JP2000213555A - クラッチリング用アクチュエ―タ - Google Patents

クラッチリング用アクチュエ―タ

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JP2000213555A JP11370571A JP37057199A JP2000213555A JP 2000213555 A JP2000213555 A JP 2000213555A JP 11370571 A JP11370571 A JP 11370571A JP 37057199 A JP37057199 A JP 37057199A JP 2000213555 A JP2000213555 A JP 2000213555A
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 クラッチリングを係合位置と係合解除位置と
の間でシフトするための機構を提供する。 【解決手段】 クラッチリング用アクチュエータ１０
は、クラッチリング１４と係合してこれを軸線方向に移
動する枢動自在のフォーク１６を有する。このフォーク
は、ねじ２２に取り付けられたナット１８に連結されて
いる。ねじは駆動モータ２０によって可逆的に駆動さ
れ、ナットをその移動限度間で移動する。ナットに設け
られたフランジ４０がスイッチ４２と接触し、モータへ
の電力を遮断し、その移動限度を制御する。フォークに
取り付けられたリーフばね３４がクラッチリングのフラ
ンジと係合し、フォークを枢動させたときにクラッチリ
ングを押圧し軸線方向に移動させ、駆動構成要素９０と
被駆動構成要素９２の係合を断接する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、駆動及び被駆動の
シャフト又はアクスルの係合及び係合解除を行うための
クラッチリングの作動に関し、更に詳細には、クラッチ
リングを係合位置と係合解除位置との間でシフトするた
めの機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】駆動及び被駆動のシャフトの係合及び係
合解除に対する必要は、二輪駆動と四輪駆動との間でシ
フトを行う車輛で特に有用である。代表的には、前輪駆
動（即ちプロペラ）シャフトが車輛のトランスファーケ
ース（又はトランスミッション）から前輪ディファレン
シャルまで延びており、後輪駆動（即ちプロペラ）シャ
フトがトランスファーケースから後輪ディファレンシャ
ルまで延びている。アクスルが、各ディファレンシャル
から夫々の左右のホイールまで延びている。これらの構
成要素は、場合によっては、集合的に車輛の駆動ライン
と呼ばれる。クラッチリングは、トランスファーケース
（トランスミッション）に含まれる位置とホイールハブ
との間の多くの様々な位置のうちの任意の又は幾つかの
位置に設けることができる。代表的には、後輪が永久的
に係合しているか或いは前輪が永久的に係合しているか
のいずれかであり、駆動ラインの部分はクラッチリング
を含まない。しかしながら、クラッチリングがトランス
ファーケース並びに係合解除可能なホイールのホイール
ハブに設けられる場合がある。両方を係合解除すると、
ホイールとトランスファーケースとの間の駆動ライン構
成要素が動かなくなる。駆動ラインがホイールハブでな
くトランスファーケースで係合解除される場合、構成要
素はホイールに連結されているために回転される。別の
態様では、ディファレンシャル（センタディファレンシ
ャルと呼ばれる）でプロペラシャフトから係合解除され
る。アクスルは、ホイールによって駆動され続けるが、
プロペラシャフト（質量が比較的大きい）が動かないよ
うにされる。
【０００３】クラッチリングをアクチュエータで係合位
置と係合解除位置との間でシフトする。アクチュエータ
は、機械式（手動シフト又はカムを使用したオートマチ
ックシフト）であってもよく、又は空気作動式、液圧作
動式、又は電気作動式であってもよい。本発明は、クラ
ッチリング用電動アクチュエータに関する。
【０００４】本願で考えている電動アクチュエータは、
シフトフォークに連結された電動モータを備えている。
シフトフォークは、クラッチリングに連結されている。
これに対し、電動モータは、その賦勢時に、電動モータ
に連結された構成要素を二つの正確な位置の間で一杯に
移動させることができるように設計されていなければな
らない。他方、クラッチリングは、クラッチリングと、
係合特徴、即ちクラッチリングが係合されるべき構成要
素に設けられたスプラインとを整合させなければならな
い所与の時期に正確な距離だけ移動させる必要はない。
整合を行う上で遅延は不可避である。従って、フォーク
又はフォークの関連構成要素は、このような遅延を可能
にするように形成されていなければならない。以上、係
合の問題点に言及したが、係合解除中にも同様の問題点
