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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine Differentialvorrichtung.
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2. Beschreibung des Stands der Technik
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Bekannt ist eine Differentialvorrichtung, die in einem vierradangetriebenen Fahrzeug mit Hauptantriebsrädern und Nebenantriebsrädern vorgesehen ist und die eine Antriebskraft einer Antriebsquelle zu dem rechten und linken Nebenantriebsrad verteilen kann, während sie einen Differentialbetrieb des rechten und linken Nebenantriebsrads gestattet, und die eine Übertragung der Antriebskraft zu den Nebenantriebsrädern unterbrechen kann (siehe beispielsweise japanische ungeprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 10-78110 A (
JP 10-78110 A )).
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Die Differentialvorrichtung, die in
JP 10-78110 A beschrieben ist, hat ein äußeres Gehäuse; ein inneres Gehäuse, das in dem äußeren Gehäuse angeordnet ist; einen Differentialmechanismus, der in dem inneren Gehäuse aufgenommen ist; ein Kupplungsbauteil, das angeordnet ist, um in einer Axialrichtung in dem äußeren Gehäuse beweglich zu sein; und ein Stellglied, das eine Bewegung des Kupplungsbauteils in der Axialrichtung bewirkt. Das Stellglied ist außerhalb des äußeren Gehäuses angeordnet. Das Kupplungsbauteil kann den Zustand der Differentialvorrichtung zwischen einem verbundenen Zustand und einem nicht verbundenen Zustand durch Bewegen in der Axialrichtung umschalten. In dem verbundenen Zustand sind das äußere Gehäuse und das innere Gehäuse derart miteinander verbunden, dass das äußere Gehäuse und das innere Gehäuse nicht drehbar relativ zueinander sind. In dem nicht verbundenen Zustand ist das innere Gehäuse drehbar relativ zu dem äußeren Gehäuse. In dem verbundenen Zustand wird eine Antriebskraft, die zu dem äußeren Gehäuse eingegeben wird, von dem Differentialmechanismus zu dem rechten und dem linken Nebenantriebsrad verteilt, und somit wird ein Fahrzeug in einen Vierradantriebszustand gebracht. In dem nicht verbundenen Zustand ist die Übertragung der Antriebskraft zu den Nebenantriebsrädern unterbrochen, und somit ist das Fahrzeug in einen Zweiradantriebszustand gebracht, in dem die Antriebskraft zu nur den Hauptantriebsrädern übertragen wird.
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In der Differentialvorrichtung, die in
JP 10-78110 A beschrieben ist, sind Eingriffszähne an Flächen des äußeren Gehäuses und des Kupplungsbauteils ausgebildet, wobei die Flächen einander zugewandt sind. Das Kupplungsbauteil und das innere Gehäuse sind derart miteinander verbunden, dass sie in der Axialrichtung relativ zueinander beweglich sind und dass sie nicht drehbar relativ zueinander sind, und zwar durch einen gegenseitigen Eingriff zwischen einer Vielzahl von Vorsprüngen, die in der Axialrichtung von jeweiligen Flächen vorstehen, die einander zugewandt sind. Eine Schiebefeder, die aus einer Schraubenfeder gebildet ist, ist zwischen dem Kupplungsbauteil und dem inneren Gehäuse an einer Position außerhalb der Vielzahl von Vorsprüngen angeordnet. Die Schiebefeder drängt das Kupplungsbauteil in eine Richtung, in der das Kupplungsbauteil mit dem äußeren Gehäuse eingreift. Wenn das Stellglied nicht betätigt ist, greift das Kupplungsbauteil mit dem äußeren Gehäuse aufgrund einer Drängkraft der Schiebefeder ein, und somit wird die Antriebskraft von dem äußeren Gehäuse zu dem inneren Gehäuse über das Kupplungsbauteil übertragen. Wenn das Stellglied betätigt wird, drückt das Stellglied das Kupplungsbauteil über eine Druckplatte, wodurch das Kupplungsbauteil von dem äußeren Gehäuse außer Eingriff gebracht wird.
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In der Differentialvorrichtung mit der vorstehend beschriebenen Gestaltung ist es nicht notwendig, das Stellglied zu betätigen, wenn das Fahrzeug in dem Vierradantriebszustand fährt. Demzufolge ist es möglich, eine Wärmeerzeugung des Stellglieds und einen Leistungsverbrauch selbst dann zu verringern, wenn das Fahrzeug auf einer Fahrbahn mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten µ, beispielsweise auf einer verschneiten Fahrbahn, für eine lange Zeit fährt.
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In der Differentialvorrichtung, die in
JP 10-78110 A beschrieben ist, ist die Schiebefeder in einem kleinen Spalt zwischen der Vielzahl von Vorsprüngen des inneren Gehäuses und des Kupplungsbauteils und einer Innenumfangsfläche des äußeren Gehäuses angeordnet, und deshalb ist es schwierig, eine Schiebefeder mit einer großen Federkonstante zu verwenden. Demzufolge gibt es eine Möglichkeit, dass eine Begrenzung hinsichtlich einer Größe der Antriebskraft auferlegt wird, die von dem äußeren Gehäuse zu dem Kupplungsbauteil übertragen wird. Des Weiteren, falls ein großer Raum zum Aufnehmen der Schiebefeder sichergestellt wird, ist ein Durchmesser des äußeren Gehäuses erhöht, und demzufolge sind eine Größe und ein Gewicht der Differentialvorrichtung erhöht.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung sieht eine Differentialvorrichtung vor, bei der ein Stellglied nicht betätigt werden muss, wenn ein Fahrzeug in einem Vierradantriebszustand fährt, und eine ausreichende Druckkraft eines Drängbauteils zum Drängen eines Kupplungsbauteils gewährleistet wird.
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Eine Differentialvorrichtung gemäß einem Aspekt der Erfindung hat einen Differentialmechanismus, der gestaltet ist, um eine Antriebskraft, die zu einem Eingangsbauteil eingegeben wird, zu einem Paar Ausgangsbauteile zu verteilen, während ein Differentialbetrieb der Ausgangsbauteile gestattet ist; ein Differentialgehäuse, das den Differentialmechanismus aufnimmt; ein Kupplungsbauteil, das in dem Differentialgehäuse zusammen mit dem Differentialmechanismus aufgenommen ist und derart angeordnet ist, dass eine Drehung des Kupplungsbauteils relativ zu dem Eingangsbauteil beschränkt ist und das Kupplungsbauteil relativ zu dem Differentialgehäuse drehbar ist; ein Drängbauteil, das aus einem elastischen Körper ausgebildet ist und gestaltet ist, um das Kupplungsbauteil in Richtung zu einer Seite in einer Axialrichtung parallel zu einer Drehachse des Differentialgehäuses zu drängen; und ein Stellglied, das gestaltet ist, um eine Druckkraft zum Bewegen des Kupplungsbauteils zu einer anderen Seite in der Axialrichtung gegen eine Drängkraft des Drängbauteils zu erzeugen. Das Differentialgehäuse hat einen ersten Eingriffsteil, der eine Vielzahl von Eingriffszähnen an einer ersten Seitenwand des Differentialgehäuses hat, wobei das Kupplungsbauteil zwischen der ersten Seitenwand und einer zweiten Seitenwand des Differentialgehäuses in der Axialrichtung angeordnet ist. Das Kupplungsbauteil hat einen zweiten Eingriffsteil, der eine Vielzahl von Eingriffszähnen an einem Endteil des Kupplungsbauteils hat, wobei der Endteil an einer Seite der ersten Seitenwand gelegen ist. Das Drängbauteil ist zwischen der zweiten Seitenwand und dem Kupplungsbauteil derart angeordnet, dass das Drängbauteil in der Axialrichtung zusammengedrückt ist. Wenn das Stellglied keine Druckkraft erzeugt, sind der erste Eingriffsteil und der zweite Eingriffsteil durch die Drängkraft des Drängbauteils miteinander in Eingriff, und das Differentialgehäuse und das Eingangsbauteil sind über das Kupplungsbauteil derart miteinander verbunden, dass das Differentialgehäuse und das Eingangsbauteil nicht drehbar relativ zueinander sind. Der erste Eingriffsteil wird von dem zweiten Eingriffsteil durch die Druckkraft außer Eingriff gebracht, die aufgrund einer Betätigung des Stellglieds vorgesehen wird.
