JP2019001284A

JP2019001284A - 駆動力伝達装置

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Publication number: JP2019001284A
Application number: JP2017117060A
Authority: JP
Inventors: 知宏野津; Tomohiro Nozu; 勤松本; Tsutomu Matsumoto; 智章加藤; Tomoaki Kato; 晃義垣田; Akiyoshi Kakita; 健太谷口; Kenta Taniguchi
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2017-06-14
Filing date: 2017-06-14
Publication date: 2019-01-10
Also published as: US20180361851A1; CN109080456A; US11084375B2; CN109080456B; DE102018113954A1

Abstract

【課題】二輪駆動状態から四輪駆動状態への切り替えが必要となった際に、速やかに駆動状態の切り替えを行うことが可能な駆動力伝達装置を提供する。【解決手段】エンジン１０２の駆動力が前輪１０４Ｌ，１０４Ｒ及び後輪１０５Ｌ，１０５Ｒに伝達される四輪駆動状態と前輪１０４Ｌ，１０４Ｒのみに伝達される二輪駆動状態とを切り替え可能な四輪駆動車１００に搭載され、後輪１０５Ｌ，１０５Ｒに伝達される駆動力を調節可能な駆動力伝達装置１は、多板クラッチ２３と、多板クラッチ２３を軸方向に押圧するピストン２０と、ピストン２０を軸方向移動させるアクチュエータ３０と、アクチュエータ３０を制御する制御部４とを備える。制御部４は、二輪駆動状態時に四輪駆動状態への切り替えが必要となる可能性が高い所定の条件が満たされたとき、アクチュエータ３０を制御してピストン２０を初期位置よりも多板クラッチ２３側に所定量変位させる。【選択図】図６

Description

本発明は、四輪駆動状態と二輪駆動状態とを切り替え可能な四輪駆動車に用いられる駆動力伝達装置に関する。

従来、駆動源の駆動力が主駆動輪及び補助駆動輪に伝達される四輪駆動状態と、駆動力が主駆動輪のみに伝達される二輪駆動状態とを切り替え可能な四輪駆動車には、補助駆動輪に伝達される駆動力を調節可能な駆動力伝達装置が用いられている。このような駆動力伝達装置には、複数のクラッチプレートの摩擦摺動が潤滑油によって潤滑される多板クラッチと、多板クラッチを押圧する押圧部材と、押圧部材を軸方向移動させるアクチュエータとを備えたものがある。

上記のように構成された駆動力伝達装置では、非作動時におけるクラッチプレート間の間隔を狭く設定すると、潤滑油の粘性による引き摺りトルクが大きくなってしまう。また、クラッチプレート間の間隔を広く設定すると、押圧部材の移動距離が長くなって応答性が低下してしまう。特許文献１に記載の駆動力伝達装置は、引き摺りトルクを低く抑えながら応答性を高めるため、多板クラッチに第１の押付力を付与するメインピストンを有する第１の押付力付与機構と、第１の押付力付与機構の作動に先行して作動し、多板クラッチのクラッチプレート間隔を短縮するための第２の押付力をメインピストンに付与するサブピストンを有する第２の押付力付与機構とを備えている。

特開２０１３−７６４６０号公報

特許文献１に記載の駆動力伝達装置によれば、多板クラッチの引き摺りトルクを低く抑えながら応答性を高めることが可能となるものの、第１及び第２の押付力付与機構の構成が複雑となり、装置の大型化とコストの上昇を招来してしまう。

そこで、本発明は、装置の大型化及びコストの上昇を抑制しながら、二輪駆動状態から四輪駆動状態への切り替えが必要となった際に、速やかにこの駆動状態の切り替えを行う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。

本発明は、上記の目的を達成するため、駆動源の駆動力が主駆動輪及び補助駆動輪に伝達される四輪駆動状態と前記駆動力が前記主駆動輪のみに伝達される二輪駆動状態とを切り替え可能な四輪駆動車に搭載され、前記補助駆動輪に伝達される駆動力を調節可能な駆動力伝達装置であって、多板クラッチと、前記多板クラッチを軸方向に押圧する押圧部材と、前記押圧部材を軸方向移動させるアクチュエータと、前記アクチュエータを制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記四輪駆動車の前記二輪駆動状態時に前記四輪駆動状態への切り替えが必要となる可能性が高い所定の条件が満たされたとき、前記アクチュエータを制御して前記押圧部材を初期位置よりも前記多板クラッチ側に所定量変位させる、駆動力伝達装置を提供する。

本発明に係る駆動力伝達装置によれば、装置の大型化及びコストの上昇を抑制しながらも、二輪駆動状態から四輪駆動状態への切り替えを速やかに行うことが可能となる。

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構成例を模式的に示す構成図である。駆動力配分機構の構成例を示す断面図である。図２の部分拡大図である。多板クラッチの一部及びその周辺部を拡大して示す拡大図である。ピストンの初期位置からの移動量と多板クラッチを介して伝達される回転力との関係の一例を示すグラフである。駆動力伝達装置のクラッチ部、油圧ユニット、及び制御部を模式的に示す構成図である。演算処理装置が実行する処理手順の具体例を示すフローチャートである。第２の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。駆動力伝達装置の構成を示す断面図である。駆動力伝達装置のカム機構を示す斜視図である。第１カム部材の３つの凸部のうち１つの凸部及びその周辺部を第１カム部材の周方向に沿って見た状態を転動部材と共に模式的に示す説明図である。

［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態について、図１乃至図７を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。

図１は、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構成例を模式的に示す構成図である。

四輪駆動車１００は、走行用の駆動力を発生させる駆動源としてのエンジン１０２、トランスミッション１０３、左右一対の主駆動輪としての前輪１０４Ｌ，１０４Ｒ及び左右一対の補助駆動輪としての後輪１０５Ｌ，１０５Ｒと、エンジン１０２の駆動力を前輪１０４Ｌ，１０４Ｒ及び後輪１０５Ｌ，１０５Ｒに伝達可能な駆動力伝達系１０１とを備えている。この四輪駆動車１００は、エンジン１０２の駆動力が前輪１０４Ｌ，１０４Ｒ及び後輪１０５Ｌ，１０５Ｒに伝達される四輪駆動状態と、エンジン１０２の駆動力が前輪１０４Ｌ，１０４Ｒのみに伝達される二輪駆動状態とを切り替え可能である。なお、本実施の形態において、各符号における「Ｌ」及び「Ｒ」は、車両の左側及び右側の意味で使用している。

駆動力伝達系１０１は、駆動力伝達装置１と、フロントデファレンシャル１１と、プロペラシャフト１２と、リヤデファレンシャル１３と、前輪側のドライブシャフト１０６Ｌ，１０６Ｒと、後輪側のドライブシャフト１０７Ｌ，１０７Ｒとを有する。前輪１０４Ｌ，１０４Ｒには、エンジン１０２の駆動力が常に伝達される。後輪１０５Ｌ，１０５Ｒには、リヤデファレンシャル１３及び駆動力伝達装置１のクラッチ部２を含む後輪側の駆動力配分機構１４を介してエンジン１０２の駆動力が伝達される。駆動力配分機構１４は、エンジン１０２の駆動力を左右の後輪１０５Ｌ，１０５Ｒに断続可能かつ差動を許容して配分することが可能である。

