CN109952221A - 动力传递装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的动力传递装置，为了提高对车辆的驱动切换状态进行保持的传递截断机构的工作稳定性而构成为：传递截断机构(13)具有：被赋予了磁性的磁轭(31)、和与磁轭(31)在轴向上对置的吸附部件(28)，在磁轭(31)与吸附部件(28)之间形成有至少一个分离部(34)，在使吸附部件(28)吸附至磁轭(31)时，在该分离部(34)使吸附部件(28)与磁轭(31)不接触。

Description

动力传递装置
技术领域
本发明涉及动力传递装置。
背景技术
在汽车等车辆中，有时采用如下的动力传递装置，其具备能够切换两轮驱动状态和四轮驱动状态的自由轮功能(例如，参照下述专利文献1)。在专利文献1的动力传递装置中，在两轮驱动状态下，作为将从动侧车轮从从动侧车轴切断后的自由状态，将从从动侧车轮承受的行驶阻力截断，另一方面，在四轮驱动状态下，作为将从动侧车轮与从动侧车轴锁定的锁定状态，能够将来自发动机的驱动力向从动侧车轮传递。
动力传递装置例如用于图2所示的四轮车辆。该四轮车辆具备传动件5，该传动件5能够借助传动杆3使切换机构4工作从而对两轮驱动状态与四轮驱动状态进行切换。在两轮驱动状态下，向后轮9b传递驱动力，然而由于切换机构4的作用，从传动件5向前侧传动轴6a进行的驱动力的传递被截断。另一方面，在四轮驱动状态下，向后轮9b传递驱动力，并且驱动力从传动件5经由前侧传动轴6a、前侧差速器7a、前侧车轴8a(轴11)以及动力传递装置100也向前轮9a传递。
如图11以及图12所示，该动力传递装置100以如下部件为主要的构成要素：轴101，其借助来自发动机1(参照图2)的驱动力而旋转；轮毂102，其与前轮9a(参照图2)一起绕轴旋转；以及传递截断机构103，其能够使轴101与轮毂102之间的旋转传递连接、截断。在轴101设置有能够沿轴向相对移动的滑动齿轮106。在轮毂102一体地设置有能够与滑动齿轮106卡合的外齿轮107，能够使外齿轮107绕轴旋转。
传递截断机构103使滑动齿轮106与外齿轮107卡合，从而能够进行轴101与轮毂102之间的旋转传递，一方面将滑动齿轮106与外齿轮107的卡合解除，从而截断上述旋转传递。
传递截断机构103的内部空间(负压室)由隔膜110分隔为两轮驱动负压室108和四轮驱动负压室109。两轮驱动负压室108经由两轮驱动负压路径111而连接于两轮驱动负压端口112，四轮驱动负压室109经由四轮驱动负压路径113而连接于四轮驱动负压端口114。在隔膜110的两轮驱动负压室108侧设置有由磁性材料构成的受压板115，在四轮驱动负压室109侧设置有活塞116。隔膜110、受压板115以及活塞116通过铆钉117而一体化，受压板115以及活塞116伴随隔膜110的轴向的移动而沿轴向移动。在活塞11以能够沿轴向一体移动的方式设置有滑动齿轮106，伴随活塞116的轴向的移动，滑动齿轮106也向相同方向移动。
在罩104的内部固定有由磁性材料构成的磁轭118。如图13所示，在该磁轭118的内周端部形成有以面对受压板115的方式立起的圆筒状的吸附部118a。该吸附部118a的前端成为在周向上连续的吸附面，利用该吸附面的整个面吸附于受压板115。
在磁轭118并置有对该磁轭118(吸附部118a)赋予磁性的磁铁119。在磁轭118与受压板115之间夹设有螺旋弹簧120。该螺旋弹簧120对受压板115(隔膜110、活塞116)向与磁轭118分离的方向施力。
