JP6245245B2 - 車両用トランスファ - Google Patents

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Description

本発明は、入力軸の回転を変速して出力軸に伝達するハイロー切替機構と、出力軸の動力の一部を調整して出力部材に伝達するクラッチとを備える車両用トランスファにおいて、トランスファを従来に比較して小型化させる技術に関するものである。
例えば、入力軸と、出力軸と、前記入力軸の回転を変速して前記出力軸に伝達するハイロー切替機構と、前記出力軸とは動力の出力先を別にする出力部材と、前記出力軸の動力の一部を調整して前記出力部材に伝達するクラッチと、を備える車両用トランスファが知られている。特許文献１に記載されたトランスファがそれである。特許文献１に記載された４輪駆動車両用のトランスファでは、前記ハイロー切替機構の切替作動と、前記クラッチの伝達トルクの調整とを一つのモータで行っている。上記特許文献１のトランスファにおいて、前記モータの回転を直線運動に変換する変換機構として、前記ハイロー切替機構の切替作動用にはドラムカムを採用し、前記クラッチの伝達トルクの調整用にはボールカム＋レバーを採用している。
米国特許出願公開第２００７／０２５１３４５号明細書
ところで、上記のようなトランスファでは、前記クラッチの伝達トルクの制御用にボールカム＋レバーを採用しているので、前記出力軸ではなく前記出力軸と平行に配設されたフォーク軸に偏心カムを設けてそのフォーク軸をモータで回転駆動させる必要があり、前記ハイロー切替機構の切替作動を行うための前記ドラムカムも前記フォーク軸に設けられる。しかしながら、上記のようなトランスファでは、前記クラッチにおいて所定の伝達トルクを得るために前記出力軸と前記フォーク軸との間に設けられたレバーの長さを所定値以上にすることや、前記フォーク軸に設けられた前記ドラムカムと前記出力軸に設けられた前記ハイロー切替機構および前記クラッチとが干渉しないようにすることが必要になるので、前記出力軸と前記フォーク軸との間の距離が比較的長くなりトランスファが大きくなってしまうという問題があった。
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、従来に比較して出力軸とフォーク軸との間の距離を短くしトランスファを小型化させることができるトランスファを提供することにある。
第１発明の要旨とするところは、（ａ）共通軸線上に配列された入力軸および出力軸と、前記入力軸の回転を変速して前記出力軸に伝達するハイロー切替機構と、前記出力軸とは動力の出力先を別にする出力部材と、前記出力軸の動力の一部を調整して前記出力部材に伝達するクラッチと、を備える車両用トランスファであって、（ｂ）電動モータと、（ｃ）前記出力軸に支持され、互いに螺合するネジ軸部材およびナット部材のいずれか一方のネジ部材が前記電動モータにより回転駆動されることによって、前記ナット部材が前記共通軸線方向に移動するネジ機構と、（ｄ）前記ナット部材の移動を前記クラッチに伝達する第１伝達機構と、（ｅ）前記共通軸線と平行に配置され第２軸線方向に移動可能に支持されるフォーク軸と、（ｆ）前記一方のネジ部材に設けられて、前記共通軸線まわりに回転し、カム溝が外周面に形成されたドラムカムと、（ｇ）前記ドラムカムのカム溝に係合するカム係合部材を含み、前記ドラムカムの前記共通軸線まわりの回動に応じて前記カム係合部材を介して前記フォーク軸を前記第２軸線方向に移動させる第２伝達機構と、（ｈ）前記フォーク軸に設けられ、前記フォーク軸の前記第２軸線方向の移動を、前記ハイロー切替機構に伝達するフォークと、（ｉ）前記ハイロー切替機構で高速側ギヤ段を成立させる前記フォーク軸の位置において、前記フォーク軸に形成された凹部に離脱可能に係合し、前記フォーク軸の前記第２軸線方向の移動を拘束するロック部材と、を備え、（ｊ１）前記ドラムカムのカム溝には、前記ハイロー切替機構が、前記フォークにより伝達される前記フォーク軸の前記第２軸線方向の移動により高速側ギヤ段と低速側ギヤ段とを切替えるように、前記フォーク軸を前記第２軸線方向に移動させる第１溝と、（ｊ２）前記フォーク軸が前記ハイロー切替機構で高速側ギヤ段を成立させる位置において、前記電動モータの回転によって前記ネジ機構が前記共通軸線方向に移動し前記第１伝達機構が前記クラッチに当接するように、前記ハイロー切替機構において前記高速側ギヤ段が成立され且つ前記クラッチから前記第１伝達機構が離間するＨ２位置と、前記ハイロー切替機構において前記高速側ギヤ段が成立され且つ前記クラッチに前記第１伝達機構が当接するＨ４位置とに、前記第１伝達機構を切り替える第２溝と、が形成されていることにある。
また、第２発明は、第１発明において、前記ロック部材は、前記ドラムカムの前記第１溝によって前記高速側ギヤ段から前記低速側ギヤ段に切り替えられる時には前記フォーク軸の凹部から離脱され、前記ドラムカムの前記第２溝によって前記第１伝達機構を前記Ｈ２位置から前記Ｈ４位置に切り替える時には前記フォーク軸の凹部に係合させられるように、ロック用スプリングによって前記フォーク軸側に付勢されていることにある。
また、第３発明は、第１発明または第２発明において、前記出力軸の両端部のうち前記ドラムカム側の端部を回転可能に支持する出力軸支持ベアリングは、前記ドラムカムの前記共通軸線方向の長さ範囲内に前記ドラムカムの内側に配置されることにある。
また、第４発明は、第１発明から第３発明のいずれか１において、（ａ）前記第１溝は、前記共通軸線に対して傾斜する方向に伸びており、（ｂ）前記電動モータによって前記一方のネジ部材が前記共通軸線まわりに回動されると共に前記ドラムカムが前記共通軸線まわりに回動させられると、前記第１溝に沿って前記カム係合部材が、前記ナット部材の前記共通軸線方向の移動量より大きい移動量で前記フォーク軸の第２軸線方向に移動させられることにある。
また、第５発明は、第１発明から第４発明のいずれか１において、前記ナット部材は、複数のボールを介して前記ネジ軸部材と螺合することにある。
また、第６発明は、第１発明から第５発明のいずれか１において、前記カム係合部材は、そのカム係合部材の前記共通軸線方向の移動をバネ部材を介して前記フォーク軸に伝達する待ち機構を備えることにある。
第１発明によれば、電動モータと、前記出力軸に支持され、互いに螺合するネジ軸部材およびナット部材のいずれか一方のネジ部材が前記電動モータにより回転駆動されることによって、前記ナット部材が前記共通軸線方向に移動するネジ機構と、前記ナット部材の移動を前記クラッチに伝達する第１伝達機構と、前記共通軸線と平行に配置され第２軸線方向に移動可能に支持されるフォーク軸と、前記一方のネジ部材に設けられて、前記共通軸線まわりに回転し、カム溝が外周面に形成されたドラムカムと、前記ドラムカムのカム溝に係合するカム係合部材を含み、前記ドラムカムの前記共通軸線まわりの回動に応じて前記カム係合部材を介して前記フォーク軸を前記第２軸線方向に移動させる第２伝達機構と、前記フォーク軸に設けられ、前記フォーク軸の前記第２軸線方向の移動を、前記ハイロー切替機構に伝達するフォークと、前記ハイロー切替機構で高速側ギヤ段を成立させる前記フォーク軸の位置において、前記フォーク軸に形成された凹部に離脱可能に係合し、前記フォーク軸の前記第２軸線方向の移動を拘束するロック部材と、を備え、前記ドラムカムのカム溝には、前記ハイロー切替機構が、前記フォークにより伝達される前記フォーク軸の前記第２軸線方向の移動により高速側ギヤ段と低速側ギヤ段とを切替えるように、前記フォーク軸を前記第２軸線方向に移動させる第１溝と、前記フォーク軸が前記ハイロー切替機構で高速側ギヤ段を成立させる位置において、前記電動モータの回転によって前記ネジ機構が前記共通軸線方向に移動し前記第１伝達機構が前記クラッチに当接するように、前記ハイロー切替機構において前記高速側ギヤ段が成立され且つ前記クラッチから前記第１伝達機構が離間するＨ２位置と、前記ハイロー切替機構において前記高速側ギヤ段が成立され且つ前記クラッチに前記第１伝達機構が当接するＨ４位置とに、前記第１伝達機構を切り替える第２溝と、が形成されている。このため、前記電動モータによって前記一方のネジ部材が回転駆動させられると、前記ナット部材が前記共通軸線方向に移動して前記ナット部材の移動が前記第１伝達機構を介して前記クラッチに伝達される。また、前記電動モータによって前記一方のネジ部材が回転駆動させられると、その一方のネジ部材に設けられた前記ドラムカムの前記共通軸線まわりの回動に応じて、前記カム溝の前記第１溝に係合された前記カム係合部材を介して前記第２伝達機構において前記フォーク軸が前記第２軸線方向に移動し、前記フォークを介して前記ハイロー切替機構に伝達される。これによって、前記ハイロー切替機構の切替作動を行うために前記ドラムカムを前記出力軸に設けられた前記ネジ機構の前記一方のネジ部材に設けられるので、従来のように前記ドラムカムを前記フォーク軸に設ける必要がなくなり前記出力軸と前記フォーク軸との間の距離を好適に短くすることができ、トランスファを小型化させることができる。さらに、前記出力軸に設けられた前記ネジ機構の前記ナット部材の直線運動が前記第１伝達機構を介して前記クラッチに伝達されるので、従来のように例えば前記クラッチの伝達トルクの調整用としてボールカムとレバーとを設ける必要がなくなり前記出力軸と前記フォーク軸との間の距離を好適に短くすることができ、トランスファを小型化させることができる。また、前記ドラムカムの前記共通軸線まわりの回動に応じて、前記カム溝の前記第２溝によって、前記第１伝達機構を前記Ｈ２位置と前記Ｈ４位置とに切り替えられるので、例えば、前記ネジ機構における前記ナット部材の前記共通軸線方向の移動によって前記第１伝達機構を前記Ｈ２位置と前記Ｈ４位置とを切り替えるものに比べて切替応答性が向上する。
