CN105723112B - 减少了摩擦损失的离合装置以及差速装置 - Google Patents

减少了摩擦损失的离合装置以及差速装置 Download PDF

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Abstract

本发明的提供差速装置具备:是构成为容纳差动机构并对其进行驱动的外壳,具备第一端壁、第二端壁以及侧壁,并能够绕从上述第一端壁朝向上述第二端壁的轴旋转的外壳;为了包围圆周槽而从上述第一端壁的外表面起一体地在上述轴的方向上延伸的延长壁;容纳于上述外壳,具备在上述轴的方向上可动且能够停留于上述第一端壁的内表面的离合部件,并构成为限制上述差动机构的差动的离合器;以及螺线管,是构成为在上述轴的方向上驱动上述离合部件且具备引导磁通的铁心的螺线管,上述铁心具备能够滑动地嵌合于上述圆周槽的嵌合部、比上述嵌合部在径向上更向外侧突出而在上述轴的方向上抵接于上述延长壁的抵接部、以及比上述圆周槽在上述轴的方向上更向外侧突出且比上述抵接部在径向上更向内侧后退的背部。

Description

减少了摩擦损失的离合装置以及差速装置
技术领域
本发明涉及被螺线管驱动的离合装置以及包括该离合装置的差速装置,尤其涉及减少了因螺线管的铁心与外壳之间的摩擦而产生的能量损失的离合装置以及差速装置。
背景技术
当车辆向左右任一方向转弯时,在左右的车轮之间产生旋转速度差。为了一边允许差动一边向左右的车轴分配发动机/马达的转矩,通常车辆具备差速装置。为了限制车轴间的差动,或者为了其它的目的,差速装置大多具备离合器、和用于从外部驱动离合器的促动器。作为促动器,有时利用螺线管。
由于螺线管是利用电缆与外部连接的静止部件,所以如何与旋转的差速器壳结合是技术问题之一。专利文献1公开了相关的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利公开2010-78137号
发明内容
若螺线管产生的磁通从螺线管的铁心朝差速装置的外壳通过,则产生将铁心吸引至外壳的磁力。根据发明人等的明示,这样的磁力相对于外壳的轴在径向上抵消而不会产生问题,但在轴向上以增大铁心与外壳之间的摩擦的方式作用。由于摩擦是能量损失的要因之一,所以可知磁通所穿过的方向是在差速装置的能量效率中不能忽略的要素。本发明是基于发现了这样的能量损失的要因而采用对磁通所穿过的方向进行控制的方案从而完成的。
根据本发明的第一方案,离合装置具备:端壁,其能够绕轴旋转;延长壁,其为了对圆周槽进行包围,而从上述端壁的第一面起一体地在上述轴的方向上延伸;离合器,其具备在上述轴的方向上可动且能够停留于上述端壁的第二面的离合部件;以及螺线管,其是构成为在上述轴的方向上驱动上述离合部件、且具备引导磁通的铁心的螺线管,上述铁心具备嵌合部、抵接部以及背部,其中,上述嵌合部能够滑动地嵌合于上述圆周槽,上述抵接部比上述嵌合部在径向上更向外侧突出而在上述轴的方向上抵接于上述延长壁,上述背部比上述圆周槽在上述轴的方向上更向外侧突出且比上述抵接部在径向上更向内侧后退。
根据本发明的第二方案,差速装置具备:外壳,其是构成为容纳差动机构并对其进行驱动的外壳,具备第一端壁、第二端壁以及侧壁,并能够绕从上述第一端壁朝向上述第二端壁的轴旋转;延长壁,其为了对圆周槽进行包围,而从上述第一端壁的外表面起一体地在上述轴的方向上延伸;离合器,其容纳于上述外壳,具备在上述轴的方向上可动且能够停留于上述第一端壁的内表面的离合部件,并构成为限制上述差动机构的差动;以及螺线管,其是构成为在上述轴的方向上驱动上述离合部件、且具备引导磁通的铁心的螺线管,上述铁心具备嵌合部、抵接部以及背部,其中,上述嵌合部能够滑动地嵌合于上述圆周槽,上述抵接部比上述嵌合部在径向上更向外侧突出而在上述轴的方向上抵接于上述延长壁,上述背部比上述圆周槽在上述轴的方向上更向外侧突出且比上述抵接部在径向上更向内侧后退。
附图说明
图1是包括本发明的一个实施方式的离合器的差速装置的剖视图。
图2是与行星架一起表示的上述差速装置的剖视图。
图3是上述差速装置的侧视图,是从螺线管的一侧观察的侧视图。
图4是表示推力TF相对于柱塞的行程S的变化的图表,是比较本实施方式和比较例的图。
图5A是表示上述螺线管的铁心的背面的形状的一个例子的剖视图。