在两轮驱动状态(参照图11)下，两轮驱动负压室108成为负压状态，从而隔膜110向两轮驱动负压室108侧移动。伴随该移动，滑动齿轮106与外齿轮107的卡合被解除，从而切换为轴101与轮毂102之间的旋转力的传递被截断了的两轮驱动状态，并且如图13所示，受压板115被吸附部118a的磁力吸附于磁轭118。若向两轮驱动状态的切换结束，则两轮驱动负压室108向大气开放，仅借助磁轭118的吸附力来维持两轮驱动状态。
另一方面，在四轮驱动状态(参照图12)下，四轮驱动负压室109成为负压状态，从而隔膜110向四轮驱动负压室109侧移动。伴随该移动，滑动齿轮106与外齿轮107卡合，从而切换为能够从轴101向轮毂102传递旋转力的四轮驱动状态。若向四轮驱动状态的切换结束，则四轮驱动负压室109向大气开放，仅借助螺旋弹簧120的作用力来维持四轮驱动状态。
专利文献1：日本特开平10-278621号公报
但是在专利文献1的动力传递装置中，磁轭(例如参照图13)使用被并置的磁铁磁化的磁性材料，若磁性在其加工工序中发生变化，则无法发挥作为磁轭的功能。因此该磁轭的加工通过比较难以对磁性造成影响的冲压加工来进行，而并非车削加工。然而，与车削加工相比较，冲压加工难以确保较高的加工精度，有时在吸附受压板的磁轭的吸附部的吸附面产生圆周方向的弯曲(吸附面的平面度变差)。在该情况下，受压板与吸附部的接触面积根据每个产品而不同，导致磁轭与受压板之间的吸附力不一致，而产生切换驱动状态时的切换负压不一致的问题。
发明内容
因此，本发明的课题在于，在车辆的动力传递装置中提高保持驱动切换状态的传递截断机构的工作稳定性。
为了解决该课题，本发明中的动力传递装置，其中，具备：轴，其沿着中心轴配置，借助来自驱动源的驱动力而绕轴旋转；滑动齿轮，其能够与所述轴一体地绕轴旋转，并且能够相对于所述轴沿轴向相对移动；轮毂，其一体地设置有能够与所述滑动齿轮卡合的外齿轮，并与车轮一起绕所述轴旋转；以及传递截断机构，其使所述滑动齿轮相对于所述轴沿所述轴向相对移动，从而使所述滑动齿轮与所述外齿轮卡合，能够在所述轴与所述轮毂之间进行旋转传递，或者解除所述滑动齿轮与所述外齿轮的卡合，将所述旋转传递截断，所述传递截断机构具有：磁轭，其被赋予了磁性；和吸附部件，其与所述磁轭在轴向上对置，在所述磁轭与所述吸附部件之间形成有至少一个分离部，在使所述吸附部件吸附至所述磁轭时，在所述分离部使所述吸附部件与所述磁轭不接触。
这样，通过形成有使磁轭与吸附部件不接触的至少一个分离部，磁轭仅在该分离部以外的位置对吸附部件进行吸附，使得在磁轭的吸附部的吸附面存在周向的弯曲的情况下与不存在周向的弯曲的情况下的接触面积的变化减小。因此，能够抑制每个产品的吸附力的偏差，提高对车辆的驱动切换状态进行保持的传递截断机构的工作稳定性。
在上述结构中，优选为所述分离部通过在所述磁轭的面对所述吸附部件的面、或者在所述吸附部件的面对所述磁轭的面形成突部而构成。这样，通过决定突部的宽度、高度，从而能够简便地形成所希望的间隙宽度以及周向长度的分离部，从而能够确保磁轭对吸附部件的充分的吸附力，并且可靠地提高传递截断机构的工作稳定性。
在上述各结构中，优选构成为所述至少一个分离部为多个。这样，通过形成三处分离部，由此能够使磁轭对吸附部件的吸附状态稳定，进一步提高传递截断机构的工作稳定性。
