JP2009165332A - Actuator - Google Patents

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JP2009165332A
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electric motor
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Iori Tomiya
伊織 東宮
Yasushi Goto
寧 後藤
Makoto Uchida
誠 内田
Shinichi Yamada
伸一 山田
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Mitsuba Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compact actuator by improving transmission efficiency of a worm speed reducer. <P>SOLUTION: The actuator is provided with an electric motor 3 and the worm speed reducer 47. The worm speed reducer 47 comprises a worm 45 linked with a rotating shaft 12 of the electric motor 3 and a helical gear 46 geared to the worm 45. A two-way clutch 5 is provided on the rotating shaft 12 of the electric motor 3 and the rotating shaft 12 is linked with the worm 45 via the two-way clutch 5. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、電動モータとウォーム減速機とを備えたアクチュエータに関し、特に自動車に搭載されるアクチュエータに関するものである。   The present invention relates to an actuator including an electric motor and a worm speed reducer, and more particularly to an actuator mounted on an automobile.

自動車に搭載されるアクチュエータとしては、例えば、トランスファを2輪駆動状態と4輪駆動状態に切り換える駆動切替え装置に用いられるものがある。駆動切替え装置用のアクチュエータは、ウォーム減速機と電動モータとが連結されている。ウォーム減速機は、電動モータの回転軸に連結されるウォームと、このウォームに噛合されるウォームホイールとを備えている。ウォームホイールには、出力軸が取り付けられており、この出力軸にラック・ピニオンのピニオンが取り付けられている。ピニオンに噛合されるラックは、アクチュエータのケーシングに往復運動可能に支持されている。   As an actuator mounted on an automobile, for example, there is an actuator used in a drive switching device that switches a transfer between a two-wheel drive state and a four-wheel drive state. The actuator for the drive switching device is connected to a worm reduction gear and an electric motor. The worm speed reducer includes a worm coupled to the rotation shaft of the electric motor and a worm wheel meshed with the worm. An output shaft is attached to the worm wheel, and a rack and pinion pinion is attached to the output shaft. The rack meshed with the pinion is supported by the casing of the actuator so as to be able to reciprocate.

ラックには、シフトフォークが設けられている。このシフトフォークは、トランスファの2輪/4輪駆動切り換え装置を駆動させるためのものである。すなわち、電動モータの回転軸を回転させるとウォームを介してウォームホイールが回転し、ウォームホイールに取り付けられている出力軸が回転する。出力軸が回転するとピニオンもこれと共回りする。すると、ピニオンに噛合されたラックが直線運動し、これによってラックに設けられたシフトフォークがトランスファの2輪駆動状態と4輪駆動状態とを切り換える(例えば、特許文献1参照)。
特開2000−71806号公報
The rack is provided with a shift fork. This shift fork is for driving a transfer two-wheel / four-wheel drive switching device. That is, when the rotating shaft of the electric motor is rotated, the worm wheel rotates via the worm, and the output shaft attached to the worm wheel rotates. When the output shaft rotates, the pinion rotates with it. Then, the rack meshed with the pinion moves linearly, and thereby the shift fork provided on the rack switches between the two-wheel drive state and the four-wheel drive state of the transfer (see, for example, Patent Document 1).
JP 2000-71806 A

ところで、上述の従来技術にあっては、ウォーム減速機のセルフロックによって電動モータの回転軸の逆転防止を図っている。すなわち、ウォーム減速機の場合、ウォームの歯部がねじのように形成されていることからウォームとウォームホイールとの噛合面積が大きくなり、これによって生じる摩擦力が、ウォームを駆動させてからウォームホイールを容易に駆動させる一方、ウォームホイールを駆動させてからウォームを駆動させることを困難にさせている。   By the way, in the above-mentioned conventional technology, the reverse rotation of the rotating shaft of the electric motor is prevented by the self-locking of the worm speed reducer. That is, in the case of a worm speed reducer, since the worm tooth portion is formed like a screw, the meshing area between the worm and the worm wheel is increased, and the frictional force generated thereby causes the worm wheel to drive after the worm is driven. While driving the worm, it is difficult to drive the worm after driving the worm wheel.

しかしながら、セルフロックを十分機能させるためには、ウォームのリード角を小さくする等、ウォームとウォームホイールの噛合面積を大きくする必要がある。このため、ウォーム減速機の伝達効率が低下してしまうので、所望の伝達効率を得るためにウォーム減速機が大型化してしまい、結果的にアクチュエータが大型化してしまうという課題がある。   However, in order for the self-lock to function sufficiently, it is necessary to increase the meshing area between the worm and the worm wheel, for example, by reducing the worm lead angle. For this reason, since the transmission efficiency of the worm reducer is reduced, the worm reducer is increased in size to obtain a desired transmission efficiency, and as a result, the actuator is increased in size.

そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、ウォーム減速機の伝達効率を向上させて小型化を図ることができるアクチュエータを提供するものである。   Therefore, the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and provides an actuator that can improve the transmission efficiency of a worm reducer and reduce the size.

