CN114650926B - 车辆驱动单元组件 - Google Patents

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Abstract

一种用于车辆的后驱动单元(RDU)包括挂挡轴套、围绕挂挡轴套设置的套筒、行星齿轮组、包括侧齿轮的差速器、以及构造成接合侧齿轮的锁定板。套筒构造成使挂挡轴套在第一位置与第二位置之间移动。行星齿轮组包括太阳齿轮和与太阳齿轮接合的至少一个行星齿轮。太阳齿轮构造成在第二位置中接合挂挡轴套。所述至少一个行星齿轮包括延伸穿过所述至少一个行星齿轮的整个长度的销。挂挡轴套构造成经由销在锁定板上施加力，以使锁定板移动成在第三位置与侧齿轮接合。

Description

车辆驱动单元组件
技术领域
本公开总体上涉及用于车辆的驱动单元组件。
背景技术
通常，车辆传动系统将扭矩从车辆的发动机传递到其车轮。汽车传动系统有时包括驱动单元，例如后驱动单元(RDU)，用于选择性地将扭矩分配到车轮，例如后轮。RDU通常配备在四轮和全轮汽车传动系统构造中。驱动单元通常包括壳体，该壳体包围并支撑齿轮、轴和轴承。换档可以发生在各种部件(例如齿轮、轴等)的接合之间，以选择性地改变分配在驱动单元中的扭矩。结合差速器或连接到差速器的驱动单元能够选择性地锁定和解锁差速器中的齿轮。虽然螺线管致动器可用于实现所述锁定和解锁，但是螺线管致动器需要专用的电力和控制并且通常占据大量空间。
本部分提供了与本公开相关的背景信息，其不一定是现有技术。
附图说明
本文描述的附图仅用于所选择的构造而非所有可能的实施方式的说明性目的，并且不旨在限制本公开的范围。
图1是根据本公开的原理的后驱动单元(RDU)组件的透视图。
图2A是图1的RDU组件沿图1中的线2-2截取的截面图，其中RDU组件处于第一位置。
图2B是图1的RDU组件沿图1中的线2-2截取的截面图，其中RDU组件处于第二位置。
图2C是图1的RDU组件沿图1中的线2-2截取的截面图，其中RDU组件处于第三位置。
图3是图1的RDU组件的分解透视图。
图4A是图1的RDU组件的行星罩的第一侧的透视图。
图4B是图4A的行星罩的第二侧的透视图。
图5是图1的RDU组件的行星子组件的透视图。
图6A是图1的RDU组件的锁定板的第一侧的透视图。
图6B是图6A的锁定板的第二侧的透视图。
图7是图1的RDU组件的差速器的侧齿轮的透视图。
在所有附图中，相应的附图标记表示相应的部件。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例构造。提供示例构造，使得本公开将是全面的，并且将向本领域普通技术人员充分传达本公开的范围。阐述了诸如特定部件、装置和方法的示例之类的特定细节，以提供对本公开的构造的透彻理解。对于本领域普通技术人员来说将显而易见的是，不需要采用特定细节，可以以许多不同的形式来实施示例构造，并且特定细节和示例构造不应被解释为限制本公开的范围。
本文所使用的术语仅用于描述特定示例性构造的目的，而不旨在是限制性的。如本文所用的，单数冠词“一”、“一个”和“该”也可旨在包括复数形式，除非上下文另有明确指示。术语“包括”、“包含”、“含有”和“具有”是包含性的，因此指定了特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或添加。除非具体地确定为执行顺序，否则本文描述的方法步骤、过程和操作不应被解释为必须要求它们以所讨论或示出的特定顺序执行。可以采用附加的或替代的步骤。
当元件或层被称为在另一元件或层“上”、“接合到”、“连接到”、“附接到”或“联接到”另一元件或层时，其可以直接在另一元件或层上、接合、连接、附接或联接到另一元件或层，或者可以存在中间元件或层。相反，当元件被称为“直接在另一元件或层上”、“直接接合到”、“直接连接到”、“直接附接到”或“直接联接到”另一元件或层时，可以不存在中间元件或层。用于描述元件之间的关系的其他词语应当以类似的方式解释(例如，“在…之间”对比“直接在…之间”、“相邻”对比“直接相邻”等)。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关联的所列项目的任何和所有组合。
术语第一、第二、第三等可以在本文用于描述各种元件、部件、区域、层和/或区段。这些元件、部件、区域、层和/或区段不应受这些术语的限制。这些术语可以仅用于将一个元件、部件、区域、层或区段与另一个区域、层或区段区分开。诸如“第一”、“第二”和其他数字术语的术语不暗示次序或顺序，除非上下文清楚地指示。因此，在不脱离示例构造的教导的情况下，下面讨论的第一元件、部件、区域、层或区段可以被称为第二元件、部件、区域、层或区段。
