(57)【要約】【課題】電磁コイルの大型化や励磁電流の増加を伴わずに、形状簡単で、低コストに構成し、プランジャと被操作装置の操作力とレスポンスを向上させる。【解決手段】電磁コイル６７と、電磁コイル６７を一体に包み込んで保持するコイルハウジング６９，７１と、コイルハウジング６９，７１と共に電磁コイル６７の磁路の構成し、電磁コイル６７が励磁されると軸方向に移動し、被操作装置９を移動操作するプランジャ７３とを備え、プランジャ７３をコイルハウジング６９，７１の外周側に配置した。【選択図】　　　図１
2004100924.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状に形成された電磁コイルと、
前記電磁コイルを一体に包み込んで保持するコイルハウジングと、
前記コイルハウジングと共に前記電磁コイルの磁路を構成し、前記電磁コイルが励磁されると軸方向に移動し、被操作装置を移動操作するプランジャとを備えた電磁式アクチュエータであって、
前記プランジャを、前記コイルハウジングの外周側に配置したことを特徴とする電磁式アクチュエータ。
【請求項２】
請求項１に記載された発明であって、
前記コイルハウジングの外周側に配置された前記プランジャに加えて、
前記電磁コイルが励磁されると軸方向に移動操作されるプランジャを、前記コイルハウジングの内周側にも配置したことを特徴とする電磁式アクチュエータ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載された発明であって、
前記コイルハウジングの外周部と内周部の少なくとも一方が、対向した前記プランジャを軸方向移動自在に支承し、径方向に位置決めしていることを特徴とする電磁式アクチュエータ。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載された発明であって、
前記コイルハウジングと前記両プランジャとの間にそれぞれ形成された対向部の少なくとも一方において、前記コイルハウジングと前記プランジャの少なくとも一方に、摺動抵抗低減手段を設けたことを特徴とする電磁式アクチュエータ。
【請求項５】
請求項４に記載された発明であって、
前記摺動抵抗低減手段が、テフロン（登録商標）コーティングであることを特徴とする電磁式アクチュエータ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載された発明であって、
前記プランジャと前記コイルハウジングのいずれか一方に、前記プランジャの移動方向に沿ったガイド孔を設けると共に、
前記プランジャと前記コイルハウジングの他方に、前記ガイド孔と摺動自在に係合するガイドピンを固定し、
前記ガイド孔と前記ガイドピンの間のガイド機能によって、前記プランジャを径方向に位置決めし、倒れを防止したことを特徴とする電磁式アクチュエータ。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれかに記載された発明であって、
前記コイルハウジングと、これと対向した前記プランジャの少なくとも一方とを、凹凸状に形成された嵌合部によって軸方向移動自在に連結することにより、前記プランジャを径方向に位置決めし、倒れを防止したことを特徴とする電磁式アクチュエータ。
【請求項８】
原動機の駆動力を受けて回転するデフケースと、
前記デフケースの回転を一対の出力側サイドギアから車輪側に配分する差動機構と、
前記デフケースと前記出力側サイドギアのいずれか２者との間に配置され、前記差動機構の差動を制限するクラッチと、
請求項１〜７のいずれかに記載され、前記クラッチを被操作装置とする電磁式アクチュエータとを備え、
前記電磁式アクチュエータによる前記クラッチの操作によって前記差動機構の差動を制限することを特徴とするデファレンシャル装置。
【請求項９】
原動機の駆動力を受けて回転するアウターデフケースと、
前記アウターデフケースの内部に相対回転可能に配置されたインナーデフケースと、
前記インナーデフケースに連結された差動機構と、
前記アウターデフケースと前記インナーデフケースとの連結を断続するクラッチと、
請求項１〜７のいずれかに記載され、前記クラッチを被操作装置とする電磁式アクチュエータとを備え、
前記電磁式アクチュエータによる前記クラッチの操作によって前記アウターデフケースと前記インナーデフケースとの間でトルクを断続することを特徴とするデファレンシャル装置。
【請求項１０】
原動機の駆動力を受けて回転するデフケースと、
前記デフケースの回転を一対の出力側サイドギアから車輪側に配分する差動機構と、
前記出力側サイドギアのいずれか一方とその車輪との間に配置されたクラッチと、
請求項１〜７のいずれかに記載され、前記クラッチを被操作装置とする電磁式アクチュエータとを備え、
前記電磁式アクチュエータによる前記クラッチの操作によって前記サイドギアと車輪との間でトルクを断続することを特徴とするデファレンシャル装置。
【請求項１１】
一対のトルク伝達部材と、
前記両トルク伝達部材の間に配置されたクラッチと、
請求項１〜７のいずれかに記載され、前記クラッチを被操作装置とする電磁式アクチュエータとを備え、
前記電磁式アクチュエータによる前記クラッチの操作によって前記トルク伝達部材の間でトルクを断続することを特徴とする動力断続装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、クラッチなどの被操作装置を操作する電磁式アクチュエータと、このクラッチによって駆動力を断続する、あるいは、差動を制限するデファレンシャル装置と、このクラッチによって駆動力を断続する動力断続装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、特許文献１に記載された車両用デフロック装置５０１を示している。この車両用デフロック装置５０１は、ベベルギア式差動機構５０３、その差動回転をロックするためのドッグクラッチ５０５、ドッグクラッチ５０５を噛み合わせ操作する電磁式アクチュエータ５０７、ドッグクラッチ５０５の噛み合いを解除するリターンスプリング５０９などから構成されている。
