JP4935310B2 - 四輪駆動車用の駆動切替装置 - Google Patents

四輪駆動車用の駆動切替装置 Download PDF

Info

Publication number
JP4935310B2
JP4935310B2 JP2006305712A JP2006305712A JP4935310B2 JP 4935310 B2 JP4935310 B2 JP 4935310B2 JP 2006305712 A JP2006305712 A JP 2006305712A JP 2006305712 A JP2006305712 A JP 2006305712A JP 4935310 B2 JP4935310 B2 JP 4935310B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motor
drive
speed reduction
reduction mechanism
switching device
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
JP2006305712A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2008120225A (ja
Inventor
公治 坂野
健作 本田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
Aisin Corp
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 Aisin Seiki Co Ltd, Aisin Corp filed Critical Aisin Seiki Co Ltd
Priority to JP2006305712A priority Critical patent/JP4935310B2/ja
Priority to US11/937,067 priority patent/US7610981B2/en
Publication of JP2008120225A publication Critical patent/JP2008120225A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4935310B2 publication Critical patent/JP4935310B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K23/00Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for
    • B60K23/08Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for changing number of driven wheels, for switching from driving one axle to driving two or more axles
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/25Devices for sensing temperature, or actuated thereby
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/06Means for converting reciprocating motion into rotary motion or vice versa

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arrangement And Mounting Of Devices That Control Transmission Of Motive Force (AREA)
  • Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)