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Mit der Differentialvorrichtung gemäß dem vorstehenden Aspekt ist es nicht notwendig, das Stellglied zu betätigen, wenn das Fahrzeug in dem Vierradantriebszustand fährt, und es ist möglich die Drängkraft des Drängbauteils zu gewährleisten, das gestaltet ist, um das Kupplungsbauteil zu drängen.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Merkmale, Vorteile und eine technische und gewerbliche Bedeutung von beispielhaften Ausführungsbeispielen der Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen.
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1 ist eine Schnittansicht, die ein Gestaltungsbeispiel einer Differentialvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;
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2 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Differentialvorrichtung;
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3 ist eine Draufsicht eines zweiten Gehäusebauteils der Differentialvorrichtung aus Sicht von einer Seite eines ersten Gehäusebauteils;
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4A ist eine perspektivische Ansicht, die ein Kupplungsbauteil der Differentialvorrichtung aus Sicht von einer Seite eines ersten Eingriffsteils darstellt;
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4B ist eine perspektivische Ansicht, die das Kupplungsbauteil der Differentialvorrichtung aus Sicht von einer Seite eines Beinteils darstellt;
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5 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht der Differentialvorrichtung und stellt einen Betrieb der Differentialvorrichtung in einem Zustand dar, in dem ein Stellglied nicht betätigt ist;
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6 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht der Differentialvorrichtung und stellt einen Betrieb der Differentialvorrichtung in einem Zustand dar, in dem das Stellglied betätigt ist; und
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7 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht einer Differentialvorrichtung gemäß einem modifizierten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf 1 bis 6 beschrieben. Es sei angemerkt, dass das nachstehend beschriebene Ausführungsbeispiel als ein Beispiel zum Realisieren der Erfindung vorgesehen ist, aber ein technischer Umfang der Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt.
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1 ist eine Schnittansicht, die ein Gestaltungsbeispiel einer Differentialvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt. 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Differentialvorrichtung. 3 ist eine Draufsicht eines zweiten Gehäusebauteils der Differentialvorrichtung aus Sicht von einer Seite eines ersten Gehäusebauteils. 4A und 4B sind perspektivische Ansichten, die ein Kupplungsbauteil der Differentialvorrichtung darstellen. 5 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht der Differentialvorrichtung und stellt einen Betrieb der Differentialvorrichtung in einem Zustand dar, in dem ein Stellglied nicht betätigt ist. 6 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht der Differentialvorrichtung und stellt einen Betrieb der Differentialvorrichtung in einem Zustand dar, in dem das Stellglied betätigt ist.
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Eine Differentialvorrichtung 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird als eine Differentialvorrichtung verwendet, die in einem vierradangetriebenen Fahrzeug vorgesehen ist, das ein Paar aus einem rechten und einem linken Hauptantriebsrad (beispielsweise Vorderrädern), zu denen eine Antriebskraft einer Antriebsquelle wie einer Maschine fortlaufend übertragen wird; und ein Paar aus einem rechten und einem linken Nebenantriebsrad (beispielsweise Hinterräder) hat, zu denen die Antriebskraft der Antriebsquelle wie der Maschine gemäß einem Fahrzustand übertragen wird, wobei die Differentialvorrichtung die Antriebskraft zu dem rechten und dem linken Nebenantriebsrad verteilt. Darüber hinaus kann die Differentialvorrichtung 1 die Übertragung der Antriebskraft zu den Nebenantriebsrädern stoppen und fortführen. In einem Fall, in dem die Antriebskraft zu nur den Hauptantriebsrädern übertragen wird, befindet sich das Fahrzeug in einem Zweiradantriebszustand. In einem Fall, in dem die Antriebskraft zu den Hauptantriebsrädern und den Nebenantriebsrädern übertragen wird, befindet sich das Fahrzeug in einen Vierradantriebszustand. In dem Vierradantriebszustand verteilt die Differentialvorrichtung 1 die eingegebene Antriebskraft zu einer rechten und einer linken Antriebswelle für die Nebenantriebsräder.
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Die Differentialvorrichtung 1 hat ein Differentialgehäuse 2, das über ein Paar Lager 91 und 92 an einem Differentialträger 9 als ein Aufnahmebauteil, das an einem Fahrzeugkörper fixiert ist, gestützt ist, um drehbar zu sein; einen Differentialmechanismus 3, der in dem Differentialgehäuse 2 aufgenommen ist; und einen Kupplungsmechanismus 4, der eine Übertragung einer Antriebskraft zwischen dem Differentialgehäuse 2 und dem Differentialmechanismus 3 gestattet und unterbricht. Schmieröl (Differentialöl) zum Schmieren des Differentialmechanismus 3 wird in das Differentialgehäuse 2 eingeleitet.
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Das Differentialgehäuse 2 ist durch miteinander Verbinden eines ersten Gehäusebauteils 21 und eines zweiten Gehäusebauteils 22 gebildet, die in einer Richtung entlang einer Drehachse O angeordnet sind. Das erste Gehäusebauteil 21 ist durch beispielsweise Schmieden geformt und hat eine Scheibenform, die eine Öffnung des zweiten Gehäusebauteils 22 bedeckt. Das erste Gehäusebauteil 21 hat in einstückiger Weise einen Flanschteil 212, der einen Flanschteil 223 des zweiten Gehäusebauteils 22 berührt. Das erste Gehäusebauteil 21 hat ein Welleneinsetzloch 21a, durch das hindurch eine Antriebswelle eingesetzt ist. Die Antriebswelle ist mit einem von einem Paar Seitenränder 32 derart verbunden, dass die Antriebswelle nicht drehbar relativ zu dem Seitenrad 32 ist.
