特許 6469857 電磁アクチュエータをアンロックする方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6469857

(24)【登録日】2019年1月25日

(45)【発行日】2019年2月13日

(54)【発明の名称】電磁アクチュエータをアンロックする方法

(51)【国際特許分類】

   F16D 48/06 20060101AFI20190204BHJP

   H01F 13/00 20060101ALI20190204BHJP

   F16D 27/118 20060101ALN20190204BHJP

   F16D 27/14 20060101ALN20190204BHJP

   H01F 7/18 20060101ALN20190204BHJP

   H02K 33/02 20060101ALN20190204BHJP

【ＦＩ】

   F16D48/06 101A

   H01F13/00 620

   !F16D27/118

   !F16D27/14 Z

   !H01F7/18 V

   !H02K33/02 A

【請求項の数】15

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2017-520941(P2017-520941)

(86)(22)【出願日】2015年11月19日

(65)【公表番号】特表2017-538072(P2017-538072A)

(43)【公表日】2017年12月21日

(86)【国際出願番号】US2015061617

(87)【国際公開番号】WO2016081741

(87)【国際公開日】20160526

【審査請求日】2017年6月15日

(31)【優先権主張番号】62/081,962

(32)【優先日】2014年11月19日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】508151105

【氏名又は名称】デーナ、オータモウティヴ、システィムズ、グループ、エルエルシー

(74)【代理人】

【識別番号】110000877

【氏名又は名称】龍華国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】ゴーセンス、スティン

【審査官】 岡澤 洋

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５７−０２５５２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特公昭５０−０２３０８９（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 特開昭５０−１０９４９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５２−００４９５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特公昭５０−０２３０８７（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０２２８０７６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平０８−０６５６９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−０７９７７９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｄ ４８／０６

Ｆ１６Ｄ ２７／００

Ｈ０２Ｐ １５／００

Ｈ０２Ｆ １３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車軸接続解除システムを係合解除する方法であって、
複数の銅巻線を有するコイル、
前記コイルを少なくとも部分的に囲むハウジング、
前記ハウジング及び前記コイル内に摺動可能に設置される電機子、並びに、
前記ハウジング及び前記電機子のうち少なくとも１つを有する磁気回路、を有するアクチュエータを提供する段階であって、
前記アクチュエータは、前記電機子の第１の軸方向位置を含み、
前記電機子は前記電機子の第２の軸方向位置を含む、段階と、
前記コイルに電流を印加する段階と、
前記第１の軸方向位置から前記第２の軸方向位置へと前記電機子を作動させる段階と、
前記磁気回路を通る磁束を発展させる段階と、
前記コイルへの前記電流の流れを停止する段階と、
前記磁気回路を通る前記磁束が残留することを許可する段階と、
前記第２の軸方向位置に前記電機子を保持する段階と、
前記磁気回路を通る前記磁束が実質的に消されるように、経時的に低減する振幅を有する交流を前記コイルに印加する段階と、を備える方法。

【請求項2】

アクチュエータを提供する段階は、
残存磁気を有することが可能な鉄材料を有する前記ハウジング及び前記電機子のうち少なくとも１つを提供する段階を含む、請求項１に記載の車軸接続解除システムを係合解除する方法。

【請求項3】

前記コイルに前記電流を印加する段階は、
パワーエレクトロニクスのトポロジを含むデジタル制御回路と電気的に連通する前記コイルを配置する段階と、
前記デジタル制御回路から前記コイルに前記電流を印加する段階と、を含む、請求項１又は２に記載の車軸接続解除システムを係合解除する方法。

【請求項4】

アクチュエータを提供する段階は、
電源、
キャパシタ、
前記キャパシタ及び前記電源と電気的に連通する抵抗器、
ダイオード、
前記コイルと電気的に連通する前記電源を選択的に配置する第１のスイッチ、並びに、
前記キャパシタと電気的に連通する前記コイルを選択的に配置し、且つ、前記ダイオードと電気的に連通する前記コイルを選択的に配置する第２のスイッチを有する電気回路を提供する段階と、
前記コイルと電気的に連通する前記電気回路を配置する段階と、を含む、請求項１から３の何れか一項に記載の車軸接続解除システムを係合解除する方法。

【請求項5】

前記コイルに前記電流を印加する段階は、
前記コイルと電気的に連通する前記電源を配置する前記第１のスイッチを閉じる段階を含む、請求項４に記載の車軸接続解除システムを係合解除する方法。

