JPH0979291A - 推力アクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 動力伝達機構に衝撃吸収用のトーションスプ
リング３を介在させてモータ２の小型化を可能とした推
力アクチュエータ１を提供すること。 【解決手段】 動力伝達機構の大径ギヤ１１と小径ギヤ
１３との間に介在されたトーションスプリング３は、モ
ータ２の回転中にロッド４がロックして小径ギヤ１３の
回転が停止した時に、大径ギヤ１１を通じて伝達される
モータ２の回転慣性エネルギによって回転方向に捩じり
込まれ、その捩じり角に応じた捩じりトルクを蓄える。
この時、モータ２の発生する回転トルクは、トーション
スプリング３に蓄えられた捩じりトルクより小さい（ト
ーションスプリング３の反力によってモータ２が逆回転
しない程度の回転トルクを発生できれば良い）ので、モ
ータ２の小型化、省電力化が計れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モータの回転力を
軸方向の推力に変換してロッドを駆動する推力アクチュ
エータに関し、特に４輪駆動車における２輪駆動と４輪
駆動との切換装置、または差動固定装置（通称デフロッ
ク）のロック状態とアンロック状態との切換装置等に用
いて好適である。

【０００２】

【従来の技術】例えば、４輪駆動車における２輪駆動と
４輪駆動との切換装置としては、特公平５−５５３３１
号公報に開示されたものが知られている。この切換装置
は、フォークシャフトに固定されたシフトフォークによ
ってスライダを操作し、このスライダを介して前輪側の
駆動軸に設けられたスプラインと後輪側の駆動軸に設け
られたスプラインとが連結されることで４輪駆動とな
り、切り離されることで２輪駆動となる。そして、フォ
ークシャフトを軸方向に往復動させる手段として推力ア
クチュエータが用いられている。その推力アクチュエー
タは、モータの回転力をギヤの組み合わせにより増力し
てピニオンギヤに伝達し、ピニオンギヤとラックギヤと
の間で推力（軸方向の動力）に変換してロッド（フォー
クシャフトに連結されている）を駆動している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の切換装置では、
図９に示すように、スライダとスプラインとが噛み合う
直前（図９のＡ点）に互いの歯と歯を噛み合わせるため
に大きな推力を必要とするが、互いの歯と歯が一旦噛み
合ってしまえば、その後スライダを移動させるためには
あまり大きな推力を必要としない。同様に、スライダを
スプラインから外す時にも、スライダが滑り始める直前
（図９のＢ点）に大きな推力を必要とするが、一旦滑り
始めた後は、スライダを移動させるために大きな推力を
必要としない。

【０００４】ところが、従来の推力アクチュエータは、
ロッドを駆動するための必要推力をモータの回転トルク
によって発生しているため、そのモータは、スライダと
スプラインとが噛み合う直前およびスライダが滑り始め
る直前の大きな推力を出力できるだけの回転トルクを発
生する必要がある。その結果、モータの発生する回転ト
ルクが大きくなるため、モータの小型化および省電力化
が困難であった。本発明は、上記事情に基づいて成され
たもので、動力伝達機構に衝撃吸収用のトーションスプ
リングを介在させてモータの小型化を可能とした推力ア
クチュエータを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

（請求項１の構成）クラッチの噛み合いおよび離脱を行
わせる推力アクチュエータであって、通電を受けて回転
トルクを発生するモータと、このモータの回転トルクを
増大して軸方向の推力に変換する動力伝達機構と、この
動力伝達機構を介して推力が付与されることにより、軸
方向に移動してクラッチ操作を行うロッドと、前記動力
伝達機構に介在されて、前記クラッチを噛み合わせる時
あるいは離脱させる時に前記ロッドに掛かる負荷が増大
して前記ロッドの移動が停止した時に、前記モータの回
転慣性エネルギを吸収して前記クラッチ操作に必要な推
力を出力できるトルクを蓄えるトーションスプリングと
を備え、前記モータは、前記ロッドの移動停止によって
回転が停止した時に生じるロックトルクが、前記クラッ
チ操作に必要な推力に相当するトルクより小さいことを
特徴とする。

