DE102017115256A1

DE102017115256A1 - Differenzialvorrichtung

Info

Publication number: DE102017115256A1
Application number: DE102017115256.3A
Authority: DE
Inventors: Tadashi YOSHISAKA; He Jin; Yasunori KAMITANI
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2016-07-11
Filing date: 2017-07-07
Publication date: 2018-01-11
Also published as: US10415680B2; JP2018009600A; JP6780332B2; US20180010677A1; CN107606099A

Abstract

Eine Differenzialvorrichtung 1 umfasst: einen Differenzialmechanismus 3, der eine eingegebene Antriebskraft auf ein Paar Seitenzahnräder 32 verteilt, um eine Differenzialbewegung dazwischen zu ermöglichen; ein Differenzialgehäuse 2, das den Differenzialmechanismus 3 aufnimmt; sowie einen Kupplungsmechanismus 4, der die Antriebskraft zwischen dem Differenzialgehäuse 2 und Ritzelwellen 30 des Differenzialmechanismus 3 überträgt. Der Kupplungsmechanismus 4 umfasst: ein Gleitelement 5, das bezüglich der Ritzelwellen 30 des Differenzialmechanismus 3 in der Axialrichtung des Differenzialgehäuses 2 bewegbar ist und bezüglich diesem in dem Differenzialgehäuse 2 nicht drehbar ist; sowie einen Aktor 6, der eine axiale Bewegungskraft auf das Gleitelement 5 ausübt. Das Gleitelement 5 hat an einem Endabschnitt einen ersten Kämmabschnitt 51. Das Differenzialgehäuse 2 umfasst ein scheibenförmiges erstes Gehäuseelement 21 und ein mit einem Boden versehenes zylindrisches zweites Gehäuseelement 22, das den Differenzialmechanismus 3 aufnimmt. Das zweite Gehäuseelement 22 hat einen zweiten Kämmabschnitt 223, der dem ersten Kämmabschnitt 51 gegenüberliegt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Differenzialvorrichtung, die eine eingegebene Antriebskraft durch ein Paar Ausgangselemente ausgibt, um eine Differenzialbewegung dazwischen zu ermöglichen.
2. Beschreibung des Stands der Technik
Herkömmlicherweise werden beispielsweise Differenzialvorrichtungen als Fahrzeugdifferenzialvorrichtungen verwendet, von denen jede eine eingegebene Antriebskraft durch ein Paar Ausgangselemente ausgibt, um eine Differenzialbewegung dazwischen zu ermöglichen. Einige der Differenzialvorrichtungen dieser Art können eine Übertragung der eingegebenen Antriebskraft auf die Ausgangselemente unterbrechen. Siehe beispielsweise die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2015-87015 ( JP 2015-87015 A ).
Eine in der JP 2015-87015 A beschriebene Differenzialvorrichtung umfasst: einen Differenzialmechanismus, der zwei Differenzialzahnräder hat, die durch einen wellenartigen Zapfen gehalten sind, sowie zwei Seitenwellenzahnräder; ein Differenzialgehäuse (Einhausung), das den Differenzialmechanismus aufnimmt; ein Trägerelement, das in dem Differenzialgehäuse drehbar aufgenommen ist; einen zweiten Kupplungsabschnitt, der an dem Trägerelement befestigt ist; einen ersten Kupplungsabschnitt, der mit dem zweiten Kupplungsabschnitt kämmen kann; sowie einen Aktor, der den ersten Kupplungsabschnitt in einer Axialrichtung bezüglich des zweiten Kupplungsabschnitts bewegt. Eine Antriebskraft wird dem Differenzialgehäuse von einem Antriebszahnrad eingegeben, das an seiner Außenumfangsfläche durch Schweißen oder Verschrauben befestigt ist. In dem Trägerelement sind zwei Löcher ausgebildet. Der Zapfen wird in die Löcher eingesetzt und wird darin durch einen Sicherungsstift befestigt.
Der erste Kupplungsabschnitt hat einen ringförmigen Abschnitt und eine Vielzahl axialer Vorsprünge, die aus dem ringförmigen Abschnitt in der Axialrichtung vorstehen. An dem Distalende jedes axialen Vorsprungs ist ein mit Zähnen versehener Ringabschnitt ausgebildet, der mit dem zweiten Kupplungsabschnitt kämmt. Der Ringabschnitt des ersten Kupplungsabschnitts ist außerhalb des Differenzialgehäuses angeordnet und die axialen Vorsprünge sind in axiale Löcher eingesetzt, die in einer Seitenwand des Differenzialgehäuses ausgebildet sind. Durch diesen Aufbau ist der erste Kupplungsabschnitt mit dem Differenzialgehäuse gekuppelt, um bezüglich diesem in der Axialrichtung bewegbar zu sein und bezüglich diesem nicht drehbar zu sein.
Wenn der erste Kupplungsabschnitt in Richtung des zweiten Kupplungsabschnitts durch eine Aktivierung des Aktors axial bewegt wird, kämmen die mit Zähnen versehenen Ringabschnitte der axialen Vorsprünge mit dem zweiten Kupplungsabschnitt, und dadurch dreht das Trägerelement einstückig mit dem Differenzialgehäuse. Somit wird die dem Differenzialgehäuse durch das Antriebszahnrad eingegebene Antriebskraft auf das Differenzialzahnrad über den ersten Kupplungsabschnitt, den zweiten Kupplungsabschnitt und das Trägerelement übertragen.
Wenn der Aktor deaktiviert ist, wird der erste Kupplungsabschnitt von dem zweiten Kupplungsabschnitt durch eine Rückstellfeder wegbewegt und ein Kämmen dazwischen wird gelöst, wodurch das Trägerelement drehbar bezüglich des Differenzialgehäuses wird. Somit wird eine Übertragung der Antriebskraft von dem Differenzialgehäuse auf den Differenzialmechanismus unterbrochen.
In dem in der JP 2015-87015 A beschriebenen Differenzialvorrichtung wird die dem Differenzialgehäuse eingegebene Antriebskraft auf den ersten Kupplungsabschnitt über die Seitenwand des Differenzialgehäuses übertragen. Allerdings sind die mit Zähnen versehenen Ringabschnitte an den Distalenden der axialen Vorsprünge in dem ersten Kupplungsabschnitt ausgebildet, und damit der erste Kupplungsabschnitt eine ausreichende Festigkeit haben kann, muss die Größe der axialen Vorsprünge vergrößert werden. Dies erfordert eine Erhöhung der Größe der axialen Löcher, die in der Seitenwand ausgebildet sind und in die die axialen Vorsprünge eingesetzt werden, was es aus struktureller Sicht schwierig macht, die Festigkeit zu erlangen. Anders gesagt, um die Festigkeit der Seitenwände zu erlangen und eine ausreichende Antriebskraft auf den ersten Kupplungsabschnitt zu übertragen, muss die Dicke des Differenzialgehäuses erhöht werden, was ein Gewicht und eine Größe vergrößert.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Differenzialvorrichtung bereitzustellen, die ein Übertragen einer Antriebskraft verbinden und unterbrechen kann, und ein Erhöhen eines Gewichts und einer Größe des Differenzialgehäuses verhindern kann.