上記の課題を解決するために、請求項1に記載した発明は、電動モータとウォーム減速機とを備え、前記ウォーム減速機は、前記電動モータの回転軸と連係されるウォームと、前記ウォームに噛合されるヘリカルギアまたはウォームホイールとで構成され、前記電動モータの回転軸にツーウェイクラッチを設け、該ツーウェイクラッチを介して前記回転軸と前記ウォームとが連係されていることを特徴とする。
このように構成することで、ツーウェイクラッチで電動モータの回転軸の逆転防止を図ることができるので、ウォーム減速機のセルフロックを廃止して伝達効率を向上させることが可能になる。
In order to solve the above problems, an invention described in claim 1 includes an electric motor and a worm speed reducer, and the worm speed reducer includes a worm linked to a rotating shaft of the electric motor, and the worm. It is comprised by the meshed helical gear or worm wheel, A two-way clutch is provided in the rotating shaft of the said electric motor, The said rotating shaft and the said worm are linked | coupled via this two-way clutch.
With this configuration, it is possible to prevent reverse rotation of the rotating shaft of the electric motor with the two-way clutch, and therefore it is possible to improve the transmission efficiency by eliminating the self-lock of the worm speed reducer.

請求項2に記載した発明は、電動モータとウォーム減速機とを備え、前記ウォーム減速機は、前記電動モータの回転軸と連係されるウォームと、前記ウォームに噛合されるヘリカルギアまたはウォームホイールとで構成され、前記電動モータと前記ウォーム減速機との間に複数の歯車から成る減速機構を設け、前記電動モータの回転軸と前記ウォームとを並列配設し、且つこれら回転軸の軸線とウォームの軸線とが同一方向に沿うように両者を配設したことを特徴とする。
このように構成することで、ウォーム減速機からの反力が直接電動モータの回転軸に伝達されることがないので、ウォーム減速機のウォームと電動モータの回転軸とを直結する場合と比較して、回転軸に作用するスラスト力を低減させることが可能になる。
The invention described in claim 2 includes an electric motor and a worm reducer, and the worm reducer includes a worm linked to a rotation shaft of the electric motor, a helical gear or a worm wheel meshed with the worm, and A reduction mechanism comprising a plurality of gears is provided between the electric motor and the worm reducer, the rotation shaft of the electric motor and the worm are arranged in parallel, and the axis of the rotation shaft and the worm Both of them are arranged so that their axes are along the same direction.
With this configuration, the reaction force from the worm reducer is not transmitted directly to the rotating shaft of the electric motor, so compared with the case where the worm of the worm reducer and the rotating shaft of the electric motor are directly connected. Thus, the thrust force acting on the rotating shaft can be reduced.

請求項3に記載した発明は、電動モータとウォーム減速機とを備え、前記ウォーム減速機は、前記電動モータの回転軸と連係されるウォームと、前記ウォームに噛合されるヘリカルギアまたはウォームホイールとで構成され、前記電動モータの回転軸にツーウェイクラッチを設け、該ツーウェイクラッチと前記ウォーム減速機との間に複数の歯車から成る減速機構を設け、前記電動モータの回転軸と前記ウォームとを並列配設し、且つこれら回転軸の軸線とウォームの軸線とが同一方向に沿うように両者を配設したことを特徴とする。
このように構成することで、ウォーム減速機からの反力が直接ツーウェイクラッチに伝達されることがないので、ウォーム減速機のウォームとツーウェイクラッチとを直結する場合と比較して、ツーウェイクラッチに作用するスラスト力を低減させることが可能になる。
The invention described in claim 3 includes an electric motor and a worm reducer, and the worm reducer includes a worm linked to a rotation shaft of the electric motor, a helical gear or a worm wheel meshed with the worm, and A two-way clutch is provided on the rotating shaft of the electric motor, a reduction mechanism comprising a plurality of gears is provided between the two-way clutch and the worm reducer, and the rotating shaft of the electric motor and the worm are arranged in parallel. And both are arranged such that the axis of the rotary shaft and the axis of the worm are in the same direction.
By configuring in this way, reaction force from the worm reducer is not directly transmitted to the two-way clutch, so it acts on the two-way clutch compared to the case where the worm and the two-way clutch are directly connected. It is possible to reduce the thrust force that is generated.

請求項1に記載した発明によれば、ツーウェイクラッチで電動モータの回転軸の逆転防止を図ることができるので、ウォーム減速機のセルフロックを廃止して伝達効率を向上させることが可能になる。このため、ウォーム減速機を小型化することができ、アクチュエータを小型化することができる。   According to the first aspect of the present invention, since the reverse rotation of the rotating shaft of the electric motor can be prevented by the two-way clutch, it is possible to improve the transmission efficiency by eliminating the self-locking of the worm speed reducer. For this reason, a worm reduction gear can be reduced in size and an actuator can be reduced in size.