【請求項6】

前記コイルへの前記電流の流れを停止する段階は、
前記ダイオードと電気的に連通する前記コイルを配置する前記第２のスイッチを閉じる段階と、
前記第１のスイッチを開く段階と、を含む、請求項４又は５に記載の車軸接続解除システムを係合解除する方法。

【請求項7】

経時的に低減する振幅を有する前記交流を前記コイルに印加する段階は、
前記コイルと電気的に連通する前記キャパシタを配置する前記第２のスイッチを閉じる段階を含む、請求項４から６の何れか一項に記載の車軸接続解除システムを係合解除する方法。

【請求項8】

アクチュエータを提供する段階は、
前記電機子と動作可能に係合する第１のクラッチモジュールを提供する段階と、
前記第１のクラッチモジュールと選択的に動作可能に係合する目的で、前記第１のクラッチモジュールに軸方向に隣接して設置される第２のクラッチモジュールを提供する段階と、を含む、請求項１から７の何れか一項に記載の車軸接続解除システムを係合解除する方法。

【請求項9】

前記第１の軸方向位置から前記第２の軸方向位置へと前記電機子を作動させる段階は、
前記第１のクラッチモジュールを前記第２のクラッチモジュールと動作可能に係合するように駆動する段階を含む、請求項８に記載の車軸接続解除システムを係合解除する方法。

【請求項10】

アクチュエータを提供する段階は、
前記第１のクラッチモジュール及び前記第２のクラッチモジュールと動作可能に結合される付勢部材を提供する段階を含む、請求項８又は９に記載の車軸接続解除システムを係合解除する方法。

【請求項11】

前記第１のクラッチモジュールを前記第２のクラッチモジュールと動作可能に係合するように駆動する段階は、
前記付勢部材が、前記第１のクラッチモジュールと前記第２のクラッチモジュールとの間に動作可能に圧縮されることによって、前記付勢部材に負荷を与える段階を含む、請求項１０に記載の車軸接続解除システムを係合解除する方法。

【請求項12】

経時的に低減する振幅を有する交流を前記コイルに印加する段階は、
前記付勢部材が伸長することを許可する段階であって、それにより、前記第１のクラッチモジュール及び前記第２のクラッチモジュールを動作可能に係合解除する、段階を含む、請求項１１に記載の車軸接続解除システムを係合解除する方法。

【請求項13】

電気回路を提供する段階は、
前記抵抗器と直列の第３のスイッチを提供する段階を含む、請求項４に記載の車軸接続解除システムを係合解除する方法。

【請求項14】

前記コイルへの前記電流の流れを停止する段階は、
前記ダイオードと電気的に連通する前記コイルを配置する前記第２のスイッチを閉じる段階と、
前記キャパシタと電気的に連通する前記電源を配置する前記第３のスイッチを閉じる段階と、
前記第１のスイッチを開く段階であって、前記電源は前記キャパシタを充電する、段階を含む、請求項１３に記載の車軸接続解除システムを係合解除する方法。