本公开的一个方面提供了一种用于车辆的后驱动单元(RDU)，其包括：挂挡轴套、围绕挂挡轴套设置的套筒、行星齿轮组、包括侧齿轮的差速器、以及构造成接合侧齿轮的锁定板。该套筒构造成使挂挡轴套在第一位置和第二位置之间移动。行星齿轮组包括太阳齿轮和与太阳齿轮接合的至少一个行星齿轮。太阳齿轮构造成在第二位置中接合挂挡轴套。所述至少一个行星齿轮包括延伸穿过所述至少一个行星齿轮的整个长度的销。所述套筒被构造成经由所述销在所述锁定板上施加力，以使所述锁定板移动成在第三位置中与所述侧齿轮接合。
本公开的实施方式可以包括以下特征中的一个或多个。在一些实施方式中，RDU可包括与挂挡轴套接合的输入轴。输入轴可以构造成将扭矩传递到挂挡轴套。
在一些实施方式中，行星齿轮组可以包括被构造成容纳太阳齿轮和至少一个行星齿轮的行星罩。差速器可以包括被构造成容纳侧齿轮的差速器壳体。在第一位置中，挂挡轴套可被构造为通过至少一个行星齿轮以及差速器壳体将扭矩传递到侧齿轮。在第二位置中，所述挂挡轴套可被构造成通过所述太阳齿轮、所述至少一个行星齿轮和所述差速器壳体将扭矩传递到所述侧齿轮。在第三位置中，所述套筒可被构造成通过所述太阳齿轮、所述至少一个行星齿轮、所述销和所述锁定板将扭矩传递到所述侧齿轮。
在一些实施方式中，RDU可以包括设置在挂挡轴套和套筒之间的弹簧。弹簧可以被构造成当套筒从第二位置移动到第三位置时压缩。在第二位置中，至少一个行星齿轮可以与太阳齿轮径向接合，并且太阳齿轮可以与挂挡轴套侧向接合。差速器可以直接邻近行星齿轮组。
本公开的另一方面提供了一种用于车辆的后驱动单元(RDU)，该RDU包括行星齿轮组、直接邻近行星齿轮组设置的锁止式差速器、以及构造成通过行星齿轮组选择性地将扭矩传递到锁止式差速器的输入轴。
本公开的实施方式可以包括以下特征中的一个或多个。在一些实施方式中，RDU可以包括挂挡轴套和围绕挂挡轴套设置的套筒。套筒可以构造成使挂挡轴套在第一位置和第二位置之间移动。RDU可以包括与挂挡轴套接合的输入轴。输入轴可以构造成将扭矩传递到挂挡轴套。RDU可以包括设置在挂挡轴套和套筒之间的弹簧。弹簧可以被构造成当套筒从第二位置移动到第三位置时压缩。RDU可包括锁定板，该锁定板构造成接合锁止式差速器的侧齿轮。所述套筒可被构造成在所述锁定板上施加力，以使所述锁定板移动成在所述第三位置与所述侧齿轮接合。
在一些实施方式中，行星齿轮组包括太阳齿轮和与太阳齿轮接合的至少一个行星齿轮。太阳齿轮可以构造成在第二位置中接合挂挡轴套，并且至少一个行星齿轮包括延伸穿过至少一个行星齿轮的整个长度的销。在第二位置中，至少一个行星齿轮可以与太阳齿轮径向接合，并且太阳齿轮可以与挂挡轴套侧向接合。
在一些实施方式中，行星齿轮组可以包括被构造成容纳太阳齿轮和至少一个行星齿轮的行星罩。锁止式差速器可以包括被构造成容纳侧齿轮的差速器壳体。RDU可以包括挂挡轴套和围绕挂挡轴套设置的套筒。套筒可以构造成使挂挡轴套在第一位置和第二位置之间移动。在第一位置中，挂挡轴套可被构造为通过至少一个行星齿轮和差速器壳体将扭矩传递到侧齿轮。在第二位置中，所述挂挡轴套可被构造成通过所述太阳齿轮、所述至少一个行星齿轮和所述差速器壳体将扭矩传递到所述侧齿轮。RDU可包括构造成与侧齿轮接合的锁定板。所述套筒可被构造成通过延伸穿过所述至少一个行星齿轮的销在所述锁定板上施加力，以使所述锁定板移动成在第三位置与所述侧齿轮接合。在第三位置中，所述RDU可被构造成通过所述太阳齿轮、所述至少一个行星齿轮、所述销和所述锁定板将扭矩传递到所述侧齿轮。
参考附图，大体示出了后驱动单元(RDU)10。RDU 10构造成向诸如汽车的车辆的后轮传递扭矩并驱动该后轮，这将变得显而易见。虽然RDU 10在本文描述为在车辆的后部部分实现，但是应该理解RDU 10可以在车辆的前部实现。RDU 10可包括直接邻近行星齿轮组设置的锁止式差速器，使得RDU 10的用于致动以选择性地锁定锁止式差速器的部件可结合到行星齿轮组的齿轮的换档和离开行星齿轮组的齿轮的换档中。这种构造可以减少RDU 10中所需的部件的量，从而减小尺寸和重量。此外，致动可以在没有螺线管致动器的情况下完成，这除了减小尺寸和重量之外，还消除了对于螺线管致动器的专用电力和控制的需要。
参考图1-图3，RDU 10包括可绕第一轴线A1旋转的驱动轴12和可绕垂直于第一轴线A1的第二轴线A2旋转的准双曲面齿轮14。驱动轴12在车辆的前部区域处可操作地连接到发动机(未示出)和/或变速器(未示出)。驱动轴12包括多个驱动轴齿16，并且准双曲面齿轮14包括构造成与驱动轴齿16接合的多个准双曲面齿18。当驱动轴12围绕第一轴线A1旋转时，驱动轴齿16与准双曲面齿18接合，以将扭矩从驱动轴12传递到准双曲面齿轮14，从而使准双曲面齿轮围绕第二轴线A2旋转。
