(57)【要約】【課題】伝達トルクの立ち上がり時間を短縮することが可能な駆動力伝達制御装置、及びこの駆動力伝達制御装置を備えた四輪駆動車を提供する。【解決手段】駆動力伝達制御装置９は、ハウジング６とインナシャフト１０との間に配置されたメインクラッチ７と、メインクラッチ７の軸方向の一方に配置された第１のカム機構１１と、第１のカム機構１１を作動させるトルクを伝達する電磁クラッチ８と、メインクラッチ７の軸方向の他方に配置され、メインクラッチ７のインナクラッチプレート７０とアウタクラッチプレート７１との間の隙間を詰める第２のカム機構１２と、第２のカム機構１２を作動させるモータ５と、電磁クラッチ８及びモータ５を制御する制御部９２とを備え、制御部９２は、第２のカム機構１２が作動していない状態で電磁クラッチ８を作動させる第１の動作モードと、第２のカム機構１２が作動した状態で電磁クラッチ８を作動させる第２の動作モードとを有する。【選択図】図３
2014000913.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対回転可能な第１及び第２の駆動力伝達部材の間で伝達される駆動力を制御する駆動力伝達制御装置であって、
前記第１の駆動力伝達部材に連結される第１の回転部材と、
前記第２の駆動力伝達部材に連結され、前記第１の回転部材に対してその回転軸線上で相対回転可能に配置された第２の回転部材と、
前記第１の回転部材と前記第２の回転部材との間に介在して配置され、前記第１の回転部材に対する相対回転が規制された第１のクラッチプレート及び前記第２の回転部材に対する相対回転が規制された第２のクラッチプレートを有するメインクラッチと、
前記メインクラッチの軸方向の一方に配置され、その作動によって前記第１及び第２のクラッチプレートの隙間を詰める隙間詰め機構と、
前記メインクラッチの軸方向の他方に配置され、前記第１の回転部材との相対回転が規制された第１のカム部材、及び前記第１のカム部材と所定の角度範囲で相対回転可能な第２のカム部材を有し、前記第１のカム部材と前記第２のカム部材との相対回転によって前記第１のカム部材が前記メインクラッチ側に移動するカム機構と、
前記第２のカム部材と前記第２の回転部材との間に配置され、その作動によって前記第２のカム部材に前記第１及び第２のカム部材を相対回転させるトルクを伝達するサブクラッチと、
前記隙間詰め機構及び前記サブクラッチを制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記隙間詰め機構が作動していない状態で前記サブクラッチを作動させる第１の動作モードと、前記隙間詰め機構が作動した状態で前記サブクラッチを作動させる第２の動作モードとを有する
駆動力伝達制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記第１の動作モードから前記第２の動作モードに移行する際、前記サブクラッチによって伝達されるトルクを低減し、当該トルクを低減した状態で前記隙間詰め機構を作動させ、前記隙間詰め機構が作動した後に前記サブクラッチによって伝達されるトルクを高める
請求項１に記載の駆動力伝達制御装置。
【請求項３】
前記隙間詰め機構は、前記回転軸線上で相対回転可能な一対のカム部材を有し、
前記一対のカム部材は、前記回転軸線の周方向に対して傾斜した傾斜面と、前記回転軸線の周方向に対して平行な平坦面とを有し、前記回転軸線周りの一方への相対回転に伴う前記傾斜面同士の摺動によって前記一対のカム部材のうち一方のカム部材が前記メインクラッチ側に移動し、前記回転軸線周りの一方へのさらなる相対回転によって前記平坦面同士が接触して前記一方のカム部材の前記メインクラッチ側の位置からの移動が規制される
請求項１又は２に記載の駆動力伝達制御装置。
【請求項４】
車両の走行用の駆動力を発生する駆動源と、
前記駆動源の駆動力が常時伝達される左右一対の主駆動輪と、
走行状態に応じて前記駆動源のトルクが伝達される左右一対の補助駆動輪と、
前記駆動源側のトルクを前記補助駆動輪側に伝達するプロペラシャフトと、
前記補助駆動輪側の第１の駆動力伝達部材と前記プロペラシャフト側の第２の駆動力伝達部材との間で伝達される駆動力を制御する駆動力伝達制御装置とを備え、
前記駆動力伝達制御装置は、
前記第１の駆動力伝達部材に連結される第１の回転部材と、
前記第２の駆動力伝達部材に連結され、前記第１の回転部材に対してその回転軸線上で相対回転可能に配置された第２の回転部材と、
前記第１の回転部材と前記第２の回転部材との間に介在して配置され、前記第１の回転部材に対する相対回転が規制された第１のクラッチプレート及び前記第２の回転部材に対する相対回転が規制された第２のクラッチプレートを有するメインクラッチと、
前記メインクラッチの軸方向の一方に配置され、その作動によって前記第１及び第２のクラッチプレートの隙間を詰める隙間詰め機構と、
前記メインクラッチの軸方向の他方に配置され、前記第１の回転部材との相対回転が規制された第１のカム部材、及び前記第１のカム部材と所定の角度範囲で相対回転可能な第２のカム部材を有し、前記第１のカム部材と前記第２のカム部材との相対回転によって前記第１のカム部材が前記メインクラッチ側に移動するカム機構と、
前記第２のカム部材と前記第２の回転部材との間に配置され、その作動によって前記第２のカム部材に前記第１及び第２のカム部材を相対回転させるトルクを伝達するサブクラッチと、
前記隙間詰め機構及び前記サブクラッチを制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記隙間詰め機構が作動していない状態で前記サブクラッチを作動させる第１の動作モードと、前記隙間詰め機構が作動した状態で前記サブクラッチを作動させる第２の動作モードとを有する
四輪駆動車。
【請求項５】
前記プロペラシャフトと前記駆動源との間に設けられ、前記制御部によって制御される噛み合いクラッチをさらに備え、
前記制御部は、前記噛み合いクラッチ及び前記駆動力伝達制御装置による駆動力の伝達を遮断した二輪駆動状態から四輪駆動状態に移行する際、前記第１の動作モードにて前記プロペラシャフトの回転を増速する第１ステップと、前記プロペラシャフトの回転を増速した後に前記噛み合いクラッチを作動させる第２ステップと、前記隙間詰め機構及び前記サブクラッチを作動させる第３ステップとを経て四輪駆動状態に移行する、
請求項４に記載の四輪駆動車。
【請求項６】
前記第２ステップは、前記プロペラシャフトの回転を増速した後に前記駆動力伝達制御装置による駆動力の伝達を低減して前記噛み合いクラッチを作動させるステップである、
請求項５に記載の四輪駆動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両における駆動力の伝達を制御する駆動力伝達制御装置、及び四輪駆動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の四輪駆動車として、プロペラシャフトとエンジンとの間に噛み合いクラッチを設けると共に、プロペラシャフトと補助駆動輪としての後輪との間に伝達トルクを制御可能なトルクカップリングを設けたものが知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の四輪駆動車は、主駆動輪としての前輪にのみエンジンのトルクを伝達する二輪駆動の走行時において、噛み合いクラッチ及びトルクカップリングによるトルク伝達を遮断することによりプロペラシャフトの回転を停止させ、これによってプロペラシャフトの回転による動力ロスを低減し、もって燃費の改善を図るように構成されている。噛み合いクラッチは、一対の回転部材の噛み合い歯同士を係合させることによりトルクを伝達し、トルクカップリングは、電磁クラッチによって作動するカム機構によって多板クラッチを押圧し、インナクラッチプレートとアウタクラッチプレートとを摩擦係合させることによってトルクを伝達するように構成されている。
【０００４】
