JP2014209017A - 駆動力伝達装置、及び駆動力伝達装置の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】クラッチを押圧するカム機構の推力を精度よく調節することが可能であると共に、反力を検出するセンサの損傷を抑制することができる駆動力伝達装置、及び駆動力伝達装置の制御装置を提供する。
【解決手段】駆動力伝達装置１１は、電動モータ５と、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アウタクラッチプレート８１及びインナクラッチプレート８２を有する多板クラッチ８と、アウタクラッチプレート８１と共に回転する入力回転部材１３と、インナクラッチプレート８２と共に回転する出力回転部材１４と、電動モータ５の回転力を受けて多板クラッチ８を軸方向に押圧するカム推力を発生させるカム機構３と、カム推力に対する反力を検出する歪みセンサ１０と、カム機構３と歪みセンサ１０との間に配置され、カム機構３から歪みセンサ１０への衝撃を緩和するばね部材６４とを備える。
【選択図】図１１

Description

本発明は、入力軸からの駆動力を出力軸に伝達する駆動力伝達装置、及び駆動力伝達装置を制御する制御装置に関する。

従来、例えば四輪駆動車に搭載され、クラッチによって第１の回転部材及び第２の回転部材を駆動力伝達可能に連結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）。

特許文献１に記載の駆動力伝達装置（駆動力配分装置）は、第１の回転部材（後輪出力軸）と、第１の回転部材と同一軸上において相対回転可能な第２の回転部材（クラッチドラム）と、第１の回転部材及び第２の回転部材の間に配置されたクラッチと、電動機（サーボモータ）の回転力をクラッチ側への押圧力（推力）に変換するカム機構とを備えている。第１の回転部材は、エンジンの駆動力が変速機を介して入力される入力軸に直結されている。第２の回転部材は、チェーンベルトを介して前輪出力軸に連結されている。

カム機構は、外歯ギヤが設けられた第１のボールカムと、内歯ギヤが設けられた第２のボールカムと、外歯ギヤ及び内歯ギヤに共に噛み合う駆動ギヤとを有し、駆動ギヤが減速機を介して電動機によって駆動されるように構成されている。駆動ギヤが電動機の回転力を受けて回転すると、第１のボールカムと第２のボールカムとの相対回転により、クラッチを軸方向に押圧する推力が発生する。

エンジン側からの駆動力が入力軸を介して第１の回転部材に入力されると、第１の回転部材がその軸回りに回転する。エンジンの駆動力をクラッチを介して前輪側に配分する際には、電動機に通電してカム機構を作動させる。カム機構は、電動機の回転力を受けてクラッチを押圧する推力を発生させ、この推力がクラッチに付与されることにより、第１の回転部材及び第２の回転部材が駆動力伝達可能に連結される。これにより、エンジン側からの駆動力が入力軸から駆動力伝達装置を介して前輪出力軸に伝達される。

特開２００７−７８１３４号公報

第１の回転部材から第２の回転部材に伝達される駆動力は、電動機に供給する電流を増減し、カム機構による推力を調節することによって制御可能である。しかしながら、減速機構での摩擦抵抗や電動機の出力特性のばらつき、あるいは電動機に電流を供給する制御装置の特性のばらつき等によって、必ずしも電動機に供給される電流に応じた駆動力がクラッチを介して伝達されない場合がある。

本願の発明者は、上記の問題に鑑みて、カム機構による推力の反作用により発生する反力をセンサにて検出することにより、カム機構による推力を精度よく制御することができるという着想を得た。しかしながら、電動機の急激な回転等による衝撃が加わった場合等には、センサが損傷して正確な反力の検出ができなくなることがあった。

そこで、本発明は、クラッチを押圧するカム機構の推力を精度よく調節することが可能であると共に、反力を検出するセンサの損傷を抑制することができる駆動力伝達装置、及び駆動力伝達装置の制御装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、電動モータと、同一軸線上で相対回転可能に配置されて、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の摩擦部材及び第２の摩擦部材を有するクラッチと、前記第１の摩擦部材と共に回転する入力回転部材と、前記第２の摩擦部材と共に回転する出力回転部材と、前記電動モータの回転力を受けて、前記クラッチを前記軸方向に押圧するカム推力を発生させるカム推力発生機構と、前記カム推力に対する反力を検出する検出部と、前記カム推力発生機構から前記検出部への衝撃を緩和する緩衝部材とを備えた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、及び駆動力伝達装置の制御装置によれば、クラッチを押圧するカム機構の推力を精度よく調節することが可能であると共に、反力を検出するセンサの損傷を抑制することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る駆動力伝達装置、及び駆動力伝達装置の制御装置が搭載された四輪駆動車の概略を示す構成図である。 駆動力伝達装置の構成例を示す断面図である。 減速機構の構成例を示す断面図である。 カム機構の構成例を示す斜視図である。 カム機構のカム部材を示す斜視図である。 カム機構のリテーナを示す斜視図である。 カム機構の転動部材及び支持ピンを示す斜視図である。 カム機構の動作を説明するための説明図である。 ピストン、ダイヤフラム、緩衝部材、及び歪みセンサを示す断面斜視図である。 緩衝部、検出部、及びその周辺部を示す断面拡大図である。 図１０における歪みセンサ１０の周辺部の拡大図であり、（ａ）はカム機構から反力を受ける前の状態、（ｂ）はカム機構から反力を受けた状態を示す。 歪みセンサの構成例を示す平面図である。 制御装置の制御部が実行する処理の一具体例を示すフローチャートである。 出力回転部材に伝達すべき目標トルク値と電動モータへの指令電流値との関係を定義したマップを示すグラフである。 本発明の第２の実施の形態に係る駆動力伝達装置における緩衝部、検出部、及びその周辺部を示す断面拡大図である。 本発明の第３の実施の形態に係る駆動力伝達装置における緩衝部、検出部、及びその周辺部を示す断面拡大図である。 本発明の第４の実施の形態に係る駆動力伝達装置における緩衝部、検出部、及びその周辺部を示す断面拡大図である。 図１７のＢ−Ｂ線断面図である。 第４の実施の形態におけるピストンを示す断面斜視図である。 本発明の第５の実施の形態に係る駆動力伝達装置における緩衝部、検出部、及びその周辺部を示す断面拡大図である。 本発明の第６の実施の形態に係る駆動力伝達装置における緩衝部、検出部、及びその周辺部を示す断面拡大図である。

［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る駆動力伝達装置、及び駆動力伝達装置の制御装置が搭載された四輪駆動車の概略を示す構成図である。

（四輪駆動車１００の構成）
四輪駆動車１００は、駆動力伝達系１０１と、駆動力伝達装置１１と、制御装置１２と、主駆動源であるエンジン１０２と、トランスミッション１０３と、主駆動輪としての前輪１０４Ｌ，１０４Ｒと、補助駆動輪としての後輪１０５Ｌ，１０５Ｒとを備えている。なお、図１において符号中の文字「Ｌ」は四輪駆動車１００の前進方向に対する左側を示し、文字「Ｒ」は四輪駆動車１００の前進方向に対する右側を示している。

駆動力伝達系１０１は、前輪側駆動力伝達系１０１Ａと、後輪側駆動力伝達系１０１Ｂと、前輪側駆動力伝達系１０１Ａ及び後輪側駆動力伝達系１０１Ｂをつなぐプロペラシャフト２０とを有し、四輪駆動車１００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。駆動力伝達系１０１は、四輪駆動車１００のトランスミッション１０３側から後輪１０５Ｌ，１０５Ｒに至る駆動力伝達経路に、フロントディファレンシャル２１及びリヤディファレンシャル２２と共に配置され、四輪駆動車１００の図略の車体に搭載されている。

前輪側駆動力伝達系１０１Ａは、フロントディファレンシャル２１及び駆動力断続装置２３を含み、プロペラシャフト２０における前輪１０４Ｌ，１０４Ｒ側に配置されている。

フロントディファレンシャル２１は、サイドギヤ２１１Ｌ，２１１Ｒと、一対のピニオンギヤ２１２と、一対のピニオンギヤ２１２を回転可能に支持するギヤ支持部材２１３と、サイドギヤ２１１Ｌ，２１１Ｒ及び一対のピニオンギヤ２１２を収容するフロントデフケース２１４とを有し、トランスミッション１０３に連結されている。サイドギヤ２１１Ｌは、前輪１０４Ｌ側のアクスルシャフト２４Ｌに接続され、サイドギヤ２１１Ｒは、前輪１０４Ｒ側のアクスルシャフト２４Ｒに接続される。一対のピニオンギヤ２１２は、サイドギヤ２１１Ｌ，２１１Ｒにギヤ軸を直交させて噛合する。

