本發(fā)明涉及變速器，更具體地涉及包括具有軸鎖定系統(tǒng)的動力傳送單元的變速器。

背景技術(shù)：

許多當(dāng)前的汽車包括前輪驅(qū)動(fwd)系統(tǒng)，在其中變速器或驅(qū)動橋?qū)⑶膀?qū)動輪可操作地連接至發(fā)動機(jī)。車輛結(jié)構(gòu)更頻繁地使用(fwd)變速器來改進(jìn)燃料經(jīng)濟(jì)性。遺憾的是，fwd車輛缺乏很多消費(fèi)者所期望的越野能力。制造商可通過增加動力傳送單元(ptu)以將速度和扭矩發(fā)送至后驅(qū)動單元(rdu)而將越野能力加到基于fwd的車輛上。rdu將速度和扭矩分配給后驅(qū)動輪，由此產(chǎn)生基于fwd的全輪驅(qū)動(awd)車輛。

另外，制造商可通過增加分動箱以將速度和扭矩分配給獨(dú)立的前軸和后軸而將越野能力加到后輪驅(qū)動(rwd)車輛上，由此產(chǎn)生基于rwd的awd車輛或基于rwd的四輪驅(qū)動(4wd)車輛。獨(dú)立的前軸和后軸各包含對應(yīng)的前差速器和后差速器。可將鎖定機(jī)構(gòu)加到前差速器和后差速器中的一者或兩者上，以將越野性能進(jìn)一步增強(qiáng)到超過4wd及awd所提供的越野性能?？赏ㄟ^鎖定兩個差速器來建立增強(qiáng)的越野能力?；趂wd的awd車輛中的rdu包含差速器，其可被類似地鎖定。然而，前差速器包含在驅(qū)動橋內(nèi)，在該驅(qū)動橋中存在很少的空間來封裝鎖定機(jī)構(gòu)。因此，希望提供具有基于4wd及/或awd的車輛的增強(qiáng)越野能力的基于fwd的車輛，以在不斷擴(kuò)大的越野市場中滿足消費(fèi)者需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)示例性實(shí)施例，一種用于前輪驅(qū)動(fwd)車輛的動力傳送單元(ptu)包括殼體、后輪驅(qū)動齒輪軸以及中間驅(qū)動軸，其中該后輪驅(qū)動齒輪軸具有被構(gòu)造成選擇性地連接至fwd變速器的第一末端區(qū)段以及包括齒輪構(gòu)件的第二末端區(qū)段，該中間驅(qū)動軸具有被構(gòu)造成可操作地連接至fwd變速器的第一末端部分、被構(gòu)造成連接至前輪的第二末端部分、以及具有齒輪元件的中間部分。鎖定構(gòu)件安裝至后輪驅(qū)動齒輪軸和中間軸中的一者。鎖定構(gòu)件可選擇性地轉(zhuǎn)換于其中中間驅(qū)動軸獨(dú)立于后輪驅(qū)動齒輪軸的第一位置與其中齒輪構(gòu)件可操作地連接至齒輪元件的第二位置之間，從而選擇性地聯(lián)接中間驅(qū)動軸和后輪驅(qū)動齒輪軸的旋轉(zhuǎn)。

根據(jù)另一示例性實(shí)施例，一種驅(qū)動系統(tǒng)包括前輪驅(qū)動(fwd)變速器，其具有可操作地連接至第一前輪的第一輸出端、第二輸出端、以及可操作地連接至fwd變速器的動力傳送單元(ptu)。ptu包括殼體以及后輪驅(qū)動齒輪軸，其中該后輪驅(qū)動齒輪軸具有選擇性地連接至fwd變速器的第一末端區(qū)段以及包括齒輪構(gòu)件的第二末端區(qū)段。中間驅(qū)動軸具有可操作地連接至第二輸出端的第一末端部分、連接至第二前輪的第二末端部分、以及具有齒輪元件的中間部分。鎖定構(gòu)件安裝至后輪驅(qū)動齒輪軸和中間驅(qū)動軸中的一者。鎖定構(gòu)件可選擇性地轉(zhuǎn)換于其中中間驅(qū)動軸獨(dú)立于后輪驅(qū)動齒輪軸的第一位置與其中齒輪構(gòu)件可操作地連接至齒輪元件的第二位置之間，從而選擇性地聯(lián)接中間驅(qū)動軸和后輪驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)。