【請求項15】

車軸接続解除システムを係合解除する方法であって、
複数の銅巻線を有するコイル、
前記コイルを少なくとも部分的に囲むハウジング、
前記ハウジング及び前記コイル内に摺動可能に設置される電機子、
前記コイルと電気的に連通する制御ユニット、
前記制御ユニットと電気的に連通し、
電源、
キャパシタ、
前記キャパシタ及び前記電源と電気的に連通する抵抗器、
ダイオード、
前記コイルと電気的に連通する前記電源を選択的に配置する第１のスイッチ、並びに、
前記キャパシタと電気的に連通する前記コイルを選択的に配置し、且つ、前記ダイオードと電気的に連通する前記コイルを選択的に配置する第２のスイッチを有する電気回路、
前記ハウジング及び前記電機子のうち少なくとも１つを有する磁気回路、
前記電機子と動作可能に係合する第１のクラッチモジュール、
前記第１のクラッチモジュールと選択的に動作可能に係合する目的で、前記第１のクラッチモジュールに軸方向に隣接して設置される第２のクラッチモジュール、
前記第１のクラッチモジュール及び前記第２のクラッチモジュールと動作可能に結合する付勢部材、を有するアクチュエータを提供する段階であって、
前記アクチュエータは前記電機子の第１の軸方向位置を含み、
前記電機子は、前記電機子の第２の軸方向位置を含む、段階と、
前記コイルと電気的に連通する前記電源を配置する前記第１のスイッチを閉じることにより、前記コイルに電流を印加する段階と、
前記第１の軸方向位置から前記第２の軸方向位置へと前記電機子を作動させる段階であって、それにより、前記第１のクラッチモジュールを動作可能に駆動して前記第２のクラッチモジュールと動作可能に係合し、前記第１のクラッチモジュールと前記第２のクラッチモジュールとの間に、動作可能に圧縮された状態の前記付勢部材に負荷を与える、段階と、
前記磁気回路を通る磁束を発展させる段階と、
前記ダイオードと電気的に連通する前記コイルを配置するべく、前記第２のスイッチを閉じ、且つ前記第１のスイッチを開くことにより、前記電流の前記コイルへの流れを停止する段階と、
前記磁気回路を通る前記磁束が残留することを許可する段階と、
前記第２の軸方向位置に前記電機子を保持する段階と、
前記コイルと電気的に連通する前記キャパシタを配置する前記第２のスイッチを閉じる段階であって、それにより、前記磁気回路を通る前記磁束が実質的に消されるように、経時的に低減する振幅を有する交流を前記コイルに印加し、前記付勢部材が伸長して前記第１のクラッチモジュール及び前記第２のクラッチモジュールを動作可能に係合解除することを許可する、段階と、を備える方法。

【発明の詳細な説明】

【背景技術】

【0001】

全輪駆動可能車両は、１つの車軸のみに接続される駆動系を有する車両より多くの利点を有する。具体的には、全輪駆動可能車両は、１つの車軸のみを使用して駆動される同様の車両より向上したトラクション及び強化されたドライバビリティを有する。

【0002】

しかしながら、従来の全輪駆動車両は、全輪駆動の機能が有益でない場合でさえ、第２の駆動車軸及び駆動系の他の部分の走行速度での連続回転を必要とすることにより、不利となる。従って、従来の全輪駆動車両は、１つの駆動車軸のみを有する車両と比較される場合、減少した燃費及び総合効率を有する傾向がある。

【0003】

二次的な駆動系の接続解除機構を組み込む全輪駆動車両が、開発されている。そのような車両において、制御システムが、全輪駆動の機能が必要ないと検知した場合、制御システムは、第２の駆動車軸（及び他の関連する駆動系部品）を接続解除し、１つの車軸での駆動モードに駆動系を配置する。第２の駆動車軸が接続解除されると、第２の駆動車軸にトルクの伝達はされない。結果的に、第２の駆動車軸（及び他の関連する駆動系部品）に関連する、速度に依存する損失は、第２の駆動車軸（及び他の関連する駆動系部品）をアイドリング状態のままにさせることにより、排除される。

【0004】

二次的な駆動系の接続解除システムは、二次的な駆動系の係合及び係合解除を実施するべく、電磁アクチュエータを利用し得る。残留磁化は、電流をそこに印加することなく、電磁アクチュエータを安定した状態に配置するべく利用され得る。しかしながら、従来の方法を使用して、一貫した且つ予測可能な態様で残留磁化を取り除くことは、限定されるものではないが、気温、製造公差、及び部品種類などの多くの動作上の変数により影響を受け得る。

【0005】

本明細書における本開示は、電磁アクチュエータを一貫して且つ効率的に接続、及び接続解除する方法並びにシステムを説明する。

【図面の簡単な説明】

【0006】

本明細書の一部として本明細書に組み込まれる添付図面は、ここで開示される主題を図示し、記述と共に、開示される主題の原理を説明し、且つ、当業者が開示される主題を作り、使用することを可能にする役目を果たす。

