相關(guān)申請的引用
本申請要求于2014年11月20日提交的美國臨時(shí)申請序號62/082,535的權(quán)益,其全部內(nèi)容通過引用結(jié)合于本文中。
本公開總體上涉及配備在車輛傳動系中的車輛最終傳動單元(finaldriveunit,fdu),并且更具體而言,涉及具有一個(gè)或多個(gè)濕式離合器的車輛fdu。
背景技術(shù):
一般來說,車輛傳動系將扭矩從車輛的發(fā)動機(jī)傳遞到其車輪。例如全輪驅(qū)動(awd)傳動系之類的汽車傳動系通常采用最終傳動單元(fdu)將扭矩傳遞到位于發(fā)動機(jī)下游和變速器下游的左側(cè)軸和右側(cè)軸,通常,fdu從傳動軸接收驅(qū)動扭矩。最終傳動單元可以被安裝在汽車傳動系的后部處或前部處,這取決于特定傳動系的架構(gòu)及其發(fā)動機(jī)和變速器的位置。并且fdu可以包括差速齒輪組,其允許一個(gè)側(cè)軸上的車輪比另一側(cè)軸上的車輪更快或更慢地旋轉(zhuǎn),并且其在側(cè)軸之間分配驅(qū)動扭矩。
此外,一些汽車傳動系配有斷開功能,其中斷開的部件不再被驅(qū)動以在它們之間傳遞扭矩。該功能在特定時(shí)間不需要扭矩的汽車傳動系的區(qū)域中阻止了驅(qū)動扭矩。例如,按需awd傳動系不總是每時(shí)每刻在其所有軸之間傳遞扭矩。斷開功能已顯示出增加燃油里程,減少排放,并提供附加的性能改進(jìn)。在fdu中,可以通過裝設(shè)在最終傳動齒輪組和側(cè)軸之間的一個(gè)或多個(gè)濕式離合器來執(zhí)行斷開功能。濕式離合器通常包括多個(gè)離合器板,這些離合器板被匯集在一起以連接部件,并且被分開以斷開部件。在這些動作期間,潤滑劑被供應(yīng)到離合器板。
但是已經(jīng)發(fā)現(xiàn),當(dāng)斷開時(shí)不應(yīng)旋轉(zhuǎn)的離合器板和部件即使在離合器板被分開時(shí)仍具有旋轉(zhuǎn)的傾向。已經(jīng)了解的是,處于分離的離合器板之間的潤滑劑在相鄰的板之間產(chǎn)生粘附和粘連。當(dāng)汽車在路上行駛時(shí),其車輪和側(cè)軸旋轉(zhuǎn)。處于濕式離合器處的旋轉(zhuǎn)側(cè)軸使其一些離合器板旋轉(zhuǎn),該事件稱為反向驅(qū)動(backdriving)。并且離合器板之間的粘附可能引起fdu中所有的離合器板和部件的不期望的旋轉(zhuǎn)。該不期望的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致傳動系中經(jīng)歷的阻力損失,并最終降低傳動系的效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
在一種實(shí)施方式中,車輛最終傳動單元(fdu)可以包括最終傳動齒輪組、濕式離合器、致動器和制動器。最終傳動齒輪組可以通過傳動系的傳動軸來驅(qū)動。濕式離合器可以被激活以傳遞來自最終傳動齒輪組的旋轉(zhuǎn),并將該旋轉(zhuǎn)傳遞到傳動系的側(cè)軸。并且該濕式離合器可以被停用以停止來自最終傳動齒輪組并且到傳動系的側(cè)軸的旋轉(zhuǎn)傳遞。濕式離合器可以接收通過最終傳動齒輪組的旋轉(zhuǎn)而拋出的潤滑劑。致動器可以激活和停用濕式離合器。致動器可以包括至少一個(gè)板。該板可以移動到致動位置,在該致動位置濕式離合器被激活,并且可以移動到退動位置,在該退動位置濕式離合器被停用。制動器可以包括制動部件。在濕式離合器停用并且所述板移動到退動位置時(shí),所述板可促使制動部件與最終傳動齒輪組接合,并且最終傳動齒輪組的旋轉(zhuǎn)可以被阻止,且濕式離合器可不再接收到經(jīng)由最終傳動齒輪組拋出的潤滑劑。
