本公開(kāi)涉及驅(qū)動(dòng)裝置,具體而言涉及一種用于作業(yè)車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)器。
背景技術(shù):
在各種作業(yè)車(chē)輛應(yīng)用中,可以利用驅(qū)動(dòng)器組件向車(chē)輛的各種部件提供旋轉(zhuǎn)動(dòng)力。在一些輪式和履帶式車(chē)輛(諸如自行式平地機(jī))中,末級(jí)驅(qū)動(dòng)器組件安裝至車(chē)輛框架以在驅(qū)動(dòng)器組件的車(chē)輪安裝件處提供旋轉(zhuǎn)動(dòng)力以驅(qū)動(dòng)車(chē)輛車(chē)輪或履帶,并由此使車(chē)輛在地形上移動(dòng)。這種驅(qū)動(dòng)器組件(以及其它驅(qū)動(dòng)器組件)可以包括用于提供旋轉(zhuǎn)動(dòng)力的液壓馬達(dá)以及用于調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)動(dòng)力速度以在車(chē)輪安裝件處輸出的各種齒輪。
在一些情況下,馬達(dá)可以以一種或多種不同速度運(yùn)轉(zhuǎn)。盡管在驅(qū)動(dòng)器組件中使用多速能夠顯著降低相關(guān)馬達(dá)、逆變器和電氣裝置的成本,但是電動(dòng)馬達(dá)的較高運(yùn)轉(zhuǎn)速度顯著地增加了驅(qū)動(dòng)器組件所要求的比率,并且同時(shí)可能導(dǎo)致總體驅(qū)動(dòng)器組件的尺寸和成本增加。將諸如此類(lèi)的復(fù)雜組件與齒輪系、變速組件、軸承、軸和其它驅(qū)動(dòng)器組件一起布置并包裝在可能相對(duì)緊密空間包絡(luò)內(nèi)特別是在軸向方向上可能會(huì)帶來(lái)挑戰(zhàn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本公開(kāi)提供了一種具有緊湊形狀因數(shù)的具有多速變速組件的驅(qū)動(dòng)器。
該公開(kāi)的一個(gè)方面提供了一種從可圍繞軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)的輸入軸接收旋轉(zhuǎn)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)器組件。該驅(qū)動(dòng)器組件包括驅(qū)動(dòng)器殼體,車(chē)輪安裝件的車(chē)輪軸承支撐件安裝至該驅(qū)動(dòng)器殼體,該車(chē)輪安裝件被構(gòu)造成在車(chē)輪軸承組件上圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)。行星齒輪組聯(lián)接在所述輸入軸和所述車(chē)輪安裝件之間以選擇性地使所述車(chē)輪安裝件旋轉(zhuǎn)。所述行星齒輪組基本上裝配在所述車(chē)輪軸承支撐件的軸向邊界內(nèi)并且裝配在所述車(chē)輪軸承支撐件的內(nèi)部徑向尺寸內(nèi)。
該公開(kāi)的另一個(gè)方面提供了一種驅(qū)動(dòng)器組件,該驅(qū)動(dòng)器組件包括:驅(qū)動(dòng)器殼體;馬達(dá),該馬達(dá)安裝至所述驅(qū)動(dòng)器殼體并使輸入軸圍繞旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn);以及車(chē)輪安裝件,該車(chē)輪安裝件具有安裝至所述驅(qū)動(dòng)器殼體的車(chē)輪軸承支撐件并且被構(gòu)造成在車(chē)輪軸承組件上圍所述繞旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)。行星齒輪組聯(lián)接在所述輸入軸和所述車(chē)輪安裝件之間以選擇性地使所述車(chē)輪安裝件以至少兩種不同旋轉(zhuǎn)速度中的至少一種速度旋轉(zhuǎn)。所述行星齒輪組基本上裝配在所述車(chē)輪軸承支撐件的軸向邊界內(nèi)并且裝配在所述車(chē)輪軸承支撐件的內(nèi)部徑向尺寸內(nèi)。
在附圖和如下的描述中闡述一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的細(xì)節(jié)。其它特征和優(yōu)點(diǎn)將從該描述、附圖和權(quán)利要求變得清楚。
附圖說(shuō)明
圖1是可以結(jié)合該公開(kāi)的驅(qū)動(dòng)器組件的自行式平地機(jī)形式的作業(yè)車(chē)輛的立體圖;
圖2是根據(jù)本公開(kāi)的示例驅(qū)動(dòng)器組件的外部立體概要;
圖3至圖5是圖示了根據(jù)各種實(shí)施方式的變速裝置相對(duì)于軸承和軸承支撐件的位置的概念圖;
圖6是圖2的示例驅(qū)動(dòng)器組件的側(cè)剖視圖;
圖6a是圖6的驅(qū)動(dòng)器組件的區(qū)域6a-6a的近距剖視圖;
圖7是沿著圖6的平面7-7截取的示例變速行星組的前剖視圖;
圖8是另一個(gè)示例驅(qū)動(dòng)器組件的剖視圖;
圖8a是圖8的驅(qū)動(dòng)器組件的區(qū)域8a-8a的近距剖視圖;以及
圖9是沿著圖8的平面9-9截取的另一個(gè)示例變速行星組的前剖視圖。
各種附圖中的相同附圖標(biāo)記表示相同元件。
具體實(shí)施方式
下面描述如在以上簡(jiǎn)要描述的附圖中所示的所公開(kāi)的多速驅(qū)動(dòng)裝置的一個(gè)或多個(gè)示例實(shí)施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到示例實(shí)施方式的各種修改。
如以上提到的,用于多速驅(qū)動(dòng)器組件的已知設(shè)計(jì)在許多方面可能都不令人滿(mǎn)意。例如,這種驅(qū)動(dòng)器可能表現(xiàn)出明顯的復(fù)雜性,從而導(dǎo)致高制造成本,并且尺寸和重量顯著增加。在越野和其它這種作業(yè)車(chē)輛諸如自行式平地機(jī)、自走式灑水車(chē)等中情況尤其如此,在這些車(chē)輛中,期望驅(qū)動(dòng)器提供多種速度,而同時(shí)減少驅(qū)動(dòng)器所需的空間包絡(luò)。在某些串聯(lián)驅(qū)動(dòng)裝置的情況下,諸如在末級(jí)驅(qū)動(dòng)器中,關(guān)鍵的包絡(luò)尺寸為軸向尺寸,一些驅(qū)動(dòng)部件圍繞該軸向尺寸旋轉(zhuǎn)以驅(qū)動(dòng)車(chē)輪或其它車(chē)輛部件。