駆動力断続装置２３は、第１のスプライン歯部２３１と、第２のスプライン歯部２３２と、スリーブ２３３とを有するドグクラッチからなる。駆動力断続装置２３は、四輪駆動車１００の前輪１０４Ｌ，１０４Ｒ側に配置され、スリーブ２３３が図略のアクチュエータによって進退移動可能である。第１のスプライン歯部２３１はフロントデフケース２１４に、第２のスプライン歯部２３２はリングギヤ２６２に、それぞれ回転不能に接続されている。スリーブ２３３は、第１のスプライン歯部２３１及び第２のスプライン歯部２３２にスプライン嵌合可能に連結されている。この構成により、駆動力断続装置２３は、プロペラシャフト２０とフロントデフケース２１４とを断続可能に連結する。

後輪側駆動力伝達系１０１Ｂは、リヤディファレンシャル２２及び駆動力伝達装置１１を含み、プロペラシャフト２０における後輪１０５Ｌ，１０５Ｒ側に配置されている。

リヤディファレンシャル２２は、サイドギヤ２２１Ｌ，２２１Ｒと、一対のピニオンギヤ２２２と、一対のピニオンギヤ２２２を回転可能に支持するギヤ支持部材２２３と、サイドギヤ２２１Ｌ，２２１Ｒ及び一対のピニオンギヤ２２２を収容するリヤデフケース２２４とを有し、プロペラシャフト２０に連結されている。一対のピニオンギヤ２２２は、サイドギヤ２２１Ｌ，２２１Ｒにギヤ軸を直交させて噛合する。サイドギヤ２２１Ｌは、後輪１０５Ｌ側のアクスルシャフト２５Ｌに接続され、サイドギヤ２２１Ｒは、後輪１０５Ｒ側のアクスルシャフト２５Ｒに駆動力伝達装置１１を介して接続される。

駆動力伝達装置１１は、リヤディファレンシャル２２のサイドギヤ２２１Ｒと後輪１０５Ｒ側のアクスルシャフト２５Ｒとの連結を断接可能である。リヤディファレンシャル２２のサイドギヤ２２１Ｒと後輪１０５Ｒ側のアクスルシャフト２５Ｒとの連結が遮断されると、エンジン１０２の駆動力が後輪１０５Ｒに伝達されなくなると共に、リヤディファレンシャル２２のサイドギヤ２２１Ｌ，２２１Ｒ及び一対のピニオンギヤ２２２が空回りすることにより後輪１０５Ｌにも駆動力が伝達されなくなる。

一方、リヤディファレンシャル２２のサイドギヤ２２１Ｒと後輪１０５Ｒ側のアクスルシャフト２５Ｒとが連結されると、エンジン１０２の駆動力が後輪１０５Ｒに伝達されると共に、リヤディファレンシャル２２のサイドギヤ２２１Ｌを介して後輪１０５Ｌにも駆動力が伝達される。これにより、四輪駆動車１００が四輪駆動状態となる。

前輪１０４Ｌ，１０４Ｒは、エンジン１０２がトランスミッション１０３及びフロントディファレンシャル２１を介して前輪側のアクスルシャフト２４Ｌ，２４Ｒに駆動力を出力することにより駆動される。一方の後輪１０５Ｌは、エンジン１０２がトランスミッション１０３、駆動力断続装置２３、プロペラシャフト２０、及びリヤディファレンシャル２２を介して後輪１０５Ｌ側のアクスルシャフト２５Ｌに駆動力を出力することにより駆動される。他方の後輪１０５Ｒは、エンジン１０２がトランスミッション１０３、駆動力断続装置２３、プロペラシャフト２０、リヤディファレンシャル２２、及び駆動力伝達装置１１を介して後輪１０５Ｒ側のアクスルシャフト２５Ｒに駆動力を出することにより駆動される。

プロペラシャフト２０の前輪１０４Ｌ，１０４Ｒ側の端部には、互いに噛合するドライブピニオン２６１及びリングギヤ２６２からなる前輪側歯車機構２６が配置されている。また、プロペラシャフト２０の後輪１０５Ｌ，１０５Ｒ側の端部には、互いに噛合するドライブピニオン２７１及びリングギヤ２７２からなる後輪側歯車機構２７が配置されている。

制御装置１２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶素子からなる記憶部１２１と、記憶部１２１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１２２と、駆動力伝達装置１１の電動モータ５（後述）を制御するモータ制御回路１２３とを有している。モータ制御回路１２３により電動モータ５に電流が供給されると、駆動力伝達装置１１によってリヤディファレンシャル２２のサイドギヤ２２１Ｒから後輪１０５Ｒ側のアクスルシャフト２５Ｒにエンジン１０２の駆動力が伝達される。一方、電動モータ５に電流が供給されなくなると、リヤディファレンシャル２２のサイドギヤ２２１Ｒと後輪１０５Ｒ側のアクスルシャフト２５Ｒとの連結が遮断される。

（駆動力伝達装置１１の構成）
図２は、駆動力伝達装置１１の構成例を示す断面図である。図２において、回転軸線Ｏよりも上側は非作動状態を示し、下側は作動状態を示している。

この駆動力伝達装置１１は、電動モータ５と、電動モータ５の出力軸５００の回転を減速させる減速機構９と、第１の摩擦部材としての複数のアウタクラッチプレート８１及び第２の摩擦部材としての複数のインナクラッチプレート８２を有する多板クラッチ８と、複数のアウタクラッチプレート８１と共に回転する入力回転部材１３と、複数のインナクラッチプレート８２と共に回転する出力回転部材１４と、電動モータ５の回転力から軸方向の推力（押圧力）を発生させるカム推力発生機構としてのカム機構３と、カム機構３で発生した推力に対する反力を受けるピストン６１と、ピストン６１の押圧力により反力を検出する検出部と、カム機構３から検出部への衝撃を緩和する緩衝部と、本体部４１及び蓋部４２からなるハウジング４とを備えている。

本実施の形態では、検出部は、反力をカム機構３から受けて弾性的に変形する変形部材としてのダイヤフラム６３と、ダイヤフラム６３の変形量（歪み量）を検出する歪みセンサ１０とを有している。また、緩衝部は、カム機構３（ピストン６１）と検出部との間に配置されたばね部材６４からなる。ダイヤフラム６３、歪みセンサ１０、及びばね部材６４は、蓋部４２に形成された収容部６２に収容されている。ハウジング４内には、図略の潤滑油が封入されている。

入力回転部材１３は、回転軸線Ｏを軸線とする軸状の軸部１３１と、軸部１３１とは反対側（カム機構３側）に開口する有底円筒状の円筒部１３２とを一体に有している。入力回転部材１３は、ハウジング４の本体部４１内に針状ころ軸受１３３，１３４を介して回転可能に支持されている。軸部１３１は、リヤディファレンシャル２２のサイドギヤ２２１Ｒ（図１参照）にスプライン嵌合によって連結されている。軸部１３１の外周面とハウジング４の本体部４１の内面との間は、回転軸線Ｏ方向に沿って並列する一対のシール機構１３５によってシールされている。

出力回転部材１４は、回転軸線Ｏを軸線とする軸状のボス部１４１と、ボス部１４１とは反対側（図１に示す後輪１０５Ｒ側）に開口する有底円筒状の円筒部１４２とを一体に有している。出力回転部材１４は、入力回転部材１３の円筒部１３２内に針状ころ軸受１４３，１４４を介して回転可能に支持されている。また、出力回転部材１４は、ハウジング４の蓋部４２に玉軸受１４５を介して回転可能に支持されている。出力回転部材１４には、その開口から後輪１０５Ｒ側のアクスルシャフト２５Ｒ（図１参照）の先端部が挿入される。後輪１０５Ｒ側のアクスルシャフト２５Ｒは、出力回転部材１４にスプライン嵌合によって相対回転不能かつ回転軸線Ｏ方向に相対移動可能に連結される。

