JP2013007394A - Transmission drive unit - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、変速機を駆動するための変速駆動装置に関する。 The present invention relates to a speed change drive device for driving a transmission.
従来から、マニュアルトランスミッションの変速が自動化された自動制御式マニュアルトランスミッション(Automated Manual Transmission)の変速装置が知られている。変速装置は、たとえば変速操作用のシフトセレクト軸を有する変速駆動装置を有している。このタイプの変速駆動装置では、シフトセレクト軸が回転されることにより変速機のシフト動作を行うことができ、また、シフトセレクト軸が軸方向移動されることにより、変速機のセレクト動作を行うことができる(たとえば特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is known an automatic manual transmission (Automated Manual Transmission) transmission in which manual transmission is automated. The transmission includes a shift drive device having a shift select shaft for shifting operation, for example. In this type of shift drive device, the shift operation of the transmission can be performed by rotating the shift select shaft, and the select operation of the transmission can be performed by moving the shift select shaft in the axial direction. (For example, refer to Patent Document 1).
また、特許文献2には、ラック部を有するラック軸の外周に、ブッシュの位置を調整するためのガイドリングを外嵌する構成が記載されている。
Further,
本願発明者は、前記のタイプの変速駆動装置として、電動モータの駆動力を、たとえばギヤ式の減速機構を介して増幅して出力する構成を検討している。具体的には、この電動アクチュエータでは、減速機構の出力を、ラック・アンド・ピニオン機構を介してシフトセレクト軸に与える構成になっている。
たとえば、図7に示すように、シフトセレクト軸200の先端側の部分が、電動アクチュエータ201の略箱状のハウジング202内に収容されている。シフトセレクト軸200の先端部よりも基端側の所定位置にはラック部203が形成されている。ラック部203では、周方向に延びるラック歯がラック部203の外周の全域に形成されている。このラック部203外周のラック歯は、ピニオン軸204のピニオンギヤ210と噛み合っている。ピニオン軸204を含むギヤ式の減速機構を介して、電動モータの回転駆動力がピニオン軸204に回転駆動力として伝達されている。ラック部203外周のラック歯とピニオンギヤ210との噛み合いにより、ピニオン軸204の回転駆動力がシフトセレクト軸200の軸方向駆動力に変換される。
The inventor of the present application is examining a configuration for amplifying and outputting the driving force of the electric motor through, for example, a gear-type reduction mechanism, as the above-described type of speed change driving device. Specifically, this electric actuator is configured to give the output of the speed reduction mechanism to the shift select shaft via a rack and pinion mechanism.
For example, as shown in FIG. 7, the tip side portion of the shift
ハウジング202は、シフトセレクト軸200の延びる方向と直交する側壁205と、この側壁205に設けられ、シフトセレクト軸200の先端部を収容支持するための軸ホルダ206とを含む。軸ホルダ206は、側壁205から外方に膨出して形成されており、たとえば有底の略円筒状に形成されている。軸ホルダ206の内周面および底面によって、シフトセレクト軸200の先端部を収容する円柱状の先端部収容溝207が区画されている。
The
先端部収容溝207の内周面には、円環状のすべり軸受208が内嵌固定されている。すべり軸受208は、シフトセレクト軸200の先端部の外周を取り囲んで、当該先端部の外周を摺接支持している。シフトセレクト軸200はすべり軸受208によって、その中心軸線209まわりに回転可能にかつ軸方向移動可能に支持されている。
このような構成では、シフトセレクト軸200のラック部203よりも先端側の部分に、すべり軸受208による摺接部分を設ける必要がある。この摺接部分の軸方向の大きさは、すべり軸受208の軸方向長さそのものだけでなく、シフトセレクト軸200の軸方向移動のストローク量を考慮する必要がある。そのため、シフトセレクト軸200におけるラック部203よりも先端側の部分に多大な長さが必要になり、これにより、シフトセレクト軸200が長くなるおそれがある。また、シフトセレクト軸200の先端部を収容する軸ホルダ206が長くなり、そのためにハウジング202が大型化するおそれがある。
An annular slide bearing 208 is fitted and fixed to the inner peripheral surface of the tip
In such a configuration, it is necessary to provide a sliding contact portion by the slide bearing 208 in a portion of the shift
そこで、この発明の目的は、シフトセレクト軸の軸方向長さを低減することができ、また、電動アクチュエータのハウジングにおけるシフトセレクト軸軸方向長さを低減することができる変速駆動装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a speed change drive device that can reduce the axial length of the shift select shaft and can reduce the axial length of the shift select shaft in the housing of the electric actuator. It is.
