JP6233362B2 - ４輪駆動車両用トランスファ - Google Patents

Description

本発明は、２輪駆動状態と４輪駆動状態とが選択的に切り替えられる４輪駆動車両のトランスファにおいて、前記４輪駆動状態に切り替えられる切替機構等が故障した場合におけるフェールセーフに関するものである。

例えば、入力軸の回転を変速して出力軸へ伝達するハイロー切替機構と、出力軸と出力部材とを一体的に連結する４ＷＤロック機構と、出力軸から出力部材へ伝達する伝達トルクを調整する単板式又は多板式の摩擦クラッチとを備える４輪駆動車両用トランスファが良く知られている。非特許文献１に記載されたトランスファがそれである。非特許文献１に記載されたトランスファでは、ハイロー切替機構の切替作動と、４ＷＤロック機構の切替作動と、摩擦クラッチのトルク調整とを一つのモータ（アクチュエータ）で行っている。

2012 QX Electronic Service Manual（発行者：Nissan、発行日：2011 July、該当ページ：DLN13〜16）

ところで、上記のような４輪駆動車両用トランスファでは、４輪駆動状態に切り替える４ＷＤロック機構、或いは摩擦クラッチ等によって４輪駆動状態に選択的に切り替えられるが、その４ＷＤロック機構やモータ等が故障すると４輪駆動状態に切り替えられなくなり、悪路等で走行困難となる可能性があった。これに対して、上記４ＷＤロック機構やモータが故障した場合でも４輪駆動状態に切り替えられるように、上記モータや４ＷＤロック機構とは独立して別の４ＷＤロック機構を設けることが考えられるが、ただ単に４ＷＤロック機構を２重化して上記別の４ＷＤロック機構を設けた場合には、後述するように、その別の４ＷＤロック機構の作動を切り替えられる別のモータ（アクチュエータ）を設ける必要があるので４輪駆動車両用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、４ＷＤロック機構やアクチュエータが故障した場合でも４輪駆動状態に切り替えられ、４輪駆動車両用トランスファの大きさを４ＷＤロック機構をただ単に２重化させたものに比べて好適に小さくさせる４輪駆動車両用トランスファを提供することにある。

第１の発明の要旨とするところは、（a）相互に同心でそれぞれ回転可能にケースに支持される入力軸および第１の左右の駆動輪へ動力を出力する出力軸と、前記出力軸に相対回転可能に同心に支持され第２の左右の駆動輪へ動力を出力する出力部材と、前記出力軸の動力の一部を前記出力部材に伝達する摩擦クラッチと、アクチュエータの出力により前記摩擦クラッチに係合力を与える押圧機構と、前記出力軸に対してその第１軸線方向の移動可能且つ相対回転不能に配設され、その第１軸線方向の移動で前記出力部材に選択的に連結させられるロックスリーブと、前記アクチュエータの出力により前記ロックスリーブを前記出力部材側へ駆動する第１ロックスリーブ駆動機構とを備える４輪駆動車両用トランスファであって、（b）前記ロックスリーブの外周面には、前記出力部材側に向かうに従って、前記ロックスリーブの回転方向の溝幅が減少する傾斜カム面を有するカム溝が形成され、（c）前記第１軸線に直角な第２軸線方向に移動可能に設けられ、前記カム溝に係合することにより前記ロックスリーブの回転に伴って前記ロックスリーブを前記出力部材側へ移動させる押しピンを有し、前記アクチュエータと前記第１ロックスリーブ駆動機構とは独立に前記ロックスリーブを移動させる第２ロックスリーブ駆動機構を、更に含むことにある。

また、第２の発明は、第１の発明において、（a）前記アクチュエータは電動モータであり、（b）前記押圧機構は、前記電動モータの回転運動を直線運動に変換するボールネジと、前記ボールネジの直線運動力を前記摩擦クラッチに伝達するピストンとを、含み、（c）前記第１ロックスリーブ駆動機構は、前記ボールネジと、前記ボールネジの直線運動力を前記ロックスリーブに伝達するフォークシャフトおよびフォークとを備えることにある。

また、第３の発明は、第１の発明又は第２の発明において、前記第２ロックスリーブ駆動機構は、前記押しピンを前記ロックスリーブに接近させる方向または前記ロックスリーブに接近させる方向とは反対方向に付勢するバネと、前記押しピンの移動を選択的に制御する第２アクチュエータとを含むことにある。

また、第４の発明は、第１の発明又は第２の発明において、前記第２ロックスリーブ駆動機構は、前記押しピンを前記ロックスリーブに接近させる方向とは反対方向に付勢するバネを含み、前記押しピンは前記ケースの外側より手動で操作可能に設けられていることにある。

また、第５の発明は、第１の発明から第４の発明のいずれか１において、前記カム溝に形成された傾斜カム面は、前記ロックスリーブの半径方向で外周ほど前記カム溝の前記ロックスリーブの回転方向の溝幅が大きくなるように傾斜していることにある。

また、第６の発明は、第１の発明から第５の発明のいずれか１において、前記ロックスリーブは、前記第１ロックスリーブ駆動機構から第１バネを介して前記出力部材側へ向かうロック方向推力が作用され、第２バネで前記出力部材から離れる側へ向かうロック解除方向推力が作用されていることにある。

また、第７の発明は、第１の発明から第６の発明のいずれか１において、前記４輪駆動車両用トランスファは、前記入力軸の回転を変速して前記出力軸へ伝達するハイロー切替機構を更に備え、前記第１ロックスリーブ駆動機構は、前記ハイロー切替機構の駆動と連動して、前記ロックスリーブを駆動することにある。

前記第１の発明によれば、前記ロックスリーブの外周面には、前記第１軸線方向で前記出力部材側に向かうに従って、前記ロックスリーブの回転方向の溝幅が減少する傾斜カム面を有するカム溝が形成され、前記第１軸線に直角な第２軸線方向に移動可能に設けられ、前記カム溝に係合することにより前記ロックスリーブの回転に伴って前記ロックスリーブを前記出力部材側へ移動させる押しピンを有し、前記アクチュエータと前記第１ロックスリーブ駆動機構とは独立に前記ロックスリーブを移動させる第２ロックスリーブ駆動機構を、更に含む。このため、前記アクチュエータと前記第１ロックスリーブ駆動機構とは独立に、前記第２ロックスリーブ駆動機構が設けられており、例えば前記アクチュエータ、前記第１ロックスリーブ駆動機構および前記摩擦クラッチ等の切替機構が故障すると、前記第２ロックスリーブ駆動機構において前記押しピンが前記ロックスリーブの外周面に形成されたカム溝に係合させられる。これによって、前記アクチュエータやそれによって駆動される４ＷＤロック機構が故障した場合でも、前記ロックスリーブの傾斜カム面に前記押しピンが当接することにより前記ロックスリーブの回転に伴って前記ロックスリーブが前記出力部材側へ移動させられるので、前記ロックスリーブを介して前記出力部材と前記出力軸とが連結されて４ＷＤロック状態すなわち４輪駆動状態に切り替えられる。また、前記第２ロックスリーブ駆動機構では、前記ロックスリーブに形成された前記カム溝に前記押しピンを当接させることによって、前記出力軸の回転トルクを前記ロックスリーブが前記出力部材側へ移動させられる推力を発生させるので、例えば前記ロックスリーブを前記第１軸線方向に移動させる推力を発生するアクチュエータを使用するロック機構を設けるに比べて前記第２ロックスリーブ駆動機構を好適に小さくすることができる。これによって、前記４輪駆動車両用トランスファの大きさを４ＷＤロック機構をただ単に２重化させたものに比べて好適に小さくさせることができる。

また、前記第２の発明によれば、前記アクチュエータは電動モータであり、前記押圧機構は、前記電動モータの回転運動を直線運動に変換するボールネジと、前記ボールネジの直線運動力を前記摩擦クラッチに伝達するピストンとを、含み、前記第１ロックスリーブ駆動機構は、前記ボールネジと、前記ボールネジの直線運動力を前記ロックスリーブに伝達するフォークシャフトおよびフォークとを備える。このため、前記ボールネジによって前記電動モータの回転運動が直線運動に変換されて、十分なピストン押圧推力を得ると同時にその直線運動によって前記フォークシャフトおよび前記フォーク等を介して前記ロックスリーブが前記出力部材側へ移動させることができる。

また、前記第３の発明によれば、前記第２ロックスリーブ駆動機構は、前記押しピンを前記ロックスリーブに接近させる方向または前記ロックスリーブに接近させる方向とは反対方向に付勢するバネと、前記押しピンの移動を選択的に制御する第２アクチュエータとを含む。このため、前記第２アクチュエータによって前記押しピンを操作することにより前記押しピンが前記ロックスリーブに形成された前記カム溝に係合させられ、前記第２アクチュエータによって前記押しピンの操作が解除されると、前記バネの付勢力によって前記押しピンが前記カム溝から離間する方向に戻される。または、前記バネの付勢力によって前記押しピンが前記ロックスリーブに形成された前記カム溝に係合させられ、前記第２アクチュエータによって前記バネの付勢力に抗して前記押しピンが前記カム溝から離間する方向に戻される。このため、前記第２アクチュエータを、前記ロックスリーブを前記第１軸線方向に移動させる推力を発生するアクチュエータに比べて好適に出力の小さいものを使用することができる。