ボス部１４１は、入力回転部材１３における軸部１３１における円筒部１３２側の端部に形成された凹部１３１ａに収容されている。ボス部１４１の外径は、円筒部１４２の外径よりも小さい寸法に設定されている。円筒部１４２における開口周辺部の外周面とハウジング４の蓋部４２の内面との間は、シール部材１４６によってシールされている。

多板クラッチ８は、入力回転部材１３と出力回転部材１４との間に配置されている。多板クラッチ８における複数のアウタクラッチプレート８１と複数のインナクラッチプレート８２とは、同一軸線（回転軸線Ｏ）上で相対回転可能に交互に配置され、回転軸線Ｏ方向に押圧されることにより互いに摩擦係合する。

複数のアウタクラッチプレート８１は、入力回転部材１３の円筒部１３２の内周面に形成されたストレートスプライン嵌合部１３２ａにスプライン嵌合し、入力回転部材１３に対して相対回転不能、かつ回転軸線Ｏ方向に相対移動可能に連結されている。

複数のインナクラッチプレート８２は、出力回転部材１４の円筒部１４２の外周面に形成されたストレートスプライン嵌合部１４ａにスプライン嵌合し、出力回転部材１４に対して相対回転不能、かつ回転軸線Ｏ方向に相対移動可能に連結されている。

電動モータ５は、電動モータ用ハウジング５０内に収容され、電動モータ用ハウジング５０がハウジング４の本体部４１にボルト５ａによって取り付けられている。ここで、電動モータとは、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する機器の総称であり、限られた角度を旋回するアクチュエータも含まれる。電動モータ５の出力軸５００は、減速機構９及び歯車伝達機構７を介してカム機構３に連結されている。

歯車伝達機構７は、第１の歯車７１及び第２の歯車７２を有している。第１の歯車７１は、減速機構９の回転軸Ｏ_１上に配置され、ハウジング４の本体部４１内に玉軸受７３，７４を介して回転可能に支持されている。第２の歯車７２は、ギヤ部７２０が第１の歯車７１に噛合するように配置され、支持軸７６に玉軸受７５を介して回転可能に支持されている。歯車伝達機構７は、減速機構９で減速された電動モータ５の回転力を出力軸５００から受けて、カム機構３に伝達する。出力軸５００の回転軸は、減速機構９の回転軸Ｏ_１と一致している。

ハウジング４において、本体部４１と蓋部４２との間には、複数（本実施の形態では３つ）のガイド部材３２ｂが、回転軸線Ｏと平行に配置されている。ガイド部材３２ｂは、円柱状であり、軸方向の一端部が本体部４１に形成された保持孔４１ａに嵌合して固定され、他端部が蓋部４２に形成された保持孔４２ａに嵌合して固定されている。また、ガイド部材３２ｂには、後述するカム機構３のリテーナ３２を軸方向に付勢するリターンスプリング３２５が外嵌されている。リターンスプリング３２５は、軸方向に圧縮された状態で本体部４１とリテーナ３２との間に配置され、その復元力によってリテーナ３２を蓋部４２側に弾性的に押し付け、多板クラッチ８の解放時におけるリテーナ３２の多板クラッチ８側への移動を抑制する。

（減速機構９の構成）
図３は、減速機構９の構成例を示す断面図である。

減速機構９は偏心揺動減速機構であり、より詳しくは、少歯数差インボリュート減速機構である。減速機構９は、回転軸９０と、入力部材９１と、自転力付与部材９２と、複数（本実施の形態では６つ）の出力部材９３とを有し、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、減速機構９の回転軸Ｏ１から偏心量δをもって平行に偏心する軸線Ｏ_２を中心軸線とする偏心部９０１を有している。回転軸９０は、図２に示すように、減速機構用ハウジング９４に玉軸受９５を介して、また歯車伝達機構７の第１の歯車７１に玉軸受９６を介して、それぞれ回転可能に支持されている。

入力部材９１は、軸線Ｏ_２を中心軸とする中心孔９１０を有する外歯歯車からなり、中心孔９１０の内周面と偏心部９０１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。入力部材９１は、電動モータ５から回転力を受けて偏心量δを持つ矢印ｎ_１，ｎ_２方向の円運動を行う。入力部材９１には、軸線Ｏ_２回りに等間隔に並列する複数（本実施の形態では６つ）の貫通孔としてのピン挿通孔９１１が形成されている。入力部材９１の外周面には、軸線Ｏ_２を中心軸とするピッチ円のインボリュート歯形をもつ外歯９１２が形成されている。

自転力付与部材９２は、回転軸Ｏ_１を中心軸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５の回転力を受けて公転する入力部材９１に対して矢印ｍ_１，ｍ_２方向の自転力を付与する。自転力付与部材９２の内周面には、入力部材９１の外歯９１２に噛合するインボリュート歯形をもつ内歯９２１が形成されている。

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９１１を挿通して歯車伝達機構７における第１の歯車７１のピン取付孔７１０に取り付けられている。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から受けて歯車伝達機構７の第１の歯車７１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９１１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が設けられている。

（カム機構３の構成）
次に、カム機構３について、図４〜図８を参照して詳細に説明する。
図４は、カム機構３の構成例を示す斜視図である。図５は、カム機構３のカム部材３１を示す斜視図である。図６は、カム機構３のリテーナ３２を示す斜視図である。図７は、カム機構３の転動部材３３及び支持ピン３４を示す斜視図である。図８は、カム機構３の動作を説明するための説明図である。

カム機構３は、電動モータ５の回転力（減速機構９からの回転力）を受けて、多板クラッチ８を回転軸線Ｏ方向に押圧する推力を発生させる。換言すれば、カム機構３は、電動モータ５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３は、電動モータ５の回転力を受けて回転するカム部材３１と、カム部材３１に形成されたカム面を転動する転動部材３３と、転動部材３３の転動により発生する推力を多板クラッチ８側に出力する出力部材としてのリテーナ３２とを有している。カム機構３は、出力回転部材１４の円筒部１４２の外周側に配置されている。

カム部材３１は、図５に示すように、環状であり、出力回転部材１４を挿通させる挿通孔３１０を有している。カム部材３１の外周縁の一部には、径方向外方に突出した扇状の凸片３１１が設けられている。凸片３１１には、歯車伝達機構７の第２の歯車７２（ギヤ部７２０）に噛合するギヤ部３１１ａが形成されている。第２の歯車７２のギヤ部７２０及びカム部材３１のギヤ部３１１ａは平歯車からなり、カム部材３１は第２の歯車７２に対して回転軸線Ｏに沿って移動可能である。

カム部材３１の軸線方向一側の端面には、挿通孔３１０の開口周縁から後輪１０５Ｒ（図１参照）側に向かって突出する円筒部３１２が形成されている。カム部材３１の軸線方向他側の端面には、多板クラッチ８に対向するカム面を構成する凸部３１６、及び凹部３１５が形成されている。円筒部３１２の内周面と出力回転部材１４における円筒部１４２の外周面との間には、針状ころ軸受３１３（図２参照）が介在している。カム部材３１の軸線方向一側の端面とハウジング４の蓋部４２の内面との間には、針状スラストころ軸受３７（図２参照）が介在している。

凹部３１５及び凸部３１６は、カム部材３１の周方向に交互に並列している。本実施の形態では、３つの凹部３１５と３つの凸部３１６が互いに隣接して配置されている。凹部３１５は、略均一な切り欠き幅をもつ一対の切り欠き側面３１５ａ，３１５ｂと、一対の切り欠き側面３１５ａ，３１５ｂの間に介在する切り欠き底面３１５ｃと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。

凸部３１６は、カム部材３１の周方向に沿って傾斜した傾斜面３１６ａと、平面３１６ｂとを有している。傾斜面３１６ａは、凹部３１５側から第２の傾斜面３１６ａに向かってカム部材３１の軸線方向の厚さを漸次大きくするように傾斜している。平面３１６ｂは、カム部材３１の軸線方向の厚さが略均一な平面で形成されている。

リテーナ３２は、図６に示すように、環状であり、出力回転部材１４を挿通させる挿通孔３２０を有している。リテーナ３２は、複数（本実施の形態では３つ）のガイド部材３２ｂ（図２参照）により回転が規制されている。ガイド部材３２ｂは、回転軸線Ｏに平行であり、ハウジング４の本体部４１と蓋部４２との間に固定されている。

