(57)【要約】【課題】部品点数を低減して組み込み性を向上させることができ、かつ伝達トルクに応じて回転伝達を断続することができる安価なアクチュエータを提供する。また、安全性をさらに高めることができるアクチュエータを提供する。【解決手段】電動モータと、電動モータの回転を減速して出力軸５０に伝達する減速機構とを備えたアクチュエータにおいて、減速機構と出力軸５０との間に回転伝達を断続するトルクリミッタ６０を設け、トルクリミッタ６０は、電動モータの回転が入力されるリミットカバー６２と、リミットカバー６２に対して相対回転可能に設けられ、出力軸５０に電動モータの回転を出力するリミットプレート６３と、リミットカバー６２とリミットプレート６３との間に設けられ、これらリミットカバー６２、およびリミットプレート６３に所定の摩擦力を付勢するフェーシング部材６４とを有している。【選択図】図２
2009240030.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータと、
前記電動モータの回転を減速して出力軸に伝達する減速機構とを備えたアクチュエータにおいて、
前記減速機構と前記出力軸との間に回転伝達を断続するトルクリミッタを設け、
前記トルクリミッタは、
前記減速機構に連係され前記電動モータの回転が入力される駆動回転体と、
前記駆動回転体と同軸上であって前記駆動回転体に対して相対回転可能に設けられ、前記出力軸に前記電動モータの回転を出力する被駆動回転体と、
前記駆動回転体と前記被駆動回転体との間に設けられ、これら駆動回転体、および被駆動回転体に所定の摩擦力を付勢する摩擦部材とを有し、
前記駆動回転体と前記被駆動回転体との間の伝達トルクが前記所定の摩擦力以下の場合には前記駆動回転体の回転を前記被駆動回転体に伝達する一方、
前記駆動回転体と前記被駆動回転体との間の伝達トルクが前記所定の摩擦力よりも大きい場合には前記駆動回転体の回転が前記被駆動回転体に伝達されるのを阻止するように構成したことを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
前記駆動回転体に、前記減速機構の減速歯車と噛合う歯車を一体成形したことを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、自動車の２輪駆動と４輪駆動との切り換え、またはニュートラルポジションとドライブポジションとの切り換え等を行う駆動切り換え装置に用いるアクチュエータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、４輪駆動車のトランスファに電動モータの駆動によりシフトフォークをストロークさせるアクチュエータを設け、室内からのスイッチ操作により２輪／４輪駆動状態を切り換える駆動切り換え装置が知られている。
アクチュエータは減速機構であるウォーム減速機を備えており、このウォーム減速機が電動モータの回転軸と連係している。ウォーム減速機のウォームホイールには、ラック・ピニオンのピニオンが連結されている。
【０００３】
ピニオンに噛合されているラックには、シフトフォークをストロークさせるためのフォークシャフトが連結されている。すなわち、電動モータの回転運動をウォーム減速機、ラック・ピニオンで構成される減速機構を介して往復運動に変換し、フォークシャフトによってシフトフォークをストロークさせるようになっている。
シフトフォークがストロークするとドライブトレイン上に設けられたスプライン歯を有するスリーブやドグクラッチが変位する。すると、駆動軸と従動軸の連結／解除が行われ、これによって、２輪／４輪駆動状態を切り換えが行われる。
【０００４】
また、アクチュエータには、減速機構内に待ち機構が設けられている。すなわち、ウォーム減速機とピニオンとの間に待ち機構が配設されている。この待ち機構は、電動モータの回転が入力される入力回転部材と、シフトフォークに動力を伝達する出力部材と、これら入力回転部材と出力部材との間に設けられたスパイラルスプリングとを有し、入力回転部材の回転がスパイラルスプリングを介して出力部材に伝達されるようになっている。そして、駆動軸と従動軸のスプライン歯の位相の不一致が理由でスリーブやドグクラッチが変位不能となり、シフトフォークがロックした場合に、待ち機構が反力（弾力）を蓄える。
【０００５】
