減輕邊緣負(fù)載的離合器的制造方法
【專利摘要】一種離合器，與繞軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)裝置組合，其具備：具備繞上述軸在周向上排列的多個(gè)第一離合齒的第一離合部件；以及具備繞上述軸在周向上排列且能夠與上述第一離合齒卡合的多個(gè)第二離合齒的第二離合部件，其中，多個(gè)上述第二離合齒分別具備：相對(duì)于上述軸在徑向的內(nèi)方或外方的端部；以及在卡合時(shí)任一方與上述第一離合齒抵接的夾著上述端部的一對(duì)側(cè)面，上述一對(duì)側(cè)面分別具備：平坦的第一面；以及與上述第一面及上述端部連續(xù)且相對(duì)于上述第一面具有傾斜的第二平面，上述第一離合部件和上述第二離合部件中的一方相對(duì)于另一方能夠在軸向上相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
【專利說明】
減輕邊緣負(fù)載的離合器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及用于差動(dòng)器裝置、動(dòng)力輸出單元等旋轉(zhuǎn)裝置的離合器，特別涉及減輕離合齒的邊緣負(fù)載的爪型離合器?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]汽車使用差動(dòng)器裝置、動(dòng)力輸出單元等各種旋轉(zhuǎn)裝置。在這些旋轉(zhuǎn)裝置的一些中， 常常裝入離合器。例如，在鎖定差動(dòng)器中，以限制其差動(dòng)齒輪的差動(dòng)的目的而裝入離合器。 或者，有時(shí)以控制向動(dòng)力輸出單元、空轉(zhuǎn)差動(dòng)器傳遞的扭矩的目的而裝入離合器。
[0003]在爪型離合器的情況下，離合器具備分別具有離合齒的一對(duì)離合部件，通過其一方接近另一方而離合器連結(jié)，一旦彼此分離，則離合器解除連結(jié)。為了離合部件的移動(dòng)，使用如液壓裝置、螺線管一樣的驅(qū)動(dòng)器。
[0004]專利文獻(xiàn)1公開了相關(guān)的技術(shù)。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本國專利公開2007-92990號(hào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]離合部件為了避免偏心運(yùn)動(dòng)，應(yīng)當(dāng)分別相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸精密地進(jìn)行軸結(jié)合，但是，因?yàn)樵谳S方向上能夠活動(dòng)，或者因?yàn)槠渌颍豢杀苊獾卮嬖谏晕⒌挠蝿?dòng)。由于該游動(dòng)，離合齒彼此常常不能均勻地抵接，尤其是在離合齒的邊緣，很有可能產(chǎn)生大的集中應(yīng)力。這必然會(huì)影響離合器的耐久力，成為其壽命降低的主要原因。本發(fā)明鑒于該問題而完成。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一方案，一種與繞軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)裝置組合的離合器，具備:具備繞上述軸在周向上排列的多個(gè)第一離合齒的第一離合部件；以及具備繞上述軸在周向上排列且能夠與上述第一離合齒卡合的多個(gè)第二離合齒的第二離合部件，其中，多個(gè)上述第二離合齒分別具備:相對(duì)于上述軸在徑向的內(nèi)方或外方的端部；以及在卡合時(shí)任一方與上述第一離合齒抵接的夾著上述端部的一對(duì)側(cè)面，上述一對(duì)側(cè)面分別具備:平坦的第一面；以及與上述第一面及上述端部連續(xù)且相對(duì)于上述第一面具有傾斜的第二平面，上述第一離合部件和上述第二離合部件中的一方相對(duì)于另一方能夠在軸向上相對(duì)運(yùn)動(dòng)?！靖綀D說明】