参考图2A-图2C，RDU 10，即RDU 10的某些部件，可在第一位置(图2A)、第二位置(图2B)和第三位置(图2C)中操作。在第一位置中的RDU 10通常可以以高速、开放式差速器(或解锁差速器)构造操作，在第二位置中的RDU 10通常可以以低速、开放式差速器(或解锁差速器)构造操作，并且在第三位置中的RDU 10通常可以以低速、锁止式差速器构造操作。RDU 10可沿第一位置中的第一扭矩路径T1、第二位置中的第二扭矩路径T2和第三位置中的第三扭矩路径T3传递扭矩。尽管本文描述了三个位置，但是应当理解，RDU 10可以在任何适当数量的位置处操作。作为一个示例，RDU 10可以在附加的高速、锁止式差速器构造下操作。
参考图2A-图3，RDU 10包括可绕第二轴线A2旋转的输入轴20以及围绕输入轴20设置并固定到所述输入轴20的轴壳体22。轴壳体22可绕第二轴线A2旋转并固定到准双曲面齿轮14上，使得当准双曲面齿轮14旋转时，轴壳体22同样旋转。类似地，输入轴20固定到轴壳体22，使得当轴壳体22旋转时，输入轴20旋转。因此，驱动轴12可驱动准双曲面齿轮14的旋转，其进而通过轴壳体22驱动输入轴20的旋转。例如，驱动轴12可被构造成将扭矩传递到输入轴20。输入轴20包括位于输入轴20的外表面上的多个输入齿24。
RDU 10包括挂挡轴套26和围绕挂挡轴套26设置的套筒28。挂挡轴套26和套筒28与输入轴20和准双曲面齿轮14同轴。挂挡轴套26可绕第二轴线A2旋转。在一些实施方式中，套筒28可绕第二轴线A2旋转。在其他实施方式中，套筒相对于第二轴线A2固定。挂挡轴套26包括位于挂挡轴套26的内表面上的多个内齿30，内齿30被构造成与输入轴20的输入齿24接合。输入轴20被构造成经由输入齿24和内齿30的接合将扭矩传递到挂挡轴套26。挂挡轴套26包括位于挂挡轴套26的外表面上的多个外齿32和位于挂挡轴套26的端部处的多个远侧齿34。
挂挡轴套26包括远侧唇缘36和与远侧唇缘36间隔开的凸缘38。远侧唇缘36和凸缘38可以分别从挂挡轴套26的外表面径向向外延伸。远侧唇缘36和凸缘38可以与挂挡轴套26整体地形成，或者远侧唇缘36和凸缘38可以单独地形成并固定到挂挡轴套26。在一些实施方式中，凸缘38可以包括槽和设置在槽内的环，如图2A-图2C中可以看到的。远侧唇缘36同样可以具有类似的构造。
套筒28从近端40延伸到远端42。套筒28包括设置在近端40处或近端40附近的近侧唇缘44，并且套筒28包括形成在套筒28的外表面中的槽46。近侧唇缘44的端部构造成设置在或靠近在远侧唇缘36和凸缘38之间的挂挡轴套26的外表面。在近侧唇缘44和远侧唇缘36之间设置有围绕挂挡轴套26缠绕的第一弹簧48。第一弹簧48可以从远侧唇缘36延伸到近侧唇缘44，即第一弹簧48可以直接接触远侧唇缘36和近侧唇缘44。在其他实施方式中，第一弹簧48可以以任何合适的方式和位置实施。在一些实施方式中，第一弹簧48可以将挂挡轴套26和套筒28偏压到它们在第一位置中的位置。在其他实施方式中，第一弹簧48可以不将挂挡轴套26和套筒28偏压在第一和第二位置中，但是可以将挂挡轴套26和套筒28在套筒处于第三位置时朝向第二位置偏压。也就是说，挂挡轴套26和套筒28可以在第一位置和第二位置之间基本上自由移动，但是第一弹簧48可以抵抗套筒的从第二位置到第三位置的移动。第一弹簧48可以是任何合适类型的弹簧，诸如压缩弹簧、盘簧、贝氏垫圈（Bellevillewasher）、可压缩材料等。RDU 10可包括直接邻近套筒28的远端42的第一板50。第一板50可至少围绕挂挡轴套26设置。
继续参考图2A-图3，RDU 10可包括或连接到换挡子组件52。换挡组件52可安装到车辆或设置在任何合适的位置处。该换挡子组件52可包括马达54、连接到该马达54的杆56和连接到该杆56的拨叉58。该换挡子组件52可操作以在第一位置、第二位置和第三位置之间移位RDU 10，这些位置统称为三个位置。在一些实施方式中，拨叉58可以与套筒28的槽46接合，并且马达54可以经由杆56推动和/或拉动拨叉58以使套筒28在三个位置之间移位。马达54可以是电动马达或任何其他合适的马达，诸如线性螺线管致动器、电磁马达等。拨叉58可以是任何合适的装置，诸如凸轮、机械连杆等。在一些实施方式中，换挡子组件52可以是能够使套筒28在三个位置之间移位的任何合适的移位机构。
参考图2A-图5，RDU 10包括行星子组件60。在一些实施方式中，行星子组件60直接邻近挂挡轴套26和套筒28设置。在其他实施方式中，行星子组件60设置在任何合适的位置处，诸如与挂挡轴套26和套筒28间隔开和/或设置在挂挡轴套26和套筒28的与图中所示的相对的一侧。行星子组件60包括行星罩62、环形齿轮64、太阳齿轮66和多个行星齿轮68，例如四个行星齿轮68a-d。