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Das zweite Gehäusebauteil 22 hat eine Form eines Zylinders mit Boden und nimmt den Differentialmechanismus 3 und das Kupplungsbauteil 5 auf. Das zweite Gehäusebauteil 22 hat in einstückiger Weise einen Zylinderteil 221 mit einer zylindrischen Form; eine Seitenwand 222, die sich von einem Endteil des Zylinderteils 221 entgegengesetzt zu einem anderen Endteil an einer Seite des ersten Gehäusebauteils 21 nach innen erstreckt; und den Flanschteil 223, der von dem anderen Endteil des Zylinderteils 221 nach außen vorsteht. Das Differentialgehäuse 2 nimmt das Kupplungsbauteil 5 derart auf, dass das Kupplungsbauteil 5 in der Axialrichtung sandwichartig zwischen der Seitenwand 222 des zweiten Gehäusebauteils 22 als eine erste Seitenwand an einem von beiden Endteilen des Differentialgehäuses 2 und einer Seitenwand 211 des ersten Gehäusebauteils 21 als eine zweite Seitenwand an dem anderen der beiden Endteile angeordnet ist.
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Die Seitenwand 222 hat eine Vielzahl (vier) von Durchgangslöchern 222a in Abständen von ungefähr 90 Grad in einer Umfangsrichtung des Differentialgehäuses 2. Das Durchgangsloch 222a ist an einer Position ausgebildet, die Eingriffszähnen 510 eines zweiten Eingriffsteils 51 des Kupplungsbauteils 5 nicht zugewandt ist. Das Durchgangsloch 222a erstreckt sich durch das Differentialgehäuse 2 hindurch in einer Axialrichtung parallel zu der Drehachse O. Die Seitenwand 222 hat ein Welleneinsetzloch 222b, das an einem mittleren Teil der Seitenwand 222 ausgebildet ist. Eine Antriebswelle ist durch das Welleneinsetzloch 222b hindurch eingesetzt. Die Antriebswelle ist mit einem von dem Paar Seitenräder 32 derart verbunden, dass die Antriebswelle nicht relativ zu dem Seitenrad 32 drehbar ist. Die Vielzahl von Durchgangslöchern 222a und das Welleneinsetzloch 222b erstrecken sich durch die Seitenwand 222 hindurch in der Richtung parallel zu der Drehachse O. Das Differentialgehäuse 2 hat auch an einer Innenfläche der Seitenwand 222 (einer Fläche, die dem ersten Gehäusebauteil 21 zugewandt ist) einen ersten Eingriffsteil 224 mit einer Vielzahl von Eingriffszähnen 220. Die Vielzahl von Eingriffszähnen 220 sind in gleichen Abständen über den gesamten Umfang in einer Teilregion in einer Radialrichtung in der inneren Fläche der Seitenwand 222 vorgesehen. Die Vielzahl von Eingriffszähnen 220 des ersten Eingriffsteils 224 ist auch ein Seitenflächenkeil, der radial an einer Fläche der Seitenwand 222 des zweiten Gehäusebauteils 22 ausgebildet ist, wobei die Fläche dem Kupplungsbauteil 5 zugewandt ist.
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Eine Antriebskraft wird zu dem Differentialgehäuse 2 von einem Tellerrad 23 (siehe 1) eingegeben, das an den Flanschteilen 212, 223 des ersten und zweiten Gehäusebauteils 21, 22 fixiert ist. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Tellerrad 23 fixiert, um einstückig mit dem Differentialgehäuse 2 zu drehen, und zwar durch eine Vielzahl von Befestigungsbolzen 24, die jeweils durch eine Vielzahl von Bolzeneinsetzlöchern 212a, die an dem Flanschteil 212 des Gehäusebauteils 21 ausgebildet sind, und eine Vielzahl von Bolzeneinsetzlöchern 223a hindurch eingesetzt sind, die an dem Flanschteil 223 des zweiten Gehäusebauteils 22 ausgebildet sind. Der Befestigungsbolzen 24 hat einen Kopfteil 241, der den Flanschteil 212 des ersten Gehäusebauteils 21 berührt, und hat einen Schaftteil 242, der ein Außengewinde hat. Der Schaftteil 242 ist durch die Bolzeneinsetzlöcher 212a, 223a hindurch eingesetzt, um in ein Schraubenloch 23a des Tellerrads 23 geschraubt zu sein.
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Das erste Gehäusebauteil 21 und das zweite Gehäusebauteil 22 sind durch eine Vielzahl von Verbindungsbolzen 25 miteinander verbunden (sieh 2). In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden das erste Gehäusebauteil 21 und das zweite Gehäusebauteil 22 durch die vier Verbindungsbolzen 25 miteinander verbunden, bevor das Tellerrad 23 befestigt wird. Drei der Verbindungsbolzen 25 sind in 2 dargestellt. Der Verbindungsbolzen 25 wird durch ein Bolzeneinsetzloch 223b, der an dem Flanschteil 223 des zweiten Gehäusebauteils 22 ausgebildet ist, hindurch eingesetzt, um in ein Schraubenloch 212b geschraubt zu werden, das an dem ersten Gehäusebauteil 21 ausgebildet ist.
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In dem Differentialmechanismus 3 kann eine Antriebskraft einer Antriebsquelle, die zu einem Eingangsbauteil eingegeben wird, zu einem Paar Ausgangsbauteilen verteilt werden, während ein Differentialbetrieb der Ausgangsbauteile gestattet ist. Mit anderen Worten gesagt hat der Differentialmechanismus 3 wenigstens drei Drehelemente, und die Antriebskraft der Antriebsquelle, die zu einem ersten Drehelement der vorstehend beschriebenen Drehelemente eingegeben wird, kann zu einem zweiten und einem dritten Drehelement übertragen werden, während der Differentialbetrieb des zweiten und dritten Drehelements gestattet ist. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat der Differentialmechanismus 3, als die Drehelemente, ein Paar Ritzel 30, vier Ritzel 31 und das Paar Seitenräder 32. Das Paar Ritzelwellen 30 ist ein Beispiel des Eingangsbauteils, und das Paar Seitenräder 32 ist ein Beispiel des Paars Ausgangsbauteile. Mit anderen Worten gesagt ist das Paar Ritzelwellen 30 ein Beispiel des ersten Drehelements, und das Paar Seitenräder 32 ist ein Beispiel des zweiten und dritten Drehelements. Zwei der vier Ritzel 31 sind an einer der Ritzelwellen 30 gestützt, und die anderen zwei der vier Ritzel 31 sind an der anderen der Ritzelwellen 30 gestützt. Die Ritzel 31 und die Seitenräder 32 sind Kegelräder und greifen miteinander ein, wobei ihre Radwellen senkrecht zueinander sind.
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Die rechte und linke Antriebswelle sind entsprechend mit den Seitenrädern 32 derart verbunden, dass jede der Antriebswellen nicht drehbar relativ zu dem entsprechenden Seitenrad ist. Ein Distanzstück 34 mit einer Kreisplattenform ist zwischen einem der Seitenräder 32 und dem ersten Gehäusebauteil 21 angeordnet, und ein weiteres Distanzstück 34 ist zwischen dem anderen der Seitenräder 32 und dem zweiten Gehäusebauteil 22 angeordnet. Es sei angemerkt, dass jedes der Ritzel 31 und der Seitenräder 32 eine Vielzahl von Zahnradzähnen hat, obwohl sie in 2 nicht dargestellt sind.
