JP2017044274A - 電磁式アクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】大型化を抑制し、付勢部材による可動部材の移動を規制することができる電磁式アクチュエータを提供する。【解決手段】相対回転可能に配置された一対の回転部材３，５と、一方の回転部材３に軸方向移動可能で一体回転可能に連結された断続部材７と、この断続部材７と他方の回転部材５との間に設けられ一対の回転部材３，５の動力伝達を断続する断続部９と、断続部材７を軸方向一側へ移動操作する可動部材１１と、この可動部材１１に軸方向に隣接して配置され可動部材１１を断続部９の接続方向に付勢する付勢部材１３と、励磁により可動部材１１に磁束を透過させ発生する推力により可動部材１１を断続部９の接続解除方向に移動させる電磁石１５とを備えた電磁式アクチュエータ１において、可動部材１１と電磁石１５との間に、付勢部材１３による可動部材１１の断続部９の接続方向への移動を規制する規制部材１７を設けた。【選択図】図３

Description

本発明は、車両に適用される電磁式アクチュエータに関する。

従来、電磁式アクチュエータとしては、相対回転可能に配置された一対の回転部材としてのアウタケースとインナケースと、アウタケースに軸方向移動可能で一体回転可能に連結された断続部材としてのクラッチ部材と、このクラッチ部材とインナケースとの間に設けられアウタケースとインナケースとの動力伝達を断続する断続部と、クラッチ部材を軸方向一側へ移動操作する可動部材としてのプランジャと、クラッチ部材を断続部の接続方向に付勢する付勢部材と、励磁によりプランジャに磁束を透過させ発生する推力によりプランジャを断続部の接続解除方向に移動させる電磁石とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この電磁式アクチュエータでは、プランジャにクラッチ部材と連結される連結部が一体に形成され、電磁石に通電することによりクラッチ部材を付勢部材の付勢力に抗して断続部の接続解除方向に移動させ、断続部の接続を解除させる。

特開２００９−２２８８４０号公報

しかしながら、上記特許文献１のような電磁式アクチュエータでは、可動部材と一体に形成された連結部を断続部材に連結させているので、可動部材側と断続部材側とを独立して設計することができなかった。

これに対して、可動部材側と断続部材側とを独立させるために、付勢部材によって可動部材を断続部の接続方向に付勢させ、可動部材を介して断続部材を断続部の接続方向に移動させる構造がある。

このような構造では、可動部材を付勢部材によって断続部の接続方向に移動させるので、可動部材と断続部材とが当接していればよく、可動部材側を断続部材側から容易に取り外すことができ、可動部材側と断続部材側とを独立して設計することができる。

しかしながら、可動部材を付勢部材によって付勢する構成では、可動部材が付勢部材によって、常時、付勢されているので、可動部材側を断続部材側から取り外した状態で、可動部材が抜け落ちてしまう。

この付勢部材による可動部材の移動を規制するために、例えば、可動部材を挟んで電磁石と対向して配置される部材にスナップリングなどの規制部材を固定することが考えられるが、スナップリングなどの規制部材を固定する場合、電磁石と対向して配置される部材に規制部材と係合するための溝を設けなければならず、規制部材より大きく軸方向外側に張り出す部分ができ、大型化してしまう。

そこで、この発明は、大型化を抑制し、付勢部材による可動部材の移動を規制することができる電磁式アクチュエータの提供を目的としている。

本発明は、相対回転可能に配置された一対の回転部材と、この一対の回転部材のうち一方の回転部材に軸方向移動可能で一体回転可能に連結された断続部材と、この断続部材と他方の回転部材との間に設けられ前記一対の回転部材の動力伝達を断続する断続部と、前記断続部材を軸方向一側へ移動操作する可動部材と、この可動部材に軸方向に隣接して配置され前記可動部材を前記断続部の接続方向に付勢する付勢部材と、励磁により前記可動部材に磁束を透過させ発生する推力により前記可動部材を前記断続部の接続解除方向に移動させる電磁石とを備えた電磁式アクチュエータであって、前記可動部材と前記電磁石との間には、前記付勢部材による前記可動部材の前記断続部の接続方向への移動を規制する規制部材が設けられていることを特徴とする。

この電磁式アクチュエータでは、可動部材と電磁石との間に、付勢部材による可動部材の断続部の接続方向への移動を規制する規制部材が設けられているので、付勢部材による可動部材の移動を規制することができる。

また、規制部材は、可動部材と電磁石との間に設けられているので、可動部材を挟んで電磁石と対向して配置される部材に規制部材と係合する部分を設ける必要がなく、規制部材より大きく軸方向外側に張り出す部分がなく、大型化を抑制することができる。

