(57)【要約】    【課題】ばねの巻き数を多くとっても径方向に大きくならず、構造が簡単で設計自由度が高いコスト的にも安価にできる。    【解決手段】入力レバー１４は入力軸１２に固定され、Ｌ字型に屈曲したレバー先端を第１渦巻きばね１６の外周端の当接片１６ａに当接し、入力軸１２の回転を第１渦巻きばね１６の外周端に加えて巻き込む。入力軸１２及び出力ドラム２２との間には同軸に第１渦巻きばね１６と逆巻きの第２渦巻きばね１８が隣接配置される。ブッシュ部材２０は第１渦巻きばね１６の内周端の嵌合片１６ｂと第２渦巻きばね１８の内周端の嵌合片１８ｂを外周軸方向の溝２０ａに嵌合して連結し、第１渦巻きばね１６の巻き込みによる回転を第２渦巻きばね１８に伝達して巻き込む。出力ドラム２２はカム突起２４を持ち、第２渦巻きばね１８の外周端の当接片１８ａの当接を受け、回転を取出して出力ドラム２２に伝達する。    【選択図】      図１
2008230543.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動される入力軸と、所定の角度回転することによってシフトを行う出力軸との間に設けられた待ち機構に於いて、
前記入力軸及び出力軸と同軸に配置された第１渦巻きばねと、
前記第１渦巻きばねと同軸に前記出力軸側に隣接配置された逆巻きの第２渦巻きばねと、
前記入力軸の一方向の回転を前記第１渦巻きばねの一方の周端に加えて巻き込むと共に前記入力軸の逆方向の回転を前記第２渦巻きばねの一方の周端に加えて巻き込む入力回転伝達部材と、
前記第１渦巻きばねの他方の周端と前記第２渦巻きばねの他方の周端を連結し、前記第１渦巻きばねと第２渦巻きばねのいずれか一方の巻き込みによる回転を他方に伝達して巻き込む連結部材と、
前記第２渦巻きばねの一方の周端又は第１渦巻きばねの一方の周端の当接を受け、ばね巻き込みによる回転を取出して前記出力軸に伝達する出力回転伝達部材と、
を備えたことを特徴とする待ち機構。
【請求項２】
回転駆動される入力軸と、所定の角度回転することによってシフトを行う出力軸との間に設けられた待ち機構に於いて、
前記入力軸及び出力軸と同軸に配置された第１渦巻きばねと、
前記第１渦巻きばねと同軸に前記出力軸側に隣接配置された逆巻きの第２渦巻きばねと、
前記入力軸の一方向の回転を前記第１渦巻きばねの外周端に加えて巻き込むと共に前記入力軸の逆方向の回転を前記第２渦巻きばねの外周端に加えて巻き込む入力回転伝達部材と、
前記第１渦巻きばねの内周端と前記第２渦巻きばねの内周端を連結し、前記第１渦巻きばねと第２渦巻きばねのいずれか一方の巻き込みによる回転を他方に伝達して巻き込む連結部材と、
前記第２渦巻きばねの外周端又は第１渦巻きばねの外周端の当接を受け、ばね巻き込みによる回転を取出して前記出力軸に伝達する出力回転伝達部材と、
を備えたことを特徴とする待ち機構。
【請求項３】
回転駆動される入力軸と、所定の角度回転することによってシフトを行う出力軸との間に設けられた待ち機構に於いて、
前記入力軸及び出力軸と同軸に配置された第１渦巻きばねと、
前記第１渦巻きばねと同軸に前記出力軸側に隣接配置された逆巻きの第２渦巻きばねと、
前記入力軸の一方向の回転を前記第１渦巻きばねの内周端に加えて巻き込むと共に前記入力軸の逆方向の回転を前記第２渦巻きばねの内周端に加えて巻き込む入力回転伝達部材と、
前記第１渦巻きばねの外周端と前記第２渦巻きばねの外周端を連結し、前記第１渦巻きばねと第２渦巻きばねのいずれか一方の巻き込みによる回転を他方に伝達して巻き込む連結部材と、
前記第２渦巻きばねの内周端又は第１渦巻きばねの内周端の当接を受け、ばね巻き込みによる回転を取出して前記出力軸に伝達する出力回転伝達部材と、