また、前記第４の発明によれば、前記第２ロックスリーブ駆動機構は、前記押しピンを前記ロックスリーブに接近させる方向とは反対方向に付勢するバネを含み、前記押しピンは前記ケースの外側より手動で操作可能に設けられる。このため、手動で前記押しピンを操作することによって前記押しピンが前記ロックスリーブに形成された前記カム溝に係合させられ、操作が解除されると、前記バネの付勢力によって前記押しピンが前記カム溝から離間する方向に戻される。このため、前記第２ロックスリーブ駆動機構では、アクチュエータを使用する必要がなく前記第２ロックスリーブ駆動機構を好適に小さくすることができる。

また、前記第５の発明によれば、前記カム溝に形成された傾斜カム面は、前記ロックスリーブの半径方向で外周ほど前記カム溝の前記ロックスリーブの回転方向の溝幅が大きくなるように傾斜している。このため、前記第２ロックスリーブ駆動機構では、前記ロックスリーブに形成された前記カム溝の傾斜カム面に前記押しピンが当接させられて、前記出力軸の回転トルクが前記ロックスリーブを介して前記押しピンに作用するとその押しピンに前記傾斜カム面によって前記カム溝から離間する方向の力が作用する。これによって、前記押しピンに前記ロックスリーブを介して比較的大きな力が作用すると、その押しピンが前記傾斜カム面によって前記カム溝から離間する方向に移動させられるので、前記押しピンの変形が防止される。

また、前記第６の発明によれば、前記ロックスリーブは、前記第１ロックスリーブ駆動機構から第１バネを介して前記出力部材側へ向かうロック方向推力が作用され、第２バネで前記出力部材から離れる側へ向かうロック解除方向推力が作用される。このため、前記第１ロックスリーブ駆動機構では、前記ロックスリーブが前記出力部材側へ駆動されると、前記ロックスリーブと前記出力部材とが嵌合する回転同期を待って前記第１バネにより嵌合され、前記ロックスリーブの前記出力部材側への駆動が解除されると、前記第２バネにより前記出力部材から戻される。

また、前記第７の発明によれば、前記４輪駆動車両用トランスファは、前記入力軸の回転を変速して前記出力軸へ伝達するハイロー切替機構を更に備え、前記第１ロックスリーブ駆動機構は、前記ハイロー切替機構の駆動と連動して、前記ロックスリーブを駆動するものである。このため、前記アクチュエータの出力によって前記ハイロー切替機構の切替作動と前記摩擦クラッチのトルク調整と前記ロックスリーブの駆動とが可能となる。

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。 図２、図３、図４のトランスファに設けられた第２ロックスリーブ駆動機構を説明する断面図である。 図５のVI-VI視断面図である。 図２、図３、図４のトランスファに設けられた第２ロックスリーブ駆動機構を説明する断面図であり、その第２ロックスリーブ駆動機構に設けられた押しピンがロックスリーブのカム溝に係合させられた状態を示す図である。 図７のVIII-VIII視断面図である。 図２、図３、図４のトランスファに設けられた第２ロックスリーブ駆動機構を説明する断面図であり、その第２ロックスリーブ駆動機構に設けられた押しピンによってロックスリーブが出力部材側へ移動させられた状態を示す図である。 図９のＸ-Ｘ視断面図である。 ロックスリーブのカム溝に押しピンの先端部が係合させられた状態を示す斜視図である。 図１１を矢印XII方向から見た図である。 図１２のXIII-XIII視断面図である。 押しピンがロックスリーブのカム溝に係合するように突き出された状態からその押しピンをロックスリーブから離間する方向に移動させて押しピンが突き出される前の状態へ戻す復帰方法を説明する図である。 押しピンがロックスリーブのカム溝に係合するように突き出された状態からその押しピンをロックスリーブから離間する方向に移動させて押しピンが突き出される前の状態へ戻す復帰方法を説明する図である。 押しピンがロックスリーブのカム溝に係合するように突き出された状態からその押しピンをロックスリーブから離間する方向に移動させて押しピンが突き出される前の状態へ戻す復帰方法を説明する図である。 本発明の他の実施例のトランスファに備えられた第２ロックスリーブ駆動機構を説明する図である。 図１７の第２ロックスリーブ駆動機構に設けられた押しピンによってロックスリーブが出力部材側へ移動させられた状態を示す図である。 本発明の他の実施例のトランスファに備えられた第２ロックスリーブ駆動機構を説明する図である。 図１９のXX-XX視断面図である。 図１９の第２ロックスリーブ駆動機構に設けられた押しピンによってロックスリーブが出力部材側へ移動させられた状態を示す図である。 図２１のXXII-XXII視断面図である。

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などを備えている。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。従って、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輪駆動車両用トランスファ２２（以下、トランスファ２２という）、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）などを備えている。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。又、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又は遮断する、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及び図３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、図３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の動力の一部をドライブギヤ４６に伝達する多板の摩擦クラッチとしての前輪駆動用クラッチ（摩擦クラッチ）５０とを、共通の軸線（第１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、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２支持ベアリング７５を介して支持されている。又、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とを軸線Ｃ１に平行な共通の軸線Ｃ２回りに備え、更に、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とドライブギヤ４６と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。又、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。又、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に対して軸線Ｃ１回りの回転不能に連結されたサンギヤＳと、そのサンギヤ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。よって、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。このサンギヤＳの内周面にはハイ側ギヤ歯６４が固設されており、又、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。ハイロー切替機構４８は、ハイロースリーブ６２がハイ側ギヤ歯６４とロー側ギヤ歯６６との何れとも噛み合わないことにより動力伝達遮断状態（ニュートラル状態）になり、高速側ギヤ段Ｈと低速側ギヤ段Ｌとの間でギヤ段が切り替えられる際には、この動力伝達可能状態を経てから切り替えられる。

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に対してその軸線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、その軸線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（第１バネ）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（第２バネ）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、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のスリップ状態又係合状態では、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（アクチュエータ）８４と、電動モータ８４の回転運動を直線運動に変換するねじ機構８６と、ねじ機構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。

ねじ機構８６は、後輪側出力軸４４と同じ軸線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ねじ軸部材９２と、ねじ軸部材９２の回転に伴って軸線Ｃ１と平行な方向に移動可能にねじ軸部材９２に連結された直線運動部材としてのナット部材９４とを備えている。ねじ機構８６は、ねじ軸部材９２とナット部材９４が多数のボール９６を介して作動するボールねじである。ウォームギヤ９０は、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、軸線Ｃ１回りに配置されてねじ軸部材９２と一体的に形成されたウォームホイール１００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モータ８４の回転は、ウォームギヤ９０を介してねじ軸部材９２へ減速されて伝達される。ねじ機構８６は、ねじ軸部材９２に伝達されたモータ８４の回転を、ナット部材９４の直線運動に変換する。

伝達機構８８は、ねじ軸部材９２の軸線Ｃ１と平行な軸線Ｃ３回りに設けられて、ナット部材９４に連結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とを備えている。伝達機構８８は、ねじ機構８６におけるナット部材９４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のハイロースリーブ６２へ伝達する。ハイロースリーブ６２とロックスリーブ７０とは第１スプリング７２を介して相互に力が付与され、又、ロックスリーブ７０は第２スプリング７４を介して後輪側出力軸４４の凸部４４ａから力を付与されている。従って、伝達機構８８は、ねじ機構８６におけるナット部材９４の直線運動力を、ハイロースリーブ６２を介して４ＷＤロック機構５８のロックスリーブ７０へ伝達する。その為、第１スプリング７２及び第２スプリング７４は、伝達機構８８の一部を構成する部材として機能する。

トランスファ２２に備えられた４ＷＤロック機構５８には、モータ８４の出力によりロックスリーブ７０を軸線Ｃ１方向に駆動させる第１ロックスリーブ駆動機構１０３が設けられている。第１ロックスリーブ駆動機構１０３には、モータ８４の回転運動を直線運動に変換するねじ機構８６であるボールネジと、そのボールネジの直線運動力をロックスリーブ７０に伝達する伝達機構８８のフォークシャフト１０２およびフォーク１０４と、そのフォーク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。このように構成された第１ロックスリーブ駆動機構１０３では、電動モータ８４に出力によってねじ機構８６と伝達機構８８のフォークシャフト１０２およびフォーク１０４等とを介してハイロースリーブ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と、ロックスリーブ７０は、第１ロックスリーブ駆動機構１０３から第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に噛み合あっている状態から、電動モータ８４に出力によってねじ機構８６と伝達機構８８のフォークシャフト１０２およびフォーク１０４等とを介してハイロースリーブ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。

