电驱动桥的制作方法

文档序号:22769839发布日期:2020-11-03 23:15阅读:104来源:国知局
电驱动桥的制作方法

相关申请的交叉引用

本专利申请要求于2018年10月1日提交的美国临时专利申请第62/739,643号的权益,其全文以参见的方式完全纳入本文。

本实用新型涉及电驱动桥,并且更具体地涉及用于电驱动桥的多速变速箱。



背景技术:

电动车辆和混合电动车辆利用与电动机马达通信的电源来向车辆提供驱动或增强驱动。电动车辆具有优于常规内燃机驱动的车辆的若干特性。例如,电动机产生的振动小于内燃机,并且电动机实现最大扭矩比内燃机更快。

随着电动车辆变得越来越普遍,电驱动桥的性能变得越来越重要。然而,为了使传统的电动车辆达到足够的速度,电动机必须允许在宽的速度范围内的合理的功率。能够在宽的速度范围内提供合理功率的电动机通常大且重。传统的单速变速器不能被有效地使用。例如,爬坡能力差,启动消耗能量,并且效率低。此外,当沿斜坡向下行驶时,速度被加速,电动机可以能被拖动,并且甚至可以能失效。

因此,期望生产一种具有齿轮布置、至少一个离合器组件和产生多个传动比的差速器的电驱动桥,并且仍然在尺寸和重量上保持紧凑。



技术实现要素:

与本公开一致地且相符地,已经出人意料地发现了一种具有齿轮布置、至少一个离合器组件和差速器的电驱动桥,所述电驱动桥可产生多个传动比,并且在尺寸和重量上保持紧凑。

本公开提供了一种用于车辆的电驱动桥。所述电驱动桥涉及一种多速变速箱,该多速变速箱能够提供两种传动比以满足驾驶员在高扭矩、低速下驱动电动车辆或在低扭矩、高速下驱动的不同要求。该多速变速箱具有两个齿轮离合器组件,以确保高的能量利用率和强的爬坡能力。

在一个实施例中,一种电驱动桥,包括:电动马达;以及空转(idler)组件,所述空转组件联接至电动马达,空转组件包括可旋转轴和围绕可旋转轴布置的至少一个齿轮-离合器组件,其中可旋转轴包括形成在其中的至少一个流体通道,以向齿轮-离合器组件提供第一流体。

作为某些实施例的方面,至少一个齿轮-离合器组件包括:齿轮,所述齿轮具有至少部分地配置在其中的离合器。

作为某些实施例的方面,离合器包括:离合器鼓,所述离合器鼓至少部分地、同心地配置在齿轮内。

作为某些实施例的方面,离合器还包括:多个第一离合器片和多个第二离合器片,并且其中第一离合器片与齿轮滑动配合,第二离合器片与离合器鼓滑动配合。

作为某些实施例的方面,离合器鼓包括形成在其中的至少一个孔,所述至少一个孔与至少一个流体通道流体连通。

作为某些实施例的方面,至少一个流体通道包括:第一流动路径,所述第一流动路径沿可旋转轴的纵轴线形成;和第二流动路径,所述第二流动路径大致上垂直于可旋转轴的纵轴线形成。

作为某些实施例的方面,齿轮-离合器组件还包括:至少一个支承板,所述支承板具有形成在其中的另一流体通道,以向其提供第二流体。

作为某些实施例的方面,第一流体润滑齿轮-离合器组件,而第二流体致动齿轮-离合器组件。

在另一个实施例中,一种电驱动桥,包括:电动马达;以及空转组件,所述空转组件联接至电动马达,空转组件包括:可旋转轴和围绕可旋转轴配置的至少一个齿轮-离合器组件,其中至少一个齿轮-离合器组件包括:齿轮,所述齿轮具有形成在其外表面上的多个齿;和离合器,所述离合器至少部分地布置在齿轮中,其中离合器包括与齿轮的内表面直接接触的多个离合器片。

作为某些实施例的方面,离合器包括:离合器鼓,所述离合器鼓至少部分地同心地配置在齿轮内。

作为某些实施例的方面,离合器片与离合器鼓的外表面直接接触。

作为某些实施例的方面,离合器片与齿轮和离合器鼓中的至少一个花键接合。

在又一实施例中,一种操作齿轮-离合器组件的方法,包括:提供空转组件,所述空转组件包括可旋转轴,所述可旋转轴具有选择性地联接至其第一端的第一齿轮-离合器组件和选择性地联接至其第二端的第二齿轮-离合器组件;提供第一流体源,所述第一流体源通过至少一个流体通道与第一齿轮-离合器组件和第二齿轮-离合器组件中的至少一个流体连通;以及选择性地使第一流体从第一流体源流动,以便于对第一齿轮-离合器组件和第二齿轮-离合器组件中的至少一个进行选择性地接合和润滑中的至少一个。

