CN114962637A - 车桥组件和用于换挡套环的换挡机构 - Google Patents

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Abstract

披露了一种调节器机构和一种包括调节器机构的车桥组件。该调节器机构可以包括套环组件、随动件、和调节螺钉,该套环组件具有可以接纳换挡套环的套环。旋转该调节螺钉可以使该套环组件和该换挡套环沿着轴线移动。

Description

车桥组件和用于换挡套环的换挡机构
技术领域
本披露涉及一种用于换挡套环的换挡机构和具有换挡机构的车桥组件。
背景
美国专利号9,719,563中披露了一种具有离合器套环的车桥组件。
概述
在至少一个实施例中,提供了一种换挡机构。该换挡机构可以包括换挡套环、致动器、和调节器机构。该调节器机构可以包括套环组件、随动件、以及调节螺钉。该套环组件可以包括套环和换挡块。该套环可以限定可以接纳换挡套环的套环孔。该换挡块可以相对于套环固定地定位。该换挡块可以限定长形槽缝和从长形槽缝延伸的第一孔。该随动件可以部分地被接纳在长形槽缝中并且可以操作性地连接至致动器。该随动件可以限定螺纹孔。该调节螺钉可以被接纳在第一孔和螺纹孔中。该调节螺钉可以绕调节螺钉轴线旋转。旋转该调节螺钉可以使该套环组件和该换挡套环沿着轴线移动。
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、变速器、以及换挡机构。该驱动小齿轮可以绕轴线旋转。该变速器可以包括驱动小齿轮的齿轮组,该驱动小齿轮的齿轮组可以与驱动小齿轮间隔开并且可以绕轴线旋转。该换挡机构可以包括换挡套环、致动器、和调节器机构。该换挡套环可以随驱动小齿轮绕轴线旋转并且可以相对于驱动小齿轮沿着该轴线移动。该致动器可以被配置用于使换挡套环沿着轴线移动以将驱动小齿轮的齿轮组的成员选择性地连接至驱动小齿轮。该调节器机构可以将致动器连接至换挡套环。该调节器机构可以包括套环组件、随动件、以及调节螺钉。该套环组件可以包括套环和换挡块。该套环可以限定可以接纳换挡套环的套环孔。该换挡块可以相对于套环固定地定位。该换挡块可以限定长形槽缝和可以从长形槽缝延伸的第一孔。该随动件可以部分地被接纳在长形槽缝中并且可以操作性地连接至致动器。该随动件可以限定螺纹孔。该调节螺钉可以被接纳在第一孔和螺纹孔中。该调节螺钉可以绕调节螺钉轴线旋转。旋转该调节螺钉可以使套环组件相对于随动件移动。
附图说明
图1是车桥组件的示例的立体图。
图2是车桥组件的沿截面线2-2的截面视图。
图3是车桥组件的端视图,其中车桥组件的第一端处的盖被移除。
图4是立体图,包括可以被提供用于车桥组件的换挡机构、和换挡套环呈第一构型时的示例。
图5是换挡套环处于第二构型时沿着截面线5-5的车桥组件一部分的截面视图。
图6是图5所示的换挡机构和换挡套环的一部分的分解视图。
图7是车桥组件的一部分的截面视图,其中图5的换挡套环处于第一位置。
图8是车桥组件的一部分的截面视图,其中换挡套环处于第一中立位置。
图9是车桥组件的一部分的截面视图,其中换挡套环处于第二位置。
图10是车桥组件的一部分的截面视图,其中换挡套环处于第二中立位置。
图11是车桥组件的一部分的截面视图,其中换挡套环处于第三位置。
图12是调节器机构的示例的立体图,该调节器机构可以被提供用于换挡机构。
图13是图12所示的调节器机构的分解视图。
图14是图7的一部分的放大视图,示出了处于标称位置的调节器机构。
图15展示了处于调节后位置的调节器机构的示例。
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各种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各种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,比如载重汽车、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扭矩,该一个或多个牵引轮组件可以包括安装在车轮上的轮胎。车轮可以安装到轮毂,该轮毂可以绕车轮轴线可旋转。
一个或多个车桥组件可以被提供用于车辆。如参考图1和图2最佳地示出,车桥组件10可以包括壳体组件20、差速器组件22、至少一个半轴24、电动马达模块26、和变速器模块28、驱动小齿轮30、换挡机构32、或其组合。
壳体组件
参考图1,壳体组件20可以接纳车桥组件10的各种部件。另外,壳体组件20可以有助于将车桥组件10安装到车辆。在至少一个构型中,壳体组件20可以包括车桥壳体40和差速器承载件42。
车桥壳体40可以接纳并且可以支撑半轴24。在至少一种构型中,车桥壳体40可以包括中心部分50和至少一个臂部分52。
中心部分50可以被布置成邻近车桥壳体40的中心。如图2最佳地示出,中心部分50可以限定空腔54,该空腔可以至少部分地接纳差速器组件22。中心部分50的下部区域可以至少部分地限定贮槽部分56,该贮槽部分可以容纳或收集润滑剂58。贮槽部分56中的润滑剂58可以被差速器组件22的环齿轮82飞溅并且被分配以润滑可以被接纳或不被接纳在壳体组件20中的各种部件。例如,一些飞溅的润滑剂58可以润滑被接纳在空腔54中的部件,如差速器组件22、可旋转地支撑差速器组件22的轴承组件、驱动小齿轮30等,而一些飞溅的润滑剂58可以被引导溅出空腔54以润滑位于壳体组件20外侧的部件,比如与变速器模块28、换挡机构32或这两者相关联的部件。
参考图1,一个或多个臂部分52可以从中心部分50延伸。例如,两个臂部分52可以从中心部分50并背离差速器组件22在相反方向上延伸。臂部分52可以具有相似的构型。例如,臂部分52可以各自具有中空管状构型,该构型可以围绕对应的半轴24延伸并可以接纳对应的半轴,并且可以有助于将半轴24或其一部分与周围环境分开或隔离。臂部分52或其一部分可以与中心部分50一体形成、或者可以不与中心部分一体形成。还设想到的是臂部分52可以省略。
主要参考图2,差速器承载件42可以安装到车桥壳体40的中心部分50。差速器承载件42可以支撑差速器组件22并且可以有助于电动马达模块26的安装。例如,差速器承载件42可以包括一个或多个轴承支撑件,这些轴承支撑件可以支撑轴承、如可以可旋转地支撑差速器组件22的滚子轴承组件。在至少一个构型中,差速器承载件42可以包括安装凸缘60和/或轴承支撑壁62。
安装凸缘60可以有助于电动马达模块26的安装。作为示例,安装凸缘60可以被配置为可以围绕轴线70延伸的环。在至少一个构型中,安装凸缘60可以包括一组紧固件孔,这组紧固件孔可以被配置用于接纳可以将电动马达模块26稳固至安装凸缘60的紧固件。
轴承支撑壁62可以支撑轴承,这些轴承可以可旋转地支撑车桥组件10的其他部件。例如,轴承支撑壁62可以支撑可以可旋转地支撑驱动小齿轮30的轴承、可以可旋转地支撑电动马达模块26的转子的轴承、或这两者。轴承支撑壁62可以在背离车桥壳体40的轴向方向上延伸并且可以围绕轴线70延伸。轴承支撑壁62可以限定孔,该孔可以沿着或围绕轴线70延伸并且接纳驱动小齿轮30和可旋转地支撑驱动小齿轮30的轴承。轴承支撑壁62可以与差速器承载件42一体形成,或者可以是紧固到差速器承载件42的单独部件。
差速器组件、驱动小齿轮、和半轴
参考图2,差速器组件22可以至少部分地被接纳在壳体组件20的中心部分50中。差速器组件22可以绕差速器轴线80可旋转并且可以将扭矩传递到半轴24和车轮。差速器组件22可以操作性地连接到半轴24,并且可以允许半轴24以本领域的技术人员已知的方式以不同的旋转速度旋转。差速器组件22可以具有环齿轮82,该环齿轮可以具有与驱动小齿轮30的齿轮部分的齿相配合或啮合的齿。相应地,差速器组件22可以经由环齿轮82从驱动小齿轮30接收扭矩并且将扭矩传递至半轴24。
