特開 2024-166736 動力伝達装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024166736

(43)【公開日】2024-11-29

(54)【発明の名称】動力伝達装置

(51)【国際特許分類】

   F16D 27/02 20060101AFI20241122BHJP

   H01F 7/06 20060101ALI20241122BHJP

【ＦＩ】

F16D27/02 A

H01F7/06 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023083048

(22)【出願日】2023-05-19

(71)【出願人】

【識別番号】517175611

【氏名又は名称】ジーケーエヌ オートモーティブ リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100111235

【弁理士】

【氏名又は名称】原 裕子

(74)【代理人】

【識別番号】100170575

【弁理士】

【氏名又は名称】森 太士

(72)【発明者】

【氏名】猪瀬 秀之

【テーマコード（参考）】

5E048

【Ｆターム（参考）】

5E048AB06

5E048CB00

(57)【要約】

【課題】軽量化でき、低コスト化することができる動力伝達装置を提供する。
【解決手段】潤滑油が収容されたハウジングと、ハウジングに収容され、相対回転可能な一対の回転部材３，１７と、一対の回転部材３，１７の間に伝達される動力を断続する断続機構７と、電磁ソレノイド４９を有し、断続機構７を作動させるアクチュエータ９とを備えた動力伝達装置１において、電磁ソレノイド４９が、磁性材料で形成されたコア５１と、磁性材料で形成され移動可能に配置されたアーマチャ５３と、表面が絶縁材で覆われコア５１の内部に周回状に配置されたアルミニウム材のコイル５５とを有した。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

潤滑油が収容されたハウジングと、
前記ハウジングに収容され、相対回転可能な一対の回転部材と、
一対の前記回転部材の間に伝達される動力を断続する断続機構と、
電磁ソレノイドを有し、前記断続機構を作動させるアクチュエータと、
を備え、
前記電磁ソレノイドは、磁性材料で形成されたコアと、磁性材料で形成され移動可能に配置されたアーマチャと、表面が絶縁材で覆われ前記コアの内部に周回状に配置されたアルミニウム材のコイルとを有する動力伝達装置。

【請求項2】

前記コイルは、前記コアの内部に対して、周回状の全体を樹脂材で覆われて配置されている請求項１に記載の動力伝達装置。

【請求項3】

前記樹脂材の厚さは、前記コイルの厚さの２倍以下に設定されている請求項２に記載の動力伝達装置。

【請求項4】

前記コアの一部は、一対の前記回転部材のうち少なくともいずれか一方に対して、支持部を介して径方向に支持されている請求項１から３のいずれか１項に記載の動力伝達装置。

【請求項5】

前記コイルと前記支持部とは、少なくとも一部が径方向に重なり合って配置されている請求項４に記載の動力伝達装置。

【請求項6】

一対の前記回転部材のうち少なくともいずれか一方は、軸方向の両側が一対のベアリングを介して回転可能に配置され、
一方の前記回転部材の軸方向一側には、駆動力が伝達される伝達部が設けられ、
前記電磁ソレノイドは、一方の前記回転部材の軸方向他側に配置され、
前記断続機構は、前記伝達部と前記電磁ソレノイドとの軸方向の間に配置されている請求項１から３のいずれか１項に記載の動力伝達装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、動力伝達装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、動力伝達装置としては、潤滑油が収容されたハウジングとしてのキャリアと、キャリアに収容され、相対回転可能な一対の回転部材としてのデフケースとサイドギヤとを備えている。また、デフケースとサイドギヤとの間に伝達される動力を断続する断続機構と、電磁ソレノイドを有し、断続機構を作動させるアクチュエータとを備えたものが知られている（特許文献１参照）。

【0003】

この動力伝達装置では、電磁ソレノイドが、磁性材料で形成されたコアと、磁性材料で形成され移動可能に配置されたアーマチャとしてのプランジャとを有する。また、電磁ソレノイドは、表面が絶縁材で覆われコアの内部に周回状に配置されたコイルを有する。

【0004】

このような動力伝達装置では、電磁ソレノイドのコイルへ通電することにより、コアとプランジャとを透過する磁束によって、磁束ループが形成される。磁束ループが形成されると、プランジャが、断続機構の接続方向に移動され、断続機構が接続状態となる。断続機構が接続されると、デフケースとサイドギヤとが一体回転可能に接続され、デフケースとサイドギヤとの間の動力伝達が可能となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１７－６７２５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、上記特許文献１のような動力伝達装置では、コイルの表面が、コイル間の絶縁性を保持するために絶縁材で覆われている。コイルには、導電性がよく、容易に周回成形が可能な銅材が用いられている。銅材は、潤滑油中の極圧添加剤の硫黄やリン成分などの因子、揮発したオイルミストなどによって、表面に化学的な影響を受けやすい。このため、経時的な銅材表面の腐食による磁力特性の低下を防止するために、銅材のコイルの表面を覆う絶縁材の厚さを厚くする必要があり、重量化していた。加えて、銅材は、高価であり、高コスト化していた。

