WO2008123621A1 - ドグクラッチアクチュエータ - Google Patents

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WO2008123621A1
WO2008123621A1 PCT/JP2008/056839 JP2008056839W WO2008123621A1 WO 2008123621 A1 WO2008123621 A1 WO 2008123621A1 JP 2008056839 W JP2008056839 W JP 2008056839W WO 2008123621 A1 WO2008123621 A1 WO 2008123621A1
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teeth
dog
engagement
end side
coil
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PCT/JP2008/056839
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Takaji Umeno
Yukio Inaguma
Tomokazu Yamauchi
Shoichi Sasaki
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Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
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    • F16D2500/70418—Current

Definitions

  • the present invention relates to a dog clutch actuate for driving a dog clutch that transmits power by engaging dog teeth.
  • Clutchs are an important element in driving force transmission systems such as vehicles, and are widely used.
  • Various types of clutches are known, but some kind of drive mechanism is required to control their coupling and release.
  • As the drive mechanism one using hydraulic pressure has been widely known in the past, but there is a problem that it is relatively large and inefficient and not suitable for high-speed operation.
  • Patent Document 1 discloses an electromagnetic clutch that controls a clutch by energizing a coil. This electromagnetic clutch uses a spring to return to one side when the coil is not energized.
  • Patent Document 2 discloses an electromagnetic clutch that retains the state of the clutch by residual magnetism and is released by reverse energization.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2 0 06-2 9 5 7 9
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-0 1 6 8 1 9 1 Disclosure of Invention
  • the present invention includes a first dog tooth provided on an outer periphery of a power transmission shaft, a second dog tooth capable of meshing with the first dog tooth, and the second dog tooth on an inner peripheral surface.
  • a moving part that is formed and movable in the axial direction of the power transmission shaft, and a shock that is provided in the vicinity of the moving part and generates a magnetic field that moves the moving part in the axial direction by a current flowing through the coil. And by controlling the current flowing through the coil, the current control generates an electromagnetic attraction force that engages or releases the second dog teeth of the moving portion with respect to the first dog teeth of the power transmission shaft. And a section.
  • the suction force increases with respect to the meshing direction. It is preferable to have a characteristic that the suction force decreases in the releasing direction when releasing.
  • the current control unit is configured to cause a current to flow through the coil after engaging the second dog tooth of the moving unit with the first dog tooth of the power transmission shaft. Is preferably smaller than the current that flows when the first dog teeth of the power transmission shaft are engaged.
  • the current control unit lowers an electromagnetic attraction force when releasing the second dog teeth of the moving unit from the first dog teeth of the power transmission shaft to be lower than the electromagnetic attraction force at the start of release. Is preferred.
  • the current control unit increases an electromagnetic attraction force when the second dog teeth of the moving unit are engaged with the first dog teeth of the power transmission shaft more than the electromagnetic attraction force at the start of engagement. Is preferable.
  • An engaging coil that is energized when engaging the second dog tooth of the moving unit with the first dog tooth of the power transmission shaft; the second dog tooth of the moving unit; It is preferable that a release coil that is energized when releasing the first dog teeth of the transmission shaft is provided.
  • the yoke includes an engagement end side tooth positioned on the engagement side of the moving portion, and a front
  • the release end side teeth located on the release side of the moving part, the intermediate teeth located between the two teeth, and the engagement coil between the engagement end side teeth and the intermediate teeth, the release end side teeth
  • a release coil is disposed between the intermediate teeth and the intermediate teeth are shared by the magnetic flux paths of both the engagement coil and the release coil.
  • the engaging end side teeth have an inclined surface inclined radially outward toward the intermediate teeth side, and an inclined surface facing the inclined surface is formed on the engaging side of the moving part, and the moving part It is preferable that the area where the inclined surfaces face each other gradually increases as the angle moves toward the engagement side, thereby increasing the electromagnetic attraction force.
  • the release end side teeth generate magnetic saturation as the moving portion moves toward the release end side, thereby reducing the electromagnetic attraction force.
  • the moving portion moves from the engagement end side teeth to the release end side teeth.
  • the engagement end side teeth have an extension portion extending in the axial direction toward the intermediate teeth
  • the release end side teeth have an extension portion extending in the axial direction toward the intermediate teeth
  • the intermediate teeth are shafts. It has an extension part extending in the direction toward the engagement end side and the release end side, a gap is provided between the extension parts facing each tooth, and at least one of the gaps has a magnetic detection part Is preferred.
  • a displacement detection unit that detects the displacement of the moving unit from the magnetic field intensity detected from the magnetic detection unit.
  • the second dog teeth of the moving unit and the first dog teeth of the power transmission shaft are engaged with each other, and the axial movement of the moving unit is restricted to a position after being released and a position after being released. It is preferable to have a regulating part.
  • the dog clutch can be made smaller by engaging and releasing the dog teeth of the moving part with the dog teeth of the power transmission shaft using the coil. Also, depending on the shape of the moving part and the yoke, when the dog clutch is engaged, the suction force increases in the mating direction, and when released, the suction force decreases in the release direction. Thus, the movement of the moving unit can be made suitable.
  • the current flowing through the coil after engaging the second dog tooth with the first dog tooth is made smaller than the current flowing when engaging the second dog tooth with the first dog tooth.
  • the current for maintaining the engaged state can be reduced, and the power can be reduced.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining the overall configuration and operation of the apparatus of the embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a main part of the embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram showing the displacement-thrust force characteristics in the configuration of FIG.
  • FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the meshing state of the dog teeth.
  • FIG. 5 is a diagram showing a main configuration of another embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram showing a displacement-thrust force characteristic in the configuration of FIG.
  • FIG. 7 is a diagram showing the main configuration of another embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram showing displacement-thrust force characteristics in the configuration of FIG.
  • FIG. 9 is a diagram showing a state in which the magnetic flux wraps around the yoke.
  • FIG. 10 is a diagram showing the main configuration of another embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining the shapes of the plunger and the fork.
  • FIG. 12 is a diagram showing the magnetic flux density at the notch of the yoke. Explanation of symbols
  • FIG. 1 is a diagram for explaining the overall configuration and operation of an electromagnetic clutch provided with the actuate overnight according to this embodiment.
  • the input shaft 30 is provided with an input gear 32 having dog teeth on the outer periphery.
  • a hollow output shaft 34 is disposed so as to surround the input shaft 30, and an output side gear 36 having dog teeth is provided on the outer periphery of the output shaft 34.
  • the input side gear 32 and the output side gear 36 have the same diameter and are spaced apart by a predetermined distance in the axial direction.
  • a hollow cylindrical sleeve 10 that can move in the axial direction is disposed outside the input side gear 32 and the output side gear 36.
  • the sleeve 10 can mesh with both the input side gear 3 2 or both the input side gear 3 2 and the output side gear 3 6 by moving in the axial direction.
  • the sleeve 10 is moved so as to be displaced at least by the mating allowance. This distance is usually 5 mn! The value is about 10 mm.
