(57)【要約】【課題】  全体の小型化及び低コスト化を図ることができるアクチュエータを提供する。【解決手段】  アクチュエータ１０は、モータ駆動軸２６の小径ギヤ３０に噛合する大径ギヤ３１を備え、該ギヤ３１の胴体部３１ｂ内に出力シャフト３５を貫通させ、出力シャフト３５の中間部外周にスライド部材３２をスライド自在に支持し、スライド部材３２の外周のねじ部３２ｃを大径ギヤ３１の内周のねじ部３１ｃに螺合させ、スライド部材３２を回転不能且つスライド可能に本体１１にて支持させ、出力シャフト３５の中間部外周にコイルスプリング４２，４３を装着させ、コイルスプリング４２，４３を出力シャフト３５とスライド部材３２間に介在させ、駆動軸２６の回転によるスライド部材３２のスライドによりコイルスプリング４２，４３を圧縮させて、該スプリングの復元力で出力シャフト３５を本体１１に対して所定ストローク移動させる。【選択図】      図１
2005280545.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータ本体内に設けられたモータと、このモータの駆動軸に固定された小径ギヤに噛合されると共に、前記アクチュエータ本体内に回転自在に支持された大径ギヤと、この大径ギヤの軸方向に沿って往復移動自在に設けられると共に、先端が前記アクチュエータ本体より外側に露出した出力シャフトと、この出力シャフトを前記アクチュエータ本体内より外側に所定ストローク移動させるように押圧付勢する弾性部材と、を備えたアクチュエータにおいて、
前記大径ギヤの胴体部を円筒状に形成すると共に、該大径ギヤの胴体部にねじ部を形成し、この大径ギヤの胴体部内に出力シャフトを貫通させ、かつ、この出力シャフトの中間部外周に円筒状のスライド部材を挿通してスライド自在に支持し、このスライド部材に形成したねじ部を前記大径ギヤの胴体部に形成したねじ部に螺合させると共に、該スライド部材を回転不能且つスライド可能に前記アクチュエータ本体にて支持させる一方、前記出力シャフトの中間部外周に前記弾性部材としてのコイルスプリングを装着させると共に、該コイルスプリングを前記出力シャフトの端部である大径部の端面と前記スライド部材の端面との間に介在させ、前記駆動軸の回転による前記スライド部材のスライドにより前記コイルスプリングを圧縮させて、該コイルスプリングの復元力で前記出力シャフトを前記アクチュエータ本体に対して所定ストローク移動させるようにしたことを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
アクチュエータ本体内に設けられたモータと、このモータの駆動軸に固定された小径ギヤに噛合されると共に、前記アクチュエータ本体内に回転自在に支持された大径ギヤと、この大径ギヤの軸方向に沿って往復移動自在に設けられると共に、先端が前記アクチュエータ本体より外側に露出した出力シャフトと、この出力シャフトを前記アクチュエータ本体内より外側に所定ストローク移動させるように押圧付勢する弾性部材と、を備えたアクチュエータにおいて、
前記大径ギヤの胴体部を円筒状に形成すると共に、該大径ギヤの胴体部内周面にねじ部を形成し、この大径ギヤの胴体部内に出力シャフトを貫通させ、かつ、この出力シャフトの中間部外周に円筒状のスライド部材を挿通してスライド自在に支持し、このスライド部材の外周面に形成したねじ部を前記大径ギヤの胴体部内周面に形成したねじ部に螺合させると共に、該スライド部材を回転不能且つスライド可能に前記アクチュエータ本体にて支持させる一方、前記出力シャフトの中間部外周に前記弾性部材としてのコイルスプリングを装着させると共に、該コイルスプリングを前記出力シャフトの端部であるの大径部の端面と前記スライド部材の端面との間に介在させ、前記駆動軸の回転による前記スライド部材のスライドにより前記コイルスプリングを圧縮させて、該コイルスプリングの復元力で前記出力シャフトを前記アクチュエータ本体に対して所定ストローク移動させるようにしたことを特徴とするアクチュエータ。
【請求項３】
アクチュエータ本体内に設けられたモータと、このモータの駆動軸に固定された小径ギヤに噛合されると共に、前記アクチュエータ本体内に回転自在に支持された大径ギヤと、この大径ギヤの軸方向に沿って往復移動自在に設けられると共に、先端が前記アクチュエータ本体より外側に露出した出力シャフトと、この出力シャフトを所定ストローク移動させるように押圧付勢する弾性部材と、を備えたアクチュエータにおいて、
前記大径ギヤの胴体部を円筒状に形成すると共に、該大径ギヤの胴体部内周面にねじ部を形成し、この大径ギヤの胴体部内に出力シャフトを貫通させ、かつ、この出力シャフトの中間部外周に円筒状のスライド部材を挿通してスライド自在に支持し、このスライド部材の外周面に形成したねじ部を前記大径ギヤの胴体部内周面に形成したねじ部に螺合させると共に、該スライド部材を回転不能且つスライド可能に前記アクチュエータ本体にて支持させ、前記出力シャフトに該出力シャフトの位置を検知する第１の摺動接点を設けると共に、前記スライド部材に該スライド部材の位置を検知する第２の摺動接点を設け、これら第１及び第２の摺動接点に対向する前記アクチュエータ本体内に該各摺動接点の先端部が接触または非接触となる各固定接点を備えた回路基板を設ける一方、前記出力シャフトの外周に第１のコイルスプリングおよび第２のコイルスプリングからなる弾性部材を装着させると共に、該第１のコイルスプリングを前記出力シャフトの先端部である第１の大径部の端面と前記スライド部材の一方の端面との間に介在させ、かつ、該第２のコイルスプリングを前記スライド部材の他方の端面と前記出力シャフトの基端部に形成した第２の大径部との間に介在させ、前記駆動軸の正回転による前記スライド部材のスライドにより前記第１のコイルスプリングを圧縮させて、該第１のコイルスプリングの復元力で前記出力シャフトを前記アクチュエータ本体の外側方向に所定ストローク移動させるようにすると共に、前記駆動軸の逆回転による前記スライド部材のスライドにより前記第２のコイルスプリングを圧縮させて、該第２のコイルスプリングの復元力で前記出力シャフトを前記アクチュエータ本体の内側方向に所定ストローク移動させるようにしたことを特徴とするアクチュエータ。
