CN116490705A - 动力传递装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种动力传递装置,其将驱动车辆的转矩能够切断地传递,且具备:旋转体,其接受所述转矩并能够绕轴旋转;离合器,其与所述旋转体卡合,且具备在轴向上可动的离合器部件以及与所述离合器部件连结并能够传递所述转矩的离合器齿;螺线管,其根据电力的投入而产生磁通;定子,其以引导所述磁通的方式与所述螺线管结合,且绕所述轴被止转;转子,其以从所述定子接受所述磁通的方式配置,且通过所接受的所述磁通绕所述轴产生旋转运动;以及转换机构,其与所述转子驱动地连结并将所述旋转运动转换成沿着所述轴的方向的直线运动,且具备将所述直线运动传递至所述离合器部件的推力部件。
Description
技术领域
以下的公开涉及一种将驱动车辆的转矩能够切断地传递的动力传递装置,特别涉及一体地具备能够将离合器驱动为连结和脱离连结双方的驱动器的动力传递装置。
背景技术
车辆所使用的旋转机械为了使其功能选择性地工作以及停止,经常利用离合器。例如,所谓的锁止差速器内置犬齿式离合器,通常时,犬齿式离合器脱离连结,允许输出轴间的差动,当通过外部的驱动器使犬齿式离合器连结时,将差动锁定。
液压缸、利用了电动机的凸轮机构、或者螺线管驱动器等驱动器能够进行直线动作,因此,容易用于犬齿式离合器的连结/脱离连结的目的。驱动器必须维持为相对于旋转的旋转机构静止的状态,且其自身需要相当的尺寸,因此在基于液压缸、电动机凸轮机构的驱动器中,需要从旋转机械的轴沿横向大幅伸出的构造。这是制约车身侧的设计的主要原因。另外,为了将其整体安装到车身,需要例如安装驱动器的工序、安装旋转机械主体的工序以及将它们结合的工序,安装作业非常麻烦。
在螺线管驱动器中,在能够与旋转机械同轴、紧凑且能够一体地对整体进行处理方面得到了改善。专利文献1、2公开了相关的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际专利申请公开WO2016/035129A1
专利文献2:国际专利申请公开WO2018/109874A1
发明内容
螺线管驱动器虽然具有很多优点,但存在其动作和离合器的状态不一定对应的问题。即,即使向驱动器投入电力,在偶尔离合器齿彼此处于不适合啮合的位置关系等稀少的条件下,离合器也有可能连结而受损。另外,即使切断电力,由于润滑油的粘性、磁化等,离合器齿彼此也可能暂时粘着而导致脱离连结停滞。因此,为了防止意外的动作,经常追加地需要检测离合器是否连结的装置。然而,如根据专利文献2的各图能够理解地,检测装置在行星架侧需要附加的要素,这需要与差速器主体独立的安装,因此结果是螺线管驱动器的效用降低。
以下公开的装置是鉴于上述问题而进行了改进。
根据一方案,将驱动车辆的转矩能够切断地传递的动力传递装置具备:旋转体,其接受所述转矩并能够绕轴旋转;离合器,其与所述旋转体卡合,且具备在轴向上可动的离合器部件以及与所述离合器部件连结并能够传递所述转矩的离合器齿;螺线管,其根据电力的投入而产生磁通;定子,其以引导所述磁通的方式与所述螺线管结合,且绕所述轴被止转;转子,其以从所述定子接受所述磁通的方式配置,且通过所接受的所述磁通绕所述轴产生旋转运动;以及转换机构,其与所述转子驱动地连结并将所述旋转运动转换成沿着所述轴的方向的直线运动,且具备将所述直线运动传递至所述离合器部件的推力部件。
附图说明
图1是锁止差速器与驱动器的组合的局部分解立体图。
图2是锁止差速器与驱动器的组合的截面立面图,是从图1的II-II线取得的图。
图3是自由运转差速器与驱动器的组合的截面立面图。
图4是图1所示的驱动器中的轴向间隙电动机的分解立体图。
图5是基于另一例的轴向间隙电动机的截面立面图。
图6是基于再另一例的径向间隙电动机的截面立面图。
