[发明专利]用于车辆的模块化动力传递单元组件

说明书

技术领域

本发明总体包括用于全轮驱动的车辆的动力传递单元组件。

背景技术

动力传递单元(PTU)用于一些车辆中，以将从发动机和变速器提供的驱动扭矩分配到车辆的右前轮和两个后轮。在一些其他布置中，右侧半轴穿过PTU且不被认为是PTU的一部分。例如，一些动力传递单元仅将扭矩从横向变速器差速器传递到传动轴，所述传动轴然后通过后差速器驱动后半轴。准双曲面齿轮组通常用来实现沿驾驶方向在前差速器托架旋转轴线和传动轴旋转轴线之间的90度转弯。准双曲面齿轮组可提供的扭矩比取决于准双曲面齿环和小齿轮的相对齿数。这些齿轮的直径受可用封装空间所限制。

发明内容

一种用于将扭矩从前差速器的差速器承载架传递到车辆的传动轴的动力传递单元组件，包括输入轴，该输入轴配置为由差速器承载架绕差速器承载架的第一旋转轴线旋转地驱动。动力传递单元组件还包括与第二锥齿轮接合的第一锥齿轮。如这里使用的，“锥齿轮”包括螺旋锥齿轮，比如准双曲面齿环或准双曲面小齿轮。第一锥齿轮是环形的且同中心地围绕输入轴。第二锥齿轮配置为绕传动轴的第二旋转轴线可旋转地驱动传动轴，传动轴的第二旋转轴线大致垂直于第一旋转轴线。动力传递单元组件具有与第一旋转轴线同中心的复合行星齿轮组。复合行星齿轮组配置为将扭矩以减小比率(即第一锥齿轮的扭矩小于输入轴的扭矩)且以增大的速度从输入轴传递到第一锥齿轮。

根据本发明的一个方面，动力传递单元可包括分离式离合器，其可选择性地脱开，以将复合行星齿轮组的反作用扭矩从静止构件断开，由此阻止从输入轴通过复合行星齿轮组到第一锥齿轮的扭矩传递。因此，当分离式离合器脱开时，将没有扭矩提供到传动轴，且车辆将以前轮驱动模式运行。

复合行星齿轮组可包括第一恒星齿轮、第二恒星齿轮、承载架、以及第一和第二组小齿轮。第一恒星齿轮可操作地连接到静止构件，比如用于动力传递单元组件的盖，以将第一恒星齿轮固接。第一恒星齿轮可一直被固接，或可选择性地从静止构件脱开(如果包括分离式离合器)。第二恒星齿轮固定到第一锥齿轮的环形轴部分，以与第一锥齿轮一致地旋转。如这里所使用的，当两个部件固定到彼此以按相同的速度作为一单元一起旋转时，该两个部件“一致地旋转”。承载架固定到输入轴，以与其一致地旋转；第一组小齿轮和第二组小齿轮二者都由承载架可旋转地支撑。第一组小齿轮与第一恒星齿轮啮合，且第二组小齿轮与第一组小齿轮和第二恒星齿轮啮合。

相比于在输入构件和准双曲面齿环之间要求多轴线传动装置以降低动力传递单元组件的总扭矩比率的动力传递单元，复合行星齿轮组的单轴线布局(即，具有第一旋转轴线的复合行星齿轮组的同中心性)节省封装空间。另外，复合行星齿轮组的单轴线布局实现模块化，因为公用部件能与不同组的附加部件，比如复合行星齿轮组和/或分离式离合器，一起使用，以满足具体的车辆平台需求，都同时保持输入轴和第一锥齿轮的第一旋转轴线与第二锥齿轮的第二旋转轴线的恒定相对位置以及一致的旋转方向和传动轴的扭矩水平。不同的模块化动力传递单元组件可由此被实施于全部不同的车辆线，所述车辆线共用动力传递单元的输入轴线相对于传动轴的旋转轴线的固定取向。复合行星齿轮组的扭矩减小比率可具体地构造为使得无论复合行星齿轮组是否包括在动力传递单元组件中，在传动轴处提供公共扭矩，从而，输入轴处的较高的扭矩(比如在具有高性能发动机的车辆上)或输入轴处的较低的扭矩(比如在具有较低性能发动机的车辆上)将在传动轴处产生相同的扭矩。通过具有复合行星齿轮组的模块化动力传递单元组件，传动轴的速度将更高。由此不需要为了与高性能发动机一起使用而提高准双曲面齿环和小齿轮的扭矩承载能力。

因为第二轴线不被要求用于行星齿轮组实现的扭矩减小，因此通过使用这里公开的单轴线动力传递单元组件，总体封装直径减小被减小。部件的总重量和数量还可被降低，因为双轴线动力传递单元要求输入轴和第一锥齿轮之间的第二传递轴，这必须两组附加轴承。而且，双轴线动力传递单元使用螺旋齿轮组，其在轴之间产生的高的齿轮分离力，要求更大并因此更重的壳体来提供该力的反作用。

当结合附图时，本教导的上述特征和优势及其他特征和优势将从用于实施本教导的最佳模式的以下详细描述变得显而易见。

附图说明

图1是具有动力传动系的车辆的示意性局部剖视截断视图，所述动力传动系具有第一实施例的围绕前半轴的动力传递单元组件。

图2是图1的围绕前半轴的动力传递单元组件的一部分的示意性透视图。

图3是图1的围绕前半轴的动力传递单元组件的一部分的示意性局部剖视截断视图。