(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の回転可能な部材と、
第２の回転可能な部材と、
前記第１と第２の回転可能な部材間を連結させるために、作動的に係合可能かつ係合解除可能なカップラ装置と、
第１の方向に延在する軸周りに回転可能な出力シャフトを有する電気モータと、
前記出力シャフトによって作動的に駆動されて、前記第１の方向に対して垂直な第２の方向に延在する軸周りに回転するカム機構と、
前記カム機構に対して直線移動するように支持される、前記カム機構に係合したカム従動子と、
前記カム従動子によって係合されたリンケージに結合されたプランジャであって、前記プランジャと前記リンケージは前記カム従動子と軸線方向に移動し、前記カム従動子は前記プランジャの軸線に沿って配置され、前記プランジャはプランジャハウジングに対して軸線方向外側に移動する端部を有し、前記プランジャは、前記カップラ装置に、前記第１の回転可能な部材と前記第２の回転可能な部材が連結される係合位置と、前記第１の回転可能な部材と前記第２の回転可能な部材が連結解除される係合解除位置との間を移動させる、機構。
【請求項２】
前記モータと前記カム機構との間に配置された歯車機構をさらに備える、請求項１に記載の機構。
【請求項３】
前記歯車機構が、前記第２の方向に延在する軸周りに回転するように駆動される、請求項２に記載の機構。
【請求項４】
前記歯車機構が、ウォーム歯車および減速歯車を備える、請求項２に記載の機構。
【請求項５】
前記モータの前記出力シャフトに取り付けられたウォームをさらに備え、前記ウォームが、前記歯車機構の前記ウォーム歯車に噛合的に係合している、請求項４に記載の機構。
【請求項６】
前記カップラ装置が、前記第１の方向および前記第２の方向に対して垂直な第３の方向に移動可能である、請求項１に記載の機構。
【請求項７】
前記モータが一方向モータである、請求項１に記載の機構。
【請求項８】
係合位置では２つの回転可能な部材を連結し、係合解除位置では前記回転可能な部材を連結解除するために、前記係合位置と前記係合解除位置との間で作動可能なアクチュエータであって、
前記アクチュエータが、
前記係合位置と前記係合解除位置との間を移動可能なカップラ装置と、
第１の軸周りに回転可能な出力シャフトを有する電気モータと、
前記出力シャフトによって作動的に駆動されて、前記第１の軸に対して垂直な第２の軸周りに回転し、
前記電気モータと前記カム機構を受け入れるためのハウジング本体と、前記カップラ装置に係合するプランジャを受け入れるためのプランジャハウジングとを有するハウジングであって、前記プランジャハウジングは前記ハウジング本体の側方へ延び、前記プランジャは、前記プランジャハウジングに対して軸線方向外側に移動する端部分を有し、前記カップラ装置を前記係合位置と前記係合解除位置との間で移動させるカム機構と、
を備えるアクチュエータ。
【請求項９】
前記電気モータと前記カム機構との間に配置された歯車機構をさらに備える、請求項８に記載のアクチュエータ。
【請求項１０】
前記歯車機構が、前記第２の軸周りに回転するように駆動される、請求項９に記載のアクチュエータ。
【請求項１１】
前記歯車機構が、ウォーム歯車および減速歯車を備える、請求項９に記載のアクチュエータ。
【請求項１２】
前記モータの前記出力シャフトに取り付けられたウォームをさらに備え、前記ウォームが、前記歯車機構の前記ウォーム歯車に噛合的に係合している、請求項１１に記載のアクチュエータ。
【請求項１３】
前記カップラ装置が、前記第１の軸および前記第２の軸に対してほぼ垂直な第３の方向に移動可能である、請求項８に記載のアクチュエータ。
【請求項１４】
前記モータが一方向モータである、請求項８に記載のアクチュエータ。
【請求項１５】
前記プランジャハウジングが前記ハウジング本体に対して垂直に延出する、請求項８に記載のアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、２００５年６月１０日出願の米国特許出願第１１／１５０５７５号の一部継続出願であり、その内容はその全体が、参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本開示は、４輪駆動車両の駆動系に関し、より詳細には、低コストで信頼性が向上した駆動系断続アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００３】
