DE102018118081A1

DE102018118081A1 - Differenzialvorrichtung und verfahren zum einstellen der differenzialvorrichtung

Info

Publication number: DE102018118081A1
Application number: DE102018118081.0A
Authority: DE
Inventors: Tadashi YOSHISAKA; He Jin; Yasunori KAMITANI
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2017-07-31
Filing date: 2018-07-26
Publication date: 2019-01-31
Also published as: JP2019027525A; CN109318706A; US10641376B2; US20190032762A1

Abstract

Eine Differenzialvorrichtung 1 hat ein Differenzialgehäuse 2, das gestützt ist, um in Bezug auf einen Differenzialträger 10, der an dem Fahrzeugkörper befestigt ist, drehbar zu sein; einen Differenzialgetriebemechanismus 3, der aus einer Vielzahl von Ritzelzahnrädern 31 und Seitenzahnrädern 32 gebildet ist; Ritzelzahnradwellen 4, die die Vielzahl von Ritzelzahnrädern 31 stützen; ein rohrförmiges Gleitbauteil 5, das die Ritzelzahnradwellen 4 in dem Differenzialgehäuse 2 stützt; ein Stellglied 6, das das Gleitbauteil 5 in der axialen Richtung bewegt; und einen Positionssensor 9, der an einem Sensoranbringungsbauteil 8 angebracht ist, das an dem Differenzialträger 10 vorgesehen ist, und der gestaltet ist, um einen Betriebszustand des Stellglieds 6 zu erfassen.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Differenzialvorrichtung, die einen Differenzialmechanismus aufweist, der eine Eingabeantriebskraft zu einem Paar Ausgabebauteilen verteilt, während eine Differenzialbewegung zugelassen wird, und auf ein Verfahren zum Einstellen der Differenzialvorrichtung.
Beschreibung des Stands der Technik
Eine Differenzialvorrichtung, die einen Differenzialmechanismus aufweist, der eine Eingabeantriebskraft zu einem Paar Ausgabebauteilen verteilt, während eine Differenzialbewegung zugelassen wird, wurde bisher verwendet, um eine Antriebskraft einer Antriebsquelle eines Fahrzeugs, z. B. zu rechten und linken Rädern, zu verteilen. In einigen derartigen Differenzialvorrichtungen ist der Betriebszustand des Differenzialmechanismus durch ein Stellglied umschaltbar (siehe z. B. Japanische Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 2005-240861 ( JP 2005-240861 A )).
Die Differenzialvorrichtung (eine Differenzialbewegungssperrvorrichtung), die in der JP 2005-240861 A beschrieben ist, hat eine Klauenkupplung, die in der Lage ist, eine Differenzialbewegung zwischen rechten und linken Seitenrädern, die als das Paar Ausgabebauteile dienen, zu arretieren (sperren), und ein elektromagnetisches Linearsolenoid, das als das Stellglied dient, das die Klauenkupplung betätigt (betreibt). Die Klauenkupplung ist aus einem kämmenden Zahnradabschnitt, der an einem der Seitenzahnräder ausgebildet ist, und einem kämmenden Zahnradabschnitt gebildet, der an einem Kupplungskolben ausgebildet ist, der gestützt ist, um in der Drehachsenrichtung der Seitenzahnräder in Bezug auf ein Differenzialgehäuse beweglich zu sein. Das elektromagnetische Linearsolenoid hat ein Joch, das an dem Differenzialgehäuse befestigt ist, eine Spule, die in dem Joch aufgenommen ist, und einen Kolben, der vorgesehen ist, um in der Drehachsenrichtung der Seitenzahnräder durch eine magnetische Kraft, die durch Erregen der Spule erzeugt wird, beweglich zu sein.
Wenn die Spule erregt wird/ist, wird eine Kolbenplatte, die an dem Kupplungskolben befestigt ist, durch den Kolben (Steuerungskolben) gedrückt und kämmt der kämmende Zahnradabschnitt des Kupplungskolbens mit dem kämmenden Zahnradabschnitt des einen Seitenzahnrads der Seitenzahnräder, um einen Differenzialarretierungszustand einzurichten, in dem eine Differenzialbewegung zwischen den paarweise angeordneten Seitenzahnrädern gesperrt (verhindert) wird. Wenn die Spule entregt wird/ist, drückt hingegen eine Rückstellfeder den Kupplungskolben zurück, um den Differenzialarretierungszustand aufzuheben.
Die Differenzialvorrichtung, die in JP 2005-240861 A beschrieben ist, hat einen Positionssensor (Differenzialarretierungssensor), der in der Lage ist, den Betriebszustand des elektromagnetischen Linearsolenoids zu erfassen. Der Positionssensor erfasst, ob das elektromagnetische Linearsolenoid in einem Differenzialarretierungszustand oder einem nicht arretierten Zustand ist, in Übereinstimmung mit der Position der Kolbenplatte, und ist gestaltet, um einen Sensorkörper, der an einem Differenzialträger befestigt ist, und einen Positionssensorabschnitt zu haben, der in Bezug auf den Sensorkörper gemeinsam mit der Kolbenplatte beweglich ist.
In der Differenzialvorrichtung, die wie vorstehend beschrieben gestaltet ist, wird die Position der Kolbenplatte, an der der Positionssensor zwischen dem Ein-Zustand und dem Aus-Zustand umgeschaltet wird, durch Fehler in den Abmessungen der Bauteile der Differenzialvorrichtung und Fehler in dem Zusammenbau derartiger Bauteile beeinflusst. In dem Fall, in dem ein signifikanter Fehler in den Abmessungen oder dem Zusammenbau vorliegt, kann ein Erfassungsfehler verursacht werden, in dem es nicht genau erfasst werden kann, ob das elektromagnetische Linearsolenoid in einem Differenzialarretierungszustand oder einem nicht arretierten Zustand ist. In dem Fall, in dem ein derartiger Erfassungsfehler in der Differenzialvorrichtung, wie sie in der JP 2005-240861 A beschrieben ist, verursacht wird, ist es erforderlich, die Anbringungsposition des Sensorkörpers durch z. B. eine Distanzscheibeneinstellung zu ändern. Jedoch erfordert eine derartige Einstellungsarbeit eine Bestätigung des Ein-/Aus-Zustands des Positionssensors und ist aufwändig.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Differenzialvorrichtung, die gestaltet ist, um die Position eines Positionssensors, der einen Betriebszustand eines Stellglieds erfasst, einfach einzustellen, und ein Verfahren zum Einstellen der Differenzialvorrichtung bereitzustellen.
Gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung weist eine Differenzialvorrichtung Folgendes auf: einen Differenzialmechanismus, der eine Eingabeantriebskraft zu einem Paar Ausgabebauteilen verteilt, während eine Differenzialbewegung zugelassen wird; ein Bewegungsbauteil, das gestaltet ist, um einen Betriebszustand des Differenzialmechanismus durch eine Vorwärts-/Rückwärtsbewegung in einer axialen Richtung, die parallel zu einer Drehachse der Ausgabebauteile ist, umzuschalten; ein Stellglied, das das Bewegungsbauteil in der axialen Richtung bewegt; ein Gehäusebauteil, das den Differenzialmechanismus, das Bewegungsbauteil und das Stellglied aufnimmt; und einen Positionssensor, der an einem Sensoranbringungsabschnitt angebracht ist, der an dem Gehäusebauteil vorgesehen ist, und der gestaltet ist, um einen Betriebszustand des Stellglieds zu erfassen. Der Positionssensor hat einen Einsetzabschnitt, dessen distaler Endabschnitt innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, und einen Flanschabschnitt, der außerhalb des Gehäusebauteils angeordnet ist. Der Sensoranbringungsabschnitt hat ein Durchgangsloch, durch das der Einsetzabschnitt des Positionssensors in der axialen Richtung eingesetzt ist. Der Einsetzabschnitt ist gestaltet, um sich um eine Mittelachse des Durchgangslochs in einem Zustand zu drehen, in dem der Flanschabschnitt nicht an dem Sensoranbringungsabschnitt befestigt ist. Eine Position des distalen Endabschnitts des Einsetzabschnitts des Positionssensors wird in der axialen Richtung in Übereinstimmung mit einer Befestigungsposition des Flanschabschnitts an dem Sensoranbringungsabschnitt variiert.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung weist ein Verfahren zum Einstellen der Differenzialvorrichtung ein Befestigen des Flanschabschnitts an dem Sensoranbringungsabschnitt an einer Position des Positionssensors in der axialen Richtung zu einer Zeit auf, zu der ein Signalzustand des Positionssensors umgeschaltet wird, wenn die Position des Positionssensors in der axialen Richtung variiert wird.
Mit der Differenzialvorrichtung und dem Verfahren zum Einstellen der Differenzialvorrichtung gemäß den vorstehend beschriebenen Gesichtspunkten ist es möglich, die Position des Positionssensors, der einen Betriebszustand eines Stellglieds erfasst, einfach einzustellen.
Figurenliste
Die vorstehenden und weiteren Merkmale und Vorteile der Erfindung sind aus der nachstehenden Beschreibung der beispielhaften Ausführungsbeispiele in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich, in denen gleiche Bezugszeichen verwendet werden, um gleiche Elemente zu bezeichnen, und in denen Folgendes gezeigt ist:

1 ist eine Schnittansicht, die ein Beispiel der Gestaltung einer Differenzialvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;
2 ist eine Explosionsperspektivansicht der Differenzialvorrichtung;
3A und 3B sind Schnittteilansichten, die die Differenzialvorrichtung zu der Zeit darstellen, zu der ein Stellglied nicht betätigt (betrieben) wird bzw. zu der das Stellglied betätigt (betrieben) wird;
4 ist eine Perspektivansicht, die ein Beispiel der Gestaltung eines Sensoranbringungsbauteils und eines Positionssensors 9 darstellt;
5A und 5B sind eine Draufsicht bzw. eine Seitenansicht, die ein Beispiel der Gestaltung des Positionssensors und des Sensoranbringungsbauteils darstellen und einen Zustand darstellen, in dem der Positionssensor an einer Endseite des Sensoranbringungsbauteils positioniert ist;
6A und 6B sind eine Draufsicht bzw. eine Seitenansicht, die ein Beispiel der Gestaltung des Positionssensors und des Sensoranbringungsbauteils darstellen und einen Zustand darstellen, in dem der Positionssensor an der anderen Endseite des Sensoranbringungsbauteils positioniert ist;
7A, 7B und 7C stellen schematisch ein Beispiel eines Positionssensoranbringungsprozesses dar;
8 ist eine Perspektivansicht, die ein Beispiel der Gestaltung eines Sensoranbringungsbauteils gemäß einer Modifikation darstellt;
9A und 9B sind eine Draufsicht bzw. eine Seitenansicht, die ein Beispiel der Gestaltung eines Positionssensors und des Sensoranbringungsbauteils gemäß der Modifikation darstellen und einen Zustand darstellen, in dem der Positionssensor an einer Endseite des Sensoranbringungsbauteils positioniert ist;
10A und 10B sind eine Draufsicht bzw. eine Seitenansicht, die ein Beispiel der Gestaltung des Positionssensors und des Sensoranbringungsbauteils gemäß der Modifikation darstellen und einen Zustand darstellen, in dem der Positionssensor in der Mitte zwischen dem einen Ende und dem anderen Ende des Sensoranbringungsbauteils positioniert ist;
11A und 11B sind eine Draufsicht bzw. eine Seitenansicht, die ein Beispiel der Gestaltung des Positionssensors und des Sensoranbringungsbauteils gemäß der Modifikation darstellen und einen Zustand darstellen, in dem der Positionssensor an der anderen Endseite des Sensoranbringungsbauteils positioniert ist;
12 ist eine Schnittansicht, die ein Beispiel der Gestaltung einer Differenzialvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel darstellt; und
13A und 13B sind Schnittteilansichten, die die Differenzialvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zu der Zeit darstellen, zu der ein Stellglied nicht betätigt wird bzw. zu der ein Stellglied betätigt wird.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist nachstehend in Bezug auf 1 bis 7 beschrieben.