[0010]圖1是裝入有本發(fā)明的一實(shí)施方式的離合器的差動(dòng)器裝置的剖視圖。
[0011]圖2是離合部件的立體圖，是主要觀察具有離合齒的一側(cè)的圖。
[0012]圖3是離合部件的其它立體圖，是主要觀察具有凸輪凸部的一側(cè)的圖。
[0013]圖4是離合部件的離合齒的放大俯視圖。
[0014]圖5是側(cè)面齒輪的離合齒的放大俯視圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0015]以下參照?qǐng)D1?5對(duì)本發(fā)明的幾個(gè)例示性的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0016]基于在錐齒輪式鎖定差動(dòng)器裝置中應(yīng)用爪型離合器的例子對(duì)實(shí)施方式進(jìn)行說明， 但本發(fā)明的實(shí)施方式并不一定限于此。本實(shí)施方式能夠挪用于如例如空轉(zhuǎn)差動(dòng)器裝置、動(dòng)力輸出單元一樣的其它旋轉(zhuǎn)裝置。另外，雖然列舉將差動(dòng)器裝置應(yīng)用于車軸的例，但是也可以應(yīng)用于傳動(dòng)軸等其它軸。另外，在以下的說明中，右及左只不過是便于區(qū)分，本實(shí)施方式不依賴于方向。而且，對(duì)于幾個(gè)結(jié)構(gòu)，也能夠?yàn)楦鼡Q了內(nèi)外的方式。
[0017]參照?qǐng)D1，差動(dòng)器裝置1具備:能夠繞軸旋轉(zhuǎn)的差動(dòng)器殼3;在此所收納的差動(dòng)齒輪組5;離合器7;以及操作離合器7的柱塞9及驅(qū)動(dòng)器11的組合。離合器7由差動(dòng)齒輪組5的右側(cè)面齒輪(第一離合部件)53與離合部件(第二離合部件)71的組合構(gòu)成。
[0018]差動(dòng)器殼3由殼主體和覆蓋其一端的蓋體構(gòu)成，在其之中收納差動(dòng)齒輪組5和離合部件71。殼主體和蓋體分別具備在軸方向上突出的凸起部31，凸起部31經(jīng)軸承而能夠旋轉(zhuǎn)地支撐于托架，從而差動(dòng)器殼3能夠繞該軸旋轉(zhuǎn)。通常，差動(dòng)器殼3從車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)/電動(dòng)機(jī)接收扭矩而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，收納于此的差動(dòng)齒輪組5和離合部件71隨著差動(dòng)器殼3—同旋轉(zhuǎn)。
[0019]作為一例，在差動(dòng)齒輪組5為錐齒輪式的情況下，其由多個(gè)小齒輪51、以及與它們嚙合的第一側(cè)面齒輪53及第二側(cè)面齒輪55構(gòu)成。小齒輪51是從差動(dòng)器殼3接收扭矩的輸入齒輪。側(cè)面齒輪53、55分別與右車軸、左車軸結(jié)合，從而向它們差動(dòng)地分配所接收到的扭矩。
[0020]在差動(dòng)器殼3內(nèi)，以與右側(cè)面齒輪53對(duì)置的方式收納離合部件71。結(jié)合圖1，參照?qǐng)D 2、3,離合部件71為環(huán)狀，環(huán)的內(nèi)周面83能夠滑動(dòng)地嵌合于例如右側(cè)面齒輪53的凸起部81 上，從而能夠在軸方向上活動(dòng)。[〇〇21]右側(cè)面齒輪53具備多個(gè)第一離合齒73,多個(gè)第一離合齒73在面向離合部件71的面上排列在周向上。與之相對(duì)應(yīng)地，離合部件71具備多個(gè)第二離合齒75,多個(gè)第二離合齒75在面向右側(cè)面齒輪53的面上在周向上排列。離合齒73、75彼此能夠卡合，S卩，右側(cè)面齒輪53與離合部件71的組合構(gòu)成離合器7。對(duì)于離合齒73、75，后面詳細(xì)進(jìn)行敘述。