Eine Differenzialvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst: einen Differenzialmechanismus, der eine einem Eingangselement eingegebene Antriebskraft auf ein Paar Ausgangselemente überträgt, um eine Differenzialbewegung dazwischen zuzulassen; ein Differenzialgehäuse, das den Differenzialmechanismus aufnimmt; sowie einen Kupplungsmechanismus, der die Antriebskraft zwischen dem Differenzialgehäuse und dem Eingangselement des Differenzialmechanismus überträgt. Der Kupplungsmechanismus umfasst ein Gleitelement und einen Aktor. Das Gleitelement ist in dem Differenzialgehäuse angeordnet, um bezüglich des Differenzialmechanismus in einer Mittelachsenrichtung entlang einer Drehachse des Differenzialgehäuses bewegbar zu sein und bezüglich diesem nicht drehbar zu sein. Der Aktor ist eingerichtet, eine Bewegungskraft auf das Gleitelement in der Mittelachsenrichtung auszuüben. Das Gleitelement hat einen ersten Kämmabschnitt mit einer Vielzahl von Kämmzähnen, die an seinem einen Endabschnitt in der Mittelachsenrichtung ausgebildet ist. Das Differenzialgehäuse umfasst ein erstes Gehäuseelement mit einer Scheibenform und ein zweites Gehäuseelement mit einer Form eines mit einem Boden versehenen Zylinders mit einem Zylinderabschnitt, der den Differenzialmechanismus aufnimmt und einem Bodenabschnitt, der sich nach innen von einem Endabschnitt des Zylinderabschnitts in einer Axialrichtung erstreckt. Das zweite Gehäuseelement hat einen zweiten Kämmabschnitt mit einer Vielzahl von Kämmzähnen, die dem ersten Kämmabschnitt in der Mittelachsenrichtung gegenüberliegt. Als Reaktion auf ein Aktivieren und Deaktivieren des Aktors wechselt der Zustand der Differenzialvorrichtung zwischen einem gekuppelten Zustand und einem entkuppelten Zustand. Der gekuppelte Zustand ist ein Zustand, in dem der erste Kämmabschnitt und der zweite Kämmabschnitt miteinander in einer Umfangsrichtung kämmen, und das Gleitelement und das Differenzialgehäuse miteinander gekuppelt sind, um bezüglich einander nicht drehbar zu sein. Der entkuppelte Zustand ist ein Zustand, in dem das Gleitelement und das Differenzialgehäuse bezüglich einander drehbar sind.
Mit der Differenzialvorrichtung gemäß dem vorstehend beschriebenen Aspekt kann eine Differenzialvorrichtung bereitgestellt werden, die ein Übertragen einer Antriebskraft verbinden und trennen kann, während sie ein Erhöhen eines Gewichts und einer Größe des Differenzialgehäuses verhindert.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorstehenden und weiteren Merkmale und Vorteile der Erfindung werden ersichtlich aus der nachfolgenden Beschreibung von beispielshaften Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, wobei gleiche Bezugszeichen verwendet, um gleiche Elemente darzustellen, und wobei:
1 eine Schnittansicht ist, die ein Aufbaubeispiel einer Differenzialvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 eine perspektivische Explosionsansicht der Differenzialvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform ist;
3 eine Draufsicht innerer Flächen eines ersten Gehäuseelements eines Differenzialgehäuses in einer Axialrichtung betrachtet ist;
4 eine perspektivische Ansicht ist, die ein zweites Gehäuseelement des Differenzialgehäuses zeigt;
5A eine Teilschnittansicht ist, die die Differenzialvorrichtung während einer Deaktivierung eines Aktors zeigt;
5B eine Teilschnittansicht der Differenzialvorrichtung während einer Aktivierung des Aktors ist;
6 eine Schnittansicht ist, die ein Aufbaubeispiel einer Differenzialvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt;
7 eine perspektivische Explosionsansicht der Differenzialvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform ist; und
8 eine perspektivische Ansicht eines zweiten Gehäuseelements der Differenzialvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform ist.
GENAUE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf 1 bis 5B beschrieben.
1 ist eine Schnittansicht, die ein Aufbaubeispiel einer Differenzialvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Differenzialvorrichtung. 3 ist eine Draufsicht von inneren Flächen eines ersten Gehäuseelements eines Differenzialgehäuses, in der Axialrichtung betrachtet. 4 ist eine perspektivische Ansicht eines zweiten Gehäuseelements des Differenzialgehäuses.
Diese Differenzialvorrichtung 1 wird verwendet, um eine Antriebskraft einer Antriebsquelle, wie etwa einer Maschine eines Fahrzeugs, auf ein Paar Ausgangsachsen zu verteilen, um eine Differenzialbewegung zwischen ihnen zuzulassen. Genauer gesagt, wird die Differenzialvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform als eine Differenzialvorrichtung verwendet, die an einem Fahrzeug mit Vierradantrieb mit einem Paar rechter und linker Hauptantriebsräder (beispielsweise Fronträder) montiert ist, auf die die Antriebskraft der Antriebsquelle fortwährend übertragen wird, sowie einem Paar rechter und linker Hilfsantriebsräder (beispielsweise Heckräder), auf die die Antriebskraft der Antriebsquelle in Abhängigkeit von Fahrbedingungen übertragen wird, und die die Antriebskraft der rechten und linken Hilfsantriebsräder verteilt. Wenn die Antriebskraft lediglich auf die Hauptantriebsräder übertragen wird, ist das Fahrzeug in einem Zweiradantriebsmodus. Wenn die Antriebskraft auf die Hauptantriebsräder und die Hilfsantriebsräder übertragen wird, ist das Fahrzeug in einem Vierradantriebsmodus. In dem Vierradantriebsmodus verteilt die Differenzialvorrichtung 1 die eingegebene Antriebskraft auf rechte und linke Antriebswellen auf der Seite der Hilfsantriebsräder.
Die Differenzialvorrichtung 1 umfasst ein Differenzialgehäuse 2, das durch einen Differenzialträger 9 drehbar gehalten ist, der an der Fahrzeugkarosserie mit einem Paar Lager 91 und 92, die dazwischen angeordnet sind, angebracht ist, einen Differenzialmechanismus 3, der in dem Differenzialgehäuse 2 aufgenommen ist, und einen Kupplungsmechanismus 4, der in Eingriff gebracht und gelöst (außer Eingriff gebracht) werden kann, um die Antriebskraft zwischen dem Differenzialgehäuse 2 und dem Differenzialmechanismus 3 zu übertragen. In das Differenzialgehäuse 2 wird ein Schmiermittel zum Schmieren des Differenzialmechanismus 3 eingeführt.