すなわち、シフトフォークがロックして伝達トルクが所定以上に大きくなった際、スパイラルスプリングが撓んで弾性変形することで電動モータの回転力をシフトフォークをストロークさせるための付勢力として蓄積するようになっている。このため、再びスリーブやドグクラッチが変位可能になったとき、シフトフォークに過大推力が作用することなく、スパイラルスプリングの復元力によってシフトフォークをストロークさせることができ、駆動軸と従動軸の連結／解除をスムーズに行うことができる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−３８０９１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、上述の従来技術にあっては、シフトフォークがロックした際にスパイラルスプリングを弾性変形させる構造とするために部品点数が多くなってしまうばかりか、組込み性が悪いという課題がある。
また、待ち機構を構成するスパイラルスプリングにかかる負荷が大きくなる。すなわち、スパイラルスプリングのバネ定数をシフトフォークをストローク可能な大きさに設定する必要がある。このため、スパイラルスプリングが大型化し、これに伴い電動モータも必要以上のトルクが必要となる。この結果、アクチュエータ全体が大型化してしまうという課題がある。
さらに、シフトフォークがロックした際にスパイラルスプリングを弾性変形させて駆動軸と従動軸のスプライン歯の位相の不一致を吸収する構造とすると、不一致の許容時間に限界があり、アクチュエータや２輪／４輪駆動状態を切り換える駆動切り換え装置が損傷してしまうおそれがあるという課題がある。
【０００７】
そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、部品点数を低減して組み込み性を向上させることができ、かつ伝達トルクに応じて回転伝達を断続することができる安価なアクチュエータを提供するものである。
また、安全性をさらに高めることができるアクチュエータを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、電動モータと、前記電動モータの回転を減速して出力軸に伝達する減速機構とを備えたアクチュエータにおいて、前記減速機構と前記出力軸との間に回転伝達を断続するトルクリミッタを設け、前記トルクリミッタは、前記減速機構に連係され前記電動モータの回転が入力される駆動回転体と、前記駆動回転体と同軸上であって前記駆動回転体に対して相対回転可能に設けられ、前記出力軸に前記電動モータの回転を出力する被駆動回転体と、前記駆動回転体と前記被駆動回転体との間に設けられ、これら駆動回転体、および被駆動回転体に所定の摩擦力を付勢する摩擦部材とを有し、前記駆動回転体と前記被駆動回転体との間の伝達トルクが前記所定の摩擦力以下の場合には前記駆動回転体の回転を前記被駆動回転体に伝達する一方、前記駆動回転体と前記被駆動回転体との間の伝達トルクが前記所定の摩擦力よりも大きい場合には前記駆動回転体の回転が前記被駆動回転体に伝達されるのを阻止するように構成したことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載した発明は、前記駆動回転体に、前記減速機構の減速歯車と噛合う歯車を一体成形したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、従来の待ち機構のようにスパイラルスプリングを用いることなく、駆動回転体と被駆動回転体との間の伝達トルクが所定値以下の場合に、駆動回転体の回転を被駆動回転体に伝達することができる。また、駆動回転体と被駆動回転体との間の伝達トルクが所定値よりも大きい場合に、駆動回転体の回転が被駆動回転体に伝達されるのを阻止することができる。このため、部品点数を低減して組み込み性を向上させることができるばかりか、製造コストを低減することが可能になる。
【００１１】
また、例えば、従来のようにシフトフォークがロックした際にスパイラルスプリングを弾性変形させて駆動軸と従動軸のスプライン歯の位相の不一致を吸収する構造と比較して、被駆動回転体がロックした場合であっても、駆動回転体を回転させ続けることができる。このため、不一致の時間が長くなった場合であっても装置の損傷を確実に防止でき、安全性の高いアクチュエータを提供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】
【００１２】
