ОГРАНИЧИТЕЛЬНОЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2018 года по МПК F16H48/08 F16H48/22 F16H48/24 F16D47/00 

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Изобретение относится к ограничительному устройству дифференциала для транспортного средства, которое ограничивает дифференциальное вращение пары боковых шестерен, расположенных в дифференциальном устройстве, и, в частности, относится к технологии, предпочтительно уменьшающей размер ограничительного устройства дифференциала для транспортного средства.

2. Описание предшествующего уровня техники

[0002] Например, известно ограничительное устройство дифференциала для транспортного средства, которое ограничивает дифференциальное вращение пары боковых шестерен, установленных в дифференциальном устройстве. Один пример ограничительного устройства дифференциала для транспортного средства описан в публикации заявки на патент США №2002/0032096. Ограничительное устройство дифференциала для транспортного средства, описанное в этой публикации, включает в себя фрикционную муфту сцепления, имеющую множество элементов фрикционного зацепления, а также поршень, двигатель и шаровой кулачковый механизм, который преобразует крутящий момент двигателя в осевое усилие поршня. При работе вращательный момент двигателя преобразуется шаровым кулачковым механизмом в осевое усилие поршня так, что фрикционные элементы зацепления выжимаются поршнем. Таким образом, генерируется дифференциальный ограничительный момент для ограничения дифференциального вращения пары боковых шестерен.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0003] В то же время ограничительное устройство дифференциала для транспортного средства, как описано выше, имеет проблему, заключающуюся в том, что во время относительно жесткого движения вне дороги элементы фрикционного зацепления могут проскальзывать из-за недостатка производительности крутящего момента фрикционной муфты сцепления, и во фрикционной муфте сцепления может возникнуть возгорание. Принимая во внимание эту проблему, в качестве способа обеспечения требуемого предельного крутящего момента при относительно жестком вне дорожном движении без увеличения предельного крутящего момента фрикционной муфты сцепления, можно рассмотреть установку кулачковой муфты сцепления или тому подобного для механического ограничения дифференциального вращения пары боковых шестерен, с целью блокировки дифференциального устройства. Однако, с этой целью необходимо к ограничительному устройству дифференциала добавить механизм, такой как привод, для включения и выключения кулачковой муфты сцепления, что может привести к увеличению размера ограничительного устройства дифференциала.

[0004] Данное изобретение делает возможным механически ограничить дифференциальное вращение пары боковых шестерен, при этом предпочтительно уменьшая размер ограничительного устройства дифференциала для транспортного средства.

[0005] Один объект изобретения относится к ограничительному устройству дифференциала для транспортного средства. Ограничительное устройство дифференциала используется для ограничения дифференциального вращения пары боковых шестерен, установленных в дифференциальном устройстве. Ограничительное устройство дифференциала включает в себя ступицу муфты сцепления, барабан муфты сцепления, фрикционную муфту сцепления, привод и винтовой механизм. Ступица муфты сцепления соединена с одним из следующих элементов: либо с корпусом дифференциала ограничительного устройства дифференциала, либо с валом боковой шестерни. Барабан муфты сцепления при этом соединен с другим элементом - корпусом дифференциала, либо валом боковой шестерни. Фрикционная муфта сцепления включает в себя множество элементов фрикционного зацепления и поршень. Винтовой механизм включает в себя элемент с резьбовым валом и гаечный элемент, которые свинчиваются вместе. Вал боковой шестерни соединен с боковой шестерней. Множество элементов фрикционного зацепления включают в себя первые элементы фрикционного зацепления и вторые элементы фрикционного зацепления. Первые элементы фрикционного зацепления выполнены с возможностью вступать в зацепление с барабаном муфты сцепления без вращения относительно него. Вторые элементы фрикционного зацепления выполнены с возможностью вступать в зацепление со ступицей муфты сцепления без вращения относительно него. Первые элементы фрикционного зацепления и вторые элементы фрикционного зацепления выполнены с возможностью наложения друг на друга, чтобы находиться во фрикционном контакте друг с другом. Винтовой механизм выполнен с возможностью преобразования вращательного движения привода в линейное движение гаечного элемента в осевом направлении вала боковой шестерни, когда элемент с резьбой поворачивается вокруг оси вала боковой шестерни посредством привода. Элемент с резьбой представляет собой один из следующих элементов: либо элемент с резьбовым валом, либо гаечный элемент. Поршень выполнен с возможностью нажимания на множество элементов фрикционного зацепления. Поршень выполнен с возможностью поворота относительно гаечного элемента вокруг оси вала боковой шестерни. Поршень выполнен с возможностью быть неспособным перемещаться относительно гаечного элемента в осевом направлении вала боковой шестерни. Поршень выполнен с возможностью быть неспособным поворачиваться относительно первого компонента муфты сцепления вокруг оси вала боковой шестерни. Поршень выполнен с возможностью перемещения относительно первого компонента муфты сцепления в осевом направлении. Поршень выполнен с возможностью вступать в зацепление со вторым компонентом муфты сцепления без вращения относительно него, когда поршень перемещается в направлении, противоположном направлению, в котором поршень нажимает на элементы фрикционного зацепления. Первый компонент муфты сцепления является с одним из следующих элементов: либо ступицей муфты сцепления, либо барабаном муфты сцепления, а второй компонент муфты сцепления является другим элементом - либо ступицей муфты сцепления, либо барабаном муфты сцепления.

[0006] При описанной выше конфигурации вращательное движение привода преобразуется винтовым механизмом в линейное движение гаечного элемента в осевом направлении вала боковой шестерни, при этом поршень, установленный на гаечном элементе, перемещается в направлении, противоположном направлению нажимания на элементы фрикционного зацепления. В результате поршень и другие части ступицы муфты сцепления и барабана муфты сцепления вступают в такое зацепление, что они не могут вращаться относительно друг друга. Поэтому дифференциальное вращение вышеупомянутой пары боковых шестерен механически ограничивается. Таким образом, вращение одного привода позволяет генерировать дифференциальный ограничительный крутящий момент для ограничения дифференциального вращения пары боковых шестерен в дифференциальном устройстве или механически ограничивать дифференциальное вращение пары боковых шестерен. Соответственно, количество компонентов, которые образуют ограничительное устройство дифференциала для транспортного средства, может быть предпочтительно уменьшено, и ограничительное устройство дифференциала может быть предпочтительно уменьшено в размерах по сравнению с ограничительным устройством дифференциала для транспортного средства, на котором применяется механизм для включения и выключения кулачкового сцепления, а именно привод для включения и выключения кулачкового сцепления, только с целью механического ограничения дифференциального вращения пары боковых шестерен, например.

[0007] В ограничительном устройстве дифференциала, как описано выше, поршень может вступать в шлицевое зацепление с первым компонентом муфты сцепления таким образом, чтобы поршень не мог вращаться относительно первого компонента муфты сцепления и выполнен с возможностью перемещения относительно первого компонента муфты сцепления в осевом направлении вала боковой шестерни. Поршень может включать в себя первые зубья зацепления. Второй компонент муфты сцепления может включать в себя вторые зубья зацепления. Первые зубья зацепления могут вступать в зацепление со вторыми зубьями зацепления, когда поршень перемещается гаечным элементом в направлении, противоположном направлению, в котором поршень нажимает на элементы фрикционного зацепления.

[0008] При вышеуказанной конфигурации, когда поршень перемещается в направлении, противоположном направлению, в котором поршень нажимает на элементы фрикционного зацепления, зубья зацепления, образованные на поршне, приводятся в зацепление с зубьями зацепления, образованными на другом из элементов: либо ступице муфты сцепления, либо барабане муфты сцепления. Поэтому поршень и другой элемент -либо ступица муфты сцепления, либо барабан муфты сцепления вступают в зацепление таким образом, чтобы они не могли вращаться относительно друг друга.

[0009] В ограничительном устройстве дифференциала, как описано выше, элемент с резьбой представляет собой гаечный элемент, гаечный элемент может поддерживаться валом боковой шестерни таким образом, что гаечный элемент будет вращаться вокруг оси вала боковой шестерни, а элемент с резьбовым валом может поддерживаемый валом боковой шестерни, так что элемент с резьбовым валом не может перемещаться в осевом направлении вала боковой шестерни и не может вращаться вокруг оси вала боковой шестерни.

[0010] При вышеуказанной конфигурации, в случае, когда элемент с резьбой представляет собой гаечный элемент, когда гаечный элемент вращается/приводится в действие с помощью привода, гаечный элемент перемещается в осевом направлении вала боковой шестерни, а линейное движение гаечного элемента в осевом направлении вала боковой шестерни передается на фрикционную муфту сцепления.

[0011] В ограничительном устройстве дифференциала, как описано выше, элемент с резьбой является элементом с резьбовым валом, гаечный элемент может поддерживаться валом боковой шестерни таким образом, что гаечный элемент не может вращаться вокруг оси вала боковой шестерни, а элемент с резьбовым валом может поддерживаться валом боковой шестерни, так что элемент с резьбовым валом не может перемещаться в осевом направлении вала боковой шестерни и вращаться вокруг оси вала боковой шестерни.

[0012] При вышеуказанной конфигурации, в случае, когда элемент с резьбой является элементом с резьбовым валом, когда элемент с резьбой вращается/приводится в действие с помощью привода, гаечный элемент перемещается в осевом направлении вала боковой шестерни, а линейное движение гаечного элемента передается на фрикционную муфту сцепления.

[0013] В ограничительном устройстве дифференциала, как описано выше, привод может быть соединен с винтовым механизмом через червячную передачу.

[0014] В соответствии с вышеприведенной конфигурацией, поскольку привод соединен с винтовым механизмом через червячную передачу, можно заменить привод с относительно небольшой производительностью, сохраняя при этом крутящий момент элемента с резьбой относительно оси вала боковой шестерни, который обеспечивается приводом.

[0015] В ограничительном устройстве дифференциала, как описано выше, гаечный элемент и элемент с резьбовым валом могут быть свинчены друг с другом посредством множества сцепных шаров.

