JP4194287B2 - Gear plate actuator, power interrupt device and differential device using the same - Google Patents

Gear plate actuator, power interrupt device and differential device using the same Download PDF

Info

Publication number
JP4194287B2
JP4194287B2 JP2002089670A JP2002089670A JP4194287B2 JP 4194287 B2 JP4194287 B2 JP 4194287B2 JP 2002089670 A JP2002089670 A JP 2002089670A JP 2002089670 A JP2002089670 A JP 2002089670A JP 4194287 B2 JP4194287 B2 JP 4194287B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plate
cam
gear
differential
actuator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2002089670A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2003287103A (en
Inventor
政士 相川
正明 伏木
哲史 富田
Original Assignee
Ｇｋｎ ドライブライン トルクテクノロジー株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ｇｋｎ ドライブライン トルクテクノロジー株式会社 filed Critical Ｇｋｎ ドライブライン トルクテクノロジー株式会社
Priority to JP2002089670A priority Critical patent/JP4194287B2/en
Priority to KR1020030018531A priority patent/KR100591672B1/en
Priority to DE10313351A priority patent/DE10313351B4/en
Priority to US10/396,607 priority patent/US6966863B2/en
Publication of JP2003287103A publication Critical patent/JP2003287103A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4194287B2 publication Critical patent/JP4194287B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Retarders (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、クラッチのような被操作装置を操作するアクチュエータと、このクラッチによって駆動力を断続する動力断続装置と、このクラッチによって駆動力を断続する、あるいは、差動を制限するデファレンシャル装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特公平５−５４５７４号公報に図２０のようなデファレンシャル装置１００１が記載されている。
【０００３】
デファレンシャル装置１００１はデフキャリヤ１００３に収容されており、アウターデフケース１００５、インナーデフケース１００７、ベベルギア式の差動機構１００９、噛み合いクラッチ１０１１、空気圧式のアクチュエータ１０１３などから構成されている。
【０００４】
噛み合いクラッチ１０１１は、インナーデフケース１００７に移動自在にスプライン連結されたクラッチリング１０１５と、アウターデフケース１００５との間に形成されている。
【０００５】
アクチュエータ１０１３はデフキャリヤ１００３に固定されたシリンダ１０１７、ピストン１０１９などから構成されており、エンジンに駆動されるエアポンプから空気圧を供給されて作動し、ピストン１０１９とシフトフォーク１０２１とを介してクラッチリング１０１５を移動操作し、噛み合いクラッチ１０１１を噛み合わせる。また、空気圧の供給を停止すると噛み合いクラッチ１０１１の噛み合いが解除される。
【０００６】
アウターデフケース１００５は、ドライブピニオンギア１０２３とリングギア１０２５とを介して入力するエンジンの駆動力により回転駆動される。
【０００７】
噛み合いクラッチ１０１１が噛み合うと、アウターデフケース１００５の回転はインナーデフケース１００７と差動機構１００９とを介して車軸１０２７，１０２９から左右の車輪に配分され、車両が４輪駆動状態になり、悪路などでの走破性、脱出性、安定性が向上する。
【０００８】
また、噛み合いクラッチ１０１１の噛み合いが解除されると、インナーデフケース１００７から左右の車輪までがエンジン側から切り離され、車両は２輪駆動状態になると共に、エンジンの燃費が向上する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
アクチュエータ１０１３は、上記のように、シリンダ１０１７、ピストン１０１９、シフトフォーク１０２１などから構成されており、アクチュエータ１０１３自身の組み付けと、デフキャリヤ１００３に対するアクチュエータ１０１３の組み付けは、いずれも工程が多く、面倒である。
【００１０】
また、アクチュエータ１０１３では、シフトフォーク１０１７を含めたシフトメカニズムが必要であって、部品点数が多く、構造が複雑である上に、高価であり、特に、エアポンプはこれらのコストの約３割を占める。
【００１１】
また、空気圧式アクチュエータのような流体圧式のアクチュエータでは、圧力ラインでの圧力漏れを避けることが難しく、この圧力漏れによって噛み合いクラッチ１０１１の連結及び連結解除のレスポンスが低下し、走行条件の変化に応じて４輪駆動状態と２輪駆動状態とを迅速に切り替えることが困難になる。
【００１２】
また、この圧力漏れによって信頼性が低下する上に、圧力漏れを防止するためには、圧力ライン各部のシ−ルを強化するなどの配慮が必要であり、これに伴うコストの上昇は避け難い。
【００１３】
また、空気圧式アクチュエータ１０１３は、内圧や外圧の影響を受け易く、それだけ性能が低下し、不安定になり易い。
【００１４】
また、流体圧式のアクチュエータを用いると、圧力ラインの配管及びその引き回しスペ−スなどを含めた広い配置スペ−スが必要であるから、デファレンシャル装置１００１が大型になって車載性が低下する上に、デファレンシャル装置１００１を収容するケーシング（例えば、デフキャリヤ）の変更が必要になり、大きな変更コストが生じると共に、車載性がさらに低下する。
【００１５】
また、デファレンシャル装置１００１では、エアポンプやアクチュエータ１０１３やシフトメカニズムなどの操作系が故障すると、リターンスプリングによって噛み合いクラッチ１０１１の噛み合いが解除され、車両は２輪駆動状態に戻るように構成されている。
【００１６】
このように、流体圧式のアクチュエータでクラッチを操作する装置では、操作系が故障すると、一般に、スプリングによって他の状態に戻る（例えば、アクチュエータでクラッチを連結させていれば、リターンスプリングによってクラッチの連結が解除される）から、操作系が正常なときの状態を保持することができない。
【００１７】
そこで、この発明は、自身の組み付けと被操作装置に対する組付けが極めて容易である上に、ピストンとシリンダを用いずに構成され、構造簡単、低コストで、信頼性が高いギアプレート式アクチュエータと、このギアプレート式アクチュエータを用いて構成した動力断続装置とデファレンシャル装置の提供を目的としている。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
請求項１のギアプレート式アクチュエータは、静止側に固定された環状の支持プレートと、前記支持プレートの軸方向一側に正逆回動可能に配置されたカムプレートと、前記支持プレートの軸方向他側に軸方向移動可能に配置され、被操作装置を移動操作する可動プレートと、前記カムプレート側のギアプレート上に設けられたギアを含めて構成されるギア組と、前記ギア組を介して前記カムプレートを、正逆方向に回転させる電動モータと、前記カムプレートと前記可動プレートとの間に設けられ、前記カムプレートの回転力を前記可動プレートの移動操作力に変換するカム機構とを備え、前記支持プレートに支持プレート側挿通孔を設け、前記カムプレートにカムプレート側挿通孔を設け、前記カムプレートに、前記支持プレート側挿通孔を挿通すると共に、前記支持プレート側挿通孔と異なった周方向位置で前記支持プレートと係合するカムプレート側突起を設け、前記カムプレートに、前記カムプレートの回転に伴い、前記可動プレート側突起を介して前記可動プレートを軸方向に移動させるカム斜面と、前記カム斜面上を移動した前記可動プレート側突起を移動位置に保持するカム角を持たない保持面とからなるカム面とを設け、前記可動プレートに、前記支持プレート側と前記カムプレート側の各挿通孔を挿通すると共に、前記支持プレート側と前記カムプレート側の各挿通孔と異なった周方向位置で前記カムプレートと係合する可動プレート側突起を設け、前記カム機構が、前記可動プレート側突起と、前記カム面とからなり、組み付けられた状態で、前記カムプレートが、前記支持プレート側挿通孔を挿通した前記カムプレート側突起によって前記支持プレートと係合し、前記可動プレートが、前記支持プレート側と前記カムプレート側の前記各挿通孔を挿通した前記可動プレート側突起によって前記カムプレートと係合していることを特徴とする。
【００１９】
請求項１のギアプレート式アクチュエータは、カムプレート側の突起を支持プレート側の挿通孔に挿通した後、カムプレートを適度に回転させれば、カムプレートがその突起によって支持プレートと係合する。さらに、この状態で、可動プレートの突起を、支持プレートとカムプレートの各挿通孔に挿通させた後、カムプレートを、例えば、反対側に回転させれば、可動プレートがその突起によってカムプレートに係合する。
【００２０】
このように、組付けは、特別な工具が不要であり、工程が少なく、極めて容易である。
【００２１】
また、ギアプレート式アクチュエータを被操作装置に組み付けるには、例えば、被操作装置のケーシングに支持プレートをボルトなどで固定すればよく、これもまた、極めて容易である。
【００２２】
また、支持プレート、カムプレート、可動プレートはすべてプレス加工（板金加工）が可能であり、それだけ軽量に構成される上に、低コストに実施できる。
【００２３】
さらに、電動モータの回転トルクをカム機構によって被操作装置の操作力に変換するように構成された本発明のギアプレート式アクチュエータは、流体圧式のアクチュエータを用いた従来例と異なって、高価なポンプ、流体圧式アクチュエータ（ピストンとシリンダ）、シフトメカニズムなどが不要であり、さらに部品点数が少なく、構造が簡単になり、低コストに実施できる。
【００２４】
また、流体圧式アクチュエータを用いたシステムでは避けがたい圧力漏れによる機能低下から解放され、信頼性が大きく向上する上に、圧力ライン各部のシ−ル強化とこれに伴うコストの上昇を避けることができる。
【００２５】
また、空気圧式アクチュエータを用いたシステムと異なって、圧力変動の影響を受けないから、性能が向上し、安定する。
【００２６】
また、流体圧式アクチュエータと異なって、圧力ライン及びその引き回しスペ−スなどの広い配置スペ−スが不要になるから、ギアプレート式アクチュエータ及び被操作装置が軽量でコンパクトになり、車載性が大きく向上する。
【００２７】
また、アクチュエータ及び被操作装置を収容するケーシングの変更が不要になり、変更に伴う大きなコスト上昇が避けられる。
【００２９】
また、カムプレートをプレス加工する場合は、カム面（カム片）も同時に低コストでプレス加工することができる。
【００３０】
また、カム斜面は、加工時と加工後の両方で、例えば、被操作装置に必要な操作力の大きさ、電動モータのトルクなどに応じてカム角を調整することができると共に、カム角調整によって電動モータの容量を小さくし、装置を軽量化し、バッテリーの負担を軽減することが可能であり、被操作装置が車載装置の場合は、バッテリー充電用のオルタネータを駆動するエンジンの燃費を向上させることができる。
【００３１】
また、カム斜面の両側にカム角を持たない保持面を設ければ、電動モータを停止しても、作動前と作動後の両方でカム機構の状態が安定して保持されるから、カム機構を作動させるとき以外は電動モータを停止することによって、バッテリーとオルタネータの負担をさらに軽減させ、エンジンの燃費をさらに向上させることができる。
【００３２】
請求項２の発明は、請求項１に記載されたギアプレート式アクチュエータであって、前記電動モータの非操作時に、前記保持突起と前記可動プレート側突起との突き当てによって、前記可動プレート側突起のカム斜面側から保持面への移動と、保持面からカム斜面側への移動が防止されることを特徴としており、請求項１の構成と同等の作用・効果を得ることができる。
【００３３】
また、カム斜面と保持面との間に設けた保持突起によってチェック機能が得られるから、上記のように電動モータを停止させた状態で、振動や衝撃などの外乱因子を受けても、カム機構が作動状態から非作動状態に変動し、あるいは、非作動状態から作動状態に変動することが防止される。
【００３４】
従って、例えば、本発明のギアプレート式アクチュエータで動力断続用のクラッチを操作するデファレンシャル装置を、４輪駆動車で２輪駆動走行時に切り離される車輪側に配置した場合、走行中に振動や衝撃などの外乱因子を受けても、ドライバーの意図に反して４輪駆動状態から２輪駆動状態に、あるいは、２輪駆動状態から４輪駆動状態に変動することが防止される。
【００３５】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載されたギアプレート式アクチュエータであって、前記可動プレート側突起が、基部に形成された軸方向部分と、前記軸方向部分の端部に形成された径方向部分からなり、前記カム機構が、前記径方向部分と、前記カムプレートの前記カム面とからなることを特徴としており、請求項１または請求項２の構成と同等の作用・効果を得ることができる。
【００３６】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載されたギアプレート式アクチュエータであって、前記支持プレート側挿通孔が、周方向等間隔に複数個設けられ、前記カムプレート側挿通孔が、周方向等間隔に複数個設けられ、前記可動プレート側突起が、周方向等間隔に複数個設けられ、前記カムプレート側突起が、周方向等間隔に複数個設けられていることを特徴としており、請求項１〜３の構成と同等の作用・効果を得ることができる。
【００３７】
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載されたギアプレート式アクチュエータであって、前記支持プレートと、前記カムプレートと、前記可動プレートがそれぞれ環状に形成され、前記支持プレート側挿通孔が、前記支持プレートの内周に形成された凹部であり、前記カムプレート側挿通孔が、前記カムプレートの内周に形成された凹部であり、前記被操作装置の周囲に同軸配置されていることを特徴としており、請求項１〜３の構成と同等の作用・効果を得ることができる。
【００３８】
また、支持プレートとカムプレートと可動プレートをそれぞれ環状に構成したことによって、ギアプレート式アクチュエータを被操作装置の周囲に同軸配置することが可能になり、ギアプレート式アクチュエータと被操作装置のアセンブリ全体がコンパクトになり、車載性が向上する。
【００３９】
請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載されたギアプレート式アクチュエータであって、前記被操作装置を非作動状態に付勢するリターンスプリングと、前記リターンスプリングに抗して前記被操作装置を作動状態にするシフトスプリングを備えており、前記カム機構のカムスラスト力が、前記シフトスプリングを撓める方向に働くことを特徴としており、請求項１〜５の構成と同等の作用・効果を得ることができる。
【００４０】
また、被操作装置を作動状態にするシフトスプリングを用い、カム機構によってこのシフトスプリングを撓める（被操作装置を非作動状態にする）ように構成されたこの構成では、例えば、電動モータが不調になった場合でも、シフトスプリングによって被操作装置が作動状態になる。
【００４１】
従って、例えば、本発明のギアプレート式アクチュエータで動力断続用のクラッチを操作するデファレンシャル装置を、４輪駆動車で２輪駆動走行時に切り離される車輪側に配置した場合、あるいは、本発明のギアプレート式アクチュエータでクラッチを断続するように構成した動力断続装置を、２輪駆動走行時に切り離される車輪側の動力伝達系に配置した場合は、４輪駆動走行時に電動モータが不調になっても、シフトスプリングによって車両が４輪駆動状態に保持されるから、故障モードがよい。
【００４２】
また、被操作装置が噛み合いクラッチの場合は、シフトスプリングが待ち機構になり、噛み合いクラッチが噛み合い操作されるときのラチェッティングとラチェット音を軽減させ、耐久性を大きく向上させる。
【００４３】
請求項７の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載されたギアプレート式アクチュエータであって、前記シフトスプリングの端部を係合させて脱落を防止する溝を、前記支持プレートと前記可動プレートにそれぞれ設けたことを特徴としており、請求項１〜６の構成と同等の作用・効果を得ることができる。
【００４４】
また、支持プレートと可動プレートに設けた溝によってスプリングの脱落が防止されるから、ギアプレート式アクチュエータの機能が正常に保たれる。
【００４５】
また、この溝によって組み付けの際にスプリングが位置決めされるから、組み付け性が向上する。
【００４６】
請求項８の発明は、請求項１〜７のいずれかに記載されたギアプレート式アクチュエータであって、前記支持プレートと前記可動プレートとの間に、前記可動プレートの位置を検出する位置センサーを配置したことを特徴としており、請求項１〜７の構成と同等の作用・効果を得ることができる。
【００４７】
また、この位置センサーによって可動プレートの位置を検知し、被操作装置（例えば、クラッチ）の状態を直接知ることが可能になるから、電動モータによって可動プレートを移動操作した後、電動モータを直ちに停止させることによって電動モータを必要以上に回転させ続けることが避けられる。
【００４８】
従って、電動モータの過回転、過回転によるギア組の当たり、ギア組の当たりによる電動モータの過電流、電動モータの耐久性低下などが防止され、バッテリーの負担が軽減される。
【００４９】
また、位置センサーが配置される支持プレートと可動プレートとの間では、カムプレートとの間に位置センサーを配置する構成と異なって、位置センサーを挟んで相対回転が生じないから、摺動による位置センサーの磨耗が防止され、耐磨耗性を向上させるための浸炭・焼き入れや、窒化処理のような表面硬化処理が不要になり、これらに伴うコストの上昇が避けられる。
【００５０】
また、位置センサーの摺動抵抗による電動モータ、バッテリー、オルタネータなどの負担増加、燃費の低下なども防止される。
【００５１】
また、支持プレート（ギアプレート式アクチュエータ上）に取り付けられた位置センサーは、組み付けに当たって被操作装置との位置合わせをする必要がなくなり、それだけ組み付けが容易になる。
【００５２】
請求項９の発明は、請求項１〜８のいずれかに記載されたギアプレート式アクチュエータであって、前記カムプレートと前記ギアプレートとが一体に形成されていることを特徴としており、請求項１〜８の構成と同等の作用・効果を得ることができる。
する。
【００５３】
また、カムプレートとギアプレートを一体形成したことにより、部品点数とコストが低減される。
【００５４】
請求項１０の動力断続装置は、一対のトルク伝達部材と、前記両トルク伝達部材の間に配置されたクラッチと、請求項１〜９のいずれかに記載され、前記クラッチを被操作装置とするギアプレート式アクチュエータとを備え、前記ギアプレート式アクチュエータによる前記クラッチの操作によって前記トルク伝達部材の間でトルクを断続することを特徴としている。
【００５５】
請求項１０の動力断続装置は、上記のように、４輪駆動車で２輪駆動走行時に切り離される車輪側の動力伝達系に配置され、本発明のギアプレート式アクチュエータによってクラッチを連結すれば車両は４輪駆動状態になり、クラッチの連結を解除すれば車両は２輪駆動状態になる。
【００５６】
また、請求項１０の動力断続装置は、請求項１〜９のギアプレート式アクチュエータを用いたことにより、請求項１〜９の構成と同様に、組付けが極めて容易、構造簡単、軽量、低コスト、信頼性向上など効果を得ることができる。
【００５７】
請求項１１のデファレンシャル装置は、原動機の駆動力を受けて回転するアウターデフケースと、前記アウターデフケースの内部に相対回転可能に配置されたインナーデフケースと、前記インナーデフケースに連結された差動機構と、前記アウターデフケースと前記インナーデフケースとの連結を断続するクラッチと、請求項１〜１０のいずれかに記載され、前記クラッチを被操作装置とするギアプレート式アクチュエータとを備え、前記ギアプレート式アクチュエータによる前記クラッチの操作によって前記アウターデフケースと前記インナーデフケースとの間でトルクを断続することを特徴としている。
【００５８】
請求項１１のデファレンシャル装置は、差動機構の入力側で駆動力を断続するデファレンシャル装置であり、上記のように、４輪駆動車で２輪駆動走行時に切り離される車輪側の動力伝達系に配置され、本発明のギアプレート式アクチュエータによってクラッチを連結すれば車両は４輪駆動状態になり、クラッチの連結を解除すれば車両は２輪駆動状態になる。
【００５９】
また、請求項１１のデファレンシャル装置は、請求項１〜９のギアプレート式アクチュエータを用いたことにより、請求項１〜９の構成と同様に、組付けが極めて容易、構造簡単、軽量、低コスト、信頼性向上など効果を得ることができる。
【００６０】
請求項１２のデファレンシャル装置は、原動機の駆動力を受けて回転するデフケースと、前記デフケースの回転を一対の出力側サイドギアから車輪側に配分する差動機構と、前記出力側サイドギアのいずれか一方とその車輪との間に配置されたクラッチと、請求項１〜９のいずれかに記載され、前記クラッチを被操作装置とするギアプレート式アクチュエータとを備え、前記ギアプレート式アクチュエータによる前記クラッチの操作によって前記サイドギアと車輪との間でトルクを断続することを特徴としている。
【００６１】
また、請求項１２のデファレンシャル装置は、差動機構の出力側で駆動力を断続するデファレンシャル装置であり、請求項１１のデファレンシャル装置と同様に、４輪駆動車で２輪駆動走行時に切り離される車輪側の動力伝達系に配置され、本発明のギアプレート式アクチュエータによってクラッチを連結すれば車両は４輪駆動状態になり、クラッチの連結を解除すれば、差動機構の差動回転によって駆動力が遮断され、車両は２輪駆動状態になる。
【００６２】
また、請求項１２のデファレンシャル装置は、請求項１〜９のギアプレート式アクチュエータを用いたことにより、請求項１〜９の構成と同様に、組付けが極めて容易、構造簡単、軽量、低コスト、信頼性向上など効果を得ることができる。
【００６３】
請求項１３のデファレンシャル装置は、原動機の駆動力を受けて回転するデフケースと、前記デフケースの回転を一対の出力側サイドギアから車輪側に配分する差動機構と、前記デフケースと前記出力側サイドギアのいずれか２者の間に配置され、前記差動機構の差動を制限するクラッチと、請求項１〜９のいずれかに記載され、前記クラッチを被操作装置とするギアプレート式アクチュエータとを備え、前記ギアプレート式アクチュエータによる前記クラッチの操作によって前記差動機構の差動を制限することを特徴としている。
【００６４】
また、請求項１３のデファレンシャル装置は、本発明のギアプレート式アクチュエータによってクラッチを連結すれば差動機構の差動が制限され、クラッチの連結を解除すれば差動が自由になる。
【００６５】
また、請求項１３のデファレンシャル装置は、請求項１〜９のギアプレート式アクチュエータを用いたことにより、請求項１〜９の構成と同様に、組付けが極めて容易、構造簡単、軽量、低コスト、信頼性向上など効果を得ることができる。
【００６６】
請求項１４の発明は、請求項１０〜１３のいずれかに記載された動力断続装置、あるいは、デファレンシャル装置であって、前記トルク伝達部材、あるいは、前記アウターデフケース、あるいは、前記デフケースが、スラストベアリングとベアリングキャップとを介して静止側部材に支承されており、前記ベアリングキャップを、ネジ部によって前記静止側部材に螺着すると共に、前記ベアリングキャップに、前記カムプレート、あるいは、前記可動プレート、あるいは、前記支持プレートとの突き当て部を設けたことにより、前記ベアリングキャップを前記ネジ部で回転させて前記スラストベアリングのプリロードを調整する際に、前記ベアリングキャップの前記突き当て部に押されて前記カムプレート、あるいは、前記可動プレート、あるいは、前記支持プレートが、前記ベアリングキャップと同量のストロークだけ移動することを特徴としており、請求項１０〜１３の構成と同等の作用・効果を得ることができる。
【００６７】
また、請求項１４の構成では、上記のように、ベアリングキャップをネジ部で回転させてスラストベアリングのプリロードを調整する際に、アウターデフケース、トルク伝達部材、デフケースが移動しても、ベアリングキャップに設けた突き当て部がカムプレート、あるいは、可動プレート、あるいは、支持プレートに当たり、これらがベアリングキャップと同量のストロークだけ移動する。
【００６８】
従って、プリロード調整の前後で、トルク伝達部材、アウターデフケース、デフケースが移動しても、各プレート（カムプレート、可動プレート、支持プレート）と、トルク伝達部材、アウターデフケース、デフケースとの間隔が所定の値に保たれるから、例えば、クラッチを押圧するシフトスプリングのスプリング力が適正値に維持されて、ギアプレート式アクチュエータの動作が正常に保たれる。
【００６９】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
図１〜図１５によってギアプレート式アクチュエータ１とこれを用いたリヤデフ３（デファレンシャル装置）の説明をする。
【００７０】
図１はリヤデフ３を示しており、左右の方向はリヤデフ３が用いられた４輪駆動車及び図１での左右の方向である。また、以下の説明の中で符号を与えていない部材等は図示されていない。
【００７１】
リヤデフ３（エンジンの駆動力を左右の後輪に配分するデファレンシャル装置）は、差動機構の入力側に駆動力の断続機能を備えたデファレンシャル装置であり、４輪駆動車に用いられ、２輪駆動時は後輪への駆動力を切断する。
【００７２】
リヤデフ３が用いられた４輪駆動車の動力伝達系は、エンジン（原動機）、トランスミッション、トランスファ、２−４切替え機構、フロントデフ（エンジンの駆動力を左右の前輪に配分するデファレンシャル装置）、前車軸、左右の前輪、後輪側のプロペラシャフト、リヤデフ３、後車軸、左右の後輪などから構成されている。
【００７３】
２−４切替え機構は、トランスファの後輪側出力インターフェイスを構成しており、下記のように、リヤデフ３と同時に連結解除操作及び連結操作され、後輪側への駆動力を断続する。
【００７４】
エンジンの駆動力は、トランスミッションからトランスファに伝達され、トランスファから前輪側と後輪側に配分される。
【００７５】
前輪側に配分された駆動力は、フロントデフから前車軸を介して左右の前輪に配分される。
【００７６】
また、後輪側に配分された駆動力は、２−４切替え機構とリヤデフ３が連結されている間は、２−４切替え機構と後輪側プロペラシャフトからリヤデフ３に伝達され、リヤデフ３から後車軸を介して左右の後輪に配分され、車両は４輪駆動状態になる。
【００７７】
また、２−４切替え機構とリヤデフ３の連結をそれぞれ解除すると、後輪側がエンジンから切り離されて、車両は２輪駆動状態になる。
【００７８】
リヤデフ３はデフキャリヤ５の内部に配置されており、デフキャリヤ５の内部にはオイル溜りが形成されている。
【００７９】
リヤデフ３は、ギアプレート式アクチュエータ１、アウターデフケース７、インナーデフケース９、ベベルギア式の差動機構１１、ドッグクラッチ１３（被操作装置：クラッチ）などから構成されている。
【００８０】
また、ギアプレート式アクチュエータ１は、支持プレート１５、カムプレート１７、可動プレート１９、カム２１（カム機構）、リターンスプリング２３、シフトスプリング２５、電動モータ２７、ギア組２９、コントローラなどから構成されている。
【００８１】
リヤデフ３はアウターデフケース７とインナーデフケース９からなる２重ケーシング構造になっており、インナーデフケース９はアウターデフケース７の内周で摺動回転自在に支承されている。また、アウターデフケース７に形成された左右のボス部３１，３３はそれぞれスラストベアリング３５を介してデフキャリヤ５に支承されている。
【００８２】
デフキャリヤ５には、ベアリングキャップ３７，３７がネジ部３９によって螺着されており、これらのベアリングキャップ３７をネジ部３９で回転させることによって、アウターレース４１が軸方向に移動し各スラストベアリング３５のプリロード調整が行われる。
【００８３】
アウターデフケース７にはリングギア４３がボルト４５で固定されている。リングギア４３はドライブピニオンギア４７と噛み合っており、ドライブピニオンギア４７はドライブピニオンシャフト４９と一体に形成されている。ドライブピニオンシャフト４９は継ぎ手と後輪側のプロペラシャフトなどを介してトランスファの２−４切替え機構に連結されており、エンジンの駆動力はトランスファと２−４切替え機構からこの後輪側動力伝達系を介してアウターデフケース７を回転させる。
【００８４】
アウターデフケース７の内部にはクラッチリング５１が配置されており、アウターデフケース７の内周で軸方向移動自在に支承されている。
【００８５】
ドッグクラッチ１３は、噛み合い歯５３と噛み合い歯５５によって構成されており、噛み合い歯５３はクラッチリング５１の左端部に形成され、噛み合い歯５５はインナーデフケース９の右端部に形成されている。
【００８６】
また、アウターデフケース７の左右にはそれぞれオイルが流出入する開口５７，５９が周方向等間隔に設けられている。クラッチリング５１の右端には周方向等間隔に４本の脚部６１が設けられており、これらの脚部６１は右の開口５９に係合し、外部に突き出している。
【００８７】
クラッチリング５１は、下記のように、ギアプレート式アクチュエータ１によって左右に移動操作される。クラッチリング５１が左方に移動操作されると、図１の下半部のように、ドッグクラッチ１３が噛み合ってアウターデフケース７とインナーデフケース９とが連結され、クラッチリング５１が右方に戻ると、図１の上半部のように、ドッグクラッチ１３の噛み合いが解除され、アウターデフケース７とインナーデフケース９とが切り離される。
【００８８】
インナーデフケース９の左端部とアウターデフケース７との間には、ギアプレート式アクチュエータ１からの操作力を受けるスラストワッシャ６３が配置されており、インナーデフケース９はこのスラストワッシャ６３を介して軸方向の左方に位置決めされている。
【００８９】
ベベルギア式の差動機構１１は、複数本のピニオンシャフト６５、ピニオンギア６７、左右の出力側サイドギア６９，７１などから構成されている。
【００９０】
各ピニオンシャフト６５の先端は、インナーデフケース９に周方向等間隔に形成された貫通孔７３に係合し、スプリングピン７５によって抜け止めが施されている。
【００９１】
ピニオンギア６７は、各ピニオンシャフト６５上に回転自在に支承されており、サイドギア６９，７１は左右から各ピニオンギア６７と噛み合っている。
【００９２】
サイドギア６９，７１の各ボス部７７，７９はアウターデフケース７に形成された支承部８１，８３によって支承されており、各ボス部７７，７９には左右の後車軸がそれぞれスプライン連結されている。
【００９３】
また、各サイドギア６９，７１とアウターデフケース７との間にはスラストワッシャ８５がそれぞれ配置され、サイドギア６９，７１の噛み合いスラスト力を受けている。
【００９４】
インナーデフケース９の内周には、各ピニオンギア６７の背面に対向して球面ワッシャ部８７が形成されており、ピニオンギア６７の遠心力と、各サイドギア６９，７１との噛み合いによってピニオンギア６７が受ける噛み合い反力とを負担している。
【００９５】
ギアプレート式アクチュエータ１の支持プレート１５はプレス加工されており、図２，３，８のように、環状板部８９、環状板部８９と一体に形成された２個の固定板部９１、環状板部８９の内周に周方向等間隔に設けられた３個の組み付け凹部９３（支持プレート側挿通孔）、環状板部８９の外周に周方向等間隔に設けられた２個のガイド溝９５などから構成されている。
【００９６】
カムプレート１７はプレス加工されており、図４，５，８のように、環状板部９７、ギアプレート９９、環状板部９７の内周に周方向等間隔に設けられた３個の組み付け凹部１０１（カムプレート側挿通孔）、各凹部１０１の周方向に隣接して設けられた３個の支持突起１０３（カムプレート側突起）、環状板部９７の内周に沿って周方向等間隔に設けられた３個のカム片１０５などから構成されている。
【００９７】
ギアプレート９９は環状板部９７と一体に形成されており、その外周にはギア１０７が設けられている。また、支持突起１０３は、環状板部９７に形成された軸方向部分１０９と、軸方向部分１０９の端部に形成された径方向部分１１１から構成されている。
【００９８】
各カム片１０５は、図５，１１，１３，１５のように、傾斜面１１３、径方向に形成されたカム角を持たない保持面１１５、傾斜面１１３と保持面１１５との間に形成された保持突起１１７から構成されている。
【００９９】
可動プレート１９はプレス加工されており、図６，７，８のように、環状板部１１９、環状板部１１９の内周に周方向等間隔に設けられた３個のカムガイド片１２１（可動プレート側突起）、各カムガイド片１２１の間に設けられた３個の内周ガイド片１２３、環状板部１１９の外周に周方向等間隔に設けられた２個の外周ガイド片１２５などから構成されている。
【０１００】
また、各カムガイド片１２１は、環状板部１１９に形成された軸方向部分１２７と、軸方向部分１２７の端部に形成された径方向部分１２９から構成されている。
【０１０１】
支持プレート１５とカムプレート１７と可動プレート１９は、図９のように組付けられ、この組付けは次のような順序で行われる。
【０１０２】
先ず、カムプレート１７の各支持突起１０３を、右側から支持プレート１５の各組み付け凹部９３にそれぞれ挿通させた後、カムプレート１７を、図８の矢印１３１の方向に、カムプレート１７の各組み付け凹部１０１が支持プレート１５の各組み付け凹部９３と重なるまで回転させると、これに伴ってカムプレート１７が各支持突起１０３の径方向部分１１１によって支持プレート１５の環状板部８９と係合する。
【０１０３】
次いで、可動プレート１９の各カムガイド片１２１を、左側から支持プレート１５とカムプレート１７の各組み付け凹部９３，１０１に挿通させた後、カムプレート１７を、図８の矢印１３３の方向に回転させると、可動プレート１９が各カムガイド片１２１の径方向部分１２９によってカムプレート１７の環状板部９７と係合する。
【０１０４】
このように、各プレート１５，１７，１９の組付けは工程が少なく、極めて容易である。
【０１０５】
組付けが終了した状態で、支持プレート１５とカムプレート１７の各環状板部８９，９７は可動プレート１９の内周ガイド片１２３によって内周をガイドされており、こうして支持プレート１５とカムプレート１７と可動プレート１９は互いにセンターリングされている。また、カムプレート１７は支持プレート１５と可動プレート１９に対して回動可能である。
【０１０６】
支持プレート１５の各固定板部９１は、図１のように、電動モータ２７の取り付け金具１３５と共に、ボルト１３７によってデフキャリヤ５に固定されている。
【０１０７】
カム２１は、図１１，１３，１５のように、カムプレート１７の各カム片１０５と可動プレート１９の各カムガイド片１２１（径方向部分１２９）とで構成されている。
【０１０８】
リターンスプリング２３は、図１のように、クラッチリング５１のリテーナ１３９に一体形成されている。図１，８，９のように、このリテーナ１３９に形成された腕部１４１はクラッチリング５１の各脚部６１に固定されており、リテーナ１３９（リターンスプリング２３）とアウターデフケース７の右端部との間にはリング１４３が配置されている。
【０１０９】
クラッチリング５１とリテーナ１３９は一体で軸方向に往復移動可能であり、リターンスプリング２３はクラッチリング５１をドッグクラッチ１３の噛み合い解除方向（右方）に付勢している。