图5B是表示上述螺线管的铁心的背面的形状的其它例子的剖视图。
图6A是螺线管和外壳的一部分的剖视图,是表示一个例子的铁心的磁力线的分布的图。
图6B是螺线管和外壳的一部分的剖视图,是表示其它例子的铁心的磁力线的分布的图。
图6C是螺线管和外壳的一部分的剖视图,是表示另一个其它例子的铁心的磁力线的分布的图。
图7是表示阻力矩T相对于施加的电压V的变化的图表,是比较图6A至图6C所示的各例的图。
图8是表示上述螺线管的铁心的形状的另一个其它例子的剖视图。
图9是包括本发明的其它的实施方式的离合器的差速装置的剖视图。
图10是通过行星架的开口观察的上述差速装置的俯视图。
具体实施方式
以下参照图1至10对本发明几个举例表示的实施方式进行说明。
以锥齿轮式的锁止差速装置为例对各实施方式进行说明,但本发明的实施方式并不限定于此。能够将以下公开的离合装置例如应用于自由运行差速装置、分动器。并且,举出差速装置应用于车轴的例子,但也可以应用于传动轴等其它的轴。
参照图1,差速装置201具备能够绕轴旋转的差速器壳3、和容纳于该差速器壳3的锥齿轮式的差动机构209。通过差速器壳3旋转而驱动差动机构209,从而向左右的车轴差动地分配转矩。并且,差速装置201为了限制差动而具备离合装置1。
差速器壳3是由壳主体217、对其一个端进行覆盖的罩体215构成的外壳,在其内部的腔室容纳差动机构209。差速器壳3能够绕从图中靠右表示壁部(第一端壁)37朝向罩体(第二端壁)215的轴旋转。从罩体215和壁部37分别突出有突起部211、47,并能够分别经由轴承213、65旋转地支承于行星架51。行星架51是相对于车体静止的静止部件。
参照图2,差速器壳3具备对冠齿轮219进行固定的凸缘部221,经由与冠齿轮219卡合的齿轮从发动机/马达接受转矩,由此绕轴旋转。与冠齿轮219卡合的齿轮例如是与车辆的分动器连接的驱动小齿轮223。
驱动小齿轮223也可以直径比冠齿轮219的直径小。小径的驱动小齿轮223通过与大径的冠齿轮219组合,而能够变速。并且,它们构成锥齿轮组,从而能够变换传递转矩的方向。
驱动小齿轮223可以作为输入轴225的一端而形成,并且也可以独立。发动机/马达的转矩从输入轴225输入,变换方向而向差速器壳3传递。
输入轴225配置为其轴与差速器壳3的旋转轴正交,经由在轴向上分离配置的两个轴承227、229能够旋转地支承于行星架51。该输入轴225的另一端侧能够一体旋转地连结有与连结部231的传动轴连结的连结部件233。为了连结,能够利用花键结合或者其它的结合。传动轴与发动机/马达驱动地连接。
为了将连结部件233固定于输入轴225的端部,能够利用螺纹紧固于输入轴225的端部的螺母235。并且,螺母235的紧固所产生的加压也被赋予于轴承227、229,在轴向上定位输入轴225。并且,为了接近连结部件233地划分行星架51的内部和外部,行星架51具备密封部件237,在连结部件233的外周配置有密封部件237的唇部和滑动的防尘罩239,从而将行星架51的内部与外部隔离。
经由该连结部件233传递至输入轴225的驱动力经由由驱动小齿轮223和冠齿轮219构成的齿轮组向差速器壳3传递。
差速器壳3能够在凸缘部221处分割为罩体215和壳主体217。从拆下罩体215而能够访问的壳主体217的开口开始,在内部容纳小齿轮205、一对侧齿轮207、5、离合装置1的离合部件9等各种部件。利用适当的螺栓相互固定壳主体217和罩体215,壳主体217的开口由罩体215封闭。冠齿轮219通过螺栓241固定于凸缘部221。或者,也可以利用螺栓241将壳主体217、罩体215以及冠齿轮219一起紧固。
多个小齿轮轴203从差速器壳3的侧壁插入而贯通小齿轮205,对它们进行支承。小齿轮轴203例如由一个长度长的小齿轮轴203和两个长度短的小齿轮轴203构成。长度短的小齿轮轴203的外端部卡合于差速器壳3的侧壁而通过销243防脱以及止转。长度长的小齿轮轴203在其中间具备孔,长度短的小齿轮轴203的内端部通过卡合于该孔,来进行长度长的小齿轮轴203防脱以及止转。由此,每一个小齿轮轴203都和差速器壳3一体旋转。小齿轮轴203将小齿轮205支承为能够绕其轴旋转。