[0022]主要參照?qǐng)D1、3,離合部件71具備在軸向上從與第二離合齒75相反的面突出的多個(gè)凸部77。差動(dòng)器殼3與之對(duì)應(yīng)地具備貫通孔33,凸部77與之卡合，從而離合部件71和差動(dòng)器殼3—同旋轉(zhuǎn)。[〇〇23]另外，凸部77通過貫通孔33使其前端露出在外部。柱塞9以與凸部77對(duì)應(yīng)的方式具備多個(gè)爪，分別與凸部77的前端抵接。當(dāng)驅(qū)動(dòng)器11朝向離合部件71在沿軸的方向上驅(qū)動(dòng)柱塞9時(shí)，爪按壓凸部77,從而離合器7連結(jié)。當(dāng)柱塞9向相反方向移動(dòng)時(shí)，離合器7解除連結(jié)。為了解除連結(jié)，也可以在右側(cè)面齒輪53與離合部件71之間、或者其他合適的地方插入對(duì)離合部件71向右方施力的如彈簧一樣的彈性體。
[0024]主要參照?qǐng)D1，作為驅(qū)動(dòng)器11，能夠使用例如螺線管13?；蛘呷〈菥€管13而使用液壓裝置、氣壓裝置、電動(dòng)機(jī)和齒輪的組合等其它合適的驅(qū)動(dòng)器。
[0025]螺線管13大體上包括電磁線圈15和引導(dǎo)電磁線圈15所產(chǎn)生的磁通量的鐵芯17,該螺線管13關(guān)于軸對(duì)稱且為繞軸的環(huán)狀。鐵芯17相對(duì)于收納差動(dòng)器裝置1的托架(靜止部件) 被防轉(zhuǎn)。即，差動(dòng)器殼3相對(duì)于被防轉(zhuǎn)的螺線管13而相對(duì)旋轉(zhuǎn)。
[0026]就鐵芯17、或者鐵芯17和差動(dòng)器殼3的右壁部的組合而言，留下縫隙而構(gòu)成包圍電磁線圈15的磁路?？p隙在圖示的例中在電磁線圈15的徑向上為內(nèi)側(cè)，但是也可以為外側(cè)。
[0027]柱塞9以面向螺線管13的方式而與之能夠滑動(dòng)地嵌合，并配置成橫跨縫隙。另外， 柱塞11優(yōu)選能夠滑動(dòng)地與差動(dòng)器殼3的凸起部31嵌合，并被其支撐。柱塞9至少在面向縫隙的一側(cè)由磁性材料構(gòu)成。電磁線圈15產(chǎn)生的磁通量并不跨過專門的磁路的間隙，而是繞行并流過柱塞9，該磁通量在沿著軸的方向上驅(qū)動(dòng)柱塞9。[〇〇28]如上所述，柱塞9抵接于離合部件71的凸部77,因此通過電磁線圈15的勵(lì)磁，驅(qū)動(dòng)器11能夠操作離合部件71而連結(jié)離合器7。一旦離合器7連結(jié)，則離合部件71必然與差動(dòng)器殼3—同旋轉(zhuǎn)，所以右側(cè)面齒輪53也能夠相對(duì)于差動(dòng)器殼3相對(duì)地旋轉(zhuǎn)，其結(jié)果，限制側(cè)面齒輪53、55間的差動(dòng)。此時(shí)，差動(dòng)器裝置1成為被鎖定的狀態(tài)。
[0029]結(jié)合圖1并參照?qǐng)D3,為了輔助將離合部件71朝向右側(cè)面齒輪53按壓的軸力，凸部 77的側(cè)面77S也可以分別相對(duì)于周向傾斜。另外，貫通孔33的側(cè)面也可以與凸部77的側(cè)面 77S對(duì)應(yīng)地分別相對(duì)于周向傾斜。彼此抵接的這些側(cè)面起到將差動(dòng)器殼3的扭矩的一部分變換成軸力的凸輪的功能，從而將離合部件71朝向右側(cè)面齒輪53按壓。因此，即使驅(qū)動(dòng)器11的輸出比較小，也能夠以充分的按壓力來維持離合器7的連結(jié)。
