JP2007002959A - Electromagnetic actuator, electromagnetic clutch using the electromagnetic actuator, and differential device - Google Patents

Electromagnetic actuator, electromagnetic clutch using the electromagnetic actuator, and differential device Download PDF

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Shunichi Tochigi
俊一 栃木
Tomohide Masubuchi
智英 増渕
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the power saving and durability of electromagnets, the easiness of layout by reducing the weight and size of the electromagnets, accurately detect the operating state of a differential limiting function, and to reduce the number of parts. <P>SOLUTION: This electromagnetic clutch comprises a differential mechanism 3, a clutch 5 operating to limit the differential movement of the differential mechanism 3, and the electromagnetic actuator 11 having the electromagnets 7 and plungers 9 axially receiving a movement operation force by the magnetic force thereof. The plungers 9 are limited to move in the axial direction, and the electromagnets 7 are disposed to be axially moved. The clutch 5 is operated by operating the plungers 9 by the energized electromagnets 7 to axially move the electromagnets 7. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、電磁アクチュエータ並びに、これを用いた電磁クラッチ及びデファレンシャル装置に関する。   The present invention relates to an electromagnetic actuator, and an electromagnetic clutch and a differential device using the same.

特許文献1に記載されたデファレンシャル装置は、差動機構と、その差動をロックするドッグクラッチと、ドッグクラッチを断続操作する電磁式アクチュエータなどから構成されている。   The differential device described in Patent Document 1 includes a differential mechanism, a dog clutch that locks the differential, an electromagnetic actuator that intermittently operates the dog clutch, and the like.

この電磁式アクチュエータは、電磁石とアーマチャなどから構成され、電磁石は差動機構を収容したデフケース上に軸方向移動可能に取り付けられており、アーマチャは固定側に取り付けられている。励磁されると、電磁石はアーマチャを吸引する磁力の反力を受けて移動し、ドッグクラッチを噛み合わせる。   The electromagnetic actuator includes an electromagnet and an armature, and the electromagnet is attached to a differential case containing a differential mechanism so as to be movable in the axial direction, and the armature is attached to a fixed side. When excited, the electromagnet moves under the reaction force of the magnetic force that attracts the armature and engages the dog clutch.

特許文献2に記載されたデファレンシャル装置は、同様に、差動機構と、その差動をロックするドッグクラッチと、ドッグクラッチを断続操作する電磁式アクチュエータと、固定側に配置されたポジションスイッチなどから構成されている。   Similarly, the differential device described in Patent Document 2 includes a differential mechanism, a dog clutch that locks the differential, an electromagnetic actuator that intermittently operates the dog clutch, a position switch that is disposed on the fixed side, and the like. It is configured.

この電磁式アクチュエータは、固定側に配置された電磁石と、その磁力で移動するプランジャから構成されており、プランジャは、ドッグクラッチの一部を構成するクラッチリングに固定されたプレッシャープレートを介してクラッチリングを移動させてドッグクラッチを噛み合わせる。固定側のポジションスイッチは、回転側のプレッシャープレートと接触し摺動しながら、プレッシャープレートの移動位置を検知し、ドッグクラッチの断続状態(差動制限機能の動作状態)を検知する。
特開2001−107983号公報 特開2004−100924号公報
This electromagnetic actuator is composed of an electromagnet arranged on the fixed side and a plunger that moves by its magnetic force. The plunger is clutched via a pressure plate fixed to a clutch ring that constitutes a part of the dog clutch. Move the ring and engage the dog clutch. The fixed position switch detects the moving position of the pressure plate while sliding in contact with the rotating pressure plate, and detects the dog clutch on / off state (operation state of the differential limiting function).
JP 2001-107983 A JP 2004-100924 A

しかし、特許文献1のデファレンシャル装置は、電磁石の磁力の利用効率に問題があり、励磁電流(電力消費)と発熱が多いことによって省電力性と耐久性に難があり、また、磁力の利用効率が低いだけ電磁石を大型にする必要があり、その分重くなり、車両上でのレイアウト性が低下する。   However, the differential device of Patent Document 1 has a problem in the use efficiency of the magnetic force of the electromagnet, and is difficult to save power and durability due to a large amount of excitation current (power consumption) and heat generation, and the use efficiency of the magnetic force. However, it is necessary to make the electromagnet larger in size, and the weight increases accordingly, and the layout on the vehicle deteriorates.

