专利名称：电动促动器的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种电动促动器，在该电动促动器中，为了进行换挡操作而使选换挡轴绕轴旋转，并且，为了进行选挡操作而使上述选换挡轴进行轴向移动。
背景技术：
以往，公知有使手动变速器的变速变成自动化后的自动控制式手动变速器(Automated Manual Transmission)的变速装置。这样的变速装置具备电动促动器,该电动促动器通过对变速杆进行操作而切换变速机构的变速挡。例如在日本特开2011-75097号公报中，作为电动促动器的一个例子而公开了如下换挡/选挡驱动装置，该换挡/选挡驱动装置通过电动马达的旋转驱动カ使选换挡轴绕轴旋转从而进行换挡动作，或者通过电动马达的旋转驱动カ使选换挡轴沿轴向移动。上述换挡/选挡驱动装置具备第一转换机构以及第ニ转换机构。上述第一转换机构将电动马达的旋转驱动カ转换为用于使选换挡轴旋转的力。上述第二转换机构将该旋转驱动カ转换为用于使选换挡轴进行轴向移动的カ。在日本特开2011-75097号公报中，为了对电动马达的旋转驱动力进行增幅并将其输出，使第一转换机构(换挡转换机构)具备作为減速机构之ー的滚珠丝杠机构、臂。例如，滚珠丝杠机构具有丝杠轴以及螺母。上述丝杠轴与选换挡轴形成交错角为90°的交错轴的关系。上述螺母经由滚珠而与丝杠轴卡合。具体而言，电动马达的驱动カ被输入到丝杠轴，臂的一端与螺母结合成能够一同旋转，并且臂的另一端与选换挡轴连结成能够一体旋转。具体而言，臂的 另一端与选换挡轴的连结通过花键嵌合而实现。而且，通过电动马达的旋转使螺母沿丝杠轴的轴向移动，从而臂伴随着该螺母的移动而绕选换挡轴摆动，由此，使得选换挡轴进行旋转。然而，在这样的结构中存在难以使选换挡轴顺畅地进行轴向移动这样的问题。例如，若臂与选换挡轴之间的尺寸精度较低，则形成于ー对花键部之间的、用于啮合的间隙会在局部缩窄。其结果，伴随着选换挡轴的轴向移动，臂的另一端可能会沿该选换挡轴的轴向移动。而且，若臂的另一端进行轴向移动，则臂相对于选换挡轴从正交姿势开始倾转。由此，形成于ー对花键部之间的、用于啮合的间隙会进ー步缩窄。其結果，进行轴向移动的选换挡轴的外周可能会挖削臂的另一端的花键部内周。若能够使臂的另一端固定于选换挡轴，则能够化解此类问题。然而，在为了进行换挡操作而使臂的一端与螺母结合的上述结构中，无法使臂的另一端固定于能够进行轴向移动的选换挡轴。因此，在使臂的另一端固定于选换挡轴的情况下，还需要同时研究用于使选换挡轴顺畅地旋转的结构。
发明内容
本发明的目的之ー在于提供能够使选换挡轴进行顺畅的换挡操作及选挡操作的电动促动器。
本发明的ー种方式的电动促动器为了进行换档操作而使选换档轴绕轴旋转，并且为了进行选档操作而使所述选换档轴进行轴向移动，所述电动促动器包括:电动马达，其产生旋转驱动力；以及换档转换机构，其将来自所述电动马达的旋转驱动カ转换为驱动所述选换档轴使之绕所述选换档轴的轴旋转的力，所述电动促动器的结构上的特征在于，所述换档转换机构包括滚珠丝杠机构和臂，其中，所述滚珠丝杠机构具有:丝杠轴，其成为与所述选换档轴呈规定的交错角的交错轴、且因受到所述电动马达的旋转驱动カ而旋转；以及螺母，其具有沿着所述选换档轴的轴向的第一引导槽、且安装于所述丝杠轴，所述臂的一端以自由状态收纳于所述第一引导槽内且该一端与所述第一引导槽卡合，并且，所述臂的另一端固定在所述选换档轴的外周，所述臂伴随着所述螺母沿所述丝杠轴的轴向的移动而绕所述选换档轴摆动，从而使所述选换档轴旋转，所述电动促动器还包括止转单元，该止转单元在所述丝杠轴的多个所述轴向位置阻止所述螺母绕所述丝杠轴旋转。
通过以下參照附图对本发明的实施方式进行的详细描述，可使本发明的上述以及其它特征及优点变得清楚，其中，例如利用数字标号来表示结构单元。图1是应用了本发明的ー实施方式的电动促动器的变速装置的局部结构的简要分解立体图。图2是示出图1所示的电动促动器的结构的立体图。图3是示出图1所示的电动促动器的结构的剖视图。图4是从图3的剖面线IV-1V观察的剖视图。图5是从图3的箭头V观察的仰视图。图6是示出嵌合突起与第二引导槽嵌合的状态的图。图7是示出进行换挡动作时的、换挡转换机构的状态变化的图。图8是示出进行选挡动作时的、换挡转换机构的状态变化的图。
