(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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前記出力部材に伝達或いは遮断する、または前記出力部材へ伝達する伝達トルクを調節するクラッチと、を備えるトランスファであって、
アクチュエータと、
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アクチュエータにより前記出力軸の軸心まわりに回転駆動されることによって、前記ナット部材を、前記出力軸の軸心方向に移動させるネジ機構と、
前記ネジ機構における前記ナット部材の直線運動を前記クラッチに伝達する第１の伝達機構と、
前記出力軸と平行に配置され軸心方向に移動可能に支持された第２軸および前記一方のネジ部材のいずれか一方に連結されたカム係合部材と、
前記第２軸および前記一方のネジ部材の他方に連結されると共に、前記カム係合部材と係合するカム溝が形成され、前記一方のネジ部材の前記出力軸の軸心まわりの回動により、前記カム係合部材に対して前記第２軸の軸心方向に相対移動させられるドラムカムと、
前記第２軸を有し、前記カム係合部材または前記ドラムカムにおける前記第２軸の軸心方向の移動を前記第２軸を介して前記ハイロー切替機構に伝達し、前記ハイロー切替機構を高速側ギヤ段と低速側ギヤ段とに切り替える第２の伝達機構と、
を備えることを特徴とするトランスファ。
【請求項２】
前記ドラムカムに形成された前記カム溝には、前記出力軸の軸心または前記第２軸の軸心に対して傾斜する方向に伸びた傾斜カム溝部と、前記出力軸の軸心または前記第２軸の軸心に対して直交する方向に伸び、前記出力部材へ伝達する伝達トルクを調節するための切替カム溝部とが備えられ、
前記切替カム溝部によって、前記一方のネジ部材の前記出力軸の軸心まわりの回動に拘わらず前記カム係合部材と前記ドラムカムとの前記第２軸の軸心方向の相対移動が阻止されることを特徴とする請求項１のトランスファ。
【請求項３】
前記傾斜カム溝部の一方の端部に前記切替カム溝部としての第１切替カム溝部が備えられ、前記傾斜カム溝部の他方の端部に前記切替カム溝部としての第２切替カム溝部が備えられている請求項２のトランスファ。
【請求項４】
前記ドラムカムに形成されたカム溝には、前記出力軸の軸心または前記第２軸の軸心に対して傾斜する方向に伸びた傾斜カム溝部が備えられ、
前記アクチュエータにより前記一方のネジ部材が前記出力軸の軸心まわりに回動されると、前記傾斜カム溝部によって、前記ナット部材の前記出力軸の軸心方向の移動量より大きい移動量で前記ドラムカムが前記カム係合部材に対して前記第２軸の軸心方向に相対移動させられる請求項１から３のいずれか１のトランスファ。
【請求項５】
前記カム係合部材は、前記第２軸に連結され、
前記ドラムカムは、前記一方のネジ部材に連結されている請求項１から４のいずれか１のトランスファ。
【請求項６】
前記一方のネジ部材が、前記ナット部材である場合には、前記ナット部材は、前記出力軸の軸心まわりに回転可能に前記出力軸に支持され、前記ネジ軸部材は、前記出力軸の軸心方向に移動不能かつ前記出力軸の軸心まわりに回転不能に前記出力軸に支持される請求項５のトランスファ。
【請求項７】
前記一方のネジ部材が、前記ネジ軸部材である場合には、前記ナット部材は、前記出力軸の軸心まわりに回転不能に前記出力軸に支持され、前記ネジ軸部材は前記出力軸の軸心方向に移動不能に、かつ前記出力軸の軸心まわりに回転可能に前記出力軸に支持される請求項５のトランスファ。
【請求項８】
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出力軸の軸心方向の長さ範囲内において前記ドラムカムの内側に配置される請求項５から７のいずれか１のトランスファ。
【請求項９】
前記アクチュエータは、ウォームギヤを介して前記ネジ機構のナット部材に連結され、
前記カム係合部材は、前記ウォームギヤのウォームホイールに連結され、
前記ドラムカムは、前記第２軸に連結されており、
前記ドラムカムは、前記ウォームホイールの外周に沿って部分円筒形状に形成されている請求項１から４のいずれか１のトランスファ。
【請求項１０】
前記第２の伝達機構は、前記カム係合部材または前記ドラムカムにおける前記第２軸の軸心方向の移動をバネ部材を介して前記第２軸に伝達する待ち機構を備えている請求項１から９のいずれか１のトランスファ。
【請求項１１】
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１０のいずれか１のトランスファ。
【請求項１２】
前記クラッチは、前記出力部材への伝達トルクを調節するクラッチであり、
そのクラッチは、単板または多板クラッチである請求項１から１１のいずれか１のトランスファ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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出力部材に伝達或いは遮断する、または出力部材への伝達トルクを調節するクラッチとを備える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。
【背景技術】
【０００２】
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前記出力部材に伝達或いは遮断する、または前記出力部材への伝達トルクを調節するクラッチと、を備える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節とを一つのモータ（アクチュエータ）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節用にはボールカムとレバーを採用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００７／０２５１３４５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献１のトランスファでは、前記出力軸に平行に配設された第２軸をモータで回転駆動させることにより、前記ドラムカムや前記レバーを作動させているが、前記クラッチにおいて所定の伝達トルクを得るためには、前記出力軸と前記第２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必要がある。このため、前記出力軸と前記第２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。
【０００５】
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第２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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１発明の要旨とするところは、（ａ）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前記出力部材に伝達或いは遮断する、または前記出力部材へ伝達する伝達トルクを調節するクラッチと、を備えるトランスファであって、（ｂ）アクチュエータと、（ｃ）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アクチュエータにより前記出力軸の軸心まわりに回転駆動されることによって、前記ナット部材を、前記出力軸の軸心方向に移動させるネジ機構と、（ｄ）前記ネジ機構における前記ナット部材の直線運動を前記クラッチに伝達する第１の伝達機構と、（ｅ）前記出力軸と平行に配置され軸心方向に移動可能に支持された第２軸および前記一方のネジ部材のいずれか一方に連結されたカム係合部材と、（ｆ）前記第２軸および前記一方のネジ部材の他方に連結されると共に、前記カム係合部材と係合するカム溝が形成され、前記一方のネジ部材の前記出力軸の軸心まわりの回動により、前記カム係合部材に対して前記第２軸の軸心方向に相対移動させられるドラムカムと、（ｇ）前記第２軸を有し、前記カム係合部材または前記ドラムカムにおける前記第２軸の軸心方向の移動を前記第２軸を介して前記ハイロー切替機構に伝達し、前記ハイロー切替機構を高速側ギヤ段と低速側ギヤ段とに切り替える第２の伝達機構と、を備えることにある。
【０００７】
また、第２発明の要旨とするところは、（ａ）前記ドラムカムに形成された前記カム溝には、前記出力軸の軸心または前記第２軸の軸心に対して傾斜する方向に伸びた傾斜カム溝部と、前記出力軸の軸心または前記第２軸の軸心に対して直交する方向に伸び、前記出力部材へ伝達する伝達トルクを調節するための切替カム溝部とが備えられ、（ｂ）前記切替カム溝部によって、前記一方のネジ部材の前記出力軸の軸心まわりの回動に拘わらず前記カム係合部材と前記ドラムカムとの前記第２軸の軸心方向の相対移動が阻止されることにある。
【０００８】
また、第３発明の要旨とするところは、前記傾斜カム溝部の一方の端部に前記切替カム溝部としての第１切替カム溝部が備えられ、前記傾斜カム溝部の他方の端部に前記切替カム溝部としての第２切替カム溝部が備えられていることにある。
【０００９】
また、第４発明の要旨とするところは、（ａ）前記ドラムカムに形成されたカム溝には、前記出力軸の軸心または前記第２軸の軸心に対して傾斜する方向に伸びた傾斜カム溝部が備えられ、（ｂ）前記アクチュエータにより前記一方のネジ部材が前記出力軸の軸心まわりに回動されると、前記傾斜カム溝部によって、前記ナット部材の前記出力軸の軸心方向の移動量より大きい移動量で前記ドラムカムが前記カム係合部材に対して前記第２軸の軸心方向に相対移動させられることにある。
【００１０】
また、第５発明の要旨とするところは、（ａ）前記カム係合部材は、前記第２軸に連結され、（ｂ）前記ドラムカムは、前記一方のネジ部材に連結されていることにある。
【００１１】
また、第６発明の要旨とするところは、前記一方のネジ部材が、前記ナット部材である場合には、前記ナット部材は、前記出力軸の軸心まわりに回転可能に前記出力軸に支持され、前記ネジ軸部材は、前記出力軸の軸心方向に移動不能かつ前記出力軸の軸心まわりに回転不能に前記出力軸に支持されることにある。
【００１２】
また、第７発明の要旨とするところは、前記一方のネジ部材が、前記ネジ軸部材である場合には、前記ナット部材は、前記出力軸の軸心まわりに回転不能に前記出力軸に支持され、前記ネジ軸部材は前記出力軸の軸心方向に移動不能に、かつ前記出力軸の軸心まわりに回転可能に前記出力軸に支持されることにある。
【００１３】
また、第８発明の要旨とするところは、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出力軸の軸心方向の長さ範囲内において前記ドラムカムの内側に配置されることにある。
【００１４】
また、第９発明の要旨とするところは、（ａ）前記アクチュエータは、ウォームギヤを介して前記ネジ機構のナット部材に連結され、（ｂ）前記カム係合部材は、前記ウォームギヤのウォームホイールに連結され、（ｃ）前記ドラムカムは、前記第２軸に連結されており、（ｄ）前記ドラムカムは、前記ウォームホイールの外周に沿って部分円筒形状に形成されていることにある。
【００１５】
