CN112555378B - 具有齿轮机构的车桥组件 - Google Patents

Abstract

披露了一种车桥组件，该车桥组件包括第一齿轮机构、第二齿轮机构、和差速器组件。该第一齿轮机构和该差速器组件可以绕第一轴线旋转。该第二齿轮机构可以绕第二轴线旋转。转矩可以经由该第二齿轮机构在该第一齿轮机构与该差速器之间传递。

Description

具有齿轮机构的车桥组件

技术领域

本披露内容涉及一种车桥组件，该车桥组件可以包括促进转矩传递的第一齿轮机构和第二齿轮机构以及差速器组件。

背景技术

美国专利公开号2019/0054816中披露了一种具有差速器组件的车桥组件。

发明内容

在至少一个实施例中，提供了一种车桥组件。该车桥组件可以包括第一齿轮机构、第二齿轮机构、和差速器组件。该第一齿轮机构可以包括环形齿轮和第一齿轮，该环形齿轮和该第一齿轮可绕第一轴线旋转。该第二齿轮机构可以具有第二齿轮和第三齿轮，该第二齿轮和该第三齿轮可绕第二轴线旋转。该第一齿轮可以与该第二齿轮啮合。该差速器组件可以包括差速器外壳和第四齿轮，该差速器外壳和该第四齿轮可绕该第一轴线旋转。该第三齿轮可以与该第四齿轮啮合。转矩可以经由该第二齿轮机构在该第一齿轮机构与该差速器组件之间传递。

在至少一个实施例中，提供了一种车桥组件。该车桥组件可以包括驱动小齿轮、第一齿轮机构、第二齿轮机构、和差速器组件。该驱动小齿轮可以绕驱动小齿轮轴线可旋转。该第一齿轮机构可以包括环形齿轮、第一齿轮、和第五齿轮，该环形齿轮、该第一齿轮、和该第五齿轮可绕第一轴线旋转。该环形齿轮可以与该驱动小齿轮啮合并且可以接收来自该驱动小齿轮的转矩。该第二齿轮机构可以具有第二齿轮、第三齿轮、和第六齿轮，该第二齿轮、该第三齿轮、和该第六齿轮可绕第二轴线旋转。该第一齿轮可以与该第二齿轮啮合并且该第五齿轮可以与该第六齿轮啮合。该差速器组件可以包括差速器外壳和第四齿轮，该差速器外壳和该第四齿轮可绕该第一轴线旋转。该第三齿轮可以与该第四齿轮啮合。转矩可以经由该第一齿轮和该第二齿轮或该第五齿轮和该第六齿轮在该第一齿轮机构与该第二齿轮机构之间传递。

附图说明

图1是车桥组件和动力源的示意性表示的平面视图。

图2是图1的车桥组件的一部分的放大截面视图，其中，为了清晰起见省略了车桥组件的壳体组件。

图3为图2的车桥组件添加了行星齿轮组。

图4至图7示出了车桥组件的多级构型的示例。

图8和图9示出了可以向车桥组件提供离合器以将齿轮选择性地联接至轴的示例。

具体实施方式

按照要求，本文披露了本发明的详细实施例；然而，应理解的是，所披露的实施例仅仅是本发明的可以以不同形式和替代性形式来实施的示例。附图不一定是按比例的；一些特征可以被夸大或者缩至最小以便示出具体部件的细节。因此，本文披露的具体结构性和功能性细节不应被解释为是限制性的，而是仅作为教导本领域技术人员以不同方式采用本发明的代表性基础。

参考图1，示出了车桥组件10的示例。车桥组件10可以被提供用于机动车辆，比如汽车、卡车、客车、农场设备、采矿设备、军事运输或武装车辆、或者用于陆地、空中、或海洋船舶的货物装载设备。在一个或多个实施例中，机动车辆可以包括用于运输货物的拖车。

车桥组件10可以向一个或多个牵引轮组件提供转矩，该一个或多个牵引轮组件可以包括安装在车轮14上的轮胎12。可以向车辆提供一个或多个车桥组件。在至少一个构型中，车桥组件10可以包括壳体组件20、驱动小齿轮22、第一齿轮机构24、第二齿轮机构26、差速器组件28、和至少一个半轴30。

壳体组件20可以有助于将车桥组件10安装至车辆。此外，壳体组件20可以接纳车桥组件10的多个不同的部件。例如，壳体组件20可以接纳和支撑第一齿轮机构24、第二齿轮机构26、差速器组件28、以及可选的半轴30。在至少一种构型中，壳体组件20可以包括中心部分40和臂部分42。

中心部分40可以靠近壳体组件20的中心布置。中心部分40可以至少部分地限定空腔，该空腔可以接纳第一齿轮机构24、第二齿轮机构26、差速器组件28、或其组合。中心部分40可以由一个或多个部件制成并且可以包括可移除罩盖，该可移除罩盖可以有助于触及车桥组件的内部部件，比如第一齿轮机构24和第二齿轮机构26。中心部分40的下部区域可以至少部分地限定油底壳部分，该油底壳部分可以包含润滑剂，该润滑剂可以飞溅出以润滑车桥组件10的内部部件，比如第一齿轮机构24、第二齿轮机构26、差速器组件28、和与它们相关联的轴承。

中心部分40还可以有助于安装多个不同的外部部件。例如，中心部分40可以有助于将动力源50安装至壳体组件20，或者可以有助于安装可以布置在动力源50与壳体组件20之间的一个或多个中间部件，比如差速器架。