請求項2に記載した発明によれば、ウォーム減速機からの反力が直接電動モータの回転軸に伝達されることがないので、ウォーム減速機のウォームと電動モータの回転軸とを直結する場合と比較して、回転軸に作用するスラスト力を低減させることが可能になる。このため、電動モータの回転軸を回転自在に支持する軸受けを小型化することが可能になり、結果的に電動モータの小型化を図ることができる。   According to the second aspect of the present invention, the reaction force from the worm speed reducer is not directly transmitted to the rotating shaft of the electric motor, so that the worm of the worm speed reducer and the rotating shaft of the electric motor are directly connected. Compared with, it becomes possible to reduce the thrust force which acts on a rotating shaft. For this reason, it is possible to reduce the size of the bearing that rotatably supports the rotating shaft of the electric motor, and as a result, it is possible to reduce the size of the electric motor.

請求項3に記載した発明によれば、ウォーム減速機からの反力が直接ツーウェイクラッチに伝達されることがないので、ウォーム減速機のウォームとツーウェイクラッチとを直結する場合と比較して、ツーウェイクラッチに作用するスラスト力を低減させることが可能になる。このため、ツーウェイクラッチへの負荷を低減することができ、ツーウェイクラッチの使用寿命を延命させることが可能になる。よって、アクチュエータの耐久性を向上させることができる。   According to the third aspect of the present invention, since the reaction force from the worm reducer is not directly transmitted to the two-way clutch, the two-way is compared with the case where the worm and the two-way clutch are directly connected. The thrust force acting on the clutch can be reduced. For this reason, the load on the two-way clutch can be reduced, and the service life of the two-way clutch can be extended. Therefore, the durability of the actuator can be improved.

次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1に示すように、アクチュエータ1は、例えば、四輪車の駆動を二輪駆動と四輪駆動とに切替える駆動切替え装置用として用いられるものであって、ケーシング2内に電動モータ3と、減速機構4と、減速機構4に連結するウォーム減速機47とを備え、電動モータ3と減速機構4とをツーウェイクラッチ5を介して連結している。
ケーシング2は、電動モータ3を収納する電動モータ収納部6と、減速機構4を収納する減速機構収納部7とを有している。ケーシング2の外周縁には、アクチュエータ1を固定するときに使用されるボルト孔8が7箇所突設されている。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the actuator 1 is used, for example, for a drive switching device that switches the driving of a four-wheeled vehicle between a two-wheel drive and a four-wheel drive. A mechanism 4 and a worm reduction gear 47 connected to the reduction mechanism 4 are provided, and the electric motor 3 and the reduction mechanism 4 are connected via a two-way clutch 5.
The casing 2 includes an electric motor storage unit 6 that stores the electric motor 3 and a speed reduction mechanism storage unit 7 that stores the speed reduction mechanism 4. Seven bolt holes 8 are provided on the outer peripheral edge of the casing 2 so as to be used when the actuator 1 is fixed.

電動モータ3は、有底円筒形状のヨーク9内にアーマチュア10を回転自在に配置した所謂DCブラシ付モータである。ヨーク9の内周面には周方向に分割された瓦状の永久磁石11が等間隔に、且つ隣り合う磁極が互いに逆になるように固定されている。
アーマチュア10は、回転軸12に固定されたアーマチュアコア13と、アーマチュアコア13に巻装されたアーマチュアコイル14と、アーマチュアコア13に隣接して設けられたコンミテータ15とで構成されている。
The electric motor 3 is a so-called DC brush motor in which an armature 10 is rotatably disposed in a bottomed cylindrical yoke 9. A tile-shaped permanent magnet 11 divided in the circumferential direction is fixed to the inner peripheral surface of the yoke 9 at equal intervals, and adjacent magnetic poles are opposite to each other.
The armature 10 includes an armature core 13 fixed to the rotating shaft 12, an armature coil 14 wound around the armature core 13, and a commutator 15 provided adjacent to the armature core 13.

回転軸12は、ツーウェイクラッチ5側先端に向かうに従って段差により軸径が細くなるように形成されている。すなわち、回転軸12は、アーマチュアコア13が外嵌固定される軸本体12aと、この軸本体12aよりも段差によって縮径された第一縮径部16aと、この第一縮径部16aよりも段差により縮径された第二縮径部16bとがこの順で一体成形され、且つ軸本体12aの基端側(図1における右側)にも段差により縮径された軸受け部16cが一体成形されている。
第二縮径部16bには、1箇所に平面取りが施されている。回転軸12の軸受け部16cは、ヨーク9のエンド部9a(底部)に突出形成されたボス17に圧入固定された軸受け18によって回転自在に支持されている。
The rotating shaft 12 is formed such that the shaft diameter becomes narrower due to a step as it goes toward the tip of the two-way clutch 5 side. That is, the rotary shaft 12 includes a shaft main body 12a to which the armature core 13 is externally fitted and fixed, a first reduced diameter portion 16a having a diameter reduced by a level difference from the shaft main body 12a, and a first reduced diameter portion 16a. The second reduced diameter portion 16b reduced in diameter by the step is integrally formed in this order, and the bearing portion 16c reduced in diameter by the step is also integrally formed on the base end side (right side in FIG. 1) of the shaft body 12a. ing.
The second reduced diameter portion 16b is flattened at one place. The bearing portion 16 c of the rotating shaft 12 is rotatably supported by a bearing 18 that is press-fitted and fixed to a boss 17 that is formed to protrude from an end portion 9 a (bottom portion) of the yoke 9.