が生じる。構成要素に高いトルクが作用した状態で係合
解除を行おうとすると、クラッチリングの移動に対して
摩擦による大きな抵抗が発生する。これは、トルクロッ
クアップ又はトルク係止と呼ばれる。本願では、整合の
問題点に最も一般的に言及するが、このような問題点に
対する解決策は、同様に、係合解除中に発生するトルク
ロックアップにも適用される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上文中に説
明した状態での電動アクチュエータの構造を最適化しよ
うとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の好ましい実施例
のアクチュエータは、電動モータ、歯車減速装置及び親
ねじ駆動装置、及び標準的な環状クラッチリングを使用
する。連結及び連結解除を行う位置は、クラッチリング
が駆動ラインの駆動構成要素と被駆動構成要素との間の
接合部を取り囲み（完全に又は部分的に）且つこれらの
構成要素の両方の外スプラインと係合する場所、及びク
ラッチリングのアクチュエータを車輛のシャシーの非回
転部分に取り付けることができる場所にある。残りの構
成要素は、フォーク及びこのフォークを電動モータの親
ねじに連結する連結構成要素、及び環状ブラケット即ち
ハウジングであり、このハウジングは、車輛のシャシー
に固定されており、電動モータ及びフォーク用の取り付
け体を提供し、好ましくはアクチュエータ構成要素の収
容体を提供する。
【０００７】クラッチリングは、駆動構成要素及び被駆
動構成要素に対して軸線方向に移動するように設計され
ており、これに対し、フォークは、ブラケット即ちハウ
ジングとの係合により形成された、好ましくは電動モー
タの親ねじに対して直径方向反対側の周囲位置にある軸
線（フォークの枢軸）を中心として枢動する。枢動自在
のフォークと軸線方向に移動自在のクラッチリングとの
間の連結は、フォークの各側に設けられた一対のリーフ
ばねによって行われる。これらのリーフばねの各々は、
係合ニブを含む。リーフばねの各々は、ニブから間隔が
隔てられた位置でフォークに固定されており、ニブは、
クラッチリングに連結されていないけれどもクラッチリ
ング全体をフォーク内に閉じ込める。ニブは、好ましく
は、クラッチリングの直径方向両側の位置でクラッチリ
ングと係合するように設計されており、整合したニブと
クラッチリングの軸線を通って引いた線は、フォークの
枢軸と実質的に平行である。これにより、クラッチリン
グに加わる力のバランスを最適にする。
【０００８】ニブがクラッチリングをフォークに独特の
方法で連結することによって、フォークはクラッチリン
グに対して旋回でき、この旋回連結により、ニブとクラ
ッチリングとの間の係合位置での相対的回転が可能にな
る。かくして、クラッチリングは、フォークの枢動によ
り、駆動ライン構成要素のスプラインに従って正確に軸
線方向に摺動できる。リーフばねに設けられたこれらと
同じニブは、クラッチリングとニブとの間の軸線方向移
動を可能にするが、これに抵抗する。即ち、例えばクラ
ッチリングのスプラインと被駆動構成要素のスプライン
との不整合により（又はトルク係止により）このような
移動に対して抵抗が及ぼされた場合、ニブがクラッチリ
ングを押圧してフォークとともに移動させるが、リーフ
ばねが曲がり、フォークの連続的移動及びクラッチリン
グの遅延移動を可能にする。ばねは、それにも拘わら
ず、スプラインが整合するまでクラッチリングを強制的
に移動し続ける。この場合、ばねがクラッチリングをフ
ォークの位置まで移動する。
【０００９】好ましくは、リーフばねには、所望の押圧
圧力まで予負荷が加えられているが、リーフばねにこの
ような負荷を加えることは、ニブとクラッチリングとを
摩擦係合させることにならない。クラッチリングがフォ
ークの中心に位置決めされた状態では、ニブは、クラッ
チリングの厚さよりも大きいフォークの厚さによって離
間された状態に保持される。これにより、クラッチリン
グは、係合した駆動ライン構成要素とともに、ニブによ
る摩擦干渉なしで自由に回転できる。
【００１０】好ましい実施例の連結構成要素は、電動モ
ータの電動ねじ機構及び環状フォークに加えられる協働
的特徴であると考えられる。フォークには、ねじ機構の
ナットに設けられたサドル形体に跨がる半径方向に突出
した一対のプロングが設けられている。これらのプロン
グは、ナットの両移動方向でプロングと係合するナット
に設けられた軸線方向に離間したボス間に捕捉され、か
くして、モータによって駆動される親ねじの長さに沿っ
たナットの移動で決まる軸線方向位置間でプロングを前
後に押圧する。この構成により、フォークを、ブラケッ
トとは反対側にあるその枢軸を中心として枢動させるこ
とができる。プロングをナットのサドル形体と係合させ
ることにより、ナットが回転しないようにし、モータが
