CN105587837B - 模块化致动的马达驱动变速箱 - Google Patents

模块化致动的马达驱动变速箱 Download PDF

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Abstract

一种全轮驱动车辆中的变速箱(30)和组装方法，可包括在低速档驱动模式和高速档驱动模式之间变换的档位变换总成(60)、向第一和第二动力传动系传递驱动力矩的正常脱离的离合器总成(80)、离合器致动器(88)和致动齿轮(48)。离合器致动器(88)在扩展位置和收缩位置之间可移动且可与离合器总成(80)接合以便在扩展位置时接合离合器总成(80)。致动齿轮(48)可反向旋转预定的移动角度弧以便在收缩位置和扩展位置之间操作离合器致动器(88)以致动离合器总成(80)，并在离合器总成(80)处于脱离位置时在低速档驱动模式和高速档驱动模式之间变换所述档位变换总成(60)。

Description

模块化致动的马达驱动变速箱
发明领域
本发明涉及一种变速器和离合器或制动器的联合控制机构，特别是一种利用摩擦或互锁件固定和释放两轴之间或滑轮与轴之间或其他主动件和从动件之间的驱动连续性的动力传输装置，包括使动力传输装置转换到某种状态中或从某种状态中转换出来的致动装置，动力传输装置在该状态中提供主动件和从动件之间的驱动连续性。
背景技术
变速箱在车辆动力传动系应用中用于选择性地将驱动力矩从动力系传递给四轮驱动或双轮驱动车辆的车轮。变速箱之前已经在美国专利号7,650,808；美国专利号6,945,375；美国专利号6,814,682；美国专利号6,808,053；美国专利号6,780,134；美国专利号6,779,641；美国专利号5,699,870；美国公开申请号2003/0211913；美国公开申请号2003/0224894；和美国公开申请号2008/0129230中公开。7,650,808; U.S. 6,945,375; U.S. 6,814,682; U.S. 6,808,053; U.S. 6,780,134; U.S. 6,779,641; U.S. 5,699,870; U.S.2003/0211913; U.S. 2003/0224894; 2008/0129230.现有变速箱配备有模式变换机构，可对其致动以便在不同的驱动模式之间变换。变速箱可包括挡 位变换机构，其可由车辆驾驶员选择性地致动以接合减速齿轮组，以便在高速挡 驱动模式和低速挡 驱动模式之间变换。在现有变速箱中，挡 位变换机构和离合器总成由单独的动力操纵致动器单独控制。一些现有的变速箱包括单一动力操纵致动器，该致动器是可操作的用以协调挡 位变换机构和离合器总成的致动。尽管配备有协调致动系统的变速箱已经在商业上取得成功，但仍然需要开发更具能源效率且经济上对于生产更可行的备选致动系统。一些制造商使用单一发动机执行两种功能，同时依赖于过多的附加离轴部件来实现此任务。具体地，蜗轮驱动、凸轮、筒形凸轮、齿轮减速器、换挡轴、挡 位叉等用于引起离合器和挡 位变换总成的致动，导致变速箱很复杂。
发明内容
为克服现有技术的限制，模块化致动的马达驱动变速箱使用简化的致动装置来致动沿主轴线彼此相邻设置的挡 位变换总成和离合器总成。公开的变速箱使用离轴电动机执行离合器致动和挡 位变换功能。公开的变速箱使用简化的离轴齿轮系使与离合器和挡位致动轴同心安装的致动齿轮旋转。挡 位功能是由绕致动齿轮可旋转的筒形凸轮来执行的。换挡叉可响应与筒形凸轮可旋转凸轮面的交互来轴向行进，以便在低速挡 驱动模式和高速挡 驱动模式之间变换。在凸轮面的两端，周向延伸的凸轮面部分界定出停歇周期，在该周期内，挡 位变换总成保持在低速挡 驱动模式和高速挡 驱动模式中的一种，而离合器在接合位置和脱离位置之间操作。当换挡叉在一个停歇周期内行进时，离合器致动凸轮可以响应致动齿轮的旋转而旋转，使离合器向接合位置轴向移动以接合离合器。当换挡叉开始在两个停歇周期之间行进以便在低速挡 驱动操作模式和高速挡 驱动操作模式之间变换操作模式，致动齿轮可反向旋转，且离合器复位弹簧可以轴向地收缩离合器致动凸轮以脱离离合器总成。当换挡叉到达凸轮面的对端并进入另一个停歇周期时，离合器致动凸轮可以响应致动齿轮的旋转而旋转，使离合器向接合位置轴向移动以重新接合离合器。公开的变速箱是对现有产品的改进，因为致动齿轮以较高效率部分旋转且变速箱使用很少的部件影响现有变速箱中提供的相同的致动功能。
机动车辆的变速箱可包括具有主旋转轴线的输入轴、第一输出轴、第二输出轴及位于第一输出轴和第二输出轴之间的动力传输装置。变速箱可包括连接在输入轴和第一输出轴之间用以在低速挡 驱动操作模式和高速挡 驱动操作模式之间变换的挡 位变换总成，以及连接到动力传输装置上、在接合位置和脱离位置之间可移动、用以传递到某种状态中及从该状态中传递出来的正常脱离离合器总成，所述状态产生在第一输出轴和第二输出轴之间传递驱动力矩的驱动连续性。变速箱可包括在收缩位置和扩展位置之间可移动且可与离合器总成接合以便在扩展位置时接合离合器总成的一种离合器致动器，及可反向旋转预定的移动角度弧以便在收缩位置和扩展位置之间操作离合器致动器以在接合位置和脱离位置之间致动离合器总成的一种致动齿轮。可反向旋转的致动齿轮还可在离合器总成处于脱离位置时在低速挡 驱动模式和高速挡 驱动模式之间变换挡 位变换总成。
