JP2020531750A - シフト用の差動装置アセンブリ - Google Patents

Abstract

差動装置アセンブリは差動装置を含む。差動装置は、回転用に構成された差動装置筐体が含まれている。シフティングアセンブリは、差動装置に取り付けられた第１の部分と、出力シャフトに取り付けられた第２の部分を含む。

Description

［関連出願］
本出願は、２０１７年８月３１日に出願され、その全体が参照により本明細書に組み込まれる中国実用新案出願第２０１７２１１１０１２０．２号の利益および優先権を主張する。

本発明は、差動装置アセンブリに関する。より詳細には、本発明は、シフティングカラーを有する差動装置アセンブリに関する。

本技術分野で知られている差動装置アセンブリは、通常、速度を交互に切り替えるギアボックスを含む。そのような配置により、伝送接続の数に起因する効率の損失に悩まされることがある。さらに、これらのアセンブリは大きく、複雑で、製造コストが高くなる。したがって、伝送効率を改善し、コンパクトな構造を提供し、そのようなアセンブリを製造するためのコストと複雑さを軽減することが望まれる。

差動装置アセンブリの実施形態を提供する。

一実施形態において、差動装置アセンブリは差動装置を含む。差動装置には、回転用に構成された差動装置筐体が含まれている。シフティングアセンブリは、差動装置に取り付けられた第１の部分と、出力シャフトに取り付けられた第２の部分を含む。

好ましくは、シフトアセンブリの第１の部分は、差動装置筐体の外面の周りに配置される第１被動ギアと、差動装置筐体の外面の周りに配置される第２被動ギアとを含む。第１被動ギアおよび第２被動ギアは、差動装置筐体と選択的に係合している。

好ましくは、第１被動ギアは、出力シャフトに連結された第１アクティブギアと係合しており、第２被動ギアは、出力シャフトに連結された第２アクティブギアと係合している。

一実施形態では、第１被動ギア、第１アクティブギア、第２被動ギア、および第２アクティブギアはそれぞれ円筒形状である。

別の実施形態では、第１被動ギアおよび第２被動ギアはそれぞれ平歯車である。

好ましくは、シフトアセンブリの第２の部分は、出力シャフトに連結された第１アクティブギアと、出力シャフトに連結された第２アクティブギアとを含む。

好ましくは、差動装置筐体は回転軸を含み、出力シャフトは、差動装置アセンブリの回転軸と平行な関係にある回転軸を含む。

一実施形態において、第１アクティブギアおよび第２アクティブギアはそれぞれ平歯車である。

好ましくは、可動シフティングカラーが差動装置筐体の周りに配置される。シフティングカラーは、第１被動ギアおよび第２被動ギアの一方と係合している。

いくつかの実施形態において、第１被動ギアおよび第２被動ギアはそれぞれ噛み合い歯を含み、シフティングカラーは、噛み合い歯を介して第１被動ギアおよび第２被動ギアの一方と係合している。

好ましくは、シフティングカラーは、差動装置筐体上を摺動して、第１被動ギアまたは第２被動ギアと係合するように構成されている。

好ましくは、フォークがシフティングカラーに連結され、可動シフティングカラーを移動させて第１被動ギアまたは第２被動ギアと係合している。

好ましくは、可動シフティングカラーは差動装置筐体の周りに配置され、シフティングカラーを移動させて第１被動ギアまたは第２被動ギアと係合しない。

好ましくは、差動装置は、差動装置筐体内に延びるシャフトを含むギアアセンブリをさらに含む。シャフトは、一対のサイドギアと係合する一対のギアに連結される。ギアアセンブリとサイドギアは、差動装置筐体内に取り付けられ、差動装置筐体に接続される。

好ましくは、シフティングアセンブリの第１の部分は、シフティングアセンブリの第２の部分と係合している。

好ましくは、差動装置アセンブリは、第１速度状態および第２速度状態で動作可能である。

本発明の上記および他の利点は、添付の図面に照らして考慮した場合、以下の詳細な説明から当業者であれば容易に明らかになるであろう。
本発明による差動装置アセンブリの実施形態の平面図である 図１の差動装置アセンブリの一部分の実施形態の平面図である。 図１の差動装置アセンブリの別の部分の実施形態の平面図である。

