JP2009228805A

JP2009228805A - Actuator

Info

Publication number: JP2009228805A
Application number: JP2008075417A
Authority: JP
Inventors: Iori Tomiya; 伊織東宮; Yasushi Goto; 寧後藤; Makoto Uchida; 誠内田; Shinichi Yamada; 伸一山田
Original assignee: Mitsuba Corp
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 2008-03-24
Filing date: 2008-03-24
Publication date: 2009-10-08

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an actuator capable of miniaturizing the whole actuator, by dispersing a load applied to a waiting mechanism. SOLUTION: This actuator has an electric motor 3, a reduction mechanism 4 for transmitting rotation of the electric motor 3 to an output shaft 72 by reducing a speed, a first waiting mechanism 60 and a second waiting mechanism 70 arranged in the reduction mechanism 4. The first waiting mechanism 60 transmits the rotation of an input plate for inputting rotation from a rotary shaft 12 to an output plate via a spring, and the second waiting mechanism 70 transmits rotation of a helical gear for inputting the rotation from the output plate to a spring retainer via a torsion spring 104. COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、例えば、自動車の２輪駆動と４輪駆動との切り換え、またはニュートラルポジションとドライブポジションとの切り換え等を行う駆動切り換え装置に用いるアクチュエータに関するものである。 The present invention relates to an actuator used in a drive switching device that performs switching between two-wheel drive and four-wheel drive of an automobile, or switching between a neutral position and a drive position, for example.

従来から、４輪駆動車のトランスファに電動モータの駆動によりシフトフォークをストロークさせるアクチュエータを設け、室内からのスイッチ操作により２輪／４輪駆動状態を切り換える駆動切り換え装置が知られている。
アクチュエータは減速機構であるウォーム減速機を備えており、このウォーム減速機が電動モータの回転軸と連係している。ウォーム減速機のウォームホイールには、ラック・ピニオンのピニオンが連結されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a drive switching device in which an actuator that strokes a shift fork by driving an electric motor is provided in a transfer of a four-wheel drive vehicle, and a two-wheel / four-wheel drive state is switched by a switch operation from the room.
The actuator includes a worm reducer that is a reduction mechanism, and this worm reducer is linked to the rotating shaft of the electric motor. A rack and pinion pinion is connected to the worm wheel of the worm reducer.

ピニオンに噛合されているラックには、シフトフォークをストロークさせるためのフォークシャフトが連結されている。すなわち、電動モータの回転運動をウォーム減速機、ラック・ピニオンで構成される減速機構を介して往復運動に変換し、フォークシャフトによってシフトフォークをストロークさせるようになっている。
シフトフォークがストロークするとドライブトレイン上に設けられたスプライン歯を有するスリーブやドグクラッチが変位する。すると、駆動軸と従動軸の連結／解除が行われ、これによって、２輪／４輪駆動状態を切り換えが行われる。 A rack engaged with the pinion is connected to a fork shaft for making the shift fork stroke. That is, the rotational movement of the electric motor is converted into a reciprocating movement through a reduction mechanism composed of a worm reduction gear and a rack and pinion, and the shift fork is stroked by the fork shaft.
When the shift fork strokes, a sleeve or dog clutch having spline teeth provided on the drive train is displaced. Then, the drive shaft and the driven shaft are connected / released, whereby the two-wheel / four-wheel drive state is switched.

また、アクチュエータには、減速機構内に待ち機構が設けられている。すなわち、ウォーム減速機とピニオンとの間に待ち機構が配設されている。この待ち機構は、駆動軸と従動軸のスプライン歯の位相の不一致が理由でスリーブやドグクラッチが変位不能となり、シフトフォークがロックした場合に反力（弾力）を蓄えるものであって、スパイラルスプリングを備えている。 In addition, the actuator is provided with a waiting mechanism in the speed reduction mechanism. That is, a waiting mechanism is disposed between the worm reduction gear and the pinion. This waiting mechanism stores the reaction force (elasticity) when the shift fork locks when the sleeve or dog clutch becomes undisplaceable due to the phase mismatch of the spline teeth of the drive shaft and the driven shaft. I have.

そして、シフトフォークがロックした際、スパイラルスプリングが撓んで弾性変形することで電動モータの回転力をシフトフォークをストロークさせるための付勢力として蓄積するようになっている。このため、再びスリーブやドグクラッチが変位可能になったとき、シフトフォークに過大推力が作用することなく、スパイラルスプリングの復元力によってシフトフォークをストロークさせることができ、駆動軸と従動軸の連結／解除をスムーズに行うことができる（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−３８０９１号公報 When the shift fork is locked, the spiral spring is bent and elastically deformed, so that the rotational force of the electric motor is accumulated as an urging force for causing the shift fork to stroke. Therefore, when the sleeve or dog clutch becomes displaceable again, the shift fork can be stroked by the restoring force of the spiral spring without excessive thrust acting on the shift fork, and the drive shaft and the driven shaft are connected / released. Can be performed smoothly (see, for example, Patent Document 1).
JP 2006-38091 A

しかしながら、上述の従来技術にあっては、待ち機構を構成するスパイラルスプリングにかかる負荷が大きくなる。すなわち、スパイラルスプリングのバネ定数をシフトフォークをストローク可能な大きさに設定する必要がある。このため、スパイラルスプリングが大型化し、これに伴い電動モータも必要以上のトルクが必要となる。この結果、アクチュエータ全体が大型化してしまうという課題がある。 However, in the above-described conventional technology, the load applied to the spiral spring constituting the waiting mechanism is increased. That is, it is necessary to set the spring constant of the spiral spring to a size that allows the shift fork to stroke. For this reason, the spiral spring becomes larger, and accordingly, the electric motor also requires more torque than necessary. As a result, there exists a subject that the whole actuator will enlarge.

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、待ち機構にかかる負荷を分散し、アクチュエータ全体を小型化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 disperse a load applied to a waiting mechanism and reduce the size of the entire actuator.