【0007】

【図1】ここで開示される主題の実施形態に係る、一次的及び二次的な車輪のセットを有する自動車の駆動系の一部の概略図である。

【0008】

【図2】ここで開示される主題の実施形態に係る、電磁急速接続解除装置の一部の断面図である。

【0009】

【図3】ここで開示される主題の実施形態に係る、指数関数的に低減する振幅を有する減衰する正弦波のグラフである。

【0010】

【図4】ここで開示される主題の実施形態に係る、消磁過程を図示する一連のヒステリシス曲線のグラフである。

【0011】

【図5】ここで開示される主題の実施形態に係る、回路の概略図である。

【0012】

【図6】ここで開示される主題の実施形態に係る、電磁急速接続解除装置の一部の斜視断面図である。

【0013】

【図7】図６に係る、電磁急速接続解除装置の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

ここで開示される主題は、明確にそうでないと指定される場合を除き、様々な代替的な適応及び段階のシーケンスを想定してよいと理解されるべきである。添付図面において図示され、以下の明細書において説明される特定のデバイス、アセンブリ、システム、及び工程は、本明細書に定義される発明概念の単なる例示的な実施形態であることも、理解されるべきである。従って、開示される実施形態に関する特定の寸法、方向、又は他の物理的な特性は、明確にそうでないと述べられていない限り、限定的なものと見なされるべきではない。また、そうでない場合もあるが、本明細書に記載される様々な実施形態における同様の要素は、本願のこのセクション内における同様の参照番号で一般に称され得る。

【0015】

駆動系接続解除システム２００の特定の実施形態は、全輪駆動（ＡＷＤ）の駆動系アセンブリで利用される。しかしながら、駆動系接続解除システム２００は、本明細書に記載される駆動系アセンブリでの使用に限定されない。駆動系接続解除システム２００は、限定されるものではないが、自動車及び製造装置において、他の形、サイズ、適応、及び設計の駆動系アセンブリに利用され得る。

【0016】

図１は、ここで開示される主題の実施形態を図示し、車両１００は、全輪駆動の機能を有する駆動系１０２を含む。駆動系１０２は、電源１０４、最終駆動ユニット１０６、及び後部駆動ユニット１０８を有する。駆動系１０２は、駆動系接続解除システム２００をさらに含む。

【0017】

図２に図示されるように、実施形態において、駆動系接続解除システム２００は、制御ユニット２０２、電磁アクチュエータ２０４、クラッチフォーク２０６、及び噛合いクラッチ２０８を有する。制御ユニット２０２は、電磁アクチュエータ２０４と連通する。電磁アクチュエータ２０４は、噛合いクラッチ２０８と駆動接続するクラッチフォーク２０６に、駆動可能に接続する。

【0018】

制御ユニット２０２は、車両運転者によるコマンド、車両制御装置（図示せず）から受信したデータ、若しくは、少なくとも１つのセンサから受信したデータ、又はそれらの組み合わせに応答して、一連の命令を実行し得る。制御ユニット２０２により実行される一連の命令は、制御ユニット２０２の一部、又は制御ユニット２０２と連通するデバイス（図示せず）上に格納され得ることが理解される。制御ユニット２０２は、電磁アクチュエータ２０４を係合位置まで配置し、且つ電磁アクチュエータ２０４の消磁を実施するべく、電磁アクチュエータ２０４と連通する。

【0019】

電磁アクチュエータ２０４は、ハウジング２２０、コイル２１４、電機子２１６、及び付勢部材２１８を有する。制御ユニット２０２からコイル２１４に供給される電流に応答して、コイル２１４は、励磁され、磁場を生成する。磁場は、電機子２１６を作動させ、付勢部材２１８を圧縮させる。クラッチフォーク２０６も、電機子２１６の動きによって駆動され、クラッチフォーク２０６は、噛合いクラッチ２０８を作動させる。噛合いクラッチ２０８は、次に、駆動部２１０及び被駆動部２１２と駆動係合する。制御ユニット２０２からコイル２１４への電流が中断される場合、電機子２１６の残存磁気に起因して、噛合いクラッチ２０８は、駆動係合されたままとなる。

【0020】

上述の作動シーケンスに加えて、電磁アクチュエータ２０４は、電磁アクチュエータ２０４の係合位置を保持するべく、残留磁場を使用する。残留磁場は、制御ユニット２０２によって電流を印加することなく、電磁アクチュエータ２０４を係合位置に保持することを容易にする。残留磁場は、コイル２１４又は電磁アクチュエータ２０４の任意の鉄部分において発生し得る。電磁アクチュエータ２０４の係合位置を保持するべく残留磁場を使用することに加えて、電磁アクチュエータ２０４は、電磁アクチュエータ２０４の係合位置を保持するべく、永久磁石の使用も組み込み得る。そのような原理は、本主題の変更形態にも適用され得、残留磁場は、電流を印加することなく、電磁アクチュエータを係合解除位置に保持することを容易にすると理解されるべきである。