  • a plurality of forks 1 2 extending in the radial direction are fixed to the outer periphery of the sleeve 10 so as to be slidable in the rotational direction with the sleeve 10, and the tip of the fork is a hollow cylindrical plunger 1 4 It is fixed to. Therefore, this plunger 14 is By moving in the direction, the sleeve 10 moves in the axial direction while rotating. The moving part corresponds to the plunger 14, the fork 12 and the sleeve 10.
  • a hollow cylindrical (doughnut-shaped) yoke 16 is disposed outside the sleeve 10.
  • the yoke 16 includes a cylindrical portion and donut-shaped engagement end side teeth 16 a and release end side teeth 16 b that extend inward at both ends of the cylindrical portion, and an intermediate portion that extends inward at the intermediate portion of the cylindrical portion. Teeth 1 6 c are included. Engagement end side teeth 1 6 a and release end side teeth 1 6 b have inner ends extending to the intermediate teeth 1 6 c side, and intermediate teeth 1 6 c are the inner ends. The portion extends to the engagement end side teeth 16a and the release end side teeth 16b side.
  • the cylindrical space between the engagement end side teeth 16a of the yoke 16 and the intermediate teeth 16c is provided with the engagement coil 18 and the release end side teeth 16b and the intermediate teeth 16c.
  • a release coil 20 is accommodated in the cylindrical space between them.
  • FIG. 1 shows the state when engaged, and the sleeve 10 meshes with both the input side gear 3 2 and the output side gear 3 6.
  • the right side of Fig. 1 shows the released state, where the sleeve 10 is engaged with the input gear 3 2 only.
  • the plunger 14 and the sleeve 10 are moved by the energization control for the engagement coil 18 and the release as described above.
  • FIG. 2 shows an example of specific shapes of the plunger 14 and the yoke 16.
  • the plunger 14 has a cylindrical shape as a whole, but has a shape in which an annular convex portion 14 a protruding outward is formed in the central portion.
  • the engagement end side teeth 16 a and the release end side teeth 16 b are longer than the intermediate teeth 16 c and extend radially inward.
  • the engagement end side teeth 16a and the release end side teeth 16b are The part is bent to the side of the intermediate teeth 16 c, and a gap is formed between each part and the intermediate teeth.
  • the outer surface of the convex portion 14 a of the plunger 14 is positioned so as to be close to the inner surface of the intermediate tooth 16 c of the yoke 16. Therefore, when the plunger 14 moves in the axial direction, the side surface of the convex portion 14a of the plunger 14 hits the opposite end surface of the engagement end side teeth 16a or the release end side teeth 16b. Stop.
  • a rubber (elastic material) cushioning material 22 is provided on the opposing end surfaces of the engagement end side teeth 16a and the release end side teeth 16b. Therefore, when the plunger 14 is moved by the magnetic force generated by energization of the engaging coil 18 and the releasing coil 20, the shock is reduced by the buffer material 22, and it is possible to prevent an impact sound from being generated.
  • a pair of stoppers 2 4 a and 2 4 b made of donut-shaped plates are arranged on the outer side in the axial direction of the yoke 16.
  • a plurality of stoppers 2 4 a and 2 4 b are parallel to the shaft between the stoppers 2 4 a and 24 b.
  • This column 26 passes through a portion extending radially inward of the plunger 14, and the penetrating portion of this column 26 functions as a bearing when the plunger 14 moves in the axial direction.
  • the radially outer end of the fork 12 is located in the notch of the plunger 14 and is fixed to the plunger 14 here.
  • the column 2 6 penetrates the portion of the plunger 1 4 where the fork 1 2 does not exist.
  • the inner surface of the engagement end side tooth 16 a of the yoke 16 becomes thinner toward the intermediate portion in the axial direction and is inclined so as to be away from the axial center.
  • the outer surface of the plunger 14 corresponding to the engagement end side tooth 16a of the yoke 16 is thicker toward the axial intermediate portion so that the inner surface of the engagement end side tooth 16a of the yoke 16 is thickened. It is inclined as well.
  • the inclination angles of the inner surface of the engagement end side teeth 16 a of the yoke and the outer surface of the engagement side of the plunger 14 are substantially the same, and both surfaces are substantially parallel.
  • the inner surface of the release end side teeth 16 b of the yoke 16 is substantially straight, while the outer surface corresponding to the release end side teeth 16 b of the yoke 16 of the plunger 14 is directed toward the release end side.
  • the surface is slightly inclined toward the axial center. Therefore, even if the plunger 14 moves to the engaging side, the intermediate tooth 16c side end of the release end side tooth 16b of the yoke 16 always remains closest to the plunger 14 There is no.
  • FIG. 3 shows the thrust when the engaging coil 18 or the releasing coil 20 is energized with a constant allowable current with such a configuration.
  • the thrust is the largest on the engagement side and the thrust is reduced on the release side.
  • the sleeve 10 can be pushed in firmly by increasing the thrust on the engagement side.
  • the release coil 20 is energized, as shown in the lower diagram of FIG. 3, the thrust is large at the engagement side end, and once it becomes larger, it decreases with a substantially constant slope, and the release side It becomes smaller at the end.
  • the sleeve 10 is separated from the output gear 36, so the thrust may be small.
  • the displacement 0 mm is the most engaged end, and 6 mm is the release end.
  • the data is when the coil area is 35 mm 2 , the space factor is 6 7%, the current density is 2 OA, and it is driven with a coil current of 4 70 AT (max).
  • the thrust changes according to the position of the plunger 14 when the sleeve 10 moves to the engagement side. This is because the area where the inclined surfaces of the yoke 16 are close to each other increases, the magnetic flux passes through this path, the magnetic resistance decreases, and the attractive force increases.
  • the release coil 20 is energized and the sleeve 10 moves to the release side, the magnetic flux path itself does not change much, magnetic saturation occurs in the yoke 16, and the magnetic resistance increases and attracts the force. This is because of a decrease.
  • the thrust becomes stronger as it moves on the engagement side, and the thrust becomes smaller as it moves on the release side.
  • Fig. 4 schematically shows the meshing of the dog teeth when the clutch is engaged. It is.
  • the dog teeth of the sleeve 10 that were initially separated mesh with the output gear 36 (the spline is inserted into the chamfer). If it is large, the shock at the time of contact will be large and sound will be generated.
  • the spline enters the chamfer it does not require a large thrust. For this reason, it is desirable to control the thrust so that it is the same as or slightly larger than when the movement starts from the released state.
  • the thrust gradually increases with the movement of the sleeve 10 at the time of engagement, and gradually decreases with the movement of the sleeve 10 at the time of release. Engagement and disengagement can be performed appropriately.
  • the current flowing through the engaging coil 18 is engaged with the dog teeth of the sleeve 10 to the output side gear 36.
  • the current to be applied to the engagement coil 18 is controlled to be smaller than the current to be applied. By doing so, the current for maintaining the engaged state can be reduced, and the power can be reduced.
  • FIG. 5 shows the configuration of another embodiment.