【０００６】（請求項１の作用）モータが通電されて回
転すると、モータの回転トルクが動力伝達機構により軸
方向の推力に変換されてロッドに付与され、ロッドが軸
方向に移動してクラッチ操作が行われる。ここで、クラ
ッチを噛み合わせる直前、およびクラッチを離脱させる
直前には大きな推力を必要とするため、ロッドに掛かる
負荷が増大してロッドの移動が停止すると、モータ（ロ
ータ等）の回転慣性エネルギがトーションスプリングに
吸収されながらモータは停止する。このトーションスプ
リングに吸収されたエネルギは、クラッチ操作（クラッ
チを噛み合わせる操作、および離脱させる操作）に必要
な推力を出力できるだけのトルクを発生できるため、ク
ラッチが噛み合い始めるまで、あるいはクラッチが離脱
し始めるまでロッドに所要の推力を付与できる。また、
モータは、通電状態のまま回転が停止した時（即ちロッ
ドの移動が停止した時）に生じるロックトルクがクラッ
チ操作に必要な推力に相当するトルクより小さく設定さ
れているが、動力伝達機構の伝達効率の関係から、トー
ションスプリングの反力によってモータが回される（逆
回転する）ことはない。

【０００７】（請求項１の効果）本発明によれば、クラ
ッチの噛み合い直前、および離脱直前にトーションスプ
リングに吸収されたモータの回転慣性エネルギによって
大きな推力（クラッチ操作に必要な推力）を発生できる
ため、その分、モータの発生する回転トルクを小さくで
きる。これにより、モータの小型化および省電力化を図
ることができ、それに伴って装置全体の小型化およびコ
ストダウンが可能となる。

【０００８】（請求項２の構成）クラッチの噛み合いお
よび離脱を行わせる推力アクチュエータであって、通電
を受けて回転トルクを発生するモータと、このモータの
回転トルクを増大して軸方向の推力に変換する動力伝達
機構と、この動力伝達機構を介して推力が付与されるこ
とにより、軸方向に移動してクラッチ操作を行うロッド
と、前記動力伝達機構に介在されて、前記クラッチを噛
み合わせる時あるいは離脱させる時に前記ロッドに掛か
る負荷が増大して前記ロッドの移動が停止した時に、前
記モータの回転慣性エネルギを吸収して前記クラッチ操
作に必要な推力を出力できるトルクを蓄えるトーション
スプリングと、前記ロッドの移動が停止した際に、前記
モータの発生するロックトルクが前記クラッチ操作に必
要な推力に相当するトルクより小さくなるように前記モ
ータへの通電電流を制御するモータ駆動回路とを備え
る。

【０００９】（請求項２の作用および効果）本発明で
は、モータのロックトルクがクラッチ操作に必要な推力
に相当するトルクより小さくなるように、モータ駆動回
路によりモータへの通電電流が制御される。これによ
り、電源電圧や雰囲気温度等の変動によるモータ電流の
変動が無くなるため、モータを使用する電圧条件および
温度条件が広くなる。

【００１０】

【実施例】次に、本発明の推力アクチュエータを４輪駆
動車の２輪駆動と４輪駆動とを切り換える切換装置に適
用した実施例を図面に基づいて説明する。 （第１実施例）図１および図２は推力アクチュエータの
内部構造を示す平面図（アッパケースを取り外した状
態）、図３は推力アクチュエータの内部構造を示す側面
断面図（図１および図２のＡ−Ａ断面図）である。ま
ず、図８に基づいて２輪駆動と４輪駆動とを切り換える
切換装置１００の構造を説明する。切換装置１００は、
前輪駆動軸１１０の外周に設けられたスプライン１１
１、後輪駆動軸１２０に設けられたスプライン１２１、
両者のスプライン１１１、１２１に係合可能に設けられ
たスライダ１３０、およびスライダ１３０を操作するシ
フトフォーク１４０が固定されたフォークシャフト１５
０等より構成されている。