【0021】

実施形態において、噛合いクラッチ２０８を係合解除、又は、噛合いクラッチ２０８の係合解除を補助するべく、残留磁場は消される。残留磁場が消失すると、電機子２１６は、軸方向の動きが可能となり、付勢部材２１８は、電機子２１６を係合解除位置に駆動する。電機子２１６の作動に応答して、噛合いクラッチ２０８は、駆動部２１０及び被駆動部２１２から駆動係合解除される。

【0022】

制御ユニット２０２は、残留磁場が存在するコイル２１４、又は電磁アクチュエータ２０４の鉄部分に消磁過程を実施することにより、残留磁場を消す。消磁過程は、低減する振幅を有する交流をコイル２１４に印加することにより、電磁アクチュエータ２０４から残留磁場を少なくとも部分的に消す。図３において、消磁過程で利用される交流の例が示される。図３において図示される交流は、指数関数的に減衰する正弦波である。低減する振幅を有する交流をコイル２１４に印加することは、電磁アクチュエータ２０４の残留磁場が、引き続いてより小さいヒステリシス曲線を経ることを生じさせる。図４において、残留磁場の消失の特性を示すヒステリシス曲線群の例が図示される。図４において、表記「Ｂ_Ｒ」は、磁束密度を表し、表記「Ｈ_Ｃ」は、保磁力を表し、表記「Ｔ」は、測定単位テスラを意味する。消磁過程の間、少なくとも付勢部材２１８が電磁アクチュエータ２０４の磁場の力に打ち勝ち、電機子２１６を係合解除位置に駆動するまで、残留磁場は消される。電磁アクチュエータ２０４に適用される消磁過程は、噛合いクラッチ２０８を係合解除する強固で効率的な手順を提供する。

【0023】

制御ユニット２０２は、複数の方法のうちの１つで消磁過程を実施できる。非限定的な例として、制御ユニット２０２は、デジタル制御、又はアナログ回路を使用して消磁過程を実施し得る。デジタル制御は、限定されるものではないが、５５５タイマＩＣを有し得る。制御ユニット２０２は、デジタルの電流形インバータを有する回路を有し得る。

【0024】

図５において、上記本明細書に記載される消磁過程を実施するべく制御ユニット２０２により利用され得る、回路５００が図示される。実施形態において、回路５００は、制御ユニット２０２の一部を形成し得、又は、電磁アクチュエータ２０４の一部に統合され得る。他の実施形態において、回路５００は、消磁過程を実施し得る他の構成で構築され得る。実施形態において、回路５００は、キャパシタ５０２、電力供給５０４、抵抗器５０６、第１のスイッチ５１０、第２のスイッチ５１２、ダイオード５１４、及びコイル２１４を有する。回路５００は、第２のスイッチ５１２が第１のポイント５２０の方へ閉じられ、且つ、第１のスイッチ５１０が閉じられている場合、電磁アクチュエータ２０４に電流を供給する。電磁アクチュエータ２０４は、回路５００の第１のスイッチ５１０が開かれ、且つ、電流がコイル２１４に供給されない場合、係合されたままになる。回路５００は、電磁アクチュエータ２０４の残留磁場を消磁過程を介して消す。それは、第１のスイッチ５１０が開かれる間、第２のスイッチ５１２を第２のポイント５２２の方へ閉じ、キャパシタ５０２は、電力供給５０４の電圧で開始して、次に減衰交流をコイル２１４に印加する。

【0025】

別の実施形態において、コイル２１４を通る電流を制御することを介して電磁アクチュエータ２０４を係合し、コイル２１４に電流を印加することなく電磁アクチュエータ２０４を係合した状態に保ち、消磁過程を生じさせる電流をコイル２１４に印加する能力を有する任意の回路が、制御ユニット２０２によって利用され得る。加えて、別の実施形態において共に、又は別個の実施形態において、回路５００は、キャパシタ５０２を充電する異なるメカニズムを使用し、キャパシタ５０２を充電するために抵抗器５０６と直列のスイッチを加え、パワーエレクトロニクスのトポロジを含むデジタル制御された充電回路を使用するべく変更され得る。さらに、第１のスイッチ５１０は、高周波スイッチを有し得る。

