用于動力傳輸單元的切換軸套組件的制作方法
【專利說明】用于動力傳輸單元的切換軸套組件
[0001]相關申請的奪叉引用本申請要求享有2013年4月15日提交的美國臨時專利申請序列第61/ 811，976號的權益，該申請的全部內容通過引用并入本文中。
技術領域
[0002]本公開內容大體上涉及動力傳輸單元，并且更具體地涉及具有用于分離和再接合旋轉構件的斷開機構的動力傳輸單元。
【背景技術】
[0003]動力傳輸單元通常用于基于前輪驅動的全輪驅動系統(tǒng)。動力傳輸單元可包括斷開裝置，使得動力在某些車輛運行狀態(tài)期間僅傳輸至前輪。斷開裝置在后輪不必主動驅動時分開動力傳輸單元與車輛的后輪之間的連桿機構和軸。斷開裝置包括聯(lián)接共線的軸的對準部分的切換軸套，以及聯(lián)接到切換軸套上來將切換軸套在接合位置與分離位置之間移動的凸輪裝置。在接合位置，切換軸套聯(lián)接軸來共同旋轉，而在分離位置，軸并未聯(lián)接，且可獨立于彼此旋轉。聯(lián)接和分開旋轉軸提出了許多挑戰(zhàn)，包括但不限于系統(tǒng)中生成的噪音、振動和粗劣的觸覺反饋。

【發(fā)明內容】

[0004]在至少一些實施方式中，一種用于動力傳輸單元的斷開組件包括凸輪和凸輪從動件。凸輪有選擇地受驅動來圍繞軸線旋轉，且具有相對于旋轉軸線傾斜的凸輪表面和沿周向與凸輪表面間隔開的空隙。凸輪從動件具有凸輪接合表面，且布置成由凸輪表面接合，使得凸輪從動件在凸輪的旋轉的至少一部分期間沿軸向轉移。凸輪和凸輪從動件中的一者或兩者包括界面表面，其設成與旋轉軸線成一角度，以在凸輪表面未與凸輪接合表面接合時在凸輪的旋轉的至少一部分期間控制凸輪從動件的軸向移動。
[0005]—種用于動力傳輸單元的斷開組件可包括圍繞軸線旋轉的輸入軸、與輸入軸沿軸向對準的斷開軸、軸套和減振裝置。軸套相對于輸入軸和斷開軸從接合位置和分離位置是可移動的，在接合位置，軸套將輸入軸和斷開軸聯(lián)接在一起使得輸入軸的旋轉促使斷開軸的旋轉，而在分離位置，軸套不聯(lián)接輸入軸和斷開軸，且斷開軸不與輸入軸一起旋轉。當軸套處于其接合位置時，減振裝置由輸入軸承載以接合軸套。減振裝置可限制軸套朝向和進入其接合位置的行進，且還相比于軸套接合固定的止擋表面的組件阻尼或減輕沖擊力。
[0006]此外，一種用于動力傳輸單元的斷開組件可包括圍繞軸線旋轉的輸入軸、與輸入軸沿軸向對準的斷開軸、軸套、凸輪和凸輪從動件。軸套相對于輸入軸和斷開軸從接合位置和分離位置是可移動的，在接合位置，軸套將輸入軸和斷開軸聯(lián)接在一起使得輸入軸的旋轉促使斷開軸的旋轉，而在分離位置，軸套不聯(lián)接輸入軸和斷開軸，且斷開軸不與輸入軸一起旋轉。凸輪有選擇地受驅動來圍繞軸線旋轉，且具有多個臺面部件和在各個臺面部件的任一側上的空隙，其中各個臺面部件均包括關于旋轉軸線傾斜的凸輪表面。凸輪從動件具有多個臺面部件和在凸輪從動件的各個臺面部件的任一側上的空隙，其中凸輪相對于凸輪從動件旋轉，以將凸輪的臺面部件有選擇地定位在凸輪從動件的空隙內，且將凸輪的臺面部件從凸輪從動件的空隙有選擇地移除來將凸輪從動件沿軸向轉移遠離凸輪。界面表面由凸輪和凸輪從動件中的一者或兩者承載，以在凸輪的臺面部件移動到凸輪從動件的空隙中時控制凸輪從動件的軸向移動。軸套可操作地聯(lián)接到凸輪從動件上，使得在凸輪從動件沿軸向移動時，軸套沿軸向移動，以使軸套在接合位置與分離位置之間移動，且其中界面表面控制對應于軸套從其分離位置到其接合位置的至少部分路線的移動的凸輪從動件的移動。
【附圖說明】
[0007]現(xiàn)在參看附圖，詳細示出了示范性實施例。盡管附圖呈現(xiàn)了一些實施例，但附圖未必按比例繪制，且某些特征可擴大、移除或部分地分段來更好示出和闡釋本發(fā)明。此外，本文中陳述的實施例僅為一些可能的實例，且不旨在為詳盡的或以其它方式限制或約束權利要求至附圖中所示和以下詳細描述中公開的精確形式和構造。
[0008]圖1為具有切換軸套組件的動力傳輸單元的透視圖；
圖2為圖1的切換軸套組件的透視圖，示出了移動到接合位置的切換軸套組件；
圖3為圖1的切換軸套組件的透視局部剖視圖，示出了處于接合位置的切換軸套組件；