請求項1記載の発明は、変速機(2)駆動用のシフトセレクト軸(15)と、前記シフトセレクト軸を駆動するための電動アクチュエータ(21)とを備え、前記シフトセレクト軸の軸方向移動に伴って変速機をセレクト駆動させるともに、前記シフトセレクト軸の回転に伴って前記変速機をシフト駆動させる変速駆動装置(3)であって、前記電動アクチュエータは、電動モータ(23)と、ピニオンギヤ(36)を有し、前記シフトセレクト軸の中心軸線(17)と直交する方向に沿って延び、この中心軸線まわりに回転可能に設けられたピニオン軸(82)を有し、前記電動モータの回転運動を、前記ピニオン軸の中心軸線まわりの回転に変換するためのセレクト変換機構(25)と、前記セレクト変換機構および前記シフトセレクト軸の先端部を収容するハウジング(22)とを含み、前記シフトセレクト軸が、当該シフトセレクト軸の途中部の所定部分外周における周方向一部分に設けられ、前記ピニオンギヤと噛み合うためのラック歯が形成されたラック歯形成領域(130)を含み、前記電動アクチュエータは、前記所定部分外周における前記ラック歯形成領域を除く部分(131)に摺接して、前記シフトセレクト軸を、前記中心軸線を中心として回転可能に支持する支持部材(102)とをさらに含み、前記支持部材が、前記ハウジングに固定されている、変速駆動装置である。
The invention according to
なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表すが、特許請求の範囲を実施形態に限定する趣旨ではない。以下、この項において同じ。
この構成によれば、シフトセレクト軸の所定部分外周には、周方向の一部のみにラック歯形成領域が配置されている。途中部外周におけるラック歯形成領域を除く部分には、ラック歯が形成されておらず、この部分を支持部材が摺接することにより、シフトセレクト軸が当該支持部材によって支持される。
In addition, although the alphanumeric characters in parentheses represent corresponding components in the embodiments described later, the scope of the claims is not intended to be limited to the embodiments. The same applies hereinafter.
According to this configuration, the rack tooth forming region is arranged only in a part in the circumferential direction on the outer periphery of the predetermined portion of the shift select shaft. Rack teeth are not formed in a portion other than the rack tooth formation region on the outer periphery of the middle portion, and the shift select shaft is supported by the support member by the support member slidingly contacting this portion.
シフト操作時のために要するシフトセレクト軸の回転角が360°(シフトセレクト軸一周分。)よりも著しく小さい場合、シフトセレクト軸におけるピニオン軸との噛み合い部分は、周方向の一部分に限られている。そのため、所定部分外周におけるピニオンギヤと噛み合う部分だけにラック歯を形成し、所定部分外周のそれ以外の部分に支持部材を摺接させるので、ラック歯形成領域とピニオンギヤとの噛み合いに悪影響を及ぼすことなく、シフトセレクト軸を支持することができる。 If the rotation angle of the shift select shaft required for the shift operation is significantly smaller than 360 ° (one round of the shift select shaft), the meshing portion of the shift select shaft with the pinion shaft is limited to a part in the circumferential direction. Yes. For this reason, rack teeth are formed only in the portion engaging with the pinion gear on the outer periphery of the predetermined portion, and the support member is slidably contacted with the other portion of the outer periphery of the predetermined portion, so that the engagement between the rack tooth forming region and the pinion gear is not adversely affected. The shift select shaft can be supported.
したがって、すべり軸受によって摺接される摺接部分が、シフトセレクト軸のラック歯形成領域よりも先端側にないので、シフトセレクト軸の軸方向長さを低減することができる。
また、電動アクチュエータのハウジングをすべり軸受を除いた構成にすることも可能であり、これにより、ハウジングのシフトセレクト軸の軸方向大きさを低減することができる。
Accordingly, since the sliding contact portion that is slidably contacted by the slide bearing is not located on the front end side of the rack tooth forming region of the shift select shaft, the axial length of the shift select shaft can be reduced.
In addition, the electric actuator housing may be configured without the slide bearing, whereby the axial size of the shift select shaft of the housing can be reduced.
請求項2記載の発明は、前記支持部材は、前記所定部分外周における前記ラック歯形成領域を除く部分に面接触する摺接面(133)を含み、前記摺接面は、前記中心軸線を中心とする円筒面を有している、請求項1記載の変速駆動装置である。
この構成によれば、円筒面を有する摺接面で、所定部分外周に面接触する。そのため、安定的に、シフトセレクト軸を支持部材により支持することができる。
According to a second aspect of the present invention, the support member includes a slidable contact surface (133) that is in surface contact with a portion excluding the rack tooth forming region on the outer periphery of the predetermined portion, and the slidable contact surface is centered on the central axis. The speed change drive device according to
According to this configuration, the sliding contact surface having a cylindrical surface makes surface contact with the outer periphery of the predetermined portion. Therefore, the shift select shaft can be stably supported by the support member.
請求項3に記載のように、前記支持部材は、固定手段(135,137,138)を用いて前記ハウジングに固定されていてもよい。 According to a third aspect of the present invention, the support member may be fixed to the housing using fixing means (135, 137, 138).
