JP2001159463A - 動力伝動装置用の一体型シフト制御アセンブリ - Google Patents

動力伝動装置用の一体型シフト制御アセンブリ

Info

Publication number
JP2001159463A
JP2001159463A JP2000317686A JP2000317686A JP2001159463A JP 2001159463 A JP2001159463 A JP 2001159463A JP 2000317686 A JP2000317686 A JP 2000317686A JP 2000317686 A JP2000317686 A JP 2000317686A JP 2001159463 A JP2001159463 A JP 2001159463A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
shift
shift control
control assembly
assembly
sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000317686A
Other languages
English (en)
Inventor
Carl R Vogt
カール・アール・ボグト
Richard K Rader
リチャード・ケイ・レイダー
James D Warren
ジェイムス・ディー・ウォーレン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BorgWarner Inc
Original Assignee
BorgWarner Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BorgWarner Inc filed Critical BorgWarner Inc
Publication of JP2001159463A publication Critical patent/JP2001159463A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/30—Constructional features of the final output mechanisms
    • F16H63/304—Constructional features of the final output mechanisms the final output mechanisms comprising elements moved by electrical or magnetic force
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/68—Inputs being a function of gearing status
    • F16H59/70—Inputs being a function of gearing status dependent on the ratio established
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/26—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms
    • F16H61/28—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms with at least one movement of the final actuating mechanism being caused by a non-mechanical force, e.g. power-assisted
    • F16H61/32—Electric motors actuators or related electrical control means therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/34—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
    • B60K17/344—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having a transfer gear
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/30—Constructional features of the final output mechanisms
    • F16H63/304—Constructional features of the final output mechanisms the final output mechanisms comprising elements moved by electrical or magnetic force
    • F16H2063/3056—Constructional features of the final output mechanisms the final output mechanisms comprising elements moved by electrical or magnetic force using cam or crank gearing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/30—Constructional features of the final output mechanisms
    • F16H63/32—Gear shift yokes, e.g. shift forks
    • F16H2063/321—Gear shift yokes, e.g. shift forks characterised by the interface between fork body and shift rod, e.g. fixing means, bushes, cams or pins
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/08—Multiple final output mechanisms being moved by a single common final actuating mechanism
    • F16H63/16—Multiple final output mechanisms being moved by a single common final actuating mechanism the final output mechanisms being successively actuated by progressive movement of the final actuating mechanism
    • F16H63/18—Multiple final output mechanisms being moved by a single common final actuating mechanism the final output mechanisms being successively actuated by progressive movement of the final actuating mechanism the final actuating mechanism comprising cams
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/19—Gearing
    • Y10T74/19219—Interchangeably locked
    • Y10T74/19251—Control mechanism
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/20—Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20012—Multiple controlled elements
    • Y10T74/20018—Transmission control
    • Y10T74/2003—Electrical actuator