ねじ機構８６は、前輪駆動用クラッチ５０に対してドライブギヤ４６とは反対側に配置されている。前輪駆動用クラッチ５０のピストン８２は、ねじ機構８６のナット部材９４とは軸線Ｃ１と平行な方向の相対移動不能且つ軸線Ｃ１回りの相対回転可能に連結されている。従って、ねじ機構８６におけるナット部材９４の直線運動力は、ピストン８２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。その為、ピストン８２は、ナット部材９４に連結された、前輪駆動用クラッチ５０の摩擦係合要素８０を押し付ける押付部材であり、伝達機構８８の一部を構成する部材として機能する。このように、伝達機構８８は、ねじ機構８６におけるナット部材９４の直線運動力を、前輪駆動用クラッチ５０の摩擦係合要素８０へ伝達する。つまり、トランスファ２２には、電動モータ８４の出力により前輪駆動用クラッチ５０に係合力を与える押圧機構１０５が備えられており、その押圧機構１０５は、電動モータ８４の回転運動を直線運動に変換するねじ機構８６であるボールネジと、そのボールネジの直線運動力を前輪駆動用クラッチ５０に伝達するピストン８２とを含んでいる。

伝達機構８８は、ナット部材９４とフォークシャフト１０２とを連結する連結機構１０６を備えている。連結機構１０６は、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、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、及びスペーサ１１０の外周側に予圧状態で配置された第３スプリング１１２と、２つの鍔付円筒部材１０８ａ，１０８ｂを軸線Ｃ３と平行な方向に摺動可能に把持する把持部材１１４と、把持部材１１４とナット部材９４とを連結する連結部材１１６とを備えている。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の長さよりも長くされている。従って、鍔が共に把持部材１１４と当接した状態は、第３スプリング１１２の付勢力によって形成される。

フォークシャフト１０２は、鍔付円筒部材１０８ａ，１０８ｂの各々を軸線Ｃ３と平行な方向の離間不能とするストッパ１１８ａ，１１８ｂを、外周面に備えている。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、伝達機構８８は、ナット部材９４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。

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、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。

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、連結機構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９４の軸線Ｃ１と平行な方向の移動を許容する。

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、又、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。

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。

トランスファ２２には、図５〜図１０に示すように、電動モータ８４および第１ロックスリーブ駆動機構１０３とは独立に、ロックスリーブ７０を駆動できる第２ロックスリーブ駆動機構１３４が備えられている。第２ロックスリーブ駆動機構１３４には、ロックスリーブ７０の外周面７０ｂに形成されたカム溝７０ｃと、そのカム溝７０ｃに係合することによりロックスリーブ７０の回転に伴ってロックスリーブ７０をドライブギヤ４６側へ移動させる長手平板状の押しピン１３６と、その押しピン１３６を軸線Ｃ１に直角な軸線（第２軸線）Ｃ４方向に移動可能に収容する収容穴１３８ａを有し、トランスファケース４０に固定されたハウジング１３８と、ハウジング１３８の収容穴１３８ａ内において押しピン１３６のロックスリーブ７０側とは反対側の端部と収容穴１３８ａの底面１３８ｂとの間に圧縮された状態で配設され押しピン１３６をロックスリーブ７０に接近させる方向に付勢するスプリング（バネ）１４０と、押しピン１３６の軸線Ｃ４方向の移動を選択的に制御する一対の第１ソレノイド（第２アクチュエータ）１４２および第２ソレノイド（第２アクチュエータ）１４４とが備えられている。なお、一対の第１ソレノイド１４２および第２ソレノイド１４４は、図示されていないが、ハウジング１３８に一体的に固定されている。また、第２ロックスリーブ駆動機構１３４に備えられた、上記押しピン１３６、ハウジング１３８、スプリング１４０、一対の第１ソレノイド１４２および第２ソレノイド１４４は、ロックスリーブ７０の外周側に配設されており、上記第２ロックスリーブ駆動機構１３４の一部がトランスファ２２内におけるロックスリーブ７０の外周側に形成された空きスペースに配設されるので、第２ロックスリーブ駆動機構１３４が備えられることによるトランスファ２２の大型化が好適に抑制される。

押しピン１３６には、図５〜図１０に示すように、押しピン１３６の長手方向に伸びる一対の第１長手溝１３６ａおよび第２長手溝１３６ｂが形成されている。押しピン１３６に形成された一対の第１長手溝１３６ａおよび第２長手溝１３６ｂのうちの第１ソレノイド１４２側の第１長手溝１３６ａの第１底面１３６ｆには、図６、図８、図１０に示すように、第１ソレノイド１４２に接近する方向に突き出された第１突起１３６ｃと、第１突起１３６ｃに対してロックスリーブ７０から離間する側に配設され第１ソレノイド１４２に接近する方向に突き出された第２突起１３６ｄと、第２突起１３６ｄに対してロックスリーブ７０から離間する側に配設され第１ソレノイド１４２に接近する方向に突き出された第３突起１３６ｅと、が鋸歯状に連ねて形成されており、それぞれの第１突起１３６ｃ、第２突起１３６ｄ、第３突起１３６ｅには、軸線Ｃ４方向においてロックスリーブ７０から離間する側へ向かうに連れて第１ソレノイド１４２に接近するように傾斜した傾斜面１３６ｇがそれぞれ形成されている。なお、第１ソレノイド１４２には、後述する電子制御装置２００から供給される駆動信号によりＯＮ状態とＯＦＦ状態とが切り替えられることによって軸線Ｃ４に直交する軸線Ｃ５方向へ移動させられる軸状の第１軸部材１４２ａと、第１軸部材１４２ａの先端部に軸線Ｃ５に直交する軸心Ｃ６まわりに回転可能に支持された円板部材１４２ｂとが備えられている。第１ソレノイド１４２がＯＮ状態の時には、第１軸部材１４２ａの円板部材１４２ｂが押しピン１３６に形成された第１長手溝１３６ａの第１底面１３６ｆに当接するように軸心Ｃ５方向において押しピン１３６側へ移動させられ、第１ソレノイド１４２がＯＦＦ状態の時には、第１軸部材１４２ａの円板部材１４２ｂが第１長手溝１３６ａに形成された第１突起１３６ｃ、第２突起１３６ｄ、第３突起１３６ｅに係合しないように軸心Ｃ５方向において押しピン１３６側とは反対側へ移動させられる。

また、押しピン１３６に形成された一対の第１長手溝１３６ａおよび第２長手溝１３６ｂのうちの第２ソレノイド１４４側の第２長手溝１３６ｂの第２底面１３６ｋには、図６、図８、図１０に示すように、第２ソレノイド１４４に接近する方向に突き出された第４突起１３６ｈと、第４突起１３６ｈに対してロックスリーブ７０から離間する側に配設され第２ソレノイド１４４に接近する方向に突き出された第５突起１３６ｉと、第５突起１３６ｉに対してロックスリーブ７０から離間する側に配設され第２ソレノイド１４４に接近する方向に突き出された第６突起１３６ｊと、が鋸歯状に連ねて形成されており、それぞれの第４突起１３６ｈ、第５突起１３６ｉ、第６突起１３６ｊには、軸線Ｃ４方向においてロックスリーブ７０から離間する側へ向かうに連れて第２ソレノイド１４４に接近するように傾斜した傾斜面１３６ｌがそれぞれ形成されている。なお、第２ソレノイド１４４には、後述する電子制御装置２００から供給される駆動信号によりＯＮ状態とＯＦＦ状態とが切り替えられることによって軸線Ｃ７方向へ移動させられる軸状の第２軸部材１４４ａと、第２軸部材１４４ａの先端部に軸心Ｃ８まわりに回転可能に支持された円板部材１４４ｂとが備えられている。第２ソレノイド１４４がＯＮ状態の時には、第２軸部材１４４ａの円板部材１４４ｂが押しピン１３６に形成された第２長手溝１３６ｂの第２底面１３６ｋに当接するように軸心Ｃ７方向において押しピン１３６側へ移動させられ、第２ソレノイド１４４がＯＦＦ状態の時には、第２軸部材１４４ａの円板部材１４４ｂが第２長手溝１３６ｂに形成された第４突起１３６ｈ、第５突起１３６ｉ、第６突起１３６ｊに係合しないように軸心Ｃ７方向において押しピン１３６側とは反対側へ移動させられる。