Der Differenzialmechanismus 3 umfasst eine Ritzelwelle 30 als ein Eingangselement, die Vielzahl von (vier) Ritzelzahnrädern 31, die gehalten sind, um um die Drehachse O des Differenzialgehäuses 2 drehbar zu sein, sowie ein Paar Seitenzahnräder 32, als ein Paar Ausgangselemente. Die Ritzelzahnräder 31 und das Paar Seitenzahnräder 32 sind Kegelzahnräder und kämmen miteinander, wobei ihre Zahnradachsen senkrecht zueinander sind. An dem Paar Seitenzahnräder 32 sind rechte und linke Antriebswellen jeweils gekuppelt, um bezüglich diesen nicht drehbar zu sein. Auf jedem der Ritzelzahnräder 31 und den Seitenzahnrädern 32 ist eine Vielzahl von Zähnen (Verzahnungen) ausgebildet. Allerdings ist eine Darstellung dieser Zähne in 2 weggelassen.
Der Differenzialmechanismus 3 verteilt die der Ritzelwelle 30 eingegebene Antriebskraft auf das Paar Seitenzahnräder 32, um eine Differenzialbewegung dazwischen zuzulassen. In der vorliegenden Ausführungsform hat der Differenzialmechanismus 3 ein Paar Ritzelwellen 30, wobei zwei Ritzelzahnräder 31 der vier Ritzelzahnräder 31 durch eine der Ritzelwellen 30 gehalten sind, und die verbleibenden zwei Ritzelzahnräder 31 durch die andere der Ritzelwellen 30 gehalten sind.
Wie in 2 gezeigt ist, hat jede Ritzelwelle 30 ein Paar Eingriffsabschnitte 301, die mit einem Gleitelement 5 des Kupplungsmechanismus 4 in Eingriff sind, ein Paar Ritzelzahnradhalteabschnitte 302, die in die Ritzelzahnräder 31 eingesetzt sind, sowie einen Kupplungsabschnitt 303, der das Paar Ritzelzahnradhalteabschnitte 302 kuppelt, und ist insgesamt in einer Wellenform ausgebildet. Das Paar Eingriffsabschnitte 301 ist an beiden Endabschnitten der Ritzelwelle 30 ausgebildet und der Kupplungsabschnitt 303 ist an einem axialen Mittelabschnitt der Ritzelwelle 30 ausgebildet. Das Paar Ritzelzahnradhalteabschnitte 302 ist zwischen dem entsprechendem des Paars von Eingriffsabschnitten 301 und dem Kupplungsabschnitt 303 ausgebildet und hält die Ritzelzahnräder 31.
Das Paar Ritzelwellen 30 kämmt miteinander an ihren axialen Mittelabschnitten. Insbesondere ist der Kupplungsabschnitt 303 in einer der Ritzelwellen 30 in eine Vertiefung 300 eingesetzt, die zwischen dem Paar von Ritzelzahnradhalteabschnitten 302 in der anderen der Ritzelwellen 30 ausgebildet ist, und der Kupplungsabschnitt 303 in der anderen der Ritzelwellen 30 ist in eine Vertiefung 300 eingesetzt, die zwischen dem Paar von Ritzelzahnradhalteabschnitten 302 in der einen der Ritzelwellen 30 ausgebildet ist. Das Paar Ritzelwellen 30 ist zueinander orthogonal, entlang einer Drehachse O des Differenzialgehäuses 2 betrachtet.
Der Kupplungsmechanismus 4 umfasst das Gleitelement 5, das in einer Mittelachsenrichtung entlang der Drehachse O des Differenzialgehäuses 2 bewegbar ist, einen Aktor 6, der eine Bewegungskraft auf das Gleitelement 5 in der Mittelachsenrichtung ausübt, ein Presselement 7, das zwischen dem Gleitelement 5 und dem Aktor 6 angeordnet ist, eine Scheibe 81, die zwischen dem Presselement 7 und dem Gleitelement 5 angeordnet ist, sowie eine Wellscheibe 82 als ein Vorspannelement, die das Gleitelement 5 in Richtung des Aktors 6 vorspannt. Das Gleitelement 5 ist innerhalb des Differenzialgehäuses 2 angeordnet. Der Aktor 6 ist außerhalb des Differenzialgehäuses 2 angeordnet. Das Presselement 7 überträgt die Bewegungskraft des Aktors 6 auf das Gleitelement 5. Das Gleitelement 5 wird durch das Presselement 7 gepresst, um sich in der Mittelachsenrichtung zu bewegen.
Das Gleitelement 5 hat eine zylindrische Form, deren Mittelachse der Drehachse O des Differenzialgehäuses 2 entspricht, und ist angeordnet, um bezüglich des Paars Ritzelwellen 30 des Differenzialmechanismus 3 in der Mittelachsenrichtung entlang der Drehachse O des Differenzialgehäuses 2 bewegbar zu sein, und um bezüglich diesem nicht drehbar zu sein. Das Gleitelement 5 ist durch Schmieden von Stahl ausgebildet und hat einstückig (integral) einen ersten Kämmabschnitt 51 mit einer Vielzahl von Kämmzähnen 51a, die an einem Endabschnitt in der Mittelachsenrichtung ausgebildet sind, einen ringförmigen Innenrippenabschnitt 52, der ausgebildet ist, um nach innen aus dem ersten Kämmabschnitt 51 vorzustehen, sowie einen Zylinderabschnitt 53, in dem Eingriffsabschnitte 530, die mit den Ritzelwellen 30 in der Umfangsrichtung in Eingriff sind, ausgebildet sind. Der erste Kämmabschnitt 51 kämmt mit einem zweiten Kämmabschnitt 223 (der später beschrieben ist), der an dem Differenzialgehäuse 2 in der Umfangsrichtung ausgebildet ist. Eine axiale Endfläche (Stirnfläche) des Innenrippenabschnitts 52 ist in Kontakt mit der (berührt die) Wellenscheibe 82 und nimmt eine Vorspannkraft der Wellenscheibe 82 auf. Die Eingriffsabschnitte 530 sind als Nuten ausgebildet, die zwischen Innen- und Außenumfangsflächen des Zylinderabschnitts 53 verlaufen und sich in der Mittelachsenrichtung des Gleitelements 5 erstrecken.
Die Eingriffsabschnitte 301, die an beiden Endabschnitten jeder Ritzelwelle 30 ausgebildet sind, sind mit den Eingriffsabschnitten (eingreifenden Abschnitten) 530 in Eingriff. Die Eingriffsabschnitte 301 der Ritzelwellen 30 sind mit den Eingriffsabschnitten 530 des Gleitelements 5 in Eingriff und somit ist das Gleitelement 5 bezüglich der Ritzelwellen 30 in der Mittelachsenrichtung entlang der Drehachse O bewegbar und ist bezüglich dieser nicht drehbar. Die Ritzelzahnräder 31 können zusammen mit dem Gleitelement 5 um die Drehachse O des Differenzialgehäuses 2 drehen (umlaufen). In der vorliegenden Ausführungsform sind vier Eingriffsabschnitte 530 in dem Zylinderabschnitt 53 ausgebildet, weil die Eingriffsabschnitte 301, die auf beiden Endseiten jeder des Paars Ritzelwellen 30 ausgebildet sind, mit dem Gleitelement 5 in Eingriff sind.