驱动小齿轮30可以将变速器模块28操作地性连接至差速器组件22。这样,驱动小齿轮30可以在差速器组件22与变速器模块28之间传递扭矩。在至少一个构型中,驱动小齿轮30可以绕轴线70旋转并且可以可旋转地支撑在另一部件(比如轴承支撑壁62)的内部。
主要参见图2和图6,驱动小齿轮30可以可选地包括或驱动小齿轮延伸部90或者可以联接至该驱动小齿轮延伸部。驱动小齿轮延伸部90可以增加驱动小齿轮30的轴向长度。在至少一个构型中,驱动小齿轮延伸部90可以是与驱动小齿轮30分开的部件、并且可以联接至驱动小齿轮30,使得驱动小齿轮延伸部90可随驱动小齿轮30绕轴线70旋转。此外,驱动小齿轮延伸部90可以相对于驱动小齿轮30固定定位,使得驱动小齿轮延伸部90不可以相对于驱动小齿轮30沿着轴线70移动。还设想的是,驱动小齿轮延伸部90可以与驱动小齿轮30一体地形成,在这种情况下,驱动小齿轮30可以是具有较大轴向长度的一件式统一部件。
在至少一个构型中,驱动小齿轮延伸部90可以从第一端92延伸至第二端94并且可以包括凹座96和花键98。凹座96可以从第一端92延伸并且可以接纳驱动小齿轮30。第二端94可以被接纳在支撑轴承418的内部并且可以被其可旋转地支撑。花键98(如果提供的话)可以促进驱动小齿轮延伸部90与换挡套环310的联接,该换挡套环可以沿着轴线70移动,如下文更详细讨论的。
参考图1,半轴24可以将扭矩从差速器组件22传递到对应的轮毂和车轮。可以提供两个半轴24,使得每个半轴24延伸穿过车桥壳体40的不同臂部分52。半轴24可以沿着轴线(比如差速器轴线80)延伸,并且可以绕该轴线可旋转。每个半轴24可以具有第一端和第二端。第一端可以操作性地连接到差速器组件22。第二端可以被布置成与第一端相反并且可以操作性地连接到车轮。可选地,可以在半轴24与车轮之间提供齿轮减速。
电动马达模块
参考图2,电动马达模块26(还可以被称为电动马达)可以安装到差速器承载件42并且可以可操作性地连接至差速器组件22。例如,电动马达模块26可以经由变速器模块28和驱动小齿轮30向差速器组件22提供扭矩,如下文更详细讨论的。电动马达模块26可以主要设置在差速器承载件42外部。此外,电动马达模块26可以轴向地定位在车桥壳体40与变速器模块28之间。在至少一个构型中,电动马达模块26可以包括马达壳体100、冷却剂套102、定子104、转子106、以及至少一个转子轴承组件108。电动马达模块26还可以包括马达盖110。
马达壳体100可以在差速器承载件42与马达盖110之间延伸。马达壳体100可以安装在差速器承载件42和马达盖110上。例如,马达壳体100可以从差速器承载件42的安装凸缘60延伸到马达盖110。马达壳体100可以围绕轴线70延伸、并且可以限定马达壳体空腔120。马达壳体空腔120可以布置在马达壳体100的内部并且可以具有大体柱形构型。差速器承载件42的轴承支撑壁62可以定位在马达壳体空腔120的内部。此外,马达壳体100可以围绕轴承支撑壁62连续地延伸、并且可以与之间隔开。在至少一个构型中,马达壳体100可以具有外侧122、内侧124、第一端表面126、以及第二端表面128。
外侧122可以背离轴线70并且可以限定马达壳体100的外表面或外侧表面。
内侧124可以与外侧122相反布置、并且可以面朝轴线70。内侧124可以以一个或多个构型设置在离轴线70基本上恒定的径向距离处。
第一端表面126可以在外侧122与内侧124之间延伸。第一端表面126可以设置在马达壳体100的可以面向差速器承载件42的那端处。例如,第一端表面126可以与差速器承载件42的安装凸缘60相邻布置并且可以接合或接触安装凸缘60。
第二端表面128可以设置成与第一端表面126相反。这样,第二端表面128可以布置在马达壳体100的可以面朝马达盖110的那端处并且可以接合或接触马达盖110。
冷却剂套102可以帮助冷却定子104或从该定子去除热量。冷却剂套102可以被接纳在马达壳体100的马达壳体空腔120中,并且可以接合马达壳体100的内侧124。冷却剂套102可以在差速器承载件42与马达盖110之间轴向地(例如,在沿着轴线70的方向上)延伸。例如,冷却剂套102可以从差速器承载件42轴向地延伸至马达盖110。此外,冷却剂套102可以围绕轴线70和定子104延伸。相应地,定子104可以至少部分地被接纳在冷却剂套102中并且可以被其环绕。冷却剂套102可以沿径向方向从定子104延伸至马达壳体100的内侧124。在至少一个构型中,冷却剂套102可以包括冷却剂可以流经的多个通道。
定子104可以被接纳在马达壳体空腔120中。定子104可以相对于冷却剂套102固定地定位。例如,定子104可以围绕轴线70延伸并且可以包括定子绕组,这些定子绕组可以被接纳在冷却剂套102内部并且可以相对于该冷却剂套固定地定位。
转子106可以围绕轴线70延伸并且可以围绕所述轴线可旋转。此外,转子106可以围绕轴承支撑壁62延伸并且可以被其支撑。转子106可以被接纳在定子104、冷却剂套102和马达壳体100的马达壳体空腔120的内部。转子106可以绕轴线70相对于差速器承载件42和定子104可旋转。另外,转子106可以与定子104间隔开,但可以布置成紧邻定子104。
一个或多个转子轴承组件108可以可旋转地支撑转子106。例如,转子轴承组件108可以围绕差速器承载件42的轴承支撑壁62延伸并接纳该轴承支撑壁、并且可以被接纳在转子106的内部。转子106可以操作性地连接至驱动小齿轮30。例如,联接器(比如转子输出凸缘130)可以将转子106操作性地连接至变速器模块28,该变速器模块进而可以与驱动小齿轮30操作性地连接。
马达盖110可以安装至马达壳体100、并且可以与车桥壳体40和差速器承载件42相反布置。例如,马达盖110可以安装到马达壳体100的第二端表面128。马达盖110可以是与差速器承载件42间隔开并且可以不与之接合。可以以各种构型提供马达盖110。在至少一个构型中,马达盖110可以包括第一侧140和第二侧142。第一侧140可以面朝马达壳体100并且可以与之接合。第二侧142可以被布置成与第一侧140相反。第二侧142可以背向马达壳体100。马达盖110还可以包括马达盖开口,驱动小齿轮30可以延伸穿过该马达盖开口。马达盖110可以与变速器模块28成一体或者可以是单独的部件。
变速器模块
参考图2和图5,变速器模块28可以在电动马达模块26与差速器组件22之间传递扭矩。这样,变速器模块28可以操作性地连接至电动马达模块26和差速器组件22。在至少一个构型中,变速器模块28可以包括第一变速器壳体200、第二变速器壳体202、和变速器204。第一变速器壳体200和第二变速器壳体202可以协作以限定可以接纳变速器204的变速器壳体空腔206。
第一变速器壳体200可以安装至电动马达模块26。例如,第一变速器壳体200可以安装至马达盖110的第二侧142。这样,马达盖110可以将第一变速器壳体200与马达壳体100分开。
第二变速器壳体202可以安装至第一变速器壳体200。例如,第一变速器壳体200可以安装至第一变速器壳体200的可以背向马达盖110的这侧并且可以与之接合或接触。这样,第一变速器壳体200可以将第二变速器壳体202与马达盖110分开。
变速器204可以操作性地连接至电动马达。在至少一个构型中并且如图5最佳所示,变速器204可以被配置为副轴变速器,该副轴变速器可以包括驱动小齿轮的齿轮组210、第一副轴齿轮组212、以及可选地第二副轴齿轮组214。
驱动小齿轮的齿轮组210可以被接纳在变速器壳体空腔206中、并且可以沿着轴线70布置在第一变速器壳体200与第二变速器壳体202之间。驱动小齿轮的齿轮组210可以包括多个齿轮,其中一些齿轮可以选择性地联接至驱动小齿轮30。在所示的构型中,驱动小齿轮的齿轮组210包括第一齿轮220、第二齿轮222、第三齿轮224、和第四齿轮226;然而,应当理解,可以提供更多或更少数量的齿轮。