在另一種實(shí)施方式中,車輛最終傳動單元(fdu)可以包括最終傳動齒輪組、濕式離合器、致動器和中間壁。最終傳動齒輪組可以具有部分或更多地浸沒在車輛fdu的潤滑劑浴中的齒輪。濕式離合器可以接收通過齒輪在潤滑劑浴中的旋轉(zhuǎn)而拋出的潤滑劑。濕式離合器可以被激活以傳遞來自最終傳動齒輪組的旋轉(zhuǎn),并將該旋轉(zhuǎn)傳遞到傳動系的側(cè)軸。并且該濕式離合器可以被停用以停止來自最終傳動齒輪組并且到傳動系的側(cè)軸的旋轉(zhuǎn)傳遞。致動器可以激活和停用濕式離合器。致動器可以相對于傳動系的側(cè)軸在濕式離合器被激活的致動位置和濕式離合器被停用的退動位置之間軸向移動。中間壁可以具有將潤滑劑引導(dǎo)至濕式離合器的入口。在濕式離合器激活時(shí),致動器可以軸向移動到致動位置,并且可以打開入口,用于將潤滑劑引入到濕式離合器。并且在濕式離合器停用時(shí),致動器可以軸向移動到退動位置,并且可以關(guān)閉入口,以防止?jié)櫥瑒┩ㄟ^入口。
在又一種實(shí)施方式中,車輛最終傳動單元(fdu)可以包括殼體、最終傳動齒輪組、濕式離合器、致動器、中間壁以及制動器。該殼體可以保持潤滑劑浴。最終傳動齒輪組可以部分或更多地位于殼體中,并且最終傳動齒輪組的齒輪可以部分或更多地浸沒在潤滑劑浴中。濕式離合器可以接收通過齒輪在潤滑劑浴中的旋轉(zhuǎn)而拋出的潤滑劑。濕式離合器可以被激活以傳遞來自最終傳動齒輪組的旋轉(zhuǎn),并將該旋轉(zhuǎn)傳遞到傳動系的側(cè)軸。并且該濕式離合器可以被停用以停止來自最終傳動齒輪組并且到傳動系的側(cè)軸的旋轉(zhuǎn)傳遞。致動器可以激活和停用濕式離合器。中間壁可以部分或更多地限定將潤滑劑引導(dǎo)至濕式離合器的入口。在濕式離合器激活時(shí),致動器可以移動到致動位置,并且可以打開入口,用于將潤滑劑引入到濕式離合器。在濕式離合器停用時(shí),致動器可以移動到退動位置,并且可以關(guān)閉入口,以防止?jié)櫥瑒┩ㄟ^入口。并且在濕式離合器停用時(shí),致動器可促使制動器接合,并且可以阻止最終傳動齒輪組的齒輪的旋轉(zhuǎn)。
附圖說明
圖1是示例性車輛傳動系的示意圖;
圖2是可以在圖1的車輛傳動系中采用的最終傳動單元(fdu)的一個(gè)實(shí)施例的剖視圖;
圖3是圖2的fdu的致動器部件和制動部件的分解圖;
圖4是圖3的制動盤的一個(gè)實(shí)施例的透視圖;
圖5是可以在圖1的車輛傳動系中采用的fdu的另一實(shí)施例的分段剖視圖;
圖6是圖5的fdu的透視圖;
圖7是圖5的fdu的分段剖視圖;
圖8是圖5的fdu的一種形式的分段剖視圖;
圖9是圖5的fdu的另一種形式的分段剖視圖;
圖10是可以在圖1的車輛傳動系中采用的fdu的實(shí)施例的一些部件的透視圖;
圖11是可以在圖1的車輛傳動系中采用的fdu的另一實(shí)施例的剖視圖;
圖12呈現(xiàn)了示例性車輛傳動系的示意圖;以及
圖13是可以在圖1的車輛傳動系中采用的fdu的又一實(shí)施例的剖視圖。
具體實(shí)施方式
參照附圖,示出了用于汽車的車輛最終傳動單元(fdu)10的實(shí)施例,其包括濕式離合器12,以在fdu中提供斷開功能。這些實(shí)施例呈現(xiàn)了不同的技術(shù),用于在濕式離合器被停用并且其離合器板被分開以斷開部件時(shí),停止向濕式離合器12的潤滑劑供應(yīng)。下面詳細(xì)描述的技術(shù)中的一種主動制動了fdu10中的部件。已經(jīng)表明,這些技術(shù)限制或完全消除了離合器板之間的粘附,阻止了不期望的旋轉(zhuǎn),并且因此,減少了伴隨的車輛傳動系中經(jīng)歷的阻力損失并提高了其效率。在一些情況下,當(dāng)在本說明書中詳細(xì)描述的fdu被投入使用時(shí),伴隨的車輛動力傳遞單元(ptu)中的用于阻止不期望的旋轉(zhuǎn)的先前采取的措施可以被丟棄,從而導(dǎo)致簡化且成本較低的ptu。fdu10可以是乘用車、卡車、運(yùn)動型多用途車(suv)或某種其他車輛類型的fdu。并且盡管fdu10被安裝在圖1中所呈現(xiàn)的車輛傳動系的后部處,但是在其他示例中它也可以被安裝在車輛傳動系的前部處。
