JP2019533605A - リニアアクチュエータ機構および車両の車軸連結解除/連結システムにおける使用 - Google Patents

リニアアクチュエータ機構および車両の車軸連結解除/連結システムにおける使用 Download PDF

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クリーチ、マイケル、ズィー.
クマー、クリシュナ
ワルツ、ウィリアム、エフ.
ライト、ロバート、エー.
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デーナ、オータモウティヴ、システィムズ、グループ、エルエルシー
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Abstract

本明細書で提供されるのは、車両連結解除/連結システムのためのリニアアクチュエータ機構であって、固定ガイドロッドと、上記固定ガイドロッドが貫通するシフトフォークと、駆動ナットと、上記駆動ナットを通じて延在する駆動ねじと、第1のスプリングプレートと、第2のスプリングプレートと、上記第1のスプリングプレートの径方向延在部と上記第2のスプリングプレートの径方向延在部との間に配置された圧縮ばねと、を備える。上記第1のスプリングプレートの第2の径方向延在部と、上記第2のスプリングプレートの第2の径方向延在部とが、上記駆動ナットの軸方向両側で上記駆動ナットに接触する。上記第1のスプリングプレートと、上記第2のスプリングプレートとは、上記駆動ナットが上記圧縮ばねを圧縮することによって、上記固定ガイドロッドに沿って軸方向に移動可能である。

Description

[関連出願]
本出願は、その全体が参照により本明細書に組み入れられる、2017年6月1日に出願された米国特許仮出願第62/513,687号、および2016年11月1日に出願された第62/415,609号の利益を主張する。
自動車が2つ以上の駆動輪を有し得ることは周知である。四輪を有する乗用車等では、四輪全てが駆動可能となる場合もある。一方で、車両の特定の車輪のみを駆動することが望ましい場合がある。そのような場合、車輪、またはそれらに対応する車軸を駆動システムから連結解除する必要がある。さらに、連結解除された車輪を再び駆動させることが求められれば、車輪を駆動システムに連結し直す必要がある。
自動車の車輪または車軸を連結解除/連結するための駆動伝達装置連結解除/連結システムは、シフトフォークを駆動ねじに沿って軸方向に移動させて、車軸を選択的に係合または係合解除するアクチュエータを有するリニアアクチュエータアセンブリを利用できる。シフトフォークの動きにより、クラッチ部材、またはクラッチ歯を担持するギア、またはジョークラッチが軸方向に移動する。リニアアクチュエータは通常、駆動ねじに連結された電気駆動モータを含む。この電動モータによる駆動ねじの回転により、駆動ナットが駆動ねじに沿って軸方向に移動し、連結されたシフトフォークの軸方向運動が実現される。
いくつかのリニアアクチュエータアセンブリは、ギアが整列されたときにギアを押し込んで係合し、係合から解放するように、シフトフォークを移動させるためにエネルギーを蓄積するばねを内蔵する。しかしながら、係合解除の際に、トルクが連結解除されたギアを介して伝達されると、アクチュエータは、アクチュエータアセンブリの熱限界に達するまで係合解除を試み続ける。したがって、損傷が生じる。熱限界到達を防ぐためにモータの電流を制御することは費用がかかる。また、一度限界に達してしまうとシステムを冷却するのにかなりの時間が必要とされる。さらに、熱エネルギーおよびトルクは、シフトフォークおよび/またはアセンブリのカラーを損傷する可能性がある。
上述の問題を考慮すると、移動中のスプラインへの、シフトカラーの移動をより滑らかでより信頼性が高いものとし、より軽量で材料費の抑えられたシフトカラーおよびシフトフォークの使用を可能にするリニアアクチュエータアセンブリを有することが望ましい。これにより、より費用対効果の高いシステムが得られる。
本明細書で提供されるのは、固定ガイドロッドと、上記固定ガイドロッドが貫通するスリーブ部を有するシフトフォークと、貫通孔である開口部を有する駆動ナットと、上記駆動ナットの上記開口部を貫通し、上記固定ガイドロッドに対して平行かつ径方向上方に延在する駆動ねじと、軸方向延在部と、第1の径方向延在部と、上記第1の径方向延在部と反対方向に延在する第2の径方向延在部とを有し、上記軸方向延在部が上記第1の径方向延在部および上記第2の径方向延在部を連結する第1のスプリングプレートと、軸方向延在部と、第1の径方向延在部と、上記第1の径方向延在部と反対方向に延在する第2の径方向延在部とを有し、上記軸方向延在部が上記第1の径方向延在部および上記第2の径方向延在部を連結する第2のスプリングプレートと、上記第1のスプリングプレートの上記第1の径方向延在部と上記第2のスプリングプレートの上記第1の径方向延在部との間に配置された圧縮ばねと、を備えるリニアアクチュエータ機構である。上記第1のスプリングプレートの上記第2の径方向延在部と、上記第2のスプリングプレートの上記第2の径方向延在部とが、上記駆動ナットに軸方向両側で接触する。上記駆動ナットは上記駆動ねじに沿って軸方向に移動可能である。上記第1のスプリングプレートと、上記第2のスプリングプレートとは、上記駆動ナットが上記圧縮ばねを圧縮することによって、上記固定ガイドロッドに沿って軸方向に移動可能である。
本明細書で提供されるのは、第1のガイドロッド部位および第2のガイドロッド部位を有する固定ガイドロッドと、上記第1のガイドロッド部位に取り付けられた第1のブッシングと、上記第2のガイドロッド部位に取り付けられた第2のブッシングと、上記第1のブッシングに連結される第1の軸方向端と、上記第2のブッシングに連結される第2の軸方向端との2つの軸方向端を有するスプリングロッドと、上記スプリングロッドが貫通するスリーブ部を有するシフトフォークと、貫通孔である開口部を有する駆動ナットと、上記駆動ナットの上記開口部を貫通し、上記スプリングロッドに対して平行かつ径方向上方に延在する駆動ねじと、軸方向延在部と、第1の径方向延在部と、上記第1の径方向延在部と反対方向に延在する第2の径方向延在部とを有し、上記軸方向延在部が上記第1の径方向延在部および上記第2の径方向延在部を連結する第1のスプリングプレートと、軸方向延在部と、第1の径方向延在部と、上記第1の径方向延在部と反対方向に延在する第2の径方向延在部とを有し、上記軸方向延在部が上記第1の径方向延在部および上記第2の径方向延在部を連結する第2のスプリングプレートと、上記第1のスプリングプレートの上記第1の径方向延在部と上記第2のスプリングプレートの上記第1の径方向延在部との間に配置された圧縮ばねと、を備えるリニアアクチュエータ機構である。上記第1のスプリングプレートの上記第2の径方向延在部と、上記第2のスプリングプレートの上記第2の径方向延在部とが、上記駆動ナットに軸方向両側で接触する。上記駆動ナットは上記駆動ねじに沿って軸方向に移動可能である。上記第1のスプリングプレートと、上記第2のスプリングプレートとは、上記駆動ナットが上記圧縮ばねを圧縮することによって、上記スプリングロッドに沿って軸方向に移動可能である。
