(57)【要約】【課題】車両差動装置のためのシステムを提供すること。【解決手段】車両差動装置のためのシステムは、コイル、及び第１の位置と第２の位置との間を移動可能な駆動部材を含む。駆動部材は、軸を有し、磁気的に反応する第１の本体、磁気的に反応しない第２の材料から少なくとも部分的に形成した第２の本体、及び駆動部材の径方向内表面を画定する第３の本体を含む。第１の本体、第２の本体及び第３の本体は、一緒に結合し、第３の本体は、第２の本体よりも低い熱膨張係数を有する材料から形成する。システムは、駆動部材によって駆動する係止部材も含み、係止部材の少なくとも１つの位置において差動装置の歯車を係合することができる。【選択図】図２
2019105370.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の歯車を有する車両差動装置のためのシステムであって、前記システムは、
コイル；
電気を前記コイルに印加することによって生成する磁界に反応して移動可能な駆動部材であって、前記駆動部材は、第１の位置と第２の位置との間を移動可能であり、前記駆動部材は、軸を有し、磁気的に反応する第１の材料から少なくとも部分的に形成した第１の本体、磁気的に反応しない第２の材料から少なくとも部分的に形成した第２の本体、及び前記駆動部材の径方向内表面を画定する第３の本体を含み、前記第１の本体、前記第２の本体及び前記第３の本体は、一緒に結合し、前記第３の本体は、前記第２の本体よりも低い熱膨張係数を有する材料から形成する、駆動部材；並びに
前記駆動部材が前記第２の位置にある際に前記差動装置の歯車を係合するため、前記駆動部材によって駆動する係止部材
を備え、前記係止部材は、前記駆動部材が前記第１の位置にある際に前記歯車から分離するように適合する、システム。
【請求項２】
前記第１の材料は金属であり、前記第２の本体はポリマーを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記第２の材料は、成形方法によって形成することができる材料である、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
一部分が前記駆動部材を通じて軸方向に延在する前記差動装置組立体の筐体を更に備え、前記駆動部材は、前記第１の位置と前記第２の位置との間で前記筐体に対して移動し、前記第３の本体の材料は、前記筐体の熱膨張係数と同じ又は実質的に同様の熱膨張係数を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記第２の本体は、前記第１の本体と前記第３の本体との間に挟まれる、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記第２の本体は、前記第１の本体及び前記第３の本体の両方に結合し、少なくとも１つの空隙及び少なくとも１つの突出部を含む取付け特徴部によって前記第３の本体に接続する、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記駆動部材は、少なくとも１つの軸方向に延在する脚部を有し、前記脚部は、前記第２の本体により少なくとも部分的に画定する、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記第１の本体は、前記第１の本体の外径を画定する外表面を有し、前記外表面の少なくとも一部分は、前記駆動部材の外側に露出し、前記コイルと前記第２の本体の少なくとも一部との間に位置する、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記第１の本体の外表面は、前記軸から第１の径方向距離にあり、前記少なくとも１つの脚部は、前記第１の本体に対して径方向外側に延在し、このため、前記脚部の径方向外側表面は、前記軸から、前記第１の本体の前記外表面よりも大きい径方向距離にある、請求項７に記載のシステム。
【請求項１０】
前記脚部は、前記第３の本体全体の径方向外側に位置する、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記第１の本体及び前記第３の本体は、金属から形成し、前記第２の本体は、少なくとも主にポリマー材料から形成する、請求項４に記載のシステム。
【請求項１２】
前記第１の本体は、前記第２の本体の軸方向長さの大部分に重なり、前記第３の本体は、前記第２の本体の軸方向長さの大部分に重なる、請求項５に記載のシステム。
【請求項１３】
磁界に反応して移動可能である、車両差動装着係止機構のための駆動部材であって、前記駆動部材は、第１の位置と第２の位置との間を移動可能であり、前記駆動部材は、軸を有し、磁気的に反応する第１の材料から少なくとも部分的に形成した第１の本体、磁気的に反応しない第２の材料から少なくとも部分的に形成した第２の本体、及び前記駆動部材の径方向内表面を画定する第３の本体を含み、前記第１の本体、前記第２の本体及び前記第３の本体は、一緒に結合し、前記第３の本体は、前記第２の本体よりも低い熱膨張係数を有する材料から形成する、駆動部材。
【請求項１４】
前記第１の材料は、金属であり、前記第２の本体は、成形方法によって前記第２の本体内に形成することができるポリマーを含む、請求項１３に記載の駆動部材。
