并且与用于将旋转动力输入到所述第二副变速器的部件结合成一体;轮状部件,所述轮状部件布置成跨绕在所述两个链轮上;摩擦接合离合器,所述摩擦接合离合器用于建立所述输入侧套筒与所述驱动链轮分开以便能够相对于彼此旋转的分离状态和所述输入侧套筒与所述驱动链轮连结成一体的接合状态;以及致动器,所述致动器在要求两轮驱动模式时分离所述离合器而在要求四轮驱动模式时接合所述离合器。
通过以此方式规定动力分配机构的构造和当切换驱动模式时的操作,可清楚知道,当具体实施动力分配机构时设计变得相对容易,并且这种构造从制造成本和安装空间的角度来看也是有利的。
在此构造中,当所述离合器分离时,所述输入轴和所述驱动链轮相对于彼此旋转,从而输入到所述输入轴的旋转动力没有输入到所述第二副变速器。另一方面,当所述离合器接合时,所述输入轴和所述驱动链轮作为一体旋转,从而输入到所述输入轴的旋转动力输入到所述第二副变速器。
顺便提及,根据本发明的车辆分动器还可设置有:操作输入装置,所述操作输入装置在由人操作时输出相应的信号;以及控制装置,所述控制装置响应于从所述操作输入装置输入的信号控制由动力分配机构执行的动力传递路径确保操作或者由副变速机构执行的变速操作。
这里可清楚知道,利用由驾驶员等执行的操作输入,例如能够在两轮驱动模式和四轮驱动模式之间选择,并且能够使旋转动力变速(例如,从高速范围改变到低速范围,或者从低速范围改变到高速范围)。
有利效果
根据本发明,对于能够在两轮驱动模式和四轮驱动模式之间切换并且能够使旋转动力变速(例如,从高速范围改变到低速范围,或者从低速范围改变到高速范围)的车辆分动器,能够提供相对小和轻的结构。
附图说明
图1是示出根据本发明的车辆分动器的一个实施例的总体构造的概要图。
图2是图1中的中间差速器和差动切换机构的放大视图,示出了锁定模式状态。
图3是图1中的动力分配机构的放大视图,示出了离合器接合状态。
图4是图1中的后轮侧副变速器和后轮侧同步机构的放大视图,示出了低速位置状态。
图5是图1中的后轮侧副变速器和后轮侧同步机构的放大视图,示出了空档位置状态。
图6是图1中的前轮侧副变速器和前轮侧同步机构的放大视图,示出了低速位置状态。
图7是图1中的前轮侧副变速器和前轮侧同步机构的放大视图,示出了空档位置状态。
图8是图1中的齿圈操作机构中的离合器的放大视图,示出了离合器接合状态。
图9是用于比较可由图1示出的分动器改变的基本驱动模式的类型以及用于建立各驱动模式的构成元件的状态的图表。
图10是用于比较可与图1中示出的分动器并行的其他驱动模式的类型以及用于建立各驱动模式的构成元件的状态的图表。
图11是示出根据本发明的车辆分动器的另一个实施例的总体构造的概要图。
图12是示出用于提高图1和11中示出的车辆分动器的齿圈操作机构的耐久性的控制操作的流程图。
附图标记说明
1输入轴
2后轮侧输出轴
3前轮侧输出轴
4动力分配机构
4a驱动链轮
4b从动链轮
4c轮状部件
4d离合器
4e致动器
5中间差速器(对应于旋转差吸收装置)
6差动切换机构(对应于切换机构)
7副变速机构
8控制装置
9差动切换机构和副变速机构共用的致动器
11输入侧套筒
12输出侧套筒
13轴
20后轮侧副变速器
Sr太阳齿轮
Rr齿圈
Pr小齿轮
CAr行星架
30前轮侧副变速器
Sf太阳齿轮
Rf齿圈
Pf小齿轮
CAf行星架
40后轮侧同步机构
41高速件
42低速件
43套筒
50前轮侧同步机构
51高速件
52低速件
53套筒
60齿圈操作机构(对应于状态改变机构)
61第一齿轮
62第二齿轮
63第三齿轮
64离合器
65致动器
具体实施方式
下面将参照图1至12详细描述本发明的实施例。
首先,在图1至10中示出本发明的一个实施例。下面将参考图1描述根据此实施例的示例车辆分动器的总体构造。图1中所示的分动器例如是一种安装在基于FR(发动机前置/后轮驱动)车辆的四轮驱动车辆中的分动器。
图1中所示的分动器包括输入轴1、后轮侧输出轴2(对应于第一输出轴)、前轮侧输出轴3(对应于第二输出轴)、动力分配机构4、中间差速器5(对应于旋转差吸收装置)、差动切换机构6、副变速机构7以及控制装置8。
下面分别描述这些构成元件。
从连接到分动器的未示出的诸如自动变速器之类的主变速器输出的旋转动力被输入到输入轴1。
后轮侧输出轴2与输入轴1同轴配置,并且将驱动动力输出到未示出的后轮侧。
前轮侧输出轴3平行于输入轴1和后轮侧输出轴2配置,并且将驱动动力输出到未示出的前轮侧。
动力分配机构4确保两轮驱动(2WD)动力传递路径和四轮驱动(4WD)动力传递路径中的任一个。
两轮驱动动力传递路径是指将输入到输入轴1的旋转动力仅传递到后轮侧输出轴2的路径,并且该路径已被确保的状态被称为两轮驱动模式。
四轮驱动动力传递路径是指将输入到输入轴1的旋转动力传递到后轮侧输出轴2和前轮侧输出轴3的路径,并且该路径已被确保的状态被称为四轮驱动模式。
具体地,动力分配机构4的构造主要包括驱动链轮4a、从动链轮4b、由链条、带等构造而成的轮状部件4c、离合器4d以及致动器4e。
驱动链轮4a、从动链轮4b以及轮状部件4c构成了动力传递装置,其允许输入到输入轴1的旋转动力传递到前轮侧输出轴3。
驱动链轮4a的中心凸台部经由合适的滚动轴承(未示出)可相对于输入侧套筒11旋转地外装在输入侧套筒11上,该输入侧套筒11例如经由合适的滚动轴承(未示出)可相对于输入轴1旋转地外装到输入轴1上。
从动链轮4b的中心凸台部外装到输出侧套筒12上以便可与输出侧套筒12成一体旋转,该输出侧套筒12例如经由合适的滚动轴承(未示出)可相对于前轮侧输出轴3旋转地附装到前轮侧输出轴3上。
轮状部件4c布置成跨绕在驱动链轮4a和从动链轮4b上。
离合器4d在输入轴1和连结到中间差速器5的太阳齿轮Sd的输入侧套筒11能够作为一体旋转的接合状态与输入轴1和输入侧套筒11能够相对于彼此旋转的分离状态之间切换,并且是具有多个内径侧摩擦板4f和外径侧摩擦板4g的摩擦接合离合器。
内径侧摩擦板4f成一体地安装到输入侧套筒11的外端的外径侧。外径侧摩擦板4g成一体地安装到驱动链轮4a的中心凸台部中的外端。摩擦板4f和4g配置成在轴向上交替相邻。
致动器4e将离合器4d切换到接合状态或分离状态。
