相关申请的交叉引用
本申请要求2016年3月14日提交的美国临时专利申请号62/307,743的优先权。
本申请总体上涉及的领域包括车辆动力总成。
背景技术：
车辆动力总成可包括至少一个动力传动系，该动力传动系可驱动车辆。
技术实现要素：
若干变型可包括一种产品，该产品包括：操作性地连接至动力传动系模块的电机，该动力传动系模块包括具有固定齿数比的齿轮系、具有多个齿数比的操作性地连接至该齿轮系的第一行星齿轮组、具有固定齿数比的操作性地连接至第一行星齿轮组的第二行星齿轮组、和同步器，其中，该同步器操作性地连接至第一行星齿轮组且被定位在第一行星齿轮组与第二行星齿轮组之间；操作性地连接至第二行星齿轮组的差速器；其中，该电机选择性地通过齿轮系、第一行星齿轮组、同步器和第二行星齿轮组将动力传输至差速器，且其中，该同步器被构造和布置成用于通过放置第一行星齿轮组的环形齿轮将动力传动系模块转换为高范围模式、低范围模式和空挡模式。
若干变型可包括一种产品，该产品包括：操作性地连接至动力传动系模块的电机以及车桥组件，该车桥组件具有操作性地连接至动力传动系模块的中心线支撑轴，其中，该动力传动系模块包括螺旋齿轮系、操作性地连接至该螺旋齿轮系的第一螺旋行星齿轮组、操作性地连接至第一螺旋行星齿轮组的同步器、和邻近于该同步器并操作性地连接至第一螺旋行星齿轮组和车桥组件的第二螺旋行星齿轮组；且其中，该同步器被构成和布置成用于转换第一螺旋行星齿轮组的第一环形齿轮，以将动力传动系模块转换至高范围模式、空挡模式和低范围模式。
若干变型可包括驱动车桥差速器的方法，该方法包括：选择性地驱动具有可旋转的轴的电机；使用该电机来驱动操作性地连接至可旋转的轴的螺旋齿轮系；将来自螺旋齿轮系的输出提供至第一螺旋行星齿轮组，该第一螺旋行星齿轮组具有太阳齿轮、至少两个行星齿轮、环形齿轮和架体；使用同步器来将环形齿轮转换至第一位置，以将环形齿轮接触至壳体以实现低范围模式，或将环形齿轮转换至第二位置，通过中心线支撑轴将环形齿轮连接至架体，以实现高范围模式；利用来至第一行星齿轮组和同步器的输出来驱动第二螺旋行星齿轮组；利用来自第二螺旋行星齿轮组的输出来驱动差速器。
从下文提供的详细说明中，本发明的范围内的其它示意性变型将变得显而易见。应当理解的是，尽管详细的说明和具体实例公开了本发明的范围内的变型，当其仅仅旨在用于说明目的，且并不意于限制本发明的范围。
附图说明
从详细的说明和附图将可更透彻地理解本发明的范围内的变型的选择实例，其中：
图1示出了根据若干变型的动力传动系模块的横截面视图。
具体实施方式
以下变型的说明在本质上仅仅是示意性的，且并不以任何方式来限制本发明的范围、其应用或使用。
在若干变型中，车辆可包括动力传动系模块10，其可将动力传输至差速器12。参考图1，在若干变型中，动力传动系模块10可通过齿轮系36、第一行星齿轮组48、同步器70和第二行星齿轮组74将动力传输至差速器12。在若干变型中，齿轮系36可提供固定齿数比，而第一行星齿轮组48可提供多个齿数比，以使得该动力传动系模块10可提供电机86与车桥组件94之间的低范围、空挡范围和高范围。在若干变型中，可通过动力传动系模块10来传输动力，以使得电机86驱动车桥组件94，例如用于推进。还可通过动力传动系模块10来传输动力，以使得车桥组件94驱动电机86，例如用于再生制动。