[0016] При вышеуказанной конфигурации, поскольку гаечный элемент и элемент с резьбовым валом свинчиваются вместе посредством сцепных шаров, гаечный элемент и элемент с резьбовым валом плавно вращаются относительно друг друга. Поэтому, электрическая энергия, требуемая приводом, когда поршень перемещается в направлении, в котором он нажимает на элементы фрикционного зацепления, или направлении, противоположном направлению нажимания на элементы фрикционного зацепления, стабильно уменьшается.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0017] Признаки, преимущества, а также техническая и промышленная значимость примерных вариантов осуществления изобретения будут описаны ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых одинаковые ссылочные позиции обозначают одинаковые элементы и где:

фиг. 1 представляет собой вид, иллюстрирующий общую конфигурацию транспортного средства, на котором применено изобретение;

фиг. 2 представляет собой вид в разрезе, иллюстрирующий общую конфигурацию дифференциального устройства задних колес;

фиг. 3 представляет собой структурную схему, иллюстрирующую общую конфигурацию дифференциального устройства задних колес;

фиг. 4 представляет собой вид в разрезе, иллюстрирующий общую конфигурацию ограничительного устройства дифференциала, расположенного в дифференциальном устройстве задних колес с фиг. 2;

фиг. 5 представляет собой увеличенный вид части ограничительного устройства дифференциала с фиг. 4;

фиг. 6 представляет собой вид, иллюстрирующий общую конфигурацию ограничительного устройства дифференциала в качестве другого варианта осуществления изобретения;

фиг. 7 представляет собой вид, иллюстрирующий общую конфигурацию ограничительного устройства дифференциала в качестве другого варианта осуществления изобретения;

фиг. 8 представляет собой структурную схему, иллюстрирующую общую конфигурацию ограничительного устройства дифференциала в качестве другого варианта осуществления изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[0018] Некоторые варианты осуществления изобретения будут подробно описаны со ссылкой на чертежи. В следующих вариантах осуществления части или компоненты, проиллюстрированные на чертежах, упрощены или модифицированы по мере необходимости, а соотношение размеров, формы и т.д. каждой детали или компонента не обязательно изображено с точностью.

[0019] На фиг. 1 показана общая конфигурация транспортного средства 10, на котором применено изобретение. Транспортное средство 10 включает в себя двигатель 12 в качестве источника питания привода, левое и правое передние колеса 14L, 14R (которые будут именоваться «передними колесами 14», когда между ними нет особых различий), левые и правые задние колеса 16R, 16L (которые будут именоваться «задними колесами 16», когда между ними нет особых различий), система 18 передачи мощности, которая передает мощность двигателя 12 передним колесам 14 и задним колесам 16 соответственно, и так далее. Задние колеса 16 являются основными ведущими колесами, которые служат ведущими колесами во время движения в режиме привода на два колеса (2WD) и во время движения в режиме полного привода (4WD). Передние колеса 14 являются вторичными ведущими колесами, которые служат в качестве ведомых колес во время движения в режиме привода на 2 колеса (2WD) и служат в качестве ведущих колес во время движения в режиме полного привода (4WD). Транспортное средство 10 представляет собой полноприводное транспортное средство на основе транспортного средства с задним приводом (FR) с передним расположением двигателя.

[0020] Как показано на фиг. 1, система 18 передачи мощности включает в себя трансмиссию 20, соединенную с двигателем 12, раздаточную коробку 22 для полноприводного транспортного средства, которая является устройством деления мощности на передние и задние колеса, соединенным с трансмиссией 20, передним карданным валом 24 и задним карданным валом 26, соответственно соединенными с раздаточной коробкой 22, дифференциальным устройством 28 передних колес, соединенным с передним карданным валом 24, дифференциальным устройством 30 задних колес, соединенным с задним карданным валом 26, оси 32L, 32R левого и правого передних колес (которые будут называться «передними колесными осями 32», когда они не имеют особых отличий), соединенные с дифференциальным устройством 28 передних колес, оси 34L, 34R левого и правого задних колес (которые будут именоваться «осями 34 задних колес», когда они не имеют особых отличий), соединенные с дифференциальным устройством 30 задних колес и так далее. В сконструированной таким образом системе передачи 18 мощности, мощность двигателя 12, передаваемая в раздаточную коробку 22 через трансмиссию 20, и передается из передаточной коробки 22 на задние колеса 16 через контур передачи мощности на стороне задних колес 16, то есть, последовательно через задний карданный вал 26, дифференциальное устройство 30 задних колес и оси 34 задних колес. Также часть мощности двигателя 12, переданная на сторону задних колес 16, сообщается на сторону передних колес 14 через раздаточную коробку 22, и передается на передние колеса 14 через контур передачи мощности на стороне передних колес 14, то есть последовательно через передний карданный вал 24, дифференциальное устройство 28 передних колес и оси 32 передних колес.

[0021] Как показано на фиг. 1, дифференциальное устройство 28 передних колес включает в себя переднюю муфту 36 на оси 32R передних колес (а именно, между дифференциальным устройством 28 передних колес и передним колесом 14R). Передняя муфта 36 представляет собой кулачковую муфту сцепления, которая электрически (или электромагнитно) управляется таким образом, чтобы избирательно соединяться и отсоединяться от контура передачи мощности между дифференциальным устройством 28 передних колес и передним колесом 14R. Передняя муфта 36 может быть дополнительно снабжена механизмом синхронизации (синхронным механизмом). Хотя это не показано на чертежах, раздаточная коробка 22 снабжена муфтой для разъединения, которая избирательно передает и блокирует часть мощности двигателя 12, передаваемой на задние колеса 16, на передние колеса 14 или на передний карданный вал 24.

[0022] В транспортном средстве 10, сконструированном, как описано выше, если электронным блоком управления (не показан) выбран режим полного привода, например, передняя муфта 36 сцепления, и муфта, расположенная в раздаточной коробке 22, вступают в зацепление. В результате устанавливается состояние полного привода, в котором приводное усилие передается от двигателя 12 на левое и правое задние колеса 16L, 16R, а также левое и правое передние колеса 14L, 14R. Если электронным блоком управления выбирается режим привода на два колеса, например, передняя муфта 36 сцепления и муфта, расположенная в раздаточной коробке 22, выключаются. В результате устанавливается состояние привода с двумя приводами, в котором приводное усилие передается от двигателя 12 на левое и правое задние колеса 16L, 16R. В состоянии привода на два колеса передняя муфта 36 сцепления и муфта, расположенная в раздаточной коробке 22, выключаются. Поэтому, передний карданный вал 24 для передачи приводного усилия исключительно на левое и правое передние колесам 14R, 14L в состоянии полного привода отсоединен от двигателя 12 и левого и правого передних колес 14L, 14R. А именно, транспортное средство 10 представляет собой полноприводное транспортное средство с функцией отключения передающего мощность элемента (переднего карданного вала 24) для передачи приводного усилия исключительно на левое и правое передние колеса 14L, 14R в качестве вторичных приводных колес в состоянии привода на четыре колеса, от двигателя 12 и вторичных приводных колес, в режиме привода на два колеса.

[0023] На фиг. 2 и фиг. 3 показана конфигурация дифференциального устройства 30 задних колес, проиллюстрированная на фиг. 1. Фиг. 2 представляет собой вид в разрезе, показывающий конфигурацию дифференциального устройства 30 задних колес, а фиг. 3 представляет собой структурную схему, показывающую конфигурацию дифференциального устройства 30 задних колес.

[0024] Как показано на фиг. 2 и фиг. 3, дифференциальное устройство 30 задних колес включает в себя кожух 38, в котором размещено дифференциальное устройство 30 задних колес, корпус 46 дифференциала, поддерживаемый в кожухе 38 посредством первого подшипника 40 и второго подшипника 42, так что он вращается вокруг первой оси (центра вала) С1 вала боковой шестерни 44, который будет описана ниже, кольцевую шестерню 50, прикрепленную к радиально наружному участку 46а (см. фиг. 2) корпуса 46 дифференциала с помощью крепежных болтов 48, стержнеобразный вал 54 ведущей шестерни, который имеет противоположные концевые участки, поддерживаемые корпусом 46 дифференциала, и прикреплен к корпусу 46 дифференциала с помощью штифтов 52, чтобы проходить в направлении, перпендикулярном первой оси С1 вала 44 боковой шестерни, пару боковых шестерен 56, 58, поддерживаемых корпусом 46 дифференциала, так что они могут вращаться вокруг первой оси С1 в состоянии, когда боковые шестерни 56, 58 противоположны друг другу с помощью шестерни 54, расположенной между ними, и пару ведущих шестерен 60, 62, которые поддерживаются с возможностью вращения валом 54 ведущей шестерни, проходящим через ведущие шестерни 60, 62 и вступают в зацепление с боковыми шестернями 56, 58 между парой боковых шестерней 56, 58. Кольцевая шестерня 50 находится в зацеплении с приводной шестерней 64, соединенной с концевым участком заднего карданного вала 26 на стороне задних колес 16. Вал 44 боковой шестерни соединен с боковой шестерней 58 таким образом, что они не могут вращаться относительно друг друга, а ось 34R задних колес соединена с валом 44 боковой шестерни так, что они не могут вращаться относительно друг друга. Кроме того, ось 34L задних колес соединена с боковой шестерней 56 так, что они не могут вращаться относительно друг друга. В дифференциальном устройстве 30 задних колес, сконструированном, как описано выше, мощность, передаваемая от двигателя 12 через задний карданный вал 26, передается на задние колеса 16L, 16R, при этом допускается дифференциальное вращение левых и правых осей 34L, 34R задних колес.

[0025] Как показано на фиг. 2 и фиг. 3, дифференциальное устройство 30 задних колес снабжено ограничительным устройством дифференциала (устройством дифференциального ограничения для транспортного средства) 66, которое ограничивает дифференциальное вращение пары боковых шестерен 56, 58. Как показано на фиг. 4, ограничительное устройство дифференциала 66 включает в себя элемент 70 корпуса, в котором размещено ограничительное устройство дифференциала 66, и закреплено за одно целое на кожухе 38 с помощью крепежных болтов 68, фрикционную муфту 72 сцепления, которая соединяет или отсоединяет контур передачи мощности между корпусом 46 дифференциала и валом 44 боковой шестерни, электродвигатель (привод) 74 (см. фиг. 3) и винтовой механизм 76, который преобразует вращательное движение электродвигателя 74 в линейное движение и передает линейное движение на фрикционную муфту 72 сцепления.

