JP4013611B2

JP4013611B2 - Transfer shift actuator

Info

Publication number: JP4013611B2
Application number: JP2002090199A
Authority: JP
Inventors: 直行田中; 耕作大野; 武彦小渡; 浩昭佐伯; 光宣西村
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2002-03-28
Filing date: 2002-03-28
Publication date: 2007-11-28
Anticipated expiration: 2022-03-28
Also published as: JP2003285665A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータとこのモータの出力を減速して出力する減速機構との構造に関し、特に自動車のトランスファーの２輪駆動、４輪駆動の切り替えに用いられるのに好適なアクチュエータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のトランスファーシフトアクチュエータとしては、例えば、特開２０００−７１８０６号公報に記載されたものが知られている。この公報に記載された装置では、直流電動機の回転がウォームとウォームホイールとにより減速されてレバーに伝達され、レバーの回転がスプリングと他のレバーを介して回転軸に伝達される構造になっている。さらにこの装置では、ピニオンとシフトフォーク軸のラックとにより回転軸の回転がシフトフォーク軸の軸方向移動に変換され、シフトフォークが４ＷＤ（４輪駆動）の位置から２ＷＤ（２輪駆動）の位置へ移動するように構成されている。またシフトフォークが２ＷＤの位置に位置する状態で、直流電動機を逆転させると、シフトフォークが２ＷＤの位置から４ＷＤの位置へ移動する。すなわちこの装置では、モータの出力をウォームギヤによって減速し、トランスファーケースの内部にあるシフトフォーク軸をラックピニオン機構で往復動させるように構成されている。この装置では、トランスファーケースに対して直流電動機（モータ）がオーバハングして取り付けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術では重量のあるモータがハウジング（トランスファーケース）にオーバハングして取り付けられているため、自動車の走行にともなって各部に発生する振動およびエンジンから伝達される振動に対する強度を高める必要があり、外形寸法や重量が増大するという課題を有している。また１段目にウォームギヤを使用しているためモータには大きなトルクを発生させる必要が生じ、モータの重量が増大するという課題が有る。
【０００４】
本発明では耐振動性の高いトランスファーシフトアクチュエータを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、歯車装置の第１段目を平行軸歯車とし、２段目には小形で大減速が可能なウォームギヤを配置して減速比を大きくすることにより、モータを小形化した。また、ウォームギヤを平行軸歯車に対してモータと同一の側に配置することでモータがオーバハングすることのないようにした。さらに、ウォームギヤを構成するウォーム及びウォームホイルを収納する歯車箱をトランスファーケースへ取り付けるための２本のボルトを、出力軸よりも中間軸側でかつ中間軸よりも出力軸側に配置することにより重量のあるモータをトランスファーケースに強固に取り付けるようにした。これにより耐振動性を高めることができる。
さらに本発明では、中間軸の軸部分にウォームを形成することが好ましく、これによりコンパクトに構成できる。また本発明では、モータを歯車箱に内蔵し、モータハウジングの尾部を支持し得る構造とすることが好ましく、これによりさらに耐振動性を高めることができる。さらに本発明では、モータと中間軸のそれぞれの軸線とをトランスファーケースの取付け面に平行に配置することが好ましく、これによりトランスファーケースに接近させて取り付けることができ、コンパクトなアクチュエータとすることができる。さらに、最終段のウォームとかみあう歯車をはすば歯車とすれば、組立性を向上できる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面により説明する。
【０００７】
図１は本発明の第1の実施例を示す側面断面図である。
【０００８】
図１で、１はモータで歯車箱４に出力軸側のフランジで図示しないボルトによって固定されており、出力軸にはモータピニオン１aが一体に取り付けられている。２は１段目の大歯車２aと２段目のウォーム２bとを有する中間軸で、ウォーム２bは軸と一体に形成されており、大歯車２aは中間軸２に圧入固定されている。中間軸２は歯車箱４にすべり軸受４aと転がり軸受４bにより回転のみ可能に支持されている。ウォーム２bには出力軸３に固定されたウォームホイル３aがかみ合っており、これにより出力軸３が駆動される。
【０００９】
ウォームホイル３aにはこれと一体に回転する回転センサ５が取り付けてあり、出力軸の回転角度を検出できる。
【００１０】
図示しないモード選択スイッチが投入されると、モータ１に通電され、回転が始ま
る。選択されたモードでのトランスファーのシフト位置まで回転したところでセンサ５の信号によりモータへの通電が遮断され、シフトが完了する。このセンサの信号などの動作は従来技術と同様であるので説明は省略する。
【００１１】
本実施によれば、歯車装置の第１段目を平行軸歯車（１a、２a）とし、２段目には小形で大減速が可能なウォームギヤ（２b、３a）を配置して減速比を大きくすることにより、モータ１を小形化できる。また、ウォームギヤ（２b、３a）を平行軸歯車（１a、２a）に対してモータ１と同一の側に配置することでモータ１がオーバハングすることのないようにしたものであり、これにより耐振動性を高めることができる。
【００１２】
さらに本実施例では、中間軸２を平行軸歯車対（１a、２a）に対してモータ１と同じ側でかつモータ１と出力軸３との間に延設し、この延設した軸３部分にウォーム２bを形成した。これにより、装置をコンパクトに構成できる。
【００１３】
歯車箱４にはトランスファーケース６へ取り付けるためのボルト穴４cが３個設けられている。ボルト穴４cは、中間軸２とウォームホイル３aとの間（出力軸３よりも中間軸２側）に２個配置して、中間軸２とウォームホイル３aとの間で２本の取付けボルトにより固定できるようにした。これにより、重量のあるモータ１の支持をより強固にできる。
【００１４】
また、モータ１を歯車箱４に内蔵し、歯車箱内のモータの尾部をブラケット４dによって支持する構造にしている。これにより、さらに耐振動性を高めることができる。
【００１５】
図２は、本実施例の正面断面図を示している。モータ１と中間軸２のそれぞれの軸線とをトランスファーケース６の取付け面に平行に配置している。これにより、トランスファーケース６に接近させて取り付けることができるので、トランスファーケース６からの高さ方向の寸法を小さくすることができ、コンパクトなアクチュエータとすることができる。
【００１６】
図３は他の実施例を示す斜視図である。このように最終段のウォーム２bとかみあう歯車、すなわち出力軸３の歯車をはすば歯車３bとすることによって、ウォーム２bに対し横方向から出力軸３をかみ合わせることができるので組立性を向上することができる。
【００１７】
【発明の効果】
本発明によれば、減速機構として１段目に平行軸歯車を設け、２段目にウォームギヤを設け、ウォームギヤを平行軸歯車対に対しをモータと同一の側に配置し、さらにモータ、中間軸、出力軸の順番に配置し、さらに中間軸とウォームホイルが固定された出力軸との間にトランスファーケースへ取り付けるためのボルトを２本以上配置することによりモータの支持をより強固にしたので、トランスファーシフトアクチュエータの耐振動強度を高くできる効果があり、またコンパクトに設置できる効果がある。また本発明において、モータを歯車箱に内蔵し、モータの尾部を支持することにより、耐振動性をさらに向上させることができる。さらに本発明において、モータと中間軸とをトランスファーケースの取付け面に平行に配置することにより、取付性を向上できる。さらに本発明において、最終段のウォームとかみあう歯車をはすば歯車とすれば、組立性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す側面断面図である。
【図２】図１の実施例をの正面断面図である。
【図３】他の実施例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１…モータ、１a…モータピニオン、２…中間軸、２a…大歯車、２b…ウォーム、３…出力軸、３a…ウォームホイル、３b…はすば歯車、４…歯車箱、４a…すべり軸受、４b…転がり軸受、４c…ボルト穴、４d…ブラケット、５…センサ、６…トランスファーケース。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a structure of a motor and a speed reduction mechanism that decelerates and outputs the output of the motor, and more particularly to an actuator suitable for switching between two-wheel drive and four-wheel drive of an automobile transfer.
[0002]
[Prior art]
