(57)【要約】【課題】  エネルギー効率に優れ、駆動モードの保持時に誤作動を防止するシフトアクチュエータを提供する。【解決手段】  モータと、第一ギア４５及び第二ギア４６を含む複数のギアで構成され、入力端がモータに接続されると共に出力端が切替機構に接続されるギア機構を設ける。第一ギア４５は、回転方向に歯が連なる噛合部６０と回転中心線Ｏと同心の円弧形に形成され回転方向で噛合部６０と隣接する嵌合部６２を有する。第一ギア４５より出力端側に設けられ第一ギア４５とギア対をなす第二ギア４６は、回転方向に歯が連なる噛合部７０，７１，７２並びに径方向内側へ窪む凹状に形成され回転方向で噛合部７０，７１，７２と隣接する嵌合部７４，７５，７６，７７を有する。駆動モードの切替時に噛合部６２と噛合部７０，７１，７２が噛み合い、駆動モードの保持時に嵌合部６２と嵌合部７４，７５，７６，７７が嵌合する。【選択図】    図１
2005098404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トランスファにおいて車両の駆動モードを切り替える切替機構を駆動するシフトアクチュエータであって、
モータと、
第一ギア及び第二ギアを含む複数のギアを組み合わせて構成され、入力端が前記モータに接続されると共に出力端が前記切替機構に接続されるギア機構と、
を備え、
前記第一ギアは、複数の歯が回転方向に連なる第一噛合部、並びに回転中心線と同心の円弧形に形成されて回転方向において前記第一噛合部と隣接する第一嵌合部を有し、
前記第一ギアより前記出力端側に設けられて前記第一ギアとギア対をなす前記第二ギアは、複数の歯が回転方向に連なる第二噛合部、並びに径方向内側へ窪む凹状に形成されて回転方向において前記第二噛合部と隣接する第二嵌合部を有しており、
前記モータの回転により前記駆動モードを切り替えるとき前記第一噛合部と前記第二噛合部とが噛み合い、前記モータの回転を停止して前記駆動モードを保持するとき前記第一嵌合部と前記第二嵌合部とが嵌合することを特徴とするシフトアクチュエータ。
【請求項２】
前記第二嵌合部は、前記駆動モードを保持するときに前記第一ギアの回転中心線と同心となる円弧形に窪んでいることを特徴とする請求項１に記載のシフトアクチュエータ。
【請求項３】
前記第二噛合部と前記第二嵌合部とは、前記第二ギアの回転方向に交互に並ぶ形態でそれぞれ複数ずつ設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載のシフトアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はシフトアクチュエータに関し、特に車両のトランスファにおいて用いられるシフトアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
トランスファにおいて車両の駆動モードを切り替える切替機構を駆動するシフトアクチュエータが公知である。従来、シフトアクチュエータでは、駆動モードを保持するときに切替機構から伝達される力により誤作動して駆動モードを切り替えてしまうことがないように、様々な対策が採られている。
【０００３】
例えば特許文献１には、シフトアクチュエータのギア機構にディテントを設けることで駆動モードの保持時にギア機構の出力軸の回転を防止する方法が開示されている。
また、図８に示すように、シフトアクチュエータ１００のモータ１１０に電磁ブレーキ１２０を設けることで駆動モードの保持時にモータ１１０の回転軸１１１の回転を防止し、ひいてはその回転軸１１１に接続されたギア機構１３０の停止状態を保持する方法が考えられている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２６７０１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に開示の方法では、駆動モードの切替時にディテントとそれが作用するギアとの間に摩擦が生じて切替機構への伝達力が減じられてしまうため、エネルギー効率が悪くなる。