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Jede der Ritzelwellen 30 hat in einstückiger Weise ein Paar Eingriffsteile 301, das mit dem Kupplungsbauteil 5 des Kupplungsmechanismus 4 eingreift (der später beschrieben wird); ein Paar Ritzelstützteile 302, die durch die Ritzel 31 hindurch eingesetzt sind; und einen Kopplungsteil 303, der das Paar Ritzelstützbauteile 302 miteinander koppelt. Jede der Ritzelwellen 30 hat insgesamt eine Wellenform. Die Eingriffsteile 301 sind entsprechend an beiden Endteilen der Ritzelwelle 30 vorgesehen, und der Kopplungsteil 303 ist an einem axial mittleren Teil der Ritzelwelle 30 vorgesehen. Jeder der Ritzelstützteile 302 ist zwischen dem entsprechenden Eingriffsteil 301 und dem Kopplungsteil 303 vorgesehen und stützt das entsprechende Ritzel 31.
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Die Ritzelwellen 30 greifen miteinander an dem axialen mittleren Teil der Ritzelwellen 30 ein. Im Speziellen greift der Kopplungsteil 303 von einer der Ritzelwellen 30 mit einem ausgesparten Teil 300 ein, der zwischen dem Paar Ritzelstützteilen 302 in der anderen der Ritzelwellen 30 ausgebildet ist, und der Kopplungsteil 303 der anderen der Ritzelwellen 30 greift mit einem ausgesparten Teil 300 ein, der zwischen dem Paar Ritzelstützteilen 302 in der einen der Ritzelwellen 30 ausgebildet ist. Die Ritzelwellen 30 sind senkrecht zueinander aus Sicht entlang der Drehachse O des Differentialgehäuses 2.
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Der Kupplungsmechanismus 4 hat das Kupplungsbauteil 5, das sich in einer Mittelachsenrichtung bewegen kann, die sich entlang der Drehachse O des Differentialgehäuses 2 erstreckt; einen Federring 8 als ein Drängbauteil, das das Kupplungsbauteil 5 zu einer Seite in der Axialrichtung (mit anderen Worten in der Mittelachsenrichtung) parallel zu der Drehachse O des Differentialgehäuses 2 drängt; ein Stellglied 6, das eine Druckkraft zum Drücken und Bewegen des Kupplungsbauteils 5 zu der anderen Seite in der axialen Richtung (mit anderen Worten gesagt der Mittelachsenrichtung) gegen die Drängkraft des Federrings 8 erzeugt; und ein Übertragungsbauteil 7, das zwischen dem Kupplungsbauteil 5 und dem Stellglied 6 angeordnet ist. Das Kupplungsbauteil 5 ist im Inneren des Differentialgehäuses 2 aufgenommen. Im Speziellen ist das Kupplungsbauteil 5 in dem Differentialgehäuse 2 zusammen mit dem Differentialmechanismus 3 aufgenommen und ist zwischen dem Differentialmechanismus 3 und dem Zylinderteil 221 des zweiten Gehäusebauteils 22 angeordnet. Das Stellglied 6 ist außerhalb des Differentialgehäuses 2 angeordnet, und im Speziellen außerhalb der Seitenwand 222 des zweiten Gehäusebauteils 22. Das Übertragungsbauteil 7 überträgt die Druckkraft des Stellglieds 6 zu dem Kupplungsbauteil 5. Das Übertragungsbauteil 7 hat Wellenteile 72, die durch die Durchgangslöcher 222a hindurch eingesetzt sind. Mit der Gestaltung drückt das Stellglied 6 das Kupplungsbauteil 5 über die Durchgangslöcher 222a.
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Das Kupplungsbauteil 5 hat eine zylindrische Form, dessen Mittelachse mit der Drehachse O des Differentialgehäuses 2 zusammenfällt. Das Kupplungsbauteil 5 ist derart angeordnet, dass das Kupplungsbauteil 5 relativ zu dem Differentialmechanismus 3 in der Mittelachsenrichtung entlang der Drehachse O des Differentialgehäuses 2 beweglich ist und nicht drehbar relativ zu dem Differentialmechanismus 3 ist. Das Kupplungsbauteil 5 ist derart angeordnet, dass eine Drehung des Kupplungsbauteils 5 relativ zu den Ritzelwellen 30 beschränkt ist und das Kupplungsbauteil 5 relativ zu dem Differentialgehäuse 2 drehbar ist.
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Das Kupplungsbauteil 5 ist durch Schmieden eines Stahlmaterials ausgebildet und hat eine zylindrische Form, dessen Mittelachse mit der Drehachse O des Differentialgehäuses 2 zusammenfällt, wie in 2, 4A und 4B dargestellt ist. Im Speziellen hat das Kupplungsbauteil 5 in einstückiger Weise einen Hauptkörperteil 52 mit einer zylindrischen Form; und eine Vielzahl (vier) von Beinteilen 53. Basisendteile der Beinteile 53 sind fortlaufend mit dem Hauptkörperteil 52. Die Beinteile 53 erstrecken sich in der Axialrichtung zu der Seitenwand 211 des ersten Gehäusebauteils 21. Das Kupplungsbauteil 5 hat auch einen zweiten Eingriffsteil 51 mit einer Vielzahl von Eingriffszähnen 510, wobei der zweite Eingriffsteil 51 über den gesamten Umfang des Hauptkörperteils 52 vorgesehen ist. Der zweite Eingriffsteil 51 ist an einem Endteil des Kupplungsbauteils 5 vorgesehen, wobei der Endteil an einer Seite der Seitenwand 222 des zweiten Gehäusebauteils 22 gelegen ist (mit anderen Worten gesagt ist der zweite Eingriffsteil 51 an einer Fläche des Kupplungsbauteils 5 vorgesehen, die der Seitenwand 222 zugewandt ist). Im Speziellen ist der zweite Eingriffsteil 51 an einer axialen Endfläche 52a des Hauptkörperteils 52 vorgesehen. Eingriffsabschnitte 530 sind derart vorgesehen, dass jeder der Eingriffsabschnitte 530 zwischen den Beinteilen 53, die benachbart zueinander sind, gelegen ist. Der Eingriffsabschnitt 530 erstreckt sich von der Seite des zweiten Eingriffsteils 51 zu der Seite des ersten Gehäusebauteils 21. Die Ritzelwellen 30 greifen mit den Eingriffsabschnitten 530 in der Umfangsrichtung ein. Die Vielzahl von Eingriffszähnen 510 des zweiten Eingriffsteils 51 ist ein Seitenflächenkeil, der radial an der Endfläche 52a des Hauptkörperteils 52 des Kupplungsteils 5 ausgebildet ist, wobei die Endfläche 52a sich an der Seite der Seitenwand 222 des zweiten Gehäusebauteils 22 befindet.