【請求項４】
請求項３記載のアクチュエータであって、
前記出力シャフトの先端をシフトフォークを介して２輪駆動と４輪駆動の切換機構に連係させ、前記出力シャフトと前記スライド部材及び前記第１のコイルスプリングとで第１の待ち機構を構成すると共に、前記出力シャフトと前記スライド部材及び前記第２のコイルスプリングとで第２の待ち機構を構成したことを特徴とするアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、２輪駆動（２ＷＤ）と４輪駆動（４ＷＤ）の切換機構を駆動させる際に用いて好適なアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車のバックドアのストライカ係止に用いられるアクチュエータとして、図１０〜図１２に示すものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このアクチュエータ１は、図１０〜図１２に示すように、箱形のハウジング２内に設けられたモータ３と、このモータ３の駆動軸３ａに固定された小径ギヤ３ｂに中間ギヤ４を介して噛合されると共に、ハウジング２内に収納されたスクリュー軸５の基端部５ａに所定角度の範囲で相対回転自在に連結された大径の緩衝ギヤ６と、基部７ａがスクリュー軸５のねじ部５ｂに螺合されて該スクリュー軸５の軸方向に沿って往復移動自在に設けられると共に、先端部７ｂがハウジング２の開口部２ａより外側に露出した出力軸７と、この出力軸７をハウジング２内より外側に所定ストローク移動させるように押圧付勢するコイルバネ８と、スクリュー軸５の基端部５ａと緩衝ギヤ６との間に介在され、これらスクリュー軸５と緩衝ギヤ６間の回転力伝達における一種のクッションとして機能する捩りバネ９と、を備えている。
【０００４】
そして、図１０に示すように、出力軸７がハウジング２に対して突出した突出位置にある場合には、図示しないラッチ装置が係止状態にある。この状態より、モータ３の駆動軸３ａを逆回転させると、スクリュー軸５が駆動軸３ａと同方向に回転駆動され、出力軸７は上記突出位置からコイルバネ８の付勢力に抗してスクリュー軸５上を図１２に示す退避位置まで移動する（このストローク量を図１０中符号Ｓで示す）。このように、出力軸７が退避位置に来ると、上記ラッチ装置が係止状態から解除状態に駆動されて、バックドアのラッチが解除される。また、移動中の出力軸７が上記退避位置に到達した時に、スクリュー軸５の回転が比較的急激に停止されることになるが、この回転を停止させる力がスクリュー軸５から緩衝ギヤ６に伝達される際に捩りバネ９がクッションとして働くため、スクリュー軸５の付け根部位に捩り方向の無理な力が加わることが回避される。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−４６８９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来のアクチュエータ１では、基端部５ａに緩衝ギヤを６を連結したスクリュー軸５のねじ部５ｂに出力軸７の基部７ａが螺合する構造であるため、アクチュエータ１の全体が大型になった。また、スクリュー軸５を回転駆動させる緩衝ギヤ６が中間ギヤ４を介してモータ３の駆動軸３ａに固定された小径ギヤ３ｂに噛合する構造であるため、中間ギヤ４から成る歯車列が必要不可欠となり、その分部品点数が増えてコスト高になった。
【０００７】
そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、全体の小型化及び低コスト化を図ることができるアクチュエータ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】
【０００８】
請求項１の発明は、アクチュエータ本体内に設けられたモータと、このモータの駆動軸に固定された小径ギヤに噛合されると共に、前記アクチュエータ本体内に回転自在に支持された大径ギヤと、この大径ギヤの軸方向に沿って往復移動自在に設けられると共に、先端が前記アクチュエータ本体より外側に露出した出力シャフトと、この出力シャフトを前記アクチュエータ本体内より外側に所定ストローク移動させるように押圧付勢する弾性部材と、を備えたアクチュエータにおいて、前記大径ギヤの胴体部を円筒状に形成すると共に、該大径ギヤの胴体部にねじ部を形成し、この大径ギヤの胴体部内に出力シャフトを貫通させ、かつ、この出力シャフトの中間部外周に円筒状のスライド部材を挿通してスライド自在に支持し、このスライド部材に形成したねじ部を前記大径ギヤの胴体部に形成したねじ部に螺合させると共に、該スライド部材を回転不能且つスライド可能に前記アクチュエータ本体にて支持させる一方、前記出力シャフトの中間部外周に前記弾性部材としてのコイルスプリングを装着させると共に、該コイルスプリングを前記出力シャフトの端部である大径部の端面と前記スライド部材の端面との間に介在させ、前記駆動軸の回転による前記スライド部材のスライドにより前記コイルスプリングを圧縮させて、該コイルスプリングの復元力で前記出力シャフトを前記アクチュエータ本体に対して所定ストローク移動させるようにしたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明は、アクチュエータ本体内に設けられたモータと、このモータの駆動軸に固定された小径ギヤに噛合されると共に、前記アクチュエータ本体内に回転自在に支持された大径ギヤと、この大径ギヤの軸方向に沿って往復移動自在に設けられると共に、先端が前記アクチュエータ本体より外側に露出した出力シャフトと、この出力シャフトを前記アクチュエータ本体内より外側に所定ストローク移動させるように押圧付勢する弾性部材と、を備えたアクチュエータにおいて、前記大径ギヤの胴体部を円筒状に形成すると共に、該大径ギヤの胴体部内周面にねじ部を形成し、この大径ギヤの胴体部内に出力シャフトを貫通させ、かつ、この出力シャフトの中間部外周に円筒状のスライド部材を挿通してスライド自在に支持し、このスライド部材の外周面に形成したねじ部を前記大径ギヤの胴体部内周面に形成したねじ部に螺合させると共に、該スライド部材を回転不能且つスライド可能に前記アクチュエータ本体にて支持させる一方、前記出力シャフトの中間部外周に前記弾性部材としてのコイルスプリングを装着させると共に、該コイルスプリングを前記出力シャフトの端部である大径部の端面と前記スライド部材の端面との間に介在させ、前記駆動軸の回転による前記スライド部材のスライドにより前記コイルスプリングを圧縮させて、該コイルスプリングの復元力で前記出力シャフトを前記アクチュエータ本体に対して所定ストローク移動させるようにしたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、アクチュエータ本体内に設けられたモータと、このモータの駆動軸に固定された小径ギヤに噛合されると共に、前記アクチュエータ本体内に回転自在に支持された大径ギヤと、この大径ギヤの軸方向に沿って往復移動自在に設けられると共に、先端が前記アクチュエータ本体より外側に露出した出力シャフトと、この出力シャフトを所定ストローク移動させるように押圧付勢する弾性部材と、を備えたアクチュエータにおいて、前記大径ギヤの胴体部を円筒状に形成すると共に、該大径ギヤの胴体部内周面にねじ部を形成し、この大径ギヤの胴体部内に出力シャフトを貫通させ、かつ、この出力シャフトの中間部外周に円筒状のスライド部材を挿通してスライド自在に支持し、このスライド部材の外周面に形成したねじ部を前記大径ギヤの胴体部内周面に形成したねじ部に螺合させると共に、該スライド部材を回転不能且つスライド可能に前記アクチュエータ本体にて支持させ、前記出力シャフトに該出力シャフトの位置を検知する第１の摺動接点を設けると共に、前記スライド部材に該スライド部材の位置を検知する第２の摺動接点を設け、これら第１及び第２の摺動接点に対向する前記アクチュエータ本体内に該各摺動接点の先端部が接触または非接触となる各固定接点を備えた回路基板を設ける一方、前記出力シャフトの外周に第１のコイルスプリングおよび第２のコイルスプリングからなる弾性部材を装着させると共に、該第１のコイルスプリングを前記出力シャフトの先端部である第１の大径部の端面と前記スライド部材の一方の端面との間に介在させ、かつ、該第２のコイルスプリングを前記スライド部材の他方の端面と前記出力シャフトの基端部に形成した第２の大径部との間に介在させ、前記駆動軸の正回転による前記スライド部材のスライドにより前記第１のコイルスプリングを圧縮させて、該第１のコイルスプリングの復元力で前記出力シャフトを前記アクチュエータ本体の外側方向に所定ストローク移動させるようにすると共に、前記駆動軸の逆回転による前記スライド部材のスライドにより前記第２のコイルスプリングを圧縮させて、該第２のコイルスプリングの復元力で前記出力シャフトを前記アクチュエータ本体の内側方向に所定ストローク移動させるようにしたことを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項３記載のアクチュエータであって、前記出力シャフトの先端をシフトフォークを介して２輪駆動と４輪駆動の切換機構に連係させ、前記出力シャフトと前記スライド部材及び前記第１のコイルスプリングとで第１の待ち機構を構成すると共に、前記出力シャフトと前記スライド部材及び前記第２のコイルスプリングとで第２の待ち機構を構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、大径ギヤの円筒状の胴体部内に出力シャフトを貫通させ、かつ、この出力シャフトの中間部外周に円筒状のスライド部材を挿通してスライド自在に支持し、このスライド部材に形成したねじ部を大径ギヤの胴体部に形成したねじ部に螺合させると共に、該スライド部材を回転不能且つスライド可能にアクチュエータ本体にて支持させ、出力シャフトの中間部外周に弾性部材としてのコイルスプリングを装着させると共に、該コイルスプリングを出力シャフトの端部である大径部の端面とスライド部材の端面との間に介在させ、駆動軸の回転によるスライド部材のスライドによりコイルスプリングを圧縮させて、該コイルスプリングの復元力で出力シャフトをアクチュエータ本体に対して所定ストローク移動させるようにしたので、アクチュエータ本体に出力シャフトとスライド部材及びコイルスプリングをコンパクトに内蔵することができ、アクチュエータ全体の小型化及び低コスト化を図ることができる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、大径ギヤの円筒状の胴体部内に出力シャフトを貫通させ、かつ、この