(57)【要約】【課題】ハウジングを含めた小型化に有利な構造とすることを可能とする。【解決手段】アクチュエータ・ハウジング３に対して支持された固定側カムプレート７５と、固定側カムプレート７５に対し軸方向に配置されカム作用により固定側カムプレート７５に対して軸方向移動可能な可動側カムプレート７７と、可動側カムプレート７７の外周面に設けられた入力ギヤ部８１と、入力ギヤ部８１に噛み合う第１中間ギヤ８５と、第１中間ギヤ８５と同軸で連動し且つ固定側カムプレート７５の外周側に配置された第２中間ギヤ８７と、第２中間ギヤ８７に噛み合う出力ピニオン・ギヤ９１と、出力ピニオン・ギヤ９１と同軸で第１中間ギヤ８５の外周側へ延設された電動モータ９３のモーター軸９５とを備えたことを特徴とする。【選択図】図２
2008088991.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングなどの固定側に対して支持された固定カムプレートと、
前記固定側カムプレートに対し軸方向に配置されカム作用により固定側カムプレートに対して軸方向移動可能な可動側カムプレートと、
前記可動側カムプレートの外周面に設けられた入力ギヤ部と、
前記入力ギヤ部に噛み合う第１中間ギヤと、
前記第１中間ギヤと同軸で連動し且つ前記固定側カムプレートの外周側に配置された第２中間ギヤと、
前記第２中間ギヤに噛み合う出力ピニオン・ギヤと、
前記出力ピニオン・ギヤと同軸で前記第１中間ギヤの外周側に配置された電動モータのモーター軸と、
を備えたことを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
請求項１記載のアクチュエータであって、
前記出力ピニオン・ギヤは、前記第１中間ギヤの外周側に配置された、
ことを特徴とするアクチュエータ。
【請求項３】
請求項１又は２記載のアクチュエータであって、
前記電動モータは、前記第１中間ギヤの外周側に配置された、
ことを特徴とするアクチュエータ。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載のアクチュエータであって、
前記電動モータ及び第１，第２中間ギヤの軸心が交差配置された、
ことを特徴とするアクチュエータ。
【請求項５】
請求項１〜３の何れかに記載のアクチュエータであって、
前記電動モータ及び第１，第２中間ギヤの軸心が直交配置された、
ことを特徴とするアクチュエータ。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかに記載のアクチュエータであって、
前記出力ピニオン・ギヤ及び第２中間ギヤは、ベベル・ギヤである、
ことを特徴とするアクチュエータ。
【請求項７】
請求項１〜５の何れかに記載のアクチュエータであって、
前記第２中間ギヤは、フェース・ギヤである、
ことを特徴とするアクチュエータ。
【請求項８】
請求項１〜７の何れかに記載のアクチュエータであって、
回転部材間に設けられ締結力に応じて回転部材間のトルク伝達を行う摩擦クラッチを設け、
前記可動側カムプレートが、前記締結力付与を行う、
ことを特徴とするアクチュエータ。
【請求項９】
請求項８記載のトルク伝達装置であって、
前記回転部材の一方は、フロント・デファレンシャル装置のデフ・ケースであり、
前記回転部材の他方は、前輪車軸である、
ことを特徴とするトルク伝達装置。
【請求項１０】
請求項９記載のトルク伝達装置であって、
前記フロント・デファレンシャル装置のデフ・ケースに連動連結された後輪側出力軸を備え、
前記電動モータは、前記後輪側出力に平行に配置された、
