(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部空洞を規定する回転可能なケースと、
前記内部空洞に回転可能に支持される一対のピニオンギアと、
前記内部空洞に回転可能に支持される一対の横ギアであって、その各々が前記ピニオンギアの各々と駆動のために噛合する横ギアと、
前記回転可能なケースに設けられたアクチュエータ装置を含み、前記アクチュエータ装置は、作動リングと、可動電磁石と、その間に連結される非磁性スペーサとを含む電気的に操作可能な連結器と、
を有し、前記電磁石の前記横ギア方向への移動に応じて、前記ケースを前記横ギアのうちの１つに選択的に連結するように、前記作動リングを操作可能であり、前記スペーサが、前記横ギアから前記作動リングを離す力を低減させるように、前記電磁石を位置付けており、前記可動電磁石は、励磁位置と非励磁位置との間の移動のために、前記回転可能なケースに配置されており、前記回転可能なケースは、前記可動電磁石が前記励磁位置にあるとき、駆動のために前記横ギアのうち前記１つと連結するディファレンシャルシステム。
【請求項２】
前記スペーサが、前記連結器が前記横ギアから離れるのを制限する請求項１に記載のディファレンシャルシステム。
【請求項３】
前記作動リングは、前記横ギアのうちの前記１つと選択的に噛合可能であり、前記作動リングが前記ケースによって回転的に保持され、前記ケースに対して相対的に軸方向で移動可能である請求項２に記載のディファレンシャルシステム。
【請求項４】
前記ケースが取り外し可能なキャップを含み、前記スペーサが、前記キャップと前記作動リングとの間に位置する請求項３に記載のディファレンシャルシステム。
【請求項５】
前記キャップが凹部を含み、この中に前記連結器の一部が置かれる請求項４に記載のディファレンシャルシステム。
【請求項６】
さらに、前記作動リングを前記第１の横ギアとの噛合を解消する位置へと付勢するバネを含む請求項５に記載のディファレンシャルシステム。
【請求項７】
前記ピニオンギアが、第１の共通軸の回りを回転し、前記第１および第２の横ギアが、第２の共通軸の回りを回転し、前記第１の共通軸が、前記第２の共通軸に対して略直角に置かれる請求項６に記載のディファレンシャルシステム。
【請求項８】
前記ケースが、前記作動リングにおいて前記一対の横ギアの反対側に置かれる部分を含み、前記電磁石が励磁されている間、前記電磁石を前記横ギアへ引き付ける力より小さい力で、前記ケースの前記部分に引き付ける請求項１に記載のディファレンシャルシステム。
【請求項９】
内部空洞を規定するケースであり、前記内部空洞と連繋する穴が形成されたケースと、
前記内部空洞に位置付けられ、前記ケースと回転可能に連結される一対のピニオンギアと、
前記内部空洞内に位置付けられ、前記ピニオンギアと噛合し、前記ケースに回転可能に連結される第１および第２の横ギアと、
前記内径内部に、第１の位置と第２の位置との間を可動であるコイルと、前記コイルが第１の位置にある場合に前記ケースを前記横ギアのうちの１つに選択的に連結するように操作可能な作動リングとを有する電磁石アクチュエータと、
前記アクチュエータを、前記第２の位置へ付勢するバネと、
前記アクチュエータと連結され、前記アクチュエータが前記ケースへ向かって移動するのを制限するスペーサと、
を有するディファレンシャルシステムであって、前記アクチュエータを前記ケースへと引き付ける力は、前記バネによる力と、前記アクチュエータを前記ケースから離れて引き付ける力とを足した力よりも大きく、前記コイルが、コイルの通電時に前記第１の位置へと動くディファレンシャルシステム。
【請求項１０】
前記作動リングは、前記コイルに連結され、軸方向にスライド可能である請求項９に記載のディファレンシャルシステム。
【請求項１１】
前記スペーサが、一体部品を規定するために前記リングと一体成形される請求項１０に記載のディファレンシャルシステム。
【請求項１２】
前記リングが、前記第１の横ギアから伸びる複数の足と選択的に噛合する複数の足を含む請求項１０に記載のディファレンシャルシステム。
【請求項１３】
前記スペーサが、前記リングに連結される離間した複数のパッドを含む請求項１０に記載のディファレンシャルシステム。
【請求項１４】
内部空洞を形成する回転可能なケースと、
前記内部空洞に回転可能に支持される一対のピニオンギアと、
前記内部空洞に回転可能に支持される一対の横ギアであって、その各々が前記ピニオンギアの各々と駆動のために噛合する横ギアと、
