JP2003294108A - ギアプレート式アクチュエータ及びこれを用いた動力断続装置及びデファレンシャル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 操作力のロスを低減させると共に、構造簡
単、低コストに構成する。 【解決手段】 プレート１５，１７，１９と、ギア１５
３，１０７を介してプレート１７を回転操作する電動モ
ータ２７と、プレート１７の回転をプレート１９の移動
操作力に変換するカム機構２１とを備え、プレート１５
とプレート１７との間に形成される第１の摺動部位に、
摺動摩擦抵抗を低減させる摩擦抵抗低減手段１７１を設
けた。

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、クラッチのよう
な被操作装置を操作するギアプレート式アクチュエータ
と、このクラッチによって駆動力を断続する動力断続装
置と、このクラッチによって駆動力を断続する、あるい
は、差動を制限するデファレンシャル装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開昭６１−９２９２７号公報に図２２
のようなデファレンシャル装置１００１が記載されてい
る。

【０００３】デファレンシャル装置１００１はデフキャ
リヤ１００３に収容されており、デフケース１００５、
一対のプレッシャーリング１００７、ベベルギア式の差
動機構１００９、カム１０１１、一対の多板クラッチ１
０１２、押圧系１０１３、油圧アクチュエータ１０１
５、コントローラなどから構成されている。

【０００４】各プレッシャーリング１００７はデフケー
ス１００５の内周に軸方向移動自在に連結されており、
カム１０１１は差動機構１００９のピニオンシャフト１
０１７と各プレッシャーリング１００７との間に形成さ
れている。

【０００５】各多板クラッチ１０１２は、差動機構１０
０９の出力側サイドギア１０１９，１０２１とデフケー
ス１００５との間に設けられている。

【０００６】押圧系１０１３は、一対のリアクションプ
レート１０２３、一対のスラストベアリング１０２５、
一対のスペーサ１０２７、プッシュロッド１０２９など
から構成されている。

【０００７】各リアクションプレート１０２３は左右か
らデフケース１００５に軸方向移動自在に連結されて各
多板クラッチ１０１２と対向しており、各スラストベア
リング１０２５とスペーサ１０２７はこの順でリアクシ
ョンプレート１０２３の軸方向両外側に配置されてい
る。

【０００８】プッシュロッド１０２９はデフキャリヤ１
００３に形成された挿通孔１０３１を移動自在に挿通し
ており、左のスペーサ１０２７と対向している。

【０００９】油圧アクチュエータ１０１５は、ピストン
１０３３と、デフキャリヤ１００３に形成されたシリン
ダ１０３５からなり、オイルポンプの油圧をシリンダ１
０３５に受けて作動する。

【００１０】デフケース１００５は、ドライブピニオン
ギア１０３７とリングギア１０３９とを介して入力する
エンジンの駆動力により回転駆動され、デフケース１０
０５の回転は各プレッシャーリング１００７からカム１
０１１とピニオンシャフト１０１７を介して差動機構１
００９に伝達され、各サイドギア１０１９，１０２１か
ら車軸１０４１，１０４３を介して左右の車輪に配分さ
れる。

【００１１】このとき、カム１０１１が作動して生じる
カムスラスト力により、各プレッシャーリング１００７
を介して各多板クラッチ１０１２が押圧されて差動制限
力が得られる。

【００１２】また、コントローラは油圧アクチュエータ
１０１５に油圧を与えて作動させ、ピストン１０３３、
プッシュロッド１０２９、スペーサ１０２７、スラスト
ベアリング１０２５、リアクションプレート１０２３を
介して多板クラッチ１０１２，１０１２を押圧すると共
に、その押圧力を制御して車輪のロックを防止し、特
に、制動時に車両のスピンを防止し、安定性を向上させ
る。

【００１３】また、アクチュエータに油圧アクチュエー
タを用いたデファレンシャル装置１００１のような装置
の他に、電動モータを用い、その回転トルクをカム機構
によってクラッチなどの操作力に変換するアクチュエー
タがある。

【００１４】このように電動モータを用いたアクチュエ
ータには、流体圧式アクチュエータを用いた構成と異な
って、下記のように、ポンプとその駆動源及び圧力ライ
ンの引き回しなどが不要であり、構造簡単、低コスト
で、配置スペースが狭くてすみ、軽量で車載性に優れる
上に、レスポンスが速く、高い信頼性が得られるなどの
利点がある。

【００１５】その上、電動モータを用いたアクチュエー
タは、摩擦クラッチを操作する構成では、フィールド電
流値調整によって摩擦クラッチのトルク伝達特性を精密
に制御することができると共に、トルク伝達特性の経時
変化も電流値調整によって容易に補正できるから、長期
にわたって安定したトルク伝達特性が得られる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、押圧系
１０１３を介して油圧アクチュエータ１０１５の操作力
を多板クラッチ１０１２に伝達するように構成されたデ
ファレンシャル装置１００１では、押圧系１０１３が、
プッシュロッド１０２９、スペーサ１０２７、スラスト
ベアリング１０２５、リアクションプレート１０２３な
どの多数の部材で構成されているから、全体の摩擦抵抗
（各構成部材に掛かる摩擦抵抗の和）による操作力のロ
スが無視できないほど大きくなる。

【００１７】また、電動モータを用いたアクチュエータ
は、上記のような多くの利点が得られる反面、操作力が
流体圧式アクチュエータ程大きくはないから、操作力の
ロスを極力低減する必要がある。

【００１８】また、デファレンシャル装置１００１のよ
うに流体圧式のアクチュエータを用いた装置では、押圧
系１０１３のようなシフトメカニズムが必要であり、こ
の押圧系１０１３は、上記のように、部品点数が多く、
構造が複雑であって、高価であり、特に、オイルポンプ
はこれらのコストの大きい部分を占める。

【００１９】また、油圧アクチュエータ１０１５のよう
な流体圧式のアクチュエータでは、圧力ラインでの圧力
漏れを避けることが難しく、この圧力漏れによって多板
クラッチ１０１２の連結及び連結解除のレスポンスが低
下し、走行条件の変化に応じて差動制限機能を迅速に調
整することが困難になる。

【００２０】また、この圧力漏れによって信頼性が低下
する上に、圧力漏れを防止するためには、圧力ライン各
部のシ−ルを強化するなどの配慮が必要であり、これに
伴うコストの上昇は避け難い。

【００２１】また、油圧アクチュエータ１０１５は、内
圧や外圧の影響を受け易く、それだけ性能が低下し、不
安定になり易い。

【００２２】また、流体圧式のアクチュエータを用いる
と、圧力ラインの配管及びその引き回しスペ−スなどを
含めた広い配置スペ−スが必要であるから、デファレン
シャル装置１００１が大型になって車載性が低下する上
に、デファレンシャル装置１００１を収容するデフキャ
リヤ１００３の変更が必要になり、大きな変更コストが
生じると共に、車載性がさらに低下する。

【００２３】そこで、この発明は、操作力のロスを大幅
に低減させると共に、構造簡単、低コストで、信頼性が
高いギアプレート式アクチュエータと、このギアプレー
ト式アクチュエータを用いて構成した動力断続装置とデ
ファレンシャル装置の提供を目的としている。

【００２４】

【課題を解決するための手段】請求項１のギアプレート
式アクチュエータは、静止側に固定された環状の支持プ
レートと、前記支持プレートの軸方向一側に正逆回動可
能に配置されたカムプレートと、前記支持プレートの軸
方向他側に軸方向移動可能に配置され、被操作装置を移
動操作する可動プレートと、前記カムプレート側のギア
プレート上に設けられたギアを含めて構成されるギア組
と、前記ギア組を介して前記カムプレートを、正逆方向
に回転させる電動モータと、前記カムプレートと前記可
動プレートとの間に設けられ、前記カムプレートの回転
力を前記可動プレートの移動操作力に変換するカム機構
とを備え、前記支持プレートと前記カムプレートとの間
に形成される第１の摺動部位と、前記支持プレートと前
記可動プレートとの間に形成される第２の摺動部位と、
前記カムプレートと前記可動プレートとの間に形成され
る第３の摺動部位の少なくともいずれかに、摺動摩擦抵
抗を低減させる摩擦抵抗低減手段を設けたことを特徴と
する。