【０００３】
デフケース５１１を回転させるエンジンの駆動力は、差動機構５０３のサイドギア５１３，５１５からそれぞれの車軸５１７，５１９を介して左右の車輪側に配分される。ドッグクラッチ５０５は、デフケース５１１と磁性材料製のプランジャ５２１との間に設けられており、このプランジャ５２１は左サイドギア５１３側の車軸５１７に軸方向移動自在にスプライン連結されている。また、プランジャ５２１はリターンスプリング５０９によってドッグクラッチ５０５の噛み合い解除方向（図６の左方）に付勢されている。
【０００４】
電磁式アクチュエータ５０７は、プランジャ５２１の外周に配置された磁性材料製のベアリングハウジング５２３上に巻線された電磁コイル５２５と、上記のプランジャ５２１などから構成されており、ベアリングハウジング５２３とプランジャ５２１とによって電磁コイル５２５の磁路が構成されている。
【０００５】
電磁コイル５２５が励磁されていない間、プランジャ５２１はリターンスプリング５０９の付勢力によって、図６の位置に移動しており、この状態ではドッグクラッチ５０５の噛み合いと、差動機構５０３の差動ロックが解除されている。
【０００６】
また、電磁コイル５２５が励磁されると、上記の磁路に磁束ループが形成され、その磁力によって生じた移動操作力によりプランジャ５２１は右方に移動し、ドッグクラッチ５０５を噛み合わせて差動機構５０３の差動をロックする。悪路走行中のように、駆動輪が空転し易い状況で差動をロックさせると、空転車輪からの駆動力の逃げが防止されて、悪路などの脱出性、走破性が向上し、車両のスタックが防止される。
【０００７】
電磁式アクチュエータ５０７は、電磁コイル５２５とプランジャ５２１とを同軸配置したことにより、コンパクトに構成されると共に、ユニット性が高く、従って、車載性に勝れている。
【０００８】
【特許文献１】
特開昭６４−２２６３３号（明細書２頁右上欄１行〜右下欄１７行）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが電磁式アクチュエータ５０７のように、プランジャ５２１がベアリングハウジング５２３の内周側に配置されていると、プランジャ５２１の周辺（内側）にデフケース５１１のボス部やベアリングなどの磁性材料が多数配置されているから、磁束ループから磁束の漏れが生じ易く、その場合、ドッグクラッチ５０５の操作力（プランジャ５２１の移動操作力）が低下し、電磁コイル５２５を励磁してプランジャ５２１を移動操作する際の応答性（レスポンス）が低下する。
【００１０】
これを補うためには、励磁電流を増やし、あるいは、電磁コイル５２５を大型化する必要があり、これに伴い、バッテリーの負担が増加してエンジンの燃費が低下し、重量が嵩んで車載性が低下する。
【００１１】
また、プランジャ５２１をベアリングハウジング５２３の内周側に配置した構成では、プランジャ５２１とベアリングハウジング５２３間のエアギャップ面積（磁路面積）が狭いから、この部分で磁束が飽和し易く、磁束が飽和した状態では、励磁電流を増やしても、電磁コイル５２５を大型にしても、プランジャ５２１の移動操作力を強化して、レスポンスを改善することはできない。
【００１２】
また、プランジャ５２１はベアリングハウジング５２３と車軸５１７の間に形成された閉所の内部に配置されており、この閉所からプランジャ５２１はその移動に伴ってピストン作用を行いオイルを流出入させる。従って、プランジャ５２１にはこのポンプ仕事分の抵抗が掛かり、移動時のレスポンスがそれだけ低下する。
【００１３】
そこで、この発明は、電磁コイルによってプランジャを移動操作し、クラッチなどの被操作装置を断続操作する電磁式アクチュエータであって、電磁コイルの大型化や励磁電流の増加を伴わずに、形状を簡単にし、プランジャと被操作装置の移動操作力と操作レスポンスを向上させた電磁式アクチュエータと、この電磁式アクチュエータを用いて構成したデファレンシャル装置及び動力断続装置の提供を目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の電磁式アクチュエータは、環状に形成された電磁コイルと、前記電磁コイルを一体に包み込んで保持するコイルハウジングと、前記コイルハウジングと共に前記電磁コイルの磁路を構成し、前記電磁コイルが励磁されると軸方向に移動し、被操作装置を移動操作するプランジャとを備えた電磁式アクチュエータであって、前記プランジャを、前記コイルハウジングの外周側に配置したことを特徴としている。
【００１５】
このように、本発明の電磁式アクチュエータでは、プランジャがコイルハウジングの外周側に配置されており、コイルハウジング５１７，５１９の内周側に配置したプランジャ５２３の周辺にボス部５２９やベアリング５３１などの磁性材料が多数配置されている従来例と異なって、電磁コイルの磁路からの磁束漏れが軽減され、その結果、電磁コイルによるプランジャと被操作装置の移動操作力と、操作レスポンスが大幅に向上する。
【００１６】
従って、移動操作力を向上させるために、電磁コイルを大型化し、あるいは、励磁電流を増やす必要がなくなり、これに伴うバッテリーの負担増加、エンジンの燃費低下、車載性の低下などが防止される。
【００１７】
また、プランジャをコイルハウジングの外周側に配置し、プランジャを大径化したことによって、プランジャとコイルハウジング間の磁路面積が広くなり、それだけ磁束が飽和しにくくなって磁束の利用効率が向上するから、電磁コイルの大型化や励磁電流の増加を伴わずに、プランジャと被操作装置の移動操作力が強化され、操作レスポンスが改善される。
