JP2009236175A - Actuator - Google Patents

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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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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an actuator reducing the size of a whole actuator by distributing a load applied to a waiting mechanism. <P>SOLUTION: The actuator is provided with an electric motor, a speed reduction mechanism for reducing rotation speed of a rotary shaft provided for the electric motor and transmitting it to an output shaft 50 and the waiting mechanism 60 provided in the speed reduction mechanism for waiting while accumulating a rotation force when the output shaft 50 is constrained until the constraint is canceled. Structured with a plurality of stages, the waiting mechanism 60 is provided with a helical gear 61 for an input plate 62 of a first stage for rotating with the input plate 62 as interlinked with the rotation shaft and an output plate 63 of the last stage is fixed in a manner incapable of relatively rotating with an output shaft 50. <P>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、前記電動モータに設けられている回転軸の回転を減速し、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待ち機構とを有するアクチュエータであって、前記待ち機構は、前記回転軸からの回転が入力される入力プレートと、前記入力プレートからの回転がスプリングを介して伝達される出力プレートとの組みを複数組み備えて成り、各々入力プレート、スプリング、および出力プレートは、前記出力軸の周囲を取り囲むように形成されて軸方向に沿って多段状に並設され、一段目の入力プレートに、前記回転軸に連係され前記一段目の入力プレートと共回りする歯車を設け、最後の段の出力プレートを前記出力軸に互いに相対回転不能に固定したことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, the invention described in claim 1 is an electric motor, a speed reduction mechanism that reduces the rotation of a rotary shaft provided in the electric motor and transmits the rotation to an output shaft, and the speed reduction mechanism. And a waiting mechanism that accumulates and waits until the restraint is released when the output shaft is restrained, and the waiting mechanism is configured to rotate from the rotating shaft. A plurality of combinations of an input plate to be input and an output plate to which rotation from the input plate is transmitted via a spring, each of the input plate, the spring, and the output plate around the output shaft. It is formed so as to surround and is arranged side by side in a multi-stage shape along the axial direction, and the first stage input plate is provided with a gear linked to the rotary shaft and rotating together with the first stage input plate, Characterized by being non-rotatably fixed to each other to the output shaft of the output plate stage after.

請求項2に記載した発明は、前記一段目の入力プレートと前記最後の段の出力プレートとの間に介在する入力プレート、および出力プレートであって、互いに軸方向で対向する入力プレート、および出力プレートをそれぞれ一体成形したことを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, there is provided an input plate and an output plate interposed between the first stage input plate and the last stage output plate, wherein the input plate and the output are opposed to each other in the axial direction. Each of the plates is integrally formed.

本発明によれば、待ち機構を複数の入力プレートと複数の出力プレートとが多段状に並設された構成とし、各入力プレートと出力プレートとの間に介在するスプリングを複数設けることができる。このため、複数のスプリングに負荷を分散させることができ、各スプリングのバネ定数をそれぞれ小さく設定することができる。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 waiting mechanism can have a configuration in which a plurality of input plates and a plurality of output plates are arranged in multiple stages, and a plurality of springs interposed between each input plate and the output plate can be provided. For this reason, a load can be distributed to a plurality of springs, and the spring constant of each spring can be set small. 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、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、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, for example, a drive switching device that switches the driving of a four-wheeled vehicle between a two-wheel drive and a four-wheel drive, and includes an electric motor 3 and a speed reduction mechanism in a casing 2. 4, and the electric motor 3 and the speed reduction mechanism 4 are connected via a clutch mechanism 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、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 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、クラッチ機構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、かつ軸本体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、平面取りが1箇所施されている。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 rotary shaft 12 is formed such that the shaft diameter becomes narrower due to a step as it goes toward the tip of the clutch mechanism 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 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 16 a of the rotating shaft 12 and one end of the clutch mechanism 5, and includes a cylindrical bearing body 27 and the bearing body 27. It is comprised with the flange part 28 integrally formed in the clutch mechanism 5 side 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、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 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。   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、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、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, the drive-side rotator 31 is driven to reduce the diameter of the coil spring 52. The driven side rotator 32 is 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 driven side rotating body 32 is driven to cause the coil spring 52 to be enlarged and deformed. Friction resistance is generated during 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。なお、減速機構4は、第一ピニオン38、第二ピニオン43、第一平歯車42、第二平歯車44、ウォーム軸45、および待ち機構60で構成されている。   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 second pinion 43, a first spur gear 42, a second spur gear 44, a worm shaft 45, and a waiting mechanism 60.

