JP6247519B2

JP6247519B2 - 断続装置

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Publication number: JP6247519B2
Application number: JP2013256656A
Authority: JP
Inventors: 秀之猪瀬; 康雄山中; 豊史丸山
Original assignee: Ｇｋｎドライブラインジャパン株式会社
Priority date: 2013-12-12
Filing date: 2013-12-12
Publication date: 2017-12-13
Anticipated expiration: 2033-12-12
Also published as: JP2015113921A

Description

本発明は、車両に適用される断続装置及びこの断続装置を用いたデファレンシャル装置に関する。

従来、断続装置としては、ケーシングにベアリングを介して相対回転可能に配置された第１と第２部材としてのデフケースとサイドギヤと、このデフケースとサイドギヤとの間の動力伝達を断続するためデフケースと回転方向に一体で軸方向移動可能に連結された断続部材と、この断続部材を断続操作する環状の電磁石と、この電磁石の内径側に軸方向移動可能に配置され電磁石の励磁により断続部材を軸方向に移動操作する可動部材とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この断続装置では、電磁石の励磁によって形成される磁路によって可動部材が軸方向に移動操作され、この可動部材の軸方向移動により断続部材が軸方向に移動操作され、第１と第２部材間が接続状態となり、動力伝達が可能となる。

特開２０１３−１３０２２８号公報

しかしながら、上記特許文献１のような断続装置では、電磁石の内径側に可動部材が軸方向移動可能に配置されているが、可動部材に対する潤滑油の供給が不十分であり、電磁石の励磁による可動部材の応答反応性が低下する恐れがあった。

そこで、この発明は、可動部材に対する潤滑性を向上し、電磁石の励磁による可動部材の応答反応性を向上することができる断続装置及びこの断続装置を用いたデファレンシャル装置の提供を目的としている。

本発明は、内部に潤滑油が封入されたケーシング内に収容され相対回転可能に配置された第１部材及び第２部材と、この第１部材及び第２部材間の動力伝達を断続するため前記第１部材及び第２部材のうち一方と回転方向に一体で軸方向移動可能に連結された断続部材と、この断続部材を断続操作する環状の電磁石と、この電磁石の内径側又は外径側に軸方向移動可能に配置され前記電磁石の励磁により前記断続部材を軸方向に移動操作する可動部材とを備えた断続装置であって、前記第１部材及び第２部材のうち一方には前記電磁石及び前記可動部材の軸方向一側への移動を規制する環状の規制部材が設けられ、前記規制部材には、前記電磁石及び前記可動部材側を軸方向一側に連通させる孔部が設けられ、前記規制部材の軸方向一側には、回転部材を支持するベアリングが配置され、このベアリングの作動により潤滑油を前記孔部に流通させることを特徴とする。

この断続装置では、電磁石及び可動部材の軸方向一側への移動を規制する環状の規制部材に、電磁石及び可動部材側を軸方向一側に連通させる孔部が設けられているので、孔部を介して潤滑油を可動部材側に流入させることができ、可動部材の潤滑性を向上させることができる。

従って、このような断続装置では、規制部材によって可動部材の軸方向移動を規制しつつ、規制部材の孔部によって可動部材に対する潤滑性を向上し、電磁石の励磁による可動部材の応答反応性を向上することができる。

本発明によれば、可動部材に対する潤滑性を向上し、電磁石の励磁による可動部材の作動応答性を向上することができる断続装置及びこの断続装置を用いたデファレンシャル装置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断続装置及びデファレンシャル装置の断面図である。本発明の実施の形態に係る断続装置及びデファレンシャル装置の断面図である。本発明の実施の形態に係る断続装置の側面図である。（ａ）は従来例の電磁石における磁力線を示す図である。（ｂ）は比較例の電磁石における磁力線を示す図である。（ｃ）は本発明の実施の形態に係る断続装置の電磁石における磁力線を示す図である。図４に示す各電磁石の電圧に対するドラグトルクの変化を示す図である。本発明の実施の形態に係る断続装置の電磁石の他例を示す断面図である。本発明の実施の形態に係る断続装置及びデファレンシャル装置の他例を示す断面図である。本発明の実施の形態に係る断続装置及びデファレンシャル装置の他例を示す上面図である。（ａ），（ｂ）は本発明の実施の形態に係る断続装置の電磁石の他例を示す断面図である。本発明の実施の形態に係る断続装置の電磁石と比較例の電磁石との可動部材の軸方向ストロークに対する可動部材の推力の変化を示す図である。

まず、図１，図２を用いて本発明の実施の形態に係る断続装置が適用されたデファレンシャル装置について説明する。

図１に示すように、デファレンシャル装置１０１は、デフケース７と、ピニオンシャフト１０３と、差動ギヤとしてのピニオン１０５と、一対の出力ギヤとしてのサイドギヤ１０７，９とからなる差動機構１０９と、断続装置１とを備えている。