变速箱可包括具有主旋转轴线的输入轴、相对于输入轴同轴对准且围绕该主轴线可旋转的第一输出轴、可围绕副轴线平行于主轴线旋转的第二输出轴、相对于主轴线同轴定位的挡 位变换总成、与挡 位变换总成同轴定位且与其轴向相邻的离合器总成、相对于主轴线同轴安装且轴向插入挡 位变换总成和离合器总成之间的致动齿轮、响应致动齿轮的旋转而旋转的离合器致动齿轮、以及相对于主轴线离轴设置用以驱动该致动齿轮旋转的可换向的电动机。挡 位变换总成可在输入轴与第一输出轴之间可操作地连接，并且可在低速挡 驱动模式和高速挡 驱动模式之间轴向变换。挡 位变换总成可包括内部挡 位套筒，可沿第一轴向位置和第二轴向位置之间的第一输出轴可操作地驱动进行轴向移动。挡 位变换总成可包括与内部挡 位可操作地接合的差速器总成，用于在输入轴和输出轴之间提供驱动比。差速器总成可包括行星齿轮总成，其包括多个受行星齿轮架支撑的行星齿轮用于在环形齿轮与输入轴所驱动的太阳齿轮之间啮合。第一输出轴可由行星齿轮架和太阳齿轮中的一个选择性地驱动，取决于内部挡 位套筒的轴向位置，响应于挡 位变换总成的致动。离合器总成可操作地连接到动力传输装置上以在脱离位置和接合位置之间轴向移动用以传递到某种状态中及从该状态中传递出来，所述状态产生在所述第一输出轴和所述第二输出轴之间传递驱动力矩的驱动连续性。致动齿轮可相对于主轴线旋转至少一个预定的角度弧以便致动离合器总成，并在离合器总成处于脱离位置时在低速挡 驱动模式和高速挡驱动模式之间变换所述挡 位变换总成。可在低速挡 驱动模式和高速挡 驱动模式之间变换挡 位变换总成之前和之后致动离合器总成。离合器致动凸轮可向离合器总成轴向移动以接合离合器总成。
可提供一种组装变速箱的方法，其中所述变速箱可连接在具有主旋转轴线的输入轴、第一输出轴、第二输出轴及位于第一输出轴和第二输出轴之间的动力传输装置上。所述方法可包括提供连接到输入轴上的挡 位变换总成，定位离合器致动器凸轮使其与挡 位变换总成同轴且与其轴向相邻，以及连接被轴向插入挡 位变换总成和离合器致动器之间的致动齿轮以进行反向旋转，以便响应于致动齿轮的旋转来驱动离合器致动凸轮旋转。挡 位变换总成可在输入轴与第一输出轴之间连接以便在低速挡 驱动模式和高速挡 驱动模式之间轴向变换。离合器总成可连接到动力传输装置上以在接合位置和脱离位置之间轴向移动用以传递到某种状态中及从该状态中传递出来，所述状态产生在所述第一输出轴和所述第二输出轴之间传递驱动力矩的驱动连续性。致动齿轮可旋转以便在低速挡 驱动模式和高速挡 驱动模式之间变换挡 位变换总成并在扩展位置和收缩位置之间致动离合器致动凸轮以便在接合位置和脱离位置之间驱动离合器总成。可在低速挡 驱动操作模式和高速挡 驱动操作模式之间变换挡 位变换总成之前和之后致动离合器总成。离合器致动凸轮可向离合器总成轴向移动以接合离合器总成。
当结合附图阅读为实践本发明所预期的最佳方式的下列描述时，本发明的其他应用对于本领域技术人员而言将变得显而易见。
附图说明
此处的描述参考附图，其中在多个视图中，相似的参考数字指相似的零件，并且其中：
图1是配备有模块化致动的马达驱动变速箱的四轮驱动车辆的示意图；
图2是模块化致动的马达驱动变速箱的剖视图；
图3是用于图2中变速箱的挡 位变换总成和离合器总成的模块化致动装置的剖视图；
图4是图3中模块化致动装置的透视图；
图5是示出驱动模块化致动装置致动齿轮的可换向电动机及齿轮系的图3中模块化致动装置的透视图；
图6是图3中模块化致动装置的分解图；以及
图7是变速箱离合器总成的离合器致动器的分解详图，其示出静态的止动器部分和可旋转的离合器致动凸轮部分，每个部分具有细长的弓形凹槽，该凹槽具有在外端逐渐变细到浅层深度的较深中心部，用以容纳在彼此正对的凹槽表面之间插入的滚动构件。
具体实施方式
现在参照图1，车辆14可包括内燃机24和动力传输装置22，用以产生驱动力矩并传递给前动力传动系26和后动力传动系27。车辆14可进一步包括从内燃机24和动力传输装置22向前动力传动系26和后动力传动系27传输驱动力矩的变速箱30。前动力传动系26可包括连接在前轴总成15远侧相对端上的一对前轮28，包括可耦接在前驱动轴18上的前差速器17。前动力传动系18的对端可耦接到变速箱30的第一输出轴36上。第一输出轴36可驱动前驱动轴18，前差速器17可通过前轴总成15向该对前轮28传递驱动能。后动力传动系27可包括连接在后轴总成16远侧相对端上的一对后轮29，包括可耦接在后驱动轴20上的后差速器19。后驱动轴20的对端可耦接到变速箱30的第二输出轴38上。变速箱30可向第二输出轴38提供输出动力，为后驱动轴20提供旋转能。该旋转能可通过后差速器19和后轴总成16传递给该对后轮29。可响应从一个或多个车辆传感器23和/或模式选择机构25中接收的信号通过可换向的电动机44来操作变速箱30，该可换向的电动机44按照电子控制单元（ECU）21内存储器中保存的控制程序来控制。
现在参照图1-2，变速箱30可配备有挡 位变换总成60、正常脱离的离合器总成80、用于使挡 位变换总成60的挡 位变换功能致动以及使离合器总成80的模式变换功能致动的致动齿轮48、以及离合器致动器88。离合器致动器88在收缩位置和扩展位置之间可移动且可与离合器总成80接合以便在扩展位置时接合离合器总成80。可提供控制系统或电子控制单元21以便控制可换向电动机44的致动以驱动所述致动齿轮48。控制系统可包括用于检测致动齿轮48的位置的至少一个传感元件23。电子控制单元21可以自动模式自动地操作，从而控制可换向的电动机44，或者可以允许驾驶员通过模式选择机构25在人工操作模式中选择一种有效的驱动模式。在任一种情况下，可提供控制系统，以向变速箱30发送控制信号，使变速箱30响应所述至少一个传感元件23和/或致动齿轮48的检测位置来致动挡 位变换总成60和/或离合器总成80。
现在参照图1-6，示出变速箱30的改进，包括输入轴34，其适于由动力传输装置22来驱动。驱动轴可由内燃机24旋转，并且可以耦接到动力传输装置22，将内燃机24中的输出动力转换成齿轮的输出驱动动力。动力传输装置22中的输出驱动动力可传输给变速箱30的输入轴34。变速箱30可选择性地向一对后轮29和/或一对前轮28传输输出驱动动力。变速箱30可包括壳体41、挡 位变换总成60、离合器总成80和致动齿轮48，它们是可操作的用以控制挡 位变换总成60的协调变换以及接合位置与脱离位置之间离合器总成80的致动。壳体41可包括第一输出轴36和第二输出轴38。壳体41可包括各种密封件、凹槽、肩形物、法兰、孔径等，其可容纳并定位在此论述的变速箱30的各种零部件。输入轴34可由轴承33上的壳体41来可旋转地支撑，并且可支撑在第一输出轴36的邻近一端。如图2所示，第一输出轴36可旋转地安装在壳体41内。输入轴34、第一输出轴36和第二输出轴38可从变速箱30的壳体41中伸出。动力传输构件40可将力矩从第一输出轴36传递给第二输出轴38（参见图1，图2中未示出）。动力传输构件40可以是皮带、链条、齿轮系或在轴36和轴38之间动力传输耦接的任何其他适当的方法。