従って、このような電磁式アクチュエータでは、大型化を抑制し、付勢部材による可動部材の移動を規制することができる。

本発明によれば、大型化を抑制し、付勢部材による可動部材の移動を規制することができる電磁式アクチュエータを提供することができるという効果を奏する。

本発明の実施の形態に係る電磁式アクチュエータが適用される車両の動力系の一例を示す概略図である。 本発明の実施の形態に係る電磁式アクチュエータが適用される車両の動力系の他例を示す概略図である。 本発明の第１実施形態に係る電磁式アクチュエータが適用されたデファレンシャル装置の断面図である。 図３の要部拡大図である。 （ａ）は本発明の第１実施形態に係る電磁式アクチュエータの断続部材側から見たときの側面図である。（ｂ）図５（ａ）の反対側から見たときの側面図である。 （ａ）は図５（ａ）のＡ−Ａ断面図である。（ｂ）は図６（ａ）の要部拡大図である。 本発明の第２実施形態に係る電磁式アクチュエータの断続部材側から見たときの側面図である。 （ａ）は図７のＢ−Ｂ断面図である。（ｂ）は図８（ａ）の要部拡大図である。 本発明の第２実施形態に係る電磁式アクチュエータに他例の規制部材を適用したときの断続部材側から見たときの側面図である。 （ａ）は図９のＣ−Ｃ断面図である。（ｂ）は図１０（ａ）の要部拡大図である。 本発明の第３実施形態に係る電磁式アクチュエータの断続部材側から見たときの側面図である。 図１１のＤ−Ｄ断面図である。 本発明の第３実施形態に係る電磁式アクチュエータの規制部材の固定を変更したときの断面図である。 本発明の第３実施形態に係る電磁式アクチュエータに他例の規制部材を適用したときの断面図である。 本発明の第３実施形態に係る電磁式アクチュエータに他例の規制部材を適用したときの断面図である。 本発明の第４実施形態に係る電磁式アクチュエータの断続部材側から見たときの側面図である。 図１６のＥ−Ｅ断面図である。 本発明の第４実施形態に係る電磁式アクチュエータに他例の規制部材を適用したときの断続部材側から見たときの側面図である。 図１８のＦ−Ｆ断面図である。

まず、図１を用いて本発明の実施の形態に係る電磁式アクチュエータが適用される車両の動力系の一例について説明する。

図１に示すように、車両の動力系は、エンジンや電動モータなどからなる駆動源５０１と、変速機構としてのトランスミッション５０３と、トランスファ５０５と、後輪側プロペラシャフト５０７と、左右後輪の差動を許容するリヤデフ５０９と、後車軸５１１，５１１と、後輪５１３，５１３と、前輪側プロペラシャフト５１５と、左右前輪の差動を許容するフロントデフ５１７と、前車軸５１９，５１９と、前輪５２１，５２１などを備えている。

この車両の動力系では、駆動源５０１からの駆動力がトランスミッション５０３を介してトランスファ５０５に伝達され、常時、後輪側プロペラシャフト５０７を介してリヤデフ５０９に伝達され、後車軸５１１，５１１を介して後輪５１３，５１３に駆動力が配分される。

一方、トランスファ５０５に伝達された駆動力は、前輪側プロペラシャフト５１５を介してフロントデフ５１７に伝達され、フロントデフ５１７に適用された動力伝達を断続する断続装置が接続状態であると、前車軸５１９，５１９を介して前輪５２１，５２１に駆動力が配分され、車両が前後輪駆動の四輪駆動状態となる。

これに対して、フロントデフ５１７に適用された断続装置が接続解除状態であると、前輪側プロペラシャフト５１５からフロントデフ５１７への動力伝達が遮断され、前輪５２１，５２１側に駆動力が伝達されず、車両が後輪駆動の二輪駆動状態となる。

このようなフロントデフ５１７への動力伝達を断続する断続装置が適用されたフロントデフ５１７は、フリーランニングデフと称され、本発明の実施の形態に係る電磁式アクチュエータは、このようなフリーランニングデフの断続操作を行うアクチュエータとして適用される。

一方、左右車輪の差動を許容するリヤデフ５０９やフロントデフ５１７は、その差動をロック状態又はアンロック状態とするために、断続装置が適用されたものがある。

このようなリヤデフ５０９やフロントデフ５１７は、いわゆるデフロック機能を有するデファレンシャル装置となっており、本発明の実施の形態に係る電磁式アクチュエータは、このようなデフロック機能を有するデファレンシャル装置の断続操作を行うアクチュエータとしても適用される。

次に、図２を用いて本発明の実施の形態に係る電磁式アクチュエータが適用される車両の動力系の他例について説明する。

図２に示すように、車両の動力系は、モータジェネレータ、或いはエンジンなどからなる主駆動源６０１と、主駆動源６０１からの駆動力を減速させる減速機構６０３と、左右前輪の差動を許容するフロントデフ６０５と、前車軸６０７，６０７と、前輪６０９，６０９と、モータジェネレータなどからなる副駆動源６１１と、副駆動源６１１から駆動力を減速させる減速機構６１３と、左右後輪の差動を許容するリヤデフ６１５と、後車軸６１７，６１７と、後輪６１９，６１９などを備えている。

この車両の動力系では、主駆動源６０１が駆動源として機能している場合、主駆動源６０１からの駆動力が減速機構６０３を介してフロントデフ６０５に伝達され、前車軸６０７，６０７を介して前輪６０９，６０９に駆動力が配分される。

このとき、副駆動源６１１が駆動源として機能している場合には、副駆動源６１１からの駆動力が減速機構６１３を介してリヤデフ６１５に伝達され、後車軸６１７，６１７を介して後輪６１９，６１９に駆動力が配分されて車両が前後輪駆動の四輪駆動状態となる。