1 ist eine Schnittansicht, die ein Beispiel der Gestaltung einer Differenzialvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel darstellt. 2 ist eine Explosionsperspektivansicht der Differenzialvorrichtung. 3A und 3B sind Schnittteilansichten, die die Differenzialvorrichtung zu der Zeit darstellen, zu der ein Stellglied nicht betätigt (betrieben) wird bzw. zu der das Stellglied betätigt (betrieben) wird.
Eine Differenzialvorrichtung 1 wird zum Verteilen einer Antriebskraft einer Antriebsquelle wie z. B. einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs zu einem Paar Ausgabewellen (Ausgabebauteilen) verwendet, während eine Differenzialbewegung zugelassen wird. Insbesondere ist die Differenzialvorrichtung 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in einem Allradantriebsfahrzeug montiert, das ein Paar rechter und linker Hauptantriebsräder (z. B. Vorderräder), zu denen die Antriebskraft der Antriebsquelle immer übertragen wird, und ein Paar rechter und linker Hilfsantriebsräder (z. B. Hinterräder) aufweist, zu denen die Antriebskraft der Antriebsquelle in Übereinstimmung mit dem Fahrzustand übertragen wird. Die Differenzialvorrichtung 1 wird als eine Differenzialvorrichtung verwendet, die die Antriebskraft zu den rechten und linken Hilfsantriebsrädern verteilt. Das Fahrzeug ist in einem Zweiradantriebszustand in dem Fall, in dem die Antriebskraft nur zu den Hauptantriebsrädern übertragen wird. Das Fahrzeug ist in einem Allradantriebszustand in dem Fall, in dem die Antriebskraft zu den Hauptantriebsrädern und den Hilfsantriebsrädern übertragen wird.
In dem Allradantriebszustand verteilt die Differenzialvorrichtung 1 die Eingabeantriebskraft zu rechten und linken Antriebswellen der Hilfsantriebsräder. In dem Zweiradantriebszustand blockiert unterdessen die Differenzialvorrichtung 1 eine Übertragung der Eingabeantriebskraft zu den rechten und linken Antriebswellen.
Die Differenzialvorrichtung 1 hat einen Differenzialträger 10, der an dem Fahrzeugkörper befestigt ist; ein Differenzialgehäuse 2, das gestützt ist, um in Bezug auf den Differenzialträger 10 über ein Paar Lager 11 und 12 drehbar zu sein; einen Differenzialgetriebemechanismus 3, der aus einer Vielzahl von Ritzelzahnrädern 31 und Seitenzahnrädern 32 gebildet ist; Ritzelzahnradwellen 4, die die Ritzelzahnräder 31 stützen; ein rohrförmiges Gleitbauteil 5, das die Ritzelzahnradwellen 4 in dem Differenzialgehäuse 2 stützt; ein Stellglied 6, das das Gleitbauteil 5 in der axialen Richtung bewegt, die parallel zu einer Drehachse O₁ des Differenzialgehäuses 2 ist; ein Drückbauteil 7, das eine Bewegungskraft des Stellglieds 6 an dem Gleitbauteil 5 erhält und überträgt; und einen Positionssensor 9, der an einem Sensoranbringungsbauteil 8 angebracht ist, das an dem Differenzialträger 10 vorgesehen ist, und der in der Lage ist, den Betriebszustand des Stellglieds 6 zu erfassen. Der Differenzialträger 10 nimmt den Differenzialgetriebemechanismus 3, das Gleitbauteil 5 und das Stellglied 6 auf.
Der Differenzialträger 10 ist ein Beispiel des Gehäusebauteils gemäß der vorliegenden Erfindung. Der Differenzialgetriebemechanismus 3 ist ein Beispiel des Differenzialmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Gleitbauteil 5 ist ein Beispiel des Bewegungsbauteils gemäß der vorliegenden Erfindung.
Ein Schmieröl (Differenzialöl), das den Differenzialgetriebemechanismus 3 schmiert, wird/ist in das Differenzialgehäuse 2 eingebracht. Der Differenzialgetriebemechanismus 3 ist innerhalb des Gleitbauteils 5 angeordnet. Das Stellglied 6 ist außerhalb des Differenzialgehäuses 2 angeordnet. Ein Teil des Drückbauteils 7 ist durch ein Durchgangsloch 211c, das in dem Differenzialgehäuse 2 ausgebildet ist, eingesetzt. Mit dieser Gestaltung bewegt das Stellglied 6 das Gleitbauteil 5 in Bezug auf das Differenzialgehäuse 2 in der axialen Richtung über das Drückbauteil 7 von der Außenseite des Differenzialgehäuses 2.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel stützt das Gleitbauteil 5 zwei Ritzelzahnradwellen 4 und stützt jede der zwei Ritzelzahnradwellen 4 zwei Ritzelzahnräder 31. Das heißt, in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, ist der Differenzialgetriebemechanismus 3 durch die vier Ritzelzahnräder 31 und ein Paar Seitenzahnräder 32 gebildet, die mit den vier Ritzelzahnrädern 31 kämmen, wobei die Zahnradachsen der Ritzelzahnräder 31 und der Seitenzahnräder 32 orthogonal zueinander sind. Die Ritzelzahnräder 31 und die Seitenzahnräder 32 haben eine Vielzahl von Zahnradzähnen. In 2 sind jedoch derartige Zahnradzähne nicht dargestellt.
Wie in 2 dargestellt ist, sind die Ritzelzahnradwellen jeweils insgesamt in einer Wellenform ausgebildet und sind beide Endabschnitte der Ritzelzahnradwellen 4 durch zwei Ritzelzahnräder 31 hindurch eingesetzt. Die zwei Ritzelzahnradwellen 4 sind in ausgesparten Abschnitten 40, die an den mittleren Abschnitten in der axialen Richtung der Ritzelzahnradwellen 4 ausgebildet sind, eingepasst und miteinander in Eingriff. Die zwei Ritzelzahnradwellen 4 sind orthogonal zueinander in dem Fall, in dem die Ritzelzahnradwellen 4 aus Sicht der Drehachse O₁ des Differenzialgehäuses 2 betrachtet werden.
Das Gleitbauteil 5 hat eine Rohrform, deren Mittelachse mit der Drehachse O₁ des Differenzialgehäuses 2 übereinstimmt, und ist angeordnet, um in der axialen Richtung mit Bezug auf das Differenzialgehäuse 2 beweglich zu sein. Das Gleitbauteil 5 hat einen zylindrischen Abschnitt 51, der in einer zylindrischen Form ausgebildet ist; einen Kämmabschnitt 52, der durch eine Vielzahl von Klauenzähnen (Kämmzähnen) 52a gebildet ist; und einen Innenrippenabschnitt 53, der an der radial innen liegenden Seite des Kämmabschnitts 52 vorgesehen ist. Der zylindrische Abschnitt 51, der Kämmabschnitt 53 und der Innenrippenabschnitt 53 sind einstückig miteinander ausgebildet. Eine Distanzscheibe 33 ist zwischen der Innenumfangsfläche des zylindrischen Abschnitts 51 des Gleitbauteils 5 und jedem Ritzelzahnrad 31 angeordnet.
Der Kämmabschnitt 52 ist an einer Seite in der axialen Richtung des zylindrischen Abschnitts 51 ausgebildet. Die Klauenzähne 52a stehen in der axialen Richtung vor. Der zylindrische Abschnitt 51 hat eine Vielzahl von Langlöchern 510, die sich in der axialen Richtung erstrecken, die die Innen- und Außenumfangsflächen des zylindrischen Abschnitts 51 durchdringen und die zu der anderen Seite des zylindrischen Abschnitts 51 in der axialen Richtung hin offen sind, die die entgegengesetzte Seite von dem Kämmabschnitt 52 ist. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der zylindrische Abschnitt 51 mit vier Langlöchern 510 vorgesehen. In die Langlöcher 510 sind die Ritzelzahnradwellen 4 eingepasst. Folglich ist das Gleitbauteil 5 in der axialen Richtung relativ zu den Ritzelzahnradwellen 4 beweglich und ist gemeinsam mit den Ritzelzahnradwellen 4 drehbar.
Wenn das Gleitbauteil 5 eine Bewegungskraft des Stellglieds 6 erhält, um in der axialen Richtung bewegt zu werden, kämmt der Kämmabschnitt 52 mit einem kämmenden Abschnitt 223 (der nachstehend beschrieben ist) des Differenzialgehäuses 2 in der Umfangsrichtung. In diesem Fall liegt eine axiale Endfläche des Innenrippenabschnitts 53 an einer Rückstellfeder 14 an, um die Drängkraft der Rückstellfeder 4 zu erhalten.
Das Drückbauteil 7 hat einen Ringabschnitt 71, der außerhalb des Differenzialgehäuses 2 angeordnet ist; und eine Vielzahl von Vorsprungsteilen 72, die vorgesehen sind, um sich von einem Ringabschnitt 71 parallel zu der Drehachse O₁ des Differenzialgehäuses 2 zu erstrecken. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Drückbauteil 7 mit vier Vorsprungsteilen 52 vorgesehen. Das Drückbauteil 7 ist durch Pressen einer Stahlplatte ausgebildet. Die distalen Endabschnitte (Endabschnitte, die von den Basisendabschnitten nahe dem Ringabschnitt 71 entfernt sind) der Vorsprungsteile 72 sind in der radialen Richtung des Ringabschnitts 71 nach innen gebogen. Das Drückbauteil 7 wird gemeinsam mit einem ersten Gehäusebauteil 21 gedreht, was nachstehend beschrieben ist.
Ein Verstärkungsring 13, der eine Verformung des Gleitbauteils 5 aufgrund einer Drehmomentreaktionskraft von den Ritzelzahnradwellen 4 verhindert, ist zwischen dem Drückbauteil 7 und dem Gleitbauteil 5 angeordnet. Der Verstärkungsring 13 ist aus einem Stahlmaterial hergestellt, das z. B. dasselbe ist, wie das des Gleitbauteils 5, und ist in einer L-Form im Querschnitt ausgebildet.
Das Stellglied 6 hat einen ringförmigen Elektromagneten 61, der eine Spule 611 und einen geformten Harzabschnitt 612 hat, der mit der Spule 611 geformt ist, die darin eingebettet ist; ein Joch 62, das als ein Magnetweg für einen Magnetfluss des Elektromagneten 61 dient, der durch Erregen der Spule 611 erzeugt wird; und einen Anker 63, der mit dem geformten Harzabschnitt 612 in Gleitkontakt ist, um in der Richtung der Drehachse O₁ des Differenzialgehäuses 2 geführt zu werden. Der Querschnitt des geformten Harzabschnitts 612 entlang der Drehachse O₁ hat eine viereckige Form. Der Kämmabschnitt 52 des Gleitbauteils 5 kämmt mit dem kämmenden Abschnitt 223 durch eine Bewegungskraft des Stellglieds 6, die über das Drückbauteil 7 und den Verstärkungsring 13 übertragen wird.