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gear-Shifting Mechanisms (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Control Devices For Change-Speed Gearing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】一体型シフトモータ及び電子式制御装置１１０
は重量を軽減し且つ性能を改良する。 【解決手段】シフト制御モータ１１０は、モータの回転
及び回転方向に関する信号を提供する第一のセンサホイ
ール及び隣接するセンサ１２２を有する出力軸を備えて
いる。モータ１１４は、シフトレールに接続され且つシ
フトレールを回転させる出力部材１５０を有するギアト
レーン１２４、１３２、１４０を駆動する。感知ホイー
ルが出力部材１５０上に配置され、隣接するセンサ１２
２が出力部材の角度位置に関する信号を提供する。セン
サ１２２は、マイクロコントローラ１６２を駆動する一
方、該マイクロコントローラ１６２は、シフト制御モー
タを駆動する。回転するシフトレール１８０は、カム部
材に係合する一対の隔たった従動子を備えており、該カ
ム部材は、多数位置クラッチ又はシフトカラーと関係し
たシフトフォーク２００を両方向に位置決めする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、全体として、自動
車のドライブライン構成要素内のクラッチをシフトする
装置、より具体的には、ハウジング内に配置されたシフ
トモータ及び電子式制御装置を有する一体型装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】自動伝動装置及びトランスファケースの
ような自動車の構成要素にてギア範囲すなわち速度範囲
を選択することは多くの形態がある。自動伝動装置にお
いて、圧力センサ、液圧アクチュエータ及びバンドクラ
ッチは、速度、加速度及びその他の変動要素に関し入念
に開発されたプログラムに従ってシフトを行なう。自動
車のトランスファケース内でギアを選択することは、典
型的に、車の運転者によって行なわれ、このため、装置
は複雑さの程度が小さくなり、多位置クラッチ部材を動
かすシフトフォークに適当な連結機構を通じて接続され
た液圧又は電動の作動子を備えている。クラッチ部材の
位置を表示すべく制御装置にフィードバックするように
色々なセンサを可動の構成要素上に又はその可動の構成
要素に隣接して配置することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】特定の運転上の条件
は、かかるシフト装置に関連する難点をもたらす。大き
いトルク負荷を伝達するとき、ギア歯に加わる周方向力
は、そのトルク負荷が減少する迄、ギア歯を非係合状態
にすることを困難にし又は不可能にする可能性がある。
かかる状態はしばしばトルクブロックと称される。別の
状況からも係合時に同等の問題点が生ずる。係合しよう
とする間、ギア歯の面がぶつかるならば、同様に、係合
は困難に又は不可能になるであろう。この状態は、しば
しばスプラインブロックと称される。これら状態の双方
の結果、指定されたシフトすなわち命令されたシフトを
完了させることができなくなる。
【０００４】シフト連結機構がこうした状態を如何にし
て解決するかに関して、多くの形態が試みられてきた。
より一般的な解決策の１つは、ばねのようなエネルギ貯
蔵及び力発生装置を作動子とクラッチとの間に設けるこ
とである。トルクブロック又はスプラインブロックに出
合うと、典型的に、電気モータである作動子は、その最
終位置まで動き、ばねはエネルギを蓄え、シフト阻止状
態が弱くなったときにシフトは完了する。しかしなが
ら、この解決策は、別の場合に必要とされるよりも大き
い寸法であり且つ安全に停止することのできるモータを
必要とするが、かかるモータは、シフトが比較的長時間
遅延するならば、作動上の異常を生ずる可能性がある。
【０００５】従来技術のシフト制御アセンブリに伴う別
の問題点は、作動上の環境に関する。典型的に、電気駆
動モータは、トランスファケースの外側に取り付けられ
且つシフト連結機構を介してクラッチに接続されてい
る。トランスファケース内にしばしば配置されるセンサ
は、シフト連結機構の現在の状況に関する情報をケーブ
ル及びコネクタを介して遠方に取り付けられた制御装置
に提供し、また、該制御装置は、同様に、ケーブル及び
コネクタを介して電気シフトモータに駆動信号を提供す
る。これらの構成要素を分離すること及びこれらの構成
要素をケーブル及びコネクタを介して相互に接続するこ
とは、取り付け及び保守を容易にするが、時として、作
動異常の原因となる。
【０００６】本明細書に開示し且つ特許請求の範囲に記
載した発明は、上記及びその他の多くの設計上の課題を
対象とするものである。このように、本発明の１つの目
的は、シフト機構を感知し且つ制御する一体型シフトモ
ータ及び電子式制御装置を提供することである。
【０００７】本発明の別の目的及び有利な点は、単一の
ハウジング内に保持されたシフト制御モータ及び電子式
制御装置を提供することである。本発明の更に別の目的
は、従来の設計に比して、配線ハーネス及び電気コネク
タの数を少なくするシフトモータ及び電子式制御装置を
提供することである。
【０００８】本発明の更に別の目的は、モータの出力部
及びギアトレーンの出力部の双方と関係した位置感知ア
センブリを有するシフト制御モータ及び電子式制御装置
を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】一体型シフトモータ及び
電子式制御装置は、重量を軽減し且つ改良された性能を
提供する。このシフト制御モータは、第一のセンサホイ
ールと、該モータの回転及び回転方向に関する情報を提
供する、隣接したセンサとを有する出力軸を備えてい
る。該モータは、出力部材を有するギアトレーンを駆動
し、該出力部材は、シフトレールに接続され且つシフト
レールを回転させる。第二の感知ホイールが出力部材上
に配置され、隣接したセンサが出力部材の角度位置に関
する信号を提供する。センサは、マイクロコントローラ
を動作させる一方、該マイクロコントローラは、シフト
制御モータを動作させる。好ましくは、センサ、駆動モ
ータ、ギアトレーン及びマイクロコントローラは全てハ
ウジング内に配置されるようにする。回転するシフトレ
ールは、カム部材に係合する、一対の隔たった従動子を
有しており、該カム部材は、多数位置クラッチすなわち
シフトカラーと関係したシフトフォークを双方向に位置
決めする。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の更なる目的及び有利な点
は、好ましい実施の形態の以下の説明及び同一の構成要
素、部品又は特徴部分を同様の参照番号で示す、添付図
面を参照することにより明らかになるであろう。
【００１１】先ず、図１を参照すると、４輪駆動車の駆
動トレーンが参照番号１０で概略図的に図示されてい
る。この４輪駆動車の駆動トレーン１０は、伝動装置１
４に接続され且つ伝動装置１４を直結的に駆動する原動
機１２を備えている。この伝動装置１４は、自動型又は
手動型の何れかとすることができる。伝動装置１４の出
力は、トランスファケースアセンブリ１６を直結的に駆
動し、このトランスファケースアセンブリ１６は、主軸
すなわち後部推進軸２２と、主すなわち後部差動装置２
４と、一対の作用可能な主軸すなわち後車軸２６と、そ
れぞれ一対の主タイヤすなわち後側タイヤ及び車輪のア
センブリ２８とを備える主駆動ラインすなわち後側駆動
ライン２０に対し原動力を提供する。
【００１２】また、トランスファケースアセンブリ１６
は、二次的軸すなわち前側推進軸３２と、二次的差動ア
センブリすなわち前側差動アセンブリ３４と、一対の作
用可能な二次的軸すなわち前車軸３６と、それぞれ一対
の二次的タイヤすなわち前側タイヤ及び車輪のアセンブ
リ３８とを備える二次的駆動ラインすなわち前側駆動ラ
イン３０に対しも原動力を選択的に提供する。前側タイ
ヤ及び車輪のアセンブリ３８は、それぞれ対の前車軸３
６に直結的に接続され、または、所望であるならば、一
対の手動又は遠隔的に作動可能な係止ハブ４２を対の前
輪軸３６とそれぞれ１つのタイヤ及び車輪のアセンブリ
３８との間に作用可能に配置され、これらを選択的に接
続することができる。最後に、主駆動ライン２０及び二
次的駆動ライン３０の双方は、適当に且つ適宜に配置さ
れた自在継手４４を含むことができ、この自在継手４４
は、従来の方法にて機能し、色々な軸と構成要素との間
における静的及び動的片寄り（ｏｆｆｓｅｔ）並びに整
合外れを許容する。車の運転者に便宜な手の届く範囲に
設けられることが好ましい、制御コンソール４６は、以
下に更に説明するように、トランスファケースアセンブ
リ１６の作動モードの選択を容易にする１つのスイッチ
又は複数の個々のスイッチ若しくは押ボタン４８を有し
ている。
【００１３】上記及び以下の説明は、後部駆動ライン２
０が主駆動ラインとして機能する、すなわち該駆動ライ
ンが実質的に、常時、係合し且つ作動し、これに対応し
て、前側駆動ライン３０が二次的駆動ラインとして機能
する、すなわち該二次的駆動ラインが一時的にのみ係合
し且つ作動する、すなわち二次的な仕方すなわち補助的
な仕方にて係合し且つ作動する車に関するものであり、
かかる車は、一般に、後輪駆動車と称されている。
【００１４】開示し且つ特許請求の範囲に記載した発明
が、主駆動ライン２０が車の前側に配置され、二次的駆
動ライン３０が車の後側に配置される、伝動装置及びト
ランスファケースと共に容易に利用可能である限り、本
明細書では、「前側」及び「後側」ではなくて、「主」