如图2所示，输入轴34可以相对于共同的主旋转轴线旋转。挡 位变换总成60和离合器总成80可以沿着共同的主轴线定位，并且纵向地彼此相邻定位。提供该构型，以在执行挡 位变换总成60和离合器总成80的变速功能中使用更少的离轴部件。致动齿轮48可以与共同的主轴线同轴放置，并且插入到挡 位变换总成60与离合器总成80之间，以便致动齿轮48在围绕共同的主轴线进行的一部分角度旋转期间可操作地接合并操作挡 位变换总成60，而致动齿轮48在围绕共同的主轴线进行的另一部分角度旋转期间可操作地致动离合器总成80。可换向的电动机44可以相对于共同的主轴线离轴放置，以便在围绕共同的主轴线旋转中驱动致动齿轮48。致动齿轮48可以被配置成围绕共同的主轴线可换向地旋转小于360度的角度弧。最好如图5-6所示，齿轮系46可以将驱动力矩从电动机44传递至挡 位变换总成60和离合器总成80。齿轮系46可以包括多个齿轮，并且可以由电动机44逆向驱动。多个齿轮中的一个可以是可围绕共同的主轴线逆向旋转的致动齿轮48，并且位于挡 位变换总成60与离合器总成80之间。最好如图3-6所示，致动齿轮48可以可操作地接合挡 位变换总成60的筒形凸轮59，以便在围绕主轴线进行的一部分角度旋转期间致动挡 位变换总成60。致动齿轮48可以包括一带有拆卸切口的轴向轴环部分47，与挡 位变换总成60对置，用来支撑离合器致动机构。离合器致动器88可以包括止动器88a和可响应致动齿轮48的旋转而旋转的离合器致动凸轮88b。挡 位变换总成60在高速挡 驱动模式与低速挡 驱动模式之间变换之前，离合器致动凸轮88b可以轴向地朝着离合器总成80移动，以便在旋转致动齿轮48期间脱离离合器总成80。换言之，离合器致动凸轮88b可以在挡 位变换总成60保持高速挡 驱动模式或低速挡 驱动模式的同时移动以脱离离合器总成80。
致动齿轮48可以轴向地邻近筒形凸轮59放置，在筒形凸轮59与致动齿轮48之间设置有推力衬套61a和环形元件65a，65b。筒形凸轮59可以间接地连接，以便通过扭转缠绕弹簧62响应于致动齿轮48的旋转而旋转。最好如图4-6所示，筒形凸轮59可以插入到推力衬套61a，61b之间，并且可以包括一轴向地朝着致动齿轮48延伸的圆筒调整片59a。致动齿轮48可以包括一轴向地朝着挡 位变换总成60延伸并径向地与筒形凸轮59隔开的致动齿轮调整片48a。致动齿轮调整片48a可以有角度地在任一旋转方向上相对于圆筒调整片59a移动。圆筒调整片59a和致动齿轮调整片48a可以在独立地彼此之间相对旋转中移动，以便通过致动齿轮调整片48a在任一旋转方向上的旋转移动将驱动力加载到扭转缠绕弹簧62中，并通过扭转缠绕弹簧62将旋转的驱动力传递至圆筒调整片59a，以推动筒形凸轮59跟随致动齿轮48移动的旋转方向而旋转。最好如图3、图4和图6所示，筒形凸轮59可以包括一沿着筒形凸轮59的内表面圆周地且轴向地延伸的凸轮面沟槽57。凸轮面沟槽57的轴向延伸部分可以限定响应筒形凸轮59的旋转的轴向挡 位变换移动。处于凸轮面沟槽57的轴向延伸部分任一端的圆周延伸部分可以限定响应筒形凸轮59旋转的离合器致动移动。挡 位变换总成60可以包括围绕筒形凸轮59的外部圆周周围延伸的扭转缠绕弹簧62，以便跟随致动齿轮48的旋转移动而偏置筒形凸轮59，从而允许在轴向移动期间由于未配合的齿轮齿接合而被暂时挡住时完成挡 位变换移动。完成旋转驱动移动后，缠绕弹簧62可以固定住相互径向对准的圆筒调整片59a和致动齿轮调整片48a。缠绕弹簧62被限制跟随致动齿轮48的移动，并且可以在致动齿轮48的任一旋转方向上加载力。扭转缠绕弹簧62的加载力推动筒形凸轮59跟随致动齿轮48的旋转移动而旋转移动。当加载力时，缠绕弹簧62在希望的移动方向上不断地偏置筒形凸轮59，直到挡 位变换移动或离合器致动移动完成为止。通过致动齿轮48可以驱动换挡叉68，以在导向行进中沿着凸轮面沟槽57在某一轴向方向上响应于筒形凸轮59的旋转而移动，以便使低速挡 驱动操作模式与高速挡 驱动操作模式之间的挡 位变换功能致动。通过换挡轴环70，换挡叉68可以可操作地与筒形凸轮59接合。通过缠绕弹簧62，筒形凸轮59可以旋转着地偏向于希望的旋转移动，即使换挡叉的轴向移动被暂时挡住，致动齿轮48仍然继续旋转。当筒形凸轮59在旋转期间被轴向地挡住时，缠绕弹簧62可以加载旋转能量来偏置筒形凸轮59，以在阻挡状态结束时移动到希望的方向上。缠绕弹簧62可以将能量存储在电动机44与换挡叉68之间，直到所希望的挡 位模式的变换完成为止。