また、図８の方法では、電磁ブレーキ１２０を駆動するための電力が余分に必要となるため、エネルギー効率が悪化する。
本発明の目的は、エネルギー効率に優れ、駆動モードの保持時に誤作動を防止するシフトアクチュエータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１〜３に記載の発明によると、車両の駆動モードを保持するときには、ギア機構において第一ギアの第一嵌合部と第二ギアの第二嵌合部とが嵌合する。ここで第一嵌合部は第一ギアの回転中心線と同心の円弧形に形成されており、第二嵌合部は第二ギアの径方向内側へ窪む凹状に形成されているため、出力端側の第二ギアを回転させる力が切替機構からギア機構へ伝達されても第一及び第二嵌合部の嵌合が保持される。これにより、ギア対をなす第一ギアと第二ギアとの間で相対回転が生じなくなるので、駆動モードの保持時において駆動モードの切替を惹起するギア機構の誤作動が防止される。このように、駆動モードの保持時における誤作動の防止を機械的構成により実現できるので、エネルギー効率が向上する。
【０００７】
また、請求項１〜３に記載の発明によると、車両の駆動モードを切り替えるときには、ギア機構において第一ギアの第一噛合部と第二ギアの第二噛合部とが噛み合う。第一及び第二噛合部の複数の歯は対応するギアの回転方向に連なっており、第一及び第二嵌合部は対応するギアの回転方向において対応する噛合部に隣接しているため、第一及び第二噛合部の噛合によって第一及び第二嵌合部の嵌合が解かれる。これにより駆動モードの切替時には、第一嵌合部と第二嵌合部とが相互作用してギア機構から切替機構への伝達力が減じられることを抑制できるので、エネルギー効率の悪化が防止される。しかも、第一及び第二嵌合部のそれぞれが上述の如き形状に形成されているため、駆動モードの切替時には、入力端側の第一ギアに伝達されるモータトルクを利用して第一及び第二嵌合部の嵌合を容易に解くことができる。
尚、請求項１〜３に記載の発明において、ギア機構の入力端についてはモータに直接的に又は他の機構を介して間接的に「接続」することができ、ギア機構の出力端については切替機構に直接的に又は他の機構を介して間接的に「接続」することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明によると、第二嵌合部は、駆動モードを保持するとき第一ギアの回転中心線と同心となる円弧形に窪んでいる。これにより、モータの回転が停止される駆動モードの保持時には第一及び第二嵌合部の嵌合が解かれ難くなり、モータが回転する駆動モードの切替時には第一及び第二嵌合部の嵌合が解かれ易くなる。
【０００９】
請求項３に記載の発明によると、出力端側の第二ギアにおいて第二噛合部と第二嵌合部とは、第二ギアの回転方向に交互に並ぶ形態でそれぞれ複数ずつ設けられる。これにより、車両の駆動モードの数に対応した数の第二嵌合部を設けて、いずれの駆動モードに保持するときにもギア機構の誤作動を防止することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図２に示すように、本発明の一実施形態によるシフトアクチュエータ３０を備えたトランスファ１は、４輪駆動車（以下、車両という）２に搭載される。車両２において内燃機関又は電気モータ等の動力装置３の動力は、自動変速機４及びトランスファ１を介してプロペラシャフト５，６及びドライブシャフト７，８へ順次伝達される。
【００１１】
トランスファ１の切替機構１０は、車両２の駆動モードを切り替える。図３に示すように切替機構１０は、Ｈ−Ｌ切替部１１、２−４切替部１６及び変換部２０から構成されている。