【請求項１５】
前記第２の本体は、前記第１の本体と前記第３の本体との間に挟まれる、請求項１３に記載の駆動部材。
【請求項１６】
前記第２の本体の軸方向長さの大部分は、前記第２の本体の部分の径方向外側に位置する前記第１の本体に重なり、前記第２の本体の軸方向長さの大部分は、前記第２の本体の部分の径方向内側に位置する前記第３の本体に重なる、請求項１５に記載の駆動部材。
【請求項１７】
前記第１の本体は、前記軸から第１の径方向距離に環状外表面を含み、少なくとも１つの脚部は、前記第１の本体に対して径方向外側に延在し、このため、前記脚部の径方向外側表面は、前記軸から、前記第１の本体の前記外表面よりも大きい径方向距離にある、請求項１３に記載の駆動部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、車両差動装置のための電磁アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の通常動作の間、４輪の全てが同一速度比で回転しないことはよくある。異なる車輪回転比は、車両が曲がる際に最も一般的に発生するが、ブレーキ又は非均一な路面条件によって生じることもある。異なる車輪回転比に対応する一方で、２つの車輪に動力を向け続けるために、動力供給される車輪の間で異なる車輪回転比を可能にする差動装置を提供することが可能である。差動装置は、各車輪にトルクを伝達する間、車輪を異なる比率で回転させることが可能である。この解決策は、一部の運転条件では十分である一方で、被動車輪の１つが、他の車輪（複数可）が係合する表面よりもかなり低い摩擦係数を有する表面を受ける条件下では、不十分であることがある。そのような条件では、より多くの牽引力で車輪にトルクを加えることが妨げられ、これにより、望ましくない車両性能がもたらされることがある。係止機構は、差動装置を係止し、異なる車輪の回転比を防止し、少なくともいくつかの状況では２つの車両間にトルクを均一に伝達するために提供することができる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
少なくともいくつかの実装形態では、複数の歯車を有する車両差動装置のためのシステムは、コイル、及び電気をコイルに印可にすることによって生成される磁界に反応して移動可能な駆動部材を含む。駆動部材は、第１の位置と第２の位置との間を移動可能であり、軸を有し、磁気的に反応する第１の材料から少なくとも部分的に形成した第１の本体、磁気的に反応しない第２の材料から少なくとも部分的に形成した第２の本体、及び駆動部材の径方向内表面を画定する第３の本体を含む。第１の本体及び第２の本体は一緒に結合し、第２の本体及び第３の本体は一緒に結合し、第３の本体は、第２の本体よりも低い熱膨張係数を有する材料から形成する。システムは、駆動部材が第２の位置にある際に差動装置の歯車を係合するため、駆動部材によって駆動する係止部材を含むこともでき、係止部材は、駆動部材が第１の位置にある際に歯車から分離するように適合させる。
【０００４】
少なくともいくつかの実装形態では、第１の材料は金属であり、第２の本体はポリマーを含み、第２の材料は、成形方法によって形成できる材料とすることができる。第２の本体は、第１の本体と第３の本体との間に挟むことができ、それぞれが少なくとも１つの空隙及び少なくとも１つの突出部を含む個別の取付け特徴部によって第１の本体及び第３の本体の両方に結合することができる。第１の本体及び第３の本体は、金属から形成し、第２の本体は、少なくとも主にポリマー材料から形成することができる。第１の本体は、第２の本体の軸方向長さの大部分に重ねることができ、第３の本体は、第２の本体の軸方向長さの大部分に重ねることができる。
【０００５】
システムは、一部分が駆動部材を通じて軸方向に延在する差動装置組立体の筐体も含むことができ、駆動部材は、第１の位置と第２の位置との間で筐体に対して移動し、第３の本体の材料は、筐体の熱膨張係数と同じ又は実質的に同様の熱膨張係数を有することができる。
【０００６】
少なくともいくつかの実装形態では、磁界に反応して第１の位置と第２の位置との間を移動可能な車両差動装置係止機構のための駆動部材は、磁気的に反応する第１の材料から少なくとも部分的に形成した第１の本体、磁気的に反応しない第２の材料から少なくとも部分的に形成した第２の本体、及び駆動部材の径方向内表面を画定する第３の本体を含む。第１の本体、第２の本体及び第３の本体は、一緒に結合し、第３の本体は、第２の本体よりも低い熱膨張係数を有する材料から形成する。
【０００７】
以下、好ましい実施形態及び最良のモードに対する詳細な説明を添付の図面を参照しながら示す。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】車両駆動系組立体の概略図である。
【図２】電気的に作動する係止機構を有する差動装置の断面図であり、差動装置は、開放位置で示す。
【図３】係止機構のプランジャの一部分の断面図である。
【図４】係止機構のプランジャの一部分の断面図である。
【図５】係止機構のプランジャの一部分の断面図である。
【図６】係止機構のプランジャの一部分の断面図である。