Description

本発明は、四輪駆動車用の駆動切替装置に関し、特に、トランスファ装置や副変速機を作動させ、二輪駆動と四輪駆動の切替えと、減速比のハイとローの切替え及びセンターディファレンシャル装置のロックとフリーの状態の切替えとが可能な四輪駆動車用の駆動切替装置に関する。
特許文献1又は特許文献2には、モータ(動力源)と、前記モータに接続された減速機構と、前記減速機構に接続されたばね機構(待ち機構)と、前記ばね機構に接続された出力ロッドと、を有し、前記出力ロッドの変位によって、四輪駆動車の駆動状態、例えば、二輪又は四輪駆動状態を切り替える四輪駆動車用の駆動切替装置が開示されている。
特に、特許文献2には、前記モータの温度を検出する温度センサを備え、前記モータの温度が所定の温度に達すると該モータへの通電を制限する形態が提案されている。
特許第3618112号公報 特開2001−71782号公報
四輪駆動車用の駆動切替装置(アクチュエータ)の出力ロッドを変位させるために要する駆動力は、該出力ロッドが変位させるスリーブやクラッチ等が配置される車両のドライブトレーンのトランスファ装置や副変速機の状況に依存する。特に、早朝等の気温が低い環境で、車両を始動させた直後などの場合には、トランスファ装置や副変速機の内部では潤滑油が各部全てに供給されていないこと(潤滑不足の発生)や、潤滑油の粘度が高くなっていることが考えられる。このようなトランスファ装置や副変速機の状況下では、これらの装置の駆動状態を切替えるために、スリーブやクラッチ等を変位させる駆動力切替装置に求められる駆動力は増大することになる。つまり、駆動力切替装置に要求される駆動力は、操作対象であるトランスファ装置や副変速機の温度に影響を受け、低温時にも安定してスリーブやクラッチ等を変位させるためには、駆動力切替装置のモータを大型化・高出力化するほかなく、駆動力切替装置全体が大型化してしまう問題がある。また、大型化・高出力化されたモータを有する駆動力切替装置では、常温時に出力ロッドを変位させる際の消費電力が多くなってしまう問題がある。
前記特許文献1及び特許文献2の駆動切替装置によれば、このように高出力モータを採用せざるを得ないため、モータに対するコストが上昇し、駆動力切替装置全体が大型化する問題がある。
なお、特許文献2に提案されたモータ温度を検出する温度センサは、モータの過熱を防止するためのセンサであって、駆動状態の切替に用いられるものではない。また、モータ温度の変動度合は大きく速いため、モータ温度に基づいてモータ出力を制御した場合、モータ出力にオーバシュートやハンチング等の現象が発生するおそれがあって、モータ出力を的確に制御することが困難であることが分かった。
本発明の目的は、常に適切な駆動力で、四輪駆動車の駆動状態を切り替えるための出力ロッドを変位させることができる四輪駆動車用の駆動切替装置を提供することである。
本発明は、第1の視点において、四輪駆動車の駆動状態を切り替える装置であって、モータと、前記モータの回転力が伝達される減速機構と、前記減速機構に接続され、変位することにより前記駆動状態を切り替える出力ロッドと、前記モータ及び前記減速機構を収容するハウジングと、前記ハウジング内に前記モータから離間した位置に配置され該ハウジング内の雰囲気温度を検知する温度センサと、前記温度センサの温度検知に応じて前記モータの出力特性を可変する制御手段と、を有し、前記モータは、第1及び第2のモータから構成され、前記減速機構は、第1のモータに接続された第1の減速機構と、第2のモータに接続された第2の減速機構とから構成され、前記出力ロッドは、少なくとも二輪駆動と四輪駆動の状態を切り替える第1の出力ロッドと、減速比を切り替える又は四輪駆動状態のセンターディファレンシャルロックとセンターディファレンシャルフリー状態を切り替える第2の出力ロッドと、から構成され、前記ハウジングは、前記第1のモータ及び前記第1の減速機構を収容する第1室と、前記第2のモータ及び前記第2の減速機構を収容する第2室と、を備え、前記温度センサは前記第1室内に配置される、ことを特徴とする四輪駆動車用の駆動切替装置を提供する。
本発明によれば、四輪駆動車用の駆動切替装置を収容するハウジング内において、駆動源であり、温度変動の大きいモータから離間した位置にハウジング内の雰囲気温度を検知する温度センサを配置し、その温度検知に基づいて、車両やトランスファ装置、副変速機の温度を推定し、該モータの出力特性を可変する。これによって、例えば、下記の効果を奏する。
(1)温度に応じて、必要十分なモータ出力特性が得られる(各温度での荷重切り分け)。
(2)トランスファ装置、副変速機内のスリーブやクラッチの動きが悪くなる低温時に、出力ロッドの推力を大きくする必要があるときのみ、例えば、モータ電流を大きくすることにより、モータのトルクを大きくすることができる。一方、高温時又は常温時には、モータの電流を小さくすることにより、省電力でトランスファ装置、副変速機の駆動状態を切替えることができる。
(3)温度に応じてモータ出力特性(例えば、切替荷重又はモータ電流値)を切り分けることにより、モータに過剰な電流を流すことが防止されるため、モータの劣化を抑制できる。これによって、本発明のモータに小型のモータを採用でき、コスト及びサイズダウンができる。
(4)低温時には、モータ制御によってトルクを大きくすることができるため、より小型で安価なモータを採用することができ、特に、汎用モータを採用することによってコストダウンが実現される。
(5)温度の変動が大きい部品から離間した位置で温度検知を行なっているため、モータ制御、ひいては駆動切替制御の信頼性が高くなる。なお、外気温に基づいてモータの出力特性を制御する場合には、車両内外間の熱伝導時間、周辺環境(エキゾーストパイプ等)の要因により、誤差が大きくなる。また、モータ温度に基づいてモータの出力特性を制御する場合には、モータ温度の変化が大きすぎるため、却って、駆動切替制御が不安定となる。
本発明の好ましい実施の形態によれば、前記モータは、第1及び第2のモータから構成され、前記減速機構は、第1のモータに接続された第1の減速機構と、第2のモータに接続された第2の減速機構とから構成され、前記出力ロッドは、少なくとも二輪駆動と四輪駆動の状態を切り替える第1の出力ロッドと、減速比を切り替える又は四輪駆動状態のセンターディファレンシャルロックとセンターディファレンシャルフリー状態を切り替える第2の出力ロッドと、から構成され、前記ハウジングは、前記第1のモータ及び前記第1の減速機構を収容する第1室と、前記第2のモータ及び前記第2の減速機構を収容する第2室と、を備え、前記温度センサは前記第1室内に配置される。さらに好ましくは、前記温度センサは、第1のモータ及び第1の減速機構の両方から離間した位置に配置される。