在這方面,如這里使用的術(shù)語(yǔ)“軸向”是指大體平行于部件或多個(gè)部件的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)、對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)或中心線(xiàn)的方向。例如,在具有中心線(xiàn)和相對(duì)的圓形端的缸體中,“軸向”方向可以指大體平行于相對(duì)端之間的中心線(xiàn)延伸的方向。在某些情況下,可以相對(duì)于不是圓柱形(或以其它方式徑向?qū)ΨQ(chēng))的部件使用術(shù)語(yǔ)“軸向”。例如,用于容納旋轉(zhuǎn)軸的矩形殼體的“軸向”方向可以看作是大體平行于軸的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的方向。此外,如這里使用的術(shù)語(yǔ)“徑向”可以指部件相對(duì)于從共享中心線(xiàn)、軸線(xiàn)或類(lèi)似基準(zhǔn)垂直地向外延伸的線(xiàn)的方向或關(guān)系。例如,兩個(gè)同心且軸向重疊的圓柱形部件可以看作在這兩個(gè)部件的軸向重疊的部分上“徑向”對(duì)準(zhǔn),但是在這兩個(gè)部件的不軸向重疊的部分上不“徑向”對(duì)準(zhǔn)。在某些情況下,即使這些部件中的一個(gè)或多個(gè)部件可能不是圓柱形的(或以其它方式徑向?qū)ΨQ(chēng)),也可以將這些部件看作“徑向”對(duì)準(zhǔn)。
某些已知驅(qū)動(dòng)器組件可以包括安裝在驅(qū)動(dòng)器組件的齒輪殼體的一端的馬達(dá)。齒輪殼體可以一體地形成有轂,該轂可以附裝至外部裝置,諸如車(chē)輪或鏈輪,以便將旋轉(zhuǎn)動(dòng)力從馬達(dá)提供給外部裝置。與馬達(dá)連通的一個(gè)或多個(gè)行星(“周轉(zhuǎn)”)齒輪組可以布置在該齒輪殼體內(nèi),以相對(duì)于來(lái)自于馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力提供各種速比的減速。驅(qū)動(dòng)器可以結(jié)合各種復(fù)雜組件,諸如復(fù)合行星齒輪組,以提供各種速度和期望的高齒輪減速和扭矩。對(duì)于某些應(yīng)用來(lái)說(shuō),這種驅(qū)動(dòng)器齒輪組的軸向尺寸可能比期望的大。
所公開(kāi)的驅(qū)動(dòng)器的實(shí)施方式可以解決以上指出的各種問(wèn)題,并且提供各種附加好處。一般來(lái)說(shuō),代替現(xiàn)有技術(shù)驅(qū)動(dòng)器的大型變速組件,變速組件或該變速組件的至少行星齒輪組或離合器部件定位成使其基本裝配在驅(qū)動(dòng)器組件的車(chē)輪軸承支撐件內(nèi)(或“下面”),即,變速組件基本裝配在車(chē)輪軸承支撐件的軸向邊界內(nèi)并且裝配在車(chē)輪軸承支撐件的內(nèi)部徑向尺寸內(nèi)。這樣,可以更緊湊地布置該變速組件(例如包括一個(gè)或多個(gè)離合器和行星部件),從而導(dǎo)致軸向尺寸減小。
在某些實(shí)施方式中,可以通過(guò)相對(duì)較大直徑的彈簧和活塞裝置來(lái)部分地促進(jìn)變速組件的軸向緊湊特性,該彈簧和活塞裝置提供彈簧施加的液壓釋放離合器增能以實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)器不同的操作模式。例如,變速組件可以包括一個(gè)或多個(gè)彈簧和活塞裝置,該一個(gè)或多個(gè)彈簧和活塞裝置接合和分離對(duì)應(yīng)數(shù)目的離合器部件。彈簧的大小可以設(shè)置成使其可以位于離合器的不同徑向位置(例如,徑向向外)。這不僅減少了由變速組件占據(jù)的軸向空間,而且使用更大的彈簧還提供了在更短的軸向距離上施加至離合器部件的更大的軸向力。更健壯的彈簧進(jìn)一步起作用而提高了變速組件的壽命,這是因?yàn)殡x合器部件的每次致動(dòng)需要的偏轉(zhuǎn)更少。
在另外其它實(shí)施方式中,變速組件可以采取簡(jiǎn)單的單行星組的形式,由此降低組件的成本和復(fù)雜性。例如,單行星組可以是二速太陽(yáng)齒輪輸入、托架輸出構(gòu)造。單行星布置還可以被構(gòu)造成提供空擋和駐車(chē)模式??論跄J椒乐管?chē)輪使馬達(dá)反向驅(qū)動(dòng)和超限(over-running),而駐車(chē)模式將車(chē)輛車(chē)輪鎖定而防止旋轉(zhuǎn)。
現(xiàn)在參照附圖,所公開(kāi)的驅(qū)動(dòng)器組件可以在各種范圍的作業(yè)車(chē)輛的情況下使用,包括所提及的自行式平地機(jī)。在這方面,盡管這里圖示并描述了自行式平地機(jī)作為示例作業(yè)車(chē)輛,但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到,這里公開(kāi)的多速驅(qū)動(dòng)裝置的原理可以容易地適用于其它類(lèi)型的作業(yè)車(chē)輛,例如,包括在建筑行業(yè)中使用的各種履帶式推土機(jī)、裝載機(jī)、反鏟挖土機(jī)和滑移式機(jī)器以及在農(nóng)業(yè)和林業(yè)行業(yè)中使用的各種機(jī)器,諸如拖拉機(jī)、噴霧機(jī)、集材機(jī)等。這樣,本公開(kāi)不應(yīng)該局限于與自行式平地機(jī)或所示和描述的具體示例性自行式平地機(jī)相關(guān)的應(yīng)用。
如圖1所示,自行式平地機(jī)20可以包括支撐駕駛室24和動(dòng)力裝置26(例如,柴油發(fā)動(dòng)機(jī))的主框架22,該動(dòng)力裝置26被操作地聯(lián)接以給驅(qū)動(dòng)系供以動(dòng)力。主框架22由位于機(jī)器前部的地面接合方向輪28和位于機(jī)器后部的一前一后兩對(duì)驅(qū)動(dòng)輪30而被支撐成離開(kāi)地面。該動(dòng)力裝置可以給一個(gè)或多個(gè)液壓泵(未示出)供以動(dòng)力,該一個(gè)或多個(gè)液壓泵給包括各種電液閥、液壓驅(qū)動(dòng)器和液壓致動(dòng)器(包括回轉(zhuǎn)圈移位致動(dòng)器32、提升致動(dòng)器34、鏟刀移位致動(dòng)器(未示出)和回轉(zhuǎn)圈旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器(未示出))的液壓回路中的液壓流體加壓。在圖示的示例中,主框架22具有位于駕駛室24和動(dòng)力裝置26之間的鉸接接頭(未示出),該鉸接接頭例如在轉(zhuǎn)彎操作過(guò)程中允許主框架22的前部區(qū)段從主框架22的后部區(qū)段的中心線(xiàn)偏離,以縮短自行式平地機(jī)20的有效軸距,且因而縮短機(jī)器的轉(zhuǎn)彎半徑?;剞D(zhuǎn)圈40和鏟刀42組件通過(guò)掛鉤44和升降器托架26在駕駛員24的前面安裝至主框架22,在某些實(shí)施方式中,該升降器托架46可以相對(duì)于主框架22樞轉(zhuǎn)。