(57)【要約】      （修正有）【課題】モータによりウォームとウォームホイールとを回転させて被動部材を作動させるアクチュエータにおいて、モータが停止される前にウォームホイールが停止されても、ウォームがウォームホイールとロックしないようにする。【解決手段】アクチュエータ１０は、モータ１２の回転軸１２ａとウォーム１３との間に、回転軸１２ａに軸線方向移動可能に取り付けられてウォーム１３と対向する側に円錐面が形成された第１摩擦クラッチ部材２１と、ウォーム１３に取り付けられて第１摩擦クラッチ部材２１の円錐面２１ａと摩擦係合する円錐穴２２ａが形成された第２摩擦クラッチ部材２２と、付勢部材２３とからなる摩擦クラッチ２０を備えている。モータ１２が停止される前にウォームホイール１４が停止されても、第１摩擦クラッチ部材２１は第２摩擦クラッチ部材２２との摩擦面で滑ってウォーム１３がウォームホイール１４とロックすることを防止する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、このモータにより回転する回転軸に同軸的に連結されるウォームと、このウォームに噛合するウォームホイールとを備え、このウォームホイールの回転により被動部材を作動させるアクチュエータにおいて、
前記回転軸と前記ウォームとの間には、前記回転軸及び前記ウォームの何れか一方に軸線方向移動可能に取り付けられて前記回転軸及び前記ウォームの他方と対向する側に円錐面または円錐穴が同軸的に形成された第１摩擦クラッチ部材と、前記回転軸及び前記ウォームの他方に取り付けられて前記第１摩擦クラッチ部材の円錐面または円錐穴と摩擦係合する円錐穴または円錐面が形成された第２摩擦クラッチ部材と、前記回転軸及び前記ウォームの何れか一方と前記第１摩擦クラッチ部材との間に介装されて前記第１摩擦クラッチ部材を前記第２摩擦クラッチ部材に付勢する付勢部材とからなる摩擦クラッチを備えたことを特徴とするアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変速機のクラッチを作動させるフォークレバーやフォークシャフト等の被動部材を作動させるアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動変速機の変速ギヤを切り換える自動変速機用アクチュエータとしては、例えば特許文献１に開示されたものがある。この自動変速機用アクチュエータは、電動モータの出力軸に同軸的に設けられたウォームと、このウォームと噛合して回転されるウォームホイールと、ウォームホイールの回転をねじ軸の軸線方向運動に変換するボールねじ機構と、基端がねじ軸に固定されて先端が歯車変速機のシフト切換部材と係合するシフトフォークと、ねじ軸の位置を検出する位置センサとを備えている。この自動変速機用アクチュエータは、各種のセンサにより検出される自動車の作動状態に基づいて電動モータを作動させることでウォームとこれに噛合するウォームホイールを回転させ、ウォームホイールとともに回転するナットの回転運動がねじ軸の軸線方向運動に変換されて、ねじ軸に固定されたシフトフォークとともにシフト切換部材が軸線方向に移動して変速機の変速ギヤを切り換えるようにする。
【特許文献１】特開２００５−１８０５０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１の自動変速機用アクチュエータでは、位置センサによるねじ軸の位置検出に狂いが生じるなどにより、電動モータが停止される前に、ねじ軸の一端がこれを支持するハウジングなどに当接してウォームホイールが瞬間的に瞬間的に停止されると、電動モータとウォームの慣性によりウォームの歯部がねじ軸とともに瞬間的に停止されたウォームホイールの歯部に食い込んでウォームとウォームホイールの各歯部の歯面の間の面圧が極めて大きくなり、次にシフトフォークを戻すために電動モータを逆向きに回転させても、両歯面の間に生じる摩擦力により、ウォーム及び電動モータを回転させることができず、シフトフォークが戻らなくなるおそれがあった。本発明はこのような問題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
このために、請求項１の発明によるアクチュエータは、モータと、このモータにより回転する回転軸に同軸的に連結されるウォームと、このウォームに噛合するウォームホイールとを備え、このウォームホイールの回転により被動部材を作動させるアクチュエータにおいて、回転軸とウォームとの間には、回転軸及びウォームの何れか一方に軸線方向移動可能に取り付けられて回転軸及びウォームの他方と対向する側に円錐面または円錐穴が同軸的に形成された第１摩擦クラッチ部材と、回転軸及びウォームの他方に取り付けられて第１摩擦クラッチ部材の円錐面または円錐穴と摩擦係合する円錐穴または円錐面が形成された第２摩擦クラッチ部材と、回転軸及びウォームの何れか一方と第１摩擦クラッチ部材との間に介装されて第１摩擦クラッチ部材を第２摩擦クラッチ部材に付勢する付勢部材とからなる摩擦クラッチを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