第２発明によれば、前記ロック部材は、前記ドラムカムの前記第１溝によって前記高速側ギヤ段から前記低速側ギヤ段に切り替えられる時には前記フォーク軸の凹部から離脱され、前記ドラムカムの前記第２溝によって前記第１伝達機構を前記Ｈ２位置から前記Ｈ４位置に切り替える時には前記フォーク軸の凹部に係合させられるように、ロック用スプリングによって前記フォーク軸側に付勢されている。このため、前記ハイロー切替機構において前記高速側ギヤ段から前記低速側ギヤ段に切り替えられる時には、前記ロック部材が前記ロック用スプリングの付勢力に抗して前記フォーク軸の凹部から離脱するので、前記フォーク軸は前記第２軸線方向の移動が可能になり前記高速側ギヤ段から前記低速側ギヤ段に切り替えられる。また、前記第１伝達機構を前記Ｈ２位置から前記Ｈ４位置に切り替える時には、前記ロック部材が前記フォーク軸の凹部に係合し前記フォーク軸の前記第２軸線方向の移動が拘束されるので、前記高速側ギヤ段が成立された状態で前記第１伝達機構が前記クラッチに当接させられ前記Ｈ２位置から前記Ｈ４位置に切り替えられる。
第３発明によれば、前記出力軸の両端部のうち前記ドラムカム側の端部を回転可能に支持する出力軸支持ベアリングは、前記ドラムカムの前記共通軸線方向の長さ範囲内に前記ドラムカムの内側に配置されているので、前記トランスファにおける前記共通軸線方向の寸法の長さが好適に短くなる。
第４発明によれば、前記第１溝は、前記共通軸線に対して傾斜する方向に伸びており、前記電動モータによって前記一方のネジ部材が前記共通軸線まわりに回動されると共に前記ドラムカムが前記共通軸線まわりに回動させられると、前記第１溝に沿って前記カム係合部材が、前記ナット部材の前記共通軸線方向の移動量より大きい移動量で前記フォーク軸の第２軸線方向に移動させられることにある。このため、前記ハイロー切替機構における前記高速側ギヤ段と前記低速側ギヤ段との切り替えの応答性が、例えば前記ネジ機構における前記ナット部材の前記共通軸線方向の移動によって前記高速側ギヤ段と前記低速側ギヤ段とを切り替えるものに比べて大幅に向上する。
第５発明によれば、前記ナット部材は、複数のボールを介して前記ネジ軸部材と螺合する。このため、前記ナット部材と前記ネジ軸部材との間の相対回転が滑らかになるので、作動時の前記電動モータの必要電力が安定的に低下する。
第６発明によれば、前記カム係合部材は、そのカム係合部材の前記共通軸線方向の移動をバネ部材を介して前記フォーク軸に伝達する待ち機構を備える。このため、前記ハイロー切替機構における前記高速側ギヤ段と前記低速側ギヤ段との切替時において、前記ハイロー切替機構の切り替えに伴う衝撃が前記待ち機構のバネ部材によって吸収される。
本発明が適用される車両の概略構成を説明する図であると共に、車両における各種制御の為の制御系統の要部を説明する図である。 トランスファの概略構成を説明する断面図であって、高速側ギヤ段にて２ＷＤ走行状態とする為の態様を示す図である。 トランスファの概略構成を説明する骨子図である。 トランスファの概略構成を説明する断面図であって、低速側ギヤ段にて４ＷＤロック状態での４ＷＤ走行状態とする為の態様を示す図である。 トランスファに設けられたドラムカムを説明する図２の拡大図である。 図５のＡ-Ａ視断面図であり、図６の（ａ）はフォークシャフトがハイギヤ位置である時すなわちドラムカムがＨ２位置である時におけるカム係合部材の位置を示す図であり、図６の（ｃ）はフォークシャフトがローギヤ位置である時すなわちドラムカムがＬ４位置である時におけるカム係合部材の位置を示す図であり、図６の（ｂ）はフォークシャフトが例えばハイギヤ位置からローギヤ位置への切替中におけるカム係合部材の位置を示す図である。 図５のＡ-Ａ視断面図であり、図７の（ａ）はドラムカムがＨ２位置である時におけるカム係合部材の位置を示す図であり、図７の（ｂ）はドラムカムがＨ４位置である時におけるカム係合部材の位置を示す図である。 ドラムカムがＨ２位置である時における第１伝達機構およびネジ機構の位置を示す図である。 ドラムカムがＨ４位置である時における第１伝達機構およびネジ機構の位置を示す図である。 本実施例のトランスファと比較例のトランスファとにおいてＨ２位置からＨ４位置へ切り替えられた時における、Ｈ２位置からＨ４位置への切り替えが開始されてから前輪駆動用クラッチの隙間が詰められるまでの時間と、Ｈ２位置からＨ４位置への切り替えが開始されてから前輪駆動用クラッチが同期・係合するまでの時間とを比較する図である。
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
図１は、本発明が適用される車両１０の概略構成を説明する図であると共に、車両１０における各種制御の為の制御系統の要部を説明する図である。図１において、車両１０は、駆動力源としてのエンジン１２、左右の前輪１４Ｌ，１４Ｒ（特に区別しない場合には前輪１４という）、左右の後輪１６Ｌ，１６Ｒ（特に区別しない場合には後輪１６という）、エンジン１２の動力を前輪１４と後輪１６とへそれぞれ伝達する動力伝達装置１８等を備えている。後輪１６は、２輪駆動（２ＷＤ）走行中及び４輪駆動（４ＷＤ）走行中のときに共に駆動輪となる主駆動輪である。前輪１４は、２ＷＤ走行中のときに従動輪となり且つ４ＷＤ走行中のときに駆動輪となる副駆動輪である。車両１０は、前置エンジン後輪駆動（ＦＲ）をベースとする４輪駆動車両である。
動力伝達装置１８は、エンジン１２に連結された変速機（トランスミッション）２０、変速機２０に連結された前後輪動力分配装置である４輪駆動車両用のトランスファ（車両用トランスファ）２２、トランスファ２２にそれぞれ連結されたフロントプロペラシャフト２４及びリヤプロペラシャフト２６、フロントプロペラシャフト２４に連結された前輪用差動歯車装置２８、リヤプロペラシャフト２６に連結された後輪用差動歯車装置３０、前輪用差動歯車装置２８に連結された左右の前輪車軸３２Ｌ，３２Ｒ（特に区別しない場合には前輪車軸３２という）、後輪用差動歯車装置３０に連結された左右の後輪車軸３４Ｌ，３４Ｒ（特に区別しない場合には後輪車軸３４という）等を備えている。このように構成された動力伝達装置１８において、変速機２０を介してトランスファ２２へ伝達されたエンジン１２の動力は、トランスファ２２から、リヤプロペラシャフト２６、後輪用差動歯車装置３０、後輪車軸３４等の後輪１６側の動力伝達経路を順次介して後輪１６へ伝達される。また、後輪１６側へ伝達されるエンジン１２の動力の一部は、トランスファ２２にて前輪１４側へ分配されて、フロントプロペラシャフト２４、前輪用差動歯車装置２８、前輪車軸３２等の前輪側の動力伝達経路を順次介して前輪１４へ伝達される。
前輪用差動歯車装置２８は、フロント側クラッチ３６を前輪車軸３２Ｒ側に（すなわち前輪用差動歯車装置２８と前輪１４Ｒとの間に）備えている。フロント側クラッチ３６は、前輪用差動歯車装置２８と前輪１４Ｒとの間の動力伝達経路を選択的に接続または遮断する、電気的（電磁的）に制御される噛合式クラッチである。尚、フロント側クラッチ３６において、更に、同期機構（シンクロ機構）が備えられていても構わない。
図２から図４は、トランスファ２２の概略構成を説明する図であって、図２および図４はトランスファ２２の断面図であり、図３はトランスファ２２の骨子図である。図２から図４において、トランスファ２２は、非回転部材としてのトランスファケース４０を備えている。トランスファ２２は、トランスファケース４０により回転可能に支持された入力軸４２および、第１の左右の駆動輪としての後輪１６へ動力を出力する後輪側出力軸（出力軸）４４と、第２の左右の駆動輪としての前輪１４へ動力を出力する、すなわち後輪側出力軸４４とは動力の出力先を別にするスプロケット状のドライブギヤ（出力部材）４６と、入力軸４２の回転を変速して後輪側出力軸４４へ伝達する副変速機としてのハイロー切替機構４８と、後輪側出力軸４４からドライブギヤ４６へ伝達する伝達トルクを調整するすなわち後輪側出力軸４４の動力の一部を調整してドライブギヤ４６に伝達する多板の摩擦クラッチ（多板クラッチ）としての前輪駆動用クラッチ（クラッチ）５０とを、共通の第１軸線（共通軸線）Ｃ１回りに備えている。入力軸４２および後輪側出力軸４４は、相互に同心でそれぞれ回転可能に一対の第１支持ベアリング７１および第２支持ベアリング（出力軸支持ベアリング）７３を介してトランスファケース４０に支持されており、ドライブギヤ４６は、後輪側出力軸４４に相対回転可能に同心に第３支持ベアリング７５を介して支持されている。すなわち、入力軸４２、後輪側出力軸４４、ドライブギヤ４６は、それぞれ第１軸線Ｃ１回りに回転可能にトランスファケース４０に支持されている。つまり、入力軸４２、後輪側出力軸４４、ドライブギヤ４６は共通の第１軸線Ｃ１上に配列されている。なお、後輪側出力軸１４では、入力軸４２のリヤ側の端部と後輪側出力軸４４のフロント側の端部との間に配設されたベアリング７７によって後輪側出力軸４４のフロント側の端部が回転可能に支持され、第２支持ベアリング７３によって後輪側出力軸４４のリヤ側の端部すなわち後輪側出力軸４４の両端部のうち後述するドラムカム１００側の端部が回転可能に支持されている。