小齿轮205能够在差速器壳3的周向上等间隔地配置四个,但并不限定于此。小齿轮205分别支承于长度长的小齿轮轴203和长度短的两个小齿轮轴203并通过差速器壳3的旋转而公转。并且,也可以在小齿轮205与差速器壳3之间夹设球面垫圈245。
小齿轮205通过卡合于一对侧齿轮207、5,而向它们传递转矩。并且,若在侧齿轮207、5产生转速差,则各小齿轮205能够绕小齿轮轴203旋转,由此允许侧齿轮207、5的差动。
一对侧齿轮207、5分别具备突起部247、35,它们分别通过能够滑动地嵌合于罩体215、壳主体217,而能够相对旋转地支承于差速器壳3。并且,也可以在侧齿轮207、5与差速器壳3之间夹设推力垫圈249、251。
一对侧齿轮207、5也可以在其内周具备圆孔状的连结部253、255,并且其内表面为了与车轴连结而也可以具备花键。侧齿轮207、5通过连结部253、255而能够与左右的车轴一体旋转,由此将输入至差速器壳3的转矩向车轴输出。
差速装置201的差动机构209的差动能够由离合装置1控制为锁定或者解锁。离合装置1具备离合器7,由此使侧齿轮5相对于差速器壳3不能旋转。
在应用了该离合装置1的差速装置201中,若离合器7连结,则连接差速器壳3和侧齿轮5,从而差动机构209的差动成为锁定状态。该状态下,一对侧齿轮207、5等速旋转。若离合装置1解除连结,则允许一对侧齿轮207、5的差动,并适当地分配转矩。
离合装置1具备限制差速器壳3与侧齿轮5之间的相对旋转的离合器7。离合器7具备能够与差速器壳3一体旋转且能够沿其轴向移动的离合部件9、和沿轴向驱动该离合部件9的电磁铁(螺线管)11。电磁铁11例如形成为环状,且与差速器壳3同轴配置。并且,能够具备通过电磁铁11的励磁被驱动来操作离合部件9的可动部件13。
电磁铁11配置为与差速器壳3的壁部(第一端壁)37在轴向上邻接,并具有电磁线圈15和配置于该电磁线圈15的周围的铁心17。
另外,差速器壳3具备从其壁部37沿轴向延伸的延长壁19。延长壁19对圆周槽20进行包围,并通过在此部分地嵌合来支承铁心17。
铁心17具备嵌入延长壁19的嵌合部、和由此在径向上向外侧突出的抵接部21。抵接部21抵接于延长壁19的端面。
在铁心17中比延长壁19所包围的圆周槽20在轴向上更向外侧突出的部分、即相对于抵接部21的背部23也可以具有与抵接部21相同程度的直径,但也可以比抵接部21在径向上更向内侧后退。背部23也可以整体后退,或者也可以部分后退。抵接部21的面中与抵接于延长壁19的端面的面相反的面、即朝向背部23的背面,不抵接任何部件而敞开。
延长壁19也可以具备其端面的边缘分别被倒角后的倒角部25、25。倒角部25也可以仅形成于内周侧的边缘。
并且,抵接部21也可以以与延长壁19的轴向端面对置的方式在其角部具备在轴向上被切开的切口部27。
如图1~图3所示,离合部件9由基部29、从基部29的一个面开始一体地沿轴向延长的多个凸部31、以及形成于其相反的面的啮合齿33构成。基部29形成为环状,且能够同轴滑动地嵌合于侧齿轮5的突起部35。离合部件9从侧齿轮5离开而能够停留于差速器壳3的壁部37的内表面(离合器7解除连结),并能够从此开始沿轴向朝向侧齿轮5移动(离合器7连结)。此外,在壁部37的内表面的停留不一定需要接触。
也可以在基部29与侧齿轮5之间,夹设向使离合器7解除连结的方向对离合部件9进行施力的施力部件39。
凸部31在基部29的周向上隔开一定的间隔,例如是等间隔。差速器壳3的壁部37具备相对应地在轴向上开口的多个孔41,凸部31与孔41卡合。
通过凸部31与孔41的卡合,离合部件9相对于差速器壳3止转,离合部件9和差速器壳3一体旋转。凸部31和轴向孔41的周向面也可以分别对应地倾斜。倾斜的面作为在轴向上对离合部件9进行施力的凸轮面起作用。
因此,若离合部件9向离合器7连结的朝向移动,则因差速器壳3的旋转而凸轮面彼此接触,将其转矩的一部分变换为轴向力,由此强化离合器7的连接。
离合部件9在沿轴向与凸部31相反的一侧的面具备多个啮合齿33。与啮合齿33对应地,侧齿轮5的背面具备多个啮合齿43。离合器7由啮合齿33、43的组合构成。若离合器7的啮合齿33、43啮合,则连结离合部件9和侧齿轮5而使它们一体旋转。
通过该离合部件9与侧齿轮5的连结,差速装置201中,差速器壳3与侧齿轮5连结而一体旋转,从而锁定差动机构209的差动,将输入至差速器壳3的转矩经由一对侧齿轮207、5向车轴输出。