Ｈ−Ｌ切替部１１は、動力ギア１２、スリーブギア１３、高速駆動ギア１４及び低速駆動ギア１５を備えている。動力ギア１２には、自動変速機４を介して動力機関３の動力が伝達される。スリーブギア１３は、その回転中心線に沿って直線運動可能に動力ギア１２と常時噛み合っている。スリーブギア１３の直線運動の範囲は変換部２０の作用により制限されている。スリーブギア１３は、直線運動方向の移動位置に応じて高速駆動ギア１４及び低速駆動ギア１５と噛合可能に設けられている。具体的にスリーブギア１３は、図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、高速駆動ギア１４の外周側となる直線運動範囲の一端側へ移動したとき、動力ギア１２と共に高速駆動ギア１４とも噛み合う。このとき、動力機関３の動力が動力ギア１２に伝わると、その動力は高速駆動ギア１４へと伝達される。また、図４（Ｄ）に示すようにスリーブギア１３は、低速駆動ギア１５の内周側となる直線運動範囲の他端側へ移動したとき、動力ギア１２と共に低速駆動ギア１５とも噛み合う。このとき、動力機関３の動力が動力ギア１２に伝わると、その動力は低速駆動ギア１５へと伝達される。さらにまた、図４（Ｃ）に示すようにスリーブギア１３は、直線運動範囲の中央位置に移動したとき動力ギア１２のみと噛み合う。このとき、動力機関３の動力が動力ギア１２に伝わっても、その動力は高速駆動ギア１４及び低速駆動ギア１５のいずれにも伝達されない。
【００１２】
図３に示すように２−４切替部１６は、中継ギア１７、スリーブギア１８及び４輪駆動ギア１９を備えている。中継ギア１７は、高速駆動ギア１４及び低速駆動ギア１５の双方と動力伝達可能に繋がっている。スリーブギア１８は、その回転中心線に沿って直線運動可能に中継ギア１７と常時噛み合っている。スリーブギア１８の直線運動の範囲は変換部２０の作用により制限されている。スリーブギア１８は、直線運動方向の移動位置に応じて４輪駆動ギア１９と噛合可能に設けられている。具体的にスリーブギア１８は、図４（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）に示すように４輪駆動ギア１９の内周側となる直線運動範囲の一端側へ移動したとき、中継ギア１７と共に４輪駆動ギア１９とも噛み合う。このとき、高速駆動ギア１４及び低速駆動ギア１５のいずれかから中継ギア１７に動力機関３の動力が伝わると、その動力は、リアプロペラシャフト５を介してリアドライブシャフト７へと伝達され、また４輪駆動ギア１９及びフロントプロペラシャフト６を介してフロントドライブシャフト８へと伝達される。また、図４（Ａ）に示すようにスリーブギア１８は、直線運動範囲の他端側へ移動したとき中継ギア１７のみと噛み合う。このとき、中継ギア１７に動力機関３の動力が伝わると、その動力は、リアドライブシャフト７へと伝達されるが、フロントドライブシャフト８へは伝達されない。
【００１３】
図３に示すように変換部２０は、ドラムカム２１、Ｈ−Ｌフォークシャフト２６及び２−４フォークシャフト２７を備えている。ドラムカム２１は円筒状乃至は円柱状に形成され、中心軸線周りに正逆回転可能に配置されている。ドラムカム２１の外周壁２１ａには、互いに独立した二条のカム溝２２，２３が形成されている。Ｈ−Ｌカム溝２２は、高速領域２２ａ、低速領域２２ｂ及び中間領域２２ｃを有している。高速領域２２ａは、外周壁２１ａの一円周上を約３／８周の長さで延びている。低速領域２２ｂは、外周壁２１ａにおいて高速領域２２ａとは別の円周上を約１／８周の長さで延びている。中間領域２２ｃは外周壁２１ａの周方向の約１／２周の区間に設けられ、高速領域２２ａ及び低速領域２２ｂの各一端部間を接続している。図３及び図４（Ａ）に示すように２−４カム溝２３は、２輪領域２３ａ、４輪領域２３ｂ及び中間領域２３ｃを有している。２輪領域２３ａは、外周壁２１ａの一円周上を約１／８周の長さで延びている。４輪領域２３ｂは、外周壁２１ａにおいて２輪領域２３ａとは別の円周上を約５／８周の長さで延びている。中間領域２３ｃは外周壁２１ａの周方向の約１／４周の区間に設けられ、２輪領域２３ａ及び４輪領域２３ｂの各一端部間を接続している。Ｈ−Ｌフォークシャフト２６は、一端部においてＨ−Ｌカム溝２２に摺動可能に係合し、他端部においてＨ−Ｌ切替部１１のスリーブギア１３に摺動可能に係合している。２−４フォークシャフト２７は、一端部において２−４カム溝２３に摺動可能に係合し、他端部において２−４切替部１６のスリーブギア１８に摺動可能に係合している。Ｈ−Ｌカム溝２２においてＨ−Ｌフォークシャフト２６が係合する領域２２ａ，２２ｂ，２２ｃと、２−４カム溝２３においてフォークシャフト２７が係合する領域２３ａ，２３ｂ，２３ｃは、ドラムカム２１の回転に従って切り替わる。