图7是在图2中特别放大表示驱动器的截面立面图。
图8是另一实施方式的锁止差速器与驱动器的组合的局部分解立体图。
图9是图8所示的组合的截面立面图。
图10是主要表示基于利用了丝杠的机构的驱动器的例子的截面立面图。
图11是主要表示基于凸轮机构的驱动器的例子的截面立面图。
图12是锁止差速器与基于利用了滚柱丝杠的机构的驱动器的组合的省略了一部分的立体图。
图13是主要表示基于利用了滚柱丝杠的机构的驱动器的例子的截面立面图。
图14是主要表示基于利用了丝杠的机构的驱动器的另一例的截面立面图。
图15是主要表示基于滚珠凸轮机构的驱动器的例子的截面立面图。
具体实施方式
下面参照附图说明一些示例性的实施方式。在以下的说明及所附的权利要求书中,若无特别说明,则轴是指定子及转子的中心轴,通常也与旋转体及连结于旋转体的转轴的旋转轴一致。需要特别注意的是,图面未必通过正确的比例尺表示,因此相互的尺寸关系不限于图示的情况。
以下公开的离合器与驱动器的组合能够与构成车辆的旋转机械适当地组合而构成动力传递装置,特别是能够用于从旋转机械的外部将离合器连结以及脱离连结而控制其功能的目的。在离合器连结时,驱动车辆的转矩经由离合器传递,而在脱离连结时被切断。根据以下的说明应该理解,驱动器的旋转角准确地反映到离合器部件的位置,因此,如果使驱动器正转或反转并适当地控制其旋转角,则能够实现将离合器连结或脱离连结等所希望的离合器状态。
虽然能够应用于各种旋转机械,但其一例是将转矩差动地分配给左右的车轴的差速器。差速器为了控制其动作而经常内置犬齿式离合器,且将犬齿式离合器从外部由适当的驱动器驱动。另一方面,用于在车辆搭载差速器的空间有限,需要使包括驱动器的整体紧凑,因此能够适当地利用本公开的驱动器。例如,图1、2是与所谓的锁止差速器组合的例子,图3是与所谓的自由运转差速器组合的例子。
结合图1,主要参照图2,差速器3是能够进行绕轴X的旋转T且在内部具备离合器10的旋转体。差速器3具备与其壳体15结合的差动齿轮组21,差动齿轮组21具备侧齿轮23、25,侧齿轮23、25分别与车轴结合。即,差动齿轮组21为将壳体15所接受到的转矩一边容许差动一边分配至侧齿轮23、25的媒介。图2例示了锥齿轮式的结构,当然也可以利用端面齿轮式、行星齿轮式等其他形式。
在该例中,能够从壳体15传递转矩的离合器部件11在轴向上可动,侧齿轮23例如如图7所示地具备离合器齿13并能够与离合器部件11连结,离合器部件11与离合器齿13的组合构成离合器10。在驱动器1驱动离合器部件11而使离合器10连结时,侧齿轮23与壳体15暂时成为一体而传递转矩。此时,另一方侧齿轮25相对于侧齿轮23无法差动,因此差速器3成为失去差动作用的所谓差速器锁定的状态。在驱动器1使离合器10脱离连结时,差速器3将壳体15所接受的转矩差动地分配至两车轴。
或者,参照图3,差速器3的壳体被分成接受转矩的外侧壳体15和与外侧壳体15同轴且能够相对旋转的内侧壳体17。在该例子中,差动齿轮组21与内侧壳体17结合,内侧壳体17的例如一端具备棘爪齿而构成离合器10。在驱动器1使离合器10连结时,转矩从外侧壳体15传递至内侧壳体17,且进一步地经由差动齿轮组21差动地分配至两车轴。在驱动器1使离合器10脱离连结时,差动齿轮组21不从外侧壳体15接受转矩,两车轴脱离动力系统而变得自由。
当然,用途不限于此。根据本发明,能够实现包含犬齿式离合器的广泛的旋转机械,其例子是变速器、动力传递单元(PTU)、或者耦合装置等。另外,离合器例如是具备棘爪齿的所谓犬齿式离合器,但爪式离合器等其他形式、更一般地,通过相互啮合而不是摩擦的构造传递转矩的形式的离合器大致都能够利用。
在后述的任一实施方式中,驱动器都与啮合离合器组合,因此通过极其简单的直线动作就足够了。尽管如此,各实施方式并不利用直线动作,而是特意利用产生旋转运动的中空轴电动机。通过以下的说明,将明了由此带来的优点。
