JP2005324719A - Actuator for drive switching device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、2輪駆動と4輪駆動の駆動切換装置を駆動させる際に用いて好適な駆動切換装置用アクチュエータに関する。 The present invention relates to an actuator for a drive switching device suitable for driving, for example, a two-wheel drive and a four-wheel drive drive switching device.
例えば、駆動切換装置用アクチュエータとして、図5〜図7に示すものがある(例えば、特許文献1参照)。 For example, there is an actuator for a drive switching device shown in FIGS. 5 to 7 (see, for example, Patent Document 1).
この駆動切換装置用アクチュエータ1は、図5〜図7に示すように、箱形のハウジング2内に、通電により駆動するモータ3と、このモータ3の駆動軸3Aの回転トルクを軸方向の推力に変換して出力する動力伝達機構4と、この動力伝達機構4を介してモータ3の回転トルクに応じた推力が伝達され、その伝達された推力に応じて位置が変位する出力部材としてのロッド5と、モータ3の駆動軸3Aと動力伝達機構4との間に配設され、ロッド5側から駆動軸3A側へ伝達される動力によって、該駆動軸3Aの回転を禁止する逆転禁止機構としてのサイクロイドギヤ6と、このサイクロイドギヤ6を介してモータ3の駆動軸3Aの回転が伝達されるモータ側回転部材7Aと、サイクロイドギヤ6と動力伝達機構4との間に配設され、モータ3の回転時、且つ、ロッド5の往復動不可能時におけるモータ3の回転による回転トルクを吸収する回転トルク吸収機構7と、この回転トルク吸収機構7と駆動軸3Aとの間に配設され、該駆動軸3Aの回転角度を検出する第1検出手段としてのリミットスイッチ8と、を備えている。
As shown in FIGS. 5 to 7, the drive
このリミットスイッチ8によって、駆動軸3Aの回転角度を検出し、図示しない駆動切換装置の2輪駆動の状態と4輪駆動の状態及びデフロックの状態の3つの駆動状態に応じたロッド5の位置が検出されるようになっている。また、スパイラルスプリング7Bを介した後の動力伝達機構4の回転に基づき、ロッド5の移動が検出できるように、第2検出手段としてのポジションスイッチ9を動力伝達機構4と回転トルク吸収機構7との間に備えている。
The
しかしながら、前記従来の駆動切換装置用アクチュエータ1では、駆動軸3Aの回転角度を検出するリミットスイッチ8を駆動軸3Aと回転トルク吸収機構7との間に設けると共に、ロッド5の移動を検出するポジションスイッチ9を動力伝達機構4と回転トルク吸収機構7との間に別々に設ける構造であるため、検出手段の大きな設置スペースが必要不可欠となり、その分、駆動切換装置用アクチュエータ1の全体が大型になり、また、部品点数が増えてコスト高になった。
However, in the
そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、全体の小型化及び低コスト化を図ることができる駆動切換装置用アクチュエータを提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an actuator for a drive switching device that can reduce the overall size and cost.
請求項1の発明は、通電により正回転または逆回転するモータと、このモータのアーマチュア軸に形成されたウォームに噛合する駆動ギヤと、この駆動ギヤに連結され、車両の駆動状態を2輪駆動の状態と4輪駆動の状態及びデフロックの状態のいずれかの状態に切り換える出力軸と、前記駆動ギヤに形成されたスプリング収納部に収納されるコイルスプリングと、前記出力軸に相対回転不能に保持され、前記駆動ギヤの回転により前記コイルスプリングを押圧するスプリング押圧部を有する回転保持部材と、前記駆動ギヤと前記回転保持部材及び前記出力軸をそれぞれ収納したアクチュエータ本体と、を備えた駆動切換装置用アクチュエータにおいて、前記駆動ギヤに該駆動ギヤの位置を検出する第1の摺動接点を設けると共に、前記出力軸に該出力軸の位置を検出する第2の摺動接点を設け、これら第1及び第2の摺動接点に相対向する前記アクチュエータ本体内に、第1の面に前記第1の摺動接点が接触または非接触となる所定の第1のパターンを形成すると共に、この第1の面の裏面となる第2の面に前記第2の摺動接点が接触または非接触となる所定の第2のパターンをそれぞれ形成した回路基板を設けたことを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, a motor that rotates forward or backward by energization, a drive gear that meshes with a worm formed on an armature shaft of the motor, and a drive gear that is coupled to the drive gear, drive the vehicle to a two-wheel drive. , Four-wheel drive state and differential lock state output shaft, coil spring housed in a spring housing portion formed on the drive gear, and relative rotation on the output shaft A drive switching device comprising: a rotation holding member having a spring pressing portion that presses the coil spring by rotation of the drive gear; and an actuator body that houses the drive gear, the rotation holding member, and the output shaft, respectively. A first sliding contact for detecting the position of the drive gear is provided on the drive gear, and the output Provided with a second sliding contact for detecting the position of the output shaft, and the first sliding contact on the first surface in the actuator body opposite to the first and second sliding contacts. Forming a predetermined first pattern in which the second sliding contact is in contact or non-contact, and the second sliding contact is in contact with or non-contact with the second surface which is the back surface of the first surface. A circuit board on which each pattern is formed is provided.
