KR100482732B1 - 차동 기어 기구 - Google Patents

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Abstract

차동 기어 기구는 엔진으로부터의 토오크에 의해 구동되는 회전 가능한 케이스, 한 쌍의 출력 축에 토오크의 차동 분배를 위한 케이스가 수납되고, 제1 클러치를 구비하는 차동 기어 세트, 회전 축의 방향으로 이동 가능한 환형 플런저 및 회전축의 방향으로 플런저의 작동을 위한 환형 전자기 액츄에이터를 포함한다. 상기 케이스는 회전축의 방향으로 슬라이딩 가능한 제2 클러치를 구비하며, 제2 클러치는 제1 클러치와 맞물리도록 플런저에 의해 작동된다.

Description

차동 기어 기구{DIFFERENTIAL GEAR MECHANISM}
본 발명은 토오크의 트랜스미션 및 인터미션이 전자기 수단에 의해 제어되는 자동차에 적용되는 차동 기어 기구에 관한 것이다.
일본국 특허 출원 제5-54574호는 고안된 차동 기어 기구를 개시한다.
차동 기어 기구는 차동 기어, 제1 클러치를 갖는 구동 가능 슬리브, 및 엔진으로부터 토오크에 의해 구동되는 회전 가능한 외부 케이스를 포함한다. 외부 케이스에는 엔진으로부터 차동 기어로 토오크를 전달하는 제1 클러치와 맞물리는 제2 클러치가 더 구비된다. 차동 기어 기구를 갖는 파트 타임 4륜 구동(4WD) 자동차는 4륜 구동(4WD) 및 2륜 구동(2WD)의 2개의 구동 모드를 갖는다.
전술한 고안된 차동 기어 기구는 슬리브를 구동하기 위해 유압 또는 공압에 의해 구동되는 실린더를 요구한다. 유압 또는 공압 실린더는 차동 기어와 비교하여 상대적으로 큰 장치이므로 차동 기어 기구가 커진다.
실린더로부터 연장된 시프트 포크(shift fork)는 슬리브와 슬라이딩 가능하게 맞물린다. 기어가 회전중일 때, 시프트 포크는 엔진에 의해 발생된 토오크가 배출되고 출력 토오크가 슬리브 이동에 의해 영향을 받도록 슬리브와 슬라이딩 가능하게 접촉되어야 한다.
본 발명은 토오크의 트랜스미션 및 인터미션이 토오크의 소량의 감소에 의해 제어될 수 있는 컴팩트한 차동 기어 기구를 제공하는 것을 목적으로 한다.
문제를 해소하기 위해, 본 발명자는 소량의 전력을 소비하는 컴팩트한 전자기 액츄에이터에 대한 생각을 하고 차동 기어 기구에 전자석 액츄에이터를 적용하는 것을 생각하였다. 본 발명은 전자석 액츄에이터에 의한 차동 기어 기구의 적절한 구조 설계에 의해 완성된다.
본 발명에 따른 차동 기어 기구는 엔진으로부터 토오크에 의해 구동되는 회전 가능한 케이스, 한 쌍의 출력 축에 토오크의 차동 분배를 위한 케이스에 수납되고, 제1 클러치를 구비하는 차동 기어 세트, 회전 축의 방향으로 이동 가능한 환형 플런저, 및 회전 축의 방향으로 플런저의 작동을 위한 환형 전자기 액츄에이터를 포함한다. 상기 케이스는 회전 축의 방향으로 슬라이딩 가능한 제2 클러치를 구비하고, 상기 제2 클러치는 제1 클러치와 맞물리도록 플런저에 의해 구동된다. 이에 의해, 차동 기어 세트가 잠금되거나, 토오크가 차동 기어 세트로 전달된다.
상술한 구조에 따라, 환형 플런저는 회전 표면에서 환형 제2 클러치와 슬라이딩 가능하게 접촉하며, 플런저는 제2 클러치를 구동하도록 민다. 시프트 포크 및 슬리브가 서로 맞물리며 회전 방향으로 미끄러지는 상기 고안된 차동 기어 기구와 대조적으로, 출력 토오크는 슬라이딩 마찰 드레그(sliding friction drag)에 의한 영향을 덜 받는다. 그러므로, 전자기 액츄에이터는 차동 기어 기구가 컴팩트하게 되도록 더 작게 구성될 수 있다. 시일링 부재는 유압 또는 공압 드라이브가 기구에서 필요 없기 때문에 제거될 수 있으며, 이에 의해 차동 기어 기구는 더 컴팩트하게 된다. 또한, 유압 또는 공압 드라이브의 제거는 외부압력이 고지에서 사용시 변화되는 경우에 안정한 작동을 보장한다.
본 발명에 따른 차동 기어 기구는 플런저와 제2 클러치 사이에 비자성 환형 부재 및 전자기 액츄에이터의 구동 방향에 역방향으로 환형 부재에 힘을 인가하는 스프링을 포함한다.
상술한 구성에 따라, 전자기 액츄에이터는 컴팩트하게 되도록 플런저를 단지 한 방향으로 구동시키도록 구성된다. 스프링은 항상 역방향으로 환형 부재에 힘을 가하며, 이에 의해 환형 부재는 전자기 액츄에이터가 작동하지 않는 경우에도 부재의 상태를 유지한다. 그러므로, 기어 파손과 같은 심각한 문제점이 거의 발생하지 않는다. 또한, 환형 부재가 비자성체(nonmagnetic material)로 만들어졌기 때문에 전자기 액츄에이터로부터 자기 누설(magnetic leakage)이 감소되며, 높은 전기 효율이 획득된다. 플런저는 소량의 전력에 의해 구동된다.
본 발명에 따른 전자기 액츄에이터는 환형 솔레노이드 및 간극을 두기 위해 솔레노이드를 둘러싼 코어를 포함한다. 코어 및 플런저는 폐쇄 자기 회로를 형성한다.
상술한 구성에 따라, 자기(magnetism)는 자기 누설을 더 감소시키기 위해 폐쇄 회로를 형성한다. 그러므로, 더 높은 전기 효율이 획득되며, 플런저는 소량의 전력에 의해 구동된다.
플런저는 구동 방향으로 자성을 띤 영구 자석으로 바람직하게 구성된다. 플런저는 스프링이 제거될 수 있도록 솔레노이드에 인가된 전류에 의해 양방향성(bi-directionally)으로 구동될 수 있다. 이에 의해. 차동 기어 기구는 더욱 컴팩트하게 구성될 수 있다. 플런저는 솔레노이드에 인가된 전류가 차단될 때, 자기력에 의해 위치를 유지한다. 전력은 자기의 연속적인 여기가 필요 없기 때문에 절약될 수 있으며, 또한, 기어 파손과 같은 심각한 문제점이 전자기 액츄에이터가 작동하지 않는 경우에 거의 발생하지 않는다.
(제1 실시예)
본 발명의 제1 실시예는 도 1 내지 도 3을 참조로 하여 하기에 설명한다.
도 1에 도시된 것과 같이, 엔진(1, 동력원)의 토오크는 트랜스미션(3) 및 동력 변환 장치(5)를 통해 후륜(7) 및 전륜(9)에 분배된다. 전륜(9)의 구동력은 프로펠러 샤프트(11, propeller shaft)를 통해 전방 차동 장치(13, front differential)로 입력되며, 또한, 전륜(9)이 구동되도록 좌우 전방 액슬(15, axles)에 분배된다. 한편, 후륜(7)의 구동력은 프로펠러 샤프트(17)을 통해 후방 차동 장치(19, rear differential)로 입력되며, 또한, 후륜(7)이 구동되도록 좌우 후방 액슬(21)에 분배된다. 도 2에 도시된 것과 같이, 전방 차동 장치(13)의 외부 케이스(31, 제1 회전체)는 케이스(31a) 및 커버(31b)가 볼트(33)에 의해 고정되는 방식으로 구성된다. 링 기어(35, 도 1을 참조)는 외부 케이스(31)에 고정되며, 엔진(1)의 구동력은 링 기어(35)가 구동되도록 구동 피니언을 통해 링 기어(35)에 입력된다.
또한, 외부 케이스(31)는 케이스의 양단부에 보스부(31c, 31d)에 의해 고정 차동 캐리어(39, 도 1을 참조)에 회전 가능하게 지지된다. 차동 캐리어(39)에 외부 케이스(31)를 회전 가능하게 지지하기 위해, 테이퍼 롤러 베어링(81, tapered roller bearing)은 보스부(31a, 31d)와 차동 캐리어(39) 사이에 개재된다.
대체로 짧은 원통형 내부 케이스(41, 제2 회전체)는 케이스(31a)의 내주에 회전 가능하게 지지되도록 케이스(31a)에 동축으로 제공된다. 내부 케이스(41)의 외주는 환형 리세스(44)에 형성되며, 환형 리세스(44)의 양측에서 케이스(31a)에 지지된다. 또한, 대략 짧은 원통형 클러치(43)는 내부 케이스(41)의 우측상에 배치된다.
맞물림 및 맞물림 해제 가능한 레이디얼 도그 클러치(41a, 43a, radial dog clutch)는 내부 케이스(41)와 클러치(43) 사이, 즉, 양 부재(41, 43) 사이 대향면에 형성된다. 도그 클러치(41a, 43a)의 기어 이(齒)는 서로 용이하게 맞물릴 수 있도록 테이퍼져 있다.
내부 케이스(41)에서, 피니언 샤프트(45)는 샤프트의 회전 축에 수직하도록 스프링 핀(47)에 의해 일체화된다. 두개의 피니언 기어(49, 둘 중의 하나는 도 2에 도시되지 않음)는 피니언 샤프트(45)상에 회전 가능하게 배치되며, 한 쌍의 대향 사이드 기어(51, 53)와 맞물린다.