  • the configuration of the release side portion of the plunger 14 and the configuration of the release end side teeth 16 b of the yoke 16 are different from those in FIG. That is, the plunger 14 is approximately the same thickness on the release side from the central portion (thickness is slightly thinner toward the release side), and thus the above-described convex portion 14 a is released as it is.
  • the structure extends to the side edge.
  • the open end side teeth 16b of the yoke 16 are almost the same length as the intermediate teeth 16c, and the height on the inner surface side is aligned with the intermediate teeth 16c. Therefore, even if the plunger 14 moves, it does not collide with the release end side teeth 16 b of the yoke 16 but moves along the inner surface of the release end side teeth 16 b. Further, the portion of the plunger 14 facing the inner surface of the release end side tooth of the yoke 16 is gradually dented inward (so that the thickness of the plunger 14 is reduced). Therefore, as in the case of Fig. 2, at the time of release, magnetic saturation occurs and the thrust becomes gradually smaller.
  • stoppers 2 4 a and 2 4 b are provided on both end surfaces of the yoke 16 in the axial direction.
  • a rubber cushioning material 22 is provided on the surface of the stoppers 24 a and 24 b along the path along which the plunger 14 moves to the release side. Therefore, when the plunger 14 moves to the engagement side, the side end surface of the convex portion 14 a is provided on the end surface of the intermediate teeth 16 c side of the engagement end side teeth 16 a of the yoke 16. In the case of colliding with the cushioning material 22 and moving to the release side, the movement is restricted by colliding with the cushioning material 22 on the shopper 24b.
  • the open end side teeth 16 b of the yoke 16 are located outward from the outer surface of the plunger 14. For this reason, after the yoke 16 is completed, the plunger 14 can be assembled from the end portion on the release side of the yoke 16, and the assembly work of the plunger 14 is facilitated.
  • FIG. 6 shows the relationship between the displacement and the thrust during engagement and disengagement in the apparatus shown in FIG.
  • the apparatus shown in FIG. 5 can obtain the same thrust as in the above-described case, and can control the engagement and disengagement of the dog clutch by the preferable movement of the plunger 14.
  • FIG. 7 shows still another configuration example.
  • the convex portion 14 a is not provided, and the outer surface thereof has a substantially flat shape. Even when the plunger 14 moves to the engagement side, the plunger 14 is positioned inside the engagement end side teeth 16 a of the joint 16.
  • a buffer material 2 2 is arranged at a position where the engaging side end of the plunger 14 of the engaging side stopper 2 4 a collides.
  • the plunger 14 moves inside the yoke 16.
  • the outer surface of the engaging side of the plunger 14 and the inner surface of the engaging end side tooth 16a of the yoke 16 are inclined in the same manner as described above, and the plunger 14 moves to the engaging side. As the two get closer, the magnetic flux easily passes through the gap between them.
  • the outer surface of the release side of the plunger 14 is recessed toward the inside (tapered), but the inner surface of the release end side teeth 16 b of the yoke 16 is almost the axis. It is a parallel cylindrical surface. For this reason, when the plunger 14 moves to the engagement side, the thrust gradually increases, and when it moves to the release side, the thrust gradually decreases due to magnetic saturation.
  • Figure 8 shows the relationship between displacement and thrust.
  • the radial lengths of the engagement end side and release end side teeth 16 b of the yoke 16 can be shortened, and the radial direction can be reduced as a whole. Furthermore, the plunger 14 does not need to be provided with the convex portion 14 a and the axial length can be shortened.
  • Fig. 9 shows the magnetic fluxes on the engaging side (left yoke) and the releasing side (right yoke) of the yoke 16 when engaged with the engaging coil 18 and when released when energized with the releasing coil 20. It is. In this way, when the energizing coil 18 is energized, the magnetic flux wraps around the disengaging side yoke including the disengaging end side teeth 16 b, and even when the energizing coil 20 is energized, Magnetic flux wraps around the engagement side yoke including the engagement end side teeth 16a. On the other hand, the magnitude of the magnetic flux that circulates to the other side was found to vary little with the movement of the plunger 14.
  • the sneak flux can be canceled by supplying a current that cancels the sneak flux to the other coil.
  • FIG. 10 shows still another embodiment.
  • the movements of the plunger 14 and the sleeve 10 are locked at two positions, an engagement position and a release position.
  • a fixing post 40 is provided between the stoppers 2 4 a and 2 4 b, and two hemispherical pole fixing grooves 42 are provided on the inner surface of the fixing post 40.
  • the engaging side ball fixing groove 4 2 is for engaging side position fixing
  • the releasing side ball fixing groove 4 2 is for releasing side position fixing. is there.
  • the locking ball 4 4 is fixed to a part of the sleeve 10 or the fork 12 2 while being pressed outward by the spring 4 6.
  • the plunger 14 and the sleeve 10 can be positioned at either the engaged or released position in a state where the energization to the engaging coil 18 or the releasing coil 20 is stopped.
  • the depth of the pole fixing groove 42 on the engagement side and the release side may be the same or different.
  • the plunger 14 and sleeve 10 for engagement or disengagement must be unlocked in order to move the plunger 10 and the sleeve 10 so that the opening must be large enough to release the mouth as the initial thrust. is there.
  • FIG. 11 schematically shows a configuration for providing the fixing column 40. Cut out a part of the inner part of the flanger 14 in the circumferential direction at regular intervals, insert a part of the fork 1 2 here, and fix them together. Then, an axial hole 50 is made in the corresponding part of the fork 12 and the plunger 14, and the fixing column 40 is inserted into the hole 50. In the portion where the fork 12 of the plunger 14 is not inserted, a bearing hole that supports the shaft that supports the plunger 14 between the stoppers 2 4 a and 2 4 b while allowing the plunger 14 to move in the axial direction. 5 2 is provided.
  • FIG. 12 shows the magnetic flux density in the gap (notch portion) between the opposing end surfaces of the intermediate teeth 16c and the open end side teeth 16b of the yoke 16 in the configuration of FIG.
  • the magnetic flux density at the time of engagement when the coil 18 for engagement is energized is indicated by a circle
  • the magnetic flux density at the time of release when the coil 20 for release is energized is indicated by a square mark.
  • the position of the plunger 14 by detecting the magnetic field strength at this position. Therefore, it is preferable to place a relatively small magnetic sensor such as a Hall element in the gap to detect the position of the plunger 14. As a result, it is possible to confirm whether or not the plunger 14 has moved to the desired position. If the desired movement cannot be achieved, the movement control can be performed again.
  • the magnetic flux density in the gap between the opposing end surfaces of the intermediate teeth 16c of the yoke 16 and the engaging end side teeth 16a (notches) also increases when the coil for energization is energized. In order to show the same change, the same effect can be obtained by detecting the magnetic flux density in the gap.