を備えたことを特徴とする待ち機構。
【請求項４】
回転駆動される入力軸と、所定の角度回転することによってシフトを行う出力軸との間に設けられた待ち機構に於いて、
前記入力軸及び出力軸と同軸に配置され、外周端に当接片を起立すると共に内周端に嵌合片を起立した第１渦巻きばねと、
前記第１渦巻きばねと同軸に前記出力軸側に隣接配置され、内周端に嵌合片を起立すると共に外周端に当接片を起立した逆巻きの第２渦巻きばねと、
前記入力軸に固定され、Ｌ字型に屈曲したレバー先端を前記第１渦巻きばねの外周端の当接片と前記第２渦巻きばねの外周端の当接片との間に位置し、前記入力軸の一方向の回転により前記第１渦巻きばねの外周端に当接して巻き込むと共に前記入力軸の逆方向の回転により前記第２渦巻きばねの外周端に当接して巻き込む入力レバーと、
前記第１渦巻きばねの内周端の嵌合片と前記第２渦巻きばねの内周端の嵌合片を外周軸方向の溝に嵌合して第１渦巻きばねと第２渦巻きばねのいずれか一方の巻き込みによる回転を他方に伝達して巻き込むブッシュ部材と、
前記第２渦巻きばねの外周端の当接片の当接又は第１渦巻きばねの外周端の当接片の当接を受け、ばね巻きこみによる回転を前記出力軸に伝達する前記出力軸に形成されたカム突起と、
を備えたことを特徴とする待ち機構。
【請求項５】
回転駆動される入力軸と、所定の角度回転することによってシフトを行う出力軸との間に設けられた待ち機構に於いて、
前記入力軸及び出力軸と同軸に配置され、内周端に当接片を起立すると共に外周端に嵌合片を起立した第１渦巻きばねと、
前記第１渦巻きばねと同軸に前記出力軸側に隣接配置され、外周端に嵌合片を起立すると共に内周端に当接片を起立した逆巻きの第２渦巻きばねと、
前記入力軸に固定され、Ｌ字型に屈曲したレバー先端を前記第１渦巻きばねの内周端の当接片と前記第２渦巻きばねの内周端の当接片との間に位置し、前記入力軸の一方向の回転により前記第１渦巻きばねの内周端に当接して巻き込むと共に前記入力軸の逆方向の回転により前記第２渦巻きばねの内周端に当接して巻き込む入力レバーと、
前記第１渦巻きばねの外周端の嵌合片と前記第２渦巻きばねの外周端の嵌合片を内周軸方向の溝に嵌合して第１渦巻きばねと第２渦巻きばねのいずれか一方の巻き込みによる回転を他方に伝達して巻き込むブッシュ部材と、
前記第２渦巻きばねの内周端の当接片の当接又は第１渦巻きばねの内周端の当接片の当接を受け、ばね巻きこみによる回転を前記出力軸に伝達する前記出力軸に形成されたカム突起と、
を備えたことを特徴とする待ち機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータリアクチュエータの駆動回転により２輪駆動と４輪駆動を切り替える待ち機構に関し、特に、入力シフト回転による駆動力を渦巻きばねの巻き込みにより蓄積してギア位相が揃った際にシフトギアを移動させる待ち機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ロータリアクチュエータの駆動回転により２輪駆動と４輪駆動を切り替える待ち機構としては、例えば図４のものが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
図４（Ａ）は従来の待ち機構の組立分解図であり、入力軸１００、入力レバー１０２、渦巻きばね１０４、ブッシュ部材１０６、出力レバー１０８及び出力軸１１０で構成される。更に図４（Ｂ）は渦巻きばね１０４とブッシュ部材１０６を分離した組立分解図である。
【０００４】
入力軸１００にはモータを備えたロータリアクチュエータからの回転が入力され、入力軸１００に固定した入力レバー１０２を右回りに回転させる。入力レバー１０２の先端は軸方向にＬ字型に屈曲されており、渦巻きばね１０４の外周端に起立した当接片１１２に当接し、渦巻きばね１０４を巻き込む。
