JP6933099B2 - 断続装置 - Google Patents

断続装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6933099B2
JP6933099B2 JP2017221192A JP2017221192A JP6933099B2 JP 6933099 B2 JP6933099 B2 JP 6933099B2 JP 2017221192 A JP2017221192 A JP 2017221192A JP 2017221192 A JP2017221192 A JP 2017221192A JP 6933099 B2 JP6933099 B2 JP 6933099B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
armature
moving
moving member
axial direction
electromagnetic coil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017221192A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2019090512A (ja
Inventor
勇治 都築
勇治 都築
宅野 博
博 宅野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JTEKT Corp
Original Assignee
JTEKT Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JTEKT Corp filed Critical JTEKT Corp
Priority to JP2017221192A priority Critical patent/JP6933099B2/ja
Priority to US16/188,618 priority patent/US11049634B2/en
Priority to DE102018128507.8A priority patent/DE102018128507A1/de
Priority to CN201811359105.0A priority patent/CN109826879B/zh
Publication of JP2019090512A publication Critical patent/JP2019090512A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6933099B2 publication Critical patent/JP6933099B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/081Magnetic constructions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D27/00Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D27/00Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor
    • F16D27/02Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with electromagnets incorporated in the clutch, i.e. with collecting rings
    • F16D27/09Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with electromagnets incorporated in the clutch, i.e. with collecting rings and with interengaging jaws or gear-teeth
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/14Pivoting armatures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/081Magnetic constructions
    • H01F2007/085Yoke or polar piece between coil bobbin and armature having a gap, e.g. filled with nonmagnetic material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/081Magnetic constructions
    • H01F2007/086Structural details of the armature

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electromagnets (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)