行星罩62包括主体70和从主体70沿着第二轴线A2延伸的轴套部分72。主体70包括多个窗口74a-d、多个销孔口76a-h、多个轴孔口78a-d和多个凹部80a-d。在一些实施方式中，行星罩62构造成绕第二轴线A2旋转，而环形齿轮64相对于第二轴线A2固定。窗口74a-d可以延伸穿过主体70的整个厚度，以分别容纳行星齿轮68a-d。销孔口76a-h可沿第二轴线A2延伸穿过主体70的整个长度。主体70从近端82延伸到远端84，并且轴孔口78a-d可以在远端84处延伸穿过主体70，但是可以在近端82之前终止，如图4A和4B中可以看到的。轴孔口78a-d可分别与销孔口76a-d同心和同轴。凹部80a-d可同样地设置在与相应的销孔口76a-d和轴孔口78a-d共同的轴线上。在一些实施方式中，凹部80a-d可以设置在与销孔口76e-h共同的轴线上。在其他实施方式中，可以总共有八个凹部80，每个凹部分别设置在与每个销孔口76a-h共同的轴线上。凹部80a-d可以形成在主体70的远端84处或附近。
轴套部分72可从主体70的近端82沿第二轴线A2延伸。轴套部分72可与主体70整体地形成，或者轴套部分72可单独地形成并以任何合适的方式固定到主体70。在组装构造中，如图1-图2C中所示，轴套部分72可以延伸并围绕挂挡轴套26，并且第一板50可以设置在轴套部分72和套筒28之间。轴套部分72包括多个内齿86，所述内齿被构造成与挂挡轴套26的外齿32接合。挂挡轴套26被构造成经由外齿32和内齿86的接合将扭矩传递到行星罩62。轴套部分72可以包括邻近内齿86的凹槽138。凹槽138可以被构造成接收挂挡轴套26的外齿32。例如，凹槽138可以在第二和第三位置中接收外齿32。凹槽138具有比内齿86更大的直径，使得当凹槽138接收挂挡轴套26的外齿32时，外齿32不会在凹槽138处接触轴套部72。这种构造导致挂挡轴套26不在外齿32和凹槽138处将扭矩传递至行星罩62，而是替代地，挂挡轴套26在第二和第三位置中将扭矩传递至太阳齿轮66，这将变得显而易见。
参考图2A-图3和图5，太阳齿轮66包括太阳轴88和多个太阳齿90。太阳齿轮66与挂挡轴套26同轴并且可绕第二轴线A2旋转。太阳轴88的大部分设置在行星罩62的主体70内，并且在一些实施方式中，太阳轴88的一部分延伸到行星罩62的轴套部分72中。太阳轴88包括在邻近挂挡轴套26的端部处的多个近侧齿136。近侧齿136被构造成与挂挡轴套26的远侧齿34接合。例如，太阳齿轮66可以与挂挡轴套26侧向接合。在一些实施方式中，在第一位置中，近侧齿136与远侧齿34脱离接合，并且在第二和第三位置中，近侧齿136与远侧齿34接合。挂挡轴套26被构造成经由远侧齿34和近侧齿136的接合将扭矩传递到太阳齿轮66。
行星齿轮68a-d包括行星轴92a-d、行星销94a-d和行星齿96a-d。如图所示，行星子组件60可以包括四个行星齿轮68a-d。在其他实施方式中，可以有任何合适数量的行星齿轮68。行星轴92a-d设置在行星罩62的轴孔口78内，并且行星销94a-d设置在销孔口76内并延伸通过行星轴92a-d的整个长度。在一些实施方式中，行星子组件60包括四个附加的行星销94e-h，所述行星销与行星轴92分离并间隔开，并且设置在销孔口76e-h中。在其他实施方式中，行星轴92a-d可以不包括任何行星销94，而是可以仅存在设置在销孔口76e-h中的行星销94e-h。行星齿96构造成与太阳齿90以及环形齿轮64的内表面上的多个齿98接合。例如，行星齿轮68a-d可以与太阳齿轮66径向接合。在一些实施方式中，行星齿96可以延伸穿过行星罩62的窗口74并与环形齿轮64的齿98接合。
参考图2-图3、图6A和图6B，RDU 10包括锁定板100，其直接邻近行星罩62的主体70的远端84设置。在一些实施方式中，主体70包括从远端84延伸的凹槽102，其被构造成接收和容纳锁定板100。锁定板100包括近侧104和远侧106。在第一和第二位置中，近侧104直接邻接行星罩62的远端84，并且远侧106背离行星罩62。锁定板100包括从近侧104延伸的多个突起108a-d和从远侧106延伸的多个第一锁定齿110。突起108a-d被构造成接合行星罩62的远端84中的凹部80a-d。如图2C中可以看到的，突起108a-d被构造成接收行星销94a-d。在存在行星销94e-h的实施方式中，销94e-h可接触锁定板100的近侧104，或者可存在四个附加的凹部80和突起108以接收行星销94e-h。突起108a-d和凹部80a-d的接合使得锁定板100与行星罩62一起旋转。例如，锁定板100可与行星罩62同轴，并且可围绕第二轴线A2旋转。