返回例如图1进行参照,驱动离合器10的驱动器1大致具备产生绕轴X的旋转运动R的中空轴电动机5和将旋转运动R转换为沿着轴X的方向的直线运动的转换机构7。驱动器1整体与差速器3等旋转机械、特别是其凸起部19同轴,并且例如与旋转机械的一方的端面接近或者接触地配置。
与图1组合地参照图7,电动机5或者如图9所例示的转换机构7也可以收纳于外壳9,外壳9与车身侧的行星架卡合而被止转。止转能够通过比较简单的构造实现,例如如图2、3、5所例示地,只要使固定于外壳9的外周的阻力板55与行星架卡合即可。阻力板55可以如图2所示地沿径向向外侧延伸,也可以如图3、5所示地沿轴向延伸。阻力板55可以固定于外壳9的其他部分,也可以不固定而卡合。当然,外壳9也可以具备不依赖于阻力板而直接卡合的某种构造,卡合的对象方也可以是行星架以外的要素。
另外,外壳9也可以与凸起部19嵌合,且进一步地与壳体15的端面接触或嵌合。与此对应,壳体15的端面也可以具备与外壳9嵌合的构造,其例子是以使外壳9局部地嵌入的方式凹陷的周槽、或者从端面延伸而与外壳9的外周局部地嵌合的凸缘。这些构造使外壳9所支撑的电动机5、转换机构7稳定,另外有利于将整个装置一体地处理。
外壳9能够滑动地嵌合于凸起部19,在它们之间保持有极小的间隙,且卷入有润滑油。为了保持润滑油,可以在外壳9的内周、或者在凸起部19的外表面、或者在这两者刻有油槽。或者,如图10、14、15所示,也可以在外壳9与凸起部19之间夹设有轴承63。驱动器1并不产生多么大的推力,因此,轴承63能够应用图14、15那样的滚珠轴承,或者也可以应用图10那样的滚针轴承,当然也可以是其他形式的轴承。或者,也可以代替轴承,或者在此基础上使用固体润滑剂,或者也可以对外壳9和凸起部19中的任一方或双方实施如聚四氟乙烯那样的低摩擦性涂层。
参照例如图4,电动机5大致具备:螺线管31,其根据电力的投入产生磁通F;定子33,其引导磁通F;以及转子35,其通过所接受的磁通绕轴X产生旋转运动R。螺线管31可以是单一的电磁线圈,也可以是绕轴X沿周向排列的多个线圈31c的组。为了高效地引出磁通F,各线圈31c也可以卷绕在由例如软磁性材料构成的铁芯33c的周围。另外,铁芯33c也可以相互连结而构成一体的定子33,或者也可以保持相互分体的状态构成定子33。另外,螺线管31和定子33也可以是一体的。定子33与螺线管31均相对于外壳9绕轴X被止转,另外优选在轴向上也不动。
转子35由磁性材料构成,是绕轴X对称的大致圆筒体,且不被止转而能够绕轴X进行旋转运动R。为了能够接受从定子33引导的磁通F,转子35以在轴X的方向上与定子33稍微分离且对置的方式配置。在图4中仅描绘了单一的转子35与单一的定子33的组合,但为了增强驱动力,也可以是一对转子35夹着定子33,或者也可以是一对定子33夹着转子35,进一步地,或者也可以是两组以上的定子33和转子35在轴向上排列。
如图10所例示,定子33和转子35的相互对置的面可以分别为平面,但为了增大磁通通过的面积,也可以分别具备三维构造。该构造的一例如图4、5所示,分别立起同心圆状的肋,且相互交错,但当然不限于此。该结构有助于转矩的增大,或者有助于改善电力的利用效率。
定子33和转子35优选维持互相接近的位置。为了维持接近的位置且允许转子35顺畅地旋转,例如如图5、10所示,也可以在定子33与转子35之间夹设有如滚珠轴承的轴承57。图示的例子中的轴承57的配置有利于克服磁通F引起的吸引力而使转子35稳定。或者,如图6所示,也可以在外壳9与转子35之间夹设有轴承57。另外,也可以如图5、10的例子那样唯一的轴承57支撑转子,或者也可以如图6的例子那样一对轴承57夹着转子35对其进行支撑。外壳9可以经由轴承57直接支撑转子35,也可以经由与转子35结合的部件(例如后述的旋转构件45)间接地支撑。在后者的情况下,轴承57也可以介于外壳9与旋转构件45之间。再或者,也可以代替外壳9而使凸起部19支撑转子35或旋转构件45,也可以使轴承57介于凸起部19与转子35或旋转构件45之间。