また、第２ロックスリーブ駆動機構１３４には、図６、図８、図１０に示すように、押しピン１３６の軸線Ｃ４方向の位置を変更するピン位置変更機構１４６が備えられている。ピン位置変更機構１４６には、ハウジング１３８に固定されたハウジング１４８と、ハウジング１４８に形成された収容穴１４８ａに収容された長手状のストッパ部材１５０と、ストッパ部材１５０とハウジング１４８の収容穴１４８ａの底面１４８ｂとの間に圧縮された状態で配設されたコイル状のスプリング１５２と、スプリング１５２の付勢力によって押しピン１３６側に付勢されるストッパ部材１５０を押しピン１３６内に挿通させる止め穴１３６ｍとが備えられている。なお、押しピン１３６の止め穴１３６ｍには、軸線Ｃ４方向においてロックスリーブ７０から離間する側へ向かうに連れてハウジング１４８に接近するように傾斜した傾斜面１３６ｎと、傾斜面１３６ｎに隣接し軸線Ｃ４に対して直交する線に平行な平行面１３６ｏとが形成されている。また、ストッパ部材１５０が押しピン１３６の止め穴１３６ｍを通ると第２ソレノイド１４４の第２軸部材１４４ａの円板部材１４４ｂに当接するようになっている。また、ストッパ部材１５０には、ストッパ部材１５０の先端部１５０ａにおいて円弧形状に曲げられた曲面１５０ｂと、曲面１５０ｂに隣接し軸線Ｃ４に対して直交する線に平行な平行面１５０ｃとが形成されている。このように構成されたピン位置変更機構１４６は、図１６の（ｃ）に示すように、コイル状のスプリング１５２の付勢力によって押しピン１３６の止め穴１３６ｍにストッパ部材１５０が挿通させられると、ストッパ部材１５０の平行面１５０ｃが止め穴１３６ｍに形成された平行面１３６ｏに当接して押しピン１３６がストッパ部材１５０を介してハウジング１４８に支持されるので押しピン１３６の軸線Ｃ４方向の移動位置がロックスリーブ７０から最も離れた位置に保持される。また、第１ソレノイド１４２の第１軸部材１４２ａの円板部材１４２ｂが、図１５の（ａ）、図１６の（ａ）および図１６の（ｃ）に示すように、押しピン１３６の第１長手溝１３６ａに形成された第１突起１３６ｃ、第２突起１３６ｄ、第３突起１３６ｅのいずれか一つに当接することによって、押しピン１３６の軸線Ｃ４方向の移動位置を変更するので、第１ソレノイド１４２および押しピン１３６の第１長手溝１３６ａに形成された第１突起１３６ｃ、第２突起１３６ｄ、第３突起１３６ｅは、ピン位置変更機構１４６を構成する部材として機能する。また、第２ソレノイド１４４の第２軸部材１４４ａの円板部材１４４ｂも、図１４の（ｂ）、図１５の（ｂ）および図１６の（ｂ）に示すように、押しピン１３６の第２長手溝１３６ｂに形成された第４突起１３６ｈ、第５突起１３６ｉ、第６突起１３６ｊのいずれか一つに当接することによって、押しピン１３６の軸線Ｃ４方向の移動位置を変更するので、第２ソレノイド１４４および押しピン１３６の第２長手溝１３６ｂに形成された第４突起１３６ｈ、第５突起１３６ｉ、第６突起１３６ｊは、ピン位置変更機構１４６を構成する部材として機能する。

第２ロックスリーブ駆動機構１３４では、ピン位置変更機構１４６によって、押しピン１３６の軸線Ｃ４方向の移動位置がロックスリーブ７０から最も離れた位置に保持されている図１６の（ｃ）の状態から、第１ソレノイド１４２をＯＦＦ状態にし第２ソレノイド１４４をＯＮ状態にしてストッパ部材１５０をスプリング１５２の付勢力に抗してハウジング１４８側に移動させると、図１６の（ｂ）に示すようにストッパ部材１５０の先端部１５０ａの曲面１５０ｂが止め穴１３６ｍの傾斜面１３６ｎに当接してストッパ部材１５０がスプリング１４０の付勢力によって傾斜面１３６ｎに沿ってハウジング１４８の収容穴１４８ａ側へ移動させられる。押しピン１３６がスプリング１４０の付勢力によって図７および図８に示すように、ロックスリーブ７０に形成されたカム溝７０ｃに係合する。

図１１〜図１３は、ロックスリーブ７０のカム溝７０ｃに押しピン１３６の先端部が係合された状態を示す図である。図１１および図１２に示すように、ロックスリーブ７０の外周面７０ｂのうちのドライブギヤ４６側には外周歯７０ａが形成されており、そのドライブギヤ４６とは反対側にはカム溝７０ｃが形成されている。ロックスリーブ７０の外周面７０ｂに形成されたカム溝７０ｃには、ドライブギヤ４６側に向かうに従って、ロックスリーブ７０の回転方向の溝幅Ｗが減少するように角度α１だけ傾斜した第１傾斜カム面（傾斜カム面）７０ｄすなわち車両１０が前進走行時においてロックスリーブ７０の前進回転方向すなわち正回転方向Ｒ１へ向かうにしたがってドライブギヤ４６側すなわちロックスリーブ７０の外周歯７０ａ側へ向かうように角度α１だけ傾斜した第１傾斜カム面（傾斜カム面）７０ｄと、第１傾斜カム面７０ｄに隣接しロックスリーブ７０の前進回転方向Ｒ１へ向かうにしたがってドライブギヤ４６側とは反対側へ向かうように角度α２だけ傾斜した第２傾斜カム面７０ｅとが形成されている。また、図１３に示すように、第１傾斜カム面７０ｄおよび第２傾斜カム面７０ｅは、ロックスリーブ７０の半径方向で外周ほどカム溝７０ｃの溝幅すなわち周方向の開口幅Ｗが大きくなるように角度βだけ傾斜している。

図７および図８に示すようにロックスリーブ７０のカム溝７０ｃに押しピン１３６の先端部１３６ｐを係合させて、カム溝７０ｃの第１傾斜カム面７０ｄに押しピン１３６の先端部１３６ｐが当接させられると、図１２に示すように、第１傾斜カム面７０ｄによって後輪側出力軸４４の回転トルクＴがロックスリーブ７０をドライブギヤ４６側へ移動させる推力Ｆ１に変換させられて、その推力Ｆ１によってロックスリーブ７０がドライブギヤ４６側に移動してロックスリーブ７０の外周歯７０ａがドライブギヤ４６のロック歯６８に噛み合う。また、車両１０が後進走行時には、ロックスリーブ７０のカム溝７０ｃに押しピン１３６の先端部１３６ｐが係合させられると、そのカム溝７０ｃの第２傾斜カム面７０ｅに押しピン１３６の先端部１３６ｐが当接し、上記と同様に、後輪側出力軸４４の回転トルクＴがロックスリーブ７０をドライブギヤ４６側へ移動させる推力Ｆ１に変換させられる。なお、第１傾斜カム面７０ｄまたは第２傾斜カム面７０ｅによって回転トルクＴが推力Ｆ１に変換させられる変換式（１）は、以下のように示される。但し、角度α１および角度α２は、軸線Ｃ１と平行な直線Ｌ１と第１傾斜カム面７０ｄとの間の角度、および直線Ｌ１と第２傾斜カム面７０ｅとの間の角度であり、本実施例では角度α１および角度α２は同じ角度αである。
Ｆ１＝Ｔ／Ｒ２×（１／tanα）・・・（１）
ここで、Ｒ２は、軸線Ｃ１から第１傾斜カム面７０ｄまたは第２傾斜カム面７０ｅと押しピン１３６の先端部１３６ｐとが当接する点までの距離である。

また、ロックスリーブ７０のカム溝７０ｃに押しピン１３６の先端部１３６ｐを係合させて、そのカム溝７０ｃの第１傾斜カム面７０ｄに押しピン１３６の先端部１３６ｐが当接させられると、図１３に示すように、後輪側出力軸４４の回転トルクＴがロックスリーブ７０を介して押しピン１３６に作用し、押しピン１３６に第１傾斜カム面７０ｄの軸線Ｃ１に直交する面内の角度βによってカム溝７０ｃから離間する方向の力Ｆ２が発生する。また、車両１０が後進走行時には、ロックスリーブ７０のカム溝７０ｃに押しピン１３６の先端部１３６ｐが係合させられると、そのカム溝７０ｃの第２傾斜カム面７０ｅに押しピン１３６の先端部１３６ｐが当接し、上記と同様に、後輪側出力軸４４の回転トルクＴによって押しピン１３６にカム溝７０ｃから離間する方向の力Ｆ２が発生する。

