(57)【要約】【課題】断続部材の噛み合いによって回転部材間の連結を断続することができ、断続部材を移動させる移動力を発生するアクチュエータのコイルへの通電により発生する磁束の磁路における磁気抵抗を低減することが可能な断続装置及び差動装置を提供する。【解決手段】断続装置１０は、軸方向移動によってデフケース２の第２ケース部材２２に噛み合う噛み合い歯４１１を有する断続部材４と、断続部材４を軸方向に移動させるアクチュエータ５とを備え、アクチュエータ５は、コイル５１１と、断続部材４と共に軸方向に移動するプランジャ５３とを有する。プランジャ５３は、デフケース２の第１のケース部材２１と第１及び第２のエアギャップＧ１，Ｇ２を介して軸方向に相対移動可能に配置され、コイル５１１に通電されたとき、第１のエアギャップＧ１からプランジャ５３へ磁束が導入されると共に、プランジャ５３から第２のエアギャップＧ２に磁束が導出される。【選択図】図１
2018021621.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共通の回転軸線を中心として相対回転可能に配置された第１の回転部材と第２の回転部材との連結を断続する断続装置であって、
前記第１の回転部材との相対回転が規制されると共に、前記第２の回転部材に噛み合う噛み合い歯を有し、前記噛み合い歯が前記第２の回転部材に噛み合う連結位置と前記噛み合い歯が前記第２の回転部材に噛み合わない非連結位置との間を軸方向に移動可能な断続部材と、
前記断続部材を軸方向に移動させるアクチュエータとを備え、
前記アクチュエータは、通電により磁束を発生させるコイルと、前記断続部材と共に軸方向に移動する軟磁性体からなるプランジャとを有し、
前記プランジャは、前記第１及び第２の回転部材のうち一方の回転部材と第１及び第２のエアギャップを介して軸方向に相対移動可能に配置され、
前記コイルに通電されたとき、前記第１及び第２のエアギャップのうち一方のエアギャップから前記プランジャへ磁束が導入されると共に、前記プランジャから他方のエアギャップに磁束が導出され、前記第１及び第２のエアギャップのうち少なくとも何れかのエアギャップが狭くなるように前記プランジャが軸方向に移動する、
断続装置。
【請求項２】
前記第１のエアギャップは、前記一方の回転部材の軸方向端面と、前記軸方向端面と軸方向に対向する前記プランジャの対向面と間に形成され、
前記第２のエアギャップは、前記一方の回転部材の外周面と、前記プランジャの内周面との間に、径方向に所定の距離を有して形成されている、
請求項１に記載の断続装置。
【請求項３】
前記コイルは、樹脂部材を介して軟磁性体からなるコイルハウジングに保持され、
前記コイルハウジングは、前記回転軸線を中心軸として前記一方の回転部材と前記樹脂部材との間に配置された円筒部と、前記円筒部の一端部から径方向に延在する円環板状の壁部とを有し、
前記コイルハウジングと前記プランジャとは、前記第１及び第２のエアギャップよりも広い間隔で離間している、
請求項２に記載の断続装置。
【請求項４】
前記プランジャは、前記樹脂部材に径方向支持されて前記第２のエアギャップが維持される、
請求項３に記載の断続装置。
【請求項５】
前記プランジャと前記断続部材との間に非磁性体からなる介在部材が配置され、
前記プランジャは、前記介在部材を介して前記断続部材を押圧する、
請求項１乃至４の何れか１項に記載の断続装置。
【請求項６】
前記介在部材は、前記一方の回転部材に形成された軸方向の貫通孔に挿通された複数の突軸を有し、前記一方の回転部材に対する径方向移動が規制され、
前記プランジャは、前記一方の回転部材の外側に配置され、前記介在部材によって前記一方の回転部材に対する径方向移動が規制されている、
請求項５に記載の断続装置。
【請求項７】
共通の回転軸線を中心として相対回転可能に配置された第１及び第２の回転部材と、
前記第１の回転部材との相対回転が規制されると共に、前記第２の回転部材に噛み合う噛み合い歯を有し、前記噛み合い歯が前記第２の回転部材に噛み合う連結位置と前記噛み合い歯が前記第２の回転部材に噛み合わない非連結位置との間を軸方向に移動可能な断続部材と、
前記断続部材を軸方向に移動させるアクチュエータと、
入力される駆動力を一対の出力部材から差動を許容して出力する差動機構とを備えた差動装置であって、
前記アクチュエータは、通電により磁束を発生させるコイルと、前記断続部材と共に軸方向に移動するプランジャとを有し、
前記プランジャは、前記第１及び第２の回転部材のうち一方の回転部材と第１及び第２のエアギャップを介して軸方向に相対移動可能に配置され、
前記コイルに通電されたとき、前記第１及び第２のエアギャップのうち一方のエアギャップから前記プランジャへ磁束が導入されると共に、前記プランジャから他方のエアギャップに磁束が導出され、前記第１及び第２のエアギャップのうち少なくとも何れかのエアギャップが狭くなるように前記プランジャが軸方向に移動する、
差動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、断続装置及び差動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の左右の車輪に差動を許容して駆動力を配分するディファレンシャル装置には、相対回転可能な回転部材間の差動を制限する噛み合いクラッチを備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載のディファレンシャル装置は、デフケースと、デフケースに固定されたピニオンシャフトに軸支された一対のピニオンギヤと、一対のピニオンギヤにギヤ軸を直交させて噛合する一対のサイドギヤと、デフケースに形成された孔部に回転方向に係合して軸方向移動可能に配置された断続部材（クラッチリング）と、断続部材を軸方向に移動させるアクチュエータとを有している。
【０００４】
断続部材は、一対のサイドギヤのうち一方のサイドギヤに固着されたリングに噛み合う噛み合い歯を有し、デフケースと共に回転する。アクチュエータは、コイルと、コイルの一部を覆う軟磁性体からなるコイルハウジングと、断続部材を押圧するプランジャとを有して構成されている。コイルハウジングは、コイルの外周側と、軸方向の一方側と、内周側の一部とを覆っている。プランジャは、内周側に配置されたステンレス等の非磁性体からなるガイド部材の外周に、軟磁性体からなるプランジャ本体を一体に固定して構成されている。また、コイルハウジングは、支持部材を介してキャリヤに支持され、デフケースとの間で軸方向に相対移動しないように回り止めされて配置されている。
【０００５】
コイルに通電されると、コイルハウジングと、プランジャ本体と、デフケースの側壁に設けられた環状の凸部とを透過する磁力線ループ（磁路）に発生する磁束によって、プランジャが軸方向の移動操作力を受ける。断続部材は、この移動操作力を受けて軸方向に移動し、一方のサイドギヤに固着されたリングに噛み合う。これにより、デフケースと一方のサイドギヤとの相対回転が規制され、これに伴って一対のサイドギヤ間の差動回転も規制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−９２９９０号公報（明細書段落［００３７］，［００４５］，［００４７］参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載のディファレンシャル装置において、磁力線ループは、プランジャ本体の他にコイルハウジング及びデフケースを経路とするので、プランジャ本体とコイルハウジング及びデフケースとのエアギャップ（空隙）に加え、コイルハウジングとデフケースとの間のエアギャップをも経路中に含むこととなる。このため、磁力線ループの磁気抵抗が大きくなり、これによるプランジャに作用する移動操作力の低下を補うために、例えばコイルの巻き数を増やしたり、大きな電流をコイルに供給する必要がある。