动力源50可以向车桥组件10提供转矩，并且可以具有任何合适的构型。例如，动力源50可以是发动机(比如内燃发动机)，该发动机可以远离壳体组件20定位并且可以经由中间部件(比如传动装置和驱动轴)向车桥组件10提供转矩。作为另一个示例，动力源50可以是电动马达，该电动马达可以远离壳体组件20定位，或者可以直接安装至壳体组件20或邻近壳体组件20布置，如图1所示。

一个或多个臂部分42可以从中心部分40延伸。例如，两个臂部分42可以从中心部分40并背离差速器组件28在相反方向上延伸。臂部分42可以具有基本上相似的构型。例如，臂部分42可以各自具有中空构型或管状构型，该中空构型或管状构型可以围绕相应半轴30延伸并且可以帮助将半轴30与周围环境分开或隔离。臂部分42或其一部分可以与中心部分40一体形成。替代性地，臂部分42可以与中心部分40分开。在这样的构型中，每个臂部分42可以以任何合适的方式附接至中心部分40，比如通过焊接或者用一个或多个紧固件。每个臂部分42可以限定臂空腔，该臂空腔可以接纳对应的半轴30。还设想到，臂部分42可以省略。

驱动小齿轮22可以被至少部分地接纳在壳体组件20中。驱动小齿轮22可以操作性地连接至动力源50。这样，驱动小齿轮22可以帮助将动力源50操作性地连接至车桥组件10的部件，比如第一齿轮机构24。驱动小齿轮22可以沿驱动小齿轮轴线60延伸并且可以绕该驱动小齿轮轴线旋转。驱动小齿轮22可以直接连接至或者间接连接至动力源50。在图1所示的构型中，驱动小齿轮22可以被提供用于动力源50的输出端、或者可以直接联接至该动力源的输出端，比如电动马达的输出轴。在这种构型中，驱动小齿轮22可以从动力源50延伸。驱动小齿轮22还可以例如经由介于中间的行星齿轮组间接地联接至动力源50的输出端，如将在下文中更详细讨论的。在至少一种构型中，比如在图2中示出的，驱动小齿轮22可以包括齿轮部分62并且可选地包括轴部分64。

齿轮部分62可以布置在驱动小齿轮22的端部处或该驱动小齿轮的端部附近。齿轮部分62可以具有多个齿，这些齿可以与第一齿轮机构24的环形齿轮上的对应齿相配合或相啮合，如下面将更详细地讨论的。这样，驱动小齿轮22可以将转矩从动力源50提供至第一齿轮机构24的环形齿轮。

轴部分64(如果提供的话)可以操作性地连接至动力源50。轴部分64可以从齿轮部分62沿可以朝向动力源50延伸的方向延伸。轴部分64可以与齿轮部分62一体形成，或者可以被提供为可以固定地联接至齿轮部分62的单独部件。

参见图1和图2，第一齿轮机构24可以被至少部分地接纳在壳体组件20中。第一齿轮机构24可以绕第一轴线70旋转。在一个或多个实施例中，第一轴线70可以布置成基本上垂直于驱动小齿轮轴线60。第一齿轮机构24可以与差速器组件28间隔开。在至少一个构型中，第一齿轮机构24可以包括第一轴72、环形齿轮74、和第一齿轮76。

参见图2，第一轴72可以绕第一轴线70旋转。例如，第一轴72可以通过一个或多个滚子轴承组件80被可旋转地支撑在壳体组件20上。在图2示出的构型中，滚子轴承组件80位于第一轴72的相反的第一端部和第二端部附近。滚子轴承组件80可以具有任何合适的构型。例如，滚子轴承组件80可以包括多个滚动元件，该多个滚动元件可以布置在内座圈与外座圈之间。该内座圈可以安装至第一轴72并且可以围绕第一轴72延伸并且可以接纳该第一轴。外座圈可以围绕内座圈延伸并且可以安装至壳体组件20。

第一轴72可以支撑环形齿轮74和第一齿轮76。此外，第一轴72可以具有中空管状构型，该中空管状构型可以包括第一端部90、第二端部92、内侧94、和外侧96。

第一端部90和第二端部92可以彼此相反地布置并且可以布置在第一轴72的相反的两端。在至少一个构型中，第一端部90可以背离差速器组件28，而第二端部92可以面向差速器组件28；然而，设想到的是，可以颠倒这种定位。

内侧94可以面向第一轴线70并且可以围绕该第一轴线延伸。内侧94可以至少部分地限定可以延伸穿过第一轴72的孔98。孔98可以从第一端部90延伸至第二端部92。

外侧96可以被布置成与内侧94相反。这样，外侧96可以背离第一轴线70。环形齿轮74和第一齿轮76可以由外侧96支撑。

环形齿轮74可以固定地布置在第一轴72上或固定地安装至第一轴72。这样，环形齿轮74可以绕第一轴线70与第一轴72一起旋转。例如，环形齿轮74可以接纳第一轴72并且可以固定地布置在第一轴72的外侧96上。环形齿轮74可以围绕第一轴线70延伸并且可以具有多个齿，这些齿可以围绕第一轴线70布置，这些齿可以与驱动小齿轮22的齿轮部分62的齿接触并且与之配合或啮合。相应地，转矩可以经由驱动小齿轮22在动力源50与环形齿轮74之间传递。在至少一个构型中，环形齿轮74可以沿第一轴线70被轴向地定位在第一轴72的第一端部90与第二端部92之间、可以被轴向地定位在支撑第一轴72的滚子轴承组件80之间、或两者。在图2示出的构型中，环形齿轮74与差速器组件28间隔开并且被定位成比第一齿轮76更靠近差速器组件28；然而，设想到的是，可以改变或颠倒环形齿轮74和第一齿轮76的定位。