【００１１】前輪駆動軸１１０は、エンジンからトラン
スミッション（図示しない）を介して駆動力が伝達され
て、エンジン運転中は常時回転している（後輪駆動軸１
２０にエンジンの駆動力が伝達される構造でも良い）。
後輪駆動軸１２０は、前輪駆動軸１１０と軸方向に対向
して配置され、前輪駆動軸１１０の端部にベアリング１
６０を介して回転自在に支持されている。スライダ１３
０は、２輪駆動の時に前輪駆動軸１１０のスプライン１
１１に噛み合わされており、２輪駆動から４輪駆動へ切
り換える時に、図８の右方向へ移動して後輪駆動軸１２
０のスプライン１２１とも噛み合う（両方のスプライン
１１１、１２１と噛み合った状態）。即ち、フォークシ
ャフト１５０に固定されたシフトフォーク１４０によっ
てスライダ１３０を操作し、このスライダ１３０を介し
て前輪駆動軸１１０のスプライン１１１と後輪駆動軸１
２０のスプライン１２１とが連結されることで４輪駆動
となり、切り離されることで２輪駆動となる。なお、本
発明のクラッチの噛み合いおよび離脱とは、スライダ１
３０と後輪駆動軸１２０のスプライン１２１との噛み合
いおよび離脱を言う。

【００１２】推力アクチュエータ１は、フォークシャフ
ト１５０を駆動操作するもので、図１〜図３に示すよう
に、通電を受けて回転トルクを発生するモータ２、この
モータ２の回転トルクを伝達する動力伝達機構（後述す
る）、この動力伝達機構に介在されたトーションスプリ
ング３、動力伝達機構により伝達された動力（推力）を
受けて軸方向に往復動するロッド４、各構成部品を収容
するケース５、およびモータ２を通電するモータ駆動回
路６（図７参照）等より構成されている。

【００１３】動力伝達機構は、 ａ）モータ２の出力軸２ａに取り付けられて出力軸２ａ
と一体に回転するウォームギヤ７（但し、このウォーム
ギヤ７は、モータ２への通電が停止された時にモータ２
が逆回転できるように進み角の大きいものを使用してい
る）、 ｂ）ウォームギヤ７と噛み合うウォームホイール８、 ｃ）ウォームホイール８と共通の支持軸９に支持されて
ウォームホイール８と一体に回転する小径ギヤ１０、 ｄ）小径ギヤ１０と噛み合う大径ギヤ１１、 ｅ）大径ギヤ１１と共通の支持軸１２に支持されてトー
ションスプリング３を介してトルク伝達される小径ギヤ
１３、 ｆ）小径ギヤ１３と噛み合う大径ギヤ１４、 ｇ）大径ギヤ１４と共通の支持軸１５に支持されて大径
ギヤ１４と一体に回転する小径ギヤ１６、 ｈ）小径ギヤ１６と噛み合うプレートギヤ１７、 ｉ）支持軸１８に嵌合するプレートギヤ１７のボス部の
外周に形成されてプレートギヤ１７と一体に回転するピ
ニオンギヤ１９、 ｊ）ロッド４の端部に一体に設けられてピニオンギヤ１
９と噛み合うことでピニオンギヤ１９の回転力を推力
（軸方向の動力）に変換するラックギヤ２０等より構成
されている。

【００１４】トーションスプリング３は、図４（図１の
Ｂ−Ｂ断面図）および図５に示すように、大径ギヤ１１
の内周に配されており、その両端部３ａ、３ｂが内周側
へ折り曲げられて大径ギヤ１１の内側に突設された円弧
状の係止壁１１ａに係止されて所定のセットトルクが付
与されている。なお、大径ギヤ１１は、軸方向の一方側
（図４の右側）のみ側壁を有し、他方側は開口されてい
る。トーションスプリング３を介してトルク伝達される
小径ギヤ１３は、大径ギヤ１１の開口された側面を塞ぐ
円形のプレート１３ａを有し、このプレート１３ａの一
側面（図４の右側面）に、大径ギヤ１１の係止壁１１ａ
の内周側でトーションスプリング３の両端部３ａ、３ｂ
の間に挿入される円弧状の係合壁１３ｂが設けられてい
る。なお、係合壁１３ｂは、大径ギヤ１１の係止壁１１
ａより周方向の長さ（円弧長）が若干短く形成されてお
り、トーションスプリング３の両端部３ａ、３ｂの間で
回転方向に多少の遊びが設定されている（図５（ａ）参
照）。