내부 케이스(41)의 내부면(41b)은 피니언 기어(49)의 스러스트를 수용한다. 또한, 와셔(55)는 사이드 기어(51, 53)의 스러스트를 수용하기 위해 사이드 기어(51)와 외부 케이스(31) 사이 및 사이드 기어(53)와 외부 케이스(31) 사이에 개재된다. 또한, 리시빙 와셔(59, receiving washer)는 도그 클러치(43a)가 도그 클러치(41a)와 맞물릴 때, 클러치(43)의 스러스트를 수용하기 위해 내부 케이스(41)의 좌측단부면과 외부 케이스(31)의 대향 표면 사이에 개재된다.
사이드 기어(51, 53)는 도 1에 도시된 전방 액슬(15)에 스플라인 연결(spline-connected)된다. 상기 방식에서, 차동 기어 세트(57)는 내부 케이스(41), 피니언 기어(49) 및 사이드 기어(51, 53)로 구성되며, 상기 언급한 부재를 포함하는 외부 케이스(31)에 직접적으로 연결되지는 않는다.
도 3에 도시된 것과 같이, 클러치(43)는 도그 클러치(43a)가 없는 단부면(우측 단부면)에 외주 방향과 동일한 간격으로 형성된 4 개의 돌출 사다리꼴 레그(43b, trapezoidal leg)를 갖는다. 돌출 사다리꼴 레그(43b)의 측면(43c)은 축 방향(도 3에서 우측)의 외부를 향해 테이퍼져 있다.
다른 한편, 외부 케이스(31)의 케이스의 우측단부 벽(31a)은 클러치(43)의 사다리꼴 레그(43b)에 상응하는 위치에 사다리꼴 구멍(31e)이 형성되어 있다. 이렇게 함으로써, 사다리꼴 레그(43b)는 축 방향에 사다리꼴 구멍(31e)으로 고정되며, 이후, 사다리꼴 레그(43b)의 원주측 표면(43c)은 사다리꼴 구멍(31e)의 모서리에 걸쳐지므로, 클러치(43)는 외부 케이스(31)에 항상 일체로 회전된다. 사다리꼴 구멍(31e)의 모서리는 도 3에 도시된 것과 같이 레그(43b)의 원주측 표면(43c)의 경사에 평행하게 경사진다.
따라서, 외부 케이스(31)가 회전하여, 클러치(43)를 구동시킬 때, 클러치(43)는 레그(43b)의 원주측 표면(43c)의 경사에 의해 내부 케이스(41)측(도 2의 좌측)으로 밀리므로, 도그 클러치(41a, 43c)는 서로 쉽게 맞물릴 수 있다. 이 방식에서, 클러치(43)는 축 방향으로 이동 가능하도록 외부 케이스(31)에 고정된다.
외부 케이스(31)의 우측 외부측에는 전자기 작동 수단(61)이 제공된다. 전자기 작동 수단(61)은 전자석(63), 플런저(65), 환형 부재(67) 및 복귀 스프링(69)을 포함한다.
전자석(63)은 솔레노이드(63a) 및 솔레노이드(63a) 외부에 배치된 코어(63b)를 가지며, 차체에 자계의 누출을 방지하도록 브래킷(71)과 차량 본체 사이의 간극을 남겨 브라켓(71)에 의해 차량 본체측에 고정된다. 또한, 전자석(63)은 전체가 케이스(31a)의 우측 보스부(31c)를 둘러싼 링 형상으로 형성되며, 코어(63b)는 회전 축에 접하는 환형 간극을 갖도록 형성된다.
플런저(65)는 링 형상으로 형성되며, 코어(63b)에 의해 자로(magnetic path)를 형성하는 코어(63b)의 환형 간극에 접하는 전자석(63)의 내주측상에 배치된다. 환형 부재(67)는 맞물림 상태에서 플런저(65)의 내주면에 부착된다. 더욱 구체적으로, 플런저(65)의 내주면은 돌기(65a)를 형성하며, 환형 부재(67)는 축방향에 대해 위치된 돌기(65a)와 맞물린다. 이렇게 함으로써, 플런저(65)는 환형 부재(67)와 동축으로 환형 부재(67)의 외부에 위치된다.
전체 환형 부재(67)는 비자성체로 만들어진다. 또한, 환형 부재(67)는 케이스(31)의 보스부(31c)의 외주표면과 접촉하며, 이에 의해, 보스부(31c)와 동축으로 위치되므로, 플런저(65)는 환형 부재(67)를 통해 보스부(31c)와 간접적으로 동축으로 위치된다.
상술한 것과 같이, 전자석(63), 플런저(65) 및 환형 부재(67)는 모두 링 형상으로 형성되며, 환형 부재(67)는 케이스(31a)의 보스부(31c)와 간접적으로 동축으로 위치된다. 이렇게 함으로써, 전자기 작동 수단(61)은 보스부(31c)에 삽입되며, 내부 케이스(41)의 사이드 기어(53, 보스부)에 스플라인 연결된 전방 액슬(15, 도 1을 참조)과 동축의 구조를 갖는다.
또한, 환형 부재(67)는 보스부(31c)의 외주표면에 접촉하는 상태에서 보스부(31c)의 축방향으로의 왕복운동이 가능하다. 이 왕복운동에 의해 보스부(31c)가 이탈하는 것으로부터 환형 부재(67)를 방지하기 위해, 보스부(31c)에는 스토퍼 판(75)이 부착된다.
또한, 클러치(43)의 레그(43b, 도 3을 참조)에 걸쳐지는 리테이너(73)는 환형 부재(67)와 클러치(43) 사이에 개재된다. 리테이너(73)는 클러치(43)의 레그(43b)에 걸쳐지며, 이에 의해, 도그 클러치(43a, 41a)의 맞물림 방향으로 도그 클러치(43)를 밀어 이동시킨다.
또한, 리테이너(73)는 클러치(43)의 축방향으로 절곡되어, 상방으로 연장된다. 이렇게 함으로써, 리테이너는 클러치(43)의 리세스(43e)와 맞물리는 래치(73a)를 형성한다. 상술한 것과 같이, 래치(73a)는 클러치(43)와 맞물리며, 이에 의해, 리테이너(73)는 내부 케이스(41)로부터 분리되는 방향으로 이동할 때와 동일한 방향으로 클러치(43)를 취하므로, 도그 클러치(41a, 43a)의 맞물림 해제를 가능하게 한다.
복귀 스프링(69)은 도그 클러치(41a, 43a)의 맞물림을 해제시키는 방향으로 리테이너(73)를 부세시키도록 외부 케이스(31)의 리테이너(73)와 케이스(31a) 사이에 개재된다. 따라서, 전자석(63)이 구동되지 않을 때, 도그 클러치(41a, 43a)의 맞물림은 복귀 스프링(69)에 의해 해제된다.
도 2의 상반부는 도그 클러치(41a, 43a)가 서로 맞물리는 상태를 도시하며, 다른 한편, 도 2의 하반부는 도그 클러치(41a, 43a)가 서로 분리되는 상태를 도시한다.
전류가 전자석(63a)에 인가될 때, 코어(63b)와 플런저(65)를 통과하는 자로가 형성되며, 이후, 플런저(65)는 축방향의 좌측으로 이동된다. 상기 이동에 의해, 플런저(65)와 맞물린 환형 부재(67)는 상기와 동일한 방향으로 일체로 이동되며, 이에 의해, 환형 부재(67)는 리테이너(73)를 민다. 이렇게 함으로써, 클러치(43)는 좌측 방향으로 이동되고, 이후, 클러치(43)의 도그 클러치(43a)는 내부 케이스(41)의 도그 클러치(41a)와 맞물린다. 따라서, 여기에 제공된 외부 케이스(31) 및 내부 케이스(41)는 클러치(43)를 통해 일체로 회전된다. 이 경우, 리시빙 와셔(59)는 도그 클러치(41a, 43a)가 서로 맞물릴 때, 도그 클러치와 접촉하기 때문에, 내부 케이스(41)의 스러스트를 수용한다.
전자석(63)에 전류의 인가가 중단될 때, 리테이너(73)는 클러치(43)와 함께 복귀 스프링(69)의 부세력에 의해 축방향의 좌측으로 이동된다. 이로 인해, 맞물린 도그 클러치(41a, 43a)는 서로 분리된다. 그러므로, 여기에 제공된 외부 케이스(31) 및 내부 케이스(41)는 서로에 대해 개별적으로 회전 가능하다.
이 차량의 경우에, 구동 상태가 본 발명에 따른 전자기 액츄에이터(61)에 의해 4륜 구동(4WD) 상태에서 2륜 구동(2WD) 상태로 변환될 때, 엔진으로부터 전륜 측으로의 구동력은 동력 변환 장치(5)에 의해 차단된다. 이후, 엔진(1)의 구동력은 프로펠러 샤프트(17) 및 후방 차동 장치(19)를 통해 단지 후륜을 구동하는데 사용된다.
그 후에, 2륜 구동(2WD) 상태가 유지되는 한, 전방 차동 장치(13)의 차동 기어 세트(57)는 4륜 구동(4WD)으로 바뀔 때까지 구동 통로를 통해 전륜(9)에 의한 아이들링을 갖는다. 이러한 경우, 그러나, 2륜 구동(2WD)으로의 변환에 의해, 도그 클러치(41a, 43a)의 맞물림은 복귀 스프링(69)에 의해 해제되므로, 클러치(43), 외부 케이스(31) 및 링 기어(35)는 아이들링을 갖지 않는다. 그러므로, 이들 아이들링 부재의 작동저항에 의한 에너지의 손실 및 잡음의 발생이 감소할 수 있다.
