專利名稱：止滑型差動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能夠利用電磁螺線管來(lái)限制差動(dòng)功能的止滑型差動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
這種止滑型差動(dòng)裝置已經(jīng)在日本實(shí)用新型公報(bào)(Hei)第05-29833中公開(kāi)。該差動(dòng)裝置包括由行星齒輪組構(gòu)成的差動(dòng)齒輪，能夠限制差動(dòng)齒輪之差動(dòng)功能的差動(dòng)限制機(jī)構(gòu)和一個(gè)容納差動(dòng)齒輪及止滑型差動(dòng)機(jī)構(gòu)的殼體。該差動(dòng)限制機(jī)構(gòu)包括一個(gè)由多塊板構(gòu)成的離合器和一個(gè)設(shè)置有一磁性板的電磁離合器機(jī)構(gòu)，一個(gè)能夠吸引磁性板的電磁螺線管和一個(gè)設(shè)置在磁性板和電磁螺線管之間的離合器。在該差動(dòng)裝置中，通過(guò)根據(jù)供給螺線管的電流量改變作用于由多塊板構(gòu)成的離合器上的接合力，螺線管控制差動(dòng)齒輪的止滑狀態(tài)。
但是，上述已知的傳統(tǒng)止滑型差動(dòng)裝置存在下述問(wèn)題不論螺線管是否處于斷電狀態(tài)下，由于在電磁離合器機(jī)構(gòu)的軛架上存在剩余磁化強(qiáng)度，因此使該差動(dòng)裝置有時(shí)會(huì)保持在止滑狀態(tài)下。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠克服上述缺陷并能夠在電磁螺線管斷電時(shí)確保用于限制差動(dòng)齒輪之差動(dòng)功能的離合器脫開(kāi)的止滑型差動(dòng)裝置。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種止滑型差動(dòng)裝置，該裝置包括能夠?qū)崿F(xiàn)差動(dòng)功能的差動(dòng)齒輪；能夠?qū)Σ顒?dòng)齒輪的差動(dòng)功能進(jìn)行限制的離合器；電磁螺線管，該電磁螺線管具有一個(gè)柱塞，在差動(dòng)限制狀態(tài)下，該柱塞向前移動(dòng)，從而與所述離合器接合，在無(wú)差動(dòng)限制的狀態(tài)下，該柱塞向后移動(dòng)，從而與所述離合器脫開(kāi)；一個(gè)線圈，當(dāng)線圈在差動(dòng)限制狀態(tài)下受到激勵(lì)時(shí)，它能夠?qū)χ┘与姶帕Γ以撝€受到一個(gè)復(fù)位彈簧的壓力，這樣就可以使離合器脫開(kāi)；一個(gè)接觸部件，在差動(dòng)限制狀態(tài)和無(wú)差動(dòng)限制狀態(tài)中的至少一種狀態(tài)下，柱塞能夠與該接觸部件相接觸，其中，在差動(dòng)限制狀態(tài)和無(wú)差動(dòng)限制的狀態(tài)中的至少一種狀態(tài)下，柱塞與接觸部件之間的接觸區(qū)域被設(shè)定為小于柱塞與接觸部件之間相面對(duì)的面積。


結(jié)合附圖，通過(guò)閱讀下面的說(shuō)明，將會(huì)清楚地理解本發(fā)明的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，其中圖1為一個(gè)剖視圖，圖中示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的止滑型差動(dòng)裝置；圖2A為一個(gè)放大剖視圖，圖中示出了如圖1所示的第一實(shí)施例的止滑型差動(dòng)裝置的差動(dòng)限制機(jī)構(gòu)，圖2B為一個(gè)放大視圖，圖中示出了在圖2A中由圓形區(qū)域表示的部分；圖3A和3C為示意圖，圖中分別示出了在差動(dòng)釋放狀態(tài)下和差動(dòng)鎖定狀態(tài)下一個(gè)結(jié)構(gòu)不同于第一實(shí)施例的柱塞和電磁螺線管的一個(gè)軛架之間的關(guān)系，圖3C為一個(gè)放大視圖，圖中示出了柱塞和軛架之間的接觸部分，該接觸部分具有較大的面積，從而增加了軛架上的剩余磁化強(qiáng)度；圖4為一個(gè)剖視圖，圖中示出了用于本發(fā)明第二實(shí)施例的止滑型差動(dòng)裝置中的差動(dòng)限制機(jī)構(gòu)的柱塞和軛架；圖5為一個(gè)剖視圖，圖中示出了用于本發(fā)明第三實(shí)施例的止滑型差動(dòng)裝置中的差動(dòng)限制機(jī)構(gòu)的柱塞和軛架；圖6為一個(gè)剖視圖，圖中示出了用于本發(fā)明第四實(shí)施例的止滑型差動(dòng)裝置上的差動(dòng)限制機(jī)構(gòu)的柱塞和軛架。
對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明在下面的詳細(xì)說(shuō)明中，在所有的附圖中，相同的符號(hào)和附圖標(biāo)記表示相同的部件，而且為簡(jiǎn)明起見(jiàn)，不再對(duì)其進(jìn)行贅述。
