双速驱动模块的制作方法
【专利说明】双速驱动模块
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2014年I月21日提交的，申请号为14/159，534的美国发明专利申请的优先权，还要求于2013年3月13日提交的，申请号为61/779，780的美国临时专利申请的权益，其公开的内容如同在此完全详细陈述一般通过引用而并入。
技术领域
[0003]本公开涉及一种双速驱动模块。
【背景技术】
[0004]本部分提供涉及本公开的背景信息，所述信息不一定是现有技术。
[0005]在本领域中众所周知，提供一种全轮驱动车辆传动系，其以全时的方式或兼时但自动接合的方式将驱动转矩提供给车辆的前后轮。已知的全时全轮驱动配置通常采用分动箱或动力传输单元和中央差速器或联轴器，将驱动转矩分配给前差速器和后差速器，前差速器依次将驱动转矩分配给一组前轮，后差速器依次将驱动转矩分配给一组后轮。已知的兼时全轮驱动配置通常采用动力传送联轴器，其允许一组车轮(例如后轮)惯性滑行直到另一组车轮(例如前组车轮)开始失去牵引力。
[0006]这些全轮驱动配置的一个缺点是关于其复杂性和总体成本。不仅全轮驱动系统的部件相对复杂并且制造和安装成本高，而且由于汽车制造商的通常做法是提供具有标准两轮配置和可选全轮驱动配置的车辆，使得相关联的车辆结构往往更加复杂。在这方面，往往需要更改车辆燃料箱和/或重新部署车辆的备用轮胎以便将常规的四轮驱动系统合并到两轮驱动车辆中。
[0007]所提出的一种解决方案涉及轮毂马达的使用。在这些系统中，相对较大的电动马达被放置在两个或更多车轮的圆周内。由于轮毂马达的直径相对较大，所以车轮的尺寸趋向于相对较大(即18英寸或更大)。因此，当采用相对较小的车轮尺寸时或者在诸如燃料箱的尺寸和位置或者备用轮胎的位置妨碍轮毂马达被集成到车辆中等组装成问题的情况下，轮毂马达不可实用。
[0008]全轮驱动车辆中的一个相对较新的创新是一种驱动模块，该驱动模块采用电动马达、变速器和差速器以选择性地驱动一组车轮。这种驱动模块在混合动力车辆中正在获得汽车原始设备制造商的认可，并且可能有些时候在电动车辆中被用作推进动力的唯一来源。尽管已知的驱动模块对于其预期目的是令人满意的，但是在本领域中仍然存在对改进的驱动模块的需要。
【发明内容】
[0009]本部分提供本公开的概述，而不是本公开的全部范围或其所有特征的全面公开。
[0010]在一个形式中，本教导提供一种驱动模块，其包括电动马达、差速器总成、多级变速器总成以及一对半轴，所述差速器总成具有差速器输入构件和一对差速器输出构件。所述多级变速器总成被配置为在所述电动马达和所述差速器输入构件之间传输旋转动力。所述多级变速器总成包括外壳、双速行星轮式变速器级、第一离合器、第二离合器以及变速器输出构件。所述双速行星轮式变速器级具有太阳齿轮、齿圈、多个行星齿轮和行星齿轮架。所述太阳齿轮是所述双速行星轮式变速器级的输入部。所述行星齿轮与所述太阳齿轮并与所述齿圈相啮合。所述行星齿轮可旋转地安装在所述行星齿轮架上，所述行星齿轮架和所述齿圈中的一个是所述双速行星轮式变速器级的输出部并且被驱动地联接到所述变速器输出构件。所述第一离合器能够被选择性地运转用于锁定所述双速行星轮式变速器级，使得其以1:1的传动比运转。所述第二离合器能够被运转用于控制所述行星齿轮架和所述齿圈中的另一个的旋转。所述变速器输出构件啮合到所述差速器输入构件。所述半轴的每个均被联接到所述差速器输出构件中相关联的一个以随其旋转。
[0011]根据在此提供的描述，其它应用领域将变得显而易见。本概述中的描述和具体示例仅旨在用于说明的目的，而非旨在限制本公开的范围。
【附图说明】
[0012]在此描述的附图仅用于例示所选实施例的目的，而非所有可能的实现，并且不旨在限制本公开的范围。
[0013]图1是具有根据本公开的教导构造的驱动模块的示例性车辆的示意图；
[0014]图2是图1车辆的一部分的剖视图，示出包括电动马达和多级变速器总成的驱动模块的一部分；
[0015]图3是多级变速器总成的放大图；
[0016]图4是图3的放大部分；
[0017]图5是图1车辆的另一部分的剖视图，示出包括差速器总成的驱动模块的一部分;