如图3-6所示，致动齿轮48可以通过位于面向挡 位变换总成60的一侧上的致动齿轮调整片48a的旋转移动致动挡 位变换总成60。最好如图5-6所示，齿轮系46可以包括一受电动机44驱动的输入齿轮50。齿轮系46可以进一步地包括中间输出齿轮52。齿轮系46可以由可换向的电动机44逆向驱动。输入齿轮50可以旋转中间输出齿轮52。中间输出齿轮52可以旋转致动齿轮48。挡 位变换总成60可以包括一具有凸轮面沟槽57的筒形凸轮59，所述凸轮面沟槽沿着筒形凸轮59的内表面圆周地且轴向地延伸，以限定响应于筒形凸轮59的旋转的轴向挡 位变换移动。换挡叉68可以沿着凸轮面沟槽57行进，以在低速挡 驱动模式位置与高速挡 驱动模式位置之间变换挡 位变换总成60。筒形凸轮59可以响应于致动齿轮48在任一旋转方向上的旋转围绕共同的主轴线旋转小于360度的弧形。挡 位变换总成60可以进一步地包括一带有轴向沟槽71的换挡轴环70，以允许换挡叉68的凸轮随动器部分68a径向地进入筒形凸轮59的凸轮面沟槽57内接合，以便响应于筒形凸轮59的旋转而驱动换挡叉68的轴向行进。当筒形凸轮59在任一旋转方向上旋转时，换挡叉68可以充当在筒形凸轮59的凸轮面沟槽57内行进的凸轮随动器。换挡叉68、筒形凸轮59和换挡轴环70可以包围轴向上可移动的且可旋转的内部挡 位套筒63。内部挡 位套筒63可以包括一可与换挡叉68的内表面69接合的凹槽63a，以允许内部挡 位套筒63相对于换挡叉68旋转。最好如图3所示，换挡轴环70是一通过轴向沟槽71支撑换挡叉68的圆柱形元件，以允许换挡叉68进行导向轴向移动，同时防止换挡叉68进行旋转移动。换挡轴环70允许换挡叉68在某一轴向方向上滑动，以驱动内部挡 位套筒63来响应筒形凸轮59在低速挡 角度位置与高速挡 角度位置之间的变速旋转移动。换挡叉68支撑内部挡 位套筒63，以通过内部脊面69与凹槽63a的接合旋转和轴向移动。内部挡 位套筒63可以在挡 位变换总成60与差速器总成72之间接合，并通过齿条连接件将旋转从差速器总成72转移到输出轴36，以允许内部挡 位套筒63相对于输出轴36轴向移动。差速器总成72可以在输入轴34与输出轴36，38之间变化驱动动力。
当控制系统21将车辆14变换成高速挡 驱动模式时，控制系统21可以向变速箱30发送控制信号。致动齿轮48可以由变速箱30内的电动机44旋转，以驱动致动齿轮调整片48a将偏置力加载到扭转缠绕弹簧62中。可以旋转筒形凸轮59来响应由扭转缠绕弹簧62向圆筒调整片59a施加的偏置力。作为对筒形凸轮59的旋转的响应，驱动换挡叉68，以跟随筒形凸轮59的凸轮面沟槽57在某一轴向方向上行进。凸轮面沟槽57包括第一端部、第二端部和在第一端部与第二端部之间延伸的中间部分。第一端部可以具有预先确定的圆周弓形长度，并且可以位于与主旋转轴线垂直的第一平面上。第二端部可以具有预先确定的圆周弓形长度，并且可以位于与主旋转轴线垂直且与第一平面轴向地隔开的第二平面上。凸轮面沟槽57的中间部分可以在第一端部与第二端部之间弓形地且轴向地延伸，以限定换挡叉68在低速挡 操作模式与高速挡 操作模式之间的轴向变速移动。第一端部和第二端部限定在筒形凸轮59的凸轮面沟槽57的第一端部和第二端部的停歇周期。凸轮面沟槽57的每个端部可以允许在开始换挡叉68的轴向变速移动之前致动离合器致动器88，以便换挡叉68可以轴向地在凸轮面沟槽57的每个端部保持静止，同时离合器致动器88在收缩位置与展开位置之间操作。换挡叉68在高速挡 驱动模式位置、中性位置和低速挡 驱动模式位置之间轴向地滑动挡 位变换总成60的内部挡 位套筒63。当换挡叉68移动进入在筒形凸轮59的第一端的停歇周期时，换挡叉68在换挡轴环70中形成的轴向沟槽71内保持轴向地静止，同时在筒形凸轮凹槽57内周边滑动，以致动离合器致动器88。当换挡叉68离开在筒形凸轮59的第一端的停歇周期时，在朝向输入轴34的某一方向上，换挡叉68轴向地从第一位置朝向轴向地远离致动齿轮48的第二位置移动。在筒形凸轮59的第一端的停歇周期可以限定离合器致动器88的高速挡 驱动模式和第一致动区域。在高速挡 驱动模式中，第一输出轴36可以用均匀的速度与输入轴34一起旋转。输入轴34和第一输出轴36可以用一比一（1:1）的比率旋转。最好如图2所示，挡 位变换总成60可以包括一差速器总成72，以允许在低速挡 驱动模式、中性位置和高速挡 驱动模式之间变换。当控制系统21将车辆14变换成低速挡 驱动模式时，筒形凸轮59可以由致动齿轮48旋转，以便换挡叉68朝向筒形凸轮59的第二端移动，并进入到位于此处的停顿周期，以限定离合器致动器88的低速挡 操作模式和第二致动区域。当换挡叉68朝向凸轮面沟槽57的低速挡 操作模式部分移动时，换挡叉68沿着在换挡轴环70中形成的轴向沟槽71滑动，以驱动内部挡 位套筒63使其与差速器总成72的行星齿轮架106接合，从而提供小于一比一的驱动比。当挡 位变换总成60处于低速挡 驱动模式时，输入轴34可以向第一输出轴36和第二输出轴38提供不同的驱动比。当处于高速挡 操作模式时，筒形凸轮59沿着在换挡轴环70中形成的轴向沟槽71滑动换挡叉68，以驱动内部挡 位套筒63使其与差速器总成72的太阳齿轮108接合，以实现直接驱动构型。
最好如图1所示，差速器总成72可以包括行星齿轮总成。行星齿轮总成可以包括多个受行星齿轮架106支撑且与环形齿轮104和太阳齿轮108啮合的行星齿轮102。当换挡叉68被驱动进入凸轮面沟槽57的低速挡 驱动模式部分时，内部挡 位套筒63可以轴向地移动以使输出轴36与行星齿轮架106耦接。当换挡叉68被驱动进入凸轮面沟槽57的高速挡 驱动模式部分时，内部挡 位套筒63可以轴向地移动以使输出轴36与太阳齿轮108耦接。内部挡 位套筒63的齿轮齿可以与太阳齿轮108的内齿接合。太阳齿轮108可以由输入轴34驱动。多个行星齿轮102可以围绕太阳齿轮108旋转。行星齿轮总成74可以包括行星齿轮架106。驱动力矩可以根据希望的驱动比直接从太阳齿轮108或间接地通过行星齿轮架106传递到输出轴36上。太阳齿轮108与多个行星齿轮102之间的齿速比可以为减速比，从而以与输入轴34的转速相比不同的速度旋转第一输出轴36。减速比可以在大约3:1至大约10:1之间的范围内，大约6:1的优选比率包括在内。本领域的普通技术人员应认识到，除了所阐述的设计之外的其它差速器总成设计可以在不违背本发明的精神或范围的情况下用于变速箱30中。具有由同轴地插入到挡 位变换总成60与离合器总成80之间的同心齿轮驱动的可轴向移动的元件，通过筒形凸轮以建立第一和第二驱动比连接并包括离合器致动器88以使离合器总成80致动的任何挡 位变换总成60均被视为属于本发明的范围。