４輪駆動車両は、オフロードでの使用に人気があり、また、雪、氷、およびその他の滑り易い道路で優れた牽引力を発揮するので人気がある。４輪駆動車両にはしばしば、４輪駆動モードを使用することが利益にならないときに２輪駆動モードを実現するために、２次駆動車軸を切り離す機能が備え付けられている。しかし、２輪駆動モード中でさえも、駆動構成要素の多くが、道路に係合している車輪の回転によって駆動されている。したがって、４輪駆動車両の非駆動車輪の回転によって駆動系の構成要素の全てが回転させられることがないように車輪または車軸のいずれかをその他の駆動系システムから切り離すために、車輪端断続装置および中央断続装置が開発されてきた。非駆動車輪から駆動系構成要素を切り離すことによって、車両を駆動するための必要トルク量を著しく低減することができる共に、２輪駆動モードで作動しているときの車両の燃料効率が向上することが分かっている。４輪駆動車両で用いるために好適な断続機構が開発されてきたが、より信頼性が高く、より安価な駆動系断続システムを実現することが依然として望ましい。
【０００４】
従来の駆動系断続装置は、駆動系断続装置の接続を行うために、ナット従動子が係合する通し親ねじを備えるアクチュエータを使用する。これら従来のシステムが、４輪駆動（接続）位置にシフトされたとき、車軸戻しばねおよび／またはアクチュエータブロックシフトばねによってアクチュエータのナット従動子に掛けられる力が、アクチュエータ歯車系列に逆に伝えられる。これらの力が、長時間に渡る車両の振動と相俟って、ナット従動子をバックドライブ／クリープさせ、その結果、従来のアクチュエータ装置の作動に悪影響を与える可能性がある。さらに、従来のアクチュエータは、駆動系断続装置を接続位置と切断位置との間で移動させるために双方向モータを使用する必要がある。これら従来のアクチュエータ中の双方向運動は、特に素早いシフトサイクル中に、モータ、シャフト、歯車、および支持ジョイントに過大な負荷を掛ける。これにより、これら過大な負荷がアクチュエータの寿命および性能を低下させる。コストおよび複雑さを増す一因となる追加の構成要素および電気回路が必要になる。従来のアクチュエータでは、ナット従動子の移動はまた、機械的停止装置によって規制される。この機械的停止装置が、アクチュエータを固着させる可能性を生じる。さらに、従来のアクチュエータでは、シフトの開始時点で高いトルクレベルを発生する必要があり、その高いトルクが、モータおよびその他のアクチュエータ構成要素に望ましくない負荷を掛ける。
【特許文献１】米国特許出願第１１／１５０５７５号
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の断続アクチュエータは、第１と第２の回転可能な部材間を連結するためにカップラを係合および係合解除するのにカップリング部材が必要とする力および行程を生成する。一方向電気モータが使用され、歯車機構およびそれに連結されたカム機構を駆動するように作動可能である。カム従動子が、カム機構に係合し、カム機構に対して直線移動するように支持され、カップラを係合および係合解除位置のうちの１つに移動させるようにカップラ装置に係合可能である。カム機構およびカム従動子は、カム機構を１８０°刻みで回転させると、一方向モータを使用しながらカップラ装置を連結させ、次いで連結を解除させるように構成されている。本発明の駆動系断続アクチュエータは、静止エンコーダおよび回転ワイパを有するリレースイッチ（たとえば単極双投）を使用し、そのリレースイッチにより、双方向モータ制御を使用する従来のアクチュエータに通常必要とされる高価な電子回路に比較して比較的簡単で低コストのスイッチ回路が実現される。
【０００６】
さらに、ウォーム／カムの０から１８０°への回転が、カム従動子の直線変位に変換されて、２輪駆動作動モードから４輪駆動作動モードへのシフトを行わせる本発明のシステムは、従来のアクチュエータに伴うバックドライブ現象を生じない。ウォーム歯車の１８０°から３６０°への回転が、カム従動子の直線変位に変換されて、４輪駆動モードから２輪駆動モードへのシフトを行わせる。したがって、カムの０または１８０°位置のいずれでも、加わる力は、ウォーム歯車、支持ピン、およびハウジングへ伝達され、従来のアクチュエータで経験されるようなバックドライブ現象の原因にはならない。
