(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シンクロナイザーリングを介してリングギアとクラッチギアを係合可能に構成し、
２輪高速駆動と４輪高速駆動の切替え時に前記リングギアと前記クラッチギアとの連結を促進するためのスプリングを介在させて出力軸にモータの回転駆動を伝達するアクチュエータ装置と、前記アクチュエータ装置の出力軸に連結されて前記リングギアを摺動可能に駆動するドラムカムとを有し、
前記ドラムカムには、２輪駆動と４輪駆動との切替え用第１係止溝と、高速駆動と低速駆動との切替え用第２係止溝とが形成されているシフト変速装置であって、
前記第２係止溝における高速駆動の停止領域の終了位置が、前記第１係止溝における２輪駆動から４輪駆動との切替え領域の終了位置から、少なくとも前記スプリングの付勢力による前記出力軸の回転範囲の領域を超えた位置となるように形成されていることを特徴とするシフト変速装置。
【請求項２】
前記第２係止溝におけるニュートラル停止領域の終了位置が、前記第２係止溝における前記高速駆動とニュートラルとの切替え領域の終了位置から、少なくとも前記スプリングの付勢力による前記出力軸の回転範囲の領域を超えた位置となるように形成されていることを特徴とする請求項１記載のシフト変速装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、２輪高速駆動（以下、２ＷＤＨという）と４輪高速駆動（以下、４ＷＤＨという）、及び４輪高速駆動から４輪低速駆動（以下、４ＷＤＬという）に切替え可能に構成されるシフト変速装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、シンクロナイザーリングをリングギアとクラッチギアとの間に介在させて、クラッチギアをリングギアの回転に同期させる変速機構は、周知の通り構成されている。すなわち、モータで回転駆動されるアクチュエータ装置の出力軸にドラムカムが連結され、ドラムカムには２輪駆動（以下、２ＷＤという）・４輪駆動（以下、４ＷＤという）用切替え溝（以下、第１係止溝という）と高速駆動Ｈｉ・低速駆動Ｌｏ用切替え溝（以下、第２係止溝という）が形成されていて、２本の溝にシフトフォークが係止されている。シフトフォークはロッドを介してリングギアに連結され、回転するドラムカムによって軸方向に沿って直線的に移動される。
【０００３】
一方、リングギアは主軸に連結され、ドラムカムによって軸方向に直線的に移動するとクラッチギアに噛み合うこととなって、クラッチギアにリングギアの回転が伝達されて回転することとなる。これによってシフトが変換される。リングギアとクラッチギアの噛み合いの際、リングギアの回転をスムーズに噛み合うために、リングギアがクラッチギアの噛み合う位置に移動する前に、リングギアは、クラッチギアとの間に介在するシンクロナイザーリングを押圧してシンクロナイザーリングをクラッチギアに圧接させる。すると、クラッチギアはリングギアとの噛み合いを行なう前に、一旦、回転が同期される。同期回転が行なわれると、その後リングギアが再び移動してリングギアとクラッチギアとが噛み合うこととなり、主軸の回転がクラッチギアに伝達されることとなる。
【０００４】
一方、アクチュエータ装置には、モータの回転出力を出力軸に伝達する減速機構が内蔵されていて、通常３個のスパーギアと３個のピニオンギアが配置されている。そのうち、中間のスパーギアとピニオンギアとの間には回転方向に付勢力を有するスプリングが配置されていて、スプリングが回転出力を伝達することとなる。このスプリングは、モータが駆動されるとモータ側に負荷が加わっていない間にはモータの回転出力を伝達して出力軸を回転させる。そして、ドラムカムが回転してリングギアがシンクロナイザーリングをクラッチギアに圧接する際には、その圧接された反力によってモータ側に負荷を掛けることになる。これによって、スプリングは、一旦その付勢力を貯蓄するように巻き上げられる。この間にはアクチュエータ装置の出力軸への伝達が停止される。そして、シンクロナイザーリングがクラッチギアにリングギアの回転と同期の回転を伝達すると、モータへの負荷がなくなりスプリングは貯蓄された付勢力で出力軸を一気に回転させることとなる。そして、クラッチギアがリングギアと噛み合うことにより、２ＷＤＨで走行されていた車両は４ＷＤＨに変換して走行される。