【0026】

図６及び図７に図示されるように、実施形態において、電磁アクチュエータ３０４は、実質的に環状のハウジング３２０及び環状のハウジングプレート３２１を含む、ハウジングアセンブリ３１９を有する。環状ハウジング３２０は、限定されるものではないが、Ｕ字型又はＪ字型の断面を有する単一モジュールで有り得る。ハウジング３２０は、円盤状の基部３２６を介して接続される環状外壁３２２及び環状内壁３２４を含み、基部３２６は、内壁３２４によって画定され、そこを貫通する穴を有する。コイルアセンブリ３１４は、ハウジング３２０の内部に設置され、ハウジング３２０の内部は、外壁３２２、内壁３２４、及び基部３２６によって画定される。ハウジング３２０の外壁３２２は、コイルアセンブリ３１４と制御ユニット（図示せず）との間の電気的結合３８０を許可する開口３２８も画定する。

【0027】

コイルアセンブリ３１４は、複数のワイヤ巻線及びポッティング材料を有し、合わせると実質的に環状の形状を有する。半径方向の突出部３１８は、コイルアセンブリ３１４の内面３１５上に設置される。突出部３１８は、第１の面３１８Ａ及び第２の面３１８Ｂを有する。電磁アクチュエータ３０４がアセンブルされる場合、第２の面３１８Ｂは、ハウジング３２０の内壁３２４の端面３２４Ａと実質的に接在、又は接触する。突出部３１８は、突出部３１８の第３の面３１８Ｃが、ハウジング３２０の内壁３２４の内面３２４Ｂの平面と実質的に同じ高さになるように、コイルアセンブリ３１４の内面３１５から内向きに突き出る。

【0028】

環状スリーブ３３０は、コイルアセンブリ３１４の内面３１５上に設置され、コイルアセンブリ３１４の内面３１５と同心円をなす。スリーブ３３０の第１の面３３０Ａは、コイルアセンブリ突出部３１８の第１の面３１８Ａと実質的に接線方向に設置される。加えて、環状スリーブ３３０は、自体の外径と内径との間の厚み、つまり突出部３１８が、コイルアセンブリ３１４の内面３１５から半径方向内向きに突き出る距離より短い厚みを有する。

【0029】

さらに、概ね環状及び円筒状の電機子３４０が、ハウジング３２０の内面３２４Ｂ上、及び、コイルアセンブリ３１４の突起３１８の第３の面３１８Ｃ上に摺動可能に設置される。電機子３４０は、第１の面３４２Ａ、第２の面３４２Ｂ、及び第３の面３４２Ｃを有する半径方向外向きの突起３４２を有する。電機子の突起３４２の第３の面３４２Ｃは、スリーブ３３０の内径に対して摺動可能に設置される。電機子３４０は、第１の面３４４Ａを有する半径方向内向きの突起３４４も有する。第１の面３４４Ａに軸方向に隣接して置かれるのは、電機子３４０の内部に同心で設置される環状ブッシュ３４６である。磁気回路は、コイルアセンブリ３１４に電流が印加される場合、ハウジングアセンブリ３１９、ハウジング３２０、及び電機子３４０のうち少なくとも１つで形成され得る。

【0030】

第１のクラッチモジュール３５０も、電機子３４０内に同心で位置決めされる。図６において図示される第１のクラッチモジュール３５０は、実質的に円筒形状を有する。しかしながら、クラッチモジュール３５０は、限定されるものではないが、矩形、円盤状、及び円錐状の形状を含む他の形を有し得る。第１のクラッチモジュール３５０の面３５２は、ブッシュ３４６に軸方向に隣接して位置付けられる。第１のクラッチモジュール３５０は、回転可能であり、軸方向の作動が可能である。第１のクラッチモジュール３５０は、第１の部分３５４及び第２の部分３５６をさらに有する。第１の部分３５４は、ディファレンシャルハーフシャフト（図示せず）上のスプラインと駆動係合する、内向きに延在する半径方向スプライン３５８を有する。第１のクラッチモジュール３５０の第２の部分３５６は、クラッチ歯３６６のセットを有する。第１のクラッチモジュール３５０の第２の部分３５６は、付勢部材３６２が位置付けられる環状溝３６０も有する。付勢部材３６２は、限定されるものではないが、波形ばねを有し得る。付勢部材３６２の第１の端３６２Ａは、スナップリング３６４に当接し、スナップリング３６４に軸方向に隣接する。スナップリング３６４は、軸方向に固定され、第２のクラッチモジュール３６８に動作可能に接続される。