フロントデファレンシャル１１は、一対の前輪側のドライブシャフト１０６Ｌ，１０６Ｒにそれぞれ連結された一対のサイドギヤ１１１、一対のサイドギヤ１１１にギヤ軸を直交させて噛合する一対のピニオンギヤ１１２、一対のピニオンギヤ１１２を支持するピニオンギヤシャフト１１３、及びこれら一対のサイドギヤ１１１と一対のピニオンギヤ１１２とピニオンギヤシャフト１１３を収容するフロントデフケース１１４と、フロントデフケース１１４の外周側に固定されたリングギヤ１１５とを有している。フロントデフケース１１４には、トランスミッション１０３で変速されたエンジン１０２の駆動力がリングギヤ１１５を介して入力される。

プロペラシャフト１２は、エンジン１０２のトルクをフロントデフケース１１４を介して受け、駆動力配分機構１４側に伝達する。プロペラシャフト１２の前輪側端部にはピニオンギヤ１２１が設けられており、このピニオンギヤ１２１が、フロントデフケース１１４に筒状部１１６を介して連結固定されたリングギヤ１１７に噛み合っている。

リヤデファレンシャル１３は、フロントデファレンシャル１１と同様に、一対のサイドギヤ１３１と、一対のピニオンギヤ１３２と、ピニオンギヤシャフト１３３と、リヤデフケース１３４と、リングギヤ１３５とを有している。一対のサイドギヤ１３１のうち一方のサイドギヤ１３１には、ドライブシャフト１０７Ｒが相対回転不能に連結され、他方のサイドギヤ１３１には中間シャフト１０８が相対回転不能に連結されている。

中間シャフト１０８とドライブシャフト１０７Ｌとの間には、駆動力伝達装置１のクラッチ部２が配置されている。クラッチ部２は、中間シャフト１０８からドライブシャフト１０７Ｌに伝達される駆動力を調節可能である。一方、ドライブシャフト１０７Ｒには、リヤデファレンシャル１３を介して、クラッチ部２によって伝達される駆動力と同等の駆動力が伝達される。また、クラッチ部２が駆動力を伝達しない開放状態で四輪駆動車１００が走行する際には、一対のピニオンギヤ１３２が空転してドライブシャフト１０７Ｌ，１０７Ｒに駆動力が伝達されない。

駆動力伝達装置１は、クラッチ部２と、油圧ユニット３と、油圧ユニット３を制御する制御部４とを有している。駆動力伝達装置１の詳細については後述する。

（駆動力配分機構１４の構成）
図２は、駆動力配分機構１４の構成例を示す断面図である。図３は、図２の部分拡大図である。

駆動力配分機構１４は、リヤデファレンシャル１３及びクラッチ部２と、車体に支持されるデフキャリア１５と、プロペラシャフト１２が連結される連結部材１６と、連結部材１６と一体に回転するピニオンギヤシャフト１７と、中間シャフト１０８とを有している。

連結部材１６とピニオンギヤシャフト１７とは、ボルト１６１及び座金１６２によって結合されている。また、ピニオンギヤシャフト１７は、軸部１７１とギヤ部１７２とを有し、軸部１７１が一対の円錐ころ軸受１８１，１８２によって回転可能に支持されている。ギヤ部１７２は、複数のボルト１３６によってデフケース１３４と一体に回転するように固定されたリングギヤ１３５に噛み合っている。デフケース１３４は、円錐ころ軸受１８３，１８４によってデフキャリア１５に回転可能に支持されている。

デフキャリア１５は、クラッチ部２を収容する第１キャリア部材１５１と、リヤデファレンシャル１３及びピニオンギヤシャフト１７を収容する第３キャリア部材１５３と、第１キャリア部材１５１と第３キャリア部材１５３との間に配置された第２キャリア部材１５２とを有している。第１キャリア部材１５１と第２キャリア部材１５２、及び第２キャリア部材１５２と第３キャリア部材１５３は、それぞれボルト締結されている。図２及び図３では、第１キャリア部材１５１と第２キャリア部材１５２とを結合する複数のボルト１５０を図示している。

第１キャリア部材１５１にはドライブシャフト１０７Ｌの一端部が収容され、第３キャリア部材１５３にはドライブシャフト１０７Ｒの一端部が収容されている。ドライブシャフト１０７Ｌを挿通させる第１キャリア部材１５１の開口にはシール部材１９１が嵌着され、ドライブシャフト１０７Ｒを挿通させる第３キャリア部材１５３の開口にはシール部材１９２が嵌着されている。また、第３キャリア部材１５３には連結部材１６の一端部が収容されており、連結部材１６と第３キャリア部材１５３との間にシール部材１９３が配置されている。

（クラッチ部２の構成）
クラッチ部２は、油圧ユニット３から供給される作動油（作動流体）の圧力によって動作する押圧部材としてのピストン２０と、中間シャフト１０８と一体に回転するクラッチハブ２１と、ドライブシャフト１０７Ｌと一体に回転するクラッチドラム２２と、クラッチハブ２１とクラッチドラム２２との間に配置された多板クラッチ２３と、ピストン２０と多板クラッチ２３との間に配置されたプレッシャプレート２４及びスラストころ軸受２５と、クラッチハブ２１とプレッシャプレート２４との間に配置されたリターンスプリング２６とを有している。クラッチハブ２１及びクラッチドラム２２は、回転軸線Ｏを共有しており、同一回転軸線上で相対回転可能である。

多板クラッチ２３は、図３に示すように、クラッチハブ２１と一体に回転する複数のインナクラッチプレート２３１と、クラッチドラム２２と一体に回転する複数のアウタクラッチプレート２３２とからなる。インナクラッチプレート２３１とアウタクラッチプレート２３２との摩擦摺動は、図略の潤滑油によって潤滑される。複数のインナクラッチプレート２３１及び複数のアウタクラッチプレート２３２は、軸方向に沿って交互に配置されている。

多板クラッチ２３は、ピストン２０の押圧力をプレッシャプレート２４及びスラストころ軸受２５を介して受けることによって発生するインナクラッチプレート２３１とアウタクラッチプレート２３２との摩擦力により、クラッチハブ２１とクラッチドラム２２の間で回転力を伝達する。ピストン２０は、回転軸線Ｏに沿う軸方向移動により、多板クラッチ２３を軸方向に押圧する。

クラッチハブ２１は、外周面に軸方向に沿って延びる複数のスプライン突起からなるスプライン係合部２１１ａが形成された円筒状の円筒部２１１と、円筒部２１１よりも小径で、中間シャフト１０８がスプライン嵌合により連結される有底円筒状の連結部２１２と、円筒部２１１と連結部２１２とを接続する接続部２１３とを一体に有している。連結部２１２の外周面には、第２キャリア部材１５２に支持されたシール部材１９４が摺接する。シール部材１９４は、クラッチ部２の収容空間とリヤデファレンシャル１３の収容空間とを液密に区画している。