【００１８】
請求項２の発明は、請求項１に記載された電磁式アクチュエータであって、前記コイルハウジングの外周側に配置された前記プランジャに加えて、前記電磁コイルが励磁されると軸方向に移動操作されるプランジャを、前記コイルハウジングの内周側にも配置したことを特徴とし、請求項１の構成と同等の作用・効果を得ることができる。
【００１９】
また、コイルハウジングの外周側のプランジャに加えて、コイルハウジングの内周側にもプランジャを配置したことにより、例えば、コイルハウジングの内周側で生じている空気層への磁束漏れを有効に利用できるから、電磁コイルを大型化し、あるいは、励磁電流を増やすことなく、電磁コイルによるプランジャと被操作装置の移動操作力と、操作レスポンスが大幅に向上する。
【００２０】
また、外周側のプランジャとコイルハウジングとの間で磁束が飽和し、電磁コイルの磁束を充分に使い切っていない場合は、内周側に配置したプランジャによって電磁コイルの磁束を使い切ることができるから、プランジャの移動操作力と操作レスポンスがさらに向上する。
【００２１】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載された電磁式アクチュエータであって、前記コイルハウジングの外周部と内周部の少なくとも一方が、対向した前記プランジャを軸方向移動自在に支承し、径方向に位置決めしていることを特徴とし、請求項１または請求項２の構成と同等の作用・効果を得ることができる。
【００２２】
また、請求項３の構成では、コイルハウジングによってプランジャを支承した従来例のガイド部材５２１のような、プランジャを支承するためのガイド部材が不要になるから、コイルハウジングの形状が簡単になると共に、ガイド部材の材料、加工、溶接などの各コストが低減される。
【００２３】
また、請求項３の構成では、ガイド部材５２１を設けたことによってプランジャ５２３にオイル抵抗が掛かる従来例と異なって、プランジャにオイル抵抗が掛かることはなく、従って、プランジャを移動させるときの操作レスポンスが大幅に向上する。
【００２４】
請求項４の発明は、請求項１または請求項２に記載された電磁式アクチュエータであって、前記コイルハウジングと前記両プランジャとの間にそれぞれ形成された対向部の少なくとも一方において、前記コイルハウジングと前記プランジャの少なくとも一方に、摺動抵抗低減手段を設けたことを特徴とし、請求項１または請求項２の構成と同等の作用・効果を得ることができる。
【００２５】
また、請求項４の構成では、コイルハウジングとプランジャの少なくとも一方に摺動抵抗低減手段を設けたことによって、プランジャの移動抵抗が軽減されるから、電磁コイルの操作移動力（磁力）がそれだけ小さくてすみ、バッテリーの負担が軽減され、エンジンの燃費が向上する。
【００２６】
請求項５の発明は、請求項４に記載された電磁式アクチュエータであって、前記摺動抵抗低減手段が、テフロン（登録商標）コーティングであることを特徴とし、請求項４の構成と同等の作用・効果を得ることができる。
【００２７】
請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載された電磁式アクチュエータであって、前記プランジャと前記コイルハウジングのいずれか一方に、前記プランジャの移動方向に沿ったガイド孔を設けると共に、前記プランジャと前記コイルハウジングの他方に、前記ガイド孔と摺動自在に係合するガイドピンを固定し、前記ガイド孔と前記ガイドピンの間のガイド機能によって、前記プランジャを径方向に位置決めし、倒れを防止したことを特徴とし、請求項１〜５の構成と同等の作用・効果を得ることができる。
【００２８】
また、請求項６の構成では、ガイド孔とガイドピンのガイド機能によってプランジャが径方向に位置決めされ、倒れが防止されるから、プランジャの倒れに伴う移動抵抗の増加や、倒れに伴うプランジャの囓りが防止され、電磁式アクチュエータの動作が円滑で正常に保たれる。
【００２９】
また、移動抵抗の増加や囓りに備えて、電磁コイルの操作移動力（磁力）を強化する必要がなくなり、これに伴うバッテリーの負担増加とエンジン燃費の低下が避けられる。
【００３０】
請求項７の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載された電磁式アクチュエータであって、前記コイルハウジングと、これと対向した前記プランジャの少なくとも一方とを、凹凸状に形成された嵌合部によって軸方向移動自在に連結することにより、前記プランジャを径方向に位置決めし、倒れを防止したことを特徴としている。
【００３１】
請求項７の構成では、嵌合部（凹凸形状）の噛み合いによってコイルハウジングに対するプランジャの倒れが防止されるから、請求項６の構成と同等の作用・効果を得ることができる。
【００３２】
また、嵌合部を凹凸形状にし、プランジャとコイルハウジングの接触面積を小さくしたことによってプランジャの移動抵抗が軽減するから、電磁コイルの操作移動力がそれだけ小さくてすみ、バッテリーの負担が軽減され、エンジンの燃費が向上する。
【００３３】
請求項８のデファレンシャル装置は、原動機の駆動力を受けて回転するデフケースと、前記デフケースの回転を一対の出力側サイドギアから車輪側に配分する差動機構と、前記デフケースと前記出力側サイドギアのいずれか２者との間に配置され、前記差動機構の差動を制限するクラッチと、請求項１〜７のいずれかに記載され、前記クラッチを被操作装置とする電磁式アクチュエータとを備え、前記電磁式アクチュエータによる前記クラッチの操作によって前記差動機構の差動を制限することを特徴としている。
【００３４】