【０１１０】
シフトスプリング２５は、図１のように、可動プレート１９と一体に形成されている。シフトスプリング２５の付勢力はリターンスプリング２３の付勢力より大きくされており、可動プレート１９とクラッチリング５１をドッグクラッチ１３の噛み合い方向（左方）に付勢している。
【０１１１】
なお、リターンスプリング２３とシフトスプリング２５は、図８に示すように、それぞれコイルスプリング１４５とコイルスプリング１４７を用いてもよい。
【０１１２】
また、カムプレート１７には、コイルスプリング１４７用のばね座１４９が周方向等間隔に３箇所設けられている。
【０１１３】
電動モータ２７は、取り付け金具１３５を介してデフキャリヤ５に固定されている。電動モータ２７は両方向に回転可能であり、コントローラを介して車載のバッテリに接続されている。
【０１１４】
ギア組２９は、電動モータ２７の出力軸１５１に固定されたピニオンギア１５３と、カムプレート１７（ギアプレート９９）のギア１０７とで構成されており、電動モータ２７の回転トルクを増幅し、カムプレート１７を回転させる。
【０１１５】
コントローラは、下記のようにしてドッグクラッチ１３の断続操作を行うと共に、２輪駆動状態から４輪駆動状態に切り換える際はドッグクラッチ１３と２−４切替え機構をそれぞれ同時に連結操作し、４輪駆動状態から２輪駆動状態に切り換える際はそれぞれを同時に連結解除操作する。
【０１１６】
また、ドッグクラッチ１３の断続操作に当たって、コントローラは電動モータ２７を両方向（一方向と反対方向）にそれぞれ所定の時間（角度）だけ回転させる時間制御を行う。電動モータ２７が所定の時間だけ回転すると、ギア組２９を介してカムプレート１７が所定の方向に所定の角度だけ回転操作される。
【０１１７】
図１０は、ギアプレート９９を一方向に最大角度だけ回転させた状態を示しており、ギア組２９のピニオンギア１５３はギア１０７の一側端部で噛み合っている。このとき、支持プレート１５の一方の固定板部９１はギアプレート９９と突き当たってストッパになり、カムプレート１７の過回転を防止し、ギア１０７がピニオンギア１５３から外れることを防止している。
【０１１８】
図１１は、図１０に対応するカム２１の状態を示しており、各カムガイド片１２１（可動プレート１９）の径方向部分１２９は各カム片１０５（カムプレート１７）の傾斜面１１３を上る前である、このとき径方向部分１２９はシフトスプリング２５の付勢力によって環状板部９７に押し付けられており、カム２１は作動していない。また、図１０，１１の各矢印は、それぞれの状態から電動モータ２７を反対方向に回転させたときのカムプレート１７とカムガイド片１２１（可動プレート１９）の移動方向を示している。
【０１１９】
カム２１が作動していない状態では、図１の下半部のように、可動プレート１９（クラッチリング５１）がシフトスプリング２５によって左方に移動し、ドッグクラッチ１３が噛み合っている。
【０１２０】
このとき、シフトスプリング２５は待ち機構になり、噛み合い歯５３，５５の位相が合ったところでドッグクラッチ１３を噛み合わせる。
【０１２１】
ドッグクラッチ１３が噛み合うと、上記のように、車両は４輪駆動状態になる。
【０１２２】
図１２は、図１０の状態から電動モータ２７を反対方向に最大角度回転させた状態を示しており、ギア組２９のピニオンギア１５３はギア１０７の他側端部で噛み合っている。このとき、支持プレート１５の他方の固定板部９１はギアプレート９９と突き当たってストッパになり、カムプレート１７の過回転を防止し、ギア１０７がピニオンギア１５３から外れることを防止している。
【０１２３】
図１３は、図１２に対応するカム２１の状態を示しており、各カムガイド片１２１の径方向部分１２９が各カム片１０５の傾斜面１１３を上り、保持突起１１７を乗り越えて保持面１１５に保持され、カム２１を作動させている。また、図１２，１３の各矢印は、それぞれの状態から電動モータ２７を反対方向に回転させたときのカムプレート１７とカムガイド片１２１（可動プレート１９）の移動方向を示している。
【０１２４】
カム２１が作動すると、そのカムスラスト力によって各カムガイド片１２１（可動プレート１９）が図１３の上方に移動し、シフトスプリング２５を押し縮める。
【０１２５】
シフトスプリング２５が縮められると、図１の上半部のように、リターンスプリング２３の付勢力によって可動プレート１９（クラッチリング５１）が右方に移動し、ドッグクラッチ１３の噛み合いが解除される。
【０１２６】
ドッグクラッチ１３の噛み合いが解除されると、上記のように、車両は２輪駆動状態になる。
【０１２７】
また、保持突起１１７がそのチェック機能により、各カムガイド片１２１を保持面１１５に保持するから、電動モータ２７を停止させた状態で、走行中に振動や衝撃などの外乱因子を受けても、ドライバーの意に反して車両が２輪駆動状態から４輪駆動状態に変動することが防止される。
【０１２８】
図１４は、図１０と図１２の状態からカムプレート１７を両方向に回転操作する途中で、ピニオンギア１５３がギア１０７の中央部で噛み合った状態を示しており、図１５は、このときカムプレート１７の回転方向（矢印１５５）に応じた各カムガイド片１２１（可動プレート１９）の移動方向（矢印１５７）を示している。
【０１２９】
カムプレート１７を図１４の矢印１５９の方向に回転させると、図１０の４輪駆動状態になり、矢印１６１の方向に回転させると、図１２の２輪駆動状態になる。
【０１３０】
また、カム片１０５の傾斜面１１３の両側にカム角を持たない保持面（保持面１１５と環状板部９７）が設けられているから、カムガイド片１２１（径方向部分１２９）がこれらの保持面に乗っているときは、シフトスプリング２５の付勢力を受けてもカムプレート１７に回転トルクが掛かることはない。従って、作動前と作動後の両方でカム２１の状態が保持され、車両が４輪駆動状態及び２輪駆動状態に安定して保持されるから、カム２１を操作するとき以外は電動モータ２７を停止させることができる。
【０１３１】
上記のように、ドッグクラッチ１３と２−４切替え機構がそれぞれ連結される４輪駆動状態では、エンジンの駆動力が２−４切替え機構から後輪側動力伝達系を介してアウターデフケース７に伝達され、ドッグクラッチ１３を介してインナーデフケース９が回転駆動される。この回転はピニオンシャフト６５からピニオンギア６７を介してサイドギア６９，７１に配分され、各車軸を介して左右の後輪に伝達される。
【０１３２】
車両が４輪駆動状態になると、悪路などでの走破性、脱出性、安定性が向上する。
【０１３３】
また、例えば、悪路走行中に後輪間に駆動抵抗差が生じると、各ピニオンギア６７の自転によってエンジンの駆動力は左右の後輪に差動配分される。
【０１３４】
ドッグクラッチ１３と２−４切替え機構の連結がそれぞれ解除される２輪駆動状態では、インナーデフケース９から後輪までがドッグクラッチ１３によって切り離され、フリー回転状態になると共に、２−４切替え機構からアウターデフケース７までの動力伝達系が、エンジンの駆動力と後輪による連れ回りの両方から切り離され、回転が停止する。
【０１３５】
このように２−４切替え機構からアウターデフケース７までの後輪側動力伝達系の回転が停止する２輪駆動状態では、振動が軽減して乗り心地が向上すると共に、後輪側動力伝達系の各部で磨耗が軽減されて耐久性が向上し、さらに、回転抵抗の低減分だけエンジンの負担が軽減し、燃費が向上する。
【０１３６】
アウターデフケース７には、開口５７，５９の他に、ボス部３１，３３の内周にそれぞれ螺旋状のオイル溝１６３，１６５が形成されており、さらに、スラストワッシャ８５，８５と対向する部分には、オイル溝１６３，１６５にそれぞれ連通した径方向のオイル溝１６７，１６９が形成されている。
【０１３７】
開口５７，５９はアウターデフケース７の径方向外側部分に形成されているから、デフキャリヤ５に形成されたオイル溜りのオイルに常時浸されており、アウターデフケース７の回転に伴って開口５７，５９からオイルが流出入する。
【０１３８】
また、オイル溜りのオイルはアウターデフケース７（リングギア４３）の回転によって掻き上げられ、掻き上げられたオイルはオイル溝１６３，１６５のネジポンプ作用によって移動を促進され、オイル溝１６７，１６９と、スラストワッシャ８５，８５などの隙間を通ってアウターデフケース７の内部に流入する。
【０１３９】
アウターデフケース７に流入したオイルは、差動機構１１を構成する各ギア６７，６９，７１の噛み合い部、ピニオンシャフト６５とピニオンギア６７の摺動部、アウターデフケース７とインナーデフケース９の摺動部、アウターデフケース７とクラッチリング５１の摺動部、ドッグクラッチ１３（噛み合い歯５３，５５）などに供給されてこれらを潤滑・冷却する。
【０１４０】
また、ギアプレート式アクチュエータ１の下部もオイル溜りに浸されており、回転操作されるカムプレート１７と支持プレート１５及び可動プレート１９との摺動部、カム２１なども潤滑・冷却される。
【０１４１】
また、ギア組２９も上記の掻き上げオイルによって潤滑・冷却される。
【０１４２】
上記の各潤滑・冷却部では、供給されたオイルによって、磨耗が軽減され、耐久性が向上すると共に、各摺動部での摩擦抵抗が軽減され、エンジンの燃費が向上する。
【０１４３】
こうして、ギアプレート式アクチュエータ１とリヤデフ３が構成されている。
【０１４４】
ギアプレート式アクチュエータ１の組付けは、上記のように、カムプレート１７の支持突起１０３を支持プレート１５の組み付け凹部９３に通して僅かに捻り、可動プレート１９のカムガイド片１２１を支持プレート１５とカムプレート１７の組み付け凹部９３，１０１に通してカムプレート１７を僅かに捻るだけで終了するから、特別な工具が不要であり、工程が少なく、極めて容易である。
【０１４５】
また、リヤデフ３に対するギアプレート式アクチュエータ１の組み付けも、支持プレート１５をデフキャリヤ５にボルト止めし、電動モータ２７を取り付け金具１３５でデフキャリヤ５に固定し、ピニオンギア１５３をカムプレート１７側のギア１０７とを噛み合わせるだけでよいから、極めて容易である。
【０１４６】
また、電動モータ２７の回転トルクをカム２１によってドッグクラッチ１３の操作力に変換するギアプレート式アクチュエータ１は、流体圧式のアクチュエータを用いた従来例と異なって、高価なポンプ、ピストンとシリンダ、シフトメカニズムなどが不要であり、それだけ部品点数が少なく、構造が簡単で、低コストである。
【０１４７】
さらに、ギアプレート式アクチュエータ１１を用いたリヤデフ３は、圧力ラインなどの広い配置スペ−スが不要であり、軽量でコンパクトに構成されて車載性が向上すると共に、デフキャリヤ５を変更する必要もなくなり、変更に伴う大きなコスト上昇が防止される。
【０１４８】
また、ギアプレート式アクチュエータ１１とリヤデフ３は、圧力漏れによる機能低下と圧力変動の影響から解放され、性能と安定性と信頼性が大きく向上する上に、圧力ライン各部のシ−ル強化とこれに伴うコストの上昇も避けられる。
【０１４９】
また、支持プレート１５、カムプレート１７、可動プレート１９はすべて板金加工されており、それだけ軽量で、低コストである。
【０１５０】
また、カムプレート１７のカム片１０５もプレスで低コストに加工することができる。
【０１５１】
さらに、カム片１０５の傾斜面１１３は、加工時と加工後の両方で、ドッグクラッチ１３に必要な操作力（シフトスプリング２５の付勢力に対するカムスラスト力）の大きさ、電動モータ２７のトルクなどに応じてカム角を調整することができると共に、カム角調整によって電動モータ２７の容量を小さくし、バッテリー及び充電用オルタネータの負担を軽減し、エンジンの燃費を向上させることが可能である。
【０１５２】
また、カム片１０５の傾斜面１１３の両側に設けたカム角を持たない保持面ではカム片１０５（カムプレート１７）に回転トルクが掛からず、カム２１の状態が作動前と作動後の両方で保持されるから、カム２１を操作した後は電動モータ２７を停止することができ、バッテリーとオルタネータの負担がさらに軽減され、燃費がさらに向上すると共に、電動モータ２７の耐久性が向上する。
【０１５３】
また、電動モータ２７を停止させても、あるいは、電動モータ２７が故障した場合でも、この保持機能によって車両は４輪駆動状態及び２輪駆動状態に安定して保持される。
【０１５４】
また、カム片１０５に設けた保持突起１１７のチェック機能によって、振動や衝撃などを受けても、ドライバーの意図に反して車両が２輪駆動状態から４輪駆動状態に変動することが避けられる。
【０１５５】
また、支持プレート１５とカムプレート１７と可動プレート１９をそれぞれ環状に形成したことによって、ギアプレート式アクチュエータ１をリヤデフ３（ボス部３３）の周囲に同軸配置することが可能になり、リヤデフ３がそれだけコンパクトになり、車載性が向上している。
【０１５６】
また、シフトスプリング２５が待ち機構になり、ドッグクラッチ１３が噛み合い操作されるときのラチェッティングとラチェット音が低減し、耐久性が大きく向上する。
【０１５７】
また、カムプレート１７とギアプレート９９とを一体形成したことにより、部品点数とコストが低減されている。
【０１５８】
［第２実施形態］
図１６によってギアプレート式アクチュエータ１とこれを用いたリヤデフ２０１（デファレンシャル装置）の説明をする。
【０１５９】
リヤデフ２０１は、第１実施形態のリヤデフ３が用いられた４輪駆動車にリヤデフ３と置き換えて用いられており、以下、リヤデフ３と同一の部材等には同一の符号を与えて引用しながら、相違点を説明する。
【０１６０】
デフキャリヤ５には、ベアリングキャップ２０３，２０３がネジ部３９によって螺着されており、アウターデフケース７のボス部３１，３３はそれぞれスラストベアリング３５とベアリングキャップ２０３とを介してデフキャリヤ５に支承されている。図１６のように、各ベアリングキャップ２０３は各スラストベアリング３５のアウターレースを兼ねている。
【０１６１】
また、各ベアリングキャップ２０３には、カムプレート１７との突き当て部２０５が設けられている。
【０１６２】
これらのベアリングキャップ２０３，２０３をネジ部３９で回転させることによって、左右のスラストベアリング３５のアウターレース（ベアリングキャップ２０３）が軸方向に移動し、プリロード調整が行われる。
【０１６３】
さらに、このプリロード調整に伴ってアウターデフケース７が移動しても、ベアリングキャップ２０３の突き当て部２０５にカムプレート１７が押されて支持プレート１５が撓み、カムプレート１７と可動プレート１９がベアリングキャップ２０３（アウターデフケース７）と同量のストロークだけ移動する。
【０１６４】
従って、プリロード調整の前後で、ドッグクラッチ１３側のリテーナ１３９と可動プレート１９との間隔２０７が所定の値に保たれ、クラッチリング５１を押圧するシフトスプリング２５のスプリング力が適正値に維持されるから、ギアプレート式アクチュエータ１は正常に作動する。
【０１６５】
［第３実施形態］
図１７によって第３実施形態のギアプレート式アクチュエータを説明する。
【０１６６】
第３実施形態のギアプレート式アクチュエータはギアプレート式アクチュエータ１に位置センサー３０１を追加したものである。
【０１６７】
この位置センサー３０１はポジションスイッチであり、支持プレート１５に螺着されている。また、そのプローブ３０３は可動プレート１９と接触し、信号線３０５はコントローラに接続されている。
【０１６８】
可動プレート１９が、上記のように、シフトスプリング２５とカム２１によって双方向に移動操作されドッグクラッチ１３の連結位置（４輪駆動位置）と連結解除位置（２輪駆動位置）に移動すると、可動プレート１９と連動するプローブ３０３によってスイッチが作動し、そのＯＮ−ＯＦＦ信号が信号線３０５からコントローラに送られる。
【０１６９】
コントローラは、電動モータ２７によってドッグクラッチ１３を操作した後、位置センサー３０１から受け取ったＯＮ−ＯＦＦ信号から可動プレート１９の位置（ドッグクラッチ１３が目的の状態になったこと）を検知し、電動モータ２７の回転を停止する。
【０１７０】
このように、位置センサー３０１によってドッグクラッチ１３の状態（リヤデフ３の断続状態）を直接知ることができるから、ドッグクラッチ１３操作した後、電動モータ２７を直ちに停止させることが可能になり、電動モータ２７の過回転、過回転によるギア組２９の当たり、ギア組２９の当たりによる電動モータ２７の過電流、電動モータ２７の耐久性低下などが防止され、バッテリーの負担が軽減される。
【０１７１】
また、位置センサー３０１が取り付けられた支持プレート１５と可動プレート１９との間では相対回転が生じないから、摺動による位置センサー３０１（プローブ３０３）の磨耗が防止され、耐磨耗性を向上させるための浸炭・焼き入れや、窒化処理のような表面硬化処理が不要になり、これらに伴うコストの上昇が避けられる。
【０１７２】
また、位置センサー３０１の摺動抵抗による電動モータ２７、バッテリー、オルタネータなどの負担増加、燃費の低下なども防止される。
【０１７３】
また、支持プレート１５（ギアプレート式アクチュエータ上）に取り付けられた位置センサー３０１は、組み付けに当たってリヤデフ３との位置合わせをする必要がなくなり、それだけ組み付けが容易である。
【０１７４】
［第４実施形態］
図１８と図１９によって第４実施形態のギアプレート式アクチュエータを説明する。
【０１７５】
第４実施形態のギアプレート式アクチュエータはギアプレート式アクチュエータ１の変形例であり、シフトスプリング２５に代わってスクロウェイブスプリング４０１が用いられている。
【０１７６】
このスクロウェイブスプリング４０１は、支持プレート１５と可動プレート１９との間に配置され、可動プレート１９を介してクラッチリング５１をドッグクラッチ１３の連結側に付勢している。図１９のように、スクロウェイブスプリング４０１にはばね材を切断したときに生じた先端部４０７，４０９がある。
【０１７７】
また、支持プレート１５と可動プレート１９には周方向の溝４０３，４０５がそれぞれ設けられており、スクロウェイブスプリング４０１の先端部４０７，４０９はこれらの溝４０３，４０５に係合している。
【０１７８】
このように、支持プレート１５と可動プレート１９に設けた溝４０３，４０５によって、スクロウェイブスプリング４０１の先端部４０７，４０９が位置決めされているから、可動プレート１９の移動（ドッグクラッチ１３の断続操作）に伴ってスクロウェイブスプリング４０１が伸縮を繰り返しても、先端部４０７，４０９の脱落が防止されるから、スクロウェイブスプリング４０１が所定の位置に保持され、ギアプレート式アクチュエータの機能が正常に保たれる。
【０１７９】
また、組み付けの際にスクロウェイブスプリング４０１（先端部４０７，４０９）が溝４０３，４０５によって位置決めされるから、組み付け性がよい。
【０１８０】
なお、本発明のギアプレート式アクチュエータにおいて、被操作装置はクラッチに限らない。
【０１８１】
また、そのクラッチも、各実施形態のような噛み合いクラッチ（ドッグクラッチ）だけでなく、多板クラッチやコーンクラッチのような摩擦クラッチでもよい。
【０１８２】
また、本発明のデファレンシャル装置において、差動機構は、ベベルギア式の差動機構に限らず、プラネタリーギア式の差動機構、デフケースの収容孔に回転自在に収容されたピニオンギアで出力側のサイドギアを連結した差動機構、ウォームギアを用いた差動機構などでもよい。
【０１８３】
【発明の効果】
請求項１のギアプレート式アクチュエータにおいて、支持プレートとカムプレートとと可動プレートの組付けは、特別な工具が不要であり、工程が少なく、極めて容易である。
【０１８４】
また、ギアプレート式アクチュエータの組み付けも、例えば、被操作装置のケーシングに支持プレートを固定するだけですみ、極めて容易である。
【０１８５】
また、支持プレート、カムプレート、可動プレートはすべてプレス加工が可能であり、それだけ軽量に構成され、低コストに実施できる。
【０１８６】
また、流体圧式のアクチュエータを用いた構成と異なって、高価なポンプ、ピストンとシリンダ、シフトメカニズムなどが不要であり、それだけ部品点数が少なく、構造簡単で、低コストである。
【０１８７】
さらに、ギアプレート式アクチュエータを用いた被操作装置は、圧力ラインなどの広い配置スペ−スが不要であり、軽量でコンパクトに構成されて車載性が向上すると共に、ケーシングを変更する必要もなくなり、変更に伴う大きなコスト上昇が防止される。
【０１８８】
また、ギアプレート式アクチュエータと被操作装置は、圧力漏れによる機能低下と圧力変動の影響から解放され、性能と安定性と信頼性が大きく向上する上に、圧力ライン各部のシ−ル強化とこれに伴うコストの上昇も避けられる。
【０１９０】
また、カムプレートをプレス加工する場合は、カム面も同時に低コストでプレス加工することができる。
【０１９１】
また、カム斜面は、加工時と加工後の両方でカム角を調整することが可能であり、電動モータの容量を小さくし、装置を軽量化し、バッテリーの負担を軽減することができ、車載装置の場合は、バッテリー充電用のオルタネータを駆動するエンジンの燃費を向上させることができる。
【０１９２】
また、カム斜面の両側にカム角を持たない保持面を設ければ、作動前と作動後の両方でカム機構の状態が安定して保持され、カム機構を作動させるとき以外は電動モータを停止して、バッテリーとオルタネータの負担をさらに軽減させ、燃費をさらに向上させることができる。
【０１９３】
請求項２のギアプレート式アクチュエータは、請求項２の構成と同等の効果を得ることができる。
【０１９４】
また、保持突起のチェック機能によって、カム機構が作動状態から非作動状態に変動し、あるいは、非作動状態から作動状態に変動することが防止されるから、本発明のギアプレート式アクチュエータで動力断続用のクラッチを操作する動力断続装置やデファレンシャル装置では、走行中の振動や衝撃などを受けても、ドライバーの意図に反して４輪駆動状態から２輪駆動状態に、あるいは、２輪駆動状態から４輪駆動状態に変動することが防止される。
【０１９５】
請求項３のギアプレート式アクチュエータは、請求項１または請求項２の構成と同等の効果を得ることができる。
【０１９６】
請求項４のギアプレート式アクチュエータは、請求項１〜３の構成と同等の効果を得ることができる。
【０１９７】
請求項５のギアプレート式アクチュエータは、請求項１〜４の構成と同等の効果を得ることができる。
【０１９８】
また、環状に構成したギアプレート式アクチュエータは、被操作装置の周囲に同軸配置することが可能になり、ギアプレート式アクチュエータと被操作装置のアセンブリ全体がコンパクトになり、車載性が向上する。
【０１９９】
請求項６のギアプレート式アクチュエータは、請求項１〜５の構成と同等の効果を得ることができる。
【０２００】
また、カム機構によってシフトスプリングを撓めるこの構成では、電動モータが不調になっても、シフトスプリングによって被操作装置が作動状態になるから、本発明のギアプレート式アクチュエータで動力断続用のクラッチを操作する動力断続装置やデファレンシャル装置の場合、４輪駆動走行時に電動モータが不調になっても、シフトスプリングによって車両が４輪駆動状態に保持されるから、故障モードがよい。
【０２０１】
また、噛み合いクラッチを操作する場合はシフトスプリングが待ち機構になり、噛み合い操作されるときのラチェッティングとラチェット音が軽減し、耐久性が大きく向上する。
【０２０２】
請求項７のギアプレート式アクチュエータは、請求項１〜６の構成と同等の効果を得ることができる。
【０２０３】
また、支持プレートと可動プレートに設けた溝によってスプリングの脱落が防止され、ギアプレート式アクチュエータの機能が正常に保たれる上に、組み付けの際にスプリングが位置決めされるから、組み付け性がよい。
【０２０４】
請求項８のギアプレート式アクチュエータは、請求項１〜７の構成と同等の効果を得ることができる。
【０２０５】
また、この位置センサーによって可動プレートの位置（被操作装置の状態）を直接知ることができ、可動プレートを移動操作した後電動モータを直ちに停止させることにより、電動モータの過回転、過回転によるギア組の当たり、ギア組の当たりによる電動モータの過電流、電動モータの耐久性低下などを防止すると共に、バッテリーの負担を軽減させることができる。
【０２０６】
また、相対回転しない支持プレートと可動プレートとの間に配置された位置センサーには、摺動によるの磨耗が生じないから、耐磨耗性を向上させるための表面硬化処理が不要になり、コストの上昇が避けられると共に、位置センサーの摺動抵抗による電動モータ、バッテリー、オルタネータなどの負担増加、燃費の低下なども防止される。
【０２０７】
また、支持プレート（ギアプレート式アクチュエータ上）に取り付けられた位置センサーは、組み付けに当たって被操作装置との位置合わせをする必要がなく、それだけ組み付け性がよい。
【０２０８】
請求項９のギアプレート式アクチュエータは、請求項１〜８の構成と同等の効果を得ることができる。
【０２０９】
また、カムプレートとギアプレートを一体形成したことによって、部品点数とコストが低減される。
【０２１０】
請求項１０の動力断続装置は、請求項１〜９のギアプレート式アクチュエータを用いたことにより、組付けが極めて容易、構造簡単、軽量、低コスト、信頼性向上など効果を得ることができる。
【０２１１】
請求項１１のデファレンシャル装置は、請求項１〜９のギアプレート式アクチュエータを用いたことにより、組付けが極めて容易、構造簡単、軽量、低コスト、信頼性向上など効果を得ることができる。
【０２１２】
請求項１２のデファレンシャル装置は、請求項１〜１１のギアプレート式アクチュエータを用いたことにより、組付けが極めて容易、構造簡単、軽量、低コスト、信頼性向上など効果を得ることができる。
【０２１３】
請求項１３のデファレンシャル装置は、請求項１〜９のギアプレート式アクチュエータを用いたことにより、組付けが極めて容易、構造簡単、軽量、低コスト、信頼性向上など効果を得ることができる。
【０２１４】
請求項１４の発明は、請求項１０〜１３の構成と同等の効果を得ることができる。
【０２１５】
また、プリロード調整を行っても、被操作装置を押圧するシフトスプリングのスプリング力が適正値に保持され、ギアプレート式アクチュエータの動作が正常に保たれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態のギアプレート式アクチュエータとこれを用いたリヤデフを示す断面図である。
【図２】各実施形態に用いられた支持プレートの正面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】各実施形態に用いられたカムプレートの正面図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】各実施形態に用いられた可動プレートの正面図である。
【図７】図６のＣ−Ｃ断面図である。
【図８】各実施形態に用いられた支持プレート、カムプレート、可動プレートなどを示す分解斜視図である。
【図９】図８の各部材をサブアセンブリした状態を示す斜視図である。
【図１０】車両が４輪駆動状態にあるときのカムプレートの角度を示す正面図である。
【図１１】カムプレートが図１０の角度にあるときのカムの状態を示す図面である。
【図１２】車両が２輪駆動状態にあるときのカムプレートの角度を示す正面図である。
【図１３】カムプレートが図１２の角度にあるときのカムの状態を示す図面である。
【図１４】車両を４輪駆動状態と２輪駆動状態に切り換えるときのカムプレートの角度を示す正面図である。
【図１５】カムプレートが図１４の角度にあるときのカムの状態を示す図面である。
【図１６】第２実施形態のギアプレート式アクチュエータとこれを用いたリヤデフを示す断面図である。
【図１７】第３実施形態において位置センサーと、その取り付け状態を示す図面である。
【図１８】第４実施形態において支持プレートと可動プレートを示す図面である。
【図１９】図１８のＤ矢視図である。
【図２０】従来例の断面図である。
【符号の説明】
１ ギアプレート式アクチュエータ
３ リヤデフ（デファレンシャル装置）
７ アウターデフケース
９ インナーデフケース
１１ ベベルギア式の差動機構
１３ ドッグクラッチ（被操作装置：クラッチ）
１５ 支持プレート
１７ カムプレート
１９ 可動プレート
２１ カム（カム機構）
２３ リターンスプリング
２５ シフトスプリング
２７ 電動モータ
２９ ギア組
９３ 組み付け凹部（支持プレート側挿通孔）
９９ ギアプレート
１０１ 組み付け凹部（カムプレート側挿通孔）
１０３ 支持突起（カムプレート側突起）
１０５ カム片
１０７ ギアプレート上のギア
１１５ カム角を持たない保持面
１２１ カムガイド片（可動プレート側突起）
１２７ カムガイド片の軸方向部分
１２９ カムガイド片の径方向部分
１４７ コイルスプリング（シフトスプリング）
２０１ リヤデフ（デファレンシャル装置）
２０３ ベアリングキャップ
２０５ 突き当て部
３０１ 位置センサー
４０３ 支持プレートに設けられた溝
４０５ 可動プレートに設けられた溝[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an actuator for operating an operated device such as a clutch, a power interrupting device that interrupts driving force by the clutch, and a differential device that interrupts driving force by the clutch or restricts differential.
[0002]
[Prior art]
Japanese Patent Publication No. 5-54574 describes a differential apparatus 1001 as shown in FIG.
[0003]
A differential device 1001 is accommodated in a differential carrier 1003, and includes an outer differential case 1005, an inner differential case 1007, a bevel gear type differential mechanism 1009, a meshing clutch 1011, a pneumatic actuator 1013, and the like.
[0004]
The meshing clutch 1011 is formed between a clutch ring 1015 that is spline-coupled to the inner differential case 1007 and an outer differential case 1005.
[0005]
The actuator 1013 includes a cylinder 1017, a piston 1019, and the like fixed to the differential carrier 1003. The actuator 1013 is actuated by air pressure supplied from an air pump driven by the engine. The moving operation is performed, and the meshing clutch 1011 is meshed. When the supply of air pressure is stopped, the meshing clutch 1011 is disengaged.
[0006]
The outer differential case 1005 is rotationally driven by the driving force of the engine that is input via the drive pinion gear 1023 and the ring gear 1025.
[0007]
When the meshing clutch 1011 is meshed, the rotation of the outer differential case 1005 is distributed to the left and right wheels from the axles 1027 and 1029 via the inner differential case 1007 and the differential mechanism 1009, and the vehicle becomes in a four-wheel drive state, and on a rough road. The running performance, escape performance, and stability are improved.
[0008]
Further, when the meshing clutch 1011 is disengaged, the inner differential case 1007 to the left and right wheels are disconnected from the engine side, the vehicle is in a two-wheel drive state, and the fuel efficiency of the engine is improved.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the actuator 1013 includes the cylinder 1017, the piston 1019, the shift fork 1021, and the like. The assembly of the actuator 1013 itself and the assembly of the actuator 1013 to the differential carrier 1003 are both complicated and cumbersome. .
[0010]
Further, the actuator 1013 requires a shift mechanism including the shift fork 1017, has a large number of parts, has a complicated structure, and is expensive. In particular, an air pump accounts for about 30% of these costs. .
[0011]
In addition, in a hydraulic actuator such as a pneumatic actuator, it is difficult to avoid a pressure leak in the pressure line, and this pressure leak reduces the connection and disconnection response of the meshing clutch 1011 and responds to changes in driving conditions. Thus, it becomes difficult to quickly switch between the four-wheel drive state and the two-wheel drive state.
[0012]
In addition, reliability is reduced by this pressure leak, and in addition, in order to prevent pressure leak, it is necessary to consider measures such as strengthening the seal of each part of the pressure line. .
[0013]
In addition, the pneumatic actuator 1013 is easily affected by internal pressure and external pressure, and its performance is lowered and unstable.
[0014]
In addition, when a fluid pressure type actuator is used, a wide arrangement space including piping of the pressure line and its routing space is required, so that the differential device 1001 becomes large and the in-vehicle performance is deteriorated. In addition, a casing (for example, a differential carrier) that houses the differential device 1001 needs to be changed, resulting in a large change cost and further deterioration of the on-vehicle performance.