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、前記電動モータの回転を減速して出力軸に伝達する減速機構と、前記減速機構内に設けられ、前記出力軸が拘束された際にその拘束が解除されるまで回転力を蓄積して待つ第一待ち機構、および第二待ち機構とを備え、前記第一待ち機構は、前記回転軸からの回転が入力される第一入力プレートと、前記第一入力プレートからの回転を前記第二待ち機構へと出力する第一出力プレートと、前記第一入力プレートと前記第一出力プレートとの間に配置される第一スプリングとを有し、前記第一入力プレートの回転が前記第一スプリングを介して前記第一出力プレートに伝達され、前記第二待ち機構は、前記第一出力プレートからの回転が入力される第二入力プレートと、前記第二入力プレートからの回転を前記出力軸へと出力する第二出力プレートと、前記第二入力プレートと前記第二出力プレートとの間に配置される第二スプリングとを有し、前記第二入力プレートの回転が前記第二スプリングを介して前記第二出力プレートに伝達されることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention described in claim 1 is provided in an electric motor, a speed reduction mechanism that reduces the rotation of the electric motor and transmits it to an output shaft, and is provided in the speed reduction mechanism. A first waiting mechanism that accumulates and waits for the rotational force to be released when the shaft is restrained, and a second waiting mechanism, wherein the first waiting mechanism receives rotation from the rotating shaft. The first input plate, the first output plate that outputs the rotation from the first input plate to the second waiting mechanism, and the first input plate and the first output plate. And a rotation of the first input plate is transmitted to the first output plate via the first spring, and the second waiting mechanism receives the rotation from the first output plate. With a second input plate A second output plate that outputs the rotation from the second input plate to the output shaft, and a second spring disposed between the second input plate and the second output plate, The rotation of the two input plates is transmitted to the second output plate via the second spring.

請求項２に記載した発明は、前記第一待ち機構の前記第一入力プレートに前記回転軸に連係される歯車を一体成形すると共に、前記第一出力プレートにウォーム軸を固定し、前記第二待ち機構の前記第二入力プレートに前記ウォーム軸に噛合うホイールギヤを一体成形したことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, a gear linked to the rotary shaft is integrally formed with the first input plate of the first waiting mechanism, and a worm shaft is fixed to the first output plate. A wheel gear meshing with the worm shaft is formed integrally with the second input plate of the waiting mechanism.

本発明によれば、待ち機構を第一待ち機構と第二待ち機構の２つで構成することで、各待ち機構にかかる負荷を分散させることができる。このため、第一待ち機構における第一スプリングのバネ定数と、第二待ち機構における第二スプリングのバネ定数を共に小さく設定することができ、各スプリングサイズを小さくすることができる。これに伴い、電動モータの必要トルクも小さく設定することができ、結果的にアクチュエータ全体を小型化することができる。 According to the present invention, the load applied to each waiting mechanism can be distributed by configuring the waiting mechanism with two of the first waiting mechanism and the second waiting mechanism. For this reason, both the spring constant of the first spring in the first waiting mechanism and the spring constant of the second spring in the second waiting mechanism can be set small, and each spring size can be reduced. Accordingly, the required torque of the electric motor can be set small, and as a result, the entire actuator can be reduced in size.

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、４輪車の駆動を２輪駆動と４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とを備え、これら電動モータ３と減速機構４とをクラッチ機構５を介して連結している。
ケーシング２は一方が開口された箱状に形成されたものであって、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、ケーシング２の開口部を閉塞する蓋体２ａ（図３参照）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 drive of a four-wheel vehicle between a two-wheel drive and a four-wheel drive. A mechanism 4 is provided, and the electric motor 3 and the speed reduction mechanism 4 are connected via a clutch mechanism 5.
The casing 2 is formed in a box shape with one open, and has an electric motor storage portion 6 that stores the electric motor 3 and a speed reduction mechanism storage portion 7 that stores the speed reduction mechanism 4. On the outer peripheral edge of the casing 2, seven bolt holes 8 are provided so as to protrude when the lid 2 a (see FIG. 3) that closes the opening of the casing 2 is fixed.

電動モータ３は、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は、筒部９１と、この筒部９１の一方の開口部を閉塞するエンド部（底部）９２とで構成されている。
筒部９１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、か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 yoke 9. The yoke 9 includes a cylindrical portion 91 and an end portion (bottom portion) 92 that closes one opening of the cylindrical portion 91.
A tile-shaped permanent magnet 11 divided in the circumferential direction is fixed to the inner peripheral surface of the cylindrical portion 91 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の一端は、ヨーク９のエンド部９２に突出形成されたボス１７に圧入固定された軸受け７４によって回転自在に支持されている。
アーマチュアコア１３は、平面視略Ｔ字型のティース（不図示）が周方向に沿って等間隔に放射状に形成されており、ここにエナメル被覆の巻線２１が巻装されて複数のアーマチュアコイル１４が形成されている。 One end of the rotating shaft 12 is rotatably supported by a bearing 74 that is press-fitted and fixed to a boss 17 that is formed to protrude from an end portion 92 of the yoke 9.
The armature core 13 has substantially T-shaped teeth (not shown) in plan view formed radially at equal intervals along the circumferential direction, and enamel-wrapped windings 21 are wound around the plurality of armature coils. 14 is formed.

コンミテータ１５は、回転軸１２の他端側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 fixed to the other end side 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が一体形成されている。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２３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 armature core 13 side, and is bent in a manner of folding back to the outer diameter side. The riser 23 is wound with windings 21 which are the winding start end and winding end end of the armature coil 14. The coil | winding 21 is being fixed to the riser 23 by the fusing, and, thereby, the segment 22 and the armature coil 14 corresponding to this are electrically connected.

ヨーク９の筒部９１には、この筒部９１の他方の開口部を閉塞する有底筒状のカバー２４が設けられている。カバー２４は、このエンド部（底部）２４ａが電動モータ３とは反対側を向くように配置されている。そして、カバー２４の開口部と筒部９１の他方の開口部との間に、これらを仕切る隔壁部９３が設けられている。 The cylindrical portion 91 of the yoke 9 is provided with a bottomed cylindrical cover 24 that closes the other opening of the cylindrical portion 91. The cover 24 is disposed so that the end portion (bottom portion) 24 a faces the side opposite to the electric motor 3. A partition wall 93 is provided between the opening of the cover 24 and the other opening of the cylinder 91 so as to partition them.