第一齿轮76可以固定地布置在第一轴72上或固定地安装至第一轴72。这样，第一齿轮76可以绕第一轴线70与第一轴72和环形齿轮74一起旋转。例如，第一齿轮76可以接纳第一轴72并且可以固定地布置在第一轴72的外侧96上。第一齿轮76可以围绕第一轴线70延伸并且可以具有多个齿，这些齿可以围绕第一轴线70布置并且可以背离该第一轴线。第一齿轮76的齿可以与第二齿轮的齿接触并且与之配合或啮合，该第二齿轮可以被提供用于第二齿轮机构26，如将在下文中更详细讨论的。在至少一个构型中，第一齿轮76可以沿第一轴线70被轴向地定位在第一轴72的第一端部90与第二端部92之间、可以被轴向地定位在支撑第一轴72的滚子轴承组件80之间、或两者。在图2示出的构型中，第一齿轮76被轴向地定位在第一端部90与环形齿轮74之间。

参见图1和图2，第二齿轮机构26可以至少部分地接纳在壳体组件20中。第二齿轮机构26可以绕第二轴线100旋转。第二轴线100可以被布置成与第一轴线70平行或基本上平行。此外，第二轴线100可以被布置成比第一轴线70距离动力源50和驱动小齿轮22更远。在至少一个构型中，第二齿轮机构26可以包括第二轴102、第二齿轮104、和第三齿轮106。

参见图2，第二轴102可以绕第二轴线100旋转。例如，第二轴102可以通过一个或多个滚子轴承组件80可旋转地支撑在壳体组件20上。滚子轴承组件80的内座圈可以安装至第二轴102并且可以围绕第二轴102延伸并且可以接纳该第二轴。外座圈可以围绕内座圈延伸并且可以安装至壳体组件20。第二轴102可以是实心轴或空心轴。第二轴102可以支撑第二齿轮104和第三齿轮106。此外，第二轴102可以包括第一端部110、第二端部112、内侧114、和外侧116。

第一端部110和第二端部112可以彼此相反地布置并且可以布置在第二轴102的相反的两端。在至少一个构型中，第一端部110可以被布置成比第二端部112距离差速器组件28更远。

内侧114可以面向第二轴线100并且可以围绕该第二轴线延伸。内侧114可以至少部分地限定可以延伸穿过第二轴102的孔118。孔118可以从第一端部110延伸至第二端部112。内侧114和孔118是可选的并且在第二轴102具有实心构型时可以省却。

外侧116可以被布置成与内侧114相反。这样，外表面116可以背离第二轴线100。第二齿轮104和第三齿轮106可以由外侧116支撑。

第二齿轮104可以固定地布置在第二轴102上或固定地安装至第二轴102。这样，第二齿轮104可以绕第二轴线100与第二轴102一起旋转。例如，第二齿轮104可以接纳第二轴102并且可以固定地布置在第二轴102的外侧116上。第二齿轮104可以围绕第二轴线100延伸并且可以具有多个齿，这些齿可以围绕第二轴线100布置，这些齿可以与第一齿轮76的齿接触并且与之配合或啮合。第一齿轮76可以具有比第二齿轮104更小的直径。在至少一个构型中，第二齿轮104可以沿第二轴线100被轴向地定位在第二轴102的第一端部110与第二端部112之间、可以被轴向地定位在支撑第二轴102的滚子轴承组件80之间、或两者。在图2示出的构型中，第二齿轮104与差速器组件28间隔开并且被定位成比第二端部112更靠近第二轴102的第一端部110。

第三齿轮106可以固定地布置在第二轴102上或固定地安装至第二轴102。这样，第三齿轮106可以绕第二轴线100与第二轴102和第二齿轮104一起旋转。例如，第三齿轮106可以接纳第二轴102并且可以固定地布置在第二轴102的外侧116上。第三齿轮106可以围绕第二轴线100延伸并且可以具有多个齿，这些齿可以围绕第二轴线100布置并且可以背离该第二轴线。第三齿轮106的齿可以与第四齿轮的齿接触并且与之配合或啮合，该第四齿轮可以被提供用于差速器组件28，如将在下文中更详细讨论的。第三齿轮106可以具有比第一齿轮76和第二齿轮104更小的直径。在至少一个构型中，第三齿轮106可以沿第二轴线100被轴向地定位在第二轴102的第一端部110与第二端部112之间、可以被轴向地定位在可旋转地支撑第二轴102的滚子轴承组件80之间、或两者。在图2示出的构型中，第三齿轮106被轴向地定位在第二齿轮104与第二轴102的第二端部112之间。此外，第三齿轮106可以与第二齿轮104对准并且可以布置成与该第二齿轮基本上平行。

参考图1和图2，差速器组件28可以被至少部分地接纳在壳体组件20的中心部分40中。差速器组件28可以将转矩传递给车辆牵引轮组件、并且允许牵引轮组件以不同的速度旋转。例如，差速器组件28可以操作性地连接至半轴30，并且可以允许半轴30绕第一轴线70以不同转速旋转。此外，第一齿轮机构24和差速器组件28可以绕第一轴线70以不同速度旋转。在至少一个实施例中，差速器组件28可以包括差速器外壳120、第四齿轮122、第一差速器齿轮124、第二差速器齿轮126、和至少一个小齿轮装置(pinion gear)128。

差速器外壳120可以被构造用于接纳差速器组件28的部件。此外，差速器外壳120可以绕第一轴线70旋转。例如，差速器外壳120可以由一对滚子轴承组件80可旋转地支撑。差速器外壳120可以至少部分地限定空腔，该空腔可以至少部分地接纳第一差速器齿轮124、第二差速器齿轮126、和(多个)小齿轮装置128。在至少一个构型中，差速器外壳120可以包括第一外壳端部130、第二外壳端部132、外壳内侧134、和外壳外侧136。

