JP2009058107A - 電磁アクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】動作の安定性に優れかつ小型化にも有利な電磁アクチュエータを提供する。
【解決手段】磁性材料製のプランジャ３７とインナーヨーク３６との間に磁路Ｃを形成してプランジャ３７を電磁力により軸線方向に駆動する電磁駆動部３１と、相手側部品と結合される結合位置と相手側部品から離れた解放位置との間を軸線方向に沿って移動可能なドグ４１を有し、ドグ４１が結合位置にあるときに相手側部品を周方向に拘束する操作部３２と、ドグ４１のプランジャ３７に対する周方向の相対移動が許容され、かつ軸線方向の相対移動は規制されるようにして、プランジャ３７とドグ４１との間に介在する止め輪４５とを電磁アクチュエータ３０に設ける。
【選択図】図４

Description

本発明は、電磁力を利用して動力伝達の状態を切り替えるアクチュエータに関する。

車両のデファレンシャル装置として、サイドギアの背面側に噛み合い式のクラッチを配置し、そのクラッチを電磁アクチュエータで駆動することにより、デファレンシャル装置をロックする装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２００４−１００９２４号公報

特許文献１の電磁アクチュエータでは、電磁力によって駆動されるプランジャの一部を磁性材料で構成して磁路の一部に利用しつつ、そのプランジャを相手側部品としてのクラッチリングに押し当てている。従って、クラッチリングに入力されるトルクが電磁クラッチの磁路を構成する部材まで伝達される。このため、磁路構成部材の強度を補う必要から全体の構造が大型化する。また、トルクの入力部分を磁路の一部として構成すると、相手側部品から受ける反力で磁路のギャップが変化する等してプランジャの推力がばらつき、電磁アクチュエータの動作が安定しないおそれがある。

そこで、本発明は動作の安定性に優れかつ小型化にも有利な電磁アクチュエータを提供することを目的とする。

本発明の電磁アクチュエータは、磁性材料製の可動部材と固定部材との間に磁路を形成して前記可動部材を電磁力により所定の動作方向に駆動する電磁駆動部と、相手側部品と結合される結合位置と前記相手側部品から離れた解放位置との間を前記動作方向に沿って移動可能な操作部材を有し、前記操作部材が前記結合位置にあるときに前記相手側部品を前記動作方向とは異なる作用方向に拘束する操作部と、前記操作部材の前記可動部材に対する前記作用方向の相対移動が許容され、かつ前記動作方向の相対移動は規制されるようにして、前記可動部材と前記操作部材との間に介在する接続手段とを備える（請求項１）。

本発明の電磁アクチュエータによれば、電磁駆動部の可動部材を電磁力によって動作方向に駆動すると、その動作が接続手段を介して操作部材にも伝達されて操作部材が結合位置と解放位置との間を移動する。操作部材が結合位置に移動したときには操作部材が相手側部品と結合されて相手側部品からの反力が操作部材に作用する。しかし、反力の作用方向に関しては、操作部材の可動部材に対する相対移動が接続手段にて許容されているため、操作部材から可動部材への反力の伝達が接続手段にて遮断され、可動部材には相手側部品から受ける反力が作用しない。従って、電磁駆動部の可動部材には反力に耐える強度を与える必要がなくなり、その一方、操作部の操作部材は磁性材料に限定されることなく、強度を優先してその材料を選択することができる。これにより、電磁駆動部及び操作部のいずれも小型化を図ることが可能となる。また、電磁駆動部材の可動部材への反力伝達が遮断されることにより、可動部材と固定部材との間の磁路のギャップが反力の影響でばらつくおそれもない。よって、電磁力に基づいて可動部材に付与される推力のばらつきが抑えられ、電磁アクチュエータの動作の安定性が高まる。

本発明の一形態において、前記可動部材、前記固定部材及び前記操作部材のそれぞれは、環状に構成されて共通の軸線上に配置され、前記可動部材と前記固定部材とが軸線方向に並べられて前記動作方向が当該軸線方向に設定され、前記操作部材が前記軸線に対する周方向に前記相手側部品と噛み合うように設けられることにより、前記作用方向が前記周方向に設定されてもよい（請求項２）。この形態によれば、電磁アクチュエータの全体を円環型に構成することができる。この場合、前記可動部材の半径方向の一方の側に軸方向先端部が形成され、半径方向の他方の側には油溝が形成されてもよい（請求項３）。このように油溝を設けた場合、可動部材の動作初期時には、可動部材の軸方向先端部と固定部材との間で磁路が形成される。油溝は半径方向に関して反対側に設けられているので、可動部材と固定部材との間の磁路のギャップが油溝によって拡大することがなく、可動部材の動作初期時の推力が油溝によって影響を受けるおそれが少ない。