【０００７】
また、一方向モータを使用することにより、断続アクチュエータの性能が向上し、費用が低減する。モータおよび歯車系列が一方向にしか回転しないので、モータ、シャフト、歯車、および支持ジョイントへの負荷が減少する。従来のアクチュエータ中の双方向運動は、モータ、シャフト、歯車、および支持ジョイントに過大な負荷を掛ける。
【０００８】
本発明の駆動系断続アクチュエータでは、１８０°回転カム機構を使用することにより機械的停止装置を使用せずに済み、固着する可能性がなくなるので、固着の問題もまた解消する。最後に、本発明のアクチュエータの直線変位は一歯車の角度回転の正弦関数であり、モータの最大トルクはウォーム歯車の９０°回転位置にあるので、始動時には最小限のトルクしか必要とせず、モータは容易に始動する。いずれのシフトの開始でも、本発明では、モータは、最大トルクに達する前に高速度に加速することができる。しかし、従来のアクチュエータでは、モータは、シフトを開始すると直ぐに高いトルクを発揮する必要がある。さらに、本発明のウォーム歯車駆動は、従来の遊星歯車システムより低騒音である。
【０００９】
本発明のさらなる適用領域は、以下に行われる詳細な説明から明らかになろう。詳細な説明および特定の例は、本発明の好ましい実施形態を示してはいるが、単に例示を目的とするものであり、本発明の範囲を限定するものではないことを理解されたい。
【００１０】
本開示は、詳細な説明および添付図面から、より完全に理解されることになろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
好ましい実施形態の以下の説明は、本来、単に例示的なものであり、決して本発明、その用途、または使用法を限定するものではない。
【００１２】
図１を参照して、本発明の原理による、中央断続電気アクチュエータを組み込んだ４輪駆動車両用の例示的車両駆動系８が以下に説明される。車両エンジン１０の回転動力は、後部差動装置１６に結合されたプロペラシャフト１４を回転させる変速機１２によって、後輪２０に伝達される。差動装置１６から延びる車軸１８が後輪２０を回転させる。エンジン１０の回転動力は、前部差動装置２６に結合された前部プロペラシャフト２４を選択的に回転させるトランファケース２２（変速機１２に結合されている）によって、前輪３０に伝達される。前部差動装置２６から延びる車軸２８（左側の車軸を２８Ｌ、右側の車軸を２８Ｒとして区別する）が、それぞれ前輪３０（左側の前輪を３０Ｌ、右側の前輪を３０Ｒとして区別する）を回転させる。当技術分野では周知のように、トランスファケース２２は、前部プロペラシャフト２４に回転動力を選択的に与え、または与えなくするシフト機構を有する。したがって、車両は、トランファケース２２のシフト選択に依って、２輪駆動または４輪駆動モードで作動させることができる。
【００１３】
車両の前輪３０Ｌ、３０Ｒは操舵可能であり、車両には、当技術分野では一般に周知のステアリングナックルが備え付けられている。前部車軸２８Ｌ、２８Ｒは前部差動装置から延在し、操舵機能を果たすための自在接手３２が備え付けられている。中央断続装置４０が、車軸の１つ２８Ｒと差動装置２６との間に設けられている。中央断続装置４０は、シフトフォーク４２と、車軸２８Ｒおよび差動装置出力軸４６に関して係合位置および係合解除位置を形成するように作動可能であるカップラスリーブ４４とを備える。中央断続装置４０によって、車軸２８Ｒを差動装置２６から切り離すことができるようになり、その結果、２輪駆動作動モードで、道路に接触している前輪３０Ｌ、３０Ｒの回転、および関連する車軸２８Ｌ、２８Ｒの回転を、前部プロペラシャフト２４および差動装置リングギア４８など他の駆動系構成要素から切り離すことができる。アクチュエータ装置５０が、中央断続装置４０のハウジングに取り付けられて、係合位置と係合解除位置との間で中央断続装置４０を作動させる。
【００１４】
図２〜４を参照して、本開示の第１の実施形態による駆動系断続アクチュエータが次に説明される。駆動系断続アクチュエータ５０は、ねじ式接合面５３によって断続機構４０のハウジングに連結されるハウジング５２を備える。モータ５４が、偏心カム機構５８に駆動的に係合されている歯車機構５６に駆動的に係合され、その偏心カム機構５８はさらにカム従動子機構６０に係合している。カバー６１がハウジング５２に取り付く。