親ねじを回転したときにナットを軸線方向に移動させ
る。
【００１１】サドルの別の特徴は、サドルから突出した
フランジ部分がサドルに設けられているということであ
る。一対のスイッチが、ねじに沿った間隔が隔てられた
位置に、ナットが一方の方向に及び次いで他方の方向に
移動するときのナットのフランジ部分の行路に取り付け
られている。フランジ部分がいずれかのスイッチと係合
すると、ねじの回転方向が逆になるまでモータが停止さ
れる。
【００１２】本発明による車輛の駆動ライン用の連結−
連結解除機構は、端部と端部とを向き合わせた関係にあ
り且つ接合部を形成する上記駆動ラインの駆動構成要素
及び上記駆動ラインの被駆動構成要素、上記駆動構成要
素及び上記被駆動構成要素のうちの一方に永久的に連結
されており、上記駆動構成要素と上記被駆動構成要素と
を連結したり連結解除したりするため、上記駆動構成要
素及び上記被駆動構成要素のうちの他方と連結関係にな
ったり連結関係から外れたりするように軸線方向に移動
可能なクラッチリング、上記クラッチリングを少なくと
も部分的に取り囲むフォーク、上記フォークによって支
持され、上記フォークから上記クラッチリングの各側に
沿って延びる、上記クラッチリングを上記フォーク内に
押圧するためのばね賦勢されたニブ、上記車輛に枢着さ
れた上記フォークの延長部、及び上記車輛に取り付けら
れたモータ部材を含み、このモータ部材は、上記フォー
クと係合し、上記フォークを強制的に枢動させ、上記ク
ラッチリングを上記駆動構成要素及び被駆動構成要素の
うちの上記他方に連結された関係及び連結解除された関
係のうちの一方に軸線方向に押圧する。
【００１３】更に、本発明によれば、上記モータ部材
は、親ねじ及びこの親ねじと螺合したナットを回転自在
に駆動する可逆電動モータであり、上記ナットは、上記
親ねじの回転に応じて上記親ねじに沿って前後に並進さ
れ、上記ナットは上記フォークと係合しており、上記フ
ォークを強制的に枢動させる。
【００１４】上記クラッチリングの各側には一対のニブ
が設けられており、各ニブ対は、上記クラッチリングに
対して互いに直径方向反対側に位置決めされており、上
記クラッチリングの各側の上記ニブ対は間隔が隔てられ
ており、これによって、上記フォークの中央に設けられ
た上記クラッチリングに関し、上記ニブは上記クラッチ
リングの回転に関して非干渉関係にある。
【００１５】上記ナットは、上記フォークを、上記駆動
構成要素及び上記被駆動構成要素のうちの他方に関して
連結された関係及び連結解除された関係の両方に押圧す
る。
【００１６】更に、本発明の別の特徴によれば、二輪駆
動と四輪駆動との間でシフト可能な車輛用の連結−連結
解除機構が提供され、この連結−連結解除機構は、前輪
組及び後輪組を持つ車輛シャシー用の駆動ラインであっ
て、この駆動ラインは、トランスミッションと上記車輛
の上記前輪組及び上記後輪組のうちの一方との間を延び
ており、上記駆動ラインの駆動構成要素と被駆動構成要
素との間の接合部を含み、上記接合部は、上記車輛シャ
シーの非回転構成要素の直ぐ近くに配置されている、駆
動ラインと、上記駆動構成要素及び上記被駆動構成要素
の一方に非回転関係で取り付けられており且つこれに対
して包囲関係にあり、上記駆動ラインの長さに沿って軸
線方向に移動して上記駆動構成要素及び上記被駆動構成
要素の他方と係合し且つこれに関して包囲関係になるこ
とができる、環状クラッチリングと、上記駆動構成要素
及び上記被駆動構成要素の少なくとも一方を取り囲む環
状ブラケットであって、上記車輛シャシーの非回転構成
要素に固定的に取り付けられており、上記ブラケットは
周方向両側部を有し、電動モータが上記ブラケットの一
方の周方向側部に取り付けられており、フォーク支点が
上記ブラケットの他方の周方向側部に設けられており、
上記電動モータは、上記電動モータによって上記駆動ラ
インの長さに沿って第１位置と第２位置との間で軸線方
向に駆動される被駆動部材を含む、ブラケットと、上記
環状クラッチリングを取り囲むフォークであって、周方
向両側を有し、一方の側部は上記ブラケットの上記フォ
ーク支点と枢動自在に係合し、他方の側部は連結器によ
って上記電動モータの軸線方向に移動自在の部材に連結
されており、上記フォークの両側にはばね部材が設けら
れており、これらのばね部材は、上記電動モータと上記
フォーク支点との間の中間位置に設けられた向き合った
ニブを有し、上記クラッチリングは、これにより上記フ
ォーク内に押圧される、フォークとを有し、上記フォー
クが上記被駆動部材に連結されているため、上記被駆動
部材は、上記電動モータによって駆動される上記被駆動
部材の上記軸線方向移動により上記フォークを上記支点
を中心として枢動させ、上記ばね部材による押圧により
ニブが上記クラッチリングを軸線方向に強制的に摺動移
動させ、上記ばね部材のニブは、上記クラッチリングを
上記駆動構成要素又は上記被駆動構成要素の他方と係合