致动器4e构造成例如以流体压力驱动的直动缸等方式在输入轴1的轴向上产生线性驱动动力。致动器4e的输出轴(没有附图标记)经由止推轴承4h接触外径侧摩擦板4g。
下面将描述动力分配机构4的操作。
首先,当离合器4d通过利用致动器4e分离外径侧摩擦板4g的压力而置于分离状态时(见图1),建立了输入侧套筒11和驱动链轮4a分开从而它们可相对于彼此旋转的状态。
在此状态下,确保了输入到输入轴1的旋转动力仅传递到后轮侧输出轴2的动力传递路径,从而建立了仅后轮被驱动的状态(两轮驱动模式,这里是后轮驱动模式)。
更具体地,当选择了这种两轮驱动模式时,即使当输入轴1的旋转动力从中间差速器5的太阳齿轮Sd输入到输入侧套筒11时,旋转动力也不能从输入侧套筒11传递到驱动链轮4a,从而输入轴1的旋转动力不能传递到前轮侧输出轴3。
另一方面,当通过利用致动器4e沿着轴向在一个方向上按压外径侧摩擦板4g将离合器4d置于接合状态时(见图2),则建立了输入侧套筒11和驱动链轮4a连结成它们能够成一体旋转的状态。
在此状态下,确保了输入到输入轴1的旋转动力被传递到后轮侧输出轴2和前轮侧输出轴3两者的动力传递路径,从而建立了前轮和后轮均被驱动的状态(四轮驱动模式)。
更具体地,在选择了四轮驱动模式的情况下,当输入轴1的旋转动力从中间差速器5的太阳齿轮Sd输入到输入侧套筒11时,输入侧套筒11和驱动链轮4a成一体旋转,从而输入轴1的旋转动力经由轮状部件4c、从动链轮4b以及输出侧套筒12被传递到下述的前轮侧副变速器30,并且从前轮侧副变速器30输出到前轮侧输出轴3。
中间差速器5设置在输入轴1的内端侧,并且构造为例如吸收后轮侧输出轴2和前轮侧输出轴3的旋转差的单小齿轮型行星齿轮机构。
具体地,在中间差速器5中,设置在沿着径向彼此相面对并且沿着径向在内侧/外侧同心配置的太阳齿轮Sd和齿圈Rd之间的多个小齿轮Pd(也称为行星齿轮)能够自转和公转地在一圆环上等间隔布置,并且每个小齿轮Pd均由行星架CAd以可旋转方式支承。
太阳齿轮Sd成一体地接合到输入侧套筒11的内端的外径侧。齿圈Rd配置成可自由旋转,并且在其轴向的一侧的中心位置设置有轴13,该轴13连结到下述后轮侧副变速器20的太阳齿轮Sr。行星架CAd以可旋转方式支承小齿轮Pd,并且行星架CAd在其中心与输入轴1的内端结合成一体。
差动切换机构6将中间差速器5切换为自由模式或者锁定模式。
自由模式本质上是使用于在输出轴2和3之间产生旋转差时吸收这种旋转差的差动操作有效的状态。利用此自由模式,能够执行将输入到中间差速器5的旋转动力分配到后轮侧输出轴2和前轮侧输出轴3的差动分配。
锁定模式本质上是使用于在输出轴2和3之间产生旋转差时吸收这种旋转差的差动操作无效的状态。利用此锁定模式,能够将输入到中间差速器5的旋转动力直接传递到后轮侧输出轴2和前轮侧输出轴3。
具体地,差动切换机构6构造成主要包括锁定件6a、套筒6b、变换叉(shift fork)6c和变换叉轴6d。
锁定件6a设置在输入侧套筒11的外径侧以便作为一体旋转,并且在锁定件6a的外径侧设置有外花键(未示出)。
套筒6b配置成能够沿着轴向在锁定件6a和中间差速器5的齿圈Rd的外径侧滑动,并且在套筒6b的内径侧设置有内花键(未示出)。
变换叉6c安装于变换叉轴6d的末端,并且与设置在套筒6b的外周处的环状槽(没有附图标记)相接合。
变换叉轴6d由致动器9以大致平行于输入轴1的方式线性地推动/拉动。当变换叉轴6d被推动/拉动时,套筒6b经由变换叉6c与输入轴1大致平行地滑动。
致动器9构造成例如以流体压力驱动的直动缸等形式在大致平行于输入轴1的中心轴线的方向上产生线性驱动动力,并且变换叉轴6d连接到该输出部分。
此外,变换叉6c、变换叉轴6d以及致动器9构成了用于驱动差动切换机构6的驱动机构。
下面将描述该差动切换机构6的操作。
为了建立自由模式,如图1所示,套筒6b通过致动器9经由变换叉轴6d和变换叉6c滑动,由此将套筒6b配置在其仅与中间差速器5的齿圈Rd啮合的自由位置,结果是建立了中间差速器5的齿圈Rd和太阳齿轮Sd均可自由旋转的状态。
为了建立锁定模式,如图2所示,套筒6b通过致动器9经由变换叉轴6d和变换叉6c滑动,由此将套筒6b设置在其与中间差速器5的齿圈及锁定件6a啮合的锁定位置,结果是建立了中间差速器5的齿圈Rd和太阳齿轮Sd可成一体旋转的状态。
副变速器机构7选择高速范围(H)、低速范围(L)以及空档范围(N)中的一个。
高速范围是输入轴1直接连结到后轮侧输出轴2或前轮侧输出轴3的状态,即确保了将输入到输入轴1的旋转动力以大约1∶1的比例传递到后轮侧输出轴2或前轮侧输出轴3的动力传递路径的状态。
低速范围是这样一种状态,其确保了将输入到输入轴1的旋转动力减速并随后将此旋转动力传递到后轮侧输出轴2或前轮侧输出轴3的动力传递路径。低速范围的减速比由下述的后轮侧副变速器20和前轮侧副变速器30的部件的直径尺寸、齿轮比等适当地确定。
空档范围是这样一种状态,其中输入轴1与后轮侧输出轴2或前轮侧输出轴3隔离,从而不能进行动力传递。
具体地,副变速机构7构造成主要包括后轮侧副变速器20(对应于第一副变速器)、前轮侧副变速器30(对应于第二副变速器)、后轮侧同步机构40、前轮侧同步机构50以及齿圈操作机构60。
后轮侧同步机构40、前轮侧同步机构50以及齿圈操作机构60包括在权利要求中所述的设定装置中。
后轮侧副变速器20邻接中间差速器5设置在后轮侧输出轴2的内端侧,并且使从输入轴1输入的旋转动力变速并将此旋转动力传递到后轮侧输出轴2,并且构造为例如单小齿轮型的行星齿轮机构。
具体地,在后轮侧副变速器20中,设置在彼此面对并且沿着径向在内侧/外侧同心配置的太阳齿轮Sr与齿圈Rr之间的多个小齿轮Pr(也称为行星齿轮)在一个圆环上等间距设置成能够自转和公转,并且每个小齿轮Pr由行星架CAr以可旋转方式支承。
太阳齿轮Sr与设置在中间差速器5的齿圈Rd中的轴13的自由端的外径侧结合成一体。齿圈Rr配置成可自由旋转。行星架CAr以可旋转方式支承小齿轮Pr,并且在行星架CAr的中心,后轮侧输出轴的内端结合成一体。
换言之,在后轮侧副变速器20中,输入轴1的旋转动力输入到太阳齿轮Sr,并且从行星架CAr输出到后轮侧输出轴2。