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態の変速駆動装置3が適用された変速装置1の概略構成の分解斜視図である。変速装置1は、変速機2と、変速機2を変速駆動する変速駆動装置3とを備えている。
変速機2は、公知の常時かみ合い式の平行歯車式変速機であり、乗用車やトラックなどの車両に搭載される。変速機2は、ギヤハウジング7と、ギヤハウジング7内に収容される常時かみ合い式の平行歯車式変速機構(図示しない。)とを備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is an exploded perspective view of a schematic configuration of a
The
変速駆動装置3は、変速機構にシフト動作またはセレクト動作を行わせるシフトセレクト軸15と、シフトセレクト軸15をシフト動作またはセレクト動作させるための共通の駆動源として用いられる電動アクチュエータ21とを含む。
シフトセレクト軸15の途中部には、ギヤハウジング7内に収容されるインターナルレバー16の一端16aが固定されている。インターナルレバー16は、シフトセレクト軸15の中心軸線17まわりに、シフトセレクト軸15と同伴回転する。シフトセレクト軸15の先端部(図1に示す右奥部。)は、ギヤハウジング7外に突出している。
The
One
ギヤハウジング7内には、互いに平行に延びる複数のシフトロッド10A,10B,10Cが収容されている。各シフトロッド10A,10B,10Cには、インターナルレバー16の他端16bと係合可能なシフトブロック12A,12B,12Cが固定されている。また、各シフトロッド10A,10B,10Cには、クラッチスリーブ(図示しない。)と係合するシフトフォーク11が設けられている(図1では、シフトロッド10Aに設けられたシフトフォーク11のみを示す。)。
In the
電動アクチュエータ21により、シフトセレクト軸15が、その軸方向M4に移動されると、インターナルレバー16が軸方向M4に移動される。その結果、インターナルレバー16の他端16bが所要のシフトブロック12A,12B,12Cに係合し、これによりセレクト動作が達成される。
一方、電動アクチュエータ21によりシフトセレクト軸15がその中心軸線17まわりに回転されると、インターナルレバー16が中心軸線17まわりに揺動する。その結果、インターナルレバー16と係合しているシフトブロック12A,12B,12Cが、シフトロッド10A,10B,10Cの軸方向M1,M2,M3に移動し、これにより、シフト動作が達成される。なお、このシフト動作のために必要なシフトセレクト軸15の回転角は360°(シフトセレクト軸15一周分。)よりも著しく小さい(たとえば120°程度。)。
When the shift
On the other hand, when the shift
図2は、電動アクチュエータ21の構成を示す斜視図である。図3は、電動アクチュエータ21の構成を示す断面図である。図4は、図3の切断面線IV-IVで切断したときの断面図である。なお、図2では、シフトセレクト軸15の図示を省略している。以下、図2〜図4を参照して、電動アクチュエータ21の構成について説明する。
図3に示すように、電動アクチュエータ21はハウジング22を備えている。電動アクチュエータ21は、ギヤハウジング7(図1参照。)の外表面または車両の所定箇所に固定されている。
FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the
As shown in FIG. 3, the
電動アクチュエータ21は、たとえばブラシレスモータからなる電動モータ23と、電動モータ23の回転トルクを、シフトセレクト軸15を中心軸線17まわりに回転させる力に変換するためのシフト変換機構24と、電動モータ23の回転トルクを、シフトセレクト軸15をその軸方向M4(図3における紙面に直交する方向。)に移動させる力に変換するためのセレクト変換機構25と、電動モータ23の回転駆動力の伝達先を、シフト変換機構24とセレクト変換機構25との間で切り換えるため切換ユニット26とを備えている。このうちシフト変換機構24、セレクト変換機構25および切換ユニット26はハウジング22内に収容されている。
The
ハウジング22のモータ用開口部(図2に示す右奥側。図3に示す左側。)は、略板状の蓋27によって閉塞されている。このハウジング22および蓋27は、それぞれたとえば鋳鉄やアルミニウムなどの金属材料を用いて形成されており、蓋27の外周がハウジング22のモータ用開口部(図2に示す左側の開口部。)に嵌め合わされている。蓋27にはその内面(図2に示す右面。)と外面(図2に示す左面。)とを貫通する円形の貫通孔29が形成されている。また、蓋27の外面には、電動モータ23の本体ケーシングが固定されている。電動モータ23は正逆回転可能に設けられており、この電動モータ23としてたとえばブラシレスモータが採用されている。電動モータ23は、その本体ケーシングがハウジング22外に露出するように取り付けられている。電動モータ23の出力軸40は、シフトセレクト軸15と、食い違い角が90°の食い違い角の関係をなして配置されている。軸方向M4と直交する所定の方向(図3に示す左右方向。)に沿って延びている。出力軸40は蓋27の貫通孔29を介してハウジング22の内部に臨んでおり、切換ユニット26に対向している。
The motor opening of the housing 22 (right rear side shown in FIG. 2; left side shown in FIG. 3) is closed by a substantially plate-
ハウジング22は、シフトセレクト軸15における先端側(図1に示す右奥側。)の領域や、シフト変換機構24の各構成部品を主に収容する略箱状の第1ハウジング22Aを含んでいる。図4に示すように、第1ハウジング22Aは有底箱状をなしており、底壁111と、底壁111の一端部(図4に示す上端部。)と、他端部(図4に示す下端部。)とからそれぞれ、互いに平行に立ち上がる一対の側壁112,113とを備えている。第1ハウジング22Aには、側壁112,113の先端部(図4に示す左端部。)などによって開口部115が形成されている。開口部115は平板状の蓋114によって閉塞されている。
The
