JPS63203958A - 摩擦係合装置用アクチユエ−タ - Google Patents
摩擦係合装置用アクチユエ−タInfo
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- JPS63203958A JPS63203958A JP62037543A JP3754387A JPS63203958A JP S63203958 A JPS63203958 A JP S63203958A JP 62037543 A JP62037543 A JP 62037543A JP 3754387 A JP3754387 A JP 3754387A JP S63203958 A JPS63203958 A JP S63203958A
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT 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
- B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
- B60K17/34—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
- B60K17/344—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having a transfer gear
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- F16D2500/70422—Clutch parameters
- F16D2500/70438—From the output shaft
- F16D2500/7044—Output shaft torque
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(イ)産業上の利用分計
本発明は、摩擦クラッチ、摩擦ブレーキ等の摩擦係合装
置を作動するアクチュエータに係り、詳しくはモータ等
の駆動源からの回転力を機械的にスラスト力に変換して
なる摩擦係合装置用アクチュエータに関する。
置を作動するアクチュエータに係り、詳しくはモータ等
の駆動源からの回転力を機械的にスラスト力に変換して
なる摩擦係合装置用アクチュエータに関する。
(ロ)従来の技術
一般に、自動車等の動力伝達装置、例えば自動変速機又
は4輪駆動装置には、プラネタリギヤ機構の各要素を制
御する多板クラッチ、多板(又はバンド)ブレーキとし
て、またデフロッククラッチ(フルタイム方式)又は2
,4輪切換えクラッチ(パートタイム方式)として、摩
擦係合装置が用いられている。
は4輪駆動装置には、プラネタリギヤ機構の各要素を制
御する多板クラッチ、多板(又はバンド)ブレーキとし
て、またデフロッククラッチ(フルタイム方式)又は2
,4輪切換えクラッチ(パートタイム方式)として、摩
擦係合装置が用いられている。
従来、これらjI!擦係合装置は、その作用板及び受動
板とを圧接又は解放制御するために、ピストン及びシリ
ンダからなる油圧アクチュエータ (油圧−スラスト力
変換機構)が用いられている。
板とを圧接又は解放制御するために、ピストン及びシリ
ンダからなる油圧アクチュエータ (油圧−スラスト力
変換機構)が用いられている。
そして、該油圧アクチユエータを用いた機構は、第2図
に示すように、エンジン等の原動機の回転にてオイルポ
ンプを駆動し、更に該ポンプにて発生した油圧を、レギ
ュレータバルブ等の油圧コントロール機構にて適宜圧力
に調圧し、更に該調圧されtこ油圧を、コントロールバ
ルブ等の油圧切換え機構にて適宜切換え、油圧アクチュ
エータからなる油圧−スラスト力変換機構に送る。そし
て、該油圧−スラスト力変換機構により、油圧をスラス
ト力に変換し、該スラスト力を圧力板等の摩擦係合押圧
機構を介して多板クラッチ等の摩擦係合装置に作用して
、該装置を係合する。この際、一般に、スロットル圧、
車速等の走行状態をセンサにて検知し、該検知信号を制
御部(cpu)に送り、更に制御部から油圧コントロー
ル機構及び油圧切換え機構を制御する各ソレノイドに電
気信号が発せられ、該電気信号にて適宜制御されている
。
に示すように、エンジン等の原動機の回転にてオイルポ
ンプを駆動し、更に該ポンプにて発生した油圧を、レギ
ュレータバルブ等の油圧コントロール機構にて適宜圧力
に調圧し、更に該調圧されtこ油圧を、コントロールバ
ルブ等の油圧切換え機構にて適宜切換え、油圧アクチュ
エータからなる油圧−スラスト力変換機構に送る。そし
て、該油圧−スラスト力変換機構により、油圧をスラス
ト力に変換し、該スラスト力を圧力板等の摩擦係合押圧
機構を介して多板クラッチ等の摩擦係合装置に作用して
、該装置を係合する。この際、一般に、スロットル圧、
車速等の走行状態をセンサにて検知し、該検知信号を制
御部(cpu)に送り、更に制御部から油圧コントロー
ル機構及び油圧切換え機構を制御する各ソレノイドに電
気信号が発せられ、該電気信号にて適宜制御されている
。
また、特殊なものとして、第3図に示すように、油圧を
利用せず、ソレノイド等の電気力を直接スラスト力に変
換するスラスト力発生機構を用いる電磁式のクラッチ及
びブレーキがある。
利用せず、ソレノイド等の電気力を直接スラスト力に変
換するスラスト力発生機構を用いる電磁式のクラッチ及
びブレーキがある。
し→ 発明が解決しようとする問題点
従って、第2図に示すように、油圧を介在する場合、制
御信号である電気信号を油圧に変えて作用することにな
り、このため、油漏れ及び応答遅れの外、細かい制御が
難しい、機構が複)1こなる等の問題点を生じ、信頼性
を低下している。
御信号である電気信号を油圧に変えて作用することにな
り、このため、油漏れ及び応答遅れの外、細かい制御が
難しい、機構が複)1こなる等の問題点を生じ、信頼性
を低下している。
更に、油圧を用いる場合、油圧の発生源としてオイルポ
ンプを必要とし、−aに、該オイルポンプの駆動源とし
てエンジン出力を直接用いているが、エンジンはオイル
ポンプ専用として動いているわけではなく、回転数変化
の大きいエンジン出力をオイルポンプ駆Tlh源とする
には、無駄が多いと共に動力の取出し方に工夫を必要と
する。また、オイルポンプ専用の駆動源として電動モー
タを用いるものもあるが、このものでは、電動モータ用