根據(jù)本發(fā)明的又一示例性實(shí)施例，一種機(jī)動車輛包括車體、被支撐在車體中的發(fā)動機(jī)、以及包括可操作地連接至發(fā)動機(jī)的前輪驅(qū)動(fwd)變速器的驅(qū)動系統(tǒng)。fwd變速器包括可操作地連接至第一前輪軸的第一輸出端、以及第二輸出端。動力傳送單元(ptu)可操作地連接至fwd變速器。ptu包括殼體以及后輪驅(qū)動齒輪軸，其中該后輪驅(qū)動齒輪軸具有選擇性地連接至fwd變速器的第一末端區(qū)段以及包括齒輪構(gòu)件的第二末端區(qū)段。中間驅(qū)動軸具有可操作地連接至第二輸出端的第一末端部分、連接至第二前輪軸的第二末端部分、以及具有齒輪元件的中間部分。鎖定構(gòu)件安裝至后輪驅(qū)動齒輪軸以及中間驅(qū)動軸中的一者，鎖定構(gòu)件可選擇性地轉(zhuǎn)換于其中中間驅(qū)動軸獨(dú)立于后輪驅(qū)動齒輪軸的第一位置與其中齒輪構(gòu)件可操作地連接至齒輪元件的第二位置之間，從而選擇性地聯(lián)接中間驅(qū)動軸以及后輪驅(qū)動齒輪軸的旋轉(zhuǎn)。

結(jié)合附圖根據(jù)以下對本發(fā)明的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)以及其他特征和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見。

附圖說明

其他特征、優(yōu)點(diǎn)以及細(xì)節(jié)僅以示例方式出現(xiàn)在以下實(shí)施例的詳細(xì)描述中，該詳細(xì)描述參照附圖，其中：

圖1描繪了根據(jù)示例性實(shí)施例的包括動力傳送單元的機(jī)動車輛；

圖2描繪了沒有殼體的圖1所示動力傳送單元；

圖3描繪了沿線3-3截取的圖2所示動力傳送單元的局部剖視圖，其顯示了位于第一位置的鎖定構(gòu)件；以及

圖4描繪了沿線4-4截取的圖2所示動力傳送單元的局部剖視圖，其顯示了位于第二位置的鎖定構(gòu)件。

具體實(shí)施方式

以下描述在性質(zhì)上僅是示例性的，并不旨在限制本公開內(nèi)容、其應(yīng)用或使用。應(yīng)理解，在整個附圖中，相應(yīng)的參考編號表示相似或相應(yīng)的部件及特征。

根據(jù)示例性實(shí)施例的機(jī)動車輛在圖1中總體地表示為2。機(jī)動車輛2包括車體4以及發(fā)動機(jī)6。發(fā)動機(jī)6被支撐在車體4內(nèi)并可采用各種形式。例如，發(fā)動機(jī)6可以是內(nèi)燃機(jī)、混合發(fā)動機(jī)、或電動機(jī)。機(jī)動車輛2還包括可操作地連接至發(fā)動機(jī)6的驅(qū)動系統(tǒng)10。驅(qū)動系統(tǒng)10包括前輪驅(qū)動(fwd)變速器12。如將在下文中更充分地詳細(xì)描述，前輪驅(qū)動變速器12驅(qū)動第一前輪14和第二前輪15。

fwd變速器12包括第一輸出端17，其通過第一前半軸19與第一前輪14可操作地連接。fwd12還包括第二輸出端22，其可采用差速器25(圖2)的形式。如也將在下文中更充分地詳細(xì)描述，差速器25通過第二前半軸28可操作地連接至第二前輪15。機(jī)動車輛2還包括第一后輪33和第二后輪34。后驅(qū)動模塊37在fwd變速器12與第一后輪33和第二后輪34之間提供可操作接口。