また、第１０発明の要旨とするところは、前記第２の伝達機構は、前記カム係合部材または前記ドラムカムにおける前記第２軸の軸心方向の移動をバネ部材を介して前記第２軸に伝達する待ち機構を備えることにある。
【００１６】
また、第１１発明の要旨とするところは、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。
【００１７】
また、第１２発明の要旨とするところは、（ａ）前記クラッチは、前記出力部材への伝達トルクを調節するクラッチであり、（ｂ）そのクラッチは、単板または多板クラッチである。
【発明の効果】
【００１８】
第１発明によれば、アクチュエータと、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アクチュエータにより前記出力軸の軸心まわりに回転駆動されることによって、前記ナット部材を、前記出力軸の軸心方向に移動させるネジ機構と、前記ネジ機構における前記ナット部材の直線運動を前記クラッチに伝達する第１の伝達機構と、前記出力軸と平行に配置され軸心方向に移動可能に支持された第２軸および前記一方のネジ部材のいずれか一方に連結されたカム係合部材と、前記第２軸および前記一方のネジ部材の他方に連結されると共に、前記カム係合部材と係合するカム溝が形成され、前記一方のネジ部材の前記出力軸の軸心まわりの回動により、前記カム係合部材に対して前記第２軸の軸心方向に相対移動させられるドラムカムと、前記第２軸を有し、前記カム係合部材または前記ドラムカムにおける前記第２軸の軸心方向の移動を前記第２軸を介して前記ハイロー切替機構に伝達し、前記ハイロー切替機構を高速側ギヤ段と低速側ギヤ段とに切り替える第２の伝達機構と、が備えられている。このため、前記アクチュエータによって前記一方のネジ部材が前記出力軸の軸心まわりに回転駆動させられると、前記ナット部材が前記出力軸の軸心方向に移動して前記ナット部材の直線運動が前記第１の伝達機構を介して前記クラッチに伝達される。また、前記アクチュエータによって前記一方のネジ部材が前記出力軸の軸心まわりに回転駆動させられると、前記カム係合部材に対して前記ドラムカムが前記第２軸の軸心方向に相対移動して、前記カム係合部材または前記ドラムカムにおける前記第２軸の移動が前記第２の伝達機構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の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節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第２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。
【００１９】
第２発明によれば、前記ドラムカムに形成された前記カム溝には、前記出力軸の軸心または前記第２軸の軸心に対して傾斜する方向に伸びた傾斜カム溝部と、前記出力軸の軸心または前記第２軸の軸心に対して直交する方向に伸び、前記出力部材へ伝達する伝達トルクを調節するための切替カム溝部とが備えられ、前記切替カム溝部によって、前記一方のネジ部材の前記出力軸の軸心まわりの回動に拘わらず前記カム係合部材と前記ドラムカムとの前記第２軸の軸心方向の相対移動が阻止される。このため、前記ドラムカムに形成された前記カム溝の前記傾斜カム溝部に前記カム係合部材が係合した状態で、前記一方のネジ部材が前記出力軸の軸心まわりに回動させられると、前記ドラムカムが前記カム係合部材に対して前記第２軸の軸心方向に相対移動して、前記ハイロー切替機構のギヤ段が切り替えられる。さらに、前記カム係合部材が前記カム溝の前記切替カム溝部に係合すると、前記一方のネジ部材の前記出力軸の軸心まわりの回動に拘わらず前記カム係合部材と前記ドラムカムとの前記第２軸の軸心方向の相対移動が阻止されるので、前記ハイロー切替機構のギヤ段の状態を維持しながら、前記ナット部材が前記出力軸の軸心方向に移動して前記ナット部材の直線運動が前記第１の伝達機構を介して前記クラッチに伝達される。これによって、前記ハイロー切替機構のギヤ段の状態を維持しながら、前記クラッチによって前記出力部材へ伝達する伝達トルクを調節することができる。
【００２０】
第３発明によれば、前記傾斜カム溝部の一方の端部に前記切替カム溝部としての第１切替カム溝部が備えられ、前記傾斜カム溝部の他方の端部に前記切替カム溝部としての第２切替カム溝部が備えられている。このため、前記一方のネジ部材が前記出力軸の軸心まわりに回動させられることによって前記カム係合部材が前記第１切替カム溝部または前記第２切替カム溝部に係合すると、前記ハイロー切替機構を前記高速側ギヤ段または前記低速側ギヤ段に切り替えることができる。さらに、前記カム係合部材が前記第１切替カム溝部または前記第２切替カム溝部に係合した状態で、前記一方のネジ部材が前記出力軸の軸心まわりに回動しても、前記一方のネジ部材が前記出力軸の軸心まわりの回動に拘わらず前記カム係合部材と前記ドラムカムとの前記第２軸の軸心方向の相対移動が阻止されるので、前記ハイロー切替機構を前記高速側ギヤ段または前記低速側ギヤ段に切り替えたままの状態としながら、前記クラッチによって前記出力部材へ伝達する伝達トルクを調節することができる。
【００２１】
第４発明によれば、前記ドラムカムに形成されたカム溝には、前記出力軸の軸心または前記第２軸の軸心に対して傾斜する方向に伸びた傾斜カム溝部が備えられ、前記アクチュエータにより前記一方のネジ部材が前記出力軸の軸心まわりに回動されると、前記傾斜カム溝部によって、前記ナット部材の前記出力軸の軸心方向の移動量より大きい移動量で前記ドラムカムが前記カム係合部材に対して前記第２軸の軸心方向に相対移動させられる。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出力軸の軸心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。
【００２２】
第５発明によれば、前記カム係合部材は、前記第２軸に連結され、前記ドラムカムは、前記一方のネジ部材に連結されている。このため、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が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連結させられる。これによって、前記ドラムカムを前記第２軸に設ける必要がなくなるので、前記ドラムカムを前記第２軸に設けていた従来のトランスファのように、前記第２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させる必要がなくなり、前記出力軸と前記第２軸との間の距離を好適に短くすることができる。
【００２３】
第６発明によれば、前記一方のネジ部材が、前記ナット部材である場合には、前記ナット部材は、前記出力軸の軸心まわりに回転可能に前記出力軸に支持され、前記ネジ軸部材は、前記出力軸の軸心方向に移動不能かつ前記出力軸の軸心まわりに回転不能に前記出力軸に支持される。このように、前記一方のネジ部材が、前記ナット部材である場合には、前記アクチュエータによって前記ナット部材が回転駆動させられると、前記ナット部材が前記出力軸の軸心方向に移動して前記ナット部材の直線運動が前記第１の伝達機構を介して前記クラッチに伝達される。さらに、前記アクチュエータによって前記ナット部材が回転駆動させられると、そのナット部材に連結された前記ドラムカムが回動し前記カム溝に係合された前記カム係合部材が前記第２軸の軸心方向に移動して前記カム係合部材の直線運動が前記第２の伝達機構を介して前記ハイロー切替機構に伝達される。
【００２４】
第７発明によれば、前記一方のネジ部材が、前記ネジ軸部材である場合には、前記ナット部材は、前記出力軸の軸心まわりに回転不能に前記出力軸に支持され、前記ネジ軸部材は前記出力軸の軸心方向に移動不能に、かつ前記出力軸の軸心まわりに回転可能に前記出力軸に支持される。このように、前記一方のネジ部材が、前記ネジ軸部材である場合には、前記アクチュエータによって前記ネジ軸部材が回転駆動させられると、前記ナット部材が前記出力軸の軸心方向に移動して前記ナット部材の直線運動が前記第１の伝達機構を介して前記クラッチに伝達される。さらに、前記アクチュエータによって前記ネジ軸部材が回転駆動させられると、そのネジ軸部材に連結された前記ドラムカムが回動し前記カム溝に係合された前記カム係合部材が前記第２軸の軸心方向に移動して前記カム係合部材の直線運動が前記第２の伝達機構を介して前記ハイロー切替機構に伝達される。
【００２５】
第８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出力軸の軸心方向の長さ範囲内において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出力軸の軸心方向の寸法の長さが好適に短くなる。
【００２６】
第９発明によれば、前記アクチュエータは、ウォームギヤを介して前記ネジ機構のナット部材に連結され、前記カム係合部材は、前記ウォームギヤのウォームホイールに連結され、前記ドラムカムは、前記第２軸に連結されており、前記ドラムカムは、前記ウォームホイールの外周に沿って部分円筒形状に形成されている。このため、前記ドラムカムと前記ウォームホイールとを隣接して配置することができるので、前記出力軸と前記第２軸との間の距離を好適に短くすることができる。
【００２７】
第１０発明によれば、前記第２の伝達機構は、前記カム係合部材または前記ドラムカムにおける前記第２軸の軸心方向の移動をバネ部材を介して前記第２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替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。
【００２８】
第１１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、作動時の前記アクチュエータの必要電力が安定的に低下する。
【００２９】
第１２発明によれば、前記クラッチは、前記出力部材への伝達トルクを調節するクラッチであり、そのクラッチは、単板または多板クラッチである。このため、前記クラッチの伝達トルクの連続可変制御が可能になり、運転状況に一層応じた前輪、後輪への駆動力分配制御が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】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。
【図２】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４ＷＤ走行状態とする為の態様を示す図である。
【図３】トランスファの概略構成を説明する骨子図である。
【図４】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。
【図５】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６】図５のVI-VI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におけるフォークシャフトに連結された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におけるフォークシャフトに連結された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ハイギヤ位置からローギヤ位置への切替中におけるフォークシャフトに連結されたカム係合部材の位置を示す図である。