リテーナ３２の多板クラッチ８側の端面には、挿通孔３２０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３２１が形成されている。円筒部３２１の外周側には、リテーナ３２からの推力を受けて多板クラッチ８を押し付ける環板状の押付部材３２３（図２参照）が配置されている。押付部材３２３は、入力回転部材１３の円筒部１３２のスプライン嵌合部１３２ｂにスプライン嵌合によって連結されている。押付部材３２３の一側端面とリテーナ３２の多板クラッチ８側端面との間には、針状ころ軸受３２４が介在している。

リテーナ３２の外周縁には、ガイド部材３２ｂを挿通させるためのガイド挿通孔３２２ａが形成され、径方向に突出した複数（本実施の形態では３つ）の凸片３２２が、周方向に沿って等間隔に設けられている。また、リテーナ３２の外周縁には、図７に示す支持ピン３４を挿通させる複数（本実施の形態では３つ）のピン挿通孔３２ａが放射状に形成されている。

支持ピン３４は、図４に示すように、ナット３５によってリテーナ３２に取り付けられている。図７に示すように、支持ピン３４の外周には、転動部材３３が設けられている。転動部材３３は、針状ころ３６（図２参照）を介して支持ピン３４に対して回転可能に支持されている。

図８に示すように、傾斜面３１６ａにおけるカム部材３１の周方向両端部のうち凹部３１５側の端部を始端部３１６ａ_１とすると、カム機構３は、転動部材３３が始端部３１６ａ_１に配置された状態においてリテーナ３２から回転軸線Ｏに平行な方向の第１のカム推力Ｐ_１（図２参照）を出力する。

また、傾斜面３１６ａの始端部３１６ａ_１とは反対側（平面３１６ｂ側）の端部を終端部３１６ａ_２とすると、カム機構３は、転動部材３３が始端部３１６ａ_１と終端部３１６ａ_２との間に配置された状態においてリテーナ３２から第１のカム推力Ｐ_１よりも大きな第２のカム推力Ｐ_２（図２参照）を出力する。このとき、カム部材３１は、第１のカム推力Ｐ_１及び第２のカム推力Ｐ_２の反作用により発生する第１の反力Ｆ_１及び第２の反力Ｆ_２（図２参照）を、後述するばね部材６４を介してダイヤフラム６３に伝達する。

（ピストン６１、ダイヤフラム６３、及びばね部材６４の構成）
図９は、ピストン６１、ダイヤフラム６３、ばね部材６４、及び歪みセンサ１０を示す断面斜視図である。図１０は、緩衝部、検出部、及びその周辺部を示す断面拡大図である。

ピストン６１は、カム機構３で発生した第１の反力Ｆ_１及び第２の反力Ｆ_２を受け、ばね部材６４を介してダイヤフラム６３を押圧し、ダイヤフラム６３を弾性的に変形させる。ダイヤフラム６３の変形量（歪み量）は、ダイヤフラム６３に取り付けられた後述する歪みセンサ１０によって検出される。

ピストン６１は、回転軸線Ｏに平行な方向における一方の端面が、ばね部材６４に接触してばね部材６４を押圧する押圧面６１ａとして形成されている。ピストン６１とカム部材３１との間には、針状スラストころ軸受３７が介在している。針状スラストころ軸受３７は、アウタレース３７１と、インナレース３７２と、アウタレース３７１及びインナレース３７２の間に配置されたころ３７０とを有している。ピストン６１の押圧面６１ａとは反対側には、針状スラストころ軸受３７のアウタレース３７１に接触する軸受接触面６１ｂが形成されている。ピストン６１は、回転軸線Ｏを中心軸とした環状である。

ダイヤフラム６３は、円環状の金属板からなり、図１０に示すように、ハウジング４の蓋部４２に環状の凹部として形成された収容部６２に収容されている。収容部６２は、カム部材３１側に開口し、奥側には外側段差部６２１及び内側段差部６２２が形成されている。ダイヤフラム６３は、外周側が外側段差部６２１に係止され、内周側が内側段差部６２２に係止されている。ダイヤフラム６３の回転軸線Ｏに平行な方向における第１の平面６３ａは、ばね部材６４に押圧され、第１の平面６３ａとは反対側に形成された第２の平面６３ｂには、歪みセンサ１０が取り付けられている。第１の平面６３ａが押圧面６１ａによってばね部材６４を介して押圧されることにより、ダイヤフラム６３が回転軸線Ｏに平行な方向に湾曲するように弾性的に変形する。

ばね部材６４は、その一端がピストン６１の押圧面６１ａに取り付けられ、他端がダイヤフラム６３の第１の平面６３ａに取り付けられている。ばね部材６４は、例えば駆動力伝達装置１１の作動時に電動モータ５（図２参照）が急激に回転した場合におけるカム機構３からダイヤフラム６３への衝撃を緩和する。

（歪みセンサ１０によるダイヤフラム６３の変形量の検出方法）
図１１は、図１０における歪みセンサ１０の周辺部の拡大図であり、（ａ）はカム機構３から反力を受ける前の状態、（ｂ）はカム機構３から反力を受けた状態を示す。図１２は、歪みセンサ１０の構成例を示す平面図である。

歪みセンサ１０は、ダイヤフラム６３の第２の平面６３ｂにおいて、ばね部材６４が当接する部分の反対側に配置されている。歪みセンサ１０は、図１２に示すように、例えば樹脂等の絶縁体からなるベース１１１と、金属箔からなる抵抗線１１２と、抵抗線１１２の両端から引き出されたリード１１３ａ，１１３ｂとを有している。抵抗線１１２は、ベース１１１上に蛇行するように搭載されている。本実施の形態では、抵抗線１１２は、ダイヤフラム６３の径方向に５回折り返されている。なお、折り返された状態の抵抗線１１２におけるダイヤフラム６３の径方向（図１２の矢印Ａ方向）の長さをゲージ長Ｌとする。

ピストン６１がカム部材３１からの第１の反力Ｆ_１及び第２の反力Ｆ_２を受けて、図１１（ａ）に示す状態（初期状態）から図１１（ｂ）に示す状態に変化すると、ダイヤフラム６３は、第２の平面６３ｂの両端部が収容部６２の外側段差部６２１及び内側段差部６２２側に押し付けられて回転軸線Ｏに平行な方向に弾性変形（湾曲）する。第２の平面６３ｂに取り付けられた歪みセンサ１０の抵抗線１１２は、ダイヤフラム６３の径方向に引っ張られてゲージ長Ｌが伸びる（長くなる）と共に、断面積が小さくなる。これにより、抵抗線１１２の抵抗値が増加する。

ピストン６１がカム部材３１からの第１の反力Ｆ_１及び第２の反力Ｆ_２を受けない場合、つまり図１１（ｂ）に示す状態から図１１（ａ）に示す状態に変化した場合、抵抗線１１２の抵抗値は初期状態での抵抗値に戻る。

制御装置１２（図１参照）は、このゲージ長Ｌの変化による抵抗値の変化によってダイヤフラム６３の変形量（歪み量）を検出する。これにより、制御装置１２は、歪みセンサ１０の信号に基づいてカム機構３で発生したカム推力を算出し、算出されたカム推力に基づいて電動モータ５（図２参照）を制御する。制御装置１２が電動モータ５を制御する際に実行する処理の具体例については後述する。

（駆動力伝達装置１１の動作）
次に、本実施の形態に示す駆動力伝達装置１１の動作について、図１、図２、図８及び図１１を用いて説明する。

プロペラシャフト２０と後輪１０５Ｒ側のアクスルシャフト２５Ｒとを駆動力伝達装置１１により連結させるには、制御装置１２から電動モータ５に電流を供給し、電動モータ５の回転力をカム機構３に付与してカム機構３を作動させる。このとき、カム機構３のカム部材３１が回転軸線Ｏ回り一方向に回転する。図８に示すように、カム部材３１が回転すると、転動部材３３がカム部材３１の凹部３１５に配置された状態（初期状態）から転動し、カム部材３１の凸部３１６の傾斜面３１６ａ上に乗り上げて始端部３１６ａ_１に位置する。これにより、電動モータ５の回転力が、多板クラッチ８のアウタクラッチプレート８１及びインナクラッチプレート８２の間の隙間を詰めるための第１のカム推力Ｐ_１に変換される。また、第１のカム推力Ｐ_１の反作用により、ピストン６１を押圧する第１の反力Ｆ_１が発生する。

