用于动力传输单元的切换轴套组件的制作方法
【专利说明】用于动力传输单元的切换轴套组件
[0001]相关申请的夺叉引用本申请要求享有2013年4月15日提交的美国临时专利申请序列第61/ 811，976号的权益，该申请的全部内容通过引用并入本文中。
技术领域
[0002]本公开内容大体上涉及动力传输单元，并且更具体地涉及具有用于分离和再接合旋转构件的断开机构的动力传输单元。
【背景技术】
[0003]动力传输单元通常用于基于前轮驱动的全轮驱动系统。动力传输单元可包括断开装置，使得动力在某些车辆运行状态期间仅传输至前轮。断开装置在后轮不必主动驱动时分开动力传输单元与车辆的后轮之间的连杆机构和轴。断开装置包括联接共线的轴的对准部分的切换轴套，以及联接到切换轴套上来将切换轴套在接合位置与分离位置之间移动的凸轮装置。在接合位置，切换轴套联接轴来共同旋转，而在分离位置，轴并未联接，且可独立于彼此旋转。联接和分开旋转轴提出了许多挑战，包括但不限于系统中生成的噪音、振动和粗劣的触觉反馈。
【发明内容】
[0004]在至少一些实施方式中，一种用于动力传输单元的断开组件包括凸轮和凸轮从动件。凸轮有选择地受驱动来围绕轴线旋转，且具有相对于旋转轴线倾斜的凸轮表面和沿周向与凸轮表面间隔开的空隙。凸轮从动件具有凸轮接合表面，且布置成由凸轮表面接合，使得凸轮从动件在凸轮的旋转的至少一部分期间沿轴向转移。凸轮和凸轮从动件中的一者或两者包括界面表面，其设成与旋转轴线成一角度，以在凸轮表面未与凸轮接合表面接合时在凸轮的旋转的至少一部分期间控制凸轮从动件的轴向移动。
[0005]—种用于动力传输单元的断开组件可包括围绕轴线旋转的输入轴、与输入轴沿轴向对准的断开轴、轴套和减振装置。轴套相对于输入轴和断开轴从接合位置和分离位置是可移动的，在接合位置，轴套将输入轴和断开轴联接在一起使得输入轴的旋转促使断开轴的旋转，而在分离位置，轴套不联接输入轴和断开轴，且断开轴不与输入轴一起旋转。当轴套处于其接合位置时，减振装置由输入轴承载以接合轴套。减振装置可限制轴套朝向和进入其接合位置的行进，且还相比于轴套接合固定的止挡表面的组件阻尼或减轻冲击力。
[0006]此外，一种用于动力传输单元的断开组件可包括围绕轴线旋转的输入轴、与输入轴沿轴向对准的断开轴、轴套、凸轮和凸轮从动件。轴套相对于输入轴和断开轴从接合位置和分离位置是可移动的，在接合位置，轴套将输入轴和断开轴联接在一起使得输入轴的旋转促使断开轴的旋转，而在分离位置，轴套不联接输入轴和断开轴，且断开轴不与输入轴一起旋转。凸轮有选择地受驱动来围绕轴线旋转，且具有多个台面部件和在各个台面部件的任一侧上的空隙，其中各个台面部件均包括关于旋转轴线倾斜的凸轮表面。凸轮从动件具有多个台面部件和在凸轮从动件的各个台面部件的任一侧上的空隙，其中凸轮相对于凸轮从动件旋转，以将凸轮的台面部件有选择地定位在凸轮从动件的空隙内，且将凸轮的台面部件从凸轮从动件的空隙有选择地移除来将凸轮从动件沿轴向转移远离凸轮。界面表面由凸轮和凸轮从动件中的一者或两者承载，以在凸轮的台面部件移动到凸轮从动件的空隙中时控制凸轮从动件的轴向移动。轴套可操作地联接到凸轮从动件上，使得在凸轮从动件沿轴向移动时，轴套沿轴向移动，以使轴套在接合位置与分离位置之间移动，且其中界面表面控制对应于轴套从其分离位置到其接合位置的至少部分路线的移动的凸轮从动件的移动。
【附图说明】
[0007]现在参看附图，详细示出了示范性实施例。尽管附图呈现了一些实施例，但附图未必按比例绘制，且某些特征可扩大、移除或部分地分段来更好示出和阐释本发明。此外，本文中陈述的实施例仅为一些可能的实例，且不旨在为详尽的或以其它方式限制或约束权利要求至附图中所示和以下详细描述中公开的精确形式和构造。
[0008]图1为具有切换轴套组件的动力传输单元的透视图；
图2为图1的切换轴套组件的透视图，示出了移动到接合位置的切换轴套组件；
图3为图1的切换轴套组件的透视局部剖视图，示出了处于接合位置的切换轴套组件；
图4为图1的切换轴套组件的透视局部剖视图，示出了处于分离位置的切换轴套组件；