Description

本発明は、電磁コイルへの通電により移動する移動部材を有する電磁アクチュエータを備えた断続装置に関する。
従来、電磁コイルへの通電により移動する移動部材を有する電磁アクチュエータ、及びその電磁アクチュエータを備えた断続装置が、例えば車両の駆動系に用いられている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に記載の断続装置は、相対回転可能に同軸配置されたアウタケース及びインナケースを有する動力伝達装置に備えられ、アウタケースとインナケースとの間の動力伝達を断続する。断続装置は、アウタケースの壁部を軸方向に貫通する孔部に挿通された断続部材と、アウタケースの外部に配置された電磁コイルと、電磁コイルを保持するコアと、電磁コイルへの通電により軸方向に移動する可動部材と、可動部材を電磁コイルへの通電時の移動方向とは逆側に付勢する付勢部材と、断続部材に固定されて可動部材からの押圧力を受ける連結部材と、連結部材とアウタケースとの間に配置され、連結部材をコア側に付勢するリターンスプリングとを有している。
可動部材は、電磁コイルの内側に配置され、付勢部材の付勢力によって軸方向に移動したとき、コアに当接してさらなる移動が規制される。断続部材は、一端部がアウタケースの壁部の孔部内に配置され、他端部には断続部が形成されている。また、断続部材は、電磁コイルに通電されていないとき、付勢部材の付勢力を可動部材及び連結部材を介して受け、断続部がインナケースに噛み合う。これにより、アウタケースとインナケースとが断続部材によって相対回転不能に連結される。一方、電磁コイルに通電されたとき、可動部材が磁力によって断続部材から離間する方向に移動し、断続部材とインナケースとの噛み合いがリターンスプリングの力によって解除される。これにより、アウタケースとインナケースとの連結が解除される。
特開2017−133581号公報
特許文献1に記載の断続装置は、電磁コイルへの通電が遮断されたとき、可動部材がコアに衝突して衝突音が生じ、この衝突音が車両の運転者又は同乗者に異音として聴覚されて不快感を与えてしまうおそれがある。
そこで、本発明は、異音の発生を抑制することが可能な断続装置を提供することを目的とする。
本発明は、上記の目的を達成するため、第1部材と第2部材とを相対回転不能に連結する連結状態と、前記第1部材と前記第2部材とを相対回転自在とする解放状態とを切り替え可能な断続装置であって、電磁コイル、前記電磁コイルの磁束の磁路となるヨーク、前記電磁コイルへの通電により前記ヨークに吸引されて軸方向に移動する移動部材、及び前記移動部材を収容する収容部材を有する電磁アクチュエータ前記第2部材に対して軸方向移動可能かつ相対回転不能に連結され、前記移動部材と共に前記軸方向に移動する噛み合い部材と、前記噛み合い部材及び前記移動部材を、前記電磁コイルに通電されたときの移動方向とは反対方向に付勢する付勢部材と、前記移動部材と前記噛み合い部材との間に配置され、前記噛み合い部材の前記移動部材に対する回転を円滑にする軸受と、を備え、前記移動部材と前記収容部材とは、これら両部材のうち一方の部材に設けられた突起が他方の部材に形成された係合溝に係合する係合構造により連結され、前記係合溝は、その少なくとも一部が前記軸方向に対して傾斜しており、前記移動部材が前記ヨークに吸引されて移動するとき、前記突起が前記係合溝を摺動し、前記移動部材が前記収容部材に対して前記係合溝の傾斜に沿って回動前記移動部材が軸方向一側に移動することにより前記噛み合い部材が前記第1部材に噛み合って前記連結状態となり、前記移動部材が軸方向他側に移動することにより前記噛み合い部材と前記第1部材との噛み合いが解除される、断続装置を提供する。
本発明に係る断続装置によれば、異音の発生を抑制することが可能となる。
本発明の第1の実施の形態に係る電磁アクチュエータ及び断続装置を示す断面図である。 アーマチュアを示す斜視図である。 図1のA−A線断面で一部を破断したハウジングの部分断面斜視図である。 アーマチュアのスプライン歯とハウジングのスプライン歯との噛み合い部を示す周方向断面を示す説明図である。 アーマチュアとヨークとの間の距離と、アーマチュアの運動エネルギーとの関係を示すグラフである。 第2の実施の形態に係る断続装置の一部を示す断面図である。 第2の実施の形態に係る係合構造を模式的に示す模式図である。
[実施の形態]
本発明の実施の形態について、図1乃至図5を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る電磁アクチュエータ及び断続装置を示す断面図である。図1では、断続装置が主駆動輪と副駆動輪とを備えた4輪駆動車のディファレンシャル装置に取り付けられ、副駆動輪のドライブシャフトへの駆動力の伝達を遮断するために用いられる場合の構成例を示している。