상기 제1 실시예에 따라, 전자기 작동 수단(61)은 도그 클러치(41a, 43a)가 해체 및 연결되고, 구동 상태가 전류 인가의 제어에 의해 변환되도록 축방향으로 클러치(43)를 이동시키는 구조를 가지므로, 액츄에이터의 소형화가 가능하다. 또한, 유체의 누출을 고려할 필요가 없으며, 유체의 누출을 방지하기 위한 시일 부재(seal member)가 요구되지 않으므로, 구성 요소의 수가 감소될 수 있으며, 구조가 단순해질 수 있고, 조립이 용이하게 실행될 수 있다.
코어(63c) 및 플런저(65)는 전자석(63)으로부터 외부 케이스(31)로의 자계의 누출에 의한 자계 손실(magnetic loss)이 최소화되도록 폐쇄 자계 회로를 구성한다. 이에 의해, 구동 모드의 변환의 전력이 절약된다.
또한, 유체압력에 의해 구동하는 액츄에이터와 같은 슬라이딩 부품을 제공할 필요가 없으므로, 슬라이딩 저항 및 출력 토오크의 영향을 감소시킬 수 있다.
또한, 전자기 작동 수단(61)이 전방 액슬(15)과 동축으로 배열되도록 링 형상으로 형성되므로, 전체의 링 형상으로부터 구동력을 적용하는 것이 가능하다. 그 결과, 클러치(43)는 큰 힘으로 구동될 수 있으며, 안정적인 구동이 실행될 수 있다. 게다가, 상기 링 형상에서, 전방 액슬(15)을 통과하는 설계(layout)가 가능하므로, 바람직한 균형이 획득될 수 있다.
또한, 상기 제1 실시예에 따라, 플런저(65)의 내주면에는 비자성체로 만들어진 환형 부재(67)가 제공되며, 이에 의해, 자성체로 만들어진 플런저(65)는 외부 케이스(31), 리테이너(73) 등과 접촉하지 않는다. 그러므로, 자로는 자기력의 누출없이 최단 거리로 형성될 수 있다. 상술한 것과 같이, 자기력의 누출이 발생되지 않으므로, 자로를 유효하게 형성할 수 있다. 그 결과, 전자기 작동 수단(61)에 공급된 전류를 크게 할 필요가 없으므로, 전력을 절약할 수 있다.
또한, 플런저(65)는 환형 부재(67)와 동축으로 위치되므로, 플런저(67)를 배치하기 위한 구조는 단순해질 수 있다.
또한, 환형 부재(67)가 외부 케이스(31)의 보스부(31c)와 동축으로 위치되므로, 환형 부재를 위치시키기 위한 부재가 요구되지 않으며, 구조가 단순해지며, 소형화될 수 있다.
(제2 실시예)
본 발명의 제2 실시예는 도 4를 참조로 하여 하기에 기술한다. 제2 실시예에서, 상기 제1 실시예와 동일한 요소는 동일한 부호로 언급하며, 상세한 설명은 생략한다. 주된 차이점에 대해 하기에 기술한다.
제2 실시예에서, 전자기 작동 수단(61)의 전자석(63)의 코어(63b)는 단부를 U자 형상으로 형성하며, 클러치(43)로부터 분리되는 위치상에 단부 면의 개구(opening)를 갖는다. 또한, 리테이너(73)는 클러치(43)로부터 멀어지는 방향으로 연장하는 지지판(77)에 일체로 형성된다.
플런저(65)는 링 형상으로 형성되며, 지지판(77)의 클러치(43)측의 표면에 고정된다. 또한, 플런저(65)는 코어(63b)의 틈(63c, aperture)에 입출(coming in and out)이 가능한 치수로 형성되며, 틈(63c)의 위치에 상응하도록 지지판(77)에 고정된다.
또한, 코어(63b)는 공기 또는 오일 통기구(vent)를 위한 방출 구멍(79)을 부분적으로 형성한다.
복귀 스프링(69)은 리테이너(73)와 외부 케이스(31)의 케이스(31a) 사이에 개재되며, 도그 클러치(41a, 43a)의 맞물림을 해제시키는 방향으로 리테이너(73)를 부세시키는데 사용된다. 그러므로, 전자석(63)이 구동되지 않을 때, 도그 클러치(41a, 43a)는 복귀 스프링(69)에 의해 떨어진다.
도 4의 상반부는 도그 클러치(41a, 43a)가 서로 맞물리는 상태(4륜 구동(4WD) 상태)를 도시하며, 다른 한편, 도 4의 하반부는 도그 클러치(41a, 43a)가 서로 분리되는 상태(2륜 구동(2WD) 상태)를 도시한다.
전자석(63)에 전류가 인가될 때, 코어(63b) 및 플런저(65)를 통과한 자로가 형성되며, 이후, 플런저(65)는 축 방향의 좌측으로 이동된다. 상기 이동에 의해, 플런저(65)를 고정한 지지판(77) 및 리테이너(73)는 상기와 동일한 방향으로 일체로 이동된다. 이렇게 함으로써, 클러치(43)는 좌측 방향으로 이동되며, 이후, 클러치(43)의 도그 클러치(43a)는 내부 케이스(41)의 도그 클러치(41a)와 맞물린다. 따라서, 여기에 제공된 외부 케이스(31) 및 내부 케이스(41)는 클러치(43)를 통해 일체로 회전된다(4륜 구동(4WD) 상태). 이 경우, 리시빙 와셔(59)는 도그 클러치와 접촉하기 때문에, 도그 클러치(41a, 43a)가 서로 맞물릴 때, 내부 케이스(41)의 스러스트를 수용한다.
전자석(63)에 전류의 인가가 중단될 때, 리테이너(73)는 클러치(43)와 함께 복귀 스프링(69)의 부세력에 의해 축방향의 우측으로 이동된다. 이러한 이유로, 맞물린 도그 클러치(41a, 43a)는 서로 분리된다. 그러므로, 여기에 제공된 외부 케이스(31) 및 내부 케이스(41)는 서로에 대해 개별적으로 회전 가능하다.
상술한 것과 같이, 제2 실시예에서, 전자석(63)에 전류가 인가되지 않을 때, 도그 클러치(41a, 43a)의 맞물림은 2륜 구동(2WD) 상태가 얻어질 수 있도록 해제된다. 요구가 발생함에 따라, 도그 클러치(41a, 43a)는 4륜 구동(4WD) 상태가 얻어질 수 있도록 서로 맞물린다. 그러므로, 전자석(63)이 작동하지 않을지라도 포장된 도로상에서 2륜 구동(2WD) 상태를 유지하고, 주행(구동) 성능을 개선하는 것이 가능하다.
플런저(65)가 코어(63b)의 틈(63c)에 진입하는 상태에서, 공차(clearance)는 코어(63b)의 솔레노이드(63a)와 커밍 플런저(65) 사이에 유지된다. 공차를 유지할 수 있는 구조에서, 슬라이딩 저항이 작아지므로, 토오크의 영향을 감소시킬 수 있다.
또한, 제2 실시예에서, 환형 부재(67)가 제공되지 않으므로, 구성 성분의 수가 감소될 수 있으며, 구조가 단순해질 수 있다. 또한, 플런저(65)가 코어(63b)에 진입하도록 상기 구조가 제공되기 때문에, 작동 공간이 작아지며, 소형화를 얻을 수 있다.
도 5는 제2 실시예의 지지판(77)의 변형예를 도시한다.
변형예에서, 지지판(77) 또는 지지판(77)을 갖는 리테이너(73)는 자성체로 형성된다. 또한, 플런저(65) 대신에, 지지판(77)은 코어(63b)의 틈(63c)에 상응하는 위치에 코어(63b)의 틈(63c)에 진입할 수 있는 돌기(77a)를 형성한다. 그러므로, 솔레노이드(63a)에 전류가 인가될 때, 돌기(77a)는 틈(63c)으로 진입하는 방향으로 이동되며, 이에 의해, 도그 클러치(41a, 43a)는 상기 이동에 의해 서로 맞물릴 수 있다.
또한, 변형예의 돌기(77a)는 공기 또는 오일 통기구를 위한 배출 구멍(83)을 형성한다.
(제3 실시예)
본 발명의 제3 실시예는 도 6을 참조로 하여 하기에 기술한다. 제3 실시예에서, 상기 실시예와 동일한 요소는 동일한 부호로 언급하며, 상세한 설명은 생략한다. 주된 차이점에 대해 하기에 기술한다.
제3 실시예에서, 전자기 작동 수단(61)의 전자석(63)의 코어(63b)는 단부를 U자 형상으로 형성하며, 클러치(43)측상에 단부 면의 개구를 갖는다. 또한, 리테이너(73)는 링 형상으로 형성되는 플런저(65)를 형성한다.
플런저(65)는 상기 제2 실시예와 같이 코어(63b)의 틈(63c)에 입출이 가능한 치수로 형성되며, 틈(63c)의 위치에 상응하도록 리테이너(73)에 고정된다.
또한, 코어(63b)는 공기 또는 오일 통기구를 위한 방출 구멍(79)을 부분적으로 형성한다.
복귀 스프링(69)은 케이스(31a)와 외부 케이스(31)의 클러치(43) 사이에 개재되며, 도그 클러치(41a, 43a)의 맞물림 방향으로 리테이너(73)를 부세시키는데 사용된다. 그러므로, 전자석(63)이 구동되지 않을 때, 도그 클러치(41a, 43a)는 복귀 스프링(69)에 의해 연결된다.
