JP2004100924A

JP2004100924A - Electromagnetic actuator, differential device using it and power interrupting device

Info

Publication number: JP2004100924A
Application number: JP2002267306A
Authority: JP
Inventors: Masao Teraoka; 寺岡　正夫; Koji Otsuka; 大塚　幸二; Tomiaki Ochiai; 落合　富明
Original assignee: Tochigi Fuji Sangyo KK
Current assignee: GKN Driveline Japan Ltd
Priority date: 2002-09-12
Filing date: 2002-09-12
Publication date: 2004-04-02

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electromagnetic actuator capable of improving operating force and responsiveness of a plunger and an operated device by constituting simple in shape and at low cost without enlarging an electromagnetic coil and increasing an exciting current. <P>SOLUTION: This electromagnetic actuator is constituted of the electromagnetic coil 67, coil housings 69, 71 to integrally include and hold the electromagnetic coil 67 and magnetic paths of the coil housings 69, 71 and the electromagnetic coil 67 and furnished with a plunger 73 to move in the axial direction when the electromagnetic coil 67 is magnetized and to move and operate the operated device 9, and this plunger 73 is arranged on the outer peripheral side of the coil housings 69, 71. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、クラッチなどの被操作装置を操作する電磁式アクチュエータと、このクラッチによって駆動力を断続する、あるいは、差動を制限するデファレンシャル装置と、このクラッチによって駆動力を断続する動力断続装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、特許文献１に記載された車両用デフロック装置５０１を示している。この車両用デフロック装置５０１は、ベベルギア式差動機構５０３、その差動回転をロックするためのドッグクラッチ５０５、ドッグクラッチ５０５を噛み合わせ操作する電磁式アクチュエータ５０７、ドッグクラッチ５０５の噛み合いを解除するリターンスプリング５０９などから構成されている。
【０００３】
デフケース５１１を回転させるエンジンの駆動力は、差動機構５０３のサイドギア５１３，５１５からそれぞれの車軸５１７，５１９を介して左右の車輪側に配分される。ドッグクラッチ５０５は、デフケース５１１と磁性材料製のプランジャ５２１との間に設けられており、このプランジャ５２１は左サイドギア５１３側の車軸５１７に軸方向移動自在にスプライン連結されている。また、プランジャ５２１はリターンスプリング５０９によってドッグクラッチ５０５の噛み合い解除方向（図６の左方）に付勢されている。
【０００４】
電磁式アクチュエータ５０７は、プランジャ５２１の外周に配置された磁性材料製のベアリングハウジング５２３上に巻線された電磁コイル５２５と、上記のプランジャ５２１などから構成されており、ベアリングハウジング５２３とプランジャ５２１とによって電磁コイル５２５の磁路が構成されている。
【０００５】
電磁コイル５２５が励磁されていない間、プランジャ５２１はリターンスプリング５０９の付勢力によって、図６の位置に移動しており、この状態ではドッグクラッチ５０５の噛み合いと、差動機構５０３の差動ロックが解除されている。
【０００６】
また、電磁コイル５２５が励磁されると、上記の磁路に磁束ループが形成され、その磁力によって生じた移動操作力によりプランジャ５２１は右方に移動し、ドッグクラッチ５０５を噛み合わせて差動機構５０３の差動をロックする。悪路走行中のように、駆動輪が空転し易い状況で差動をロックさせると、空転車輪からの駆動力の逃げが防止されて、悪路などの脱出性、走破性が向上し、車両のスタックが防止される。
【０００７】
電磁式アクチュエータ５０７は、電磁コイル５２５とプランジャ５２１とを同軸配置したことにより、コンパクトに構成されると共に、ユニット性が高く、従って、車載性に勝れている。
【０００８】
【特許文献１】
特開昭６４−２２６３３号（明細書２頁右上欄１行〜右下欄１７行）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが電磁式アクチュエータ５０７のように、プランジャ５２１がベアリングハウジング５２３の内周側に配置されていると、プランジャ５２１の周辺（内側）にデフケース５１１のボス部やベアリングなどの磁性材料が多数配置されているから、磁束ループから磁束の漏れが生じ易く、その場合、ドッグクラッチ５０５の操作力（プランジャ５２１の移動操作力）が低下し、電磁コイル５２５を励磁してプランジャ５２１を移動操作する際の応答性（レスポンス）が低下する。
【００１０】
これを補うためには、励磁電流を増やし、あるいは、電磁コイル５２５を大型化する必要があり、これに伴い、バッテリーの負担が増加してエンジンの燃費が低下し、重量が嵩んで車載性が低下する。
【００１１】
また、プランジャ５２１をベアリングハウジング５２３の内周側に配置した構成では、プランジャ５２１とベアリングハウジング５２３間のエアギャップ面積（磁路面積）が狭いから、この部分で磁束が飽和し易く、磁束が飽和した状態では、励磁電流を増やしても、電磁コイル５２５を大型にしても、プランジャ５２１の移動操作力を強化して、レスポンスを改善することはできない。
【００１２】
また、プランジャ５２１はベアリングハウジング５２３と車軸５１７の間に形成された閉所の内部に配置されており、この閉所からプランジャ５２１はその移動に伴ってピストン作用を行いオイルを流出入させる。従って、プランジャ５２１にはこのポンプ仕事分の抵抗が掛かり、移動時のレスポンスがそれだけ低下する。
【００１３】
そこで、この発明は、電磁コイルによってプランジャを移動操作し、クラッチなどの被操作装置を断続操作する電磁式アクチュエータであって、電磁コイルの大型化や励磁電流の増加を伴わずに、形状を簡単にし、プランジャと被操作装置の移動操作力と操作レスポンスを向上させた電磁式アクチュエータと、この電磁式アクチュエータを用いて構成したデファレンシャル装置及び動力断続装置の提供を目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の電磁式アクチュエータは、環状に形成された電磁コイルと、前記電磁コイルを一体に包み込んで保持するコイルハウジングと、前記コイルハウジングと共に前記電磁コイルの磁路を構成し、前記電磁コイルが励磁されると軸方向に移動し、被操作装置を移動操作するプランジャとを備えた電磁式アクチュエータであって、前記プランジャを、前記コイルハウジングの外周側に配置したことを特徴としている。
【００１５】
このように、本発明の電磁式アクチュエータでは、プランジャがコイルハウジングの外周側に配置されており、コイルハウジング５１７，５１９の内周側に配置したプランジャ５２３の周辺にボス部５２９やベアリング５３１などの磁性材料が多数配置されている従来例と異なって、電磁コイルの磁路からの磁束漏れが軽減され、その結果、電磁コイルによるプランジャと被操作装置の移動操作力と、操作レスポンスが大幅に向上する。
【００１６】
従って、移動操作力を向上させるために、電磁コイルを大型化し、あるいは、励磁電流を増やす必要がなくなり、これに伴うバッテリーの負担増加、エンジンの燃費低下、車載性の低下などが防止される。
【００１７】
また、プランジャをコイルハウジングの外周側に配置し、プランジャを大径化したことによって、プランジャとコイルハウジング間の磁路面積が広くなり、それだけ磁束が飽和しにくくなって磁束の利用効率が向上するから、電磁コイルの大型化や励磁電流の増加を伴わずに、プランジャと被操作装置の移動操作力が強化され、操作レスポンスが改善される。
【００１８】
請求項２の発明は、請求項１に記載された電磁式アクチュエータであって、前記コイルハウジングの外周側に配置された前記プランジャに加えて、前記電磁コイルが励磁されると軸方向に移動操作されるプランジャを、前記コイルハウジングの内周側にも配置したことを特徴とし、請求項１の構成と同等の作用・効果を得ることができる。
【００１９】
また、コイルハウジングの外周側のプランジャに加えて、コイルハウジングの内周側にもプランジャを配置したことにより、例えば、コイルハウジングの内周側で生じている空気層への磁束漏れを有効に利用できるから、電磁コイルを大型化し、あるいは、励磁電流を増やすことなく、電磁コイルによるプランジャと被操作装置の移動操作力と、操作レスポンスが大幅に向上する。
【００２０】
また、外周側のプランジャとコイルハウジングとの間で磁束が飽和し、電磁コイルの磁束を充分に使い切っていない場合は、内周側に配置したプランジャによって電磁コイルの磁束を使い切ることができるから、プランジャの移動操作力と操作レスポンスがさらに向上する。
【００２１】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載された電磁式アクチュエータであって、前記コイルハウジングの外周部と内周部の少なくとも一方が、対向した前記プランジャを軸方向移動自在に支承し、径方向に位置決めしていることを特徴とし、請求項１または請求項２の構成と同等の作用・効果を得ることができる。
【００２２】
また、請求項３の構成では、コイルハウジングによってプランジャを支承した従来例のガイド部材５２１のような、プランジャを支承するためのガイド部材が不要になるから、コイルハウジングの形状が簡単になると共に、ガイド部材の材料、加工、溶接などの各コストが低減される。
【００２３】
また、請求項３の構成では、ガイド部材５２１を設けたことによってプランジャ５２３にオイル抵抗が掛かる従来例と異なって、プランジャにオイル抵抗が掛かることはなく、従って、プランジャを移動させるときの操作レスポンスが大幅に向上する。
【００２４】
請求項４の発明は、請求項１または請求項２に記載された電磁式アクチュエータであって、前記コイルハウジングと前記両プランジャとの間にそれぞれ形成された対向部の少なくとも一方において、前記コイルハウジングと前記プランジャの少なくとも一方に、摺動抵抗低減手段を設けたことを特徴とし、請求項１または請求項２の構成と同等の作用・効果を得ることができる。
【００２５】
また、請求項４の構成では、コイルハウジングとプランジャの少なくとも一方に摺動抵抗低減手段を設けたことによって、プランジャの移動抵抗が軽減されるから、電磁コイルの操作移動力（磁力）がそれだけ小さくてすみ、バッテリーの負担が軽減され、エンジンの燃費が向上する。
【００２６】
請求項５の発明は、請求項４に記載された電磁式アクチュエータであって、前記摺動抵抗低減手段が、テフロン（登録商標）コーティングであることを特徴とし、請求項４の構成と同等の作用・効果を得ることができる。
【００２７】
請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載された電磁式アクチュエータであって、前記プランジャと前記コイルハウジングのいずれか一方に、前記プランジャの移動方向に沿ったガイド孔を設けると共に、前記プランジャと前記コイルハウジングの他方に、前記ガイド孔と摺動自在に係合するガイドピンを固定し、前記ガイド孔と前記ガイドピンの間のガイド機能によって、前記プランジャを径方向に位置決めし、倒れを防止したことを特徴とし、請求項１〜５の構成と同等の作用・効果を得ることができる。
【００２８】
また、請求項６の構成では、ガイド孔とガイドピンのガイド機能によってプランジャが径方向に位置決めされ、倒れが防止されるから、プランジャの倒れに伴う移動抵抗の増加や、倒れに伴うプランジャの囓りが防止され、電磁式アクチュエータの動作が円滑で正常に保たれる。
【００２９】
また、移動抵抗の増加や囓りに備えて、電磁コイルの操作移動力（磁力）を強化する必要がなくなり、これに伴うバッテリーの負担増加とエンジン燃費の低下が避けられる。
【００３０】
請求項７の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載された電磁式アクチュエータであって、前記コイルハウジングと、これと対向した前記プランジャの少なくとも一方とを、凹凸状に形成された嵌合部によって軸方向移動自在に連結することにより、前記プランジャを径方向に位置決めし、倒れを防止したことを特徴としている。
【００３１】
請求項７の構成では、嵌合部（凹凸形状）の噛み合いによってコイルハウジングに対するプランジャの倒れが防止されるから、請求項６の構成と同等の作用・効果を得ることができる。
【００３２】
また、嵌合部を凹凸形状にし、プランジャとコイルハウジングの接触面積を小さくしたことによってプランジャの移動抵抗が軽減するから、電磁コイルの操作移動力がそれだけ小さくてすみ、バッテリーの負担が軽減され、エンジンの燃費が向上する。
【００３３】
請求項８のデファレンシャル装置は、原動機の駆動力を受けて回転するデフケースと、前記デフケースの回転を一対の出力側サイドギアから車輪側に配分する差動機構と、前記デフケースと前記出力側サイドギアのいずれか２者との間に配置され、前記差動機構の差動を制限するクラッチと、請求項１〜７のいずれかに記載され、前記クラッチを被操作装置とする電磁式アクチュエータとを備え、前記電磁式アクチュエータによる前記クラッチの操作によって前記差動機構の差動を制限することを特徴としている。
【００３４】
また、請求項８のデファレンシャル装置は、本発明の電磁式アクチュエータによってクラッチを連結すれば差動機構の差動が制限され、クラッチの連結を解除すれば差動が自由になる。
【００３５】
また、請求項８のデファレンシャル装置は、請求項１〜７の電磁式アクチュエータを用いたことにより、請求項１〜７の構成と同様に、プランジャとクラッチの操作力とレスポンスが大幅に向上し、電磁コイルの大型化や励磁電流の増加、バッテリーの負担増加、エンジンの燃費低下、車載性の低下などが防止されると共に、低コストに構成される。
【００３６】
請求項９のデファレンシャル装置は、原動機の駆動力を受けて回転するアウターデフケースと、前記アウターデフケースの内部に相対回転可能に配置されたインナーデフケースと、前記インナーデフケースに連結された差動機構と、前記アウターデフケースと前記インナーデフケースとの連結を断続するクラッチと、請求項１〜７のいずれかに記載され、前記クラッチを被操作装置とする電磁式アクチュエータとを備え、前記電磁式アクチュエータによる前記クラッチの操作によって前記アウターデフケースと前記インナーデフケースとの間でトルクを断続することを特徴としている。
【００３７】
請求項９のデファレンシャル装置は、差動機構の入力側で駆動力を断続するデファレンシャル装置であり、４輪駆動車で２輪駆動走行時に切り離される車輪側の動力伝達系に配置され、本発明の電磁式アクチュエータによってクラッチを連結すれば車両は４輪駆動状態になり、クラッチの連結を解除すれば車両は２輪駆動状態になる。
【００３８】
また、請求項９のデファレンシャル装置は、請求項１〜７の電磁式アクチュエータを用いたことにより、請求項１〜７の構成と同様に、プランジャとクラッチの操作力とレスポンスが大幅に向上し、電磁コイルの大型化や励磁電流の増加、バッテリーの負担増加、エンジンの燃費低下、車載性の低下などが防止されると共に、低コストに構成される。
【００３９】
請求項１０のデファレンシャル装置は、原動機の駆動力を受けて回転するデフケースと、前記デフケースの回転を一対の出力側サイドギアから車輪側に配分する差動機構と、前記出力側サイドギアのいずれか一方とその車輪との間に配置されたクラッチと、請求項１〜７のいずれかに記載され、前記クラッチを被操作装置とする電磁式アクチュエータとを備え、前記電磁式アクチュエータによる前記クラッチの操作によって前記サイドギアと車輪との間でトルクを断続することを特徴としている。
【００４０】
また、請求項１０のデファレンシャル装置は、差動機構の出力側で駆動力を断続するデファレンシャル装置であり、請求項９のデファレンシャル装置と同様に、４輪駆動車で２輪駆動走行時に切り離される車輪側の動力伝達系に配置され、本発明の電磁式アクチュエータによってクラッチを連結すれば車両は４輪駆動状態になり、クラッチの連結を解除すれば、差動機構の差動回転によって駆動力が遮断され、車両は２輪駆動状態になる。
【００４１】
また、請求項１０のデファレンシャル装置は、請求項１〜７の電磁式アクチュエータを用いたことにより、請求項１〜７の構成と同様に、プランジャとクラッチの操作力とレスポンスが大幅に向上し、電磁コイルの大型化や励磁電流の増加、バッテリーの負担増加、エンジンの燃費低下、車載性の低下などが防止されると共に、低コストに構成される。
【００４２】
請求項１１の動力断続装置は、一対のトルク伝達部材と、前記両トルク伝達部材の間に配置されたクラッチと、請求項１〜７のいずれかに記載され、前記クラッチを被操作装置とする電磁式アクチュエータとを備え、前記電磁式アクチュエータによる前記クラッチの操作によって前記トルク伝達部材の間でトルクを断続することを特徴としている。
【００４３】
請求項１１の動力断続装置は、例えば、４輪駆動車で２輪駆動走行時に切り離される車輪側の動力伝達系に配置され、本発明の電磁式アクチュエータによってクラッチを連結すれば車両は４輪駆動状態になり、クラッチの連結を解除すれば車両は２輪駆動状態になる。
【００４４】
また、請求項１１の動力断続装置は、請求項１〜７の電磁式アクチュエータを用いたことにより、請求項１〜７の構成と同様に、プランジャとクラッチの操作力とレスポンスが大幅に向上し、電磁コイルの大型化や励磁電流の増加、バッテリーの負担増加、エンジンの燃費低下、車載性の低下などが防止されると共に、低コストに構成される。
【００４５】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
図１によって本発明の第１実施形態である電磁式アクチュエータ１及びこれを用いたデファレンシャル装置３の説明をする。
【００４６】
以下の説明の中で、左右の方向はデファレンシャル装置３が用いられた車両での左右の方向である。また、符号を与えていない部材等は図示されていない。
【００４７】
デファレンシャル装置３は、電磁式アクチュエータ１、デフケース５、ベベルギア式の差動機構７、ドッグクラッチ９（クラッチ：被操作装置）、リターンスプリング１１、ポジションスイッチ１３、コントローラなどから構成されている。
【００４８】
デフケース５は、ケーシング本体１５と左右のカバー１７，１９から構成されており、ケーシング本体１５と左のカバー１７はボルト２１で固定され、ケーシング本体１５と右のカバー１９は溶接されている。
【００４９】
デフケース５はデフキャリヤ２３の内部に配置されており、カバー１７，１９に形成された各ボス部２５，２７はテーパーローラーベアリング２９を介してそれぞれデフキャリヤ２３に支承されている。
【００５０】
デフキャリヤ２３の内部にはオイル溜りが形成されている。
【００５１】
デフケース５にはリングギアがボルトで固定されており、このリングギアは動力伝達系のギヤと噛み合っている。この動力伝達系はトランスミッション側に連結されており、デフケース５はトランスミッションとこの動力伝達系とを介して伝達されるエンジンの駆動力により回転駆動される。
【００５２】
差動機構７は、複数本のピニオンシャフト３１、各ピニオンシャフト３１上に支承されたピニオンギア３３、出力側のサイドギア３５，３７から構成されている。
【００５３】
各ピニオンシャフト３１は、デフケース５（ケーシング本体１５）に設けられた貫通孔３９に端部を係合し、スプリングピン４１によって抜け止めされている。また、サイドギア３５，３７は左右からそれぞれ各ピニオンギア３３と噛み合っている。
【００５４】
デフケース５とピニオンギア３３との間には球面ワッシャ４３が配置されており、ピニオンギア３３の遠心力と、サイドギア３５，３７との噛み合いによってピニオンギア３３に生じる噛み合い反力とを受けている。
【００５５】
各サイドギア３５，３７のボス部４５，４７は、カバー１７，１９に形成された支承部４９，５１によって支承されており、各ボス部４５，４７はスプライン連結された車軸を介して左右の車輪側に連結されている。
【００５６】
左サイドギア３５とデフケース５との間にはスラストワッシャ５３が配置され、サイドギア３５の噛み合い反力を受けており、右サイドギア３７とデフケース５との間にはスラストワッシャ５５，５５が配置され、サイドギア３７の噛み合い反力を受けている。
【００５７】
ドッグクラッチ９は、右サイドギア３７に形成された噛み合い歯５７と、クラッチリング５９に形成された噛み合い歯６１によって構成されている。
【００５８】