[0026] Как показано на фиг. 4, фрикционная муфта 72 сцепления имеет барабан 78 муфты сцепления, ступицу 80 муфты сцепления, множество элементов 82 фрикционного зацепления и поршень 84. Барабан 78 муфты сцепления поддерживается в корпусе 70 таким образом, что он вращается вокруг первой оси С1 вала 44 боковой шестерни и соединен с корпусом 46 дифференциала, так что между ними может передаваться мощность. Ступица 80 муфты сцепления соединена с валом 44 боковой шестерни так, что между ними может передаваться мощность. Фрикционные элементы 82 зацепления попеременно входят в зацепление с барабаном 78 муфты сцеплением и ступицей 80 муфты сцепления, так что элементы 82 не могут вращаться относительно соответствующего барабана 78 муфты сцепления или ступицы 80 муфты сцепления. Кроме того, элементы 82 фрикционного зацепления накладываются друг на друга таким образом, что они могут фрикционно контактировать друг с другом. Поршень 84 выполнен с возможностью нажатия на элементы 82 фрикционного зацепления.

[0027] Как показано на фиг. 4, барабан 78 муфты сцепления включает в себя, как совместно выполненные, первый цилиндрический участок 78а, второй цилиндрический участок 78b и соединительный участок 78 с, которая соединяет первый цилиндрический участок 78а со вторым цилиндрическим участком 78b. Первый цилиндрический участок 78а поддерживается валом 44 боковой шестерни через игольчатые подшипники 86а, 86b, так что он вращается относительно вала 44 боковой шестерни. Второй цилиндрический участок 78b расположен на радиально внешней стороне ступицы 80 муфты сцепления и образован на его внутреннем периферийном участке с помощью внутренних периферийных зубьев 78е волновой передачи. Первый цилиндрический участок 78а барабана 78 муфты сцепления выполнен с внешними периферийными зубьями 78d волновой передачи, которые зашлицованы с внутренними периферийными зубьями 46b волновой передачи, образованным на корпусе 46 дифференциала, а барабан 78 муфты сцепления и корпус 46 дифференциала соединены друг с другом таким образом, чтобы они не могли вращаться относительно друг друга.

[0028] Как показано на фиг. 4, ступица 80 муфты сцепления включает в себя, как совместно выполненные, первый цилиндрический участок 80b, образованный с внутренними периферийными зубьями 80а волновой передачи, второй цилиндрический участок 80d, образованный на ее внешней периферии с внешними периферийными зубьями 80 с волновой передачи, и соединительный участок 80е, который соединяет первый цилиндрический участок 80b со вторым цилиндрическим участком 80d. Ступица 80 муфты сцепления и вал 44 боковой шестерни соединены друг с другом так, чтобы они не могли вращаться относительно друг друга. Внутренние периферийные зубья 80а волновой передачи зашлицованы с внешними периферийными зубьями 44а волновой передачи, образованными на валу 44 боковой шестерни. Второй цилиндрический участок 80d расположен на радиально внутренней стороне второго цилиндрического участка 78b барабана 78 муфты сцепления.

[0029] Как показано на фиг. 4, фрикционные элементы 82 зацепления включают в себя множество кольцевых первых фрикционных дисков 82а, которые сцеплены с барабаном 78 муфты сцепления, при этом они могут перемещаться относительно барабана 78 муфты сцепления в направлении первой оси С1 и не могут вращаться относительно барабана 78 муфты сцепления вокруг первой оси С1, а также множество кольцевых вторых фрикционных дисков 82b, которые входят в зацепление с ступицей 80 муфты сцепления, при этом они могут перемещаться относительно ступицы 80 муфты сцепления в направлении первой оси С1 и не могут вращаться относительно ступицы 80 муфты сцепления вокруг первой оси С1. Как показано на фиг. 5, каждый из кольцевых первых фрикционных дисков 82а образован на ее внешней периферии с внешними периферийными зубьями 82 с, которые вступают в зацепление с внутренними периферийными зубьями 78е волновой передачи, образованными на втором цилиндрическом участке 78b барабана 78 муфты сцепления. Каждый из кольцевых вторых фрикционных дисков 82b образован на его внутренней периферии с внутренними периферическими зубьями 82d, которые зацепляются с внешними периферийными зубьями 80 с волновой передачи, образованными на втором цилиндрическом участке 80d ступицы 80 муфты сцепления.

[0030] Как показано на фиг. 4, винтовой механизм 76 включает в себя гаечный элемент (один из элементов с резьбой) 90 в качестве вращающегося элемента, который опосредованно связан с электродвигателем 74 через червячную передачу 88 таким образом, что между ними может передаваться мощность, элемент 92 с резьбовым валом (другой элемент с резьбой), ввинчиваемый в гаечный элемент 90, и соединительный элемент 94, который соединяет концевой участок элемента 92 с резьбовым валом со стороны задних колес 16, причем элемент 70 корпуса является не вращающимся элементом. Соединительный элемент 94 соединяет концевой участок со стороны задних колес 16R с элементом 70 корпуса, чтобы смонтировать элемент 92 с резьбовым валом на валу 44 боковой шестерни так, так чтобы элемент 92 с резьбовым валом не мог перемещаться в направлении первой оси С1 вала 44 боковой шестерни и не мог вращаться вокруг первой оси С1. Гаечный элемент 90 привинчивается к элементу 92 с резьбовым валом посредством множества сцепных шаров 96, а винтовой механизм 76 представляет собой шарико-винтовую пару, в которой гаечный элемент 90 и элемент 92 с резьбовым валом действуют через множество сцепных шаров 96. Элемент 92 с резьбовым валом опирается на вал 44 боковой шестерни через игольчатые подшипники 98, так, чтобы он мог вращаться относительно вала 44 боковой шестерни. В сконструированном таким образом винтовом механизме 76, гаечный элемент 90, как один из элементов с резьбой (то есть элемент 92 с резьбовым валом и гаечный элемент 90), которые свинчиваются вместе, вращается/приводится в действие электродвигателем 74 вокруг первой оси С1 вала 44 боковой шестерни. В результате вращательное движение электрического двигателя 74 преобразуется в линейное движение гаечного элемента 90 в направлении первой оси С1 вала 44 боковой шестерни. В винтовом механизме 76 гаечный элемент 90 привинчивается к элементу 92 с резьбовым валом так, чтобы гаечный элемент 90 опирался на вал 44 боковой шестерни, чтобы он мог вращаться вокруг первой оси С1 вала 44 боковой шестерни. Кроме того, с помощью соединительного элемента 94 и первого цилиндрического участка 80b ступицы муфты сцепления 80, элемент 92 с резьбовым валом опирается на вал 44 боковой шестерни таким образом, что он не может перемещаться в направлении первой оси С1 вала боковой шестерни 44 и не может вращаться вокруг первой оси С1 вала 44 боковой шестерни. Как показано на фиг. 4, когда гаечный элемент 90 поворачивается электродвигателем 74 вокруг первой оси С1 в направлении стрелки F1, гаечный элемент 90 через винтовое действие с элементом 92 с резьбовым валом перемещается от элементов 82 фрикционного зацепления фрикционной муфты 72 сцепления или в направлении стрелки F2 в направлении первой оси С1. Также, когда гаечный элемент 90 поворачивается электродвигателем 74 вокруг первой оси С1 в направлении, противоположном направлению стрелки F1, или в направлении стрелки F3, гаечный элемент 90 перемещается посредством винтового действия с элементом 92 с резьбовым валом, перемещается в направлении, противоположном направлению стрелки F2, или в направлении стрелки F4 в направлении первой оси С1.

[0031] Червячная передача 88 представляет собой пару шестерен, включая червяк 100, выполненную за одно целое с валом электродвигателя 74, и червячное колесо 102, прикрепленное к фланцевому участку 90а, выполненному на концевом участке гаечного элемента 90 на заднем колесе 16R. Когда электродвигатель 74 вращается/приводится в движение, червячное колесо 102, связанное или прикрепленное к гаечному элементу 90, перемещается в направлении первой оси С1 вала 44 боковой шестерни. Размер ширины червячного колеса 102, измеренный в направлении первой оси С1, установлен больше размера ширины червя 100, образованного на валу двигателя, если измерять в направлении первой оси С1, при этом червячное колесо 102 постоянно входит в зацепление с червяком 100, образованным на валу электродвигателя 74, жестко прикрепленному к элементу 70 корпуса, даже когда червячное колесо 102 перемещается. Червячное колесо 102 имеет наружные периферийные зубья 102а в форме острых зубьев.

[0032] Как показано на фиг. 4 и фиг. 5, поршень 84 фрикционной муфты 72 сцепления включает в себя, как совместно выполненные, цилиндрический базовый концевой участок 84а, установленный на гаечном элементе 90, кольцевой нажимной участок 84b, который нажимает на элементы 82 фрикционного зацепления, соединительный участок 84 с, который соединяет базовый концевой участок 84а с нажимным участком 84b и первые зубья 84d зацепления, образованные на внутренней периферии кольцевого нажимного участка 84b. Цилиндрический базовый концевой участок 84а установлен на гаечном элементе 90 таким образом, что он может вращаться относительно гаечного элемента 90 вокруг первой оси С1 вала 44 боковой шестерни и не может перемещаться относительно элемента 90 гайки в направлении первой оси С1 вала 44 боковой шестерни. Кольцевой нажимной участок 84b расположен между вторым цилиндрическим участком 78b барабана 78 муфты сцепления и вторым цилиндрическим участком 80d ступицы 80 муфты сцепления. Первые зубья 84d зацепления входят в шлицевое зацепление с внешними периферийными зубьями 80 с волновой передачи, образованными на втором цилиндрическом участке 80d ступицы 80 муфты сцепления. Как показано на фиг. 4 и фиг. 5, упорный подшипник 104 расположен между поршнем 84 и фланцевым участком 90а гаечного элемента 90. Кроме того, кольцевой стопорный элемент 106 для блокирования перемещения поршня 84 относительно гаечного элемента 90 к элементам 82 фрикционного зацепления, расположен на концевом участке гаечного элемента 90 на стороне, противоположной стороне фланцевого участка 90а. Поэтому поршень 84 установлен на гаечном элементе 90 таким образом, что он может вращаться относительно гаечного элемента 90 вокруг первой оси С1 вала 44 боковой шестерни и не может перемещаться относительно гаечного элемента 90 в направлении первой оси С1 вала со стороны вала 44 боковой шестерни, из-за упорного подшипника 104 и стопорного элемента 106. Кроме того, первые зубья 84d зацепления поршня 84 вступают в шлицевое зацепление с внешними периферийными зубьями 80 с волновой передачи, образованными на втором цилиндрическом участке 80d ступицы 80 муфты сцепления. Поэтому, поршень 84 установлен на гаечном элементе 90 таким образом, что он не может вращаться относительно ступицы 80 муфты сцепления вокруг первой оси С1 вала 44 боковой шестерни и может перемещаться относительно ступицы 80 муфты сцепления в направлении первой оси С1 вала 44 боковой шестерни. Ось вращения каждой боковой шестерни 56, 58, корпуса 46 дифференциала, барабана 78 муфты сцепления, ступицы 80 муфты сцепления, поршня 84, гаечного элемента 90 и червячного колеса 102 совпадает с первой осью С1 вала 44 боковой шестерни.