【0007】

そこで、この発明は、軽量化でき、低コスト化することができる動力伝達装置の提供を目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本実施形態に係る動力伝達装置は、潤滑油が収容されたハウジングと、前記ハウジングに収容され、相対回転可能な一対の回転部材と、一対の前記回転部材の間に伝達される動力を断続する断続機構と、電磁ソレノイドを有し、前記断続機構を作動させるアクチュエータとを備え、前記電磁ソレノイドは、磁性材料で形成されたコアと、磁性材料で形成され移動可能に配置されたアーマチャと、表面が絶縁材で覆われ前記コアの内部に周回状に配置されたアルミニウム材のコイルとを有する。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、軽量化でき、低コスト化することができる動力伝達装置を提供することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１実施形態に係る動力伝達装置の断面図である。

【図2】図１の要部拡大図である。

【図3】第１実施形態に係る動力伝達装置の電磁ソレノイドの断面図である。

【図4】コイルと樹脂材との概略図である。

【図5】コイルの概略図である。

【図6】第２実施形態に係る動力伝達装置の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を用いて本実施形態に係る動力伝達装置について詳細に説明する。なお、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率と異なる場合がある。

【0012】

（第１実施形態）
図１～図５を用いて第１実施形態について説明する。

【0013】

図１に示すように、本実施形態に係る動力伝達装置１は、例えば、４輪駆動車において、後輪側に配置される。前輪側は、エンジンや電動モータなどの駆動源からトランスミッション（不図示）により駆動される動力伝達装置を備える。動力伝達装置１は、例えば、エンジンや電動モータなどの駆動源（不図示）から駆動力が伝達され、左右の後輪（不図示）の間に配置されている。駆動源からの駆動力は、駆動機構（不図示）を介して動力伝達装置１に伝達され、一対の出力軸（不図示）を介して左右の後輪に駆動力が配分される。動力伝達装置１には、後輪に伝達される駆動力を断続する断続機構７が設けられている。断続機構７を接続することにより、駆動源からの駆動力が後輪に伝達され、車両が前後輪駆動の４輪駆動状態となる。一方、断続機構７の接続を解除することにより、駆動源から後輪に伝達される駆動力が遮断され、車両が前輪駆動の２輪駆動状態となる。

【0014】

図１～図３に示すように、動力伝達装置１は、ハウジング（不図示）と、アウタケース３と、差動機構５と、断続機構７と、アクチュエータ９とを備えている。

【0015】

ハウジングは、内部に、アウタケース３と差動機構５と断続機構７とアクチュエータ９などを収容可能な形状に形成されている。ハウジングには、ギヤの噛み合い部や回転部材の摺動部などを、潤滑、冷却させる潤滑油が収容されている。

【0016】

アウタケース３は、軸方向の両側に設けられたボス部１１，１３の外周でそれぞれ一対のベアリング（不図示）を介してハウジングに回転可能に支持されている。アウタケース３の軸方向一側には、入力ギヤ（不図示）が固定されるフランジ状の伝達部１５が設けられている。伝達部１５に固定された入力ギヤは、例えば、駆動機構と一体回転可能に設けられた動力伝達ギヤ（不図示）と噛み合い、アウタケース３に駆動源からの駆動力が伝達される。アウタケース３には、相対回転可能に差動機構５のインナケース１７が収容され、後述する断続部３３が接続状態であると、入力ギヤに入力された駆動力がインナケース１７を介して差動機構５に伝達される。

【0017】

差動機構５は、インナケース１７と、ピニオンシャフト１９と、ピニオンギヤ２１と、一対のサイドギヤ２３，２５とを備えている。

【0018】

インナケース１７は、回転軸心がアウタケース３と同軸的に平行に配置され、アウタケース３内にアウタケース３と相対回転可能に収容されている。インナケース１７には、ピニオンシャフト１９と、ピニオンギヤ２１と、一対のサイドギヤ２３，２５とが収容され、インナケース１７に入力された駆動力が伝達される。

【0019】

ピニオンシャフト１９は、２つの短尺のピニオンシャフトと長尺の１つのピニオンシャフトとからなる。２つの短尺のピニオンシャフトは、外端部をインナケース１７に係合してピンで抜け止め及び回り止めされ、インナケース１７と一体に回転駆動される。長尺の１つのピニオンシャフトは、中間に設けられた孔に２つの短尺のピニオンシャフトの内端部が係合されて抜け止め及び回り止めがなされ、インナケース１７と一体に回転駆動される。ピニオンシャフト１９のそれぞれの外端側には、複数のピニオンギヤ２１がそれぞれ支承されている。

【0020】

複数のピニオンギヤ２１は、インナケース１７の周方向等間隔に４つ配置され、それぞれピニオンシャフト１９の外端側に支承されてインナケース１７の回転によって公転する。ピニオンギヤ２１は、一対のサイドギヤ２３，２５に駆動力を伝達すると共に、噛み合っている一対のサイドギヤ２３，２５に差回転が生じると回転駆動されるようにピニオンシャフト１９に自転可能に支持されている。

【0021】

一対のサイドギヤ２３，２５は、それぞれに形成されたボス部でアウタケース３に相対回転可能に支持され、ピニオンギヤ２１と噛み合っている。一対のサイドギヤ２３，２５は、内周側にスプライン形状の連結部２７，２９がそれぞれ設けられている。連結部２７，２９には、例えば、左右後輪に一体回転可能に接続される一対の出力軸がそれぞれサイドギヤ２３，２５と一体回転可能に連結され、インナケース１７に入力された駆動力を後輪に出力する。