도 6의 상반부는 도그 클러치(41a, 43a)가 서로 맞물리는 상태(4륜 구동(4WD) 상태)를 도시하며, 다른 한편, 도 6의 하반부는 도그 클러치(41a, 43a)가 서로 분리되는 상태(2륜 구동(2WD) 상태)를 도시한다.
제3 실시예에서, 전자석(63)으로 전류의 인가가 중단될 때, 리테이너(73)는 복귀 스프링(69)의 부세력에 의해 축방향의 좌측으로 클러치(43)를 사용한다. 이렇게 함으로써, 클러치(43)의 도그 클러치(43a)는 내부 케이스(41)의 도그 클러치(41a)와 맞물리는 상태를 유지하므로, 여기에 제공된 외부 케이스(31) 및 내부 케이스(41)는 클러치(43)를 통해 일체로 회전된다(4륜 구동(4WD) 상태). 이 경우, 리시빙 와셔(59)는 도그 클러치(41a, 43a)가 서로 맞물릴 때, 이들 도그 클러치와 접촉하기 때문에, 내부 케이스(41)의 스러스트를 수용한다.
전자석(63)에 전류가 인가될 때, 코어(63b) 및 플런저(65)를 관통한 자로가 형성되며, 이후, 플런저(65)는 축방향의 우측으로 이동된다. 상기 이동에 의해, 플런저(65)를 고정하는 리테이너(73)는 상기와 같은 동일한 방향으로 일체로 이동되며, 이후, 클러치(43)는 우측 방향으로 이동되고, 그 결과, 맞물린 클러치(43)의 도그 클러치(41a, 43a)는 서로 분리된다. 그러므로, 여기에 제공된 외부 케이스(31) 및 내부 케이스(41)는 서로에 대해 개별적으로 회전 가능하다.
상술한 것과 같이, 제3 실시예에서, 전자석(63)으로 전류가 인가되지 않을 때, 도그 클러치(41a, 43a)의 맞물림은 4륜 구동(4WD) 상태가 얻어질 수 있도록 서로 맞물린다. 요구가 발생함에 따라, 도그 클러치(41a, 43a)의 맞물림은 2륜 구동(2WD) 상태를 얻을 수 있도록 해제된다. 그러므로, 전자석(63)이 작동하지 않을지라도 험로상에서 4륜 구동(4WD) 상태를 유지하고 구동 성능을 개선하는 것이 가능하다.
상기 제2 실시예와 같이, 플런저(65)가 코어(63b)의 틈(63c)에 진입하는 상태에서, 공차가 코어(63b)의 솔레노이드(63a)와 커밍 플런저(65) 사이에 유지된다. 공차를 유지할 수 있는 구조에서, 슬라이딩 저항이 작아지므로, 토오크에 대한 영향을 감소시킬 수 있다.
또한, 제3 실시예에 있어서, 환형 부재(67)가 제공되지 않으므로, 구성 요소의 수가 감소될 수 있으며, 구조가 단순화될 수 있다. 또한, 구조는 플런저(65)가 코어(63b)에 진입할 수 있도록 제공되므로, 작동 공간이 작아지며, 소형화를 얻을 수 있다.
또한, 제3 실시예에서, 상기 제2 실시예와 같이, 지지판(77) 또는 지지판(77)을 갖는 리테이너(73)는 자성체로 형성될 수 있다. 또한, 플런저(65) 대신에, 지지판(77)은 코어(63b)의 틈(63c)에 상응하는 위치에 코어(63b)의 틈(63c)에 진입할 수 있는 돌기(77a)를 형성할 수 있다.
(제4 실시예)
본 발명의 제4 실시예는 도 7을 참조로 하여 하기에 기술한다. 제4 실시예에서, 상기 실시예와 동일한 요소는 동일한 부호로 언급하며, 상세한 설명은 생략한다. 주된 차이점에 대해 하기에 기술한다.
본 실시예의 차동 기어 기구(201)는 전륜 구동 차량, 후륜 구동 차량 또는 중심 차동 기어의 전륜 측에 사용된다.
차동 기어 기구(201)는 케이스(203), 베블 기어형(bevel gear type) 차동 기어 세트(205), 도그 클러치(207), 복귀 스프링(209), 전자석(211, 전자기 작동 수단), 플런저(213), 오 링(215, O - ring) 등으로 구성된다.
케이스(203)는 케이스(217) 및 좌우측 커버(219, 221)로 구성되며, 케이스(217) 및 좌측 커버(219)는 볼트(223)에 의해 고정되고, 케이스(217) 및 우측 커버(221)는 용접된다.
케이스(203)는 차동 캐리어(225)에 배치되며, 커버(219, 221)에 형성된 보스부(227, 229)는 각각 테이퍼 롤러 베어링(231, 233)을 통해 차동 캐리어(225)에 지지된다.
차동 캐리어(225)는 유조(oil reservoir)에 형성된다.
케이스(203)에서, 링 기어는 볼트에 의해 고정되며, 링 기어는 동력 전달 시스템의 출력 기어와 맞물린다. 동력 전달 시스템은 트랜스퍼 측에 연결되며, 케이스(203)는 트랜스퍼 및 동력 전달 시스템을 통해 전달된 엔진의 구동력에 의해 회전되며, 구동된다.
차동 기어 세트(205)는 피니언 샤프트(235), 피니언 샤프트(235)에 지지되는 피니언 기어(237), 및 출력 사이드 기어(239, 241)로 구성된다.
피니언 샤프트(235)는 케이스(217)에 형성되는 관통 구멍(243)에 고정되며, 스프링 핀(245)에 의해 고정되는 일단부를 갖는다. 사이드 기어(239, 241)는 좌우로부터 피니언 기어(237)와 맞물린다.
구형 와셔(247)는 케이스(203)와 피니언 기어(237) 사이에 개재되며, 피니언 기어(237)의 원심력 및 출력 사이드 기어(239, 241)의 맞물림에 의해 발생되는 맞물림 반응력을 수용하는데 이용된다.
출력 사이드 기어(239, 241)의 보스부(249, 251)는 커버(219, 221)에 형성된 지지체(253, 255)에 의해 각각 지지되며, 스플라인 연결된 액슬을 통해 좌우 휠에 연결된다.
스러스트 와셔(257)는 사이드 기어(239)의 맞물림 스러스트를 수용하기 위해 좌측 기어(239)와 케이스(203) 사이에 개재되며, 다른 한편 스러스트 와셔(259)는 사이드 기어(241)의 맞물림 스러스트를 수용하기 위해 우측 기어(241)와 케이스(203) 사이에 개재된다.
도그 클러치(207)는 우측 기어(241)에 형성된 기어 이(261), 및 클러치 링(263)에 형성된 기어 이(265)로 구성된다.
클러치 링(263)은 원주 방향에 동등 간격으로 레그부(267)에 형성된다. 또한, 클러치 링(263)은 레그부(267)가 원주 방향에 동등 간격으로 커버(221)에 형성된 개구(269)에 고정되는 방식으로 케이스(203)에 자체 잠금되며, 따라서, 축방향으로 자유롭게 이동 가능하도록 배치된다.
클러치 링(263)이 좌측으로 이동될 때, 도그 클러치(207)는 차동 기어 세트(205)의 차동 움직임이 잠금되는 곳에 맞물린다. 도 7에 도시된 것과 같이, 클러치 링(263)이 우측으로 이동될 때, 클러치(207)의 맞물림은 해제되고, 따라서, 차동 잠금은 해제된다.
복귀 스프링(209)은 우측 기어(241)와 클러치 링(263) 사이에 개재되며, 도그 클러치(207)의 맞물림을 해제하는 측(우측)으로 클러치 링(263)을 부세하기 위해 사용된다.
전자석(211)은 솔레노이드(271) 및 좌우로부터 솔레노이드를 유지하기 위해 일체화된 한 쌍의 코어(273, 275)로 구성된다.
코어(275)는 링크 부재(277, linkage member)를 통해 차동 캐리어(225)에 고정된다. 솔레노이드(271)의 와이어(279)는 차동 캐리어(225)의 외부로 인출되어, 제어기를 통해 온보드(onboard) 배터리에 연결된다.
플런저(213)는 자성체로 만들어지고, 축 방향으로 자유롭게 이동할 수 있도록 코어(273, 275)에 배치된다. 플런저(213)는 원주 방향에 균등 간격으로 푸시부(281)를 형성한다. 각각의 푸시부(281)는 오-링(215)을 통해 코어(273)를 관통하며, 좌측으로 돌출한다.
도그 클러치(207)의 클러치 링(263)은 슬라이딩 판(283)을 통해 복귀 스프링(209)의 부세력에 의해 각각의 푸시부(281) 및 플런저(213)를 민다. 슬라이딩 판(283)은 아암(285)에 의해 회전측 클러치 링(263)에 연결되며, 고정측 플런저(213)와 푸시부(281) 사이의 슬라이딩 움직임을 흡수하기 위해 사용된다.
전자석(211)의 자로는 코어(273, 275) 및 플런저(213)에 의해 형성되며, 플런저(213)는 접극자(armature)로서의 기능을 한다. 전자석(211), 코어(75), 플런저(213) 및 클러치 링(263)은 대체로 제2 실시예의 것들과 동일한 구조 및 기능을 가지며, 상세한 설명은 제2 실시예의 설명으로 언급한다.
제어기는 전자석(211)의 여기 및 여기 중단에 대한 제어를 수행한다.