請求項2の発明は、請求項1記載の駆動切換装置用アクチュエータであって、前記駆動ギヤと前記コイルスプリング及び前記回転保持部材とで、前記出力軸の拘束停止時に前記モータの回転による駆動ギヤの回転トルクを蓄積する待ち機構を構成したことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the drive switching device actuator according to the first aspect, wherein the drive gear, the coil spring, and the rotation holding member are driven by the rotation of the motor when the output shaft is restrained and stopped. A waiting mechanism for accumulating the rotational torque is configured.
以上説明したように、請求項1の発明によれば、第1の面に所定の第1のパターンを形成するとともに、この第1の面の裏面となる第2の面に所定の第2のパターンをそれぞれ形成した回路基板を挟んで駆動ギヤの位置を検出する第1の摺動接点と出力軸の位置を検出する第2の摺動接点とを相対向するように設けたことにより、検出手段の設置スペースを可及的に小さくすることができ、また、部品点数を削減できて、駆動切換装置用アクチュエータ全体の小型化及び低コスト化を図ることができる。 As described above, according to the first aspect of the present invention, the predetermined first pattern is formed on the first surface, and the predetermined second pattern is formed on the second surface which is the back surface of the first surface. Detection is achieved by providing the first sliding contact for detecting the position of the drive gear and the second sliding contact for detecting the position of the output shaft so as to face each other with the circuit board on which the pattern is formed interposed therebetween. The installation space of the means can be made as small as possible, the number of parts can be reduced, and the entire actuator for the drive switching device can be reduced in size and cost.
請求項2の発明によれば、駆動ギヤとコイルスプリング及び回転保持部材とで出力軸の拘束停止時にモータの回転による駆動ギヤの回転トルクを蓄積する待ち機構を構成したので、待ち機構をアクチュエータ本体内にコンパクトに内蔵することができ、駆動切換装置を簡単かつ確実に切り換えることができる。 According to the second aspect of the present invention, the driving gear, the coil spring, and the rotation holding member constitute the waiting mechanism for accumulating the rotational torque of the driving gear due to the rotation of the motor when the output shaft is restrained and stopped. The drive switching device can be switched easily and reliably.
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の一実施形態の駆動切換装置用アクチュエータを示す断面図、図2は同駆動切換装置用アクチュエータの底面図、図3は同駆動切換装置用アクチュエータのカバーを取り外した状態の平面図、図4は同駆動切換装置用アクチュエータの第1の摺動接点側の説明図、図5は同駆動切換装置用アクチュエータの出力軸、駆動ギヤ、コイルスプリング及び回転保持部材の組付け状態を示し、図1において下方から見た図、図6は同駆動切換装置用アクチュエータの回転保持部材を示す図であり、(A)は平面図、(B)は(A)におけるB−B断面図、図7は同駆動切換装置用アクチュエータの出力軸、駆動ギヤ及び回路基板を示す分解斜視図、図8は同駆動切換装置用アクチュエータの回路基板を示す図であり、(A)は平面図、(B)は底面図である。 1 is a cross-sectional view showing an actuator for a drive switching device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a bottom view of the actuator for the drive switching device, and FIG. 3 is a plan view with the cover of the actuator for the drive switching device removed. FIG. 4 is an explanatory view of the first sliding contact side of the actuator for the drive switching device, and FIG. 5 is an assembly state of the output shaft, drive gear, coil spring and rotation holding member of the actuator for the drive switching device. 1 is a view seen from below in FIG. 1, FIG. 6 is a view showing a rotation holding member of the actuator for the drive switching device, (A) is a plan view, and (B) is a BB sectional view in (A). 7 is an exploded perspective view showing an output shaft, a drive gear, and a circuit board of the actuator for the drive switching device, FIG. 8 is a view showing a circuit board of the actuator for the drive switching device, and FIG. ( ) Is a bottom view.