させるのに必要な上記クラッチリングの抵抗された遅延
移動を可能にする。
【００１７】更に、上記ばね部材はリーフばねであり、
これらのリーフばねは、通常はフォークの軸線方向両側
と係合しており、上記クラッチリングが上記フォークに
対して自由に回転できるように軸線方向に間隔が隔てら
れた関係にある。
【００１８】上記リーフばねは、上記クラッチリングと
接触したときに上記ニブの所望の押圧力を提供するた
め、上記フォークの側部に対して予め負荷が加えられて
いる。
【００１９】上記電動モータはねじを駆動し、上記被駆
動部材は上記ねじと螺合したナットである。
【００２０】上記連結器は上記被駆動部材にサドル形体
をなして設けられており、上記フォークには上記形体と
係合するプロングが設けられており、上記プロング及び
上記サドル形体は、ナットがねじ上で相対的に回転しな
いように協働するように構成されており、これによっ
て、ナットをねじに沿って軸線方向に並進させ、上記ナ
ットの移動によりプロングを移動させ、これによって上
記フォークを枢動させる。
【００２１】リミットスイッチが上記ねじの長さに沿っ
て、及び被駆動部材の各側に設けられており、上記被駆
動部材は、並進のいずれかの方向で上記リミットスイッ
チと係合し、上記被駆動部材を移動の端位置間で正確に
移動するように設計されている。
【００２２】以上の説明は、好ましい実施例及びこれら
の実施例の互いに関連した機能をおおまかに説明しよう
とするものである。本発明は、添付図面を参照して以下
の詳細な説明を読むことにより更に明らかに理解されよ
う。
【００２３】
【発明の実施の形態】図１は、車輛の駆動ライン（下文
において図７、図８、及び図９と関連して論じ且つ示
す）の駆動構成要素と被駆動構成要素とを連結したり連
結解除したりするためのアクチュエータ１０を示す。こ
のアクチュエータ１０は、車輛のシャシーの固定部材に
非回転的に固定的に取り付けることができる環状ブラケ
ット（ハウジング）１２を有する。ブラケット１２は、
図８及び図９に示すように、アクチュエータの構成要素
を収容し、車輛の駆動ラインの駆動構成要素及び被駆動
構成要素を取り囲む（包囲する）。ブラケット１２は、
ボルト１７等の従来のファスナ（図８及び図９参照）で
ブラケット１２を車輛シャシーの部材１００に固定的に
取り付けるのを容易にする通孔１１を有する。
【００２４】図１及び図２を同時に参照すると、クラッ
チリング１４は、矢印１５が示すように、駆動構成要素
及び被駆動構成要素の一方だけと係合する一方向に、及
び駆動構成要素及び被駆動構成要素の両方と係合する他
方の方向に、軸線方向に移動可能である。クラッチリン
グ１４を移動させて駆動構成要素及び被駆動構成要素の
両方と係合させたとき、被駆動構成要素が駆動構成要素
に連結される。
【００２５】可動ナット１８に連結されたシフトフォー
ク１６がクラッチリング１４を軸線方向で二つの方向に
移動する。ナット１８を螺着したねじ２２を可逆駆動モ
ータ２０（図２参照）が回転自在に駆動する。モータ２
０は、歯車組２１によって駆動ねじ２２に連結されてい
る。モータ２０を一方の方向に駆動させると、フォーク
１６が枢動し、クラッチリング１４が一方の方向に軸線
方向に移動し、モータ２０を反対方向に駆動させると、
フォーク１６及びクラッチリング１４を反対方向に移動
する。駆動モータアッセンブリ２０は、ブラケット１２
に形成されたキャビティ２４に取り付けられている。
【００２６】ブラケット１２に図１に示すように収容さ
れたアクチュエータの構成要素を図２に分解図で示す。
クラッチリング１４は円形形状であり、内スプライン２
６及び外フランジ２８を有する。フランジ２８の厚さ
は、フォーク１６とほぼ同じであるが、僅かに小さい。
フォーク１６は、クラッチリング１４を取り囲むように
大きさが定められており、その縁部から半径方向に延び
る突出タブ３０を有する。フォーク１６は、タブ３０に
対して直径方向反対側の位置でフォークから半径方向に
突出した二つの隣接したプロング３２を有する。
【００２７】フォーク１６の各側には円弧状リーフばね
３４が取り付けられており、取り付けファスナはタブ３
０の近くにある。これらのばね３４は、リベット３３等
の従来のファスナによってフォーク１６に取り付けられ
ている（図１参照）。リーフばね３４の半径はフォーク
１６とほぼ同じであり、ばね３４をフォーク１６に取り
付けたときにフォーク１６の中央に向かって半径方向内
方に延びるニブ３６を有する。半径方向内方に延びるこ
れらのニブ３６は、クラッチリング１４のフランジ２８
から遠ざかる方向に僅かに間隔が隔てられており、クラ
ッチリングはニブ間の中央に置かれる（フォークの厚さ
が大きいため）。かくして、クラッチリング１４は、フ
ォークに対するリングの回転の抵抗を最少にしてフォー
ク１６の内側の位置に保持される。
【００２８】ばねに予負荷を加えるのが望ましく、この