전자석(211)이 여기될 때, 자기 루프(287, magnetic loop)는 자로에서 발생되며, 이후, 플런저(213)는 복귀 스프링(209)이 감기는 동안 좌측으로 이동된다. 이렇게 함으로써, 클러치 링(263)이 도그 클러치(207)와 맞물리도록 이동되므로, 차동 기어 세트(205)의 차동 움직임은 상술한 것과 같이 잠금될 수 있다.
험로상에서 구동 중인 동안, 즉, 좌우측 구동 휠이 쉽게 아이들되는 조건하에서, 차동 움직임이 잠금될 때, 구동력은 아이들링 휠로부터 해제하는 것을 방지하며, 그 결과, 험로로부터 탈출하고 주행하는 성능이 개선될 수 있다.
다른 한편, 전자석(211)의 여기가 중단될 때, 클러치 링(263) 및 플런저(213)는 복귀 스프링(209)에 의해 우측으로 복귀되므로, 도그 클러치(207)의 맞물림은 해제될 수 있다.
상기 제4 실시예에 따라, 전자석(211)은 도그 클러치(207)가 떨어지고 연결되도록 축방향으로 클러치 링(263)을 이동시키는 구조를 가지며, 구동 상태는 전류 인가의 제어에 의해 변화되므로, 액츄에이터를 소형화할 수 있다. 또한, 유체 누출을 고려할 필요가 없으며, 유체 누출을 방지하기 위한 시일 부재가 요구되지 않으므로, 구성 요소의 수가 감소될 수 있으며, 구조는 단순해질 수 있고, 조립이 용이하게 실행될 수 있다.
또한, 유체 압력에 의해 구동하는 액츄에이터와 같은 슬라이딩 부품을 제공할 필요가 없으므로, 슬라이딩 저항 및 출력 토오크의 영향을 감소시킬 수 있다.
또한, 전자석(211)은 차동 기어 기구(201)와 동축으로 배열되도록 링 형상으로 형성되므로, 전체 링 형상으로부터 구동력을 인가할 수 있다. 그 결과, 클러치 링(263)은 큰 힘으로 구동될 수 있으며, 안정적인 구동이 실행될 수 있다. 게다가, 상기 링 형상에서, 액슬을 통과하는 설계(layout)가 가능하므로, 바람직한 균형을 얻을 수 있다.
또한, 상기 제4 실시예에 따라, 플런저(213)는 전자석(211)의 코어(273, 275)에 포함되며, 차동 캐리어(225)에 지지된 코어(273, 275)는 케이스(203)와 접촉하지 않으므로, 자로는 자기력의 누출 없이 최단 거리로 형성될 수 있다.
또한, 상술한 것과 같이, 자기력의 누출이 발생되지 않으므로, 자로가 효과적으로 형성될 수 있다. 그 결과, 전자석(211)에 공급되는 전류를 크게 할 필요가 없으므로, 배터리 전력은 절약될 수 있다.
또한, 플런저(213)는 전자석(211)의 코어(273, 275)에 의해 지지되므로, 코어(273, 275)와 플런저(213) 사이의 공차 조절을 용이하게 수행할 수 있다. 그 결과, 이들 부재 사이의 자기력 손실 및 최소 한계로 슬라이딩 저항을 감소시킬 수 있다.
또한, 플런저(213)는 코어(273, 275)와 동축으로 위치되므로, 플런저(213)는 단순한 구조로 위치될 수 있다.
또한, 오일 중에 함유된 자기 금속 분말과 같은 오염물질이 코어(273)와 플런저(213) 사이에 개재된 오-링(215)에 의해 솔레노이드(271)로 끌려오지 않는다. 그러므로, 자기 금속 분말이 꽉차 있는 경우 플런저(213)의 이동 실패 및 도그 클러치(207)의 작동 실패를 방지할 수 있다. 그 결과, 정상적인 작동이 오랜 주기동안 유지될 수 있다.
덧붙여 말하면, 코어(273, 275)는 베어링에 의해 케이스(203)에 지지될 수 있다.
(제5 실시예)
본 발명의 제5 실시예는 도 8을 참조로 하여 하기에 기술한다. 제5 실시예에서, 상기 실시예와 동일한 요소는 동일한 부호로 언급하며, 상세한 설명은 생략한다. 주된 차이점에 대해 하기에 기술한다.
본 실시예의 차동 기어 기구(301)는 전자석(211)의 지지 구조가 변화되는 제4 실시예의 차동 기어 기구(201)와 상이하다.
차동 기어 기구(201)와 동일한 기능을 하는 부재는 동일한 부호로 부여되며, 이후 차이점을 부호를 참조로 하여 하기에 기술할 것이다.
전자석(211)은 비자성체로 만들어진 슬라이딩 베어링(303)을 통해 케이스(203)의 우측 보스부(229)의 외주에 지지되며, 동축으로 위치된다. 또한, 전자석(211)은 브래킷(305)을 통해 차동 캐리어(225)측에 연결되어, 잠금된다.
전자석(211)은 보스부(229)상의 스냅 링(307) 및 테이퍼 롤러 베어링(233)의 좌측에 배치된 와셔(309)에 의해 축 방향으로 위치된다.
또한, 보스부(229)에 고정된 전자석(211)은 케이스(203)의 축 방향에서 돌출 범위 내에 배치된다.
도그 클러치(207)의 클러치 링(263)은 아암(313)에 의해 리테이너(311)에 연결된다. 전자석(211)이 여기될 때, 자기 루프(287)에는 자로가 발생되며, 이후, 플런저(213)는 리테이너(311)를 통해 좌측으로 클러치 링(263)을 민다. 이렇게 함으로써, 도그 클러치(207)는 차동 기어 세트(205)의 차동 움직임이 잠기도록 맞물린다.
다른 한편, 전자석(211)의 여기가 중단될 때, 클러치 링(263), 리테이너(311) 및 플런저(213)는 복귀 스프링(209)에 의해 우측으로 후퇴 복귀되므로, 도그 클러치(207)와 차동 잠금의 맞물림이 해제될 수 있다.
일반적으로, 차동 캐리어에 전자석(전자기 작동 수단)을 고정하고 잠금하는 경우에, 케이스가 케이스에 고정된 링 기어 및 다른 기어의 역회전 조절 또는 조립 오류에 의해 움직일 때, 케이스 측 클러치와 차동 캐리어 측 전자석 사이 거리에서 요동(fluctuation)이 발생한다.
따라서, 전자석 스트로크(stroke)에서, 전자석과 케이스 측 클러치 사이 거리에서 요동을 흡수하기 위한 가장자리(margin)가 요구된다. 이러한 이유로, 전자석의 작동력(working force)이 커져야만 하므로, 전자석은 대형 및 무겁게 되며, 비용이 증가하며, 또한, 차동 기어 기구의 차량 조립 성능이 감소된다.
또한, 전자석이 대형으로 만들어짐에 따라, 동력 소비가 증가하며, 이러한 이유로, 배터리에 대한 부하가 높아지며, 결국, 엔진의 연비가 감소된다.
또한, 전자석이 대형으로 만들어짐에 따라, 차동 캐리어에 전자석을 고정하기 위한 브래킷은 상당한 고강도를 가질 필요가 있으므로, 브래킷은 무거워지고, 비용은 증가한다.
또한, 전자석이 차동 캐리어 측상에 고정되고 잠금되는 경우, 차동 캐리어 측상의 전자석과 케이스 측상의 클러치 사이의 상대적인 위치를 조절할 필요가 있으며, 이러한 이유로, 조립이 어렵다.
그러나, 본 제5 실시예에 따라, 상기와 같이 구성된 차동 기어 기구(301)에서, 전자석(211)은 케이스(203)에 고정된다. 이렇게 함으로써, 역회전(backlash) 조절이 케이스(203)측 링 기어와 링 기어와 맞물린 동력 전달 시스템의 출력 기어사이에 만들어지거나 조립 오류가 발생할지라도, 전자석(211)은 케이스(203)와 일체로 이동되므로, 도그 클러치(207)와 전자석 사이 거리에 요동이 발생하지 않는다.
따라서, 전자석(211)의 스트로크에 상기 거리 유동을 흡수하기 위한 가장자리를 제공하고, 전자석(211)의 큰 작동력을 만들 필요가 없다. 따라서, 이는 전자석(211)이 대형 및 고중량, 비용의 증가 및 차동 기어 기구(301)의 차량 조립 성능의 감소를 방지하는 것을 수행한다.
또한, 전자석(211)의 동력 소비의 감소, 배터리에 대한 부하의 증가 및 엔진의 연비 감소를 방지할 수 있다.
또한, 케이스(203)의 링 기어와 출력 기어 사이의 충분한 역회전을 수행할 수 있다. 그러므로, 이들 기어의 맞물림이 정상적으로 되며, 기어의 소음 또는 진동이 방지되므로, 내구성이 증가될 수 있다.
또한, 브래킷(305)은 차동 캐리어(225)에 전자석(211)을 고정할 수 없으므로, 브래킷(305)은 차동 캐리어(225)에 전자석을 고정하는 기능 또는 기능에 상응하는 강도를 요구할 필요가 없다. 그 결과, 중량의 감소 및 비용의 감소를 얻을 수 있다.
또한, 차동 기어 기구(301)는 전자석이 차동 기어에 고정되는 것과 다르게,전자석(211)이 케이스(203)측에 고정되는 구조를 갖는다. 그러므로, 차동 캐리어측상의 전자석과 케이스 측상의 클러치 사이의 상대적인 위치를 조절할 필요가 없으며, 전자석을 잠금하기 위해, 브래킷(305)은 단지 조립시 차동 캐리어(225)와 맞물릴 수 있다. 그 결과, 조립이 매우 용이하다.