【図７】本発明の他の実施例のトランスファの概略構成を説明する断面図である。
【図８】図７のVIII-VIII視断面図である。
【図９】図７のトランスファの一部を拡大した拡大図である。
【図１０】図９のＸ-Ｘ視断面図であり、図１０の（ａ）はフォークシャフトがハイギヤ位置である時におけるフォークシャフトに連結されたドラムカムの位置を示す図であり、図１０の（ｃ）はフォークシャフトがローギヤ位置である時におけるフォークシャフトに連結されたドラムカムの位置を示す図であり、図１０の（ｂ）はフォークシャフトがハイギヤ位置からローギヤ位置への切替中におけるフォークシャフトに連結されたドラムカムの位置を示す図である。
【図１１】本発明の他の実施例のトランスファの概略構成を説明する図であり、そのトランスファの一部を拡大した拡大図である。
【図１２】図１１のXII-XII視断面図であり、フォークシャフトがハイギヤ位置である時におけるフォークシャフトに連結されたドラムカムの位置を示す図である。
【図１３】図１１のXII-XII視断面図であり、図１３の（ａ）はフォークシャフトがハイギヤ位置である時におけるフォークシャフトに連結されたドラムカムの位置を示す図であり、図１３の（ｃ）はフォークシャフトがローギヤ位置である時におけるフォークシャフトに連結されたドラムカムの位置を示す図であり、図１３の（ｂ）はフォークシャフトがハイギヤ位置からローギヤ位置への切替中におけるフォークシャフトに連結されたドラムカムの位置を示す図である。
【図１４】図１１のXII-XII視断面図であり、フォークシャフトがローギヤ位置である時におけるフォークシャフトに連結されたドラムカムの位置を示す図である。
【図１５】図１１のXII-XII視断面図であり、図１５の（ａ）および図１５の（ｃ）はフォークシャフトがローギヤ位置である時におけるフォークシャフトに連結されたドラムカムの位置を示す図であり、図１５の（ｂ）はドラムカムが図１５の（ａ）から図１５の（ｃ）への移動中においてトランスファに備えられた待ち機構のバネ部材が圧縮されてそのバネ部材の付勢力がドラムカムに付与された状態を示す図である。
【図１６】図１１のXII-XII視断面図であり、図１６の（ａ）はフォークシャフトがローギヤ位置である時におけるフォークシャフトに連結されたドラムカムの位置を示す図であり、図１６の（ｃ）はフォークシャフトがハイギヤ位置である時におけるフォークシャフトに連結されたドラムカムの位置を示す図であり、図１６の（ｂ）はフォークシャフトがローギヤ位置からハイギヤ位置への切替中におけるフォークシャフトに連結されたドラムカムの位置を示す図である。
【図１７】図１１のXII-XII視断面図であり、図１７の（ａ）および図１７の（ｃ）はフォークシャフトがハイギヤ位置である時におけるドラムカムの位置を示す図であり、図１７の（ｂ）はドラムカムが図１７の（ａ）から図１７の（ｃ）への移動中においてトランスファに備えられた待ち機構のバネ部材が圧縮されてそのバネ部材の付勢力がドラムカムに付与された状態を示す図である。
【図１８】本発明の他の実施例のトランスファの概略構成を説明する骨子図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
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。
【実施例１】
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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節するすなわち後輪側出力軸４４の動力の一部をドライブギヤ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（軸心）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。なお、後輪側出力軸４４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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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、又は完全係合状態となる。
【００４３】
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完全係合状態では、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の完全係合状態では、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。
【００４４】
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（アクチュエータ）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。
【００４５】
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（他方のネジ部材）９４と、ネジ軸部材９４を後輪側出力軸４４の第１軸線Ｃ１方向に移動不能且つ第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。また、ネジ軸部材９４は、ニードルベアリング９７によって相対回転可能に後輪側出力軸４４に支持されている。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により後輪側出力軸４４の第１軸線Ｃ１まわりに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方向に移動不能かつ後輪側出力軸４４の第１軸線Ｃ１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軸線方向Ｃ１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。
【００４６】
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とを備えた歯車対である。例えばブラシレスモータである電動モータ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が後輪側出力軸４４の第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。
【００４７】
伝達機構８８には、ネジ機構８６におけるナット部材９２の直線運動を前輪駆動用クラッチ５０に伝達する第１伝達機構（第１の伝達機構）８８ａと、ドラムカム１００に形成されたカム溝１００ｃに係合された後述するカム係合部材１０３が連結されたフォークシャフト（第２軸）１０２の第３軸線（軸心）Ｃ３方向の移動をハイロー切替機構４８に伝達する第２伝達機構（第２の伝達機構）８８ｂとが備えられている。なお、図２から図４に示すように、カム係合部材１０３は、フォークシャフト１０２に連結され、ドラムカム１００は、ナット部材９２に連結されている。
【００４８】
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おいてドラムカム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。
【００４９】
図６に示すように、ドラムカム１００の外周に形成されたカム溝１００ｃ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伸びた傾斜カム溝部１００ｄと、傾斜カム溝部１００ｄのネジ機構８６側に端部に形成され、第１軸線Ｃ１に対して直交する方向（垂直方向）に伸びた切替カム溝部としての第１カム溝部１００ｅと、傾斜カム溝部１００ｃのネジ機構８６側とは反対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カム溝部１００ｆとを有している。このように構成されたドラムカム１００によれば、例えば図６の（ａ）に示すように、ドラムカム１００のカム溝１００ｃの第１カム溝部１００ｅ内にカム係合部材１０３の先端部１０３ａ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回り矢印Ｆ１方向に回動されると共にドラムカム１００が第１軸線Ｃ１回り矢印Ｆ１方向に回動させられると、ドラムカム１００の傾斜カム溝部１００ｃに沿ってカム係合部材１０３の先端部１０３ａ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とのネジの作用よって矢印Ｆ２方向に移動する移動量より大きい移動量Ｄで矢印Ｆ２方向すなわちフォークシャフト１０２の第３軸線Ｃ３方向に移動させられる。すなわち、図６の（ａ）に示す状態から、電動モータ８４によりナット部材９２が第１軸線Ｃ１回り矢印Ｆ１方向に回動されると、傾斜カム溝部１００ｄによって、ナット部材９２がネジ軸部材９４とのネジの作用よって矢印Ｆ２方向に移動する移動量より大きい移動量Ｄでドラムカム１００がカム係合部材１０３に対してフォークシャフト１０２の第３軸線Ｃ３方向に相対移動させられる。また、例えば図６の（ｃ）に示すように、ドラムカム１００のカム溝１００ｃの第２カム溝部１００ｆ内にカム係合部材１０３の先端部１０３ａ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回り矢印Ｆ１方向とは反対方向に回動されると共にドラムカム１００が第１軸線Ｃ１回り矢印Ｆ１方向とは反対方向に回動させられると、ドラムカム１００の傾斜カム溝部１００ｄに沿ってカム係合部材１０３の先端部１０３ａが、ナット部材９２の矢印Ｆ２方向とは反対方向の移動量、すなわちナット部材９２がネジ軸部材９４とのネジの作用よって矢印Ｆ２方向とは反対方向に移動する移動量より大きい移動量Ｄで矢印Ｆ２方向とは反対方向に移動させられる。すなわち、電動モータ８４が回転駆動しナット部材９２を介してドラムカム１００が後輪側出力軸４４の第１軸線Ｃ１回りに回動させられると、ドラムカム１００に形成されたカム溝１００ｃによってそのカム溝１００ｃに係合されたカム係合部材１０３が、後輪側出力軸４４の第１軸線Ｃ１方向に移動、すなわちフォークシャフト１０２の第３軸線Ｃ３方向に移動させられる。つまり、電動モータ８４が回転駆動しナット部材９２を介してドラムカム１００が後輪側出力軸４４の第１軸線Ｃ１回りに回動させられると、カム係合部材１０３に対してドラムカム１００がフォークシャフト１０２の第３軸線Ｃ３方向に相対移動させられる。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の先端部１０３ａの位置を示すものである。後輪側出力軸４４の第１軸線Ｃ１と、前輪側出力軸５２の第２軸線Ｃ２と、フォークシャフト１０２の第３軸線Ｃ３とはそれぞれ平行である。また、例えば図６の（ａ）に示す状態から、電動モータ８４によってナット部材９２が第１軸線Ｃ１回り矢印Ｆ１方向とは反対方向に回動されると共にドラムカム１００が第１軸線Ｃ１回り矢印Ｆ１方向とは反対方向に回動させられると、カム係合部材１０３は後輪側出力軸４４の第１軸線Ｃ１方向すなわちフォークシャフト１０２の第３軸線Ｃ３方向へ移動させられることなく、カム係合部材１０３は第１カム溝部１００ｅに沿って移動させられる。つまり、第１カム溝部１００ｅ内にカム係合部材１０３が係合した状態では、第１カム溝部１００ｅによって、ナット部材９２の第１軸線Ｃ１回り矢印Ｆ１方向とは反対方向の回動に拘わらず、カム係合部材１０３のフォークシャフト１０２の第３軸線Ｃ３方向の移動が阻止、すなわちカム係合部材１０３とドラムカム１００とのフォークシャフト１０２の第３軸線Ｃ３方向の相対移動が阻止される。