在第一和第二位置中，突起108a-d设置在凹部80a-d中并与凹部80a-d接合，使得锁定板的近侧104直接邻接行星罩62的主体70的远端84。在第三位置中，在一些实施方式中，突起108a-d与凹部80a-d间隔开并脱离接合，使得锁定板的近侧104与行星罩62的主体70的远端84间隔开。在第三位置中，在其他实施方式中，突起108a-d部分地设置在凹部80a-d中并与凹部80a-d部分地接合，并且锁定板的近侧104与行星罩62的主体70的远端84间隔开。
参考图2A-图C，RDU 10包括直接邻近锁定板100的远侧106设置的第二弹簧112。第二弹簧112可以是任何合适类型的弹簧，诸如压缩弹簧、盘簧、贝氏垫圈、可压缩材料等。第二弹簧112可沿第二轴线A2朝向凸起108a-d偏压锁定板100，从而与凹部80a-d接合并且近侧104直接邻接行星罩62的远端84。也就是说，第二弹簧112可朝向锁定板在第一和第二位置中的位置偏压锁定板100。
参考图2A-图3和图7，RDU 10包括直接邻近行星子组件60的差速器子组件114(也称为锁止式差速器)。差速器子组件114包括差速器壳体116、一对星形齿轮118a、118b、一对小齿轮120a、120b、以及包括近侧齿轮122a和远侧齿轮122b的一对侧齿轮122。差速器壳体116被构造成容纳齿轮118、120、122并围绕第二轴线A2旋转。在一些实施方式中，星形齿轮118a、118b绕共同的星形轴124旋转。在其他实施方式中，每个星形齿轮118a、118b围绕其自身的分立的星形轴124旋转。每个星形齿轮118a、118b包括多个星形齿126a、126b。在一些实施方式中，小齿轮120a、120b绕公共小齿轮轴128旋转。在其他实施方式中，小齿轮120a、120b中的每一个围绕其自身的分立的小齿轮轴128a、128b旋转。每个小齿轮120a、120b包括多个小齿轮齿130a、130b。在一些实施方式中，星形齿轮118a、118b可基本上类似于小齿轮齿120a、120b。在其他实施方式中，星形齿轮118a、118b可具有相对于小齿轮齿120a、120b的任何合适的构造。星形齿轮118a、118b和小齿轮齿120a、120b与差速器壳体116一起绕第二轴线A2旋转。
侧齿轮122a、122b可各自包括连接到车辆的车轮的轴(未示出)。例如，近侧齿轮122a可以连接到右后车轮，并且远侧齿轮122b可以连接到左后车轮。侧齿轮122a、122b可与锁定板100同轴。侧齿轮122a、122b可绕第二轴线A2旋转并控制相应车轮的旋转。例如，近侧齿轮122a可以控制右后车轮的旋转，并且远侧齿轮122b可以控制左后车轮的旋转。侧齿轮122a、122b各自包括多个构造成与星形齿126a、126b和小齿轮齿130a、130b接合的侧齿轮齿132a、132b。
近侧齿轮122a包括多个第二锁定齿134，所述第二锁定齿被构造成与锁定板100的第一锁定齿110接合。例如，锁定板100的第一锁定齿110可在第三位置中与近侧齿轮122a的第二锁定齿134接合。在一些实施方式中，远侧齿轮122b可以包括第二锁定齿134，并且锁定板100可以邻近远侧齿轮122b而不是近侧齿轮122a设置，如图所示。在其他实施例中，近侧齿轮122a和远侧齿轮122b两者都可包括第二锁定齿134，并且RDU 10可包括两个锁定板100以接合近侧齿轮122a和远侧齿轮122b中的每一个。在第一和第二位置中，差速器子组件114可以作为开放式差速器操作，其中近侧齿轮122a和远侧齿轮122b可以以不同的速度绕第二轴线A2旋转，例如，当车辆转弯并且外轮必须比内轮旋转得更快时。在第三位置中，差速器子组件114可作为锁止式差速器操作，其中近侧齿轮122a和远侧齿轮122b以相同的速度绕第二轴线A2旋转，例如当在诸如尘土、砂砾、泥土或雪的困难地形上驾驶时。
如图中所示和本文所述的RDU 10的部件可以以任何合适的位置和取向布置。例如，虽然差速器子组件114被示出为在RDU 10的一端处邻近行星子组件60设置，但是差速器子组件114和行星子组件60可以设置在RDU 10的任何合适的位置处，诸如例如，在与所示的双曲面齿轮14相对的一侧。在其他实施方式中，差速器子组件114和行星子组件60可以彼此间隔开。
如图中所示，齿(即，驱动轴齿16、准双曲面齿18、输入齿24、挂挡轴套26的内齿30、挂挡轴套26的外齿32、行星罩62的轴套部分72的内齿86、环形齿轮64的齿98、太阳齿90、行星齿96a-d、星形齿126a、126b、小齿轮齿130a、130b以及侧齿轮齿132a、132b)被描述为具有线的简单表面，然而，应当理解，这些图示代表了任何合适的齿构造。此外，应当理解，虽然图中齿的示例性表示可能没有精确地描绘齿的接合，但是这种接合仍然如本文所述地那样发生。