ディファレンシャル装置9は、車体に固定されたケーシング90と、ケーシング90に収容されたデフケース91と、デフケース91に固定されたピニオンシャフト92と、ピニオンシャフト92に軸支された一対のピニオンギヤ93と、一対のピニオンギヤ93にギヤ軸を直交させて噛み合う一対のサイドギヤ94と、デフケース91をケーシング90に対して回転可能に支持する玉軸受95とを有している。なお、図1では、一対のサイドギヤ94のうち一方のサイドギヤ94を図示している。
(断続装置の構成)
断続装置1は、一方のサイドギヤ94に相対回転不能に連結されたインプットシャフト2と、インプットシャフト2と同軸上で相対回転可能に配置されたアウトプットシャフト3とを有している。インプットシャフト2とアウトプットシャフト3とは、回転軸線Oを共有している。以下、回転軸線Oに平行な方向を軸方向という。
また、断続装置1は、アウトプットシャフト3に対して軸方向移動可能かつ相対回転不能に連結されたドグ部材4と、ドグ部材4を軸方向一側に移動させる電磁アクチュエータ10と、ドグ部材4を軸方向他側に付勢するコイルばね11とを有している。インプットシャフト2は本発明の「第1部材」の一態様であり、アウトプットシャフト3は本発明の「第2部材」の一態様である。また、ドグ部材4は本発明の「噛み合い部材」の一態様であり、コイルばね11は本発明の「付勢部材」の一態様である。
断続装置1は、インプットシャフト2とアウトプットシャフト3とをドグ部材4により相対回転不能に連結する連結状態と、インプットシャフト2とアウトプットシャフト3を相対回転自在とする解放状態とを切り替え可能である。インプットシャフト2とアウトプットシャフト3とが連結されると、一方のサイドギヤ94からインプットシャフト2及びアウトプットシャフト3を介して副駆動輪のドライブシャフトに駆動力が伝達される。また、インプットシャフト2とアウトプットシャフト3との連結が解除されると、副駆動輪のドライブシャフトへの駆動力の伝達が遮断される。
インプットシャフト2は、一端部に一方のサイドギヤ94に嵌合される嵌合部211を有する軸状の軸部21と、軸部21の他端部から径方向外方に張り出す円盤状の円盤部22と、円盤部22からアウトプットシャフト3側に突出した短円筒状の筒状部23とを一体に有している。軸部21の嵌合部211は、サイドギヤ94の嵌合孔941にスプライン嵌合している。円盤部22の外周端部には、複数のドグ歯(噛み合い歯)221が設けられている。軸部21はデフケース91の挿通孔910に挿通されており、軸部21の外周面と挿通孔910の内周面との間には滑り軸受12が配置されている。また、円盤部22における軸部21側の端面とケーシング90との間には針状ころ軸受13が配置されている。
アウトプットシャフト3は、インプットシャフト2の軸部21と軸方向に並ぶ軸状の軸部31と、ドライブシャフトが締結されるフランジ部32とを一体に有している。軸部31におけるフランジ部32とは反対側の先端部にはボス部311が設けられており、このボス部311とインプットシャフト2の筒状部23との間に玉軸受14が配置されている。また、軸部31の外周面には、軸方向に延びる複数のスプライン突起312が設けられると共に、スナップリング15が嵌着されている。
ドグ部材4は、アウトプットシャフト3の複数のスプライン突起312に噛み合う複数のスプライン突起411が内周面に設けられた環状の嵌合部41と、インプットシャフト2の複数のドグ歯221に噛み合う複数のドグ歯421が設けられた噛み合い部42と、嵌合部41と噛み合い部42との間の胴部43とを一体に有している。ドグ部材4は、スプライン突起411がアウトプットシャフト3のスプライン突起312に噛み合うことにより、アウトプットシャフト3に対して軸方向移動可能かつ相対回転不能である。また、ドグ部材4は、胴部43の内周に段部431が設けられ、この段部431とスナップリング15との間にコイルばね11が軸方向に圧縮された状態で配置されている。
(電磁アクチュエータの構成)
電磁アクチュエータ10は、電磁コイル5と、電磁コイル5の磁束の磁路となるヨーク6と、電磁コイル5への通電によりヨーク6に吸引されて軸方向に移動する軟磁性体からなるアーマチュア7と、アーマチュア7を収容するハウジング8とを備えている。アーマチュア7は本発明の「移動部材」の一態様であり、ハウジング8は本発明の「収容部材」の一態様である。