【０００５】
渦巻きばね１０４の内周端の嵌合片１１４はブッシュ部材１０６の溝１１６に嵌合しており、更にブッシュ部材１０６に固定した連結レバー１１８の先端は、出力軸１１０に固定して先端を軸方向にＬ字型に屈曲した出力レバー１０８の左側に当接している。
【０００６】
このとき出力軸１１０側の図示しないカップリングスリーブのスプラインがシフト先のギアの位相と一致していない場合は、出力軸１１０は動くことができず、渦巻きばね１０４の内周端はブッシュ部材１０６及び出力レバー１０８を介して出力軸１１０と共に固定状態にあり、入力軸１００のシフト回転に応じて渦巻きばね１０４が巻き込まれ、駆動力を蓄積する。
【０００７】
その後、スプラインに対しシフト先のギアとの位相が合うと、巻き込まれた渦巻きばね１０４の力でブッシュ部材１０６及び出力レバー１０８を介して出力軸１１０が回転され、シフトを完了する。
【０００８】
また渦巻きばねを使用した従来の待ち機構として、特性の異なる渦巻きばねを２本使い、各々の内径端を出力軸に結合し、回転方向によって待ちトルクを変えたものもある（特許文献２参照）。
【０００９】
更に、２本の渦巻きばねを同方向に配置し、内径端に係合したブッシュからアームを出し、入出力軸を挟み込み、方向によって、片方の渦巻きばねを縮めたり、両方の渦巻きばねを縮めたりして、回転方向により待ちトルクを変えるものもある（特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平５−３２７１６２号公報
【特許文献２】特開昭６４−８５８３９号公報
【特許文献３】特開平７−２１５０８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、このような従来の待ち機構にあっては次の問題がある。まず特許文献１の１本の渦巻きばねに対しブッシュからアームを出して入出力軸を挟み込む待ち機構は、非常に合理的なデザインであるが、ばね定数を抑えるために回転角を大きく取りたい時には、渦巻きばねの巻き数を増やさなければならず、これにより待ち機構の外径が決まってしまうので、設計の自由度があまりない。
【００１１】
また、実際に生産されているものでは、連結レバー１１８を一体に設けたブッシュ部材１０６は焼結製品であり、製造コストが嵩み、高価になる問題点もある。
【００１２】
また特許文献２，３のブッシュ部材を２本の渦巻きばね連結のみに使用した待ち機構にあっては、回転方向に応じて異なった待ちトルクを個別に設定可能であるが、特に方向によって待ちトルクを変える必要が無い場合は、構造が複雑化し、スペースの無駄が生じる問題がある。
【００１３】
本発明は、ばねの巻き数を多くとっても径方向に大きくならず、構造が簡単で設計自由度が高いコスト的にも安価な待ち機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は待ち機構を提供する。本発明は、回転駆動される入力軸と、所定の角度回転することによってシフトを行う出力軸との間に設けられた待ち機構に於いて、
入力軸及び出力軸と同軸に配置された第１渦巻きばねと、
第１渦巻きばねと同軸に出力軸側に隣接配置された逆巻きの第２渦巻きばねと、
入力軸の一方向の回転を第１渦巻きばねの一方の周端に加えて巻き込むと共に入力軸の逆方向の回転を第２渦巻きばねの一方の周端に加えて巻き込む入力回転伝達部材と、
第１渦巻きばねの他方の周端と第２渦巻きばねの他方の周端を連結し、第１渦巻きばねと第２渦巻きばねのいずれか一方の巻き込みによる回転を他方に伝達して巻き込む連結部材と、