在若干变型中，车桥组件94可延伸通过动力传动系模块10，且可操作性地附接至第一轮110和第二轮112。可以使用任何数目的车桥组件配置，包括但不限于，车桥组件包括等速万向节和本领域技术人员已知的其它常用部件。在若干变型中，车桥组件94可包括第一车桥轴96、中心线支撑轴97、第二车桥轴104和差速器12，该中心线支撑轴可与第一车桥轴96相同心且可围绕第一车桥轴96的一部分。中心线支撑轴97可以为中空的且可包括第一端98和第二端100。在若干变型中，第一端98可被支撑于第一轴承102中。在若干变型中，第二车桥轴104可包括第一端106和第二端108。
在若干变型中，差速器12可被操作性地附接至第一车桥轴96和第二车桥轴104，且可包括保持架14和小齿轮轴16，该小齿轮轴可在保持架14的第一端18与保持架14的第二端20之间延伸。在若干变型中，第一小齿轮22和第二小齿轮24可被可旋转地附接至小齿轮轴16。第一侧齿轮26可接合第一小齿轮22，并且第二侧齿轮28可接合第二小齿轮24。在若干变型中，保持架14可由第一轴承30和第二轴承32承载，且可以为可旋转的。在若干变型中，第二行星齿轮组74可以定位于保持架14内。保持架14的第一侧34可以连接至第二行星齿轮组74的架体82或与其一体成形，且可与架体82一起旋转。
在许多变型中，保持架14可被旋转，这可引起第一小齿轮22和第二小齿轮24以及第一侧齿轮26和第二侧齿轮28旋转，这可引起第一车桥轴96和第二车桥轴104分别地驱动第一轮110和第二轮112。在许多变型中，可从第一轮110和第二轮112提供输入，例如用于再生制动，这可引起第一车桥轴96和第二车桥轴104来旋转第一侧齿轮26和第二侧齿轮28，这可引起第一小齿轮22和第二小齿轮24旋转，这会旋转保持架14。
在许多变型中，电机86可被操作性地连接至动力传动系模块10，且可通过动力传动系模块10和差速器12提供动力至车桥组件94。可以使用任何数目的电机86，包括但不限于电动机、电动发电机、或另一种形式的电机。在许多变型中，轴88包括但不限于，转子轴可从电机86延伸，且可由第一轴承90和第二轴承92来支撑。在许多变型中，壳体44可围绕电机86、动力传动系模块10和差速器12的至少一部分。壳体44可包括单个连续部件或可包括两个或多个单独的部件。在许多变型中，壳体44可被构造和布置成包含润滑剂，包括但不限于油。
在许多变型中，来自电机86的轴88可以操作性地连接至齿轮系36。在许多变型中，齿轮系36可包括螺旋齿轮。齿轮系36可被用于提供输入至电机86，以及提供来自电机86的输出。在许多变型中，齿轮系36可包括第一齿轮38，该第一齿轮可操作性地附接至轴88且可与轴88一起旋转。第一齿轮38可接合第二齿轮40并与其一起旋转。第二齿轮40可包括大于第一齿轮38(的直径)的直径，这会提供它们之间的来自轴88的减速。第二齿轮40可接合第三齿轮42并与其一起旋转。在许多变型中，第二齿轮40可以为惰齿轮，其可在第一齿轮38与第三齿轮42之间接合，且可绕着可偏置在图1中的视图平面之后的中心旋转。这可允许轴88被定位成靠近于第一车桥轴96，这会使得第一齿轮38与第三齿轮42之间的空间最小化，以降低包装空间。在许多变型中，螺旋齿轮系的使用可以在高速下容易提供润滑剂，因为与其它齿轮类型相比齿轮38、40、42可以更大且更开放。