電磁コイル5は、ボビン51に巻線52を巻き回してなり、ボビン51がヨーク6に保持されている。巻線52には、図略の制御装置からリード線53を介して電流が供給される。ヨーク6には、軸方向に開口する環状の凹部60が形成されており、この凹部60に電磁コイル5が収容されている。ヨーク6は、円環状の軟磁性体であり、制振鋼板からなる筒状の支持部材54によってハウジング8の内部に支持されている。ドグ部材4は、嵌合部41がヨーク6の内側に配置され、噛み合い部42がヨーク6と軸方向に並んで配置されている。
図1では、電磁コイル5の巻線52に電流が供給された電磁アクチュエータ10の作動状態を回転軸線Oよりも上側に示し、回転軸線Oよりも下側に電磁アクチュエータ10の非作動状態を示している。電磁アクチュエータ10の非作動状態では、コイルばね11の付勢力により、アーマチュア7がヨーク6から軸方向に離間している。
図2は、アーマチュア7を示す斜視図である。アーマチュア7は、中心部にアウトプットシャフト3を挿通させる貫通孔70が形成された円盤状の本体部71と、本体部71の径方向外側に設けられた複数の突起としてのスプライン歯72とを一体に有している。複数のスプライン歯72は、アーマチュア7の外周面に全周にわたって形成されたヘリカルスプラインであり、その歯筋が軸方向に対して傾斜している。スプライン歯72の歯筋の傾斜角は、例えば1°以上であり、望ましくは5〜10°(5°以上10°以下)である。
本体部71の内周側端部における軸方向端面71aとドグ部材4の胴部43における嵌合部41側の端部の軸方向端面43aとの間には、針状ころ軸受16が配置されている。ドグ部材4は、針状ころ軸受16によってアーマチュア7に対して円滑に回転可能であると共に、アーマチュア7と共に軸方向に移動する。
ハウジング8は、ケーシング90にボルト96によって固定されたフランジ部81と、その内部にヨーク6及びアーマチュア7が配置された円筒状の円筒部82と、円筒部82の内周に設けられた複数の突起としてのスプライン歯83と、円筒部82の軸方向一側の端部から径方向内方に延在する壁部84と、壁部84の内周側の端部から軸方向に突出した短円筒状の筒部85とを一体に有している。フランジ部81は、複数のボルト96によってケーシング90に固定されており、図1ではこのうち1つのボルト96を図示している。
円筒部82には、リード線53を導出するための導出孔820が形成されており、リード線53を保持するグロメット171が導出孔820に嵌め込まれている。また、円筒部82の内側には、支持部材54が圧入されている。筒部85とアウトプットシャフト3の軸部31との間には、シール部材172及び玉軸受18が配置されている。
図3は、図1に示すA−A線断面で一部を破断したハウジング8の部分断面斜視図である。スプライン歯83は、ハウジング8の円筒部82の内周面に全周にわたって形成されたヘリカルスプラインであり、その歯筋がアーマチュア7の複数のスプライン歯72と同一の傾斜角で傾斜している。アーマチュア7とハウジング8とは、アーマチュア7の複数のスプライン歯72がハウジング8の複数のスプライン歯83の間の歯溝830に係合すると共に、ハウジング8の複数のスプライン歯83がアーマチュア7の複数のスプライン歯72の間の歯溝720に係合する係合構造によって連結されている。
ハウジング8の壁部84には、環状の突部841が設けられている。突部841は、壁部84におけるアーマチュア7との対向面84aから軸方向に突出し、その内側に円環板状のシム19が嵌合固定されている。アーマチュア7は、電磁コイル5の非通電時において、コイルばね11の付勢力によってシム19に当接する。シム19は、アーマチュア7におけるヨーク6とは反対側の軸方向端面に当接することにより、コイルばね11の付勢力によるヨーク6から離間する方向へのアーマチュア7の移動量を規制している。
(断続装置の動作)
以上のように構成された断続装置1において、電磁コイル5に通電されると、図1に破線で示す磁路Mに磁束が発生する。アーマチュア7は、電磁コイル5の磁力によってヨーク6側に吸引されて軸方向に移動し、アーマチュア7がヨーク6の軸端面6aに当接(衝突)する。ヨーク6の軸端面6aは、凹部60の開口端面である。このアーマチュア7の軸方向移動に伴い、ドグ部材4が針状ころ軸受16を介してアーマチュア7に押圧されてインプットシャフト2側に移動し、ドグ部材4のドグ歯421がインプットシャフト2のドグ歯221に噛み合う。これにより、インプットシャフト2とアウトプットシャフト3とがドグ部材4を介して相対回転不能に連結された連結状態となる。
また、この状態から電磁コイル5への通電が遮断されると、コイルばね11の付勢力によってドグ部材4及びアーマチュア7が電磁コイル5への通電時とは逆方向に移動し、ドグ部材4のドグ歯421とインプットシャフト2のドグ歯221との噛み合いが解除され、インプットシャフト2とアウトプットシャフト3とが相対回転自在となる。コイルばね11は、ドグ部材4及びアーマチュア7を、電磁コイル5に通電されたときの移動方向とは反対方向に付勢している。