このクラッチリング５９には脚部６３が周方向等間隔に形成されている。クラッチリング５９は各脚部６３をカバー１９に形成された周方向等間隔の開口６５にそれぞれ貫通させてデフケース５に回り止めされ、軸方向移動自在に配置されている。
【００５９】
図１の下半部のように、クラッチリング５９が左に移動するとドッグクラッチ９が噛み合って差動機構７の差動がロックされ、図１の上半部のように、クラッチリング５９が右に移動するとドッグクラッチ９の噛み合いが解除され、差動ロックが解除される。
【００６０】
リターンスプリング１１は右サイドギア３７とクラッチリング５９との間に配置され、クラッチリング５９をドッグクラッチ９の噛み合い解除側（右方）に付勢している。
【００６１】
電磁式アクチュエータ１は、電磁コイル６７、これを左右から挟み込んで一体に形成された一対のコイルハウジング６９，７１、プランジャ７３などから構成されている。
【００６２】
コイルハウジング７１は連結部材を介してデフキャリヤ２３に固定されており、電磁コイル６７のリード線はデフキャリヤ２３の外部に引き出され、コントローラを介して車載のバッテリに接続されている。
【００６３】
また、コイルハウジング６９，７１は、左右のスラストワッシャ７５，７７によりデフケース５の右ボス部２７と、テーパーローラーベアリング２９のインナーレース７９との間で軸方向に位置決めされている。
【００６４】
プランジャ７３は磁性材料のリング８１と、その外周側に一体に形成された非磁性材料の押圧リング８３とで作られている。リング８１の内周（コイルハウジングに対する対向部）はコイルハウジング６９，７１の外周（プランジャに対する対向部）で軸方向移動自在に支承されており、リング８１の内周にはテフロン（登録商標）のコーティング（摺動抵抗低減手段）が施され、摺動抵抗を低減させている。
【００６５】
ドッグクラッチ９のクラッチリング５９は、リターンスプリング１１の付勢力により、プレッシャープレート８５を介して押圧リング８３（プランジャ７３）を右方に押圧している。プレッシャープレート８５は腕部８７によって回転側のクラッチリング５９に連結されており、静止側のプランジャ７３（押圧リング８３）との間で摺動を吸収している。
【００６６】
コイルハウジング６９，７１とプランジャ７３によって電磁コイル６７の磁路が構成されており、プランジャ７３はアーマチャになっている。
【００６７】
コントローラは、電磁コイル６７の励磁、励磁停止を行う。
【００６８】
電磁コイル６７が励磁されると、磁路に磁束ループ８９が発生し、プランジャ７３がリターンスプリング１１を撓ませながら左方に移動し、クラッチリング５９を移動させてドッグクラッチ９を噛み合わせ、上記のように、差動機構７の差動をロックさせる。
【００６９】
悪路走行中のように、左右の駆動輪が空転し易い状況で差動をロックさせると、空転車輪からの駆動力の逃げが防止されて、悪路などの脱出性、走破性が向上し、車両のスタックが防止される。
【００７０】
なお、コイルハウジング６９には、電磁コイル６７の磁力によってプランジャ７３が左方に移動したときに、プランジャ７３（リング８１）と突き当たって停止させるストッパ部９１が設けられている。
【００７１】
また、電磁コイル６７の励磁を停止すると、リターンスプリング１１によってクラッチリング５９とプレッシャープレート８５とプランジャ７３が右方へ戻り、ドッグクラッチ９の噛み合いが解除され、差動機構７の差動が自由になる。
【００７２】
ポジションスイッチ１３の取り付け軸９３はデフキャリヤ２３を貫通して螺着されており、取り付け軸９３と同軸に設けられた位置検出軸９５の先端にはプローブ９７が形成されている。このプローブ９７はプレッシャープレート８５の左側面に係合している。また、この位置検出軸９５は適度な強さのリターンスプリングによって右方へ付勢されている。
【００７３】
ポジションスイッチ１３の位置検出軸９５（プローブ９７）は、ドッグクラッチ９が噛み合うと、プレッシャープレート８５の移動に伴って破線の位置まで移動し、ドッグクラッチ９の噛み合いが解除されると、上記のリターンスプリングによって実線の位置に戻る。
【００７４】
ポジションスイッチ１３は位置検出軸９５のこのような軸方向移動に伴ってＯＮ−ＯＦＦし、その信号をコントローラに送る。コントローラは受け取ったＯＮ−ＯＦＦ信号に基づいて、デファレンシャル装置３（差動機構７）の差動回転がロックされているか否かを判断する。
【００７５】
デフケース５には、右カバー１９の開口６５の他に、左カバー１７とケーシング本体１５にも開口９９，１０１がそれぞれ形成され、ボス部２５，２７の内周には螺旋状のオイル溝が形成されており、さらに、スラストワッシャ５３，５５と対向する部分には、前記の各螺旋状オイル溝にそれぞれ連通した径方向のオイル溝１０３，１０５が形成されている。
【００７６】
開口６５，９９，１０１はいずれもデフケース５の径方向外側部分に形成されているから、デフキャリヤ２３に形成されたオイル溜りのオイルに常時浸されており、デフケース５の回転に伴って開口６５，９９，１０１からオイルが流出入する。
【００７７】
また、オイル溜りのオイルはデフケース５とリングギアの回転によって掻き上げられ、掻き上げられたオイルはボス部２５，２７の各螺旋状オイル溝のネジポンプ作用によって移動を促進され、オイル溝１０３，１０５と、スラストワッシャ５３，５５などの隙間を通ってデフケース５の内部に流入する。
【００７８】
デフケース５に流入したオイルは、差動機構７を構成する各ギア３３，３５，３７の噛み合い部、ピニオンシャフト３１とピニオンギア３３の摺動部、デフケース５とクラッチリング５９の摺動部、ドッグクラッチ９（噛み合い歯５７，６１）などに供給されてこれらを潤滑・冷却する。
【００７９】
また、電磁式アクチュエータ１の下部もオイル溜りに浸されており、プランジャ７３のリング８１とコイルハウジング６９，７１との摺動部（テフロン（登録商標）コーティング部）、プランジャ７３の押圧リング８３とプレッシャープレート８５との摺動部、コイルハウジング６９，７１とスラストワッシャ７５，７７との摺動部、プレッシャープレート８５とポジションスイッチ１３のプローブ９７との摺動部なども潤滑・冷却される。
【００８０】
上記の各潤滑・冷却部では、供給されたオイルによって、磨耗が軽減され、耐久性が向上すると共に、各摺動部での摩擦抵抗の低減によって、エンジンの燃費が向上する。
【００８１】
こうして、電磁式アクチュエータ１とデファレンシャル装置３が構成されている。
【００８２】
電磁式アクチュエータ１では、プランジャ７３がコイルハウジング６９，７１の外周側に配置されており、従来例と異なって、プランジャ７３の周辺には磁性材料が存在しないから、電磁コイル６７の磁路からの磁束漏れが軽減され、プランジャ７３の移動操作力（ドッグクラッチ９の噛み合い方向の操作力）と、電磁コイル６７によるプランジャ７３の操作レスポンスが大幅に向上する。
【００８３】
従って、プランジャ７３の移動操作力を向上させるために、電磁コイル６７を大型化し、あるいは、励磁電流を増やす必要がなくなり、これに伴うバッテリーの負担増加、エンジンの燃費低下、デファレンシャル装置３の車載性の低下などが避けられる。
【００８４】
また、プランジャ７３をコイルハウジング６９，７１の外周側に配置し、プランジャ７３を大径化したことによって、プランジャ７３とコイルハウジング６９，７１間の磁路面積が広くなり、それだけ磁束が飽和しにくくなって磁束の利用効率が向上する。
【００８５】
従って、電磁コイル６７の大型化や励磁電流の増加を伴わずに、プランジャ７３の移動操作力が強化され、レスポンスが改善される。
【００８６】
また、コイルハウジング６９，７１によってプランジャ７３を支承したことにより、従来例のガイド部材５２１のような、プランジャ７３を支承するためのガイド部材が不要になり、コイルハウジング６９，７１の形状が簡単になると共に、ガイド部材の材料、加工、溶接などの各コストが低減される。
【００８７】
さらに、ガイド部材のない電磁式アクチュエータ１では、従来例と異なり、移動操作に伴ってプランジャ７３にオイル抵抗が掛かることがなくなるから、プランジャ７３を移動させるときの操作レスポンスが大幅に向上する。
【００８８】
また、リング８１（プランジャ７３）の内周に施したテフロン（登録商標）コーティングにより、コイルハウジング６９，７１との摺動部のプランジャ７３の移動抵抗が軽減され、電磁コイル６７の操作移動力（磁力）がそれだけ小さくてすむから、バッテリーの負担が軽減され、エンジンの燃費が向上する。
【００８９】
なお、テフロン（登録商標）コーティング（摺動抵抗低減手段）は、リング８１（プランジャ７３）にではなく、コイルハウジング６９，７１側に施してもよい。
【００９０】
［第２実施形態］
図２によって第２実施形態の電磁式アクチュエータを説明する。
【００９１】
第２実施形態の電磁式アクチュエータは、第１実施形態のデファレンシャル装置３において電磁式アクチュエータ１と置き換えて用いられており、以下、電磁式アクチュエータ１と同一の部材等には同一の符号を与えて引用しながら、相違点を説明する。
【００９２】
第２実施形態の電磁式アクチュエータでは、プランジャ７３（リング８１と押圧リング８３）に軸方向（プランジャ７３の移動方向）のガイド孔２０１が周方向等間隔に設けられている。また、コイルハウジング７１には、各ガイド孔２０１と対向する位置に、ガイドピン２０３が周方向等間隔に固定されており、各ガイドピン２０３は各ガイド孔２０１と摺動自在に係合している。
【００９３】
プランジャ７３は、図２の上半部の位置（ドッグクラッチ９の噛み合いが解除され差動機構７の差動ロックが解除される位置）と、図２の下半部の位置（ドッグクラッチ９が噛み合って差動機構７の差動がロックされる位置）とに移動し、このように移動する間、コイルハウジング７１は各ガイドピン２０３のガイド機能によって、プランジャ７３（各ガイド孔２０１）を径方向に位置決めすると共に、倒れを防止する。
【００９４】
このようにプランジャ７３の倒れが防止される第２実施形態の電磁式アクチュエータでは、倒れに伴うプランジャ７３の移動抵抗の増加や、倒れに伴うプランジャ７３の囓りが防止され、円滑で正常な動作が保たれる。
【００９５】
また、移動抵抗の増加や囓りに備えて、電磁コイル６７の操作移動力（磁力）を強化する必要がなくなり、これに伴うバッテリーの負担増加とエンジン燃費の低下が避けられる。
【００９６】
これに加えて、第２実施形態の電磁式アクチュエータは、第１実施形態の電磁式アクチュエータ１と同等の効果が得られる。
【００９７】
なお、ガイド孔２０１をコイルハウジング７１に設け、ガイドピン２０３をプランジャ７３に固定してもよい。
【００９８】
［第３実施形態］
図３によって第３実施形態の電磁式アクチュエータを説明する。
【００９９】
第３実施形態の電磁式アクチュエータは、第１実施形態のデファレンシャル装置３において電磁式アクチュエータ１と置き換えて用いられており、以下、電磁式アクチュエータ１と同一の部材等には同一の符号を与えて引用しながら、相違点を説明する。
【０１００】
第３実施形態の電磁式アクチュエータでは、プランジャ７３とコイルハウジング７１は、互いの間に設けられたスプライン部３０１（凹凸状に形成された嵌合部）によって軸方向移動自在に連結されている。
【０１０１】
プランジャ７３は、図３の上半部の位置（ドッグクラッチ９の噛み合いが解除され差動機構７の差動ロックが解除される位置）と、図３の下半部の位置（ドッグクラッチ９が噛み合って差動機構７の差動がロックされる位置）とに移動し、このように移動する間、プランジャ７３は、スプライン部３０１のガイド機能により、コイルハウジング７１，６９に対して径方向に位置決めされると共に、スプライン部３０１の噛み合い（凹凸状噛み合い歯の噛み合い）によって倒れが防止される。
【０１０２】
このようにプランジャ７３の倒れが防止される第３実施形態の電磁式アクチュエータでは、プランジャ７３の倒れに伴う移動抵抗の増加や、倒れに伴うプランジャ７３の囓りが防止され、円滑で正常な動作が保たれる。
【０１０３】
また、移動抵抗の増加や囓りに備えて、電磁コイル６７の操作移動力（磁力）を強化する必要がなくなると共に、スプライン部３０１で連結したことによってプランジャ７３とコイルハウジング７１との接触面積が小さくなり、プランジャ７３の移動抵抗が軽減され、電磁コイル６７の操作移動力をそれだけ小さくできるから、バッテリーの負担が軽減され、エンジン燃費の低下が避けられる。
【０１０４】
これに加えて、第３実施形態の電磁式アクチュエータは、第１実施形態の電磁式アクチュエータ１と同等の効果が得られる。
【０１０５】
［第４実施形態］
図４と図５によって第４実施形態の電磁式アクチュエータを説明する。
【０１０６】
第４実施形態の電磁式アクチュエータは、第１実施形態のデファレンシャル装置３において電磁式アクチュエータ１と置き換えて用いられており、以下、電磁式アクチュエータ１と同一の部材等には同一の符号を与えて引用しながら、相違点を説明する。
【０１０７】
第４実施形態の電磁式アクチュエータでは、コイルハウジング６９，７１の外周側のプランジャ７３に加えて、コイルハウジング６９，７１の内周側にも他のプランジャ４０１が配置されている。
【０１０８】
また、内周側にプランジャ４０１を配置したことに伴って、コイルハウジング７１の内周側にはガイド部４０３が設けられ、コイルハウジング６９の内周側には延長壁部４０５が設けられている。
【０１０９】
プランジャ４０１は、磁性材料のリング４０７と非磁性材料で作られた複数個の押圧部材４０９とで構成されている。各押圧部材４０９はリング４０７の内周側に周方向等間隔に固定されており、各押圧部材４０９はガイド部４０３の外周で軸方向移動自在に支承されている。また、各押圧部材４０９の内周にはテフロン（登録商標）のコーティング（摺動抵抗低減手段）が施され、摺動抵抗を低減させている。
【０１１０】
また、図４と図５のように、コイルハウジング６９の延長壁部４０５には各押圧部材４０９の右端部が貫通する開口４１１が設けられている。
【０１１１】
このようにコイルハウジング６９，７１の内周側にもプランジャ４０１を配置したことにより、例えば、コイルハウジング６９，７１の内周側で生じている空気層への磁束漏れを有効に利用することができる。
【０１１２】
従って、電磁コイル６７を大型化し、あるいは、励磁電流を増やすことなく、ドッグクラッチ９の操作力を強化することが可能になり、その結果、電磁コイル６７によるプランジャ７３，４０１の操作レスポンスが向上する。
【０１１３】
また、外周側のプランジャ７３とコイルハウジング６９，７１との間で磁束が飽和し、電磁コイル６７の磁力を充分に使い切れていない場合は、電磁コイル６７の無駄になっていた分の磁束を内周側のプランジャ４０１で使い切ることが可能になり、こうすることによってプランジャ７３，４０１の移動操作力と操作レスポンスがさらに向上する。
【０１１４】
なお、本発明の請求項４及び請求項５の構成において、摺動抵抗低減手段とテフロン（登録商標）コーティングは、コイルハウジングとプランジャ間の対向部の一方にだけ設けても、あるいは、対向部の両方に設けてもよい。
【０１１５】
また、請求項６の構成において、ガイド孔とガイドピンは、上記のように、プランジャとコイルハウジングのいずれに設けてもよい。
【０１１６】
また、本発明の電磁式アクチュエータにおいて、被操作装置はクラッチに限らず、クラッチも、各実施形態のような噛み合いクラッチ（ドッグクラッチ）だけでなく、多板クラッチやコーンクラッチのような摩擦クラッチでもよい。
【０１１７】
また、本発明のデファレンシャル装置において、差動機構は、ベベルギア式の差動機構に限らず、プラネタリーギア式の差動機構、デフケースの収容孔に回転自在に収容されたピニオンギアで出力側のサイドギアを連結した差動機構、ウォームギアを用いた差動機構などでもよい。
【０１１８】
【発明の効果】
請求項１の電磁式アクチュエータは、プランジャをコイルハウジングの外周側に配置したことにより、従来例と異なって、磁束漏れが軽減されると共に、外周側に配置して大径になったプランジャとコイルハウジングとの間で磁路面積が広くなり、磁束の利用効率が向上した。
【０１１９】
従って、電磁コイルを大型化し、あるいは、励磁電流を増やす必要がなくなり、バッテリーの負担増加、エンジンの燃費低下、車載性の低下などが防止されると共に、プランジャと被操作装置の移動操作力と操作レスポンスが大幅に向上する。
【０１２０】
請求項２の電磁式アクチュエータは、請求項１の構成と同等の効果を得ることができる。
【０１２１】
また、コイルハウジングの内周側で生じている空気層への磁束漏れを内周側に配置したプランジャで有効に利用したことにより、電磁コイルの大型化や励磁電流の増加を伴わずに、プランジャと被操作装置の移動操作力と操作レスポンスが向上する。
【０１２２】
また、外周側で電磁コイルの磁束を充分に使い切っていない場合は、内周側のプランジャによって電磁コイルの磁束を使い切ることにより、プランジャと被操作装置の移動操作力と操作レスポンスがさらに向上する。
【０１２３】
請求項３の電磁式アクチュエータは、請求項１または請求項２の構成と同等の効果を得ることができる。
【０１２４】
また、プランジャを支承するためのガイド部が不要になり、コイルハウジングの形状が簡単になると共に、ガイド部の材料、加工、溶接などの各コストが低減される。
【０１２５】
また、ガイド部をなくしたことにより、従来例と異なって、プランジャの移動にオイル抵抗が掛かることがなくなり、プランジャと被操作装置の操作力とレスポンスが大幅に向上する。
【０１２６】
請求項４の電磁式アクチュエータは、請求項１または請求項２の構成と同等の効果を得ることができる。
【０１２７】
また、コイルハウジングとプランジャの間に設けた摺動抵抗低減手段によって、プランジャの移動抵抗が軽減され、電磁コイルの磁力がそれだけ小さくてすみ、バッテリーの負担が軽減され、エンジンの燃費が向上する。
【０１２８】
請求項５の電磁式アクチュエータ、請求項４の構成と同等の効果を得ることができる。
【０１２９】
請求項６の電磁式アクチュエータ、請求項１〜５の構成と同等の効果を得ることができる。
【０１３０】
また、ガイド孔とガイドピンのガイド機能によってプランジャの倒れが防止され、プランジャの倒れに伴う移動抵抗の増加や、倒れに伴うプランジャの囓りが防止されることにより、電磁式アクチュエータの動作が円滑で正常に保たれる。
【０１３１】
また、移動抵抗の増加や囓りに備えて、電磁コイルの磁力を強化する必要がなくなり、これに伴うバッテリーの負担増加とエンジン燃費の低下が避けられる。
【０１３２】
請求項７の電磁式アクチュエータは、嵌合部の凹凸形状によってプランジャの倒れが防止され、請求項６の構成と同等の効果を得ることができる。
【０１３３】
また、凹凸形状の嵌合部によってプランジャとコイルハウジングの接触面積が小さくなり、プランジャの移動抵抗が軽減されたことにより、電磁コイルの磁力がそれだけ小さくてすみ、バッテリーの負担が軽減され、エンジンの燃費が向上する。
【０１３４】
請求項８のデファレンシャル装置は、請求項１〜７の電磁式アクチュエータを用いたことにより、プランジャとクラッチの操作力とレスポンスが大幅に向上し、電磁コイルの大型化や励磁電流の増加、バッテリーの負担増加、エンジンの燃費低下、車載性の低下などが防止されると共に、低コストに構成される。
【０１３５】
請求項９のデファレンシャル装置は、請求項１〜７の電磁式アクチュエータを用いたことにより、プランジャとクラッチの操作力とレスポンスが大幅に向上し、電磁コイルの大型化や励磁電流の増加、バッテリーの負担増加、エンジンの燃費低下、車載性の低下などが防止されると共に、低コストに構成される。
【０１３６】
請求項１０のデファレンシャル装置は、請求項１〜７の電磁式アクチュエータを用いたことにより、プランジャとクラッチの操作力とレスポンスが大幅に向上し、電磁コイルの大型化や励磁電流の増加、バッテリーの負担増加、エンジンの燃費低下、車載性の低下などが防止されると共に、低コストに構成される。
【０１３７】
請求項１１の動力断続装置は、請求項１〜７の電磁式アクチュエータを用いたことにより、プランジャとクラッチの操作力とレスポンスが大幅に向上し、電磁コイルの大型化や励磁電流の増加、バッテリーの負担増加、エンジンの燃費低下、車載性の低下などが防止されると共に、低コストに構成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の電磁式アクチュエータとこれを用いたデファレンシャル装置を示す断面図である。
【図２】第２実施形態を構成するコイルハウジングとプランジャの断面図である。
【図３】第３実施形態を構成するコイルハウジングとプランジャの断面図である。
【図４】第４実施形態を構成するコイルハウジングとプランジャの断面図である。
【図５】図４のＡ矢視図である。
【図６】従来例の断面図である。
【符号の説明】
１　電磁式アクチュエータ
３　デファレンシャル装置
５　デフケース
７　差動機構
９　ドッグクラッチ（クラッチ：被操作装置）
３５，３７　差動機構の出力側サイドギア
６７　電磁コイル
６９，７１　コイルハウジング
７３　コイルハウジングの外周側に配置されたプランジャ
２０１　プランジャに設けられた軸方向のガイド孔
２０３　コイルハウジングに固定されたガイドピン
３０１　プランジャとコイルハウジングを連結するスプライン部（凹凸状に形成された嵌合部）
４０１　コイルハウジングの内周側に配置されたプランジャ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electromagnetic actuator for operating an operated device such as a clutch, a differential device for interrupting or interrupting the driving force by the clutch, and a power interrupting device for interrupting the driving force by the clutch. .
[0002]
[Prior art]