アーマチュアコア13は、リング状の金属板を軸方向に複数枚積層したものである。金属板の外周部には平面視略T字型のティース19が周方向に沿って等間隔に放射状に形成されている。複数枚の金属板を回転軸12の軸本体12aに外嵌固定することにより、アーマチュアコア13の外周には隣接するティース19間に蟻溝状のスロット20が形成されている。スロット20は軸方向に沿って延びており、周方向に沿って等間隔に形成されている。
ティース19には、このスロット20を通ってエナメル被覆の巻線21が巻装されるようになっている。これにより、アーマチュアコア13の外周に複数のアーマチュアコイル14が形成される。
The armature core 13 is obtained by laminating a plurality of ring-shaped metal plates in the axial direction. Teeth 19 having a substantially T shape in plan view are radially formed at equal intervals along the circumferential direction on the outer peripheral portion of the metal plate. By fixing a plurality of metal plates to the shaft main body 12 a of the rotating shaft 12, dovetail-shaped slots 20 are formed between the adjacent teeth 19 on the outer periphery of the armature core 13. The slots 20 extend along the axial direction and are formed at equal intervals along the circumferential direction.
An enamel-coated winding 21 is wound around the teeth 19 through the slot 20. As a result, a plurality of armature coils 14 are formed on the outer periphery of the armature core 13.

コンミテータ15は、回転軸12の第一縮径部16aに外嵌固定されている。このコンミテータ15は、アーマチュアコイル14に流れる電流の向きを切替える、所謂整流を行うためのものであって、コンミテータ15の外周面には、導電材で形成されたセグメント22が取り付けられている。   The commutator 15 is externally fitted and fixed to the first reduced diameter portion 16 a of the rotary shaft 12. The commutator 15 performs so-called rectification that switches the direction of the current flowing through the armature coil 14, and a segment 22 made of a conductive material is attached to the outer peripheral surface of the commutator 15.

セグメント22は軸方向に長い板状の金属片からなり、互いに絶縁された状態で周方向に沿って等間隔に並列に固定されている。各セグメント22のアーマチュアコア13側の端部には、外径側に折り返す形で折り曲げられたライザ23が一体形成され、このライザ23に、アーマチュアコイル14の巻き始め端部と巻き終わり端部となる巻線21が掛け回わされている。巻線21はヒュージングによりライザに固定されており、これによりセグメント22とこれに対応するアーマチュアコイル14とが電気的に接続される。   The segments 22 are made of plate-shaped metal pieces that are long in the axial direction, and are fixed in parallel at equal intervals along the circumferential direction in a state of being insulated from each other. A riser 23 is integrally formed at the end of each segment 22 on the side of the armature core 13 so as to be folded back to the outer diameter side. The riser 23 has a winding start end and a winding end end. The winding 21 is wound around. The coil | winding 21 is being fixed to the riser by the fusing, and, thereby, the segment 22 and the armature coil 14 corresponding to this are electrically connected.

ヨーク9の開口端には有底筒状のカバー24がボルト25aとナット25bとによって締結固定されている。このカバー24の内側には不図示のホルダステーが取り付けられており、ここにコンミテータ15に摺接するブラシ(不図示)が設けられている。
カバー24のエンド部24a(底部)には、径方向中央に共有軸受け26が設けられている。この共有軸受け26は、回転軸12の第一縮径部16aとツーウェイクラッチ5とを共に回転自在に支持するための滑り軸受けであって、筒状の軸受け本体27とこの軸受け本体27のツーウェイクラッチ5側端に一体形成されたフランジ部28とで構成されている。
A bottomed cylindrical cover 24 is fastened and fixed to the open end of the yoke 9 by bolts 25a and nuts 25b. A holder stay (not shown) is attached to the inside of the cover 24, and a brush (not shown) slidably contacting the commutator 15 is provided here.
A common bearing 26 is provided at the end 24a (bottom) of the cover 24 at the center in the radial direction. The common bearing 26 is a sliding bearing for rotatably supporting the first reduced diameter portion 16a of the rotating shaft 12 and the two-way clutch 5, and includes a cylindrical bearing body 27 and a two-way clutch of the bearing body 27. It is comprised with the flange part 28 integrally formed by the 5 side end.