第一ピニオン38は、筒状に形成されたものであって、基端側に形成されクラッチ機構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 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 clutch mechanism 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 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.

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には、電動モータ3側に延出するウォーム軸45が一体成形されている。ウォーム軸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。なお、ウォーム軸45は、この軸線P1が電動モータ3の軸線P2に沿うように設けられている。   A second spur gear 44 is engaged with the second pinion 43. A worm shaft 45 extending toward the electric motor 3 is integrally formed with the second spur gear 44. The worm shaft 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. The worm shaft 45 is provided so that the axis P1 is along the axis P2 of the electric motor 3.

ウォーム軸45には、待ち機構60を構成するヘリカルギヤ61が噛合されている。
図2、図3に示すように、待ち機構60は、出力軸50と、この出力軸50の周囲を取り囲むように形成された略円板状の入力プレート62、および出力プレート63と、これら入力プレート62と出力プレート63との間に軸方向に沿って並設された4つの中間プレート64〜67と、各プレート62〜67間に配設された5つのコイルスプリング68〜72とを有し、入力プレート62にヘリカルギヤ61が一体成形されている。
The worm shaft 45 meshes with a helical gear 61 that constitutes a waiting mechanism 60.
As shown in FIGS. 2 and 3, the waiting mechanism 60 includes an output shaft 50, a substantially disk-shaped input plate 62 formed so as to surround the output shaft 50, an output plate 63, and these input It has four intermediate plates 64-67 arranged in parallel along the axial direction between the plate 62 and the output plate 63, and five coil springs 68-72 arranged between the plates 62-67. The helical gear 61 is integrally formed on the input plate 62.

入力プレート62の外周縁には、略環状の外周壁部62aが出力プレート63側に向かって立ち上がるように設けられており、ここにヘリカルギヤ61が一体成形されている。また、入力プレート62の径方向中央には、略環状の内周壁部62bが出力プレート63側に向かって立ち上がるように設けられている。この内周壁部62bの直径は、出力軸50が挿通可能な大きさに設定されている。   A substantially annular outer peripheral wall 62a is provided on the outer peripheral edge of the input plate 62 so as to rise toward the output plate 63, and a helical gear 61 is integrally formed therein. A substantially annular inner peripheral wall 62b is provided at the center in the radial direction of the input plate 62 so as to rise toward the output plate 63 side. The diameter of the inner peripheral wall portion 62b is set to a size that allows the output shaft 50 to be inserted.

入力プレート62、外周壁部62a、および内周壁部62bによって形成された平面視円環状の凹部73には、第一コイルスプリング68が収納されている。第一コイルスプリング68は、この外径が外周壁部62aよりもやや小さく設定されており、外周壁部62aの内周面に沿って存在した状態になっている。
ここで、第一コイルスプリング68の両端末部には、径方向内側に向かって屈曲形成されたフック部68aが設けられている。一方、入力プレート62には、この入力プレート62が回転するとフック部68aに係合可能な平面視略弧状の係合部62cが設けられている。
A first coil spring 68 is accommodated in an annular recess 73 formed by the input plate 62, the outer peripheral wall portion 62a, and the inner peripheral wall portion 62b. The outer diameter of the first coil spring 68 is set to be slightly smaller than that of the outer peripheral wall portion 62a, and the first coil spring 68 exists along the inner peripheral surface of the outer peripheral wall portion 62a.
Here, hook portions 68 a that are bent toward the inner side in the radial direction are provided at both end portions of the first coil spring 68. On the other hand, the input plate 62 is provided with an engaging portion 62c having a substantially arc shape in a plan view that can engage with the hook portion 68a when the input plate 62 rotates.