FIG. 6 shows a vehicle differential lock device 501 described in Patent Document 1. The vehicle differential lock device 501 includes a bevel gear type differential mechanism 503, a dog clutch 505 for locking the differential rotation thereof, an electromagnetic actuator 507 for operating the dog clutch 505, and a return for releasing the engagement of the dog clutch 505. It is composed of a spring 509 and the like.
[0003]
The driving force of the engine for rotating the differential case 511 is distributed from the side gears 513 and 515 of the differential mechanism 503 to the left and right wheels via respective axles 517 and 519. The dog clutch 505 is provided between the differential case 511 and a plunger 521 made of a magnetic material, and the plunger 521 is spline-connected to an axle 517 on the left side gear 513 side so as to be movable in the axial direction. Also, the plunger 521 is urged by the return spring 509 in the direction of releasing the dog clutch 505 from meshing (to the left in FIG. 6).
[0004]
The electromagnetic actuator 507 includes an electromagnetic coil 525 wound on a bearing housing 523 made of a magnetic material and disposed on the outer periphery of the plunger 521, the above-described plunger 521, and the like. A magnetic path of the electromagnetic coil 525 is configured by the above.
[0005]
While the electromagnetic coil 525 is not excited, the plunger 521 is moved to the position shown in FIG. 6 by the urging force of the return spring 509. In this state, the engagement of the dog clutch 505 and the differential lock of the differential mechanism 503 are not performed. It has been released.
[0006]
Further, when the electromagnetic coil 525 is excited, a magnetic flux loop is formed in the magnetic path, and the plunger 521 moves rightward by the moving operation force generated by the magnetic force, and engages the dog clutch 505 to drive the differential mechanism. The differential of 503 is locked. Locking the differential in a situation where the driving wheels are likely to idle, such as when driving on a rough road, prevents the driving force from escaping from the idle wheels, improving escape and running ability on rough roads, etc. Stacking is prevented.
[0007]
The electromagnetic actuator 507 is configured compactly by arranging the electromagnetic coil 525 and the plunger 521 coaxially, has a high unity, and thus excels in vehicle mountability.
[0008]
[Patent Document 1]
JP-A-64-22633 (page 2, description, upper right column, line 1 to lower right column, line 17)
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the plunger 521 is disposed on the inner peripheral side of the bearing housing 523 as in the electromagnetic actuator 507, a large number of magnetic materials such as a boss of the differential case 511 and bearings are disposed around (inside) the plunger 521. Therefore, the magnetic flux leaks easily from the magnetic flux loop. In this case, the operating force of the dog clutch 505 (moving operating force of the plunger 521) decreases, and the response when the electromagnetic coil 525 is excited to move the plunger 521 is moved. Sex (response) is reduced.
[0010]
In order to compensate for this, it is necessary to increase the exciting current or increase the size of the electromagnetic coil 525, which increases the load on the battery, reduces the fuel efficiency of the engine, increases the weight, and increases the mountability. descend.
[0011]
Further, in the configuration in which the plunger 521 is arranged on the inner peripheral side of the bearing housing 523, the air gap area (magnetic path area) between the plunger 521 and the bearing housing 523 is small, so that the magnetic flux is easily saturated in this portion, and the magnetic flux is saturated. In this state, even if the exciting current is increased or the size of the electromagnetic coil 525 is increased, the response force cannot be improved by enhancing the moving operation force of the plunger 521.
[0012]
Further, the plunger 521 is disposed inside a closed space formed between the bearing housing 523 and the axle 517, and from this closed space, the plunger 521 acts as a piston in accordance with the movement thereof to allow oil to flow in and out. Therefore, the plunger 521 receives the resistance of the pump work, and the response at the time of movement decreases accordingly.
[0013]
Therefore, the present invention relates to an electromagnetic actuator in which a plunger is moved by an electromagnetic coil to intermittently operate an operated device such as a clutch, and has a simple shape without enlarging the electromagnetic coil and increasing an exciting current. It is another object of the present invention to provide an electromagnetic actuator having improved movement operation force and operation response of a plunger and an operated device, and a differential device and a power intermittent device configured using the electromagnetic actuator.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The electromagnetic actuator according to claim 1, wherein the electromagnetic coil formed in an annular shape, a coil housing that encloses and holds the electromagnetic coil integrally, and forms a magnetic path of the electromagnetic coil together with the coil housing. And a plunger that moves in the axial direction when excited to move the operated device, wherein the plunger is arranged on the outer peripheral side of the coil housing.
[0015]
As described above, in the electromagnetic actuator of the present invention, the plunger is disposed on the outer peripheral side of the coil housing, and the boss 529 and the bearing 531 are disposed around the plunger 523 disposed on the inner peripheral side of the coil housings 517 and 519. Unlike the conventional example in which many magnetic materials are arranged, magnetic flux leakage from the magnetic path of the electromagnetic coil is reduced, and as a result, the moving operation force of the plunger and the operated device by the electromagnetic coil and the operation response are greatly improved. I do.
[0016]
Therefore, it is not necessary to increase the size of the electromagnetic coil or increase the exciting current in order to improve the moving operation force, and it is possible to prevent an increase in the load on the battery, a decrease in the fuel efficiency of the engine, a decrease in the in-vehicle performance, and the like.
[0017]
In addition, by disposing the plunger on the outer peripheral side of the coil housing and increasing the diameter of the plunger, the magnetic path area between the plunger and the coil housing is increased, so that the magnetic flux is less likely to be saturated and the utilization efficiency of the magnetic flux is improved. As a result, the moving operation force between the plunger and the operated device is enhanced without increasing the size of the electromagnetic coil or increasing the exciting current, and the operation response is improved.
[0018]
The invention according to claim 2 is the electromagnetic actuator according to claim 1, wherein, in addition to the plunger disposed on the outer peripheral side of the coil housing, when the electromagnetic coil is excited, the actuator is moved in the axial direction. The plunger to be used is also arranged on the inner peripheral side of the coil housing, and the same operation and effect as the configuration of claim 1 can be obtained.
[0019]
In addition, by arranging the plunger on the inner peripheral side of the coil housing in addition to the plunger on the outer peripheral side of the coil housing, for example, magnetic flux leakage to the air layer generated on the inner peripheral side of the coil housing is effectively used. Therefore, the moving operation force of the plunger and the operated device by the electromagnetic coil and the operation response are greatly improved without increasing the size of the electromagnetic coil or increasing the exciting current.
[0020]
In addition, when the magnetic flux is saturated between the outer peripheral side plunger and the coil housing and the magnetic flux of the electromagnetic coil is not sufficiently used, the magnetic flux of the electromagnetic coil can be used up by the plunger arranged on the inner peripheral side. The movement operation force and operation response of the plunger are further improved.
[0021]
According to a third aspect of the present invention, there is provided the electromagnetic actuator according to the first or second aspect, wherein at least one of an outer peripheral portion and an inner peripheral portion of the coil housing is capable of axially moving the plunger opposed thereto. It is characterized in that it is supported and positioned in the radial direction, and it is possible to obtain the same operation and effect as those of the first or second aspect.
[0022]
Further, in the configuration of the third aspect, a guide member for supporting the plunger, such as the guide member 521 of the conventional example, in which the plunger is supported by the coil housing, becomes unnecessary, so that the shape of the coil housing is simplified and Each cost of the material, processing, welding, etc. of the guide member is reduced.
[0023]
Further, according to the configuration of the third aspect, unlike the conventional example in which the provision of the guide member 521 applies oil resistance to the plunger 523, no oil resistance is applied to the plunger, and therefore, the operation response when the plunger is moved. Is greatly improved.
[0024]