具体实施例方式以下，參照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。图1是应用了本发明的ー实施方式的变速驱动装置3的变速装置I的局部结构的简要分解立体图。变速装置I具备变速器2、以及驱动变速器2使之变速的变速驱动装置3。变速器2具备传动机构(未图不)、变速操作机构6、以及齿轮壳体7。上述传动机构由公知的常啮合式的平行轴齿轮传动机构构成。上述变速操作机构6在多条传动路径之间切换传动机构的传动路径。上述齿轮壳体7收纳上述传动机构以及变速操作机构6。构成为包括变速器2的变速装置I搭载于轿车、卡车等车辆上。通过切换传动机构的传动路径而能够改变传动比。变速操作机构6收纳于齿轮壳体7内，具有多根相互平行地延伸的拔叉轴10A、IOBUOC0拔叉轴IOA设置成能够沿轴向Ml、M2移动。拔叉轴IOB设置成能够沿轴向M3、M4移动。拔叉轴IOC设置成能够沿轴向M5、M6移动。轴向M1、M3以及M5是彼此朝向相同的方向、且相互并行的轴向。轴向M2、M4以及M6是方向分别与轴向M1、M3以及M5相反的轴向。当从轴向M1、M3、M5 (M2、M4、M6)观察时，拔叉轴10A、10B、IOC并列配置成位于同一直线上。在各拔叉轴10A、10B、10C的中间部固定有由变速驱动装置3驱动的拔叉头12A、12B、12C。这些拔叉头12A、12B、12C在轴向M1、M3、M5上对齐。各拔叉头12A、12B、12C具有与变速驱动装置3对置的对置面。各对置面处于相同平面上。在各对置面形成有卡合凹处14A、14B、14C。内杆16的另一端部16b通过卡合凹处14A、14B、14C的内部空间而能够在用于与各拔叉头12A、12B、12C卡合的卡合位置间移动。另外，在各拔叉轴10A、10BU0C固定有换挡拨叉11，该换挡拨叉11用于与为了切换传动机构的传动路径而被操作的被操作部件卡合。虽未对上述被操作部件进行图示，但是例如为离合器套筒、同步机构等。在图1中，对于上述换挡拨叉11仅示出了设置于拔叉轴IOA的换挡拨叉11。通过换挡拨叉11沿轴向MfM6的移动，能够使换挡拨叉11卡合与被操作部件卡合，从而能驱动该被操作部件。此外，在图1中示出了卡合槽作为卡合凹处14A、14B、14C，但是当然也可以采用卡合孔来代替卡合槽。变速驱动装置3具备圆柱状的选换挡轴15、以及电动促动器21。上述选换挡轴15使变速操作机构6进行换挡动作以及选挡动作。上述电动促动器21作为用于使选换挡轴15进行换挡动作以及选挡动作的旋转驱动源而被使用。选换挡轴15具有中心轴线17。选换挡轴15以能够绕选换挡轴15 (即绕中心轴线17)沿第一轴旋转方向Rl或者第二轴旋转方向R2旋转、且能够沿第一轴向Mll或者第二轴向M12移动的方式支承于齿轮壳体7。选换挡轴15以与各个拔叉轴10A、10BU0C形成所谓的90°的交错轴的关系的状态配置。第ニ轴旋转方向R2是与第一轴旋转方向Rl方向相反的旋转方向。第二轴向M12是与第一轴方向Mll方向相反的轴向。在选换挡轴15的中间部，固定有收纳于齿轮壳体7内的内杆16的一端16a。内杆16绕选换挡轴15的中心轴线17而与选换挡轴15 —起旋转。选换挡轴15的前端部(图1所示的左近前部)朝齿轮壳体7外突出。
若利用电动促动器21使选换挡轴15沿第一轴向Mll移动，则能够使内杆16沿第ー轴向Mll移动。另外，若利用电动促动器21使选换挡轴15沿第二轴向M12移动，则能够使内杆16沿第二轴向M12移动。而且，内杆16的另一端部16b在选挡方向位置与所需的拔叉头12A、12B、12C卡合，由此实现选挡动作。另ー方面，若利用电动促动器21使选换挡轴15沿第一轴旋转方向Rl旋转，贝1J能够使内杆16绕选换挡轴15沿第一轴旋转方向Rl转动。另外，若利用电动促动器21使选换挡轴15沿第二轴旋转方向R2旋转，则内杆16会绕选换挡轴15沿第二轴旋转方向R2转动。其结果，与内杆16卡合的拔叉头12A、12B、12C沿拔叉轴1(^、1( 、10(:的轴向肌16移动，由此实现换挡动作。图2是示出电动促动器21的结构的立体图。图3是示出电动促动器21的结构的剖视图。图4是利用图3的剖面线IV-1V进行剖切后的剖视图。此外，在图2中，省略了选换挡轴15的图示。以下，參照图2 图4对电动促动器21的结构进行说明。电动促动器21具备大致有底筒状的壳体22。电动促动器21固定在齿轮壳体7(參照图1)的外表面或者车辆的规定位置。电动促动器21具备电动马达23、换挡转换机构24、选挡转换机构25、以及切换单元26。上述电动马达23例如由无刷电动马达构成。上述换挡转换机构24将由电动马达23产生的旋转扭矩(旋转驱动力)转换为使选换挡轴15绕轴旋转的力。