ことを特徴とするトルク伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の動力断続等に適用されるアクチュエータ及びトルク伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のアクチュエータ及びトルク伝達装置としては、例えば特許文献１に記載のようなものがある。このトルク伝達装置に用いられているアクチュエータは、固定側カムプレート及び可動側カムプレートを備え、可動側カムプレートは、ボールカム機構のカム作用により軸方向移動して摩擦クラッチを締結するようになっている。
【０００３】
固定側カムプレートには、外周面に入力ギヤ部が設けられ、第１中間ギヤが噛み合っている。第１中間ギヤに同軸で連動し且つ前記可動側カムプレートの外周側に配置された第２中間ギヤに、出力ピニオン・ギヤが噛み合い、出力ピニオン・ギヤは、電動モータのモーター軸に連結されている。
【０００４】
従って、電動モータの駆動によりモーター軸、出力ピニオン・ギヤ、第２中間ギヤ、第１中間ギヤ、入力ギヤ部を介して固定側カムプレートが回転駆動を受け、両カムプレート間のボールカム機構が働き、そのカム作用により可動側カムプレートが軸方向移動して摩擦クラッチを締結することができる。
【０００５】
しかし、かかる構造では、相対的に固定壁側に寄せて配置される固定側カムプレートに中間ギヤが噛み合うことになり、配置構造が全体的に固定壁側に寄ることとなり、ハウジングを含めた小型化に不利な構造となっていた。
【０００６】
【特許文献１】ドイツ特許ＤＥ１０３１２３４９Ｂ３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
解決しようとする問題点は、ハウジングを含めた小型化に不利な点である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ハウジングを含めた小型化に有利な構造とするため、ハウジングなどの固定側に対して支持された固定カムプレートと、前記固定側カムプレートに対し軸方向に配置されカム作用により固定側カムプレートに対して軸方向移動可能な可動側カムプレートと、前記可動側カムプレートの外周面に設けられた入力ギヤ部と、前記入力ギヤ部に噛み合う第１中間ギヤと、前記第１中間ギヤと同軸で連動し且つ前記固定側カムプレートの外周側に配置された第２中間ギヤと、前記第２中間ギヤに噛み合う出力ピニオン・ギヤと、前記出力ピニオン・ギヤと同軸で前記第１中間ギヤの外周側へ延設された電動モータのモーター軸とを備えたことを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のアクチュエータは、ハウジングなどの固定側に対して支持された固定カムプレートと、前記固定側カムプレートに対し軸方向に配置されカム作用により固定側カムプレートに対して軸方向移動可能な可動側カムプレートと、前記可動側カムプレートの外周面に設けられた入力ギヤ部と、前記入力ギヤ部に噛み合う第１中間ギヤと、前記第１中間ギヤと同軸で連動し且つ前記固定側カムプレートの外周側に配置された第２中間ギヤと、前記第２中間ギヤに噛み合う出力ピニオン・ギヤと、前記出力ピニオン・ギヤと同軸で前記第１中間ギヤの外周側へ延設された電動モータのモーター軸とを備えたため、中間ギヤ等の配置を可動側カムプレートに対して行うことができ、ハウジングを含めた全体的な小型化に有利な構造にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
ハウジングを含めた小型化に有利な構造にするという目的を、部品点数の増加を伴うことなく実現した。
【実施例１】
【００１１】
図１は、トルク伝達装置の配置を示す４輪駆動車のスケルトン平面図である。
【００１２】
図１のように、トルク伝達装置１は、前輪側に配置されている。トルク伝達装置１のアクチュエータ・ハウジング３は、分配ハウジング５を介してトランスミッション７側のベル・ハウジング９側に支持されている。
【００１３】
トルク伝達装置１は、フロント・デファレンシャル装置１１のデフ・ケース１３及び前輪車軸１５に係わって配置されている。
