(57)【要約】【課題】プランジャの移動抵抗と倒れを軽減することによって、電磁コイルの大型化や励磁電流の増加を伴わずに、速い操作レスポンスと、円滑で安定した動作を得る。【解決手段】本発明の電磁式アクチュエータ２０１は、電磁コイル６７と、電磁コイル６７を保持するコイルハウジング６９，７１と、電磁コイル６７の磁路の一部を構成し、電磁コイル６７が励磁されるとドッグクラッチ９を断続操作するプランジャ７５とを備え、プランジャと相手側部材との間に転動体を有し所定の隙間を確保する移動抵抗低減手段を配置し、転動体の転動によってプランジャを相手側部材に対し所定の隙間を確保しつつ軸方向移動自在に支承した。【選択図】      図１
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【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、
相手側部材によって軸方向摺動自在に支持され、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て被操作装置を操作するプランジャとを備えた電磁式アクチュエータにおいて、
前記プランジャと前記相手側部材との間に転動体を有し所定の隙間を確保する移動抵抗低減手段を配置し、前記転動体の転動によって前記プランジャを前記相手側部材に対し所定の隙間を確保しつつ軸方向移動自在に支承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に記載された電磁式アクチュエータであって、
前記電磁コイルの励磁が解除されると、前記移動抵抗低減手段を、前記電磁コイルが励磁される前の位置に戻すスプリング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３】
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又は請求項２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４】
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又は請求項２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５】
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又は請求項２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６】
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又は請求項２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差動を制限する、あるいは、駆動力を断続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４は、特開昭６４−２２６３３号公報（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。
【０００４】
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４の左方）に付勢されている。
【０００５】
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。
【０００６】
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５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。
【０００７】
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。また、これらの電磁式アクチュエータ５０７とデフロック装置５０１は、オイル溜りが形成されたデフキャリヤの内部に配置されており、オイルを浴びながら作動している。
【０００８】
そして、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。
【０００９】
この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。
【００１０】
【特許文献１】
特開昭６４−２２６３３号
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、プランジャ５２１とベアリングハウジング５２３との隙間は非常に狭いため、この隙間内のオイルの粘性抵抗がプランジャ５２１の移動抵抗を大きくしている。また、プランジャ５２１がオイルから受ける移動抵抗は、オイルの粘度が大きくなる低温時（寒冷期：寒冷地）程大きくなる。
【００１２】
さらに、プランジャ５２１とベアリングハウジング５２３との隙間が非常に狭いため、プランジャ５２１がベアリングハウジング５２３に対して方当たりし易く、このような方当たりは、プランジャ５２１の移動抵抗を大きくする。
【００１３】
プランジャ５２１が受けるこのような移動抵抗によって、プランジャ５２１とドッグクラッチ５０５の操作力及び操作レスポンスが低下する恐れがあり、また、オイル粘度による移動抵抗はオイルの温度変化に伴って変動し、摺動部５２５の摺動抵抗による操作力と操作レスポンスの低下にはバラツキが生じ易いから、電磁式アクチュエータ５０７とデフロック装置５０１（ドッグクラッチ５０５）の動作も円滑を欠き、不安定になり易い。
【００１４】
さらに、電磁式アクチュエータ５０７によるドッグクラッチ５０５の操作力と操作レスポンスがこのように低下し、動作が不安定になると、悪路走行中の車両の脱出性や走破性の向上効果、スタックの防止効果などが損なわれ、あるいは、失われる恐れがある。