現(xiàn)參照附圖1，圖中示出了根據(jù)本發(fā)明的止滑型差動(dòng)裝置的第一優(yōu)選實(shí)施例。
該止滑型差動(dòng)裝置包括多個(gè)差動(dòng)齒輪和一個(gè)能夠?qū)Σ顒?dòng)齒輪的差動(dòng)功能進(jìn)行限制的差動(dòng)限制機(jī)構(gòu)。
差動(dòng)齒輪包括一對(duì)差動(dòng)小齒輪3(圖1中省去了一個(gè)差動(dòng)小齒輪)、和一對(duì)側(cè)齒輪4和5。差動(dòng)小齒輪3設(shè)置在相對(duì)的位置上并可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐在一個(gè)小齒輪軸2上，而該小齒輪軸2又通過(guò)一個(gè)銷10與差動(dòng)器箱1固定在一起。圖1中省略了小齒輪軸2的一部分。側(cè)齒輪4和5設(shè)置在相對(duì)的位置上并與差動(dòng)小齒輪3相嚙合。差動(dòng)小齒輪3的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線L1和側(cè)齒輪4、5的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線L2彼此垂直設(shè)置。側(cè)齒輪4和5分別通過(guò)花鍵與未示出的左、右驅(qū)動(dòng)軸連接在一起。
差動(dòng)器箱1容納著差動(dòng)齒輪并設(shè)置有一個(gè)未示出的環(huán)形齒輪，該環(huán)形齒輪由一個(gè)未示出的驅(qū)動(dòng)小齒輪來(lái)驅(qū)動(dòng)，這樣，驅(qū)動(dòng)扭矩就能夠從發(fā)動(dòng)機(jī)(未示出)輸入到環(huán)形齒輪內(nèi)。環(huán)形齒輪和驅(qū)動(dòng)小齒輪形成了一個(gè)能夠接收來(lái)自傳動(dòng)裝置的輸出的末級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，而且能夠?yàn)闄C(jī)動(dòng)車的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)提供一個(gè)最終的齒輪減速作用。差動(dòng)箱1例如可通過(guò)圓錐滾柱軸承6(其中一個(gè)軸承未在圖1中被省略)在其兩個(gè)端部處可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐在車體14上。
差動(dòng)限制機(jī)構(gòu)按照下述方式進(jìn)行構(gòu)造。
差動(dòng)限制機(jī)構(gòu)設(shè)置有一個(gè)爪式離合器7，該離合器包括側(cè)齒輪3的一個(gè)齒狀部分7a和活塞11的一個(gè)齒狀部分7b，這樣，在差動(dòng)鎖定位置上，就可以使齒狀部分7a、7b相互嚙合。齒狀部分7a設(shè)置在側(cè)齒輪5的外周背側(cè)上，而齒狀部分7b側(cè)設(shè)置在離合器活塞11的側(cè)齒輪側(cè)上。設(shè)置有齒狀部分7b的活塞11以可圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線L2轉(zhuǎn)動(dòng)并可沿軸線L2滑動(dòng)的方式受到差動(dòng)箱1的支撐。活塞11沿著遠(yuǎn)離側(cè)齒輪5的方向受到一個(gè)復(fù)位彈簧12的偏壓，其中復(fù)位彈簧12設(shè)置在一個(gè)在側(cè)齒輪5和活塞5之間形成的內(nèi)部空間中，這樣，在差動(dòng)限制機(jī)構(gòu)的差動(dòng)釋放位置上，齒狀部分7a、7b就能夠相互脫開(kāi)。
通過(guò)將環(huán)形活塞板13的內(nèi)爪部分勾掛在活塞11的后部凸起部分上，而使離合器活塞11在其背面?zhèn)扰c一個(gè)環(huán)形活塞板13連接在一起，因而，它們能夠一起沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸線L2移動(dòng)。在活塞板13的內(nèi)部部分后方，設(shè)置有一個(gè)直線狀的電磁螺線管8，這樣，當(dāng)螺線管8在差動(dòng)鎖定位置上受到激勵(lì)時(shí)，其柱塞83就能夠沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸線L2向前移動(dòng)，從而推動(dòng)板13并與爪式離合器7相接合。設(shè)置活塞板13的外周部分，使其與差動(dòng)鎖定傳感器9的掛鉤部分92相接觸的位置上。
差動(dòng)鎖定傳感器9包括一個(gè)主體91和掛鉤部分92，其中主體91被固定到車體14上，掛鉤部分92可隨活塞板13一起移動(dòng)，這樣，就可以根據(jù)掛鉤部分92的位置檢測(cè)出爪式離合器7是否處于接合狀態(tài)。