作为某些实施例的方面,所述方法还包括:选择性地使第二流体从第二流体源流动,以便于对第一齿轮-离合器组件和第二齿轮-离合器组件中的至少一个进行选择性地接合和润滑中的至少一个。

作为某些实施例的方面,第一流体和第二流体是不同的流体。

附图说明

附图作为说明书的一部分并入本文。本文描述的附图示出了当前公开的主题的实施例,并且说明了本公开的所选原理和教导。然而,附图未示出当前公开的主题的所有可以能的实施例,并且不旨在以任何方式限制本公开的范围。

图1是根据本公开主题的实施例的车辆传动系统的示意图;

图2是根据一个实施例的图1中所示的车辆传动系统的电驱动桥的一部分的侧透视图,包括马达输出组件、复合空转组件和差速器;

图3是图2所示的电驱动桥的部分的相对侧透视图;

图4是图2至图3所示的电驱动桥的部分的俯视平面图;

图5是图2至图4所示的电驱动桥的部分的侧视图;

图6是沿图2至图5所示的电驱动桥的部分的图5中的剖面线a-a剖取的详细剖视图;

图7是图2至图6所示的复合空转组件的侧立体图;

图8是图2至图7所示的复合空转组件的侧视图;

图9是沿图2至图8所示的复合空转组件的图8中的剖面线b-b剖取的详细剖视图;

图10是图2至图9所示的复合空转组件的分解图;

图11是图2至图9所示的复合空转组件的齿轮的侧立体图;

图12是图11所示的复合空转组件的齿轮的相对侧立体图;

图13是图2至图9所示的复合空转组件的空转轴的放大剖视图和第一离合器毂的侧视图;

图14是图13所示的复合空转组件的第一离合器毂的侧立体图;

图15是图9至图10所示的复合空转组件的支承板的侧视图;

图16是图9至图10和图15所示的复合空转组件的支承板的侧立体图;

图17是图9至图10和图15至图16所示的复合空转组件的支承板的剖面图;

图18是根据本公开的另一个实施例的沿图2-5所示的电驱动桥的部分的图5中的剖面线a-a剖取的详细剖视图,包括马达输出组件、复合空转组件和差速器;

图19是复合空转组件的一部分的放大局部剖视图。

具体实施方式

应当理解的是,除非明确地指出相反,否则本实用新型可以采用各种替代的定向和步骤顺序。还应理解,附图中示出的以及以下说明书中描述的特定组件和系统仅仅是本文所定义的实用新型构思的示例性实施例。因而,与所公开的实施例相关的特定的尺寸、方向或其它物理特征不应被看作是限制,除非另有明确的声明。此外,在本申请的该部分中,在本文所描述的各实施例中的相似的元件可以用相似的附图标记来共同地指代,但可以能并非如此。

下面描述电驱动桥100的实施例。在某些实施例中,电驱动桥100用于纯电动车辆(未示出),其中,电驱动桥100是唯一的驱动桥。在其它实施例中,如图1所示,电驱动桥100用于混合动力四轮驱动车辆10,其中,前车桥由内燃机12驱动,而后车桥是电驱动桥100(或反之亦然)。在还有其它实施例中,电驱动桥100用于包括串列桥的混合动力商用车辆(未示出),其中,前串列桥由内燃机驱动,而后串列桥是电驱动桥100(或反之亦然)。在某些实施例中,电驱动桥100包括第一桥半轴16和第二桥半轴18,每个桥半轴都联接至车辆10的球轮组件。电驱动桥100可以应用于商用车辆、轻型和重型车辆以及用于客车、越野车和运动型多用途车辆。附加地,本文所述的电驱动桥100可以适于在前和/或后驱动桥中使用,以及在可以转向和非可以转向车桥中使用。本领域普通技术人员将会理解,电驱动桥100还具有工业、机车、军事、农业和航空的应用。

电驱动桥100可以包括集成的驱动系统。在图1所示的实施例中,电驱动桥100包括与电源(未示出)联接的电动马达104(例如电动机)。电动马达104可以是永磁同步电机,所述永磁同步电机包括围绕转子同心地配置的定子。电驱动桥100可以附加地包括逆变器(未示出),所述逆变器用于在利用电动马达104来驱动车辆时将直流电转换成交流电,并且用于在车辆减速时将交流电转换成直流电。电动马达104在本文中可以被称为电动机-发电机。此外,电驱动桥100可以包括用于冷却电动马达104和逆变器的与电驱动桥104润滑剂集成在一起的冷却流体(未示出),诸如但不限于自动变速器流体或车桥油。在另一个实施例(未示出)中,用于电动马达104和逆变器的冷却流体可以不与车桥油集成在一起。电驱动桥可以具有同轴或偏轴布置,在偏轴布置中,将车轮连接至差速器的半轴不穿过中心或马达,而是平行于马达轴线。