Zwischen einer Innenumfangsfläche 53a des Zylinderabschnitts 53 des Gleitelements 5 und Rückflächen 31a jedes der Ritzelzahnräder 31 sind Scheiben 33 angeordnet. In jeder Scheibe 33 hat ihre Innenfläche 33a, die der Rückfläche 31a des entsprechenden Ritzelzahnrads 31 gegenüberliegt, eine Form einer teilweise kugeligen Fläche, und ihre Außenfläche 33b, die der Innenumfangsfläche 53a des Zylinderabschnitts 53 des Gleitelements 5 gegenüberliegt, hat eine Form einer flachen (ebenen) Fläche. Wenn das Ritzelzahnrad 31 um die entsprechende Ritzelwelle 30 dreht (umläuft), gleitet die Rückfläche 31a des Ritzelzahnrads 31 auf der Innenfläche 33a der Scheibe 33. Wenn das Gleitelement 5 in der Mittelachsenrichtung bezüglich der Ritzelwelle 30 bewegt wird, gleitet die Innenumfangsfläche 53a des Zylinderabschnitts 53 des Gleitelements 5 auf der Außenfläche 33b der Scheibe 33. Bei der Innenumfangsfläche 53a des Zylinderabschnitts 53 sind Abschnitte, die auf den Außenflächen 33b der entsprechenden Scheiben 33 gleiten, mit einer Form einer flachen (ebenen) Fläche ausgebildet.
Das Presselement 7 hat einen kreisförmigen Ringabschnitt 71, der außerhalb des Differenzialgehäuses 2 angeordnet ist, sowie einen Vielzahl von vorstehenden Abschnitten (vorstehenden Teilen) 72, die sich parallel zu der Drehachse O des Differenzialgehäuses 2 aus dem kreisförmigen Ringabschnitt 71 erstrecken. In der vorliegenden Ausführungsform hat das Presselement 7 vier vorstehende Abschnitte 72. Das Presselement ist durch Stanzen (Pressen) einer Stahlplatte ausgebildet und distale Endabschnitte (Endabschnitte auf der Seite, die den Basisendabschnitten auf der Seite des kreisförmigen Ringabschnitts 71 entgegengesetzt sind) der vorstehenden Abschnitte 72 sind nach innen gebogen. Zwischen dem Zylinderabschnitt 53 des Gleitelements 5 und den distalen Endabschnitten der vorstehenden Abschnitte 72 ist eine Scheibe 81 mit einem L-förmigen Querschnitt angeordnet. Die Scheibe 81 hat einen rohrförmigen Abschnitt 811 mit einer zylindrischen Form und einen Scheibenabschnitt 812, der sich nach innen aus einem Endabschnitt des rohrförmigen Abschnitts 811 in der Axialrichtung erstreckt, und wobei der rohrförmige Abschnitt 811 auf den Zylinderabschnitt 53 des Gleitelements 5 eingesetzt ist. Die distalen Endabschnitte der vorstehenden Abschnitte 72 berühren den Scheibenabschnitt 812 der Scheibe 81.
Der Aktor 6 umfasst einen ringförmigen Elektromagneten 61 mit einer Spulenwicklung 611 und einem Gussharzabschnitt 612 (Formkörper aus Harz), der die Spulenwicklung 611 einformt (eingießt), einem Joch 62, das als ein magnetischer Pfad für einen magnetischen Fluss des Elektromagneten 61 dient, der erzeugt wird, wenn die Spulenwicklung 611 unter Spannung steht, und einem Anker 63, der in Gleitkontakt mit dem Gussharzabschnitt 612 ist, um in der Richtung der Drehachse O des Differenzialgehäuses 2 geführt zu werden. Der Querschnitt des Gussharzabschnitts 612 entlang der Drehachse O ist rechteckig. Mit einer magnetischen Kraft, die erzeugt wird, wenn die Spulenwicklung 611 unter Spannung steht, bewegt der Anker 63 das Gleitelement in einer Richtung, in der der erste Kämmabschnitt 51 mit dem zweiten Kämmabschnitt 223 des Differenzialgehäuses 2 kämmt. Der erste Kämmabschnitt 51 des Gleitelements 5 wird dazu gebracht, mit dem zweiten Kämmabschnitt 223 durch die Bewegungskraft des Aktors 6 zu kämmen, die über das Presselement 7 übertragen wird.
Der Spulenwicklung 611 des Elektromagneten 61 wird ein Erregerstrom von einem Steuerungsgerät (nicht gezeigt) durch einen elektrischen Draht 613 zugeführt, der aus einem Ansatzabschnitt 612b eingeführt ist, der an dem Gussharzabschnitt 612 ausgebildet ist. Der Aktor 6 wird aktiviert, wenn der Erregerstrom der Spulenwicklung 611 zugeführt wird. Das Joch 62, das aus einem weichmagnetischen Metall, wie etwa einem kohlenstoffarmen Stahl, gemacht ist, hat einstückig einen Zylinderabschnitt 621, der die Innenumfangsfläche des Gussharzabschnitts 612 von innen abdeckt und einen Kragenabschnitt 622, der nach außen von einem Endabschnitt des Zylinderabschnitts 621 in der Axialrichtung vorsteht, um eine axiale Endfläche (Stirnfläche) des Gussharzabschnitts 612 abzudecken. Der Lochdurchmesser des Zylinderabschnitts 621 des Jochs 62 ist etwas größer ausgebildet als der Außendurchmesser eines Abschnitts des Differenzialgehäuses 2, das der Innenumfangsfläche des Zylinderabschnitts 621 gegenüberliegt.
An einem Endabschnitt des Zylinderabschnitts 621 des Jochs 62 sind auf der Seite, die dem Kragenabschnitt 622 entgegengesetzt ist, ein Drehsicherungselement 64 und ein Anschlagring 65 angeordnet. Das Drehsicherungselement 64 ist in Eingriff mit dem Joch 62, um bezüglich diesem nicht drehbar zu sein, und der Anschlagring 65 verhindert, dass der Elektromagnet 61 und das Drehsicherungselement 64 aus dem Joch 62 heraustreten. Das Drehsicherungselement 64, das aus einem nicht magnetischen Material, wie etwa aus authentischem Edelstahl, gemacht ist, hat einstückig einen Ringabschnitt 641, der an dem Außenumfang des Zylinderabschnitts 621 des Jochs 62 angeordnet ist, und ein Paar vorstehender Abschnitte 642, die in der Axialrichtung aus dem Ringabschnitt 621 an zwei Stellen in der Umfangsrichtung vorstehen.