第一齿轮220可以围绕轴线70延伸并且可以被布置成靠近第一变速器壳体200。在至少一个构型中,第一齿轮220可以具有通孔,该通孔可以接纳驱动小齿轮30、驱动小齿轮30的延伸部(如驱动小齿轮延伸部90)、或这两者。第一齿轮220可以具有多个齿,这些齿可以围绕轴线70布置并且可以背离该轴线延伸。第一齿轮220的齿可以与第一副轴齿轮的齿接触并且可以与之配合或啮合,该第一副轴齿轮可以被提供用于第一副轴齿轮组212和第二副轴齿轮组214,如将在下面更详细地讨论的。第一齿轮220可以操作性地连接至电动马达模块26的转子106,使得转子106和第一齿轮220可绕轴线70一起旋转。例如,第一齿轮220可以相对于转子106固定地定位或固定地联接至转子106,使得第一齿轮220不可相对于转子106绕轴线70旋转。设想的是,第一齿轮220可以固定地安装至转子输出凸缘130或与之一体地形成。这样,第一齿轮220可以连续地连接至转子106,使得第一齿轮220和转子106可以一起绕轴线70旋转、但是不可以相对于彼此旋转。还设想的是,第一齿轮220可以比如通过换挡套环选择性地联接至驱动小齿轮30或驱动小齿轮延伸部90。此外,第一齿轮220可以与驱动小齿轮30脱联接、并且可以相对于驱动小齿轮30旋转。这样,离合器换挡套环310可以不将第一齿轮220连接至驱动小齿轮30或驱动小齿轮延伸部90。驱动小齿轮延伸部90(如果提供的话)可以被接纳在第一齿轮220内部并且可以与第一齿轮220间隔开。在至少一个构型中,第一齿轮220可以沿着轴线70轴向地定位在第二齿轮222与电动马达模块26之间。
参考图5和图7,第二齿轮222可以围绕轴线70延伸。在至少一个构型中,第二齿轮222可以具有通孔,该通孔可以接纳驱动小齿轮30、驱动小齿轮延伸部90、或这两者。第二齿轮222可以具有多个齿,这些齿可以围绕轴线70布置并且可以背离该轴线延伸。第二齿轮222的齿可以与第二副轴齿轮的齿接触并且可以与之配合或啮合,该第二副轴齿轮可以被提供用于第一副轴齿轮组212和第二副轴齿轮组214,如将在下面更详细地讨论的。如图7最佳所示,第二齿轮222还可以具有内齿轮齿232,其可以朝向轴线70延伸并且可以被接纳在通孔中。第二齿轮222可以具有与第一齿轮220不同的直径。例如,第二齿轮222可以具有比第一齿轮220更大的直径,如图5最佳所示。在至少一种构型中,第二齿轮222可以沿着轴线70轴向地定位在第一齿轮220与第三齿轮224之间。在一个或多个构型中,驱动小齿轮30或驱动小齿轮延伸部90(如果提供的话)可以被接纳在第二齿轮222内部并且可以与第二齿轮222间隔开。
参考图5和图7,第三齿轮224可以围绕轴线70延伸。在至少一个构型中,第三齿轮224可以具有通孔,该通孔可以接纳驱动小齿轮30、驱动小齿轮延伸部90、或这两者。第三齿轮224可以具有多个齿,这些齿可以围绕轴线70布置并且可以背离该轴线延伸。第三齿轮224的齿可以与第三副轴齿轮的齿接触并且可以与之配合或啮合,该第三副轴齿轮可以被提供用于第一副轴齿轮组212和第二副轴齿轮组214,如将在下面更详细地讨论的。如图7最佳所示,第三齿轮224还可以具有内齿轮齿234,其可以朝向轴线70延伸并且可以被接纳在通孔中。第三齿轮224的直径可以与第一齿轮220和第二齿轮222的直径不同。例如,第三齿轮224的直径可以比第一齿轮220和第二齿轮222的直径大,如图5最佳所示。在至少一种构型中,第三齿轮224沿着轴线70轴向地定位在第二齿轮222与第四齿轮226之间。在一个或多个构型中,驱动小齿轮30或驱动小齿轮延伸部90(如果提供的话)可以被接纳在第三齿轮224内部并且可以与第三齿轮224间隔开。
参考图5和图7,第四齿轮226可以围绕轴线70延伸。在至少一个构型中,第四齿轮226可以具有通孔,该通孔可以接纳驱动小齿轮30、驱动小齿轮延伸部90、或这两者。第四齿轮226可以具有多个齿,这些齿可以围绕轴线70布置并且可以背离该轴线延伸。第四齿轮226的齿可以与第四副轴齿轮的齿接触并且可以与之配合或啮合,该第四副轴齿轮可以被提供用于第一副轴齿轮组212和第二副轴齿轮组214,如将在下面更详细地讨论的。如图7最佳所示,第四齿轮226还可以具有内齿轮齿236,其可以朝向轴线70延伸并且可以被接纳在通孔中。第四齿轮226可以具有与第一齿轮220、第二齿轮222、和第三齿轮224不同的直径,比如更大的直径。在至少一种构型中,第四齿轮226沿着轴线70轴向地定位成比第一齿轮220、第二齿轮222和第三齿轮224更远离电动马达模块26。这样,第四齿轮226可以轴向地定位成靠近或邻近于第二变速器壳体202的与第一变速器壳体200相反布置的这侧。在一个或多个构型中,驱动小齿轮30或驱动小齿轮延伸部90可以被接纳在第四齿轮226内部并且可以与第四齿轮226间隔开。
参考图5,推力轴承240可以可选地设置在驱动小齿轮的齿轮组210的成员之间、在第一变速器壳体200与驱动小齿轮的齿轮组210之间、在第二变速器壳体202与驱动小齿轮的齿轮组210之间、或其组合。例如,第一推力轴承240可以轴向地定位在第一变速器壳体200与第一齿轮220之间,第二推力轴承240可以轴向地定位在第一齿轮220与第二齿轮222之间,第三推力轴承240可以轴向地定位在第二齿轮222与第三齿轮224之间,第四推力轴承240可以轴向地定位在第三齿轮224与第四齿轮226之间,并且第五推力轴承240可以轴向地定位在第四齿轮226与第二变速器壳体202之间。
第一副轴齿轮组212可以被接纳在变速器壳体空腔206中、并且可以与驱动小齿轮的齿轮组210啮合接合。第一副轴齿轮组212可以绕第一副轴轴线250旋转。在一个或多个实施例中,第一副轴轴线250可以与轴线70平行或基本上平行地布置。第一副轴齿轮组212可以包括第一副轴260和多个齿轮。在所示的构型中,第一副轴齿轮组212的多个齿轮包括第一副轴齿轮270、第二副轴齿轮272、第三副轴齿轮274、以及第四副轴齿轮276;然而,设想到的是可以提供更多数量的副轴齿轮或更少数量的副轴齿轮。
第一副轴260可以绕第一副轴轴线250可旋转。例如,第一副轴260可以通过对应的轴承组件280可旋转地支撑在第一变速器壳体200和第二变速器壳体202上。例如,第一和第二轴承组件280可以分别位于第一副轴260的相反的第一端和第二端附近。第一副轴260可以支撑第一副轴齿轮270、第二副轴齿轮272、第三副轴齿轮274、以及第四副轴齿轮276、并且可随之旋转。
第一副轴齿轮270可以固定地布置在第一副轴260上或固定地安装至第一副轴260。这样,第一副轴齿轮270可以随第一副轴260绕第一副轴轴线250旋转、并且不可以相对于第一副轴260旋转。例如,第一副轴齿轮270可以具有可以接纳第一副轴260的孔,并且可以固定地联接至第一副轴260。第一副轴齿轮270可以围绕第一副轴轴线250延伸,并且可以具有多个齿,该多个齿可以围绕第一副轴轴线250布置并且可以背离该第一副轴轴线延伸。第一副轴齿轮270的齿可以与第一齿轮220的齿接触并且可以与该第一齿轮的齿配合或啮合。在至少一个构型中,第一副轴齿轮270可以沿着第一副轴轴线250轴向地定位在第一变速器壳体200与第一副轴齿轮组212的第二副轴齿轮272之间。