のスペースを特別に必要とし、車輌搭載上の問題を生じ
ると共に、制御しやすい電気エネルギをわざわざ油圧に
変換して利用するため、効率の面にも問題を生じる。
ンプを必要とし、−aに、該オイルポンプの駆動源とし
てエンジン出力を直接用いているが、エンジンはオイル
ポンプ専用として動いているわけではなく、回転数変化
の大きいエンジン出力をオイルポンプ駆Tlh源とする
には、無駄が多いと共に動力の取出し方に工夫を必要と
する。また、オイルポンプ専用の駆動源として電動モー
タを用いるものもあるが、このものでは、電動モータ用
のスペースを特別に必要とし、車輌搭載上の問題を生じ
ると共に、制御しやすい電気エネルギをわざわざ油圧に
変換して利用するため、効率の面にも問題を生じる。
一方、第3図に示すように、電磁力を直接利用するもの
は、上述油圧に係わる問題は生じないが、同じ伝達力及
び制動力を得るには、装置が極めて大型化しかつ重量も
重くなる。
は、上述油圧に係わる問題は生じないが、同じ伝達力及
び制動力を得るには、装置が極めて大型化しかつ重量も
重くなる。
そこで、本発明は、比較的小型な装置でありながら、き
め細かくかつ素早い応答の制御を可能とし、近時の種々
の要求に対応し得る摩擦係合用アクチュエータを提供す
ることを目的とするものである。
め細かくかつ素早い応答の制御を可能とし、近時の種々
の要求に対応し得る摩擦係合用アクチュエータを提供す
ることを目的とするものである。
(ロ)問題を解決するための手段
本発明は、上述事情に鑑みなされたものであって、例え
ば第1図に示すように、AC又はDC電動モータ(サー
ボモータ、ステッピングモータ、ギャードモータ等を含
む)、超音波モータ等の電気エネルギをトルクに変換す
るトルク発生機構と、ネジ機[(ボールネジ機構を含む
)、カム機構等のトルクを力の増大を伴ってスラスト力
に変換するトルク−スラスト力変換機構とを備える。そ
して、該変換機構によるスラスト力は押圧ロッド等の摩
擦係合押圧機構により、多板クラッチ、多板ブレーキ、
バンドブレーキ等の摩擦係合装置に作用する。
ば第1図に示すように、AC又はDC電動モータ(サー
ボモータ、ステッピングモータ、ギャードモータ等を含
む)、超音波モータ等の電気エネルギをトルクに変換す
るトルク発生機構と、ネジ機[(ボールネジ機構を含む
)、カム機構等のトルクを力の増大を伴ってスラスト力
に変換するトルク−スラスト力変換機構とを備える。そ
して、該変換機構によるスラスト力は押圧ロッド等の摩
擦係合押圧機構により、多板クラッチ、多板ブレーキ、
バンドブレーキ等の摩擦係合装置に作用する。
なお、第1図ないし第3図において、一点鎖線で囲まれ
ている部分は、同様な作用をする部分であり、また点線
は電気接続、ZJli線は油圧接続を示すものである。
ている部分は、同様な作用をする部分であり、また点線
は電気接続、ZJli線は油圧接続を示すものである。
(ホ) 作用
上述構成に基づき、スロットル開度、走行速度等を検知
する各センサからの信号に基づき、制御部が適宜電気信
号を発すると、該電気信号に基づく電気エネルギがトル
ク発生機構にてトルクに変換される。そして、該トルク
は、トルク−スラスト力変換機構にてスラスト力に変換
され、更に該スラスト力は摩擦係合押圧機構を介してj
@擦係合装置を係合又は解放する。なおこの際、トルク
発生機構とトルク−スラスト力変換機構との間に、カウ
ンタギヤ、ウオームギヤ、プラネタリギヤ、ハーモニッ
クドライブ、アンチフリクシシンドライブ、サイクロ減
速機構等のトルク増大機構を介在するか、またトルク−
スラスト力変換機構と摩擦係合押圧機構の間に、レバー
機構等の倍力機構を介在するか、更にはトルク−スラス
ト力変換機構自体を、リード角の小さなネジ等を用いて
倍力機能を持たせて、大きなスラスト力を得る。
する各センサからの信号に基づき、制御部が適宜電気信
号を発すると、該電気信号に基づく電気エネルギがトル
ク発生機構にてトルクに変換される。そして、該トルク
は、トルク−スラスト力変換機構にてスラスト力に変換
され、更に該スラスト力は摩擦係合押圧機構を介してj
@擦係合装置を係合又は解放する。なおこの際、トルク
発生機構とトルク−スラスト力変換機構との間に、カウ
ンタギヤ、ウオームギヤ、プラネタリギヤ、ハーモニッ
クドライブ、アンチフリクシシンドライブ、サイクロ減
速機構等のトルク増大機構を介在するか、またトルク−
スラスト力変換機構と摩擦係合押圧機構の間に、レバー
機構等の倍力機構を介在するか、更にはトルク−スラス
ト力変換機構自体を、リード角の小さなネジ等を用いて
倍力機能を持たせて、大きなスラスト力を得る。
(へ)実施例
息下、図面に沿って、本発明の実施例について説明する
。
。
フルタイム方式の4輪駆動車輌における動力伝達値w2
は、第4図及び第5図に示すように、クラッチ部3(ケ
ースのみ図示)、変速機構部5、フロントディファレン
シャル6、センターディファレンシャル7、及びトラン
スファ一部9を僧えており、かつこれらは互いに接合さ
れるトランスアクスルハウジング10、トランスアクス
ルケース1)、トランスアクスルカバー12及びトラン
スファーケース13に収納されている。そして、センタ
ーディファレンシャルの差動機能を制限又は解放する摩
擦係合装置用アクチュエータ1がトランスファ一部9に
配設されている。また、前記変速機構部5はシフトレバ
−の操作により適宜変速される多段歯車変速装置16か
らなり、入力軸15の回転が該歯車変速装置16を介し
て前進多段速及びリバースの各変速段に適宜変速され、
軸17に固定されている出力ギヤ19に伝達される。
は、第4図及び第5図に示すように、クラッチ部3(ケ
ースのみ図示)、変速機構部5、フロントディファレン
シャル6、センターディファレンシャル7、及びトラン
スファ一部9を僧えており、かつこれらは互いに接合さ
れるトランスアクスルハウジング10、トランスアクス
ルケース1)、トランスアクスルカバー12及びトラン
スファーケース13に収納されている。そして、センタ
ーディファレンシャルの差動機能を制限又は解放する摩
擦係合装置用アクチュエータ1がトランスファ一部9に
配設されている。また、前記変速機構部5はシフトレバ
−の操作により適宜変速される多段歯車変速装置16か
らなり、入力軸15の回転が該歯車変速装置16を介し
て前進多段速及びリバースの各変速段に適宜変速され、
軸17に固定されている出力ギヤ19に伝達される。
更に、前記各ケース10,1)には円錐コロ軸受20.