【図７】電気的に作動する係止機構を有する差動装置の断面図であり、差動装置は、開放位置で示し、作動機構は、差動装置の筐体に組み込まれていない。
【図８】係止機構のソレノイド及びプランジャの部分断面図である。
【図９】圧力板の側面図である。
【図１０】修正したプランジャを示す図８と同様の図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図面をより詳細に参照すると、図１は、車両駆動系１２を示し、車両駆動系１２は、エンジン１４から、前輪１５及び後輪１６を含む複数の車輪に動力を供給する。エンジン１４は、伝達装置１７及び動力伝達ユニット１８を介してトルクを供給し、動力伝達ユニット１８は出力軸２０に供給する。出力軸２０は、第１のプロップ軸２１に結合し、第１のプロップ軸２１は、差動装置組立体２３を含み得る後駆動ユニット２２に結合する。動力伝達ユニット１８又は他のデバイスは、出力軸２４を有することができ、出力軸２４は、第２のプロップ軸２７を介して前駆動ユニット２５に結合する（前駆動ユニット２５は、差動装置組立体２６を含み得る）。左前側軸２８及び右前側軸２９は、駆動ユニット２５／差動装置２６に結合し、これにより、側軸２８、側軸２９と前輪１５との間の相対的な回転を可能にする。左後側軸３０及び右後側軸３２は、後駆動ユニット２２／差動装置２３に結合し、これにより、側軸３０、３２と後輪１６との間の相対的な回転を可能にする。動力伝達ユニット１８は、切断組立体を含むことができ、切断組立体は、接続状態では、トルクを第２のプロップ軸２７に伝達し、前輪１５を駆動させる。動力伝達ユニット１８は、接続又は切断時、トルクを第１のプロップ軸２１に供給し、後輪１６を駆動することができる。したがって、切断デバイスの状態に応じて、駆動系１２は、トルクを後輪１６のみに供給するか、又は全ての４つの車輪１５、１６に供給することができる。当然、他の駆動系構成を必要に応じて使用することができる。
【００１０】
次に図２を参照すると、第１の後側軸３０は、差動装置２３内の第１の側歯車３４に接続されている。同様に、第２の後側軸３２は、差動装置２３内の第２の側歯車３６に接続されている。側歯車３４、３６は、差動装置２３の筐体３７内に支持される。差動装置は、小歯車３８、４０も含み、小歯車３８、４０は、側歯車３４、３６のそれぞれと噛み合い、筐体３７内で、小歯車軸４２上に組み付けられている。
【００１１】
差動装置２３を選択的に係止し、係止を解除するため、係止機構４６を設ける。係止機構４６は、作動状態及び停止状態を有することができ、１つの状態では、係止機構は、側軸の１つ（例えば３２）を差動装置筐体３７に結合し、結合された側軸が筐体と共に回転するようにする。今度は、これにより、もう一方の側軸３０が、筐体３７及び筐体３７に結合している側軸３２を同時に回転させ、両側軸３０、３２が同じ速度で回転するようにする。
【００１２】
少なくともいくつかの実装形態では、係止機構４６は、電気的に作動し、環状ワイヤ・コイル４９を有するソレノイド４８、及び駆動部材を含み、駆動部材は、電機子又はプランジャ５４を含むことができ、電機子又はプランジャ５４は、コイルの径方向内側に少なくとも部分的に受けられ、コイルと軸方向に重なっている。少なくともいくつかの実装形態では、プランジャ５４も環状であり、プランジャ及びコイル４９は、同軸に配置され、筐体と共に回転するように筐体３７によって支持され、一方の側軸（ここでは第２の側軸３２）は、コイル及びプランジャを通して延在する筐体３７の一部分を通じて同軸に延在する。電力は、電線５０を介してコイル４９に供給され、コイル及び差動筐体３７に対してプランジャ５４を第１の位置又は後退位置から第２の位置又は前進位置に変位させる磁界を生成する。電力がコイル４９に供給されていない場合にプランジャ５４が第２の位置から第１の位置に戻るのを容易にするために、以下に示すように、ばね５５等の付勢部材をプランジャ５４上又はプランジャと係合する構成要素上で作用させることができる。少なくともいくつかの実装形態では、係止機構４６は、プランジャ５４が第２の位置にある際に作動し、係止機構は、プランジャが第１の位置にある際に停止する。図示の例では、プランジャ５４は、電力をコイル４９に供給した際に第２の位置にあり、電力をコイルに供給していない際、第１の位置に移動するが、必要な場合、この反対も有効とすることができる（例えば、係止機構４６は、付勢部材５５によって作動位置に移動し、コイルへの電力供給により停止することができる）。
【００１３】
少なくともいくつかの実装形態では、係止機構４６は、係止部材５６を更に含むか又は係止部材５６と関連付けることができ、係止部材５６は、以下に示すように、プランジャ５４によって駆動され、側歯車３４と接続するように適合させる。係止部材５６は、全体に環状とすることができ、第２の側歯車３６及び／又は軸３２の一部分は、係止部材を通じて延在する。係止部材５６は、プランジャ５４が係合可能な後面５７、及び歯車又はクラッチ歯（例えばドッグ・クラッチ歯）等の少なくとも１つの係合特徴部５８を有する前面５９を含むことができ、係合特徴部５８は、第１の側歯車３４の後面上に形成した、対応する係合特徴部６０（例えば歯車又はドッグ・クラッチ歯）を係合するように構成する。ばね５５は、係止部材５６上に作用し、係止部材をプランジャ５４内に推進し、上記のように、コイル４９に電力供給されていない場合、プランジャを第１の位置に移動させることができる。図示の実装形態では、プランジャ５４は、筐体壁６２の一方の側に隣接して位置し、係止部材５６は、壁６２のもう一方の側に隣接して位置する。壁６２は、開口６４を含み、プランジャ５４及び係止部材５６はそれぞれ、軸方向に延在する脚部６６、６８を含み（例えば図２及び図３）、脚部６６、６８は、壁の開口６４内に又は開口６４を通じて延在し、プランジャ及び係止部材が、壁を越えて又は壁を通じて互いに係止するようにする。コイル４９及びプランジャ５４と同様に、係止部材５６も筐体３７によって支持され、筐体３７と共に回転する。