【００１５】
また、プランジャ５２１の移動抵抗増加や倒れに備えて、電磁コイル５２５の操作移動力（磁力）を強化するためには、電磁コイル５２５の大型化や励磁電流の増加が必要であるから、これに伴って、バッテリーの負担が増加し、エンジンの燃費が低下し、大型化と重量増加によって電磁式アクチュエータ５０７と車両用デフロック装置５０１の車載性が低下する。
【００１６】
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、プランジャの移動抵抗（と倒れ）を軽減することにより、電磁コイルの大型化や励磁電流の増加を伴わずに、円滑で安定した動作が得られると共に、プランジャと被操作装置の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。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、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、相手側部材によって軸方向摺動自在に支持され、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て被操作装置を操作するプランジャとを備えた電磁式アクチュエータにおいて、前記プランジャと前記相手側部材との間に転動体を有し所定の隙間を確保する移動抵抗低減手段を配置し、前記転動体の転動によって前記プランジャを前記相手側部材に対し所定の隙間を確保しつつ軸方向移動自在に支承したことを特徴とする。
【００１８】
請求項１の電磁式アクチュエータでは、プランジャを転動体で軸方向移動自在に支承する移動抵抗低減手段を相手側部材（ガイド部材、あるいは、コイルハウジング）との間に配置したことによって、所定の隙間を確保することができるので、オイルの粘性抵抗によるプランジャの摺動抵抗が低減し、移動抵抗が大幅に低減する。
【００１９】
また、移動抵抗低減手段によってプランジャと相手部材との間に所定の隙間が確保されるので、プランジャの相手側部材への方当たりが生じることがなく、これによってもプランジャの移動抵抗が大幅に低減する。
【００２０】
このように、所定の隙間を確保する転動体による移動抵抗の大幅な低減効果により、例えば、磁性金属粉のコンタミネーションが磁力によって引き寄せられても、コンタミネーションの噛み込みによるプランジャの移動抵抗増加が防止され、プランジャのロックが大幅に軽減されると共に、プランジャの倒れ防止効果により、倒れによって生じる囓りと、倒れと囓りによる移動抵抗の増大が防止される。
【００２１】
従って、同一サイズの電磁コイルに同一の励磁電流を与えた場合、電磁コイルによるプランジャの移動操作力がそれだけ大きくなるから、プランジャと被操作装置の操作レスポンスが向上すると共に、電磁式アクチュエータと被操作装置は円滑で安定した動作が得られる。
【００２２】
又、プランジャと相手部材との間に所定の隙間を広く確保することが可能となり相手側部材への磁束のモレを抑止することにより、磁路を形成する磁束密度を損なうことなく励磁することができる。
【００２３】
また、本発明の電磁式アクチュエータによってデファレンシャル装置の差動制限用クラッチ（被操作装置）を操作する場合は、車両が悪路などを走行する際の脱出性や走破性の向上効果、スタックの防止効果などが高く保たれる。
【００２４】
また、プランジャの移動抵抗増加や倒れと囓りなどに備えて、電磁コイルを大型化し、励磁電流を増加し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るから、これに伴うバッテリーの負担増加、エンジンの燃費低下、大型化と重量増加による電磁式アクチュエータと被操作装置の車載性低下などが防止される。
【００２５】
また、プランジャの倒れが軽減されるから、倒れを心配せずにプランジャの軸方向寸法（Ｌ）を径（Ｄ）に対して短くすることが可能になり、プランジャを軸方向に短くすれば、電磁式アクチュエータと被操作装置がそれだけ軸方向にコンパクトになり、車載性が向上する。
【００２６】
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、前記電磁コイルの励磁が解除されると、前記移動抵抗低減手段を、前記電磁コイルが励磁される前の位置に戻すスプリングを設けたことを特徴とし、請求項１の構成と同等の作用・効果を得ることができる。
【００２７】
また、電磁コイルの励磁が解除されると、移動抵抗低減手段がスプリングによって電磁コイルの励磁前の位置に戻り、元の状態にリセットされるから、電磁コイルの励磁と励磁停止を繰り返しても、上記の移動抵抗低減効果やプランジャの倒れ及び囓り防止効果などが正常に保たれる。
【００２８】
請求項３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又は請求項２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。
【００２９】
また、請求項３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。
【００３０】
また、請求項３のデファレンシャル装置は、請求項１又は請求項２に記載の電磁式アクチュエータを用いたことにより、プランジャの移動抵抗と倒れが大幅に軽減され、プランジャとクラッチの操作力と操作レスポンスが向上し、円滑で安定した差動制限機能が得られると共に、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、大型化と重量増加による車載性の低下などが防止される。
【００３１】