圖1圖示了用于汽車的全輪驅(qū)動(awd)車輛傳動系14的一種示例性架構(gòu)。傳動系14從發(fā)動機(jī)16和變速器18接收扭矩輸入,并且包括前差速器20、動力傳遞單元(ptu)22、傳動軸24、fdu10、前側(cè)軸26和后側(cè)軸28。前側(cè)軸26和后側(cè)軸28相應(yīng)地使前輪30和后輪32旋轉(zhuǎn)。在此處的示例中,各接頭34位于傳動軸24處和側(cè)軸26、28處。接頭34可以是等速接頭、萬向接頭、三球銷接頭(tripodjoint)、卡登接頭或另一種接頭。也稱為動力輸出單元的ptu22是具有齒輪、軸和其他部件的多件式機(jī)構(gòu),這些部件一起工作以將扭矩傳遞到傳動軸24。傳動系部件一起傳遞來自發(fā)動機(jī)16的扭矩,并且將之傳遞到車輪30、32。然而,傳動系14在其他示例中可具有其他架構(gòu),并且與圖1中所描繪的和這里所描述的那些部件相比,可以包括更多、更少和/或不同的部件,并且這些部件可以按照不同的方式來布置。實(shí)際上,確切的架構(gòu)及其部件通常由特定的車輛平臺決定以及由制造商設(shè)定。圖12圖示了awd傳動系14的另外的示例性架構(gòu)。這些示例性架構(gòu)可以包括如在本說明書中詳細(xì)描述的fdu10。在圖12中從左到右,傳動系14可具有安裝在前部處的縱向布置的發(fā)動機(jī)16,如架構(gòu)(a)和(b)中所描繪的;傳動系14可具有安裝在后部處的縱向布置的發(fā)動機(jī)16,如架構(gòu)(c)中所描繪的;傳動系14可具有安裝在前部處的橫向布置的發(fā)動機(jī)16,如架構(gòu)(d)中所描繪的;或者,傳動系14可具有安裝在后部處的橫向布置的發(fā)動機(jī)16,如架構(gòu)(e)中所描繪的。
參照圖2,fdu10是具有部件的多件式機(jī)構(gòu),這些部件一起工作以傳遞來自傳動軸24的扭矩并將之傳遞到后側(cè)軸28。除其他可能的影響之外,根據(jù)傳動系14的架構(gòu)、傳動軸24和后側(cè)軸28的設(shè)計(jì)和構(gòu)造、包裝要求以及扭矩輸出需求,fdu10可具有不同的設(shè)計(jì)、構(gòu)造和部件。在圖2中所呈現(xiàn)的實(shí)施例中,fdu10包括殼體36、最終傳動齒輪組38、濕式離合器12、致動器40、差速齒輪組42、制動器44以及中間壁或殼體46。
殼體36用作fdu10的其他部件的外殼和支撐件。殼體36可具有圍繞fdu的內(nèi)部部件的不同的壁、覆蓋件和其他結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)可由金屬材料和/或非金屬材料組成。例如油之類的潤滑劑被保持在殼體36中,以便潤滑齒輪、離合器板、軸承和包圍在fdu10中的其他物件,如在使用期間旋轉(zhuǎn)、嚙合、移動和接合的那些物件。殼體36僅部分地用潤滑劑填充以形成所產(chǎn)生的潤滑劑浴48,在圖2中,潤滑劑浴被示出為處于靜止?fàn)顟B(tài),并且基本上不受fdu的內(nèi)部部件的干擾。潤滑劑浴48的液位可以從圖2中所描繪的液位升高或降低。來自潤滑劑浴48的潤滑劑最初經(jīng)由最終傳動齒輪組38的旋轉(zhuǎn)部件分布在最終傳動齒輪組38、濕式離合器12、差速齒輪組42和制動器44之間。潤滑劑浴48被晃動、飛濺和拋撒,并且潤滑劑最終前往濕式離合器12和殼體36中的其他位置。供給通道可以被限定在殼體36和其他部件中,以將潤滑劑輸送到不同的位置,包括輸送到濕式離合器12。因此,相同的潤滑劑浴48可以被用于潤滑最終傳動齒輪組38、濕式離合器12、差速齒輪組42和制動器44,并且潤滑劑在不使用泵的情況下供應(yīng)。針對其潤滑劑供應(yīng)需求,fdu10可以僅依靠被拋撒的潤滑劑。
最終傳動齒輪組38從傳動軸24接收扭矩傳遞和驅(qū)動旋轉(zhuǎn)輸入。最終傳動齒輪組38在不同的實(shí)施例中可以采取不同的形式。在圖2中,最終傳動齒輪組38具有雙曲面的設(shè)計(jì)和構(gòu)造,并且包括與齒圈52嚙合的小齒輪50。齒圈52被部分地浸沒在潤滑劑浴48中,并且隨著齒圈快速旋轉(zhuǎn)而拋撒潤滑劑。齒圈52可以被連接到用作差速齒輪組42的差速器殼的差速器殼體54;在其中沒有差速齒輪組42的fdu10的示例中,差速器殼體54可以僅僅是具有到齒圈52的連接的殼體。差速器殼體54可以被附接到內(nèi)板載體或內(nèi)盤載體56,使得二者一致地一起旋轉(zhuǎn)。該附接可以通過花鍵相互配合或另一種附接技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。在fdu10的使用期間,扭矩從小齒輪50傳遞到齒圈52以及傳遞到內(nèi)板載體56。
