JP2009162367A - アクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数を低減して小型化、軽量化を図ることができると共に、組み立て性を向上させることができる安価なアクチュエータを提供する。
【解決手段】トーションスプリング３７の両端末部にそれぞれ径方向内側に向かって曲折形成した第一フック部３８および第二フック部３９を設け、ヘリカルギア１５のスプリングリテーナ３０と対向する平面に、第一フック部３８および第二フック部３９と係合可能な第一バネ係止部２８を一体成形し、スプリングリテーナ３０のヘリカルギア１５と対向する平面３１ａに、第一フック部３８および第二フック部３９と係合可能な第二バネ係止部３３を一体成形し、これら第一バネ係止部２８、および第二バネ係止部３３を第一フック部３８と第二フック部３９との間に配置した。
【選択図】図２

Description

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。

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。

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。

また、アクチュエータには、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、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反力（弾力）を蓄えるものであって、スパイラルスプリングを備えている。

そして、シフトフォークがロックした際、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）。
特開２００６−３８０９１号公報

ところで、待ち機構に用いられるスプリングは、その機能を満足させるためにスプリングの弾性変形する方向が電動モータの回転軸の正／逆回転に係らず縮径方向に向かう必要がある。
しかしながら、上述の従来技術のように、待ち機構にスパイラルスプリングを用いた場合、スパイラルスプリングを縮径方向に向かって弾性変形させるためには、構成部品を細分化する必要がある。具体的には、待ち機構を構成する部品としてスパイラルスプリングの他にウォームホイールに一体的に設けられた入力プレートや、ピニオンに一体的に設けられた出力プレート、さらにピニオンと同軸、且つ相対回転可能に配設されたブッシュ等が必要となる。
このため、部品点数が多く、待ち機構が大型化するばかりかコストが増大すると共に、組み立て性が悪いという課題がある。

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小型化、軽量化を図ることができると共に、組み立て性を向上させ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。

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、アクチュエータケースに固定される電動モータと、前記電動モータの回転軸に連係されるホイールギアと、前記ホイールギアを回転自在に軸支し、前記アクチュエータケースに回転自在に支持される出力軸と、前記出力軸に外嵌固定されるスプリングリテーナと、前記ホイールギアと前記スプリングリテーナとの間に配設されたトーションスプリングとを備えたアクチュエータであって、前記トーションスプリングの両端末部にそれぞれ径方向内側に向かって曲折形成した第一フック部および第二フック部を設け、前記ホイールギアの前記スプリングリテーナと対向する面に、前記第一フック部および第二フック部と係合可能な第一バネ係止部を一体成形し、前記スプリングリテーナの前記ホイールギアと対向する面に、前記第一フック部および第二フック部と係合可能な第二バネ係止部を一体成形し、これら第一バネ係止部、および第二バネ係止部を前記第一フック部と前記第二フック部との間に配置したことを特徴とする。

このように構成することで、トーションスプリングを用いることで各フック部を径方向内側に向かって曲折形成させても、これらフック部に係合するように第一バネ係止部、および第二バネ係止部を配置させることができる。このため、ホイールギアに第一バネ係止部を一体成形させることが可能になると共に、スプリングリテーナに第二バネ係止部を一体成形させることができる。よって、待ち機構を構成する部品の数を減少させることができ、組み立て性を向上させることができる。

また、部品点数が減少することで、安価で、且つ小型化、軽量化を図ることができるアクチュエータを提供することが可能になる。
さらに、従来のスパイラルスプリングのようにバネ定数の大きいものと比較してバネ定数の小さなトーションスプリングを使用することでモータ負荷を小さくすることができる。このため、電動モータの小型化を図ることができ、さらにアクチュエータを小さくすることが可能になる。

請求項２に記載した発明は、前記ホイールギアの第一バネ係止部と、前記スプリングリテーナの第二バネ係止部は、断面略弧状に突出形成され、前記第二バネ係止部の周方向の長さは、前記第一バネ係止部の周方向の長さよりも長く設定され、前記第一バネ係止部と前記トーションスプリングとの間に前記第二バネ係止部を配置すると共に、前記第一バネ係止部と前記第二バネ係止部は、互いの回動軌跡が干渉しないように配置されていることを特徴とする。
このように構成することで、ホイールギアとスプリングリテーナとの間に形成される空間を有効活用することができ、よりアクチュエータを小型化することが可能になる。