21によりマウントケース22が支持されており、該マ
ウントケース22には入力ギヤ23が固定されている。
21によりマウントケース22が支持されており、該マ
ウントケース22には入力ギヤ23が固定されている。
また、該入力ギヤ23は前記出力ギヤ19と噛合してお
り、該ギヤ23の@転により前記マウントケース22が
回転するように構成されている。そして、該マウントケ
ース22内部にはセンターディファレンシャル7が配設
されておす、該センターディファレンシャル7にはビニ
オン32を支持するピニオン軸32aが縦方向に延びて
前記マウントケース22により回動自在に支持されてい
ると共に、左右サイドギヤ33゜35が左右方向に延び
て回転自在に支持されている。更に、該センターディフ
ァレンシャル7の左サイドギヤ33にはフロントデフキ
ャリア25が一体に形成されており、該デフキャリア2
5にはビニオン26を支持するピニオン軸26aが縦方
向に延びて回転自在に支持されていると共に、左右サイ
ドギヤ27,29が左右方向に延びて回転自在に支持さ
れており、また各サイドギヤ27゜29にはそれぞれフ
ロントアクスル30.31がそれぞれ動力伝達可能に連
結されており、これによりフロントディファレンシャル
6が構成されている。まt N tm 記センターディ
ファレンシャル7の左サイドギヤ33にば前記フロント
アクスル31と二重軸を構成するフロント側中空軸36
が動力伝達可能に連結されており、更に前記右サイドギ
ヤ35には該フロント側中空軸36と前記フロントアク
スル31とで三重軸を構成するリヤ側中空軸37が動力
伝達可能に連結されている。そして、該リヤ側中空軸3
7とフロント側中空軸36との間に、前記摩擦係合装置
用アクチュエータ1にて作動される摩擦クラッチ45が
配設されている。
り、該ギヤ23の@転により前記マウントケース22が
回転するように構成されている。そして、該マウントケ
ース22内部にはセンターディファレンシャル7が配設
されておす、該センターディファレンシャル7にはビニ
オン32を支持するピニオン軸32aが縦方向に延びて
前記マウントケース22により回動自在に支持されてい
ると共に、左右サイドギヤ33゜35が左右方向に延び
て回転自在に支持されている。更に、該センターディフ
ァレンシャル7の左サイドギヤ33にはフロントデフキ
ャリア25が一体に形成されており、該デフキャリア2
5にはビニオン26を支持するピニオン軸26aが縦方
向に延びて回転自在に支持されていると共に、左右サイ
ドギヤ27,29が左右方向に延びて回転自在に支持さ
れており、また各サイドギヤ27゜29にはそれぞれフ
ロントアクスル30.31がそれぞれ動力伝達可能に連
結されており、これによりフロントディファレンシャル
6が構成されている。まt N tm 記センターディ
ファレンシャル7の左サイドギヤ33にば前記フロント
アクスル31と二重軸を構成するフロント側中空軸36
が動力伝達可能に連結されており、更に前記右サイドギ
ヤ35には該フロント側中空軸36と前記フロントアク
スル31とで三重軸を構成するリヤ側中空軸37が動力
伝達可能に連結されている。そして、該リヤ側中空軸3
7とフロント側中空軸36との間に、前記摩擦係合装置
用アクチュエータ1にて作動される摩擦クラッチ45が
配設されている。
該摩擦係合装置用アクチュエータ1部分は、第6図に詳
示するように、前記トランスファーケース13内に、ラ
ジアルコロ軸受40、スラスト軸受41及び円錐コロ軸
受42によりギヤマウントケース39が回動自在に支持
されており、該ケース39の一端は前記リヤ側中空軸3
7に連結されている。そして、該ケース39外側にはト
ランスファアウトプットギヤ38がボルトにより一体に
配設されており、該ギヤ38はドライブシャフト44の
ギヤ44mと噛合している。更に、該ケース39の内側
には、へブ43が前記フロント側中空軸36に固定され
て配設されており、該へブ43と前記マウントケース3
9との間に多板式の摩擦クラッチ45が設置されており
、かつ該クラッチ45はその一側端部がケース39にて
受けられていると共に他側端部がケース39に摺動自在
に支持されている抑圧ロッド46に接触している。
示するように、前記トランスファーケース13内に、ラ
ジアルコロ軸受40、スラスト軸受41及び円錐コロ軸
受42によりギヤマウントケース39が回動自在に支持
されており、該ケース39の一端は前記リヤ側中空軸3
7に連結されている。そして、該ケース39外側にはト
ランスファアウトプットギヤ38がボルトにより一体に
配設されており、該ギヤ38はドライブシャフト44の
ギヤ44mと噛合している。更に、該ケース39の内側
には、へブ43が前記フロント側中空軸36に固定され
て配設されており、該へブ43と前記マウントケース3
9との間に多板式の摩擦クラッチ45が設置されており
、かつ該クラッチ45はその一側端部がケース39にて
受けられていると共に他側端部がケース39に摺動自在
に支持されている抑圧ロッド46に接触している。
そして、前記トランスファーケース13近傍には、トル