ように予負荷を加えることによりフォークに追加の圧力
を加え、クラッチリングをフォークの内側のその中央位
置に強く押圧する。ばね３４は、フォーク１６を枢動さ
せたとき、及び例えばスプラインの不整合又はトルク係
止によりクラッチリング１４が移動に抗するときに撓
む。このようにばねが撓むため、フォーク１６はその枢
動移動を続けることができる。このとき、クラッチリン
グの対応する移動が阻止される。クラッチリングに加え
られた抵抗力が解放されたとき、張力が加わったリーフ
ばね３４がクラッチリング１４を押圧し、ニブ間の中央
位置まで軸線方向に移動する。最適には、図３に示すよ
うに、ニブ３６は互いから直径方向反対側にあり、これ
らのニブ（及びクラッチリングの中心）を通過する線
は、フォークの枢軸３７と平行である。ニブをこのよう
に位置決めすることにより、クラッチリングに加えられ
る押圧力をバランスさせる。
【００２９】ナット１８は実質的に矩形であり、ナット
１８の本体から外方に延びるボス３８（図２参照）を有
する。ボス３８及びこれらのボスが延びるナット平坦部
が、ナットのサドル部分を画成する。フォーク１６のプ
ロング３２は、ユニットの組み立て時にナット１８の
（ボス３８間に形成された）サドル部分に嵌着する。ナ
ット１８のサドル部分に嵌着し、ナットの平らな側部に
当たるプロング３２は、モータ２０がねじ２２を駆動す
るときにナット１８が回転しないようにする。かくし
て、ねじ２２をいずれかの回転方向に回転駆動すると
き、ナット１８はねじ２２の長さに沿って移動し、フォ
ーク１６の（ボス３８間に捕捉されている）プロング３
２はナット１８に従ってフォーク１６をその支点（ノッ
チ１３、図１参照）で枢動させる。ナット１８には突出
フランジ４０が設けられており、このフランジは、ナッ
ト１８が一方の方向に次いで他方の方向にねじ２２に沿
って移動するとき、リミットスイッチ４２の二つの端位
置に設けられた接点と係合する。リミットスイッチは、
モータ２０への電力を遮断し、ナット１８の移動及びか
くしてフォーク１６の枢動を停止する。
【００３０】組み立て済の状態のアクチュエータを示
す、添付図面のうちの図１及び図３を参照する。図示の
ように、シフトフォーク１６のタブ３０は、ブラケット
１２（枢軸３７を構成する）のノッチ（フォーク支点）
１３内にあり、モータアッセンブリ２０は、ブラケット
１２のキャビティ２４内に設置されている。フォーク１
６のプロング３２はナット１８のサドル部分と係合して
おり、ナット１８がねじ２２上で移動するとき、フォー
ク１６が枢動する。かくして、ブラケット１２のノッチ
１３に嵌着したタブ３０を中心としてシフトフォーク１
６を枢動させる。クラッチリング１４は、クラッチリン
グ１４のフランジ２８の各側に位置決めされたリーフば
ね３４のニブ３６によって捕捉された状態に保持され
る。フォークを枢動させたとき、及びクラッチリング１
４が係合特徴、例えば被駆動構成要素のスプラインと整
合していない場合にリーフばね３４が撓むということは
理解されよう。これにより、シフトフォーク１６にその
枢動運動を続けさせることができ、この際、クラッチリ
ングに同様の移動をさせることがない。クラッチリング
のスプラインが被駆動構成要素と整合したとき、リーフ
ばね３４がクラッチリング１４を押圧して軸線方向にフ
ォークの中心位置まで移動し、及びかくして被駆動構成
要素と係合させる。
【００３１】図４、図５、及び図６は、ねじ２２に沿っ
たナット１８の移動によるフォーク１６の枢動及びクラ
ッチリング１４の軸線方向移動を示す。図４は、その一
方の限度まで移動させたナット１８を示し、モータ２０
は、ナットのフランジ４０がスイッチ４２と接触したこ
とによって停止されている。フォーク１６の枢動による
クラッチリング１４の移動がなされていない状態のクラ
ッチリング１４が実線で示してある。フォーク１６が枢
動させてあり、クラッチリング１４が移動していないた
め、クラッチリングの下側に設けられたリーフばね３４
が曲がる。破線は、クラッチリングが抵抗なく位置決め
された状態を示す。クラッチリング１４の移動に対する
抵抗がなくなると、クラッチリング１４は、リーフばね
３４の押圧により軸線方向に移動される。これを図５に
示す。この図では、クラッチリング１４は、クラッチリ
ング１４のフランジ２８に作用を及ぼすリーフばね３４
のニブ３６の押圧により、軸線方向に移動されている。
図６は、他方の移動限度まで移動させたナット１８を示
す。この場合もクラッチリング１４の移動に対して抵抗
が及ぼされる。クラッチリングの停止側に設けられたリ
ーフばね３４が湾曲し、フォーク１６が枢動できるよう
にする。移動に対する抵抗が解放されると、クラッチリ
ング１４は、リーフばね３４の押圧により軸線方向に移
動される。
【００３２】クラッチリングが移動に対して抵抗する一
つの状態は、駆動構成要素のスプラインが被駆動構成要
素のスプラインと整合していない場合である。クラッチ
リング１４は、例えば駆動構成要素だけと係合してお
り、及びかくして被駆動構成要素のスプラインと整合し
ていない。駆動構成要素及び被駆動構成要素のスプライ
ンが整合すると、クラッチリング１４が軸線方向に移動
し、駆動構成要素及び被駆動構成要素の両方と係合す
る。これは、リーフばね３４によって押圧されるためで
ある。移動に対して抵抗する別の状態は、クラッチリン
グ１４が駆動構成要素及び被駆動構成要素の両方に連結
され、駆動構成要素によってトルクが被駆動構成要素に
加えられる場合である。クラッチリング、駆動構成要
素、及び被駆動構成要素の間に加えられた力は、この加
えられた力が解放されるまで、クラッチリング１４が移
動しないようにできる結合効果（トルク係止）を発生す
る。
【００３３】上文中に言及したように、アクチュエータ
１０は、クラッチリング１４の内スプライン２６が駆動
構成要素及び被駆動構成要素の両方と係合する位置まで
クラッチリング１４を移動させることによって、駆動構
成要素を被駆動構成要素に連結するのに使用される。ク
ラッチリング１４を、内スプライン２６が駆動構成要素
及び被駆動構成要素のうちの一方だけと係合する位置ま
で移動させ、駆動構成要素を被駆動構成要素から外す。
しかしながら、車輛の駆動ラインの様々な位置に連結／
分離機構を設けるため、アクチュエータ１０を車輛に装
着できるということは理解されるべきである。
【００３４】図７は、前輪組６０及び後輪組６２を持つ
車輛を概略に示す。この例では、車輛は四輪駆動車輛で
あり、二輪駆動モード又は四輪駆動モードのいずれかで
作動できる。エンジン６４は、プロペラシャフト６８に
連結されたトランスミッション６６に動力を供給し、プ
ロペラシャフト６８は、ディファレンシャル７０を通し
て後輪組６２を駆動する。アクスル７２がディファレン
シャル７０から後輪組６２の各ホイールまで延びてい
る。トランスミッション６６に連結されたトランスファ
ーケース７４は、前ディファレンシャル７８に連結され
た駆動シャフト７６を有する。アクスル８０がディファ
レンシャル７８から前輪組６０の各ホイールまで延びて
いる。代表的には、トランスファーケース７４は、動力
を前プロペラシャフト７６に伝達するシフト機構を有
し、又は、前駆動シャフト７６に動力を提供しないよう
にシフトできる。動力を前駆動シャフト７６に供給しな
いモードにトランスファーケース７４をシフトした場
合、車輛は、二輪駆動モードで作動できる。四輪駆動モ
ードで作動するためには、トランスファーケースが動力
を前プロペラシャフト７６に提供するようにトランスフ
ァーケース７４をシフトする。
【００３５】前輪組６０は、車輛が二輪駆動モードで作
動する場合には、ホイール組６０が前アクスル８０を駆
動し、ディファレンシャル７８及び駆動シャフト７６を
通して回転力をトランスファーケース７４に伝達するこ
とがないように、前アクスル８０から外されている。こ
れは、車輛の効率を向上させる上で望ましい。
【００３６】本発明のアクチュエータ１０は、前輪組６
０と前アクスル８０との間の連結部材を提供するのに適
しており、更に、前ディファレンシャル７８に取り付け
るのに適している。この場合、アクチュエータ１０はア
クスル８０の一方を前輪組６０から連結解除する。更
に、アクチュエータ１０は、トランスファーケースを二
輪駆動モードと四輪駆動モードとの間でシフトするため
にトランスファーケースに適用できる。更に、トランス
ファーケースは、代表的には、トランスミッション６６
と組み合わせて、高速レンジ及び低速レンジを有し、ア
クチュエータ１０はこれらのシフト必要条件を取り扱う
のに適している。
【００３７】図８及び図９は、本発明のアクチュエータ
１０の一つの適用例を示す。図８及び図９では、アクチ
ュエータ１０は、ホイールスピンドル９４を駆動アクス
ル８０に連結するため、及びホイールスピンドル９４を
前輪組６０の駆動アクスルから外すため、ホイールハブ
に装着されている。図示のように、アクチュエータは、
前輪組６０のシャシー１００に回転しないようにしっか
りと取り付けられている。図８では、クラッチリング１
４は、駆動アクスル８０のスプライン９０だけと係合す
るように移動させてある。クラッチリング１４がこの位
置まで移動させてある場合、ハブのホイールスピンドル
９４は、駆動アクスル８０から連結解除してある。図９
は、駆動アクスル８０のスプライン９０及びスピンドル
９４のスプライン９２の両方と係合するまで移動させた
クラッチリング１４を示す。これにより、ホイール６０
を駆動アクスル８０に連結する。動力が前駆動シャフト
７６及びディファレンシャル７８を通して伝達されると
き、ホイール６０は、エンジン６４から伝達された回転
力によって駆動される。
【００３８】本発明の真の精神及び範囲から逸脱するこ
となく、変形及び変更を行うことができるということ
は、当業者には理解されよう。このような変形及び変更