【０００５】
従来のシフトアクチュエータは、２ＷＤＨから４ＷＤＨに変換する際に、つまり、リングギアがシンクロナイザーリングを介してクラッチギアと噛み合う際に、出力軸側のトルクを無駄がなくて効率よく伝達するために、図１１に示すように、ドラムカム５１に形成された第１係止溝５１１の傾斜（２ＷＤ−４ＷＤ切替え用領域５１１ａ）を緩やかにしている。従って、ドラムカム５１には、第１係止溝５１１における４ＷＤ切替え立ち上がり位置（Ｐ１）から４ＷＤへの切替え終了位置（Ｐ２）に達するまでの２ＷＤ−４ＷＤ切替え領域５１１ａが約１２０°に設定され、第１係止溝５１１における切替え終了位置（Ｐ２）から、第２係止溝５１２における高速駆動の停止領域（Ｈｉ停止領域５１２ａ）の停止位置が終了する位置（Ｐ３）までの角度、つまり４輪高速駆動停止領域（４ＷＤＨ停止領域５１３ｂ）を約２０°に設定していた。
【０００６】
さらに、第２係止溝５１２における高速駆動停止領域５１２ａからニュートラル停止領域５１２ｃまでの切替え領域（Ｈｉ−Ｎ切替え領域５１２ｂ）を約７５°の緩やかな傾斜に形成してニュートラル停止領域（Ｎ停止領域５１２ｃ）を２０°に設定していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、アクチュエータ装置内に配置されているスプリングは、スプリングの作動で前記出力軸を回転する最大回転角度は約４５°に設定されていて、従来のドラムカム５１では、４輪高速駆動停止領域（４ＷＤＨ停止領域５１３ｂ）が約２０°に設定されているために、２輪高速駆動から４輪高速駆動までの領域（２ＷＤＨ−４ＷＤＨ切替え領域５１３ａ）内でスプリングが巻き戻されて付勢力を発生させれば、スプリングの巻き戻し作用による出力軸の回転終了位置は、４ＷＤＨ停止領域５１３ｂの終了位置Ｐ３以降に到達してしまう。このことは、クラッチギアの回転がリングギアの回転との同期回転するタイミングがずれてしまうことから、車両の走行中にＨｉ−Ｎ切替え領域５１２ｂに入って駆動が伝達されない虞を生じさせてしまう。
【０００８】
さらに、第２係止溝５１２におけるＮ停止領域５１２ｃが２０°に設定されていることから、何らかの原因でスプリングの巻き戻しによる出力軸への回転が発生すれば、第２係止部のＨｉ−Ｎ切替え領域５１２ｂに位置されたシフトフォークが、Ｎ停止領域５１２ｃを飛び越えてニュートラルと低速駆動との切替え区間（Ｎ−Ｌｏ切替え領域５１２ｄ）に入ってしまう。このことは、４輪高速駆動からニュートラルに切替える際に、４輪低速駆動に入ってしまうことになるから、トランスファ装置３０の破損につながる虞を生じさせてしまう。
【０００９】
この発明は、上述の課題を解決するものであり、アクチュエータ装置内のスプリングが、第１係止溝における２ＷＤの立ち上がり位置から４ＷＤへの移動終了位置に達するまでの領域内のどの位置から作動開始しても、第２係止溝における高速駆動Ｈｉの停止領域の終了位置までの目標領域内で作動終了することによって、２ＷＤＨ−４ＷＤＨ−４ＷＤＬへの切替えを確実に行なうことができるシフト変速装置を提供することを目的とする。
【００１０】