【００１５】このトーションスプリング３は、例えばモ
ータ２の回転中にロッド４がロックして小径ギヤ１３の
回転が停止した時に、図５（ｂ）、（ｃ）に示すよう
に、自身の一方の端部３ａが小径ギヤ１３の係合壁１３
ｂの一端に係合しながら大径ギヤ１１を通じて伝わるモ
ータ２の回転慣性エネルギによって回転方向に捩じり込
まれ、その捩じり角に応じた捩じりトルクを蓄えること
ができる。なお、図５（ａ）は捩じり角＝０のセット状
態、図５（ｂ）はセット状態（つまり図５（ａ）の状
態）から捩じり角θ1 だけ捩じられた状態、図５（ｃ）
はセット状態から捩じり角θ2 （＞θ1 ）だけ捩じられ
た状態を示す。

【００１６】但し、本実施例のトーションスプリング３
は、図６のグラフに示すように、捩じり角が増大して
も、それによって得られる捩じりトルクが大きく変化し
ない様に、スプリング定数が小さく設定されている。な
お、図６における各記号は以下の通りである。 Ｔ0 ：トーションスプリング３のセットトルク Ｔ1 ：セット状態からθ1 だけ捩じられた時の捩じりト
ルク Ｔ2 ：セット状態からθ2 だけ捩じられた時の捩じりト
ルク Ｅ1 ：モータ回転数が「低速」時の回転慣性エネルギ Ｅ2 ：モータ回転数が「中速」時の回転慣性エネルギ

【００１７】具体的に、捩じり角θ＝１．５ｒａｄ、
２．４ｒａｄ、３．２ｒａｄの場合のトーションスプリ
ング３の捩じりトルクＴ、トーションスプリング３に吸
収されるエネルギＥ、および捩じりトルクＴによって得
られる推力を算出または測定すると、それぞれ下記の表
１の様になる。

【表１】

【００１８】一方、本アクチュエータ１において、無負
荷動作時でのモータ２の回転数変動を５０００rpm （at
１０ｖ）〜８０００rpm （at１６ｖ）の範囲とした場合
に、その変動範囲内の回転数によって生じるモータ２の
回転慣性エネルギは下記の表２に示す通りである。な
お、無負荷動作時のモータ通電電流は０．１〜０．２Ａ
である。

【表２】

【００１９】上記の表１と表２の結果からも分かるよう
に、ロッド４の移動が停止した時にモータ２の回転慣性
エネルギによってトーションスプリング３を捩じり込む
ことができ、その時、トーションスプリング３に蓄えら
れた捩じりトルクにより得られる推力は５０〜７０kgと
なり、切替装置１００のスライダ１３０とスプライン１
２１とを噛み合わせる時、あるいは離脱させる時に必要
な推力（本実施例では最大５０kg）より大きな推力が得
られる。

【００２０】ロッド４は、ケース５にシール部材２１
（図１参照）を介して往復動可能に支持されて、先端部
がケース５の外側（図１の右側）へ突出し、その先端部
に設けられた連結ピン４ａ（図８参照）が切換装置１０
０のフォークシャフト１５０に設けられた連結凹部１５
１に係合されている。このロッド４は、ピニオンギヤ１
９とラックギヤ２０との噛み合いにより変換された推力
を受けてラックギヤ２０と一体に作動する（軸方向に移
動する）ことにより、フォークシャフト１５０を駆動す
る。ケース５は、図３に示すように、シール部材２２を
介して液密に組み合わされたロアケース５ａとアッパケ
ース５ｂから成る。