また、特許文献2のデファレンシャル装置は、ドッグクラッチの断続状態を検知するために、静止側のポジションスイッチで回転側のプレッシャープレートの位置を検知するように構成されており、互いの摺動に伴ってこれらが摩耗するとポジションスイッチに誤動作が生じる恐れがある。また、プレッシャープレートはクラッチリングに圧入されているが、圧入時に変形や倒れが生じると、同様に、ポジションスイッチが誤動作するおそれがある。   In addition, the differential device of Patent Document 2 is configured to detect the position of the rotation-side pressure plate with a stationary-side position switch in order to detect the intermittent state of the dog clutch. If these wear, the position switch may malfunction. Further, although the pressure plate is press-fitted into the clutch ring, if deformation or collapse occurs during press-fitting, the position switch may also malfunction.

そこで、この発明は次の目的を達成する電磁クラッチ、並びにこれを用いた電磁アクチュエータ及びデファレンシャル装置を提供する。   Accordingly, the present invention provides an electromagnetic clutch that achieves the following object, and an electromagnetic actuator and a differential device using the same.

第1の目的は、電磁石の省電力性と耐久性を向上することである。   The first purpose is to improve the power saving performance and durability of the electromagnet.

第2の目的は、電磁石が軽量で小型にすることである。   The second purpose is to make the electromagnet light and small.

第3の目的は、優れたレイアウト性を得ることである。   A third object is to obtain excellent layout properties.

第4の目的は、差動制限機能の動作状態を正確に検知することである。   The fourth object is to accurately detect the operating state of the differential limiting function.

発明の第1の特徴は、次の電磁アクチュエータを提供する。電磁アクチュエータは、クラッチを作動して差動機構の差動を制限するために軸方向に移動自在な電磁石を含む。   The first feature of the invention provides the following electromagnetic actuator. The electromagnetic actuator includes an electromagnet that is axially movable to actuate the clutch and limit the differential of the differential mechanism.

電磁アクチュエータは、前記軸方向の移動を制限されると共に、励磁された前記電磁石によって作動されて前記電磁石を軸方向に移動するプランジャを含む。 The electromagnetic actuator includes a plunger that is restricted from moving in the axial direction and is moved by the excited electromagnet to move the electromagnet in the axial direction.

発明の第2の特徴は、次の電磁クラッチを含む。電磁クラッチは、差動機構の差動を制限するために作動するクラッチを含む。電磁クラッチは、前記差動機構の差動を制御する電磁アクチュエータとを含む。電磁アクチュエータは、前記クラッチを作動するために軸方向に移動自在な電磁石を含む。電磁アクチュエータは、前記軸方向の移動を制限されると共に、励磁された前記電磁石によって作動されて前記電磁石を軸方向に移動するプランジャとを含む。   The second feature of the invention includes the following electromagnetic clutch. The electromagnetic clutch includes a clutch that operates to limit the differential of the differential mechanism. The electromagnetic clutch includes an electromagnetic actuator that controls the differential of the differential mechanism. The electromagnetic actuator includes an electromagnet that is movable in the axial direction to operate the clutch. The electromagnetic actuator includes a plunger that is limited in movement in the axial direction and is actuated by the excited electromagnet to move the electromagnet in the axial direction.

発明の第3の特徴は、次のデファレンシャル装置を提供する。デファレンシャル装置は差動機構を含む。デファレンシャル装置は、前記差動機構の差動を制限するために作動するクラッチを含む。前記デファレンシャル装置は、前記差動機構の差動を制御する電磁アクチュエータを含む。電磁アクチュエータは、前記クラッチを作動するために軸方向に移動自在な電磁石を含む。電磁アクチュエータは、前記軸方向の移動を制限されると共に、励磁された前記電磁石によって作動されて前記電磁石を軸方向に移動するプランジャとを含む。   A third aspect of the invention provides the following differential device. The differential device includes a differential mechanism. The differential device includes a clutch that operates to limit the differential of the differential mechanism. The differential device includes an electromagnetic actuator that controls the differential of the differential mechanism. The electromagnetic actuator includes an electromagnet that is movable in the axial direction to operate the clutch. The electromagnetic actuator includes a plunger that is limited in movement in the axial direction and is actuated by the excited electromagnet to move the electromagnet in the axial direction.

発明の特徴に従う電磁アクチュエータ、電磁クラッチ、及びデファレンシャル装置によれば、軸方向移動を規制したプランジャによって電磁石が移動してクラッチを作動し、これにより差動機構の差動を制限する。   According to the electromagnetic actuator, the electromagnetic clutch, and the differential device according to the features of the invention, the electromagnet is moved by the plunger that restricts the axial movement to operate the clutch, thereby limiting the differential of the differential mechanism.