圖2A是一個(gè)放大視圖，圖中示出了圖1所示的差動(dòng)限制機(jī)構(gòu)。
如圖2所示，直線狀的電磁螺線管8包括一個(gè)能夠傳輸磁通量的軛架81、一個(gè)能夠產(chǎn)生電磁力的線圈82和能夠根據(jù)線圈82產(chǎn)生的電磁力而移動(dòng)的柱塞83。軛架81對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的接觸部件。
軛架81設(shè)置在活塞板13的后方并具有環(huán)形結(jié)構(gòu)，這樣該軛架就能夠?qū)⒕€圈容納在其外周部分處，而且該軛架81還在其中心部分上形成有一個(gè)孔810，該孔810被一個(gè)內(nèi)部臺(tái)階狀部分所包圍，該內(nèi)部臺(tái)階狀部分具有一個(gè)徑向內(nèi)表面81a和一個(gè)圓筒形的內(nèi)表面81b。
柱塞83可圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線L2轉(zhuǎn)動(dòng)并可沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸線L2滑動(dòng)。如圖2B所示，柱塞83由外環(huán)部分831和內(nèi)環(huán)部分832構(gòu)成，該外環(huán)部分和內(nèi)環(huán)部分通過(guò)壓配合或類似方式連接在一起。
外環(huán)部分831的長(zhǎng)度小于內(nèi)環(huán)部分832的長(zhǎng)度，以使內(nèi)環(huán)部分832的前部相對(duì)外環(huán)部分831向前伸出。外環(huán)部分831通過(guò)將其前端部分切掉而在其前側(cè)形成一個(gè)陡峭的第一錐形表面831a和一個(gè)逐漸成錐形的第二表面831b，該第二錐形表面由第一錐形表面831a延伸出來(lái)。通過(guò)實(shí)施這種切掉使外環(huán)部分831的第一錐形表面831a與軛架81的徑向內(nèi)表面81a在一個(gè)小于外環(huán)部分831之主要部分831c的區(qū)域內(nèi)相接觸。接觸區(qū)域最好被設(shè)計(jì)得盡可能地小，以保證其強(qiáng)度。外環(huán)部分831的直徑被設(shè)定為大于軛架81上的孔810的直徑。第二錐形表面831b沿差動(dòng)鎖定方向保持遠(yuǎn)離軛架81的圓筒形內(nèi)表面81b。第一和第二錐形表面831a和831b對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的錐形表面。
內(nèi)環(huán)部分832在其前端側(cè)設(shè)置有一個(gè)能夠在差動(dòng)鎖定位置上與活塞板13相接觸的擠壓表面832a，在其后端側(cè)設(shè)置有一個(gè)在差動(dòng)釋放位置上能夠與軛架81的內(nèi)后壁部相接觸的環(huán)形突出部分832b。凸起部分832b是通過(guò)下述方式加工出來(lái)的將內(nèi)環(huán)部分832的后部部分切掉，從而使其與軛架81的內(nèi)后壁部分81c在一個(gè)小于內(nèi)環(huán)部分832之主要部分832c的區(qū)域內(nèi)相接觸。內(nèi)環(huán)部分832的直徑被設(shè)定為小于孔810的直徑，以便將其插入到孔810內(nèi)，從而在差動(dòng)鎖定位置上，內(nèi)環(huán)部分832前部的外表面不與軛架81的徑向內(nèi)表面81a的內(nèi)邊緣相接觸。
如上所述，柱塞83的環(huán)形部分831、832與軛架81的前、后接觸面積被設(shè)定為分別小于環(huán)形部分831、832之主要部分的面積。這種設(shè)置方式出于下述原因。
圖3A和3B分別示出了當(dāng)差動(dòng)限制機(jī)構(gòu)被加工成設(shè)置有一個(gè)沒(méi)有切除部分的柱塞時(shí)、處于差動(dòng)釋放狀態(tài)和差動(dòng)鎖定狀態(tài)下的差動(dòng)限制機(jī)構(gòu)，目的是便于與第一實(shí)施例中具有切除部分的差動(dòng)限制機(jī)構(gòu)8進(jìn)行對(duì)比。