転動部材３３は、支持ピン３４及び針状ころ３６を介してリテーナ３２を多板クラッチ８側（図２及び図８における矢印Ｘ方向）に押し付ける。リテーナ３２は、多板クラッチ８のアウタクラッチプレート８１とインナクラッチプレート８２とを互いに接近させる方向に押付部材３２３を押し付ける。押付部材３２３がアウタクラッチプレート８１及びインナクラッチプレート８２を矢印Ｘ方向に押し付けることにより、互いに隣り合うアウタクラッチプレート８１とインナクラッチプレート８２との間の隙間が詰められる。

また、カム部材３１は、針状スラストころ軸受３７を介してピストン６１側（矢印Ｘとは反対方向）に押し付けられる。これにより、ピストン６１がダイヤフラム６３に向かって押圧されて、ダイヤフラム６３が収容部６２の奥側に向かって突出するように弾性変形する。

次に、カム部材３１が電動モータ５の回転力を受けて、回転軸線Ｏ回り一方向にさらに回転すると、転動部材３３は凸部３１６の傾斜面３１６ａを平面３１６ｂに向かって転動し、傾斜面３１６ａの終端部３１６ａ_２に到達して平面３１６ｂ上に乗り上げる。これにより、電動モータ５の回転力が、多板クラッチ８のアウタクラッチプレート８１及びインナクラッチプレート８２を摩擦係合させるための第２のカム推力Ｐ_２に変換される。また、第２のカム推力Ｐ_２の反作用により、ピストン６１を押圧する第２の反力Ｆ_２が発生する。

転動部材３３から第２のカム推力Ｐ_２を付与された押付部材３２３は、アウタクラッチプレート８１及びインナクラッチプレート８２を矢印Ｘ方向に押し付け、互いに隣り合うアウタクラッチプレート８１及びインナクラッチプレート８２同士が摩擦係合する。

一方、カム部材３１は、第２の反力Ｆ_２により、ピストン６１側（矢印Ｘとは反対方向）にさらに押し付けられる。これにより、ピストン６１がダイヤフラム６３に向かってさらに押圧されて、ダイヤフラム６３は収容部６２の奥側に向かってより突出するように弾性変形する。

ダイヤフラム６３の変形量は、歪みセンサ１０の抵抗線１１２のゲージ長Ｌの変化による抵抗値の変化として検出される。歪みセンサ１０は、検出した歪み量の変化の信号を制御装置１２（図１参照）に出力する。制御装置１２は、歪みセンサ１０から出力された信号に基づきカム機構３で発生したカム推力（第１のカム推力Ｐ_１及び第２のカム推力Ｐ_２）を算出し、算出されたカム推力に基づいて電動モータ５への供給電流を制御する。

以上より、エンジン１０２の駆動力（トルク）は、入力回転部材１３から出力回転部材１４に伝達され、さらに出力回転部材１４から後輪１０５Ｒ側のアクスルシャフト２５Ｒを介して後輪１０５Ｒに伝達されて後輪１０５Ｒが回転駆動される。後輪１０５Ｒが回転駆動されることにより、対となる後輪１０５Ｌにも駆動力が伝達され、四輪駆動状態となる。つまり、四輪駆動車１００では、駆動力伝達装置１１によりエンジン１０２の駆動力を後輪側駆動力伝達系１０１Ｂに伝達可能とし、制御装置１２により駆動力の伝達量を制御している。

（制御装置１２による駆動力伝達装置１１の制御方法）
図１３は、制御装置１２の制御部１２２が実行する処理の一具体例を示すフローチャートである。制御部１２２は、このフローチャートに示す処理を制御周期（例えば１０ｍｓ）ごとに繰り返し実行する。図１４は、出力回転部材１４に伝達すべき目標トルク値と電動モータ５への指令電流値との関係を定義したマップを示すグラフである。

制御部１２２は、車両走行状態に基づいて、入力回転部材１３から出力回転部材１４に伝達すべき目標トルク値を設定する（ステップＳ１）。この車両走行状態には、例えば前輪１０４Ｌ，１０４Ｒと後輪１０５Ｌ，１０５Ｒとの差動回転数や、車速が含まれる。次に、制御部１２２は、この目標トルク値から電動モータ５に供給すべき電流値を指令電流値として算出する（ステップＳ２）。次に、制御部１２２は、この指令電流値をモータ制御回路１２３に出力する（ステップＳ３）。

モータ制御回路１２３によって指令電流値に応じた電流が電動モータ５へ供給されると、電動モータ５の回転力が減速機構９を介してカム機構３に伝達され、カム機構３で発生したカム推力に対する反力がダイヤフラム６３の変形量に変換される。制御部１２２は、ダイヤフラム６３の変形量を検出した歪みセンサ１０の出力信号を取得し（ステップＳ４）、これに基づいて、カム機構３で実際に発生したカム推力を算出する（ステップＳ５）。次に、制御部１２２は、算出したカム推力に基づいて、実際に入力回転部材１３から出力回転部材１４に伝達されたトルク値を算出する（ステップＳ６）。

算出したトルク値が目標トルク値と一致する場合（Ｓ７：Ｙｅｓ）、制御部１２２は、図１３に示すフローチャートの処理を一旦終了する。一方、算出したトルク値が目標トルク値と異なる場合（Ｓ７：Ｎｏ）、制御部１２２は、算出したトルク値と電動モータ５への指令電流値との関係を記憶部１２１に記憶させ（ステップＳ８）、実際のトルク値が目標トルク値に一致するように電動モータ５への指令電流値を補正し（ステップＳ９）、補正後の指令電流値をモータ制御回路１２３に出力する（ステップＳ３）。これにより、補正後の指令電流値に基づいてモータ制御回路１２３によって電動モータ５へ電流が供給される。

制御部１２２におけるステップＳ８及びステップＳ９の処理について、図１４を参照して、より具体的に説明する。図１４の曲線（ａ）は、ステップＳ１にて設定した目標トルク値と、ステップＳ２にて目標トルク値から算出された電動モータ５への指令電流値との関係を定義したマップに基づく特性曲線である。例えば、目標トルク値がＴ_０のとき、指令電流値はＩ_０である。

ステップＳ３の処理によって指令電流値Ｉ_０を電動モータ５に供給したとき、ステップＳ６にて算出された実際のトルク値が目標トルク値Ｔ_０より小さい場合（例えばＴ_１）には、図１４に示す曲線（ｂ）のようにマップを補正する。これにより、目標トルク値Ｔ_０に対してより大きな指令電流値（例えばＩ_１）が算出される。

また、ステップＳ３の処理によって指令電流値Ｉ_０を電動モータ５に供給したとき、ステップＳ６にて算出された実際のトルク値が目標トルク値Ｔ_０より大きい場合（例えばＴ_２）には、図１４に示す曲線（ｃ）のようにマップを補正する。これにより、目標トルク値Ｔ_０に対してより小さな指令電流値（例えばＩ_２）が算出される。

以上より、ステップＳ９において、電動モータ５への指令電流値Ｉ_０が指令電流値Ｉ_１又はＩ_２に補正される。つまり、制御部１２２は、ステップＳ９にて電動モータ５への指令電流を補正する際、ステップＳ５にて算出されたカム推力に基づいて、入力回転部材１３から出力回転部材１４に伝達されるべき駆動力（入力回転部材１３から出力回転部材１４に伝達すべき目標トルク値）と電動モータ５への指令電流値との関係を定義したマップを補正する。

（第１の実施の形態の作用及び効果）
以上説明した第１の実施の形態によれば、以下のような作用及び効果が得られる。

（１）歪みセンサ１０は、カム機構３で発生したカム推力に対する反力をダイヤフラム６３の変形量として検出するので、カム推力を精度よく調節することができる。つまり、制御装置１２は、歪みセンサ１０からの信号に基づいてカム機構３で実際に発生したカム推力を算出し、算出されたカム推力に基づいて精度よく電動モータ５を制御することができるため、カム機構３による多板クラッチ８の押圧力を所望の値に近づけることが可能となる。

（２）カム機構３（ピストン６１）とダイヤフラム６３との間には、ばね部材からなるばね部材６４が介在しているため、例えば電動モータ５の急激な回転等によってカム機構３からダイヤフラム６３に向かって衝撃が加わった場合でも、ばね部材６４が衝撃を吸収することによりダイヤフラム６３に取り付けられた歪みセンサ１０の損傷を抑制することができる。