According to a fourth aspect of the present invention, in the electromagnetic actuator according to the first or second aspect, at least one of the opposing portions formed between the coil housing and the plungers, the coil housing is provided. A sliding resistance reducing means is provided on at least one of the plunger and the plunger, and the same operation and effect as those of the first or second aspect can be obtained.
[0025]
Further, in the configuration of claim 4, since the sliding resistance reducing means is provided on at least one of the coil housing and the plunger, the moving resistance of the plunger is reduced, so that the operating moving force (magnetic force) of the electromagnetic coil is reduced accordingly. As a result, the burden on the battery is reduced, and the fuel efficiency of the engine is improved.
[0026]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the electromagnetic actuator according to the fourth aspect, wherein the sliding resistance reducing means is a Teflon (registered trademark) coating. Actions and effects can be obtained.
[0027]
The invention according to claim 6 is the electromagnetic actuator according to any one of claims 1 to 5, wherein a guide hole is provided in one of the plunger and the coil housing along a moving direction of the plunger. A guide pin slidably engaged with the guide hole is fixed to the other of the plunger and the coil housing, and the plunger is radially positioned by a guide function between the guide hole and the guide pin. In addition, the present invention is characterized in that it is prevented from falling down, and the same operation and effect as those of the first to fifth aspects can be obtained.
[0028]
Further, in the configuration of claim 6, the plunger is positioned in the radial direction by the guide function of the guide hole and the guide pin, and the plunger is prevented from falling down. The operation of the electromagnetic actuator is kept smooth and normal.
[0029]
In addition, it is not necessary to increase the operation movement force (magnetic force) of the electromagnetic coil in preparation for an increase in movement resistance and stiffness, thereby avoiding an increase in battery load and a decrease in engine fuel efficiency due to this.
[0030]
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the electromagnetic actuator according to any one of the first to fifth aspects, wherein the coil housing and at least one of the plungers opposed to the coil housing are fitted in an uneven shape. The joint is movably connected in the axial direction, thereby positioning the plunger in the radial direction and preventing the plunger from falling.
[0031]
In the configuration of the seventh aspect, the engagement of the fitting portion (concavo-convex shape) prevents the plunger from falling down with respect to the coil housing, so that the same operation and effect as the configuration of the sixth aspect can be obtained.
[0032]
In addition, since the fitting portion has an uneven shape and the contact area between the plunger and the coil housing is reduced, the movement resistance of the plunger is reduced, so that the operating movement force of the electromagnetic coil can be reduced accordingly, and the burden on the battery is reduced. Engine fuel efficiency is improved.
[0033]
9. The differential device according to claim 8, wherein the differential case rotates by receiving a driving force of a prime mover, a differential mechanism that distributes rotation of the differential case from a pair of output side gears to wheels, and any one of the differential case and the output side gear. And a clutch that is disposed between the two members and limits the differential of the differential mechanism, and an electromagnetic actuator according to any one of claims 1 to 7, wherein the clutch is an operated device. The differential of the differential mechanism is limited by the operation of the clutch by the electromagnetic actuator.
[0034]
In the differential device according to the present invention, the differential of the differential mechanism is limited when the clutch is connected by the electromagnetic actuator of the present invention, and the differential is released when the clutch is released.
[0035]
In the differential device according to the eighth aspect, the use of the electromagnetic actuator according to the first to seventh aspects significantly improves the operating force and response of the plunger and the clutch similarly to the configuration of the first to seventh aspects. It is possible to prevent an increase in the size of the electromagnetic coil, an increase in the exciting current, an increase in the burden on the battery, a decrease in the fuel efficiency of the engine, a decrease in the in-vehicle performance, and the like, and at a low cost.
[0036]
The differential device according to claim 9, wherein an outer differential case that rotates by receiving a driving force of a motor, an inner differential case that is relatively rotatably disposed inside the outer differential case, and a differential mechanism that is connected to the inner differential case, A clutch for intermittently connecting the outer differential case and the inner differential case, and an electromagnetic actuator according to any one of claims 1 to 7, wherein the clutch is an operated device. The torque is intermittently interposed between the outer differential case and the inner differential case by the above operation.
[0037]
The differential device according to the ninth aspect is a differential device for interrupting the driving force on the input side of the differential mechanism, and is arranged in a power transmission system on a wheel side that is separated during a two-wheel drive in a four-wheel drive vehicle. If the clutch is connected by the electromagnetic actuator, the vehicle will be in a four-wheel drive state, and if the clutch is released, the vehicle will be in a two-wheel drive state.
[0038]
In the differential device according to the ninth aspect, the use of the electromagnetic actuator according to the first to seventh aspects greatly improves the operating force and response of the plunger and the clutch, as in the configuration of the first to seventh aspects. It is possible to prevent an increase in the size of the electromagnetic coil, an increase in the exciting current, an increase in the burden on the battery, a decrease in the fuel efficiency of the engine, a decrease in the in-vehicle performance, and the like, and at a low cost.
[0039]
The differential device according to claim 10, wherein the differential case rotates by receiving a driving force of a prime mover, a differential mechanism that distributes rotation of the differential case from a pair of output side gears to wheels, and any one of the output side gears. A clutch disposed between the wheels, and an electromagnetic actuator according to any one of claims 1 to 7, wherein the clutch is an operated device. The clutch is operated by the electromagnetic actuator to operate the clutch. It is characterized by intermittent torque between the side gears and the wheels.
[0040]
A differential device according to a tenth aspect is a differential device that interrupts a driving force at an output side of a differential mechanism. Similar to the differential device according to the ninth aspect, a wheel that is cut off during two-wheel drive traveling on a four-wheel drive vehicle. If the clutch is connected by the electromagnetic actuator of the present invention, the vehicle will be in a four-wheel drive state. If the clutch is released, the driving force will be cut off by the differential rotation of the differential mechanism. Then, the vehicle enters the two-wheel drive state.
[0041]
In the differential device according to the tenth aspect, by using the electromagnetic actuator according to the first to seventh aspects, similarly to the configuration of the first to seventh aspects, the operating force and the response of the plunger and the clutch are significantly improved. It is possible to prevent an increase in the size of the electromagnetic coil, an increase in the exciting current, an increase in the burden on the battery, a decrease in the fuel efficiency of the engine, a decrease in the in-vehicle performance, and the like, and at a low cost.
[0042]
The power interrupting device according to claim 11 is a power transmission device according to any one of claims 1 to 7, wherein the clutch is an operated device, and the clutch is disposed between the pair of torque transmitting members. An electromagnetic actuator, wherein torque is intermittently transmitted and received between the torque transmitting members by operating the clutch by the electromagnetic actuator.
[0043]
The power interrupting device according to the eleventh aspect is disposed in a power transmission system on a wheel side which is separated during a two-wheel drive operation in a four-wheel drive vehicle, and if the clutch is connected by the electromagnetic actuator of the present invention, the vehicle is driven by a four-wheel drive. The vehicle is in a two-wheel drive state when the clutch is disengaged.
[0044]
Further, in the power interrupting device according to the eleventh aspect, the use of the electromagnetic actuator according to the first to seventh aspects significantly improves the operating force and the response of the plunger and the clutch similarly to the configuration according to the first to seventh aspects. In addition, it is possible to prevent an increase in the size of the electromagnetic coil, an increase in the exciting current, an increase in the burden on the battery, a decrease in the fuel efficiency of the engine, a decrease in the in-vehicle performance, and the like, and at a low cost.