図１４〜図１６は、押しピン１３６がロックスリーブ７０のカム溝７０ｃに係合するように突き出された状態からその押しピン１３６をスプリング１４０の付勢力に抗してロックスリーブ７０から離間する方向に移動させて押しピン１３６が突き出される前の状態へ戻す復帰方法を説明する図である。図１４の（ａ）は、押しピン１３６がロックスリーブ７０のカム溝７０ｃに係合するように突き出されて、押しピン１３６によってロックスリーブ７０の外周歯７０ａがドライブギヤ４６のロック歯６８に噛み合わされた状態を示しており、図９および図１０と同じ状態を示す。図１４の（ａ）に示すように、ロックスリーブ７０の外周歯７０ａがドライブギヤ４６のロック歯６８に噛み合わされた状態では、押しピン１３６の先端部１３６ｐが第２ロックスリーブ駆動機構１３４において最も後輪側出力軸４４に接近した位置すなわちベース位置Ｂに位置させられている。図１４の（ｂ）は、図１４の（ａ）の状態から第２ソレノイド１４４がＯＮ状態になり第２軸部材１４４ａの先端部に設けられた円板部材１４４ｂが押しピン１３６の第６突起１３６ｊの傾斜面１３６ｌに当接した状態を示す。図１４の（ｂ）に示すように、第２軸部材１４４ａの円板部材１４４ｂが押しピン１３６の第６突起１３６ｊの傾斜面１３６ｌに当接すると、傾斜面１３６ｌによって押しピン１３６の先端部１３６ｐが軸線Ｃ４方向におけるロックスリーブ７０から離間する側へ移動して、押しピン１３６の先端部１３６ｐがベース位置Ｂから第１位置Ｂ１へ上昇する。

図１５の（ａ）は、図１４の（ｂ）の状態から第１ソレノイド１４２がＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替えられると共に第２ソレノイド１４４がＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替えられて、第２軸部材１４４ａの円板部材１４４ｂが第６突起１３６ｊの傾斜面１３６ｌから離間し、第１軸部材１４２ａの円板部材１４２ｂが押しピン１３６の第３突起１３６ｅの傾斜面１３６ｇに当接した状態を示す。図１５の（ａ）に示すように、第１軸部材１４２ａの円板部材１４２ｂが押しピン１３６の第３突起１３６ｅの傾斜面１３６ｇに当接すると、傾斜面１３６ｇによって押しピン１３６の先端部１３６ｐが軸線Ｃ４方向におけるロックスリーブ７０から離間する側へ移動して、押しピン１３６の先端部１３６ｐが第１位置Ｂ１から第２位置Ｂ２へ上昇する。また、図１５の（ｂ）は、図１５の（ａ）の状態から第１ソレノイド１４２がＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替えられると共に第２ソレノイド１４４がＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替えられて、第１軸部材１４２ａの円板部材１４２ｂが第３突起１３６ｅの傾斜面１３６ｇから離間し、第２軸部材１４４ａの円板部材１４４ｂが押しピン１３６の第５突起１３６ｉの傾斜面１３６ｌに当接した状態を示す。図１５の（ｂ）に示すように、第２軸部材１４４ａの円板部材１４４ｂが押しピン１３６の第５突起１３６ｉの傾斜面１３６ｌに当接すると、傾斜面１３６ｌによって押しピン１３６の先端部１３６ｐが軸線Ｃ４方向におけるロックスリーブ７０から離間する側へ移動して、押しピン１３６の先端部１３６ｐが第２位置Ｂ２から第３位置Ｂ３へ上昇する。

また、図１６の（ａ）は、図１５の（ｂ）の状態から第１ソレノイド１４２がＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替えられると共に第２ソレノイド１４４がＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替えられて、第２軸部材１４４ａの円板部材１４４ｂが第５突起１３６ｉの傾斜面１３６ｌから離間し、第１軸部材１４２ａの円板部材１４２ｂが押しピン１３６の第２突起１３６ｄの傾斜面１３６ｇに当接した状態を示す。図１６の（ａ）に示すように、第１軸部材１４２ａの円板部材１４２ｂが押しピン１３６の第２突起１３６ｄの傾斜面１３６ｇに当接すると、傾斜面１３６ｇによって押しピン１３６の先端部１３６ｐが軸線Ｃ４方向におけるロックスリーブ７０から離間する側へ移動して、押しピン１３６の先端部１３６ｐが第３位置Ｂ３から第４位置Ｂ４へ上昇する。また、図１６の（ｂ）は、図１６の（ａ）の状態から第１ソレノイド１４２がＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替えられると共に第２ソレノイド１４４がＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替えられて、第１軸部材１４２ａの円板部材１４２ｂが第２突起１３６ｄの傾斜面１３６ｇから離間し、第２軸部材１４４ａの円板部材１４４ｂが押しピン１３６の第４突起１３６ｈの傾斜面１３６ｌに当接した状態を示す。図１６の（ｂ）に示すように、第２軸部材１４４ａの円板部材１４４ｂが押しピン１３６の第４突起１３６ｈの傾斜面１３６ｌに当接すると、傾斜面１３６ｌによって押しピン１３６の先端部１３６ｐが軸線Ｃ４方向におけるロックスリーブ７０から離間する側へ移動して、押しピン１３６の先端部１３６ｐが第４位置Ｂ４から第５位置Ｂ５へ上昇する。また、図１６の（ｃ）は、図１６の（ｂ）の状態から第１ソレノイド１４２がＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替えられると共に第２ソレノイド１４４がＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替えられて、第２軸部材１４４ａの円板部材１４４ｂが第４突起１３６ｈの傾斜面１３６ｌから離間し、第１軸部材１４２ａの円板部材１４２ｂが押しピン１３６の第１突起１３６ｃの傾斜面１３６ｇに当接した状態を示す。図１６の（ｃ）に示すように、第１軸部材１４２ａの円板部材１４２ｂが押しピン１３６の第１突起１３６ｃの傾斜面１３６ｇに当接すると、傾斜面１３６ｇによって押しピン１３６の先端部１３６ｐが軸線Ｃ４方向におけるロックスリーブ７０から離間する側へ移動して、押しピン１３６の先端部１３６ｐが第５位置Ｂ５から第６位置Ｂ６へ上昇する。また、押しピンの１３６の先端部１３６ｐが第６位置Ｂ６まで上昇すると、ピン位置変更機構１４６のストッパ部材１５０が押しピン１３６の止め穴１３６ｍを通り第２ソレノイド１４４の第２軸部材１４４ａに当接する。なお、図１６の（ｃ）は、押しピン１３６が突き出される前の状態を示す図である。

これによって、第２ロックスリーブ駆動機構１３４では、押しピン１３６がロックスリーブ７０のカム溝７０ｃに係合するように突き出されると、その後、第１ソレノイド１４２及び第２ソレノイド１４４のＯＮ、ＯＦＦ状態を切り替えてそれら第１ソレノイド１４２の第１軸部材１４２ａおよび第２ソレノイド１４４の第２軸部材１４４ａによって押しピン１３６の第１突起１３６ｃから第６突起１３６ｊに形成された傾斜面１３６ｇ、１３６ｌを順番に押すことにより押しピン１３６をロックスリーブ７０から離間する方向に移動すなわち上昇させて押しピン１３６を突き出される前の状態へ戻す。

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、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、第２ロックスリーブ駆動機構１３４に設けられたアクチュエータである一対の第１ソレノイド１４２および第２ソレノイド１４４のＯＮ状態・ＯＦＦ状態を切り替える駆動信号Ｓｓ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、モータ８４の回転量が制御されることでナット部材９４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に当接した位置からモータ８４を所定の回転量だけ駆動して非押圧側に所定のストローク分だけナット部材９４を移動させることで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。

又、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に当接した位置からモータ８４の回転量を制御して押圧側にナット部材９４を移動させることで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。

又、図２に示すように、前記Ｈ４位置からモータ８４の回転量を制御して押圧側にナット部材９４を更に移動させることで前輪駆動用クラッチ５０を係合状態とした位置が、車両１０を高速側ギヤ段Ｈにて４ＷＤ走行状態とする為の位置（Ｈ４Ｌ位置と称す）とされる。

又、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。

また、車両１０が２輪駆動状態で前進走行中において、例えば電動モータ８４が故障して前輪駆動用クラッチ５０或いは４ＷＤロック機構５８（の第１ロックスリーブ駆動機構１０３）を介して後輪側出力軸４４の動力がドライブギヤ４６に伝達できなくなり４輪駆動状態に切り替えられなくなると、第２ロックスリーブ駆動機構１３４において電子制御装置２００から供給される駆動信号Ｓｓによって第１ソレノイド１４２および第２ソレノイド１４４のＯＮ・ＯＦＦ状態が切り替えられて、図７および図８に示すように、押しピン１３６がロックスリーブ７０に形成されたカム溝７０ｃに係合する。これによって、ロックスリーブ７０のカム溝７０ｃの第１傾斜カム面７０ｄに押しピン１３６の先端部１３６ｐが当接させられて、図１２に示すように、第１傾斜カム面７０ｄによって後輪側出力軸４４の回転トルクＴがロックスリーブ７０をドライブギヤ４６側へ移動させる推力Ｆ１に変換させられ、その推力Ｆ１によってロックスリーブ７０がドライブギヤ４６側に移動してロックスリーブ７０の外周歯７０ａがドライブギヤ４６のロック歯６８に噛み合う。これにより、電動モータ８４が故障した場合でも２輪駆動状態から４輪駆動状態に切り替えられる。また、押しピン１３６の先端部１３６ｐがカム溝７０ｃの第１傾斜カム面７０ｄに当接させられている４輪駆動状態への切り替え中において、例えばロックスリーブ７０の外周歯７０ａとロック歯６８とが噛み合わずに第１傾斜カム面７０ｄから押しピン１３６に比較的大きな力が作用した場合には、その力によって押しピン１３６はスプリング１４０の付勢力に抗してロックスリーブ７０から離間する方向に第１傾斜カム面７０ｄによって押し戻される。そして再度、スプリング１４０の付勢力によって押しピン１３６がロックスリーブ７０のカム溝７０ｃに係合され、上述したように押しピン１３６によってロックスリーブ７０がドライブギヤ４６側へ移動させられて４輪駆動状態に切り替えられる。