ク発生手段であるDCモータ47が配設されており、該
モータ47の出力軸47bは、前記トランスファーケー
ス13ヘシールベアリング49及び軸受50により回動
自在に支持されると共に、先端にギヤ51が固定されて
いる。また、前記マウントケース39の右側には、中空
の雄ネジ52、酸ネジ53及び多数のボール55・・・
からなりかつトルク−スラスト力変換機構を構成するボ
ールネジ機構56が配設されてお9、該雄ネジ52は前
記トランスファーケース13に軸方向の移動を阻止され
て配置されている。更に、前記酸ネジ53は、ケース1
3に回転自在に支持されており、かつその−側端がスラ
ストベアリング57を介して前記押圧ロッド46に接触
している。そして、前記酸ネジ53とケース13との間
には皿バネ59が介設されており、該皿バネ59は、該
酸ネジ53を押圧して前記摩擦クラッチ45に作用して
レスポンスを良好に保つように構成されている。更に、
該酸ネジ53にはスプラインによりギヤ60が固定され
てお9、また該酸ネジ53に臨んで、回転数を下げてト
ルクを増大する減速ギヤ61が前記トランスファーケー
ス13に回動自在に支持されている。該減速ギヤ61は
大径ギヤ61aと該ギヤ61aと共に回転する小径ギヤ
61bとにより構成されており、該大径ギヤ61aは前
記ギヤ51と噛合し、かつ前記小径ギヤ61bは前記ギ
ヤ60と噛合している。
ク発生手段であるDCモータ47が配設されており、該
モータ47の出力軸47bは、前記トランスファーケー
ス13ヘシールベアリング49及び軸受50により回動
自在に支持されると共に、先端にギヤ51が固定されて
いる。また、前記マウントケース39の右側には、中空
の雄ネジ52、酸ネジ53及び多数のボール55・・・
からなりかつトルク−スラスト力変換機構を構成するボ
ールネジ機構56が配設されてお9、該雄ネジ52は前
記トランスファーケース13に軸方向の移動を阻止され
て配置されている。更に、前記酸ネジ53は、ケース1
3に回転自在に支持されており、かつその−側端がスラ
ストベアリング57を介して前記押圧ロッド46に接触
している。そして、前記酸ネジ53とケース13との間
には皿バネ59が介設されており、該皿バネ59は、該
酸ネジ53を押圧して前記摩擦クラッチ45に作用して
レスポンスを良好に保つように構成されている。更に、
該酸ネジ53にはスプラインによりギヤ60が固定され
てお9、また該酸ネジ53に臨んで、回転数を下げてト
ルクを増大する減速ギヤ61が前記トランスファーケー
ス13に回動自在に支持されている。該減速ギヤ61は
大径ギヤ61aと該ギヤ61aと共に回転する小径ギヤ
61bとにより構成されており、該大径ギヤ61aは前
記ギヤ51と噛合し、かつ前記小径ギヤ61bは前記ギ
ヤ60と噛合している。
ついで、本実施例の作用について説明する。
エンジンの回転は、クラッチ部3を介して変速機構部5
に伝達され、該変速機構部5にて適宜変速されて出力ギ
ヤ19に出力され、更に入力ギヤ23を介してマウント
ケース22に伝達される。
に伝達され、該変速機構部5にて適宜変速されて出力ギ
ヤ19に出力され、更に入力ギヤ23を介してマウント
ケース22に伝達される。
そして、通常の4輪走行時においては、該マウントケー
ス22の回転はセンターディファレンシャル7のピニオ
ン32から左右サイドギヤ33,35に分岐・伝達され
る。更に、左サイドギヤ33の回転は、フロント側中空
軸36を介して摩擦クラッチ45へ伝達されると共に、
デフキャリア25を介してフロントディファレンシャル
6のピニオン26へ伝達され、更に該ピニオン26から
左右のサイドギヤ27,29に分岐・伝達されてそれぞ
れ左右フロントアクスル30.31に伝達される。一方
、右サイドギヤ35の回転はリヤ側中空軸37を介して
マウントケース39へ伝達され、更に該マウントケース
39からトランスファアウトプットギヤ38及びギヤ4
4aを介してドライブシャフト44へ伝達され、そして
図示しないリヤディファレンシャルを介して左右両リヤ
アクスルに伝達されろ。
ス22の回転はセンターディファレンシャル7のピニオ
ン32から左右サイドギヤ33,35に分岐・伝達され
る。更に、左サイドギヤ33の回転は、フロント側中空
軸36を介して摩擦クラッチ45へ伝達されると共に、
デフキャリア25を介してフロントディファレンシャル
6のピニオン26へ伝達され、更に該ピニオン26から
左右のサイドギヤ27,29に分岐・伝達されてそれぞ
れ左右フロントアクスル30.31に伝達される。一方
、右サイドギヤ35の回転はリヤ側中空軸37を介して
マウントケース39へ伝達され、更に該マウントケース
39からトランスファアウトプットギヤ38及びギヤ4
4aを介してドライブシャフト44へ伝達され、そして
図示しないリヤディファレンシャルを介して左右両リヤ
アクスルに伝達されろ。
また、雪路、凍結した路面等でタイヤスリップが生じた
場合、又は車輪が溝に嵌り込んでスリップを生じた場合
、スロットル開度、走行速度等を検知する図示しない各
センサの検知信号又はオペレータによるスイッチからの
信号を受信して、制御部はDCモータ47を所定量回転