本発明は、明示的に否定されている場合を除き、様々な代替的な方向性および工程順序を想定し得ることを理解されたい。また、添付の図面に示され、以下の明細書に記載される特定のアセンブリおよび方法は、単に本発明の概念の例示的な実施形態であることも理解されたい。したがって、開示された実施形態に関連する特定の寸法、方向、または他の物理的特性は、特に明記しない限り、限定と見なされるべきではない。また、必ずしもではないが、様々な実施形態における同様の要素は、本出願のこのセクション内で同様の参照番号で一般的に参照される。

差動装置アセンブリ１０の様々な実施形態が本明細書に記載され、図１〜図３に図示されている。本明細書に記載の差動装置アセンブリ１０の実施形態は、特定の車両（図示せず）への用途を有してもよい。例えば、本明細書に記載の差動装置アセンブリ１０は、商用またはオフハイウェイ車両への用途を有してもよい。また、これらの実施形態は、産業、農業、機関車、軍事、海洋、または航空宇宙の用途を有することができることを当業者は理解すると考えられる。

１又は複数の差動装置アセンブリが車両に提供され得ることを理解されたい。各差動装置アセンブリ１０は、ドライブトレインの一部として備えてもよい。ドライブトレインは、１又は複数のホイールアセンブリ（図示せず）にトルクを与えてもよい。各ホイールアセンブリは、ホイールに取り付けられたタイヤを含んでもよい。

差動装置アセンブリ１０は、車軸筐体（図示せず）を含んでもよい。差動装置アセンブリ１０の特定の構成要素は、車軸筐体内に配置されてもよい。加えて、車軸筐体を利用して、差動装置アセンブリ１０を車両に取り付けてもよい。車軸筐体は、当技術分野で従来のものであってよく、任意の適切な方法で組み立てられてもよい。差動装置アセンブリ１０は、差動装置１２とシフティングアセンブリ１４とを備え、それぞれが車軸筐体内に配置されてもよい。

差動装置１２は、ホイールアセンブリにトルクを伝達し、複数の異なる速度でホイールアセンブリの回転を可能にするように構成されている。ここで図２を参照すると、差動装置１２は、差動装置筐体１６を含む。差動装置筐体１６は、車軸筐体内に配置されてもよい。差動装置１２の他の構成要素が差動装置筐体１６内に配置されてもよい。差動装置筐体１６は、回転軸１８の周りを回転するように構成されてもよい。

入力ヨーク（図示せず）は、差動装置アセンブリ１０をトルクソースへ連結可能にしてもよい。例えば、入力ヨークは駆動シャフト（図示せず）に連結されてもよい。入力ヨークは、入力シャフト（図示せず）に配置されてもよい。入力シャフトは、１又は複数の軸受（図示せず）によって回転可能に支持されてもよい。１又は複数の軸受は、差動装置筐体１６上または車軸筐体の別の部分に配置されてもよい。入力ヨークに与えられるトルクは、軸の周りを回転するリングギア（図示せず）に伝達されてもよい。トルクは、リングギアからギアアセンブリ２０に伝達されてもよい。

ギアアセンブリ２０は、リングギアからトルクを受けるシャフト２２を含んでもよい。シャフト２２は、差動装置筐体１６内に延びる。シャフト２２は、一対のギア２４に連結されている。好ましくは、一対のギア２４の各ギアは、ピニオンタイプのものである。ギアアセンブリ２０は、１又は複数のピニオンギアの対を介して一対のサイドギア２６に係合する。ギアアセンブリ２０およびサイドギア２６は、１又は複数のボルト２８または他の適切な留め具を介して差動装置筐体１６内に取り付けられ、差動装置筐体１６に接続される。この配置により、差動装置筐体１６を回転させ、トルクをシフティングアセンブリ１４に伝達させることができる。一対のサイドギア２６の一方のサイドギアは、車軸（図示せず）に固定されてもよい。トルクは、一対のサイドギア２６の側面を介して１又は複数の車軸に伝達されてもよい。

各車軸は、差動装置１２を介して車軸を回転可能にするために、一対のサイドギア２６の一方のサイドギアを介して差動装置１２に連結される第１端部を有する。好ましくは、各車軸は回転軸の周りを回転する。車軸の回転をサポートするために、車軸軸受（図示せず）を設けてもよい。車軸軸受は、車軸の第１端部と第２端部との間に配置してもよい。