図1〜図8に示すように、駆動切換装置用アクチュエータ10は、通電により正回転または逆回転するモータ30と、このモータ30のアーマチュア軸31に形成されたウォーム32に噛合する駆動ギヤ21と、この駆動ギヤ21に連結され、車両の駆動状態を2輪駆動(2WD)の状態と4輪駆動(4WD)の状態、及びデフロック(DIFF LOCK)の状態のいずれかの状態に切り換える出力軸22と、駆動ギヤ21に形成された凹状のスプリング収納部21aに収納される圧縮コイルスプリング(コイルスプリング)23と、出力軸22に相対回転不能に保持され、スプリング押圧部24bで圧縮コイルスプリング23を押圧する回転保持部材24と、駆動ギヤ21と回転保持部材24及び出力軸22をそれぞれ収納した箱形のアクチュエータ本体11と、を備えている。
As shown in FIGS. 1 to 8, the
図1に示すように、アクチュエータ本体11は、上面側が開口したアクチュエータケース12と、このアクチュエータケース12にビス15を介して締結固定され、該アクチュエータケース12の開口部12aを覆う第1のアクチュエータカバー13と、この第1のアクチュエータカバー13に図示しないビスを介して締結固定され、該第1のアクチュエータカバー13の開口部13aを覆う第2のアクチュエータカバー14とで構成されている。そして、アクチュエータ本体11のアクチュエータケース12を図示しないデファレンシャル装置のデフケースに図示しないボルト等を介して締結固定することにより、アクチュエータケース12の底部12bの中央の円筒部12cより外側に露出した出力軸22の基端部22fに連係する図示しないシフトフォークを介してデフケース内に設けられた2輪駆動と4輪駆動の駆動切換装置50を2輪駆動の状態と4輪駆動の状態及びデフロックの状態のいずれかの状態に切り換えることができるようになっている。即ち、この駆動切換装置用アクチュエータ10は駆動切換装置50を切り換える際の駆動用として用いられるものである。
As shown in FIG. 1, the
図1に示すように、出力軸22の小径の上端部22aは第2のアクチュエータカバー14の中央の凹部14aに圧入された軸受16aにより回転自在に支持されている。さらに、出力軸22の大径の基部22dはアクチュエータケース12の円筒部12cに圧入された軸受16bを介して回転自在に支持されている。そして、この出力軸22の中途部22bには、出力軸22の中央のスプライン部22cに相対回転不能に保持された回転保持部材24を介して駆動ギヤ21を回転自在に支持してある。尚、出力軸22の基部22dの下側には環状の凹溝部22eを形成してあり、該環状の凹溝部22eにはOリング状のシール部材17を嵌め込んである。
As shown in FIG. 1, the small-diameter
図5に示すように、駆動ギヤ21の下面の同一円周上には、例えば、複数(1つでも良い)の凹状のスプリング収納部21aを円弧状にかつ等間隔毎にそれぞれ形成してある。本実施例においては、スプリング収納部21aを2ヶ所形成した。この各スプリング収納部21aには、コイルスプリングとしての円筒状の圧縮コイルスプリング23をそれぞれ収納してある。また、図1に示すように、一方のスプリング収納部21aの円周方向の両端面から他方のスプリング収納部21aの円周方向の両端面間の駆動ギヤ21の下面から所定の深さに至るまでスリット21bを形成してある。この各スリット21bは、回転保持部材24に設けた各スプリング押圧部24bとの干渉を防止するためのものである。
As shown in FIG. 5, on the same circumference of the lower surface of the
図5,図6に示すように、回転保持部材24は略円板状に形成してあり、その中央には出力軸22のスプライン部22cに嵌め込まれる取付孔24aを形成してある。また、回転保持部材24の外周縁の上面には等間隔毎に円弧板状に湾曲した複数のスプリング押圧部24bを上方に向けてそれぞれ一体突出形成してある。この各スプリング押圧部24bは通常は駆動ギヤ21の各スリット21b内に位置している。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