[0033] Как показано на фиг. 5, внутренние периферийные зубья 78е волновой передачи, образованные на втором цилиндрическом участке 78b барабана 78 муфты сцепления, образованы с зубьями 78f зацепления, которые выступают из концевого участка внутренних периферийных зубьев 78е волновой передачи на стороне поршня 84, в направлении нажимного участка 84b поршня 84. Кроме того, нажимной участок 84b поршня 84 образован вторыми зубьями (зацепляющими зубьями) 84е зацепления, которые выступают из части наружной периферии нажимного участка 84b к внутренним периферийным зубьям 78е волновой передачи, образованным на втором цилиндрическом участке 78b барабана 78 муфты сцепления. Вторые зубья 84е зацепления могут вступать в зацепление с зубьями 78f зацепления, образованными на внутренних периферийных зубьях 78е волновой передачи. Положение вторых зубьев 84е зацепления, образованных на нажимном участке 84b поршня 84 в направлении первой оси С1, установлено таким образом, что вторые зубья 84е зацепления не зацепляются с зубьями 78f зацепления, образованными на барабане 78 муфты сцепления, в положении, в котором нажимной участок 84b поршня 84 контактирует с элементами 82 фрикционного зацепления фрикционной муфтой 72 сцепления, как показано на верхней стороне (ближе к двигателю 12) фрикционной муфты 72 сцепления относительно первой оси С1 с фиг. 4. Положение вторых зубьев 84е зацепления, образованных на нажимном участке 84b поршня 84 в направлении первой оси С1, также установлено таким образом, что вторые зубья 84е зацепления вступают в зацепление с зубьями 78f зацепления, образованными на барабане 78 муфты сцепления, в месте, где нажимной участок 84b поршня 84 находится на некотором расстоянии А от элементов 82 фрикционного зацепления фрикционной муфты 72 сцепления, как показано на нижней стороне (противоположно стороне двигателя 12) фрикционной муфты 72 сцепления относительно первой оси С1 с фиг. 4. Кроме того, диаметр D окружности вершин вторых зубьев 84е зацепления, образованных на нажимном участке 84b поршня 84, установлен меньшим, чем диаметр D1 окружности вершин внутренних периферийных зубьев 78е волновой передачи, образованных на втором цилиндрическом участке 78b барабана 78 муфты сцепления, и установлен большим, чем диаметр D2 окружности вершин зубьев 78f зацепления, образованных на втором цилиндрическом участке 78b барабана 78 муфты сцепления.

[0034] В ограничительном устройстве дифференциала 66, сконструированном, как описано выше, величина вращения электродвигателя 74 управляется электронным блоком управления (не показан), при этом производится управление значением величины перемещения гаечного элемента 90 винтового механизма 76 в направлении первой оси С1. Когда гаечный элемент 90 поворачивается электродвигателем 74 вокруг первой оси С1 в направлении стрелки F3, а поршень 84, установленный на гаечном элементе 90, перемещается в направлении стрелки F4, чтобы быть ближе к фрикционным элементам 82 зацепления и нажимать на элементы 82, первые фрикционные диски 82а и вторые фрикционные диски 82b элементов 82 фрикционного зацепления выжимаются поршнем 84. В результате корпус 46 дифференциала, соединенный с барабаном 78 муфты сцепления и валом 44 боковой шестерни, соединенным со ступицей 80 муфты сцепления, вращается в виде блока, а в дифференциальном устройстве 30 задних колес генерируется дифференциальный ограничительный крутящий момент для ограничения дифференциального вращения пары боковых шестерен 56 и 58. Когда гаечный элемент 90 поворачивается электродвигателем 74 вокруг первой оси С1 в направлении стрелки F1, с условием, что элементы 82 фрикционного зацепления выжимаются поршнем 84, как показано на фиг. 5, а поршень 84, установленный на гаечном элементе 90, перемещается в направлении стрелки F2, в направлении от элементов 82 фрикционного зацепления, или в направлении, противоположном направлению, в котором поршень 84 нажимает на фрикционные элементы 82 зацепления, вторые зубья 84е зацепления, образованные на нажимном участке 84b поршня 84 вступают в зацепление с зубьями 78f зацепления, образованными на втором цилиндрическом участке 78b барабана 78 муфты сцепления. Поэтому поршень 84 и барабан 78 муфты сцепления входят в зацепление так, что они не могут вращаться относительно друг друга, а корпус 46 дифференциала, соединенный с барабаном 78 муфты сцепления и валом 44 боковой шестерни, соединенным с ступицей 80 муфты сцепления, вступают в зацепление так, что они не могут вращаться относительно друг друга, при этом дифференциальное вращение пары боковых шестерен 56 и 58 ограничивается.

[0035] Как описано выше, ограничительное устройство дифференциала 66 этого варианта осуществления включает в себя фрикционную муфту 72 сцепления, электродвигатель 74 и винтовой механизм 76. Фрикционная муфта 72 сцепления имеет барабан 78 муфты сцепления, соединенный с корпусом 46 дифференциала дифференциального устройства 30 задних колес, ступицу 80 муфты сцепления, соединенную с валом 44 боковой шестерни, множество элементов 82 фрикционного зацепления, которые вступают в зацепление либо со ступицей 80 муфты сцепления, либо барабаном 78 муфты сцепления без вращения относительно указанных элементов и накладываются друг на друга таким образом, что они могут фрикционно контактировать друг с другом, а также поршень 84, который нажимает на фрикционные элементы 82 зацепления. В винтовом механизме 76 гаечный элемент 90 в качестве элемента с резьбой вращается/приводится в действие электродвигателем 74 вокруг первой оси С1 вала 44 боковой шестерни, при этом вращательное движение электродвигателя 74 преобразуется в линейное движение гаечного элемента 90 в направлении первой оси С1 вала 44 боковой шестерни. Элемент с резьбой может представлять собой один из следующих элементов: либо элемент 92 с резьбовым валом, либо гаечный элемент 90, которые свинчиваются вместе. Поршень 84 установлен на гаечном элементе 90 таким образом, что он может вращаться относительно гаечного элемента 90 вокруг первой оси С1 вала 44 боковой шестерни и не может перемещаться относительно гаечного элемента 90 в направлении первой оси С1 вала 44 боковой шестерни. Поршень 84 также не может вращаться относительно ступицы 80 муфты сцепления вокруг первой оси С1 вала 44 боковой шестерни и может перемещаться относительно ступицы 80 муфты сцепления в направлении первой оси СТ. Когда поршень 84 перемещается гаечным элементом 90 в направлении, противоположном направлению нажимания на элементы 82 фрикционного зацепления, поршень 84 и барабан 78 муфты сцепления входят в зацепление так, чтобы они не могли вращаться относительно друг друга. Поэтому, когда вращательное движение электродвигателя 74 преобразуется винтовым механизмом 76 в линейное движение гаечного элемента 90 в направлении первой оси С1 вала 44 боковой шестерни, и поршень 84, установленный на гаечном элементе 90, перемещается в направлении, противоположном направлению нажимания на элементы 82 фрикционного зацепления, поршень 84 и барабан 78 муфты сцепления входят в зацепление так, чтобы они не могли вращаться относительно друг друга. В результате, дифференциальное вращение пары боковых шестерен 56 и 58 механически ограничивается. Таким образом, вращение одного электродвигателя 74 позволяет генерировать дифференциальный ограничительный момент для ограничения дифференциального вращения пары боковых шестерен 56 и 58 в дифференциальном устройстве 30 задних колес или механически ограничивать дифференциальное вращение пары боковых шестерен 56 и 58. Как следствие, количество составляющих элементов ограничительного устройства дифференциала 55 может быть предпочтительно уменьшено, а ограничительное устройство дифференциала 66 может быть предпочтительно уменьшено в размерах по сравнению с известным ограничительным устройством дифференциала для транспортного средства, к которому относится механизм зацепления и разъединения, например, кулачковое сцепление, а именно, добавлен привод для зацепления и разъединения кулачкового сцепления, только с целью механического ограничения дифференциального вращения пары боковых шестерен 56 и 58, например.

[0036] В соответствии с ограничительным устройством дифференциала 66 этого варианта осуществления изобретения поршень 84 зашлицован со ступицей 80 муфты сцепления таким образом, что он может перемещаться относительно ступицы 80 муфты сцепления в направлении первой оси С1 вала 44 боковой шестерни и не может вращаться относительно ступицы 80 муфты сцепления. Кроме того, поршень 84 образован со вторыми зубьями 84е зацепления, которые могут вступать в зацепление с зубьями 78f зацепления, образованными на барабане 78 муфты сцепления. Когда поршень 84 перемещается гаечным элементом 90 в направлении, противоположном направлению нажатия на элементы 82 фрикционного зацепления, вторые зубья 84е зацепления, образованные на поршне 84, входят в зацепление с зубьями 78f зацепления, образованными на барабане 78 муфты сцепления. Как следствие, когда поршень 84 перемещается в направлении, противоположном направлению нажатия на элементы 82 фрикционного зацепления, причем вторые зубья 84е зацепления, образованные на поршне 84, входят в зацепление с зубьями 78f зацепления, образованными на барабане 78 муфты сцепления, так что поршень 84 и барабан 78 муфты сцепления зацепляются так, чтобы не было возможности вращаться относительно друг друга.