【００１４】
図２に示す差動装置２３は、開放モード又は開放位置で示す。図示の実装形態では、差動装置の開放位置では、コイル４９に電力供給されておらず、プランジャ５４は、その第１の位置にあり、係止部材５６は側歯車３４と係合せず、このため、側歯車は、係止部材５６及び筐体３７に対して回転することができる。開放位置では、側歯車３０、３２は、互いに異なる速度で回転することができる。しかし、特定の運転条件では、トルクが両輪に加えられるように、側歯車３０、３２を同時に回転させることが望ましいことがある。
【００１５】
係止位置では、コイル４９に電力供給され、プランジャ５４は、第２の位置に前進し、これにより、係止部材５６を駆動して側歯車３４と係合させる（即ち、歯５８は歯６０を係合する）。したがって、側歯車３４は、側歯車が筐体に対して回転するのではなく筐体と共に回転するために筐体３７に結合する。実際には、第２の側歯車３２は、筐体３７に係止され、筐体３７と共に回転し、筐体３７は、第１の側軸３０及び第２の側軸３２を強制的に同時に回転させる。
【００１６】
図２〜図８及び図１０に示すように、プランジャ５４は、複数の材料から形成することができ、材料には、コイル４９が生成する磁界に磁気的に反応する材料、及び磁界に反応してもしなくてもよい少なくとも１つの他の材料を含む。したがって、磁界がコイル４９によって生成されると、プランジャ５４は、一方の位置からもう一方の位置に（例えば後退位置から前進位置に）駆動させることができる。本明細書で使用する材料は、磁界に反応する。これは、本明細書に記載の適用例等のもので使用する種類のソレノイド４８が生成する大きさの磁界が、そのような材料から形成されるか又はそのような材料を含む構成要素を変位させることができる場合である。本明細書に記載の例では、プランジャ５４は、係止機構４６の効果的な動作を可能にするのに十分な力及び速度を伴って、前進位置と後退位置との間を移動させる必要がある。したがって、材料という語を本開示で使用する際、全ての材料は、磁界、特に、大きな強度又は大きさをもつ場によって、何らかの形で影響を受け得る一方で、全ての材料が磁気的に反応するわけではない。
【００１７】
例えば、鉄、ニッケル及びコバルトは、磁界に比較的強力に影響を受けるため、磁気的に反応するものとして挙げられることが多い。プランジャ５４の１つの材料は、鉄に限定されないが、強磁性で比較的強力な磁気反応であることが公知の様々な等級の鉄を含むことができる。逆に、木、プラスチック及びガラス等の材料は、磁界によって受ける影響／引力がかなり弱いため、磁気的に反応しないものとして挙げられることが多い。当然、磁気的に反応する材料を、磁気的に反応しない材料と組み合わせ、（例えば磁性材料をポリマー材料に混合することによって）磁気的に反応する構成要素を生成することができる。
【００１８】
少なくともいくつかの実装形態では、図３に示すように、プランジャ５４は、中心軸７３を有し、第１の本体７４によって規定し得る主本体７２、第２の本体７６、及び第３の本体７８を含み、第１の本体７４、第２の本体７６及び第３の本体７８は、１つ又は複数の取付け特徴部、又は対向し重なる表面等が一緒に結合しており、取付け特徴部又は表面が、第１の本体、第２の本体及び第３の本体が分離するのを阻止又は防止する。取付け特徴部の非限定的な例は、対合する突出部及び空隙を含み、突出部は、突縁、タブ、指部、舌部等を含み、空隙は、スロット、穴、本体の下部切欠き部分に隣接する領域等を含み得る。少なくともいくつかの実装形態では、第１の本体７４、第２の本体７６及び第３の本体７８は、一体に一緒に結合し、単一構成要素として移動し、使用中に分離しないようにする。更に、少なくともいくつかの実装形態では、第１の本体７４、第２の本体７６及び第３の本体７８は、本体の少なくとも１つの一部分を破壊（例えば切断又は破断）しなければ分離しないように構成することができる。
【００１９】
第１の本体７４は、環状であり、外表面８０を有することができ、外表面８０は、プランジャ５４の径方向外表面の少なくとも一部を画定する。第１の本体７４は、磁気的に反応する材料から形成し、コイル４９に隣接して、コイル４９の径方向内側に受けることができ、第１の本体７４とコイル４９との間にはわずかな隙間がある。このようにして、第１の本体７４は、コイル４９が生成する磁界の中にあり、第１の本体は、磁界によって駆動され、プランジャ５４を後退位置から前進位置に移動させる。第１の本体７４の内表面８２は、第２の本体７６の外表面８４と係合するか、又は外表面８４に隣接することができる。即ち、第２の本体７６は、第１の本体７４の少なくとも一部分の径方向内側である少なくとも一部分を有することができる。