在许多变型中，第一齿轮38、第二齿轮40和第三齿轮42可绕着平行车桥旋转。在许多变型中，电机86可驱动齿轮系36，以使得第一齿轮38可以为输入齿轮，第二齿轮40可以为中间齿轮，以及第三齿轮42可以为输出齿轮。在许多变型中，电机86可由车桥组件94来驱动，以使得然后第三齿轮42可以为输入齿轮，第二齿轮40可以为中间齿轮，以及第一齿轮38可以为输出齿轮。
在许多变型中，第三齿轮42可以操作性地连接至第一行星齿轮组48的太阳齿轮52。第三齿轮42和太阳齿轮52可以被操作性地附接，以使得第三齿轮42和太阳齿轮52可以一起旋转。在许多变型中，太阳齿轮52可在中心线支撑轴97上自由地旋转。在许多变型中，太阳齿轮52可以被可旋转地连接至第一行星齿轮54和第二行星齿轮56，以使得第一行星齿轮54和第二行星齿轮56与太阳齿轮52一起旋转。第一行星齿轮54可在第一销58上旋转，该第一销可被固定至架体50，以及第二行星齿轮56可在第二销60上旋转，该第二销也可被固定至架体50上。可注意到，根据设计需求，可以使用两个以上的行星齿轮。第一行星齿轮54和第二行星齿轮56可在环状或环形齿轮62内接合并旋转，该环状或环形齿轮可包括内齿。在许多变型中，环形齿轮62还可包括轮毂64，该轮毂可包括第一部分66和第二部分68，该第一部分可朝向中心线支撑轴97径向地延伸，该第二部分可从第一部分66的端部67径向地延伸。在许多变型中，如将在下文中所讨论，环形齿轮轮毂64可被构成和布置成用于与同步器70相接合。第一行星齿轮组48可包括任何数目、类型的齿轮，包括但不限于螺旋齿轮。在许多变型中，太阳齿轮52可被旋转，这可引起第一行星齿轮54和第二行星齿轮56在环形齿轮62的内部旋转，这可引起架体50发生旋转。
可在动力传动系模块10中使用任何数目、类型的同步器70，这可允许实现动力传动系模块10的转换。在许多变型中，同步器70可包括同步器齿毂72。同步器齿毂72可被构造和布置成用于接合第一行星齿轮组48的环形齿轮轮毂64，以使得同步器齿毂72可轴向地与同步器齿毂72一起移动环形齿轮62。在许多变型中，通过致动器(未示出)可执行范围选择，该致动器可相对于中心线支撑轴97轴向地移动同步器齿毂72。同步器70可选择性地将差速器12从电机86断开，以提供空挡模式，且可将电机86与差速器12连接，以提供动力传输的两种操作模式。
在许多变型中，同步器齿毂72可被选择性地转换至左侧(在图1的透视图中)，这可引起第一行星齿轮组48的环形齿轮62实现转换，以使得环形齿轮62可被接触至壳体44，以使得它被固定以防止旋转。当环形齿轮62被接触(壳体)时，则第一行星齿轮组48的架体50的旋转速度可被降低且扭矩可被增加，以使得动力传动系模块10可在操作的低范围模式下执行。在许多变型中，同步器齿毂72还可被选择性地转换至右侧(在图1的透视图中)，这可引起第一行星齿轮组48的环形齿轮62实现转换，以使得环形齿轮62可被操作性地连接至第一行星齿轮组48的架体50，以使得它可与架体50一起旋转，该架体可被操作性地连接至中心线支撑轴97。当环形齿轮62通过中心线支撑轴97可被连接至架体50时，则太阳齿轮52的旋转速度可被维持，以使得动力传动系模块10可在操作的高范围模式下执行。