デフケース７は、軸方向両側に形成されたボス部１１１，４３のそれぞれの外周でベアリング１１３，５を介して静止系部材としてのケーシング３に回転可能に支持され、カバー体１１５とケース本体１１７とからなる。ケーシング３内部には、所定量の潤滑油が封入され、各部材の回転に伴い、摺動部の潤滑と冷却が行われている。

なお、ここで軸方向一側及び他側を定義しておくと、本実施の形態の説明においては、図１，図２におけるデフケースの回転軸方向視で、右側を軸方向一側とし、左側を軸方向他側とする。

このデフケース７には、リングギヤ１１９が固定されるフランジ部１２１が形成され、リングギヤ１１９が駆動力を伝達する入力側の伝達機構（例えば、不図示のトランスファなどに連結された不図示のプロペラシャフトなど）に連結されたドライブピニオン１２３と噛み合い、駆動力が伝達されてデフケース７を回転駆動させる。

ここで、図２に示すように、ドライブピニオン１２３は、リングギヤ１１９より小径に形成され、大径のリングギヤ１１９と変速駆動可能なようにベベルギヤ組を構成し、入力側の伝達機構から伝達された駆動力を方向変換する。

このギヤ組を構成する小径のドライブピニオン１２３は、入力軸１２５の軸方向一端側に入力軸１２５と連続する一部材で形成され、入力軸１２５から入力された駆動力を方向変換してデフケース７に伝達する。

入力軸１２５は、軸心がデフケース７の回転軸心と直交する方向に配置され、軸方向に配置された２つのベアリング１２７，１２９を介してケーシング３に回転可能に支持されている。この入力軸１２５の他端側外周には、スプライン形状の連結部１３１が形成され、入力側の伝達機構側から駆動力を伝達するプロペラシャフトなど側に連結される連結部材１３３が一体回転可能に連結されている。

連結部材１３３は、入力軸１２５の端部にナット１３５をねじ締結することによって軸方向位置が固定されると共に、ベアリング１２７，１２９に予圧が付与され入力軸１２５の軸方向位置が位置決めされる。また、連結部材１３３とケーシング３との径方向間にはケーシング３の内部と外部とを区画するシール部材１３７が配置されると共に、連結部材１３３の外周にはシール部材１３７のリップ部と摺動するダストカバー１３９が配置されている。

この連結部材１３３を介して入力軸１２５に伝達された駆動力は、ドライブピニオン１２３とリングギヤ１１９とからなるギヤ組を介してデフケース７に伝達される。

このデフケース７のフランジ部１２１には、カバー体１１５とケース本体１１７との分割部が設けられ、この分割部の開口からケース本体１１７内にピニオン１０５、一対のサイドギヤ１０７，９、断続装置１の断続部材１３などの各種部材を収容した後、リングギヤ１１９を固定するボルト１４１によってケース本体１１７とカバー体１１５とが共締めされてケース本体１１７の開口がカバー体１１５によって閉塞される。

このようなデフケース７には、ピニオンシャフト１０３と、ピニオン１０５と、一対のサイドギヤ１０７，９と、断続装置１の断続部材１３などが収容配置されている。

ピニオンシャフト１０３は、長尺の１つのピニオンシャフト１０３と２つの短尺のピニオンシャフト１０３とからなり、短尺のピニオンシャフト１０３の外端部をデフケース７に係合してピン１４３で抜け止め及び回り止めされ、短尺のピニオンシャフト１０３の内端部が長尺のピニオンシャフト１０３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１０３の抜け止め及び回り止めがなされ、デフケース７と一体に回転駆動される。このピニオンシャフト１０３には、ピニオン１０５が支承されている。

ピニオン１０５は、デフケース７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、それぞれ長尺のピニオンシャフト１０３の両端側と短尺の２つのピニオンシャフト１０３の外端側に支承されてデフケース７の回転によって公転する。また、ピニオン１０５の背面側とデフケース７との径方向間には、ピニオン１０５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１４５が配置されている。

このピニオン１０５は、一対のサイドギヤ１０７，９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１０７，９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１０３に自転可能に支持されている。

一対のサイドギヤ１０７，９は、ボス部１４７，３１でデフケース７に相対回転可能に支持され、ピニオン１０５と噛み合っている。また、サイドギヤ１０７，９とデフケース７との軸方向間には、ピニオン１０５との噛み合い反力によるサイドギヤ１０７，９の軸方向への移動を受けるスラストワッシャ１４９，１５１が配置されている。