【００２０】
第２の本体７６は、環状であり、少なくともいくつかの実装形態では、第１の本体７４の一部と径方向に重なることができる。図３に示す実装形態では、第２の本体７６は、径方向外側に延在する突縁８８又は壁を有する通路８６を画定し、通路８６の中に、第１の本体７４を受け、第１の本体７４の軸方向対向端部又は縁部９０は、突縁８８に重なり、第１の本体７４の内表面８２は、通路８６の基部９２に隣接している（通路８６は、外表面８４の一部を画定する）。このようにして、第２の本体７６は、第１の本体７４の４つの表面のうち３つの少なくとも一部に重なり、直接接触することができ、外表面８０の全て又は一部のみが、駆動部材５４の外側、したがって、コイル４９及びその磁界に直接露出されたままである。第１の本体７４は、このように配置することによって第２の本体７６に結合し、第１の本体７４及び第２の本体７６が一緒に移動するようにする。第２の本体７６は、好都合には、第１の本体７４上にオーバーモールドし、第２の本体の形成、及び第１の本体と第２の本体との一緒の接続を容易にすることができるが、他の形成方法、限定はしないが、鋳造、スタンピング又は押出成形等を使用することができる。第２の本体７６は、プランジャ５４の脚部６６の一部又は全てを画定することができ、脚部６６の一部又は全ては、必要な場合、第１の本体７４を越えて軸方向に延在することができ、必要な場合、第１の本体７４の外表面８０を越えて径方向外側に延在することができる（即ち、脚部６６の一部又は全ての径方向外側の外表面が、軸７３から、第１の本体７４の外表面８０よりも遠い距離にあり得る）。第２の本体７６は、第１の本体を越えて、脚部６６とは反対側の軸方向面９４に軸方向に延在することもできる。
【００２１】
第２の本体７６は、磁気的に反応しない材料（例えば、プラスチック、アルミニウム、ステンレス鋼等）から形成することができ、第１の本体７４の領域上又は内の磁界強度を向上させる種類の磁束遮蔽部をもたらし、コイル４９に通電した際、プランジャ５４に対する適切な反応を保証することができる。即ち、第２の本体７６は、磁界が第２の本体を通過し、第２の本体の径方向内側の他の磁気的に反応する可能性のある材料（例えば、第３の本体７８、差動装置筐体３７又はその中の他の構成要素）に至るのを鈍らせる、減衰させる又は防止する。このようにして、磁界は、第１の本体７４の領域内により集中する又はより強くなり、第１の本体における又は第１の本体内の磁束を高め、生成された磁界に対するプランジャ５４の反応性を向上させる。第２の本体７６は、第３の本体７８を係合するように構成した１つ又は複数の結合特徴部を含むこともできる。図３の実装形態では、結合特徴部は、通路９６であり、通路９６は、第２の本体７６の内表面９８内に形成され、少なくとも一部は、径方向内側に延在する突縁１００又は壁によって画定される。
【００２２】
第３の本体７８は、環状であり、外表面１０２を含むことができ、外表面１０２は、第２の本体７６の内表面９８の少なくとも一部が径方向に重なり、第２の本体内に形成した通路９６内に少なくとも部分的に受けることができる。第３の本体７８の少なくとも一部が重なると、いずれかの軸方向における、第２の本体７６に対する第３の本体の軸方向移動を防止又は抑止することができる。図３に示す例では、第３の本体７８は、軸方向に対向し、径方向に延在する表面１０４を含み、表面１０４は、第２の本体７６（例えば、通路９６を画定する突縁１００）の部分に重なる。図４では、第３の本体７８’は、径方向内側に延在する溝又は通路１０６を含み、第２の本体７６’は、第３の本体の通路内に延在する一部分１０８を含む（一部分１０８は、環状突縁とすることができる）。図５では、第３の本体７８’’は、図３のプランジャの通路と同様の第２の本体７６’’の通路１１０内に受けられるが、図５の第３の本体７８’’の内表面１１２は、平滑で、一定の内径を画定する。図６では、第３の本体７８’’’は、第２の本体７６’’’の軸方向に対向する表面１１４、１１６に径方向に重なり、表面１１４、１１６を囲む。第３の本体７８’’’は、例えばスタンピング又は鍛造し、第２の本体７６’’’に圧着する又は第２の本体によってオーバーモールドすることができる。本体７６、７８の一方を、任意の所望の構成でもう一方に重ね、これらの本体を一緒に重ね合わせる又は結合させ、使用中、同時に移動させることができる。第２の本体７６は、第３の本体７８上に成形することもでき、必要に応じて、第１の本体７４及び第３の本体７８が、成形型への挿入体であって、第１の本体と第３の本体との間に、これらの周囲に第２の本体を成形してもよい。第３の本体７８は、第２の本体を成形した時間とは異なる時間で、第２の本体７６上に成形することもできる。例えば、第２の本体７６は、第１の本体７４上にオーバーモールドすることができ、この組合せ部を、第３の本体７８の形成に使用する成形型又はダイ内に設けることができ、第３の本体を成形型内で成形又は鋳造し、既に結合している第１の本体及び第２の本体に結合させる。
【００２３】
