(57)【要約】【課題】クラッチを作動させる電動モータの温度上昇を抑制することが可能な駆動力伝達装置を提供する。【解決手段】駆動力伝達装置１は、回転軸線Ｏ上で相対回転可能に配置され、軸方向に押圧されることにより互いに摩擦係合するインナクラッチプレート８０及びアウタクラッチプレート８１を有する多板クラッチ８と、電動モータ５１と、電動モータ５１のトルクを多板クラッチ８を押圧する押圧力に変換するカム機構１６と、電動モータ５１を冷却する冷却風を発生させる冷却ファン２１８とを備え、冷却ファン２１８は、インナクラッチプレート８０及びアウタクラッチプレート８１のうち一方のクラッチプレートと相対回転不能に連結された後輪側のアクスルシャフト２１３Ｒの回転に連動して回転する。【選択図】図２
2014163493.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一軸線上で相対回転可能に配置され、軸方向に押圧されることにより互いに摩擦係合する第１及び第２の摩擦部材を有するクラッチと、
電動モータと、
前記電動モータのトルクを前記第１及び第２の摩擦部材を押圧する押圧力に変換する変換機構と、
前記電動モータを冷却する冷却風を発生させる冷却ファンとを備え、
前記冷却ファンは、前記第１及び第２の摩擦部材のうち一方の摩擦部材と相対回転不能に連結された駆動力伝達部材の回転に連動して回転する、
駆動力伝達装置。
【請求項２】
前記冷却風を前記電動モータ側に導くガイド部材をさらに備えた、
請求項１に記載の駆動力伝達装置。
【請求項３】
前記冷却ファンは、前記駆動力伝達部材の外周に固定された複数の羽根を有する、
請求項１又は２に記載の駆動力伝達装置。
【請求項４】
前記電動モータは、その回転軸線が前記第１及び第２の摩擦部材の回転軸線と平行となるように配置され、
前記冷却ファンは、その少なくとも一部が前記電動モータと前記駆動力伝達部材との間に介在して配置された、
請求項１乃至３の何れか１項に記載の駆動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータのトルクによって作動するクラッチを備えた駆動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電動モータのトルクによって作動するクラッチを備え、このクラッチによって一対の駆動軸の間で駆動力を伝達する駆動力伝達装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の駆動力伝達装置は、二輪駆動状態と四輪駆動状態とを切り替え可能な四輪駆動車に搭載され、同軸上で相対回転可能な外側回転部材及び内側回転部材と、外側回転部材と共に回転するアウタクラッチプレート及び内側回転部材と共に回転するインナクラッチプレートからなるクラッチと、制御装置から電流の供給を受けてトルクを発生する電動モータと、電動モータの出力軸の回転を減速する減速機構と、減速機構の出力によってアウタクラッチプレート及びインナクラッチプレートを摩擦係合させるカム推力を発生するカム機構とを有している。
【０００４】
電動モータに電流が供給されると、減速機構及びカム機構の作動によってアウタクラッチプレートとインナクラッチプレートとが摩擦係合し、外側回転部材に連結された駆動源側の駆動軸（プロペラシャフト）と内側回転部材に連結された駆動軸（リヤ側ディファレンシャル装置のピニオンシャフト）との間で駆動力が伝達される。これにより、補助駆動輪である後輪側に駆動力が伝達され、四輪駆動状態となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２７３８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の駆動力伝達装置では、四輪駆動状態での走行中、電動モータが常にトルクを発生している。このため、電動モータの巻線に発生するジュール熱によって電動モータの温度が上昇するので、熱による損傷を防ぐべく、例えば四輪駆動状態での連続走行時間に制限を設ける等の対策が必要となる場合がある。
【０００７】
そこで、本発明は、クラッチを作動させる電動モータの温度上昇を抑制することが可能な駆動力伝達装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するために、［１］〜［４］の駆動力伝達装置を提供する。
【０００９】
［１］同一軸線上で相対回転可能に配置され、軸方向に押圧されることにより互いに摩擦係合する第１及び第２の摩擦部材を有するクラッチと、電動モータと、前記電動モータのトルクを前記第１及び第２の摩擦部材を押圧する押圧力に変換する変換機構と、前記電動モータを冷却する冷却風を発生させる冷却ファンとを備え、前記冷却ファンは、前記第１及び第２の摩擦部材のうち一方の摩擦部材と相対回転不能に連結された駆動力伝達部材の回転に連動して回転する、駆動力伝達装置。
