CN107061688A - 差速齿轮 - Google Patents

Abstract

一种差速齿轮包括：第一输出齿轮(31)；第二输出齿轮(32)；差速器壳(2)；离合器构件(5)，该离合器构件(5)被构造成在连接位置与非连接位置之间在旋转轴线的方向上移动，在连接位置处，差速器壳(2)以相对不可旋转的方式连接到第一输出齿轮(31)，在非连接位置处，差速器壳(2)和第一侧齿轮(31)被允许相对于彼此旋转；电磁线圈(60)，该电磁线圈(60)具有圆筒形状，并且被构造成使离合器构件(5)在旋转轴线的方向上移动；和轭(61)，该轭(61)具有环形形状并且用作电磁线圈(60)的磁通量的磁路。离合器构件(5)具有比轭(61)的内径小的最外径。

Description

差速齿轮

技术领域

本发明涉及一种差速齿轮，该差速齿轮用于在允许一对输出齿轮之间的差速作用的同时将输入到差速器壳中的驱动力分配到该一对输出齿轮。

背景技术

作为用于在允许左右车轮之间的差速作用的同时向车辆的左右车轮分配驱动力的差速装置(差速齿轮)，存在这样的差速装置，该差速装置包括差速锁定机构，该差速锁定机构限制一对输出齿轮之间的差速作用(例如，参见日本专利申请公布特开2010-84930(JP2010-84930A)、日本专利申请公布特开2005-102185(JP2015-102185A))。

JP 2010-84930A中描述的差速装置包括：差速器壳；一对小齿轮，该一对小齿轮由固定到差速器壳的小齿轮轴枢转地支撑；一对侧齿轮(输出齿轮)，该一对侧齿轮与所述一对小齿轮在它们的齿轮轴线成直角的情况下啮合；间歇构件，该间歇构件在旋转方向上与设置在差速器壳中的孔部接合的同时以轴向可移动方式放置；以及用于轴向地移动间歇构件的致动器。

间歇构件具有被构造成与一对侧齿轮中的一个侧齿轮啮合的啮合齿。致动器包括电磁体和通过电磁体的磁力而轴向移动的移动构件。电磁体由电磁线圈和以包围电磁线圈的方式放置的芯构成。移动构件由磁性材料制成的柱塞和由非磁性材料制成的环构成，该环防止电磁体的磁通量泄漏到差速器壳之外。移动构件放置在电磁体内部，并且电磁体和间歇构件轴向并排布置。

当将电流施加到电磁体时，柱塞朝间歇构件侧移动，使得环经由固定到间歇构件的板来按压间歇构件。此时，间歇构件接收按压力，以便轴向移动并且与所述一对侧齿轮啮合。这限制了差速器壳与一个侧齿轮之间的相对旋转，并且与此同时，所述一对侧齿轮之间的差速旋转也受到限制。

与JP2010-84930A中描述的差速装置类似，JP2015-102185A中描述的差速装置包括间歇构件和致动器，该致动器包括电磁体和移动构件，并且移动构件由柱塞和环构成。电磁线圈的一个轴向端表面与差速器壳相对，并且轴向端表面未被芯覆盖。当将电流施加到电磁体时，在包括差速器壳的磁路中产生磁通，使得柱塞通过该磁通与环一起轴向地移动。间歇构件由环按压以与一个侧齿轮啮合，从而限制差速器壳与所述一对侧齿轮之间的相对旋转。

发明内容

在JP 2010-84930A中描述的差速装置中，移动构件被放置在电磁体内部，以便实现轴向方向上的小型化。在JP 2015-102185A中描述的差速装置中，差速器壳设置在磁路中，以便实现轴向方向上的进一步的小型化。然而，根据诸如发动机和配件的车载装置的布局，可能需要进一步的小型化。

本发明提供一种尤其在轴向方向上实现小型化的差速齿轮。

根据本发明的一个方面的差速齿轮包括：第一输出齿轮；第二输出齿轮，该第二输出齿轮被放置成能够相对于第一输出齿轮绕共同的旋转轴线旋转；差速器壳，该差速器壳被构造成存储第一输出齿轮和第二输出齿轮；离合器构件，该离合器构件被构造成在连接位置与非连接位置之间在旋转轴向的方向上移动，在所述连接位置处，差速器壳以相对不可旋转的方式连接到第一输出齿轮，在所述非连接位置处，差速器壳和第一侧齿轮被允许相对于彼此旋转；电磁线圈，该电磁线圈具有圆筒形状并且被构造成通过由电流施加产生的磁力使离合器构件在旋转轴线的方向上移动；以及轭，该轭具有环形形状并且用作电磁线圈的磁通量的磁路。离合器构件具有比轭的内径小的最外径。