第二副轴齿轮272可以固定地布置在第一副轴260上或固定地安装至第一副轴260。这样,第二副轴齿轮272可以随第一副轴260绕第一副轴轴线250旋转、并且不可以相对于第一副轴260旋转。例如,第二副轴齿轮272可以具有可以接纳第一副轴260的孔,并且可以固定地联接至第一副轴260。第二副轴齿轮272可以围绕第一副轴轴线250延伸,并且可以具有多个齿,该多个齿可以围绕第一副轴轴线250布置并且可以背离该第一副轴轴线延伸。第二副轴齿轮272的齿可以与第二齿轮222的齿接触并且可以与该第二齿轮的齿配合或啮合。第二副轴齿轮272的直径可以与第一副轴齿轮270和第三副轴齿轮274的直径不同。在至少一种构型中,第二副轴齿轮272可以沿着第一副轴轴线250轴向地定位在第一副轴齿轮组212的第一副轴齿轮270与第一副轴齿轮组212的第三副轴齿轮274之间。
第三副轴齿轮274可以固定地布置在第一副轴260上或固定地安装至第一副轴260。这样,第三副轴齿轮274可以随第一副轴260绕第一副轴轴线250旋转、并且不可以相对于第一副轴260旋转。例如,第三副轴齿轮274可以具有可以接纳第一副轴260的孔,并且可以固定地联接至第一副轴260。第三副轴齿轮274可以围绕第一副轴轴线250延伸,并且可以具有多个齿,该多个齿可以围绕第一副轴轴线250布置并且可以背离该第一副轴轴线延伸。第三副轴齿轮274的齿可以与第三齿轮224的齿接触,并且可以与该第三齿轮的齿配合或啮合。第三副轴齿轮274的直径可以与第一副轴齿轮270和第二副轴齿轮272的直径不同。在至少一种构型中,第三副轴齿轮274可以沿着第一副轴轴线250轴向地定位在第一副轴齿轮组212的第二副轴齿轮272与第一副轴齿轮组212的第四副轴齿轮276之间。
第四副轴齿轮276可以固定地布置在第一副轴260上或固定地安装至第一副轴260。这样,第四副轴齿轮276可以随第一副轴260绕第一副轴轴线250旋转、并且不可以相对于第一副轴260旋转。例如,第四副轴齿轮276可以具有可以接纳第一副轴260的孔,并且可以固定地联接至第一副轴260或者可以与第一副轴260一体地形成。第四副轴齿轮276可以围绕第一副轴轴线250延伸,并且可以具有多个齿,该多个齿可以围绕第一副轴轴线250布置并且可以背离该第一副轴轴线延伸。第四副轴齿轮276的齿可以接触第四齿轮226的齿并且可以与之配合或啮合。第四副轴齿轮276可以具有与第一副轴齿轮270、第二副轴齿轮272、和第三副轴齿轮274不同的直径。在至少一个构型中,第四副轴齿轮276可以沿着第一副轴轴线250轴向地定位成离电动马达模块26比离第一副轴齿轮组212的第三副轴齿轮274更远。
第二副轴齿轮组214(如果提供的话)可以被接纳在变速器壳体空腔206中、并且可以绕第二副轴轴线250’旋转。在一个或多个实施例中,第二副轴轴线250’可以与轴线70和第一副轴轴线250平行或基本上平行地布置。第二副轴齿轮组214可以总体上布置在轴线70的与第一副轴齿轮组212相反的这侧、或者可以被布置成使得第一副轴轴线250和第二副轴轴线250’可以被布置在距轴线70的共用径向距离处。第一副轴齿轮组212和第二副轴齿轮组214可以关于轴线70以任何适合的旋转角度或位置定位。
第二副轴齿轮组214可以具有与第一副轴齿轮组212相同或基本上相同的构型。例如,第二副轴齿轮组214可以包括第二副轴260’,该第二副轴可以与第一副轴260相似或可以具有相同的结构。此外,第二副轴齿轮组214可以包括可随第二副轴260’旋转的多个齿轮。在所示的构型中,第二副轴齿轮组214的多个齿轮包括第一副轴齿轮270’、第二副轴齿轮272’、第三副轴齿轮274’、以及第四副轴齿轮276’;然而,设想到的是可以提供更多数量的齿轮或更少数量的齿轮。第二副轴齿轮组214的第一副轴齿轮270’、第二副轴齿轮272’、第三副轴齿轮274’、以及第四副轴齿轮276’可以分别与第一副轴齿轮组212的第一副轴齿轮270、第二副轴齿轮272、第三副轴齿轮274、以及第四副轴齿轮276相似或可以具有相同的结构。第一副轴齿轮270’、第二副轴齿轮272’、第三副轴齿轮274’、以及第四副轴齿轮276’可以沿着第二副轴轴线250’而不是第一副轴轴线250布置且可以绕之旋转、并且可以固定至第二副轴260’而不是第一副轴260。
第一齿轮220和第一副轴齿轮270、270’提供的齿轮比可以与第二齿轮222和第二副轴齿轮272、272’、第三齿轮224和第三副轴齿轮274、274’、以及第四齿轮226和第四副轴齿轮276、276’不同。可以提供大于1:1、小于1:1、相等的(即,1:1)、或其组合的齿轮比。
驱动小齿轮的齿轮和副轴齿轮的齿可以是任何适合的类型。作为非限制性示例,驱动小齿轮的齿轮组210的成员、第一副轴齿轮组212的齿轮、以及第二副轴齿轮组214的齿轮的啮合齿可以具有螺旋构型。
换挡机构
主要参考图2至图4,换挡机构32可以选择性地连接变速器模块28和驱动小齿轮30。例如,换挡机构32可以将驱动小齿轮的齿轮组210的成员操作性地连接至驱动小齿轮30以提供期望齿轮比的扭矩,并且因此可以改变在电动马达模块26与差速器组件22之间传递的扭矩。换挡机构32可以一次将驱动小齿轮的齿轮组210的一个成员联接至驱动小齿轮30。驱动小齿轮的齿轮组210中的联接至驱动小齿轮30的成员可以随驱动小齿轮30绕轴线70旋转。
换挡机构32可以被接纳或部分地被接纳在换挡机构壳体空腔300中,这在图2和图3中最佳所示。换挡机构壳体空腔300可以部分地由第二变速器壳体202限定、并且可以被布置成靠近车桥组件10的一端。参考图1和图2,盖302可以安装在第二变速器壳体202的此端上以帮助封闭换挡机构壳体空腔300。在图3中,盖302被移除。
换挡机构32可以具有任何合适的构型。在图4和图6所示的至少一个构型中,换挡机构32可以包括换挡套环310、致动器312、棘爪连杆314、连杆316、和调节器机构318。
换挡套环310可以随驱动小齿轮30绕轴线70旋转。此外,换挡套环310可以相对于驱动小齿轮30沿着轴线70移动。换挡套环310可以将驱动小齿轮的齿轮组210的成员选择性地连接至驱动小齿轮30,如下文更详细讨论的。换挡套环310可以至少部分地被接纳在换挡机构壳体空腔300中、并且可延伸穿过变速器204的部件,比如驱动小齿轮的齿轮组210。在至少一个构型中,换挡套环310可以包括第一端320、第二端322、换挡套环孔324、以及换挡套环花键326。换挡套环310还可以包括换挡套环第一管状部分330、换挡套环第二管状部分332、第一换挡套环齿轮334、第二换挡套环齿轮336、螺纹部分338或其组合。
第一端320可以面朝驱动小齿轮30。此外,第一端320可以被布置成邻近于驱动小齿轮30或驱动小齿轮延伸部90。
第二端322可以被布置成与第一端320相反。这样,第二端322可以背向驱动小齿轮30。
换挡套环孔324可以沿着轴线70在第一端320与第二端322之间延伸。在至少一个构型中,换挡套环孔324可以被配置为可以从第一端320延伸至第二端322的通孔。驱动小齿轮30或驱动小齿轮延伸部90可以被接纳在换挡套环孔324内部。
换挡套环花键326可以将换挡套环310联接至驱动小齿轮30或驱动小齿轮延伸部90。换挡套环花键326可以被布置在换挡套环孔324中、并且可以轴向定位在第一端320附近。换挡套环花键326可以朝向轴线70延伸、并且可以与驱动小齿轮30的花键或驱动小齿轮延伸部90的花键98配合,配合花键可以具有背离轴线70延伸的花键齿。配合花键可以允许换挡套环310沿轴向方向或沿着轴线70移动,同时抑制换挡套环310相对于驱动小齿轮30绕轴线70旋转。因此,当换挡套环花键326与驱动小齿轮30或驱动小齿轮延伸部90的花键配合时,换挡套环310可以随驱动小齿轮30绕轴线70旋转。
换挡套环第一管状部分330可以从第一端320朝向第二端322延伸。换挡套环第一管状部分330可以具有中空管状构型、并且可以至少部分地被接纳在变速器204的驱动小齿轮的齿轮组210内部。换挡套环第一管状部分330可以具有比换挡套环第二管状部分332更大的外直径。