本明細書で提供されるのは、第1のナットに連結される第1の軸方向端と、第2のナットに連結される第2の軸方向端との2つの軸方向端を有するスプリングロッドと、上記スプリングロッドが貫通するスリーブ部を有するシフトフォークと、貫通孔である開口部を有する駆動ナットと、上記駆動ナットの上記開口部を貫通し、上記スプリングロッドに対して平行かつ径方向上方に延在する駆動ねじと、軸方向延在部と、第1の径方向延在部と、上記第1の径方向延在部と反対方向に延在する第2の径方向延在部とを有し、上記軸方向延在部が上記第1の径方向延在部および上記第2の径方向延在部を連結する第1のスプリングプレートと、軸方向延在部と、第1の径方向延在部と、上記第1の径方向延在部と反対方向に延在する第2の径方向延在部とを有し、上記軸方向延在部が上記第1の径方向延在部および上記第2の径方向延在部を連結する第2のスプリングプレートと、上記第1のスプリングプレートの上記第1の径方向延在部と上記第2のスプリングプレートの上記第1の径方向延在部との間に配置された圧縮ばねと、上記第1のナットが内部に収容される第1のポケットと、上記第2のナットが内部に収容される第2のポケットとの、軸方向両側にそれぞれ設けられた2つのポケットを有するハウジングと、を備えるリニアアクチュエータ機構である。上記第1のスプリングプレートの上記第2の径方向延在部と、上記第2のスプリングプレートの上記第2の径方向延在部とが、上記駆動ナットに軸方向両側で接触する。上記駆動ナットは上記駆動ねじに沿って軸方向に移動可能である。上記第1のスプリングプレートと、上記第2のスプリングプレートとは、上記駆動ナットが上記圧縮ばねを圧縮することによって、上記スプリングロッドに沿って軸方向に移動可能である。
[参照による組み込み]
本明細書で言及された全ての刊行物、特許、および特許出願は、あたかもそれぞれの個々の刊行物、特許、または特許出願が具体的かつ個別に参照により組み込まれることが示されるのと同程度に参照により本明細書に組み込まれる。
好ましい実施形態の新規な特徴は、添付の特許請求の範囲に詳細に記載されている。本実施形態の特徴および利点のよりよい理解は、装置の原理が利用される例示的な実施形態を説明する以下の詳細な説明、および添付の図面を参照することによって得られるであろう。
リニアアクチュエータ機構の好ましい実施形態の側面図である。
図1のリニアアクチュエータ機構のスプリングプレートの好ましい実施形態の斜視図である。
図2Aのスプリングプレートの断面図である。
図1のリニアアクチュエータ機構のシフトフォークの好ましい実施形態の斜視図である。
図3Aのシフトフォークの断面図である。
図1のリニアアクチュエータ機構の駆動ナットの好ましい実施形態の斜視図である。
図4Aの駆動ナットの断面図である。
図1のリニアアクチュエータ機構の頂部の斜視図である。
図1のリニアアクチュエータ機構のシフトフォーク、磁石およびスプリングプレートの好ましい実施形態の斜視図である。
図6Aのシフトフォーク、磁石およびスプリングプレートの断面図である。
車両の車軸連結解除システムにおける図1のリニアアクチュエータ機構の概略図である。
車両の車軸連結解除システムの別の実施形態の概略図である。
図8の車両の車軸連結解除システムのスプラインセットの一実施形態の詳細図である。
車両の車軸連結解除システムの別の実施形態の概略図である。
車両の車軸連結解除システムの別の実施形態の概略図である。
車両の車軸連結解除システムの別の実施形態の概略図である。
車両の車軸連結解除システムの別の実施形態の概略図である。そして
リニアアクチュエータ機構の他の実施形態を概略的に示す。 リニアアクチュエータ機構の他の実施形態を概略的に示す。 リニアアクチュエータ機構の他の実施形態を概略的に示す。
好ましい実施形態では、特に明示しない限り、様々な代替の向きおよびステップ順序が想定され得ることを理解されたい。また、添付の図面に示され、以下の明細書に記載される特定の装置およびプロセスは、本明細書で定義された概念の単なる例示的実施形態であることもまた理解されたい。したがって、開示された実施形態に関する特定の寸法、方向、または他の物理的特性は、別段に明示しない限り、限定的と見なされるべきではない。
ここで図1〜図6Bを参照すると、リニアアクチュエータ機構100が示されている。リニアアクチュエータ機構100は、駆動ナット110と、圧縮ばね112と、2つのスプリングプレート114、116と、シフトフォーク118と、駆動ねじ120と、固定ガイドロッド122とを備える。
図2Aおよび図2Bに示すように、スプリングプレート114、116はそれぞれ、軸方向延在部114b、116bの一方の端部に第1の径方向延在部114a、116aと、軸方向延在部114b、116bの反対側の端部に第2の径方向延在部114c、116cとを有する。第1の径方向延在部114a、116a、ならびに第2の径方向延在部114c、116cは、軸方向延在部114b、116bから、互いに径方向の反対方向に延びる。圧縮ばね112は、スプリングプレート114、116の第1の径方向延在部114a、116aの間で、軸方向延在部114b、116bから径方向内側に延在し、それらに連結されてもよい。
スプリングプレート114の軸方向延在部114bは、軸方向延在部114b、116bが互いに少なくとも部分的に接触するように、スプリングプレート116の軸方向延在部116bから径方向外側に配置されている。一実施形態では、スプリングプレート114は、第2の径方向延在部114cの近くの軸方向延在部114b上に拡幅部114eを有する。拡幅部114eは、第2の径方向延在部116cが拡幅部114eによって軸方向の移動が制限されるように、スプリングプレート116の第2の径方向延在部116cの幅よりも大きい幅を有する。さらに、スプリングプレート116の第2の径方向延在部116cは、スプリングプレート114の軸方向延在部114bの上に嵌合する。
図3Aおよび図3Bに示すように、いくつかの実施形態では、シフトフォーク118は、アーム部124とスリーブ部126とを備える。アーム部124は、嵌脱ギア(不図示)と選択的に係合または係合解除するシフトカラー(不図示)を備える。いくつかの実施形態では、スリーブ部126は、端部126a、126b、外面128、および内面(不図示)を有する、略長方形状である。スリーブ部126は、その一端部126aを介して、アーム部124に連結されている。端部126a、126bはその中央に開口部126c、126dを有する。端部126a、126bの開口部126c、126dは、固定ガイドロッド122がスリーブ部126に貫通可能となるように寸法設計されている。スリーブ部126の開口部126c、126dは、スプリングプレート114、116の第1の径方向延在部114a、116aの一組の開口部114d、116dそれぞれに位置合わせされている。これにより、固定ガイドロッド122がスプリングプレート114、116の開口部114d、116d、およびスプリングフォーク118の開口部126c、126dを通じて延在する。いくつかの実施形態では、開口部114d、116d、126c、126dは略円形である。