この一対のサイドギヤ１０７，９は、内周側にスプライン形状の連結部１５３，１５５が設けられ、出力側の部材（例えば、不図示の左右輪など）に連結された駆動軸（不図示）がサイドギヤ１０７，９と一体回転可能に連結され、入力側の伝達機構からデフケース７に入力された駆動力を出力側の部材へ出力する。

このようなデファレンシャル装置１０１における差動機構１０９の差動は、断続装置１において、第１部材としてのデフケース７と、第２部材としてのサイドギヤ９との間に設けられた断続部１１によってロック又はアンロックされる。

この断続装置１が適用されたデファレンシャル装置１０１では、断続装置１が接続されると、デフケース７とサイドギヤ９とが接続され、差動機構１０９の差動がロック状態となる。この状態では、デフケース７に入力された駆動力が一対のサイドギヤ１０７，９に対して均等に出力される。

このようなデファレンシャル装置１０１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いる。以下、図１〜図１０を用いて本発明の実施の形態に係る断続装置について説明する。

本実施の形態に係る断続装置１は、ケーシング３にベアリング５を介して相対回転可能に配置された第１部材と第２部材としてのデフケース７及びサイドギヤ９と、このデフケース７とサイドギヤ９との間の動力伝達を断続するため、第１部材と第２部材のうちの一方であるデフケース７と回転方向に一体で軸方向移動可能に連結された断続部材１３と、この断続部材１３を断続操作する環状の電磁石１５と、この電磁石１５の内径側に軸方向移動可能に配置され電磁石１５の励磁により断続部材１３を軸方向に移動操作する可動部材１７とを備えている。

また、電磁石１５は、デフケース７を支持するベアリング５と軸方向に隣接配置されている。

さらに、デフケース７とサイドギヤ９のうち一方であるデフケース７には、電磁石１５及び可動部材１７の軸方向一側への移動を規制する環状の規制部材１９が設けられている。

そして、規制部材１９には、電磁石１５及び可動部材１７側を軸方向一側に連通させる孔部２１が設けられている。

また、孔部２１には、回転部材としてのデフケース７をケーシング３に支持するベアリング５が隣接配置されている。

さらに、規制部材１９は、非磁性材料からなる。

また、規制部材１９は、外径がベアリング５を支持するケーシング３のベアリング支持部２３と軸方向にオーバーラップして配置されている。

さらに、規制部材１９は、内径がデフケース７に圧入によって固定されている。

また、ベアリング５は、テーパローラベアリングからなり、規制部材１９には、ベアリング５の保持器との干渉を回避する回避部２４が設けられている。

図１〜図３に示すように、断続部材１３は、基部２５と、凸部２７と、噛み合い歯２９とから構成されている。基部２５の内周面は、環状に形成され、サイドギヤ９のボス部３１の外周側で同芯的に支持され、サイドギヤ９の背面側とデフケース７の壁部３３との軸方向の間に配置され、デフケース７に対して回転方向に一体で軸方向移動可能に連結配置されている。

この基部２５とサイドギヤ９の背面との軸方向間には、断続部材１３を断続部１１の接続解除方向に付勢する付勢部材３５が配置されている。この基部２５のデフケース７の壁部３３側には、環状に形成された基部２５から軸方向一側に向けて凸部２７が設けられている。

凸部２７は、基部２５の側面に基部２５と連続する一部材として周方向等間隔に複数設けられている。この凸部２７は、デフケース７の壁部３３の回転方向間にデフケース７の内外を連通するように開口して設けられた複数の軸方向孔３７に回転方向に一体で軸方向移動可能に連結係合されている。

この凸部２７と軸方向孔３７との係合により、断続部材１３がデフケース７に回り止めされ、断続部材１３とデフケース７とが一体回転可能となる。なお、凸部２７と軸方向孔３７との周方向の対向面には、同一傾斜のカム面が形成されている。

このため、断続部材１３が断続部１１の接続方向に移動されたときに、デフケース７の回転によってカム面が係合することにより、断続部材１３をさらに断続部１１の噛み合い方向（軸方向他側）に移動させ、断続部１１の接続を強化させる。

このような凸部２７の基部２５を軸方向に挟んだ反対側の基部２５の側面には、複数の噛み合い歯２９が設けられ、この噛み合い歯２９と軸方向に対向するサイドギヤ９の背面側には、複数の噛み合い歯３９が設けられ、これらの噛み合い歯２９，３９で断続部１１が構成されている。

断続部１１は、断続部材１３とサイドギヤ９の背面側との軸方向に対向する対向面の周方向にそれぞれ設けられた複数の噛み合い歯２９，３９の噛み合いとなっている。この断続部１１は、噛み合い歯２９，３９が噛み合うと、断続部材１３とサイドギヤ９とが一体回転可能に連結される。