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Abstract

　動力伝達軸３０に設けられたドグ歯とかみ合い可能なドグ歯が形成され、軸方向に移動可能なスリーブ１０と、このスリーブ１０と一緒に移動するプランジャ１４を設け、コイル１８，２０に流れる電流によって、ヨーク１６を介し、プランジャ１４を軸方向に移動させる。プランジャ１４およびヨーク１６の形状によって、ドグクラッチの係合時は、噛合う方向に対して吸引力が増加する特性を有し、解放時は解放する方向に対して吸引力が低下する特性を有する。

Description

明 細 書 ドグクラッチァクチユエ一夕 技術分野
本発明は、 ドグ歯を嚙み合わせて動力を伝達するドグクラッチを駆動するため のドグクラッチァクチユエ一夕に関する。 冃 技術
車両等の駆動力伝達系において、 クラッチは重要な要素であり、 広く利用され ている。 このクラッチには各種の形式が知られているが、 その結合、 解放を制御 するために何らかの駆動機構を必要とする。 その駆動機構としては、 油圧を用い たものが従来より広く知られているが、 比較的大型で効率も悪く高速動作には向 かないという問題がある。
特許文献 1には、 コイルに通電してクラッチを制御する電磁クラッチが示され ている。 この電磁クラッチでは、 コイルに通電しないときにはバネを用いて一方 側に復帰する。 また、 特許文献 2には、 残留磁気によってクラッチの状態を保持 し、 逆通電で解放する電磁クラッチが示されている。
特許文献 1 ：特開 2 0 0 6— 2 9 5 7 9号公報
特許文献 2 ：特開 2 0 0 5— 1 6 8 1 9 1号公報 発明の開示
発明が解決しょうとする課題
特許文献 1では、 パネを利用して復帰する。 従って、 電磁ァクチユエ一夕によ つて位置を保持するためには、 保持電流が必要になる。 また、 パネ力に打ち勝つ 電磁吸引力が必要なため、 装置の体格が大きくなる。
特許文献 2では、 残留磁気を利用して位置を保持するため、 保持のための通電 は原則的に不要である。 しかし、 クラッチが離れそうなときに通電する必要があ る。 また、 コイルの極性を反転する必要があり、 そのためのスイッチング素子が 必要になる。 課題を解決するための手段
本発明は、 動力伝達軸の外周に設けられた第 1のドグ歯と、 前記第 1のドグ歯 と嚙み合い可能な第 2のドグ歯と、 前記第 2のドグ歯が内周面に形成され、 前記 動力伝達軸の軸方向に移動可能な移動部と、 前記移動部に近接して設けられ、 コ ィルに流れる電流によって前記移動部を軸方向に移動させる磁界を発生するョー クと、 前記コイルに流れる電流を制御することで、 前記移動部の第 2のドグ歯を 前記動力伝達軸の第 1のドグ歯に対し係合または解放動作させる電磁吸引力を発 生する電流制御部と、 を備えたことを特徴とする。
また、 前記移動部および前記ヨークの形状によって、 前記移動部の第 2のドグ 歯と前記動力伝達軸の第 1のドグ歯との係合時は、 嚙み合う方向に対して吸引力 が増加する特性を有し、 解放時は解放する方向に対して吸引力が低下する特性を 有することが好適である。
また、 前記電流制御部は、 前記移動部の第 2のドグ歯を前記動力伝達軸の第 1 のドグ歯に係合させた後に前記コイルに流す電流を、 前記移動部の第 2のドグ歯 を前記動力伝達軸の第 1のドグ歯 ίこ係合させるときに流す電流よりも小さくする ことが好適である。
また、 前記電流制御部は、 前記移動部の第 2のドグ歯を前記動力伝達軸の第 1 のドグ歯から解放させるときの電磁吸引力を、 解放開始時の電磁吸引力よりも低 下させることが好適である。
また、 前記電流制御部は、 前記移動部の第 2のドグ歯を前記動力伝達軸の第 1 のドグ歯に係合させるときの電磁吸引力を、 係合開始時の電磁吸引力よりも増加 させることが好適である。
また、 前記移動部の第 2のドグ歯と、 前記動力伝達軸の第 1のドグ歯とを係合 するときに通電する係合用コイルと、 前記移動部の第 2のドグ歯と、 前記動力伝 達軸の第 1のドグ歯とを解放するときに通電する解放用コイルと、 を備えたこと が好適である。
また、 前記ヨークは、 前記移動部の係合側に位置する係合端側ティースと、 前 記移動部の解放側に位置する解放端側ティースと、 両ティースの中間部に位置す る中間ティースと、 係合端側ティースと中間ティースの間に係合用コイルが配置 され、 解放端側ティースと中間ティースの間に解放用コイルが配置され、 中間テ ィ一スが係合用コイルおよび解放用コイルの両方の磁束通路に共用されることが 好適である。
係合端側ティースは、 中間ティース側に向かって径方向外側に傾斜する傾斜面 を有し、 移動部の係合側には、 前記傾斜面に対向する傾斜面が形成され、 前記移 動部が係合側に移動するに従って前記傾斜面同士が対向する面積が徐々に増加し、 これによつて電磁吸引力が増加することが好適である。
また、 前記解放端側ティースは、 前記移動部が解放端側に移動するに従って、 磁気飽和を生じ、 これによつて電磁吸引力が減少することが好適である。
また、 前記移動部は、 前記係合端側ティースから解放端側ティースまで移動す ることが好適である。
前記係合用コイルと、 前記解放用コイルのいずれか一方に通電しているときに、 他方の.コイルに回り込み磁束を打ち消す電流を流すことが好適である。
また、 前記係合端側ティースは、 軸方向に中間ティース側に伸びる伸長部分を 有し、 前記解放端側ティースは、 軸方向に中間ティース側に伸びる伸長部分を有 し、 中間ティースは、 軸方向に係合端側および解放端側に伸びる伸長部分を有し、 各ティ一スの対向する伸長部分の間に空隙が設けられ、 かっこの空隙の少なくと も一方に磁気検知部を有することが好適である。
また、 前記磁気検知部から検出された磁界強度から前記移動部の変位を検知す る変位検知部を有するととが好適である。
また、 前記移動部の第 2のドグ歯と前記動力伝達軸の第 1のドグ歯とが係合し， た後の位置および解放した後の位置に、 前記移動部の軸方向移動を規制する規制 部を有することが好適である。 発明の効果
本発明では、 コイルを用いて移動部のドグ歯を動力伝達軸のドグ歯に係合、 解 放動作させることで、 ドグクラッチの体格を小さいものにできる。 また、 移動部およびヨークの形状によって、 ドグクラッチの係合時は、 嚙合う 方向に対して吸引力が増加する特性を有し、 解放時は解放する方向に対して吸引 力が低下する特性を有することで、 移動部の移動を好適なものにできる。
また、 第 2のドグ歯を第 1のドグ歯に係合させた後にコイルに流す電流を、 第 2のドグ歯を第 1のドグ歯に係合させるときに流す電流よりも小さくすることで、 係合状態を保持する電流を小さくでき、 電力を低減することができる。