[0015]
Further, the differential device 1001 is configured such that when an operation system such as an air pump, an actuator 1013, or a shift mechanism breaks down, the meshing clutch 1011 is disengaged by a return spring, and the vehicle returns to a two-wheel drive state.
[0016]
As described above, in a device that operates a clutch with a fluid pressure type actuator, when the operation system fails, the clutch is generally returned to another state by a spring (for example, if the clutch is connected by an actuator, the clutch is connected by a return spring). Therefore, the state when the operation system is normal cannot be maintained.
[0017]
Therefore, the present invention is very easy to assemble itself and to the operated device, and is constructed without using a piston and a cylinder, and has a simple structure, low cost, and highly reliable gear plate actuator. An object of the present invention is to provide a power interrupting device and a differential device configured using this gear plate actuator.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
The gear plate type actuator according to claim 1 is an annular support plate fixed to the stationary side, a cam plate disposed on one side in the axial direction of the support plate so as to be able to rotate forward and backward, and an axial direction of the support plate A movable plate that is arranged on the other side so as to be movable in the axial direction and moves the operated device, a gear set including a gear provided on the gear plate on the cam plate side, and a gear set via the gear set An electric motor that rotates the cam plate in forward and reverse directions, and a cam mechanism that is provided between the cam plate and the movable plate and that converts the rotational force of the cam plate into a moving operation force of the movable plate. A support plate side insertion hole is provided in the support plate, a cam plate side insertion hole is provided in the cam plate, and the support plate side insertion hole is provided in the cam plate. Together with inserted, the cam plate side projection of the support plate engages provided in different circumferential positions and the supporting plate side insertion hole, A cam slope that moves the movable plate in the axial direction through the movable plate-side protrusion as the cam plate rotates, and the movable plate-side protrusion that has moved on the cam slope are moved to the moving position. A cam surface comprising a holding surface having no cam angle to hold, The movable plate is inserted through the insertion holes on the support plate side and the cam plate side, and is engaged with the cam plate at circumferential positions different from the insertion holes on the support plate side and the cam plate side. Provide a movable plate side projection, The cam mechanism includes the movable plate side protrusion and the cam surface, In the assembled state, the cam plate is engaged with the support plate by the cam plate side protrusion inserted through the support plate side insertion hole, and the movable plate is connected to the support plate side and the cam plate side. The movable plate side protrusions inserted through the respective insertion holes are engaged with the cam plate.
[0019]
In the gear plate type actuator according to the first aspect of the present invention, if the cam plate is properly rotated after the cam plate side protrusion is inserted into the support plate side insertion hole, the cam plate is engaged with the support plate by the protrusion. Further, in this state, after the protrusion of the movable plate is inserted into the insertion holes of the support plate and the cam plate, the movable plate is moved to the cam plate by the protrusion when the cam plate is rotated, for example, to the opposite side. Engage.
[0020]
As described above, the assembly is very easy because no special tool is required, the number of processes is small.
[0021]
Further, in order to assemble the gear plate type actuator to the operated device, for example, the support plate may be fixed to the casing of the operated device with a bolt or the like, which is also very easy.
[0022]
Further, the support plate, the cam plate, and the movable plate can all be press-worked (sheet metal working), and thus can be made lighter and can be implemented at a lower cost.
[0023]
Further, the gear plate type actuator of the present invention configured to convert the rotational torque of the electric motor into the operating force of the operated device by the cam mechanism is an expensive pump unlike the conventional example using the fluid pressure type actuator. Fluid pressure actuators (pistons and cylinders), shift mechanisms, etc. are not required, and the number of parts is small, the structure is simple, and the cost can be reduced.
[0024]
In addition, the system that uses a hydraulic actuator is freed from the functional deterioration caused by pressure leakage, which is unavoidable, and the reliability is greatly improved. In addition, the seal of each part of the pressure line and the associated increase in cost can be avoided. it can.
[0025]
Also, unlike a system using a pneumatic actuator, it is not affected by pressure fluctuations, so the performance is improved and stabilized.
[0026]
In addition, unlike fluid pressure actuators, a wide arrangement space such as a pressure line and its routing space is not required, so gear plate actuators and operated devices are lighter and more compact, greatly improving on-board performance. To do.
[0027]
In addition, it is not necessary to change the casing that houses the actuator and the operated device, and a large cost increase due to the change can be avoided.
[0029]
When the cam plate is pressed, the cam surface (cam piece) can also be pressed at a low cost.
[0030]
The cam slope can be adjusted both at the time of machining and after machining, for example, according to the magnitude of the operating force required for the operated device, the torque of the electric motor, etc. Can reduce the capacity of the electric motor, reduce the weight of the device, reduce the battery load, and improve the fuel efficiency of the engine that drives the alternator for charging the battery when the operated device is an in-vehicle device. be able to.
[0031]
In addition, if a holding surface that does not have a cam angle is provided on both sides of the cam slope, the cam mechanism is stably held both before and after operation even when the electric motor is stopped. By stopping the electric motor except when the engine is operated, the burden on the battery and the alternator can be further reduced, and the fuel efficiency of the engine can be further improved.
[0032]
Claim 2 The invention of Claim 1 The movable plate-side protrusion is moved from the cam slope side to the holding surface by abutment between the holding protrusion and the movable plate-side protrusion when the electric motor is not operated. And the movement from the holding surface to the cam slope is prevented, Claim 1 The same operation and effect as the configuration of can be obtained.
[0033]
In addition, since the check function is obtained by the holding projection provided between the cam slope and the holding surface, the cam mechanism can be operated even when subjected to disturbance factors such as vibration and impact with the electric motor stopped as described above. Can be prevented from changing from the operating state to the non-operating state, or from the non-operating state to the operating state.
[0034]
Therefore, for example, when the differential device that operates the clutch for power interruption with the gear plate type actuator of the present invention is disposed on the wheel side that is disconnected when the two-wheel drive vehicle is driven by a four-wheel drive vehicle, vibration or impact during the drive, etc. Even when the disturbance factor is received, it is possible to prevent the four-wheel drive state from being changed to the two-wheel drive state or from the two-wheel drive state to the four-wheel drive state against the driver's intention.
[0035]
Claim 3 The invention of Claim 1 or claim 2 The movable plate-side protrusion includes an axial portion formed on a base portion and a radial portion formed on an end portion of the axial portion, and the cam mechanism is The radial portion and the cam surface of the cam plate, Claim 1 or claim 2 The same operation and effect as the configuration of can be obtained.
[0036]
Claim 4 The invention of Claims 1-3 A plurality of support plate side insertion holes are provided at equal intervals in the circumferential direction, and a plurality of cam plate side insertion holes are provided at equal intervals in the circumferential direction. A plurality of the movable plate side protrusions are provided at equal intervals in the circumferential direction, and a plurality of the cam plate side protrusions are provided at equal intervals in the circumferential direction, Claims 1-3 The same operation and effect as the configuration of can be obtained.
[0037]
Claim 5 The invention of Claims 1-4 The support plate, the cam plate, and the movable plate are each formed in an annular shape, and the support plate side insertion hole is formed on the inner periphery of the support plate. A recessed portion formed, the cam plate side insertion hole is a recessed portion formed on the inner periphery of the cam plate, and is coaxially disposed around the operated device, Claims 1-3 The same operation and effect as the configuration of can be obtained.
[0038]
Further, the support plate, the cam plate, and the movable plate are each configured in an annular shape, so that the gear plate type actuator can be coaxially arranged around the operated device, and the entire assembly of the gear plate type actuator and the operated device. Becomes compact and improves in-vehicle performance.
[0039]
Claim 6 The invention of Claims 1-5 A return plate that biases the operated device to a non-actuated state, and a shift spring that activates the operated device against the return spring. And the cam thrust force of the cam mechanism acts in the direction of bending the shift spring, Claims 1-5 The same operation and effect as the configuration of can be obtained.
[0040]
Moreover, in this structure comprised so that this shift spring may be bent with a cam mechanism (it makes a to-be-operated apparatus a non-operation state) using the shift spring which makes an to-be-operated apparatus an operation state, for example, an electric motor is Even in the case of malfunction, the operated device is activated by the shift spring.
[0041]
Therefore, for example, when the differential device that operates the clutch for power interruption with the gear plate type actuator of the present invention is arranged on the wheel side that is disconnected when the four-wheel drive vehicle is driven by two wheels, or the gear plate of the present invention. If the power interrupting device configured to engage and disengage the clutch with a motor-type actuator is placed in the power transmission system on the wheel side that is disconnected during two-wheel drive travel, even if the electric motor fails during four-wheel drive travel, shift Since the vehicle is held in the four-wheel drive state by the spring, the failure mode is good.
[0042]
Further, when the operated device is a meshing clutch, the shift spring becomes a waiting mechanism, which reduces ratcheting and ratchet noise when the meshing clutch is meshed and greatly improves durability.
[0043]
Claim 7 The invention of Claims 1-6 The gear plate actuator described in any one of the above, characterized in that a groove for engaging the end portion of the shift spring to prevent dropping is provided in each of the support plate and the movable plate, Claims 1-6 The same operation and effect as the configuration of can be obtained.
[0044]
In addition, since the spring is prevented from falling off by the grooves provided in the support plate and the movable plate, the function of the gear plate actuator is maintained normally.
[0045]
Further, since the spring is positioned by this groove during the assembly, the assemblability is improved.
[0046]
Claim 8 The invention of Claims 1-7 The gear plate actuator described in any of the above, wherein a position sensor for detecting the position of the movable plate is disposed between the support plate and the movable plate, Claims 1-7 The same operation and effect as the configuration of can be obtained.
[0047]
In addition, since the position of the movable plate can be detected by this position sensor and the state of the operated device (for example, the clutch) can be directly known, the electric motor is immediately stopped after the movable plate is moved by the electric motor. This prevents the electric motor from rotating more than necessary.
[0048]
Therefore, over-rotation of the electric motor, a contact with the gear set due to over-rotation, an overcurrent of the electric motor due to the contact with the gear set, a decrease in durability of the electric motor, and the like are prevented, and a burden on the battery is reduced.
[0049]
In addition, unlike the configuration in which the position sensor is disposed between the support plate and the movable plate where the position sensor is disposed, the relative position does not occur with the position sensor interposed therebetween. The wear of the sensor is prevented, and carburizing / quenching for improving wear resistance and surface hardening treatment such as nitriding treatment are not required, and the associated increase in cost can be avoided.
[0050]
In addition, an increase in the load on the electric motor, battery, alternator, and the like due to the sliding resistance of the position sensor, and a reduction in fuel consumption can be prevented.
[0051]
In addition, the position sensor attached to the support plate (on the gear plate actuator) does not need to be aligned with the operated device when assembling, and the assembling becomes easier.
[0052]
Claim 9 The invention of Claims 1-8 The gear plate actuator described in any of the above, wherein the cam plate and the gear plate are integrally formed, Claims 1-8 The same operation and effect as the configuration of can be obtained.
To do.
[0053]
Further, since the cam plate and the gear plate are integrally formed, the number of parts and the cost are reduced.
[0054]
Claim 10 The power interrupting device includes a pair of torque transmission members, a clutch disposed between the torque transmission members, Claims 1-9 And a gear plate actuator that uses the clutch as an operated device, and the torque is interrupted between the torque transmission members by the operation of the clutch by the gear plate actuator. .
[0055]
Claim 10 As described above, the power interrupting device is arranged in the power transmission system on the wheel side that is disconnected when the four-wheel drive vehicle is driven by two-wheel drive, and if the clutch is connected by the gear plate type actuator of the present invention, the vehicle is four-wheeled. When the driving state is established and the clutch is disengaged, the vehicle enters the two-wheel driving state.
[0056]
Also, Claim 10 The power interruption device of Claims 1-9 By using this gear plate actuator Claims 1-9 As with the above configuration, it is possible to obtain effects such as extremely easy assembly, simple structure, light weight, low cost, and improved reliability.
[0057]
Claim 11 The differential device includes: an outer differential case that rotates in response to a driving force of a prime mover; an inner differential case that is disposed to be relatively rotatable inside the outer differential case; a differential mechanism that is coupled to the inner differential case; and the outer differential case And a clutch for connecting and disconnecting the inner differential case, and a gear plate actuator according to any one of claims 1 to 10, wherein the clutch is an operated device, and the clutch of the clutch by the gear plate actuator is provided. The operation is characterized by intermittent torque between the outer differential case and the inner differential case.