電磁コイル5の非通電時には、コイルばね11の付勢力によってアーマチュア7がシム19に当接する。すなわち、アーマチュア7は、シム19に当接した初期位置と、ヨーク6に当接した移動端位置との間を軸方向に移動する。この初期位置と移動端位置との間の移動距離(ストローク)は、例えば2mmであり、シム19の厚みによって調整されている。
アーマチュア7は、ハウジング8に対し、上記の係合構造における係合状態を保ちながら軸方向に移動する。この際、ハウジング8のスプライン歯83の間の歯溝830が、アーマチュア7のスプライン歯72が係合する係合溝として機能する。またアーマチュア7のスプライン歯72の間の歯溝720が、ハウジング8のスプライン歯83が係合する係合溝として機能する。歯溝720,830は、軸方向に対して傾斜しているので、アーマチュア7がヨーク6に吸引されて移動するとき、アーマチュア7がハウジング8に対して歯溝720,830の傾斜に沿って回動し、アーマチュア7のスプライン歯72がハウジング8側の歯溝830を摺動し、ハウジング8のスプライン歯83がアーマチュア7側の歯溝720を摺動する。
図4は、アーマチュア7のスプライン歯72とハウジング8のスプライン歯83との噛み合い部を示す周方向断面を示す説明図である。この図では、アーマチュア7のスプライン歯72の歯面72aとハウジング8のスプライン歯83の歯面83aとの接触部を含む断面を示し、アーマチュア7の移動時にアーマチュア7が受ける電磁コイル5の磁力をF、この磁力の歯筋方向の分力をF、歯筋に垂直な方向の分力をFで示している。
電磁コイル5の通電時には、歯筋方向の分力Fによりアーマチュア7が歯筋方向に動くと共に、歯筋に垂直な方向の分力Fにより、アーマチュア7のスプライン歯72がハウジング8のスプライン歯83から摩擦抵抗力を受ける。そして、この摩擦抵抗力により、アーマチュア7の移動速度が低下する。なお、図4では、一例として、スプライン歯72,83の歯筋の傾斜角θが10°である場合を示している。
図5は、アーマチュア7が初期位置から移動端位置に移動する際のアーマチュア7とヨーク6との間の距離と、アーマチュア7の運動エネルギーとの関係を示すグラフである。図5では、本実施の形態の場合の運動エネルギーの変化を実線で示すと共に、比較例として、アーマチュア7及びハウジング8にスプライン歯72,83が形成されていない場合の運動エネルギーの変化を破線で示している。このグラフの横軸におけるDは、アーマチュア7が初期位置にあるときのアーマチュア7とヨーク6との間の距離を示している。
図5に示すように、本実施の形態では、アーマチュア7のスプライン歯72がハウジング8のスプライン歯83から摩擦抵抗力を受けることによりアーマチュア7の移動速度が低下し、アーマチュア7がヨーク6に当接するとき(アーマチュア7とヨーク6との間の距離がゼロになるとき)の運動エネルギーが比較例よりも小さくなる。これにより、アーマチュア7がヨーク6に当接するときに発生する衝突音が小さくなり、この衝突音が車両の運転者又は同乗者に異音として聴覚されて不快感を与えてしまうことが抑制される。
また、本実施の形態では、アーマチュア7の外周面に全周にわたって形成されたヘリカルスプラインのスプライン歯72と、ハウジング8の円筒部82の内周面に全周にわたって形成されたヘリカルスプライのスプライン歯83とが噛み合うので、これらの接触面積が大きくなり、大きな摩擦抵抗力によってアーマチュア7の移動速度を低下させ、衝突音を十分に小さくすることができる。
[第2の実施の形態]
次に、本発明の第2の実施の形態について、図6及び図7を参照して説明する。図6は、第2の実施の形態に係る断続装置1の一部を示す断面図である。図7は、第2の実施の形態に係る係合構造を模式的に示す模式図である。第2の実施の形態は、アーマチュア7とハウジング8との係合構造が第1の実施の形態と異なっているので、この違いの部分について重点的に説明する。また、以下の説明では、第1の実施の形態と共通する部分について、第1の実施の形態において用いた部材あるいは部分の名称や符号を援用する。
本実施の形態では、アーマチュア7に、ヘリカルスプラインに替えてボス状(円柱状)の複数の突起73が設けられている。また、ハウジング8の円筒部82の内周面には、ヘリカルスプラインに替えて一部が湾曲した複数の係合溝86が形成されている。アーマチュア7の複数の突起73は、本体部71の外周面71bに立設されて径方向に突出し、複数の係合溝86に係合している。電磁コイル5への通電時には、突起73が係合溝86を摺動し、突起73の外周面73aと係合溝86の側面86aとの間に摩擦抵抗力が発生する。