前轮侧副变速器30设置在前轮侧输出轴3的内端侧,且在径向上面对后轮侧副变速器20,并且经由动力传递装置(驱动链轮4a、从动链轮4b和无端部件4c)和输出侧套筒12使从输入轴1输入的旋转动力变速并且将此旋转动力传递到前轮侧输出轴3。前轮侧副变速器30构造为例如单小齿轮型的行星齿轮机构。
具体地,在前轮侧副变速器30中,设置在彼此面对并且沿着径向在内侧/外侧同心配置的太阳齿轮Sf与齿圈Rf之间的多个小齿轮Pf(也称为行星齿轮)在一个圆环上等间距设置成能够自转和公转,并且每个小齿轮Pf由行星架CAf以可旋转方式支承。
太阳齿轮Sf与输出侧套筒12的内端的外径侧结合成一体。齿圈Rf配置成可自由旋转。行星架CAf以可旋转方式支承小齿轮Pf,并且在行星架CAf的中心,前轮侧输出轴3的内端结合成一体。
换言之,在前轮侧副变速器30中,输入轴1的旋转动力经由动力传递装置(驱动链轮4a、从动链轮4b和无端部件4c)和输出侧套筒12输入到太阳齿轮Sf,并且从行星架CAf输出到前轮侧输出轴3。
后轮侧同步机构40本质上在将后轮侧副变速器20切换到高速位置、低速位置和空档位置中的任一个时使用。
具体地,与普通的同步机构类似,后轮侧同步机构40主要包括高速件41、低速件42、套筒43以及同步环44和45。
高速件41与后轮侧副变速器20的行星架Car结合成一体,并且配置在后轮侧副变速器20的齿圈Rr的轴向内侧。低速件42能够自由旋转地配置在后轮侧副变速器20的齿圈Rr的轴向外侧。在高速件41和低速件42的外径侧设置有外花键(未示出)。
套筒43能够沿轴向滑动地配置在高速件41、后轮侧副变速器20的齿圈Rr以及低速件42的外径侧。在套筒43的内径侧设置有内花键(未示出)。
同步环44配置在高速件41与后轮侧副变速器20的齿圈Rr之间,并且当套筒43与高速件41和齿圈Rr均啮合时使高速件41和齿圈Rr在转动上同步。
同步环45配置在低速件42与后轮侧副变速器20的齿圈Rd之间,并且当套筒43与低速件42和齿圈Rr均啮合时使低速件42和齿圈Rr在转动上同步。
下面将描述后轮侧同步机构40的操作。
首先,如图1所示,当套筒43配置在该套筒43与齿圈Rr和高速件41均啮合的高速位置时,建立了这样一种状态,其中齿圈Rr和太阳齿轮Sr结合成一体并且可作为一体旋转。此状态是后轮侧副变速器20的高速范围。
另外,如图4所示,当套筒43配置在该套筒43与齿圈Rr和低速件42均啮合的低速位置时,建立了这样一种状态,其中齿圈Rr和太阳齿轮Sr可相对于彼此旋转。此状态是后轮侧副变速器20的低速范围。然而,在此情况下,通过利用下述齿圈操作机构60将低速件42置于其不能转动的状态下,使齿圈Rr不可旋转。
此外,如图5所示,当套筒43配置在该套筒43仅接合齿圈Rr的空档位置时,建立了这样一种状态,其中齿圈Rr和太阳齿轮Sr均可自由旋转。此状态是后轮侧副变速器20的空档范围。
前轮侧同步机构50本质上在将前轮侧副变速器30切换到高速位置、低速位置以及空档位置中的任一个时使用。
具体地,前轮侧同步机构50构造成与后轮侧同步机构40基本上相同,并且主要包括高速件51、低速件52、套筒53以及同步环54和55。
高速件51与前轮侧副变速器30的行星架CAf结合成一体,并且配置在前轮侧副变速器30的齿圈Rf的轴向外侧。低速件52能够自由旋转地配置在前轮侧副变速器30的齿圈Rf的轴向内侧。在高速件51和低速件52的外径侧设置有外花键(未示出)。
套筒53能够沿着轴向滑动地配置在高速件51、前轮侧副变速器30的齿圈Rf以及低速件52的外径侧。在套筒53的内径侧设置有内花键(未示出)。
同步环54配置在高速件51与前轮侧副变速器30的齿圈Rf之间,并且当套筒53与高速件51和齿圈Rf均啮合时使高速件51和齿圈Rf在转动上同步。
同步环55配置在低速件52与前轮侧副变速器30的齿圈Rf之间,并且当套筒53与低速件52和齿圈Rf均啮合时使低速件52和齿圈Rf在转动上同步。
下面将描述前轮侧同步机构50的操作。
首先,如图1所示,当套筒53配置在该套筒53与齿圈Rf和高速件51均啮合的高速位置时,建立了这样一种状态,其中齿圈Rf和太阳齿轮Sf结合成一体并且可作为一体旋转。此状态是前轮侧副变速器30的高速范围。
另外,如图6所示,当套筒53配置在该套筒53与齿圈Rf和低速件52均啮合的低速位置时,建立了这样一种状态,其中齿圈Rf和太阳齿轮Sf可相对于彼此旋转。此状态是前轮侧副变速器30的低速范围。然而,在此情况下,通过利用下述齿圈操作机构60将低速件52置于其不能转动的状态下,使齿圈Rf不可旋转。
此外,如图7所示,当套筒53配置在该套筒53仅接合齿圈Rf的空档位置时,建立了这样一种状态,其中齿圈Rf和太阳齿轮Sf均可自由旋转。此状态是前轮侧副变速器30的空档范围。
顺便提及,为了将上述后轮侧同步机构40和前轮侧同步机构50置于同样位置,采用了使得前轮侧同步机构40和前轮侧同步机构50的位置切换操作相配合地进行的构造。
因此,一变换叉46与设置在后轮侧同步机构40的套筒53的外周处的外周槽接合,一变换叉56与设置在前轮侧同步机构50的套筒43的外周处的外周槽接合,这些变换叉46和56安装到单个变换叉轴47上,并且该单个变换叉轴47使用作为上述差动切换机构6的驱动源的致动器9来驱动。
后轮侧同步机构40、前轮侧同步机构50、变换叉46和56、变换叉轴47以及致动器9对应于权利要求中所述的驱动机构。
齿圈操作机构60用来将设置在后轮侧副变速器20和前轮侧副变速器30中的齿圈Rr和Rf置于它们均可自由旋转的状态或者它们不可旋转的状态,并且主要包括三个齿轮61、62和63、一离合器64、一致动器65以及一套筒66。此齿圈操作机构60对应于权利要求中所述的状态改变机构。
第一齿轮61与外齿轮42a外接啮合,该外齿轮42a与后轮侧同步机构40的低速件42形成一体;第二齿轮62与外齿轮52a外接啮合,该外齿轮52a与前轮侧同步机构50的低速件52形成一体;第三齿轮63与第一齿轮61外接啮合。
在第二齿轮62的中心设有沿着轴向在一个方向延伸的中心轴62a,并且在第三齿轮63的中心设有中心凸台部63a。第二齿轮62的中心轴62a插入并通过第三齿轮63的中心凸台部63a的内径侧,使得它们能够相对于彼此旋转。第三齿轮63配置成在轴向上并列邻接第二齿轮62。