従って、特許文献1のデファレンシャル装置に対しては、電磁石の磁力の利用効率が向上し、省電力性と耐久性が改善され、電磁石の大型化と重量化が防止され、レイアウト性が向上する。   Therefore, for the differential device of Patent Document 1, the use efficiency of the magnetic force of the electromagnet is improved, the power saving performance and the durability are improved, the enlargement and weight increase of the electromagnet are prevented, and the layout is improved.

また、特許文献2のデファレンシャル装置に対しては、非回転側に配置された電磁石の軸方向位置変化によって被操作装置の状態を検知するように構成することが可能になり、部材の摩耗による状態検知機能の低下が防止される。   In addition, for the differential device of Patent Document 2, it is possible to configure so as to detect the state of the operated device by the change in the axial position of the electromagnet arranged on the non-rotating side, and the state due to wear of the members Deterioration of detection function is prevented.

図1〜図4によってリヤデフ1(一実施形態のデファレンシャル装置)の説明をする。以下の説明の中で左右の方向はリヤデフ1が用いられた4輪駆動車と図1及び図2での左右の方向である。   The rear differential 1 (a differential apparatus according to an embodiment) will be described with reference to FIGS. In the following description, the left and right directions are the four-wheel drive vehicle using the rear differential 1 and the left and right directions in FIGS. 1 and 2.

リヤデフ1の特徴を説明する。   The features of the rear differential 1 will be described.

リヤデフ1は、差動機構3と;差動機構3の差動を制限するドッグクラッチ5(クラッチ)と;電磁石7と、励磁された電磁石7によって作動されるプランジャ9とを有する電磁アクチュエータ11とを含む。プランジャ9は軸方向の移動を制限される。電磁石7は軸方向移動自在に配置される。電磁石7が励磁されると、プランジャ9は作動される。プランジャ9は、例えば反力を受けて、電磁石7を移動させ、ドッグクラッチ5を作動する。   The rear differential 1 includes a differential mechanism 3; a dog clutch 5 (clutch) for limiting the differential of the differential mechanism 3; an electromagnet 7; and an electromagnetic actuator 11 having a plunger 9 actuated by the excited electromagnet 7. including. The plunger 9 is restricted from moving in the axial direction. The electromagnet 7 is disposed so as to be movable in the axial direction. When the electromagnet 7 is excited, the plunger 9 is activated. The plunger 9 receives the reaction force, for example, moves the electromagnet 7 and operates the dog clutch 5.

差動機構3は、例えば、エンジン又はモータの駆動源から入力する駆動トルクを差動機構3に伝達する入力部材としてのデフケース13(入力部材)を含む。   The differential mechanism 3 includes, for example, a differential case 13 (input member) as an input member that transmits drive torque input from a drive source of an engine or a motor to the differential mechanism 3.

差動機構3は、駆動トルクを受けてデフケース13と一体に回転可能であると共に、第1及び第2の出力軸に接続された相対回転可能な出力部材としての第1及び第2のサイドギア15,17を含む。   The differential mechanism 3 receives a driving torque and can rotate integrally with the differential case 13, and the first and second side gears 15 as relatively rotatable output members connected to the first and second output shafts. , 17.

ドッグクラッチ5は、デフケース13と、サイドギア15、17の一方とを接続可能である。   The dog clutch 5 can connect the differential case 13 and one of the side gears 15 and 17.

電磁アクチュエータ11は、電磁石7の軸方向変位を検知してドッグクラッチ5の差動を判断するためのポジションセンサ19を含む。   The electromagnetic actuator 11 includes a position sensor 19 for detecting the axial displacement of the electromagnet 7 and determining the differential of the dog clutch 5.

電磁石7は、軸方向の移動を許容しながら、回転を制限する回り止め部材21を有し、
電磁石7は、プランジャ9が挿入されたホルダ23を含む。
The electromagnet 7 has a rotation preventing member 21 that restricts rotation while allowing movement in the axial direction,
The electromagnet 7 includes a holder 23 in which the plunger 9 is inserted.

電磁石7は、プランジャ9に当接するストッパ69を含む
リヤデフ1を用いた4輪駆動車の動力系を説明する。
The electromagnet 7 includes a stopper 69 that contacts the plunger 9.
A power system of a four-wheel drive vehicle using the rear differential 1 will be described.