（３）制御装置１２の制御部１２２は、ステップＳ５にて算出されたカム推力に基づいて、入力回転部材１３から出力回転部材１４に伝達されるべき駆動力と電動モータ５への指令電流値との関係を定義したマップを補正し、補正したマップを記憶しておくことにより、次回以降の応答に対しての遅れを抑制することができる。

［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について、図１５を参照して説明する。

なお、第２の実施の形態において、第１の実施の形態について説明したものと共通する機能を有する構成要素については、同一の又は対応する符号及び名称を付してその説明を省略する。

図１５は、本発明の第２の実施の形態に係る駆動力伝達装置１１における緩衝部、検出部、及びその周辺部を示す断面拡大図である。

本実施の形態に係る駆動力伝達装置１１は、緩衝部材６５の構成が、第１の実施の形態に係る駆動力伝達装置１１におけるばね部材６４の構成と異なる。

緩衝部材６５は、ゴム膜６５３内に、気泡６５２と共に圧縮可能な液体６５１が封入されて構成されている。なお、ゴム膜６５３の厚みが十分であれば、緩衝部材６５のゴム膜６５３の内部は、気泡６５２のみから構成されていてもよい。つまり、ゴム膜６５３内が気体のみで満たされていてもよい。緩衝部材６５は、ハウジング４の蓋部４２に形成された収容部６２に収容され、ピストン６１とダイヤフラム６３との間に配置されている。

ピストン６１がカム部材３１からの第１の反力Ｆ_１及び第２の反力Ｆ_２を受けると、ピストン６１の押圧面６１ａが緩衝部材６５（ゴム膜６５３）を押圧する。ピストン６１により押圧されて気泡６５２が圧縮された緩衝部材６５（液体６５１）は、ダイヤフラム６３の第１の平面６３ａを押圧する。これにより、ダイヤフラム６３の外周側が外側段差部６２１に、内周側が内側段差部６２２に、それぞれ押し付けられてダイヤフラム６３が回転軸線Ｏに平行な方向に湾曲して弾性変形する。

そして、第１の実施の形態と同様に、ダイヤフラム６３の第２の平面６３ｂに取り付けられた歪みセンサ１０によって、ダイヤフラム６３の変形量（歪み量）を抵抗線１１２のゲージ長Ｌの変化による抵抗値の変化量として検出する（図１２参照）。

本実施の形態によっても、第１の実施の形態について説明した（１）〜（３）の作用及び効果と同様の作用及び効果が得られる。

［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態について、図１６を参照して説明する。

なお、第３の実施の形態において、第１及び第２の実施の形態について説明したものと共通する機能を有する構成要素については、同一の又は対応する符号及び名称を付してその説明を省略する。

図１６は、本発明の第３の実施の形態に係る駆動力伝達装置１１における緩衝部、検出部、及びその周辺部を示す断面拡大図である。

本実施の形態に係る駆動力伝達装置１１は、カム部材３１からの第１の反力Ｆ_１及び第２の反力Ｆ_２を検出する検出部の構成が、第１の実施の形態に係る駆動力伝達装置１１における検出部の構成と異なる。

本実施の形態における検出部は、カム部材３１からの第１の反力Ｆ_１及び第２の反力Ｆ_２を電圧に変換して検出する圧電センサ１０Ａと、圧電センサ１０Ａを取り付けるための取付板６３Ａとを有している。

圧電センサ１０Ａ及び取付板６３Ａは、ハウジング４の蓋部４２に形成された収容部６２Ａに収容されている。収容部６２Ａは、カム部材３１側に開口し、奥側に形成された底面６２Ａａに圧電センサ１０Ａが接触している。

ピストン６１は、カム部材３１からの第１の反力Ｆ_１及び第２の反力Ｆ_２を受け、ばね部材６４を介して取付板６３Ａを押圧する。取付板６３Ａは、収容部６２Ａの底面６２Ａａに向かって押圧力を受け、取付板６３Ａにおけるばね部材６４が取り付けられた面とは反対側の面に設けられた圧電センサ１０Ａが、収容部６２Ａの底面６２Ａａに押し付けられる。圧電センサ１０Ａは、取付板６３Ａからの押付力を電圧に変換して、電圧の変化を制御装置１２へ出力する。

本実施の形態によっても、第１の実施の形態について説明した（１）〜（３）の作用及び効果と同様の作用及び効果が得られる。

［第４の実施の形態］
次に、本発明の第４の実施の形態について、図１７乃至図１９を参照して説明する。

なお、第４の実施の形態において、第１乃至第３の実施の形態について説明したものと共通する機能を有する構成要素については、同一の又は対応する符号及び名称を付してその説明を省略する。

図１７は、本発明の第４の実施の形態に係る駆動力伝達装置１１における緩衝部、検出部、及びその周辺部を示す断面拡大図である。図１８は、図１７のＢ−Ｂ線断面図である。

本実施の形態に係る駆動力伝達装置１１は、緩衝部及び検出部の構成が、第１乃至第３の実施の形態に係る駆動力伝達装置１１の緩衝部及び検出部の構成と異なる。

本実施の形態では、検出部は、第１の反力Ｆ_１及び第２の反力Ｆ_２をカム機構３から受けて圧縮される流体１５の圧力を検出する圧力センサ６であり、緩衝部は、収容部６７に流体１５と共に封入された気泡６９からなる。流体１５は、鉱物油であり、蓋部４２に形成された収容部６７に封入されている。

圧力センサ６は、例えばダイヤフラムの表面に半導体歪みゲージを形成し、流体の圧力によってダイヤフラムが変形して発生するピエゾ抵抗効果による電気抵抗の変化を電気信号に変換する圧力センサ（半導体ピエゾ抵抗拡散圧力センサ）や、ガラスの固定極とシリコンの可動極を対向させてコンデンサを形成し、流体の圧力によって可動極が変形して発生する静電容量の変化を電気信号に変換する圧力センサ（静電容量形圧力センサ）等を用いることが可能である。

収容部６７は、図１８に示すように、蓋部４２の内側壁部４２１及び外側壁部４２２の間に、回転軸線Ｏを中心として環状に形成された第１の収容部６７１と、第１の収容部６７１の底面６７１ａに開口し、回転軸線Ｏに平行な方向に延びる第２の収容部６７２とを有している。

第１の収容部６７１は、回転軸線Ｏに平行な方向に深さを有する環状溝であり、カム部材３１側に開口している。第１の収容部６７１の底面６７１ａは、第１の収容部６７１の深さ方向に直交する平坦な面によって形成され、底面６７１ａの周方向の一箇所に第２の収容部６７２が開口している。第２の収容部６７２は、奥側の端部が閉塞された丸孔であり、例えばドリル加工によって形成され、奥側では円錐形状を有している。

蓋部４２には、圧力センサ６を取り付けるための取付孔４２３が第２の収容部６７２に連通して形成されている。換言すれば、第２の収容部６７２は、圧力センサ６が設けられる位置に対応する位置に形成されている。取付孔４２３は、第２の収容部６７２に対して直交するように形成され、その一端が第２の収容部６７２に開口し、他端がハウジング４（蓋部４２）の外部に開放された丸孔からなる。取付孔４２３の内面には雌ねじが形成され、この雌ねじに圧力センサ６の端部に設けられた筒部６ａの外面に形成された雄ねじが螺合している。

図１９は、第４の実施の形態におけるピストン６６を示す断面斜視図である。

ピストン６６は、回転軸線Ｏを中心として環状に形成され、収容部６７の第１の収容部６７１に軸方向の一端部が収容されている。ピストン６６の外周面６６ａには、外側壁部４２２との間をシールする外側シール部材６６１ａを保持する外側シール保持部６６１が、周方向の全周に亘って形成されている。同様に、ピストン６６の内周面６６ｂには、内側壁部４２１との間をシールする内側シール部材６６２ａを保持する内側シール保持部６６２が、周方向の全周に亘って形成されている。

外側シール部材６６１ａ及び内側シール部材６６２ａは、その断面が円形状の弾性部材からなり、例えば環状のＯリングからなる。流体１５は、ピストン６６、外側シール部材６６１ａ、及び内側シール部材６６２ａによって収容部６７内に封止されている。

ピストン６６には、流体１５を押圧する流体押圧面６６ｃが形成されている。また、ピストン６６には、流体押圧面６６ｃとは反対側に、ピストン６６とカム部材３１との間に介在する針状スラストころ軸受３７に接触する軸受接触面６６ｄが形成されている。