図7では、係合溝86が形成されたハウジング8の円筒部82の内周面をアーマチュア7の突起73と共に示している。図7の上下方向は円筒部82の周方向に相当し、左右方向は軸方向に相当する。また、図7では、アーマチュア7が初期位置にあるときの突起73を実線で示し、アーマチュア7が移動端位置にあるときの突起73を仮想線(二点鎖線)で示している。
係合溝86は、例えばエンドミル等の刃具を用いた切削加工により形成され、軸方向に対して傾斜した傾斜部861と、円弧状に湾曲した湾曲部862と、軸方向に平行な直線部863とを有している。傾斜部861は、湾曲部862よりもヨーク6側に形成され、直線部863は湾曲部862よりもハウジング8の壁部84側に形成されている。傾斜部861は、湾曲部862における傾斜部861側の端部の軸方向に対する傾斜角度で傾斜しており、傾斜部861と湾曲部862とが段差なく滑らかに連続している。また、湾曲部862は、傾斜部861とは反対側の端部において直線部863と段差なく滑らかに連続している。
突起73は、アーマチュア7が初期位置にあるとき、湾曲部862における直線部863側の端部に位置し、アーマチュア7が移動端位置にあるとき、湾曲部862における傾斜部861側の端部に位置する。すなわち、アーマチュア7が初期位置にあるときに突起73が係合する部分の係合溝86の軸方向に対する傾斜角度をθとし、アーマチュア7が移動端位置にあるときに突起73が係合する部分の係合溝86の軸方向に対する傾斜角度をθとすると、θはθよりも大きい。湾曲部862は、アーマチュア7がヨーク6に近づくほど、突起73が係合する部分の軸方向に対する傾きがθからθに徐々に大きくなるように湾曲している。
なお、本実施の形態では、θが0°であるが、θが0°よりも大きくθよりも小さい所定の角度であってもよい。また、アーマチュア7が初期位置にあるとき、突起73が直線部863に位置していてもよく、アーマチュア7が移動端位置にあるとき、突起73が傾斜部861に位置していてもよい。
本実施の形態によっても、アーマチュア7がヨーク6に当接するときに発生する衝突音が小さくなり、この衝突音が車両の運転者又は同乗者に異音として聴覚されて不快感を与えてしまうことが抑制される。また、θ<θの関係により、電磁コイル5への通電時においてアーマチュア7が初期位置から動きやすくなると共に、移動端位置に近づくに連れて突起73が受ける摩擦抵抗力が大きくなるので、アーマチュア7がヨーク6に当接するときに発生する運動エネルギーがより小さくなり、衝突音がさらに低減される。
(付記)
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、これらの実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。例えば、上記の実施の形態では、電磁アクチュエータ10を第1部材(インプットシャフト2)と第2部材(アウトプットシャフト3)とを断続する断続装置1に適用した場合について説明したが、電磁アクチュエータ10の適用対象は断続装置1に限らず、様々な用途に用いることが可能である。
また、上記の実施の形態では、断続装置1が4輪駆動車のディファレンシャル装置に取り付けられた場合について説明したが、これに限らず、車両の他の部位に断続装置1を用いてもよく、あるいは車両以外の工作機械等の様々な機器に断続装置1を用いることも可能である。
また、上記の実施の形態では、断続装置1が断続する第1部材と第2部材とが共に回転体である場合について説明したが、これに限らず、第1部材及び第2部材のうち一方が非回転の部材であってもよい。この場合、断続装置1は、第1部材及び第2部材のうちの一方の非回転部材に対して他方の回転体を回り止めするブレーキ装置として機能する。
またさらに、上記第2の実施の形態では、アーマチュア7に突起73が設けられ、ハウジング8に係合溝86が形成された場合について説明したが、これとは逆に、ハウジング8に突起73に相当する突起が設けられ、この突起が係合する係合溝がアーマチュア7に形成されていてもよい。この場合でも、アーマチュア7がヨーク6に近づくほど、突起が係合する部分の係合溝の軸方向に対する傾きが大きくなる湾曲部を有することにより、上記第2の実施の形態と同様の作用及び効果が得られる。
1…断続装置 10…電磁アクチュエータ
11…コイルばね(付勢部材) 2…インプットシャフト(第1部材)
3…アウトプットシャフト(第2部材) 4…ドグ部材(噛み合い部材)
5…電磁コイル 6…ヨーク
7…アーマチュア(移動部材) 72…スプライン歯(突起)
720…歯溝(係合溝) 73…突起
8…ハウジング(収容部材) 83…スプライン歯(突起)
830…歯溝(係合溝) 86…係合溝