図２から図４に示すように、トランスファ２２は、トランスファケース４０内において、前輪側出力軸５２と、前輪側出力軸５２に一体的に設けられたスプロケット状のドリブンギヤ５４とを第１軸線Ｃ１に平行な共通の第２軸線Ｃ２回りに備えている。更に、トランスファ２２は、ドライブギヤ４６とドリブンギヤ５４との間に巻き掛けられた前輪駆動用チェーン５６と、後輪側出力軸４４およびドライブギヤ４６を一体的に連結するドグクラッチとして４ＷＤロック機構５８と、を備えている。
入力軸４２は、変速機２０の出力軸（不図示）に継手を介して連結されており、エンジン１２から変速機２０を介して入力された駆動力（トルク）によって回転駆動させられる。後輪側出力軸４４は、リヤプロペラシャフト２６に連結された主駆動軸である。ドライブギヤ４６は、後輪側出力軸４４回りに相対回転可能に設けられている。前輪側出力軸５２は、フロントプロペラシャフト２４に図示しない継手を介して連結された副駆動軸である。
このように構成されたトランスファ２２は、ドライブギヤ４６へ伝達する伝達トルクを前輪駆動用クラッチ５０により調整して、変速機２０から伝達された動力を後輪１６のみへ伝達したり、或いは前輪１４にも分配する。また、トランスファ２２は、４ＷＤロック機構５８によりリヤプロペラシャフト２６とフロントプロペラシャフト２４との間の回転差を発生させない４ＷＤロック状態とそれらの間の回転差を許容する４ＷＤ非ロック状態とのいずれかに切り替える。また、トランスファ２２は、高速側ギヤ段（高速側変速段）Ｈ及び低速側ギヤ段（低速側変速段）Ｌの何れかを成立させて、変速機２０からの回転を変速して後段へ伝達する。つまり、トランスファ２２は、入力軸４２の回転をハイロー切替機構４８を介して後輪側出力軸４４へ伝達すると共に、前輪駆動用クラッチ５０を介した伝達トルクが零とされ且つ４ＷＤロック機構５８が解放された状態では、後輪側出力軸４４から前輪側出力軸５２への動力伝達は行われない一方で、前輪駆動用クラッチ５０を介してトルクが伝達されるか或いは４ＷＤロック機構５８が係合された状態では、後輪側出力軸４４からドライブギヤ４６、前輪駆動用チェーン５６、及びドリブンギヤ５４を介して前輪側出力軸５２への動力伝達が行われる。
具体的には、ハイロー切替機構４８は、シングルピニオン型の遊星歯車装置６０と、ハイロースリーブ６２とを備えている。遊星歯車装置６０は、入力軸４２に対して第１軸線Ｃ１回りの回転不能に連結されたサンギヤＳと、サンギヤＳに対して略同心に配置され、トランスファケース４０に第１軸線Ｃ１回りの回転不能に連結されたリングギヤＲと、これらサンギヤＳ及びリングギヤＲに噛み合う複数のピニオンギヤＰを自転可能且つサンギヤＳ回りの公転可能に支持するキャリヤＣＡとを有している。このため、サンギヤＳの回転速度は入力軸４２に対して等速であり、キャリヤＣＡの回転速度は入力軸４２に対して減速される。また、サンギヤＳの内周面にはハイ側ギヤ歯６４が固設されており、キャリヤＣＡにはハイ側ギヤ歯６４と同径のロー側ギヤ歯６６が固設されている。ハイ側ギヤ歯６４は、入力軸４２と等速の回転を出力する、高速側ギヤ段Ｈの成立に関与するスプライン歯である。ロー側ギヤ歯６６は、ハイ側ギヤ歯６４よりも低速側の回転を出力する、低速側ギヤ段Ｌの成立に関与するスプライン歯である。ハイロースリーブ６２は、後輪側出力軸４４に第１軸線Ｃ１と平行な方向の相対移動可能にスプライン嵌合されており、フォーク連結部６２ａと、フォーク連結部６２ａと隣接して一体的に設けられた、後輪側出力軸４４の第１軸線Ｃ１と平行な方向への移動によってハイ側ギヤ歯６４とロー側ギヤ歯６６とにそれぞれ噛み合う外周歯６２ｂとを有している。ハイ側ギヤ歯６４と外周歯６２ｂとが噛み合うことで、入力軸４２の回転と等速の回転が後輪側出力軸４４へ伝達され、ロー側ギヤ歯６６と外周歯６２ｂとが噛み合うことで、入力軸４２の回転に対して減速された回転が後輪側出力軸４４へ伝達される。ハイ側ギヤ歯６４とハイロースリーブ６２とは、高速側ギヤ段Ｈを形成する高速側ギヤ段用クラッチとして機能し、ロー側ギヤ歯６６とハイロースリーブ６２とは、低速側ギヤ段Ｌを形成する低速側ギヤ段用クラッチとして機能する。
４ＷＤロック機構５８は、ドライブギヤ４６の内周面に固設されたロック歯６８と、後輪側出力軸４４に対して第１軸線Ｃ１方向の移動可能且つ相対回転不能にスプライン嵌合されて、第１軸線Ｃ１方向の移動でドライブギヤ４６に形成されたロック歯６８に噛み合う外周歯７０ａが外周面に固設されたロックスリーブ７０とを有している。トランスファ２２は、ロックスリーブ７０の外周歯７０ａとロック歯６８とが噛み合った４ＷＤロック機構５８の係合状態では、後輪側出力軸４４とドライブギヤ４６とが一体的に回転させられて、４ＷＤロック状態が形成される。
ハイロースリーブ６２は、入力軸４２に設けられた第１支持ベアリング７１に対して（より具体的には遊星歯車装置６０に対して）ドライブギヤ４６側の空間に設けられている。ロックスリーブ７０は、ハイロー切替機構４８とドライブギヤ４６との間の空間に、ハイロースリーブ６２と隣接して別体で設けられている。トランスファ２２は、ハイロースリーブ６２とロックスリーブ７０との間に、それぞれに当接してハイロースリーブ６２とロックスリーブ７０とを相互に離間させる側へ付勢する予圧状態の第１スプリング７２を備えている。トランスファ２２は、ドライブギヤ４６とロックスリーブ７０との間に、後輪側出力軸４４の凸部４４ａとロックスリーブ７０とに当接してロックスリーブ７０をロック歯６８から離す側へ付勢する予圧状態の第２スプリング７４を備えている。第１スプリング７２の付勢力は第２スプリング７４よりも大きく設定されている。凸部４４ａは、ドライブギヤ４６の径方向内側の空間においてロック歯６８側に突出して設けられた後輪側出力軸４４の鍔部である。ハイ側ギヤ歯６４は、第１軸線Ｃ１に平行な方向に見てロー側ギヤ歯６６よりもロックスリーブ７０から離れた位置に設けられている。ハイロースリーブ６２の外周歯６２ｂは、ハイロースリーブ６２がロックスリーブ７０から離間する側（図２、３において左側）にてハイ側ギヤ歯６４に噛み合い、ハイロースリーブ６２がロックスリーブ７０に接近する側（図２、３において右側）にてロー側ギヤ歯６６に噛み合う。ロックスリーブ７０の外周歯７０ａは、ロックスリーブ７０がドライブギヤ４６に接近する側（図２、３において右側）にてロック歯６８に噛み合う。従って、ロックスリーブ７０の外周歯７０ａは、ハイロースリーブ６２がロー側ギヤ歯６６と噛み合う位置にてロック歯６８に噛み合う。
前輪駆動用クラッチ５０は、後輪側出力軸４４に相対回転不能に連結されたクラッチハブ７６と、ドライブギヤ４６に相対回転不能に連結されたクラッチドラム７８と、クラッチハブ７６とクラッチドラム７８との間に介挿されこれらを選択的に断接する摩擦係合要素８０と、摩擦係合要素８０を押圧するピストン８２と、を備える多板の摩擦クラッチである。前輪駆動用クラッチ５０は、後輪側出力軸４４の第１軸線Ｃ１方向で、ドライブギヤ４６に対してハイロー切替機構４８とは反対側に後輪側出力軸４４の第１軸線Ｃ１回りに配置されて、ドライブギヤ４６側に移動するピストン８２によって摩擦係合要素８０が押し付けられる。前輪駆動用クラッチ５０は、ピストン８２がドライブギヤ４６から第１軸線Ｃ１に平行な方向に離れる側である非押圧側（図２、３において右側）に移動させられて摩擦係合要素８０に当接しない状態では、解放状態となる。一方で、前輪駆動用クラッチ５０は、ピストン８２がドライブギヤ４６に第１軸線Ｃ１に平行な方向に近づく側である押圧側（図２、３において左側）に移動させられて摩擦係合要素８０に当接する状態では、ピストン８２の移動量によって伝達トルク（トルク容量）が調整され、解放状態、スリップ状態、又は係合状態となる。
トランスファ２２は、前輪駆動用クラッチ５０の解放状態且つロックスリーブ７０の外周歯７０ａとロック歯６８とが噛み合っていない４ＷＤロック機構５８の解放状態では、後輪側出力軸４４とドライブギヤ４６との間の動力伝達経路が遮断されて、変速機２０から伝達された動力を後輪１６のみへ伝達する。トランスファ２２は、前輪駆動用クラッチ５０のスリップ状態または係合状態では、変速機２０から伝達された動力を前輪１４及び後輪１６のそれぞれに分配する。トランスファ２２は、前輪駆動用クラッチ５０のスリップ状態では、後輪側出力軸４４とドライブギヤ４６との間の回転差動が許容されて、差動状態（４ＷＤ非ロック状態）が形成される。トランスファ２２は、前輪駆動用クラッチ５０の係合状態では、後輪側出力軸４４とドライブギヤ４６とが一体的に回転させられて、４ＷＤロック状態が形成される。前輪駆動用クラッチ５０は、伝達トルクが制御されることで、前輪１４と後輪１６とのトルク配分を例えば０：１００〜５０：５０の間で連続的に変更することができる。
トランスファ２２は、ハイロー切替機構４８、前輪駆動用クラッチ５０、及び４ＷＤロック機構５８を作動させる装置として、電動モータ８４（図３参照）と、電動モータ８４の回転運動を直線運動に変換するネジ機構８６と、ネジ機構８６の直線運動力をハイロー切替機構４８、前輪駆動用クラッチ５０、及び４ＷＤロック機構５８へそれぞれ伝達する伝達機構８８とを、更に備えている。