プレッシャプレート２４は、クラッチハブ２１の円筒部２１１の端部に形成された突起２１１ｂを挿通させる挿通孔２４０が形成されており、クラッチハブ２１に対して相対回転不能かつ軸方向移動可能である。プレッシャプレート２４は、クラッチハブ２１の円筒部２１１よりも外周側に配置されて多板クラッチ２３を押圧する押圧部２４１と、円筒部２１１の内側に配置された内壁部２４２とを有している。挿通孔２４０は、押圧部２４１と内壁部２４２との間に形成されている。プレッシャプレート２４の内壁部２４２と、クラッチハブ２１の接続部２１３との間には、複数のリターンスプリング２６が軸方向に圧縮された状態で配置されている。図２及び図３では、このうち１つのリターンスプリング２６を図示している。リターンスプリング２６は、コイルバネからなり、プレッシャプレート２４をピストン２０側に付勢している。

クラッチドラム２２は、図３に示すように、ドライブシャフト１０７Ｌが連結される連結部２２１と、連結部２２１のクラッチハブ２１側の端部から軸方向に突出するボス部２２２と、連結部２２１から外方に張り出した環状の壁部２２３と、壁部２２３の外周端部から軸方向に延びる円筒状の円筒部２２４とを一体に有している。

多板クラッチ２３は、クラッチハブ２１の円筒部２１１と、クラッチドラム２２の円筒部２２４との間に配置されている。インナクラッチプレート２３１には、その内周側の端部にクラッチハブ２１の円筒部２１１のスプライン係合部２１１ａに係合する複数の突起２３１ａが形成されている。これにより、インナクラッチプレート２３１は、クラッチハブ２１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。また、アウタクラッチプレート２３２には、その外周側の端部にクラッチドラム２２の円筒部２２４の内周面に形成されたスプライン係合部２２４ａに係合する複数の突起２３２ａが形成されている。これにより、アウタクラッチプレート２３２は、クラッチドラム２２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。

クラッチハブ２１は、第２キャリア部材１５２に取り付けられた玉軸受１８５によって支持されている。クラッチドラム２２は、連結部２２１と第１キャリア部材１５１との間に配置された玉軸受１８６によって支持されている。クラッチドラム２２のボス部２２２の外周面とクラッチハブ２１との間には、玉軸受１８７が配置されている。また、クラッチドラム２２の壁部２２３と第１キャリア部材１５１の内面との間には、スラストころ軸受１８８が配置されている。

第２キャリア部材１５２には、ピストン２０に油圧を付与して多板クラッチ２３側に移動させる作動油が供給される環状のシリンダ室１４０、及びシリンダ室１４０に作動油を供給する作動油供給孔１４１が設けられている。シリンダ室１４０は、回転軸線Ｏを中心として同心状に形成された円環状である。

シリンダ室１４０には、作動油供給孔１４１を介して油圧ユニット３から作動油が供給される。ピストン２０は、軸方向の一部がシリンダ室１４０内に配置された状態で軸方向に進退移動可能であり、シリンダ室１４０に供給される作動油の油圧によって多板クラッチ２３を押圧し、インナクラッチプレート２３１とアウタクラッチプレート２３２とを摩擦接触させる。

また、ピストン２０は、シリンダ室１４０の作動油の圧力が低下すると、プレッシャプレート２４を介して受けるリターンスプリング２６の付勢力によってシリンダ室１４０の奥側に移動し、多板クラッチ２３から離間する。ピストン２０の内周面及び外周面には、それぞれ周方向溝が形成され、これらの周方向溝にＯリング２０１，２０２が保持されている。このＯリング２０１，２０２により、ピストン２０を移動させるための作動油と多板クラッチ２３を潤滑するための潤滑油とが混じり合わないように分離されている。ピストン２０の軸方向位置は、シリンダ室１４０の作動油から受ける圧力と、リターンスプリング２６の付勢力及び多板クラッチ２３から受ける反力とが釣り合う位置となる。

ピストン２０には、シリンダ室１４０の外部において径方向外方に突出した係止突起２００が設けられている。シリンダ室１４０の圧力が低い場合には、リターンスプリング２６の付勢力により、係止突起２００がシリンダ室１４０の開口周辺における第２キャリア部材１５２の係止面１５２ａに当接する位置までピストン２０が移動する。以下、係止突起２００が第２キャリア部材１５２の端面１５２ａに当接したときのピストン２０の位置を初期位置という。図２及び図３では、回転軸線Ｏよりも下側に、ピストン２０が初期位置にある状態を示している。

図４（ａ）〜（ｃ）は、多板クラッチ２３の一部及びその周辺部を拡大して示す拡大図である。図４（ａ）は、ピストン２０が初期位置にある状態を示し、図４（ｂ）は、多板クラッチ２３のインナクラッチプレート２３１とアウタクラッチプレート２３２とが隙間詰めされた状態を示している。図４（ｃ）は、図４（ｂ）に示す状態からさらにピストン２０が移動してインナクラッチプレート２３１及びアウタクラッチプレート２３２が押し付けられた状態を示している。

インナクラッチプレート２３１は、金属からなる円環板状の基材２３０の両側面に摩擦材２３３が張り付けられている。摩擦材２３３は、例えばペーパー摩擦材又は不織布からなり、アウタクラッチプレート２３２と対向する部分に貼着されている。基材２３０は、例えば鉄系金属からなり、潤滑油を流通させる流通孔２３１ｂ（図３参照）が摩擦材２３３よりも内側に形成されている。アウタクラッチプレート２３２は、例えば鉄系金属からなる円環板状であり、その表面には図略の油溝が形成されている。

図４（ａ）に示すように、ピストン２０が初期位置にある初期状態では、インナクラッチプレート２３１とアウタクラッチプレート２３２との間、より具体的にはインナクラッチプレート２３１の摩擦材２３３とアウタクラッチプレート２３２との間に隙間が形成される。この隙間には潤滑剤が導入され、クラッチハブ２１とクラッチドラム２２とは自在に相対回転可能である。

図４（ｂ）に示すように、ピストン２０が初期位置から移動して複数のインナクラッチプレート２３１と複数のアウタクラッチプレート２３２とが全て隙間詰めされると、インナクラッチプレート２３１とアウタクラッチプレート２３２との間から大部分の潤滑油が排出される。この状態では、インナクラッチプレート２３１（摩擦材２３３）とアウタクラッチプレート２３２とが接触し、クラッチハブ２１とクラッチドラム２２との間で潤滑油の粘性による引き摺りトルクは伝達され得るが、インナクラッチプレート２３１とアウタクラッチプレート２３２との摩擦接触による回転力の伝達はなされない。

このように多板クラッチ２３が隙間詰めされた後、さらにピストン２０が移動すると、図４（ｃ）に示すように、クラッチドラム２２の壁部２２３とピストン２０との間でインナクラッチプレート２３１の摩擦材２３３が圧縮される。そして、インナクラッチプレート２３１とアウタクラッチプレート２３２との摩擦接触により、クラッチハブ２１とクラッチドラム２２との間で回転力が伝達される。これにより、四輪駆動車１００が四輪駆動状態となる。

図５は、ピストン２０の初期位置からの移動量（ピストンストローク）と、クラッチハブ２１とクラッチドラム２２との間で多板クラッチ２３を介して伝達される回転力（クラッチトルク）との関係の一例を示すグラフである。このグラフにおいてピストンストロークを示す横軸のＰ_０はピストン２０の初期位置を示し、Ｐ_１は図４（ｂ）に示すように多板クラッチ２３が隙間詰めされる位置を示している。クラッチトルクは、ピストンストロークがＰ_１以下であるときには緩やかに変化し、ピストンストロークがＰ_１を超えると急激に大きくなる。