【００２５】請求項１のギアプレート式アクチュエータ
は、カムプレートの回転操作に伴って摺動抵抗が生じる
第１と第２と第３の各摺動部位の少なくともいずれか
（一部または全部）に摩擦抵抗低減手段を設けたことに
よって、摺動摩擦抵抗による操作力のロスが低減される
から、操作力のロスを補うために電動モータを大型に
し、あるいは、フィールド電流を増す必要がなくなる。

【００２６】従って、電動モータの大型化に伴うギアプ
レート式アクチュエータ及びその被操作装置の大型化と
重量化が防止されると共に、被操作装置が車載装置の場
合は、バッテリー及びバッテリー充電用オルタネータの
負担増加と、オルタネータを駆動するエンジンの燃費低
下が防止される。

【００２７】さらに、電動モータの回転トルクをカム機
構によって被操作装置の操作力に変換するように構成さ
れた本発明のギアプレート式アクチュエータは、流体圧
式のアクチュエータを用いた従来例と異なって、高価な
ポンプ、流体圧式アクチュエータ（ピストンとシリン
ダ）、シフトメカニズムなどが不要であり、さらに部品
点数が少なく、構造が簡単になり、低コストに実施でき
る。

【００２８】また、流体圧式アクチュエータを用いたシ
ステムでは避けがたい圧力漏れによる機能低下から解放
され、信頼性が大きく向上する上に、圧力ライン各部の
シ−ル強化とこれに伴うコストの上昇を避けることがで
きる。

【００２９】また、空気圧式アクチュエータを用いたシ
ステムと異なって、圧力変動の影響を受けないから、性
能が向上し、安定する。

【００３０】また、流体圧式アクチュエータと異なっ
て、圧力ライン及びその引き回しスペ−スなどの広い配
置スペ−スが不要になるから、ギアプレート式アクチュ
エータ及び被操作装置が軽量でコンパクトになり、車載
性が大きく向上する。

【００３１】また、本発明のギアプレート式アクチュエ
ータによって摩擦クラッチを操作する構成では、電動モ
ータのフィールド電流値調整によって摩擦クラッチのト
ルク伝達特性を精密に制御することができると共に、ト
ルク伝達特性の経時変化も電流値調整によって容易に補
正できるから、長期にわたって安定したトルク伝達特性
が得られる。

【００３２】なお、カムプレートと可動プレートとの摺
動部位である第３の摺動部位がカム機構である場合、カ
ム機構では大きな摺動摩擦抵抗が発生するから、摩擦抵
抗低減手段を設たことによる摩擦抵抗の低減効果は特に
大きい。

【００３３】請求項２の発明は、請求項１に記載された
ギアプレート式アクチュエータであって、前記摩擦抵抗
低減手段が、前記第１と第２と第３の各摺動部位におい
て、前記支持プレートと前記カムプレートとの接触面積
と、前記支持プレートと前記可動プレートとの接触面積
と、前記カムプレートと前記可動プレートとの接触面積
をそれぞれ低減させる接触面積低減部であることを特徴
とする。

【００３４】この構成では、接触面積低減部によって各
摺動部位の摺動摩擦抵抗が低減され、請求項１の構成と
同等の作用・効果を得ることができる。

【００３５】また、接触面積低減部によって各摺動部位
で接触面積が低減するから、オイルの粘性抵抗による操
作力のロスも低減され、特に、この操作力ロスの低減効
果は、オイルの粘性抵抗が大きくなる低温時に著しい。

【００３６】従って、例えば、本発明のギアプレート式
アクチュエータによって駆動力を断続する動力断続装置
やデファレンシャル装置のような被操作装置を用いた４
輪駆動車は、寒冷期や寒冷地でも駆動力の正常な断続操
作が可能であり、車両を所望の４輪駆動状態、あるい
は、２輪駆動状態にすることができる。

【００３７】請求項３の発明は、請求項２に記載された
ギアプレート式アクチュエータであって、前記接触面積
低減部が、前記第１の摺動部位において、前記支持プレ
ートの小径側端部を前記カムプレート側へ折り曲げて形
成された凸部であることを特徴としており、請求項２の
構成と同等の作用・効果を得ることができる。

【００３８】また、支持プレートの小径側端部に、接触
面積を低減させる凸部を設けたことによって摩擦径（摩
擦トルク）が小さくなり、摩擦抵抗の低減効果がさらに
大きくなる。

【００３９】また、支持プレートの端部を折り曲げて形
成する凸部は加工が容易であるから、この構成は極めて
低コストに実施できる。

【００４０】請求項４の発明は、請求項２に記載された
ギアプレート式アクチュエータであって、前記接触面積
低減部が、前記第１と第２と第３の各摺動部位におい
て、これらの摺動部位を形成する前記支持プレートとカ
ムプレートと前記可動プレートの少なくとも一方に設け
られた溝であることを特徴としており、請求項２の構成
と同等の作用・効果を得ることができる。

【００４１】請求項５の発明は、請求項１に記載された
ギアプレート式アクチュエータであって、前記第２の摺
動部位が、前記可動プレートの外周に設けられた外周ガ
イド片と、前記支持プレートの外周に設けられ前記外周
ガイド溝と係合し前記可動プレートを軸方向移動可能に
支持する外周ガイド溝との間に形成されており、前記摩
擦抵抗低減手段が、前記外周ガイド片と前記外周ガイド
溝の少なくとも一方に配置された低摩擦抵抗材料である
ことを特徴としており、請求項１の構成と同等の作用・
効果を得ることができる。

【００４２】なお、この低摩擦抵抗材料は、例えば、テ
フロン（登録商標）のようなプラスチック材料であり、
プラスチック材料を支持プレートと可動プレート間の摺
動部位に配置することによって摩擦抵抗が低減されると
共に、双方の摩擦が防止され、さらに、プラスチック材
料の振動吸収機能によって両プレート間の振動、共振が
防止され、動作が安定し、静粛になる。

【００４３】請求項６の発明は、請求項１に記載された
ギアプレート式アクチュエータであって、前記摩擦抵抗
低減手段が、前記第１と第２と第３の各摺動部位の少な
くともいずれかに配置されたベアリングであることを特
徴としており、請求項１の構成と同等の作用・効果を得
ることができる。

【００４４】また、摺動摩擦抵抗による電動モータの操
作力のロスが、ベアリングによって大幅に低減される。

【００４５】請求項７の動力断続装置は、一対のトルク
伝達部材と、前記両トルク伝達部材の間に配置されたク
ラッチと、請求項１〜６のいずれかに記載され、前記ク
ラッチを被操作装置とするギアプレート式アクチュエー
タとを備え、前記ギアプレート式アクチュエータによる
前記クラッチの操作によって前記トルク伝達部材の間で
トルクを断続することを特徴としている。

【００４６】請求項７の動力断続装置は、例えば、４輪
駆動車で２輪駆動走行時に切り離される車輪側の動力伝
達系に配置され、本発明のギアプレート式アクチュエー
タによってクラッチを連結すれば車両は４輪駆動状態に
なり、クラッチの連結を解除すれば車両は２輪駆動状態
になる。

【００４７】また、請求項７の動力断続装置は、請求項
１〜６のギアプレート式アクチュエータを用いたことに
より、請求項１〜６の構成と同様に、操作力のロスが大
幅に低減される上に、構造簡単、軽量、低コスト、信頼
性向上など効果を得ることができる。

【００４８】請求項８のデファレンシャル装置は、原動
機の駆動力を受けて回転するアウターデフケースと、前
記アウターデフケースの内部に相対回転可能に配置され
たインナーデフケースと、前記インナーデフケースに連
結された差動機構と、前記アウターデフケースと前記イ
ンナーデフケースとの連結を断続するクラッチと、請求
項１〜６のいずれかに記載され、前記クラッチを被操作
装置とするギアプレート式アクチュエータとを備え、前
記ギアプレート式アクチュエータによる前記クラッチの
操作によって前記アウターデフケースと前記インナーデ
フケースとの間でトルクを断続することを特徴としてい
る。

【００４９】請求項８のデファレンシャル装置は、差動
機構の入力側で駆動力を断続するデファレンシャル装置
であり、４輪駆動車で２輪駆動走行時に切り離される車
輪側の動力伝達系に配置され、本発明のギアプレート式
アクチュエータによってクラッチを連結すれば車両は４
輪駆動状態になり、クラッチの連結を解除すれば車両は
２輪駆動状態になる。