As a conventional transfer shift actuator, for example, one described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-71806 is known. In the apparatus described in this publication, the rotation of the DC motor is decelerated by the worm and the worm wheel and transmitted to the lever, and the rotation of the lever is transmitted to the rotating shaft via the spring and the other lever. Yes. Further, in this device, the rotation of the rotary shaft is converted into the axial movement of the shift fork shaft by the pinion and the rack of the shift fork shaft, and the shift fork is moved from the position of 4WD (four wheel drive) to the position of 2WD (two wheel drive). Configured to move to. Further, when the DC motor is reversely rotated while the shift fork is positioned at the 2WD position, the shift fork moves from the 2WD position to the 4WD position. That is, this apparatus is configured to decelerate the output of the motor by the worm gear and to reciprocate the shift fork shaft inside the transfer case by the rack and pinion mechanism. In this apparatus, a DC motor (motor) is attached to the transfer case so as to overhang.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the above prior art, a heavy motor is attached to the housing (transfer case) so as to overhang. Therefore, it is necessary to increase the strength against vibration generated in each part and vibration transmitted from the engine as the automobile travels. There is a problem that the external dimensions and weight increase. Further, since the worm gear is used in the first stage, it is necessary to generate a large torque in the motor, and there is a problem that the weight of the motor increases.
[0004]
An object of the present invention is to provide a transfer shift actuator having high vibration resistance.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the present invention, the first stage of the gear device is a parallel shaft gear, and the second stage is provided with a small and worm gear capable of large speed reduction to increase the reduction ratio, The motor was downsized. Further, the worm gear is arranged on the same side as the motor with respect to the parallel shaft gear so that the motor does not overhang . Furthermore, the weight is achieved by arranging two bolts for attaching the worm constituting the worm gear and the gear box containing the worm wheel to the transfer case on the intermediate shaft side with respect to the output shaft and on the output shaft side with respect to the intermediate shaft. The motor with is firmly attached to the transfer case. Thereby, vibration resistance can be improved.
Furthermore, in the present invention, it is preferable to form a worm on the shaft portion of the intermediate shaft, thereby enabling a compact configuration . Also in the present invention, a built-in motor to the gear box, it is preferable to have a structure capable of supporting the tail of the motor housing, thereby further increasing the vibration resistance. Furthermore, in the present invention, it is preferable that the motor and each axis of the intermediate shaft are arranged in parallel to the mounting surface of the transfer case, so that the motor can be mounted close to the transfer case, and a compact actuator can be obtained. . Further, if the gear that meshes with the final stage worm is a helical gear, the assemblability can be improved.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0007]
FIG. 1 is a side sectional view showing a first embodiment of the present invention.
[0008]
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a motor, which is fixed to a gear box 4 with a flange on the output shaft side by a bolt (not shown), and a motor pinion 1a is integrally attached to the output shaft. Reference numeral 2 denotes an intermediate shaft having a first-stage large gear 2a and a second-stage worm 2b. The worm 2b is formed integrally with the shaft, and the large gear 2a is press-fitted and fixed to the intermediate shaft 2. The intermediate shaft 2 is supported on the gear box 4 by a sliding bearing 4a and a rolling bearing 4b so as to be rotatable only. A worm wheel 3a fixed to the output shaft 3 is engaged with the worm 2b, whereby the output shaft 3 is driven.
[0009]
A rotation sensor 5 that rotates integrally with the worm wheel 3a is attached to the worm wheel 3a, and the rotation angle of the output shaft can be detected.