する。そして、該モータ47の回転は、ギヤ51から減
速ギヤ61へ伝達され、該減速ギヤ61により回転数を
下げろと共にトルクを増大し、更に該減速ギヤ61の回
転はギヤ60に伝達され、該ギヤ60の回転によりボー
ルネジ56の酸ネジ53は軸方向を左側へ移動し、これ
によりトルクがスラスト力に変換される。更に、該酸ネ
ジ53はベアリング57を介して押圧ロッド46を押圧
して摩擦クラッチ45を係合する。この状態では、セン
ターディファレンシャル7は差動運動することなくフロ
ント側中空軸36とリヤ側中空軸37は一体に回転し、
該中空軸36.37の回転はそれぞれデフキャリア25
及びドライブシャフト44へ伝達される。
場合、又は車輪が溝に嵌り込んでスリップを生じた場合
、スロットル開度、走行速度等を検知する図示しない各
センサの検知信号又はオペレータによるスイッチからの
信号を受信して、制御部はDCモータ47を所定量回転
する。そして、該モータ47の回転は、ギヤ51から減
速ギヤ61へ伝達され、該減速ギヤ61により回転数を
下げろと共にトルクを増大し、更に該減速ギヤ61の回
転はギヤ60に伝達され、該ギヤ60の回転によりボー
ルネジ56の酸ネジ53は軸方向を左側へ移動し、これ
によりトルクがスラスト力に変換される。更に、該酸ネ
ジ53はベアリング57を介して押圧ロッド46を押圧
して摩擦クラッチ45を係合する。この状態では、セン
ターディファレンシャル7は差動運動することなくフロ
ント側中空軸36とリヤ側中空軸37は一体に回転し、
該中空軸36.37の回転はそれぞれデフキャリア25
及びドライブシャフト44へ伝達される。
これにより、同一速度の回転が前後輪に伝達され、スリ
ップによる伝達不能状態を防止する。
ップによる伝達不能状態を防止する。
ついで、第7図ないし第21図に基づき、本発明の各種
変更例について説明する。なお、第4図ないし第6図の
ものと同一部分については同一符号を符して説明を省略
する。
変更例について説明する。なお、第4図ないし第6図の
ものと同一部分については同一符号を符して説明を省略
する。
第7図に示すもの2よ、ハイポイドギヤであるトランス
ファアウトプットギヤ38により発生するスラスト力を
、円錐コロ軸受40a、42mを介してトランスファー
ケース13aによって担持し、かつ中空の雄ネジ52a
の右側がトランスファーケース13aにより担持された
ボールネジ機構56により発生しかつgi!擦クチクラ
ッチ45用するスラスト力を、スラスト軸受41.57
aを介してトランスファーケース13aにより担持して
いる。
ファアウトプットギヤ38により発生するスラスト力を
、円錐コロ軸受40a、42mを介してトランスファー
ケース13aによって担持し、かつ中空の雄ネジ52a
の右側がトランスファーケース13aにより担持された
ボールネジ機構56により発生しかつgi!擦クチクラ
ッチ45用するスラスト力を、スラスト軸受41.57
aを介してトランスファーケース13aにより担持して
いる。
従って、トランスファアウトプットギヤ38により発生
するスラスト力を受ける軸受と、ボールネジ機構によ抄
変換されたスラスト力を受けろ軸受とを分離したので、
スラスト軸受の負担をamして寿命を延ばすことができ
る。
するスラスト力を受ける軸受と、ボールネジ機構によ抄
変換されたスラスト力を受けろ軸受とを分離したので、
スラスト軸受の負担をamして寿命を延ばすことができ
る。
第8図に示すものは、ボールネジ機構56bの酸ネジ5
3bを内側と外側にスプラインを有すリング80により
回転不能かつ軸方向移動自在にトランスファーケース1
3bへ連結すると共に、雄ネジ52bをモータ47へ減
速ギヤ81cを介して連結している。
3bを内側と外側にスプラインを有すリング80により
回転不能かつ軸方向移動自在にトランスファーケース1
3bへ連結すると共に、雄ネジ52bをモータ47へ減
速ギヤ81cを介して連結している。
従って、摩擦クラッチ45が係合している時、ボールネ
ジ機構56bの酸ネジ53bは軸方向右側への軸力が作
用するが、該酸ネジ53bの軸力は、ボール及び酸ネジ
53b−そしてスラスト軸受57aを介してマウントケ
ース39の右半分39bに作用し、一方、雄ネジ52b
からの軸方向左側の軸力は、スラスト軸受82及びハブ
43aを介して摩擦クラッチ45を係合すると共に、マ
ウントケース39の左半分39cに作用し、これにより
、ボールネジ機#156bにより変換されるスラスト力
を全てボルト81により担持してトランスファーケース
13bにスラスト力が伝達されない。従って、トランス
ファーケース13bを軽量化できろ。
ジ機構56bの酸ネジ53bは軸方向右側への軸力が作
用するが、該酸ネジ53bの軸力は、ボール及び酸ネジ
53b−そしてスラスト軸受57aを介してマウントケ
ース39の右半分39bに作用し、一方、雄ネジ52b
からの軸方向左側の軸力は、スラスト軸受82及びハブ
43aを介して摩擦クラッチ45を係合すると共に、マ
ウントケース39の左半分39cに作用し、これにより
、ボールネジ機#156bにより変換されるスラスト力