具有马达输出轴106的马达输出组件105与电动马达104的转子联接,以便与其一起旋转。马达输出轴106的第一端107可以包括多个花键111,以便于联接至电动马达104。然而,应当理解,如果需要,马达输出组件105可以通过各种其它联接方法联接至电动马达104。在某些实施例中,马达输出轴106具有从第一端107延伸到相对的第二端109的大致上均匀的直径。然而,在图2至图6所示的其它实施例中,马达输出轴106是锥形的,具有从第一端107到第二端109逐渐增加的直径。

第一齿轮108和第二齿轮110可以与马达输出轴106联接,以与其一起旋转。如图所示,第一齿轮108轴向地邻近第一端107配置,而第二齿轮110轴向地邻近第二端109配置。在一个实施例中,第一齿轮108和第二齿轮110锻造在马达输出轴106上。在另一实施例中,第一齿轮108和第二齿轮110可以焊接至马达输出轴106。在又一实施例中,第一齿轮108和第二齿轮110可以花键连接至马达输出轴106。轴承113、115也可以分别配置成轴向地邻近第一端107和第二端109,以便将马达输出组件106可旋转地支承在诸如桥壳的壳体(未示出)中。可以采用各种类型的轴承113、115、诸如滚柱轴承、滚珠轴承、锥形轴承等。

在某些实施例中,电动马达104经由马达输出轴106以及第一齿轮108和第二齿轮110驱动复合空转组件112。如图所示,马达输出组件105、复合空转组件112和桥半轴16、18相对于彼此偏移且平行地配置。然而,应当理解,马达输出组件105、复合空转组件112和桥半轴16、18可以相对于彼此同轴地配置。

复合空转组件112包括空转(中间)轴114,所述空转轴114例如经由第一轴承116和第二轴承117可旋转地支承在诸如桥壳的壳体(未示出)中。如图9中更清楚地示出,空转轴114具有外部第一段118、外部第二段120和轴向地插设在第一段118与第二段120之间的中间第三段122。第一段118和第二段120分别形成空转轴114的相对端121、123。在某些实施例中,第一段118的直径大致上等于第二段120的直径。所示的第三段122的直径大于第一段118和第二段120的直径。然而,应当理解,第一段118、第二段120和第三段122的直径可以是任何期望的直径。如图9中更清楚地所示,第一段118和第二段120的相应的内部126、128可以包括形成在其上的多个花键127、129。

第一段118和第二段120也可以分别包括形成在其中的第一流体通道130、132。第一流体通道130、132与第一流体源(未示出)流体连通,并且构造成接收通过其中的第一流体(未示出)。根据需要,第一流体可以使用各种类型的流体、诸如润滑剂。如图所示,相应的第一流体通道130、132包括第一流动路径130a、132a和第二流动路径130b、132b。第一流动路径130a、132a沿着空转轴114的纵向轴线x-x形成,从空转轴114的相应端部121、123轴向地向内延伸到段118、120中的每一个的大体中点。第二流动路径130b、132b形成为大致上垂直于空转轴114的纵向轴线x-x,从第一流动路径130a、132a径向向外地延伸到空转轴114的外周表面134。如图9所示,空转轴114包括一对第二流动路径130b、132b,它们轴向地和径向地对准,以形成通过其中的整体流动路径。应当理解,如果需要,可以在空转轴114中形成任何数量的第一流动路径130a、132a和第二流动路径130b、132b。

第一齿轮-离合器组件124围绕空转轴114的第一段118同心地配置。第一齿轮-离合器组件124与电动马达104的输出轴106的第一齿轮108啮合,并且从其接收扭矩。如图9-10所示,第一齿轮-离合器组件124包括围绕空转轴114的第一段118的至少一部分同心地配置的第三齿轮134。如图2至图6所示,第三齿轮134通常是环形的。在图11至图12所示的实施例中,第三齿轮134包括从其外表面138径向向外延伸的多个齿136。多个花键142形成在第三齿轮134的内表面144上,从该内表面径向向内延伸。第三齿轮134的内表面144也可以包括形成在其中的环形肩部146,如图11所示。