第一外壳端部130和第二外壳端部132可以彼此相反地布置并且布置在差速器外壳120的相反的两个端部处。在至少一个构型中，第一外壳端部130可以面向第一齿轮机构24，而第二外壳端部132可以背离第一齿轮机构24。

外壳内侧134可以面向第一轴线70并且可以围绕该第一轴线延伸。外壳内侧134可以至少部分地限定外壳空腔138，该外壳空腔可以至少部分地接纳第一差速器齿轮124、第二差速器齿轮126、和(多个)小齿轮装置128。在至少一个构型中，外壳空腔138可以从第一外壳端部130延伸至第二外壳端部132并且可以部分地接纳半轴30。

外壳外侧136可以布置成与外壳内侧134相反。这样，外壳外侧136可以背离第一轴线70。

第四齿轮122可以固定地布置在差速器外壳120上或固定地安装至差速器外壳120。这样，第四齿轮122可以绕第一轴线70与差速器外壳120一起旋转。例如，第四齿轮122可以接纳差速器外壳120并且可以固定地布置在差速器外壳120的外壳外侧136上。第四齿轮122可以围绕第一轴线70延伸并且可以具有多个齿，这些齿可以围绕第一轴线70布置并且可以背离该第一轴线。第四齿轮122的齿可以与第三齿轮106的齿接触并且与之配合或啮合。这样，转矩可以经由第二齿轮机构26在第一齿轮机构24与差速器组件28之间传递。第四齿轮122可以具有比第一齿轮76、第二齿轮104、和第三齿轮106更大的直径。这样，第一齿轮76和第二齿轮104可以提供与第三齿轮106和第四齿轮122不同的传动比。例如，第一齿轮76和第二齿轮104可以提供比第三齿轮106和第四齿轮122更小的传动比。作为非限制性示例，第一齿轮76和第二齿轮104可以提供2.0的传动比，而第三齿轮106和第四齿轮122可以提供2.22的传动比。在至少一个构型中，第四齿轮122可以沿第一轴线70被轴向地定位在差速器外壳120的第一外壳端部130与第二外壳端部132之间、可以被轴向地定位在可旋转地支撑差速器外壳120的滚子轴承组件80之间、或两者。第四齿轮122可以与第三齿轮106对准并且可以布置成与该第三齿轮基本上平行。

第一差速器齿轮124可以布置在差速器外壳120中。例如，第一差速器齿轮124可以至少部分地布置在外壳空腔138中并且可以被配置成绕第一轴线70旋转。在至少一个构型中，第一差速器齿轮124可以包括第一差速器齿轮孔140和齿轮部分142。

第一差速器齿轮孔140可以沿第一轴线70布置。第一差速器齿轮孔140可以被配置成接纳第一半轴30。第一差速器齿轮124可以与第一半轴30一起旋转。例如，第一差速器齿轮孔140可以具有花键，该花键可以与第一半轴30上的对应的花键配合或啮合，以抑制或防止第一差速器齿轮124相对于第一半轴30旋转。

齿轮部分142可以具有一组齿，这组齿可以围绕第一轴线70布置并且可以与一个或多个小齿轮装置128上的齿配合或啮合。

第二差速器齿轮126可以布置在差速器外壳120中。例如，第二差速器齿轮126可以至少部分地布置在外壳空腔138中并且可以被配置成绕第一轴线70旋转。第二差速器齿轮126可以与第一差速器齿轮124间隔开并且可以具有与第一差速器齿轮124相似或相同的构型。在至少一个实施例中，第二差速器齿轮126可以包括第二差速器齿轮孔150和齿轮部分152。

第二差速器齿轮孔150可以沿第一轴线70布置。第二差速器齿轮孔150可以被配置成接纳第二半轴30。在至少一个实施例中，第二差速器齿轮126可以与第二半轴30一起旋转。例如，第二差速器齿轮孔150可以具有花键，该花键可以与第二半轴30上的对应的花键配合或啮合，以抑制或防止第二差速器齿轮126相对于第二半轴30旋转。

齿轮部分152可以面向第一差速器齿轮124的齿轮部分142。齿轮部分152可以具有一组齿，这组齿可以围绕第一轴线70布置并且可以与一个或多个小齿轮装置128上的齿配合或啮合。

至少一个小齿轮装置128可以被接纳在外壳空腔138中。小齿轮装置128可以包括一组齿，这组齿与第一差速器齿轮124上的齿和第二差速器齿轮126上的齿配合或啮合。此外，小齿轮装置128可以相对于差速器外壳120旋转或可旋转地安装在差速器外壳120上。例如，每个小齿轮装置128可以接纳轴或辐轴件(spider)并且可以绕其旋转，该轴或辐轴件可以从差速器外壳120延伸或者可以安装至该差速器外壳。

参见图1和图2，半轴30可以将转矩从差速器组件28传递到对应的牵引轮组件。例如，可以提供两个半轴30，使得每个半轴30延伸穿过壳体组件20的不同臂部分42。半轴30可以沿第一轴线70延伸并且可以绕该第一轴线旋转。每个半轴30可以具有第一端部和第二端部。第一端部可以操作性地连接到差速器组件28。第二端部可以被布置成与第一端部相反、并且可以操作性地连接至对应的车轮端组件，该车轮端组件可以具有可以支撑车轮14的轮毂。可选地，可以在半轴与车轮14之间提供齿轮减速。在至少一个构型中，半轴30可以延伸穿过第一轴72中的孔98。