前記電磁駆動部には、前記可動部材が嵌め合わされて該可動部材を前記動作方向に案内する円筒状の案内面を有する磁性材料製の案内部材が設けられ、前記磁路は前記可動部材、前記固定部材及び前記案内部材の間を周回するように形成されてもよい（請求項４）。この形態によれば、案内部材の案内面を基準として可動部材を嵌め合わせることにより、可動部材の案内部材に対する傾きを抑えることができ、かつ、案内部材と可動部材との間の磁路のギャップのばらつきも抑えることができる。これにより可動部材の動作がさらに安定する。

前記可動部材の前記固定部材と対向する端部には、前記案内面から半径方向に離れるほど前記固定部材から軸線方向に遠ざかる方向に後退するテーパ部が設けられ、前記テーパ部の後端には前記軸線方向と直交するストッパ面が設けられ、前記固定部材の前記可動部材と対向する端部には、前記可動部材の前記テーパ部と同一方向に傾くテーパ部が設けられ、前記テーパ部の先端には前記軸線方向と直交して前記可動部材のストッパ面と接触可能なストッパ面が設けられてもよい（請求項５）。この形態によれば、可動部材の動作初期時にはテーパ部間の最も間隔が狭い位置で磁路が形成されるので、低電流で可動部材の動作を開始させることができる。テーパ部を設けたことによりストッパ面の面積が小さくなり、可動部材と固定部材とのストッパ面が衝突したときの異音も抑えられる。

前記接続手段として、前記可動部材と前記操作部材との間には、前記周方向に延びる接続部材が、前記可動部材及び前記操作部材に対して前記軸線方向に相対移動不能かつ前記周方向には相対回転可能に設けられてもよい（請求項６）。さらに、前記接続手段は止め輪であってもよい（請求項７）。これらの形態によれば、可動部材と操作部材との間で周方向の滑りを生じさせて反力の伝達を遮断することができる。

前記操作部には、前記結合位置にあるときに前記操作部材と前記作用方向に相対移動不能かつ前記動作方向には相対移動可能に噛み合う支持部材が設けられ、前記支持部材が前記電磁アクチュエータの取付箇所に固定手段にて固定可能とされてもよい（請求項８）。この形態によれば、支持部材を取付箇所に固定することにより、相手側部品から受ける反力を操作部材から支持部材を介して取付箇所へと伝達することができる。

以上に説明したように、本発明の電磁アクチュエータによれば、電磁駆動部の可動部材の動作を操作部材に伝えて操作部材を結合位置と解放位置との間で移動させることを可能とする一方で、操作部材から可動部材への反力の伝達を遮断することができるので、電磁駆動部の可動部材には反力に耐える強度を与える必要がなくなり、その一方、操作部の操作部材は磁性材料に限定されることなく、強度を優先してその材料を選択することができる。これにより、電磁駆動部及び操作部のいずれも小型化を図ることが可能となる。また、電磁駆動部材の可動部材への反力伝達が遮断されるため、可動部材と固定部材との間の磁路のギャップが反力の影響でばらつくおそれもなく、よって可動部材の推力のばらつきを抑えて電磁アクチュエータの動作の安定性を高めることができる。

図１は本発明の一形態に係る電磁アクチュエータが組み込まれた車両用の変速装置を、図２はその要部を拡大して示す図である。変速装置１は、車両に搭載された内燃機関（不図示）のクランク軸から入力軸２に入力される動力の一部を動力分割機構４にて発電機３へと分割しつつ出力軸５へ伝達する。出力軸５の外周にはモータ６が設けられ、その出力軸６ａは不図示の減速機構を介して出力軸５と接続されている。動力分割機構４には、第１遊星歯車機構１０と第２遊星歯車機構２０とが設けられている。第１遊星歯車機構１０は、互いに同軸的に配置されたサンギヤ１１及びリングギヤ１２と、これらのギヤ１１、１２の間に介在する複数のプラネタリギヤ１３と、プラネタリギヤ１３を回転（自転）自在に支持するプラネタリキャリア１４とを有している。第２遊星歯車機構２０は、互いに同軸的に配置されたサンギヤ２１及びリングギヤ２２と、これらのギヤ２１、２２の間に介在する複数のプラネタリギヤ２３と、プラネタリギヤ２３を回転（自転）自在に支持するプラネタリキャリア２４とを有している。

入力軸２は第１遊星歯車機構１０のプラネタリキャリア１４と一体回転可能に接続される。発電機３の駆動軸３ａは入力軸２と同軸の中空状に形成され、その先端は第１遊星歯車機構１０のサンギヤ１１と一体回転可能に接続される。第１遊星歯車機構１０のリングギヤ１２は第２遊星歯車機構２０のプラネタリキャリア２４と一体回転可能に接続され、さらにそのプラネタリキャリア２４は出力軸５と一体回転可能に接続される。第２遊星歯車機構２０のリングギヤ２２は連結部材２５を介して第１遊星歯車機構１０のプラネタリキャリア１４と一体回転可能に接続される。第２遊星歯車機構２０のサンギヤ２１は出力軸５の外周に相対回転可能に配置されている。そのサンギヤ２１の軸端部にはクラッチホイール２６が一体回転可能に設けられ、そのクラッチホイール２６の外周にクラッチ歯２６ａが形成されている。動力分割機構４の外周には電磁アクチュエータ３０が設けられている。この電磁アクチュエータ３０をクラッチ歯２６ａと噛み合わることにより、サンギヤ２１の回転を阻止することができる。以下、サンギヤ２１の回転を電磁アクチュエータ３０にて阻止する状態をロック状態と、サンギヤ２１の回転を許容する状態をアンロック状態と呼ぶ。

第１遊星歯車機構１０のプラネタリキャリア１４、及び第２遊星歯車機構２０のリングギヤ２２は内燃機関によって駆動される入力軸２の軸線を中心としてその入力軸２と等速で回転する。第１遊星歯車機構１０のサンギヤ１１は発電機３の駆動軸３ａと等速で回転する。サンギヤ２１がアンロック状態のときは、モータ６による出力軸５及びプラネタリキャリア２４の駆動速度と、内燃機関によるプラネタリキャリア１４及びリングギヤ２２の駆動速度とに応じた速度でサンギヤ２１が出力軸５の回りに空転し、さらに、プラネタリキャリア２４と等速でリングギヤ１２が回転することにより、そのリングギヤ１２の回転速度とプラネタリキャリア１４の回転速度とに応じた速度でサンギヤ１１が回転して発電機３が駆動される。この場合、モータ６による出力軸５の駆動速度と、内燃機関による入力軸２の駆動速度とは互いに自由に設定することができ、サンギヤ２１はそれらの回転速度差を吸収するように出力軸５の回りを空転する。一方、サンギヤ２１をロック状態に切り替えると、第２遊星歯車機構２０においてリングギヤ２２又はプラネタリキャリア２４のいずれか一方の回転速度が定まれば他方も定まる関係となる。この場合には、内燃機関による入力軸２の駆動速度と、モータ６による出力軸５の駆動速度とが互いに関連付けられ、かつ、それらの駆動速度の何れか一方が定まれば、サンギヤ１１による発電機３の駆動速度も定まる。このロック状態は、例えば出力軸５の回転速度を高速度域に設定する場合に使用される。

次に、電磁アクチュエータ３０の詳細を説明する。図３に示すように、電磁アクチュエータ３０は、予めアッセンブリ部品として組み立てられて変速機構（図３ではハッチング領域で示す。）４の外周に配置されている。このようなレイアウトを採用することにより、電磁アクチュエータ３０を動力分割機構４に対して軸線方向にオフセットして配置する必要がなくなり、変速装置１を軸線方向に短縮することができる。