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。
また、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の他端とクラッチ機構５の一端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のクラッチ機構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 holder stay (not shown) is attached to the inside of the cover 24, and a brush (not shown) that slides on the commutator 15 is provided here.
Further, a common bearing 26 is provided at the end 24a (bottom) of the cover 24 at the center in the radial direction. The shared bearing 26 is a sliding bearing for rotatably supporting the other end of the rotating shaft 12 and one end of the clutch mechanism 5, and includes a cylindrical bearing body 27 and the clutch body 5 side of the bearing body 27. It is comprised with the flange part 28 integrally formed in the end.

クラッチ機構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、所謂ツーウェイクラッチである。
ここで、ツーウェイクラッチとは、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、クラッチ機構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 clutch mechanism 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 external force acts on the rotary shaft 12 via the speed reduction mechanism 4, thereby This is a so-called two-way clutch that prevents 12 from rotating in the reverse direction.
Here, the two-way clutch refers to a one-way clutch that transmits a driving force in only one direction (forward rotation or reverse rotation), whereas a single clutch performs both directions (forward / reverse rotation). It is possible to transmit the driving force to. That is, the clutch mechanism 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.

このようなクラッチ機構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連結されクラッチ機構５の一端側に配置された駆動側回転体３１と、この駆動側回転体３１と相対回転不能、か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回転体３０を介装してある。 Such a clutch mechanism 5 includes a cylindrical housing 29 fitted in a bottomed cylindrical casing 51, and a driving side that is connected to the rotary shaft 12 inside the housing 29 and arranged on one end side of the clutch mechanism 5. A rotating body 31, and a driven-side rotating body 32 that is connected to the driving-side rotating body 31 so as not to be rotatable relative to the driving-side rotating body and to be movable in the axial direction. A bottomed cylindrical hub rotating body 30 is interposed between the housing 29 and the housing 29.

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の他端が挿通可能な連結孔３３が形成されている。ここで、回転軸１２の他端には、平面取りが１箇所施されている一方、連結孔３３は回転軸１２の他端の断面形状に対応するように形成されている。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、か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 into which the other end of the rotary shaft 12 can be inserted is formed on the electric motor 3 side. Here, the other end of the rotating shaft 12 is flattened at one place, while the connecting hole 33 is formed to correspond to the cross-sectional shape of the other end of the rotating shaft 12. 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。
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、平面取りが１箇所施されている一方、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、かつ軸方向に移動可能になっている。 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.
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 rotator 31 is flattened at one location, while the connection hole 36 of the driven-side rotator 32 that receives the reduced-diameter portion 35 is formed so as to correspond to the reduced-diameter portion 35. Has been. Thereby, both 31 and 32 cannot be rotated relative to each other and are movable 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回転体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との間にハブ回転体３０が介装された状態になっている。
ハブ回転体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。ハブ回転体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 rotator 30 in a state of being overlapped with each other. That is, the hub rotating body 30 is interposed between the drive side rotating body 31 and the driven side rotating body 32 and the housing 29.
The hub rotating body 30 is provided so that the opening is on the electric motor 3 side. A coil spring 52 is provided between the hub rotating body 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、クラッチ機構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、これがハブ回転体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。
これに対し、ハブ回転体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、従動側回転体３２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、ハブ回転体３０から駆動側回転体３１への回転力の伝達が防止される。 That is, in the clutch mechanism 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, and this is deformed via the hub rotator 30. And the driven-side rotating body 32 are integrated so that 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.
On the other hand, when the hub rotating body 30 is driven before the driving side rotating body 31, the coil spring 52 is expanded in diameter by driving the driven side rotating body 32, so that the coil spring 52 and the housing A frictional resistance force is generated between As a result, the rotation of the driven-side rotator 32 is restricted, and transmission of the rotational force from the hub rotator 30 to the drive-side rotator 31 is prevented.

ハブ回転体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を構成する第一ピニオン３８が圧入固定されている。
減速機構４は、第一ピニオン３８、ウォーム軸４５、第一待ち機構６０、および第二待ち機構７０で構成されており、それぞれケーシング２の減速機構収納部７に収納されている。
第一ピニオン３８は筒状に形成されたものであって、基端側に形成された連結部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。 A boss portion 37 protruding outward in the axial direction is formed on the end portion 30a (bottom portion) of the hub rotating body 30, and a first pinion 38 constituting the speed reduction mechanism 4 is press-fitted and fixed thereto.
The speed reduction mechanism 4 includes a first pinion 38, a worm shaft 45, a first waiting mechanism 60, and a second waiting mechanism 70, which are housed in the speed reduction mechanism housing portion 7 of the casing 2, respectively.
The first pinion 38 is formed in a cylindrical shape, and a connecting portion 40 formed on the proximal end side and a tooth portion 41 formed on the distal end side are integrally formed.

連結部４０は、ハブ回転体３０と第一ピニオン３８とを一体化するためのものであって、連結部４０の孔にハブ回転体３０に形成されたボス部３７が圧入される。
また、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回転体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。 The connecting portion 40 is for integrating the hub rotating body 30 and the first pinion 38, and a boss portion 37 formed on the hub rotating body 30 is press-fitted into the hole of the connecting portion 40.
The connecting portion 40 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 rotating body 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.

図１、図２に示すように、第一ピニオン３８の歯部４１には、第一待ち機構６０が噛合されている。
第一待ち機構６０は、第一ピニオン３８の歯部４１に噛合う外歯歯車６１と、外歯歯車６１と一体成形されている入力プレート６２と、入力プレート６２に対して対向配置された出力プレート６３と、入力プレート６２と出力プレート６３との間に配設されたスプリング６４とで構成されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the first waiting mechanism 60 is engaged with the tooth portion 41 of the first pinion 38.
The first waiting mechanism 60 includes an external gear 61 that meshes with the tooth portion 41 of the first pinion 38, an input plate 62 that is integrally formed with the external gear 61, and an output that is disposed to face the input plate 62. The plate 63 includes a spring 64 disposed between the input plate 62 and the output plate 63.