上述选挡转换机构25将由电动马达23产生的旋转扭矩转换为使选换挡轴15沿第一轴向Mll或者第二轴向M12移动的カ。上述切换单元26使由电动马达23所产生的旋转扭矩的传递与换挡转换机构24以及选挡转换机构25接通、断开。换挡转换机构24、选挡转换机构25以及切换单元26收纳于壳体22内。壳体22的开ロ部(图3所示的左側)被大致板状的盖27封闭。上述壳体22以及盖27分别使用例如铸铁、铝等金属材料形成。盖27的外周嵌合于壳体22的开ロ部。在盖27形成有将其内表面(图3所示的右面)与外表面(图3所示的左面)贯通的圆形的贯通孔29。另外，在盖27的外表面固定有电动马达23的主体外壳。电动马达23是能够沿旋转方向Rll与旋转方向R12进行正反旋转的电动马达。例如采用无刷电动马达作为上述电动马达23。从电动马达23的输出轴侧观察，上述旋转方向Rll为绕顺时针方向，也称为“CW”。从电动马达23的输出轴侧观察，上述旋转方向R12为绕逆时针方向，也称为“CCW”。电动马达23安装成其主体外壳在壳体22外露出。电动马达23的输出轴40配置成与选换挡轴15形成为交错角达到90°的交错轴的关系。输出轴40沿与第一轴向Mll以及第二轴向M12(參照图4)正交的规定的方向(图3所示的左右方向)延伸。输出轴40经由盖27的贯通孔29进入到壳体22的内部，并与切换单元26对置。如图4所示，壳体22包括选换挡轴15的前端(图4所示的下端)侧的部分、以及大致箱状的主壳体22A。上述主壳体22A主要收纳换挡转换机构24的各构成部件。主壳体22A具备第一侧壁111 (參照图4)、第二侧壁112 (參照图4)、第一轴支架113 (參照图4)、以及第二轴支架114 (參照图4)。上述第一轴支架113支承选换挡轴15的靠近基端的部位。上述第二轴支架114收纳并支承选换挡轴15的前端部。第一侧壁111的内侧的侧面是由平坦面构成的第一内壁面111A(參照图4)。第二侦_ 112的内侧的侧面是由平坦面构成的第二内壁面112A (參照图4)。第二内壁面112A与第一内壁面IllA对置,并与第一内壁面IllA平行地形成。第一轴支架113以从第一侧壁111的外壁面(与第一内壁面IllA相反的ー侧的面)向外侧鼓出的方式形成，例如形成为圆柱状。第一轴支架113与第一侧壁111 一体地形成。在第一轴支架113以及第ー侧壁111形成有截面为圆形的插通孔104。插通孔104在第一轴支架113以及第ー侧壁111的厚度方向(图4所示的上下方向)上将该第一轴支架113以及第ー侧壁111贯通。在插通孔104中插通有选换挡轴15。在插通孔104的内周壁内嵌固定有第一滑动轴承101 (參照图4)。第一滑动轴承101将插通于插通孔104的选换挡轴15的中间部(与前端部相比略靠基端)的外周包围，并以与其滑动接触的方式支承选换挡轴15的中间部的外周。第二轴支架114以从第二侧壁112的外壁面(与第二内壁面112A相反的ー侧的面)向外侧鼓出的方式形成，例如形成为大致圆筒状。第二轴支架114与第二侧壁112 —体地形成。利用第二轴支架114的内周面以及底面划分出收纳选换挡轴15的前端部(图4所示的下端部)的圆柱状的前端部收纳槽115 (參照图4)。前端部收纳槽115的内周壁形成为具有与圆筒状的插通孔104同轴的中心轴线的圆筒状。在前端部收纳槽115的内周壁内嵌固定有第二滑动轴承102 (參照图4)。第二滑动轴承102将收纳于前端部收纳槽115的选换挡轴15的前端部的外周包围，并以与其滑动接触的方式支承该前端部的外周。利用该第一滑动轴承101以及第二滑动轴承102，将选换挡轴15支承为能够绕其中心轴线17旋转、且能够沿第一轴向Mll以及第ニ轴向Mll移动。在插通孔104的、第一滑动轴承101的外侧的部分夹装有密封部件103，该密封部件103用于对插通孔104的内周壁与选换挡轴15的外周之间进行密封，以不使垃圾、尘埃进入壳体22内(主壳体22k内)。在第一轴支架113的厚度方向(图4所不的上下方向)上、且在密封部件103与第一滑动轴承101之间配设有锁紧球(lock ball) 106。具体而言，在将插通孔104的内周壁与第一轴支架113的外周面贯通的贯通孔105内收容有锁紧球106。锁紧球106在与圆筒状的前端部收纳槽115的中心轴线(即选换挡轴15的中心轴线17)正交的方向(正交方向)上延伸，形成为大致圆筒状，并且设置成能够沿该方向(正交方向)移动。锁紧球106的前端部形成为半球状，并与下述的卡合槽107卡合。