また、この特許文献１に記載の四輪駆動車では、噛み合いクラッチ及びトルクカップリングを制御する制御部が、二輪駆動状態から四輪駆動状態への切り替えに要する時間を短縮しながら四輪駆動状態への切り替え時における衝撃や振動を抑制するべく、次のように制御を行う。すなわち、制御部は、二輪駆動状態から四輪駆動状態への切り替え時に、まずトルクカップリングによる伝達トルクを高めてプロペラシャフトの回転速度を上昇させた後、トルクカップリングによる伝達トルクを低減し、この伝達トルクを低減した状態で噛み合いクラッチを係合させる。これにより、噛み合いクラッチを係合させる際にはトルクカップリングによる伝達トルクが低減されているので、プロペラシャフトの回転速度が噛み合いクラッチの係合によって急激に変化しても、その衝撃が車体に伝わることを抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２５５８４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１に記載の四輪駆動車では、例えば被牽引時におけるインナクラッチプレートとアウタクラッチプレートとの間の引き摺りトルクを低減するため、インナクラッチプレートとアウタクラッチプレートとの間の隙間を広めに確保しておくことが望ましい。しかし、インナクラッチプレートとアウタクラッチプレートとの間の隙間を広くすると、カム機構が作動してからインナクラッチプレートとアウタクラッチプレートとが摩擦係合して伝達トルクが立ち上がるまでに時間がかかるため、プロペラシャフトの回転速度が上昇するのに要する時間が長くなってしまう。このため、二輪駆動状態から四輪駆動状態への切り替えに要する時間の短縮において、さらなる改善の余地があった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、伝達トルクの立ち上がり時間を短縮することが可能な駆動力伝達制御装置、及びこの駆動力伝達制御装置を備えた四輪駆動車を提供することにある。
【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）及び（２）の駆動力伝達制御装置及び四輪駆動車を提供する。
【０００９】
（１）相対回転可能な第１及び第２の駆動力伝達部材の間で伝達される駆動力を制御する駆動力伝達制御装置であって、前記第１の駆動力伝達部材に連結される第１の回転部材と、前記第２の駆動力伝達部材に連結され、前記第１の回転部材に対してその回転軸線上で相対回転可能に配置された第２の回転部材と、前記第１の回転部材と前記第２の回転部材との間に介在して配置され、前記第１の回転部材に対する相対回転が規制された第１のクラッチプレート及び前記第２の回転部材に対する相対回転が規制された第２のクラッチプレートを有するメインクラッチと、前記メインクラッチの軸方向の一方に配置され、その作動によって前記第１及び第２のクラッチプレートの隙間を詰める隙間詰め機構と、前記メインクラッチの軸方向の他方に配置され、前記第１の回転部材との相対回転が規制された第１のカム部材、及び前記第１のカム部材と所定の角度範囲で相対回転可能な第２のカム部材を有し、前記第１のカム部材と前記第２のカム部材との相対回転によって前記第１のカム部材が前記メインクラッチ側に移動するカム機構と、前記第２のカム部材と前記第２の回転部材との間に配置され、その作動によって前記第２のカム部材に前記第１及び第２のカム部材を相対回転させるトルクを伝達するサブクラッチと、前記隙間詰め機構及び前記サブクラッチを制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記隙間詰め機構が作動していない状態で前記サブクラッチを作動させる第１の動作モードと、前記隙間詰め機構が作動した状態で前記サブクラッチを作動させる第２の動作モードとを有する駆動力伝達制御装置。
【００１０】
（２）車両の走行用の駆動力を発生する駆動源と、前記駆動源の駆動力が常時伝達される左右一対の主駆動輪と、走行状態に応じて前記駆動源のトルクが伝達される左右一対の補助駆動輪と、前記駆動源側のトルクを前記補助駆動輪側に伝達するプロペラシャフトと、前記補助駆動輪側の第１の駆動力伝達部材と前記プロペラシャフト側の第２の駆動力伝達部材との間で伝達される駆動力を制御する駆動力伝達制御装置とを備え、前記駆動力伝達制御装置は、前記第１の駆動力伝達部材に連結される第１の回転部材と、前記第２の駆動力伝達部材に連結され、前記第１の回転部材に対してその回転軸線上で相対回転可能に配置された第２の回転部材と、前記第１の回転部材と前記第２の回転部材との間に介在して配置され、前記第１の回転部材に対する相対回転が規制された第１のクラッチプレート及び前記第２の回転部材に対する相対回転が規制された第２のクラッチプレートを有するメインクラッチと、前記メインクラッチの軸方向の一方に配置され、その作動によって前記第１及び第２のクラッチプレートの隙間を詰める隙間詰め機構と、前記メインクラッチの軸方向の他方に配置され、前記第１の回転部材との相対回転が規制された第１のカム部材、及び前記第１のカム部材と所定の角度範囲で相対回転可能な第２のカム部材を有し、前記第１のカム部材と前記第２のカム部材との相対回転によって前記第１のカム部材が前記メインクラッチ側に移動するカム機構と、前記第２のカム部材と前記第２の回転部材との間に配置され、その作動によって前記第２のカム部材に前記第１及び第２のカム部材を相対回転させるトルクを伝達するサブクラッチと、前記噛み合いクラッチ、前記隙間詰め機構、及び前記サブクラッチを制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記隙間詰め機構が作動していない状態で前記サブクラッチを作動させる第１の動作モードと、前記隙間詰め機構が作動した状態で前記サブクラッチを作動させる第２の動作モードとを有する四輪駆動車。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、駆動力伝達制御装置における伝達トルクの立ち上がり時間を短縮することが可能となる。また、四輪駆動車における二輪駆動状態から四輪駆動状態への切り替えに要する時間を短縮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施の形態に係る四輪駆動車の概略の構成を示す構成図。
【図２】駆動力伝達装置の構成例を示す分解斜視図。
【図３】駆動力伝達装置の断面図。
【図４Ａ】（ａ）は、パイロットカム部材におけるメインカム部材との対向面を示す模式図である。（ｂ）は、メインカム部材におけるパイロットカム部材との対向面を示す模式図である。
【図４Ｂ】メインカム部材とパイロットカム部材とが相対回転した状態を示す説明図である。
【図５】入力用のカム部材を示し、（ａ）は斜視図を、（ｂ）は平面図を、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ線断面図をそれぞれ示す。
【図６】出力用のカム部材を示し、（ａ）は斜視図を、（ｂ）は平面図を、（ｃ）は（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図をそれぞれ示す。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、第２のカム機構における入力用のカム部材及び出力用のカム部材の動作状態を示す。
【図８】制御部が実行する処理の一例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は、本実施の形態に係る四輪駆動車の概略の構成を示す構成図である。この四輪駆動車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，エンジン２０２の駆動力が常時伝達される左右一対の主駆動輪としての前輪２０４Ｌ，２０４Ｒ，及び走行状態に応じてエンジン２０２の駆動力が伝達される左右一対の補助駆動輪としての後輪２０５Ｌ，２０５Ｒを備えている。エンジン２０２は、四輪駆動車２００を発進及び加速させる走行用の駆動源の一例であるが、エンジン及び電動モータを駆動源としてもよい。また、エンジンに替えて電動モータを車両の走行用の駆動源としてもよい。