さらに、スリーブ部126の外面128は、その径方向外面128に、軸方向延在部114b、116bが貫通し軸方向に延在する開口部126eを有する。
第1の径方向延在部114a、116aは、圧縮ばね112が圧縮されていない状態で、第1の径方向延在部114a、116aがスリーブ部126の端部126a、126bに隣接して配置されるように、シフトフォーク118のスリーブ部126内に配置される。図1に示すように、第2の径方向延在部114c、116cは外面128から径方向外向きに延在し、第2の径方向延在部114cは駆動ナット110の一方の側に隣接するように延在し、他方の第2の径方向延在部116cは駆動ナット110の反対側に隣接するように延在する。
図4Aおよび図4Bに示すように、駆動ナット110は、駆動ナット110を軸方向に貫通して延在するねじ開口部110aを有する。駆動ナット110は、駆動ねじ120に螺合する。駆動ねじ120は、駆動ナット110が駆動ねじ120に沿って動くことができるように、開口部110aを通じて軸方向に延在する。駆動ナット110は、シフトフォーク118のスリーブ部126および固定ガイドロッド122から径方向外側に配置されている。いくつかの実施形態では、駆動ねじ120は一連の雄ねじを有する。
再び図1を参照すると、圧縮ばね112は、2つの軸方向端部112a、112bを有するコイルばねである。軸方向端部112a、112bは、スプリングプレート114、116の第1の径方向延在部114a、116aの内面に当接する。圧縮ばね112は、スプリングフォーク118のスリーブ部126内において、スプリングプレート114、116の軸方向延在部114b、116bから径方向内側に配置されている。スプリングプレート114の第1の径方向延在部114aがスプリングプレート116の第1の径方向延在部116aに向かって移動するにつれて圧縮ばね112が圧縮される。すなわち、圧縮ばね112に荷重がかかる。圧縮ばね112は、強制的なギアの係合/係合解除等が可能なように、エネルギーを蓄積する。圧縮ばね112は、特定の用途のニーズに合わせて調整することができる圧縮率を有する。圧縮ばね112のピーク力は、電動モータ(不図示)または他の発動機で圧縮可能なように選択される。
いくつかの実施形態では、ケーシング130は、スプリングプレート114、116、駆動ナット110、固定ガイドロッド122、圧縮ばね112、駆動ねじ120の一部、固定ガイドロッド122の一部、およびシフトフォーク118のスリーブ部126と収容する。駆動ねじ120は、ケーシング130の一端を貫通する。いくつかの実施形態では、駆動ねじ120はケーシング130の他端を貫通し、ピニオンギア132に対して、駆動連結されている。シフトフォーク118は、その直線運動が、ケーシング130のサイズに基づいて限定される。いくつかの実施形態では、ケーシング130は、任意の非磁性材料製である。当該材料としては、アルミニウムが挙げられるが、これに限定されない。
一実施形態では、アクチュエータ機構100は、嵌脱ギア(不図示)を動かす電動モータ(不図示)を含むシステムの一部である。他の実施形態では、嵌脱ギアを動かすために、他の動力源が使用される。いくつかの実施形態では、電動モータは、固定ガイドロッド122に沿ってスプリングプレート114、116を移動させるいずれかの方向で、駆動ねじ120を軸方向に移動させる。駆動ナット110がケーシング130内で駆動ねじ120に沿って移動すると、シフトフォーク118がスプリングプレート114、116および圧縮ばね112を介して移動し、シフトカラー(不図示)が選択的に係合/係合解除される。なお、本明細書で提供されるアクチュエータ機構は、リニアアクチュエータを必要とする他の用途にも使用することができる。
リニアアクチュエータ機構100が非ブロック係合解除位置にあり、嵌脱ギアを係合させることが望まれる場合、電動モータは駆動ナット110およびシフトフォーク118をケーシング130の反対側の端部に移動させる。スプリングプレート114、116は離間したままであり、圧縮ばね112を圧縮しない。
係合解除から係合へのシフト中にシフトフォーク118がブロックされた場合、シフトフォーク118が所定の位置に留まったまま、電動モータが駆動ねじに沿って駆動ナット110をケーシング130の他端まで移動させる。これにより、第1の径方向延在部114a、116aが軸方向に互いに向かって移動し、圧縮ばね112を圧縮する。例えば、トルク伝達状態によりシフトフォーク118がニュートラルギア位置から移動不能である場合に、シフトフォーク118がブロックされ得る。圧縮ばね112を圧縮すると、圧縮ばね112に荷重力がかかり、これによりシフトフォーク118のブロックが解除されると、その力でシフトフォーク118が動かされる。
同様に、リニアアクチュエータ機構100が非ブロック係合位置にある状態で、シフトフォーク118を係合解除位置に移動しようとするとブロックされ、第1の径方向延在部114a、116aが互いに向かって移動して圧縮ばね112を圧縮する。圧縮ばね112を圧縮すると、圧縮ばね112に荷重力がかかり、これによりシフトフォーク118のブロックが解除されると、その力でシフトフォーク118が固定ガイドロッド122の係合解除位置まで動かされる。したがって、圧縮ばね112は、駆動ねじ120が進む方向とは無関係に、スプリングプレート114、116の動きによって荷重力がかけられる。
いくつかの実施形態では、リニアアクチュエータ機構100は、シフトフォーク118の位置を感知するための直接位置検出システムをさらに備える。図4Aおよび図4Bに示すように、いくつかの実施形態では、磁石134が、駆動ねじ120の径方向外側となるように、駆動ナット110に結合される。磁石134は、駆動ナット110に取り付けられているハウジング136内に配置されている。磁石134は駆動ナット110と共に直線移動する。磁石134の位置はPCB138によって検出される。いくつかの実施形態において、PCB138は、ケーシング130の外側で、ケーシング130に対して実質的に平面的に設けられる。
いくつかの実施形態では、PCB138は、少なくとも1つの磁界センサと、該センサ(複数可)に電力供給し、該磁界センサ(複数可)からの出力を提供する関連回路およびトレースが設けられる。該磁界センサとしては、ホール効果センサ、フラックスゲートセンサ、リードスイッチ等が挙げられるが、これらに限定されない。磁石134の位置は可変である。しかしながら、センサが搭載されたPCB138が、直接位置検出可能なほど磁石134の近くに配置されるものとする。いくつかの実施形態では、PCB138はケーシング130の上に配置されている。いくつかの実施形態では、PCB138は、駆動ナット110の位置に関する信号をコントローラに送信することができる。コントローラは、その信号を使用して、電動モータのON/OFFタイミングを決定する。
いくつかの実施形態では、PCB138を使用してシフトフォーク118の位置を監視するため、第2の磁石(不図示)がシフトフォーク118に直接連結される。図6Aおよび図6Bに示すように、いくつかの実施形態では、第2の磁石は、シフトフォーク118のアーム部124に連結されたハウジング140内で、スリーブ部126の径方向上方かつスリーブ部126から外側に、またスプリングプレート114、116の径方向上方に延在するように配置される。2つの磁石は互いに独立して動作する。ただし、2つの磁石は、PCB138が両方の磁石の位置を検出できるように、径方向の高さが略同一となる。