請求項３に記載した発明は、前記ホイールギアの外径は前記スプリングリテーナより小さく形成され、前記第一バネ係止部が前記第二バネ係止部の内側を回動することを特徴とする。
このように構成することで、ホイールギアとスプリングリテーナとの間に形成される空間を有効活用することができると共に、さらにホイールギアを小型化することができ、よりアクチュエータを小型化することが可能になる。

本発明によれば、トーションスプリングを用いることで各フック部を径方向内側に向かって曲折形成させても、これらフック部に係合するように第一バネ係止部、および第二バネ係止部を配置させることができる。このため、ホイールギアに第一バネ係止部を一体成形させることが可能になると共に、スプリングリテーナに第二バネ係止部を一体成形させることができる。よって、待ち機構を構成する部品の数を減少させることができ、組み立て性を向上させることができる。

また、部品点数が減少することで、安価で、且つ小型化、軽量化を図ることができるアクチュエータを提供することが可能になる。
さらに、従来のスパイラルスプリングのようにバネ定数の大きいものと比較してバネ定数の小さなトーションスプリングを使用することでモータ負荷を小さくすることができる。このため、電動モータの小型化を図ることができ、さらにアクチュエータを小さくすることが可能になる。

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、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ものであって、有底筒状のハウジング２内に電動モータ３と、待ち機構４と、これら電動モータ３と待ち機構４とを連係する減速機構５とを備えている。

ハウジング２は、電動モータ３、および減速機構５を収納するモータ収納部６と、待ち機構４を収納する待ち機構収納部７とで構成されている。待ち機構収納部７は、このエンド部（底壁）７ａがモータ収納部６のエンド部（底壁）６ａよりも突出するように形成されている。待ち機構収納部７のエンド部７ａには、外方に向かって突出するボス部１７が形成されている。モータ収納部６には、平面視略長方形のベースプレート８が周壁６ｂに沿って設けられており、ここに電動モータ３がボルト９によって締結固定されている。

電動モータ３の回転軸１０には、小径平歯車のモータギア１１が設けられている。このモータギア１１は、減速機構５を構成するものである。
ここで、減速機構５は、複数の歯車で構成されたものであって、モータギア１１と、モータギア１１に噛合される段付平歯車１２と、段付平歯車１２に噛合される平歯車１３と、平歯車１３に一体成形されたウォーム１４とから成る。

段付平歯車１２は、小径平歯車１２ａと大径平歯車１２ｂとが一体成形されたものであって、大径平歯車１２ｂがモータギア１１と噛合された状態になっている。
一方、段付平歯車１２の小径平歯車１２ａには、平歯車１３が噛合されている。この平歯車１３に一体成形されたウォーム１４には、待ち機構４を構成するヘリカルギア１５が噛合されている。

図１〜図３に示すように、待ち機構４は、ハウジング２の待ち機構収納部７に収納されており、出力軸１６を有している。出力軸１６の一端側は、待ち機構収納部７のボス部１７に圧入固定されている軸受け１８で回転自在に支持されている。
また、出力軸１６の一端は、待ち機構収納部７のボス部１７に形成された挿通孔１９から外方に向かって突出している。

この出力軸１６のボス部１７から突出した部位には、段差により縮径された縮径部２０が形成されている。この他に、ボス部１７には、平面視略円環状のオイルシール２３が設けられている。オイルシール２３は、ボス部１７の挿通孔１９からの内部への塵埃の侵入を防止するためのものであって、出力軸１６と摺動可能になっている。

出力軸１６の縮径部２０は、ラック・ピニオンのピニオン２１が外嵌されている。また、縮径部２０には、止め輪２２が設けられており、この止め輪２２と縮径部２０の段差部２０ａとによって、ピニオン２１の軸線方向への移動が規制されるようになっている。さらに、縮径部２０は平面取りが施された平面取り部２９を有しており、断面略Ｄ字状になっている（Ｄカット）。ピニオン２１の挿通孔２１ａも縮径部２０の断面形状に対応するように平面視Ｄ字状になっており、これによって、ピニオン２１の出力軸１６に対する周方向への回転移動が規制されるようになっている。

なお、ピニオン２１には不図示のラックが噛合されるようになっている。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（不図示）が連結されている。この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。