また、 第 2のドグ歯を第 1のドグ歯から解放させるときの電磁吸引力を、 解放 開始時の電磁吸引力よりも低下させることで、 解放時の衝撃および騒音の発生を 抑制することができる。
また、 第 2のドグ歯を第 1のドグ歯に係合させるときの電磁吸引力を、 係合開 始時の電磁吸引力よりも増加させることで、 確実に係合させることができる。 図面の簡単な説明
図 1は、 実施形態の装置の全体構成および動作を説明する図である。
図 2は、 実施形態の要部構成を示す図である。
図 3は、 図 2,の構成における変位一推力特性を示す図である。
図 4は、 ドグ歯の嚙み合い状態を説明する模式図である。
図 5は、 他の実施形態の要部構成を示す図である。
図 6は、 図 5の構成における変位一推力特性を示す図である。
図 7は、 さらに、 他の実施形態の要部構成を示す図である。
図 8は、 図 7の構成における変位一推力特性を示す図である。
図 9は、 磁束の他ヨークへの回り込み状態を示す図である。
図 1 0は、 さらに、 他の実施形態の要部構成を示す図である。
図 1 1は、 プランジャおよびフォークの形状を説明する図である。
図 1 2は、 ヨークの切り欠け部における磁束密度を示す図である。 符号の説明
1 0 スリーブ、 1 2 フォー 4 プランジャ、 1 4 a 凸部、 1 6 ヨーク、 1 6 a 係合端側ティー 6 b 解放端側ティース、 1 6 c 中間 ティース、 1 8 係合用コイル、 2 0 解放用コイル、 2 2 緩衝材、 2 4 a , 2 4 b ストッパ、 2 6 支柱、 3 0 入力軸、 3 2 入力側ギア、 3 4 出力 軸、 3 6 出力側ギア、 4 0 固定用支柱、 4 2 ボール固定用溝、 4 4 ロッ キングポール、 4 6 バネ、 5 0 穴、 5 2 軸受け穴。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の実施形態について、 図面に基づいて説明する。
図 1には、 本実施形態のァクチユエ一夕を備えた電磁クラッチの全体構成およ びその動作を説明する図が示されている。
入力軸 3 0には、 外周にドグ歯を有する入力側ギア 3 2が設けられている。 一 方、 入力軸 3 0を取り囲むように中空の出力軸 3 4が配置されており、 この出力 軸 3 4には、 外周にはドグ歯を有する出力側ギア 3 6が設けられている。 そして、 これら入力側ギア 3 2と出力側ギア 3 6は、 同一直径で、 軸方向に所定距離だけ 離れて配置されている。
入力側ギア 3 2および出力側ギア 3 6の外側には、 軸方向に移動可能な中空円 筒状のスリーブ 1 0が配置されている。 このスリーブ 1 0は、 軸方向に移動する ことによって、 入力側ギア 3 2のみまたは入力側ギア 3 2および出力側ギア 3 6 の両方に嚙み合い可能である。
このスリーブ 1 0の内周面には、 軸方向においては一定の半径方向高さとなる 溝、 山が円周方向において一定ピッチで形 されたドグ歯 （嚙み合い歯） が形成 されている。 従って、 このスリーブ 1 0の内周面のドグ歯が入力側ギア 3 2のみ に嚙み合っている状態では動力が伝達されずドグクラツチは解放状態であり、 ス リーブ 1 0の内周面のドグ歯が入力側ギア 3 2および出力側ギア 3 6の両方に嚙 み合っている場合に入力軸 3 0の駆動力が出力軸 3 4に伝達される。
スリーブ 1 0を少なくとも嚙合い代の分、 変位するように移動される。 この距 離は、 通常 5 mn！〜 1 0 mm程度の値となる。
スリーブ 1 0の外周には、 半径方向に伸びる複数のフォーク 1 2がスリーブ 1 0と回転方向に摺動可能なように固定されており、 このフォークの先端部分が中 空円筒状のプランジャ 1 4に固定されている。 従って、 このプランジャ 1 4が軸 方向に移動することで、 スリーブ 1 0が回転しながら軸方向に移動する。 なお、 移動部は、 プランジャ 1 4、 フォーク 1 2およびスリーブ 1 0に相当する。 スリーブ 1 0の外側には、 中空円筒状 （ドーナツ状） のヨーク 1 6が配置され ている。 すなわち、 ヨーク 1 6は、 円筒部分と、 円筒部分の両端部において内側 に伸びるドーナツ状の係合端側ティース 1 6 aおよび解放端側ティース 1 6 b、 円筒部分の中間部において内側に伸びる中間ティース 1 6 cを含み、 係合端側テ ィース 1 6 aおよび解放端側ティース 1 6 bは、 内側端部が中間ティース 1 6 c 側に伸びており、 また中間ティース 1 6 cは内側端部が、 係合端側ティース 1 6 aおよび解放端側ティース 1 6 b側に伸びている。
ヨーク 1 6の係合端側ティース 1 6 aと中間ティース 1 6 cの間の円筒状空間 には係合用コイル 1 8、 解放端側ティ一ス 1 6 bと中間ティ一ス 1 6 cの間の円 筒状空間には解放用コイル 2 0が収容されている。
そして、 係合用コイル 1 8に通電することで、 ヨーク 1 6の係合端側ティース 1 6 a、 中間ティース 1 6 cおよびプランジャ 1 4を通る磁路が形成され、 これ によってプランジャ 1 4が係合側に吸引される。 一方、 解放用コイル 2 0に通電 することで、 ヨーク 1 6の解放端側ティース 1 6 b、 中間ティース 1 6 cおよび プランジャ 1 4を通る磁路が形成され、 これによつてプランジャ 1 4が解放側に 吸引される。
図 1の左側には、 係合時の状態が示してあり、 スリーブ 1 0が入力側ギア 3 2 および出力側ギア 3 6の両方と嚙み合っている。 図 1の右側には、 解放時の状態 が示してあり、 スリーブ 1 0が入力側ギア 3 2のみと嚙み合っている。 上述のよ うな係合用コイル 1 8、 解放用への通電制御によって、 プランジャ 1 4およびス リーブ 1 0の移動が行われる。
図 2には、 プランジャ 1 4、 ヨーク 1 6についての具体的な形状の一例が示さ れている。 この例において、 プランジャ 1 4は、 全体として円筒形状であるが中 央部分において、 外側に向けて突出する環状の凸部 1 4 aが形成された形状を有 している。 一方、 ヨーク 1 6は、 係合端側ティース 1 6 aおよび解放端側ティ一 ス 1 6 bが中間ティース 1 6 cに比べて長く、 半径方向内側まで伸びている。 ま た、 係合端側ティース 1 6 aおよび解放端側ティース 1 6 bは、 その内側先端部 分が中間ティース 1 6 c側に折れ曲がつており、 中間ティースとの間にそれぞれ 間隙が形成されている。