根据该方面，可以实现轴向方向上的小型化。

附图说明

下面将参照附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，其中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：

图1是表示本发明的实施例的差速齿轮的示例性构造的截面图；

图2是差速齿轮的分解透视图；

图3A是构成差速齿轮的按压机构的离合器构件的透视图；

图3B是构成差速齿轮的按压机构的离合器构件的透视图；

图4A是以放大方式示出差速齿轮的一部分的截面图；

图4B是以放大方式示出差速齿轮的一部分的截面图；

图5A是示意性地示出凸轮机构的操作的说明图；

图5B是示意性地示出凸轮机构的操作的说明图；并且

图5C是示意性地示出凸轮机构的操作的说明图。

具体实施方式

将参照图1至图5C来描述本发明的实施例。注意，下面描述的实施例示出执行本发明的一个优选的具体示例。存在明确地例证在技术上优选的各种技术事项的一些部件，但是本发明的技术范围不限于这些具体示例。

图1是示出根据本发明的实施例的差速齿轮的示例性构造的截面图。图2是差速齿轮的分解透视图。图3A和图3B是构成差速齿轮的按压机构的离合器构件的透视图。图4A和图4B是各自以放大的方式示出差速齿轮的一部分的截面图。

差速齿轮1用于在允许在一对输出轴之间的差速作用的同时分配用于车辆的驱动源的驱动力。驱动源由发动机或电动马达构成。更具体地，根据本实施例的差速齿轮1用作例如用于将驱动源的驱动力分配到左右轮的差速装置，并且将输入其中的驱动力分配到作为一对输出轴的右驱动轴和左驱动轴。注意，在以下描述中，为了方便起见，图1中的右侧和左侧可以仅称为“右侧”和“左侧”，但是在差速齿轮设置在车辆中的状态下，这里的“右侧”和“左侧”不必限制在车辆宽度方向上的右和左。

差速齿轮1包括：差速器壳2；存储在差速器壳2中的第一侧齿轮31和第二侧齿轮32；多个(在本实施例中为5个)小齿轮组40，每一个小齿轮组被构造成使得第一小齿轮41和第二小齿轮42彼此啮合；离合器构件5，该离合器构件5能够在差速器壳2与第一侧齿轮31之间传递扭矩；以及按压机构11，该按压机构11用于向离合器构件5提供按压力。

第一侧齿轮31放置在右侧上，第二侧齿轮32放置在左侧上。第一侧齿轮31和第二侧齿轮32具有圆筒形状。在第一侧齿轮31的内周表面上设置花键部310，一个输出轴以不可相对旋转的方式连接到该该花键部310，在第二侧齿轮32的内周表面上设置花键部320，另一个输出轴以不可相对旋转的方式连接到该花键部320。

差速器壳2、第一侧齿轮31和第二侧齿轮32被放置成能够相对于彼此绕公共旋转轴线O旋转。在下文中，平行于旋转轴线O的方向被称为轴向方向。

差速器壳2用作输入旋转构件，驱动源的驱动力被输入到该输入旋转构件中，并且第一侧齿轮31和第二侧齿轮32分别用作第一输出齿轮和第二输出齿轮。用于可旋转地保持每一个小齿轮组40的第一小齿轮41和第二小齿轮42的多个保持孔20设置在差速器壳2中。第一小齿轮41和第二小齿轮42绕旋转轴线O公转，并且可在相应的保持孔20中自转，其相应的中心轴线作为它们的旋转轴线。

第一侧齿轮31和第二侧齿轮32具有共同的外径，并且由多个螺旋齿构成的齿轮部311、321设置在相应的外周表面上。中心垫圈81放置在第一侧齿轮31和第二侧齿轮32之间。此外，侧垫圈82放置在第一侧齿轮31的右侧上，并且侧垫圈83放置在第二侧齿轮32的左侧上。

第一小齿轮41一体地包括长齿轮部411、短齿轮部412和连接部413，该连接部413用于在轴向方向上连接长齿轮部411与短齿轮部412。类似地，第二小齿轮42一体地包括长齿轮部421、短齿轮部422和连接部423，该连接部423用于在轴向方向上连接长齿轮部421和短齿轮部422。