リニアアクチュエータ機構100を有する車両用の車輪連結/連結解除システム101の一実施形態を図7に示す。いくつかの実施形態では、車両は変速機(不図示)に連結されたエンジン(不図示)を備える。変速機は、一組の前輪144と一組の後輪146とに動力を分配するトランスファケース142に連結されている。いくつかの実施形態では、クラッチ148がトランスファケース142内に配置されて前輪144を選択的に連結/再連結する。
トランスファケース142は、後輪146に連結されたリア・デファレンシャル150に連結されている。トランスファケース142はフロント・デファレンシャル152にも連結されている。フロント・デファレンシャル152は、第1の車軸ハーフシャフト154aと第2の車軸ハーフシャフト154bとに連結されている。第1の車軸ハーフシャフト154aは、前輪144aのうちの1つに連結されている。
第2の車軸ハーフシャフト154bは、端部156aに外面の周方向に延在する複数のスプライン156を有する。第2の車軸ハーフシャフト154bの端部とスタブシャフト160との間が、間隙158により離間している。間隙158は、第2の車軸ハーフシャフト154bおよびスタブシャフト160の独立した回転を可能にする。スタブシャフト160の内側端部160aは、その外面の周方向に延在する、複数のスプライン161を有する。スタブシャフト160の外側端部160b上に、少なくとも1つの車輪144bが担持される。
シフトカラー162は、シフトフォーク118に連結されるか、それと一体に設けられている。いくつかの実施形態では、シフトカラー162はスプライン内面163を有するリングである。シフトカラー162は、スタブシャフト160と第2の車軸ハーフシャフト154bとの間で軸方向に選択的に移動する。いくつかの実施形態では、シフトカラー162は、シフトカラー162と係合したシフトフォーク118によって選択的に移動される。いくつかの実施形態では、シフトフォーク118はガイドロッド122に沿って軸方向に選択的に移動する。
スタブシャフト160を第2の車軸ハーフシャフト154bに連結することが求められると、モータ164が回転する。いくつかの実施形態において、モータ164の回転は、ギア減速セット166を使用することで減速される。ギア減速セット166が回転し、それによって駆動ナット110が駆動ねじ120に沿って軸方向に移動する。駆動ナット110の移動により、シフトフォーク118を、スプリングプレート114、116を介して、ガイドロッド122に沿って移動させる。シフトフォーク118は、スタブシャフトスプライン161を第2の車軸ハーフシャフトスプライン156に連結するように、シフトカラー162を軸方向に摺動させ、2つのシャフト154b、160を互いに回転方向に固定する。
いくつかの実施形態では、図7に示すように、シフトフォーク118は軸方向に移動することにより、シフトカラー162を移動させて、スタブシャフトスプライン161に対する、初期位置すなわち係合開始位置(d)に移動させる。駆動ナット110がさらに軸方向に移動して完全係合位置(d)にて完全に一連のスプライン161、156が係合するまで、シフトカラーのスプライン163および第2の車軸ハーフシャフト156bは、歯と歯面が接触して互いに擦れ合い得る。この一連のスプライン161、156の初期接触により、歯の係合飛び出し、高い軸方向の反力、望ましくない騒音および振動、ならびに完全なスプライン係合までの時間の遅延が生じ得る。
次に図8を参照すると、車両の車軸連結解除/連結システム201の一実施形態が示されている。システム201は、図7を参照して上述した特徴を有し、異なる部分を以下に説明する。同様の構成要素は同様の参照番号で示される。すなわち、システム101と同様に番号付けされた要素の説明は参照により本明細書に組み込まれており、相違点のみ詳細に説明する。
いくつかの実施形態において、ガイドロッド222は、図8に示されるように戻り止めノッチ270を含む。いくつかの実施形態では、ノッチ270は、第1の傾斜部271と第2の傾斜部272とを有する。いくつかの実施形態では、第1および第2の傾斜部271、272は互いに連結されて一体構造を形成している。より具体的には、いくつかの実施形態では、傾斜部271、272は、第1の傾斜部271が第2の傾斜部272よりも軸方向に長くなるように、ガイドロッド222に沿った所定の点で互いに連結される。いくつかの実施形態では、第1の傾斜部271は第2の傾斜部272よりも緩やかな傾斜となる。
プランジャ274がシフトフォーク218内またはシフトフォーク218上に設けられている。いくつかの実施形態では、プランジャ274は、円筒形本体278の端部に係合部276が連結された、球体または円筒形本体である。いくつかの実施形態では、係合部276は、球形、あるいはテーパ面が片面か両面であるようにテーパ状である。付勢部材280(ばねを含むがこれに限定されない)がプランジャ274に連結される。図8に示すように、付勢部材280は、プランジャ274を径方向に付勢するように設計されている。より具体的には、いくつかの実施形態において、プランジャ274が径方向でプランジャスプリング280とガイドロッド222との間に配置されるように、プランジャスプリング280はプランジャ274の径方向下方に位置する。いくつかの実施形態では、プランジャスプリング280はシフトフォーク218内またはシフトフォーク218上に配置される。いくつかの実施形態では、プランジャ274およびプランジャスプリング280は、それらが略径方向に誘導および/または保持されるように、ハウジング292内に配置される。ハウジング292はシフトフォーク218内またはシフトフォーク218上に配置されている。したがって、ハウジング292、プランジャ274およびプランジャスプリング280はシフトフォーク218と共に軸方向に移動する。
スタブシャフト260を第2の車軸ハーフシャフト254bに連結することが求められると、モータ264がギア減速セット266を介して回転し、駆動ナット210を駆動ねじ220に沿って軸方向に移動させる。駆動ナット210の移動により、シフトフォーク218を、スプリングプレート214、216を介して、ガイドロッド222に沿って移動させる。さらに、ハウジング292、プランジャ274およびプランジャスプリング280はシフトフォーク218と共に移動する。プランジャのプランジャ係合部276はガイドロッド222の外面に沿って軸方向に摺動する。シフトフォーク218が軸方向にさらに移動すると、プランジャ係合部276が第1の傾斜部271と係合する。シフトフォーク218によってプランジャ274も軸方向に移動されることで、プランジャスプリング280がプランジャ274を、第1の傾斜部271に沿って径方向に、戻り止めノッチ270内へと付勢する。シフトフォーク218による軸方向の移動に伴い、プランジャ係合部276は第2の傾斜部272に沿って戻り止めノッチ270から出て、さらに軸方向に継続的に移動する。第2の傾斜部272はより急角度であるため、駆動ナット210の継続的な移動に伴うシフトフォーク218、プランジャ274およびプランジャスプリング280の軸方向移動に対する抵抗となることが理解されよう。駆動ナット210が軸方向に移動し続けるにつれ、圧縮ばね212に蓄積された力が増加する。