ピストン６６が、針状スラストころ軸受３７を介してカム部材３１からの第１の反力Ｆ_１及び第２の反力Ｆ_２を軸受接触面６６ｄで受けて、回転軸線Ｏに平行な方向に沿って第２の収容部６７２側に向かって押し付けられると、流体押圧面６６ｃが流体１５を押圧して収容部６７内の流体１５が圧縮される。

このとき、ピストン６６の流体押圧面６６ｃは、流体１５と共に気泡６９を押圧する。これにより、例えば電動モータ５（図２参照）の急激な回転等によってカム機構３から流体１５に衝撃が加わった場合でも、流体１５に含まれる気泡６９がピストン６６により押圧されて圧縮され、衝撃を吸収することが可能である。つまり、気泡６９は流体１５よりも圧力に対する圧縮率が高いので、ピストン６６から衝撃が加わった際には、主として気泡６９が収縮してその衝撃を吸収する。

ピストン６６がカム部材３１からの第１の反力Ｆ_１及び第２の反力Ｆ_２を受けた場合、流体１５が圧縮されて収容部６７内の流体１５の圧力が高くなる。一方、圧縮ピストン６６がカム部材３１からの第１の反力Ｆ_１及び第２の反力Ｆ_２を受けない場合（Ｆ_１＝０，Ｆ_２＝０）、流体１５が圧縮されないため、収容部６７内の流体１５の圧力が低くなる。圧力センサ６は、この流体１５の圧力の変化を検知する。

本実施の形態によっても、第１の実施の形態について説明した（１）〜（３）の作用及び効果と同様の作用及び効果が得られる。

［第５の実施の形態］
次に、第５の実施の形態について、図２０を参照して説明する。

なお、第５の実施の形態において、第１乃至第４の実施の形態について説明したものと共通する機能を有する構成要素については、同一の又は対応する符号及び名称を付してその説明を省略する。

図２０は、本発明の第５の実施の形態に係る駆動力伝達装置１１における緩衝部、検出部、及びその周辺部を示す断面拡大図である。

本実施の形態に係る駆動力伝達装置１１は、緩衝部の構成が、第４の実施の形態に係る駆動力伝達装置１１の緩衝部の構成と異なる。本実施の形態では、緩衝部は、収容部６７の圧力、すなわちカム部材３１からの反力に応じた両の流体１５を蓄えることが可能なアキュムレータ１６からなる。

アキュムレータ１６には、例えばゴム膜等の弾性を有する膜によって区画された空間に窒素等の不活性ガスが封入され、収容部６７内の圧力が高まると、その圧力に応じて不活性ガスが圧縮される。そして、その圧縮によって空いた空間に流体１５が流入して蓄えられる。

本実施の形態における収容部６７Ａには、流体１５が充填され、気泡は含まれていない。また、収容部６７Ａは、図２０に示すように、第１の収容部６７１と、第２の収容部６７２と、第２収容部６７２と同様に、第１の収容部６７１の底面６７１ａに開口し、回転軸線Ｏに平行な方向に延びる第３の収容部６７３とを有している。

第３の収容部６７３は、第１の収容部６７１の底面６７１ａの周方向の一箇所に開口している。なお、第２の収容部６７２と第３の収容部６７３とは、第１の収容部６７１の底面６７１ａの周方向の異なる位置に開口している。第３の収容部６７３は、第２の収容部６７２と同様にして、奥側の端部が閉塞された丸孔であり、例えばドリル加工によって形成され、奥側では円錐形状を有している。

蓋部４２には、アキュムレータ１６を取り付けるための取付孔４２４が第３の収容部６７３に連通して形成されている。換言すれば、第３の収容部６７３は、アキュムレータ１６が設けられる位置に対応する位置に形成されている。取付孔４２４は、第３の収容部６７３に直交するように形成され、一端が第３の収容部６７３に開口し、他端がハウジング４（蓋部４２）の外部に開放された丸孔からなる。取付孔４２４の内面には雌ねじが形成され、この雌ねじにアキュムレータ１６の一端部に設けられた筒部１６ａの外面に形成された雄ねじが螺合している。

ピストン６６が、カム部材３１からの第１の反力Ｆ_１及び第２の反力Ｆ_２を受けて、回転軸線Ｏに平行な方向に沿って第２の収容部６７２及び第３の収容部６７３側に向かって押し付けられると、収容部６７Ａ内の流体１５が圧縮される。このとき、流体１５の一部がアキュムレータ１６の容器内に流れ込む。

これにより、例えば電動モータ５（図２参照）の急激な回転等によってカム機構３から流体１５に衝撃が加わった場合でも、流体１５の一部がアキュムレータ１６の容器内に流れ込んで（押し込まれて）衝撃を吸収することが可能である。

本実施の形態によっても、第１の実施の形態について説明した（１）〜（３）の作用及び効果と同様の作用及び効果が得られる。

［第６の実施の形態］
次に、第６の実施の形態について、図２１を参照して説明する。

なお、第６の実施の形態において、第１乃至第５の実施の形態について説明したものと共通する機能を有する構成要素については、同一の又は対応する符号及び名称を付してその説明を省略する。

図２１は、本発明の第６の実施の形態に係る駆動力伝達装置１１における緩衝部、検出部、及びその周辺部を示す断面拡大図である。

本実施の形態に係る駆動力伝達装置１１は、緩衝部の構成が、第４及び第５の実施の形態に係る駆動力伝達装置１１の緩衝部の構成と異なる。

本実施の形態では、緩衝部は、カム部材３１からの反力第１の反力Ｆ_１及び第２の反力Ｆ_２を受けた流体１５の押圧力によって弾性的に圧縮される弾性部材としてのばね部材６０と、流体１５の押圧力を受けてばね部材６０を押圧する押圧部材６８とを有している。本実施の形態では、ばね部材６０は、コイルばねからなる。

収容部６７Ｂは、第４の実施の形態と同様に、第１の収容部６７１、及び第２の収容部６７２を有し、ばね部材６０及び押圧部材６８は、第２の収容部６７２の奥側（第１の収容部６７１とは反対側）に収容されている。第２の収容部６７２の奥側の端部には、ばね部材６０の収容空間をハウジング４（蓋部４２）の外部に連通させる空気穴６７２ａが形成されている。

押圧部材６８は、円柱形状を有し、回転軸線Ｏに平行な方向においてばね部材６０よりもカム部材３１側に配置されている。押圧部材６８の外周面には、第２の収容部６７２の内周面に摺接するシール部材６８０ａを保持するシール保持部６８０が、全周に亘って形成されている。流体１５は、収容部６７Ｂ内において、ピストン６６と押圧部材６８との間に封入されている。つまり、押圧部材６８の一端面には流体１５が接触し、他端面にはばね部材６０が接触している。

ピストン６６がカム部材３１からの第１の反力Ｆ_１及び第２の反力Ｆ_２を受けて回転軸線Ｏに平行な方向に沿って押圧部材６８側に向かって押し付けられると、収容部６７Ｂ内の流体１５が押圧される。ピストン６６によって押圧された流体１５は、押圧部材６８をばね部材６０側に向かって押圧する。流体１５の押圧力を受けた押圧部材６８は、ばね部材６０を第２の収容部６７２の奥側（空気穴６７２ａ側）に向かって押し付ける。押圧部材６８の押圧力を受けたばね部材６０は、軸方向に収縮する。このとき、ばね部材６０には、この収縮に応じた反力が働いて押圧部材６８を流体１５側へ押し返す。そして、この反力をばね部材６０から受けた押圧部材６８には、流体１５をピストン６６側へ押し返す力が働く。したがって、押圧部材６８は、ばね部材６０の弾性力（ばね部材６０の収縮に応じた反力）を流体１５に付与する弾性力付与部材としての機能も有している。

これにより、例えば電動モータ５（図２参照）の急激な回転等によってカム機構３から流体１５に衝撃が加わった場合でも、押圧部材６８を介してばね部材６０が収縮することによって衝撃を緩和することが可能である。

本実施の形態によっても、第１の実施の形態について説明した（１）〜（３）の作用及び効果と同様の作用及び効果が得られる。

以上、本発明の駆動力伝達装置、及び駆動力伝達装置の制御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り、例えば次に示すような変形も可能である。