の簡単な例を図１１及び図１２に示す。図１０は、本明
細書中上文中に論じた好ましい実施例の装置を示す。フ
ォーク１６はクラッチリング（図示せず）を取り囲んで
おり、ナット１８は枢軸３７の直径方向反対側にある。
モータ（図示せず）の親ねじによって駆動されるナット
は、クラッチリングを枢軸３７を中心として枢動する。
図１１では、ナット１８' は、フォーク１６' と枢軸３
７' との間に配置された状態で示してあり、それにも拘
わらず、ニブ３６' を枢動する。図１２では、枢軸３
７’’及びナット１８' ' は、図１１と比較して位置が
交換してあるが、それにも拘わらず、フォーク１６' '
及びかくしてニブ３６' ' を枢動させる。従って、本発
明は、説明し図示した実施例に限定されず、添付の特許
請求の範囲から決定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】アクチュエータの斜視図である。
【図２】図１のアクチュエータの内部構成要素の分解図
である。
【図３】図１のアクチュエータの３−３線での断面図で
ある。
【図４】図１のアクチュエータのフォーク及びクラッチ
リングの移動状態を示す図３の４−４線での断面図であ
る。
【図５】図１のアクチュエータのフォーク及びクラッチ
リングの移動状態を示す図３の４−４線での断面図であ
る。
【図６】図１のアクチュエータのフォーク及びクラッチ
リングの移動状態を示す図３の４−４線での断面図であ
る。
【図７】車輛の概略図である。
【図８】図１のアクチュエータを含む、駆動構成要素及
び被駆動構成要素の一方だけと係合したクラッチリング
を示す、図７の車輛のホイールアッセンブリの断面図で
ある。
【図９】駆動部材及び被駆動部材の両方と係合したクラ
ッチリングを示す、図８と同様の図である。
【図１０】変形例のフォーク用枢動装置の概略図であ
る。
【図１１】変形例のフォーク用枢動装置の概略図であ
る。
【図１２】変形例のフォーク用枢動装置の概略図であ
る。
【符号の説明】
１０ アクチュエータ １１ 通孔 １２ 環状ブラケット １４ クラッチリ
ング １６ シフトフォーク １７ ボルト １８ 可動ナット ２０ 可逆駆動モ
ータ ２１ 歯車組 ２２ 駆動ねじ ２４ キャビティ ２６ 内スプライ
ン ２８ 外フランジ ３０ 突出タブ ３２ プロング ３３ リベット ３４ 円弧状リーフばね ３６ ニブ ３７ フォーク枢軸 ３８ ボス ４０ 突出フランジ ４２ リミットス
イッチ

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車輛の駆動ライン用の連結−連結解除機
    構において、 端部と端部とを向き合わせた関係にあり且つ接合部を形
    成する前記駆動ラインの駆動構成要素及び前記駆動ライ
    ンの被駆動構成要素と、 前記駆動構成要素及び前記被駆動構成要素のうちの一方
    に永久的に連結されており、前記駆動構成要素と前記被
    駆動構成要素とを連結したり連結解除したりするため、
    前記駆動構成要素及び前記被駆動構成要素のうちの他方
    と連結関係になったり連結関係から外れたりするように
    軸線方向に移動可能なクラッチリングと、 前記クラッチリングを少なくとも部分的に取り囲むフォ
    ークと、 前記フォークによって支持され、前記フォークから前記
    クラッチリングの各側に沿って延びる、前記クラッチリ
    ングを前記フォーク内に押圧するためのばね賦勢された
    ニブと、 前記車輛に枢着された前記フォークの延長部と、 前記車輛に取り付けられたモータ部材とを含み、 前記モータ部材は、前記フォークと係合し、前記フォー
    クを強制的に枢動させ、前記クラッチリングを前記駆動
    構成要素及び被駆動構成要素のうちの前記他方に連結さ
    れた関係及び連結解除された関係のうちの一方に軸線方
    向に押圧する、ことを特徴とする連結−連結解除機構。
  2. 【請求項２】 前記モータ部材は、親ねじ及びこの親ね
    じと螺合したナットを回転自在に駆動する可逆電動モー
    タであり、前記ナットは、前記親ねじの回転に応じて前
    記親ねじに沿って前後に並進され、前記ナットは前記フ
    ォークと係合しており、前記フォークを強制的に枢動さ
    せる、請求項１に記載の連結−連結解除機構。
  3. 【請求項３】 前記クラッチリングの各側に一対のニブ
    が設けられており、各ニブ対は、前記クラッチリングに
    対して互いに直径方向反対側に位置決めされており、前
    記クラッチリングの各側の前記ニブ対は間隔が隔てられ
    ており、これによって、前記フォークの中央に設けられ
    た前記クラッチリングに関し、前記ニブは前記クラッチ
    リングの回転に関して非干渉関係にある、請求項１に記
    載の連結−連結解除機構。