濕式離合器12提供最終傳動齒輪組38和后側(cè)軸28中的一個(gè)之間的斷開功能。fdu10中的斷開功能可僅構(gòu)成更大的awd斷開系統(tǒng)的一部分,該更大的awd斷開系統(tǒng)可以包括處于傳動系14中的其他位置處的其他斷開功能,例如ptu22中的斷開裝置等。然而,fdu10仍可以包括位于圖2中的其另一個(gè)后側(cè)軸28處的又一濕式離合器;該示例將包括一對濕式離合器,并且將缺少差速齒輪組42。濕式離合器12在不同的實(shí)施例中可以采取不同的形式。在附圖所呈現(xiàn)的實(shí)施例中,并且仍然參照圖2,濕式離合器12具有包含多個(gè)離合器板58的離合器組件。該離合器組件接收來自潤滑劑浴48的拋撒的潤滑劑。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的,一些離合器板58可利用摩擦材料成層,而其他離合器板可沒有摩擦材料。并且若干個(gè)離合器板58可以被附接到內(nèi)板載體56的延伸部,而若干個(gè)離合器板可以被附接到外板載體60的載體。這些延伸部可以構(gòu)成不同形式的濕式離合器12中的內(nèi)離合器載體或外離合器載體。如圖所示,外板載體60在內(nèi)部開鍵槽,用于與處于fdu10的該側(cè)上的后側(cè)軸28形成相互配合;然而,附接仍可以采用其他方式來實(shí)現(xiàn)。圖2中所描繪的軸線s表示在操作期間后側(cè)軸28旋轉(zhuǎn)所圍繞的近似中心軸線。當(dāng)濕式離合器12被致動器40激活時(shí),離合器板58被壓縮在一起以連接內(nèi)板載體56和外板載體60。該連接從最終傳動齒輪組38傳遞旋轉(zhuǎn),并且將之傳遞到后側(cè)軸28。當(dāng)通過致動器40停用濕式離合器12時(shí),離合器板58彼此分開,以使內(nèi)板載體56和外板載體60斷開。該斷開停止從最終傳動齒輪組38到后側(cè)軸28的旋轉(zhuǎn)傳遞。
致動器40促使?jié)袷诫x合器12的激活和停用,以便連接和斷開最終傳動齒輪組38和相應(yīng)的后側(cè)軸28。致動器的功能可通過電子控制單元(ecu)或另一種類型的控制器來管理。致動器40在不同的實(shí)施例中可以采取不同的形式。在圖2和圖3所呈現(xiàn)的實(shí)施例中,致動器40包括板62、反作用套環(huán)64、彈簧66和電動機(jī)68。板62和反作用套環(huán)64一起限定了一個(gè)或多個(gè)球坡道軌道,用于與一個(gè)或多個(gè)球70相互作用。并且盡管未示出,但球70可以通過球籠保持在一起。板62被電動機(jī)68驅(qū)動旋轉(zhuǎn),并且繼而隨著球70在球坡道軌道中行進(jìn),相對于內(nèi)板載體56軸向移動。板62沿一個(gè)方向(順時(shí)針或逆時(shí)針)的旋轉(zhuǎn)使板沿第一線性和軸向方向移動,并且板沿相反方向的旋轉(zhuǎn)使板沿相反的第二線性和軸向方向移動。這些軸向位移使板62處于朝向離合器板58以壓縮它們的致動位置和遠(yuǎn)離離合器板以分開它們的退動位置(deactuatedposition)之間。在圖2中,板62被描繪為處于離合器板58分離的退動位置。在運(yùn)動期間,反作用套環(huán)64保持靜止,并且僅為板的運(yùn)動提供反作用結(jié)構(gòu)。實(shí)際上,反作用套環(huán)64可具有到中間殼體46的固定附接。彈簧66對板62施加偏置力,以將板推動到退動位置。此外,在圖2和圖3的實(shí)施例中,致動器40包括例如軸向滾針軸承之類的軸承63,并且包括彈簧座和軸承止推墊圈65。然而,在其他形式中,與圖中所示和此處所描述的那些部件相比,致動器40可以具有更多、更少和/或不同的部件。
差速齒輪組42在傳動系14的后側(cè)軸28之間執(zhí)行差速功能。一般來說,扭矩在后側(cè)軸28之間分配,并且后側(cè)軸可以相對于彼此以不同的速度旋轉(zhuǎn)。差速齒輪組42在不同的實(shí)施例中可以采取不同的形式。在圖2所呈現(xiàn)的實(shí)施例中,差速齒輪組42包括側(cè)齒輪72、74和布置在銷(未示出)上的小齒輪76(僅示出一個(gè))。側(cè)齒輪72被附接到內(nèi)板載體56用于與其一起旋轉(zhuǎn),并且側(cè)齒輪74將扭矩傳遞到處于fdu10的該側(cè)上的后側(cè)軸28。然而,在其他形式中,與圖中所示和此處所描述的那些部件相比,差速齒輪組42可以具有更多、更少和/或不同的部件。并且仍然,如先前所述,在fdu10的所有實(shí)施例中,不需要設(shè)置差速齒輪組42。