致动齿轮48还可以通过与挡 位变换总成60对置的端面接合离合器总成80。最好如图5-6所示，齿轮系46可以包括由变速箱30内的可换向电动机44驱动的输入齿轮50。齿轮系46可以进一步地包括中间输出齿轮52。输入齿轮50可以旋转可接合输入齿轮50和致动齿轮48的中间输出齿轮52。中间输出齿轮52可以逆向地旋转致动齿轮48小于360度的角度弧。离合器致动器88可以在轴向展开位置与轴向收缩位置之间移动，以响应致动齿轮48的旋转。最好如图2-7所示，离合器致动器88可以包括止动器88a和可响应致动齿轮48的旋转而旋转的离合器致动凸轮88b。止动器88a可以包括将与补充凹槽内的换挡轴环70耦接的调整片89，以防止相对于致动齿轮48旋转。离合器致动凸轮88b可以在旋转中由致动齿轮48驱动，以响应在销96之间与轴向轴环部分47切口部分53的交互，以便朝着离合器总成80轴向地驱动离合器致动凸轮88b，从而接合离合器总成80。离合器致动凸轮88b可以轴向地驱动，以响应滚动元件92相对于斜板部分的移动，所述斜板部分邻近在离合器致动凸轮88b与止动器88a之间面向彼此的表面中形成的每个细长弓形凹槽90的外端94。
筒形凸轮59的凸轮面沟槽57可以包括在凸轮面沟槽57内的换挡叉68的轴向行进的任一端的停歇周期。当换挡叉68处于在高速挡 驱动模式和低速挡 模式中的一个期间的停歇周期时，充当凸轮随动器的换挡叉68轴向地静止，同时致动齿轮48可以旋转。离合器致动凸轮88b可以相对于止动器88a旋转来响应致动齿轮48朝向轴向展开位置的旋转，以允许接合离合器总成80。当换挡叉68处于凸轮面沟槽57的挡 位变换部分时，可以脱离离合器总成80。致动齿轮48可以逆向地旋转，并且离合器复位弹簧可以提供用来朝着轴向收缩位置推动离合器致动凸轮88b，以响应致动齿轮48从离合器接合位置开始的反向旋转。
当换挡叉68处于凸轮面沟槽57的挡 位变换部分且筒形凸轮59的旋转由于正被挡住的内部挡 位套筒63的轴向移动而被阻挡直至达到适当的相互配合的齿对准以完成要求的挡 位模式变换时，缠绕弹簧62可工作来接收允许致动齿轮48继续旋转的载荷。当致动齿轮48由可换向电动机44旋转时，离合器致动凸轮88b可以由致动齿轮48相对于静止的止动器88a旋转。止动器88a可以相对于离合器致动凸轮88b同轴放置并且轴向地邻近于离合器致动凸轮88b。止动器88a可以在换挡轴环70中形成的补充凹槽内接合的调整片89支撑，以防止相对于致动齿轮48旋转。止动器88a和离合器致动凸轮88b可以限定多个细长的弓形凹槽90，其中每个凹槽具有一较深中心部分，该中心部分在外端94逐渐变细到浅层深度。多个细长的弓形凹槽90可以容纳对应的多个滚动元件92，每个凹槽90带有一个滚动元件92。可以定位离合器致动凸轮88b，以捕获插入到止动器88a与离合器致动凸轮88b之间的多个滚动元件92。多个滚动元件92可以位于对应的细长弓形凹槽内，以便可操作地与离合器致动凸轮88b接合。离合器致动凸轮88b可以有角度地相对于止动器88a旋转，以响应致动齿轮48的旋转。最好如图3所示，离合器致动凸轮88b可以包括多个支撑在离合器致动凸轮88b的表面98上的销96，以便通过与轴向轴环部分47中形成的切断切口53的交互相对于止动器88a穿过致动齿轮48将角度旋转传递至离合器致动凸轮88b。多个销96可以允许离合器致动凸轮88b相对于止动器88a轴向移动，同时在离合器致动凸轮88b与致动齿轮48之间提供自由浮动移动。可以将多个销96通过螺钉96a固定于表面98上。如图3所示，止动器88a还可以包括邻近离合器致动凸轮88b表面98的表面98a。止动器88a的表面98a可以由换挡轴环70通过接合在换挡轴环70中形成的对应凹槽内的调整片89支撑。致动齿轮48的轴向轴环部分47可以限定至少一个弓形切口53。至少一个弓形切口53在数目上可以对应对个销96，一个弓形切口53容纳一个对应的销96，以允许离合器致动凸轮88b响应于致动齿轮48的角度旋转而进行角度驱动旋转和对应的轴向移动。销96可以在弓形切口53内接合，以在离合器致动凸轮88b与致动齿轮48之间提供自由浮动移动。最好如图3-4和图6所示，止动板84可以与致动齿轮48的轴向轴环部分47接合，以便封闭止动器88a和离合器致动凸轮88b并限制离合器致动凸轮88b的轴向行进。止动板84可以用多个螺栓85连接至致动齿轮48的轴向轴环部分47。
离合器致动凸轮88b可以沿着共同的主轴线朝向离合器总成80轴向地移动，以响应滚动元件92沿着对应的细长弓形凹槽朝向其中一个锥形外端的移动，以导致止动器88a与离合器致动凸轮88b之间距离增加。作为致动齿轮48的旋转移动的响应，多个滚动元件92中的每一个滑动或滚动至对应的细长弓形凹槽90的外部较浅端部，导致离合器致动凸轮88b远离止动器88a并朝向离合器总成80轴向移动。根据离合器总成的设计，当滚动元件92在凹槽90的较较深中心部分与凹槽90的外部锥形较浅端部之间移动时，离合器致动凸轮88b可以操作以驱动第一和第二轴向位置之间的压板83，来压合并接合离合器。当挡 位变换总成60处于低挡 速驱动模式或高挡 速驱动模式且希望离合器总成80被接合时，可换向的电动机44可以驱动所述致动齿轮48以在任一方向上旋转止动器88a，从而允许多个滚动元件92从止动器88a的较较深中心部分朝向凹槽90的其中一个较浅端部94移动。位于离合器总成80内的偏置元件，如弹簧或液压力，可以针对压板83偏置离合器总成80迫使致动凸轮88b朝着止动器88a返回，以允许在挡 位变换期间脱离离合器总成80。