Die Spule 611 des Elektromagneten 61 erzeugt einen Magnetfluss, wenn ein Erregungsstrom von einem Steuerungsgerät 101 zugeführt wird. Das Stellglied 6 wird betrieben (betätigt), wenn ein Erregungsstrom zu der Spule 611 zugeführt wird. Wie in 2 dargestellt ist, ist der Elektromagnet 61 mit einem Nabenabschnitt 613 vorgesehen, der von einer Endfläche in der axialen Richtung vorsteht, und ist ein Draht 614, der den Erregungsstrom zu der Spule 611 zuführt, von dem Nabenabschnitt 613 nach außen geführt.
Das Joch 62 ist aus einem weichen magnetischen Metall wie z. B. einem Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt hergestellt und hat einen zylindrischen Abschnitt 621, der die Innenumfangsfläche des geformten Harzabschnitts 612 von der Innenseite abdeckt; und einen Rippenabschnitt 622, der von einem Endabschnitt in der axialen Richtung des zylindrischen Abschnitts 621 vorsteht, um eine axiale Endfläche des geformten Harzabschnitts 612 abzudecken. Der zylindrische Abschnitt 621 und der Rippenabschnitt 622 sind einstückig miteinander ausgebildet.
Ein Drehverhinderungsbauteil 64 und ein Anschlagring 65 sind an einem Endabschnitt des zylindrischen Abschnitts 621 des Jochs 62 an der entgegengesetzten Seite von dem Rippenabschnitt 622 angeordnet. Das Drehverhinderungsbauteil 64 ist mit dem Joch 62 in Eingriff, um nicht relativ drehbar zu sein. Der Anschlagring 65 hält den Elektromagneten 61 und das Drehverhinderungsbauteil 64 an dem Joch 62. Das Drehverhinderungsbauteil 64 ist aus einem nicht magnetischen Metall wie z. B. aus einem austenitischen rostfreien Stahl hergestellt und hat einen ringförmigen Abschnitt 641, der an dem Außenumfang des zylindrischen Abschnitts 621 des Jochs 62 angeordnet ist; und ein Paar Vorsprungsabschnitte 642, die an zwei Stellen in der Umfangsrichtung vorgesehen sind, um in der axialen Richtung von dem ringförmigen Abschnitt 641 vorzustehen. Der ringförmige Abschnitt 641 und die Vorsprungsabschnitte 642 sind einstückig miteinander ausgebildet.
Das Drehverhinderungsbauteil 64 verhindert eine Drehung des Jochs 62, wobei die Vorsprungsabschnitte 642 mit ausgesparten Abschnitten 100, die in dem Differenzialträger 10 ausgebildet sind, in Eingriff sind, und verhindert eine axiale Bewegung des Jochs 62. Die Vorsprungsabschnitte 642 des Drehverhinderungsbauteils 64 sind durch Einsetzdurchgangslöcher 632a hindurch eingesetzt, die in dem Anker 63 ausgebildet sind, um sich in der axialen Richtung zu erstrecken, um eine Drehung des Ankers 63 in Bezug auf das Joch 62 und den Differenzialträger 10 zu verhindern. Die Vorsprungsabschnitte 642 haben jeweils einen Plattenabschnitt 642a in einer flachen Plattenform, die durch das Einsetzdurchgangsloch 632a des Ankers 63 eingesetzt ist; und einen Haltevorsprung 642b, der näher an dem ausgesparten Abschnitt 100 des Differenzialträgers 10 angeordnet ist als das Einsetzdurchgangsloch 632a, um eine axiale Bewegung des Ankers 63 in Bezug auf das Joch 62 zu verhindern. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Haltevorsprung 642b durch Ausschneiden und Anheben eines Teils des Plattenabschnitts 642a ausgebildet.
Der Anschlagring 65 ist an einer Position angeordnet, an der der ringförmige Abschnitt 641 des Drehverhinderungsbauteils 64 zwischen dem Elektromagneten 61 und dem Anschlagring 65 angeordnet ist, und ist z. B. an einem zylindrischen Abschnitt 621 des Jochs 62 durch Schweißen befestigt. Der Anschlagring 65 und der ringförmige Abschnitt 641 des Drehverhinderungsbauteils 64 haben Nuten 65a bzw. 641a, in denen der Nabenabschnitt 613, der an dem geformten Harzabschnitt 612 des Elektromagneten 61 vorgesehen ist, eingepasst ist.
Der Anker 63 ist aus einem weichen magnetischen Metall wie z. B. aus einem Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt hergestellt und hat einen ringförmigen Außenabschnitt 631, der an dem Außenumfang des Elektromagneten 61 angeordnet ist; einen Seitenplattenabschnitt 632, der ausgebildet ist, um von einem Endabschnitt in der axialen Richtung des ringförmigen Außenabschnitts 631 nach innen vorzustehen; und einen Flanschabschnitt 633, der ausgebildet ist, um von dem anderen Endabschnitt in der axialen Richtung des ringförmigen Außenabschnitts 631 nach außen vorzustehen. Der ringförmige Außenabschnitt 631, der Seitenplattenabschnitt 632 und der Flanschabschnitt 633 sind einstückig miteinander ausgebildet.
Der Seitenabschnitt 632 des Ankers 63 hat zwei Einsetzdurchgangslöcher 632a, durch die die jeweiligen Vorsprungsabschnitte 642 des Drehverhinderungsbauteils 64 eingesetzt sind; ein Durchgangsloch 632b, das den Nabenabschnitt 613 des Elektromagneten 61 durchdringt; und eine Vielzahl von (zehn in dem Beispiel, das in 2 dargestellt ist) Öllöchern 632c, die eine Strömung eines Schmieröls zulassen (ermöglichen).
Eine zu erfassende Platte 66, die durch den Positionssensor 9 zu erfassen ist, ist an dem Seitenplattenabschnitt 632 des Ankers 63 angebracht. Die zu erfassende Platte 66 ist an dem Seitenplattenabschnitt 632 durch zwei Schrauben 601 befestigt. Die zwei Schrauben 601 sind in zwei Schraubenlöcher 632d (die in 2 dargestellt sind), die in dem Seitenplattenabschnitt 632 ausgebildet sind, und zwei Durchgangslöchern 66b eingesetzt, die in der zu erfassenden Platte 66 ausgebildet sind.
Die zu erfassende Platte 66 ist aus einem magnetischen Material, wie z. B. Eisen, hergestellt, hat eine Plattenform und hat eine zu erfassende Fläche 66a, die zu einer Erfassungsfläche 91a des Positionssensors 9 zugewandt ist. Die zu erfassende Fläche 66a ist senkrecht zu der Drehachse O₁ . Ein vorbestimmter Spalt ist zwischen der Erfassungsfläche 91a des Positionssensors 9 und der zu erfassenden Fläche 66a vorgesehen.
Das Differenzialgehäuse 2 hat ein erstes Gehäusebauteil 21 in einer Scheibenform und ein zweites Gehäusebauteil 22 in einer zylindrischen Form mit Boden. Das erste Gehäusebauteil 21 blockiert die Öffnung des zweiten Gehäusebauteils 22. Eine Distanzscheibe 34 in einer ringförmigen Plattenform ist in dem Differenzialgetriebemechanismus 3 zwischen dem Paar Seitenzahnrädern 32 und dem ersten Gehäusebauteil 21 und zwischen dem Paar Seitenzahnrädern 32 und dem zweiten Gehäusebauteil 22 angeordnet.
Das zweite Gehäusebauteil 22 hat einen zylindrischen Abschnitt 221, der den Differenzialgetriebemechanismus 3 und das Gleitbauteil 5 darin aufnimmt; einen Bodenabschnitt 222, der sich von einem Endabschnitt in der axialen Richtung des zylindrischen Abschnitts 221 nach innen erstreckt; den kämmenden Abschnitt 223, mit dem der Kämmabschnitt 25 des Gleitbauteils 5 kämmt; und einen Flanschabschnitt 224, der sich von dem anderen Endabschnitt in der axialen Richtung des zylindrischen Abschnitts 221 nach außen erstreckt. Der zylindrische Abschnitt 221, der Bodenabschnitt 222, der kämmende Abschnitt 223 und der Flanschabschnitt 224 sind einstückig miteinander ausgebildet.
Der zylindrische Abschnitt 221 hat eine Vielzahl von Öllöchern 221a, die eine Strömung eines Schmieröls zulassen (ermöglichen). Der Bodenabschnitt 22 hat ein Welleneinsetzloch 222a, in das eine Antriebswelle, die mit einem der Seitenzahnräder 23 gekoppelt ist, um nicht relativ drehbar zu sein, eingesetzt; und eine ringförmige Nut 222b, die die Rückstellfeder 14 aufnimmt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Rückstellfeder 14 als eine Wellenscheibe gebildet und ist in der ringförmigen Nut 222b zusammengedrückt in der axialen Richtung aufgenommen. Der kämmende Abschnitt 223 ist aus mehreren Klauenzähnen 223a gebildet, die in gleichen Intervallen entlang der Umfangsrichtung vorgesehen sind, und ist nahe dem Bodenabschnitt 222 des zweiten Gehäusebauteils 22 vorgesehen. Die Rückstellfeder 14 drängt das Gleitbauteil 5 in der Richtung zum Bewegen des Gleitbauteils 5 weg von dem Bodenabschnitt 222 des zweiten Gehäusebauteils 22.
Das erste Gehäusebauteil 21 hat einen zylindrischen Abschnitt 211, der zu dem Bodenabschnitt 222 des zweiten Gehäusebauteils 22 in der axialen Richtung entgegengesetzt ist; und einen Flanschabschnitt 212, der mit dem Flanschabschnitt 224 des zweiten Gehäusebauteils 22 in Anlage gebracht ist. Der zylindrische Abschnitt 211 und der Flanschabschnitt 212 sind einstückig miteinander ausgebildet.
Der Flanschabschnitt 212 des ersten Gehäusebauteils 21 und der Flanschabschnitt 224 des zweiten Gehäusebauteils 22 sind miteinander durch eine Vielzahl von Schrauben 20 gekoppelt (siehe 2). Der zylindrische Abschnitt 211 hat ein Welleneinsetzloch 211a, in das eine Antriebswelle, die mit dem anderen Zahnrad der Seitenzahnräder 32 gekoppelt ist, um nicht relativ drehbar zu sein, eingesetzt ist.
Eine Antriebskraft wird zu dem Differenzialgehäuse 2 von einem ringförmigen Hohlzahnrad 23 (siehe 1) eingegeben, das an den Flanschabschnitten 212 und 224 des ersten und zweiten Gehäusebauteils 21 und 22 entsprechend befestigt ist. Das Hohlzahnrad 23 ist an einem Abschnitt des Außenumfangs des zylindrischen Abschnitts 221 und des zweiten Gehäusebauteils 22 befestigt, der nahe dem Flanschabschnitt 224 liegt. Das Hohlzahnrad 23 ist durch eine Vielzahl von Befestigungsschrauben 24 befestigt, um sich gemeinsam mit dem Differenzialgehäuse 2 zu drehen.
Der Positionssensor 9 ist ein berührungsloser magnetischer Sensor, der die Position in der axialen Richtung des Ankers 23 und der zu erfassenden Platte 66 magnetisch erfasst, und gibt ein elektrisches Signal, das mit Variationen in der Magnetflussdichte übereinstimmt, zu dem Steuerungsgerät 101 über einen Draht (Leitung) 103 aus. Der Positionssensor 9 ist derart festgelegt, dass der Signalzustand des Positionssensors 9 in Übereinstimmung mit dem Abstand zwischen der Erfassungsfläche 91a des Positionssensors 9 und der zu erfassenden Fläche 66a der zu erfassenden Platte 66 ein- und ausgeschaltet wird.