ネジ機構８６は、前輪駆動用クラッチ５０に対してドライブギヤ４６とは反対側において後輪側出力軸４４と同じ第１軸線Ｃ１回りに配置されており、トランスファ２２に備えられたウォームギヤ９０を介して電動モータ８４に間接的に連結された回転部材としてのナット部材（一方のネジ部材）９２と、ナット部材９２に螺合するネジ軸部材９４と、ネジ軸部材９４を後輪側出力軸４４の第１軸線Ｃ１回りの回動不能に後輪側出力軸４４に配設するためにネジ軸部材９４のリヤ側の端部と非回転部材であるトランスファケース４０との間を連結する連結部材９５とを備えている。なお、ナット部材９２は、複数のボール９６を介してネジ軸部材９４と螺合しており、ネジ機構８６は、ナット部材９２とネジ軸部材９４とが複数のボール９６を介して作動するボールネジである。このように構成されたネジ機構８６では、後輪側出力軸４４に支持され、互いに螺合するネジ軸部材９４およびナット部材９２のいずれか一方のネジ部材であるナット部材９２が電動モータ８４により回転駆動させられることによって、ナット部材９２が、後輪側出力軸４４の第１軸線Ｃ１方向に移動する。なお、後輪側出力軸４４に支持されたナット部材９２およびネジ軸部材９４において、ナット部材９２がネジ軸部材９４に螺合することによって、ナット部材９２は後輪側出力軸４４に後輪側出力軸４４の第１軸線Ｃ１まわりに回転可能に支持され、連結部材９５によって、ネジ軸部材９４は後輪側出力軸４４の第１軸線Ｃ１方向まわりに回転不能に後輪側出力軸４４に支持されている。また、本実施例において、図２および図５に示すようにナット部材９２が電動モータ８４によって第１軸線Ｃ１まわり矢印Ｆ１方向に回動させられると、ナット部材９２がネジ軸部材９４とのネジの作用によって第１軸線Ｃ１方向において前輪駆動用クラッチ５０から離間する方向すなわち矢印Ｆ２方向に移動するようになっている。また、図２および図５に示すように、ナット部材９２が電動モータ８４によって第１軸線Ｃ１まわり矢印Ｆ１方向とは反対方向すなわち矢印Ｆ３方向に回動させられると、ナット部材９２がネジ軸部材９４とのネジの作用によって第１軸線Ｃ１方向において矢印Ｆ２方向とは反対方向すなわち矢印Ｆ４方向に移動するようになっている。
ウォームギヤ９０は、電動モータ８４のモータシャフトと一体的に形成されたウォーム９８と、ナット部材９２のリヤ側の端部に形成された鍔部９２ａに連結されたドラムカム１００に形成されたウォームホイール１００ａとを備えた歯車対である。例えばブラシレスモータ等である電動モータ８４の回転は、ウォームギヤ９０を介してナット部材９２へ減速されて伝達される。ネジ機構８６は、ナット部材９２に伝達された電動モータ８４の回転を、そのナット部材９２の直線運動に変換する。また、電動モータ８４が回転駆動することによって、ナット部材９２に連結すなわち固設されたドラムカム１００に形成されたウォームホイール１００ａが第１軸線Ｃ１方向に移動するが、そのウォームホイール１００ａが移動しても、ウォームホイール１００ａとトランスファケース４０に固定された電動モータ８４のモータシャフトに形成されたウォーム９８とが常時噛み合うように、ウォームホイール１００ａの第１軸線Ｃ１方向の幅寸法が上記モータシャフトに形成されたウォーム９８の第１軸線Ｃ１方向の幅寸法より大きくなっており、ウォームホイール１００ａの外周歯が平歯に形成されている。
伝達機構８８には、ネジ機構８６におけるナット部材９２の第１軸線Ｃ１方向の移動力を前輪駆動用クラッチ５０に伝達する第１伝達機構８８ａと、ドラムカム１００に形成されたカム溝１００ｃに嵌合するカム係合部材１０３を含み、ナット部材９２の第１軸線Ｃ１まわりの回動に応じてすなわちドラムカム１００の第１軸線Ｃ１まわりの回動に応じてカム係合部材１０３を介してフォークシャフト（フォーク軸）１０２を第３軸線（第２軸線）Ｃ３方向に移動させる第２伝達機構８８ｂと、が備えられている。なお、フォークシャフト１０２は、トランスファケース４０内において、第１軸線Ｃ１と平行に配置され第３軸線Ｃ３方向に移動可能に支持されている。第１軸線Ｃ１と第２軸線Ｃ２と第３軸線Ｃ３とは、それぞれ平行である。
図２および図５に示すように、ドラムカム１００は、電動モータ８４のモータシャフトに形成されたウォーム９８と噛み合う円環状のウォームホイール１００ａと、ウォームホイール１００ａのフォークシャフト１０２側の端部においてウォームホイール１００ａからリヤプロペラシャフト２６に接近する方向に突き出された突部１００ｂと、その突部１００ｂの外周面に形成されたカム溝１００ｃとが備えられている。なお、上記突部１００ｂは、ウォームホイール１００ａの円周方向の一部がリヤプロペラシャフト２６に接近する方向に突き出された例えば円筒形状の一部分を示す形状である。後輪側出力軸４４の両端部のうちドラムカム１００側の端部を回転可能に支持する第２支持ベアリング７３は、ドラムカム１００の後輪側出力軸４４の第１軸線Ｃ１方向の長さ範囲内にドラムカム１００の内側に配置されている。また、ドラムカム１００の後輪側出力軸４４の径方向の寸法Ｒ１は、ハイロー切替機構４８の後輪側出力軸４４の径方向の寸法Ｒ２および前輪駆動用クラッチ５０の後輪側出力軸４４の径方向の寸法Ｒ３以下になるように、ドラムカム１００が形成されている。上記寸法Ｒ２は、ハイロー切替機構４８のリングギヤＲまたはキャリヤＣＡの外径寸法である。上記寸法Ｒ３は、前輪駆動用クラッチ５０のクラッチドラム７８の外径寸法である。
図６および図７に示すように、ドラムカム１００に形成されたカム溝１００ｃには、後輪側出力軸４４の第１軸線Ｃ１に対して傾斜する方向にそれぞれ伸びた第１傾斜カム溝（第１溝）１００ｄおよび第２傾斜カム溝（第２溝）１００ｅと、第１傾斜カム溝１００ｄの矢印Ｆ１方向とは反対方向すなわち矢印Ｆ３方向側の端部に形成され、第１軸線Ｃ１に対して垂直方向に伸びた第１カム溝１００ｆと、第２傾斜カム溝１００ｅの矢印Ｆ１方向側の端部に形成され、第１軸線Ｃ１に対して垂直方向に伸びた第２カム溝１００ｇと、第１傾斜カム溝１００ｄの矢印Ｆ１方向側の端部と第２傾斜カム溝１００ｅの矢印Ｆ１方向とは反対方向側の端部とを連結する連結溝１００ｈと、が備えられている。なお、第１傾斜カム溝１００ｄは、矢印Ｆ２方向に向かうに連れて矢印Ｆ１方向とは反対方向に進むように第１軸線Ｃ１に対して傾斜している。また、第２傾斜カム溝１００ｅは、矢印Ｆ２方向に向かうに連れて矢印Ｆ１方向に進むように第１軸線Ｃ１に対して傾斜している。
このように構成されたドラムカム１００によれば、図６の（ａ）および図７の（ａ）に示すように、ドラムカム１００のカム溝１００ｃの連結溝１００ｈ内にカム係合部材１０３が配置された状態から、電動モータ８４によってナット部材９２が第１軸線Ｃ１まわり矢印Ｆ１方向に回動されると共にドラムカム１００が第１軸線Ｃ１まわり矢印Ｆ１方向に回動させられると、ドラムカム１００の第１傾斜カム溝１００ｄに沿ってカム係合部材１０３が、ナット部材９２の矢印Ｆ２方向の移動量すなわちナット部材９２がネジ軸部材９４とのネジの作用によって矢印Ｆ２方向に移動する移動量より大きい移動量Ｄ１で矢印Ｆ２方向に移動させられ、フォークシャフト１０２が第３軸線Ｃ３方向に移動させられる。また、図６の（ｃ）に示すように、ドラムカム１００のカム溝１００ｃの第１カム溝１００ｆ内にカム係合部材１０３が配置された状態から、電動モータ８４によってナット部材９２が第１軸線Ｃ１まわり矢印Ｆ１方向とは反対方向すなわち矢印Ｆ３方向に回動されると共にドラムカム１００が第１軸線Ｃ１まわり矢印Ｆ３方向に回動させられると、ドラムカム１００の第１傾斜カム溝１００ｄに沿ってカム係合部材１０３が、ナット部材９２の矢印Ｆ２方向とは反対方向すなわち矢印Ｆ４方向に移動する移動量より大きい移動量Ｄ１で矢印Ｆ４方向に移動され、フォークシャフト１０２が第３軸線Ｃ３方向に移動させられる。つまり、ドラムカム１００が第１軸線Ｃ１まわりに回動させられると、ドラムカム１００の第１傾斜カム溝１００ｄによって、フォークシャフト１０２が第３軸線Ｃ３方向に移動させられて、ハイロー切替機構４８が、後述するフォーク１０４により伝達されるフォークシャフト１０２の第３軸線Ｃ３方向の移動により、高速側ギヤ段Ｈと低速側ギヤ段Ｌとを切替える。すなわち、ハイロー切替機構４８が、フォーク１０４により伝達されるフォークシャフト１０２の第３軸線Ｃ３方向の移動により、高速側ギヤ段Ｈと低速側ギヤ段Ｌとを切替えるように、ドラムカム１００に第１傾斜カム溝１００ｄが形成されている。なお、図６の（ｂ）および（ｃ）に示されている１点鎖線の円は、図６の（ａ）のカム係合部材１０３の位置を示すものである。