この断続部材１３とサイドギヤ９との連結により、デファレンシャル装置１０１では、デフケース７とサイドギヤ９とが一体回転可能に連結され、差動機構１０９の差動がロック状態となり、入力側の伝達機構からデフケース７に入力された駆動力が一対のサイドギヤ１０７，９を介して出力側の部材に対して均等に出力される。

このような断続部１１の接続は、断続部材１３の断続部１１の接続方向側への軸方向他側への移動によって行われ、この断続部材１３はアクチュエータ４１によって軸方向に移動操作される。

アクチュエータ４１は、電磁石１５と、可動部材１７と、デフケース７の壁部３３とを備えている。電磁石１５は、デフケース７のボス部４３の外周側でデフケース７の壁部３３に対して軸方向に隣接配置されている。この電磁石１５は、溶接などによって一体に固着された回り止め部４５を介して静止系部材としてのケーシング３に対して回り止めされ、電磁コイル４７と、コア４９とを備えている。

電磁コイル４７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４７には、外部に引き出されるリード線５１が接続され、このリード線５１の端末に接続されたコネクタ５３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４７の周囲には、コア４９が配置されている。

コア４９は、電磁コイル４７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。また、コア４９は、電磁コイル４７の内外周面及び電磁コイル４７のデフケース７の壁部３３と反対側に位置する軸方向一側端面を環状に覆っている。

このコア４９の外径側には、デフケース７の壁部３３から軸方向に延設された延設部５５が径方向に磁束が透過可能に設定された摺動接触面をもって覆うように配置され、電磁石１５の径方向位置を位置決めするように、電磁石１５が径方向に支持されている。

この延設部５５の軸方向端面は、コア４９の外径側から径方向外方に向けて突設された当接部５７の軸方向対向面に対して軸方向に磁束が透過可能に設定された摺動接触面をもって対向配置され、デフケース７と電磁石１５との軸方向位置を不変とするように、デフケース７と電磁石１５とを互いに軸方向に支持している。

このような延設部５５の軸方向端面には、角部を面取りして面取部５９，５９が設けられている。加えて、当接部５７の延設部５５の軸方向端面と対向する隅部、詳細には当接部５７のコア４９から延設される基端側の隅部には、軸方向の延設部５５から遠ざかる方向に切り欠かれた切欠部６１が設けられている。

このように延設部５５に面取部５９，５９を設け、当接部５７に切欠部６１を設けることにより、延設部５５と当接部５７との間の摺動抵抗を低減することができ、装置のフリクションを低減することができる。このような電磁石１５の内径側には、可動部材１７が配置されている。

可動部材１７は、電磁石１５の内径側でデフケース７のボス部４３の外周に軸方向移動可能に配置され、環状のプランジャ６３と、リング部材６５とを備えている。プランジャ６３は、磁性材料から形成され、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。このプランジャ６３の内周には、リング部材６５が一体に固定されている。

リング部材６５は、非磁性材料から形成され、プランジャ６３の内周側からデフケース７側へ磁束が漏れることを防止している。このリング部材６５には、デフケース７の壁部３３の軸方向孔３７内で、断続部材１３の凸部２７との軸方向の対向面に互いに当接する押圧部６７が設けられている。

この押圧部６７は、電磁石１５の励磁によって作動される可動部材１７による軸方向の移動操作力を断続部材１３に伝達し、断続部材１３を断続部１１の接続方向に押圧操作する。

ここで、コア４９の軸方向外側（軸方向一側）の端面及びリング部材６５の軸方向外側（軸方向一側）の端面は、デフケース７のボス部４３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規制部材１９によって軸方向外側（軸方向一側）への位置決めがなされている。

このように規制部材１９を非磁性材料で形成することにより、コア４９とプランジャ６３との間の磁路形成に影響を与えることがないと共に、コア４９からの磁束漏れを防止でき、効率的に磁路を形成することができる。

また、規制部材１９をデフケース７のボス部４３の外周に圧入固定することにより、デフケース７のボス部４３の外周に規制部材１９を固定するための溝部のような固定構造を設ける必要がなく、デフケース７の構造を簡易化することができる。

さらに、規制部材１９は環状であることで、電磁石１５を周上で均等に保持しやすく、デフケース７に対する支持安定性を向上することができる。加えて、非磁性体であることで、軸方向一側への磁束の漏れを極力抑制することができる。

また、孔部２１は、規制部材１９に対して周上に均等に複数形成されている。規制部材１９はそれ自体の強度を保持することができると共に、環状のプランジャ６３の作動に部分的な負荷を与えずに、作動安定性を向上させることができる。