【００５０】また、請求項８のデファレンシャル装置
は、請求項１〜６のギアプレート式アクチュエータを用
いたことにより、請求項１〜６の構成と同様に、操作力
のロスが大幅に低減される上に、構造簡単、軽量、低コ
スト、信頼性向上など効果を得ることができる。

【００５１】請求項９のデファレンシャル装置は、原動
機の駆動力を受けて回転するデフケースと、前記デフケ
ースの回転を一対の出力側サイドギアから車輪側に配分
する差動機構と、前記出力側サイドギアのいずれか一方
とその車輪との間に配置されたクラッチと、請求項１〜
６のいずれかに記載され、前記クラッチを被操作装置と
するギアプレート式アクチュエータとを備え、前記ギア
プレート式アクチュエータによる前記クラッチの操作に
よって前記サイドギアと車輪との間でトルクを断続する
ことを特徴としている。

【００５２】また、請求項９のデファレンシャル装置
は、差動機構の出力側で駆動力を断続するデファレンシ
ャル装置であり、請求項８のデファレンシャル装置と同
様に、４輪駆動車で２輪駆動走行時に切り離される車輪
側の動力伝達系に配置され、本発明のギアプレート式ア
クチュエータによってクラッチを連結すれば車両は４輪
駆動状態になり、クラッチの連結を解除すれば、差動機
構の差動回転によって駆動力が遮断され、車両は２輪駆
動状態になる。

【００５３】また、請求項９のデファレンシャル装置
は、請求項１〜６のギアプレート式アクチュエータを用
いたことにより、請求項１〜６の構成と同様に、操作力
のロスが大幅に低減される上に、構造簡単、軽量、低コ
スト、信頼性向上など効果を得ることができる。

【００５４】請求項１０のデファレンシャル装置は、原
動機の駆動力を受けて回転するデフケースと、前記デフ
ケースの回転を一対の出力側サイドギアから車輪側に配
分する差動機構と、前記デフケースと前記出力側サイド
ギアのいずれか２者の間に配置され、前記差動機構の差
動を制限するクラッチと、請求項１〜６のいずれかに記
載され、前記クラッチを被操作装置とするギアプレート
式アクチュエータとを備え、前記ギアプレート式アクチ
ュエータによる前記クラッチの操作によって前記差動機
構の差動を制限することを特徴としている。

【００５５】また、請求項１０のデファレンシャル装置
は、本発明のギアプレート式アクチュエータによってク
ラッチを連結すれば差動機構の差動が制限され、クラッ
チの連結を解除すれば差動が自由になる。

【００５６】また、請求項１０のデファレンシャル装置
は、請求項１〜６のギアプレート式アクチュエータを用
いたことにより、請求項１〜６の構成と同様に、操作力
のロスが大幅に低減される上に、構造簡単、軽量、低コ
スト、信頼性向上など効果を得ることができる。

【００５７】

【発明の実施の形態】［第１実施形態］図１〜図１６に
よってギアプレート式アクチュエータ１とこれを用いた
リヤデフ３（デファレンシャル装置）の説明をする。

【００５８】図１はリヤデフ３を示しており、左右の方
向はリヤデフ３が用いられた４輪駆動車での左右の方向
である。また、以下の説明の中で符号を与えていない部
材等は図示されていない。

【００５９】リヤデフ３（エンジンの駆動力を左右の後
輪に配分するデファレンシャル装置）は、差動機構の入
力側に駆動力の断続機能を備えたデファレンシャル装置
であり、４輪駆動車に用いられ、２輪駆動時は後輪への
駆動力を切断する。

【００６０】リヤデフ３が用いられた４輪駆動車の動力
伝達系は、エンジン（原動機）、トランスミッション、
トランスファ、２−４切替え機構、フロントデフ（エン
ジンの駆動力を左右の前輪に配分するデファレンシャル
装置）、前車軸、左右の前輪、後輪側のプロペラシャフ
ト、リヤデフ３、後車軸、左右の後輪などから構成され
ている。

【００６１】２−４切替え機構は、トランスファの後輪
側出力インターフェイスを構成しており、下記のよう
に、リヤデフ３と同時に連結解除操作及び連結操作さ
れ、後輪側への駆動力を断続する。

【００６２】エンジンの駆動力は、トランスミッション
からトランスファに伝達され、トランスファから前輪側
と後輪側に配分される。

【００６３】前輪側に配分された駆動力は、フロントデ
フから前車軸を介して左右の前輪に配分される。

【００６４】また、後輪側に配分された駆動力は、２−
４切替え機構とリヤデフ３が連結されている間は、２−
４切替え機構と後輪側プロペラシャフトからリヤデフ３
に伝達され、リヤデフ３から後車軸を介して左右の後輪
に配分され、車両は４輪駆動状態になる。

【００６５】また、２−４切替え機構とリヤデフ３の連
結をそれぞれ解除すると、後輪側がエンジンから切り離
されて、車両は２輪駆動状態になる。

【００６６】リヤデフ３はデフキャリヤ５の内部に配置
されており、デフキャリヤ５の内部にはオイル溜りが形
成されている。

【００６７】リヤデフ３は、ギアプレート式アクチュエ
ータ１、アウターデフケース７、インナーデフケース
９、ベベルギア式の差動機構１１、ドッグクラッチ１３
（被操作装置：クラッチ）などから構成されている。

【００６８】また、ギアプレート式アクチュエータ１
は、支持プレート１５、支持プレート１５に設けられた
凸部１７１（摩擦抵抗低減手段：接触面積低減部）、カ
ムプレート１７、可動プレート１９、カム２１（カム機
構）、リターンスプリング２３、シフトスプリング２
５、電動モータ２７、ギア組２９、コントローラなどか
ら構成されている。

【００６９】リヤデフ３はアウターデフケース７とイン
ナーデフケース９からなる２重ケーシング構造になって
おり、インナーデフケース９はアウターデフケース７の
内周で摺動回転自在に支承されている。また、アウター
デフケース７に形成された左右のボス部３１，３３はそ
れぞれスラストベアリング３５を介してデフキャリヤ５
に支承されている。

【００７０】デフキャリヤ５には、ベアリングキャップ
３７，３７がネジ部３９によって螺着されており、これ
らのベアリングキャップ３７をネジ部３９で回転させる
ことによって、アウターレース４１が軸方向に移動し各
スラストベアリング３５のプリロード調整が行われる。

【００７１】アウターデフケース７にはリングギア４３
がボルト４５で固定されている。リングギア４３はドラ
イブピニオンギア４７と噛み合っており、ドライブピニ
オンギア４７はドライブピニオンシャフト４９と一体に
形成されている。ドライブピニオンシャフト４９は継ぎ
手と後輪側のプロペラシャフトなどを介してトランスフ
ァの２−４切替え機構に連結されており、エンジンの駆
動力はトランスファと２−４切替え機構からこの後輪側
動力伝達系を介してアウターデフケース７を回転させ
る。

【００７２】アウターデフケース７の内部にはクラッチ
リング５１が配置されており、アウターデフケース７の
内周で軸方向移動自在に支承されている。

【００７３】ドッグクラッチ１３は、噛み合い歯５３と
噛み合い歯５５によって構成されており、噛み合い歯５
３はクラッチリング５１の左端部に形成され、噛み合い
歯５５はインナーデフケース９の右端部に形成されてい
る。

【００７４】また、アウターデフケース７の左右にはそ
れぞれオイルが流出入する開口５７，５９が周方向等間
隔に設けられている。クラッチリング５１の右端には周
方向等間隔に４本の脚部６１が設けられており、これら
の脚部６１は右の開口５９に係合し、外部に突き出して
いる。

【００７５】クラッチリング５１は、下記のように、ギ
アプレート式アクチュエータ１によって左右に移動操作
される。クラッチリング５１が左方に移動操作される
と、図１の下半部のように、ドッグクラッチ１３が噛み
合ってアウターデフケース７とインナーデフケース９と
が連結され、クラッチリング５１が右方に戻ると、図１
の上半部のように、ドッグクラッチ１３の噛み合いが解
除され、アウターデフケース７とインナーデフケース９
とが切り離される。

【００７６】インナーデフケース９の左端部とアウター
デフケース７との間には、ギアプレート式アクチュエー
タ１からの操作力を受けるスラストワッシャ６３が配置
されており、インナーデフケース９はこのスラストワッ
シャ６３を介して軸方向の左方に位置決めされている。