【０００８】
そこで、本発明は、軸方向に移動する断続部材の噛み合いによって回転部材間の連結を断続することが可能な断続装置及び差動装置であって、断続部材を移動させる移動力を発生するアクチュエータのコイルへの通電により発生する磁束の磁路における磁気抵抗を低減することが可能な断続装置及び差動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記の目的を達成するため、共通の回転軸線を中心として相対回転可能に配置された第１の回転部材と第２の回転部材との連結を断続する断続装置であって、前記第１の回転部材との相対回転が規制されると共に、前記第２の回転部材に噛み合う噛み合い歯を有し、前記噛み合い歯が前記第２の回転部材に噛み合う連結位置と前記噛み合い歯が前記第２の回転部材に噛み合わない非連結位置との間を軸方向に移動可能な断続部材と、前記断続部材を軸方向に移動させるアクチュエータとを備え、前記アクチュエータは、通電により磁束を発生させるコイルと、前記断続部材と共に軸方向に移動する軟磁性体からなるプランジャとを有し、前記プランジャは、前記第１及び第２の回転部材のうち一方の回転部材と第１及び第２のエアギャップを介して軸方向に相対移動可能に配置され、前記コイルに通電されたとき、前記第１及び第２のエアギャップのうち一方のエアギャップから前記プランジャへ磁束が導入されると共に、前記プランジャから他方のエアギャップに磁束が導出され、前記第１及び第２のエアギャップのうち少なくとも何れかのエアギャップが狭くなるように前記プランジャが軸方向に移動する、断続装置を提供する。
【００１０】
また本発明は、上記の目的を達成するため、共通の回転軸線を中心として相対回転可能に配置された第１及び第２の回転部材と、前記第１の回転部材との相対回転が規制されると共に、前記第２の回転部材に噛み合う噛み合い歯を有し、前記噛み合い歯が前記第２の回転部材に噛み合う連結位置と前記噛み合い歯が前記第２の回転部材に噛み合わない非連結位置との間を軸方向に移動可能な断続部材と、前記断続部材を軸方向に移動させるアクチュエータと、入力される駆動力を一対の出力部材から差動を許容して出力する差動機構とを備えた差動装置であって、前記アクチュエータは、通電により磁束を発生させるコイルと、前記断続部材と共に軸方向に移動するプランジャとを有し、前記プランジャは、前記第１及び第２の回転部材のうち一方の回転部材と第１及び第２のエアギャップを介して軸方向に相対移動可能に配置され、前記コイルに通電されたとき、前記第１及び第２のエアギャップのうち一方のエアギャップから前記プランジャへ磁束が導入されると共に、前記プランジャから他方のエアギャップに磁束が導出され、前記第１及び第２のエアギャップのうち少なくとも何れかのエアギャップが狭くなるように前記プランジャが軸方向に移動する、差動装置を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、軸方向に移動する断続部材の噛み合いによって回転部材間の駆動力伝達を断続することが可能な断続装置及び差動装置において、断続部材を移動させる移動力を発生するアクチュエータのコイルへの通電により発生する磁束の磁路における磁気抵抗を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る差動装置の構成例を示す断面図である。
【図２】図１の部分拡大図であり、（ａ）はアクチュエータの非作動状態を示し、（ｂ）はアクチュエータの作動状態を示す。
【図３】アクチュエータ及び介在部材を除く差動装置の分解斜視図である。
【図４】アクチュエータ及び介在部材の分解斜視図である。
【図５】デフケースの第１ケース部材の内側の面を軸方向に見た平面図である。
【図６】デフケースの第２ケース部材を示す斜視図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る差動装置の構成例を示す断面図である。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は、第２の実施の形態に係る差動装置の一部を拡大して示す断面図である。
【図９】第２の実施の形態に係る差動装置の分解斜視図である。
【図１０】第２の実施の形態に係る差動装置のデフケース及びその内部の構造を示す分解斜視図である。
【図１１】（ａ）及び（ｂ）は、第２の実施の形態に係る差動装置の断続部材を示す斜視図である。
【図１２】第３の実施の形態に係る差動装置の一部を拡大して示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［第１の実施の形態］
本発明の実施の形態について、図１乃至図６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。
【００１４】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る差動装置の構成例を示す断面図である。図２は図１の部分拡大図であり、（ａ）はアクチュエータの非作動状態を示し、（ｂ）はアクチュエータの作動状態を示す。図３は、アクチュエータ及び介在部材を除く差動装置の分解斜視図である。図４は、アクチュエータ及び介在部材の分解斜視図である。図５は、デフケースの第１ケース部材の内側の面を軸方向に見た平面図である。図６は、デフケースの第２ケース部材を示す斜視図である。
【００１５】
この差動装置１は、車両のエンジン等の駆動源の駆動力を一対の出力軸に差動を許容して配分するために用いられる。より具体的には、本実施の形態に係る差動装置１は、駆動源の駆動力が常に伝達される左右一対の主駆動輪（例えば前輪）と、駆動源の駆動力が走行状態に応じて伝達される左右一対の補助駆動輪（例えば後輪）とを備えた四輪駆動車に搭載され、補助駆動輪の左右の車輪に駆動力を配分するディファレンシャル装置として用いられる。主駆動輪のみに駆動力が伝達される場合、車両が四輪駆動状態となり、主駆動輪及び補助駆動輪に駆動力が伝達される場合、車両が二輪駆動状態となる。差動装置１は、四輪駆動状態において、入力された駆動力を補助駆動輪側の左右のドライブシャフトに配分する。
【００１６】
差動装置１は、車体に固定されたデフキャリヤ９に一対の軸受９１，９２を介して回転可能に支持されたデフケース２と、デフケース２に収容された差動機構３と、デフケース２と差動機構３のピニオンシャフト３０との間で駆動力を断続可能に伝達する断続部材４と、断続部材４を軸方向に移動させるアクチュエータ５と、断続部材４とアクチュエータ５との間に介在して配置され、アクチュエータ５の移動力を断続部材４に伝達する介在部材６１と、断続部材４をアクチュエータ５側に付勢する付勢部材としてのウェーブワッシャ７１とを備えている。このうち、断続部材４、アクチュエータ５、及び介在部材６１は、第１の回転部材としてのピニオンシャフト３０と第２の回転部材としてのデフケース２との間の駆動力伝達を断続する断続装置１０を構成する。
【００１７】
差動機構３は、断続部材４を介してデフケース２から駆動力が伝達されるピニオンシャフト３０と、デフケース２の回転軸線Ｏ周りに回転可能に支持された複数（４つ）のピニオンギヤ３１と、一対の出力部材としての一対のサイドギヤ３２とを有している。ピニオンシャフト３０は、アクチュエータ５の非作動時において、デフケース２に対して共通の回転軸線Ｏを中心として相対回転可能である。差動機構３は、ピニオンシャフト３０に伝達される駆動力を一対のサイドギヤ３２から差動を許容して出力する。以下の説明において、軸方向とは、回転軸線Ｏに平行な方向をいう。