【００１４】
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。
【００１５】
そして、駆動力伝達系２０１は、駆動力伝達装置１，プロペラシャフト２，及び噛み合いクラッチ３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。ここで四輪駆動状態とは、エンジン２０２の駆動力が前輪２０４Ｌ，２０４Ｒ及び後輪２０５Ｌ，２０５Ｒに伝達される状態であり、二輪駆動状態とは、エンジン２０２の駆動力が前輪２０４Ｌ，２０４Ｒのみに伝達される状態である。駆動力伝達装置１の詳細については後述する。
【００１６】
また、四輪駆動車２００には、駆動力伝達装置１及び噛み合いクラッチ３を制御する制御装置９０が搭載されている。駆動力伝達装置１及び制御装置９０は、後輪２０５Ｌ，２０５Ｒへのエンジン２０２の駆動力の伝達を制御する駆動力伝達制御装置９を構成する。
【００１７】
フロントディファレンシャル２０６は、前輪側のアクスルシャフト２０８Ｌ，２０８Ｒに連結されたサイドギヤ２０９Ｌ，２０９Ｒ、サイドギヤ２０９Ｌ，２０９Ｒにギヤ軸を直交させて噛合する一対のピニオンギヤ２１０、一対のピニオンギヤ２１０を支持するピニオンギヤシャフト２１１、及びフロントデフケース２１２を有している。フロントデフケース２１２は、ピニオンギヤシャフト２１１，一対のピニオンギヤ２１０，及びサイドギヤ２０９Ｌ，２０９Ｒを収容している。
【００１８】
リヤディファレンシャル２０７は、後輪側のアクスルシャフト２１３Ｌ，２１３Ｒに連結されたサイドギヤ２１４Ｌ，２１４Ｒ、サイドギヤ２１４Ｌ，２１４Ｒにギヤ軸を直交させて噛合する一対のピニオンギヤ２１５、一対のピニオンギヤ２１５を支持するピニオンギヤシャフト２１６、及びリヤデフケース２１７を有している。リヤデフケース２１７は、ピニオンギヤシャフト２１６，一対のピニオンギヤ２１５，サイドギヤ２１４Ｌ，２１４Ｒを収容している。
【００１９】
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。
【００２０】
また、エンジン２０２は、トランスミッション２０３，噛み合いクラッチ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一方の後輪２０５Ｌを駆動すると共に、トランスミッション２０３，噛み合いクラッチ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他方の後輪２０５Ｒを駆動する。
【００２１】
プロペラシャフト２は、噛み合いクラッチ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側に伝達するように構成されている。
【００２２】
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２２０及びリングギヤ２２１からなる前輪側の歯車機構２２が配置されている。また、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２３０及びリングギヤ２３１からなる後輪側の歯車機構２３が配置されている。
【００２３】
噛み合いクラッチ３は、フロントデフケース２１２に対して回転不能な第１のスプライン歯部３ａ、リングギヤ２２１に対して回転不能な第２のスプライン歯部３ｂ、及び第１のスプライン歯部３ａならびに第２のスプライン歯部３ｂにスプライン嵌合可能なスリーブ３ｃを有するドグクラッチからなる。スリーブ３ｃは、制御装置９０によって制御される図略のアクチュエータによって、アクスルシャフト２０８Ｒに沿って進退移動する。そして、噛み合いクラッチ３は、駆動力伝達経路におけるプロペラシャフト２とエンジン２０２との間に設けられ、その作動時に第１のスプライン歯部３ａと第２のスプライン歯部３ｂとを相対回転不能に連結し、エンジン２０２の駆動力をフロントデフケース２１２を介してプロペラシャフト２に伝達する。
【００２４】
（制御装置９０の構成）
制御装置９０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶素子からなる記憶部９１と、記憶部９１に記憶されたプログラムに従って動作するＣＰＵ（Central Processing Unit）等を有する制御部９２と、後述する駆動力伝達装置１のモータ５に駆動電流を供給するモータ制御回路９３と、同じく後述する駆動力伝達装置１の電磁クラッチ８に励磁電流を供給する電磁クラッチ制御回路９４とを有している。制御部９２は、モータ制御回路９３から出力される駆動電流、及び電磁クラッチ制御回路９４から出力される励磁電流を調節することにより、モータ５及び電磁クラッチ８を制御する。また、制御部９２は、噛み合いクラッチ３のスリーブ３ｃを進退移動させるアクチュエータの動作信号を出力し、噛み合いクラッチ３を制御する。
【００２５】
また、制御装置９０には、四輪駆動車２００の各部の動作状態を検出するセンサ群が接続されている。このセンサ群は、運転者によって操作されるアクセルペダル２０２ａの踏み込み量を検出するアクセル開度センサ９０１と、エンジン２０２の回転数を検出するエンジン回転数センサ９０２と、トランスミッション２０３の変速比を検出するギヤセンサ９０３と、左前輪２０４Ｌ，右前輪２０４Ｒ，左後輪２０５Ｌ，及び右後輪２０５Ｒの回転速度を検出する車輪速センサ９０４〜９０７と、プロペラシャフト２の回転速度を検出する回転速センサ９０８とを有して構成されている。
【００２６】
（駆動力伝達装置１の全体構成）
図２は、駆動力伝達装置１の構成例を示す分解斜視図であり、図３は、駆動力伝達装置１の断面図である。図３は、回転軸線Ｏよりも上側が後述する第２のカム機構１２の非作動状態を示し、回転軸線Ｏよりも下側が第２のカム機構１２の作動状態を示す。
【００２７】
駆動力伝達装置１は、車体に固定された装置ケース４内に収容され、電動機であるモータ５，有底円筒状のハウジング６，メインクラッチ７，電磁クラッチ８，筒状のインナシャフト１０，第１のカム機構１１，及び第２のカム機構１２を有して構成されている。
【００２８】
この駆動力伝達装置１及び制御装置９０は、リヤディファレンシャル２０７のサイドギヤ２１４Ｒ（図１に示す）と後輪側のアクスルシャフト２１３Ｒ（図１に示す）との間で伝達される駆動力を制御する。アクスルシャフト２１３Ｒとサイドギヤ２１４Ｒは、駆動力伝達装置１の非作動時において同軸上で相対回転可能である。アクスルシャフト２１３Ｒは、本発明の第１の駆動力伝達部材の一例であり、サイドギヤ２１４Ｒは、本発明の第２の駆動力伝達部材の一例である。
【００２９】
インナシャフト１０は、アクスルシャフト２１３Ｒに相対回転不能に連結されている。ハウジング６は、サイドギヤ２１４Ｒに相対回転不能に連結されている。ハウジング６は、インナシャフト１０に対して、インナシャフト１０の回転軸線Ｏ上で相対回転可能である。インナシャフト１０は、本発明の第１の回転部材の一例であり、ハウジング６は、本発明の第２の回転部材の一例である。
【００３０】
（装置ケース４の構成）
装置ケース４は、駆動力伝達装置１の収容空間を有するケース本体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。ケース蓋体４１は、複数のボルト４２によってケース本体４０に取り付けられている。装置ケース４の内部には、図略の潤滑油が封入されている。
【００３１】
ケース本体４０には、第２のカム機構１２を作動させるモータ５を取り付けるための取付部４０１を有している。取付部４０１には、ハウジング６及びインナシャフト１０の回転軸線Ｏと平行な軸線方向に開口する貫通孔４０１ａが設けられている。
【００３２】
（モータ５の構成）
モータ５は、固定子５０と、回転軸５１と、図略の減速機構とを有している。回転軸５１の回転力は、減速機構によって減速され、出力軸５２から出力される。モータ５の取付部４０１に対する取り付けは、位置決めピン５３１及びボルト５３２を用いて行われる。出力軸５２には、第２のカム機構１２にその作動力としての回転力を伝達するための伝達部材５４が、連結器５５を介して取り付けられている。