（油圧ユニット３及び制御部４の構成及び動作）
図６は、駆動力伝達装置１のクラッチ部２、油圧ユニット３、及び制御部４を模式的に示す構成図である。油圧ユニット３は、供給される電流に応じたトルクを発生する電動モータ３１と、電動モータ３１によって駆動される油圧ポンプ３２と、油圧ポンプ３２から吐出された作動油の一部をリザーバ３３に還流させる固定絞り弁３４とを有している。電動モータ３１と油圧ポンプ３２とは、連結軸３１１によって連結されている。電動モータ３１は、例えば三相ブラシレスＤＣモータであるが、電動モータ３１としてブラシ付きのＤＣモータを用いてもよい。また、シリンダ室１４０に供給される油圧を調整する他の実施形態として、油圧ポンプ３２から一定量の作動油を吐出させ、固定絞り弁３４に替えて電磁可変絞り弁を油圧ポンプ３２と作動油供給孔１４１との間に設置し、この電磁可変絞り弁によってシリンダ室１４０に供給される油圧を調整してもよい。さらに、他の実施形態として、電磁可変絞り弁に替えて電磁リリーフ弁を設置してもよい。

制御部４は、電動モータ３１にモータ電流を供給する。駆動力伝達装置１は、電動モータ３１が発生させるトルクの増減により、多板クラッチ２３を介してクラッチハブ２１とクラッチドラム２２との間で伝達される回転力（駆動力）を調節可能である。

油圧ポンプ３２は、それ自体は周知のものであり、電動モータ３１の回転量に応じた量の作動油をリザーバ３３から汲み上げて吐出する。固定絞り弁３４は、油圧ポンプ３２の吐出圧に応じた量の作動油をリザーバ３３に還流させる。油圧ポンプ３２としては、例えば外接ギヤポンプや内接ギヤポンプ、あるいはベーンポンプを用いることができる。本実施の形態では、電動モータ３１、油圧ポンプ３２、及び固定絞り弁３４が、ピストン２０を軸方向移動させるアクチュエータ３０を構成する。アクチュエータ３０は、制御部４によって制御され、油圧ポンプ３２から吐出された作動油が供給されるシリンダ室１４０の圧力によってピストン２０を多板クラッチ２３側に移動させる。

電動モータ３１には、連結軸３１１の回転量を検出可能な回転量センサ３１２が設けられている。回転量センサ３１２は、連結軸３１１の回転速度に応じたパルス幅のパルス信号を制御部４に出力する。

制御部４は、半導体記憶素子によって構成された記憶装置４１と、記憶装置４１に記憶されたプログラムを実行するＣＰＵ等の演算処理装置４２と、パワートランジスタ等のスイッチング素子を有するモータ電流出力部４３と、モータ電流出力部４３から電動モータ３１に供給されるモータ電流を検出する電流センサ４４とを有している。モータ電流出力部４３は、演算処理装置４２が出力するＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号によってスイッチング素子のオン・オフ状態が切り替わる。演算処理装置４２は、電動モータ３１に供給すべきモータ電流に応じてＰＷＭ信号のデューティー比を変化させる。

演算処理装置４２は、記憶装置４１に記憶されたプログラムを実行することで、四輪駆動車１００を四輪駆動状態とすべきか二輪駆動状態とすべきかを判断する駆動状態決定手段４２１、四輪駆動車１００の二輪駆動状態においてピストン２０を初期位置よりも多板クラッチ２３側に変位させることが必要か否かを判定する判定手段４２２、四輪駆動車１００の四輪駆動状態においてクラッチハブ２１とクラッチドラム２２との間で伝達すべき目標回転力を演算する目標回転力演算手段４２３、電動モータ３１に供給すべき電流の指令値である指令電流値を演算する指令電流演算手段４２４、及び指令電流値の電流が電動モータ３１に供給されるようにデューティー比を演算してモータ電流出力部４３にＰＷＭ信号を出力するフィードバック制御手段４２５として機能する。

制御部４は、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）等の車載通信網によって、エンジン回転数センサ９０１、アクセル開度センサ９０２、舵角センサ９０３、左前輪回転速センサ９０４、右前輪回転速センサ９０５、左後輪回転速センサ９０６、右後輪回転速センサ９０７、シフトモードセンサ９０８、外気温センサ９０９、ヨーレイトセンサ９１０、及び傾度センサ９１１の各検出値の情報を取得可能である。また、制御部４は、例えば車載通信網によって、駆動モード選択スイッチ９１２及びトラクションコントロールスイッチ９１３の操作状態、ならびにトランスミッション１０３による変速比を示す変速比情報９１４、及びエンジン１０２が出力するトルクの大きさを示すエンジントルク情報９１５を取得可能である。

エンジン回転数センサ９０１は、エンジン１０２の出力軸であるクランクシャフトの単位時間当たりの回転数を検出する。アクセル開度センサ９０２は、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量を検出する。舵角センサ９０３は、運転者によるステアリングホイールの操舵角を検出する。左前輪回転速センサ９０４、右前輪回転速センサ９０５、左後輪回転速センサ９０６、及び右後輪回転速センサ９０７は、左右前輪１０４Ｌ，１０４Ｒ及び左右後輪１０５Ｌ，１０５Ｒの回転速度をそれぞれ検出する。シフトモードセンサ９０８は、運転者によるシフトレバーの操作位置を検出する。外気温センサ９０９は、四輪駆動車１００の車室外の気温を検出する。ヨーレイトセンサ９１０は、四輪駆動車１００に作用するヨーレイト（車両の鉛直軸回りの回転角速度）を検出する。傾度センサ９１１は、四輪駆動車１００の前後方向の傾きを検出する。

駆動モード選択スイッチ９１２は、運転者が四輪駆動車１００の駆動モードを選択するためのスイッチであり、２ＷＤモード、ＡＵＴＯモード、及びＬＯＣＫモードを選択可能である。２ＷＤモードは、四輪駆動車１００の駆動状態を二輪駆動状態に固定するモードである。ＬＯＣＫモードは、クラッチハブ２１とクラッチドラム２２とが相対回転しない程度の電流を電動モータ３１に供給し、四輪駆動車１００の駆動状態をリジッドな（強固な）四輪駆動状態に固定するモードである。ＡＵＴＯモードは、駆動状態を四輪駆動車１００の走行状態に応じて二輪駆動状態と四輪駆動状態とを自動的に切り替えるモードである。

トラクションコントロールスイッチ９１３は、左右前輪１０４Ｌ，１０４Ｒ及び左右後輪１０５Ｌ，１０５Ｒに伝達される駆動力あるいは制動力を制限して走行安定性を確保する四輪駆動車１００のトラクションコントロールシステムを有効にするか無効にするかを選択するスイッチである。トラクションコントロールシステムを有効にすれば、四輪駆動車１００の走行安定性が高められる。一方、トラクションコントロールシステムを無効にすれば、例えば運転技量が高い運転者が四輪駆動車１００を運転する場合に、左右前輪１０４Ｌ，１０４Ｒあるいは左右後輪１０５Ｌ，１０５Ｒのスリップを許容しながら旋回路を高速で走行すること等が可能となる。