そして、駆動切換装置用アクチュエータ10の出力軸22及び回転保持部材24は、通常はモータ30のアーマチュア軸31のウォーム32の回転により駆動ギヤ21が回転する方向と同一方向に共に回転するようになっている。しかし、モータ30が通電され、出力軸22が正回転または逆回転している途中で拘束されて停止した場合には、モータ30の通電が継続しているので駆動ギヤ21は正回転または逆回転を続行しようとする。このため、各圧縮コイルスプリング23の両端部のいずれか一方は出力軸22とともに停止する回転保持部材24の各スプリング押圧部24bにより回転が阻止されるが、各圧縮コイルスプリング23の両端部のいずれか他方が各スプリング押圧部24bで押圧され、各圧縮コイルスプリング23は撓まされて圧縮状態になる。この各圧縮コイルスプリング23が圧縮状態になると、駆動ギヤ21は拘束されて停止するようになっている。
The
上記駆動切換装置用アクチュエータ10の出力軸22が拘束停止する場合としては、2輪駆動と4輪駆動の駆動切換装置50を2輪駆動(2WD)の状態から4輪駆動(4WD)の状態、4輪駆動(4WD)の状態からデフロック(DIFF LOCK)の状態に切り換える際に、例えば、図示しないデファレンシャル装置の後輪用出力軸ギヤとフロントドライブギヤの2つのギヤの位相がずれて2輪・4輪切換スライダで両ギヤのスプライン嵌合ができなかったり、デフロックの状態から4輪駆動の状態、4輪駆動の状態から2輪駆動の状態に切り換える際に上記両ギヤのスプライン嵌合の解除に要する動力が大き過ぎて該両ギヤのスプライン嵌合の解除ができない場合があり、これら拘束状態が解除されるまで、出力軸22と各圧縮コイルスプリング23及び回転保持部材24から成る待ち機構20の作用で該各圧縮コイルスプリング23を圧縮状態にして、モータ30の回転による駆動ギヤ21の回転トルクを蓄積するようにしている。
In the case where the
そして、上記2輪・4輪切換スライドで両ギヤのスプライン嵌合位相が合致したり、或いは、スプライン嵌合の解除に要する動力が軽減されると、圧縮状態となっていた上記各圧縮コイルスプリング23の弾性反発力により回転保持部材24を介して出力軸22を自動的に正回転或いは逆回転のいずれか一方の方向に回転させことができるようになっている。
Then, when the spline fitting phase of both gears is matched in the two-wheel / four-wheel switching slide or when the power required for releasing the spline fitting is reduced, the compression coil springs that are in a compressed state are compressed. The
図1〜図4に示すように、モータ30はビス33を介してアクチュエータ本体11のアクチュエータケース12に取り付けられており、アーマチュア軸31はアクチュエータケース12の側壁に形成された断面略半円状の凹部12d内に図示しない軸受を介して回転自在に支持されている。そして、モータ30は、通電により図示しないアーマチュア等に電流が流れてアーマチュア軸31が正回転及び逆回転するようになっている。
As shown in FIGS. 1 to 4, the
また、図1,図4及び図7に示すように、駆動ギヤ21の上面には該駆動ギヤ21の位置を検出する一対の第1の摺動接点25,25をビス26を介して一対取り付けてあると共に、出力軸22の中途部22bには該出力軸22の位置を検出する第2の摺動接点27をホルダー28とビス29を介して取り付けてある。一対の第1の摺動接点25,25は、駆動ギヤ21の回転中心から半径方向に等距離に形成してあるとともに、互いに対称な位置に形成してあり、同一の形状としている。また、ホルダー28は相対回転不能に出力軸22の中途部22bに支持されている。これら第1及び第2の摺動接点25,27に相対向するアクチュエータ本体11内には、第1の面40aに各第1の摺動接点25の先端部25aが接触または非接触となる所定の第1のパターン41を形成すると共に、この第1の面40aの裏面となる第2の面40bに前記第2の摺動接点27の先端部27aが接触または非接触となる所定の第2のパターンをそれぞれ形成した回路基板40を設けてある。
As shown in FIGS. 1, 4 and 7, a pair of first sliding
図1,図4及び図7に示すように、各第1の摺動接点25は板バネ材からなり、中間部が三叉状に分岐しており、更に、この三叉状部分のそれぞれ先端側がニ又状に分岐して先端部25aを形成している。