圧縮ばね212が係合距離(d)に対して等距離分圧縮されると、プランジャ274が戻り止めノッチ270内に留まるので、シフトカラー262の第2の車軸ハーフシャフトスプライン256に対する接触が防止され得る。圧縮ばね212が、戻り止めノッチ270内でプランジャ274を付勢するプランジャスプリング280の力を上回る程度まで圧縮されると、プランジャ274は戻り止めノッチ270を乗り越える。結果、スプリングプレート214、216、圧縮ばね212、シフトフォーク218、プランジャ274、プランジャスプリング280、およびシフトカラー262が全て共に移動する。シフトフォーク218は、シフトカラー262を軸方向に摺動させて、スタブシャフトスプライン261が、シフトカラーの径方向内面上の一連のスプライン263を介して、第2の車軸ハーフシャフトスプライン256に連結されるようにする。これにより、2つのシャフト260、254bが互いに連結され、回転方向に固定される。上記から分かるように、システム201は、シフトカラー262が完全係合距離(d)を移動できるようになるまで、シフトカラー262が第2の車軸ハーフシャフトスプライン256に接触するのを防止する。
図9は、第2の車軸ハーフシャフト254bのスプライン256およびシフトカラー262上のスプライン263の概略詳細図を示す。いくつかの実施形態では、第2の車軸ハーフシャフト254b上のスプライン256の一部とシフトカラー262は、それぞれのシャフト254bおよびシフトカラー262の端部まで延在し、一方で、シャフト254b上のスプラインの一部およびシフトカラー262は端部まで延在しない。いくつかの実施形態では、両端まで全長に亘って延在する一連のスプライン、すなわち規則的なスプライン2631、2561は先細の端部を有する。いくつかの実施形態では、全長にまで延在しない一連のスプライン、すなわち短縮スプライン2632、2562は、第2の車軸ハーフシャフト254bおよびシフトカラー262の周方向に沿って、規則的なスプライン2631、2561と交互に並ぶ。短縮スプライン2632、2562は、最小係合距離(de−min)に等しいスプライン量短くなっていることが好ましい。
いくつかの実施形態では、シフトカラースプライン263と第2の車軸ハーフシャフトスプライン256との迅速かつ安定した係合を容易にすることを目的として、スプライン2631、2561、2632、2562は、それぞれ異なる形状および長さを有する。スプライン2631、2561、2632、2562の形状および長さが異なることで、係合するシフトカラー262と第2の車軸ハーフシャフト254bとの間に間隙Rorigが設けられる。図9に示すように、いくつかの実施形態では、全長スプライン2631、2561は、カラー/シャフト262、254bの端部で終端する、両面テーパ状端部を有する。いくつかの実施形態では、短縮スプライン2632、2562は、ブロック状、または四角形の平坦な端部を有する。短縮スプライン2632、2562によって、対応する係合スプラインが互いに歯の先端同士で初期接触する可能性が減る。シフトカラー262と第2の車軸ハーフシャフト254bとの間の相対的な角速度および径方向の間隙Rorigにより、スプラインが係合のために位置合わせされる時間が決定される。短縮スプライン2632、2562により、より大きな径方向間隙Rnewが設けられる。これにより、それぞれのスプライン263、256が係合のために位置合わせされる時間がより長くなる。これにより、歯同士の接触によるスプライン263、256の係合ミスの可能性が低減されるまたはなくなる。このような接触が生じると、歯の係合飛び出し、高い軸方向の反力、システムおよび車両における望ましくない騒音および/または振動が生じ得、さらにスプラインが完全に係合するまでにかかる時間が遅延し得る。短縮スプライン2632、2563によって設けられる、より大きなスプライン径方向間隙Rnewにより、径方向にあそびができることが理解されよう。ただし、スプライン263、256の完全係合をもって、このあそびはなくなる。
ここで図10を参照すると、連結/連結解除システム301の別の実施形態が概略的に示されている。システム301は、図8を参照して上述した特徴を有し、異なる部分を以下に説明する。同様の構成要素は同様の参照番号で示される。すなわち、システム201と同様に番号付けされた要素の説明は参照により本明細書に組み込まれており、相違点のみ詳細に説明する。
図10に示すように、いくつかの実施形態では、ガイドロッド322は、シフトフォーク318、スプリングプレート314、316および圧縮ばね312を貫通する。ガイドロッド322はシフトフォーク318に固く連結されてシフトフォーク318を固く支持する。ガイドロッド322はハウジング内で軸方向に摺動する。特に、ガイドロッド322はフロントアクスルディスコネクト(FAD)ハウジング382内で摺動する。いくつかの実施形態では、FADハウジング382は、シフトフォーク318、スプリングプレート314、316、および圧縮ばね312を含む。いくつかの実施形態では、FADハウジング382は任意選択で、モータ364、ギア減速セット366、駆動ナット310および駆動ねじ320を含む。
いくつかの実施形態において、ガイドロッド322は、図10に示されるように戻り止めノッチ370が設けられる。いくつかの実施形態では、ノッチ370は、第1の傾斜部371と第2の傾斜部372とを有する。いくつかの実施形態では、第1および第2の傾斜部371、372は互いに連結されて一体構造を形成している。より具体的には、傾斜部371、372は、第1の傾斜部371が第2の傾斜部372よりも軸方向に長くなるように、ガイドロッド322内の所定の点で互いに連結される。第1の傾斜部371は第2の傾斜部372よりも緩やかな傾斜となる。
いくつかの実施形態では、プランジャ374はハウジング382内またはハウジング382上に設けられる。付勢部材380(プランジャスプリング等)がプランジャ374に連結される。いくつかの実施形態では、付勢部材380は、プランジャ374を径方向に付勢するように設計されている。より具体的には、プランジャ374が径方向でプランジャスプリング380とガイドロッド322との間に配置されるように、プランジャスプリング380はプランジャ374の下方に位置する。プランジャスプリング374もまたFADハウジング382内またはFADハウジング382上に配置されている。
いくつかの実施形態では、プランジャ374およびプランジャスプリング380は、それらが略径方向に誘導および/または保持されるように、別個のハウジング内に配置される。別個のハウジングは、FADハウジング382内または上に配置されている。したがって、別個のハウジング、プランジャ374、およびプランジャスプリング380は、FADハウジング382内で径方向に移動する。