离合器64是具有多个内径侧摩擦板67和外径侧摩擦板68的摩擦接合离合器。内径侧摩擦板67与第二齿轮62结合成一体,在轴向上并列于第二齿轮62的中心轴62a的自由端侧。外径侧摩擦板68与第三齿轮63的中心凸台部63a的一个端部侧结合成一体。摩擦板67、68配置成沿着轴向交错相邻。
致动器65构造成以例如流体压力驱动的直动缸等形式在第三齿轮63和第二齿轮62的中心轴62a的中心轴线方向上产生线性驱动动力,并且按照需要接合或分离离合器64。
套筒66例如固定到分动器壳体(没有附图标记)上,并且在防止致动器65的输出轴(没有附图标记)的旋转的同时引导线性操作。即,当通过使内径侧摩擦板67和外径侧摩擦板68相接触而将离合器64置于接合状态时,套筒66用来保持两种摩擦板67和68不转动,由此防止旋转动力被输入到致动器65的输出轴。
下面将描述齿圈操作机构60的操作。
首先,当通过利用致动器65解除外径侧摩擦板67上的压力而分离离合器64时(见图1),建立了第二齿轮62和第三齿轮63分开从而它们可相对于彼此旋转的自由状态。结果是,建立了这样一种状态,其中第一齿轮61和第二齿轮62可独立转动而不会彼此干涉。
另一方面,当通过利用致动器65沿着轴向在一个方向按压外径侧摩擦板67而接合离合器64时(见图8),建立了第二齿轮62和第三齿轮63结合成一体的锁定状态。结果是,由于输入到与第一齿轮61啮合的第三齿轮63的旋转动力和输入到第二齿轮62的转动方向处于相反方向,旋转力处于平衡状态或者被抵消,由此不能进行转动。
因此,例如在后轮侧副变速器20的齿圈Rr和后轮侧同步机构40的低速件42与套筒43连结成一体并且前轮侧副变速器30的齿圈Rf和前轮侧同步机构50的低速件52与套筒53连结成一体的状况下,在离合器分离状态下,后轮侧副变速器20的齿圈Rr和前轮侧副变速器30的齿圈Rf均可自由旋转,而在离合器接合状态下,后轮侧副变速器20的齿圈Rr和前轮侧副变速器30的齿圈Rf均不可旋转。
优选考虑到这种旋转动力抵消作用来设计第一至第三齿轮61至63的直径尺寸、齿数等。
控制装置8按照驾驶员的要求来适当地控制动力分配机构4、差动切换机构6以及副变速机构7的操作,并且构造为ECU(电子控制单元),其类似于公知的ECU,包括通过双向总线彼此连接的中央处理单元(CPU)、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)以及备份存储器(非易失性RAM)。
输入轴转数传感器15、后轮侧输出轴转数传感器16、前轮侧输出轴转数传感器17等经由输入接口(未示出)连接到控制装置8,并且每个上述致动器4e、9和65例如经由输出接口(未示出)连接到控制装置8。
每个传感器15至17例如构造为电磁感应、光感应等非接触式传感器,并且配置成以非接触方式面对例如外装在输入轴1、后轮侧输出轴2和前轮侧输出轴3的合适位置处的脉冲发生器环15a至17a。
另外,例如,模式选择装置81、中央差动选择装置82以及范围选择装置83经由输出接口(未示出)连接到控制装置8。
模式选择装置81是四操作型装置,其选择两轮驱动模式、高速范围/四轮驱动模式(H4)、低速范围/四轮驱动模式(L4)以及空档模式之中的任意一个。
例如在被另一车辆拖曳时使用空档模式,并且当例如第一输出轴2和第二输出轴3由于被另一车辆拖曳而由未示出的前轮和后轮的旋转被驱动旋转时,建立了使第一和第二输出轴2和3空转从而旋转动力没有传递到输入轴1或其他部件的状态。
中央差动选择装置82是两操作型装置,其选择锁定模式和自由模式中的任一个。
范围选择装置83是两操作型装置,其选择高速范围和低速范围中的任一个。
虽然没有详细示出,但每个上述选择装置81至83例如配置在驾驶员座位附近,并且构造为包括由驾驶员手动操作的操作部件(例如选择杆或者选择按钮)和输出对应于利用此操作部件的操作而选择的对象的信号的开关。选择装置81至83对应于权利要求中描述的操作输入装置。
此开关例如输出对应于针对操作部件的每个操作的连续改变状态的信号,并且构造为例如旋转开关或者扳柄开关。然而,所提供的开关的数量可与利用操作部件的操作所选择的对象的数量相同。
应当指出,在此实施例中,仅描述了与本发明的上述特征相关的连接到控制装置8的输入接口或者输出接口的对象,而省略了对与本发明的特征没有直接关系的对象的描述。
接下来将针对具有上述构造的分动器详细描述当改变驱动模式或速度范围时的过程以及由控制装置8执行的控制处理。
(1)当驾驶员手动操作模式选择装置81而选择两轮驱动模式时,控制装置8基于来自模式选择装置81的输出识别所选择的模式,并且通过合适地控制模式切换模式的致动器4e、差动切换机构6、后轮侧同步机构40和前轮侧同步机构50的致动器9、以及齿圈操作机构60的致动器65,建立两轮驱动模式(后轮驱动模式),该模式是标准模式。
在此实施例中,关于作为标准模式的两轮驱动模式(后轮驱动模式),设定了图9中所示的“FR-1”和“FR-2”两种类型。
以此方式提供两种类型的原因是,当驾驶员已操作模式选择装置81来选择两轮驱动模式时,控制装置8能够根据在此选择操作之前已设定的驱动模式来选择最快变换状态的合适类型。
首先,当控制装置8判断出“FR-1”为最优时,例如如图9所示,后轮侧同步机构40的套筒43和前轮侧同步机构50的套筒53均被设定到高速位置(H,见图1),差动切换机构6的套筒6b被设定到锁定位置(见图2),且动力分配机构4的离合器4d和齿圈操作机构60的离合器64均分离(见图1)。
由此,后轮侧副变速器20和前轮侧副变速器30均被设定到高速范围,中间差速器5被设定到锁定模式,并且输入轴1和后轮侧输出轴2直接连结。因此,当旋转动力从输入轴1输入到中间差速器5的行星架CAd时,行星架CAd、小齿轮Pd以及齿圈Rd均作为一体旋转,旋转动力经由轴13传递到后轮侧副变速器20的太阳齿轮Sr,进而,太阳齿轮Sr、小齿轮Pr、齿圈Rr以及行星架CAr均作为一体旋转,并且旋转动力传递到后轮侧输出轴2。
当控制装置8判断出“FR-2”为最优时,后轮侧同步机构40的套筒43被设定到高速位置(H,见图1)、前轮侧同步机构50的套筒53被设定到空档位置(N,见图7),差动切换机构6的套筒6b被设定到锁定位置(见图2),动力分配机构4的离合器4d根据需要而设定(维持先前状态),且齿圈操作机构60的离合器64分离(见图1)。
