断续器和差动器的制作方法

文档序号:13683815阅读:221来源:国知局
断续器和差动器的制作方法

本发明涉及一种断续器和一种差动器。



背景技术:

允许车辆的右轮和左轮的差动运动并且向它们分配驱动动力的一些差动装置传统上包括接合离合器,该接合离合器限制在能够作相对旋转的旋转部件之间的差动运动(例如,见日本专利申请公布特开2007-92990(jp2007-92990a)(说明书第[0037]、[0045]和[0047]段)和日本专利申请公布特开2010-84930(jp2010-84930a))。

在jp2007-92990a中描述的差动装置(见说明书第[0037]、[0045]和[0047]段)包括:差动器壳;成对小齿轮,成对小齿轮被枢转地支撑在固定到差动器壳的小齿轮轴上;成对侧齿轮,成对侧齿轮使得齿轮轴正交于小齿轮,并且成对侧齿轮与小齿轮啮合;间断部件(离合器环),间断部件在旋转方向上与在差动器壳中形成的孔接合,并且被布置成能够在轴向方向上移动;和致动器,致动器使得间断部件在轴向方向上移动。

间断部件具有与固定到一个侧齿轮的环啮合的啮合齿,并且与差动器壳一起旋转。通过具有如下部件来构造致动器:线圈;线圈壳体,线圈壳体包括覆盖线圈的一部分的软磁性体;和柱塞,柱塞挤压间断部件。线圈壳体覆盖线圈的外周侧、一个轴向侧和一部分内周侧。通过将由软磁性体形成的柱塞本体一体地固定到引导部件的外周来构造柱塞,引导部件被布置在内周侧上并由非磁性体诸如不锈钢形成。线圈壳体经由支撑部件由载架支撑,并且线圈壳体被布置成使得它的旋转被停止从而不在轴向方向上相对于差动器壳移动。

当线圈被通电时,通过在磁力线回路(磁路)中产生的磁通,柱塞接收轴向方向上的移动操作力,该磁力线回路透过线圈壳体、柱塞本体和设置在差动器壳的侧向壁上的环形凸起。当接收这个移动操作力时,间断部件在轴向方向上移动,并且与固定到一个侧齿轮的环啮合。以此方式,差动器壳和所述一个侧齿轮的相对旋转被限制,并且与此相关联地,在侧齿轮之间的差动旋转也被限制。

在jp2010-84930a中描述的差动装置包括:差动器壳;成对小齿轮,成对小齿轮被枢转地支撑在固定到差动器壳的小齿轮轴上;成对侧齿轮,成对侧齿轮使得齿轮轴正交于小齿轮,并且成对侧齿轮与小齿轮啮合;间断部件,间断部件在旋转方向上与在差动器壳中形成的孔接合,并且被布置成能够在轴向方向上移动;和致动器,致动器使得间断部件在轴向方向上移动。

间断部件具有与一个侧齿轮啮合的啮合齿,并且与差动器壳一起旋转。致动器包括:电磁体;和可移动部件,通过电磁体的磁力,可移动部件在轴向方向上移动。通过包括电磁线圈和被布置成包围电磁线圈的芯来构造电磁体。通过包括如下部件来构造可移动部件:柱塞,柱塞由软磁性材料形成;和环,环由非磁性材料形成,并且防止电磁体的磁通向差动器壳泄漏。可移动部件被布置在电磁体内侧。电磁体和间断部件被在轴向方向上对准。

当电磁体被通电时,柱塞移动到间断部件侧,并且环经由固定到间断部件的板而挤压间断部件。当接收这个挤压力时,间断部件在轴向方向上移动,并且与一个侧齿轮啮合。以此方式,差动器壳和所述一个侧齿轮的相对旋转被限制,并且与此相关联地,在侧齿轮之间的差动旋转也被限制。

在jp2007-92990a中描述的差动装置中(见说明书第[0037]、[0045]和[0047]段),因为磁力线回路具有除了柱塞本体之外还穿过线圈壳体和差动器壳的路径,所以除了在柱塞本体与线圈壳体和差动器壳中的每一个之间的空气间隙,还在该路径中包括在线圈壳体和差动器壳之间的空气间隙(空隙)。作为结果,磁力线回路的磁阻增加。因此,为了补偿由于增加的磁阻引起的被施加到柱塞的移动操作力的减小,例如要求增加线圈的匝数或者向线圈供应大电流。

在jp2010-84930a中描述的差动装置中,由图1中的附图标记79表示的芯具有被形成为包围电磁线圈的大致正方形横截面形状,并且芯的与电磁线圈的一部分内周表面对置的部分被非连续地形成。柱塞被布置成使得柱塞的轴向端与这个非连续部分对置,并且构成通过对电磁线圈通电而产生的磁通的一部分。

具有这种形状的芯难以由单一部件形成。因此,如在jp2010-84930a的图1中所示,例如,芯必须通过焊接三个部件而构造,这三个部件是通过焊接等将电磁线圈的在轴向方向上的一个侧向表面和一部分内周表面覆盖的部件、将电磁线圈的在轴向方向上的另一侧向表面覆盖的部件和将电磁线圈的外周表面覆盖的部件。作为结果,芯的结构和制造过程变得复杂,这导致制造成本增加。



技术实现要素:

鉴于以上,本发明提供能够通过在轴向方向上移动的间断部件的啮合而中断在旋转部件之间的联接的断续器和差动器,该断续器和该差动器能够减小在通过对致动器的线圈通电而产生的磁通的磁路中的磁阻,该致动器产生引起间断部件的移动的移动力。

本发明提供一种断续器,所述断续器中断第一旋转部件和第二旋转部件的联接,所述第一旋转部件和所述第二旋转部件被以能够绕公共旋转轴线作彼此相对旋转的方式布置。该断续器包括间断部件和致动器。所述间断部件相对于所述第一旋转部件的相对旋转被限制。所述间断部件具有与所述第二旋转部件啮合的啮合齿,并且所述间断部件被构造成在联接位置和非联接位置之间在轴向方向上移动,在所述联接位置处,所述啮合齿与所述第二旋转部件啮合,在所述非联接位置处,所述啮合齿不与所述第二旋转部件啮合。所述致动器被构造成使得所述间断部件在所述轴向方向上移动。致动器包括:线圈,所述线圈当被通电时产生磁通;和由软磁性体形成的柱塞,所述柱塞与所述间断部件一起在所述轴向方向上移动。所述柱塞被以能够经由第一空气间隙和第二空气间隙相对于所述第一旋转部件和所述第二旋转部件中的一个旋转部件作相对旋转的方式布置。当所述线圈被通电时,所述磁通被从所述第一空气间隙和所述第二空气间隙中的一个空气间隙引入到所述柱塞,所述磁通被从所述柱塞导出到所述第一空气间隙和所述第二空气间隙中的另一个空气间隙,并且所述柱塞在所述轴向方向上移动,从而减小所述第一空气间隙和所述第二空气间隙中的至少一个空气间隙。

另外,本发明提供一种差动器,该差动器包括:第一旋转部件和第二旋转部件,所述第一旋转部件和所述第二旋转部件被以能够绕公共旋转轴线作彼此相对旋转的方式布置;间断部件;致动器;和差动机构。所述间断部件相对于所述第一旋转部件的相对旋转被限制。所述间断部件具有与所述第二旋转部件啮合的啮合齿,并且所述间断部件被构造成在联接位置和非联接位置之间在轴向方向上移动,在所述联接位置处,所述啮合齿与所述第二旋转部件啮合,在所述非联接位置处,所述啮合齿不与所述第二旋转部件啮合。所述致动器被构造成使得所述间断部件在所述轴向方向上移动。所述差动机构被构造成在允许成对输出部件的差动运动的同时从所述成对输出部件接收驱动动力。致动器具有:线圈,所述线圈当被通电时产生磁通;和柱塞,所述柱塞与所述间断部件一起在所述轴向方向上移动。所述柱塞被以能够经由第一空气间隙和第二空气间隙相对于所述第一旋转部件和所述第二旋转部件中的一个旋转部件作相对移动的方式布置。当所述线圈被通电时,所述磁通被从所述第一空气间隙和所述第二空气间隙中的一个空气间隙引入到所述柱塞,所述磁通被从所述柱塞导出到所述第一空气间隙和所述第二空气间隙中的另一个空气间隙,并且所述柱塞在所述轴向方向上移动,从而减小所述第一空气间隙和所述第二空气间隙中的至少一个空气间隙。

根据本发明,能够通过在轴向方向上移动的间断部件的啮合在旋转部件之间间断地传递驱动动力的断续器和差动器能够减小在通过对产生引起间歇部件的运动的移动力的致动器的线圈通电而产生的磁通的磁路中的磁阻。

附图说明

将在下面参考附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义,其中同样的附图标记表示同样的元件,并且其中:

图1是根据本发明的第一实施例的差动器的构造实例的剖视图;

图2a是图1的局部放大视图,示出致动器的非致动状态;

图2b是图1的局部放大视图,示出致动器的致动状态;

图3是除了致动器和介入部件之外的差动器的分解透视图;

图4是致动器和介入部件的分解透视图;

图5是在轴向方向上看差动器壳的第一壳部件的内表面的平面视图;

图6是差动器壳的第二壳部件的透视图;

图7是根据本发明第二实施例的差动器的构造实例的剖视图;

图8a是根据第二实施例的差动器的一部分被放大的剖视图,并且示出间断部件在非联接位置处的状态;

图8b是根据第二实施例的差动器的该部分被放大的剖视图,并且示出间断部件在联接位置处的状态;

图9是根据第二实施例的差动器的分解透视图;

图10是在根据第二实施例的差动器中差动器壳及其内部结构的分解透视图;

图11a是从一个表面看根据第二实施例的差动器的间断部件的透视图;

图11b是从另一表面看根据第二实施例的差动器的间断部件的透视图;

图12是根据第三实施例的差动器的一部分被放大的局部剖视图;

图13是根据本发明第四实施例的差动器的构造实例的剖视图;

图14a是图13的局部放大视图,示出致动器的非致动状态;

图14b是图13的局部放大视图,示出致动器的致动状态;

图15是差动器的分解透视图;

图16是在轴向方向上看差动器壳的第一壳部件的内表面的平面视图;

图17是差动器壳的第二壳部件的透视图;

图18是根据本发明第五实施例的差动器的构造实例的剖视图;

图19a是图18的局部放大视图,示出致动器的非致动状态;

图19b是图18的局部放大视图,示出致动器的致动状态;

图20是根据第五实施例的差动器的分解透视图;

图21是在根据第五实施例的差动器中差动器壳及其内部结构的分解透视图;

图22a是从一个表面看根据第五实施例的差动器的间断部件的透视图;

图22b是从另一表面看根据第五实施例的差动器的间断部件的透视图;并且

图23是根据第六实施例的差动器的一部分被放大的局部剖视图。

具体实施方式

[第一实施例]将参考图1到图6对本发明的实施例作说明。注意以下描述的实施例示意用于实施本发明的优选实例。虽然实施例的一些部分具体地例示在技术上优选的各种技术内容,但是本发明的技术范围不被限制于这个具体的方面。

这个差动器1被用于允许成对输出轴的差动运动以向所述成对输出轴分配驱动源诸如车辆发动机的驱动动力。更具体地,根据这个实施例的差动器1被安装在四轮驱动车辆上,该四轮驱动车辆包括:左右一对主驱动轮(例如,前轮),驱动源的驱动动力被持续传递到所述一对主驱动轮;和左右一对辅助驱动轮(例如后轮),随着行驶状态将驱动源的驱动动力传递到所述一对辅助驱动轮,并且差动器1被用作向辅助驱动轮中的左轮和右轮分配驱动动力的差动装置。当驱动动力被仅传递到主驱动轮时,车辆在双轮驱动状态下。当驱动动力被传递到主驱动轮和辅助驱动轮时,车辆在四轮驱动状态下。在四轮驱动状态下,差动器1向辅助驱动轮侧上的左和右驱动轴分配所接收的驱动动力。