升降致動(dòng)器34的缸體可以安裝至升降器托架46,而升降致動(dòng)器34的活塞可以連接至回轉(zhuǎn)圈40,從而活塞的相對(duì)運(yùn)動(dòng)可以使回轉(zhuǎn)圈40上升、下降和傾斜,并且由此使鏟刀42上升、下降和傾斜?;剞D(zhuǎn)圈40經(jīng)由回轉(zhuǎn)圈驅(qū)動(dòng)器和各種致動(dòng)器而使鏟刀42相對(duì)于豎直軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)并且相對(duì)于主框架22和/或回轉(zhuǎn)圈40側(cè)向或橫向移位。自行式平地機(jī)20的驅(qū)動(dòng)輪30由驅(qū)動(dòng)器組件(未在圖1中示出)驅(qū)動(dòng),該驅(qū)動(dòng)器組件被構(gòu)造成安裝至自行式平地機(jī)20的框架22的末級(jí)驅(qū)動(dòng)器組件,以便向驅(qū)動(dòng)輪30提供原動(dòng)力。將理解的是,所公開(kāi)的驅(qū)動(dòng)器組件可以如圖所示作為用于向車(chē)輛的地面接合元件(例如,車(chē)輪、履帶等)提供原動(dòng)力的末級(jí)驅(qū)動(dòng)器組件來(lái)使用,或者可以用來(lái)向其它類(lèi)型的裝置提供旋轉(zhuǎn)動(dòng)力。
圖2圖示了可以用來(lái)使圖1所示的驅(qū)動(dòng)輪30轉(zhuǎn)彎的示例驅(qū)動(dòng)器組件200的外部。如圖所示,該驅(qū)動(dòng)器組件200總體上包括便于附裝至自行式平地機(jī)20的框架22的安裝組件212。安裝組件212可以被包括為驅(qū)動(dòng)器組件200的較大驅(qū)動(dòng)器殼體(或簡(jiǎn)稱(chēng)為“殼體”)210的一部分,并且被構(gòu)造成在驅(qū)動(dòng)器組件200的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中保持相對(duì)固定不動(dòng),如下面將進(jìn)一步詳細(xì)地描述的那樣。驅(qū)動(dòng)馬達(dá)202可以在驅(qū)動(dòng)器組件200的軸向端200a處(例如經(jīng)由馬達(dá)安裝件(未示出))附裝至驅(qū)動(dòng)器殼體210,使得可以將驅(qū)動(dòng)馬達(dá)202保持在適當(dāng)固定不同的方位,以向驅(qū)動(dòng)器組件200輸送旋轉(zhuǎn)動(dòng)力。驅(qū)動(dòng)馬達(dá)202可以實(shí)現(xiàn)為電動(dòng)馬達(dá)(或其它動(dòng)力源,諸如液壓馬達(dá)),該電動(dòng)馬達(dá)包括朝向驅(qū)動(dòng)器組件200的另一個(gè)軸向端200b延伸的驅(qū)動(dòng)軸(未在圖2中示出)。在其它實(shí)施方式中,另選的構(gòu)造也是可能的。驅(qū)動(dòng)器組件200可以進(jìn)一步包括車(chē)輪安裝件220,該車(chē)輪安裝件220可以被構(gòu)造成直接接合自行式平地機(jī)20的車(chē)輪30,或者可以安裝中間動(dòng)力傳輸部件。在任何情況下,車(chē)輪安裝件220的旋轉(zhuǎn)都可以驅(qū)動(dòng)車(chē)輪30運(yùn)動(dòng),并由此驅(qū)動(dòng)自行式平地機(jī)20運(yùn)動(dòng)。
如以上簡(jiǎn)要提及的,根據(jù)各種實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)器組件被構(gòu)造成使得它們的變速組件或者該變速組件的至少行星齒輪組和離合器部件基本位于它們的車(chē)輪軸承支撐件(在一些情況下為車(chē)輪軸承本身)“下面”或“內(nèi)”,以使得驅(qū)動(dòng)器組件的總體軸向尺寸最小化。在這方面,圖3至圖5示出了有助于從概念性抽象視點(diǎn)理解該特征的幾何方面的各種構(gòu)造。具體地說(shuō),圖3至圖5是示例驅(qū)動(dòng)器組件的概念性剖視圖,其中假定驅(qū)動(dòng)器組件關(guān)于旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)302旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng),僅示出了驅(qū)動(dòng)器組件的(徑向)一半。僅示出了三個(gè)部件,即,車(chē)輪軸承組件304、軸承支撐件305和變速組件306。將理解的是,這些各種部件的大體矩形形狀并不是為了進(jìn)行限制,而是僅僅是為了簡(jiǎn)化這些部件的大體相對(duì)位置的圖示而選擇的。因而,車(chē)輪軸承組件304可以包括以各種布置構(gòu)成的一個(gè)、兩個(gè)或更多個(gè)車(chē)輪軸承,如下面進(jìn)一步詳細(xì)地描述的那樣。同樣,軸承支撐件305可以具有被構(gòu)造成向車(chē)輪軸承組件304提供結(jié)構(gòu)支撐(例如,軸向、切向和/或徑向支撐)的任何適當(dāng)形狀和結(jié)構(gòu)。變速組件306可以包括各種部件,諸如離合器組件、致動(dòng)器和齒輪(例如,下面描述的行星齒輪裝置),它們一起使驅(qū)動(dòng)器組件(分別為300、400、500)實(shí)現(xiàn)各種模式,諸如“高”、“低”、“空擋”和“駐車(chē)”模式(這些分別簡(jiǎn)單地稱(chēng)為h、l、n和p模式)。在圖3至圖5的每幅圖中,軸線(xiàn)302上的箭頭指向“外側(cè)”方向(即,朝向圖2的端200b),而相反的軸向方向?qū)?yīng)于“內(nèi)側(cè)”方向(即,朝向圖2的端200a)。圖3至圖5中的豎直軸線(xiàn)對(duì)應(yīng)于徑向方向,隨著其從旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)302延伸出來(lái)而增加。
圖3描繪了變速組件306完全裝配在車(chē)輪軸承支撐件的軸向邊界內(nèi)的情況。更具體地說(shuō),軸承支撐件具有位于軸向位置311的外側(cè)邊緣(或邊界)以及位于軸向位置310的內(nèi)側(cè)邊緣(或邊界)。類(lèi)似地,變速組件306具有位于軸向位置321的外側(cè)邊緣和位于軸向位置320的內(nèi)側(cè)邊緣。因而,在該實(shí)施方式中,兩個(gè)軸向位置320和321都位于、完全容納于或以其它方式裝配在軸承支撐件305的軸向位置310和311之間。圖3還描繪了變速組件306完全裝配在車(chē)輪軸承304的軸向邊界內(nèi)的情況。根據(jù)車(chē)輪軸承304的一般構(gòu)造,在任何具體實(shí)施方式中都可以是這種情況或者可能不是這種情況。
注意,在圖3至圖5所示的所有示例(驅(qū)動(dòng)器組件300、400和500)中,變速組件306也裝配在軸承支撐件305的內(nèi)部徑向尺寸(331和332)內(nèi)。在一些實(shí)施方式中,變速組件306的各種部件可以具有大于徑向距離331的軸向位置。然而,在這種情況下,變速組件306作為整體可以說(shuō)“基本上裝配在”軸承支撐件305的內(nèi)部徑向尺寸331內(nèi)。
與圖3相反,圖4描繪了其中變速組件306部分地位于軸承支撐件305的內(nèi)側(cè)的情況。也就是說(shuō),變速組件306的內(nèi)側(cè)邊緣320位于軸承支撐件305的內(nèi)側(cè)邊緣的左側(cè)(在圖4中)或者相對(duì)于軸承支撐件305的內(nèi)側(cè)邊緣位于內(nèi)側(cè)。類(lèi)似地,圖5描繪了其中變速組件306部分地位于軸承支撐件305的外側(cè)的情況。變速組件306的外側(cè)邊緣321相對(duì)于軸承支撐件305的外側(cè)邊緣311位于外側(cè)。在每種情況(驅(qū)動(dòng)器組件400和500)下,仍然可以說(shuō),變速組件306基本裝配在車(chē)輪軸承支撐件305的軸向邊界310、311內(nèi)。
圖6是可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)圖2的驅(qū)動(dòng)器組件200的示例驅(qū)動(dòng)器組件600的側(cè)剖視圖,而圖7是圖6的驅(qū)動(dòng)器組件的一部分的近距剖視圖。作為初步問(wèn)題,將認(rèn)識(shí)到,驅(qū)動(dòng)器組件600的各種部件(或組件)可以總體上表現(xiàn)出徑向?qū)ΨQ(chēng)性,從而對(duì)于這些部件來(lái)說(shuō),這里描繪的視圖可以代表穿過(guò)驅(qū)動(dòng)器組件600的任意數(shù)量的直徑平面的視圖。在圖6中,內(nèi)側(cè)方向?qū)?yīng)于向左方向,而外側(cè)方向?qū)?yīng)于向右方向。
驅(qū)動(dòng)器組件600包括相對(duì)于安裝框架或驅(qū)動(dòng)器殼體610旋轉(zhuǎn)的車(chē)輪安裝件620。驅(qū)動(dòng)器殼體610被構(gòu)造成牢固地安裝至自行式平地機(jī)20的框架22,而車(chē)輪安裝件620被構(gòu)造成牢固地安裝至自行式平地機(jī)20的其中一個(gè)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪30。驅(qū)動(dòng)器組件600包括軸承組件630,該軸承組件630包括如圖所示的兩個(gè)環(huán)形輥?zhàn)虞S承組件。軸承組件630的內(nèi)徑部安裝至殼體轂622(即,由該殼體轂622徑向和軸向支撐),該殼體轂622安裝(例如,螺栓連接)至驅(qū)動(dòng)器殼體610。軸承組件630的外徑部安裝至軸承支撐件632,該軸承支撐件連接(例如,螺栓連接)至車(chē)輪安裝件620并形成車(chē)輪安裝件620的一部分。端面密封件634可以安裝在形成于殼體轂622和軸承支撐件632的相對(duì)端面中的環(huán)狀凹槽內(nèi),以保持流體(例如,液壓流體、潤(rùn)滑劑、冷卻劑等)并且阻擋外部碎屑和污染物。驅(qū)動(dòng)馬達(dá)602(例如電動(dòng)馬達(dá))安裝至驅(qū)動(dòng)器殼體610的內(nèi)側(cè)(圖6中的左側(cè))軸向端。
驅(qū)動(dòng)器組件600包括三個(gè)行星齒輪組,包括減速行星齒輪組640、650和變速行星齒輪組660。驅(qū)動(dòng)器組件600,具體地說(shuō)是其范圍變速組件,包括兩個(gè)離合器部件(或“離合器組件”)672、674,離合器組件672、674連通地聯(lián)接至變速行星齒輪組660。簡(jiǎn)單地說(shuō),當(dāng)離合器組件672被接合(或供以能量)時(shí),驅(qū)動(dòng)器組件600以低速模式l操作。當(dāng)離合器組件674被接合時(shí),驅(qū)動(dòng)器組件600以高速模式h操作。當(dāng)離合器組件672、674都不被接合時(shí)驅(qū)動(dòng)器組件600以空擋模式n操作,而當(dāng)兩個(gè)離合器組件672、674都被接合時(shí),驅(qū)動(dòng)器組件600以駐車(chē)模式p操作。下面進(jìn)一步描述這些操作模式。
更詳細(xì)地說(shuō),現(xiàn)在參照?qǐng)D6和圖7,驅(qū)動(dòng)器組件600包括由驅(qū)動(dòng)馬達(dá)602驅(qū)動(dòng)的輸入軸604,離合器組件672的一組摩擦盤(pán)或分離盤(pán)花鍵聯(lián)接至輸入軸604。另一組分離盤(pán)或摩擦盤(pán)在凹入的凹穴678的內(nèi)徑部處花鍵聯(lián)接至離合器轂676。離合器組件672的接合和分離通過(guò)致動(dòng)器組件680實(shí)現(xiàn),該致動(dòng)器組件680包括環(huán)狀活塞板682、環(huán)狀活塞腔室板684和彈簧686。在該實(shí)施方式中,致動(dòng)器組件680的部件位于離合器組件672的徑向外側(cè),從而進(jìn)一步優(yōu)化驅(qū)動(dòng)器組件600的軸向緊湊性。類(lèi)似的軸向空間節(jié)省可以通過(guò)其中致動(dòng)器組件680相對(duì)于離合器組件672位于徑向向內(nèi)位置的可選布置來(lái)實(shí)現(xiàn)。在操作中,致動(dòng)器組件680被構(gòu)造成使得彈簧686施加(在圖6中向右)作用在活塞板682上的力,從而使其中央部分688能夠使交錯(cuò)的摩擦盤(pán)和分離盤(pán)緊密摩擦接觸,從而接合離合器組件672并致使離合器轂676與輸入軸604一起旋轉(zhuǎn)。在活塞板682的環(huán)狀活塞690和活塞腔室板684的活塞腔室692之間引入液壓流體壓力,從而施加(在圖6中向左)作用在活塞板682上的力,該力足以克服彈簧力并足以將摩擦盤(pán)和分離盤(pán)分離,以將離合器組件672分離,并且使離合器轂676與輸入軸604斷開(kāi)連接。在該示例中,活塞腔室板684(例如通過(guò)卡合環(huán)或花鍵)安裝至離合器轂676并且軸向固定不動(dòng),然而,還可以設(shè)想其它構(gòu)造。而且,在該實(shí)施方式中,彈簧686為貝爾維爾型(belleville-type)彈簧,該彈簧裝配在活塞板682的環(huán)狀凹槽695內(nèi),并且被軸向捕獲在離合器轂676的環(huán)狀唇緣694和安裝至活塞板682的卡合環(huán)696之間。
如圖所示和所描述的,致動(dòng)器組件680為離合器組件672提供彈簧施加、液壓釋放的作用,并且促進(jìn)了驅(qū)動(dòng)器組件600的軸向緊湊性。相對(duì)較大直徑的彈簧和環(huán)狀活塞裝置位于離合器組件672的徑向不同位置(例如,徑向外部)處。而且,大彈簧686的使用在較短軸向距離上提供了施加至離合器組件672的較大軸向力,這提高了離合器組件672的能量供應(yīng)和壽命,并由此提高了驅(qū)動(dòng)器組件600的能量供應(yīng)和壽命。
變速行星齒輪組660從兩個(gè)動(dòng)力路徑中的一個(gè)動(dòng)力路徑從輸入軸604接收旋轉(zhuǎn)輸入,即,經(jīng)由輸入軸604和太陽(yáng)齒輪662的花鍵聯(lián)接接口,以及經(jīng)由離合器轂676和環(huán)形齒輪664的有齒接口。太陽(yáng)齒輪662連續(xù)地從輸入軸604接收旋轉(zhuǎn)輸入(除了在輸入軸604(例如通過(guò)馬達(dá)控制邏輯)保持固定不動(dòng)時(shí)之外)。環(huán)形齒輪664僅在離合器組件672被接合時(shí)才接收旋轉(zhuǎn)輸入,而環(huán)形齒輪664僅在離合器組件674分離時(shí)旋轉(zhuǎn)。變速行星齒輪組660包括多個(gè)行星齒輪666(例如,在該示例實(shí)施方式中為六個(gè),不過(guò)在圖6中僅示出了兩個(gè)),這些行星齒輪666被支撐在托架668的(圖7中所示的)小齒輪軸上,托架668在軸承670上旋轉(zhuǎn)。托架668花鍵聯(lián)接至第二級(jí)太陽(yáng)軸642。因而,在該示例實(shí)施方式中,變速行星齒輪組660是內(nèi)太陽(yáng)齒輪外托架的單行星齒輪組。變速行星齒輪組660(和離合器組件674)軸向裝配在軸承支撐件632的軸向邊界內(nèi)(如圖所示)并且徑向裝配在軸承支撐件632的內(nèi)徑部?jī)?nèi)。簡(jiǎn)單的單行星構(gòu)造有助于驅(qū)動(dòng)器組件600的軸向緊湊性。還有,變速行星齒輪組660提供了用于兩個(gè)輸出速度和空擋的齒輪比,并且方便根據(jù)兩個(gè)離合器組件672、674的狀態(tài)采取駐車(chē)制動(dòng)特征。
離合器組件674徑向地位于殼體轂622和變速行星齒輪組660的環(huán)形齒輪664之間,其中一組摩擦盤(pán)或一組分離盤(pán)花鍵聯(lián)接至相應(yīng)部件的內(nèi)徑部或外徑部。離合器組件674的接合和分離通過(guò)另一個(gè)致動(dòng)器組件681進(jìn)行,該另一個(gè)致動(dòng)器組件681安裝至殼體轂622,該殼體轂622的一端形成了與環(huán)狀活塞板683和彈簧687配合的活塞腔室板685。在該實(shí)施方式中,致動(dòng)器組件681的部件與離合器組件674軸向相鄰地定位,并且至少部分地位于變速行星齒輪組660的徑向外側(cè),從而進(jìn)一步優(yōu)化驅(qū)動(dòng)器組件600的軸向緊湊性。在操作中,致動(dòng)器組件681被構(gòu)造成使得彈簧687施加(在圖6中向左)作用在活塞板683上的力,使得使其外周端面689能夠使交錯(cuò)的摩擦盤(pán)和分離盤(pán)緊密摩擦接觸,從而接合離合器組件674并致使環(huán)形齒輪664被固定成不與殼體轂622一起旋轉(zhuǎn)。將液壓流體壓力引入活塞板683的環(huán)狀活塞691和活塞腔室板685的活塞腔室693之間,這導(dǎo)致施加(在圖6中向右)作用在活塞板683上的力,該力足以克服彈簧力并將摩擦盤(pán)和分離盤(pán)充分地分開(kāi)以分離離合器組件674而使環(huán)形齒輪664與殼體轂633斷開(kāi)連接以允許其旋轉(zhuǎn)。在該示例中,彈簧687是貝爾維爾型彈簧,該貝爾維爾型彈簧裝配在殼體轂622的凹部?jī)?nèi),并且被軸向地捕獲在殼體轂622和活塞板683之間。
已經(jīng)詳細(xì)地描述了示例變速組件和變速行星齒輪組660,現(xiàn)在將繼續(xù)參照?qǐng)D6、圖6a和圖7描述驅(qū)動(dòng)器組件600的模式。用于低速模式l的動(dòng)力流動(dòng)路徑大體以虛線(xiàn)箭頭l示出。如上所述,驅(qū)動(dòng)器組件600的低速模式l通過(guò)接合離合器組件672并分離離合器組件674來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)馬達(dá)602通過(guò)彈簧686將離合器組件672偏壓到接合位置而使輸入軸604旋轉(zhuǎn)時(shí)(如圖6和圖7所示),離合器轂676使環(huán)形齒輪664旋轉(zhuǎn),這是通過(guò)施加至致動(dòng)器組件681而將離合器組件674分離的液壓壓力允許的。在該狀態(tài)下,環(huán)形齒輪664和太陽(yáng)齒輪662一起旋轉(zhuǎn)(有效地“鎖定”),從而變速行星齒輪組660作為整體以輸入軸604的速度旋轉(zhuǎn)。動(dòng)力因而從托架668流動(dòng)到第二級(jí)太陽(yáng)軸642并流動(dòng)到其它行星齒輪組,即,減速行星齒輪組640和650,以旋轉(zhuǎn)車(chē)輪安裝件620,并由此對(duì)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪30進(jìn)行驅(qū)動(dòng),如下面描述的。
驅(qū)動(dòng)器組件600的高速模式h通過(guò)分離離合器組件672并接合離合器組件674實(shí)現(xiàn)。液壓壓力克服彈簧686進(jìn)行偏壓以將離合器組件672釋放,并因而將離合器轂676斷開(kāi)連接,并且彈簧687關(guān)閉離合器組件674以將環(huán)形齒輪664鎖定至殼體轂622。在該狀態(tài)下,輸入軸604僅旋轉(zhuǎn)太陽(yáng)齒輪662,該太陽(yáng)齒輪662驅(qū)動(dòng)行星齒輪666以在固定的環(huán)形齒輪664內(nèi)公轉(zhuǎn),并以與輸入軸604旋轉(zhuǎn)的速度不同的速度旋轉(zhuǎn)托架668。同樣,動(dòng)力從托架668流動(dòng)到第二級(jí)太陽(yáng)軸642并流動(dòng)到減速行星齒輪組640和650。用于高速模式h的動(dòng)力流動(dòng)路徑大體上由實(shí)線(xiàn)箭頭h表示。
驅(qū)動(dòng)器組件600的空擋模式n和駐車(chē)模式p分別通過(guò)同時(shí)分離和接合離合器組件672、674來(lái)實(shí)現(xiàn)。在空擋模式n,離合器組件672、674的分離致使環(huán)形齒輪664既不是被鎖定又不是被驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn),而是可自由旋轉(zhuǎn)。結(jié)果,變速行星齒輪組660不轉(zhuǎn)動(dòng)托架668,因而不向第二級(jí)太陽(yáng)軸642輸出動(dòng)力。相反,如何車(chē)輛移動(dòng),則作用在驅(qū)動(dòng)車(chē)輪30上的力可能傾向于使減速行星齒輪組640和650反向旋轉(zhuǎn),并由此使第二級(jí)太陽(yáng)軸642反向旋轉(zhuǎn),這又可能使托架668和變速行星齒輪組660反向旋轉(zhuǎn)。為了防止反向驅(qū)動(dòng)馬達(dá)602,可以施加馬達(dá)控制邏輯以通過(guò)發(fā)出零速度馬達(dá)命令信號(hào)來(lái)保持輸入軸604固定不動(dòng)。在駐車(chē)模式p,通過(guò)將兩個(gè)離合器組件672、674都鎖定,輸入軸604通過(guò)經(jīng)由離合器轂676和環(huán)形齒輪664而與殼體轂622進(jìn)行的固定機(jī)械連接而保持固定不動(dòng)。驅(qū)動(dòng)器組件600因而被制動(dòng)。用于駐車(chē)模式p的機(jī)械路徑大體上由點(diǎn)虛線(xiàn)p示出。
從變速行星齒輪組660到驅(qū)動(dòng)車(chē)輪30的動(dòng)力流在l和h模式中是相同的,并且大體上都以在第二級(jí)太陽(yáng)軸642開(kāi)始的實(shí)線(xiàn)箭頭o示出。如圖所示,軸642的旋轉(zhuǎn)使一體地安裝的第二級(jí)太陽(yáng)齒輪641旋轉(zhuǎn),以接合減速行星齒輪組640的三個(gè)第二級(jí)行星齒輪644(圖6中示出了兩個(gè))。這些行星齒輪644安裝至第二級(jí)托架646的小齒輪軸(未示出),該第二級(jí)托架也花鍵聯(lián)接至減速行星齒輪組650的第三級(jí)太陽(yáng)齒輪652。第二級(jí)環(huán)形齒輪648花鍵聯(lián)接至形成車(chē)輪安裝件620的第三級(jí)托架。第三級(jí)太陽(yáng)齒輪652的旋轉(zhuǎn)將安裝至第三級(jí)托架的小齒輪軸(未示出)的三個(gè)第三級(jí)行星齒輪654(圖6示出了兩個(gè))接合。第三級(jí)環(huán)形齒輪656固定至殼體轂622,該殼體轂622致使第三級(jí)行星齒輪654公轉(zhuǎn),并由此使第三級(jí)托架旋轉(zhuǎn)。該構(gòu)造致使動(dòng)力遵從分離路徑,從第二級(jí)環(huán)形齒輪648和第二級(jí)托架646二者流動(dòng)到第三級(jí)托架,即,以對(duì)應(yīng)的齒輪比部分地流動(dòng)到車(chē)輪安裝件620。車(chē)輪安裝件620安裝驅(qū)動(dòng)車(chē)輪30并對(duì)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪30進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
圖8和圖9中示出了可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)圖2的驅(qū)動(dòng)器組件200的第二示例驅(qū)動(dòng)器組件800。與圖6中所示的示例一樣,圖示的各種部件和組件可以大體表現(xiàn)出徑向?qū)ΨQ(chēng)性,因此對(duì)于這些部件來(lái)說(shuō),所描繪的視圖可以代表任意數(shù)量的直徑平面的視圖。在這些附圖中,內(nèi)側(cè)方向?qū)?yīng)于向左方向,而外側(cè)方向?qū)?yīng)于向右方向。
驅(qū)動(dòng)器組件800包括相對(duì)于安裝框架或驅(qū)動(dòng)器殼體810旋轉(zhuǎn)的車(chē)輪安裝件820。驅(qū)動(dòng)器殼體810被構(gòu)造成牢固地安裝至自行式平地機(jī)20的框架22,而車(chē)輪安裝件820被構(gòu)造成牢固地安裝至自行式平地機(jī)20的其中一個(gè)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪30。驅(qū)動(dòng)器組件800包括軸承組件830,該軸承組件830包括兩個(gè)環(huán)形輥?zhàn)虞S承組件,如圖所示。軸承組件830的內(nèi)徑部安裝至殼體轂822(即,由該殼體轂822徑向和軸向支撐),該殼體轂822安裝(例如,螺栓連接)至驅(qū)動(dòng)器殼體810。軸承組件830的外徑部安裝至軸承支撐件832,該軸承支撐件832連接至(例如,螺栓連接至)車(chē)輪安裝件820并形成該車(chē)輪安裝件820的一部分。密封件834(例如,金屬端面密封件)可以安裝在形成于軸承支撐件832中的環(huán)狀凹槽內(nèi),以保持流體(例如,液壓流體、潤(rùn)滑劑、冷卻劑等),并阻擋外部碎屑和污染物。驅(qū)動(dòng)馬達(dá)802(例如,電動(dòng)馬達(dá))安裝至驅(qū)動(dòng)器殼體810的內(nèi)側(cè)(圖8中的左側(cè))軸向端。
驅(qū)動(dòng)器組件800包括三個(gè)行星齒輪組,包括減速行星齒輪組840、850和變速行星齒輪組860。驅(qū)動(dòng)器組件800具體地說(shuō)是其范圍變速組件包括兩個(gè)離合器部件(或“離合器組件”)872、874,離合器組件872、874連通地聯(lián)接至變速行星齒輪組860。簡(jiǎn)單地說(shuō),當(dāng)離合器組件872被接合(或供以能量)時(shí),驅(qū)動(dòng)器組件800以低速模式l操作。當(dāng)離合器組件674被接合時(shí),驅(qū)動(dòng)器組件600以高速模式h操作。當(dāng)離合器組件672、674都不被接合時(shí)驅(qū)動(dòng)器組件600以空擋模式n操作,而當(dāng)兩個(gè)離合器組件672、674都被接合時(shí),驅(qū)動(dòng)器組件600以駐車(chē)模式p操作。下面進(jìn)一步描述操作模式。
仍然參照?qǐng)D8和圖9,驅(qū)動(dòng)器組件800包括由驅(qū)動(dòng)馬達(dá)802驅(qū)動(dòng)的輸入軸804,離合器轂876花鍵聯(lián)接至該驅(qū)動(dòng)馬達(dá)802。離合器轂876的凹入的凹穴878的內(nèi)徑部花鍵聯(lián)接有離合器組件872的一組摩擦盤(pán)或分離盤(pán)。離合器組件872的接合和分離通過(guò)致動(dòng)器組件880進(jìn)行,該致動(dòng)器組件880包括環(huán)狀活塞板882、由離合器轂876的一端形成的活塞腔室板884、以及彈簧886。在該實(shí)施方式中,致動(dòng)器組件880的部件部分地位于離合器組件872的徑向外側(cè),并且完全位于變速行星齒輪組860的徑向外側(cè),從而進(jìn)一步優(yōu)化了驅(qū)動(dòng)器組件800的軸向緊湊性。類(lèi)似的軸向空間節(jié)省可以通過(guò)其中致動(dòng)器組件880相對(duì)于離合器組件872或變速行星齒輪組860的環(huán)形齒輪位于徑向向內(nèi)位置的可選布置來(lái)實(shí)現(xiàn)。在操作中,致動(dòng)器組件880被構(gòu)造成使得彈簧886施加(在圖8中向左)作用在活塞板882上的力,從而使其中央部分888能夠使交錯(cuò)的摩擦盤(pán)和分離盤(pán)緊密摩擦接觸,從而接合離合器組件872并致使離合器轂876利用輸入軸804使變速行星齒輪組860的環(huán)形齒輪864旋轉(zhuǎn)。將液壓流體壓力引入活塞板882的環(huán)狀活塞890和活塞腔室892之間,這使得施加(在圖8中向右)作用在活塞板882上的力,該力足以克服彈簧力,并將摩擦盤(pán)和分離盤(pán)充分地分離,以將離合器組件872分離并使離合器轂876與環(huán)形齒輪864斷開(kāi)連接。在該示例中,彈簧886為貝爾維爾型彈簧,該彈簧與活塞板882相鄰地裝配在離合器轂876的凹入的凹穴878內(nèi),并且被軸向捕獲在活塞板882的環(huán)狀唇緣894和安裝至離合器轂876的卡合環(huán)896之間。
致動(dòng)器組件880為離合器組件872提供彈簧施加液壓釋放的作用,并且促進(jìn)了驅(qū)動(dòng)器組件800的軸向緊湊性。相對(duì)較大直徑的彈簧和環(huán)狀活塞裝置位于變速行星齒輪組860的徑向不同位置(例如,徑向外側(cè))處,并且部分地位于離合器組件872中。而且,大彈簧686的使用在較短軸向距離上提供了施加至離合器組件872的較大軸向力,這提高了離合器組件872的能量供應(yīng)和壽命,并由此提高了驅(qū)動(dòng)器組件800的能量供應(yīng)和壽命。
變速行星齒輪組860從兩個(gè)動(dòng)力路徑中的一個(gè)路徑從輸入軸804接收旋轉(zhuǎn)輸入,即,經(jīng)由輸入軸804與太陽(yáng)齒輪862的一體連接,以及經(jīng)由離合器轂876和環(huán)形齒輪864的離合接口。太陽(yáng)齒輪862連續(xù)地從輸入軸604接收旋轉(zhuǎn)輸入(除了在輸入軸804(例如借助于馬達(dá)控制邏輯)保持固定不動(dòng)時(shí)以外)。環(huán)形齒輪864僅在離合器組件872被接合時(shí)才接收旋轉(zhuǎn)輸入,而環(huán)形齒輪864僅在離合器組件874分離時(shí)才旋轉(zhuǎn)。變速行星齒輪組860包括多個(gè)行星齒輪866(例如,在該示例實(shí)施方式中為六個(gè),不過(guò)在圖8中僅示出了兩個(gè)),這些行星齒輪866被支撐在托架868的小齒輪軸(在圖9中示出)上,托架868在軸承870上旋轉(zhuǎn)。托架868花鍵聯(lián)接至第二級(jí)太陽(yáng)軸842。因而,在該示例實(shí)施方式中,變速行星齒輪組860為內(nèi)太陽(yáng)齒輪外托架的單行星齒輪組。變速行星齒輪組860(和離合器組件872、874)軸向裝配在軸承支撐件832的軸向邊界內(nèi)(如圖所示)并且徑向裝配在軸承支撐件832的內(nèi)徑部?jī)?nèi)。簡(jiǎn)單的單行星齒輪構(gòu)造有助于驅(qū)動(dòng)器組件800的軸向緊湊性。還有,變速行星齒輪組860提供了用于兩種輸出速度和空擋的齒輪比,并且方便根據(jù)兩個(gè)離合器組件872、874的狀態(tài)采取駐車(chē)制動(dòng)特征。
離合器組件874徑向位于殼體轂822和變速行星齒輪組860的環(huán)形齒輪864之間,其中,一組摩擦盤(pán)或一組分離盤(pán)花鍵聯(lián)接至相應(yīng)部件的內(nèi)徑部或外徑部。離合器組件874的接合和分離通過(guò)另一個(gè)致動(dòng)器組件881進(jìn)行,該另一個(gè)致動(dòng)器組件881安裝至殼體轂822,該殼體轂822的一端形成了與環(huán)狀活塞板883和彈簧887配合的活塞腔室板885。在該實(shí)施方式中,類(lèi)似于致動(dòng)器組件880,該致動(dòng)器組件881的部件相對(duì)于變速行星齒輪組860和離合器組件674位于軸向和徑向位置,也就是說(shuō),完全位于變速行星齒輪組860的徑向外側(cè),并且部分地位于離合器組件874的徑向外側(cè),從而進(jìn)一步優(yōu)化了驅(qū)動(dòng)器組件800的軸向緊湊性。在操作中,致動(dòng)器組件881被構(gòu)造成使得彈簧887施加(在圖8中向右)作用在活塞板883上的力,使得其中央部分889能夠使交錯(cuò)的摩擦盤(pán)和分離盤(pán)緊密摩擦接觸,從而接合離合器組件874并致使環(huán)形齒輪864被固定成不與殼體轂822一起旋轉(zhuǎn)。將液壓流體壓力引入活塞板883的環(huán)狀活塞891和活塞腔室板885的活塞腔室893之間,這施加了(在圖8中向左)作用在活塞板883上的力,該力足以克服彈簧力,并將摩擦盤(pán)和分離盤(pán)充分地分開(kāi),以將離合器組件874分離,并使環(huán)形齒輪864與殼體轂822斷開(kāi)連接而允許其旋轉(zhuǎn)。在該示例中,彈簧887為貝爾維爾型彈簧,該彈簧與活塞板883相鄰地裝配在殼體轂822內(nèi),并且被軸向捕獲在活塞板883的環(huán)狀唇緣895和安裝至殼體轂822的卡合環(huán)897之間。
已經(jīng)詳細(xì)地描述了示例變速組件和變速行星齒輪組860,現(xiàn)在將繼續(xù)參照?qǐng)D8、圖8a和9描述驅(qū)動(dòng)器組件800的模式。用于低速模式l的動(dòng)力流動(dòng)路徑大體以虛線(xiàn)箭頭l示出。如上所述,驅(qū)動(dòng)器組件800的低速模式l通過(guò)接合離合器組件872并分離離合器組件874來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)馬達(dá)802通過(guò)彈簧886將離合器組件872偏壓到接合位置而使輸入軸804旋轉(zhuǎn)時(shí)(如圖8和圖9所示),離合器轂876使環(huán)形齒輪864旋轉(zhuǎn),這是通過(guò)施加至致動(dòng)器組件881而將離合器組件874分離的液壓壓力允許的。在該狀態(tài)下,環(huán)形齒輪864和太陽(yáng)齒輪862一起旋轉(zhuǎn)(有效地“鎖定”),從而變速行星齒輪組860作為整體以輸入軸804的速度旋轉(zhuǎn)。動(dòng)力因而從托架868流動(dòng)到第二級(jí)太陽(yáng)軸842并流動(dòng)到其它行星齒輪組,即,減速行星齒輪組840和850,以旋轉(zhuǎn)車(chē)輪安裝件820,并由此對(duì)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪30進(jìn)行驅(qū)動(dòng),如下面描述的。
驅(qū)動(dòng)器組件800的高速模式h通過(guò)分離離合器組件872并接合離合器組件874實(shí)現(xiàn)。經(jīng)由離合器轂876中的內(nèi)部通道879的液壓壓力克服彈簧886進(jìn)行偏壓以將離合器組件872釋放,并因而使離合器轂876與環(huán)形齒輪864斷開(kāi)連接,并且彈簧887關(guān)閉離合器組件874以將環(huán)形齒輪864鎖定至殼體轂822。在該狀態(tài)下,輸入軸804僅旋轉(zhuǎn)太陽(yáng)齒輪862,該太陽(yáng)齒輪862驅(qū)動(dòng)行星齒輪866以在固定的環(huán)形齒輪864內(nèi)公轉(zhuǎn),并以與輸入軸804旋轉(zhuǎn)的速度不同的速度旋轉(zhuǎn)托架868。動(dòng)力從托架868流動(dòng)到第二級(jí)太陽(yáng)軸842并流動(dòng)到減速行星齒輪組840和650。用于高速模式h的動(dòng)力流動(dòng)路徑大體上由實(shí)線(xiàn)箭頭h表示。
驅(qū)動(dòng)器組件800的空擋模式n和駐車(chē)模式p分別通過(guò)同時(shí)分離和接合離合器組件872、874來(lái)實(shí)現(xiàn)。在空擋模式n,離合器組件872、874的分離致使環(huán)形齒輪864既不是被鎖定又不是被驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn),而是可自由旋轉(zhuǎn)。結(jié)果,變速行星齒輪組860不轉(zhuǎn)動(dòng)托架668,因而不向第二級(jí)太陽(yáng)軸842輸出動(dòng)力。相反,如果車(chē)輛移動(dòng),則作用在驅(qū)動(dòng)車(chē)輪30上的力可能傾向于使減速行星齒輪組840和850反向旋轉(zhuǎn),并由此使第二級(jí)太陽(yáng)軸842反向旋轉(zhuǎn),這又可能使托架868和變速行星齒輪組860反向旋轉(zhuǎn)。為了防止反向驅(qū)動(dòng)馬達(dá)802,可以施加馬達(dá)控制邏輯以通過(guò)發(fā)出零速度馬達(dá)命令信號(hào)而保持輸入軸804固定不動(dòng)。在駐車(chē)模式p,通過(guò)將兩個(gè)離合器組件872、874都鎖定,輸入軸804通過(guò)經(jīng)由離合器組件876和環(huán)形齒輪864而與殼體轂622進(jìn)行的固定機(jī)械連接而保持固定不動(dòng),這對(duì)驅(qū)動(dòng)器組件800進(jìn)行制動(dòng)。用于駐車(chē)模式p的機(jī)械路徑大體上由點(diǎn)虛線(xiàn)p示出。
從變速行星齒輪組860到驅(qū)動(dòng)車(chē)輪30的動(dòng)力流在l和h模式中是相同的,并且大體上都以在第二級(jí)太陽(yáng)軸842開(kāi)始的實(shí)線(xiàn)箭頭o示出。如圖所示,軸842的旋轉(zhuǎn)使一體地安裝的第二級(jí)太陽(yáng)齒輪841轉(zhuǎn)動(dòng),以接合減速行星齒輪組840的三個(gè)第二級(jí)行星齒輪844(圖8中示出了兩個(gè))。這些行星齒輪844安裝至第二級(jí)托架846的小齒輪軸(未示出),該第二級(jí)托架也花鍵聯(lián)接至減速行星齒輪組850的第三級(jí)太陽(yáng)齒輪852。第二級(jí)環(huán)形齒輪848固定(花鍵聯(lián)接或以其它方式安裝)至殼體轂822,從而第二級(jí)太陽(yáng)齒輪841的旋轉(zhuǎn)將致使第二級(jí)行星齒輪844在第二級(jí)環(huán)形齒輪848內(nèi)公轉(zhuǎn),以旋轉(zhuǎn)第二級(jí)托架846,并由此旋轉(zhuǎn)第三級(jí)太陽(yáng)齒輪852。第三級(jí)太陽(yáng)齒輪852的旋轉(zhuǎn)將安裝至第三級(jí)托架(該第三級(jí)托架部分地形成車(chē)輪安裝件820)的小齒輪軸(未示出)的三個(gè)第三級(jí)行星齒輪854(圖8中示出了兩個(gè))接合。第三級(jí)環(huán)形齒輪856固定至殼體轂822,該殼體轂822致使第三級(jí)行星齒輪854公轉(zhuǎn),并由此使第三級(jí)托架旋轉(zhuǎn)。該構(gòu)造致使動(dòng)力以對(duì)應(yīng)的齒輪比從第二級(jí)太陽(yáng)齒輪841經(jīng)過(guò)第二級(jí)托架846流動(dòng)到第三級(jí)太陽(yáng)齒輪852,并且經(jīng)過(guò)第三級(jí)托架或車(chē)輪安裝件820。車(chē)輪安裝件820安裝驅(qū)動(dòng)車(chē)輪30并對(duì)該驅(qū)動(dòng)車(chē)輪30進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
以上描述了緊湊驅(qū)動(dòng)器組件的示例實(shí)施方式,該緊湊驅(qū)動(dòng)器組件可以提供深度齒輪減速比和高扭矩。作為非限制性示例,以上描述的構(gòu)造適合于提供齒輪減速比為大約100到150且輸出扭矩為大約20,000到25,000nm的驅(qū)動(dòng)器組件。該功能能夠在具有小形狀因數(shù)的組件中實(shí)現(xiàn),在這種小形狀因數(shù)的組件中,例如,車(chē)輪安裝件尺寸為大約500到600mm(例如,535mm)的直徑以及大約300到400mm(例如370mm)的軸向尺寸。
這里使用的術(shù)語(yǔ)僅僅是為了描述具體實(shí)施方式,并不是為了對(duì)該公開(kāi)進(jìn)行限制。如這里使用的,單數(shù)形式“一”和“該”旨在也包括復(fù)數(shù)形式,除非上下文另有明確說(shuō)明。將進(jìn)一步理解的是,在該說(shuō)明書(shū)中的術(shù)語(yǔ)“包括”和/或“包含”的任何使用明確說(shuō)明存在所闡述的特征、整數(shù)、步驟、操作元件和/或部件,但是不排除存在或添加其它特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、部件和/或其組合中的一個(gè)或多個(gè)。
已經(jīng)為了圖示和描述之目的提出了本公開(kāi)的描述,但是該描述并不是窮盡性的或限于所公開(kāi)的形式的公開(kāi)內(nèi)容。在不脫離該公開(kāi)的范圍和精神的情況下,許多修改和改動(dòng)對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)都是顯而易見(jiàn)的。選擇并描述這里明確參考的實(shí)施方式是為了最好地說(shuō)明該公開(kāi)的原理及其實(shí)際應(yīng)用,并且使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解該公開(kāi)并認(rèn)識(shí)到所描述的示例的許多另選方案、修改和變動(dòng)。因而,除了明確描述的那些實(shí)施方式之外的各種實(shí)現(xiàn)也在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。