この発明にかかわるシフト変速装置では、上記の課題を解決するために、請求項１記載の発明では、減速機構内にスプリングを介在させてドラムカムを駆動するアクチュエータ装置と、ドラムカムの駆動でリングギアを軸方向に移動させてクラッチギアにシンクロナイザーリングを介在させながら噛み合わせる同期噛み合い機構とを有して構成し、ドラムカムに形成された第２係止溝における高速駆動の停止領域の終了位置が、第１係止溝における２輪駆動から４輪駆動との切替え領域の終了位置から、少なくともスプリングの付勢力による出力軸の回転範囲の領域を超えた位置となるように形成している。この構成によってスプリングが第１係止溝における２輪駆動から４輪駆動との切替え領域のどの位置で作動開始しても、スプリングの作動による出力軸の回転終了位置が第２係止溝における高速駆動の停止領域を超えることがない。このことは、２輪高速駆動から４輪高速駆動に切替える際に、行き過ぎて、例えば、ニュートラル領域に入ったり又は４輪低速駆動領域に達してしまうことがないことから、２輪高速駆動−４輪高速駆動への切替えを確実に行なうことができる。
【００１１】
また、請求項２の記載の発明では、変速装置が４輪高速駆動−４輪低速駆動に切替える場合においても、第２係止溝におけるニュートラル停止領域の終了位置が、第２係止溝における高速駆動とニュートラルとの切替え領域の終了位置から、少なくともスプリングの付勢力による出力軸の回転範囲の領域を超えた位置となるように形成されていることから、スプリングの作動による出力軸の回転終了位置がニュートラル−低速駆動切替え領域、又は低速駆動停止領域に達することがなく４輪高速駆動−４輪低速駆動への切替えを確実に行なうことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。実施形態のシフト変速装置は、例えば、車両の変速機構に使用される。特にアクチュエータ装置及びトランスファ装置を有して２ＷＤＨ−４ＷＤＨ、４ＷＤＨ−４ＷＤＬへの切替えを必要とする変換機構に適用されることが望ましい。
【００１３】
シフト変速装置１は、図１〜４に示すように、モータ１１を内蔵するアクチュエータ装置１０と、アクチュエータ装置１０の出力軸２５に駆動されてリングギア３５とクラッチギア３８Ｂ、及びリングギア３６と高速用ギア３９Ａ又は低速用ギア３９Ｂとを噛み合わせるドラムカム３１を備えたトランスファ装置３０とを有して構成されている。
【００１４】
アクチュエータ装置１０は、ドラムカム３１を回転させてリングギア３５・３６を軸方向に直線的に移動させるために構成され、図３〜４に示すように、ハウジング１２に内蔵されたモータ１１と、モータ１１の回転出力を減速して出力軸２５に伝達するためのギア手段による減速機構とを有している。減速機構は、３段に配置された大径のスパーギア（第１段目ギア１５・第２段目ギア１８・第３段目ギア２３）が、それぞれ、小径のピニオンギア（第１ピニオンギア１４、第２ピニオンギア１７、第３ピニオンギア２２）に噛合するように構成されている。第１段目ギア１５は、モータ１１の駆動軸１３に取り付けられた第１ピニオンギア１４に噛合され、第２段目ギア１８は第１段目ギア１５を支持する支持軸１６上に配置された第２ピニオンギア１７に噛合されて、第１段目ギア１５の回転よりさらに減速されて回転する。
【００１５】
第２段目ギア１８と、第３段目ギア２３に噛合する第３ピニオンギア２２とは、その間に捩じりコイルばね状に形成されたスプリング２１を介在して駆動を伝達するために離隔された位置に配置されている。スプリング２１は、第２段目ギア１８に対して回動自在に配置される筒状支持体２０に巻装されている。筒状支持体２０は、一端が第２段目ギア１８の回転中心位置に配置されて他端がハウジング１２に支持される支軸１９に回動自在に取り付けられている。支軸１９の他端側には、第３ピニオンギア２２が筒状支持体２０と共に回動するように装着される。そして、スプリング２１は一端を第２段目ギア１８の一部に係止して、他端を筒状支持体２０に係止している。そのために、第２段目ギア１８の回転出力はスプリング２１を通って第３ピニオンギア２２に伝達されることとなる。