図4に示すように、底壁111の内側の底面111Aは、平坦面によって形成されている。底壁111には、シフトセレクト軸15の途中部(後述するラック部122よりも基端寄り。)を支持するため軸ホルダ116が形成されている。軸ホルダ116は、底壁111と一体的に形成されており、底壁111の外壁面(底面111Aとは反対側の面。)よりも外方に膨出してたとえば円柱状をなしている。底壁111および軸ホルダ116には、断面円形の挿通孔104が形成されている。挿通孔104は第1の軸ホルダ116および底壁111を、それらの厚み方向(図4に示す左右方向。底面111Aと直交する方向)に貫通している。挿通孔104には、シフトセレクト軸15が挿通されている。
As shown in FIG. 4, the
挿通孔104の内周面には、第1すべり軸受101が内嵌固定されている。第1すべり軸受101は、挿通孔104に挿通されているシフトセレクト軸15の途中部(後述するラック部122よりも基端寄り。)の外周を取り囲み、当該シフトセレクト軸15の当該部分の外周を摺接支持している。
挿通孔104内における第1すべり軸受101の外側寄りの部分には、ごみや埃がハウジング22内(第1ハウジング22A内。)に進入しないように、挿通孔104の内周面とシフトセレクト軸15の外周面との間をシールするためのシール部材103が介装されている。
A
The inner peripheral surface of the
軸ホルダ116において、厚み方向(図4に示す左右方向。)に関しシール部材103と第1すべり軸受101との間には、ロックボール106が配設されている。具体的には、挿通孔104の内周壁と、軸ホルダ116の外周面とを貫通する貫通孔105内にロックボール106が収容されている。ロックボール106は、挿通孔104の中心軸線(すなわちシフトセレクト軸15の中心軸線17。)と直交する方向に延び、略円筒状をなすともに、当該方向に沿って移動可能に設けられている。ロックボール106の先端部は半球状をなしており、次に述べる係合溝107に係合する。
In the
シフトセレクト軸15の外周には、軸方向M4に間隔を空けて、周方向に延びる複数本(たとえば3本。)の係合溝107が形成されている。各係合溝107は全周にわたって設定されている。ロックボール106がその長手方向に移動することにより、先端部が挿通孔104の内周壁よりも中心軸線17側(図4に示す下方。)に突出して、その先端部が係合溝107と係合して、シフトセレクト軸15の軸方向M4移動を阻止する。これにより、シフトセレクト軸15は、軸方向M4への移動が阻止された状態で、一定力で保持される。
A plurality of (for example, three) engaging
第1ハウジング22Aの側壁113の内面は、底面111Aと直交する第1内壁面113Aと、この第1内壁面113Aと平行に延び、当該第1内壁面113Aよりも外方に位置する第2内壁面113Bと、第1内壁面113Aの軸方向M4の一端部(図4に示す左端部。)および第2内壁面113Bの軸方向M4の他端部(図4に示す右端部。)を接続し、蓋114の内壁面114A(後述する。)に対向する平坦面からなる段部113Cとを備えている。第1内壁面113A、段部113Cおよび第2内壁面113Bはこの順で連続している。段部113Cは、第1内壁面113Aおよび第2内壁面113Bの双方と直交している。側壁113における、第1内壁面113Aと直交する方向に関して第1内壁面113Aと第2内壁面113Bとの間の部分には、一対のねじ孔137が形成されている。各ねじ孔137は、段部113Cに直交する方向に延び、かつ段部113Cに開口している。
The inner surface of the
図4に示すように、シフトセレクト軸15における第1すべり軸受101が摺接する部分よりも先端側の部分には、雄スプライン121と、後述するピニオンギヤ36が噛み合うラック部122(所定部分)とが、第1すべり軸受101が摺接する部分の側からこの順で形成されている。
ラック部122は軸方向に所定の長さを有している。ラック部122は、シフトセレクト軸15の軸部15A(シフトセレクト軸15のうち、ラック部122や雄スプライン121を除く部分)よりも大径の外殻円筒状をなしている。
As shown in FIG. 4, a
The
ラック部122外周には、その周方向の一部(ラック部122全周の約1/3程度の領域。)に、ラック歯形成領域130が設けられている。ラック歯形成領域130では、ラック部122の軸方向M4の一端(図4に示す左端。)から他端(図4に示す右端。)にわたって、複数のラック歯がそれぞれ中心軸線17に沿って互いに平行に延びている。ラック歯形成領域130が後述するピニオンギヤ36と噛み合っている。
On the outer periphery of the
ラック部122外周におけるラック歯形成領域130を除く部分(すなわちラック部122全周の約2/3程度の領域。以下、「非形成部分」と言う。)131には、ラック歯は形成されておらず、非形成部分131は円筒面をなしている。この非形成部分131が、次に述べる第2すべり軸受102の内周面(摺接面)133によって摺接される。換言すると、シフトセレクト軸15における、ハウジング22(第1ハウジング22A)に収容される部分は、第1および第2すべり軸受101,102によって軸方向に間隔を空けて摺接支持されている。
The rack teeth are formed in a portion (that is, about 2/3 of the entire circumference of the
図5は、第2すべり軸受102の構成を示す断面図である。図6は、図4の切断面線VI-VIで切断したときの断面図である。
図4および図5に示すように、第2すべり軸受102は、略半円筒のすべり軸受部(ドライブッシュ)132と、すべり軸受部132の軸方向一端(図4で示す左端。図5で示す左手前側の端部。)の各部から軸径方向外方に張り出す薄肉板状のフランジ部134とを備えている。すべり軸受部132とフランジ部134とは互いに一体に形成されており、たとえば、鋼裏金と銅−錫合金との多孔質の焼結体の外周面に、4フッ化エチレン樹脂(PTFE)と特殊添加剤との混合剤を塗布することにより形成されている。フランジ部134には一対のねじ挿通孔135(図5参照。)が互いに間隔を空けて貫通形成されている。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of the second plain bearing 102. 6 is a cross-sectional view taken along the cutting plane line VI-VI in FIG.