【００５０】
図２から図５に示すように、第１伝達機構８８ａには、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の直線運動は、第１伝達機構８８ａを介して前輪駆動用クラッチ５０のピストン８２に伝達される。
【００５１】
また、図２から図５に示すように、第２伝達機構８８ｂには、トランスファケース４０内において後輪側出力軸４４の第１軸線Ｃ１と平行に配置され且つ第３軸線Ｃ３方向に移動可能に支持されたフォークシャフト１０２と、フォークシャフト１０２に固設されて、ハイロースリーブ６２に連結されたフォーク１０４と、フォークシャフト１０２にカム係合部材１０３の第１軸線Ｃ１方向すなわち第３軸線Ｃ３方向の移動をバネ部材１１２を介して伝達する待ち機構１０６とが備えられている。なお、上記待ち機構１０６は、カム係合部材１０３に備えられている。このため、第２伝達機構８８ｂ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１０６、フォークシャフト１０２、及びフォーク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に噛み合う位置へ移動させられる。
【００５２】
また、伝達機構８８には、ネジ機構８６におけるナット部材９２の直線運動を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、フォークシャフト１０２と、フォーク１０４と、待ち機構１０６とが備えられ、更に、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。
【００５３】
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。
【００５４】
待ち機構１０６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１０８ａ，１０８ｂと、２つの鍔付円筒部材１０８ａ，１０８ｂの間に介在させられた円筒状のスペーサ１１０と、スペーサ１１０の外周側に予圧状態で配置されたバネ部材１１２と、２つの鍔付円筒部材１０８ａ，１０８ｂ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１１４とが備えられている。把持部材１１４は、鍔付円筒部材１０８ａ，１０８ｂの鍔に当接することで鍔付円筒部材１０８ａ，１０８ｂをフォークシャフト１０２上で摺動させる。鍔付円筒部材１０８ａ，１０８ｂの鍔が共に把持部材１１４と当接した状態における鍔間の長さは、スペーサ１１０の長さよりも長くなっている。従って、鍔が共に把持部材１１４と当接した状態は、バネ部材１１２の付勢力によって形成される。また、待ち機構１０６には、フォークシャフト１０２の外周面に鍔付円筒部材１０８ａ，１０８ｂ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１１８ａ，１１８ｂが備えられている。ストッパ１１８ａ，１１８ｂにより鍔付円筒部材１０８ａ，１０８ｂが離間不能とされることで、第２伝達機構８８ｂでは、ナット部材９２の直線運動力を、フォークシャフト１０２、及びフォーク１０４を介してハイロー切替機構４８へ伝達することができる。
【００５５】
ロックスリーブ７０の外周歯７０ａは、フォークシャフト１０２がハイロースリーブ６２の外周歯６２ｂをロー側ギヤ歯６６に噛み合わせる位置（以下、ローギヤ位置と称す）にてロック歯６８に噛み合う。前輪駆動用クラッチ５０の摩擦係合要素８０は、フォークシャフト１０２がハイロースリーブ６２の外周歯６２ｂをハイ側ギヤ歯６４に噛み合わせる位置（以下、ハイギヤ位置と称す）にてピストン８２によって押し付けられず、フォークシャフト１０２のローギヤ位置にてピストン８２によって押し付けられない。なお、図６において、図６の（ａ）はフォークシャフト１０２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）はフォークシャフト１０２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）はフォークシャフト１０２が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１０３の位置を示す図である。また、例えば図６の（ａ）に示す状態から、ナット部材９２すなわちドラムカム１００が電動モータ８４によって矢印Ｆ１方向とは反対方向へ回動させられると、第１カム溝部１００ｅによって、カム係合部材１０３はフォークシャフト１０２の第３軸線Ｃ３方向へ移動せずフォークシャフト１０２がハイギヤ位置のままで、前輪駆動用クラッチ５０のピストン８２が摩擦係合要素８０に押し付けられない位置から押し付けられる位置へ移動させられる。
【００５６】
フォークシャフト１０２のハイギヤ位置では、鍔付円筒部材１０８ａ，１０８ｂの鍔間の長さを、鍔が共に把持部材１１４と当接した状態での長さと、スペーサ１１０の長さとの間で変化させることができる。従って、待ち機構１０６は、フォークシャフト１０２のハイギヤ位置のままで、前輪駆動用クラッチ５０の摩擦係合要素８０がピストン８２によって押し付けられる位置と押し付けられない位置との間で、ナット部材９２の第１軸線Ｃ１と平行な方向の移動を許容する。
【００５７】
トランスファ２２は、フォークシャフト１０２のハイギヤ位置を保持し、また、フォークシャフト１０２のローギヤ位置を保持するギヤ位置保持機構１２０（図２参照）を備えている。ギヤ位置保持機構１２０は、フォークシャフト１０２が摺動するトランスファケース４０の内周面に形成された収容孔１２２と、収容孔１２２に収容されたロックボール１２４と、収容孔１２２に収容されてロックボール１２４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１２６と、フォークシャフト１０２の外周面に形成された、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１２４の一部を受け入れる凹部１２８ｈ及びフォークシャフト１０２のローギヤ位置においてロックボール１２４の一部を受け入れる凹部１２８ｌとを備えている。ギヤ位置保持機構１２０により、その各ギヤ位置において電動モータ８４からの出力を停止してもフォークシャフト１０２の各ギヤ位置が保持される。
【００５８】
トランスファ２２は、フォークシャフト１０２のローギヤ位置を検出するローギヤ位置検出スイッチ１３０を備えている。ローギヤ位置検出スイッチ１３０は、例えばボール型の接触スイッチである。ローギヤ位置検出スイッチ１３０は、ローギヤ位置に移動したフォークシャフト１０２と接触する位置において、トランスファケース４０に形成された貫通孔１３２に固設される。ローギヤ位置検出スイッチ１３０によってローギヤ位置が検出されると、例えば低速側ギヤ段Ｌにて４ＷＤロック状態であることを運転者に知らせる為のインジケータが点灯される。
【００５９】
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等（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。
【００６０】
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）が制御される。フォークシャフト１０２のハイギヤ位置において、ピストン８２が摩擦係合要素８０に当接していない位置すなわち前輪駆動用クラッチ５０を解放状態とした位置が、車両１０を高速側ギヤ段Ｈにて後輪１６のみを駆動する２ＷＤ走行状態とする為の位置（以下Ｈ２位置と称す）とされる。このピストン８２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。
【００６１】
また、図２に示すように、フォークシャフト１０２のハイギヤ位置において、ピストン８２が摩擦係合要素８０に当接していない位置から電動モータ８４を所定の回転量だけ駆動して押圧側に所定のストローク分だけナット部材９２を移動させることでピストン８２が摩擦係合要素８０に当接した位置、すなわち前輪駆動用クラッチ５０をスリップ状態とした位置が、車両１０を高速側ギヤ段Ｈにて前輪１４及び後輪１６共に動力が伝達される４ＷＤ走行状態とする為の位置（以下、Ｈ４位置と称す）とされる。このピストン８２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。
【００６２】
また、フォークシャフト１０２のローギヤ位置では、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を低速側ギヤ段Ｌにて４ＷＤロック状態での４ＷＤ走行状態とする為の位置（Ｌ４位置と称す）とされる。
【００６３】
上述のように、本実施例のトランスファ２２によれば、電動モータ８４によってナット部材９２が後輪側出力軸４４の第１軸線Ｃ１まわりに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。また、電動モータ８４によってナット部材９２が後輪側出力軸４４の第１軸線Ｃ１まわりに回転駆動させられると、ナット部材９２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、すなわちナット部材９２に連結されたドラムカム１００が回動しカム係合部材１０３に対してドラムカム１００がフォークシャフト１０２の第３軸線Ｃ３方向に相対移動して、カム係合部材１０３におけるフォークシャフト１０２の移動が第２伝達機構８８ｂ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、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前輪駆動用クラッチ５０の伝達トルクの調節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。
【００６４】
また、本実施例のトランスファ２２によれば、カム係合部材１０３は、フォークシャフト１０２に連結され、ドラムカム１００は、ナット部材９２に連結されている。このため、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が後輪側出力軸４４に設けられたネジ機構８６のナット部材９２に連結させられる。これによって、従来のようにドラムカムを第２軸に設ける必要がなくなるので、ドラムカムを第２軸に設けていた従来のトランスファのように、前記第２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させる必要がなくなり、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る。