【００１６】
第３段目ギア２３は、第３ピニオンギア２２に噛合されて、その回転中心位置に出力軸２５の一端が挿通される。出力軸２５の他端はハウジング１２から外側に突出するように延びてドラムカム３１に連結される。
【００１７】
なお、アクチュエータ装置１０は、モータ１１の回転出力が減速されるとともに、回転出力がスプリング２１を通って出力軸２５側に伝達するものであれば、上記の形態に限定するものではない。また、スプリング２１は一端がモータ１１入力側、他端が出力軸２５側に係止されているものであれば、コイル状に形成されたものでなくてもよい。
【００１８】
トランスファ装置３０は、アクチュエータ装置１０の出力軸２５に連結されて回動可能に配置されるドラムカム３１と、ドラムカム３１に形成された２本の係止溝にそれぞれ係止されるシフトフォーク３３・３４と、シフトフォーク３３・３４から図示しないロッドを介して接続されるリングギア３５・３６と、一方のリングギア３５にシンクロナイザーリング３７を介して係合可能に配置されるクラッチギア３８Ｂと、他方のリングギア３６に係合可能に配置される高速用ギア３９Ａと低速用ギア３９Ｂとを有して構成されている。
【００１９】
ドラムカム３１は、本発明の主要部分を構成するものであり、図５〜６に示すように、ドラム状の筒体又は円柱状に形成された外周面には２本の係止溝が刻設されている。一方の係止溝は、２ＷＤと４ＷＤとの切替え用としての第１係止溝３１１が形成され、第１係止溝３１１にシフトフォーク３３が係止されてクラッチギア３８Ｂに係合するリングギア３５を軸方向に直線移動できるように駆動する。他方の係止溝には、高速駆動Ｈｉと低速駆動Ｌｏの切替え用としての第２係止溝３１２が形成され、第２係止溝３１２にシフトフォーク３４が形成されて駆動ギア３９（高速用ギア３９Ａ又は低速用ギア３９Ｂ）のいずれかに係合するリングギア３６を軸方向に直線移動できるように駆動する。
【００２０】
なお、周知の通り、各リングギア３５・３６は、それぞれ主軸４１にクラッチハブ３８Ａを介して連結されて回転され、回転するリングギア３５・３６に対して軸方向に摺動可能な各シフトフォーク３３・３４が係合されている。
【００２１】
ドラムカム３１の２本の係止溝（第１係止溝３１１・第２係止溝３１２）の各領域における詳細な説明は後述する。
【００２２】
一方、図７は２ＷＤの状態を示すものであり、リングギア３５に噛合可能なクラッチギア３８Ｂは、リングギア３５に対向する位置でリングギア３５と離れた位置に配置され、胴体部３８１の外周面に形成されたギア部３８２と、胴体部３８１からリングギア３５側に向けて突出される先細り状の円すい部３８３とを有して形成されている。円すい部３８３は、ギア部３８２より小径に形成されるとともに、円すい部３８３に係合可能な円筒状のシンクロナイザーリング３７を取り付けている。なお、実施形態においては、リングギア３５が４ＷＤ用のクラッチギア３８Ｂと噛み合っていない状態では、主軸４１はクラッチハブ３８Ａと一体的に噛合されていて２ＷＤの状態で駆動されている。
【００２３】
シンクロナイザーリング３７は、リングギア３５側と当接する面が傾斜面３７１に形成されてリングギア３５のギア部３５１の側面に形成された傾斜面３５２と当接可能に形成されている。また、シンクロナイザーリング３７は、リングギア３５がクラッチギア３８Ｂ側に移動されていない状態で、その底面がクラッチギア３８Ｂの円すい部３８３に緩く係合され、リングギア３５の内部に配置されたシンクロナイザキー４０によって押圧されるとクラッチギア３８Ｂの円すい部３８３に接するように形成されている。
【００２４】