出力シャフトの中間部外周に円筒状のスライド部材を挿通してスライド自在に支持し、このスライド部材の外周面に形成したねじ部を大径ギヤの胴体部内周面に形成したねじ部に螺合させると共に、該スライド部材を回転不能且つスライド可能にアクチュエータ本体にて支持させ、出力シャフトの中間部外周に弾性部材としてのコイルスプリングを装着させると共に、該コイルスプリングを出力シャフトの端部である大径部の端面とスライド部材の端面との間に介在させ、駆動軸の回転によるスライド部材のスライドによりコイルスプリングを圧縮させて、該コイルスプリングの復元力で出力シャフトをアクチュエータ本体に対して所定ストローク移動させるようにしたので、アクチュエータ本体に出力シャフトとスライド部材及びコイルスプリングをコンパクトに内蔵することができ、アクチュエータ全体の小型化及び低コスト化を図ることができる。
【００１４】
請求項３の発明によれば、大径ギヤの円筒状の胴体部内に出力シャフトを貫通させ、かつ、この出力シャフトの中間部外周に円筒状のスライド部材を挿通してスライド自在に支持し、このスライド部材の外周面に形成したねじ部を大径ギヤの胴体部内周面に形成したねじ部に螺合させると共に、該スライド部材を回転不能且つスライド可能にアクチュエータ本体にて支持させ、出力シャフトの外周に第１のコイルスプリングおよび第２のコイルスプリングからなる弾性部材を装着すると共に、該第１のコイルスプリングを出力シャフトの先端部である第１の大径部の端面とスライド部材の一方の端面との間に介在させ、かつ、該第２のコイルスプリングをスライド部材の他方の端面と出力シャフトの基端部に形成した第２の大径部との間に介在させ、駆動軸の正回転によるスライド部材のスライドにより第１のコイルスプリングを圧縮させて、該第１のコイルスプリングの復元力で出力シャフトをアクチュエータ本体の外側方向に所定ストローク移動させるようにすると共に、駆動軸の逆回転によるスライド部材のスライドにより第２のコイルスプリングを圧縮させて、該第２のコイルスプリングの復元力で出力シャフトをアクチュエータ本体の内側方向に所定ストローク移動させるようにしたので、アクチュエータ本体に出力シャフトとスライド部材及び第１及び第２のコイルスプリングをコンパクトに内蔵することができ、アクチュエータ全体の小型化及び低コスト化を図ることができる。
【００１５】
また、出力シャフトに該出力シャフトの位置を検知する第１の摺動接点を設けると共に、スライド部材に該スライド部材の位置を検知する第２の摺動接点を設け、これら第１及び第２の摺動接点に対向する前記アクチュエータ本体内に該各摺動接点の先端部が接触または非接触となる各固定接点を備えた回路基板を設けたので、出力シャフトとスライド部材の位置検出機構を簡略化することができ、その分、アクチュエータ全体の小型化及び低コスト化をより一段と図ることができる。
【００１６】
請求項４の発明によれば、出力シャフトの先端をシフトフォークを介して２輪駆動と４輪駆動の切換機構に連係させ、出力シャフトとスライド部材及び第１のコイルスプリングとで第１の待ち機構を構成すると共に、出力シャフトとスライド部材及び前記第２のコイルスプリングとで第２の待ち機構を構成したので、第１及び第２の待ち機構をアクチュエータ本体内にコンパクトに内蔵することができると共に、２輪駆動と４輪駆動の切換機構を確実に作動させるために必要な待ち機構が簡単に得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１は本発明の一実施形態のアクチュエータを示す断面図、図２は図１中Ｘ−Ｘ線に沿う断面図、図３は同アクチュエータのカバーを取り外した状態の正面図、図４は同アクチュエータの後端部の断面図、図５（ａ）は２輪駆動と４輪駆動の切換機構を２輪駆動状態に切り換えた際の同アクチュエータの断面図、図５（ｂ）は同切換時のアクチュエータに用いられる一対の摺動接点の位置を示す説明図、図６（ａ）は同切換機構を２輪駆動状態から４輪駆動状態に切り換える際のアクチュエータの待ち状態を示す断面図、図６（ｂ）は同待ち状態における一対の摺動接点の位置を示す説明図、図７（ａ）は同切換機構を４輪駆動状態に切り換えた際のアクチュエータの断面図、図７（ｂ）は同切換時の一対の摺動接点の位置を示す説明図、図８（ａ）は同切換機構を４輪駆動状態から２輪駆動状態に切り換える際のアクチュエータの待ち状態を示す断面図、図８（ｂ）は同待ち状態における一対の摺動接点の位置を示す説明図、図９は回路基板に設けた各固定接点の配置を示す説明図である。
【００１９】
図１に示すように、アクチュエータ１０は、そのケースを成すアクチュエータ本体１１をデファレンシャル装置のデフケース５０に図示しないボルト等を介して締結固定してあり、このデフケース５０内に設けられた２輪駆動と４輪駆動の切換機構５１をシフトフォーク５２を介して２輪駆動（２ＷＤ）の状態と４輪駆動（４ＷＤ）の状態に切り換える際の駆動用として用いられるものである。
【００２０】
図１，図５〜図８に示すように、アクチュエータ１０は、箱形のアクチュエータ本体１１内に設けられたモータ２０と、このモータ２０のアーマチュア軸（駆動軸）２６に固定された小径ギヤ３０に噛合されると共に、アクチュエータ本体１１内の取付板１５にボールベアリング１６を介して回転自在に支持された大径ギヤ３１と、この大径ギヤ３１の軸方向に沿って往復移動自在に設けられると共に、先端３５ａ及び先端部３５ｂの一部がアクチュエータ本体１１のカバー１２より外側に露出した出力シャフト３５と、この出力シャフト３５をアクチュエータ本体１１内より外側及び内側に所定ストローク移動させるように押圧付勢する第１及び第２のコイルスプリング（弾性部材）４２，４３と、を備えている。