Claims (3)

  1. 第1部材と第2部材とを相対回転不能に連結する連結状態と、前記第1部材と前記第2部材とを相対回転自在とする解放状態とを切り替え可能な断続装置であって、
    電磁コイル、前記電磁コイルの磁束の磁路となるヨーク、前記電磁コイルへの通電により前記ヨークに吸引されて軸方向に移動する移動部材、及び前記移動部材を収容する収容部材を有する電磁アクチュエータ
    前記第2部材に対して軸方向移動可能かつ相対回転不能に連結され、前記移動部材と共に前記軸方向に移動する噛み合い部材と、
    前記噛み合い部材及び前記移動部材を、前記電磁コイルに通電されたときの移動方向とは反対方向に付勢する付勢部材と、
    前記移動部材と前記噛み合い部材との間に配置され、前記噛み合い部材の前記移動部材に対する回転を円滑にする軸受と、を備え、
    前記移動部材と前記収容部材とは、これら両部材のうち一方の部材に設けられた突起が他方の部材に形成された係合溝に係合する係合構造により連結され、
    前記係合溝は、その少なくとも一部が前記軸方向に対して傾斜しており、
    前記移動部材が前記ヨークに吸引されて移動するとき、前記突起が前記係合溝を摺動し、前記移動部材が前記収容部材に対して前記係合溝の傾斜に沿って回動
    前記移動部材が軸方向一側に移動することにより前記噛み合い部材が前記第1部材に噛み合って前記連結状態となり、前記移動部材が軸方向他側に移動することにより前記噛み合い部材と前記第1部材との噛み合いが解除される、
    断続装置
  2. 前記移動部材の外周面及び前記収容部材の内周面にヘリカルスプラインが形成され、
    前記係合構造は、前記突起として前記一方の部材に設けられた前記ヘリカルスプラインのスプライン歯が、前記係合溝として前記他方の部材に形成された前記ヘリカルスプラインの歯溝に係合する構造である、
    請求項1に記載の断続装置
  3. 前記係合溝は、前記移動部材が前記ヨークに近づくほど、前記突起が係合する部分の前記軸方向に対する傾きが大きくなる湾曲部を有する、
    請求項1に記載の断続装置
JP2017221192A 2017-11-16 2017-11-16 断続装置 Active JP6933099B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017221192A JP6933099B2 (ja) 2017-11-16 2017-11-16 断続装置
US16/188,618 US11049634B2 (en) 2017-11-16 2018-11-13 Electromagnetic actuator and connection/disconnection apparatus
DE102018128507.8A DE102018128507A1 (de) 2017-11-16 2018-11-14 Elektromagnetisches Stellglied und Verbindungs-/Trennvorrichtung
CN201811359105.0A CN109826879B (zh) 2017-11-16 2018-11-15 电磁促动器及离合装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017221192A JP6933099B2 (ja) 2017-11-16 2017-11-16 断続装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019090512A JP2019090512A (ja) 2019-06-13
JP6933099B2 true JP6933099B2 (ja) 2021-09-08