【0022】

このようなアウタケース３から差動機構５に伝達される駆動力は、一対の回転部材としてのアウタケース３とインナケース１７との間に設けられた断続機構７によって断続される。このようにアウタケース３とインナケース１７との間の動力伝達を断続する断続機構７を有する動力伝達装置１は、いわゆるフリーランニングデフとなっている。

【0023】

断続機構７は、断続部材３１と、断続部３３とを備えている。

【0024】

断続部材３１は、環状に形成され、周方向に連続する一部材で形成された基部３５がアウタケース３の壁部３７とインナケース１７との軸方向間に軸方向移動可能に配置されている。断続部材３１のアウタケース３の壁部３７側には、アウタケース３と一体回転可能に係合する係合部３９が設けられ、断続部材３１のインナケース１７側には、断続部３３が設けられている。

【0025】

係合部３９は、断続部材３１の基部３５に周方向等間隔に設けられた複数の凸部４１と、アウタケース３の壁部３７に周方向等間隔に軸方向に貫通して設けられた複数の孔部４３とからなる。凸部４１と孔部４３とが回転方向に係合することにより、断続部材３１がアウタケース３に回り止めされ、断続部材３１とアウタケース３とが一体回転可能となる。

【0026】

係合部３９には、断続部材３１を断続部３３の接続方向に移動させるカムが設けられている。カムは、凸部４１と孔部４３との周方向両側の対向面にそれぞれ形成された同一傾斜のカム面となっている。カムは、断続部材３１が断続部３３の接続方向に移動され、アウタケース３とインナケース１７との間の断続部３３に回転方向の噛み合い作用が生じたときに、それぞれのカム面が係合する。カム面が係合することにより、断続部材３１をさらに断続部３３の接続方向に移動させ、断続部３３の接続を強化させる。

【0027】

断続部３３は、断続部材３１の基部３５の係合部３９と軸方向反対側の側面で断続部材３１とインナケース１７側との軸方向間に設けられている。断続部３３は、断続部材３１とインナケース１７とにそれぞれ周方向に複数形成されて互いに噛み合う噛み合い歯からなる噛み合いクラッチとなっている。断続部３３は、互いの噛み合い歯が噛み合うことにより、断続部材３１とインナケース１７とが一体可能に接続、すなわちアウタケース３とインナケース１７とが一体回転可能に接続される。このため、断続部３３の接続により、アウタケース３とインナケース１７との間の動力伝達が可能となる。

【0028】

一方、断続部材３１の複数の凸部４１には、それぞれボルトを介して連動部材４５が固定されている。連動部材４５とアウタケース３の側面との軸方向間には、付勢部材４７が配置されている。付勢部材４７は、連動部材４５を介して断続部材３１を断続部３３の接続解除方向に、常時、付勢している。付勢部材４７によって、断続部材３１が断続部３３の接続解除方向に移動され、断続部３３の接続が解除される。断続部３３の接続解除により、断続部材３１とインナケース１７とが相対回転可能、すなわちアウタケース３とインナケース１７とが相対回転可能となる。このため、断続部３３の接続解除により、アウタケース３とインナケース１７との間の動力伝達が遮断される。断続部３３は、アクチュエータ９によって作動される。

【0029】

アクチュエータ９は、電磁ソレノイド４９を有する。電磁ソレノイド４９は、軸方向に断続機構７を挟んで伝達部１５と軸方向の反対側であるアウタケース３の軸方向の他側に配置されている。電磁ソレノイド４９は、コア５１と、アーマチャ５３と、コイル５５とを備えている。

【0030】

コア５１は、磁性材料からなり、中空の環状に形成されている。コア５１には、ハウジングに係合される回り止め部（不図示）が設けられ、コア５１がハウジングに回り止めされている。コア５１の内径側には、支持部材５７が一体に設けられている。支持部材５７には、アウタケース３のボス部１３の外周に径方向に支持される支持部５９が設けられている。このため、コア５１は、支持部５９を介してアウタケース３に径方向に支持されている。

【0031】

支持部５９の軸方向の一端側は、アウタケース３のボス部１３に形成された段差部６１に当接されている。支持部５９の軸方向の他端側は、アウタケース３のボス部１３に固定された規制部材６３に当接されている。このため、コア５１は、支持部５９を介して軸方向の移動が規制されている。コア５１の軸方向一側の端面には、アーマチャ５３と当接可能な当接部材６５が固定されている。

【0032】

アーマチャ５３は、磁性材料からなり、環状に形成されている。アーマチャ５３は、コア５１の内径側でコア５１の軸方向に切り欠かれた部分に、軸方向移動可能に配置されている。アーマチャ５３は、断続部材３１側に移動されたときに、当接部材６５と当接される。アーマチャ５３と当接部材６５との当接により、アーマチャ５３の断続部材３１側への移動が規制される。アーマチャ５３の内径側には、非磁性材料からなるリング部材６７が一体に設けられ、アウタケース３側へ磁束が漏れることが防止されている。

【0033】

リング部材６７は、支持部５９の外周に軸方向移動可能に配置されている。リング部材６７の軸方向の一端側は、連動部材４５に当接可能に配置されている。リング部材６７の軸方向の他端側には、支持部材５７との軸方向間に配置された接続付勢部材６９が当接されている。接続付勢部材６９は、付勢部材４７より大きな付勢力を有し、リング部材６７を、常時、断続部材３１側に向けて付勢している。このため、リング部材６７は、連動部材４５を押圧し、断続部材３１を断続部３３の接続方向に移動させ、断続部３３を接続させる。断続部３３の接続は、コイル５５への通電によって、アーマチャ５３を断続部３３の接続解除方向に移動させることによって、解除される。

