具有兩速差速器的緊湊型手動(dòng)變速驅(qū)動(dòng)橋的制作方法
【專利說(shuō)明】具有兩速差速器的緊湊型手動(dòng)變速驅(qū)動(dòng)橋
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的相互參引
[0002]本申請(qǐng)要求2013年6月25日提交的第61/839，160號(hào)美國(guó)專利申請(qǐng)和2014年2月5日提交的第61/936,051號(hào)美國(guó)專利申請(qǐng)的權(quán)益。以上申請(qǐng)的公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用被納入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本公開(kāi)大致涉及差動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)，并且更具體地涉及用于前輪驅(qū)動(dòng)手動(dòng)變速器傳動(dòng)系車輛的兩速差速器。
【背景技術(shù)】
[0004]差動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)能設(shè)置在車橋總成中，并被用于將轉(zhuǎn)矩從傳動(dòng)(驅(qū)動(dòng))軸傳遞至一對(duì)輸出軸。傳動(dòng)軸能通過(guò)使用與安裝至差速器外殼的環(huán)形齒輪嚙合的錐齒輪來(lái)驅(qū)動(dòng)差速器。在汽車應(yīng)用中，差速器允許安裝在車橋總成兩端的輪胎以不同的速度旋轉(zhuǎn)。這在車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)是重要的，因?yàn)橥廨喬ヱ傔^(guò)的弧線的距離大于內(nèi)輪胎。因此，外輪胎必須以大于內(nèi)輪胎的速度旋轉(zhuǎn)以補(bǔ)償更大的行駛距離。該差速器包括差速器殼和齒輪機(jī)構(gòu)，該齒輪機(jī)構(gòu)允許轉(zhuǎn)矩從傳動(dòng)軸被傳遞至輸出軸，并同時(shí)允許輸出軸按照需要以不同的速度旋轉(zhuǎn)。該齒輪機(jī)構(gòu)可大體包括被安裝用于隨各自的輸出軸一起旋轉(zhuǎn)的一對(duì)側(cè)齒輪(半軸齒輪)。一系列橫向銷或小齒輪軸被固定地安裝至差速器殼以隨差速器殼一起旋轉(zhuǎn)。相應(yīng)的多個(gè)小齒輪被安裝用于隨小齒輪軸旋轉(zhuǎn)并與兩個(gè)側(cè)齒輪均成嚙合關(guān)系。
[0005]燃料經(jīng)濟(jì)性在機(jī)動(dòng)車輛中變得越來(lái)越重要。提供提高的效率和燃料經(jīng)濟(jì)性的一種方式是提供具有供駕駛者選擇的額外速比的額外齒輪組。希望的是提供一種能以額外速比操作而無(wú)需變速驅(qū)動(dòng)橋的額外內(nèi)部空間的變速驅(qū)動(dòng)橋。
[0006]本文中提供的【背景技術(shù)】說(shuō)明是用于一般地呈現(xiàn)本公開(kāi)的上下文的目的。目前指出的發(fā)明人的工作在此【背景技術(shù)】部分中所描述的程度上以及所作說(shuō)明的不以其它方式被認(rèn)定為提交本申請(qǐng)時(shí)的現(xiàn)有技術(shù)的各方面不明示地也不暗示地被承認(rèn)為相對(duì)于本公開(kāi)而言的現(xiàn)有技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的具有兩速差速器的手動(dòng)變速驅(qū)動(dòng)橋包括差速器總成、最終傳動(dòng)行星齒輪系統(tǒng)和接合機(jī)構(gòu)。差速器總成能具有差速器外殼。最終傳動(dòng)行星齒輪系統(tǒng)能具有最終傳動(dòng)齒輪、行星環(huán)形齒輪和太陽(yáng)齒輪。最終傳動(dòng)行星齒輪系統(tǒng)能被配置成選擇性地以(i)最終傳動(dòng)行星齒輪系統(tǒng)不相對(duì)于差速器外殼旋轉(zhuǎn)的第一模式和(ii)最終傳動(dòng)行星齒輪系統(tǒng)相對(duì)于差速器外殼被固定的第二模式操作。接合機(jī)構(gòu)能被配置成使手動(dòng)變速驅(qū)動(dòng)橋不按順序地?fù)Q擋并同時(shí)使最終傳動(dòng)行星齒輪系統(tǒng)在第一和第二模式之間運(yùn)動(dòng)。