図４は、電磁アクチュエータ３０の内部構造を拡大して示す図である。電磁アクチュエータ３０は電磁駆動部３１と操作部３２とを備えている。電磁駆動部３１は、フロントカバー３３と、そのフロントカバー３３の内部に収容されたアウターヨーク３４と、アウターヨーク３４の内部に収容された電磁コイル３５と、アウターヨーク３４の一端部に固定されたインナーヨーク３６と、アウターヨーク３４の内周に嵌め合わされた駆動対象としてのプランジャ３７と、そのプランジャ３７の内周に嵌め合わされたスリーブ３８とを備えている。電磁駆動部３１の外周において、フロントカバー３３、アウターヨーク３４及びインナーヨーク３６はそれらの全周に亘って互いに密着しており、それにより、フロントカバー３３、アウターヨーク３４及びインナーヨーク３６は実質的に電磁駆動部３１の外周側のハウジングを形成する。

アウターヨーク３４、インナーヨーク３６及びプランジャ３７は磁性材料にて構成されている。電磁コイル３５が励磁されると、これらのアウターヨーク３４、インナーヨーク３６及びプランジャ３７を周回する磁路Ｃが形成される。アウターヨーク３４の内周面３４ａは円筒面状に形成されている。プランジャ３７は、内周面３４ａと同軸となるように芯出しされ、その内周面３４ａに沿ってプランジャ３７は軸線方向に移動可能である。

プランジャ３７の先端部の内周には、プランジャ３７の軸線方向後端部に向かうほど内径が減少するテーパ部３７ｂが設けられている。さらに、テーパ部３７ｂの後端にはプランジャ３７の動作方向と直交するストッパ面３７ｃが設けられている。一方、インナーヨーク３６の内周側にはプランジャ３７に向かって延びる筒状部３６ａが設けられている。筒状部３６ａの外周には、プランジャ３７のテーパ部３７ｂと同一方向に傾斜するテーパ部３６ｂが設けられている。さらに、筒状部３６ａの先端に、プランジャ３７の動作方向と直交するストッパ面３６ｃが設けられている。

プランジャ３７の後端部には半径方向内周側にリング状に突出するスリーブ受け３７ｄが形成されている。スリーブ３８は、フロントケース３３の円筒部３３ａの外周に嵌め合わされる円筒部３８ａと、その円筒部３８ａの先端からインナーヨーク３６の端面に沿って外周側に伸ばされたフランジ部３８ｂとを有している。フランジ部３８ｂには、軸線方向に突出するばね保持部３８ｃが設けられている。さらに、プランジャ３７の内周には、複数の油溝３７ｅが設けられている。油溝３７ｅは、プランジャ３７の軸線方向全長に亘って延びている。図５に示したように、油溝３７ｅはプランジャ３７の周方向に等間隔に配置されている。フロントカバー３３には、円筒部３３ａとスリーブ３８との間をシールするＯリング３９Ａが、インナーヨーク３６には、筒状部３６ａとスリーブ３８との間をシールするＯリング３９Ｂがそれぞれ装着されている。これらのＯリング３９Ａ、３９Ｂにより、電磁駆動部３１が、スリーブ３８の一部を除いて外部からシールされている。シールされたフロントカバー３３の内部の空間には、電磁駆動部３１の可動部材であるプランジャ３７及びスリーブ３８の摩擦抵抗を減少させるための適量の潤滑油が封入される。

図４に戻って、操作部３２は、リアカバー４０と、そのリアカバー４０の内周側に配置される操作部材としてのドグ４１とを備えている。リアカバー４０の内周には外側スプライン歯４２が一体に形成され、ドグ４１の外周にはその外側スプライン歯４２と噛み合う内側スプライン歯４３が形成されている。スプライン歯４２、４３は軸線方向に相対移動可能である。ドグ４１の内周にはドグ歯４４が形成されている。ドグ歯４４はクラッチ歯２６ａ（図２参照）と噛み合い可能であり、かつクラッチ歯２６ａに対して軸線方向に移動可能である。ドグ４１とスリーブ３８の円筒部３８ａとの間には、止め輪４５が設けられている。止め輪４５はドグ４１及びスリーブ３８に対して周方向に相対的に滑ることができる。それにより、ドグ４１とスリーブ３８とは、軸線方向に相対移動不能かつ周方向には相対回転可能に組み合わされている。リアカバー４０とスリーブ３８のばね保持部３８ｃとの間には、リターンスプリング４６が適度に圧縮された状態で保持されている。リターンスプリング４６の圧縮に対する弾性復元力により、スリーブ３８はプランジャ３７のスリーブ受け３７ｄに向かって押し込まれている。さらに、リアカバー４０は固定手段としてのボルト４７により変速装置１のハウジング（取付箇所）７に固定されている（図２参照）。この場合、リアカバー４０がまず入力軸２の軸線に対して芯出しされ、そのリアカバー４０の内側スプライン歯４２に対してドグ４１が芯出しされる。リアカバー４０は操作部３２の支持部材として機能する。