請求項４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又は請求項２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。
【００３２】
請求項４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。
【００３３】
また、請求項４のデファレンシャル装置は、請求項１又は請求項２の電磁式アクチュエータを用いたことにより、プランジャの移動抵抗と倒れが大幅に軽減され、プランジャとクラッチの操作力と操作レスポンスが向上し、円滑で安定した駆動力の断続機能が得られると共に、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、大型化と重量増加による車載性の低下などが防止される。
【００３４】
請求項５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又は請求項２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。
【００３５】
また、請求項５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４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。
【００３６】
また、請求項５のデファレンシャル装置は、請求項１又は請求項２の電磁式アクチュエータを用いたことにより、プランジャの移動抵抗と倒れが大幅に軽減され、プランジャとクラッチの操作力と操作レスポンスが向上し、円滑で安定した駆動力の断続機能が得られると共に、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、大型化と重量増加による車載性の低下などが防止される。
【００３７】
請求項６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又は請求項２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。
【００３８】
請求項６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。
【００３９】
また、請求項６の動力断続装置は、請求項又は請求項２の電磁式アクチュエータを用いたことにより、プランジャの移動抵抗と倒れが大幅に軽減され、プランジャとクラッチの操作力と操作レスポンスが向上し、円滑で安定した駆動力の断続機能が得られると共に、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、大型化と重量増加による車載性の低下などが防止される。
【００４０】
【発明の実施の形態】
本発明の電磁式アクチュエータ及びデファレンシャル装置の実施形態を図面に基づき説明する。図１はデファレンシャル装置３を示す断面図、図２は移動抵抗手段であるスラストベアリング２０３を示す斜視図、図３は図１の一部を拡大し電磁式アクチュエータ１を示す断面図である。
【００４１】
図１に示すように、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。
【００４２】
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。
【００４３】
デフケース５は、内部にオイル溜まりが形成されたデフキャリヤ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。
【００４４】
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。このケース５のケーシング本体１５内に作動機構７が収納されている。
【００４５】
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。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。
【００４６】
デフケース５と各ピニオンギア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を受けている。
【００４７】
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によって回転自在に支承されており、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。
【００４８】
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。このサイドギア３７の右側にドッグクラッチ９が設けられている。
【００４９】
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と、このクラッチリング５９に形成された噛み合い歯６１とによって構成されている。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。
【００５０】
クラッチリング５９が、図１において左側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、クラッチリング５９が右側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。
【００５１】
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。このドッグクラッチ９は、電磁式アクチュエータ２０１によって断続駆動される。
【００５２】