[0058]
Claim 11 The differential device is a differential device that intermittently drives the driving force on the input side of the differential mechanism. As described above, the differential device is disposed in the power transmission system on the wheel side that is disconnected when the four-wheel drive vehicle is driven by two wheels. When the clutch is connected by the gear plate actuator of the invention, the vehicle is in a four-wheel drive state, and when the clutch is released, the vehicle is in a two-wheel drive state.
[0059]
Also, Claim 11 The differential device of Claims 1-9 By using this gear plate actuator Claims 1-9 As with the above configuration, it is possible to obtain effects such as extremely easy assembly, simple structure, light weight, low cost, and improved reliability.
[0060]
Claim 12 The differential device includes a differential case that rotates in response to a driving force of a prime mover, a differential mechanism that distributes rotation of the differential case from a pair of output side gears to a wheel side, one of the output side gears, and a wheel thereof. A clutch arranged between Claims 1-9 And a gear plate actuator using the clutch as an operated device, and torque is intermittently connected between the side gear and the wheel by the operation of the clutch by the gear plate actuator. Yes.
[0061]
Also, Claim 12 The differential device is a differential device that intermittently drives on the output side of the differential mechanism, Claim 11 As in the case of the differential device, the vehicle is placed in a four-wheel drive state if it is arranged in a power transmission system on the wheel side that is disconnected when the four-wheel drive vehicle is driven in two-wheel drive, and the clutch is connected by the gear plate actuator of the present invention. When the clutch is disengaged, the driving force is cut off by the differential rotation of the differential mechanism, and the vehicle enters a two-wheel drive state.
[0062]
Also, Claim 12 The differential device of Claims 1-9 By using this gear plate actuator Claims 1-9 As with the above configuration, it is possible to obtain effects such as extremely easy assembly, simple structure, light weight, low cost, and improved reliability.
[0063]
Claim 13 The differential device includes a differential case that rotates upon receiving the driving force of a prime mover, a differential mechanism that distributes rotation of the differential case from a pair of output side gears to a wheel side, and either the differential case or the output side gear. A clutch that is disposed between and restricts the differential of the differential mechanism; Claims 1-9 And a gear plate actuator that uses the clutch as an operated device, and the differential of the differential mechanism is limited by operation of the clutch by the gear plate actuator.
[0064]
Also, Claim 13 In the differential device, the differential of the differential mechanism is limited when the clutch is connected by the gear plate actuator of the present invention, and the differential becomes free when the clutch is disconnected.
[0065]
Also, Claim 13 The differential device of Claims 1-9 By using this gear plate actuator Claims 1-9 As with the above configuration, it is possible to obtain effects such as extremely easy assembly, simple structure, light weight, low cost, and improved reliability.
[0066]
Claim 14 The invention of Claims 10-13 The power interrupting device or differential device described in any of the above, wherein the torque transmission member, the outer differential case, or the differential case is supported by a stationary member via a thrust bearing and a bearing cap. The bearing cap is screwed to the stationary member with a screw portion, and the bearing cap is provided with an abutting portion with the cam plate, the movable plate, or the support plate. Accordingly, when adjusting the preload of the thrust bearing by rotating the bearing cap with the screw portion, the cam plate, the movable plate, or the push plate is pushed by the abutting portion of the bearing cap. The support plate is And characterized by moving by a stroke of the ring cap the same amount, Claims 10-13 The same operation and effect as the configuration of can be obtained.
[0067]
Also, Claim 14 In this configuration, as described above, when adjusting the preload of the thrust bearing by rotating the bearing cap with the screw portion, even if the outer differential case, the torque transmission member, and the differential case move, the abutting portion provided on the bearing cap Hits the cam plate, the movable plate, or the support plate, which moves by the same amount of stroke as the bearing cap.
[0068]
Therefore, even if the torque transmission member, outer differential case, and differential case move before and after preload adjustment, the distance between each plate (cam plate, movable plate, support plate) and the torque transmission member, outer differential case, and differential case is predetermined. Thus, for example, the spring force of the shift spring that presses the clutch is maintained at an appropriate value, and the operation of the gear plate actuator is normally maintained.
[0069]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[First Embodiment]
The gear plate actuator 1 and the rear differential 3 (differential device) using the gear plate actuator 1 will be described with reference to FIGS.
[0070]
FIG. 1 shows the rear differential 3, and the left and right directions are the four-wheel drive vehicle in which the rear differential 3 is used and the left and right directions in FIG. In addition, members and the like that are not given reference numerals in the following description are not shown.
[0071]
The rear differential 3 (a differential device that distributes the driving force of the engine to the left and right rear wheels) is a differential device that has an intermittent function of the driving force on the input side of the differential mechanism, and is used in a four-wheel drive vehicle. During driving, the driving force to the rear wheels is cut off.
[0072]
The power transmission system of a four-wheel drive vehicle that uses the rear differential 3 consists of an engine (prime mover), transmission, transfer, 2-4 switching mechanism, front differential (differential device that distributes the driving force of the engine to the left and right front wheels), front The vehicle includes an axle, left and right front wheels, a rear wheel side propeller shaft, a rear differential 3, a rear axle, and left and right rear wheels.
[0073]
The 2-4 switching mechanism constitutes the rear wheel side output interface of the transfer, and as described below, the coupling release operation and the coupling operation are performed simultaneously with the rear differential 3, and the driving force to the rear wheel side is interrupted.
[0074]
The driving force of the engine is transmitted from the transmission to the transfer, and is distributed from the transfer to the front wheel side and the rear wheel side.
[0075]
The driving force distributed to the front wheels is distributed from the front differential to the left and right front wheels via the front axle.
[0076]
The driving force distributed to the rear wheel side is transmitted from the 2-4 switching mechanism and the rear wheel side propeller shaft to the rear differential 3 while the 2-4 switching mechanism and the rear differential 3 are connected. The vehicle is distributed to the left and right rear wheels via the rear axle, and the vehicle enters a four-wheel drive state.
[0077]
Further, when the connection between the 2-4 switching mechanism and the rear differential 3 is released, the rear wheel side is disconnected from the engine, and the vehicle enters a two-wheel drive state.
[0078]
The rear differential 3 is disposed inside the differential carrier 5, and an oil sump is formed inside the differential carrier 5.
[0079]
The rear differential 3 includes a gear plate actuator 1, an outer differential case 7, an inner differential case 9, a bevel gear differential mechanism 11, a dog clutch 13 (operated device: clutch), and the like.
[0080]
The gear plate actuator 1 includes a support plate 15, a cam plate 17, a movable plate 19, a cam 21 (cam mechanism), a return spring 23, a shift spring 25, an electric motor 27, a gear set 29, a controller, and the like. Yes.
[0081]
The rear differential 3 has a double casing structure including an outer differential case 7 and an inner differential case 9, and the inner differential case 9 is supported on the inner periphery of the outer differential case 7 so as to be slidable and rotatable. The left and right boss portions 31 and 33 formed on the outer differential case 7 are supported by the differential carrier 5 via thrust bearings 35, respectively.
[0082]
Bearing caps 37 and 37 are screwed to the differential carrier 5 by screw portions 39, and by rotating these bearing caps 37 by the screw portions 39, the outer race 41 moves in the axial direction, and each thrust bearing 35 Preload adjustment is performed.
[0083]
A ring gear 43 is fixed to the outer differential case 7 with bolts 45. The ring gear 43 meshes with the drive pinion gear 47, and the drive pinion gear 47 is formed integrally with the drive pinion shaft 49. The drive pinion shaft 49 is connected to a transfer 2-4 switching mechanism through a joint, a propeller shaft on the rear wheel side, and the like, and the driving force of the engine is transmitted from the transfer and 2-4 switching mechanism to the rear wheel side power transmission system. The outer differential case 7 is rotated via
[0084]
A clutch ring 51 is disposed inside the outer differential case 7 and is supported on the inner periphery of the outer differential case 7 so as to be axially movable.
[0085]
The dog clutch 13 includes a meshing tooth 53 and a meshing tooth 55. The meshing tooth 53 is formed at the left end of the clutch ring 51, and the meshing tooth 55 is formed at the right end of the inner differential case 9.
[0086]
Further, openings 57 and 59 through which oil flows in and out are provided at equal intervals in the circumferential direction on the left and right sides of the outer differential case 7, respectively. Four leg portions 61 are provided at the right end of the clutch ring 51 at equal intervals in the circumferential direction. These leg portions 61 engage with the right opening 59 and protrude to the outside.
[0087]
The clutch ring 51 is moved left and right by the gear plate actuator 1 as described below. When the clutch ring 51 is moved to the left, as shown in the lower half of FIG. 1, the dog clutch 13 is engaged, the outer differential case 7 and the inner differential case 9 are connected, and the clutch ring 51 returns to the right. As shown in the upper half of FIG. 1, the dog clutch 13 is disengaged and the outer differential case 7 and the inner differential case 9 are separated.
[0088]
A thrust washer 63 for receiving an operating force from the gear plate actuator 1 is disposed between the left end portion of the inner differential case 9 and the outer differential case 7. The inner differential case 9 is axially connected to the inner differential case 9 via the thrust washer 63. Positioned to the left.
[0089]
The bevel gear type differential mechanism 11 includes a plurality of pinion shafts 65, a pinion gear 67, left and right output side gears 69 and 71, and the like.
[0090]
The tip of each pinion shaft 65 engages with a through hole 73 formed in the inner differential case 9 at equal intervals in the circumferential direction, and is prevented from being detached by a spring pin 75.
[0091]
The pinion gear 67 is rotatably supported on each pinion shaft 65, and the side gears 69 and 71 mesh with the pinion gears 67 from the left and right.
[0092]
The boss portions 77 and 79 of the side gears 69 and 71 are supported by support portions 81 and 83 formed on the outer differential case 7, and the left and right rear axles are spline-connected to the boss portions 77 and 79, respectively.
[0093]
A thrust washer 85 is disposed between each side gear 69, 71 and the outer differential case 7, and receives the meshing thrust force of the side gears 69, 71.
[0094]
A spherical washer portion 87 is formed on the inner periphery of the inner differential case 9 so as to face the back surface of each pinion gear 67, and the pinion gear 67 is engaged with the centrifugal force of the pinion gear 67 and the side gears 69 and 71. It bears the meshing reaction force it receives.
[0095]
The support plate 15 of the gear plate actuator 1 is press-worked. As shown in FIGS. 2, 3, and 8, the annular plate portion 89, the two fixed plate portions 91 formed integrally with the annular plate portion 89, and the annular shape Three assembly recesses 93 (support plate side insertion holes) provided on the inner periphery of the plate part 89 at equal intervals in the circumferential direction, and two guide grooves 95 provided on the outer periphery of the annular plate part 89 at equal intervals in the circumferential direction. Etc.
[0096]
As shown in FIGS. 4, 5, and 8, the cam plate 17 is pressed, and three assembly recesses provided at equal intervals in the circumferential direction on the inner periphery of the annular plate portion 97, the gear plate 99, and the annular plate portion 97. 101 (cam plate side insertion holes), three support projections 103 (cam plate side projections) provided adjacent to each recess 101 in the circumferential direction, and at equal intervals in the circumferential direction along the inner circumference of the annular plate portion 97 The three cam pieces 105 are provided.
[0097]
The gear plate 99 is formed integrally with the annular plate portion 97, and a gear 107 is provided on the outer periphery thereof. The support protrusion 103 includes an axial portion 109 formed on the annular plate portion 97 and a radial portion 111 formed on an end portion of the axial portion 109.
[0098]
As shown in FIGS. 5, 11, 13, and 15, each cam piece 105 is formed between an inclined surface 113, a holding surface 115 having no cam angle formed in the radial direction, and between the inclined surface 113 and the holding surface 115. The holding projection 117 is constituted.
[0099]
The movable plate 19 is press-worked, and as shown in FIGS. 6, 7, and 8, the annular plate portion 119 and three cam guide pieces 121 (movable) provided on the inner periphery of the annular plate portion 119 at equal intervals in the circumferential direction. Plate-side projection), three inner peripheral guide pieces 123 provided between the cam guide pieces 121, two outer peripheral guide pieces 125 provided on the outer periphery of the annular plate portion 119 at equal intervals in the circumferential direction, and the like. Has been.
[0100]
Each cam guide piece 121 includes an axial portion 127 formed on the annular plate portion 119 and a radial portion 129 formed at the end of the axial portion 127.
[0101]
The support plate 15, the cam plate 17, and the movable plate 19 are assembled as shown in FIG. 9, and the assembly is performed in the following order.
[0102]
First, the support protrusions 103 of the cam plate 17 are inserted through the assembly recesses 93 of the support plate 15 from the right side, and then the cam plate 17 is inserted into the assembly recesses of the cam plate 17 in the direction of the arrow 131 in FIG. When 101 is rotated until it overlaps with each mounting recess 93 of the support plate 15, the cam plate 17 is engaged with the annular plate portion 89 of the support plate 15 by the radial portion 111 of each support projection 103.
[0103]
Next, after inserting each cam guide piece 121 of the movable plate 19 from the left side into each of the mounting recesses 93 and 101 of the support plate 15 and the cam plate 17, the cam plate 17 is rotated in the direction of the arrow 133 in FIG. The movable plate 19 engages with the annular plate portion 97 of the cam plate 17 by the radial portion 129 of each cam guide piece 121.
[0104]
As described above, the assembly of the plates 15, 17, 19 is very easy with few steps.
[0105]