前記ケースに設けられ、かつ、ソレノイド装置と、作動部材と、バネとを有し、前記ソレノイド装置が可動コイルを有し、第１の位置と第２の位置との間の移動のために前記作動部材が前記コイルに固定されており、前記一対の横ギアは、前記コイル及び前記作動部材が前記第１の位置にあるとき、前記ケースに対し回転可能であり、前記ケースに対する前記一対の横ギアの回転は、前記コイル及び前記作動部材が前記第２の位置にあるときに妨げられ、前記コイルの移動に応じて前記ケースを前記横ギアのうちの１つに選択的に連結するように操作可能なアクチュエータ装置と、
前記作動部材と前記ケースとの間に配置された非磁性スペーサと、
を有し、前記スペーサが、前記作動部材と前記ケースの磁性部分との間の所定以上の距離を保つディファレンシャルシステム。
【請求項１５】
前記ケースの磁性部分が、前記作動部材において、前記一対の横ギアの反対側に置かれる請求項１４に記載のディファレンシャルシステム。
【請求項１６】
前記作動部材が前記横ギアの１つと噛合可能で、軸方向でスライド可能であり、前記スペーサが前記作動部材に連結される請求項１５に記載のディファレンシャルシステム。
【請求項１７】
前記スペーサが、前記作動部材と連結された離間した複数のパッドを含む請求項１６に記載のディファレンシャルシステム。
【請求項１８】
前記横ギアとの噛合を解消した位置へと前記作動部材を付勢するバネをさらに含む請求項１７に記載のディファレンシャルシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、自動車のディファレンシャル装置に関し、より特定すると、ディファレンシャル装置の制御動作に電磁石を採用したロックするディファレンシャル装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本出願は、２００３年９月２９に出願された米国特許出願１０／６７４、０２４号の一部継続出願である。
【０００３】
多くの自動車が、入力軸と一対の出力軸とを駆動のために連結するディファレンシャル装置を含む動力伝達系を備えていることは公知である。ディファレンシャル装置は、出力軸間での速度の差を許容しつつ、出力軸へ回転駆動を伝達する機能を有する。
【０００４】
平行軸螺旋作動装置などの従来の作動装置は、出力軸の回転に対して固定された一対の横ギアとディファレンシャルケース内に設けられた、噛合する２セット以上のピニオンギアとを含む。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来のディファレンシャル装置機構は、良く滑る面で自動車を走らせた場合には、欠点を有する。自動車の１つのタイヤが、摩擦係数が小さい面にある場合、ほとんどまたはすべての回転が、この滑るタイヤに供給される。その結果、自動車はしばしば動かなくなる。この問題を解決するために、出力軸間での速度の差を制限または選択的に阻止する別の機構を有する機械的なディファレンシャル装置を設けることが知られている。このような滑りを制限または阻止する典型的な機構は、摩擦クラッチである。摩擦クラッチは受動的な装置で、ある程度以上の速度の差が出た後でのみ、出力軸間の速度の差を制限する。さらに、このような機械的な装置は、アンチロックブレーキシステムまたは自動車牽引制御システムの作動時に、選択的にはずせない可能性がある。例えば、４輪駆動のアンチロックブレーキシステムでは、各タイヤの回転速度を独立して測定し、制御する。もし、機械的な滑り制限ディファレンシャル装置があれば、ディファレンシャル装置に連結された各タイヤの速度を独立して制御することは不可能になる。これにより、自動車の他の制御システムと連繋して能動的に制御可能な改良したディファレンシャル装置を提供することが好ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ケースと、一対のピニオンギアと、一対の横ギアと、電気的に作動可能な電磁石を含む連結器とを含むディファレンシャルシステムに関する。該連結器は、選択的に横ギアのうちの１つとケースとを駆動のために連結する。本発明のある場合では、電磁石を持つ軸方向で可動のアクチュエータを含む。電磁石を選択的に作動して、ディファレンシャル装置の横ギアのうちの１つと噛合するようにリングを動かすこともできる。
【０００７】