Family

ID=66335851

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017221192A Active JP6933099B2 (ja) 2017-11-16 2017-11-16 断続装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11049634B2 (ja)
JP (1) JP6933099B2 (ja)
CN (1) CN109826879B (ja)
DE (1) DE102018128507A1 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6575343B2 (ja) 2015-12-11 2019-09-18 オムロン株式会社 リレー
JP6421745B2 (ja) * 2015-12-11 2018-11-14 オムロン株式会社 リレー
JP6933099B2 (ja) * 2017-11-16 2021-09-08 株式会社ジェイテクト 断続装置
US10726985B2 (en) * 2018-03-22 2020-07-28 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Multi-stage actuator assembly
US11990274B2 (en) * 2021-07-21 2024-05-21 Dana Automotive Systems Group, Llc Electromagnetic solenoid actuator and method for operation of an electromagnetic solenoid actuator

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57204331A (en) * 1981-06-09 1982-12-15 Nissan Motor Co Ltd Electromagnetic clutch
JP4752664B2 (ja) * 2006-08-04 2011-08-17 株式会社豊田自動織機 動力伝達機構
KR101029402B1 (ko) * 2008-12-30 2011-04-14 현대다이모스(주) 전자기 클러치
JP2010242830A (ja) * 2009-04-03 2010-10-28 Jtekt Corp 電磁クラッチ
JP2011014101A (ja) 2009-07-06 2011-01-20 Seiko Instruments Inc 情報表示装置、情報表示方法、情報表示プログラム、及び電子辞書
JP2011141011A (ja) * 2010-01-08 2011-07-21 Jtekt Corp 車両用差動装置
JP2013029195A (ja) * 2011-06-24 2013-02-07 Jtekt Corp モータ駆動力伝達装置
CN103206494B (zh) * 2012-01-11 2016-12-28 株式会社捷太格特 减速机构以及具备该减速机构的马达旋转力传递装置
EP2644425B1 (en) * 2012-03-28 2014-12-03 Jtekt Corporation Speed reduction mechanism and motor torque transmission device including the speed reduction mechanism
JP5910378B2 (ja) * 2012-07-11 2016-04-27 株式会社ジェイテクト 減速機構及びこれを備えたモータ回転力伝達装置
DE102013222408B4 (de) * 2012-11-06 2021-10-21 Ford Global Technologies, Llc Elektromagnetische einwegkupplung
EP2881606B1 (en) * 2013-09-12 2017-05-17 Jtekt Corporation Electromagnetic clutch device
JP6384124B2 (ja) * 2014-05-27 2018-09-05 株式会社ジェイテクト 駆動力伝達装置
CN103982693B (zh) * 2014-06-03 2016-04-27 哈尔滨工业大学 大功率双向无返簧的含永磁电磁阀
JP2016017596A (ja) * 2014-07-09 2016-02-01 トヨタ自動車株式会社 噛合式係合装置
JP6197758B2 (ja) * 2014-07-22 2017-09-20 株式会社デンソー 電磁アクチュエータ
EP3034853B1 (en) * 2014-12-15 2018-05-23 Continental Automotive GmbH Coil assembly and fluid injection valve
JP6651838B2 (ja) * 2015-12-22 2020-02-19 株式会社ジェイテクト 駆動力配分装置
JP2017116054A (ja) * 2015-12-25 2017-06-29 株式会社ジェイテクト 駆動力伝達装置
JP2017133581A (ja) * 2016-01-27 2017-08-03 Gknドライブラインジャパン株式会社 断続装置
JP6699313B2 (ja) * 2016-04-14 2020-05-27 株式会社ジェイテクト 駆動力伝達装置及び四輪駆動車
DE102016224288A1 (de) * 2016-12-06 2018-06-07 Robert Bosch Gmbh Elektromagnetisches Stellglied, Flussscheibenkörper für ein elektromagnetisches Stellglied und Verfahren zur Herstellung eines elektromagnetischen Stellgliedes
JP6933099B2 (ja) * 2017-11-16 2021-09-08 株式会社ジェイテクト 断続装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20190148045A1 (en) 2019-05-16
JP2019090512A (ja) 2019-06-13
CN109826879B (zh) 2022-07-26
CN109826879A (zh) 2019-05-31
US11049634B2 (en) 2021-06-29
DE102018128507A1 (de) 2019-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6933099B2 (ja) 断続装置
JP4716679B2 (ja) ウォーム減速機及び電動式パワーステアリング装置
US8360927B2 (en) Vehicle power transmission device
JP4979801B2 (ja) ウォーム減速機及び電動式パワーステアリング装置
JP5672976B2 (ja) 電磁クラッチ
JP6007823B2 (ja) 車輪駆動装置
JP2010242556A (ja) スタータ
JP2015232356A (ja) 噛合式係合装置
JP2010095006A (ja) 電動式パワーステアリング装置
JPS6390665A (ja) エンジン用スタ−タ
JP6634436B2 (ja) 反力発生装置
JP4857802B2 (ja) 回転電機
JP5381882B2 (ja) 回転式アクチュエータ
JP6402057B2 (ja) 電磁クラッチ
JP2013245768A (ja) 電磁連結装置
JP2011122679A (ja) 電磁クラッチ
JP2008185061A (ja) クラッチ装置
JP2021046930A (ja) 制動装置
JP4857067B2 (ja) マグネットスイッチ及びスタータ
JP3211015B2 (ja) 電動工具のトルク伝達機構
JP6344173B2 (ja) ラッチ機構及び駆動力伝達装置
JP2011122680A (ja) 電磁クラッチ
JP2010007736A (ja) 電磁式作動装置
JP5751091B2 (ja) 電磁クラッチ
JP5753003B2 (ja) クラッチ

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200828

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210428

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210511

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210602

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210720

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210802

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6933099

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150