可选地，可以提供滚子轴承组件160来可旋转地支撑半轴30，该半轴可以延伸穿过第一轴72。滚子轴承组件160可以具有任何合适的构型。例如，滚子轴承组件160可以包括多个滚动元件，该多个滚动元件可以布置在内座圈与外座圈之间。内座圈可以安装至半轴30并且可以围绕半轴30延伸并且可以接纳该半轴。外座圈可以围绕内座圈延伸并且可以接纳在第一轴72的孔98中，并且可以安装至第一轴72的内侧94。

参见图3，示出了另一个车桥组件构型。这个构型与图2中示出的构型相同但是还包括行星齿轮组170，该行星齿轮组布置在动力源50与第一齿轮机构24之间。行星齿轮组170可以在第一齿轮机构24的动力源50之间提供齿轮减速。在至少一个构型中，行星齿轮组170可以包括太阳齿轮180、至少一个行星齿轮182、行星环齿轮184、和行星齿轮架186。

太阳齿轮180可以被布置成接近行星齿轮组170的中心并且可以绕驱动小齿轮轴线60旋转。太阳齿轮180可以安装至动力源50的轴或安装至可以操作性地连接至动力源50的轴。太阳齿轮180可以包括一组齿，这组齿可以背离驱动小齿轮轴线60延伸并且可以与行星齿轮182的齿啮合。

一个或多个行星齿轮182可以被可旋转地布置在太阳齿轮180与行星环齿轮184之间。每个行星齿轮182可以具有孔和一组齿，这组齿可以布置成与孔相反。行星齿轮182的这组齿可以与太阳齿轮180的齿和行星环齿轮184上的齿啮合。每个行星齿轮182可以被配置成绕不同的行星小齿轮轴线旋转。行星小齿轮轴线可以基本上平行于驱动小齿轮轴线60延伸。

行星环齿轮184可以围绕驱动小齿轮轴线60延伸并且可以接纳行星齿轮182。行星环齿轮184可以包括多个齿，这些齿可以朝向驱动小齿轮轴线60延伸并且可以与行星齿轮182上的齿啮合。行星环齿轮184可以相对于壳体组件20和驱动小齿轮轴线60固定地定位。

行星齿轮架186可以围绕驱动小齿轮轴线60旋转并且可以可旋转地支撑行星齿轮182。在至少一个构型中，行星齿轮架186可以联接至驱动小齿轮22或者可以被驱动小齿轮22的齿轮部分62接纳。这样，驱动小齿轮22可以从行星齿轮组170延伸。

参见图4和图5，示出了多级车桥组件构型。这个构型与图2中示出的构型相似，然而，第一齿轮机构24和第二齿轮机构26可以包括至少一个附加的齿轮。例如，第一齿轮机构24可以另外包括第五齿轮200，并且第二齿轮机构26可以另外包括第六齿轮202。此外，可以提供一个或多个离合器，该一个或多个离合器可以将第一齿轮机构24的一个或多个齿轮选择性地联接至第一轴72、将第二齿轮机构26的一个或多个齿轮选择性地联接至第二轴102、或其组合。

第五齿轮200可以接纳第一轴72。第五齿轮200可以围绕第一轴线70延伸并且可以具有多个齿，这些齿可以围绕第一轴线70布置并且可以背离该第一轴线。第五齿轮200的齿可以与第六齿轮202的齿接触并且可以与之配合或啮合。在至少一个构型中，第五齿轮200可以沿第一轴线70被轴向地定位在第一轴72的第一端部90与第二端部92之间、可以被轴向地定位在支撑第一轴72的滚子轴承组件80之间、或两者。在图4和图5示出的构型中，第五齿轮200被轴向地定位在第一端部90与第一齿轮76之间；然而，设想到的是，第五齿轮200和第六齿轮202的定位与第一齿轮76和第二齿轮104的定位可以颠倒或以不同构型设置。第五齿轮200可以具有比第一齿轮76更大的直径。

第六齿轮202可以接纳第二轴102。第六齿轮202可以围绕第二轴线100延伸并且可以具有多个齿，这些齿可以围绕第二轴线100布置并且可以背离该第二轴线。在至少一个构型中，第六齿轮202可以沿第二轴线100被轴向地定位在第二轴102的第一端部110与第二端部112之间、可以被轴向地定位在支撑第二轴102的滚子轴承组件80之间、或两者。在图4和图5示出的构型中，第六齿轮202被轴向地定位在第一端部110与第二齿轮104之间；然而，设想到的是，第六齿轮202的定位可以改变或与第二齿轮104的位置颠倒。

第六齿轮202可以具有比第一齿轮76、第三齿轮106、和第五齿轮200更大的直径。第五齿轮200和第六齿轮202还可以具有比第二齿轮104更小的直径。这样，第五齿轮200和第六齿轮202可以提供与第一齿轮76和第二齿轮104不同的传动比、并且可以提供与第三齿轮106和第四齿轮122不同的传动比。例如，第五齿轮200和第六齿轮202可以提供比第一齿轮76和第二齿轮104更小的传动比以及比第三齿轮106和第四齿轮122更小的传动比。作为非限制性示例，第一齿轮76和第二齿轮104可以提供2.0的传动比，第三齿轮106和第四齿轮122可以提供2.22的传动比，并且第五齿轮200和第六齿轮202可以提供1.28的传动比。

还设想到，可以提供其他齿轮构型。作为一个示例，第一齿轮76可以具有比第二齿轮104和第三齿轮106更小的直径。作为另一个示例，可以提供“超速”构型，其中，第五齿轮200和第六齿轮202提供小于1:1的超速传动比，第一齿轮76具有比第二齿轮104更大的直径，或两者。作为另一个示例，一个或多个啮合齿轮可以具有相等的直径或可以提供1:1的传动比。这样，可以提供以下传动比，即大于1:1、小于1:1、或等于1:1的传动比。