従って、図８に示すように、リングギア３５がクラッチギア３８Ｂ側に移動してシンクロナイザーリング３７を押圧すると、シンクロナイザーリング３７はクラッチギア３８Ｂの円すい部３８３に接する。そして同時にシンクロナイザーリング３７の傾斜面３７１にリングギア３５の傾斜面３５２が当接することによって、リングギア３５は、一旦、軸方向の移動を停止するとともに、クラッチギア３８Ｂはリングギア３５と同期作用を行なうこととなる。そして、クラッチギア３８Ｂが完全にリングギア３５との回転が同期されると、リングギア３５がシンクロナイザーリング３７に噛み合って軸方向に移動可能な状態になることから、リングギア３５は再び軸方向に移動され、図９に示すように、ギア部３５１がクラッチギア３８Ｂのギア部３８２に噛み合う。これによって、クラッチギア３８Ｂは、回転している主軸４１にクラッチハブ３８Ａを介して動力伝達されることから、２ＷＤから４ＷＤに切り替わって回転駆動されることとなる。
【００２５】
また、図１０に示すように、第２係止溝３１２に係止されているシフトフォーク３４は、図示しないロッドを介してリングギア３６に連結され、高速駆動Ｈｉと低速駆動Ｌｏとの切替えを行なう。高速駆動Ｈｉと低速駆動Ｌｏとを切替える際には、中間位置として一旦ニュートラル（Ｎ）に切替えられる。また、リングギア３６を間にして高速用ギア３９Ａと低速用ギア３９Ｂとが相対向して配置され、主軸４１に対して空転するように装着されている。そして、シフトフォーク３４がドラムカム３１の第２係止溝３１２に沿って移動すると、第２係止溝３１２の設定でリングギア３６がいずれかの駆動ギア３９（高速用ギア３９Ａまたは低速ギア３９Ｂ）に噛み合うことができる。
【００２６】
次に、ドラムカム３１の第１係止溝３１１と第２係止溝３１２の角度割り付けと作用について図１及び図５〜９に基づいて詳細に説明する。
【００２７】
第１係止溝３１１は、２ＷＤ位置と４ＷＤ位置とが２段階に形成されてそれぞれ２ＷＤ停止領域３１１ａと４ＷＤ停止領域３１１ｃとを有し、２ＷＤ位置と４ＷＤ位置との間を２ＷＤ−４ＷＤ切替え領域３１１ｂがそれぞれの端部を連接するようにして形成されている。２ＷＤ停止領域３１１ａは円周方向に沿って約１８°間直線状に延び、２ＷＤ−４ＷＤ切替え領域３１１ｂは２ＷＤ停止領域３１１ａの終端から４ＷＤ停止領域３１１ｃの始端まで約８９°間傾斜して延び、４ＷＤ停止領域３１１ｃは２ＷＤ−４ＷＤ切替え領域３１１ｂの終了位置から円周方向に約２２８°直線状に延びるように設定されている。
【００２８】
一方、第２係止溝３１２は、高速駆動Ｈｉ位置とニュートラルＮ位置と低速駆動Ｌｏ位置とが３段階に形成されて、それぞれＨｉ停止領域３１２ａとＮ停止領域３１２ｃとＬｏ停止領域３１２ｅとを有し、Ｈｉ停止領域３１２ａとＮ停止領域３１２ｃとの間を、Ｈｉ−Ｎ切替え領域３１２ｂ、Ｎ停止領域３１２ｃとＬｏ停止領域３１２ｅとの間をＮ−Ｌｏ切替え領域３１２ｄとして形成されている。
そして、Ｈｉ停止領域３１２ａは円周方向に沿って約１５７°間直線状に延び、Ｈｉ−Ｎ切替え領域３１２ｂはＨｉ停止領域３１２ａの終端からＮ停止領域３１２ｃの始端まで約５５°間傾斜して延び、Ｎ停止領域３１２ｃは円周方向に沿って約５０°間直線状に延び、Ｎ−Ｌｏ停止切替え領域３１２ｄはＮ停止領域３１２ｃの終端からＬｏ停止領域３１２ｅの始端まで約５５°間傾斜して延び、Ｌｏ停止領域３１２ｅはＮ−Ｌｏ切替え領域３１２ｄの終了位置から円周方向に沿って約１８°間直線状に延びるように設定されている。また、第１係止溝３１１と第２係止溝３１２との始端位置と終端位置は共に同じタイミング位置で設定されている。
【００２９】
従って、２ＷＤＨから４ＷＤＨに切替えるためにドラムカム３１が回転すると、ドラムカム３１の第１係止溝３１１に係止されているシフトフォーク３３と第２係止溝３１２に係止されているシフトフォーク３４とは、まず第１係止溝３１１の２ＷＤ−４ＷＤ切替え区間に達するまでは、シフトフォーク３３がクラッチギア３８Ｂと噛み合っていない状態（２ＷＤ）にあり、シフトフォーク３４が高速用ギア３９Ａに噛合されていることから、車両は２ＷＤＨで走行される。この領域を２ＷＤＨ停止領域３１３ａとして約１８°に設定される。