凹部73の開口部には、これを閉塞するように略円板状の第一中間プレート64が設けられている。第一中間プレート64の外周縁には、略環状の外周壁部64aが出力プレート63側に向かって立ち上がるように設けられている。また、第一中間プレート64の径方向中央には、略環状の内周壁部64bが出力プレート63側に向かって立ち上がるように設けられている。この内周壁部64bの直径は、出力軸50が挿通可能な大きさに設定されている。   A substantially disc-shaped first intermediate plate 64 is provided at the opening of the recess 73 so as to close the opening. A substantially annular outer peripheral wall 64 a is provided on the outer peripheral edge of the first intermediate plate 64 so as to rise toward the output plate 63 side. A substantially annular inner peripheral wall 64b is provided at the center of the first intermediate plate 64 in the radial direction so as to rise toward the output plate 63 side. The diameter of the inner peripheral wall portion 64b is set to a size that allows the output shaft 50 to be inserted.

第一中間プレート64、外周壁部64a、および内周壁部64bによって形成された平面視円環状の凹部74には、第二コイルスプリング69が収納されている。第二コイルスプリング69は、この外径が外周壁部64aよりもやや小さく設定されており、外周壁部64aの内周面に沿って存在した状態になっている。
第二コイルスプリング69の両端末部には、径方向内側に向かって屈曲形成されたフック部69aが設けられている。一方、第一中間プレート64には、この第一中間プレート64が回転するとフック部69aに係合可能な平面視略弧状の第一係合部64cが設けられている。
A second coil spring 69 is accommodated in an annular recess 74 formed by the first intermediate plate 64, the outer peripheral wall portion 64a, and the inner peripheral wall portion 64b. The outer diameter of the second coil spring 69 is set slightly smaller than that of the outer peripheral wall portion 64a, and the second coil spring 69 exists along the inner peripheral surface of the outer peripheral wall portion 64a.
Both end portions of the second coil spring 69 are provided with hook portions 69a that are bent toward the inside in the radial direction. On the other hand, the first intermediate plate 64 is provided with a first engagement portion 64c having a substantially arc shape in plan view that can be engaged with the hook portion 69a when the first intermediate plate 64 rotates.

ここで、第一中間プレート64の入力プレート62側にも平面視略弧状の第二係合部64dが設けられている。この第二係合部64dは、第一中間プレート64から入力プレート62側に向かって立ち上がるように形成され、入力プレート62の係合部62cの回動軌跡よりも径方向外側で、かつ第一コイルスプリング68よりも径方向内側に配置されている。そして、第一中間プレート64が回転すると第一コイルスプリング68のフック部68aに係合するようになっている。
すなわち、入力プレート62の回転は、入力プレート62の係合部62c、第一コイルスプリング68、および第一中間プレート64の第二係合部64dを介して第一中間プレート64に伝達されることになる。
Here, a second engagement portion 64d having a substantially arc shape in plan view is also provided on the input plate 62 side of the first intermediate plate 64. The second engaging portion 64d is formed so as to rise from the first intermediate plate 64 toward the input plate 62 side, is radially outward from the rotation trajectory of the engaging portion 62c of the input plate 62, and the first engaging plate 64d. The coil spring 68 is disposed on the radially inner side. When the first intermediate plate 64 rotates, it engages with the hook portion 68a of the first coil spring 68.
That is, the rotation of the input plate 62 is transmitted to the first intermediate plate 64 via the engaging portion 62 c of the input plate 62, the first coil spring 68, and the second engaging portion 64 d of the first intermediate plate 64. become.

第一中間プレート64上に形成されている凹部74の開口部には、これを閉塞するように略円板状の第二中間プレート65が設けられている。この第二中間プレート65にも第一中間プレート64と同様に、外周壁部65a、内周壁部65bが設けられ、これらによって形成された凹部75に第三コイルスプリング70が収納されている。この第三コイルスプリング70には、第一コイルスプリング68や第二コイルスプリング69と同様にフック部70aが設けられている。   A substantially disc-shaped second intermediate plate 65 is provided at the opening of the concave portion 74 formed on the first intermediate plate 64 so as to close the opening. Similar to the first intermediate plate 64, the second intermediate plate 65 is provided with an outer peripheral wall portion 65 a and an inner peripheral wall portion 65 b, and the third coil spring 70 is accommodated in a recess 75 formed by these. Similar to the first coil spring 68 and the second coil spring 69, the third coil spring 70 is provided with a hook portion 70 a.