【００１５】
モータ５４は、駆動歯車６４がその上に取り付けられた出力スピンドル６２を備える。駆動歯車６４は、駆動歯車６４より直径が大きく多くの歯を備える被駆動歯車６６と噛合的に係合する。モータおよび歯車の取り付けは、場所を節約するために、ハウジング５２上に角度を付けた方向で行われている。被駆動歯車６６は、固定的に装着されたウォーム７０を備える中間シャフト６８に取り付けられ、中間シャフト６８と共に回転可能である。ウォーム７０は、軸７４周りに回転可能にハウジング５２に取り付けられているウォーム歯車７２に噛合的に係合する。偏心カム部材７６が、ウォーム歯車７２に固定的に取り付けられ、軸７４周りに回転可能である。偏心カム７６は、カム従動子８０に係合する外面７８を備える。カム従動子８０は、ハウジング５２の前方ハウジング部分８４に摺動的に収容されているリンケージ８２と係合する。図４に最も良く示されるように、リンケージ８２は、カム従動子８０上のスピンドルを摺動的に受けるスロット部８２ａを備える。リンケージ８２は、プランジャ８６にその第２の端部で係合するばね８３の端部を受けるばねボス部８２ｂをさらに備える。図４に見られるように、プランジャ８６は、リンケージ８２の第２の端部８２ｃに摺動的に受け入れられる。ばね８３によって、カップラスリーブ４４が整合していないためにプランジャ８６が動くことができないときでも、リンケージ８２をカム従動子８０と共に動かすことができる。カップラスリーブ４４が整合されて係合すれば、ばね８３が、カップラスリーブ４４を係合させるための偏倚力を加える。
【００１６】
モータ５４を回転させると、駆動歯車６４が、ウォーム７０を回転させる被駆動歯車６６を駆動して、ウォーム歯車７２を駆動し、それにより偏心カム部材７６を軸７４周りに回転させる。偏心カム部材７６が回転すると、カム７６とカム従動子８０とが係合することによって、カム従動子８０およびリンケージ８２を直線移動させ、その直線移動がさらにプランジャ８６（リンケージ８２に連結されている）を、図３に示すように、前方ハウジング部分８４から延出させる。プランジャ８６は、中央断続装置を係合させるために、中央断続装置４０のシフトフォーク４２に係合する。シフトフォーク４２は、通常は係合解除位置へばね偏倚されており、その結果、プランジャ８６が引き込まれているときは、シフトフォーク４２およびカップラスリーブ４４は係合位置から自動的に外されている。
【００１７】
歯車機構５６は、モータ５４とカム機構５８との間で歯車減速を形成するが、特定の用途によって必要とされる同じまたは異なる歯車減速機能を形成するために他の代替歯車機構を使用することができることは理解されるべきである。さらに、カム機構およびカム従動子は、例示されているように、軸７４の周りに偏心的に回転可能な円形カムとして一般的に開示されているが、他の形状のカム機構もまた、本発明の主旨および範囲から逸脱することなく使用することができる。
【００１８】
図６を参照すると、係合解除可能な駆動系アクチュエータは、制御モジュール１０２の「４×４／４×２」選択スイッチを使用者が作動させることによって発せられる車両操縦信号に応答して電気モータ５４を制御する制御回路１００を備える。点火スイッチ１０４は、バッテリ１０６から制御回路１００へ電流を供給する。点火スイッチ１０４が閉じると、エンコーダ／ワイパモジュール１０８へ電流が供給される。エンコーダ／ワイパモジュール１０８は、「４×４シフト」接点１１０および「４×２シフト」接点１１２を備える。エンコーダ／ワイパモジュール１０８はまた、車両が４輪駆動モードになったときに運転者に表示するために、「４×４ライト」接点１１４に電流を供給して「４×４」表示器ライト１１６を作動させる。「４×４シフト」接点１１０、「４×２シフト」接点１１２、および「４×４表示器」接点１１４は、図４に最も良く示されているように、ウォーム歯車７２の下に配置されたエンコーダ／ワイパスイッチ機構１２０上に全て配置されている。接点１１０、１１２、１１４を備えるエンコーダ／ワイパスイッチ機構１２０は、プリント回路板１２４上に配置された対応する電気掃引線１２２（図５に最も良く示されている）に選択的に係合する。掃引線１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃは、エンコーダ／ワイパスイッチ機構１２０の接点１１０、１１２、１１４それぞれに対応する。