また、請求項８のデファレンシャル装置は、本発明の電磁式アクチュエータによってクラッチを連結すれば差動機構の差動が制限され、クラッチの連結を解除すれば差動が自由になる。
【００３５】
また、請求項８のデファレンシャル装置は、請求項１〜７の電磁式アクチュエータを用いたことにより、請求項１〜７の構成と同様に、プランジャとクラッチの操作力とレスポンスが大幅に向上し、電磁コイルの大型化や励磁電流の増加、バッテリーの負担増加、エンジンの燃費低下、車載性の低下などが防止されると共に、低コストに構成される。
【００３６】
請求項９のデファレンシャル装置は、原動機の駆動力を受けて回転するアウターデフケースと、前記アウターデフケースの内部に相対回転可能に配置されたインナーデフケースと、前記インナーデフケースに連結された差動機構と、前記アウターデフケースと前記インナーデフケースとの連結を断続するクラッチと、請求項１〜７のいずれかに記載され、前記クラッチを被操作装置とする電磁式アクチュエータとを備え、前記電磁式アクチュエータによる前記クラッチの操作によって前記アウターデフケースと前記インナーデフケースとの間でトルクを断続することを特徴としている。
【００３７】
請求項９のデファレンシャル装置は、差動機構の入力側で駆動力を断続するデファレンシャル装置であり、４輪駆動車で２輪駆動走行時に切り離される車輪側の動力伝達系に配置され、本発明の電磁式アクチュエータによってクラッチを連結すれば車両は４輪駆動状態になり、クラッチの連結を解除すれば車両は２輪駆動状態になる。
【００３８】
また、請求項９のデファレンシャル装置は、請求項１〜７の電磁式アクチュエータを用いたことにより、請求項１〜７の構成と同様に、プランジャとクラッチの操作力とレスポンスが大幅に向上し、電磁コイルの大型化や励磁電流の増加、バッテリーの負担増加、エンジンの燃費低下、車載性の低下などが防止されると共に、低コストに構成される。
【００３９】
請求項１０のデファレンシャル装置は、原動機の駆動力を受けて回転するデフケースと、前記デフケースの回転を一対の出力側サイドギアから車輪側に配分する差動機構と、前記出力側サイドギアのいずれか一方とその車輪との間に配置されたクラッチと、請求項１〜７のいずれかに記載され、前記クラッチを被操作装置とする電磁式アクチュエータとを備え、前記電磁式アクチュエータによる前記クラッチの操作によって前記サイドギアと車輪との間でトルクを断続することを特徴としている。
【００４０】
また、請求項１０のデファレンシャル装置は、差動機構の出力側で駆動力を断続するデファレンシャル装置であり、請求項９のデファレンシャル装置と同様に、４輪駆動車で２輪駆動走行時に切り離される車輪側の動力伝達系に配置され、本発明の電磁式アクチュエータによってクラッチを連結すれば車両は４輪駆動状態になり、クラッチの連結を解除すれば、差動機構の差動回転によって駆動力が遮断され、車両は２輪駆動状態になる。
【００４１】
また、請求項１０のデファレンシャル装置は、請求項１〜７の電磁式アクチュエータを用いたことにより、請求項１〜７の構成と同様に、プランジャとクラッチの操作力とレスポンスが大幅に向上し、電磁コイルの大型化や励磁電流の増加、バッテリーの負担増加、エンジンの燃費低下、車載性の低下などが防止されると共に、低コストに構成される。
【００４２】
請求項１１の動力断続装置は、一対のトルク伝達部材と、前記両トルク伝達部材の間に配置されたクラッチと、請求項１〜７のいずれかに記載され、前記クラッチを被操作装置とする電磁式アクチュエータとを備え、前記電磁式アクチュエータによる前記クラッチの操作によって前記トルク伝達部材の間でトルクを断続することを特徴としている。
【００４３】
請求項１１の動力断続装置は、例えば、４輪駆動車で２輪駆動走行時に切り離される車輪側の動力伝達系に配置され、本発明の電磁式アクチュエータによってクラッチを連結すれば車両は４輪駆動状態になり、クラッチの連結を解除すれば車両は２輪駆動状態になる。
【００４４】
また、請求項１１の動力断続装置は、請求項１〜７の電磁式アクチュエータを用いたことにより、請求項１〜７の構成と同様に、プランジャとクラッチの操作力とレスポンスが大幅に向上し、電磁コイルの大型化や励磁電流の増加、バッテリーの負担増加、エンジンの燃費低下、車載性の低下などが防止されると共に、低コストに構成される。
【００４５】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
図１によって本発明の第１実施形態である電磁式アクチュエータ１及びこれを用いたデファレンシャル装置３の説明をする。
【００４６】
以下の説明の中で、左右の方向はデファレンシャル装置３が用いられた車両での左右の方向である。また、符号を与えていない部材等は図示されていない。
【００４７】
デファレンシャル装置３は、電磁式アクチュエータ１、デフケース５、ベベルギア式の差動機構７、ドッグクラッチ９（クラッチ：被操作装置）、リターンスプリング１１、ポジションスイッチ１３、コントローラなどから構成されている。
【００４８】
デフケース５は、ケーシング本体１５と左右のカバー１７，１９から構成されており、ケーシング本体１５と左のカバー１７はボルト２１で固定され、ケーシング本体１５と右のカバー１９は溶接されている。
【００４９】
デフケース５はデフキャリヤ２３の内部に配置されており、カバー１７，１９に形成された各ボス部２５，２７はテーパーローラーベアリング２９を介してそれぞれデフキャリヤ２３に支承されている。
【００５０】
デフキャリヤ２３の内部にはオイル溜りが形成されている。
【００５１】
デフケース５にはリングギアがボルトで固定されており、このリングギアは動力伝達系のギヤと噛み合っている。この動力伝達系はトランスミッション側に連結されており、デフケース５はトランスミッションとこの動力伝達系とを介して伝達されるエンジンの駆動力により回転駆動される。