这样的离合器7的连接通过使离合部件9沿轴向朝向离合器7移动来进行,该离合部件9的轴向的移动由促动器45进行。
促动器45具备电磁铁11和可动部件13。电磁铁11嵌合于差速器壳3的突起部47,并配置为在轴向上与差速器壳3的壁部37邻接。该电磁铁11经由止转部49而相对于作为静止系部件的行星架51止转。进行止转部49与电磁铁11的固定能够利用焊接等方法。电磁铁11具备电磁线圈15和铁心17。
电磁线圈15环状地卷绕而用树脂模制成形。并且,向外部引出的导线53与电磁线圈15连接,并经由连接于该导线53的终端的连接器55而与控制通电的控制器(未图示)连接。在该电磁线圈15的周围配置有铁心17。
铁心17为了对电磁线圈15所产生的磁通进行传导而由磁性材料形成。除电磁线圈15的面向壁部37的一侧之外,铁心17对电磁线圈15进行覆盖。壁部37也是磁性材料,从而铁心17通过与壁部37接触,能够除面向后述的柱塞57的间隙之外,形成包围电磁线圈15的大致全部的磁路。
铁心17在其嵌合部处,与延长壁19面接触,由此磁通能够从铁心17向延长壁19穿过。与延长壁19的面接触还以在径向上定位电磁铁11的方式对电磁铁11进行支承。其中,这样的面接触不一定紧密,松开为没有过大的摩擦阻力地允许滑动的程度。
铁心17的在抵接部21处面向延长壁19的一侧的面与延长壁19的朝向轴向的端面抵接,经由这一情况,磁通也能够从铁心17向延长壁19穿过。与延长壁19的端面的抵接以不妨碍电磁铁11向朝向差速器壳3的方向的移动的方式对电磁铁11进行支承。
如已经说明那样,延长壁19也可以具备倒角部25、25,并且抵接部21也可以具备切口部27。它们能够减少延长壁19与抵接部21之间的滑动阻力,进而能够减少装置的摩擦。
可动部件13以横跨上述的磁路的间隙的方式配置于电磁铁11的内侧且配置于突起部47的外侧。可动部件13具备环状的柱塞57和环部件59。
柱塞57由磁性材料形成。柱塞57与铁心17之间以隔开磁通能够穿过的程度的较窄的空隙的方式接近,由于横跨磁路的间隙,所以铁心17、壁部37以及柱塞57的组合构成闭合的磁路。在该柱塞57的内周固定环部件59而一体移动。
环部件59由非磁性材料形成,防止磁通从柱塞57的内周侧向差速器壳3侧漏出。环部件59具备与离合部件9抵接的按压部61。按压部61为了在壁部37的孔41内与离合部件9的凸部31抵接而延长。
伴随可动部件13因电磁铁11的励磁而移动,环部件59沿轴向移动,按压部61按压离合部件9,从而使离合器7连结。
限制部件63固定于突起部47的外周,以便防止铁心17、柱塞57以及环部件59的脱落。固定例如能够基于压入,但并不限定于此。限制部件63抵接于铁心17以及环部件59的各个轴向的外侧的端面而在轴向上进行定位。除限制部件63之外,不需要在轴向上定位铁心17的部件,因此、例如也可以不在抵接部21的背面抵接固定于差速器壳3的部件。限制部件63能够由非磁性材料构成,且能够是环状。由非磁性材料构成的话,在防止磁通的漏出而改善磁效率的方面有利。
参照图3,限制部件63也可以具备多个孔部67。孔部67例如在限制部件63的周向上等间隔地形成,将电磁铁11以及可动部件13的一侧和轴承65的一侧连通。孔部67允许润滑油向可动部件13流入,尤其轴承65的旋转促进润滑油的流动,从而提高可动部件13的润滑性,由此有利于提高可动部件13的响应反应性。
如图2所示,限制部件63也可以配置为在从轴向观察时与轴承65的内座圈重叠。或者,限制部件63的孔部67也可以与轴承65的各滚子在轴向上对齐。通过像这样配置限制部件63,由轴承65的旋转引起的润滑油的流动高效地向孔部67引导,由此进一步提高可动部件13的润滑性。
轴承65例如也可以由圆锥滚子轴承构成,还具备保持器。参照图1,限制部件63在避让部69处凹陷,从而不与轴承65的保持器干涉。限制部件63通过具备避让部69,能够使限制部件63和轴承65在轴向上更加接近地配置,从而有利于使装置小型化。
在铁心17的限制部件63侧,在径向上内侧(接近可动部件13的一侧)的壁厚也可以比外侧厚。通过这样的壁厚差,在接近可动部件13的一侧,铁心17的磁路截面积变大。根据发明人等的发现,这样的部分中磁通容易饱和,因而通过使磁路截面积较大来防止磁通的饱和。这有利于提高可动部件13的沿轴向的推力。