を全てボルト81により担持してトランスファーケース
13bにスラスト力が伝達されない。従って、トランス
ファーケース13bを軽量化できろ。
第9図に示すものは、トルク−スラスト力変換機構に端
面カム機構83を用いている。該端面カム機構83は、
コロ84と、カム端面85mを有しかつそのハブ85b
がリング80aによりトランスファケース13cへ回転
不能かつ軸方向移動自在に連結されたカム片85と、カ
ム端面86aを有しかつ前記ハブ85bの内側に回転自
在に支持されたハブ86bを介して減速ギヤ61cに連
結されたカム片86とにより構成されている。
面カム機構83を用いている。該端面カム機構83は、
コロ84と、カム端面85mを有しかつそのハブ85b
がリング80aによりトランスファケース13cへ回転
不能かつ軸方向移動自在に連結されたカム片85と、カ
ム端面86aを有しかつ前記ハブ85bの内側に回転自
在に支持されたハブ86bを介して減速ギヤ61cに連
結されたカム片86とにより構成されている。
従って、モータ47からの回転が減速ギヤ61Cを介し
てカム片86に伝達されると、カム機構83は、該カム
片86がリング8051にて回転が阻止されているカム
片85との間で相対回転して軸方向に移動し、該移動に
より発生するスラスト力はスラスト軸受82mを介して
摩擦クラッチ45に作用して、該クラッチ45を係合す
る。一方、該摩擦クラッチ45に作用するスラスト力の
反力はスラスト軸受57b及び右マウントケース39d
を介してボルト81により担持されると共に、スラスト
軸受82aからの摩擦クラッチ45に作用するスラスト
力は左マウントケース39cを介してボルト81により
担持される。このように、カム83により変換されるス
ラスト力は全てボルト81が担持してトランスファーケ
ース13cにスラスト力が伝達されないのでトランスフ
ァーケース13cを軽量化できる。
てカム片86に伝達されると、カム機構83は、該カム
片86がリング8051にて回転が阻止されているカム
片85との間で相対回転して軸方向に移動し、該移動に
より発生するスラスト力はスラスト軸受82mを介して
摩擦クラッチ45に作用して、該クラッチ45を係合す
る。一方、該摩擦クラッチ45に作用するスラスト力の
反力はスラスト軸受57b及び右マウントケース39d
を介してボルト81により担持されると共に、スラスト
軸受82aからの摩擦クラッチ45に作用するスラスト
力は左マウントケース39cを介してボルト81により
担持される。このように、カム83により変換されるス
ラスト力は全てボルト81が担持してトランスファーケ
ース13cにスラスト力が伝達されないのでトランスフ
ァーケース13cを軽量化できる。
第10図に示すものは、amクラッチ45と押圧ロッド
46との間に皿バネ62を配置している。
46との間に皿バネ62を配置している。
従って、摩擦クラッチ45からの振動を該皿バネ62が
吸収して振動がボールネジ56等のトルク−スラスト変
換機構に伝播するのを防止できる。
吸収して振動がボールネジ56等のトルク−スラスト変
換機構に伝播するのを防止できる。
また、前記皿バネ62の代りにゴム等の弾性部材を用い
ても同様の効果を得られる。
ても同様の効果を得られる。
更に、前記皿バネ62は、クラッチ45とモータ47と
伝達経路の何処に設けてもよい。
伝達経路の何処に設けてもよい。
第1)図に示すものは、w1wA係合装置用アクチュエ
ータ1を、センターディファレンシャル7aの駆動力入
力用のピニオン32iとリヤ側出力軸37間の差動制限
用の摩擦クラッチ45aに配置している。
ータ1を、センターディファレンシャル7aの駆動力入
力用のピニオン32iとリヤ側出力軸37間の差動制限
用の摩擦クラッチ45aに配置している。
第12図に示すものは、摩擦係合装置用アクチュエータ
1を、センターディファレンシャル7bの駆動力入力用
のピニオン32eとフロント側出力軸36間の差動制限
用の摩擦クラッチ45bに配置している。また、センタ
ーディファレンシャル7bの右サイドギヤ35は直接リ
ヤ側ドライブシャフトギヤ44aに噛合している。
1を、センターディファレンシャル7bの駆動力入力用
のピニオン32eとフロント側出力軸36間の差動制限
用の摩擦クラッチ45bに配置している。また、センタ
ーディファレンシャル7bの右サイドギヤ35は直接リ
ヤ側ドライブシャフトギヤ44aに噛合している。
第13図に示すものは、摩擦係合装置用アクチュエータ
1を、パートタイム方式の4輪駆動車輌、即ちFFベー
スのセンターディファレンシャルを備えない4輪駆動車
輌のフロント側入力軸63aの駆動力をリヤ側出力軸6
5aへ伝達するための摩擦クラッチ45cに配置してい
る。
1を、パートタイム方式の4輪駆動車輌、即ちFFベー
スのセンターディファレンシャルを備えない4輪駆動車
輌のフロント側入力軸63aの駆動力をリヤ側出力軸6
5aへ伝達するための摩擦クラッチ45cに配置してい
る。
第14図に示すものは、wiwA係合装置用アクチュエ
ータ1を、FRベースのセンターディファレンシャルを
備えない4輪駆動車輌のフロント側入力軸65bの駆動