齿轮的齿可以是任何合适的类型。作为非限制性示例，第一齿轮76和第二齿轮104的啮合齿、第三齿轮106和第四齿轮122的啮合齿、以及第五齿轮200和第六齿轮202的啮合齿可以具有螺旋构型，而环形齿轮74和齿轮部分62的啮合齿可以具有螺旋锥齿轮构型，比如准双曲面构型。

作为图4至图7中示出的构型的概述，转矩可以在第一齿轮76和第二齿轮104联接以分别与第一轴72和第二轴102一起旋转时经由第一齿轮76和第二齿轮104在第一齿轮机构24与第二齿轮机构26之间传递、或在第五齿轮200和第六齿轮202联接以分别与第一轴72和第二轴102一起旋转时经由第五齿轮200和第六齿轮202在该第一齿轮机构与该第二齿轮机构之间传递。设想到的是，例如通过为第一齿轮机构提供与第二齿轮机构的第八齿轮啮合的第七齿轮等等，可以提供附加的齿轮配对。无论是否提供附加的齿轮配对，第一齿轮机构24和第二齿轮机构26的齿轮配对可以提供多个传动比来在第一齿轮机构24与第二齿轮机构26之间传递转矩，并且因此提供多个传动比来在动力源50与差速器组件28之间传递转矩。

可以通过将一个配对的齿轮联接至它们的对应的轴，同时使另一齿轮配对的至少一个齿轮与它们的对应的轴解除联接来选择齿轮配对。这种联接可以通过一个或多个离合器210实现。更具体地，可以提供一个或多个离合器210，以将齿轮选择性地联接至第一轴72、第二轴102、或其组合。离合器210可以将至少一个齿轮联接至对应的轴，因此轴和一个或多个齿轮可以绕对应的轴线一起旋转。

在图4至图7中，用离合器210将齿轮联接至对应的轴是以方框中的“X”表示的，该方框位于齿轮与对应的轴之间。在图4至图7中，与对应的轴解除联接的齿轮以方框中省却“X”表示，该方框位于齿轮与对应的轴之间。离合器210可以具有任何合适的构型。例如，离合器210可以被配置为盘式离合器，该盘式离合器可以包括摩擦盘，这些摩擦盘可以选择性地接合，以将齿轮联接至对应的轴。替代性地，离合器210可以被配置为齿式离合器或离合器套环，该齿式离合器或离合器套环可以接纳对应的轴、与对应的轴一起旋转、并且沿对应的轴滑动以使一个或多个齿轮选择性地联接至轴或使一个或多个齿轮与轴解除联接。

一个或多个离合器210可以设置在多个不同的位置。例如，一个或多个离合器可以被提供用于第一齿轮机构24、第二齿轮机构26、或其组合。在图4和图5中，一个或多个离合器210可以被提供用于第一齿轮机构24。在图6和图7中，一个或多个离合器210可以被提供用于第二齿轮机构26。

参见图4和图5，一个或多个离合器210与第一轴72相关联。第二齿轮104和第六齿轮202可以固定地布置在第二轴102上。

在图4中，可以提供一个或多个离合器210，以将第一齿轮76联接至第一轴72，使得第一齿轮76可绕第一轴线70与第一轴72一起旋转，而第五齿轮200与第一轴72解除联接，使得第一轴72可绕第一轴线70相对于第五齿轮200旋转。这样，转矩经由第一齿轮76和第二齿轮104而不是经由第五齿轮200和第六齿轮202从第一齿轮机构24传递至第二齿轮机构26。

在图5中，可以提供一个或多个离合器，以将第五齿轮200联接至第一轴72，使得第五齿轮200可绕第一轴线70与第一轴72一起旋转，而第一齿轮76与第一轴72解除联接，使得第一轴72可绕第一轴线70相对于第一齿轮76旋转。这样，转矩经由第五齿轮200和第六齿轮202而不是经由第一齿轮76和第二齿轮104从第一齿轮机构24传递至第二齿轮机构26。

离合器210可以将单一齿轮选择性地联接至第一轴72。例如，可以提供一个离合器来将第一齿轮76选择性地联接至第一轴72，同时可以提供另一个离合器来将第五齿轮200选择性地联接至第一轴72。在与图4和图5中示出的相似的构型中，这种离合器可以被配置用于操作或者可以被控制成使得第一齿轮76和第五齿轮200不会同时联接或锁定以与第一轴72一起旋转。

作为另一个选择，一个离合器210可以被配置用于将不同齿轮或多个齿轮选择性地联接至第一轴72。例如，一个离合器可以在处于第一位置时将第一齿轮76联接至第一轴72同时允许第一轴72相对于第五齿轮200旋转，并且可以在处于第二位置时将第五齿轮200联接至第一轴72同时允许第一轴72相对于第一齿轮76旋转。还设想到，这种离合器可以与第二轴102相关联。图8和图9示出了选择性地联接多个齿轮的离合器的示例。离合器210可以是双作用离合器套环，该双作用离合器套环可以包括离合器孔220、离合器花键222、离合器凹槽224、第一离合器齿轮226、和第二离合器齿轮228。

离合器孔220可以延伸穿过离合器210并且可以围绕对应的轴(比如第一轴72或第二轴102)延伸。

离合器花键222可以布置在离合器孔220内。离合器花键222可以与对应的轴(比如第一轴72或第二轴102)上的花键相配合。配合花键可以允许离合器210沿轴在轴向方向上移动同时抑制离合器210相对于轴的旋转。因此，离合器210可以绕轴线(例如，第一轴线70或第二轴线100)与轴一起旋转。