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Ein erster Eingriffsteil 224 ist an einer Innenfläche der Seitenwand 222 des zweiten Gehäusebauteils 22 an einer Position vorgesehen, die dem zweiten Eingriffsteil 51 in der Mittelachsenrichtung entlang der Drehachse O des Differentialgehäuses 2 zugewandt ist. Der zweite Eingriffsteil 51 greift in der Umfangsrichtung mit dem ersten Eingriffsteil 224 ein, der an dem zweiten Gehäusebauteil 22 vorgesehen ist. Die Durchgangslöcher 222a sind ausgebildet, um in einem Außenumfangsabschnitt des ersten Eingriffsteils 224 gelegen zu sein. Es sei angemerkt, dass in einem Beispiel von 3 jedes der Durchgangslöcher 222a ausgebildet ist, um in Teilen von Außenumfangsabschnitten der Eingriffszähne 220 in einer Radialrichtung des zweiten Gehäusebauteils 22 zu öffnen. Jedoch greifen die Eingriffszähne 510 des zweiten Eingriffsteils 51 des Kupplungsbauteils 5 vollständig mit Innenumfangsabschnitten der Eingriffszähne 220 ein, die radial inwärts der Durchgangslöcher 222a gelegen sind. Jedoch kann die Vielzahl von Eingriffszähnen 220 nur in Abschnitten radial inwärts der Durchgangslöcher 222a ausgebildet sein.
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Jeder Eingriffsabschnitt 530 des Kupplungsbauteils 5 ist als eine Nut ausgebildet, die sich zwischen einer Innenumfangsfläche und einer Außenumfangsfläche der Beinteile 53 des Kupplungsbauteils 5 erstreckt und die sich in der Mittelachsenrichtung des Kupplungsbauteils 5 erstreckt. Jeder Beinteil 53 des Kupplungsbauteils 5 hat eine ringförmige Aufnahmefläche 53b, die die Drängkraft des Federrings 8 als ein Drängbauteil (das später beschrieben wird) aufnimmt. Die Aufnahmefläche 53b ist an einer axialen Endfläche eines distalen Teils 531 entgegengesetzt zu dem zweiten Eingriffsteil 51 gelegen.
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Die Eingriffsteile 301, die an den Endteilen der Ritzelwelle 30 vorgesehen sind, greifen mit den Eingriffsabschnitten 530 ein. Während ein Eingriffszustand aufrechterhalten wird, ist das Kupplungsbauteil 5 relativ zu dem Differentialgehäuse 2 beweglich und ist relativ zu den Ritzelwellen 30 in der Axialrichtung parallel zu der Drehachse O des Differentialgehäuses 2 beweglich und ist nicht drehbar relativ zu den Ritzelwellen 30. Der Eingriffszustand ist ein Zustand, in dem die Eingriffsteile 301 der Ritzelwellen 30 mit den Eingriffsabschnitten 530 eingreifen, die zwischen den Beinteilen 53 vorgesehen sind (d. h. jeder der Eingriffsteile 301 greift mit dem entsprechenden Eingriffsabschnitt 530 zwischen den benachbarten Beinteilen 53 ein). Mit anderen Worten gesagt ist das Kupplungsbauteil 5 angeordnet, um relativ zu dem Differentialgehäuse 2 in der Axialrichtung beweglich zu sein, und das Kupplungsbauteil 5 kann das Differentialgehäuse 2 und die Ritzelwellen 30 derart miteinander verbinden, dass das Differentialgehäuse 2 und die Ritzelwellen 30 nicht drehbar relativ zueinander sind. Die Vielzahl von Ritzeln 31 drehen (laufen um) um die Drehachse O des Differentialgehäuses 2 zusammen mit dem Kupplungsbauteil 5. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel greifen die Eingriffsteile 301, die jeweils an den Endteilen der Ritzelwellen 30 vorgesehen sind, mit dem Kupplungsbauteil 5 ein, und deshalb sind die vier Eingriffsabschnitte 530 zwischen den Beinteilen 53 ausgebildet (mit anderen Worten gesagt sind die vier Eingriffsabschnitte 530 derart ausgebildet, dass die Eingriffsteile 301 mit dem Kupplungsbauteil 5 eingreifen).
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Ein Distanzstück 33 ist zwischen einer Rückfläche 31a von jedem der Vielzahl von Ritzeln 31 und Innenumfangsflächen 53a der Beinteile 53 des Kupplungsbauteils 5 angeordnet. Das Distanzstück 33 hat eine innere Fläche 33a, die der Rückfläche 31a des Ritzels 31 zugewandt ist. Die innere Fläche 33a hat eine teilweise kugelige Form. Das Distanzstück 33 hat auch eine äußere Fläche 33b, die den Innenumfangsflächen 53a der Beinteile 53 des Kupplungsbauteils 5 zugewandt sind. Die äußere Fläche 33b hat eine ebene Form. Wenn jedes Ritzel 31 dreht, wobei die Ritzelwelle 30 als ein Zentrum dient, gleitet die Rückfläche 31a des Ritzels 31 an der inneren Fläche 33a des Distanzstücks 33. Wenn sich das Kupplungsbauteil 5 in der Mittelachsenrichtung mit Bezug auf die Ritzelwelle 30 bewegt, gleiten die Innenumfangsflächen 53a der Beinteile 53 des Kupplungsbauteils 5 an der äußeren Fläche 33b des Distanzstücks 33.
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Das Übertragungsbauteil 7 hat einen ringförmigen Teil 71, der die Seitenwand 222 des zweiten Gehäusebauteils 22 berührt; und eine Vielzahl von Wellenteilen 72, die sich von dem ringförmigen Teil 71 parallel zu der Drehachse O des Differentialgehäuses 2 erstrecken. Die Wellenteile 72 sind in die Durchgangslöcher 222a eingesetzt und gleiten an der axialen Endfläche 52a des Hauptkörperteils 52 des Kupplungsbauteils 5, wobei die axiale Endfläche 52a an einer Seite gelegen ist, wo der zweite Eingriffsteil 51 vorgesehen ist. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die vier Wellenteile 72 in dem Übertragungsbauteil 7 vorgesehen und sind gleich, mit anderen Worten gesagt in gleichen Abständen von ungefähr 90 Grad, in einer Umfangsrichtung des ringförmigen Teils 71 angeordnet. Darüber hinaus ist das Übertragungsbauteil 7 durch Pressen einer Stahlplatte ausgebildet. Ein distaler Teil (ein Endteil entgegengesetzt zu einem Basisendteil an einer Seite des ringförmigen Teils 71) von jedem Wellenteil 72 ist nach innen gekrümmt. Die Wellenteile 72 des Übertragungsbauteils 7 sind jeweils durch die Durchgangslöcher 222a hindurch eingesetzt. Die Wellenteile 72 gleiten an der axialen Endfläche 52a der Beinteile 53 des Kupplungsbauteils 5, und die axiale Endfläche 52a ist Öffnungen der Durchgangslöcher 222a in der Axialrichtung zugewandt.