次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、アクチュエータ１は、例えば、四輪車の駆動を二輪駆動と四輪駆動とに切替える駆動切替え装置用として用いられるものであって、ケーシング２内に電動モータ３、減速機構４、これら電動モータ３と減速機構４とを連結するクラッチ機構５、および減速機構４に連係されるトルクリミッタ６０とを備えている。
ケーシング２は、電動モータ３を収納する電動モータ収納部６と、減速機構４を収納する減速機構収納部７とを有している。ケーシング２の外周縁には、アクチュエータ１を固定するときに使用されるボルト孔８が７箇所突設されている。
【００１３】
電動モータ３は、有底円筒形状のヨーク９内にアーマチュア１０を回転自在に配置した所謂ＤＣブラシ付モータである。ヨーク９の内周面には周方向に分割された瓦状の永久磁石１１が等間隔に、かつ隣り合う磁極が互いに逆になるように固定されている。
アーマチュア１０は、回転軸１２に固定されたアーマチュアコア１３と、アーマチュアコア１３に巻装されたアーマチュアコイル１４と、アーマチュアコア１３に隣接して設けられたコンミテータ１５とで構成されている。
【００１４】
回転軸１２は、クラッチ機構５側先端に向かうに従って段差により軸径が細くなるように形成されている。すなわち、回転軸１２は、アーマチュアコア１３が外嵌固定される軸本体１２ａと、この軸本体１２ａよりも段差によって縮径された第一縮径部１６ａと、この第一縮径部１６ａよりも段差により縮径された第二縮径部１６ｂとがこの順で一体成形され、かつ軸本体１２ａの基端側（図１における右側）にも段差により縮径された軸受け部１６ｃが一体成形されている。
第二縮径部１６ｂには、平面取りが１箇所施されている。回転軸１２の軸受け部１６ｃは、ヨーク９のエンド部９ａ（底部）に突出形成されたボス１７に圧入固定された軸受け１８によって回転自在に支持されている。
【００１５】
アーマチュアコア１３は、リング状の金属板を軸方向に複数枚積層したものである。金属板の外周部には平面視略Ｔ字型のティース１９が周方向に沿って等間隔に放射状に形成されている。複数枚の金属板を回転軸１２の軸本体１２ａに外嵌固定することにより、アーマチュアコア１３の外周には隣接するティース１９間に蟻溝状のスロット２０が形成されている。スロット２０は軸方向に沿って延びており、周方向に沿って等間隔に形成されている。
ティース１９には、このスロット２０を通ってエナメル被覆の巻線２１が巻装されるようになっている。これにより、アーマチュアコア１３の外周に複数のアーマチュアコイル１４が形成される。
【００１６】
コンミテータ１５は、回転軸１２の第一縮径部１６ａに外嵌固定されている。このコンミテータ１５は、アーマチュアコイル１４に流れる電流の向きを切替える、所謂整流を行うためのものであって、コンミテータ１５の外周面には、導電材で形成されたセグメント２２が取り付けられている。
【００１７】
セグメント２２は軸方向に長い板状の金属片からなり、互いに絶縁された状態で周方向に沿って等間隔に並列に固定されている。各セグメント２２のアーマチュアコア１３側の端部には、外径側に折り返す形で折り曲げられたライザ２３が一体成形され、このライザ２３に、アーマチュアコイル１４の巻き始め端部と巻き終わり端部となる巻線２１が掛け回わされている。巻線２１はヒュージングによりライザに固定されており、これによりセグメント２２とこれに対応するアーマチュアコイル１４とが電気的に接続される。
【００１８】
ヨーク９の開口端には有底筒状のカバー２４がボルト２５ａとナット２５ｂとによって締結固定されている。このカバー２４の内側には不図示のホルダステーが取り付けられており、ここにコンミテータ１５に摺接するブラシ（不図示）が設けられている。
カバー２４のエンド部２４ａ（底部）には、径方向中央に共有軸受け２６が設けられている。この共有軸受け２６は、回転軸１２の第一縮径部１６ａとクラッチ機構５の一端とを共に回転自在に支持するための滑り軸受けであって、筒状の軸受け本体２７とこの軸受け本体２７のクラッチ機構５側端に一体成形されたフランジ部２８とで構成されている。
【００１９】
クラッチ機構５は、電動モータ３の駆動に基づいた回転軸１２の回転力を減速機構４へ伝達する一方、外力による回転力が減速機構４を介して回転軸１２に作用し、これによって回転軸１２が逆転してしまうのを防止する、所謂ツーウェイクラッチである。