【００１８】
本実施の形態では、差動機構３が一対のピニオンシャフト３０を有し、４つのピニオンギヤ３１のうち２つのピニオンギヤ３１が一方のピニオンシャフト３０に軸支され、他の２つのピニオンギヤ３１が他方のピニオンシャフト３０に軸支されている。ピニオンギヤ３１及びサイドギヤ３２は傘歯車からなり、ギヤ軸を直交させて互いに噛み合っている。一対のサイドギヤ３２には、左右のドライブシャフトがそれぞれ相対回転不能に連結される。なお、ピニオンギヤ３１及びサイドギヤ３２には複数のギヤ歯が形成されているが、図３では、これらのギヤ歯の図示を省略している。
【００１９】
それぞれのピニオンシャフト３０は、図３に示すように、断続部材４に係合する一対の被係合部３０１と、ピニオンギヤ３１に挿通される一対のピニオンギヤ支持部３０２と、一対のピニオンギヤ支持部３０２を連結する連結部３０３とを一体に有し、全体として軸状に形成されている。一対の被係合部３０１は、ピニオンシャフト３０の両端部に設けられ、連結部３０３はピニオンシャフト３０の軸方向の中央部に設けられている。一対のピニオンギヤ支持部３０２は、一対の被係合部３０１のそれぞれと連結部３０３との間に設けられ、ピニオンギヤ３１を軸支する。
【００２０】
一対のピニオンシャフト３０は、その軸方向の中央部において互いに噛み合わされている。具体的には、一方のピニオンシャフト３０における一対のピニオンギヤ支持部３０２の間に形成された凹部３００に他方のピニオンシャフト３０の連結部３０３が嵌合し、かつ他方のピニオンシャフト３０における一対のピニオンギヤ支持部３０２の間に形成された凹部３００に一方のピニオンシャフト３０の連結部３０３が嵌合している。一対のピニオンシャフト３０は、デフケース２の回転軸線Ｏに沿って見た場合に、互いに直交している。
【００２１】
断続部材４は、その中心軸線がデフケース２の回転軸線Ｏと一致する円筒状であり、鋼材を鍛造して形成されている。また、断続部材４は、差動機構３の一対のピニオンシャフト３０に対し、デフケース２の回転軸線Ｏに沿う中心軸方向に相対移動可能で、かつ相対回転が規制されている。
【００２２】
断続部材４は、中心軸方向の一端部に設けられた複数の噛み合い歯４１１を有する第１噛み合い部４１、第１噛み合い部４１の内方に突出して設けられた環状の内鍔部４２、及びピニオンシャフト３０が周方向に係合する係合部４３０が形成された円筒部４３を一体に有している。第１噛み合い部４１は、デフケース２に設けられた第２噛み合い部２２３（後述）と周方向に噛み合う。内鍔部４２は、その軸方向端面がウェーブワッシャ７１に当接して、ウェーブワッシャ７１の付勢力を受ける。係合部４３０は、円筒部４３の内外周面間を貫通し、断続部材４の中心軸方向に延びる溝として形成されている。
【００２３】
係合部４３０には、ピニオンシャフト３０の両端部に設けられた被係合部３０１が係合する。ピニオンシャフト３０の被係合部３０１が断続部材４の係合部４３０に係合することにより、断続部材４は、ピニオンシャフト３０に対して回転軸線Ｏに沿う中心軸方向に相対移動可能かつ相対回転不能である。複数のピニオンギヤ３１は、デフケース２の回転軸線Ｏ周りに断続部材４と共に回転（公転）可能である。本実施の形態では、一対のピニオンシャフト３０のそれぞれの両端部に設けられた被係合部３０１が断続部材４に係合するため、円筒部４３には４つの係合部４３０が形成されている。
【００２４】
複数のピニオンギヤ３１の背面３１ａと断続部材４の円筒部４３の内周面４３ａとの間には、ワッシャ３３が配置されている。ワッシャ３３は、ピニオンギヤ３１の背面３１ａに対向する内面３３ａが部分球面状であり、断続部材４の円筒部４３の内周面４３ａに対向する外面３３ｂが平面状である。ピニオンギヤ３１がピニオンシャフト３０を中心として回転（自転）すると、ピニオンギヤ３１の背面３１ａがワッシャ３３の内面３３ａを摺動する。また、断続部材４がピニオンシャフト３０に対して中心軸方向に移動すると、断続部材４の円筒部４３の内周面４３ａがワッシャ３３の外面３３ｂを摺動する。円筒部４３の内周面４３ａは、ワッシャ３３の外面３３ｂを摺動する部分が平面状に形成されている。
【００２５】
介在部材６１は、デフケース２の外部に配置される円環部６１１と、円環部６１１から軸方向に延設された複数の突軸６１２とを有している。本実施の形態では、介在部材６１に４つの突軸６１２が設けられている。介在部材６１は、非磁性体からなり、例えばオーステナイト系ステンレスからなる鋼板をプレス加工して形成されている。突軸６１２の先端部（円環部６１１側の基端部とは反対側の端部）は、内径側に屈曲されている。
【００２６】
また、突軸６１２の先端部と断続部材４の円筒部４３との間には、断面Ｌ字状のワッシャ７２が配置されている。ワッシャ７２は、円筒状の筒部７２１と、筒部７２１の軸方向一端部から内方に延在する円盤部７２２とを有し、筒部７２１が断続部材４の円筒部４３に外嵌されている。突軸６１２の先端部は、ワッシャ７２の円盤部７２２に当接する。
【００２７】
アクチュエータ５は、通電により磁束を発生させるコイル５１１、及びコイル５１１を覆う樹脂部材５１２を有する環状の電磁石５１と、電磁石５１を保持するコイルハウジング５２と、断続部材４と共に軸方向に移動するプランジャ５３と、デフキャリヤ９に対するコイルハウジング５２の軸方向移動及び相対回転を規制する回り止め部材５４とを有している。
【００２８】
電磁石５１、コイルハウジング５２、プランジャ５３、回り止め部材５４は、デフケース２の外側に配置されている。電磁石５１は、回転軸線Ｏに沿う断面の形状が矩形状であり、コイル５１１は樹脂部材５１２を介してコイルハウジング５２に保持されている。電磁石５１は、例えばエナメル線を巻き回してなるコイル５１１を樹脂部材５１２によってモールドして形成されている。
【００２９】
プランジャ５３は、コイル５１１への通電により発生する磁力によって、デフケース２の第２噛み合い部２２３に第１噛み合い部４１が噛み合う方向に断続部材４を移動させる。断続部材４は、介在部材６１を介して伝達されるアクチュエータ５の移動力によって、第１噛み合い部４１が第２噛み合い部２２３に噛み合わされる。
【００３０】
電磁石５１のコイル５１１には、樹脂部材５１２に設けられたボス部５１２ａから導出された電線５１３を介して図略の制御装置から励磁電流が供給される。アクチュエータ５は、コイル５１１に励磁電流が供給されることにより作動する。コイルハウジング５２は、低炭素鋼等の軟磁性金属からなり、電磁石５１の樹脂部材５１２の内周面を内側から覆う円筒部５２１と、円筒部５２１の軸方向の一端部から径方向に延在して樹脂部材５１２の一方の軸方向端面を覆う円環板状の壁部５２２とを一体に有している。円筒部５２１は、回転軸線Ｏを中心軸とする円筒状であり、デフケース２と樹脂部材５１２との間に配置されている。壁部５２２は、円筒部５２１の一端部から外方に延出されている。
【００３１】
コイルハウジング５２の円筒部５２１の内径は、この円筒部５２１の内周面に対向する部分のデフケース２の外径よりも僅かに大きく形成されている。これにより、デフケース２は、コイルハウジング５２に対して回転自在である。壁部５２２の外径は、介在部材６１の円環部６１１の内径よりも小さく形成されている。
【００３２】
コイルハウジング５２の円筒部５２１における壁部５２２とは反対側の端部には、回り止め部材５４が固定されている。回り止め部材５４は、例えばオーステナイト系ステンレス等の非磁性体からなり、コイルハウジング５２の円筒部５２１の外周に配置される環状部５４１と、周方向の２箇所において環状部５４１から軸方向に突出する一対の突起部５４２とを一体に有している。環状部５４１は、例えば溶接によってコイルハウジング５２の円筒部５２１の外周面に固定されている。