在使用中,并且當(dāng)濕式離合器12被停用和斷開時(shí),處于fdu10的該側(cè)上的旋轉(zhuǎn)的后側(cè)軸28使外板載體60的離合器板58旋轉(zhuǎn)。另一方面,內(nèi)板載體56的離合器板58不應(yīng)旋轉(zhuǎn),這是因?yàn)殡x合器板彼此分開;并且內(nèi)板載體自身不應(yīng)旋轉(zhuǎn)。但是已經(jīng)發(fā)現(xiàn),即使當(dāng)濕式離合器12被停用時(shí),內(nèi)板載體56的離合器板58和內(nèi)板載體也確實(shí)可以旋轉(zhuǎn)。已經(jīng)了解的是,處于分離的離合器板58之間的潤滑劑在相鄰的板之間產(chǎn)生粘附和粘連,并且因此,可能引起不期望的旋轉(zhuǎn)。并且當(dāng)齒圈52被反向驅(qū)動時(shí),它拋撒潤滑劑并將之拋至濕式離合器12,這可加劇粘附和粘連。在一些情況下,不期望的旋轉(zhuǎn)可以反向驅(qū)動傳動軸24和傳動系14的其他上游部件。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí),傳動系14中經(jīng)歷的阻力損失增加,并且整體傳動系效率降低。
制動器44停止和阻止由于離合器板58之間的粘附和反向驅(qū)動可由停用的濕式離合器12發(fā)生并且發(fā)生于最終傳動齒輪組38的不期望的旋轉(zhuǎn)。除其他影響之外,根據(jù)最終傳動齒輪組38和濕式離合器12以及致動器40的設(shè)計(jì)和構(gòu)造,制動器44可具有許多設(shè)計(jì)、構(gòu)造、動作和部件。在圖2、圖3和圖4所呈現(xiàn)的實(shí)施例中,制動器44包括第一盤78、第二盤80和第三盤82。第一盤78、第二盤80和/或第三盤82中的一個(gè)或多個(gè)可以構(gòu)成制動器44的制動部件45。第一盤78具有比第二盤80和第三盤82的直徑要小的直徑。它可以具有到差速器殼體54的固定附接,使得在fdu10的使用期間第一盤78與差速器殼體和齒圈52一起旋轉(zhuǎn)。盡管不需要,但第一盤78的面對第二盤80和第三盤82的一個(gè)或兩個(gè)軸向面可以用摩擦材料成層。特別參照圖3和圖4,第二盤80和第三盤82可具有相似的設(shè)計(jì)和構(gòu)造。這里僅描述第二盤80,但是該描述同樣適用于第三盤82。第二盤80具有外環(huán)形部分84和內(nèi)環(huán)形部分86。部分84、86通過附接腹板88連接到彼此,并通過開口90彼此隔開。盡管不需要,但在安裝中面對第一盤78的軸向面上,內(nèi)環(huán)形部分86可以用摩擦材料成層;并且盡管不需要,但外環(huán)形部分84可以保持無摩擦材料。然而,在附圖未描繪的實(shí)施例中,制動器44僅能包括由致動器40的部件接合的單個(gè)盤,能夠包括兩個(gè)盤,或者能夠包括多于三個(gè)盤。
中間殼體46為fdu10的部件提供支撐,例如為致動器40提供支撐,并且與制動器44相互作用,以便協(xié)助制動器采取的動作。中間殼體46可以用作覆蓋件,其部分地分隔fdu10的內(nèi)部,并且使?jié)袷诫x合器12和致動器40與fdu的其他部件稍微隔離?,F(xiàn)在特別地參照圖2和圖3,中間殼體46具有延伸部92,該延伸部92具有截頭圓錐形狀,并且在該形狀的相對側(cè)上具有槽口94。延伸部92可以是中間殼體46的整體部分,或者可以是連接到中間殼體的單獨(dú)部分。在安裝中,通過與插入到槽口94中的附接腹板88的槽口花鍵相互關(guān)系,延伸部92承載第二盤80和第三盤82二者。然而,延伸部92仍可以采用其他方式來承載第二盤80和第三盤82。由于中間殼體46在fdu10的使用期間不旋轉(zhuǎn),所以第二盤80和第三盤82也不旋轉(zhuǎn)。此外,圖10中也呈現(xiàn)了中間殼體46的一個(gè)實(shí)施例。