Wie in 3 dargestellt ist, hat der Positionssensor 9 einen Einsetzabschnitt 91, dessen distaler Endabschnitt innerhalb des Differenzialträgers 10 angeordnet ist; einen Flanschabschnitt 92, der außerhalb des Differenzialträgers 10 angeordnet ist; und einen Betriebsabschnitt 93, der an der entgegengesetzten Seite des Flanschabschnitts 92 von dem Einsetzabschnitt 91 angeordnet ist. Der Flanschabschnitt 92 des Positionssensors 9 ist an dem Sensoranbringungsbauteil 8 durch eine Schraube 900 befestigt. Das Sensoranbringungsbauteil 8 ist ein Beispiel des Sensoranbringungsabschnitts gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die distale Endfläche in der axialen Richtung des Einsetzabschnitts 91 des Positionssensors 9 ist als die Erfassungsfläche 91a ausgebildet, die den Magnetfluss erfasst, der mit dem Abstand in der axialen Richtung von der zu erfassenden Platte 66 übereinstimmt.
Der Positionssensor 9 ist an dem Differenzialträger 10 über das Sensoranbringungsbauteil 8 befestigt, das an dem Differenzialträger 10 angebracht ist. Das Sensoranbringungsbauteil 8 hat einen Körperabschnitt 91, der zwischen den Differenzialträger 10 und dem Flanschabschnitt 92 des Positionssensors 9 angeordnet ist; und einen zylindrischen Abschnitt 92, der durch ein Anbringungsloch 102, das in dem Differenzialträger 10 ausgebildet ist, eingesetzt ist. Das Sensoranbringungsbauteil 8 hat ein Durchgangsloch 810, das es zulässt (ermöglicht), dass der Einsetzabschnitt 91 des Positionssensors 9 dadurch in der axialen Richtung eingesetzt wird. Der Positionssensor 9 ist um die Mittelachse des Durchgangslochs 810 in einem Zustand drehbar, in dem der Flanschabschnitt 92 nicht an dem Sensoranbringungsbauteil 8 befestigt ist.
Eine ringförmige Nut 91b, in der ein O-Ring 901 angeordnet ist, ist in einer Außenumfangsfläche 91c des Einsetzabschnitts 91 ausgebildet, die zu einer Innenumfangsfläche 810 (siehe 3 und 4, die nachstehend beschrieben sind) des Durchgangslochs 810 in dem Sensoranbringungsbauteil 8 zugewandt ist. Folglich ist ein Raum zwischen dem Positionssensor 9 und dem Sensoranbringungsbauteil 8 abgedichtet.
Nachstehend ist ein Betrieb der Differenzialvorrichtung 1 in Bezug auf 3A und 3B beschrieben. Die Differenzialvorrichtung 1 wird zwischen einem gekoppelten Zustand und einem nicht gekoppelten Zustand in Übereinstimmung davon umgeschaltet, ob das Stellglied 6 betrieben (betätigt) oder nicht betrieben (betätigt) wird. In dem gekoppelten Zustand sind das Gleitbauteil 5 und das Differenzialgehäuse 2 gekoppelt, um zueinander nicht relativ drehbar zu sein, indem die Klauenzähne 52a des Kämmabschnitts 52 und die Klauenzähne 223a des kämmenden Abschnitts 223 miteinander in der Umfangsrichtung kämmen. In dem nicht gekoppelten Zustand sind das Gleitbauteil 5 und das Differenzialgehäuse 2 relativ zueinander drehbar.
Wenn das Stellglied 6 nicht betrieben wird, indem kein Erregungsstrom zu der Spule 611 des Elektromagneten 61 zugeführt wird, wird das Gleitbauteil 5 zu dem zylindrischen Abschnitt 211 des ersten Gehäusebauteils 21 durch die Rückstellkraft der Rückstellfeder 14 bewegt, die das Kämmen zwischen dem Kämmabschnitt 52 des Gleitbauteils 5 und dem kämmenden Abschnitt 223 des Differenzialgehäuses 2 freigibt. Wenn der Elektromagnet 61 entregt wird/ist, wird der Anker 63 zu einer Position rückgeführt, in der der Anker 63 von dem Bodenabschnitt 222 weg (entfernt) ist, durch die Rückstellkraft der Rückstellfeder 14, die über das Gleitbauteil 5, den Verstärkungsring 13 und das Drückbauteil 7 übertragen wird.
Wenn das Stellglied 6 nicht betrieben wird, sind das Differenzialgehäuse 2 und das Gleitbauteil 5 relativ zueinander drehbar und wird somit eine Übertragung einer Antriebskraft von dem Differenzialgehäuse 2 zu dem Differenzialgetriebemechanismus 3 blockiert (gesperrt). Folglich ist das Fahrzeug in dem Zweiradantriebszustand gebracht worden, in dem die Antriebskraft, die von dem Hohlzahnrad 23 zu dem Differenzialgehäuse 2 eingegeben wird, nicht zu den Antriebsrädern übertragen wird.
Wenn andererseits ein Erregungsstrom zu der Spule 611 des Elektromagneten 61 zugeführt wird, wird ein Magnetfluss in einem Magnetweg G erzeugt, der durch die gestrichelte Linie in 3B angezeigt ist. Der Anker 63 wird dann zu dem zweiten Gehäusebauteil 62 in der axialen Richtung durch die Magnetkraft des Elektromagneten 61 hin bewegt. Folglich drückt das Drückbauteil 7 das Gleitbauteil 5 zu dem Bodenabschnitt 222 des zweiten Gehäusebauteils 22 über den Verstärkungsring 13 hin, wodurch sich das Gleitbauteil 15 zu einer Position bewegt, in der der Kämmabschnitt 52 und der kämmende Abschnitt 223 miteinander kämmen. Die Position des Ankers 63 wird durch den Positionssensor 9 erfasst, der an dem Differenzialträger 10 befestigt ist.
Wenn der Kämmabschnitt 52 und der kämmende Abschnitt 222 miteinander kämmen, ist das Fahrzeug in den Allradantriebszustand gebracht worden, in dem die Antriebskraft, die von dem Hohlzahnrad 23 zu dem zweiten Gehäusebauteil 22 des Differenzialgehäuses 2 eingegeben wird, zu den Antriebswellen über das Gleitbauteil 5, die Ritzelzahnradwellen 4 des Differenzialgetriebemechanismus 3, die vier Ritzelzahnräder 31 und die Seitenzahnräder 32 übertragen wird.
Wenn das Stellglied 6 von dem Nicht-Betriebszustand in den Betriebszustand gebracht wird, versorgt das Steuerungsgerät 101 den Elektromagneten 61 mit einem Erregungsstrom mit einem großen Stromwert, der eine schnelle Bewegung des Gleitbauteils 5 zulässt (ermöglicht). Danach wird, wenn es auf der Grundlage eines Ausgabesignals von dem Positionssensor 9 bestimmt wird, dass der Kämmabschnitt 52 und der kämmende Abschnitt 223 miteinander kämmen, der Stromwert des Erregungsstroms auf einen relativ kleinen Stromwert reduziert, der den Zustand, in dem der Kämmabschnitt 52 und der kämmende Abschnitt 223 miteinander kämmen, immer noch aufrechterhalten werden kann. Folglich kann der Stromverbrauch reduziert werden.
Nachstehend sind das Sensoranbringungsbauteil 8 und der Positionssensor 9 in ausführlichen Bezug auf 4 bis 6B beschrieben. 4 ist eine Perspektivansicht, die ein Beispiel der Gestaltung des Sensoranbringungsbauteils 8 und des Positionssensors 9 darstellt. 5A und 5B sind eine Draufsicht bzw. eine Seitenansicht, die ein Beispiel der Gestaltung des Sensoranbringungsbauteils 8 und des Positionssensors 9 darstellen und einen Zustand darstellen, in dem der Positionssensor 9 zu einer Seite des Sensoranbringungsbauteils 8 gedreht wird. 6A und 6B sind eine Draufsicht bzw. eine Seitenansicht, die ein Beispiel der Gestaltung des Sensoranbringungsbauteils 8 und des Positionssensors 9 darstellen und einen Zustand darstellen, in dem der Positionssensor 9 zu der anderen Seite des Sensoranbringungsbauteils 8 gedreht wird.
Das Sensoranbringungsbauteil 8 hat den Körperabschnitt 81 in einer Plattenform und den zylindrischen Abschnitt 82 in einer zylindrischen Form. Der Körperabschnitt 81 und der zylindrische Abschnitt 82 sind einstückig miteinander ausgebildet. Eine Öffnungsendfläche 81a des Körperabschnitts 91, die um die Öffnung des Durchgangslochs 810 herum liegt und benachbart zu dem Flanschabschnitt 92 ist, ist eine flache Fläche, die sich entlang einer Richtung erstreckt, die orthogonal zu der axialen Richtung des Einsetzabschnitts 91 des Positionssensors 9 ist. Die Öffnungsendfläche 81a ist zu dem Flanschabschnitt 92 des Positionssensors 9 zugewandt. Der zylindrische Abschnitt 82 ist vorgesehen, um von einer Endfläche 81b des Körperabschnitts 81 an der entgegengesetzten Seite von der Öffnungsendfläche 81a vorzustehen. Der Flanschabschnitt 92 des Positionssensors 9 hat ein Einsetzdurchgangsloch 92a, durch das die Schraube 900 eingesetzt ist.
Der Körperabschnitt 81 hat ein Langloch 811, das sich um eine Mittelachse O₂ des Durchgangslochs 810 bogenförmig erstreckt. Der Körperabschnitt 81 hat ferner zwei Einsetzdurchgangslöcher 801 und 802, durch die Schrauben (nicht dargestellt) zur Fixierung (Befestigung) an dem Differenzialträger 10 eingesetzt sind. Der Flanschabschnitt 92 ist an dem Sensoranbringungsbauteil 8 durch die Schraube 900 befestigt, die als ein Befestigungsbauteil in einer Wellenform dient, das durch das Durchgangsloch 811 eingesetzt ist. Das Befestigungsbauteil kann statt einer Schraube z. B. ein Niet sein.
Die Öffnungsendfläche des Langlochs 811 des Körperabschnitts 81 ist eine geneigte Fläche 81c, die in einem vorbestimmten Winkel in Bezug auf die Umfangsrichtung um die Mittelachse O₂ des Durchgangslochs 810 geneigt ist. Der Einsetzabschnitt 91 des Positionssensors 9 ist in einem vorbestimmten Winkelbereich um die Mittelachse O₂ des Durchgangslochs 810 in einem Zustand drehbar, in dem der Flanschabschnitt 92 nicht an dem Sensoranbringungsbauteil 8 befestigt ist, und der Flanschabschnitt 92 ist an der geneigten Fläche 81c des Körperabschnitts 81 in einer beliebigen Position in der Umfangsrichtung um die Mittelachse O₂ befestigt. Der Flanschabschnitt 92 hat ein Drehende 921, das gedreht wird, wenn der Einsetzabschnitt 91 gedreht (verstellt) wird; und ein Bewegungsende 922, das entlang des Langlochs 811 bewegt wird, wenn der Einsetzabschnitt 91 gedreht (verstellt) wird. Der vorbestimmte Winkelbereich bezieht sich auf einen Winkel, der mit dem Abschnitt übereinstimmt, bei dem das Bewegungsende 922 des Flanschabschnitts 92 zwischen einem Ende 811a und dem anderen Ende 811b in der Umfangsrichtung des Langlochs 811 bewegt wird.