【００５２】
差動機構７は、複数本のピニオンシャフト３１、各ピニオンシャフト３１上に支承されたピニオンギア３３、出力側のサイドギア３５，３７から構成されている。
【００５３】
各ピニオンシャフト３１は、デフケース５（ケーシング本体１５）に設けられた貫通孔３９に端部を係合し、スプリングピン４１によって抜け止めされている。また、サイドギア３５，３７は左右からそれぞれ各ピニオンギア３３と噛み合っている。
【００５４】
デフケース５とピニオンギア３３との間には球面ワッシャ４３が配置されており、ピニオンギア３３の遠心力と、サイドギア３５，３７との噛み合いによってピニオンギア３３に生じる噛み合い反力とを受けている。
【００５５】
各サイドギア３５，３７のボス部４５，４７は、カバー１７，１９に形成された支承部４９，５１によって支承されており、各ボス部４５，４７はスプライン連結された車軸を介して左右の車輪側に連結されている。
【００５６】
左サイドギア３５とデフケース５との間にはスラストワッシャ５３が配置され、サイドギア３５の噛み合い反力を受けており、右サイドギア３７とデフケース５との間にはスラストワッシャ５５，５５が配置され、サイドギア３７の噛み合い反力を受けている。
【００５７】
ドッグクラッチ９は、右サイドギア３７に形成された噛み合い歯５７と、クラッチリング５９に形成された噛み合い歯６１によって構成されている。
【００５８】
このクラッチリング５９には脚部６３が周方向等間隔に形成されている。クラッチリング５９は各脚部６３をカバー１９に形成された周方向等間隔の開口６５にそれぞれ貫通させてデフケース５に回り止めされ、軸方向移動自在に配置されている。
【００５９】
図１の下半部のように、クラッチリング５９が左に移動するとドッグクラッチ９が噛み合って差動機構７の差動がロックされ、図１の上半部のように、クラッチリング５９が右に移動するとドッグクラッチ９の噛み合いが解除され、差動ロックが解除される。
【００６０】
リターンスプリング１１は右サイドギア３７とクラッチリング５９との間に配置され、クラッチリング５９をドッグクラッチ９の噛み合い解除側（右方）に付勢している。
【００６１】
電磁式アクチュエータ１は、電磁コイル６７、これを左右から挟み込んで一体に形成された一対のコイルハウジング６９，７１、プランジャ７３などから構成されている。
【００６２】
コイルハウジング７１は連結部材を介してデフキャリヤ２３に固定されており、電磁コイル６７のリード線はデフキャリヤ２３の外部に引き出され、コントローラを介して車載のバッテリに接続されている。
【００６３】
また、コイルハウジング６９，７１は、左右のスラストワッシャ７５，７７によりデフケース５の右ボス部２７と、テーパーローラーベアリング２９のインナーレース７９との間で軸方向に位置決めされている。
【００６４】
プランジャ７３は磁性材料のリング８１と、その外周側に一体に形成された非磁性材料の押圧リング８３とで作られている。リング８１の内周（コイルハウジングに対する対向部）はコイルハウジング６９，７１の外周（プランジャに対する対向部）で軸方向移動自在に支承されており、リング８１の内周にはテフロン（登録商標）のコーティング（摺動抵抗低減手段）が施され、摺動抵抗を低減させている。
【００６５】
ドッグクラッチ９のクラッチリング５９は、リターンスプリング１１の付勢力により、プレッシャープレート８５を介して押圧リング８３（プランジャ７３）を右方に押圧している。プレッシャープレート８５は腕部８７によって回転側のクラッチリング５９に連結されており、静止側のプランジャ７３（押圧リング８３）との間で摺動を吸収している。
【００６６】
コイルハウジング６９，７１とプランジャ７３によって電磁コイル６７の磁路が構成されており、プランジャ７３はアーマチャになっている。
【００６７】
コントローラは、電磁コイル６７の励磁、励磁停止を行う。
【００６８】
電磁コイル６７が励磁されると、磁路に磁束ループ８９が発生し、プランジャ７３がリターンスプリング１１を撓ませながら左方に移動し、クラッチリング５９を移動させてドッグクラッチ９を噛み合わせ、上記のように、差動機構７の差動をロックさせる。
【００６９】
悪路走行中のように、左右の駆動輪が空転し易い状況で差動をロックさせると、空転車輪からの駆動力の逃げが防止されて、悪路などの脱出性、走破性が向上し、車両のスタックが防止される。
【００７０】
なお、コイルハウジング６９には、電磁コイル６７の磁力によってプランジャ７３が左方に移動したときに、プランジャ７３（リング８１）と突き当たって停止させるストッパ部９１が設けられている。
【００７１】
また、電磁コイル６７の励磁を停止すると、リターンスプリング１１によってクラッチリング５９とプレッシャープレート８５とプランジャ７３が右方へ戻り、ドッグクラッチ９の噛み合いが解除され、差動機構７の差動が自由になる。
【００７２】
ポジションスイッチ１３の取り付け軸９３はデフキャリヤ２３を貫通して螺着されており、取り付け軸９３と同軸に設けられた位置検出軸９５の先端にはプローブ９７が形成されている。このプローブ９７はプレッシャープレート８５の左側面に係合している。また、この位置検出軸９５は適度な強さのリターンスプリングによって右方へ付勢されている。
【００７３】
ポジションスイッチ１３の位置検出軸９５（プローブ９７）は、ドッグクラッチ９が噛み合うと、プレッシャープレート８５の移動に伴って破線の位置まで移動し、ドッグクラッチ９の噛み合いが解除されると、上記のリターンスプリングによって実線の位置に戻る。
【００７４】
ポジションスイッチ１３は位置検出軸９５のこのような軸方向移動に伴ってＯＮ−ＯＦＦし、その信号をコントローラに送る。コントローラは受け取ったＯＮ−ＯＦＦ信号に基づいて、デファレンシャル装置３（差動機構７）の差動回転がロックされているか否かを判断する。