電磁式アクチュエータ２０１は、電磁コイル６７、一対のコイルハウジング６９、７１、ガイド部材７３（相手側部材）、プランジャ７５、スラストベアリング２０３（移動抵抗低減手段）、リターンスプリング２０５（スプリング）、プレッシャープレート８９などから構成されている。
【００５３】
コイルハウジング６９，７１は磁性材料（Ｓ１０Ｃ）で作られており、電磁コイル６７を左右から挟み込んで一体に形成されている。右のコイルハウジング７１は連結部材を介してデフキャリヤ２３に固定され、回り止めされている。また、電磁コイル６７のリード線７７はデフキャリヤ２３の外部に引き出され、コネクター７９によりコントローラ側のコネクターを介して車載のバッテリに接続されている。
【００５４】
ガイド部材７３はステンレス鋼のような非磁性材料で作られており、コイルハウジング７１の内周側に溶接され、左右のスラストワッシャ８１，８３によりそれぞれデフケース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８５との間で軸方向に位置決めされている。このガイド部材７３の外周側にプランジャ７５が配置されている。
【００５５】
プランジャ７５は磁性材料（Ｓ１０Ｃ）で作られており、コイルハウジング６９，７１とガイド部材７３の間に配置され、ガイド部材７３の外周でスラストベアリング２０３を間に挟んで軸方向移動自在に支承されている。
【００５６】
スラストベアリング２０３は、図２のように、リング状のリテーナ２０７と、リテーナ２０７に設けられたガイドホール２０９を貫通して回転自在に支持された多数のボール２１１（転動体）から構成されており、ボール２１１は軸方向に配置された２個のボール２１１からなるセットが、周方向等間隔に複数セット配列されている。このため、図３に示すように、ボール２１１の直径分の隙間Ｌが、プランジャ７５の内周側とガイド部材７３の外周側との間に設定されている。
【００５７】
そして、各ボール２１１の転動によってプランジャ７５をガイド部材７３に対し、所定の隙間Ｌを確保しつつ軸方向移動自在に支承することにより、電磁コイル６７の励磁に伴ってプランジャ７５が左方に移動し、ドッグクラッチ９を噛み合わせるとき、及び、電磁コイル６７の励磁停止に伴ってプランジャ７５が右方に戻り、ドッグクラッチ９の噛み合わせが解除されるときの両方向で、プランジャ７５の移動抵抗を大幅に低減させている。
【００５８】
また、リターンスプリング２０５はコイルスプリングであり、デフケース５の右カバー１９とスラストベアリング２０３のリテーナ２０７との間に配置され、スラストベアリング２０３を右方に付勢している。
【００５９】
上記のように電磁コイル６７の励磁停止に伴ってプランジャ７５が右方へ戻るとき、リターンスプリング２０５はスラストベアリング２０３（リテーナ２０７）を右方に戻し、スラストベアリング２０３を元の状態（位置）にリセットする。
【００６０】
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８９を介してプランジャ７５を右方に押圧している。このプレッシャープレート８９は腕部９３によって回転側のクラッチリング５９（脚部６３）に連結されており、静止側のプランジャ７５との間で摺動（相対回転）を許容（吸収）している。
【００６１】
コイルハウジング６９，７１とプランジャ７５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７５はアーマチャになっている。また、電磁コイル６７の励磁、励磁停止は、コントローラ（不図示）によって行われる。
【００６２】
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７５が左方へ移動したときに、プランジャ７５と突き当たって停止させるストッパ部９７が設けられている。
【００６３】
電磁コイル６７が励磁されると、磁路に磁束ループ９５が発生し、その磁力によってプランジャ７５が左方に移動し、プレッシャープレート８９を介し、リターンスプリング２０５を撓ませながら、クラッチリング５９を押圧してドッグクラッチ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。
【００６４】
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。
【００６５】
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２０５の付勢力によってクラッチリング５９とプレッシャープレート８９とプランジャ７５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。また、差動機構７の差動がロック状態か否かは、ポジションスイッチ１３によって検知される。
【００６６】
ポジションスイッチ１３の取り付け軸９９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９９と同軸に設けられた位置検出軸１０１の先端にはプローブ１０３が形成されている。このプローブ１０３はプレッシャープレート８９の左側面に係合している。また、位置検出軸１０１（プローブ１０３）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。
【００６７】
ポジションスイッチ１３のプローブ１０３（位置検出軸１０１）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８９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へ戻る。
【００６８】