スタブシャフト360を第2の車軸ハーフシャフト354bに連結することが求められると、モータ364が回転し、駆動ナット310を駆動ねじ320に沿って軸方向に移動するように動かす。駆動ナット310の移動により、シフトフォーク318およびガイドロッド322を、スプリングプレート314、316を介して、FADハウジング382内で軸方向に移動させる。さらに、ハウジング、プランジャ374、およびプランジャスプリング380は、FADハウジング382内で径方向に移動する。
いくつかの実施形態では、システム301は2つのモードで動作する。いくつかの実施形態において、システム301は、パッシブモードとアクティブモードで動作する。パッシブモードでは、プランジャ374が圧縮ばね312に蓄積された力によって、ノッチ396外に移動されると、駆動ナット310は係合開始距離(d)から完全係合距離(d)まで移動する。プランジャ374がノッチ396から外れると、圧縮ばね312に蓄積された位置エネルギーにより、駆動ナットが軸方向に完全係合距離(de)まで移動する。
アクティブモードでは、システム301は、前後車輪速度センサ、モード選択スイッチ、モータ電流センサ、ABS、位置センサなどの様々なセンサから入力信号を受信するコントローラまたは電子制御ユニット(ECU)を備える。ECUはソフトウェアを内蔵している。ECUは、前輪344間の速度差などの車輪速度差を検出することによってシステム301が係合開始であることを検出することができる。いくつかの実施形態では、ECUは、完全係合および係合開始のような異なる係合レベルに対するモータ電流要件をマッピングする較正テーブルをソフトウェアに含む。いくつかの実施形態では、プランジャ374がノッチ396に係合されていないとき、モータ電流フィードバック、車輪速度センサ差動、ポテンショメータLVDT等を使用して、スプリングプレート314、316からの入力信号を監視することによって係合開始距離(dc)が検出される。いくつかの実施形態において、ECUは、係合開始距離(dc)に達した後にガイドロッド322上の駆動ナット310が、プランジャ374をノッチ396から押し出すようにモータ電流を制御する。係合開始が検出されるまで、モータ電流の急激な上昇は生じない。これにより、一連のスプライン363、356が互いにぶつかるのを防止する。いくつかの実施形態では、ECUは開ループ変形である。いくつかの実施形態において、ECUは、閉ループ変形をもたらすスプリングプレート314、316の位置に関する信号を受信する。いくつかの実施形態では、閉ループ変形は、スプリングプレート314、316の位置を検出するための電位差計を含む。いくつかの実施形態では、ECUはFADハウジング382内に配置されている。いくつかの実施形態では、ECUは、適応制御を使用して、将来の動作状態(係合/係合解除のタイミング、構成要素の位置、オフセット、異なる部品位置/オフセットにおけるモータ電流レベル等)を予測する。上述の適応制御システムおよび方法は、本明細書に開示された各実施形態に使用することができる。
ここで図11を参照すると、別の実施形態の連結/連結解除システム401が概略的に示されている。この実施形態では、システム401は二部位式ガイドロッド422を備える。システム401は、図8を参照して上述した特徴を有し、異なる部分を以下に説明する。同様の構成要素は同様の参照番号で示される。すなわち、システム201と同様に番号付けされた要素の説明は参照により本明細書に組み込まれており、相違点のみ詳細に説明する。
図11に示すように、ガイドロッド422は、第1のガイドロッド部位422aと第2のガイドロッド部位422bとを含む。第1のガイドロッド部位422aおよび第2のガイドロッド部位422bは、一組のブッシング486a、486bに固定されている。いくつかの実施形態では、ガイドロッド部位422a、422bは内側端部がそれぞれブッシング486a、486bと一体となっている。ブッシング486a、486bの間に、軸方向に延在するスプリングプレートロッド484が設けられている。スプリングプレートロッド484は、シフトフォーク418、スプリングプレート414、416および圧縮ばね412を貫通する。いくつかの実施形態では、スプリングプレートロッド484は、一組のナット488を備え、ロッド484の両端に摩擦キャップ490が設けられる。キャップ490は、ブッシング486a、486b内に配置され、互いに対して選択的に軸方向に摺動する。上記の構造は、シフトフォーク418を固定ガイドロッド422に固く連結して、シフトフォーク418を固く支持するように機能する。
いくつかの実施形態において、プランジャ474は、図11に示されるように球形または円形である。ノッチ470はまた、プランジャ474が内部に配置され得るように丸みを帯びている。いくつかの実施形態では、ノッチ470は、第2の部分または傾斜部472よりも大きいまたは急峻な、第1の部分または傾斜部471を有する。
上述のように、シフトフォーク418、圧縮ばね412およびスプリングプレート414、416は、駆動ナット410によって動かされると、一体的に軸方向に移動する。いくつかの実施形態では、スプリングプレート414、416は、機械的締結具などによってシフトフォーク418に連結される。スプリングプレートロッド484は、ブッシング486a、486b内を並進する駆動ナット410によって、シフトフォーク418、圧縮ばね412およびスプリングプレート414、416と共に軸方向に移動する。
ここで図12を参照すると、別の実施形態の連結/連結解除システム501が概略的に示されている。この実施形態では、システム501は二部位式ガイドロッド522を備える。システム501は、図10を参照して上述した特徴を有し、異なる部分を以下に説明する。同様の構成要素は同様の参照番号で示される。すなわち、システム301と同様に番号付けされた要素の説明は参照により本明細書に組み込まれており、相違点のみ詳細に説明する。
図12に示すように、いくつかの実施形態では、システム501はプランジャハウジング592を含む。プランジャハウジング592、プランジャ574および付勢部材580は、一方のブッシング586aに連結されている。より具体的には、いくつかの実施形態では、プランジャハウジング592はブッシング586aに直接連結されている。いくつかの実施形態において、プランジャハウジング592はブッシング586aと一体である。プランジャハウジング592は、プランジャ574と付勢部材580とを収容する。いくつかの実施形態では、プランジャ574がブッシング586aを通じて径方向に選択的に延在することができるように、ブッシング586a、586bを貫通する開口部594が設けられる。いくつかの実施形態では、プランジャ574の係合端部578は、ナット588に径方向に隣接配置されている。
ここで図13を参照すると、別の実施形態の連結/連結解除システム601が概略的に示されている。システム601は、図12を参照して上述した特徴を有し、異なる部分を以下に説明する。同様の構成要素は同様の参照番号で示される。すなわち、システム501と同様に番号付けされた要素の説明は参照により本明細書に組み込まれており、相違点のみ詳細に説明する。