この動力系において、エンジンの駆動力はトランスファからリヤデフ1(原動機の駆動力を左右の後輪に配分するデファレンシャル装置)を介して左右の後輪に配分される。トランスファ内の2−4切替え機構と左右の前輪側のハブクラッチをそれぞれ連結させると、エンジンの駆動力はフロントデフ(原動機の駆動力を左右の前輪に配分するデファレンシャル装置)を介し左右の前輪に配分されて車両は4輪駆動状態になる。2−4切替え機構とハブクラッチをそれぞれ連結解除すると、車両は後輪駆動の2輪駆動状態になる。   In this power system, the driving force of the engine is distributed from the transfer to the left and right rear wheels via the rear differential 1 (a differential device that distributes the driving force of the prime mover to the left and right rear wheels). When the 2-4 switching mechanism in the transfer and the left and right front wheel hub clutches are connected to each other, the driving force of the engine is transferred to the left and right front wheels via the front differential (a differential device that distributes the driving force of the prime mover to the left and right front wheels). The vehicle is allocated to a four-wheel drive state. When the 2-4 switching mechanism and the hub clutch are respectively disconnected, the vehicle enters a two-wheel drive state of rear wheel drive.

リヤデフ1の構成を説明する。   The configuration of the rear differential 1 will be described.

リヤデフ1は、ベベルギア式の差動機構3と、ドッグクラッチ5と、電磁式アクチュエータ11と、デフケース13と、ポジションスイッチ19(ポジションセンサ)と、リターンスプリング25と、コントローラなどから構成されている。   The rear differential 1 includes a bevel gear type differential mechanism 3, a dog clutch 5, an electromagnetic actuator 11, a differential case 13, a position switch 19 (position sensor), a return spring 25, a controller, and the like.

デフケース13はケーシング本体27とカバー29をボルト31で固定される。デフケース13は、キャリヤ33の内部に配置され、左右のボス部35,37をスラスト力を受けるベアリング39を介してキャリヤ33に支承されている。キャリヤ33は、その内部にオイル溜りを画成する。デフケース13は上記エンジンの駆動力によって回転駆動される。   The differential case 13 has a casing body 27 and a cover 29 fixed with bolts 31. The differential case 13 is disposed inside the carrier 33 and is supported by the carrier 33 through bearings 39 that receive thrust forces on the left and right boss portions 35 and 37. The carrier 33 defines an oil sump therein. The differential case 13 is rotationally driven by the driving force of the engine.

差動機構3は、ピニオンシャフト41と、ピニオンシャフト41上で回転自在に支持されたピニオンギア43と、サイドギア15,17から構成されている。サイドギア15,17は左右から各ピニオンギア43と噛み合っている。ピニオンシャフト41の端部はケーシング本体27の貫通孔45に係合し、スプリングピン47で抜け止めされている。   The differential mechanism 3 includes a pinion shaft 41, a pinion gear 43 that is rotatably supported on the pinion shaft 41, and side gears 15 and 17. The side gears 15 and 17 mesh with the pinion gears 43 from the left and right. The end of the pinion shaft 41 engages with the through hole 45 of the casing body 27 and is prevented from being detached by a spring pin 47.

ドッグクラッチ5は、右サイドギア17に形成された噛み合い歯49と、クラッチリング51に形成された噛み合い歯53によって構成されている。クラッチリング51は脚部55をケーシング本体27の貫通孔57に係合して回り止めされ、軸方向移動自在に配置されている。図2のようにクラッチリング51が左に移動するとドッグクラッチ5が噛み合って差動機構3の差動がロックされる。図1のようにクラッチリング51が右に移動するとドッグクラッチ5の噛み合いと差動ロックが解除される。リターンスプリング25は右サイドギア17とクラッチリング51との間に配置され、クラッチリング51をドッグクラッチ5の噛み合い解除側(右方)に付勢している。   The dog clutch 5 is configured by meshing teeth 49 formed on the right side gear 17 and meshing teeth 53 formed on the clutch ring 51. The clutch ring 51 is arranged so that the leg portion 55 engages with the through hole 57 of the casing body 27 and is prevented from rotating, and is movable in the axial direction. When the clutch ring 51 moves to the left as shown in FIG. 2, the dog clutch 5 is engaged and the differential of the differential mechanism 3 is locked. When the clutch ring 51 moves to the right as shown in FIG. 1, the engagement of the dog clutch 5 and the differential lock are released. The return spring 25 is disposed between the right side gear 17 and the clutch ring 51, and urges the clutch ring 51 toward the engagement release side (right side) of the dog clutch 5.