图4、5所示的例子都是转子和定子在轴向上排列且在与轴平行的方向上引出磁通F的轴向间隙电动机的例子。在与轴向长度相比,在半径方向上比较富余的情况下,轴向间隙电动机有利于输出的提高,或者在相同的输出下有利于小型化。另外,也可以将轴向间隙电动机沿轴向串联排列,实现进一步的输出的提高。当然,也可以代替轴向间隙电动机,而如例如图6所示地利用所谓的径向间隙电动机,即,转子与定子同轴且在径向上接近地配置于内侧或外侧,在径向上引出磁通F。
参照例如图1、5、6,螺线管31经由电缆37与外部的驱动电路连接。驱动电路生成具有相位差的交流或脉冲电流,并将它们输入多个线圈31c,由此如图1、4所示那样使转子35产生旋转运动R。通过相位差的朝向,能够控制旋转运动R的朝向,即能够使电动机5沿正转和反转这双方产生旋转运动R。为了生成交流或脉冲电流,能够利用开关元件,开关元件例如利用绝缘栅型双极晶体管(IGBT)那样的半导体元件,但不必限定于此。另外,上述的说明涉及所谓感应型电动机,但也可以取而代之地利用同步型、永久磁铁型、整流型、直流型等各种方式。
参照例如图1、2,转换机构7具备推力部件41,并且与转子35驱动地结合,将其旋转运动R转换成直线运动并向推力部件41输出。为了转换,能够利用例如凸轮机构、滚珠凸轮机构、丝杠机构、滚柱丝杠机构。离合器部件11的腿贯通壳体15的例如端壁15E而向外引出,推力部件41与离合器部件11的腿抵接或结合而对其进行驱动。
与图1、2组合地参照图7,未必限定于此,根据例如凸轮机构,推力部件41为环状,且在与转子35对置的面具备沿周向倾斜的凸轮面41c。对应地,转子35具备在凸轮面41c上滑动的适当的构造。在图示的例子中,转换机构7靠近转子35的最内周,但也能够配置于更靠外周,也可以配置于最外周附近。
当一边推力部件41被外壳9止转,一边转子35进行旋转运动R时,转子35将倾斜的凸轮面41c上推,或者若反转,则下按,从而将旋转运动R转换成直线运动。为了使滑动顺畅,也可以在转子35与凸轮面41c之间夹设有能够滚动的辊53。在图1的例子中,转子35具备保持辊53的兜孔35c,随着转子35的旋转,辊53在凸轮面41c上滚动,从而推力部件41沿轴向被驱动。也可以代替推力部件41,或者在此基础上,转子35或与其一体的部件具备倾斜的凸轮面。辊53能够形成为例如圆柱或圆锥台的形状,或者也可以如图15所例示地为球的形态。图15的例子可以说是滚珠凸轮机构的一种,在需要更大的输出的情况下是有利的。
推力部件41也可以与离合器部件11的腿直接抵接,但前者被止转,后者旋转,因此需要彼此的滑动。为了便于滑动,也可以如例如图9、10、11、13、14、15所例示地在它们之间夹设有轴承59。轴承59可以如图9、10、11、13、14所例示地利用滚珠轴承,或者也可以如图15所例示地是滚针轴承,当然也可以应用其他形式。另外,也可以不利用轴承而夹设有固体润滑材料,也可以是夹设有润滑剂等的滑动。另外,轴承59和离合器部件11可以如图10所例示地直接结合,也可以如图9、11、13、14、15所例示地,在它们之间还夹设有对驱动力进行居间协调的适当的连接构件51。如图14、15所例示地,连接构件51例如是在周向上连续的圆筒、环,且容纳同样地在周向上连续的轴承59的一方座圈。或者,也可以如图9、11、13所例示地,连接构件51是在周向上不连续而是在周向上断续地排列的多个部件。另外,也可以是多个部件沿周向排列而构成一个连接构件51。