【００１４】
フロント・デファレンシャル装置１１には、エンジン１７からトランスミッション７を介してリング・ギヤ２１にトルクが入力されるようになっている。フロント・デファレンシャル装置１３には、左右の前輪車軸２３，１５を介して、左右の前輪２７，２９が連動連結されている。
【００１５】
フロント・デファレンシャル装置１１のデフ・ケース１３からトルク伝達装置１まで伸びる連結中空軸３１には、ベベル・ギヤ３３が取り付けられ、後輪側出力軸３５のベベル・ギヤ３７に噛み合っている。
【００１６】
後輪側出力軸３５には、ユニバーサル・ジョイント３９を介してプロペラ・シャフト４１が結合されている。プロペラ・シャフト４１には、ユニバーサル・ジョイント４３、トルク伝達カップリング４５を介してドライブ・ピニオン・シャフト４７が結合されている。ドライブ・ピニオン・シャフト４７のドライブ・ピニオン・ギヤ４９は、リヤ・デファレンシャル装置５１のリング・ギヤ５３に噛み合っている。リヤ・デファレンシャル装置５１には、左右の後輪車軸５５，５７を介して左右の後輪５９，６１が連動連結されている。
【００１７】
従って、エンジン１７からトランスミッション７を介してフロント・デファレンシャル装置１１のリング・ギヤ２１にトルクが入力されると、一方では前輪車軸２３，２５を介して左右の前輪２７，２９へトルク伝達が行われる。他方では、デフ・ケース１３、連結中空軸３１、ベベル・ギヤ３３，３７を介して後輪側出力軸３５へトルク伝達が行われる。
【００１８】
後輪側出力軸３５からは、ユニバーサル・ジョイント３９、プロペラ・シャフト４１、ユニバーサル・ジョイント４３、トルク伝達カップリング４５、ドライブ・ピニオン・シャフト４７、ドライブ・ピニオン・ギヤ４９を介して、リヤ・デファレンシャル装置５１のリング・ギヤ５３にトルク伝達が行われる。リヤ・デファレンシャル装置５１からは、左右の後輪車軸５５，５７を介して、左右の後輪５９，６１へトルク伝達が行われる。
【００１９】
このトルク伝達により、前輪２７，２９、後輪５９，６１によって、４輪駆動状態で走行することができる。
【００２０】
［アクチュエータ］
図２は、アクチュエータの配置を示す要部拡大断面図である。
【００２１】
図２のように、トルク伝達装置１は、アクチュエータ６３により締結制御される摩擦クラッチ６５を備えている。
【００２２】
摩擦クラッチ６５は、摩擦多板クラッチで構成され、クラッチ・ハブ６７が一方の回転部材である前記前輪車軸２５にスプライン結合され、クラッチ・ハウジング６９が、他方の回転部材でありデフ・ケース１３から伸びた連結中空軸３１に結合されている。クラッチ・ハブ６７は、ボール・ベアリング７０等によりアクチュエータ・ハウジング３に支持され、連結中空軸３１は、テーパー・ローラー・ベアリング７４等により分配ハウジング５に支持されている。
【００２３】
クラッチ・ハブ６７及びクラッチ・ハウジング６９の軸方向一側端部間には、押圧部材７１が配設されている。押圧部材７１は、リング状に形成され、摩擦クラッチ６５の端部に回転軸芯に沿った方向に対向配置されている。押圧部材７１とクラッチ・ハブ６７との間には、リターン・スプリング６８が介設されている。クラッチ・ハウジング６９と分配ハウジング５との軸方向間には、ニードル・ベアリング７２が介設されている。
【００２４】
押圧部材７１とアクチュエータ・ハウジング３との軸方向間には、加圧セット７３が設けられている。加圧セット７３は、固定側カムプレート７５及び可動側カムプレート７７間にボール・カム７９を備えている。
【００２５】
固定側カムプレート７５は、固定側であるアクチュエータ・ハウジング３に対して固定支持されている。可動側カムプレート７７は、固定側カムプレート７５に対しボール・カム７９を介して軸方向に配置されている。可動側カムプレート７７は、ボール・カム７９のカム作用により固定側カムプレート７５に対して軸方向移動可能である。可動側カムプレート７７の外周面には、大径の入力ギヤ部８１が設けられている。