[0045]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[First Embodiment]
An electromagnetic actuator 1 according to a first embodiment of the present invention and a differential device 3 using the same will be described with reference to FIG.
[0046]
In the following description, the left and right directions are the left and right directions in a vehicle in which the differential device 3 is used. In addition, members and the like without reference numerals are not shown.
[0047]
The differential device 3 includes an electromagnetic actuator 1, a differential case 5, a bevel gear type differential mechanism 7, a dog clutch 9 (clutch: operated device), a return spring 11, a position switch 13, a controller, and the like.
[0048]
The differential case 5 includes a casing body 15 and left and right covers 17 and 19. The casing body 15 and the left cover 17 are fixed with bolts 21, and the casing body 15 and the right cover 19 are welded.
[0049]
The differential case 5 is disposed inside the differential carrier 23, and the boss portions 25, 27 formed on the covers 17, 19 are respectively supported by the differential carrier 23 via tapered roller bearings 29.
[0050]
An oil reservoir is formed inside the differential carrier 23.
[0051]
A ring gear is fixed to the differential case 5 with bolts, and this ring gear meshes with a gear of a power transmission system. The power transmission system is connected to the transmission side, and the differential case 5 is rotationally driven by the driving force of the engine transmitted through the transmission and the power transmission system.
[0052]
The differential mechanism 7 includes a plurality of pinion shafts 31, a pinion gear 33 supported on each of the pinion shafts 31, and output side gears 35 and 37.
[0053]
Each pinion shaft 31 has an end engaged with a through hole 39 provided in the differential case 5 (the casing body 15), and is prevented from falling off by a spring pin 41. The side gears 35 and 37 are in mesh with the respective pinion gears 33 from left and right.
[0054]
A spherical washer 43 is disposed between the differential case 5 and the pinion gear 33, and receives a centrifugal force of the pinion gear 33 and a meshing reaction force generated in the pinion gear 33 by meshing with the side gears 35 and 37.
[0055]
The boss portions 45, 47 of the side gears 35, 37 are supported by support portions 49, 51 formed on the covers 17, 19, and the boss portions 45, 47 are connected to the left and right wheels via spline-connected axles. Connected to the side.
[0056]
A thrust washer 53 is disposed between the left side gear 35 and the differential case 5, receiving a meshing reaction force of the side gear 35, and thrust washers 55, 55 are disposed between the right side gear 37 and the differential case 5. 37 engagement reaction force.
[0057]
The dog clutch 9 is constituted by meshing teeth 57 formed on the right side gear 37 and meshing teeth 61 formed on the clutch ring 59.
[0058]
The clutch ring 59 has legs 63 formed at equal intervals in the circumferential direction. The clutch ring 59 is secured to the differential case 5 by penetrating the legs 63 through openings 65 formed at equal intervals in the circumferential direction formed in the cover 19, and is arranged so as to be movable in the axial direction.
[0059]
As shown in the lower half of FIG. 1, when the clutch ring 59 moves to the left, the dog clutch 9 engages and the differential of the differential mechanism 7 is locked, and as shown in the upper half of FIG. , The dog clutch 9 is disengaged and the differential lock is released.
[0060]
The return spring 11 is disposed between the right side gear 37 and the clutch ring 59, and urges the clutch ring 59 to the side where the dog clutch 9 is disengaged (to the right).
[0061]
The electromagnetic actuator 1 includes an electromagnetic coil 67, a pair of coil housings 69, 71 integrally formed by sandwiching the electromagnetic coil 67 from left and right, a plunger 73, and the like.
[0062]
The coil housing 71 is fixed to the differential carrier 23 via a connecting member, and the lead wire of the electromagnetic coil 67 is drawn out of the differential carrier 23 and connected to a vehicle-mounted battery via a controller.
[0063]
The coil housings 69 and 71 are axially positioned between the right boss 27 of the differential case 5 and the inner race 79 of the tapered roller bearing 29 by left and right thrust washers 75 and 77.
[0064]
The plunger 73 is made up of a ring 81 of a magnetic material and a pressing ring 83 of a non-magnetic material integrally formed on the outer peripheral side thereof. The inner circumference of the ring 81 (the part facing the coil housing) is supported by the outer circumferences of the coil housings 69 and 71 (the part facing the plunger) so as to be movable in the axial direction, and the inner circumference of the ring 81 is made of Teflon (registered trademark). Coating (sliding resistance reducing means) is applied to reduce sliding resistance.
[0065]
The clutch ring 59 of the dog clutch 9 presses the pressing ring 83 (plunger 73) rightward via the pressure plate 85 by the urging force of the return spring 11. The pressure plate 85 is connected to the rotation side clutch ring 59 by the arm portion 87, and absorbs sliding with the stationary side plunger 73 (pressing ring 83).
[0066]
A magnetic path of the electromagnetic coil 67 is formed by the coil housings 69 and 71 and the plunger 73, and the plunger 73 is an armature.
[0067]
The controller excites the electromagnetic coil 67 and stops excitation.
[0068]
When the electromagnetic coil 67 is excited, a magnetic flux loop 89 is generated in the magnetic path, and the plunger 73 moves to the left while bending the return spring 11 to move the clutch ring 59 to mesh the dog clutch 9, As described above, the differential of the differential mechanism 7 is locked.
[0069]
Locking the differential in a situation where the left and right driving wheels are likely to idle, such as when traveling on rough roads, prevents the escape of the driving force from the idle wheels, improving escape and running performance on rough roads etc. Thus, vehicle stuck is prevented.
[0070]
Note that the coil housing 69 is provided with a stopper portion 91 that abuts against the plunger 73 (ring 81) and stops when the plunger 73 moves leftward due to the magnetic force of the electromagnetic coil 67.
[0071]
When the excitation of the electromagnetic coil 67 is stopped, the clutch ring 59, the pressure plate 85, and the plunger 73 return to the right by the return spring 11, the engagement of the dog clutch 9 is released, and the differential of the differential mechanism 7 is free. Become.
[0072]
A mounting shaft 93 of the position switch 13 is screwed through the differential carrier 23, and a probe 97 is formed at a tip of a position detection shaft 95 provided coaxially with the mounting shaft 93. This probe 97 is engaged with the left side surface of the pressure plate 85. The position detection shaft 95 is urged rightward by a return spring having appropriate strength.
[0073]
When the dog clutch 9 engages, the position detection shaft 95 (probe 97) of the position switch 13 moves to the position shown by the broken line with the movement of the pressure plate 85, and when the engagement of the dog clutch 9 is released, the above-described return is performed. The spring returns to the position shown by the solid line.
[0074]
The position switch 13 turns on and off with the axial movement of the position detection shaft 95, and sends a signal to the controller. The controller determines whether or not the differential rotation of the differential device 3 (differential mechanism 7) is locked based on the received ON-OFF signal.
[0075]
In addition to the opening 65 of the right cover 19, the left case 17 and the casing body 15 also have openings 99 and 101, respectively, in the differential case 5, and spiral oil grooves are formed in the inner circumference of the bosses 25 and 27. Further, radial oil grooves 103 and 105 communicating with the spiral oil grooves are formed in portions facing the thrust washers 53 and 55, respectively.
[0076]
Since the openings 65, 99, and 101 are all formed in the radially outer portion of the differential case 5, the openings 65, 99, and 101 are always immersed in the oil in the oil reservoir formed in the differential carrier 23, and the openings 65, 99 are rotated as the differential case 5 rotates. Oil flows in and out from 99 and 101.
[0077]
The oil in the oil sump is scraped up by the rotation of the differential case 5 and the ring gear, and the scraped-up oil is promoted to move by the screw pump action of the spiral oil grooves of the bosses 25 and 27, and the oil grooves 103 and 105 are lifted. Flows through the gaps of the thrust washers 53 and 55 into the differential case 5.
[0078]
The oil that has flowed into the differential case 5 is engaged with the meshing portions of the gears 33, 35, and 37 constituting the differential mechanism 7, the sliding portion between the pinion shaft 31 and the pinion gear 33, the sliding portion between the differential case 5 and the clutch ring 59, and the dog. It is supplied to the clutch 9 (mesh teeth 57, 61) and the like to lubricate and cool them.
[0079]
The lower portion of the electromagnetic actuator 1 is also immersed in the oil reservoir, and the sliding portion (Teflon (registered trademark) coating portion) between the ring 81 of the plunger 73 and the coil housings 69 and 71, the pressing ring 83 of the plunger 73, The sliding portion between the pressure plate 85, the sliding portion between the coil housings 69 and 71 and the thrust washers 75 and 77, the sliding portion between the pressure plate 85 and the probe 97 of the position switch 13, and the like are also lubricated and cooled.