ここで、ツーウェイクラッチとは、ワンウェイクラッチが一方向（正回転、または逆回転の何れか一方）だけの駆動力を伝達するものであるのに対し、１つのクラッチで両方向（正／逆回転）に駆動力を伝達することができるものである。つまり、クラッチ機構５は、回転軸１２の正／逆回転の両方の回転力を減速機構４へ伝達する一方、減速機構４からの回転力は正／逆回転の何れも回転軸１２へは伝達されないようになっている。
【００２０】
このようなクラッチ機構５は、有底筒状のケーシング５１に内嵌された筒状のハウジング２９と、このハウジング２９の内側に回転軸１２連結されクラッチ機構５の一端側に配置された駆動側回転体３１と、この駆動側回転体３１と相対回転不能、かつ軸方向に移動可能に連結された従動側回転体３２とを備え、これら駆動側回転体３１、および従動側回転体３２と、ハウジング２９との間に有底筒状のハブ回転体３０を介装してある。
【００２１】
ハウジング２９の電動モータ３側端には、内周面に段差により拡径された拡径部２９ａが形成され、ここに共有軸受け２６のフランジ部２８を受け入れることができるようになっている。
駆動側回転体３１は、略円柱状に形成されたものであって、電動モータ３側に回転軸１２の第二縮径部１６ｂに対応する連結孔３３が形成されている。これによって、駆動側回転体３１と回転軸１２とが相対回転不能、かつ軸方向に移動可能になっている。
【００２２】
また、駆動側回転体３１の電動モータ３側端には、外周面に段差により縮径された縮径部３４が形成されており、ここを共有軸受け２６が回転自在に支持するようになっている。すなわち、駆動側回転体３１の縮径部３４の外径Ｅ１は、回転軸１２の第一縮径部１６ａの外径Ｅ２と略一致するように設定されている。
【００２３】
さらに、駆動側回転体３１の電動モータ３とは反対側端に段差により形成された縮径部３５には、従動側回転体３２が外嵌されている。駆動側回転体３１の縮径部３５には平面取りが１箇所施されている一方、縮径部３５を受け入れる従動側回転体３２の連結孔３６は、縮径部３５に対応するように形成されている。これによって、両者３１，３２は相対回転不能、かつ軸方向に移動可能になっている。
【００２４】
駆動側回転体３１、および従動側回転体３２は、互いに重ね合わさった状態で有底筒状のハブ回転体３０内に収納されている。つまり、駆動側回転体３１、および従動側回転体３２と、ハウジング２９との間にハブ回転体３０が介装された状態になっている。
ハブ回転体３０は、この開口部が電動モータ３側となるように設けられている。ハブ回転体３０とハウジング２９との間には、コイルスプリング５２が設けられている。このコイルスプリング５２は、それぞれ駆動側回転体３１、および従動側回転体３２の回転駆動に応じて径方向内側に向かって縮径変形したり、径方向外側に向かって拡径変形したりするようになっている。
【００２５】
すなわち、クラッチ機構５は、駆動側回転体３１が駆動した場合、駆動側回転体３１が駆動することでコイルスプリング５２が縮径変形し、これがハブ回転体３０を介して駆動側回転体３１と従動側回転体３２を一体化させて両者が共回りする。このため、駆動側回転体３１から従動側回転体３２に回転力が伝達される。
これに対し、ハブ回転体３０が駆動側回転体３１よりも先に駆動するような場合、従動側回転体３２が駆動することでコイルスプリング５２が拡径変形し、コイルスプリング５２とハウジング２９との間に摩擦抵抗力が生じる。これによって、従動側回転体３２の回転が規制されるので、ハブ回転体３０から駆動側回転体３１への回転力の伝達が防止される。
【００２６】
ハブ回転体３０のエンド部３０ａ（底部）には、軸方向外側に向かって突出するボス部３７が形成され、ここに減速機構４を構成する第一ピニオン３８が圧入固定されている。減速機構４は、第一ピニオン３８の他に、第二ピニオン４３、第一平歯車４２、第二平歯車４４、ウォーム軸４５で構成されている。
【００２７】
第一ピニオン３８は、筒状に形成されたものであって、基端側に形成されクラッチ機構５と連結される連結部４０と、先端側に形成された歯部４１とが一体成形されている。第一ピニオン３８の連結部４０は、ハウジング２９の電動モータ３とは反対側端に設けられた軸受け３９に回転自在に支持されている。すなわち、第一ピニオン３８の連結部４０に圧入されているハブ回転体３０は、軸受け３９に第一ピニオン３８を介して回転自在に支持された状態になっている。
【００２８】
ここで、歯部４１のピッチ円径ＰＣは連結部４０の直径よりも小さく設定されている。