【００１４】
切替機構１０の図４（Ａ）に示す作動状態では、Ｈ−Ｌフォークシャフト２６が高速領域２２ａに係合し、且つ２−４フォークシャフト２７が２速領域２３ａに係合する。これにより、スリーブギア１３が動力ギア１２及び高速駆動ギア１４と噛み合い、且つスリーブギア１８が中継ギア１７のみと噛み合うため、車両２の駆動モードが２輪高速（２Ｈ）モードとなる。また、切替機構１０の図４（Ｂ）に示す作動状態では、Ｈ−Ｌフォークシャフト２６が高速領域２２ａに係合し、且つ２−４フォークシャフト２７が４速領域２３ｂに係合する。これにより、スリーブギア１３が動力ギア１２及び高速駆動ギア１４と噛み合い、且つスリーブギア１８が中継ギア１７及び４輪駆動ギア１９と噛み合うため、車両２の駆動モードが４輪高速（４Ｈ）モードとなる。さらにまた、切替機構１０の図４（Ｃ）に示す作動状態では、Ｈ−Ｌフォークシャフト２６が中間領域２２ｃの中央位置に係合することによりスリーブギア１３が動力ギア１２のみと噛み合うため、車両２の駆動モードがニュートラル（Ｎ）モードとなる。尚、このＮモードを実現する図４（Ｃ）の作動状態では、２−４フォークシャフト２７が４速領域２３ｂに係合してスリーブギア１８が中継ギア１７及び４輪駆動ギア１９と噛み合っている。またさらに、切替機構１０の図４（Ｄ）に示す作動状態では、Ｈ−Ｌフォークシャフト２６が低速領域２２ｂに係合し、且つ２−４フォークシャフト２７が４速領域２３ｂに係合する。これにより、スリーブギア１３が動力ギア１２及び低速駆動ギア１５と噛み合い、且つスリーブギア１８が中継ギア１７及び４輪駆動ギア１９と噛み合うため、車両２の駆動モードが４輪低速（４Ｌ）モードとなる。
【００１５】
図３に示すようにトランスファ１のシフトアクチュエータ３０は、ドラムカム２１に回転運動を与えることで切替機構１０を駆動する。図３及び図５に示すようにシフトアクチュエータ３０は、ハウジング３１、モータ３２及びギア機構４０から構成されている。
モータ３２は、回転軸３４及び図示しないステータコイルを備えた電動モータである。モータ３２はハウジング３１に収容され、ステータコイルを保持するボディ３５をハウジング３１に固定されている。回転軸３４は、ボディ３５の軸受によって正逆回転可能に支持されている。回転軸３４は、図示しないモータ駆動回路からステータコイルへの通電状況に応じた方向のトルクを与えられる。
【００１６】
ギア機構４０は、モータ３２が回転軸３４に与えるトルクを増大してドラムカム２１に伝達する減速機構である。ギア機構４０は、複数のギア４１，４２，４３，４４，４５，４６を組み合わせて構成されている。第一ピニオンギア４１は回転軸３４に同心固定され、回転軸３４と一体に正逆回転可能である。第一スパーギア４２と第二ピニオンギア４３とはハウジング３１の支持する支軸４７に同心固定され、一体に正逆回転可能である。第一スパーギア４２は第一ピニオンギア４１と常時噛み合っている。第二スパーギア４４と第三ピニオンギア４５とはハウジング３１の支持する支軸４８に同心固定され、一体に正逆回転可能である。第二スパーギア４４は第二ピニオンギア４３と常時噛み合っている。第三スパーギア４６には出力軸４９の一端部が同心固定され、その出力軸４９の他端部がドラムカム２１の一端部に同心固定されている。これにより第三スパーギア４６は、出力軸４９及びドラムカム２１と一体に正逆回転可能である。第三スパーギア４６はその回転位置に応じて第三ピニオンギア４５と噛合又は嵌合する。このようにギア機構４０では、第一ピニオンギア４１がモータ３２に接続される入力端として機能し、出力軸４９が切替機構１０に接続される出力端として機能しており、第三スパーギア４６は第三ピニオンギア４５よりその出力端側に設けられて第三ピニオンギア４５とギア対をなしている。
