JP4013611B2 - トランスファーシフトアクチュエータ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータとこのモータの出力を減速して出力する減速機構との構造に関し、特に自動車のトランスファーの２輪駆動、４輪駆動の切り替えに用いられるのに好適なアクチュエータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のトランスファーシフトアクチュエータとしては、例えば、特開２０００−７１８０６号公報に記載されたものが知られている。この公報に記載された装置では、直流電動機の回転がウォームとウォームホイールとにより減速されてレバーに伝達され、レバーの回転がスプリングと他のレバーを介して回転軸に伝達される構造になっている。さらにこの装置では、ピニオンとシフトフォーク軸のラックとにより回転軸の回転がシフトフォーク軸の軸方向移動に変換され、シフトフォークが４ＷＤ（４輪駆動）の位置から２ＷＤ（２輪駆動）の位置へ移動するように構成されている。またシフトフォークが２ＷＤの位置に位置する状態で、直流電動機を逆転させると、シフトフォークが２ＷＤの位置から４ＷＤの位置へ移動する。すなわちこの装置では、モータの出力をウォームギヤによって減速し、トランスファーケースの内部にあるシフトフォーク軸をラックピニオン機構で往復動させるように構成されている。この装置では、トランスファーケースに対して直流電動機（モータ）がオーバハングして取り付けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術では重量のあるモータがハウジング（トランスファーケース）にオーバハングして取り付けられているため、自動車の走行にともなって各部に発生する振動およびエンジンから伝達される振動に対する強度を高める必要があり、外形寸法や重量が増大するという課題を有している。また１段目にウォームギヤを使用しているためモータには大きなトルクを発生させる必要が生じ、モータの重量が増大するという課題が有る。
【０００４】
本発明では耐振動性の高いトランスファーシフトアクチュエータを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、歯車装置の第１段目を平行軸歯車とし、２段目には小形で大減速が可能なウォームギヤを配置して減速比を大きくすることにより、モータを小形化した。また、ウォームギヤを平行軸歯車に対してモータと同一の側に配置することでモータがオーバハングすることのないようにした。さらに、ウォームギヤを構成するウォーム及びウォームホイルを収納する歯車箱をトランスファーケースへ取り付けるための２本のボルトを、出力軸よりも中間軸側でかつ中間軸よりも出力軸側に配置することにより重量のあるモータをトランスファーケースに強固に取り付けるようにした。これにより耐振動性を高めることができる。
さらに本発明では、中間軸の軸部分にウォームを形成することが好ましく、これによりコンパクトに構成できる。また本発明では、モータを歯車箱に内蔵し、モータハウジングの尾部を支持し得る構造とすることが好ましく、これによりさらに耐振動性を高めることができる。さらに本発明では、モータと中間軸のそれぞれの軸線とをトランスファーケースの取付け面に平行に配置することが好ましく、これによりトランスファーケースに接近させて取り付けることができ、コンパクトなアクチュエータとすることができる。さらに、最終段のウォームとかみあう歯車をはすば歯車とすれば、組立性を向上できる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面により説明する。
【０００７】
図１は本発明の第1の実施例を示す側面断面図である。
【０００８】
図１で、１はモータで歯車箱４に出力軸側のフランジで図示しないボルトによって固定されており、出力軸にはモータピニオン１aが一体に取り付けられている。２は１段目の大歯車２aと２段目のウォーム２bとを有する中間軸で、ウォーム２bは軸と一体に形成されており、大歯車２aは中間軸２に圧入固定されている。中間軸２は歯車箱４にすべり軸受４aと転がり軸受４bにより回転のみ可能に支持されている。ウォーム２bには出力軸３に固定されたウォームホイル３aがかみ合っており、これにより出力軸３が駆動される。
【０００９】
ウォームホイル３aにはこれと一体に回転する回転センサ５が取り付けてあり、出力軸の回転角度を検出できる。
【００１０】
図示しないモード選択スイッチが投入されると、モータ１に通電され、回転が始ま
る。選択されたモードでのトランスファーのシフト位置まで回転したところでセンサ５の信号によりモータへの通電が遮断され、シフトが完了する。このセンサの信号などの動作は従来技術と同様であるので説明は省略する。
【００１１】
本実施によれば、歯車装置の第１段目を平行軸歯車（１a、２a）とし、２段目には小形で大減速が可能なウォームギヤ（２b、３a）を配置して減速比を大きくすることにより、モータ１を小形化できる。また、ウォームギヤ（２b、３a）を平行軸歯車（１a、２a）に対してモータ１と同一の側に配置することでモータ１がオーバハングすることのないようにしたものであり、これにより耐振動性を高めることができる。
【００１２】
さらに本実施例では、中間軸２を平行軸歯車対（１a、２a）に対してモータ１と同じ側でかつモータ１と出力軸３との間に延設し、この延設した軸３部分にウォーム２bを形成した。これにより、装置をコンパクトに構成できる。
【００１３】
歯車箱４にはトランスファーケース６へ取り付けるためのボルト穴４cが３個設けられている。ボルト穴４cは、中間軸２とウォームホイル３aとの間（出力軸３よりも中間軸２側）に２個配置して、中間軸２とウォームホイル３aとの間で２本の取付けボルトにより固定できるようにした。これにより、重量のあるモータ１の支持をより強固にできる。
【００１４】
また、モータ１を歯車箱４に内蔵し、歯車箱内のモータの尾部をブラケット４dによって支持する構造にしている。これにより、さらに耐振動性を高めることができる。
【００１５】
図２は、本実施例の正面断面図を示している。モータ１と中間軸２のそれぞれの軸線とをトランスファーケース６の取付け面に平行に配置している。これにより、トランスファーケース６に接近させて取り付けることができるので、トランスファーケース６からの高さ方向の寸法を小さくすることができ、コンパクトなアクチュエータとすることができる。
【００１６】
図３は他の実施例を示す斜視図である。このように最終段のウォーム２bとかみあう歯車、すなわち出力軸３の歯車をはすば歯車３bとすることによって、ウォーム２bに対し横方向から出力軸３をかみ合わせることができるので組立性を向上することができる。
【００１７】
【発明の効果】
本発明によれば、減速機構として１段目に平行軸歯車を設け、２段目にウォームギヤを設け、ウォームギヤを平行軸歯車対に対しをモータと同一の側に配置し、さらにモータ、中間軸、出力軸の順番に配置し、さらに中間軸とウォームホイルが固定された出力軸との間にトランスファーケースへ取り付けるためのボルトを２本以上配置することによりモータの支持をより強固にしたので、トランスファーシフトアクチュエータの耐振動強度を高くできる効果があり、またコンパクトに設置できる効果がある。また本発明において、モータを歯車箱に内蔵し、モータの尾部を支持することにより、耐振動性をさらに向上させることができる。さらに本発明において、モータと中間軸とをトランスファーケースの取付け面に平行に配置することにより、取付性を向上できる。さらに本発明において、最終段のウォームとかみあう歯車をはすば歯車とすれば、組立性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す側面断面図である。
【図２】図１の実施例をの正面断面図である。
【図３】他の実施例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１…モータ、１a…モータピニオン、２…中間軸、２a…大歯車、２b…ウォーム、３…出力軸、３a…ウォームホイル、３b…はすば歯車、４…歯車箱、４a…すべり軸受、４b…転がり軸受、４c…ボルト穴、４d…ブラケット、５…センサ、６…トランスファーケース。