本发明的动力传递装置采用如下结构：在将轴与轮毂之间的旋转传递连接或者截断的传递截断机构的磁轭与吸附部件之间，形成至少一个分离部，因而即使由于加工上的理由而在磁轭的吸附部的吸附面存在周向的弯曲的情况下，也能够利用磁轭对吸附部件每个产品无偏差地稳定地进行吸附。因此，能够提高对车辆的驱动切换状态进行保持的传递截断机构的工作稳定性。
附图说明
图1是表示本发明的动力传递装置的一个实施方式的剖视图。
图2是具备了图1所示的动力传递装置的车辆的整体结构图。
图3是表示车辆为两轮驱动状态的情况下的图1所示的动力传递装置的主要部分的剖视图。
图4是图3所示的磁轭周边的放大图。
图5是图4的V向视图。
图6是图1所示的磁轭的吸附部周边以及吸附部件的一部分的放大立体图。
图7是表示车辆为四轮驱动状态的情况下的图1所示的动力传递装置的主要部分的剖视图。
图8是表示动力传递装置的变形例的相当于图1的图。
图9是图8的IX向视图。
图10是图8所示的磁轭的吸附部周边以及吸附部件的一部分的放大立体图。
图11是表示现有技术的动力传递装置的一个例子(两轮驱动状态)的剖视图。
图12是表示现有技术的动力传递装置的一个例子(四轮驱动状态)的剖视图。
图13是表示图11所示的动力传递装置的主要部分的剖视图。
具体实施方式
图1以及图3～图7中示出本发明的动力传递装置10的一个实施方式。该动力传递装置10例如用于图2所示的车辆50。该车辆50具备：发动机1、变速机2、能够借助传动杆3使切换机构4工作从而对两轮驱动状态与四轮驱动状态进行切换的传动件5、以及车轮9a、9b。
在两轮驱动状态下，驱动力从传动件5经由后侧传动轴6b、后侧差速器7b以及后侧车轴8b而向后轮9b传递，或者利用切换机构4的作用，将从传动件5向前侧传动轴6a进行的驱动力的传递截断。另一方面，在四轮驱动状态下，驱动力向后轮9b传递，并且驱动力从传动件5经由前侧传动轴6a、前侧差速器7a、前侧车轴8a(轴11)以及动力传递装置10也向前轮9a传递。
如图1所示，车辆50的动力传递装置10以如下部件为主要的构成要素：轴11，其沿着中心轴c配置，借助作为驱动源1的发动机的驱动力而绕轴旋转；轮毂12，其与车轮9a一起绕中心轴c旋转；以及传递截断机构13，其能够将轴11与轮毂12之间的旋转传递连接、截断。轴11以及传递截断机构13收纳于轮毂12、与该轮毂12一体设置的罩14以及主轴15的内部。在轴11设置有轴套18，该轴11能够相对于主轴15顺畅地旋转。轮毂12与罩14被螺栓16紧固为一体。在轮毂12与主轴15之间夹装有轴承17，轮毂12和主轴15能够绕中心轴c相对旋转。
在轴11设置有滑动齿轮19。在轴11形成有将滑动齿轮19沿轴向引导的引导槽11a。在滑动齿轮19形成有被该引导槽11a引导的引导突起19a。滑动齿轮19能够相对于轴11沿轴向相对移动，并且能够与轴11一体地绕轴旋转。在轮毂12以能够与该轮毂12一体地绕轴旋转的方式设置有能够与滑动齿轮19卡合的外齿轮20。
传递截断机构13具有如下功能：通过使滑动齿轮19相对于轴11沿轴向相对移动，由此将滑动齿轮19与外齿轮20卡合，能够在轴11与轮毂12之间进行旋转传递，或者将滑动齿轮19与外齿轮20的卡合解除，从而截断上述旋转传递。
传递截断机构13的内部空间(负压室)由隔膜23分隔为：在将滑动齿轮19与外齿轮20的卡合解除时成为负压的两轮驱动负压室21、和在使滑动齿轮19与外齿轮20卡合时成为负压的四轮驱动负压室22。
在外齿轮20的外周缘部、轮毂12与主轴15之间、以及轴11与主轴15之间设置有密封材料37、38、39，从而确保各负压室21、22的气密。