また、４輪駆動状態から２輪駆動状態へ切り替えられる場合には、電子制御装置２００から供給される駆動信号Ｓｓによって第１ソレノイド１４２および第２ソレノイド１４４のＯＮ・ＯＦＦ状態が切り替えられて、図１４〜図１６に示すように、それら第１ソレノイド１４２の第１軸部材１４２ａおよび第２ソレノイド１４４の第２軸部材１４４ａによって押しピン１３６の第１突起１３６ｃから第６突起１３６ｊに形成された傾斜面１３６ｇ、１３６ｌが順番に押される。これによって、押しピン１３６がロックスリーブ７０から離間する方向に移動すなわち上昇させられて押しピン１３６が突き出される前の状態へ戻される。そして、第２スプリング７４の付勢力によってロックスリーブ７０がドライブギヤ４６から離間する方向に移動させられて４輪駆動状態から２輪駆動状態へ切り替えられる。

上述のように、本実施例によれば、ロックスリーブ７０の外周面７０ｂには、ロックスリーブ７０の前進回転方向Ｒ１へ向かうにしたがってドライブギヤ４６側へ向かう第１傾斜カム面７０ｄを有するカム溝７０ｃが形成され、軸線Ｃ１に直角な軸線Ｃ４方向に移動可能に設けられ、カム溝７０ｃに係合することによりロックスリーブ７０の回転に伴ってロックスリーブ７０をドライブギヤ４６側へ移動させる押しピン１３６を有し、電動モータ８４と第１ロックスリーブ駆動機構１０３とは独立にロックスリーブ７０を移動させる第２ロックスリーブ駆動機構１３４を、更に含む。このため、電動モータ８４と第１ロックスリーブ駆動機構１０３とは独立に、第２ロックスリーブ駆動機構１３４が設けられており、例えば電動モータ８４が故障すると、第２ロックスリーブ駆動機構１３４において押しピン１３６がロックスリーブ７０の外周面７０ｂに形成されたカム溝７０ｃに係合させられる。これによって、電動モータ８４やそれによって駆動される４ＷＤロック機構５８の第１ロックスリーブ駆動機構１０３が故障した場合でも、ロックスリーブ７０の第１傾斜カム面７０ｄに押しピン１３６が当接することによりロックスリーブ７０の回転に伴ってロックスリーブ７０がドライブギヤ４６側へ移動させられるので、ロックスリーブ７０を介してドライブギヤ４６と後輪側出力軸４４とが連結されて４ＷＤロック状態すなわち４輪駆動状態に切り替えられる。また、第２ロックスリーブ駆動機構１３４では、ロックスリーブ７０に形成されたカム溝７０ｃに押しピン１３６を当接させることによって、後輪側出力軸４４の回転トルクＴをロックスリーブ７０がドライブギヤ４６側へ移動させられる推力Ｆ１を発生させるので、例えばロックスリーブ７０を軸線Ｃ１方向に移動させる推力Ｆ１を発生するアクチュエータを使用するロック機構を設けるに比べて第２ロックスリーブ駆動機構１３４を好適に小さくすることができる。これによって、トランスファ２２の大きさを４ＷＤロック機構５８をただ単に２重化させたものに比べて好適に小さくさせることができる。

また、本実施例によれば、押圧機構１０５は、電動モータ８４の回転運動を直線運動に変換するボールネジであるねじ機構８６と、ねじ機構８６の直線運動力を前輪駆動用クラッチ５０に伝達するピストン８２とを、含み、第１ロックスリーブ駆動機構１０３は、ねじ機構８６と、ねじ機構８６の直線運動力をロックスリーブ７０に伝達するフォークシャフト１０２およびフォーク１０４とを備える。このため、ねじ機構８６によって電動モータ８４の回転運動が直線運動に変換されて、その直線運動によってフォークシャフト１０２およびフォーク１０４等を介してロックスリーブ７０がドライブギヤ４６側へ移動させられる。

また、本実施例によれば、第２ロックスリーブ駆動機構１３４は、押しピン１３６をロックスリーブ７０に接近させる方向に付勢するスプリング１４０と、押しピン１３６の移動を選択的に制御する一対の第１ソレノイド１４２および第２ソレノイド１４４とを含む。このため、スプリング１４０の付勢力によって押しピン１３６がロックスリーブ７０に形成されたカム溝７０ｃに係合させられ、一対の第１ソレノイド１４２および第２ソレノイド１４４によってスプリング１４０の付勢力に抗して押しピン１３６がカム溝７０ｃから離間する方向に戻される。このため、一対の第１ソレノイド１４２および第２ソレノイド１４４を、ロックスリーブ７０をドライブギヤ４６側へ移動させる推力Ｆ１を発生するアクチュエータに比べて好適に出力の小さいものを使用することができる。

また、本実施例によれば、カム溝７０ｃに形成された第１傾斜カム面７０ｄは、ロックスリーブ７０の半径方向で外周ほどカム溝７０ｃの溝幅Ｗが大きくなるように傾斜している。このため、第２ロックスリーブ駆動機構１３４では、ロックスリーブ７０に形成されたカム溝７０ｃの第１傾斜カム面７０ｄに押しピン１３６が当接させられて、後輪側出力軸４４の回転トルクＴがロックスリーブ７０を介して押しピン１３６に作用するとその押しピン１３６に第１傾斜カム面７０ｄによってカム溝７０ｃから離間する方向の力Ｆ２が作用する。これによって、押しピン１３６にロックスリーブ７０を介して比較的大きな力Ｆ２が作用すると、その押しピン１３６が第１傾斜カム面７０ｄによってカム溝７０ｃから離間する方向に移動させられるので、押しピン１３６の変形が防止される。

また、本実施例によれば、ロックスリーブ７０は、第１ロックスリーブ駆動機構１０３から第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、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ロック解除方向推力が作用されている。このため、第１ロックスリーブ駆動機構１０３では、ロックスリーブ７０がドライブギヤ４６側へ駆動されると、ロックスリーブ７０とドライブギヤ４６とが嵌合する回転同期を待って第１スプリング７２により嵌合され、ロックスリーブ７０のドライブギヤ４６側への駆動が解除されると、第２スプリング７４によりドライブギヤ４６から戻される。

また、本実施例によれば、トランスファ２２は、入力軸４２の回転を変速して後輪側出力軸４４へ伝達するハイロー切替機構４８と、電動モータ８４の回転運動を直線運動に変換するねじ機構８６と、ねじ機構８６の直線運動力をハイロー切替機構４８及び前輪駆動用クラッチ５０へそれぞれ伝達する伝達機構８８とを更に備える。このため、ねじ機構８６が有する高い倍力機能によって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る。又、ねじ機構８６によってハイロー切替機構４８の作動に必要なストロークを得ることができる。従って、一つの電動モータ８４とねじ機構８６と伝達機構８８とでハイロー切替機構４８の切替作動と前輪駆動用クラッチ５０のトルク調整（すなわちドライブギヤ４６（換言すれば前輪１４Ｌ，１４Ｒ）へ伝達する伝達トルクの調整）とが可能となる。つまり、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としてねじ機構８６を用いたことにより、同一の方式でハイロー切替機構４８の切替作動と前輪駆動用クラッチ５０のトルク調整とが可能となる。

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。

図１７および図１８は、本発明の他の実施例のトランスファ（４輪駆動車両用トランスファ）を説明する図である。本実施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、第２ロックスリーブ駆動機構１５４が実施例１の第２ロックスリーブ駆動機構１３４と異なっ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。

第２ロックスリーブ駆動機構１５４は、電動モータ８４および第１ロックスリーブ駆動機構１０３とは独立に、トランスファに備えられている。第２ロックスリーブ駆動機構１５４には、ロックスリーブ７０のカム溝７０ｃと、そのカム溝７０ｃに係合することによりロックスリーブ７０をドライブギヤ４６側へ移動させる長手状の押しピン１５６と、押しピン１５６を軸線Ｃ１に直角な軸線（第２軸線）Ｃ９方向に移動可能に収容する収容穴１５８ａを有し、トランスファケース４０に固定にされたハウジング１５８と、ハウジング１５８の収容穴１５８ａ内において押しピン１５６のロックスリーブ７０側とは反対側の端部に固定された円板部材１６０と収容穴１５８ａの開口縁部１５８ｂとの間に圧縮された状態で配設され押しピン１５６をロックスリーブ７０に接近させる方向とは反対方向に付勢するコイル状のスプリング（バネ）１６２と、押しピン１５８の軸線Ｃ９方向の移動を選択的に制御するソレノイド（第２アクチュエータ）１６４とが備えられている。