このようにすることで、歯部４１のピッチ円径ＰＣが連結部４０の直径よりも大きく設定されている場合と比較して第一ピニオン３８に作用する駆動モーメントを小さくすることができる。このため、第一ピニオン３８の連結部４０のみに軸受け３９を設ける、つまり、第一ピニオン３８を片持ちで支持することが可能になる。
【００２９】
第一ピニオン３８の歯部４１には、第一平歯車４２が噛合されている。第一平歯車４２には、電動モータ３側に延出する第二ピニオン４３が一体成形されており、これら第一平歯車４２、および第二ピニオン４３は、ケーシング２と電動モータ３のカバー２４とで回転自在に支持されている。
【００３０】
第二ピニオン４３には、第二平歯車４４が噛合されている。第二平歯車４４には、電動モータ３側に延出するウォーム軸４５が一体成形されている。ウォーム軸４５は、ケーシング２に設けられたウォーム収容部４８に収容され、このウォーム収容部４８に設けられた軸受け４９，４９によって回転自在に支持されている。なお、ウォーム軸４５は、この軸線Ｐ１が電動モータ３の軸線Ｐ２に沿うように設けられている。ウォーム軸４５には、トルクリミッタ６０が連係されている。
【００３１】
図２に示すように、トルクリミッタ６０は、保持軸５９の一端に軸支されている略円盤状のベース部材６１と、ベース部材６１の保持軸５９とは反対側（図２における左側）の面を覆うように有底筒状に形成されたリミットカバー６２と、リミットカバー６２の内面側に設けられ出力軸５０に連結されたリミットプレート６３と、リミットカバー６２とリミットプレート６３との間に設けられるフェーシング部材６４とを有している。
【００３２】
保持軸５９は、この他端がケーシング２の減速機構収納部７に固定されている。ベース部材６１は、径方向中央に両面から軸方向に突出するボス部６５が形成されている。ボス部６５の径方向中央には、軸方向に貫通する軸受け孔６６が形成されており、ここにすべり軸受け６７が圧入固定されている。したがって、ベース部材６１は、保持軸５９にすべり軸受け６７を介して軸支された状態になっている。
【００３３】
ベース部材６１の外周面には、雄ネジ部６８が刻設されている。一方、リミットカバー６２の周壁６９には、内周面に雄ネジ部６８が螺入される雌ネジ部７０が刻設されている。すなわち、ベース部材６１は、リミットカバー６２に締結固定され、リミットカバー６２と一体回転するようになっている。
また、リミットカバー６２の周壁６９には、外周面にウォーム軸４５に噛合う樹脂製のヘリカルギヤ７１が一体成形されている。リミットカバー６２のエンド部（底壁）７２には、後述する筒状の連結部材７３が挿通可能な挿通孔７４が形成されている。リミットカバー６２のエンド部７２には、内面側に平面視略円環状のフェーシング部材６４を介してリミットプレート６３が配設されている。
【００３４】
フェーシング部材６４はリミットプレート６３に摩擦力を付勢する摩擦板としての役割を有するものであって、リミットカバー６２のエンド部７２に貼付されている。
リミットプレート６３は略円板状に形成されたものであって、径方向中央に連結部材７３を連結するための連結孔７５が形成されている。この連結孔７５には、リミットカバー６２の挿通孔７４を介して軸方向外方に向かって突出する連結部材７３が固定されている。リミットプレート６３と連結部材７３は、それぞれを別体とし、これらを互いに固定する構造とすることで要求される精度を十分考慮した成形が可能になっている。
【００３５】
連結部材７３は、リミットプレート６３と出力軸５０とを連結するためのものであって、内周面側にスプライン７６が形成されている。一方、出力軸５０の連結部材７３に対応する部位にもスプライン７７が形成されており、両者７３，５０がスプライン嵌合するようになっている。これによって、出力軸５０、連結部材７３、およびリミットプレート６３が互いに一体回転する。
【００３６】
ここで、リミットプレート６３のベース部材６１側（図２における右側）の面には、平面視略円環状の滑り材７８が配設され、さらに、滑り材７８とベース部材６１との間に皿バネ７９が配設されている。滑り材７８は、皿バネ７９の押圧力をリミットプレート６３に伝達するためのものである。
【００３７】
すなわち、リミットプレート６３は、滑り材７８、および皿バネ７９によってフェーシング部材６４側に向かって付勢されることでフェーシング部材６４との間に摩擦力が発生し、この摩擦力によってリミットカバー６２と共回りするようになっている。したがって、ベース部材６１のリミットカバー６２へのねじ込み量を調整することで摩擦力が可変となる。つまり、ベース部材６１をリミットカバー６２にねじ込めばねじ込むほど摩擦力が強くなる。