离合器总成80可以在挡 位变换总成60于高挡 速驱动模式与低挡 速驱动模式之间变换之前脱离，以防止通过离合器总成80将旋转力矩传递至副输出轴38，从而实质上提供以高挡 速驱动模式或低挡 速驱动模式（根据需要）进行双轮驱动模式和四轮驱动模式的能力。换言之，当挡 位变换总成60处于高挡 速驱动模式或低挡 速模式时，可以脱离离合器总成80，以建立双轮驱动模式。变速箱30可以包括至少一个传感元件23和一发动机控制单元21，以便检测致动齿轮48的位置并控制车辆在高挡 速驱动模式与低挡 速驱动模式之间的变换，或者车辆在双轮驱动模式与全轮驱动模式之间的变换。传感元件23可以位于致动齿轮48的周边表面，并且可以是机械的或电气的。发动机控制单元21可以自动地向可换向的马达发信号来通过至少一个传感元件23驱动所述致动齿轮48，以响应致动齿轮48的检测位置，以便致动车辆的挡 位变换总成60和/或离合器总成80中的至少一个移动。当挡位变换总成60处于高挡 速驱动模式和低挡 速驱动模式中的一种时，如果致动齿轮48的进一步旋转由于还定位在筒形凸轮59的凸轮面沟槽57的其中一个停歇区域内的换挡叉68而被停止，可以旋转致动齿轮48来致动离合器致动凸轮88b并接合离合器总成80，以在高挡速驱动模式或低挡 速驱动模式期间建立双轮驱动模式。在高挡 速驱动模式或低挡 速驱动模式期间以及致动离合器总成80之后，筒形凸轮59可以被进一步地旋转，以响应致动齿轮48的进一步旋转，导致换挡叉68在筒形凸轮的凸轮面沟槽57的停顿区域的一个对应区域外行进，从而开始挡 位变速总成60的致动。换言之，换挡叉68在离合器总成80的致动期间保持轴向地静止，同时换挡叉68的凸轮随动器部分与筒形凸轮59的凸轮面沟槽57的停歇区域中的一个区域接合。
最好如图2-3所示，离合器总成80可以进一步地包括压板83、多个离合器盘86、离合器壳81、驱动齿轮82和垫磨片91a，91b。当接合离合器总成80以建立全轮驱动模式时，驱动齿轮82可以相对于主轴线旋转，并且可以通过动力传输元件40驱动第二输出轴38。压板83可以由离合器致动凸轮88b轴向地驱动，以接合沿着共同的主轴线定位的多个离合器盘86。压板83可以轴向地在第一离合器位置与第二离合器位置之间移动。当致动齿轮48静止且多个滚动元件92位于止动器88a和离合器致动凸轮88b的凹槽90的较较深中心部分内时，压板83可以位于轴向地远离多个离合器盘86的第一位置，在离合器盘中，脱离离合器总成80，以防止驱动力矩通过离合器总成80传递至第二输出轴38。当致动齿轮48旋转且多个滚动元件92旋转至锥形凹槽90的升高的较浅外端部中的一个以轴向地朝着离合器总成80移动离合器致动凸轮88b时，离合器致动凸轮88b轴向地在压板83施加力以将压板83移动至第二离合器位置来接合多个离合器盘86，以便通过离合器总成80传递驱动力矩。在第二位置，最大的离合器接合力可以施加于离合器总成80，以便第一输出轴36在匀速旋转中与第二输出轴38耦接，从而建立非差动驱动模式。本领域的普通技术人员应认识到，装配包括离合器摩擦盘的多片离合器总成的变体被看做属于本发明的精神和范围。具有由同轴地插入到挡位变换总成60与离合器总成80之间的同心齿轮驱动的可轴向移动的压板，通过离合器致动器88在第一和第二输出轴36，38之间建立动力传输的任何离合器致动器总成均被视为属于本发明的范围。
可以装配变速箱30，以包括具有主旋转轴线的输入轴34、与主轴线同轴地对准并可围绕主轴线旋转的第一输出轴36、可围绕平行于主轴线的副轴线旋转的第二输出轴38以及位于第一输出轴36和第二输出轴38之间的动力传输装置40。该方法可以包括相对于主轴线定位挡 位变换总成60和同轴地且轴向地邻近挡 位变换总成60定位离合器总成80。挡位变换总成60可在输入轴34与第一输出轴36之间可操作地连接，以便在低速挡 驱动模式和高速挡 驱动模式之间轴向地变换。离合器总成80可操作地连接到动力传输装置40上，以在接合位置和脱离位置之间轴向移动用以转换到某种状态中及从该状态中转换出来，所述状态产生在第一输出轴36和第二输出轴38之间传递驱动力矩的驱动连续性。该方法还可以进一步地包括在挡 位变换总成60与离合器总成80之间轴向地插入致动齿轮48，以相对于主轴线旋转小于360度的角度弧。致动齿轮48可以相对于主轴线旋转小于360度的角度弧，以便使挡 位变换总成60在低挡 速驱动模式与高挡 速驱动模式之间变换，并脱离位置与接合位置之间致动离合器总成80。该方法可以进一步地包括定位离合器致动凸轮88b，该凸轮可响应于致动齿轮48的旋转而旋转且可朝向离合器总成80轴向移动以接合所述离合器总成80。
虽然已经结合目前被视为最实用的和最优选的实施例的内容描述了本发明，但需要理解的是，本发明不仅限于公开的实施例，相反，还预期涵盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种不同更改和等效布置，其范围将与最广泛的解释一致，以便在法律允许时包括全部此类更改和等效结构。

Claims (15)

1.一种机动车辆的变速箱(30)，所述变速箱（30）包括具有主旋转轴线的输入轴(34)、第一输出轴(36)、第二输出轴(38)及位于所述第一输出轴(36)和所述第二输出轴(38)之间的动力传输装置(40)，所述变速箱（30）还包括：
挡 位变换总成(60)，连接在所述输入轴(34)与所述第一输出轴(36)之间以便在低速挡 驱动操作模式和高速挡 驱动操作模式之间变换；
正常脱离离合器总成(80)，连接到所述动力传输装置(40)上且在接合位置和脱离位置之间可移动用以传递到某种状态中及从该状态中传递出来，所述状态产生在所述第一输出轴(36)和所述第二输出轴(38)之间传递驱动力矩的驱动连续性；
离合器致动器(88)，在扩展位置和收缩位置之间可移动且可与所述离合器总成(80)接合以便在扩展位置时接合所述离合器总成(80)；以及
致动齿轮(48)，可反向旋转预定的移动角度弧以便在收缩位置和扩展位置之间操作所述离合器致动器(88)，从而在脱离位置和接合位置之间致动所述离合器总成(80)，并在所述离合器总成(80)处于脱离位置时在低速挡 驱动模式和高速挡 驱动模式之间变换所述挡 位变换总成(60)。
2.如权利要求1所述的变速箱(30)，其中所述离合器致动器(88)进一步包括：
离合器致动凸轮(88b)；