そして、 プランジャ 1 4の凸部 1 4 aの外側面は、 ヨーク 1 6の中間ティース 1 6 cの内側面に近接するように位置している。 従って、 プランジャ 1 4が軸方 向に移動した場合に、 プランジャ 1 4の凸部 1 4 aの側面が係合端側ティース 1 6 aまたは解放端側ティース 1 6 bの対向する端面にぶっかって止まる。
また、 係合端側ティース 1 6 aおよび解放端側ティース 1 6 bの対向する端面 上にはゴム （弾性材料） 製の緩衝材 2 2が設けられている。 従って、 プランジャ 1 4が係合用コイル 1 8、 解放用コイル 2 0に通電によって生じる磁力によって 移動した場合に、 緩衝材 2 2によって衝撃が和らげられ、 衝撃音が生じることを 防止することができる。
なお、 ヨーク 1 6の軸方向外側には、 ドーナツ状板からなる一対のストッパ 2 4 a , 2 4 bが配置されており、 このストッパ 2 4 a , 2 4 b間に軸に平行な複 数の支柱 2 6が中心から同一半径位置に設けられている。 この支柱 2 6はプラン ジャ 1 4の半径方向内側に伸びる部分を貫通しており、 この支柱 2 6の貫通部分 がプランジャ 1 4が軸方向に移動する際の軸受けとして機能する。 また、 フォー ク 1 2の半径方向外側の端部は、 プランジャ 1 4の切り欠き部内に位置してここ でプランジャ 1 4に固定されている。 支柱 2 6は、 フォーク 1 2の存在しないプ ランジャ 1 4の部分を貫通する。
さらに、 ヨーク 1 6の係合端側ティース 1 6 aの内面は、 軸方向の中間部に向 けて薄くなり、 軸中心から離れるように傾斜している。 また、 プランジャ 1 4の ヨーク 1 6の係合端側ティース 1 6 aに対応する外面は、 軸方向の中間部に向け て厚くなるようにヨーク 1 6の係合端側ティース 1 6 aの内面と同様に傾斜して いる。 そして、 これらヨークの係合端側ティース 1 6 aの内面と、 プランジャ 1 4の係合側の外面の傾斜角度はほぼ同一であり、 両面はほぼ並行になっている。 従って、 プランジャ 1 4が係合側に移動すると、 プランジャ 1 4の外面とヨーク 1 6の内面の対応する面が大きくなるとともに、 両者の距離が小さくなる。 なお、 上述のように、 プランジャ 1 4の凸部 1 4 a側面が緩衝材 2 2にぶつかってプ^ ンジャ 1 4の移動が止まることで、 プランジャ 1 4とストッパ 2 4 a , 2 4 bは 衝突しないように設定されている。
一方、 ヨーク 1 6の解放端側ティース 1 6 bの内面は、 ほぼまっすぐであり、 一方プランジャ 1 4のヨーク 1 6の解放端側ティース 1 6 bに対応する外面は、 解放端側に向かって若干軸中心方向に向 う傾斜面になっている。 従って、 ブラ ンジャ 1 4が係合側に移動しても、 常にヨーク 1 6の解放端側ティース 1 6 bの 中間ティース 1 6 c側端部がプランジャ 1 4と最も近い位置にあることに変わり はない。
このような構成によって、 係合用コイル 1 8または解放用コイル 2 0に一定の 許容される電流で通電した場合の推力について図 3に示す。 図 3の上図に示すよ うに、 係合用コイル 1 8に通電した場合、 推力は係合側において最も大きく、 解 放側で小さくなる。 係合側で推力が夫きくなることによってスリーブ 1 0をしつ かり押し込むことができる。 また、 解放用コイル 2 0に通電した場合、 図 3の下 図に示すように、 推力は係合側端部において大きく、 一旦さらに大きくなつたあ と、 ほぼ一定の傾きで減少し、 解放側端部で小さくなる。 解放側端部では、 スリ ーブ 1 0は出力側ギア 3 6から離れるため、 推力は小さくてよい。
図 3において、 変位 0 mmが最も係合側端部であり、 6 mmが解放側端部であ る。 なお、 この例においては、 コイル面積 3 5 mm 2、 占積率 6 7 %、 電流密度 2 O Aであって、 4 7 0 A T (m a x ) のコイル電流で駆動した場合のデータで ある。
このように、 係合用コイル 1 8に通電している場合に、 推力がプランジャ 1 4 の位置に応じて変化するのは、 スリーブ 1 0が係合側に移動した場合、 上述した プランジャ 1 4とヨーク 1 6の傾斜面同士の近接している面積が大きくなり、 磁 束がこの経路を通ることになり、 磁気抵抗が減って吸引力が上昇するからである。 一方、 解放用コイル 2 0に通電し、 スリーブ 1 0が解放側に移動した場合、 磁束 の経路自体はあまり変わらず、 ヨーク 1 6内で磁気飽和が生じ、 磁気抵抗が大き くなつて吸引力が低下するからである。
このように、 本実施形態によれば、 係合側において、 移動するに従って推力が 強くなり、 解放側において移動するに従って推力が小さくなる。
ここで、 図 4に、 クラッチ係合の際のドグ歯の嚙み合いについて模式的に示し てある。 解放状態においては、 スリーブ 1 0を移動させることで、 当初離れてい たスリーブ 1 0のドグ歯が出力側ギア 3 6に嚙み合う （スプラインがチャンファ 内に挿入される） が、 このときの推力が大きいと接触時のショックが大きく、 音 も発生する。 次に、 スプラインのチャンファ内進入当初は、 あまり大きな推力は 必要ない。 このため、 推力は解放状態からの移動開始時と同一か若干大きくなる ように制御することが望ましい。
さらに、 スリーブ 1 0が移動するとドグ歯同士がしっかり嚙み合い、 両者の接 触面積が増加する。 従って、 その摩擦力に打ち勝つ推力が必要になり、 推力を 徐々に大きくする必要がある。
このように、 本実施形態のように、 係合時には、 スリーブ 1 0の移動に伴い推 力が徐々に大きくなり、 解放時にはスリーブ 1 0の移動に伴い推力が徐々に小さ くなることによって、 ドグクラッチにおける係合および解放を適切に行うことが できる。
さらに、 スリーブ 1 0のドグ歯を出力側ギア 3 6に係合させた後に、 係合用コ ィル 1 8に流す電流を、 スリーブ 1 0のドグ歯を出力側ギア 3 6に係合させると きに流す電流よりも小さくするよう係合用コイル 1 8に流す電流を制御する。 こ うすることで、 係合状態を保持する電流を小さくでき、 電力を低減することがで きる。 具体的には、 スリーブ 1 0のドグ歯が出力側ギア 3 6に係合させた後は、 係合用コイル 1 8に流す電流を 0にすることが好ましい。
図 5には、 他の実施形態の構成が示されている。 この例では、 .図 2に対し、 プ ランジャ 1 4の解放側部分と、 ヨーク 1 6の解放端側ティース 1 6 bの構成が異 なっている。 すなわち、 プランジャ 1 4は、 中央部分から解放側についてはほぼ 同じ厚さ （解放側に向けて厚みは若干薄くなつている） であり、 従って上述した 凸部 1 4 aがそのままプランジャ 1 4の解放側端部まで伸びたような構成となつ ている。