差動(dòng)限制機(jī)構(gòu)8′包括一個(gè)軛架81′、一個(gè)設(shè)置在軛架81′內(nèi)的線圈82′和一個(gè)柱塞831′。該柱塞831′設(shè)置有與第一實(shí)施例相同的一個(gè)外環(huán)部分831′和一個(gè)內(nèi)環(huán)部分832′，但該外環(huán)和內(nèi)環(huán)部分在前后端處沒(méi)有切除部分。當(dāng)處于差動(dòng)釋放狀態(tài)下時(shí)，線圈82′被斷電，柱塞83′通過(guò)一個(gè)未在圖中示出的復(fù)位彈簧受到向后的頂壓，以使其與軛架82′的后內(nèi)壁部分81c′相接觸并與爪式離合器脫開(kāi)，如圖3A所示。在差動(dòng)鎖定狀態(tài)下，線圈82′受到激勵(lì)，而且柱塞向前移動(dòng)，從而推動(dòng)一個(gè)未在圖中示出的活塞板(piton plate)，以使其與未示出的爪式離合器相接合，如圖3B所示。在這些狀態(tài)下，柱塞83′的前端或后端至少偶爾或有時(shí)與軛架81′相接觸。在用來(lái)與爪式離合器7相接合的電磁力作用下，它們的接觸面積將變大，因?yàn)橹?3需要足夠的體積來(lái)產(chǎn)生所需的推力。例如，如圖3C所示，外環(huán)部分831′的前端和軛架81′之間的接觸面積BB基本上等于外環(huán)部分831′面向軛架81′的徑向內(nèi)表面81a′和圓筒形內(nèi)表面81b′的面積。大面積的接觸將會(huì)在軛架81′上產(chǎn)生較高的剩余磁化強(qiáng)度，這樣，即使線圈82′處于斷電狀態(tài)下，也可以將巨大的吸引力作用于柱塞83′與軛架81′之間并阻止與爪式離合器脫開(kāi)。
為避免出現(xiàn)上述問(wèn)題，復(fù)位彈簧的設(shè)定力應(yīng)該較大，這樣就需要一個(gè)較大的線圈來(lái)產(chǎn)生較大的推力，以克服復(fù)位彈簧的彈力并與爪式離合器相接合，這樣就使成本增加并使體積變大。
相反，第一實(shí)施例中的柱塞83其前端和后端部分被切除，這樣就能夠以較小的面積與軛架81相接觸，從而減小由于軛架81上存在的剩磁而作用于它們之間的吸引力。因此，復(fù)位彈簧12的強(qiáng)度可以較小，這樣就能夠使復(fù)位彈簧12和直線狀螺線管8的尺寸和成本得以降低，從而確保爪式離合器7在復(fù)位彈簧12的恢復(fù)力作用下脫開(kāi)。切除操作可通過(guò)機(jī)械加工、燒結(jié)合金或類似方法來(lái)完成。
下面將對(duì)第一實(shí)施例中的止滑型差動(dòng)裝置的操作加以說(shuō)明。
在差動(dòng)釋放狀態(tài)下，沒(méi)有向直線狀螺線管8的線圈82供給電流，這樣，復(fù)位彈簧12就會(huì)向后頂推活塞11，同時(shí)使齒狀部分7b與爪式離合器7脫開(kāi)。從發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的輸出扭矩通過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)小齒輪傳遞到環(huán)形齒輪，并使與環(huán)形齒輪連接在一起的差動(dòng)箱1轉(zhuǎn)動(dòng)。該扭矩被繼續(xù)傳遞給小齒輪軸2和差動(dòng)小齒輪3，接著，傳遞給側(cè)齒輪4和5，這樣就可以通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸對(duì)左右車輪進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。在該狀態(tài)下，側(cè)齒輪4和5與差動(dòng)箱1脫開(kāi)，因?yàn)樽κ诫x合器已經(jīng)處于脫開(kāi)狀態(tài)下。這樣就會(huì)在左右車輪之間產(chǎn)生差動(dòng)作用。
在差動(dòng)鎖定狀態(tài)下，向直線狀電磁螺線管8的線圈82供給電流，以與爪式離合器7相接合。具體而言，柱塞83在磁性力的作用下克服復(fù)位彈簧12的彈簧力向前移動(dòng)并對(duì)活塞板13和活塞11進(jìn)行頂壓，以與爪式離合器7的齒狀部分7a和7b接合。這樣就會(huì)將側(cè)齒輪4和5鎖定在差動(dòng)箱1上，從而對(duì)差動(dòng)作用進(jìn)行限制。發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出扭矩以類似于在差動(dòng)釋放狀態(tài)下的上述扭矩傳遞方式傳遞給驅(qū)動(dòng)輪，而側(cè)齒輪4和5及差動(dòng)箱1側(cè)保持在受約束狀態(tài)下，從而作為一個(gè)整體單元進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，這樣就可以完全限制差動(dòng)功能。因此，例如，當(dāng)其中一個(gè)車輪在低摩擦路面上滑動(dòng)時(shí)，在低摩擦路面上的車輪的部分驅(qū)動(dòng)扭矩就會(huì)通過(guò)爪式離合器7傳遞給位于高摩擦路面上的車輪，從而在位于高摩擦路面上的車輪上產(chǎn)生較大扭矩。這樣就能夠使機(jī)動(dòng)車緩慢離開(kāi)該路面區(qū)域。
差動(dòng)鎖定狀態(tài)和差動(dòng)釋放狀態(tài)分別對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的差動(dòng)限制狀態(tài)和無(wú)差動(dòng)限制狀態(tài)。