ツーウェイクラッチ5は、電動モータ3の駆動に基づいた回転軸12の回転力を減速機構4へ伝達する一方、外力による回転力が減速機構4を介して回転軸12に作用し、これによって回転軸12が逆転してしまうのを防止するためのものである。
ここで、ツーウェイクラッチ5とは、ワンウェイクラッチが一方向(正回転、または逆回転の何れか一方)だけの駆動力を伝達するものであるのに対し、1つのクラッチで両方向(正/逆回転)に駆動力を伝達することができるものである。つまり、ツーウェイクラッチ5は、回転軸12の正/逆回転の両方の回転力を減速機構4へ伝達する一方、減速機構4からの回転力は正/逆回転の何れも回転軸12へは伝達されないようになっている。
The two-way clutch 5 transmits the rotational force of the rotary shaft 12 based on the drive of the electric motor 3 to the speed reduction mechanism 4, while the rotational force due to the external force acts on the rotary shaft 12 via the speed reduction mechanism 4, thereby This is to prevent 12 from being reversed.
Here, the two-way clutch 5 is a one-way clutch that transmits a driving force in only one direction (either forward rotation or reverse rotation), whereas one clutch is in both directions (forward / reverse rotation). ) Can transmit a driving force. That is, the two-way clutch 5 transmits both the forward / reverse rotational force of the rotating shaft 12 to the speed reducing mechanism 4, while the rotational force from the speed reducing mechanism 4 is transmitted to the rotating shaft 12 in both forward / reverse directions. Not to be.

このようなツーウェイクラッチ5は、有底筒状のケーシング51に内嵌された筒状のハウジング29と、このハウジング29の内側に回転軸12連結される駆動側回転体31と、この駆動側回転体31と相対回転不能、且つ軸方向に移動可能に連結された従動側回転体32とを備え、これら駆動側回転体31、および従動側回転体32と、ハウジング29との間に有底筒状のハブ30を介装してある。   Such a two-way clutch 5 includes a cylindrical housing 29 fitted in a bottomed cylindrical casing 51, a driving side rotating body 31 connected to the rotary shaft 12 inside the housing 29, and the driving side rotation. A driven-side rotating body 32 that is connected to the body 31 so as not to rotate relative to the body and is movable in the axial direction, and a bottomed cylinder between the driving-side rotating body 31 and the driven-side rotating body 32 and the housing 29. A shaped hub 30 is interposed.

ハウジング29の電動モータ3側端には、内周面に段差により拡径された拡径部29aが形成され、ここに共有軸受け26のフランジ部28を受け入れることができるようになっている。
駆動側回転体31は、略円柱状に形成されたものであって、電動モータ3側に回転軸12の第二縮径部16bに対応する連結孔33が形成されている。これによって、駆動側回転体31と回転軸12とが相対回転不能、且つ軸方向に移動可能になっている。
At the end of the housing 29 on the side of the electric motor 3, an enlarged diameter portion 29 a having an enlarged diameter is formed on the inner peripheral surface so that the flange portion 28 of the common bearing 26 can be received therein.
The drive-side rotator 31 is formed in a substantially cylindrical shape, and a connection hole 33 corresponding to the second reduced diameter portion 16b of the rotary shaft 12 is formed on the electric motor 3 side. As a result, the drive-side rotator 31 and the rotary shaft 12 are not rotatable relative to each other and are movable in the axial direction.

また、駆動側回転体31の電動モータ3側端には、外周面に段差により縮径された縮径部34が形成されており、ここを共有軸受け26が回転自在に支持するようになっている。すなわち、駆動側回転体31の縮径部34の外径E1は、回転軸12の第一縮径部16aの外径E2と略一致するように設定されている。   In addition, a diameter-reduced portion 34 having a diameter reduced by a step is formed on the outer peripheral surface at the end of the drive-side rotating body 31 on the electric motor 3 side, and the shared bearing 26 rotatably supports this portion. Yes. That is, the outer diameter E1 of the reduced diameter portion 34 of the drive-side rotator 31 is set so as to substantially match the outer diameter E2 of the first reduced diameter portion 16a of the rotating shaft 12.

さらに、駆動側回転体31の電動モータ3とは反対側端に段差により形成された縮径部35には、従動側回転体32が外嵌されている。駆動側回転体31の縮径部35には、1箇所に平面取りが施されている一方、縮径部35を受け入れる従動側回転体32の連結孔36は、縮径部35に対応するように形成されている。これによって、両者31,32は相対回転不能、且つ軸方向に移動可能になっている。   Furthermore, a driven-side rotator 32 is externally fitted to a reduced diameter portion 35 formed by a step at the opposite end of the drive-side rotator 31 from the electric motor 3. The reduced diameter portion 35 of the drive side rotating body 31 is flattened at one location, while the connection hole 36 of the driven side rotating body 32 that receives the reduced diameter portion 35 corresponds to the reduced diameter portion 35. Is formed. Thereby, both 31 and 32 cannot be rotated relatively, but can move in the axial direction.