In the state where the assembly is completed, the annular plate portions 89 and 97 of the support plate 15 and the cam plate 17 are guided on the inner periphery by the inner peripheral guide piece 123 of the movable plate 19, and thus the support plate 15 and the cam plate 17. And the movable plate 19 are centered with respect to each other. The cam plate 17 is rotatable with respect to the support plate 15 and the movable plate 19.
[0106]
As shown in FIG. 1, each fixing plate portion 91 of the support plate 15 is fixed to the differential carrier 5 by a bolt 137 together with the mounting bracket 135 of the electric motor 27.
[0107]
As shown in FIGS. 11, 13, and 15, the cam 21 is composed of each cam piece 105 of the cam plate 17 and each cam guide piece 121 (radial portion 129) of the movable plate 19.
[0108]
The return spring 23 is integrally formed with the retainer 139 of the clutch ring 51 as shown in FIG. As shown in FIGS. 1, 8, and 9, the arm portion 141 formed on the retainer 139 is fixed to each leg portion 61 of the clutch ring 51, and the retainer 139 (return spring 23) and the right end portion of the outer differential case 7 A ring 143 is disposed between them.
[0109]
The clutch ring 51 and the retainer 139 are integrated and can reciprocate in the axial direction, and the return spring 23 urges the clutch ring 51 in the meshing release direction (rightward) of the dog clutch 13.
[0110]
As shown in FIG. 1, the shift spring 25 is formed integrally with the movable plate 19. The urging force of the shift spring 25 is larger than the urging force of the return spring 23 and urges the movable plate 19 and the clutch ring 51 in the meshing direction (leftward) of the dog clutch 13.
[0111]
The return spring 23 and the shift spring 25 may be a coil spring 145 and a coil spring 147, respectively, as shown in FIG.
[0112]
The cam plate 17 is provided with three spring seats 149 for the coil spring 147 at equal intervals in the circumferential direction.
[0113]
The electric motor 27 is fixed to the differential carrier 5 via a mounting bracket 135. The electric motor 27 can rotate in both directions, and is connected to an in-vehicle battery via a controller.
[0114]
The gear set 29 includes a pinion gear 153 fixed to the output shaft 151 of the electric motor 27 and a gear 107 of the cam plate 17 (gear plate 99). The gear set 29 amplifies the rotational torque of the electric motor 27 and The plate 17 is rotated.
[0115]
The controller performs intermittent operation of the dog clutch 13 as described below, and when switching from the two-wheel drive state to the four-wheel drive state, the dog clutch 13 and the 2-4 switching mechanism are simultaneously connected to each other to drive the four-wheel drive. When switching from the state to the two-wheel drive state, the connection is released simultaneously.
[0116]
Further, when the dog clutch 13 is intermittently operated, the controller performs time control for rotating the electric motor 27 in both directions (one direction and the opposite direction) for a predetermined time (angle). When the electric motor 27 rotates for a predetermined time, the cam plate 17 is rotated by a predetermined angle in a predetermined direction via the gear set 29.
[0117]
FIG. 10 shows a state in which the gear plate 99 is rotated by a maximum angle in one direction, and the pinion gear 153 of the gear set 29 is engaged with one end portion of the gear 107. At this time, one fixed plate portion 91 of the support plate 15 abuts against the gear plate 99 to serve as a stopper, preventing the cam plate 17 from over-rotating and preventing the gear 107 from coming off the pinion gear 153.
[0118]
FIG. 11 shows the state of the cam 21 corresponding to FIG. 10, and the radial direction portion 129 of each cam guide piece 121 (movable plate 19) is before rising on the inclined surface 113 of each cam piece 105 (cam plate 17). At this time, the radial portion 129 is pressed against the annular plate portion 97 by the urging force of the shift spring 25, and the cam 21 is not operated. Moreover, each arrow of FIG. 10, 11 has shown the moving direction of the cam plate 17 and the cam guide piece 121 (movable plate 19) when the electric motor 27 is rotated in the opposite direction from each state.
[0119]
When the cam 21 is not operating, the movable plate 19 (clutch ring 51) is moved to the left by the shift spring 25 and the dog clutch 13 is engaged, as in the lower half of FIG.
[0120]
At this time, the shift spring 25 becomes a waiting mechanism and engages the dog clutch 13 when the meshing teeth 53 and 55 are in phase.
[0121]
When the dog clutch 13 is engaged, the vehicle is in a four-wheel drive state as described above.
[0122]
FIG. 12 shows a state where the electric motor 27 is rotated by the maximum angle in the opposite direction from the state of FIG. 10, and the pinion gear 153 of the gear set 29 is engaged with the other end of the gear 107. At this time, the other fixed plate portion 91 of the support plate 15 abuts against the gear plate 99 and becomes a stopper, preventing the cam plate 17 from over-rotating and preventing the gear 107 from coming off from the pinion gear 153.
[0123]
FIG. 13 shows the state of the cam 21 corresponding to FIG. 12, and the radial portion 129 of each cam guide piece 121 rises on the inclined surface 113 of each cam piece 105 and climbs over the holding projection 117 to the holding surface 115. The cam 21 is operated. Moreover, each arrow of FIG. 12, 13 has shown the moving direction of the cam plate 17 and the cam guide piece 121 (movable plate 19) when the electric motor 27 is rotated in the opposite direction from each state.
[0124]
When the cam 21 is actuated, each cam guide piece 121 (movable plate 19) is moved upward in FIG. 13 by the cam thrust force, and the shift spring 25 is compressed.
[0125]
When the shift spring 25 is contracted, the movable plate 19 (clutch ring 51) is moved to the right by the urging force of the return spring 23 as shown in the upper half of FIG. 1, and the dog clutch 13 is disengaged.
[0126]
When the dog clutch 13 is disengaged, the vehicle is in a two-wheel drive state as described above.
[0127]
In addition, since the holding projection 117 holds each cam guide piece 121 on the holding surface 115 by its check function, even when the electric motor 27 is stopped, a disturbance factor such as vibration or impact is received during traveling. The vehicle is prevented from changing from the two-wheel drive state to the four-wheel drive state against the intention of the driver.
[0128]
FIG. 14 shows a state where the pinion gear 153 is engaged with the central portion of the gear 107 while the cam plate 17 is rotated in both directions from the state of FIGS. 10 and 12. FIG. 15 shows the cam plate at this time. The movement direction (arrow 157) of each cam guide piece 121 (movable plate 19) according to 17 rotation directions (arrow 155) is shown.
[0129]
When the cam plate 17 is rotated in the direction of the arrow 159 in FIG. 14, the four-wheel drive state in FIG. 10 is obtained, and when the cam plate 17 is rotated in the direction of the arrow 161, the two-wheel drive state in FIG.
[0130]
Further, since holding surfaces (holding surface 115 and annular plate portion 97) having no cam angle are provided on both sides of the inclined surface 113 of the cam piece 105, the cam guide piece 121 (the radial portion 129) holds these. When on the surface, even if the biasing force of the shift spring 25 is received, the rotational torque is not applied to the cam plate 17. Therefore, the state of the cam 21 is maintained both before and after the operation, and the vehicle is stably maintained in the four-wheel drive state and the two-wheel drive state. Therefore, the electric motor 27 is not used except when the cam 21 is operated. Can be stopped.
[0131]
As described above, in the four-wheel drive state where the dog clutch 13 and the 2-4 switching mechanism are respectively connected, the driving force of the engine is transmitted from the 2-4 switching mechanism to the outer differential case 7 via the rear wheel side power transmission system. Then, the inner differential case 9 is rotationally driven via the dog clutch 13. This rotation is distributed from the pinion shaft 65 to the side gears 69 and 71 via the pinion gear 67 and transmitted to the left and right rear wheels via the respective axles.
[0132]
When the vehicle is in a four-wheel drive state, running performance, escape performance, and stability on rough roads are improved.
[0133]
Further, for example, when a driving resistance difference occurs between the rear wheels during traveling on a rough road, the driving force of the engine is differentially distributed to the left and right rear wheels by the rotation of each pinion gear 67.
[0134]
In the two-wheel drive state in which the connection between the dog clutch 13 and the 2-4 switching mechanism is released, the inner differential case 9 to the rear wheel are disconnected by the dog clutch 13 to be in a free rotation state, and from the 2-4 switching mechanism. The power transmission system up to the outer differential case 7 is disconnected from both the driving force of the engine and the accompanying rotation by the rear wheels, and the rotation stops.
[0135]
Thus, in the two-wheel drive state in which the rotation of the rear wheel side power transmission system from the 2-4 switching mechanism to the outer differential case 7 stops, the vibration is reduced and the riding comfort is improved, and the rear wheel side power transmission system is improved. The wear is reduced at each part and durability is improved. Further, the burden on the engine is reduced by the reduction in rotational resistance, and the fuel efficiency is improved.
[0136]
In the outer differential case 7, in addition to the openings 57 and 59, spiral oil grooves 163 and 165 are formed on the inner circumferences of the boss portions 31 and 33, respectively. Further, in the portions facing the thrust washers 85 and 85, respectively. Are formed with radial oil grooves 167 and 169 communicating with the oil grooves 163 and 165, respectively.
[0137]
Since the openings 57 and 59 are formed in the radially outer portion of the outer differential case 7, the openings 57 and 59 are always immersed in the oil in the oil reservoir formed in the differential carrier 5. Oil flows in and out.
[0138]
Also, the oil in the oil reservoir is scraped up by the rotation of the outer differential case 7 (ring gear 43), and the scraped oil is promoted to move by the screw pump action of the oil grooves 163, 165, and the oil grooves 167, 169 and the thrust It flows into the outer differential case 7 through gaps such as washers 85 and 85.
[0139]
The oil that has flowed into the outer differential case 7 is engaged with the gears 67, 69, 71 constituting the differential mechanism 11, the sliding portion between the pinion shaft 65 and the pinion gear 67, and the sliding portion between the outer differential case 7 and the inner differential case 9. These are supplied to the sliding portion of the outer differential case 7 and the clutch ring 51, the dog clutch 13 (meshing teeth 53, 55), etc., and are lubricated and cooled.
[0140]
Further, the lower part of the gear plate actuator 1 is also immersed in the oil reservoir, and the sliding portion between the cam plate 17 and the support plate 15 and the movable plate 19 that are rotated, the cam 21 and the like are lubricated and cooled.
[0141]
The gear set 29 is also lubricated and cooled by the above-described scooping oil.
[0142]
In each of the lubrication / cooling units described above, the supplied oil reduces wear, improves durability, reduces frictional resistance at each sliding portion, and improves engine fuel efficiency.
[0143]
Thus, the gear plate actuator 1 and the rear differential 3 are configured.
[0144]
As described above, the gear plate actuator 1 is assembled by slightly twisting the support protrusion 103 of the cam plate 17 through the assembly recess 93 of the support plate 15, and the cam guide piece 121 of the movable plate 19 with the support plate 15. Since the cam plate 17 is finished by simply twisting the cam plate 17 through the assembly recesses 93 and 101 of the cam plate 17, a special tool is unnecessary, and the number of processes is small and extremely easy.
[0145]
Also, the gear plate actuator 1 is assembled to the rear differential 3 by bolting the support plate 15 to the differential carrier 5, fixing the electric motor 27 to the differential carrier 5 with the mounting bracket 135, and the pinion gear 153 on the cam plate 17 side gear 107. Since it is only necessary to engage with each other, it is extremely easy.
[0146]
Further, the gear plate type actuator 1 for converting the rotational torque of the electric motor 27 into the operating force of the dog clutch 13 by the cam 21 is different from the conventional example using the fluid pressure type actuator, and is expensive pump, piston and cylinder, shift No mechanism is required, the number of parts is small, the structure is simple, and the cost is low.
[0147]
Further, the rear differential 3 using the gear plate type actuator 11 does not require a wide arrangement space such as a pressure line, is light and compact, improves the onboard property, and eliminates the need to change the differential carrier 5. A large increase in cost associated with the change is prevented.
[0148]
In addition, the gear plate actuator 11 and the rear differential 3 are freed from the effect of pressure leakage and the effect of pressure fluctuations, and the performance, stability, and reliability are greatly improved. The increase in cost associated with the can be avoided.
[0149]
Further, the support plate 15, the cam plate 17, and the movable plate 19 are all processed by sheet metal processing, so that the weight is light and the cost is low.
[0150]
Further, the cam piece 105 of the cam plate 17 can be processed with a press at a low cost.
[0151]
Further, the inclined surface 113 of the cam piece 105 is adjusted to the magnitude of the operating force required for the dog clutch 13 (cam thrust force against the biasing force of the shift spring 25), the torque of the electric motor 27, and the like both during and after processing. The cam angle can be adjusted accordingly, and the cam angle adjustment can reduce the capacity of the electric motor 27, reduce the burden on the battery and the charging alternator, and improve the fuel efficiency of the engine.
[0152]
Further, on the holding surfaces having no cam angle provided on both sides of the inclined surface 113 of the cam piece 105, no rotational torque is applied to the cam piece 105 (cam plate 17), and the state of the cam 21 is both before and after the operation. Thus, after the cam 21 is operated, the electric motor 27 can be stopped, the load on the battery and the alternator is further reduced, the fuel consumption is further improved, and the durability of the electric motor 27 is improved.
[0153]
Even when the electric motor 27 is stopped or when the electric motor 27 fails, the vehicle is stably held in the four-wheel drive state and the two-wheel drive state by this holding function.
[0154]
In addition, the check function of the holding protrusion 117 provided on the cam piece 105 prevents the vehicle from changing from the two-wheel drive state to the four-wheel drive state against the driver's intention even when subjected to vibration or impact.
[0155]
Further, since the support plate 15, the cam plate 17, and the movable plate 19 are formed in an annular shape, the gear plate actuator 1 can be coaxially disposed around the rear differential 3 (boss portion 33). This makes it more compact and improves on-board performance.
[0156]
Further, the shift spring 25 becomes a waiting mechanism, ratcheting and ratchet noise when the dog clutch 13 is engaged and operated are reduced, and durability is greatly improved.
[0157]
Further, since the cam plate 17 and the gear plate 99 are integrally formed, the number of parts and the cost are reduced.
[0158]
[Second Embodiment]
The gear plate type actuator 1 and the rear differential 201 (differential device) using the same will be described with reference to FIG.
[0159]
The rear differential 201 is used in place of the rear differential 3 in the four-wheel drive vehicle in which the rear differential 3 of the first embodiment is used. Hereinafter, the same members and the like as the rear differential 3 are given the same reference numerals while quoting them. The difference will be explained.