ソレノイド１６４には、図１８に示すように、電子制御装置２００から供給される駆動信号ＳｓによりＯＮ状態とＯＦＦ状態とが切り替えられることによって軸線Ｃ９方向へ移動させられる軸状の軸部材１６４ａが備えられている。ソレノイド１６４がＯＮ状態の時には、図１８に示すように、軸部材１６４ａが押しピン１５６の円板部材１６０をハウジング１５８の収容穴１５８ａの開口縁部１５８ｂに接近する方向へ移動し、ソレノイド１６４がＯＦＦ状態の時には、図１７に示すように、押しピン１５６の円板部材１６０をハウジング１５８の収容穴１５８ａの開口縁部１５８ｂから離間する方向へ移動する。

このように構成された第２ロックスリーブ駆動機構１５４では、車両１０が２輪駆動状態で前進走行中において、例えば電動モータ８４が故障して前輪駆動用クラッチ５０および４ＷＤロック機構５８の第１ロックスリーブ駆動機構１０３を介して後輪側出力軸４４の動力がドライブギヤ４６に伝達できなくなり４輪駆動状態に切り替えられなくなると、電子制御装置２００から供給される駆動信号Ｓｓによってソレノイド１６４がＯＮ状態に切り替えられて、軸部材１６４ａによって押しピン１５６がスプリング１６２の付勢力に抗してロックスリーブ７０のカム溝７０ｃに係合する。これによって、実施例１と同様に、ロックスリーブ７０のカム溝７０ｃの第１傾斜カム面７０ｄに押しピン１５６の先端部が当接させられて、第１傾斜カム面７０ｄによって後輪側出力軸４４の回転トルクＴがロックスリーブ７０をドライブギヤ４６側へ移動させる推力Ｆ１に変換させられ、その推力Ｆ１によってロックスリーブ７０がドライブギヤ４６側に移動してロックスリーブ７０の外周歯７０ａがドライブギヤ４６のロック歯６８に噛み合う。これにより、電動モータ８４が故障した場合でも２輪駆動状態から４輪駆動状態に切り替えられる。なお、図１８は、押しピン１５６によってロックスリーブ７０がドライブギヤ４６側へ移動させられた状態を示す図である。

また、４輪駆動状態から２輪駆動状態へ切り替えられる場合には、電子制御装置２００から供給される駆動信号Ｓｓによってソレノイド１６４がＯＦＦ状態に切り替えられて、図１７に示すように、スプリング１６２の付勢力によって、押しピン１５６がロックスリーブ７０から離間する方向へ戻される。そして、実施例１と同様に、第２スプリング７４の付勢力によってロックスリーブ７０がドライブギヤ４６から離間する方向に移動させられて４輪駆動状態から２輪駆動状態へ切り替えられる。

上述のように、本実施例によれば、第２ロックスリーブ駆動機構１５４が、さらに押しピン１５６をロックスリーブ７０に接近させる方向とは反対方向に付勢するスプリング１６２と、押しピン１５６の移動を選択的に制御するソレノイド１６４とを含む。このため、ソレノイド１６４の軸部材１６４ａによって押しピン１５６を操作することにより押しピン１５６がロックスリーブ７０に形成されたカム溝７０ｃに係合させられ、ソレノイド１６４の軸部材１６４ａによって押しピン１５６の操作が解除されると、スプリング１６２の付勢力によって押しピン１５６がカム溝７０ｃから離間する方向に戻される。このため、ソレノイド１６４を、ロックスリーブ７０をドライブギヤ４６側へ移動させる推力Ｆ１を発生するアクチュエータに比べて好適に出力の小さいものを使用することができる。

図１９〜図２２は、本発明の他の実施例のトランスファ（４輪駆動車両用トランスファ）を説明する図である。本実施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、第２ロックスリーブ駆動機構１６６が実施例１の第２ロックスリーブ駆動機構１３４と異なっ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。

第２ロックスリーブ駆動機構１６６は、電動モータ８４および第１ロックスリーブ駆動機構１０３とは独立に、トランスファに備えられている。第２ロックスリーブ駆動機構１６６には、ロックスリーブ７０のカム溝７０ｃと、カム溝７０ｃに係合することによりロックスリーブ７０をドライブギヤ４６側へ移動させる長手状の押しピン１６８と、押しピン１６８を軸線Ｃ１に直角な軸線（第２軸線）Ｃ１０方向に移動可能に収容する収容穴１７０ａを有し、トランスファケース４０に固定にされたハウジング１７０と、ハウジング１７０の収容穴１７０ａ内において押しピン１６８のロックスリーブ７０側とは反対側の端部に固定された円板部材１７２と収容穴１７０ａの開口縁部１７０ｂとの間に圧縮された状態で配設され押しピン１６８をロックスリーブ７０に接近させる方向とは反対方向に付勢するコイル状のスプリング（バネ）１７４と、押しピン１６８をトランスファケース４０の外側より手動で操作可能な軸状の操作軸部材１７６とが備えられている。

ハウジング１７０には、図２０および図２２に示すように、ハウジング１７０の収容穴１７０ａを形成する一対の対向面１７０ｃ、１７０ｄにそれぞれ環状に穿設された環状溝１７０ｅが形成されている。上記環状溝１７０ｅには、一周方向すなわち図２０および図２２に示す矢印方向である進行方向に向かうほど軸線Ｃ１方向の深さＨ１（図１９参照）が浅くなるように溝底が傾斜している、第１溝部１７０ｆ、第２溝部１７０ｇ、第３溝部１７０ｈ、第４溝部１７０ｉが形成されている。また、環状溝１７０ｅには、第１溝部１７０ｆと第２溝部１７０ｇとの間に形成された第１段差１７０ｊと、第２溝部１７０ｇと第３溝部１７０ｈとの間に形成された第２段差１７０ｋと、第３溝部１７０ｈと第４溝部１７０ｉとの間に形成された第３段差１７０ｌと、第４溝部１７０ｉと第１溝部１７０ｆとの間に形成された第４段差１７０ｍとが設けられている。また、操作軸部材１７６には、ハウジング１７０の一対の環状溝１７０にそれぞれ両端の係合部１７８ａが係合するリンク部材１７８の中央部が回動可能に支持されている。上記リンク部材１７８の両端の係合部１７８ａは、それぞれ対向面１７０ｃ、１７０ｄ側へ互いに離れる方向に付勢されている。

第２ロックスリーブ駆動機構１６６では、図１９および図２０に示す状態から手動の操作すなわち１回目の押しによって操作軸部材１７６がスプリング１７４の付勢力に抗して後輪側出力軸４４側へ移動させられて係合部１７８ａが図２０で１点鎖線で示す係合部１７８ａの位置に移動させられた後、操作軸部材１７６の押圧操作が解かれると、図２２の位置にリンク部材１７８の係合部１７８ａは第２段差１７０ｋを通過して矢印Ｇ１方向に移動させられる。このとき、図２０で１点鎖線で示す係合部１７８ａの位置から係合部１７８ａが第１溝部１７０ｆ側へ移動しようとすると第１段差１７０ｊに当接するので第２溝部１７０ｇに沿って移動させられる。また、図２２に示す状態から手動の操作すなわち２回目の押しによって操作軸部材１７６が後輪側出力軸４４側へ移動させられて係合部１７８ａが図２２で１点鎖線で示す係合部１７８ａの位置に移動させられ、次いで２回目の押圧操作が解かれると、係合部１７８ａはスプリング１７４の付勢力に従って矢印Ｇ２方向に移動して図１９および図２０の位置に移動させられる。このとき、例えば図２２で１点鎖線で示す係合部１７８ａの位置から係合部が１７８ａが第３溝部１７０ｈ側へ移動しようとすると第３段差１７０ｌに当接するので第４溝部１７０ｉに沿って移動させられる。上記環状溝１７０ｅにおいて、一周方向すなわち図２０および図２２に示す矢印方向の係合部１７８ａの移動は許容されるが、図２０および図２２に示す矢印方向とは逆方向の係合部１７８ａの移動は第１段差１７０ｊ、第２段差１７０ｋ、第３段差１７０ｌ、第４段差１７０ｍによって阻止される。また、第２ロックスリーブ駆動機構１６６において操作軸部材１７６が操作されていない時には、図１９から図２２に示すように、スプリング１７４の付勢力によって押しピン１６８がロックスリーブ７０から離間する方向へ移動しようとするが、操作軸部材１７６に設けられたリンク部材１７８の一対の係合部１７８ａがハウジング１７０の環状溝１７０ａに係合することによってその移動が防止されて押しピン１６８が図１９又は図２１に示す位置に保持される。