在該實(shí)施例中,中間殼體46具有腔91,其限定在中間殼體46的大致指向差速齒輪組42(即,指向圖2的右手側(cè))的一側(cè)上。殼體36的壁93也具有腔95。腔91、95一起并且如圖10中所示形成凹陷部(pocket)97。凹陷部97容納致動器40的減速齒輪99的部分接收和插入。凹陷部97還用作儲存器,用于保持到達(dá)凹陷部97的潤滑劑浴48的潤滑劑。來自潤滑劑浴48的潤滑劑可以經(jīng)由限定在殼體36內(nèi)和/或限定在中間殼體46內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)通道到達(dá)凹陷部97。在其他實(shí)施例中,凹陷部97可以完全通過中間殼體46中的腔形成。
在使用中,制動器44及其盤78、80、82主動地停止和阻止由于后側(cè)軸28的反向驅(qū)動,齒圈52可能經(jīng)歷的不期望的旋轉(zhuǎn)。當(dāng)致動器40被停用時(shí),彈簧66將板62偏置到其退動位置。當(dāng)板62軸向移動到退動位置時(shí),它與第二盤80的外環(huán)形部分84相鄰接,并且使第二盤沿套筒92滑動并與第一盤78接合。板62和第二盤80之間的鄰接通過接收環(huán)形部分84的板中限定的臺階形成;在其他實(shí)施例中,板和第二盤之間的該鄰接可以采用其他方式形成。當(dāng)形成鄰接時(shí),第二盤80和第三盤82的內(nèi)環(huán)形部分86被彈簧66施加的偏置力推動抵靠并夾住第一盤78。盤78、80、82形成表面對表面的接觸并使差速器殼體54和齒圈52的任何旋轉(zhuǎn)停止,并且阻止在停用期間開始后續(xù)的不期望的旋轉(zhuǎn)。彈簧66的偏置力可足以在無需補(bǔ)充力的情況下實(shí)現(xiàn)停止。因?yàn)辇X圈52不再在停用狀態(tài)下旋轉(zhuǎn),因此它不再從潤滑劑浴48拋撒潤滑劑。此外,傳動軸24和ptu22也都不反向驅(qū)動。由于ptu22幾乎不經(jīng)歷反向驅(qū)動,因此在ptu中不需要采用類似于fdu制動器的措施,如先前可能的情況。作為結(jié)果,ptu的設(shè)計(jì)和構(gòu)造可以簡化,并且成本較低。在fdu10中具有例如制動器44之類的制動器并且在伴隨的ptu中沒有這樣的制動器在一些傳動系中可能是優(yōu)選的。例如,通常ptu比fdu受到更嚴(yán)格的包裝約束,因此在ptu內(nèi)結(jié)合制動器的構(gòu)造可能會比在fdu中這樣做面臨更大的挑戰(zhàn)。此外,通常,fdu的設(shè)計(jì)和構(gòu)造可能比ptu的設(shè)計(jì)和構(gòu)造要復(fù)雜,因此fdu的設(shè)計(jì)和構(gòu)造可以提供更多的機(jī)會以在其中結(jié)合制動器的構(gòu)造,并且可以更好地適應(yīng)制動器的構(gòu)造。
圖11中呈現(xiàn)了制動器44的另一實(shí)施例。在圖11中,與前述實(shí)施例相似的部件被賦予相同的附圖標(biāo)記,并且這里將不再重復(fù)它們的描述。如之前一樣,圖11的制動器44停止和阻止由于離合器板58之間的粘附和反向驅(qū)動可由停用的濕式離合器12發(fā)生并且發(fā)生于最終傳動齒輪組38的不期望的旋轉(zhuǎn)。在此處的實(shí)施例中,制動器44包括銷98和彈簧100,這些部件中的一者或兩者可以構(gòu)成制動器44的制動部件45。銷98被承載在中間殼體46中的孔中并且延伸穿過該中間殼體46。在一端處,銷98的頭部102當(dāng)板軸向移動到退動位置時(shí)直接與板62鄰接。在另一端處,銷98的柄部104完全穿過中間殼體46跨越并接合差速器殼體54;針對該接合,差速器殼體54可具有用于接收柄部104的凹部。彈簧100安置在銷98和中間殼體46之間。在使用中,銷98在鎖定位置和解鎖位置之間軸向(相對于伴隨的后側(cè)軸28)移動。圖11中圖示了該鎖定位置。當(dāng)致動器40被退動時(shí),彈簧66將板62偏置到其退動位置。當(dāng)板62軸向移動到退動位置時(shí),它使銷98移動至與差速器殼體54接合并且移動到銷的鎖定位置。如果確實(shí)設(shè)置了彈簧,則彈簧100的力被彈簧66的力克服。在鎖定位置,銷98阻止差速器殼體54和齒圈52的不期望的旋轉(zhuǎn)開始。當(dāng)致動器40被致動并且板62朝向離合器板58移動時(shí),銷98從差速器殼體54脫離并移動到其解鎖位置。在解鎖位置,差速器殼體54和齒圈52可以在沒有來自銷98的干擾的情況下旋轉(zhuǎn)。當(dāng)致動器40被致動時(shí),彈簧100可以將銷98偏置到其解鎖位置。