第一實(shí)施例的止滑差動(dòng)裝置具有下述優(yōu)點(diǎn)。
由于柱塞83與軛架81之間的接觸面積很小，因此降低了軛架81上的剩余磁化強(qiáng)度，這樣就可以降低復(fù)位彈簧12的強(qiáng)度并減小電磁螺線管8的尺寸和成本，從而保證爪式離合器7在復(fù)位彈簧12的恢復(fù)力的作用下脫開(kāi)。
小的接觸面積可以很容易地通過(guò)將柱塞83的前端部分切除、從而形成一個(gè)能夠與軛架81相接觸的錐形表面831a的方式而得以實(shí)現(xiàn)。
此外，還可以通過(guò)在差動(dòng)鎖定位置上設(shè)置一個(gè)與軛架81分開(kāi)的第二錐形表面831b來(lái)進(jìn)一步減小接觸面積。
接觸區(qū)域還可以通過(guò)將后端部分切除、從而形成一個(gè)能夠與軛架81相接觸的環(huán)形凸起部分832b而得以形成。
利用復(fù)位彈簧12可以保證在線圈82斷電時(shí)爪式離合器7脫開(kāi)。
下面，將參照附圖4對(duì)第二實(shí)施例的止滑型差動(dòng)裝置加以說(shuō)明。
從結(jié)構(gòu)上看，該差動(dòng)裝置設(shè)置有差動(dòng)齒輪、一個(gè)爪式離合器和一個(gè)直線狀電磁螺線管，這些部件與第一實(shí)施例相同，但柱塞及電磁螺線管的軛架卻具有不同的結(jié)構(gòu)。
如圖4所示，柱塞83包括一個(gè)外環(huán)部分831和一個(gè)內(nèi)環(huán)部分832，該外環(huán)部分和內(nèi)環(huán)部分通過(guò)壓配合或類似方式連接在一起。外環(huán)部分831不具有第一實(shí)施例那樣的第一和外部錐形部分，軛架81在其中心部分上設(shè)置有一個(gè)孔810，該孔810被一個(gè)臺(tái)階狀內(nèi)部部分所包圍，該臺(tái)階狀內(nèi)部部分具有通過(guò)對(duì)軛架81的內(nèi)部進(jìn)行切削而形成的錐形內(nèi)表面81d、徑向內(nèi)表面81a和圓筒形內(nèi)表面81b。當(dāng)外環(huán)部分831與徑向內(nèi)表面81a在差動(dòng)鎖定狀態(tài)下相互接觸時(shí)，錐形內(nèi)表面81d遠(yuǎn)離外環(huán)部分831，這樣就可以減小柱塞83與軛架81之間的接觸面積。圓筒形內(nèi)表面81b的直徑被設(shè)定為大于外環(huán)部分831的外表面的直徑，這樣就在它們之間產(chǎn)生了一個(gè)間隙。這樣就可以進(jìn)一步減小柱塞83與軛架81之間的接觸面積，從而減小軛架8中的剩磁。這種設(shè)置有電磁螺線管的止滑型差動(dòng)裝置的其它部件與圖1和2所示的第一實(shí)施例相同。
下面將對(duì)這種止滑型差動(dòng)裝置的操作和優(yōu)點(diǎn)加以說(shuō)明。
差動(dòng)齒輪和爪式離合器按照與第一實(shí)施例相似的方式進(jìn)行動(dòng)作。爪式離合器由電磁螺線管控制，以使其在差動(dòng)釋放狀態(tài)和差動(dòng)鎖定狀態(tài)之間進(jìn)行切換。
在差動(dòng)釋放狀態(tài)下，電磁螺線管的線圈被斷電，這樣復(fù)位彈簧就會(huì)向后擠壓柱塞83，以使其與軛架81的內(nèi)后壁部分81c相接觸。該復(fù)位彈簧保證爪式離合器的脫開(kāi)，從而實(shí)現(xiàn)差動(dòng)功能。柱塞83在其位于柱塞83之后側(cè)的環(huán)形突出部分832b處與內(nèi)后壁部分81c相接觸，這樣就能夠減小軛架8上的剩余磁化強(qiáng)度。
在差動(dòng)鎖定狀態(tài)下，線圈受到激勵(lì)，從而使柱塞83克服復(fù)位彈簧的彈力向前移動(dòng)并對(duì)活塞進(jìn)行頂壓，同時(shí)一個(gè)齒狀部分與爪式離合器相接合。柱塞83與軛架81的徑向內(nèi)表面81a相接觸，同時(shí)與錐形內(nèi)表面81d和圓筒形內(nèi)表面81b分開(kāi)，這樣就在柱塞83和軛架81之間形成了一個(gè)較小的接觸區(qū)域。因此，就可以減小軛架8內(nèi)的剩磁，從而可以降低復(fù)位彈簧的強(qiáng)度和尺寸，而且這樣還可以降低電磁螺線管的成本并減小其尺寸。此外，還可以通過(guò)對(duì)軛架81的內(nèi)部進(jìn)行切削加工而容易地得到錐形內(nèi)表面81d、徑向內(nèi)表面81a和圓筒形內(nèi)表面81b。
下面，將參照附圖5對(duì)第三實(shí)施例的止滑差動(dòng)裝置進(jìn)行說(shuō)明。
從結(jié)構(gòu)上看，該差動(dòng)裝置設(shè)置有多個(gè)差動(dòng)齒輪、一個(gè)爪式離合器和一個(gè)直線狀電磁螺線管，這些部件與第一實(shí)施例中的對(duì)應(yīng)部件相同，但柱塞和直線狀電磁螺線管的軛架卻具有不同的結(jié)構(gòu)。