【００３０】
ドラムカム３１がさらに進むと、第１係止溝３１１に係止されているシフトフォーク３３は、２ＷＤ停止領域３１１ａから２ＷＤ−４ＷＤ切替え領域３１１ｂに入るため、４ＷＤ側のクラッチギア３８Ｂに向かって移動する。一方、第２係止溝３１２に係止されているシフトフォーク３４はＨｉ停止領域３１２ａを進んでいることから、車両は、高速駆動のまま２ＷＤ−４ＷＤに切替えが行われる。この区間を２ＷＤＨ−４ＷＤＨ切替え領域３１３ｂとして約８９°に設定されることとなる。
【００３１】
ドラムカム３１がさらに進むと、シフトフォーク３３は４ＷＤ停止領域３１１ｃに入り４ＷＤ側のクラッチギア３８Ｂに噛合し、シフトフォーク３４はＨｉ停止領域３１２ａをさらに進むことから高速用ギア３９Ａ側に噛合されていて４ＷＤＨで走行することになる。そしてこの区間を４ＷＤＨ停止領域３１３ｃとして、約５０°に設定されることとなる。
【００３２】
ドラムカム３１がさらに進むと、シフトフォーク３３は４ＷＤ停止領域３１１ｃ上をそのまま進み、シフトフォーク３４はＨｉ−Ｎ切替え領域３１２ｂに入る。従って、車両は４ＷＤの状態でニュートラルＮに切替えられるので駆動が伝達されなくなる。この区間を４ＷＤＨ−Ｎ切替え領域３１３ｄとして約５５°に設定されることとなる。
【００３３】
ドラムカム３１がさらに回転されると、シフトフォーク３３は４ＷＤ停止領域３１１ｃ上をさらに進み、シフトフォーク３４はＮ領域３１２ｃに入り高速用ギア３９Ａ及び低速用ギア３９Ｂのいずれとも噛み合うことがないことから、車両は４ＷＤの状態で駆動が伝達されない状態にある。この区間をＮ停止領域３１３ｅとして約５０°に設定されることとなる。
【００３４】
さらにドラムカム３１が進むと、シフトフォーク３３は４ＷＤ停止領域３１１ｃ上をそのまま進み、シフトフォーク３４はＮ−Ｌｏ切替え用領域３１２ｄに入る。従って、車両は４ＷＤの状態でシフトフォーク３４が低速用ギア３９Ｂと噛み合う方向に移動することから、次第に低速駆動Ｌｏに切替えられる。この区間をＮ−４ＷＤＬ切替え領域３１３ｆとして約５５°に設定される。
【００３５】
さらにドラムカム３１が進むと、シフトフォーク３３は４ＷＤ停止領域３１１ｃ上をそのまま進み、シフトフォーク３４はＬｏ停止領域３１２ｅに入る。従って、車両は、シフトフォーク３４が低速用ギア３９Ｂに噛み合うことから、４ＷＤの状態で低速駆動Ｌｏつまり４ＷＤＬで走行されることとなる。この区間を４ＷＤＬ領域３１３ｇとして約１８°に設定されることとなる。これによってドラムカム３１による切替え作用は終了される。
【００３６】
次に、上記のように構成されたトランスファ装置３０の作用をアクチュエータ装置１０の作用に基づいて図１〜１０に基づいて説明する。
【００３７】
図示しない変速切替え釦を操作すると、モータ１１が駆動される。モータ１１の回転駆動は、第１ピニオンギア１４から第１段目ギア１５に伝達されて第２ピニオンギア１７を回転させる。第２ピニオンギア１７の回転によって、第２段目ギア１８が回転すると、スプリング２１を介して第３ピニオンギア２２を回転させる。そして第３ピニオンギア２２に噛合する第３段目ギア２３が回転されて出力軸２５を回転させることとなる。
【００３８】
出力軸２５の回転によってドラムカム３１が回転されるとシフトフォーク３３とシフトフォーク３４は、それぞれ第１係止溝３１１の２ＷＤ停止領域３１１ａと第２係止部３１２のＨｉ停止領域３１２ａ上を進む。つまりトランスファ装置３０は２ＷＤＨ停止領域３１３ａ上を進むことになる。そしてシフトフォーク３３に連結されたリングギア３５は、変速レバーの操作前の位置、すなわち２ＷＤの状態にあり、シフトフォーク３４に連結されたリングギア３６は高速用ギア３９Ａに噛み合っている。