差动器1包括:差动器壳2,差动器壳2经由成对轴承91、92可旋转地由被固定到车辆本体的差动器载架9支撑;差动机构3,差动机构3被容纳在差动器壳2中;间断部件4,间断部件4在差动器壳2和差动机构3的小齿轮轴30之间间断地传递驱动动力;致动器5,致动器5使得间断部件4在轴向方向上移动;介入间断部件4和致动器5之间并且向间断部件4传递致动器5的移动力的介入部件61;和作为向致动器5侧推压间断部件4的推压部件的波形垫圈71。在这些部件中,间断部件4、致动器5和介入部件61构成断续器10,断续器10中断在作为第一旋转部件的小齿轮轴30和作为第二旋转部件的差动器壳2之间的驱动动力的传递。

差动机构3具有:小齿轮轴30,驱动动力经由间断部件4被从差动器壳2传递到小齿轮轴30;多个(四个)小齿轮31,所述多个小齿轮31绕差动器壳2的旋转轴线o被可旋转地支撑;和作为成对输出部件的成对侧齿轮32。在致动器5的非致动期间,小齿轮轴30能够绕公共旋转轴线o相对于差动器壳2旋转。在允许侧齿轮32的差动运动的同时,差动机构3把被传递到小齿轮轴30的驱动动力从侧齿轮32输出。在以下说明中,轴向方向是平行于旋转轴线o的方向。

在这个实施例中,差动机构3具有成对小齿轮轴30。在所述四个小齿轮31中,两个小齿轮31被枢转地支撑在一个小齿轮轴30上,并且另外两个小齿轮31被枢转地支撑在另一个小齿轮轴30上。小齿轮31和侧齿轮32被形成为伞齿轮,并且在齿轮轴以直角彼此交叉的同时彼此啮合。右和左驱动轴被以禁止相对旋转的方式分别联接到侧齿轮32。注意,虽然在小齿轮31和侧齿轮32中的每一个上形成多个齿轮齿,但是这些齿轮齿未在图3中示出。

如在图3中所示,每一个小齿轮轴30一体地具有:与间断部件4接合的成对被接合部301;分别被插入穿过小齿轮31的成对小齿轮支撑部302;和联接部303,该联接部303联接小齿轮支撑部302,并且联接部303呈轴形状。被接合部301被分别设置在小齿轮轴30的两端处,并且联接部303被设置在小齿轮轴30在轴向方向上的中央处。每一个小齿轮支撑部302被设置在一个被接合部301和联接部303之间,并且枢转地支撑小齿轮31。

小齿轮轴30在其在轴向方向上的中央处彼此啮合。更具体地,所述一个小齿轮轴30的联接部303被配合到在所述另一个小齿轮轴30上的小齿轮支撑部302之间形成的凹进部300,并且所述另一个小齿轮轴30的联接部303被配合到在所述一个小齿轮轴30上的小齿轮支撑部302之间形成的凹进部300。当沿着差动器壳2的旋转轴线o看时,小齿轮轴30以直角彼此交叉。

间断部件4具有圆筒形形状,其中心轴线匹配差动器壳2的旋转轴线o,并且通过锻造钢材而形成。间断部件4能够沿着差动器壳2的旋转轴线o在中心轴线方向上相对于差动机构3的小齿轮轴30移动,但是被限制相对于该小齿轮轴30作相对旋转。

间断部件4一体地具有:第一啮合部41,第一啮合部41具有设置在中心轴线方向上的一端处的多个啮合齿411;环形内凸缘部42,环形内凸缘部42从第一啮合部41向内凸出;和圆筒部43,圆筒部43形成有接合部430,小齿轮轴30在周方向上与接合部430接合。第一啮合部41在周方向上与被设置在差动器壳2中的第二啮合部223(将在以后描述)啮合。内凸缘部42的轴向端表面抵接波形垫圈71,并且接收波形垫圈71的推压力。接合部430被形成为沟槽,该沟槽穿过在圆筒部43的内周表面和外周表面之间的部分,并且在间断部件4的中心轴线方向上延伸。

设置在小齿轮轴30的每一端处的被接合部301与接合部430接合。当小齿轮轴30的被接合部301与间断部件4的接合部430接合时,间断部件4能够沿着旋转轴线o在中心轴线方向上相对于小齿轮轴30移动,但是不能相对于小齿轮轴30作相对旋转。所述多个小齿轮31能够绕差动器壳2的旋转轴线o与间断部件4一起旋转(公转)。在这个实施例中,因为被设置在小齿轮轴30的两端处的被接合部301与间断部件4接合,所以圆筒部43形成有四个接合部430。

垫圈33被布置在每一个小齿轮31的背表面31a和间断部件4的圆筒部43的内周表面43a之间。垫圈33的与小齿轮31的背表面31a对置的内表面33a具有部分球形形状,并且垫圈33的与间断部件4的圆筒部43的内周表面43a对置的外表面33b具有平面形状。当小齿轮31绕小齿轮轴30旋转(公转)时,小齿轮31的背表面31a在垫圈33的内表面33a上滑动。当间断部件4相对于小齿轮轴30在中心轴线方向上移动时,间断部件4的圆筒部43的内周表面43a在垫圈33的外表面33b上滑动。在垫圈33的外表面33b上滑动的圆筒部43的内周表面43a的一部分被形成为平面形状。

介入部件61具有:环部611,环部611被布置在差动器壳2的外部;和多个凸出轴612,所述多个凸出轴612中的每一个凸出轴612在轴向方向上从环部611延伸。在这个实施例中,所述四个凸出轴612被设置在介入部件61中。介入部件61由非磁性体形成,并且通过压制例如由奥氏体不锈钢制成的钢板而形成。凸出轴612的末端(与环部611侧上的基端相反的一端)被向内径侧弯曲。

带有l形横截面的垫圈72被布置在凸出轴612的末端和间断部件4的圆筒部43之间。垫圈72具有:圆筒形管部721;和从该管部721的一个轴向端向内延伸的圆盘部722。管部721被配合到间断部件4的圆筒部43上。凸出轴612的末端抵接垫圈72的圆盘部722。

致动器5具有:环形电磁体51,环形电磁体51具有当被通电时产生磁通的线圈511和覆盖线圈511的树脂部件512;线圈壳体52,线圈壳体52保持电磁体51;柱塞53,柱塞53与间断部件4一起在轴向方向上移动;和止动部件54,止动部件54限制线圈壳体52相对于差动器载架9的轴向移动和旋转。

电磁体51、线圈壳体52、柱塞53和止动部件54被布置在差动器壳2的外侧。电磁体51沿着旋转轴线o的横截面形状是矩形,并且线圈511经由树脂部件512被保持在线圈壳体52中。通过例如将通过缠绕漆包线形成的线圈511与树脂部件512一起模制,形成电磁体51。

通过使用通过对线圈511通电产生的磁力,柱塞53使得间断部件4在使得第一啮合部41与差动器壳2的第二啮合部223啮合的方向上移动。通过经由介入部件61传递的致动器5的移动力,间断部件4的第一啮合部41与第二啮合部223啮合。

电磁体51的线圈511经由从被设置在树脂部件512中的凸台部512a引出的电线513被供应来自未图示的控制器的激发电流。当激发电流被供应到线圈511时,致动器5被致动。线圈壳体52由软磁性金属诸如低碳钢形成,并且一体地具有:圆筒部521,圆筒部521从内侧覆盖电磁体51的树脂部件512的内周表面;和呈环形板的形状的壁部522,该环形板从圆筒部521的一个轴向端在径向方向上延伸,并且覆盖树脂部件512的一个轴向端表面。圆筒部521具有以旋转轴线o为中心轴线的圆筒形形状,并且被布置在差动器壳2和树脂部件512之间。壁部522从圆筒部521的一端向外延伸。

线圈壳体52的圆筒部521被形成为使得其内径稍微大于差动器壳2的与这个圆筒部521的内周表面对置的部分的外径。以此方式,差动器壳2能够相对于线圈壳体52自由旋转。壁部522被形成为使得其外径小于介入部件61的环部611的内径。

止动部件54被固定到线圈壳体52的圆筒部521的在与壁部522相反的一侧上的一端。止动部件54由非磁性体诸如奥氏体不锈钢形成,并且一体地具有:环形部541,环形部541被布置在线圈壳体52的圆筒部521的外周上;和成对凸出部542,成对凸出部542从环形部541中在周方向上的两个位置在轴向方向上凸出。环形部541例如通过焊接被固定到线圈壳体52的圆筒部521的外周表面。

凸出部542被分别配合到在差动器载架9中形成的凹进部90,并且止动部件54由此停止线圈壳体52的旋转。另外,凸出部542分别被插入通过在柱塞53中形成的轴向插入孔532a,并且由此停止柱塞53相对于线圈壳体52和差动器载架9的旋转。每一个凸出部542具有:平板部542a,平板部542a被插入通过柱塞53的插入孔532a;和锁定凸起542b,锁定凸起542b被从插入孔532a布置在差动器载架9的凹进部90侧上,并且限制柱塞53相对于线圈壳体52的轴向移动。在这个实施例中,通过切割并且升高板部542a的一部分而形成锁定凸起542b。

柱塞53由软磁性体诸如低碳钢形成,并且一体地具有:呈环形形状的外环部531,该外环部531被布置在电磁体51的外周上;侧向板部532,侧向板部532从外环部531的一个轴向端向内凸出;和凸缘部533,凸缘部533从外环部531的另一个轴向端向外凸出。外环部531具有从外周侧覆盖电磁体51的圆筒形形状。通过波形垫圈71的推压力,介入部件61的环部611抵接凸缘部533。

外环部531的内周表面与电磁体51的树脂部件512的外周表面接触,并且柱塞53由此被电磁体51支撑。当柱塞53在轴向方向上移动时,外环部531的内周表面在树脂部件512的外周表面上滑动。即,外环部531的内周表面与电磁体51的树脂部件512的外周表面接触,并且柱塞53由此在径向方向上被树脂部件512支撑。

柱塞53的侧向板部532形成有:两个插入孔532a,止动部件54的凸出部542分别被插入通过所述两个插入孔532a;通孔532b,电磁体51的凸台部512a穿过该通孔532b;和多个(在图4中所示的实例中十个)油孔532c,润滑剂流动通过所述多个油孔532c。当凸台部512a穿过通孔532b时,电磁体51相对于线圈壳体52的旋转被停止。

差动器壳2包括呈圆盘形状的第一壳部件21和呈带底圆筒形形状的第二壳部件22。第一壳部件21关闭第二壳部件22的开口。在差动机构3中的侧齿轮32与第一壳部件21和第二壳部件22中的每一个壳部件之间,布置呈环形板形状的垫圈34。第一壳部件21由软磁性体形成。作为具体的材料,例如能够适当地使用碳钢诸如s45c、铬钼钢诸如scm445或者低碳钢诸如s10c。在差动器壳2中引入润滑差动机构3的润滑剂(差动器油)。

如在图6中所示,第二壳部件22一体地具有:圆筒部221,圆筒部221容纳差动机构3和间断部件4;底部222,底部222从圆筒部221的一个轴向端向内延伸;第二啮合部223,第二啮合部223与间断部件4的第一啮合部41啮合;和凸缘部224,凸缘部224从圆筒部221的另一个轴向端向外延伸。圆筒部221形成有多个油孔221a,润滑剂流动通过所述多个油孔221a。底部222形成有:轴插入孔222a,以禁止相对于一个侧齿轮32相对旋转的方式联接到所述一个侧齿轮32的驱动轴被插入在轴插入孔222a中;和环形沟槽222b,该环形沟槽222b容纳波形垫圈71。

第二啮合部223包括沿着周方向被以等距隔开的间隔设置的多个啮合齿223a,并且第二啮合部223被设置在第二壳部件22的底部222侧上。在这个实施例中,所述多个啮合齿223a从底部222的内表面在轴向方向上凸出。波形垫圈71在从第二壳部件22的底部222分离的方向上推压间断部件4。