【0034】

コイル５５は、アルミニウム材からなり、断面円形状、或いは断面矩形状の線状に形成されている。コイル５５の表面は、例えば、エナメル、ポリエステル、ポリウレタンなどの絶縁材で被覆、或いはコーティングされている。コイル５５は、複数回巻き回しされた周回形状で、コア５１の内部に配置される。コア５１の内部に配置されたコイル５５は、支持部材５７の支持部５９に対して、軸方向の全体が径方向に重なり合って配置されている。コイル５５の両端部は、コア５１から外部に引き出され、ハウジングの外部に配置された通電を制御するコントローラ（不図示）に電気的に接続される。

【0035】

このようなコイル５５にアルミニウム材を用いることにより、銅材を用いた場合に比較して、軽量化でき、低コスト化することができる。加えて、アルミニウム材は、潤滑油中の極圧添加剤の硫黄やリン成分などの因子、揮発したオイルミストなどによって、表面に化学的な影響を受けにくい。このため、アルミニウム材のコイル５５の腐食防止を考慮した表面の絶縁材の厚さを厚くする必要がなく、軽量化することができる。周回状のコイル５５は、樹脂材７１で覆われている。

【0036】

樹脂材７１は、周回状に形成されたコイル５５の全体を覆うように、コーティング、ラッピング、モールドなどによって形成される。樹脂材７１で覆われた周回状のコイル５５は、コア５１の内部に配置される。周回状のコイル５５の全体を樹脂材７１で覆うことにより、コイル５５内への潤滑油の浸入を防止し、励磁特性の劣化を抑制することができる。加えて、樹脂材７１によって、コイル５５の周回状の形状を保持することができる。

【0037】

図４に示すように、樹脂材７１のコイル５５の最外端７３から表面７５までの厚さＴは、コイル５５の厚さＤ（径）の２倍以下となるように設定されている。なお、コイル５５の断面形状が矩形状である場合には、図５に示すように、コイル５５の薄い部分の板厚を、コイル５５の厚さＤとして、樹脂材７１の厚さＴを設定する。このように樹脂材７１の厚さＴを設定することにより、温度環境によってコイル５５に膨張や収縮が生じても、樹脂材７１の追従性に問題が生じないようにすることができる。このため、省スペース化しつつ、樹脂材７１の破損を防止して、コイル５５内への潤滑油の浸入を防止し、電磁ソレノイド４９の特性を長期的に保持することができる。なお、配置スペースに余裕がある場合には、樹脂材７１の厚さＴが、コイル５５の厚さＤの２倍を超えてもよい。

【0038】

このような電磁ソレノイド４９は、コントローラによるコイル５５への通電により、コア５１とアーマチャ５３とを透過する磁束で自己完結型の磁束ループを形成する。形成された磁束ループは、アーマチャ５３及びリング部材６７を、接続付勢部材６９の付勢力に抗して断続部３３の接続解除方向に移動させる。リング部材６７の移動により、付勢部材４７の付勢力によって、連動部材４５を介して断続部材３１が、断続部３３の接続解除方向に移動し、断続部３３の接続が解除される。断続部３３の接続解除により、インナケース１７と断続部材３１とが相対回転可能となり、インナケース１７とアウタケース３とが相対回転可能となって、アウタケース３とインナケース１７との間の動力伝達が遮断される。

【0039】

一方、電磁ソレノイド４９は、コントローラによるコイル５５への通電停止により、接続付勢部材６９によってリング部材６７が断続部材３１側に向けて移動し、リング部材６７が連動部材４５を押圧する。リング部材６７の押圧により、連動部材４５を介して断続部材３１が、付勢部材４７の付勢力に抗して断続部３３の接続方向に移動し、断続部３３が接続される。断続部３３の接続により、インナケース１７と断続部材３１とが一体回転可能に接続され、インナケース１７とアウタケース３とが接続されて、アウタケース３とインナケース１７との間の動力伝達が可能となる。

【0040】

このような動力伝達装置１では、潤滑油が収容されたハウジングと、ハウジングに収容され、相対回転可能な一対の回転部材としてのアウタケース３とインナケース１７とを備えている。また、アウタケース３とインナケース１７の間に伝達される動力を断続する断続機構７と、電磁ソレノイド４９を有し、断続機構７を作動させるアクチュエータ９とを備えている。そして、電磁ソレノイド４９は、磁性材料で形成されたコア５１と、磁性材料で形成され移動可能に配置されたアーマチャ５３と、表面が絶縁材で覆われコア５１の内部に周回状に配置されたアルミニウム材のコイル５５とを有する。

【0041】

コイル５５にアルミニウム材を用いることにより、銅材を用いた場合に比較して、軽量化でき、低コスト化することができる。加えて、アルミニウム材は、潤滑油中の極圧添加剤の硫黄やリン成分などの因子、揮発したオイルミストなどによって、表面に化学的な影響を受けにくい。このため、アルミニウム材のコイル５５の腐食防止を考慮した表面の絶縁材の厚さを厚くする必要がなく、軽量化することができ、耐久性の高い動力伝達装置１とすることができる。