及び「二次的」という語を使用する。このように、かか
る「主」及び「二次的」という語は、その特別な位置で
はなくて、個々の駆動ラインの機能の特徴を広く説明す
るために使用するものである。
【００１５】先ず、図１及び図２を参照すると、本発明
を具体化するトランスファケースアセンブリ１６は、平
坦で且つ円形の密封面と、軸及びベアリング用の開口部
と、トランスファケース組立体１６の色々な構成要素及
びアセンブリを受け入れる色々なリセス部、肩部、フラ
ンジの端ぐり穴等を有する、典型的に鋳造品である、多
数部品から成るハウジングアセンブリ５０を備えてい
る。入力軸５２は、図１に図示した伝動装置１４の出力
を入力軸５２に駆動可能に接続する雌型すなわち内側ス
プライン部分又は歯車の歯５４又はその他の適当な構造
体を有している。入力軸５２は、ボールベアリングアセ
ンブリ５６のような転がり（摩擦防止）ベアリングによ
り外側にて回転可能に支持され、また、ローラベアリン
グアセンブリ５８のような転がり（摩擦防止）ベアリン
グにより内側にて回転可能に支持されている。ローラベ
アリングアセンブリ５８は、出力軸６０の縮小径部分上
に配置されている。入力軸５２とハウジングアセンブリ
５０との間に配置されたオイルシール６２は、その両者
の間に適宜な流体密のシールを提供する。出力軸６０の
他端は、ボールベアリングアセンブリ６４のような摩擦
防止ベアリングにより支持されている。端部キャップす
なわちシール６６が出力軸６０における軸方向通路６８
の端部を閉じる。軸方向通路６８に対し潤滑及び冷却流
体の流れを提供するため、典型的に、ゲロータ（ｇｅｒ
ｏｔｏｒ）ポンプＰが利用され、次に、その流体は、出
力軸６０の複数の半径方向ポートを通じてトランスファ
ケースアセンブリ１６の構成要素に分配される。
【００１６】また、トランスファケースアセンブリ１６
は、全体として、入力軸５２の周りに配置された２速遊
星（周転）ギアアセンブリ７０も備えている。この遊星
ギアアセンブリ７０は、複数の外側ギア歯７４と、複数
の内側スプライン部分すなわちギア歯７６とを有する太
陽ギアカラー７２を備えている。内側スプライン部分す
なわちギアの歯７６には、入力軸５２に形成された相補
的な外側スプライン部分すなわちギア歯７８が係合す
る。内側ギア歯８２を有するリングギア８０が太陽ギア
７２及びその歯７４と半径方向に整合されている。リン
グギア８０は、ハウジングアセンブリ５０に形成された
突起すなわちリップ部分８４及び協働するスナップリン
グ８６のような任意の適当な保持構造体により、ハウジ
ングアセンブリ５０内にて固定状態に保持される。複数
のピニオンギア８８がローラベアリング９０のような、
同様の複数の転がり（摩擦防止）ベアリング上に回転可
能に受けられる一方、ローラベアリングは、同様の複数
の副軸９２により支持され且つ配置されている。複数の
副軸９２は、遊星キャリア９４内に取り付けられ且つ遊
星キャリア９４に固着されている。該遊星キャリア９４
は、複数の内側スプライン部分すなわちギア歯９６を有
している。遊星ギアアセンブリ７０については、参考と
して引用して本明細書に含めた、当該出願人と同一人が
所有する米国特許第４，４４０，０４２号により詳細に
記載されている。
【００１７】遊星ギアアセンブリ７０は、また、長い内
側スプライン部分すなわちギア歯１０２を画定するドッ
グクラッチすなわちクラッチカラー１００も有してい
る。クラッチカラー１００の内側スプライン部分すなわ
ちギア歯１０２は、出力軸６０における相補的な複数の
外側スプライン部分すなわちギア歯１０４上に摺動可能
に受けられる。このように、クラッチカラー１００は、
出力軸６０と共に回転するが、該出力軸に沿って両方向
に移動することができる。また、クラッチカラー１００
は、その一端に、全ての点にて、遊星キャリア９４にお
ける内側スプライン部分すなわちギア歯９６と相補的で
ある、外側スプライン部分すなわちギア歯１０６も有し
ている。ギア歯９６と反対側のクラッチカラー１００の
端部は、周方向に且つ半径方向に伸びるフランジ１０８
を画定する。
【００１８】クラッチカラー１００は、３つの位置及び
作動モードが可能である。図２の下側部分にて、クラッ
チカラー１００は、その最左側位置すなわち直結駆動位
置に示してある。クラッチカラー１００の内側スプライ
ン部分すなわちギア歯１０２が入力軸５２における外側
スプライン部分すなわちギア歯７８に係合し、これによ
り、入力軸５２を出力軸６０に直結的に接続するとき、
直結的駆動が実現され、その両者の間にて直結的すなわ
ち高ギアの駆動力を提供する。
【００１９】クラッチカラー１００が、図２の下側部分
に図示した位置から右方向に動いて、図２の上側部分に
示した位置まで動かされると、クラッチカラー１００に
おける外側スプライン部分すなわちギア歯１０６が遊星
キャリア９４における内側スプライン部分すなわちギア
歯９６と係合することにより、遊星ギアアセンブリ７０
によって減速が実現される。このように係合すると、遊
星ギアアセンブリ７０は作用可能となり、入力軸５２と
出力軸６０との間に典型的に３対１乃至４対１の範囲の
減速を提供する。これら２つの位置の間に中立位置があ
る。中央の中立位置において、入力軸５２及び遊星キャ
リア９４の双方が出力軸６０から切り離され、その両者
の間にて動力は全く伝達されない。
【００２０】次に、図２、図３及び図４を参照すると、
クラッチカラー１００の位置は、一体型電気シフト制御
アセンブリ１１０により命令される。一体型シフト制御
アセンブリ１１０は、２つの部品から成る補助的ハウジ
ング１１２を有している。２つの部品から成る補助的ハ
ウジング１１２は、一体型シフト制御アセンブリ１１０
の構成要素を受け入れ且つ同様にかかる構成要素を保護
する色々な開口部及び端ぐり穴を有している。好ましく
は、補助的ハウジング１１２は、アルミニウム又はその
他の適当な強く且つ比較的軽量な材料をダイキャストし
たものである。
【００２１】第一の駆動ピニオン１１８に接続された出
力軸１１６を有する電気駆動モータ１１４が補助的ハウ
ジング１１２内に取り付けられている。また、磁石リン
グ１２０が出力軸１１６に固着され且つ該出力軸１１６
と共に回転する。磁石リング１２０は交番的磁極を有す
る４つの四分体に分割されることが好ましい。磁石リン
グ１２０が回転すると、隣接するセンサ１２２が磁極の
変化を検知し且つ回転及び回転方向の双方を表示する出
力信号を提供する。４つの四分体を有する磁石リング１
２０の場合、一回転毎に４つのパルスが発生される。セ
ンサ１２２は、光学的又は可変リラクタンスセンサのよ
うなアレグロ（Ａｌｌｅｇｒｏ）モデル３４２２ホール
効果センサ又は機能的に同様の装置とすることができ
る。
【００２２】第一の駆動ピニオン１１８は、副軸１２６
に受けられた第一の平歯車すなわちスパーギア１２４の
歯と常にかみ合っており、該副軸は上述したように、補
助的ハウジング１１２に形成された適宜に配置した端ぐ
り穴１２８内に着座する。第一の平歯車すなわちスパー
ギア１２４は、第二のピニオンギア１３０に接続され又
は該第二のピニオンギアと一体に形成され、この第二の
ピニオンギアは、第二のスパーギア１３２により第二の
減速を行なう。同様に、第二のスパーギア１３２は補助
的ハウジング１１２に形成された適宜に整合した端ぐり
穴１３６内に受け入れられた副軸１３４に固着されてい
る。第三のピニオンギア１３８が第二のスパーギア１３
２と一体に形成され又は該第二のスパーギア１３２に固
着され、第三の平歯車すなわちスパーギア１４０を駆動
するとき、第三の減速を行なう。第三のスパーギア１４
０は出力軸アセンブリ１４２に固定状態に固着され且つ
該出力軸アセンブリと共に回転する。出力軸アセンブリ
１４２は、端ぐり穴１４８内に受け入れられた出力軸１
４６に固着され又は該出力軸と一体に形成された円形の
ディスクすなわちプレート１４４を有している。第三の
スパーギア１４０の反対側には、スリーブ１５２内に受
け入れられた出力部材１５０がある。該出力部材１５０
はスプライン付きの端ぐり穴１５４を画定する。
【００２３】図３及び図５を参照すると、円形のプレー
ト１４４は、トラック１５８Ａ、１５８Ｂ内に任意の形
態で配置された湾曲した磁気領域１５６の列を有してい
る。この形態は類似しており、また、これら磁気領域の
列は、円形のプレート１４４が複数の、好ましくは、２
つの非接触型センサ１６０Ａ、１６０Ｂを経て回転する
とき、グレイコードデータを発生させる。センサ１６０
Ａ、１６０Ｂの各々は、円形のプレート１４４における
領域１５６のトラック１５８Ａ、１５８Ｂの１つと整合
する。センサ１６０Ａ、１６０Ｂは、光学的又は可変リ
ラクタンスセンサのようなその他の型式のセンサを利用
することができるが、ホール効果センサであることが好
ましい。磁気領域１５６は、ホール効果センサ１６０
Ａ、１６０Ｂと相互作用する。しかしながら、円形のプ
レート１４４は、その他の材料にて製造することがで
き、又は、利用される特定型式のセンサ１６０Ａ、１６
０Ｂと適宜に相互作用する孔を有することができる。
【００２４】図５から及び以下の表１から明らかである
ように、円形のプレート１４４のインクレメント的な回
転は、円形のプレート１４４の特定の角度位置を示すセ
ンサ１６０Ａ、１６０Ｂからの独特に組み合わさった複
数の信号をハウジング１１２内に保持された回路板１６
４上に取り付けた関係するマイクロコントローラ１６２
に提供する。以下の表１において、作用可能な角度位置
及びその円弧角度の範囲が規定されており、また、２つ
のホール効果センサ１６０Ａ、１６０Ｂの出力状態が掲
げてある。
【００２５】 表１ 位置 位置角度（°） センサ１６０Ａ センサ１６０Ｂ 高の左側／左側停止点 ３２７〜０ １ ０ 高 ０〜１２ １ ０ 高の右側 １２〜２２ ０ ０ 領域１ ２２〜９４ ０ ０ 中立 ９４〜１１０ ０ ０ 領域２ １１０〜２８２ ０ ０ 低 ２８２〜２９４ ０ １ 低の右側／右側停止点 ２９４〜３２７ ０ １ 磁石リング１２０及び円形のプレート１４４は協働し