【００３３】
回り止め部材５４は、一対の突起部５４２がデフキャリヤ９に形成された凹部９０に嵌合してコイルハウジング５２を回り止めしている。また、一対の突起部５４２は、プランジャ５３に形成された軸方向の挿通孔５３２ａを挿通することで、コイルハウジング５２及びデフキャリヤ９に対してプランジャ５３を回り止めしている。それぞれの突起部５４２は、プランジャ５３の挿通孔５３２ａに挿通された平板状の板部５４２ａと、挿通孔５３２ａよりもデフキャリヤ９の凹部９０側に配置されてコイルハウジング５２に対するプランジャ５３の軸方向移動を規制する係止突起５４２ｂとを有している。本実施の形態では、係止突起５４２ｂが、板部５４２ａの一部を切り起こすことにより形成されている。
【００３４】
プランジャ５３は、低炭素鋼等の軟磁性体からなり、電磁石５１の外周に配置される環状の外環部５３１と、外環部５３１の軸方向の一端部から内方に突出して形成された側板部５３２と、外環部５３１の軸方向の他端部から外方に突出して形成されたフランジ部５３３とを一体に有している。外環部５３１は、電磁石５１を外周側から覆う円筒状である。フランジ部５３３には、ウェーブワッシャ７１の付勢力により、介在部材６１の円環部６１１が当接している。
【００３５】
プランジャ５３は、外環部５３１の内周面が電磁石５１の樹脂部材５１２の外周面に接触して電磁石５１に支持されている。プランジャ５３が軸方向に移動する際には、外環部５３１の内周面が樹脂部材５１２の外周面を摺動する。つまり、プランジャ５３は、外環部５３１の内周面が電磁石５１の樹脂部材５１２の外周面に接触することで、樹脂部材５１２に径方向支持されている。
【００３６】
プランジャ５３の側板部５３２には、回り止め部材５４の一対の突起部５４２をそれぞれ挿通させる２つの挿通孔５３２ａ、電磁石５１のボス部５１２ａが貫通する貫通孔５３２ｂ、及び潤滑油を流動させる複数（図２に示す例では１０個）の油孔５３２ｃが形成されている。電磁石５１は、ボス部５１２ａが貫通孔５３２ｂを貫通することにより、コイルハウジング５２に対して回り止めされている。
【００３７】
デフケース２は、円盤状の第１ケース部材２１と、有底円筒状の第２ケース部材２２とを有している。第１ケース部材２１は、第２ケース部材２２の開口を閉塞している。差動機構３における一対のサイドギヤ３２と第１ケース部材２１及び第２ケース部材２２との間には、それぞれ環板状のワッシャ３４が配置されている。第１ケース部材２１は軟磁性体からなり、その具体的な材質としては、例えばＳ４５Ｃ等の炭素鋼や、ＳＣＭ４４５等のクロムモリブデン鋼、あるいはＳ１０Ｃ等の低炭素鋼を好適に用いることができる。デフケース２の内部には、差動機構３を潤滑する潤滑油（デフオイル）が導入される。
【００３８】
第２ケース部材２２は、図６に示すように、差動機構３及び断続部材４を内側に収容する円筒部２２１と、円筒部２２１の軸方向一端部から内方に延在する底部２２２と、断続部材４の第１噛み合い部４１に噛み合う第２噛み合い部２２３と、円筒部２２１の軸方向他端部から外方に延在するフランジ部２２４とを一体に有している。円筒部２２１には、潤滑油を流動させる複数の油孔２２１ａが形成されている。底部２２２には、一対のサイドギヤ３２のうち一方のサイドギヤ３２に相対回転不能に連結されるドライブシャフトが挿入されるシャフト挿入孔２２２ａ、及びウェーブワッシャ７１を収容する環状溝２２２ｂが形成されている。
【００３９】
第２噛み合い部２２３は、周方向に沿って等間隔に設けられた複数の噛み合い歯２２３ａからなり、第２ケース部材２２の底部２２２側に設けられている。本実施の形態では、複数の噛み合い歯２２３ａが、底部２２２の内面から軸方向に突出して形成されている。ウェーブワッシャ７１は、断続部材４を第２ケース部材２２の底部２２２から離間させる方向に付勢している。
【００４０】
第１ケース部材２１は、第２ケース部材２２の底部２２２と軸方向に対向する円盤部２１１と、第２ケース部材２２側のフランジ部２２４に突き当てられるフランジ部２１２とを一体に有している。第１ケース部材２１のフランジ部２１２と第２ケース部材２２のフランジ部２２４とは、複数のねじ２０によって結合されている。円盤部２１１には、一対のサイドギヤ３２のうち他方のサイドギヤ３２に相対回転不能に連結されるドライブシャフトが挿入されるシャフト挿入孔２１１ａが形成されている。また、円盤部２１１には、第２ケース部材２２の底部２２２との対向面とは反対側の外面から軸方向に窪んで形成された環状溝２１１ｂ、及び環状溝２１１ｂと連通して円盤部２１１を軸方向に貫通する複数の貫通孔２１１ｃが形成されている。
【００４１】
第１ケース部材２１の環状溝２１１ｂには、電磁石５１、コイルハウジング５２、及び介在部材６１のそれぞれの一部が収容されている。介在部材６１は、円環部６１１が環状溝２１１ｂ内に配置され、複数の突軸６１２が第１ケース部材２１の複数の貫通孔２１１ｃにそれぞれ挿通されている。介在部材６１は、複数の突軸６１２が貫通孔２１１ｃに挿通されることで、第１ケース部材２１に対して径方向支持されている。すなわち、突軸６１２が貫通孔２１１ｃの内面に当接することで、第１ケース部材２１に対する介在部材６１の径方向の位置が決められている。
【００４２】
デフケース２には、第１及び第２ケース部材２１，２２のフランジ部２１２，２２４に固定される環状のリングギヤ２３（図１参照）から駆動力が入力される。リングギヤ２３は、第２ケース部材２１の円筒部２２１におけるフランジ部２２４側の外周に固定されている。本実施の形態では、第１ケース部材２１のフランジ部２１２に形成された複数のボルト挿通孔２１２ａ、及び第２ケース部材２２のフランジ部２２４に形成された複数のボルト挿通孔２２４ａにそれぞれ挿通された複数の締結ボルト２４によって、リングギヤ２３がデフケース２と一体に回転するように固定されている。締結ボルト２４は、頭部２４１が第１ケース部材２１のフランジ部２１２に当接し、雄ねじが形成された軸部２４２がボルト挿通孔２１２ａ，２２４ａを挿通してリングギヤ２３のねじ孔２３ａに螺合する。
【００４３】
介在部材６１の円環部６１１は、プランジャ５３のフランジ部５３３に当接し、プランジャ５３から軸方向の移動力を受ける。電磁石５１のコイル５１１に通電されると、図２（ｂ）に破線で示す磁路Ｍに磁束が発生してプランジャ５３が介在部材６１を介して断続部材４を押圧し、断続部材４を軸方向に移動させる。
【００４４】
プランジャ５３のフランジ部５３３は、介在部材６１の円環部６１１よりも大径に形成され、円環部６１１よりも外方に張り出している。フランジ部５３３は、円環部６１１よりも外径側の部分が第１ケース部材２１の環状溝２１１ｂよりも外径側における軸方向端面２１１ｄと軸方向に対向する。つまり、第１ケース部材２１の軸方向端面２１１ｄと、この軸方向端面２１１ｄと軸方向に対向するフランジ部５３３の対向面５３３ａとの間に、第１のエアギャップＧ１が形成されている。
【００４５】
プランジャ５３の側板部５３２の内径は、第１ケース部材２１の環状溝２１１ｂの内径側の周面２１１ｅの直径よりも大きく形成されている。周面２１１ｅは、第１ケース部材２１における円盤部２１１の外周面である。
【００４６】
プランジャ５３の側板部５３２は、コイル５１１の非通電時には環状溝２１１ｂの外側（軸受９１側）に位置し、コイル５１１に通電されてプランジャ５３が方向に移動すると、側板部５３２の内周面５３２ｄが周面２１１ｅと径方向に所定の間隔を保持して向かい合う。側板部５３２の内周面５３２ｄは、プランジャ５３の内端面である。つまり、第１ケース部材２１の周面２１１ｅとプランジャ５３の側板部５３２の内周面５３２ｄとの間には、第２のエアギャップＧ２が形成されている。換言すれば、第２のエアギャップＧ２は、第１ケース部材２１の周面２１１ｅと、プランジャ５３の側板部５３２の内周面５３２ｄとの間に、径方向に所定の距離を有して形成されている。