外歯歯車６１は略円筒状に形成されており、この一方の面を閉塞するようにして略円盤状の入力プレート６２が一体成形されている。入力プレート６２の径方向中央には、軸方向内側に向かって突出するボス部６５が形成されている。このボス部６５には、ウォーム軸４５の一端側を挿通するための挿通孔６６が形成されている。
ウォーム軸４５は、軸方向中央に歯部４５ａを有していると共に、両端に軸受け部４５ｂ，４５ｂを有しており、軸受け部４５ｂ，４５ｂがケーシング２に回転自在に支持された状態になっている。 The external gear 61 is formed in a substantially cylindrical shape, and a substantially disk-shaped input plate 62 is integrally formed so as to close one surface thereof. A boss 65 that protrudes inward in the axial direction is formed at the radial center of the input plate 62. An insertion hole 66 for inserting one end side of the worm shaft 45 is formed in the boss portion 65.
The worm shaft 45 has a tooth portion 45 a at the center in the axial direction and bearing portions 45 b and 45 b at both ends, and the bearing portions 45 b and 45 b are rotatably supported by the casing 2. ing.

出力プレート６３は略円盤状に形成されたものであって、外歯歯車６１の他方の面を閉塞するように設けられている。出力プレート６３の外径は外歯歯車６１の内径Ｅ２に略一致すると共に、外歯歯車６１の内周面と摺動可能な大きさに設定されている。出力プレート６３の径方向中央には、軸方向外側に向かって突出するボス部６７が形成されている。このボス部６７には、ウォーム軸４５の一端側を圧入固定するための孔６８が形成されている。したがって、ウォーム軸４５と出力プレート６３とは一体化されており、互いに共回りするようになっている。 The output plate 63 is formed in a substantially disc shape, and is provided so as to close the other surface of the external gear 61. The outer diameter of the output plate 63 substantially coincides with the inner diameter E2 of the external gear 61 and is set to a size that can slide with the inner peripheral surface of the external gear 61. A boss 67 that protrudes outward in the axial direction is formed in the radial center of the output plate 63. The boss 67 is formed with a hole 68 for press-fitting and fixing one end of the worm shaft 45. Therefore, the worm shaft 45 and the output plate 63 are integrated and rotate together.

スプリング６４は、バネ用線材を螺旋状に巻回して形成された所謂コイルスプリングである。スプリング６４の外径Ｅ１は外歯歯車６１の内径Ｅ２よりもやや小さく設定されており、これによって、スプリング６４は外歯歯車６１の径方向内側に内装された状態になっている。 The spring 64 is a so-called coil spring formed by spirally winding a spring wire. The outer diameter E 1 of the spring 64 is set slightly smaller than the inner diameter E 2 of the external gear 61, so that the spring 64 is housed inside the external gear 61 in the radial direction.

ここで、スプリング６４には、両端末部に径方向内側に屈曲するフック部（不図示）が形成されている。一方、入力プレート６２には、スプリング６４のフック部と係合可能な係合部５８が軸方向内側に向かって突設されていると共に、出力プレート６３にもスプリング６４のフック部と係合可能な係合部５９が軸方向内側に向かって突設されている。また、出力プレート６３の係合部５９は、入力プレート６２の係合部５８よりも径方向内側、つまり、入力プレート６２の回動軌跡よりも内側に配設されている。これにより、各プレート６２，６３がウォーム軸４５を中心に回動しても各係合部５８，５９が干渉することがない。 Here, the spring 64 has hook portions (not shown) that are bent radially inward at both end portions. On the other hand, the input plate 62 is provided with an engaging portion 58 that can be engaged with the hook portion of the spring 64 toward the inner side in the axial direction, and the output plate 63 can be engaged with the hook portion of the spring 64. A simple engaging portion 59 projects inward in the axial direction. Further, the engaging portion 59 of the output plate 63 is disposed radially inward of the engaging portion 58 of the input plate 62, that is, inside the rotational trajectory of the input plate 62. Thereby, even if each plate 62, 63 rotates around the worm shaft 45, each engaging portion 58, 59 does not interfere.

すなわち、電動モータ３の回転軸１２の回転力がクラッチ機構５、および第一ピニオン３８を介して第一待ち機構６０の入力プレート６２に伝達され、さらに、入力プレート６２からスプリング６４を介して出力プレート６３に伝達されることになる。
また、スプリング６４は、出力プレート６３がロックして回転不能になったとき、弾性変形することで入力プレート６２の回転力を出力プレート６３を回転させるための付勢力として蓄積する役割も有している。 That is, the rotational force of the rotary shaft 12 of the electric motor 3 is transmitted to the input plate 62 of the first waiting mechanism 60 via the clutch mechanism 5 and the first pinion 38, and further output from the input plate 62 via the spring 64. It is transmitted to the plate 63.
The spring 64 also has a role of accumulating the rotational force of the input plate 62 as an urging force for rotating the output plate 63 by elastic deformation when the output plate 63 is locked and cannot rotate. Yes.

図１、図３に示すように、出力プレート６３と一体化されたウォーム軸４５には、第二待ち機構７０を構成するヘリカルギヤ７１が噛合されている。
第二待ち機構７０は、出力軸７２を有している。出力軸７２の一端側は、減速機構収納部７のボス部７３に圧入固定されている軸受け７４で回転自在に支持されている。
また、出力軸７２の一端は、ボス部７３に形成された挿通孔７５から外方に向かって突出している。 As shown in FIGS. 1 and 3, a helical gear 71 constituting the second waiting mechanism 70 is engaged with the worm shaft 45 integrated with the output plate 63.
The second waiting mechanism 70 has an output shaft 72. One end side of the output shaft 72 is rotatably supported by a bearing 74 that is press-fitted and fixed to the boss portion 73 of the speed reduction mechanism housing portion 7.
Further, one end of the output shaft 72 protrudes outward from an insertion hole 75 formed in the boss portion 73.

この出力軸７２のボス部７３から突出した部位には、段差により縮径された縮径部７６が形成されている。この他に、ボス部７３には、平面視略円環状のオイルシール７７が設けられている。オイルシール７７は、ボス部７３の挿通孔７５からの内部への塵埃の侵入を防止するためのものであって、出力軸７２と摺動可能になっている。 A diameter-reduced portion 76 that is reduced in diameter by a step is formed at a portion that protrudes from the boss portion 73 of the output shaft 72. In addition, the boss portion 73 is provided with an oil seal 77 having a substantially annular shape in plan view. The oil seal 77 is for preventing dust from entering into the inside of the insertion hole 75 of the boss portion 73, and is slidable with the output shaft 72.