换挡套环第二管状部分332(如果提供的话)可以从第二端322朝向换挡套环第一管状部分330或换挡套环第一管状部分330延伸。例如,换挡套环第二管状部分332可以具有中空管状构型、并且可以至少部分地布置在驱动小齿轮的齿轮组210的外侧。
第一换挡套环齿轮334可以布置在换挡套环310的第一端320与第二端322之间。在至少一个构型中,第一换挡套环齿轮334可以与换挡套环孔324相反布置并且可以从换挡套环第一管状部分330延伸。第一换挡套环齿轮334可以具有齿,这些齿可以围绕轴线70布置并且可以背离轴线70和换挡套环孔324延伸。换挡套环花键326可以被布置成与第一换挡套环齿轮334相反。应注意的是,图2和图4中示出了换挡套环310具有第一换挡套环齿轮334但没有第二换挡套环齿轮336的示例,而图5至图11中示出了换挡套环310具有第一换挡套环齿轮334和第二换挡套环齿轮336的示例。
参考图6,第二换挡套环齿轮336(如果提供的话)可以与第一换挡套环齿轮334间隔开。第二换挡套环齿轮336可以轴向地定位在第一端320与第二端322之间。例如,第二换挡套环齿轮336可以轴向地定位在第一换挡套环齿轮334与换挡套环第二管状部分332之间。在至少一个构型中,第二换挡套环齿轮336可以与换挡套环孔324相反布置并且可以从换挡套环第一管状部分330延伸。第二换挡套环齿轮336可以具有齿,这些齿可以围绕轴线70布置并且可以背离轴线70和换挡套环孔324延伸。第二换挡套环齿轮336可以具有与第一换挡套环齿轮334相似的构型、或不同的构型。例如,第二换挡套环齿轮336的齿可以具有比第一换挡套环齿轮334的齿更大的轴向长度以增大扭矩传递能力、减少换挡执行时间、或这两者,如下文更详细讨论的。在一个或多个实施例中,换挡套环花键326可以不被布置成与第二换挡套环齿轮336相反。
螺纹部分338可以轴向地定位在第一端320与第二端322之间。例如,螺纹部分338可以被提供用于换挡套环第二管状部分332、并且可以轴向地定位在换挡套环第一管状部分330与第二端322之间。螺纹部分338可以布置在换挡套环第二管状部分332的可以背向轴线70的外侧上。还设想的是,可以省去螺纹部分338。
参考图3和图4,致动器312可以被配置用于使换挡套环310沿着轴线70移动以将驱动小齿轮的齿轮组210的成员选择性地连接至驱动小齿轮30。致动器312可以具有任何适合的类型、比如电致动器、机电致动器、或机械致动器。在至少一个构型中,致动器312可以安装至第二变速器壳体202。致动器312的一部分可以绕致动器轴线350旋转。例如,致动器312可以具有致动器轴,该致动器轴可以沿着致动器轴线350延伸并且可以绕致动器轴线350旋转。致动器轴可以操作性地连接至棘爪连杆314。
参考图4,棘爪连杆314可以固定地联接至致动器312。例如,棘爪连杆314可以联接至致动器轴、并且可以随致动器轴绕致动器轴线350旋转。棘爪连杆314可以限定多个凹陷360。这些凹陷360可以被配置用于接纳棘爪特征362。当棘爪特征362被接纳在凹陷360中时,棘爪特征362可以抑制棘爪连杆314绕致动器轴线350旋转。例如,当棘爪特征362处于凹陷360中并且致动器312没有提供足够的致动力以克服棘爪特征362施加的旋转阻力时,可以抑制棘爪连杆314的旋转。棘爪连杆314还可以相对于连杆316固定地定位。这样,棘爪特征362可以抑制连杆316的移动。
连杆316可以将致动器312操作性地连接至换挡套环310和调节器机构318。在至少一个构型中,连杆316可以沿着致动器轴线350被定位成与棘爪连杆314相对于致动器312的位置相比更靠近致动器312。连杆316可以联接至致动器312和棘爪连杆314,使得连杆316可以随致动器轴和棘爪连杆314绕致动器轴线350旋转。例如,连杆316可以通过一个或多个紧固件370(比如销或螺栓)联接至棘爪连杆314。还设想的是,棘爪连杆314和连杆316可以一体地形成。在至少一个构型中,连杆316可以包括开口372,该开口可以促进连杆316联接至调节器机构318。
参考图6、图12和图13,调节器机构318可以将连杆316连接至换挡套环310。此外,调节器机构318可以允许独立于致动器312的操作或者在不使换挡机构32的部件(如致动器轴、棘爪连杆314和连杆316)绕致动器轴线350旋转的情况下调节换挡套环310的轴向位置。在至少一个构型中,调节器机构318可以包括套环组件400、随动件402、以及调节螺钉404。调节器机构318还可以包括锁定螺钉406和固位器408。如图6中最佳所示,第一推力轴承410、第二推力轴承412、固位螺母414、或其组合可以可选地与调节器机构318相关联或与之相邻布置。还设想的是,可以省去调节器机构318,或者将其重新配置以省去调节螺钉404、锁定螺钉406、和固位器408等部件。例如,套环组件400可以设有套环420和换挡块422,它们可以是可以紧固在一起的单独部件,使得可以在套环420与换挡块422之间设置间隔件或垫片以调节换挡套环310的轴向定位。还设想的是,调节器机构318可以设有其他构型,比如当换挡叉用于将换挡套环操作性地连接至致动器时。
套环组件400可以接纳换挡套环310。在至少一个构型中,套环组件400可以包括套环420和换挡块422。
套环420可以至少部分地围绕轴线70在换挡套环310中延伸。例如,套环420可以被配置为可以围绕轴线70延伸的环。在至少一个构型中,套环420可以包括套环第一侧440、套环第二侧442、以及套环孔444。
套环第一侧440可以面朝变速器模块28、驱动小齿轮30、或这两者。
套环第二侧442可以与套环第一侧440相反布置。这样,套环第二侧442可以背向变速器模块28、驱动小齿轮30、或这两者。
套环孔444可以在套环第一侧440与套环第二侧442之间延伸。套环孔444可以是可以延伸穿过套环420的通孔。换挡套环310可以被接纳在套环孔444内部、并且可以相对于套环420绕轴线70旋转。例如,换挡套环第二管状部分332可以被接纳在套环孔444内部、并且可以延伸穿过套环孔444。在至少一个构型中,套环孔444可以接纳可以定位在换挡套环310与套环420之间的轴承组件。例如,该轴承组件可以从换挡套环第二管状部分332的外圆周延伸至套环420的限定套环孔444的内直径。
换挡块422可以相对于套环420固定地定位。换挡块422可以与套环420一体地形成、或者可以被提供为附接至套环420的单独部件。例如,换挡块422可以从套环420的外圆周、套环第二侧442、或其组合延伸。在至少一个构型中,并且如图12和图13最佳所示,换挡块422可以限定长形槽缝470和第一孔472。换挡块422还可以限定第二孔474、至少一个锁定螺钉孔476、或其组合。
长形槽缝470可以至少在背离轴线70延伸的方向上是开放的。长形槽缝470可以以一定间隙配合接纳随动件402,并且可以被配置为允许套环组件400相对于随动件402沿轴向方向或沿着轴线70移动。长形槽缝470可以在可以平行于轴线70延伸的方向上较长。在至少一个构型中,长形槽缝470可以具有长轴480和短轴482。
长轴480可以平行于或基本上平行于轴线70延伸。例如,长轴480可以从第一孔472朝向第二孔474延伸或延伸至第二孔。长轴480可以具有比短轴482更大的长度。这样,长形槽缝470沿着长轴480延伸的距离可以大于沿着短轴482延伸的距离。
短轴482可以与长轴480基本上垂直地布置。例如,从所示的视角来看,短轴482可以沿基本上竖直的方向延伸。
第一孔472可以从长形槽缝470延伸。在至少一个构型中,第一孔472可以是可以从长形槽缝470穿过换挡块422延伸至换挡块422的外表面的通孔。在至少一个构型中,第一孔472可以不是螺纹的并且可以基本上平行于长形槽缝470的长轴480延伸并且可以与长形槽缝470的长轴480同轴布置。