一方、 ヨーク 1 6の解放端側ティース 1 6 bは、 中間ティース 1 6 cとほぼ同 様の長さであり、 その内面側の高さは、 中間ティース 1 6 cとそろつている。 従 つて、 プランジャ 1 4が移動してもヨーク 1 6の解放端側ティース 1 6 bには衝 突せず、 解放端側ティース 1 6 bの内側面に沿って移動することになる。 また、 ヨーク 1 6の解放端側ティースの内側面に対向するプランジャ 1 4の部 分は、 徐々に内側方向に凹むように （プランジャ 1 4の厚みが薄くなるように） なっている。 従って、 図 2の場合と同様に解放時において、 磁気飽和が生じ推力 が徐々に小さくなる特性になる。
なお、 図 5において、 ヨーク 1 6の軸方向の両端面には、 ストッパ 2 4 a， 2 4 bが設けられている。 そして、 図 5の構成では、 プランジャ 1 4が解放側に移 動する経路のストツパ 2 4 a， 2 4 bの表面に例えばゴム製の緩衝材 2 2が設け られている。 従って、 プランジャ 1 4は、 係合側に移動する場合には、 その凸部 1 4 aの側端面がヨーク 1 6の係合端側ティース 1 6 aの中間ティース 1 6 c側 端面に設けられた緩衝材 2 2に衝突し、 解放側に移動する場合にはス卜ッパ 2 4 b上の緩衝材 2 2に衝突することによって移動が規制されることになる。
この構成においては、 ヨーク 1 6の解放端側ティ一ス 1 6 bは、 プランジャ 1 4の外面より外方にある。 このため、 ヨーク 1 6が完成した後に、 プランジャ 1 4をヨーク 1 6の解放側端部よりの組み込みが可能であり、 プランジャ 1 4の組 み込み作業が容易になる。
なお、 この構成によっても、 係合用コイル 1 8、 解放用コイル 2 0により形成 される磁束については、 図 2の場合と同様である。 図 6には、 図 5の装置におけ る、 係合時および解放時における変位と推力の関係を示してある。 このように、 図 5の装置においても、 上述の場合と同様の推力を得ることができ、 好適なブラ ンジャ 1 4の移動によるドグクラッチの係合、 解放の制御が可能となる。
図 7には、 さらに他の構成例を示してある。 この例では、 プランジャ 1 4にお いて、 凸部 1 4 aを設けず、 その外側面をほぼフラットな形状としている。 そし て、 プランジャ 1 4が係合側に移動した場合においても、 プランジャ 1 4はョ一 ク 1 6の係合端側ティース 1 6 aの内側に位置するようになっている。 係合側の ストッパ 2 4 aのプランジャ 1 4の係合側端部が衝突する位置には、 緩衝材 2 2 が配置されている。
この構成によって、 プランジャ 1 4は、 ヨーク 1 6の内側を移動することにな る。 プランジャ 1 4の係合側の外側面と、 ヨーク 1 6の係合端側ティース 1 6 a の内側面は、 上述の場合と同様に傾斜しており、 プランジャ 1 4が係合側に移動 するに従って両者が近接し、 両者の間隙を磁束が通りやすくなる。 一方、 プラン ジャ 1 4の解放側の外面は、 内側に向けて凹む （先細り状となる） 傾斜面となつ ているが、 ヨーク 1 6の解放端側ティース 1 6 bの内側面はほぼ軸と平行な円筒 面となっている。 このため、 プランジャ 1 4が係合側に移動する場合には、 推力 が徐々に大きくなり、 解放側に移動する場合には磁気飽和によつて推力が徐々に 小さくなる。
図 8には、 変位と推力の関係を示している。 このように、 係合時にはプランジ ャ 1 4が係合側に移動するに従って推力が大きくなる。 また、 解放時にはプラン ジャ 1 4が解放側に移動するに従って推力が小さくなる。
このような図 7の構成では、 ヨーク 1 6の係合端側および解放端側ティース 1 6 bの半径方向長さを短くでき、 全体的に径方向を小さくすることができる。 さ らに、 プランジャ 1 4も凸部 1 4 aを設ける必要がなく、 軸方向長さも短くでき る。
図 9には、 係合用コイル 1 8に通電する係合時および解放用コイル 2 0に通電 する解放時におけるヨーク 1 6の係合側 （左ヨーク） および解放側 （右ヨーク） における磁束について示してある。 このように、 係合用コイル 1 8に通電した場 合に、 解放端側ティ一ス 1 6 bを含む解放側ヨークへの磁束の回り込みが生じ、 解放用コイル 2 0に通電した場合にも、 係合端側ティース 1 6 aを含む係合側ョ —クへの磁束の回り込みが生じる。 一方、 この他方側へ回り込む磁束の大きさは、 プランジャ 1 4の移動によってほとんど変動はないことがわかった。
そこで、 一方のコイルに通電してプランジャ 1 4を駆動している場合に、 他方 側のコイルに回り込み磁束を打ち消す電流を流すことで、 回り込み磁束を相殺す ることができる。 このように回り込み磁束を打ち消すことで磁束の干渉を防止し てより好適なプランジャ 1 4の駆動を達成することができる。
図 1 0には、 さらに他の実施形態が示してある。 この例では、 プランジャ 1 4 およびスリーブ 1 0の移動を係合位置および解放位置の 2位置でロックする。 す なわち、 ストッパ 2 4 a， 2 4 b間に固定用支柱 4 0を設け、 この固定用支柱 4 0の内側面に半球状のポール固定用溝 4 2を 2つ設ける。 係合側のボール固定用 溝 4 2が係合側位置固定用、 解放側のボール固定用溝 4 2が解放側位置固定用で ある。 そして、 スリーブ 1 0あるいはフォーク 1 2の一部にロッキングボール 4 4をバネ 4 6によって外方に向けて押しつけた状態で固定する。 これによつて、 ロッキングボール 4 4がボール固定用溝 4 2に入った状態で、 プランジャ 1 4の 移動が規制される。 従って、 係合用コイル 1 8または解放用コイル 2 0への通電 を停止レた状態において、 係合または解放のいずれかの位置にプランジャ 1 4お よびスリーブ 1 0を位置決めすることができる。 なお、 係合側および解放側にお. けるポール固定用溝 4 2の深さは同一でもよいし、 異ならせてもよい。
この構成では、 係合または解放のためのプランジャ 1 4およびスリーブ 1 0の 移動のためには、 ロックを外さなければならないため、 移動当初の推力として口 ックを解除できるだけの大きさが必要である。