또한, 전자석(211)이 슬라이딩 베어링(303)을 통해 케이스(203)에 동축으로 위치되므로, 상기 제1 실시예와 같이 전자석(211)을 위치시키기 위해 환형 부재(67)가 제공될 필요가 없다. 그 결과, 구성 요소의 수 및 비용이 감소될 수 있으며, 구조가 단순해 질 수 있다.
또한, 전자석(211)은 보스부(229)에 고정되며, 케이스(203)의 축방향에서 돌출 범위에 배치되므로, 공간이 효과적으로 사용된다. 그러므로, 차동 기어 기구(301)는 소형(compact size)으로 만들어 질 수 있으며, 차량 조립 성능이 더욱 개선될 수 있다.
(제6 실시예)
본 발명의 제6 실시예는 도 9 내지 도 13을 참조로 하여 하기에 기술한다. 제6 실시예에서, 상기 실시예와 동일한 요소는 동일한 부호로 언급하며, 상세한 설명은 생략한다. 주된 차이점에 대해 하기에 기술한다.
제6 실시예에 따른 전자기 작동 수단은 액츄에이터(401)이며, 전자석(403) 및 플런저(415)에 의해 제공된다.
전자석(403)은 솔레노이드(405) 및 양측으로부터 솔레노이드(405)를 일체로 감싼(enwrapping) 한 쌍의 코어(407, 409)를 포함한다. 도 9의 우측에 도시된 코어(409)는 차동 캐리어(도시되지 않음)에 연결된 브래킷(411)에 의해 지지된다. 와이어(413)는 솔레노이드(405)로부터 전도되며, 제어기를 통해 차량에 내장된 배터리(in-vehicle battery)에 연결된다.
플런저(415)는 영구 자석(417) 및 외부 케이스(31)의 보스부(31c)상에 이동 가능하게 지지되는 비자성 환형 부재(419)에 제공된다. 영구 자석(417)은 환형 부재(419)의 외주에 고정되며, 영구 자석(417)이 축 방향으로 이동되도록 적절한 공기 간극 사이에 코어(407, 409)의 내주에 위치된다.
영구 자석(417)은 환형 부재(419)를 통해 보스부(31c)와 동축으로 위치되며, 이에 의해 영구 자석(417)과 코어(407, 409) 사이의 간극이 용이하게 조절된다. 영구 자석의 자기 손실이 최소화되도록 간극이 최적화된다.
코어(407, 409) 및 플런저(415)는 폐쇄 자기 회로를 구성한다. 비자성체로 구성된 환형 부재(419)는 영구 자석(417)의 내주상에 위치된다. 그러므로, 전자석(403)으로부터 외부 케이스(31)까지의 자기장의 누출에 의한 자기 손실이 최소화된다. 이에 의해 구동 모드로 변환하는 전력이 절약된다.
차량의 구동 모드가 2륜 구동(2WD)에서 4륜 구동(4WD)으로 변환되는 경우, 제어기(도시되지 않음)는 도그 클러치(41a, 43a)가 서로 맞물리도록 전자석(403)의 여기를 시작하며, 결국, 제어기는 여기를 중지한다. 차량의 구동 모드가 4륜 구동(4WD)에서 2륜 구동(2WD)으로 변환되는 경우, 제어기는 도그 클러치(41a, 43a)의 맞물림이 취소되도록 전자석(403)의 역방향 분극 여기(reverse-polarized excitation)를 시작하며, 결국, 제어기는 여기를 중지한다.
도 9의 상반부는 도그 클러치(41a, 43a)가 서로 맞물리는 4륜 구동(4WD) 상태를 도시하며, 도 9의 하반부는 도그 클러치(41a, 43a)의 맞물림이 취소되는 2륜 구동(2WD) 상태를 도시한다.
도 10에 도시된 것과 같이 분극화된 전자석(403)의 여기는 플런저(415)가 복귀 스프링(69)의 부세력에 대향하여 도 10에 도시된 화살표(433)와 같이 좌측으로 이동하도록 자기 루프(431)를 만든다. 플런저(415)는 좌측으로 클러치(43)를 구동시키며, 이에 의해, 도그 클러치(43a, 45a)는 서로 맞물리며, 차량의 구동 모드는 4륜 구동(4WD)으로 변환된다.
전자석(403)의 여기가 상술한 상태후 중단되는 경우, 영구 자석(417)의 자기력은 차량의 구동 모드가 4륜 구동(4WD) 모드로 유지되도록 도그 클러치(43a, 45a)가 복귀 스프링(69)의 부세력에 대향하여 서로 맞물리는 플런저(415)의 방향을 유지한다.
도 11에 도시된 상태후에 도 12에 도시된 것과 같은 역 방향 분극화된 전자석(403)의 여기는 도 12에 도시된 화살표(437)와 같은 우측으로 플런저(415)를 이동시키도록 자기 루프(435)를 만든다. 플런저(415)는 우측으로 클러치(43)를 구동시키며, 이에 의해, 도그 클러치(43a, 45a)의 맞물림이 취소되고, 차량의 구동 모드는 2륜 구동(2WD)으로 변환된다.
상술한 상태후에 전자석(403)의 여기가 중단되는 경우에, 영구 자석(417)의 자기력은 차량의 구동 모드가 2륜 구동(2WD)으로 유지되도록 도그 클러치(43a, 45a)의 맞물림이 취소되는 도 13에 도시된 것과 같은 플런저(415)의 위치를 유지한다.
상술한 것과 같이, 4륜 구동(4WD) 또는 2륜 구동(2WD) 상태의 차량의 구동 모드는 전자석(403)이 여기되는 것이 필요하지 않도록 영구 자석(417)에 의해 유지된다. 그러므로, 전자석(403) 및 차량 내의 배터리상의 부하는 연비가 증가하도록 감소된다.
액츄에이터(401)가 작동하지 않는다면, 영구 자석(417)의 기능은 4륜 구동(4WD) 상태 또는 2륜 구동(2WD) 상태로 차량의 구동 모드를 유지한다. 전술한 이유로, 차동 기구의 충돌과 같은 심각한 사고의 발생의 가능성은 거의 없다.
플런저(415)를 후방으로 움직이는 복귀 스프링(69)은 전자석(403)이 도그 클러치의 맞물림 위치 및 맞물림 취소 위치 양자에 플런저(415)를 구동시킬 수 있기 때문에 제거될 수 있다. 이에 의해 구성 요소의 수 및 비용이 감소될 수 있다.
일본국 특허 출원 제 2001-113881호(2001년 4월 21일자), 제 2001-343262호 (2001년 11월 8일자), 제 2001-53741호(2002년 2월 28일자) 및 제 2001-354370(2001년 11월 20일자)의 내용은 여기에 참조로 내재되어 있다.
본 발명이 본 발명의 특정 실시예를 참조로 하여 기술되었지만, 본 발명은 상술한 실시예로 한정되지는 않는다. 상술한 실시예의 변형 및 변경은 상기 기술의 견지에서 종래기술의 숙련공들에게서 발생할 수 있다. 예컨대, 도그 클러치가 상술한 실시예와 같이 적용될지라도, 단일 또는 다중 디스크 클러치 또는 콘 클러치와 같은 마찰 클러치가 적용될 수 있다. 또한, 영구 자석에 의해 만들어진 플런저(415)의 분극은 상술한 경우와 반대로 될 수 있다. 본 발명에 따른 차동 기어 기구는 전방 차동 장치(front differential), 후방 차동 장치(rear differential) 및 중앙 차동 장치(center differential) 중의 어느 하나로 적용될 수 있다.
본 발명에 따른 장치에 의해 전자석의 동력 소비의 감소, 배터리에 대한 부하의 증가 및 엔진의 연비 감소를 방지할 수 있으며, 기어의 소음 또는 진동이 방지되므로, 내구성이 증가되며, 구성 요소의 수 및 비용이 감소될 수 있으며, 구조가 단순해질 수 있으며, 차동기구는 소형으로 만들어 질 수 있다. 또한 차량의 조립 성능이 더욱 개선될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차동 기구가 설치된 자동차를 도시하는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 차동 기구를 도시하는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 클러치와 외부 케이스의 맞물림 상태를 도시하는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 차동 기구를 도시하는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예의 변형예에 따른 차동 기구를 도시하는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 차동 기구를 도시하는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 차동 기구를 도시하는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제5 실시예에 따른 차동 기구를 도시하는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제6 실시예에 따른 차동 기구를 도시하는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제6 실시예에 따른 전자석의 여기 상태(excited state)를 도시하는 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제6 실시예에 따른 도 10에 도시된 상태후에 전자석의 여기(excitation)의 중단을 도시하는 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제6 실시예에 따른 도 10에 도시된 상태후에 여기 방향이 역으로 되는 전자석의 여기 상태를 도시하는 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제6 실시예에 따른 도 12에 도시된 상태후에 전자석의 여기의 중단을 도시하는 단면도이다.