离合器凹槽224可以背离离合器孔220并且可以被配置用于接纳连杆230(比如拨叉)，该连杆可以将离合器210操作性地连接至致动器232。

第一离合器齿轮226可以具有齿，这些齿可以被配置用于与齿轮上的对应的齿配合。例如，第一离合器齿轮226的齿可以与第一齿轮76上的齿240相配合和啮合，以将第一齿轮76联接至第一轴72，使得当离合器210处于如图8所示的第一位置时第一齿轮76可与第一轴72一起旋转。当离合器210处于第一位置时，离合器210不能将第五齿轮200联接至第一轴72。这样，第一轴72可以相对于第五齿轮200自由旋转。虽然第一离合器齿轮226的齿被描绘为在第一齿轮76的外部，但是设想到的是，第一离合器齿轮226的齿和第一齿轮76上的齿240可以被配置成像花键一样并且可以被接纳在第一轴72与第一齿轮76之间的第一齿轮76的孔的内部，以将第一齿轮76选择性地联接至第一轴72。

第二离合器齿轮228可以被布置成与第一离合器齿轮226相反。当离合器被配置成使单一齿轮与对应的轴选择性地联接/解除联接时，可以省却第二离合器齿轮228。第二离合器齿轮228可以设置有双作用离合器，该双作用离合器可以使另一个齿轮与对应的轴选择性地联接和解除联接。例如，当离合器210处于图9中示出的第二位置时，第二离合器齿轮228的齿可以与第五齿轮200上的齿242啮合，使得第五齿轮200可与第一轴72一起旋转。当离合器210处于第二位置时，离合器210不能将第一齿轮76联接至第一轴72。这样，第一轴72可以相对于第一齿轮76自由旋转。虽然第二离合器齿轮228的齿被描绘为在第五齿轮200的外部，但是设想到的是，第二离合器齿轮228的齿和第五齿轮200上的齿242可以被配置成像花键一样并且可以被接纳在第五齿轮200的孔的内部、在第一轴72与第五齿轮200之间，以将第五齿轮200选择性地联接至第一轴72。

离合器210还可以移动至第三位置或空挡位置，该第三位置或空挡位置可以被轴向地定位在第一位置与第二位置之间。当离合器210处于第三位置时，离合器210不能将齿轮联接至轴。例如，当离合器210与第一轴72相关联并且布置在第三位置时，离合器210不能将第一齿轮76或第五齿轮200联接至第一轴72。

致动器232可以被配置用于移动离合器210。致动器232可以是任何合适的类型。例如，致动器232可以是电动的、机电的、气动的或液压的致动器。在至少一个构型中，例如当离合器210是离合器套环时，致动器232可以沿轴线移动离合器210，并且当离合器210和对应的齿轮的转速足够同步以实现换挡时可以执行换挡，使得离合器齿轮的齿可以与齿轮上的齿啮合或使得离合器齿轮的齿可以与齿轮上的齿脱离接合。

还设想到，代替或除了向第一齿轮机构24提供这种离合器之外可以向第二齿轮机构26提供图8和图9的双作用离合器套环。例如，向第二齿轮机构26提供的双作用离合器套环可以接纳第二轴102，并且将第二齿轮104和第六齿轮202选择性地联接至第二轴102。

参见图6和图7，示出了与图4和图5中示出的构型类似的另一个构型，然而，一个或多个离合器210与第二齿轮机构26而不是第一齿轮机构24相关联。第一齿轮76和第五齿轮200可以固定地布置在第一轴72上。

在图6中，可以提供一个或多个离合器210，以将第二齿轮104联接至第二轴102，使得第二齿轮104可绕第二轴线100与第二轴102一起旋转，而第六齿轮202与第二轴102解除联接，使得第二轴102可绕第二轴线100相对于第六齿轮202旋转。这样，转矩经由第一齿轮76和第二齿轮104而不是经由第五齿轮200和第六齿轮202从第一齿轮机构24传递至第二齿轮机构26。

在图7中，可以提供一个或多个离合器210，以将第六齿轮202联接至第二轴102，使得第六齿轮202可绕第二轴线100与第二轴102一起旋转，而第二齿轮104与第二轴102解除联接，使得第二轴102可绕第二轴线100相对于第二齿轮104旋转。这样，转矩经由第五齿轮200和第六齿轮202而不是经由第一齿轮76和第二齿轮104从第一齿轮机构24传递至第二齿轮机构26。

还进一步设想到，可以在不同轴上为对应的齿轮对提供离合器。例如，第二齿轮104和第五齿轮200可以分别固定至第二轴102和第一轴72，同时可以提供一个离合器210来将第一齿轮76选择性地联接至第一轴72，并且可以提供另一个离合器来将第六齿轮202选择性地联接至第二轴102。作为另一个示例，第一齿轮76和第六齿轮202可以分别固定至第一轴72和第二轴102，同时可以提供离合器210来将第五齿轮200选择性地联接至第一轴72，并且可以提供另一个离合器来将第二齿轮104选择性地联接至第二轴102。另外，也可以为上述任一个多级车桥组件构型(包括但不限于图4至图7中示出的多级车桥组件构型)提供图3中示出的行星齿轮组170。