一方、断続装置１では、デフケース７の延設部５５と電磁石１５のコア４９の当接部５７との軸方向の当接によって、デフケース７と電磁石１５との軸方向位置を不変とするように、デフケース７と電磁石１５とを互いに軸方向に支持している。

このため、従来の断続装置では、電磁石１５の励磁による延設部５５と当接部５７との軸方向間の摺動抵抗が大きく、装置のフリクションが増大していた。そこで、当接部５７の延設部５５との軸方向の背面側には、当接部５７の外径より小さく設定された小径部６９が設けられている。

小径部６９は、コア４９の当接部５７と延設部５５との対向面と反対側の当接部５７の背面側から軸方向外方に向けた全域に設けられている。この小径部６９は、外径が当接部５７の外径より小径となるように設定されている。このように小径部６９を軸方向の全域に設けることにより、コア４９の当接部５７の背面側を径方向に小型化でき、装置を小型化することができる。

このような小径部６９を設けることにより、当接部５７の背面側の磁束透過断面積を小さくさせることができ、図４に示すように、電磁石１５の励磁による延設部５５と当接部５７との軸方向間の磁束の透過を抑制することができる。このため、電磁石１５の励磁による延設部５５と当接部５７との軸方向間の摺動抵抗を低減することができ、装置のフリクションを低減することができる。

なお、図４（ａ）に示す電磁石１５ａは、従来の電磁石であり、図４（ｂ）に示す電磁石１５ｂは、延設部５５と径方向にオーバーラップするコア４９の径方向肉厚を厚くした電磁石であり、図４（ｃ）に示す電磁石１５は、本発明の電磁石である。

ここで、図４に示す電磁石１５ａと、電磁石１５ｂと、電磁石１５との電圧に対するドラグトルクの変化を図５に示す。この図５から明らかなように、当接部５７の延設部５５との軸方向の背面側に当接部５７の外径より小さく設定された小径部６９を設けることにより、電磁石１５の励磁による延設部５５と当接部５７との軸方向間の摺動抵抗を低減することができるということがわかる。

なお、コア４９に設けられる小径部６９としては、コア４９の当接部５７の背面側の軸方向全域に設けなくともよく、例えば、図６に示すように、当接部５７の延設部５５との軸方向の背面側に当接部５７の外径より小さく設定された溝部で形成された小径部６９ａであってもよい。

このような小径部６９ａであっても、当接部５７の背面側の磁束透過断面積を小さくさせることができ、電磁石１５の励磁による延設部５５と当接部５７との軸方向間の磁束の透過を抑制することができる。

ここで、図７，図８に示すように、小径部６９に対して、静止系部材としてのケーシング３に係合して電磁石１５を回り止めする回り止め部４５を設けてもよい。詳細には、ケーシング３には、デフケース７を回転可能に支持するベアリング５（図１参照）を保持するベアリングキャップ７１が組付けられている。

ベアリングキャップ７１は、半円環状に形成され、複数のボルト７３を介してケーシング３に固定されている。このベアリングキャップ７１は、ケーシング３に組付けることにより、内周側がベアリングキャップ７１とケーシング３とで環状に形成され、デフケース７を回転可能に支持するベアリング５を径方向に保持する。

なお、ベアリングキャップ７１には、軸方向一端側内周にボルト７５で固定された連結部材７７を介して支持部材７９（図２参照）が組付けられており、支持部材７９がベアリング５の軸方向端面に当接してベアリング５を軸方向に保持する。

このようなベアリングキャップ７１には、外径側にデフケース７の軸方向に向けてそれぞれ延設された凸部からなる係合部８１が対称に２箇所設けられている。この係合部８１には、回り止め部４５が係合されて電磁石１５が回り止めされる。

回り止め部４５は、電磁石１５のコア４９の小径部６９に周方向に間隔をあけた２箇所に溶接部８３を介して電磁石１５と一体に設けられている。また、回り止め部４５は、それぞれデフケース７の回転軸線と直交する方向に突設された凸部からなる。

この回り止め部４５は、電磁石１５の周方向の２箇所において、ベアリングキャップ７１に設けられた係合部８１と電磁石１５の回転方向に係合され、電磁石１５の回転方向の正逆両方向の回り止めを行う。なお、回り止め部４５は、電磁石１５のコア４９の小径部６９にコア４９と一体成形されてもよい。

このように電磁石１５の小径部６９に回り止め部４５を設け、ケーシング３側のベアリングキャップ７１に係合部８１を設け、回り止め部４５と係合部８１とを電磁石１５とケーシング３との軸方向間で係合させることにより、ベアリングキャップ７１を固定するボルト７３より、矢印８５の方向で、外径側に位置する点線の枠部分に電磁石１５の回り止め構造を設ける必要がない。