【００７７】ベベルギア式の差動機構１１は、複数本の
ピニオンシャフト６５、ピニオンギア６７、左右の出力
側サイドギア６９，７１などから構成されている。

【００７８】各ピニオンシャフト６５の先端は、インナ
ーデフケース９に周方向等間隔に形成された貫通孔７３
に係合し、スプリングピン７５によって抜け止めが施さ
れている。

【００７９】ピニオンギア６７は、各ピニオンシャフト
６５上に回転自在に支承されており、サイドギア６９，
７１は左右から各ピニオンギア６７と噛み合っている。

【００８０】サイドギア６９，７１の各ボス部７７，７
９はアウターデフケース７に形成された支承部８１，８
３によって支承されており、各ボス部７７，７９には左
右の後車軸がそれぞれスプライン連結されている。

【００８１】また、各サイドギア６９，７１とアウター
デフケース７との間にはスラストワッシャ８５がそれぞ
れ配置され、サイドギア６９，７１の噛み合いスラスト
力を受けている。

【００８２】インナーデフケース９の内周には、各ピニ
オンギア６７の背面に対向して球面ワッシャ部８７が形
成されており、ピニオンギア６７の遠心力と、各サイド
ギア６９，７１との噛み合いによってピニオンギア６７
が受ける噛み合い反力とを負担している。

【００８３】ギアプレート式アクチュエータ１の支持プ
レート１５はプレス加工されており、図２，３，８のよ
うに、環状板部８９、環状板部８９と一体に形成された
２個の固定板部９１、環状板部８９の内周に周方向等間
隔に設けられた３個の組み付け凹部９３（支持プレート
側挿通孔）、環状板部８９の外周に周方向等間隔に設け
られた２個のガイド溝９５などから構成されている。

【００８４】また、図２，３，８，１６のように、支持
プレート１５（環状板部８９）の内周（小径側端部）に
は、プレス加工時に、凸部１７１がカムプレート１７側
に折り曲げ加工されている。

【００８５】カムプレート１７はプレス加工されてお
り、図４，５，８のように、環状板部９７、ギアプレー
ト９９、環状板部９７の内周に周方向等間隔に設けられ
た３個の組み付け凹部１０１（カムプレート側挿通
孔）、各凹部１０１の周方向に隣接して設けられた３個
の支持突起１０３（カムプレート側突起）、環状板部９
７の内周に沿って周方向等間隔に設けられた３個のカム
片１０５などから構成されている。

【００８６】ギアプレート９９は環状板部９７と一体に
形成されており、その外周にはギア１０７が設けられて
いる。また、支持突起１０３は、環状板部９７に形成さ
れた軸方向部分１０９と、軸方向部分１０９の端部に形
成された径方向部分１１１から構成されている。

【００８７】各カム片１０５は、図５，１１，１３，１
５のように、傾斜面１１３、径方向に形成されたカム角
を持たない保持面１１５、傾斜面１１３と保持面１１５
との間に形成された保持突起１１７から構成されてい
る。

【００８８】可動プレート１９はプレス加工されてお
り、図６，７，８のように、環状板部１１９、環状板部
１１９の内周に周方向等間隔に設けられた３個のカムガ
イド片１２１（可動プレート側突起）、各カムガイド片
１２１の間に設けられた３個の内周ガイド片１２３、環
状板部１１９の外周に周方向等間隔に設けられた２個の
外周ガイド片１２５などから構成されている。

【００８９】また、各カムガイド片１２１は、環状板部
１１９に形成された軸方向部分１２７と、軸方向部分１
２７の端部に形成された径方向部分１２９から構成され
ている。

【００９０】支持プレート１５とカムプレート１７と可
動プレート１９は、図９のように組付けられ、この組付
けは次のような順序で行われる。

【００９１】先ず、カムプレート１７の各支持突起１０
３を、右側から支持プレート１５の各組み付け凹部９３
にそれぞれ挿通させた後、カムプレート１７を、図８の
矢印１３１の方向に、カムプレート１７の各組み付け凹
部１０１が支持プレート１５の各組み付け凹部９３と重
なるまで回転させると、これに伴ってカムプレート１７
が各支持突起１０３の径方向部分１１１により支持プレ
ート１５の環状板部８９と係合する。

【００９２】このとき、図１６のように、支持プレート
１５（環状板部８９）に形成されている凸部１７１は、
カムプレート１７の環状板部９７と接触し、支持プレー
ト１５とカムプレート１７との摺動部（第１の摺動部
位）で互いの接触面積を低減させることにより摺動摩擦
抵抗を低減させている。

【００９３】次いで、可動プレート１９を、その各外周
ガイド片１２５を支持プレート１５の各ガイド溝９５に
係合させながら、各カムガイド片１２１を左側から支持
プレート１５とカムプレート１７の各組み付け凹部９
３，１０１に挿通させた後、カムプレート１７を、図８
の矢印１３３の方向に回転させると、可動プレート１９
が各カムガイド片１２１の径方向部分１２９によってカ
ムプレート１７の環状板部９７と係合する。

【００９４】このように、各プレート１５，１７，１９
の組付けは工程が少なく、極めて容易である。

【００９５】組付けが終了した状態で、支持プレート１
５とカムプレート１７の各環状板部８９，９７は可動プ
レート１９の内周ガイド片１２３によって内周をガイド
されており、こうして支持プレート１５とカムプレート
１７と可動プレート１９は互いにセンターリングされて
いる。また、カムプレート１７は支持プレート１５と可
動プレート１９に対して回動可能である。

【００９６】支持プレート１５の各固定板部９１は、図
１のように、電動モータ２７の取り付け金具１３５と共
に、ボルト１３７によってデフキャリヤ５に固定されて
いる。

【００９７】カム２１は、図１１，１３，１５のよう
に、カムプレート１７の各カム片１０５と可動プレート
１９の各カムガイド片１２１（径方向部分１２９）とで
構成されている。

【００９８】リターンスプリング２３は、図１のよう
に、クラッチリング５１のリテーナ１３９に一体形成さ
れている。図１，８，９のように、このリテーナ１３９
に形成された腕部１４１はクラッチリング５１の各脚部
６１に固定されており、リテーナ１３９（リターンスプ
リング２３）とアウターデフケース７の右端部との間に
はリング１４３が配置されている。

【００９９】クラッチリング５１とリテーナ１３９は一
体で軸方向に往復移動可能であり、リターンスプリング
２３はクラッチリング５１をドッグクラッチ１３の噛み
合い解除方向（右方）に付勢している。

【０１００】シフトスプリング２５は、図１のように、
可動プレート１９と一体に形成されている。シフトスプ
リング２５の付勢力はリターンスプリング２３の付勢力
より大きくされており、可動プレート１９とクラッチリ
ング５１をドッグクラッチ１３の噛み合い方向（左方）
に付勢している。

【０１０１】なお、リターンスプリング２３とシフトス
プリング２５は、図８に示すように、それぞれコイルス
プリング１４５とコイルスプリング１４７を用いてもよ
い。

【０１０２】また、カムプレート１７には、コイルスプ
リング１４７用のばね座１４９が周方向等間隔に３箇所
設けられている。

【０１０３】電動モータ２７は、取り付け金具１３５を
介してデフキャリヤ５に固定されている。電動モータ２
７は両方向に回転可能であり、コントローラを介して車
載のバッテリに接続されている。

【０１０４】ギア組２９は、電動モータ２７の出力軸１
５１に固定されたピニオンギア１５３と、カムプレート
１７（ギアプレート９９）のギア１０７とで構成されて
おり、電動モータ２７の回転トルクを増幅し、カムプレ
ート１７を回転させる。

【０１０５】コントローラは、下記のようにしてドッグ
クラッチ１３の断続操作を行うと共に、２輪駆動状態か
ら４輪駆動状態に切り換える際はドッグクラッチ１３と
２−４切替え機構をそれぞれ同時に連結操作し、４輪駆
動状態から２輪駆動状態に切り換える際はそれぞれを同
時に連結解除操作する。

【０１０６】また、ドッグクラッチ１３の断続操作に当
たって、コントローラは電動モータ２７を両方向（一方
向と反対方向）にそれぞれ所定の時間（角度）だけ回転
させる時間制御を行う。電動モータ２７が所定の時間だ
け回転すると、ギア組２９を介してカムプレート１７が
所定の方向に所定の角度だけ回転操作される。