Wenn der Einsetzabschnitt 91 um die Mittelachse O₂ des Durchgangslochs 810 in einem Zustand gedreht (verstellt) wird, in dem der Positionssensor 9 nicht an dem Sensoranbringungsbauteil 8 befestigt ist, wird die Position des Positionssensors 9 in der axialen Richtung in Übereinstimmung mit der geneigten Fläche 81c variiert (geändert). Insbesondere ist, wenn das Vorsprungsausmaß des Einsetzabschnitts 91 von einer axialen Endfläche 82a des zylindrischen Abschnitts 82 des Sensoranbringungsbauteils 8 zu der Zeit, zu der das Bewegungsende 922 des Flanschabschnitt 92 des Positionssensors 9 an dem einen Ende 811a des Langlochs 811 positioniert ist, als D1 definiert ist und wenn das Vorsprungsausmaß des Einsetzabschnitts 91 von der axialen Endfläche 82a des zylindrischen Abschnitts 92 des Sensoranbringungsbauteils 8 zu der Zeit, zu der das Bewegungsende 922 des Flanschabschnitts 92 des Positionssensors 9 an dem anderen Ende 811b des Langlochs 811 positioniert ist, als D2 definiert ist, das Vorsprungsausmaß D1 größer als das Vorsprungsausmaß D2 (D1 > D2). Das heißt, die Position in der axialen Richtung des Einsetzabschnitts 91 des Positionssensors 9 wird in Übereinstimmung mit der Position der Befestigung des Flanschabschnitts 92 an dem Sensoranbringungsbauteil 8 variiert (geändert).
Somit wird eine Spanne zum Einstellen des Vorsprungsausmaßes des Einsetzabschnitts 91 von dem Sensoranbringungsbauteil 8 in Übereinstimmung mit dem Neigungswinkel der geneigten Fläche 81c des Sensoranbringungsbauteils 8 variiert. Das heißt, ein Abstand (eine Distanz) d (D1 - D2), über die eine Einstellung in der axialen Richtung des Positionssensors 9 gemacht werden kann, wird erhöht, wenn der Neigungswinkel der geneigten Fläche 81c größer wird, und der Abstand (die Distanz) d (D1 - D2), über die die Einstellung in der axialen Richtung des Positionssensors 9 gemacht werden kann, wird reduziert, wenn der Neigungswinkel der geneigten Fläche 81c kleiner wird. Der Neigungswinkel der geneigte Fläche 81c ist mit einem derartigen Winkel festgelegt, dass die Erfassungsfläche 91a des Einsetzabschnitts 91 die zu erfassende Fläche 66a der zu erfassenden Platte 66 nicht berührt, wenn das Bewegungsende 922 des Flanschabschnitts 92 von dem einen Ende 811a des Langlochs 811 zu dem anderen Ende 811b bewegt wird.
Eine Distanzscheibe 800, durch die die Schraube 900 eingesetzt ist, ist zwischen dem Flanschabschnitt 92 des Positionssensors 9 und dem Sensoranbringungsbauteil 8 angeordnet. Eine Endfläche 800a der Distanzscheibe 800 benachbart zu dem Sensoranbringungsbauteil 8 in der axialen Richtung ist eine geneigte Fläche, die sich entlang der geneigten Fläche 81c erstreckt. Wenn der Einsetzabschnitt 91 des Positionssensors 9 gedreht wird, wird die Distanzscheibe 800 gemeinsam mit dem Bewegungselement 922 des Flanschabschnitts 92 bewegt, um an der geneigten Fläche 81c des Sensoranbringungsbauteils 8 zu gleiten.
Wenn das Bewegungselement 22 des Flanschabschnitts 92 zwischen dem einen Ende 811a und dem anderen Ende 811b des Langlochs 811 bewegt wird, wird eine Mittelachse O₃ der Schraube 900 bewegt, um eine bogenförmige Ortskurve mit einem Radius R zu ziehen (der Abstand zwischen der Mittelachse O₂ des Durchgangslochs 810 und der Mittelachse O₃ der Schraube 900). Auf diese Weise kann der Flanschabschnitt 92 an dem Sensoranbringungsbauteil 8 in unterschiedlichen Positionen befestigt werden, in denen der Flanschabschnitt 92 von der Mittelachse O₂ des Durchgangslochs 810 gleich weit beabstandet ist.
Nachstehend ist ein Verfahren zum Einstellen der Position des Positionssensors 9 in der axialen Richtung in Bezug auf 7A bis 7C beschrieben. 7A, 7B und 7C stellen ein Beispiel eines Prozesses zur Positionseinstellung des Positionssensors 9 dar. 7A stellt einen Vorbereitungsprozess zur Positionseinstellung des Positionssensors 9 dar. 7B stellt einen Zwischenprozess dar. 7C stellt einen Befestigungsprozess dar, in dem der Positionssensor 9 an dem Sensoranbringungsbauteil 8 befestigt wird, nachdem die Positionseinstellung abgeschlossen ist. Die Differenzialvorrichtung 1 ist in allen Prozessen in einem gekoppelten Zustand, die in 7A, 7B und 7C dargestellt sind.
Zunächst wird, wie in 7A dargestellt ist, ein Erregungsstrom zu dem Elektromagneten 61 zugeführt, um einen gekoppelten Zustand einzurichten, in dem die Klauenzähne 52a des Kämmabschnitts 52 und die Klauenzähne 223a des kämmenden Abschnitts 223 miteinander in der Umfangsrichtung kämmen. Das Bewegungsende 922 des Flanschabschnitts 92 des Positionssensors 9 ist an dem einen Ende 811a des Langlochs 811 angeordnet. Das heißt, in dem Vorbereitungsprozess ist der Positionssensor 9 am nächsten an der zu erfassenden Platte 66 angeordnet, wobei die Differenzialvorrichtung 1 in dem gekoppelten Zustand ist. In diesem Fall gibt der Positionssensor 9 ein elektrisches Signal für den Ein-Zustand zu dem Steuerungsgerät 101 aus. Der Abstand in der axialen Richtung zwischen der Erfassungsfläche 91a des Positionssensors 9 und der zu erfassenden Fläche 66a der zu erfassenden Platte 66 ist als S₁ definiert.
7B stellt einen Zustand dar, in dem der Einsetzabschnitt 91 des Positionssensors 9 um einen vorbestimmten Winkel um die Mittelachse O₂ gedreht (verstellt) wird, so dass die Erfassungsfläche 91a des Einsetzabschnitts 91 des Positionssensors 9 in die Richtung weg von der zu erfassenden Fläche 66a der zu erfassenden Platte 66 bewegt wird. In diesem Zustand ist ein Abstand S₂ in der axialen Richtung zwischen der Erfassungsfläche 91a des Positionssensors 9 und der zu erfassenden Fläche 66a der zu erfassenden Platte 66 länger als der Abstand Si, jedoch wird ein elektrisches Signal für den Ein-Zustand immer noch von dem Positionssensor 9 ausgegeben.
7C stellt einen Zustand dar, in dem der Einsetzabschnitt 91 des Positionssensors 1 weiter gedreht (verstellt) wird, so dass sich ein Abstand S₃ zwischen der Erfassungsfläche 91a des Einsetzabschnitts 91 und der zu erfassenden Fläche 66a der zu erfassenden Platte 66 weiter verlängert und das elektrische Signal, das von dem Positionssensor 9 ausgegeben wird, von dem Ein-Zustand zu dem Aus-Zustand umgeschaltet wird. Wenn der Signalzustand des Positionssensors 9 von dem Ein-Zustand zu dem Aus-Zustand auf diese Weise umgeschaltet wird, wird ein Drehen (Verstellen) des Einsetzabschnitts 91 des Positionssensors 9 gestoppt und wird der Positionssensor 9 an dem Sensoranbringungsbauteil 8 durch Befestigen der Schraube 900 mit einer Mutter 902 befestigt. Folglich ist der Befestigungsprozess (Fixierungsprozess) in dem Prozess zum Einstellen des Positionssensors 9 abgeschlossen. Auf diese Weise wird die Position des Positionssensors 9 zu der Zeit, zu der der Signalzustand des Positionssensors 9 umgeschaltet wird, als die Position zum Befestigen (Fixieren) bestimmt.
Wie vorstehend beschrieben ist, wird beim Einstellen der Position des Positionssensors 9 in der axialen Richtung die Position des Positionssensors 9 in der axialen Richtung auf der Grundlage des Signalzustands des Positionssensors 9 zu der Zeit bestimmt, zu der der Abstand zwischen der zu erfassenden Platte 66 und dem Positionssensor 9 variiert wird, während die Differenzialvorrichtung 1 in dem gekoppelten Zustand gehalten wird.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, das vorstehend beschrieben ist, können die nachstehenden Funktionen und Wirkungen erhalten werden.

(1) In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Einsetzabschnitt 91 in dem Durchgangsloch 810 drehbar und kann der Flanschabschnitt 92 an dem Sensoranbringungsbauteil 8 in unterschiedlichen Positionen befestigt werden, in denen der Flanschabschnitt 92 von der Mittelachse O₂ des Durchgangslochs 810 gleich weit beabstandet ist, in einem Zustand, in dem der Positionssensor 9 nicht an dem Sensoranbringungsbauteil 8 befestigt ist. Die Position des Positionssensors 9 in der axialen Richtung wird durch Drehen (Verstellen) des Einsetzabschnitts 91 variiert. Somit kann die Position des Positionssensors 9 einfach eingestellt werden verglichen zu einem Fall, in dem die Position des Positionssensors durch eine Distanzscheibeneinstellung eingestellt wird, wie in der Differenzialvorrichtung, die z. B. in der JP 2005-240861 A beschrieben ist.
(2) Das Sensoranbringungsbauteil 8 hat das Langloch 811, das sich bogenförmig um die Mittelachse O₂ des Durchgangslochs 810 erstreckt. Der Flanschabschnitt 92 ist an dem Sensoranbringungsbauteil 9 durch die Schraube 900 in einer Wellenform befestigt, die durch das Durchgangsloch 811 eingesetzt ist. Das heißt, es ist nur erforderlich, die Schraube 900 anzuziehen (zu befestigen), um den Positionssensor 9 an dem Sensoranbringungsbauteil 8 zu befestigen (fixieren). Das heißt, der Positionssensor 9 kann an dem Sensoranbringungsbauteil 8 einfach befestigt werden, nachdem die Position des Positionssensors 9 eingestellt ist.
(3) Das Sensoranbringungsbauteil 8 hat die geneigte Fläche 81c, die in einem vorbestimmten Winkel in Bezug auf die Umfangsrichtung um die Mittelachse O₂ des Durchgangslochs 810 geneigt ist. Der Flanschabschnitt 92 des Positionssensors 9 ist an der geneigten Fläche 81c in einer beliebigen Position in der Umfangsrichtung befestigt. Mit dieser Gestaltung kann die Position des Positionssensors 9 in der axialen Richtung nur durch Drehen (Verstellen) des Einsetzabschnitts 91 variiert werden, wenn die Position des Positionssensors 9 in der axialen Richtung eingestellt wird. Das heißt, die Position des Positionssensors 9 in der axialen Richtung kann mit einer einfachen Gestaltung eingestellt werden, ohne dass ein Teil zum Einstellen der Position des Positionssensors 9 in der axialen Richtung separat vorgesehen ist.