【００３３】
伝達部材５４は、所定の曲率半径をもつ円弧部５４１を有し、かつ装置ケース４内に収容されている。円弧部５４１の外周面には、外歯５４１ａが設けられている。伝達部材５４の連結器５５への取り付けは、止め輪５７を用いて行われる。連結器５５の外周面と貫通孔４０１ａの内周面との間には、シール部材５８が介在している。
【００３４】
（ハウジング６の構成）
ハウジング６は、円筒部６０及び底部６１からなる。円筒部６０及び底部６１は、円筒部６０の一端に形成された係合凹部６０ａに底部６１の突起６１ａが係合して相対回転が規制され、かつ突起６１ａと円筒部６０のフランジ部６０ｂとの間に介在する止め輪６２によって底部６１が抜け止めされている。
【００３５】
円筒部６０の内周面には、回転軸線Ｏと平行に延びるストレートスプライン嵌合部６０１が形成されている。底部６１は、その中心部に回転軸線Ｏに沿って延びる軸部６１１を有し、この軸部６１１の端部６１１ａにリヤディファレンシャル２０７のサイドギヤ２１４Ｒ（図１に示す）が連結される。また、底部６１には、後述する電磁コイル８０と対向する部位に、電磁コイル８０による磁束の短絡を防止するステンレス等からなる環状の非磁性リング１２１ａ（図３に示す）が設けられている。
【００３６】
（インナシャフト１０の構成）
図３に示すように、インナシャフト１０は、各外径が互いに異なる第１〜第３の円筒部１０ａ〜１０ｃを一体に有している。第１の円筒部１０ａは第２の円筒部１０ｂと第３の円筒部１０ｃとの間に形成され、第２の円筒部１０ｂは第１の円筒部１０ａよりもハウジング６の底部６１側に、第３の円筒部１０ｃはその反対側の端部に形成されている。第１の円筒部１０ａの外径は、第２の円筒部１０ｂ及び第３の円筒部１０ｃの外径よりも大きく設定され、第１の円筒部１０ａと第２の円筒部１０ｂとの間には段差面１０ｄが、第１の円筒部１０ａと第３の円筒部１０ｃとの間には段差面１０ｅが、それぞれ形成されている。
【００３７】
インナシャフト１０には、第１の円筒部１０ａの外周面に、回転軸線Ｏと平行に延びるストレートスプライン嵌合部１０１が形成されている。また、第１の円筒部１０ａの第２の円筒部１０ｂ側の端部には、径方向外側に突出した環状のフランジ部１０２が形成されている。
【００３８】
また、インナシャフト１０は、その内部に潤滑油を封止する栓体３０が圧入されると共に、後輪側のアクスルシャフト２１３Ｒ（図１に示す）の先端部を収容するように構成されている。後輪側のアクスルシャフト２１３Ｒは、インナシャフト１０にスプライン嵌合によって相対回転不能かつ相対移動可能に連結されている。そして、インナシャフト１０は、ハウジング６の底部６１と第２の円筒部１０ｂとの間に配置された軸受３１、及び装置ケース４のケース蓋体４１と第３の円筒部１０ｃとの間に配置された軸受３２によって回転可能に支持されている。また、第３の円筒部１０ｃと装置ケース４のケース本体４０との間には、シール部材３３が配置されている。
【００３９】
（メインクラッチ７の構成）
メインクラッチ７は、複数のインナクラッチプレート７０及び複数のアウタクラッチプレート７１を有する摩擦式の多板クラッチであり、ハウジング６とインナシャフト１０との間に介在して配置されている。インナクラッチプレート７０及びアウタクラッチプレート７１は、回転軸線Ｏに沿って交互に配置され、それぞれが環状の摩擦板によって形成されている。インナクラッチプレート７０は、本発明の第１のクラッチプレートの一例であり、アウタクラッチプレート７１は、本発明の第２のクラッチプレートの一例である。
【００４０】
メインクラッチ７は、第１のカム機構１１と第２のカム機構１２との間に配置されている。すなわち、第２のカム機構１２はメインクラッチ７の軸方向の一方に配置され、第１のカム機構１１はメインクラッチ７の軸方向の他方に配置されている。
【００４１】
そして、メインクラッチ７は、第１のカム機構１１及び第２のカム機構１２からの押圧力によりインナクラッチプレート７０及びアウタクラッチプレート７１のうち互いに隣り合う内外のクラッチプレート同士を摩擦係合させ、またその摩擦係合を解除してハウジング６とインナシャフト１０とをトルク伝達可能に連結する。
【００４２】
インナクラッチプレート７０は、図２に示すように、その内周部にストレートスプライン嵌合部７０ａを有し、このストレートスプライン嵌合部７０ａがインナシャフト１０のストレートスプライン嵌合部１０１に嵌合されている。これにより、インナクラッチプレート７０は、インナシャフト１０に対する相対回転が規制され、かつインナシャフト１０に対して軸方向に相対移動可能に連結されている。また、インナクラッチプレート７０には、複数の貫通孔７０ｂが形成されている。
【００４３】
アウタクラッチプレート７１は、その外周部にストレートスプライン嵌合部７１ａを有し、このストレートスプライン嵌合部７１ａがハウジング６のストレートスプライン嵌合部６０１に嵌合されている。これにより、アウタクラッチプレート７１は、ハウジング６に対する相対回転が規制され、かつハウジング６に対して軸方向に相対移動可能に連結されている。
【００４４】
（電磁クラッチ８の構成）
電磁クラッチ８は、電磁コイル８０，アーマチャ８１，複数のアウタクラッチプレート８２，複数のインナクラッチプレート８３，及びヨーク８４を有して構成されている。複数のアウタクラッチプレート８２と複数のインナクラッチプレート８３とは、電磁コイル８０とアーマチャ８１との間にて、回転軸線Ｏに沿って交互に配置されている。複数のアウタクラッチプレート８２及び複数のインナクラッチプレート８３は、磁性体からなる環状の摩擦板によって形成され、それぞれの外周部と内周部との間には、電磁コイル８０による磁束の短絡を防止する複数の円弧状の溝が形成されている。電磁クラッチ８は、本発明のサブクラッチの一例である。
【００４５】
電磁コイル８０は、磁性体からなるヨーク８４に保持され、複数のアウタクラッチプレート８２及び複数のインナクラッチプレート８３との間にハウジング６の底部６１を挟むように配置されている。
【００４６】
アーマチャ８１は、その外周部にストレートスプライン嵌合部８１ａを有し、このストレートスプライン嵌合部８１ａがハウジング６の円筒部６０におけるストレートスプライン嵌合部６０１に嵌合されている。また、アウタクラッチプレート８２は、その外周部にストレートスプライン嵌合部８２ａを有し、このストレートスプライン嵌合部８２ａがストレートスプライン嵌合部６０１に嵌合されている。これにより、アーマチャ８１及びアウタクラッチプレート８２は、ハウジング６に対する相対回転が規制され、かつハウジング６に対して軸方向に相対移動可能である。
【００４７】
インナクラッチプレート８３は、その内周部にストレートスプライン嵌合部８３ａを有し、このストレートスプライン嵌合部８３ａが、後述する第１のカム機構１１のパイロットカム部材１１０のストレートスプライン嵌合部１１０ａに嵌合されている。これにより、インナクラッチプレート８３は、パイロットカム部材１１０に対する相対回転が規制され、かつパイロットカム部材１１０に対して軸方向に相対移動可能である。
【００４８】
ヨーク８４は、電磁コイル８０を収容する環状の収容空間を有し、ハウジング６の軸部６１１に軸受３４を介して支持され、ピン８４１によって装置ケース４のケース本体４０に回り止めされている。ヨーク８４とケース本体４０との間にはＯリング３５が、ヨーク８４と軸部６１１との間にはシール部材３６が、それぞれ配置されている。
【００４９】
電磁コイル８０は、制御装置９０の電磁クラッチ制御回路９４（図１に示す）から供給される励磁電流によって作動する。電磁コイル８０に励磁電流が供給されると、ヨーク８４，ハウジング６の底部６１における非磁性リング１２１ａの内周部及び外周部、アウタクラッチプレート８２，インナクラッチプレート８３，ならびにアーマチャ８１を含む磁路Ｍに磁束が発生し、アーマチャ８１が電磁コイル８０側に引き寄せられる。これにより、複数のアウタクラッチプレート８２と複数のインナクラッチプレート８３とが回転軸線Ｏ方向に押圧され、摩擦摺動する。これにより、ハウジング６の回転力が複数のアウタクラッチプレート８２及び複数のインナクラッチプレート８３を介してパイロットカム部材１１０に伝達される。