【００１９】
制御回路１００はまた、「４×４シフト」接点１１０、「４×２シフト」接点１１２と電力リレーコイル１２８との間を連通する信号リレースイッチ１２６を備える。電力リレースイッチ１３０は、電力リレーコイル１２８と連携し、モータ５４と連通している。信号リレーコイル１３２が、信号リレースイッチ１２６と連携している。制御回路１００は、制御回路１００とバッテリ１０６、４×４ライト１１６および制御モジュール１０２とを接続させる５極コネクタ１３４（ハウジング５２に装着されている）を備える。制御回路１００はまた、回路１００の過負荷を防止するために再設定可能なヒューズ１３６を備え得る。
【００２０】
作動中、信号リレーコイル１３２が、車両制御モジュール１０２からの４×４信号によって付勢される。付勢された信号リレーコイル１３２が、普通は開接点である信号リレースイッチ１２６を閉じさせ、掃引線１２２ａに係合しているエンコーダ／ワイパの「４×４シフト」接点１１０を通して電力を電力リレーコイル１２８へ供給させる。その結果、普通は開接点である電力リレースイッチ１３０が閉じられ、それにより電力リレースイッチ１３０はモータ５４に電力を供給することができる。モータ５４は、掃引線１２２ａとのエンコーダ／ワイパの「４×４シフト」接点１１０が、ウォーム歯車７２が１８０°回転したところで開放されるまで、付勢されたままになる。その結果、４×４位置までの１８０°回転が完了すると、電力リレーコイル１２８は付勢を解除され、その普通は閉じている電力リレースイッチ１３０がモータ５４に地電位を与える。これにより、モータの惰走を防止する効果的な動的制動がモータ５４に対して掛けられる。
【００２１】
「４×４」位置で、エンコーダ／ワイパの「４×４」ライト接点１１４は、掃引線１２２ｃに接触することによって閉じられて４×４表示ライト１１６に電流を供給し、掃引線１２２ｂとの４×２シフト接点１１２は閉じられて、次の４×４から４×２へのシフトに対する準備状態にサイクルを設定する。
【００２２】
４×４モードから４×２モードへシフトするには、車両制御モジュール１０２からの４×４信号によってアクチュエータの信号リレーコイル１３２を付勢解除する。これにより、信号リレースイッチ１２６の普通は閉じられる接点が、掃引線１２２ｂとのエンコーダ／ワイパの４×２シフト接点１１２を通して、電力リレーコイル１２８に電力を供給するようになる。その結果、普通は開接点である電力リレースイッチ１３０が閉じられ、それにより電力リレースイッチ１３０はモータ５４に電力を供給することができる。モータ５４は、掃引線１２２ｂとのエンコーダ／ワイパの「４×２シフト」接点１１２が、４×２位置へ１８０°回転したところで開放されるまで付勢されたままであり、その位置で電力リレーコイル１２８は付勢解除され、その電力リレースイッチ１３０の普通は閉じられる接点が、モータ５４に地電位を与える。これにより、望ましくないモータの惰走を防止する効果的な動的制動がモータ５４に対して掛けられる。
【００２３】
４×２位置では、掃引線１２２ｃとのエンコーダ／ワイパの「４×４表示器」接点１１４は開放されて、４×２状態を車両に伝え（すなわち、４×４ライトはもはや点灯しない）、掃引線１２２ａとの４×４シフト接点１１０は閉じて、次の４×２モードから４×４モードへのシフトに対する準備状態にサイクルを設定する。
【００２４】
図７〜１３を参照して、本開示の第２の実施形態による駆動系断続アクチュエータを次に説明する。以下の説明から明らかになるように、第２の実施形態は、モータ、歯車機構、カム機構、およびプランジャの間で配向が異なることによって、第２の実施形態の駆動系断続アクチュエータの方がより小型になるという点で第１の実施形態とは異なっている。以下では、同じ構成要素は同じ参照番号によって表示され、それらの説明は話を簡単にするために省略する。
【００２５】