【００１７】
ここで、第三ピニオンギア４５及び第三スパーギア４６について詳細に説明する。
図６に示すように第三ピニオンギア４５は、その回転方向Ｘにおいて並ぶ噛合部６０及び嵌合部６２を外周縁部４５ａに有している。噛合部６０は、外周縁部４５ａの約１／２周の区間に設けられている。噛合部６０には、回転方向Ｘに連なる複数の歯６０ａが形成されている。嵌合部６２は、外周縁部４５ａにおいて噛合部６０を除く区間に設けられ、回転方向Ｘにおいて噛合部６０の両側に隣接している。嵌合部６２は、第三ピニオンギア４５の回転中心線Ｏと同心の円弧形に形成されている。
以上、第三ピニオンギア４５が特許請求の範囲の「第一ギア」に相当し、噛合部６０が特許請求の範囲の「第一噛合部」に相当し、嵌合部６２が特許請求の範囲の「第一嵌合部」に相当している。
【００１８】
第三スパーギア４６は、その回転方向Ｙに交互に並ぶ噛合部及び嵌合部をそれぞれ複数ずつ外周縁部４６ａに有している。第三スパーギア４６の噛合部７０，７１，７２は、外周縁部４６ａにおいて互いにずれた約１／４周の区間にそれぞれ設けられている。各噛合部７０，７１，７２には、回転方向Ｙに連なる複数の歯７０ａ，７１ａ，７２ａが形成されている。第三スパーギア４６の嵌合部７４，７５，７６，７７は、回転方向Ｙにおいて互いに間隔をあけて設けられている。具体的に嵌合部７５は、外周縁部４６ａにおいて噛合部７０，７１の間に設けられ、回転方向Ｙにおいて噛合部７０，７１と隣接している。嵌合部７４は、外周縁部４６ａにおいて噛合部７０の嵌合部７５とは反対側に設けられ、回転方向Ｙにおいて噛合部７０と隣接している。嵌合部７６は、外周縁部４６ａにおいて噛合部７１，７２の間に設けられ、回転方向Ｙにおいて噛合部７１，７２と隣接している。嵌合部７７は、外周縁部４６ａにおいて噛合部７２の嵌合部７６とは反対側に設けられ、回転方向Ｙにおいて噛合部７２と隣接すると共に嵌合部７４から離れている。各嵌合部７４，７５，７６，７７は、第三スパーギア４６の径方向内側へ窪む凹状に形成されている。特に本実施形態の各嵌合部７４，７５，７６，７７は、第三スパーギア４６の嵌合部６２の円弧形とほぼ同一曲率の円弧形であって、図１の分図（Ｃ），（Ａ），（Ｅ），（Ｇ）に示す作動状態において第三ピニオンギア４５の回転中心線Ｏと同心となる円弧形に窪んでいる。
以上、第三スパーギア４６が特許請求の範囲の「第二ギア」に相当し、噛合部７０，７１，７２がそれぞれ特許請求の範囲の「第二噛合部」に相当し、嵌合部７４，７５，７６，７７がそれぞれ特許請求の範囲の「第二嵌合部」に相当している。
【００１９】
モータ３２の回転が停止してシフトアクチュエータ３０が図１（Ａ）の作動状態にあるときには、第三スパーギア４６の嵌合部７５における回転方向の全域が第三ピニオンギア４５の嵌合部６２に嵌合し密接する。このとき、第三スパーギア４６に出力軸４９を介して接続されているドラムカム２１は、車両２の駆動モードを２Ｈモードとする図４（Ａ）に示す回転位置を実現しているので、駆動モードが２Ｈモードに保持される。
【００２０】
シフトアクチュエータ３０の図１（Ａ）に示す作動状態でモータ３２を正転させると、モータトルクが第三ピニオンギア４５に伝達され、第三ピニオンギア４５の嵌合部６２が第三スパーギア４６の嵌合部７５に沿って正転する。すると、第三ピニオンギア４５の噛合部６０が第三スパーギア４６の噛合部７０に噛み合って第三スパーギア４６を正転させるため、図１（Ｂ）に示すように第三ピニオンギア４５及び第三スパーギア４６の各嵌合部６２，７５の嵌合が解かれる。このときドラムカム２１は、車両２の駆動モードを２Ｈモードから４Ｈモードに切り替える正転方向へ回転する。さらに、図１（Ｂ）の作動状態から第三スパーギア４６の正転が進むと、図１（Ｃ）に示すように、第三スパーギア４６の嵌合部７４の回転方向全域が第三ピニオンギア４５の嵌合部６２に嵌合し密接する。このときドラムカム２１は、車両２の駆動モードを４Ｈモードとする図４（Ｂ）に示す回転位置を実現するため、モータ３２の回転が停止することによって駆動モードが４Ｈモードに保持される。