Nachstehend ist eine Modifikation der Differenzialvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in Bezug auf 8 bis 10B beschrieben. 8 ist eine Perspektivansicht, die ein Beispiel der Gestaltung eines Sensoranbringungsbauteils 8A gemäß der Modifikation darstellt. 9A und 9B sind eine Draufsicht bzw. eine Seitenansicht, die ein Beispiel der Gestaltung des Sensoranbringungsbauteils 8A und des Positionssensors 9 gemäß der Modifikation darstellen und einen Zustand darstellen, in dem der Positionssensor 9 zu einem Endabschnitt an einer Seite des Sensoranbringungsbauteils 8A gedreht (verstellt) wird. 10A und 10B sind eine Draufsicht bzw. eine Seitenansicht, die ein Beispiel der Gestaltung des Sensoranbringungsbauteils 8A und des Positionssensors 9 gemäß der Modifikation darstellen und einen Zustand darstellen, in dem der Positionssensor 9 zu einer mittleren Position zwischen dem Endabschnitt an der einen Seite und einem Endabschnitt an der anderen Seite des Sensoranbringungsbauteils 8A gedreht (verstellt) wird. 11A und 11B sind eine Draufsicht bzw. eine Seitenansicht, die ein Beispiel der Gestaltung des Sensoranbringungsbauteils 8A und des Positionssensors 9 gemäß der Modifikation darstellen und einen Zustand darstellen, in dem der Positionssensor 9 zu dem Endabschnitt an der anderen Seite des Sensoranbringungsbauteils 8A gedreht (verstellt) ist.
Die Modifikation unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel hinsichtlich der Gestaltung des Sensoranbringungsbauteils 8A. Das heißt, während das Sensoranbringungsbauteil 8 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel die geneigte Fläche 81c hat, hat das Sensoranbringungsbauteil 8A gemäß der Modifikation eine Vielzahl von gestuften Flächen anstelle der geneigten Fläche 81c.
Wie bei dem Sensoranbringungsbauteil 8 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel hat das Sensoranbringungsbauteil 8A gemäß der Modifikation den Körperabschnitt 81 und den zylindrischen Abschnitt 82, die einstückig miteinander ausgebildet sind. Die Öffnungsendfläche 81a des Körperabschnitts 81 ist eine flache Fläche, die orthogonal zu der Mittelachse O₂ des Durchgangslochs 810 ist. Die Distanzscheibe 800, durch die die Schraube 900 eingesetzt ist, ist zwischen dem Flanschabschnitt 92 des Positionssensors 9 und dem Sensoranbringungsbauteil 8A angeordnet. Beide Endflächen in der axialen Richtung der Distanzscheibe 800 sind parallel zu der Öffnungsendfläche 81a des Körperabschnitts 81.
Der Körperabschnitt 81 hat erste und zweite gestufte Flächen 81d und 81e in einer Treppenform in unterschiedlichen Positionen in der Richtung der Drehachse O₁ . Von der Öffnungsendfläche 81a des Körperabschnitts 81 ist eine Fläche, die benachbart zu der ersten gestuften Fläche 81d entlang der Richtung der Anordnung der ersten und zweiten gestuften Flächen 81d und 81e ist, als eine Referenzfläche 81f definiert. Die Referenzfläche 81f ist kontinuierlich zu der Öffnungsendfläche 81a mit keiner Stufe dazwischen.
Die ersten und zweiten gestuften Flächen 81d und 81a sind parallel zu der Referenzfläche 81f des Körperabschnitts 81. Wenn eine Richtung, die parallel zu der Mittelachse O₂ des Durchgangslochs 810 gelegen und entfernt von dem zylindrischen Abschnitt 82 ist, als die Höhenrichtung definiert ist, ist die erste gestufte Fläche 81d in einer höheren Position in der axialen Richtung ausgebildet als die Referenzfläche 81f des Körperabschnitts 81 und ist die zweite gestufte Fläche 81e in einer höheren Position in der axialen Richtung ausgebildet, als die erste gestufte Fläche 81d. Mit dieser Gestaltung kann die Position des Positionssensors 9 in der axialen Richtung in Übereinstimmung mit der Höhe der ersten und zweiten gestuften Flächen 81d und 81e in der axialen Richtung variiert werden.
Insbesondere ist, wenn das Vorsprungsausmaß des Einsetzabschnitts 91 von der axialen Endfläche 82a des zylindrischen Abschnitts 82 des Sensoranbringungsbauteils 8A zu der Zeit, zu der das Bewegungsende 922 des Flanschabschnitts 92 des Positionssensors 9 an der Referenzfläche 81f positioniert ist, als E₁ definiert ist, das Vorsprungsausmaß des Einsetzabschnitts 91 von der axialen Endfläche 82a des zylindrischen Abschnitts 82 des Sensoranbringungsbauteils 8A zu der Zeit, zu der das Bewegungsende 922 des Flanschabschnitts 92 des Positionssensors 9 an der ersten gestuften Fläche 81d positioniert ist, als E₂ definiert ist und das Vorsprungsausmaß des Einsetzabschnitts 91 von der axialen Endfläche 82a des zylindrischen Abschnitts 82 des Sensoranbringungsbauteils 8A zu der Zeit, zu der das Bewegungsende 922 des Flanschabschnitts 92 des Positionssensors 9 an der zweiten gestuften Fläche 81e positioniert ist, als E₃ definiert ist, das Vorsprungsausmaß E₁ größer als das Vorsprungsausmaß E₂ und ist das Vorsprungsausmaß E₂ größer als das Vorsprungsausmaß E₃ (E₁ > E₂ > E₃ ). Das heißt, die Position in der axialen Richtung des distalen Endabschnitts des Einsetzabschnitts 91 des Positionssensors 9 wird in Übereinstimmung mit der Position zum Befestigen des Flanschabschnitts 92 an dem Sensoranbringungsbauteil 8A stufenweise variiert. Auf diese Weise wird/ist der Flanschabschnitt 92 des Positionssensors 9 an jeder von der Referenzfläche 81f und den ersten und zweiten gestuften Flächen 81d und 81e befestigt.
Gemäß der vorliegenden Modifikation können dieselben Funktionen und Wirkungen erreicht werden wie jene gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. In der vorliegenden Modifikation hat das Sensoranbringungsbauteil 8A die Referenzfläche 81f und die ersten und zweiten gestuften Flächen 81d und 81e in einer Treppenform an verschiedenen Positionen in der axialen Richtung, und ist der Flanschabschnitt 92 an einer beliebigen Fläche von der Referenzfläche 81f und den ersten und zweiten gestuften Flächen 81d und 81e befestigt. Somit kann der Positionssensor 9 stabil an dem Sensoranbringungsbauteil 8A befestigt werden.
Nachstehend ist eine Differenzialvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel in Bezug auf 12 bis 13B beschrieben. 12 ist eine Schnittansicht, die ein Beispiel der Gestaltung der Differenzialvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel darstellt. 13A und 13B sind Schnittteilansichten, die die Differenzialvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zu der Zeit darstellen, zu der ein Stellglied nicht betrieben (betätigt) wird bzw. zu der das Stellglied betrieben (betätigt) wird.
Eine Differenzialvorrichtung 1A weist Folgendes auf: einen Differenzialträger 10, der an dem Fahrzeugkörper befestigt ist; ein Differenzialgehäuse 2, das durch den Differenzialträger 10 drehbar gestützt ist; ein erstes Seitenzahnrad 35 und ein zweites Seitenzahnrad 36, die in dem Differenzialgehäuse 2 aufgenommen sind; eine Vielzahl von Ritzelzahnradsätzen, die erste Ritzelzahnräder 41 und zweite Ritzelzahnräder 42 aufweisen, die miteinander kämmen; ein Einrück-/Ausrückbauteil 50, das in der Lage ist, eine Übertragung einer Antriebskraft zwischen dem Differenzialgehäuse 2 und dem ersten Seitenzahnrad 35 zuzulassen und zu blockieren (zu sperren); ein Stellglied 6, das das Einrück-/Ausrückbauteil 50 bewegt; und einen Positionssensor 9, der an einem Sensoranbringungsbauteil 8 angebracht ist, der als ein Sensoranbringungsabschnitt dient, der an dem Differenzialträger 10 vorgesehen ist, und der in der Lage ist, einen Betriebszustand des Stellglieds 6 zu erfassen. Die Gestaltung des Sensoranbringungsbauteils 8 und des Positionssensors 9 ist gleich wie die gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
Das Stellglied 6 wird durch das Steuerungsgerät 101 gesteuert und ermöglicht und blockiert (sperrt) eine Kopplung zwischen dem Differenzialgehäuse 2 und dem ersten Seitenzahnrad 35 durch eine Bewegung des Einrück-/Ausrückbauteils 50. Wenn das Differenzialgehäuse 2 und das erste Seitenzahnrad 35 durch das Einrück-/Ausrückbauteil 50 miteinander gekoppelt werden/sind, drehen das Differenzialgehäuse 2 und das erste Seitenzahnrad 35 gemeinsam miteinander. Wenn das Differenzialgehäuse 2 und das erste Seitenzahnrad 35 voneinander entkoppelt werden/sind, wird eine Drehung des ersten Seitenzahnrads 35 relativ zu dem Differenzialgehäuse 2 zugelassen.
Das erste Seitenzahnrad 35 und das zweite Seitenzahnrad 36 haben eine Rohrform. Ein Keilwelleneinpassabschnitt 350, an den eine der Ausgabewellen gekoppelt ist, um nicht relativ drehbar zu sein, ist in der Innenumfangsfläche des ersten Seitenzahnrads 35 ausgebildet. Ein Keilwelleneinpassabschnitt 360, an den die andere Ausgabewelle gekoppelt ist, um nicht relativ drehbar zu sein, ist in der Innenumfangsfläche des zweiten Seitenzahnrads 36 ausgebildet.
Das Differenzialgehäuse 2 ist gestützt, um in Bezug auf den Differenzialträger 10, der an dem Fahrzeugkörper befestigt ist, über ein Paar Lager 105 und 106 drehbar zu sein. Wie in 12 dargestellt ist, ist der Differenzialträger 10 mit einem Anbringungsloch 100a zur Anbringung des Positionssensors 9 vorgesehen, der ein elektrisches Signal ausgibt, das den Betriebszustand des Stellglieds 6 anzeigt.
Das Differenzialgehäuse 2, das erste Seitenzahnrad 35 und das zweite Seitenzahnrad 36 sind angeordnet, um relativ zueinander um die gemeinsame Drehachse O₁ drehbar zu sein. Nachstehend ist die Richtung, die parallel zu der Drehachse O₁ ist, als die „axiale Richtung“ bezeichnet. Das Einrück-/Ausrückbauteil 50 wird durch das Stellglied 6 gedrückt, um in der axialen Richtung bewegt zu werden.
Das Differenzialgehäuse 2 hat eine Vielzahl von Haltelöchern 200, die die ersten Ritzelzahnräder 41 und die zweiten Ritzelzahnräder 42 drehbar halten. Die ersten Ritzelzahnräder 41 und die zweiten Ritzelzahnräder 42 laufen um die Drehachse O₁ um und sind in den Haltelöchern 200 drehbar, wobei deren Mittelachsen als Drehachsen dienen.
Das erste Seitenzahnrad 35 und das zweite Seitenzahnrad 36 haben denselben Außendurchmesser. Zahnradabschnitte 351 und 361, die eine Vielzahl von schrägverzahnten Zähnen aufweisen, sind an den jeweiligen Außenumfangsflächen des ersten Seitenzahnrads 35 und des zweiten Seitenzahnrads 36 ausgebildet. Eine zentrale Distanzscheibe 121 ist zwischen dem ersten Seitenzahnrad 35 und dem zweiten Seitenzahnrad 36 angeordnet. Eine erste Seitendistanzscheibe 122 ist an einer Seite des ersten Seitenzahnrads 35 angeordnet. Eine zweite Seitendistanzscheibe 123 ist an einer Seite des zweiten Seitenzahnrads 36 angeordnet.