出力軸７２の縮径部７６は、ラック・ピニオンのピニオン７８が外嵌されている。また、縮径部７６には、止め輪７９が設けられており、この止め輪７９と縮径部７６の段差部とによって、ピニオン７８の軸線方向への移動が規制されるようになっている。さらに、縮径部７６は平面取りが施された平面取り部８０を有しており、断面略Ｄ字状になっている（Ｄカット）。ピニオン７８の挿通孔８１も縮径部７６の断面形状に対応するように平面視Ｄ字状になっており、これによって、ピニオン７８の出力軸７２に対する周方向への回転移動が規制されるようになっている。 The reduced diameter portion 76 of the output shaft 72 is fitted with a pinion 78 of a rack and pinion. Further, the reduced diameter portion 76 is provided with a retaining ring 79, and the movement of the pinion 78 in the axial direction is regulated by the retaining ring 79 and the stepped portion of the reduced diameter portion 76. . Further, the reduced diameter portion 76 has a flattened portion 80 which is flattened, and has a substantially D-shaped cross section (D cut). The insertion hole 81 of the pinion 78 is also D-shaped in plan view so as to correspond to the cross-sectional shape of the reduced diameter portion 76, so that the rotational movement of the pinion 78 in the circumferential direction with respect to the output shaft 72 is restricted. It has become.

なお、ピニオン７８には不図示のラックが噛合されるようになっている。ラックには、シフトフォークをストロークさせるためのフォークシャフト（不図示）が連結されている。このフォークシャフトは、不図示のドライブトレイン上に設けられスプライン歯を有するスリーブやドグクラッチを変位させるためのものであって、このスリーブやドグクラッチを変位させることで４輪車の駆動を２輪駆動と４輪駆動とに切り換えることができるようになっている。 A rack (not shown) is engaged with the pinion 78. A fork shaft (not shown) for stroking the shift fork is connected to the rack. This fork shaft is provided on a drive train (not shown) for displacing a sleeve or dog clutch having spline teeth. By displacing the sleeve or dog clutch, driving of a four-wheel vehicle is changed to two-wheel driving. It can be switched to four-wheel drive.

一方、出力軸７２の他端側には段差により縮径された縮径部８２が形成されている。縮径部８２は、ケーシング２の開口部を閉塞する蓋体２ａの内面に設けられた軸受け５７に回転自在に支持されている。縮径部８２の軸受け５７よりも軸方向内側には、ヘリカルギヤ７１が出力軸７２に対して回転自在に軸支されている。
ヘリカルギヤ７１は、有底筒状に形成されたギヤ本体８３を有している。ギヤ本体８３のエンド部８３ａには、径方向中央に外方に向かって突出する筒部８４が形成されている。この筒部８４は、出力軸７２の縮径部８２に外嵌される部分である。
ヘリカルギヤ７１のギヤ本体８３の周壁８７には、外周面側にウォーム軸４５に噛合される歯部８７ａが軸線方向に対して斜めに刻設されている。また、ギヤ本体８３の周壁８７には、先端側の平面８７ｂから減速機構収納部７のエンド部７ａに向かって突出する、断面略弧状の第一バネ係止部８８が形成されている。 On the other hand, a reduced diameter portion 82 having a diameter reduced by a step is formed on the other end side of the output shaft 72. The reduced diameter portion 82 is rotatably supported by a bearing 57 provided on the inner surface of the lid 2 a that closes the opening of the casing 2. A helical gear 71 is rotatably supported with respect to the output shaft 72 on the inner side in the axial direction than the bearing 57 of the reduced diameter portion 82.
The helical gear 71 has a gear body 83 formed in a bottomed cylindrical shape. The end portion 83 a of the gear body 83 is formed with a cylindrical portion 84 that protrudes outward in the center in the radial direction. The cylindrical portion 84 is a portion that is externally fitted to the reduced diameter portion 82 of the output shaft 72.
On the peripheral wall 87 of the gear main body 83 of the helical gear 71, tooth portions 87a engaged with the worm shaft 45 are engraved on the outer peripheral surface side obliquely with respect to the axial direction. In addition, the peripheral wall 87 of the gear body 83 is formed with a first spring locking portion 88 having a substantially arc-shaped cross section that protrudes from the flat surface 87 b on the front end side toward the end portion 7 a of the speed reduction mechanism housing portion 7.

また、ギヤ本体８３のエンド部８３ａには、ヘリカルギヤ７１の回転位置を検出するための接点８５が設けられている。この接点８５は、後述する位置検出用基板８６に対して摺動可能になっている。
位置検出用基板８６は蓋体２ａのヘリカルギヤ７１に対応する部位に設けられている。この位置検出用基板８６は、ヘリカルギヤ７１の回転位置を認識するためのものであって、所定のパターン（不図示）が形成されている。このパターンとヘリカルギヤ７１に設けられた接点８５とが互いに接触することによって、外部の制御機器（不図示）に信号が出力されたり電流が供給されたりされ、ヘリカルギヤ７１の回転位置を認識できるようになっている。 Further, a contact 85 for detecting the rotational position of the helical gear 71 is provided at the end 83 a of the gear body 83. The contact 85 is slidable with respect to a position detection substrate 86 described later.
The position detection substrate 86 is provided at a portion corresponding to the helical gear 71 of the lid 2a. The position detection substrate 86 is for recognizing the rotational position of the helical gear 71, and has a predetermined pattern (not shown). When this pattern and the contact point 85 provided on the helical gear 71 come into contact with each other, a signal is output or an electric current is supplied to an external control device (not shown) so that the rotational position of the helical gear 71 can be recognized. It has become.