一方、主駆動源６０１が駆動源として機能し、副駆動源６１１が駆動源として機能していない場合には、車両が前輪駆動の二輪駆動状態となり、主駆動源６０１が駆動源として機能せず、副駆動源６１１が駆動源として機能している場合には、車両が後輪駆動の二輪駆動状態となる。

なお、主駆動源６０１や副駆動源６１１のモータジェネレータは、車両の減速時などにおけるブレーキエネルギーによって回生を行うと共に、ハイブリッド車両などのように駆動源としてエンジンとモータジェネレータとを用いる場合には、モータジェネレータをジェネレータとして機能させ、エンジンの作動によりモータジェネレータを介してバッテリなどに蓄電させる。

このような車両の動力系においても、フロントデフ６０５やリヤデフ６１５には、減速機構６０３，６１３からの動力伝達を断続する断続装置が適用され、フリーランニングデフとして機能しており、本発明の実施の形態に係る電磁式アクチュエータは、このようなフリーランニングデフの断続操作を行うアクチュエータとしても適用される。

なお、不図示ではあるが、上述したような前輪側に駆動源を配置し、主に後輪側を駆動するようなＦＲベース車両の他に、前輪側に駆動源を配置し、主に前輪側を駆動するようなＦＦベース車両の動力系において、前輪側と後輪側との間の動力伝達を断続する２−４切換機構のような断続装置に対しても、本発明の実施の形態に係る電磁式アクチュエータが適用されるなど、その他の動力伝達経路に配置された断続装置のアクチュエータとして、本発明の実施の形態に係る電磁式アクチュエータを適用することができる。

次に、図３，図４を用いて本発明の実施の形態に係る電磁式アクチュエータが適用されるデファレンシャル装置の一例について説明する。

図３，図４に示すように、デファレンシャル装置４０１は、アウタケース３と、インナケース５と、ピニオンシャフト４０３と、ピニオン４０５と、一対のサイドギヤ４０７，４０９とを備えている。

アウタケース３は、軸方向の両側に設けられたボス部４１１，４１３の外周でそれぞれベアリング（不図示）を介してキャリアなどの静止系部材（不図示）に回転可能に支持されている。

このアウタケース３には、リングギヤ（不図示）が固定されるフランジ部４１５が設けられ、リングギヤが、例えば、駆動源（図１，図２参照）などの入力側の機構からの駆動力を伝達する伝達ギヤ（不図示）と噛み合い、断続部９を介して内部に収容されたインナケース５に駆動力が伝達される。

インナケース５は、回転軸心がアウタケース３と平行に配置され、アウタケース３内にアウタケース３と相対回転可能に収容されている。

このインナケース５には、ピニオンシャフト４０３と、ピニオン４０５と、一対のサイドギヤ４０７，４０９とが収容され、インナケース５に入力された駆動力が伝達される。

ピニオンシャフト４０３は、２つの短尺のピニオンシャフトと長尺の１つのピニオンシャフトとからなり、短尺のピニオンシャフトの外端部をインナケース５に係合してピンで抜け止め及び回り止めされ、短尺のピニオンシャフトの内端部が長尺のピニオンシャフトの中間に設けられた孔に係合して長尺のピニオンシャフトの抜け止め及び回り止めがなされ、インナケース５と一体に回転駆動される。このピニオンシャフト４０３には、ピニオン４０５が支承されている。

ピニオン４０５は、インナケース５の周方向等間隔に４つ配置される４ピニオンタイプとなっており、それぞれ短尺の２つのピニオンシャフト４０３の外端側と長尺のピニオンシャフト４０３の両端側に支承されてインナケース５の回転によって公転する。

このピニオン４０５の背面側とインナケース５との径方向間には、ピニオン４０５の公転時に発生する径方向への移動を受ける球面ワッシャ４１７が配置されている。

このようなピニオン４０５は、一対のサイドギヤ４０７，４０９に駆動力を伝達すると共に、噛み合っている一対のサイドギヤ４０７，４０９に差回転が生じると回転駆動されるようにピニオンシャフト４０３に自転可能に支持されている。

一対のサイドギヤ４０７，４０９は、それぞれに形成されたボス部でアウタケース３に相対回転可能に支持され、ピニオン４０５と噛み合っている。また、サイドギヤ４０７，４０９とアウタケース３との軸方向間には、ピニオン４０５との噛み合い反力によるサイドギヤ４０７，４０９の軸方向への移動を受けるスラストワッシャ４１９，４２１がそれぞれ配置されている。

この一対のサイドギヤ４０７，４０９は、内周側にスプライン形状の連結部４２３，４２５がそれぞれ設けられ、例えば、左右車輪（図１，図２参照）などの出力側の機構に一体回転可能に連結された駆動軸（不図示）がそれぞれサイドギヤ４０７，４０９と一体回転可能に連結され、インナケース５に入力された駆動力を駆動軸を介して出力側の機構に出力する。

このようなインナケース５側に伝達される駆動力は、一対の回転部材としてのアウタケース３とインナケース５との間に設けられた断続部９によって断続される。なお、デファレンシャル装置４０１のように、アウタケース３とインナケース５との間に断続部９が配置された機構は、いわゆるフリーランニングデフとなっている。