As shown in FIGS. 4 and 5, the second slide bearing 102 includes a substantially semi-cylindrical slide bearing portion (drive bush) 132 and one axial end of the slide bearing portion 132 (left end shown in FIG. 4, shown in FIG. 5). A thin plate-
図5および図6に示すように、すべり軸受部132は、たとえば、断面形状が全円の約1/3程度の円弧状をなしている。すべり軸受部132の内周面133は、シフトセレクト軸15の中心軸線17を中心とする円筒面を有している。すべり軸受部132の内周面133は、ラック部122外周の非形成部分131に面接触して、この非形成部分131に摺接している。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
第1内壁面113Aには収容溝136が形成されている。この収容溝136の内周は、シフトセレクト軸15の中心軸線17を中心とし、すべり軸受部132の外周とほぼ同径を有する断面略半円形の円筒面に形成されている。収容溝136は段部113Cに連続している。第2すべり軸受102は、略半円筒状のすべり軸受部132が次に述べる収容溝136に収容された状態で側壁113に固定されている。
An
開口部115を開放した状態でシフトセレクト軸15を中心軸線17が挿通孔104の中心軸線に沿うように第1ハウジング22Aに取り付け、その後、作業者の手作業により、第1ハウジング22Aの側壁113の収容溝136と、シフトセレクト軸15の外周との間に、第2すべり軸受102のすべり軸受部132を挿入する。そして、フランジ部134が段部113Cと当接するまで第2すべり軸受102が押し入れられた後、一対のボルト138のそれぞれを、対応するねじ挿通孔135を通して、段部113Cのねじ孔137にねじ込むことにより、ボルト138が側壁113にねじ締結されて、これにより、第2すべり軸受102の側壁113への固定が達成される。この実施形態では、ボルト138と、ねじ挿通孔135と、ねじ孔137とによって、第2すべり軸受102を側壁113に固定するための固定手段が構成されている。
With the
図3に示すように、切換ユニット26は、電動モータ23の出力軸40と同軸に連結された伝達軸41と、伝達軸41と同軸にかつ、同伴回転可能に設けられた第1ロータ42と、伝達軸41に同軸にかつ、同伴回転可能に設けられた第2ロータ44と、第1ロータ42と第2ロータ44との間で伝達軸41の連結先を切り換えるためのクラッチ機構39とを備えている。
As shown in FIG. 3, the switching
伝達軸41は、電動モータ23側に設けられた小径の主軸部46と、主軸部46の第1ロータ42側の軸方向端部(図3に示す右端部。)に、主軸部46と一体的に設けられ、主軸部46よりも大径の大径部47とを備えている。
第1ロータ42は、伝達軸41に対し電動モータ23側と反対側に配置されている。
第1ロータ42は、電動モータ23側の軸方向端部(図3に示す左端部。)の外周から径方向外方に向けて張り出す第1アーマチュアハブ54を備えている。第1アーマチュアハブ54は大径部47の電動モータ23側と反対側の面(図3に示す右面。)に対向して配置されている。
The
The
The
第2ロータ44は、伝達軸41の大径部47に対し第1ロータ42と反対側、すなわち電動モータ23側に配置されており、伝達軸41の主軸部46の周囲を取り囲んでいる。第2ロータ44は、電動モータ23側と反対側の軸方向端部(図3に示す右端部。)の外周から径方向外方に向けて張り出す第2アーマチュアハブ55を備えている。第2アーマチュアハブ55は大径部47の電動モータ23側の面(図3に示す左面。)に対向して配置されている。言い換えれば、第1ロータ42(の第1アーマチュアハブ54)および第2ロータ44(の第2アーマチュアハブ55)が、伝達軸41の大径部47を挟むように配置されている。
The
クラッチ機構39は、第1ロータ42と断続して、伝達軸41と第1ロータ42とを連結/解放するシフト用電磁クラッチ43と、第2ロータ44と断続して、伝達軸41と第2ロータ44とを連結/解放するセレクト用電磁クラッチ45とを備えている。
シフト用電磁クラッチ43は、第1フィールド48と第1アーマチュア49とを備えている。第1アーマチュア49は、伝達軸41の大径部47の軸方向他方側の面(図3に示す右面。)に第1アーマチュアハブ54の電動モータ23側の面(図3に示す左面。)と微小間隔を隔てて配置されており、略円環板状をなしている。第1アーマチュア49は鉄などの強磁性体を用いて形成されている。第1フィールド48は、ヨーク内に第1電磁コイル50を内蔵しており、ハウジング22に固定されている。
The
The shift electromagnetic clutch 43 includes a
セレクト用電磁クラッチ45は、第2フィールド51と、第2アーマチュア52とを備えている。第2アーマチュア52は、伝達軸41の大径部47の軸方向一方側の面(図3に示す左面。)に第2アーマチュアハブ55の電動モータ23と反対側の面(図3に示す右面。)と微小間隔を隔てて配置されており、略円環板状をなしている。第2アーマチュア52は鉄などの強磁性体を用いて形成されている。第2フィールド51はヨーク内に第2電磁コイル53を内蔵しており、ハウジング22に固定されている。第1フィールド48および第2フィールド51は、大径部47、第1アーマチュアハブ54および第2アーマチュアハブ55を挟んで軸方向に沿って並置されている。
The selection electromagnetic clutch 45 includes a
シフト用およびセレクト用電磁クラッチ43,45を駆動するためのクラッチ駆動回路(図示しない。)が接続されている。クラッチ駆動回路には、配線などを介して電源(たとえば24V。図示しない。)から電圧供給(給電)されている。クラッチ駆動回路はリレー回路などを含む構成であり、クラッチ駆動回路は、シフト用およびセレクト用電磁クラッチ43,45に対し、それぞれ個別に給電および給電停止を切換え可能に設けられている。なお、クラッチ駆動回路はシフト用およびセレクト用電磁クラッチ43,45の双方を駆動する構成に限られず、シフト用電磁クラッチ43を駆動するためのクラッチ駆動回路と、セレクト用電磁クラッチ45を駆動するためのクラッチ駆動回路とを個別に設けることもできる。
A clutch drive circuit (not shown) for driving the shift and select