シフティングアセンブリ１４は、２速シフトを可能にする。したがって、差動装置アセンブリ１０は、少なくとも第１速度状態および第２速度状態で動作することが可能になる。いくつかの実施形態において、シフティングアセンブリ１４は、第１速度状態から第２速度状態への、またはその逆へのシフトを可能にする。一実施形態において、シフティングアセンブリ１４は、差動装置アセンブリ１０の第１速度状態、第２速度状態、または中立状態の選択を可能にする。

図１に図示されているように、シフティングアセンブリ１４の第１の部分３０は、差動装置１２に取り付けられている。より詳細には、シフティングアセンブリ１４の第１の部分３０は、差動装置筐体１６に取り付けられている。シフティングアセンブリ１４の第２の部分３２は、出力シャフト３４に装着している。出力シャフト３４は、差動装置筐体１６の回転軸１８と平行な関係にある回転軸３６を有する。出力シャフト３４を利用して、シフティングアセンブリ１４から１又は複数のホイールアセンブリにトルクを伝達してもよい。

シフティングアセンブリ１４の第１の部分３０は、差動装置筐体１６の周りに配置され、差動装置筐体１６に連結される。この位置で、シフティングアセンブリ１４の特定の部分は、差動装置筐体１６と選択的に係合および回転することができる。図示のように、シフティングアセンブリ１４の第１の部分３０は、シフティングアセンブリ１４の第２の部分３２と係合している。差動装置筐体１６との回転により、シフティングアセンブリ１４の第１の部分３０は、シフティングアセンブリ１４の第２の部分３２を介してトルクを出力シャフト３４に伝達することができる。したがって、特定の実施形態において、差動装置筐体１６は、トルク伝達を可能にするために出力シャフト３４に隣接している。シフティングアセンブリ１４の第１の部分３０の１又は複数の部分は、差動装置筐体１６の回転軸１８と整列する回転軸４４、４６を有してもよい。例えば、第１被動ギア４０および第２被動ギア４２は、それぞれ回転軸４４、４６を有してもよい。第１被動ギア４０の回転軸４４は、差動装置筐体１６の回転軸１８と整列させてもよい。さらに、第２被動ギア４２の回転軸４６は、差動装置筐体１６の回転軸１８と整列させてもよい。図示の実施形態では、第１被動ギア４０の回転軸４４と第２被動ギア４２の回転軸４６とを整列させてもよい。

ここで図３を参照すると、シフティングアセンブリ１４は、第１アクティブギア４８を含む。第１被動ギア４０と第１アクティブギア４８とは係合している。第１被動ギア４０および第１アクティブギア４８のそれぞれは、円筒形状を有してもよい。第１被動ギア４０および第１アクティブギア４８のそれぞれは、平歯車またははすば歯車であり得る。

シフティングアセンブリ１４の第１の部分３０から出力シャフト３４にトルクを伝達するために、第１アクティブギア４８は出力シャフト３４に連結される。一実施形態において、出力シャフト３４は第１アクティブギア４８を通って延びる。第１アクティブギア４８は、出力シャフト３４の第１端部５０に隣接して出力シャフト３４に連結される。第１アクティブギア４８は、従来の方法により出力シャフト３４に連結されてもよい。第１アクティブギア４８は、第２アクティブギア５２より小さくてもよい。

第１被動ギア４０は、第１アクティブギア４８よりも大きい。第１被動ギア４０は、それとともに回転するために、差動装置筐体１６の外面５４の周りに配置されている。第１被動ギア４０は噛み合い歯５６を含む。好ましくは、噛み合い歯５６は第１被動ギア４０の端部に形成される。噛み合い歯５６は、第１被動ギア４０がシフティングカラー５８によって係合されることを可能にするために設けられる。シフティングカラー５８を利用して、第１被動ギア４０を差動装置筐体１６と選択的に係合し、第１アクティブギア４８を介して出力シャフト３４へのトルク伝達を可能にする。

さらに、シフティングアセンブリ１４は、第２被動ギア４２と第２アクティブギア５２とを含む。第２被動ギア４２と第２アクティブギア５２は係合している。第２被動ギア４２および第２アクティブギア５２のそれぞれは、円筒形状を有してもよい。第２被動ギア４２および第２アクティブギア５２のそれぞれは、平歯車またははすば歯車であり得る。