在此情况下,动力传递路径与FR-1基本上相同。然而,在FR-2的情况下,前轮侧副变速器30被设定到空档位置,从而前轮侧输出轴3可与输出侧套筒12和动力传递装置(4a、4b和4c)隔离。在此情况下,特别是,尽管前轮侧输出轴3与伴随车辆行驶的前轮的旋转相连动地被驱动旋转,但输出轴3仅仅空转,从而旋转动力没有传递到输出侧套筒12和动力传递装置(4a、4b和4c),由此,在后轮驱动状态的行驶过程中,例如来自前轮的拖曳阻力减小,从而能够改进行驶性能和降低燃料成本。
(2)当驾驶员手动操作模式选择装置81而选择高速范围/四轮驱动模式(H4)时,控制装置8基于来自模式选择装置81的输出识别所选择的模式,并且通过控制动力分配机构4的致动器4e、差动切换机构6、后轮侧同步机构40和前轮侧同步机构50的致动器9、以及齿圈操作机构60的致动器65,建立高速范围/四轮驱动模式(H4)。
在此情况下,例如如图9所示,控制装置8将后轮侧同步机构40的套筒43和前轮侧同步机构50的套筒53均设定到高速位置(H,见图1),将差动切换机构6的套筒6b设定到自由位置(见图1),并且进一步,接合动力分配机构4的离合器4d(见图3)并且分离齿圈操作机构60的离合器64(见图1)。
由此,后轮侧副变速器20和前轮侧副变速器30均被设定到高速范围,中间差速器5被设定到自由模式。因此,当来自输入轴1的旋转动力被输入到中间差速器5的行星架CAd时,旋转动力依次传递到后轮侧副变速器20的小齿轮Pd、齿圈Rd、轴13以及太阳齿轮Sr,进而,太阳齿轮Sr、小齿轮Pr、齿圈Rr以及行星架Car全部作为一体旋转,并且旋转动力被传递到后轮侧输出轴2。另一方面,中间差速器5的太阳齿轮Sd、输入侧套筒11以及驱动链轮4a作为一体旋转,从而已从输入轴1传递到中间差速器5的太阳齿轮Sd的旋转动力依次经由驱动链轮4a、轮状部件4c、从动链轮4b以及输出侧套筒12被传递到前轮侧副变速器30的太阳齿轮Sf,进而,太阳齿轮Sf、小齿轮Pf、齿圈Rf以及行星架CAf全部作为一体旋转,并且旋转动力被传递到前轮侧输出轴3。此时,即使后轮侧输出轴2和前轮侧输出轴3之间发生旋转差,利用小齿轮Pd的自转,处于自由模式的中间差速器5也能够通过小齿轮Pd的自转吸收此旋转差,从而在驱动机构中不会产生循环转矩。
(3)当驾驶员手动操作模式选择装置81而选择低速范围/四轮驱动模式(L4)时,控制装置8基于来自模式选择装置81的输出识别所选择的模式,并且通过控制动力分配机构4的致动器4e、差动切换机构6、后轮侧同步机构40和前轮侧同步机构50的致动器9、以及齿圈操作机构60的致动器65,建立低速范围/四轮驱动模式(L4)。
例如如图9所示,控制装置8将后轮侧同步机构40的套筒43和前轮侧同步机构50的套筒53设定到低速位置(L,见图4和6),将差动切换机构6的套筒6b设定到自由位置(见图1),并且进一步,接合动力分配机构4的离合器4d和齿圈操作机构60的离合器64(见图3和8)。
由此,后轮侧副变速器20和前轮侧副变速器30均被设定到低速范围,中间差速器5被设定到自由模式。因此,当来自输入轴1的旋转动力被输入到中间差速器5的行星架CAd时,旋转动力依次传递到后轮侧副变速器20的小齿轮Pd、齿圈Rd、轴13以及太阳齿轮Sr,进而,太阳齿轮Sr的旋转动力被小齿轮Pr和行星架CAr减速并传递到后轮侧输出轴2。另一方面,中间差速器5的太阳齿轮Sd、输入侧套筒11以及驱动链轮4a同步旋转,从而中间差速器5的太阳齿轮Sd的旋转动力依次经由驱动链轮4a、轮状部件4c、从动链轮4b以及输出侧套筒12被传递到前轮侧副变速器30的太阳齿轮Sf,进而,太阳齿轮Sf的旋转动力被小齿轮Pf和行星架CAf减速,并且旋转动力被传递到前轮侧输出轴3。此时,处于自由模式的中间差速器5能够利用小齿轮Pd的自转吸收后轮侧输出轴2和前轮侧输出轴3之间的旋转差,从而在驱动机构中不会产生循环转矩。
以此方式,可选择高速范围/四轮驱动模式(H4)和低速范围/四轮驱动模式(L4)。H4和L4对应于所谓的全时四轮驱动模式。
然而,在H4和L4被选择的情况下,如果驾驶员手动操作中央差动选择装置82而选择锁定模式,则可以将中间差速器5设定到锁定模式。该状态在图9的表中表示为“H4L”和“L4L”。
在H4L和L4L的情况下,在差动装置5中行星架CAd、小齿轮Pd以及齿圈Rd全部作为一体旋转,从而差动作用被无效,但除此之外,在H4L和L4L情况下的动力传递路径与上述H4和L4模式中基本上相同。
需要注意,当在车辆行驶过程中从H4L模式切换到H4模式时,中间差速器5仅仅通过差动切换装置6从锁定模式切换到自由模式,但是在此时,假定在后轮侧输出轴2和前轮侧输出轴3之间发生旋转差这样的状况,则循环转矩作用在连结到后轮侧输出轴2和前轮侧输出轴3的各个构成元件,从而可能无法移动差动切换机构6的套筒6b。
在此类状况下,如果动力分配机构4的离合器4d暂时分离,则可以利用离合器4d消除循环转矩,结果变得可以移动差动切换机构6的套筒6b。
因此,在车辆行驶过程中从H4L模式切换到H4模式的情况下作为控制装置8的处理,优选首先暂时分离动力分配机构4的离合器4d,然后将差动切换机构6的套筒6b滑动到自由位置侧。由此,能够准确和平滑地执行上述模式切换操作。
(4)当驾驶员手动操作模式选择装置81而选择空档模式时,控制装置8基于来自模式选择装置81的输出识别所选择的模式,并且通过合适地控制动力分配机构4的致动器4e、差动切换机构6、后轮侧同步机构40和前轮侧同步机构50的致动器9、以及齿圈操作机构60的致动器65,建立空档模式。
在此实施例中,关于空档模式,如图9所示设定了五种类型N-1至N-5。
以此方式提供五种类型的原因在于,当驾驶员已手动操作模式选择装置81而选择空档模式时,控制装置8能够根据在此选择操作之前已建立的驱动模式选择用于最快变换状态的合适类型。
首先,当控制装置8判断出“N-1”为最优时,如图9的表中所示,后轮侧同步机构40的套筒43和前轮侧同步机构50的套筒53均被设定到空档位置(N,见图5和7),差动切换机构6的套筒6b被设定到自由位置(见图1),并且进一步,动力分配机构4的离合器4d和齿圈操作机构60的离合器64均分离(见图1)。