なお、図６において、図６の（ａ）は、ドラムカム１００の第１軸線Ｃ１まわりの回動位置がＨ２位置である時すなわちフォークシャフト１０２の第３軸線Ｃ３方向の位置がハイギヤ位置である時におけるカム係合部材１０３の位置を示す図であり、図６の（ｃ）は、ドラムカム１００の第１軸線Ｃ１まわりの回動位置がＬ４位置である時すなわちフォークシャフト１０２の第３軸線Ｃ３方向の位置がローギヤ位置である時におけるカム係合部材１０３の位置を示す図であり、図６の（ｂ）は、ドラムカム１００の第１軸線Ｃ１まわりの回動位置が例えばＨ２位置からＬ４位置に切り替えられる途中におけるカム係合部材１０３の位置を示す図である。上記Ｈ２位置は、ハイロー切替機構４８において高速側ギヤ段Ｈが成立され且つ前輪駆動用クラッチ５０の摩擦係合要素８０から第１伝達機構８８ａのピストン８２が第１軸線Ｃ１方向において所定距離Ｅ離間するつまり前輪駆動用クラッチ５０に隙間Ｅ（図５、図８参照）が形成する位置、すなわちハイロースリーブ６２の外周歯６２ｂがハイ側ギヤ歯６４に噛み合い且つ前輪駆動用クラッチ５０において後輪側出力軸４４の動力の一部がドライブギヤ４６に伝達することを遮断する位置である。上記Ｌ４位置は、ハイロー切替機構４８において低速側ギヤ段Ｌが成立され且つ４ＷＤロック機構５８において後輪側出力軸４４とドライブギヤ４６とが第１軸線Ｃ１まわりに相対回転不能に連結する位置、すなわちハイロースリーブ６２の外周歯６２ｂがロー側ギヤ歯６６に噛み合い且つロックスリーブ７０の噛合歯７０ａがロック歯６８に噛み合う位置である。上記ハイギヤ位置は、ハイロー切替機構４８においてハイロースリーブ６２の外周歯６２ｂがハイ側ギヤ歯６４に噛み合い高速側ギヤ段Ｈが成立する位置である。上記ローギヤ位置は、ハイロー切替機構４８においてハイロースリーブ６２の外周歯６２ｂがロー側ギヤ歯６６に噛み合い低速側ギヤ段Ｌが成立する位置である。
また、図７において、図７の（ａ）は、ドラムカム１００の第１軸線Ｃ１まわりの回動位置がＨ２位置である時におけるカム係合部材１０３の位置を示す図であり、図７の（ｂ）は、ドラムカム１００の第１軸線Ｃ１まわりの回動位置がＨ４位置である時におけるカム係合部材１０３の位置を示す図である。上記Ｈ４位置は、ハイロー切替機構４８において高速側ギヤ段Ｈが成立され且つ前輪駆動用クラッチ５０の摩擦係合要素８０に第１伝達機構８８ａのピストン８２が当接する位置、すなわちハイロースリーブ６２の外周歯６２ｂがハイ側ギヤ歯６４に噛み合い且つ前輪駆動用クラッチ５０において後輪側出力軸４４の動力の一部がドライブギヤ４６に伝達する位置である。
トランスファ２２には、フォークシャフト１０２のハイギヤ位置を保持するギヤ位置保持機構１０８が備えられている。ギヤ位置保持機構１０８には、図５に示すように、フォークシャフト１０２が摺動するトランスファケース４０の摺接面４０ａに形成された収容孔４０ｂと、収容孔４０ｂに収容されたロックボール（ロック部材）１１０と、収容孔４０ｂに収容されてロックボール１１０をフォークシャフト１０２側へ付勢するロック用スプリング１１２と、フォークシャフト１０２のハイギヤ位置においてロックボール１１０の一部を受け入れる、フォークシャフト１０２の外周面に形成された凹部１０２ａと、が備えられている。このように構成されたギヤ位置保持機構１０８では、フォークシャフト１０２がハイギヤ位置に移動すなわちドラムカム１００がＨ２位置に回動させられると、フォークシャフト１０２に形成された凹部１０２ａにロックボール１１０が係合し、ロックボール１１０によってフォークシャフト１０２の第３軸線Ｃ３方向の移動が拘束され、フォークシャフト１０２のハイギヤ位置が保持される。
図２から図５に示すように、第１伝達機構８８ａには、前輪駆動用クラッチ５０の摩擦係合要素８０を押圧するピストン８２と、ピストン８２とナット部材９２の鍔部９２ａとの間に介在されたスラストベアリング１０５と、ピストン８２のナット部材９２に対する摩擦係合要素８０側への相対移動を阻止するストッパ部材１０７とが備えられている。ピストン８２は、スラストベアリング１０５およびストッパ部材１０７によって、ナット部材９２に対して第１軸線Ｃ１方向の相対移動不能且つ第１軸線Ｃ１回りの相対回転可能にナット部材９２に連結されている。これによって、ネジ機構８６におけるナット部材９２の第１軸線Ｃ１方向の移動力が、第１伝達機構８８ａを介して前輪駆動用クラッチ５０の摩擦係合要素８０に伝達される。
図７の（ａ）に示すように、ドラムカム１００がＨ２位置である状態、すなわちギヤ位置保持機構１０８のロックボール１１０によってフォークシャフト１０２の第３軸線Ｃ３方向の移動が拘束されてカム係合部材１０３の第１軸線Ｃ１方向の移動が拘束された状態から、電動モータ８４によってナット部材９２が第１軸線Ｃ１まわり矢印Ｆ３方向に回動させられると共にドラムカム１００が第１軸線Ｃ１まわり矢印Ｆ３方向に回動させられると、ドラムカム１００に形成された第２傾斜カム溝１００ｅがカム係合部材１０３に沿ってそのドラムカム１００が、ナット部材９２の矢印Ｆ４方向の移動量すなわちナット部材９２がネジ軸部材９４とのネジの作用によって矢印Ｆ４方向に移動する移動量より大きい移動量Ｄ２で矢印Ｆ４方向に移動させられる。なお、図７の（ａ）に示されている一点鎖線のカム溝１００ｃは、ドラムカム１００がＨ２位置からＨ４位置に回動させられた時のドラムカム１００のカム溝１００ｃの位置を示すものである。
また、図７の（ａ）に示すようにドラムカム１００がＨ２位置からＨ４位置に回動させられてドラムカム１００が矢印Ｆ４方向に移動させられると、図８および図９に示すように、ドラムカム１００に一体的に固定された例えばネジ機構８６、第１伝達機構８８ａ等が矢印Ｆ４方向すなわち第１軸線Ｃ１方向に移動して、第１伝達機構８８ａのピストン８２が前輪駆動用クラッチ５０の摩擦係合要素８０に当接し前輪駆動用クラッチ５０の隙間Ｅが詰まる。つまり、ロックボール１１０によってフォークシャフト１０２の第３軸線Ｃ３方向の移動が拘束されてドラムカム１００が第１軸線Ｃ１まわり矢印Ｆ３方向に回動させられると、ドラムカム１００の第２傾斜カム溝１００ｅによって、ドラムカム１００が矢印Ｆ４方向に移動させられて、ハイロー切替機構４８で高速側ギヤ段Ｈを成立させるフォークシャフト１０２のハイギヤ位置において、電動モータ８４の回転によってネジ機構８６が第１軸線Ｃ１方向に移動し第１伝達機構８８ａが前輪駆動用クラッチ５０の摩擦係合要素８０に当接する。すなわち、ハイロー切替機構４８で高速側ギヤ段Ｈを成立させるフォークシャフト１０２のハイギヤ位置において、電動モータ８４の回転によってネジ機構８６が第１軸線Ｃ１方向に移動し第１伝達機構８８ａが前輪駆動用クラッチ５０の摩擦係合要素８０に当接するように、ドラムカム１００に第２傾斜カム溝１００ｅが形成されている。なお、ネジ機構８６のネジ軸部材９４は、後輪側出力軸４４に対して第１軸線Ｃ１方向の移動可能に後輪側出力軸４４に支持されており、ドラムカム１００が矢印Ｆ４方向に移動させられると、ネジ機構８６および第１伝達機構８８ａが矢印Ｆ４方向に移動させられる。また、図８は、ドラムカム１００がＨ２位置である時における第１伝達機構８８ａおよびネジ機構８６の位置を示す図であり、図９は、ドラムカム１００がＨ４位置である時における第１伝達機構８８ａおよびネジ機構８６の位置を示す図である。
また、図７の（ｂ）に示すように、ドラムカム１００がＨ４位置である状態すなわち図９に示すようにピストン８２が前輪駆動用クラッチ５０の摩擦係合要素８０に当接した状態から、更に、電動モータ８４によってナット部材９２が第１軸線Ｃ１まわり矢印Ｆ３方向に回動させられると共にドラムカム１００が第１軸線Ｃ１まわり矢印Ｆ３方向に回動させられると、ナット部材９２がネジ軸部材９４とのネジの作用によってネジ軸部材９４に対して矢印Ｆ４方向に移動させられると共にピストン８２が摩擦係合要素８０を押す反力によってネジ軸部材９４が第２支持ベアリング７３に隣接された環状部材１２６に接近する方向へ移動させられる。ネジ軸部材９４が環状部材１２６に当接するまでドラムカム１００を第１軸線Ｃ１まわり矢印Ｆ３方向に回動させて、さらにドラムカム１００を第１軸線Ｃ１まわり矢印Ｆ３方向に回動させると、第１伝達機構８８ａのピストン８２が前輪駆動用クラッチ５０の摩擦係合要素８０にネジ機構８６による押圧力で押し付けられる。なお、図７の（ｂ）に示されている一点鎖線のカム溝１００ｃは、ドラムカム１００がＨ４位置に回動させられ更にドラムカム１００が回動させられた時のドラムカム１００のカム溝１００ｃの位置を示すものである。
なお、ドラムカム１００がＨ２位置からＬ４位置に切り替えられる場合には、ロックボール１１０によってフォークシャフト１０２の第３軸線Ｃ３方向の移動が拘束された状態で、一旦、ドラムカム１００が第１軸線Ｃ１まわり矢印Ｆ１方向に回動させられると、ドラムカム１００に形成された第１傾斜カム溝１００ｄがカム係合部材１０３に沿ってそのドラムカム１００が矢印Ｆ４方向に移動させられる。このため、一旦、上述したドラムカム１００がＨ２位置からＨ４位置に切り替えられる場合と同じように、フォークシャフト１０２がハイギヤ位置のままでピストン８２が前輪駆動用クラッチ５０の摩擦係合要素８０に当接させられる。次いで、さらに、ドラムカム１００を第１軸線Ｃ１まわり矢印Ｆ１方向に回動させられてピストン８２がさらに矢印Ｆ４方向に移動しようとするので、ピストン８２で摩擦係合要素８０を押し付ける力の反力によって、ギヤ位置保持機構１０８のロックボール１１０がフォークシャフト１０２の凹部１０２ａから離脱して、最終的にカム係合部材１０３すなわちフォークシャフト１０２が第１傾斜カム溝１００ｄに沿って矢印Ｆ２方向に移動させられる。なお、ギヤ位置保持機構１０８のロック用スプリング１１２は、ロックボール１１０が、ドラムカム１００がＨ２位置からＬ４位置に切り替えられる時すなわちハイロー切替機構４８において高速側ギヤ段Ｈから低速側ギヤ段Ｌに切り替えられる時にはフォークシャフト１０２の凹部１０２ａから離脱され、ドラムカム１００がＨ２位置からＨ４位置に切り替えられる時にはフォークシャフト１０２の凹部１０２ａに係合し、ネジ軸部材９４が環状部材１２６に当接するまでは、ピストン８２が摩擦係合要素８０に適度な押圧力、たとえばフロントプロペラシャフト２４等のディスコネクト時の停止回転要素を増速する程度のクラッチトルクが発生する押圧力を与えるように、その付勢力の大きさが予め実験的に設定されている。