【００４７】
第１ケース部材２１及びプランジャ５３は、コイル５１１の磁束の磁路Ｍを構成し、第１及び第２のエアギャップＧ１，Ｇ２を介して軸方向に相対移動可能である。図２（ｂ）では、磁路Ｍにおける磁束の向きを矢印で示している。コイル５１１の磁束は、第１及び第２のエアギャップＧ１，Ｇ２を通過する。より具体的には、コイル５１１に通電されたとき、第１及び第２のエアギャップＧ１，Ｇ２のうち一方のエアギャップ（本実施の形態では第１のエアギャップＧ１）からプランジャ５３へ磁束が導入されると共に、プランジャ５３から他方のエアギャップ（本実施の形態では第２のエアギャップＧ２）に磁束が導出される。なお、磁路Ｍにおける磁束の向きは、コイル５１１に流れる電流の向きに応じて定まる。
【００４８】
本実施の形態では、コイル５１１に通電されたとき、第１のエアギャップＧ１が狭くなるようにプランジャ５３が軸方向に移動する。なお、外環部５３１の軸方向長さを延長すると共に側板部５３２の内径を小さくし、側板部５３２の一部を第１ケース部材２１の環状溝２１１ｂよりも内径側における軸方向端面２１１ｆ（図２（ｂ）参照）と軸方向に対向させてもよい。この場合、プランジャ５３の側板部５３２と第１ケース部材２１の軸方向端面２１１ｆとの間に第２のエアギャップＧ２が形成され、コイル５１１に通電されたとき、第１及び第２のエアギャップＧ１，Ｇ２が狭くなるようにプランジャ５３が軸方向に移動する。
【００４９】
プランジャ５３は、電磁石５１の樹脂部材５１２に径方向支持されて、第２のエアギャップＧ２が維持される。また、図２（ａ）及び（ｂ）から明らかなように、コイルハウジング５２の壁部５２２とプランジャ５３とは、第１のエアギャップＧ１よりも広い間隔で離間し、コイルハウジング５２の円筒部５２１とプランジャ５３とは、第２のエアギャップＧ２よりも広い間隔で離間している。これにより、コイル５１１への通電により発生する磁束は、主としてプランジャ５３及び第１ケース部材２１を通過する。
【００５０】
（差動装置１の動作）
差動装置１は、アクチュエータ５の作動及び非作動によって、第１噛み合い部４１と第２噛み合い部２２３とが周方向に噛み合って断続部材４とデフケース２とが相対回転不能に連結される連結状態と、断続部材４とデフケース２とが相対回転可能な非連結状態とが切り替わる。
【００５１】
電磁石５１のコイル５１１に励磁電流が供給されないアクチュエータ５の非作動時には、ウェーブワッシャ７１の復元力によって断続部材４が第１ケース部材２１の円盤部２１１側に移動して、第１噛み合い部４１と第２噛み合い部２２３との噛み合いが解除される。このアクチュエータ５の非作動時には、デフケース２と断続部材４が相対回転可能であるので、デフケース２から差動機構３のピニオンシャフト３０への駆動力の伝達が遮断される。これにより、リングギヤ２３からデフケース２に入力された駆動力がドライブシャフトに伝達されず、車両が二輪駆動状態となる。
【００５２】
一方、電磁石５１のコイル５１１に励磁電流が供給されると、図２（ｂ）に破線で示す磁路Ｍに磁束が発生する。そして、電磁石５１の磁力によって、第１のエアギャップＧ１が狭くなるようにプランジャ５３が軸方向に移動する。これにより、断続部材４が第２ケース部材２２の底部２２２側に押圧され、第１噛み合い部４１と第２噛み合い部２２３とが噛み合わされる。このように、断続部材４は、噛み合い歯４１１がデフケース２の第２噛み合い部２２３に噛み合う連結位置と、噛み合い歯４１１がデフケース２の第２噛み合い部２２３に噛み合わない非連結位置との間を軸方向に移動可能である。
【００５３】
第１噛み合い部４１と第２噛み合い部２２３とが噛み合うと、リングギヤ２３からデフケース２の第２ケース部材２２に入力された駆動力が、断続部材４、差動機構３の一対のピニオンシャフト３０、４つのピニオンギヤ３１、及び一対のサイドギヤ３２を介してドライブシャフトに伝達され、車両が四輪駆動状態となる。
【００５４】
（第１の実施の形態の作用及び効果）
以上説明した第１の実施の形態によれば、第１ケース部材２１及びプランジャ５３が第１及び第２のエアギャップＧ１，Ｇ２を介して軸方向に相対移動可能であり、第１及び第２のエアギャップＧ１，Ｇ２を通過する磁束によってプランジャ５３が第１ケース部材２１に対して軸方向に移動する。このため、例えばコイルハウジング５２を含む磁路に形成される磁束によってプランジャ５３が移動する場合に比較して、磁路における磁気抵抗を小さくすることができる。つまり、第１ケース部材２１及びコイルハウジング５２を含む磁路に形成される磁束によってプランジャ５３を移動させる場合には、第１及び第２のエアギャップＧ１，Ｇ２に加えて、第１ケース部材２１とコイルハウジング５２との間に形成されるエアギャップの磁気抵抗が発生するが、本実施の形態によれば、このエアギャップが発生しないので、磁路における磁気抵抗を小さくすることができる。
【００５５】
また、仮に磁路が第１ケース部材２１を含まず、磁路がコイルハウジング５２及びプランジャ５３のみによって形成される場合には、コイルハウジング５２が磁気飽和しないように円筒部５６１及び壁部５６２の厚みを確保する必要があるが、本実施の形態によれば、磁路Ｍが第１ケース部材２１及びプランジャ５３によって構成されるので、コイルハウジング５２を薄肉化して差動装置１及び断続装置１０の小型軽量化を図ることが可能となる。
【００５６】
また、本実施の形態によれば、プランジャ５３が電磁石５１の樹脂部材５１２に径方向支持されているので、アクチュエータ５を簡素に構成することが可能となる。またさらに、本実施の形態によれば、プランジャ５３と断続部材４との間に非磁性の介在部材６１が介在するので、プランジャ５３に導入された磁束が断続部材４側に漏れることを抑制することができる。
【００５７】
［第２の実施の形態］
次に、図７乃至図１１を参照して、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００５８】
図７は、本発明の第２の実施の形態に係る差動装置１Ａの構成例を示す断面図である。図８（ａ）及び（ｂ）は、差動装置１Ａの一部を拡大して示す断面図である。図９は、差動装置１Ａの分解斜視図である。図１０は、差動装置１Ａのデフケース２Ａ及びその内部の構造を示す分解斜視図である。図１１（ａ）及び（ｂ）は、差動装置１Ａの断続部材４Ａを示す斜視図である。
【００５９】
差動装置１Ａは、デフキャリヤ９Ａに一対の軸受９３，９４を介して回転可能に支持されたデフケース２Ａと、デフケース２Ａに収容された差動機構３Ａと、デフケース２Ａと差動機構３Ａの第１サイドギヤ３７との間の駆動力伝達を断続することが可能な断続部材４Ａと、断続部材４Ａを移動させるアクチュエータ５Ａと、断続部材４Ａとアクチュエータ５Ａとの間に介在し、アクチュエータ５Ａの移動力を断続部材４Ａに伝達する介在部材６２と、断続部材４Ａをアクチュエータ５Ａ側に付勢する付勢部材としてのウェーブワッシャ７３と、アクチュエータ５Ａの動作状態を示す電気信号を出力するポジションセンサ１００とを備えている。このうち、断続部材４Ａ、アクチュエータ５Ａ、及び介在部材６２は、第１の回転部材としてのデフケース２Ａと第２の回転部材としての第１サイドギヤ３７との連結を断続する断続装置１０Ａを構成する。
【００６０】