【００７５】
デフケース５には、右カバー１９の開口６５の他に、左カバー１７とケーシング本体１５にも開口９９，１０１がそれぞれ形成され、ボス部２５，２７の内周には螺旋状のオイル溝が形成されており、さらに、スラストワッシャ５３，５５と対向する部分には、前記の各螺旋状オイル溝にそれぞれ連通した径方向のオイル溝１０３，１０５が形成されている。
【００７６】
開口６５，９９，１０１はいずれもデフケース５の径方向外側部分に形成されているから、デフキャリヤ２３に形成されたオイル溜りのオイルに常時浸されており、デフケース５の回転に伴って開口６５，９９，１０１からオイルが流出入する。
【００７７】
また、オイル溜りのオイルはデフケース５とリングギアの回転によって掻き上げられ、掻き上げられたオイルはボス部２５，２７の各螺旋状オイル溝のネジポンプ作用によって移動を促進され、オイル溝１０３，１０５と、スラストワッシャ５３，５５などの隙間を通ってデフケース５の内部に流入する。
【００７８】
デフケース５に流入したオイルは、差動機構７を構成する各ギア３３，３５，３７の噛み合い部、ピニオンシャフト３１とピニオンギア３３の摺動部、デフケース５とクラッチリング５９の摺動部、ドッグクラッチ９（噛み合い歯５７，６１）などに供給されてこれらを潤滑・冷却する。
【００７９】
また、電磁式アクチュエータ１の下部もオイル溜りに浸されており、プランジャ７３のリング８１とコイルハウジング６９，７１との摺動部（テフロン（登録商標）コーティング部）、プランジャ７３の押圧リング８３とプレッシャープレート８５との摺動部、コイルハウジング６９，７１とスラストワッシャ７５，７７との摺動部、プレッシャープレート８５とポジションスイッチ１３のプローブ９７との摺動部なども潤滑・冷却される。
【００８０】
上記の各潤滑・冷却部では、供給されたオイルによって、磨耗が軽減され、耐久性が向上すると共に、各摺動部での摩擦抵抗の低減によって、エンジンの燃費が向上する。
【００８１】
こうして、電磁式アクチュエータ１とデファレンシャル装置３が構成されている。
【００８２】
電磁式アクチュエータ１では、プランジャ７３がコイルハウジング６９，７１の外周側に配置されており、従来例と異なって、プランジャ７３の周辺には磁性材料が存在しないから、電磁コイル６７の磁路からの磁束漏れが軽減され、プランジャ７３の移動操作力（ドッグクラッチ９の噛み合い方向の操作力）と、電磁コイル６７によるプランジャ７３の操作レスポンスが大幅に向上する。
【００８３】
従って、プランジャ７３の移動操作力を向上させるために、電磁コイル６７を大型化し、あるいは、励磁電流を増やす必要がなくなり、これに伴うバッテリーの負担増加、エンジンの燃費低下、デファレンシャル装置３の車載性の低下などが避けられる。
【００８４】
また、プランジャ７３をコイルハウジング６９，７１の外周側に配置し、プランジャ７３を大径化したことによって、プランジャ７３とコイルハウジング６９，７１間の磁路面積が広くなり、それだけ磁束が飽和しにくくなって磁束の利用効率が向上する。
【００８５】
従って、電磁コイル６７の大型化や励磁電流の増加を伴わずに、プランジャ７３の移動操作力が強化され、レスポンスが改善される。
【００８６】
また、コイルハウジング６９，７１によってプランジャ７３を支承したことにより、従来例のガイド部材５２１のような、プランジャ７３を支承するためのガイド部材が不要になり、コイルハウジング６９，７１の形状が簡単になると共に、ガイド部材の材料、加工、溶接などの各コストが低減される。
【００８７】
さらに、ガイド部材のない電磁式アクチュエータ１では、従来例と異なり、移動操作に伴ってプランジャ７３にオイル抵抗が掛かることがなくなるから、プランジャ７３を移動させるときの操作レスポンスが大幅に向上する。
【００８８】
また、リング８１（プランジャ７３）の内周に施したテフロン（登録商標）コーティングにより、コイルハウジング６９，７１との摺動部のプランジャ７３の移動抵抗が軽減され、電磁コイル６７の操作移動力（磁力）がそれだけ小さくてすむから、バッテリーの負担が軽減され、エンジンの燃費が向上する。
【００８９】
なお、テフロン（登録商標）コーティング（摺動抵抗低減手段）は、リング８１（プランジャ７３）にではなく、コイルハウジング６９，７１側に施してもよい。
【００９０】
［第２実施形態］
図２によって第２実施形態の電磁式アクチュエータを説明する。
【００９１】
第２実施形態の電磁式アクチュエータは、第１実施形態のデファレンシャル装置３において電磁式アクチュエータ１と置き換えて用いられており、以下、電磁式アクチュエータ１と同一の部材等には同一の符号を与えて引用しながら、相違点を説明する。
【００９２】
第２実施形態の電磁式アクチュエータでは、プランジャ７３（リング８１と押圧リング８３）に軸方向（プランジャ７３の移動方向）のガイド孔２０１が周方向等間隔に設けられている。また、コイルハウジング７１には、各ガイド孔２０１と対向する位置に、ガイドピン２０３が周方向等間隔に固定されており、各ガイドピン２０３は各ガイド孔２０１と摺動自在に係合している。
【００９３】
プランジャ７３は、図２の上半部の位置（ドッグクラッチ９の噛み合いが解除され差動機構７の差動ロックが解除される位置）と、図２の下半部の位置（ドッグクラッチ９が噛み合って差動機構７の差動がロックされる位置）とに移動し、このように移動する間、コイルハウジング７１は各ガイドピン２０３のガイド機能によって、プランジャ７３（各ガイド孔２０１）を径方向に位置決めすると共に、倒れを防止する。
【００９４】
このようにプランジャ７３の倒れが防止される第２実施形態の電磁式アクチュエータでは、倒れに伴うプランジャ７３の移動抵抗の増加や、倒れに伴うプランジャ７３の囓りが防止され、円滑で正常な動作が保たれる。