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Das Stellglied 6 hat einen Elektromagneten 61 mit einer ringförmigen Form, der eine Spulenwicklung 611 und einen geformten Harzteil 612 hat, in den die Spulenwicklung 611 eingebettet ist; ein Joch 62, das als ein magnetischer Pfad für einen magnetischen Fluss des Elektromagneten 61 dient, der durch Erregen der Spulenwicklung 611 erzeugt wird; einen Anker 63, der sich im Gleitkontakt mit dem geformten Harzteil 612 befindet, um in eine Richtung der Drehachse O des Differentialgehäuses 2 geführt zu werden, und der das Übertragungsbauteil 7 drückt; und ein Beschränkungsbauteil 65, das eine Axialbewegung des Jochs 62 mit Bezug auf das zweite Gehäusebauteil 22 des Differentialgehäuses 2 beschränkt. Der geformte Harzteil 612 hat eine rechteckige Schnittform entlang der Drehachse O. Der Anker 63 bewegt das Kupplungsbauteil 5 in eine Richtung, in der der zweite Eingriffsteil 51 mit dem ersten Eingriffsteil 224 des Differentialgehäuses 2 eingreift, durch eine magnetische Kraft, die durch Erregen der Spulenwicklung 611 erzeugt wird. In dem Kupplungsbauteil 5 wird durch eine Druckkraft des Stellglieds 6, die über das Übertragungsbauteil 7 übertragen wird, bewirkt, dass der zweite Eingriffsteil 51 mit dem ersten Eingriffsteil 224 eingreift.
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Ein Erregungsstrom wird von einer Steuerungseinheit (nicht dargestellt) zu der Spulenwicklung 611 über einen elektrischen Draht (nicht dargestellt) zugeführt, der sich von einem Nabenteil (einer axialen Endfläche) 612c erstreckt, der an dem geformten Harzteil 612 vorgesehen ist. Das Stellglied 6 wird durch Zuführen des Erregungsstroms zu der Spulenwicklung 611 betätigt. Da das Stellglied 6 außerhalb des Differentialgehäuses 2 angeordnet ist, ist es leicht, den Strom zu der Spulenwicklung 611 zuzuführen.
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Das Joch 62 ist aus einem weichmagnetischen Metall wie Niedrigkohlenstoffstahl ausgebildet. Wie in 5 und 6 dargestellt ist, hat das Joch 62 in einstückiger Weise einen Zylinderteil 621, der eine Innenumfangsfläche 612b des geformten Harzteils 612 von einer Innenseite bedeckt; und einen Flanschteil 622, der von einem axialen Endteil des Zylinderteils 621 nach außen vorsteht und der die axiale Endfläche 612c des geformten Harzteils 612 bedeckt. Ein Innendurchmesser des Zylinderteils 621 ist geringfügig größer als ein Außendurchmesser eines Abschnitts des Differentialgehäuses 2, wobei der Abschnitt der Innenumfangsfläche 621a des Zylinderteils 621 zugewandt ist.
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Ein Stopperring 64 ist an einem Endteil des Zylinderteils 621 des Jochs 62 fixiert, wobei der Endteil entgegengesetzt zu dem Flanschteil 622 ist. Der Stopperring 64 ist aus einem nicht magnetischen Metall wie einem Austenit-Edelstahl ausgebildet. Der Stopperring 64 hat in einstückiger Weise einen ringförmigen Teil 641, der mit dem Joch 62 verbunden ist; ein Paar Vorsprungsteile 642, die von dem ringförmigen Teil 641 in der Axialrichtung an zwei Abschnitten in einer Umfangsrichtung vorstehen; und einen nach hinten gefalteten bzw. umgefalteten Teil 643, der in einem spitzen Winkel von dem distalen Teil des Vorsprungsteils 642 nach hinten gefaltet bzw. umgefaltet ist. Eine Drehung des Stopperrings 64 wird durch Verriegeln des Paars von Vorsprungsteilen 642 an einem ausgesparten Teil 90 des Differentialträgers 9 verhindert.
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Der ringförmige Teil 641 ist in der Axialrichtung einer axialen Endfläche 612d des geformten Harzteils 612 zugewandt (eine Endfläche entgegengesetzt zu der axialen Endfläche 612c, die dem Flanschteil 622 des Jochs 62 zugewandt ist). Der ringförmige Teil 641 hat einen Eingriffsvorsprungsteil 641a an einem Innenumfangsendteil von sich. Der Eingriffsvorsprungsteil 641a steht radial vor, und der Eingriffsvorsprungsteil 641a greift mit einem Eingriffsaussparungsteil 642a ein, der an dem Zylinderteil 621 des Jochs 62 ausgebildet ist. Eine Drehung des Jochs 62 mit Bezug auf den Differentialträger 9 wird durch Eingreifen des Eingriffsvorsprungteils 641a mit dem Eingriffsaussparungsteil 642a durch den Stopperring 64 verhindert.
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Der Anker 63 ist aus einem weichmagnetischen Metall wie Niedrigkohlenstoffstahl ausgebildet und hat in einstückiger Weise einen äußeren Ringteil 631 mit einer Ringform, der an einem Außenumfang des Elektromagneten 61 angeordnet ist; einen Seitenplattenteil 632, der dem Elektromagneten 61 in der Axialrichtung zugewandt ist; und einen Flanschteil 633, der ausgebildet ist, um von einem axialen Endteil des äußeren ringförmigen Teils 631 nach außen vorzustehen, wobei der axiale Endteil nahe zu dem Differentialgehäuse 2 ist. Der äußere ringförmige Teil 631 hat eine zylindrische Form, die den Elektromagneten 61 von einer Außenumfangsseite bedeckt. Der Seitenplattenteil 632 steht von einem axialen Endteil des äußeren ringförmigen Teils 631 nach innen vor und ist dem Beschränkungsbauteil 65 in der Axialrichtung zugewandt. Der Flanschteil 633 berührt den ringförmigen Teil 71 des Übertragungsbauteils 7.
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Der Anker 63 ist an dem Elektromagneten 61 gestützt, wobei die Innenumfangsfläche 631a des äußeren ringförmigen Teils 631 mit der Außenumfangsfläche 612a des geformten Harzteils 612 in Kontakt ist. Wenn sich der Anker 63 in der Axialrichtung bewegt, gleitet die Innenumfangsfläche 631a des äußeren Ringteils 631 an der Außenumfangsfläche 612a des geformten Harzteils 612.
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Wie in 2 dargestellt ist, hat der Seitenplattenteil 632 des Ankers 63 Eingriffslöcher 632a, die mit den Vorsprungsteilen 642 des Stopperrings 64 eingreifen; ein Einsetzloch 632b, durch das hindurch der Nabenteil 612c des Elektromagneten 61 eingesetzt ist; und eine Vielzahl von (neun in einem Beispiel, das in 2 dargestellt ist) Öllöchern 632c, durch die hindurch ein Schmieröl strömt. Eine Fläche 71a des ringförmigen Teils 71 des Übertragungsbauteils 7 an einer Seite entgegengesetzt zu dem Differentialgehäuse 2 berührt eine Fläche 633a des Flanschteils 633 an einer Seite nahe zu dem Differentialgehäuse 2. Ein Abfallen des Ankers 63 von dem Stopperring 64 wird durch den umgefalteten Teil 643 des Stopperrings 64 verhindert, und ein Drehen des Ankers 63 mit Bezug auf den Differentialträger 9 wird durch einen Eingriff der Vorsprungsteile 642 mit den Eingriffslöchern 632a verhindert. Die Vorsprungsteile 642 des Stopperrings 64 sind durch die Eingriffslöcher 632a hindurch eingesetzt, um an dem Differentialträger 9 verriegelt zu sein.