（１）上記実施の形態では、駆動力伝達装置１１をリヤディファレンシャル２２から右側後輪１０５Ｒ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１１をプロペラシャフト２０とリヤディファレンシャル２２との間に配置してもよい。

（２）減速機構９やカム機構３の構成は、上記したものに限らない。電動モータ５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９を設けなくともよい。

３…カム機構、４…ハウジング、５…電動モータ、５ａ…ボルト、６…圧力センサ、６ａ…筒部、７…歯車伝達機構、８…多板クラッチ、９…減速機構、１０…歪みセンサ、１０Ａ…圧電センサ、１１…駆動力伝達装置、１２…制御装置、１３…入力回転部材、１４…出力回転部材、１４ａ…ストレートスプライン嵌合部、１５…流体、１６…アキュムレータ、１６ａ…筒部、２０…プロペラシャフト、２１…フロントディファレンシャル、２２…リヤディファレンシャル、２３…駆動力断続装置、２４Ｌ，２４Ｒ，２５Ｌ，２５Ｒ…アクスルシャフト、２６…前輪側歯車機構、２７…後輪側歯車機構、３１…カム部材、３２…リテーナ、３２ａ…ピン挿通孔、３２ｂ…ガイド部材、３３…転動部材、３４…支持ピン、３５…ナット、３６…針状ころ、３７…針状スラストころ軸受、４１…本体部、４２…蓋部、４１ａ，４２ａ…保持孔、５０…電動モータ用ハウジング、６０…ばね部材、６１…ピストン、６１ａ…押圧面、６１ｂ…軸受接触面、６２，６２Ａ…収容部、６２Ａａ…底面、６３…ダイヤフラム、６３Ａ…取付板、６３ａ…第１の平面、６３ｂ…第２の平面、６４…ばね部材、６５…緩衝部、６６…ピストン、６６ａ外周面、６６ｂ…内周面、６６ｃ流体押圧面、６６ｄ…軸受接触面、６７，６７Ａ，６７Ｂ…収容部、６８…押圧部材、６９…気泡、７１…第１の歯車、７２…第２の歯車、７３，７４，７５…玉軸受、７６…支持軸、８１…アウタクラッチプレート、８２…インナクラッチプレート、９０…回転軸、９１…入力部材、９２…自転力付与部材、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…四輪駆動車、１０１…駆動力伝達系、１０１Ａ…前輪側駆動力伝達系、１０１Ｂ…後輪側駆動力伝達系、１０２…エンジン、１０３…トランスミッション、１０４Ｌ，１０４Ｒ…前輪、１０５Ｌ，１０５Ｒ…後輪、１１１…ベース、１１２…抵抗線、１１３ａ，１１３ｂ…リード、１２１…記憶部、１２２…制御部、１２３…モータ制御回路、１３１…軸部、１３１ａ…凹部、１３２…円筒部、１３２ａ…ストレートスプライン嵌合部、１３２ｂ…スプライン嵌合部、１３３，１３４…針状ころ軸受、１３５…シール機構、１４１…ボス部、１４２…円筒部、１４３，１４４…針状ころ軸受、１４５…玉軸受、１４６…シール部材、２１１Ｌ，２１１Ｒ…サイドギヤ、２１２，２２２…ピニオンギヤ、２１３，２２３…ギヤ支持部材、２１４…フロントデフケース、２２１Ｌ，２２１Ｒ…サイドギヤ、２２４…リヤデフケース、２３１…第１のスプライン歯部、２３２…第２のスプライン歯部、２３３…スリーブ、２６１，２７１…ドライブピニオン、２６２，２７２…リングギヤ、３１０…挿通孔、３１１…凸片、３１１ａ…ギヤ部、３１２…円筒部、３１３…針状ころ軸受、３１５…凹部、３１５ａ，３１５ｂ…側面、３１５ｃ…底面、３１６…凸部、３１６ａ…傾斜面、３１６ａ_１…始端部、３１６ａ_２…終端部、３１６ｂ…平面、３２０…挿通孔、３２１…円筒部、３２２…凸片、３２２ａ…ガイド挿通孔、３２３…押付部材、３２４…針状ころ軸受、３２５…リターンスプリング、３７０…ころ、３７１…アウタレース、３７２…インナレース、４２１…内側壁部、４２２…外側壁部、４２３，４２４…取付孔、５００…出力軸、６２１…外側段差部、６２２…内側段差部、６５１…液体、６５２…気泡、６５３…ゴム膜、６６１…外側シール保持部、６６１ａ…外側シール部材、６６２…内側シール保持部、６６２ａ…内側シール部材、６７１…第１の収容部、６７２…第２の収容部、６７２ａ…空気穴、６７３…第３の収容部、６８０…シール保持部、６８０ａ…シール部材、７１０…ピン取付孔、７２０…ギヤ部、９０１…偏心部、９１０…中心孔、９１１…ピン挿通孔、９１２…外歯、９２１…内歯、Ｆ_１…第１の反力、Ｆ_２…第２の反力、Ｌ…ゲージ長、Ｏ…回転軸線、Ｏ_１…回転軸、Ｏ_２…軸線、Ｐ_１…第１のカム推力、Ｐ_２…第２のカム推力、Ｓ１〜Ｓ９…ステップ、δ…偏心量

Claims (12)

1. 電動モータと、
   同一軸線上で相対回転可能に配置されて、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の摩擦部材及び第２の摩擦部材を有するクラッチと、
   前記第１の摩擦部材と共に回転する入力回転部材と、
   前記第２の摩擦部材と共に回転する出力回転部材と、
   前記電動モータの回転力を受けて、前記クラッチを前記軸方向に押圧するカム推力を発生させるカム推力発生機構と、
   前記カム推力に対する反力を検出する検出部と、
   前記カム推力発生機構から前記検出部への衝撃を緩和する緩衝部とを備えた
   駆動力伝達装置。
2. 前記カム推力発生機構は、
   前記電動モータの前記回転力を受けて回転するカム部材と、
   前記カム部材に形成されたカム面を転動する転動部材と、
   前記転動部材の転動により発生する前記カム推力を前記クラッチ側に出力する出力部材とを有し、
   前記カム部材は、前記カム推力の反作用により発生する前記反力を前記緩衝部を介して前記検出部に伝達する、
   請求項１に記載の駆動力伝達装置。
3. 前記検出部は、
   前記反力を前記カム推力発生機構から受けて弾性的に変形する変形部材と、
   前記変形部材の変形量を検出する歪みセンサとを有する、
   請求項１又は２に記載の駆動力伝達装置。
4. 前記検出部は、前記反力を電圧に変換して検出する圧電センサを含む、
   請求項１又は２に記載の駆動力伝達装置。
5. 前記緩衝部は、ばね部材からなる、
   請求項１乃至４の何れか１項に記載の駆動力伝達装置。
6. 前記緩衝部は、前記クラッチ及び前記カム推力発生機構が収容されたハウジングに設けられた収容部に気泡と共に封入された液体からなる、
   請求項１乃至４の何れか１項に記載の駆動力伝達装置。
7. 前記検出部は、前記反力を前記カム推力発生機構から受けて圧縮される流体の圧力を検出する圧力センサである、
   請求項１又は２に記載の駆動力伝達装置。
8. 前記緩衝部は、前記クラッチ及び前記カム推力発生機構が収容されたハウジングに設けられた収容部に前記流体と共に封入された気泡からなる、
   請求項７に記載の駆動力伝達装置。
9. 前記緩衝部は、前記反力に応じた量の前記流体を蓄えることが可能なアキュムレータからなる、
   請求項７に記載の駆動力伝達装置。
10. 前記緩衝部は、前記反力を受けた前記流体の押圧力によって弾性的に圧縮される弾性部材を含む、
    請求項７に記載の駆動力伝達装置。
11. 請求項１乃至１０の何れか１項に記載の駆動力伝達装置を制御する制御装置であって、
    前記検出部からの信号に基づいて前記カム推力を算出し、算出された前記カム推力に基づいて前記電動モータを制御する制御部を有する
    駆動力伝達装置の制御装置。
12. 前記制御部は、前記算出されたカム推力に基づいて、前記入力回転部材から前記出力回転部材に伝達されるべき駆動力と前記電動モータへの指令電流値との関係を定義したマップを補正する、
    請求項１１に記載の駆動力伝達装置の制御装置。

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