【００２１】
図１に示すように、モータ２０は略円筒状のヨーク２１を有しており、このヨーク２１の一端の天井部には開口筒部２１ａを形成してあると共に、該ヨーク２１の他端の開口部２１ｂには蓋体２２を嵌合固定してある。このヨーク２１の開口筒部２１ａは、ビス１７を介してアクチュエータ本体１１の周壁１１ａの突起部１１ｂに締結固定された取付板１５の円形の孔部１５ａに嵌合され、図３に示すように、ビス５３により該取付板１５に固定されている。また、蓋体２２の中央の筒部２２ａはアクチュエータ本体１１の底部１１ｃに一体突出形成された円筒部１１ｄに嵌合されている。さらに、ヨーク２１の内周面２１ｃには一対のマグネット２３，２３を接着剤等を介して固着してある。そして、ヨーク２１の一端の開口筒部２１ａ内に圧入嵌合された軸受２４ａと、ヨーク２１の他端の開口部２１ｂ内に嵌合固定された蓋体２２に嵌合された軸受２４ｂとでアーマチュア軸（駆動軸）２６を回転自在に支持してある。
【００２２】
このアーマチュア軸２６の一対のマグネット２３，２３に対向する位置には、アーマチュア２５を取り付けてある。このアーマチュア２５は、アーマチュア軸２６に固定され、所定のスロット数のコイル巻回部を持ち所定枚数積層されたアーマチュアコア２５ａと、このアーマチュアコア２５ａに巻き回されたアーマチュアコイル２５ｂとで構成されている。また、アーマチュア軸２６のヨーク２１と蓋体２２との境部分に対向する位置にはコンミュテータ２７を固定してある。このコンミュテータ２７はアーマチュアコア２５ａのコイル巻回部と同数のコンミュテータ片２７ａを備えていて、各コンミュテータ片２７ａとアーマチュアコイル２５ｂとは電気的にそれぞれ接続されている。さらに、ヨーク２１内のコンミュテータ２７に対向する位置には、図示しないホルダを介して一対のブラシ２８，２８を各コンミュテータ片２７ａに接触するように取り付けてある。各ブラシ２８は図示しないモータ制御回路にそれぞれ電気的に接続されている。そして、このモータ制御回路の制御により、電流がアーマチュア２５等に流れてアーマチュア軸２６が正回転及び逆回転するようになっている。
【００２３】
図１に示すように、大径ギヤ３１は大径に形成された歯部３１ａと小径で円筒状に形成された胴体部３１ｂとを一体に有している。この円筒状の胴体部３１ｂの内周面の一部には雌ねじ（ねじ部）３１ｃを形成してある。そして、この大径ギヤ３１の歯部３１ａは小径ギヤ３０に噛合していると共に、円筒状の胴体部３１ｂ内に後述する出力シャフト３５の中間部３５ｃを貫通させている。この出力シャフト３５の中間部３５ｃ外周に円筒状のリードスクリュー（スライド部材）３２を挿通してスライド自在に支持させていると共に、該リードスクリュー３２の外周面に形成した雄ねじ（ねじ部）３２ｃを大径ギヤ３１の胴体部３１ｂの雌ねじ３１ｃに螺合させている。
【００２４】
図１及び図５〜図８に示すように、大径ギヤ３１の胴体部３１ｂ内に配置した出力シャフト３５は、図１の左側より順に最小径の先端３５ａ、先端部（端部）である第１の大径部（大径部）３５ｂ、小径の中間部３５ｃ、第２の大径部４４及び小径の基端部３５ｄとを備え、段差面を有した円柱状に形成してある。そして、第１の大径部３５ｂはカバー１２の円筒部１２ａに圧入嵌合された軸受１３ａに回転自在に支持されていると共に、基端部３５ｄはアクチュエータ本体１１の底部１１ｃの凹部１１ｅに圧入嵌合され軸受１３ｂに回転自在に支持されている。尚、第１の大径部３５ｂには環状の凹溝３５ｅを形成してあり、該環状の凹溝３５ｅにはＯリング状のシール部材１４を嵌め込んである。
【００２５】
図１に示すように、リードスクリュー３２は、出力シャフト３５の中間部３５ｃ外周に挿通されてスライド自在に支持され、外周面に雄ねじ（ねじ部）３２ｃを形成した小径の先端部３２ｂと、該出力シャフト３５の中間部３５ｃ外周との間に所定の空間を有して挿通される大径の基部３２ｅとを備え、略円筒の段差状に形成してある。そして、このリードスクリュー３２の先端部３２ｂの外周の雄ねじ３２ｃを大径ギヤ３１の胴体部３１ｂの内周の雌ねじ３１ｃに螺着させている。また、リードスクリュー３２の大径の基部３２ｅの外周面の中央より後側には軸方向に延びる複数の凸状のスプライン３２ｆを形成してある。この各凸状のスプライン３２ｆはアクチュエータ本体１１の底部１１ｃの凹部１１ｅの内周面に形成された複数の凹状のスプライン（縦溝）１１ｆにそれぞれ嵌め込まれている。これにより、リードスクリュー３２は、アクチュエータ本体１１に回転不能且つスライド可能に支持され、大径ギヤ３１が正回転及び逆回転すると、リードスクリュー３２はその姿勢を保持した状態（非回転状態）で出力シャフト３５の軸方向に沿って該出力シャフト３５の中間部３５ｃの外周上を往復移動するようになっている。  
【００２６】
また、出力シャフト３５の中間部３５ｃ外周の第１の大径部３５ｂ側には、弾性部材としての第１のコイルスプリング４２を装着させている。この第１のコイルスプリング４２は、出力シャフト３５の大径部３５ｂの端面とリードスクリュー３２の一方の端面との間に介在してあり、詳細には出力シャフト３５の第１の大径部３５ｂの端面３５ｆとリードスクリュー３２の先端部３２ｂの一方の端面３２ａとの間に介在してある。これら出力シャフト３５とリードスクリュー３２及び第１のコイルスプリング４２とで第１の待ち機構４０が構成されている。そして、アーマチュア軸２６の正回転によるリードスクリュー３２のスライドにより第１のコイルスプリング４２を圧縮させて、該第１のコイルスプリング４２の復元力で出力シャフト３５をアクチュエータ本体１１の外側方向に所定ストローク移動させるようになっている。