第一小齿轮41被构造成使得：长齿轮部411与第一侧齿轮31的齿轮部311以及第二小齿轮42的短齿轮部422啮合；并且短齿轮部412与第二小齿轮42的长齿轮部421啮合。第二小齿轮42被构造成使得：长齿轮部421与第二侧齿轮32的齿轮部321以及第一小齿轮41的短齿轮部412啮合；并且短齿轮部422与第一小齿轮41的长齿轮部411啮合。注意图2没有示出这些齿轮部的螺旋齿。

在第一侧齿轮31和第二侧齿轮32以相同速度旋转的情况下，第一小齿轮41和第二小齿轮42与差速器壳2一起公转，而不在相应的保持孔20中自转。此外，例如，在车辆转弯等时，第一侧齿轮31和第二侧齿轮32具有不同的转速的情况下，第一小齿轮41和第二小齿轮42公转同时在相应的保持孔20中自转。因此，在允许第一侧齿轮31和第二侧齿轮32之间的差速作用的同时，输入到差速器壳2中的驱动力被分配。

离合器构件5在连接位置与非连接位置之间沿轴向移动，在连接位置处，差速器壳2以相对不可旋转的方式连接到第一侧齿轮31，在非连接位置处，差速器壳2和第一侧齿轮31被允许相对于彼此旋转。图4A示出离合器构件5处于非连接位置的状态，并且图4B示出离合器构件5位于连接位置的状态。

当离合器构件5处于连接位置时，差速器壳2和第一侧齿轮31之间的差速作用被限制，使得第一小齿轮41和第二小齿轮42不能旋转，并且差速器壳2和第二侧齿轮32之间的差速作用也受到限制。离合器构件5通过放置在离合器构件5和第一侧齿轮31之间的复位弹簧84被朝非连接位置偏压。

按压机构11包括用于产生电磁力的电磁体6和通过电磁体6的磁力在轴向方向上移动以便在轴向方向上按压并移动离合器构件5的柱塞7。电磁体6包括圆筒状的电磁线圈60和轭61，该轭61作为通过向电磁线圈60施加电流而产生的磁通量的磁路。电磁线圈60通过电流施加而产生磁力，使离合器构件5轴向地移动。

轭61包括：与电磁线圈60的内周表面相对的内环部611；与电磁线圈60的外周表面相对的外环部612；以及与电磁线圈60的相应的轴向端表面相对的第一轴向端部613和第二轴向端部614。第一轴向端部613与电磁线圈60的左端部相对，并且第二轴向端部614与电磁线圈60的右端部相对。在本实施例中，轭61由内构件62和外构件63构成，内构件62具有内环部611和第一轴向端部613，外构件63具有外环部612和第二轴向端部614。内构件62和外部构件63通过焊接而一体化。

在轭61的内环部611中沿着周向方向设置不连续部611a，在不连续部611a，电磁线圈60的磁通的磁路变得不连续。在本实施例中，轭61的内环部611的轴向长度比外环部612的轴向长度短，并且在内环部611的轴向端部与第二轴向端部614之间设置的间隙用作不连续部611a。

此外，在径向方向上设置的切口611b设置在内环部611的相对于不连续部611a的第一轴向端部613侧的内周表面上。由非磁性材料制成的多个(在本实施例模式中为三个)扇形固定板85的外周端配合到切口611b。在图2中，示出其中的两个固定板85。固定板85通过销86固定到差速器壳2上。轭61相对于差速器壳2的轴向位置被固定，使得固定板85被配合到切口611b。

柱塞7包括环形磁性材料芯70和按压构件71，环形磁性材料芯70由软磁性材料制成，按压构件71由非磁性材料制成并且被构造成与磁性材料芯70一体地在轴向方向上移动以按压离合器构件5。磁性材料芯70与横跨不连续部611a的轭61的两个端部中的至少一个端部轴向地相对。在本实施例中，磁性材料芯70的外周侧的一部分与轭61的内环部611的在第二轴向端部614侧上的端部轴向地相对。