【０１０７】図１０は、ギアプレート９９を一方向に最
大角度だけ回転させた状態を示しており、ギア組２９の
ピニオンギア１５３はギア１０７の一側端部で噛み合っ
ている。このとき、支持プレート１５の一方の固定板部
９１はギアプレート９９と突き当たってストッパにな
り、カムプレート１７の過回転を防止し、ギア１０７が
ピニオンギア１５３から外れることを防止している。

【０１０８】図１１は、図１０に対応するカム２１の状
態を示しており、各カムガイド片１２１（可動プレート
１９）の径方向部分１２９は各カム片１０５（カムプレ
ート１７）の傾斜面１１３を上る前である、このとき径
方向部分１２９はシフトスプリング２５の付勢力によっ
て環状板部９７に押し付けられており、カム２１は作動
していない。また、図１０，１１の各矢印は、それぞれ
の状態から電動モータ２７を反対方向に回転させたとき
のカムプレート１７とカムガイド片１２１（可動プレー
ト１９）の移動方向を示している。

【０１０９】カム２１が作動していない状態では、図１
の下半部のように、可動プレート１９（クラッチリング
５１）がシフトスプリング２５によって左方に移動し、
ドッグクラッチ１３が噛み合っている。

【０１１０】このとき、シフトスプリング２５は待ち機
構になり、噛み合い歯５３，５５の位相が合ったところ
でドッグクラッチ１３を噛み合わせる。

【０１１１】ドッグクラッチ１３が噛み合うと、上記の
ように、車両は４輪駆動状態になる。

【０１１２】図１２は、図１０の状態から電動モータ２
７を反対方向に最大角度回転させた状態を示しており、
ギア組２９のピニオンギア１５３はギア１０７の他側端
部で噛み合っている。このとき、支持プレート１５の他
方の固定板部９１はギアプレート９９と突き当たってス
トッパになり、カムプレート１７の過回転を防止し、ギ
ア１０７がピニオンギア１５３から外れることを防止し
ている。

【０１１３】図１３は、図１２に対応するカム２１の状
態を示しており、各カムガイド片１２１の径方向部分１
２９が各カム片１０５の傾斜面１１３を上り、保持突起
１１７を乗り越えて保持面１１５に保持され、カム２１
を作動させている。また、図１２，１３の各矢印は、そ
れぞれの状態から電動モータ２７を反対方向に回転させ
たときのカムプレート１７とカムガイド片１２１（可動
プレート１９）の移動方向を示している。

【０１１４】カム２１が作動すると、そのカムスラスト
力によって各カムガイド片１２１（可動プレート１９）
が図１３の上方に移動し、シフトスプリング２５を押し
縮める。

【０１１５】また、カムプレート１７と可動プレート１
９が支持プレート１５に組み付けられた状態で、カムプ
レート１７はシフトスプリング２５の付勢力によって支
持プレート１５に押圧されており、上記のように、カム
２１によってシフトスプリング２５が縮むと、カムプレ
ート１７と支持プレート１５との押圧力がさらに大きく
なるが、支持プレート１５に凸部１７１を形成したこと
によって、支持プレート１５とカムプレート１７間の摺
動摩擦抵抗が大幅に低減されている。

【０１１６】さらに、凸部１７１を支持プレート１５
（環状板部８９）の内周に形成し、支持プレート１５と
カムプレート１７間の摩擦径（摩擦トルク）を最小にし
たことによって、摺動摩擦抵抗の低減効果が最大になっ
ている。

【０１１７】シフトスプリング２５が縮められると、図
１の上半部のように、リターンスプリング２３の付勢力
によって可動プレート１９（クラッチリング５１）が右
方に移動し、ドッグクラッチ１３の噛み合いが解除され
る。

【０１１８】ドッグクラッチ１３の噛み合いが解除され
ると、上記のように、車両は２輪駆動状態になる。

【０１１９】また、保持突起１１７がそのチェック機能
により、各カムガイド片１２１を保持面１１５に保持す
るから、電動モータ２７を停止させた状態で、走行中に
振動や衝撃などの外乱因子を受けても、ドライバーの意
に反して車両が２輪駆動状態から４輪駆動状態に変動す
ることが防止される。

【０１２０】図１４は、図１０と図１２の状態からカム
プレート１７を両方向に回転操作する途中で、ピニオン
ギア１５３がギア１０７の中央部で噛み合った状態を示
しており、図１５は、このときカムプレート１７の回転
方向（矢印１５５）に応じた各カムガイド片１２１（可
動プレート１９）の移動方向（矢印１５７）を示してい
る。

【０１２１】カムプレート１７を図１４の矢印１５９の
方向に回転させると、図１０の４輪駆動状態になり、矢
印１６１の方向に回転させると、図１２の２輪駆動状態
になる。

【０１２２】また、カム片１０５の傾斜面１１３の両側
にカム角を持たない保持面（保持面１１５と環状板部９
７）が設けられているから、カムガイド片１２１（径方
向部分１２９）がこれらの保持面に乗っているときは、
シフトスプリング２５の付勢力を受けてもカムプレート
１７に回転トルクが掛かることはない。従って、作動前
と作動後の両方でカム２１の状態が保持され、車両が４
輪駆動状態及び２輪駆動状態に安定して保持されるか
ら、カム２１を操作するとき以外は電動モータ２７を停
止させることができる。

【０１２３】上記のように、ドッグクラッチ１３と２−
４切替え機構がそれぞれ連結される４輪駆動状態では、
エンジンの駆動力が２−４切替え機構から後輪側動力伝
達系を介してアウターデフケース７に伝達され、ドッグ
クラッチ１３を介してインナーデフケース９が回転駆動
される。この回転はピニオンシャフト６５からピニオン
ギア６７を介してサイドギア６９，７１に配分され、各
車軸を介して左右の後輪に伝達される。

【０１２４】車両が４輪駆動状態になると、悪路などで
の走破性、脱出性、安定性が向上する。

【０１２５】また、例えば、悪路走行中に後輪間に駆動
抵抗差が生じると、各ピニオンギア６７の自転によって
エンジンの駆動力は左右の後輪に差動配分される。

【０１２６】ドッグクラッチ１３と２−４切替え機構の
連結がそれぞれ解除される２輪駆動状態では、インナー
デフケース９から後輪までがドッグクラッチ１３によっ
て切り離され、フリー回転状態になると共に、２−４切
替え機構からアウターデフケース７までの動力伝達系
が、エンジンの駆動力と後輪による連れ回りの両方から
切り離され、回転が停止する。

【０１２７】このように２−４切替え機構からアウター
デフケース７までの後輪側動力伝達系の回転が停止する
２輪駆動状態では、振動が軽減して乗り心地が向上する
と共に、後輪側動力伝達系の各部で磨耗が軽減されて耐
久性が向上し、さらに、回転抵抗の低減分だけエンジン
の負担が軽減し、燃費が向上する。

【０１２８】アウターデフケース７には、開口５７，５
９の他に、ボス部３１，３３の内周にそれぞれ螺旋状の
オイル溝１６３，１６５が形成されており、さらに、ス
ラストワッシャ８５，８５と対向する部分には、オイル
溝１６３，１６５にそれぞれ連通した径方向のオイル溝
１６７，１６９が形成されている。

【０１２９】開口５７，５９はアウターデフケース７の
径方向外側部分に形成されているから、デフキャリヤ５
に形成されたオイル溜りのオイルに常時浸されており、
アウターデフケース７の回転に伴って開口５７，５９か
らオイルが流出入する。

【０１３０】また、オイル溜りのオイルはアウターデフ
ケース７（リングギア４３）の回転によって掻き上げら
れ、掻き上げられたオイルはオイル溝１６３，１６５の
ネジポンプ作用によって移動を促進され、オイル溝１６
７，１６９と、スラストワッシャ８５，８５などの隙間
を通ってアウターデフケース７の内部に流入する。

【０１３１】アウターデフケース７に流入したオイル
は、差動機構１１を構成する各ギア６７，６９，７１の
噛み合い部、ピニオンシャフト６５とピニオンギア６７
の摺動部、アウターデフケース７とインナーデフケース
９の摺動部、アウターデフケース７とクラッチリング５
１の摺動部、ドッグクラッチ１３（噛み合い歯５３，５
５）などに供給されてこれらを潤滑・冷却する。

【０１３２】また、ギアプレート式アクチュエータ１の
下部もオイル溜りに浸されており、回転操作されるカム
プレート１７と支持プレート１５及び可動プレート１９
との摺動部、カム２１なども潤滑・冷却される。