クラッチ駆動回路によるシフト用電磁クラッチ43に対する給電により、第1電磁コイル50に通電されると、その第1電磁コイル50が励磁状態になり、第1電磁コイル50を含む第1フィールド48に電磁吸引力が発生する。そして、第1アーマチュア49が第1フィールド48に吸引されて第1フィールド48に向けて変形し、第1アーマチュア49が第1アーマチュアハブ54と摩擦接触する。したがって、第1電磁コイル50への通電により第1電磁コイル50が第1ロータ42に接続され、伝達軸41が第1ロータ42に連結される。そして、第1電磁コイル50に対する電圧供給が停止され、第1電磁コイル50に電流が流れなくなることにより、第1アーマチュア49に対する吸引力もなくなり、第1アーマチュア49が元の形状に復帰する。これにより、シフト用電磁クラッチ43が接続状態から切断状態になり、伝達軸41が第1ロータ42から解放される。つまり、シフト用電磁クラッチ43に対する給電/給電停止を切り換えることにより、シフト用電磁クラッチ43の接続状態と切断状態とを切り換えることができる。
When the first electromagnetic coil 50 is energized by supplying power to the shift electromagnetic clutch 43 by the clutch drive circuit, the first electromagnetic coil 50 is in an excited state, and the
一方、クラッチ駆動回路によるセレクト用電磁クラッチ45に対する給電により、第2電磁コイル53に通電されると、その第2電磁コイル53が励磁状態になり、第2電磁コイル53を含む第2フィールド51に電磁吸引力が発生する。そして、第2アーマチュア52が第2フィールド51に吸引されて第2フィールド51に向けて変形し、第2アーマチュア52が第2アーマチュアハブ55と摩擦接触する。したがって、第2電磁コイル53への通電により、第2電磁コイル53が第2ロータ44に接続され、伝達軸41が第2ロータ44に連結される。そして、第2電磁コイル53に対する電圧供給が停止され、第2電磁コイル53に電流が流れなくなることにより、第2アーマチュア52に対する吸引力もなくなり、第2アーマチュア52が元の形状に復帰する。これにより、セレクト用電磁クラッチ45が接続状態から切断状態になり、伝達軸41が第2ロータ44から解放される。つまり、第2電磁コイル53への給電/給電停止を切り換えることにより、セレクト用電磁クラッチ45の接続状態と、切断状態とを切り換えることができる。
On the other hand, when the second
電動アクチュエータ21の制御では、通常、シフト用およびセレクト用電磁クラッチ43,45の一方のみが選択的に接続されるようになっている。すなわち、シフト用電磁クラッチ43が接続状態にあるときには、セレクト用電磁クラッチ45が切断状態にあり、セレクト用電磁クラッチ45が接続状態にあるときには、シフト用電磁クラッチ43が切断状態にある。
In the control of the
第2ロータ44の外周には、小径の円環状の第1歯車56が外嵌固定されている。第1歯車56は第2ロータ44と同軸に設けられている。第1歯車56は転がり軸受57によって支持されている。転がり軸受57の外輪は、第1歯車56に内嵌固定されている。転がり軸受57の内輪は、伝達軸41の主軸部46の外周に外嵌固定されている。
シフト変換機構24は、回転運動を直線運動に変換する減速機としてのボールねじ機構58と、このボールねじ機構58のナット59の軸方向移動に伴って、シフトセレクト軸15の中心軸線17まわりに回動するアーム60とを備えている。
A small-diameter annular
The
ボールねじ機構58は、第1ロータ42と同軸(すなわち伝達軸41と同軸。)に延びるねじ軸61と、ねじ軸61にボール(図示しない。)を介して螺合するナット59とを備えている。ねじ軸61はシフトセレクト軸15と、食い違い角が90°の食い違い軸の関係をなしている。言い換えれば、ねじ軸61の軸方向およびシフトセレクト軸15の軸方向M4の双方に直交する方向から見て、ねじ軸61およびシフトセレクト軸15は互いに直交している。
The
ねじ軸61は転がり軸受64,67によって軸方向への移動が規制されつつ支持されている。具体的には、ねじ軸61の一端部(図3に示す左端部)は転がり軸受64によって支持されており、また、ねじ軸61の他端部(図3に示す右端部)は転がり軸受67によって支持されている。これらの転がり軸受64,67により、ねじ軸61がその中心軸線80まわりに回転可能に支持されている。
The
転がり軸受64の内輪は、ねじ軸61の一端部に外嵌固定されている。また、転がり軸受64の外輪は、ハウジング22に固定された、切換ユニット26のケーシングの底壁65の内外面を貫通する貫通孔に内嵌されている。また、転がり軸受64の外輪にはロックナット66が係合されて、ねじ軸61の軸方向の他方(図3に示す右方。)への移動が規制されている。ねじ軸61の一端部における転がり軸受64よりも電動モータ23側(図図3に示す左側。)の部分は、第1ロータ42の内周に挿通されて、この第1ロータ42に同伴回転可能に連結されている。転がり軸受67の外輪は、ハウジング22に固定されている。
An inner ring of the rolling
ナット59の一側面(図3に示す手前側側面。図4に示す右側側面。)、および当該一側面とは反対側の他側面(図3に示す奥側側面。図4に示す左側側面。)には、それぞれシフトセレクト軸15の軸方向M4に沿う方向(図3の紙面に直交する方向。)に延びる円柱状の突出軸70(図3では一方のみ図示。図4を併せて参照。)が突出形成されている。一対の突出軸70は同軸である。ナット59はアーム60の第1係合部72によって、ねじ軸61まわりの回転が規制されている。したがって、ねじ軸61が回転されると、ねじ軸61の回転に同伴して、ナット59がねじ軸61の軸方向に移動する。なお、図4では、ねじ軸61の軸方向に関し、図3に示すナット59の位置よりも、第1ロータ42に対し離反する方向(図3に示す右方。)にナット59が位置するときの断面状態を示している。
One side of the nut 59 (front side shown in FIG. 3; right side shown in FIG. 4) and the other side opposite to the one side (back side shown in FIG. 3. left side shown in FIG. ), A columnar protruding shaft 70 (only one is shown in FIG. 3) extending in a direction along the axial direction M <b> 4 of the shift select shaft 15 (a direction orthogonal to the paper surface of FIG. 3). ) Projectingly formed. The pair of protruding