更具体地，相对于轴向方向倾斜的倾斜表面70a设置在磁性材料芯70的左端部的外周侧的一部分中，并且相对于轴向方向倾斜以便平行于磁性材料芯70的倾斜表面70a的倾斜表面611c设置在轭61的内环部611的在不连续部611a侧上的轴向端部中。磁性材料芯70的倾斜表面70a与轭61的内环部611的倾斜表面611c轴向地相对。此外，磁性材料芯70的外周表面70b与轭61的第二轴向端部614的在内周侧上的端部相对。

按压构件71包括：环形板部711，该环形板部711与磁性材料芯70的轴向端表面相对；圆筒状板部712，该圆筒状板部712与磁性材料芯70的内周表面相对；以及多个(在本实施例中为三个)延伸部713，所述多个延伸部713从圆筒状板部712沿轴向延伸且与离合器构件5的轴向端表面(后述的可接合部53的远端表面53b)抵接以便按压离合器构件5。

差速器壳2包括：第一壳构件21和第二壳构件22，所述第一壳构件21和第二壳构件22通过多个螺钉200彼此固定；以及多个(本发明中为三个)柱状引导构件23，所述多个柱状引导构件23固定到第一壳构件21以便轴向地引导柱塞7。柱塞7能够通过被引导构件23引导而在轴向方向上相对于差速器壳2移动。

引导构件23是例如由奥氏体不锈钢或铝制成的非磁性材料，并且一体地包括柱状轴部231和设置在轴部231的一端中的防脱部232，如图4A和图4B所示。在柱塞7中的多个(在本实施例中为三个)位置处设置有插入孔7a，引导构件23的轴部231穿过插入孔7a。插入孔7a在轴向方向上延伸以便轴向地穿过磁性材料芯70和按压构件71。

引导构件23的轴部231的外径略小于柱塞7的插入孔7a的内径，并且沿其中心轴线的纵向方向平行于旋转轴线O。防掉落部232具有圆盘形状，其外径大于柱塞7的插入孔7a的内径，并且与柱塞7的在与离合器构件5相反一侧上的端部抵接，以防止柱塞7掉落。引导构件23是本发明的“柱状构件”的示例。

第一壳构件21一体地包括：圆筒部211，其具有圆筒形状并且可旋转地保持多个小齿轮组40；底部212，其从圆筒部211的一端向内延伸；以及凸缘部213，其与第二壳构件22抵接。在圆筒部211与底部212之间的拐角处设置有环状凹部210，电磁体6被安装到环状凹部210。

第一侧齿轮31和第二侧齿轮32放置在圆筒部211内部。此外，第一壳构件21由导磁率低于轭61的金属制成，并且环形齿轮(未示出)固定到凸缘部213。差速器壳2通过从环形齿轮传递的驱动力而绕旋转轴线O旋转。环形齿轮从第一壳构件21的底部212侧安装到差速器壳2上。此时，电磁体6存储在环形凹部210中，并且电磁体6的外径等于第一壳构件21的圆筒部211的外径，因此能够在固定电磁体6的情况下安装环形齿轮。

如图2所示，在第一壳构件21的底部212中设置多个压配合孔212a和多个插入孔212b，引导构件23的轴部231的一端被压配合到所述多个压配合孔212a中，按压构件71的延伸部713穿过所述多个插入孔212b。插入孔212b轴向地贯穿底部212。在本实施例中，沿底部212的周向方向以规则间隔设置三个压配合孔212a和三个插入孔212b。图2示出其中的两个压配合孔212a和一个插入孔212b。

当将电流施加到电磁线圈60时，在由图4B中的虚线表示的磁路G中产生磁通量，并且柱塞7被拉向内环部611，使得磁性材料芯70的倾斜表面70a接近轭61的内环部611的倾斜表面611c。因此，磁性材料芯70接收磁力，使得按压构件71的延伸部713的末端与离合器构件5的轴向端表面抵接，从而按压离合器构件5。

离合器构件5放置在轭61内部，因为离合器构件5的最外直径(最外部分的直径)小于轭61的内径(内环部611的最小直径)。此外，如图3A和3B所示，离合器构件5一体地包括：圆板部51，其具有圆盘形状并且包括设置在一个轴向端表面51a上的多个碗状凹进部510；啮合部52，其设置在圆板部51的另一个轴向端表面51b上，所述另一个轴向端表面51b与第一侧齿轮31轴向地相对；以及可接合部53，其具有梯形柱状形状并且设置成从圆板部51的一个轴向端表面51a轴向地突出。

