[发明专利]用于车辆变速器的换挡系统和操作该换挡系统的方法

说明书

一种用于车辆变速器的换挡系统包括输入构件和能选择的单向离合器，单向离合器能旋转地耦接至输入构件。能选择的单向离合器在第一离合器位置、第二离合器位置和第三离合器位置之间能移动。换挡系统还包括耦接至输入构件并且在第一断开位置和第二断开位置之间能移动的断开件，及与输入构件一起选择性地能旋转的输出构件。换挡系统还包括用于选择性地能旋转地耦接输入构件和输出构件的换挡组件。换挡组件包括耦接至输入构件的输入毂，输入毂具有与断开件能接合的能断开部件，且具有离合器接合部件。离合器片耦接至离合器接合部件并且在接合位置和分离位置之间能移动。离合器片托架耦接至离合器片和输出构件以从离合器接合部件将扭矩传输至输出构件。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年12月10日提交的美国临时专利申请号62/946,156和2020年10月14日提交的美国临时专利申请号63/091,775的优先权和所有权益，在此通过引用以其整体明确地并入本文中。

技术领域

本发明总体上涉及一种用于车辆变速器的换挡系统，并且涉及操作该换挡系统的方法。

背景技术

本领域中已知的常规车辆通常包括具有旋转输出的马达，该旋转输出将旋转输入提供至车辆变速器中。马达通常是内燃机或电动马达，并且生成被选择性地传递至车辆变速器的旋转输出，该车辆变速器继而将旋转扭矩传递至车辆的一个或多个车轮。车辆变速器通过一系列预定的齿轮组来改变由马达生成的旋转速度和扭矩，由此在齿轮组之间的变化使得车辆能够针对给定的马达速度以不同的车速行驶。马达一般是在连接至车辆的车轮的车轴中耦接至车辆变速器的电动马达。

将旋转输入提供至车辆变速器中通常需要换挡系统，以将扭矩选择性地传递至车辆变速器的部件。常见的换挡系统包括围绕轴线能旋转的输入构件（例如，来自马达的旋转输出）、耦接至输入构件的断开件、以及与输入构件一起围绕轴线选择性地能旋转的输出构件（例如，将旋转输入提供至车辆变速器）。通常还需要换挡组件以便选择性地能旋转地耦接输入构件和输出构件。

本领域中已知的换挡系统经常遭受高的阻力损失，这降低了马达与车辆变速器之间的扭矩传递效率。另外，常见的换挡系统通过与断开件的连接在马达和车辆变速器的部件之间产生粗糙的接合，从而导致车辆的振动和不舒适的驾驶体验。

因此，期望提供一种用于车辆变速器的改进的换挡系统。

发明内容

一种用于车辆变速器的换挡系统包括输入构件，所述输入构件在第一端部和与第一端部间隔开的第二端部之间沿着轴线延伸。车辆变速器具有齿轮组，该齿轮组包括第一齿轮比和不同于第一齿轮比的第二齿轮比。所述输入构件围绕所述轴线能旋转。所述换挡系统还包括能旋转地耦接至输入构件的能选择的单向离合器。能选择的单向离合器在第一离合器位置、第二离合器位置和第三离合器位置之间能移动。

在第一离合器位置中，能选择的单向离合器配置成允许在第一旋转方向或者与第一旋转方向相反的第二旋转方向上通过齿轮组的第一齿轮比和第二齿轮比中的一个从输入构件来传输扭矩。在第二离合器位置中，能选择的单向离合器配置成允许在第一旋转方向上通过齿轮组的第一齿轮比和第二齿轮比中的一个从输入构件来传输扭矩，并且防止在第二旋转方向上通过齿轮组的第一齿轮比和第二齿轮比中的一个从输入构件来传输扭矩。在第三离合器位置中，能选择的单向离合器配置成防止在第一旋转方向或者第二旋转方向上通过齿轮组的第一齿轮比和第二齿轮比中的一个从输入构件来传输扭矩。

换挡系统还包括耦接至输入构件的断开件。断开件在第一断开位置和第二断开位置之间能移动。输出构件与输入构件间隔开，并且输出构件与输入构件一起围绕轴线选择性地能旋转，以选择性地通过齿轮组的第一齿轮比和第二齿轮比中的另一个来传输扭矩。

换挡系统还包括换挡组件，用于选择性地能旋转地耦接输入构件和输出构件。换挡组件包括耦接至输入构件的输入毂。输入毂具有与断开件能接合的能断开部件，并且当断开件处于第一断开位置中时，输入毂的能断开部件与断开件分离，并且当断开件处于第二断开位置中时，输入毂的能断开部件与断开件接合。