在选换挡轴15的外周，以在第一轴向Mll以及第ニ轴向M12上隔开间隔的方式形成有多个(例如三个)沿周向延伸的卡合槽107。各卡合槽107设定成遍及整周。锁紧球106沿其长度方向移动，使得前端部比插通孔104的内周壁更向中心轴线17侧(图4所示的左方)突出，并且其前端部与卡合槽107卡合，从而阻止选换挡轴15沿第一轴向Mll以及第二轴向M12移动。由此，在阻止了沿第一以及第二轴向Mil、M12的移动的状态下以恒定カ保持选换挡轴15。在选换挡轴15的外周的、与第一滑动轴承101滑动接触的部分和与第二滑动轴承102滑动接触的部分之间，从第一滑动轴承101侧按顺序形成有外花键121 (參照图4)、以及后述的供小齿轮36啮合的齿条122 (參照图4)。如图3所示，切换单元26具备传递轴41、第一转子42、第二转子44、以及离合器机构39。上述传递轴41与电动马达23的输出轴40同轴连结。上述第一转子42设置成与传递轴41同轴、且能够一起旋转。上述第二转子44设置成与传递轴41同轴、且能够一起旋转。上述离合器机构39在第一转子42与第二转子44之间切换传递轴41的连结目的地。传递轴41具备小径的主轴部46、以及大径部47。上述主轴部46设置在电动马达23侦彳。上述大径部47以与主轴部46 —体的方式设置在主轴部46的、第一转子42侧的轴向端部(图3所示的右端部)，并且直径大于主轴部46。第一转子42相对于传递轴41配置在与电动马达23侧相反的ー侧。第一转子42具备第一电枢轮毂(armature hub)54,该第ー电枢轮毂54从电动马达23侧的轴向端部(图3所示的左端部)的外周朝径向外侧伸出。第一电枢轮毂54以与大径部47的、同电动马达23侧相反的一侧的面(图3所示的右面)对置的方式配置。第二转子44相对于传递轴41的大径部47配置在与第一转子42侧相反的ー侧，即配置在电动马达23侧，并包围传递轴41的主轴部46的周围。第二转子44具备第二电枢轮毂55，该第二电枢轮毂55从与电动马达23侧相反的一侧的轴向端部(图3所示的右端部)的外周朝径向外侧伸出。第二电枢轮毂55以与大径部47的、电动马达23侧的面(图3所示的左面)对置的方式配置。即，第一转子42 (的第一电枢轮毂54)以及第二转子44 (的第二电枢轮毂55)配置成隔着传递轴41的大径部47。离合器机构39具备换挡侧电磁离合器43、以及选挡侧电磁离合器(第二离合器)45。上述换挡侧电磁离合器43与第一转子42接合、断开，从而将传递轴41与第一转子42连结或断开。上述选挡侧电磁离合器45与第二转子44接合、断开，从而将传递轴41与第ニ转子44连结或断开。换挡侧电磁离合器43具备第一磁场48与第一电枢49。第一电枢49以与第一电枢轮毂54的、电动马达23侧的面(图3所示的左面)隔开微小间隔的方式配置在传递轴41的、大径部47的轴向另一侧的面(图3所示的右面)，并形成为大致圆环板状。米用铁等强磁性体而形成第一电枢49。第一磁场48在磁轭内设置有第一电磁线圈50,且该第一磁场48固定于壳体22。选挡侧电磁离合器45具备第二磁场51、以及第二电枢52。第二电枢52以与第二电枢轮毂55的、同电动马达23侧相反的一侧的面(图3所示的右面)隔开微小间隔的方式配置在传递轴41的、大径部47的轴向ー侧的面(图3所示的左面)，并形成为大致圆环板状。采用铁等强磁性体而形成第二电枢52。第二磁场51在磁轭内设置有第二电磁线圈53，且该第二磁场51固定于壳体22。第一磁场48以及第ニ磁场51以隔着大径部47、第一电枢轮毂54以及第ニ电枢轮毂55的方式沿轴向并列设置。对用于驱动换挡侧电磁离合器43以及选挡侧电磁离合器45的离合器驱动电路(未图示)进行连接。从电源(例如24V。未图示)经由配线等向离合器驱动电路供给电压(供电)。离合器驱动电路构成为包括继电器电路等，离合器驱动电路设置成相对于换挡侧电磁离合器43以及选挡侧电磁离合器45能够分别独立地切换对其的供电、以及停止供电。此夕卜，离合器驱动电路不限于对换挡侧电磁离合器43以及选挡侧电磁离合器45双方进行驱动的结构，还能够分别独立地设置用于驱动换挡侧电磁离合器43的离合器驱动电路、以及用于驱动选挡侧电磁离合器45的离合器驱动电路。若通过利用离合器驱动电路对换挡侧电磁离合器43供电而使第一电磁线圈50通电，则使得该第一电磁线圈50处于励磁状态。由此，会在包括第一电磁线圈50的第一磁场48产生电磁吸引力。而且,第一电枢49被第一磁场48吸引而向第一磁场48变形。其结果，第一电枢49与第一电枢轮毂54摩擦接触。