【００１０】
［２］前記冷却風を前記電動モータ側に導くガイド部材をさらに備えた、［１］に記載の駆動力伝達装置。
【００１１】
［３］前記冷却ファンは、前記駆動力伝達部材の外周に固定された複数の羽根を有する、［１］又は［２］の何れかに記載の駆動力伝達装置。
【００１２】
［４］前記電動モータは、その回転軸線が前記第１及び第２の摩擦部材の回転軸線と平行となるように配置され、前記冷却ファンは、その少なくとも一部が前記電動モータと前記駆動力伝達部材との間に介在して配置された、［１］乃至［３］の何れか１つに記載の駆動力伝達装置。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、クラッチを作動させる電動モータの温度上昇を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態に係る駆動力伝達装置が搭載された四輪駆動車の概略構成図である。
【図２】駆動力伝達装置の全体の構成を示す断面図である。
【図３】ガイド部材の内部を示す図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】駆動力伝達装置における減速機構を示す断面図である。
【図５】駆動力伝達装置におけるカム機構を示す斜視図である。
【図６】駆動力伝達装置におけるカム機構のカム部材を示す斜視図である。
【図７】駆動力伝達装置におけるカム機構の出力部材を示す斜視図である。
【図８】駆動力伝達装置における転動部材及び支持ピンを示す斜視図である。
【図９】駆動力伝達装置におけるカム機構の動作を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
[実施の形態]
以下、本発明の実施の形態に係る駆動力伝達装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】
図１は本実施の形態に係る駆動力伝達装置が搭載された四輪駆動車の概略構成図である。四輪駆動車２００は、駆動力伝達系２０１、駆動源としてのエンジン２０２、トランスミッション２０３、主駆動輪としての前輪２０４Ｌ，２０４Ｒ、及び補助駆動輪としての後輪２０５Ｌ，２０５Ｒを備えている。なお、各図において、符号中の文字「Ｌ」は四輪駆動車２００の前進方向に対する左側、文字「Ｒ」は四輪駆動車２００の前進方向に対する右側の意味で使用している。
【００１７】
駆動力伝達系２０１は、四輪駆動車２００におけるトランスミッション２０３側から後輪２０５Ｌ，２０５Ｒ側に至る駆動力伝達経路にフロントディファレンシャル２０６及びリヤディファレンシャル２０７と共に配置され、かつ四輪駆動車２００の車体（図示せず）に搭載されている。
【００１８】
そして、駆動力伝達系２０１は、主駆動輪側の駆動力伝達系２０１Ａ、補助駆動輪側の駆動力伝達系２０１Ｂ、及びプロペラシャフト２を有し、四輪駆動車２００の四輪駆動状態を二輪駆動状態に、また二輪駆動状態を四輪駆動状態にそれぞれ切り替え可能に構成されている。
【００１９】
主駆動輪側の駆動力伝達系２０１Ａは、駆動力断続装置３を含み、プロペラシャフト２の前輪２０４Ｌ，２０４Ｒ側に配置されている。駆動力伝達系２０１Ｂは、駆動力伝達装置１を含み、プロペラシャフト２の後輪２０５Ｌ，２０５Ｒ側に配置されている。駆動力伝達装置１の詳細については後述する。
【００２０】
フロントディファレンシャル２０６は、サイドギヤ２０９Ｌ，２０９Ｒ、一対のピニオンギヤ２１０、ギヤ支持部材２１１、及びフロントデフケース２１２を有し、トランスミッション２０３に連結されている。サイドギヤ２０９Ｌは前輪側のアクスルシャフト２０８Ｌに、またサイドギヤ２０９Ｒは前輪側のアクスルシャフト２０８Ｒにそれぞれ連結されている。一対のピニオンギヤ２１０は、サイドギヤ２０９Ｌ，２０９Ｒにギヤ軸を直交させて噛合し、ギヤ支持部材２１１に支持されている。
【００２１】
リヤディファレンシャル２０７は、サイドギヤ２１４Ｌ，２１４Ｒ、一対のピニオンギヤ２１５、ギヤ支持部材２１６、及びリヤデフケース２１７を有し、プロペラシャフト２に連結されている。サイドギヤ２１４Ｌは後輪側のアクスルシャフト２１３Ｌに、またサイドギヤ２１４Ｒは駆動力伝達装置１を介して後輪側のアクスルシャフト２１３Ｒにそれぞれ連結されている。一対のピニオンギヤ２１５は、サイドギヤ２１４Ｌ，２１４Ｒにギヤ軸を直交させて噛合し、ギヤ支持部材２１６に支持されている。
【００２２】