[0080]
In each of the lubricating / cooling units, the supplied oil reduces wear and improves durability, and reduces frictional resistance at each sliding unit, thereby improving fuel efficiency of the engine.
[0081]
Thus, the electromagnetic actuator 1 and the differential device 3 are configured.
[0082]
In the electromagnetic actuator 1, the plunger 73 is arranged on the outer peripheral side of the coil housings 69 and 71. Unlike the conventional example, there is no magnetic material around the plunger 73. The magnetic flux leakage is reduced, and the movement operation force of the plunger 73 (the operation force in the engagement direction of the dog clutch 9) and the operation response of the plunger 73 by the electromagnetic coil 67 are greatly improved.
[0083]
Therefore, in order to improve the moving operation force of the plunger 73, it is not necessary to increase the size of the electromagnetic coil 67 or to increase the exciting current, thereby increasing the load on the battery, lowering the fuel efficiency of the engine, and mounting the differential device 3 on the vehicle. Can be avoided.
[0084]
Also, by disposing the plunger 73 on the outer peripheral side of the coil housings 69 and 71 and increasing the diameter of the plunger 73, the magnetic path area between the plunger 73 and the coil housings 69 and 71 is increased, and the magnetic flux is less likely to be saturated. As a result, the utilization efficiency of the magnetic flux is improved.
[0085]
Therefore, the moving operation force of the plunger 73 is strengthened without increasing the size of the electromagnetic coil 67 or increasing the exciting current, and the response is improved.
[0086]
In addition, since the plunger 73 is supported by the coil housings 69 and 71, a guide member for supporting the plunger 73, such as the guide member 521 of the conventional example, becomes unnecessary, and the shapes of the coil housings 69 and 71 are simplified. At the same time, the costs of the material, processing, welding, etc. of the guide member are reduced.
[0087]
Further, in the electromagnetic actuator 1 having no guide member, unlike the conventional example, no oil resistance is applied to the plunger 73 due to the moving operation, so that the operation response when the plunger 73 is moved is greatly improved.
[0088]
Further, the Teflon (registered trademark) coating applied to the inner periphery of the ring 81 (plunger 73) reduces the movement resistance of the plunger 73 in the sliding portion with the coil housings 69 and 71, and the operating movement force of the electromagnetic coil 67 ( The magnetic force) can be reduced accordingly, so that the burden on the battery is reduced and the fuel efficiency of the engine is improved.
[0089]
The Teflon (registered trademark) coating (sliding resistance reducing means) may be applied to the coil housings 69 and 71 instead of the ring 81 (plunger 73).
[0090]
[Second embodiment]
An electromagnetic actuator according to the second embodiment will be described with reference to FIG.
[0091]
The electromagnetic actuator of the second embodiment is used instead of the electromagnetic actuator 1 in the differential device 3 of the first embodiment. Hereinafter, the same members and the like as those of the electromagnetic actuator 1 are given the same reference numerals. The differences will be described while citing.
[0092]
In the electromagnetic actuator of the second embodiment, guide holes 201 in the axial direction (moving direction of the plunger 73) are provided at equal intervals in the circumferential direction in the plunger 73 (the ring 81 and the pressing ring 83). Guide pins 203 are fixed to the coil housing 71 at positions facing the respective guide holes 201 at equal intervals in the circumferential direction, and the respective guide pins 203 are slidably engaged with the respective guide holes 201. I have.
[0093]
The plunger 73 is positioned at the upper half of FIG. 2 (the position where the dog clutch 9 is disengaged and the differential lock of the differential mechanism 7 is released) and at the lower half of FIG. (The position where the differential of the differential mechanism 7 is locked by engagement), and during this movement, the coil housing 71 causes the plunger 73 (each guide hole 201) to have a diameter by the guide function of each guide pin 203. Positioning in the direction and preventing falling.
[0094]
In the electromagnetic actuator according to the second embodiment, in which the plunger 73 is prevented from falling, the movement resistance of the plunger 73 due to the falling and the rattling of the plunger 73 due to the falling are prevented, so that the smooth and normal operation is achieved. Is kept.
[0095]
In addition, it is not necessary to increase the operation movement force (magnetic force) of the electromagnetic coil 67 in preparation for an increase in movement resistance or stiffness, and it is possible to avoid an increase in the load on the battery and a decrease in engine fuel efficiency due to this.
[0096]
In addition, the electromagnetic actuator of the second embodiment has the same effect as the electromagnetic actuator 1 of the first embodiment.
[0097]
Note that the guide hole 201 may be provided in the coil housing 71 and the guide pin 203 may be fixed to the plunger 73.
[0098]
[Third embodiment]
An electromagnetic actuator according to a third embodiment will be described with reference to FIG.
[0099]
The electromagnetic actuator of the third embodiment is used instead of the electromagnetic actuator 1 in the differential device 3 of the first embodiment. Hereinafter, the same members and the like as the electromagnetic actuator 1 are given the same reference numerals. The differences will be described while citing.
[0100]
In the electromagnetic actuator according to the third embodiment, the plunger 73 and the coil housing 71 are connected to each other so as to be movable in the axial direction by a spline portion 301 (a fitting portion formed in an uneven shape) provided between each other.
[0101]
The plunger 73 has an upper half position in FIG. 3 (a position where the dog clutch 9 is disengaged and the differential lock of the differential mechanism 7 is released) and a lower half position in FIG. (The position where the differential of the differential mechanism 7 is locked by engagement), and during this movement, the plunger 73 is radially moved with respect to the coil housings 71 and 69 by the guide function of the spline portion 301. In addition to the positioning, the engagement of the spline portions 301 (the engagement of the uneven engagement teeth) prevents falling.
[0102]
In the electromagnetic actuator according to the third embodiment in which the plunger 73 is prevented from falling in this way, an increase in the movement resistance due to the falling of the plunger 73 and the plunger 73 from being tipped due to the falling are prevented, and the smooth and normal operation is performed. Is kept.
[0103]
In addition, it is not necessary to increase the operation moving force (magnetic force) of the electromagnetic coil 67 in preparation for an increase in movement resistance or bending, and the connection area between the plunger 73 and the coil housing 71 is reduced by the connection with the spline portion 301. Since the size is reduced, the movement resistance of the plunger 73 is reduced, and the operation movement force of the electromagnetic coil 67 can be reduced accordingly, so that the load on the battery is reduced, and a decrease in engine fuel efficiency can be avoided.
[0104]
In addition, the electromagnetic actuator of the third embodiment has the same effect as the electromagnetic actuator 1 of the first embodiment.
[0105]
[Fourth embodiment]
The electromagnetic actuator according to the fourth embodiment will be described with reference to FIGS.
[0106]
The electromagnetic actuator of the fourth embodiment is used instead of the electromagnetic actuator 1 in the differential device 3 of the first embodiment. Hereinafter, the same members and the like as those of the electromagnetic actuator 1 are given the same reference numerals. The differences will be described while citing.
[0107]
In the electromagnetic actuator of the fourth embodiment, another plunger 401 is disposed on the inner peripheral side of the coil housings 69, 71 in addition to the plunger 73 on the outer peripheral side of the coil housings 69, 71.
[0108]
Further, with the arrangement of the plunger 401 on the inner peripheral side, the guide portion 403 is provided on the inner peripheral side of the coil housing 71, and the extension wall portion 405 is provided on the inner peripheral side of the coil housing 69. .
[0109]
The plunger 401 includes a ring 407 of a magnetic material and a plurality of pressing members 409 made of a non-magnetic material. Each pressing member 409 is fixed to the inner peripheral side of the ring 407 at equal intervals in the circumferential direction, and each pressing member 409 is supported on the outer periphery of the guide portion 403 so as to be movable in the axial direction. The inner circumference of each pressing member 409 is coated with Teflon (registered trademark) (sliding resistance reducing means) to reduce sliding resistance.
[0110]
As shown in FIGS. 4 and 5, the extension wall 405 of the coil housing 69 is provided with an opening 411 through which the right end of each pressing member 409 passes.
[0111]