[0037] Согласно ограничительному устройству дифференциала 66 в этом варианте осуществления, гаечный элемент 90 опирается на вал 44 боковой шестерни таким образом, что он может вращаться вокруг первой оси С1 вала 44 боковой шестерни, а элемент 92 с резьбовым валом поддерживается так, что он не может перемещаться в направлении первой оси С1 вала 44 боковой шестерни и не может вращаться вокруг первой оси С1 вала 44 боковой шестерни. Таким образом, когда гаечный элемент 90 поворачивается/приводится в движение посредством электродвигателя 74, гаечный элемент 90 перемещается в направлении первой оси С1 вала 44 боковой шестерни, а линейное движение гаечного элемента 90 в направлении первой оси С1 вала 44 боковой шестерни передается на фрикционную муфту 72 сцепления.

[0038] Кроме того, согласно ограничительному устройству дифференциала 66 в этом варианте осуществления, электродвигатель 74 соединен с гаечным элементом 90 винтового механизма 76 через червячную передачу 88. Как следствие, можно заменить электродвигатель 74 малогабаритным электродвигателем с относительно небольшой мощностью, сохраняя при этом крутящий момент гаечного элемента 90 вокруг первой оси С1 вала 44 боковой шестерни, что обеспечивается электродвигателем 74.

[0039] Кроме того, согласно ограничительному устройству дифференциала 66 в этом варианте осуществления, гаечный элемент 90 навинчивается на элемент 92 с резьбовым валом через множество сцепных шаров 96. Как следствие, гаечный элемент 90 и элемент 92 с резьбовым валом плавно вращаются относительно друг друга, а электрическая энергия, требуемая электродвигателем 74, когда поршень 84 перемещается в направлении, нужном для нажатия на элементы 82 фрикционного зацепления или перемещения в направлении, противоположном направлению для нажатия на элементы 82 фрикционного зацепления, стабильно уменьшается.

[0040] Далее будет описан другой вариант осуществления изобретения. Идентичные ссылочные позиции назначаются участкам или компонентам, которые являются общими для этого варианта осуществления и вышеприведенного первого варианта осуществления, и эти участки или компоненты описаны не будут.

[0041] На фиг. 6 показано ограничительное устройство дифференциала 110 согласно другому варианту осуществления изобретения. Ограничительное устройство дифференциала 110 в этом варианте осуществления отличается от ограничительного устройства дифференциала 66 первого варианта осуществления изобретения тем, что поршень 112 установлен на гаечном элементе 90 таким образом, что он не может вращаться относительно барабана 114 муфты сцепления вокруг первой оси С1 вала 44 боковой шестерни и он может перемещаться относительно барабана 114 муфты сцепления в направлении первой оси С1, а также тем, что поршень 112 образован с первыми зубьями (зацепляющими зубьями) 112а зацепления, которые могут вступать в зацепление с зубьями 116а зацепления, образованными на ступице 116 муфты сцепления. Согласно другим объектам изобретения, ограничительное устройство дифференциала 110 в этом варианте осуществления, по существу, идентично ограничительному устройству дифференциала 66 первого варианта осуществления.

[0042] Как показано на фиг. 6, барабан 114 муфты сцепления включает в себя, как совместно выполненные, первый цилиндрический участок 114а, который поддерживается валом 44 боковой шестерни через игольчатые подшипники 86а, 86b, с тем, чтобы вращаться относительно вала 44 боковой шестерни, второй цилиндрический участок 114 с, расположенный на радиально внешней стороне ступицы 116 муфты сцепления, и соединительный участок 114d, который соединяет первый цилиндрический участок 114а со вторым цилиндрическим участком 114 с. Второй цилиндрический участок 114с образован на его внутренней периферии с внутренними периферийными зубьями 114b волновой передачи. Первый цилиндрический участок 114а барабана 114 муфты сцепления образован с внешними периферийными зубьями 114е волновой передачи, которые соединены шлицевым зацеплением с внутренними периферийными зубьями 46b волновой передачи, образованными на корпусе 46 дифференциала, а барабан 114 муфты сцепления и корпус 46 дифференциала соединены друг с другом таким образом, чтобы они не могли вращаться относительно друг друга. Внешние периферийные зубья 82 с, образованные на первых фрикционных дисках 82а (см. фиг. 5), соединены с внутренними периферийными зубьями 114b волновой передачи барабана 114 муфты сцепления, так что первые фрикционные диски 82а могут перемещаться относительно барабана 114 муфты сцепления в направлении первой оси С1, и не могут вращаться относительно барабана 114 муфты сцепления вокруг первой оси С1.

[0043] Как показано на фиг. 6, ступица 116 муфты сцепления включает в себя, как совместно выполненные, первый цилиндрический участок 116 с, образованный с внутренними периферийными зубьями 116b волновой передачи, соединенными шлицевым зацеплением с внешними периферийными зубьями 44а волновой передачи, образованными на валу 44 боковой шестерни, второй цилиндрический участок 116е, расположенный на радиально внутренней стороне второго цилиндрического участка 114с барабана 114 муфты сцепления, и соединительный участок 116f, который соединяет первый цилиндрический участок 116 с со вторым цилиндрическим участком 116е. Второй цилиндрический участок 116е образована на его внешней периферии с внешними периферийными зубьями 116d волновой передачи. Ступица 116 муфты сцепления и вал 44 боковой шестерни соединены друг с другом так, что они не могут вращаться относительно друг друга. Внутренние периферийные зубья 82d (см. фиг. 5), образованные на вторых фрикционных дисках 82b, входят в зацепление с внешними периферийными зубьями 116d волновой передачи ступицы 116 муфты сцепления, при этом вторые фрикционные диски 82b могут перемещаться относительно ступицы 116 муфты сцепления в направлении первой оси С1 и не могут вращаться относительно ступицы 116 муфты сцепления вокруг первой оси С1.

[0044] Как показано на фиг. 6, поршень 112 фрикционной муфты 118 сцепления включает в себя, как совместно выполненные, цилиндрический базовый концевой участок 112b, кольцевой нажимной участок 112 с, расположенный между вторым цилиндрическим участком 114с барабана 114 муфты сцепления и вторым цилиндрическим участком 116е ступицы 116 муфты сцепления, соединительный участок 112d, который соединяет базовый концевой участок 112b с нажимным участком 112 с, и вторые зубья 112е зацепления, образованные на внешней периферии кольцевого нажимного участка 112с. Цилиндрический базовый концевой участок 112b установлен на гаечном элементе 90 таким образом, что он может вращаться относительно гаечного элемента 90 вокруг первой оси С1 вала 44 боковой шестерни и не может перемещаться относительно гаечного элемента 90 в направлении первой оси С1 вала 44 боковой шестерни, в присутствии упорного подшипника 104 и стопорного элемента 106. Кольцевой нажимной участок 112с нажимает на фрикционные элементы 82 зацепления. Вторые зубья 112Е зацепления находятся в шлицевом зацеплении с внутренними периферийными зубьями 114b волновой передачи, образованными на втором цилиндрическом участке 114с барабана 114 муфты сцепления. Вторые зубья 112е зацепления поршня 112 находятся в шлицевом зацеплении с внутренними периферийными зубьями 114b волновой передачи, образованными на втором цилиндрическом участке 114с барабана 114 муфты сцепления. Как следствие, поршень 112 установлен на гаечном элементе 90 таким образом, что он не может вращаться относительно барабана 114 муфты сцепления вокруг первой оси С1 вала 44 боковой шестерни и может перемещаться относительно барабана 114 муфты сцепления в направлении первой оси С1 вала 44 боковой шестерни. Ось вращения и барабана 114 муфты сцепления, и ступицы 116 муфты сцепления, и поршня 112 совпадает с первой осью С1 вала 44 боковой шестерни.

[0045] Как показано на фиг. 6, внешние периферийные зубья 116d волновой передачи, образованные на втором цилиндрическом участке 116е ступицы 116 муфты сцепления, выполнены с зубьями 116а зацепления, которые выступают из концевого участка наружных периферийных зубьев 116d волновой передачи ближе к поршню 112, в направлении нажимного участка 112с поршня 112. Кроме того, нажимной участок 112с поршня 112 образован с первыми зубьями 112а зацепления, которые выступают из части внутренней периферии нажимного участка 112с к внешним периферийным зубьям 116d волновой передачи, образованным на втором цилиндрическом участке 116е ступицы 116 муфты сцепления. Первые зубья 112а зацепления могут вступать в зацепление с зубьями 116а зацепления, образованными на внешних периферийных зубьях 116d волновой передачи. Положение первых зубьев 112а зацепления на нажимном участке 112с поршня 112 в направлении первой оси С1 установлено так, чтобы первые зубья 112а зацепления не вступали в зацепление с зубьями 116а зацепления, образованными на ступице 116 муфты сцепления, в положении, в котором нажимной участок 112с поршня 112 находится в контакте с элементами 82 фрикционного зацепления, как показано на верхней стороне (стороне двигателя 12) фрикционной муфты 118 сцепления относительно первой оси С1 с фиг. 6. Кроме того, положение первых зубьев 112а зацепления на нажимном участке 112с поршня 112 в направлении первой оси С1 установлено так, чтобы первые зубья 112а зацепления входили в зацепление с зубьями 116а зацепления, образованными на ступице 116 муфты сцепления, в положении, в котором нажимной участок 112с поршня 112 расположен на заданном расстоянии А1 от элементов 82 фрикционного зацепления, как показано на нижней стороне (противоположно двигателю 12) фрикционной муфты 118 сцепления относительно первой оси С1 с фиг. 6. Диаметр D3 окружности вершин первых зубьев 112а зацепления, образованных на нажимном участке 112с поршня 112, установлен большим, чем расстояние D4 окружности вершин наружных периферийных зубьев 116d волновой передачи, образованных на втором цилиндрическом участке 116е ступицы 116 муфты сцепления, и установлен меньшим, чем диаметр D5 окружности вершин зубьев 116а зацепления, образованных на втором цилиндрическом участке 116е ступицы 116 муфты сцепления.