〈도면의 주요부분에 대한 간단한 설명〉
1 : 엔진 13 : 전방 차동 기어
17 : 프로펠러 샤프트 19 : 후방 차동 기어
31 : 외부 케이스 41 : 내부 케이스
41a, 43a : 도그 클러치 43 : 클러치
45 : 피니언 샤프트 63 : 전자석
65 : 플런저 67 : 환형 부재
69 : 복귀 스프링 77 : 지지 판

Claims (16)

  1. 차동 기어 기구에 있어서,
    동력원으로부터 토오크에 의해 구동되는 회전 가능한 케이스,
    한 쌍의 출력 축에 토오크의 차동 분배를 위한 케이스에 수납되고, 제1 클러치를 구비하는 차동 기어 세트,
    회전 축의 방향으로 이동 가능한 환형 플런저(annular plunger), 및
    회전 축의 방향으로 플런저의 작동을 위한 환형 전자기 액츄에이터를 구비하고,
    상기 케이스는 회전 축의 방향으로 슬라이딩 가능한 제2 클러치를 구비하고,
    상기 제2 클러치는 제1 클러치와 맞물리도록 플런저에 의해 구동되며, 이에 의해, 차동 기어 세트가 잠금되거나, 토오크가 차동 기어 세트로 전달되고,
    상기 전자기 액츄에이터는 코어 및 코어에 끼워 맞추어지는 솔레노이드를 포함하여 구성되고,
    상기 플런저는 상기 코어에 의해 출력축에 수평방향으로 슬라이딩 가능하도록 지지되는 것을 특징으로 하는 차동 기어 기구.
  2. 차동 기어 기구에 있어서,
    동력원으로부터 토오크에 의해 구동되는 회전 가능한 외부 케이스,
    외부 케이스에 회전 가능하게 끼워맞추어지고, 한 쌍의 출력 축 및 제1 클러치에 토오크의 차동 분배를 위한 차동 기어 세트를 구비하는 내부 케이스,
    회전 축의 방향으로 이동 가능한 환형 플런저, 및
    회전 축의 방향으로 플런저의 작동을 위한 환형 전자석 액츄에이터를 구비하고,
    상기 외부 케이스는 회전 축의 방향으로 슬라이딩 가능한 제2 클러치를 구비하고,
    상기 제2 클러치는 제1 클러치와 맞물리도록 플런저에 의해 구동되며, 이에 의해, 토오크가 차동 기어 세트에 전달되고,
    상기 전자기 액츄에이터는 코어 및 코어에 끼워 맞추어지는 솔레노이드를 포함하여 구성되고,
    상기 플런저는 상기 코어에 의해 출력축에 수평방향으로 슬라이딩 가능하도록 지지되는 것을 특징으로 하는 차동 기어 기구.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    플런저의 내주에 끼워맞추어지는 환형 부재 및 전자기 액츄에이터의 구동 방향과 역방향으로 환형 부재에 힘을 가하는 스프링을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 차동 기어 기구.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 환형 부재는 비자성체로 만들어지는 것을 특징으로 하는 차동 기어 기구.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 플런저는 환형 부재에 의해 출력 축과 동축으로 위치되는 것을 특징으로 하는 차동 기어 기구.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 케이스는 출력 축을 회전 가능하게 지지하는 한 쌍의 보스부를 더 구비하며, 상기 환형 부재는 상기 보스부 중의 어느 하나에 의해 출력 축과 동축으로 위치되는 것을 특징으로 하는 차동 기어 기구.
  7. 삭제
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    양쪽 단으로부터 코어 및 플런저에 의해 지지되는 시일(seal)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 차동 기어 기구.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 전자기 액츄에이터는 상기 케이스에 의해 회전 가능하게 지지되고,
    상기 케이스는 차동 캐리어가 회전 가능하게 수납되고,
    상기 전자기 액츄에이터는 캐리어에 의한 회전이 정지되는 것을 특징으로 하는 차동 기어 기구.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 케이스는 차동 캐리어에 의해 회전 가능하게 지지되는 한 쌍의 보스부를 더 구비하며,
    상기 전자기 액츄에이터는 상기 보스부에 의해 지지되고, 상기 케이스의 외주가 출력 축의 방향으로 연신되는 범위 내에 위치되는 것을 특징으로 하는 차동 기어 기구.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 전자기 액츄에이터는 간극을 두기 위해 환형 솔레노이드 및 솔레노이드를 둘러싼 코어를 구비하며,
    상기 코어 및 플런저는 폐쇄 자기 회로를 형성하는 것을 특징으로 하는 차동 기어 기구.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 간극은 전자기 액츄에이터의 내주에 위치되고, 상기 플런저는 전자기 액츄에이터의 내주에 슬라이딩 가능하게 끼워맞추어지는 것을 특징으로 하는 차동 기어 기구.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 플런저는 구동 방향으로 자성을 갖는 영구 자석이며, 솔레노이드에 공급된 전류에 의해 제1 위치와 제2 위치 사이에서 구동되며,
    상기 클러치는 플런저가 제1 위치에 있을 때, 서로 맞물리고, 플런저가 제2 위치에 있을 때 맞물림이 해제되는 것을 특징으로 하는 차동 기어 기구.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 플런저는 솔레노이드에 공급된 전류가 차단될 때, 자기력에 의해 플런저의 위치를 유지하는 것을 특징으로 하는 차동 기어 기구.
  15. 제13항에 있어서,
    플런저의 내주에 끼워맞추어지는 비자성 환형 부재를 더 구비하는 차동 기어 기구에 있어서, 상기 전자기 액츄에이터는 환형 부재를 통해 제2 클러치를 구동시키는 것을 특징으로 하는 차동 기어 기구.
  16. 커플링 장치에 있어서,
    동력원으로부터 토오크에 의해 구동되는 제1 회전체,
    상기 제1 회전체와 동축으로 위치되고, 제1 클러치를 구비하는 제2 회전체,
    회전 축의 방향으로 이동 가능한 환형 플런저, 및
    회전 축의 방향으로 플런저의 작동을 위한 환형 전자기 액츄에이터를 구비하고,
    제1 회전체는 회전 축의 방향으로 슬라이딩 가능한 제2 클러치를 더 구비하며,
    제2 클러치는 제1 클러치와 맞물리도록 플런저에 의해 구동되고, 이에 의해, 토오크가 제1 회전체로부터 제2 회전체로 전달되고,
    상기 전자기 액츄에이터는 코어 및 코어에 끼워 맞추어지는 솔레노이드를 포함하여 구성되고,
    상기 플런저는 상기 코어에 의해 출력축에 수평방향으로 슬라이딩 가능하도록 지지되는 것을 특징으로 하는 커플링 장치.
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Families Citing this family (64)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6827661B2 (en) * 2002-02-28 2004-12-07 Tochigi Fuji Sangyo Kabushiki Kaisha Clutch system and differential with same
JP2003254421A (ja) * 2002-02-28 2003-09-10 Fuji Heavy Ind Ltd 無段変速機の変速制御装置
KR100591672B1 (ko) * 2002-03-27 2006-06-19 도치기 후지 산교 가부시키가이샤 액츄에이터
DE102004008224B4 (de) * 2003-02-21 2007-05-31 Tochigi Fuji Sangyo K.K. Differentialvorrichtung
US6958030B2 (en) * 2003-09-29 2005-10-25 American Axle & Manufacturing, Inc. Electromagnetic locking differential assembly
US7022040B2 (en) * 2003-09-29 2006-04-04 American Axle & Manufacturing, Inc. Locking differential with electromagnetic actuator
KR100591418B1 (ko) * 2005-01-18 2006-06-21 위아 주식회사 4륜구동 차량의 동력단속장치
US7294085B2 (en) * 2005-05-24 2007-11-13 Chrysler Llc Three stages differential assembly and method of operating the same
JP4721965B2 (ja) * 2005-09-02 2011-07-13 Ｇｋｎドライブラインジャパン株式会社 クラッチ装置およびこのクラッチ装置を用いたデファレンシャル装置
JP2007315583A (ja) * 2006-01-31 2007-12-06 Ｇｋｎ ドライブライン トルクテクノロジー株式会社 クラッチ装置及びこれを用いたデファレンシャル装置
US7399248B2 (en) * 2006-05-22 2008-07-15 Ford Motor Company Moving coil electronic locking differential
US7602271B2 (en) * 2006-08-21 2009-10-13 American Axle & Manufacturing, Inc. Electronically actuated apparatus using solenoid actuator with integrated sensor
KR100809806B1 (ko) 2006-10-25 2008-03-04 위아 주식회사 사륜구동 자동차의 프론트 액슬
US7572202B2 (en) * 2007-01-31 2009-08-11 American Axle & Manufacturing, Inc. Electronic locking differential with direct locking state detection system
US7824296B2 (en) * 2008-01-31 2010-11-02 Ring And Pinion Service, Inc. Locking differential having a split-center driver
JP4725660B2 (ja) * 2009-03-06 2011-07-13 トヨタ自動車株式会社 差動歯車装置
US8100805B2 (en) * 2009-05-20 2012-01-24 Eaton Corporation Electronically controlled locking differential having logic-control wire harness
US8265842B2 (en) * 2009-07-23 2012-09-11 Ford Global Technologies, Llc Electronic locking differential
US8591375B2 (en) * 2009-11-04 2013-11-26 GKN Driveline Japan Ltd. Clutch device
DE102009056088B4 (de) * 2009-11-30 2011-10-06 Gkn Driveline International Gmbh Differentialanordnung und Antriebsanordnung mit einer Differentialanordnung
JP5523869B2 (ja) * 2010-02-26 2014-06-18 アイシン・エーアイ株式会社 車両の駆動状態制御装置
US9371869B2 (en) * 2011-03-15 2016-06-21 GKN Driveline Japan Ltd. Power transmission apparatus
US9212704B2 (en) * 2012-04-24 2015-12-15 Ford Global Technologies, Llc Electromagnetically actuated clutch
DE102012111971A1 (de) * 2012-12-07 2014-06-12 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Drehmomentübertragungsanordnung für ein Kraftfahrzeug
US9284995B2 (en) * 2013-01-09 2016-03-15 Dana Automotive Systems Group, Llc Electromagnetic axle disconnect system
WO2015078488A1 (en) * 2013-11-26 2015-06-04 Gkn Driveline International Gmbh Differential comprising a coupling assembly with a target element
EP3106695B1 (en) * 2014-02-14 2021-07-07 GKN Driveline Japan Ltd Clutch and differential device with same
JP6478232B2 (ja) * 2014-02-25 2019-03-06 デーナ、オータモウティヴ、システィムズ、グループ、エルエルシー モジュール式電子差動制御システム
US9915298B2 (en) * 2014-04-23 2018-03-13 Warn Automotive, Llc Electromagnetic pulse disconnect system and methods