出力軸７２の第一バネ係止部８８の先端側、つまり、減速機構収納部７のエンド部７ａ寄りには、スプリングリテーナ８９が外嵌固定されている。スプリングリテーナ８９は、略円盤状のリテーナ本体１００を有している。リテーナ本体１００の径方向中央には、筒部１０１が軸方向に貫通するように形成され、ここに出力軸７２が圧入されるようになっている。 A spring retainer 89 is fitted and fixed to the distal end side of the first spring locking portion 88 of the output shaft 72, that is, closer to the end portion 7 a of the speed reduction mechanism housing portion 7. The spring retainer 89 has a substantially disc-shaped retainer body 100. In the center of the retainer main body 100 in the radial direction, the cylindrical portion 101 is formed so as to penetrate in the axial direction, and the output shaft 72 is press-fitted therein.

リテーナ本体１００のヘリカルギヤ７１と対向する平面１００ａには、径方向外側寄りに周方向に沿って平面視略弧状の凹部１０２が形成されている。この凹部１０２には、軸方向に沿って突出する第二バネ係止部１０３がリテーナ本体１００と一体形成されている。すなわち、スプリングリテーナ８９のヘリカルギヤ７１と対向する平面１００ａと、ヘリカルギヤ７１の周壁８７における先端側の平面８７ｂ、つまり、スプリングリテーナ８９と対向する面には、それぞれ第二バネ係止部１０３、第一バネ係止部８８が一体成形されている。 On the flat surface 100a of the retainer main body 100 facing the helical gear 71, a concave portion 102 having a substantially arc shape in plan view is formed along the circumferential direction toward the outer side in the radial direction. A second spring locking portion 103 that protrudes along the axial direction is formed integrally with the retainer body 100 in the recess 102. That is, the second spring locking portion 103, the first flat surface 100 a facing the helical gear 71 of the spring retainer 89, and the flat surface 87 b of the peripheral wall 87 of the helical gear 71, that is, the surface facing the spring retainer 89, respectively. A spring locking portion 88 is integrally formed.

第二バネ係止部１０３は断面略弧状に形成されたものであり、この第二バネ係止部１０３と凹部１０２は、ヘリカルギヤ７１に形成されている第一バネ係止部８８の回動軌跡よりも外側に配置された状態になっている。すなわち、第一バネ係止部８８は、第二バネ係止部１０３よりも径方向内側を回動することになる。なお、ヘリカルギヤ７１のギヤ本体８３の外径は、スプリングリテーナ８９のリテーナ本体１００の外径よりも小さく設定されている。 The second spring locking portion 103 is formed in a substantially arc-shaped cross section, and the second spring locking portion 103 and the concave portion 102 are the rotation trajectory of the first spring locking portion 88 formed in the helical gear 71. It is in a state of being arranged outside. In other words, the first spring locking portion 88 rotates radially inward from the second spring locking portion 103. The outer diameter of the gear body 83 of the helical gear 71 is set smaller than the outer diameter of the retainer body 100 of the spring retainer 89.

ヘリカルギヤ７１とスプリングリテーナ８９との間には、トーションスプリング１０４が設けられている。このトーションスプリング１０４は、ヘリカルギヤ７１からの回転力をスプリングリテーナ８９を介して出力軸７２に伝達する役割を有すると共に、シフトフォーク（不図示）がロックして出力軸７２が回転不能になったとき、弾性変形することでヘリカルギヤ７１の回転力をシフトフォークをストロークさせるための付勢力として蓄積する役割を有している。 A torsion spring 104 is provided between the helical gear 71 and the spring retainer 89. The torsion spring 104 has a role of transmitting the rotational force from the helical gear 71 to the output shaft 72 via the spring retainer 89, and when the shift fork (not shown) is locked and the output shaft 72 becomes unable to rotate. It has the role of accumulating the rotational force of the helical gear 71 as an urging force for stroking the shift fork by elastic deformation.

トーションスプリング１０４の内径は、スプリングリテーナ８９の第二バネ係止部１０３の回動軌跡よりも大きく設定されている。すなわち、第二待ち機構７０は、出力軸７２を中心として、径方向外側に向かって第一バネ係止部８８、第二バネ係止部１０３、トーションスプリング１０４の順で配置された状態になっている。
トーションスプリング１０４の両端末部には、径方向内側に向かって屈曲するフック部（不図示）が形成されている。フック部は、出力軸７２を中心にして互いに点対称位置に配置された状態になっている。したがって、第一バネ係止部８８、および第二バネ係止部１０３は、周方向で各フック部の間に配置された状態となり、それぞれフック部と係合可能になっている。 The inner diameter of the torsion spring 104 is set to be larger than the turning locus of the second spring locking portion 103 of the spring retainer 89. That is, the second waiting mechanism 70 is arranged in the order of the first spring locking portion 88, the second spring locking portion 103, and the torsion spring 104 toward the radially outer side around the output shaft 72. ing.
At both end portions of the torsion spring 104, hook portions (not shown) that are bent inward in the radial direction are formed. The hook portions are arranged in a point-symmetrical position with respect to the output shaft 72 as a center. Therefore, the 1st spring latching | locking part 88 and the 2nd spring latching | locking part 103 will be in the state arrange | positioned between each hook part in the circumferential direction, and can each engage with a hook part.

次に、この実施形態の第一待ち機構６０、および第二待ち機構７０の作用について説明する。ここで、第一待ち機構６０、および第二待ち機構７０は、それぞれ同じ動作によって同じ役割を有する。すなわち、第一待ち機構６０の入力プレート６２は、第二待ち機構７０のヘリカルギヤ７１に対応している。第一待ち機構６０の出力プレート６３は、第二待ち機構７０のスプリングリテーナ８９に対応している。第一待ち機構６０のスプリング６４は、第二待ち機構７０のトーションスプリング１０４に対応している。第一待ち機構６０の出力プレート６３に圧入固定されているウォーム軸４５は、第二待ち機構７０の出力軸７２に対応している。
したがって、ここでは第二待ち機構７０の作用についてのみ説明し、第一待ち機構６０の作用についての説明を省略する。 Next, the operation of the first waiting mechanism 60 and the second waiting mechanism 70 of this embodiment will be described. Here, the first waiting mechanism 60 and the second waiting mechanism 70 have the same role by the same operation. That is, the input plate 62 of the first waiting mechanism 60 corresponds to the helical gear 71 of the second waiting mechanism 70. The output plate 63 of the first waiting mechanism 60 corresponds to the spring retainer 89 of the second waiting mechanism 70. The spring 64 of the first waiting mechanism 60 corresponds to the torsion spring 104 of the second waiting mechanism 70. The worm shaft 45 press-fitted and fixed to the output plate 63 of the first waiting mechanism 60 corresponds to the output shaft 72 of the second waiting mechanism 70.
Therefore, only the operation of the second waiting mechanism 70 will be described here, and the description of the operation of the first waiting mechanism 60 will be omitted.