[0046] В ограничительном устройстве дифференциала 110, сконструированном, как описано выше, когда гаечный элемент 90 поворачивается электродвигателем 74 вокруг первой оси С1 в направлении стрелки F3, а поршень 112, установленный на гаечном элементе 90, перемещается в таком направлении, чтобы нажимать на элементы 82 фрикционного зацепления, а именно, поршень 112 перемещается в направлении стрелки F4, первые фрикционные диски 82а и вторые фрикционные диски 82b элементов 82 фрикционного зацепления выжимаются поршнем 112. Поэтому корпус 46 дифференциала, соединенный с барабаном 114 муфты сцепления и валом 44 боковой шестерни, соединенным со ступицей 116 муфты сцепления, вращается в виде блока, а в заднем дифференциальном устройстве 30 генерируется дифференциальный ограничительный крутящий момент для ограничения дифференциального вращения пары боковых шестерен 56 и 58. Кроме того, когда гаечный элемент 90 поворачивается электродвигателем 74 вокруг первой оси С1 в направлении стрелки F1, при условии, при котором элементы 82 фрикционного зацепления выжимаются поршнем 112, а поршень 112, установленный на гаечном элементе 90, перемещается в направлении, противоположном направлению нажимания на элементы 82 фрикционного зацепления, а именно, поршень 112 перемещается в направлении стрелки F2, причем первые зубья зацепления 112а, образованные на нажимном участке 112с поршня 112, входят в зацепление с зубьями 116а зацепления, образованными на втором цилиндрическом участке 116е ступицы 116. В этом случае поршень 112 и ступица 116 муфты сцепления соединяются друг с другом так, что они не могут вращаться относительно друг друга, а корпус 46 дифференциала соединен с барабаном 114 муфты сцепления, и вал 44 боковой шестерни, соединенный с ступицей 116 муфты сцепления, соединяются друг с другом так, что они не могут вращаться относительно друг друга, так что дифференциальное вращение пары боковых шестерен 56 и 58 является механически ограничивается.

[0047] Как описано выше, ограничительное устройство дифференциала 110 в этом варианте осуществления включает в себя фрикционную муфту 118 сцепления, электродвигатель 74 и винтовой механизм 76. Фрикционная муфта 118 сцепления содержит барабан 114 муфты сцепления, соединенный с корпусом 46 дифференциала дифференциального устройства задних колес 30, ступицу 116 муфты сцепления, соединенную с валом 44 боковой шестерни, множество элементов 82 фрикционного зацепления, которые входят в зацепление с одним из следующих элементов: либо со ступицей 116 муфты сцепления, либо с барабаном 114 муфты сцепления без вращения относительно указанных элементов и накладываются друг на друга таким образом, что они могут находиться во фрикционном контакте друг с другом, и поршень 112, который нажимает на фрикционные элементы 82 зацепления. Гаечный элемент 90 в качестве винтового элемента вращается/приводится в действие электродвигателем 74 вокруг первой оси С1 вала 44 боковой шестерни, при этом вращательное движение электродвигателя 74 преобразуется в линейное движение гаечного элемента 90 в направлении первой оси С1 вала 44 боковой шестерни. Поршень 112 установлен на гаечном элементе 90 так, что поршень 112 может вращаться относительно гаечного элемента 90 вокруг первой оси С1 вала 44 боковой шестерни и не может перемещаются относительно гаечного элемента 90 в направлении первой оси С1 вала 44 боковой шестерни. Поршень 112 также не может вращаться относительно барабана 114 муфты сцепления вокруг первой оси С1 вала 44 боковой шестерни и может перемещаться относительно барабана 114 муфты сцепления в направлении первой оси С1. Когда поршень 112 перемещается гаечным элементом 90 в направлении, противоположном направлению нажимания на элементы 82 фрикционного зацепления, поршень 112 и ступица 116 муфты сцепления входят в зацепление таким образом, что они не могут вращаться относительно друг друга. Таким образом, когда вращательное движение электродвигателя 74 преобразуется винтовым механизмом 76 в линейное движение гаечного элемента 90 в направлении первой оси С1 вала 44 боковой шестерни, и поршень 112, установленный на гаечном элементе 90 перемещается в направлении, противоположном направлению нажимания на элементы 82 фрикционного зацепления, поршень 112 и ступица 116 муфты сцепления входят в зацепление друг с другом так, что они не могут вращаться относительно друг друга. В результате дифференциальное вращение пары боковых шестерен 56 и 58 механически ограничивается. Таким образом, вращение одного электродвигателя 74 позволяет генерировать дифференциальный ограничительный момент для ограничения дифференциального вращения пары боковых шестерен 56 и 58 в дифференциальном устройстве 30 задних колес и механически ограничивать дифференциальное вращение пары боковых шестерен 56 и 58. Таким образом, количество компонентов, которые образуют ограничительное устройство дифференциала 110, может быть предпочтительно уменьшено, и ограничительное устройство дифференциала 110 может быть предпочтительно уменьшено в размерах по сравнению с ограничительным устройством дифференциала для транспортного средства, на котором применен механизм для включения и выключения кулачкового сцепления, а именно, привод для сцепления и отсоединения кулачкового сцепления добавлен только с целью механического ограничения дифференциального вращения пары боковых шестерен 56 и 58, например.

[0048] Кроме того, согласно ограничительному устройству дифференциала 110 в этом варианте осуществления, поршень 112 вступает в шлицевое зацепление с барабаном 114 муфты сцепления таким образом, что он может перемещаться относительно барабана 114 муфты в направлении первой оси С1 вала 44 боковой шестерни и не может вращаться относительно барабана 114 муфты сцепления. Кроме того, поршень 112 образован с первыми зубьями 112а зацепления, которые могут вступать в зацепление с зубьями 116а зацепления, образованными на ступице 116 муфты сцепления. Когда поршень 112 перемещается гаечным элементом 90 в направлении, противоположном направлению нажимания на элементы 82 фрикционного зацепления, первые зубья 112а зацепления, образованные на поршне 112, входят в зацепление с зубьями 116а зацепления, образованными на ступице 116 муфты сцепления. Таким образом, когда поршень 112 перемещается в направлении, противоположном направлению нажимания на фрикционные элементы 82 зацепления, первые зубья 112а зацепления, образованные на поршне 112, входят в зацепление с зубьями 116а зацепления, образованными на ступице 116 муфты сцепления, при этом поршень 112 и ступица 116 муфты сцепления входят в зацепление так, что они не могут вращаться относительно друг друга.

[0049] На фиг. 7 показано ограничительное устройство дифференциала 120 согласно другому варианту осуществления изобретения. Ограничительное устройство дифференциала 120 этого варианта осуществления отличается от ограничительного устройства дифференциала 66 первого варианта осуществления тем, что корпус 46 дифференциала соединен с ступицей 122 муфты сцепления, так что между ними может передаваться мощность, а также тем, что вал 124 боковой шестерни соединен с барабаном 126 муфты сцепления, так что между ними может передаваться мощность. В других аспектах, ограничительное устройство дифференциала 120, по существу, идентично ограничительному устройству дифференциала 66 первого варианта осуществления изобретения. В ограничительном устройстве дифференциала 120 в этом варианте осуществления электродвигатель 74, червячная передача 88, винтовой механизм 76, упорный подшипник 104, стопорный элемент 106 и поршень 84 расположены так, чтобы иметь обратное положение по отношению к линии L1 (см. фиг. 7) перпендикулярно первой оси С1 вала 124 боковой шестерни по сравнению с ограничительным устройством дифференциала 66 первого варианта осуществления. Кроме того, элемент 92 с резьбовым валом опирается на вал 124 боковой шестерни через цилиндрический элемент 132, который будет описан ниже, при этом элемент 92 с резьбовым валом не может перемещаться в направлении первой оси С1 и не может вращаться вокруг первой оси С1 по причине того, что соединительный элемент 136, выполняет, по существу, ту же функцию, что и соединительный элемент 94 первого варианта осуществления 1, и первому цилиндрическому участку 122а ступицы 122 муфты сцепления. Как показано на фиг. 7, когда гаечный элемент 90 поворачивается электродвигателем 74 вокруг первой оси С1 в направлении стрелки F1, гаечный элемент 90 отходит от элементов 82 фрикционного зацепления в направлении первой оси С1, а именно, перемещается в направлении стрелки F4 посредством винтового действия с элементом 92 с резьбовым валом. Кроме того, когда гаечный элемент 90 поворачивается электродвигателем 74 вокруг первой оси С1 в направлении, противоположном направлению стрелки F1, а именно, в направлении стрелки F3, гаечный элемент 90 перемещается в направлении, противоположном направлению стрелки F4 в направлении первой оси CI, а именно, в направлении стрелки F2, посредством винтового действия с элементом 92 с резьбовым валом.

[0050] Как показано на фиг. 7, барабан 126 муфты сцепления включает в себя, как совместно выполненные, первый цилиндрический участок 126b, второй цилиндрический участок 126d, а также соединительный участок 126е, которая соединяет первый цилиндрический участок 126b со вторым цилиндрическим участком 126d. Первый цилиндрический участок 126b выполнен с первыми внутренними периферийными зубьями 126а волновой передачи, которые входят в шлицевое зацепление с внешними периферийными зубьям 124а волновой передачи, образованными на валу 124 боковой шестерни. Второй цилиндрический участок 126d расположен на радиально внешней стороне от ступицы 122 муфты сцепления и образован на ее внутренней периферии со вторыми внутренними периферийными зубьями 126с волновой передачи. Барабан 126 муфты сцепления и вал 124 боковой шестерни соединены друг с другом таким образом, что они не могут вращаться относительно друг друга. Вал 124 боковой шестерни, соединенный с боковой шестерней 58, опирается на подшипник 130, расположенный на корпусе 70, боковую шестерню 58 и т.д., при этом вал 124 боковой шестерни может вращаться вокруг первой оси С1, подобно валу 44 боковой шестерни первого варианта осуществления. Кроме того, внешние периферические зубья 82 с (см. фиг. 5), образованные на первых фрикционных дисках 82а, входят в зацепление со вторыми внутренними периферийными зубьями 126с волновой передачи барабана 126 муфты сцепления, при этом первые фрикционные диски 82а могут перемещаться относительно барабана 126 в направлении первой оси С1 и не могут вращаться относительно барабана 126 муфты сцепления.