以上讨论的车桥组件构型通过允许将动力源更靠近车桥组件的半轴和中心线定位而可以帮助减小车桥组件的封装空间和尺寸，与“锁接(bolt-on)”设计相比，这可以帮助减小材料需求和重量，在该锁接设计中，动力源(像电动马达)被安装至车桥壳体的端部或从车桥壳体悬挑。此外，将动力源更靠近半轴定位可以将重心移动成更靠近半轴，这可以帮助为车桥组件提供更好的平衡。另外，以上讨论的车桥组件构型可以帮助将驱动小齿轮与环形齿轮之间的90°齿轮接口定位成更靠近动力源或在输入转矩减小的位置处，这可以允许相关联的接口齿轮的尺寸减小并且可以帮助提高可旋转地支撑驱动小齿轮的滚子轴承组件的寿命。

虽然上文描述了示例性实施例，但是这些实施例并不旨在描述本发明的所有可能形式。而是，本说明书中使用的词语是说明而非限制性的词语，并且应当理解的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以做出各种改变。此外，可以组合各种实现的实施例的特征以形成本发明的另外实施例。

Claims (20)

1.一种车桥组件，包括：

第一齿轮机构，该第一齿轮机构包括环形齿轮和第一齿轮，该环形齿轮和该第一齿轮可绕第一轴线旋转；

第二齿轮机构，该第二齿轮机构具有第二齿轮和第三齿轮，该第二齿轮和该第三齿轮可绕第二轴线旋转，其中，该第一齿轮与该第二齿轮啮合；以及

差速器组件，该差速器组件包括差速器外壳和第四齿轮，该差速器外壳和该第四齿轮可绕该第一轴线旋转，其中，该第三齿轮与该第四齿轮啮合并且转矩经由该第二齿轮机构在该第一齿轮机构与该差速器组件之间传递，其中，该差速器外壳被接纳在该第四齿轮中，并且该第一齿轮机构与该差速器组件在轴向方向上间隔开。

2.如权利要求1所述的车桥组件，进一步包括驱动小齿轮，该驱动小齿轮可绕驱动小齿轮轴线旋转并且为该环形齿轮提供转矩。

3.如权利要求2所述的车桥组件，其中，该驱动小齿轮从电动马达延伸。

4.如权利要求2所述的车桥组件，其中，该驱动小齿轮从行星齿轮组延伸。

5.如权利要求1所述的车桥组件，其中，该第一轴线被布置成与该第二轴线平行。

6.如权利要求1所述的车桥组件，其中，该第一齿轮机构和该差速器组件可绕该第一轴线以不同速度旋转。

7.如权利要求1所述的车桥组件，其中，该第一齿轮机构包括第一轴，该第一轴可绕该第一轴线旋转，并且该环形齿轮和该第一齿轮被固定地安装至该第一轴。

8.如权利要求7所述的车桥组件，进一步包括半轴，该半轴从该差速器组件延伸，其中，该半轴可绕该第一轴线旋转并且延伸穿过该第一轴。

9.如权利要求1所述的车桥组件，其中，该第四齿轮被固定地安装至该差速器外壳。

10.如权利要求1所述的车桥组件，其中，该第一齿轮具有比该第二齿轮更小的直径。

11.如权利要求10所述的车桥组件，其中，该第三齿轮具有比该第四齿轮更小的直径。

12.如权利要求11所述的车桥组件，其中，该第一齿轮具有比该第三齿轮更大的直径。

13.一种车桥组件，包括：

驱动小齿轮，该驱动小齿轮可绕驱动小齿轮轴线旋转；

第一齿轮机构，该第一齿轮机构包括环形齿轮、第一齿轮、和第五齿轮，该环形齿轮、该第一齿轮、和该第五齿轮可绕第一轴线旋转，其中，该环形齿轮与该驱动小齿轮啮合；

第二齿轮机构，该第二齿轮机构具有第二齿轮、第三齿轮、和第六齿轮，该第二齿轮、该第三齿轮、和该第六齿轮可绕第二轴线旋转，其中，该第一齿轮与该第二齿轮啮合并且该第五齿轮与该第六齿轮啮合；以及

差速器组件，该差速器组件包括差速器外壳和第四齿轮，该差速器外壳和该第四齿轮可绕该第一轴线旋转，其中，该第三齿轮与该第四齿轮啮合，其中，转矩经由该第一齿轮和该第二齿轮或该第五齿轮和该第六齿轮在该第一齿轮机构与该第二齿轮机构之间传递，其中，该差速器外壳被接纳在该第四齿轮中，并且该第一齿轮机构与该差速器组件在轴向方向上间隔开。

14.如权利要求13所述的车桥组件，其中，该第一齿轮机构包括第一轴，该第一轴可绕该第一轴线旋转，该环形齿轮被固定地安装至该第一轴，并且该第一齿轮和该第五齿轮被选择性地联接至该第一轴。

15.如权利要求14所述的车桥组件，其中，离合器将该第一齿轮和该第五齿轮选择性地联接至该第一轴。

16.如权利要求13所述的车桥组件，其中，该第二齿轮机构包括第二轴，该第二轴可绕该第二轴线旋转，其中，该第二齿轮和该第六齿轮被选择性地联接至该第二轴。

17.如权利要求16所述的车桥组件，其中，离合器将该第二齿轮和该第六齿轮选择性地联接至该第二轴。

18.如权利要求13所述的车桥组件，其中，该第一齿轮机构包括第一轴，该第一轴可绕该第一轴线旋转；该第二齿轮机构包括第二轴，该第二轴可绕该第二轴线旋转；并且该第一齿轮和该第五齿轮中的至少一者可被选择性地联接该第一轴，并且该第二齿轮和该第六齿轮中的至少一者可被选择性地联接该第二轴。

19.如权利要求13所述的车桥组件，其中，该第一齿轮具有比该第五齿轮更小的直径。

20.如权利要求19所述的车桥组件，其中，该第二齿轮具有比该第五齿轮和该第六齿轮更大的直径。