駆動側回転体31、および従動側回転体32は、互いに重ね合わさった状態で有底筒状のハブ30内に収納されている。つまり、駆動側回転体31、および従動側回転体32と、ハウジング29との間にハブ30が介装された状態になっている。
ハブ30は、この開口部が電動モータ3側となるように設けられている。ハブ30とハウジング29との間には、コイルスプリング52が設けられている。このコイルスプリング52は、それぞれ駆動側回転体31、および従動側回転体32の回転駆動に応じて径方向内側に向かって縮径変形したり、径方向外側に向かって拡径変形したりするようになっている。
The drive-side rotator 31 and the driven-side rotator 32 are accommodated in a bottomed cylindrical hub 30 in a state where they are overlapped with each other. That is, the hub 30 is interposed between the drive side rotating body 31 and the driven side rotating body 32 and the housing 29.
The hub 30 is provided so that the opening is on the electric motor 3 side. A coil spring 52 is provided between the hub 30 and the housing 29. The coil spring 52 is deformed to be radially reduced toward the inner side in the radial direction or expanded toward the outer side in the radial direction in accordance with the rotational driving of the driving side rotating body 31 and the driven side rotating body 32. It has become.

すなわち、ツーウェイクラッチ5は、まず駆動側回転体31が駆動した場合、駆動側回転体31が駆動することでコイルスプリング52が縮径変形し、これがハブ30を介して駆動側回転体31と従動側回転体32を一体化させて両者が共回りする。このため、駆動側回転体31から従動側回転体32に回転力が伝達される。   That is, in the two-way clutch 5, when the drive side rotator 31 is driven first, the drive side rotator 31 is driven to reduce the diameter of the coil spring 52, which is driven by the drive side rotator 31 via the hub 30. The side rotating body 32 is integrated and both rotate together. For this reason, the rotational force is transmitted from the driving side rotating body 31 to the driven side rotating body 32.

これに対し、ハブ30が駆動側回転体31よりも先に駆動するような場合には、ハブ30が駆動することでコイルスプリング52が拡径変形し、コイルスプリング52とハウジング29との間に摩擦抵抗力が生じる。これによって、従動側回転体32の回転が規制されるので、従動側回転体32から駆動側回転体31への回転力の伝達が防止される。   On the other hand, when the hub 30 is driven before the drive-side rotator 31, the coil spring 52 is expanded in diameter by driving the hub 30, and the coil spring 52 is interposed between the coil spring 52 and the housing 29. Friction resistance is generated. As a result, the rotation of the driven-side rotator 32 is restricted, and transmission of the rotational force from the driven-side rotator 32 to the drive-side rotator 31 is prevented.

ハブ30のエンド部30a(底部)には、軸方向外側に向かって突出するボス部37が形成され、ここに減速機構4の第一ピニオン38が圧入固定されている。第一ピニオン38は、筒状に形成されたものであって、基端側に形成されツーウェイクラッチ5と連結される連結部40と、先端側に形成された歯部41とが一体成形されている。第一ピニオン38の連結部40は、ハウジング29の電動モータ3とは反対側端に設けられた軸受け39に回転自在に支持されている。すなわち、第一ピニオン38の連結部40に圧入されているハブ30は、軸受け39に第一ピニオン38を介して回転自在に支持された状態になっている。   A boss portion 37 protruding outward in the axial direction is formed at the end portion 30a (bottom portion) of the hub 30, and the first pinion 38 of the speed reduction mechanism 4 is press-fitted and fixed thereto. The first pinion 38 is formed in a cylindrical shape, and is formed by integrally forming a connecting portion 40 formed on the proximal end side and connected to the two-way clutch 5 and a tooth portion 41 formed on the distal end side. Yes. The connecting portion 40 of the first pinion 38 is rotatably supported by a bearing 39 provided at the end of the housing 29 opposite to the electric motor 3. That is, the hub 30 press-fitted into the connecting portion 40 of the first pinion 38 is in a state of being rotatably supported by the bearing 39 via the first pinion 38.

ここで、歯部41のピッチ円径PCは連結部40の直径よりも小さく設定されている。このようにすることで、歯部41のピッチ円径PCが連結部40の直径よりも大きく設定されている場合と比較して第一ピニオン38に作用する駆動モーメントを小さくすることができる。このため、第一ピニオン38の連結部40のみに軸受け39を設ける、つまり、第一ピニオン38を片持ちで支持することが可能になる。   Here, the pitch circle diameter PC of the tooth portion 41 is set smaller than the diameter of the connecting portion 40. By doing in this way, the drive moment which acts on the 1st pinion 38 can be made small compared with the case where the pitch circle diameter PC of the tooth | gear part 41 is set larger than the diameter of the connection part 40. FIG. For this reason, it becomes possible to provide the bearing 39 only in the connection part 40 of the 1st pinion 38, ie, to support the 1st pinion 38 by cantilever.

