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1、10申请公布号CN104163196A43申请公布日20141126CN104163196A21申请号201410205927922申请日2014051513/894,75320130515USB62D3/12200601B60K5/0020060171申请人通用汽车环球科技运作有限责任公司地址美国密歇根州72发明人AW海曼WA贝尔74专利代理机构北京市柳沈律师事务所11105代理人葛青54发明名称动力传动系和转向组件布置57摘要本发明涉及一种动力传动系和转向组件布置。一种车辆，包括配置为驱动车辆的发动机组件。该发动机组件限定第一发动机端部、和与第一发动机端部相对的第二发动机端部。第一发动机端。
2、部沿第一方向从第二发动机端部分隔开。该发动机组件限定第三发动机端部、和与第三发动机端部相对的第四发动机端部。第三发动机端部沿第二方向从第四发动机端部分隔开。第二方向基本垂直于第一方向。车辆还包括转向组件，转向组件定位为靠近发动机组件。转向组件包括转向体部，转向体部定位为，相比于靠近第二发动机端部，其更靠近第一发动机端部。30优先权数据51INTCL权利要求书1页说明书5页附图3页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书5页附图3页10申请公布号CN104163196ACN104163196A1/1页21一种车辆，包括发动机组件，配置为给车辆供能，该发动机组件限定第一。
3、发动机端部和与第一发动机端部相对的第二发动机端部，第一发动机端部沿第一方向从第二发动机端部分隔开，该发动机组件限定第三发动机端部和与第三发动机端部相对的第四发动机端部，第三发动机端部沿第二方向从第四发动机端部分隔开，第二方向基本垂直于第一方向；转向组件，定位为靠近发动机组件，该转向组件包括转向体部，其定位为相比于靠近第二发动机端部，更靠近第一发动机端部；齿条，设置在转向体部内，该齿条配置为沿第三方向穿过转向体部运动，所述第三方向基本垂直于第一方向和第二方向；小齿轮，设置在转向体部内，该小齿轮与齿条啮合，使得齿条配置为在小齿轮旋转时纵向地运动；和小齿轮轴，旋转地联接到小齿轮，该小齿轮轴限定第一轴。
4、端部和与第一轴端部相对的第二轴端部，第一轴端部联接到小齿轮，第一轴端部定位为相比于靠近第二发动机端部更靠近第一发动机端部，且第二轴端部定位为相比于靠近第一发动机端部更靠近第二发动机端部，以便最小化车辆转弯半径。2如权利要求1所述的车辆，其中，所述转向体部定位为，相比于靠近第三发动机端部，更靠近第四发动机端部。3如权利要求1所述的车辆，其中，所述小齿轮轴从第一发动机端部延伸到第二发动机端部。4如权利要求1所述的车辆，其中，所述小齿轮轴定位为相比于靠近第三发动机端部更靠近第四发动机端部。5如权利要求1所述的车辆，其还包括驱动轴，该驱动轴操作地联接到发动机组件，该驱动轴定位为相比于靠近第二发动机端部。
5、更靠近第一发动机端部。6如权利要求5所述的车辆，其中，所述驱动轴定位为相比于靠近第三发动机端部更靠近第四发动机端部。7如权利要求6所述的车辆，其中所述发动机组件包括曲轴，且所述驱动轴比所述曲轴更靠近第四发动机端部。8如权利要求7所述的车辆，其中，所述曲轴定位为相比于靠近第三发动机端部更靠近第四发动机端部。9如权利要求1所述的车辆，其还包括动力辅助单元，所述动力辅助单元操作地联接到小齿轮轴，使得所述动力辅助单元向所述转向组件提供扭矩辅助。10如权利要求9所述的车辆，其中所述动力辅助单元定位为邻近第二轴端部。权利要求书CN104163196A1/5页3动力传动系和转向组件布置技术领域0001本公开。