【００２１】モータ駆動回路６は、図７に示すように、
手動スイッチ２３を介して電子制御装置（ＥＣＵ）２４
に接続され、手動スイッチ２３がオンされた時に、電子
制御装置２４より出力される起動信号を受けてモータ２
を所定時間（例えば１秒間）だけ通電する。電子制御装
置２４は、例えば車両のエンジン制御、サスペンション
制御、またはエアコン制御等を行うもので、イグニッシ
ョンスイッチＩＧがオンされることで、車載電源Ｂより
電力の供給を受けて作動する。

【００２２】本実施例のモータ２は、ロッド４の移動が
停止した際に発生するトルク（即ち通電状態でモータ２
の回転が停止した時に発生するロックトルク）がロッド
４の移動停止に伴ってトーションスプリング３に蓄えら
れるトルクより小さく、且つトーションスプリング３の
反力によってモータ２が逆回転しない程度のトルクを発
生する。具体的に動力伝達機構の各ギヤでのトータル減
速比、および各ギヤの総伝達効率（本実施例ではη＝
０．６）に基づいてロックトルクを算出すると、正規の
値の約３６％で良いことになる。従って、例えばロッド
４に約５０kgの推力を付与するためには約２００gfcmの
トルクが必要であるが、本実施例のモータ２は、 ２００gfcm×０．３６＝７２gfcm のロックトルクを発生すれば良いことになる。

【００２３】次に、本実施例の作動を説明する。なお、
以下の説明は、２輪駆動から４輪駆動へ切り換える場合
の作動である。乗員により手動スイッチ２３がオンされ
て、電子制御装置２４からモータ駆動回路６へ起動信号
が出力されることにより、モータ駆動回路６を通じてモ
ータ２が通電される。通電を受けてモータ２が回転する
と、出力軸２ａに取り付けられたウォームギヤ７が出力
軸２ａと一体に回転し、このウォームギヤ７と噛み合う
ウォームホイール８が回転する。ウォームホイール８の
回転は、ウォームホイール８と共に支持軸９に一体に設
けられた小径ギヤ１０を介して大径ギヤ１１に伝達され
て、この大径ギヤ１１からトーションスプリング３を介
して小径ギヤ１３に伝達され、さらに小径ギヤ１３から
大径ギヤ１４へ、大径ギヤ１４から小径ギヤ１６へ、小
径ギヤ１６からプレートギヤ１７へ順に伝達された後、
このプレートギヤ１７と一体に回転するピニオンギヤ１
９からラックギヤ２０に伝達されて、ピニオンギヤ１９
とラックギヤ２０との間で軸方向の推力に変換される。

【００２４】このラックギヤ２０で変換された推力によ
りロッド４が引き込まれて（図２参照）フォークシャフ
ト１５０を駆動する。これにより、フォークシャフト１
５０に固定されたシフトフォーク１４０を介してスライ
ダ１３０が移動（図８の右方向へ移動）し、前輪駆動軸
１１０に設けられたスプライン１１１と噛み合ったま
ま、後輪駆動軸１２０に設けられたスプライン１２１と
も噛み合うことで、前輪駆動軸１１０と後輪駆動軸１２
０とが連結されて２輪駆動から４輪駆動へ切り換えられ
る。ここで、シフトフォーク１４０を介して移動するス
ライダ１３０は、後輪駆動軸１２０のスプライン１２１
に噛み合う際に、スプライン１２１の端面に当接してス
ムーズな噛み合いが行われない場合が生じる。この場
合、前輪駆動軸１１０の回転に伴ってスライダ１３０と
スプライン１２１との互いの歯筋が合致するまでスライ
ダ１３０の移動が停止される。

【００２５】これにより、推力アクチュエータ１では、
ロッド４がロック（移動停止）してトーションスプリン
グ３よりロッド４側に設けられた各ギヤ（１３、１４、
１６、１７、１９、２０）の回転は停止するが、トーシ
ョンスプリング３よりモータ２側に設けられた各ギヤ
（７、８、１０、１１）はモータ２の回転慣性エネルギ
によって回転を継続しようとする。このため、トーショ
ンスプリング３は、モータ２の回転数（５０００rpm 〜
８０００rpm ）に応じた回転慣性エネルギ（表２参照）
を吸収して捩じり込まれる。従って、ロッド４は、スラ
イダ１３０とスプライン１２１との噛み合いに必要な推
力が加えられた状態で停止している。この時、モータ２
の発生するロックトルクはトーションスプリング３に蓄
えられる捩じりトルクより小さく（１／２以下）なる
が、トーションスプリング３の反力によってモータ２が
逆回転することはない。