Das Drehsicherungselement 64 verhindert mit dem Paar vorstehender Abschnitte 642, die mit den Vertiefungen 90 in Eingriff sind, die an dem Differenzialträger 9 ausgebildet sind, dass das Joch 2 dreht. Das Paar vorstehender Abschnitte ist durch Einsetzlöcher 632a hindurch in der Axialrichtung angeordnet, die in dem Anker 63 ausgebildet sind, wobei dadurch der Anker 63 daran gehindert wird, bezüglich des Jochs 62 und des Differenzialträgers 9 zu drehen. Jeder vorstehende Abschnitt 642 hat einen flachen Plattenabschnitt 642a, der durch das entsprechende Einsetzloch 632a des Ankers 63 hindurch angeordnet ist, und einen Verriegelungsvorsprung 642b, der näher an der entsprechenden Vertiefung 90 des Differenzialträgers 9 angeordnet ist als das Einsetzloch 632a, und eine Axialbewegung des Ankers 63 bezüglich des Jochs 62 begrenzt. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Verriegelungsvorsprung 642b durch Schneiden und Umbiegen eines Teils des Plattenabschnitts 642a ausgebildet.
Der Anschlagring 65 ist in einer solchen Position angeordnet, dass der ringförmige Abschnitt 641 des Drehsicherungselements 64 zwischen dem Anschlagring 65 und dem Elektromagneten 61 angeordnet ist, und ist an dem Zylinderabschnitt 621 des Jochs 62 beispielsweise durch Schweißen befestigt. In dem Anschlagring 65 und dem ringförmigen Abschnitt 641 des Drehsicherungselements 64 sind Kerben 65a bzw. 641a (Einschnitte) ausgebildet, in die der Ansatzabschnitt 612b, der an dem Gussharzabschnitt 612 des Elektromagneten 61 ausgebildet ist, eingesetzt ist.
Der Anker 63, der aus einem weichmagnetischen Metall, wie etwa einem kohlenstoffarmen Stahl, gemacht ist, hat einstückig einen ringförmigen Außenringabschnitt 631, der an dem Außenumfang des Elektromagneten 61 angeordnet ist, einen Seitenplattenabschnitt 632, der ausgebildet ist, um nach innen aus einem Endabschnitt des Außenringabschnitts 631 in der Axialrichtung vorzustehen, sowie einen Flanschabschnitt 633, der ausgebildet ist, um nach außen aus dem anderen Endabschnitt des Außenringabschnitts 631 in der Axialrichtung vorzustehen. Der Außenringabschnitt 631 hat eine zylindrische Form, die den Elektromagneten 61 von der Außenumfangsseite abdeckt. Der Seitenplattenabschnitt 632 liegt dem Elektromagneten 61 und dem Anschlagring 65 in der Axialrichtung gegenüber. Der Flanschabschnitt 633 berührt den kreisförmigen Ringabschnitt 71 des Presselements 7.
Der Anker 63 ist durch den Elektromagneten 61 gehalten, wobei die Innenumfangsfläche 631a des Außenringabschnitts 631 die Außenumfangsfläche 612a des Gussharzabschnitts 612 berührt. Wenn sich der Anker 63 in der Axialrichtung bewegt, gleitet die Innenumfangsfläche 631a des Außenringabschnitts 631 auf der Außenumfangsfläche 612a des Gussharzabschnitts 612.
In dem Seitenplattenabschnitt 632 des Ankers 63 sind zwei Einsetzlöcher 632a, durch die das Paar vorstehender Abschnitte 642 des Drehsicherungselements 64 jeweils angeordnet ist, ein Durchgangsloch 632b, durch das der Ansatzabschnitt 612b des Elektromagneten 61 hindurchtritt, sowie eine Vielzahl von (10 in dem in 2 gezeigten Beispiel) Öllöchern 632c, durch die ein Schmiermittel strömt, ausgebildet.
Das Differenzialgehäuse 2 umfasst ein erstes Gehäuseelement 21 mit einer Scheibenform und ein zweites Gehäuseelement 22 mit einer Form eines mit einem Boden versehenen Zylinders. Das erste Gehäuseelement 21 deckt eine Öffnung des zweiten Gehäuseelements 22 ab und verschließt diese. Zwischen dem Paar von Seitenzahnrädern 32 in dem Differenzialmechanismus 3 und dem ersten Gehäuseelement 21 und dem zweiten Gehäuseelement 22 sind jeweils Scheiben 34 angeordnet, von denen jede die Form einer ringförmigen Platte hat.
Wie in 4 gezeigt ist, hat das zweite Gehäuseelement 22 einstückig einen Zylinderabschnitt 221, der den Differenzialmechanismus 3 und das Gleitelement 5 in sich aufnimmt, einen Bodenabschnitt 222, der sich nach innen aus einem Endabschnitt des Zylinderabschnitts 221 in der Axialrichtung erstreckt, den zweiten Kämmabschnitt 223, der mit dem ersten Kämmabschnitt 51 des Gleitelements 5 kämmt, sowie einen Flanschabschnitt 224, der sich nach außen aus dem anderen Endabschnitt des Zylinderabschnitts 221 in der Axialrichtung erstreckt. In dem Zylinderabschnitt 221 ist eine Vielzahl von Öllöchern 221a, durch die ein Schmiermittel strömt, ausgebildet. In dem Bodenabschnitt 222 sind ein Welleneinsetzloch 222a und eine ringförmige Nut 222b, die die Wellscheibe 82 aufnimmt, ausgebildet. In das Welleneinsetzloch 222a ist eine der Antriebswellen eingesetzt, die mit einem Seitenzahnrad 32 des Paars von Seitenzahnrädern 32 gekuppelt ist, um bezüglich diesem nicht drehbar zu sein.
Der zweite Kämmabschnitt 223, der eine Vielzahl von Kämmzähnen 223a hat, die mit regelmäßigen Abständen entlang der Umfangsrichtung angeordnet sind, ist auf der Seite des Bodenabschnitts 222 des zweiten Gehäuseelements 22 angeordnet. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Kämmzähne 223a ausgebildet, um in der Axialrichtung aus der Innenfläche des Bodenabschnitts 222 vorzustehen. Die Wellscheibe 82 spannt das Gleitelement 5 in einer Richtung eines Trennens des Gleitelements 5 von dem Bodenabschnitt 222 des zweiten Gehäuseelements 22 vor.
Das erste Gehäuseelement 21 hat einstückig einen Scheibenabschnitt 211, der dem Bodenabschnitt 222 des zweiten Gehäuseelements 22 in der Axialrichtung gegenüberliegt, sowie einen Flanschabschnitt 212, der dazu gebracht wird, an dem Flanschabschnitt 224 des zweiten Gehäuseelements 22 anzuliegen (anzustoßen). Der Flanschabschnitt 212 des ersten Gehäuseelements 21 und der Flanschabschnitt 224 des zweiten Gehäuseelements 22 sind aneinander durch eine Vielzahl von Schrauben 20 geschraubt (festgemacht). In dem Scheibenabschnitt 211 ist ein Welleneinsetzloch 211a ausgebildet, in das die andere der Antriebswellen, die mit dem anderen Seitenzahnrad 32 des Paars von Seitenzahnrädern 32 gekuppelt ist, eingesetzt, um bezüglich diesem nicht drehbar zu sein. In dem Scheibenabschnitt 211 sind eine ringförmige Nut 211b und Durchgangslöcher 211c ausgebildet. Die ringförmige Nut 211b ist ausgebildet, um in der Axialrichtung von einer Außenfläche vertieft zu sein, die auf der Seite entgegengesetzt zu der Fläche ist, die dem Bodenabschnitt 222 des zweiten Gehäuseelements 22 gegenüberliegt. Die Durchgangslöcher 211c sind mit der ringförmigen Nut 211b in Verbindung und verlaufen durch den Scheibenabschnitt 211 in der Axialrichtung.