圖13中呈現(xiàn)了制動器44的又一實(shí)施例。在圖13中,與前述實(shí)施例相似的部件被賦予相同的附圖標(biāo)記,并且這里將不再重復(fù)它們的描述。如之前一樣,圖13的制動器44停止和阻止由于離合器板58之間的粘附和反向驅(qū)動可由停用的濕式離合器12發(fā)生并且發(fā)生于最終傳動齒輪組38的不期望的旋轉(zhuǎn)。在此處的實(shí)施例中,制動器44包括離合器組件110,該離合器組件110可構(gòu)成制動器44的制動部件45。離合器組件110具有外板載體112和內(nèi)板載體114,并且具有在其間互連的多個(gè)離合器板116。外板載體112被連接到中間殼體46,并且內(nèi)板載體114被連接到差速器殼體54。這些連接可以采用不同的方式形成,包括通過花鍵相互配合。此實(shí)施例中的致動器40可以不同于前述實(shí)施例中的致動器。在圖13中,致動器40包括斜坡驅(qū)動器118,其具有通過電動機(jī)(圖13中未示出)來旋轉(zhuǎn)的齒輪120,具有保持一組球的第一球架或球籠122(圖13中未示出),具有保持一組球126的第二球架或球籠124,具有第一板128,以及具有第二板130。齒輪120可以在其每一側(cè)上具有槽,用于容納第一球籠122和第二球籠124的球。類似地,第一板128和第二板130具有用于容納第一球籠122和第二球籠124的球的互補(bǔ)的槽。
在操作中,第一板128和第二板130沿軸向方向(相對于后側(cè)軸28)移動,并且自身不旋轉(zhuǎn)。在此實(shí)施例中,齒輪120不軸向移動。當(dāng)沿第一旋轉(zhuǎn)方向(例如,順時(shí)針或逆時(shí)針)旋轉(zhuǎn)時(shí),與第一球籠122及其一組球126的相互作用使第一板128沿軸向方向遠(yuǎn)離齒輪120并朝向離合器組件110軸向移動。同時(shí),由于與第二球籠124及其一組球126的相互作用,第二板130沿軸向方向遠(yuǎn)離濕式離合器12并朝向離合器組件110軸向移動。利用這種移動和伴隨的位移,第一板128被帶到其致動位置并壓縮離合器組件110的離合器板116,因此離合器組件110被激活。此外,第二板130被帶到其退動位置,并且濕式離合器12的離合器板58分離,因此濕式離合器12被停用。相反,當(dāng)齒輪120沿第二和相反的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)時(shí),第一板128沿軸向方向朝向齒輪120并遠(yuǎn)離離合器組件110軸向移動,并且第二板130沿軸向方向朝向濕式離合器12并遠(yuǎn)離齒輪120軸向移動。第一板128被帶到其退動位置且離合器組件110被停用,并且第二板130被帶到其致動位置且濕式離合器12被激活。當(dāng)離合器組件110被激活時(shí),阻止差速器殼體54和齒圈52的不期望的旋轉(zhuǎn)開始。
然而,在附圖中未描繪的制動器44的又一實(shí)施例中,制動器可以包括一組錐體,盡管不需要,但該組錐體可以用摩擦材料成層。如圖3中所描繪的,這些錐體在幾何上可類似于中間殼體46的延伸部92來成形。如先前實(shí)施例的盤78、80、82,一個(gè)錐體可以被連接到差速器殼體54,并且一個(gè)或多個(gè)附加的錐體可以與中間殼體46接觸。每個(gè)單一錐體或它們的組合可以構(gòu)成制動部件45。在致動器40的板62停用和軸向移動時(shí),這些錐體將集合在一起,并且由此,將使差速器殼體54和齒圈52的任何旋轉(zhuǎn)停止。