圖4為圖1的切換軸套組件的透視局部剖視圖，示出了處于分離位置的切換軸套組件；
圖5為如沿線5-5截取的圖2的切換軸套組件的截面視圖；
圖6為圖1的切換軸套組件的線性凸輪從動件的側視圖；
圖7為圖6的線性凸輪從動件的端視圖；
圖8和9為圖1的切換軸套組件的另一個實施例的截面視圖，分別示出了移動到分離構造和接合構造的切換軸套組件；
圖10和11為圖8和9的線性凸輪從動件和旋轉凸輪的側視圖，分別示出了移動到分離構造和接合構造的切換軸套組件；
圖12為圖1的切換軸套組件的輸入軸的側視圖，示出了具有用于收納減振設備的座的軸；
圖13為圖12的輸入軸的透視圖；以及
圖14為圖1的切換軸套組件的局部分解視圖，示出了具有蝸輪的切換軸套組件和驅動蝸輪且具有阻尼器的軸。
【具體實施方式】
[0009]更詳細參看附圖，圖1示出了動力傳輸單元組件100 (PTU)。PTU100可包括受驅動來圍繞軸線116旋轉且安裝在輸入軸104內的中間傳動軸101，以及安裝在輸入軸104上的輸入斷開軸106。輸入軸104和輸入斷開軸106通過切換軸套組件102有選擇地聯(lián)接在一起。當軸104，106通過切換軸套組件102聯(lián)接在一起時，輸入斷開軸106由輸入軸驅動旋轉且與輸入軸104 —起旋轉。然而，當軸104，106未聯(lián)接在一起時，輸入斷開軸106不由輸入軸104驅動，且輸入軸關于輸入斷開軸106旋轉。
[0010]輸入斷開軸106承載第一齒輪部件107，其經由包括一個或更多個齒輪的齒輪連接件117聯(lián)接到輸出軸組件115上。因此，當輸入斷開軸106聯(lián)接到輸入軸104上時，輸出軸組件經由輸入斷開軸106和齒輪連接件117驅動而旋轉。并且當輸入斷開軸106未聯(lián)接到輸入軸104上時，輸出軸組件未受驅動旋轉。在至少一些實施方式中，輸出軸組件115用于將動力提供至車輛的后輪，且僅在期望直接地對后輪供能時才需要受驅動。有選擇地使斷開軸106與輸入軸104聯(lián)接允許有選擇地驅動輸出軸組件115，且避免不需要能量時在驅動輸出軸組件115中浪費能量。
[0011]為了實現(xiàn)輸出軸組件115的選擇的驅動，切換軸套組件102可移動地安裝到輸入斷開軸106上，以使輸入斷開軸106與輸入軸104有選擇地聯(lián)接?，F(xiàn)在參看圖2到5，切換軸套組件102可包括花鍵軸套108和彈簧156，其兩者都可定位在軸套殼體128內。軸套108的花鍵面對且適于與輸入軸104的相鄰部分上的花鍵158和輸入斷開軸106的相鄰部分上的花鍵159匹配。軸套108可被安裝以用于相對于輸入斷開軸106和輸入軸104可有選擇的滑移，且具有在分離位置僅重疊軸104，106中的一個或在接合位置重疊兩個軸104，106的大小。彈簧156可安裝在軸套108的端面與軸套殼體128的內表面160之間，且可相對于軸套108作用來保持軸套108鄰近軸套殼體128的相對內表面121。此外，偏壓彈簧109可由輸入斷開軸106承載，且反對軸套殼體128(圖2至5)給予偏壓力，該偏壓力趨于使軸套殼體128朝中間傳動軸101的第一端113 ( S卩，朝圖1的頁面的右側)移動。彈簧109，156在各種圖中示為波狀彈簧或螺旋彈簧；可如期望那樣使用任何適合的彈簧或其它偏壓部件。
[0012]如圖2至5中最佳所示，PTU100還可具有可線性移動的凸輪從動件126，其可在與偏壓彈簧109定位在其上的軸套殼體128的一側相對的一側上抵靠軸套殼體128安裝。旋轉凸輪112可安裝在中間傳動軸101上，且鄰近凸輪從動件126，以用于與凸輪從動件126的接合和凸輪從動件126的促動。
[0013]如圖2-5和8-11中所示，凸輪從動件126可安裝在中間傳動軸101上或由中間傳動軸101承載，使得凸輪從動件126不會與傳動軸101 —起旋轉，且可相對于傳動軸101沿軸向移動(例如，通過軸承或軸承表面)。旋轉凸輪112還可安裝在中間傳動軸101上或由中間傳動軸101承載(例如，通過軸承或軸承表面)，使得旋轉凸輪不會與傳動軸101 —起旋轉，而是可相對于傳動軸101旋轉。在所示的實施方式中，凸輪112和凸輪從動件126大體上為圓柱形且為中空的，其中傳動軸1