次に、電磁アクチュエータ３０の動作を説明する。まず、電磁コイル３５が非励磁状態にあるときは、リターンスプリング４６の力でスリーブ３８がプランジャ３７に向かって押し込まれ、それによりプランジャ３７のスリーブ受け３７ｄに突き当てられる。これによりプランジャ３７がフロントカバー３３内に押し込まれ、その結果、プランジャ３７及びスリーブ３８はインナーヨーク３６から離れた待機位置（図４に実線で示す位置）に保持される。ドグ４１は、止め輪４５を介してスリーブ３８と軸線方向に相対移動不能に組み合わされているので、スリーブ３８が待機位置まで後退したときは、ドグ４１も同一方向に後退する。このとき、ドグ４１のスプライン歯４３とリアカバー４０のスプライン歯４２との噛み合い状態は維持されるが、ドグ歯４４はクラッチ歯２６ａから完全に離れる（図２参照）。すなわち、ドグ歯４４とクラッチ歯２６ａとは噛み合わない。従って、電磁アクチュエータ３０が非励磁状態にあるときは、動力分割機構４のサンギヤ２１がアンロック状態となる。

電磁コイル３５が励磁されると、上述したように電磁駆動部３１内で磁路Ｃが形成される。その磁路Ｃは、プランジャ３７のテーパ部３７ｂとインナーヨーク３６のテーパ部３６ｂとの隙間を横切るように形成される。よって、プランジャ３７は、アウターヨーク３４の内周面３４ａに案内されつつインナーヨーク３６に向かって引き寄せられる。このプランジャ３７の動作により、スリーブ受け３７ｄと噛み合っているスリーブ３８がリターンスプリング４６に抗してリアカバー４０側に突出し、その動作が止め輪４５を介してドグ４１にも伝わってドグ４１がスプライン歯４２に案内されつつリアカバー４０側に前進する。これにより、ドグ歯４４がクラッチ歯２６ａと噛み合う。これにより、サンギヤ２１がの回転が阻止される。なお、プランジャ３７は、そのストッパ面３７ｃがインナーヨーク３６のストッパ面３６ｃに接した位置で停止する。

上記のロック状態においては、サンギヤ２１に入力されたトルクがクラッチホイール２６からドグ４１を経てリアカバー４０へと伝達されてハウジング７で受け止められる。ドグ４１とスリーブ３８との間は止め輪４５によって軸線方向に噛み合わされているだけで、両者は相対回転可能である。従って、ドグ４１からスリーブ３８へとトルクが伝達されない。すなわち、電磁駆動部３１にトルクが入力されない。よって、磁路Ｃを構成する部材であるアウターヨーク３４、インナーヨーク３６及びプランジャ３７に、トルクに耐え得る強度を与える必要がない。よって、電磁駆動部３１を小型化することができる。また、操作部３２の構成部材であるリアカバー４０及びドグ４１は磁路の形成に利用されないので、これらの材料を磁性材料に限定する必要がない。このため、リアカバー４０及びドグ４１については強度に優れた材料を優先して選択し、これらの小型化も容易である。よって、電磁アクチュエータ３０の全体の小型化を図ることができる。さらに、操作部３２が電磁駆動部３１から分離されているので、磁路Ｃを構成する部材間のギャップがトルクによって変動するおそれもない。このため、プランジャ３７の推力のばらつきを抑え、電磁アクチュエータ３０の動作性能を安定して発揮させることができる。

さらに、本形態の電磁アクチュエータ３０によれば、次のような作用効果も奏する。まず、電磁駆動部３１においては、プランジャ３７をアウターヨーク３４の内周面３４ａに嵌め合わせて芯出ししているので、プランジャ３７とアウターヨーク３４との軸線方向の接触長さを十分に確保することが可能となり、アウターヨーク３４に対するプランジャ３７の傾きを抑えてプランジャ３７とアウターヨーク３４との同軸度を高く維持することができる。しかも、アウターヨーク３４の内周面３４ａ及びプランジャ３７の外周面３７ａをいずれも単純な円筒面形状としているので、それらの加工精度を高めてアウターヨーク３４とプランジャ３７との間のギャップのばらつきを抑えることができる。これにより、磁束がアウターヨーク３４とプランジャ３７との間を横切る際の磁場の変化を抑えることができる。これにより、プランジャ３７の推力をさらに安定させることができる。一方、操作部３２においては、ハウジング７からクラッチ歯２６ａまでの部品数が少なく、噛み合いのばらつきが抑えられる。