【００６５】
また、本実施例のトランスファ２２によれば、ナット部材９２は、後輪側出力軸４４の第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、ネジ軸部材９４は、後輪側出力軸４４の第１軸線Ｃ１方向に移動不能かつ後輪側出力軸４４の第１軸線Ｃ１まわりに回転不能に後輪側出力軸４４に支持されている。このように、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によってナット部材９２が回転駆動させられると、ナット部材９２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の直線運動が第２伝達機構８８ｂを介してハイロー切替機構４８に伝達される。
【００６６】
また、本実施例のトランスファ２２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の後輪側出力軸４４の第１軸線Ｃ１方向の長さ範囲内においてドラムカム１００の内側に配置されているので、トランスファ２２における後輪側出力軸４４の第１軸線Ｃ１方向の寸法の長さが好適に短くなる。
【００６７】
また、本実施例のトランスファ２２によれば、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伸びた傾斜カム溝部１００ｄが備えられており、電動モータ８４によってナット部材９２が後輪側出力軸４４の第１軸線Ｃ１まわりに回動されると共にドラムカム１００が後輪側出力軸４４の第１軸線Ｃ１まわりに回動させられると、ドラムカム１００の傾斜カム溝部１００ｄに沿ってカム係合部材１０３が、ナット部材９２の後輪側出力軸４４の第１軸線Ｃ１方向の移動量より大きい移動量Ｄ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の後輪側出力軸４４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。
【００６８】
また、本実施例のトランスファ２２によれば、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に対して直交する方向に伸びた第１カム溝部１００ｅが備えられており、電動モータ８４によってナット部材９２が第１軸線Ｃ１回り矢印Ｆ１方向とは反対方向に回動されると共にドラムカム１００が第１軸線Ｃ１回り矢印Ｆ１方向とは反対方向に回動させられると、カム係合部材１０３はフォークシャフト１０２の第３軸線Ｃ３方向へ移動させられることなく、カム係合部材１０３は第１カム溝部１００ｅに沿って移動させられる。すなわち第１カム溝部１００ｅによってカム係合部材１０３を第１カム溝部１００ｅに沿って移動可能とすることにより、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。このため、ハイロー切替機構４８を高速側ギヤ段Ｈに切り替えた状態で、前輪駆動用クラッチ５０によってドライブギヤ４６へ伝達する伝達トルクを調節することができる。
【００６９】
また、本実施例のトランスファ２２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。
【００７０】
また、本実施例のトランスファ２２によれば、前輪駆動用クラッチ５０は、ドライブギヤ４６への伝達トルクを調節するクラッチであり、前輪駆動用クラッチ５０は、多板クラッチである。このため、前輪駆動用クラッチ５０の伝達トルクの連続可変制御が可能になり、運転状況に一層応じた前輪１４、後輪１６への駆動力分配制御が可能になる。
【００７１】
また、本実施例のトランスファ２２によれば、第２伝達機構８８ｂは、カム係合部材１０３のフォークシャフト１０２の第３軸線Ｃ３方向の移動をバネ部材１１２を介してフォークシャフト１０２に伝達する待ち機構１０６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の切替に伴う衝撃が待ち機構１０６のバネ部材１１２によって吸収される。
【００７２】
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、前述の実施例１と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【実施例２】
【００７３】
図７から図１０は、本発明の他の実施例のトランスファ１３４を説明する図である。本実施例のトランスファ１３４は、実施例１のトランスファ２２に比較して、カム係合部材１３６がネジ機構１３８のナット部材１４０に連結されている点と、ドラムカム１４２が待ち機構１４４を介してフォークシャフト１０２に連結されている点と、第１伝達機構（第１の伝達機構）８８ｄに設けられたスラストベアリング１５４およびストッパ部材１５６の形状が異なる点と、第２伝達機構（第２の伝達機構）８８ｅに設けられた待ち機構１４４の形状が異なる点とで相違しており、その他は実施例１のトランスファ２２と略同じである。
【００７４】
図７および図９に示すように、ネジ機構１３８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１３４に備えられたウォームギヤ１４６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１４０と、ナット部材１４０に螺合するネジ軸部材１４８と、ネジ軸部材１４８を後輪側出力軸４４の第１軸線Ｃ１方向に移動不能且つ第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１４８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１５０とを備えている。なお、ナット部材１４０は、複数のボール１５２を介してネジ軸部材１４８と螺合しており、ネジ機構１３８は、ナット部材１４０とネジ軸部材１４８とが複数のボール１５２を介して作動するボールネジである。また、ネジ軸部材１４８は、ニードルベアリング１５３によって相対回転可能に後輪側出力軸４４に支持されている。このように構成されたネジ機構１３８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１４８およびナット部材１４０のナット部材１４０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１４０が、後輪側出力軸４４の第１軸線Ｃ１方向に移動する。つまり、ネジ機構１３８は、ナット部材１４０に伝達された電動モータ８４の回転を、そのナット部材１４０の直線運動に変換するものである。なお、後輪側出力軸４４に支持されたナット部材１４０およびネジ軸部材１４８において、ナット部材１４０がネジ軸部材１４８に螺合することによって、ナット部材１４０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１５０によって、ネジ軸部材１４８は後輪側出力軸４４の第１軸線Ｃ１方向に移動不能かつ後輪側出力軸４４の第１軸線Ｃ１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７および図９に示すようにナット部材１４０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１４０がネジ軸部材１４８とのネジの作用によって第１軸線方向Ｃ１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。
【００７５】
ネジ機構１３８におけるナット部材１４０の直線運動を前輪駆動用クラッチ５０に伝達する第１伝達機構８８ｄには、図９に示すように、ピストン８２とナット部材１４０の鍔部１４０ａとの間に介在されたスラストベアリング１５４と、ピストン８２のナット部材１４０に対する摩擦係合要素８０側への相対移動を阻止する環状のストッパ部材１５６とが備えられている。ピストン８２は、スラストベアリング１５４およびストッパ部材１５６によって、ナット部材１４０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１４０に連結されている。これによって、ネジ機構１３８におけるナット部材１４０の直線運動は、第１伝達機構８８ｄを介して前輪駆動用クラッチ５０のピストン８２に伝達される。
【００７６】
カム係合部材１３６は、図７から図９に示すように、ウォームギヤ１４６における環状のウォームホイール１４６ａに連結（締結）されており、ウォーム１４６ｂを介して電動モータ８４によってウォームホイール１４６ｂが後輪側出力軸４４の第１軸線Ｃ１まわりに回動すると、カム係合部材１３６がナット部材１４０と共に後輪側出力軸４４の第１軸線Ｃ１まわりに回動するようになっている。なお、電動モータ８４が回転駆動することによって、ウォームホイール１４６ａが後輪側出力軸４４の第１軸線Ｃ１方向に移動するが、ウォームホイール１４６ａが第１軸線Ｃ１方向に移動しても、電動モータ８４のモータシャフトに形成されたウォーム１４６ｂと常時噛み合うように、ウォームホイール１４６ａの外周歯１４６ｃが平歯に形成されている。また、ウォームギヤ１４６は、ウォームホイール１４６ａとウォーム１４６ｂとを備えた歯車対である。
【００７７】
待ち機構１４４は、図９に示すように、フォークシャフト１０２に摺動可能に配置され、一端部に鍔部１５８ａ、１６０ａが形成された一対の鍔付円筒部材１５８、１６０と、一対の鍔付円筒部材１５８、１６０においてそれら鍔部１５８ａ、１６０ａとの間に予圧状態で配置されたバネ部材１６２と、環状のストッパ部材１６４を有し、一対の鍔付円筒部材１５８、１６０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１６６と、フォークシャフト１０２において一対の鍔付円筒部材１５８、１６０が第３軸線Ｃ３と平行な方向において所定距離以上の離間することを防止する環状の第１ストッパ１６８および第２ストッパ１７０と、一対の鍔付円筒部材１５８、１６０がフォークシャフト１０２に対して第３軸線Ｃ３まわりに回動することを防止する球状の回動防止ボール１７２とが備えられている。上記のように構成された待ち機構１４４では、例えばドラムカム１４２が矢印Ｆ２方向に移動すると、把持部材１６６が鍔付円筒部材１５８の鍔部１５８ａに当接し、さらにバネ部材１６２を介して鍔付円筒部材１６０の鍔部１６０ａが第２ストッパ１７０に当接することによって、フォークシャフト１０２が矢印Ｆ２方向に移動するようになっている。また、例えばドラムカム１４２が矢印Ｆ２方向とは反対方向すなわち矢印Ｆ４方向に移動すると、把持部材１６６に設けられたストッパ部材１６４が鍔付円筒部材１６０の鍔部１６０ａに当接し、さらにバネ部材１６２を介して鍔付円筒部材１５８の鍔部１５８ａが第１ストッパ１６８に当接することによって、フォークシャフト１０２が矢印Ｆ４方向に移動するようになっている。なお、フォークシャフト１０２がハイギヤ位置において、例えばドラムカム１４２が矢印Ｆ４方向に移動しようとすると、バネ部材１６２が圧縮されて鍔付円筒部材１６０が鍔付円筒部材１５８に接近する方向に移動することにより、そのドラムカム１４２の矢印Ｆ４方向の移動が許容される。また、フォークシャフト１０２がローギヤ位置において、例えばドラムカム１４２が矢印Ｆ２方向に移動しようとすると、バネ部材１６２が圧縮されて鍔付円筒部材１５８が鍔付円筒部材１６０に接近する方向に移動することにより、そのドラムカム１４２の矢印Ｆ２方向の移動が許容される。なお、トランスファケース４０には、フォークシャフト１０２の後輪１６側の端部を支持する支持部４０ａが形成されており、フォークシャフト１０２には、フォークシャフト１０２がローギヤ位置においてトランスファケース４０の支持部４０ａに当接し、フォークシャフト１０２がローギヤ位置からの矢印Ｆ２方向の移動を防止する環状のストッパ部材１７４が一体的に備えられている。また、図示されていないが、トランスファ１３４には、フォークシャフト１０２がハイギヤ位置からの矢印Ｆ４方向の移動を防止するストッパ部材が備えられている。また、ドラムカム１４２は、待ち機構１４４の把持部材１６６に一体に連結されており、ドラムカム１４２と把持部材１６６との間には、図８に示すように、ドラムカム１４２と把持部材１６６との連結に対する強度を向上させる一対の補強部材１７６が連結されている。