【００９５】
また、移動抵抗の増加や囓りに備えて、電磁コイル６７の操作移動力（磁力）を強化する必要がなくなり、これに伴うバッテリーの負担増加とエンジン燃費の低下が避けられる。
【００９６】
これに加えて、第２実施形態の電磁式アクチュエータは、第１実施形態の電磁式アクチュエータ１と同等の効果が得られる。
【００９７】
なお、ガイド孔２０１をコイルハウジング７１に設け、ガイドピン２０３をプランジャ７３に固定してもよい。
【００９８】
［第３実施形態］
図３によって第３実施形態の電磁式アクチュエータを説明する。
【００９９】
第３実施形態の電磁式アクチュエータは、第１実施形態のデファレンシャル装置３において電磁式アクチュエータ１と置き換えて用いられており、以下、電磁式アクチュエータ１と同一の部材等には同一の符号を与えて引用しながら、相違点を説明する。
【０１００】
第３実施形態の電磁式アクチュエータでは、プランジャ７３とコイルハウジング７１は、互いの間に設けられたスプライン部３０１（凹凸状に形成された嵌合部）によって軸方向移動自在に連結されている。
【０１０１】
プランジャ７３は、図３の上半部の位置（ドッグクラッチ９の噛み合いが解除され差動機構７の差動ロックが解除される位置）と、図３の下半部の位置（ドッグクラッチ９が噛み合って差動機構７の差動がロックされる位置）とに移動し、このように移動する間、プランジャ７３は、スプライン部３０１のガイド機能により、コイルハウジング７１，６９に対して径方向に位置決めされると共に、スプライン部３０１の噛み合い（凹凸状噛み合い歯の噛み合い）によって倒れが防止される。
【０１０２】
このようにプランジャ７３の倒れが防止される第３実施形態の電磁式アクチュエータでは、プランジャ７３の倒れに伴う移動抵抗の増加や、倒れに伴うプランジャ７３の囓りが防止され、円滑で正常な動作が保たれる。
【０１０３】
また、移動抵抗の増加や囓りに備えて、電磁コイル６７の操作移動力（磁力）を強化する必要がなくなると共に、スプライン部３０１で連結したことによってプランジャ７３とコイルハウジング７１との接触面積が小さくなり、プランジャ７３の移動抵抗が軽減され、電磁コイル６７の操作移動力をそれだけ小さくできるから、バッテリーの負担が軽減され、エンジン燃費の低下が避けられる。
【０１０４】
これに加えて、第３実施形態の電磁式アクチュエータは、第１実施形態の電磁式アクチュエータ１と同等の効果が得られる。
【０１０５】
［第４実施形態］
図４と図５によって第４実施形態の電磁式アクチュエータを説明する。
【０１０６】
第４実施形態の電磁式アクチュエータは、第１実施形態のデファレンシャル装置３において電磁式アクチュエータ１と置き換えて用いられており、以下、電磁式アクチュエータ１と同一の部材等には同一の符号を与えて引用しながら、相違点を説明する。
【０１０７】
第４実施形態の電磁式アクチュエータでは、コイルハウジング６９，７１の外周側のプランジャ７３に加えて、コイルハウジング６９，７１の内周側にも他のプランジャ４０１が配置されている。
【０１０８】
また、内周側にプランジャ４０１を配置したことに伴って、コイルハウジング７１の内周側にはガイド部４０３が設けられ、コイルハウジング６９の内周側には延長壁部４０５が設けられている。
【０１０９】
プランジャ４０１は、磁性材料のリング４０７と非磁性材料で作られた複数個の押圧部材４０９とで構成されている。各押圧部材４０９はリング４０７の内周側に周方向等間隔に固定されており、各押圧部材４０９はガイド部４０３の外周で軸方向移動自在に支承されている。また、各押圧部材４０９の内周にはテフロン（登録商標）のコーティング（摺動抵抗低減手段）が施され、摺動抵抗を低減させている。
【０１１０】
また、図４と図５のように、コイルハウジング６９の延長壁部４０５には各押圧部材４０９の右端部が貫通する開口４１１が設けられている。
【０１１１】
このようにコイルハウジング６９，７１の内周側にもプランジャ４０１を配置したことにより、例えば、コイルハウジング６９，７１の内周側で生じている空気層への磁束漏れを有効に利用することができる。
【０１１２】
従って、電磁コイル６７を大型化し、あるいは、励磁電流を増やすことなく、ドッグクラッチ９の操作力を強化することが可能になり、その結果、電磁コイル６７によるプランジャ７３，４０１の操作レスポンスが向上する。
【０１１３】
また、外周側のプランジャ７３とコイルハウジング６９，７１との間で磁束が飽和し、電磁コイル６７の磁力を充分に使い切れていない場合は、電磁コイル６７の無駄になっていた分の磁束を内周側のプランジャ４０１で使い切ることが可能になり、こうすることによってプランジャ７３，４０１の移動操作力と操作レスポンスがさらに向上する。
【０１１４】
なお、本発明の請求項４及び請求項５の構成において、摺動抵抗低減手段とテフロン（登録商標）コーティングは、コイルハウジングとプランジャ間の対向部の一方にだけ設けても、あるいは、対向部の両方に設けてもよい。
【０１１５】
また、請求項６の構成において、ガイド孔とガイドピンは、上記のように、プランジャとコイルハウジングのいずれに設けてもよい。
【０１１６】
また、本発明の電磁式アクチュエータにおいて、被操作装置はクラッチに限らず、クラッチも、各実施形態のような噛み合いクラッチ（ドッグクラッチ）だけでなく、多板クラッチやコーンクラッチのような摩擦クラッチでもよい。
【０１１７】
また、本発明のデファレンシャル装置において、差動機構は、ベベルギア式の差動機構に限らず、プラネタリーギア式の差動機構、デフケースの収容孔に回転自在に収容されたピニオンギアで出力側のサイドギアを連結した差動機構、ウォームギアを用いた差動機構などでもよい。
【０１１８】
【発明の効果】