【００２６】その後、前輪駆動軸１１０の回転に伴いス
ライダ１３０と後輪駆動軸１２０のスプライン１２１と
の歯筋が合致して両者が噛み合い始めると、ロッド４に
掛かる負荷が低減して、それまで停止していたロッド４
がトーションスプリング３から得られる推力により作動
してスライダ１３０とスプライン１２１との噛み合いを
完了させる。この後、フォークシャフト１５０は、スラ
イダ１３０と後輪駆動軸１２０のスプライン１２１とが
噛み合った状態でさらに移動し、シフトフォーク１４０
がストッパ１７０に当接することで停止する。このシフ
トフォーク１４０がストッパ１７０に当接して停止する
ことで再びロッド４に掛かる負荷が増大してロッド４は
停止するが、上記のようにトーションスプリング３にモ
ータ２の回転慣性エネルギが吸収されるため、ロッド４
の移動停止に伴う衝撃力が動力伝達機構に加わることは
ない。

【００２７】そして、モータ２の通電開始から所定時間
（１秒）経過後に通電が停止されて、２輪駆動から４輪
駆動への切り換えが終了する。このモータ２への通電が
停止されるとトーションスプリング３に蓄えられた捩じ
りトルクによってモータ２が逆回転することにより、動
力伝達機構に掛かる負荷は解消される。なお、４輪駆動
から２輪駆動への切り換え操作においてもスライダ１３
０とスプライン１２１とが離脱する直前に大きな推力を
必要とするが、上記の作動説明と同様にトーションスプ
リング３に蓄えられた捩じりトルクによって離脱に必要
な推力を発生させることができる。

【００２８】（本実施例の効果）本実施例によれば、ス
ライダ１３０とスプライン１２１とが噛み合う直前、あ
るいは離脱する直前にトーションスプリング３に吸収さ
れたモータ２の回転慣性エネルギによって大きな推力を
発生できる。これにより、モータ２の発生するロックト
ルクをトーションスプリング３に蓄えられた反力によっ
て逆回転しない程度に小さく設定できるため、モータ２
の小型化および省電力化を図ることができ、それに伴っ
て装置全体の小型化およびコストダウンが可能となる。

【００２９】また、モータ２の通電が停止された時に、
モータ２が逆回転してロッド４および動力伝達機構に掛
かっていた負荷を解消することができる。これにより、
ロッド４および動力伝達機構を構成する各ギヤ（ウォー
ムギヤ７、ウォームホイール８、小径ギヤ１０、大径ギ
ヤ１１、小径ギヤ１３、大径ギヤ１４、小径ギヤ１６、
プレートギヤ１７、ピニオンギヤ１９、ラックギヤ２
０）の小型化および樹脂化による軽量化を図ることがで
きるとともに、それに伴って各ギヤを支持する支持軸
９、１２、１５、１８およびケース５の樹脂化が可能と
なり、コストダウンを図ることができる。

【００３０】（第２実施例）本実施例は、モータ駆動回
路６内にモータ２に流れる電流を一定に保つ定電流回路
（図示しない／例えばＰＷＭ：パルス幅変調）を設けた
場合の一例を示すものである。即ち、モータ駆動回路６
は、ロッド４の移動が停止した際にモータ２の発生する
トルクがトーションスプリング３に蓄えられるトルクよ
り小さく、且つトーションスプリング３の反力によって
モータ２が逆回転しない程度のトルクを発生できるよう
にモータ２への通電電流を制御する。例えば、ロッド４
に約５０kgの推力を付与するためには１．５Ａの電流が
必要であるが、トーションスプリング３の反力によって
モータ２が逆回転しない程度のトルクを発生するために
は、 １．５Ａ×０．３６＝０．５４Ａ の電流をモータ２へ通電すれば良いことになる。本実施
例では、ロッド４の移動停止によってモータ２の回転が
停止した時に、モータ２に一定電流（通常必要となる電
流より低い値に設定）を流すことにより、電源電圧や雰
囲気温度等の変動によるモータ電流の変動が無くなるた
め、モータ２を使用する電圧条件および温度条件が広く
なる。