【０１３３】また、ギア組２９も上記の掻き上げオイル
によって潤滑・冷却される。

【０１３４】上記の各潤滑・冷却部では、供給されたオ
イルによって、磨耗が軽減され、耐久性が向上すると共
に、各摺動部での摩擦抵抗が軽減され、エンジンの燃費
が向上する。

【０１３５】こうして、ギアプレート式アクチュエータ
１とリヤデフ３が構成されている。

【０１３６】ギアプレート式アクチュエータ１は、上記
のように、支持プレート１５に設けた凸部１７１によっ
て、電動モータ２７によってカムプレート１７を回転操
作する際の摺動摩擦による操作力のロスが低減されてい
る。

【０１３７】また、凸部１７１を支持プレート１５（環
状板部８９）の内周に形成し、摩擦トルクを最小にした
ことによって、操作力ロスの低減効果がさらに大きくな
っている。

【０１３８】従って、このロスを補うために電動モータ
２７を大型にし、あるいは、フィールド電流を増す必要
がなくなるから、電動モータ２７の大型化に伴うギアプ
レート式アクチュエータ１及びリヤデフ３の大型化と重
量化、車載性の低下が防止されると共に、バッテリー及
びバッテリー充電用オルタネータの負担増加と、オルタ
ネータを駆動するエンジンの燃費低下が防止される。

【０１３９】また、凸部１７１によって支持プレート１
５とカムプレート１７間の接触面積を低減させたことに
より、オイルの粘性抵抗による操作力のロスも低減され
るから、低温時に著しいこの粘性抵抗低減効果によっ
て、寒冷期や寒冷地でもドッグクラッチ１３の正常な切
り替え操作が可能であり、車両を所望の４輪駆動状態、
あるいは、２輪駆動状態にすることができる。

【０１４０】また、支持プレート１５の端部を折り曲げ
て形成される凸部１７１は加工が容易であるから、極め
て低コストに実施できる。

【０１４１】また、電動モータ２７の回転トルクをカム
２１によってドッグクラッチ１３の操作力に変換するギ
アプレート式アクチュエータ１は、流体圧式のアクチュ
エータを用いた従来例と異なって、高価なポンプ、ピス
トンとシリンダ、シフトメカニズムなどが不要であり、
それだけ部品点数が少なく、構造が簡単で、低コストで
ある。

【０１４２】さらに、ギアプレート式アクチュエータ１
を用いたリヤデフ３は、圧力ラインなどの広い配置スペ
−スが不要であり、軽量でコンパクトに構成されて車載
性が向上すると共に、デフキャリヤ５を変更する必要も
なくなり、変更に伴う大きなコスト上昇が防止される。

【０１４３】また、ギアプレート式アクチュエータ１と
リヤデフ３は、圧力漏れによる機能低下と圧力変動の影
響から解放され、性能と安定性と信頼性が大きく向上す
る上に、圧力ライン各部のシ−ル強化とこれに伴うコス
トの上昇も避けられる。

【０１４４】［第２実施形態］図１７によって第２実施
形態の説明をする。第２実施形態は、支持プレート１５
とカムプレート１７間の摺動部位（第１の摺動部位）に
おいて、支持プレート１５側に摩擦抵抗低減手段（凸部
１７１）を設けたギアプレート式アクチュエータ１と異
なって、摩擦抵抗低減手段をカムプレート１７側に設け
た例である。

【０１４５】第２実施形態のギアプレート式アクチュエ
ータは、上記のリヤデフ３に、第１実施形態のギアプレ
ート式アクチュエータ１と置き換えて用いられており、
以下、同一の部材等には同一の符号を与えて引用しなが
ら、相違点を説明する。

【０１４６】図１７のように、カムプレート１７（環状
板部９７）の内周側には、支持プレート１５側に、２本
の溝２０１，２０３（摩擦抵抗低減手段：接触面積低減
部）が同心状に形成されている。これらの溝２０１，２
０３は、第２実施形態のギアプレート式アクチュエータ
が組み付けられた状態で、支持プレート１５の環状板部
８９と接触し、これらの間の摺動部（第１の摺動部位）
で互いの接触面積を低減させることにより、摺動摩擦抵
抗を低減させている。

【０１４７】このように構成された第２実施形態のギア
プレート式アクチュエータでは、カムプレート１７に設
けた溝２０１，２０３によって、電動モータ２７でカム
プレート１７を回転操作する際の摺動摩擦による操作力
ロスが低減され、第１実施形態のギアプレート式アクチ
ュエータ１と同等の効果が得られる。

【０１４８】［第３実施形態］図１８によって第３実施
形態の説明をする。第３実施形態は、カムプレート１７
と可動プレート１９間の摺動部位（第３の摺動部位：カ
ム機構）において、カムプレート１７側に摩擦抵抗低減
手段を設けた例である。

【０１４９】第３実施形態のギアプレート式アクチュエ
ータは、上記のリヤデフ３に、第１実施形態のギアプレ
ート式アクチュエータ１と置き換えて用いられており、
以下、同一の部材等には同一の符号を与えて引用しなが
ら、相違点を説明する。

【０１５０】図１８のように、カムプレート１７（環状
板部９７）に形成された３個のカム片１０５には、傾斜
面１１３と保持突起１１７と保持面１１５とを通して、
溝３０１（摩擦抵抗低減手段：接触面積低減部）が形成
されている。この溝３０１は、第３実施形態のギアプレ
ート式アクチュエータが組み付けられた状態で、可動プ
レート１９の各カムガイド片１２１の径方向部分１２９
と接触しており、カム片１０５とカムガイド片１２１と
で構成されるカム２１において、接触面積を低減させる
ことにより、摺動摩擦抵抗を低減させている。

【０１５１】このように構成された第３実施形態のギア
プレート式アクチュエータでは、カムプレート１７のカ
ム片１０５に設けた溝３０１によって、電動モータ２７
でカムプレート１７を回転操作する際にカム２１で発生
する操作力のロスが低減され、第１実施形態のギアプレ
ート式アクチュエータ１と同等の効果が得られる。

【０１５２】また、大きな摺動抵抗が発生するカム２１
に溝３０１を設けたこの構成では、摺動摩擦抵抗（操作
力ロス）の低減効果が特に大きい。

【０１５３】［第４実施形態］図１９によって第４実施
形態の説明をする。第４実施形態は、支持プレート１５
と可動プレート１９間の摺動部位（第２の摺動部位）に
おいて、可動プレート１９側に摩擦抵抗低減手段を設け
た例である。

【０１５４】第４実施形態のギアプレート式アクチュエ
ータは、上記のリヤデフ３に、第１実施形態のギアプレ
ート式アクチュエータ１と置き換えて用いられており、
以下、同一の部材等には同一の符号を与えて引用しなが
ら、相違点を説明する。

【０１５５】図１９のように、可動プレート１９の各外
周ガイド片１２５には、支持プレート１５の各ガイド溝
９５側に、テフロン４０１（摩擦抵抗低減手段：低摩擦
抵抗材料）が配置されている。

【０１５６】このテフロン４０１は、第４実施形態のギ
アプレート式アクチュエータが組み付けられた状態で、
支持プレート１５と可動プレート１９とを外周ガイド片
１２５とガイド溝９５との間で径方向に位置決めしなが
ら、可動プレート１９が移動する際に生じる摺動摩擦抵
抗を低減させている。

【０１５７】このように構成された第４実施形態のギア
プレート式アクチュエータでは、電動モータ２７によっ
てカムプレート１７が回転操作されカム２１によって可
動プレート１９が移動操作される際に、支持プレート１
５と可動プレート１９との間で発生するフリクションロ
スがテフロン４０１によって低減され、第１実施形態の
ギアプレート式アクチュエータ１と同等の効果が得られ
る。

【０１５８】また、プラスチック材料であるテフロン４
０１の振動吸収機能によって可動プレート１９と支持プ
レート１５の振動や共振が防止され、ギアプレート式ア
クチュエータの動作が安定し、静粛になる。

【０１５９】［第５実施形態］図２０によって第５実施
形態の説明をする。第５実施形態は、支持プレート１５
と可動プレート１９間の摺動部位（第２の摺動部位）に
おいて、支持プレート１５側に摩擦抵抗低減手段を設け
た例である。