【００７８】
ドラムカム１４２は、図８に示すように、ウォームホイール１４６ａの外周に沿って部分円筒形状に形成されており、ドラムカム１４２の内周に形成されたカム溝１４２ａにカム係合部材１３６が係合するように、すなわちカム溝１４２ａ内にカム係合部材１３６が配置されるように、ドラムカム１４２がウォームホイール１４６ａに隣接して配置されている。
【００７９】
図１０に示すように、ドラムカム１４２の内周に形成されたカム溝１４２ａは、フォークシャフト１０２の第３軸線Ｃ３に対して傾斜する方向に伸びた傾斜カム溝部１４２ｂと、傾斜カム溝部１４２ｂの待ち機構１４４側とは反対側の端部に形成され、第３軸線Ｃ３に対して直交する方向に伸びた切替カム溝部としての第１カム溝部１４２ｃと、傾斜カム溝部１４２ｂの待ち機構１４４側の端部に形成され、第３軸線Ｃ３に対して直交する方向に伸びた第２カム溝部１４２ｄとを有している。このように構成されたドラムカム１４２によれば、例えば図１０の（ａ）に示すように、カム溝１４２ａの第１カム溝部１４２ｃおいて傾斜カム溝部１４２ｂ側の端部内にカム係合部材１３６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１４０が第１軸線Ｃ１回り矢印Ｆ１方向に回動されると共にカム係合部材１３６が第１軸線Ｃ１回り矢印Ｆ１方向に回動させられると、傾斜カム溝部１４２ｂに沿ってドラムカム１４２が、ナット部材１４０の矢印Ｆ２方向の移動量、すなわちナット部材１４０がネジ軸部材１４８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で矢印Ｆ２方向すなわちフォークシャフト１０２の第３軸線Ｃ３方向に移動させられる。また、例えば図１０の（ｃ）に示すように、カム溝１４２ａの第２カム溝部１４２ｄ内にカム係合部材１３６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１４０が第１軸線Ｃ１回り矢印Ｆ１方向とは反対方向に回動されると共にカム係合部材１３６が第１軸線Ｃ１回り矢印Ｆ１方向とは反対方向に回動させられると、傾斜カム溝部１４２ｂに沿ってドラムカム１４２が、ナット部材１４０の矢印Ｆ２方向とは反対方向の移動量、すなわちナット部材１４０がネジ軸部材１４８とのネジの作用によって矢印Ｆ２方向とは反対方向に移動する移動量より大きい移動量で矢印Ｆ２方向とは反対方向（矢印Ｆ４方向）すなわちフォークシャフト１０２の第３軸線Ｃ３方向に移動させられる。すなわち、電動モータ８４が回転駆動しナット部材１４０を介してカム係合部材１３６が後輪側出力軸４４の第１軸線Ｃ１回りに回動させられると、ドラムカム１４２に形成されたカム溝１４２ａにカム係合部材１３６が係合することによってドラムカム１４２がフォークシャフト１０２の第３軸線Ｃ３方向に移動させられる。つまり、電動モータ８４が回転駆動しナット部材１４０を介してカム係合部材１３６が後輪側出力軸４４の第１軸線Ｃ１回りに回動させられると、カム係合部材１３６に対してドラムカム１４２がフォークシャフト１０２の第３軸線Ｃ３方向に相対移動させられる。なお、図１０の（ｂ）および（ｃ）に示されている１点鎖線の円は、図１０の（ａ）のカム係合部材１３６の位置を示すものである。
【００８０】
ドラムカム１４２が連結されたフォークシャフト１０２の第３軸線Ｃ３方向の移動をハイロー切替機構４８に伝達する第２伝達機構８８ｅには、図７に示すように、フォークシャフト１０２と、フォーク１０４と、フォークシャフト１０２にドラムカム１４２の第３軸線Ｃ３方向の移動をバネ部材１６２を介して伝達する待ち機構１４４とが備えられている。このため、第２伝達機構８８ｅでは、例えば図１０の（ａ）に示す状態から、ドラムカム１４２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に噛み合う位置へ移動させられる。また、例えば図１０の（ｃ）に示す状態から、ドラムカム１４２が矢印Ｆ２方向とは反対方向（矢印Ｆ４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に噛み合う位置へ移動させられる。なお、図１０において、図１０の（ａ）はフォークシャフト１０２がハイギヤ位置である時におけるドラムカム１４２の位置を示す図であり、図１０の（ｃ）はフォークシャフト１０２がローギヤ位置である時におけるドラムカム１４２の位置を示す図であり、図１０の（ｂ）はフォークシャフト１０２がハイギヤ位置からローギヤ位置への切替中におけるドラムカム１４２の位置を示す図である。また、例えば図１０の（ａ）に示す状態から、第１カム溝部１４２ｃに係合したカム係合部材１３６が電動モータ８４によって矢印Ｆ１方向とは反対方向すなわち矢印Ｆ３方向へ回動させられると、ドラムカム１４２はフォークシャフト１０２の第３軸線Ｃ３方向へ移動せずフォークシャフト１０２がハイギヤ位置のままで、前輪駆動用クラッチ５０のピストン８２が摩擦係合要素８０に押し付けられない位置から押し付けられる位置へ移動させられる。すなわち、第１カム溝部１４２ｃ内にカム係合部材１３６が係合した状態では、第１カム溝部１４２ｃによって、ナット部材１４０に連結されたカム係合部材１３６の第１軸線Ｃ１回り矢印Ｆ１方向とは反対方向の回動に拘わらず、ドラムカム１４２のフォークシャフト１０２の第３軸線Ｃ３方向の移動が阻止、すなわちカム係合部材１３６とドラムカム１４２とのフォークシャフト１０２の第３軸線Ｃ３方向の相対移動が阻止される。なお、ハイロー切替機構４８では、フォークシャフト１０２がハイギヤ位置である時に高速側ギヤ段Ｈが成立し、フォークシャフト１０２がローギヤ位置である時に低速側ギヤ段Ｌが成立する。
【００８１】
上述のように、本実施例のトランスファ１３４によれば、電動モータ８４によってナット部材１４０が回転駆動させられると、ナット部材１４０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１４０の直線運動が第１伝達機構８８ｄ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１４０が回転駆動させられると、ナット部材１４０に連結されたカム係合部材１３６が回動しドラムカム１４２がフォークシャフト１０２の第３軸線Ｃ３方向に移動、すなわちナット部材１４０に連結されたカム係合部材１３６が回動しカム係合部材１３６に対してドラムカム１４２がフォークシャフト１０２の第３軸線Ｃ３方向に相対移動して、ドラムカム１４２におけるフォークシャフト１０２の移動が第２伝達機構８８ｅ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、後輪側出力軸４４に設けられたネジ機構１３８のナット部材１４０の直線運動が第１伝達機構８８ｄ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前輪駆動用クラッチ５０の伝達トルクの調節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。
【００８２】
また、本実施例のトランスファ１３４によれば、電動モータ８４は、ウォームギヤ１４６を介してネジ機構１３６のナット部材１４０に連結され、カム係合部材１３６は、ウォームギヤ１４６のウォームホイール１４６ａに連結され、ドラムカム１４２は、フォークシャフト１０２に連結されており、ドラムカム１４２は、ウォームホイール１４６ａの外周に沿って部分円筒形状に形成されている。このため、ドラムカム１４２とウォームホイール１４６ａとを隣接して配置することができるので、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る。
【００８３】
また、本実施例のトランスファ１３４によれば、ドラムカム１４２に形成されたカム溝１４２ａには、フォークシャフト１０２の第３軸線Ｃ３に対して傾斜する方向に伸びた傾斜カム溝部１４２ｂが備えられ、電動モータ８４によりナット部材１４０が後輪側出力軸４４の第１軸線Ｃ１まわりに回動されると、傾斜カム溝部１４２ｂによって、ナット部材１４０の後輪側出力軸４４の第１軸線Ｃ１方向の移動量より大きい移動量でドラムカム１４２がフォークシャフト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１３８におけるナット部材１４０の後輪側出力軸４４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。
【００８４】
また、本実施例のトランスファ１３４によれば、第２伝達機構８８ｅは、ドラムカム１４２におけるフォークシャフト１０２の第３軸線Ｃ３方向の移動をバネ部材１６２を介してフォークシャフト１０２に伝達する待ち機構１４４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の切替に伴う衝撃が待ち機構１４４のバネ部材１６２によって吸収される。
【００８５】
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、前述の実施例２と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【実施例３】
【００８６】
図１１から図１７は、本発明の他の実施例のトランスファ１７８を説明する図である。本実施例のトランスファ１７８は、実施例２のトランスファ１３４に比較して、カム係合部材１８０およびドラムカム１８２の形状が異なる点と、フォークシャフト１０２がローギヤ位置の時にロックスリーブ７０の外周歯７０ａがロック歯６８に噛み合わない点とで相違しており、その他は実施例２のトランスファ１３４と略同じである。
【００８７】
カム係合部材１８０は、図１１に示すように、ウォームギヤ１４６における環状のウォームホイール１４６ａに連結（締結）されており、ウォーム１４６ｂを介して電動モータ８４によってウォームホイール１４６ｂが後輪側出力軸４４の第１軸線Ｃ１まわりに回動すると、カム係合部材１８０がナット部材１４０と共に後輪側出力軸４４の第１軸線Ｃ１まわりに回動するようになっている。
【００８８】
ドラムカム１８２は、待ち機構１４４の把持部材１６６に一体に連結されており、ドラムカム１８２と把持部材１６６との間には、図示しないが例えば図８で示した一対の補強部材１７６と同様な一対の補強部材が連結されている。また、ドラムカム１８２は、ウォームホイール１４６ａの外周に沿って部分円筒形状に形成されており、ドラムカム１８２の内周に形成されたカム溝１８２ａにカム係合部材１８０が係合するように、すなわちカム溝１８２ａ内にカム係合部材１８０が配置されるように、ドラムカム１８２がウォームホイール１４６ａに隣接して配置されている。