第二孔474(如果提供的话)可以与第一孔472同轴布置。在所示的构型中,第二孔474被布置成比第一孔472更靠近换挡套环310;然而,设想的是,可以颠倒第一孔472和第二孔474的定位。第二孔474可以从长形槽缝470延伸。在至少一个构型中,第二孔474可以是可以从长形槽缝470穿过换挡块422延伸至换挡块422的可以与第一孔472相反布置的外表面的通孔。在至少一个构型中,第二孔474可以不是螺纹的并且可以与第一孔472同轴布置。第二孔474可以基本上平行于长形槽缝470的长轴480延伸并且可以与长形槽缝470的长轴480同轴布置。在至少一个构型中,第二孔474可以具有比第一孔472更小的直径。替代性地,第二孔474可以具有与第一孔472相同的直径或更大的直径。
一个或多个锁定螺钉孔476可以与第一孔472、第二孔474、或这两者间隔开。在所示的构型中,锁定螺钉孔476被布置成靠近第一孔472并且与第一孔472间隔开。锁定螺钉孔476可以接纳锁定螺钉406。在至少一个构型中,锁定螺钉孔476可以是盲孔、螺纹孔或这两者。
随动件402可以将连杆316连接或联接至套环组件400。这样,随动件402可以帮助将致动器312操作性地连接至套环组件400。在至少一个实施例中,随动件402可以被配置为可以沿着随动件轴线490延伸的大体柱形销。随动件轴线490可以被布置成与轴线70基本上垂直并且与长形槽缝470的长轴480基本上垂直。随动件402的一部分可以被接纳在连杆316的开口372中,而随动件402的另一部分可以被接纳在长形槽缝470中。随动件402的大小可以被确定为装配在长形槽缝470内,使得随动件402可以在长形槽缝470中沿着长轴480移动。例如,随动件402可以具有一定宽度或直径,该宽度或直径可以小于长形槽缝470的长轴480、长形槽缝470的短轴482、或这两者的长度。在至少一个构型中,随动件402可以限定螺纹孔492。螺纹孔492可以被接纳在长形槽缝470中并且可以被配置用于接纳调节螺钉404。
调节螺钉404可以将套环组件400联接至随动件402。例如,调节螺钉404可以被接纳在换挡块422的第一孔472和随动件402的螺纹孔492中。调节螺钉404还可以可接纳在换挡块422的第二孔474中,如果提供了第二孔474的话。调节螺钉404可以绕调节螺钉轴线500旋转,该调节螺钉轴线可以被布置成基本上平行于长形槽缝470的长轴480并且可以与之同轴。在至少一个构型中,并且如图13中最佳所示,调节螺钉404可以包括头部510、螺纹部分512、第一柄部分514、第二柄部分516、或其组合。
头部510可以被布置成靠近调节螺钉404的一端。例如,头部510可以被布置成邻近于换挡块422的第一孔472、并且可以布置在第一孔472外侧。头部510可以背离轴线70延伸并且可以从第一柄部分514突出。在至少一个构型中,头部510可以包括多个齿520。这些齿520可以围绕调节螺钉轴线500布置并且可以背离调节螺钉轴线500延伸。凹陷或空隙522可以设置在相邻的齿520之间。为清楚起见,在图13中仅标注了其中一些空隙。
螺纹部分512可以沿着调节螺钉轴线500定位在调节螺钉404的头部510与远端之间。螺纹部分512可以被接纳在长形槽缝470中。螺纹部分512还可以被接纳在随动件402中的螺纹孔492中。
第一柄部分514可以在头部510与螺纹部分512之间延伸。第一柄部分514可以被接纳在换挡块422的第一孔472中。第一柄部分514可以在第一孔472中旋转并且可以是或不是螺纹的。
第二柄部分516(如果提供的话)可以在调节螺钉404的螺纹部分512与同头部510相反布置的远端之间延伸。第二柄部分516可以被接纳在换挡块422的第二孔474中。第二柄部分516可以在第二孔474中旋转。在至少一个构型中,第二柄部分516可以从第二孔474中突出、并且可以包括可以接纳固位器408的凹槽或凹窝530。可选地,第二柄部分516可以具有比第一柄部分514不同的直径(比如更小的直径)并且可以是螺纹或非螺纹的。还设想的是,比如在没有设置第二孔474时,可以省去第二柄部分516。
锁定螺钉406可以抑制调节螺钉404的旋转。例如,锁定螺钉406可以至少部分地被接纳在换挡块422的锁定螺钉孔476中。锁定螺钉406的从锁定螺钉孔476中突出并且可以不被接纳在其中的这部分可以接合调节螺钉404。例如,锁定螺钉406的头部可以接合调节螺钉404的头部510、并且可以被接纳在头部510的相邻齿520之间的空隙522中。这样,锁定螺钉406可以接合齿520,由此抑制调节螺钉404的旋转,这些齿与接纳锁定螺钉406的空隙522相邻。
固位器408可以限制调节螺钉404沿着调节螺钉轴线500的轴向移动。固位器408可以抑制调节螺钉404从换挡块422中移出。固位器408可以具有任何合适的构型。例如,固位器408可以被配置为紧固件,比如卡环、如螺钉、固位销、垫圈等。在至少一个构型中,固位器408可以靠近调节螺钉404的远端安装至第二柄部分516。例如,固位器408可以被接纳在第二柄部分516中的凹窝530中、并且可以布置在第二孔474外侧。
参考图6,第一推力轴承410可以促进换挡套环310相对于套环组件400绕轴线70旋转。第一推力轴承410可以轴向地定位在套环第一侧440与换挡套环310之间。可选地,垫圈可以轴向地定位成与第一推力轴承410的一侧或两侧相邻。
第二推力轴承412可以促进换挡套环310相对于套环组件400绕轴线70旋转。第二推力轴承412可以定位在第二套环侧442与固位螺母414之间。可选地,垫圈可以轴向地定位成与第一推力轴承410的一侧或两侧相邻。例如,垫圈可以设置在第二推力轴承412与固位螺母414之间。
固位螺母414可以安装至换挡套环310。例如,固位螺母414可以具有螺纹孔,该螺纹孔可以接纳换挡套环第二管状部分332并且与换挡套环310的螺纹部分338配合。固位螺母414可以抑制换挡套环310相对于套环420的轴向移动、并且可以帮助稳固第一推力轴承410和第二推力轴承412。还设想的是,可以省去固位螺母414,并且可以使用不同的紧固件或紧固技术。例如,卡环或压力配合紧固件等紧固件可以代替螺纹连接。
编码器盘416可以可选地安装至驱动小齿轮30或驱动小齿轮延伸部90。在至少一个构型中,编码器盘416可以布置成与固位螺母414相邻。例如,编码器盘416可以轴向地定位在固位螺母414与支撑轴承418之间,该支撑轴承可旋转地支撑驱动小齿轮30或驱动小齿轮延伸部90。例如,支撑轴承418可以定位在驱动小齿轮30或驱动小齿轮延伸部90的肩台与支撑轴承418(如果提供的话)之间。编码器盘416可以具有可检测特征、比如突出部和/或凹陷,这些可检测特征可以通过传感器检测驱动小齿轮30的旋转或旋转速度被检测到。
支撑轴承418可以可旋转地支撑驱动小齿轮30或驱动小齿轮延伸部90。例如,驱动小齿轮30或驱动小齿轮延伸部90可以被接纳在支撑轴承418内部并且可以被其可旋转地支撑、进而可以被第二变速器壳体202、盖302或这两者支撑。
调节器机构的操作
调节器机构318可以允许换挡套环310和套环组件400沿着轴线70移动至换挡套环310相对于驱动小齿轮的齿轮组210及其内齿轮齿的更精确位置。这样,调节器机构318可以补偿设计公差,比如可能与以下相关联的设计公差:驱动小齿轮的齿轮210、棘爪连杆314、连杆316的轴向定位、推力轴承240的加垫、或其组合。可以调节换挡套环310的一个或多个齿轮部分与驱动小齿轮的齿轮组210的内齿轮齿的轴向对准,这可以在用致动器312对换挡套环310换挡时改善齿轮接合和换挡准确度。恰当的轴向调节可以抑制套环跳出、或帮助确保换挡套环310的一个或多个齿轮部分的齿保持与驱动小齿轮的齿轮接合并且可以帮助减少齿面磨损,包括当齿面具有冠状轮廓(例如,配合凹面或凸面)。换挡套环310的轴向调节还可以帮助将换挡套环310恰当地定位在中立位置,以帮助确保换挡套环310不接合驱动小齿轮的齿轮组210的成员。这样的脱接合还帮助确保在同步期间换挡套环310的花键不接触驱动小齿轮的齿轮的花键、并且可以帮助避免花键损坏。可以如何操作调节器机构318的示例如下。