図１、図３に示すように、例えば、駆動切り換え装置により２輪駆動が選択され、スリーブやドグクラッチの変位、およびシフトフォークのストロークが完了しているとき、電動モータ３には通電が行われず、ヘリカルギヤ７１の第一バネ係止部８８は、トーションスプリング１０４の両端末部に形成されたフック部（不図示）のうちの一方に当接した状態になっている。また、スプリングリテーナ８９の第二バネ係止部１０３は、トーションスプリング１０４の他方のフック部に当接した状態になっている。 As shown in FIGS. 1 and 3, for example, when the two-wheel drive is selected by the drive switching device and the displacement of the sleeve or dog clutch and the stroke of the shift fork are completed, the electric motor 3 is not energized. The first spring locking portion 88 of the helical gear 71 is in contact with one of hook portions (not shown) formed at both end portions of the torsion spring 104. Further, the second spring locking portion 103 of the spring retainer 89 is in contact with the other hook portion of the torsion spring 104.

次に、駆動切り換え装置により２輪駆動から４輪駆動に切り換える場合、電動モータ３が通電されて回転軸１２が回転し始める。すると、回転軸１２の回転運動が減速機構４を介してヘリカルギヤ７１に伝達され、ヘリカルギヤ７１の第一バネ係止部８８が回動し始める。
そして、ヘリカルギヤ７１の第一バネ係止部８８が回動し続けると、第一バネ係止部８８がトーションスプリング１０４の他方のフック部に当接し、トーションスプリング１０４がヘリカルギヤ７１と共回りし始める。 Next, when switching from the two-wheel drive to the four-wheel drive by the drive switching device, the electric motor 3 is energized and the rotating shaft 12 starts to rotate. Then, the rotational motion of the rotating shaft 12 is transmitted to the helical gear 71 via the speed reduction mechanism 4, and the first spring locking portion 88 of the helical gear 71 starts to rotate.
When the first spring locking portion 88 of the helical gear 71 continues to rotate, the first spring locking portion 88 comes into contact with the other hook portion of the torsion spring 104, and the torsion spring 104 starts to rotate together with the helical gear 71. .

続いて、トーションスプリング１０４を介してヘリカルギヤ７１とスプリングリテーナ８９とが一体となって回動し始める。すると、スプリングリテーナ８９が外嵌固定されている出力軸７２も共回りするので、ピニオン７８、ラック（不図示）、およびシフトフォーク（不図示）を介してスリーブやドグクラッチが変位し始める。 Subsequently, the helical gear 71 and the spring retainer 89 start to rotate together via the torsion spring 104. Then, since the output shaft 72 to which the spring retainer 89 is fitted and fixed also rotates together, the sleeve and the dog clutch start to be displaced via the pinion 78, the rack (not shown), and the shift fork (not shown).

ここで、駆動切り換え装置の駆動軸と従動軸のスプライン歯の位相が一致している場合にあっては、シフトフォークがスムーズにストロークし続け、スリーブやドグクラッチの変位を完了させる。そして、４輪車の駆動軸と従動軸とがスリーブやドグクラッチを介して連結され、４輪駆動への切り換えが終了する。
しかしながら、駆動軸と従動軸のスプライン歯の位相が不一致の場合にあっては、スリーブやドグクラッチが変位不能となり、シフトフォークがロックしてしまう。 Here, in the case where the phases of the spline teeth of the drive shaft and the driven shaft of the drive switching device coincide with each other, the shift fork continues to smoothly stroke and completes the displacement of the sleeve and dog clutch. Then, the drive shaft and the driven shaft of the four-wheel vehicle are connected via a sleeve and a dog clutch, and the switching to the four-wheel drive is completed.
However, when the phases of the spline teeth of the drive shaft and the driven shaft do not match, the sleeve and the dog clutch cannot be displaced, and the shift fork is locked.

このとき、スプリングリテーナ８９、つまり、第二バネ係止部１０３が停止した状態となる一方、ヘリカルギヤ７１、つまり、第一バネ係止部８８は回動を続ける。このため、第一バネ係止部８８がトーションスプリング１０４のフック部を回動方向に沿って押圧し続ける。そして、トーションスプリング１０４が弾性変形し、電動モータ３の回転力をシフトフォークをストロークさせるための付勢力として蓄積する。
ここで、第一待ち機構６０においても同様の作用が生じる。すなわち、シフトフォークがロックすることによって、出力プレート６３が停止した状態となる一方、入力プレート６２は回動を続ける。そして、スプリング６４が弾性変形し、電動モータ３の回転力をシフトフォークをストロークさせるための付勢力として蓄積する。 At this time, the spring retainer 89, that is, the second spring locking portion 103 is stopped, while the helical gear 71, that is, the first spring locking portion 88 continues to rotate. For this reason, the 1st spring latching | locking part 88 continues pressing the hook part of the torsion spring 104 along a rotation direction. Then, the torsion spring 104 is elastically deformed, and the rotational force of the electric motor 3 is accumulated as an urging force for causing the shift fork to stroke.
Here, the same operation occurs in the first waiting mechanism 60. That is, when the shift fork is locked, the output plate 63 is stopped, while the input plate 62 continues to rotate. Then, the spring 64 is elastically deformed, and the rotational force of the electric motor 3 is accumulated as a biasing force for causing the shift fork to stroke.

