(57)【要約】【課題】常に適切な駆動力で、四輪駆動車の駆動状態を切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の駆動切替装置を提供すること。【解決手段】第１，第２のモータ１ａ，１ｂと、第１，第２のモータ１ａ，１ｂの回転力がそれぞれ伝達される第１，第２の減速機構２ａ，２ｂと、第１，第２の減速機構２ａ，２ｂに接続され変位することにより駆動状態を切替える第１，第２の出力ロッド３ａ，３ｂと、第１，第２のモータ１ａ，１ｂ及び第１，第２の減速機構２ａ，２ｂをそれぞれ収容する第１室，第２室４ａ，４ｂと、第１室４ａ内にモータ１ａから離間して位置に配置され第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ＥＣＵ６と、を有する。【選択図】図４
2008120225.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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、
を有する、ことを特徴とする四輪駆動車用の駆動切替装置。
【請求項２】
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、ことを特徴とする請求項１記載の四輪駆動車用の駆動切替装置。
【請求項３】
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１又は２記載の四輪駆動車用の駆動切替装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
【特許文献１】特許第３６１８１１２号公報
【特許文献２】特開２００１−７１７８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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、を有する、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。
【発明の効果】
【００１０】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【実施例１】
【００２２】
以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
【表１】
2008120225.tif 000003
【００３９】
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）。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
続いて、ウォーム軸の軸受構造の詳細について説明する。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
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。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】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】図１の左側面図である。
【図３】図１の右側面図である。
【図４】図２の内部背面図である。
【図５】図３の内部背面図である。
【図６】図１の駆動切替装置の内部を示す正面図である。
【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、（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。
【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、（Ｂ）は、（Ａ）の正面図である。
【図９】（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。
【図１０】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】
【００６０】
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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