第２渦巻きばねの一方の周端又は第１渦巻きばねの一方の周端の当接を受け、ばね巻き込みによる回転を取出して出力軸に伝達する出力回転伝達部材と、
を備えたことを特徴とする。
【００１５】
また本発明の具体的な形態にあっては、回転駆動される入力軸と、所定の角度回転することによってシフトを行う出力軸との間に設けられた待ち機構に於いて、
入力軸及び出力軸と同軸に配置された第１渦巻きばねと、
第１渦巻きばねと同軸に出力軸側に隣接配置された逆巻きの第２渦巻きばねと、
入力軸の一方向の回転を第１渦巻きばねの外周端に加えて巻き込むと共に入力軸の逆方向の回転を第２渦巻きばねの外周端に加えて巻き込む入力回転伝達部材と、
第１渦巻きばねの内周端と第２渦巻きばねの内周端を連結し、第１渦巻きばねと第２渦巻きばねのいずれか一方の巻き込みによる回転を他方に伝達して巻き込む連結部材と、
第２渦巻きばねの外周端又は第１渦巻きばねの外周端の当接を受け、ばね巻き込みによる回転を取出して出力軸に伝達する出力回転伝達部材と、
を備えたことを特徴とする。
【００１６】
また本発明の具体的な別の形態にあっては、回転駆動される入力軸と、所定の角度回転することによってシフトを行う出力軸との間に設けられた待ち機構に於いて、
入力軸及び出力軸と同軸に配置された第１渦巻きばねと、
第１渦巻きばねと同軸に出力軸側に隣接配置された逆巻きの第２渦巻きばねと、
入力軸の一方向の回転を第１渦巻きばねの内周端に加えて巻き込むと共に入力軸の逆方向の回転を第２渦巻きばねの内周端に加えて巻き込む入力回転伝達部材と、
第１渦巻きばねの外周端と第２渦巻きばねの外周端を連結し、第１渦巻きばねと第２渦巻きばねのいずれか一方の巻き込みによる回転を他方に伝達して巻き込む連結部材と、
第２渦巻きばねの内周端又は第１渦巻きばねの内周端の当接を受け、ばね巻き込みによる回転を取出して出力軸に伝達する出力回転伝達部材と、
を備えたことを特徴とする。
【００１７】
また本発明のより具体的な形態にあっては、回転駆動される入力軸と、所定の角度回転することによってシフトを行う出力軸との間に設けられた待ち機構に於いて、
入力軸及び出力軸と同軸に配置され、外周端に当接片を起立すると共に内周端に嵌合片を起立した第１渦巻きばねと、
第１渦巻きばねと同軸に出力軸側に隣接配置され、内周端に嵌合片を起立すると共に外周端に当接片を起立した逆巻きの第２渦巻きばねと、
入力軸に固定され、Ｌ字型に屈曲したレバー先端を第１渦巻きばねの外周端の当接片と第２渦巻きばねの外周端の当接片との間に位置し、入力軸の一方向の回転により第１渦巻きばねの外周端に当接して巻き込むと共に入力軸の逆方向の回転により第２渦巻きばねの外周端に当接して巻き込む入力レバーと、
第１渦巻きばねの内周端の嵌合片と第２渦巻きばねの内周端の嵌合片を外周軸方向の溝に嵌合して第１渦巻きばねと第２渦巻きばねのいずれか一方の巻き込みによる回転を他方に伝達して巻き込むブッシュ部材と、
第２渦巻きばねの外周端の当接片の当接又は第１渦巻きばねの外周端の当接片の当接を受け、ばね巻きこみによる回転を出力軸に伝達する出力軸に形成されたカム突起と、
を備えたことを特徴とする。
【００１８】
さらに本発明のより具体的な別の形態にあっては、回転駆動される入力軸と、所定の角度回転することによってシフトを行う出力軸との間に設けられた待ち機構に於いて、
入力軸及び出力軸と同軸に配置され、内周端に当接片を起立すると共に外周端に嵌合片を起立した第１渦巻きばねと、
第１渦巻きばねと同軸に出力軸側に隣接配置され、外周端に嵌合片を起立すると共に内周端に当接片を起立した逆巻きの第２渦巻きばねと、