【００２６】
可動側カムプレート７７の軸方向移動により摩擦クラッチ６５の締結制御が行われる。可動側カムプレート７７と押圧部材７１との間には、ニードル・ベアリング７８が介設されている。
【００２７】
加圧セット７３の外周側に中間ギヤ組８３が配置されている。中間ギヤ組８３は、一体の第１中間ギヤ８５及び第２中間ギヤ８７からなり、軸８８によりアクチュエータ・ハウジング３に回転自在に支持されている。
【００２８】
第１中間ギヤ８５は、小径ギヤであり、入力ギヤ部８１に噛み合っている。第２中間ギヤ８７は、第１中間ギヤ８５と一体に形成され、同軸で連動するように構成され、且つ固定側カムプレート７５の外周側に配置されている。第２中間ギヤ８７のギヤ部８９は、フェース・ギヤで構成され、第１中間ギヤ８５へ向いた側面に形成されている。
【００２９】
第２中間ギヤ８７には、出力ピニオン・ギヤ９１が噛み合っている。出力ピニオン・ギヤ９１は、電動モータ９３のモーター軸９５に着脱可能に結合されている。出力ピニオン・ギヤ９１とモーター軸９３とは同軸であり、第１中間ギヤ８５の外周側に配置されている。電動モータ９３のモーター軸９５及び第１，第２中間ギヤ８５，８７の軸心は直交配置されている。電動モータ９３のモーター軸９５は、前輪車軸２５の軸心に直交し、後輪側出力軸３５に対し平行に配置されている。
【００３０】
［トルク伝達装置の動作］
電動モータ９３を駆動すると、モーター軸９５を介して出力ピニオン・ギヤ９１が一体に回転する。この回転により、出力ピニオン・ギヤ９１にギヤ部８９を介して噛み合う第２中間ギヤ８７が回転する。
【００３１】
第２中間ギヤ８７の回転により第１中間ギヤ８５が共に回転し、可動側カムプレート７７を回転させる。可動側カムプレート７７の回転により固定側カムプレート７５との間に相対回転が起こり、ボール・カム７９のカム作用により可動側カムプレート７７に推力が働く。
【００３２】
可動側カムプレート７７は推力の働きにより軸方向移動し、ニードル・ベアリング７８を介し押圧部材７１をリターン・スプリング６８の付勢力に抗して移動させる。押圧部材７１の移動により摩擦クラッチ６５が押圧力を受け、ニードル・ベアリング７２を介して分配ハウジング５に受けられるクラッチ・ハウジング６９に対して締結される。
【００３３】
従って、前輪車軸１５とデフ・ケース１３との相対回転が締結力に応じて制限され、フロント・デファレンシャル装置１１の差動制限を行うことができる。
【００３４】
［実施例１の効果］
本発明実施例１のアクチュエータ６３は、アクチュエータ・ハウジング３に対して支持された固定側カムプレート７５と、前記固定側カムプレート７５に対し軸方向に配置されカム作用により固定側カムプレート７５に対して軸方向移動可能な可動側カムプレート７７と、前記可動側カムプレート７７の外周面に設けられた入力ギヤ部８１と、前記入力ギヤ部８１に噛み合う第１中間ギヤ８５と、前記第１中間ギヤ８５と同軸で連動し且つ前記固定側カムプレート７５の外周側に配置された第２中間ギヤ８７と、前記第２中間ギヤ８７に噛み合う出力ピニオン・ギヤ９１と、前記出力ピニオン・ギヤ９１と同軸で前記第１中間ギヤ８５の外周側へ延設された電動モータ９３のモーター軸９５とを備えたため、中間ギヤ組８３、電動モータ９３等の配置を可動側カムプレート７７に対して行うことができる。このため、電動モータ９３等の配置を固定側カムプレート７５に対して離すことができ、固定側カムプレート７５側への突出量を減らすことができる。つまり、アクチュエータ・ハウジング３を含めた全体的な小型化に有利な構造にすることができる。
【００３５】
出力ピニオン・ギヤ９１は、前記第１中間ギヤ８５の外周側に配置されたため、加圧セット７３に対して出力ピニオン・ギヤ９１の軸方向の突出量を抑制することができ、軸方向の小型化を可能とする。
【００３６】