根據(jù)示例性實(shí)施例，動力傳送單元(ptu)40通過傳動軸43可操作地連接于fwd變速器12與后驅(qū)動模塊37之間。ptu40包括連接至fwd變速器12的殼體50。如圖2-4中最佳示出，ptu40包括選擇性地連接至fwd變速器12的后輪驅(qū)動齒輪軸60。后輪驅(qū)動齒輪軸60包括第一末端區(qū)段62、第二末端區(qū)段63以及具有在其之間延伸的中空內(nèi)部66的中間區(qū)段65。第一末端區(qū)段62包括與差速器25連接的側(cè)齒輪組件70。第二末端區(qū)段63包括齒輪構(gòu)件72。另外，環(huán)形齒輪74安裝至中間區(qū)段65。環(huán)形齒輪74與小齒輪76接口連接，以驅(qū)動傳動軸43以及后驅(qū)動模塊37。

進(jìn)一步根據(jù)示例性實(shí)施例，ptu40包括中間驅(qū)動軸(ids)80，其可操作地連接至第二前半軸28。ids80包括第一末端部分82、第二末端部分83以及在其之間延伸的中間部分85。ids80包括設(shè)置在中間部分85上的齒輪元件88。齒輪元件88與后輪驅(qū)動齒輪軸60上的齒輪構(gòu)件72選擇性地接口連接。

更進(jìn)一步根據(jù)示例性實(shí)施例，ptu40包括鎖定構(gòu)件94。根據(jù)示例性實(shí)施例的一方面，鎖定構(gòu)件94可采用被支撐在ids80上的滑動套環(huán)96的形式。當(dāng)然，應(yīng)理解，鎖定構(gòu)件94可采用其他形式并可設(shè)置在ptu40的其他部件上。鎖定構(gòu)件94包括第一環(huán)臺(land)104、第二環(huán)臺105、以及在其之間延伸的凹部107。致動器組件112包括安裝至ptu殼體50的致動器殼體114。致動器組件112包括設(shè)置在致動器殼體114中的電動機(jī)116。電動機(jī)116通過致動器叉狀件118可操作地連接至鎖定構(gòu)件94。

根據(jù)示例性實(shí)施例的一方面，致動器叉狀件118從其中ids80獨(dú)立于后輪驅(qū)動齒輪軸60而旋轉(zhuǎn)的第一位置(如圖3所示)以及其中ids80的旋轉(zhuǎn)聯(lián)接至后輪驅(qū)動齒輪軸60的第二位置(如圖4所示)選擇性地轉(zhuǎn)換鎖定構(gòu)件94。在第一位置，fwd變速器12將動力從發(fā)動機(jī)6僅傳遞至第一前輪14和第二前輪15。在第二位置，fwd變速器12通過后驅(qū)動模塊37將動力從發(fā)動機(jī)6傳遞至第一前輪14和第二前輪15、以及第一后輪33和第二后輪34。

在這一點(diǎn)，應(yīng)理解，示例性實(shí)施例描述一種將動力從fwd變速器選擇性地傳遞至一組后輪的系統(tǒng)。動力傳送單元與fwd變速器協(xié)作以選擇性地傳送動力。動力傳送單元允許制造商提供四輪驅(qū)動或全輪驅(qū)動作為fwd車輛的選擇。進(jìn)一步，動力傳送單元的使用允許四輪驅(qū)動或全輪驅(qū)動系統(tǒng)而無需復(fù)雜的驅(qū)動系統(tǒng)、額外的變速器等。

雖然已參照示例性實(shí)施例對本發(fā)明作出說明，但是所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的是，在不脫離本發(fā)明范圍的條件下可作出各種改變且等同物可替代其元件。另外，在不脫離本發(fā)明實(shí)質(zhì)范圍的條件下，可作出多種改型以使具體的情況或材料適應(yīng)本發(fā)明的教示。因此，本發(fā)明并不旨在限于所公開的具體實(shí)施例，而是本發(fā)明將包括落入本申請的范圍內(nèi)的所有實(shí)施例。