【００５０】
（第１のカム機構１１の構成）
第１のカム機構１１は、パイロットカム部材１１０、このパイロットカム部材１１０に回転軸線Ｏに沿って並列するメインカム部材１１１、及びこのメインカム部材１１１とパイロットカム部材１１０との間に介在する複数の球状の転動部材１１２を有している。複数の転動部材１１２は、リテーナ１１６に保持されている。メインカム部材１１１は、本発明の第１のカム部材の一例であり、パイロットカム部材１１０は、本発明の第２のカム部材の一例である。
【００５１】
図４Ａ（ａ）は、パイロットカム部材１１０におけるメインカム部材１１１との対向面を示す模式図である。図４Ａ（ｂ）は、メインカム部材１１１におけるパイロットカム部材１１０との対向面を示す模式図である。図４Ｂは、メインカム部材１１１とパイロットカム部材１１０とが相対回転した状態を示す説明図である。なお、図４Ｂでは、メインカム部材１１１及びリテーナ１１６と共に、パイロットカム部材１１０の後述する突起１１０ｃを図示している。
【００５２】
パイロットカム部材１１０は、その外周部にインナクラッチプレート８３のストレートスプライン嵌合部８３ａに嵌合するストレートスプライン嵌合部１１０ａを有している。また、パイロットカム部材１１０は、インナシャフト１０のフランジ部１０２との間に配置された針状ころ軸受１１３によって、回転軸線Ｏに沿った一方向（底部６１側）への移動が規制されている。
【００５３】
パイロットカム部材１１０には、メインカム部材１１１との対向面に、複数のカム溝１１０ｂが設けられている。この複数のカム溝１１０ｂは、その中立位置からパイロットカム部材１１０の円周方向に沿って軸線方向の深さが漸次浅くなる凹溝によって形成されている。
【００５４】
また、パイロットカム部材１１０には、周方向に隣り合うカム溝１１０ｂの間に複数（本実施の形態では３個）の突起１１０ｃが形成されている。この突起１１０ｃは、パイロットカム部材１１０の回転軸と平行に、メインカム部材１１１側に突出している。
【００５５】
メインカム部材１１１は、円環板状のクラッチプレート押付部１１１ａを有し、インナシャフト１０に回転軸線Ｏに沿って相対移動可能に配置されている。メインカム部材１１１には、パイロットカム部材１１０との対向面に、複数（本実施の形態では６個）のカム溝１１１ｂが設けられている。この複数のカム溝１１１ｂは、その中立位置からメインカム部材１１１の円周方向に沿って軸線方向の深さが漸次浅くなる凹溝によって形成されている。
【００５６】
また、メインカム部材１１１には、回転軸線Ｏと平行な方向に開口する複数（本実施の形態では６個）の油孔１１１ｃ、及び複数（本実施の形態では６個）のピン取付孔１１１ｄがメインカム部材１１１の円周方向に等間隔をもって交互に配置されている。
【００５７】
複数のピン取付孔１１１ｄのそれぞれには、図２及び図３に示すように、円柱状のガイドピン１１５が取り付けられている。これらのガイドピン１１５は、メインカム部材１１１と、メインカム部材１１１にメインクラッチ７を挟んで対向する押付部材１２２との間に介在する復帰用スプリング１１４のばね力を案内する。復帰用スプリング１１４は、コイルバネであり、その内周部にガイドピン１１５を挿通させている。複数のガイドピン１１５は、その一端がピン取付孔１１１ｄに圧入等によって固定され、回転軸線Ｏに沿って互いに平行となるように配置され、インナクラッチプレート７０の貫通孔７０ｂに挿通されている。これにより、復帰用スプリング１１４のばね力がメインカム部材１１１及び押付部材１２２を互いに離間させる方向に作用し、二輪駆動時におけるインナクラッチプレート７０及びアウタクラッチプレート７１のうち互いに隣り合う２つのクラッチプレート間の隙間を確保する。
【００５８】
また、メインカム部材１１１には、インナシャフト１０を挿通させる内周面に、ストレートスプライン嵌合部１０１に嵌合するストレートスプライン嵌合部１１１ｅが形成されている。これにより、メインカム部材１１１は、インナシャフト１０に対する相対回転が規制され、かつインナシャフト１０に対して軸方向に相対移動可能である。
【００５９】
また、メインカム部材１１１には、周方向に隣り合うカム溝１１１ｂの間に複数（本実施の形態では３個）の突起１１１ｆが形成されている。この突起１１１ｆは、メインカム部材１１１の回転軸と平行に、パイロットカム部材１１０側に突出している。
【００６０】
リテーナ１１６は、リング状の本体部１１６ａと、本体部１１６ａから内方に突出した複数対の第１及び第２の突起１１６ｂ，１１６ｃを有している。本実施の形態では、リテーナ１１６が６対の第１及び第２の突起１１６ｂ，１１６ｃを有し、第１の突起１１６ｂと第２の突起１１６ｃとの間に１つの転動部材１１２が回転可能に保持されている。
【００６１】
パイロットカム部材１１０がメインカム部材１１１に対して周方向の一方に相対回転すると、図４Ｂに示すように、パイロットカム部材１１０の突起１１０ｃがリテーナ１１６の第１の突起１１６ｂに当接すると共に、メインカム部材１１１の突起１１１ｆがリテーナ１１６の第２の突起１１６ｃに当接し、これによりパイロットカム部材１１０とメインカム部材１１１との相対回転が規制される。また、パイロットカム部材１１０がメインカム部材１１１に対して周方向の他方に相対回転すると、パイロットカム部材１１０の突起１１０ｃがリテーナ１１６の第２の突起１１６ｃに当接すると共に、メインカム部材１１１の突起１１１ｆがリテーナ１１６の第１の突起１１６ｂに当接し、これによりパイロットカム部材１１０とメインカム部材１１１との相対回転が規制される。つまり、パイロットカム部材１１０とメインカム部材１１１とは、突起１１０ｃ及び突起１１１ｆが第１及び第２の突起１１６ｂ，１１６ｃに当接しない所定の角度範囲で相対回転可能である。
【００６２】
転動部材１１２は、パイロットカム部材１１０のカム溝１１０ｂとメインカム部材１１１のカム溝１１１ｂとの間に介在して配置され、かつリテーナ１１６によって転動可能に保持されている。
【００６３】
そして、第１のカム機構１１は、パイロットカム部材１１０とメインカム部材１１１との相対回転によって、メインカム部材１１１がメインクラッチ７側に移動する。また、電磁クラッチ８は、その作動によって、パイロットカム部材１１０とメインカム部材１１１とを相対回転させるトルクを伝達する。つまり、第１のカム機構１１は、パイロットカム部材１１０とハウジング６との間に配置されたアウタクラッチプレート８２とインナクラッチプレート８３との摩擦力によって伝達されるハウジング６からの回転力を、カム溝１１０ｂ，１１１ｂにおける転動部材１１２の転動によるカム作用によって、メインクラッチ７のクラッチ力となる押付力（第１のカム推力）Ｐ１に変換する。
【００６４】
この押付力Ｐ１は、アウタクラッチプレート８２とインナクラッチプレート８３との間の摩擦力に応じて、すなわち電磁コイル８０に供給される励磁電流に応じて変化する。つまり、制御装置９０は、電磁クラッチ制御回路９４から電磁コイル８０に供給する励磁電流を増減することにより、メインクラッチ７の押付力Ｐ１を制御することができる。
【００６５】
（第２のカム機構１２の構成）
第２のカム機構１２は、回転軸線Ｏ上で相対回転可能な一対のカム部材（入力用のカム部材１２０及び出力用のカム部材１２１）を有している。入力用のカム部材１２０と出力用のカム部材１２１とは、回転軸線Ｏに沿って並列している。入力用のカム部材１２０は、第２のカム機構１２の作動力となる回転力をモータ５から受け、出力用のカム部材１２１に対して回転する。第２のカム機構１２は、本発明の隙間詰め機構の一例である。
【００６６】
そして、第２のカム機構１２は、その作動によって入力用のカム部材１２０と出力用のカム部材１２１とが相対回転し、出力用のカム部材１２１が押付部材１２２をメインクラッチ７に押し付け、インナクラッチプレート７０とアウタクラッチプレート７１との間の隙間を詰める第２のカム推力Ｐ２を発生させる。これにより、インナクラッチプレート７０とアウタクラッチプレート７１との間に介在する潤滑油がインナクラッチプレート７０の貫通孔７０ｂを介して排出され、インナクラッチプレート７０とアウタクラッチプレート７１と間の隙間が短縮される。