また、図２から図５に示すように、第２伝達機構８８ｂにおいて、カム係合部材１０３には、カム係合部材１０３の第１軸線Ｃ１方向の移動をバネ部材１１４を介してフォークシャフト１０２に伝達する待ち機構１１６が備えられている。このため、伝達機構８８では、カム係合部材１０３の第１軸線Ｃ１方向すなわち第３軸線Ｃ３方向の移動を、待ち機構１１６、フォークシャフト１０２、及び後述するフォーク１０４を介してハイロー切替機構４８のハイロースリーブ６２へ伝達する。これによって、例えば図２および図６の（ａ）に示す状態から、カム係合部材１０３が矢印Ｆ２方向に移動されられると、ハイロースリーブ６２がドライブギヤ４６側へ移動すなわちハイロースリーブ６２の外周歯６２ｂがロー側ギヤ歯６６に噛み合あう位置へ移動させられる。また、例えば図４および図６の（ｃ）に示す状態から、カム係合部材１０３が矢印Ｆ２方向とは反対方向に移動されられると、ハイロースリーブ６２がドライブギヤ４６から離れる側へ移動すなわちハイロースリーブ６２の外周歯６２ｂがハイ側ギヤ歯６４に噛み合あう位置へ移動させられる。
また、伝達機構８８には、ネジ機構８６におけるナット部材９２の回転運動を４ＷＤロック機構５８に伝達する第３伝達機構８８ｃが備えられている。第３伝達機構８８ｃには、第２伝達機構８８ｂと同様にカム係合部材１０３と待ち機構１１６等とが備えられ、さらに、フォークシャフト１０２と、フォークシャフト１０２に連結されフォークシャフト１０２の第３軸線Ｃ３方向の移動力をハイロー切替機構４８に伝達するフォーク１０４と、フォーク１０４に連結されたハイロースリーブ６２と、ハイロースリーブ６２とロックスリーブ７０との間において圧縮された状態で配設された第１スプリング７２と、ロックスリーブ７０と後輪側出力軸４４の凸部４４ａとの間において圧縮された状態で配設された第２スプリング７４とが備えられている。
このため、第３伝達機構８８ｃでは、上述したようにカム係合部材１０３が矢印Ｆ２方向に移動させられてハイロースリーブ６２の外周歯６２ｂがロー側ギヤ歯６６に噛み合あう位置へ移動させられると、ロックスリーブ７０は、第１スプリング７２を介してドライブギヤ４６側へ向かうロック方向推力が作用される。これによって、ロックスリーブ７０は、その外周歯７０ａが第１スプリング７２よりも弱く設定された第２スプリング７４の付勢力に抗してドライブギヤ４６側へ移動させられ、ドライブギヤ４６のロック歯６８に噛み合わせられる。また、ハイロースリーブ６２の外周歯６２ｂがロー側ギヤ歯６６に噛み合っている状態から、カム係合部材１０３が矢印Ｆ２方向とは反対方向に移動させられてハイロースリーブ６２の外周歯６２ｂがハイ側ギヤ歯６４に噛み合あう位置へ移動させられると、ロックスリーブ７０は、第２スプリング７４でドライブギヤ４６から離れる側へ向かう４ＷＤロック解除方向推力が作用される。これによって、ロックスリーブ７０は、その外周歯７０ａがドライブギヤ４６のロック歯６８から離れるように第２スプリング７４の付勢力によってドライブギヤ４６から離れる側に移動させられる。
待ち機構１１６には、図５に示すように、第３軸線Ｃ３と平行な方向にフォークシャフト１０２と摺動可能に第３軸線Ｃ３回りに配置された、一端部に設けられた鍔どうしが相対する２つの鍔付円筒部材１１８ａ、１１８ｂと、２つの鍔付円筒部材１１８ａ、１１８ｂの間に介在させられた円筒状のスペーサ１２０と、スペーサ１２０の外周側に予圧状態で配置されたバネ部材１１４と、２つの鍔付円筒部材１１８ａ、１１８ｂを第３軸線Ｃ３と平行な方向に摺動可能に把持する把持部材１２２とが備えられている。把持部材１２２は、鍔付円筒部材１１８ａ、１１８ｂの鍔に当接することで鍔付円筒部材１１８ａ、１１８ｂをフォークシャフト１０２上で摺動させる。鍔付円筒部材１１８ａ、１１８ｂの鍔が共に把持部材１２２と当接した状態における鍔間の長さは、スペーサ１２０の長さよりも長くされている。従って、鍔が共に把持部材１２２と当接した状態は、バネ部材１１４の付勢力によって形成される。また、待ち機構１１６には、フォークシャフト１０２の外周面に鍔付円筒部材１１８ａ、１１８ｂの各々を第３軸線Ｃ３と平行な方向の離間不能とするストッパ１２４ａ、１２４ｂが備えられている。ストッパ１２４ａ、１２４ｂにより鍔付円筒部材１１８ａ、１１８ｂが離間不能とされることで、把持部材１２２に一体的に連結されたカム係合部材１０３の第１軸線Ｃ１方向すなわち第３軸線Ｃ３方向の直線運動力を、フォークシャフト１０２を介してハイロー切替機構４８および４ＷＤロック機構５８へ伝達することができる。
このように構成された待ち機構１１６であれば、ハイロー切替機構４８において高速側ギヤ段Ｈが成立された状態で、すなわちハイロースリーブ６２の外周歯６２ｂがハイ側ギヤ歯６４に噛み合う位置で、鍔付円筒部材１１８ａ、１１８ｂの鍔間の長さを、鍔が共に把持部材１２２と当接した状態での長さと、スペーサ１２０の長さとの間で変化させることができる。このため、待ち機構１１６は、フォークシャフト１０２の位置をハイギヤ位置のままで、第１伝達機構８８ａのピストン８２が前輪駆動用クラッチ５０の摩擦係合要素８０に当接する位置と前輪駆動用クラッチ５０の摩擦係合要素８０が第１伝達機構８８ａのピストン８２によって押し付けられる位置との間で、ネジ機構８６におけるナット部材９２の第１軸線Ｃ１と平行な方向すなわち矢印Ｆ４方向の移動を許容する。
図１に戻り、車両１０には、例えば２ＷＤ状態と４ＷＤ状態とを切り替える車両１０の制御装置を含む電子制御装置（ＥＣＵ）２００が備えられている。電子制御装置２００は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより車両１０の各種制御を実行する。例えば、電子制御装置２００は、エンジン１２の出力制御、車両１０の駆動状態の切替制御等を実行するようになっており、必要に応じてエンジン制御用や駆動状態制御用等に分けて構成される。電子制御装置２００には、図１に示すように、車両１０に備えられた各種センサ（例えばエンジン回転速度センサ２０２、モータ回転角度センサ２０４、各車輪速センサ２０６、アクセル開度センサ２０８、運転者の操作によって高速側ギヤ段Ｈを選択する為のＨレンジ選択スイッチ２１０、運転者の操作によって４ＷＤ状態を選択する為の４ＷＤ選択スイッチ２１２、運転者の操作によって４ＷＤロック状態を選択する為の４ＷＤロック選択スイッチ２１４など）による検出信号に基づく各種実際値（例えばエンジン回転速度Ｎe、モータ回転角度θm、前輪１４Ｌ，１４Ｒ、及び後輪１６Ｌ，１６Ｒの各車輪速Ｎwfl，Ｎwfr，Ｎwrl，Ｎwrr、アクセル開度θacc、Ｈレンジ選択スイッチ２１０が操作されたことを示す信号であるＨレンジ要求Ｈon、４ＷＤ選択スイッチ２１２が操作されたことを示す信号である４ＷＤ要求4WDon、４ＷＤロック選択スイッチ２１４が操作されたことを示す信号であるLOCKonなど）が、それぞれ供給される。電子制御装置２００からは、図１に示すように、例えばエンジン１２の出力制御の為のエンジン出力制御指令信号Ｓe、フロント側クラッチ３６の状態を切り替える為の作動指令信号Ｓd、電動モータ８４の回転量を制御する為のモータ駆動指令信号Ｓmなどが、エンジン１２の出力制御装置、フロント側クラッチ３６のアクチュエータ、電動モータ８４、トランスファ２２などへそれぞれ出力される。
以上のように構成された車両１０では、電動モータ８４の回転量が制御されることでナット部材９２の移動量（ストローク）およびドラムカム１００の回動量が制御される。電動モータ８４を回転させてドラムカム１００をＨ２位置に回動せると、車両１０を高速側ギヤ段Ｈにて後輪１６のみを駆動する２ＷＤ走行状態となる。このドラムカムのＨ２位置においてフロント側クラッチ３６が解放状態とされると、２ＷＤ走行中において、ドライブギヤ４６から前輪用差動歯車装置２８までの動力伝達経路を構成する各回転要素（ドライブギヤ４６、前輪駆動用チェーン５６、ドリブンギヤ５４、前輪側出力軸５２、フロントプロペラシャフト２４、前輪用差動歯車装置２８等）には、エンジン１２側からも前輪１４側からも回転が伝達されない。従って、２ＷＤ走行中において、これらの各回転要素が回転停止し、前記各回転要素の連れ回りが防止され、走行抵抗が低減される。
また、図８に示すように、ドラムカム１００のＨ４位置において、第１伝達機構８８ａのピストン８２が前輪駆動用クラッチ５０の摩擦係合要素８０に当接した位置から電動モータ８４の回転量を制御して押圧側にナット部材９２を移動させることで、車両１０が高速側ギヤ段Ｈにて前輪１４及び後輪１６共に動力が伝達される４ＷＤ走行状態となる。このドラムカム１００のＨ４位置では、ピストン８２の押圧力に応じて前輪駆動用クラッチ５０の伝達トルクが制御されることで、前輪１４と後輪１６とのトルク配分が必要に応じて調整される。
また、ドラムカム１００のＬ４位置では、図４に示すように、前輪駆動用クラッチ５０が解放状態とされ且つ４ＷＤロック機構５８が係合状態とされるので、車両１０が低速側ギヤ段Ｌにて４ＷＤロック状態での４ＷＤ走行状態となる。