Die ersten Ritzelzahnräder 41 haben jeweils einen langen Zahnradabschnitt 411, einen kurzen Zahnradabschnitt 412 und einen Kopplungsabschnitt 413, der den langen Zahnradabschnitt 411 und den kurzen Zahnradabschnitt 412 miteinander in der axialen Richtung koppelt. Der lange Zahnradabschnitt 411, der kurze Zahnradabschnitt 412 und der Kopplungsabschnitt 413 sind einstückig miteinander ausgebildet. Die zweiten Ritzelzahnräder 42 haben jeweils einen langen Zahnradabschnitt 421, eine kurzen Zahnradabschnitt 422 und einen Kopplungsabschnitt 423, der den langen Zahnradabschnitt 421 und den kurzen Zahnradabschnitt 422 miteinander in der axialen Richtung koppelt. Der lange Zahnradabschnitt 421, der kurze Zahnradabschnitt 422 und der Kopplungsabschnitt 423 sind einstückig miteinander ausgebildet.
Der lange Zahnradabschnitt 411 des ersten Ritzelzahnrads 41 kämmt mit dem Zahnradabschnitt 351 des ersten Seitenzahnrads 35 und dem kurzen Zahnradabschnitt 422 des zweiten Ritzelzahnrads 42. Der kurze Zahnradabschnitt 412 des ersten Ritzelzahnrads 41 kämmt mit dem langen Zahnradabschnitt 421 des zweiten Ritzelzahnrads 42. Der lange Zahnradabschnitt 421 des zweiten Ritzelzahnrads 42 kämmt mit dem Zahnradabschnitt 361 des zweiten Seitenzahnrads 36 und des kurzen Zahnradabschnitts 412 des ersten Ritzelzahnrads 41. Der kurze Zahnradabschnitt 422 des zweiten Ritzelzahnrads 42 kämmt mit dem langen Zahnradabschnitt 411 des ersten Ritzelzahnrads 41.
In dem Fall, in dem das erste Seitenzahnrad 35 und das zweite Seitenzahnrad 36 mit der gleichen Drehzahl (Geschwindigkeit) zueinander gedreht werden, laufen die ersten Ritzelzahnräder 41 und die zweiten Ritzelzahnräder 42 gemeinsam mit dem Differenzialgehäuse 2 um, ohne sich in den Haltelöchern 200 zu drehen. Wenn die Drehzahlen des ersten Seitenzahnrads 35 und des zweiten Seitenzahnrads 36 voneinander verschieden sind, wenn z. B. das Fahrzeug eine Kurve fährt, laufen die ersten Ritzelzahnräder 41 und die zweiten Ritzelzahnräder 42 um, während sie sich in den Haltelöchern 200 drehen. Folglich wird eine Antriebskraft, die zu dem Differenzialgehäuse 2 eingegeben wird, zu dem ersten Seitenzahnrad 35 und dem zweiten Seitenzahnrad 36 verteilt, während eine Differenzialbewegung zugelassen wird. Das erste Seitenzahnrad 35, das zweite Seitenzahnrad 36 und die ersten und zweiten Ritzelzahnräder 41 und 42 korrespondieren zu dem Differenzialmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung.
Das Einrück-/Ausrückbauteil 50 ist in der axialen Richtung zwischen einer gekoppelten Position, in der das Einrück-/Ausrückbauteil 50 das Differenzialgehäuse 2 und das erste Seitenzahnrad 35 miteinander koppelt, um nicht relativ drehbar zu sein, und einer entkoppelten Position beweglich, in der das Einrück-/Ausrückbauteil 50 eine relative Bewegung zwischen dem Differenzialgehäuse 2 und dem ersten Seitenzahnrad 35 zulässt.
Das Einrück-/Ausrückbauteil 50 hat einen ringförmigen Abschnitt 510, der innerhalb des Differenzialgehäuses 2 angeordnet ist; und eine Vielzahl von Schenkelabschnitten 520, die von einer axialen Endfläche des ringförmigen Abschnitts 510 vorstehen, um durch Einsetzdurchgangslöcher 202, die in dem Differenzialgehäuse 2 ausgebildet sind, eingesetzt zu werden. Der ringförmige Abschnitt 510 und die Schenkelabschnitte 520 sind einstückig miteinander ausgebildet. Eine Drehung des Einrück-/Ausrückbauteils 50 relativ zu dem Differenzialgehäuse 2 wird verhindert, und das Einrück-/Ausrückbauteil 50 ist in der axialen Richtung mit Bezug auf das Differenzialgehäuse 2 beweglich. Der ringförmige Abschnitt 510 des Einrück-/Ausrückbauteils 50 weist eine Vielzahl von Kämmzähnen 510a auf, die in der axialen Richtung vorstehen. 13A stellt einen Zustand dar, in dem das Einrück-/Ausrückbauteil 50 in der entkoppelten Position angeordnet ist. 13B stellt einen Zustand dar, in dem das Einrück-/Ausrückbauteil 50 in der gekoppelten Position angeordnet ist. Das Einrück-/Ausrückbauteil 50 korrespondiert zu dem Bewegungsbauteil gemäß der vorliegenden Erfindung.
Wenn das Einrück-/Ausrückbauteil 50 in der gekoppelten Position angeordnet ist, wird eine Differenzialbewegung zwischen dem Differenzialgehäuse 2 und dem ersten Seitenzahnrad 35 verhindert, so dass die ersten Ritzelzahnräder 41 und die zweiten Ritzelzahnräder 42 nicht drehbar sind, und wird ferner eine Differenzialbewegung zwischen dem Differenzialgehäuse 2 und dem zweiten Seitenzahnrad 36 verhindert. Das Einrück-/Ausrückbauteil 50 wird zu der entkoppelten Position durch eine Rückstellfeder 18 hin gedrängt, die zwischen dem ersten Seitenzahnrad 35 und dem Einrück-/Ausrückbauteil 50 angeordnet ist.
Das Stellglied 6 hat einen Elektromagneten 61 in einer kreisförmigen Ringform, der eine Spule 611 hat, der einen Magnetfluss durch eine Erregung erzeugt; ein Joch 62, das einen Teil eines Magnetwegs G (siehe 13B) für einen Magnetfluss des Elektromagneten 61 bildet; einen Anker 63, der aus einem weichen magnetischen Körper hergestellt ist, der den Magnetweg G gemeinsam mit dem Joch 62 bildet, und der in der axialen Richtung gemeinsam mit dem Einrück-/Ausrückbauteil 50 bewegt wird; ein Übertragungsbauteil 70, das eine Bewegungskraft des Ankers 63 zu dem Einrück-/Ausrückbauteil 50 überträgt; einen nicht magnetischen Ring 67, der zwischen dem Elektromagneten 61 und dem Joch 62 angeordnet ist; und ein Drehverhinderungsbauteil 68, das eingreifbar ist, um nicht relativ zu dem Joch 62 drehbar zu sein.
Der Elektromagnet 61 hat die Spule 611, die durch Wickeln eines emaillierten Drahts ausgebildet ist; und den geformten Harzabschnitt 612, der mit der Spule 611 ausgeformt ist, die darin eingebettet ist. Das Joch 62 hat den zylindrischen Abschnitt 621, der durch das Innere des Elektromagneten 61 eingesetzt ist; und den Rippenabschnitt 622, der von einem Endabschnitt in der axialen Richtung des zylindrischen Abschnitts 621 radial nach außen ausgewölbt ist. Der zylindrische Abschnitt 621 und der Rippenabschnitt 622 sind einstückig miteinander ausgebildet. Eine Platte 17, die eine axiale Bewegung des Jochs 62 in Bezug auf das Differenzialgehäuse 2 verhindert, ist an der Innenumfangsseite des zylindrischen Abschnitts 612 vorgesehen.
Der Anker 63 hat den ringförmigen Außenabschnitt 631 in einer zylindrischen Form; und den Seitenplattenabschnitt 632, der ausgebildet ist, um sich von dem einen Endabschnitt in der axialen Richtung des ringförmigen Außenabschnitts 631 radial nach innen zu erstrecken. Der ringförmige Außenabschnitt 631 und der Seitenplattenabschnitt 632 sind einstückig miteinander ausgebildet. Das Übertragungsbauteil 70 liegt an einem Endabschnitt an der Innenumfangsseite des Seitenplattenabschnitts 632 an. Eine Endfläche 632e des Seitenplattenabschnitts 632 an der entgegengesetzten Seite von dem ringförmigen Außenabschnitt 631 in der axialen Richtung ist zu der Erfassungsfläche 91a des Positionssensors 9 zugewandt. Die Endfläche 632e des Ankers 63 ist als eine zu erfassende Fläche ausgebildet, die durch den Positionssensor 9 zu erfassen ist.
Das Übertragungsbauteil 70 ist durch Pressen eines Plattenmaterials ausgebildet, das aus einem nicht magnetischen Material wie z. B. aus austenitischen rostfreiem Stahl hergestellt ist, und hat einen ringförmigen Ringabschnitt 701, der an dem Seitenplattenabschnitt 632 des Ankers 63 anliegt; drei Erstreckungsabschnitte 702, die sich in der axialen Richtung von dem ringförmigen Abschnitt 701 erstrecken; und befestigte Abschnitte 703, die von den distalen Endabschnitten der Erstreckungsabschnitte 702 nach innen vorstehen, um an dem Einrück-/Ausrückbauteil 50 befestigt zu sein. Der ringförmige Abschnitt 701, die Erstreckungsabschnitte 702 und die befestigten Abschnitt 703 sind einstückig miteinander ausgebildet. Der ringförmige Abschnitt 701 des Übertragungsbauteils 70 gleitet über den Seitenplattenabschnitt 632 des Ankers 63, um sich gemeinsam mit dem Differenzialgehäuse 2 zu drehen. Die befestigten Abschnitte 703 haben Einsetzdurchgangslöcher 703a zum Einsetzen von Presspassungsstiften 19 zum Befestigen (Fixieren) an dem Einrück-/Ausrückbauteil 50. Das Einrück-/Ausrückbauteil 50 hat Einsetzdurchgangslöcher 530 zum Einsetzen der Presspassungsstifte 19.
Das Differenzialgehäuse 2 hat ein erstes Gehäusebauteil 25 und ein zweites Gehäusebauteil 26, die aneinander durch eine Vielzahl von Schrauben 201 befestigt sind. Das erste Gehäusebauteil 25 hat einen zylindrischen Abschnitt 251 in einer zylindrischen Form, der die Ritzelzahnradgruppen drehbar hält; einen Bodenabschnitt 252, der sich von einem Endabschnitt des zylindrischen Abschnitts 251 nach innen erstreckt; und einen Flanschabschnitt 253, der an dem zweiten Gehäusebauteil 26 anliegt. Der zylindrische Abschnitt 251, der Bodenabschnitt 252 und der Flanschabschnitt 253 sind einstückig miteinander ausgebildet. Ein ringförmiger ausgesparter Abschnitt 250, in dem der Elektromagnet 61 und das Joch 62 angeordnet sind, ist an dem Winkelabschnitt zwischen dem zylindrischen Abschnitt 251 und dem Bodenabschnitt 252 ausgebildet.