如圖5所示，柱塞83包括一個(gè)外環(huán)部分831和一個(gè)內(nèi)環(huán)部分832，該外環(huán)部分和內(nèi)環(huán)部分通過(guò)壓配合或以類似方式相互連接在一起。外環(huán)部分831不具有第一實(shí)施例那樣的第一錐形外部部分，軛架81在其中心部分上設(shè)置有一個(gè)孔810，該孔810被一個(gè)臺(tái)階狀內(nèi)部部分所包圍，該臺(tái)階狀內(nèi)部部分具有通過(guò)切掉軛架81的一個(gè)內(nèi)部部分而形成的一個(gè)內(nèi)部環(huán)形凸起部分81e、一個(gè)徑向內(nèi)表面81a和一個(gè)圓筒形內(nèi)表面81b。內(nèi)部環(huán)形凸起部分81e與柱塞83的外環(huán)部分831在差動(dòng)鎖定狀態(tài)下相互接觸，而徑向內(nèi)表面81a和圓筒形內(nèi)表面81b則一直與柱塞83的外環(huán)部分831的外表面分開(kāi)。其它部件與第一實(shí)施例相同。
下面將對(duì)第三實(shí)施例的止滑型差動(dòng)裝置的操作和優(yōu)點(diǎn)加以說(shuō)明。
差動(dòng)齒輪和爪式離合器按照與第一實(shí)施例相似的方式進(jìn)行操作。爪式離合器由電磁螺線管來(lái)進(jìn)行控制，以使其在差動(dòng)釋放狀態(tài)和差動(dòng)鎖定狀態(tài)之間進(jìn)行切換。
在差動(dòng)釋放狀態(tài)下，電磁螺線管的線圈被斷電，這樣復(fù)位彈簧就會(huì)向后擠壓柱塞83，以使其與軛架81的內(nèi)后壁部分81c相接觸。該復(fù)位彈簧保證爪式離合器脫開(kāi)，從而實(shí)現(xiàn)差動(dòng)功能。柱塞83在設(shè)置于柱塞83后側(cè)的環(huán)形突出部分832b處與內(nèi)后壁部分81c相接觸，這樣就能夠減小軛架8上的剩余磁化強(qiáng)度。
在差動(dòng)鎖定狀態(tài)下，線圈受到激勵(lì)，從而使柱塞83克服復(fù)位彈簧的彈力向前移動(dòng)并對(duì)活塞進(jìn)行頂壓，同時(shí)一個(gè)齒狀部分與爪式離合器相接合。柱塞83與軛架81的內(nèi)部環(huán)形凸起部分81e相接觸，同時(shí)與徑向內(nèi)表面81a和圓筒形內(nèi)表面81b分開(kāi)，這樣就在柱塞83和軛架81之間形成了一個(gè)較小的接觸區(qū)域。因此，就可以減小軛架8內(nèi)的剩磁，從而可以降低復(fù)位彈簧的強(qiáng)度和尺寸，而且這樣還能夠降低電磁螺線管的成本并減小其尺寸。此外，還可以通過(guò)切掉軛架81的一個(gè)內(nèi)部部分而容易地以低成本制成內(nèi)部環(huán)形凸起部分81e、徑向內(nèi)表面81a和圓筒形內(nèi)表面81b。
下面，將參照附圖6對(duì)第四實(shí)施例的止滑型差動(dòng)裝置進(jìn)行說(shuō)明。
從結(jié)構(gòu)上看，該差動(dòng)裝置設(shè)置有多個(gè)差動(dòng)齒輪、一個(gè)爪式離合器和一個(gè)直線狀電磁螺線管，這些部件與第一實(shí)施例中的對(duì)應(yīng)部件相同，但柱塞和直線狀電磁螺線管的軛架卻具有不同的結(jié)構(gòu)。
如圖6所示，柱塞83包括一個(gè)外環(huán)部分831和一個(gè)內(nèi)環(huán)部分832，該外環(huán)部分和內(nèi)環(huán)部分通過(guò)壓配合或以類似方式連接在一起。外環(huán)部分831在其前端設(shè)置有一個(gè)通過(guò)切掉柱塞83的一個(gè)前端部分而形成的環(huán)形凸起部分831c，該環(huán)形凸起部分代替了第一實(shí)施例中的第一和外部錐形部分。柱塞83的環(huán)形凸起部分831c與軛架81的徑向內(nèi)表面81a在差動(dòng)鎖定位置上相互接觸，同時(shí)軛架81的圓筒形內(nèi)表面81b則總是與柱塞83的外環(huán)部分831的外表面分開(kāi)。其它部件與第一實(shí)施例相同。
下面將對(duì)第四實(shí)施例的止滑型差動(dòng)裝置的操作和優(yōu)點(diǎn)加以說(shuō)明。
差動(dòng)齒輪和爪式離合器按照與實(shí)施例相似的方式進(jìn)行操作。爪式離合器由電磁螺線管來(lái)進(jìn)行控制，以使其在差動(dòng)釋放狀態(tài)和差動(dòng)鎖定狀態(tài)之間進(jìn)行切換。
在差動(dòng)釋放狀態(tài)下，電磁螺線管的線圈被斷電，這樣復(fù)位彈簧就會(huì)向后擠壓柱塞83，以使其與軛架81的內(nèi)后壁部分81c相接觸。該復(fù)位彈簧保證爪式離合器脫開(kāi)，從而實(shí)現(xiàn)差動(dòng)功能。柱塞83在設(shè)置于柱塞83后側(cè)的環(huán)形突出部分832b處與內(nèi)后壁部分81c相接觸，這樣就能夠減小軛架8上的剩余磁化強(qiáng)度。