In die ringförmige Nut 211b des ersten Gehäuseelements 21 sind sowohl der Elektromagnet 61, das Joch 62 als auch der Anker 63 des Aktors 6 teilweise aufgenommen. Durch die Durchgangslöcher 211c des ersten Gehäuseelements 21 sind die vorstehenden Abschnitte 72 des Presselements 7 angeordnet. Der Ringabschnitt 71 des Presselements 7 ist in der ringförmigen Nut 211b angeordnet.
In das Differenzialgehäuse 2 wird eine Antriebskraft von einem ringförmigen Zahnkranz 23 (siehe 1) eingeleitet (eingegeben), der an den Flanschabschnitten 212 und 224 des ersten und zweiten Gehäuseelements 21 und 22 befestigt ist. Der Zahnkranz 23 ist an dem Außenumfang des Zylinderabschnitts 221 des zweiten Gehäuseelements 22 auf der Seite des Flanschabschnitts 224 befestigt. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Zahnkranz 23 an dem Differenzialgehäuse 2, um mit diesem einstückig zu drehen, durch eine Vielzahl von Befestigungsschrauben 24 (Befestigungsbolzen) befestigt, die jeweils in eine Vielzahl von Schraubeneinsetzlöchern 221a (Bolzeneinsetzlöchern) eingesetzt sind, die in dem Flanschabschnitt 212 des ersten Gehäuseelements 21 ausgebildet sind, sowie eine Vielzahl von Schraubeneinsetzlöchern 224a (Bolzeneinsetzlöchern), die in dem Flanschabschnitt 224 des zweiten Gehäuseelements 22 ausgebildet sind. Der Kopfabschnitt 241 jeder Befestigungsschraube 24 beröhrt den Flanschabschnitt 212 des ersten Gehäuseelements 21 und ihr Schaftabschnitt, auf dem ein Außengewinde ausgebildet ist, wird durch die entsprechenden Schraubeneinsetzlöcher 212a und 224a in das entsprechende Schraubenloch 23a des Zahnkranzes 23 geschraubt.
Als Reaktion auf ein Aktivieren und Deaktivieren des Aktors 6 wechselt der Zustand der Differenzialvorrichtung 1 zwischen einem gekuppelten Zustand und einem entkuppelten Zustand. Der gekuppelte Zustand ist ein Zustand, in dem der erste Kämmabschnitt 51 und der zweite Kämmabschnitt 223 miteinander in der Umfangsrichtung kämmen, und das Gleitelement 5 und das Differenzialgehäuse 2 miteinander gekuppelt sind, um bezüglich einander nicht drehbar zu sein. Der entkuppelte Zustand ist ein Zustand, in dem das Gleitelement 5 und das Differenzialgehäuse 2 bezüglich einander drehbar sind.
5A ist eine Teilschnittansicht, die die Differenzialvorrichtung 1 während eines Deaktivierens des Aktors 6 zeigt. 5B ist eine Teilschnittansicht der Differenzialvorrichtung 1 während eines Aktivierens des Aktors 6.
Während eines Deaktivierens des Aktors 6, bei dem der Spulenwicklung 611 des Elektromagneten 61 kein Erregerstrom zugeführt wird, wird das Gleitelement 5 in Richtung des Scheibenabschnitts 211 des ersten Gehäuseelements 21 durch eine Rückstellkraft der Wellscheibe 82 bewegt, wobei dadurch ein Kämmen zwischen dem ersten Kämmabschnitt 51 und dem zweiten Kämmabschnitt 223 gelöst wird. Wenn der Elektromagnet 61 nicht unter Spannung steht, wird der Anker 63 durch die Rückstellkraft der Wellscheibe 82, die über das Gleitelement 5, die Scheibe 81 und das Presselement 7 übertragen wird, zurück zu einer Ausgangsposition, weg von dem Bodenabschnitt 222, gebracht.
Während des Deaktivierens des Aktors 6 können das Differenzialgehäuse 2 und das Gleitelement 5 bezüglich einander drehen und dadurch ist eine Übertragung der Antriebskraft von dem Differenzialgehäuse 2 auf den Differenzialmechanismus 3 unterbrochen. Entsprechend wird die von dem Zahnkranz 23 in das Differenzialgehäuse 2 eingeleitete Antriebskraft nicht zu den Antriebswellen übertragen, und somit ist das Fahrzeug in dem Zweiradantriebsmodus.
Wenn der Spulenwicklung 611 des Elektromagneten 61 Erregerstrom zugeführt wird, wird ein magnetischer Fluss in dem magnetischen Pfad G erzeugt, der durch die gestrichelte Linie in 5B angezeigt ist. Entsprechend wird durch die Magnetkraft des Elektromagneten 61 der Anker 63 in der Axialrichtung so bewegt, dass sich der Seitenplattenabschnitt 632 des Ankers 63 der axialen Endfläche 621a des Zylinderabschnitts 621 des Jochs 62 nähert. Somit presst das Presselement 7 das Gleitelement 5 in Richtung des Bodenabschnitts 222 des zweiten Gehäuseelements 22, sodass der erste Kämmabschnitt 51 und der zweite Kämmabschnitt 223 miteinander kämmen. Insbesondere nimmt das Presselement 7 die Bewegungskraft des Ankers 63 von dem Ringabschnitt 71 auf, und presst mit der Bewegungskraft das Gleitelement 5 in Richtung des Bodenabschnitts 222 des zweiten Gehäuseelements 22. Die Position des Ankers 63 wird durch einen Positionssensor 93 (siehe 2), der an dem Differenzialträger 9 befestigt ist, erfasst.
Wenn der erste Kämmabschnitt 51 und der zweite Kämmabschnitt 223 miteinander kämmen, wird die von dem Zahnkranz 23 in das zweite Gehäuseelement 22 des Differenzialgehäuses 2 eingeleitete Antriebskraft auf die Antriebswellen über das Gleitelement, das Paar Ritzelwellen 30, vier Ritzelzahnräder 31 und das Paar Seitenzahnräder 32 des Differenzialmechanismus 3 übertragen, und dadurch ist das Fahrzeug in dem Vierradantriebsmodus.