图5为如沿线5-5截取的图2的切换轴套组件的截面视图；
图6为图1的切换轴套组件的线性凸轮从动件的侧视图；
图7为图6的线性凸轮从动件的端视图；
图8和9为图1的切换轴套组件的另一个实施例的截面视图，分别示出了移动到分离构造和接合构造的切换轴套组件；
图10和11为图8和9的线性凸轮从动件和旋转凸轮的侧视图，分别示出了移动到分离构造和接合构造的切换轴套组件；
图12为图1的切换轴套组件的输入轴的侧视图，示出了具有用于收纳减振设备的座的轴；
图13为图12的输入轴的透视图；以及
图14为图1的切换轴套组件的局部分解视图，示出了具有蜗轮的切换轴套组件和驱动蜗轮且具有阻尼器的轴。
【具体实施方式】
[0009]更详细参看附图，图1示出了动力传输单元组件100 (PTU)。PTU100可包括受驱动来围绕轴线116旋转且安装在输入轴104内的中间传动轴101，以及安装在输入轴104上的输入断开轴106。输入轴104和输入断开轴106通过切换轴套组件102有选择地联接在一起。当轴104，106通过切换轴套组件102联接在一起时，输入断开轴106由输入轴驱动旋转且与输入轴104 —起旋转。然而，当轴104，106未联接在一起时，输入断开轴106不由输入轴104驱动，且输入轴关于输入断开轴106旋转。
[0010]输入断开轴106承载第一齿轮部件107，其经由包括一个或更多个齿轮的齿轮连接件117联接到输出轴组件115上。因此，当输入断开轴106联接到输入轴104上时，输出轴组件经由输入断开轴106和齿轮连接件117驱动而旋转。并且当输入断开轴106未联接到输入轴104上时，输出轴组件未受驱动旋转。在至少一些实施方式中，输出轴组件115用于将动力提供至车辆的后轮，且仅在期望直接地对后轮供能时才需要受驱动。有选择地使断开轴106与输入轴104联接允许有选择地驱动输出轴组件115，且避免不需要能量时在驱动输出轴组件115中浪费能量。
[0011]为了实现输出轴组件115的选择的驱动，切换轴套组件102可移动地安装到输入断开轴106上，以使输入断开轴106与输入轴104有选择地联接。现在参看图2到5，切换轴套组件102可包括花键轴套108和弹簧156，其两者都可定位在轴套壳体128内。轴套108的花键面对且适于与输入轴104的相邻部分上的花键158和输入断开轴106的相邻部分上的花键159匹配。轴套108可被安装以用于相对于输入断开轴106和输入轴104可有选择的滑移，且具有在分离位置仅重叠轴104，106中的一个或在接合位置重叠两个轴104，106的大小。弹簧156可安装在轴套108的端面与轴套壳体128的内表面160之间，且可相对于轴套108作用来保持轴套108邻近轴套壳体128的相对内表面121。此外，偏压弹簧109可由输入断开轴106承载，且反对轴套壳体128(图2至5)给予偏压力，该偏压力趋于使轴套壳体128朝中间传动轴101的第一端113 ( S卩，朝图1的页面的右侧)移动。弹簧109，156在各种图中示为波状弹簧或螺旋弹簧；可如期望那样使用任何适合的弹簧或其它偏压部件。
[0012]如图2至5中最佳所示，PTU100还可具有可线性移动的凸轮从动件126，其可在与偏压弹簧109定位在其上的轴套壳体128的一侧相对的一侧上抵靠轴套壳体128安装。旋转凸轮112可安装在中间传动轴101上，且邻近凸轮从动件126，以用于与凸轮从动件126的接合和凸轮从动件126的促动。
[0013]如图2-5和8-11中所示，凸轮从动件126可安装在中间传动轴101上或由中间传动轴101承载，使得凸轮从动件126不会与传动轴101 —起旋转，且可相对于传动轴101沿轴向移动(例如，通过轴承或轴承表面)。旋转凸轮112还可安装在中间传动轴101上或由中间传动轴101承载(例如，通过轴承或轴承表面)，使得旋转凸轮不会与传动轴101 —起旋转，而是可相对于传动轴101旋转。在所示的实施方式中，凸轮112和凸轮从动件126大体上为圆柱形且为中空的，其中传动轴1