この方法で、ディファレンシャル装置は、リングが横ギアとの連結を解消した場合に「開放」ディファレンシャル装置として機能し、リングが横ギアと噛合し、それにより横ギアをケースに固定した場合に「ロックされた」ディファレンシャル装置として機能しうる。
【０００８】
本発明のその他の適用領域は、以下に示す詳細な説明から明らかになるであろう。本発明の好適な実施形態を示すにあたっての詳細な説明および具体的な例は、例示の目的でのみ示し、本発明の範囲を限定する意図はないということを理解されるべきである。
【０００９】
その他、本発明は、詳細な説明および添付の図面より完全に理解されるであろう。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の軸方向に動く電磁石の構成により、部品点数を減らした単純な設計が得られたことを理解できるであろう。これに加えて、本発明はディファレンシャルケース全体用に電磁石用の電機子を使用することも可能である。これにより、磁力をより効率的に使用することができる。電機子はより効率的に電磁石の起電力を利用することができるので、設計者は電磁石の大きさを小さくすることができる。このように設計をコンパクト化することにより、今まで使用されていた部品を少し変更して標準の大きさのアクスルハウジングに入れることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、例となる自動車の動力伝達系１０を示す。これは、エンジン１２、変速機１４、出力軸１６、および変速機１４を後ろ車軸アセンブリ２２のピニオン軸２０と連結するプロペラ軸１８を有する。後ろ車軸アセンブリ２２は、アクスルハウジング２４、アクスルハウジング２４に支えられたディファレンシャル装置２６、および左後輪３２と右後輪３４とを各々に連結する一対の車軸２８・３０を含む。ピニオン軸２０は、これに固定されたピニオンギア３６を有し、ディファレンシャル装置２６のディファレンシャルケース４０に固定されたリングギア３８を駆動する。ディファレンシャルケース４０内に支えられたギアセット４１は、ディファレンシャルケース４０から車軸２８・３０に回転力を伝え、この間での相対的な回転（つまり、差動(differential)）を容易にする。これにより、エンジン１２からの回転力は、変速機１４、プロペラ軸１８、ピニオン軸２０、ディファレンシャルケース４０およびギアセット４１を介して、駆動後輪３２・３４用の軸２８・３０に伝えられる。ここでは、ディファレンシャル装置２６は、後輪駆動での応用で説明されているが、本発明は、従軸、前輪駆動車用のトランスアクスル、４輪駆動車用のトランスファーケース、および／またはその他のいずれの公知の自動車の動力伝達系での応用にも導入されるディファレンシャル装置の使用を考慮している。
【００１２】
図２および図３は、ディファレンシャルケース４０およびギアセット４１を含むディファレンシャル装置２６を示す。ギアセット４１は、クロス軸４４に回転可能に支えられる一対のピニオンギア４２を含む。第１の横ギア４５および第２の横ギア４６は、駆動のために、ピニオンギア４２と車軸２８・３０とに連結されている。ディファレンシャル装置２６は、アクチュエータ装置５０も含むが、これは、横ギア４５をディファレンシャルケース４０に選択的に連結するように操作可能であり、これにより、ディファレンシャル装置２６を完全にロック状態にすることができる。
【００１３】
キャップ４８は、アクチュエータ装置５０を受容するポケット４９を規定するために、ディファレンシャルケース４０と連結される。アクチュエータ装置５０は、ソレノイド装置５２、作動リング５４、延伸板５６、および軸受保持器５８を含む。キャップ４８は、ケース４０のフランジ６２に連結されるフランジ６０を含む。キャップ４８のフランジ６０は、作動時にソレノイド装置５２を受容する大きさを有する凹部６４を含む。キャップ４８は、ポケット４９を規定する一対の階段状の内径６６・６８を含む。特定すると、第１の内径６８は環状面７０を含み、第２の内径６８は環状面７２を含む。第１の内径６６は、環状面７０から半径方向に内側に延びる端部面７４を含む。開口７６は、キャップ４８を貫通して延び、第２の内径６８と接し、開口７６と第２の内径６８とは、車軸の部分を受容する大きさとなっている。
【００１４】