一方、第二中間プレート65には、第三コイルスプリング70のフック部70aに係合する第一係合部65cと、第二コイルスプリング69のフック部69aに係合する第二係合部65dとが形成されている。第二係合部65dは、第一中間プレート64に形成されている第一係合部64cの回動軌跡よりも径方向外側で、かつ第二コイルスプリング69よりも径方向内側に配置されている。
したがって、第一中間プレート64の回転は、第一中間プレート64の第一係合部64c、第二コイルスプリング69、および第二中間プレート65の第二係合部65dを介して第二中間プレート65に伝達されることになる。
On the other hand, the second intermediate plate 65 includes a first engagement portion 65c that engages with the hook portion 70a of the third coil spring 70, and a second engagement portion 65d that engages with the hook portion 69a of the second coil spring 69. And are formed. The second engagement portion 65d is disposed on the radially outer side than the rotation locus of the first engagement portion 64c formed on the first intermediate plate 64 and on the radially inner side of the second coil spring 69. Yes.
Accordingly, the rotation of the first intermediate plate 64 is caused by the second intermediate plate 64 via the first engagement portion 64 c of the first intermediate plate 64, the second coil spring 69, and the second engagement portion 65 d of the second intermediate plate 65. 65 is transmitted.

同様に、第二中間プレート65上に形成されている凹部75の開口部に、これを閉塞する略円板状の第三中間プレート66が設けられ、第三中間プレート66、外周壁部66a、および内周壁部66bによって形成された凹部76の開口部に、これを閉塞する略円板状の第四中間プレート67が設けられている。また、第四中間プレート67、外周壁部67a、および内周壁部67bによって形成された凹部77に、これを閉塞する略円板状の出力プレート63が設けられている。そして、凹部76には第四コイルスプリング71が収納され、凹部77には第五コイルスプリング72が収納されている。   Similarly, a substantially disc-shaped third intermediate plate 66 for closing the recess 75 formed on the second intermediate plate 65 is provided, and the third intermediate plate 66, the outer peripheral wall 66a, In addition, a substantially disc-shaped fourth intermediate plate 67 is provided at the opening of the recess 76 formed by the inner peripheral wall portion 66b. In addition, a substantially disc-shaped output plate 63 is provided in a recess 77 formed by the fourth intermediate plate 67, the outer peripheral wall portion 67a, and the inner peripheral wall portion 67b. A fourth coil spring 71 is accommodated in the recess 76, and a fifth coil spring 72 is accommodated in the recess 77.

第四コイルスプリング71、および第五コイルスプリング72には、第一〜第三コイルスプリング68〜70と同様に、それぞれフック部71a、72aが形成されている。また、第三中間プレート66には、それぞれ第四コイルスプリング71のフック部71aと第三コイルスプリング70のフック部70aに係合される係合部66c,66dが形成され、第四中間プレート67には、それぞれ第五コイルスプリング72のフック部72aと第四コイルスプリング71のフック部71aに係合される係合部67c,67dが形成されている。   Similarly to the first to third coil springs 68 to 70, hook portions 71 a and 72 a are formed on the fourth coil spring 71 and the fifth coil spring 72, respectively. Further, the third intermediate plate 66 is formed with engaging portions 66c and 66d that are engaged with the hook portion 71a of the fourth coil spring 71 and the hook portion 70a of the third coil spring 70, respectively. Are formed with engaging portions 67c and 67d that are engaged with the hook portion 72a of the fifth coil spring 72 and the hook portion 71a of the fourth coil spring 71, respectively.

出力プレート63には、第五コイルスプリング72のフック部72aに係合する平面視略弧状の係合部63aが形成されている。また、出力プレート63の径方向中央には、出力軸50が内嵌固定される固定孔78が形成されている。これにより、出力プレート63と出力軸50とが一体となって共回りする。   The output plate 63 is formed with an engagement portion 63 a having a substantially arc shape in plan view that engages with the hook portion 72 a of the fifth coil spring 72. Further, a fixing hole 78 in which the output shaft 50 is fitted and fixed is formed at the radial center of the output plate 63. Thereby, the output plate 63 and the output shaft 50 are integrally rotated together.