エンジン２０２は、トランスミッション２０３及びフロントディファレンシャル２０６を介して前輪側のアクスルシャフト２０８Ｌ，２０８Ｒに駆動力を出力することにより前輪２０４Ｌ，２０４Ｒを駆動する。
【００２３】
また、エンジン２０２は、トランスミッション２０３、駆動力断続装置３、プロペラシャフト２、及びリヤディファレンシャル２０７を介して一方の後輪側のアクスルシャフト２１３Ｌに駆動力を出力することにより左後輪２０５Ｌを駆動する。またさらに、エンジン２０２は、トランスミッション２０３、駆動力断続装置３、プロペラシャフト２、リヤディファレンシャル２０７、及び駆動力伝達装置１を介して他方の後輪側のアクスルシャフト２１３Ｒに駆動力を出力することにより右後輪２０５Ｒを駆動する。
【００２４】
プロペラシャフト２は、駆動力断続装置３とリヤディファレンシャル２０７との間に配置されている。そして、プロペラシャフト２は、エンジン２０２の駆動力（駆動トルク）をフロントデフケース２１２から受けて前輪２０４Ｌ，２０４Ｒ側から後輪２０５Ｌ，２０５Ｒ側に伝達する。
【００２５】
プロペラシャフト２の前輪側端部には、互いに噛合するドライブピニオン６０及びリングギヤ６１からなる前輪側の歯車機構６が配置されている。プロペラシャフト２の後輪側端部には、互いに噛合するドライブピニオン７０及びリングギヤ７１からなる後輪側の歯車機構７が配置されている。
【００２６】
駆動力断続装置３は、第１のスプライン歯部３０、第２のスプライン歯部３１、及びスリーブ３２を有するドグクラッチからなり、四輪駆動車２００の前輪２０４Ｌ，２０４Ｒ側に配置され、かつアクチュエータ（図示せず）を介して車両用のＥＣＵ（Electronic Control Unit：図示せず）に接続されている。そして、駆動力断続装置３は、プロペラシャフト２とフロントデフケース２１２とを断続可能に連結する。第１のスプライン歯部３０はフロントデフケース２１２に、また第２のスプライン歯部３１はリングギヤ６１にそれぞれ相対回転不能に連結されている。スリーブ３２は、第１のスプライン歯部３０及び第２のスプライン歯部３１にスプライン嵌合可能に連結されている。
【００２７】
駆動力伝達装置１は、リヤディファレンシャル２０７のサイドギヤ２１４Ｒとアクスルシャフト２１３Ｒとの連結を断接可能である。サイドギヤ２１４Ｒとアクスルシャフト２１３Ｒとの連結が遮断されると、エンジン２０２の駆動力が右後輪２０５Ｒに伝達されないと共に、リヤディファレンシャル２０７のサイドギヤ２１４Ｌ，２１４Ｒ及び一対のピニオンギヤ２１５が空回りすることにより、左後輪２０５Ｌにも駆動力が伝達されない。一方、サイドギヤ２１４Ｒとアクスルシャフト２１３Ｒとが連結されると、エンジン２０２の駆動力が右後輪２０５Ｒに伝達されると共に、リヤディファレンシャル２０７のサイドギヤ２１４Ｌを介して左後輪２０５Ｌにも駆動力が伝達される。これにより、四輪駆動車２００が四輪駆動状態となる。
【００２８】
（駆動力伝達装置１の全体構成）
図２は駆動力伝達装置１の全体を示す。図２に示すように、駆動力伝達装置１は、電動モータ５１と、電動モータ５１の出力軸の回転を減速する減速機構９と、減速機構９の出力を軸方向の押圧力に変換するカム機構１６と、複数のインナクラッチプレート８０及び複数のアウタクラッチプレート８１を有する多板クラッチ８と、アクスルシャフト２１３Ｒの回転に連動して回転する冷却ファン２１８と、冷却ファン２１８の回転によって発生する冷却風を電動モータ５１側に導くガイド部材４６とを主として備えている。
【００２９】
減速機構９及びカム機構１６は、複数のインナクラッチプレート８０及び複数のアウタクラッチプレート８１を押圧する押圧力に変換する本発明の変換機構の一態様である。複数のインナクラッチプレート８０及び複数のアウタクラッチプレート８１は、同一の回転軸線Ｏ上で相対回転可能に配置され、カム機構１６のカム推力によって軸方向に押圧されることにより互いに摩擦係合する。複数のインナクラッチプレート８０は、本発明の第１の摩擦部材の一態様であり、複数のアウタクラッチプレート８１は、本発明の第２の摩擦部材の一態様である。
【００３０】
アクスルシャフト２１３Ｒは、多板クラッチ８の複数のインナクラッチプレート８０及び複数のアウタクラッチプレート８１のうち、複数のインナクラッチプレート８０と相対回転不能に連結されている。アクスルシャフト２１３Ｒは、本発明の駆動力伝達部材の一態様である。
【００３１】
