JP2002295674A - シフト変速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】２ＷＤＨ−４ＷＤＨ−４ＷＤＬにシフト変換す
る際、所定の変速位置を飛び越えることなく、確実に変
速できるシフト変速装置を提供すること。 【解決手段】ドラムカム３１はアクチュエータ装置の出
力軸に連結されてリングギアをクラッチギアに噛み合う
ように構成されている。ドラムカム３１には、２ＷＤか
ら４ＷＤに切替えることができる第１係止溝３１１と、
高速駆動ＨｉからニュートラルＮ位置を経て低速駆動Ｌ
ｏに切替えることができる第２係止溝３１２とが形成さ
れている。ドラムカム３１は２ＷＤＨ−４ＷＤＨ切替え
領域３１３ｂに続く４ＷＤＨ停止領域３１３ｄを約５０
°に設定している。さらに、４ＷＤＨ−Ｎ切替え領域３
１３ｄに続くＮ停止領域３１３ｅを約５０°に設定して
いる。各停止領域が５０°は、アクチュエータ装置内の
スプリングの巻き戻しによる出力軸の回転角度４５°よ
り大きく設定されている。

Description

【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、４Ｗ
ＤＨ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、２ＷＤ
Ｈ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５１
１ａ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２
０°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５１３
ａ）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５
１２ｂ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５１２
ｂ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】

【課題を解決するための手段】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作
動で出力軸を回転する最大回転角度の領域より大きな停
止領域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越えることがない。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、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
前記スプリングの作動で前記出力軸を回転する最大回転
角度以上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−４ＷＤ
Ｈ、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３
１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２
２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・３
４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３１
２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・３
６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３
５２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３８
Ｂ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３
５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３
５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３
１２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３９
Ｂ）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３
１１ａ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３１１
ｂ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３
１１ｃ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３
４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２
ＷＤＨ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、２Ｗ
ＤＨ停止領域３１３ａから２ＷＤ−４ＷＤ切替え領域３
１１ｂ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−４Ｗ
Ｄに切替えが行なわれる。この区間を２ＷＤＨ−４ＷＤ
Ｈ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Ｈ
ｉ停止領域３１２ａをさらに進むことから高速用ギア３
９Ａ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３１２
ｄ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Ｌ
ｏ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１
７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３
４は、それぞれ第１係止溝３１１の２ＷＤ停止領域３１
１ａ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３
１３ａ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３
４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−４Ｗ
ＤＨ切替え領域３１３ｂに入る。つまり第１係止溝３１
１に係止されているシフトフォーク３３が２ＷＤ−４Ｗ
Ｄ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３８
３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２ＷＤＨ−４ＷＤＨ切替え領域３１３ｂ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、２ＷＤＨ−
４ＷＤＨ切替え領域３１３ｂの途中で停止状態にあった
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３１
１ｃ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３１
３ｃ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３
１１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３
１２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、Ｈｉ−Ｎ切替え領域
でシフトフォーク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３
１３ｃを５０°に設定していることから、第１係止溝３
１１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２
５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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木越 薫 神奈川県藤沢市土棚８番地 いすゞ自動車 株式会社藤沢工場内 Ｆターム(参考） 3D043 AA05 AB17 EA17 EA32 EA40 EB02 EB03 EB07 EB12 3J067 AB23 AC05 BA17 BA56 DA33 DB32 FB71 GA03

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【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
   の作動で前記出力軸を回転する最大回転角度以上となる
   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。
2. 【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作動で前記出力軸を回転する
   最大回転角度以上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。