出力軸50の出力プレート63側端(図2における左側端)には、フランジ部53が形成されており、ここに出力プレート63が当接することにより待ち機構60の軸方向の位置決めが行われるようになっている。一方、出力軸50の出力プレート63とは反対側の端部は待ち機構60を貫通して外方に突出しており、ここに不図示のピニオンが圧入固定されている。このピニオンがラック(不図示)を介して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)に連結されている。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 flange portion 53 is formed at the output plate 63 side end (left end in FIG. 2) of the output shaft 50, and the waiting mechanism 60 is positioned in the axial direction by contacting the output plate 63 here. It has become. On the other hand, the end of the output shaft 50 opposite to the output plate 63 penetrates the waiting mechanism 60 and protrudes outward, and a pinion (not shown) is press-fitted and fixed therein. This pinion is connected via a rack (not shown) to a fork shaft (not shown) for stroke of the shift fork. The 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, the driving of the four-wheeled vehicle is changed to two-wheel driving and four-wheel driving. It can be switched to wheel drive.

次に、この実施形態の待ち機構60の作用について説明する。
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には通電が行われない。
一方、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。そして、回転軸12の回転運動がクラッチ機構5、および減速機構4を構成する第一ピニオン38、第二ピニオン43、第一平歯車42、第二平歯車44、およびウォーム軸45を介して待ち機構60のヘリカルギヤ61に伝達される。これによって、ヘリカルギヤ61に一体成形されている入力プレート62が回転し始める。
Next, the operation of the waiting mechanism 60 of this embodiment will be described.
For example, when the two-wheel drive is selected by the drive switching device and the displacement of the sleeve and the dog clutch and the stroke of the shift fork are completed, the electric motor 3 is not energized.
On the other hand, when switching from 2-wheel drive to 4-wheel drive by the drive switching device, the electric motor 3 is energized and the rotating shaft 12 starts to rotate. Then, the rotational movement of the rotary shaft 12 waits through the clutch mechanism 5 and the first pinion 38, the second pinion 43, the first spur gear 42, the second spur gear 44, and the worm shaft 45 constituting the speed reduction mechanism 4. It is transmitted to the helical gear 61 of the mechanism 60. As a result, the input plate 62 integrally formed with the helical gear 61 starts to rotate.

すると、入力プレート62の回転が入力プレート62の係合部62c、第一コイルスプリング68、および第一中間プレート64の第二係合部64dを介して第一中間プレート64に伝達され、第一中間プレート64が回転する。第一中間プレート64が回転すると、この回転が第一中間プレート64の第一係合部64c、第二コイルスプリング69、および第二中間プレート65の第二係合部65dを介して第二中間プレート65に伝達され、第二中間プレート65が回転する。引き続き、この回転が各係合部65c,66c,66d,67c,67d,63aと、各コイルスプリング70,71,72とを介して出力プレート63に伝達され、出力軸50が回転する。   Then, the rotation of the input plate 62 is transmitted to the first intermediate plate 64 via the engaging portion 62 c of the input plate 62, the first coil spring 68, and the second engaging portion 64 d of the first intermediate plate 64. The intermediate plate 64 rotates. When the first intermediate plate 64 is rotated, this rotation is transmitted through the first engagement portion 64 c of the first intermediate plate 64, the second coil spring 69, and the second engagement portion 65 d of the second intermediate plate 65. The second intermediate plate 65 is rotated by being transmitted to the plate 65. Subsequently, this rotation is transmitted to the output plate 63 via the engaging portions 65c, 66c, 66d, 67c, 67d, 63a and the coil springs 70, 71, 72, and the output shaft 50 rotates.

すなわち、各中間プレート64〜67は、入力プレート62側から伝達される回転を出力プレート63側に伝達する入力プレートと出力プレートの役割を有していることになる。したがって、各中間プレート64〜67は、互いに軸方向で対向する入力プレート、および出力プレートをそれぞれ一体成形したことになる。そして、待ち機構60は、恰も入力プレートと、この入力プレートからの回転がコイルスプリングを介して伝達される出力プレートとの組みを軸方向に沿って多段状に5組並設した状態になる。   That is, each of the intermediate plates 64 to 67 has a role of an input plate and an output plate that transmit the rotation transmitted from the input plate 62 side to the output plate 63 side. Therefore, each of the intermediate plates 64 to 67 is integrally formed with an input plate and an output plate that are opposed to each other in the axial direction. The waiting mechanism 60 is in a state in which five sets of the input plate and the output plate to which the rotation from the input plate is transmitted via the coil spring are arranged side by side in a multistage manner along the axial direction.