【0042】

従って、このような動力伝達装置１では、軽量化でき、低コスト化することができる。

【0043】

また、コイル５５は、コア５１の内部に対して、周回状の全体を樹脂材７１で覆われて配置されている。

【0044】

このため、コイル５５内への潤滑油の浸入を防止し、励磁特性の劣化を抑制することができる。

【0045】

また、樹脂材７１の厚さＴは、コイル５５の厚さＤの２倍以下に設定されている。

【0046】

樹脂材７１の厚さＴを、コイル５５の厚さＤの２倍以下に設定することにより、温度環境によってコイル５５に膨張や収縮が生じても、樹脂材７１の追従性に問題が生じないようにすることができる。このため、省スペース化しつつ、樹脂材７１の破損を防止して、コイル５５内への潤滑油の浸入を防止し、電磁ソレノイド４９の特性を長期的に保持することができる。

【0047】

また、コア５１の一部は、一対の回転部材のうち少なくともいずれか一方としてのアウタケース３に対して、支持部５９を介して径方向に支持されている。

【0048】

コア５１の内部に配置されたコイル５５は、軽量化されているので、支持部５９への回転方向や径方向のモーメントの過大な入力を抑制できる。このため、コア５１とアーマチャ５３との配置位置の変動を抑制でき、電磁ソレノイド４９の作動特性を長期的に安定化することができる。

【0049】

また、コイル５５と支持部５９とは、少なくとも一部が径方向に重なり合って配置されている。

【0050】

コイル５５と支持部５９とに径方向に重なり合う部分があるので、直接的なモーメントが支持部５９に作用しても、支持状態の悪化を抑制できる。このため、電磁ソレノイド４９の作動特性を長期的に安定化することができる。

【0051】

また、一対の回転部材のうち少なくともいずれか一方としてのアウタケース３は、軸方向の両側が一対のベアリングを介して回転可能に配置されている。さらに、アウタケース３の軸方向一側には、駆動力が伝達される伝達部１５が設けられている。また、電磁ソレノイド４９は、アウタケース３の軸方向他側に配置されている。そして、断続機構７は、伝達部１５と電磁ソレノイド４９との軸方向の間に配置されている。

【0052】

電磁ソレノイド４９は、アウタケース３の軸方向において、駆動力の伝達部１５から遠い位置に配置されている。このため、駆動力の伝達部１５に入力する伝達振動が、電磁ソレノイド４９に伝播することを緩和することができる。従って、軽量化されたアルミニウム材のコイル５５の作動特性の変動が抑制され、電磁ソレノイド４９の作動特性を長期的に安定化することができる。

【0053】

（第２実施形態）
図６を用いて第２実施形態について説明する。

【0054】

図６に示すように、本実施形態に係る動力伝達装置１０１は、例えば、エンジンや電動モータなどの駆動源（不図示）と、左右の車輪（不図示）との間に配置されている。駆動源からの駆動力は、トランスミッション（不図示）を介して動力伝達装置１０１に伝達され、一対の出力軸（不図示）を介して左右の車輪に駆動力が配分される。動力伝達装置１０１には、左右の車輪の差動を断続する断続機構１０５が設けられている。例えば、車両が悪路を走行するときに、断続機構１０５を接続することにより、左右の車輪の差動がロック状態となり、駆動源からの駆動力が左右の車輪に均等に配分され、車両が悪路を走破することができる。

【0055】

図６に示すように、動力伝達装置１０１は、ハウジング（不図示）と、差動機構１０３と、断続機構１０５と、アクチュエータ１０７とを備えている。

【0056】

ハウジングは、内部に、差動機構１０３と断続機構１０５とアクチュエータ１０７などを収容可能な形状に形成されている。ハウジングには、ギヤの噛み合い部や回転部材の摺動部などを、潤滑、冷却させる潤滑油が収容されている。

【0057】

差動機構１０３は、デフケース１０９と、ピニオンシャフト１１１と、ピニオンギヤ１１３と、一対のサイドギヤ１１５，１１７とを備えている。

【0058】

デフケース１０９は、軸方向の両側に設けられたボス部１１９，１２１の外周でそれぞれ一対のベアリング（不図示）を介してハウジングに回転可能に支持されている。デフケース１０９の軸方向一側には、入力ギヤ（不図示）が固定されるフランジ状の伝達部１２３が設けられている。伝達部１２３に固定された入力ギヤは、例えば、駆動源からの駆動力が伝達される動力伝達ギヤ（不図示）と噛み合い、デフケース１０９に駆動源からの駆動力が伝達される。デフケース１０９には、ピニオンシャフト１１１と、ピニオンギヤ１１３と、一対のサイドギヤ１１５，１１７などが収容され、デフケース１０９に入力された駆動力が伝達される。

【0059】

ピニオンシャフト１１１は、２つの短尺のピニオンシャフトと長尺の１つのピニオンシャフトとからなる。２つの短尺のピニオンシャフトは、外端部をデフケース１０９に係合してピンで抜け止め及び回り止めされ、デフケース１０９と一体に回転駆動される。長尺の１つのピニオンシャフトは、中間に設けられた孔に２つの短尺のピニオンシャフトの内端部が係合されて抜け止め及び回り止めがなされ、デフケース１０９と一体に回転駆動される。ピニオンシャフト１１１のそれぞれの外端側には、複数のピニオンギヤ１１３がそれぞれ支承されている。