【００２７】
さらに、出力シャフト３５の中間部３５ｃ外周の基端部３５ｄ側には、弾性部材としての第２のコイルスプリング４３を装着させている。この第２のコイルスプリング４３は、リードスクリュー３２の基部３２ｅの他方の端面３２ｄと出力シャフト３５の基端部３５ｄに形成した第２の大径部４４の間に介在してある。この第２の大径部４４は、出力シャフト３５の基端部３５ｄの中間部３５ｃとの境界部分において、該基端部３５ｄに係止された止め輪３６により軸方向の移動が阻止された後述する取付ブラケットにて形成されている。これら出力シャフト３５とリードスクリュー３２及び第２のコイルスプリング４３とで第２の待ち機構４１が構成されている。そして、アーマチュア軸２６の逆回転によるリードスクリュー３２のスライドにより第２のコイルスプリング４３を圧縮させて、該第２のコイルスプリング４３の復元力で出力シャフト３５をアクチュエータ本体１１の内側方向に所定ストローク移動させるようになっている。
【００２８】
さらに、図１に示すように、出力シャフト３５の先端３５ａの外周面には雄ねじ（ねじ部）を形成してあり、該先端３５ａの雄ねじにシフトフォーク５２の基端５２ａをナット３７を介して締結固定してある。そして、出力シャフト３５の先端３５ａをシフトフォーク５２を介して２輪駆動と４輪駆動の切換機構５１に連係させることで、２輪駆動（２ＷＤ）の状態から４輪駆動（４ＷＤ）の状態に切り換える際に、例えば、図示しないデファレンシャル装置の後輪用出力ギヤとフロントドライブギヤの２つのギヤの位相がずれて２輪・４輪切換スライダで両ギヤのスプライン嵌合ができない場合に、この拘束状態が解除されるまで、出力シャフト３５とリードスクリュー３２及び第１のコイルスプリング４２から成る第１の待ち機構４０の作用で、該第１のコイルスプリング４２を圧縮状態にしておくようになっている。
【００２９】
また、４輪駆動（４ＷＤ）の状態から２輪駆動（２ＷＤ）の状態に切り換える際に、例えば、図示しないデファレンシャル装置の後輪用出力ギヤとフロントドライブギヤの２つのギヤの位相がずれて２輪・４輪切換スライダで両ギヤのスプライン嵌合の解除に要する動力が大き過ぎて該両ギヤのスプライン嵌合の解除ができない場合に、この拘束状態が解除されるまで、出力シャフト３５とリードスクリュー３２及び第２のコイルスプリング４３から成る第２の待ち機構４１の作用で、該第２のコイルスプリング４３を圧縮状態にしておくようになっている。
【００３０】
図１，図２，図４に示すように、出力シャフト３５の基端部３５ｄの中間部３５ｃとの境界部分には第２の大径部としての取付ブラケット４４を介して該出力シャフト３５の位置を検知する板バネ状の第１の摺動接点４５を取り付けてある。また、リードスクリュー３２の大径の基部３２ｅの外周面の下側には、該リードスクリュー３２の位置を検知する板バネ状の第２の摺動接点４６を取り付けてある。この第１及び第２の摺動接点４５，４６の先端部４５ａ，４６ａは、それぞれ三叉状に分岐した形状としている。これら第１及び第２の摺動接点４５，４６に相対向する取付板１５には、図９に示すように摺動接点４５の先端部４５ａが接触または非接触となる固定接点４７ａ，４７ｂ及び摺動接点４６の先端部４６ａが接触または非接触となる固定接点４８ａ，４８ｂ，４８ｃをそれぞれ設けた回路基板４９を取り付けてある。固定接点４７ａはアース用の固定接点であり、固定接点４７ｂは出力シャフト３５の位置検知用の固定接点である。また、固定接点４８ａはアース用の固定接点であり、固定接点４８ｂはリードスクリュー３２の位置を検知する４ＷＤ用の固定接点であり、固定接点４８ｃはリードスクリュー３２の位置を検知する２ＷＤ用の固定接点である。
【００３１】
尚、図１，図３に示すように、カバー１２は、アクチュエータ本体１１の開口外周縁に一体突出形成された鍔部１１ｇのねじ穴１１ｈにビス１８を介して締結固定してある。また、図１に示すように、アクチュエータ本体１１の底部１１ｃには、コネクタ部１１ｉを一体突出形成してある。このコネクタ部１１ｉ内には、回路基板４９に接続された複数の端子１９を突設してある。
【００３２】
以上実施形態のアクチュエータ１０によれば、図５（ａ），（ｂ）に示すように、２輪駆動（２ＷＤ）と４輪駆動（４ＷＤ）の切換機構５１が２ＷＤの状態の際に、出力シャフト３５はアクチュエータ本体１１内に収納された後退位置にある。この時、出力シャフト３５の位置検知用の第１の摺動接点４５の先端部４５ａは固定接点４７ａ，４７ｂのいずれとも非接触状態、即ち、第１の摺動接点４５は非導通状態になっており、リードスクリュー３２の位置検知用の第２の摺動接点４６の先端部４６ａは２ＷＤ用の固定接点４８ｃとのみ接触している。即ち、第２の摺動接点４６は２ＷＤ側が導通状態になっている。そして、この状態より、４ＷＤ側に切り換えるべくモータ２０のアーマチュア軸２６を正回転させると、アーマチュア軸２６に固定の小径ギヤ３０を介して大径ギヤ３１が回転する。この大径ギヤ３１が回転すると、該大径ギヤ３１の胴体部３１ｂの雌ねじ３１ｃに螺合しているリードスクリュー３２が第１のコイルスプリング４２を圧縮させる方向にスライドする。これにより、第１のコイルスプリング４２がリードスクリュー３２の一方の端面３２ａで圧縮され、該第１のコイルスプリング４２の復元力で出力シャフト３５をアクチュエータ本体１１の外側に突出させる方向へ押圧する。
【００３３】