因此，通过向第一电磁线圈50通电而使第ー电磁线圈50与第一转子42结合(紧固)，从而将传递轴41与第一转子42连结。并且，停止对第一电磁线圈50的电压供给，从而使得电流不在第一电磁线圈50内流动。其结果，对第一电枢49的吸引力也消失，从而第一电枢49恢复成原来的形状。由此，第一电磁线圈50与第一转子42分离，从而传递轴41与第一转子42断开。也就是说，通过切换对换挡侧电磁离合器43的供电、停止供电，能够使从电动马达23向第一转子42的旋转扭矩的传递接通、断开。另ー方面，若通过利用离合器驱动电路对选挡侧电磁离合器45供电而使第二电磁线圈53通电，则会使得该第二电磁线圈53处于励磁状态。由此，会在包括第二电磁线圈53的第二磁场51产生电磁吸引力。而且,第二电枢52被第二磁场51吸引而向第二磁场51变形。其结果，第二电枢52与第二电枢轮毂55摩擦接触。因此，通过向第二电磁线圈53通电而使第二电磁线圈53与第二转子44结合(紧固)，从而将传递轴41与第二转子44连结。并且，停止对第二电磁线圈53的电压供给，从而使得电流不在第二电磁线圈53内流动。其结果，对第二电枢52的吸引力也消失，从而第二电枢52恢复成原来的形状。由此，第二电磁线圈53与第二转子44分离，从而传递轴41与第二转子44断开。也就是说，通过切换对第二电磁线圈53的供电、停止供电，能够使从电动马达23向第二转子44的旋转扭矩的传递接通、断开。
在第二转子44的外周外嵌固定有小径的圆环状的第一齿轮56。第一齿轮56以与第二转子44同轴的方式设置。第一齿轮56由滚动轴承57支承。滚动轴承57的外圈内嵌固定于第一齿轮56。滚动轴承57的内圈外嵌固定于传递轴41的主轴部46的外周。换挡转换机构24具备滚珠丝杠机构58、以及臂60。上述滚珠丝杠机构58是将旋转运动转换为直线运动的减速器。上述臂60伴随着上述滚珠丝杠机构58的螺母59的轴向移动而使选换挡轴15绕其轴(绕中心轴线17)转动。滚珠丝杠机构58具备丝杠轴61、以及螺母59。上述丝杠轴61以与第一转子42同轴(即与传递轴41同轴)的方式延伸。上述螺母59经由滚珠(未图示)而与丝杠轴61螺合。丝杠轴61与选换挡轴15之间形成交错角为90°的交错轴的关系。换言之，从与丝杠轴61的轴向M21、M22以及选换挡轴15的轴向Mil、M12双方正交的方向观察，丝杠轴61与选换挡轴15相互正交。丝杠轴61通过滚动轴承64、67限制沿轴向M21、M22的移动并且被滚动轴承64、67支承。具体而言，丝杠轴61的一端部(图3所示的左端部)由滚动轴承64支承，另外，丝杠轴61的另一端部(图3所示的右端部)由滚动轴承67支承。利用该滚动轴承64、67将丝杠轴61支承为能够绕其轴(绕其中心轴线80)旋转。滚动轴承64的内圈外嵌固定于丝杠轴61的一端部。另外，滚动轴承64的外圈内嵌于贯通孔，该贯通孔将固定于壳体22的、切换单元26的外壳的底壁65的内外表面贯通。另外，锁紧螺母66与滚动轴承64的外圈卡合，从而限制丝杠轴61沿轴向M22的移动。丝杠轴61的一端部的、比滚动轴承64更靠电动马达23侧(图3所示的左侧)的部分插通于第一转子42的内周，并以能够一起旋转的方式与该第一转子42连结。滚动轴承67的外圈内嵌固定于壳体22。如图3及图4所示，壳体22 (主壳体22A)具有由与丝杠轴61对置的平坦面构成的壳体内壁面(对置面)22B。内壁面22B接近安装在丝杠轴61的螺母59的一面59A (图4所示的左面)。图5是从图3的箭头V观察的仰视图。如图:T图5所示，螺母59呈长方体形状，具有底面59B，该底面59B形成为在丝杠轴61的轴向M21、M22的正交方向上较长的矩形状。在螺母59的底面59B形成有作为长槽的第一引导槽201。该第一引导槽201形成为在底面59B的长度方向上较长的矩形状。换言之，第一引导槽201在沿着丝杠轴61的轴向M21、M22的正交方向的方向(即、沿着选换挡轴15的轴向M11、M12的方向(参照图4))上具有长边。第一引导槽201的截面呈矩形状。臂60的前端部(一端)60A以自由状态嵌入(收纳于)第一引导槽201。臂60的前端部60A与第一引导槽201的长度方向上的内壁201A、201B卡合。如图3及图4所示，在螺母59的、壳体22侧的一面59A (与底面59B方向相反的面)的大致中央部，形成有朝内壁面22B突出的圆柱状的嵌合突起203。该嵌合突起203与作为长槽的第二引导槽202嵌合。图6是示出嵌合突起203与第二引导槽202嵌合的状态的图。