图4表示可动部件13的推力TF相对于可动部件13(柱塞57)的轴向行程S的变化。此处,比较了具有径向的内侧更厚的铁心17的电磁铁11、和具有恒定的壁厚的铁心的电磁铁11A。从图4可知,径向的内侧更厚的铁心17使可动部件13的推力提高。
在铁心17中,为了使径向的内侧更厚,也可以如图1所示那样,铁心17具备凸部71。限制部件63抵接于凸部71的端面而进行电磁铁11的轴向的定位。这有利于使电磁铁11的轴向的位置稳定。
止转部49的固定中能够利用铁心17的薄壁的部位。不需要为了固定止转部49而设置特别的部位,从而有利于使装置小型化。
电磁铁11的铁心17的限制部件63侧的形状例如也可以如图5A所示地是具有壁厚急剧地变化的阶梯差的形状,或者也可以如图5B所示地是具有壁厚渐渐地变化的倾斜的形状。或者,能够采用可使壁厚变化的其它适当的形状。
返回参照图1,在差速器壳3的壁部37中,也可以与邻接于电磁铁11的部分相比,使邻接于可动部件13的部分更厚。由于更靠内周的部位所负担的转矩更大,所以这样的部分壁厚更厚,这在强度以及刚性的方面有利。并且,由于更靠外周的部位的壁厚更薄,所以在轻型化的方面有利。
上述的壁厚较厚的部分负担侧齿轮5的啮合反作用力。即,这样的部分的壁厚更厚,在稳定地承受侧齿轮5的啮合反作用力的方面也有利。
壁部37也可以具备朝向铁心17延长而形成磁路的一部分的磁路形成部73。磁路形成部73也可以在壁部37处从壁厚厚的部分与薄的部分的边界延长。磁路形成部73与铁心17之间也可以是上述的磁路的间隙。磁路形成部73有助于使电磁铁11相对于壁部37在轴向上更加接近,从而有利于使装置小型化。
在像这样构成的离合装置1中,通过电磁铁11的励磁而穿过铁心17、柱塞57以及差速器壳3的壁部37的磁通形成闭合的磁通环,经由柱塞57的磁通进行驱动,而使环部件59沿轴向移动。环部件59经由按压部61按压离合部件9,由此使离合器7连结。由于磁通难以从闭合的环向外部漏出,所以能够高效地利用磁能量。
通过离合器7连结,从而在差速装置201中,将侧齿轮5和离合部件9连接为一体旋转,由此将侧齿轮5和差速器壳3连接而锁定差动机构209的差动。
若使朝电磁铁11的通电停止,则离合部件9因施力部件39的作用力而向远离侧齿轮5的方向移动,由此离合器7解除连结。
若离合器7解除连结,则在差速装置201中,侧齿轮5变得能够相对于离合部件9相对旋转,由此侧齿轮5变得能够相对于差速器壳3相对旋转,从而能够进行差动机构209的差动。
差速装置201也可以具备对离合部件9的轴向的位置进行检测的机构。通过对离合部件9的轴向的位置进行检测,能够对离合器7是连结的状态还是解除连结的状态进行检测,由此能够对差速装置201是锁止的状态还是能够进行差动的状态进行检测。
作为检测位置的机构的一个例子,差速装置201能够具备检测部件75。检测部件75例如是圆盘状,从其内周朝向离合部件9侧突出有多个凸状板部。差速器壳3具备相对应地在径向上贯通的孔77。多个凸状板部经由孔77与差速器壳3的内部相对,其通过螺栓等固定于离合部件9的凸部31。
因此,检测部件75与离合部件9一体地沿轴向移动。以与检测部件75的径向的外侧的端卡合的方式配置有位置开关79。
位置开关79固定于行星架51,并与控制器连接。并且,位置开关79具备接点部81,能够接通-断开地切换开关。检测部件75的外端与接点部81卡合。
该位置开关79通过接点部81前进以及后退,来进行接通-断开切换,从而检测离合部件9的轴向的位置,由此检测离合器7的连结-解除连结。即,位置开关79能够对差速装置201中的差动机构209是锁定的状态还是解锁的状态进行检测。
在像这样构成的离合装置1中,通过差速器壳3的延长壁19和电磁铁11的铁心17的抵接部21在轴向上抵接,从而差速器壳3和电磁铁11以在轴向上不相对地移动的方式相互支承。
如已经说明那样,铁心17也可以相对于抵接部21在背侧具备背部23,且背部23也可以比抵接部21在径向上更向内侧后退。背部23也可以整体后退,或者也可以部分后退。并且,在铁心17中嵌合部的壁厚越厚越有利。
参照图6A,在背部23并不比抵接部21后退的电磁铁11a中,磁通的相当部分在轴向上从抵接部21向延长壁19的端面穿过。该磁通产生将铁心17吸引至延长壁19的力,因而,增大差速器壳3与电磁铁11a之间的摩擦。这是增大因旋转引起的能量损失的要因。