後輪用出力ギヤとフロントドライブギヤの２つのギヤの位相がずれて両ギヤのスプライン嵌合が出来ない場合には、図６（ａ）に示すように、第１のコイルスプリング４２の復元力で出力シャフト３５がアクチュエータ本体１１の外側方向に所定ストローク移動できないため、図６（ｂ）に示すように、第１の摺動接点４５は非導通状態のままであるが、リードスクリュー３２は大径ギヤ３１の回転により第１のコイルスプリング４２を圧縮させる方向にスライドするので、第２の摺動接点４６は、２ＷＤ用の固定接点４８ｃと非導通状態となり、アース用の固定接点４８ａおよび４ＷＤ用の固定接点４８ｂと導通状態となる。そして、リードスクリュー３２により圧縮される第１のコイルスプリング４２が密着したところで、該リードスクリュー３２のスライドが阻止されアーマチュア軸２６の回転が停止し、待ち状態となる。この待ち状態で、後輪用出力ギヤとフロントドライブギヤの２つのギヤの位相が合うと出力シャフト３５が移動可能となり、図７（ａ）に示すように、第１のコイルスプリング４２の復元力で出力シャフト３５がアクチュエータ本体１１の外側方向に所定ストローク移動する（このストローク量を図７（ａ）中符号Ｓで示す）。この出力シャフト３５の移動により図７（ｂ）に示すように、出力シャフト３５の位置検知用の第１の摺動接点４５が固定接点４７ａ，４７ｂと導通状態となるとともに、切換機構５１が４ＷＤの状態に切り換わる。第２の摺動接点４６の導通状態は図６（ｂ）に示す状態のままである。尚、図５（ａ），（ｂ）の状態から、アーマチュア軸２６を正回転させた際に、前述した後輪用出力ギヤとフロントドライブギヤの２つのギヤの位相が合っている場合には、即、図７（ａ），（ｂ）の状態に移行する。
【００３４】
次に、図７（ａ），（ｂ）に示す４ＷＤ状態から２ＷＤ状態に切り換えるべくアーマチュア軸２６を逆回転させると、リードスクリュー３２が第２のコイルスプリング４３を圧縮させる方向にスライドする。これにより、第２のコイルスプリング４３がリードスクリュー３２の他方の端面３２ｄで圧縮され、該第２のコイルスプリング４３の復元力で出力シャフト３５をアクチュエータ本体１１の底部１１ｃの凹部１１ｅ方向、即ち、アクチュエータ本体１１の内側方向へ押圧する。
【００３５】
後輪用出力ギヤとフロントドライブギヤの２つのギヤの位相がずれて両ギヤのスプライン嵌合の解除が出来ない場合には、図８（ａ）に示すように、第２のコイルスプリング４３の復元力で出力シャフト３５がアクチュエータ本体１１の内側方向に所定ストローク移動できないため、図８（ｂ）に示すように、図７（ｂ）と同様に第１の摺動接点４５は固定接点４７ａ，４７ｂと導通状態のままであるが、リードスクリュー３２は大径ギヤ３１の回転により第２のコイルスプリング４３を圧縮させる方向にスライドするので、第２の摺動接点４６は、２ＷＤ用の固定接点４８ｃと導通状態となり、アース用の固定接点４８ａおよび４ＷＤ用の固定接点４８ｂと非導通状態となる。そして、リードスクリュー３２により圧縮される第２のコイルスプリング４３が密着したところで、該リードスクリュー３２のスライドが阻止されアーマチュア軸２６の回転が停止し、待ち状態となる。この待ち状態で、後輪用出力ギヤとフロントドライブギヤの２つのギヤのスプライン嵌合の解除に要する動力が小さくなると、第２のコイルスプリング４３の復元力で出力シャフト３５が移動可能となり、図５（ａ）に示すように、出力シャフト３５がアクチュエータ本体１１の内側方向に所定ストローク移動する。この出力シャフト３５の移動により図５（ｂ）に示すように、出力シャフト３５の位置検知用の第１の摺動接点４５が固定接点４７ａ，４７ｂと非導通状態となるとともに、切換機構５１が２ＷＤの状態に切り換わる。第２の摺動接点４６の導通状態は図８（ｂ）に示す状態のままである。尚、図７（ａ），（ｂ）の状態から、アーマチュア軸２６を逆回転させた際に、前述した後輪用出力ギヤとフロントドライブギヤの２つのギヤのスプライン嵌合の解除に要する動力が小さい場合には、即、図５（ａ），（ｂ）の状態に移行する。
【００３６】
このように、前記アクチュエータ１０では、大径ギヤ３１の円筒状の胴体部３１ｂ内に出力シャフト３５の中間部３５ｃを貫通させ、かつ、この出力シャフト３５の中間部３５ｃ外周に円筒状のリードスクリュー３２を挿通してスライド自在に支持し、このリードスクリュー３２の外周面に形成した雄ねじ３２ｃを大径ギヤ３１の胴体部３１ｂの内周面に形成した雌ねじ３１ｃに螺合させると共に、該リードスクリュー３２の基部３２ｅ側の凸状のスプライン３２ｆをアクチュエータ本体１１の凹部１１ｅの内周面の凹状のスプライン１１ｆに嵌合させて、該リードスクリュー３２を回転不能且つスライド可能にアクチュエータ本体１１にて支持させ、出力シャフト３５の外周に第１のコイルスプリング４２および第２のコイルスプリング４３からなる弾性部材を装着すると共に、該第１のコイルスプリング４２を出力シャフト３５の先端部である第１の大径部３５ｂの端面３５ｆとリードスクリュー３２の一方の端面３２ａとの間に介在させ、かつ、該第２のコイルスプリング４３をリードスクリュー３２の他方の端面３２ｄと出力シャフト３５の基端部３５ｄに形成した第２の大径部４４との間に介在させ、アーマチュア軸２６の正回転によるリードスクリュー３２のスライドにより第１のコイルスプリング４２を圧縮させて、該第１のコイルスプリング４２の復元力で出力シャフト３５をアクチュエータ本体１１の外側方向に所定ストロークＳ移動させるようにすると共に、アーマチュア軸２６の逆回転によるリードスクリュー３２のスライドにより第２のコイルスプリング４３を圧縮させて、該第２のコイルスプリング４３の復元力で出力シャフト３５をアクチュエータ本体１１の内側方向に所定ストロークＳ移動させるようにしたので、アクチュエータ本体１１に出力シャフト３５とリードスクリュー３２及び第１，第２のコイルスプリング４２，４３をコンパクトに内蔵することができ、アクチュエータ１０全体の小型化及び低コスト化を図ることができる。