[0030]接下來，對(duì)離合齒73、75更詳細(xì)地進(jìn)行說明。[〇〇31]結(jié)合圖1、2并參照?qǐng)D4,在離合部件71(第二離合部件)中，與右側(cè)面齒輪53相向的面與離合部件71的軸正交。在該面中，在周向上等間隔地形成有多個(gè)槽，各槽是用于將右側(cè)面齒輪(第一離合部件)53的第一離合齒73的分別容納的構(gòu)造。槽的形成可以通過利用機(jī)械加工而得到的的切槽，也可以通過其它合適的方法而獲得。
[0032]在鄰接的槽之間，從各槽的底面(齒根)75B在軸向上突出的部分構(gòu)成多個(gè)第二離合齒75。比第二離合齒75靠外的外周側(cè)未被進(jìn)行切槽而留下，形成一個(gè)外周壁79。外周壁79 將第二離合齒75的各外周端彼此連結(jié)，從而加固第二離合齒75。第二離合齒75的齒尖面75T 和外周壁79可以存在高度差，也能夠如圖4所示地使其在同一面。[〇〇33]各第二離合齒75朝向軸心前端變細(xì)，且沿著繞軸心的圓周面的內(nèi)方的端部75E結(jié)束。夾著端部75E的一對(duì)側(cè)面75S的各自的大部分為平坦面。該平坦面平行于合適的平面L， 平面L為例如平行于軸心的平面或通過軸心的輻射面。在離合齒73、75卡合時(shí)，一對(duì)側(cè)面75S 的某個(gè)與第一離合齒73抵接，從而限制右側(cè)面齒輪(第一離合部件)53的旋轉(zhuǎn)。[〇〇34]各側(cè)面75S除了具備平坦面的部分，在平坦面和端部75E之間具備相對(duì)于平坦面具有傾斜的冕狀面75C。傾斜是使第二離合齒75朝向端部75E前端變細(xì)的朝向，雖然必然超過 0,但是，若過大，則很可能平坦面的負(fù)載變得過的。因此，傾斜為例如1/2至1/10000、或者1/ 100至1/10000。另外，冕狀面75C可以不平坦，也可以是與平坦面連續(xù)然后從平坦面分離的曲面。[〇〇35]各槽雖然在外周側(cè)通過外周壁79而閉合，但是朝向內(nèi)周開放。這促進(jìn)流入齒底75B 的潤滑油的排出，從而有利于防止離合器7的粘著。
[0036]結(jié)合圖1并參照?qǐng)D5,在右側(cè)面齒輪(第一離合部件)53,與離合部件(第二離合部件)71相向的面與右側(cè)面齒輪53的軸正交。從該面在軸向上后退而成的多個(gè)槽在周向上等間隔地形成，各槽是用于將第二離合齒75容納的構(gòu)造。該槽也能夠通過機(jī)械加工或其它合適的方法而形成。
[0037]在鄰接的槽之間，從各槽的齒底在軸向上突出的部分構(gòu)成多個(gè)第一離合齒73。
[0038]各第一離合齒73朝向與軸心相反的方向前端變粗，且沿著繞軸心的圓周面的外方的端部73E終止。夾著端部73E的一對(duì)側(cè)面73S的分別的大部分為平坦面。該平坦面平行于合適的平面L，平面L為例如平行于軸心的平面或通過軸心的輻射面。一對(duì)側(cè)面73S的某個(gè)與第二離合齒75的側(cè)面75S抵接。[〇〇39]各側(cè)面75S也可以具備相對(duì)于平坦面具有傾斜的冕狀面73C。傾斜為例如1/2至1/ 10000、或者1/100至1/10000。另外，冕狀面73C也可以是與平坦面連續(xù)然后從平坦面分離的曲面。
[0040]各槽朝向外周開放，即促進(jìn)潤滑油的排出，有利于防止離合器7的粘著。
[0041]—對(duì)離合部件在徑向上彼此存在稍微的游動(dòng)，因此離合齒彼此不能均勻地抵接， 在離合齒的邊緣產(chǎn)生大的集中應(yīng)力。根據(jù)本