図3および図4に示すように、アーム60は、ナット59に係合するための第1係合部72と、シフトセレクト軸15にスプライン嵌合するための係合部としての第2係合部73(図4参照。)と、第1係合部72と第2係合部73とを接続する直線状の接続ロッド74とを備えている。接続ロッド74は、たとえば、その全長にわたって断面矩形状をなしている。第2係合部73は略円筒状をなし、シフトセレクト軸15に外嵌されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
第1係合部72は互いに対向する一対の支持板部76と、一対の支持板部76の基端辺同士を連結する連結板部77とを備え、側面視で略U字状をなしている。各支持板部76には、各突出軸70の外周と、当該突出軸70の回転を許容しつつ係合するU字係合溝78が形成されている。U字係合溝78は前記の基端辺と反対側の先端辺から切り欠かれている。そのため、第1係合部72は、ナット59に、突出軸70まわりに相対回転可能にかつ、ねじ軸61の軸方向に同行移動可能に係合している。また、各U字係合溝78と各突出軸70との係合により、ナット59はアーム60の第1係合部72によってねじ軸61まわりの回転が規制される。したがって、ねじ軸61の回転に伴って、ナット59および第1係合部72がねじ軸61の軸方向に移動する。第2係合部73は、たとえば円環板状をなしている。しかし、第2係合部73が円筒状をなしていてもよい。
The
シフトセレクト軸15の外周と第2係合部73の内周とはスプライン嵌合している。具体的には、第2係合部73の内周に設けられた雌スプライン75に、シフトセレクト軸15の外周に設けられた雄スプライン121が噛み合っている。このとき、雄スプライン121と雌スプライン75との間には噛合いのための隙間が確保されている。
言い換えれば、シフトセレクト軸15の外周には第2係合部73が、当該シフトセレクト軸15に対して相対回転不能にかつ相対軸方向移動が許容された状態で連結されている。したがって、ねじ軸61が回転し、これに伴ってナット59がねじ軸61の軸方向に移動すると、アーム60がシフトセレクト軸15の中心軸線17まわりに回動し、このアーム60の揺動に同伴してシフトセレクト軸15が回転する。
The outer periphery of the shift
In other words, the second engaging
図3に示すように、セレクト変換機構25は、第1歯車56と、伝達軸41と平行に延び、回転可能に設けられたピニオン軸95と、ピニオン軸95の一端部(図3に示す左端部。)寄りの所定位置に同軸に固定された第2歯車81と、ピニオン軸95の他端部(図3に示す右端部。)寄りの所定位置に同軸に固定された小径のピニオンギヤ36とを備え、全体として減速機を構成している。なお、第2歯車81は、第1歯車56およびピニオンギヤ36の双方よりも大径に形成されている。
As shown in FIG. 3, the select conversion mechanism 25 includes a
ピニオン軸95の一端部(図3に示す左端部。)は、ハウジング22に固定された転がり軸受96によって支持されている。転がり軸受96の内輪は、ピニオン軸95の一端部(図3に示す左端部。)に外嵌固定されている。また、転がり軸受96の外輪は、蓋27の内面に形成された円筒状の凹部97内に固定されている。また、ピニオン軸95の他端部(図3に示す右端部。)は、転がり軸受84によって支持されている。ピニオンギヤ36とラック部122とがラック・アンド・ピニオン機構により噛み合っているので、伝達軸41の回転に伴ってピニオン軸95が回転すると、これに伴って、シフトセレクト軸15が軸方向M4に移動する。
One end portion (left end portion shown in FIG. 3) of the
以上によりこの実施形態によれば、シフトセレクト軸15のラック部122外周には、周方向の一部のみにラック歯形成領域130が配置されている。ラック部122外周の非形成部分131にはラック歯が形成されておらず、非形成部分131を第2すべり軸受102の内周面133で面接触して摺接することにより、シフトセレクト軸15が当該第2すべり軸受102によって支持される。
As described above, according to this embodiment, the rack
シフト動作のために必要なシフトセレクト軸15の回転角が360°(シフトセレクト軸15一周分。)よりも著しく小さいから、ラック部122外周のピニオンギヤ36との噛み合い部分は、周方向の一部分に限られている。そのため、ラック部122外周のピニオンギヤ36と噛み合う部分だけをラック歯形成領域130とし、ラック部122外周の非形成部分131に第2すべり軸受102を摺接させるので、ラック歯形成領域130とピニオンギヤ36との噛み合いに悪影響を及ぼすことなく、シフトセレクト軸15を支持することができる。
Since the rotation angle of the shift
したがって、第2すべり軸受102によって摺接される摺接部分が、シフトセレクト軸15のラック歯形成領域130よりも先端側にないので、シフトセレクト軸15の軸方向長さを低減することができる。
また、シフトセレクト軸15の先端部を支持するためのすべり軸受をハウジング22から除いているので、これにより、ハウジング22のシフトセレクト軸15軸方向大きさを低減することができる。
Therefore, since the sliding contact portion that is slidably contacted by the second slide bearing 102 is not located on the front end side of the rack
Further, since the slide bearing for supporting the tip end portion of the shift
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明は他の形態によって実施することもできる。
たとえば、軸部15Aよりも大径の外郭円筒状のラック部122を設け、ラック部122外周の非形成領域131を第2すべり軸受102で摺接支持する構成を例に挙げて説明したが、非形成領域131がシフトセレクト軸15の軸部15Aと同径の円筒面によって形成されていてもよい。
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention can also be implemented with another form.