之后,关于例如如图9的表中所示的空档模式N-2至N-5,在表中的“任意”是指在变换到空档模式N-2至N-5之前所选择的状态被维持。
顺便提及,利用具有此实施例中采用的构造的分动器,除了图9的表中所示的驱动模式,还可选择例如如图10的表中所示的特定驱动模式,这些模式描述如下。
首先,例如,在选择了作为两轮驱动模式的标准形式的后轮驱动模式(图9中的FR-1或FR-2)的状况下,如果驾驶员手动操作范围选择装置83而选择低速范围,则能够设定后轮驱动模式的低速范围(图10中的FR-L1或FR-L2)。
以此方式提供后轮驱动模式的低速范围的两种类型FR-L1和FR-L2的原因在于,当驾驶员已操作范围选择装置83而选择低速范围时,控制装置8能够根据在此选择操作之前已设定的驱动模式来选择用于最快变换状态的合适类型。
作为参考,调查了这样一种情况,其中在图9中的FR-1被选择的状况下,驾驶员手动操作范围选择装置83而选择了低速范围。
首先,为了建立“FR-L1”,如图10的表中所示,可以将后轮侧同步机构40的套筒43设定到低速位置(L,见图4),并且接合齿圈操作机构60的离合器64(见图8)。
另一方面,为了建立“FR-L2”,如图10的表中所示,可以将前轮侧同步机构50的套筒53设定到低速位置(L,见图6)或者空档位置(N,见图7),并且接合齿圈操作机构60的离合器64(见图8)。
因此,设想所需的状态切换的数量在两种情况下均为两个,从而可任选一个。在此情况下,控制装置8的选择是模糊的,而这可通过预先设定一个优先顺序来解决。
另外,作为参考,调查了这样一种情况,其中在图9的FR-2被选择的状况下,例如,通过驾驶员手动操作范围选择装置83而选择低速范围。
首先,为了建立“FR-L1”,如图10的表中所示,可以将后轮侧同步机构40的套筒43设定到低速位置(L,见图4),并且接合齿圈操作机构60的离合器64(见图8)。
另一方面,为了建立“FR-L2”,如图10的表中所示,可以接合齿圈操作机构60的离合器64(见图8)。
因此,控制装置8能够判断出选择“FR-L2”是最优的,这样仅需要一个状态切换。
另外,如图10的表中所示,关于两轮驱动模式,与上述后轮驱动模式不同,还可选择前轮驱动模式。在此前轮驱动模式中也可设定两种类型,即高速范围(FF-1)和低速范围(FF-2)。
在此情况下,例如,可以将由模式选择装置81选择的位置数量增加两个,从而可以选择FF-1和FF-2。
首先,为了建立“FF-1”,如图10的表中所示,可以将前轮侧同步机构50的套筒53设定到高速位置(H,见图1),维持后轮侧同步机构40的套筒43的先前状态,接合动力分配机构4的离合器4d,并且分离齿圈操作机构60的离合器64(见图1)。
另一方面,为了建立“FF-2”,如图10的表中所示,可以将前轮侧同步机构50的套筒53设定到高速位置(H,见图1),维持后轮侧同步机构40的套筒43的先前状态,并且接合动力分配机构4的离合器4d和齿圈操作机构60的离合器64(见图3和8)。
如上所述,在应用了本发明的实施例中,通过设计上述用于改变速度范围的副变速机构7(其中在两个输出轴2和3之中分开配置两个副变速器20和30),可以使得副变速机构7的齿圈操作机构60的离合器64具有相对小的传递转矩承载能力。
由此,因为可以减小分动器的尺寸和重量,所以与传统的分动器相比,可以提高将分动器安装到车辆上的能力,并且尺寸和重量的减小对于提高车辆的内部空间的设计自由度也是有利的。
而且,因为离合器64配置在动力传递方向的下游侧,所以在车辆行驶过程中,即在旋转动力从变速器(主变速器)输入的状态下,按照驾驶员的要求,可以选择多种驱动模式,并可在各驱动模式下改变速度范围。
因此,此构造能够有利于驾驶性能,例如,通过在车辆行驶过程中响应于路面等的状态变化而切换到期望的速度范围,使得驾驶员能够如他们希望的那样享受驾驶过程,而不必如同传统的分动器那样使车辆停止或者执行不必要的无用操作。
还应注意到,本发明当然不限于上述实施例,而是可以在不背离本发明的主旨的情况下进行多种修改。
(1)在上述实施例中,给出了在基于FR(发动机前置/后轮驱动)的四轮驱动车辆中使用的分动器的例子,但是本发明也适用于在基于FF(发动机前置/前轮驱动)车辆的四轮驱动车辆中使用的分动器,或者其他类型的分动器。此外,本发明不仅限于这种类型的车辆分动器,而是也可适用于例如各种动力传递装置。
(2)在上述实施例的分动器中,给出了由行星齿轮机构构成的中间差速器5作为旋转差吸收装置的例子,但是也可以使用例如组合了多个锥齿轮的普通差动机构,或者可用不具有差动齿轮的离合器或者联接器等代替。
(3)上述实施例的分动器设有作为旋转差吸收装置的中间差速器5,但是也可以省略中间差速器5。
这里将描述省略了中间差速器5的构造。例如如图11所示,输入侧套筒11和差动切换机构6被省略,输入轴1与后轮侧副变速器20的太阳齿轮Sr结合成一体,并且设置在动力分配机构4中的离合器4d的内径侧摩擦板4f与输入轴1结合成一体。
在这种构造的情况下,当动力分配机构4的离合器4d分离时,驱动链轮4a相对于输入轴1转动,从而建立了两轮驱动模式。另一方面,当离合器4d接合时,驱动链轮4a与输入轴1接合成能够作为一体旋转,从而建立了四轮驱动模式。
然而,利用这种构造,在四轮驱动模式下,当在后轮侧输出轴2和前轮侧输出轴3之间产生旋转差时,不能吸收此旋转差。
因此,可以采用这样一种构造,其中当在后轮侧输出轴2和前轮侧输出轴3之间发生旋转差时,可利用控制装置8来检测此旋转差的发生,当检测到旋转差时,例如控制装置8执行动力分配机构4的离合器4d的滑差控制,由此吸收旋转差。所述滑差控制是指执行控制以调整离合器4d的连接程度。
在这种实施例情况下,动力分配机构4和控制装置8起到旋转差吸收装置的功能,从而与图1中示出的实施例相比,能够简化构造和减轻重量。
(4)在上述实施例中,单个致动器9被用作驱动差动切换机构6的套筒6b、后轮侧同步机构40的套筒43以及前轮侧同步机构50的套筒53的驱动源,但是也可采用专用的致动器分别用来驱动这些套筒的构造。
然而,从减少设备成本和占用空间的角度,如上述实施例那样使用单个致动器9是更有利的。
(5)在上述实施例中,给出了致动器4e、9和65是直动缸等的例子,但是这些致动器也可以例如以电动机等方式产生旋转动力。然而,在此情况下,需要提供将旋转运动转换为线性运动的机构。