Claims (7)

1. モータと、このモータの出力を減速して前記モータの軸を横切る方向に設けた出力軸に伝達する減速機構とを備えたトランスファーシフトアクチュエータにおいて、
   減速機構として、１段目に平行軸歯車対を、２段目にウォーム及び前記ウォームと噛み合うウォームホイルを有するウォームギヤを設け、
   前記ウォームを設けた中間軸を前記平行軸歯車対に対して前記モータと同じ側でかつ前記モータと前記出力軸との間に延設することにより、前記ウォームギヤを１段目の平行軸歯車対に対して前記モータと同じ側に配置し、
   前記ウォーム及び前記ウォームホイルを収納する歯車箱をトランスファーケースへ取り付けるための２本のボルトを、前記出力軸よりも前記中間軸側でかつ前記中間軸よりも前記出力軸側に配置したことを特徴とするトランスファーシフトアクチュエータ。
2. 請求項１に記載のトランスファーシフトアクチュエータにおいて、前記平行軸歯車対は前記モータの軸に設けられたモータピニオンとこのモータピニオンと噛み合う歯車とを備え、前記モータピニオンと噛み合う前記歯車が前記中間軸に設けられ、この中間軸の軸部分にウォームを形成したことを特徴とするトランスファーシフトアクチュエータ。
3. 請求項１に記載のトランスファーシフトアクチュエータにおいて、前記モータの軸と前記中間軸とを平行に配置し、前記出力軸を前記モータの軸と前記中間軸とに直交するように配置したことを特徴とするトランスファーシフトアクチュエータ。
4. 請求項１に記載のトランスファーシフトアクチュエータにおいて、前記モータを前記ウォーム及び前記ウォームホイルを収納する一体成形された歯車箱に内蔵したことを特徴とするトランスファーシフトアクチュエータ。
5. 請求項１に記載のトランスファーシフトアクチュエータにおいて、前記モータを前記ウォーム及び前記ウォームホイルを収納する歯車箱に内蔵し、モータハウジングの尾部を前記歯車箱で支持する構造としたことを特徴とするトランスファーシフトアクチュエータ。
6. 請求項１に記載のトランスファーシフトアクチュエータにおいて、前記モータと前記中間軸のそれぞれの軸線をトランスファーケースの取付け面に平行に配置したことを特徴とするトランスファーシフトアクチュエータ。
7. 請求項１に記載のトランスファーシフトアクチュエータにおいて、最終段のウォームとかみあう歯車をはすば歯車としたことを特徴とするトランスファーシフトアクチュエータ。

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