两轮驱动负压室21经由两轮驱动负压路径24而连接于两轮驱动负压端口25，四轮驱动负压室22经由四轮驱动负压路径26而连接于四轮驱动负压端口27。在两轮驱动负压路径24以及四轮驱动负压路径26设置有被计时器控制的截断阀(未图示)。在两轮驱动负压路径24或者四轮驱动负压路径26的负压经过了计时器预先设定的规定时间时，该截断阀工作，使得负压状态的两轮驱动负压室21或者四轮驱动负压室22向大气开放。
如图1、图3以及图4所示，在隔膜23的两轮驱动负压室21侧并置有受压板28，在四轮驱动负压室22侧并置有活塞29。受压板28在轴向上相对于磁轭38以及活塞29而相互对置。受压板28在轴向上设置在后述的磁轭31与活塞29之间。受压板28是在解除滑动齿轮19与外齿轮20的卡合时吸附于磁轭31的吸附部件。在活塞29一体地设置有滑动齿轮19，伴随活塞29的轴向的移动，滑动齿轮19也沿轴向移动。
隔膜23、受压板28以及活塞29通过铆钉32而一体化，并与该铆钉32一起沿轴向移动。
在罩14的内部固定有由被磁铁50磁化的磁性材料构成的磁轭31。在该磁轭31的内周端部形成有以面对受压板28的方式立起的圆筒状的吸附部31a。如图5以及图6所示，在吸附部31a的轴向前端部(在轴向上相对于受压板28面对的面S)，形成有朝向受压板28突出的多个突部33。多个突部33在吸附部31a处每隔规定角度间隔地形成。在本实施方式中，突部33在吸附部31a处以120度间隔形成。如图4所示，通过形成突部33，在磁轭31与受压板28之间每隔120度的规定角度间隔地形成有分离部34，在使受压板28吸附至磁轭31(的吸附部31a)时，该分离部34使受压板28与磁轭31(的吸附部31a)不接触。分离部34是吸附部31a(的面S)中的未形成凸部33的部分与受压板28之间的空间。
在磁轭31与受压板28之间夹设有作为施力部件36的螺旋弹簧。该螺旋弹簧36对受压板28(隔膜23以及活塞29)向与磁轭31分离的方向施力。在活塞29的外周缘侧，能够沿轴向一体移动地设置有滑动齿轮19，伴随活塞29的轴向的移动，滑动齿轮19也向相同方向移动。
如图3所示，若使两轮驱动负压室21成为负压状态，则隔膜23向两轮驱动负压室21侧移动。伴随该移动，滑动齿轮19与外齿轮20的卡合被解除，从而切换为轴11与轮毂12之间的旋转力的传递被截断了的两轮驱动状态。若在该切换后经过规定时间，则设置于两轮驱动负压路径24的计时器工作，使得两轮驱动负压室21向大气开放。然后，受压板28被磁力吸附于具有磁性的磁轭31的吸附部31a，从而仅借助该吸附力来维持两轮驱动状态。
另一方面，如图7所示，若使四轮驱动负压室22成为负压状态，则隔膜23向四轮驱动负压室22侧移动。伴随该移动，滑动齿轮19与外齿轮20卡合，从而切换为能够从轴11向轮毂12传递旋转力的四轮驱动状态。若在该切换后经过规定时间，则设置于四轮驱动负压路径26的计时器工作，四轮驱动负压室22向大气开放。然后，仅借助螺旋弹簧36的作用力来维持四轮驱动状态。
如以上那样构成的车辆50的动力传递装置10起到以下效果。
在受压板28与具有突部33的磁轭31之间，每隔120度间隔地形成有在将受压板28吸附至磁轭31时使两者不接触的分离部34，由此不管加工精度如何，均能够确保磁轭31的吸附部31a的吸附面的接触面积，抑制吸附面31a的吸附力的偏差。因此，能够提高对车辆50的驱动切换状态进行保持的传递截断机构的工作稳定性。
另外，由于在磁轭31与受压板28之间形成分离部34，因而也认为磁轭31与受压板28的接触面积减小、吸附力降低，但在磁轭31与受压板28的接触部，磁通密度增加而抑制吸附力降低，并且通过将分离部34的空气间隙(轴向的间隙)形成为适当的大小，由此能够确保与未形成分离部34时同等大小的吸附力。该空气间隙的大小能够通过改变在磁轭31形成的突部33的高度来适当地变更。
另外，由于形成有三处分离部34，因此能够使磁轭31对受压板28的吸附状态稳定，进一步提高传递截断机构13的工作稳定性。
另外，通过向两轮驱动状态(参照图3)或者四轮驱动状态(参照图7)切换，并且将两轮驱动负压室21以及四轮驱动负压室22向大气开放，由此能够防止密封材料37、38、39的劣化、以及由负压导致的泥水向装置10内部的吸入。
另外，在上述实施方式中，在吸附面31a形成有三个突部33，从而形成有三个分离部34，但并不限定于此，分离部34设置至少一个以上即可。
在上述实施方式中，对在磁轭31形成突部33而构成了分离部34的方式进行了说明，但如图8～图10所示，也可以是通过在受压板28形成突部40而形成分离部34的方式。另外，分离部也可以由在磁轭形成的突部(磁轭侧突部)和在受压板形成的突部(受压板侧突部)形成。具体而言，也可以以磁轭侧突部与受压板侧突部在轴向上不相互重叠的方式吸附磁轭和受压板，从而形成分离部。
上述实施方式的动力传递装置10只不过是例示，只要能解决提高对车辆的驱动切换状态进行保持的传递截断机构的工作稳定性这一本发明的课题，就能够对各构成部件的形状、配置等适当地变更。
附图标记说明：1...驱动源；9(9a)...车轮(前轮)；11...轴；12...轮毂；13...传递截断机构；19...滑动齿轮；20...外齿轮；28...吸附部件(受压板)；31...磁轭；33...(磁轭侧)突部；34...分离部；35...磁铁；40...(受压板侧)突部；c...中心轴。

Claims (4)

1.一种动力传递装置，其特征在于，具备：
轴(11)，其沿着中心轴(c)配置，借助来自驱动源(1)的驱动力而绕轴旋转；
滑动齿轮(19)，其能够与所述轴(11)一体地绕轴旋转，并且能够相对于所述轴(11)沿轴向相对移动；
轮毂(12)，其一体地设置有能够与所述滑动齿轮(19)卡合的外齿轮(20)，并与车轮(9)一起绕所述轴旋转；以及
传递截断机构(13)，其使所述滑动齿轮(19)相对于所述轴(11)沿所述轴向相对移动，从而使所述滑动齿轮(19)与所述外齿轮(20)卡合，以便能够在所述轴(11)与所述轮毂(12)之间进行旋转传递，或者解除所述滑动齿轮(19)与所述外齿轮(20)的卡合，将所述旋转传递截断，
所述传递截断机构(13)具有：
磁轭(31)，其被赋予了磁性；和
吸附部件(28)，其与所述磁轭(31)在轴向上对置，
在所述磁轭(31)与所述吸附部件(28)之间形成有至少一个分离部(34)，在使所述吸附部件(28)吸附至所述磁轭(31)时，在所述分离部(34)使所述吸附部件(28)与所述磁轭(31)不接触。
2.根据权利要求1所述的动力传递装置，其特征在于，
所述分离部(34)通过在所述磁轭(31)的面对所述吸附部件(28)的面形成突部(33)而构成。
3.根据权利要求1或2所述的动力传递装置，其特征在于，
所述分离部(34)通过在所述吸附部件(28)的面对所述磁轭(31)的面形成突部(40)而构成。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的动力传递装置，其特征在于，
所述至少一个分离部(34)为多个。
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