冷却ファン２１８は、アクスルシャフト２１３Ｒと一体に回転し、電動モータ５１を冷却する冷却風を発生させる。冷却ファン２１８は、アクスルシャフト２１３Ｒの外周に配置された複数の羽根２１８ｂを有している。より具体的には、冷却ファン２１８は、アクスルシャフト２１３Ｒの外周に固定された筒状の基部２１８ａと、基部２１８ａから放射状に伸びる複数の羽根２１８ｂとを有している。基部２１８ａは、例えばボルト締めや接着等の固定手段によってアクスルシャフト２１３Ｒに固定されている。複数の羽根２１８ｂは、基部２１８ａの外周に等間隔に配置されている。本実施の形態では、羽根２１８ｂが矩形状の平坦な板部材からなる。
【００３２】
電動モータ５１は、その回転軸線が回転軸線Ｏと平行になるように配置されている。冷却ファン２１８は、電動モータ５１とアクスルシャフト２１３Ｒとの間に介在して配置されている。つまり、冷却ファン２１８は、その少なくとも一部が電動モータ５１とアクスルシャフト２１３Ｒとの間に回転軸線Ｏの径方向に挟まれる位置に固定されている。
【００３３】
ガイド部材４６は、第１部材４７と第２部材４８とを結合して構成されている。第１部材４７は、平板状の底板４７０と、底板４７０の周縁部に立設された側板４７１とを有している。第２部材４８は、底板４７０に平行に配置された平板状の部材である。
【００３４】
第１部材４７の底板４７０には、アクスルシャフト２１３Ｒを挿通させる開口４７ａが形成されている。また、第２部材４８には、アクスルシャフト２１３Ｒを挿通させる開口４８ａが第１部材４７の開口４７ａと対称な位置に形成されている。開口４７ａ，４８ａは、回転軸線Ｏを中心とする丸穴であり、その内径はアクスルシャフト２１３Ｒの外径よりも大きく形成されている。開口４７ａ，４８ａとアクスルシャフト２１３Ｒとの間の隙間は、冷却ファン２１８の空気の吸い込み口として機能する。
【００３５】
第１部材４７の底板４７０にはまた、電動モータ５１を収容するモータ用ハウジング５２が嵌入される開口４７ｂが形成されている。同様に、第２部材４８には、モータ用ハウジング５２が嵌入される開口４８ｂが形成されている。モータ用ハウジング５２は円筒状であり、その内周面は電動モータ５１の外周面に接している。
【００３６】
モータ用ハウジング５２の近傍には、冷却ファン２１８によって発生した冷却風が、ガイド部材４６の内部から外部に排出される第１及び第２の排出口４７ｃ，４７ｄが形成されている。
【００３７】
図３は、ガイド部材４６の内部を示す図２のＡ−Ａ線断面図である。第１部材４７の側板４７１は、冷却ファン２１８を囲む円弧状に湾曲した第１の湾曲部４７１ａと、モータ用ハウジング５２を囲む円弧状に湾曲した第２の湾曲部４７１ｂと、第１の湾曲部４７１ａと第２の湾曲部４７１ｂとの間に形成され、冷却風の流路を絞るように形成された括れ部４７１ｃと、アクスルシャフト２１３Ｒの中心軸と電動モータ５１の中心軸とを結ぶ直線に沿って形成された平板部４７１ｄとを有している。
【００３８】
四輪駆動車２００の前進走行に伴って、冷却ファン２１８がアクスルシャフト２１３Ｒと共に図３の矢印Ｂ方向に回転すると、第１部材４７及び第２部材４８の開口４７ａ，４８ａから吸い込まれた空気がガイド部材４６によって電動モータ５１側（モータ用ハウジング５２側）に導かれる。ガイド部材４６の内部には、空気の流路が狭くなる絞り部４６ａが括れ部４７１ｃと平板部４７１ｄとの間に形成されている。この絞り部４６ａにより、電動モータ５１側に向かう冷却風の風速が高められる。
【００３９】
絞り部４６ａを通過した冷却風は、第２の湾曲部４７１ｂに沿った第１流路Ｂ１と、平板部４７１ｄに沿った第２流路Ｂ２に分岐する。この分岐により、電動モータ５１（モータ用ハウジング５２）の周方向の略全体が冷却される。第１流路Ｂ１を通過した冷却風は第１の排出口４７ｃから排出され、第２流路Ｂ２を通過した冷却風は第２の排出口４７ｄから排出される。第１の排出口４７ｃと第２の排出口４７ｄとの間には、隔壁部４７ｅが設けられている。
【００４０】
駆動力伝達装置１は、電動モータ５１のトルクによって作動し、多板クラッチ８の複数のインナクラッチプレート８０と複数のアウタクラッチプレート８１とを摩擦係合させることにより、リヤディファレンシャル２０７のサイドギヤ２１４Ｒとアクスルシャフト２１３Ｒとを駆動力伝達可能に連結する。複数のインナクラッチプレート８０と複数のアウタクラッチプレート８１とは、回転軸線Ｏに沿って交互に配置されている。
【００４１】
複数のインナクラッチプレート８０は、円筒状のインナシャフト１３の外周面に形成されたストレートスプライン係合部１３０ａにスプライン係合し、インナシャフト１３に対して軸方向移動可能かつ相対回転不能に連結されている。インナシャフト１３の内周面には、アクスルシャフト２１３Ｒの一端部に形成された嵌合部２１３ａがスプライン嵌合によって相対回転不能に連結されている。
【００４２】