一方、出力軸１６の他端側には段差により縮径された縮径部２４が形成されており、ここに、ヘリカルギア１５が出力軸１６に対して回転自在に軸支されている。
ヘリカルギア１５は、有底筒状に形成されたギア本体１５ａを有している。ギア本体１５ａのエンド部（底壁）２７には、径方向中央に外方に向かって突出する筒部４５が形成されている。この筒部４５は、出力軸１６の縮径部２４に外嵌される部分である。
また、ギア本体１５ａのエンド部２７には、ヘリカルギア１５の回転位置を検出するための接点３５が設けられている。この接点３５は、後述する位置検出用基板３６に対して摺動可能になっている。

ギア本体１５ａの周壁２５には、外周面側にウォーム１４に噛合される歯部２６が軸線方向に対して斜めに刻設されている。また、ギア本体１５ａの周壁２５には、先端側の平面２５ａから待ち機構収納部７のエンド部７ａに向かって突出する第一バネ係止部２８が形成されている。
第一バネ係止部２８は、断面略弧状に形成されたものであって、周方向両端には、弧状の押圧部２８ａ，２８ｂが形成されている。

また、出力軸１６には、第一バネ係止部２８の先端側、つまり、待ち機構収納部７のエンド部７ａ寄りにスプリングリテーナ３０が外嵌固定されている。スプリングリテーナ３０は、略円盤状のリテーナ本体３１を有している。リテーナ本体３１の径方向中央には、筒部３２が軸線方向に貫通するように形成され、ここに出力軸１６が圧入されるようになっている。

リテーナ本体３１のヘリカルギア１５と対向する平面３１ａには、径方向外側寄りに周方向に沿って平面視略弧状の凹部３４が形成されている。この凹部３４には、軸線方向に沿って突出する第二バネ係止部３３がリテーナ本体３１と一体形成されている。すなわち、スプリングリテーナ３０のヘリカルギア１５と対向する平面３１ａと、ヘリカルギア１５の周壁２５における先端側の平面２５ａ、つまり、スプリングリテーナ３０と対向する面には、それぞれ第二バネ係止部３３、第一バネ係止部２８が一体成形されている。

第二バネ係止部３３は断面略弧状に形成されたものであり、この第二バネ係止部３３と凹部３４は、ヘリカルギア１５に形成されている第一バネ係止部２８の回動軌跡よりも外側に配置された状態になっている。すなわち、第一バネ係止部２８は、第二バネ係止部３３よりも径方向内側を回動することになる。なお、ヘリカルギア１５のギア本体１５ａの外径は、スプリングリテーナ３０のリテーナ本体３１の外径よりも小さく設定されている。
第二バネ係止部３３の周方向の長さＬ３の長さは第一バネ係止部２８の周方向の長さＬ４よりも長く設定されている。また、第二バネ係止部３３の周方向両端には、平坦な押圧部３３ａ，３３ｂが形成されている。

ヘリカルギア１５とスプリングリテーナ３０との間には、トーションスプリング３７が設けられている。このトーションスプリング３７は、ヘリカルギア１５からの回転力をスプリングリテーナ３０を介して出力軸１６に伝達する役割を有すると共に、シフトフォーク（不図示）がロックして出力軸１６が回転不能になったとき、弾性変形することでヘリカルギア１５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役割を有している。

トーションスプリング３７の内径Ｅ１は、スプリングリテーナ３０の第二バネ係止部３３の回動軌跡よりも大きく設定されている。すなわち、待ち機構４は、出力軸１６を中心として、径方向外側に向かって第一バネ係止部２８、第二バネ係止部３３、トーションスプリング３７の順で配置された状態になっている。

トーションスプリング３７のヘリカルギア１５側の端末部には、径方向内側に向かって曲折する第一フック部３８が形成されている。また、トーションスプリング３７のスプリングリテーナ３０側端末部には、径方向内側に向かって曲折する第二フック部３９が形成されている。これら第一フック部３８と第二フック部３９は、出力軸１６を中心にして互いに点対称位置に配置された状態になっており、第一バネ係止部２８、および第二バネ係止部３３は、第一フック部３８の内側曲折部３８ａと第二フック部３９の内側曲折部３９ａとの間に配置された状態になっている。

また、第一フック部３８、および第二フック部３９の長さＬ２は、スプリングリテーナ３０の筒部３２と干渉しない長さに設定され、且つヘリカルギア１５の第一バネ係止部２８、および第二バネ係止部３３と係合可能に設定されている。さらに、トーションスプリング３７の軸線方向の長さＬ１は、スプリングリテーナ３０の第二バネ係止部３３の立ち上がり高さＨ１よりも短く設定されている。