差動機構３Ａは、第１ピニオンギヤ３５及び第２ピニオンギヤ３６を互いに噛み合せてなる複数（本実施の形態では５組）のピニオンギヤ組３Ｂと、一対の出力部材としての第１サイドギヤ３７及び第２サイドギヤ３８とを有している。デフケース２Ａと第１及び第２サイドギヤ３７，３８とは、アクチュエータ５Ａの非作動時において、デフケース２Ａに対して共通の回転軸線Ｏを中心として相対回転可能である。差動機構３Ａは、デフケース２Ａから入力される駆動力を第１及び第２サイドギヤ３７，３８から差動を許容して出力する。
【００６１】
第１サイドギヤ３７及び第２サイドギヤ３８は筒状であり、第１サイドギヤ３７の内周面には左右のドライブシャフトのうち一方のドライブシャフトが相対回転不能に連結されるスプライン嵌合部３７０が形成され、第２サイドギヤ３８の内周面には他方のドライブシャフトが相対回転不能に連結されるスプライン嵌合部３８０が形成されている。
【００６２】
デフケース２Ａには、各ピニオンギヤ組３Ｂの第１ピニオンギヤ３５及び第２ピニオンギヤ３６を回転可能に保持する複数の保持孔２００が形成されている。第１ピニオンギヤ３５及び第２ピニオンギヤ３６は、回転軸線Ｏを中心として公転すると共に、それぞれの中心軸を回転軸として保持孔２００内で自転可能である。
【００６３】
第１サイドギヤ３７及び第２サイドギヤ３８は、共通の外径を有し、外周面には複数の斜歯からなる歯車部３７１，３８１がそれぞれ形成されている。また、第１サイドギヤ３７には、図７に示すように、歯車部３７１よりも外周側に突出して設けられた環状壁部３７２に、断続部材４Ａの噛み合い部４５（後述）に噛み合う複数の噛み合い歯３７３が形成されている。第１サイドギヤ３７と第２サイドギヤ３８との間には、センタワッシャ３９０が配置されている。また、第１サイドギヤ３７の側方には第１サイドワッシャ３９１が配置され、第２サイドギヤ３８の側方には第２サイドワッシャ３９２が配置されている。
【００６４】
第１ピニオンギヤ３５は、長歯車部３５１と、短歯車部３５２と、長歯車部３５１と短歯車部３５２とを軸方向に連結する連結部３５３とを一体に有している。同様に、第２ピニオンギヤ３６は、長歯車部３６１と、短歯車部３６２と、長歯車部３６１と短歯車部３６２とを軸方向に連結する連結部３６３とを一体に有している。
【００６５】
第１ピニオンギヤ３５は、長歯車部３５１が第１サイドギヤ３７の歯車部３７１及び第２ピニオンギヤ３６の短歯車部３６２と噛み合い、短歯車部３５２が第２ピニオンギヤ３６の長歯車部３６１と噛み合っている。第２ピニオンギヤ３６は、長歯車部３６１が第２サイドギヤ３８の歯車部３８１及び第１ピニオンギヤ３５の短歯車部３５２と噛み合い、短歯車部３６２が第１ピニオンギヤ３５の長歯車部３５１と噛み合っている。なお、図１０では、これら各歯車部の斜歯の図示を省略している。
【００６６】
第１サイドギヤ３７及び第２サイドギヤ３８が同じ速度で回転する場合、第１ピニオンギヤ３５及び第２ピニオンギヤ３６は、保持孔２００内で自転することなくデフケース２Ａと共に公転する。また、例えば車両の旋回時等において第１サイドギヤ３７及び第２サイドギヤ３８の回転速度が異なると、第１ピニオンギヤ３５及び第２ピニオンギヤ３６が保持孔２００内で自転しながら公転する。これにより、デフケース２Ａに入力された駆動力が第１サイドギヤ３７及び第２サイドギヤ３８に差動を許容して配分される。
【００６７】
断続部材４Ａは、デフケース２Ａと第１サイドギヤ３７とを相対回転不能に連結する連結位置、及びデフケース２Ａと第１サイドギヤ３７との相対回転を許容する非連結位置との間を軸方向に移動可能である。図８（ａ）では断続部材４Ａが非連結位置にある状態を示し、図８（ｂ）では断続部材４Ａが連結位置にある状態を示している。
【００６８】
断続部材４Ａが連結位置にあるとき、デフケース２Ａと第１サイドギヤ３７との差動が規制されることにより、第１ピニオンギヤ３５及び第２ピニオンギヤ３６が自転不能となり、デフケース２Ａと第２サイドギヤ３８との差動も規制される。断続部材４Ａは、第１サイドギヤ３７との間に配置されたウェーブワッシャ７３によって、非連結位置に向かって付勢されている。
【００６９】
アクチュエータ５Ａは、通電により磁束を発生させるコイル５５１、及びコイル５５１を覆う樹脂部材５５２を有する環状の電磁石５５と、電磁石５５を保持するコイルハウジング５６と、断続部材４Ａと共に軸方向に移動するプランジャ５７と、デフキャリヤ９Ａに対するコイルハウジング５６の軸方向移動及び相対回転を規制する回り止め部材５８とを有している。電磁石５５は、回転軸線Ｏに沿う断面の形状が矩形状であり、コイル５５１は樹脂部材５５２を介してコイルハウジング５６に保持されている。
【００７０】
プランジャ５７は、コイル５５１への通電により発生する磁力によって、第１サイドギヤ３７の噛み合い歯３７３に噛み合い部４５が噛み合う方向に断続部材４Ａを移動させる。断続部材４Ａは、介在部材６２を介して伝達されるアクチュエータ５Ａの移動力によって、噛み合い部４５が噛み合い歯３７３に噛み合わされる。
【００７１】
電磁石５５のコイル５５１には、樹脂部材５５２に設けられたボス部５５２ａから導出された電線５１３を介して図略の制御装置から励磁電流が供給される。アクチュエータ５Ａは、コイル５５１に励磁電流が供給されることにより作動する。コイルハウジング５６は、電磁石５５の樹脂部材５５２の内周面を内側から覆う円筒部５６１と、円筒部５６１の軸方向の一端部から外方に突出して樹脂部材５５２の一方の軸方向端面の一部を覆う円環板状の壁部５６２とを一体に有している。コイルハウジング５６の円筒部５６１の内径は、この円筒部５２１の内周面に対向する部分のデフケース２Ａの外径よりも僅かに大きく形成されている。
【００７２】
コイルハウジング５６の円筒部５６１における壁部５６２とは反対側の端部には、回り止め部材５８が固定されている。回り止め部材５８は、コイルハウジング５６の円筒部５６１の外周に配置される環状部５８１と、周方向の２箇所において環状部５８１から軸方向に突出する一対の突起部５８２と、突起部５８２の先端部から鋭角に折り返された折り返し部５８３とを一体に有している。環状部５８１は、例えば溶接によってコイルハウジング５６の円筒部５６１の外周面に固定されている。
【００７３】
コイルハウジング５６の円筒部５６１の内周面には、圧入ピン８１によってデフケース２Ａに固定された非磁性体からなる複数（本実施の形態では３つ）のプレート８２が嵌合する環状凹部５６０が形成されている。コイルハウジング５６は、環状凹部５６０にプレート８２が嵌合することで、デフケース２Ａに対する軸方向移動が規制されている。環状凹部５６０の軸方向幅は、デフケース２Ａが回転する際にコイルハウジング５６との間で回転抵抗が発生しないように、プレート８２の厚みよりも大きく形成されている。
【００７４】
回り止め部材５８は、一対の突起部５８２がデフキャリヤ９Ａに設けられた係止部９０１に係止されて回り止めされている。デフキャリヤ９Ａには、一対の突起部５８２をそれぞれ係止する２つの係止部９０１が設けられ、図７ではこのうち一方の係止部９０１を図示している。プランジャ５７は、折り返し部５８３によって回り止め部材５８から抜け止めされると共に、突起部５８２によってデフキャリヤ９Ａに対して回り止めされている。
【００７５】
プランジャ５７は、低炭素鋼等の軟磁性金属からなり、電磁石５５の外周に配置される環状の外環部５７１と、電磁石５５と軸方向に対向する側板部５７２とを一体に有している。外環部５７１は、電磁石５５を外周側から覆う円筒状である。側板部５７２は、外環部５７１の軸方向の一端部から内方に突出している。プランジャ５７は、外環部５７１の内周面が樹脂部材５５２の外周面に接触して電磁石５５に支持されている。
【００７６】
側板部５７２には、回り止め部材５８の一対の突起部５８２をそれぞれ挿通させる２つの挿通孔５７２ａ、電磁石５５のボス部５５２ａが貫通する貫通孔５７２ｂ、及び潤滑油を流動させる複数（図９に示す例では１０個）の油孔５７２ｃが形成されている。側板部５７２には、介在部材６２の一端部が当接する。
【００７７】
介在部材６２は、例えばオーステナイト系ステンレス等の非磁性金属からなり、プランジャ５７の側板部５７２に当接するリング状の円環部６２１と、円環部６２１から軸方向に延びる３つの突軸６２２と、突軸６２２の先端部から内方に突出して断続部材４Ａに固定される固定部６２３とを一体に有している。介在部材６２は、円環部６２１がプランジャ５７の側板部５７２と摺動してデフケース２Ａと共に回転する。固定部６２３には、断続部材４Ａとの固定のための圧入ピン８３を挿通させる挿通孔６２０が形成されている。
【００７８】
デフケース２Ａは、複数のねじ２０によって互いに固定された第１ケース部材２５及び第２ケース部材２６を有している。第１ケース部材２５は、軸受９３によってデフキャリヤ９Ａに回転可能に支持され、第２ケース部材２６は、軸受９４によってデフキャリヤ９Ａに回転可能に支持されている。
【００７９】
第１ケース部材２５は、複数のピニオンギヤ組３Ｂを回転可能に保持する円筒状の円筒部２５１と、円筒部２５１の一端部から内方に延在する底部２５２と、第２ケース部材２６に突き当てられるフランジ部２５３とを一体に有している。円筒部２５１と底部２５２との間の角部には、電磁石５５及びコイルハウジング５６が配置される環状凹部２５０が形成されている。
【００８０】
第１サイドギヤ３７及び第２サイドギヤ３８は、円筒部２５１の内側に配置されている。また、第１ケース部材２５は、例えばＳ４５Ｃ等の炭素鋼や、ＳＣＭ４４５等のクロムモリブデン鋼、あるいはＳ１０Ｃ等の低炭素鋼からなる。
【００８１】
第１ケース部材２５の底部２５２には、介在部材６２の突軸６２２及び固定部６２３が挿入される複数の挿通孔２５２ａが形成されている。挿通孔２５２ａは、底部２５２を軸方向に貫通している。また、挿通孔２５２ａには、断続部材４Ａの突部４６（後述）が挿入される。断続部材４Ａは、突部４６が挿通孔２５２ａに挿入されることで、デフケース２Ａとの相対回転が規制される。本実施の形態では、３つの挿通孔２５２ａが、底部２５２の周方向に沿って等間隔に形成されている。
【００８２】
電磁石５５に励磁電流が供給されると、図８（ｂ）に示す磁路Ｍに磁束が発生し、プランジャ５７が軸方向に移動する。このプランジャ５７の軸方向移動により、断続部材４Ａが介在部材６２を介して押圧され、非連結位置から連結位置に移動する。
【００８３】
断続部材４Ａは、図１１に示すように、一方の軸方向端面４４ａに複数（３つ）の椀状凹部４４０が形成された円環板状の円板部４４と、第１サイドギヤ３７と軸方向に対向する円板部４４の他方の軸方向端面４４ｂに形成された噛み合い部４５と、円板部４４の一方の軸方向端面４４ａから軸方向に突出して形成された台形柱状の突部４６とを一体に有している。
【００８４】
円板部４４の一方の軸方向端面４４ａは、第１ケース部材２５の底部２５２と軸方向に対向する。突部４６は、第１ケース部材２５の底部２５２に形成された挿通孔２５２ａに一部が挿入されている。断続部材４Ａは、突部４６が第１ケース部材２５の挿通孔２５２ａに挿入されることにより、デフケース２Ａに対して軸方向に移動可能かつ相対回転不能である。挿通孔２５２ａは、周方向の幅が断続部材４Ａの突部４６の周方向の幅よりも広く、デフケース２Ａと断続部材４Ａとは、挿通孔２５２ａの周方向幅と突部４６の周方向幅との差に応じた所定の角度範囲で相対回転可能である。
【００８５】
断続部材４Ａの噛み合い部４５には、軸方向に突出する複数の噛み合い歯４５１が形成されている。複数の噛み合い歯４５１は、円板部４４の他方の軸方向端面４４ｂの外周側の一部に形成され、噛み合い部４５よりも内側の軸方向端面４４ｂは、ウェーブワッシャ７３が当接して非連結位置への付勢力を受ける平坦な受け面として形成されている。
【００８６】
断続部材４Ａは、介在部材６２を介してプランジャ５７に押圧されて連結位置に移動することで、噛み合い部４５の複数の噛み合い歯４５１が第１サイドギヤ３７の複数の噛み合い歯３７３に噛み合う。つまり、断続部材４Ａと第１サイドギヤ３７とは、断続部材４Ａが第１サイドギヤ３７側に移動したとき、複数の噛み合い歯４５１，３７３同士の噛み合いによって相対回転不能に連結される。一方、断続部材４Ａがウェーブワッシャ７３の付勢力によって非連結位置に移動すると、噛み合い歯４５１，３７３同士が噛み合わなくなり、断続部材４Ａと第１サイドギヤ３７とが相対回転可能となる。
【００８７】
突部４６の先端面には、介在部材６２との固定のための圧入ピン８３が圧入される圧入孔４６０が形成されている。断続部材４Ａは、介在部材６２の固定部６２３に形成された挿通孔６２０を挿通した圧入ピン８３が圧入孔４６０に圧入されることで、介在部材６２と一体に軸方向移動するように固定される。なお、圧入ピン８３に替えて、介在部材６２の固定部６２３と断続部材４Ａの突部４６とをボルトによって締結してもよい。
【００８８】
椀状凹部４４０は、周方向の中央部において軸方向の深さが最も深く、周方向の端部に向うにつれて徐々に軸方向の深さが浅くなる。この椀状凹部４４０の内面４４０ａは、第１ケース部材２５との相対回転によって軸方向のカム推力を発生させるカム面として形成されている。図７に示すように、第１ケース部材２５の底部２５２には、軸方向に窪んで形成された３つの凹部２５２ｂ（図７では、このうち１つの凹部２５２ｂを図示している）が形成され、これらの凹部２５２ｂのそれぞれに配置された球体８４が椀状凹部４４０の内面４４０ａに当接する。凹部２５２ｂの直径は球体８４の球径と略等しく、球体８４は凹部２５２ｂ内で転動不能である。
【００８９】
断続部材４Ａには、デフケース２Ａと断続部材４Ａとの相対回転が可能な所定の角度範囲よりも大きい角度範囲に亘って、椀状凹部４４０の内面４４０ａが形成されている。そして、断続部材４Ａがデフケース２Ａに対して回転すると、球体８４が椀状凹部４４０の内面４４０ａに当接することにより、断続部材４Ａを第１サイドギヤ３７の環状壁部３７２側に押圧するカム推力が発生する。これにより、断続部材４Ａの噛み合い部４５と第１サイドギヤ３７の噛み合い歯３７３との噛み合いが確実になされる。
【００９０】
第１ケース部材２５は、図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、底部２５２の軸方向端面２５２ｃがプランジャ５７の側板部５７２の内径側の一部に対向する。この軸方向端面２５２ｃに対向する側板部５７２の対向面５７２ａと軸方向端面２５２ｃとの間には、第１のエアギャップＧ１が形成されている。プランジャ５７の側板部５７２と第１ケース部材２５の軸方向端面２５２ｃとの間の距離は、プランジャ５７の側板部５７２とコイルハウジング５６の円筒部５６１の軸方向端面５６１ａとの間の距離よりも長い。つまり、コイルハウジング５６の円筒部５６１とプランジャ５７とは、第１のエアギャップＧ１よりも広い間隔で離間している。
【００９１】
また、プランジャ５７の外環部５７１の軸方向長さは、コイルハウジング５６の軸方向長さよりも長く、外環部５７１の内周面５７１ａは、プランジャ５７の側壁部５７２とは反対側の端部においてコイルハウジング５６の壁部５６２の外周面５６２ａと径方向に向かい合う。また、電磁石５５の磁力によってプランジャ５７が軸方向に移動したとき、外環部５７１の内周面５７１ａは、環状凹部２５０と連通して第１ケース部材２５に形成された環状溝２５１ａの底面２５１ｂと径方向に向かい合う。この底面２５１ｂは、第１ケース部材２５の外周面の一部である。このように、第１ケース部材２５の外周面とプランジャ５７の内周面との間には、径方向に所定の距離を有して第２のエアギャップＧ２が形成されている。