入力軸に固定され、Ｌ字型に屈曲したレバー先端を第１渦巻きばねの内周端の当接片と第２渦巻きばねの内周端の当接片との間に位置し、入力軸の一方向の回転により第１渦巻きばねの内周端に当接して巻き込むと共に入力軸の逆方向の回転により第２渦巻きばねの内周端に当接して巻き込む入力レバーと、
第１渦巻きばねの外周端の嵌合片と第２渦巻きばねの外周端の嵌合片を内周軸方向の溝に嵌合して第１渦巻きばねと第２渦巻きばねのいずれか一方の巻き込みによる回転を他方に伝達して巻き込むブッシュ部材と、
第２渦巻きばねの内周端の当接片の当接又は第１渦巻きばねの内周端の当接片の当接を受け、ばね巻きこみによる回転を出力軸に伝達する前記出力軸に形成されたカム突起と、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、巻き方向の異なる２本の渦巻きばねを軸方向に並列に配置し、ばね内周端を連結部材（ブッシュ部材）で連結して一本の渦巻きばねとして使用することで、部品点数は一点増えるものの、２本の渦巻きばねを連結する連結部材（ブッシュ部材）は外周にばね端部を嵌合する溝を備えた円筒状の部材で済み、従来のようにレバーを一体に形成する必要がなく、構造が簡単で高い部品精度が要求されず、非常に安価に製作することができる。
【００２０】
また、巻き方向を逆にした同じ２本の渦巻きばねを並列に並べて連結部材（ブッシュ部材）にて連結することで、１本の渦巻きばねとして使用するため、巻き数を多くとっても径方向に大きくなることを抑えることができ、必要とされる待ちトルク特性に対し、レイアウト上の設計の自由度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１は本発明による待ち機構の実施形態を示した組立分解図である。図１において、本実施形態の待ち機構１０は、入力軸１２、入力レバー１４、第１渦巻きばね１６、第２渦巻きばね１８、連結部材としてのブッシュ部材２０、及び出力軸として機能する出力ドラム２２で構成される。
【００２２】
入力軸１２には入力レバー１４が固定され、入力レバー１４は先端を軸方向にＬ字型に屈曲している。また入力軸１２には軸部１２ａが一体に形成されている。入力軸１２には、モータなどを用いたロータリアクチュエータから例えば２ＷＤから４ＷＤに切り替える際に、矢印で示す右回りの回転を入力してシフト操作を行わせ、シフト後にあっては、破線の矢印のように逆方向となる左回りの回転により２ＷＤから４ＷＤに切替える。
【００２３】
入力軸１２と出力ドラム２２の間には、同軸上に第１渦巻きばね１６と第２渦巻きばね１８が隣接して配置される。第１渦巻きばね１６は、外周端に当接片１６ａを起立し、内周端には嵌合片１６ｂを起立している。第２渦巻きばね１８は、第１渦巻きばね１６に対し巻き方向が逆方向であり、内周端に嵌合片１８ｂを起立し、外周端に当接片１８ａを起立している。
【００２４】
第１渦巻きばね１６と第２渦巻きばね１８は、ブッシュ部材２０により連接されて１本の渦巻きばねを構成する。ブッシュ部材２０はフランジ付の円筒部材であり、円筒部に軸方向の溝２０ａを形成している。ブッシュ部材２０の溝２０ａには、第１渦巻きばね１６の内周端の嵌合片１６ｂと第２渦巻きばね１８の内周端の嵌合片１８ｂが軸方向の嵌め込みにより嵌合し、第１渦巻きばね１６はブッシュ部材２０を介して第２渦巻きばね１８に連結される。
【００２５】
第１渦巻きばね１６の外周端に起立した当接片１６ａと第２渦巻きばね１８の外周端に起立した当接片１８ａとの間には、出力ドラム２２内に対する組込み状態で入力レバー１４が位置し、入力軸１２を矢印で示す右方向に回転すると、入力レバー１４の側端が当接片１６ａに当接し、第１渦巻きばね１６を外側から右回りに巻き込む。また逆に入力軸１２を左方向に回転すると、入力レバー１４の側端が当接片１８ａに当接し、第２渦巻きばね１８を外側から左回りに巻き込む。