【００３７】
また、出力シャフト３５の基端部３５ｄの中間部３５ｃとの境界部分に第２の大径部としての取付ブラケット４４に該出力シャフト３５の位置を検知する第１の摺動接点４５を設けると共に、リードスクリュー３２の先端部３２ｂの下側に該リードスクリュー３２の位置を検知する第２の摺動接点４６を設け、これら第１及び第２の摺動接点４５，４６に相対向するアクチュエータ本体１１内の取付板１５に、摺動接点４５の先端部４５ａが接触または非接触となる固定接点４７ａ，４７ｂ及び摺動接点４６の先端部４６ａが接触または非接触となる固定接点４８ａ，４８ｂ，４８ｃをそれぞれ設けた回路基板４９を取り付けたので、出力シャフト３５とリードスクリュー３２の位置検出機構を簡略化することができ、その分、アクチュエータ１０全体の小型化及び低コスト化をより一段と図ることができる。
【００３８】
特に、出力シャフト３５の先端３５ａをシフトフォーク５２を介して２輪駆動と４輪駆動の切換機構５１に連係させ、出力シャフト３５とリードスクリュー３２及び第１のコイルスプリング４２とで第１の待ち機構４０を構成すると共に、出力シャフト３５とリードスクリュー３２及び第２のコイルスプリング４３とで第２の待ち機構４１を構成したことにより、第１及び第２の待ち機構４０，４１をアクチュエータ本体１１内にコンパクトに内蔵することができ、２輪駆動と４輪駆動の切換機構４１をアクチュエータ１０により簡単かつ確実に切り換えることができる。
【００３９】
尚、前記実施形態によれば、大径ギヤの円筒状の胴体部の内周面に雌ねじを形成し、この雌ねじにスライド部材としてのリードスクリューの外周面に形成した雄ねじを螺合するようにしたが、大径ギヤの円筒状の胴体部の外周面に雄ねじを形成して該胴体部をスクリュー軸とし、このスクリュー軸と成る胴体部の雄ねじにリードナットを螺合させて該リードナットをスライド部材としても良い。また、前記実施形態では位置検出機構に摺動接点を用いたが、マイクロスイッチを用いた位置検出機構としたり、或いはホールＩＣとマグネットによる非摺動型の位置検出機構とすることも出来る。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施形態のアクチュエータを示す断面図である。
【図２】図１中Ｘ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図３】上記アクチュエータのカバーを取り外した状態の正面図である。
【図４】上記アクチュエータの後端部の断面図である。
【図５】（ａ）は２輪駆動と４輪駆動の切換機構を２輪駆動状態に切り換えた際の上記アクチュエータの断面図、（ｂ）は同切換時のアクチュエータに用いられる一対の摺動接点の位置を示す説明図である。
【図６】（ａ）は上記切換機構を２輪駆動状態から４輪駆動状態に切り換える際の上記アクチュエータの待ち状態を示す断面図、（ｂ）は同待ち状態における上記一対の摺動接点の位置を示す説明図である。
【図７】（ａ）は上記切換機構を４輪駆動状態に切り換えた際の上記アクチュエータの断面図、（ｂ）は同切換時の上記一対の摺動接点の位置を示す説明図である。
【図８】（ａ）は上記切換機構を４輪駆動状態から２輪駆動状態に切り換える際の上記アクチュエータの待ち状態を示す断面図、（ｂ）は同待ち状態における上記一対の摺動接点の位置を示す説明図である。
【図９】回路基板に設けた各固定接点の配置を示す説明図である。
【図１０】従来のアクチュエータの断面図である。
【図１１】上記従来のアクチュエータに用いられる緩衝ギヤの拡大断面図である。
【図１２】上記従来のアクチュエータの出力軸が退避位置にある時の断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０  アクチュエータ
１１  アクチュエータ本体
２０  モータ
２６  アーマチュア軸（駆動軸）
３０  小径ギヤ
３１  大径ギヤ
３１ｂ  胴体部
３１ｃ  雌ねじ（ねじ部）
３２  リードスクリュー（スライド部材）
３２ａ  一方の端面
３２ｂ  先端部
３２ｃ  雄ねじ（ねじ部）
３２ｄ  他方の端面
３５  出力シャフト
３５ａ  先端
３５ｂ  大径部、第１の大径部（端部、先端部）
３５ｃ  中間部
３５ｄ  基端部
３５ｆ  端面
４０  第１の待ち機構
４１  第２の待ち機構
４２  第１のコイルスプリング（弾性部材）
４３  第２のコイルスプリング（弾性部材）
４４  取付ブラケット（第２の大径部）
４５  第１の摺動接点
４５ａ  先端部
４６  第２の摺動接点
４６ａ  先端部
４７ａ，４７ｂ  固定接点
４８ａ，４８ｂ，４８ｃ  固定接点
４９  回路基板
５１  ２輪駆動と４輪駆動の切換機構
５２  シフトフォーク
【図１】
2005280545.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2005280545.tif 000006
【図５】
2005280545.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
2005280545.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2005280545.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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