第一壳部件21一体地具有:在轴向方向上与第二壳部件22的底部222对置的圆盘部211;和凸缘部212,凸缘部212抵接第二壳部件22侧上的凸缘部224。多个螺钉20将第一壳部件21的凸缘部212和第二壳部件22的凸缘部224彼此联结。圆盘部211形成有轴插入孔211a,以禁止相对于另一个侧齿轮32相对旋转的方式联接到所述另一个侧齿轮32的驱动轴被插入在轴插入孔211a中。圆盘部211还形成有:环形沟槽211b,环形沟槽211b从圆盘部211的在与第二壳部件22的底部222对置的表面的相反侧上的外表面在轴向方向上凹进;和多个通孔211c,所述多个通孔211c中的每一个通孔211c与环形沟槽211b连通且在轴向方向上穿过圆盘部211。

电磁体51、线圈壳体52和介入部件61被部分地容纳在第一壳部件21的环形沟槽211b中。介入部件61的环部611被布置在环形沟槽211b中,并且介入部件61的所述多个凸出轴612分别被插入通过第一壳部件21的所述多个通孔211c。所述多个凸出轴612分别被插入通过通孔211c,并且介入部件61由此在径向方向上被第一壳部件21支撑。即,当凸出轴612分别抵接通孔211c的内表面时,介入部件61相对于第一壳部件21的径向位置被确定。

差动器壳2从被固定到第一和第二壳部件21、22的凸缘部212、224的环齿轮23(见图1)接收驱动动力。环齿轮23被固定到第二壳部件22中圆筒部221的在凸缘部224侧上的的外周。在这个实施例中,环齿轮23通过多个紧固螺栓24被固定到差动器壳2以便一体地旋转,所述多个紧固螺栓24被分别插入通过在第一壳部件21的凸缘部212中形成的多个螺栓插入孔212a和在第二壳部件22的凸缘部224中形成的多个螺栓插入孔224a。每一个紧固螺栓24的端头241抵接第一壳部件21的凸缘部212。形成有公螺纹的轴242被插入通过螺栓插入孔212a、224a,并且被旋拧到环齿轮23的螺丝孔23a。

介入部件61的环部611抵接柱塞53的凸缘部533,并且从柱塞53接收在轴向方向上的移动力。当电磁体51的线圈511被通电时,在由图2b中的虚线指示的磁路m中产生磁通。然后,柱塞53经由介入部件61挤压间断部件4,并且使得间断部件4在轴向方向上移动。

柱塞53的凸缘部533被形成为具有比介入部件61的环部611大的直径,并且柱塞53的凸缘部533从环部611向外隆起。凸缘部533在环部611的外径侧上的部分与第一壳部件21的在环形沟槽211b的外径侧上的轴向端表面211d对置。即,在第一壳部件21的轴向端表面211d和凸缘部533的在轴向方向上与这个轴向端表面211d对置的对置表面533a之间,形成第一空气间隙g1。

柱塞53的侧向板部532被形成为使得侧向板部532的内径大于第一壳部件21中环形沟槽211b的在内径侧上的周表面211e的直径。该周表面211e是第一壳部件21中圆盘部211的外周表面。

当线圈511不被通电时,柱塞53的侧向板部532位于环形沟槽211b的外侧(轴承91侧上)。当线圈511被通电并且柱塞53在轴向方向上向左移动(见图2b)时,侧向板部532的内周表面532d在径向方向上与周表面211e保持规定空隙的同时面对周表面211e。侧向板部532的内周表面532d是柱塞53的内端表面。即,在第一壳部件21的周表面211e和柱塞53的侧向板部532的内周表面532d之间,形成第二空气间隙g2。换言之,在第一壳部件21的周表面211e和柱塞53的侧向板部532的内周表面532d之间,在径向方向上以规定距离形成第二空气间隙g2。

第一壳部件21和柱塞53构成线圈511的磁通的磁路m,并且能够经由第一空气间隙g1和第二空气间隙g2在轴向方向上相对于彼此移动。在图2b中,磁路m中的磁通的方向由箭头指示。线圈511的磁通通过第一空气间隙g1和第二空气间隙g2。更具体地,当线圈511被通电时,磁通被从第一空气间隙g1和第二空气间隙g2中的一个空气间隙(在这个实施例中是第一空气间隙g1)引入到柱塞53,并且磁通被从柱塞53导出到另一个空气间隙(在这个实施例中是第二空气间隙g2)。注意磁路m中的磁通的方向是根据流过线圈511的电流的方向确定的。

在这个实施例中,当线圈511被通电时,柱塞53以减小第一空气间隙g1的方式在轴向方向上移动。注意外环部531的轴向长度可以被延长,侧向板部532的内径可以被减小,并且侧向板部532的一部分可以由此与第一壳部件21的在环形沟槽211b的内径侧上的轴向端表面211f(见图2b)对置。在此情形中,在柱塞53的侧向板部532和第一壳部件21的轴向端表面211f之间形成第二空气间隙g2,并且当线圈511被通电时,柱塞53以减小第一空气间隙g1和第二空气间隙g2的方式在轴向方向上移动。

柱塞53在径向方向上被电磁体51的树脂部件512支撑,并且第二空气间隙g2由此被维持。另外,如从图2a和图2b明显地,线圈壳体52的壁部522和柱塞53被以比第一空气间隙g1大的空隙彼此隔开,并且线圈壳体52的圆筒部521和柱塞53被以比第二空气间隙g2大的空隙彼此隔开。以此方式,通过对线圈511通电产生的磁通主要通过柱塞53和第一壳部件21。

(差动器1的操作)通过致动器5的致动和非致动,差动器1在联接状态和非联接状态之间被切换,在联接状态下,第一啮合部41和第二啮合部223在周方向上彼此啮合,并且间断部件4和差动器壳2被以禁止相对旋转的方式联接,在非联接状态下,间断部件4和差动器壳2能够作相对旋转。

在当激发电流不被供应到电磁体51的线圈511时致动器5的非致动期间,通过波形垫圈71的弹性,间断部件4移动到第一壳部件21的圆盘部211侧,并且在第一啮合部41和第二啮合部223之间的啮合被取消。因为差动器壳2和间断部件4能够在致动器5的这个非致动期间作相对旋转,所以驱动动力从差动器壳2到差动机构3的小齿轮轴30的传递被切断。以此方式,由差动器壳2从环齿轮23接收的驱动动力不被传递到驱动轴,并且车辆进入双轮驱动状态。

另一方面,当激发电流被供应到电磁体51的线圈511时,在由图2b中的虚线指示的磁路m中产生磁通。然后,柱塞53以减小第一空气间隙g1的方式通过电磁体51的磁力而在轴向方向上移动。以此方式,间断部件4被挤压到第二壳部件22的底部222侧,并且第一啮合部41和第二啮合部223彼此啮合。正如所描述地,间断部件4能够在联接位置和非联接位置之间在轴向方向上移动,在联接位置,啮合齿411与差动器壳2的第二啮合部223啮合,在非联接位置,啮合齿411不与差动器壳2的第二啮合部223啮合。

当第一啮合部41和第二啮合部223彼此啮合时,由差动器壳2的第二壳部件22从环齿轮23接收的驱动动力经由间断部件4、差动机构3的小齿轮轴30、所述四个小齿轮31和侧齿轮32被传递到驱动轴,并且车辆进入四轮驱动状态。

(第一实施例的作用和效果)根据至此已经描述的第一实施例,第一壳部件21和柱塞53能够经由第一空气间隙g1和第二空气间隙g2在轴向方向上相对于彼此移动,并且柱塞53利用通过第一空气间隙g1和第二空气间隙g2的磁通相对于第一壳部件21在轴向方向上移动。相应地,与例如柱塞53通过在包括线圈壳体52的磁路中产生的磁通移动的情形相比较,磁路中的磁阻能够被减小。即,当柱塞53通过在包括第一壳部件21和线圈壳体52的磁路中产生的磁通移动时,除了第一空气间隙g1和第二空气间隙g2,还在第一壳部件21和线圈壳体52之间形成的空气间隙中产生磁阻。然而,根据这个实施例,因为不产生这个空气间隙,所以磁路中的磁阻能够被减小。

另外,如果磁路不包括第一壳部件21并且磁路仅由线圈壳体52和柱塞53形成,则圆筒部521和壁部522中的每一个的厚度必须被确保从而防止线圈壳体52的磁性饱和。然而,根据这个实施例,磁路m由第一壳部件21和柱塞53限定。因此,通过使线圈壳体52变薄,差动器1和断续器10的大小和重量能够被减小。

进而,根据这个实施例,因为柱塞53在径向方向上被电磁体51的树脂部件512支撑,所以致动器5能够具有简单的构造。而且,根据这个实施例,因为非磁性介入部件61介于柱塞53和间断部件4之间,所以能够防止被引入柱塞53的磁通向间断部件4侧的泄漏。

[第二实施例]接着,将参考图7到图11b对本发明的第二实施例作说明。

差动器1a包括:差动器壳2a,差动器壳2a经由成对轴承93、94可旋转地被差动器载架9a支撑;差动机构3a,差动机构3a被容纳在差动器壳2a中;间断部件4a,间断部件4a能够在差动器壳2a和差动机构3a的第一侧齿轮37之间间断地传递驱动动力;致动器5a,致动器5a使得间断部件4a移动;介入间断部件4a和致动器5a之间并且向间断部件4a传递致动器5a的移动力的介入部件62;作为向致动器5a侧推压间断部件4a的推压部件的波形垫圈73;和位置传感器100,位置传感器100输出指示致动器5a的操作状态的电信号。在这些部件中,间断部件4a、致动器5a和介入部件62构成断续器10a,断续器10a中断作为第一旋转部件的差动器壳2a和作为第二旋转部件的第一侧齿轮37的联接。

差动机构3a包括:多个(在这个实施例中是五个)小齿轮对3b,在每一小齿轮对3b中,第一小齿轮35和第二小齿轮36彼此啮合;和作为成对输出部件的第一侧齿轮37和第二侧齿轮38。在致动器5a的非致动期间,第一侧齿轮37和第二侧齿轮38能够绕公共旋转轴线o相对于差动器壳2a旋转。在允许第一侧齿轮37和第二侧齿轮38的差动运动的同时,差动机构3a把从差动器壳2a接收的驱动动力从第一侧齿轮37和第二侧齿轮38输出。

第一侧齿轮37和第二侧齿轮38中的每一个具有圆筒形形状。第一侧齿轮37的内周表面形成有花键配合部370,右和左驱动轴中的一个驱动轴被以禁止相对于花键配合部370的相对旋转的方式联接到花键配合部370。第二侧齿轮38的内周表面形成有花键配合部380,另一个驱动轴被以禁止相对于花键配合部380的相对旋转的方式联接到花键配合部380。

差动器壳2a形成有多个保持孔200,所述多个保持孔200中的每一个保持孔200可旋转地保持小齿轮对3b的第一小齿轮35和第二小齿轮36。第一小齿轮35和第二小齿轮36绕旋转轴线o公转,并且能够以其中心轴线作为旋转轴线在保持孔200中旋转。

第一侧齿轮37和第二侧齿轮38具有公共外径,并且第一侧齿轮37和第二侧齿轮38的外周表面分别形成有齿轮部371、381,每一个齿轮部包括多个螺旋齿。如在图7中所示,在第一侧齿轮37中,在从齿轮部371向外周侧凸出的环形壁部372中形成与间断部件4a的啮合部45(将在以后描述)啮合的多个啮合齿373。中心垫圈390被布置在第一侧齿轮37和第二侧齿轮38之间。第一侧垫圈391被布置在第一侧齿轮37侧上,并且第二侧垫圈392被布置在第二侧齿轮38侧上。