【００３９】
モータ１１の駆動でドラムカム３１がさらに回転すると、トランスファ装置３０は２ＷＤＨ−４ＷＤＨ切替え領域３１３ｂに入る。つまり第１係止溝３１１に係止されているシフトフォーク３３が２ＷＤ−４ＷＤ切替え領域３１１ｂに入ることから、リングギア３５は４ＷＤ側のクラッチギア３８Ｂに向かって移動する。この移動によって、シンクロナイザキー４０が次第にシンクロナイザーリング３７を押圧し、シンクロナイザーリング３７は次第にクラッチギア３８Ｂの円すい部３８３と接することになる。しかも、リングギア３５の傾斜面３５２がシンクロナイザーリング３７の傾斜面３７１に当接してリングギア３５の軸方向への移動を停止させることになることから、ドラムカム３１はアクチュエータ装置１０の出力軸２５の回転を停止させるように負荷を掛けることになる。
【００４０】
すると、出力軸２５の回転が停止され、ドラムカム３１の回転が停止されるとともに、シフトフォーク３３は２ＷＤ−４ＷＤ切替え領域３１１ｂの途中で停止状態に入る。これによって、アクチュエータ装置１０内の第３段目ギア２３及び第３ピニオンギア２２の回転が停止される。しかし、モータ１１は駆動を継続しているためにモータ１１の回転出力はスプリング２１を巻き上げることとなる。
【００４１】
一方、トランスファ装置３０では、クラッチギア３８Ｂがリングギア３５の回転と同期されることによって、リングギア３５とクラッチギア３８Ｂとの回転差がなくなって、リングギア３５とシンクロナイザーリング３７が噛み合う状態となる。このためリングギア３５の軸方向への移動に対する妨げがなくなることから、スプリング２１の付勢力によって出力軸２５を回転させ、ドラムカム３１を回転させることになる。従って、リングギア３５はクラッチギア３８Ｂ側に向かって再移動して、ギア部３５１がクラッチギア３８Ｂのギア部３８２と噛み合うことになる。これにより主軸の回転が伝達されて４ＷＤの駆動に切替えられることとなる。
【００４２】
この際、スプリング２１の付勢力は、出力軸２５を４５°回転させることになるから、２ＷＤ−４ＷＤ切替え領域３１１ｂの途中で停止状態ににあったシフトフォーク３３が、一気に第１係止溝３１１内を進行する。この状態では、ドラムカム３１の４ＷＤＨ停止領域３１３ｃが５０°に設定されていることから、シフトフォーク３３は、第１係止溝３１１の２ＷＤ−４ＷＤ切替え領域３１１ｂのどの位置から４ＷＤ停止領域３１１ｃ内を４５°進行しても、第２係止溝３１２のＨｉ停止領域３１２ａを越えることはない。つまり、ドラムカム３１の４ＷＤＨ停止領域３１３ｃの範囲内でスプリング２１の付勢力による出力軸２５の回転範囲（４５°）が終了することから、第２係止部３１２に係止しているシフトフォーク３４がＨｉ−Ｎ切替え領域３１２ｂ又はＮ停止領域３１２ｃに達することがなく目標通りに変速装置を作用させることができる。
【００４３】
上記のように、ドラムカム３１による切替えで４ＷＤＨ停止領域３１３ｃのままモータ１１を停止させると車両は４ＷＤＨの状態で走行される。そして、次に、この状態から４ＷＤＨ−４ＷＤＬに切替える場合には、切替え釦を操作して、再びモータ１１を駆動させることによってドラムカム３１をさらに進める。
【００４４】
ドラムカム３１は、４ＷＤＨ停止領域３１３ｃにあり、ドラムカム３１が進むことによって、シフトフォーク３４が第２係止溝３１２のＨｉ−Ｎ切替え領域３１２ｂに入る。シフトフォーク３３は第１係止溝３１１の４ＷＤ停止領域３１１ｃ上を進行していることから、リングギア３５の移動はなくモータ１１側への負荷がないままモータ１１の回転出力がスプリング２１を介して出力軸２５を回転させてドラムカム３１を回転させることになる。
【００４５】