電磁式アクチュエータ11の電磁石7は、電磁コイル59と、左右のコイルハウジング61,63などから構成されている。   The electromagnet 7 of the electromagnetic actuator 11 includes an electromagnetic coil 59 and left and right coil housings 61 and 63.

コイルハウジング61,63は磁性材料(機械構造用炭素鋼鋼材;JIS G 4051−1979 S10C)で作られる。コイルハウジング61、63は、電磁コイル59を左右から挟み込みんで一体になる。電磁コイル59のリード線はデフキャリヤ33の外部に引き出され車載のバッテリに接続されている。左コイルハウジング61は、径方向内側部に溶接された非磁性材料のガイド部材65を有する。ガイド部材65は、軸方向右方へ延びる。左コイルハウジング61とガイド部材65とは、凹所24を有したホルダ23を構成する。凹所24にはプランジャ9が挿入される。プランジャ9は、端壁からガイド部材65へ軸方向へ突出する突起9aを有する。この突起9aは、プランジャ9とガイド部材65との貼り付きを防止する。プランジャ9は、径方向内側部に溶接された非磁性材料のガイド部材67を有する。プランジャ9とガイド部材67とは、その間に凹所26を画成する。プランジャ9はホルダ23の凹所24に収容され、軸方向相対移動可能に保持される。コイルハウジング61のガイド部材65は、プランジャ9とガイド部材67との間の凹所26に収容され、軸方向相対移動可能に保持される。右のコイルハウジング63はプランジャ9の脱落を防止するために径方向内方へ延びるストッパ部69を有する。このストッパ部69は、下記のように電磁石7が左移動したときプランジャ9と突き当たって電磁石7の移動を適正な範囲内に規制する。   The coil housings 61 and 63 are made of a magnetic material (carbon steel for mechanical structure; JIS G 4051-1979 S10C). The coil housings 61 and 63 are integrated by sandwiching the electromagnetic coil 59 from the left and right. The lead wire of the electromagnetic coil 59 is drawn out of the differential carrier 33 and connected to the on-vehicle battery. The left coil housing 61 has a guide member 65 made of a nonmagnetic material welded to a radially inner portion. The guide member 65 extends to the right in the axial direction. The left coil housing 61 and the guide member 65 constitute a holder 23 having a recess 24. The plunger 9 is inserted into the recess 24. The plunger 9 has a protrusion 9 a that protrudes in the axial direction from the end wall to the guide member 65. The protrusion 9 a prevents the plunger 9 and the guide member 65 from sticking. The plunger 9 has a guide member 67 made of a nonmagnetic material welded to the radially inner portion. The plunger 9 and the guide member 67 define a recess 26 therebetween. The plunger 9 is accommodated in the recess 24 of the holder 23 and is held so as to be relatively movable in the axial direction. The guide member 65 of the coil housing 61 is accommodated in the recess 26 between the plunger 9 and the guide member 67 and is held so as to be capable of relative movement in the axial direction. The right coil housing 63 has a stopper portion 69 that extends radially inward in order to prevent the plunger 9 from falling off. The stopper 69 abuts against the plunger 9 when the electromagnet 7 moves to the left as described below, and restricts the movement of the electromagnet 7 within an appropriate range.

左コイルハウジング61の外周は、図1,2,3のように、軸方向の複数のガイド溝71を有する。回り止め部材21は、ガイド溝71と同数の腕部73を含む。回り止め部材21はキャリヤ33に固定されており、各腕部73の先端はガイド溝71にそれぞれ係合し、電磁石7を、軸方向移動自在に保ちながら、回り止めしている。   The outer periphery of the left coil housing 61 has a plurality of guide grooves 71 in the axial direction as shown in FIGS. The detent member 21 includes the same number of arm portions 73 as the guide grooves 71. The anti-rotation member 21 is fixed to the carrier 33, and the tips of the arm portions 73 are engaged with the guide grooves 71, respectively, to prevent the electromagnet 7 from being moved in the axial direction.

ガイド部材67は、ケーシング本体27の段差部75と、ベアリング39に当接したワッシャ77との間に挟まれて、プランジャ9の軸方向移動を規制する。従って、電磁石7はプランジャ9に対しても軸方向移動可能になっている。   The guide member 67 is sandwiched between the stepped portion 75 of the casing body 27 and the washer 77 in contact with the bearing 39 to restrict the movement of the plunger 9 in the axial direction. Therefore, the electromagnet 7 can also move in the axial direction with respect to the plunger 9.