第一小齿轮35一体地具有长齿轮部351、短齿轮部352和联接部353,联接部353在轴向方向上联接长齿轮部351和短齿轮部352。类似地,第二小齿轮36一体地具有长齿轮部361、短齿轮部362和联接部363,联接部363在轴向方向上联接长齿轮部361和短齿轮部362。

第一小齿轮35的长齿轮部351与第一侧齿轮37的齿轮部371及第二小齿轮36的短齿轮部362啮合,并且第一小齿轮35的短齿轮部352与第二小齿轮36的长齿轮部361啮合。第二小齿轮36的长齿轮部361与第二侧齿轮38的齿轮部381及第一小齿轮35的短齿轮部352啮合,并且第二小齿轮36的短齿轮部362与第一小齿轮35的长齿轮部351啮合。注意在图10中未示出这些齿轮部中的每一个齿轮部的螺旋齿。

当第一侧齿轮37和第二侧齿轮38以相同速度旋转时,第一小齿轮35和第二小齿轮36不在保持孔200中旋转,而是与差动器壳2a一起公转。另外,当例如在车辆转弯等期间第一侧齿轮37和第二侧齿轮38的旋转速度不同时,第一小齿轮35和第二小齿轮36在保持孔200中旋转的同时公转。以此方式,在第一侧齿轮37和第二侧齿轮38的差动运动被允许的同时,由差动器壳2a接收的驱动动力被分配到第一侧齿轮37和第二侧齿轮38。

间断部件4a能够在联接位置和非联接位置之间在轴向方向上移动,在联接位置,差动器壳2a和第一侧齿轮37被以禁止相对旋转的方式联接,在非联接位置,差动器壳2a和第一侧齿轮37的相对旋转被允许。图8a示出间断部件4a在非联接位置处的状态,并且图8b示出间断部件4a在联接位置处的状态。

当间断部件4a在联接位置处时,差动器壳2a和第一侧齿轮37的差动运动被限制。相应地,第一小齿轮35和第二小齿轮36不能旋转,并且差动器壳2a和第二侧齿轮38的差动运动也被限制。被布置在间断部件4a和第一侧齿轮37之间的波形垫圈73将间断部件4a朝向非联接位置推压。

致动器5a包括:环形电磁体55,环形电磁体55具有当被通电时产生磁通的线圈551和覆盖线圈551的树脂部件552;线圈壳体56,线圈壳体56保持电磁体55;柱塞57,柱塞57与间断部件4a一起在轴向方向上移动;和止动部件58,止动部件58限制线圈壳体56相对于差动器载架9a的轴向移动和旋转。电磁体55沿着旋转轴线o的横截面形状是矩形,并且线圈551经由树脂部件552被保持在线圈壳体56中。

通过使用通过对线圈551通电产生的磁力,柱塞57使得间断部件4a在啮合部45与第一侧齿轮37的啮合齿373啮合的方向上移动。通过经由介入部件62传递的致动器5a的移动力,间断部件4a的啮合部45与啮合部45的啮合齿373啮合。

电磁体55的线圈551经由从被设置在树脂部件552中的凸台部552a引出的电线553被供应来自未图示的控制器的激发电流。当激发电流被供应到线圈551时,致动器5a被致动。线圈壳体56一体地包括:圆筒部561,圆筒部561从内侧覆盖电磁体55的树脂部件552的内周表面;和呈环形板的形状的壁部562,该环形板从圆筒部561的一个轴向端向外延伸,并且覆盖树脂部件552的一个轴向端表面的一部分。线圈壳体56的圆筒部561被形成为使得圆筒部561的内径稍微大于差动器壳2a的与这个圆筒部561的内周表面对置的部分的外径。

止动部件58被固定到线圈壳体56的圆筒部561的在与壁部562相反的一侧上的一端。止动部件58一体地包括:环形部581,环形部581被布置在线圈壳体56的圆筒部561的外周上;成对凸出部582,成对凸出部582从环形部581中在周方向上的两个位置在轴向方向上凸出;和折叠部583,通过以锐角折叠每一个凸出部582的末端而形成该折叠部583。环形部581例如通过焊接被固定到线圈壳体56的圆筒部561的外周表面。

线圈壳体56的圆筒部561的内周表面形成有环形凹进部560,多个(在这个实施例中是三个)板82被配合到环形凹进部560,并且每一个板82由非磁性体形成,该非磁性体被压配合销81固定到差动器壳2a。因为板82被配合到环形凹进部560,所以线圈壳体56相对于差动器壳2a的轴向移动被限制。环形凹进部560被形成为使得环形凹进部560在轴向方向上的宽度大于板82的厚度,从而防止在差动器壳2a的旋转期间在线圈壳体56和差动器壳2a之间产生旋转阻力。

止动部件58的凸出部582分别被设置在差动器载架9a中的锁定部901锁定,并且止动部件58的旋转由此被停止。差动器载架9a设有分别锁定凸出部582的两个锁定部901,并且在图7中示出其中一个锁定部901。柱塞57通过折叠部583被止动部件58保持,并且柱塞57相对于差动器载架9a的旋转被凸出部582停止。

柱塞57由软磁性金属诸如低碳钢形成,并且一体地包括:呈环形形状的外环部571,该外环部571被布置在电磁体55的外周上;和在轴向方向上与电磁体55对置的侧向板部572。外环部571具有从外周侧覆盖电磁体55的圆筒形形状。侧向板部572从外环部571的一个轴向端向内凸出。外环部571的内周表面与树脂部件552的外周表面接触,并且柱塞57由此被电磁体55支撑。

侧向板部572形成有:两个插入孔572a,止动部件58的凸出部582分别被插入通过所述两个插入孔572a;通孔572b,电磁体55的凸台部552a穿过该通孔572b;和多个(在图9中所示的实例中是十个)油孔572c,润滑剂流动通过所述多个油孔572c。介入部件62的一端抵接侧向板部572。

介入部件62由非磁性金属诸如奥氏体不锈钢形成,并且一体地包括:环部621,环部621抵接柱塞57的侧向板部572;三个凸出轴622,所述三个凸出轴622中的每一个凸出轴622在轴向方向上从环部621延伸;和固定部623,固定部623从凸出轴622的末端向内凸出,并且被固定到间断部件4a。环部621在柱塞57的侧向板部572上滑动,并且介入部件62由此与差动器壳2a一起旋转。固定部623每一个形成有插入孔620,压配合销83被插入通过插入孔620,以将固定部623固定到间断部件4a。

差动器壳2a包括第一壳部件25和第二壳部件26,多个螺钉20将第一壳部件25和第二壳部件26彼此固定。第一壳部件25被轴承93支撑以能够相对于差动器载架9a旋转,并且第二壳部件26被轴承94支撑以能够相对于差动器载架9a旋转。

第一壳部件25一体地包括:圆筒部251,圆筒部251以允许多个小齿轮对3b的旋转的方式保持多个小齿轮对3b;底部252,底部252从圆筒部251的一个轴向端向内延伸;和凸缘部253,凸缘部253抵接第二壳部件26。在圆筒部251和底部252之间的角部形成有环形凹进部250,在环形凹进部250中布置电磁体55和线圈壳体56。

第一侧齿轮37和第二侧齿轮38被布置在圆筒部251中。另外,第一壳部件25例如由碳钢诸如s45c、铬钼钢诸如scm445或者低碳钢诸如s10c形成。

第一壳部件25的底部252形成有多个插入孔252a,介入部件62的凸出轴622和固定部623被插入在所述多个插入孔252a中的每一个插入孔252a中。插入孔252a在轴向方向上穿过底部252。间断部件4a的突出部46(将在下面描述)分别被插入在插入孔252a中。突出部46分别被插入在插入孔252a中,并且间断部件4a相对于差动器壳2a的相对旋转由此被限制。在这个实施例中,沿着底部252的周方向以等距隔开的间隔形成所述三个插入孔252a。

当激发电流被供应到电磁体55时,在图8b中所示的磁路m中产生磁通,并且柱塞57在轴向方向上移动。由于柱塞57的这个轴向运动,间断部件4a经由介入部件62被挤压,并且从非联接位置移动到联接位置。

如在图11a和图11b中所示,间断部件4a一体地包括:呈环形板的形状的圆盘部44,该该环形板在一个轴向端表面44a上形成有多个(三个)碗形凹进部440;啮合部45,在圆盘部44的在轴向方向上与第一侧齿轮37对置的另一个轴向端表面44b上形成该啮合部45;和呈梯形柱形状的突出部46,每一个突出部46从圆盘部44的所述一个轴向端表面44a在轴向方向上凸出。

圆盘部44的所述一个轴向端表面44a在轴向方向上与第一壳部件25的底部252对置。突出部46分别被部分地插入在第一壳部件25的底部252中形成的插入孔252a中。突出部46分别被插入在第一壳部件25的插入孔252a中,并且间断部件4a能够由此在轴向方向上相对于差动器壳2a移动,但是不能相对于差动器壳2a作相对旋转。插入孔252a在周方向上的宽度大于间断部件4a的突出部46在周方向上的宽度,并且差动器壳2a和间断部件4a能够在规定角度范围内相对于彼此旋转,该规定角度范围对应于在插入孔252a在周方向上的宽度和间断部件4a的突出部46在周方向上的宽度之间的差。

间断部件4a的啮合部45形成有在轴向方向上凸出的多个啮合齿451。所述多个啮合齿451被形成在圆盘部44的所述另一个轴向端表面44b的外周侧上的部分中。啮合部45的内侧上的所述另一个轴向端表面44b被形成为平坦接收表面,波形垫圈73抵接该平坦接收表面,并且该平坦接收表面接收向非联接位置的推压力。

当间断部件4a经由介入部件62被柱塞57挤压并且由此移动到联接位置时,啮合部45的所述多个啮合齿451分别与第一侧齿轮37的所述多个啮合齿373啮合。即,当间断部件4a移动到第一侧齿轮37侧时,间断部件4a和第一侧齿轮37被以通过所述多个啮合齿451、373的啮合禁止相对旋转的方式联接。另一方面,当间断部件4a被波形垫圈73的推压力移动到非联接位置时,啮合齿451、373不再彼此啮合,并且间断部件4a和第一侧齿轮37能够由此作相对旋转。

每一个突出部46的末端表面形成有压配合孔460,用于将间断部件4a固定到介入部件62的压配合销83被压配合到压配合孔460。当通过在介入部件62的固定部623中形成的插入孔620插入的压配合销83被压配合到压配合孔460时,间断部件4a被以在轴向方向上与介入部件62一体地移动的方式固定到介入部件62。注意,替代压配合销83,介入部件62的固定部623和间断部件4a的突出部46可以被螺栓紧固。

碗形凹进部440在轴向方向上的深度在周方向上的中央处最大,并且碗形凹进部440在轴向方向上的深度朝向周方向上的一端逐渐地减小。这个碗形凹进部440的内表面440a被形成为凸轮表面,相对于第一壳部件25的相对旋转在该凸轮表面上产生在轴向方向上的凸轮推力。如在图7中所示,第一壳部件25的底部252形成有三个凹进部252b(在图7中示出这些凹进部252b中的一个凹进部252b),所述三个凹进部252b中的每一个凹进部252b在轴向方向上凹进,并且被布置在这些凹进部252b中的每一个凹进部252b中的球形体84抵接碗形凹进部440的内表面440a。凹进部252b的直径大致等于球形体84的球面直径,并且球形体84不能在凹进部252b中滚动。

在比差动器壳2a和间断部件4a能够作相对旋转的规定角度范围大的角度范围上,间断部件4a形成有碗形凹进部440的内表面440a。然后,当间断部件4a相对于差动器壳2a旋转时,球形体84抵接碗形凹进部440的每一个内表面440a,并且由此产生向第一侧齿轮37的环形壁部372侧挤压间断部件4a的凸轮推力。以此方式,间断部件4a的啮合部45和第一侧齿轮37的啮合齿373可靠地彼此啮合。