【００８９】
図１２および図１４に示すように、ドラムカム１８２の内周に形成されたカム溝１８２ａは、フォークシャフト１０２の第３軸線Ｃ３に対して傾斜する方向に伸びた第１傾斜カム溝部（傾斜カム溝部）１８２ｂと、第１傾斜カム溝部１８２ｂの後輪１６側の端部に形成され、フォークシャフト１０２の第３軸線Ｃ３に対して直交する方向に伸びる切替カム溝部としての第１切替カム溝部１８２ｃと、第１傾斜カム溝部１８２ｂの後輪１６側とは反対側の端部に形成され、フォークシャフト１０２の第３軸線Ｃ３に対して直交する方向に伸びる切替カム溝部としての第２切替カム溝部１８２ｄと、フォークシャフト１０２の第３軸線Ｃ３に対して傾斜する方向に伸びた第２傾斜カム溝部（傾斜カム溝部）１８２ｅと、第１傾斜カム溝部１８２ｂの後輪１６側とは反対側の端部と第２傾斜カム溝部１８２ｅの後輪１６側とは反対側の端部とを接続する第１接続溝部１８２ｆと、第１傾斜カム溝部１８２ｂの後輪１６側の端部と第２傾斜カム溝部１８２ｅの後輪１６側の端部とを接続する第２接続溝部１８２ｇとを有している。なお、第１傾斜カム溝部１８２ｂと第２傾斜カム溝部１８２ｅとは、互いに対向するように配置されている。また、図１２は、フォークシャフト１０２がハイギヤ位置である時におけるドラムカム１８２の位置を示す図であり、図１４は、フォークシャフト１０２がローギヤ位置である時におけるドラムカム１８２の位置を示す図である。
【００９０】
図１２に示すように、第１切替カム溝部１８２ｃは、第１切替カム溝部１８２ｃにカム係合部材１８０が係合した状態において、電動モータ８４によってナット部材１４０すなわちカム係合部材１８０が後輪側出力軸４４の第１軸線Ｃ１まわりに回動しても、第１切替カム溝部１８２ｃが第３軸線Ｃ３に対して直交する方向に伸びているので、ドラムカム１８２がフォークシャフト１０２の第３軸線Ｃ３方向へ移動しない。すなわち、第１切替カム溝部１８２ｃにカム係合部材１８０が係合した状態では、ナット部材１４０の後輪側出力軸４４の第１軸線Ｃ１まわりの回動に拘わらずカム係合部材１８０とドラムカム１８２とのフォークシャフト１０２の第３軸線Ｃ３方向の相対移動が阻止される。このため、第１切替カム溝部１８２ｃにカム係合部材１８０が係合した状態から、カム係合部材１８０が電動モータ８４によって第１軸線Ｃ１まわり矢印Ｆ３方向へ回動させられると、フォークシャフト１０２がハイギヤ位置のままで、前輪駆動用クラッチ５０のピストン８２が摩擦係合要素８０に押し付けられない位置から押し付けられる位置へ移動させられる。なお、図１２では、第１切替カム溝部１８２ｃに係合したカム係合部材１８０が電動モータ８４によって矢印Ｆ３方向へ回動させられる範囲において、フォークシャフト１０２がハイギヤ位置で前輪駆動用クラッチ５０のピストン８２が摩擦係合要素８０に押し付けられない、すなわちフォークシャフト１０２がハイギヤ位置で前輪駆動用クラッチ５０が解放するカム係合部材１８０の回動範囲を第１範囲Ｈ２と示している。また、図１２では、第１切替カム溝部１８２ｃに係合したカム係合部材１８０が電動モータ８４によって矢印Ｆ３方向へ回動させられる範囲において、フォークシャフト１０２がハイギヤ位置で前輪駆動用クラッチ５０のピストン８２が摩擦係合要素８０に押し付けられる、すなわちフォークシャフト１０２がハイギヤ位置で前輪駆動用クラッチ５０が係合するカム係合部材１８０の回動範囲を第２範囲Ｈ４と示している。
【００９１】
図１３は、フォークシャフト１０２がハイギヤ位置からローギヤ位置へ切り替える際のカム係合部材１８０に対するドラムカム１８２の位置を説明する図である。図１３の（ａ）に示すように、第１傾斜カム溝部１８２ｂの後輪１６側の端部内にカム係合部材１８０が係合した状態から、電動モータ８４によってナット部材１４０が第１軸線Ｃ１回り矢印Ｆ１方向に回動されると共にカム係合部材１８０が第１軸線Ｃ１回り矢印Ｆ１方向に回動させられると、第１傾斜カム溝部１８２ｂに沿ってドラムカム１８２が、ナット部材１４０の矢印Ｆ２方向の移動量、すなわちナット部材１４０がネジ軸部材１４８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で矢印Ｆ２方向すなわちフォークシャフト１０２の第３軸線Ｃ３方向に移動させられる。なお、図１３の（ａ）はフォークシャフト１０２がハイギヤ位置である時におけるドラムカム１８２の位置を示す図であり、図１３の（ｃ）はフォークシャフト１０２がローギヤ位置である時におけるドラムカム１８２の位置を示す図であり、図１３の（ｂ）はフォークシャフト１０２がハイギヤ位置からローギヤ位置への切替中におけるドラムカム１８２の位置を示す図である。また、図１３の（ｂ）および（ｃ）に示されている１点鎖線の円は、図１３の（ａ）のカム係合部材１８０の位置を示すものである。
【００９２】
カム係合部材１８０に対するドラムカム１８２の位置が図１３の（ｃ）と同じ図１４に示すように、第２切替カム溝部１８２ｄは、第２切替カム溝部１８２ｄの第１傾斜カム溝部１８２ｂ側の端部にカム係合部材１８０が係合した状態において、電動モータ８４によってナット部材１４０すなわちカム係合部材１８０が後輪側出力軸４４の第１軸線Ｃ１まわり矢印Ｆ３方向に回動しても、第２切替カム溝部１８２ｄが第３軸線Ｃ３に対して直交する方向に伸びているので、ドラムカム１８２がフォークシャフト１０２の第３軸線Ｃ３方向へ移動しない。すなわち、第２切替カム溝部１８２ｄにカム係合部材１８０が係合した状態では、ナット部材１４０の後輪側出力軸４４の第１軸線Ｃ１まわりの回動に拘わらずカム係合部材１８０とドラムカム１８２とのフォークシャフト１０２の第３軸線Ｃ３方向の相対移動が阻止される。このため、第２切替カム溝部１８２ｄの第１傾斜カム溝部１８２ｂ側の端部にカム係合部材１８０が係合した状態から、カム係合部材１８０が電動モータ８４によって第１軸線Ｃ１まわり矢印Ｆ３方向へ回動させられると、フォークシャフト１０２がローギヤ位置のままで、前輪駆動用クラッチ５０のピストン８２が摩擦係合要素８０に押し付けられない位置から押し付けられる位置へ移動させられる。なお、図１４では、第２切替カム溝部１８２ｄに係合したカム係合部材１８０が電動モータ８４によって矢印Ｆ３方向へ回動させられる範囲において、フォークシャフト１０２がローギヤ位置で前輪駆動用クラッチ５０のピストン８２が摩擦係合要素８０に押し付けられない、すなわちフォークシャフト１０２がローギヤ位置で前輪駆動用クラッチ５０が解放するカム係合部材１８０の回動範囲を第１範囲Ｌ２と示している。また、図１４では、第２切替カム溝部１８２ｄに係合したカム係合部材１８０が電動モータ８４によって矢印Ｆ３方向へ回動させられる範囲において、フォークシャフト１０２がローギヤ位置で前輪駆動用クラッチ５０のピストン８２が摩擦係合要素８０に押し付けられる、すなわちフォークシャフト１０２がローギヤ位置で前輪駆動用クラッチ５０が係合するカム係合部材１８０の回動範囲を第２範囲Ｌ４と示している。
【００９３】
カム係合部材１８０に対するドラムカム１８２の位置が図１３の（ｃ）および図１４と同じ図１５の（ａ）に示すように、第２切替カム溝部１８２ｄの第１傾斜カム溝部１８２ｂ側の端部、すなわち第１傾斜カム溝部１８２ｂの後輪１６側とは反対側の端部にカム係合部材１８０が係合した状態から、電動モータ８４によってナット部材１４０が第１軸線Ｃ１回り矢印Ｆ１方向に回動されると共にカム係合部材１８０が第１軸線Ｃ１回り矢印Ｆ１方向に回動させられると、第１接続溝部１８２ｆに沿ってドラムカム１４２が、図１５の（ｂ）に示すように矢印Ｆ２方向に移動させられる。なお、図１５の（ａ）は、フォークシャフト１０２がローギヤ位置である時におけるドラムカム１８２の位置を示す図であり、図１５の（ｂ）は、フォークシャフト１０２がローギヤ位置からさらに矢印Ｆ２方向へドラムカム１８２が移動した位置を示す図である。図１５の（ｂ）に示すように、フォークシャフト１０２がローギヤ位置からさらに矢印Ｆ２方向へドラムカム１８２が移動すると、すなわちフォークシャフト１０２に設けられたストッパ１７４（図１１参照）がトランスファケース４０の支持部４０ａに当接した状態からさらにドラムカム１８２が矢印Ｆ２方向へ移動すると、待ち機構１４４のバネ部材１６２が圧縮されるので、ドラムカム１８２にはバネ部材１６２の弾性復帰力によって矢印Ｆ２方向とは反対方向の付勢力Ｆａが付与される。このため、図１５の（ｂ）に示すようにカム係合部材１８０が第１接続溝部１８２ｆに係合した状態から、電動モータ８４によってカム係合部材１８０が第１軸線Ｃ１まわり矢印Ｆ１方向へ回動させられると、上記付勢力Ｆａによってドラムカム１８２が矢印Ｆ２方向とは反対方向に移動して、図１５の（ｃ）に示すようにカム係合部材１８０が第２傾斜カム溝部１８２ｅの後輪１６側とは反対側の端部に係合する。なお、図１５の（ｂ）および（ｃ）に示されている１点鎖線の円は、図１５の（ａ）のカム係合部材１８０の位置を示すものである。
【００９４】
図１６は、フォークシャフト１０２がローギヤ位置からハイギヤ位置へ切り替える際のカム係合部材１８０に対するドラムカム１８２の位置を説明する図である。カム係合部材１８０に対するドラムカム１８２の位置が図１５の（ｃ）と同じ図１６の（ａ）に示すように、第２傾斜カム溝部１８２ｅの後輪１６側とは反対側の端部内にカム係合部材１８０が係合した状態から、電動モータ８４によってナット部材１４０が第１軸線Ｃ１回り矢印Ｆ３方向に回動されると共にカム係合部材１８０が第１軸線Ｃ１回り矢印Ｆ３方向に回動させられると、第２傾斜カム溝部１８２ｅに沿ってドラムカム１８２が、ナット部材１４０の矢印Ｆ２方向とは反対方向（矢印Ｆ４方向）の移動量、すなわちナット部材１４０がネジ軸部材１４８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で矢印Ｆ４方向に移動させられる。なお、図１６の（ａ）はフォークシャフト１０２がローギヤ位置である時におけるドラムカム１８２の位置を示す図であり、図１６の（ｃ）はフォークシャフト１０２がハイギヤ位置である時におけるドラムカム１８２の位置を示す図であり、図１６の（ｂ）はフォークシャフト１０２がローギヤ位置からハイギヤ位置への切替中におけるドラムカム１８２の位置を示す図である。また、図１６の（ｂ）および（ｃ）に示されている１点鎖線の円は、図１６の（ａ）のカム係合部材１８０の位置を示すものである。
【００９５】
カム係合部材１８０に対するドラムカム１８２の位置が図１６の（ｃ）と同じ図１７の（ａ）に示すように、第２傾斜カム溝部１８２ｅの後輪１６側の端部にカム係合部材１８０が係合した状態から、電動モータ８４によってナット部材１４０が第１軸線Ｃ１回り矢印Ｆ３方向に回動されると共にカム係合部材１８０が第１軸線Ｃ１回り矢印Ｆ３方向に回動させられると、第２接続溝部１８２ｇに沿ってドラムカム１８２が、図１７の（ｂ）に示すように矢印Ｆ４方向に移動させられる。なお、図１７の（ａ）は、フォークシャフト１０２がハイギヤ位置である時におけるドラムカム１８２の位置を示す図であり、図１７の（ｂ）は、フォークシャフト１０２がハイギヤ位置からさらに矢印Ｆ４方向へドラムカム１８２が移動した位置を示す図である。図１７の（ｂ）に示すようにフォークシャフト１０２がハイギヤ位置からさらに矢印Ｆ４方向へドラムカム１８２が移動すると、すなわちフォークシャフト１０２の矢印Ｆ４方向への移動が許容されない状態からさらにドラムカム１８２が矢印Ｆ４方向へ移動すると、待ち機構１４４のバネ部材１６２が圧縮されるので、図１７の（ｂ）に示すようにドラムカム１８２にはバネ部材１６２の弾性復帰力によって矢印Ｆ４方向とは反対方向の付勢力Ｆｂが付与される。このため、図１７の（ｂ）に示すようにカム係合部材１８０が第２接続溝部１８２ｇに係合した状態から、電動モータ８４によってカム係合部材１８０が矢印Ｆ３方向へ回動させられると、上記付勢力Ｆｂによってドラムカム１８２が矢印Ｆ４方向とは反対方向に移動して、図１７の（ｃ）に示すようにカム係合部材１８０が第１切替カム溝部１８２ｃに係合する。また、図１７の（ｂ）および（ｃ）に示されている１点鎖線の円は、図１７の（ａ）のカム係合部材１８０の位置を示すものである。