[0010]
When a mode selection switch (not shown) is turned on, the motor 1 is energized and starts rotating. When the motor is rotated to the transfer shift position in the selected mode, the power supply to the motor is cut off by the signal from the sensor 5 and the shift is completed. Since the operation of the sensor signal and the like is the same as in the prior art, description thereof is omitted.
[0011]
According to this embodiment, the first stage of the gear unit is a parallel shaft gear (1a, 2a), and the second stage is provided with a small worm gear (2b, 3a) capable of large speed reduction to increase the reduction ratio. By doing so, the motor 1 can be reduced in size. Further, the worm gear (2b, 3a) is arranged on the same side as the motor 1 with respect to the parallel shaft gear (1a, 2a) so that the motor 1 is not overhanged, thereby preventing vibration. Can increase the sex.
[0012]
Furthermore, in this embodiment, the intermediate shaft 2 is extended on the same side as the motor 1 with respect to the parallel shaft gear pair (1a, 2a) and between the motor 1 and the output shaft 3, and this extended shaft 3 portion. A worm 2b was formed. Thereby, an apparatus can be comprised compactly.
[0013]
The gear box 4 is provided with three bolt holes 4 c for attaching to the transfer case 6. Two bolt holes 4c are arranged between the intermediate shaft 2 and the worm wheel 3a (on the side of the intermediate shaft 2 from the output shaft 3), and two mounting bolts are provided between the intermediate shaft 2 and the worm wheel 3a. I was able to fix. Thereby, the support of the heavy motor 1 can be further strengthened.
[0014]
Further, the motor 1 is built in the gear box 4, and the tail of the motor in the gear box is supported by the bracket 4d. Thereby, vibration resistance can be further improved.
[0015]
FIG. 2 shows a front sectional view of this embodiment. The motor 1 and each axis of the intermediate shaft 2 are arranged in parallel to the mounting surface of the transfer case 6. Thereby, since it can be made to approach and attach to the transfer case 6, the dimension of the height direction from the transfer case 6 can be made small, and it can be set as a compact actuator.
[0016]
FIG. 3 is a perspective view showing another embodiment. Thus, by making the gear meshing with the worm 2b at the final stage, that is, the gear of the output shaft 3 into the helical gear 3b, the output shaft 3 can be meshed with the worm 2b from the lateral direction, thereby improving the assemblability. can do.
[0017]
【The invention's effect】
According to the present invention, the parallel shaft gear is provided in the first stage as the speed reduction mechanism, the worm gear is provided in the second stage, the worm gear is disposed on the same side as the motor with respect to the parallel axis gear pair, and the motor, intermediate shaft Because the support of the motor is further strengthened by arranging two or more bolts to be attached to the transfer case between the intermediate shaft and the output shaft to which the worm wheel is fixed . There is an effect that the vibration resistance strength of the transfer shift actuator can be increased, and there is an effect that the transfer shift actuator can be installed compactly . In Also present invention, a built-in motor to the gear box, by supporting the tail of the motor, it is possible to further improve the vibration resistance. Furthermore, in the present invention, the motor and the intermediate shaft are arranged in parallel to the mounting surface of the transfer case, so that the mountability can be improved. Furthermore, in the present invention, if the gear that meshes with the final stage worm is a helical gear, the assemblability can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front sectional view of the embodiment of FIG.
FIG. 3 is a perspective view showing another embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Motor, 1a ... Motor pinion, 2 ... Intermediate shaft, 2a ... Large gear, 2b ... Worm, 3 ... Output shaft, 3a ... Worm wheel, 3b ... Helical gear, 4 ... Gear box, 4a ... Sliding bearing, 4b ... rolling bearing, 4c ... bolt hole, 4d ... bracket, 5 ... sensor, 6 ... transfer case.