このように構成された第２ロックスリーブ駆動機構１６６では、車両１０が２輪駆動状態で前進走行中において、例えば電動モータ８４が故障して前輪駆動用クラッチ５０および４ＷＤロック機構５８の第１ロックスリーブ駆動機構１０３を介して後輪側出力軸４４の動力がドライブギヤ４６に伝達できなくなり４輪駆動状態に切り替えられなくなると、操作軸部材１７６の１回目の押圧操作によって押しピン１６８をロックスリーブ７０に接近する方向に移動させて押しピン１５６をロックスリーブ７０のカム溝７０ｃに係合させる。これによって、実施例１と同様に、ロックスリーブ７０のカム溝７０ｃの第１傾斜カム面７０ｄに押しピン１５６の先端部が当接させられて、第１傾斜カム面７０ｄによって後輪側出力軸４４の回転トルクＴがロックスリーブ７０をドライブギヤ４６側へ移動させる推力Ｆ１に変換させられ、その推力Ｆ１によってロックスリーブ７０がドライブギヤ４６側に移動してロックスリーブ７０の外周歯７０ａがドライブギヤ４６のロック歯６８に噛み合う。これにより、電動モータ８４が故障した場合でも２輪駆動状態から４輪駆動状態に切り替えられる。なお、図２０に１点鎖線で示す係合部１７８ａは、押しピン１６８によって４輪駆動状態に切り替えられた時のリンク部材１７８の係合部１７８ａの位置を示すものである。

また、４輪駆動状態から２輪駆動状態へ切り替える場合には、図２１および図２２に示す状態から、操作軸部材１７６の２回目の押圧操作によって係合部１７８ａを移動させると、スプリング１７４の付勢力によって押しピン１５６が図１９および図２０に示す状態へ戻される。そして、実施例１と同様に、第２スプリング７４の付勢力によってロックスリーブ７０がドライブギヤ４６から離間する方向に移動させられて４輪駆動状態から２輪駆動状態へ切り替えられる。

上述のように、本実施例によれば、第２ロックスリーブ駆動機構１６６は、押しピン１６８をロックスリーブ７０に接近させる方向とは反対方向に付勢するスプリング１７４を含み、押しピン１６８はトランスファケース４０の外側より手動で操作可能に設けられている。このため、手動で操作軸部材１７６を介して押しピン１６８を操作することによって押しピン１６８がロックスリーブ７０に形成されたカム溝７０ｃに係合させられ、操作が解除されると、スプリング１７４の付勢力によって押しピン１６８がカム溝７０ｃから離間する方向に戻される。このため、第２ロックスリーブ駆動機構１６６では、アクチュエータを使用する必要がなく第２ロックスリーブ駆動機構１６６を好適に小さくすることができる。

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、ねじ機構８６としてボールねじを例示したが、この態様に限らない。例えば、ねじ機構８６は、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、単純なボルトの軸とナット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、ねじ機構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、ボールねじ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、ねじ機構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、ねじ機構８６のねじ軸部材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、ねじ軸部材９２とモータ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ねじ軸部材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。又、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。又、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。

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。又、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。又、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。又、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。

また、前述の実施例において、押しピン１３６、１５６の移動を選択的に制御させるアクチュエータとして、一対の第１ソレノイド１４２および第２ソレノイド１４４とソレノイド１６４とが記載されたが、これ以外のアクチュエータ例えば油圧装置等が使用されても良い。また、前述の図１７の実施例では、第２ロックスリーブ駆動機構１５４にはスプリング１６２が設けられていたが、そのスプリング１６２をなくして、押しピン１５６と軸部材１６４ａとを連結させてソレノイド１６４のＯＮ・ＯＦＦ状態の切り替えによって、押しピン１５６をロックスリーブ７０に接近させる方向やロックスリーブ７０から離間させる方向に移動させても良い。また、前述の実施例の第２ロックスリーブ駆動機構１５４では、ソレノイド１６４の軸部材１６４ａによって押しピン１５６が移動させられたが、例えば軸部材１６４ａと押しピン１５６との間にレバーを設けてそのレバーを介して押しピン１５６を移動させても良い。

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（４輪駆動車両用トランスファ）
４０：トランスファケース（ケース）
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（摩擦クラッチ）
７０：ロックスリーブ
７０ｂ：外周面
７０ｃ：カム溝
７０ｄ：第１傾斜カム面（傾斜カム面）
７２：第１スプリング（第１バネ）
７４：第２スプリング（第２バネ）
８２：ピストン
８４：電動モータ（アクチュエータ）
８６：ねじ機構（ボールネジ）
８８：伝達機構
１０２：フォークシャフト
１０３：第１ロックスリーブ駆動機構
１０４：フォーク
１０５：押圧機構
１３４、１５４、１６６：第２ロックスリーブ駆動機構
１３６、１５６、１６８：押しピン
１４０、１６２、１７４：スプリング（バネ）
１４２：第１ソレノイド（第２アクチュエータ）
１４４：第２ソレノイド（第２アクチュエータ）
１６４：ソレノイド（第２アクチュエータ）
Ｃ１：軸線（第１軸線）
Ｃ４、Ｃ９、Ｃ１０：軸線（第２軸線）
Ｒ：前進回転（正回転）
Ｗ：溝幅

Claims (7)

1. 相互に同心でそれぞれ回転可能にケースに支持される入力軸および第１の左右の駆動輪へ動力を出力する出力軸と、前記出力軸に相対回転可能に同心に支持され第２の左右の駆動輪へ動力を出力する出力部材と、前記出力軸の動力の一部を前記出力部材に伝達する摩擦クラッチと、アクチュエータの出力により前記摩擦クラッチに係合力を与える押圧機構と、前記出力軸に対してその第１軸線方向の移動可能且つ相対回転不能に配設され、その第１軸線方向の移動で前記出力部材に選択的に連結させられるロックスリーブと、前記アクチュエータの出力により前記ロックスリーブを前記出力部材側へ駆動する第１ロックスリーブ駆動機構とを備える４輪駆動車両用トランスファであって、
   前記ロックスリーブの外周面には、前記出力部材側に向かうに従って、前記ロックスリーブの回転方向の溝幅が減少する傾斜カム面を有するカム溝が形成され、
   前記第１軸線に直角な第２軸線方向に移動可能に設けられ、前記カム溝に係合することにより前記ロックスリーブの回転に伴って前記ロックスリーブを前記出力部材側へ移動させる押しピンを有し、前記アクチュエータと前記第１ロックスリーブ駆動機構とは独立に前記ロックスリーブを移動させる第２ロックスリーブ駆動機構を、更に含むことを特徴とする４輪駆動車両用トランスファ。
2. 前記アクチュエータは電動モータであり、
   前記押圧機構は、前記電動モータの回転運動を直線運動に変換するボールネジと、前記ボールネジの直線運動力を前記摩擦クラッチに伝達するピストンとを、含み、
   前記第１ロックスリーブ駆動機構は、前記ボールネジと、前記ボールネジの直線運動力を前記ロックスリーブに伝達するフォークシャフトおよびフォークとを備える請求項１の４輪駆動車両用トランスファ。
3. 前記第２ロックスリーブ駆動機構は、前記押しピンを前記ロックスリーブに接近させる方向または前記ロックスリーブに接近させる方向とは反対方向に付勢するバネと、前記押しピンの移動を選択的に制御する第２アクチュエータとを含む請求項１または２の４輪駆動車両用トランスファ。
4. 前記第２ロックスリーブ駆動機構は、前記押しピンを前記ロックスリーブに接近させる方向とは反対方向に付勢するバネを含み、前記押しピンは前記ケースの外側より手動で操作可能に設けられている請求項１または２の４輪駆動車両用トランスファ。
5. 前記カム溝に形成された傾斜カム面は、前記ロックスリーブの半径方向で外周ほど前記カム溝の前記ロックスリーブの回転方向の溝幅が大きくなるように傾斜している請求項１から４のいずれか１の４輪駆動車両用トランスファ。
6. 前記ロックスリーブは、前記第１ロックスリーブ駆動機構から第１バネを介して前記出力部材側へ向かうロック方向推力が作用され、第２バネで前記出力部材から離れる側へ向かうロック解除方向推力が作用される請求項１から５のいずれか１の４輪駆動車両用トランスファ。
7. 前記４輪駆動車両用トランスファは、前記入力軸の回転を変速して前記出力軸へ伝達するハイロー切替機構を更に備え、前記第１ロックスリーブ駆動機構は、前記ハイロー切替機構の駆動と連動して、前記ロックスリーブを駆動するものである請求項１から６のいずれか１の４輪駆動車両用トランスファ。

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