図１に示すように、ハウジング２の開口部２ａには、これを閉塞するカバー４０が設けられている。カバー４０の周縁であってハウジング２の開口部２ａに対応する部位には、ハウジング２に向かって立ち上がるインロー部４２が形成されている。これによって、カバー４０の取り付け位置が決定するようになっている。

そして、インロー部４２をハウジング２に合せ、開口部２ａを閉塞したカバー４０は、ハウジング２の開口縁に設けられた係止部４１を熱カシメすることで固定してある。なお、ハウジング２の合せ面とカバー４０の合せ面との間には、略円環状のシール部材４６が設けられており、これによって、外部からの塵埃の侵入を防止するようになっている。

カバー４０の内面４０ａ（図１における左側の面）には、出力軸１６の縮径部２４に対応する部位に軸受けハウジング４３が形成され、ここに軸受け４４が圧入固定されている。この軸受け４４は、出力軸１６の他端（縮径部２４）を回転自在に支持するためのものである。

また、軸受け４４の内輪４４ａは、ヘリカルギア１５の筒部４５先端（図１における右側端）が当接するようになっている。すなわち、ヘリカルギア１５は、この筒部４５が軸受け４４と出力軸１６の縮径部２４に形成されている段差部２４ａとで挟持された状態になっており、これによって軸線方向への移動が規制されるようになっている。

この他に、カバー４０の内面４０ａには、ヘリカルギア１５に対応する部位に位置検出用基板３６がボルト４７によって締結固定されている。この位置検出用基板３６には、所定のパターン（不図示）が形成されている。そして、このパターンとヘリカルギア１５に設けられた接点３５とが互いに接触することによって、外部の制御機器（不図示）に信号が出力されたり電流が供給されたりされ、ヘリカルギア１５の回転位置を認識できるようになっている。

次に、図３〜図７に基づいて、この実施形態の待ち機構４の作用について説明する。
図４に示すように、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には通電が行われず、ヘリカルギア１５の第一バネ係止部２８に形成されている押圧部２８ａは、トーションスプリング３７の第二フック部３９に当接した状態になっている。一方、スプリングリテーナ３０の第二バネ係止部３３に形成され第一バネ係止部２８の押圧部２８ａとは反対側に位置する押圧部３３ｂは、トーションスプリング３７の第一フック部３８に当接した状態になっている。

次に、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１０が正転方向に回転し始める。すると、回転軸１０の回転運動が減速機構５を介してヘリカルギア１５に伝達され、ヘリカルギア１５の第一バネ係止部２８が反時計方向に向かって回動し始める（図３参照）。

このとき、トーションスプリング３７には、なんら付勢力が作用しないため、無負荷状態（基本形）となる一方、スプリングリテーナ３０はフリー状態となる。つまり、スプリングリテーナ３０の第二バネ係止部３３に形成された押圧部３３ａ，３３ｂは、トーションスプリング３７の第一フック部３８、または第二フック部３９の何れにも接触していない状態になる。

そして、図５に示すように、引き続きヘリカルギア１５の第一バネ係止部２８が反時計方向に向かって回動すると、第一バネ係止部２８の押圧部２８ｂがトーションスプリング３７の第一フック部３８に当接する。このとき、トーションスプリング３７は、第一フック部３８によって反時計方向に向かって僅かに回動し、これによって、トーションスプリング３７の第二フック部３９と第二バネ係止部３３の押圧部３３ａとが当接した状態になる。

この状態で、さらにヘリカルギア１５が反時計方向に向かって回動すると、トーションスプリング３７を介してヘリカルギア１５とスプリングリテーナ３０とが一体となって回動し始める。すると、スプリングリテーナ３０が外嵌固定されている出力軸１６も共回りするので、ピニオン２１、ラック（不図示）、およびシフトフォーク（不図示）を介してスリーブやドグクラッチが変位し始める。

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、待ち機構４は図５の状態のままシフトフォークをストロークし続け、スリーブやドグクラッチの変位を完了させる。そして、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。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、図６に示すように、スプリングリテーナ３０、つまり、第二バネ係止部３３が停止した状態となる一方、ヘリカルギア１５、つまり、第一バネ係止部２８は回動を続ける。このため、第一バネ係止部２８の押圧部２８ｂがトーションスプリング３７の第一フック部３８を回動方向に沿って押圧し続ける。そして、トーションスプリング３７が縮径方向に向かって（図６における矢印方向に向かって）弾性変形し、電動モータ３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。