【００６７】
押付部材１２２は、インナシャフト１０を挿通させる環状であり、その内周部には、インナシャフト１０のストレートスプライン嵌合部１０１に嵌合するストレートスプライン嵌合部１２２ａが形成されている。これにより、押付部材１２２は、インナシャフト１０に対する相対回転が規制され、かつインナシャフト１０に対して軸方向に相対移動可能である。押付部材１２２のメインクラッチ７側における押圧面１２２ｂは、アウタクラッチプレート７１に面している。
【００６８】
図５は、入力用のカム部材１２０を示し、（ａ）は斜視図を、（ｂ）は平面図を、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ線断面図をそれぞれ示す。
【００６９】
入力用のカム部材１２０は、インナシャフト１０を挿通させる環状部１２３と、環状部１２３から出力用のカム部材１２１に向かって突出した複数（本実施の形態では６個）の凸部１２４と、環状部１２３の外周面の一部から外方に突出した扇形状のギヤ部１２５とを一体に有している。
【００７０】
環状部１２３は、回転軸線Ｏの周方向に対して平行な側面１２３ａを有し、凸部１２４は、この側面１２３ａから突出して形成されている。凸部１２４は、断面台形状であり、その頂部に、側面１２３ａに対して平行な平坦面１２４ａを有している。側面１２３ａと平坦面１２４ａとの間には、側面１２３ａに対して傾斜した傾斜面１２４ｂと、側面１２３ａに対して直交する垂直面１２４ｃとが介在している。傾斜面１２４ｂは、環状部１２３の周方向における平坦面１２４ａの一端部に、垂直面１２４ｃは、環状部１２３の周方向における平坦面１２４ａの他端部に、それぞれ形成されている。側面１２３ａと傾斜面１２４ｂとがなす角θ（図５（ｃ）参照）は、鈍角であり、例えば１５０°である。
【００７１】
傾斜面１２４ｂと平坦面１２４ａとは回転軸線Ｏの周方向に連続して形成されている。傾斜面１２４ｂは回転軸線Ｏの周方向に対して傾斜し、平坦面１２４ａは回転軸線Ｏの周方向に対して平行である。
【００７２】
この入力用のカム部材１２０は、図３に示すように、歯車機構５６によって伝達部材５４に連結されている。より詳細には、入力用のカム部材１２０におけるギヤ部１２５の外周面に形成された外歯１２５ａが、伝達部材５４における円弧部５４１の外歯５４１ａと噛み合い、外歯１２５ａと外歯５４１ａとによって構成される歯車機構５６によって、入力用のカム部材１２０と伝達部材５４とが連結されている。
【００７３】
また、入力用のカム部材１２０は、インナシャフト１０の外周側に嵌合された環状の受け部材３７に針状ころ軸受３８を介して支持され、インナシャフト１０に対して回転自在に配置されている。受け部材３７は、インナシャフト１０の第３の円筒部１０ｃを挿通させて、段差面１０ｅと軸受３２との間に配置されている。入力用のカム部材１２０は、この受け部材３７によって、回転軸線Ｏに沿った方向の移動が規制されている。
【００７４】
図６は、出力用のカム部材１２１を示し、（ａ）は斜視図を、（ｂ）は平面図を、（ｃ）は（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図をそれぞれ示す。
【００７５】
出力用のカム部材１２１は、インナシャフト１０を挿通させる環状部１２６と、環状部１２６から入力用のカム部材１２０の環状部１２３に向かって突出した複数（本実施の形態では６個）の凸部１２７と、複数の凸部１２７のうちの一部の凸部１２７の外周側に形成された複数（本実施の形態では３個）の突起１２８とを一体に有している。図６に示す例では、突起１２８が形成された凸部１２７が、環状部１２６の周方向に１つおきに配置されている。
【００７６】
環状部１２６は、回転軸線Ｏの周方向に対して平行な側面１２６ａを有し、凸部１２７は、この側面１２６ａから突出して形成されている。凸部１２７は、断面台形状であり、その頂部に、側面１２６ａに対して平行な平坦面１２７ａを有している。平坦面１２７ａと側面１２６ａとの間には、側面１２６ａに対して傾斜した傾斜面１２７ｂと、側面１２６ａに対して直交する垂直面１２７ｃとが介在している。傾斜面１２７ｂは、環状部１２６の周方向における平坦面１２７ａの一端部に、垂直面１２７ｃは、環状部１２６の周方向における平坦面１２７ａの他端部に、それぞれ形成されている。側面１２６ａと傾斜面１２７ｂとがなす角θは、入力用のカム部材１２０において側面１２３ａと傾斜面１２４ｂとがなす角θ（図４（ｃ）参照）と同じ角度である。
【００７７】
傾斜面１２７ｂと平坦面１２７ａとは回転軸線Ｏの周方向に連続して形成されている。傾斜面１２７ｂは回転軸線Ｏの周方向に対して傾斜し、平坦面１２７ａは回転軸線Ｏの周方向に対して平行である。
【００７８】
出力用のカム部材１２１は、複数の突起１２８が装置ケース４のケース本体４０に形成された溝部４１１に係止されることにより、ケース本体４０に対する相対回転が規制されている。溝部４１１は、回転軸線Ｏに沿って延びるように形成されており、これにより出力用のカム部材１２１は、回転軸線Ｏに沿ってケース本体４０内で軸方向移動可能である。
【００７９】
出力用のカム部材１２１と押付部材１２２との間には、針状ころ軸受１２９が配置されている。これにより、出力用のカム部材１２１は、第２のカム推力Ｐ２を針状ころ軸受１２９及び押付部材１２２を介してメインクラッチ７に出力する。
【００８０】
図７（ａ）は、出力用のカム部材１２１がメインクラッチ７から最も後退した位置（以下「第１位置」という）にある状態を示し、図７（ｃ）は、出力用のカム部材１２１が最もメインクラッチ７側に移動した位置（以下「第２位置」という）にある状態を示す。また、図７（ｂ）は、出力用のカム部材１２１が第１位置と第２位置との間にある状態を示す。
【００８１】
図７（ａ）に示すように、出力用のカム部材１２１が第１位置にあるときは、入力用のカム部材１２０の凸部１２４と出力用のカム部材１２１の凸部１２７とが回転軸線Ｏの周方向に沿って交互に配置され、インナクラッチプレート７０とアウタクラッチプレート７１との間の隙間が最大となり、インナクラッチプレート７０とアウタクラッチプレート７１との間に介在する潤滑油に起因する引き摺りトルクが最小となる。
【００８２】
図７（ａ）に示す状態からモータ５が回転すると、そのトルクによって入力用のカム部材１２０が出力用のカム部材１２１に対して回転し、図７（ｂ）に示すように、入力用のカム部材１２０の凸部１２４における傾斜面１２４ｂと出力用のカム部材１２１の凸部１２７における傾斜面１２７ｂとが摺動する。この傾斜面１２４ｂと傾斜面１２７ｂとの摺動により、出力用のカム部材１２１がメインクラッチ７側に移動する。つまり、モータ５の回転に伴う傾斜面同士（傾斜面１２４ｂ及び傾斜面１２７ｂ）の摺動によって、出力用のカム部材１２１が第２位置に移動する。これにより、第２のカム推力Ｐ２が発生し、インナクラッチプレート７０とアウタクラッチプレート７１との間の隙間が短縮される。
【００８３】
出力用のカム部材１２１が第１位置に移動した後、モータ５がさらに回転すると、図７（ｃ）に示すように、入力用のカム部材１２０の凸部１２４における平坦面１２４ａが出力用のカム部材１２１の凸部１２７における平坦面１２７ａに接触する。この状態では、出力用のカム部材１２１がメインクラッチ７から第２のカム推力Ｐ２の反力を受けても、その反力が入力用のカム部材１２０を回転させる力に変換されないので、第２のカム推力Ｐ２の反力によって入力用のカム部材１２０が回転することはない。つまり、出力用のカム部材１２１が第１位置に移動した後のモータ５の第１の回転方向へのさらなる回転によって平坦面同士（平坦面１２４ａ及び平坦面１２７ａ）が向かい合いって接触し、出力用のカム部材１２１の第１位置から第２位置への移動が規制される。
【００８４】
