[發明專利]在運動中切換檔位的機電變速箱

有效

• 申請號: 201510854578.8
• 申請日: 2015-11-30
• 公開（公告）號: CN105889481B
• 公開（公告）日: 2017-08-22
• 發明（設計）人: J·D·馬斯迪;L·A·普里查德;D·揚;D·尼費尼格;C·庫馬尼亞克
• 申請（專利權）人: 博格華納公司
• 主分類號: F16H59/02
• 分類號: F16H59/02;F16H63/32;F16D23/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 張昱

相關申請

本申請是2014年12月5日提交的申請號為14/561,740的美國專利的部分繼續申請，要求2013年12月10日提交的申請號為61/914,161的期滿美國臨時專利的優先權，并且還要求2014年6月16日提交的申請號為62/012,443的美國臨時專利和2014年11月11日提交的申請號為62/077,957的美國臨時專利的優先權，它們都通過引用整體并入本文。

技術領域

本發明涉及一種用于具有機電致動的四輪驅動機動車輛變速箱的檔位切換同步器。

背景技術

期望提供一種具有模式切換機構、離合器組件以及同步器的機電致動變速箱，以便選擇性地和更有效地直接驅動從動力系到車輛的車輪的扭矩。

發明內容

為了克服目前技術的限制，四輪驅動車輛的變速箱可包括簡單的行星齒輪組件。輸出軸可在高檔位驅動模式期間由恒星齒輪驅動，并在低檔位驅動模式期間由行星齒輪架驅動，從而消除在高檔位驅動模式中通過行星齒輪驅動輸出軸。該變速箱可以包括在高檔位驅動模式和低檔位驅動模式期間相對于行星齒輪組件而非轉動地安裝并且固定的環形齒輪。該變速箱可以包括安裝在輸出軸并且鄰近于行星齒輪組件而不是在行星齒輪組件內的同步器，從而使較多數量的摩擦表面和/或更大的摩擦表面面積可行，用于在變速箱內轉動組件的更快速同步。四輪驅動車輛還可以包括機電變速箱(該變速箱具有電動馬達)、行星齒輪組件、模塊化致動和駕駛時使駕駛員可在高檔位驅動模式和低檔位驅動模式之間切換的外錐體同步器。

用于四輪驅動車輛的變速箱可以包括由發動機轉動地驅動并且沿著縱向軸線定位的輸入軸，和提供動力傳遞到前傳動系和后傳動系的第一和第二輸出軸。第一輸出軸通常可以相對于輸入軸的縱向軸線共軸定位。變速箱可以包括行星齒輪組件，該行星齒輪組件可操作用于提供在輸入軸與第一輸出軸之間不同的傳動比，且包括固定于輸入軸的恒星齒輪、靜止環形齒輪以及行星齒輪架，該行星齒輪架支承行星齒輪，用于恒星齒輪與環形齒輪之間相互嚙合的轉動。變速箱可以包括沿著縱向軸線定位的模式離合器，用于在兩輪驅動模式和四輪驅動模式之間的切換。

該變速箱可以包括檔位切換機構，可操作地用于在高檔位驅動模式和低檔位驅動模式之間切換變速箱。第一輸出軸可以在高檔位驅動模式期間由恒星齒輪驅動并在低檔位驅動模式期間由行星齒輪架驅動。在高檔位驅動模式和低檔位驅動模式期間，環形齒輪可以固定在相對于行星齒輪組件的靜止位置。變速箱可包括連接到第一輸出軸且沿縱向軸線鄰近于行星齒輪組件定位的同步器。同步器可操作地用于在高檔位驅動模式期間選擇性地連接第一輸出軸與恒星齒輪、在低檔位驅動模式期間選擇性地連接第一輸出軸與行星齒輪架連接之前的輸入和輸出組件的轉動速度同步。變速箱可包括模式切換機構，該模式切換機構沿縱向軸線鄰近于檔位切換機構定位，且軸向地運動用于接合和脫開模式離合器。

變速箱可包括可操作地與軸向地插入在檔位切換機構和模式換擋機構之間的致動齒輪相互作用的離合器致動器，以及響應于驅動齒輪轉動而連接的圓筒凸輪。圓筒凸輪響應于由致動齒輪通過預定角弧的圓筒凸輪的可逆角轉動，選擇性地操作離合器致動器、同步器和檔位切換機構。離合器致動器可以在擴展位置和收縮位置之間可運動，用于響應于在檔位切換機構的運動的縱向端部處通過預定角弧的圓筒凸輪的可逆角轉動，脫開和接合模式離合器。致動齒輪可以可逆地轉過預定的角向運動弧，用于在收縮位置和擴展位置之間操作離合器致動器，用于在接合位置和脫開位置之間致動模式離合器，以及用于當模式離合器處于脫開位置時在低檔位驅動模式和高檔位驅動模式之間切換檔位切換機構。圓筒凸輪可以限定凸輪表面溝槽，該凸輪表面溝槽位于內周表面上，該內部圓周表面具有周向延伸的縱向端部，以及在凸輪表面溝槽的端部部分之間沿縱向和圓周向延伸的中間部分。每個端部部分可以對應于低檔位驅動模式和高檔位驅動模式中的一個模式，并在處于低檔位驅動模式和高檔位的驅動模式中的一個模式時允許離合器致動器的致動。中間部分可以對應于在模式離合器脫開時在低檔位驅動模式和高檔位驅動模式之間的切換，包括同步器的操作。