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、トーションスプリング３７に復元力が作用する。このため、トーションスプリング３７が無負荷状態に復元される（図５参照）。すると、トーションスプリング３７の第二フック部３９が第二バネ係止部３３の押圧部３３ａを押圧し、スプリングリテーナ３０を反時計方向に向かって回動させる。これによって、スリーブやドグクラッチの変位が完了し、駆動軸と従動軸とが連結されて４輪駆動への切り換えが終了する。

一方、駆動切り換え装置により４輪駆動から２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１０が逆転方向に回動し始める。すると、ヘリカルギア１５の第一バネ係止部２８が時計方向に向かって回動し始め、待ち機構４は、図５の状態から図３の状態に変化し、さらに、図３の状態から図４の状態に変化する。

このとき、駆動切り換え装置の駆動軸、および従動軸のスプライン歯と、スリーブやドグクラッチのスプライン歯の嵌合が適正である場合にあっては、待ち機構４は図４の状態のままシフトフォークをストロークし続け、スリーブやドグクラッチの変位を完了させる。そして、駆動軸と従動軸との連結が解除されて２輪駆動への切り換えが終了する。しかしながら、駆動軸、および従動軸のスプライン歯と、スリーブやドグクラッチのスプライン歯の嵌合が固く、シフトフォークがストロークできない場合にあっては、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。

すると、図７に示すように、スプリングリテーナ３０、つまり、第二バネ係止部３３が停止した状態となる一方、ヘリカルギア１５、つまり、第一バネ係止部２８は回動を続ける。このため、第一バネ係止部２８の押圧部２８ａがトーションスプリング３７の第二フック部３９を回動方向に沿って押圧し続ける。これにより、トーションスプリング３７が縮径方向に向かって（図７における矢印方向に向かって）弾性変形し、電動モータ３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。

そして、駆動軸、および従動軸のスプライン歯と、スリーブやドグクラッチのスプライン歯の嵌合が緩み、スリーブやドグクラッチが変位可能になったとき、トーションスプリング３７に復元力が作用し、トーションスプリング３７が無負荷状態に復元される（図４参照）。

すると、トーションスプリング３７の第一フック部３９が第二バネ係止部３３の押圧部３３ｂを押圧し、スプリングリテーナ３０を時計方向に向かって回動させる。これによって、スリーブやドグクラッチの変位が完了し、駆動軸と従動軸との連結が解除されて２輪駆動への切り換えが終了する。

なお、トーションスプリング３７の内径Ｅ１（図１、図２参照）は、トーションスプリング３７が縮径方向に向かって弾性変形するため、第二バネ係止部３３の回動軌跡よりも大きく設定されていることに加え、縮径方向に向かって弾性変形したとき、スプリングリテーナ３０の第二バネ係止部３３と干渉しない大きさに設定されている。

したがって、上述の実施形態によれば、待ち機構４にトーションスプリング３７を用いることによって、トーションスプリング３７の両端末部にそれぞれ径方向内側に曲折した第一フック部３８と第二フック部３９を形成することができ、且つこれらフック部３８，３９に係合するように第一バネ係止部２８と第二バネ係止部３３とを配置することができる。このため、ヘリカルギア１５のギア本体１５ａと第一バネ係止部２８とを一体成形にすることができると共に、スプリングリテーナ３０のリテーナ本体３１と第二バネ係止部３３とを一体成形にすることができる。よって、待ち機構４を構成する部品の数を減少させることができ、組み立て性を向上させることができる。

また、部品点数が減少することで、安価で、且つ小型化、軽量化を図ることができるアクチュエータ１を提供することが可能になる。
さらに、従来のスパイラルスプリングのようにバネ定数の大きいものと比較してバネ定数の小さなトーションスプリング３７を使用することでモータ負荷を小さくすることができる。このため、電動モータ３の小型化を図ることができ、さらにアクチュエータ１を小さくすることが可能になる。