For example, the outer cylindrical
また、支持部材は、第2すべり軸受102のような、摺接面としての内周面133が非形成領域131に面接触して摺接するものに限られない。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
Further, the support member is not limited to the second sliding bearing 102 in which the inner
In addition, various design changes can be made within the scope of matters described in the claims.
2…変速機、3…変速駆動装置、15…シフトセレクト軸、17…中心軸線、21…電動アクチュエータ、22…ハウジング、23…電動モータ、25…セレクト変換機構、36…ピニオンギヤ、95…ピニオン軸、102…第2すべり軸受(支持部材)、130…ラック歯形成領域、131…非形成部分(シフトセレクト軸の途中部外周におけるラック歯形成領域を除く部分)、133…内周面(摺接面)、135…ねじ挿通孔(固定手段)、137…ねじ孔(固定手段)、138…ボルト(固定手段)
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記電動アクチュエータは、
電動モータと、
ピニオンギヤを有し、前記シフトセレクト軸の中心軸線と直交する方向に沿って延び、この中心軸線まわりに回転可能に設けられたピニオン軸を有し、前記電動モータの回転運動を、前記ピニオン軸の中心軸線まわりの回転に変換するためのセレクト変換機構と、
前記セレクト変換機構および前記シフトセレクト軸の先端部を収容するハウジングとを含み、
前記シフトセレクト軸が、当該シフトセレクト軸の途中部の所定部分外周における周方向一部分に設けられ、前記ピニオンギヤと噛み合うためのラック歯が形成されたラック歯形成領域を含み、
前記電動アクチュエータは、前記所定部分外周における前記ラック歯形成領域を除く部分に摺接して、前記シフトセレクト軸を、前記中心軸線を中心として回転可能に支持する支持部材とをさらに含み、
前記支持部材が、前記ハウジングに固定されている、変速駆動装置。 A shift select shaft for driving the transmission, and an electric actuator for driving the shift select shaft, and selectively driving the transmission as the shift select shaft moves in the axial direction and rotating the shift select shaft And a shift drive device for driving the transmission to shift.
The electric actuator is
An electric motor;
A pinion gear that extends along a direction orthogonal to the central axis of the shift select shaft and has a pinion shaft that is rotatably provided around the central axis, and the rotational movement of the electric motor Select conversion mechanism for converting to rotation around the central axis,
A housing for accommodating the select conversion mechanism and the tip of the shift select shaft;
The shift select shaft includes a rack tooth forming region provided in a circumferential portion of a predetermined portion of the outer periphery of the shift select shaft and formed with rack teeth for meshing with the pinion gear;
The electric actuator further includes a support member that is in sliding contact with a portion excluding the rack tooth formation region on the outer periphery of the predetermined portion and supports the shift select shaft so as to be rotatable about the central axis.
A speed change drive device, wherein the support member is fixed to the housing.
前記摺接面は、前記中心軸線を中心とする円筒面を有している、請求項1記載の変速駆動装置。 The support member includes a sliding contact surface that is in surface contact with a portion other than the rack tooth formation region on the outer periphery of the predetermined portion;
The speed change drive device according to claim 1, wherein the sliding surface has a cylindrical surface centered on the central axis.
The speed change drive device according to claim 1 or 2, wherein the support member is fixed to the housing by a fixing means.
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- 2011-06-22 JP JP2011138325A patent/JP2013007394A/en active Pending
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