図７に示されるように、本開示の第２の実施形態による駆動系断続アクチュエータは、参照番号２００で全体的に表示されている。断続アクチュエータ２００は、中央駆動系断続装置４０に隣接して配置されている。断続アクチュエータ２００は、プランジャ８６およびコネクタ１３４が前部車軸２８Ｌ、２８Ｒに平行な軸に実質的に沿って延在する第１の実施形態の断続アクチュエータ５０とは対照的に、前部車軸２８Ｌ、２８Ｒに平行な軸に沿って延在するプランジャ２０２と、前部車軸２８Ｌ、２８Ｒに垂直に延在するコネクタ２０４とを有する。
【００２６】
図８および９を参照すると、駆動系断続アクチュエータ２００は、ハウジング本体２０６、ハウジング本体２０６を閉じる蓋２０８、およびプランジャハウジング２１２を備える。ハウジング本体２０６は、その中に様々な駆動系断続アクチュエータ構成要素を収容する。その中にプランジャ２０２が摺動的に収容されているプランジャハウジング２１２は、ハウジング本体２０６の側壁２１４から側方へ、それと実質的に垂直に延出する。フランジ２１６が、中央断続装置４０のハウジングに取り付く（図７参照）ために、プランジャハウジング２１２の周りに設けられている。コネクタ２０４が、ハウジング本体２０６の内部に配置されたプリント回路板１２４と、バッテリ１０６、４×４表示ライト１１６、および制御モジュール１０２との接続を行うために、ハウジング本体２０６に装着されている。
【００２７】
図１０および１１を参照すると、駆動系断続アクチュエータ２００は、ハウジング本体２０６内部に配置され、出力スピンドル６２を有する電気モータ５４を備える。電気モータ５４は、出力スピンドル６２が上向きに延在するように配向されている。駆動歯車６４が出力スピンドル６２に装着されている第１の実施形態とは異なり、第２の実施形態では、ウォーム２１８がモータ５４の出力スピンドル６２に装着されている。ウォーム２１８は、ウォーム歯車２２０に噛合的に係合し、ウォーム歯車２２０は、さらに減速歯車２２２を駆動する。減速歯車２２２は、偏心カム部材７６と噛合的に係合する。
【００２８】
図１２および１３に明瞭に示されているように、偏心カム７６は、ローラ２２６を介してカム従動子２２４に連結される外面７８を備える。コイルばね２２８が、カム従動子２２４中に配置され、ローラ２２６に係合する一方の端部とプランジャ２０２に係合する他方の端部とを有する。偏心カム部材７６が回転するにつれて、偏心カム部材７６とローラ２２６との係合によってカム従動子２２４が直線移動させられ、その直線移動が、さらにプランジャ２０２をプランジャハウジング２１２から延出させる。プランジャ２０２は、中央断続装置４０のシフトフォーク４２に係合して、中央断続装置４０を係合させる。コイルばね２２８は、係合しているときシフトフォーク４２に対して偏倚力を掛ける。
【００２９】
図１０に戻って参照すると、ウォーム歯車２２０、減速歯車２２２、および偏心カム７６は、同じ回転方向Ｘ周りに回転するように駆動される。モータ５４の出力スピンドル６２は、回転方向Ｚ周りに回転する。プランジャ２０２は、方向Ｙに沿って移動するように駆動される。方向Ｘ、Ｙ、Ｚは、座標システムの３軸を構成する。この配置によって、この実施形態の駆動系断続アクチュエータ２００は、モータのスピンドルシャフト、歯車機構、およびプランジャが実質的に一方向に沿って配置されている第１の実施形態の駆動系断続アクチュエータとは対照的に、より小型になる。
【００３０】
図１４を参照すると、モータ５４と、カムの軸７４に対して様々な位置に配置されている駆動系列構成要素２１８、２２０、２２２とを有する中央断続アクチュエータが示されている。中央断続装置の実装は、装置が車軸ハウジングに、または車軸の近くに装着されるので、通常、収納上の課題をもたらす。特に、２次駆動車軸がエンジン、シャシ、およびサスペンション構成要素によって取り囲まれている場合は、収納が問題になる。殆どの場合、動力系列で混み合っている場所には、従来の断続装置に対して限られた空間しか残されておらず、その結果、車両の構成要素および／または断続装置に対する大きな改修になりかねない。これらの課題に答えて、本開示のアクチュエータは、図１４に仮想的に示されているように、モータ５４および駆動系列構成要素２１８、２２０、２２２をカム軸に対して様々な位置に配置することができることによって、高い自由度を提供する。設計基準に基づくモータおよび駆動系列構成要素の所望の配向に応じ、ハウジング２０６をそれに従って修正しながら、その他の構成要素を設計変更する必要なしに収納要件に合致させることができる。したがって、この自由度によって、アクチュエータ装置は、隣接する構成要素との干渉の可能性を大幅な修正なしに回避することができる柔軟性を有することができ、それによって、開発時間および費用が低減される。
【００３１】
本発明の説明は、本来的に単に例示的なものであり、したがって、本発明の主旨から逸脱しない変形形態は、本発明の範囲内に包含されるものとする。そのような変形形態は、本発明の主旨および範囲から逸脱すると見なされるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の原理による中央断続電気アクチュエータを組み込んだ車両駆動系の概略構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態による断続アクチュエータの透視図である。
【図３】本発明の原理による中央断続アクチュエータの異なる角度からの透視図である。
【図４】その構成要素をより良く図示するためにハウジングを取り除いた断続アクチュエータの下方からの透視図である。
【図５】本発明の原理による、制御部に使用されるエンコーダ／ワイパの掃引線パターンを示す、本発明のプリント回路板の概略平面図である。
【図６】本発明の原理による電気制御回路の概略構成図である。
【図７】本開示の第２の実施形態による、断続アクチュエータ組み込んだ車両駆動系の一部分の透視図である。
【図８】図７の断続アクチュエータの透視図である。
【図９】図８の断続アクチュエータの側面図である。
【図１０】図８の断続アクチュエータの分解組立図である。
【図１１】断続アクチュエータの構成要素を示すために蓋が取り外されている、図８の別の側面図である。
【図１２】カム機構、カム従動子、およびプランジャの側面図である。
【図１３】図１２のカム機構、カム従動子、およびプランジャの上面図である。
【図１４】モータおよび駆動系列を、カム軸に対して様々な向きに配置することができることを図示する断続アクチュエータの側面図である。
【符号の説明】
【００３３】
８  車両駆動系
１０  エンジン
１２  変速機
１４  プロペラシャフト
１６  後部差動装置
１８  車軸
２０  後輪
２２  トランファケース
２４  前部プロペラシャフト
２６  前部差動装置
２８Ｌ  車軸
２８Ｒ  車軸
３０Ｌ  前輪
３０Ｒ  前輪
３２  自在接手
４０  中央断続装置
４２  シフトフォーク
４４  カップラスリーブ
４６  差動装置出力軸
４８  差動装置リングギア
５０  駆動系断続アクチュエータ
５２  ハウジング
５３  ねじ式接合面
５４  モータ
５６  歯車機構
５８  偏心カム機構
６０  カム従動子機構
６１  カバー
６２  出力スピンドル
６４  駆動歯車
６６  被駆動歯車
６８  中間シャフト
７０  ウォーム
７２  ウォーム歯車
７４  軸
７６  偏心カム部材
７８  外面
８０  カム従動子
８２  リンケージ
８２ａ  スロット部
８２ｂ  ばねボス部
８２ｃ  第２の端部
８３  ばね
８４  前方ハウジング部分
８６  プランジャ
１００  制御回路
１０２  制御モジュール
１０４  点火スイッチ
１０６  バッテリ
１０８  エンコーダ／ワイパモジュール
１１０  「４×４シフト」接点
１１２  「４×２シフト」接点
１１４  「４×４ライト」接点
１１６  「４×４」表示ライト
１２０  エンコーダ／ワイパスイッチ機構
１２２  電気掃引線
１２２ａ  掃引線
１２２ｂ  掃引線
１２２ｃ  掃引線
１２４  プリント回路板
１２６  信号リレースイッチ
１２８  電力リレーコイル
１３０  電力リレースイッチ
１３２  信号リレーコイル
１３４  ５極コネクタ
１３６  ヒューズ
２００  断続アクチュエータ
２０２  プランジャ
２０４  コネクタ
２０６  ハウジング本体
２０８  蓋
２１２  プランジャハウジング
２１４  側壁
２１６  フランジ
２１８  ウォーム
２２０  ウォーム歯車
２２２  減速歯車
２２４  カム従動子
２２６  ローラ
２２８  コイルばね
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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