判定手段４２２は、四輪駆動車１００の二輪駆動状態での走行時において、四輪駆動状態への切り替えが必要となる可能性が高い場合に、ピストン２０を初期位置よりも多板クラッチ２３側に変位させることが必要であると判定する。上記の各センサ９０１〜９１１の検出値、各スイッチ９１２，９１３の操作状態、及び各情報９１４，９１５は、四輪駆動車１００の状態を示す車両情報の一例である。判定手段４２２は、これらの車両情報に基づいて、ピストン２０を初期位置よりも多板クラッチ２３側に変位させることが必要か否かを判定する。

本実施の形態では、駆動モード選択スイッチ９１２でＡＵＴＯモードが選択されている場合に、次に述べる第１乃至第９の条件のうち少なくとも何れか１つの条件が満たされたとき、制御部４がアクチュエータ３０を制御してピストン２０を初期位置よりも多板クラッチ２３側に所定量変位させる。この所定量は、クラッチハブ２１とクラッチドラム２２との間で、インナクラッチプレート２３１とアウタクラッチプレート２３２との摩擦による回転力の伝達がなされないか、あるいはインナクラッチプレート２３１とアウタクラッチプレート２３２との間で摩擦力が発生したとしても、その摩擦力により伝達される回転力が僅かであり、四輪駆動車１００が実質的に四輪駆動状態とはならない程度のピストン２０の変位量である。

第１の条件は、四輪駆動車１００が走行する路面の摩擦係数の推定値が所定値よりも小さいことである。路面の摩擦係数は、例えば左右前輪１０４Ｌ，１０４Ｒのスリップ量に基づいて推定することができる。より具体的には、エンジン回転数センサ９０１の検出結果及び変速比情報９１４に基づいて算出される左右前輪１０４Ｌ，１０４Ｒの理論的な回転速度と、左前輪回転速センサ９０４及び右前輪回転速センサ９０５に基づいて算出される実際の回転速度との差によって路面の摩擦係数を推定演算することが可能である。また、これに限らず、例えば車載カメラによって撮像した路面状況によって路面の摩擦係数を推定してもよい。

路面の摩擦係数の推定値が所定値よりも小さい場合には、左右前輪１０４Ｌ，１０４Ｒにスリップが発生する可能性が高く、左右前輪１０４Ｌ，１０４Ｒにスリップが発生した場合には、四輪駆動車１００の駆動状態を速やかに四輪駆動状態に切り替えて左右後輪１０５Ｌ，１０５Ｒにエンジン１０２の駆動力を配分し、左右前輪１０４Ｌ，１０４Ｒのスリップを収束させる必要がある。

第２の条件は、傾度センサ９１１によって検出される路面の勾配が所定値よりも高いことである。ここで、路面の勾配とは、四輪駆動車１００が走行する路面の水平方向に対する傾きであり、特に登坂路における路面の傾斜である。登坂路では、左右前輪１０４Ｌ，１０４Ｒの接地荷重が小さくなるので、左右前輪１０４Ｌ，１０４Ｒにスリップが発生しやすくなる。

第３の条件は、外気温センサ９０９によって検出される外気温が所定値よりも低いことである。この所定値は、例えば０℃に設定される。外気温が低い場合、例えば路面の凍結によって左右前輪１０４Ｌ，１０４Ｒにスリップが発生しやすくなる。

第４の条件は、シフトモードセンサ９０８によって検出されるシフトレバーの操作位置が、トランスミッション１０３における変速比（減速比）が通常よりも高くなる位置（例えばオートマチックトランスミッションのスポーツモードの選択位置）にあることである。このようなモードが選択されることにより、車速に対して大きな駆動力が左右前輪１０４Ｌ，１０４Ｒに伝達されやすくなり、左右前輪１０４Ｌ，１０４Ｒにスリップが発生しやすくなる。

第５の条件は、トラクションコントロールスイッチ９１３がオフ状態（トラクションコントロールシステムが無効）であることである。トラクションコントロールシステムを無効とすることにより、左右前輪１０４Ｌ，１０４Ｒにスリップが発生する程度の大きな駆動力が伝達されやすくなる。

第６の条件は、四輪駆動車１００がスポーツ走行状態にあることである。スポーツ走行状態とは、例えば急加速が頻繁に行われる状態であり、スポーツ走行状態であることの判定は、例えばエンジン回転数センサ９０１によって検出されるエンジン回転数及び／又はアクセル開度センサ９０２によって検出されるアクセルペダルの踏み込み量を指標値として行うことができる。

第７の条件は、左右前輪１０４Ｌ，１０４Ｒのスリップ量が所定値よりも大きいことである。上記の第１の条件の判定において、左右前輪１０４Ｌ，１０４Ｒのスリップ量に基づいて路面の摩擦係数を推定する場合には、第７の条件と第１の条件の判定基準を同じにすることができる。

第８の条件は、左右前輪１０４Ｌ，１０４Ｒのグリップマージンが所定値よりも低いことである。ここで、グリップマージンは、左右前輪１０４Ｌ，１０４Ｒのタイヤのグリップの余裕度であり、荷重及び路面とタイヤとの摩擦係数によって定まる摩擦円半径と、左右前輪１０４Ｌ，１０４Ｒに作用するタイヤ横力及び駆動力との関係によって求められる。例えば旋回しながら加速することによりグリップマージンが低くなると、左右前輪１０４Ｌ，１０４Ｒにスリップが発生しやすくなる。

第９の条件は、ヨーレイト偏差が所定値よりも大きいことである。ヨーレイト偏差は、舵角センサ９０３によって検出される操舵角及び車速によって算出される理論的なヨーレイトと、ヨーレイトセンサ９１０によって検出される実際のヨーレイトとの差によって求められる。ヨーレイト偏差が大きい場合には、アンダーステア又はオーバーステアによって車両挙動が不安定になっており、四輪駆動状態への切り替えが必要となる可能性が高い。

制御部４は、第１乃至第９の条件のうち少なくとも１つの条件が満たされると、アクチュエータ３０を制御してピストン２０を初期位置よりも多板クラッチ２３側に移動させる。この移動後のピストン２０の位置は、例えば図４（ｂ）に示すように多板クラッチ２３の隙間詰めが完了する位置（図５に示すグラフのピストンストロークがＰ_１の位置）であるが、この位置よりも初期位置側でもよく、反初期位置側（クラッチドラム２２の壁部２２３側）でもよい。

なお、ピストン２０を初期位置よりも多板クラッチ２３側に変位させる条件として、第１乃至第９の条件のうち一部の条件のみを採用してもよい。また、上記以外の他の条件を、ピストン２０を初期位置よりも多板クラッチ２３側に変位させる条件として追加してもよい。またさらに、駆動モード選択スイッチ９１２でＡＵＴＯモードが選択された場合に、他の条件にかかわらずピストン２０を初期位置よりも多板クラッチ２３側に変位させるようにしてもよい。

図７は、演算処理装置４２が実行する処理手順の具体例を示すフローチャートである。演算処理装置４２は、所定の制御周期毎にこの処理を実行する。

演算処理装置４２は、車両情報に基づいて、四輪駆動車１００を四輪駆動状態とすべきか否かを判断する（ステップＳ１）。この処理では、例えばアクセルペダルの踏み込み量や、前輪１０４Ｌ，１０４Ｒの平均回転速度と後輪１０５Ｌ，１０５Ｒの平均回転速度との差である差動回転速度が所定値よりも大きい場合に、駆動状態を四輪駆動状態とすべきと判断する。