【０１６０】第５実施形態のギアプレート式アクチュエ
ータは、上記のリヤデフ３に、第１実施形態のギアプレ
ート式アクチュエータ１と置き換えて用いられており、
以下、同一の部材等には同一の符号を与えて引用しなが
ら、相違点を説明する。

【０１６１】図２０のように、支持プレート１５の各ガ
イド溝９５には、可動プレート１９の外周ガイド片１２
５側に、テフロン４０３（摩擦抵抗低減手段：低摩擦抵
抗材料）が配置されている。

【０１６２】このテフロン４０３は、第５実施形態のギ
アプレート式アクチュエータが組み付けられた状態で、
可動プレート１９と支持プレート１５とをガイド溝９５
と外周ガイド片１２５との間で径方向に位置決めしなが
ら、可動プレート１９が移動する際に生じる摺動摩擦抵
抗を低減させている。

【０１６３】このように構成された第５実施形態のギア
プレート式アクチュエータでは、電動モータ２７によっ
てカムプレート１７が回転操作されカム２１によって可
動プレート１９が移動操作される際に、支持プレート１
５と可動プレート１９との間で発生するフリクションロ
スがテフロン４０３によって低減され、第１実施形態の
ギアプレート式アクチュエータ１と同等の効果が得られ
る。

【０１６４】また、プラスチック材料であるテフロン４
０３の振動吸収機能によって支持プレート１５と可動プ
レート１９の振動や共振が防止され、ギアプレート式ア
クチュエータの動作が安定し、静粛になる。

【０１６５】［第６実施形態］図２１によって第６実施
形態の説明をする。第６実施形態は、支持プレート１５
とカムプレート１７間の摺動部位（第１の摺動部位）に
摩擦抵抗低減手段を設けた例である。

【０１６６】第６実施形態のギアプレート式アクチュエ
ータは、上記のリヤデフ３に、第１実施形態のギアプレ
ート式アクチュエータ１と置き換えて用いられており、
以下、同一の部材等には同一の符号を与えて引用しなが
ら、相違点を説明する。

【０１６７】図２１のように、支持プレート１５（環状
板部８９）とカムプレート１７（環状板部９７）の間に
は、スラストベアリング５０１（摩擦抵抗低減手段）が
配置されている。

【０１６８】このスラストベアリング５０１は、支持プ
レート１５とカムプレート１７の間で摺動摩擦抵抗を大
幅に低減させている。

【０１６９】このように構成された第６実施形態のギア
プレート式アクチュエータでは、電動モータ２７によっ
てカムプレート１７が回転操作される際に、支持プレー
ト１５とカムプレート１７の間で発生するフリクション
ロスが、スラストベアリング５０１によって低減され、
第１実施形態のギアプレート式アクチュエータ１と同等
の効果が得られる。

【０１７０】なお、 請求項４の発明において、接触面
積低減部は、支持プレートとカムプレート（第１の摺動
部位）の一方または両方に設けてもよく、同様に、支持
プレートと可動プレート（第２の摺動部位）の一方また
は両方に設けてもよく カムプレートと可動プレート
（第３の摺動部位）の一方または両方に設けてもよい。

【０１７１】また、請求項５の発明において、低摩擦抵
抗材料は、支持プレートの外周ガイド溝と可動プレート
の外周ガイド片との一方または両方に配置してもよい。

【０１７２】また、低摩擦抵抗材料は、テフロン以外の
プラスチック材料でもよく、さらに、プラスチック以外
の材料でもよい。

【０１７３】また、請求項６の発明において、ベアリン
グは、どのような形式のベアリングでもよい。

【０１７４】また、本発明のギアプレート式アクチュエ
ータにおいて、被操作装置はクラッチに限らない。

【０１７５】また、そのクラッチも、各実施形態のよう
な噛み合いクラッチ（ドッグクラッチ）だけでなく、多
板クラッチやコーンクラッチのような摩擦クラッチでも
よい。

【０１７６】また、本発明のデファレンシャル装置にお
いて、差動機構は、ベベルギア式の差動機構に限らず、
プラネタリーギア式の差動機構、デフケースの収容孔に
回転自在に収容されたピニオンギアで出力側のサイドギ
アを連結した差動機構、ウォームギアを用いた差動機構
などでもよい。

【０１７７】

【発明の効果】請求項１のギアプレート式アクチュエー
タは、カムプレートが電動モータによって回転操作され
るとき抵抗が生じる摺動部位に摩擦抵抗低減手段を設け
て操作力のロスを低減させたことにより、操作力のロス
を補うために電動モータを大型にし、フィールド電流を
増す必要がなくなる。

【０１７８】従って、電動モータの大型化に伴うギアプ
レート式アクチュエータ及びその被操作装置の大型化と
重量化が防止されると共に、被操作装置が車載装置の場
合は、バッテリー及びバッテリー充電用オルタネータの
負担増加と、オルタネータを駆動するエンジンの燃費低
下が防止される。

【０１７９】また、流体圧式のアクチュエータを用いた
構成と異なって、高価なポンプ、ピストンとシリンダ、
シフトメカニズムなどが不要であり、それだけ部品点数
が少なく、構造簡単で、低コストである。

【０１８０】さらに、ギアプレート式アクチュエータを
用いた被操作装置は、圧力ラインなどの広い配置スペ−
スが不要であり、軽量でコンパクトに構成されて車載性
が向上すると共に、ケーシングを変更する必要もなくな
り、変更に伴う大きなコスト上昇が防止される。

【０１８１】また、ギアプレート式アクチュエータと被
操作装置は、圧力漏れによる機能低下と圧力変動の影響
から解放され、性能と安定性と信頼性が大きく向上する
上に、圧力ライン各部のシ−ル強化とこれに伴うコスト
の上昇も避けられる。

【０１８２】請求項２のギアプレート式アクチュエータ
は、請求項１の構成と同等の効果を得ることができる。

【０１８３】また、接触面積低減部によって、オイルの
粘性抵抗による操作力のロスも低減され、低温時に著し
いこの粘性抵抗低減効果によって、本発明のギアプレー
ト式アクチュエータで駆動力を断続する動力断続装置や
デファレンシャル装置を用いた４輪駆動車は、寒冷期や
寒冷地でも駆動力の正常な断続操作が可能であり、車両
を所望の４輪駆動状態、あるいは、２輪駆動状態にする
ことができる。

【０１８４】請求項３のギアプレート式アクチュエータ
は、請求項２の構成と同等の効果を得ることができる。

【０１８５】また、接触面積を低減させる凸部を支持プ
レートの小径側端部に設けたことによって、摩擦径（摩
擦トルク）が小さくなり、摺動摩擦抵抗の低減効果がさ
らに向上する。

【０１８６】また、支持プレートの端部を折り曲げて形
成される凸部は加工が容易であるから、この構成は極め
て低コストに実施できる。

【０１８７】請求項４のギアプレート式アクチュエータ
は、請求項２の構成と同等の効果を得ることができる。

【０１８８】請求項５のギアプレート式アクチュエータ
は、請求項１の構成と同等の効果を得ることができる。

【０１８９】請求項６のギアプレート式アクチュエータ
は、請求項１の構成と同等の効果を得ることができる。

【０１９０】請求項７の動力断続装置は、請求項１〜６
のギアプレート式アクチュエータを用いたことにより、
請求項１〜６の構成と同様に、操作力のロスが大幅に低
減される上に、構造簡単、軽量、低コスト、信頼性向上
など効果を得ることができる。

【０１９１】請求項８のデファレンシャル装置は、請求
項１〜６のギアプレート式アクチュエータを用いたこと
により、請求項１〜６の構成と同様に、操作力のロスが
大幅に低減される上に、構造簡単、軽量、低コスト、信
頼性向上など効果を得ることができる。

【０１９２】請求項９のデファレンシャル装置は、請求
項１〜６のギアプレート式アクチュエータを用いたこと
により、請求項１〜６の構成と同様に、操作力のロスが
大幅に低減される上に、構造簡単、軽量、低コスト、信
頼性向上など効果を得ることができる。

【０１９３】請求項１０のデファレンシャル装置は、請
求項１〜６のギアプレート式アクチュエータを用いたこ
とにより、請求項１〜６の構成と同様に、操作力のロス
が大幅に低減される上に、構造簡単、軽量、低コスト、
信頼性向上など効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態のギアプレート式アクチュエータ
とこれを用いたリヤデフを示す断面図である。