【００２１】
シフトアクチュエータ３０の図１（Ｃ）に示す作動状態でモータ３２を正転させると、第三ピニオンギア４５の嵌合部６２が第三スパーギア４６の嵌合部７４に沿って正転する。すると、第三ピニオンギア４５の噛合部６０が第三スパーギア４６の噛合部７０に噛み合って第三スパーギア４６を正転させるため、図１（Ｄ）に示すように第三ピニオンギア４５及び第三スパーギア４６の各嵌合部６２，７４の嵌合が解かれる。このときドラムカム２１は、車両２の駆動モードを４ＨモードからＮモードに切り替える正転方向へ回転する。さらに、図１（Ｄ）の作動状態から第三スパーギア４６の正転が進むと、図１（Ｅ）に示すように、第三スパーギア４６の嵌合部７６の回転方向全域が第三ピニオンギア４５の嵌合部６２に嵌合し密接する。このときドラムカム２１は、車両２の駆動モードをＮモードとする図４（Ｃ）に示す回転位置を実現するため、モータ３２の回転が停止することによって駆動モードがＮモードに保持される。
一方、シフトアクチュエータ３０の図１（Ｃ）に示す作動状態でモータ３２を逆転させると、嵌合部６２が嵌合部７４に沿って逆転する。すると、噛合部６０，７０が噛み合って嵌合部６２，７４の嵌合を解きつつ第三スパーギア４６が逆転するため、ドラムカム２１が逆転し、駆動モードが４Ｈモードから２Ｈモードへと切り替わる。
【００２２】
シフトアクチュエータ３０の図１（Ｅ）に示す作動状態でモータ３２を正転させると、第三ピニオンギア４５の嵌合部６２が第三スパーギア４６の嵌合部７６に沿って正転する。すると、第三ピニオンギア４５の噛合部６０が第三スパーギア４６の噛合部７２に噛み合って第三スパーギア４６を正転させるため、図１（Ｆ）に示すように第三ピニオンギア４５及び第三スパーギア４６の各嵌合部６２，７６の嵌合が解かれる。このときドラムカム２１は、車両２の駆動モードをＮモードから４Ｌモードに切り替える正転方向に回転する。さらに、図１（Ｆ）の作動状態から第三スパーギア４６の正転が進むと、図１（Ｇ）に示すように、第三スパーギア４６の嵌合部７７の回転方向全域が第三ピニオンギア４５の嵌合部６２に嵌合し密接する。このときドラムカム２１は、車両２の駆動モードを４Ｌモードとする図４（Ｄ）に示す回転位置を実現するため、モータ３２の回転が停止することによって駆動モードが４Ｌモードに保持される。
一方、シフトアクチュエータ３０の図１（Ｅ）に示す作動状態でモータ３２を逆転させると、嵌合部６２が嵌合部７６に沿って逆転する。すると、噛合部６０，７１が噛み合って嵌合部６２，７６の嵌合を解きつつ第三スパーギア４６が逆転するため、ドラムカム２１が逆転し、駆動モードがＮモードから４Ｈモードへと切り替わる。
【００２３】
シフトアクチュエータ３０の図１（Ｇ）に示す作動状態でモータ３２を逆転させると、第三ピニオンギア４５の嵌合部６２が第三スパーギア４６の嵌合部７７に沿って逆転する。すると、噛合部６０，７２が噛み合って嵌合部６２，７７の嵌合を解きつつ第三スパーギア４６が逆転するため、ドラムカム２１が逆転し、車両２の駆動モードが４ＬモードからＮモードへと切り替わる。
【００２４】
以上説明した本実施形態によると、車両２の駆動モードを２Ｈ、４Ｈ、Ｎ、４Ｌのいずれかのモードに保持するとき、第三ピニオンギア４５の嵌合部６２が第三スパーギア４６の嵌合部７４，７５，７６，７７のいずれかに嵌合する。かかる駆動モードの保持時において第三ピニオンギア４５の回転中心線Ｏと同心となる円弧形に窪む嵌合部７４，７５，７６，７７は、回転中心線Ｏと同心円弧形の嵌合部６２と嵌合するため、切替機構１０から出力軸４９へ伝わる力によっては回転することができない。そのため、保持した駆動モードに対応した嵌合部７４，７５，７６，７７と嵌合部６２との嵌合が維持されて、駆動モードの切替が防止される。このように、保持すべき駆動モードを切り替えてしまうようなシフトアクチュエータ３０の誤作動を、電力を使わずに嵌合という機械的構成のみで実現できるので、エネルギー効率を向上することができる。
【００２５】