作動リング５４は、全体として、一端に形成された環状内径８０を有する中空円柱体７８を含む。横ギア４５は、外側面８４に形成された同様の大きさの環状凹部８２を含む。圧縮バネ８５が、環状凹部８０．８２の内部で、作動リング５４と横ギア４５との間に設けられる。軸方向で延びる複数の足（dogs）８６は、作動リング５４の端部面８８から突出している。対応する複数の足９０は、横ギア４５の面８４から軸方向に延びている。作動リング５４は、図３に示す噛合を解消した位置から噛合位置（図示せず）へと移動可能である。噛合を解消した位置では、作動リング５４の足８６は、横ギア４５の足９０との噛合が解消されている。これに対して、作動リング５４が噛合位置に動いたら、足８６は足９０と噛合し、横ギア４５を作動ケース４０に回転可能に固定する。
【００１５】
ソレノイド装置５２は、金属カップ９４と電線コイル９６とを含む。電線は、カップ９４の内部に設けられ、エポキシ９８によってカップ９４に対して固定されている。カップ９４は、内側環状壁１００、外側環状壁１０２、および端面壁１０４を含み、この端面壁１０４が内側環状壁１００および外側環状壁１０２を連結している。軸受保持器５８は、本質的には円盤状の部材で、外側端１０６がカップ９４の端部壁１０４に取り付けられている。軸受保持器５８は、端部壁１０４から間隔をあけ、スロット１０８を規定する。延伸板５６は、スロット１０８の内部に設けられ、複数の締め金具１１０を介して作動リング５４と連結されている。ワッシャー１１２が、キャップ４８と作動リング５４との間に設けられる。ワッシャー１１２は、非強磁性材料から作られることが好ましく、これにより、ソレノイド装置５２が通電している際にディファレンシャルケース４０の代わりに作動リング５４が金属キャップ４８の端部面７４の方向になるべく動かないようにすることができる。ベアリング１１４がキャップ４８の外側軸受け１１６にあるカップ９４を支える。
【００１６】
コイル９６は、制御器１１８（図１）と連結され、該制御器１１８が、コイル９６を励磁（energize）または非励磁（de-energize）するように、選択的に作動する。コイルが励起されている間、コイル９６を通る電流によって磁界が発生する。アクチュエータ装置５０がキャップ４８のフランジ６０の側に吸引されるように磁界が発生する。ソレノイド装置５２が、凹部６４に入り込むので、作動リング５４の足８６が、横ギア４５の足９０に噛合する。これらの足が噛合すれば、作動リング５４は、噛合位置におかれ、ディファレンシャル装置２６は完全にロック状態になる。当業者は、本発明の軸方向に動く電磁石の構成により、部品点数を減らした単純な設計が得られたことを理解できるであろう。これに加えて、本発明はディファレンシャルケース全体用に電磁石用の電機子を使用することも可能である。これにより、磁力をより効率的に使用することができる。電機子はより効率的に電磁石の起電力を利用することができるので、設計者は電磁石の大きさを小さくすることができる。このように設計をコンパクト化することにより、今まで使用されていた部品を少し変更して標準の大きさのアクスルハウジングに入れることができる。
【００１７】
ディファレンシャル装置２６を開放されたロックされない状態にするために、コイル９６への電流供給を停止する。コイル９６への電流供給が止まると、磁界が消える。この時点で、バネ８５の圧縮が、アクチュエータ装置５０を軸方向に移動させ、足８６と足９０との噛合を解く。これにより、横ギア４５は、ディファレンシャルケース４０と駆動のための連結を解き、ディファレンシャル装置２６が開放状態になる。移動する部品点数が少ないので、差動と非差動とに必要な時間が非常に短くてすむと理解されるべきである。特に、足８６と足９０との噛合または噛合の解消に、他の部品の立ち上げ（ramping）または作動が不要である。
【００１８】
電子制御器１１８が、アクチュエータ装置５０の作動を制御する。電子制御器１１８は、第１の速度センサー１２０および第２の速度センサー１２２が収集したデータを受容する。第１の速度センサー１２０は、後ろ車軸２８の回転速度に関するデータを供給する。同様に、第２の速度センサー１２２は、後ろ車軸３０の回転速度を測定し、これを示す信号を制御器１１８に出力する。ギア位置センサー１２４、自動車速度センサー１２６、トランスファーケースの範囲位置センサーまたはブレーキセンサー１２８などの自動車のセンサーいずれでもから出るデータに応じて、制御器１１８は、コイル９６に電気信号を送るべきか否かを決定する。制御器１１８は、測定または算出パラメータを所定の値と比較し、特定の条件を満たした場合のみ、ディファレンシャル装置２６をロック位置に位置付ける電気信号を出力する。このように、制御器１１８は、アンチロックブレーキなどが生じた場合には、確実に「開いた」状態を保つ。アンチロックブレーキの間、軸差動(axle differentiation)を限定することで、アンチロックブレーキシステムに逆らうようにする。制御器１１８の内部では、その他の状況もプログラム可能である。