现在参照图9至图10,第三齿轮134构造成在其中接收第一离合器148。第一离合器148包括至少部分地、同心地配置在第三齿轮134内的第一离合器鼓150。多个花键152形成在第一离合器鼓150的环形凸缘部154上,从其外表面155径向向外延伸。环形凸缘部154还可以包括穿过其形成的至少一个孔156。如图所示,一对孔156以各种间隔围绕环形凸缘部154的周向形成。应当理解,根据需要,在第一离合器鼓150中的任何位置处可以形成任何数量的孔156。如图13所示,每个孔156与形成在空转轴114中的第一流体通道130流体连通。

第一离合器鼓150还包括环形毂160,所述环形毂160同心地形成在环形凸缘部154内并从环形凸缘部154轴向向外延伸。在某些实施例中,环形毂160的内表面164包括形成在其上的多个花键162。环形毂160的花键162构造成与形成在空转轴114的第一段118上的花键127协配,以将环形毂160联接至其上,并将扭矩从第一离合器鼓150传递到空转轴114。在其它实施例中,第一离合器鼓150可以通过压配联接至空转轴114。在又一些实施例中,第一离合器鼓150可以与空转轴114一体地形成为整体部件。由此,应当理解,第一离合器鼓150可以根据需要通过任何合适的方法联接至空转轴114。

腹板部166形成为在第一离合器鼓150的环形凸缘部154与环形毂160之间延伸。腹板部166可以包括至少一个穿过其形成的孔168。如图14所示,多个孔168围绕腹板部166的周向以各种间隔形成。应当理解,根据需要,任何数量的孔168可以形成在腹板部166中的任何位置。每个孔168与形成在空转轴114中的第一流体通道130流体连通。孔156、168流体连接至第一流体通道130,以便于第一流体从第一流体源流动到第一离合器148。在某些实施例中,来自流体源的第一流体的流动向第一齿轮-离合器组件124的第一离合器148提供润滑。

如图9至图10中更清楚地所示,第一离合器148包括与多个第二离合器片172交错的多个第一离合器片170。每个离合器片170、172围绕第一离合器毂150同心地配置并位于第三齿轮134内。第一离合器片170与第三齿轮134啮合。在某些实施例中,每个第一离合器片170包括从其径向向外延伸的多个花键171。第一离合器片170的花键171与形成在第三齿轮134的内表面144上的花键142协配。这样,第一离合器片170接收来自第三齿轮134的扭矩。第一离合器片170可以相对于第一齿轮-离合器组件124内的第三齿轮134和第一离合器毂150轴向地移动。第一离合器片170将扭矩从第三齿轮134传递到第二离合器片172。应当理解,第一离合器片170可以根据需要通过任何合适的方法联接至第三齿轮134,同时允许其轴向移动。

多个第二离合器片172与第一离合器毂150啮合。在某些实施例中,每个第二离合器片172包括从其径向向内延伸的多个花键173。第二离合器片172的花键173与形成在第一离合器毂150的外表面154上的花键152协配。这样,第二离合器片172接收来自第一离合器片170的扭矩。第二离合器片172可以在第一齿轮-离合器组件124内相对于第三齿轮134和第一离合器毂150轴向地移动。第二离合器片172将扭矩从第一离合器片170传递到第一离合器毂150,进而传递到空转轴114。应当理解,第二离合器片172可以根据需要通过任何合适的方法联接至第一离合器毂150,同时允许其轴向移动。

第一支承板176配置在第三齿轮134内的第一离合器148的第一侧。第一支承板176通常是环形的,并且围绕复合空转组件112的空转轴114同心地配置。第一支承板176在第一离合器148的接合期间作为离合器片170、172的邻抵件。在某些实施例中,第一支承板176包括环形毂179,如图9所示,所述环形毂179围绕第一离合器毂150的环形毂160同心地配置。第一支承板176的环形毂179构造成被接收在由环形毂160、环形凸缘部154和第一离合器毂150的腹板部166形成的环形内腔内。在其它实施例中,第一支承板176包括形成在其中的环形凹陷181。环形凹陷181构造成在其中接收第一离合器毂150的环形凸缘部154的至少一部分。

在图9所示的实施例中,轴承180插设在第一支承板176与第一离合器片150的环形毂160之间。然而,在图18至图19所示的另一实施例中,轴承180插设于第一支承板176与空转轴114之间。轴承180提供第一支承板176的旋转支承。根据需要,可以采用各种类型的轴承180。例如,轴承180可以是滚针轴承。