[0051] Как показано на фиг. 7, ступица 122 муфты сцепления включает в себя, как совместно выполненные, первый цилиндрический участок 122а, второй цилиндрический участок 122 с, а также соединительный участок 122d, который соединяет первый цилиндрический участок 122а со вторым цилиндрическим участком 122 с. Первый цилиндрический участок 122а поддерживается посредством игольчатых подшипников 128а, 128b и т.д., чтобы иметь возможность вращаться относительно вала 124 боковой шестерни. Второй цилиндрический участок 122с расположен на радиально внутренней стороне второго цилиндрического участка 126d барабана 126 муфты сцепления и образован на его внешней периферии с внешними периферийными зубьями 122b волновой передачи. Между ступицей 122 муфты сцепления и корпусом 46 дифференциала расположен цилиндрический элемент 132, выполненный в цилиндрической форме, который соединяет контур передачи мощности между ступицей 122 муфты сцепления и корпусом 46 дифференциала. А именно, концевой участок цилиндрического элемента 132, расположенный ближе к корпусу 46 дифференциала, выполнен с внешними периферийными зубьями 132а с волновой передачей, которые входят в шлицевое зацепление с внутренними периферийными зубьями 46b с волновой передачей корпуса 46 дифференциала, а концевой участок цилиндрического элемента 132, удаленный от корпуса 46 дифференциала, образован с внешними периферийными зубьями 132b с волновой передачей, которые входят в шлицевое зацепление с внутренними периферийными зубьями 122е, образованными на первом цилиндрическом участке 122а ступицы 122 муфты сцепления. Кроме того, внутренние периферийные зубья 82d (см. фиг. 5), образованные на вторых фрикционных дисках 82b, вступают в зацепление с внешними периферийными зубьями 122b волновой передачи ступицы 122 муфты сцепления, при этом вторые фрикционные диски 82b могут перемещаться относительно ступицы 122 муфты сцепления в направлении первой оси С1 и не могут вращаться относительно ступицы 122 муфты сцепления вокруг первой оси С1.

[0052] Как показано на фиг. 7, внутренние периферийные зубья 126с волновой передачи, образованные на втором цилиндрическом участке 126d барабана 126 муфты сцепления, выполнены с зубьями 126f зацепления, которые выступают из концевого участка вторых внутренних периферийных зубьев 126с волновой передачи ближе к поршню 84, в направлении нажимного участка 84b поршня 84. Положение зубьев 126f зацепления во вторых внутренних периферийных зубьях 126с волновой передачи, образованных на барабане 126 муфты сцепления в направлении первой оси С1, установлено так, что вторые зубья 84е зацепления, образованные на нажимном участке 84b поршня 84, не вступают в зацепление с зубьями 126f зацепления, образованными на барабане 126 муфты сцепления, в месте, где нажимной участок 84b поршня 84 контактирует с элементами 82 фрикционного зацепления, как показано на верхней стороне (стороне двигателя 12) фрикционной муфты 134 сцепления относительно первой оси С1 с фиг. 7, а вторые зубья 84е зацепления входят в зацепление с зубьями 126f зацепления, образованными на барабане 126 муфты сцепления, в положении, когда нажимной участок 84b поршня 84 находится на некотором расстоянии А2 от элементов 82 фрикционного зацепления фрикционной муфты 134 сцепления, как показано на нижней стороне (противоположно стороне двигателя 12) фрикционной муфты 134 сцепления относительно первой оси С1 с фиг. 7.

[0053] В ограничительном устройстве дифференциала 120, сконструированном, как описано выше, когда гаечный элемент 90 поворачивается электродвигателем 74 вокруг первой оси С1 в направлении стрелки F3, а поршень 84, установленный на гаечном элементе 90, перемещается в таком направлении, чтобы нажимать на элементы 82 фрикционного зацепления, а именно, поршень 84 перемещается в направлении стрелки F2, первые фрикционные диски 82а и вторые фрикционные диски 82b выжимаются поршнем 84. В результате, вал 124 боковой шестерни, соединенный с барабаном 126 муфты сцепления, и корпус 46 дифференциала, соединенный со ступицей 122 муфты сцепления, вращаются в виде блока, и в дифференциальном устройстве 30 задних колес генерируется дифференциальный ограничительный крутящий момент для ограничения дифференциального вращения пары боковых шестерен 56 и 58. Кроме того, когда гаечный элемент 90 поворачивается электродвигателем 74 вокруг первой оси С1 в направлении стрелки F1, а поршень 84, установленный на гаечном элементе 90, перемещается в направлении, противоположном направлению нажимания на элементы 82 фрикционного зацепления, а именно, поршень 84 перемещается в направлении стрелки F4, вторые зубья 84е зацепления, образованные на нажимном участке 84b поршня 84, входят в зацепление с зубьями 126f зацепления, образованными на втором цилиндрическом участке 126d барабана 126 муфты сцепления. В результате поршень 84 и барабан 126 муфты сцепления входят в зацепление таким образом, что они не могут вращаться относительно друг друга, а вал 124 боковой шестерни, соединенный с барабаном 126 муфты сцепления, и корпус 46 дифференциала, соединенный со ступицей 122 муфты сцепления, входят в зацепление таким образом, чтобы они не могли вращаться относительно друг друга, так что дифференциальное вращение пары боковых шестерен 56 и 58 механически ограничивается (держится в определенных пределах).

[0054] Как описано выше, ограничительное устройство дифференциала 120 в этом варианте осуществления включает в себя фрикционную муфту 134 сцепления, электродвигатель 74 и винтовой механизм 76, который преобразует вращательное движение электродвигателя 74 в линейное движение гаечного элемента 90 в направлении первой оси С1 вала 124 боковой шестерни, когда гаечный элемент 90 как один элемент с резьбой элемента 92 с резьбовым валом и гаечного элемента 90, которые свинчены вместе, вращаются/приводятся в действие электродвигателем 74 вокруг первой оси С1 вала 124 боковой шестерни. Фрикционная муфта 134 сцепления имеет ступицу 122 муфты сцепления, соединенную с корпусом 46 дифференциала дифференциального устройства 30 задних колес, барабан 126 муфты сцепления, соединенный с валом 124 боковой шестерни, множество элементов 82 фрикционного зацепления, которые вступают в зацепление с одним из следующих элементов: либо со ступицей 122 муфты сцепления, либо барабаном 126 муфты сцепления без вращения относительно указанных элементов, и накладываются друг на друга так, что они могут находиться во фрикционном контакте друг с другом, а также поршень 84, который нажимает на элементы 82 фрикционного зацепления. Поршень 84 установлен на гаечном элементе 90 таким образом, что он может вращаться относительно гаечного элемента 90 вокруг первой оси С1 вала 124 боковой шестерни и не может перемещаться относительно гаечного элемента 90 в направлении первой оси С1 вала 124 боковой шестерни. Поршень 84 также установлен на ступице 122 муфты сцепления таким образом, что он не может вращаться относительно ступицы 122 муфты сцепления вокруг первой оси С1 вала 124 боковой шестерни и может перемещаться относительно ступицы 122 муфты сцепления в направлении первой оси С1. Когда поршень 84 перемещается гаечным элементом 90 в направлении, противоположном направлению нажимания на элементы 82 фрикционного зацепления, поршень 84 и барабан 126 муфты сцепления входят в зацепление так, что они не могут вращаться друг относительно друга. Таким образом, когда вращательное движение электродвигателя 74 преобразуется винтовым механизмом 76 в линейное движение гаечного элемента 90 в направлении первой оси С1 вала 124 боковой шестерни, а поршень 84, установленный на гаечном элементе 90, перемещается в направлении, противоположном направлению нажимания на элементы 82 фрикционного зацепления, поршень 84 и барабан 126 муфты сцепления входят в зацепление, чтобы они не могли вращаться относительно друг друга, при этом дифференциальное вращение пары боковых шестерен 56 и 58 механически ограничивается. Таким образом, вращение одного электродвигателя 74 позволяет генерировать дифференциальный ограничительный момент для ограничения дифференциального вращения пары боковых шестерен 56 и 58 в дифференциальном устройстве 30 задних колес и механически ограничивать дифференциальное вращение пары боковых шестерен 56 и 58. Таким образом, количество компонентов, которые образуют ограничительное устройство дифференциала 120, может быть предпочтительно уменьшено, и ограничительное устройство дифференциала 120 может быть предпочтительно уменьшено в размерах по сравнению с ограничительным устройством дифференциала для транспортного средства, на котором применяется механизм для включения и выключения кулачкового сцепления, а именно, привод для включения и выключения кулачкового сцепления добавлен только с целью механического ограничения дифференциального вращения пары боковых шестерен 56 и 58, например.

[0055] На фиг. 8 показано ограничительное устройство дифференциала 140 согласно другому варианту осуществления изобретения. Ограничительное устройство дифференциала 140 в этом варианте отличается от ограничительного устройства дифференциала 66 первого варианта осуществления тем, что конструкция винтового механизма 76 заменена на винтовой механизм 146, в котором элемент 142 с резьбовым валом (один из элементов с резьбой) поворачивается/приводится в действие электродвигателем 74, при этом гаечный элемент 144 перемещается в направлении первой оси С1 вала 44 боковой шестерни. В других отношениях, ограничительное устройство дифференциала 140 в этом варианте осуществления, по существу, идентично ограничительному устройству дифференциала 66 первого варианта осуществления.

[0056] Как показано на фиг. 8, соединительный участок 80е ступицы 80 муфты сцепления выполнен с выступающим участком 80f, который выступает к концевому участку элемента 142 с резьбовым валом на стороне, противоположной стороне задних колес 16R, а первый упорный подшипник 148 расположен между выступающим участком 80f и концевым участком элемента 142 с резьбовым валом на стороне, противоположной стороне задних колес 16R. Кроме того, элемент 70 корпуса выполнен с выступающим участком 70а, который выступает к концевому участку элемента 142 с резьбовым валом на стороне задних колес 16R, а второй упорный подшипник 150 расположен между выступающим участком 70а и концевым участком элемента 142 с резьбовым валом на стороне задних колес 16R. Элемент 142 с резьбовым валом поддерживается валом 44 боковой шестерни через игольчатые подшипники 98 таким образом, что он может вращаться относительно вала 44 боковой шестерни. А именно, элемент 142 с резьбовым валом поддерживается валом 44 боковой шестерни так, что он не может перемещаться в направлении первой оси С1 вала 44 боковой шестерни в присутствии выступающего участка 80f ступицы 80 муфты сцепления и выступающего участка 70а элемента 70 корпуса, и может вращаться вокруг первой оси С1 вала 44 боковой шестерни через игольчатые подшипники 98. Элемент 142 с резьбовым валом выполнен с червячным колесом 142а, которое входит в зацепление с червяком 100, образованным на валу электродвигателя 74.