より具体的には、待ち機構60の一段目は、入力プレート62、第一コイルスプリング68、および第一中間プレート64で構成され、待ち機構60の二段目は、第一中間プレート64、第二コイルスプリング69、および第二中間プレート65で構成され、待ち機構60の三段目は、第二中間プレート65、第三コイルスプリング70、および第三中間プレート66で構成され、待ち機構60の四段目は、第三中間プレート66、第四コイルスプリング71、および第四中間プレート67で構成され、待ち機構60の五段目は、第四中間プレート67、第五コイルスプリング72、および出力プレート63で構成されている。   More specifically, the first stage of the waiting mechanism 60 includes an input plate 62, a first coil spring 68, and a first intermediate plate 64. The second stage of the waiting mechanism 60 includes the first intermediate plate 64, the first intermediate plate 64, and the first intermediate plate 64. The third stage of the waiting mechanism 60 includes a second intermediate plate 65, a third coil spring 70, and a third intermediate plate 66. The fourth stage includes a third intermediate plate 66, a fourth coil spring 71, and a fourth intermediate plate 67. The fifth stage of the waiting mechanism 60 includes the fourth intermediate plate 67, the fifth coil spring 72, and an output. It consists of a plate 63.

出力軸50が回転すると、不図示のピニオン、ラック、およびシフトフォークを介してスリーブやドグクラッチが変位し始める。
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。
When the output shaft 50 rotates, the sleeve and the dog clutch start to be displaced via a pinion, a rack, and a shift fork (not shown).
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.

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。
このとき、出力軸50、および出力プレート63が停止した状態となる一方、電動モータ3の回転軸12に連係されているヘリカルギヤ61、および入力プレート62は回転を続ける。このため、各プレート62〜67に形成された係合部62c〜67dに係合する各コイルスプリング68〜72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。
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.
At this time, the output shaft 50 and the output plate 63 are stopped, while the helical gear 61 and the input plate 62 linked to the rotating shaft 12 of the electric motor 3 continue to rotate. For this reason, each coil spring 68-72 engaged with the engaging parts 62c-67d formed in each plate 62-67 is elastically deformed, and the rotational force of the electric motor 3 is used as an urging force to stroke the shift fork. accumulate.

そして、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、各コイルスプリング68〜72に復元力が作用する。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。   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 each of the coil springs 68 to 72. 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 waiting mechanism 60 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. A description of switching to driving will be omitted.

したがって、上述の実施形態によれば、待ち機構60を5段構造とし、5つのコイルスプリング68〜72を設けることで、各コイルスプリング68〜72にシフトフォークをストロークさせる際の負荷を分散させることができる。このため、各コイルスプリング68〜72のバネ定数をそれぞれ小さく設定することができると共に、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る。よって、アクチュエータ1全体を小型化することができる。
また、各コイルスプリング68〜72のバネ定数をそれぞれ別個に設定することで、シフトフォークをストロークさせるために必要なモータトルクを出力軸50の作動角度毎に細かく設定することが可能になる。このため、電動モータ3をより適正に選定することが可能になり、電動モータ3が必要以上に大型化することを確実に防止できる。
Therefore, according to the above-described embodiment, the waiting mechanism 60 has a five-stage structure, and the five coil springs 68 to 72 are provided, thereby distributing the load when the shift fork is stroked to the coil springs 68 to 72. Can do. For this reason, while being able to set each spring constant of each coil spring 68-72 small, the required torque of the electric motor 3 can also be set small. Therefore, the entire actuator 1 can be reduced in size.
In addition, by setting the spring constants of the coil springs 68 to 72 separately, it is possible to finely set the motor torque required to stroke the shift fork for each operating angle of the output shaft 50. For this reason, it becomes possible to select the electric motor 3 more appropriately, and it is possible to reliably prevent the electric motor 3 from becoming larger than necessary.

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、待ち機構60の入力プレート62にヘリカルギヤ71を一体成形した場合について説明した。しかしながら、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ウォーム軸45に噛合せてもよい。
そして、上述の実施形態では、待ち機構60は入力プレートと、この入力プレートからの回転がコイルスプリングを介して伝達される出力プレートとの組みを軸方向に沿って5段並設したものである場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、待ち機構60を少なくとも2段構成にすればよい。
Further, in the above-described embodiment, the case where the helical gear 71 is integrally formed on the input plate 62 of the waiting mechanism 60 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the worm shaft 45 may be meshed with a worm wheel instead of the helical gear 71.
In the above-described embodiment, the waiting mechanism 60 is a five-stage arrangement of an input plate and an output plate to which rotation from the input plate is transmitted via a coil spring. Explained the case. However, the present invention is not limited to this, and the waiting mechanism 60 may have at least two stages.