そして、第一バネ係止部２８、および第二バネ係止部３３を断面略弧状に形成し、第二バネ係止部３３を第一バネ係止部２８の回動軌跡よりも外側に配置すると共に、トーションスプリング３７の内径Ｅ１を第二バネ係止部３３の回動軌跡よりも大きく設定している。これによって、待ち機構４は出力軸１６を中心として、径方向外側に向かって第一バネ係止部２８、第二バネ係止部３３、トーションスプリング３７の順で配置された状態になっている。これに加え、トーションスプリング３７の軸線方向の長さＬ１をスプリングリテーナ３０の第二バネ係止部３３の立ち上がり高さＨ１よりも短く設定されている。このため、ヘリカルギア１５とスプリングリテーナ３０との間に形成される空間Ｋ（図１参照）を有効活用することができ、よりアクチュエータ１を小型化することが可能になる。

また、待ち機構４において、ヘリカルギア１５のギア本体１５ａの外径をスプリングリテーナ３０のリテーナ本体３１の外径よりも小さく設定すると共に、第一バネ係止部２８を第二バネ係止部３３よりも径方向内側を回動するように構成している。このため、ヘリカルギア１５とスプリングリテーナ３０との間に形成される空間を有効活用することができると共に、さらにヘリカルギア１５を小型化することができ、よりアクチュエータ１を小型化することが可能になる。

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。

さらに、上述の実施形態では、ウォーム１４に、待ち機構４を構成するヘリカルギア１５が噛合されてい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、ヘリカルギア１５に代わってウォームホイールを用いてもよい。この場合、ヘリカルギア１５のギア本体１５ａをウォームホイールとし、これに第一バネ係止部２８を一体成形すればよい。

そして、上述の実施形態では、第二バネ係止部３３を第一バネ係止部２８の回動軌跡よりも外側に配置し、待ち機構４が出力軸１６を中心として、径方向外側に向かって第一バネ係止部２８、第二バネ係止部３３、トーションスプリング３７の順で配置された状態になってい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、第一バネ係止部２８を第二バネ係止部３３の回動軌跡よりも外側に配置してもよい。

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。 本発明の実施形態における待ち機構の構成を示す斜視図である。 本発明の実施形態における待ち機構の動作説明図である。 本発明の実施形態における待ち機構の動作説明図である。 本発明の実施形態における待ち機構の動作説明図である。 本発明の実施形態における待ち機構の動作説明図である。 本発明の実施形態における待ち機構の動作説明図である。

符号の説明

１ アクチュエータ
２ ハウジング（アクチュエータケース）
３ 電動モータ
１０ 回転軸
１５ ヘリカルギア（ホイールギア）
１６ 出力軸
２５ａ，３１ａ 平面
２８ 第一バネ係止部
３０ スプリングリテーナ
３３ 第二バネ係止部
３７ トーションスプリング
３８ 第一フック部
３８ａ，３９ａ 内側曲折部
３９ 第二フック部
４０ カバー（アクチュエータケース）
Ｌ３，Ｌ４ 周方向の長さ

Claims (3)

1. アクチュエータケースに固定される電動モータと、
   前記電動モータの回転軸に連係されるホイールギアと、
   前記ホイールギアを回転自在に軸支し、前記アクチュエータケースに回転自在に支持される出力軸と、
   前記出力軸に外嵌固定されるスプリングリテーナと、
   前記ホイールギアと前記スプリングリテーナとの間に配設されたトーションスプリングとを備えたアクチュエータであって、
   前記トーションスプリングの両端末部にそれぞれ径方向内側に向かって曲折形成した第一フック部および第二フック部を設け、
   前記ホイールギアの前記スプリングリテーナと対向する面に、前記第一フック部および第二フック部と係合可能な第一バネ係止部を一体成形し、
   前記スプリングリテーナの前記ホイールギアと対向する面に、前記第一フック部および第二フック部と係合可能な第二バネ係止部を一体成形し、
   これら第一バネ係止部、および第二バネ係止部を前記第一フック部と前記第二フック部との間に配置したことを特徴とするアクチュエータ。
2. 前記ホイールギアの第一バネ係止部と、前記スプリングリテーナの第二バネ係止部は、断面略弧状に突出形成され、
   前記第二バネ係止部の周方向の長さは、前記第一バネ係止部の周方向の長さよりも長く設定され、
   前記第一バネ係止部と前記トーションスプリングとの間に前記第二バネ係止部を配置すると共に、前記第一バネ係止部と前記第二バネ係止部は、互いの回動軌跡が干渉しないように配置されていることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
3. 前記ホイールギアの外径は前記スプリングリテーナより小さく形成され、前記第一バネ係止部が前記第二バネ係止部の内側を回動することを特徴とする請求項１または２に記載のアクチュエータ。
   
   

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