一方、シフトフォーク３４が第２係止溝３１２のＨｉ−Ｎ切替え領域３１２ｂに入ることによって、リングギア３６が高速用ギア３９ＡからニュートラルＮ位置側に向かって移動される。そして、ドラムカム３１がＮ停止領域３１３ｅにあるときには、リングギア３６は高速用ギア３９Ａと低速用ギア３９Ｂとの中間位置、つまりニュートラルＮ位置に移動されることから、一旦、主軸４１の回転が切断されて動力を伝達しない状態とされる。
【００４６】
続いてドラムカム３１がさらに回転して、シフトフォーク３４を第２係止溝３１２のＮ−Ｌｏ切替え領域３１２ｄに進ませる。シフトフォーク３３は第１係止溝３１１の４ＷＤ停止領域３１１ｃ内を進行していることから、ドラムカム３１はＮ−４ＷＤＬ切替え領域３１３ｆにある。リングギア３６はニュートラルＮ位置から次第に低速用ギア３９Ｂに向かって移動する。そして、シフトフォーク３４が第２係止部３１２のＬｏ停止領域３１２ｅに入ることによって、リングギア３６が低速用ギア３９Ｂと噛み合い、車両は４ＷＤＬで走行可能となる。
【００４７】
なお、４ＷＤＨ−４ＷＤＬへの切替えの際においても、同様にＮ停止領域３１３ｅが５０°に設定されていることから、例え、モータ１１側に負荷がかかってスプリング２１が巻き上げられた状態にあっても、スプリング２１の付勢力による出力軸２５への最大回転角度４５°を含むことになるから、シフトフォーク３４をＮ停止領域３１３ｅに止めることができる。
【００４８】
上記のように、実施形態のシフト変速装置１は、ドラムカム３１に形成された４ＷＤＨ停止領域３１３ｃを５０°に設定していることから、第１係止溝３１１における２ＷＤ−４ＷＤ切替え領域３１１ｂの位置で停止しているシフトフォーク３３が、２ＷＤ−４ＷＤ切替え領域３１１ｂのどの位置にあっても、スプリング２１の付勢力で第１係止溝上を進行する際に、出力軸２５を回転させるスプリング２１の回転角度４５°を含めることになるので、常に４ＷＤＨ停止領域３１３ｃ内で納めることができ２輪高速駆動−４輪高速駆動−４輪低速駆動への切替えを確実に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一形態によるシフト変速装置を示す概略図である。
【図２】図１におけるシフト変速装置を示す側面図である。
【図３】図１におけるアクチュエータ装置を示す断面図である。
【図４】図３におけるIV−IV断面図である。
【図５】図１におけるドラムカムを示す斜視図である。
【図６】図５におけるカムの角度割り付けを示す展開図である。
【図７】リングギアとクラッチギア３８Ｂとの噛み合い状態を示す作用図１である。
【図８】リングギアとクラッチギア３８Ｂとの噛み合い状態を示す作用図２である。
【図９】リングギアとクラッチギア３８Ｂとの噛み合い状態を示す作用図３である。
【図１０】Ｈｉ−Ｌｏ切替えにおけるリングギアと駆動ギアとの噛み合い状態を示す簡略図である。
【図１１】従来のドラムカムのカムの割り付けを示す展開図である。
【符号の説明】
１…シフト変速装置
１０…アクチュエータ装置
１１…モータ
２１…スプリング
２５…出力軸
３０…トランスファ装置
３１…ドラムカム
３１１…第１係止溝
３１２…第２係止溝
３１３ｂ…２ＷＤＨ−４ＷＤＨ切替え領域
３１３ｃ…４ＷＤＨ停止領域
３１３ｄ…４ＷＤＨ−Ｎ切替え領域
３１３ｅ…Ｎ停止領域
３３、３４…シフトフォーク
３５、３６…リングギア
３７…シンクロナイザーリング
３８Ａ…クラッチハブ
３８Ｂ…クラッチギア
３９Ａ…高速用ギア
３９Ｂ…低速用ギア
２ＷＤＨ…２輪高速駆動
４ＷＤＨ…４輪高速駆動
Ｈｉ…高速駆動
Ｌｏ…低速駆動
【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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【図１１】
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