参考图2A和图2B，为了将RDU 10从第一位置(其可对应于高速、开放式差速器构造)移动到第二位置(其可对应于低速、开放式差速器构造)，换挡子组件52的马达54可经由杆56沿第二轴线A2拉动拨叉58。拨叉58经由与套筒28的槽46接合而使套筒28沿第二轴线A2朝向差速器子组件114从套筒的第一位置移位到套筒的第二位置。套筒28在近侧唇缘44处向第一弹簧48施加力，该弹簧继而在远侧唇缘36处向挂挡轴套26施加力，并且移位挂挡轴套26，直到挂挡轴套26的远侧齿34与太阳齿轮66的太阳轴88的近侧齿136接合并且外齿32被设置在轴套部分72的凹槽138内。此时，RDU 10处于第二位置中。
参考图2B和图2C，为了将RDU 10从第二位置(其可对应于低速、开放式差速器构造)移动到第三位置(其可对应于低速、锁止式差速器构造)，换挡子组件52的马达54可经由杆56沿第二轴线A2拉动拨叉58。拨叉58经由与套筒28的槽46接合而使套筒28沿第二轴线A2朝向差速器子组件114从套筒的第二位置移位到套筒的第三位置。套筒28在近侧唇缘44处对第一弹簧48施加力，这导致第一弹簧48压缩。当第一弹簧48压缩时，套筒28的远端42在第一板50上施加力，该第一板在行星销94a-d上施加力，从而使销94a-d沿行星轴92a-d滑动。在一些实施方式中，套筒28的远端42在第一板50上施加力，该第一板在行星销94a-d和附加的行星销94e-h或两者的任何组合上施加力。销94a-d沿行星轴92a-d滑动，并在锁定板100上，即锁定板100的突起108a-d上施加力。锁定板100朝差速器子组件114移动，直到它克服由第二弹簧112提供的偏压并且锁定板100的第一锁定齿110与近侧齿轮122a的第二锁定齿134接合。此时，RDU 10处于第三位置中。
参考图2A，在第一位置中，第一扭矩路径T1被引导通过驱动轴12、准双曲面齿轮14、轴壳体22、输入轴20、经由输入齿24和内齿30的接合被引导通过挂挡轴套26、经由外齿32和内齿86的接合被引导通过行星罩62、差速器壳体116、星形轴124和小齿轮轴128、星形齿轮118a、118b和小齿轮120a、120b、侧齿轮122a、122b以及车辆的车轮。
参考图2B，在第二位置中，第二扭矩路径T2被引导通过驱动轴12、准双曲面齿轮14、轴壳体22、输入轴20、经由输入齿24和内齿30的接合被引导通过挂挡轴套26、经由远侧齿34和近端齿136的接合被引导通过太阳齿轮66、经由太阳齿90和行星齿96a-d的接合被引导通过行星齿轮68a-d、经由行星轴92a-d和轴孔口78a-d的接合被引导通过行星罩62、差速器壳体116、星形轴124和小齿轮轴128、星形齿轮118a、118b和小齿轮120a、120b、侧齿轮122a、122b以及车辆的车轮。
参考图2C，在第三位置中，第三扭矩路径T3被引导通过驱动轴12、准双曲面齿轮14、轴壳体22、输入轴20、经由输入齿24和内齿30的接合被引导通过挂挡轴套26、经由远侧齿34和近侧齿136的接合被引导通过太阳齿轮66、经由太阳齿90和行星齿96a-d的接合被引导通过行星齿轮68a-d、(i)经由行星轴92a-d和轴孔口78a-d的接合被引导通过行星罩62、差速器壳体116、星形轴124和小齿轮轴128、星形齿轮118a、118b和小齿轮120a、120b、远侧齿轮122b和车辆的左后车轮、以及(ii)行星销94a-d、锁定板100、近侧齿轮122a和车辆的右后车轮。
以下条款提供了根据本公开的原理的后驱动单元(RDU)的示例性构造。
条款1：一种用于车辆的后驱动单元(RDU)，包括：挂挡轴套、围绕挂挡轴套设置的套筒、行星齿轮组、包括侧齿轮的差速器、以及构造成接合侧齿轮的锁定板。该套筒构造成使挂挡轴套在第一位置和第二位置之间移动。行星齿轮组包括太阳齿轮和与太阳齿轮接合的至少一个行星齿轮。太阳齿轮构造成在第二位置中接合挂挡轴套。所述至少一个行星齿轮包括延伸穿过所述至少一个行星齿轮的整个长度的销。所述挂挡轴套被构造成经由所述销在所述锁定板上施加力，以使所述锁定板移动成在第三位置中与所述侧齿轮接合。
条款2：根据条款1的RDU，还包括与所述挂挡轴套接合的输入轴。输入轴构造成将扭矩传递到挂挡轴套。
条款3：根据条款1所述的RDU，其中，所述行星齿轮组包括构造成容纳所述太阳齿轮和所述至少一个行星齿轮的行星罩，并且其中，所述差速器包括构造成容纳所述侧齿轮的差速器壳体。
条款4：根据条款3的RDU，其中，在所述第一位置中，所述挂挡轴套构造成通过所述差速器壳体将扭矩传递到所述侧齿轮。
条款5：根据条款3所述的RDU，其中，在所述第二位置中，所述挂挡轴套构造成通过所述太阳齿轮、所述至少一个行星齿轮以及所述差速器壳体将扭矩传递到所述侧齿轮。
条款6：根据条款3所述的RDU，其中，在所述第三位置中，所述挂挡轴套构造成通过所述太阳齿轮、所述至少一个行星齿轮、所述销以及所述锁定板将扭矩传递到所述侧齿轮。