【００３８】
滑り材７８のリミットプレート６３側の面には、リミットプレート６３側に向かって膨出するように形成された膨出部８０が設けられている。滑り材７８に膨出部８０が設けられることによって、滑り材７８とリミットプレート６３とが線接触となる。これは、滑り材７８とリミットプレート６３との接触面積の変化が滑りトルクへ影響を及ぼすことを避けるためである。なお、滑り材７８は皿バネ７９から押圧力を付勢されても長期にわたりその形状を維持できるような素材を用いることが望ましい。ここでは滑り材７８を金属とするが、上記条件を満足する樹脂を用いてもよい。
【００３９】
出力軸５０のトルクリミッタ６０とは反対側の端部には、不図示のピニオンが圧入固定されている。このピニオンがラック（不図示）を介してシフトフォークをストロークさせるためのフォークシャフト（不図示）に連結されている。フォークシャフトは、不図示のドライブトレイン上に設けられスプライン歯を有するスリーブやドグクラッチを変位させるためのものであって、このスリーブやドグクラッチを変位させることで４輪車の駆動を２輪駆動と４輪駆動とに切り換えることができるようになっている。
【００４０】
次に、この実施形態のトルクリミッタ６０の作用について説明する。
例えば、駆動切り換え装置により２輪駆動が選択され、スリーブやドグクラッチの変位、およびシフトフォークのストロークが完了しているとき、電動モータ３には通電が行われない。
一方、駆動切り換え装置により２輪駆動から４輪駆動に切り換える場合、電動モータ３が通電されて回転軸１２が回転し始める。そして、回転軸１２の回転運動がクラッチ機構５、および減速機構４を構成する第一ピニオン３８、第二ピニオン４３、第一平歯車４２、第二平歯車４４、およびウォーム軸４５を介してトルクリミッタ６０のヘリカルギヤ７１に伝達される。これによって、ヘリカルギヤ７１に一体成形されているリミットカバー６２、およびリミットカバー６２に締結固定されているベース部材６１が回転し始める。
【００４１】
すると、リミットプレート６３は、これとフェーシング部材６４との間に生じる摩擦力によって回転し始める。リミットプレート６３が回転すると、これと一体化されている出力軸５０が回転し始める。出力軸５０が回転すると、不図示のピニオン、ラック、およびシフトフォークを介してスリーブやドグクラッチが変位し始める。
【００４２】
ここで、駆動切り換え装置の駆動軸と従動軸のスプライン歯の位相が一致している場合にあっては、シフトフォークがスムーズにストロークし続ける。すなわち、リミットカバー６２とリミットプレート６３との間の伝達トルクがリミットプレート６３とフェーシング部材６４との間に生じる摩擦力以下であるため、リミットカバー６２の回転がリミットプレート６３に伝達される。この結果、シフトフォークがストロークし続け、スリーブやドグクラッチの変位を完了させる。そして、４輪車の駆動軸と従動軸とがスリーブやドグクラッチを介して連結され、４輪駆動への切り換えが終了する。
【００４３】
しかしながら、駆動軸と従動軸のスプライン歯の位相が不一致の場合にあっては、スリーブやドグクラッチが変位不能となり、シフトフォークがロックしてしまう。このとき、出力軸５０、連結部材７３、およびリミットプレート６３が停止した状態となる一方、電動モータ３の回転軸１２に連係されているリミットカバー６２（ヘリカルギヤ７１）、およびベース部材６１は回転を続ける。すなわち、リミットカバー６２とリミットプレート６３との間の伝達トルクがリミットプレート６３とフェーシング部材６４との間に生じる摩擦力よりも大きくなってしまう。このため、リミットカバー６２の回転がリミットプレート６３に伝達されることなく、リミットカバー６２（ヘリカルギヤ７１）、およびベース部材６１が回転し続ける。
【００４４】
そして、駆動軸と従動軸のスプライン歯の位相が一致し、スリーブやドグクラッチが変位可能になったとき、再びリミットカバー６２とリミットプレート６３との間の伝達トルクがリミットプレート６３とフェーシング部材６４との間に生じる摩擦力以下になるので、リミットカバー６２の回転がリミットプレート６３に伝達される。この結果、シフトフォークがストロークし、スリーブやドグクラッチの変位を完了させる。
なお、トルクリミッタ６０は、４輪駆動から２輪駆動に切換える場合においても２輪駆動から４輪駆動に切換える場合と同様に機能してスリーブやドグクラッチを変位させるので、４輪駆動から２輪駆動に切換える場合の説明を省略する。