上述のように、請求項１の発明によれば、回転軸とウォームとの間には、回転軸及びウォームの何れか一方に軸線方向移動可能に取り付けられて回転軸及びウォームの他方と対向する側に円錐面または円錐穴が同軸的に形成された第１摩擦クラッチ部材と、回転軸及びウォームの他方に取り付けられて第１摩擦クラッチ部材の円錐面または円錐穴と摩擦係合する円錐穴または円錐面が形成された第２摩擦クラッチ部材と、回転軸及びウォームの何れか一方と第１摩擦クラッチ部材との間に介装されて第１摩擦クラッチ部材を第２摩擦クラッチ部材に付勢する付勢部材とからなる摩擦クラッチを備えており、モータを作動させると、モータの回転トルクは、第１摩擦クラッチ部材と第２摩擦クラッチ部材との摩擦係合によりウォーム及びウォームホイールに伝達されて被動部材が作動される。モータが停止される前にウォームホイールが停止されると、ウォームに連結された第１摩擦クラッチ部材は第２摩擦クラッチ部材との摩擦面で滑り、モータからの回転トルクがウォームに伝達されなくなる。その結果、ウォームホイールの回転が瞬間的に停止されても、ウォームの歯部がウォームホイールの歯部に食い込むことで両歯部の歯面の間の面圧は大きくなってウォームとウォームホイールとがロックすることがない。これにより、モータが停止される前にウォームホイールが停止した後で再びモータを作動させたときでも、モータ及びウォームが回転できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下に、図１及び図２により、本発明のアクチュエータを実施するための最良の形態の説明をする。本実施形態のアクチュエータは、歯車変速機の変速ギヤの切り換えをするものであり、このアクチュエータ１０は、モータ１２と、モータ１２の出力軸（回転軸）１２ａに同軸的に連結されたウォーム１３と、これに噛合するウォームホイール１４と、モータ１２の出力軸１２ａとウォーム１３と間に介装された摩擦クラッチ２０とから構成され、ウォームホイール１４の回転により被動部材３０を作動させるものである。
【０００７】
モータ１２は、出力軸１２ａを正方向または逆方向に回転させることでウォーム１３を正方向または逆方向に回転させるものであり、変速機ハウジング１１に支持されている。モータ１２の出力軸１２ａには、摩擦クラッチ２０と連結するための円柱形のアダプタ１２ｂが同軸的に取り付けられている。
【０００８】
ウォーム１３は、その軸線方向の両端に同軸的に突出された支持軸１３ａ，１３ｂが軸受１１ａ，１１ｂを介して変速機ハウジング１１に回転可能に支持されており、ウォーム１３の支持軸１３ａが摩擦クラッチ２０を介してモータの出力軸１２ａと同軸的に連結されている。ウォーム１３と噛合するウォームホイール１４は、変速機ハウジング１１に固定された支持軸１５に回転可能に支持されており、ウォームホイール１４には、ピニオン１６が同軸的に固定されている。
【０００９】
摩擦クラッチ２０は、モータ１２による回転をウォーム１３に伝達または遮断するものであり、モータ１２の出力軸１２ａにアダプタ１２ｂを介して同軸的に取り付けられた第１摩擦クラッチ部材２１と、ウォーム１３の支持軸１３ａに同軸的に取り付けられた第２摩擦クラッチ部材２２と、第１摩擦クラッチ部材２１を第２摩擦クラッチ部材２２に付勢するスプリング（付勢部材）２３とを備えている。
【００１０】
第１摩擦クラッチ部材２１は、一端が円錐面２１ａを有する円錐台形状をして閉じられて他端が開放された円筒部材よりなり、モータ１２の出力軸１２ａに設けられたアダプタ１２ｂに軸線方向摺動可能に嵌合されている。第１摩擦クラッチ部材２１内には、閉じられた一端とアダプタ１２ｂの先端との間にスプリング２３が介装されており、このスプリング２３により第１摩擦クラッチ部材２１はウォーム１３側に付勢されている。図１及び図２に示すように、第１摩擦クラッチ部材２１の円周面には、軸線方向と直交する両側に他端から軸線方向に延びる２つの切り欠き２１ｂが形成されており、アダプタ１２ｂの先端部に軸線方向に直交する方向に貫通して取り付けられて切り欠き２１ｂ内に突出するピン２４が切り欠き２１ｂの側壁と係合することで、第１摩擦クラッチ部材２１はモータ１２からの回転が伝達される。
【００１１】
第２摩擦クラッチ部材２２は円柱部材よりなり、その一端がウォーム１３の支持軸１３ａに同軸的に取り付けられている。第２摩擦クラッチ部材２２の他端には円錐穴２２ａが形成されており、この円錐穴２２ａには同軸的に配置された第１摩擦クラッチ部材２１の円錐面２１ａがスプリング２３によりに押しつけられている。
【００１２】