このため、電磁石１５を回り止めするために、回り止め部４５と係合部８１とがケーシング３やベアリングキャップ７１の外径側に張り出すことがなく、ケーシング３の外径側への大型化を抑制することができる。

なお、回り止め部４５と係合する係合部８１は、ベアリングキャップ７１に設けられているが、これに限らず、ケーシング３から軸方向の電磁石１５側に向けて延設された凸部を係合部８１としてもよい。

一方、図１に示すように、電磁石１５と軸方向に隣接配置されたデフケース７の壁部３３は、電磁石１５側に位置する部分より可動部材１７側が位置する部分の方が軸方向肉厚を厚く設定されている。このように壁部３３の軸方向肉厚を設定することにより、壁部３３の内径側の剛性を向上することができる。

このため、壁部３３の剛性を確保しつつ、壁部３３におけるデフケース７に入力された駆動力の応力が作用する応力部と、デフケース７を回転可能に支持するベアリング５とを軸方向に近接して配置させることができ、装置を小型化することができる。

また、壁部３３の軸方向肉厚が厚い部分には、サイドギヤ９の噛み合い反力が入力されるように設定されており、サイドギヤ９の噛み合い反力を安定して受けることができる。

さらに、壁部３３の軸方向肉厚が厚い部分と薄い部分との境界部には、コア４９及びプランジャ６３と共に磁路を形成する磁路形成部８７が設けられている。このように磁路形成部８７を設けることにより、壁部３３の軸方向肉厚が薄い部分に電磁石１５を壁部３３に対して軸方向により近接して配置することができ、装置を小型化することができる。

ここで、電磁石１５のコア４９の規制部材１９側は、軸方向肉厚が外径側より内径側が厚く設定されている。このコア４９は、内径側の軸方向外側に凸部８９を設けることによって、軸方向肉厚が外径側より内径側が厚く設定されている。

この軸方向肉厚が最も厚くなる凸部８９の端面には、規制部材１９が当接されて電磁石１５の軸方向の位置決めがなされている。このように軸方向肉厚が最も厚い部分を規制部材１９に当接させることにより、電磁石１５の軸方向位置決めを安定して行うことができる。

一方、コア４９の軸方向肉厚が内径側より薄く設定された外径側には、ケーシング３に対して電磁石１５を回り止めする回り止め部４５が設けられている。このように軸方向肉厚が薄くなる部分に回り止め部４５を設けることにより、回り止め部４５を設けるための配置スペースを特別に設ける必要がなく、装置の大型化を抑制することができる。

なお、電磁石１５のコア４９の規制部材１９側の形状としては、例えば、図９（ａ）に示すように、外径側より内径側の軸方向肉厚が厚くなる段差形状としたり、図９（ｂ）に示すように、外径側から内径側に向けて軸方向肉厚が順次厚くなるように傾斜形状とするなど、外径側の軸方向肉厚より内径側の軸方向肉厚が厚くなるような形状であれば、どのような形状であってもよい。

このように電磁石１５のコア４９の軸方向肉厚を外径側より内径側が厚くなるように設定することにより、電磁石１５の内径側に配置された可動部材１７側の磁路断面積が大きくなり、可動部材１７の軸方向への推力を向上させることができる。

ここで、コア４９の軸方向肉厚を外径側より内径側を厚く設定した電磁石１５と、コア４９の軸方向肉厚を一定に設定した電磁石１５Ａとの可動部材１７（プランジャ６３）の軸方向ストロークに対する可動部材１７の推力の変化を図１０に示す。この図１０から明らかなように、コア４９の内径側の軸方向肉厚を厚く設定することにより、可動部材１７の推力を向上させることができるということがわかる。

このように構成された断続装置１では、電磁石１５の励磁によりコア４９とプランジャ６３とデフケース７の壁部３３とを透過する磁束で形成される最短の磁束ループを有効に用いることによって、プランジャ６３が断続部材１３側に移動操作され、リング部材６５が押圧部６７を介して断続部材１３を押圧する。

この可動部材１７による断続部材１３の押圧操作により、断続部材１３が付勢部材３５の付勢力に抗して断続部１１の接続方向に移動され、断続部１１が接続される。

この断続部１１の接続により、デファレンシャル装置１０１では、サイドギヤ９と断続部材１３とが一体回転可能に接続され、サイドギヤ９とデフケース７とが接続されて差動機構１０９がロック状態となる。

一方、断続部１１の接続解除では、電磁石１５への通電を停止することにより、断続部材１３が付勢部材３５の付勢力によって断続部１１の接続解除方向に移動され、断続部１１の接続が解除される。