ステップＳ１の処理で四輪駆動状態とすべきと判断された場合（Ｓ１：Ｙｅｓ）、演算処理装置４２は、車両情報に基づいてクラッチハブ２１とクラッチドラム２２との間で伝達すべき目標回転力、すなわち後輪１０５Ｌ，１０５Ｒ側に伝達すべき駆動力を演算し（ステップＳ２）、さらにステップＳ２で演算した目標回転力に応じて電動モータ３１に供給すべき電流の指令値である指令電流値を演算する（ステップＳ３）。ステップＳ２の演算処理では、例えばアクセルペダルの踏み込み量が大きいほど、また前輪１０４Ｌ，１０４Ｒの平均回転速度と後輪１０５Ｌ，１０５Ｒの平均回転速度との差である差動回転速度が高いほど、目標回転力が高く設定される。

一方、ステップＳ１の判断結果が否である場合（Ｓ１：Ｎｏ）、演算処理装置４２は、ピストン２０を初期位置よりも多板クラッチ２３側に変位させることが必要か否かを判定する（ステップＳ４）。この判定において、上記の第１乃至９の条件のうち何れかが満たされ、ピストン２０を変位させることが必要であると判定されれば（Ｓ４：Ｙｅｓ）、演算処理装置４２は、電動モータ３１に供給すべき電流の指令値である指令電流値を演算する（ステップＳ５）。このステップＳ５で演算される指令電流値は、ステップＳ３の処理で演算される指令電流値よりも小さい値であり、ピストン２０が初期位置よりも多板クラッチ２３側に変位するが、四輪駆動車１００の駆動状態が実質的に四輪駆動状態とはならない程度の値である。

このステップＳ５の処理では、第１乃至第９の条件のうち何れの条件が満たされたかによって指令電流値を変えてもよく、何れの条件が満たされたかにかかわらず指令電流値を一定の値としてもよい。また、第１乃至第９の条件のうち、満足されている条件の数に応じて、その数が多いほど指令電流値を大きくしてもよい。

一方、ステップＳ４の判定結果が否である場合（Ｓ４：Ｎｏ）、演算処理装置４２は、指令電流値をゼロとする（ステップＳ６）。

演算処理装置４２は、上記のステップＳ１〜Ｓ６の処理で演算された指令電流値の電流が電動モータ３１に供給されるようにフィードバック制御を行い、デューティー比を演算してモータ電流出力部４３にＰＷＭ信号を出力する（ステップＳ７）。この処理では、電流センサ４４によって検出される実電流値が指令電流値よりも低い場合にはデューティー比を高め、実電流値が指令電流値よりも高い場合にはデューティー比を低くする。

図７のフローチャートに示す処理のうち、ステップＳ１の処理は、演算処理装置４２が駆動状態決定手段４２１として実行する処理である。ステップＳ２の処理は、演算処理装置４２が目標回転力演算手段４２３として実行する処理である。ステップＳ３，Ｓ５，Ｓ６の処理は、演算処理装置４２が指令電流演算手段４２４として実行する処理である。ステップＳ４の処理は、演算処理装置４２が判定手段４２２として実行する処理である。ステップＳ７の処理は、演算処理装置４２がフィードバック制御手段４２５として実行する処理である。

制御部４は、第１乃至第９の条件のうち何れかの条件が満たされた状態が継続する場合には、ピストン２０を初期位置から多板クラッチ２３側に所定量移動した位置に維持するために必要な電流を電動モータ３１に供給し続ける。この際、油圧ポンプ３２が吐出する作動油の量と同じだけの量の作動油が固定絞り弁３４からリザーバ３３に還流する。

（第１の実施の形態の作用及び効果）
以上説明した本発明の第１の実施の形態によれば、二輪駆動状態から四輪駆動状態への切り替えが必要となる可能性が高い所定の条件が満たされたとき、制御部４がアクチュエータ３０を制御してピストン２０を予備的に初期位置よりも多板クラッチ２３側に所定量変位させるので、二輪駆動状態から四輪駆動状態への切り替えが必要となった際に、ピストン２０を初期位置から移動させる場合よりも速やかに駆動状態の切り替えを行うことが可能となる。

また、非作動時におけるインナクラッチプレート２３１とアウタクラッチプレート２３２との間隔を大きく開けても応答性を確保することができるので、引き摺りトルクを低減できると共に、例えば左右後輪１０５Ｌ，１０５Ｒが接地した状態で前輪１０４Ｌ，１０４Ｒを持ち上げて四輪駆動車１００を牽引する被牽引時にも、多板クラッチ２３が過熱により損傷することを抑制することができる。

またさらに、上記した従来の駆動力伝達装置のように、応答性を高めるための部材等を追加する必要がないので、装置の大型化及びコストの上昇を抑制することが可能となる。

［第２の実施の形態］
次に、図８乃至図１１を参照して本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態では、四輪駆動車１００の駆動力伝達系１０１の構成、及び駆動力伝達装置１Ａの構成が、第１の実施の形態と異なる。

図８は、本発明の第２の実施の形態に係る四輪駆動車１００の概略の構成を示す構成図である。図８において、第１の実施の形態について説明したものと共通する部材等については、図１に付したものと同一の符号を付して重複した説明を省略する。

第１の実施の形態では、リヤデファレンシャル１３の一対のサイドギヤ１３１のうち左側のサイドギヤ１３１とドライブシャフト１０７Ｌとの間にクラッチ部２を配置した場合について説明したが、本実施の形態では、右側のサイドギヤ１３１とドライブシャフト１０７Ｒとの間に駆動力伝達機構部１０が配置されている。駆動力伝達機構部１０及び制御部４は、本実施の形態に係る駆動力伝達装置１Ａを構成する。

図９は、駆動力伝達機構部１０の構成を示す断面図である。図９において、回転軸線Ｏよりも上側は駆動力伝達機構部１０の非作動状態を示し、下側は作動状態を示している。

駆動力伝達機構部１０は、複数のアウタクラッチプレート５１及びインナクラッチプレート５２を軸方向に配置してなる多板クラッチ５と、同一回転軸線上で相対回転可能なクラッチドラム５３及びクラッチハブ５４と、多板クラッチ５を押圧する押圧部材５５と、制御部４から供給される電流に応じたトルクを発生する電動モータ６０と、電動モータ６０の回転量に応じて押圧部材５５を軸方向に移動させる移動機構６１と、電動モータ６０及び移動機構６１を多板クラッチ５と共に収容するハウジング７と、ハウジング７内に図略の潤滑油を封入するためのシール部材７８，７９と、各部の回転を円滑にする軸受８０〜８９とを備えている。電動モータ６０及び移動機構６１は、押圧部材５５を軸方向移動させるアクチュエータ６を構成し、制御部４によって制御される。

移動機構６１は、電動モータ６０のロータ６０１に相対回転不能に連結された駆動軸６０２と、駆動軸６０２の回転を減速する減速機構６２と、減速機構６２の出力を伝達するカウンターギヤ６３と、電動モータ６０の回転力を減速機構６２及びカウンターギヤ６３を介して受け、多板クラッチ５を押圧する押圧力を発生させるカム機構６４とを備えている。