【0060】

複数のピニオンギヤ１１３は、デフケース１０９の周方向等間隔に４つ配置され、それぞれピニオンシャフト１１１の外端側に支承されてデフケース１０９の回転によって公転する。ピニオンギヤ１１３は、一対のサイドギヤ１１５，１１７に駆動力を伝達すると共に、噛み合っている一対のサイドギヤ１１５，１１７に差回転が生じると回転駆動されるようにピニオンシャフト１１１に自転可能に支持されている。

【0061】

一対のサイドギヤ１１５，１１７は、それぞれに形成されたボス部でデフケース１０９に相対回転可能に支持され、ピニオンギヤ１１３と噛み合っている。一対のサイドギヤ１１５，１１７は、内周側にスプライン形状の連結部１２５，１２７がそれぞれ設けられている。連結部１２５，１２７には、例えば、左右の車輪に一体回転可能に接続される一対の出力軸がそれぞれサイドギヤ１１５，１１７と一体回転可能に連結され、デフケース１０９に入力された駆動力を左右の車輪にそれぞれ出力する。

【0062】

このような差動機構１０３における一対のサイドギヤ１１５，１１７の差動は、一対の回転部材としてのデフケース１０９と一方のサイドギヤ１１５との間に設けられた断続機構１０５によって断続される。このように差動機構１０３の差動を断続する断続機構１０５を有する動力伝達装置１０１は、いわゆるデフロック機能を有するデファレンシャル装置となっている。

【0063】

断続機構１０５は、断続部材１２９と、断続部１３１とを備えている。

【0064】

断続部材１２９は、環状に形成され、周方向に連続する一部材で形成された基部１３３がデフケース１０９の壁部１３５と一方のサイドギヤ１１５との軸方向間に軸方向移動可能に配置されている。断続部材１２９のデフケース１０９の壁部１３５側には、デフケース１０９と一体回転可能に係合する係合部１３７が設けられ、断続部材１２９の一方のサイドギヤ１１５側には、断続部１３１が設けられている。

【0065】

係合部１３７は、断続部材１２９の基部１３３に周方向等間隔に設けられた複数の凸部１３９と、デフケース１０９の壁部１３５に周方向等間隔に軸方向に貫通して設けられた複数の孔部１４１とからなる。凸部１３９と孔部１４１とが回転方向に係合することにより、断続部材１２９がデフケース１０９に回り止めされ、断続部材１２９とデフケース１０９とが一体回転可能となる。

【0066】

係合部１３７には、断続部材１２９を断続部１３１の接続方向に移動させるカムが設けられている。カムは、凸部１３９と孔部１４１との周方向両側の対向面にそれぞれ形成された同一傾斜のカム面となっている。カムは、断続部材１２９が断続部１３１の接続方向に移動され、デフケース１０９と一方のサイドギヤ１１５との間の断続部１３１に回転方向の噛み合い作用が生じたときに、それぞれのカム面が係合する。カム面が係合することにより、断続部材１２９をさらに断続部１３１の接続方向に移動させ、断続部１３１の接続を強化させる。

【0067】

断続部１３１は、断続部材１２９の基部１３３の係合部１３７と軸方向反対側の側面で断続部材１２９と一方のサイドギヤ１１５側との軸方向間に設けられている。断続部１３１は、断続部材１２９と一方のサイドギヤ１１５とにそれぞれ周方向に複数形成されて互いに噛み合う噛み合い歯からなる噛み合いクラッチとなっている。断続部１３１は、互いの噛み合い歯が噛み合うことにより、断続部材１２９と一方のサイドギヤ１１５とが一体可能に接続、すなわちデフケース１０９と一方のサイドギヤ１１５とが一体回転可能に接続される。このため、断続部１３１の接続により、一対のサイドギヤ１１５，１１７の差動がロック状態となり、デフケース１０９に入力された駆動力が、一対のサイドギヤ１１５，１１７から均等に出力される。

【0068】

一方、断続部１３１の内径側で、断続部材１２９と一方のサイドギヤ１１５との軸方向間には、付勢部材１４３が配置されている。付勢部材１４３は、断続部材１２９を断続部１３１の接続解除方向に、常時、付勢している。付勢部材１４３によって、断続部材１２９が断続部１３１の接続解除方向に移動され、断続部１３１の接続が解除される。断続部１３１の接続解除により、断続部材１２９と一方のサイドギヤ１１５とが相対回転可能、すなわちデフケース１０９と一方のサイドギヤ１１５とが相対回転可能となる。このため、断続部１３１の接続解除により、一対のサイドギヤ１１５，１１７の差動がロック解除状態となり、デフケース１０９に入力された駆動力が、一対のサイドギヤ１１５，１１７から車両の走行状況に応じてそれぞれ出力される。

【0069】

なお、断続部材１２９の凸部１３９には、ボルトを介して検出部材１４５が断続部材１２９と一体移動可能に固定されている。検出部材１４５は、コントローラ（不図示）に電気的に接続されたポジションスイッチ（不図示）の検出部と対向して配置されている。ポジションスイッチは、検出部材１４５の位置を検出することにより、断続部材１２９の位置を検出し、断続部１３１の断続状態を検出する。断続部１３１は、アクチュエータ１０７によって作動される。