複数のアウタクラッチプレート８１は、有底円筒状のハウジング１２の円筒部１２１における内周面に形成されたストレートスプライン係合部１２１ｂにスプライン係合し、ハウジング１２に対して軸方向移動可能かつ相対回転不能に連結されている。ハウジング１２には、その底部１２２から回転軸線Ｏに沿って延びる円柱状の軸部１２０が形成され、軸部１２０の先端部がリヤディファレンシャル２０７のサイドギヤ２１４Ｒに相対回転不能に連結される。ハウジング１２の底部１２２及び軸部１２０とケース本体４０の内面との間には、針状ころ軸受１２３，１２４が配置されている。インナシャフト１３及びハウジング１２の円筒部１２１は装置ケース４に収容されている。インナシャフト１３は、サイドギヤ２１４Ｒ側の一端部がハウジング１２との間に配置された針状ころ軸受１３０，１３１によって回転可能に支持され、他端部が装置ケース４との間に配置された玉軸受１３２によって回転可能に支持されている。
【００４３】
装置ケース４は、回転軸線Ｏ方向の片側に開口するケース本体４０、及びケース本体４０の開口部を閉塞するケース蓋体４１からなる。ケース本体４０には、ハウジング１２の軸部１２０を挿通させる挿通孔４０ａが形成されている。ケース本体４０には、その外側面に突出して形成され、モータ用ハウジング５２を取り付けるための取付部４０ｃが一体に設けられている。ケース本体４０とケース蓋体４１との間には丸ピンからなる複数のガイド４３、及び支持軸４５が回転軸線Ｏと平行に取り付けられている。
【００４４】
モータ用ハウジング５２は、取付部４０ｃにボルト５３によって取り付けられている。電動モータ５１のモータ軸５００は、減速機構９及び歯車伝達機構１０を介してカム機構１６に連結されている。
【００４５】
（減速機構９の構成）
図４は減速機構９を示す。減速機構９は、偏心揺動減速機構であり、回転軸９０、入力部材９１、自転力付与部材９２及び複数の出力部材９３を有し、減速機構用ハウジング９４内に収容されている。回転軸９０は、電動モータ５１のモータ軸５００の軸線Ｏ１から偏心量δをもって平行に偏心する軸線Ｏ２を中心軸線とする偏心部９０ａを有し、減速機構用ハウジング９４のハウジングエレメント９４０及び歯車伝達機構１０の第１の歯車１００にそれぞれ玉軸受９５，９６を介して回転可能に支持されている。
【００４６】
入力部材９１は、軸線Ｏ２を中心軸線とする中心孔９１ａを有する外歯歯車からなり、中心孔９１ａの内周面と偏心部９０ａの外周面との間に針状ころ軸受９７を介在させて回転軸９０に回転可能に支持されている。そして、入力部材９１は、電動モータ５１からモータ回転力を受けて偏心量δをもつ矢印ｍ１、ｍ２方向の円運動を行う。
【００４７】
入力部材９１には、軸線Ｏ２回りに等間隔をもって並列する複数の貫通孔としてのピン挿通孔９１ｂが設けられている。入力部材９１の外周面には、軸線Ｏ２を中心軸線とするピッチ円のインボリュート歯形をもつ外歯９１ｃが設けられている。
【００４８】
自転力付与部材９２は、軸線Ｏ１を中心軸線とする内歯歯車からなり、入力部材９１に噛合し、電動モータ５１のモータ回転力を受けて公転する入力部材９１に矢印ｎ１、ｎ２方向に自転力を付与する。自転力付与部材９２の内周面には、入力部材９１の外歯９１ｃに噛合するインボリュート歯形の内歯９２ａが設けられている。
【００４９】
複数の出力部材９３は、略均一な外径をもつピンからなり、入力部材９１のピン挿通孔９１ｂを挿通して歯車伝達機構１０における第１の歯車１００のピン取付孔１００ａに取り付けられている。そして、複数の出力部材９３は、自転力付与部材９２によって付与された自転力を入力部材９１から受けて第１の歯車１００に出力する。複数の出力部材９３の外周面には、入力部材９１におけるピン挿通孔９１ｂの内周面との間の接触抵抗を低減するための針状ころ軸受９８が取り付けられている。
【００５０】
歯車伝達機構１０は、第１の歯車１００及び第２の歯車１０１を有し、減速機構９とカム機構１６との間に介在して配置されている。歯車伝達機構１０は、減速機構９で減速された電動モータ５１のトルクを受けてカム機構１６に伝達する。
【００５１】
第１の歯車１００は、回転軸９０の軸線Ｏ１上に配置され、かつ装置ケース４内に玉軸
受１０２，１０３を介して回転可能に支持されている。第２の歯車１０１は、ギヤ部１０１ａが第１の歯車１００に噛合する位置に配置され、かつ支持軸４５に玉軸受１０５を介して回転可能に支持されている。
【００５２】
（カム機構１６の構成）
図５はカム機構１６を示す。図５に示すように、カム機構１６は、カム部材１７、リテーナ１８及び転動部材１９を有し、インナシャフト１３の外周囲に配置されている。そして、カム機構１６は、電動モータ５１のトルク（減速機構９からの回転力）を、多板クラッチ８を押圧する押圧力に変換する。
【００５３】