如在图8a和8b中所示,第一壳部件25的底部252的轴向端表面252c与柱塞57的侧向板部572的内径侧上的一部分对置。在侧向板部572的与这个轴向端表面252c对置的对置表面572a和轴向端表面252c之间形成第一空气间隙g1。在柱塞57的侧向板部572和第一壳部件25的轴向端表面252c之间的距离比在柱塞57的侧向板部572和线圈壳体56的圆筒部561的轴向端表面561c之间的距离短。即,线圈壳体56的圆筒部561和柱塞57被以比第一空气间隙g1大的空隙彼此隔开。

柱塞57的外环部571的轴向长度比线圈壳体56的轴向长度长。在与柱塞57的侧向板部572相反的一侧上的一端处,外环部571的内周表面571a在径向方向上与线圈壳体56的壁部562的外周表面562a对置。当柱塞57通过电磁体55的磁力在轴向方向上移动时,外环部571的内周表面571a与环形凹进部250连通,并且外环部571的内周表面571a在径向方向上与在第一壳部件25中形成的环形沟槽251a的底表面251b对置。这个底表面251b是第一壳部件25的外周表面的一部分。正如所描述的那样,在第一壳部件25的外周表面和柱塞57的内周表面之间,在径向方向上以规定距离形成第二空气间隙g2。

在柱塞57的外环部571和线圈壳体56的壁部562的外周表面562a之间的距离比在柱塞57的外环部571和环形沟槽251a的底表面251b之间的距离长。即,线圈壳体56的壁部562和柱塞57被以比第二空气间隙g2大的空隙彼此隔开。以此方式,通过对线圈551通电产生的磁通主要通过柱塞57和第一壳部件25。柱塞57在径向方向上被电磁体55的树脂部件552支撑,并且由此维持第二空气间隙g2。

第一壳部件25和柱塞57构成线圈551的磁通的磁路m,并且能够经由第一空气间隙g1和第二空气间隙g2在轴向方向上相对于彼此移动。在图8b中,磁路m中的磁通的方向由箭头示意。线圈551的磁通通过第一空气间隙g1和第二空气间隙g2。更具体地,当线圈551被通电时,磁通被从第一空气间隙g1和第二空气间隙g2中的一个空气间隙(在这个实施例中是第一空气间隙g1)引入柱塞57,并且磁通被从柱塞57导出到另一个空气间隙(在这个实施例中是第二空气间隙g2)。注意磁路m中的磁通的方向是根据流过线圈551的电流的方向确定的。

(差动器1a的操作)通过致动器5a的致动和非致动,差动器1a在联接状态和非联接状态之间被切换,在联接状态下,差动器壳2a和第一侧齿轮37被间断部件4a以禁止相对旋转的方式联接,在非联接状态下,差动器壳2a和第一侧齿轮37能够作相对旋转。

在当激发电流不被供应到电磁体55的线圈551时致动器5的非致动期间,间断部件4a通过波形垫圈73的弹性从第一侧齿轮37的环形壁部372分离,并且在啮合部45和第二啮合齿373之间的啮合被取消。在致动器5a的这个非致动期间,在第一侧齿轮37和第二侧齿轮38的差动运动被允许的同时,由第一小齿轮35和第二小齿轮36从差动器壳2a接收的驱动动力被从第一侧齿轮37和第二侧齿轮38输出。

另一方面,当激发电流被供应到电磁体55的线圈551时,在由图8b中的虚线指示的磁路m中产生磁通。然后,柱塞57以减小第二空气间隙g2的方式通过电磁体55的磁力在轴向方向上移动。以此方式,间断部件4a被挤压到第二壳部件22的底部222侧,并且间断部件4a的啮合部45与第一侧齿轮37的啮合齿373啮合。正如所描述的那样,间断部件4a能够在联接位置和非联接位置之间在轴向方向上移动,在联接位置,啮合齿451与第一侧齿轮37的啮合齿373啮合,在非联接位置,啮合齿451不与第一侧齿轮37的啮合齿373啮合。

当啮合齿451与第一侧齿轮37的啮合齿373啮合时,差动器1a进入差动锁定状态,在该差动锁定状态,在第一侧齿轮37和第二侧齿轮38之间的差动旋转被限制。

至此已经描述的第二实施例能够获得与第一实施例类似的作用和类似的效果。

[第三实施例]接着,将对本发明的第三实施例作说明。在第三实施例中,根据第二实施例的差动器1a的柱塞57及其支撑结构被修改。将在下文中参考图12对第三实施例与第二实施例的不同部分重点进行说明。

图12是根据第三实施例的差动器1b的一部分被放大的局部剖视图。在图12中,与第二实施例共同的构件由相同的附图标记表示并且将不对此进行说明。除了图12所示的部分,这个差动器1b被以与第二实施例的差动器类似的方式构造。

根据这个实施例的致动器5b具有柱塞59,柱塞59通过电磁体55的磁力在轴向方向上移动。柱塞59由软磁性体形成,并且一体地具有:呈圆筒形形状的外环部591,该外环部591被布置在电磁体55的外周上;和从外环部591的一端向内延伸的环形侧向板部592。侧向板部592具有:第一环形部593,第一环形部593在轴向方向上与电磁体55及线圈壳体56的圆筒部561对置,并且介入部件62的环部621抵靠第一环形部593;第二环形部594,第二环形部594具有对置表面594c,该对置表面594c与第一环形部593的内径侧上的第一壳部件25的底部252的轴向端表面252c对置的对置表面594c。

侧向板部592被弯曲使得第二环形部594变得比第一环形部593更靠近第一壳部件25侧,并且在第一环形部593和第二环形部594之间形成阶梯形表面592a。这个阶梯形表面592a与介入部件62中的环部621的内周表面对置。当侧向板部592的阶梯形表面592a与介入部件62的环部621接合时,柱塞59相对于第一壳部件25的径向移动被限制。即,在第二实施例中,外环部571的内周表面与树脂部件552的外周表面接触,并且柱塞57由此被电磁体55支撑。在这个实施例中,柱塞59在径向方向上被介入部件62支撑。

如上所述,介入部件62被压配合销83固定到间断部件4a,并且当突出部46与插入孔252a的外径侧上的周表面形成接触时,间断部件4a相对于第一壳部件25的径向移动被限制。以此方式,介入部件62相对于第一壳部件25的径向移动被限制。

电磁体55的外径被设定尺寸使得:在树脂部件552的外周表面和柱塞59的外环部591的内周表面之间形成微小的间隙。以此方式,当柱塞59在轴向方向上移动时,防止树脂部件552的外周表面的磨损。柱塞59在径向方向上被介入部件62支撑,并且由此维持第二空气间隙g2。

至此已经描述的第三实施例也能够获得与第一实施例类似的作用和类似的效果。

[第四实施例]接着,将参考图13到图17对本发明的实施例作说明。

这个差动器1c用于允许成对输出轴的差动运动并且向该成对输出轴分配驱动源(诸如车辆的发动机)的驱动动力。更具体地,根据这个实施例的差动器1c被安装在四轮驱动车辆上,该四轮驱动车辆包括:左右一对主驱动轮(例如,前轮),驱动源的驱动动力被持续传递到所述左右一对主驱动轮;和左右一对辅助驱动轮(例如后轮),驱动源的驱动动力随着行驶状态被传递到所述左右一对辅助驱动轮,并且差动器1c被用作向辅助驱动轮中的右轮和左轮分配驱动动力的差动装置。当驱动动力被仅传递到主驱动轮时,车辆在双轮驱动状态下。当驱动动力被传递到主驱动轮和辅助驱动轮时,车辆在四轮驱动状态下。在四轮驱动状态下,差动器1c向辅助驱动轮侧上的右和左驱动轴分配所接收的驱动动力。

差动器1c包括:差动器壳2,差动器壳2经由轴承91、92可旋转地由被固定到车辆本体的差动器载架9支撑;差动机构3,差动机构3被容纳在差动器壳2中;间断部件4,间断部件4在差动器壳2和差动机构3的小齿轮轴30之间间断地传递驱动动力;致动器5c,致动器5c使得间断部件4在轴向方向上移动;和作为向致动器5c侧推压间断部件4的推压部件的波形垫圈71。在这些部件中,间断部件4和致动器5c构成断续器10c,断续器10c中断在作为第一旋转部件的小齿轮轴30和作为第二旋转部件的差动器壳2之间的驱动动力。

差动机构3具有:小齿轮轴30,驱动动力经由间断部件4被从差动器壳2传递到小齿轮轴30;多个(四个)小齿轮31,所述多个小齿轮31绕差动器壳2的旋转轴线o被可旋转地支撑;和作为成对输出部件的侧齿轮32。在致动器5c的非致动期间,小齿轮轴30能够绕公共旋转轴线o相对于差动器壳2旋转。在允许侧齿轮32的差动运动的同时,差动机构3把被传递到小齿轮轴30的驱动动力从侧齿轮32输出。在以下说明中,轴向方向是平行于旋转轴线o的方向。

在这个实施例中,差动机构3具有小齿轮轴30。在所述四个小齿轮31中,两个小齿轮31被枢转地支撑在一个小齿轮轴30上,并且另外两个小齿轮31被枢转地支撑在所述另一个小齿轮轴30上。小齿轮31和侧齿轮32被形成为伞齿轮,并且在齿轮轴以直角彼此交叉的同时彼此啮合。右和左驱动轴被以禁止相对旋转的方式分别联接到侧齿轮32。注意,虽然在小齿轮31和侧齿轮32中的每一个上形成多个齿轮齿,但是这些齿轮齿未在图15中示出。

如在图15中所示,每一个小齿轮轴30一体地具有:与间断部件4接合的被接合部301;分别被插入穿过小齿轮31的小齿轮支撑部302;和联接部303,联接部303联接小齿轮支撑部302,并且联接部303整体上被形成为呈轴形状。被接合部301被分别设置在小齿轮轴30的两端处,并且联接部303被设置在小齿轮轴30在轴向方向上的中央处。每一个小齿轮支撑部302被设置在一个被接合部301和联接部303之间,并且枢转地支撑小齿轮31。

小齿轮轴30在其在轴向方向上的中央处彼此啮合。更具体地,所述一个小齿轮轴30的联接部303被配合到在所述另一个小齿轮轴30上的小齿轮支撑部302之间形成的凹进部300,并且所述另一个小齿轮轴30的联接部303被配合到在所述一个小齿轮轴30上的小齿轮支撑部302之间形成的凹进部300。当沿着差动器壳2的旋转轴线o看时,小齿轮轴30以直角彼此交叉。

间断部件4具有圆筒形形状,其中心轴线匹配差动器壳2的旋转轴线o,并且通过锻造钢材而形成。间断部件4能够沿着差动器壳2的旋转轴线o在中心轴线方向上相对于差动机构3的小齿轮轴30移动,但是被限制相对于小齿轮轴30作相对旋转。

间断部件4一体地具有:第一啮合部41,第一啮合部41具有设置在中心轴线方向上的一端处的多个啮合齿411;环形内凸缘部42,环形内凸缘部42从第一啮合部41向内凸出;和圆筒部43,圆筒部43形成有接合部430,小齿轮轴30在周方向上与接合部430接合。第一啮合部41在周方向上与被设置在差动器壳2中的第二啮合部223(将在以下描述)啮合。内凸缘部42的轴向端表面抵接波形垫圈71,并且接收波形垫圈71的推压力。接合部430被形成为沟槽,该沟槽穿过在圆筒部43的内周表面和外周表面之间的部分,并且在间断部件4的中心轴线方向上延伸。

设置在小齿轮轴30的每一端处的被接合部301与接合部430接合。当小齿轮轴30的被接合部301与间断部件4的接合部430接合时,间断部件4能够沿着旋转轴线o在中心轴线方向上相对于小齿轮轴30移动,但是不能相对于小齿轮轴30作相对旋转。所述多个小齿轮31能够绕差动器壳2的旋转轴线o与间断部件4一起旋转(公转)。在这个实施例中,因为被设置在小齿轮轴30的两端处的被接合部301与间断部件4接合,所以圆筒部43形成有四个接合部430。