【００１９】
図４から図６に、前述に代わるディファレンシャル装置の実施形態２００を示す。ディファレンシャル装置２００は、ディファレンシャル装置２００が平行軸螺旋ディファレンシャル装置に関連するという点を除いては、ディファレンシャル装置２６と本質的に類似している。従って、類似の部材については、上述で使用した図番を維持する。
【００２０】
ディファレンシャル装置２００は、ディファレンシャルケース４０から後ろ車軸２８・３０へ、速度の差とこの間の回転力とを容易にする駆動回転力を移行させる遊星ギアセット２０２を含む。ギアセット２０２は、後ろ車軸２８・３０の対応する端部で外側スプラインと噛合するように設けられた内側スプラインを持つ螺旋横ギア２０４・２０６を含む。さらに、横ギア２０４・２０６は、それぞれ、対応する環状ソケット２１２・２１４に置かれた軸頭２０８・２１０を含む。横ギア２０４は、軸方向に伸びる複数の足２１５も含む。ギアセット２０２は、さらに、横ギア２０４・２０６と後ろ車軸２８・３０との間の軸方向の間隔をお互いにあけるように維持する間隔設置ブロック２１６を含む。これが導入されることにより、間隔設置ブロック２１６は、後ろ車軸２８・３０のいずれかとディファレンシャルケース４０と関連して、自由に回転することができる。
【００２１】
遊星ギアセット２０２は、ディファレンシャルケース４０に形成された第１のギアポケット２２０に軸的に支えられる第１の螺旋ピニオン２１８も含む。第２の螺旋ピニオン２２２は、ディファレンシャルケース４０に形成された第２のギアポケット２２４に軸的に支えられる。とくに限定されるものではないが、ディファレンシャル装置２００は、３つの第１のピニオン２１８と３つの第２のピニオン２２２とが対になって噛合して含まれるように図示され、噛合ピニオンセットと呼ばれる。ギアポケット２２０・２２４は、長手方向に延びた細長く部分的に円柱の凹部で、ディファレンシャルケース４０の内側部分と合い重なる一対のセットとして形成される。
【００２２】
第１のピニオン２１８は、直径がより大きい長いギア部分２３０と、より直径が小さい短い切り欠き軸部分２３２とを含むものとして図示される。第１のギアポケット２２０に入れば、第１のピニオン２１８は、ギア部分２３０の歯車が横ギア２０４の歯車と噛合するように配置され、これらの外側直径の歯車の端部面は、ポケット２２０のベアリング壁面で軸的に支えられるようになっている。
【００２３】
同様に、第２のピニオン２２２は、直径がより大きい長いギア部分２３４と、より直径が小さい短い切り欠き軸部分２３６とを含むように図示される。第２のギアポケット２２４に入れば、第２のピニオンは、ギア部分２３４の歯車が横ギア２０６の歯車と噛合するように配置され、これらの外側直径の歯車の端部面は、第２のギアポケット２２４のベアリング壁面で軸方向に支えられるようになっている。ピニオン２１８・２２２が噛合セットとして配置されているので、第１のピニオン２１８のギア部分２３０も、ギア部分２３４と第２のピニオン２２２のうちの対応する１つと噛合する。ギア部分２３０・２３４が、本質的に全体の長さに渡って、噛合を効果的に保持するために軸の長さを有することが好ましい。
【００２４】
支持部材２３８は、夫々のピニオン２１８上で、切り欠き軸部分２３２を、対応する第１のギアポケット２２０のベアリング壁面に対して、および、横ギア２０６と噛合第２のピニオンのギア部分２３４との外側直径歯車端面に対して支える。支持部材２３８は、第２のピニオン２２２の切り欠き軸部分２３６を同様に支える。平行軸ギアディファレンシャル装置は、Gage他による米国特許６、０１３、００４号において完全に記載されているが、ここでは、参考として記載される。
【００２５】
前述したように、アクチュエータ装置５０は、キャップ４８とディファレンシャルケース４０とによって規定されるポケット４９の内部に位置する。アクチュエータ装置５０は、作動リング５４の足８６を、横ギア２０４の足２１５と噛合するように選択的に励磁可能である。ディファレンシャル装置２００は、ディファレンシャル装置２６と本質的に同様の方法で機能し、足８６が足２１５と噛合した際に、ロックモードになる。ディファレンシャル装置は、コイル９６への電流供給が停止した場合に、開放モードになりうる。圧縮バネ８５は、足８６が足２１５からの噛合を解消するように、軸方向でアクチュエータ装置５０を動かす。