圆板部51放置在安装有电磁体6的环状凹部210的径向内侧上。圆板部51的一个轴向端表面51a与第一壳构件21的底部212轴向地相对。可接合部53部分地插入设置在第一壳构件21的底部212中的插入孔212b中。在啮合部52中设置在轴向方向上突出的多个啮合齿521。所述多个啮合齿521设置在圆板部51的另一个轴向端表面51b的外周侧上的一部分中，并且相对于啮合部52设置在内侧上的轴向端表面51b被设置为平坦接收表面，其与复位弹簧84抵接以接收朝向非连接位置的偏压力。

第一侧齿轮31被构造成使得与离合器构件5的多个啮合齿521啮合的多个啮合齿313设置在环形壁部312中，该环形壁部312相对于齿轮部311以突出的方式设置在外周侧上。

当离合器构件5被柱塞7按压并且在轴向方向上移动时，啮合部52的多个啮合齿521与第一侧齿轮31的多个啮合齿313啮合。也就是说，当离合器构件5朝向第一侧齿轮31移动时，离合器构件5和第一侧齿轮31通过多个啮合齿521、313之间的啮合以相对不可旋转的方式彼此连接。

在第一壳构件21中，与离合器构件5的可接合部53周向接合的被接合部由插入孔212b构成。离合器构件5的可接合部53包括抵接表面53a，该抵接表面53a与插入孔212b的内表面212c抵接(参见图2)，以便从第一壳构件21接收扭矩。抵接表面53a是在周向方向上的可接合部53的端表面。可接合部53的抵接表面53a和插入孔212b的内表面212c是平行于旋转轴线O的平表面，插入孔212b的内表面212c与抵接表面53a抵接。当离合器构件5从第一壳构件21接收扭矩时，可接合部53的抵接表面53a与插入孔212b的内表面212c表面接触。

此外，可接合部53的远端表面53b被设置为按压表面，按压构件71的延伸部713的末端与该按压表面抵接。当将电流施加到电磁线圈60时，柱塞7将离合器构件5朝第一侧齿轮31的环形壁部312侧按压，使得按压构件71的延伸部713与可接合部53的远端表面53b抵接。

碗状凹进部510的内表面510a设置为凸轮表面，以通过相对于第一壳构件21的相对旋转而产生轴向凸轮推力。换句话说，在离合器构件5中，圆板部51的相对于第一壳构件21的底部212的相对表面(一个轴向端表面51a)的一部分被设置为凸轮表面。

如图1所示，突起212d在第一壳构件21的底部212上设置成在轴向方向上突出，突起212d与碗状凹进部510的内表面510a抵接。在本实施例中，突起212d由固定到底部212的球体24构成。球体24部分地存储在设置在底部212中的轴向凹部212e中，以便被第一壳构件21保持。注意，突起212d可以一体地设置为底部212的一部分。甚至在这种情况下，也期望突起212d的末端是球形的。

底部212的插入孔212b具有比离合器构件5的可接合部53的周向宽度更宽的周向宽度，并且差速器壳2和离合器构件5可相对于彼此在预定角度范围内旋转，该预定角度范围与插入孔212b的周向宽度和可接合部53的周向宽度之间的差对应。碗状凹进部510的内表面510a以大于该预定角度范围的角度范围设置在离合器构件5中。由此，即使离合器构件5相对于差速器壳2旋转，突起212d的末端(球体24)也总是被储存在碗状凹进部510中，以便与内表面510a轴向地相对。

第一壳构件21的底部212的突起212d和离合器构件5的圆板部51的碗状凹进部510构成凸轮机构12，用于产生轴向推力，以将离合器构件5与底部212分离。参照图5A至5C，下面将描述凸轮机构12的操作。

图5A至图5C是以离合器构件5的周向部分、第一壳构件21的底部212和第一侧齿轮31的环状壁部312示意性地示出凸轮机构12的操作的说明图。在图5A和图5B中，第一侧齿轮31相对于差速器壳2(第一壳构件21)的旋转方向由箭头A指示。

如图5A所示，碗状凹进部510的内表面510a由朝向离合器构件5的周向方向的一侧倾斜的第一倾斜面510b和朝向合器构件5的周向方向的另一侧倾斜的第二倾斜表面510c构成。第一倾斜表面510b相对于离合器构件5的周向方向的倾斜角度与第二倾斜表面510c的倾斜角度相同。