止动器(88a)，被支撑用于防止随致动齿轮(48)旋转并轴向插入所述挡 位变换总成(60)和所述离合器致动凸轮(88b)之间，所述止动器(88a)界定了多个细长的弓形凹槽(90)，其具有逐渐变细到外端(94)处的浅层深度的较深中心部；以及
对应的多个滚动构件(92)，滚动构件(92)容纳在所述多个细长弓形凹槽(90)的每一个内部以便在凹槽(90)的较深中心部与每个凹槽(90)外端(94)的浅层深度之间沿细长弓形凹槽(90)移动，所述离合器致动凸轮(88b)捕获在所述止动器(88a)与所述离合器致动凸轮(88b)之间插入的所述多个滚动构件(92)，所述离合器致动凸轮(88b)可相对于所述止动器(88a)有角度地旋转且可向所述离合器总成(80)轴向移动以便响应于滚动构件(92)从所述凹槽(90)的较深中心部到所述凹槽(90)外端(94)的浅层深度之间的移动来接合所述离合器总成(80)。
3.如权利要求2所述的变速箱(30)，其中所述离合器致动器进一步包括：
至少一个销(96)，支撑在所述离合器致动凸轮(88b)的表面(98)上以便通过所述致动齿轮(48)相对于所述止动器(88a)使离合器致动凸轮(88b)有角度地旋转，同时允许离合器致动凸轮(88b)相对于止动器(88a)轴向移动，从而在所述离合器致动凸轮(88b)和所述致动齿轮(48)之间提供自由浮动移动。
4.如权利要求3所述的变速箱(30)，其中所述致动齿轮(48)进一步包括：
界定至少一个弓形凹口(53)的致动齿轮(48)的轴向轴环部分(47)，所述至少一个弓形凹口(53)在数量上与所述至少一个销(96)相对应，所述至少一个弓形凹口(53)容纳所述至少一个销(96)以允许所述离合器致动凸轮(88b)响应于所述致动齿轮(48)的角度旋转而进行角驱动旋转和对应的轴向移动。
5.如权利要求4所述的变速箱(30)，其中所述致动齿轮(48)进一步包括：
止动板(84)，可与所述致动齿轮(48)的所述轴向延伸轴环部分(47)接合以便封闭所述止动器(88a)和所述离合器致动凸轮(88b)，并限制所述离合器致动凸轮(88b)的轴向行进。
6.如权利要求1所述的变速箱(30)，其中所述挡 位变换总成(60)进一步包括：
筒形凸轮(59)，连接用于响应所述致动齿轮(48)的旋转而旋转且包括凸轮面沟槽(57)，所述凸轮面沟槽具有第一端部、第二端部和在所述第一端部和所述第二端部之间延伸的中间部；
扭转缠绕弹簧(62)，可在所述筒形凸轮(59)和所述致动齿轮(48)之间接合以偏置所述筒形凸轮(59)，跟随所述致动齿轮(48)的反向旋转移动；
换挡叉(68)，响应于所述致动齿轮(48)产生的筒形凸轮(59)的旋转沿所述筒形凸轮(59)的凸轮面沟槽(57)引导行进，以便在低速挡 驱动模式和高速挡 驱动模式之间变换；
换挡轴环(70)，界定轴向沟槽(71)并支撑换挡叉(68)以允许在限制换挡叉(68)的旋转的同时使换挡叉(68)轴向移动；以及
内部挡 位套筒(63)，支撑用于相对换挡叉(68)旋转，同时为响应所述筒形凸轮(59)相对于换挡轴环(70)的旋转，响应换挡叉(68)相对于换挡轴环(70)的轴向移动而被驱动进行轴向移动，所述内部挡 位套筒(63)被连接用于驱动所述第一输出轴(36)的旋转。
7.如权利要求6所述的变速箱(30)，其中凸轮面沟槽(57)包括第一端部，其具有在垂直于主旋转轴线的第一平面中预定的周向弓形长度；第二端部，其具有在垂直于主旋转轴线的第二平面中预定的周向弓形长度且与第一平面轴向隔开；以及凸轮面沟槽(57)的中间部，其在所述第一端部和所述第二端部之间弓状轴向延伸以便在所述低速挡 驱动操作模式和所述高速挡 驱动操作模式之间界定换挡叉(68)的轴向变换移动，而第一端部和第二端部界定在筒形凸轮(59)的凸轮面沟槽(57)的第一端部和第二端部上的停歇周期，所述凸轮面沟槽(57)的每个端部允许在开始换挡叉(68)的轴向变换移动之前致动离合器致动器(88)，使得换挡叉(68)在凸轮面沟槽(57)的每个端部轴向固定，而离合器致动器(88)在收缩位置和扩展位置之间操作。
8.如权利要求1所述的变速箱(30)，进一步包括：
至少一个传感元件(23)，位于所述致动齿轮(48)的外围表面上以检测所述致动齿轮(48)的位置；以及
发动机控制单元(21)，响应于由所述至少一个传感元件(23)检测出所述致动齿轮(48)的位置来致动所述挡 位变换总成(60)和所述离合器总成(80)。
9.如权利要求1所述的变速箱(30)，进一步包括：
可换向的电动机(44)，相对于主旋转轴线离轴定位；以及
齿轮系(46)，由所述电动机(44)反向驱动以驱动所述致动齿轮(48)旋转。
10.一种变速箱(30)，包括：
输入轴(34)，具有主旋转轴线；
第一输出轴(36)，相对于所述输入轴(34)同轴对准且围绕所述主旋转轴线可旋转；
第二输出轴(38)，围绕平行于所述主旋转轴线的副轴线可旋转；
挡 位变换总成(60)，在所述输入轴(34)和所述第一输出轴(36)之间可操作地连接以便在低速挡 驱动操作模式和高速挡 驱动操作模式之间轴向变换，所述挡 位变换总成(60)相对于所述主旋转轴线同轴定位，所述挡 位变换总成(60)包括内部挡 位套筒(63)，其可沿第一轴向位置和第二轴向位置之间的第一输出轴(36)可操作地驱动进行轴向移动，所述挡 位变换总成(60)包括与挡 位变换总成(60)的内部挡 位套筒(63)可操作地接合的差速器总成(72)以便在输入轴(34)和输出轴(36，38)之间提供不同的驱动比，所述差速器总成(72)包括行星齿轮总成，其包括由行星齿轮架(106)支撑的多个行星齿轮(102)用于在环形齿轮(104)和太阳齿轮(108)之间啮合，所述太阳齿轮(108)由输入轴(34)驱动，为响应于挡 位变换总成(60)的致动，第一输出轴(36)由行星齿轮架(106)和太阳齿轮(108)中的一个选择性地驱动，取决于内部挡 位套筒(63)的轴向位置；