参照图6B,在增大了铁心17的与延长壁19的内表面嵌合的嵌合部的壁厚的电磁铁11b中,与电磁铁11a对比,磁通中在径向上从嵌合部向延长壁19的内表面穿过的部分增大,在轴向上穿过的部分减少。由于差速器壳3与电磁铁11a之间的摩擦减少,所以这样的方式在能够抑制能量损失的方面更加有利。
参照图6C,在铁心17的背部23与抵接部21相比整体后退的电磁铁11中,磁通难以从背部23向抵接部21绕行。因而,磁通的大部分在轴向上向嵌合部引导而在径向上向延长壁19的内表面穿过。由于仅磁通的微小的部分的在轴向上向延长壁19穿过,所以差速器壳3与电磁铁11之间的摩擦仅稍微增大。即,这样的方式在能够抑制能量损失的方面有利。
参照图7,在电磁铁11a、电磁铁11b以及电磁铁11中比较阻力矩T相对于施加的电压V的变化。从图7可知,当施加了相等的电压时,与电磁铁11a相比电磁铁11b的阻力矩更小(摩擦更小),且电磁铁11的阻力矩进一步更小(摩擦更小)。增大嵌合部的厚度、使背部比抵接部后退的话,减少摩擦的效果明显。
如已经说明那样,背部23的整体也可以不后退,例如,也可以如图8所示的背部23a那样,是仅抵接部21的背面在周向上槽状地后退的方式。或者,也可以是后退了的部分不在周向上连续,也可以是多个部分在周向上隔开间隔地后退。
参照图9、图10,差速装置以及离合装置的支承中有各种方式。
根据图9所示的例子,止转部103与铁心17的背部23结合。
参照图10,行星架51具备轴承盖105,该轴承盖105用于对将差速器壳3支承为能够旋转的轴承65进行保持。
轴承盖105形成为半圆环状,且经由多个螺栓107固定于行星架51。行星架51具有半圆环状的构造,若将轴承盖105组装于行星架51则形成完全的环,这样的环包围轴承65而对其进行保持。
参照图2,用于在轴向上保持轴承65的支承部件113也可以固定于轴承105。为了固定,例如能够利用适当的支承部件111、和将支承部件111固定于轴承盖105的螺栓109。
参照图10,为了与止转部103卡合,轴承盖105能够具备两个以上的卡合部115。图示的例子中,各卡合部115是朝向差速器壳3的轴向而从轴承105延长的凸部,两个卡合部115对称地配置。在卡合部115卡合止转部103而电磁铁11止转。
止转部103在两个以上的结合部117中例如通过焊接与电磁铁11的铁心17结合。结合部117能够与铁心17的背部23隔开间隔,并与卡合部115的配置相对应地设置。
在电磁铁11的周向的两个以上的位置中,止转部103和轴承盖105的卡合部115在电磁铁11旋转的方向上邻接,由此相互卡合。从图10能够清楚地理解,这些两组以上的卡合的至少一组妨碍电磁铁11向箭头119的方向旋转,其它组妨碍电磁铁11向相反方向旋转。即,止转部103与卡合部115的两组以上的卡合以使电磁铁11不能向任一个方向旋转的方式进行止转。此外,止转部103也可以在电磁铁11的铁心17的背部23处与铁心17一体成形。唯一的卡合也可以是妨碍两个方向的旋转的构造。
即,根据图9、图10中举例表示的支承构造,仅将轴承盖105组装于行星架15就能够进行电磁铁11的止转,从而不需要另外设置用于止转的构造。在构造的简化以及制造的容易方面这样的构造有利。不需要如图1中举例表示的支承构造那样在轴向上朝向行星架突出的止转部,止转部103、卡合部115也不在径向上突出,从而这样的构造有利于使行星架51小型化。
此外,与止转部103卡合的卡合部115设于轴承盖105,但并不限定于此,也可以将从行星架51朝向轴向的电磁铁11侧延长的凸部作为卡合部。
上述的说明中,举出齿在轴向上对置的形式的啮合的离合器的例子,但也能够利用套筒在轴向上移动的形式的啮合的离合器、或者多板离合器、单板离合器等之类的摩擦离合器等任意形式的离合器。
通过优选的实施方式对本发明进行了说明,但本发明并不限定于上述实施方式。基于上述公开内容,具有该技术领域的通常技术的人能够通过实施方式的修正或变形来实施本发明。
产业上的可利用性
提供减少因螺线管的铁心与外壳的摩擦而产生的能量损失的差速装置。

Claims (6)

1.一种离合装置,其特征在于,具备:
端壁,其能够绕轴旋转;