[0057] Как показано на фиг. 8, элемент 70 корпуса выполнен с внутренними периферийными зубьями 70b волновой передачи, а гаечный элемент 144 выполнен с внешними периферийными зубьями 144а волновой передачи, прикрепленными к внутренним периферийным зубьям 70b волновой передачи. Гаечный элемент 144 привинчивается к элементу 142 с резьбовым валом через множество сцепных шаров 152. А именно, с расположенными таким образом внутренними периферийными зубьями 70b волновой передачи элемента 70 корпуса, гаечный элемент 144 поддерживается валом 44 боковой шестерни, так что он может перемещаться в направлении первой оси С1 вала 44 боковой шестерни и не может вращаться вокруг первой оси С1. При такой конфигурации, когда элемент 142 с резьбовым валом вращается/приводится в действие электродвигателем 74, гаечный элемент 144 перемещается в направлении первой оси С1 вала 44 боковой шестерни, и линейное движение гаечного элемента 144 передается на фрикционную муфту 72 сцепления.

[0058] Как описано выше, согласно ограничительному устройству дифференциала 140 в этом варианте осуществления изобретения, гаечный элемент 144 поддерживаются валом 44 боковой шестерни таким образом, что он не может вращаться вокруг первой оси С1 вала 44 боковой шестерни, а элемент 142 с резьбовым валом поддерживается валом 44 боковой шестерни так, что он не может перемещаться в направлении первой оси С1 вала 44 боковой шестерни и может вращаться вокруг первой оси С1 вала 44 боковой шестерни. Поэтому, когда элемент 142 с резьбовым валом вращается/приводится в действие электродвигателем 74, гаечный элемент 144 перемещается в направлении первой оси С1 вала 44 боковой шестерни, а линейное движение гаечного элемента 144 передается на фрикционную муфту 72 сцепления.

[0059] Хотя некоторые варианты осуществления изобретения были подробно описаны на основе чертежей, изобретение также может быть воплощено в других формах.

[0060] Хотя ограничительное устройство дифференциала 66, 110, 120, 140 включено в дифференциальное устройство 30 задних колес в вышеупомянутых вариантах осуществления, оно может быть включено в дифференциальное устройство 28 передних колес. Кроме того, в то время как дифференциальное устройство 30 задних колес, включающее в себя ограничительное устройство дифференциала 66, 110, 120, 140 предусмотрено в транспортном средстве с приводом на четыре колеса с функцией отключения, оно может быть предусмотрено в транспортном средстве с приводом на четыре колеса, не имеющем функции отключения, или может также быть предусмотрено в транспортном средстве с приводом на два колеса, например.

[0061] Хотя в качестве примера винтового механизма 76, 146 в вышеприведенных вариантах осуществления проиллюстрирована винтовая пружина, изобретение не ограничивается этим устройством. Винтовой механизм 76, 146 требуется только для того, чтобы служить в качестве механизма преобразования, который преобразует вращательное движение электродвигателя 74 в линейное движение, и может представлять собой простую комбинацию элемента 92, 142 с резьбовым валом и гаечного элемента 90, 144, которые, например, свинчиваются друг с другом. Более конкретно, винтовой механизм 76, 146 может представлять собой скользящий винт. В случае, когда используется скользящий винт, механическая эффективность, с которой вращательное движение преобразуется в линейное движение, уменьшается по сравнению с винтовой пружиной, однако при этом может достигаться некоторый предпочтительный эффект, заключающийся в том, что к фрикционной муфте 72 сцепления может быть приложено большее осевое усилие.

[0062] Хотя винтовой механизм 76 связан с электродвигателем 74 опосредованно через червячную передачу 88 в вышеуказанных вариантах осуществления, изобретение не ограничено этим устройством. Например, гаечный элемент 90 винтового механизма 76 и электродвигатель 74 могут быть непосредственно соединены друг с другом без использования червячного зубчатого колеса 88. Более конкретно, гаечный элемент 90 и электродвигатель 74 могут быть непосредственно соединены друг с другом, при этом шестерня, расположенная на валу электродвигателя 74, входит в зацепление с зубьями шестерни, образованными на гаечном элементе 90.

[0063] Хотя гаечный элемент 90 винтового механизма 76 вращается/приводится в действие электродвигателем 74 в вышеописанных вариантах осуществления, гаечный элемент 90 может вращаться/приводится в действие с помощью привода, такого как гидравлический двигатель того типа, что имеет механизм, подобный лопастному насосу, либо привода того типа, в котором рейка реечной передачи приводится в действие гидравлическим или пневматическим цилиндром.

[0064] Следует понимать, что варианты осуществления, описанные выше, являются просто примерами и что изобретение может быть воплощено с различными изменениями или усовершенствованиями на основе знаний специалистов в данной области техники.

Изобретение относится к ограничительным устройствам дифференциалов для транспортного средства. Ограничительное устройство дифференциала для транспортного средства содержит: ступицу муфты сцепления, барабан муфты сцепления, фрикционную муфту сцепления, включающую в себя множество элементов фрикционного зацепления и поршень; привод, винтовой механизм, включающий в себя элемент с резьбовым валом и гаечный элемент. Вращательное движение электродвигателя преобразуется винтовым механизмом в линейное движение гаечного элемента в направлении первой оси С1 вала боковой шестерни. Поршень, установленный на гаечном элементе, перемещается в направлении, противоположном направлению нажатия на элементы фрикционного зацепления. Поршень и барабан муфты сцепления входят в зацепление без вращения относительно него. Таким образом, дифференциальное вращение пары боковых шестерен механически ограничивается. Изобретение делает возможным механически ограничить дифференциальное вращение пары боковых шестерен, при этом предпочтительно уменьшая размер ограничительного устройства дифференциала для транспортного средства. 5 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Ограничительное устройство дифференциала для транспортного средства, при этом ограничительное устройство дифференциала выполнено с возможностью ограничения дифференциального вращения пары боковых шестерен, расположенных в дифференциальном устройстве,

причем ограничительное устройство дифференциала содержит:

ступицу муфты сцепления, соединенную с одним из следующих элементов: либо с корпусом дифференциала ограничительного устройства дифференциала, либо с валом боковой шестерни;

барабан муфты сцепления, соединенный с другим компонентом из состава корпуса дифференциала и вала боковой шестерни;

фрикционную муфту сцепления, включающую в себя множество элементов фрикционного зацепления и поршень;

привод; и

винтовой механизм, включающий в себя элемент с резьбовым валом и гаечный элемент, которые свинчиваются вместе,

при этом вал боковой шестерни соединен с боковой шестерней,

множество элементов фрикционного зацепления включают в себя первые элементы фрикционного зацепления и вторые элементы фрикционного зацепления,

первые элементы фрикционного зацепления выполнены с возможностью вступать в зацепление с барабаном муфты сцепления без вращения относительно него,

вторые элементы фрикционного зацепления выполнены с возможностью вступать в зацепление со ступицей муфты сцепления без вращения относительно него,

первые элементы фрикционного зацепления и вторые элементы фрикционного зацепления выполнены с возможностью наложения друг на друга таким образом, чтобы находиться во фрикционном контакте друг с другом,

винтовой механизм выполнен с возможностью преобразования вращательного движения привода в линейное движение гаечного элемента в осевом направлении вала боковой шестерни, когда элемент с резьбой поворачивается вокруг оси вала боковой шестерни посредством привода,

элемент с резьбой представляет собой один из следующих элементов: либо элемент с резьбовым валом, либо гаечный элемент,

поршень выполнен с возможностью нажимания на множество элементов фрикционного зацепления, при этом поршень выполнен с возможностью поворота относительно гаечного элемента вокруг оси вала боковой шестерни,

поршень выполнен с возможностью быть неспособным перемещаться относительно гаечного элемента в осевом направлении вала боковой шестерни,

поршень выполнен с возможностью быть неспособным поворачиваться относительно первого компонента муфты сцепления вокруг оси вала боковой шестерни,

поршень выполнен с возможностью перемещения относительно первого компонента муфты сцепления в осевом направлении,

поршень выполнен с возможностью вступать в зацепление со вторым компонентом муфты сцепления без вращения относительно него, когда поршень перемещается в направлении, противоположном направлению, в котором поршень нажимает на элементы фрикционного зацепления, и

первый компонент муфты сцепления является одним из следующих элементов: либо ступицей муфты сцепления, либо барабаном муфты сцепления, а второй компонент муфты сцепления является другим из данных элементов: либо ступицей муфты сцепления, либо барабаном муфты сцепления.

2. Ограничительное устройство дифференциала по п. 1, в котором

поршень вступает в шлицевое зацепление с первым компонентом муфты сцепления таким образом, что поршень не может вращаться относительно первого компонента муфты сцепления, и выполнен с возможностью перемещения относительно первого компонента муфты сцепления в осевом направлении вала боковой шестерни,

поршень включает в себя первые зубья зацепления, а второй компонент муфты сцепления включает в себя вторые зубья зацепления, и

первые зубья зацепления входят в зацепление со вторыми зубьями зацепления, когда поршень перемещается гаечным элементом в направлении, противоположном направлению, в котором поршень нажимает на элементы фрикционного зацепления.

3. Ограничительное устройство дифференциала по п. 1 или 2, в котором

элемент с резьбой представляет собой гаечный элемент, гаечный элемент поддерживается валом боковой шестерни таким образом, что гаечный элемент вращается вокруг оси вала боковой шестерни, а элемент с резьбовым валом поддерживается валом боковой шестерни таким образом, что элемент с резьбовым валом не может перемещаться в осевом направлении вала боковой шестерни и не может вращаться вокруг оси вала боковой шестерни.

4. Ограничительное устройство дифференциала по п. 1 или 2, в котором

элемент с резьбой представляет собой элемент с резьбовым валом, гаечный элемент поддерживается валом боковой шестерни таким образом, что гаечный элемент не может вращаться вокруг оси вала боковой шестерни, и элемент с резьбовым валом поддерживается валом боковой шестерни так, что элемент с резьбовым валом не может перемещаться в осевом направлении вала боковой шестерни и вращается вокруг оси вала боковой шестерни.

5. Ограничительное устройство дифференциала по п. 1, в котором привод соединен с винтовым механизмом через червячную передачу.

6. Ограничительное устройство дифференциала по п. 1, в котором гаечный элемент и элемент с резьбовым валом свинчиваются вместе посредством множества сцепных шаров.