如图3、图4及图6所示，在壳体内壁面22B、且在与丝杠轴61对置的部分形成有第二引导槽202。第二引导槽202沿丝杠轴61延伸，换言之，在沿着丝杠轴61的轴向M21、M22的方向上具有长边。第二引导槽202的截面呈矩形状。在第二引导槽202的沿着长度方向的各侧壁，以沿着该侧壁的姿势固定配设有板状滑动轴承205、206。对板状滑动轴承205,206采用下述的板材，即、在钢背衬上对铜-锡合金进行烧结而形成多孔质体，并在其两个主面涂覆四氟乙烯树脂(PTFE)与特殊添加剂的混合材料的板材。利用粘合剂等将各板状滑动轴承205、206固定于对应的第二引导槽202的侧壁。另一方面，在圆筒状的嵌合突起203的外周外嵌固定有圆筒滑动轴承207。该圆筒滑动轴承207的直径被设定为与配设在第二引导槽202的一对板状滑动轴承205、206 (的内壁205A、206A)间的间隔同等或稍小的直径。对圆筒滑动轴承207采用下述的圆筒材料，即、在钢背衬上对铜-锡合金进行烧结而形成多孔质体，并在其内外两侧周面涂覆四氟乙烯树脂(PTFE)与特殊添加剂的混合材料的圆筒材料。通过嵌合或粘合剂等将圆筒滑动轴承207固定于嵌合突起203的外周。在嵌合突起203与第二引导槽202嵌合的状态下，圆筒滑动轴承207的外周与板状滑动轴承205的内壁205A以及板状滑动轴承206的内壁206A双方滑动接触。臂60是直线状的杆，以矩形的截面遍及其全长地形成。在臂60的基端部(另一端)60B设置有用于将臂60固定于选换挡轴15的固定卡合部(圆环状部)73 (参照图4)。固定卡合部73例如呈圆环板状,但也可以呈圆筒状。固定卡合部73外嵌于选换挡轴15。选换挡轴15通过压入(嵌合)而固定于固定卡合部73。臂60以相对于选换挡轴15正交的姿势固定支承于选换挡轴。因此，伴随着选换挡轴15的旋转，臂60在与选换挡轴15正交的面内摆动。另外，通过嵌合突起203的外周与第二引导槽202的内壁(滑动轴承205、206的内壁205A、206A)之间的卡合，来阻止螺母59绕丝杠轴61的旋转。具体而言，通过嵌合突起203与第二引导槽202的内壁205A、206A的卡合，将该螺母59的一面59A保持成与丝杠轴61以及选换挡轴15双方平行的姿势。因此，伴随着丝杠轴61的旋转，螺母59沿丝杠轴61的轴向M21、M22移动，伴随该螺母59的轴向移动，臂60的前端部60A进行移动。因此，若丝杠轴61旋转，伴随与此，螺母59沿丝杠轴61的轴向M21、M22移动，则臂60绕选换挡轴15摆动，使得选换挡轴15伴随着该臂60的摆动而旋转。如图3所不,选挡转换机构25具备第一齿轮56、小齿轮轴95、第二齿轮81、以及小径的小齿轮36。上述小齿轮轴95与传递轴41平行地延伸，并设置成能够旋转。上述第二齿轮81以同轴的方式固定在小齿轮轴95的靠近一端部(图3所示的左端部)的规定位置。上述小齿轮36以同轴的方式固定在小齿轮轴95的靠近另一端部(图3所示的右端部)的规定位置。选挡转换机构25整体构成了减速器。此外,第二齿轮81的直径大于第一齿轮56以及小齿轮36双方的直径。小齿轮轴95的一端部(图3所示的左端部)由固定在壳体22的滚动轴承96支承。滚动轴承96的内圈外嵌固定于小齿轮轴95的一端部(图3所示的左端部)。另外，滚动轴承96的外圈固定于圆筒状的凹部97内，该凹部97形成在盖27的内表面。另外，小齿轮轴95的另一端部(图3所示的右端部)由滚动轴承84支承。小齿轮36与齿条122通过齿轮齿条机构的方式啮合，因此，若小齿轮轴95伴随着传递轴41的旋转而旋转，则伴随与此，选换挡轴15沿第一轴向Mll及第二轴向M12移动。在小齿轮轴95的另一端部配设有用于检测小齿轮轴95的旋转角的第一旋转角传感器87。在壳体22的底壁(与盖27相反的一侧的壁。图3所示的右壁)形成有将其内外面贯通的传感器用孔85。第一旋转角传感器87具备传感器部(未图示)、以及连结于传感器部的第一传感器轴99。第一传感器轴99的前端部通过传感器用孔85而与小齿轮轴95的前端部(图3所示的右端部)82连结成能够一起旋转。第一旋转角传感器87基于伴随着小齿轮轴95的旋转而旋转的第一传感器轴99的旋转角来计算小齿轮轴95的旋转角。根据该第一旋转角传感器87的检测输出，能够求出选换挡轴15的轴向位置。向下述的ECU(Electronic Control Unit:电子控制单元)88输入第一旋转角传感器87的检测输出。另外，在壳体22内设置有用于检测选换挡轴15的旋转角的第二旋转角传感器89。第二旋转角传感器89具备主体90、第二传感器轴94、以及扇形齿轮91。