この断続部１１の接続解除により、デファレンシャル装置１０１では、サイドギヤ９と断続部材１３とが相対回転可能となり、サイドギヤ９とデフケース７とが相対回転可能となって差動機構１０９のロック状態が解除される。

ここで、断続装置１では、アクチュエータ４１によって移動操作される断続部材１３の作動位置を検出することにより、断続部１１の状態を検出することができる。詳細には、断続部材１３は、アクチュエータ４１によって断続部１１の接続位置と断続部１１の接続解除位置との間を軸方向移動されるので、断続部材１３の作動位置を検出することにより、断続部１１の状態を検出することができ、デファレンシャル装置１０１の状態を検出することができる。

そこで、断続部材１３には、検出部材９１が断続部材１３と連動して一体移動するように固定されている。検出部材９１は、円盤状に形成され、内径側に複数の凸状板部が断続部材１３側に向けて連続形成され、この凸状板部がデフケース７の内外を連通するように開口して設けられた径方向孔９３を介して断続部材１３の凸部２７の軸方向端面にボルトで固定されている。

このため、検出部材９１は、断続部材１３と一体的に軸方向移動される。この検出部材９１の外径側には、ポジションスイッチ９５が配置されている。

ポジションスイッチ９５は、ケーシング３に固定され、コントローラに接続されている。また、ポジションスイッチ９５には、検出部材９１の外径側に当接され、検出部材９１の軸方向移動によってＯＮ−ＯＦＦ操作される接点部９７が設けられている。

このポジションスイッチ９５は、接点部９７の状態により、断続部材１３の作動位置を検出し、断続装置１における断続部１１の状態を検出する。このように断続部１１の状態を検出することにより、デファレンシャル装置１０１における差動機構１０９のロック状態と、アンロック状態とを検出することができる。

このように構成された断続装置１では、可動部材１７が電磁石１５との径方向間に微小隙間であるエアギャップをもって、デフケース７のボス部４３の外周上に軸方向移動可能に配置されているので、可動部材１７に潤滑油を供給し、可動部材１７の電磁石１５の励磁による応答反応性を向上させる必要がある。そこで、可動部材１７と軸方向に隣接配置された規制部材１９には、可動部材１７側に潤滑油を供給するための孔部２１が設けられている。

規制部材１９は、電磁石１５及び可動部材１７と、デフケース７を回転可能に支持するベアリング５との軸方向間に配置され、電磁石１５及び可動部材１７側とベアリング５側とを連通する複数の孔部２１が周方向等間隔に設けられている。

このように規制部材１９に孔部２１を設けることにより、ベアリング５の回転によって潤滑油を可動部材１７側に流入させることができ、可動部材１７の潤滑性を向上させ、電磁石１５の励磁による可動部材１７の応答反応性を向上することができる。

なお、ベアリング５は、第１部材及び第２部材の一方としてのデフケース７をケーシング３に対して回転可能に支持するベアリングであるが、規制部材１９に設けた孔部２１に潤滑油を供給可能なベアリングは、第１部材又は第２部材を支持するベアリングに限らず、他の回転部材を支持するために設けられたベアリングであってもよい。いずれのベアリングにしても、ケーシング３の内部に配置され、回転部材の回転に伴い潤滑油を孔部２１に供給可能な配置形状で配置されればよい。

また、図２に示すように、規制部材１９の外径は、ケーシング３のベアリング５を支持するベアリング支持部２３の内径と軸方向にオーバーラップするように配置されている。

このように規制部材１９を配置させることにより、ベアリング５の回転による潤滑油が規制部材１９の外径側から流出することなく、効率的に潤滑油を孔部２１に導くことができ、さらに可動部材１７の潤滑性を向上することができる。

さらに、ベアリング５は、保持器を有するテーパローラベアリングからなり、規制部材１９には、ベアリング５の保持器との干渉を回避する凹状の回避部２４が設けられている。

このように規制部材１９に回避部２４を設けることにより、規制部材１９とベアリング５とを軸方向に近接して配置させることができ、装置を小型化することができる。

このような断続装置１では、電磁石１５とベアリング５との軸方向間に設けられた電磁石１５及び可動部材１７の軸方向一側への移動を規制する環状の規制部材１９に、電磁石１５及び可動部材１７側を軸方向一側に連通する孔部２１が設けられているので、孔部２１を介して潤滑油を可動部材１７側に流入させることができ、可動部材１７の潤滑性を向上させることができる。図２のように孔部２１をベアリングの端部側と近接して、或いは隣接して配置すれば、ベアリング５の回転によって潤滑油がベアリングによる排出機能を受け、孔部２１に向けて強制的に流入させることができる。

従って、このような断続装置１では、規制部材１９によって可動部材１７の軸方向移動を規制しつつ、規制部材１９の孔部２１によって可動部材１７に対する潤滑性を向上し、電磁石１５の励磁による可動部材１７の応答反応性を向上することができる。

また、規制部材１９は、非磁性材料からなるので、電磁石１５と可動部材１７との間の磁路形成に影響を与えることがないと共に、電磁石１５及び可動部材１７からの磁束漏れを防止でき、効率的に磁路を形成することができる。

さらに、規制部材１９は、外径がベアリング５を支持するケーシング３のベアリング支持部２３と軸方向にオーバーラップして配置されているので、ベアリング５の回転による潤滑油が規制部材１９の外径側から流出することなく、効率的に潤滑油を孔部２１に導くことができ、さらに可動部材１７の潤滑性を向上することができる。

また、規制部材１９は、内径がデフケース７に圧入によって固定されているので、デフケース７に規制部材１９を固定するための固定構造を設ける必要がなく、デフケース７の構造を簡易化することができる。

さらに、規制部材１９には、ベアリング５の保持器との干渉を回避する回避部２４が設けられているので、規制部材１９とベアリング５とを軸方向に近接して配置させることができ、装置を小型化することができる。

また、このような断続装置１が適用されたデファレンシャル装置１０１では、可動部材１７に対する潤滑性を向上し、電磁石１５の励磁による可動部材１７の応答反応性を向上することができるので、差動機構１０９のロック状態とアンロック状態との断続特性を向上することができる。

なお、本発明の実施の形態に係る断続装置では、デファレンシャル装置の差動ロック機構として適用されているが、これに限らず、例えば、フリーランニングデフにおけるアウタデフケースとインナデフケースとの間の動力伝達を断続する断続機構、トランスファにおける入力部材と出力部材との間の動力伝達を断続する断続機構、さらにはアクスルディスコネクトのように一つの車軸上の動力伝達を断続する断続機構など、第１と第２部材間の動力伝達を断続する構造であれば、どのような装置にも適用することができる。

また、第１部材と第２部材の一方を静止系の部材とし、他方を回転系の部材とした場合の、いわゆるブレーキ装置に対して本発明の断続機構を適用することもできる。

さらに、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、第１と第２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。

また、可動部材は、電磁石の内径側に軸方向移動可能に配置されているが、これに限らず、電磁石の外径側に可動部材を軸方向移動可能に配置させている構成に対しても、均等な機能を得ることができれば、本発明を適用することができる。

さらに、規制部材は、第１と第２部材のいずれか一方に固定されればよく、固定手段としては、圧入に限らず、溶接、螺合、接着、溶着などの他の固定手段を適宜採用可能である。

また、孔部は環状側面に対して必ずしも均等、同様形状である必要はなく、周辺の一部が切り欠かれた開口であってもよい。加えて、孔部自体に傾斜面を設けるなどして、それ自体に潤滑油に軸方向の方向性を持たせる形状を用いてもよい。

１…断続装置
３…ケーシング
５…ベアリング
７…デフケース（第１部材）
９…サイドギヤ（第２部材）
１１…断続部
１３…断続部材
１５…電磁石
１７…可動部材
１９…規制部材
２１…孔部
２３…ベアリング支持部
２４…回避部
１０１…デファレンシャル装置
１０５…ピニオン（差動ギヤ）
１０７…サイドギヤ（出力ギヤ）

Claims

内部に潤滑油が封入されたケーシング内に収容され相対回転可能に配置された第１部材及び第２部材と、この第１部材及び第２部材間の動力伝達を断続するため前記第１部材及び第２部材のうち一方と回転方向に一体で軸方向移動可能に連結された断続部材と、この断続部材を断続操作する環状の電磁石と、この電磁石の内径側又は外径側に軸方向移動可能に配置され前記電磁石の励磁により前記断続部材を軸方向に移動操作する可動部材とを備えた断続装置であって、
前記第１部材及び第２部材のうち一方には前記電磁石及び前記可動部材の軸方向一側への移動を規制する環状の規制部材が設けられ、
前記規制部材には、前記電磁石及び前記可動部材側を軸方向一側に連通させる孔部が設けられ、
前記規制部材の軸方向一側には、回転部材を支持するベアリングが配置され、このベアリングの作動により潤滑油を前記孔部に流通させることを特徴とする断続装置。
ていることを特徴とする断続装置。
請求項１記載の断続装置であって、
前記規制部材は、非磁性材料からなることを特徴とする断続装置。
請求項１又は２記載の断続装置であって、
前記ベアリングの外径は前記ケーシングに支持され、前記規制部材は、外径が前記ベアリングを支持する前記ケーシングのベアリング支持部と軸方向にオーバーラップして配置されていることを特徴とする断続装置。