(6)在上述实施例中描述的分动器中,一个目的是提高齿圈操作机构60的第一至第三齿轮61至63的耐久性,并且可利用控制装置8执行如下处理。
即,例如在低速范围被设定为合适的驱动模式的情况下,当后轮侧副变速器20的齿圈Rr和前轮侧副变速器30的齿圈Rf停止不转的状态保持一段长时间后,利用齿圈操作机构60的离合器64,可以通过在周向上变换第一齿轮61和第三齿轮63的啮合位置、第一齿轮61和后轮侧同步机构40的低速件42的外齿轮42a的啮合位置以及第二齿轮62和前轮侧同步机构50的低速件52的外齿轮52a的啮合位置来处理这种状态。
具体地,将参照图12中的流程图描述由控制装置8执行的上述处理。在识别出已选择了低速范围时进入该流程。
首先,在步骤S1,通过操作控制装置8内部的计时器测量低速范围的执行时间。
然后,在步骤S2,判定计时器是否期满。即,判定计时器的测量值是否已达到预先定义的阈值。此阈值通过在载荷施加到齿轮啮合部时对因疲劳导致的损坏的时间限值的实验等获知,并且考虑该实验的结果而合适地设定。
如果计时器没有期满,则在步骤S2作出否定判断,并且重复步骤S2,直至计时器期满。当计时器期满时,在步骤S2中作出肯定判断,然后处理切换到步骤S3。
在步骤S3,控制齿圈操作机构60的致动器65以将离合器64分离预定时间,或者沿着放松接合程度的方向调整离合器64(半离合器状态)。
由此,第一至第三齿轮61至63变得可转动。因此,输入到后轮侧副变速器20和前轮侧副变速器30的齿圈Rr和Rf的旋转动力经由套筒43和53传递到第一至第三齿轮61至63,从而第一至第三齿轮61至63转动,并且第一齿轮61和第三齿轮63的啮合位置、第一齿轮61和后轮侧同步机构40的低速件42的外齿轮42a的啮合位置以及第二齿轮62和前轮侧同步机构50的低速件52的外齿轮52a的啮合位置在周向上变换。
然后,在随后的步骤S4中,判定转动的第一至第三齿轮61至63是否达到期望的目标旋转角。这里,例如,提供用于检测第三齿轮63的转数的解码器(未示出),并且判定此解码器的输出(旋转角)是否至少是预先定义的阈值(目标旋转角)。此阈值通过对齿轮彼此啮合处的啮合部处于非啮合状态所需的旋转角的实验等获知,并且考虑到此实验的结果而合适地设定。
这里,如果第一至第三齿轮61至63的旋转角没有达到预定的旋转角,则重复步骤S3和S4,直至达到预定的旋转角,而当达到预定的旋转角时,在步骤S4中作出肯定判断,然后处理切换到步骤S5。
在步骤S5中,控制齿圈操作机构60的致动器65以接合离合器64,由此停止第一至第三齿轮61至63的转动,然后退出此流程。
如上所述,例如在低速范围被设定为合适的驱动模式的情况下,当后轮侧副变速器20的齿圈Rr和前轮侧副变速器30的齿圈Rf停止不转的状态保持一段长时间后,在通过在周向上将第一齿轮61和第三齿轮63的啮合位置、第一齿轮61和后轮侧同步机构40的低速件42的外齿轮42a的啮合位置以及第二齿轮62和前轮侧同步机构50的低速件52的外齿轮52a的啮合位置变换合适的角度来处理这种状态的情况下,可以提高齿圈操作机构60的第一至第三齿轮61至63以及低速件42和52的耐久性。
本发明可以多种其他形式实施而不背离其精神或者基本特征。本申请中公开的实施例在所有方面应被认为是示例而不是限制。本发明的范围由所附的权利要求而不是由前面的描述来限定,并且在权利要求的等同方式的含义和范围内的所有变型和改变均应包括在其中。
工业应用性
本发明的车辆分动器能够选择两轮驱动模式和四轮驱动模式,并且能够使旋转动力变速,而且从能够提供相对小和轻的结构的角度来看是有利的。此外,当安装到车辆中时,本发明的分动器从能够提高驾驶性能并且能够在各种路面上行驶的角度来看是有用的。

Claims (12)

1.一种车辆分动器,包括:
用于确保两轮驱动动力传递路径或四轮驱动动力传递路径的动力分配机构,所述两轮驱动动力传递路径允许输入到输入轴的旋转动力仅从与所述输入轴同轴配置的第一输出轴输出,所述四轮驱动动力传递路径允许输入到所述输入轴的旋转动力从所述第一输出轴和与所述第一输出轴平行配置的第二输出轴两者输出;以及
副变速机构,所述副变速机构用于使从所述输入轴传递到所述第一输出轴或者传递到所述第一输出轴和所述第二输出轴的旋转动力变速;其中
所述副变速机构包括配置在所述第一输出轴中的第一副变速器、配置在所述第二输出轴中的第二副变速器、以及按照要求使所述第一副变速器和所述第二副变速器执行变速操作的设定装置。
2.根据权利要求1所述的车辆分动器,其中:
所述第一副变速器是行星齿轮机构,该行星齿轮机构包括:太阳齿轮,所述太阳齿轮与所述输入轴结合成一体;齿圈,所述齿圈能够自由旋转地配置在所述太阳齿轮的外径侧;多个小齿轮,所述多个小齿轮能够自转和公转地配置在所述太阳齿轮与所述齿圈之间;以及行星架,所述行星架支承各个所述小齿轮并且与所述第一输出轴结合成一体;以及
所述第二副变速器是行星齿轮机构,该行星齿轮机构包括:太阳齿轮,所述太阳齿轮外嵌到所述第二输出轴上以便能够相对于所述第二输出轴旋转,并且与经由动力传递装置与所述输入轴相连动地连结的输出侧套筒结合成一体;齿圈,所述齿圈能够自由旋转地配置在所述太阳齿轮的外径侧;多个小齿轮,所述多个小齿轮能够自转和公转地配置在所述太阳齿轮与所述齿圈之间;以及行星架,所述行星架支承各个所述小齿轮并且与所述第二输出轴结合成一体;其中
所述设定装置具有这样的构造,该构造用于按照要求切换到使所述第一副变速器和所述第二副变速器各自的齿圈能够自由旋转然后所述齿圈、所述太阳齿轮和所述行星架中的任意两个连结成一体的状态,或者切换到使所述第一副变速器和所述第二副变速器各自的齿圈不能旋转然后使所述齿圈、所述太阳齿轮和所述行星架能够相对旋转的状态。
3.根据权利要求2所述的车辆分动器,其中所述设定装置包括:低速件,所述低速件能够自由旋转地配置在所述第一副变速器和所述第二副变速器的各齿圈的轴向上的一侧;高速件,所述高速件配置在所述各齿圈的轴向上的另一侧并且与各副变速器的相应行星架结合成一体;套筒,所述套筒配置成能够在所述轴向上滑动以便使各齿圈与各低速件或各高速件连结或不连结;驱动机构,所述驱动机构用于滑动所述套筒;以及状态改变机构,所述状态改变机构用于将各低速件置于能够自由旋转状态或者不可旋转状态。