さらに本実施形態によると、保持された駆動モードを切り替えるとき回転中心線Ｏと同心円弧形の嵌合部６２は、そのとき回転中心線Ｏと同心となっている嵌合部７４，７５，７６，７７に沿って回転することができる。これにより第三ピニオンギア４５の噛合部６０が、切替元及び切替先の駆動モードに対応した二つの嵌合部７４，７５，７６，７７間の噛合部７０，７１，７２に噛み合って第三スパーギア４６を回転させるので、駆動モードが確実に切り替わる。しかも、噛合部６０，７０，７１，７２の複数の歯は対応するギア４５，４６の回転方向Ｘ，Ｙに連なっており、また嵌合部６２，７４，７５，７６，７７は対応するギア４５，４６の回転方向Ｘ，Ｙにおいて対応する噛合部６０，７０，７１，７２に隣接している。そのため、保持された駆動モードの切替時に上述の如く第三スパーギア４６が回転すると、切替元の駆動モードに対応した嵌合部７４，７５，７６，７７から嵌合部６２が容易に離脱する。したがって、駆動モードの切替時には、嵌合部６２と嵌合部７４，７５，７６，７７との相互作用によりギア機構４０から切替機構１０への伝達力が減じられることを抑制できるので、エネルギー効率の悪化が防止される。
【００２６】
尚、上述の実施形態では、ドラムカム２１及びそれに係合するフォークシャフト２６，２７を用いたカム機構により変換部２０を構成している。これに対し、ウォーム機構、ラックアンドピニオン機構、ボールねじ機構、スライダ−クランク機構等、回転運動を直線運動に変換可能な公知の機構で変換部２０を構成することができる。そして、いずれの種類の機構により変換部２０を構成する場合でも、上述した実施形態のように変換部２０をシフトアクチュエータ３０とは別に設けてもよいし、変換部２０をシフトアクチュエータ３０の一構成要素としてもよい。この場合、ギア機構４０の出力端は変換部２０を介して切替部１１，１６からなる切替機構に接続されているものと考えることができる。
【００２７】
また、上述の実施形態では、第二ギアとしての第三スパーギア４６に設けられる嵌合部７４，７５，７６，７７について、車両２の駆動モードを保持するときに第一ギアとしての第三ピニオンギア４５の回転中心線Ｏに同心となる円弧形の凹状に形成している。これに対し、図７に変形例を示すような矩形の凹状等、円弧形以外の凹状に嵌合部７４，７５，７６，７７を形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態によるシフトアクチュエータの作動を説明するための模式図である。
【図２】本発明の一実施形態によるトランスファを搭載した車両を示す模式図である。
【図３】本発明の一実施形態によるトランスファを示す模式図である。
【図４】本発明の一実施形態による切替機構の作動を説明するための模式図である。
【図５】本発明の一実施形態によるシフトアクチュエータの内部構造を示す平面図である。
【図６】本発明の一実施形態によるシフトアクチュエータの要部を示す平面図である。
【図７】本発明の一実施形態によるシフトアクチュエータの変形例の要部を示す平面図である。
【図８】従来技術を説明するための模式図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  トランスファ、２  ４輪駆動車（車両）、１０  切替機構、１１  Ｈ−Ｌ切替部、１６  ２−４切替部、２０  変換部、２１  ドラムカム、３０  シフトアクチュエータ、３２  モータ、３４  回転軸、４０  ギア機構、４１  第一ピニオンギア（入力端）、４５  第三ピニオンギア（第一ギア）、４６  第三スパーギア（第二ギア）、４９  出力軸（出力端）、６０  噛合部（第一噛合部）、６２  嵌合部（第一嵌合部）、７０，７１，７２  噛合部（第二噛合部）、７４，７５，７６，７７  嵌合部（第二嵌合部）、Ｏ  回転中心線、Ｘ，Ｙ  回転方向
【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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