Claims

A motor, in the transfer shift actuator that includes a speed reduction mechanism for transmitting the output shaft provided in a direction to decelerate the output of the motor transverse to the axis of the motor,
As the deceleration mechanism, a parallel shaft gear pair the first stage is provided with a worm gear having a worm wheel which meshes with the worm and the worm in the second stage,
By extending an intermediate shaft provided with the worm on the same side as the motor and between the motor and the output shaft with respect to the parallel shaft gear pair, the worm gear is connected to the first parallel shaft gear pair. placed on the same side as the motor with respect to,
The two bolts for attaching the worm and the gear box for housing the worm wheel to the transfer case are arranged on the intermediate shaft side with respect to the output shaft and on the output shaft side with respect to the intermediate shaft. Features a transfer shift actuator.

2. The transfer shift actuator according to claim 1, wherein the parallel shaft gear pair includes a motor pinion provided on a shaft of the motor and a gear meshing with the motor pinion, and the gear meshing with the motor pinion is disposed on the intermediate shaft . A transfer shift actuator provided , wherein a worm is formed on a shaft portion of the intermediate shaft .

Characterized in transfer shift actuator of claim 1, prior SL disposed parallel to the axis and with said intermediate shaft of the motor, in that the output shaft is arranged so as to be orthogonal to the axis and the intermediate shaft of the motor The transfer shift actuator.

2. The transfer shift actuator according to claim 1, wherein the motor is incorporated in an integrally formed gear box that houses the worm and the worm wheel.

2. The transfer shift actuator according to claim 1, wherein the motor is built in a gear box that houses the worm and the worm wheel, and a tail portion of a motor housing is supported by the gear box. Actuator.

2. The transfer shift actuator according to claim 1, wherein the axes of the motor and the intermediate shaft are arranged in parallel to a mounting surface of the transfer case.

2. The transfer shift actuator according to claim 1, wherein the gear that meshes with the final stage worm is a helical gear.