図３に（並びに図４及び図６の例にも）示すように、第３の本体７８は、内表面１１８を有することができ、図２に最良に示すように、内表面１１８は、差動装置筐体３７の表面１２０（図２）に隣接して又はその周囲に受けられる。内表面１１８は、差動装置筐体３７の環状表面１２０にわたってプランジャ５４を受けるパイロット径を画定することができ、差動装置筐体に対するプランジャの線形軸方向移動を案内するようにする。プランジャ５４の摺動移動の間、摩擦を低減する必要がある、又はそれ以外の場合、第３の本体７８は、材料の表面積を低減する１つ又は複数の溝又は凹部１２２を含むことができ、溝又は凹部１２２は、第３の本体７８の内径を画定し、使用中、差動装置筐体３７を係合することができる。図３に示すように、中央溝１２２は、軸方向に離間する支承表面１２４を残し、支承表面１２４は、筐体表面１２０と協働するように構成する。
【００２４】
筐体３７の表面１２０及び第３の本体７８の内表面１１８の構成要素の熱膨張による、これらの相対寸法の差を低減するために、第３の本体は、好ましくは、差動装置筐体の熱膨張係数と同様の熱膨張係数を有する材料、又は第３の本体の内表面に隣接する構成要素若しくは表面が同様の熱膨張係数を有する材料から形成する。一例では、筐体３７は、延性鉄から形成し、第３の本体７８は、ステンレス鋼から形成し、１：１．７の熱膨張係数比を実現する。他の材料を使用することができ、少なくともいくつかの実装形態では、筐体と第３の本体との間の熱膨張係数比は、１：１と１：３（又は３：１）との間であり、いくつかの実装形態は、これらの係数の間の２倍未満を有する（即ち、１：１から１：２又は２：１）。少なくともいくつかの実装形態では、第３の本体及び筐体の熱膨張係数比は、同じであるか（即ち、１：１）、又は実質的に同様である、即ち、３倍以内である。
【００２５】
第３の本体７８の材料は、磁気的に反応しなくても、磁気的に反応してもよい。というのは、第３の本体７８は、第２の本体７６によって、コイル４９の磁界から遮蔽されているためである。このようにして、第３の本体７８は、広範囲の材料から形成することができ、第３の本体７８の膨張特性に基づき選択し、プランジャ及び差動装置筐体が受ける可能性のある広範囲の温度にわたって差動装置筐体３７に対するプランジャ５４の適切な軸方向移動及び案内を保証することができる。
【００２６】
少なくともいくつかの実装形態では、第３の本体７８の内表面１１８と筐体３７の隣接表面との間の間隙は、０．０１０ｍｍから０．２６０ｍｍの間であり、少なくともいくつかの実装形態は、０．０３０ｍｍから０．１８５ｍｍまでの範囲内である。間隙が比較的小さな許容差である場合、材料の膨張及び収縮が、性能に直ちに影響を及ぼすことがある。間隙がより大きい、例えば０．１８５ｍｍから０．２６０ｍｍの間の場合、より大きい差の熱膨張係数比、例えば１：１．７から１：３の間を許容することができる。間隙がより小さい、例えば０．１８５ｍｍ未満である場合、より小さな差は、膨張及び収縮差をあまりもたらさず、例えば１：１から１：２の間であり、性能を向上させることができる。
【００２７】
第３の本体７８が、熱を受けて差動装置筐体３７よりもかなり縮小又は収縮した場合、プランジャ５４は、差動装置筐体に対して確実又は平滑に移動しないことがあり、係止機構の性能及び信頼性に影響を与えるおそれがある（例えば、抗力又は摩擦が増大し、移動を低減させるか、又は筐体上でプランジャを動かなくすることがある）。第３の本体７８が差動装置筐体３７に対して膨張しすぎた場合、プランジャ５４は、差動装置筐体に対して傾く又は斜めになることがあり、このことは、同様に、差動装置筐体上でプランジャを動けなくする、又は確実若しくは平滑に移動できなくし、係止機構の性能及び信頼性に影響を与えるおそれがある。
【００２８】
したがって、プランジャ５４が、２つの本体から形成され、第１の外側本体が金属であり、第２の内側本体がプラスチックであると、空隙を第１の外側本体と第２の内側本体との間に形成することができる。というのは、プラスチック本体は、冷却の際により多く縮小又は収縮するからである。このことにより、本体の間の相対移動を生じさせることができ、プランジャの全体移動及び係止機構の信頼性に影響を与えることができる。また、プラスチック内側本体は、加熱の際に膨張しすぎ、差動装置筐体と過度な摩擦を生じさせることがある、及び／又は冷却の際に収縮しすぎ、プランジャをコイル筐体及び差動装置筐体に対して傾く又は斜めにし、プランジャの平滑な軸方向移動に悪影響を与えることがある。
【００２９】
第２の本体７６は、上記の実装形態ではプラスチックから形成し得る一方で、第１の本体が磁気的に反応する金属であり、第３の本体が金属製差動装置筐体３７と同様の膨張特性を有する場合、第２の本体７６は、第１の本体７４と第３の本体７８との間に挟まれる。このようにして、第２の本体７６の材料の膨張は、第２の本体と第１の本体７４及び第３の本体７８の両方との係合によって抑制する。同様に、第２の本体７６の収縮は、材料の流れが第１の本体７４及び第３の本体７８によって制限されるため、制限される。したがって、第２の本体７６は、より高い熱膨張係数を有する材料から形成することができ、プランジャ５４の性能に影響を与えない。第２の本体７６のプラスチックは、第１の本体７４の材料よりも軽くすることができ、より安価に、（例えば成形等による）形成をより容易にすることができる。