また、上述の実施形態では、各中間プレート64〜67は、恰も互いに軸方向で対向する入力プレート、および出力プレートをそれぞれ一体化したように形成されたものである場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、中間プレート64〜67をそれぞれ入力プレートと出力プレートとで分割構成してもよい。   Further, in the above-described embodiment, the case where each of the intermediate plates 64 to 67 is formed so that the input plate and the output plate that are opposed to each other in the axial direction are integrated with each other is described. However, the present invention is not limited to this, and the intermediate plates 64 to 67 may be divided into an input plate and an output plate, respectively.

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待ち機構の断面図である。It is sectional drawing of the waiting mechanism in embodiment of this invention. 図2のA−A線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the AA line of FIG.

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
12 回転軸
38 第一ピニオン
42 第一平歯車
43 第二ピニオン
44 第二平歯車
45 ウォーム軸
50 出力軸
60 待ち機構
61 ヘリカルギヤ(歯車)
62 入力プレート
63 出力プレート
64 第一中間プレート
65 第二中間プレート
66 第三中間プレート
67 第四中間プレート
68 第一コイルスプリング(スプリング)
69 第二コイルスプリング(スプリング)
70 第三コイルスプリング(スプリング)
71 第四コイルスプリング(スプリング)
72 第五コイルスプリング(スプリング)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Actuator 3 Electric motor 4 Deceleration mechanism 12 Rotating shaft 38 1st pinion 42 1st spur gear 43 2nd pinion 44 2nd spur gear 45 Worm shaft 50 Output shaft 60 Waiting mechanism 61 Helical gear (gear)
62 Input plate 63 Output plate 64 First intermediate plate 65 Second intermediate plate 66 Third intermediate plate 67 Fourth intermediate plate 68 First coil spring (spring)
69 Second coil spring (spring)
70 Third coil spring (spring)
71 Fourth coil spring (spring)
72 Fifth coil spring (spring)

Claims (2)

電動モータと、
前記電動モータに設けられている回転軸の回転を減速し、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待ち機構とを有するアクチュエータであって、
前記待ち機構は、
前記回転軸からの回転が入力される入力プレートと、
前記入力プレートからの回転がスプリングを介して伝達される出力プレートとの組みを複数組み備えて成り、
各々入力プレート、スプリング、および出力プレートは、前記出力軸の周囲を取り囲むように形成されて軸方向に沿って多段状に並設され、
一段目の入力プレートに、前記回転軸に連係され前記一段目の入力プレートと共回りする歯車を設け、
最後の段の出力プレートを前記出力軸に互いに相対回転不能に固定したことを特徴とするアクチュエータ。
An electric motor;
A speed reduction mechanism that decelerates the rotation of the rotation shaft provided in the electric motor and transmits the rotation to the output shaft;
An actuator having a waiting mechanism that is provided in the speed reduction mechanism and accumulates and waits until the output shaft is restrained until the restraint is released,
The waiting mechanism is
An input plate to which rotation from the rotating shaft is input;
Comprising a plurality of sets with an output plate in which rotation from the input plate is transmitted via a spring;
Each of the input plate, the spring, and the output plate is formed so as to surround the periphery of the output shaft, and is arranged in a multistage shape along the axial direction.
The first stage input plate is provided with a gear linked to the rotary shaft and rotating together with the first stage input plate,
An actuator characterized in that the last stage output plate is fixed to the output shaft so as not to rotate relative to each other.
前記一段目の入力プレートと前記最後の段の出力プレートとの間に介在する入力プレート、および出力プレートであって、
互いに軸方向で対向する入力プレート、および出力プレートをそれぞれ一体成形したことを特徴とする請求項1に記載のアクチュエータ。

An input plate interposed between the first-stage input plate and the last-stage output plate, and an output plate,
2. The actuator according to claim 1, wherein an input plate and an output plate facing each other in the axial direction are integrally formed.

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