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Das Beschränkungsbauteil 65 ist ein ringförmiges Bauteil, das aus einem weichmagnetischen Metall wie Niedrigkohlenstoffstahl ausgebildet ist, und ist zwischen dem Stopperring 64 und dem ringförmigen Teil (Seitenplattenteil) 632 des Ankers 63 angeordnet. Das Beschränkungsbauteil 65 hat einen Innenumfangsendteil, der an einem Endteil des Zylinderteils 621 des Jochs 62 durch beispielsweise Schweißen fixiert ist, und das Beschränkungsbauteil 65 beschränkt die axiale Bewegung des Stopperrings 64 mit Bezug auf den Zylinderteil 621 des Jochs 62.
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Der Federring 8 als ein Drängbauteil mit einer Ringform, das aus einem elastischen Körper ausgebildet ist, ist zwischen distalen Teilen 531 der Vielzahl von Beinteilen 53 und der Seitenwand 211 des ersten Gehäusebauteils 21 angeordnet. Mit anderen Worten gesagt ist der Federring 8 zwischen dem ersten Gehäusebauteil 21 und dem Differentialmechanismus 3 angeordnet. Der Federring 8 ist an einen Außenumfang eines ringförmigen Vorsprungs 213 gepasst, der an einem Endteil (einer Endfläche) des ersten Gehäusebauteils 21 vorgesehen ist, wobei der Endteil an einer Seite des zweiten Gehäusebauteils 22 gelegen ist. Der Federring 8 berührt die Aufnahmeflächen 53b an distalen Enden der Beinteile 53 des Kupplungsbauteils 5. Der Federring 8 ist zwischen der Seitenwand 211 des ersten Gehäusebauteils 21 und dem Kupplungsbauteil 5 derart angeordnet, dass der Federring 8 in der Axialrichtung (in der Mittelachsenrichtung) zusammengedrückt ist. Das Kupplungsbauteil 5 wird zu der Seitenwand 222 des zweiten Gehäusebauteils 22 durch die Drängkraft (Rückstellkraft) des Federrings 8 gedrängt.
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Obwohl der Federring 8 als das Drängbauteil in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel vorgesehen ist, ist das Drängbauteil nicht auf den Federring 8 beschränkt, und das Drängbauteil kann durch eine Schraubenfeder oder einen Gummi ausgebildet sein. Obwohl in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Federring 8 eine ringförmige Form hat und zwischen dem Differentialmechanismus 3 und dem ersten Gehäusebauteil 21 angeordnet ist, ist die Erfindung nicht auf diese Gestaltung beschränkt, und Drängbauteile können jeweils an einer Vielzahl von Abschnitten angeordnet sein, die den Aufnahmeflächen 53b der Beinteile 53 des Kupplungsbauteils 5 zugewandt sind.
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Die Differentialvorrichtung 1 wird zwischen einem verbundenen Zustand und einem nicht verbundenen Zustand durch Versetzen des Stellglieds 6 in einen nicht betätigten Zustand und einen betätigten Zustand umgeschaltet. In dem verbundenen Zustand sind der zweite Eingriffsteil 51 und der erste Eingriffsteil 224 miteinander in der Umfangsrichtung im Eingriff, und das Kupplungsbauteil 5 und das Differentialgehäuse 2 sind derart miteinander verbunden, dass das Kupplungsbauteil 5 und das Differentialgehäuse 2 nicht relativ zueinander drehen können. In dem nicht verbundenen Zustand sind das Kupplungsbauteil 5 und das Differentialgehäuse 2 drehbar relativ zueinander.
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Wenn kein Erregungsstrom zu der Spulenwicklung 611 des Elektromagneten 61 zugeführt wird, d.h. wenn das Stellglied 6 nicht betätigt wird, sodass keine Druckkraft erzeugt wird, wird das Kupplungsbauteil 5 zu der Seitenwand 222 des zweiten Gehäusebauteils 22 durch die Drängkraft des Federrings 8 gedrängt, und somit greifen der zweite Eingriffsteil 51 und der erste Eingriffsteil 224 miteinander ein, und das Differentialgehäuse 2 und das Kupplungsbauteil 5 sind derart miteinander verbunden, dass das Differentialgehäuse 2 und das Kupplungsbauteil 5 nicht relativ zueinander drehen können. Demzufolge sind das Differentialgehäuse 2 und die Ritzelwellen 30 derart miteinander verbunden, dass das Differentialgehäuse 2 und die Ritzelwellen 30 nicht relativ zueinander drehen können. Mit anderen Worten gesagt sind das Differentialgehäuse 2 und die Ritzelwellen 30 über das Kupplungsbauteil 5 derart miteinander verbunden, dass das Differentialgehäuse 2 und die Ritzelwellen 30 nicht relativ zueinander drehen können. Wenn darüber hinaus der Elektromagnet 61 nicht erregt ist, wird der Anker 63 zu seiner Anfangsposition, in der der Seitenplattenteil 632 den umgefalteten Teil 643 des Stopprings 64 berührt, durch die Drängkraft des Federrings 8 zurückgeführt, die über das Kupplungsbauteil und das Übertragungsbauteil 7 übertragen wird.
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Wenn das Stellglied 6 nicht betätigt ist, sind der zweite Eingriffsteil 51 und der erste Eingriffsteil 224 miteinander im Eingriff und somit wird eine Antriebskraft, die zu dem ersten Gehäusebauteil 21 des Differentialgehäuses 2 von dem Tellerrad 23 eingegeben wird, zu den Antriebswellen über das Kupplungsbauteil 5 und das Paar Ritzelwellen 30, die vier Ritzel 31 und das Paar Seitenräder 32 des Differentialmechanismus 3 übertragen. Demzufolge ist ein Fahrzeug in den Vierradantriebszustand gebracht.
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Wenn der Erregungsstrom zu der Spulenwicklung 611 des Elektromagneten 61 zugeführt wird, bewegt sich der Seitenplattenteil 632 des Ankers 63 in Richtung zu dem Flanschteil 622 (siehe 5) in dem Joch 62 durch eine magnetische Kraft des Elektromagneten 61. Demzufolge drückt das Übertragungsbauteil 7 das Kupplungsbauteil 5 in Richtung zu dem ersten Gehäusebauteil 21, wodurch der zweite Eingriffsteil 51 von dem ersten Eingriffsteil 224 außer Eingriff gebracht wird. Im Speziellen nimmt in dem Übertragungsbauteil 7 die Fläche 71a des ringförmigen Teils 71 entgegengesetzt zu dem Differentialgehäuse 2 die Druckkraft des Stellglieds 6 über den Flanschteil 633 des Ankers 63 auf. Die Druckkraft drückt das Kupplungsbauteil 5 in Richtung zu dem ersten Gehäusebauteil 21. Mit anderen Worten gesagt wird der erste Eingriffsteil 224 von dem zweiten Eingriffsteil 51 durch die Druckkraft, die aufgrund einer Betätigung des Stellglieds 6 vorgesehen wird, außer Eingriff gebracht.