いくつかの実施形態では、図13に示すように、FADハウジング682は、ナット688a、688bおよび摩擦キャップ690を収容するポケット682a、682bを備え、それによってスプリングロッド684をFADハウジング682に連結可能となる。この実施形態では、ナット688a、688bおよび摩擦キャップ690は、ハウジングポケット682a、682b内で軸方向に動くことができ、ブッシングが不要となる。いくつかの実施形態において、プランジャハウジング692はFADハウジング682と一体である。ガイドロッドおよびブッシングを省くことで、システム601の部品数が減少し、したがって重量、コストが抑えられ、潜在的な故障モードが減少する。
図14A〜図14Cは、リニアアクチュエータ機構700の他の実施形態を示す。アクチュエータ機構700は、図1を参照して上述した特徴を有し、異なる部分を以下に説明する。同様の構成要素は同様の参照番号で示される。すなわち、アクチュエータ機構100と同様に番号付けされた要素の説明は参照により本明細書に組み込まれており、相違点のみ詳細に説明する。図14Aおよび14Bに示されるように、ノッチまたは溝796がガイドロッド760の径方向上部に設けられている。機構700が引き込まれ/係合解除されると、スプリングプレート714はガイドロッドのノッチ/溝796内に入り込む。したがって、スプリングプレート714は、図14Aに示すように駆動ナット710が軸方向に移動する動きに抵抗する。機構700が延出/係合すると、駆動ナット710は軸方向に移動し、図14Bに示すようにスプリングプレート714が溝796内に留まる間に、圧縮ばね712に力が蓄積されていく。駆動ナット710が完全スプライン係合距離(d)だけ移動したとき、駆動ナット710は、ばね712が十分に圧縮されると、スプリングプレート714を溝796から押し上げる。スプリングプレート714が溝796を出ると、ばね712は解放される。
いくつかの実施形態において図14Cに示されるように、ノッチまたは溝796は、ガイドロッド760の径方向下部に設けられる。スプリングプレート714に作用する圧縮ばね力が駆動ナット710を中心にしてスプリングプレート714を枢動させるように、駆動ナット710は枢軸として利用される。機構700が引き込まれる/係合解除されると、スプリングプレート714はガイドロッドのノッチ/溝796内に入り込む。ばね712の圧縮力は、スプリングプレート714が回転して偏心し、溝796内に入り込むように、スプリングプレート714を駆動ナット710を中心に枢動させる。したがって、駆動ナット710が係合位置に移動する際に、スプリングプレート714はすでに態勢が整っている。機構700が延出/係合すると、駆動ナット710は軸方向に移動し、図14Bに示すようにスプリングプレート714が溝796内に留まる間に、圧縮ばね712に力が蓄積されていく。駆動ナット710が完全スプライン係合距離(d)移動した場合、駆動ナット710は、ばね712は十分に圧縮されると、スプリングプレート714を溝796から押し出す。いくつかの実施形態では、駆動ナット710が係合距離(de)を移動すると、駆動ナット710はスプリングプレート714を溝796から押し出し、シフトカラー762上のスプライン763はスプライン761と完全係合する。スプリングプレート714が溝796を出ると、ばね712は解放される。いくつかの実施形態では、カムバンプは、係合距離(de)が較正しやすくなるよう、距離(de)に配置される。
上記の説明は、特定の構成要素またはサブアセンブリの寸法を提供していることに留意されたい。上記の寸法、または寸法の範囲は、最良の形態などの一定の法的要件を可能な限り遵守するために提供されている。しかしながら、本明細書に記載された好ましい実施形態の範囲は、特許請求の範囲の文言によってのみ決定されるべきであり、したがって、記載された寸法のいずれも、いずれか1つの請求項が特定の寸法やその範囲を当該請求項の特徴としている場合を除いては、好ましい実施形態を限定すると見なされるべきではない。
前述の説明は特定の実施形態を詳述している。しかしながら、前述の内容がどれほど詳細に記載されているとしても、好ましい実施形態は様々な方法で実施されることを理解されたい。また上述のように、好ましい実施形態の特定の特徴または態様を説明するときに用いられた特定の用語は、その用語が関連付けられている好ましい実施形態の特性または態様の任意の特定の特徴を含むように限定されるように本明細書において再定義されることを意味すると解釈されるべきではない。
本明細書では好ましい実施形態を示し説明してきたが、そのような実施形態が例としてのみ提供されていることは当業者には明らかであろう。好ましい実施形態から逸脱することなく、多数の変形、変更、および置換が容易に当業者には思い浮かぶであろう。本明細書に記載の実施形態に対する様々な代替形態が実際に使用され得ることを理解されたい。添付の特許請求の範囲が好ましい実施形態の範囲を定義し、これらの特許請求の範囲の範囲内の方法および構造ならびにそれらの均等物がそれによって包含されることが意図されている。

Claims (19)

  1. 固定ガイドロッドと、
    前記固定ガイドロッドが貫通するスリーブ部を有するシフトフォークと、
    貫通孔である開口部を有する駆動ナットと、
    前記駆動ナットの前記開口部を貫通し、前記固定ガイドロッドに対して平行かつ径方向上方に延在する駆動ねじと、
    軸方向延在部と、第1の径方向延在部と、前記第1の径方向延在部と反対方向に延在する第2の径方向延在部とを有する第1のスプリングプレートであって、前記軸方向延在部が前記第1の径方向延在部および前記第2の径方向延在部を連結する、第1のスプリングプレートと、
    軸方向延在部と、第1の径方向延在部と、前記第1の径方向延在部と反対方向に延在する第2の径方向延在部とを有する第2のスプリングプレートであって、前記軸方向延在部が前記第1の径方向延在部および前記第2の径方向延在部を連結する、第2のスプリングプレートと、
    前記第1のスプリングプレートの前記第1の径方向延在部と前記第2のスプリングプレートの前記第1の径方向延在部との間に配置された圧縮ばねと、を備え、
    前記第1のスプリングプレートの前記第2の径方向延在部と、前記第2のスプリングプレートの前記第2の径方向延在部とが、前記駆動ナットに軸方向両側で接触し、
    前記駆動ナットは前記駆動ねじに沿って軸方向に移動可能であり、
    前記第1のスプリングプレートと、前記第2のスプリングプレートとは、前記駆動ナットが前記圧縮ばねを圧縮することによって、前記固定ガイドロッドに沿って軸方向に移動可能である、リニアアクチュエータ機構。
  2. 前記固定ガイドロッドがその外面にノッチを有し、前記ノッチが第1の傾斜部と第2の傾斜部とを有し、前記第1の傾斜部と前記第2の傾斜部とが互いに連結される、請求項1に記載のリニアアクチュエータ機構。
  3. 前記第1の傾斜部は前記第2の傾斜部よりも軸方向に長い、請求項2に記載のリニアアクチュエータ機構。
  4. プランジャと付勢部材とをさらに備え、
    前記付勢部材が前記プランジャの径方向下方に配置され、
    前記プランジャが、前記付勢部材と前記固定ガイドロッドとの間に径方向に配置され、