在许多变型中，来自第一行星齿轮组48的输出可被传输至第二行星齿轮组74，其可驱动差速器12。第二行星齿轮组74可包括太阳齿轮76、第一行星齿轮78和第二行星齿轮80、以及环形齿轮84，该第一行星齿轮和第二行星齿轮可每个分别地通过第一销79和第二销81被附接至架体82，该环形齿轮可包括内齿。可注意到，根据设计需求，可以使用两个以上的行星齿轮。在许多变型中，第二行星齿轮组74的环形齿轮84在延伸环形壁46处可接触至壳体44，以使得它可被固定以防止旋转。第二行星齿轮组74可被固定以在低范围模式下操作。第二行星齿轮组74可包括任何数目、类型的齿轮，包括但不限于螺旋齿轮。
在许多变型中，同步器齿毂72可由任何数目的本领域中已知的致动器来致动，包括但不限于，机电式、电磁式和/或液压式。在许多位于第一行星齿轮组48与第二行星齿轮组74之间的同步器70的位置可降低同步器70处的反射惯量。
在许多变型中，一个或多个特征可被结合进动力传动系模块10中，这可管理储槽液位和降低剪切损失，如在专利申请14/824,724中所公开，其在此作为参考被合并。
根据以上变型，车辆可提供有可由电机86驱动的车桥组件94，这可提供电动全轮驱动。在许多变型中，车辆可配备有第二车桥组件，该第二车桥组件可由常用的动力装置来驱动，以完成全轮驱动。第一车桥组件94可驱动电机86，这可允许实现再生制动以对车辆的电池充电。在许多变型中，第一车桥组件94可由电机86来驱动，这可改进牵引和车辆动力学。第一车桥组件94可提供在低电压系统中具有改进扭矩的电动驱动，包括但不限于48v系统。第一车桥组件94可以位于车辆中的任何数目的位置处，包括但不限于，前轮驱动车辆的后车桥或后轮驱动车辆的前车桥。
以下变型的说明仅仅是视为落在本发明的范围之内的部件、元件、动作、产品和方法的示意性(说明)，且并不意于以任何方式来限制具体公开或并未特别阐述的这种范围。本文所描述的部件、元件、动作、产品和方法可被组合，而并非如本文特别地说明，且仍然被视为落入本发发明的范围之内。
变型1可包括一种产品，该产品包括：操作性地连接至动力传动系模块的电机，该动力传动系模块包括具有固定齿数比的齿轮系、具有多个齿数比的操作性地连接至该齿轮系的第一行星齿轮组、具有固定齿数比的操作性地连接至第一行星齿轮组的第二行星齿轮组、和同步器，其中，该同步器操作性地连接至第一行星齿轮组且被定位在第一行星齿轮组与第二行星齿轮组之间；操作性地连接至第二行星齿轮组的差速器；其中，该电机选择性地通过齿轮系、第一行星齿轮组、同步器和第二行星齿轮组将动力传输至差速器，且其中，该同步器被构造和布置成用于通过放置第一行星齿轮组的环形齿轮将动力传动系模块转换为高范围模式、低范围模式和空挡模式。
变型2可包括如在变型1中所述的产品，其中，同步器进一步包括同步器齿毂，且其中，同步器齿毂操作性地附接至环形齿轮，且其中，同步器被构造和布置成用于转换同步器齿毂，以将环形齿轮移动至第一位置以将环形齿轮接触至动力传动系模块以实现低范围模式；移动至第二位置以将环形齿轮可操作地连接至第一行星齿轮组的架体以实现高范围模式；以及移动至第三位置，其中，环形齿轮未接触(动力传动系模块)以及未连接第一行星齿轮组的架体，以实现空挡模式。
变型3可包括如在变型1-2的任何一个变型中所述的产品，其中，齿轮系包括操作性地连接至电机的第一齿轮、操作性地连接至第一齿轮的第二齿轮、和操作性地连接至第二齿轮以及第一行星齿轮组的太阳齿轮的第三齿轮。