図６はカム部材を示す。カム部材１７は、インナシャフト１３を挿通させるシャフト挿通孔１７ａを有している。カム部材１７の外周縁には、その放射方向に突出する凸片１７０が設けられている。凸片１７０には、歯車伝達機構１０における第２の歯車１０１（ギヤ部１０１ａ）に噛合するギヤ部１７０ａが設けられている。
【００５４】
カム部材１７の軸線方向一方側端面には、シャフト挿通孔１７ａの開口周縁から右後輪２０５Ｒ側に向かって突出する円筒部１７ｂが設けられている。円筒部１７ｂの内周面とインナシャフト１３の外周面との間には針状ころ軸受１７１（図２に示す）が介在している。カム部材１７の軸線方向一方側端面とケース蓋体４１のシャフト挿通孔４１ｂの内側開口周縁との間には針状ころ軸受１７２（図２に示す）が介在している。カム部材１７の軸線方向他方側端面は、多板クラッチ８に対向するカム面としての凹凸面１７３が形成されている。
【００５５】
凹凸面１７３は、カム部材１７の軸線回りに交互に並列する凹部１７４及び凸部１７５を有し、転動部材１９を転動させて回転軸線Ｏに沿う方向の第１のカム推力Ｐ１及び第２のカム推力Ｐ２を転動部材１９に付与する。凹部１７４は、切り欠き幅が略均一な一対の切り欠き側面１７４ａ，１７４ｂ、及び切り欠き側面１７４ａ，１７４ｂ間に介在する切り欠き底面１７４ｃを有する断面略矩形状の切り欠きによって形成されている。
【００５６】
凸部１７５は、３つ凹部１７４のうち互いに隣り合う２つの凹部間に介在して配置されている。凸部１７５において、転動部材１９側の端面は、カム部材１７の円周方向に互いに隣接する面１７５ａ，１７５ｂから構成されている。一方の面１７５ａは、凹部１７４側から他方の面１７５ｂに向かってカム部材１７の軸線方向厚さを漸次大きくする傾斜面からなる軌道面で形成されている。これにより、一方の面１７５ａの円周方向両端部のうち凹部１７４側の端部を始端部１７５ａ１（図９に示す）とすると、カム機構１６は転動部材１９が始端部１７５ａ１に配置された状態においてリテーナ１８から第１のカム推力Ｐ１を出力する。
【００５７】
また、一方の面１７５ａの円周方向両端部のうち始端部１７５ａ１と反対側（他方の面１７５ｂ側）の端部を終端部１７５ａ２（図９に示す）とすると、カム機構１６は転動部材１９が始端部１７５ａ１と終端部１７５ａ２との間に配置された状態においてリテーナ１８から第２のカム推力Ｐ２を出力する。他方の面１７５ｂは、カム部材１７の軸線方向厚さを略均一な寸法とする平面で形成されている。
【００５８】
図７はリテーナ１８を示す。リテーナ１８は、インナシャフト１３を挿通させるシャフト挿通孔１８ａを有している。リテーナ１８は、その回転の規制を複数のガイド４３で受けて第１のカム推力Ｐ１及び第２のカム推力Ｐ２を多板クラッチ８側に出力する。
【００５９】
リテーナ１８のクラッチ側端面には、シャフト挿通孔１８ａの開口周縁から多板クラッチ８側に向かって突出する円筒部１８ｂが設けられている。円筒部１８ｂの外周囲には、リテーナ１８から第１のカム推力Ｐ１及び第２のカム推力Ｐ２を受けて多板クラッチ８を押し付ける円環状の押付部材２０（図２に示す）が配置されている。押付部材２０の外周縁には、ハウジング１２における円筒部１２１のストレートスプライン係合部１２１ｂに嵌合するストレートスプライン係合部２０ａが設けられている。押付部材２０の片側端面とリテーナ１８のクラッチ側端面との間には針状ころ軸受２１が介在している。
【００６０】
リテーナ１８の外周縁には、その放射方向に突出する複数の凸片２２が設けられている。複数の凸片２２は、リテーナ１８の円周方向に等間隔をもって配置されている。ガイド挿通孔２２ａの内周面とガイド４３の外周面との間には軸受ブッシュ２３（図２に示す）が介在して配置されている。ガイド挿通孔２２ａの開口周縁とケース本体４０のスプリング受面４０ｄとの間には、復帰用スプリング２４が介在している。
【００６１】
リテーナ１８には、支持ピン２５を挿通させる複数のピン挿通孔１８ｃが設けられている。支持ピン２５は、ナット２７によって軸線方向に移動の規制を受けた状態でリテーナ１８に取り付けられている。支持ピン２５内には、その軸線に軸線を一致させて芯材２８が埋め込まれている。
【００６２】
図８は転動部材１９及び支持ピン２５を示す。転動部材１９はリテーナ１８のシャフト挿通孔１８ａ内に配設される。転動部材１９の外周面は凹凸面１７３を転動する。転動部材１９は、ピン挿通孔１８ｃの軸線Ｌ上に配置され、かつ針状ころ２９（図２に示す）を介して回転可能に支持されている。
【００６３】
（駆動力伝達装置１の動作）
次に、本実施の形態に示す駆動力伝達装置の動作につき、図１、図２及び図９を用いて説明する。図９はカム機構１６における転動部材１９の動作状態を示す。
【００６４】