    前記プランジャが、前記ノッチの前記第1の傾斜部および前記第2の傾斜部に沿って選択的に移動する、請求項2または3に記載のリニアアクチュエータ機構。
  5. 前記プランジャおよび前記付勢部材が前記シフトフォークに配置されている、請求項4に記載のリニアアクチュエータ機構。
  6. 前記固定ガイドロッドは、その径方向外面に溝を有する、請求項1から5のいずれか一項に記載のリニアアクチュエータ機構。
  7. 第1のガイドロッド部位および第2のガイドロッド部位を有する固定ガイドロッドと、
    前記第1のガイドロッド部位に取り付けられた第1のブッシングと、
    前記第2のガイドロッド部位に取り付けられた第2のブッシングと、
    前記第1のブッシングに連結される第1の軸方向端と、前記第2のブッシングに連結される第2の軸方向端との2つの軸方向端を有するスプリングロッドと、
    前記スプリングロッドが貫通するスリーブ部を有するシフトフォークと
    貫通孔である開口部を有する駆動ナットと、
    前記駆動ナットの前記開口部を貫通し、前記スプリングロッドに対して平行かつ径方向上方に延在する駆動ねじと、
    軸方向延在部と、第1の径方向延在部と、前記第1の径方向延在部と反対方向に延在する第2の径方向延在部とを有する第1のスプリングプレートであって、前記軸方向延在部が前記第1の径方向延在部および前記第2の径方向延在部を連結する、第1のスプリングプレートと、
    軸方向延在部と、第1の径方向延在部と、前記第1の径方向延在部と反対方向に延在する第2の径方向延在部とを有する第2のスプリングプレートであって、前記軸方向延在部が前記第1の径方向延在部および前記第2の径方向延在部を連結する、第2のスプリングプレートと、
    前記第1のスプリングプレートの前記第1の径方向延在部と前記第2のスプリングプレートの前記第1の径方向延在部との間に配置された圧縮ばねと、を備え、
    前記第1のスプリングプレートの前記第2の径方向延在部と、前記第2のスプリングプレートの前記第2の径方向延在部とが、前記駆動ナットに軸方向両側で接触し、
    前記駆動ナットは前記駆動ねじに沿って軸方向に移動可能であり、
    前記第1のスプリングプレートと、前記第2のスプリングプレートとは、前記駆動ナットが前記圧縮ばねを圧縮することによって、前記スプリングロッドに沿って軸方向に移動可能である、リニアアクチュエータ機構。
  8. 前記第1のブッシングおよび前記第2のブッシングが前記第1のガイドロッド部位および前記第2のガイドロッド部位と一体である、請求項7に記載のリニアアクチュエータ機構。
  9. 前記スプリングロッドが一組のナットを有し、各ナットがその端部に摩擦キャップを有し、各摩擦キャップがブッシング内に配置される、請求項8に記載のリニアアクチュエータ機構。
  10. 前記固定ガイドロッドがその外面にノッチを有し、前記ノッチが第1の傾斜部と第2の傾斜部とを有し、前記第1の傾斜部と前記第2の傾斜部とが互いに連結される、請求項7から9のいずれか一項に記載のリニアアクチュエータ機構。
  11. 前記第1の傾斜部は前記第2の傾斜部よりも軸方向に長い、請求項10に記載のリニアアクチュエータ機構。
  12. プランジャと付勢部材とをさらに備え、
    前記付勢部材が前記プランジャの径方向下方に配置され、
    前記プランジャが、径方向で前記付勢部材と前記スプリングロッドとの間に配置され、
    前記プランジャが、前記ノッチの前記第1の傾斜部および前記第2の傾斜部に沿って選択的に移動する、請求項10または11に記載のリニアアクチュエータ機構。
  13. 前記プランジャおよび前記付勢部材を収容するプランジャハウジングをさらに備え、前記プランジャハウジングが1つのブッシングに連結される、請求項12に記載のリニアアクチュエータ機構。
  14. 第1のナットに連結される第1の軸方向端と、第2のナットに連結される第2の軸方向端との2つの軸方向端を有するスプリングロッドと、
    前記スプリングロッドが貫通するスリーブ部を有するシフトフォークと、
    貫通孔である開口部を有する駆動ナットと、
    前記駆動ナットの前記開口部を貫通し、前記スプリングロッドに対して平行かつ径方向上方に延在する駆動ねじと、
    軸方向延在部と、第1の径方向延在部と、前記第1の径方向延在部と反対方向に延在する第2の径方向延在部とを有する第1のスプリングプレートであって、前記軸方向延在部が前記第1の径方向延在部および前記第2の径方向延在部を連結する、第1のスプリングプレートと、
    軸方向延在部と、第1の径方向延在部と、前記第1の径方向延在部と反対方向に延在する第2の径方向延在部とを有する第2のスプリングプレートであって、前記軸方向延在部が前記第1の径方向延在部および前記第2の径方向延在部を連結する、第2のスプリングプレートと、
    前記第1のスプリングプレートの前記第1の径方向延在部と前記第2のスプリングプレートの前記第1の径方向延在部との間に配置された圧縮ばねと、
    前記第1のナットが内部に収容される第1のポケットと、前記第2のナットが内部に収容される第2のポケットとの、軸方向両側にそれぞれ設けられた2つのポケットを有するハウジングと、を備え、
    前記第1のスプリングプレートの前記第2の径方向延在部と、前記第2のスプリングプレートの前記第2の径方向延在部とが、前記駆動ナットに軸方向両側で接触し、
    前記駆動ナットは前記駆動ねじに沿って軸方向に移動可能であり、
    前記第1のスプリングプレートと、前記第2のスプリングプレートとは、前記駆動ナットが前記圧縮ばねを圧縮することによって、前記スプリングロッドに沿って軸方向に移動可能である、リニアアクチュエータ機構。
  15. 前記スプリングロッドがその外面にノッチを有し、前記ノッチが第1の傾斜部と第2の傾斜部とを有し、前記第1の傾斜部と前記第2の傾斜部とが互いに連結される、請求項14に記載のリニアアクチュエータ機構。
  16. 前記第1の傾斜部は前記第2の傾斜部よりも軸方向に長い、請求項15に記載のリニアアクチュエータ機構。
  17. プランジャと付勢部材とをさらに備え、
    前記付勢部材が前記プランジャの径方向下方に配置され、
    前記プランジャが、径方向で前記付勢部材と前記スプリングロッドとの間に配置され、
    前記プランジャが、前記ノッチの前記第1の傾斜部および前記第2の傾斜部に沿って選択的に移動する、請求項16に記載のリニアアクチュエータ機構。
  18. プランジャハウジングをさらに備え、前記プランジャおよび前記付勢部材が前記プランジャハウジング内に配置され、前記プランジャハウジングが前記ハウジングと一体である、請求項17に記載のリニアアクチュエータ機構。
  19. 請求項1に記載のリニアアクチュエータ機構と、
    前記駆動ねじに駆動連結されたモータと
    前記シフトフォークに連結され、一連のスプラインを有するシフトカラーと、
    外面に一連のスプラインを有する車軸と、を備え、
    前記シフトカラーの前記スプラインと、前記車軸の前記スプラインとが選択的に係合する、車両連結解除/連結システム。
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