[0160]
Bearing caps 203 and 203 are screwed onto the differential carrier 5 by screw portions 39, and the boss portions 31 and 33 of the outer differential case 7 are supported on the differential carrier 5 via thrust bearings 35 and bearing caps 203, respectively. . As shown in FIG. 16, each bearing cap 203 also serves as an outer race for each thrust bearing 35.
[0161]
Each bearing cap 203 is provided with an abutting portion 205 against the cam plate 17.
[0162]
By rotating these bearing caps 203, 203 with the screw portion 39, the outer races (bearing caps 203) of the left and right thrust bearings 35 move in the axial direction, and preload adjustment is performed.
[0163]
Further, even if the outer differential case 7 moves in accordance with the preload adjustment, the cam plate 17 is pushed by the abutting portion 205 of the bearing cap 203 to bend the support plate 15, and the cam plate 17 and the movable plate 19 are moved to the bearing cap 203. It moves by the same amount of stroke as the (outer differential case 7).
[0164]
Therefore, before and after the preload adjustment, the gap 207 between the retainer 139 on the dog clutch 13 side and the movable plate 19 is maintained at a predetermined value, and the spring force of the shift spring 25 that presses the clutch ring 51 is maintained at an appropriate value. Therefore, the gear plate actuator 1 operates normally.
[0165]
[Third Embodiment]
The gear plate actuator according to the third embodiment will be described with reference to FIG.
[0166]
The gear plate actuator of the third embodiment is obtained by adding a position sensor 301 to the gear plate actuator 1.
[0167]
The position sensor 301 is a position switch and is screwed to the support plate 15. The probe 303 is in contact with the movable plate 19 and the signal line 305 is connected to the controller.
[0168]
When the movable plate 19 is moved in both directions by the shift spring 25 and the cam 21 as described above and moved to the coupling position (four-wheel drive position) and the coupling release position (two-wheel drive position) of the dog clutch 13, the movable plate 19 is movable. The switch is operated by the probe 303 interlocked with the plate 19, and the ON-OFF signal is sent from the signal line 305 to the controller.
[0169]
After operating the dog clutch 13 with the electric motor 27, the controller detects the position of the movable plate 19 (the dog clutch 13 has reached the target state) from the ON-OFF signal received from the position sensor 301, and the electric motor The rotation of 27 is stopped.
[0170]
Thus, since the position sensor 301 can directly know the state of the dog clutch 13 (the state of the rear differential 3 being intermittent), the electric motor 27 can be immediately stopped after the dog clutch 13 is operated, and the electric motor 27 is prevented from over-rotating, the gear set 29 being hit by over-rotation, the overcurrent of the electric motor 27 due to the hit of the gear set 29, the durability of the electric motor 27 being lowered, and the like, and the burden on the battery is reduced.
[0171]
Further, since relative rotation does not occur between the support plate 15 to which the position sensor 301 is attached and the movable plate 19, wear of the position sensor 301 (probe 303) due to sliding is prevented, and wear resistance is improved. Therefore, carburizing / quenching and surface hardening treatment such as nitriding treatment are not necessary, and an increase in cost associated with these is avoided.
[0172]
In addition, an increase in the load on the electric motor 27, the battery, the alternator, and the like due to the sliding resistance of the position sensor 301, and a reduction in fuel consumption can be prevented.
[0173]
Further, the position sensor 301 attached to the support plate 15 (on the gear plate type actuator) does not need to be aligned with the rear differential 3 when assembling, and is easy to assemble accordingly.
[0174]
[Fourth Embodiment]
The gear plate actuator according to the fourth embodiment will be described with reference to FIGS.
[0175]
The gear plate type actuator of the fourth embodiment is a modification of the gear plate type actuator 1, and a scroll wave spring 401 is used in place of the shift spring 25.
[0176]
The scroll wave spring 401 is disposed between the support plate 15 and the movable plate 19, and urges the clutch ring 51 to the connection side of the dog clutch 13 via the movable plate 19. As shown in FIG. 19, the scroll wave spring 401 has tip portions 407 and 409 generated when the spring material is cut.
[0177]
Further, circumferential grooves 403 and 405 are respectively provided in the support plate 15 and the movable plate 19, and the tip portions 407 and 409 of the scrowave spring 401 are engaged with these grooves 403 and 405.
[0178]
As described above, since the tip portions 407 and 409 of the scroll wave spring 401 are positioned by the grooves 403 and 405 provided in the support plate 15 and the movable plate 19, the movement of the movable plate 19 (intermittent operation of the dog clutch 13). As a result, even if the swaywave spring 401 repeatedly expands and contracts, the tip portions 407 and 409 are prevented from falling off, so that the swaywave spring 401 is held at a predetermined position and the function of the gear plate actuator is maintained normally. It is.
[0179]
Further, since the scrowave spring 401 (tip portions 407 and 409) is positioned by the grooves 403 and 405 at the time of assembling, the assembling property is good.
[0180]
In the gear plate actuator of the present invention, the operated device is not limited to the clutch.
[0181]
Further, the clutch may be not only a meshing clutch (dog clutch) as in each embodiment but also a friction clutch such as a multi-plate clutch or a cone clutch.
[0182]
Further, in the differential device of the present invention, the differential mechanism is not limited to the bevel gear type differential mechanism, the planetary gear type differential mechanism, and the pinion gear rotatably accommodated in the accommodation hole of the differential case are provided on the output side. A differential mechanism using side gears or a differential mechanism using worm gears may be used.
[0183]
【The invention's effect】
In the gear plate type actuator according to claim 1, the assembly of the support plate, the cam plate, and the movable plate does not require a special tool, and there are few steps and is extremely easy.
[0184]
Also, the assembly of the gear plate actuator is extremely easy, for example, only by fixing the support plate to the casing of the operated device.
[0185]
Further, the support plate, the cam plate, and the movable plate can all be press-processed, and thus are lighter in weight and can be implemented at low cost.
[0186]
Further, unlike the configuration using a fluid pressure type actuator, an expensive pump, piston and cylinder, shift mechanism and the like are unnecessary, and the number of parts is small, the structure is simple, and the cost is low.
[0187]
Furthermore, the operated device using the gear plate actuator does not require a wide arrangement space such as a pressure line, is light and compact, improves on-vehicle performance, and eliminates the need to change the casing. A large increase in cost associated with the change is prevented.
[0188]
In addition, the gear plate actuator and the device to be operated are freed from the effects of pressure degradation and pressure fluctuations, and the performance, stability and reliability are greatly improved. The increase in cost associated with the can be avoided.
[0190]
When the cam plate is pressed, the cam surface can be pressed at the same time at a low cost.
[0191]
In addition, the cam slope can adjust the cam angle both during and after processing, reducing the capacity of the electric motor, reducing the weight of the device, and reducing the burden on the battery. In this case, the fuel efficiency of the engine that drives the alternator for charging the battery can be improved.
[0192]
In addition, if a holding surface with no cam angle is provided on both sides of the cam slope, the state of the cam mechanism is stably maintained both before and after operation, and the electric motor is stopped except when the cam mechanism is operated. Thus, the burden on the battery and the alternator can be further reduced, and the fuel consumption can be further improved.
[0193]
Claim 2 This gear plate actuator can achieve the same effect as that of the second aspect.
[0194]
In addition, the check function of the holding protrusion prevents the cam mechanism from changing from the operating state to the non-operating state, or from the non-operating state to the operating state. In a power interrupting device or differential device that operates a clutch for a vehicle, even if it receives vibrations or shocks during traveling, it is changed from a four-wheel drive state to a two-wheel drive state or from a two-wheel drive state against the driver's intention. Fluctuation to the four-wheel drive state is prevented.
[0195]
Claim 3 The gear plate actuator Claim 1 or claim 2 An effect equivalent to that of the configuration can be obtained.
[0196]
Claim 4 The gear plate actuator Claims 1-3 An effect equivalent to that of the configuration can be obtained.
[0197]
Claim 5 The gear plate actuator Claims 1-4 An effect equivalent to that of the configuration can be obtained.
[0198]
Further, the gear plate type actuator configured in an annular shape can be coaxially arranged around the operated device, the entire assembly of the gear plate type actuator and the operated device becomes compact, and the in-vehicle performance is improved.
[0199]
Claim 6 The gear plate actuator Claims 1-5 An effect equivalent to that of the configuration can be obtained.
[0200]
Further, in this configuration in which the shift spring is bent by the cam mechanism, the operated device is operated by the shift spring even if the electric motor is malfunctioning. In the case of a power interrupting device or a differential device that operates the vehicle, even if the electric motor becomes malfunctioning during four-wheel drive traveling, the failure mode is good because the vehicle is held in the four-wheel drive state by the shift spring.
[0201]
Further, when operating the meshing clutch, the shift spring becomes a waiting mechanism, and ratcheting and ratchet noise when the meshing operation is performed are reduced, and durability is greatly improved.
[0202]
Claim 7 The gear plate actuator Claims 1-6 An effect equivalent to that of the configuration can be obtained.
[0203]
Further, the grooves provided in the support plate and the movable plate prevent the spring from falling off, so that the function of the gear plate actuator is maintained normally and the spring is positioned during the assembly, so that the assembly is easy.
[0204]
Claim 8 The gear plate actuator Claims 1-7 An effect equivalent to that of the configuration can be obtained.
[0205]
In addition, the position sensor can directly know the position of the movable plate (the state of the operated device), and immediately after the movable plate is moved, the electric motor is stopped immediately. It is possible to prevent an overcurrent of the electric motor and a decrease in durability of the electric motor due to the contact of the gear set, and to reduce the burden on the battery.
[0206]
In addition, the position sensor placed between the support plate and the movable plate, which do not rotate relative to each other, does not cause wear due to sliding, so a surface hardening process is not required to improve wear resistance. The increase in the load on the electric motor, battery, alternator and the like due to the sliding resistance of the position sensor and the reduction in fuel consumption are also prevented.
[0207]
In addition, the position sensor attached to the support plate (on the gear plate actuator) does not need to be aligned with the operated device in assembling, and the assembling performance is good.
[0208]
Claim 9 The gear plate actuator Claims 1-8 An effect equivalent to that of the configuration can be obtained.
[0209]
In addition, since the cam plate and the gear plate are integrally formed, the number of parts and the cost are reduced.
[0210]
Claim 10 The power interruption device of Claims 1-9 By using this gear plate type actuator, it is possible to obtain effects such as extremely easy assembly, simple structure, light weight, low cost, and improved reliability.
[0211]
Claim 11 The differential device of Claims 1-9 By using this gear plate type actuator, it is possible to obtain effects such as extremely easy assembly, simple structure, light weight, low cost, and improved reliability.
[0212]
Claim 12 The differential device of Claims 1-11 By using this gear plate type actuator, it is possible to obtain effects such as extremely easy assembly, simple structure, light weight, low cost, and improved reliability.
[0213]
Claim 13 The differential device of Claims 1-9 By using this gear plate type actuator, it is possible to obtain effects such as extremely easy assembly, simple structure, light weight, low cost, and improved reliability.
[0214]
Claim 14 The invention of Claims 10-13 An effect equivalent to that of the configuration can be obtained.
[0215]
Even when the preload adjustment is performed, the spring force of the shift spring that presses the operated device is maintained at an appropriate value, and the operation of the gear plate actuator is normally maintained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a gear plate actuator according to a first embodiment and a rear differential using the gear plate actuator.
FIG. 2 is a front view of a support plate used in each embodiment.
3 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
FIG. 4 is a front view of a cam plate used in each embodiment.
5 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
FIG. 6 is a front view of a movable plate used in each embodiment.
7 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.
FIG. 8 is an exploded perspective view showing a support plate, a cam plate, a movable plate, etc. used in each embodiment.
9 is a perspective view showing a state where the members of FIG. 8 are sub-assembled. FIG.
FIG. 10 is a front view showing the angle of the cam plate when the vehicle is in a four-wheel drive state.
11 is a view showing a state of the cam when the cam plate is at the angle of FIG.
FIG. 12 is a front view showing the angle of the cam plate when the vehicle is in a two-wheel drive state.
13 is a view showing a state of the cam when the cam plate is at the angle of FIG. 12. FIG.
FIG. 14 is a front view showing the angle of the cam plate when the vehicle is switched between a four-wheel drive state and a two-wheel drive state.
15 is a view showing a state of the cam when the cam plate is at the angle shown in FIG.
FIG. 16 is a cross-sectional view showing a gear plate actuator according to a second embodiment and a rear differential using the gear plate actuator.
FIG. 17 is a diagram showing a position sensor and its attached state in the third embodiment.
FIG. 18 is a view showing a support plate and a movable plate in the fourth embodiment.
FIG. 19 is a view on arrow D in FIG. 18;
FIG. 20 is a cross-sectional view of a conventional example.
[Explanation of symbols]
1 Gear plate actuator
3 Rear differential (differential device)
7 Outer differential case
9 Inner differential case
11 Bevel gear type differential mechanism
13 Dog clutch (operated device: clutch)
15 Support plate
17 Cam plate
19 Movable plate
21 Cam (Cam mechanism)
23 Return spring
25 Shift spring
27 Electric motor
29 Gear set
93 Assembly recess (support plate side insertion hole)
99 Gear plate
101 Assembly recess (cam plate side insertion hole)
103 Support protrusion (cam plate side protrusion)
105 cam pieces
107 Gear on gear plate
115 Holding surface without cam angle
121 Cam guide piece (movable plate side protrusion)
127 Axial portion of cam guide piece
129 Radial part of cam guide piece
147 Coil spring (shift spring)
201 Rear differential (differential device)
203 Bearing cap
205 Butting part
301 Position sensor
403 Groove provided in the support plate
405 Groove provided on the movable plate