如图9至图10更清楚地所示,压板182可以配置在第三齿轮134内的第一离合器148的相对的第二侧。压板182也通常是环形的,并且围绕复合空转组件112的空转轴114同心地配置。压板182包括从其径向向外延伸的多个花键183。压板182的花键183与形成在第三齿轮134的内表面144上的花键142协配。压板182可以在第一齿轮-离合器组件124内相对于第三齿轮134和第一离合器毂150轴向地移动。压板182构造成在第一离合器148的接合期间在第一轴向方向上朝向第一支承板176推压离合器片170、172。可以理解,压板182可以根据需要通过任何合适的方法联接至第三齿轮134,同时允许其轴向移动。

如图9所示,活塞构件184也可以围绕空转轴114同心地配置,轴向地邻近压板182。活塞构件184包括轴向延伸的环形部186。当组装时,轴向地延伸的环形部186朝向压板182突出。活塞构件184的环形部186邻抵压板182,并且构造成在第一离合器148的接合期间在第一轴向方向上朝向第一支承板176推压压板182。

在某些实施例中,第一齿轮-离合器组件124还包括第二支承板190。第二支承板190围绕空转轴114同心地配置,轴向地邻近活塞构件184。如图9所示,至少一个轴承191可以插设于第二支承板190与空转轴114之间。至少一个轴承191提供第二支承板190的旋转支承。根据需要,可以采用各种类型的轴承191。例如,至少一个轴承191可以是滚针轴承。

在某些实施例中,第二支承板190邻抵形成在第三齿轮134中的环形肩部146。定位构件193可以邻近第二支承板190轴向地配置,与第三齿轮134中的环形肩部146相对,以维持第二支承板190的轴向位置。第二支承板190包括朝向第一离合器148轴向地延伸的第一环形部192和远离第一离合器148轴向地延伸的第二环形部194。如图9所示,第一环形部192插设于活塞构件184与空转轴114之间。

轴承116可以围绕第二支承板190的第二环形部194同心地配置。如图17所示,第二环形部194也可以包括形成在其中的第二流体通道196。第二流体通道196与第二流体源(未示出)流体连通,并且构造成接收通过其中的第二流体(未示出)。根据需要,可以使用来自各种第二流体源的各种类型的第二流体、诸如来自液压歧管的液压流体。如图所示,第二流体通道196包括第一流动路径196a、第二流动路径196b和第三流动路径196c。第一流动路径196a形成为垂直于空转轴114的纵向轴线x-x,第二流动路径196b形成为平行于空转轴114的纵向轴线x-x,并且第三流动路径196c形成为相对于空转轴114的纵向轴线x-x成一定角度。应当理解,如果需要,任何数量的流动路径196a、196b、196c可以形成在第二支承板190中。一对密封构件197a、197b围绕第二支承板190的第二环形部194同心地配置。密封构件197a、197b配置在形成于第二支承板190的第二环形部194中的一对凹槽198a、198b中,位于第一流动路径196a的相对侧上,以防止从第一流动路径196a泄漏。应当理解,如果需要,可以使用任何数量的密封构件197a、197b。

如图所示,第二流体通道196从第二支承板190的端部201轴向向内延伸到形成在活塞构件184与第二支承板190之间的腔室199。在某些实施例中,腔室199中的第二流体的量被改变,以选择性地定位活塞构件184,用于第一离合器148的接合和分离。第一密封构件200插设于活塞构件184与第三齿轮134的内表面144之间,而第二密封构件202插设于活塞构件184与第二支承板190之间,以防止在第一齿轮-离合器组件124的操作期间第二流体从腔室199的泄漏。

推力轴承204围绕空转轴114同心地配置,并且轴向地配置在第二支承板190与第一离合器毂150之间。推力轴承204构造成防止第二支承板190与第一离合器毂150之间的摩擦接触。如图所示,第一齿轮-离合器组件124还可以包括偏压构件206。偏压构件206构造成在第一离合器148的操作期间在相反的第二轴向方向上推压活塞构件184。偏压构件206可以围绕第二支承板190的第一环形部192同心地配置,并且轴向地配置在活塞构件184与推力轴承204之间。定位构件208可以围绕第二支承板190的第一环形部192同心地配置,并且轴向地邻近偏压构件206,以在第一离合器148的操作期间防止偏压构件206在第一轴向方向上的移动。

类似地,第二齿轮-离合器组件224围绕空转轴114的第二段120同心地配置。第二齿轮-离合器组件224与电动马达104的输出轴106的第二齿轮110啮合,并且从其接收扭矩。如图9至图10所示,第二齿轮-离合器组件224包括第四齿轮234,所述第四齿轮234围绕空转轴114的第二段120的至少一部分同心地配置。如图2至图6所示,第四齿轮234通常是环形的。在图9所示的实施例中,第四齿轮234包括多个齿236,所述多个齿236从其外表面238径向向外延伸。多个花键242形成在第四齿轮234的内表面244上,从该内表面径向向内延伸。第四齿轮234的内表面244还可以包括形成在其中的环形肩部246。