プランジャ３７と、インナーヨーク３６の筒状部３６ａとのそれぞれにテーパ部３７ｂ、３６ｂを設けているため、電磁コイル３５を励磁してプランジャ３７の前進を開始した時（以下、初動時と呼ぶことがある。）におけるプランジャ３７とインナーヨーク３６との隙間量を十分に小さくし、低電力でも十分な推力をプランジャ３７に付与することができる。すなわち、テーパ部３７ｂ、３６ｃを省略すれば、初動時には、ストッパ面３７ｃ、３６ｃの間の距離に等しい隙間を介して磁路Ｃを形成する必要があり、電磁コイル３５に大電流を供給する必要がある。しかし、本形態では、図４から明らかなように、プランジャ３７が待機位置にあるときのプランジャ３７とインナーヨーク３６との間の最小隙間がテーパ部３７ｂ、３６ｂの間で与えられ、その最小隙間はストッパ面３７ｃ、３６ｃ間の距離よりも十分に小さいため、初動時に必要な励磁電流を小さく設定してもプランジャ３７に必要十分な推力を作用させることができる。さらに、テーパ部３７ｂ、３６ｂを設けたことにより、ストッパ面３７ｃ、３６ｃの面積が減少する。このため、ストッパ面３７ｃ、３６ｃが接してプランジャ３７が停止するときの衝突エネルギも小さく抑えられ、その衝突エネルギによって発生する異音も低減される。

さらに、油溝３７ｅをプランジャ３７の内周に形成しているため、プランジャ３７の初動時におけるプランジャ３７とインナーヨーク３６との隙間が油溝３７ｅによって拡大するおそれがない利点がある。さらに、油溝３７ｅが周方向に等間隔に形成されているため、油溝３７ｅによる磁束の偏心を防止してプランジャ３７の動作を安定させることができる。

Ｏリング３９Ａ、３９Ｂにより、電磁駆動部３１をスリーブ３８の一部を除いて外部からシールしているため、プランジャ３７とアウターヨーク３４との案内面間への異物の混入を防止し、プランジャ３７の動作をさらに安定させることができる。さらに、リターンスプリング４６が電磁駆動部３１のシール領域外に配置されているので、リターンスプリング４６の伸縮に伴って摩耗粉等の異物が発生しても、その異物の電磁駆動部３１内への混入を防止することもできる。リターンスプリング４６が電磁駆動部３１に対して軸線方向側方に配置されているので、電磁アクチュエータ３０を半径方向に小型化することができる。これにより、動力分割機構４とハウジング７との間の限られたスペースにも電磁アクチュエータ３０を容易に配置することができる。

以上の形態においては、プランジャ３７が可動部材、インナーヨーク３６が固定部材、アウターヨーク３４が案内部材、ドグ４１が操作部材、リアカバー４０が支持部材、止め輪４５が接続手段にそれぞれ相当する。また、クラッチホイール２６が相手側部品に相当する。また、プランジャ３７の軸線方向が動作方向に、ドグ４１の周方向が作用方向にそれぞれ相当する。但し、本発明は上述した形態に限ることなく、種々の形態にて実施してよい。例えば、接続手段としては止め輪に限らず、ベアリング等を用いてもよい。本発明の電磁アクチュエータは、上述した変速装置１のサンギヤ２１のロックに使用される例に限らず、種々の目的で使用されてよく、さらには車両に限らず、各種の装置、機械、機構に組み込まれてよい。本発明の電磁アクチュエータは、全体として円環型に設けられる例に限らず、直動型等の異形態で設けられてもよい。この場合も電磁駆動部の可動部材の動作方向と、操作部の操作部材による相手側部品の作用方向とが異なり、かつ可動部材と操作部材との間の動作方向の相対移動が規制され、作用方向の相対運動が許容されるように接続手段が両部材間に介在していればよい。可動部材と操作部材との間にスリーブなどの他の部材がさらに介在していてもよいことは勿論である。