By arranging the plunger 401 also on the inner peripheral side of the coil housings 69 and 71 in this way, for example, it is possible to effectively use the magnetic flux leakage to the air layer generated on the inner peripheral side of the coil housings 69 and 71. it can.
[0112]
Therefore, the operation force of the dog clutch 9 can be enhanced without increasing the size of the electromagnetic coil 67 or increasing the exciting current, and as a result, the operation response of the plungers 73 and 401 by the electromagnetic coil 67 improves. .
[0113]
Further, when the magnetic flux is saturated between the plunger 73 on the outer peripheral side and the coil housings 69 and 71 and the magnetic force of the electromagnetic coil 67 is not sufficiently used, the waste magnetic flux of the electromagnetic coil 67 is transferred to the inside. It becomes possible to use up the plunger 401 on the circumferential side, and thereby the movement operation force and operation response of the plungers 73 and 401 are further improved.
[0114]
According to the fourth and fifth aspects of the present invention, the sliding resistance reducing means and the Teflon (registered trademark) coating may be provided only on one of the opposed portions between the coil housing and the plunger, or may be provided on the opposed portion. May be provided in both.
[0115]
Further, in the configuration of claim 6, the guide hole and the guide pin may be provided in either the plunger or the coil housing as described above.
[0116]
Further, in the electromagnetic actuator of the present invention, the operated device is not limited to the clutch, and the clutch may be not only a meshing clutch (dog clutch) as in each embodiment but also a friction clutch such as a multi-plate clutch or a cone clutch. Good.
[0117]
Further, in the differential device of the present invention, the differential mechanism is not limited to a bevel gear type differential mechanism, and a planetary gear type differential mechanism, a pinion gear rotatably housed in a housing hole of the differential case, and an output side. A differential mechanism using side gears, a differential mechanism using a worm gear, or the like may be used.
[0118]
【The invention's effect】
According to the electromagnetic actuator of the present invention, the plunger is disposed on the outer peripheral side of the coil housing, so that the magnetic flux leakage is reduced and the plunger and the coil are disposed on the outer peripheral side and have a large diameter unlike the conventional example. The area of the magnetic path between the housing and the housing is increased, and the utilization efficiency of the magnetic flux is improved.
[0119]
Therefore, it is not necessary to increase the size of the electromagnetic coil or increase the exciting current, thereby preventing an increase in the load on the battery, a decrease in the fuel consumption of the engine, a decrease in the in-vehicle performance, and the like, and the movement operation force of the plunger and the operated device and the operation. Response is greatly improved.
[0120]
According to the electromagnetic actuator of the second aspect, the same effect as the configuration of the first aspect can be obtained.
[0121]
In addition, since the magnetic flux leakage to the air layer generated on the inner peripheral side of the coil housing is effectively used by the plunger disposed on the inner peripheral side, the plunger can be increased without increasing the size of the electromagnetic coil or increasing the exciting current. In addition, the moving operation force and operation response of the operated device are improved.
[0122]
Further, when the magnetic flux of the electromagnetic coil is not sufficiently used on the outer peripheral side, the moving operation force and operation response of the plunger and the operated device are further improved by using up the magnetic flux of the electromagnetic coil by the inner peripheral plunger.
[0123]
The electromagnetic actuator according to the third aspect can obtain the same effect as the configuration according to the first or second aspect.
[0124]
In addition, a guide portion for supporting the plunger is not required, so that the shape of the coil housing is simplified, and the costs for the material, processing, welding, and the like of the guide portion are reduced.
[0125]
Also, by eliminating the guide portion, unlike the conventional example, no oil resistance is applied to the movement of the plunger, and the operating force and response of the plunger and the operated device are greatly improved.
[0126]
According to the electromagnetic actuator of the fourth aspect, the same effect as that of the configuration of the first or second aspect can be obtained.
[0127]
In addition, the sliding resistance reducing means provided between the coil housing and the plunger reduces the moving resistance of the plunger, reduces the magnetic force of the electromagnetic coil, reduces the load on the battery, and improves the fuel efficiency of the engine.
[0128]
The same effects as those of the electromagnetic actuator of the fifth aspect and the configuration of the fourth aspect can be obtained.
[0129]
The same effects as those of the electromagnetic actuator according to the sixth aspect and the configuration according to the first to fifth aspects can be obtained.
[0130]
In addition, the guide function of the guide hole and the guide pin prevents the plunger from falling, thereby increasing the movement resistance due to the fall of the plunger and preventing the plunger from sticking due to the fall, thereby making the operation of the electromagnetic actuator smooth. Is kept normal.
[0131]
In addition, it is not necessary to increase the magnetic force of the electromagnetic coil in preparation for an increase in movement resistance and stiffness, and it is possible to avoid an increase in the load on the battery and a decrease in engine fuel efficiency due to this.
[0132]
In the electromagnetic actuator according to the seventh aspect, the plunger is prevented from falling down due to the uneven shape of the fitting portion, and the same effect as the configuration according to the sixth aspect can be obtained.
[0133]
In addition, the contact area between the plunger and the coil housing is reduced by the concave-convex fitting portion, and the movement resistance of the plunger is reduced. As a result, the magnetic force of the electromagnetic coil can be reduced accordingly, and the load on the battery can be reduced. Fuel efficiency is improved.
[0134]
According to the differential device of claim 8, the use of the electromagnetic actuator of claims 1 to 7 greatly improves the operating force and response of the plunger and the clutch, increases the size of the electromagnetic coil, increases the exciting current, and reduces the battery power. An increase in burden, a decrease in fuel efficiency of the engine, a decrease in in-vehicle performance, and the like are prevented, and the cost is reduced.
[0135]
In the differential device according to the ninth aspect, the use of the electromagnetic actuator according to the first to seventh aspects significantly improves the operating force and response of the plunger and the clutch, increases the size of the electromagnetic coil, increases the exciting current, and reduces the battery power. An increase in burden, a decrease in fuel efficiency of the engine, a decrease in in-vehicle performance, and the like are prevented, and the cost is reduced.
[0136]
In the differential device according to the tenth aspect, the use of the electromagnetic actuator according to the first to seventh aspects significantly improves the operating force and response of the plunger and the clutch, increases the size of the electromagnetic coil, increases the exciting current, and reduces the battery power. An increase in burden, a decrease in fuel efficiency of the engine, a decrease in in-vehicle performance, and the like are prevented, and the cost is reduced.
[0137]
According to the eleventh aspect of the present invention, the use of the electromagnetic actuator according to the first to seventh aspects greatly improves the operating force and response of the plunger and the clutch, increases the size of the electromagnetic coil, increases the exciting current, and reduces the battery power. It is possible to prevent an increase in burden, a decrease in fuel efficiency of the engine, a decrease in in-vehicle performance, and the like, and at the same time, it is configured at low cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing an electromagnetic actuator according to a first embodiment and a differential device using the same.
FIG. 2 is a sectional view of a coil housing and a plunger constituting a second embodiment.
FIG. 3 is a sectional view of a coil housing and a plunger constituting a third embodiment.
FIG. 4 is a sectional view of a coil housing and a plunger constituting a fourth embodiment.
FIG. 5 is a view taken in the direction of arrow A in FIG. 4;
FIG. 6 is a sectional view of a conventional example.
[Explanation of symbols]
1 electromagnetic actuator
3 Differential device
5 differential case
7 Differential mechanism
9 Dog clutch (clutch: operated device)
35,37 Output side gear of differential mechanism
67 electromagnetic coil
69, 71 Coil housing
73 Plunger arranged on the outer peripheral side of coil housing
201 Axial guide hole provided in plunger
203 Guide pin fixed to coil housing
301 Spline part that connects plunger and coil housing (fitting part formed in uneven shape)
401 Plunger arranged on the inner peripheral side of coil housing