駆動力伝達装置１によってプロペラシャフト２と後輪側のアクスルシャフト２１３Ｒとを連結するには、電動モータ５１のトルクをカム機構１６に付与し、カム機構１６を作動させる。この場合、カム機構１６が作動すると、カム部材１７が回転軸線Ｏ回り一方向に回転する。
【００６５】
これに伴い、転動部材１９は、図９に実線で示すようにカム部材１７における凹凸面１７３の凹部１７４に配置された状態（初期状態）から転動し、図９に一点鎖線で示すようにカム部材１７の凸部１７５の一方の面１７５ａに乗り上げて始端部１７５ａ１に配置される。この際、カム機構１６において、電動モータ５１のトルクが多板クラッチ８のインナクラッチプレート８０とアウタクラッチプレート８１との間の隙間を詰めるための第１のカム推力Ｐ１に変換される。
【００６６】
転動部材１９は、回転軸線Ｏに沿って多板クラッチ８側（矢印Ｘ方向）に移動し、この移動方向に針状ころ２９及び支持ピン２５を介してリテーナ１８を押し付ける。これに伴い、リテーナ１８は、復帰用スプリング２４のばね力に抗して矢印Ｘ方向に移動し、インナクラッチプレート８０とアウタクラッチプレート８１とを互いに接近させる方向に押付部材２０を押し付ける。これにより、押付部材２０がインナクラッチプレート８０及びアウタクラッチプレート８１を矢印Ｘ方向に押し付け、互いに隣り合う２つのクラッチプレート間の隙間が詰められる。
【００６７】
次に、カム部材１７が電動モータ５１のトルクを受けて回転軸線Ｏ回り一方向にさらに回転すると、転動部材１９が図９に一点鎖線で示す位置から凸部１７５の一方の面１７５ａを他方の面１７５ｂに向かって転動する。この後、転動部材１９が一方の面１７５ａの終端部１７５ａ２に到達して凸部１７５の他方の面１７５ｂに乗り上げる。この際、電動モータ５１のトルクがインナクラッチプレート８０とアウタクラッチプレート８１とを摩擦係合させるための第２のカム推力Ｐ２に変換され、押付部材２０がインナクラッチプレート８０及びアウタクラッチプレート８１を矢印Ｘ方向に押し付け、互いに隣り合う２つのクラッチプレート同士が摩擦係合する。
【００６８】
これにより、エンジン２０２の駆動力は、ハウジング１２からインナシャフト１３に、さらにインナシャフト１３から後輪側のアクスルシャフト２１３Ｒを介して右後輪２０５Ｒに伝達され、後輪２０５Ｒが回転駆動される。後輪２０５Ｒが回転駆動されることにより、前述のように左後輪２０５Ｌにも駆動力が伝達され、四輪駆動状態となる。
【００６９】
この四輪駆動状態を維持する間、電動モータ５１にはＥＣＵ１０から継続して電流が供給される。電動モータ５１は、モータ軸５００の回転が停止した状態でトルクを出し続け、このトルクが減速機構９を介してカム機構１６に伝達されて多板クラッチ８の押圧力に変換される。電動モータ５１への通電によって電動モータ５１が加熱されるが、電動モータ５１はアクスルシャフト２１３Ｒの回転に伴う冷却ファン２１８の回転による冷却風によって冷却される。
【００７０】
[実施の形態の効果]
以上説明した第１の実施の形態によれば、次に示す効果が得られる。
【００７１】
（１）電動モータ５１が冷却ファン２１８によって発生する冷却風によって冷却されるので、電動モータ５１の温度上昇を抑制することができる。これにより、例えば電動モータ５１の熱による損傷を避けることができ、あるいは四輪駆動状態を継続することができる時間の上限値を長く設定することが可能となる。
【００７２】
（２）冷却ファン２１８によって発生した冷却風は、ガイド部材４６によって電動モータ５１側に導かれるので、電動モータ５１を効率よく冷却することができる。
【００７３】
（３）冷却ファン２１８は、アクスルシャフト２１３Ｒの外周に基部２１８ａを介して固定された複数の羽根２１８ｂによって冷却風を発生させる。すなわち、複数の羽根２１８ｂを駆動力伝達装置１のカム機構１６や多板クラッチ８等と共に回転軸線Ｏに沿って並列に配置することができるので、四輪駆動車２００への搭載性が良好となる。
【００７４】
（４）電動モータ５１のモータ軸５００の回転軸線は、アクスルシャフト２１３Ｒの回転軸線Ｏと平行であり、冷却ファン２１８は、電動モータ５１とアクスルシャフト２１３Ｒとの間に介在して配置されているので、冷却ファン２１８と電動モータ５１とを接近させて配置することができる。これにより、ガイド部材４６を小型にすることができ、四輪駆動車２００への搭載性がさらに良好となる。
【００７５】
以上、本発明の駆動力伝達装置及び四輪駆動車を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能であり、例えば次に示すような変形も可能である。
【００７６】