延长壁,其为了对圆周槽进行包围,而从上述端壁的第一面起一体地在上述轴的方向上延伸;
离合器,其具备在上述轴的方向上可动且能够停留于上述端壁的第二面的离合部件;以及
螺线管,其是构成为在上述轴的方向上驱动上述离合部件且具备引导磁通的铁心的螺线管,上述铁心具备嵌合部、抵接部以及背部,其中,上述嵌合部能够滑动地嵌合于上述圆周槽,上述抵接部比上述嵌合部在径向上更向外侧突出而在上述轴的方向上抵接于上述延长壁,上述背部比上述圆周槽在上述轴的方向上更向外侧突出且比上述抵接部在径向上更向内侧后退。
2.根据权利要求1所述的离合装置,其特征在于,
对于在上述抵接部中与抵接于上述延长壁的面在上述轴的方向上相反的背面而言,与固定于上述端壁的任何部件均不抵接。
3.根据权利要求1所述的离合装置,其特征在于,
还具备由上述磁通驱动而驱动上述离合器的柱塞,
上述铁心、上述端壁以及上述柱塞配置成构成引导上述磁通的闭合的闭合回路。
4.一种差速装置,其特征在于,具备:
外壳,其是构成为容纳差动机构并对其进行驱动的外壳,具备第一端壁、第二端壁以及侧壁,并能够绕从上述第一端壁朝向上述第二端壁的轴旋转;
延长壁,其为了对圆周槽进行包围,而从上述第一端壁的外表面起一体地在上述轴的方向上延伸;
离合器,其容纳于上述外壳,具备在上述轴的方向上可动且能够停留于上述第一端壁的内表面的离合部件,并构成为限制上述差动机构的差动;以及
螺线管,其是构成为在上述轴的方向上驱动上述离合部件且具备引导磁通的铁心的螺线管,上述铁心具备嵌合部、抵接部以及背部,其中,上述嵌合部能够滑动地嵌合于上述圆周槽,上述抵接部比上述嵌合部在径向上更向外侧突出而在上述轴的方向上抵接于上述延长壁,上述背部比上述圆周槽在上述轴的方向上更向外侧突出且比上述抵接部在径向上更向内侧后退。
5.根据权利要求4所述的差速装置,其特征在于,
对于在上述抵接部中与抵接于上述延长壁的面在上述轴的方向上相反的背面而言,与固定于外壳的任何部件均不抵接。
6.根据权利要求4所述的差速装置,其特征在于,
还具备由上述磁通驱动而驱动上述离合器的柱塞,
上述铁心、上述第一端壁以及上述柱塞配置成构成引导上述磁通的闭合的闭合回路。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10190667B2 (en) * 2016-03-02 2019-01-29 Jtekt Corporation Power transmission interrupting device and limited-slip differential
US9989140B2 (en) * 2016-03-02 2018-06-05 Jtekt Corporation Power transmission interrupting device and limited-slip differential
FR3072433B1 (fr) * 2017-10-16 2019-10-18 France Reducteurs Boitier de transmission et engin roulant equipe d'un tel boitier
US10465784B2 (en) * 2017-12-12 2019-11-05 Gkn Automotive Limited Electromagnetic actuator for a vehicle differential
DE202019105418U1 (de) * 2018-10-01 2020-01-28 Dana Automotive Systems Group, Llc Rückhaltesystem
JP2020070848A (ja) 2018-10-30 2020-05-07 株式会社ジェイテクト 断続装置及び差動装置
CN113692508B (zh) * 2019-04-17 2024-01-16 吉凯恩汽车有限公司 可时限地差动的末级齿轮装置
CN111043273A (zh) * 2019-11-19 2020-04-21 潍柴动力股份有限公司 差速器及其控制方法、具有其的车辆