Claims

An annularly formed electromagnetic coil,
A coil housing that wraps and holds the electromagnetic coil integrally;
An electromagnetic actuator comprising a plunger that forms a magnetic path of the electromagnetic coil together with the coil housing, moves in the axial direction when the electromagnetic coil is excited, and moves and operates the operated device.
An electromagnetic actuator, wherein the plunger is arranged on an outer peripheral side of the coil housing.

The invention according to claim 1,
In addition to the plunger arranged on the outer peripheral side of the coil housing,
An electromagnetic actuator, wherein a plunger that is operated to move in the axial direction when the electromagnetic coil is excited is also arranged on the inner peripheral side of the coil housing.

The invention described in claim 1 or claim 2,
An electromagnetic actuator, wherein at least one of an outer peripheral portion and an inner peripheral portion of the coil housing supports the opposed plunger movably in an axial direction and positions the plunger in a radial direction.

The invention described in claim 1 or claim 2,
An electromagnetic actuator, wherein sliding resistance reducing means is provided on at least one of the coil housing and the plunger in at least one of the opposing portions formed between the coil housing and the plungers.

The invention according to claim 4, wherein
The electromagnetic actuator, wherein the sliding resistance reducing means is a Teflon (registered trademark) coating.

The invention according to any one of claims 1 to 5,
A guide hole is provided in one of the plunger and the coil housing along a moving direction of the plunger,
A guide pin slidably engaged with the guide hole is fixed to the other of the plunger and the coil housing,
An electromagnetic actuator in which the plunger is positioned in a radial direction by a guide function between the guide hole and the guide pin to prevent the plunger from falling down.

The invention according to any one of claims 1 to 5,
The coil housing and at least one of the plungers opposed to the coil housing are axially movably connected by a fitting portion formed in an uneven shape, thereby positioning the plunger in the radial direction and preventing the plunger from falling. An electromagnetic actuator, characterized in that:

A differential case that rotates under the driving force of the prime mover,
A differential mechanism for distributing the rotation of the differential case from the pair of output side gears to the wheels,
A clutch that is disposed between the differential case and any two of the output side gears and that limits a differential of the differential mechanism;
An electromagnetic actuator according to any one of claims 1 to 7, wherein the clutch is an operated device.
A differential device, wherein the differential of the differential mechanism is limited by operating the clutch by the electromagnetic actuator.

An outer differential case that rotates under the driving force of the prime mover,
An inner differential case arranged so as to be relatively rotatable inside the outer differential case,
A differential mechanism connected to the inner differential case,
A clutch for intermittently connecting the outer differential case and the inner differential case,
An electromagnetic actuator according to any one of claims 1 to 7, wherein the clutch is an operated device.
A differential device, wherein torque is intermittently interposed between the outer differential case and the inner differential case by operating the clutch by the electromagnetic actuator.

A differential case that rotates under the driving force of the prime mover,
A differential mechanism for distributing the rotation of the differential case from the pair of output side gears to the wheels,
A clutch disposed between any one of the output side gears and the wheel thereof,
An electromagnetic actuator according to any one of claims 1 to 7, wherein the clutch is an operated device.
A differential device, wherein torque is intermittently interposed between the side gears and wheels by operating the clutch by the electromagnetic actuator.

A pair of torque transmitting members,
A clutch disposed between the two torque transmitting members,
An electromagnetic actuator according to any one of claims 1 to 7, wherein the clutch is an operated device.
A power interrupting device for interrupting torque between the torque transmitting members by operating the clutch by the electromagnetic actuator.