Das erste Seitenzahnrad 35 und das zweite Seitenzahnrad 36 sind an der Innenseite des zylindrischen Abschnitts 251 angeordnet. Das erste Gehäusebauteil 25 ist aus einem Metall hergestellt, das eine niedrigere magnetische Permeabilität hat als das Joch 62. Ein Hohlzahnrad (nicht dargestellt) ist an dem Flanschabschnitt 253 befestigt. Das Differenzialgehäuse 2 wird um die Drehachse O₁ durch eine Antriebskraft, die zu dem Hohlzahnrad übertragen wird, gedreht.
Wenn ein Erregungsstrom zu dem Elektromagneten 61 zugeführt wird, wird ein Magnetfluss in dem Magnetweg G, der in 13B dargestellt ist, erzeugt und wird der Seitenplattenabschnitt 632 des Ankers 63 zu dem Rippenabschnitt 622 des Jochs 62 hin angezogen. Folglich wird der Anker 63 in der axialen Richtung bewegt. Die axiale Bewegung des Ankers 63 bewegt das Einrück-/Ausrückbauteil 50, das an dem Anker 63 durch das Übertragungsbauteil 70 gekoppelt ist, in der axialen Richtung.
Eine Vielzahl von Kämmzähnen 353, die mit den Kämmzähnen 510a des Einrück-/Ausrückbauteils 50 kämmen, ist an einem ringförmigen Wandabschnitt 352 des ersten Seitenzahnrads 35 ausgebildet. Der ringförmige Wandabschnitt 352 ist vorgesehen, um zu der Außenumfangsseite in Bezug auf den Zahnradabschnitt 351 vorzustehen.
Wenn das Einrück-/Ausrückbauteil 50 durch den Anker 63 über das Übertragungsbauteil 70 gedrückt wird, um zu der gekoppelten Position bewegt zu werden, kämmen die Kämmzähne 510a mit den Kämmzähnen 353 des ersten Seitenzahnrads 35. Folglich sind das Einrück-/Ausrückbauteil 50 und das erste Seitenzahnrad 35 gekoppelt, um nicht relativ drehbar zu sein. Wenn das Einrück-/Ausrückbauteil 50 zu der entkoppelten Position durch die Drängkraft der Rückstellfeder 18 andererseits bewegt wird, kämmen die Kämmzähne 510a und 353 nicht miteinander und sind das Einrück-/Ausrückbauteil 50 und das erste Seitenzahnrad 35 relativ drehbar.
Ein kugelförmiger Körper 27 ist zwischen dem Bodenabschnitt 252 des ersten Gehäusebauteils 25 und dem Einrück-/Ausrückbauteil 50 angeordnet. Der kugelförmige Körper 27 wird durch das erste Gehäusebauteil 25 derart gehalten, dass ein Teil des kugelförmigen Körpers 27 in einer Vertiefung in der axialen Richtung aufgenommen ist, die in dem Bodenabschnitt 252 vorgesehen ist. Das erste Gehäusebauteil 25 und das Einrück-/Ausrückbauteil 50 erzeugen eine Axialkraft in der axialen Richtung, die das Einrück-/Ausrückbauteil 50 von dem Bodenabschnitt 252 weg bewegt, mittels einer Nockenwirkung über den kugelförmigen Körper 27.
Das Drehverhinderungsbauteil 68 hat einen ringförmigen Körperabschnitt 681, der an den zylindrischen Abschnitt 621 des Jochs 62 extern eingepasst ist; ein Paar Vorsprungsabschnitte 682, die an zwei Stellen in der Umfangsrichtung vorgesehen sind, um in einer axialen Richtung von dem Bodenabschnitt 621 vorzustehen; und Vorsprungsteile 623, die an den Vorsprungsabschnitten 682 vorgesehen sind, um als Halteabschnitte zu dienen, die den Seitenplattenabschnitt 632 des Ankers 63 halten. Der Körperabschnitt 681, die Vorsprungsabschnitte 682 und die Vorsprungsteile 683 sind einstückig miteinander ausgebildet. Es wird verhindert, dass das Drehverhinderungsbauteil 38 sich in Bezug auf den Differenzialträger 10 dreht, indem Teile der Vorsprungsabschnitte 682 an der distalen Endseite mit Eingriffsabschnitten 100b, die an einem Differenzialträger 10 vorgesehen sind, in Eingriff sind (eingreifen).
In einem Zustand, in dem die Kämmzähne 510a des Einrück-/Ausrückbauteils 50 und die Kämmzähne 353 des ersten Seitenzahnrads 35 miteinander kämmen, wird eine relative Drehung zwischen dem Differenzialgehäuse 2 und dem ersten Seitenzahnrad 35 verhindert, und wird eine Antriebskraft von dem Differenzialgehäuse 2 zu dem ersten Seitenzahnrad 35 über das Einrück-/Ausrückbauteil 50 übertragen. Die ersten Ritzelzahnräder 41 und die zweiten Ritzelzahnräder 42 sind nicht drehbar und eine Differenzialbewegung zwischen dem Differenzialgehäuse 2 und dem zweiten Seitenzahnrad 36 wird ferner verhindert. Folglich wird eine Differenzialbewegung zwischen dem ersten Seitenzahnrad 35 und dem zweiten Seitenzahnrad 36 verhindert. In einem Zustand, in dem die Kämmzähme 510a des Einrück-/Ausrückbauteils 50 nicht mit den Kämmzähnen 353 des erstes Seitenzahnrads 35 kämmen, wird andererseits eine Antriebskraft, die zu dem Differenzialgehäuse 2 eingegeben wird, zu dem ersten Seitenzahnrad 35 und dem zweiten Seitenzahnrad 36 verteilt, während eine Differenzialbewegung zugelassen wird.
Der Betriebszustand des Stellglieds 6 wird durch den Positionssensor 9 erfasst. Der Positionssensor 9 gibt ein elektrisches Signal zu dem Steuerungsgerät 101 über den Draht 103 in Übereinstimmung mit der axialen Position des Ankers 63 aus. Der Signalzustand des Positionssensors 9 wird in Übereinstimmung mit dem Abstand zwischen der Erfassungsfläche 91a des Positionssensors 9 und der Endfläche 632e des Seitenplattenabschnitts 632 des Ankers 63 ein- und ausgeschaltet.
Beim Einstellen der Position des Positionssensors 9 in der axialen Richtung kann, wie in dem ersten Ausführungsbeispiel, ein gekoppelter Zustand, in dem die Kämmzähne 510a des Einrück-/Ausrückbauteils 50 und die Kämmzähne 353 des ersten Seitenzahnrads 35 miteinander in der Umfangsrichtung kämmen, zunächst durch Zuführen eines Erregungsstroms zu dem Elektromagneten 61 eingerichtet werden und kann danach der Positionssensor 9 allmählich von dem Anker 63, während der Einsetzabschnitt 91 des Positionssensors 9 gedreht (verstellt) wird, von einer Position, in der der Positionssensor 9 am nächsten an dem Anker 63 liegt, weg bewegt werden. Der Positionssensor 9 wird dann an dem Sensoranbringungsbauteil 8 in der Position des Positionssensors 9 zu der Zeit befestigt, zu der der Signalzustand des Positionssensors 9 umgeschaltet wird. Folglich ist die Positionseinstellungs- und Befestigungsarbeit für den Positionssensor 9 abgeschlossen.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, das vorstehend beschrieben ist, können dieselben Funktionen und Wirkungen erhalten werden wie jene gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
Eine Differenzialvorrichtung 1 hat ein Differenzialgehäuse 2, das gestützt ist, um in Bezug auf einen Differenzialträger 10, der an dem Fahrzeugkörper befestigt ist, drehbar zu sein; einen Differenzialgetriebemechanismus 3, der aus einer Vielzahl von Ritzelzahnrädern 31 und Seitenzahnrädern 32 gebildet ist; Ritzelzahnradwellen 4, die die Vielzahl von Ritzelzahnrädern 31 stützen; ein rohrförmiges Gleitbauteil 5, das die Ritzelzahnradwellen 4 in dem Differenzialgehäuse 2 stützt; ein Stellglied 6, das das Gleitbauteil 5 in der axialen Richtung bewegt; und einen Positionssensor 9, der an einem Sensoranbringungsbauteil 8 angebracht ist, das an dem Differenzialträger 10 vorgesehen ist, und der gestaltet ist, um einen Betriebszustand des Stellglieds 6 zu erfassen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2005240861 [0002]
JP 2005240861 A [0002, 0003, 0005, 0006, 0066]

Claims

Differenzialvorrichtung, die Folgendes aufweist: einen Differenzialmechanismus, der eine Eingabeantriebskraft zu einem Paar Ausgabebauteilen verteilt, während eine Differenzialbewegung zugelassen wird; ein Bewegungsbauteil, das gestaltet ist, um einen Betriebszustand des Differenzialmechanismus durch eine Vorwärts-/Rückwärtsbewegung in einer axialen Richtung, die parallel zu einer Drehachse der Ausgabebauteile ist, umzuschalten; ein Stellglied, das das Bewegungsbauteil in der axialen Richtung bewegt; ein Gehäusebauteil, das den Differenzialmechanismus, das Bewegungsbauteil und das Stellglied aufnimmt; und einen Positionssensor, der an einem Sensoranbringungsabschnitt angebracht ist, der an dem Gehäusebauteil vorgesehen ist, und der gestaltet ist, um einen Betriebszustand des Stellglieds zu erfassen, wobei: der Positionssensor einen Einsetzabschnitt, dessen distaler Endabschnitt innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, und einen Flanschabschnitt hat, der außerhalb des Gehäusebauteils angeordnet ist; der Sensoranbringungsabschnitt ein Durchgangsloch hat, durch das der Einsetzabschnitt des Positionssensors in der axialen Richtung eingesetzt ist; der Einsetzabschnitt gestaltet ist, um sich um eine Mittelachse des Durchgangslochs in einem Zustand zu drehen, in dem der Flanschabschnitt nicht an dem Sensoranbringungsabschnitt befestigt ist; und eine Position des distalen Endabschnitts des Einsetzabschnitts des Positionssensors in der axialen Richtung in Übereinstimmung mit einer Befestigungsposition des Flanschabschnitts an dem Sensoranbringungsabschnitt variiert wird.
Differenzialvorrichtung nach Anspruch 1, wobei: der Sensoranbringungsabschnitt ein Langloch hat, das sich bogenförmig um die Mittelachse des Durchgangslochs erstreckt; und der Flanschabschnitt an dem Sensoranbringungsabschnitt durch ein wellenförmiges Befestigungsbauteil das durch das Durchgangsloch eingesetzt ist, befestigt ist.
Differenzialvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei: der Sensoranbringungsabschnitt eine geneigte Fläche hat, die in einem vorbestimmten Winkel in Bezug auf eine Umfangsrichtung um die Mittelachse des Durchgangslochs geneigt ist; und der Flanschabschnitt an der geneigten Fläche in einer beliebigen Position in der Umfangsrichtung befestigt ist.
Differenzialvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei: der Sensoranbringungsabschnitt eine Vielzahl von gestuften Flächen in einer Treppenform derart hat, dass die gestuften Flächen in unterschiedlichen Positionen in der axialen Richtung angeordnet sind; und der Flanschabschnitt an einer beliebigen Fläche der gestuften Flächen befestigt ist.
Verfahren zum Einstellen der Differenzialvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Verfahren Folgendes aufweist: Befestigen des Flanschabschnitts an dem Sensoranbringungsabschnitt in einer Position des Positionssensors in der axialen Richtung zu einer Zeit, zu der ein Signalzustand des Positionssensors umgeschaltet wird, wenn die Position des Positionssensors in der axialen Richtung variiert wird.