本発明の好ましい実施の形態によれば、前記温度センサは、前記減速機構から離間した位置に配置される。
本発明の好ましい実施の形態において、本発明の温度センサは、少なくとも二輪駆動と四輪駆動の状態を切り替える第1の出力ロッドを駆動する第1の駆動切替装置を収容する室内に配置されて、少なくとも、第1の駆動切替装置の制御用に利用されるが、場合によっては、他装置の制御のために利用することも可能である。
本発明の好ましい実施の形態において、本発明の駆動切替装置は、下記の四輪駆動車に適用することができる。この四輪駆動車は、本発明の駆動切替装置の出力部材である出力ロッドに連結されるシフトフォークと、前記シフトフォークに連結されるスリーブと、前記スリーブがスプライン結合されたシフトフォーク軸と、前記シフトフォーク軸に遊嵌された少なくとも一個のギヤと、を具備するトランスファ用同期装置を有し、前記スリーブと所定の前記ギヤがスプライン結合又は解除されることにより、駆動状態の切替が達成される。
本発明の駆動切替装置は、下記の四輪駆動車に適用することができる。この四輪駆動車は、トランスファに加えて、センタデフロック機構を有し、本発明の駆動切替装置は、トランスファと、センタデフロック機構とをそれぞれ切替駆動するための2系統の駆動切替装置を有する。なお、センタデフロック機構は、例えば、上記した同期装置を介して、駆動状態を切り替えることができる。なお、後述する本発明の一実施例では、本発明の駆動切替装置を、少なくとも、トランスファと、センタデフロック機構を備える車両に適用した例を説明するが、本駆動切替装置を、四輪駆動状態での左右輪のディファレンシャルロックと、ディファレンシャルフリー切替機構を有する車両にも適用することができる。
本発明の好ましい実施の形態によれば、モータと出力ロッドの間に設けられる減速機構は、多段の減速機構を有し、さらに好ましくは、平行減速ギヤ対とウォーム・ホイール機構の両方を含むことにより、駆動切替装置をコンパクトに配置しながら大きな減速比が得られる。
本発明の好ましい実施の形態によれば、モータの回転軸と前記モータの回転軸に平行なウォーム軸間に減速ギヤ対を配置し、前記ウォーム軸と一体回転するウォームと噛合するウォームホイールを前記モータの本体部分と対向する位置に配置することにより、駆動切替装置をコンパクトに構成し、サイズダウンが図られる。
本発明の好ましい実施の形態によれば、本発明の駆動切替装置は、少なくとも二輪駆動と四輪駆動、好ましくはさらに四輪駆動においてセンタデフロック状態に駆動を切替え可能な第1の駆動切替装置と、他の駆動状態の切替、例えば、減速比のハイとローを切替え可能な、或いは、四輪駆動状態のセンターディファレンシャルロックとセンターディファレンシャルフリー状態を切替え可能な第2の駆動切替装置と、前記第1の駆動切替装置を収容する第1室と、前記第1の駆動切替装置を収容する第2室と、を備えるハウジングと、を有し、前記第1室内に、前記第1の駆動切替装置の駆動源(例えば、モータ)、さらに好ましくは、その減速機構から、離間した位置に温度センサが配置されることを特徴とし、前記第1室内の前記温度センサによる温度検知に基づいて、少なくとも第1の駆動切替装置の出力特性、特に、モータの出力特性を温度に応じて可変に制御する。
本発明の好ましい実施の形態によれば、駆動切替装置を収容するハウジング内に温度センサを設置し、制御手段であるECUはこの温度センサが出力する温度検出信号を読み込み、モータ電流値(切替荷重)に反映する。
本発明の好ましい実施の形態によれば、モータの出力特性をモータ電流を可変することにより、温度に応じて可変させる。例えば、デューティ制御、PWM制御等によって、モータ電流を可変に制御して、モータが出力するトルクを可変することができる。
本発明の好ましい実施の形態によれば、本発明の駆動切替装置は、本出願人による特許第3618112号公報又は特開2001−71782号公報に記載された四輪駆動車に好適に適用され、或いは両者に記載された減速機構、待ち機構、リミットスイッチ構造、モータのオン・オフのタイミング制御等を、本発明の駆動切替装置に適用することができる。
以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
図1は、本発明の一実施例に係る四輪駆動車用の駆動切替装置の外観を示す正面図である。図2は、図1の左側面図である。図3は、図1の右側面図である。図4は、図2の内部背面図である。図5は、図3の内部背面図である。図6は、図1の駆動切替装置の内部を示す正面図である。
図1〜図6を参照すると、本発明の一実施例に係る四輪駆動車用の駆動切替装置は、二輪駆動2WDと四輪駆動4WD、さらに四輪駆動においてセンタデフロック状態4Lockに駆動を切替可能な第1の駆動切替装置Aと、減速比のハイHighとローLowを切替可能な第2の駆動切替装置Bとから構成されている。なお、第1の駆動切替装置Aは、トランスファ及びセンタデフロック機構に接続され、第2の駆動切替装置Bは、副変速機に接続されている。
ハウジング4内は、第1室4aと第2室4bに区画されている。第1室4aには、第1の駆動切替装置Aが収容され、第2室4bには、第2の駆動切替装置Bが収容されている。
第1の駆動切替装置Aは、第1のモータ1aと、第1のモータ1aの回転力が伝達される第1の減速機構2aと、第1の減速機構2aに接続され変位することにより駆動状態を切り替える第1の出力ロッド3aと、第1のモータ1a及び第1の減速機構2aを収容するハウジング4の第1室4aと、第1室4a内に第1のモータ1aから離間した位置に配置されハウジング4内、特に第1室4a内の雰囲気温度を検知する温度センサ5と、温度センサ5の温度検知に応じて少なくとも第1のモータ1aの出力特性を可変するECU(モータ制御手段)6と、を有する。
第1の駆動切替装置Aは、さらに、第1の減速機構2aと、第1の出力ロッド3aの間に接続された第1の待ち機構7aを有する。