离合器构件5的啮合齿521和第一侧齿轮31的啮合齿313都具有梯形截面。配合到离合器构件5的啮合齿521的多个凹进部313a各自设置在周向方向上彼此相邻的啮合齿313之间。离合器构件5的啮合齿521的齿面521a和第一侧齿轮31的啮合齿313的齿面313b相对于离合器构件5和第一侧齿轮31的周向方向偏斜地倾斜。

当将离合器构件5的碗状凹进部510中的第一倾斜面510b和第二倾斜面510c的倾斜角(凸轮角)设为α，将啮合齿521的齿面521a相对于离合器构件5的周向方向的倾斜角设为β，将啮合齿313的齿面313b相对于第一侧齿轮31的周向方向的倾斜角设为γ时，确立β＝γ，并且α小于β和γ。因此，当凸轮机构12被操作并且离合器构件5的啮合齿521与第一侧齿轮31的啮合齿313啮合时，凸轮机构12的凸轮推力变得大于啮合齿521、313的啮合反作用力，使得离合器构件5不会被啮合反作用力朝第一壳构件21的底部212推回。

当没有电流施加到电磁线圈60时，离合器构件5通过复位弹簧84的偏压力压靠第一壳构件21的底部212。这种状态在图5A中示出。如图5A所示，底部212的突起212d与碗状凹进部510的最后部分抵接，并且离合器构件5的啮合齿521不与第一侧齿轮31的啮合齿313啮合。在该状态下，差速器壳2能够相对于第一侧齿轮31旋转，因此在允许第一侧齿轮31和第二侧齿轮32之间的差速作用的同时，输入到差速器壳2的扭矩被分配。

当电流被供应到电磁线圈60时，柱塞7的按压构件71按压离合器构件5，之后，凸轮机构12操作，使得离合器构件5与第一侧齿轮31啮合。图5B示出当啮合开始时的状态，并且图5C示出完成啮合的状态。

如图5B所示，当将电流施加到电磁线圈60并且离合器构件5被柱塞7的按压构件71按压时，离合器构件5的啮合齿521和第一侧齿轮31的啮合齿313的相应的末端彼此啮合。由于啮合，离合器构件5跟随第一侧齿轮31旋转以相对于差速器壳2旋转，使得底部212的突起212d在碗状凹进部510的第一倾斜表面510b或第二倾斜表面510c上滑动。图5B示出底部212的突起212d在碗状凹进部510的第一倾斜表面510b上滑动的情况。由于该滑动，底部212的突起212d所抵接的部分逐渐移动到碗状凹进部510的浅部，使得离合器构件5通过凸轮推力朝向第一侧齿轮31移动。由此，离合器构件5的啮合齿521与第一侧齿轮31的啮合齿313的啮合的深度(啮合齿521、313之间的轴向重叠的距离)d1逐渐变深。

限制离合器构件5与差速器壳2的相对旋转，使得离合器构件5的可接合部53的抵接表面53a与在第一壳构件21中的插入孔212b的内表面212c接触。即，如图5C所示，当离合器构件5的可接合部53的抵接表面53a与插入孔212b的内表面212c抵接时，离合器构件5相对于差速器壳2的相对旋转停止，使得离合器构件5到差速器壳2的轴向移动也停止。

此时，在第一侧齿轮31的啮合齿313之间的凹进部313a的底面313c与啮合齿521的远端表面521b之间设置了轴向方向上的间隙S1，如图5C所示。即，即使离合器构件5相对于差速器壳2旋转，离合器构件5的啮合齿521也不会与第一侧齿轮31的环状壁部312抵接，因此离合器构件5不会由于凸轮机构12的凸轮推力而在轴向上直接按压第一侧齿轮31。此外，在第一侧齿轮31的啮合齿313的远侧表面313d和离合器构件5的圆板部51之间也设置间隙S2。

在离合器构件5的啮合齿521与第一侧齿轮31的啮合齿313之间的啮合完成的状态下，离合器构件5的可接合部53与第一壳构件21的插入孔212b接合，使得差速器壳2和离合器构件5之间的相对旋转被限制，并且由于离合器构件5的啮合齿521与第一侧齿轮31的啮合齿313之间的啮合，离合器构件5与第一侧齿轮31之间的相对旋转被限制。因此，差速器壳2与第一侧齿轮31之间的相对旋转被限制，并且扭矩经由离合器构件5从差速器壳2被传递到第一侧齿轮31。

这样，当离合器构件5在与第一侧齿轮31啮合的方向上移动时，通过凸轮推力加深与第一侧齿轮31的啮合的深度，然后离合器构件5的可接合部53与第一壳构件21的插入孔212b接合，使得离合器构件5从差速器壳2接收扭矩。

此外，差速器壳2和第一侧齿轮31之间的差速作用被限制，使得第一小齿轮41和第二小齿轮42不能旋转，并且差速器壳2和第二侧齿轮32之间的差速作用也被限制，从而导致扭矩经由第一小齿轮41和第二小齿轮42从差速器壳2被传递到第二侧齿轮32。

如图5C所示，当将凸轮机构12的凸轮推力假设为Fc，将由于施加到电磁线圈60的电流而产生的柱塞7的按压力假设为Fp，将离合器构件5的啮合齿521与第一侧齿轮31的啮合齿313之间的啮合反作用力假设为Fd，并且将复位弹簧84的偏压力假设为Fr，如果确立Fp>Fr，则图5A所示的状态可以转变为图5B所示的状态。之后，由于凸轮机构12的凸轮推力Fc，离合器构件5的啮合齿521与第一侧齿轮31的啮合齿313之间的啮合完成。

当离合器构件5的啮合齿521与第一侧齿轮31的啮合齿313啮合时，产生啮合反作用力Fd，但是由于如上所述确定了α<β、γ的关系，所以啮合反作用力Fd小于凸轮推力Fc。维持离合器构件5的啮合齿521与第一侧齿轮31的啮合齿313之间的啮合的条件为Fd+Fr<Fc+Fp。

此外，当停止向电磁线圈60施加电流时，通过啮合反作用力Fd和复位弹簧84的偏压力Fr，离合器构件5返回到图5A所示的非连接位置。其条件是Fd+Fr>Fc。也就是说，离合器构件5的碗状凹进部510中的第一倾斜面510b和第二倾斜面510c的倾斜角度α、离合器构件5的啮合齿521的齿面521a的倾斜角度β、第一侧齿轮31的啮合齿313的齿面313b的倾斜角γ、电磁体6的磁力和复位弹簧84的弹簧常数被设定为满足不等式Fd+Fr<Fc+Fp以及不等式Fd+Fr>Fc。

由上述本实施例提供的主要操作/工作效果如下。

由于离合器构件5的最外直径小于轭61的内径，所以离合器构件5可以放置在轭61内。也就是说，离合器构件5和轭61可以以径向重叠的方式放置，从而能够轴向地减小差速齿轮1的尺寸。

离合器构件5的啮合齿521设置在圆板部51的轴向端表面51a中，轴向端表面51a在轴向方向上与第一侧齿轮31相对，并且第一侧齿轮31的啮合齿313设置在与离合器构件5的轴向端表面51a相对的环状壁部312中，从而使得能够减小啮合齿521、313的轴向尺寸。

柱塞7的磁性材料芯70被放置在轭61内部，轭61的内环部611的在不连续部611a侧上的端部与磁性材料芯70轴向地相对，并且当将电流施加到电磁线圈60时，柱塞7轴向地移动。这使得能够以简单的方式构造按压机构11，从而使得能够减小差速齿轮1的尺寸。此外，由于轭61具有比第一壳构件21更高的磁导率，所以由施加到电磁线圈60的电流产生的磁通量基本上不流经第一壳构件21，从而使得能够稳定磁路G的磁阻。也就是说，由于钢材料的组成变化等，第一壳构件21的磁阻不一定是均匀的。然而，通过使磁通基本上仅在轭61和磁性体芯70中流动，可以稳定磁阻，从而能够高精度地调节柱塞7对离合器构件5的按压力。

由于柱塞7被构造成使得用于按压离合器构件5的按压构件71由非磁性材料制成，因此能够抑制磁通量从磁性材料芯70泄漏到第一壳构件21。而且，柱塞7被由非磁性材料制成的引导构件23引导，以相对于差速器壳2轴向地移动。通过这种构造，也能够抑制磁通量从磁性材料芯70泄漏到第一壳构件21。

已经参考上述实施例描述了本发明，但是本发明不限于该实施例，并且可以在不脱离本发明的要旨的范围内适当地进行各种修改。例如，上述实施例说明了将本发明应用于平行轴线差速齿轮的情况，其中，一对侧齿轮(第一侧齿轮31和第二侧齿轮32)和一对小齿轮(第一小齿轮41和第二小齿轮42)的相应的旋转轴线彼此平行。然而，本发明不限于此，并且本发明还可应用于被构造成使得一对侧齿轮和一对小齿轮以其齿轮轴线成直角地彼此啮合的差速齿轮。

Claims (6)

1.一种差速齿轮，其特征在于包括：

第一输出齿轮(31)；

第二输出齿轮(32)，所述第二输出齿轮(32)被相对于所述第一输出齿轮(31)绕共同旋转轴线可旋转地放置；

差速器壳(2)，所述差速器壳(2)被构造成存储所述第一输出齿轮(31)和所述第二输出齿轮(32)；

离合器构件(5)，所述离合器构件(5)被构造成在连接位置与非连接位置之间在所述旋转轴线的方向上移动，在所述连接位置处，所述差速器壳(2)被以相对不可旋转的方式连接到所述第一输出齿轮(31)，在所述非连接位置处，所述差速器壳(2)和所述第一侧齿轮(31)被允许相对于彼此旋转；

电磁线圈(60)，所述电磁线圈(60)具有圆筒形状，并且所述电磁线圈(60)被构造成通过由电流施加产生的磁力使所述离合器构件(5)在所述旋转轴线的方向上移动；和

轭(61)，所述轭(61)具有环形形状，并且所述轭(61)用作所述电磁线圈(60)的磁通量的磁路，其中

所述离合器构件(5)具有比所述轭(61)的内径小的最外径。

2.根据权利要求1所述的差速齿轮，其中：

当所述离合器构件(5)朝所述第一输出齿轮(31)移动时，所述离合器构件(5)和所述第一输出齿轮(31)通过多个啮合齿之间的啮合而被以相对不可旋转的方式彼此连接；

所述离合器构件(5)的所述多个啮合齿被设置于在所述旋转轴线的方向上与所述第一输出齿轮(31)相对的轴向端表面(51b)中；并且

所述第一输出齿轮(31)的所述多个啮合齿被设置在与所述离合器构件(5)的所述轴向端表面(51b)相对的环形壁部(312)中。

3.根据权利要求1或2所述的差速齿轮，进一步包括：

柱塞(7)，所述柱塞(7)被构造成在接收到所述磁力时在所述旋转轴线的方向上移动，以便按压所述离合器构件(5)，其中：

所述轭(61)包括与所述电磁线圈(60)的内周表面相对的内环部(611)、与所述电磁线圈(60)的外周表面相对的外环部(612)以及与所述电磁线圈(60)的相应轴向端表面相对的一对轴向端部(613、614)；

在所述内环部(611)中沿着周向方向设置使所述磁路不连续的不连续部(611a)；

所述轭(61)的横跨所述不连续部(611a)的两个端部中的至少一个端部在所述旋转轴线的方向上与所述柱塞(7)相对；并且

当将电流施加到所述电磁线圈(60)时，所述柱塞(7)被朝所述轭(61)的所述至少一个端部拉动。

4.根据权利要求3所述的差速齿轮，其中：

所述柱塞(7)包括环形磁性材料芯(70)和按压构件(71)，所述环形磁性材料芯(70)由软磁性材料制成，所述按压构件(71)由非磁性材料制成，并且所述按压构件(71)被构造成与所述磁性材料芯(70)一体地在轴向方向上移动以便按压所述离合器构件(5)；并且

所述磁性材料芯(70)接收所述磁力。

5.根据权利要求3所述的差速齿轮，其中

所述柱塞(7)由柱状构件(23)引导以便能够相对于所述差速器壳(2)移动，所述柱状构件(23)从所述差速器壳(2)在所述旋转轴线的方向上延伸，并且所述柱状构件(23)由非磁性材料制成。

6.根据权利要求5所述的差速齿轮，其中：

在所述柱塞(7)中设置在所述旋转轴线的方向上延伸的插入孔(7a)；并且

所述柱状构件(23)包括轴部(231)和防掉落部(232)，所述轴部(231)具有比所述插入孔(7a)的内径小的外径，并且所述轴部(231)被插入到所述插入孔(7a)中，所述防掉落部(232)被构造成与所述柱塞(7)的在与所述离合器构件(5)相反的一侧上的端部抵接，以便防止所述柱塞(7)掉落。