このようなデファレンシャル装置４０１には、電磁式アクチュエータが適用されている。以下、図３〜図１９を用いて本発明の実施の形態に係る電磁式アクチュエータについて説明する。

（第１実施形態）
図３〜図６を用いて第１実施形態について説明する。

本実施の形態に係る電磁式アクチュエータ１は、相対回転可能に配置された一対の回転部材としてのアウタケース３とインナケース５と、一方の回転部材としてのアウタケース３に軸方向移動可能で一体回転可能に連結された断続部材７と、この断続部材７と他方の回転部材としてのインナケース５との間に設けられアウタケース３とインナケース５との動力伝達を断続する断続部９と、断続部材７を軸方向一側へ移動操作する可動部材１１と、この可動部材１１に軸方向に隣接して配置され可動部材１１を断続部９の接続方向に付勢する付勢部材１３と、励磁により可動部材１１に磁束を透過させ発生する推力により可動部材１１を断続部９の接続解除方向に移動させる電磁石１５とを備えている。

そして、可動部材１１と電磁石１５との間には、付勢部材１３による可動部材１１の断続部９の接続方向への移動を規制する規制部材１７が設けられている。

また、可動部材１１は、環状に形成されている。

さらに、規制部材１７は、非磁性体からなる。

また、規制部材１７は、電磁石１５の断続部材７側の軸方向端面に設けられている。

さらに、可動部材１１は、電磁石１５と一体に設けられた支持部１９に対して軸方向移動可能であって径方向に移動不能に支持されている。

また、可動部材１１は、磁束透過部２１と断続部材７の移動操作部２３とを有して一体的に形成され、規制部材１７は、磁束透過部２１の移動を規制する。

さらに、規制部材１７は、電磁石１５に固定される固定部２５と、この固定部２５と一体的に形成され可動部材１１の移動を規制する規制部２７とを有する。

図３，図４に示すように、断続部材７は、環状に形成され、周方向に連続する一部材で形成された基部２９がアウタケース３の壁部とインナケース５との軸方向間に軸方向移動可能に配置されている。

この断続部材７のアウタケース３の壁部側には、アウタケース３と一体回転可能に係合する係合部３１が設けられ、断続部材７のインナケース５側には、断続部９が設けられている。

係合部３１は、断続部材７の基部２９に周方向等間隔に設けられた複数の凸部３３と、アウタケース３の壁部に周方向等間隔に貫通して設けられた孔部３５とからなる。

この凸部３３と孔部３５とが回転方向に係合することにより、断続部材７がアウタケース３に回り止めされ、断続部材７とアウタケース３とが一体回転可能となる。

この係合部３１には、断続部材７を断続部９の接続方向に移動させるカムが設けられている。詳細には、凸部３３と孔部３５との周方向両側の対向面には、同一傾斜のカム面がそれぞれ形成されている。

このため、断続部材７が断続部９の接続方向に移動され、アウタケース３とインナケース５との間の断続部９に回転方向の噛み合い作用が生じたときに、アウタケース３の回転によってそれぞれのカム面が係合することにより、断続部材７をさらに断続部９の噛み合い方向に移動させ、断続部９の接続を強化させる。

断続部９は、断続部材７の基部２９の係合部３１と軸方向反対側の側面で断続部材７とインナケース５との軸方向間に設けられ、断続部材７とインナケース５とにそれぞれ周方向に複数形成されて互いに噛み合う噛み合い歯となっている。

この断続部９は、互いの噛み合い歯が噛み合うことにより、断続部材７とインナケース５とが一体可能に接続、すなわちアウタケース３とインナケース５とが一体回転可能に接続され、アウタケース３とインナケース５との間の動力伝達が可能となる。

このようなアウタケース３とインナケース５との間の動力伝達を断続する断続部９を構成する断続部材７には、凸部３３の軸方向端面に断続部材７と一体に軸方向移動される連動部材３７がボルトを介して固定されている。

連動部材３７とアウタケース３の壁部との軸方向間には、連動部材３７を軸方向他側としての断続部９の接続解除方向へ付勢し、断続部材７を、常時、断続部９の接続解除方向へ付勢するリターンスプリング３９が配置されている。

リターンスプリング３９は、断続部材７を断続部９の接続解除方向へ付勢することにより、電磁石１５の励磁により可動部材１１が移動されたときに、連動部材３７を介して断続部材７を断続部９の接続解除方向へ移動させ、断続部９を接続解除状態とさせる。

図３〜図６に示すように、可動部材１１は、電磁石１５の内径側で電磁石１５と一体的に設けられた非磁性材料からなる環状の支持部１９の外周に軸方向移動可能に配置されると共に、径方向の移動が規制されるように支持部１９に支持され、環状の磁束透過部２１と、環状の移動操作部２３とを備えている。

なお、支持部１９の電磁石１５と一体的に設けられる電磁石１５側に向けて延設された径方向の壁部には、周方向等間隔に潤滑油が流通される複数の貫通孔４１が設けられ、電磁式アクチュエータ１における可動部材１１側の潤滑性が向上されている。