（１）上記実施の形態では、冷却ファン２１８をアクスルシャフト２１３Ｒに固定した場合について説明したが、これに限らず、冷却ファン２１８を例えばハウジング１２の軸部１２０に固定し、その外側に電動モータ５１を配置してもよい。
【００７７】
（２）上記実施の形態では、駆動力伝達装置１をリヤディファレンシャル２０７から右後輪２０５Ｒに至るトルク伝達経路に配置した場合について説明したが、これに限らず、駆動力伝達装置１を例えばプロペラシャフト２とリヤディファレンシャル２０７との間に配置してもよい。
【００７８】
（３）上記実施の形態では、ガイド部材４６を冷却ファン２１８の外周の全体を覆うように形成した場合について説明したが、これに限らず、ガイド部材４６を例えば冷却ファン２１８の外周の一部のみを覆うように形成してもよい。あるいは、ガイド部材４６を設けない構成としてもよい。
【００７９】
（４）上記実施の形態では、電動モータ５１は、モータ用ハウジング５２を介して冷却風により冷却されるものとして説明したが、モータ用ハウジング５２を設けない構成としてもよい。
【００８０】
（５）減速機構やカム機構の構成は、上記したものに限らない。また、電動モータ５１が高トルクを得られる例えばＤＤ（ダイレクトドライブ）モータ等である場合には、減速機構を設けなくともよい。
【符号の説明】
【００８１】
１…駆動力伝達装置、３…駆動力断続装置、４…装置ケース、６…前輪側の歯車機構、７…後輪側の歯車機構、８…多板クラッチ、９…減速機構、１０…歯車伝達機構、１２…ハウジング、１３…インナシャフト、１６…カム機構、１７…カム部材、１７ａ…シャフト挿通孔、１７ｂ…円筒部、１８…リテーナ、１８ａ…シャフト挿通孔、１８ｂ…円筒部、１８ｃ…ピン挿通孔、１９…転動部材、２０…押付部材、２０ａ…ストレートスプライン係合部、２１…針状ころ軸受、２２…凸片、２２ａ…ガイド挿通孔、２３…軸受ブッシュ、２４…復帰用スプリング、２５…支持ピン、２７…ナット、２８…芯材、２９…針状ころ、３０…第１のスプライン歯部、３１…第２のスプライン歯部、３２…スリーブ、４０…ケース本体、４０ａ…挿通孔、４０ｃ…取付部、４０ｄ…スプリング受面、４１…ケース蓋体、４１ｂ…シャフト挿通孔、４３…ガイド、４５…支持軸、４６…ガイド部材、４６ａ…絞り部、４７…第１部材、４７ａ，４７ｂ…開口、４７ｃ，４７ｄ…排出口、４７ｅ…隔壁部、４８…第２部材、４８ａ，４８ｂ…開口、５１…電動モータ、５２…モータ用ハウジング、５３…ボルト、６０…ドライブピニオン、６１…リングギヤ、７０…ドライブピニオン、７１…リングギヤ、８０…インナクラッチプレート、８１…アウタクラッチプレート、９０…回転軸、９０ａ…偏心部、９１…入力部材、９１ａ…中心孔、９１ｂ…ピン挿通孔、９１ｃ…外歯、９２…自転力付与部材、９２ａ…内歯、９３…出力部材、９４…減速機構用ハウジング、９５，９６…玉軸受、９７，９８…針状ころ軸受、１００…第１の歯車、１００ａ…ピン取付孔、１０１…第２の歯車、１０１ａ…ギヤ部、１０２，１０３，１０５…玉軸受、１２０…軸部、１２１…円筒部、１２１ｂ…ストレートスプライン係合部、１２２…底部、１２３，１２４，１３０，１３１…針状ころ軸受、１３２…玉軸受、１３０ａ…ストレートスプライン係合部、１７０…凸片、１７０ａ…ギヤ部、１７１，１７２…針状ころ軸受、１７３…凹凸面、１７４…凹部、１７４ａ，１７４ｂ…切り欠き側面、１７４ｃ…底面、１７５…凸部、１７５ａ…一方の面、１７５ｂ…他方の面、１７５ａ１…始端部、１７５ａ２…終端部、２００…四輪駆動車、２０１…駆動力伝達系、２０１Ａ…主駆動輪側の駆動力伝達系、２０１Ｂ…補助駆動輪側の駆動力伝達系、２０２…エンジン、２０３…トランスミッション、２０４Ｌ，２０４Ｒ…前輪、２０５Ｌ，２０５Ｒ…後輪、２０６…フロントディファレンシャル、２０７…リヤディファレンシャル、２０８Ｌ，２０８Ｒ…アクスルシャフト、２０９Ｌ，２０９Ｒ…サイドギヤ、２１０…ピニオンギヤ、２１１…ギヤ支持部材、２１２…フロントデフケース、２１３Ｌ，２１３Ｒ…アクスルシャフト、２１４Ｌ，２１４Ｒ…サイドギヤ、２１５…ピニオンギヤ、２１６…ギヤ支持部材、２１７…リヤデフケース、２１８…冷却ファン、２１８ａ…基部、２１８ｂ…羽根、４７０…底板、４７１…側板、４７１ａ…第１の湾曲部、４７１ｂ…第２の湾曲部、４７１ｃ…括れ部、４７１ｄ…平板部、５００…モータ軸、９４０…ハウジングエレメント、Ｂ１…流路、Ｂ２…流路、ｍ１…矢印、ｎ１…矢印、Ｏ…回転軸線、Ｏ１，Ｏ２…軸線、Ｐ１…第１のカム推力、Ｐ２…第２のカム推力、δ…偏心量
【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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