力をフロント側出力軸63bへ伝達するための摩擦クラ
ッチ45dに配置している。
ータ1を、FRベースのセンターディファレンシャルを
備えない4輪駆動車輌のフロント側入力軸65bの駆動
力をフロント側出力軸63bへ伝達するための摩擦クラ
ッチ45dに配置している。
第15図に示すものは、KIWA係合装係合装置用アク
チクエータ1ヤディファレンシャル66のデフロック機
構として入力軸67と左後輪69間に設けた摩擦クラッ
チ45eに配置している。
チクエータ1ヤディファレンシャル66のデフロック機
構として入力軸67と左後輪69間に設けた摩擦クラッ
チ45eに配置している。
また、これに限らず、入力軸67と右後輪70間あるい
は左後輪69と右後輪70間に設けられた摩擦クラッチ
に摩擦係合装置用アクチュエータ1を配置してもよいこ
とは勿論である。
は左後輪69と右後輪70間に設けられた摩擦クラッチ
に摩擦係合装置用アクチュエータ1を配置してもよいこ
とは勿論である。
第16図及び第17図に示すものは、トルク発生機構と
して回転数あるいは回転角制御可能なサーボモータ47
aを用いると共に、摩擦クラッチ45とボールネジ機構
56との間にストロークの大きいコイルバネ71aある
いは皿バネ71bを配置している。
して回転数あるいは回転角制御可能なサーボモータ47
aを用いると共に、摩擦クラッチ45とボールネジ機構
56との間にストロークの大きいコイルバネ71aある
いは皿バネ71bを配置している。
従って、バネ71mあるいは71bの圧縮量に比例した
圧力で摩擦クラッチ45が係合し、また該バネ71aあ
るいは71bの圧縮量がサーボモータ47aの回転数に
比例するため、該サーボモータ47aの回転数を制御す
ることによりamクラッチ45の係合力を制御できる。
圧力で摩擦クラッチ45が係合し、また該バネ71aあ
るいは71bの圧縮量がサーボモータ47aの回転数に
比例するため、該サーボモータ47aの回転数を制御す
ることによりamクラッチ45の係合力を制御できる。
また、前記バネ71aあるいは71bはその種類に限定
されず、ストロークの大きい弾性部材ならば同様の効果
を得られる。
されず、ストロークの大きい弾性部材ならば同様の効果
を得られる。
第18図に示すものは、ボールネジ機構56に代えて普
通ネジ機構例えば角ネジ56gを用いたものである。
通ネジ機構例えば角ネジ56gを用いたものである。
従って、ボール55を備えないので、その径方向の厚さ
を薄くできると共に、摩擦が大きくDCモータ47が作
動していない時も逆戻りしないため、摩擦クラッチ45
の係合力を変える時のみDCモータ47を作動させれば
よい。
を薄くできると共に、摩擦が大きくDCモータ47が作
動していない時も逆戻りしないため、摩擦クラッチ45
の係合力を変える時のみDCモータ47を作動させれば
よい。
また、前記角ネジ機構56aのリードを小さくするとス
ラスト力を増大することができる。
ラスト力を増大することができる。
第19図に示すものは、トルク−スラスト力変換機構と
して回転カム72及びカムフォロワーフ4を用いると共
に、トルクを増大させろためにウオームギヤ73を用い
、更にカムフォロワー74のスラスト力を押圧ロッド4
6に伝達するために、レバー75を用いて、力を増大し
ている。
して回転カム72及びカムフォロワーフ4を用いると共
に、トルクを増大させろためにウオームギヤ73を用い
、更にカムフォロワー74のスラスト力を押圧ロッド4
6に伝達するために、レバー75を用いて、力を増大し
ている。
従って、押圧ロッド46のストロークはカム72の回転
角に関連し、該カム72の回転角はサーボモータ47a
の回転数あるいは回転角により制御できる。
角に関連し、該カム72の回転角はサーボモータ47a
の回転数あるいは回転角により制御できる。
第20図に示すものは、トルクを増大させるために、サ
ンギヤ76a1ピニオンギヤ76b及びリングギヤ76
cからなる遊星歯車76を用いると共に、ボールネジ機
構56のスラスト力を摩擦クラッチ45に伝達する手段
にレバー75aを用いて、力を増大している。
ンギヤ76a1ピニオンギヤ76b及びリングギヤ76
cからなる遊星歯車76を用いると共に、ボールネジ機
構56のスラスト力を摩擦クラッチ45に伝達する手段
にレバー75aを用いて、力を増大している。
第21図に示すものは、トルクを増大させるために、内
歯スプライン77a1外歯スプライン77b、ベアリン
グ77c及び楕円カム77dからなるハーモニックドラ
イブ77を用いると共に、ボールネジ機構56のスラス
ト力を押圧ロッド46に伝達する手段にレバー75cを
用いて、力を増大している。
歯スプライン77a1外歯スプライン77b、ベアリン
グ77c及び楕円カム77dからなるハーモニックドラ
イブ77を用いると共に、ボールネジ機構56のスラス
ト力を押圧ロッド46に伝達する手段にレバー75cを
用いて、力を増大している。
なお、以上説明は、すべて4輪駆動車輌におけるトラン
スファー装置のクラッチに適用した実施例について説明
しているが、これに限らず、自動変速装置に用いられる