電動モータ９３は、前記第１中間ギヤ８５の外周側に配置されたため、加圧セット７３に対して電動モータ９３の軸方向の突出量を抑制することができ、軸方向の小型化を可能とする。
【００３７】
電動モータ９３及び第１，第２中間ギヤ８５，８７の軸心が直交配置されたため、加圧セット７３に対して電動モータ９３の軸方向の突出量を抑制することができ、軸方向の小型化を可能とする。
【００３８】
第２中間ギヤ８７のギヤ部８９にフェース・ギヤを用いたため、モーター軸９５と前輪車軸１５との配置角度を選択することができる。
【００３９】
電動モータ９３は、前記後輪側出力３５に平行に配置されたため、トルク伝達装置１の軸方向のコンパクト化を図ることができる。
【実施例２】
【００４０】
図３は、本発明の実施例２に係るアクチュエータの配置を示す要部拡大断面図である。なお、基本的な構成は、実施例１と同様であり、同一又は対応する構成部分には、同符号又は同符号にＡを付して説明する。
【００４１】
本実施例のアクチュエータ６３Ａは、電動モータ９３Ａ及び第１，第２中間ギヤ８５Ａ，８７Ａの軸心が交差配置され、出力ピニオン・ギヤ９１Ａ及び第２中間ギヤ８７Ａが、ベベル・ギヤで形成されたものである。
【００４２】
本実施例においても、実施例１と同様な作用効果を奏することができる。また、本実施例では、電動モータ９３Ａ及び第１，第２中間ギヤ８５Ａ，８７Ａの軸心が交差配置されたため、電動モータ９３Ａの径方向突出量を抑制することができる。
【実施例３】
【００４３】
図４は、本発明の実施例３に係るアクチュエータの配置を示す要部拡大断面図である。なお、基本的な構成は、実施例１と同様であり、同一又は対応する構成部分には、同符号又は同符号にＢを付して説明する。
【００４４】
本実施例のアクチュエータ６３Ｂは、電動モータ９３Ｂ及び第１，第２中間ギヤ８５Ｂ，８７Ｂの軸心が交差配置され、第２中間ギヤ８７Ｂが、フェース・ギヤで形成されたものである。出力ピニオン・ギヤ９１Ｂは、スパー・ギヤが用いられている。
【００４５】
本実施例においても、実施例２と同様な作用効果を奏することができる。また、本実施例では、第２中間ギヤ８５Ｂがフェース・ギヤで形成されたため、出力ピニオン・ギヤ９１Ｂをスパー・ギヤで形成した既存部品を用いることができる。
【００４６】
出力ピニオン・ギヤ９１Ｂをスパー・ギヤで形成したため、噛み合い反力がモーター軸９５方向へ入力されず、電動モータ９３Ｂの低強度化による軽量化、小型化を図ることができる。
【００４７】
第２中間ギヤ８５Ｂをフェース・ギヤで形成したため、電動モータ９３Ｂの配置角度を選択することができる。
［その他］
本発明のアクチュエータは、トルク断続制御装置等に適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】トルク伝達装置の配置を示す４輪駆動車のスケルトン平面図である（実施例１）。
【図２】アクチュエータの配置を示す要部拡大断面図である（実施例１）。
【図３】アクチュエータの配置を示す要部拡大断面図である（実施例２）。
【図４】アクチュエータの配置を示す要部拡大断面図である（実施例３）。
【符号の説明】
【００４９】
１  トルク伝達装置
３  アクチュエータ・ハウジング（ハウジング）
１１  フロント・デファレンシャル装置
１３  デフ・ケース（回転部材）
６３，６３Ａ，６３Ｂ  アクチュエータ
６５  摩擦クラッチ（摩擦係合部）
７５  固定側カムプレート
７７  可動側カムプレート
８５，８５Ａ，８５Ｂ  第１中間ギヤ
８７，８７Ａ，８７Ｂ  第２中間ギヤ
９１，９１Ａ，９１Ｂ  出力ピニオン・ギヤ
９３，９３Ａ，９３Ｂ  電動モータ
９５  モーター軸
【図１】
2008088991.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2008088991.tif 000006