ポジションスイッチ１３は位置検出軸１０１のこのような軸方向往復移動に伴って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。
【００６９】
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１０５，１０７がそれぞれ形成されており、ボス部２５，２７の内周には螺旋状のオイル溝が形成されている。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１０９，１１１が形成されている。
【００７０】
開口６５，１０５，１０７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６５，１０５，１０７からオイルが流出入する。
【００７１】
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、開口６５，１０５，１０７から流出入すると共に、ボス部２５，２７の各螺旋状オイル溝から流入したオイルは、それぞれのネジポンプ作用によって移動を促進され、オイル溝１０９，１１１と、スラストワッシャ５３，５５の隙間などを通ってデフケース５の内部に流入する。
【００７２】
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との摺動部、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。
【００７３】
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。
【００７４】
本実施形態の電磁式アクチュエータ２０１では、上記のように、プランジャ７５を各ボール２１１の転動によって支承するスラストベアリング２０３をガイド部材７３との間に配置したことにより、ボール２１１の直径分の所定の隙間を、プランジャ７５とガイド部材７３との間に確保することができ、オイルによる粘性抵抗を低減することができるので、プランジャ７５が受ける移動抵抗を大幅に低減することができる。
【００７５】
また、プランジャ７５とガイド部材７３との間に多数のボール２１１が介在しているから、例えば、オイル中に拡散しているコンタミネーションがスラストベアリング２０３に侵入しても、あるいは、プランジャ７５が偏荷重を受けても、プランジャ７５は倒れにくい。従って、ガイド部材７３へのプランジャ７５の方当たりを防止することができるので、これによってもプランジャ７５の移動抵抗を低減することができる。
【００７６】
このように、スラストベアリング２０３によって所定の隙間Ｌを確保することで移動抵抗を低減でき、この移動抵抗の低減効果により、例えば、磁性金属粉のコンタミネーションが磁力によって引き寄せられても、コンタミネーションの噛み込みによるプランジャ７５の移動抵抗増加や、プランジャ７５のロックが防止される上に、プランジャ７５の倒れ防止効果によって、プランジャ７５の倒れに伴う囓りと、囓りによる移動抵抗の増大が防止される。
【００７７】
従って、同一サイズの電磁コイル６７に同一の励磁電流を与えた場合、電磁コイル６７によるプランジャ７５とドッグクラッチ９の移動操作力がそれだけ大きくなって操作レスポンスが向上し、電磁式アクチュエータ２０１とドッグクラッチ９は円滑で安定した動作が得られるから、車両が悪路などを走行する際、必要に応じて差動機構７の差動を迅速にロックすることにより、悪路脱出性や悪路走破性の向上効果、スタックの防止効果などが高く保たれる。
【００７８】
また、プランジャ７５の移動抵抗増加や倒れ及び囓りに備えて、電磁コイル６７を大型化し、励磁電流を増加して電磁コイル６７の磁力を強化する必要がなくなるから、これに伴うバッテリーの負担増加、エンジンの燃費低下、大型化と重量増加による電磁式アクチュエータ２０１とデファレンシャル装置３の車載性低下などが防止される。
【００７９】
また、プランジャ７５の倒れが軽減されるから、倒れを心配せずにプランジャ７５の軸方向寸法（Ｌ）を径（Ｄ）に対して短くすることが可能になり、プランジャ７５を軸方向に短くすれば、電磁式アクチュエータ２０１とデファレンシャル装置３がそれだけ軸方向にコンパクトになり、車載性が向上する。
【００８０】
また、電磁コイル６７の励磁が解除される度に、リターンスプリング２０５によってスラストベアリング２０３が元の状態にリセットされるから、電磁コイル６７の励磁と励磁停止を繰り返しても、上記の移動抵抗低減効果と、プランジャ７５の倒れと囓りの防止効果などが正常に保たれる。
【００８１】
さらに、プランジャ７５とガイド部材７３との間に、所定の隙間Ｌを確保したことにより、プランジャ７５からガイド部材７３への漏れ磁束を低減することができるので、その分プランジャ７５が移動する力が強くなり、レスポンスを向上することが可能となる。
【００８２】
なお、上記実施形態と異なって、プランジャ７５をコイルハウジング７１の外周側に配置することも可能である。
【００８３】
このようにプランジャをコイルハウジングの外周側に配置し、あるいは、プランジャをコイルハウジングの内周側と外周側の両方に配置し所定の隙間Ｌを確保することで、コイルハウジングの内周側と外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可能になるから、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及び操作レスポンスを大幅に向上させることができる。
【００８４】
また、外周側と内周側の一方で、プランジャとコイルハウジング間の磁束が飽和し、電磁コイルの磁束を充分に使い切っていない場合は、外周側と内周側の両方にプランジャを配置することにより、電磁コイルの磁束を有効に使い切ることができるから、プランジャと被操作装置の移動操作力及び操作レスポンスがさらに向上する。
【００８５】