【００９２】
プランジャ５７の外環部５７１とコイルハウジング５６の壁部５６２の外周面５６２ａとの間の距離は、プランジャ５７の外環部５７１と環状溝２５１ａの底面２５１ｂとの間の距離よりも長い。つまり、コイルハウジング５６の壁部５６２とプランジャ５７とは、第２のエアギャップＧ２よりも広い間隔で離間している。これにより、コイル５５１への通電により発生する磁束は、主としてプランジャ５７及び第１ケース部材２５を通過する。プランジャ５７は、電磁石５５の樹脂部材５５２に径方向支持されて、第２のエアギャップＧ２が維持される。
【００９３】
第１ケース部材２５及びプランジャ５７は、コイル５５１の磁束の磁路Ｍを構成し、第１及び第２のエアギャップＧ１，Ｇ２を介して軸方向に相対移動可能である。図８（ｂ）では、磁路Ｍにおける磁束の向きを矢印で示している。コイル５５１の磁束は、第１及び第２のエアギャップＧ１，Ｇ２を通過する。より具体的には、コイル５５１に通電されたとき、第１及び第２のエアギャップＧ１，Ｇ２のうち一方のエアギャップ（本実施の形態では第１のエアギャップＧ１）からプランジャ５７へ磁束が導入されると共に、プランジャ５７から他方のエアギャップ（本実施の形態では第２のエアギャップＧ２）に磁束が導出される。なお、磁路Ｍにおける磁束の向きは、コイル５５１に流れる電流の向きに応じて定まる。
【００９４】
（差動装置１Ａの動作）
差動装置１Ａは、アクチュエータ５Ａの作動及び非作動によって、デフケース２Ａと第１サイドギヤ３７とが断続部材４Ａによって相対回転不能に連結される連結状態と、デフケース２Ａと第１サイドギヤ３７とが相対回転可能な非連結状態とが切り替わる。
【００９５】
電磁石５５のコイル５５１に励磁電流が供給されないアクチュエータ５Ａの非作動時には、ウェーブワッシャ７３の復元力によって断続部材４Ａが第１サイドギヤ３７の環状壁部３７２から離間して、噛み合い部４５と噛み合い歯３７３との噛み合いが解除される。このアクチュエータ５Ａの非作動時には、デフケース２Ａから第１ピニオンギヤ３５及び第２ピニオンギヤ３６に入力された駆動力が第１及び第２サイドギヤ３７，３８から差動を許容して出力される。
【００９６】
一方、電磁石５５のコイル５５１に励磁電流が供給されると、図８（ｂ）に破線で示す磁路Ｍに磁束が発生する。そして、電磁石５５の磁力によって、第２のエアギャップＧ２が狭くなるようにプランジャ５７が軸方向に移動する。これにより、断続部材４Ａが第２ケース部材２２の底部２２２側に押圧され、断続部材４Ａの噛み合い部４５が第１サイドギヤ３７の噛み合い歯３７３に噛み合う。このように、断続部材４Ａは、噛み合い歯４５１が第１サイドギヤ３７の噛み合い歯３７３に噛み合う連結位置と、噛み合い歯４５１が第１サイドギヤ３７の噛み合い歯３７３に噛み合わない非連結位置との間を軸方向に移動可能である。
【００９７】
噛み合い歯４５１が第１サイドギヤ３７の噛み合い歯３７３に噛み合うと、差動装置１Ａが、第１サイドギヤ３７と第２サイドギヤ３８との差動回転が規制されたデフロック状態となる。
【００９８】
以上説明した第２の実施の形態によっても、第１の実施の形態と同様の作用及び効果が得られる。
【００９９】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態は、第２の実施の形態に係る差動装置１Ａのプランジャ５７及びその支持構造を変形したものである。以下、第３の実施の形態について、第２の実施の形態と異なる部分を中心に、図１２を参照して説明する。
【０１００】
図１２は、第３の実施の形態に係る差動装置１Ｂの一部を拡大して示す部分断面図である。図１２において、第２の実施の形態と共通する構成要素については同一の符号を付して重複した説明を省略する。この差動装置１Ｂは、図１２に示す部分以外は第２の実施の形態と同様に構成されている。
【０１０１】
本実施の形態に係るアクチュエータ５Ｂは、電磁石５５の磁力によって軸方向に移動するプランジャ５９を有している。プランジャ５９は、軟磁性体からなり、電磁石５５の外周に配置される円筒状の外環部５９１と、外環部５９１の一端部から内方に延在する環状の側板部５９２とを一体に有している。側板部５９２は、電磁石５５及びコイルハウジング５６の円筒部５６１と軸方向に対向すると共に介在部材６２の円環部６２１が当接する第１環状部５９３と、第１環状部５９３よりも内径側で第１ケース部材２５の底部２５２の軸方向端面２５２ｃと対向する対向面５９４ｃを有する第２環状部５９４とを有している。
【０１０２】
側板部５９２は、第２環状部５９４が第１環状部５９３よりも第１ケース部材２５側に近づくように屈曲して形成され、第１環状部５９３と第２環状部５９４との間には段差面５９２ａが形成されている。この段差面５９２ａは、介在部材６２における円環部６２１の内周面と対向している。そして、側板部５９２の段差面５９２ａと介在部材６２の円環部６２１とが係合することで、プランジャ５９の第１ケース部材２５に対する径方向移動が規制されている。つまり、第２の実施の形態では、外環部５７１の内周面が樹脂部材５５２の外周面に接触してプランジャ５７が電磁石５５に支持されていたが、本実施の形態では、プランジャ５９が介在部材６２によって径方向に支持されている。
【０１０３】
介在部材６２は、前述のように圧入ピン８３によって断続部材４Ａに固定され、断続部材４Ａは、突部４６が挿通孔２５２ａにおける外径側の周面に接触することで、第１ケース部材２５に対する径方向移動が規制されている。これにより、介在部材６２の第１ケース部材２５に対する径方向移動が規制されている。
【０１０４】
電磁石５５の外径は、樹脂部材５５２の外周面とプランジャ５９の外環部５９１の内周面との間に僅かな隙間が形成される寸法に設定されている。これにより、プランジャ５９が軸方向移動する際に樹脂部材５５２の外周面が摩耗することが抑制される。第２のエアギャップＧ２は、プランジャ５９が介在部材６２によって径方向支持されることにより維持される。
【０１０５】
以上説明した第３の実施の形態によっても、第１の実施の形態と同様の作用及び効果が得られる。
【０１０６】
（付記）
以上、本発明を上記第１乃至第３の実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されるものではなく、本発明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。
【符号の説明】
【０１０７】
１，１Ａ，１Ｂ…差動装置
１０，１０Ａ…断続装置
２…デフケース（第２の回転部材）
２Ａ…デフケース（第１の回転部材）
２１１ｄ，２５２ｃ…軸方向端面
２１１ｅ…周面（外周面）
３，３Ａ…差動機構
３０…ピニオンシャフト（第１の回転部材）
３２…サイドギヤ（出力部材）
３７…第１サイドギヤ（第２の回転部材）
３８…第２サイドギヤ（出力部材）
４，４Ａ…断続部材
４１１，４５１…噛み合い歯
５，５Ａ，５Ｂ…アクチュエータ
５１１,５５１…コイル
５１２，５５２…樹脂部材
５２，５６…コイルハウジング
５３，５７，５９…プランジャ
５３３ａ，５７２ａ，５９４ｃ…対向面
６１，６２…介在部材
６１２，６６２…突軸
Ｇ１…第１のエアギャップ
Ｇ２…第２のエアギャップ
Ｍ…磁路
Ｏ…回転軸線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2018021621.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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