【發(fā)明人】的探討，游動(dòng)帶來的應(yīng)力在離合齒的全長不均勻，在離合齒的內(nèi)端或外端附近尤為顯著。在本實(shí)施方式中，通過將該部分形成為冕狀面，從而緩解應(yīng)力。冕狀面的傾斜非常小，因此也不會(huì)在離合齒的中央附近產(chǎn)生過大的應(yīng)力。在離合部件之間不管怎樣錯(cuò)位，都能使在離合齒產(chǎn)生的應(yīng)力在其全長均勻化。即，該構(gòu)造有利于延長離合齒73、75的壽命，以及有利于提高對(duì)嚴(yán)酷的使用環(huán)境的耐久力。
[0042]第一離合齒和第二離合齒分別通過周壁進(jìn)行了加固。這進(jìn)一步有利于延長離合齒 73、75的壽命，以及進(jìn)一步有利于提高對(duì)嚴(yán)酷的使用環(huán)境的耐久力。[〇〇43]離合部件是在差動(dòng)器裝置中損壞的可能性比較高的部件，另一方面，一旦將其裝入差動(dòng)器裝置中，拆卸就需要費(fèi)很大的力。實(shí)際使用中，多在離合部件損壞時(shí)對(duì)差動(dòng)器裝置整體進(jìn)行更換，因此，離合部件的壽命及耐久性決定差動(dòng)器裝置整體的壽命及耐久性。本實(shí)施方式通過延長該部件的壽命，提高耐久力，有助于延長差動(dòng)器裝置整體的壽命，提高耐久性。
[0044]在上述的說明中列舉了鎖定差動(dòng)器裝置的例子，但是在其他旋轉(zhuǎn)裝置中也能夠得到同樣的效果。[〇〇45]利用優(yōu)選的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式?；谏鲜龉_內(nèi)容，具有本技術(shù)領(lǐng)域的常識(shí)的人員能夠通過對(duì)實(shí)施方式的修正或變形來實(shí)施本發(fā)明。[〇〇46] 工業(yè)上的可利用性[〇〇47]提供耐久性提高了的離合器。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種離合器，與繞軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)裝置組合，上述離合器的特征在于，具備:具備繞上述軸在周向上排列的多個(gè)第一離合齒的第一離合部件；以及具備繞上述軸在周向上排列且能夠與上述第一離合齒卡合的多個(gè)第二離合齒的第二 離合部件，其中，多個(gè)上述第二離合齒分別具備:相對(duì)于上述軸在徑向的內(nèi)方或外方的端部；以及 在卡合時(shí)任一方與上述第一離合齒抵接的夾著上述端部的一對(duì)側(cè)面，上述一對(duì)側(cè)面分別具備:平坦的第一面；以及與上述第一面及上述端部連續(xù)且相對(duì)于 上述第一面具有傾斜的第二平面，上述第一離合部件和上述第二離合部件中的一方相對(duì)于另一方能夠在軸向上相對(duì)運(yùn) 動(dòng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離合器，其特征在于，上述傾斜是使上述第二離合齒向上述端部前端變細(xì)的朝向。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的離合器，其特征在于，上述第二面是曲面。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的離合器，其特征在于，上述第一面平行于以上述軸為中心的輻射面。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的離合器，其特征在于，周壁在多個(gè)上述第二離合齒中將與上述端部相反的一端彼此連結(jié)。
【文檔編號(hào)】F16D27/118GK105980725SQ201480075127
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2014年2月14日
【發(fā)明人】山中康雄, 豬瀨秀之
【申請(qǐng)人】吉?jiǎng)P恩傳動(dòng)系統(tǒng)日本株式會(huì)社