圖5-9描繪了fdu10的另一實(shí)施例。該實(shí)施例的許多部件類似于圖1-4的實(shí)施例的部件。相似的部件在附圖中被賦予相同的附圖標(biāo)記,并且這里將不再重復(fù)它們的描述。如同先前的實(shí)施例,由于分離的離合器板58之間的粘附和粘連,圖5-9的實(shí)施例當(dāng)其濕式離合器12被停用時(shí)可能經(jīng)歷不期望的旋轉(zhuǎn)。然而,代替主動地制動不期望的旋轉(zhuǎn),圖5-9的fdu10防止?jié)櫥瑒┰?8的拋出的潤滑劑在致動器40被停用并且離合器板58分離時(shí)到達(dá)濕式離合器12。特別參照圖5、圖6和圖7,潤滑劑l通過齒圈52拋撒,并且最終通過中間殼體46中的入口96。在通過入口96之前,潤滑劑l可以聚集在如先前參照圖10所述的凹陷部97中。入口96與濕式離合器12及其離合器板58流體連通并對濕式離合器12及其離合器板58開放,并且將潤滑劑l引導(dǎo)至這些部件。當(dāng)致動器40被激活并且板62移動到致動位置時(shí),入口96開放并且潤滑劑l可以通過入口,這在圖5、圖6和圖7中描繪。另一方面,當(dāng)致動器40被停用并且板62移動到退動位置時(shí),入口96關(guān)閉,并且因此,防止?jié)櫥瑒﹍通過它,這在圖8和圖9中描繪。入口96可以采用不同的方式以及通過不同的部件來關(guān)閉。在圖8中,例如,入口96通過中間殼體46和板62之間沿軸向方向(相對于后側(cè)軸28)的表面對表面鄰接和密封來關(guān)閉。這產(chǎn)生軸向界面鄰接部101,其提供物理障礙來代替先前開放的入口96。軸向界面鄰接部101在板62的徑向向內(nèi)定向的表面103和中間殼體46的徑向向外定向的表面105之間形成。并且在圖9的示例中,入口96通過中間殼體46和板62之間沿徑向方向(相對于后側(cè)軸28)的表面對表面鄰接和密封來關(guān)閉。這產(chǎn)生徑向界面鄰接部107,其提供物理障礙來代替先前開放的入口96。徑向界面鄰接部107在板62的軸向定向的內(nèi)側(cè)表面109和中間殼體46的軸向定向的外側(cè)表面111之間形成。在圖8和圖9的兩個(gè)示例中,入口96都通過板62的軸向運(yùn)動(相對于后側(cè)軸28)來關(guān)閉。
在其他實(shí)施例中,可以采用圖1-4、圖11和圖13的制動器中的一個(gè)或多個(gè),并且其可與通過表面對表面的鄰接來打開和關(guān)閉入口的圖5-9的實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)組合。在這些實(shí)施例中,多于一種措施將幫助確保分離的離合器板58之間的粘附和粘連被限制或完全消除,并且阻止不期望的旋轉(zhuǎn)和反向驅(qū)動。
要理解的是,上面的描述意在是說明性的而不是限制性的。在閱讀上面的描述后,除了所提供的示例之外的許多實(shí)施例和應(yīng)用對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的。本發(fā)明的范圍不應(yīng)參照上面的描述來確定,而是替代地應(yīng)當(dāng)參照所附權(quán)利要求連同這些權(quán)利要求享有權(quán)利的等同物的全部范圍來確定。預(yù)期和意圖的是,未來的發(fā)展將出現(xiàn)在本文所論述的領(lǐng)域中,并且所公開的組件和方法將被結(jié)合到這樣的未來的實(shí)施例中??傊瑧?yīng)當(dāng)理解的是,本發(fā)明能夠具有僅由所附權(quán)利要求限制的修改和變型。
權(quán)利要求中所使用的所有術(shù)語意在被給予它們最廣泛的合理構(gòu)造以及如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的它們的普通含義,除非在本文中作出相反的明確指示。特別地,例如“一”、“一個(gè)”、“該”、“所述”之類的單數(shù)形式的使用應(yīng)當(dāng)被解讀為陳述一個(gè)或多個(gè)所指示的元素,除非權(quán)利要求陳述了相反的明確限制。此外,術(shù)語“軸向”或“軸向地”以及“徑向”或“徑向地”被用于便利參考所認(rèn)定的一個(gè)或多個(gè)軸線的描述;這些術(shù)語不意在是限制性的,并且如側(cè)向、縱向、向內(nèi)、向外之類的其他術(shù)語意在被覆蓋并且不被排除。