【００４５】
したがって、上述の実施形態によれば、従来の待ち機構のようにスパイラルスプリングを用いることなく、リミットカバー６２とリミットプレート６３との間の伝達トルクが所定値以下の場合、つまり、リミットプレート６３とフェーシング部材６４との間に生じる摩擦力以下の場合に、リミットカバー６２の回転をリミットプレート６３に伝達することができる。また、リミットカバー６２とリミットプレート６３との間の伝達トルクが所定値よりも大きい場合、つまり、リミットプレート６３とフェーシング部材６４との間に生じる摩擦力が大きい場合に、リミットカバー６２の回転をリミットプレート６３に伝達されるのを阻止することができる。
このため、従来のようにシフトフォークがロックした際にスパイラルスプリングを弾性変形させて駆動軸と従動軸のスプライン歯の位相の不一致を吸収する構造と比較して部品点数を低減することができ、組み込み性を向上させることができる。また、構造を単純化できるので、製造コストを低減することが可能になる。
【００４６】
さらに、駆動軸と従動軸のスプライン歯の位相の不一致が理由でシフトフォークがロックしてしまう場合であっても、リミットカバー６２（ヘリカルギヤ７１）、およびベース部材６１を回転させ続けることができる。このため、不一致の時間が長くなった場合であっても装置の損傷を確実に防止でき、安全性の高いアクチュエータ１を提供することが可能になる。
【００４７】
なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
また、上述の実施形態では、アクチュエータ１は、例えば、４輪車の駆動を２輪駆動と４輪駆動とに切り換える駆動切り換え装置用として用いられる場合について説明したが、これに限られるものではなく、アクチュエータ１をニュートラルポジションとドライブポジションとの切り換え等を行う駆動切り換え装置に用いてもよい。
【００４８】
さらに、上述の実施形態では、トルクリミッタ６０のリミットカバー６２にヘリカルギヤ７１を一体成形した場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、ヘリカルギヤ７１に代わってウォームホイールを用いてウォーム軸４５に噛合せてもよい。
そして、上述の実施形態では、フェーシング部材６４をリミットカバー６２のエンド部７２に貼付した場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、リミットカバー６２のエンド部７２の内面を粗面にしてリミットカバー６２とフェーシング部材６４とを非接着状態としてもよい。
【００４９】
また、上述の実施形態では、リミットプレート６３と連結部材７３を別体とし、これらを互いに固定する構造とすることで要求される精度を十分考慮した成形が可能になっている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、リミットプレート６３と連結部材７３の成形要求精度がそれほど高くない場合には、これらを一体成形としてもよい。
さらに、上述の実施形態では、滑り材７８に膨出部８０を設け、滑り材７８とリミットプレート６３とが線接触となるようにした場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、滑り材７８に膨出部８０を設けず、滑り材７８とリミットプレート６３とを面接触としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施形態におけるアクチュエータの構成を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態におけるトルクリミッタの断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１  アクチュエータ
３  電動モータ
４  減速機構
１２  回転軸
４５  ウォーム軸（減速歯車）
５０  出力軸
６０  トルクリミッタ
６１  ベース部材（駆動回転体）
６２  リミットカバー（駆動回転体）
６３  リミットプレート（被駆動回転体）
６４  フェーシング部材（摩擦部材）
７８  滑り材
７９  皿バネ
【図１】
2009240030.tif 000003
【図２】
2009240030.tif 000004