また、モータ５が逆方向に回転すると、入力用のカム部材１２０が出力用のカム部材１２１に対して上記とは反対の方向に回転し、出力用のカム部材１２１が復帰用スプリング１１４のばね力によって第１位置に移動する。
【００８５】
このモータ５の回転方向及びトルクは、制御装置９０の制御部９２によって制御される。制御部９２は、モータ制御回路９３からモータ５に供給される駆動電流の向き及び大きさを調節し、モータ５の回転方向及びトルクを制御する。
【００８６】
（駆動力伝達制御装置９の動作）
次に、駆動力伝達制御装置９の動作につき、図１〜図７を参照して説明する。
【００８７】
制御部９２は、第２のカム機構１２が作動していない状態で電磁クラッチ８を作動させる第１の動作モードと、第２のカム機構１２が作動した状態で電磁クラッチ８を作動させる第２の動作モードとを有する。
【００８８】
第１の動作モードでは、第１のカム機構１１が作動してメインカム部材１１１がメインクラッチ７側に移動しても、インナクラッチプレート７０とアウタクラッチプレート７１と間の隙間が確保され、メインクラッチ７による駆動力の伝達が実質的に行われない。この第１の動作モードでは、電磁クラッチ８のアウタクラッチプレート８２とインナクラッチプレート８３との間の摩擦力により、パイロットカム部材１１０，転動部材１１２，及びメインカム部材１１１を介して、ハウジング６とインナシャフト１０との間で駆動力の伝達が行われる。つまり、カム溝１１０ｂ，１１１ｂにおける転動部材１１２の転動によるカム作用によってメインカム部材１１１がメインクラッチ７側に移動しても、インナクラッチプレート７０とアウタクラッチプレート７１との摩擦力が発生せず、電磁クラッチ８によって伝達されるトルクにより、ハウジング６とインナシャフト１０との相対回転が抑制される。なお、この第１の動作モードでは、パイロットカム部材１１０とメインカム部材１１１との相対回転が、突起１１０ｃ及び突起１１１ｆ（図４に示す）によって規制される。
【００８９】
第２の動作モードでは、第２のカム機構１２が作動し、出力用のカム部材１２１の平坦面１２７ａと入力用のカム部材１２０の平坦面１２４ａとが接触した状態で電磁クラッチ８が作動するので、メインカム部材１１１のメインクラッチ７側への移動により、インナクラッチプレート７０とアウタクラッチプレート７１とが回転軸線Ｏ方向に押圧されて摩擦接触する。この第２の動作モードでは、第１の動作モードよりも大きな駆動力を伝達することができる。
【００９０】
第１の動作モードでは、電磁コイル８０の励磁電流に対するハウジング６とインナシャフト１０との間で伝達される駆動力の変化が第２の動作モードと比較して緩やかとなる。つまり、第1の動作モード及び第２の動作モードで電磁コイル８０に同じ励磁電流を供給した場合、第１の動作モードにおけるハウジング６とインナシャフト１０との間で伝達される駆動力は、第２の動作モードにおけるハウジング６とインナシャフト１０との間で伝達される駆動力よりも小さい。
【００９１】
制御部９２は、四輪駆動車２００の駆動状態を二輪駆動状態から四輪駆動状態に移行させる際、第１の動作モード及び第２の動作モードを切り替えて、アクスルシャフト２１３Ｒとサイドギヤ２１４Ｒとの間で伝達される駆動力を制御する。制御部９２は、第１の動作モードから第２の動作モードに移行する際、電磁クラッチ８によって伝達されるトルクを低減し、このトルクを低減した状態で第２のカム機構１２を作動させ、第２のカム機構１２が図７（ｃ）に示す作動完了状態になった後、電磁クラッチ８によって伝達されるトルクを高める。これは、電磁クラッチ８によって第１のカム機構１１が第２のカム機構１２よりも先に作動している状態では、第２のカム機構１２を作動させるために必要なモータ５のトルクが過大となるためである。
【００９２】
四輪駆動車２００の二輪駆動状態では、噛み合いクラッチ３が非作動状態であり、噛み合いクラッチ３を介した駆動力の伝達が遮断される。従って、エンジン２０２の駆動力は、トランスミッション２０３，フロントディファレンシャル２０６，及び前輪側のアクスルシャフト２０８Ｌ，２０８Ｒを介して前輪２０４Ｌ，２０４Ｒに伝達されるが、プロペラシャフト２には伝達されない。また、この二輪駆動状態では、第１のカム機構１１及び第２のカム機構１２が非作動状態であり、駆動力伝達装置１を介した駆動力の伝達が遮断される。従って、四輪駆動車２００が走行していても、プロペラシャフト２及びリヤディファレンシャル２０７のリヤデフケース２１７が回転せず、これらの回転に起因する走行抵抗が抑制される。
【００９３】
一方、四輪駆動状態では、噛み合いクラッチ３，第１のカム機構１１，及び第２のカム機構１２が作動し、エンジン２０２の駆動力が前輪２０４Ｌ，２０４Ｒに伝達されると共に、噛み合いクラッチ３，プロペラシャフト２，リヤディファレンシャル２０７，駆動力伝達装置１，及び後輪側のアクスルシャフト２１３Ｌ，２１３Ｒを介して後輪２０５Ｌ，２０５Ｒに伝達される。
【００９４】
図８は、四輪駆動車２００の走行中に二輪駆動状態から四輪駆動状態へ移行する際に、制御部９２が実行する処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【００９５】
制御部９２は、二輪駆動状態から四輪駆動状態に移行する際、第１の動作モードにてプロペラシャフト２の回転を増速する第１ステップと、プロペラシャフト２の回転を増速した後に噛み合いクラッチ３を作動させる第２ステップと、第２のカム機構１２及び電磁クラッチ８を作動させる第３ステップとを経て、四輪駆動車２００を四輪駆動状態に移行させる。この第２ステップでは、プロペラシャフト２の回転を増速した後に駆動力伝達装置１による駆動力の伝達を低減して噛み合いクラッチ３を作動させる。以下、第１〜第３ステップにおける制御内容の詳細について、図８を参照してより具体的に説明する。
【００９６】
（第１ステップ）
第１ステップでは、まず制御部９２が電磁コイル８０に励磁電流を供給し、電磁クラッチ８を作動させる（ステップＳ１０）。これにより、駆動力伝達装置１の第１の動作モードにおける動作によって、四輪駆動車２００の走行に伴う後輪２０５Ｒの回転力がアクスルシャフト２１３Ｒを介してサイドギヤ２１４Ｒに伝達され、プロペラシャフト２の回転が増速される。
【００９７】
次に、制御部９２は、電子クラッチ８の作動状態を維持しながら、噛み合いクラッチ３の差動回転（第１のスプライン歯部３ａと第２のスプライン歯部３ｂとの差動回転）が所定値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。第１のスプライン歯部３ａの回転数は、車輪速センサ９０４，９０５によって検出した左右前輪２０４Ｌ，２０４Ｒの回転速度に基づいて算出することができる。第２のスプライン歯部３ｂの回転数は、回転速センサ９０８によって検出したプロペラシャフト２の回転速度に基づいて算出することができる。
【００９８】
ステップＳ１１における所定値は、例えば第１のスプライン歯部３ａ及び第２のスプライン歯部３ｂにスリーブ３ｃをスプライン嵌合させることが可能な差動回転数として予め定められた値を用いることができる。制御部９２は、ステップＳ１１の判定を、噛み合いクラッチ３の差動回転が所定値以下となるまで繰り返し行う。
【００９９】
（第２ステップ）
噛み合いクラッチ３の差動回転が所定値以下である場合（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、制御部９２は、電磁コイル８０に供給する励磁電流を小さくし、電磁クラッチ８の伝達トルクを低減する（ステップＳ１２）。この際、電磁コイル８０への電流供給を遮断し、励磁電流をゼロとしてもよい。次に、制御部９２は、噛み合いクラッチ３を作動させ、第１のスプライン歯部３ａ及び第２のスプライン歯部３ｂにスリーブ３ｃをスプライン嵌合させて、フロントデフケース２１２とプロペラシャフト２とをトルク伝達可能に連結する（ステップＳ１３）。
【０１００】
（第３ステップ）