て、補助的ハウジング１１２内にてプリント回路板１６
４上に配置されたマイクロコントローラ１６２に対して
極めて正確な位置情報を提供する。すなわち、円形のプ
レート１４４は、高速ギアであることを示す０乃至１２
°の範囲の第一の端部位置と、低速ギアであることを示
す２８２°乃至２９４°にて開始する第二の端部位置と
いう２つの端部位置を能動的に表示する。これら２つの
端部領域と２つのホール効果センサ１６０Ａ、１６０Ｂ
により能動的に識別された領域に隣接する端部との間に
て、磁石リング１２２は、マイクロコントローラ１６２
に対し９０°の角度毎に１つのパルス（１回転当たり４
つのパルス）を提供し、このマイクロコントローラが駆
動モータ１１４の現在の活動、すなわち作動及び方向を
決定することを許容するのみならず、出力軸１４６及び
出力部材１５０の位置を計算することをも許容する。こ
れが可能である理由は、勿論、ギアトレーンアセンブリ
が駆動モータ１１４の出力軸１６とシフトアセンブリ１
１０の出力部材１５０及び出力軸１４６との間にて一定
の既知で且つ反復的な位置及び減速を提供するからであ
る。好ましい実施の形態において、ギアトレーンを介し
ての減速比は、２４６．８１対１．００である。このよ
うに、磁石リング１２０の回転により発生されたセンサ
１２２からのパルスを計数して、ホール効果センサ１６
０Ａ、１６０Ｂからのコード化信号が位置情報を提供し
ない位置、すなわち、１２°以上で２８２°以下の領域
内における円形のプレート１４４の位置を決定すること
ができる。例えば、既知の開始位置からの出力軸１４６
の位置は、センサ１２２からのパルス数を９８７．２４
（２４６．８１×４）で割ることにより決定することが
できる。
【００２６】必要とされる画定、すなわち、特徴的で且
つコード化された円形のプレート１４４を検知した位置
の数、及びマイクロコントローラ１６２並びにそのソフ
トウェアの論理及び作動能力に対応して、３つのトラッ
ク及び３つのセンサ又は４つのトラック及び４つのセン
サを有する円形のプレート１４４を利用することもでき
る。
【００２７】上述したように、回路板１６４は、一体型
のシフト制御アセンブリ１１０の補助的ハウジング１１
２内に保持されている。従って、回路板は、アセンブリ
１１０の機械的構成要素を保護し且つ位置決めする比較
的堅牢なハウジングにより周囲の状態から保護されてい
る。センサ１２２、１６０Ａ、１６０Ｂは、その他の多
くのエレクトロニクス及び半導体デバイス（図示せず）
と同様に、回路板１６４に直接、取り付けられている。
ガスケット１６６は、補助的ハウジング１１２の２つの
半体を密封し且つ駆動部材１１４、ギアトレーン及びプ
リント回路板１６４の上の構成要素の作動に適した状態
をハウジング１１２内に保つ。導電体１６８は、駆動モ
ータ１１４をプリント回路板１６４上の適当な端子に接
続する。コネクタハウジング１７２は、補助的ハウジン
グ１１２に密封可能に固着されており、また、該コネク
タハウジングは、マイクロコントローラ１６２及びモー
タ１１４に対し電気エネルギ及び色々な制御信号（例え
ば、運転者制御によるスイッチ又は押ボタン４８）を提
供する複数の電気端子１７４を有している。マイクロコ
ントローラ１６２及び関係したエレクトロニクスデバイ
スを一体型シフト制御アセンブリ１１４内に配置するこ
とは、プリント回路板１６４から電気モータ１１４への
導体１６８のような多くの電気導線の長さを短くするの
みならず、ハウジング１１２を通らなければならないプ
リント回路板１６４への電気端子１７４及び関係する配
線の数を最小にもする。
【００２８】出力部材１５０のスプライン付きの端ぐり
穴１５４は、回転可能なシフトレール１８０上における
相補的な形態の雄型又は外側のスプライン部分１７８を
受け入れる。オイルシール１８４は、シフトレール１８
０とハウジングアセンブリ５０との間に適当な流体密の
シールを提供する。
【００２９】次に、図２及び図６を参照すると、回転可
能なシフトレール１８０は、ハウジングアセンブリ５０
を横断して伸び、その他端は、ハウジングアセンブリ５
０に形成された適当な端ぐり穴１８６内に着座する。隔
てられた一対の半径方向配置の支柱すなわち副軸１９０
がシフトレール１８０の半径方向通路１９２内にて確実
に着座している。副軸１９０は、回転自在のカム従動子
又はローラ１９４を保持する拡張ヘッド部を有してい
る。シフトフォークアセンブリ２００が隔たった支柱す
なわち副軸１９０とローラ１９４との間に配置されてい
る。
【００３０】シフトフォークアセンブリ２００は、シフ
トレール１８０を丁度、回転自在に受け入れる寸法とさ
れた、貫通路２０４を有する本体２０２を備えている。
シフトフォーク本体２０２の各端部には、ヘリカルカム
２０６がある。好ましくは、ヘリカルカム２０６の角度
は、中立位置において自動型伝動装置１４の抵抗力に起
因する力を釣合わせるように選択される。これに対応し
て、ヘリカルカム２０６は、その表面における対応する
点からの軸方向距離が丁度、ローラ１９４の内面間の距
離よりも僅かに短いように配置される。ヘリカルカム２
０６における不連続部を表わす、軸方向に伸びる面又は
肩部２０８は、カムがローラ１９４の１つに係合すると
き、１回転方向への確実なストッパとして機能する。
【００３１】また、シフトフォークアセンブリ２００
は、不連続的で半円形の通路すなわち溝２１４を画定す
る耳状部分を有するシフトヨーク２１２にて終わる斜め
方向に伸びるウェブ２１０も有する。半円形の通路すな
わち溝２１４は、クラッチカラー１００のフランジ１０
８を受け入れ且つかかるフランジに係合する。かかる係
合は、シフトフォークアセンブリ２００の回転を防止す
る。従って、シフトレール１８０及びカム従動子すなわ
ちローラ１９４が回転すると、シフトフォークアセンブ
リ２００、特に、ヨーク２１２及びクラッチカラー１０
０は、軸方向に且つ両方向に移動する。かかるヨーク２
１２の移動は、上述したように、クラッチカラー１００
を選択的に係合させ且つ高速ギア、中立又は低速ギアを
選択することを可能にする。
【００３２】再度、図２を参照すると、トランスファケ
ースアセンブリ１６は、電磁作動のディスクパック型の
クラッチアセンブリ２２０も有している。クラッチアセ
ンブリ２２０は、出力軸６０の周りに配置されており、
また、該アセンブリは、例えば、スプライン接続による
相互接続を介して出力軸６０に接続された円形の駆動部
材２２２を有している。円形の駆動部材２２２は、ヘリ
カル円環体の斜め部分の形状をした周方向に隔たった複
数のリセス部２２６を有している。リセス部２２６の各
々は、同様の複数の荷重伝達ボール２２８の１つを受け
入れる。
【００３３】円形の被駆動部材２３２が円形の駆動部材
２２２に隣接して配置されており、また、該被駆動部材
は、リセス部２２６と同一の形状を画定する同様の複数
の対向したリセス部２３４を有する。リセス部２２６、
２３４の斜めの側壁は、傾斜路又はカムとして機能し、
また、ボール２２８と協働して、円形の部材２２２、２
３２間の相対的回転に応答してこれら部材を駆動して分
離させる。リセス部２２６、２３４及び荷重伝達ボール
２２８に代えて、円形の部材２２２、２３２間の相対的
回転に応答してこれらの部材を軸方向に変位させる他の
同様の機械的要素を使用することができることが理解さ
れよう。例えば、相補的な形態とされた円錐形のヘリカ
ル部分内に配置されたテーパー付きローラを利用するこ
とができる。
【００３４】円形の被駆動部材２３２は、半径方向外方
に伸び且つ軟鉄のロータ２３６に固着されている。アー
マチャ２４２がロータ２３６の面に隣接して配置され
る。ロータ２３６は、３つの側部にて電磁コイル２４４
を取り巻く。
【００３５】電磁コイル２４４には、好ましくは、導電
体２４６を介してパルス幅変調装置（ＰＷＭ）からの電
気エネルギが付与される。パルス幅変調方法は、以下に
より詳細に説明するように、駆動信号の有効時間（デュ
ーティサイクル）を増減することにより、電磁クラッチ
アセンブリ２２０の電磁コイル２４４に対する平均電
流、従って、ディスクパック型クラッチアセンブリ２２
０のトルク出力を増減する。電磁ディスクパック型クラ
ッチアセンブリ２２０を係合させ且つ非係合状態とする
ために、その他の変調制御技術を利用することができる
ことが理解されよう。
【００３６】電磁コイル２４４に電気エネルギを提供す
ると、ロータ２３６によりアーマチャ２４２が磁力によ
り吸引される。この磁力による吸引の結果、アーマチャ
２４２はロータ２３６に摩擦接触する。出力軸６０がア
ーマチャ２４２と異なる速度にて回転すると、この摩擦
接触の結果、摩擦トルクが出力軸６０から円形の駆動部
材２２２、荷重伝達ボール２２８を介して円形の被駆動
部材２３２に伝達される。生起される摩擦トルクによ
り、ボール２２８はリセス部２２６、２３４の傾斜路に
乗り上げ、円形の駆動部材２２２を軸方向に変位させ
る。円形の駆動部材２２２が軸方向に変位すると、力作
用プレート２４８はディスクパッククラッチアセンブリ
２５０に向けて軸方向に移動する。ベルビル座金の積重
ね体を備えることのできる圧縮ばね２５２は、復帰力を
提供し、この復帰力は、円形の駆動部材２２２を円形の
被駆動部材２３２に向けて偏倚させ、荷重伝達ボール２
２８を円形のリセス部２２６、２３４内の中心位置に戻
して、不作動とされたとき、電磁クラッチアセンブリ２
２０の構成要素間にて最大の隙間及び最小の摩擦を提供
する。リセス部２２６、２３４及びボール２２８の重要
な設計上の考慮事項は、その設計の幾何学的形態及び圧
縮ばね２５２の設計並びにディスクパックアセンブリ２
５０の隙間が電磁クラッチアセンブリ２２０が自己係止
しないことを確実にするようにすることである。電磁ク
ラッチアセンブリ２２０は、自己係合しないようにしな
ければならず、また、変調制御装置の入力に直接応答し
て、制御された比例的係合及びトルクの伝達を行うよう
にしなければならない。
【００３７】ディスクパッククラッチアセンブリ２５０
は、第一の複数のより小さい摩擦プレートすなわちディ
スク２５４を有している。第一の複数のディスク２５４
は、相互に係合するスプライン部分によりクラッチハブ
２５６に接続され、該クラッチハブは、出力軸６０と共
に回転し得るように、出力軸６０と接続されている。第
二の複数のより大きい摩擦プレートすなわちディスク２
５８は、環状ハウジング２６０と共に回転し得るよう
に、相互に係合するスプライン部分によって環状ハウジ
ング２６０に接続され、また、第一の複数の摩擦ディス
ク２５４と互いに差込まれている。
【００３８】環状ハウジング２６０は、出力軸６０の周
りにて同心状に配置され且つ複数の相互係合スプライン
部分すなわち突出部及びリセス部２６４によりチェーン
駆動スプロケット２６２に接続されている。チェーン駆
動スプロケット２６２は、出力軸６０上に回転自在に配
置され且つジャーナル又はニードルベアリングアセンブ
リ２６６により支持されている。クラッチアセンブリ２
２０が係合すると、該クラッチアセンブリは、出力軸６
０からチェーン駆動スプロケット２６２にエネルギを伝
達する。駆動チェーン２６８は、チェーン駆動スプロケ
ット２６２上に受けられ且つ係合して、被駆動チェーン
スプロケット２７０に回転エネルギを伝達する。被駆動
チェーンスプロケット２７０は、相互係合スプライン部
分２７４によりトランスファケースアセンブリ１６の前
側（二次的）出力軸２７２に接続される。
【００３９】また、トランスファケースアセンブリ１６
は、出力線２８２を有する第一のホール効果センサ２８
０も有しており、該センサは、後側（一次的）出力軸６
０に接続され且つ該出力軸６０と共に回転する第一の調
整ホイール２８６上における複数の歯と近接する感知可
能な関係に配置されている。第二のホール効果センサ２
９０は、出力ライン２９２を有し且つ第一の出力軸２７
２上における被駆動スプロケット２７０に隣接して配置
された第二の調整ホイール２９６の複数の歯と近接する
感知可能な関係に配置されている。好ましくは、第一の
調整ホイール２８６における歯の数は、第二の調整ホイ
ール２９６上における歯の数と同一であり、このため、
同一の軸速度であると、ホール効果センサ２８０、２９
０からの単位時間当たりのパルス数は等しくなる。この
ことは、軸速度に関する計算を簡略化し、また、かかる
データ及び計算に基づく全ての論理的決定の精度を向上
させることになる。第一の調整ホイール２８６における
歯及び第二の調整ホイール２９６における実際の歯の数
について、回転速度及びセンサの構造に対応して、３０
乃至４０の歯の範囲内にて変更し又はより多く又はより
少なくすることができる。
【００４０】第一及び第二のホール効果センサ２８０、
２９０は、それぞれの隣接する歯を感知し且つ線２８
２、２９２にて一連のパルスを提供し、これらのパルス
は、勿論、それぞれ後側駆動軸２２及び前側駆動軸３２
の回転速度に対応する、後側出力軸６０及び前側出力軸
２７２の瞬間的な回転速度を計算するために利用するこ
とができる。
【００４１】本発明による一体型電気シフト制御アセン
ブリ１１０を内蔵するトランスファケースアセンブリ１
６は、作動の制御及びクラッチカラー１００のようなク
ラッチカラーの位置決めを向上させ且つかかるクラッチ
カラー１００の位置の表示を向上させる。かかる改良さ
れた作動は、このアセンブリの幾つかの特徴の結果であ
る。第一に、円形のプレート１４４がシフトレール１８
０と共に回転し、従って、常に、そのシフトレール１８
０の位置を表示し、従って、シフトフォークアセンブリ
２００の位置を表示するように、円形のプレート１４４
を固着することは、任意のマイクロコントローラ１６４
又はマイクロプロセッサがこれらの構成要素の位置に関
する正確な情報を受け取ることを確実にすることにな
る。非接触型のホール効果センサ１２２、１６０Ａ、１
６０Ｂは、シフトフォークアセンブリ２００の位置を正
確に画定し且つ信頼性を向上させる。
【００４２】クラッチカラー１００を係合させようとし
たとき、トルクのブロックすなわちスプラインブロック
が生ずることから、また、電気駆動モータ１１４がクラ
ッチカラー１００を効果的に直接、駆動すること、すな
わち、シフト制御アセンブリ１１０内に弾性的な継手す
なわちエネルギ貯蔵装置が何ら存在しないことから、ト
ルクのブロックすなわちスプラインブロックに起因して
完全に完成することのできないシフトは、センサ１６０
Ａ、１６０Ｂにより検知され、かかるシフト命令を一時
的に撤回し、次に、その命令は、マイクロコントローラ
１６２又はマイクロプロセッサのソフトウェアにより繰
り返される。
【００４３】上記の説明は、本発明を実施するために当
該発明者が案出した最良の形態である。しかしながら、
改変例及び変形例を具体化する装置は、シフト制御機構
の技術の当業者にとって明らかであろうことは明白であ
る。上記の開示は、本発明を実施すべく当該発明者が考
える最良の形態を提供し、また、当該技術の当業者が本
発明を実施することを可能にすることを意図する限り、
これにより限定されるものと解釈されるべきではなく、
上述の明らかな変形例のようなものを含み、特許請求の
範囲の精神及び範囲によってのみ限定されるものと解釈
されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による一体型シフト制御アセンブリを内
蔵するトランスファケースを備える４輪駆動自動車の概
略図的な平面図である。
【図２】本発明による一体型シフト制御アセンブリを内
蔵するトランスファケースの完全な断面図である。
【図３】本発明による一体型シフト制御アセンブリの拡
大部分断面図である。
【図４】本発明による一体型シフト制御アセンブリの駆
動モータの出力軸における磁石リングの拡大平面図であ
る。
【図５】本発明による一体型シフト制御アセンブリのシ
フトレール位置をエンコード化するアセンブリの拡大平
面図である。
【図６】本発明によるシフトフォークアセンブリの拡大
斜視図である。
【符号の説明】
１０ ４輪駆動車の駆動トレーン １２ 原動機 １４ 伝動装置 １６ トランスファ
ケースアセンブリ ２０ 主駆動ライン ２２ 後側駆動軸 ２４ 後部差動装置 ２６ 後車軸 ２８ 後側タイヤ及び車輪のアセンブリ ３０ 前側駆動ライン ３２ 前側推進軸 ３４ 前側差動アセンブリ ３６ 前車軸 ３８ 前側タイヤ及び車輪のアセンブリ ４２ 係止ハブ ４４ 自在継手 ４６ 制御コンソール ４８ 押ボタン ５０ ハウジングアセンブリ ５２ 入力軸 ５４ 歯車の歯 ５６ ボールベアリ
ングアセンブリ ５８ ローラベアリングアセンブリ ６０ 出力軸 ６２ オイルシール ６４ ボールベアリングアセンブリ ６６ シール ６８ 軸方向通路 ７０ 遊星ギアアセンブリ ７２ 太陽ギアカラー ７４ 複数の外側ギ
ア歯 ７６ ギア歯 ７８ ギア歯 ８０ リングギア ８２ 内側ギア歯 ８４ リップ部分 ８６ スナップリン
グ ８８ ピニオンギア ９０ ローラベアリ
ング ９２ 副軸 ９４ 遊星キャリア ９６ ギア歯 １００ クラッチカ
ラー １０２ ギア歯 １０４ ギア歯 １０６ ギア歯 １０８ フランジ １１０ 一体型電気シフト制御アセンブリ １１２ 補助的ハウジング １１４ 電気駆動モ
ータ １１６ 出力軸 １１８ 第一の駆動
ピニオン １２０ 磁石リング １２２ センサ １２４ 第一のスパーギア １２６ 副軸 １２８ 端ぐり穴 １３０ 第二のピニ
オンギア １３２ 第二のスパーギア １３４ 副軸 １３６ 端ぐり穴 １３８ 第三のピニ
オンギア １４０ 第三のスパーギア １４２ 出力軸アセ
ンブリ １４４ プレート １４６ 出力軸 １４８ 端ぐり穴 １５０ 出力部材 １５２ スリーブ １５４ 端ぐり穴 １５６ 磁気領域 １５８Ａ、１５８Ｂ
トラック １６０Ａ、１６０Ｂ 非接触型センサ／ホール効果セン
サ １６２ マイクロコントローラ １６４ プリント回
路板 １６６ ガスケット １６８ 導電体 １７２ コネクタハウジング １７４ 電気端子 １７８ 外側のスプライン部分 １８０ シフトレー
ル １８４ オイルシール １８６ 端ぐり穴 １９０ 副軸 １９２ 半径方向通
路 １９４ ローラ ２００ シフトフォ
ークアセンブリ ２０２ 本体 ２０４ 貫通路 ２０６ ヘリカルカム ２０８ 肩部 ２１０ ウェブ ２１２ シフトヨー
ク ２１４ 半円形の溝 ２２０ 電磁ディスクパック型クラッチアセンブリ ２２２ 円形の駆動部材 ２２６、２３４ リ
セス部 ２２８ 荷重伝達ボール ２３２ 円形の被駆
動部材 ２３６ 軟鉄のロータ ２４２ アーマチャ ２４４ 電磁コイル ２４６ 導電体 ２４８ 力プレート ２５０ ディスクパッククラッチアセンブリ ２５２ 圧縮ばね ２５４ ディスク／第一の摩擦ディスク ２５６ クラッチハブ ２５８ ディスク ２６０ 環状ハウジング ２６２ チェーン駆
動スプロケット ２６４ リセス部 ２６６ ニードルベ
アリングアセンブリ ２６８ 駆動チェーン ２７０ 被駆動チェ
ーンスプロケット ２７２ 前側（二次的）出力軸 ２７４ 相互係合ス
プライン部分 ２８０ 第一のホール効果センサ ２８２ 出力線 ２８６ 第一の調整ホイール ２９０ 第二のホー
ル効果センサ ２９２ 出力ライン／線 ２９６ 第二の調整
ホイール Ｐ ゲロータポンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リチャード・ケイ・レイダー アメリカ合衆国カリフォルニア州92653, ラグナ・ヒルズ，ムーア・オークス・ロー ド 26805 (72)発明者 ジェイムス・ディー・ウォーレン アメリカ合衆国ノース・カロライナ州 27520，クレイトン，ホイスパーリング・ パインズ・ドライブ 2428