続いて、駆動軸と従動軸のスプライン歯の位相が一致し、スリーブやドグクラッチが変位可能になったとき、トーションスプリング１０４（スプリング６４）に復元力が作用する。このため、トーションスプリング１０４（スプリング６４）が無負荷状態に復元される。すると、この復元力によって、スリーブやドグクラッチが変位して駆動軸と従動軸とが連結され、４輪駆動への切り換えが終了する。なお、各待ち機構６０，７０は、４輪駆動から２輪駆動に切換える場合においても２輪駆動から４輪駆動に切換える場合と同様に機能してスリーブやドグクラッチを変位させるので、４輪駆動から２輪駆動に切換える場合の説明を省略する。 Subsequently, when the phases of the spline teeth of the drive shaft and the driven shaft coincide with each other and the sleeve and the dog clutch can be displaced, a restoring force acts on the torsion spring 104 (spring 64). For this reason, the torsion spring 104 (spring 64) is restored to an unloaded state. Then, by this restoring force, the sleeve and the dog clutch are displaced, the drive shaft and the driven shaft are connected, and the switching to the four-wheel drive is completed. Each of the waiting mechanisms 60 and 70 functions in the same manner as when switching from two-wheel drive to four-wheel drive when switching from four-wheel drive to two-wheel drive, so that the sleeve and dog clutch are displaced. The description for switching to two-wheel drive is omitted.

したがって、上述の実施形態によれば、アクチュエータ１に第一待ち機構６０と第二待ち機構７０の２つの待ち機構を設けることで、各待ち機構６０，７０にかかる負担を分散させることができる。このため、第一待ち機構６０におけるスプリング６４のバネ定数と、第二待ち機構７０におけるトーションスプリング１０４のバネ定数を共に小さく設定することができ、各スプリング６４，１０４のサイズを小さくすることができる。これに伴い、電動モータ３の必要トルクも小さく設定することができ、結果的にアクチュエータ１全体を小型化することができる。 Therefore, according to the above-described embodiment, by providing the actuator 1 with the two waiting mechanisms of the first waiting mechanism 60 and the second waiting mechanism 70, it is possible to disperse the burden on the waiting mechanisms 60 and 70. For this reason, both the spring constant of the spring 64 in the first waiting mechanism 60 and the spring constant of the torsion spring 104 in the second waiting mechanism 70 can be set small, and the size of each spring 64, 104 can be reduced. . Accordingly, the required torque of the electric motor 3 can be set small, and as a result, the entire actuator 1 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、アクチュエータ１は、例えば、４輪車の駆動を２輪駆動と４輪駆動とに切り換える駆動切り換え装置用として用いられ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、アクチュエータ１をニュートラルポジションとドライブポジションとの切り換え等を行う駆動切り換え装置に用いてもよい。 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 actuator 1 has been described as being used, for example, for a drive switching device that switches driving of a four-wheel vehicle between two-wheel driving and four-wheel driving. However, the present invention is not limited to this. The actuator 1 may be used in a drive switching device that switches between a neutral position and a drive position.

さらに、上述の実施形態では、第二待ち機構７０において、ウォーム軸４５に、ヘリカルギヤ７１が噛合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、ヘリカルギヤ７１に代わってウォームホイールを用いてもよい。
そして、上述の実施形態では、第二待ち機構７０において、第二バネ係止部１０３を第一バネ係止部８８の回動軌跡よりも外側に配置し、出力軸７２を中心として、径方向外側に向かって第一バネ係止部８８、第二バネ係止部１０３、トーションスプリング１０４の順で配置された状態になっ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、第一バネ係止部８８を第二バネ係止部１０３の回動軌跡よりも外側に配置してもよい。 Further, in the above-described embodiment, the case where the helical gear 71 is meshed with the worm shaft 45 in the second waiting mechanism 70 has been described. However, the present invention is not limited to this, and a worm wheel is used instead of the helical gear 71. May be.
In the above-described embodiment, in the second waiting mechanism 70, the second spring locking portion 103 is disposed outside the rotation trajectory of the first spring locking portion 88, and the output shaft 72 is the center. Although the case where the first spring locking portion 88, the second spring locking portion 103, and the torsion spring 104 are arranged in this order has been described toward the outside, the present invention is not limited to this. You may arrange | position the spring latching | locking part 88 outside the rotation locus of the 2nd spring latching | locking part 103. FIG.

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. 本発明の実施形態における第一待ち機構の断面図である。It is sectional drawing of the 1st waiting | waiting mechanism in embodiment of this invention. 図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the AA line of FIG.

Explanation of symbols

１アクチュエータ
３電動モータ
４減速機構
１２回転軸
４５ウォーム軸
６０第一待ち機構
６１外歯歯車（歯車）
６２入力プレート（第一入力プレート）
６３出力プレート（第一出力プレート）
６４スプリング（第一スプリング）
７０第二待ち機構
７１ヘリカルギヤ（ホイールギヤ）
７２出力軸
８３ギヤ本体
８３ａエンド部（第二入力プレート）
８９スプリングリテーナ（第二出力プレート）
１０４トーションスプリング（第二スプリング） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Actuator 3 Electric motor 4 Deceleration mechanism 12 Rotating shaft 45 Worm shaft 60 First waiting mechanism 61 External gear (gear)
62 Input plate (first input plate)
63 Output plate (first output plate)
64 Spring (first spring)
70 Second waiting mechanism 71 Helical gear (wheel gear)
72 Output shaft 83 Gear body 83a End part (second input plate)
89 Spring retainer (second output plate)
104 Torsion spring (second spring)

Claims

An electric motor;
A speed reduction mechanism for decelerating the rotation of the electric motor and transmitting it to the output shaft;
A first waiting mechanism that is provided in the deceleration mechanism and accumulates and waits until the output shaft is restrained when the output shaft is restrained, and a second waiting mechanism,
The first waiting mechanism is:
A first input plate to which rotation from the rotation shaft is input;
A first output plate that outputs rotation from the first input plate to the second waiting mechanism;
A first spring disposed between the first input plate and the first output plate;
The rotation of the first input plate is transmitted to the first output plate via the first spring;
The second waiting mechanism is
A second input plate to which rotation from the first output plate is input;
A second output plate that outputs rotation from the second input plate to the output shaft;
A second spring disposed between the second input plate and the second output plate;
The actuator, wherein the rotation of the second input plate is transmitted to the second output plate via the second spring.

While integrally forming a gear linked to the rotating shaft on the first input plate of the first waiting mechanism, and fixing a worm shaft to the first output plate,
The actuator according to claim 1, wherein a wheel gear meshing with the worm shaft is integrally formed on the second input plate of the second waiting mechanism.