在图1、2、7、14、15所示的例子中,推力部件41与离合器部件11的连结基于沿与轴X平行的方向贯通端壁15E的贯通孔,但也可以如图8~13所例示的那样,贯通孔沿径向贯通壳体15、特别是其周壁。该构造在使壳体15的制造容易这一点上是有利的。为了能够进行径向的接近,转换机构7的推力部件41也可以如图8所示那样,是以覆盖该周壁上的贯通孔的方式延伸的圆筒状。可以是如图8、图10、图15所示地,离合器部件11直接从贯通孔露出而与推力部件41结合,但也可以是如图9、图11、图13、图14所示地,离合器部件11从贯通孔不露出而是使连接构件51对结合进行居间协调。在后者的情况下,连接构件51是分别与贯通孔对应的一个以上的块,从推力部件41沿径向向内侧延伸并与离合器部件11结合。当然,在他们中的任一情况下,都能够在推力部件41与离合器部件11之间夹设有轴承59。
无论在哪种情况下,离合器部件11的腿或推力部件41的侧面与贯通孔的侧面的抵接都能够用于保持离合器的连结、或者促进脱离连结。沿例如周向观察,贯通孔的侧面可以分别倾斜,与其抵接的离合器部件11的腿或推力部件41的侧面也可以对应地倾斜。通过倾斜的面互相抵接,施加到壳体15的转矩的一部分被转换成轴向的力。该转换后的轴向的力有助于保持离合器的连结或者促进脱离连结。当然,这在各实施方式中不是必须的。
凸轮机构能够向离合器10连结的方向和脱离连结的方向这双方驱动离合器部件11,但大致与连结的方向相比,在脱离连结的方向上比较不可靠。因此,为了促进离合器部件11的脱离连结,也可以利用如弹簧的弹性体。在图7、9、11、13所列举的例子中,在侧齿轮23与离合器部件11之间夹设有弹簧61,对离合器部件11向脱离连结方向施力。另外,也能够与图示的例子相反地,在促进连结的方向上利用弹性体。当然,弹性体在这些实施方式中不是必须的,也不是固有的。
如已经叙述的那样,在转换机构7中,能够取代凸轮机构7而如例如图10所示地,使用利用了互相螺纹结合的螺纹牙的组的丝杠机构。可以是,在与转子35分体的旋转构件45切削螺纹牙,该旋转构件45被压入或接合于转子35。或者,当然也可以在转子35直接切出螺纹牙。也可以在与推力部件41分体的对立构件47切削出对应的螺纹牙,另外,对立构件47和推力部件41也可以是一体。或者,也可以是仅一方切出螺纹牙,另一方具备与该螺纹牙卡合的适当的突起。再另外,也可以代替螺纹牙而利用螺旋轨道,也可以在轨道间夹设有如滚珠那样的滚动体。在图示的例子中,推力部件41抵接于从外壳9延伸的圆筒的内表面而被支撑为能够滑动,并且被止转,但也可以通过其他适当的机构支撑并止转。当旋转构件45(或转子)通过电动机5旋转时,被止转的推力部件41沿着螺纹牙被推出,或者通过倒转而后退,由此旋转运动R被转换成直线运动。当然,丝杠机构可以具有图14所示的例子、其他各种方式。
或者,能够利用图12、13所例示的滚柱丝杠机构。主要参照图13,在旋转构件45或转子35直接切出有螺纹牙,以与其螺纹结合的方式分别在辊状的对立构件47切出螺纹牙。各对立构件47朝向轴向将两端轴支撑于推力部件41,分别能够旋转。在图12中省略了推力部件41而图示,但对立构件47也可以沿周向排列。对立构件47的数量不限于图示的例子,例如可以对称地为三个左右,当然也可以是更多数量。对立构件47的螺纹牙至少遍及能够沿轴向移动的范围被切割,通过旋转构件45旋转,对立构件47沿螺纹牙被推出,或者通过倒转而后退,由此,推力部件41沿轴向前进或后退。
根据上述说明能够理解,通过丝杠机构或滚柱丝杠机构,能够将离合器部件11向连结方向和脱离连结方向这两双方驱动,因此不需要对其进行辅助的弹性体。当然,尽管如此,也可以利用弹簧61那样的弹性体。
在上述的各实施方式中,推力部件41被止转,仅进行直线运动来驱动离合器10。也可以取而代之,如以下说明的那样,构成为,通过电动机5进行旋转运动的部件也进行轴向运动,驱动离合器10的结构。