特に、図2を参照すると、ハウジング4の第1室4aを囲む部分には、モータ制御用コネクタ22及び温度センサ用コネクタ23が取り付けられている。温度センサ5が出力する信号は、温度センサ用コネクタ23を介して、ECU6に入力され、ECU6は、該信号に基づいて、少なくとも第1のモータ1aの出力特性を可変に制御することができる。
第2の駆動切替装置Bは、第2のモータ1bと、第2のモータ1bの回転力が伝達される第2の減速機構2bと、第2の減速機構2bに接続され変位することにより駆動状態を切り替える第2の出力ロッド3bと、第2のモータ1b及び第2の減速機構2bを収容するハウジング4の第2室4bと、第2のモータ1bを制御するECU6(第1の駆動切替装置AのECU6と共通)と、を有する。
第2の駆動切替装置Bは、さらに、第2の減速機構2bと、第2の出力ロッド3bの間に接続された第2の待ち機構7bを有する。
第1室4aには、第1のモータ1a、第1の減速機構2a、第1の待ち機構7a及び温度センサ5等が収容されている。第2室4bには、第2のモータ1b、第2の減速機構2b及び第2の待ち機構7bが収容されているが、温度センサ5に相当するセンサは収容されていない。
ここで、第1室4a内にのみ温度センサ5を設置する理由を説明する。二輪駆動と四輪駆動を切り替えるために要求される荷重は、減速比のハイとローを切り替えるために要求される荷重に比べて大きい。すなわち、第2のモータ1bに供給するモータ電流は、第1のモータ1aに供給するモータ電流に比べて元々小さい。よって、第1のモータ1aの出力特性を温度に応じて可変に制御すれば、すなわち、低温時には第1のモータ1aに供給するモータ電流を大きくし、それ以外では、該モータ電流を小さくすれば、第2のモータ1bに供給するモータ電流を可変に制御しなくとも、本発明の目的が十分に達成できるからである。
さらに、第1室4a内において、温度センサ5を第1のモータ1aから離間した位置に配置する理由を説明する。例えば、低温時、二輪駆動と四輪駆動を切り替えるために要求される荷重が大きくなり、第1のモータ1aに供給するモータ電流が大きくなると、モータ温度も高くなる。しかし、第1のモータ1aの温度に基づいて第1のモータ1aの出力特性を制御すると、モータ温度の変化が大きすぎるため、却って、駆動切替制御が不安定となるからである。
本実施例において、温度センサ5は、さらに、第1の減速機構2aからも離間した位置に配置されている。その理由は、第1の減速機構2aが発生する摩擦熱の変動幅が大きく、温度センサ5がこの影響を直接的に検知すると、上記と同様に、駆動切替制御が不安定となるからである。
以上説明した本発明の一実施例に係る四輪駆動車用の駆動切替装置の基本的な動作を説明する。
図10は、本発明の一実施例に係る四輪駆動車用の駆動切替装置の基本的な動作を説明するためのフローチャートである。
表1は、本発明の一実施例に係る四輪駆動車用の駆動切替装置の制御条件を示す表である。
Figure 0004935310
図10及び表1を参照すると、駆動切替操作をする際、図4の温度センサ5が検知した所定雰囲気の温度と設定温度αとを比較し(S1)、検知温度が設定温度よりも低ければ(S2)、第1の減速機構2a等に塗られているグリスによる摩擦係数が大となり、第1の減速機構2a、ひいては、第1の出力ロッド3aを駆動するために要する駆動力が大きくなるため、表1に示した低温時のモータ制御、すなわち、図4の第1のモータ1aに供給するモータ電流を増加させてトルクを大きくする、荷重増加制御を行う(S3)。検知温度が設定温度よりも低ければ、通常の荷重制御、すなわち、表1に示した高温時のモータ制御を行い、駆動切替に要する時間を短縮することができる(S4)。
次に、第1及び第2の減速機構2a,2b及びモータ支持構造の詳細について説明する。なお、第1及び第2の減速機構2a,2bは、互いに同様の構成を有するため、以下、第1の減速機構2aについてのみ説明し、第2の減速機構2bについては以下の説明を参照することができるものとする。モータ支持構造についても同様である。
図7(A)は、図6に示した減速機構を説明するための上面図、図7(B)は、図8(A)のウォーム軸受構造を説明するための正面図、図7(C)は、図8(A)のモータ支持構造を説明するための正面図、図7(D)は、図8(A)の左側面図である。
図6及び図7(A)〜図7(D)を参照すると、第1の減速機構2aは、モータ回転軸8と、モータ回転軸8と一体回転する第1のピニオン(小ピニオン)9と、第1のピニオン9と噛合する第2のピニオン(減速ギヤ、大ピニオン)10と、第2のピニオン10と一体回転しモータ回転軸8と平行なウォーム軸11と、ウォーム軸11と一体回転するウォーム12と、ウォーム12と噛合するウォームホイール13(図9(A)参照)と、ウォームホイール13が遊嵌されたホイール軸(出力軸)14(図9(A)参照)と、を有している。
なお、ウォームホイール13の端面には複数の電極20が貼り付けられ(図9(A)参照)、ハウジング4上には、複数の電極20と電気的に接触する複数の端子21が配置されている。ウォームホイール13の回動位置に応じて、所定の電極20と所定の端子21が電気的に接触し、第1のモータ1aの通電又は非通電が制御され、この結果、第1の出力ロッド3aの変位の制御がなされ、二輪駆動、四輪駆動又は四輪センタデフロック駆動の切替制御がなされる。
ウォーム12とウォームホイール13から構成されるウォーム・ホイール機構は、大きな減速比が得られるため、第1のモータ1aを小型化し、モータ電流をより小さくすることを可能とする。ウォーム12とウォームホイール13は互いにすべりながら動力を伝達するため、温度による両者の摩擦力の変化は大きい。したがって、本発明の減速機構に、ウォーム・ホイール機構のようなすべり伝達機構を用いる場合、温度センサ5を減速機構、特に、ウォーム・ホイール機構から離間することが好ましい。
また、ウォーム12の上流に、第1,第2のピニオン9,10からなる減速ギヤ対を設けることにより、第1のモータ1aを小型化し、モータ電流をより小さくすることが可能となる。
また、モータ回転軸8の先端側に上記減速ギヤ対を設け、ウォーム12とウォームホイール13から構成されるウォーム・ホイール機構を、モータ回転軸8の軸線上ではなく、第1のモータ1aの本体と対向する位置に配置することにより、第1の駆動切替装置Aをコンパクトに構成することができる。
続いて、ウォーム軸の軸受構造の詳細について説明する。