上述主体90内置有传感器部(未图不)。上述第二传感器轴94与传感器部连结。上述扇形齿轮91外嵌固定于第二传感器轴94。该扇形齿轮91与以能够一起旋转的方式设置(外嵌固定)在选换挡轴15的传感器用齿轮92啮合。第二旋转角传感器89基于伴随着选换挡轴15的旋转而旋转的第二传感器轴94的旋转角来计算选换挡轴15的旋转角。向下述的ECU88输入第二旋转角传感器89的检测输出。E⑶88经由电动马达驱动器(未图示)而对电动马达23进行驱动控制。另外，E⑶88经由继电器电路(未图示)而对换挡侧电磁离合器43以及选挡侧电磁离合器45进行驱动控制。此外，E⑶88还可以收纳于齿轮壳体7内。图7是示出换挡动作时的换挡转换机构24的状态变化的图。在该实施方式中，若自图7 (a)所示的状态起，使电动马达23沿旋转方向Rll (参照图3)旋转，并使换挡侧电磁离合器43处于接合状态，则丝杠轴61绕其轴(绕中心轴线80)沿旋转方向R21 (参照图3)旋转。由于在丝杠轴61的轴向M21、M22的整个区域内阻止了螺母59绕丝杠轴61的旋转，因此如图7 (b)所示，螺母59沿丝杠轴61的轴向M21移动。另外，如后述那样，无论臂60位于选换挡轴15上的任何位置都保持着臂60的前端部60A与螺母59之间的卡合状态。因此，伴随着螺母59沿轴向M21的移动，臂60(以其前端部60A沿轴向M21移动的方式)在与选换挡轴15正交的面内摆动。伴随该臂60的摆动，使选换挡轴15沿第一轴旋转方向Rl旋转。伴随着该选换挡轴15的旋转，内杆16绕选换挡轴15旋转。由此，与内杆16连结的拔叉轴10A、10B、10C (参照图1)沿轴向M2、M4、M6(参照图1)进行轴向移动，从而进行换挡操作。另一方面，若自图7 (a)所示的状态起，使电动马达23沿旋转方向Rl2 (参照图3)旋转，并使换挡侧电磁离合器43处于接合状态，则丝杠轴61绕其轴沿旋转方向R22 (参照图3)旋转。由于在丝杠轴61的轴向M21、M22的整个区域内阻止了螺母59绕丝杠轴61的旋转，因此如图7 (c)所示，螺母59沿丝杠轴61的轴向M22移动。另外，如下述那样，无论臂60位于选换挡轴15上的任何位置都保持着臂60的前端部60A与螺母59之间的卡合状态。因此，伴随着该螺母59沿轴向M22的移动，臂60 (以其前端部60A沿轴向M22移动的方式)在与选换挡轴15正交的面内摆动。伴随着该臂60的摆动，使选换挡轴15沿第二轴旋转方向R2旋转。伴随着该选换挡轴15的旋转，内杆16绕选换挡轴15旋转，由此，与内杆16连结的拔叉轴10A、10B、10C沿轴向M1、M3、M5 (参照图1)进行轴向移动，从而进行换挡操作。这样，能够使选换挡轴15良好地进行换挡操作。图8是示出换挡动作时的换挡转换机构24的状态变化的图。在该实施方式中，若自图8 (a)所示的状态起，使电动马达23沿旋转方向Rll (参照图3)旋转，并使选挡侧电磁离合器45处于接合状态，则小齿轮轴95沿旋转方向R31 (参照图3)绕轴旋转。而且，通过小齿轮36与齿条部122的卡合而使得选换挡轴15沿第一轴向Mll移动。伴随着该选换挡轴15的沿轴向Mll的移动，内杆16 (参照图1)沿第一轴向Mll移动，由此，进行选择与内杆16卡合的拔叉轴IOBUOC (参照图1)的选挡操作。臂60的基端部60B固定在选换挡轴15的外周，因此,伴随着选换挡轴15沿轴向Mll的移动，臂60保持相对于选换挡轴15的正交姿势不变地沿第一轴向Mll移动。臂60的前端部60A嵌入沿第一以及第二轴向Mil、M12延伸的第一引导槽201，因此不存在沿第一轴向Mll移动的臂60与螺母59的一部分发生干涉的担忧。另外，无论臂60位于选换挡轴15的第一以及第二轴向Mil、M12上的任何位置，臂60的前端部60A都与第一引导槽201的长度方向上的内壁201A、201B卡合。S卩、臂60的前端部60A与螺母59之间的卡合状态得以保持。另一方面，若自图8 (a)所示的状态起，使电动马达23沿旋转方向Rl2 (参照图3)旋转，并使选挡侧电磁离合器45处于接合状态，则小齿轮轴95沿旋转方向R32 (参照图3)绕轴旋转。而且，通过小齿轮36与齿条部122的卡合而使得选换挡轴15沿轴向M12移动。伴随着该选换挡轴15沿轴向M12的移动，内杆16 (参照图1)沿第二轴向M12移动，由此，能够进行选择与内杆16卡合的拔叉轴10BU0C (参照图1)的选挡操作。臂60的基端部60B固定在选换挡轴15的外周，因此,伴随着选换挡轴15沿轴向M12的移动，臂60保持相对于选换挡轴15的正交姿势不变地沿第二轴向M12移动。