离合器总成(80)，与挡 位变换总成(60)同轴定位且与其轴向相邻，所述离合器总成(80)连接到动力传输装置(40)上以在接合位置和脱离位置之间轴向移动用以传递到某种状态中及从该状态中传递出来，所述状态产生在所述第一输出轴(36)和所述第二输出轴(38)之间传递驱动力矩的驱动连续性；
致动齿轮(48)，相对于所述主旋转轴线同轴安装且轴向插入挡 位变换总成(60)和离合器总成(80)之间，所述致动齿轮(48)可相对于所述主旋转轴线旋转至少一个预定的角度弧以便致动离合器总成(80)并在所述离合器总成处于脱离位置时在低速挡 驱动模式和高速挡 驱动模式之间变换所述挡 位变换总成(60)；
离合器致动凸轮(88b)，响应于致动齿轮(48)的旋转而旋转且向离合器总成(80)轴向移动以接合所述离合器总成(80)；以及
可换向的电动机(44)，可以相对于所述主旋转轴线离轴定位，以驱动所述致动齿轮(48)旋转。
11.如权利要求10所述的变速箱(30)，进一步包括：
止动器(88a)，被支撑用于防止相对于致动齿轮(48)旋转并轴向插入挡 位变换总成(60)和离合器致动凸轮(88b)之间，所述止动器(88a)界定了多个细长的弓形凹槽(90)，其具有逐渐变细到外端(94)处的浅层深度的较深中心部；以及
对应的多个滚动构件(92)，滚动构件(92)容纳在所述多个细长弓形凹槽(90)的每一个的内部以便在凹槽(90)的较深中心部与每个凹槽(90)外端(94)的浅层深度之间沿细长弓形凹槽(90)移动，所述离合器致动凸轮(88b)捕获在止动器(88a)与离合器致动凸轮(88b)之间插入的所述多个滚动构件(92)，所述离合器致动凸轮(88b)可相对于所述止动器(88a)有角度地旋转且可向所述离合器总成(80)轴向移动以便响应于滚动构件(92)从凹槽(90)的较深中心部到凹槽(90)的较浅外端(94)之间的移动来接合所述离合器总成(80)；以及
多个销(96)，位于所述离合器致动凸轮(88b)的表面(98)上以便通过致动齿轮(48)相对于所述止动器(88a)向离合器致动凸轮(88b)传递角度旋转，同时允许离合器致动凸轮(88b)相对于止动器(88a)轴向移动，从而在离合器致动凸轮(88b)和致动齿轮(48)之间提供自由浮动移动。
12.如权利要求11所述的变速箱(30)，其中所述致动齿轮(48)进一步包括：
致动齿轮(48)的轴向轴环部分(47)，与挡 位变换总成(60)相对定位且在致动齿轮(48)中界定多个弓形凹口(53)，所述多个弓形凹口(53)与所述多个销(96)相对应，所述多个弓形凹口(53)的每一个容纳所述多个销(96)中的一个以允许离合器致动凸轮(88b)角度旋转和轴向移动。
13.如权利要求12所述的变速箱(30)，其中所述挡 位变换总成(60)进一步包括：
筒形凸轮(59)，连接用以相对于致动齿轮(48)旋转且包括凸轮面沟槽(57)，并且具有第一端部、第二端部和在所述第一端部和所述第二端部之间延伸的中间部；
扭转缠绕弹簧(62)，可在所述筒形凸轮(59)和所述致动齿轮(48)之间接合以偏置筒形凸轮(59)，跟随致动齿轮(48)的反向旋转移动；
换挡叉(68)，响应于致动齿轮(48)产生的筒形凸轮(59)的旋转沿筒形凸轮(59)的凸轮面沟槽(57)引导行进，以便在低速挡 驱动模式和高速挡 驱动模式之间变换；
换挡轴环(70)，界定轴向沟槽(71)并支撑换挡叉(68)以允许在限制换挡叉(68)的旋转的同时使换挡叉(68)轴向移动；以及
内部挡 位套筒(63)，被支撑用于相对换挡叉(68)旋转，同时为响应筒形凸轮(59)相对于换挡轴环(70)的旋转，响应换挡叉(68)相对于换挡轴环(70)的轴向移动而被驱动进行轴向移动，所述内部挡 位套筒(63)被连接用于驱动所述第一输出轴(36)的旋转。
14.如权利要求13所述的变速箱(30)，其中所述凸轮面沟槽(57)包括第一端部，其具有在垂直于主旋转轴线的第一平面中预定的周向弓形长度；第二端部，其具有在垂直于主旋转轴线的第二平面中预定的周向弓形长度且相对于第一平面轴向隔开；以及凸轮面沟槽(57)的中间部，其在第一端部和第二端部之间弓状轴向延伸以便在低速挡 驱动操作模式和高速挡 驱动操作模式之间界定换挡叉(68)的轴向变换移动，而第一端部和第二端部界定在筒形凸轮(59)的凸轮面沟槽(57)的第一端部和第二端部上的停歇周期，凸轮面沟槽(57)的每个端部允许在开始换挡叉(68)的轴向变换移动之前致动离合器致动器(88)，使得换挡叉(68)在凸轮面沟槽(57)的每个端部轴向固定，而离合器致动器(88)在收缩位置和扩展位置之间操作。
15.一种组装变速箱(30)的方法，所述变速箱(30)包括具有主旋转轴线的输入轴(34)、第一输出轴(36)、第二输出轴(38)及位于第一输出轴(36)和第二输出轴(38)之间的动力传输装置(40)，所述方法包括：
提供挡 位变换总成(60)，连接在所述输入轴(34)与所述第一输出轴(36)之间以便在低速挡 驱动操作模式和高速挡 驱动操作模式之间变换；
定位离合器致动器(88)，以便与连接到所述动力传输装置(40)上的正常脱离离合器总成(80)接合，所述离合器总成(80)在接合位置和脱离位置之间可移动用以传递到某种状态中及从该状态中传递出来，所述状态产生在所述第一输出轴(36)和所述第二输出轴(38)之间传递驱动力矩的驱动连续性；所述离合器致动器(88)在扩展位置和收缩位置之间可移动且可与离合器总成(80)接合以便在处于扩展位置时接合所述离合器总成(80)；以及
连接插入所述挡 位变换总成（60）和离合器致动器（88）之间的致动齿轮(48)，以反向旋转预定的移动角度弧以便在收缩位置和扩展位置之间操作所述离合器致动器(88)以在脱离位置和接合位置之间致动所述离合器总成(80)，并在所述离合器总成(80)处于脱离位置时在低速挡 驱动模式和高速挡 驱动模式之间变换所述挡 位变换总成(60)。
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