図１０は、前述した実施例１のトランスファ２２と後述する比較例のトランスファとにおいて、Ｈ２位置からＨ４位置へ切り替えられた時における、Ｈ２位置からＨ４位置への切り替えが開始（ｔ＝０）されてから前輪駆動用クラッチ５０の隙間Ｅが詰められるまでの時間ｔ１、ｔ１´と、Ｈ２位置からＨ４位置への切り替えが開始（ｔ＝０）されてから前輪駆動用クラッチ５０が同期・係合するまでの時間ｔ２、ｔ２´とを比較する図である。なお、上記比較例のトランスファは、実施例１のトランスファ２２に比較して、ドラムカム１００のカム溝１００ｃに第２傾斜カム溝１００ｅが形成されてなくカム溝１００ｃの連結溝１００ｈから矢印Ｆ１方向に溝が形成されている点で相違しており、その他は実施例１のトランスファ２２と略同じである。つまり、上記比較例のトランスファは、Ｈ２位置からＨ４位置へ切り替えられる時に電動モータ８４によりナット部材９２が矢印Ｆ３方向に回動させることによってナット部材９２をネジ軸部材９４とのネジの作用により矢印Ｆ４方向に移動させることによってピストン８２を前輪駆動用クラッチ５０の摩擦係合要素８０に当接する点で、実施例１のトランスファ２２と相違する。
図１０に示すように、実施例１のトランスファ２２では、ドラムカム１００に形成された第２傾斜カム溝１００ｅがカム係合部材１０３に沿ってそのドラムカム１００が、ナット部材９２がネジ軸部材９４とのネジの作用によって矢印Ｆ４方向に移動する移動量より大きい移動量Ｄ２で矢印Ｆ４方向に移動させられるので、Ｈ２位置からＨ４位置への切り替えが開始されてから前輪駆動用クラッチ５０の隙間Ｅが詰められる時間ｔ１（sec）、すなわち前輪駆動用クラッチ５０摩擦係合要素８０に第１伝達機構８８ａのピストン８２が当接するまでの時間ｔ１（sec）が、上記比較例のトランスファの時間ｔ１´（sec）に比べて早くなる。このため、実施例のトランスファ２２では、Ｈ２位置からＨ４位置への切り替えが開始されてから前輪駆動用クラッチ５０が同期・係合するまでの時間ｔ２（sec）が、上記比較例のトランスファの時間ｔ２´（sec）に比べて早くなるので、上記比較例のトランスファに比較してＨ２位置からＨ４位置への切り替えが早く完了する。なお、図１０において、一点鎖線Ｌ１は実施例１のトランスファ２２と上記比較例のトランスファとのリヤプロペラシャフト２６の回転数（ｒｐｍ）を示し、実線Ｌ２は実施例１のトランスファ２２のフロントプロペラシャフト２４の回転数（ｒｐｍ）を示し、破線Ｌ３は上記比較例のトランスファのフロントプロペラシャフト２４の回転数（ｒｐｍ）を示す。
上述のように、本実施例によれば、電動モータ８４と、後輪側出力軸４４に支持され、互いに螺合するネジ軸部材９４およびナット部材９２のいずれか一方のネジ部材であるナット部材９２が電動モータ８４により回転駆動されることによって、ナット部材９２が第１軸線Ｃ１方向に移動するネジ機構８６と、ナット部材９２の移動を前輪駆動用クラッチ５０に伝達する第１伝達機構８８ａと、第１軸線Ｃ１と平行に配置され第３軸線Ｃ３方向に移動可能に支持されるフォークシャフト１０２と、ナット部材９２に設けられて、第１軸線Ｃ１まわりに回転し、カム溝１００ｃが外周面に形成されたドラムカム１００と、ドラムカム１００のカム溝１００ｃに係合するカム係合部材１０３を含み、ドラムカム１００の第１軸線Ｃ１まわりの回動に応じてカム係合部材１０３を介してフォークシャフト１０２を第３軸線Ｃ３方向に移動させる第２伝達機構８８ｂと、フォークシャフト１０２に設けられ、フォークシャフト１０２の第３軸線Ｃ３方向の移動を、ハイロー切替機構４８に伝達するフォーク１０４と、ハイロー切替機構４８で高速側ギヤ段Ｈを成立させるフォークシャフト１０２の位置において、フォークシャフト１０２に形成された凹部１０２ａに離脱可能に係合し、フォークシャフト１０２の第３軸線Ｃ３方向の移動を拘束するロックボール１１０と、を備え、ドラムカム１００のカム溝１００ｃには、ハイロー切替機構４８が、フォーク１０４により伝達されるフォークシャフト１０２の第３軸線Ｃ３方向の移動により高速側ギヤ段Ｈと低速側ギヤ段Ｌとを切替えるように、フォークシャフト１０２を第３軸線Ｃ３方向に移動させる第１傾斜カム溝１００ｄと、フォークシャフト１０２がハイロー切替機構４８で高速側ギヤ段Ｈを成立させるハイギヤ位置において、電動モータ８４の回転によってネジ機構８６が第１軸線Ｃ１方向に移動し第１伝達機構８８ａが前輪駆動用クラッチ５０に当接するように、ハイロー切替機構４８において高速側ギヤ段Ｈが成立され且つ前輪駆動用クラッチ５０から第１伝達機構８８ａが離間するＨ２位置と、ハイロー切替機構４８において高速側ギヤ段Ｈが成立され且つ前輪駆動用クラッチ５０に第１伝達機構８８ａが当接するＨ４位置とに、第１伝達機構８８ａを切り替える第２傾斜カム溝１００ｅと、が形成されている。このため、電動モータ８４によってナット部材９２が回転駆動させられると、ナット部材９２が第１軸線Ｃ１方向に移動してナット部材９２の移動が第１伝達機構８８ａを介して前輪駆動用クラッチ５０に伝達される。また、電動モータ８４によってナット部材９２が回転駆動させられると、そのナット部材９２に設けられたドラムカム１００の第１軸線Ｃ１まわりの回動に応じて、カム溝１００ｃの第１傾斜カム溝１００ｄに係合されたカム係合部材１０３を介して第２伝達機構８８ｂにおいてフォークシャフト１０２が第３軸線Ｃ３方向に移動し、フォーク１０４を介してハイロー切替機構４８に伝達される。これによって、ハイロー切替機構４８の切替作動を行うためにドラムカム１００を後輪側出力軸４４に設けられたネジ機構８６のナット部材９２に設けられるので、従来のようにドラムカムをフォークシャフトに設ける必要がなくなり後輪側出力軸４４とフォークシャフト１０２との間の距離を好適に短くすることができ、トランスファ２２を小型化させることができる。さらに、後輪側出力軸４４に設けられたネジ機構８６のナット部材９２の直線運動が第１伝達機構８８ａを介して前輪駆動用クラッチ５０に伝達されるので、従来のように例えばクラッチの伝達トルクの調整用としてボールカムとレバーとを設ける必要がなくなり後輪側出力軸４４とフォークシャフト１０２との間の距離を好適に短くすることができ、トランスファ２２を小型化させることができる。また、ドラムカム１００の第１軸線Ｃ１まわりの回動に応じて、カム溝１００ｃの第２傾斜カム溝１００ｅによって、第１伝達機構８８ａを前記Ｈ２位置と前記Ｈ４位置とに切り替えられるので、例えば、ネジ機構８６におけるナット部材９２の第１軸線Ｃ１方向の移動によって第１伝達機構８８ａを前記Ｈ２位置と前記Ｈ４位置とを切り替えるものに比べて切替応答性が向上する。
また、本実施例によれば、ロックボール１１０は、ドラムカム１００の第１傾斜カム溝１００ｄによって高速側ギヤ段Ｈから低速側ギヤ段Ｌに切り替えられる時にはフォークシャフト１０２の凹部１０２ａから離脱され、ドラムカム１００の第２傾斜カム溝１００ｅによって第１伝達機構８８ａを前記Ｈ２位置から前記Ｈ４位置に切り替える時にはフォークシャフト１０２の凹部１０２ａに係合させられるように、ロック用スプリング１１２によってフォークシャフト１０２側に付勢されている。このため、ハイロー切替機構４８において高速側ギヤ段Ｈから低速側ギヤ段Ｌに切り替えられる時には、ロックボール１１０がロック用スプリング１１２の付勢力に抗してフォークシャフト１０２の凹部１０２ａから離脱するので、フォークシャフト１０２は第３軸線Ｃ３方向の移動が可能になり高速側ギヤ段Ｈから低速側ギヤ段Ｌに切り替えられる。また、第１伝達機構８８ａを前記Ｈ２位置から前記Ｈ４位置に切り替える時には、ロックボール１１０がフォークシャフト１０２の凹部１０２ａに係合しフォークシャフト１０２の第３軸線Ｃ３方向の移動が拘束されるので、高速側ギヤ段Ｈが成立された状態で第１伝達機構８８ａが前輪駆動用クラッチ５０に当接させられ前記Ｈ２位置から前記Ｈ４位置に切り替えられる。
また、本実施例によれば、後輪側出力軸４４の両端部のうちドラムカム１００側の端部を回転可能に支持する第２支持ベアリング７３は、ドラムカム１００の第１軸線Ｃ１方向の長さ範囲内にドラムカム１００の内側に配置されているので、トランスファ２２における第１軸線Ｃ１方向の寸法の長さが好適に短くなる。
また、本実施例によれば、第１傾斜カム溝１００ｄは、第１軸線Ｃ１に対して傾斜する方向に伸びており、電動モータ８４によってナット部材９２が第１軸線Ｃ１まわりに回動されると共にドラムカム１００が第１軸線Ｃ１まわりに回動させられると、第１傾斜カム溝１００ｄに沿ってカム係合部材１０３が、ナット部材９２の第１軸線Ｃ１方向の移動量より大きい移動量Ｄ１でフォークシャフト１０２の第３軸線Ｃ３方向に移動させられることにある。このため、ハイロー切替機構４８における高速側ギヤ段Ｈと低速側ギヤ段Ｌとの切替の応答性が、例えばネジ機構８６におけるナット部材９２の第１軸線Ｃ１方向の移動によって高速側ギヤ段Ｈと低速側ギヤ段Ｌとを切り替えるものに比べて大幅に向上する。
また、本実施例によれば、ナット部材９２は、複数のボール９６を介してネジ軸部材９４と螺合する。このため、ナット部材９２とネジ軸部材９４との間の相対回転が滑らかになるので、作動時の電動モータ８４の必要電力が安定的に低下する。