噛み合いクラッチ３が作動した後、制御部９２はモータ５に励磁電流を供給し、モータ５の回転を開始させる（ステップＳ１４）。制御部９２は、第２のカム機構１２の作動が完了するまでモータ５を回転させ（ステップＳ１５）、第２のカム機構１２の作動が完了すると、駆動電流の供給を中止してモータ５の回転を停止させる（ステップＳ１６）。第２のカム機構１２の作動完了は、例えばモータ５のエンコーダによって検出した回転軸５１の回転量に基づいて判定してもよく、あるいはモータ５に励磁電流を供給した時間によって判定してもよい。
【０１０１】
制御部９２は、第２のカム機構１２の作動が完了した後、電磁コイル８０に供給する励磁電流を増加し、電磁クラッチ８の伝達トルクを増大させる（ステップＳ１７）。これにより、四輪駆動車２００が四輪駆動状態となる。電磁コイル８０に供給される励磁電流は、センサ群（アクセル開度センサ９０１，エンジン回転数センサ９０２，ギヤセンサ９０３，車輪速センサ９０４〜９０７）によって検出される車両走行状態に応じて定められる。より具体的には、制御部９２は、例えば前輪２０４Ｌ，２０４Ｒの回転速度と後輪２０５Ｌ，２０５Ｒの回転速度との差（前後輪回転速差）や、アクセルペダル２０２ａの踏み込み量（加速操作量）に基づいて励磁電流を演算する。
【０１０２】
前後輪回転速差又は加速操作量が増大した際に電磁コイル８０に供給する励磁電流を増加することにより、電磁クラッチ８の伝達トルクが増大して第１のカム機構１１のメインカム部材１１１によってメインクラッチ７が軸方向に押圧され、メインクラッチ７における駆動力伝達量が増大する。これにより、前輪２０４Ｌ，２０４Ｒ及び後輪２０５Ｌ，２０５Ｒに配分される駆動力が均等化され、前輪２０４Ｌ，２０４Ｒのスリップを抑制して四輪駆動車２００を安定的に走行させることが可能となる。
【０１０３】
[実施の形態の効果]
以上説明した実施の形態によれば、次に示す作用及び効果が得られる。
【０１０４】
（１）第１の動作モードにおいて駆動力伝達装置１によって伝達される駆動力は、メインクラッチ７のインナクラッチプレート７０とアウタクラッチプレート７１とを接触させなくても発生するので、第２の動作モードにおいて駆動力伝達装置１によって伝達される駆動力よりも急峻に立ち上がる。これにより、プロペラシャフト２をより短時間で増速することができ、二輪駆動状態から四輪駆動状態への移行に要する時間を短縮することができる。
【０１０５】
（２）第１の動作モードでは、第２の動作モードよりも小さな駆動力の伝達を高い精度で行うことができる。これにより、例えばプロペラシャフト２の増速を滑らかにして、二輪駆動状態から四輪駆動状態への移行時における振動や衝撃を抑制することが可能となる。
【０１０６】
（３）図８のフローチャートにおける第２ステップにおいて、噛み合いクラッチ３を作動させる際（ステップＳ１３）、駆動力伝達装置１により伝達される駆動力は低減されているので（ステップＳ１２）、プロペラシャフト２の回転が駆動力伝達装置１によって拘束されず、噛み合いクラッチ３におけるスプライン歯部３ａ及び第２のスプライン歯部３ｂとスリーブ３ｃとの嵌合が円滑に行われる。
【０１０７】
（４）第２のカム機構１２は、入力用カム部材１２０の平坦面１２４ａ及び出力用のカム部材１２１の平坦面１２７ａの接触によって出力用のカム部材１２１の第１位置から第２位置への移動が規制されるので、第２のカム機構１２の作動が完了した状態では、モータ５への駆動電流の供給を遮断しても、この第２のカム機構１２の作動状態を維持できる。これにより、モータ５における消費電力を低減することが可能となる。
【０１０８】
以上、本発明の駆動力伝達装置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る。
【０１０９】
例えば、上記実施の形態では、モータ５によって作動する第２のカム機構１２によってメインクラッチ７におけるインナクラッチプレート７０とアウタクラッチプレート７１との間の隙間を詰めるように駆動力伝達装置１を構成したが、これに限らず、例えば油圧によって作動するピストンによってメインクラッチ７における隙間を詰めるようにしてもよい。また、四輪駆動車２００における駆動力伝達装置１の配置は、図１に例示したものに限定されず、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との間に駆動力伝達装置１を配置してもよい。駆動力伝達制御装置９の用途にも特に限定はない。
【符号の説明】
【０１１０】
１…駆動力伝達装置、２…プロペラシャフト、３…噛み合いクラッチ、３ａ…第１のスプライン歯部、３ｂ…第２のスプライン歯部、３ｃ…スリーブ、４…装置ケース、５…モータ、６…ハウジング、７…メインクラッチ、８…電磁クラッチ、９…駆動力伝達制御装置、１０…インナシャフト、１０ａ〜１０ｃ…第１〜第３の円筒部、１０ｄ，１０ｅ…段差面、１１…第１のカム機構、１２…第２のカム機構、２２，２３…歯車機構、３０…栓体、３１，３２…軸受、３３…シール部材、３４…軸受、３５…Ｏリング、３６…シール部材、３７…受け部材、３８…針状ころ軸受、４０…ケース本体、４１…ケース蓋体、４２…ボルト、５０…固定子、５１…回転軸、５２…出力軸、５４…伝達部材、５５…連結器、５６…歯車機構、５７…止め輪、５８…シール部材、６０…円筒部、６０ａ…係合凹部、６０ｂ…フランジ部、６１…底部、６１ａ…突起、６２…止め輪、７０…インナクラッチプレート、７０ａ…ストレートスプライン嵌合部、７０ｂ…貫通孔、７１…アウタクラッチプレート、７１ａ…ストレートスプライン嵌合部、８０…電磁コイル、８１…アーマチャ、８１ａ…ストレートスプライン嵌合部、８２…アウタクラッチプレート、８２ａ…ストレートスプライン嵌合部、８３…インナクラッチプレート、８３ａ…ストレートスプライン嵌合部、８４…ヨーク、９０…制御装置、９１…記憶部、９２…制御部、９３…モータ制御回路、９４…電磁クラッチ制御回路、１０１…ストレートスプライン嵌合部、１０２…フランジ部、１１０…パイロットカム部材、１１０ａ…ストレートスプライン嵌合部、１１０ｂ…カム溝、１１１…メインカム部材、１１１ａ…クラッチプレート押付部、１１１ｂ…カム溝、１１１ｃ…油孔、１１１ｄ…ピン取付孔、１１１ｅ…ストレートスプライン嵌合部、１１２…転動部材、１１３…針状ころ軸受、１１４…復帰用スプリング、１１５…ガイドピン、１１６…リテーナ、１１６ａ…本体部、１１６ｂ…第１の突起、１１６ｃ…第２の突起、１２０…入力用のカム部材、１２１…出力用のカム部材、１２１ａ…非磁性リング、１２２…押付部材、１２２ａ…ストレートスプライン嵌合部、１２２ｂ…押圧面、１２３…環状部、１２３ａ…側面、１２４…凸部、１２４ａ…平坦面、１２４ｂ…傾斜面、１２４ｃ…垂直面、１２５…ギヤ部、１２５ａ…外歯、１２６…環状部、１２６ａ…側面、１２７…凸部、１２７ａ…平坦面、１２７ｂ…傾斜面、１２７ｃ…垂直面、１２８…突起、１２９…針状ころ軸受、２００…四輪駆動車、２０１…駆動力伝達系、２０２…エンジン、２０２ａ…アクセルペダル、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…ピニオンギヤシャフト、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…ピニオンギヤシャフト、２１７…リヤデフケース、２２０…ドライブピニオン、２２１…リングギヤ、２３０…ドライブピニオン、２３１…リングギヤ、４０１…取付部、４０１ａ…貫通孔、４１１…溝部、５３１…位置決めピン、５３２…ボルト、５４１…円弧部、５４１ａ…外歯、６０１…ストレートスプライン嵌合部、６１１…軸部、６１１ａ…端部、８４１…ピン、９０１…アクセル開度センサ、９０２…エンジン回転数センサ、９０３…ギヤセンサ、９０４〜９０７…車輪速センサ、９０８…回転速センサ
【図１】
2014000913.tif 000003
【図２】
2014000913.tif 000004
【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
2014000913.tif 000008
【図６】
2014000913.tif 000009
【図７】
2014000913.tif 000010
【図８】
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