As shown in FIG. 1, FIG. 4 and FIG. 7, each first sliding
また、図1,図3及び図7に示すように、第2の摺動接点27も板バネ材からなり、中間部が三叉状に分岐しており、更に、この三叉状部分のそれぞれ先端側がニ又状に分岐して先端部27aを形成している。
In addition, as shown in FIGS. 1, 3 and 7, the second sliding
図4及び図8(B)に示すように、前記回路基板40の第1の面(下面)40aに形成した第1のパターン41は、円環状のアース用固定接点41aと、2WD検出用固定接点41b、デフロック(DIFF LOCK)検出用固定接点41c、2WDと4WDの中間位置検出用固定接点41d及び4WDとデフロックの中間位置検出用固定接点41eとを備える。尚、固定接点41dと固定接点41eは電気的に導通している。
As shown in FIGS. 4 and 8B, the
前記各第1の摺動接点25の先端部25aは、アース用固定接点41aと常時接触するとともに、2WD検出用固定接点41b、デフロック検出用固定接点41c、2WDと4WDの中間位置検出用固定接点41d及び4WDとデフロックの中間位置検出用固定接点41eとは、駆動ギヤ21の回転位置に応じて接触または非接触となる。
The
図3及び図8(A)に示すように、前記回路基板40の第2の面(上面)40bに形成した第2のパターン42は、円環状のアース用固定接点42aと、一対の4WD検出用固定接点42b,42b及び一対のデフロック(DIFF LOCK)検出用固定接点42c,42cとを備える。この一対の4WD検出用固定接点42b,42bは、互いに対称な位置に配置されているとと共に、一対のデフロック検出用固定接点42c,42cもまた互いに対称な位置に配置されている。尚、一対の固定接点42b,42bは電気的に導通しており、一対の固定接点42c,42cも電気的に導通している。
As shown in FIGS. 3 and 8A, the
前記各第2の摺動接点27の先端部27aは、アース用固定接点42aと常時接触するとともに、4WD検出用固定接点42b,42b、デフロック検出用固定接点42c,42cとは、出力軸22の回転位置に応じて接触または非接触となる。
The
回路基板40は略円板環状に形成してあり、第1のアクチュエータカバー13の裏面にビス43を介して締結固定してある。そして、回路基板40の中央には丸孔40cを形成してあり、この丸孔40c内にホルダー28の円筒部28aを貫通してある。第2の摺動接点27を締結固定したホルダー28の腕部28bは第1のアクチュエータカバー13の円形の開口部13a内に収納されている。
The
尚、図1に示すように、アクチュエータケース12の周壁の上面と第1のアクチュエータカバー13の周縁部の下面はシール部材18によりシールされている。また、第1のアクチュエータカバー13の開口部13aの周りの上面と第2のアクチュエータカバー14の下面はシール部材19によりシールされている。
As shown in FIG. 1, the upper surface of the peripheral wall of the
以上実施形態の駆動切換装置用アクチュエータ10によれば、図2に示すように、出力軸22が2輪駆動(2WD)の状態にあれば、図3,図4において、各第1の摺動接点25の先端部25aは、アース用固定接点41a及び2WD検出用固定接点41bと接触しており、デフロック検出用固定接点41c、2WDと4WDの中間位置検出用固定接点41d及び4WDとデフロックの中間位置検出用固定接点41eとは非接触である。また、第2の摺動接点27の先端部27aは、アース用固定接点42aと接触しており、4WD検出用固定接点42b,42bとデフロック検出用固定接点42c,42cとは非接触である。この接触状態はモータ30への通電がカットオフされている状態である。
According to the
そして、この状態より、図示しない切換スイッチを4WD側に切換操作すると、モータ30が通電されてアーマチュア軸31が正回転し、ウオーム32に噛合う駆動ギヤ21が正回転する。この駆動ギヤ21の正回転により、圧縮コイルスプリング23を介して回転保持部材24と出力軸22が正回転(図2中反時計方向の回転)する。出力軸22が2WDと4WDの中間位置にくると、第1の摺動接点25の先端部25aと2WDと4WDの中間位置検出用固定接点41dは、非接触状態から接触状態に切換わる。