首先,棘爪特征362(在图4中最佳示出)可以锁定棘爪连杆314,使得可以抑制棘爪连杆314绕致动器轴线350旋转并且使得连杆316保持在静止位置。接着,连杆316可以抑制随动件402的移动。
接下来,可以将锁定螺钉406与调节螺钉404脱接合。例如,可以旋转锁定螺钉406以使锁定螺钉406与调节螺钉404的头部510脱接合。
接下来,可以将调节螺钉404绕调节螺钉轴线500旋转。旋转调节螺钉404可以使套环组件400和换挡套环310相对于随动件402沿着轴线70移动。通过将图14与图15进行比较来示出这种移动的示例。在图14中,套环组件400被示为处于标称位置,在该标称位置时,随动件402通常位于长形槽缝470的中心。将调节螺钉404绕调节螺钉轴线500沿第一方向旋转可以将调节螺钉404相对于随动件402松动,由此将套环组件400和换挡套环310沿着轴线70朝向盖302致动或从所示的角度向右并且到或朝向图15所示的位置。反过来,将调节螺钉404绕调节螺钉轴线500沿与第一方向相反的第二方向旋转可以拧紧调节螺钉404并且将套环组件400和换挡套环310沿着轴线70背离盖302致动。可以将调节螺钉404旋转到将第一换挡套环齿轮334或第二换挡套环齿轮336与驱动小齿轮的齿轮组210的成员对准。
最后,可以拧紧锁定螺钉406以接合调节螺钉404。例如,可以使锁定螺钉406被接纳在调节螺钉404的头部510中的空隙522中,以抑制调节螺钉404绕调节螺钉轴线500的旋转,如先前讨论的。随后可以使用致动器312来使换挡套环310沿着该轴线移动,同时调节器机构318可以保持固定并且通过套环组件400轴向地移动。
还设想的是,可以提供调节器机构318来调节换挡套环的轴向位置,该换挡套环对具有任何适合构型的车桥组件提供。例如,调节器机构318可以被提供用于没有电动马达模块26或具有不同构型(比如行星齿轮构型)的变速器模块的车桥组件。
换挡机构的操作
参见图7至图11,致动器312可以使换挡套环310沿着第一轴线70在多个位置之间移动,以选择性地将换挡套环310联接至变速器204或将换挡套环310与变速器204脱联接。例如,致动器312可以使换挡套环310沿着轴线70在第一位置、第二位置与第三位置之间移动。这些位置的示例在图7、图9和图11中示出。致动器312还可以使换挡套环310沿着轴线70移动至第一和第二中立位置,这在图8和图10中最佳所示。应注意的是,在图7至图11中,仅示出了变速器204的一部分以更好地展示换挡套环310的移动。还应注意的是,图7至图11中的换挡套环310包括第一换挡套环齿轮334和第二换挡套环齿轮336,与图2和图4所示的没有第二换挡套环齿轮336的构型不同。在图2和图4所示的构型中,换挡套环可以在相同的多个位置之间移动,但是仅第一换挡套环齿轮334可以将换挡套环310联接至变速器204。因此,图2和图4中的换挡套环可能具有比图7至图11中所示的换挡套环更大的轴向长度、更长的换挡距离、更长的换挡时间、以及更长的延长度。在以下的示例中,提及驱动小齿轮的齿轮组210的成员与驱动小齿轮30的连接或断开包括与驱动小齿轮30的直接和间接连接和断开。例如,驱动小齿轮的齿轮组210的成员可以直接联接至驱动小齿轮30、或者比如经由驱动小齿轮延伸部90间接地连接至驱动小齿轮30。
在图7至图11中,第一换挡套环齿轮334和第二换挡套环齿轮336可以与驱动小齿轮的齿轮组210的不同成员接合,如下文更详细讨论的。当第二换挡套环齿轮336将驱动小齿轮的齿轮组210的成员连接至驱动小齿轮30时,第一换挡套环齿轮334可以不将驱动小齿轮的齿轮组210连接至驱动小齿轮30。反过来,当第一换挡套环齿轮334将驱动小齿轮的齿轮组210的成员连接至驱动小齿轮30时,第二换挡套环齿轮336可以不将驱动小齿轮的齿轮组210连接至驱动小齿轮30。更具体地,在所示的示例中,第一换挡套环齿轮334可以与第二齿轮222或第三齿轮224接合,但不与第一齿轮220或第四齿轮226接合。第二换挡套环齿轮336可以与第四齿轮226接合,但不与第一齿轮220、第二齿轮222、或第三齿轮224接合。
参考图7,换挡套环310被示出为处于第一位置。在第一位置时,换挡套环310可以将第二齿轮222联接至驱动小齿轮30。例如,第一换挡套环齿轮334的齿可以与第二齿轮222的内齿轮齿232啮合。扭矩可以从转子106比如经由转子输出凸缘130传递至第一齿轮220、从第一齿轮220传递至第一副轴齿轮270、270’、从第一副轴齿轮270、270’分别经由第一副轴260和第二副轴260’传递至第二副轴齿轮272、272’、从第二副轴齿轮272、272’传递至第二齿轮222、并且从第二齿轮222经由换挡套环310的第一换挡套环齿轮334传递至驱动小齿轮30。第二换挡套环齿轮336可以不接合第三齿轮224的内齿轮齿234或第四齿轮226的内齿轮齿236。这样,当设置第一齿轮比时,第一齿轮220、第三齿轮224、和第四齿轮226可以相对于驱动小齿轮30绕轴线70旋转。在第一位置时,可以以第一齿轮比(比如高速齿轮比)提供扭矩。
参考图8,换挡套环310被示为处于第一中立位置。在第一中立位置时,换挡套环310可以不将驱动小齿轮的齿轮组210的任何成员联接至驱动小齿轮30。这样,第一换挡套环齿轮334的齿和第二换挡套环齿轮336的齿可以与第一齿轮220、第二齿轮222、第三齿轮224、和第四齿轮226间隔开。第一换挡套环齿轮334的齿可以轴向地定位在第二齿轮222的内齿轮齿232与第三齿轮224的内齿轮齿234之间。第二换挡套环齿轮336的齿可以轴向地定位在第三齿轮224的内齿轮齿234与第四齿轮226的内齿轮齿236之间。这样,当换挡套环310处于第一中立位置并且没有扭矩在变速器204与驱动小齿轮30之间传递时,第一齿轮220、第二齿轮222、第三齿轮224、和第四齿轮226可以相对于驱动小齿轮30绕轴线70旋转。第一中立位置可以定位在图7所示的第一位置与图9所示的第二位置之间。
参考图9,换挡套环310被示为处于第二位置。在第二位置时,换挡套环310可以将第三齿轮224联接至驱动小齿轮30。例如,第一换挡套环齿轮334的齿可以与第三齿轮224的内齿轮齿234啮合。扭矩可以从转子106比如经由转子输出凸缘130传递至第一齿轮220、从第一齿轮220传递至第一副轴齿轮270、270’、从第一副轴齿轮270、270’分别经由第一副轴260和第二副轴260’传递至第三副轴齿轮274、274’、从第三副轴齿轮274、274’传递至第三齿轮224、并且从第三齿轮224经由换挡套环310的第一换挡套环齿轮334传递至驱动小齿轮30。第二换挡套环齿轮336可以不接合第三齿轮224的内齿轮齿234和第四齿轮226的内齿轮齿236。这样,当设置第二齿轮比时,第一齿轮220、第二齿轮222、和第四齿轮226可以相对于驱动小齿轮30绕轴线70旋转。在第二位置时,可以以第二齿轮比(比如中速齿轮比)提供扭矩。
参考图10,换挡套环310被示为处于第二中立位置。在第二中立位置时,换挡套环310可以不将驱动小齿轮的齿轮组210的任何成员联接至驱动小齿轮30。这样,第一换挡套环齿轮334的齿和第二换挡套环齿轮336的齿可以与第一齿轮220、第二齿轮222、第三齿轮224、和第四齿轮226间隔开。第一换挡套环齿轮334的齿和第二换挡套环齿轮336的齿可以轴向地定位在第三齿轮224的内齿轮齿234与第四齿轮226的内齿轮齿236之间。这样,当换挡套环310处于第二中立位置并且没有扭矩在变速器204与驱动小齿轮30之间传递时,第一齿轮220、第二齿轮222、第三齿轮224、和第四齿轮226可以相对于驱动小齿轮30绕轴线70旋转。第二中立位置可以定位在图9所示的第二位置与图11所示的第三位置之间。