  4. 【請求項４】 前記ナットは、前記フォークを、前記駆
    動構成要素及び前記被駆動構成要素のうちの他方に関し
    て連結された関係及び連結解除された関係の両方に押圧
    する、請求項２に記載の連結−連結解除機構。
  5. 【請求項５】 二輪駆動と四輪駆動との間でシフト可能
    な車輛用の連結−連結解除機構において、 前輪組及び後輪組を持つ車輛シャシー用の駆動ラインで
    あって、この駆動ラインは、トランスミッションと前記
    車輛の前記前輪組及び前記後輪組のうちの一方との間を
    延びており、前記駆動ラインの駆動構成要素と被駆動構
    成要素との間の接合部を含み、前記接合部は、前記車輛
    シャシーの非回転構成要素の直ぐ近くに配置されてい
    る、駆動ラインと、 前記駆動構成要素及び前記被駆動構成要素の一方に非回
    転関係で取り付けられており且つこれに対して包囲関係
    にあり、前記駆動ラインの長さに沿って軸線方向に移動
    して前記駆動構成要素及び前記被駆動構成要素の他方と
    係合し且つこれに関して包囲関係になることができる、
    環状クラッチリングと、 前記駆動構成要素及び前記被駆動構成要素の少なくとも
    一方を取り囲む環状ブラケットであって、前記車輛シャ
    シーの非回転構成要素に固定的に取り付けられており、
    前記ブラケットは周方向両側部を有し、電動モータが前
    記ブラケットの一方の周方向側部に取り付けられてお
    り、フォーク支点が前記ブラケットの他方の周方向側部
    に設けられており、前記電動モータは、前記電動モータ
    によって前記駆動ラインの長さに沿って第１位置と第２
    位置との間で軸線方向に駆動される被駆動部材を含む、
    ブラケットと、 前記環状クラッチリングを取り囲むフォークであって、
    周方向両側を有し、一方の側部は前記ブラケットの前記
    フォーク支点と枢動自在に係合し、他方の側部は連結器
    によって前記電動モータの軸線方向に移動自在の部材に
    連結されており、前記フォークの両側にはばね部材が設
    けられており、これらのばね部材は、前記電動モータと
    前記フォーク支点との間の中間位置に設けられた向き合
    ったニブを有し、前記クラッチリングは、これにより前
    記フォーク内に押圧される、フォークとを有し、 前記フォークが前記被駆動部材に連結されているため、
    前記被駆動部材は、前記電動モータによって駆動される
    前記被駆動部材の前記軸線方向移動により前記フォーク
    を前記支点を中心として枢動させ、前記ばね部材による
    押圧によりニブが前記クラッチリングを軸線方向に強制
    的に摺動移動させ、前記ばね部材のニブは、前記クラッ
    チリングを前記駆動構成要素又は前記被駆動構成要素の
    他方と係合させるのに必要な前記クラッチリングの抵抗
    された遅延移動を可能にする、ことを特徴とする連結−
    連結解除機構。
  6. 【請求項６】 前記ばね部材はリーフばねであり、これ
    らのリーフばねは、通常はフォークの軸線方向両側と係
    合しており、前記クラッチリングが前記フォークに対し
    て自由に回転できるように軸線方向に間隔が隔てられた
    関係にある、請求項５に記載の連結−連結解除部材。
  7. 【請求項７】 前記リーフばねは、前記クラッチリング
    と接触したときに前記ニブの所望の押圧力を提供するた
    め、前記フォークの側部に対して予め負荷が加えられて
    いる、請求項６に記載の連結−連結解除機構。
  8. 【請求項８】 前記電動モータはねじを駆動し、前記被
    駆動部材は前記ねじと螺合したナットである、請求項５
    に記載の連結−連結解除機構。
  9. 【請求項９】 前記連結器は前記被駆動部材にサドル形
    体をなして設けられており、前記フォークには前記形体
    と係合するプロングが設けられており、前記プロング及
    び前記サドル形体は、ナットがねじ上で相対的に回転し
    ないように協働するように構成されており、これによっ
    て、ナットをねじに沿って軸線方向に並進させ、前記ナ
    ットの移動によりプロングを移動させ、これによって前
    記フォークを枢動させる、請求項８に記載の連結−連結
    解除機構。
  10. 【請求項１０】 リミットスイッチが前記ねじの長さに
    沿って、及び被駆動部材の各側に設けられており、前記
    被駆動部材は、並進のいずれかの方向で前記リミットス
    イッチと係合し、前記被駆動部材を移動の端位置間で正
    確に移動するように設計されている、請求項９に記載の
    連結−連結解除機構。
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