【００９６】
以上のように構成されたトランスファ１７８では、電動モータ８４によってカム係合部材１８０が第１軸線Ｃ１回りに回動させられると、ドラムカム１８２に形成されたカム溝１８２ａによって、フォークシャフト１０２がハイギヤ位置からローギヤ位置へまたはローギヤ位置からハイギヤ位置へ移動させられ、さらにフォークシャフト１０２がハイギヤ位置またはローギヤ位置のままで前輪駆動用クラッチ５０の伝達トルクを調節することができる。
【００９７】
上述のように、本実施例のトランスファ１７８によれば、ドラムカム１８２に形成されたカム溝１８２ａには、フォークシャフト１０２の第３軸線Ｃ３に対して傾斜する方向に伸び、カム係合部材１８０と係合する第１傾斜カム溝部１８２ｂと、フォークシャフト１０２の第３軸線Ｃ３に対して直交する方向に伸びた第２切替カム溝部１８２ｄとが備えられ、第２切替カム溝部１８２ｄによって、ナット部材１４０の後輪側出力軸４４の第１軸線Ｃ１まわりの矢印Ｆ３方向の回動に拘わらずカム係合部材１８０とドラムカム１８２とのフォークシャフト１０２の第３軸線Ｃ３方向の相対移動が阻止される。このため、ドラムカム１８２に形成されたカム溝１８２ａの第１傾斜カム溝部１８２ｂにカム係合部材１８０が係合した状態で、ナット部材１４０が後輪側出力軸４４の第１軸線Ｃ１まわりに矢印Ｆ１方向に回動させられると、ドラムカム１８２がカム係合部材１８０に対してフォークシャフト１０２の第３軸線Ｃ３方向に相対移動して、例えばハイロー切替機構４８が低速側ギヤ段Ｌに切り替えられる。さらに、ハイロー切替機構４８が低速側ギヤ段Ｌに切り替えられた状態で、カム係合部材１８０がカム溝１８２ａの第２切替カム溝部１８２ｄに係合すると、ナット部材１４０の後輪側出力軸４４の第１軸線Ｃ１まわりの矢印Ｆ３方向の回動に拘わらずカム係合部材１８０とドラムカム１８２とのフォークシャフト１０２の第３軸線Ｃ３方向の相対移動が阻止されるので、ハイロー切替機構４８が低速側ギヤ段Ｌに切り替えられたままの状態で、ナット部材１４０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１４０の直線運動が第１伝達機構８８ｄを介して前輪駆動用クラッチ５０に伝達される。これによって、ハイロー切替機構４８を低速側ギヤ段Ｌに切り替えた状態で、前輪駆動用クラッチ５０によってドライブギヤ４６へ伝達する伝達トルクを調整することができる。
【００９８】
また、本実施例のトランスファ１７８によれば、第１傾斜カム溝部１８２ｂの後輪１６側の端部に第１切替カム溝部１８２ｃが備えられ、第１傾斜カム溝部１８２ｂの後輪１６側とは反対側の端部に第２切替カム溝部１８２ｄが備えられている。このため、ナット部材１４０が後輪側出力軸４４の第１軸線Ｃ１まわりに回動させられることによってカム係合部材１８０が第１切替カム溝部１８２ｃまたは第２切替カム溝部１８２ｄに係合すると、ハイロー切替機構４８を高速側ギヤ段Ｈまたは低速側ギヤ段Ｌに切り替えることができる。さらに、カム係合部材１８０が第１切替カム溝部１８２ｃまたは第２切替カム溝部１８２ｄに係合した状態で、ナット部材１４０が後輪側出力軸４４の第１軸線Ｃ１まわりに回動しても、ナット部材１４０が後輪側出力軸４４の第１軸線Ｃ１まわりの回動に拘わらずドラムカム１８２のフォークシャフト１０２の第３軸線Ｃ３方向の移動が阻止されるので、ハイロー切替機構４８を高速側ギヤ段Ｈまたは低速側ギヤ段Ｌに切り替えたままの状態としながら、前輪駆動用クラッチ５０によってドライブギヤ４６へ伝達する伝達トルクを調節することができる。
【実施例４】
【００９９】
図１８は、本発明の他の実施例のトランスファ１８４を説明する図である。本実施例のトランスファ１８４は、実施例１のトランスファ２２に比較して、ネジ軸部材（一方のネジ部材）１８６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１８８が後輪側出力軸４４の第１軸線Ｃ１方向に移動させられるようにネジ機構１９０の構造を変更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。
【０１００】
図１８に示すように、クラッチハブ７６には、ネジ軸部材１８６の前輪１４側の端部に接近する方向に突出した突部７６ａが形成されており、その突部７６ａとネジ軸部材１８６の前輪側の端部との間には、第１スラストベアリング１９２が配置されている。また、トランスファケース４０には、ネジ軸部材１８６の後輪１６側の端部に接近する方向に突出した突部４０ｂが形成されており、その突部４０ｂとネジ軸部材１８６の後輪１６側の端部との間には、第２スラストベアリング１９４が配置されている。なお、ネジ軸部材１８６は、ニードルベアリング９７によって相対回転可能に後輪側出力軸４４に支持されている。すなわち、クラッチハブ７６の突部７６ａおよびトランスファケース４０の突部４０ｂによってネジ軸部材１８６は後輪側出力軸４４の第１軸線Ｃ１方向に移動不能に、且つニードルベアリング９７によって後輪側出力軸４４の第１軸線Ｃ１まわりに回転可能に後輪側出力軸４４に支持されている。なお、ネジ軸部材１８６には、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と噛み合うウォームホイール１８６ａが形成されており、ネジ軸部材１８６には、ドラムカム１００が連結されている。
【０１０１】
また、図１８に示すように、トランスファケース４０には、内周スプライン歯４０ｃが形成され、ナット部材１８８には、その内周スプライン歯４０ｃとスプライン嵌合する外周スプライン歯１８８ａが形成されている。なお、ナット部材１８８は、複数のボール１９６を介してネジ軸部材１８６と螺合しており、ネジ機構１９０は、ナット部材１８８とネジ軸部材１８６とが複数のボール１９６を介して作動するボールネジである。すなわち、トランスファケース４０の内周スプライン歯４０ｃによって、ナット部材１８８は、後輪側出力軸４４の第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後輪側出力軸４４に支持されている。
【０１０２】
これによって、電動モータ８４によってネジ軸部材１８６が回転駆動させられると、ナット部材１８８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１８８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１８６が回転駆動させられると、ネジ軸部材１８６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の直線運動が第２伝達機構８８ｂを介してハイロー切替機構４８に伝達される。
【０１０３】
上述のように、本実施例のトランスファ１８４によれば、ナット部材１８８は、後輪側出力軸４４の第１軸線Ｃ１まわりに回転不能に後輪側出力軸４４に支持され、ネジ軸部材１８６は後輪側出力軸４４の第１軸線Ｃ１方向に移動不能に、かつ後輪側出力軸４４の第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。このように、電動モータ８４によってネジ軸部材１８６が回転駆動させられると、ナット部材１８８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１８８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１８６が回転駆動させられると、そのネジ軸部材１８６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の直線運動が第２伝達機構８８ｅを介してハイロー切替機構４８に伝達される。
【０１０４】
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。
【０１０５】
例えば、前述の実施例において、トランスファ２２、１３４、１７８、１８４には、ドライブギヤ４６への伝達トルクを調節する前輪駆動用クラッチ５０が備えられていたが、前輪駆動用クラッチ５０に替えて、後輪側出力軸４４の動力の一部をドライブギヤ４６に伝達或いは遮断するクラッチすなわちドグクラッチ（噛合クラッチ）が設けられても良い。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
また、前述の実施例では、トランスファ２２、１３４、１７８、１８４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、１３４、１７８、１８４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、トランスファ２２は、ギヤ位置保持機構１２０やローギヤ位置検出スイッチ１３０を備えなくても良い。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。例えば、上述の実施例１において、実施例３で示したように、フォークシャフト１０２がローギヤ位置の時にロックスリーブ７０の外周歯７０ａがロック歯６８に噛み合わないようにすると共にドラムカム１００のカム溝１００ｃをドラムカム１８２のごとき形状のカム溝１８２ａとすることもできる。
【符号の説明】
【０１１１】
２２、１３４、１７８、１８４：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（アクチュエータ）
９４、１４８：ネジ軸部材
９２、１４０：ナット部材（一方のネジ部材）
８６、１３８、１９０：ネジ機構
８８ａ、８８ｄ：第１伝達機構（第１の伝達機構）
８８ｂ、８８ｅ：第２伝達機構（第２の伝達機構）
９６、１５２：ボール
１００、１４２、１８２：ドラムカム
１００ｃ、１４２ａ、１８２ａ：カム溝
１００ｄ、１４２ｂ：傾斜カム溝部
１００ｅ、１４２ｃ：第１カム溝部（切替カム溝部）
１０２：フォークシャフト（第２軸）
１０３、１３６、１８０：カム係合部材
１０６：待ち機構
１１２：バネ部材
１４６：ウォームギヤ
１４６ａ：ウォームホイール
１８２ｂ：第１傾斜カム溝部（傾斜カム溝部）
１８２ｃ：第１切替カム溝部（切替カム溝部）
１８２ｄ：第２切替カム溝部（切替カム溝部）
１８２ｅ：第２傾斜カム溝部（傾斜カム溝部）
１８６：ネジ軸部材（一方のネジ部材）
１８８：ナット部材
Ｃ１：第１軸線（軸心）
Ｃ３：第３軸線（軸心）
Ｄ：移動量
Ｈ：高速側ギヤ段
Ｌ：低速側ギヤ段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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