ハウジング７は、第１乃至第３のハウジング部材７１〜７３からなる。第１のハウジング部材７１は、電動モータ６０を収容し、第２及び第３のハウジング部材７２，７３は、多板クラッチ５及び移動機構６１を収容する。カウンターギヤ６３は、第２ハウジング部材７２と第３ハウジング部材７３との間に支持された支持軸７４に軸受８０を介して支持されている。ハウジング７内には、図略の潤滑油が封入されている。

本実施の形態では、減速機構６２がインボリュート減速機構からなり、駆動軸６０２の軸線Ｏ_１に対して所定の偏心量をもって偏心する軸線Ｏ_２を中心軸線とする偏心部材６２２と、偏心部材６２２を収容する中心孔を有する外歯歯車からなる入力部材６２３と、軸線Ｏ_１を中心軸とする内歯歯車からなる自転力付与部材６２４と、自転力付与部材６２４に形成された収容孔６２４ａに軸受を介して収容された複数の軸状部材６２５と、自転力付与部材６２４によって入力部材６２３に付与された自転力を複数の軸状部材６２５から受けて回転する出力部材６２６とを有している。出力部材６２６は、軸受８１，８２によって回転可能に支持され、カウンターギヤ６３と噛み合うギヤ部６２６ａを有している。

クラッチドラム５３は、軸状の軸部５３１と、有底円筒状の円筒部５３２とを一体に有している。クラッチドラム５３の軸部５３１は、リヤデファレンシャル１３の右側のサイドギヤ１３１と相対回転不能にスプライン嵌合する。クラッチドラム５３と第１ハウジング部材７１との間には、軸受８３，８４、及びシール部材７８が配置されている。

クラッチハブ５４は、回転軸線Ｏを軸線とする軸状のボス部５４１と、有底円筒状の円筒部５４２とを一体に有している。クラッチハブ５４は、ボス部５４１が軸受８５を介してクラッチドラム５３の軸部５３１に形成された凹部５３１ａに収容され、円筒部５４２におけるボス部５４１側の一部がクラッチドラム５３の円筒部５３２に収容されている。円筒部５４２におけるボス部５４１側の軸方向端面とクラッチドラム５３との間には、軸受８６が配置されている。円筒部５４２におけるボス部５４１側とは反対側の端部と第３ハウジング部材７３との間には、軸受８７及びシール部材７９が配置されている。

多板クラッチ５は、クラッチドラム５３の円筒部５３２とクラッチハブ５４の円筒部５４２との間に配置されている。クラッチドラム５３の円筒部５３２には、アウタクラッチプレート５１の複数の突起５１ａが係合するストレートスプライン嵌合部５３２ａが内周面に形成されている。また、クラッチハブ５４の円筒部５４２には、インナクラッチプレート５２の複数の突起５２ａが係合するストレートスプライン嵌合部５４２ａが外周面に形成されている。アウタクラッチプレート５１は、クラッチドラム５３に対して軸方向移動可能かつ相対回転不能である。インナクラッチプレート５２は、クラッチハブ５４に対して軸方向移動可能かつ相対回転不能である。

多板クラッチ５は、環状の押圧部材５５によって軸方向に押圧され、複数のアウタクラッチプレート５１と複数のインナクラッチプレート５２とが摩擦接触する。インナクラッチプレート５２は、第１の実施の形態に係るインナクラッチプレート２３１と同様に、金属からなる円環板状の基材の両側面に摩擦材が張り付けられている。アウタクラッチプレート５１は、第１の実施の形態に係るアウタクラッチプレート２３２と同様に、金属からなる円環板状である。押圧部材５５は、その外周面に形成された複数のスプライン突起５５１がクラッチドラム５３のストレートスプライン嵌合部５３２ａに係合し、クラッチドラム５３に対して軸方向移動可能かつ相対回転不能である。

クラッチドラム５３の外周側における第２ハウジング部材７２と第３ハウジング部材７３との間には、カム機構６４の動作のための複数（３つ）のガイド部材７５が回転軸線Ｏと平行に配置されている。図９では、このうち１つのガイド部材７５を図示している。ガイド部材７５は、円柱状であり、軸方向の一端部が第２ハウジング部材７２に形成された保持孔７２ａに嵌合して固定され、他端部が第３ハウジング部材７３に形成された保持孔７３ａに嵌合して固定されている。また、ガイド部材７５には、次に述べるカム機構６４の第２カム部材６７を軸方向に付勢する付勢部材としてのリターンスプリング７６が外嵌されている。リターンスプリング７６は、コイルスプリングからなり、軸方向に圧縮された状態で第２ハウジング部材７２と第２カム部材６７との間に配置され、その復元力によって第２カム部材６７を第３ハウジング部材７３側に弾性的に押し付けている。

図１０は、カム機構６４の構成例を示す斜視図である。カム機構６４は、回転軸線Ｏに対して傾斜したカム面６５１ａが形成された第１カム部材６５と、カム面６５１ａを転動する複数（３つ）の転動部材６６と、転動部材６６の転動により発生する推力を多板クラッチ５側に出力する環状の第２カム部材６７と、転動部材６６を転動可能に支持する支持ピン６８とを有している。第２カム部材６７は、第１カム部材６５よりも多板クラッチ５側に配置されている。転動部材６６は第２カム部材６７の内側に配置されている。

第１カム部材６５は、クラッチハブ５４を挿通させる環状であり、回転軸線Ｏ方向に所定の厚みを有する環板状の基部６５０と、基部６５０の側面から多板クラッチ５側に突出して形成された複数（３つ）の円弧状の凸部６５１と、基部６５０の外周面の一部から外方に突出して形成された扇状のギヤ部６５２とを一体に有している。基部６５０と第３ハウジング部材７３との間には、軸受８８（図９参照）が配置されている。また、基部６５０とクラッチハブ５４との間には、軸受８９が配置されている。

第１カム部材６５の凸部６５１は、多板クラッチ５側の軸方向端面がカム面６５１ａとなっている。転動部材６６は、カム面６５１ａを転動することにより、第２カム部材６７と共に回転軸線Ｏに沿って移動する。ギヤ部６５２の外周面には、カウンターギヤ６３と噛み合うギヤ歯が形成されている。ただし、図１０では、このギヤ歯の図示を省略している。

第２カム部材６７は、回転軸線Ｏ方向に所定の厚みを有する環板状のリテーナ基部６７０と、リテーナ基部６７０の多板クラッチ５側の端面から突出して形成された円筒状の筒部６７１と、リテーナ基部６７０の外周面の一部から外方に突出して形成された複数（３つ）の凸片６７２と、を一体に有している。

リテーナ基部６７０には、支持ピン６８を挿通させる複数（３つ）のピン挿通孔が放射状に形成されている。支持ピン６８は、リテーナ基部６７０から外周側に突出した部分に形成された雄ねじ部にナット６９が螺合することにより、第２カム部材６７に固定されている。転動部材６６は、針状ころ軸受６６１（図９に示す）を介して支持ピン６８の端部に支持されている。

第２カム部材６７のそれぞれの凸片６７２には、ガイド部材７５を挿通させるガイド挿通孔６７２ａが形成されている。第２カム部材６７は、ガイド挿通孔６７２ａをガイド部材７５が挿通することで、ハウジング７に対する相対回転が規制され、かつ軸方向移動が可能である。また、凸片６７２におけるガイド挿通孔６７２ａの開口端面は、リターンスプリング７６からの押し付け力を受ける受け面として機能する。