図7(A)〜図7(C)を参照すると、ハウジング4には、チャネル状の開口を備えたU字溝24,24が形成されている。U字溝24,24には、ウォーム軸11の両端を回転可能に支承するウォーム軸受25,25がそれぞれ嵌装されている。ウォーム軸受25,25は、弾性を有する板状ばね部材26,26によって、U字溝24,24の内側に向って付勢されている。これによって、大きな減速比を発揮する前記ウォーム・ホイール機構の作動時のガタツキが抑制される。
続いて、モータ支持構造の詳細について説明する。図8(A)は、図4に示したモータの支持構造を説明するための上面図、図8(B)は、図8(A)の正面図である。
図4、図7(A)、図7(C)、図8(A)及び図8(B)を参照すると、第1のモータ1aの一端面には第1の取付部材27が取り付けられ、同他端面には第2の取付部材28が取り付けられている。第1の取付部材27は、第1のモータ1aの一端面に対面してそれに固定される部分と、ハウジング4上面に対面してそれに固定される部分と、を有し、両部分は直角に交差している。この両部分の内側に、第1及び第2のピニオン9,10が効率的に配置される。第2の取付部材28は、第1のモータ1aの他端面に対面してそれに固定される部分と、ハウジング4上面に対面してそれに固定される部分と、を有し、両部分は直角に交差している。また、第1のモータ1aが、第1の取付部材27及び第2の取付部材28により、回転軸方向に沿って両側から両持ち支持されることにより、第1のモータ1aのガタツキが防止される。
次に、第1及び第2の待ち機構7a,7bの詳細について説明する。なお、第1及び第2の待ち機構7a,7bは、互いに同様の構成を有するため、以下、第1の待ち機構7aについてのみ説明し、第2の待ち機構7bについては以下の説明を参照することができるものとする。
図9(A)は、図4の待ち機構を示す部分拡大図であり、図9(B)は、図9(A)の右側面図である。
図4、図9(A)及び図9(B)を参照すると、第1の待ち機構7aは、一側にウォームホイール13が遊嵌され他側に第3のピニオン(出力ピニオン)19が一体回転するよう嵌合されたホイール軸(出力軸)14と、ウォームホイール13と一体回転する第1のプレート15と、ホイール軸14及び第3のピニオン19と一体回転する第2のプレート16と、ホイール軸14に遊嵌されたブッシュ部材17と、内端部がブッシュ部材17に取り付けられ外端部が第1のプレート15と少なくとも回転方向に係合するスパイラル状のスプリング18と、を有している。
第1のプレート15及び第2のプレート16はそれぞれ、回転方向に関して、ブッシュ部材17とスプリング18間に挟まれる部分を有している。
第1のプレート15の一方向への回転時には、その回転力はブッシュ部材17、スプリング18、第2のプレート16の順にホイール軸14に伝達され、同他方向への回転時には、その回転力はスプリング18、ブッシュ部材17、第2のプレート16の順にホイール軸14に伝達される。
第3のピニオン(出力ギヤ)19は、第1の出力ロッド3a上に形成されたラック29と噛合してピニオン・ラック機構を構成し、ホイール軸14の回転力を第1の出力ロッド3aを変位(シフト)させる力に変換する。
第1の待ち機構7aの動作を説明する。第1の出力ロッド3aを所定方向に変位させて、四輪駆動車の駆動状態を切り替える際、例えば、第1の出力ロッド3aに連結されたシフトフォークにさらに連結されたスリーブと、該スリーブがスプライン結合している所定の軸に遊嵌された所定のギヤとの回転がずれていると、第1の出力ロッド3aの変位は停止する。これにより、ホイール軸14の回転も停止するが、第1のモータ1aの回転力は、一旦スプリング18に蓄積される。よって、第1のモータ1aの回転が停止しても、スプリング18に蓄積されたトルクがホイール軸14を回転させて、第1の出力ロッド3aを変位させる。前記所定方向と反対方向に、第1の出力ロッド3aを変位させる際、前記スリーブと前記所定のギヤとのスプライン結合が固いと、直ちには第1の出力ロッド3aは移動せず、ホイール軸14も回転しないが、第1のモータ1aの回転力は、一旦スプリング18に蓄積される。よって、第1のモータ1aの回転が停止しても、前記スプライン結合が緩むと、スプリング18に蓄積されたトルクがホイール軸14を回転させて、第1の出力ロッド3aを変位させ、前記スプライン結合を完全に解除させる。
本発明は、少なくとも二輪駆動と四輪駆動を切り替える四輪駆動車、又少なくとも二輪駆動と四輪駆動と四輪デフロック駆動を切り替える四輪駆動車、加えて、減速比のハイとローの切替可能な四輪駆動車等に好適に適用される。
本発明の一実施例に係る四輪駆動車用の駆動切替装置の外観を示す正面図である。 図1の左側面図である。 図1の右側面図である。 図2の内部背面図である。 図3の内部背面図である。 図1の駆動切替装置の内部を示す正面図である。 (A)は、図6に示した減速機構を説明するための上面図、(B)は、(A)のウォーム軸受構造を説明するための正面図、(C)は、(A)のモータ支持構造を説明するための正面図、(D)は、(A)の左側面図である。 (A)は、図4に示したモータの支持構造を説明するための上面図、(B)は、(A)の正面図である。 (A)は、図4の待ち機構を示す部分拡大図であり、(B)は、(A)の右側面図である。 本発明の一実施例に係る四輪駆動車用の駆動切替装置の基本的な動作を説明するためのフローチャートである。
符号の説明
A 第1の駆動切替装置(2DW−4Lock−4DW切替装置)
B 第2の駆動切替装置(High−Low切替装置)
1a,1b 第1,第2のモータ
2a,2b 第1,第2の減速機構
3a,3b 第1,第2の出力ロッド
4 ハウジング
4a,4b 第1室,第2室
5 温度センサ
6 ECU(モータの出力特性を可変する制御手段)
7a,7b 第1,第2の待ち機構
8 モータ回転軸
9 第1のピニオン
10 第2のピニオン(減速ギヤ)
11 ウォーム軸
12 ウォーム
13 ウォームホイール
14 ホイール軸(出力軸)
15 第1のプレート
16 第2のプレート
17 ブッシュ部材
18 スプリング
19 第3のピニオン(出力ギヤ)
20 電極
21 端子
22 モータ制御用コネクタ
23 温度センサ用コネクタ
24 U字溝
25 ウォーム軸受
26 板状ばね部材
27 第1の取付部材
28 第2の取付部材
29 ラック