【0070】

アクチュエータ１０７は、電磁ソレノイド１４７を有する。電磁ソレノイド１４７は、コア１４９と、アーマチャ１５１と、コイル１５３とを備えている。

【0071】

コア１４９は、磁性材料からなり、デフケース１０９の壁部１３５側が開口された中空の環状に形成されている。コア１４９には、ハウジングに係合される回り止め部（不図示）が設けられ、コア１４９がハウジングに回り止めされている。コア１４９の外径側には、デフケース１０９の壁部１３５からコア１４９に向けて延出された延出部１５５が設けられている。延出部１５５には、コア１４９を径方向に支持する支持部１５７が設けられている。このため、コア１４９は、支持部１５７を介してデフケース１０９に径方向に支持されている。

【0072】

コア１４９の外径には、延出部１５５の軸方向の端部に当接される当接部１５９が設けられている。コア１４９の軸方向外側の端面は、デフケース１０９のボス部１１９に固定された規制部材１６１に当接されている。このため、コア１４９は、延出部１５５と当接部１５９との当接と、軸方向外側の端面と規制部材１６１との当接とによって、軸方向の移動が規制されている。

【0073】

アーマチャ１５１は、磁性材料からなり、環状に形成されている。アーマチャ１５１は、コア１４９の内径側に、軸方向移動可能に配置されている。アーマチャ１５１は、規制部材１６１と当接可能に配置され、軸方向外側への移動が規制されている。アーマチャ１５１の内径側には、非磁性材料からなるリング部材１６３が一体に設けられ、デフケース１０９側へ磁束が漏れることが防止されている。

【0074】

リング部材１６３は、デフケース１０９のボス部１１９の外周に軸方向移動可能に配置されている。リング部材１６３の軸方向の一端側は、規制部材１６１と当接可能に配置され、軸方向外側への移動が規制されている。リング部材１６３の軸方向の他端側には、断続部材１２９の凸部１３９と当接される押圧部１６５が設けられている。リング部材１６３は、コイル１５３への通電によって、アーマチャ１５１を断続部１３１の接続方向に移動させることによって、押圧部１６５を介して断続部材１２９を押圧し、断続部材１２９を移動させて断続部１３１を接続させる。

【0075】

コイル１５３は、アルミニウム材からなり、断面円形状、或いは断面矩形状の線状に形成されている。コイル１５３の表面は、例えば、エナメル、ポリエステル、ポリウレタンなどの絶縁材で被覆、或いはコーティングされている。コイル１５３は、複数回巻き回しされた周回形状で、コア１４９の内部に配置される。コア１４９の内部に配置されたコイル１５３は、延出部１５５の支持部１５７に対して、軸方向の一部が径方向に重なり合って配置されている。コイル１５３の両端部は、コア１４９から外部に引き出され、ハウジングの外部に配置された通電を制御するコントローラ（不図示）に電気的に接続される。

【0076】

このようなコイル１５３にアルミニウム材を用いることにより、銅材を用いた場合に比較して、軽量化でき、低コスト化することができる。加えて、アルミニウム材は、潤滑油中の極圧添加剤の硫黄やリン成分などの因子、揮発したオイルミストなどによって、表面に化学的な影響を受けにくい。このため、アルミニウム材のコイル１５３の腐食防止を考慮した表面の絶縁材の厚さを厚くする必要がなく、軽量化することができる。周回状のコイル１５３は、樹脂材１６７で覆われている。

【0077】

樹脂材１６７は、周回状に形成されたコイル１５３の全体を覆うように、コーティング、ラッピング、モールドなどによって形成される。樹脂材１６７で覆われた周回状のコイル１５３は、コア１４９の内部に配置される。周回状のコイル１５３の全体を樹脂材１６７で覆うことにより、コイル１５３内への潤滑油の浸入を防止し、励磁特性の劣化を抑制することができる。加えて、樹脂材１６７によって、コイル１５３の周回状の形状を保持することができる。

【0078】

樹脂材１６７のコイル１５３の最外端から表面までの厚さＴ（図４参照）は、コイル１５３の厚さＤ（径）の２倍以下となるように設定されている。なお、コイル１５３の断面形状が矩形状である場合には、コイル１５３の薄い部分の板厚を、コイル１５３の厚さＤ（図５参照）として、樹脂材１６７の厚さＴを設定する。このように樹脂材１６７の厚さＴを設定することにより、温度環境によってコイル１５３に膨張や収縮が生じても、樹脂材１６７の追従性に問題が生じないようにすることができる。このため、省スペース化しつつ、樹脂材１６７の破損を防止して、コイル１５３内への潤滑油の浸入を防止し、電磁ソレノイド１４７の特性を長期的に保持することができる。なお、配置スペースに余裕がある場合には、樹脂材１６７の厚さＴが、コイル１５３の厚さＤの２倍を超えてもよい。

【0079】

このような電磁ソレノイド１４７は、コントローラによるコイル１５３への通電により、コア１４９とアーマチャ１５１とデフケース１０９の壁部１３５とを透過する最短の磁束で磁束ループを形成する。形成された磁束ループは、アーマチャ１５１及びリング部材１６３を、断続部１３１の接続方向に移動させる。リング部材１６３の移動により、押圧部１６５を介して断続部材１２９を押圧し、断続部材１２９が、付勢部材１４３の付勢力に抗して断続部１３１の接続方向に移動し、断続部１３１が接続される。断続部１３１の接続により、デフケース１０９と断続部材１２９とが一体回転可能に接続され、差動機構１０３の差動がロック状態となる。