クラッチ及びブレーキ、更には他のクラッチ及びブレー
キに適用してもよいことは勿論である。
スファー装置のクラッチに適用した実施例について説明
しているが、これに限らず、自動変速装置に用いられる
クラッチ及びブレーキ、更には他のクラッチ及びブレー
キに適用してもよいことは勿論である。
(ト)発明の詳細
な説明したように、本発明によると、モータ等のトルク
発生機構にて発生したトルクを、力の増大を伴ってスラ
スト力に変換するトルク−スラスト力変換機構により直
接スラスト力に変換するので、lII擦係合装置の係合
力を電気により直接制御することができ、制御が容易と
なると共に応答性を向上し、また機構を簡潔にすること
ができる。
発生機構にて発生したトルクを、力の増大を伴ってスラ
スト力に変換するトルク−スラスト力変換機構により直
接スラスト力に変換するので、lII擦係合装置の係合
力を電気により直接制御することができ、制御が容易と
なると共に応答性を向上し、また機構を簡潔にすること
ができる。
更に、エネルギー変換による損失を無くして効率的な制
御を行うことができる。
御を行うことができる。
第1図は本発明に係る機能を示す機能ブロック図である
。そして、第2図及び第3図は従来例を示す機能ブロッ
ク図である。また、第4図は本発明を適用した動力伝達
装置を示す正面断面図であり、第5図はその概略図であ
る。更に、第6図は摩擦係合用アクチュエータを示す詳
細図である。 そして、第7図ないし第21図はそれぞれ異なる実施例
を示す図である。 1、1’、 1’・・・摩擦係合装置用アクチュエータ
、2・・・動力伝達装置 、 45,45a、45b。 45c、45d、45e−摩擦係合装置 、47、47
a、 47 b−−トルク発生機構 、56.56a
、56b、72,75,75a。 75C,83・・・トルク−スラスト力変換機構 、5
6.56a、56b・・・ネジ機構 、 56゜56
b・・・ボールネジ機$1) 、 52,52b・・
・雄ネジ 、 53,53a、53b−雌ネジ 、72
.83・・カム機構 。
。そして、第2図及び第3図は従来例を示す機能ブロッ
ク図である。また、第4図は本発明を適用した動力伝達
装置を示す正面断面図であり、第5図はその概略図であ
る。更に、第6図は摩擦係合用アクチュエータを示す詳
細図である。 そして、第7図ないし第21図はそれぞれ異なる実施例
を示す図である。 1、1’、 1’・・・摩擦係合装置用アクチュエータ
、2・・・動力伝達装置 、 45,45a、45b。 45c、45d、45e−摩擦係合装置 、47、47
a、 47 b−−トルク発生機構 、56.56a
、56b、72,75,75a。 75C,83・・・トルク−スラスト力変換機構 、5
6.56a、56b・・・ネジ機構 、 56゜56
b・・・ボールネジ機$1) 、 52,52b・・
・雄ネジ 、 53,53a、53b−雌ネジ 、72
.83・・カム機構 。
Claims (10)
- (1)動力伝達装置に介在し、かつ制御部からの電気信
号に基づき制御される摩擦係合装置用アクチュエータで
あって、 電気エネルギをトルクに変換するトルク発生機構と、 該トルク発生機構にて発生したトルクを、力の増大を伴
ってスラスト力に変換するトルク−スラスト力変換機構
と、を備え、 該トルク−スラスト力変換機構によるスラスト力を摩擦
係合装置に作用することを特徴とする摩擦係合装置用ア
クチュエータ。 - (2)前記トルク−スラスト力変換機構が相対回転する
雌ネジと雄ネジからなるネジ機構である特許請求の範囲
第1項記載の摩擦係合装置用アクチュエータ。 - (3)前記ネジ機構がボールネジ機構である特許請求の
範囲第2項記載の摩擦係合装置用アクチュエータ。 - (4)前記トルク−スラスト力変換機構が相対回転する
2個のカム片からなる端面カム機構である特許請求の範
囲第1項記載の摩擦係合装置用アクチュエータ。 - (5)前記トルク−スラスト力変換機構が減速装置を介
してトルク伝達される回転カムとカムフォロアである特
許請求の範囲第1項記載の摩擦係合装置用アクチュエー
タ。 - (6)前記トルク−スラスト力変換機構がレバー比にて
力を増大するレバーを備えてなる特許請求の範囲第1項
記載の摩擦係合装置用アクチュエータ。 - (7)前記トルク−スラスト力変換機構、又は該トルク
−スラスト力変換機構と摩擦係合部材との間に、弾性部
材を介在した特許請求の範囲第1項記載の摩擦係合装置
用アクチュエータ。 - (8)前記摩擦係合装置が4輪駆動装置のトランスファ
ーに用いられる摩擦クラッチである特許請求の範囲第1
項記載の摩擦係合装置用アクチュエータ。 - (9)前記摩擦クラッチに作用するスラスト力を、トラ
ンスファーケースにて担持する特許請求の範囲第8項記
載の摩擦係合装置用アクチュエータ。 - (10)前記摩擦クラッチに作用するスラスト力を、該
クラッチを収納するギヤマウントケースにて担持する特
許請求の範囲第8項記載の摩擦係合装置用アクチュエー
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