In this state, when a changeover switch (not shown) is switched to the 4WD side, the
出力軸22が32°正回転したところで、駆動切換装置50により図示しないデファレンシャル装置の後輪用出力ギヤとフロントドライブギヤの2つのギヤのスプライン嵌合により4輪駆動(4WD)の状態に切換える。この時、第1の摺動接点25の先端部25aと2WD検出用固定接点41bは、接触状態から非接触状態に切換わり、該先端部25aと2WDと4WDの中間位置検出用固定接点41dも接触状態から非接触状態に切換わる。また、第2の摺動接点27の先端部27aと4WD検出用固定接点42b,42bは、非接触状態から接触状態に切換わることにより、モータ30への通電がカットオフされる。
When the
尚、前記2つのギヤの位相がずれて、両ギヤのスプライン嵌合が出来ない場合には、出力軸22が32°まで正回転出来ず、途中で拘束停止するため、第2の摺動接点27の先端部27aと4WD検出用固定接点42b,42bは、非接触状態のままである。しかしながら、モータ30は通電されているので駆動ギヤ21は正回転を継続し、この駆動ギヤ21の回転トルクにより回転保持部材24のスプリング押圧部24bが圧縮コイルスプリング23の一方端を押し、該圧縮コイルスプリング23を圧縮させる。このため、第1の摺動接点25の先端部25aと2WD検出用固定接点41bは接触状態から非接触状態に切換わり、モータ30への通電はカットオフされる。つまり、駆動ギヤ21の回転トルクは、待ち機構20を構成する圧縮された圧縮コイルスプリング23の復元力として蓄えられる。前記2つのギヤの位相が合うと、該圧縮コイルスプリング23の復元力で出力軸22が32°正回転したところで、駆動切換装置50により両ギヤのスプライン嵌合がなされ、4輪駆動(4WD)の状態に切換わり、第2の摺動接点27の先端部27aと4WD検出用固定接点42b,42bは非接触状態から接触状態に切換わる。
If the two gears are out of phase and the splines cannot be engaged with each other, the
次に、4WDの状態からデフロックの状態にすべく、図示しない切換スイッチをデフロック側に切換操作すると、モータ30が通電されてアーマチュア軸31が更に正回転し、駆動ギヤ21、出力軸22が正回転する。出力軸22が4WDとデフロックの中間位置にくると、第1の摺動接点25の先端部25aと4WDとデフロックの中間位置検出用固定接点41eは、非接触状態から接触状態に切換わる。第2の摺動接点27の先端部27aと4WD検出用固定接点42b,42bは接触状態から非接触状態に切換わる。
Next, when a changeover switch (not shown) is switched to the differential lock side to change the 4WD state to the differential lock state, the
出力軸22が図2に示すように4WDの位置から32°正回転(図2中反時計方向の回転)したところで、デフロック(DIFF LOCK)の状態に切換わる。この時、第1の摺動接点25の先端部25aとデフロック検出用固定接点41cは、非接触状態から接触状態に切換わり、該先端部25aと4WDとデフロックの中間位置検出用固定接点41eは接触状態から非接触状態に切換わる。また、第2の摺動接点27の先端部27aとデフロック検出用固定接点42c,42cは、非接触状態から接触状態に切換わり、モータ30への通電はカットオフされる。
As shown in FIG. 2, when the
次に、デフロックの状態から4WDの状態にすべく、図示しない切換スイッチを4WD側に切換操作すると、モータ30が通電されてアーマチュア軸31が逆回転し、駆動ギヤ21、出力軸22が逆回転(図2中時計方向の回転)する。出力軸22が4WDとデフロックの中間位置にくると、第1の摺動接点25の先端部25aと4WDとデフロックの中間位置検出用固定接点41eは、非接触状態から接触状態に切換わる。
Next, when a changeover switch (not shown) is switched to the 4WD side so as to change the differential lock state to the 4WD state, the