磁束透過部２１は、磁性材料から環状に形成され、磁束が透過可能に設定された微小隙間であるエアギャップをもって電磁石１５の内径側に配置されている。この磁束透過部２１の内周には、移動操作部２３が一体に固定されている。

移動操作部２３は、非磁性材料から環状に形成され、磁束透過部２１の内周側からアウタケース３側に磁束が漏れることを防止している。この移動操作部２３は、支持部１９の外周上に軸方向移動可能に配置されている。

このような移動操作部２３の断続部材７側の端面は、連動部材３７と当接可能に配置されており、移動操作部２３と支持部１９との軸方向間には、可動部材１１を、常時、軸方向一側としての断続部９の接続方向へ付勢する付勢部材１３が配置されている。

付勢部材１３は、その付勢力がリターンスプリング３９よりも大きく設定されており、電磁石１５が励磁されていない状態で、可動部材１１をリターンスプリング３９の付勢力に抗して断続部９の断続方向へ移動させ、連動部材３７を介して断続部材７を断続部９の接続方向へ移動させ、断続部９を接続状態とさせる。

この付勢部材１３による断続部９の接続状態は、電磁石１５の励磁による付勢部材１３の付勢力に抗した可動部材１１の断続部９の接続解除方向への移動によって解除される。

電磁石１５は、支持部１９を介してアウタケース３のボス部４１３の外周に配置され、キャリアなどの静止系部材に対して回り止めされ、電磁コイル４３と、コア４５とを備えている。

電磁コイル４３は、環状に所定巻き数巻回されて樹脂でモールド成形されている。また、電磁コイル４３には、リード線（不図示）が接続され、このリード線を介して通電を制御するコントローラ（不図示）に接続されている。この電磁コイル４３の周囲には、コア４５が配置されている。

コア４５は、電磁コイル４３への通電により磁界が形成されるように磁性材料から形成され、所定の磁路断面積を有している。このコア４５は、内径側で可動部材１１の磁束透過部２１との間で磁束の受け渡しが可能なように電磁コイル４３の周囲を覆っている。

この電磁石１５は、電磁コイル４３への通電によりコア４５と可動部材１１の磁束透過部２１とを磁束が透過することによって自己完結型の磁束ループを形成し、可動部材１１を付勢部材１３の付勢力に抗して断続部９の接続解除方向へ移動させる。

なお、電磁石１５は、アウタケース３のボス部４１３の外周に圧入固定された非磁性材料で環状に形成された位置決め部材４７によって軸方向他側への位置決めがなされている。

このように構成された電磁式アクチュエータ１では、電磁石１５の電磁コイル４３に通電されていない状態で、可動部材１１が付勢部材１３によって断続部９の接続方向へ移動され、連動部材３７を介して断続部材７をリターンスプリング３９の付勢力に抗して断続部９の接続方向へ移動させる。

この断続部材７の断続部９の接続方向への移動により、断続部９が接続され、アウタケース３とインナケース５との間の動力伝達が可能となる。

一方、電磁式アクチュエータ１では、電磁石１５の電磁コイル４３への通電により、可動部材１１が付勢部材１３の付勢力に抗して断続部９の接続解除方向へ移動され、リターンスプリング３９によって連動部材３７を介して断続部材７が断続部９の接続解除方向へ移動される。

この断続部材７の断続部９の接続解除方向への移動により、断続部９の接続が解除され、アウタケース３とインナケース５との間の動力伝達が遮断される。

このように断続部材７と可動部材１１とを連結部材などによって連結して一体的に移動しないように構成することにより、アウタケース３などを含む断続部材７側から電磁石１５などを含む可動部材１１側を容易に取り外すことができ、断続部材７側と可動部材１１側とを独立して設計することができる。

ところで、可動部材１１側においては、可動部材１１が付勢部材１３によって常に軸方向一側（ここでは断続部９の接続方向）に付勢されているので、可動部材１１側を断続部材７側から取り外した状態で、可動部材１１が電磁石１５から脱落してしまう。

そこで、可動部材１１と電磁石１５との間には、付勢部材１３による可動部材１１の軸方向一側としての断続部９の接続方向への移動を規制する規制部材１７が設けられている。

規制部材１７は、非磁性材料から環状に形成され、電磁石１５の軸方向の端面に隣接して配置され、固定部２５と、規制部２７とを備えている。

固定部２５は、環状に周方向に連続する一部材で形成され、電磁石１５の軸方向の端面に溶接や接着などの固定手段によって電磁石１５のコア４５と一体に固定される。この固定部２５には、規制部２７が一体的に設けられている。

規制部２７は、固定部２５と連続する一部材で電磁石１５側から軸方向の外方に向けて突出された後、内径側に向けて延設され、固定部２５の周方向等間隔に複数（ここでは３箇所）設けられている。

この規制部２７は、付勢部材１３によって可動部材１１が断続部９の接続方向へ移動されたとき、可動部材１１の磁束透過部２１と当接し、可動部材１１の移動を規制して可動部材１１が電磁石１５から脱落することを防止する。