第一ピニオン38の歯部41には、第一平歯車42が噛合されている。第一平歯車42には、電動モータ3側に延出する第二ピニオン43が一体成形されており、これら第一平歯車42、および第二ピニオン43は、ケーシング2と電動モータ3のカバー24とで回転自在に支持されている。   A first spur gear 42 is meshed with the tooth portion 41 of the first pinion 38. The first spur gear 42 is integrally formed with a second pinion 43 extending toward the electric motor 3, and the first spur gear 42 and the second pinion 43 are formed by the cover 24 of the casing 2 and the electric motor 3. And is supported rotatably.

第二ピニオン43には、第二平歯車44が噛合されている。第二平歯車44は、ウォーム減速機47の一方を構成するウォーム45と一体成形されている。ウォーム45は、ケーシング2に設けられたウォーム収容部48に収容され、このウォーム収容部48に設けられた軸受け49,49によって回転自在に支持されている。
これら平歯車38,42〜44が設けられることによって、ウォーム45は、この軸線P1が電動モータ3の回転軸12の軸線P2に沿うように設けられ、両者12,45は互いに並列配設された状態になっている。
A second spur gear 44 is engaged with the second pinion 43. The second spur gear 44 is integrally formed with the worm 45 that constitutes one of the worm reduction gears 47. The worm 45 is accommodated in a worm accommodating portion 48 provided in the casing 2, and is rotatably supported by bearings 49, 49 provided in the worm accommodating portion 48.
By providing these spur gears 38, 42 to 44, the worm 45 is provided such that the axis P1 is along the axis P2 of the rotating shaft 12 of the electric motor 3, and the both 12, 45 are arranged in parallel with each other. It is in a state.

ウォーム45には、ウォーム減速機47の他方を構成するヘリカルギア46が噛合されている。ヘリカルギア46の径方向略中央には、ヘリカルギア46と共に回転可能に連結された出力軸50が電動モータ3の回転軸12と直交する方向に沿うように設けられている。なお、この出力軸50が回転することによって図示しない駆動切替え装置が駆動し、四輪車の駆動を二輪駆動と四輪駆動とに切替わるようになっている。   The worm 45 meshes with a helical gear 46 that constitutes the other side of the worm reduction gear 47. An output shaft 50 that is rotatably coupled with the helical gear 46 is provided at a substantially radial center of the helical gear 46 so as to be along a direction orthogonal to the rotating shaft 12 of the electric motor 3. In addition, when this output shaft 50 rotates, the drive switching device which is not illustrated drives, and the drive of a four-wheel vehicle is switched to a two-wheel drive and a four-wheel drive.

したがって、上述の実施形態によれば、ツーウェイクラッチ5で電動モータ3の回転軸12の逆転防止を図ることができるので、ウォーム減速機47のセルフロックを廃止して伝達効率を向上させることが可能になる。このため、ウォーム減速機47を小型化することができ、アクチュエータ1を小型化することができる。   Therefore, according to the above-described embodiment, the two-way clutch 5 can prevent the rotation shaft 12 of the electric motor 3 from rotating backward, so that the self-locking of the worm speed reducer 47 can be eliminated and the transmission efficiency can be improved. become. For this reason, the worm reduction gear 47 can be reduced in size, and the actuator 1 can be reduced in size.

また、ツーウェイクラッチ5とウォーム減速機47のウォーム45との間にそれぞれ平歯車38,42〜44を設け、直接ウォーム45とツーウェイクラッチ5とを連結していない。しかも、平歯車38〜44を設けられることによって、ウォーム45の軸線P1と電動モータ3の回転軸12の軸線P2とが互いに並列になるように両者12,45が配設されている。
このため、ウォーム減速機47からの反力が直接ツーウェイクラッチ5に伝達されることがないので、ウォーム減速機47のウォーム45とツーウェイクラッチ5とを直結する場合と比較して、ツーウェイクラッチ5に作用するスラスト力を低減させることが可能になる。よって、ツーウェイクラッチ5への負荷が低減して使用寿命が延び、結果的にアクチュエータ1の耐久性を向上させることができる。
Further, spur gears 38 and 42 to 44 are provided between the two-way clutch 5 and the worm 45 of the worm reduction gear 47, respectively, and the worm 45 and the two-way clutch 5 are not directly connected. Moreover, by providing the spur gears 38 to 44, both 12, 45 are arranged so that the axis P1 of the worm 45 and the axis P2 of the rotating shaft 12 of the electric motor 3 are parallel to each other.
For this reason, the reaction force from the worm reducer 47 is not directly transmitted to the two-way clutch 5, so that the two-way clutch 5 is compared with the case where the worm 45 of the worm reducer 47 and the two-way clutch 5 are directly connected. It becomes possible to reduce the acting thrust force. Therefore, the load on the two-way clutch 5 is reduced, the service life is extended, and as a result, the durability of the actuator 1 can be improved.