【0080】

一方、電磁ソレノイド１４７は、コントローラによるコイル１５３への通電停止により、付勢部材１４３によって、断続部材１２９が断続部１３１の接続解除方向に移動され、断続部１３１の接続が解除される。断続部１３１の接続解除により、デフケース１０９と断続部材１２９とが相対回転可能となり、差動機構１０３の差動がロック解除状態となる。

【0081】

このような動力伝達装置１０１では、潤滑油が収容されたハウジングと、ハウジングに収容され、相対回転可能な一対の回転部材としてのデフケース１０９とサイドギヤ１１５とを備えている。また、デフケース１０９とサイドギヤ１１５の間に伝達される動力を断続する断続機構１０５と、電磁ソレノイド１４７を有し、断続機構１０５を作動させるアクチュエータ１０７とを備えている。そして、電磁ソレノイド１４７は、磁性材料で形成されたコア１４９と、磁性材料で形成され移動可能に配置されたアーマチャ１５１と、表面が絶縁材で覆われコア１４９の内部に周回状に配置されたアルミニウム材のコイル１５３とを有する。

【0082】

コイル１５３にアルミニウム材を用いることにより、銅材を用いた場合に比較して、軽量化でき、低コスト化することができる。加えて、アルミニウム材は、潤滑油中の極圧添加剤の硫黄やリン成分などの因子、揮発したオイルミストなどによって、表面に化学的な影響を受けにくい。このため、アルミニウム材のコイル１５３の腐食防止を考慮した表面の絶縁材の厚さを厚くする必要がなく、軽量化することができ、耐久性の高い動力伝達装置１０１とすることができる。

【0083】

従って、このような動力伝達装置１０１では、軽量化でき、低コスト化することができる。

【0084】

また、コイル１５３は、コア１４９の内部に対して、周回状の全体を樹脂材１６７で覆われて配置されている。

【0085】

このため、コイル１５３内への潤滑油の浸入を防止し、励磁特性の劣化を抑制することができる。

【0086】

また、樹脂材１６７の厚さＴは、コイル１５３の厚さＤの２倍以下に設定されている。

【0087】

樹脂材１６７の厚さＴを、コイル１５３の厚さＤの２倍以下に設定することにより、温度環境によってコイル１５３に膨張や収縮が生じても、樹脂材１６７の追従性に問題が生じないようにすることができる。このため、省スペース化しつつ、樹脂材１６７の破損を防止して、コイル１５３内への潤滑油の浸入を防止し、電磁ソレノイド１４７の特性を長期的に保持することができる。

【0088】

また、コア１４９の一部は、一対の回転部材のうち少なくともいずれか一方としてのデフケース１０９に対して、支持部１５７を介して径方向に支持されている。

【0089】

コア１４９の内部に配置されたコイル１５３は、軽量化されているので、支持部１５７への回転方向や径方向のモーメントの過大な入力を抑制できる。このため、コア１４９とアーマチャ１５１との配置位置の変動を抑制でき、電磁ソレノイド１４７の作動特性を長期的に安定化することができる。

【0090】

また、コイル１５３と支持部１５７とは、少なくとも一部が径方向に重なり合って配置されている。

【0091】

コイル１５３と支持部１５７とに径方向に重なり合う部分があるので、直接的なモーメントが支持部１５７に作用しても、支持状態の悪化を抑制できる。このため、電磁ソレノイド１４７の作動特性を長期的に安定化することができる。

【0092】

以上、本実施形態を説明したが、本実施形態はこれらに限定されるものではなく、本実施形態の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。

【0093】

例えば、本実施形態においては、動力伝達装置が、デファレンシャル装置となっているが、これに限らず、例えば、差動機構を有さずに、車両の駆動輪を切換可能な２－４切換機構を有する動力伝達装置としてもよい。

【0094】

また、断続部は、噛み合いクラッチとなっているが、これに限らず、例えば、多板クラッチのような摩擦クラッチなど、断続部はどのような形態であってもよい。

【0095】

また、アクチュエータは、電磁ソレノイドのみとなっているが、これに限らず、例えば、アーマチャの移動によって締結されるパイロットクラッチ、パイロットクラッチの締結によって作動するカム機構など、アクチュエータが他の機構を有してもよい。

【0096】

また、伝達部は、ギヤ機構によって構成されているが、これに限らず、ベルトやチェーンを用いた機構、ポンプを用いた機構などであってもよい。このような場合においても、伝達部から遠い位置にコイルを配置することにより、ベルトやチェーンの周回振動やポンプの吸入吐出振動が伝播されることを緩和することができる。

【符号の説明】

【0097】

１，１０１ 動力伝達装置
３ アウタケース（回転部材）
７，１０５ 断続機構
９，１０７ アクチュエータ
１５，１２３ 伝達部
１７ インナケース（回転部材）
４９，１４７ 電磁ソレノイド
５１，１４９ コア
５３，１５１ アーマチャ
５５，１５３ コイル
５９，１５７ 支持部
７１，１６７ 樹脂材
１０９ デフケース（回転部材）
１１５ サイドギヤ（回転部材）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】