[0008]根據(jù)附加特征，手動(dòng)變速驅(qū)動(dòng)橋能包括共同提供第一齒輪組、第二齒輪組、第三齒輪組和第四齒輪組的副軸和主軸。最終傳動(dòng)行星齒輪系統(tǒng)能針對(duì)第一速度和第二速度以第一模式操作，并針對(duì)第三速度、第四速度、第五速度和第六速度以第二模式操作。第一速度和第二速度能具有比第三、第四、第五和第六速度中的每一者都大的傳動(dòng)比。第一齒輪組能提供在第一速度和第三速度下的轉(zhuǎn)矩路徑。第三齒輪組能提供在第二速度和第五速度下的轉(zhuǎn)矩路徑。
[0009]根據(jù)附加特征，接合機(jī)構(gòu)還能包括以雙Η換擋模式操作的變速桿。手動(dòng)變速驅(qū)動(dòng)橋還能包括同步器，該同步器鄰近差速器外殼配置并具有配置成選擇性地接合行星環(huán)形齒輪的滑套。接合機(jī)構(gòu)還能包括差速器換擋撥叉軸，該差速器換擋撥叉軸支撐其上的差速器換擋撥叉。接合機(jī)構(gòu)還能包括支撐第三/第四換擋撥叉和第五/第六換擋撥叉的第五/第六速度換擋撥叉軸。
[0010]一種具有兩速差速器并根據(jù)附加特征構(gòu)建的手動(dòng)變速驅(qū)動(dòng)橋能包括差速器總成、副軸、主軸、最終傳動(dòng)行星齒輪系統(tǒng)和接合機(jī)構(gòu)。差速器總成能具有差速器外殼和差速器最終傳動(dòng)齒輪。副軸和主軸能共同提供第一齒輪組、第二齒輪組、第三齒輪組和第四齒輪組。主軸還能包括與差速器最終傳動(dòng)齒輪嚙合的主軸最終傳動(dòng)齒輪。最終傳動(dòng)行星齒輪系統(tǒng)可具有行星環(huán)形齒輪和太陽(yáng)齒輪。最終傳動(dòng)行星齒輪系統(tǒng)能被配置成選擇性地以(i)最終傳動(dòng)行星齒輪系統(tǒng)不相對(duì)于差速器外殼旋轉(zhuǎn)的第一模式和(ii)最終傳動(dòng)行星齒輪系統(tǒng)相對(duì)于差速器外殼被固定的第二模式操作。接合機(jī)構(gòu)能被配置成使用第一、第二、第三和第四齒輪組并通過(guò)使最終傳動(dòng)行星齒輪系統(tǒng)在第一和第二模式之間運(yùn)動(dòng)而使手動(dòng)變速驅(qū)動(dòng)橋在六個(gè)不同速比之間切換。
[0011]根據(jù)附加特征，最終傳動(dòng)行星齒輪系統(tǒng)能針對(duì)第一速度和第二速度以第一模式操作。最終傳動(dòng)行星齒輪系統(tǒng)能針對(duì)第三速度、第四速度、第五速度和第六速度以第二模式操作。第一速度和第二速度能具有比第三、第四、第五和第六速度中的每一者都大的傳動(dòng)比。第一齒輪組能提供第一速度和第三速度下的轉(zhuǎn)矩路徑。第三齒輪組能提供第二速度和第五速度下的轉(zhuǎn)矩路徑。接合機(jī)構(gòu)還能包括以雙Η換擋模式操作的變速桿。手動(dòng)變速驅(qū)動(dòng)橋還能包括同步器，該同步器鄰近差速器外殼配置并具有被配置成選擇性地接合行星環(huán)形齒輪的滑套。接合機(jī)構(gòu)還能包括差速器換擋撥叉軸，該差速器換擋撥叉軸支撐其上的差速器換擋撥叉。接合機(jī)構(gòu)還能包括支撐第三/第四換擋撥叉和第五/第六換擋撥叉的第五/第六速度換擋撥叉軸。在一個(gè)實(shí)施例中，手動(dòng)變速驅(qū)動(dòng)橋是前輪驅(qū)動(dòng)手動(dòng)變速驅(qū)動(dòng)橋。手動(dòng)變速驅(qū)動(dòng)橋可以是具有至少一個(gè)變速致動(dòng)器的自動(dòng)式手動(dòng)變速器(機(jī)械式自動(dòng)變速器)。