Claims (2)

  1. 四輪駆動車の駆動状態を切り替える装置であって、
    モータと、
    前記モータの回転力が伝達される減速機構と、
    前記減速機構に接続され、変位することにより前記駆動状態を切り替える出力ロッドと、
    前記モータ及び前記減速機構を収容するハウジングと、
    前記ハウジング内に前記モータから離間した位置に配置され該ハウジング内の雰囲気温度を検知する温度センサと、
    前記温度センサの温度検知に応じて前記モータの出力特性を可変する制御手段と、
    を有し
    前記モータは、第1及び第2のモータから構成され、
    前記減速機構は、第1のモータに接続された第1の減速機構と、第2のモータに接続された第2の減速機構とから構成され、
    前記出力ロッドは、少なくとも二輪駆動と四輪駆動の状態を切り替える第1の出力ロッドと、減速比を切り替える又は四輪駆動状態のセンターディファレンシャルロックとセンターディファレンシャルフリー状態を切り替える第2の出力ロッドと、から構成され、
    前記ハウジングは、前記第1のモータ及び前記第1の減速機構を収容する第1室と、前記第2のモータ及び前記第2の減速機構を収容する第2室と、を備え、
    前記温度センサは前記第1室内に配置される、
    ことを特徴とする四輪駆動車用の駆動切替装置。
  2. 前記温度センサは、前記減速機構から離間した位置に配置されることを特徴とする請求項記載の四輪駆動車用の駆動切替装置。
JP2006305712A 2006-11-10 2006-11-10 四輪駆動車用の駆動切替装置 Expired - Fee Related JP4935310B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006305712A JP4935310B2 (ja) 2006-11-10 2006-11-10 四輪駆動車用の駆動切替装置
US11/937,067 US7610981B2 (en) 2006-11-10 2007-11-08 Driving mode switching apparatus for four-wheel-drive vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006305712A JP4935310B2 (ja) 2006-11-10 2006-11-10 四輪駆動車用の駆動切替装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008120225A JP2008120225A (ja) 2008-05-29
JP4935310B2 true JP4935310B2 (ja) 2012-05-23