【００３０】
少なくともいくつかの実装形態では、第２の本体７６の軸方向長さの大部分は、第１の本体７４に重なり、第２の本体の軸方向長さの大部分は、第３の本体７８に重なる。第１の本体７４及び第３の本体７８は、第２の本体７６の同じ軸方向部分に重なるか、又は図３〜図６に示すように、第１の本体及び第３の本体は、少なくとも部分的に軸方向にずらすことができる。少なくともいくつかの実装形態では、第２の本体７６の一部分は、第１の本体７４及び第３の本体７８の両方に重なり（即ち、図３の仮想平面１２６及び１２８によって示すように、２つの平面の間の第２の本体の一部分は、互いに平行であり、軸７３に直交し、第１の本体又は第３の本体の縁部と交差又は連続している）、この部分は、第２の本体７６の軸方向長さの大部分を含むことができる。更に、第２の本体７６の径方向最内部分は、第３の本体７８の径方向最内部分から、差動装置内で受ける温度まで加熱する際に第２の本体が膨張し得る量を超える距離だけ、径方向外側に離間させることができる。したがって、そのような構造及び構成において、プランジャ５４の最内表面は、第２の本体７６のあらゆる膨張とは無関係に、第３の本体７８によって画定される。
【００３１】
したがって、少なくともいくつかの実装形態では、３つの本体から形成するプランジャ５４は、少なくとも以下を提供することができる：１）第１の本体７４の磁気的に反応する材料及び第２の本体７６の磁気遮蔽効果による、プランジャに対する所望の磁気反応；２）第２の本体のプラスチック材料による、プランジャに対する所望の重量。プラスチック材料は、全てが金属製のプランジャよりも軽くすることができ、より軽いプランジャは、磁界に対してより多く反応することもできる（例えば、所与の磁界内でより容易により迅速に移動する）；並びに３）第３の本体７８と差動装置筐体との熱膨張の類似性により、所望のパイロット表面又は案内表面をもたらし、これにより、プランジャの移動及び係止機構の信頼性を向上させる。
【００３２】
図７に示す差動装置１５０は、ほとんどの点で同様であり、図２に示す差動装置２３と同じ機能を果たすことができる。したがって、図２の差動装置２３の構成要素と同じ又は類似の図７の差動装置１５０の構成要素は、図７の差動装置２３の理解を促進するため、同じ参照番号を与えている。更に、図７の差動装置１５０は、類似しているため、本明細書で完全に説明しない。代わりに、差動装置２３と１５０との間の関連する差異のみを説明する。
【００３３】
この点について、ソレノイド１５６及びプランジャ１５８を含む、係止機構１５４のためのアクチュエータ１５２は、図７に示す差動装置１５０の筐体１６０によって直接支持されていない又は筐体１６０内に組み込まれていない。この例では、ソレノイド１５６及びプランジャ１５８は、差動装置筐体１６０と共に回転しない。係止部材５６を係合、移動するために、圧力板１６２は係止部材５６に結合し、プランジャ１５８は圧力板１６２を選択的に係合し、係止部材は側歯車３６と係合状態で移動する。圧力板１６２及び係止部材５６は、プランジャ１５８に対して回転する。更に、プランジャ１５８は、プランジャ案内部１６４と呼ぶことができる、差動装置組立体の一筐体構成要素の径方向外側に、この筐体構成要素にわたって受けられる。プランジャ案内部１６４は、ソレノイド組立体の一部であり、差動装置筐体は、案内部１６４に対して回転する。プランジャ１５８は、（例えば抗力により）案内部１６４に対して回転することもできる。
【００３４】
図８に最良に示すように、プランジャ１５８は、上記で説明したプランジャ５４と同様に、３つの本体１６６、１６８、１７０から形成することができる。第１の本体１６６、第２の本体１６８及び第３の本体１７０のそれぞれは、プランジャ５４の第１の本体７４、第２の本体７６及び第３の本体７８に対し上記したように、同じ材料から形成することができる。更に、本体１６６、１６８、１７０は、プランジャ５４の本体に対し上記したのと同じ方法で一緒に結合させ、形成することができる。特に、第１の本体１６６は、磁気的に反応することができ、第２の本体１６８は、磁束遮蔽部を実現することができ、第３の本体１７０は、内側パイロット径を画定する径方向内側表面１７１を有し、プランジャ案内部１６４に対するプランジャ１５８の軸方向移動を案内することができる。この例では、第３の本体１７０の材料は、その熱膨張特性（例えば熱膨張係数）がプランジャ案内部１６４の熱膨張特性と同様であるように選択することができる。
【００３５】
図９は、圧力板１６２の一例を示す。圧力板１６２は、空隙１７２（例えば凹部又はスロット）を有することができ、空隙１７２は、プランジャ１５８に隣接しプランジャ１５８によって係合される面１７４又は表面に形成される。圧力板１６２は、係止部材５６を係合する１つ又は複数の指部１７８を含むこともできる。プランジャ１５８が傾く又は斜めになった場合、プランジャは、圧力板１６２を一様に係合せず、板上、特にプランジャが係合可能な縁部をもたらす空隙１７２領域で固まる又は動かなくなることがある。更に、上記のように、プランジャ１５８と圧力板１６２及びプランジャ案内部１６４の両方との間に相対回転がある。したがって、プランジャ１５８が、プランジャ案内部１６４又は圧力板１６２上で固まる又は動かなくなる傾向が増大するおそれがある。しかし、プランジャ１５８の寸法を、本明細書に記す構成により制御することで、プランジャ案内部１６４に対してプランジャが固まる又は動かなくなることを防止又は抑制することができ、圧力板１６２及び係止部材５６に対する確実な係合及び変位を促進することができる。このことは、少なくとも一部は、第３の本体１７０及びプランジャ案内部１６４の膨張が類似すること、及び第２の本体１６８が第１の本体１６６と第３の本体１７０との間に挟まれるため、第２の本体１６８の膨張又は収縮を低減することによる。ブッシュ又は支承材料を第３の本体の内表面上に設け、プランジャが案内部に対して回転する間に固まる又は動かなくなることを防止することもできる。