现在参考图9,第四齿轮234构造成在其中接收第二离合器248。第二离合器248包括第二离合器鼓250,所述第二离合器鼓250至少部分地、同心地配置在第四齿轮234内。多个花键252形成在第二离合器鼓250的环形凸缘部254上,从其外表面255径向向外延伸。环形凸缘部254还可以包括穿过其形成的至少一个孔(未示出)。一对孔可以围绕环形凸缘部254的周向以各种间隔形成。应当理解,根据需要,在第二离合器鼓250中的任何位置处可以形成任何数量的孔。每个孔可以与形成在空转轴114中的第一流体通道132流体连通。

第二离合器鼓250还包括环形毂260,所述环形毂260同心地形成在环形凸缘部254内并从环形凸缘部254轴向地向外延伸。在某些实施例中,环形毂260的内表面264包括形成在其上的多个花键262。环形毂260的花键262构造成与形成在空转轴114的第二段120上的花键129协配,以将环形毂260联接至其上,并将扭矩从第二离合器鼓250传递到空转轴114。在其它实施例中,第二离合器鼓250可以通过压配联接至空转轴114。在又一些实施例中,第二离合器鼓250可以与空转轴114一体地形成为整体部件。由此,应当理解,第一离合器鼓250可以根据需要通过任何合适的方法联接至空转轴114。

腹板部266形成为在第二离合器鼓250的环形凸缘部254与环形毂260之间延伸。腹板部266可以包括至少一个穿过其形成的孔268。多个孔268可以围绕腹板部266的周向以各种间隔形成。应当理解,根据需要,任何数量的孔268可以形成在腹板部266中的任何位置。每个孔268可以与形成在空转轴114中的第一流体通道132流体连通。孔268(未示出)和第一流体通道132流体地连接,以便于第一流体从第一流体源流动到第二离合器248。在某些实施例中,来自第一流体源的第一流体的流动向第二齿轮-离合器组件224的第二离合器248提供润滑。

如图9中更清楚地示出,第二离合器248包括与多个第二离合器片272交错的多个第一离合器片270。离合器片270、272中的每一个都围绕第二离合器毂250同心地配置并且在第四齿轮234内。第一离合器片270与第三齿轮234啮合。在某些实施例中,每个第一离合器片270包括从其径向向外延伸的多个花键271。第一离合器片270的花键271与形成在第四齿轮234的内表面244上的花键242协配。这样,第一离合器片270接收来自第四齿轮234的扭矩。第一离合器片270可以在第二齿轮-离合器组件224内相对于第四齿轮234和第二离合器毂250轴向地移动。第一离合器片270将扭矩从第四齿轮234传递到第二离合器片272。应当理解,第一离合器片270可以通过任何合适的方法联接至第四齿轮234,同时允许其轴向移动。

多个第二离合器片272与第一离合器毂250啮合。在某些实施例中,每个第二离合器片272包括从其径向向内延伸的多个花键273。第二离合器片272的花键273与形成在第一离合器毂250的外表面254上的花键252协配。这样,第二离合器片272接收来自第一离合器片270的扭矩。第二离合器片272可以在第二齿轮-离合器组件224内相对于第四齿轮234和第二离合器毂250轴向地移动。第二离合器片272将扭矩从第一离合器片270传递到第二离合器毂250,进而传递到空转轴114。应当理解,第二离合器片272可以根据需要通过任何合适的方法联接至第二离合器毂250,同时允许其轴向移动。

第一支承板276配置在第四齿轮234内的第二离合器248的第一侧。第一支承板276通常是环形的,并且围绕复合空转组件112的空转轴114同心地配置。第一支承板276在第二离合器248的接合期间作为离合器片270、272的邻抵件。在某些实施例中,第一支承板276包括环形毂279,如图9所示,所述环形毂179围绕第二离合器毂250的环形毂260同心地配置。第一支承板276的环形毂279构造成被接收在由环形毂260、环形凸缘部254和第二离合器毂250的腹板部266形成的环形内腔内。在其它实施例中,第一支承板276包括形成在其中的环形凹陷281。环形凹陷281构造成在其中接收第二离合器毂250的环形凸缘部254的至少一部分。

在图9所示的实施例中,轴承280插设在第一支承板276与第二离合器毂250的环形毂260之间。然而,在图18所示的另一实施例中,轴承280插设于第一支承板276与空转轴114之间。轴承280提供第一支承板276的旋转支承。根据需要,可以采用各种类型的轴承280。例如,轴承280可以是滚针轴承。