図 1 1には、 固定用支柱 4 0を設けるための構成を模式的に示してある。 ブラ ンジャ 1 4の内側部分を円周方向に一定距離毎に一部切り欠いて、 ここにフォー ク 1 2の一部を挿入し、 両者を固定する。 そして、 このフォーク 1 2およびブラ ンジャ 1 4の対応部分に軸方向の穴 5 0をあけ、 この穴 5 0に固定用支柱 4 0を 挿入する。 なお、 プランジャ 1 4のフォーク 1 2が挿入されない部分においては、 プランジャ 1 4の軸方向の移動を許容しながらプランジャ 1 4をストツパ 2 4 a , 2 4 b間で支持する軸を支持する軸受け穴 5 2を設けている。
図 1 2には、 図 7の構成におけるヨーク 1 6の中間ティース 1 6 cと解放端側 ティース 1 6 bの対向端面間間隙 （切り欠け部） における磁束密度について示し てある。 図においては、 係合用コイル 1 8に通電している係合時の磁束密度を丸 印、 解放用コイル 2 0に通電している解放時の磁束密度を四角印で示している。 解放時においては、 プランジャ 1 4の変位に伴い、 変位 0 mm→6 mmにおいて、 磁束密度がほぼ直線的に変換する。 係合時においては、 プランジャ 1 4の変位に 伴い、 変位 6 mm→ 1 mmにおいて、 磁束密度がほぼ直線的に変換する。
従って、 この位置における磁界強度を検出することで、 プランジャ 1 4の位置 を検出することが可能である。 そこで、 この間隙にホール素子などの比較的小型 の磁気センサを配置し、 プランジャ 1 4の位置を検出することが好適である.。 こ れによって、 プランジャ 1 4が所望の位置に移動できたか否かを確認ができ、 所 望の移動ができなかった場合には、 再度移動制御をやり直すことなどが可能にな る。 なお、 ヨーク 1 6の中間ティース 1 6 cと係合端側ティ一ス 1 6 aの対向端 面間間隙 （切り欠け部） における磁束密度も係合用コイル通電の場合に磁束密度 が大きくなるが、 同様の変化を示すため、 この間隙の磁束密度を検出することで も同様の効果が得られる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 動力伝達軸の外周に設けられた第 1のドグ歯と、
前記第 1のドグ歯と嚙み合い可能な第 2のドグ歯と、
前記第 2のドグ歯が内周面に形成され、 前記動力伝達軸の軸方向に移動可能な 移動部と、
前記移動部に近接して設けられ、 コイルに流れる電流によって前記移動部を軸 方向に移動させる磁界を発生するヨークと、
前記コイルに流れる電流を制御することで、 前記移動部の第 2のドグ歯を前記 動力伝達軸の第 1のドグ歯に対し係合または解放！！!作させる電磁吸引力を発生す る電流制御部と、
を備えたドグクラッチァクチユエ一夕。
2 . 前記移動部および前記ヨークの形状によって、 前記移動部の第 2のドグ歯 と前記動力伝達軸の第 1のドグ歯との係合時は、 嚙み合う方向に対して吸引力が 増加する特性を有し、 解放時は解放する方向に対して吸引力が低下する特性を有 する、
請求項 1に記載のドグクラッチァクチユエ一夕。
3 . 前記電流制御部は、 前記移動部の第 2のドグ歯を前記動力伝達軸の第 1の ドグ歯に係合させた後に前記コイルに流す電流を、 前記移動部の第 2のドグ歯を 前記動力伝達軸の第 1のドグ歯に係合させるときに流す電流よりも小さくする、 請求項 1または 2に記載のドグクラッチァクチユエ一夕。
4 . 前記電流制御部は、 前記移動部の第 2のドグ歯を前記動力伝達軸の第 1の ドグ歯から解放させるときの電磁吸引力を、 解放開始時の電磁吸引力よりも低下 させる、
請求項 1〜 3のいずれか 1つに記載のドグクラッチァクチユエ一夕。
5 . 前記電流制御部は、 前記移動部の第 2のドグ歯を前記動力伝達軸の第 1の ドグ歯に係合させるときの電磁吸引力を、 係合開始時の電磁吸引力よりも増加さ せる、
請求項 1〜4のいずれか 1つに記載のドグクラッチァクチユエ一夕。
6 . 前記移動部の第 2のドグ歯と、 前記動力伝達軸の第 1のドグ歯とを係合す るときに通電する係合用コイルと、
前記移動部の第 2のドグ歯と、 前記動力伝達軸の第 1のドグ歯とを解放すると きに通電する解放用コイルと、
を備えた、
請求項 1〜5のいずれか 1つに記載のドグクラッチァクチユエ一夕。
7 . 前記ヨークは、 前記移動部の係合側に位置する係合端側ティースと、 前記移動部の解放側に位置する解放端側ティースと、
両ティースの中間部に位置する中間ティースと、
係合端側ティースと中間ティースの間に係合用コイルが配置され、
解放端側ティースと中間ティースの間に解放用コイルが配置され、
中間ティ一スが係合用コイルおよび解放用コイルの両方の磁束通路に共用され る、
請求項 6に記載のドグクラッチァクチユエ一夕。
8 . 係合端側ティースは、 中間ティース側に向かって径方向外側に傾斜する傾 斜面を有し、
移動部の係合側には、 前記傾斜面に対向する傾斜面が形成され、
前記移動部が係合側に移動するに従って前記傾斜面同士が対向する面積が徐々 に増加し、 これによつて電磁吸引力が増加する、
請求項 7に記載のドグクラッチァクチユエ一夕。
9 . 前記解放端側ティースは、 前記移動部が解放端側に移動するに従って、 磁 気飽和を生じ、 これによつて電磁吸引力が減少する、
請求項 7または 8に記載のドグクラッチァクチユエ一夕。
1 0 . 前記移動部は、 前記係合端側ティースから解放端側ティースまで移動す る、
請求項 7〜 9のいずれか 1つに記載のドグクラッチァクチユエ一夕。
1 1 . 前記係合用コイルと、 前記解放用コイルのいずれか一方に通電している ときに、 他方のコイルに回り込み磁束を打ち消す電流を流す、
請求項 7〜 1 0のいずれか 1つに記載のドグクラッチァクチユエ一夕。
1 2 . 前記係合端側ティースは、 軸方向に中間ティース側に伸びる伸長部分を 有し、
前記解放端側ティースは、 軸方向に中間ティース側に伸びる伸長部分を有し、 中間ティースは、 軸方向に係合端側および解放端側に伸びる伸長部分を有し、 各ティースの対向する伸長部分の間に空隙が設けられ、 かっこの空隙の少なく とも一方に磁気検知部を有する、
請求項 1〜 1 1のいずれか 1つに記載のドグクラッチアクチユエ一夕。
1 3 . 前記磁気検知部から検出された磁界強度から前記移動部の変位を検知す る変位検知部を有する、
請求項 1〜 1 1のいずれか 1つに記載のドグクラッチァクチユエ一夕。
1 4 . 前記移動部の第 2のドグ歯と前記動力伝達軸の第 1のドグ歯とが係合し た後の位置および解放した後の位置に、 前記移動部の軸方向移動を規制する規制 部を有する、
請求項 1〜 1 3のいずれか 1つに記載のドグクラッチアクチユエ一夕。
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