6、涉及一种车辆，其包括用于最小化车辆半径的转向组件和动力传动系。背景技术0002车辆包括动力传动系，其通常包括发动机，比如内燃发动机、变速器和驱动系。内燃发动机产生驱动扭矩。变速器将驱动扭矩从发动机传递到驱动系。车辆还可包括转向组件，其配置为使车辆沿希望的方向转向。发明内容0003本公开涉及一种车辆，其包括用于最小化车辆转弯半径的转向组件和动力传动系。在一个实施例中，车辆包括配置为驱动车辆的发动机组件。该发动机组件限定第一发动机端部、和与第一发动机端部相对的第二发动机端部。第一发动机端部沿第一方向从第二发动机端部分隔开。该发动机组件限定第三发动机端部、和与第三发动机端部相对的第四发动机端部。第三。
7、发动机端部沿第二方向从第四发动机端部分隔开。第二方向基本垂直于第一方向。动力传动系组件还包括转向组件，转向组件定位为靠近发动机组件。转向组件包括转向体部，转向体部定位为，相比于靠近第二发动机端部，其更靠近第一发动机端部。转向组件还包括设置在转向体部内的齿条。齿条配置为沿第三方向穿过转向体部运动。第三方向基本垂直于第一方向和第二方向。转向组件还包括设置在转向体部内的小齿轮。小齿轮与齿条啮合，使得齿条配置为在小齿轮旋转时纵向地运动。转向组件还包括小齿轮轴，其旋转地联接到小齿轮。小齿轮轴限定第一轴端部、和与第一轴端部相对的第二轴端部。第一轴端部联接到小齿轮。相比于靠近第二发动机端部，第一轴端部更靠近。
8、第一发动机端部。第二轴端部设置为，相比于靠近第一发动机端部，更靠近第二发动机端部，以便最小化车辆转弯半径。0004在一个实施例中，转向体部定位为，相比于靠近第三发动机端部，更靠近第四发动机端部。小齿轮轴可从第一发动机端部延伸到第二发动机端部。小齿轮轴相比于靠近第三发动机端部更靠近第四发动机端部。动力传动系组件还可包括驱动轴，该驱动轴操作地联接到发动机组件。驱动轴设置为相比于靠近第二发动机端部，更靠近第一发动机端部。相比于靠近第三发动机端部，驱动轴更靠近第四发动机端部。发动机组件包括曲轴，且驱动轴可设置为比曲轴更靠近第四发动机端部。相比于靠近第三发动机端部，曲轴可设置为更靠近第四发动机端部。动力。
9、传动系组件还可包括动力辅助单元，动力辅助单元操作地联接到小齿轮轴，使得动力辅助单元向转向组件提供扭矩辅助。动力辅助单元可设置为邻近第二轴端部。0005在另一实施例中，车辆包括配置为驱动车辆的发动机组件。该发动机组件包括曲轴，且限定第一发动机端部和与第一发动机端部相对的第二发动机端部。第一发动机端部沿第一方向从第二发动机端部分隔开。该发动机组件限定第三发动机端部、和与第三发动机端部相对的第四发动机端部。第三发动机端部沿第二方向从第四发动机端部分隔开。第说明书CN104163196A2/5页4二方向基本垂直于第一方向。动力传动系组件还包括驱动轴，驱动轴操作地联接到发动机组件。驱动轴相比于靠近第二发。
10、动机端部更靠近第一发动机端部。车辆还包括转向组件，转向组件定位为靠近发动机组件。转向组件包括转向体部，转向体部沿第三方向是细长的。第三方向基本垂直于第一方向和第二方向。转向体部相比于靠近第二发动机端部，更靠近第一发动机端部，以便最小化车辆转弯半径。0006在一个实施例中，转向组件包括齿条，齿条设置在转向体部中。齿条配置为沿第三方向穿过转向体部运动。转向组件包括与齿条啮合的小齿轮。小齿轮配置为旋转，使得齿条配置为在小齿轮旋转时纵向地运动。转向组件还包括小齿轮轴，小齿轮轴旋转地联接到小齿轮，使得小齿轮配置为根据小齿轮轴的旋转而旋转。小齿轮轴基本沿第二方向伸长，且设置在发动机组件下方。小齿轮轴限定第。