[0012]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例構(gòu)建的兩速差動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)能包括差速器殼、第一和第二側(cè)齒輪、多個(gè)小齒輪、和電磁螺線管。差速器殼能具有限定有第一輸出軸開(kāi)口的第一差速器殼部分和限定有第二輸出軸開(kāi)口的第二差速器殼部分。第一和第二側(cè)齒輪能可旋轉(zhuǎn)地安裝在差速器殼內(nèi)。第一和第二側(cè)齒輪能沿著差速器殼的旋轉(zhuǎn)軸線同軸對(duì)齊。多個(gè)小齒輪能安裝在第一和第二側(cè)齒輪之間。多個(gè)小齒輪能與第一和第二側(cè)齒輪互相嚙合以形成被配置成用于在小齒輪與第一和第二側(cè)齒輪之間傳遞轉(zhuǎn)矩以使第一和第二側(cè)齒輪圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)。電磁螺線管能被配置成使差動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)在第一低速傳動(dòng)(underdrive)轉(zhuǎn)矩路徑和第二直接傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩路徑之間切換。低速傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩路徑能使轉(zhuǎn)矩經(jīng)由行星齒輪組傳遞。直接傳動(dòng)路徑能使轉(zhuǎn)矩直接通過(guò)小齒輪傳遞。同步器可以是增力式的自供能同步器(boosted self-energized synchronizer)。
【附圖說(shuō)明】
[0013]從詳細(xì)描述和附圖將更全面地理解本公開(kāi)，其中:
[0014]圖1是根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例構(gòu)建的具有四個(gè)齒輪組并具有向兩速差速器的傳動(dòng)的六速前輪驅(qū)動(dòng)變速驅(qū)動(dòng)橋的透視圖；
[0015]圖2是沿線2-2截取的圖1的前輪驅(qū)動(dòng)變速驅(qū)動(dòng)橋的剖視圖；
[0016]圖3是圖1的前輪驅(qū)動(dòng)變速驅(qū)動(dòng)橋的四個(gè)齒輪組和相應(yīng)的接合機(jī)構(gòu)的透視圖；
[0017 ]圖4是以第一速度示出的圖3的接合機(jī)構(gòu)的俯視圖；
[0018]圖4A是以第一速度示出的、與圖4的接合機(jī)構(gòu)的位置對(duì)應(yīng)的示例性變速桿的示意圖；
[0019]圖5是以第二速度示出的圖3的接合機(jī)構(gòu)的俯視圖；
[0020]圖5A是以第二速度示出的、與圖5的接合機(jī)構(gòu)的位置對(duì)應(yīng)的示例性變速桿的示意圖；
[0021]圖6是以第三速度示出的圖3的接合機(jī)構(gòu)的俯視圖；
[0022]圖6A是以第三速度示出的、與圖6的接合機(jī)構(gòu)的位置對(duì)應(yīng)的示例性變速桿的示意圖；
[0023]圖7是以第四速度示出的圖3的接合機(jī)構(gòu)的俯視圖；
[0024]圖7A是以第四速度示出的、與圖7的接合機(jī)構(gòu)的位置對(duì)應(yīng)的示例性變速桿的示意圖；
[0025]圖8是以第五速度示出的圖3的接合機(jī)構(gòu)的俯視圖；
[0026]圖8A是以第五速度示出的、與圖8的接合機(jī)構(gòu)的位置對(duì)應(yīng)的示例性變速桿的示意圖；
[0027]圖9是以第六速度示出的圖3的接合機(jī)構(gòu)的俯視圖；
[0028]圖9A是以第六速度示出的、與圖9的接合機(jī)構(gòu)的位置對(duì)應(yīng)的示例性變速桿的示意圖；
[0029]圖10是以反向速度(倒擋)示出的圖3的接合機(jī)構(gòu)的俯視圖；
[0030]圖10A是以反向速度示出的、與圖10的接合機(jī)構(gòu)的位置對(duì)應(yīng)的示例性變速桿的示意圖；
[0031]圖11是示出根據(jù)本公開(kāi)的各速比的表；
[0032]圖12是根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的包含直接切換式行星減速的兩速差速器的剖視圖；
[0033]圖13是根據(jù)本公開(kāi)的附加特征的包含由電磁螺線管致動(dòng)的球-坡道裝置的兩速差速器的剖視圖；
[0034]圖14是示出包含借由圖1的兩速差速器和