ドッグクラッチ5のクラッチリング51には、図4に示すステンレス鋼のプレート79が3個の脚部81を圧入して取り付けられる。コイルハウジング61は、その左側面からプレート79へ突出する環状当接部83を有する。   A stainless steel plate 79 shown in FIG. 4 is attached to the clutch ring 51 of the dog clutch 5 by press-fitting three legs 81. The coil housing 61 has an annular contact portion 83 that protrudes from the left side surface thereof to the plate 79.

ポジションスイッチ19のプローブ85は、内蔵したスプリングの押圧力によって電磁石7(クラッチリング63)と接触する。下記のように、ドッグクラッチ5が断続されるときの電磁石7の軸方向移動に伴って断続(0FF−ON)し、リヤデフ1の差動ロック状態を運転席に表示させる。   The probe 85 of the position switch 19 contacts the electromagnet 7 (clutch ring 63) by the pressing force of the built-in spring. As described below, the electromagnet 7 is intermittently engaged (0FF-ON) when the dog clutch 5 is engaged, and the differential lock state of the rear differential 1 is displayed on the driver's seat.

また、クラッチリング51の脚部55と、ケーシング本体27の貫通孔57とは、カムを構成する。このカムは、ドッグクラッチ5が噛み合った状態で駆動トルクを受けると、生じたカムスラスト力によりクラッチリング51を付勢してドッグクラッチ5の噛み合わせようとする。   Further, the leg portion 55 of the clutch ring 51 and the through hole 57 of the casing body 27 constitute a cam. When this cam receives a driving torque with the dog clutch 5 engaged, the cam thrust force is generated to urge the clutch ring 51 to engage the dog clutch 5.

コイルハウジング61,63とプランジャ9によって電磁コイル59の磁路P1が構成されており(図5参照)、プランジャ9はアーマチャになっている。   The coil housings 61 and 63 and the plunger 9 constitute a magnetic path P1 of the electromagnetic coil 59 (see FIG. 5), and the plunger 9 is an armature.

コントローラは、電磁コイル59の励磁、励磁停止を行う。   The controller performs excitation and excitation stop of the electromagnetic coil 59.

電磁コイル59が励磁されると、プランジャ9は磁力を受けて右方向に移動しワッシャ77と突き当たって停止しする。図2のように、その反力(磁力)によって電磁石7が左へ移動する(参照矢印A)。環状当接部83は、プレート79を押圧してクラッチリング51を左移動させる(参照矢印B)。これにより、ドッグクラッチ5を噛み合わせ、差動機構3の差動をロックさせる。悪路走行中のように、左右の後輪が空転し易い状況で差動をロックさせると、悪路などの脱出性、走破性を向上し、車両のスタックを防止する。 When the electromagnetic coil 59 is energized, the plunger 9 receives a magnetic force and moves to the right, hits the washer 77, and stops. As shown in FIG. 2, the electromagnet 7 moves to the left by the reaction force (magnetic force) (reference arrow A). The annular contact portion 83 presses the plate 79 to move the clutch ring 51 to the left (reference arrow B). Thereby, the dog clutch 5 is engaged and the differential of the differential mechanism 3 is locked. Locking the differential in a situation where the left and right rear wheels are likely to run idle, such as when driving on rough roads, improves escape and driving performance on rough roads and prevents vehicle stacking.

このとき、上記のカムが作動してドッグクラッチ5を噛み合い状態に保持する。また、電磁コイル59が励磁されている間、非磁性材料のガイド部材65,67及びプレート79によって磁力線の漏洩が抑制され、磁力の利用効率が向上する。   At this time, the cam is actuated to keep the dog clutch 5 engaged. Further, while the electromagnetic coil 59 is energized, leakage of the magnetic field lines is suppressed by the nonmagnetic material guide members 65 and 67 and the plate 79, and the use efficiency of the magnetic force is improved.

電磁コイル59の励磁を停止すると、リターンスプリング25は付勢力によりクラッチリング51と電磁石7を右方に戻す。これにより、ドッグクラッチ5の噛み合いを解除し、差動機構3の差動を自由にする。また、環状当接部83は、コイルハウジング61とプレート79との接触面積を小さくし、これらの貼り付きを抑制し、ドッグクラッチ5の噛み合い解除を円滑にする。   When the excitation of the electromagnetic coil 59 is stopped, the return spring 25 returns the clutch ring 51 and the electromagnet 7 to the right by the urging force. As a result, the dog clutch 5 is disengaged, and the differential mechanism 3 is freely differential. Further, the annular contact portion 83 reduces the contact area between the coil housing 61 and the plate 79, suppresses the sticking of these, and makes the dog clutch 5 smoothly disengaged.