变型4可包括如在变型1-3的任何一个变型中所述的产品，其中，齿轮系包括螺旋齿轮。
变型5可包括如在变型1-4的任何一个变型中所述的产品，其中，第一行星齿轮组和第二行星齿轮组包括螺旋齿轮。
变型6可包括如在变型1-5的任何一个变型中所述的产品，其中，车桥轴组件延伸通过齿轮系、第一行星齿轮组、同步器、第二行星齿轮组和差速器。
变型7可包括一种产品，该产品包括：操作性地连接至动力传动系模块的电机以及车桥组件，该车桥组件具有操作性地连接至动力传动系模块的中心线支撑轴，其中，该动力传动系模块包括螺旋齿轮系、操作性地连接至该螺旋齿轮系的第一螺旋行星齿轮组、操作性地连接至第一螺旋行星齿轮组的同步器、和邻近于该同步器并操作性地连接至第一螺旋行星齿轮组和车桥组件的第二螺旋行星齿轮组；且其中，该同步器被构成和布置成用于转换第一螺旋行星齿轮组的第一环形齿轮，以将动力传动系模块转换至高范围模式、空挡模式和低范围模式。
变型8可包括如在变型7中所述的产品，其中，同步器进一步包括同步器齿毂，且其中，在高范围模式下，同步器齿毂通过中心线支撑轴将第一螺旋行星齿轮组的环形齿轮连接至第一螺旋行星齿轮组的架体，其中，在低范围模式下，同步器齿毂将第一螺旋行星齿轮组的环形齿轮接触至驱动模块，且其中，在空挡模式下，同步器齿毂将电机从车桥组件断开。
变型9可包括如在变型7-8的任何一个变型中所述的产品，其中，车桥组件进一步包括延伸通过中心线支撑轴的第一车桥轴、第二车桥轴、以及位于第一车桥轴与第二车桥轴之间的差速器，且其中，第二螺旋行星齿轮组操作性地连接至差速器。
变型10可包括如在变型7-9的任何一个变型中所述的产品，进一步包括壳体，其中，该壳体围绕电机、动力传动系模块和车桥组件的至少一部分。
变型11可包括如在变型10中所述的产品，其中，壳体被构造和布置成包含润滑剂。
变型12可包括如在变型7-11的任何一个变型中所述的产品，其中，第一螺旋行星齿轮组包括太阳齿轮、至少两个行星齿轮和第一环形齿轮，该至少两个行星齿轮可旋转地附接至架体且与太阳齿轮相接合并通过太阳齿轮实现旋转，且其中，该至少两个行星齿轮在第一环形齿轮内部旋转。
变型13可包括如在变型7-12的任何一个变型中所述的产品，其中，第二螺旋行星齿轮组包括太阳齿轮、至少两个行星齿轮和第二环形齿轮，该至少两个行星齿轮可旋转地附接至架体且与太阳齿轮相接合并通过太阳齿轮实现旋转，其中，该至少两个行星齿轮在第二环形齿轮内部旋转，且其中，该第二环形齿轮被接触。
变型14可包括驱动车桥差速器的方法，该方法包括：选择性地驱动具有可旋转的轴的电机；使用该电机来驱动操作性地连接至可旋转的轴的螺旋齿轮系；将来自螺旋齿轮系的输出提供至第一螺旋行星齿轮组，该第一螺旋行星齿轮组具有太阳齿轮、至少两个行星齿轮、环形齿轮和架体；使用同步器来将环形齿轮转换至第一位置，以将环形齿轮接触至壳体以实现低范围模式，或使用该同步器将环形齿轮转换至第二位置，通过中心线支撑轴将环形齿轮连接至架体，以实现高范围模式；利用来至第一行星齿轮组和同步器的输出来驱动第二螺旋行星齿轮组；以及利用来自第二螺旋行星齿轮组的输出来驱动差速器。
变型15可包括如在变型14中所述的方法，进一步包括：将环形齿轮转换至第三位置，以通过使用同步器将电机从差速器断开。
以上本发明范围内的选择变型的说明在本质上仅仅是示意性的，且因而，它的变型或变体并不被视为脱离本发明的精神和范围。