Claims (14)

静止側に固定された環状の支持プレートと、
前記支持プレートの軸方向一側に正逆回動可能に配置されたカムプレートと、 前記支持プレートの軸方向他側に軸方向移動可能に配置され、被操作装置を移動操作する可動プレートと、
前記カムプレート側のギアプレート上に設けられたギアを含めて構成されるギア組と、
前記ギア組を介して前記カムプレートを、正逆方向に回転させる電動モータと、
前記カムプレートと前記可動プレートとの間に設けられ、前記カムプレートの回転力を前記可動プレートの移動操作力に変換するカム機構とを備え、
前記支持プレートに支持プレート側挿通孔を設け、
前記カムプレートにカムプレート側挿通孔を設け、
前記カムプレートに、前記支持プレート側挿通孔を挿通すると共に、前記支持プレート側挿通孔と異なった周方向位置で前記支持プレートと係合するカムプレート側突起を設け、
前記カムプレートに、前記カムプレートの回転に伴い、前記可動プレート側突起を介して前記可動プレートを軸方向に移動させるカム斜面と、前記カム斜面上を移動した前記可動プレート側突起を移動位置に保持するカム角を持たない保持面とからなるカム面とを設け、
前記可動プレートに、前記支持プレート側と前記カムプレート側の各挿通孔を挿通すると共に、前記支持プレート側と前記カムプレート側の各挿通孔と異なった周方向位置で前記カムプレートと係合する可動プレート側突起を設け、
前記カム機構が、前記可動プレート側突起と、前記カム面とからなり、
組み付けられた状態で、前記カムプレートが、前記支持プレート側挿通孔を挿通した前記カムプレート側突起によって前記支持プレートと係合し、前記可動プレートが、前記支持プレート側と前記カムプレート側の前記各挿通孔を挿通した前記可動プレート側突起によって前記カムプレートと係合していることを特徴とするギアプレート式アクチュエータ。An annular support plate fixed to the stationary side;
A cam plate disposed on one side in the axial direction of the support plate so as to be capable of forward and reverse rotation; a movable plate disposed on the other side in the axial direction of the support plate so as to be movable in the axial direction;
A gear set including a gear provided on the gear plate on the cam plate side;
An electric motor for rotating the cam plate in the forward and reverse directions via the gear set;
A cam mechanism that is provided between the cam plate and the movable plate and converts a rotational force of the cam plate into a moving operation force of the movable plate;
A support plate side insertion hole is provided in the support plate,
A cam plate side insertion hole is provided in the cam plate,
The cam plate is provided with a cam plate side protrusion that is inserted through the support plate side insertion hole and engages with the support plate at a circumferential position different from the support plate side insertion hole,
A cam slope that moves the movable plate in the axial direction through the movable plate-side protrusion as the cam plate rotates, and the movable plate-side protrusion that has moved on the cam slope are moved to the moving position. A cam surface comprising a holding surface having no cam angle to hold,
The movable plate is inserted through the insertion holes on the support plate side and the cam plate side, and is engaged with the cam plate at circumferential positions different from the insertion holes on the support plate side and the cam plate side. Provide a movable plate side projection,
The cam mechanism includes the movable plate side protrusion and the cam surface,
In the assembled state, the cam plate is engaged with the support plate by the cam plate side protrusion inserted through the support plate side insertion hole, and the movable plate is connected to the support plate side and the cam plate side. A gear plate type actuator, wherein the movable plate side protrusion inserted through each insertion hole is engaged with the cam plate. 請求項１に記載された発明であって、
前記カム面の前記カム斜面と前記保持面との間に保持突起を設け、
前記電動モータの非操作時に、前記保持突起と前記可動プレート側突起との突き当てによって、前記可動プレート側突起のカム斜面側から保持面への移動と、保持面からカム斜面側への移動が防止されることを特徴とするギアプレート式アクチュエータ。 The invention according to claim 1 ,
A holding projection is provided between the cam slope of the cam surface and the holding surface,
When the electric motor is not operated, the movement of the movable plate side protrusion from the cam inclined surface side to the holding surface and the movement of the movable plate side protrusion from the holding surface to the cam inclined surface side are caused by abutment between the holding protrusion and the movable plate side protrusion. A gear plate actuator characterized by being prevented. 請求項１または請求項２に記載された発明であって、
前記可動プレート側突起が、基部に形成された軸方向部分と、前記軸方向部分の端部に形成された径方向部分からなり、
前記カム機構が、前記径方向部分と、前記カムプレートの前記カム面とからなることを特徴とするギアプレート式アクチュエータ。 The invention described in claim 1 or claim 2 ,
The movable plate side projection is composed of an axial portion formed on the base and a radial portion formed on the end of the axial portion,
The gear mechanism is characterized in that the cam mechanism includes the radial portion and the cam surface of the cam plate. 請求項１〜３のいずれかに記載された発明であって、
前記支持プレート側挿通孔が、周方向等間隔に複数個設けられ、
前記カムプレート側挿通孔が、周方向等間隔に複数個設けられ、
前記可動プレート側突起が、周方向等間隔に複数個設けられ、
前記カムプレート側突起が、周方向等間隔に複数個設けられていることを特徴とするギアプレート式アクチュエータ。 The invention according to any one of claims 1 to 3 ,
A plurality of the support plate side insertion holes are provided at equal intervals in the circumferential direction,
A plurality of the cam plate side insertion holes are provided at equal intervals in the circumferential direction,
A plurality of the movable plate side protrusions are provided at equal intervals in the circumferential direction,
A gear plate actuator, wherein a plurality of cam plate side protrusions are provided at equal intervals in the circumferential direction. 請求項１〜４のいずれかに記載された発明であって、
前記支持プレートと、前記カムプレートと、前記可動プレートがそれぞれ環状に形成され、
前記支持プレート側挿通孔が、前記支持プレートの内周に形成された凹部であり、前記カムプレート側挿通孔が、前記カムプレートの内周に形成された凹部であり、 前記被操作装置の周囲に同軸配置されていることを特徴とするギアプレート式アクチュエータ。 The invention according to any one of claims 1 to 4 ,
The support plate, the cam plate, and the movable plate are each formed in an annular shape,
The support plate side insertion hole is a recess formed in the inner periphery of the support plate, and the cam plate side insertion hole is a recess formed in the inner periphery of the cam plate, A gear plate actuator characterized in that it is coaxially arranged. 請求項１〜５のいずれかに記載された発明であって、
前記被操作装置を非作動状態に付勢するリターンスプリングと、前記リターンスプリングに抗して前記被操作装置を作動状態にするシフトスプリングを備えており、
前記カム機構のカムスラスト力が、前記シフトスプリングを撓める方向に働くことを特徴とするギアプレート式アクチュエータ。 The invention according to any one of claims 1 to 5 ,
A return spring that urges the operated device to a non-actuated state, and a shift spring that activates the operated device against the return spring;
A gear plate type actuator, wherein a cam thrust force of the cam mechanism acts in a direction in which the shift spring is bent. 請求項６に記載された発明であって、
前記シフトスプリングの端部を係合させて脱落を防止する溝を、前記支持プレートと前記可動プレートにそれぞれ設けたことを特徴とするギアプレート式アクチュエータ。 The invention according to claim 6 ,
A gear plate actuator, wherein a groove for engaging the end portion of the shift spring to prevent dropping is provided in each of the support plate and the movable plate. 請求項１〜７のいずれかに記載された発明であって、
前記支持プレートと前記可動プレートとの間に、前記可動プレートの位置を検出する位置センサーを配置したことを特徴とするギアプレート式アクチュエータ。 The invention according to any one of claims 1 to 7 ,
A gear plate actuator, wherein a position sensor for detecting the position of the movable plate is disposed between the support plate and the movable plate. 請求項１〜８のいずれかに記載された発明であって、
前記カムプレートと前記ギアプレートとが一体に形成されていることを特徴とするギアプレート式アクチュエータ。 The invention according to any one of claims 1 to 8 ,
The gear plate actuator, wherein the cam plate and the gear plate are integrally formed. 一対のトルク伝達部材と、
前記両トルク伝達部材の間に配置されたクラッチと、
請求項１〜９のいずれかに記載され、前記クラッチを被操作装置とするギアプレート式アクチュエータとを備え、
前記ギアプレート式アクチュエータによる前記クラッチの操作によって前記トルク伝達部材の間でトルクを断続することを特徴とする動力断続装置。A pair of torque transmission members;
A clutch disposed between the torque transmission members;
A gear plate actuator according to any one of claims 1 to 9 , comprising the clutch as an operated device,
A power interrupting device that interrupts torque between the torque transmitting members by operation of the clutch by the gear plate actuator. 原動機の駆動力を受けて回転するアウターデフケースと、 前記アウターデフケースの内部に相対回転可能に配置されたインナーデフケースと、
前記インナーデフケースに連結された差動機構と、 前記アウターデフケースと前記インナーデフケースとの連結を断続するクラッチと、
請求項１〜９のいずれかに記載され、前記クラッチを被操作装置とするギアプレート式アクチュエータとを備え、
前記ギアプレート式アクチュエータによる前記クラッチの操作によって前記アウターデフケースと前記インナーデフケースとの間でトルクを断続することを特徴とするデファレンシャル装置。An outer differential case that rotates in response to a driving force of a prime mover; an inner differential case that is disposed in the outer differential case so as to be relatively rotatable;
A differential mechanism coupled to the inner differential case; a clutch for intermittently coupling the outer differential case and the inner differential case;
A gear plate actuator according to any one of claims 1 to 9 , comprising the clutch as an operated device,
The differential device characterized in that torque is intermittently connected between the outer differential case and the inner differential case by the operation of the clutch by the gear plate actuator. 原動機の駆動力を受けて回転するデフケースと、
前記デフケースの回転を一対の出力側サイドギアから車輪側に配分する差動機構と、
前記出力側サイドギアのいずれか一方とその車輪との間に配置されたクラッチと、
請求項１〜９のいずれかに記載され、前記クラッチを被操作装置とするギアプレート式アクチュエータとを備え、
前記ギアプレート式アクチュエータによる前記クラッチの操作によって前記サイドギアと車輪との間でトルクを断続することを特徴とするデファレンシャル装置。A differential case that rotates in response to the driving force of the prime mover,
A differential mechanism that distributes rotation of the differential case from the pair of output side gears to the wheel side;
A clutch disposed between any one of the output side gears and the wheels;
A gear plate actuator according to any one of claims 1 to 9 , comprising the clutch as an operated device,
A differential apparatus, wherein torque is intermittently connected between the side gear and a wheel by operation of the clutch by the gear plate actuator. 原動機の駆動力を受けて回転するデフケースと、
前記デフケースの回転を一対の出力側サイドギアから車輪側に配分する差動機構と、
前記デフケースと前記出力側サイドギアのいずれか２者の間に配置され、前記差動機構の差動を制限するクラッチと、
請求項１〜９のいずれかに記載され、前記クラッチを被操作装置とするギアプレート式アクチュエータとを備え、
前記ギアプレート式アクチュエータによる前記クラッチの操作によって前記差動機構の差動を制限することを特徴とするデファレンシャル装置。A differential case that rotates in response to the driving force of the prime mover,
A differential mechanism that distributes rotation of the differential case from the pair of output side gears to the wheel side;
A clutch that is arranged between any two of the differential case and the output side gear, and that limits the differential of the differential mechanism;
A gear plate actuator according to any one of claims 1 to 9 , comprising the clutch as an operated device,
A differential device, wherein the differential of the differential mechanism is limited by operation of the clutch by the gear plate actuator. 請求項１０〜１３のいずれかに記載された発明であって、 前記トルク伝達部材、あるいは、前記アウターデフケース、あるいは、前記デフケースが、スラストベアリングとベアリングキャップとを介して静止側部材に支承されており、
前記ベアリングキャップを、ネジ部によって前記静止側部材に螺着すると共に、前記ベアリングキャップに、前記カムプレート、あるいは、前記可動プレート、あるいは、前記支持プレートとの突き当て部を設けたことにより、前記ベアリングキャップを前記ネジ部で回転させて前記スラストベアリングのプリロードを調整する際に、前記ベアリングキャップの前記突き当て部に押されて前記カムプレート、あるいは、前記可動プレート、あるいは、前記支持プレートが、前記ベアリングキャップと同量のストロークだけ移動することを特徴とするデファレンシャル装置。 The invention according to any one of claims 10 to 13 , wherein the torque transmission member, or the outer differential case, or the differential case is supported by a stationary member via a thrust bearing and a bearing cap. And
The bearing cap is screwed to the stationary side member with a screw portion, and the bearing cap is provided with an abutting portion with the cam plate, the movable plate, or the support plate. When adjusting the preload of the thrust bearing by rotating the bearing cap with the screw portion, the cam plate, the movable plate, or the support plate is pushed by the abutting portion of the bearing cap, The differential device moves by the same amount of stroke as the bearing cap.
JP2002089670A 2002-03-27 2002-03-27 Gear plate actuator, power interrupt device and differential device using the same Expired - Fee Related JP4194287B2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002089670A JP4194287B2 (en) 2002-03-27 2002-03-27 Gear plate actuator, power interrupt device and differential device using the same
KR1020030018531A KR100591672B1 (en) 2002-03-27 2003-03-25 Actuator
DE10313351A DE10313351B4 (en) 2002-03-27 2003-03-25 actuator
US10/396,607 US6966863B2 (en) 2002-03-27 2003-03-25 Actuator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002089670A JP4194287B2 (en) 2002-03-27 2002-03-27 Gear plate actuator, power interrupt device and differential device using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003287103A JP2003287103A (en) 2003-10-10
JP4194287B2 true JP4194287B2 (en) 2008-12-10