WO2022018820A1 (ja) * 2020-07-21 2022-01-27 ジーケーエヌ オートモーティブ リミテッド デファレンシャル装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5366421A (en) * 1992-05-06 1994-11-22 Tochigi Fuji Sangyo Kabushiki Kaisha Differential apparatus
CN1924386A (zh) * 2005-09-02 2007-03-07 吉凯恩动力传动系统扭矩技术株式会社 离合器装置及使用该离合器装置的差速器装置
JP2008232250A (ja) * 2007-03-20 2008-10-02 Gkn ドライブライン トルクテクノロジー株式会社 動力伝達装置
CN102007322A (zh) * 2008-04-24 2011-04-06 哈尔德克斯引力股份公司 转矩引导设备及用于其控制的装置
JP2011099460A (ja) * 2009-11-04 2011-05-19 Gkn Driveline Japan Ltd クラッチ装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004084899A (ja) * 2002-08-29 2004-03-18 Toyoda Mach Works Ltd 駆動力伝達装置
JP2004340317A (ja) * 2003-05-19 2004-12-02 Toyoda Mach Works Ltd 電磁クラッチおよび電磁クラッチの磁路形成部材の製造方法
JP2008008460A (ja) * 2006-06-30 2008-01-17 Gkn ドライブライン トルクテクノロジー株式会社 デファレンシャル装置
JP5030491B2 (ja) * 2006-07-06 2012-09-19 Gknドライブラインジャパン株式会社 デファレンシャル装置
JP2009115281A (ja) * 2007-11-09 2009-05-28 Gkn ドライブライン トルクテクノロジー株式会社 動力伝達装置
JP5130191B2 (ja) 2008-08-27 2013-01-30 Gknドライブラインジャパン株式会社 デファレンシャル装置
US8591375B2 (en) 2009-11-04 2013-11-26 GKN Driveline Japan Ltd. Clutch device
JP2012172794A (ja) * 2011-02-23 2012-09-10 Gkn Driveline Japan Ltd デファレンシャル装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5366421A (en) * 1992-05-06 1994-11-22 Tochigi Fuji Sangyo Kabushiki Kaisha Differential apparatus
CN1924386A (zh) * 2005-09-02 2007-03-07 吉凯恩动力传动系统扭矩技术株式会社 离合器装置及使用该离合器装置的差速器装置
JP2008232250A (ja) * 2007-03-20 2008-10-02 Gkn ドライブライン トルクテクノロジー株式会社 動力伝達装置
CN102007322A (zh) * 2008-04-24 2011-04-06 哈尔德克斯引力股份公司 转矩引导设备及用于其控制的装置
JP2011099460A (ja) * 2009-11-04 2011-05-19 Gkn Driveline Japan Ltd クラッチ装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN105723112A (zh) 2016-06-29
US20160223064A1 (en) 2016-08-04
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US9695922B2 (en) 2017-07-04

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