4.根据权利要求3所述的车辆分动器,其中所述状态改变机构包括:第一齿轮,所述第一齿轮与所述第一副变速器的低速件外接啮合;第二齿轮,所述第二齿轮与所述第二副变速器的低速件外接啮合;第三齿轮,所述第三齿轮与所述第一齿轮啮合,并且配置成与所述第二齿轮在轴向上相邻,并且外装在所述第二齿轮的中心轴线上以便能够相对于所述第二齿轮旋转;摩擦接合离合器,所述摩擦接合离合器用于建立所述第二齿轮与所述第三齿轮分开以便能够相对于彼此旋转的分离状态和所述第二齿轮与所述第三齿轮连结成一体的接合状态;以及致动器,所述致动器用于分离或接合所述离合器。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的车辆分动器,其中所述动力分配机构包括:驱动链轮,所述驱动链轮外装到所述输入轴以便能够相对于所述输入轴旋转;从动链轮,所述从动链轮外装到所述第二输出轴以便能够相对于所述第二输出轴旋转,并且与用于将旋转动力输入到所述第二副变速器的部件结合成一体;轮状部件,所述轮状部件布置成跨绕在所述两个链轮上;摩擦接合离合器,所述摩擦接合离合器用于建立所述输入轴与所述驱动链轮分开以便能够相对于彼此旋转的分离状态和所述输入轴与所述驱动链轮连结成一体的接合状态;以及致动器,所述致动器在要求两轮驱动模式时分离所述离合器而在要求四轮驱动模式时接合所述离合器。
6.根据权利要求1所述的车辆分动器,还包括:
旋转差吸收装置,所述旋转差吸收装置用于将输入到所述输入轴的旋转动力分配到所述第一输出轴和所述第二输出轴,使得所述旋转动力能够被传递;以及
切换机构,所述切换机构用于按照要求设定使所述旋转差吸收装置的旋转差吸收操作有效的自由状态或者使所述旋转差吸收操作无效的锁定状态。
7.根据权利要求6所述的车辆分动器,其中:
所述旋转差吸收装置是由行星齿轮机构构成的中间差速器,该行星齿轮机构包括:太阳齿轮,所述太阳齿轮与输入侧套筒结合成一体,所述输入侧套筒外嵌在所述输入轴的外径侧以便能够相对于所述输入轴旋转;齿圈,所述齿圈能够自由旋转地配置在所述太阳齿轮的外径侧;多个小齿轮,所述多个小齿轮能够自转和公转地配置在所述太阳齿轮与所述齿圈之间;以及行星架,所述行星架支承各个所述小齿轮并且与所述输入轴结合成能够一体旋转;以及
所述切换机构包括:锁定件,所述锁定件配置在所述旋转差吸收装置的齿圈的轴向上的一侧,并且在所述输入侧套筒的外径侧与所述输入侧套筒结合成一体;套筒,所述套筒配置成能够在所述轴向上滑动以便使所述锁定件与所述旋转差吸收装置的齿圈连结或不连结;以及驱动机构,所述驱动机构用于滑动所述套筒。
8.根据权利要求6或7所述的车辆分动器,其中:
所述第一副变速器是行星齿轮机构,该行星齿轮机构包括:太阳齿轮,所述太阳齿轮与设置在所述旋转差吸收装置的齿圈的中心的轴结合成一体;齿圈,所述齿圈能够自由旋转地配置在所述太阳齿轮的外径侧;多个小齿轮,所述多个小齿轮能够自转和公转地配置在所述太阳齿轮与所述齿圈之间;以及行星架,所述行星架支承各个所述小齿轮并且与所述第一输出轴结合成一体;以及
所述第二副变速器是行星齿轮机构,该行星齿轮机构包括:太阳齿轮,所述太阳齿轮外嵌到所述第二输出轴上以便能够相对于所述第二输出轴旋转,并且与经由动力传递装置与所述输入轴相连动地连结的输出侧套筒结合成一体;齿圈,所述齿圈能够自由旋转地配置在所述太阳齿轮的外径侧;多个小齿轮,所述多个小齿轮能够自转和公转地配置在所述太阳齿轮与所述齿圈之间;以及行星架,所述行星架支承各个所述小齿轮并且与所述第二输出轴结合成一体;其中
所述设定装置具有这样的构造,该构造用于按照要求切换到使所述第一副变速器和所述第二副变速器各自的齿圈能够自由旋转然后所述齿圈、所述太阳齿轮和所述行星架中的任意两个结合成一体的状态,或者切换到使所述第一副变速器和所述第二副变速器各自的齿圈不能旋转然后使所述齿圈、所述太阳齿轮和所述行星架能够相对旋转的状态。
9.根据权利要求8所述的车辆分动器,其中所述设定装置包括:低速件,所述低速件能够自由旋转地配置在所述第一副变速器和所述第二副变速器的各齿圈的轴向上的一侧;高速件,所述高速件配置在所述各齿圈的轴向上的另一侧并且与各副变速器的相应行星架结合成一体;套筒,所述套筒配置成能够在所述轴向上滑动以便使各齿圈与各低速件或各高速件连结或不连结;驱动机构,所述驱动机构用于滑动所述套筒;以及状态改变机构,所述状态改变机构用于将各低速件置于能够自由旋转状态或者不可旋转状态。
10.根据权利要求9所述的车辆分动器,其中所述状态改变机构包括:第一齿轮,所述第一齿轮与所述第一副变速器的低速件外接啮合;第二齿轮,所述第二齿轮与所述第二副变速器的低速件外接啮合;第三齿轮,所述第三齿轮与所述第一齿轮啮合,并且配置成与所述第二齿轮在轴向上相邻,并且外装在所述第二齿轮的中心轴线上以便能够相对于所述第二齿轮旋转;摩擦接合离合器,所述摩擦接合离合器用于建立所述第二齿轮与所述第三齿轮分开以便能够相对于彼此旋转的分离状态和所述第二齿轮与所述第三齿轮连结成一体的接合状态;以及致动器,所述致动器分离或接合所述离合器。
11.根据权利要求6至10中任一项所述的车辆分动器,其中所述动力分配机构包括:驱动链轮,所述驱动链轮外装到所述输入侧套筒以便能够相对于所述输入侧套筒旋转;从动链轮,所述从动链轮外装到所述第二输出轴以便能够相对于所述第二输出轴旋转,并且与用于将旋转动力输入到所述第二副变速器的部件结合成一体;轮状部件,所述轮状部件布置成跨绕在所述两个链轮上;摩擦接合离合器,所述摩擦接合离合器用于建立所述输入侧套筒与所述驱动链轮分开以便能够相对于彼此旋转的分离状态和所述输入侧套筒与所述驱动链轮连结成一体的接合状态;以及致动器,所述致动器在要求两轮驱动模式时分离所述离合器而在要求四轮驱动模式时接合所述离合器。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的车辆分动器,还包括:操作输入装置,所述操作输入装置在由人操作时输出相应的信号;以及控制装置,所述控制装置响应于从所述操作输入装置输入的信号控制由动力分配机构执行的动力传递路径确保操作或者由副变速机构执行的变速操作。
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