このとき、規制部２７は、磁束透過部２１と当接するので、可動部材１１の移動操作部２３の軸方向端面と連動部材３７との当接を規制部２７が阻害することがなく、可動部材１１の軸方向移動による断続部材７の移動操作を安定して行うことができる。

加えて、規制部材１７は、非磁性材料からなるので、可動部材１１の磁束透過部２１と規制部２７とが当接していても、電磁石１５の励磁による磁束ループの形成に影響を与えることがなく、可動部材１１を安定して移動させることができる。

ここで、可動部材１１を支持する支持部１９の外周に溝部を設け、この溝部にスナップリングなどを係合させて規制部材とすることが考えられるが、支持部１９の溝部は、規制部材１７の規制部２７と軸方向の同じ位置に設けられることになる。

このように支持部１９に溝部を設けてしまうと、支持部１９に溝部から軸方向外側に大きく張り出す部分が必要となり、支持部１９が軸方向に長大化してしまい、電磁式アクチュエータが大型化してしまう。

加えて、支持部１９が長大化してしまうと、支持部１９が配置されるアウタケース３の径方向の肉厚の確保や形状の設定が複雑化し、アウタケース３の強度の確保が難しくなってしまう。

さらには、支持部１９にスナップリングなどの規制部材を設けてしまうと、可動部材１１と連動部材３７との当接が難しく、可動部材１１と連動部材３７との配置レイアウトの自由度が低下してしまう。

これに対して、規制部材１７は、電磁石１５の軸方向端面に設けられているので、規制部２７から軸方向外側に大きく張り出す部分がなく、電磁式アクチュエータ１の大型化を抑制することができる。

加えて、電磁式アクチュエータ１の大型化が抑制されているので、アウタケース３の設計への影響も抑制することができ、アウタケース３の強度を確保することができる。

さらには、規制部材１７は、電磁石１５の軸方向端面に設けられ、規制部２７が可動部材１１の磁束透過部２１と当接するので、可動部材１１の移動操作部２３と連動部材３７との当接を可能とし、可動部材１１と連動部材３７との配置レイアウトの自由度を向上することができる。

このような電磁式アクチュエータ１では、可動部材１１と電磁石１５との間に、付勢部材１３による可動部材１１の断続部９の接続方向への移動を規制する規制部材１７が設けられているので、付勢部材１３による可動部材１１の移動を規制することができる。

また、規制部材１７は、可動部材１１と電磁石１５との間に設けられているので、可動部材１１を挟んで電磁石１５と対向して配置される部材としての支持部１９に規制部材１７と係合する部分を設ける必要がなく、規制部材１７より大きく軸方向外側に張り出す部分がなく、大型化を抑制することができる。

従って、このような電磁式アクチュエータ１では、大型化を抑制し、付勢部材１３による可動部材１１の移動を規制することができる。

また、可動部材１１は、環状に形成されているので、可動部材１１の周方向の少なくとも１箇所を規制部材１７によって移動を規制すればよく、規制部材１７の大型化を抑制することができる。

さらに、規制部材１７は、非磁性体からなるので、規制部材１７が電磁石１５の励磁による磁束の透過経路に影響を与えることがなく、可動部材１１の作動を安定化することができ、断続部９の断続特性を安定化することができる。

また、規制部材１７は、電磁石１５の断続部材７側の軸方向端面に設けられているので、規制部材１７を設けることによる軸方向外側への張り出しを抑制しつつ、可動部材１１の設計に影響を与えることがない。

さらに、可動部材１１は、電磁石１５と一体に設けられた支持部１９に対して軸方向移動可能であって径方向に移動不能に支持されているので、可動部材１１側を断続部材７側から安定して取り外すことができ、容易に可動部材１１側の設計変更を行うことができる。

また、可動部材１１は、磁束透過部２１と断続部材７の移動操作部２３とを有して一体的に形成され、規制部材１７は、磁束透過部２１の移動を規制するので、規制部材１７の配置が移動操作部２３による断続部材７の移動操作に影響を与えることがない。

さらに、規制部材１７は、電磁石１５に固定される固定部２５と、この固定部２５と一体的に形成され可動部材１１の移動を規制する規制部２７とを有するので、部品点数の増加を抑制し、規制部材１７と電磁石１５とを独立して設計することができる。

（第２実施形態）
図７〜図１０を用いて第２実施形態について説明する。

本実施の形態に係る電磁式アクチュエータ１０１は、規制部材１０３が、電磁石１５の断続部材７側の軸方向端面から延設された延設部１０５に係合される。

なお、第１実施形態と同一の構成には、同一の記号を記して構成及び機能説明は第１実施形態を参照するものとし省略するが、第１実施形態と同一の構成であるので、得られる効果は同一である。

図７，図８に示すように、電磁石１５の断続部材７（図３参照）側の軸方向端面には、電磁石１５のコア４５と連続する一部材で電磁石１５側から軸方向の外方に向けて突出された後、内径側に向けて延設された環状の延設部１０５が設けられている。

この延設部１０５の端部は、付勢部材１３による可動部材１１の移動を規制する位置に配置され、延設部１０５の端部内周には、溝部が設けられ、規制部材１０３が係合されている。