垫圈33被布置在每一个小齿轮31的背表面31a和间断部件4的圆筒部43的内周表面43a之间。垫圈33的与小齿轮31的背表面31a对置的内表面33a具有部分球形形状,并且垫圈33的与间断部件4的圆筒部43的内周表面43a对置的外表面33b具有平面形状。当小齿轮31绕小齿轮轴30旋转(公转)时,小齿轮31的背表面31a在垫圈33的内表面33a上滑动。当间断部件4相对于小齿轮轴30在中心轴线方向上移动时,间断部件4的圆筒部43的内周表面43a在垫圈33的外表面33b上滑动。在垫圈33的外表面33b上滑动的圆筒部43的内周表面43a的一部分被形成为平面形状。

致动器5c具有:环形电磁体51,环形电磁体51具有当被通电时产生磁通的线圈511和覆盖线圈511的树脂部件512;磁轭52c,磁轭52c保持电磁体51;柱塞53,柱塞53与间断部件4一起在轴向方向上移动;止动部件54,止动部件54限制磁轭52c相对于差动器载架9的轴向移动和旋转;和支撑部件87,支撑部件87介于间断部件4和柱塞53之间以支撑柱塞53,并且支撑部件87向间断部件4传递柱塞53的移动力。

电磁体51、磁轭52c、柱塞53和止动部件54被布置在差动器壳2的外侧。电磁体51沿着旋转轴线o的横截面形状是矩形,并且线圈511经由树脂部件512被保持在磁轭52c中。通过例如将通过缠绕漆包线形成的线圈511与树脂部件512一起模制,形成电磁体51。

通过使用通过对线圈511通电产生的磁力,柱塞53使得间断部件4在使得第一啮合部41与差动器壳2的第二啮合部223啮合的方向上移动。通过经由支撑部件87传递的致动器5c的移动力,间断部件4的第一啮合部41与第二啮合部223啮合。

电磁体51的线圈511经由从设置在树脂部件512中的凸台部512a引出的电线513被供应来自未图示的控制器的激发电流。当激发电流被供应到线圈511时,致动器5c被致动。磁轭52c是带有l形横截面的环形部件,并且由软磁性金属诸如低碳钢形成。磁轭52c一体地具有:圆筒部521,圆筒部521从内侧覆盖电磁体51的树脂部件512的内周表面;和呈环形板的形状的壁部522,该环形板从圆筒部521的一个轴向端在径向方向上延伸,并且覆盖树脂部件512的一个轴向端表面。圆筒部521具有以旋转轴线o作为中心轴线的圆筒形形状,并且被布置在差动器壳2和树脂部件512之间。壁部522从圆筒部521的一端向外延伸。

磁轭52c的圆筒部521被形成为使得其内径稍微大于差动器壳2的与这个圆筒部521的内周表面对置的部分的外径。以此方式,差动器壳2能够相对于磁轭52c自由地旋转。壁部522被形成为使得其外径小于支撑部件87的环部871(将在下面描述)的内径。

止动部件54被固定到磁轭52c的圆筒部521的在与壁部522相反的一侧上的那端。止动部件54由非磁性体诸如奥氏体不锈钢形成,并且一体地具有:环形部541,环形部541被布置在磁轭52c的圆筒部521的外周上;凸出部542,凸出部542从环形部541中在周方向上的两个位置在轴向方向上凸出;和被设置在环形部541中的成对被接合凸起540。被接合凸起540分别与在磁轭52c的圆筒部521中形成的接合凹进部520接合,并且止动部件54相对于磁轭52c的旋转由此被限制。图15示出在磁轭52c的圆筒部521中形成的所述两个接合凹进部520中的一个接合凹进部520。

止动部件54被环形止动圈50保持在磁轭52c的圆筒部521中。更具体地,止动部件54的环形部541被在轴向方向上保持在止动圈50和电磁体51之间。以此方式,电磁体51被在轴向方向上定位。止动圈50例如通过焊接被固定到磁轭52c的圆筒部521的外周表面。

凸出部542分别被配合到在差动器载架9中形成的凹进部90,并且止动部件54由此停止磁轭52c的旋转。另外,凸出部542分别被插入通过在柱塞53中形成的轴向插入孔532a,并且由此停止柱塞53相对于磁轭52c和差动器载架9的旋转。每一个凸出部542具有:平板部542a,平板部542a被插入通过柱塞53的插入孔532a;和锁定凸起542b,锁定凸起542b被从插入孔532a布置在差动器载架9的凹进部90侧上,并且限制柱塞53相对于磁轭52c的轴向移动。在这个实施例中,通过切割并且升高板部542a的一部分而形成锁定凸起542b。

柱塞53是带有l形横截面的环形部件,并且由软磁性体诸如低碳钢形成。柱塞53一体地具有:呈圆筒形形状的外环部531;从外环部531的一个轴向端向内凸出的侧向板部532;和凸缘部533,凸缘部533从外环部531的另一个轴向端向外凸出。柱塞53的外环部531被布置在电磁体51的外周侧上,并且柱塞53的外环部531将电磁体51保持在外环部531和磁轭52c的圆筒部521之间。柱塞53的外环部531的内径大于电磁体51的外径(树脂部件512的外径),并且外环部531的内周表面经由间隙与电磁体51的外周表面(树脂部件512的外周表面)对置。

柱塞53将电磁体51保持在侧向板部532和磁轭52c的壁部522之间。柱塞53的侧向板部532形成有:两个插入孔532a,止动部件54的凸出部542分别被插入通过所述两个插入孔532a;通孔532b,电磁体51的凸台部512a穿过该通孔532b;和多个(在图15中所示的实例中十个)油孔532c,润滑剂流动通过所述多个油孔532c。与磁轭52c一起地,柱塞53构成通过对电磁体51通电产生的磁通的磁路。当凸台部512a穿过通孔532b时,电磁体51相对于磁轭52c的旋转被停止。

支撑部件87具有:环部871,环部871在轴向方向上抵接柱塞53的凸缘部533;多个凸出轴872,所述多个凸出轴872中的每一个凸出轴872在轴向方向上从环部871延伸;和圆筒部873,圆筒部873覆盖柱塞53的凸缘部533的外周侧。在这个实施例中,四个凸出轴872被设置在支撑部件87中。支撑部件87由非磁性体形成,并且例如通过压制由奥氏体不锈钢制成的钢板而形成。凸出轴872的末端(与环部871侧上的基端相反的一端)被弯曲到内径侧。

带有l形横截面的垫圈72被布置在凸出轴872的末端和间断部件4的圆筒部43之间。垫圈72具有:圆筒形管部721;和圆盘部722,圆盘部722从管部721的一个轴向端向内延伸。管部721被配合到间断部件4的圆筒部43上。凸出轴872的末端抵接垫圈72的圆盘部722。

差动器壳2具有呈圆盘形状的第一壳部件21和呈带底圆筒形形状的第二壳部件22。第一壳部件21关闭第二壳部件22的开口。具有环形板形状的垫圈34被布置在差动机构3中的侧齿轮32与第一壳部件21和第二壳部件22中的每一个壳部件之间。润滑差动机构3的润滑剂(差动器油)被引入差动器壳2中。

如在图17中所示,第二壳部件22一体地具有:圆筒部221,圆筒部221容纳差动机构3和间断部件4;底部222,底部222从圆筒部221的一个轴向端向内延伸;第二啮合部223,第二啮合部223与间断部件4的第一啮合部41啮合;和凸缘部224,凸缘部224从圆筒部221的另一个轴向端向外延伸。圆筒部221形成有多个油孔221a,润滑剂流动通过所述多个油孔221a。底部222形成有:轴插入孔222a,以禁止相对于一个侧齿轮32相对旋转的方式联接到所述一个侧齿轮32的驱动轴被插入在轴插入孔222a中;和环形沟槽222b,环形沟槽222b容纳波形垫圈71。

第二啮合部223包括沿着周方向被以等距隔开的间隔设置的多个啮合齿223a,并且第二啮合部223被设置在第二壳部件22的底部222侧上。在这个实施例中,所述多个啮合齿223a从底部222的内表面在轴向方向上凸出。波形垫圈71在从第二壳部件22的底部222分离的方向上推压间断部件4。

第一壳部件21一体地具有:在轴向方向上与第二壳部件22的底部222对置的圆盘部211;和凸缘部212,凸缘部212抵接第二壳部件22侧上的凸缘部224。多个螺钉20将第一壳部件21的凸缘部212和第二壳部件22的凸缘部224彼此联结。圆盘部211形成有轴插入孔211a,以禁止相对于另一个侧齿轮32相对旋转的方式联接到所述另一个侧齿轮32的驱动轴被插入在轴插入孔211a中。圆盘部211还形成有:环形沟槽211b,环形沟槽211b从圆盘部211的在与第二壳部件22的底部222对置的表面的相反侧上的外表面在轴向方向上凹进;和多个通孔211c,所述多个通孔211c中的每一个通孔211c与环形沟槽211b连通且在轴向方向上穿过圆盘部211。

电磁体51、磁轭52c和支撑部件87被部分地容纳在第一壳部件21的环形沟槽211b中。支撑部件87的环部871和圆筒部873被布置在环形沟槽211b中,并且支撑部件87的多个凸出轴872分别被插入通过第一壳部件21的所述多个通孔211c。圆筒部873的外周表面与第一壳部件21的环形沟槽211b的外径侧上的内表面211h接触,并且支撑部件87相对于第一壳部件21的径向位置由此被确定。支撑部件87的圆筒部873被形成为使得圆筒部873的外径稍微小于环形沟槽211b的内表面211h的直径。在支撑部件87的凸出轴872和通孔211c的内表面211g之间形成规定间隙。

差动器壳2从被固定到第一和第二壳部件21、22的凸缘部212、224的环齿轮23(见图13)接收驱动动力。环齿轮23被固定到第二壳部件22中圆筒部221的在凸缘部224侧上的的外周。在这个实施例中,环齿轮23通过多个紧固螺栓24被固定到差动器壳2以便一体地旋转,所述多个紧固螺栓24被分别插入通过在第一壳部件21的凸缘部212中形成的多个螺栓插入孔212a和在第二壳部件22的凸缘部224中形成的多个螺栓插入孔224a。每一个紧固螺栓24的端头241抵接第一壳部件21的凸缘部212。形成有公螺纹的轴242被插入通过螺栓插入孔212a、224a,并且被旋拧到环齿轮23的螺丝孔23a。

支撑部件87的环部871抵接柱塞53的凸缘部533,并且从柱塞53接收在轴向方向上的移动力。当电磁体51的线圈511被通电时,在由图14b中的虚线指示的磁路m中产生磁通。然后,柱塞53经由支撑部件87挤压间断部件4,并且使得间断部件4在轴向方向上移动。

支撑部件87以允许柱塞53轴向移动并且禁止相对于电磁体51旋转的方式支撑柱塞53,从而维持在柱塞53的外环部531和电磁体51之间的径向间隙。更具体地,柱塞53的凸缘部533被支撑部件87的圆筒部873包围,并且柱塞53由此在径向方向上被支撑部件87支撑。另外,在差动器壳2的旋转期间,支撑部件87能够在其环部871在柱塞53的凸缘部533上滑动以相对于凸缘部533作相对旋转的同时在轴向方向上与柱塞53一起移动。当在轴向方向上随着支撑部件87移动时,柱塞53能够在轴向方向上相对于电磁体51移动。

(差动器1c的操作)通过致动器5c的致动和非致动,差动器1c在联接状态和非联接状态之间被切换,在联接状态下,第一啮合部41和第二啮合部223在周方向上彼此啮合,并且间断部件4和差动器壳2被以禁止相对旋转的方式联接,在非联接状态下,间断部件4和差动器壳2能够作相对旋转。