【００２６】
ここまで後輪駆動装置について詳細に説明したが、本発明のディファレンシャルシステムは、この応用に限定されるものではないことが理解されるべきである。より特定すると、本発明のディファレンシャルシステムは、前輪駆動車のトランスアクスル、４輪駆動車で使用されるトランスファーケース、および／またはその他の自動車の動力伝達系にも使用可能である。
【００２７】
図７、図１０、および図１１に、前述に代わる別のディファレンシャル装置の実施形態３００を示す。ディファレンシャル装置３００は、前述に代わる別のアクチュエータ装置３０２の実施形態を含む点を除くと前述のディファレンシャル装置と本質的に類似している。明確に示すために、同様の部材は、今まで使用した図番を維持する。
【００２８】
ディファレンシャル装置３００では、前述の実施形態では、アクチュエータ装置５０とキャップ４８との間にあったワッシャー１１２の必要性が緩和されている。図８および図９で、ディファレンシャル装置２６・２００のワッシャー１１２を示す。前述したように、ワッシャー１１２は、アルミニウムなどの非磁性材料より作られ、ソレノイド装置５２が励起している間に、磁性作動リング５４が、ディファレンシャルケース４０ではなく金属キャップ４８に対して吸引されないようにする。
【００２９】
図１０・１１は、ディファレンシャル装置３００と共に使用されるアクチュエータ装置３０２を示す。アクチュエータ装置３０２は、作動リング３０４と連結する複数のパッド３０６を持つ作動リング３０４を含む。作動リング３０４は、本質的に作動リング５４と類似している。より特定すると、作動リング３０４は、全体として一端に環状凹部８０を有する中空円柱体７８を含む。足８６が、端面８８から軸方向に延びている。作動リング３０４は磁性材料で作られていることが望ましい。磁性材料は、すくなくとも強磁性およびフェリ磁性分類に属する材料を含む。作動リング３０４は、実質的に円状の部分３１２と相互に連結する半径方向に伸びた部分３１０を３つ持つ本質的に平面の表面３０８を含む。開口３１４は、各半径方向に伸びた部分３１０を通過して延びる。開口(aperture)３１４は、内側で締め付け具１１０を受容するのが好ましい。図１１では、パッド３０６は、半径方向に延びた部分３１０と連結する本質的に長方形のブロックである。パッド３０６は、プラスチック、ゴム、またはその他のポリマーなどいずれの非磁性材料からでも製造可能である。パッドは、平面表面３０８に、接着により付着することも可能であるし、またはパッド３０６は、作動リング３０４に成形することも可能である。図１１では、パッド３０６は、別体の間隔をあけた部材として示されているが、平面表面３０８に連結された一体の間隔設置手段を使用することも本発明の範囲内である。一体間隔設置手段は、作動リング３０４に付着して接着することも可能であるし、成形することも可能である。
【００３０】
ポリマーによる間隔設置手段またはパッドを作動リング３０４に連結して使用することにより、別体のアルミニウムワッシャーを使用した装置と比べて費用を削減してディファレンシャル装置を提供することができる。さらに、間隔設置手段またはパッド３０６は、作動リング３０４に連結されるので、在庫、取り扱い、組み立てにおける部品点数を削減することができる。間隔設置手段と作動リングとを一体装置にすることにより、組み立てを行なう人が、部品を不注意で忘れないようにすることができる。
【００３１】
操作時には、間隔設置手段またはパッド３０６は、作動リング３０４の平面表面３０６とキャップ４８の端面７４との間に、最低限の間隔を設ける。この最低限の間隔により、コイル９６が作る作動リング３０４を噛合位置へ動かそうとする吸引力が、確実に、バネ８５の力と作動リング３０４を噛合を解消した位置へと移動させようとする力とを足した力よりも大きくすることができる。これにより、作動リング３０４を含むアクチュエータ装置３０２は、コイル９６が励起された際に、噛合を解消した位置から噛合位置へと動く。
【００３２】