このように、コイルハウジングの外周側にプランジャを配置すれば、プランジャの移動抵抗と倒れなどを軽減する本発明の効果に加えて、プランジャをコイルハウジングの外周側に配置することによる上記の効果が得られる。
【００８６】
また、本発明の電磁式アクチュエータは、電磁コイルを励磁するとプランジャの移動によって被操作装置の作動が停止し、電磁コイルの励磁を解除すると、シフトスプリングによって被操作装置が作動するように構成してもよい。
【００８７】
また、コイルハウジングを相手側部材にし、移動抵抗低減手段を介してプランジャをコイルハウジングに支承してもよい。
【００８８】
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ない。また、クラッチも、各実施形態のようなドッグクラッチ（噛み合いクラッチ）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。
【００８９】
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。
【００９０】
また、本発明のデファレンシャル装置は、フロントデフ（エンジンの駆動力を左右の前輪に配分するデファレンシャル装置）と、リヤデフ（エンジンの駆動力を左右の後輪に配分するデファレンシャル装置）と、センターデフ（エンジンの駆動力を前輪と後輪に配分するデファレンシャル装置）のいずれにも用いることができる。
【００９１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の電磁式アクチュエータは、移動抵抗低減手段によって所定の隙間を確保してプランジャの移動抵抗を大幅に低減させると共に、プランジャの倒れと囓り、倒れと囓りによる移動抵抗の増大などを防止することができる。
【００９２】
従って、電磁コイルによるプランジャと被操作装置の操作力がそれだけ大きくなって操作レスポンスが向上し、電磁式アクチュエータと被操作装置が安定して円滑に動作するから、車両が悪路などを走行する際の脱出性や走破性の向上効果、スタックの防止効果などが高く保たれる。
【００９３】
また、電磁コイルの大型化、励磁電流の増加などに伴うバッテリーの負担増加、エンジンの燃費低下、大型化と重量増加による電磁式アクチュエータと被操作装置の車載性低下などが防止される。
【００９４】
また、倒れを心配せずにプランジャの軸方向寸法（Ｌ）を径（Ｄ）に対して短くすることが可能になり、プランジャを軸方向に短くすれば、電磁式アクチュエータと被操作装置が軸方向にコンパクトになり、車載性が向上する。
【００９５】
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。
【００９６】
また、電磁コイルの励磁が解除される度に、移動抵抗低減手段がスプリングによって元の状態にリセットされ、移動抵抗低減効果とプランジャの倒れ及び囓り防止効果が正常に保たれる。
【００９７】
請求項３のデファレンシャル装置は、請求項１又は請求項２の電磁式アクチュエータを用いたことにより、プランジャの移動抵抗と倒れが大幅に軽減され、プランジャとクラッチの操作力と操作レスポンスが向上し、円滑で安定した差動制限機能が得られると共に、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、大型化と重量増加による車載性の低下などが防止される。
【００９８】
請求項４のデファレンシャル装置は、請求項１又は請求項２の電磁式アクチュエータを用いたことにより、プランジャの移動抵抗と倒れが大幅に軽減され、プランジャとクラッチの操作力と操作レスポンスが向上し、円滑で安定した駆動力の断続機能が得られると共に、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、大型化と重量増加による車載性の低下などが防止される。
【００９９】
請求項５のデファレンシャル装置は、請求項１又は請求項２の電磁式アクチュエータを用いたことにより、プランジャの移動抵抗と倒れが大幅に軽減され、プランジャとクラッチの操作力と操作レスポンスが向上し、円滑で安定した駆動力の断続機能が得られると共に、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、大型化と重量増加による車載性の低下などが防止される。
【０１００】
請求項６の動力断続装置は、請求項１又は請求項２の電磁式アクチュエータを用いたことにより、プランジャの移動抵抗と倒れが大幅に軽減され、プランジャとクラッチの操作力と操作レスポンスが向上し、円滑で安定した駆動力の断続機能が得られると共に、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、大型化と重量増加による車載性の低下などが防止される。
【図面の簡単な説明】
【図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】実施形態に用いられたスラストベアリングを示す斜視図である。
【図３】電磁式アクチュエータを示し図１の一部を拡大した断面図である。
【図４】従来例の断面図である。
【符号の説明】
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  ガイド部材（相手側部材）
７５  プランジャ
２０１  電磁式アクチュエータ
２０３  スラストベアリング（移動抵抗低減手段）
２０５  リターンスプリング（スプリング）
２１１  ボール（転動体）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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