【００３６】
図７〜図９に示す例では、第３の本体１７０は、通路１８４内に受けられ、軸方向に対向する縁部１７６を有し、縁部１７６は、第２の本体１６８に径方向に重なる。第３の本体１７０の内表面１７１は、一定の直径を有するものとして示すが、内表面は、プランジャ案内部１６４を係合し得る表面積を低減する溝等を含むことができる。図１０の例では、第３の本体１７０’は、第２の本体１６８を越えて軸方向に延在し、第２の本体と径方向に重なる。第３の本体１７０’のこの軸方向外表面１８０は、圧力板１６２を係合することができる。第３の本体１７０’を金属から形成した場合、相対的に回転する圧力板１６２の係合によるプランジャ１５８に対する摩耗は、図９に示すような圧力板をプラスチック表面で係合するプランジャと比較して低減することができる。
【００３７】
代表的であるが非限定的な材料の例は、第１の本体に対し、（例えば、鋳造、鍛造又はその他の方法で形成した）鉄、炭素／合金鋼を含む。第２の本体の場合、ステンレス鋼、プラスチック、アルミニウム、ゴム、ガラスを含む。第３の本体の場合、鉄、鋼、ステンレス鋼、銅、ブッシュ材料を含む。差動装置筐体の場合、延性鉄、鋳造鋼、鍛造鉄を含む。当然、他の材料を使用することができ、上記のように、第２の本体の可能性は、上記で示すプランジャの構造及び構成のために、特に多様である。更に、第１の「本体」、第２の「本体」及び第３の「本体」は、一緒に結合される個別の本体として示す一方で、駆動部材に対しより適合する部分とすることができる。即ち、部分は、より入り交じり、あまり明確ではない一方で、本明細書に記載の著しい利益及び利点の少なくとも一部を依然として達成することができる。一例として、第１の本体、第２の本体及び第３の本体の１つ又は複数は、連続的な環ではなくてもよく、個別の区分又は部分によって画定してもよい。この例を更に、１つの非限定的な例として利用すると、第３の本体は、材料の部分又は区分によって画定するか又は材料の部分又は区分を含むことができ、これら部分又は区分は、第２の本体によって支持され、不連続な内表面を画定するように構成し、この不連続な内表面は、全体に一定の直径であり、例えば、差動装置筐体と接触する表面積を低減し、駆動部材と差動装置筐体との間の摩擦を低減する。
【００３８】
本明細書で開示する本発明の形態は、本発明の好ましい実施形態を構成するが、多くの他の実施形態が可能である。本明細書では、本発明の全ての可能な等価形態又は細分化への言及を意図するものではない。本明細書で使用する用語は、限定ではなく、単に記述のためであり、本発明の趣旨又は範囲から逸脱することなく様々な変更を行い得ることを理解されたい。
【００３９】
特許請求の範囲で使用する全ての用語は、そうではないと特許請求の範囲内で明示的に示さない限り、当業者が理解する最も広範で妥当な構成及び通常の意味を示すことを意図する。特に、「１つ（ａ、ｔｈｅ、ｓａｉｄ）」等の単数冠詞の使用は、そうではないと特許請求の範囲内で明示的に限定しない限り、表示する要素の１つ又は複数を規定すると読み取るべきである。上記の説明において、様々な動作パラメータ及び構成要素は、１つ又は複数の例示的実施形態のために説明する。これらの特定のパラメータ及び構成要素は、例として含め、限定を意味するものではない。
【００４０】
上記の説明における「一例（ｏｎｅ  ｅｘａｍｐｌｅ、ａｎ  ｅｘａｍｐｌｅ）」、「一実施形態（ｏｎｅ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ、ａｎ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」、「一実装形態」又は「少なくともいくつかの実装形態」への言及は、その例に関して説明する特定の特徴、構造又は特性が、革新的特徴又は構成要素の１つ又は複数を含むが必ずしも全てを含まない少なくとも１つの例又は実装形態に含まれることを意味する。様々な例、実施形態又は実装形態への言及は、これらが出現するたびに必ずしも同じ例、実施形態又は実装形態を指すわけではない。
【符号の説明】
【００４１】
１２  車両駆動系
１４  エンジン
１７  伝達装置
１８  動力伝達ユニット
２０  出力軸
２５  駆動ユニット
２６  差動装置
４６  係止機構
４９  コイル
５４  プランジャ
【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】
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