【0031】

電磁アクチュエータ３０４が係合される場合、第１のクラッチモジュール３５０のクラッチ歯３６６は、第２のクラッチモジュール３６８のクラッチ歯３７０のセットと噛み合う。加えて、第１のクラッチモジュール３５０が第２のクラッチモジュール３６８に係合する場合、付勢部材３６２は、第１のクラッチモジュール３５０とスナップリング３６４との間で圧縮される。第２のクラッチモジュール３６８は、軸方向に固定され、第１の部分３６８Ａ及び第２の部分３６８Ｂを有する。第２の部分３６８Ｂは、クラッチ歯３７０を有する。第１の部分３６８Ａは、車輪（図示せず）に駆動可能に接続されるハーフシャフト（図示せず）上のスプライン（図示せず）と駆動係合される、外向きに延在する半径方向スプライン３７２を有する。第２のクラッチモジュール３６８は、第２のクラッチモジュール３６８の第２の部分３６８Ｂの外面上に同心で設置される環状ブッシュ３７４を介して、例えば、前部駆動ユニット（図示せず）、又は電力伝達ユニットのハウジングに対して実質的に軸方向に固定される。図６に図示される第２のクラッチモジュール３６８は、実質的に円筒形状を有する。しかしながら、クラッチモジュール３６８は、限定されるものではないが、矩形、円盤状、及び円錐状の形状を含む他の形を有し得る。

【0032】

第１のクラッチモジュール３５０は、限定されるものではないが、ディファレンシャルハーフシャフトと駆動係合するための手段を有する分離可能な部品を有する第１の部分３５４、及び、第２のクラッチモジュール３６８と駆動係合するための手段を有する分離可能な部品を有する第２の部分３５６を含む、単一モジュール又は装置を有し得る。第２のクラッチモジュール３６８は、限定されるものではないが、ハーフシャフトと駆動係合するための手段を有する分離可能な部品を有する第１の部分３６８Ａ、及び、第１のクラッチモジュール３５０と駆動係合するための手段を有する分離可能な部品を有する第２の部分３６８Ｂを含む、単一モジュール又は装置も有し得る。

【0033】

制御ユニットからの電流がコイル３１４に向けられる場合、それにより電磁アクチュエータ３０４を係合する。電機子３４０は、第１のクラッチモジュール３５０を作動及び軸方向に駆動させ、電機子３４０の突起３４２の第１の面３４２Ａが、ハウジングプレート３２１の内面に当接し、且つ、第１のクラッチモジュール３５０のクラッチ歯３６６が、第２のクラッチモジュール３６８上のクラッチ歯３７０と噛み合うまで、付勢部材３６２を圧縮する。クラッチ歯３６６及び３７０が係合される場合、コイル３１４への電流の流れは停止する。電機子３４０は、磁気空隙がその間に無い又は最小限のみ有るように、ハウジングプレート３２１の内面に軸方向に隣接して設置される突起３４２の第１の面３４２Ａと係合位置にあるままとなり、電磁アクチュエータ３０４の残留磁場は、クラッチの係合を保持する。

【0034】

制御ユニットは、残留磁場が存在する電磁アクチュエータ３０４に消磁過程を実施することにより、残留磁場を消す。消磁過程は、経時的に低減する振幅を有する交流をコイル３１４に印加することにより、電磁アクチュエータ３０４から残留磁場を少なくとも部分的に消す。消磁過程においてそれにより生じる交流及びヒステリシス曲線の例は、上述され、並びに図３及び４に図示される。消磁過程は、少なくとも付勢部材３６２が残留磁場の力に打ち勝ち、電機子３４０を係合解除位置に駆動するまで、残留磁場を消す。それにより、クラッチ歯３６６及び３７０を係合解除する。

【0035】

モジュールは、別段の指示がない限り、他の要素との定義されたインターフェースを有する分離可能な要素としてここで定義される。残存磁気、残留磁場、残留分極、及び中断されない磁束は、本明細書において一般に置き換えられ得、別段の指示がない限り、同一の特性又は発生を定義する。

【0036】

ここで開示される主題の様々な実施形態が上述された一方で、それらは、例示を目的として提示されており、限定するものではないことが理解されるべきである。当業者には、開示される主題が、その趣旨又は本質的な特性から逸脱することなく、他の特定の形式で具現化され得ることが、明らかであろう。上述の実施形態は、従って、あらゆる点で例示的なものとして考慮されるべきであり、限定的なものとして考慮されるべきではない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】