条款7：根据条款1所述的RDU，还包括设置在所述挂挡轴套与所述套筒之间的弹簧，所述弹簧构造成随着所述套筒从所述第二位置移动到所述第三位置而压缩。
条款8：根据条款1的RDU，其中，在所述第二位置中，所述至少一个行星齿轮与所述太阳齿轮径向地接合，并且所述太阳齿轮与所述挂挡轴套侧向地接合。
条款9：根据条款1所述的RDU，其中，所述差速器与所述行星齿轮组直接相邻。
条款10：根据条款1所述的RDU，其中，所述至少一个行星齿轮包括四个行星齿轮，并且每个行星齿轮包括延伸穿过每个行星齿轮的整个长度的销。
条款11：根据条款10所述的RDU，其中，所述挂挡轴套构造成经由所述四个销在所述锁定板上施加力，以使所述锁定板移动成在所述第三位置中与所述侧齿轮接合。
条款12：根据条款10的RDU，还包括四个附加销，所述四个附加销中的每一个设置在所述四个行星齿轮中的相邻行星齿轮之间。
条款13：根据条款12所述的RDU，其中，所述挂挡轴套构造成经由所述四个销和所述四个附加销在所述锁定板上施加力，以使所述锁定板移动成在所述第三位置中与所述侧齿轮接合。
条款14：根据条款12所述的RDU，其中，所述行星齿轮组包括行星罩，所述行星罩包括(i)延伸穿过所述行星罩的整个长度以容纳所述四个销的四个孔口以及(ii)延伸穿过所述行星罩的整个长度以容纳所述四个附加销的四个附加孔口。
条款15：根据条款1所述的RDU，还包括连接至马达的拨叉，所述马达致动所述拨叉以使所述套筒在所述第一位置与所述第二位置之间移动。
条款16：一种用于车辆的后驱动单元(RDU)，所述RDU包括行星齿轮组、直接邻近所述行星齿轮组设置的锁止式差速器、以及构造成通过所述行星齿轮组选择性地将扭矩传递到所述锁止式差速器的输入轴。
条款17：根据条款16的RDU，还包括挂挡轴套和围绕该挂挡轴套设置的套筒，该套筒构造成使该挂挡轴套在第一位置与第二位置之间移动。
条款18：根据条款17的RDU，还包括与所述挂挡轴套接合的输入轴，所述输入轴构造成将扭矩传递到所述挂挡轴套。
条款19：根据条款17的RDU，还包括设置在所述挂挡轴套与所述套筒之间的弹簧，所述弹簧构造成随着所述套筒从所述第二位置移动到第三位置而压缩。
条款20：根据条款19所述的RDU，还包括锁定板，所述锁定板构造成接合所述锁止式差速器的侧齿轮，所述挂挡轴套构造成在所述锁定板上施加力以使所述锁定板移动成在所述第三位置中与所述侧齿轮接合。
条款21：根据条款17所述的RDU，其中，所述行星齿轮组包括太阳齿轮和与所述太阳齿轮接合的至少一个行星齿轮，所述太阳齿轮构造成在所述第二位置中接合所述挂挡轴套，并且所述至少一个行星齿轮包括延伸穿过所述至少一个行星齿轮的整个长度的销。
条款22：根据条款21的RDU，其中，在所述第二位置中，所述至少一个行星齿轮与所述太阳齿轮径向地接合，并且所述太阳齿轮与所述挂挡轴套侧向地接合。
条款23：根据条款16所述的RDU，其中，行星齿轮组包括构造成容纳太阳齿轮和至少一个行星齿轮的行星罩，并且其中，锁止式差速器包括构造成容纳侧齿轮的差速器壳体。
条款24：根据条款23所述的RDU，还包括挂挡轴套和围绕挂挡轴套设置的套筒，套筒构造成使挂挡轴套在第一位置和第二位置之间移动，并且其中，在第一位置中，挂挡轴套构造成通过差速器壳体将扭矩传递到侧齿轮。
条款25：根据条款24所述的RDU，其中，在第二位置中，挂挡轴套构造成通过太阳齿轮、至少一个行星齿轮和差速器壳体将扭矩传递到侧齿轮。
条款26：根据条款24所述的RDU，还包括锁定板，所述锁定板构造成接合所述侧齿轮，所述挂挡轴套构造成通过延伸穿过所述至少一个行星齿轮的销在所述锁定板上施加力，以使所述锁定板移动成在第三位置中与所述侧齿轮接合，并且其中，在所述第三位置中，所述挂挡轴套构造成通过所述太阳齿轮、所述至少一个行星齿轮和所述锁定板将扭矩传递到所述侧齿轮。
已经出于说明和描述的目的提供了前述描述。其并非旨在穷举或限制本公开。特定构造的各个元件或特征通常不限于该特定构造，而是在适用的情况下是可互换的并且可以在所选择的构造中使用，即使没有具体示出或描述。其也可以以许多方式变化。这样的变化不应被视为脱离本公开，并且所有这样的修改旨在被包括在本公开的范围内。

Claims (20)

1.一种用于车辆的后驱动单元(RDU)，所述后驱动单元包括：
挂挡轴套；
套筒，其围绕所述挂挡轴套设置并且被构造成使所述挂挡轴套在所述挂挡轴套的第一位置和所述挂挡轴套的第二位置之间移动，当所述挂挡轴套在所述挂挡轴套的第一位置中时，所述套筒在第一位置中，当所述挂挡轴套在所述挂挡轴套的第二位置中时，所述套筒在第二位置中，并且所述套筒具有第三位置；
行星齿轮组，其包括太阳齿轮和与所述太阳齿轮接合的至少一个行星齿轮，所述太阳齿轮构造成在所述第二位置中接合所述挂挡轴套，并且所述至少一个行星齿轮包括延伸所述至少一个行星齿轮的整个长度的销；
包括侧齿轮的差速器；以及