根据图11所示的例子,被止转的外壳9和能够旋转的凸轮部件41a构成转换机构7。转换机构7可以是凸轮机构,或者也可以是丝杠机构或其他适当的机构。旋转构件45与凸轮部件41a例如通过花键43连结,由此从旋转构件45向凸轮部件41a传递旋转运动,并且凸轮部件41a相对于旋转构件45在轴向上可动。当旋转构件45旋转时,凸轮部件41a一边从动旋转,一边通过转换机构7沿轴向前进或后退。凸轮部件41a可以如图示的例子那样与推力部件41分体且互相结合,或者也可以与推力部件41一体。根据该构造,转换机构7能够在驱动器1中在径向上配置于最外方,因此例如便于在外部配置传感器而监视驱动器1的状态。当然,也可以与图示的例子不同,转换机构7配置在更靠内周。
图14所例示的例子是利用了丝杠机构的另一例。在被止转的环状的台9a的内周切割有螺纹牙,推力部件41通过与其螺纹结合而沿着轴向前进或后退。为了从电动机5向推力部件41传递旋转,能够利用例如销或杆45b,销或杆45b的一端或两端固定于旋转构件45a、45c。销或杆45b也可以通过贯通推力部件41传递旋转,或者如后所述,能够利用如键结合那样允许轴向的移动的结合。推力部件41从动于旋转构件45a、45c而旋转,并且在轴向上也可动。在该例子中,至少旋转构件45a在径向上向外侧露出,因此有利于监视其旋转角。另外,销或杆45b与轴向平行,但也可以适当地倾斜。
推力部件41可以直接与离合器部件11结合,但也可以经由连接构件51。在该例子中,连接构件51例如是能够滑动地嵌合于壳体15的凸起部19的大致圆筒,与推力部件41以至少在轴向上一体移动的方式结合。结合能够为在周向上能够相互滑动的卡合,但也可以夹设有轴承59,即,连接构件51能够在周向上相对于推力部件41旋转。连接构件51的至少一部分朝向离合器部件11延伸,并与其结合。结合例如能够利用螺栓,但不必限定于此。根据该结构,当推力部件41沿轴向移动时,离合器部件11也一体地沿轴向移动,另一方面,离合器部件11能够相对于推力部件41相对旋转。
图15所例示的例子是另一例。旋转构件45从电动机5沿轴向延长并与推力部件41连结。连结例如通过键与键槽的组合,使推力部件41从动于旋转构件45旋转,并且在轴向上也可动。在支撑于外壳9被止转的环状的台9a与推力部件41之间夹设有凸轮球53,推力部件41和对立环9a的一方或双方具备沿周向倾斜的凸轮面。当旋转构件45通过电动机5旋转时,凸轮球53在凸轮面上滚动,推力部件41在轴向上被驱动。在该例子中也是离合器部件11相对于推力部件41相对地旋转,因此也可以在推力部件41与离合器部件11之间夹设有轴承59,轴承59也可以由连接构件51支撑。在该例子中,至少旋转构件45在径向上向外侧露出,因此有利于监视其旋转角。
另外,连接构件51也可以固定于离合器部件11的腿和轴承59的一方,且能够从另一方分离。根据该例子,容易采用如下组装方法:将电动机5和转换机构7独立地组装后一体地组装于差速器3。
如例如图9所例示的那样,能够在电动机5的径向上的内侧配置转换机构7,或者能够如图11、13所例示的那样,在径向上的外侧配置转换机构7。无论如何,在驱动器1中,中空轴电动机5和转换机构7同轴,且能够形成为一方收纳于另一方的内侧的嵌套构造,在轴向上和径向上都能够紧凑。当然,也可以如图7、10、14、15所例示的那样,配置成电动机5和转换机构7在轴向上相邻,这样使驱动器1的整体在径向上更紧凑,在轴向上也足够紧凑。
如根据各图理解的那样,驱动器1整体并非从旋转机械沿径向大幅伸出,而是在径向上大致与旋转机械的范围相等或在其以下。特别需要注意的是,由于能够形成为与用于差速器的现有的螺线管驱动器类似的尺寸,因此各实施方式的驱动器1能够在不进行车身侧的设计变更的情况下与现有的螺线管驱动器互换地利用。