出力軸22が図2に示すようにDIFF LOCKの位置から32°逆回転(図2中時計方向の回転)したところで、4WDの状態に切換わる。この時、第1の摺動接点25の先端部25aとデフロック検出用固定接点41cは、接触状態から非接触状態に切換わり、該先端部25aと4WDとデフロックの中間位置検出用固定接点41eは接触状態から非接触状態に切換わる。また、第2の摺動接点27の先端部27aと4WD検出用固定接点42b,42bは非接触状態から接触状態に切換わり、第2の摺動接点27の先端部27aとデフロック検出用固定接点42c,42cは、接触状態から非接触状態に切換わり、モータ30への通電はカットオフされる。
As shown in FIG. 2, when the
次に、4WDの状態から2WDの状態にすべく、図示しない切換スイッチを2WD側に切換操作すると、モータ30が通電されてアーマチュア軸31が更に逆回転し、駆動ギヤ21,出力軸22が逆回転(図2中時計方向の回転)する。出力軸22が2WDと4WDの中間位置にくると、第1の摺動接点25の先端部25aと2WDと4WDの中間位置検出用固定接点41dは、非接触状態から接触状態に切換わる。
Next, in order to change from the 4WD state to the 2WD state, when a changeover switch (not shown) is switched to the 2WD side, the
出力軸22が図2に示すように4WDの位置から32°逆回転(図2中時計方向の回転)したところで、駆動切換装置50により後輪用出力ギヤとフロントドライブギヤの2つのギヤのスプライン嵌合を解除し、2WDの状態に切換える。この時、第1の摺動接点25の先端部25aと2WD検出用固定接点41bは、非接触状態から接触状態に切換わり、該先端部25aと2WDと4WDの中間位置検出用固定接点41dは接触状態から非接触状態に切換わる。また、第2の摺動接点27の先端部27aと4WD検出用固定接点42b,42bは、接触状態から非接触状態に切換わり、モータ30への通電はカットオフされる。
As shown in FIG. 2, when the
尚、前記両ギヤのスプライン嵌合の解除に要する動力が大き過ぎで該両ギヤのスプライン嵌合の解除が出来ない場合には、出力軸22が32°まで逆回転出来ず、途中で拘束停止するため、第2の摺動接点27の先端部27aと4WD検出用固定接点42b,42bは、接触状態のままである。しかしながら、モータ30は通電されているので駆動ギヤ21は逆回転を継続し、この駆動ギヤ21の回転トルクにより回転保持部材24のスプリング押圧部24bが圧縮コイルスプリング23の他方端を押し、該圧縮コイルスプリング23を圧縮させる。このため、第1の摺動接点25の先端部25aと2WD検出用固定接点41bは非接触状態から接触状態に切換わり、モータ30への通電はカットオフされる。駆動ギヤ21の回転トルクは、待ち機構20を構成する圧縮された圧縮コイルスプリング23の復元力として蓄えられる。前記両ギヤのスプライン嵌合の解除に要する動力が小さくなると、該圧縮コイルスプリング23の復元力で出力軸22が32°逆回転したところで駆動切換装置50により、両ギヤのスプライン嵌合が解除されることにより2輪駆動(2WD)の状態に切換わり、第2の摺動接点27の先端部27aと4WD検出用固定接点42b,42bは接触状態から非接触状態に切換わる。
If the power required for releasing the spline fitting between the two gears is too large to release the spline fitting between the two gears, the
尚、2輪駆動状態からデフロック状態、及びデフロック状態から2輪駆動状態への切換えは、4輪駆動状態への切換えを経由してなされる。 Note that switching from the two-wheel drive state to the diff lock state and from the diff lock state to the two-wheel drive state is performed via switching to the four-wheel drive state.