規制部材１０３は、非磁性材料から環状に形成され、外周が延設部１０５の溝部に係合される係合部材となっている。

この規制部材１０３は、内周側が溝部内から突出し、付勢部材１３によって可動部材１１が断続部９（図３参照）の接続方向へ移動したときに、可動部材１１の磁束透過部２１と当接して可動部材１１の移動を規制する。

ここで、規制部材は、図９，図１０に示すように、電磁石１５の断続部材７（図３参照）側の軸方向端面から延設された延設部１０５ａに係合される規制部材１０３ａとしてもよい。

詳細には、電磁石１５の断続部材７側の軸方向端面には、電磁石１５のコア４５と連続する一部材で電磁石１５側から軸方向の外方に向けて延設された環状の延設部１０５ａが設けられている。この延設部１０５ａの内周には、規制部材１０３ａが係合されている。

規制部材１０３ａは、非磁性材料から環状に形成され、外周が延設部１０５ａの内周に圧入固定される係合部材となっている。

この規制部材１０３ａは、内周側が可動部材１１側に向けて突出し、付勢部材１３によって可動部材１１が断続部９（図３参照）の接続方向へ移動したときに、可動部材１１の磁束透過部２１と当接して可動部材１１の移動を規制する。

このような電磁式アクチュエータ１０１では、規制部材１０３，１０３ａが、電磁石１５の断続部材７側の軸方向端面から延設された延設部１０５，１０５ａに係合されるので、可動部材１１の設計に影響を与えることなく、規制部材１０３，１０３ａを容易に電磁石１５に組付けることができ、簡易な構造で付勢部材１３による可動部材１１の移動を規制することができる。

（第３実施形態）
図１１〜図１５を用いて第３実施形態について説明する。

本実施の形態に係る電磁式アクチュエータ２０１は、規制部材２０３が、可動部材１１の外周から電磁石１５側に向けて突設されている。

また、規制部材２０３は、可動部材１１の外周に係合される。

なお、第１実施形態と同一の構成には、同一の記号を記して構成及び機能説明は第１実施形態を参照するものとし省略するが、第１実施形態と同一の構成であるので、得られる効果は同一である。

図１１，図１２に示すように、規制部材２０３は、非磁性材料から環状に形成され、内周が可動部材１１の磁束透過部２１の外周に圧入固定される係合部材となっている。

この規制部材２０３は、外周側が電磁石１５の内径側で軸方向に離間するコア４５，４５間に電磁石１５側に向けて突出して配置され、付勢部材１３によって可動部材１１が断続部９（図３参照）の接続方向へ移動したときに、断続部材７（図３参照）側に位置するコア４５に当接して可動部材１１の移動を規制する。

なお、図１３に示すように、規制部材２０３は、可動部材１１の磁束透過部２１の外周に圧入固定されずに、磁束透過部２１の端部を電磁石１５側に向けて突出させた突出部２０５を設け、規制部材２０３の軸方向位置が位置決めされる隙間ばめであってもよい。

ここで、規制部材は、図１４に示すように、可動部材１１の磁束透過部２１の外周に設けられた溝部に係合される規制部材２０３ａとしてもよい。

この規制部材２０３ａは、非磁性材料から環状に形成され、内周が磁束透過部２１の溝部に係合されるスナップリングなどの係合部材となっている。

この規制部材２０３ａは、外周側が電磁石１５の内径側で軸方向に離間するコア４５，４５間に電磁石１５側に向けて突出して配置され、付勢部材１３によって可動部材１１が断続部９（図３参照）の接続方向へ移動したときに、断続部材７（図３参照）側に位置するコア４５に当接して可動部材１１の移動を規制する。

一方、規制部材は、図１５に示すように、可動部材１１の磁束透過部２１の外周に周方向等間隔に複数（ここでは３箇所）突設された規制部材２０３ｂとしてもよい。

この規制部材２０３ｂは、非磁性材料からピンなどのように軸状に形成され、磁束透過部２１側が磁束透過部２１の外周に設けられた穴部に圧入固定される、或いは磁束透過部２１側が磁束透過部２１の外周に埋め込まれて固定される。

この規制部材２０３ｂは、電磁石１５側が電磁石１５の内径側で軸方向に離間するコア４５，４５間に電磁石１５側に向けて突出して配置され、付勢部材１３によって可動部材１１が断続部９（図３参照）の接続方向へ移動したときに、断続部材７（図３参照）側に位置するコア４５に当接して可動部材１１の移動を規制する。

このような電磁式アクチュエータ２０１では、規制部材２０３，２０３ａ，２０３ｂが、可動部材１１の外周から電磁石１５側に向けて突設されているので、電磁石１５の設計に影響を与えることなく、規制部材２０３，２０３ａ，２０３ｂを配置することができる。

また、規制部材２０３，２０３ａ，２０３ｂが、可動部材１１の外周に係合されるので、規制部材２０３，２０３ａ，２０３ｂを容易に可動部材１１に組付けることができ、簡易な構造で付勢部材１３による可動部材１１の移動を規制することができる。

（第４実施形態）
図１６〜図１９を用いて第４実施形態について説明する。

本実施の形態に係る電磁式アクチュエータ３０１は、規制部材３０３が、電磁石１５と一体に設けられている。

なお、第１実施形態と同一の構成には、同一の記号を記して構成及び機能説明は第１実施形態を参照するものとし省略するが、第１実施形態と同一の構成であるので、得られる効果は同一である。