构造成接合所述侧齿轮的锁定板，所述套筒被构造成经由所述销在所述锁定板上施加力，以使所述锁定板移动成在所述第三位置中与所述侧齿轮接合。
2.如权利要求1所述的后驱动单元(RDU)，还包括与所述挂挡轴套接合的输入轴，所述输入轴构造成将扭矩传递到所述挂挡轴套。
3.如权利要求1所述的后驱动单元(RDU)，其中所述行星齿轮组包括行星罩，所述行星罩被构造成容纳所述太阳齿轮和所述至少一个行星齿轮，并且其中所述差速器包括差速器壳体，所述差速器壳体被构造成容纳所述侧齿轮。
4.如权利要求3所述的后驱动单元(RDU)，其中，在所述第一位置中，所述挂挡轴套构造成通过所述差速器壳体将扭矩传递到所述侧齿轮。
5.如权利要求3所述的后驱动单元(RDU)，其中，在所述第二位置中，所述挂挡轴套构造成通过所述太阳齿轮、所述至少一个行星齿轮和所述差速器壳体将扭矩传递到所述侧齿轮。
6.如权利要求3所述的后驱动单元(RDU)，其中，在所述第三位置中，所述套筒构造成通过所述太阳齿轮、所述至少一个行星齿轮、所述销和所述锁定板将扭矩传递到所述侧齿轮。
7.如权利要求1所述的后驱动单元(RDU)，还包括弹簧，所述弹簧设置在所述挂挡轴套和所述套筒之间，所述弹簧构造成当所述套筒从所述第二位置移动到所述第三位置时压缩。
8.如权利要求1所述的后驱动单元(RDU)，其中，在所述第二位置中，所述至少一个行星齿轮与所述太阳齿轮径向接合，并且所述太阳齿轮与所述挂挡轴套侧向接合。
9.如权利要求1所述的后驱动单元(RDU)，其中，所述差速器与所述行星齿轮组直接相邻。
10.如权利要求1所述的后驱动单元(RDU)，其中，当所述套筒从所述套筒的第二位置移动到所述套筒的第三位置时，所述套筒相对于所述挂挡轴套移动。
11.如权利要求1所述的后驱动单元(RDU)，其中，所述销延伸：1)通过所述至少一个行星齿轮；或者2)所述行星齿轮组包括多个行星齿轮并且所述销在所述多个行星齿轮的两个行星齿轮之间延伸。
12.一种用于车辆的后驱动单元(RDU)，所述后驱动单元包括：
行星齿轮组；
锁止式差速器，其直接邻近所述行星齿轮组设置；
输入轴，所述输入轴构造成选择性地通过所述行星齿轮组将扭矩传递到所述锁止式差速器；
挂挡轴套和围绕所述挂挡轴套设置的套筒，所述套筒构造成使所述挂挡轴套在第一位置和第二位置之间移动；以及
弹簧，所述弹簧设置在所述挂挡轴套和所述套筒之间，所述弹簧构造成当所述套筒从所述第二位置移动到第三位置时压缩。
13.如权利要求12所述的后驱动单元(RDU)，还包括与所述挂挡轴套接合的输入轴，所述输入轴构造成将扭矩传递到所述挂挡轴套。
14.如权利要求12所述的后驱动单元(RDU)，还包括锁定板，所述锁定板构造成接合所述锁止式差速器的侧齿轮，所述套筒构造成在所述锁定板上施加力以使所述锁定板移动成在所述第三位置中与所述侧齿轮接合。
15.如权利要求12所述的后驱动单元(RDU)，其中，所述行星齿轮组包括太阳齿轮和与所述太阳齿轮接合的至少一个行星齿轮，所述太阳齿轮构造成在所述第二位置中接合所述挂挡轴套，并且所述至少一个行星齿轮包括延伸所述至少一个行星齿轮的整个长度的销。
16.如权利要求15所述的后驱动单元(RDU)，其中，在所述第二位置中，所述至少一个行星齿轮与所述太阳齿轮径向接合，并且所述太阳齿轮与所述挂挡轴套侧向接合。
17.如权利要求12所述的后驱动单元(RDU)，其中所述行星齿轮组包括构造成容纳太阳齿轮和至少一个行星齿轮的行星罩，并且其中所述锁止式差速器包括构造成容纳侧齿轮的差速器壳体。
18.一种用于车辆的后驱动单元(RDU)，所述后驱动单元包括：
行星齿轮组；
锁止式差速器，其直接邻近所述行星齿轮组设置；
输入轴，其被构造成通过所述行星齿轮组选择性地将扭矩传递至所述锁止式差速器；
挂挡轴套和围绕所述挂挡轴套设置的套筒，所述套筒构造成使所述挂挡轴套在第一位置和第二位置之间移动，其中所述行星齿轮组包括被构造成容纳太阳齿轮和至少一个行星齿轮的行星罩，并且其中所述锁止式差速器包括被构造成容纳侧齿轮的差速器壳体，并且其中，在所述第一位置中，所述挂挡轴套构造成通过所述差速器壳体将扭矩传递到所述侧齿轮。
19.如权利要求18所述的后驱动单元(RDU)，其中，在所述第二位置中，所述挂挡轴套构造成通过所述太阳齿轮、所述至少一个行星齿轮和所述差速器壳体将扭矩传递到所述侧齿轮。
20.如权利要求18所述的后驱动单元(RDU)，还包括锁定板，所述锁定板构造成接合所述侧齿轮，所述套筒构造成通过延伸穿过所述至少一个行星齿轮的销在所述锁定板上施加力，以使所述锁定板移动成在第三位置与所述侧齿轮接合，并且其中，在所述第三位置中，所述挂挡轴套构造成通过所述太阳齿轮、所述至少一个行星齿轮和所述锁定板将扭矩传递到所述侧齿轮。
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