リヤデフ1のこのような差動ロック状態の変化は、上記のようにポジションスイッチ19が検知し、運転席に表示される。   The change in the differential lock state of the rear differential 1 is detected by the position switch 19 as described above and displayed on the driver's seat.

リヤデフ1は次の効果を得る。   The rear differential 1 has the following effects.

軸方向移動を規制したプランジャ9から受ける反力によって電磁石7が移動し、ドッグクラッチ5を断続操作するように構成したから、磁力の利用効率が向上し、省電力性と耐久性が改善され、電磁石7の大型化と重量化が防止され、レイアウト性が向上する。   Since the electromagnet 7 is moved by the reaction force received from the plunger 9 that restricts the movement in the axial direction and the dog clutch 5 is operated intermittently, the use efficiency of the magnetic force is improved, the power saving performance and the durability are improved, An increase in size and weight of the electromagnet 7 is prevented, and the layout is improved.

また、非回転側の電磁石7の軸方向移動をポジションスイッチ19で検知しドッグクラッチ5の状態を知ることができるから、従来例と異なり、状態検知に伴う部材間の摺動が生じることがなく、摩耗による機能低下から解放されると共に、状態検知のために用いるプレッシャープレートの変形や倒れによる機能の低下も防止される。   Further, since the axial movement of the non-rotating electromagnet 7 can be detected by the position switch 19 and the state of the dog clutch 5 can be known, there is no sliding between the members accompanying the state detection unlike the conventional example. In addition to being freed from functional deterioration due to wear, the functional deterioration due to deformation or falling of the pressure plate used for state detection is also prevented.

また、状態検知用のプレッシャープレートを用いないから、部品点数がそれだけ低減される。   Further, since the pressure plate for detecting the state is not used, the number of parts is reduced accordingly.

また、回り止め部材21によって電磁石7の回転が防止されるから、ポジションスイッチ19(プローブ85)と電磁石7(コイルハウジング63)との摺動と摩耗が防止される。   Further, since the rotation of the electromagnet 7 is prevented by the rotation preventing member 21, sliding and wear between the position switch 19 (probe 85) and the electromagnet 7 (coil housing 63) are prevented.

また、プランジャ9が電磁石7のホルダ23で支持されるから、電磁石7とプランジャ9のユニット性が向上する。   Moreover, since the plunger 9 is supported by the holder 23 of the electromagnet 7, the unit property of the electromagnet 7 and the plunger 9 is improved.

本発明の範囲に含まれる他の態様を説明する。   Other embodiments included in the scope of the present invention will be described.

本発明において、ポジションセンサは、接触型でも非接触型でもよく、接触型の場合はプッシュ型でもプル型でもよい。   In the present invention, the position sensor may be a contact type or a non-contact type, and in the case of a contact type, it may be a push type or a pull type.

本発明のデファレンシャル装置に適用可能な差動機構は、ベベルギア式の差動機構に限らず、他のギア機構を用いた差動機構でも、あるいは、ギア機構を用いない差動機構でもよい。   The differential mechanism applicable to the differential device of the present invention is not limited to a bevel gear type differential mechanism, and may be a differential mechanism using another gear mechanism or a differential mechanism not using a gear mechanism.

クラッチは、差動をロックするものに限らない。例えば、摩擦クラッチを用いて差動制限力を連続的に制御するように構成してもよい。   The clutch is not limited to one that locks the differential. For example, a differential limiting force may be continuously controlled using a friction clutch.

本発明のデファレンシャル装置は、実施形態と異なって、リヤデフでなく、フロントデフや、センターデフとして用いてもよい。   Unlike the embodiment, the differential device of the present invention may be used as a front differential or a center differential instead of a rear differential.