如图9更清楚地所示,压板282可以配置在第四齿轮234内的第二离合器248的相对的第二侧。压板282也通常是环形的,并且围绕复合空转组件112的空转轴114同心地配置。压板282包括从其径向向外延伸的多个花键283。压板282的花键283与形成在第四齿轮234的内表面244上的花键242协配。压板282可以在第二齿轮-离合器组件224内相对于第四齿轮234和第二离合器毂250轴向地移动。压板282构造成在第二离合器248的接合期间在第二轴向方向上朝向第一支承板276推压离合器片270、272。可以理解,压板282可以根据需要通过任何合适的方法联接至第四齿轮234,同时允许其轴向移动。

如图9所示,活塞构件284也可以围绕空转轴114同心地配置,轴向地邻近压板282。活塞构件284包括轴向延伸的环形部286。当组装时,轴向地延伸的环形部286朝向压板282突出。活塞构件284的环形部286邻抵压板282,并且构造成在第二离合器248的接合期间在第二轴向方向上朝向第一支承板276推压压板282。

在某些实施例中,第二齿轮-离合器组件224还包括第二支承板290。第二支承板290围绕空转轴114同心地配置,轴向地邻近活塞构件284。至少一个轴承291可以插设于第二支承板290与空转轴114之间。至少一个轴承291提供第二支承板290的旋转支承。根据需要,可以采用各种类型的轴承291。例如,至少一个轴承291可以是滚针轴承。

在某些实施例中,第二支承板290邻抵形成在第四齿轮234中的环形肩部246。定位构件293可以邻近第二支承板290轴向地配置,与第三齿轮234中的环形肩部146相对,以维持第二支承板290的轴向位置。第二支承板290包括朝向第二离合器248轴向地延伸的第一环形部292和远离第二离合器248轴向地延伸的第二环形部294。如图9所示,第一环形部292插设于活塞构件284与空转轴114之间。

轴承117可以围绕第二支承板290的第二环形部294同心地配置。第二环形部294还可以包括形成在其中的第三流体通道296。第三流体通道296与第三流体源(未示出)流体连通,并且构造成接收通过其中的第三流体(未示出)。根据需要,可以使用来自各种第三流体源的各种类型的第三流体、诸如来自液压歧管的液压流体。类似于第一齿轮-离合器组件14的第二流体通道196,第三流体通道296可以包括第一流动路径、第二流动路径以及第三流动路径。第一流动路径可以形成为垂直于空转轴114的纵向轴线x-x,第二流动路径可以形成为平行于空转轴114的纵向轴线x-x,并且第三流动路径可以形成为相对于空转轴114的纵向轴线x-x成一定角度。应当理解,如果需要,可以在第二支承板290中形成任何数量的流动路径。一对密封构件297a、297b围绕第二支承板290的第二环形部294同心地配置。密封构件297a、297b配置在形成于第二支承板290的第二环形部294中的一对槽298a、298b中,位于第三流体通道296的相对侧,以防止从从第三流体通道296的泄漏。应当理解,如果需要,可以使用任何数量的密封构件297a、297b。

如图所示,第三流体通道296从第二支承板290的端部301轴向向内延伸到形成在活塞构件284与第二支承板290之间的腔室299。在某些实施例中,腔室299中的第三流体的量被改变,以选择性地定位活塞部件284,用于第二离合器248的接合和分离。第一密封构件300插设于活塞构件284与第四齿轮234的内表面244之间,而第二密封构件302插设于活塞构件284与第二支承板290之间,以防止在第二齿轮-离合器组件224的操作期间第三流体从腔室299的泄漏。

推力轴承304围绕空转轴114同心地配置,并且轴向地配置在第二支承板290与第二离合器毂250之间。推力轴承304构造成防止第二支承板290与第二离合器毂250之间的摩擦接触。如图所示,第二齿轮-离合器组件224还可以包括偏压构件306。偏压构件306构造成在第二离合器248的操作期间在第一轴向方向上推压活塞构件284。偏压构件306可以围绕第二支承板290的第一环形部292同心地配置,并且轴向地配置在活塞构件284与推力轴承304之间。定位构件308可以围绕第二支承板290的第一环形部292同心地配置,并且轴向地邻近偏压构件306,以在第二离合器248的操作期间防止偏压构件306在第二轴向方向上的移动。

如图2至图9所示,第五齿轮309围绕空转轴114的第三段122同心地配置并与其联接。在一个实施例中,第五齿轮309可以锻造在空转轴114上。第五齿轮309与第六齿轮311啮合。如图2至图6所示,第六齿轮311联接至差速器312的差壳310上,并与其固定而一起旋转。差壳310经由一对轴承314、316可旋转地支承在诸如桥壳的壳体(未示出)内。应当理解,可以采用任何类型的轴承314、316,例如滚针轴承、滚柱轴承、锥形轴承等。