【図２】各実施形態に用いられた支持プレートの正面図
である。

【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。

【図４】各実施形態に用いられたカムプレートの正面図
である。

【図５】図４のＢ−Ｂ断面図である。

【図６】各実施形態に用いられた可動プレートの正面図
である。

【図７】図６のＣ−Ｃ断面図である。

【図８】各実施形態に用いられた支持プレート、カムプ
レート、可動プレートなどを示す分解斜視図である。

【図９】図８の各部材をサブアセンブリした状態を示す
斜視図である。

【図１０】車両が４輪駆動状態にあるときのカムプレー
トの角度を示す正面図である。

【図１１】カムプレートが図１０の角度にあるときのカ
ムの状態を示す図面である。

【図１２】車両が２輪駆動状態にあるときのカムプレー
トの角度を示す正面図である。

【図１３】カムプレートが図１２の角度にあるときのカ
ムの状態を示す図面である。

【図１４】車両を４輪駆動状態と２輪駆動状態に切り換
えるときのカムプレートの角度を示す正面図である。

【図１５】カムプレートが図１４の角度にあるときのカ
ムの状態を示す図面である。

【図１６】第１実施形態に用いられた支持プレートとカ
ムプレートの要部断面図である。

【図１７】第２実施形態に用いられたカムプレートを示
す図面である。

【図１８】第３実施形態に用いられたカムプレートを示
す図面である。

【図１９】第４実施形態に用いられた支持プレートと可
動プレートの要部を示す図面である。

【図２０】第５実施形態に用いられた支持プレートと可
動プレートの要部を示す図面である。

【図２１】第６実施形態に用いられた支持プレートとカ
ムプレートの要部断面図である。

【図２２】従来例の断面図である。

【符号の説明】

１ ギアプレート式アクチュエータ ３ リヤデフ（デファレンシャル装置） ７ アウターデフケース ９ インナーデフケース １１ ベベルギア式の差動機構 １３ ドッグクラッチ（被操作装置：クラッチ） １５ 支持プレート １７ カムプレート １９ 可動プレート ２１ カム（カム機構） ２３ リターンスプリング ２５ シフトスプリング ２７ 電動モータ ２９ ギア組 ９９ ギアプレート １７１ 支持プレートに設けられた凸部（摩擦抵抗低減
手段：接触面積低減部） ２０１，２０３ カムプレートに設けられた溝（摩擦抵
抗低減手段：接触面積低減部） ３０１ カムプレートのカム片に設けられた溝（摩擦抵
抗低減手段：接触面積低減部） ４０１ テフロン（摩擦抵抗低減手段：低摩擦抵抗材
料） ４０３ テフロン（摩擦抵抗低減手段：低摩擦抵抗材
料） ５０１ スラストベアリング（摩擦抵抗低減手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｋ 7/10 Ｆ１６Ｈ 1/40 (72)発明者 高山 修 栃木県栃木市大宮町2388番地 栃木富士産 業株式会社内 Ｆターム(参考） 3J027 FA17 FA19 FB04 HA01 HB07 HC23 HC26 HD01 HE05 HF02 HF45 3J056 AA03 AA62 BA04 BA06 BB15 BB21 BE02 BE07 BE17 CC33 CC42 CC43 DA04 DA25 3J062 AA01 AB03 AB31 AC01 BA11 CG17 CG95 5H607 BB01 EE02 EE31 EE55

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静止側に固定された環状の支持プレート
   と、 前記支持プレートの軸方向一側に正逆回動可能に配置さ
   れたカムプレートと、 前記支持プレートの軸方向他側に軸方向移動可能に配置
   され、被操作装置を移動操作する可動プレートと、 前記カムプレート側のギアプレート上に設けられたギア
   を含めて構成されるギア組と、 前記ギア組を介して前記カムプレートを、正逆方向に回
   転させる電動モータと、 前記カムプレートと前記可動プレートとの間に設けら
   れ、前記カムプレートの回転力を前記可動プレートの移
   動操作力に変換するカム機構とを備え、 前記支持プレートと前記カムプレートとの間に形成され
   る第１の摺動部位と、前記支持プレートと前記可動プレ
   ートとの間に形成される第２の摺動部位と、前記カムプ
   レートと前記可動プレートとの間に形成される第３の摺
   動部位の少なくともいずれかに、摩擦抵抗を低減させる
   摩擦抵抗低減手段を設けたことを特徴とするギアプレー
   ト式アクチュエータ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載された発明であって、 前記摩擦抵抗低減手段が、前記第１と第２と第３の各摺
   動部位において、前記支持プレートと前記カムプレート
   との接触面積と、前記支持プレートと前記可動プレート
   との接触面積と、前記カムプレートと前記可動プレート
   との接触面積をそれぞれ低減させる接触面積低減部であ
   ることを特徴とするギアプレート式アクチュエータ。
3. 【請求項３】 請求項２に記載された発明であって、 前記接触面積低減部が、前記第１の摺動部位において、
   前記支持プレートの小径側端部を前記カムプレート側へ
   折り曲げて形成された凸部であることを特徴とするギア
   プレート式アクチュエータ。
4. 【請求項４】 請求項２に記載された発明であって、 前記接触面積低減部が、前記第１と第２と第３の各摺動
   部位において、 これらの摺動部位を形成する前記支持プレートとカムプ
   レートと前記可動プレートの少なくとも一方に設けられ
   た溝であることを特徴とするギアプレート式アクチュエ
   ータ。
5. 【請求項５】 請求項１に記載された発明であって、 前記第２の摺動部位が、前記可動プレートの外周に設け
   られた外周ガイド片と、前記支持プレートの外周に設け
   られ前記外周ガイド溝と係合し前記可動プレートを軸方
   向移動可能に支持する外周ガイド溝との間に形成されて
   おり、 前記摩擦抵抗低減手段が、前記外周ガイド片と前記外周
   ガイド溝の少なくとも一方に配置された低摩擦抵抗材料
   であることを特徴とするギアプレート式アクチュエー
   タ。
6. 【請求項６】 請求項１に記載された発明であって、 前記摩擦抵抗低減手段が、前記第１と第２と第３の各摺
   動部位の少なくともいずれかに配置されたベアリングで
   あることを特徴とするギアプレート式アクチュエータ。
7. 【請求項７】 一対のトルク伝達部材と、 前記両トルク伝達部材の間に配置されたクラッチと、 請求項１〜６のいずれかに記載され、前記クラッチを被
   操作装置とするギアプレート式アクチュエータとを備
   え、 前記ギアプレート式アクチュエータによる前記クラッチ
   の操作によって前記トルク伝達部材の間でトルクを断続
   することを特徴とする動力断続装置。
8. 【請求項８】 原動機の駆動力を受けて回転するアウタ
   ーデフケースと、 前記アウターデフケースの内部に相対回転可能に配置さ
   れたインナーデフケースと、 前記インナーデフケースに連結された差動機構と、 前記アウターデフケースと前記インナーデフケースとの
   連結を断続するクラッチと、 請求項１〜６のいずれかに記載され、前記クラッチを被
   操作装置とするギアプレート式アクチュエータとを備
   え、 前記ギアプレート式アクチュエータによる前記クラッチ
   の操作によって前記アウターデフケースと前記インナー
   デフケースとの間でトルクを断続することを特徴とする
   デファレンシャル装置。
9. 【請求項９】 原動機の駆動力を受けて回転するデフケ
   ースと、 前記デフケースの回転を一対の出力側サイドギアから車
   輪側に配分する差動機構と、 前記出力側サイドギアのいずれか一方とその車輪との間
   に配置されたクラッチと、 請求項１〜６のいずれかに記載され、前記クラッチを被
   操作装置とするギアプレート式アクチュエータとを備
   え、 前記ギアプレート式アクチュエータによる前記クラッチ
   の操作によって前記サイドギアと車輪との間でトルクを
   断続することを特徴とするデファレンシャル装置。
10. 【請求項１０】 原動機の駆動力を受けて回転するデフ
    ケースと、 前記デフケースの回転を一対の出力側サイドギアから車
    輪側に配分する差動機構と、 前記デフケースと前記出力側サイドギアのいずれか２者
    の間に配置され、前記差動機構の差動を制限するクラッ
    チと、 請求項１〜６のいずれかに記載され、前記クラッチを被
    操作装置とするギアプレート式アクチュエータとを備
    え、 前記ギアプレート式アクチュエータによる前記クラッチ
    の操作によって前記差動機構の差動を制限することを特
    徴とするデファレンシャル装置。