このように、駆動切換装置用アクチュエータ10では、モータ30で出力軸22を反時計方向及び時計方向に回転させることにより、2輪駆動の状態と4輪駆動の状態及びデフロックの状態のいずれかの状態に自動的に簡単に切り換えることできる。
As described above, in the drive
また、所定の第1のパターン41を第1の面40aに形成すると共に、所定の第2のパターン42を第2の面40bにそれぞれ形成した回路基板40を挟んで駆動ギヤ21の位置を検出する一対の第1の摺動接点25,25と出力軸22の位置を検出する第2の摺動接点27とを相対向するように設けたことにより、検出手段の設置スペースを可及的に小さくすることができ、また、部品点数を削減することができ、駆動切換装置用アクチュエータ10全体の小型化及び低コスト化を図ることができる。
In addition, the predetermined
さらに、駆動ギヤ21と圧縮コイルスプリング23及び回転保持部材24とで、出力軸22の拘束停止時にモータ30の回転による駆動ギヤ21の回転トルクを蓄える待ち機構20を構成したので、待ち機構20をアクチュエータ本体11内にコンパクトに内蔵することができ、駆動切換装置50を簡単かつ確実に切り換えることができる。また、出力軸22に回転保持部材24を相対回転不能に保持すべく、出力軸22に形成したスプライン部22cに回転保持部材24の取付孔24aを嵌合固定すると共に、該出力軸22に回転自在に支持された駆動ギヤ21のスプリング収納部21aに圧縮コイルスプリング23を収納するだけで待ち機構20を簡単に組み付けることができ、その組付作業性を向上させることができると共に、この待ち機構20は小型なものとなり、部品点数も削減され、より小型で安価な駆動切換装置用アクチュエータ10となる。
Furthermore, the waiting
さらに、駆動ギヤ21のスプリング収納部21aに圧縮コイルスプリング23を収納することで、この圧縮コイルスプリング23は、出力軸22が拘束して停止した際に衝撃力を吸収するダンパとして機能するので、駆動切換装置用アクチュエータ10を構成する各部品の破損を防止することができる。
Further, by storing the
尚、前記実施形態によれば、2輪駆動車で必要なときだけ4輪を駆動できるパートタイム4WDに用いられる2輪駆動と4輪駆動の駆動切換装置用のアクチュエータについて説明したが、パートタイム4WD以外の4WDに用いられる2輪駆動と4輪駆動の駆動切換装置用のアクチュエータに前記実施形態を適用できることは勿論である。 In addition, according to the embodiment, the actuator for the two-wheel drive and the four-wheel drive switching device used for the part-time 4WD that can drive the four-wheels only when necessary in the two-wheel drive vehicle has been described. Of course, the above-described embodiment can be applied to actuators for two-wheel drive and four-wheel drive drive switching devices used in 4WD other than 4WD.
10 駆動切換装置用アクチュエータ
11 アクチュエータ本体
20 待ち機構
21 駆動ギヤ
21a スプリング収納部
22 出力軸
23 圧縮コイルスプリング(コイルスプリング)
24 回転保持部材
24b スプリング押圧部
25 第1の摺動接点
25a 先端部
27 第2の摺動接点
27a 先端部
30 モータ
31 アーマチュア軸
32 ウォーム
40 回路基板
40a 第1の面
40b 第2の面
41 第1のパターン
41a,41b,41c 固定接点
42 第2のパターン
42a,42b,42c 固定接点
DESCRIPTION OF
24
Claims (2)
前記駆動ギヤに該駆動ギヤの位置を検出する第1の摺動接点を設けると共に、前記出力軸に該出力軸の位置を検出する第2の摺動接点を設け、これら第1及び第2の摺動接点に相対向する前記アクチュエータ本体内に、第1の面に前記第1の摺動接点が接触または非接触となる所定の第1のパターンを形成すると共に、この第1の面の裏面となる第2の面に前記第2の摺動接点が接触または非接触となる所定の第2のパターンをそれぞれ形成した回路基板を設けたことを特徴とする駆動切換装置用アクチュエータ。 A motor that rotates forward or backward by energization, a drive gear that meshes with a worm formed on the armature shaft of the motor, and a drive gear that is connected to the drive gear, and changes the vehicle drive state between a two-wheel drive state and a four-wheel drive state. An output shaft that switches between the state and the differential lock state, a coil spring that is housed in a spring housing portion formed on the drive gear, and a rotation of the drive gear that is held on the output shaft so as not to be relatively rotatable. An actuator for a drive switching device comprising: a rotation holding member having a spring pressing portion that presses the coil spring; and an actuator body that houses the drive gear, the rotation holding member, and the output shaft.
The driving gear is provided with a first sliding contact for detecting the position of the driving gear, and the output shaft is provided with a second sliding contact for detecting the position of the output shaft. A predetermined first pattern in which the first sliding contact is in contact with or non-contacting is formed on the first surface in the actuator body facing the sliding contact, and the back surface of the first surface An actuator for a drive switching device, comprising a circuit board on which a predetermined second pattern is formed on the second surface to be in contact or non-contact with the second sliding contact.
前記駆動ギヤと前記コイルスプリング及び前記回転保持部材とで、前記出力軸の拘束停止時に前記モータの回転による駆動ギヤの回転トルクを蓄積する待ち機構を構成したことを特徴とする駆動切換装置用アクチュエータ。 An actuator for a drive switching device according to claim 1,
The drive switching device actuator, wherein the drive gear, the coil spring, and the rotation holding member constitute a waiting mechanism for accumulating rotational torque of the drive gear due to rotation of the motor when the output shaft is restrained and stopped. .
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