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Wenn der zweite Eingriffsteil 51 von dem ersten Eingriffsteil 224 außer Eingriff gebracht wird, werden das Differentialgehäuse 2 und das Kupplungsbauteil 5 drehbar relativ zueinander, und somit ist eine Übertragung der Antriebskraft von dem Differentialgehäuse 2 zu dem Differentialmechanismus 3 unterbrochen. Demzufolge wird die Antriebskraft, die von dem Tellerrad 23 zu dem Differentialgehäuse 2 eingegeben wird, nicht zu der Antriebswelle übertragen, und somit wird das Fahrzeug in den Zweiradantriebszustand gebracht.
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Eine axiale Position des Ankers 63 wird durch einen Positionssensor 93 erfasst, der an dem Differentialträger 9 fixiert ist, und ein Erfassungssignal, das durch die Erfassung erhalten wird, wird zu der Steuerungseinheit übertragen. Der Positionssensor 93 hat einen Stab 931, der den Seitenplattenteil 632 des Ankers 63 berührt. Die Steuerungseinheit kann eine Position des Ankers 63 auf der Basis des Erfassungssignals des Positionssensors 93 erkennen. Somit kann die Steuerungseinheit bestimmen, ob der zweite Eingriffsteil 51 und der erste Eingriffsteil 224 miteinander im Eingriff sind.
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Wenn das Stellglied 6 von dem nicht betätigten Zustand in den betätigten Zustand gebracht wird, führt die Steuerungseinheit zu dem Elektromagneten 61 den Erregungsstrom mit einem großen Wert zu, der es ermöglicht, das Kupplungsbauteil 5 schnell zu bewegen. Dann, wenn bestimmt wird, dass der zweite Eingriffsteil 51 von dem ersten Eingriffsteil 224 außer Eingriff gebracht ist, verringert die Steuerungseinheit den Wert des Erregungsstroms auf einen relativ kleinen Wert, bei dem der zweite Eingriffsteil 51 von dem ersten Eingriffsteil 224 außer Eingriff gehalten werden kann. Demzufolge ist es möglich, den Leistungsverbrauch zu verringern.
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7 ist eine Schnittansicht, die eine Differentialvorrichtung gemäß einem modifizierten Ausführungsbeispiel in einer teilweise vergrößerten Weise darstellt. In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist das Durchgangsloch 222a in dem Außenumfangsabschnitt des ersten Eingriffsteils 224 ausgebildet, und das Übertragungsbauteil 7 ist derart gestaltet, dass das distale Ende des Wellenteils 72 nach innen gekrümmt ist und der ringförmige Teil 71 den Flanschteil 633 berührt, der von dem äußeren ringförmigen Teil 631 des Ankers 63 nach außen vorsteht. Wie in 7 dargestellt ist, kann jedoch das Durchgangsloch 222a in einem Innenumfangsabschnitt des ersten Eingriffsteils 224 ausgebildet sein, der eine Vielzahl von Eingriffszähnen 220 hat, der distale Teil des Wellenteils 72 kann nach außen gekrümmt sein, und der ringförmige Teil 71 kann einen Innenumfangsabschnitt des Seitenplattenteils 632 des Ankers 63 berühren. In diesem Fall muss der Flanschteil 633 nicht in dem Anker 63 vorgesehen sein.
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Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel und dem modifizierten Ausführungsbeispiel auf der Basis des vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels werden der zweite Eingriffsteil 51 des Kupplungsbauteils 5 und der erste Eingriffsteil 224 des Differentialgehäuses 2 durch die Drängkraft des Federrings 8 miteinander in Eingriff gebracht, und somit wird das Fahrzeug in den Vierradantriebszustand gebracht. Somit muss, wenn das Fahrzeug in dem Vierradantriebszustand fährt, der Elektromagnet 61 nicht erregt werden. Darüber hinaus, da der Federring 8 zwischen der Seitenwand 211 des ersten Gehäusebauteils 21 und dem Kupplungsbauteil 5 angeordnet ist, ist es möglich, einen ausreichenden Raum zum Aufnehmen des Federrings 8 zu gewährleisten. Somit ist es in einem Fall, in dem die Antriebsquelle die maximale Leistung erzeugt, möglich, ein Drängbauteil mit einer großen Federkonstante zu verwenden, das einen Zustand des Eingriffs zwischen dem zweiten Eingriffsteil 51 des Kupplungsbauteils 5 und dem ersten Eingriffsteil 224 des Differentialgehäuses 2 in zufriedenstellender Weise aufrechterhalten kann.
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Darüber hinaus wird, wenn das Stellglied 6 das Kupplungsbauteil 5 über das Durchgangsloch 222a drückt, das an der Seitenwand 222 des zweiten Gehäusebauteils 22 ausgebildet ist, der erste Eingriffsteil 224 von dem zweiten Eingriffsteil 51 außer Eingriff gebracht. Deshalb ist es nicht notwendig, den Anker 63 und das Übertragungsbauteil 7 derart zu fixieren, dass sie nicht voneinander getrennt werden können, und es ist nicht notwendig, das Übertragungsbauteil 7 und das Kupplungsbauteil 5 derart zu fixieren, dass sie nicht voneinander getrennt werden können. Somit ist es möglich, eine Erhöhung der Anzahl von Komponenten und eine Erhöhung von zum Zusammenbau erforderten Mannstunden zu unterdrücken.
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Die Erfindung ist auf der Basis des ersten Ausführungsbeispiels und des modifizierten Ausführungsbeispiels, die vorstehend beschrieben sind, beschrieben worden. Jedoch ist die Erfindung nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt, und somit können die Ausführungsbeispiele modifiziert werden, ohne von dem Umfang der Erfindung abzuweichen.
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In einer Differentialvorrichtung hat ein Differentialgehäuse (2) einen ersten Eingriffsteil (224) mit Eingriffszähnen an einer ersten Seitenwand (222) des Differentialgehäuses (2). Ein Kupplungsbauteil (5) ist zwischen der ersten Seitenwand (222) und einer zweiten Seitenwand (211) des Differentialgehäuses (2) in einer Axialrichtung angeordnet. Das Kupplungsbauteil (5) hat einen zweiten Eingriffsteil (51). Ein Drängbauteil (8) ist zwischen der zweiten Seitenwand (211) und dem Kupplungsbauteil (5) derart angeordnet, dass das Drängbauteil (8) in der Axialrichtung zusammengedrückt ist. Wenn ein Stellglied (6) keine Druckkraft erzeugt, sind der erste Eingriffsteil (224) und der zweite Eingriffsteil (51) durch die Drängkraft des Drängbauteils (8) miteinander im Eingriff und das Differentialgehäuse (2) und das Eingangsbauteil sind über das Kupplungsbauteil (5) miteinander verbunden. Der erste Eingriffsteil (224) wird von dem zweiten Eingriffsteil (51) durch die Druckkraft, die aufgrund einer Betätigung des Stellglieds (6) vorgesehen wird, außer Eingriff gebracht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 10-78110 A [0002, 0003, 0004, 0006]