請求項１の電磁式アクチュエータは、プランジャをコイルハウジングの外周側に配置したことにより、従来例と異なって、磁束漏れが軽減されると共に、外周側に配置して大径になったプランジャとコイルハウジングとの間で磁路面積が広くなり、磁束の利用効率が向上した。
【０１１９】
従って、電磁コイルを大型化し、あるいは、励磁電流を増やす必要がなくなり、バッテリーの負担増加、エンジンの燃費低下、車載性の低下などが防止されると共に、プランジャと被操作装置の移動操作力と操作レスポンスが大幅に向上する。
【０１２０】
請求項２の電磁式アクチュエータは、請求項１の構成と同等の効果を得ることができる。
【０１２１】
また、コイルハウジングの内周側で生じている空気層への磁束漏れを内周側に配置したプランジャで有効に利用したことにより、電磁コイルの大型化や励磁電流の増加を伴わずに、プランジャと被操作装置の移動操作力と操作レスポンスが向上する。
【０１２２】
また、外周側で電磁コイルの磁束を充分に使い切っていない場合は、内周側のプランジャによって電磁コイルの磁束を使い切ることにより、プランジャと被操作装置の移動操作力と操作レスポンスがさらに向上する。
【０１２３】
請求項３の電磁式アクチュエータは、請求項１または請求項２の構成と同等の効果を得ることができる。
【０１２４】
また、プランジャを支承するためのガイド部が不要になり、コイルハウジングの形状が簡単になると共に、ガイド部の材料、加工、溶接などの各コストが低減される。
【０１２５】
また、ガイド部をなくしたことにより、従来例と異なって、プランジャの移動にオイル抵抗が掛かることがなくなり、プランジャと被操作装置の操作力とレスポンスが大幅に向上する。
【０１２６】
請求項４の電磁式アクチュエータは、請求項１または請求項２の構成と同等の効果を得ることができる。
【０１２７】
また、コイルハウジングとプランジャの間に設けた摺動抵抗低減手段によって、プランジャの移動抵抗が軽減され、電磁コイルの磁力がそれだけ小さくてすみ、バッテリーの負担が軽減され、エンジンの燃費が向上する。
【０１２８】
請求項５の電磁式アクチュエータ、請求項４の構成と同等の効果を得ることができる。
【０１２９】
請求項６の電磁式アクチュエータ、請求項１〜５の構成と同等の効果を得ることができる。
【０１３０】
また、ガイド孔とガイドピンのガイド機能によってプランジャの倒れが防止され、プランジャの倒れに伴う移動抵抗の増加や、倒れに伴うプランジャの囓りが防止されることにより、電磁式アクチュエータの動作が円滑で正常に保たれる。
【０１３１】
また、移動抵抗の増加や囓りに備えて、電磁コイルの磁力を強化する必要がなくなり、これに伴うバッテリーの負担増加とエンジン燃費の低下が避けられる。
【０１３２】
請求項７の電磁式アクチュエータは、嵌合部の凹凸形状によってプランジャの倒れが防止され、請求項６の構成と同等の効果を得ることができる。
【０１３３】
また、凹凸形状の嵌合部によってプランジャとコイルハウジングの接触面積が小さくなり、プランジャの移動抵抗が軽減されたことにより、電磁コイルの磁力がそれだけ小さくてすみ、バッテリーの負担が軽減され、エンジンの燃費が向上する。
【０１３４】
請求項８のデファレンシャル装置は、請求項１〜７の電磁式アクチュエータを用いたことにより、プランジャとクラッチの操作力とレスポンスが大幅に向上し、電磁コイルの大型化や励磁電流の増加、バッテリーの負担増加、エンジンの燃費低下、車載性の低下などが防止されると共に、低コストに構成される。
【０１３５】
請求項９のデファレンシャル装置は、請求項１〜７の電磁式アクチュエータを用いたことにより、プランジャとクラッチの操作力とレスポンスが大幅に向上し、電磁コイルの大型化や励磁電流の増加、バッテリーの負担増加、エンジンの燃費低下、車載性の低下などが防止されると共に、低コストに構成される。
【０１３６】
請求項１０のデファレンシャル装置は、請求項１〜７の電磁式アクチュエータを用いたことにより、プランジャとクラッチの操作力とレスポンスが大幅に向上し、電磁コイルの大型化や励磁電流の増加、バッテリーの負担増加、エンジンの燃費低下、車載性の低下などが防止されると共に、低コストに構成される。
【０１３７】
請求項１１の動力断続装置は、請求項１〜７の電磁式アクチュエータを用いたことにより、プランジャとクラッチの操作力とレスポンスが大幅に向上し、電磁コイルの大型化や励磁電流の増加、バッテリーの負担増加、エンジンの燃費低下、車載性の低下などが防止されると共に、低コストに構成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の電磁式アクチュエータとこれを用いたデファレンシャル装置を示す断面図である。
【図２】第２実施形態を構成するコイルハウジングとプランジャの断面図である。
【図３】第３実施形態を構成するコイルハウジングとプランジャの断面図である。
【図４】第４実施形態を構成するコイルハウジングとプランジャの断面図である。
【図５】図４のＡ矢視図である。
【図６】従来例の断面図である。
【符号の説明】
１　電磁式アクチュエータ
３　デファレンシャル装置
５　デフケース
７　差動機構
９　ドッグクラッチ（クラッチ：被操作装置）
３５，３７　差動機構の出力側サイドギア
６７　電磁コイル
６９，７１　コイルハウジング
７３　コイルハウジングの外周側に配置されたプランジャ
２０１　プランジャに設けられた軸方向のガイド孔
２０３　コイルハウジングに固定されたガイドピン
３０１　プランジャとコイルハウジングを連結するスプライン部（凹凸状に形成された嵌合部）
４０１　コイルハウジングの内周側に配置されたプランジャ
【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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