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 動力伝動装置用の一体型シフト制御アセ
    ンブリにおいて、 ハウジング（１１２）と、 該ハウジング内に配置され且つ出力部（１１６）を有す
    る駆動モータ（１１４）と、 該電気駆動モータの前記出力部上に回転可能に配置され
    たセンサ駆動部材（１２０）と、 該センサ駆動部材と感知可能な関係に配置された第一の
    センサ（１２２）と、 前記ハウジング内に配置され且つ前記駆動モータの前記
    出力部に作用可能に接続され、出力部材（１５０）を有
    するギアトレーン（１２４、１３２、１４０）と、 前記出力部材と共に回転し得るように配置され、複数の
    異なる信号発生領域（１５８Ａ、１５８Ｂ）を画定する
    部材（１４４）と、 前記部材と感知可能な関係に配置された複数のセンサ
    （１６０Ａ、１６０Ｂ）と、 前記ハウジング内に配置され且つ前記センサ及び前記駆
    動モータに作用可能に接続されたマイクロコントローラ
    （１６２）を有する回路板（１６４）とを組み合わせて
    備える、動力伝動装置用の一体型シフト制御アセンブ
    リ。
  2. 【請求項２】 請求項１のシフト制御アセンブリにおい
    て、前記センサ（１６０Ａ、１６０Ｂ）がホール効果セ
    ンサである、シフト制御アセンブリ。
  3. 【請求項３】 請求項１のシフト制御アセンブリにおい
    て、前記マイクロコントローラに接続された出力部を有
    する、運転者により制御されるスイッチ（４８）を更に
    備える、シフト制御アセンブリ。
  4. 【請求項４】 請求項１のシフト制御アセンブリにおい
    て、前記出力部材に接続されたシフトレール（１８０）
    と、該シフトレールに軸方向に動き得るように配置され
    たシフトフォーク（２００）とを更に備える、シフト制
    御アセンブリ。
  5. 【請求項５】 請求項１のシフト制御アセンブリにおい
    て、前記第一のセンサ（１２２）が回転方向及び回転速
    度の双方を感知する、シフト制御アセンブリ。
  6. 【請求項６】 請求項１のシフト制御アセンブリにおい
    て、前記ギアトレーンが、前記駆動モータの速度を遅く
    し且つ該駆動モータのトルクを増す複数のピニオンギア
    （１１８、１３０、１３８）と、スパーギア（１２４、
    １３２、１４０）とを備える、シフト制御アセンブリ。
  7. 【請求項７】 請求項１のシフト制御アセンブリにおい
    て、前記ハウジングを通して伸びる多数の導体コネクタ
    （１７２）を更に備える、シフト制御アセンブリ。
  8. 【請求項８】 請求項１のシフト制御アセンブリにおい
    て、前記マイクロコントローラが前記電気駆動モータを
    作用可能に制御する、シフト制御アセンブリ。
  9. 【請求項９】 請求項１のシフト制御アセンブリにおい
    て、前記２つの速度の一方を選択するクラッチ（１０
    ０）と、前記クラッチを位置決めすべく前記出力部材に
    より作用可能に駆動されるシフトフォーク（２００）と
    を有する２速トランスファケース（１６）を更に備え
    る、シフト制御アセンブリ。
JP2000317686A 1999-10-18 2000-10-18 動力伝動装置用の一体型シフト制御アセンブリ Pending JP2001159463A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/420,366 US6155126A (en) 1999-10-18 1999-10-18 Integrated shift motor and electronic controller
US09/420366 1999-10-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001159463A true JP2001159463A (ja) 2001-06-12