Family

ID=39415801

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006305712A Expired - Fee Related JP4935310B2 (ja) 2006-11-10 2006-11-10 四輪駆動車用の駆動切替装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7610981B2 (ja)
JP (1) JP4935310B2 (ja)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2921886T3 (es) 2005-03-18 2022-09-01 Gatekeeper Systems Inc Sistema de comunicación bidireccional para el seguimiento de la ubicación y el estado de los vehículos sobre ruedas
JP4527793B2 (ja) * 2008-06-26 2010-08-18 アイシン精機株式会社 モータ制御装置
US8892286B2 (en) * 2010-04-14 2014-11-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hybrid vehicle
EP2752344A4 (en) * 2011-10-06 2016-03-02 Toyota Motor Co Ltd CONTROL DEVICE FOR A HYBRID VEHICLE
US9126585B2 (en) * 2011-10-06 2015-09-08 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for hybrid vehicle
CN203014541U (zh) * 2012-11-06 2013-06-19 德昌电机(深圳)有限公司 扭矩传递装置及具有该扭矩传递装置的汽车传动系统
JP6311541B2 (ja) 2014-09-04 2018-04-18 アイシン精機株式会社 駆動切換装置
JP7003606B2 (ja) * 2017-12-05 2022-01-20 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド自動車およびこれに搭載される制御装置
US10890909B2 (en) 2018-01-09 2021-01-12 International Business Machines Corporation Automobile driving mode determination
US11255421B2 (en) * 2020-05-27 2022-02-22 New Kailung Gear Co., Ltd. Electric control box for control of linear movement
JP7447843B2 (ja) * 2021-02-19 2024-03-12 トヨタ自動車株式会社 車両および車両の制御装置
CN114069942A (zh) * 2021-12-08 2022-02-18 今峰精密机电(上海)有限公司 一种适应低温环境的齿轮减速单相异步电动机