【００２６】
第２渦巻きばね１８の外周端の当接片１８ａは、出力ドラム２２の開放側外周に押込み成形により形成したカム突起２４の左側に位置し、入力軸１２による入力レバー１４、第１渦巻きばね１６及びブッシュ部材２０を介した第２渦巻きばね１８の内周端の嵌合片１８ｂの右回りの巻込みに対し、外周端の当接片１８ｂがカム突起２４の左側に当接し、出力ドラム２２に右回りの回転力を加える。
【００２７】
また第１渦巻きばね１６の外周端の当接片１６ａは、出力ドラム２２のカム突起２４の右側に位置し、入力軸１２による入力レバー１４、第２渦巻きばね１８及びブッシュ部材２０を介した第１渦巻きばね１８の内周端の嵌合片１６ｂの左回りの巻込みに対し、外周端の当接片１６ａがカム突起２４に右側に当接し、出力ドラム２２に左回りの回転力を加える。
【００２８】
出力ドラム２２の端面には軸穴２２ａが形成されており、軸穴２２ａに対し入力軸１２の軸部１２ａが、ブッシュ部材２０、第１渦巻きばね１６及び第２渦巻きばね１８を挿入した状態で嵌め込まれ、これによって待ち機構１０が出力ドラム２２の内部に組付け配置されることになる。
【００２９】
なお、出力ドラム２２のは端面外側にはカム溝が半径方向に形成され、このカム溝にシフトピンが嵌合し、出力ドラム２２の回転をシフトピンの直線運動に変換してカップリングスリーブをシフト方向に移動させる。
【００３０】
図２は本実施形態における入力レバー、第１渦巻きばね１６、第２渦巻きばね１８及び出力ドラム２２の連結関係を、出力ドラム２２に形成したカム突起２４の部分について取り出して示した説明図である。
【００３１】
図２において、本実施形態の待ち機構の組立状態で、出力ドラム２２の内部に位置する第１渦巻きばね１６の当接片１６ａと第２渦巻きばね１８の当接片１８ｂの間に、入力軸１２に固定している入力レバー１４のＬ字型に屈曲した先端部分が位置している。また、この組立状態で第２渦巻きばね１８の当接片１８ａは、出力ドラム２２に形成したカム突起２４の左側に当接している。また第１渦巻きばね１６の当接片１６ａは、出力ドラム２２に形成したカム突起２４の右側に当接している。
【００３２】
次に図１及び図２を参照して、本実施形態による待ち機構の動作を説明する。図１において、例えばトランスファーを２ＷＤから４ＷＤに切り替える際には、図示しないロータリアクチュエータにより入力軸１２を矢印で示す右回りに所定角度回転させる。
【００３３】
このとき出力ドラム２２に続いて設けられる図示しないトランスファーのシフト機構において、内周にスプラインを切ったカップリングスリーブがシフト側のギアと位相が合っていなかった場合、カップリングスリーブは動くことができず、入力軸１２の回転に対し出力ドラム２２側は固定状態となる。
【００３４】
このため入力軸１２の右回転により入力レバー１４が図２の第１渦巻きばね１６の外周に対する初期位置から右回りに回転することで当接片１６ａを回転し、これによって第１渦巻きばね１６は外周側から右回りに巻き込まれる。第１渦巻きばね１６が入力レバー１４により巻き込まれると、この巻込みによる反力は内周端の嵌合片１６ｂからブッシュ部材２０を介して第２渦巻きばね１８の嵌合片１８ｂに伝わり、内周の嵌合片１８ｂが右回りに回転することで、第２渦巻きばね１８は内側から右回りに巻き込まれる。
【００３５】
このとき出力ドラム２２は固定状態にあるため、出力ドラム２２のカム突起２４に当接片１８ａが当たって第２渦巻きばね１８の外周端は動くことができず、当接片１８ａを固定部として、第２渦巻きばね１８及びブッシュ部材２０で連結された第１渦巻きばね１６が１本の渦巻きばねとして、入力軸１２の回転に伴って巻き込まれる。
【００３６】