参考图11,换挡套环310被示出为处于第三位置。在第三位置,换挡套环310可以将第四齿轮226联接到驱动小齿轮30。例如,第二换挡套环齿轮336的齿可以与第四齿轮226的内齿轮齿236啮合。扭矩可以从转子106比如经由转子输出凸缘130传递至第一齿轮220、从第一齿轮220传递至第一副轴齿轮270、270’、从第一副轴齿轮270、270’分别经由第一副轴260和第二副轴260’传递至第四副轴齿轮276、276’、从第四副轴齿轮276、276’传递至第四齿轮226、并且从第四齿轮226经由换挡套环310的第二换挡套环齿轮336传递至驱动小齿轮30。第一换挡套环齿轮334可以不接合第二齿轮222的内齿轮齿232和第三齿轮224的内齿轮齿234。这样,当设置第三齿轮比时,第一齿轮220、第二齿轮222、和第三齿轮224可以相对于驱动小齿轮30绕轴线70旋转。在第三位置时,可以以第三齿轮比(比如低速齿轮比)提供扭矩。
与图2和图4中所示的构型相比,图7至图11中所示的换挡套环构型可以允许换挡套环设有减小的轴向长度。此外,换挡套环可以沿着轴线70具有减小的冲程或致动距离。减小致动距离不仅可以减小车桥组件比如沿着轴线70的延伸度或轴向长度、还可以减少换挡时间或完成齿轮换挡的时间,因为换挡套环齿轮齿可以被轴向地定位成更靠近当前未接合的驱动小齿轮的齿轮的内齿轮齿。此外,由于经由第一换挡套环齿轮334传递的扭矩可以小于第二换挡套环齿轮336传递的扭矩,第一换挡套环齿轮334的齿的轴向长度(即,在沿着轴线70延伸的方向上的长度)可以小于第二换挡套环齿轮336的齿的轴向长度。对第一换挡套环齿轮334提供具有较短轴向长度齿还可以帮助减小换挡套环的冲程距离、换挡时间、和车桥组件延伸度。与单一换挡套环齿轮对比,对换挡套环提供第一和第二换挡套环齿轮还可以分散换挡套环齿轮之间的磨损,由此减少对每个换挡套环齿轮的磨损。还设想的是,换挡套环可以设有换挡套环齿轮,这些换挡套环齿轮仅可与一个驱动小齿轮的齿轮接合。例如,第三换挡套环齿轮可以被提供用于换挡套环,从而获得可与第二、第三和第四齿轮接合的第一、第二、和第三换挡套环齿轮。
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)

1.一种换挡机构,包括:
换挡套环;
致动器;以及
调节器机构,所述调节器机构包括:
套环组件,所述套环组件包括:
套环,所述套环限定接纳所述换挡套环的套环孔;以及
相对于所述套环固定地定位的换挡块,所述换挡块限定长形槽缝和从所述长形槽缝延伸的第一孔;
随动件,所述随动件部分地被接纳在所述长形槽缝中并且操作性地连接至所述致动器,所述随动件限定螺纹孔;以及
调节螺钉,所述调节螺钉被接纳在所述第一孔和所述螺纹孔中并且可绕调节螺钉轴线旋转,其中,旋转所述调节螺钉使所述套环组件和所述换挡套环沿着轴线移动。
2.如权利要求1所述的换挡机构,其中,所述调节螺钉具有螺纹部分,所述螺纹部分被接纳在所述长形槽缝和所述随动件的螺纹孔中。
3.如权利要求2所述的换挡机构,其中,所述调节螺钉具有头部和第一柄部分,所述头部被布置成邻近于所述第一孔,所述第一柄部分从所述头部延伸至所述螺纹部分并且被接纳在所述第一孔中。
4.如权利要求3所述的换挡机构,其中,所述换挡块包括接纳锁定螺钉的锁定螺钉孔,所述锁定螺钉抑制所述调节螺钉的旋转。
5.如权利要求4所述的换挡机构,其中,所述头部包括背离所述调节螺钉轴线延伸的多个齿,并且所述调节螺钉被接纳在相邻齿之间的空隙中以抑制所述调节螺钉的旋转。
6.如权利要求2所述的换挡机构,其中,所述调节螺钉具有第二柄部分,所述第二柄部分从所述螺纹部分延伸至所述调节螺钉的与所述头部相反布置的这端,其中,所述第二柄部分被接纳在所述换挡块的第二孔中。
7.如权利要求6所述的换挡机构,其中,固位器安装至所述第二柄部分以抑制所述调节螺钉从所述换挡块中移出。
8.如权利要求7所述的换挡机构,其中,所述固位器被布置成靠近所述调节螺钉的这端并且布置在所述第二孔外部。
9.如权利要求1所述的换挡机构,其中,所述换挡块包括第二孔,所述第二孔与所述第一孔同轴地布置并且从所述长形槽缝延伸,并且其中,所述调节螺钉被接纳在所述第二孔中。
10.如权利要求9所述的换挡机构,其中,所述第一孔具有比所述第二孔更大的直径,并且所述第一孔和所述第二孔不是螺纹的。
11.如权利要求9所述的换挡机构,其中,所述长形槽缝具有从所述第一孔延伸至所述第二孔的长轴和与所述长轴基本上垂直布置的短轴,其中,所述长轴具有比所述短轴更大的长度。
12.如权利要求11所述的换挡机构,其中,所述随动件的宽度小于所述短轴的长度。
13.一种车桥组件,包括:
可绕轴线旋转的驱动小齿轮;
变速器,所述变速器包括驱动小齿轮的齿轮组,所述驱动小齿轮的齿轮组与所述驱动小齿轮间隔开并可绕所述轴线旋转;以及
换档机构,所述换档机构包括:
换挡套环,所述换挡套环可随所述驱动小齿轮绕所述轴线旋转并且可相对于所述驱动小齿轮沿着所述轴线移动;
致动器,所述致动器被配置用于使所述换挡套环沿着所述轴线移动以将所述驱动小齿轮的齿轮组的成员选择性地连接至所述驱动小齿轮;以及
将所述致动器连接至所述换挡套环的调节器机构,其中,所述调节器机构包括:
套环组件,所述套环组件包括:
套环,所述套环限定接纳所述换挡套环的套环孔;以及相对于所述套环固定地定位的换挡块,所述换挡块限定长形槽缝和从所述长形槽缝延伸的第一孔;
随动件,所述随动件部分地被接纳在所述长形槽缝中并且操作性地连接至所述致动器,所述随动件限定螺纹孔;以及
调节螺钉,所述调节螺钉被接纳在所述第一孔和所述螺纹孔中并且可绕调节螺钉轴线旋转,其中,旋转所述调节螺钉使所述套环组件相对于所述随动件移动。
14.如权利要求13所述的车桥组件,其中,旋转所述调节螺钉使所述套环组件和所述换挡套环独立于所述致动器沿着所述轴线移动。
15.如权利要求13所述的车桥组件,其中,所述换挡机构包括连杆,所述连杆联接至所述致动器,并且所述随动件的从所述长形槽缝突出的这部分被接纳在所述连杆的开口中。
16.如权利要求15所述的车桥组件,其中,所述换挡机构包括相对于所述连杆固定地定位的棘爪连杆,所述棘爪连杆限定多个凹陷,所述凹陷被配置用于接纳棘爪特征,所述棘爪特征抑制所述连杆和所述随动件的移动。
17.如权利要求16所述的车桥组件,其中,当所述棘爪特征被接纳在凹陷中时,旋转所述调节螺钉。
18.如权利要求16所述的车桥组件,其中,所述连杆和所述棘爪连杆可绕致动器轴线旋转,并且所述连杆沿着所述致动器轴线被布置成与所述棘爪连杆相对于所述致动器的布置相比更靠近所述致动器。
19.如权利要求13所述的车桥组件,其中,所述套环具有面朝所述驱动小齿轮的套环第一侧和与所述套环第一侧相反布置的套环第二侧,其中,第一推力轴承布置在所述套环第一侧与所述换挡套环之间,并且第二推力轴承定位在所述套环第二侧与安装至所述换挡套环的固位螺母之间,其中,所述第一推力轴承和所述第二推力轴承促进所述换挡套环相对于所述套环组件绕所述轴线的旋转。
20.如权利要求13所述的车桥组件,其中,所述换挡套环具有面朝所述驱动小齿轮的第一端、与所述第一端相反布置的第二端、从所述第一端朝向所述第二端延伸的换挡套环第一管状部分、和从所述第二端朝向所述换挡套环第一管状部分延伸的换挡套环第二管状部分,其中,所述换挡套环第一管状部分具有比所述换挡套环第二管状部分更大的直径,并且所述换挡套环第二管状部分被接纳在所述套环孔中。
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