さらに、回転軸12に作用するスラスト力もウォーム減速機47のウォーム45と電動モータ3の回転軸12とを直結する場合と比較して低減させることが可能になる。このため、電動モータ3の回転軸を回転自在に支持する軸受け18や共有軸受け26を小型化することが可能になり、結果的に電動モータ3の小型化を図ることができる。   Further, the thrust force acting on the rotating shaft 12 can be reduced as compared with the case where the worm 45 of the worm speed reducer 47 and the rotating shaft 12 of the electric motor 3 are directly connected. For this reason, it is possible to reduce the size of the bearing 18 and the shared bearing 26 that rotatably support the rotating shaft of the electric motor 3, and as a result, the electric motor 3 can be reduced in size.

なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
また、上述の実施形態では、ツーウェイクラッチ5とウォーム減速機47との間に設けられた減速機構4が4つの平歯車38,42〜44で構成されている場合について説明したが、これに限られるものではなく、減速機構47は、2つ以上の複数の平歯車で構成されていればよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications made to the above-described embodiment without departing from the spirit of the present invention.
In the above-described embodiment, the case where the speed reduction mechanism 4 provided between the two-way clutch 5 and the worm speed reducer 47 is configured by the four spur gears 38 and 42 to 44 is described. The speed reduction mechanism 47 should just be comprised by the 2 or more several spur gear.

さらに、上述の実施形態では、ウォーム減速機47がウォーム45とヘリカルギア46とで構成されている場合について説明したが、これに限られるものではなく、ヘリカルギア46に代わってウォームホイールを用いてもよい。   Further, in the above-described embodiment, the case where the worm reduction gear 47 is configured by the worm 45 and the helical gear 46 has been described. However, the present invention is not limited to this, and a worm wheel is used instead of the helical gear 46. Also good.

本発明の実施形態におけるアクチュエータの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the actuator in embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 アクチュエータ
3 電動モータ
4 減速機構
5 ツーウェイクラッチ
12 回転軸
45 ウォーム
46 ヘリカルギア
47 ウォーム減速機
P1,P2 軸線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Actuator 3 Electric motor 4 Reduction mechanism 5 Two-way clutch 12 Rotating shaft 45 Worm 46 Helical gear 47 Worm reducer P1, P2 Axis line

Claims (3)

電動モータとウォーム減速機とを備え、
前記ウォーム減速機は、
前記電動モータの回転軸と連係されるウォームと、
前記ウォームに噛合されるヘリカルギアまたはウォームホイールとで構成され、
前記電動モータの回転軸にツーウェイクラッチを設け、
該ツーウェイクラッチを介して前記回転軸と前記ウォームとが連係されていることを特徴とするアクチュエータ。
With an electric motor and worm reducer,
The worm reducer is
A worm linked to the rotating shaft of the electric motor;
Consists of a helical gear or worm wheel meshed with the worm,
A two-way clutch is provided on the rotating shaft of the electric motor,
An actuator characterized in that the rotary shaft and the worm are linked via the two-way clutch.
電動モータとウォーム減速機とを備え、
前記ウォーム減速機は、
前記電動モータの回転軸と連係されるウォームと、
前記ウォームに噛合されるヘリカルギアまたはウォームホイールとで構成され、
前記電動モータと前記ウォーム減速機との間に複数の歯車から成る減速機構を設け、
前記電動モータの回転軸と前記ウォームとを並列配設し、且つこれら回転軸の軸線とウォームの軸線とが同一方向に沿うように両者を配設したことを特徴とするアクチュエータ。
With an electric motor and worm reducer,
The worm reducer is
A worm linked to the rotating shaft of the electric motor;
Consists of a helical gear or worm wheel meshed with the worm,
A reduction mechanism comprising a plurality of gears is provided between the electric motor and the worm reduction gear;
An actuator characterized in that the rotating shaft of the electric motor and the worm are arranged in parallel, and both are arranged so that the axis of the rotating shaft and the axis of the worm are in the same direction.
電動モータとウォーム減速機とを備え、
前記ウォーム減速機は、
前記電動モータの回転軸と連係されるウォームと、
前記ウォームに噛合されるヘリカルギアまたはウォームホイールとで構成され、
前記電動モータの回転軸にツーウェイクラッチを設け、
該ツーウェイクラッチと前記ウォーム減速機との間に複数の歯車から成る減速機構を設け、
前記電動モータの回転軸と前記ウォームとを並列配設し、且つこれら回転軸の軸線とウォームの軸線とが同一方向に沿うように両者を配設したことを特徴とするアクチュエータ。


With an electric motor and worm reducer,
The worm reducer is
A worm linked to the rotating shaft of the electric motor;
Consists of a helical gear or worm wheel meshed with the worm,
A two-way clutch is provided on the rotating shaft of the electric motor,
A reduction mechanism comprising a plurality of gears is provided between the two-way clutch and the worm reduction gear;
An actuator characterized in that the rotating shaft of the electric motor and the worm are arranged in parallel, and both are arranged so that the axis of the rotating shaft and the axis of the worm are in the same direction.


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