[0018]图6是图1车辆的一部分的左侧视图，更详细地示出驱动模块；
[0019]图7是驱动模块的一部分的剖视图，更详细地示出液压栗；
[0020]图8是驱动模块的一部分的示意图，示出液压回路；
[0021]图9是根据本公开的教导构造的另一驱动模块的一部分的剖视图；
[0022]图10是图9的放大部分；
[0023]图11是图10的放大部分；和
[0024]图12是类似于图2但描绘根据本公开的教导构造的驱动模块的另一示例的视图。
[0025]在全部附图中的若干图中，相应附图标记表示相应部件。
【具体实施方式】
[0026]参照附图中的图1，具有根据本公开的教导构造的驱动模块的示例性车辆总体上由附图标记10来表示。车辆10可包括前传动系或主传动系14以及后传动系或次传动系16。前传动系14可包括发动机18和变速器20，并且可被配置为驱动前组或主组驱动轮22。后传动系16可包括能够被配置为根据需要或者以“按需”方式来驱动后组或次组驱动轮26的驱动模块24。虽然在本示例中，前轮22与主传动系14相关联且后轮26与次传动系16相关联，但是将意识到，在替代方案中，后轮可由主传动系来驱动并且前轮可由次传动系来驱动。此外，尽管在本示例中，在本示例中已将驱动模块24描述为其被配置为以兼时的方式来驱动次组驱动轮，但是将意识到无论是作为用于车辆的单独推进设备还是与另一推进设备相结合，根据本教导所构造的驱动模块都可被用于以全时的方式来驱动(前、后或其它)组驱动轮(例如，前组车轮)。驱动模块24可包括驱动单元30、一对半轴32以及控制器34。
[0027]参照图2，驱动单元30可包括外壳40、电动马达42、多级变速器44、差速器总成46 (图1)、液压栗48 (图1)以及驻车棘爪机构50。
[0028]外壳40可限定一结构，驱动单元30的其它部件被安装到该结构。外壳40可以由可通过例如多个螺纹紧固件固定地联接在一起的两个或更多个外壳元件形成。电动马达42可被安装到外壳40上的凸缘54，并且可具有可沿第一旋转轴线58布置并且被接收在外壳40中的输出轴56。
[0029]在图3中，多级变速器44可包括双速行星轮式变速器级(two-speed planetarytransmiss1n stage) 60、第一离合器62以及第二离合器64。可选地，多级变速器44可包括一个或多个固定式减速级(fixed reduct1n stage)或齿轮组，如第一减速齿轮组66和第二减速齿轮组68。
[0030]第一减速齿轮组66可以将马达输出轴56联接到双速行星轮式变速器级60。在所提供的示例中，第一减速齿轮组66包括单一行星齿轮组，但是将意识到可以使用任何数目和类型的齿轮组。第一减速齿轮组66可包括被联接到马达输出轴56以随其旋转的第一太阳齿轮70、一组第一行星齿轮72、第一行星齿轮架74以及第一齿圈76。第一行星齿轮72可以啮合到第一太阳齿轮70和第一齿圈76。第一行星齿轮架74可包括第一架体80和多个第一销82。第一架体80可包括可以是板状结构的第一主体构件84和可包括轴部分88和凸缘90的第二主体构件86。轴孔92可以穿过凸缘90并且进入轴部分88而形成在第二主体构件86的一端中。轴孔92的大小可确定为能够接收输出轴56。如果需要，轴承94可以被接收在输出轴56与轴部分88的内侧表面之间。一个或多个润滑通道96也可以被形成在轴部分88中。在所提供的示例中，主润滑通道98穿过轴部分88而纵向地形成，并且多个进给通道100横断主润滑通道98并从其径向向外延伸。
[0031]双速行星轮式变速器级60可包括第二太阳齿轮110、多个第二行星齿轮112、第二行星齿轮架114以及第二齿圈116。第二太阳齿轮110可以被联接到第一行星齿轮架74的第二主体构件86的轴部分88以随其旋转。因此，将意识到，第一行星齿轮架74可以是输入行星齿轮级(input planetary stage)(即，第一减速齿轮组66)的输出构件，并且第二太阳齿轮110可以是中间(或输出)减速齿轮组的输入构件。第二行星齿轮架114可包括多个第二销122和第二架体120，第二架体120可分别具有第一环形板124和第二环形板126，并且可以被固定地