在当激发电流不被供应到电磁体51的线圈511时致动器5c的非致动期间,通过波形垫圈71的弹性,间断部件4移动到第一壳部件21的圆盘部211侧,并且在第一啮合部41和第二啮合部223之间的啮合被取消。因为差动器壳2和间断部件4能够在致动器5c的这个非致动期间作相对旋转,所以驱动动力从差动器壳2到差动机构3的小齿轮轴30的传递被切断。以此方式,由差动器壳2从环齿轮23接收的驱动动力不被传递到驱动轴,并且车辆进入双轮驱动状态。

另一方面,当激发电流被供应到电磁体51的线圈511时,在由图14b中的虚线指示的磁路m中产生磁通。然后,通过电磁体51的磁力,柱塞53在轴向方向上移动。以此方式,间断部件4被挤压到第二壳部件22的底部222侧,并且第一啮合部41和第二啮合部223彼此啮合。正如所描述地,间断部件4能够在联接位置和非联接位置之间在轴向方向上移动,在联接位置,啮合齿411与差动器壳2的第二啮合部223啮合,在非联接位置,啮合齿411不与差动器壳2的第二啮合部223啮合。

当第一啮合部41和第二啮合部223彼此啮合时,由差动器壳2的第二壳部件22从环齿轮23接收的驱动动力经由间断部件4、差动机构3的小齿轮轴30、所述四个小齿轮31和侧齿轮32被传递到驱动轴,并且车辆进入四轮驱动状态。

(第四实施例的作用和效果)根据至此已经描述的第四实施例,电磁体51被每一个具有l形横截面的磁轭52c和柱塞53包围,并且磁通的磁路m由这些磁轭52c和柱塞53限定。因此,构成磁路m的部件能够被简单地构造,并且制造成本能够由此被压低。当采用这种构造时,柱塞53的外环部531直接面对电磁体51的树脂部件512,而没有另一个部件介于柱塞53的外环部531和电磁体51的树脂部件512之间。因此,当通过柱塞53的轴向移动而外环部531在树脂部件512的表面上滑动时,树脂部件512被磨损。这个磨损在树脂部件512膨胀的高温下变得显著。然而,在这个实施例中,支撑部件87以维持在柱塞53的外环部531和电磁体51之间的径向间隙的方式支撑柱塞53。因此,防止了树脂部件512的磨损。

另外,根据这个实施例,因为非磁性支撑部件87介于柱塞53和间断部件4之间,所以能够防止引入柱塞53的磁通向间断部件4侧的泄漏。

[第五实施例]接着,将参考图18到图22b对本发明的第五实施例作说明。

差动器1d包括:差动器壳2a,差动器壳2a经由轴承93、94可旋转地被差动器载架9a支撑;差动机构3a,差动机构3a被容纳在差动器壳2a中;间断部件4a,间断部件4a能够在差动器壳2a和差动机构3a的第一侧齿轮37之间间断地传递驱动动力;致动器5d,致动器5d使得间断部件4a移动;作为向致动器5d侧推压间断部件4a的推压部件的波形垫圈73;和位置传感器100,位置传感器100输出指示致动器5d的操作状态的电信号。在这些部件中,间断部件4a和致动器5d构成断续器10d,断续器10d中断作为第一旋转部件的差动器壳2a和作为第二旋转部件的差动机构3a的第一侧齿轮37的联接。

差动机构3a具有:多个(在这个实施例中是五个)小齿轮对3b,在每一小齿轮对3b中,第一小齿轮35和第二小齿轮36彼此啮合;和作为成对输出部件的第一侧齿轮37和第二侧齿轮38。在致动器5d的非致动期间,第一侧齿轮37和第二侧齿轮38能够绕公共旋转轴线o相对于差动器壳2a旋转。在允许第一侧齿轮37和第二侧齿轮38的差动运动的同时,差动机构3a把从差动器壳2a接收的驱动动力从第一侧齿轮37和第二侧齿轮38输出。

第一侧齿轮37和第二侧齿轮38中的每一个具有圆筒形形状。第一侧齿轮37的内周表面形成有花键配合部370,右和左驱动轴中的一个驱动轴被以禁止相对于花键配合部370的相对旋转的方式联接到花键配合部370。第二侧齿轮38的内周表面形成有花键配合部380,另一个驱动轴被以禁止相对于花键配合部380的相对旋转的方式联接到花键配合部380。

差动器壳2a形成有多个保持孔200,所述多个保持孔200中的每一个保持孔200可旋转地保持小齿轮对3b的第一小齿轮35和第二小齿轮36。第一小齿轮35和第二小齿轮36绕旋转轴线o公转,并且能够以其中心轴线作为旋转轴线在保持孔200中旋转。

第一侧齿轮37和第二侧齿轮38具有公共外径,并且第一侧齿轮37和第二侧齿轮38的外周表面分别形成有齿轮部371、381,每一个齿轮部包括多个螺旋齿。如在图18中所示,在第一侧齿轮37中,在从齿轮部371向外周侧凸出的环形壁部372中形成与间断部件4a的啮合部45(将在以下描述)啮合的多个啮合齿373。中心垫圈390被布置在第一侧齿轮37和第二侧齿轮38之间。第一侧垫圈391被布置在第一侧齿轮37侧上,并且第二侧垫圈392被布置在第二侧齿轮38侧上。

第一小齿轮35一体地具有长齿轮部351、短齿轮部352和联接部353,联接部353在轴向方向上联接长齿轮部351和短齿轮部352。类似地,第二小齿轮36一体地具有长齿轮部361、短齿轮部362和联接部363,联接部363在轴向方向上联接长齿轮部361和短齿轮部362。

第一小齿轮35的长齿轮部351与第一侧齿轮37的齿轮部371及第二小齿轮36的短齿轮部362啮合,并且第一小齿轮35的短齿轮部352与第二小齿轮36的长齿轮部361啮合。第二小齿轮36的长齿轮部361与第二侧齿轮38的齿轮部381及第一小齿轮35的短齿轮部352啮合,并且第二小齿轮36的短齿轮部362与第一小齿轮35的长齿轮部351啮合。注意在图21中未示出这些齿轮部中的每一个齿轮部的螺旋齿。

当第一侧齿轮37和第二侧齿轮38以相同速度旋转时,第一小齿轮35和第二小齿轮36不在保持孔200中旋转,而是与差动器壳2a一起公转。另外,当例如在车辆转弯等期间第一侧齿轮37和第二侧齿轮38的旋转速度不同时,第一小齿轮35和第二小齿轮36在保持孔200中旋转的同时公转。以此方式,在第一侧齿轮37和第二侧齿轮38的差动运动被允许的同时,由差动器壳2a接收的驱动动力被分配到第一侧齿轮37和第二侧齿轮38。

间断部件4a能够在联接位置和非联接位置之间在轴向方向上移动,在联接位置,差动器壳2a和第一侧齿轮37被以禁止相对旋转的方式联接,在非联接位置,差动器壳2a和第一侧齿轮37的相对旋转被允许。图19a示出间断部件4a在非联接位置处的状态,并且图19b示出间断部件4a在联接位置处的状态。

当间断部件4a在联接位置处时,差动器壳2a和第一侧齿轮37的差动运动被限制。相应地,第一小齿轮35和第二小齿轮36不能旋转,并且差动器壳2a和第二侧齿轮38的差动运动也被限制。被布置在间断部件4a和第一侧齿轮37之间的波形垫圈73将间断部件4a朝向非联接位置推压。

致动器5d具有:环形电磁体51,在环形电磁体51中,树脂部件512覆盖线圈511;磁轭56c,磁轭56c保持电磁体51;柱塞57,柱塞57与间断部件4a一起在轴向方向上移动;止动部件58,止动部件58限制磁轭56c相对于差动器载架9a的轴向移动和旋转;和支撑部件88,支撑部件88支撑柱塞57,并且向间断部件4a传递柱塞57的移动力。

通过使用通过对线圈511通电产生的磁力,柱塞57使得间断部件4a在啮合部45与第一侧齿轮37的啮合齿373啮合的方向上移动。通过经由支撑部件88传递的致动器5d的移动力,间断部件4a的啮合部45与啮合部45的啮合齿373啮合。

磁轭56c是带有l形横截面的环形部件,并且由软磁性金属诸如低碳钢形成。磁轭56c一体地具有:圆筒部561,圆筒部561从内侧覆盖电磁体51的树脂部件512的内周表面;和呈环形板的形状的壁部562,该环形板从圆筒部561的一个轴向端向外延伸,并且覆盖树脂部件512的所述一个轴向端表面的一部分。磁轭56c的圆筒部561被形成为使得圆筒部561的内径稍微大于差动器壳2a的与这个圆筒部521的内周表面对置的部分的外径。

止动部件58被固定到磁轭56c的圆筒部561的在与壁部562相反的一侧上的一端。止动部件58一体地具有:环形部581,环形部581被布置在磁轭56c的圆筒部561的外周上;凸出部582,凸出部582从环形部581中在周方向上的两个位置在轴向方向上凸出;和折叠部583,通过以锐角折叠每一个凸出部582的末端而形成折叠部583。环形部581例如通过焊接被固定到磁轭56c的圆筒部561的外周表面。

磁轭56c的圆筒部561的内周表面形成有环形凹进部560,多个(在这个实施例中是三个)板82被配合到环形凹进部560,每一个板82由非磁性体形成,该非磁性体被压配合销81固定到差动器壳2a。因为板82被配合到环形凹进部560,所以磁轭56c相对于差动器壳2a的轴向移动被限制。环形凹进部560被形成为使得环形凹进部560在轴向方向上的宽度大于板82的厚度,从而防止在差动器壳2a的旋转期间在磁轭56c和差动器壳2a之间产生旋转阻力。

止动部件58的凸出部582分别被设置在差动器载架9a中的锁定部901锁定,并且止动部件58的旋转由此被停止。差动器载架9a设有分别锁定凸出部582的两个锁定部901,并且在图18中示出其中一个锁定部901。柱塞57通过折叠部583被止动部件58保持,并且柱塞57相对于差动器载架9a的旋转被凸出部582停止。

柱塞57是带有l形横截面的环形部件,并且由软磁性金属诸如低碳钢形成。柱塞57一体地具有:外环部571,外环部571被布置在电磁体51的外周上;和在轴向方向上与电磁体51对置的侧向板部572。外环部571具有从外周侧覆盖电磁体51的圆筒形形状。侧向板部572从外环部571的一个轴向端向内凸出。外环部571的内径大于电磁体51的外径(树脂部件512的外径),并且外环部571的内周表面经由间隙与电磁体51的外周表面(树脂部件512的外周表面)对置。

侧向板部572形成有:两个插入孔572e,止动部件58的凸出部582分别被插入通过所述两个插入孔572e;通孔572b,电磁体51的凸台部512a穿过通孔572b;和多个(在图20中所示的实例中是十个)油孔572c,润滑剂流动通过所述多个油孔572c。支撑部件88的一端抵接侧向板部572。

支撑部件88由非磁性体诸如奥氏体不锈钢形成,并且一体地具有:环部881,环部881被布置在柱塞57的侧向板部572中;抵接部882,抵接部882被设置在环部881的外周侧上,并且抵接柱塞57的侧向板部572的内径侧上的那端;三个凸出轴883,所述三个凸出轴883中的每一个凸出轴883在轴向方向上从环部881延伸;和固定部884,固定部884从凸出轴883的末端向内凸出,并且被固定到间断部件4a。抵接部882在柱塞57的侧向板部572上滑动,并且支撑部件88由此与差动器壳2a一起旋转。固定部884每一个形成有插入孔880,压配合销83被插入通过插入孔880,以将固定部884固定到间断部件4a。

差动器壳2a具有第一壳部件25和第二壳部件26,多个螺钉20将第一壳部件25和第二壳部件26彼此固定。第一壳部件25被轴承93支撑以能够相对于差动器载架9a旋转,并且第二壳部件26被轴承94支撑以能够相对于差动器载架9a旋转。