【００３１】〔変形例〕本実施例では、モータ２の通電
が停止された時にモータ２が逆回転できるように、進み
角の大きいウォームギヤ７を使用したが、ウォームギヤ
７の代わりに小径の平歯車を用いても良い。本実施例で
は、推力アクチュエータ１を２輪駆動と４輪駆動とを切
り換える切換装置１００に適用したが、差動固定装置の
ロック状態とアンロック状態との切換装置に適用するこ
ともできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】推力アクチュエータの内部構造を示す平面図で
ある。

【図２】推力アクチュエータの作動状態を示す内部構造
の平面図である。

【図３】推力アクチュエータの内部構造を示す側面断面
図である。

【図４】トーションスプリングの取付け状態を示す断面
図である。

【図５】トーションスプリングが捩じられる状態を示す
作動図である。

【図６】トーションスプリングの捩じり角とトルクとの
関係を示すグラフである。

【図７】推力アクチュエータを駆動する電気回路図であ
る。

【図８】推力アクチュエータを含む切換装置の全体断面
図である。

【図９】従来技術に係わる作動説明図である。

【符号の説明】

１ 推力アクチュエータ ２ モータ ３ トーションスプリング ４ ロッド ６ モータ駆動回路 ７ ウォームギヤ（動力伝達機構） ８ ウォームホイール（動力伝達機構） １０ 小径ギヤ（動力伝達機構） １１ 大径ギヤ（動力伝達機構） １３ 小径ギヤ（動力伝達機構） １４ 大径ギヤ（動力伝達機構） １６ 小径ギヤ（動力伝達機構） １７ プレートギヤ（動力伝達機構） １９ ピニオンギヤ（動力伝達機構） ２０ ラックギヤ（動力伝達機構）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】クラッチの噛み合いおよび離脱を行わせる
   推力アクチュエータであって、 通電を受けて回転トルクを発生するモータと、 このモータの回転トルクを増大して軸方向の推力に変換
   する動力伝達機構と、 この動力伝達機構を介して推力が付与されることによ
   り、軸方向に移動してクラッチ操作を行うロッドと、 前記動力伝達機構に介在されて、前記クラッチを噛み合
   わせる時あるいは離脱させる時に前記ロッドに掛かる負
   荷が増大して前記ロッドの移動が停止した時に、前記モ
   ータの回転慣性エネルギを吸収して前記クラッチ操作に
   必要な推力を出力できるトルクを蓄えるトーションスプ
   リングとを備え、 前記モータは、前記ロッドの移動停止によって回転が停
   止した時に生じるロックトルクが、前記クラッチ操作に
   必要な推力に相当するトルクより小さいことを特徴とす
   る推力アクチュエータ。
2. 【請求項２】クラッチの噛み合いおよび離脱を行わせる
   推力アクチュエータであって、 通電を受けて回転トルクを発生するモータと、 このモータの回転トルクを増大して軸方向の推力に変換
   する動力伝達機構と、 この動力伝達機構を介して推力が付与されることによ
   り、軸方向に移動してクラッチ操作を行うロッドと、 前記動力伝達機構に介在されて、前記クラッチを噛み合
   わせる時あるいは離脱させる時に前記ロッドに掛かる負
   荷が増大して前記ロッドの移動が停止した時に、前記モ
   ータの回転慣性エネルギを吸収して前記クラッチ操作に
   必要な推力を出力できるトルクを蓄えるトーションスプ
   リングと、 前記ロッドの移動が停止した際に、前記モータの発生す
   るロックトルクが前記クラッチ操作に必要な推力に相当
   するトルクより小さくなるように前記モータへの通電電
   流を制御するモータ駆動回路とを備えた推力アクチュエ
   ータ。