被動部材３０は、本実施形態ではフォークシャフト３１とシフトフォーク３２とからなる。フォークシャフト３１は、変速機ハウジング１１に軸線方向に移動可能に支持されており、その一部に形成されたラック３１ａがピニオン１６と噛合している。フォークシャフト３１には、シフトフォーク３２が固定されており、シフトフォーク３２の先端のフォークは、変速機のスリーブに係合している。スリーブは、変速軸に設けられて軸線方向に両方向に移動されてその両側に設けられた変速ギヤを選択的に変速軸に連結して変速ギヤの切換を行うものである。
【００１３】
以上のように構成したアクチュエータ１０の作動について説明する。図１に示す不作動状態では、フォークシャフト３１及びシフトフォーク３２が中立位置にあり、スリーブは両側の変速ギヤの何れも変速軸に連結せずに動力伝達を行う状態となっていない。モータ１２を一方向に作動させて出力軸１２ａが回転されれば、摩擦クラッチ２０の第１摩擦クラッチ部材２１と第２摩擦クラッチ部材２２とが摩擦係合してウォーム１３が回転する。ウォーム１３の回転により、ウォームホイール１４及びピニオン１６を介してフォークシャフト３１が軸線方向に移動される。フォークシャフト３１が図１に示す右向きに移動されれば、シフトフォーク３２及びこれに係合されたスリーブも右向きに移動され、スリーブの右側の変速ギヤが変速軸に連結されてその変速ギヤ列による動力伝達がなされる。モータ１２が逆向きに作動されて戻されれば、フォークシャフト３１が戻され、右側の変速ギヤが解除される。フォークシャフト３１が左向きに移動されれば、シフトフォーク３２及びスリーブも左向きに移動され、モータ１２が逆向きに作動されて戻されればフォークシャフト３１が戻され、左側の変速ギヤが解除される。
【００１４】
このように作動されるアクチュエータ１０では、モータ１２を作動させると、モータ１２の回転トルクは、第１摩擦クラッチ部材２１と第２摩擦クラッチ部材２２との摩擦係合によりウォーム１３及びウォームホイール１４に伝達されてフォークシャフト３１及びシフトフォーク３２が軸線方向に移動される。モータ１２が停止される前にウォームホイール１４が停止されると、ウォーム１３に連結された第１摩擦クラッチ部材２１は摩擦による伝達トルクを超えることことはなく第２摩擦クラッチ部材２２との摩擦面で滑り、モータ１２からの回転トルクがウォーム１３に伝達されなくなる。その結果、ウォームホイール１４の回転が瞬間的に停止されても、ウォーム１３の歯部がウォームホイール１４の歯部に食い込んで両歯部の歯面の間の面圧は大きくなってウォーム１３とウォームホイール１４とがロックすることがない。これにより、モータ１２が停止される前にウォームホイール１４が停止した後で再びモータ１２を作動させたときにも、モータ１２及びウォーム１３が回転できるようになる。
【００１５】
上述した本実施形態では、第１摩擦クラッチ部材２１は一端が円錐面２１ａを有する円錐台形状をし、第２摩擦クラッチ部材２２は一端に円錐穴２２ａが形成されているが、本発明はこれに限られるものでなく、第１摩擦クラッチ部材２１は一端に円錐穴が形成され、第２摩擦クラッチ部材２２は一端に円錐面を有する円錐台形状をしたものでも同様の作用効果を得ることができる。
【００１６】
また、上述した本実施形態では、摩擦クラッチ２０は、モータ１２の出力軸１２ａとウォーム１３との間に介装されているが、本発明はこれに限られるものでなく、モータ１２の出力軸１２ａとこれと平行に配置した回転軸とをギヤ対により回転を伝達させ、摩擦クラッチ２０をこの回転軸とウォーム１３との間に介装したものでも同様の作用効果を得ることができる。
【００１７】
また、上述した実施形態では、被動部材３０は、フォークシャフト３１とシフトフォーク３２よりなり、ウォームホイール１４と同軸的に設けられたピニオン１６により軸線方向に移動して作動されるものであるが、本発明はこれに限られるものでなく、被動部材として変速機のクラッチを作動させるフォークレバーをウォームホイール１４に固定して、ウォームホイール１４の回転によりフォークレバーを回動させてクラッチを作動させるものでも同様の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明によるアクチュエータの一実施形態を示す一部破断断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【符号の説明】
【００１９】
１２…モータ、１２ａ…回転軸（出力軸）、１３…ウォーム、１４…ウォームホイール、２０…摩擦クラッチ、２１…第１摩擦クラッチ部材、２１ａ…円錐面、２２…第２摩擦クラッチ部材、２２…円錐穴、２３…付勢部材（スプリング）、３０…被動部材。
【図１】
2010038230.tif 000003
【図２】
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