11、一轴端部、和与第一轴端部相对的第二轴端部。相比于靠近第一发动机端部，第二轴端部更靠近第二发动机端部。第一轴端部相比于第二发动机端部更靠近第一发动机端部。小齿轮轴比靠近第三发动机端部更靠近第四发动机端部。动力传动系组件还包括动力辅助单元，动力辅助单元操作地联接到小齿轮轴，使得动力辅助单元配置为提供辅助小齿轮轴的扭矩。动力辅助单元设置为邻近第二轴端部。0007本公开还涉及制造车辆的方法。在一个实施例中，该方法包括提供配置为驱动车辆的发动机组件。该发动机组件限定第一发动机端部、和与第一发动机端部相对的第二发动机端部。第一发动机端部沿第一方向从第二发动机端部分隔开。该发动机组件限定第三发动机端部、和与。
12、第三发动机端部相对的第四发动机端部。第三发动机端部沿第二方向从第四发动机端部分隔开。第二方向基本垂直于第一方向。该方法还包括提供转向组件。转向组件包括转向体部、设置在转向体部内的齿条、与齿条啮合的小齿轮、和联接到小齿轮的小齿轮轴。该方法还包括将转向组件定位为靠近发动机组件，使得转向体部相比于靠近第二发动机端部更靠近第一发动机端部。另外，该方法包括将小齿轮轴定位为，相比于靠近第三发动机端部，更靠近第四发动机端部。0008上文公开的车辆还具有这样的布置，其将半轴HALFSHAFT到转向杆接头的水平距离最小化。为此，车辆转弯半径可以被最小化。0009本发明的上述特征和优势及其他特征和优势将从用于实施。
13、如所附的权利要求中定义的本发明的一些最佳模式和其它实施例的以下详细描述连同附图时显而易见。附图说明0010图1是动力传动系组件的示意性透视图，其包括发动机组件和转向组件；0011图2是图1中所示动力传动系组件的示意性侧视图；0012图3是图1中所示动力传动系组件的示意性剖切视图；0013图4是图1中所示动力传动系组件的示意性后视图。具体实施方式0014参考附图，其中相似的附图标记代表相似的部件，图1示出了车辆10的一部分，所述车辆10包括动力传动系组件12，该动力传动系组件可具有横向前轮驱动布置。动力传动系组件12包括发动机组件13，发动机组件具有配置为给车辆10供能的内燃发动机14。发动机组。
14、件13限定第一或前发动机端部20、和与第一发动机端部20相对的第二或后发动机说明书CN104163196A3/5页5端部22。第二发动机端部22沿箭头24所指示的第一方向从第一发动机端部20分隔开。第一发动机端部20比第二发动机端部22更靠近车辆10的前部未示出。发动机组件13还限定第三或上发动机端部26、和与第三发动机端部26相对的第四或下发动机端部28。第四发动机端部28沿箭头30所指示的第二方向从第三发动机端部26分隔开。由箭头30所指示的第二方向可以基本垂直于由箭头24所指示的第一方向。例如，由箭头30指示的第二方向可以相对于由箭头24指示的第一方向以85至95范围内的角度取向。第三发。
15、动机端部26比第四发动机端部28更靠近车辆10的引擎盖未示出。第三发动机端部26可以邻近汽缸罩盖27。第四发动机端部28邻近内燃发动机14的油盘29。发动机组件13还限定第五发动机端部32、和与第五发动机端部32相对的第六发动机端部34。第六发动机端部34沿箭头36所指示的第三方向从第五发动机端部32分隔开。由箭头36所指示的第三方向可以基本垂直于由箭头24所指示的第一方向以及由箭头30指示的第二方向。例如，由箭头36指示的第三方向可相对于由箭头24指示的第一方向和由箭头30指示的第二方向以85至95范围内的角度取向。内燃发动机14包括曲轴42，曲轴沿由箭头36指示的第三方向伸长。曲轴42限定。
16、曲轴中心C图2。0015参考图13，动力传动系组件12还限定第一驱动轴44其还可称为第一半轴HALFSHAFT以及第二驱动轴46其还可称为第二半轴。第一驱动轴44操作地联接到轮，比如前轮。这样，第一驱动轴44配置为将扭矩传递到那个轮。类似地，第二驱动轴46操作地联接到另一轮，比如另一前轮。这样，第二驱动轴46配置为将扭矩传递到所述另一个轮。第一驱动轴44和第二驱动轴46的每一个沿由箭头36指示的第三方向伸长。在所示实施例中，第一驱动轴44和第二驱动轴46操作地联接到相应的前轮，并共同限定驱动轴中心S图2。此外，第一驱动轴44和第二驱动轴46可限定驱动轴轴线72图1，其与驱动轴中心S图2重合。0。