臂60的前端部60A嵌入沿第一以及第二轴向Mil、M12延伸的第一引导槽201。由此，不存在沿第二轴向M12移动的臂60与螺母59的一部分发生干涉的担忧。另外，无论臂60位于选换挡轴15的轴向Mil、M12上的任何位置，臂60的前端部60A都与第一引导槽201的长度方向上的内壁201A、20IB卡合。S卩、臂60的前端部60A与螺母59之间的卡合状态得以保持。这样，能够使选换挡轴15良好地进行选挡操作。根据以上所述的本实施方式，臂60的基端部60B固定安装于选换挡轴15。因此，在使选换挡轴15沿第一以及第二轴向M11、M12移动的情况下，选换挡轴15不会挖削臂60。因此，能够顺畅地进行选换挡轴15的沿轴向M11、M12的移动。由此，能够使选换挡轴15良好地进行选挡操作。根据以上说明，利用该电动促动器21能够使选换挡轴15进行顺畅的换挡操作以及选挡操作。以上，对本发明的一实施方式进行了说明，但是还能够以其他方式来实施本发明。虽然列举在滚珠丝杠机构58的螺母59的底面59B形成有第一引导槽201的情况为例进行了说明，但是第一引导槽201也可以是由以能够与螺母59的底面59B—起移动的方式设置的导轨等形成的结构。另外，虽然列举将第二引导槽202设置于壳体内壁面22B、且使嵌合突起203形成于螺母59的情况为例进行了说明，但是也可以将第二引导槽202设置于螺母59的一面59A、且使嵌合突起203形成于壳体内壁面22B。另外，第二引导槽202也可以由以固定设置于壳体内壁面22B的导轨、或设置成能够与螺母59的一面59A —起移动的导轨等构成，第一引导槽201也可以是由设置成能够与螺母59 —起移动的导轨等形成的结构。本发明可以是除去板状滑动轴承205、206的组以及圆筒滑动轴承207中的一方的结构，也可以是除去其双方的结构。另外，可以不通过压入(嵌合)而通过螺纹紧固等、粘合等方式实现臂60的基端部60B与选换挡轴15的外周的固定。此外，能够在权利要求书所记载的事项的范围内实施各种设计变更。
权利要求
1.一种电动促动器，其为了进行换档操作而使选换档轴绕轴旋转，并且为了进行选档操作而使所述选换档轴进行轴向移动，所述电动促动器包括: 电动马达，其产生旋转驱动力；以及 换档转换机构，其将来自所述电动马达的旋转驱动カ转换为驱动所述选换档轴使之绕所述选换档轴的轴旋转的力， 所述电动促动器的特征在干， 所述换档转换机构包括滚珠丝杠机构和臂，其中，所述滚珠丝杠机构具有:丝杠轴，其成为与所述选换档轴呈规定的交错角的交错轴、且因受到所述电动马达的旋转驱动カ而旋转；以及螺母，其具有沿着所述选换档轴的轴向的第一引导槽、且安装于所述丝杠轴，所述臂的一端以自由状态收纳于所述第一引导槽内且该一端与所述第一引导槽卡合，并且，所述臂的另一端固定在所述选换档轴的外周，所述臂伴随着所述螺母沿所述丝杠轴的轴向的移动而绕所述选换档轴摆动，从而使所述选换档轴旋转， 所述电动促动器还包括止转单元，该止转単元在所述丝杠轴的多个所述轴向位置阻止所述螺母绕所述丝杠轴旋转。
2.根据权利要求1所述的电动促动器，其特征在干， 所述电动促动器还包括收纳所述电动马达以及所述换档转换机构的壳体，其中，所述壳体具有与所述丝杠轴对置的对置面， 所述止转単元具备:第二引导槽，其设置在所述螺母以及所述对置面中的一方、且沿着所述丝杠轴的轴向；以及嵌合突起，其形成于所述螺母以及所述对置面中的另一方、且与所述第二引导槽嵌合。
3.根据权利要求2所述的电动促动器，其特征在干， 在所述第二引导槽的内壁与所述嵌合突起的外周之间夹装有滑动轴承。
4.根据权利要求r3中任ー项所述的电动促动器，其特征在干， 在所述臂的所述另一端设置有圆环状部，该圆环状部包围所述选换档轴的外周，通过将所述选换档轴压入所述圆环形部内而将所述另一端固定在所述选换档轴的外周。
全文摘要
本发明提供电动促动器。在螺母的底面形成有沿着选换挡轴的轴向的长槽、亦即第一引导槽。臂的前端部在自由状态下与第一引导槽嵌合，且臂的前端部与第一引导槽的长度方向上的内壁卡合。臂的基端部固定在选换挡轴的外周。在螺母的一面突出形成有圆筒状的嵌合突起。嵌合突起与在壳体的内壁面形成、且沿着丝杠轴的轴向的长槽嵌合，亦即与第二引导槽嵌合。
文档编号F16H61/32GK103089994SQ20121044096
公开日2013年5月8日 申请日期2012年11月7日 优先权日2011年11月8日
发明者上本隆文 申请人:株式会社捷太格特