本発明の一形態に係る電磁アクチュエータが組み込まれた車両の変速装置の軸線方向断面図。 図１の要部を拡大して示す図。 動力分割機構と電磁アクチュエータとのレイアウトを示す図。 電磁アクチュエータの軸線方向に沿った部分断面図。 プランジャをその軸線方向後端から見た状態を示す図。

符号の説明

１ 変速装置
２ 入力軸
３ 発電機
４ 動力分割機構
５ 出力軸
６ モータ
７ ハウジング
１０ 第１遊星歯車機構
２０ 第２遊星歯車機構
２６ クラッチホイール
２６ａ クラッチ歯
３０ 電磁アクチュエータ
３１ 電磁駆動部
３２ 操作部
３３ フロントカバー
３４ アウターヨーク
３５ 電磁コイル
３６ インナーヨーク
３６ｂ テーパ部
３６ｃ ストッパ面
３７ プランジャ
３７ｂ テーパ部
３７ｃ ストッパ面
３７ｅ 油溝
３８ スリーブ
４０ リアカバー
４１ ドグ
４５ 止め輪
４６ リターンスプリング
４７ ボルト

Claims (8)

1. 磁性材料製の可動部材と固定部材との間に磁路を形成して前記可動部材を電磁力により所定の動作方向に駆動する電磁駆動部と、
   相手側部品と結合される結合位置と前記相手側部品から前記動作方向と平行な方向に離れた解放位置との間を移動可能な操作部材を有し、前記操作部材が前記結合位置にあるときに前記相手側部品を前記動作方向とは異なる作用方向に拘束する操作部と、
   前記操作部材の前記可動部材に対する前記作用方向の相対移動が許容され、かつ前記動作方向の相対移動は規制されるようにして、前記可動部材と前記操作部材との間に介在する接続手段と、
   を備えたことを特徴とする電磁アクチュエータ。
2. 前記可動部材、前記固定部材及び前記操作部材のそれぞれは、環状に構成されて共通の軸線上に配置され、前記可動部材と前記固定部材とが軸線方向に並べられて前記動作方向が当該軸線方向に設定され、前記操作部材が前記軸線に対する周方向に前記相手側部品と噛み合うように設けられることにより、前記作用方向が前記周方向に設定されている請求項１に記載の電磁アクチュエータ。
3. 前記可動部材の半径方向の一方の側に軸方向先端部が形成され、半径方向の他方の側には油溝が形成されている請求項２に記載の電磁アクチュエータ。
4. 前記電磁駆動部には、前記可動部材が嵌め合わされて該可動部材を前記動作方向に案内する円筒状の案内面を有する磁性材料製の案内部材が設けられ、前記磁路は前記可動部材、前記固定部材及び前記案内部材の間を周回するように形成されている請求項２又は３に記載の電磁アクチュエータ。
5. 前記可動部材の前記固定部材と対向する端部には、前記案内面から半径方向に離れるほど前記固定部材から軸線方向に遠ざかる方向に後退するテーパ部が設けられ、前記テーパ部の後端には前記軸線方向と直交するストッパ面が設けられ、前記固定部材の前記可動部材と対向する端部には、前記可動部材の前記テーパ部と同一方向に傾くテーパ部が設けられ、前記テーパ部の先端には前記軸線方向と直交して前記可動部材のストッパ面と接触可能なストッパ面が設けられている請求項２〜４のいずれか一項に記載の電磁アクチュエータ。
6. 前記接続手段として、前記可動部材と前記操作部材との間には、前記周方向に延びる接続部材が、前記可動部材及び前記操作部材に対して前記軸線方向に相対移動不能かつ前記周方向には相対回転可能に設けられている請求項２〜５のいずれか一項に記載の電磁アクチュエータ。
7. 前記接続手段が止め輪である請求項６に記載の電磁アクチュエータ。
8. 前記操作部には、前記結合位置にあるときに前記操作部材と前記作用方向に相対移動不能かつ前記動作方向には相対移動可能に噛み合う支持部材が設けられ、前記支持部材が前記電磁アクチュエータの取付箇所に固定手段にて固定可能とされている請求項１〜６のいずれか一項に記載の電磁アクチュエータ。

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