Family

ID=23666174

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000317686A Pending JP2001159463A (ja) 1999-10-18 2000-10-18 動力伝動装置用の一体型シフト制御アセンブリ

Country Status (5)

Country Link
US (2) US6155126A (ja)
EP (1) EP1094253B1 (ja)
JP (1) JP2001159463A (ja)
KR (1) KR100711600B1 (ja)
DE (1) DE60040894D1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6439075B1 (en) * 1999-10-18 2002-08-27 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Transmission gear shift system
EP1998081A2 (en) 2007-05-31 2008-12-03 Hitachi Ltd. Machine and electricity integration type shift controller
JP2013525201A (ja) * 2010-05-05 2013-06-20 ツェットエフ、フリードリッヒスハーフェン、アクチエンゲゼルシャフト 間接ラッチ手段を備える直動型操作装置
JP2015113112A (ja) * 2013-12-10 2015-06-22 ボーグワーナー インコーポレーテッド 同心性の作動を有するモータ駆動型トランスファケース

Families Citing this family (57)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2346701A1 (en) * 1999-08-06 2001-02-15 Michael O'reilly Transmission range selector system
US6845683B2 (en) 1999-09-30 2005-01-25 Denso Corporation Shifting-transfer mechanism
US6155126A (en) * 1999-10-18 2000-12-05 Borgwarner Inc. Integrated shift motor and electronic controller
US6435169B1 (en) * 2000-03-17 2002-08-20 Borgwarner Inc. Integrated motor and controller for turbochargers, EGR valves and the like
JP3499190B2 (ja) * 2000-04-04 2004-02-23 株式会社日立製作所 自動変速機
EP1172587B1 (de) * 2000-07-14 2008-01-16 TRW Automotive Electronics & Components GmbH Betätigungsvorrichtung für die Schaltwelle eines Automatikgetriebes
US6515472B2 (en) * 2001-05-25 2003-02-04 Cts Corporation Transmission selector sensor assembly package for integration into transmission assembly
JP3799270B2 (ja) * 2001-12-21 2006-07-19 株式会社日立製作所 自動車の駆動状態を切り換える為の制御装置
AU2003223180A1 (en) * 2002-02-14 2003-09-04 Bvr Technologies Company Methods and apparatus for sensing angular position of a rotatable shaft
DE50204390D1 (de) 2002-03-26 2006-02-09 Getrag Ford Transmissions Gmbh Sensoranordnung zur Bestimmung der Schaltwalzenstellung
KR100475834B1 (ko) * 2002-11-18 2005-03-21 다이모스(주) 4륜 구동차량용 부변속기의 전기식 변속장치
EP1589638A4 (en) * 2003-01-27 2006-11-15 Hitachi Ltd ELECTRIC MOTOR UNIT HAVING A CONTROLLER
US20060181166A1 (en) * 2003-01-27 2006-08-17 Hitachi, Ltd., Electric motor unit with controller
US6837819B2 (en) * 2003-02-18 2005-01-04 Borgwarner Inc. Transfer case with two planetary gear sets having a common carrier
JP2004251203A (ja) * 2003-02-20 2004-09-09 Jidosha Denki Kogyo Co Ltd 可変ノズル式ターボチャージャのノズルベーン駆動制御装置
US6905436B2 (en) * 2003-10-30 2005-06-14 Magna Drivetrain Of America, Inc. Two-speed transfer case with adaptive clutch control
US6935204B2 (en) * 2003-10-31 2005-08-30 Caterpillar Inc Automated manual transmission and shift method
US6929577B2 (en) * 2003-11-24 2005-08-16 Magna Drivetrain Of America, Inc. Clutch actuation system for two-speed active transfer case
US7399251B2 (en) * 2003-11-24 2008-07-15 Magna Powertrain Usa, Inc. Two-speed transfer case
US7021440B2 (en) * 2004-08-17 2006-04-04 Ntn Corporation Electronic locking clutch with lock indication device
US7313943B2 (en) * 2004-12-07 2008-01-01 Magna Powertrain Usa, Inc. Adjustable encoder for clutch actuation control system
AT8636U1 (de) * 2005-04-28 2006-10-15 Magna Drivetrain Ag & Co Kg Verteilergetriebe für kraftfahrzeuge mit einer gesteuerten reibungskupplung
JP2007010042A (ja) * 2005-06-30 2007-01-18 Denso Corp 車両制御システム
US7540820B2 (en) * 2005-09-01 2009-06-02 Magna Powertrain Usa, Inc. Two-speed transfer case with ballramp clutch actuator
US7650808B2 (en) 2006-02-03 2010-01-26 Magna Powertrain Usa, Inc. Sprial cam clutch actuation system for two-speed transfer case
US7694598B2 (en) * 2006-04-26 2010-04-13 Magna Powertrain Ag & Co Kg Two-speed transfer case with adaptive torque transfer clutch
DE102007006228A1 (de) * 2007-02-08 2008-08-14 Zf Friedrichshafen Ag Getriebe
DE102007063694A1 (de) * 2007-09-25 2010-09-09 Magna Powertrain Ag & Co Kg Getriebeinheit
US8231494B2 (en) * 2007-11-07 2012-07-31 Borg Warner, Inc. Active control center differential with front output
WO2010041531A1 (ja) * 2008-10-06 2010-04-15 Ntn株式会社 電動モータ駆動装置
US20100088855A1 (en) * 2008-10-14 2010-04-15 Magna Mirrors Of America, Inc. Vehicle door handle assembly
US8087319B2 (en) * 2009-05-20 2012-01-03 Deere & Company Transmission including a park arrangement with combination detent/latch
DE112010005594T5 (de) * 2010-05-26 2013-03-07 Toyota Jidosha K.K. Kontinuierlich variables Getriebe der Riemenbauart
WO2012023160A1 (ja) * 2010-08-20 2012-02-23 三菱電機株式会社 電制アクチュエータ
US9103646B2 (en) * 2010-12-21 2015-08-11 Bradford W. Bur Active fuel management systems and methods for vehicles with a manual transmission
US8874337B2 (en) 2011-09-06 2014-10-28 GM Global Technology Operations LLC System and method for controlling loads on a manual transmission based on a selected gear of the manual transmission
US8798880B2 (en) 2011-09-23 2014-08-05 GM Global Technology Operations LLC System and method for controlling loads on a dual mass flywheel attached to an engine based on engine speed
FR2991421B1 (fr) * 2012-05-30 2015-07-31 Snecma Reducteur a train epicycloidal avec axes de satellites montes sur roulements
US9285282B2 (en) * 2013-02-20 2016-03-15 Ford Global Technologies, Llc Magnetic sensor packaging for transmissions
KR102247256B1 (ko) * 2014-03-26 2021-05-03 섀플러 테크놀로지스 아게 운트 코. 카게 자동차 변속기용 변속기 액추에이터
KR102189286B1 (ko) * 2014-12-24 2020-12-11 엘에스엠트론 주식회사 트랙터용 변속 액추에이터
CN105889481B (zh) * 2015-02-16 2017-08-22 博格华纳公司 在运动中切换档位的机电变速箱
JP6330850B2 (ja) * 2015-06-18 2018-05-30 株式会社デンソー 電動アクチュエータおよびその製造方法
US9719595B2 (en) 2015-06-29 2017-08-01 Gm Global Technology Operations, Llc Active rev-matching for manual transmissions
DE102016111097A1 (de) * 2016-06-17 2017-12-21 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Sensoranordnung zur Winkelerfassung und Schaltgetriebe
IT201600122205A1 (it) * 2016-12-01 2018-06-01 Piaggio & C Spa Trasmissione con rilievo del rapporto impiegato
US10583735B2 (en) * 2017-03-31 2020-03-10 Borgwarner, Inc. Transfer case with anti-neutral device
SE542386C2 (en) * 2017-11-15 2020-04-21 Stegia Ab Controlled electric motor
US10500952B2 (en) 2017-11-20 2019-12-10 Borgwarner Inc. Transfer case having an actuator assembly with cam follower that is molded into a plastic actuator structure
US11498362B2 (en) 2019-12-13 2022-11-15 Dana Heavy Vehicle Systems Group, Llc Tone wheel assembly, an axle assembly made therewith, and a method of manufacturing an axle assembly
DE102020131667A1 (de) * 2020-11-30 2022-06-02 Minebea Mitsumi Inc. Anordnung mit einem um eine Drehachse drehbaren Bauteil für einen Stellantrieb und einem an dem drehbaren Bauteil befestigten Sensorelement
CN117242280A (zh) * 2021-03-16 2023-12-15 美国轮轴制造公司 断开式电驱动单元
FR3121725B1 (fr) * 2021-04-13 2023-07-07 Valeo Systemes De Controle Moteur Actionneur pour l’actionnement d’au moins un organe mobile, notamment pour le changement de rapports d’une transmission de véhicule automobile
FR3121724B1 (fr) * 2021-04-13 2023-06-02 Valeo Systemes De Controle Moteur Actionneur pour l’actionnement d’au moins un organe mobile, notamment pour le changement de rapports d’une transmission de véhicule automobile
FR3121726B1 (fr) * 2021-04-13 2023-06-02 Valeo Systemes De Controle Moteur Actionneur pour l’actionnement d’au moins un organe mobile, notamment pour le changement de rapports d’une transmission de véhicule automobile
FR3121722B1 (fr) * 2021-04-13 2023-07-28 Valeo Systemes De Controle Moteur Actionneur pour l’actionnement d’au moins un organe mobile, notamment pour le changement de rapports d’une transmission de véhicule automobile
FR3121723B1 (fr) * 2021-04-13 2023-06-02 Valeo Systemes De Controle Moteur Actionneur pour l’actionnement d’au moins un organe mobile, notamment pour le changement de rapports d’une transmission de véhicule automobile