第一壳部件25一体地具有:圆筒部251,圆筒部251以允许多个小齿轮对3b的旋转的方式保持多个小齿轮对3b;底部252,底部252从圆筒部251的一个轴向端向内延伸;和凸缘部253,凸缘部253抵接第二壳部件26。在圆筒部251和底部252之间的角部形成有环形凹进部250,在环形凹进部250中布置电磁体51和磁轭56c。第一侧齿轮37和第二侧齿轮38被布置在圆筒部251中。

第一壳部件25的底部252形成有多个插入孔252a,支撑部件88的凸出轴883和固定部884被插入在所述多个插入孔252a中的每一个插入孔252a中。插入孔252a在轴向方向上穿过底部252。间断部件4a的突出部46(将在下面描述)分别被插入在插入孔252a中。突出部46分别被插入在插入孔252a中,并且间断部件4a相对于差动器壳2a的相对旋转由此被限制。在这个实施例中,沿着底部252的周方向以等距隔开的间隔形成所述三个插入孔252a。

当激发电流被供应到电磁体51时,在图19b中所示的磁路m中产生磁通,并且柱塞57在轴向方向上移动。由于柱塞57的这个轴向运动,间断部件4a经由支撑部件88被挤压,并且从非联接位置移动到联接位置。

如在图22a和图22b中所示,间断部件4a一体地具有:呈环形板的形状的圆盘部44,该该环形板在一个轴向端表面44a上形成有多个(三个)碗形凹进部440;啮合部45,在圆盘部44的在轴向方向上与第一侧齿轮37对置的另一个轴向端表面44b上形成该啮合部45;和呈梯形柱形状的突出部46,每一个突出部46从圆盘部44的所述一个轴向端表面44a在轴向方向上凸出。

圆盘部44的所述一个轴向端表面44a在轴向方向上与第一壳部件25的底部252对置。突出部46分别被部分地插入在第一壳部件25的底部252中形成的插入孔252a中。突出部46分别被插入在第一壳部件25的插入孔252a中,并且间断部件4a能够由此在轴向方向上相对于差动器壳2a移动,但是不能相对于差动器壳2a作相对旋转。插入孔252a在周方向上的宽度大于间断部件4a的突出部46在周方向上的宽度,并且差动器壳2a和间断部件4a能够在规定角度范围内相对于彼此旋转,该规定角度范围对应于在插入孔252a在周方向上的宽度和间断部件4a的突出部46在周方向上的宽度之间的差。

间断部件4a的啮合部45形成有在轴向方向上凸出的多个啮合齿451。所述多个啮合齿451被形成在圆盘部44的所述另一个轴向端表面44b的外周侧上的部分中。啮合部45的内侧上的所述另一个轴向端表面44b被形成为平坦接收表面,波形垫圈73抵靠该平坦接收表面,并且该平坦接收表面接收向非联接位置的推压力。

当间断部件4a经由支撑部件88被柱塞57挤压并且由此移动到联接位置时,啮合部45的所述多个啮合齿451分别与第一侧齿轮37的所述多个啮合齿373啮合。即,当间断部件4a移动到第一侧齿轮37侧时,间断部件4a和第一侧齿轮37被以通过所述多个啮合齿451、373的啮合禁止相对旋转的方式联接。另一方面,当间断部件4a被波形垫圈73的推压力移动到非联接位置时,啮合齿451、373不再彼此啮合,并且间断部件4a和第一侧齿轮37能够由此作相对旋转。

每一个突出部46的末端表面形成有压配合孔460,用于将间断部件4a固定到支撑部件88的压配合销83被压配合到压配合孔460。当通过在支撑部件88的固定部884中形成的插入孔880插入的压配合销83被压配合到压配合孔460时,间断部件4a被以在轴向方向上与支撑部件88一体地移动的方式固定到支撑部件88。注意,替代压配合销83,支撑部件88的固定部884和间断部件4a的突出部46可以被螺栓紧固。

碗形凹进部440在轴向方向上的深度在周方向上的中央处最大,并且碗形凹进部440在轴向方向上的深度朝向周方向上的一端逐渐地减小。这个碗形凹进部440的内表面440a被形成为凸轮表面,相对于第一壳部件25的相对旋转在该凸轮表面上产生在轴向方向上的凸轮推力。如在图18中所示,第一壳部件25的底部252形成有三个凹进部252b(在图18中示出这些凹进部252b中的一个凹进部252b),所述三个凹进部252b中的每一个凹进部252b在轴向方向上凹进,并且被布置在这些凹进部252b中的每一个凹进部252b中的球形体84抵接碗形凹进部440的内表面440a。凹进部252b的直径大致等于球形体84的球面直径,并且球形体84不能在凹进部252b中滚动。

在比差动器壳2a和间断部件4a能够作相对旋转的规定角度范围大的角度范围上,间断部件4a形成有碗形凹进部440的内表面440a。然后,当间断部件4a相对于差动器壳2a旋转时,球形体84抵接碗形凹进部440的每一个内表面440a,并且由此产生向第一侧齿轮37的环形壁部372侧挤压间断部件4a的凸轮推力。以此方式,间断部件4a的啮合部45和第一侧齿轮37的啮合齿373可靠地彼此啮合。

凸出轴883抵接第一壳部件25的插入孔252a的外侧(轴承93侧)上的底部252的外周表面252d,并且支撑部件88相对于第一壳部件25的径向位置由此被确定。当支撑部件88在轴向方向上随着柱塞57移动时,凸出轴883在底部252的外周表面252d上滑动。支撑部件88的抵接部882从环部881设置于第一壳部件25的插入孔252a侧上,并且在环部881和抵接部882之间形成阶梯形表面881a。阶梯形表面881a对应于环部881的外周表面。

支撑部件88以允许柱塞57轴向移动并且禁止相对于电磁体51旋转的方式支撑柱塞57,从而维持在柱塞57的外环部571和电磁体51之间的径向间隙。更具体地,柱塞57的侧向板部572的内周表面572d抵接支撑部件88的阶梯形表面881a,并且柱塞57由此在径向方向上被支撑部件88支撑。另外,在差动器壳2a的旋转期间,支撑部件88能够在其阶梯形表面881a在侧向板部572的内周表面572d上滑动以相对于内周表面572d作相对旋转的同时在轴向方向上与柱塞57一起移动。

(差动器1d的操作)通过致动器5d的致动和非致动,差动器1d在联接状态和非联接状态之间被切换,在联接状态下,差动器壳2a和第一侧齿轮37被间断部件4a以禁止相对旋转的方式联接,在非联接状态下,差动器壳2a和第一侧齿轮37能够作相对旋转。

在当激发电流不被供应到电磁体51的线圈511时致动器5d的非致动期间,间断部件4a通过波形垫圈73的弹性从第一侧齿轮37的环形壁部372分离,并且在啮合部45和第二啮合齿373之间的啮合被取消。在致动器5d的这个非致动期间,在第一侧齿轮37和第二侧齿轮38的差动运动被允许的同时,由第一小齿轮35和第二小齿轮36从差动器壳2a接收的驱动动力被从第一侧齿轮37和第二侧齿轮38输出。

另一方面,当激发电流被供应到电磁体51的线圈511时,在由图19b中的虚线指示的磁路m中产生磁通。然后,通过电磁体51的磁力,柱塞57在轴向方向上移动。以此方式,间断部件4a被挤压到第二壳部件22的底部222侧,并且间断部件4a的啮合部45与第一侧齿轮37的啮合齿373啮合。正如所描述的那样,间断部件4a能够在联接位置和非联接位置之间在轴向方向上移动,在联接位置,啮合齿451与第一侧齿轮37的啮合齿373啮合,在非联接位置,啮合齿451不与第一侧齿轮37的啮合齿373啮合。

当啮合齿451与第一侧齿轮37的啮合齿373啮合时,差动器1d进入差动锁定状态,在该差动锁定状态,在第一侧齿轮37和第二侧齿轮38之间的差动旋转被限制。

至此已经描述的第五实施例能够获得与第四实施例类似的作用和类似的效果。

[第六实施例]接着,将对本发明的第六实施例作说明。在第四和第五实施例中,已经对柱塞53、57的外环部531、571中的每一个外环部的内周表面被布置成与电磁体51的树脂部件512的外周表面对置的情形进行了说明。同时,在这个实施例中,柱塞62c的圆筒部621c被布置成与电磁体51的树脂部件512的内周表面对置。

图23是根据第六实施例的差动器1e的一部分被放大的局部剖视图。在图23中,与第二实施例共同的构件由相同的附图标记表示并且将不对此进行说明。除了图23所示的部分,这个差动器1e被以与第五实施例的差动器类似的方式构造。

差动器1e包括使间断部件4a在轴向方向上移动的致动器6。致动器6包括:电磁体51;磁轭61c,磁轭61c保持电磁体51;柱塞62c,柱塞62c与间断部件4a一起在轴向方向上移动;支撑部件63,支撑部件63支撑柱塞62c,并且向间断部件4a传递柱塞62c的移动力;和止动部件64,止动部件64限制电磁体51相对于磁轭61c的轴向移动和磁轭61c的旋转。类似于根据第二实施例的止动部件58,止动部件64包括:环形部641,环形部641被固定到磁轭61c;和未图示的凸出部,该凸出部在轴向方向上穿过柱塞62c,并且在轴向方向上从环形部641凸出。

磁轭61c和柱塞62c中的每一个是带有l形横截面的环形部件,并且由软磁性金属诸如低碳钢形成。磁轭61c一体地包括:圆筒部611c,圆筒部611c从外侧覆盖电磁体51的树脂部件512的外周表面;和呈环形板的形状的壁部612c,该环形板从圆筒部611c的一个轴向端向内凸出,并且覆盖树脂部件512的一个轴向端表面的一部分。磁轭61c的圆筒部611c被以能够相对于圆筒形外套部254旋转的方式布置在圆筒形外套部254的内侧,圆筒形外套部254被设置在第一壳部件25中。当被销86固定到外套部254的轴向端表面254a的板85与被设置在圆筒部611c的外周表面上的环形沟槽611a接合时,磁轭61c相对于第一壳部件25的轴向移动被限制。

柱塞62c一体地包括:圆筒部621c,圆筒部621c被布置在电磁体51的内周上;和在轴向方向上与电磁体51对置的侧向板部622c。圆筒部621c具有从内周侧覆盖电磁体51的圆筒形形状,并且圆筒部621c的内周表面形成有在径向方向上凹进的环形沟槽621a。侧向板部622c从圆筒部621c的一个轴向端向外凸出。圆筒部621c的外径小于电磁体51的内径(树脂部件512的内径),并且圆筒部621c的外周表面经由间隙与电磁体51的内周表面(树脂部件512的内周表面)对置。

支撑部件63由非磁性金属诸如奥氏体不锈钢形成,并且一体地包括:环部631,环部631被布置在柱塞62c的内侧;多个凸出轴632,所述多个凸出轴632中的每一个凸出轴632从环部631的内径向端延伸;和固定部633,固定部633从凸出轴632的末端向外凸出,并且被固定到间断部件4a。固定部633每一个形成有插入孔630,压配合销83被插入通过插入孔630,以将固定部633固定到间断部件4a。当凸出轴632抵接第一壳部件25的外周表面252d时,支撑部件63相对于第一壳部件25的径向位置被确定。

环部631在外径向侧上的一端与柱塞62c的环形沟槽621a接合,并且支撑部件63由此被限制在轴向方向上相对于柱塞62c作相对运动,并且与柱塞62c一起在轴向方向上移动。另外,当环部631在外径向侧上的那端与柱塞62c的环形沟槽621a接合时,支撑部件63限制柱塞62c相对于第一壳部件25和磁轭61c的径向运动。以此方式,维持在柱塞62c的圆筒部621c和电磁体51之间的间隙。即,支撑部件63以允许柱塞62c的轴向移动并且禁止相对于电磁体51旋转的方式支撑柱塞62c,从而维持在柱塞62c的圆筒部621c和电磁体51之间的间隙。

至此已经描述的第六实施例也能够获得与第四实施例类似的作用和类似的效果。

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