Beim Wechseln des Zustands des Aktors 6 vom deaktivierten Zustand zu dem aktivierten Zustand, versorgt das Steuerungsgerät den Elektromagneten 61 mit dem Erregerstrom, der eine ausreichende Stärke hat, um das Gleitelement 5 schnell zu bewegen. Anschließend, wenn bestimmt wird, dass der erste Kämmabschnitt 51 und der zweite Kämmabschnitt 223 miteinander kämmen, reduziert das Steuerungsgerät die Stromstärke des Erregerstroms auf eine relativ geringe Stromstärke, die mindestens ausreichend ist, um das Kämmen zwischen dem ersten Kämmabschnitt 51 und dem zweiten Kämmabschnitt 223 aufrechtzuerhalten. Dies kann einen Spannungsverbrauch reduzieren.
Gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsform umfasst das Differenzialgehäuse das erste Gehäuseelement 21 und das zweite Gehäuseelement 22, und das zweite Gehäuseelement 22 hat einstückig den Flanschabschnitt 224, an dem der Zahnkranz 23 befestigt ist, und den zweiten Kämmabschnitt 223, mit dem der erste Kämmabschnitt 51 des Gleitelements 5 kämmt. Durch diesen Aufbau wird die von dem Zahnkranz 23 eingeleitete Antriebskraft auf das Gleitelement 5 nur über das zweite Gehäuseelement 22 übertragen, und wird dann von dem Gleitelement 5 zu den Ritzelwellen 30 des Differenzialmechanismus 3 übertragen. Somit ist der Scheibenabschnitt 211 des ersten Gehäuseelements 21 in dem die Durchgangslöcher 211c ausgebildet sind, durch die die vorstehenden Abschnitte 72 des Presselements 7 hindurch angeordnet sind, nicht von dem Übertragungspfad der Antriebskraft umfasst. Dies ermöglicht es, ein Übertragen der Antriebskraft durch eine Axialbewegung des Gleitelements 5 zu verbinden und zu trennen, während ein Vergrößern des Gewichts und der Größe des Differenzialgehäuses 2 verhindert wird.
Im Folgenden wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 6 bis 8 beschrieben. Eine Differenzialvorrichtung 1A gemäß der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich von der Differenzialvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform hauptsächlich in dem Aufbau des zweiten Gehäuseelements 22 des Differenzialgehäuses 2 und ist im Wesentlichen hinsichtlich des übrigen Aufbaus gleich. Angesichts dessen sind in der zweiten Ausführungsform Elemente oder andere Komponenten, die im Wesentlichen dieselben Funktionen wie die in der ersten Ausführungsform haben, durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet, wie den in 1 bis 5B verwendeten, und eine doppelte Beschreibung wird weggelassen.
6 ist eine Schnittansicht, die die Differenzialvorrichtung 1A gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt. 7 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Differenzialvorrichtung 1A. 8 ist eine perspektivische Ansicht, die das zweite Gehäuseelement 22 der Differenzialvorrichtung 1A zeigt.
Die erste Ausführungsform wurde beschrieben, in der das zweite Gehäuseelement 22 einstückig den Zylinderabschnitt 221, den Bodenabschnitt 222 und die Kämmzähne 223a des zweiten Kämmabschnitts 223 hat. Allerdings umfasst in der vorliegenden Ausführungsform das zweite Gehäuseelement 22 eine Kombination eines Hauptkörpers 22a, der den Zylinderabschnitt 221 und den Bodenabschnitt 222 einstückig hat, und eines separaten Körpers 22b, der von dem Hauptkörper 22a separiert (getrennt) ist und der den zweiten Kämmabschnitt 223 hat. In dem Hauptkörper 22a ist eine Vielzahl von Durchgangslöchern 222c (siehe 6), die durch den Bodenabschnitt 222 in der Axialrichtung parallel zu der Drehachse O hindurchtreten, ausgebildet.
Der separate Körper 22b hat einstückig einen Ringabschnitt 225, eine Vielzahl von Fußschäften 226 als Eingriffsabschnitte, die sich von dem Ringabschnitt 225 in der Axialrichtung erstrecken, sowie den zweiten Kämmabschnitt 223, der die Kämmzähne 223a hat, die an einem axialen Endabschnitt des Ringabschnitts 225 auf der Seite ausgebildet sind, die den Fußschäften 226 entgegengesetzt sind. In der vorliegenden Ausführungsform sind an dem separaten Körper 22b vier Fußschäfte 226 ausgebildet, um sich parallel zueinander entlang der Axialrichtung zu erstrecken. Jeder Fußschaft 226 ist in das entsprechende Durchgangsloch 222c des Hauptkörpers 22a eingesetzt und ist mit dem Bodenabschnitt 222 in Eingriff, um bezüglich diesem nicht drehbar zu sein. Der separate Körper 22b ist an dem Hauptkörper 22a befestigt (festgemacht), um bezüglich diesem nicht drehbar zu sein. Die Fußschäfte 226 des separaten Körpers 22b sind in die Durchgangslöcher 222c eng eingesetzt, um beispielsweise eine Gegenbewegung (ein Spiel) in der Umfangsrichtung zu eliminieren.
In der ersten Ausführungsform hat das Presselement 7 den Ringabschnitt 71 und die vorspringenden Abschnitte 72, und die vorspringenden Abschnitte 72 sind eingerichtet, das Gleitelement 5 über die Scheibe 81 zu pressen. Das Presselement 7 gemäß der vorliegenden Ausführungsform hat den Ringabschnitt 71 und die vorstehenden Abschnitte 72, ähnlich der ersten Ausführungsform. Allerdings berührt der Ringabschnitt 71 einen Endabschnitt des Zylinderabschnitts 53 des Gleitelements 5 und die distalen Endabschnitte der vorstehenden Abschnitte 72 berühren einen Endabschnitt des Außenringabschnitts 631 des Ankers 63.
In der ersten Ausführungsform ist die Wellscheibe 82 in der ringförmigen Nut 222b aufgenommen, die in dem Bodenabschnitt 222 des zweiten Gehäuseelements 22 ausgebildet ist. Allerdings ist in der vorliegenden Ausführungsform die Wellscheibe 82 zwischen dem Ringabschnitt 225 des separaten Körpers 22b und dem Innenrippenabschnitt 52 des Gleitelements 5 angeordnet. An dem Ringabschnitt 225 auf der Innenseite bezüglich des zweiten Kämmabschnitts 223 ist eine Kontaktfläche 225a, die die Wellscheibe 82 berührt, ausgebildet.