第２カム部材６７の筒部６７１の外周側には、押圧部材５５、及び針状ころ軸受５６（図９参照）が配置されている。針状ころ軸受５６は、押圧部材５５とリテーナ基部６７０の軸方向端面６７０ａとの間に配置されている。カム機構６４は、電動モータ６０の回転によって第１カム部材６５と第２カム部材６７とが相対回転し、第１カム部材６５と第２カム部材６７との相対回転により軸方向のカム推力を発生させる。

より詳細には、制御部４から電動モータ６０にモータ電流が供給され、電動モータ６０の駆動軸６０２が回転すると、その回転が減速機構６２で減速され、カウンターギヤ６３を介してカム機構６４の第１カム部材６５に伝達される。そして、第１カム部材６５が回転すると、転動部材６６が凸部６５１に形成されたカム面６５１ａを転動し、第２カム部材６７がガイド部材７５にガイドされて回転軸線Ｏに沿って軸方向に移動する。押圧部材５５は、カム機構６４のカム推力によって多板クラッチ５を押圧する。

図１１は、３つの凸部６５１のうち１つの凸部６５１及びその周辺部を第１カム部材６５の周方向に沿って見た状態を転動部材６６と共に模式的に示す説明図である。凸部６５１のカム面６５１ａは、急勾配の第１カム面６５１ｂと緩勾配の第２カム面６５１ｃとからなり、第１カム面６５１ｂと第２カム面６５１ｃとが境界点６５１ｄにおいて滑らかに連続して形成されている。図１１の左右方向は、第１カム部材６５の円周方向に相当する。

駆動力伝達機構部１０の非作動状態では、転動部材６６が第１カム部材６５における基部６５０の軸方向端面６５０ａに当接する。転動部材６６が基部６５０の軸方向端面６５０ａに当接した状態では、押圧部材５５が最も第３ハウジング部材７３側（多板クラッチ５とは反対側）に位置する。この位置を押圧部材５５の初期位置とする。押圧部材５５が初期位置にあるとき、複数のアウタクラッチプレート５１と複数のインナクラッチプレート５２との間には隙間が形成され、クラッチドラム５３とクラッチハブ５４とが相対回転自在である。

この初期状態から電動モータ６０が回転すると、第１カム部材６５が第２カム部材６７に対して相対回転し、転動部材６６が第１カム面６５１ｂを転動する。これにより押圧部材５５が多板クラッチ５側に移動してアウタクラッチプレート５１とインナクラッチプレート５２との隙間が狭くなり、転動部材６６が境界点６５１ｄに到達したとき、アウタクラッチプレート５１とインナクラッチプレート５２との隙間詰めが完了する。

この状態からさらに電動モータ６０が回転すると、転動部材６６が第２カム面６５１ｃを転動し、アウタクラッチプレート５１とインナクラッチプレート５２とが押圧部材５５によって押圧される。そして、アウタクラッチプレート５１とインナクラッチプレート５２との間に発生する摩擦力によってクラッチドラム５３とクラッチハブ５４との間で回転力が伝達される。図１１では、第１カム面６５１ｂ及び第２カム面６５１ｃを転動する転動部材６６をそれぞれ仮想線（二点鎖線）で示している。

クラッチドラム５３とクラッチハブ５４との間で伝達される回転力は、転動部材６６の初期位置からの変位量が大きいほど大きくなる。制御部４は、アクチュエータ６を制御することにより、多板クラッチ５を介してクラッチドラム５３とクラッチハブ５４との間で伝達される回転力を調節可能である。

制御部４は、図６を参照して説明した第１の実施の形態に係る制御部４と同様に構成されている。また、本実施の形態では、第１乃至第９の条件のうち何れかの条件が満たされた状態が継続する場合、制御部４は、押圧部材５５を初期位置から所定量多板クラッチ５側に移動した位置に維持するために必要な電流を電動モータ６０に供給し続ける。押圧部材５５の軸方向位置は、転動部材６６がカム面６５１ａのどの位置で接触するかで決められる位置であり、この位置においてカム機構６４から受けるカム推力と、リターンスプリング７６の付勢力や多板クラッチ５から受ける反力とが釣り合う。

この第２の実施の形態によっても、第１の実施の形態の作用及び効果と同様の作用及び効果を得ることが可能である。また、第１カム部材６５のカム面６５１ａが急勾配の第１カム面６５１ｂと緩勾配の第２カム面６５１ｃとからなるので、転動部材６６が第１カム面６５１ｂを転動する際に押圧部材５５がより高速で多板クラッチ５側に移動し、多板クラッチ５の隙間詰めが速やかに行われ、駆動力伝達装置１Ａの応答性をより高めることができる。

（付記）
以上、本発明を第１及び第２の実施の形態に基づいて説明したが、これらの実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。例えば、上記の実施の形態では、駆動源として内燃機関であるエンジンを用いた場合について説明したが、電動モータによって駆動源を構成してもよく、エンジンと電動モータの組み合わせによって駆動源を構成してもよい。

１…駆動力伝達装置
１０２…エンジン（駆動源）
１０４Ｌ，１０４Ｒ…左右前輪（主駆動輪）
１０５Ｌ，１０５Ｒ…左右後輪（補助駆動輪）
２０…ピストン（押圧部材）
２３…多板クラッチ
２３１…インナクラッチプレート
２３２…アウタクラッチプレート
３０…アクチュエータ
３１…電動モータ
４…制御部
５…多板クラッチ
５１…アウタクラッチプレート
５２…インナクラッチプレート
５５…押圧部材
６…アクチュエータ

Claims

駆動源の駆動力が主駆動輪及び補助駆動輪に伝達される四輪駆動状態と前記駆動力が前記主駆動輪のみに伝達される二輪駆動状態とを切り替え可能な四輪駆動車に搭載され、前記補助駆動輪に伝達される駆動力を調節可能な駆動力伝達装置であって、
複数のクラッチプレートを軸方向に配置してなる多板クラッチと、
前記多板クラッチを軸方向に押圧する押圧部材と、
前記押圧部材を軸方向移動させるアクチュエータと、
前記アクチュエータを制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記四輪駆動車の前記二輪駆動状態時に前記四輪駆動状態への切り替えが必要となる可能性が高い所定の条件が満たされたとき、前記アクチュエータを制御して前記押圧部材を初期位置よりも前記多板クラッチ側に所定量変位させる、
駆動力伝達装置。
前記所定の条件は、路面の摩擦係数の推定値が所定値よりも小さいこと、路面の勾配が所定値よりも高いこと、外気温が所定値よりも低いことの少なくとも何れかを含む、
請求項１に記載の駆動力伝達装置。
前記四輪駆動車は、運転者の操作により、駆動状態を前記二輪駆動状態に固定する第１モード、駆動状態を前記四輪駆動状態に固定する第２モード、及び走行状態に応じて前記二輪駆動状態と前記四輪駆動状態とを自動的に切り替える第３モードを選択可能であり、
前記所定の条件として、前記第３モードが選択された場合に、前記アクチュエータを制御して前記押圧部材を初期位置よりも前記多板クラッチ側に変位させる、
請求項１又は２に記載の駆動力伝達装置。