在差動(dòng)鎖定狀態(tài)下，線圈受到激勵(lì)，從而使柱塞83克服復(fù)位彈簧的彈力向前移動(dòng)并對(duì)活塞進(jìn)行頂壓，同時(shí)一個(gè)齒狀部分與爪式離合器相接合。柱塞83在其環(huán)形凸起部分831c處與軛架81的徑向表面81a相接觸，同時(shí)與圓筒形內(nèi)表面81b分開(kāi)，這樣就在柱塞83和軛架81之間形成了一個(gè)較小的接觸區(qū)域。因此，就可以減小軛架8內(nèi)的剩磁，從而可以降低復(fù)位彈簧的強(qiáng)度和尺寸，而且這樣還能夠降低電磁螺線管的成本并減小其尺寸。此外，還可以通過(guò)分別切掉柱塞83的前端部分和軛架81的內(nèi)部部分而容易地以低成本制成柱塞83的環(huán)形凸起部分81c和軛架81的徑向內(nèi)表面81a、圓筒形內(nèi)表面81b。
盡管已經(jīng)參照優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作出了詳細(xì)地圖示和說(shuō)明，但是應(yīng)該知道還可以對(duì)本發(fā)明作出多種修改和變型，而且所附的權(quán)利要求書(shū)旨在覆蓋所有落入本發(fā)明構(gòu)思范圍內(nèi)的修改和變型。
例如，在差動(dòng)鎖定狀態(tài)下，與柱塞83相接觸的接觸部件還可以是其它部件，例如爪式離合器或電磁螺線管的周部，而不是軛架81。柱塞83的接觸部分及與它相接觸的部分可以被加工成曲線狀表面、溝槽等。盡管柱塞83在其后端設(shè)置有一個(gè)環(huán)形凸起部分832b，但是也可以在軛架81的后壁部分81c上設(shè)置一個(gè)能夠與柱塞83相接觸的環(huán)形凸起部分，同時(shí)將柱塞83上的環(huán)形凸起部分832b去掉。
電磁螺線管的結(jié)構(gòu)也可以不同于上述的實(shí)施例。差動(dòng)齒輪可由一個(gè)行星齒輪組構(gòu)成，用于對(duì)差動(dòng)功能進(jìn)行限制的離合器可以用其它離合器來(lái)代替爪式離合器?？梢愿鶕?jù)機(jī)動(dòng)車的行駛條件來(lái)運(yùn)行差動(dòng)限制功能，以達(dá)到改變其推力的目的。
申請(qǐng)日為2003年2月25日的日本專利申請(qǐng)第2004-0409009號(hào)的全部?jī)?nèi)容作為參考被引入到本文中。
權(quán)利要求
1.一種止滑型差動(dòng)裝置，包括能夠?qū)崿F(xiàn)差動(dòng)功能的差動(dòng)齒輪；能夠?qū)λ霾顒?dòng)齒輪的差動(dòng)功能進(jìn)行限制的離合器；電磁螺線管，該螺線管包括一個(gè)柱塞，在差動(dòng)限制狀態(tài)下，該柱塞向前移動(dòng)，以與所述離合器相接合，在無(wú)差動(dòng)限制的狀態(tài)下，該柱塞向后移動(dòng)，以與所述離合器脫開(kāi)；一個(gè)線圈，當(dāng)線圈在差動(dòng)限制狀態(tài)下受到激勵(lì)時(shí)，其能夠?qū)㈦姶帕κ┘拥剿鲋?，而且所述柱塞受到一個(gè)復(fù)位彈簧的壓力，以使所述離合器脫開(kāi)；一個(gè)接觸部件，在差動(dòng)限制狀態(tài)和差動(dòng)無(wú)限制狀態(tài)中的至少一種狀態(tài)下，該接觸部件能夠與所述柱塞相接觸，其特征在于在差動(dòng)限制狀態(tài)和差動(dòng)無(wú)限制狀態(tài)中的至少一種狀態(tài)下，所述柱塞和所述接觸部件之間的接觸區(qū)域被設(shè)定為小于所述柱塞與所述接觸部件之間相面對(duì)的區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的止滑型差動(dòng)裝置，其特征在于所述離合器是一個(gè)爪式離合器，在差動(dòng)限制狀態(tài)下，該爪式離合器能夠在施加于所述柱塞上的電磁力作用下接合，在無(wú)差動(dòng)限制狀態(tài)下，該爪式離合器能夠在復(fù)位彈簧的彈力作用下脫開(kāi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的止滑型差動(dòng)裝置，其特征在于所述柱塞和所述接觸部件中的至少一個(gè)部件在其端部被切除，從而形成接觸區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的止滑型差動(dòng)裝置，其特征在于所述柱塞在其前端部具有一個(gè)錐形部分，該錐形部分可在差動(dòng)限制狀態(tài)下與所述接觸部件接觸。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的止滑型差動(dòng)裝置，其特征在于所述柱塞形成有一個(gè)環(huán)形凸起部分，該環(huán)形凸起部分能夠在無(wú)差動(dòng)限制狀態(tài)下與所述接觸部件接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的止滑型差動(dòng)裝置，其特征在于所述接觸部件形成有一個(gè)環(huán)形凸起部分，該環(huán)形凸起部分能夠在無(wú)差動(dòng)限制狀態(tài)下與所述柱塞接觸。