また、本実施例によれば、カム係合部材１０３は、そのカム係合部材１０３の第１軸線Ｃ１方向の移動をバネ部材１１４を介してフォークシャフト１０２に伝達する待ち機構１１６を備える。このため、ハイロー切替機構４８における高速側ギヤ段Ｈと低速側ギヤ段Ｌとの切替時において、ハイロー切替機構４８の切り替えに伴う衝撃が待ち機構１１６のバネ部材１１４によって吸収される。
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
例えば、前述の実施例において、ネジ機構８６では、ナット部材９２が電動モータ８４により回転駆動されることによって、ナット部材９２が第１軸線Ｃ１方向に移動させられていたが、例えば、ネジ軸部材９４が電動モータ８４により回転駆動されることによって、ナット部材９２が第１軸線Ｃ１方向に移動させられるようにネジ機構８６の構造を変更しても良い。なお、このように、ネジ軸部材９４が電動モータ８４によって回転駆動される場合には、ナット部材９２は、第１軸線Ｃ１方向に移動可能且つ第１軸線Ｃ１まわりに回転不能にケース等に支持され、ネジ軸部材９４は第１軸線Ｃ１まわりに回転可能に後輪側出力軸４４に支持される。また、ネジ軸部材９４にドラムカム１００が連結される。これによって、電動モータ８４によってネジ軸部材９４が回転駆動させられると、ナット部材９２が後輪側出力軸４４の第１軸線Ｃ１方向に移動してナット部材９２の直線運動が第１伝達機構８８ａを介して前輪駆動用クラッチ５０に伝達される。さらに、電動モータ８４によってネジ軸部材９４が回転駆動させられると、ネジ軸部材９４に連結されたドラムカム１００が回動しカム溝１００ｃに係合されたカム係合部材１０３がフォークシャフト１０２の第３軸線Ｃ３方向に移動してカム係合部材１０３の直線運動がハイロー切替機構４８および４ＷＤロック機構５８に伝達される。また、ドラムカム１００が回動してＨ２位置からＨ４位置に切り替えられると、ドラムカム１００に連結されたネジ軸部材９４が矢印Ｆ４方向に移動すなわちネジ機構８６および第１伝達機構８８ａが矢印Ｆ４方向に移動して、前輪駆動用クラッチ５０の隙間Ｅが詰められる。
また、前述の実施例において、ネジ機構８６としてボールネジを例示したが、この態様に限らない。例えば、ネジ機構８６は、電動モータ８４の回転運動を直線運動に変換する変換機構であれば良く、直接的に相互に螺合する単純なネジ軸部材９４とナット部材９２とを組み合わせたような機構であっても良い。具体的には、ネジ機構８６は、すべりねじなどであっても良い。すべりねじの場合には、ボールネジと比較して回転運動を直線運動に変換する機械効率が低くされるが、前輪駆動用クラッチ５０へ高い推力を付与することができたり、ハイロー切替機構４８の作動に必要なストロークを得ることができるという、一定の効果は得られる。
また、前述の実施例では、ネジ機構８６はウォームギヤ９０を介して電動モータ８４に間接的に連結されたが、この態様に限らない。例えば、ネジ機構８６のナット部材９２と電動モータ８４とは、ウォームギヤ９０を介すことなく直接的に連結されても良い。具体的には、ナット部材９２と電動モータ８４とは、電動モータ８４のモータシャフトに設けられたピニオンとナット部材９２に形成されたギヤ歯とが噛み合うように、直接的に連結されても良い。
また、前述の実施例では、トランスファ２２が適用される車両１０としてＦＲをベースとする４輪駆動車両を例示したが、これに限らない。例えば、トランスファ２２が適用される車両１０は、前置エンジン前輪駆動（ＦＦ）をベースとする４輪駆動車両であっても良い。また、前輪駆動用クラッチ５０は、多板のクラッチであったが、単板のクラッチであっても本発明は適用され得る。
また、前述の実施例において、駆動力源として例示したエンジン１２は、例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関が用いられる。また、駆動力源としては、例えば電動機等の他の原動機を単独で或いはエンジン１２と組み合わせて採用することもできる。また、変速機２０は、遊星歯車式多段変速機、無段変速機、同期噛合型平行２軸式変速機（公知のＤＣＴ含む）などの種々の自動変速機、又は公知の手動変速機である。また、フロント側クラッチ３６は、電磁ドグクラッチであったが、これに限らない。例えば、フロント側クラッチ３６は、スリーブを軸方向に移動させるシフトフォークを備え、電気制御可能な或いは油圧制御可能なアクチュエータによって、そのシフトフォークが駆動される形式のドグクラッチ、又は、摩擦クラッチなどであっても良い。
尚、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
２２：トランスファ（車両用トランスファ）
４２：入力軸
４４：後輪側出力軸（出力軸）
４６：ドライブギヤ（出力部材）
４８：ハイロー切替機構
５０：前輪駆動用クラッチ（クラッチ）
７３：第２支持ベアリング（出力軸支持ベアリング）
８４：電動モータ
８６：ネジ機構
８８ａ：第１伝達機構
８８ｂ：第２伝達機構
９２：ナット部材
９４：ネジ軸部材
９６：複数のボール
１００：ドラムカム
１００ｃ：カム溝
１００ｄ：第１傾斜カム溝（第１溝）
１００ｅ：第２傾斜カム溝（第２溝）
１０２：フォークシャフト（フォーク軸）
１０２ａ：凹部
１０３：カム係合部材
１０４：フォーク
１１０：ロックボール（ロック部材）
１１２：ロック用スプリング
１１４：バネ部材
１１６：待ち機構
Ｃ１：第１軸線（共通軸線）
Ｃ３：第３軸線（第２軸線）
Ｄ１：移動量
Ｈ：高速側ギヤ段
Ｌ：低速側ギヤ段

Claims (6)

  1. 共通軸線上に配列された入力軸および出力軸と、前記入力軸の回転を変速して前記出力軸に伝達するハイロー切替機構と、前記出力軸とは動力の出力先を別にする出力部材と、前記出力軸の動力の一部を調整して前記出力部材に伝達するクラッチと、を備える車両用トランスファであって、
    電動モータと、
    前記出力軸に支持され、互いに螺合するネジ軸部材およびナット部材のいずれか一方のネジ部材が前記電動モータにより回転駆動されることによって、前記ナット部材が前記共通軸線方向に移動するネジ機構と、
    前記ナット部材の移動を前記クラッチに伝達する第１伝達機構と、
    前記共通軸線と平行に配置され第２軸線方向に移動可能に支持されるフォーク軸と、
    前記一方のネジ部材に設けられて、前記共通軸線まわりに回転し、カム溝が外周面に形成されたドラムカムと、
    前記ドラムカムのカム溝に係合するカム係合部材を含み、前記ドラムカムの前記共通軸線まわりの回動に応じて前記カム係合部材を介して前記フォーク軸を前記第２軸線方向に移動させる第２伝達機構と、
    前記フォーク軸に設けられ、前記フォーク軸の前記第２軸線方向の移動を、前記ハイロー切替機構に伝達するフォークと、
    前記ハイロー切替機構で高速側ギヤ段を成立させる前記フォーク軸の位置において、前記フォーク軸に形成された凹部に離脱可能に係合し、前記フォーク軸の前記第２軸線方向の移動を拘束するロック部材と、を備え、
    前記ドラムカムのカム溝には、
    前記ハイロー切替機構が、前記フォークにより伝達される前記フォーク軸の前記第２軸線方向の移動により高速側ギヤ段と低速側ギヤ段とを切替えるように、前記フォーク軸を前記第２軸線方向に移動させる第１溝と、
    前記フォーク軸が前記ハイロー切替機構で高速側ギヤ段を成立させる位置において、前記電動モータの回転によって前記ネジ機構が前記共通軸線方向に移動し前記第１伝達機構が前記クラッチに当接するように、前記ハイロー切替機構において前記高速側ギヤ段が成立され且つ前記クラッチから前記第１伝達機構が離間するＨ２位置と、前記ハイロー切替機構において前記高速側ギヤ段が成立され且つ前記クラッチに前記第１伝達機構が当接するＨ４位置とに、前記第１伝達機構を切り替える第２溝と、が形成されていることを特徴とする車両用トランスファ。
  2. 前記ロック部材は、前記ドラムカムの第１溝によって前記高速側ギヤ段から前記低速側ギヤ段に切り替えられる時には前記フォーク軸の凹部から離脱され、前記ドラムカムの第２溝によって前記第１伝達機構を前記Ｈ２位置から前記Ｈ４位置に切り替える時には前記フォーク軸の凹部に係合させられるように、ロック用スプリングによって前記フォーク軸側に付勢されている請求項１の車両用トランスファ。
  3. 前記出力軸の両端部のうち前記ドラムカム側の端部を回転可能に支持する出力軸支持ベアリングは、前記ドラムカムの前記共通軸線方向の長さ範囲内に前記ドラムカムの内側に配置される請求項１または２の車両用トランスファ。
  4. 前記第１溝は、前記共通軸線に対して傾斜する方向に伸びており、
    前記電動モータによって前記一方のネジ部材が前記共通軸線まわりに回動されると共に前記ドラムカムが前記共通軸線まわりに回動させられると、前記第１溝に沿って前記カム係合部材が、前記ナット部材の前記共通軸線方向の移動量より大きい移動量で前記フォーク軸の第２軸線方向に移動させられる請求項１から３のいずれか１の車両用トランスファ。
  5. 前記ナット部材は、複数のボールを介して前記ネジ軸部材と螺合する請求項１から４のいずれか１の車両用トランスファ。
  6. 前記カム係合部材は、そのカム係合部材の前記共通軸線方向の移動をバネ部材を介して前記フォーク軸に伝達する待ち機構を備える請求項１から５のいずれか１の車両用トランスファ。
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