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4611154A (en) * 1985-03-28 1986-09-09 Gulf & Western Manufacturing Company Method and apparatus for controlling the operation of a DC load
US4939437A (en) * 1988-06-22 1990-07-03 Siemens Energy & Automation, Inc. Motor controller
JP3618112B2 (ja) 1993-12-24 2005-02-09 アイシン精機株式会社 2輪・4輪駆動切換装置
US5896487A (en) * 1996-03-05 1999-04-20 Masten; Billy Reese Opto-electrically controlled direct current motor speed control circuit
JP3570214B2 (ja) * 1998-03-31 2004-09-29 トヨタ自動車株式会社 車両用摩擦係合装置の温度推定装置
DE69942245D1 (de) * 1998-06-05 2010-05-27 Kanzaki Kokyukoki Mfg Co Ltd Hydrostatischer kraftfahrzeugantrieb und dafür vorgesehene druckquelle
US6338016B1 (en) * 1999-03-08 2002-01-08 Trw Inc. Method and apparatus for detecting a motor stall condition in an electric assist steering system
JP2001071782A (ja) * 1999-06-30 2001-03-21 Aisin Seiki Co Ltd 駆動切替装置用アクチュエータ
US6335599B1 (en) * 1999-06-30 2002-01-01 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Actuator for a drive mode shifting device
KR100385025B1 (ko) * 1999-08-20 2003-05-22 삼성전자주식회사 후드모터의 안전제어장치
JP2002008502A (ja) * 2000-06-23 2002-01-11 Texas Instr Japan Ltd 起動スイッチ及びこれを備えた電動機
JP4378895B2 (ja) * 2000-08-30 2009-12-09 株式会社デンソー スタータ制御システム
JP3575429B2 (ja) * 2000-09-19 2004-10-13 日産自動車株式会社 4輪駆動車の前後輪トルク配分制御装置
JP2003182391A (ja) * 2001-12-25 2003-07-03 Koyo Seiko Co Ltd 車両用駆動力伝達装置
JP2004092570A (ja) * 2002-09-02 2004-03-25 Toyoda Mach Works Ltd 駆動力伝達制御装置
JP2005106266A (ja) * 2003-09-11 2005-04-21 Honda Motor Co Ltd 車両用駆動装置
JP2006290241A (ja) * 2005-04-13 2006-10-26 Toyota Motor Corp 四輪駆動車

Also Published As

Publication number Publication date
US7610981B2 (en) 2009-11-03
US20080115997A1 (en) 2008-05-22
JP2008120225A (ja) 2008-05-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4935310B2 (ja) 四輪駆動車用の駆動切替装置
JP4672427B2 (ja) 遊星ローラ駆動装置及び同装置を設置したステアリング装置
US8517156B2 (en) Clutch actuating apparatus for transmission
US6543596B2 (en) Multi-disk friction device having low-drag characteristics
CN109642654B (zh) 用于机动车辆的差速器
US7353930B2 (en) Bi-directional friction clutch or brake assembly for transmissions
JP2013534396A (ja) 自動車の開閉パネルのためのモータによる駆動装置
JP2004514587A (ja) 自動車用四輪駆動トランスファ
US20190315332A1 (en) Transmission for electric vehicle
US6691850B2 (en) Device for operating a clutch
WO2005101999A2 (en) Gearbox shift actuator
US20140150587A1 (en) Transfer
EP2447560A2 (en) Dual clutch transmission
ATE258285T1 (de) Nutzfahrzeug getriebe mit zwei steuerbaren hydrostatischen motoren
JPH11222046A (ja) アクチュエータ及びその駆動装置
CN110107673B (zh) 用于车辆的差速锁装置和车辆
JP2004249987A (ja) 調整可能なクラッチ付きの動力分割機
CN116480698A (zh) 一种动力切换装置及车辆
WO2001050041A3 (fr) Ensemble de commande pour boite de vitesses robotisee
JP4632234B2 (ja) 変速機の出力軸支持構造
JP2001132779A (ja) 自動クラッチ装置
US11933398B2 (en) Two-speed transmission apparatus for electric vehicle
US9046173B2 (en) Transmission driving device
CN109667848B (zh) 汽车和电动离合器执行机构
KR20210031509A (ko) 전기 액추에이터

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20091015

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110930

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111004

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111121

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: 20120124

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20120124

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: 20120206

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150302

Year of fee payment: 3

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4935310

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150302

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees