具体实施方式

本文中描述了本公开的实施方式。然而，应当理解的是，所公开的实施方式仅仅是示例，并且其他实施方式可以采取不同的和替代性的形式。附图不一定按比例绘制；一些特征可能会被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文中所公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制性的，而是仅作为教示本领域技术人员以各种方式使用实施方式的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的，参照附图中的任何一个附图所图示和描述的各种特征可以与在一个或更多个其他附图中所图示的特征组合以产生未明确图示或描述的实施方式。所图示的特征的组合提供用于典型应用的代表性的实施方式。然而，对于特定应用或实现方式，可能期望与本公开的教示相一致的特征的各种组合和改型。

本文中使用的方向术语是参照示例性附图中所示的视图和取向做出的。中心轴线在附图中示出并且在下面进行了描述。诸如“外”和“内”等术语是相对于中心轴线而言的。例如，“外”表面意味着这些表面背向中心轴线，或者在另一“内”表面的外部。诸如“径向”、“直径”、“周向”等术语也是相对于中心轴线而言的。术语“前”、“后”、“上”和“下”表示所参照的附图中的方向。

在混合动力电动车辆、纯电动车辆等中，车辆至少部分地通过电动马达驱动。例如，电动马达可以通过高压电池组供电，并且能够执行再生制动以将车辆的动能转换成电能以储存在电池中。

电动车桥(也称为电车桥、电动桥、电子车桥等)可以位于车辆的驱动轴组件上。电动车桥可以用作差速器，从而允许驱动轴在例如车辆转弯时采用不同的转速。电动车桥还可以经由加速或减速传动装置将动力从马达传递至驱动轴。电动车桥可以消除对驱动轴或传动轴的需要，并且每个前部车桥和后部车桥可以被独立地供电或推进。

根据本文中所描述的实施方式，电动车桥设置有带有太阳齿轮的行星差速器和选择性地接合太阳齿轮的断开式离合器。当离合器打开或断开接合时，马达不能为驱动轴提供动力。在这种模式下，这些驱动轴上的车轮可以在车辆行驶时被动地旋转。当离合器闭合或接合时，太阳齿轮连接至驱动轴，这使得来自电动马达的扭矩能够通过行星差速器传递至驱动轴。在本文中描述的特定实施方式中，离合器包括用作爪形离合器的套筒。套筒能够轴向地移动以打开或闭合离合器。套筒可以具有带花键的外表面以始终与太阳齿轮接合并且与太阳齿轮一起旋转。套筒还可以具有当套筒轴向地移动时与车桥轴啮合的内表面。当套筒轴向地移动脱离啮合时，车桥轴可以相对于太阳齿轮自由地旋转。这些概念仅仅是设置在差速器的太阳齿轮处的离合器的示例，并且在下面说明的实施方式中描述了这些概念的进一步描述。

下面描述的布置只是电动车桥中的断开式离合器的一个实施方式。本公开通过在本文中参引完全并入了美国专利申请No.16/376,125的教示，该美国专利进一步公开了电动车桥中的断开式离合器。本公开的教示和美国专利申请No.16/376,125的教示可以进行组合以形成另外的实施方式。

图1图示了经组装的电动车桥组件或电动车桥10。图2示出了电动车桥组件10的一部分的放大视图，其中，为了清晰起见移除了外部壳体。图3示出了电动车桥10的横截面图，以及图4示出了电动车桥10的一部分的放大横截面图，其中，离合器处于断开接合模式或解锁模式。图5示出了电动车桥10，其中，离合器处于接合模式或锁定模式。图6示出了离合器致动器组件围绕驱动轴的相互作用。图7示出了图5的处于接合模式或锁定模式的电动车桥10的放大区域，以及图8示出了处于接合模式或锁定模式的电动车桥10的一部分的正视横截面图。下面参照这些附图中的至少一幅附图中所示的部件。

电动车桥10围绕中心轴线11布置，并且围绕一对驱动轴、比如第一驱动轴12和第二驱动轴14布置。驱动轴12、14中的每一者构造成围绕轴线11旋转以使对应的车轮(未示出)旋转。驱动轴12可以具有中空芯13，该中空芯可以减少轴12的总质量。提供了外部壳体16或外壳(在图2中已移除)，并且该外部壳体或外壳可以包括第一壳体外壳18和第二壳体外壳20。

在第二壳体外壳20内容纳有电动马达22。电动马达22可以通过高压电池(未示出)供电，使得马达配置成为驱动轴12、14提供动力。马达22可以包括定子24和具有对应的转子轴28的转子26，该转子轴构造成在通电时围绕轴线11相对于定子24旋转。转子轴28以可旋转的方式联接至第二壳体外壳20，使得转子26可以在壳体16内旋转，而壳体16在操作期间保持固定或接地。转子轴28也可以联接至驱动轴14。

电动车桥10包括行星齿轮组30。在一个实施方式中，行星齿轮组30包括太阳齿轮32，该太阳齿轮例如以不可旋转的方式(例如，经由花键)联接至转子轴28。例如，太阳齿轮32通过啮合接合联接至行星齿轮34。这允许行星齿轮34围绕行星齿轮自己的中心轴线中的每个中心轴线旋转，同时共同地围绕太阳齿轮32旋转。承载件36支承行星齿轮34。行星齿轮34还以啮合接合的方式连接至齿圈38，使得行星齿轮34可以在齿圈38内(并且相对于齿圈)旋转。

电动车桥10还包括差速器，该差速器包括提供扭矩矢量功能的差速器行星齿轮组31。差速器行星齿轮组包括环绕轴12的差速器太阳齿轮33。差速器行星齿轮组还可以与行星齿轮组30共用公共承载件36，或者差速器行星齿轮组具有与承载件36配合或以其他方式构造成与该承载件一起旋转的承载件。可以存在一对相对的差速器太阳齿轮。例如，第一差速器太阳齿轮33可以围绕轴12布置，而第二差速器太阳齿轮35可以围绕轴14布置。第二差速器太阳齿轮35可以与轴14直接接合(例如，啮合、花键接合)。另一方面，第一差速器太阳齿轮33可以与轴12径向间隔开或带间隙以容纳下面描述的套筒52。

还提供了离合器组件或离合器50，以用于将一个车桥轴(例如，轴12)选择性地以不可旋转的方式固定至对应的差速器太阳齿轮33。换句话说，离合器50可以被启动以使轴12与差速器太阳齿轮33以不可旋转的方式接合，并且该离合器可以被停用以使轴12与差速器太阳齿轮33断开联接并且允许该轴与该差速器太阳齿轮之间的自由旋转。当离合器接合时，该连接点允许扭矩流过行星差速器。

离合器组件50包括套筒52，该套筒也称为爪形离合器套筒或爪形离合器构件。套筒52具有背向中心轴线11的外表面，该外表面与差速器太阳齿轮33的内表面直接接合(例如，花键接合)。当套筒52与差速器太阳齿轮33接合时，套筒52可以轴向地移动(例如，向图2的取向中的右侧移动)以也与轴12的外表面接合。换句话说，车桥轴12带有花键，以在套筒52轴向移动成与轴12啮合时与套筒52的内表面配合。当套筒52轴向移动脱离啮合(例如，向图2的取向中的左侧移动)时，车桥轴12可以在差速器太阳齿轮33的内径内部自由地旋转。

还提供了致动器组件60，该致动器组件用于使套筒52移动到轴12与太阳齿轮32之间的接合中以及移出该接合。致动器组件60的至少一部分可以安装或以其他方式联接至壳体18的外部。致动器组件60包括电动马达62，该电动马达配置成在通电时使齿轮组64旋转。齿轮组64与致动器螺母66啮合接合。致动器螺母66通过螺纹接合连接至致动器68。例如，致动器68以面对面接合的方式连接至套筒52。因此，当马达62使齿轮组64旋转时，齿轮组64使致动器螺母66沿着致动器68的螺纹旋转，从而轴向地推动致动器68。

参照图3和图4，离合器组件50示出为处于断开接合状态。套筒52经由啮合或花键连接与太阳齿轮32接合，但套筒52不与轴12接合，使得轴12和套筒52可以彼此独立地旋转。

在图5和图7中示出了离合器组件50的接合。致动器组件60经由马达62的通电(如上所述)的启动引起套筒52的如由箭头51所表示的轴向运动。当处于接合模式或锁定模式时，套筒52的内表面与轴12花键接合或以其他方式啮合，并且套筒52的外表面与差速器太阳齿轮33花键接合或以其他方式啮合。这将轴12与差速器太阳齿轮33以不可旋转的方式固定，从而允许扭矩通过差速器行星齿轮组传递并且传递到轴12中(或者允许扭矩通过轴传递并且传递到差速器行星齿轮组中)。如图7中所示，差速器行星齿轮70与差速器太阳齿轮33啮合并且绕该差速器太阳齿轮旋转。

如图5和图7中所示，轴12可以仅在轴12的端部区域74处设置有花键特征72。花键特征72从轴的端部区域向外延伸以限定比轴12的其余部分更大的外径。这些花键特征72可以包括径向延伸的齿部，所述齿部定尺寸和构造成当套筒52被致动成处于接合模式或锁定模式时与套筒52的内表面啮合。同样地，差速器太阳齿轮33具有花键特征76，所述花键特征可以包括径向延伸的齿部，所述齿部构造成当套筒被致动成处于接合模式或锁定模式时与套筒52的外表面啮合。即使当套筒处于断开接合模式或解锁模式时(例如，参见图4)，差速器太阳齿轮33的花键特征76也可以继续接合套筒52的外表面。

围绕套筒52可以设置有弹簧78。当致动器组件不再迫使套筒52处于锁定模式或接合模式时，弹簧78可以被偏置以使套筒52返回至解锁模式或断开接合模式。在一个实施方式中，弹簧78位于套筒52与差速器太阳齿轮33之间的轴向间隙中。当套筒52轴向移动至锁定模式或接合模式时，弹簧78压缩从而迫使处于压缩状态的弹簧使套筒52偏置返回至套筒的解锁模式或断开接合模式。套筒52可以在一个端部处设置有径向延伸的凸缘80，以将弹簧在轴向上容纳在套筒52与差速器太阳齿轮33之间。

尽管上面对示例性实施方式进行了描述，但并不意在的是这些实施方式描述了由权利要求所涵盖的所有可能的形式。说明书中所使用的词语是描述的词语而不是限制的词语，并且应当理解的是，在不背离本公开的精神和范围的情况下可以进行各种改变。如先前所描述的，各种实施方式的特征可以组合以形成本发明的其他实施方式，所述其他实施方式可能没有明确描述或图示。尽管可以将各种实施方式描述为相对于一个或更多个期望的特性提供了优点或者优于其他实施方式或者现有技术的实施方式，但是本领域普通技术人员认识到的是，一个或更多个特征或特性可以被折衷以实现期望的整体系统属性，这取决于特定的应用和实施方式。这些属性可以包括但不限于成本、强度、耐久性、生命周期成本、市场需求情况、外观、包装、尺寸、适用性、重量、可制造性、易组装性等。由此，在某种程度上，任何实施方式被描述为在一个或更多个特性方面不如其他实施方式或现有技术实现方式更理想，这些实施方式不超出本公开的范围并且对于特定应用而言可能是期望的。

附图标记说明

10电动车桥11中心轴线12第一驱动轴13中空芯14第二驱动轴16外部壳体18第一壳体外壳20第二壳体外壳22电动马达24定子26转子28转子轴30行星齿轮组31差速器行星齿轮组32太阳齿轮33差速器太阳齿轮34行星齿轮35第二差速器太阳齿轮36承载件38齿圈50离合器组件51箭头52套筒60致动器组件62电动马达64齿轮组66致动器螺母68致动器70差速器行星齿轮72花键特征74端部区域76花键特征78弹簧80凸缘。