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4440042A (en) * 1981-07-29 1984-04-03 Borg-Warner Corporation Helical planetary gear assembly
US5266761A (en) * 1987-04-03 1993-11-30 General Electric Company Dynamoelectric machine, methods of assembling such, terminal board assembly, and method of assembling a switch device with a supporting means therefor
US4998444A (en) * 1987-07-16 1991-03-12 Automotive Products (Usa) Inc. Control system for electric shift apparatus
US4975628A (en) * 1990-02-12 1990-12-04 General Motors Corporation Closed-loop PWM current control for a vehicle transmission force motor
US5225961A (en) * 1991-02-13 1993-07-06 The Toro Company Low voltage connector for a power box
DE4216036A1 (de) * 1992-05-15 1993-11-18 Sew Eurodrive Gmbh & Co Motoranschlußblock, insbesondere für Elektromotoren
US5357161A (en) * 1993-09-09 1994-10-18 Emerson Electric Co. Motor enclosure
JPH08322264A (ja) * 1995-05-25 1996-12-03 Sanden Corp インバータユニット
US5589805A (en) * 1995-11-06 1996-12-31 General Motors Corporation Enhanced resolution pulse width modulation control
JPH10112033A (ja) * 1996-10-04 1998-04-28 Sony Corp 記録媒体
JPH09322559A (ja) * 1996-05-31 1997-12-12 Aisin Aw Co Ltd モータ駆動装置
US5742142A (en) * 1996-08-09 1998-04-21 Delco Electronics Corp. Low radiated emission motor speed control with PWM regulator
US5780771A (en) * 1996-08-28 1998-07-14 Honeywell Hermetically sealed housing having a flex tape electrical connector
US5867092A (en) * 1996-08-30 1999-02-02 Borg-Warner Automotive, Inc. Hall effect transfer case shift mechanism position sensor
US5970811A (en) * 1997-08-15 1999-10-26 Aichi Kikai Kogyo Kabushiki Kaisha Automatic speed-change apparatus for a gear transmission
JP3906948B2 (ja) * 1997-09-13 2007-04-18 本田技研工業株式会社 電動式変速装置の変速制御装置
DE29906804U1 (de) * 1999-04-19 1999-07-08 Stegmann Max Antriebstech Positionier- und Stellantrieb
US6155126A (en) * 1999-10-18 2000-12-05 Borgwarner Inc. Integrated shift motor and electronic controller
US6435169B1 (en) * 2000-03-17 2002-08-20 Borgwarner Inc. Integrated motor and controller for turbochargers, EGR valves and the like

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6439075B1 (en) * 1999-10-18 2002-08-27 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Transmission gear shift system
EP1998081A2 (en) 2007-05-31 2008-12-03 Hitachi Ltd. Machine and electricity integration type shift controller
JP2013525201A (ja) * 2010-05-05 2013-06-20 ツェットエフ、フリードリッヒスハーフェン、アクチエンゲゼルシャフト 間接ラッチ手段を備える直動型操作装置
US9518650B2 (en) 2010-05-05 2016-12-13 Zf Friedrichshafen Ag Translatory activation device with indirect latching
JP2015113112A (ja) * 2013-12-10 2015-06-22 ボーグワーナー インコーポレーテッド 同心性の作動を有するモータ駆動型トランスファケース

Also Published As

Publication number Publication date
EP1094253B1 (en) 2008-11-26
DE60040894D1 (de) 2009-01-08
US6155126A (en) 2000-12-05
EP1094253A2 (en) 2001-04-25
KR20010051063A (ko) 2001-06-25
KR100711600B1 (ko) 2007-04-27
US6367344B1 (en) 2002-04-09
EP1094253A3 (en) 2006-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2001159463A (ja) 動力伝動装置用の一体型シフト制御アセンブリ
US6230577B1 (en) Electric shift control assembly
EP0882912B1 (en) Single rail shift operator assembly
JP4143177B2 (ja) トランスファーケース等用の磁気−流動学的作動装置を持つクラッチ
US5992592A (en) Bi-directional overrunning clutch assembly for transfer cases and the like
US5409429A (en) Transfer case for four wheel drive vehicles
US6935475B2 (en) Electromagnetic clutch having ball ramp actuator and torsion spring
US10535458B2 (en) Electromagnetic coil system and methods
JP5032746B2 (ja) トランスファケース等用の多極電磁アクチュエータを有するクラッチ
US20040198548A1 (en) Synchronizer having ball ramp actuator mechanism
EP0967105A2 (en) Transfer case having speed proportional clutch
US6101897A (en) Transfer case clutch configuration
US6302251B1 (en) Electromagnetic clutch with asymmetric spoke patterns

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070608

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090723

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090723

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20091216