なお、前述の説明では、本発明の代表的な実施形態を開示し、説明しただけである。当業者は、前述の説明、添付の図面、および請求項より、容易に、請求項に定義された本発明の思想と範囲とを外れることなく、様々な変更、一部修正、および変形例が可能であると認識するであろう。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は自動車の動力伝達系用のディファレンシャル装置の改良を目的とする。本発明のディファレンシャル装置は、ディファレンシャル装置を「開放」または「ロック」状態にすることができるアクチュエータを含む。本発明のディファレンシャル装置は広範囲の動力伝達系の部品と共に使用され、ここで説明する特殊な応用例への限定を意図していないことが理解されるべきである。さらに、本発明のディファレンシャル装置のアクチュエータは、完全に開放されるまたはスリップを多様に制限する傘歯車設計などの多くのタイプのディファレンシャル装置と連結して使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１の実施例にかかるディファレンシャル装置を含む自動車の動力伝達系を示す概念図である。
【図２】本発明の第１の実施例にかかるディファレンシャル装置の端面図である。
【図３】本発明のディファレンシャル装置の側面断面図である。
【図４】本発明の第２の実施例にかかるディファレンシャル装置の端面図である。
【図５】本発明の第２の実施例における断面側面図である。
【図６】第２の実施例にかかるディファレンシャル装置の断面端面図である。
【図７】本発明の別の実施形態における断面側面図である。
【図８】本発明の第１および第２の実施例に関連して使用される非磁性ワッシャーの平面図である。
【図９】図８で示されたワッシャーの側面図である。
【図１０】図７で示される実施例で使用される作動リング装置の透視図である。
【図１１】図１０で示される作動リング装置の別の透視図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０  動力伝達系
１２  エンジン
１４  変速機
１６  出力軸
１８  プロペラ軸
２０  ピニオン軸
２２  車軸アセンブリ
２４  アクスルハウジング
２６  ディファレンシャル装置
２８・３０  車軸
３２  左後輪
３４  右後輪
３６  ピニオンギア（ピニオンギア）
３８  リングギア
４０  ケース（回転可能なケース）
４１  ギアセット
４２  ピニオンギア（第１・第２のピニオンギア）
４４  クロス軸（第１の共通軸）
４５  第１の横ギア（横ギア）
４６  第２の横ギア（横ギア）
４８  金属キャップ（キャップ）
４９  ポケット
５０  アクチュエータ装置
５２  ソレノイド装置（アクチュエータ、連結器）
５４  磁性作動リング（アクチュエータ、リング）
５６  延伸板（アクチュエータ）
５８  軸受保持器（アクチュエータ）
６０・６２  フランジ
６４  凹部
６６  第１の内径
６８  第２の内径
７０  第１の環状面
７２  第２の環状面
７４  端部面
７６  開口
７８  中空円柱体
８０・８２  環状凹部
８４  外側面
８５  圧縮バネ（バネ）
８８  端部面
９４  金属カップ（アクチュエータ）
９６  電線コイル（アクチュエータ）
９８  エポキシ
１００・１０２  内側環状壁
１０４  端部壁
１０６  外側端
１０８  スロット
１１０  金具
１１２  ワッシャー（スペーサ）
１１４  ベアリング
１１８  電子制御器
１２０  第１の速度センサー
１２２  第２の速度センサー
１２４  ギア位置センサー
１２６  自動車速度センサー
１２８  ブレーキセンサー
２００  ディファレンシャル装置
２０２  遊星ギア（ピニオンギア）
２０４・２０６  螺旋横ギア（横ギア）
２０８・２１０  軸頭
２１２・２１４  環状ソケット
２１６  間隔設置ブロック
２１８  第１の螺旋ピニオン（ピニオンギア）
２２０  第１のギアポケット
２２２  第２の螺旋ピニオン（ピニオンギア）
２２４  第２のギアポケット
２３０  ギア部分
２３２  切り欠き軸部分
２３４  ギア部分
２３６  切り欠き軸部分
２３８  支持部材
３００  ディファレンシャル装置
３０２  アクチュエータ装置（連結器）
３０４  作動リング（リング）
３０６  パッド（スペーサ、パッド）
３０８  平らな表面
３１０・３１２  部分
３１４  開口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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