US9812238B2 (en) * 2014-04-23 2017-11-07 Warn Industries, Inc. Electromagnetic coil system and methods
CN103939573A (zh) * 2014-04-29 2014-07-23 长城汽车股份有限公司 一种用于汽车驱动桥的差速器
EP3137332B1 (de) * 2014-04-30 2024-04-24 GKN Automotive Limited Zuschaltdifferential
DE102015200667A1 (de) 2015-01-16 2016-07-21 Gkn Driveline Bruneck Ag Kupplungsanordnung mit elektromagnetischem Aktuator
JP6343091B2 (ja) 2015-02-23 2018-06-13 Ｇｋｎドライブラインジャパン株式会社 デファレンシャル装置
US9396860B1 (en) 2015-07-13 2016-07-19 Dana Automotive Systems Group, Llc Compliant plunger for latching solenoid
JP6728690B2 (ja) * 2016-01-13 2020-07-22 株式会社ジェイテクト 噛み合いクラッチ及び差動装置
US10190667B2 (en) * 2016-03-02 2019-01-29 Jtekt Corporation Power transmission interrupting device and limited-slip differential
US9989140B2 (en) * 2016-03-02 2018-06-05 Jtekt Corporation Power transmission interrupting device and limited-slip differential
JP6780332B2 (ja) * 2016-07-11 2020-11-04 株式会社ジェイテクト 差動装置
US10391861B2 (en) * 2016-07-27 2019-08-27 American Axle & Manufacturing, Inc. Axle assembly with disconnecting differential output
CN107687510A (zh) * 2016-08-04 2018-02-13 株式会社捷太格特 断续器和差动器
CN109690138B (zh) * 2016-09-20 2023-02-21 伊顿智能动力有限公司 锁止式差速器组件
CN107914575A (zh) * 2016-10-07 2018-04-17 株式会社捷太格特 差速装置
JP2018066463A (ja) * 2016-10-21 2018-04-26 武蔵精密工業株式会社 差動装置及びその組立方法
US11231099B2 (en) * 2016-11-09 2022-01-25 Arvinmeritor Technology, Llc Axle assembly and differential assembly with spider shaft retention
CN110072724A (zh) * 2016-12-22 2019-07-30 Gkn汽车有限公司 电子控制的差速器锁
CN108263205B (zh) * 2016-12-30 2020-02-07 比亚迪股份有限公司 锁止装置、动力总成、动力传动系统及车辆
US20190128395A1 (en) * 2017-11-01 2019-05-02 Dana Heavy Vehicle Systems Group, Llc Differential Assembly With Bearing Assemblies
US11118665B2 (en) * 2017-12-22 2021-09-14 Dana Automotive Systems Group, Llc Electrical differential locker with eddy current sensor
WO2019204300A1 (en) * 2018-04-16 2019-10-24 Linamar Corporation Differential disconnect assembly
CN108644344B (zh) * 2018-05-24 2021-02-02 湖北科技学院 一种限滑差速器
BR112021008632A2 (pt) 2018-11-05 2021-08-10 Eaton Intelligent Power Limited diferencial de travamento eletrônico de atuação direta
WO2020129168A1 (ja) 2018-12-19 2020-06-25 ジーケーエヌ オートモーティブ リミテッド デファレンシャル装置
CN116134245A (zh) * 2020-07-21 2023-05-16 吉凯恩汽车有限公司 差速器装置
CN111895064A (zh) * 2020-07-28 2020-11-06 一汽解放汽车有限公司 一种轴间差速器结构
US11692596B2 (en) * 2020-09-25 2023-07-04 Means Industries, Inc. Axially oriented linear actuator including single stator coil, and clutch assembly having the actuator
CN216867443U (zh) * 2021-02-08 2022-07-01 威世特工业产品私人有限公司 用于车辆的差速器组件、变速器组件和用于车辆的动力链
US11682512B2 (en) * 2021-02-22 2023-06-20 Byoung Sun CHOI Inner plunger of solenoid assembly for differential clutch of vehicle and manufacturing method thereof
US11721466B2 (en) * 2021-02-22 2023-08-08 Byoung Sun CHOI Inner plunger of solenoid assembly for differential clutch of vehicle and manufacturing method thereof
EP4050239A1 (en) * 2021-02-24 2022-08-31 Ningbo Geely Automobile Research & Development Co. Ltd. A differential gear unit, a vehicle comprising the differential gear unit, and a method for operating the differential gear unit
KR102582535B1 (ko) 2021-06-08 2023-09-22 현대트랜시스 주식회사 디스커넥터 장치
DE102021209026A1 (de) 2021-08-18 2023-02-23 Zf Friedrichshafen Ag Kopplungseinrichtung für ein Differential eines Kraftfahrzeugs
US11761524B2 (en) 2021-09-20 2023-09-19 American Axle & Manufacturing, Inc. Electronic locking differential
FR3127998B1 (fr) 2021-10-08 2024-03-22 Valeo Embrayages Système de transmission comportant un dispositif de réduction et un dispositif d’entraînement différentiel

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02286944A (ja) * 1989-04-28 1990-11-27 Tochigi Fuji Ind Co Ltd デファレンシャル装置
JPH06213289A (ja) * 1993-01-20 1994-08-02 Mazda Motor Corp 差動制限装置
US5890989A (en) * 1996-04-19 1999-04-06 Tochigi Fuji Sangyo Kabushiki Kaisha Differential apparatus for reducing friction and noise
JPH11210863A (ja) * 1998-01-20 1999-08-03 Tochigi Fuji Ind Co Ltd デファレンシャル装置
JP2000230628A (ja) * 1999-02-10 2000-08-22 Tochigi Fuji Ind Co Ltd 差動装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2969134A (en) * 1955-06-03 1961-01-24 Ite Circuit Breaker Ltd Solenoid operated positive drive clutch
US2962142A (en) * 1955-06-15 1960-11-29 Ite Circuit Breaker Ltd Power operated clutch
US3084776A (en) * 1960-07-28 1963-04-09 Rabinow Engineering Co Inc Hydraulically cushioned positive coupling
DE3861591D1 (de) * 1987-03-21 1991-02-21 Zahnradfabrik Friedrichshafen Anordnung einer elektromagnet-zahnkupplung.
JPS6422633A (en) 1987-07-17 1989-01-25 Kubota Ltd Differential lock for vehicle
JPH0826931B2 (ja) * 1989-04-28 1996-03-21 栃木富士産業株式会社 デファレンシャル装置
JPH0554574A (ja) 1991-08-22 1993-03-05 Nec Corp 磁気デイスク装置
US5217416A (en) * 1992-04-17 1993-06-08 Dana Corporation Lock up/limited slip differential
JP3420349B2 (ja) * 1994-09-07 2003-06-23 セイコーエプソン株式会社 電気自動車の電気動力ユニット及び動力伝達ユニット
US5839986A (en) * 1996-07-23 1998-11-24 Tochigi Fuji Sangyo Kabushiki Kaisha Differential device with disconnect
US6040752A (en) * 1997-04-22 2000-03-21 Fisher; Jack E. Fail-safe actuator with two permanent magnets
JPH11189064A (ja) * 1997-12-26 1999-07-13 Tochigi Fuji Ind Co Ltd デファレンシャル装置
US5911643A (en) * 1998-01-02 1999-06-15 Eaton Corporation Differential gear mechanism and improved ball-ramp actuation thereof
US6490677B1 (en) * 1999-09-16 2002-12-03 International Business Machines Corporation Method and system for automatically configuring the boot process of a computer having multiple bootstrap programs within a network computer system
JP4636651B2 (ja) * 2000-04-07 2011-02-23 Ｇｋｎドライブラインジャパン株式会社 動力伝達装置
US6460677B1 (en) * 2000-11-28 2002-10-08 Spicer Technology, Inc. Dual ball ramp actuator for locking differential
US6699151B2 (en) * 2002-03-27 2004-03-02 Torque-Traction Technologies, Inc. Solenoid valve controlled all-wheel drive hydraulic coupling assembly

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02286944A (ja) * 1989-04-28 1990-11-27 Tochigi Fuji Ind Co Ltd デファレンシャル装置
JPH06213289A (ja) * 1993-01-20 1994-08-02 Mazda Motor Corp 差動制限装置
US5890989A (en) * 1996-04-19 1999-04-06 Tochigi Fuji Sangyo Kabushiki Kaisha Differential apparatus for reducing friction and noise
JPH11210863A (ja) * 1998-01-20 1999-08-03 Tochigi Fuji Ind Co Ltd デファレンシャル装置
JP2000230628A (ja) * 1999-02-10 2000-08-22 Tochigi Fuji Ind Co Ltd 差動装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE10216290A1 (de) 2002-11-07
US20050277510A1 (en) 2005-12-15
US6945895B2 (en) 2005-09-20
US20020155913A1 (en) 2002-10-24
US7074150B2 (en) 2006-07-11
DE10216290B4 (de) 2007-09-20
KR20020080278A (ko) 2002-10-23

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