各实施方式的驱动器1在驱动离合器部件11之前和之后,能够在不投入电力的情况下保持推力部件41的位置。因此,为了保持离合器的连结或脱离连结,不需要追加的部件或构造。这有利于增加装置的设计自由度,另外当然也有利于降低成本。
另外,由于驱动器1并不是与需要较大的驱动力的摩擦离合器组合,因此各构件、例如旋转构件45、推力部件41能够应用强度比较低的材料、例如树脂,这有利于防止磁通的泄漏,进而有利于降低电力消耗。另外,出于例如降低摩擦的目的,也可以利用聚四氟乙烯之类的树脂。
如根据以上的说明所理解的那样,驱动器1能够在轴向上将推力部件41向连结方向和脱离连结方向这双方驱动,离合器部件11与之从动。驱动器1的动作与离合器10的状态必然对应,因此仅通过监视驱动器就足以监视离合器的状态,不需要追加地具备检测离合器是否连结的装置。驱动器的状态还能够从转子的旋转角直接获知。例如根据转子与定子的位置关系变化,电动机的电感周期性地变化,因此能够通过对电感变化进行电计数来获知旋转角。因此,能够不追加装置而通过电路或软件来检测离合器的状态。当然,也可以在转子35安装编码器那样的构造,通过非接触传感器检测旋转角,这些构造以及装置能够内置于电动机5。为了向外部读出信息,如图5、6所示,电动机5也可以具备与用于供电的电缆37独立的电缆39。它们有助于使向车身的装入容易。或者,编码器也可以附加于如旋转构件45那样能够向外部露出的部件,也可以从车身侧读取信息。即使在该情况下,也不需要在车身侧进行大的设计变更,而且安装也不复杂。
在各实施方式中,转子或旋转构件的直径必然大,其周速度也大,因此驱动器能够迅速地驱动推力部件,从而能够将离合器迅速地连结/脱离连结。与液压缸、现有的电动机凸轮机构相比,能够提供优异的响应。
虽然对几个实施方式进行了说明,但能够基于上述公开内容进行实施方式的修正或变形。
Claims (7)
1.一种动力传递装置,其将驱动车辆的转矩能够切断地传递,其特征在于,具备:
旋转体,其接受所述转矩并能够绕轴旋转;
离合器,其与所述旋转体卡合,且具备在轴向上可动的离合器部件以及与所述离合器部件连结并能够传递所述转矩的离合器齿;
螺线管,其根据电力的投入而产生磁通;
定子,其以引导所述磁通的方式与所述螺线管结合,且绕所述轴被止转;
转子,其以从所述定子接受所述磁通的方式配置,且通过所接受的所述磁通绕所述轴产生旋转运动;以及
转换机构,其与所述转子驱动地连结并将所述旋转运动转换成沿着所述轴的方向的直线运动,且具备将所述直线运动传递至所述离合器部件的推力部件。
2.根据权利要求1所述的动力传递装置,其特征在于,
还具备差动齿轮组,该差动齿轮组具备差动地输出所述转矩的一对侧齿轮,
所述离合器齿形成于所述一对侧齿轮的一方或支撑所述差动齿轮组的内侧壳体。
3.根据权利要求1所述的动力传递装置,其特征在于,
至少所述定子和所述转子与所述旋转体同轴且绕所述轴分别形成圆环。
4.根据权利要求1所述的动力传递装置,其特征在于,
还具备外壳,该外壳容纳所述螺线管、所述定子以及所述转子,且绕所述轴被止转,并将所述定子及所述推力部件止转。
5.根据权利要求1所述的动力传递装置,其特征在于,
所述转子和所述推力部件的任一方或双方具备在将所述旋转运动转换成所述直线运动的朝向上倾斜的凸轮面、螺纹牙或螺旋轨道。
6.根据权利要求1所述的动力传递装置,其特征在于,
所述转换机构具备:连接构件,其用于与所述离合器部件结合;以及轴承,其介于所述推力部件与所述连接构件之间,一边使相对旋转能够进行,一边居间协调所述直线运动。
7.根据权利要求1所述的动力传递装置,其特征在于,
所述螺线管、所述定子以及所述转子的组合构成使所述定子和所述转子在所述轴的方向上分离的轴向间隙电动机、或者使所述定子和所述转子在与所述轴正交的径向上分离的径向间隙电动机。
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