実施形態のリヤデフの断面図であり、差動ロックが解除された状態を示す。It is sectional drawing of the rear differential of embodiment, and shows the state by which the differential lock | rock was cancelled | released. 図1のリヤデフの断面図であり、差動がロックされた状態を示す。FIG. 2 is a cross-sectional view of the rear differential of FIG. 1 and shows a state where a differential is locked. 図1の電磁石の回り止め機構を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the rotation prevention mechanism of the electromagnet of FIG. 図1のプレートの斜視図である。It is a perspective view of the plate of FIG. 図1の電磁アクチュエータの拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the electromagnetic actuator of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 リヤデフ(デファレンシャル装置)
3 差動機構
5 ドッグクラッチ(クラッチ)
7 電磁石
9 プランジャ
11 電磁式アクチュエータ
13 デフケース(入力部材)
15,17 サイドギア(出力部材)
19 ポジションスイッチ(ポジションセンサ)
21 回り止め部材
23 ホルダ
1 Rear differential (differential device)
3 Differential mechanism 5 Dog clutch (clutch)
7 Electromagnet 9 Plunger 11 Electromagnetic Actuator 13 Differential Case (Input Member)
15, 17 Side gear (output member)
19 Position switch (position sensor)
21 Detent member 23 Holder

Claims (9)

クラッチを作動して差動機構の差動を制限するために軸方向に移動自在な電磁石と;
前記軸方向の移動を制限されると共に、励磁された前記電磁石によって作動されて前記電磁石を軸方向に移動するプランジャとを含む電磁アクチュエータ。
An axially movable electromagnet to actuate the clutch and limit the differential of the differential mechanism;
An electromagnetic actuator including a plunger which is restricted by the axial movement and is actuated by the excited electromagnet to move the electromagnet in the axial direction.
前記クラッチの作動を判断するために前記電磁石の軸方向の変位を検知するポジションセンサを含む請求項1に記載の電磁アクチュエータ。   The electromagnetic actuator according to claim 1, further comprising a position sensor that detects an axial displacement of the electromagnet in order to determine the operation of the clutch. 差動機構の差動を制限するために作動するクラッチと;
前記差動機構の差動を制御する電磁アクチュエータとを含み、
前記電磁アクチュエータは、
前記クラッチを作動するために軸方向に移動自在な電磁石と;
前記軸方向の移動を制限されると共に、励磁された前記電磁石によって作動されて前記電磁石を軸方向に移動するプランジャとを含む電磁クラッチ。
A clutch that operates to limit the differential of the differential mechanism;
An electromagnetic actuator for controlling the differential of the differential mechanism,
The electromagnetic actuator is
An electromagnet that is axially movable to actuate the clutch;
An electromagnetic clutch including a plunger that is restricted from moving in the axial direction and that is actuated by the excited electromagnet to move the electromagnet in the axial direction.
デファレンシャル装置であって、
差動機構と;
前記差動機構の差動を制限するために作動するクラッチと;
前記差動機構の作動を制御する電磁アクチュエータとを含み、
前記電磁アクチュエータは、
前記クラッチを差動するために軸方向に移動自在な電磁石と;
前記軸方向の移動を制限されると共に、励磁された前記電磁石によって作動されて前記電磁石を軸方向に移動するプランジャとを含むデファレンシャル装置。
A differential device,
Differential mechanism;
A clutch that operates to limit the differential of the differential mechanism;
An electromagnetic actuator for controlling the operation of the differential mechanism,
The electromagnetic actuator is
An electromagnet that is axially movable to differentially engage the clutch;
A differential device including a plunger that is restricted from moving in the axial direction and that is actuated by the excited electromagnet to move the electromagnet in the axial direction.
駆動源によって回転可能な入力部材を含み、
前記差動機構は、前記入力部材によって回転可能であると共に、第1及び第2の出力軸に接続された相対回転可能な第1及び第2の出力部材を含み、
前記クラッチは、前記入力部材と第1及び第2の出力部材の一方とを接続可能である請求項4に記載のデファレンシャル装置。
Including an input member rotatable by a drive source;
The differential mechanism includes first and second output members that are rotatable by the input member and are relatively rotatable connected to first and second output shafts,
The differential device according to claim 4, wherein the clutch is capable of connecting the input member and one of the first and second output members.
前記電磁石は、軸方向の移動を許容しながら、回転を制限する回り止めを含む請求項4に記載のデファレンシャル装置。   The differential device according to claim 4, wherein the electromagnet includes a rotation stopper that limits rotation while allowing movement in the axial direction. 前記電磁石は、前記プランジャが挿入されたホルダを含む請求項4に記載のデファレンシャル装置。   The differential device according to claim 4, wherein the electromagnet includes a holder in which the plunger is inserted. 前記電磁石は、前記プランジャによってセンタリングされる請求項4に記載のデファレンシャル装置。   The differential device according to claim 4, wherein the electromagnet is centered by the plunger. 前記電磁石は、前記プランジャと当接するストッパを含む請求項4に記載のデファレンシャル装置。   The differential device according to claim 4, wherein the electromagnet includes a stopper that contacts the plunger.
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