如图6所示,差速器312还包括两个或更多个差速器小齿轮318。差速器小齿轮318经由小齿轮轴320(即,十字轴)联接在差壳310内。在一个实施例中,小齿轮轴320可以包括横向构件。差速器小齿轮318与第一侧齿轮322和第二侧齿轮324啮合。第一侧齿轮322被联接以与第一半轴16一起旋转,并且第二侧齿轮324被联接以与第二半轴18一起旋转。

另外,电驱动桥100可以包括流体致动器组件(未示出)、诸如液压致动器组件。流体致动器组件可以与第二流体源和第三流体源以及第一齿轮-离合器组件124和第二齿轮-离合器组件224中的至少一个流体连通。流体致动器组件利用加压的第二流体和第三流体来致动第一活塞构件184和第二活塞构件284,并由此分别接合第一齿轮-离合器组件124和第二齿轮-离合器组件224。

在操作中,当需要第一传动比时,流体致动器组件被致动。流体致动器组件使第二流体从第二流体源通过第二流体通道196流入腔室199,从而使得第一齿轮-离合器组件124的活塞构件184在第一轴向方向上被推压。活塞构件184在第一轴向方向上的移动使第一离合器148接合,同时第二齿轮-离合器组件224的第二离合器248保持分离。当第一齿轮-离合器组件124被接合时,电动马达104的输出轴106使与其联接的第一齿轮108与其一起旋转。第一齿轮108的旋转驱动第三齿轮134,并且使得空转轴114和联接于其的第五齿轮309与其一起旋转。第五齿轮309的旋转驱动第六齿轮311,并且使得差速器壳310与其一起旋转。差速器壳310的旋转进一步致使第一半轴16和第二半轴18与其一起旋转。差速器310的旋转将期望的扭矩从输出轴106传递到第一半轴16和第二半轴18。当电驱动桥100处于发电模式时,上述扭矩传递反转。

当不再需要车辆10以第一传动比操作时,停止流体致动器组件的操作。由此,第二流体从腔室199流动通过第二流体通道196,并且返回到第二流体源。当第二流体从腔室199流出时,偏压构件206在第二轴向方向上推压第一齿轮-离合器组件124的活塞构件184。活塞构件184在第二轴向方向上的移动使得第一离合器148分离。其结果是,来自输出轴106的扭矩不传递到复合空转组件112的第三齿轮134。

当需要小于第一传动比的第二传动比时,流体致动器组件使得第二齿轮-离合器组件224的活塞构件284在第一轴向方向上被推压。活塞构件284在第二轴向方向上的运动使得第二离合器248接合,同时第一齿轮-离合器组件124的第一离合器148保持分离。当第二齿轮-离合器组件224被接合时,电动马达104的输出轴106使与其联接的第二齿轮110与其一起旋转。第二齿轮110的旋转驱动第四齿轮234,并且使得空转轴114和联接于其的第五齿轮309与其一起旋转。第五齿轮309的旋转驱动第六齿轮311,并且使得差速器壳310与其一起旋转。差速器壳310的旋转进一步使得第一半轴16和第二半轴18与其一起旋转。差速器310的旋转将期望的第二扭矩从输出轴106传递到第一半轴16和第二半轴18。当电驱动桥100处于发电模式时,上述扭矩传递反转。

当不再需要车辆10以第二传动比操作时,停止流体致动器组件的操作。由此,第三流体从腔室299流动通过第三流体通道296并且返回到第三流体源。当第三流体从腔室299流出时,偏压构件306在第二轴向方向上推压第二齿轮-离合器组件224的活塞构件284。活塞构件284在第一轴向方向上的运动导致第二离合器248分离。其结果是,来自输出轴106的扭矩不传递到复合空转组件112的第四齿轮234。

在车辆操作期间,一次只有第一齿轮-离合器组件124和第二齿轮-离合器组件224中的一个接合。然而,在停车制动模式中,第一齿轮-离合器组件124和第二齿轮-离合器组件224两者可以同时接合。第一齿轮-离合器组件124和第二齿轮-离合器组件224也用作齿轮系的支承构件。

应当理解,差速器312可以采用各种类型的差速器,诸如锁止式差速器和扭矩矢量双离合器(torquevectoringdualclutch)。

尽管以上已经描述了各种实施例,但应当理解,它们以示例而非限制的方式提出。对相关领域技术人员而言显而易见的是,所公开的主题可以其它特定的形式实施而不分离其精神和必要特征。因此,以上所描述的实施例在所有方面被认为是示例性而非限制性的。

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