図１６，図１７に示すように、規制部材３０３は、電磁石１５の断続部材７（図３参照）側の軸方向端面からコア４５と連続する一部材で電磁石１５側から軸方向の外方に向けて突出された後、内径側に向けて延設されている。

この規制部材３０３は、電磁石１５のコア４５の周方向等間隔に複数（ここでは３箇所）設けられている。

このような規制部材３０３は、内径側に向けて延設された端部が電磁石１５のコア４５よりも内径側に向けて突出し、付勢部材１３によって可動部材１１が断続部９（図３参照）の接続方向へ移動したときに、可動部材１１の磁束透過部２１と当接して可動部材１１の移動を規制する。

ここで、規制部材は、図１８，図１９に示すように、電磁石１５の電磁コイル４３を包囲する樹脂モールドから連続する一部材で電磁石１５の外部に向けて突出された後、内径側に向けて延設された規制部材３０３ａとしてもよい。

この規制部材３０３ａは、電磁石１５の周方向等間隔に複数（ここでは３箇所）設けられている。

このような規制部材３０３ａは、内径側に向けて延設された端部が電磁石１５のコア４５よりも内径側に向けて突出し、付勢部材１３によって可動部材１１が断続部９（図３参照）の接続方向へ移動したときに、可動部材１１の磁束透過部２１と当接して可動部材１１の移動を規制する。

このような電磁式アクチュエータ３０１では、規制部材３０３，３０３ａが、電磁石１５と一体に設けられているので、部品点数が増加することなく、規制部材３０３，３０３ａによって付勢部材１３による可動部材１１の移動を規制することができる。

なお、本発明の実施の形態に係る電磁式アクチュエータでは、適用されるデファレンシャル装置がフリーランニングデフとなっているが、これに限らず、例えば、デフロック機能を有するデファレンシャル装置とし、その差動をロック状態又はアンロック状態とさせる構造に適用してもよい。

加えて、電磁式アクチュエータが適用される構造としては、一対の回転部材の動力伝達を断続する断続部を有する動力伝達装置であれば、どのような構造であってもよく、一対の回転部材の入出力の関係は、駆動力を入出力できる関係であればどちらであってもよい。

また、断続部は、軸方向に対向する対向歯の噛み合いクラッチとなっているが、これに限らず、軸方向移動可能なスリーブを有し、このスリーブとの径方向間に対向する対向歯の噛み合いクラッチ、或いは多板クラッチや単板クラッチなどからなる摩擦クラッチなど、一対の回転部材間の動力伝達を断続できるものであれば、断続部の形態はどのようなものであってもよい。

１，１０１，２０１，３０１…電磁式アクチュエータ
３…アウタケース
５…インナケース
７…断続部材
９…断続部
１１…可動部材
１３…付勢部材
１５…電磁石
１７，１０３，１０３ａ，２０３，２０３ａ，２０３ｂ，３０３，３０３ａ…規制部材
１９…支持部
２１…磁束透過部
２３…移動操作部
２５…固定部
２７…規制部

Claims (7)

1. 相対回転可能に配置された一対の回転部材と、この一対の回転部材のうち一方の回転部材に軸方向移動可能で一体回転可能に連結された断続部材と、この断続部材と他方の回転部材との間に設けられ前記一対の回転部材の動力伝達を断続する断続部と、前記断続部材を軸方向一側へ移動操作する可動部材と、この可動部材に軸方向に隣接して配置され前記可動部材を前記断続部の接続方向に付勢する付勢部材と、励磁により前記可動部材に磁束を透過させ発生する推力により前記可動部材を前記断続部の接続解除方向に移動させる電磁石とを備えた電磁式アクチュエータであって、
   前記可動部材と前記電磁石との間には、前記付勢部材による前記可動部材の前記断続部の接続方向への移動を規制する規制部材が設けられていることを特徴とする電磁式アクチュエータ。
2. 請求項１記載の電磁式アクチュエータであって、
   前記可動部材は、環状に形成されていることを特徴とする電磁式アクチュエータ。
3. 請求項１又は２記載の電磁式アクチュエータであって、
   前記規制部材は、非磁性体からなることを特徴とする電磁式アクチュエータ。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電磁式アクチュエータであって、
   前記規制部材は、前記電磁石の前記断続部材側の軸方向端面に設けられていることを特徴とする電磁式アクチュエータ。
5. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電磁式アクチュエータであって、
   前記規制部材は、前記可動部材の外周から前記電磁石側に向けて突設されていることを特徴とする電磁式アクチュエータ。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電磁式アクチュエータであって、
   前記可動部材は、前記電磁石と一体に設けられた支持部に対して軸方向移動可能であって径方向に移動不能に支持されていることを特徴とする電磁式アクチュエータ。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の電磁式アクチュエータであって、
   前記可動部材は、磁束透過部と前記断続部材の移動操作部とを有して一体的に形成され、前記規制部材は、前記磁束透過部の移動を規制することを特徴とする電磁式アクチュエータ。

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