シフティングアセンブリ１４の第２の部分３２から出力シャフト３４にトルクを伝達するために、第２アクティブギア５２は出力シャフト３４に連結される。一実施形態において、出力シャフト３４は第２アクティブギア５２を通って延びる。第２アクティブギア５２は、出力シャフト３４の第２端部６０に隣接して出力シャフト３４に連結されている。第１アクティブギア４８および第２アクティブギア５２は、出力シャフト３４上で離間した関係にある。第２アクティブギア５２は、従来の方法により出力シャフト３４に連結されてもよい。第２アクティブギア５２は、第１アクティブギア４８より小さくてもよい。

第２被動ギア４２は、第２アクティブギア５２よりも大きい。第２被動ギア４２は、それとともに回転するために、差動装置筐体１６の外面５４の周りに配置されている。第１被動ギア４０と第２被動ギア４２とは、互いに離間した関係にある。第２被動ギア４２は、噛み合い歯６２を含む。好ましくは、噛み合い歯６２は、第２被動ギア４２の端部に形成される。噛み合い歯６２は、第２被動ギア４２をシフティングカラー５８によって係合されることを可能にするために提供される。シフティングカラー５８を利用して、第２被動ギア４２を差動装置筐体１６と選択的に係合させて、第２アクティブギア５２を介して出力シャフト３４へのトルク伝達を可能にする。

シフティングカラー５８は、差動装置筐体１６の周囲に配置される。この位置で、シフティングカラー５８は、第１被動ギア４０または第２被動ギア４２と選択的に係合してもよい。シフティングカラー５８が第１被動ギア４０と係合する実施例において、差動装置アセンブリ１０は第１速度状態である。シフティングカラー５８が第２被動ギア４２と係合する実施形態において、差動装置アセンブリ１０は第２速度状態である。他の実施形態において、シフティングカラー５８は、第１被動ギア４０または第２被動ギア４２と係合しない。シフティングカラー５８が第１被動ギア４０または第２被動ギア４２と係合しない実施形態において、差動装置アセンブリ１０は中立状態であってもよい。これらの実施形態において、シフティングアセンブリ１４を介してトルクを出力シャフト３４に伝達することはできない。

シフティングカラー５８は可動である。いくつかの実施例において、シフティングカラー５８は、差動装置筐体１６上を摺動するように構成される。シフティングカラー５８は、第１被動ギア４０と第２被動ギア４２との間の差動装置筐体１６上を摺動する。シフティングカラー５８は、差動装置筐体１６上を摺動して、第１被動ギア４０または第２被動ギア４２と係合する。第１被動ギア４０と係合するために、シフティングカラー５８は、第１被動ギア４０に向かって移動し、第２被動ギア４２から離すことができる。同様に、第２被動ギア４２と係合するために、シフティングカラー５８を第２被動ギア４２に向かって移動させ、第１被動ギア４０から離すことができる。第１被動ギア４０とシフティングカラー５８が係合すると、第１被動ギア４０の噛み合い歯５６は、シフティングカラー５８の端部の噛み合い歯と機械的に連通する。同様に、第２被動ギア４２とシフティングカラー５８が係合すると、第２被動ギア４２の噛み合い歯６２は、シフティングカラー５８の反対端の噛み合い歯と機械的に連通する。

フォーク６４がシフティングカラー５８に連結される。好ましくは、フォーク６４はシフティングカラー５８の一部の周りに配置される。フォーク６４を利用して、シフティングカラー５８を移動し、第１被動ギア４０または第２被動ギア４２と係合させる。あるいは、フォーク６４を利用して、シフティングカラー５８を移動し、第１被動ギア４０または第２被動ギア４２と係合させない。シフトカラー５８は、アクチュエータ（図示せず）と機械的に連通していてもよい。アクチュエータを利用して、フォーク６４を第１被動ギア４０または第２被動ギア４２に向けて押し付けることができる。