17、016在机动车辆中，重要的是将动力传动系组件12在车辆10所占据的空间最小化。曲轴中心C与驱动轴中心S之间的沿箭头24指示的第一方向的距离X可以被最小化，以减小动力传动系组件12的总体宽度，由此改善车辆12的封装。0017在所示实施例中，相比于靠近第二发动机端部20，第一驱动轴44和第二驱动轴46更靠近第一发动机端部20，由此将车辆仪表室DASH和车辆乘客厢中的空间最大化，并最小化距离Y。如上所述，希望将距离Y最小化，以最小化车辆转弯半径。车辆转弯半径还可称为车辆转弯圆。相比于靠近第三发动机端部26，第一驱动轴44和第二驱动轴46还更靠近第四发动机端部28。因此相比于靠近第三发动机端部26，驱。
18、动轴中心S更靠近第四发动机端部28。而且，驱动轴中心S比曲轴中心C更靠近第四发动机端部28。由此，相比于曲轴中心C，第一驱动轴44和第二驱动轴46更靠近第四发动机端部28。0018车辆10还包括配置为使车辆转向的转向组件16。转向组件16靠近动力传动系组件12封装，且包括转向体部18，该转向体部沿箭头36指示的第三方向伸长。具体地，转向体部18可沿转向体部轴线74为细长的。转向体部18限定第一体部端部部分38、和与第一体部端部部分38相对的第二体部端部部分40。第二体部端部部分40沿箭头36所指示的第三方向从第一体部端部部分38分隔开。0019转向组件16还包括齿条48和小齿轮50，二者都设置。
19、在转向体部18内。小齿轮50配置为与齿条48啮合。这样，旋转小齿轮50引起齿条48在转向体部18内纵向地运动。说明书CN104163196A4/5页6例如，旋转小齿轮50可引起齿条48沿箭头36指示的第三方向运动。转向组件16还包括第一杆52和第二杆54，其操作地联接到齿条48。第一杆52可称为拉杆TIEROD，且联接在轮未示出和齿条48之间。此外，第一杆52和第二杆54还可称为转向臂。转向组件16可包括转向杆接头76，该转向杆接头位于第一杆52和第二杆54的每一个的端部处。转向杆接头76还可称为转向臂接头。转向杆接头76可可操作地将第一杆52和第二杆54的每一个联接到轮。第一杆52配置为随着。
20、齿条48纵向地运动由于小齿轮50的旋转而纵向运动，由此沿希望的方向令轮转向。类似地，第二杆54联接在齿条48和另一轮未示出之间。因此，第二杆54配置为随着齿条48纵向地运动由于小齿轮50的旋转而纵向运动，由此沿希望的方向令连接到第二杆54的轮转向。0020在机动车辆中，比如汽车，希望的是最小化转弯半径。转弯半径指的是车辆能够转弯的最小圆。为了最小化转弯半径，重要的是优化车辆轴距以及沿箭头24指示的第一方向从驱动轴中心S到转向杆接头76的距离Y。例如，轴距可以被最小化以减小车辆转弯半径。然而，从消费者和款式的视角，希望的是对于给定的总体车辆长度，将轮距最大化，这导致更大的车辆转弯圆。这里公开的动。
21、力传动系和转向组件布置允许车辆制造商通过横向安装的发动机加长车辆的轴距，同时仍保持或提高车辆转弯圆。这里公开的动力传动系和转向组件布置允许距离Y被优化，使得车辆转弯半径被最小化。优化距离Y可包括最小化距离Y。然而，所述最小化距离Y需要被控制，因为其可以增大令车辆转弯所需要的转弯力。车辆轴距表示前和后轮的中心之间的距离。距离Y还对应于沿箭头24指示的第一方向从驱动轴轴线72到转向体部轴线74的距离。通常，在齿条48定位在发动机组件13前部的情况下难以最小化动力传动系中的距离Y。如下文详细讨论的，通过将转向组件16的小齿轮轴56定位在发动机14下方，连同本公开中所描述的非常规发动机位置，距离Y可被。