Die Differenzialvorrichtung 1A gemäß der vorliegenden Ausführungsform, die aufgebaut ist, wie oben beschrieben wurde, wird ähnlich zu der Differenzialvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform betrieben und gibt die Antriebskraft, die von dem Zahnkranz 23 eingeleitet wurde, aus dem Paar Seitenzahnrädern 23 des Differenzialmechanismus 3 in einer Weise aus, die im Stande ist, in Eingriff gebracht zu werden und gelöst zu werden.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann, zusätzlich zu den Funktionen und Wirkungen, die in der ersten Ausführungsform beschrieben wurden, ein Bearbeiten des zweiten Kämmabschnitts 223 erleichtert werden, weil das zweite Gehäuseelement 22 den Hauptkörper 22a und den separaten Körper 22b in Kombination umfasst, und der zweite Kämmabschnitt 223 an dem axialen Endabschnitt des separaten Körpers 22b ausgebildet ist. Obwohl die Durchgangslöcher 222c in dem Bodenabschnitt 222 des Hauptkörpers 22a ausgebildet sind, kann die Größe der Durchgangslöcher 222c auf eine Größe festgelegt werden, bei der die minimale Festigkeit, die für die Fußschäfte 226 erforderlich ist, erlangt werden kann. Daher kann eine ausreichende Festigkeit des Bodenabschnitts 222 erlangt werden, und es kann verhindert werden, dass sich die Festigkeit des zweiten Gehäuseelements 22 verringert. Außerdem können der Hauptkörper 22a und der separate Körper 22b miteinander durch ein Befestigungsverfahren, wie etwa Verschrauben oder Verschweißen, das eine Übertragung der Antriebskraft ermöglicht, festgemacht werden. In diesem Fall kann noch zuverlässiger verhindert werden kann, dass sich die Festigkeit verringert.
Die vorliegende Erfindung wurde vorstehend basierend auf der ersten und zweiten Ausführungsform beschrieben, aber die entsprechenden Ausführungsformen beschränken nicht die Erfindung gemäß den Ansprüchen. Es ist anzumerken, dass alle Kombinationen von Merkmalen, die in den Ausführungsformen beschrieben wurden, nicht immer wesentlich für Maßnahmen zum Lösen der Aufgabe der Erfindung sind. Die vorliegende Erfindung kann optional, zum Umsetzen innerhalb des Umfangs und nicht von seinem Wesen abweichend, verändert werden.
Eine Differenzialvorrichtung 1 umfasst: einen Differenzialmechanismus 3, der eine eingegebene Antriebskraft auf ein Paar Seitenzahnräder 32 verteilt, um eine Differenzialbewegung dazwischen zu ermöglichen; ein Differenzialgehäuse 2, das den Differenzialmechanismus 3 aufnimmt; sowie einen Kupplungsmechanismus 4, der die Antriebskraft zwischen dem Differenzialgehäuse 2 und Ritzelwellen 30 des Differenzialmechanismus 3 überträgt. Der Kupplungsmechanismus 4 umfasst: ein Gleitelement 5, das bezüglich der Ritzelwellen 30 des Differenzialmechanismus 3 in der Axialrichtung des Differenzialgehäuses 2 bewegbar ist und bezüglich diesem in dem Differenzialgehäuse 2 nicht drehbar ist; sowie einen Aktor 6, der eine axiale Bewegungskraft auf das Gleitelement 5 ausübt. Das Gleitelement 5 hat an einem Endabschnitt einen ersten Kämmabschnitt 51. Das Differenzialgehäuse 2 umfasst ein scheibenförmiges erstes Gehäuseelement 21 und ein mit einem Boden versehenes zylindrisches zweites Gehäuseelement 22, das den Differenzialmechanismus 3 aufnimmt. Das zweite Gehäuseelement 22 hat einen zweiten Kämmabschnitt 223, der dem ersten Kämmabschnitt 51 gegenüberliegt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2015-87015 [0002]
JP 2015-87015 A [0002, 0003, 0007]

Claims

Differenzialvorrichtung, mit: einem Differenzialmechanismus, der eine einem Eingangselement eingegebene Antriebskraft auf ein Paar Ausgangselemente verteilt, um eine Differenzialbewegung zwischen diesen zuzulassen; einem Differenzialgehäuse, das den Differenzialmechanismus aufnimmt; und einem Kupplungsmechanismus, der die Antriebskraft zwischen dem Differenzialgehäuse und dem Eingangselement des Differenzialmechanismus überträgt, wobei der Kupplungsmechanismus ein Gleitelement und einen Aktor umfasst, wobei das Gleitelement in dem Differenzialgehäuse angeordnet ist, um bezüglich des Differenzialmechanismus in einer Mittelachsenrichtung entlang einer Drehachse des Differenzialgehäuses bewegbar zu sein, und um bezüglich diesem nicht drehbar zu sein, und wobei der Aktor eingerichtet ist, eine Bewegungskraft auf das Gleitelement in der Mittelachsenrichtung auszuüben, das Gleitelement einen ersten Kämmabschnitt hat, mit einer Vielzahl von Kämmzähnen, die an einem seiner Endabschnitte in der Mittelachsenrichtung ausgebildet sind, das Differenzialgehäuse ein erstes Gehäuseelement mit einer Scheibenform und ein zweites Gehäuseelement umfasst, mit einer Form eines mit einem Boden versehenen Zylinders, mit einem Zylinderabschnitt, der den Differenzialmechanismus aufnimmt, und einem Bodenabschnitt, der sich nach innen aus einem Endabschnitt des zylindrischen Abschnitts in einer Axialrichtung erstreckt, das zweite Gehäuseelement einen zweiten Kämmabschnitt hat, mit einer Vielzahl von Kämmzähnen, die dem ersten Kämmabschnitt in der Mittelachsenrichtung gegenüberliegt, und wobei als Reaktion auf ein Aktivieren und Deaktivieren des Aktors der Zustand der Differenzialvorrichtung zwischen einem gekuppelten Zustand und einem entkuppelten Zustand wechselt, wobei der gekuppelte Zustand ein Zustand ist, in dem der erste Kämmabschnitt und der zweite Kämmabschnitt miteinander in einer Umfangsrichtung kämmen und das Gleitelement und das Differenzialgehäuse miteinander gekuppelt sind, um bezüglich einander nicht drehbar zu sein, und der entkuppelte Zustand ein Zustand ist, in dem das Gleitelement und das Differenzialgehäuse bezüglich einander drehbar sind.
Differenzialvorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein ringförmiger Zahnkranz an einem Außenumfang des anderen Endabschnitts des Zylinderabschnitts in der Axialrichtung in dem zweiten Gehäuseelement befestigt ist und das zweite Gehäuseelement den zweiten Kämmabschnitt auf der Seite des Bodenabschnitts hat.
Differenzialvorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Zylinderabschnitt, der Bodenabschnitt und die Kämmzähne des zweiten Kämmabschnitts einstückig mit dem zweiten Gehäuseelement sind.
Differenzialvorrichtung nach Anspruch 2, wobei das zweite Gehäuseelement eine Kombination aus einem Hauptkörper, in dem der Zylinderabschnitt und der Bodenabschnitt einstückig vorgesehen sind, und einem separaten Körper umfasst, in dem ein Eingriffsabschnitt und der zweite Kämmabschnitt einstückig sind, wobei der Eingriffsabschnitt mit dem Bodenabschnitt des Hauptkörpers in Eingriff ist, um bezüglich diesem nicht drehbar zu sein.
Differenzialvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der Kupplungsmechanismus ein Vorspannelement umfasst, das das Gleitelement in einer Richtung zum Trennen des Gleitelements von dem Bodenabschnitt des zweiten Gehäuseelements vorspannt.