前述の詳細な説明から、さまざまな修正、追加、および他の代替的な実施形態が可能であることは明らかである。本明細書で説明する実施形態は、車軸アセンブリの原理およびその実際の用途の最良の例示を提供するために選択および説明され、それにより、当業者は、企図される特定の用途に適するように、様々な実施形態で様々な修正を加えて車軸アセンブリを使用することができる。明らかなように、そのような修正および変更はすべて本発明の範囲内にある。

Claims (16)

1. 回転用に構成された差動装置筐体を有する差動装置と、
   前記差動装置に取り付けられた第１の部分と、出力シャフトに取り付けられた第２の部分とを有するシフティングアセンブリと
   を備える差動装置アセンブリ。
2. 前記シフティングアセンブリの前記第１の部分は、前記差動装置筐体の外面の周りに配置される第１被動ギアと、前記差動装置筐体の前記外面の周りに配置される第２被動ギアとを含み、前記第１被動ギアおよび前記第２被動ギアは、前記差動装置筐体と選択的に係合している、請求項１に記載の差動装置アセンブリ。
3. 前記シフティングアセンブリの前記第２の部分は、前記出力シャフトに連結された第１アクティブギアと、前記出力シャフトに連結された第２アクティブギアとを含む、請求項１または２に記載の差動装置アセンブリ。
4. 前記差動装置筐体の周りに配置された可動シフティングカラーをさらに備え、前記可動シフティングカラーは、第１被動ギアおよび第２被動ギアの一方と係合している、請求項１から３のいずれか一項に記載の差動装置アセンブリ。
5. 前記差動装置筐体の周りに配置された可動シフティングカラーをさらに備え、前記可動シフティングカラーは、第１被動ギアまたは第２被動ギアと係合していない、請求項１から３のいずれか一項に記載の差動装置アセンブリ。
6. 前記差動装置はさらに、前記差動装置筐体内に延びるシャフトを含むギアアセンブリを有し、前記シャフトは、一対のサイドギアと係合する一対のギアに連結されており、前記ギアアセンブリおよび前記一対のサイドギアは、前記差動装置筐体内に取り付けられ、かつ、前記差動装置筐体に接続されている、請求項１から５のいずれか一項に記載の差動装置アセンブリ。
7. 前記シフティングアセンブリの前記第１の部分は、前記シフティングアセンブリの前記第２の部分と係合している、請求項１から６のいずれか一項に記載の差動装置アセンブリ。
8. 前記差動装置アセンブリは、第１速度状態および第２速度状態で動作可能である、請求項１から７のいずれか一項に記載の差動装置アセンブリ。
9. 前記第１被動ギアは、前記出力シャフトに連結された第１アクティブギアと係合し、前記第２被動ギアは、前記出力シャフトに連結された第２アクティブギアと係合している、請求項２、４および５のいずれか一項に記載の差動装置アセンブリ。
10. 前記第１被動ギアおよび前記第２被動ギアはそれぞれ平歯車である、請求項２、４、５および９のいずれか一項に記載の差動装置アセンブリ。
11. 前記差動装置筐体は回転軸を含み、前記出力シャフトは、前記差動装置アセンブリの前記回転軸と平行な関係にある回転軸を含む、請求項３から１０のいずれか一項に記載の差動装置アセンブリ。
12. 前記第１アクティブギアおよび前記第２アクティブギアはそれぞれ平歯車である、請求項３または９に記載の差動装置アセンブリ。
13. 前記第１被動ギアおよび前記第２被動ギアはそれぞれ噛み合い歯を含み、前記可動シフティングカラーは、前記噛み合い歯を介して前記第１被動ギアおよび前記第２被動ギアの一方と係合している、請求項４または５に記載の差動装置アセンブリ。
14. 前記可動シフティングカラーは、前記差動装置筐体上を摺動して、前記第１被動ギアまたは前記第２被動ギアと係合するように構成されている、請求項４、５および１３のいずれか一項に記載の差動装置アセンブリ。
15. 前記可動シフティングカラーに連結され、前記可動シフティングカラーを移動させて前記第１被動ギアまたは前記第２被動ギアと係合させるフォークをさらに備える、請求項４、５、１３および１４のいずれか一項に記載の差動装置アセンブリ。
16. 前記第１被動ギア、前記第１アクティブギア、前記第２被動ギア、および前記第２アクティブギアはそれぞれ円筒形状である、請求項９に記載の差動装置アセンブリ。

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