22、优化例如最小化，由此最小化车辆转弯半径。还希望将车辆仪表室未示出和车辆乘客厢未示出内的空间最大化，以便将更多的车辆部件放置为更靠近第一发动机端部20。0021转向组件16还包括小齿轮轴56，该小齿轮轴旋转地联接到小齿轮50。小齿轮轴56设置在发动机组件13下方。在操作中，旋转小齿轮轴56引起小齿轮50旋转。继而，小齿轮轴56旋转地联接到转向轮未示出。由此，旋转转向轮使得小齿轮轴56旋转。在小齿轮轴56旋转时，小齿轮50旋转，使得齿条48纵向地运动。此外，转向组件16包括围绕小齿轮轴56的轴壳体58。轴壳体58为基本中空的，且可由基本刚性的材料制成，比如金属材料。0022轴壳体58以及小齿轮轴5。
23、6定位为，相比于靠近第三发动机端部26，更靠近第四发动机端部28。在所示实施例中，轴壳体58和小齿轮轴56设置在第四发动机端部28和油盘29附近。换句话说，小齿轮轴56和轴壳体58的至少一部分可设置在内燃发动机14下方。此外，轴壳体58和小齿轮轴56基本沿箭头24所指示的第一方向伸长。例如，轴壳体58和小齿轮轴56可沿第四发动机端部28从第一发动机端部20延伸到第二发动机端部22。0023小齿轮轴56限定第一轴端部60、和与第一轴端部60相对的第二轴端部62。第二轴端部62基本沿箭头24所指示的第一方向从第一轴端部60分隔开。相比于靠近第二发动机端部22，第一轴端部60更靠近第一发动机端部20。
24、。相比于靠近第一发动机端部20，第二轴端部62更靠近第二发动机端部22。0024轴壳体58限定第一壳体端部64、和与第一壳体端部64相对的第二壳体端部66。说明书CN104163196A5/5页7第二壳体端部66基本沿箭头24所指示的第一方向从第一壳体端部64分隔开。相比于靠近第二发动机端部22，第一壳体端部64更靠近第一发动机端部20。相比于靠近第一发动机端部20，第二壳体端部66更靠近第二发动机端部22。0025动力传动系组件12还包括输出扭矩轴70，该输出扭矩轴操作地联接到车辆10的后轮未示出，以实现全轮驱动。相比于靠近第三发动机端部26，输出扭矩轴70可布置为更靠近第四或下发动机端部2。
25、8。此外，相比于靠近第一发动机端部20，输出扭矩轴70可布置为更靠近第二发动机端部22。0026参考图4，转向组件16还可包括至少一个动力辅助单元68，该动力辅助单元联接在转向轮未示出与小齿轮轴56之间。动力辅助单元68可以是电动机，且配置为提供辅助转向轮和转向组件16的扭矩，以降低通过驾驶员进行的转向轮的转弯力，如本领域已知的。在本公开中，动力辅助单元68设置在第二轴端部62附近。即，动力辅助单元68不位于车辆仪表室未示出内。因此，车辆仪表室未示出存在更多的空间用于其他部件，比如加热、通风和空气调节管道。而且，因为动力辅助单元68设置在第二轴端部62附近，使动力辅助单元68和转向轮轴未示出相。
26、互连接的接头未示出可以定位得更远离仪表室，由此将限定在转向轮轴和动力辅助单元68的输出轴之间的角度最小化。此外，动力辅助单元68可以完全地或部分地由基本刚性的材料制成，以便为动力传动系组件12提供附加的结构支撑。该方法可包括将转向组件16定位为靠近发动机组件，使得转向体部18相比于靠近第二发动机端部22更靠近第一发动机端部20。该方法还包括将小齿轮轴56定位为，相比于靠近第三发动机端部26，更靠近第四发动机端部28。0027详细描述和附图或视图支持和描述本发明，但是本发明的范围仅由权利要求限定。尽管已详细描述了用于执行要求保护的发明的最佳模式和其他实施例，但存在各种替换设计和实施例，用于实践限定在所附权利要求中的本发明。说明书CN104163196A1/3页8图1说明书附图CN104163196A2/3页9图2图3说明书附图CN104163196A3/3页10图4说明书附图CN104163196A10。