7.根據(jù)權(quán)利要求4的止滑型差動(dòng)裝置，其特征在于所述錐形部分包括一個(gè)陡錐形第一表面和一個(gè)緩錐形第二表面，在差動(dòng)限制狀態(tài)下，第一表面能夠與所述接觸部件接觸，而第二表面則與所述接觸部件分離。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的止滑型差動(dòng)裝置，其特征在于所述柱塞設(shè)置有一個(gè)環(huán)形凸起部分，該環(huán)形凸起部分能夠在無(wú)差動(dòng)限制狀態(tài)下與所述接觸部件接觸。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的止滑型差動(dòng)裝置，其特征在于所述接觸部件設(shè)置有一個(gè)環(huán)形凸起部分，該凸起部分能夠在無(wú)差動(dòng)限制狀態(tài)下與所述柱塞接觸。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的止滑型差動(dòng)裝置，其特征在于所述接觸部件在一個(gè)所述接觸部件和所述柱塞之間相面對(duì)的部分處形成有一個(gè)徑向內(nèi)表面和一個(gè)錐形表面，在無(wú)差動(dòng)限制狀態(tài)下，徑向內(nèi)表面可與所述柱塞接觸，而錐形表面則與所述柱塞分離。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的止滑型差動(dòng)裝置，其特征在于所述柱塞形成有一個(gè)能夠在無(wú)差動(dòng)限制狀態(tài)下與所述接觸部件接觸的環(huán)形凸起部分。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的止滑型差動(dòng)裝置，其特征在于所述接觸部件形成有一個(gè)在無(wú)差動(dòng)限制狀態(tài)下能夠與所述柱塞接觸的環(huán)形凸起部分。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的止滑型差動(dòng)裝置，其特征在于所述接觸部件形成有一個(gè)在差動(dòng)限制狀態(tài)下能夠與所述柱塞接觸的環(huán)形凸起部分。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的止滑型差動(dòng)裝置，其特征在于所述柱塞形成有一個(gè)能夠在無(wú)差動(dòng)限制狀態(tài)下與所述接觸部件接觸的環(huán)形凸起部分。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的止滑型差動(dòng)裝置，其特征在于所述接觸部件形成有一個(gè)在無(wú)差動(dòng)限制狀態(tài)下能夠與所述柱塞接觸的環(huán)形凸起部分。
16.根據(jù)權(quán)利要求1的止滑型差動(dòng)裝置，其特征在于所述柱塞形成有一個(gè)能夠在無(wú)差動(dòng)限制狀態(tài)下與所述接觸部件接觸的環(huán)形凸起部分。
17.根據(jù)權(quán)利要求1的止滑型差動(dòng)裝置，其特征在于所述接觸部件形成有一個(gè)在無(wú)差動(dòng)限制狀態(tài)下能夠與所述柱塞接觸的環(huán)形凸起部分。
18.根據(jù)權(quán)利要求1的止滑型差動(dòng)裝置，其特征在于所述接觸部件是所述電磁螺線管的軛架。
全文摘要
一種止滑型差動(dòng)裝置，其包括差動(dòng)齒輪；一個(gè)能夠?qū)Σ顒?dòng)齒輪的差動(dòng)功能進(jìn)行限制的離合器；和一個(gè)電磁螺線管，該螺線管包括一個(gè)柱塞和一個(gè)線圈。該柱塞按照下述方式進(jìn)行設(shè)置在差動(dòng)限制狀態(tài)下，使其能夠通過(guò)線圈的電磁力線圈移動(dòng)，從而與離合器接合，在無(wú)差動(dòng)限制狀態(tài)下，其能夠通過(guò)復(fù)位彈簧向后移動(dòng)，從而與所述離合器脫開(kāi)。在差動(dòng)限制狀態(tài)和差動(dòng)無(wú)限制狀態(tài)中的至少一種狀態(tài)下，該柱塞與一個(gè)接觸部件相互接觸，而且它們之間的接觸區(qū)域在所述至少一種狀態(tài)下被設(shè)定為小于柱塞與接觸部件的對(duì)置區(qū)域。
文檔編號(hào)F16H48/30GK1661263SQ200510050969
公開(kāi)日2005年8月31日 申請(qǐng)日期2005年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月25日
發(fā)明者春木裕也 申請(qǐng)人:日產(chǎn)自動(dòng)車株式會(huì)社