入力軸１２の回転が停止すると、この状態でブッシュ部材２０で連結された第１渦巻きばね１６と第２渦巻きばね１８の巻込みによる駆動力（ばね開放力）で決まる待ちトルクが、第２渦巻きばね１８の当接片１８ａのカム突起２４に対する当接で出力ドラム２２に右回りに加わった待ち状態となる。
【００３７】
その後、車両が動き始めるなどによりカップリングスリーブのスプラインとシフト先のギアの位相が一致すると、第１渦巻きばね１６と第２渦巻きばね１８の巻込みによる待ちトルクを受けて出力ドラム２２が右回りに回転し、これによりカップリングスリーブをシフト先のギアに噛み込ませ、２ＷＤから４ＷＤへの切替えを行う。
【００３８】
一方、４ＷＤの状態から２ＷＤに切り替える場合には、入力軸１２を破線の矢印で示すように左回りに所定角度回転して制御原点に戻す。このときトランスファーのシフト側のギアとカップリングスリーブのスプラインの位相がずれることで固く噛み合っていたとすると、入力軸１２を左回転させても出力ドラム２２は動くことができず、入力軸１２の左回転に伴い入力レバー１４が左回転する。
【００３９】
このため図２に示すように入力レバー１４の左側が第２渦巻きばね１８の当接片１８ａに当たって、第２渦巻きばね１８の外周側を左回転して巻き込む。この第２渦巻きばね１８の外周の当接片１８ａの左回転によるばねの巻込みに伴い、第２渦巻きばね１８の左回転は嵌合片１８ｂを溝２０ａに嵌合したブッシュ部材２０を介して第１渦巻きばね１６に伝えられる。
【００４０】
このため第２渦巻きばね１８の外周側の左回転に伴う巻込みに伴い、第１渦巻きばね１６は内周側の嵌合片１６ｂの左回転により内周側から巻き込まれる。これにより図２に示すように、第１渦巻きばね１６の外周端の当接片１６ａがカム突起２４の右側のカム面に当接して固定状態となる。
【００４１】
このように４Ｗから２Ｗに戻す際の入力軸１２の左回転に伴いブッシュ部材２０で連結された第１渦巻きばね１６と第２渦巻きばね１８は、当接片１８ａが左回転され且つ当接片１６ａを出力ドラム２２のカム突起２４に対する当接で固定側となることで、１本の渦巻きばねとして左回りに巻き込まれ、ばね巻込みにより発生した待ちトルクを出力ドラム２２に加えることになる。
【００４２】
その後、車両の動きなどによりカップリングスリーブとシフトしていたギア側との位相が噛み合うと、待ちトルクを受けている出力ドラム２２の左回転によりカップリングスリーブがシフト先のギアから離脱して、４ＷＤから２ＷＤに切り替えることができる。
【００４３】
このように本実施形態の待ち機構にあっては、図４の従来例と対比すると、渦巻きばねが１つ増加することになるが、２つの渦巻きばねを連結するブッシュ部材２０は従来のブッシュ部材１０６のように連結レバー１１８を設けるといった複雑な構造とする必要がなく、円筒状の部材の外周に溝２０ａを形成するだけでよいことから、例えば板金加工などにより簡単に、特に精度を必要とすることなく作ることができ、部品コストを大幅に低減できる。
【００４４】
またブッシュ部材２０により２本の渦巻きばねの内周端を連結して１本つの渦巻きばねとしており、これによって従来と同じ渦巻きばねを２本使用したとすると、ばね外形を大きくすることなく巻き数を２倍に増やすことができる。
【００４５】
このように巻き数が多くとれることで、ばね定数を抑えて回転角を大きくとりたい場合、渦巻きばねの外形を従来の１本の渦巻きばねの場合には２倍に増やさなければならないものを、本実施形態にあっては、その半分のサイズとでき、渦巻きばねの設置スペースを低減し、待ち機構１０における配置等の設計の自由度を大幅に高めることができる。
【００４６】
図３は本実施形態の待ち機構を組み込んだトランスファーの断面図であり、バギーカーに使用されるトランスファーを例にとっている。
【００４７】
図３において、本実施形態のトランスファーは、待ち機構１０に対しロータリアクチュエータ２６を駆動源として設け、ロータリアクチュエータ２６は例えばモータを内蔵しており、モータの出力回転をギア減速して入力軸１２に伝達している。
【００４８】
待ち機構１０は入力軸１２と一体に入力レバー１４を備え、入力軸１２、入力レバー１４、及び図１の配置構造を持つ２本の渦巻きばねは出力ドラム２２内に組み込まれている。
【００４９】
出力ドラム２２に対してはガイドロッド２８により軸方向に摺動自在なシフトフォーク３０が設けられており、シフトフォーク３０に設けたシフトピン２７が出力ドラム２２の端面のガイド溝に嵌め込まれ、出力ドラム２２の回転に伴いガイドロッド２８に沿ってシフトフォーク３０を軸方向に移動できるようにしている。
【００５０】
シフトフォーク３０は、入力駆動軸３８と出力駆動軸４０の突き合せ部分に形成したギア３４，３６に対し、内周の軸穴スプラインを形成したカップリングスリーブ３２に連結されており、図示の状態でカップリングスリーブ３２は右側に移動してギア３４とギア３６を連結し、入力駆動軸３８の回転を出力駆動軸４０に伝える４ＷＤの切替状態となっている。
【００５１】
出力駆動軸４０のギア４１は、フロントデフ４２に設けた入力ギア４４に噛み合っている。入力ギア４４を一体に設けたギアケースの内部には、ベベルギア４６，４８、５０，５２が直交配置され、入力ギア４４のギアケースの回転に伴うベべルギア４６，４８の回転を直交配置されたベベルギア５０，５２に伝えることで差動回転を作り出し、ベベルギア５０，５２に連結されたフロント車軸５４、５６に駆動力を出力し、４Ｗの切替状態による４輪駆動による走行を行うようにしている。
【００５２】
なお本実施形態はロータリアクチュエータで駆動されるバギーカー用のトランスファーにおける２Ｗと４Ｗの切替用の待ち機構を例に取るものであったが、ロータリアクチュエータで駆動されるシフト機構であれば適宜のトランスファーにつきそのまま適用することができる。
【００５３】
また上記の実施形態は、第１渦巻きばねと第２渦巻きばねについて、入力外側、連結内側、出力外側とする構成を例にとるものであったが、本発明はこれに限定されず、入力内側、連結外側、出力内側とする構成としても良い。
【００５４】
また本発明は上記の実施形態に限定されず、その目的を損なうことのない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明による待ち機構の実施形態を示した組立分解図
【図２】本実施形態における入力レバー、第１渦巻きばね、第２渦巻きばね及び出力ドラムの連結関係を取出して示した説明図
【図３】本実施形態の待ち機構を組み込んだトランスファーの断面図
【図４】従来の待ち機構の説明図
【符号の説明】
【００５６】
１０：待ち機構
１２：入力軸
１２ａ：軸部
１４：入力レバー
１６：第１渦巻きばね
１６ａ，１８ａ：当接片
１６ｂ，１８ｂ：嵌合片
１８：第２渦巻きばね
２０：ブッシュ部材
２２：出力ドラム
２２ａ：軸穴
２４：カム突起
２６：ロータリアクチュエータ
２７：シフトピン
２８：ガイドロッド
３０：シフトフォーク
３２：カップリングスリーブ
３４，３６：ギア
３８：入力駆動軸
４０：出力駆動軸
４２：フロントデフ
４４：入力ギア
４６，４８，５０，５２：ベベルギア
５４，５６：フロント車軸
【図１】
2008230543.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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