Family

ID=29235197

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002089670A Expired - Fee Related JP4194287B2 (en) 2002-03-27 2002-03-27 Gear plate actuator, power interrupt device and differential device using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4194287B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103596794B (en) * 2011-04-20 2017-08-25 Gkn 动力传动系统有限责任公司 Power transmission unit
US8523737B1 (en) 2012-07-11 2013-09-03 Ford Global Technologies, Llc All-wheel-drive disconnect clutch control
JP2019027525A (en) * 2017-07-31 2019-02-21 株式会社ジェイテクト Differential gear and adjustment method of the same
US11105406B2 (en) * 2018-02-21 2021-08-31 Warn Automotive, Llc Differential lock assembly

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003287103A (en) 2003-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6966863B2 (en) Actuator
JP3445070B2 (en) Differential device
US8177673B2 (en) Compact transmission preventing a vehicle from moving backward on a slope
US5189930A (en) Vehicle power transmitting mechanism
US20040050647A1 (en) Start clutch device
KR100617464B1 (en) Actuator and intermissive power transmission device therewith
JPS6053223B2 (en) Automotive drive unit
WO2012008438A1 (en) Power transmission device
US20060281599A1 (en) Differential unit with limited slip differential mechanism
US5215506A (en) Electronically controlled differential limiting system
WO2006090946A1 (en) Compact transmission preventing a vehicle from moving backward on a slope
US5839986A (en) Differential device with disconnect
EP0854306B1 (en) Supporting structure for one-way clutch
JP4194287B2 (en) Gear plate actuator, power interrupt device and differential device using the same
JP2003172429A (en) Actuator and differential device using the same
JPS5817896B2 (en) Automotive drive unit
JP4188617B2 (en) Gear plate actuator
JP2004232763A (en) Torque transmission coupling and four-wheel drive car
EP3055587A1 (en) Automatic transmission
JP2004100835A (en) Actuator using gear plate, power disconnecting device using the same, and differential gear
JP2004270741A (en) Shock absorbing mechanism and actuator using it
JPH06294421A (en) Mechanism for preventing follow-up rotation at clutch neutral position
US11506246B2 (en) Power transmission device
JP2004044763A (en) Gear plate type actuator, power disconnection device using this and differential device
JP2003294112A (en) Gear plate type actuator, power disconnecting device using the same, and differential device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050311

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070821

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080108

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080221

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080902

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080922

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111003

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111003

Year of fee payment: 3

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111003

Year of fee payment: 3

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees