特許 6682939 駆動力伝達装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6682939

(24)【登録日】2020年3月30日

(45)【発行日】2020年4月15日

(54)【発明の名称】駆動力伝達装置

(51)【国際特許分類】

   F16H 33/02 20060101AFI20200406BHJP

   F16H 29/14 20060101ALI20200406BHJP

【ＦＩ】

   F16H33/02 B

   F16H29/14

【請求項の数】4

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2016-58545(P2016-58545)

(22)【出願日】2016年3月23日

(65)【公開番号】特開2017-172674(P2017-172674A)

(43)【公開日】2017年9月28日

【審査請求日】2019年1月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003609

【氏名又は名称】株式会社豊田中央研究所

(74)【代理人】

【識別番号】110001210

【氏名又は名称】特許業務法人ＹＫＩ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】土屋 英滋

(72)【発明者】

【氏名】宮部 友博

(72)【発明者】

【氏名】水野 祥宏

【審査官】 増岡 亘

(56)【参考文献】

【文献】 特公昭４５−９６８５（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 特開２０１５−１３５１７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−２１７３６９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｈ ３３／０２

Ｆ１６Ｈ ２９／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転する入力シャフトと、
前記入力シャフトと同一方向または逆方向に回転可能な出力シャフトと、
前記入力シャフト及び出力シャフトとの間に設けられる伝達部材と、
を備え、
前記伝達部材は、
前記入力シャフト及び前記出力シャフトの回転方向に沿って往復回動可能な振動子と、
一端が固定され他端が前記振動子に連結された弾性部材と、
前記振動子と前記入力シャフトとを係合可能な入力側クラッチと、
前記振動子と前記出力シャフトとを係合可能な出力側クラッチと、
を備えることを特徴とする、駆動力伝達装置。

【請求項2】

並進直動する入力シャフト及び出力シャフトと、
前記入力シャフト及び出力シャフトとの間に設けられる伝達部材と、
を備え、
前記伝達部材は、
前記入力シャフト及び出力シャフトの進行方向に沿って往復直動可能な振動子と、
一端が固定され他端が前記振動子に連結された弾性部材と、
前記振動子と前記入力シャフトとを係合可能な入力側クラッチと、
前記振動子と前記出力シャフトとを係合可能な出力側クラッチと、
を備えることを特徴とする、駆動力伝達装置。

【請求項3】

請求項１または２に記載の駆動力伝達装置であって、
前記入力側クラッチの係合及び解放動作を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記入力シャフトと前記振動子との速度差が所定値以下のときに前記入力側クラッチを作動させて前記振動子と前記入力シャフトとを係合させることを特徴とする、駆動力伝達装置。

【請求項4】

請求項３に記載の駆動力伝達装置であって、
前記出力側クラッチは、前記制御部によって係合及び解放動作が制御され、
前記制御部は、前記出力シャフトと前記振動子との速度差が所定値以下のときに前記出力側クラッチを作動させて前記振動子と前記出力シャフトとを係合させることを特徴とする、駆動力伝達装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、入力軸の駆動力を間欠的に出力軸に伝達する、いわゆるパルスドライブ式の駆動力伝達装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、入力軸の駆動を、角速度（回転速度）やトルクを変化させて間欠的に出力軸に伝達させる駆動力伝達装置が用いられている。例えば特許文献１では、いわゆるパルスドライブ式の駆動力伝達装置が開示されている。

【0003】

図１５に示すように、当該伝達装置１００では、出力軸１０２の周廻りに弾性部材１０４が配置されている。弾性部材１０４の一端は出力軸１０２に連結され、他端には錘（マス）となる振動子１０６が連結される。振動子１０６は弾性部材１０４の伸縮に伴って、出力軸１０２の周廻りを自由運動（振動）する。所定のタイミング、例えば振動子１０６の角速度が入力軸１０８の回転速度と等しくなるタイミングで、振動子１０６はクラッチ１１０により入力軸１０８と係合される。この係合期間に弾性部材１０４が伸ばされて（または縮められて）弾性エネルギが蓄積される。その後入力軸１０８との係合が解かれた振動子１０６は、さらに所定のタイミング、例えば振動子１０６の角速度がゼロになるタイミングでブレーキ１１２によって固定される。このとき、弾性部材１０４が出力軸１０２を付勢することで、出力軸１０２にトルクが伝達される。このように、弾性エネルギを介して入力軸１０８から出力軸１０２にトルクが伝達される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１５−１３５１７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、出力軸に弾性部材が連結されていると、弾性部材及びその先に取り付けられた振動子の振動が直接出力軸に伝達される。弾性部材及び振動子の固有振動数に近い共振部材等が出力軸に取り付けられていると、振動が増幅されるおそれがある。そこで本発明は、従来よりも弾性部材及び振動子の、入力軸及び出力軸への振動伝達を従来よりも抑制することの可能な、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】

【0006】

本発明に係る駆動力伝達装置は、回転する入力シャフトと、前記入力シャフトと同一方向または逆方向に回転可能な出力シャフトと、前記入力シャフト及び出力シャフトとの間に設けられる伝達部材と、を備える。前記伝達部材は、前記入力シャフト及び前記出力シャフトの回転方向に沿って往復回動可能な振動子と、一端が固定され他端が前記振動子に連結された弾性部材と、前記振動子と前記入力シャフトとを係合可能な入力側クラッチと、前記振動子と前記出力シャフトとを係合可能な出力側クラッチと、を備える。

【0007】

また、本発明の別例に係る駆動力伝達装置は、並進直動する入力シャフト及び出力シャフトと、前記入力シャフト及び出力シャフトとの間に設けられる伝達部材と、を備える。前記伝達部材は、前記入力シャフト及び出力シャフトの進行方向に沿って往復直動可能な振動子と、一端が固定され他端が前記振動子に連結された弾性部材と、前記振動子と前記入力シャフトとを係合可能な入力側クラッチと、前記振動子と前記出力シャフトとを係合可能な出力側クラッチと、を備える。

【0008】

また、上記発明において好適には、前記入力側クラッチの係合及び解放動作を制御する制御部を備える。前記制御部は、前記入力シャフトと前記振動子との速度差が所定値以下のときに前記入力側クラッチを作動させて前記振動子と前記入力シャフトとを係合させる。

【0009】

また、上記発明において好適には、前記出力側クラッチは、前記制御部によって係合及び解放動作が制御される。前記制御部は、前記出力シャフトと前記振動子との速度差が所定値以下のときに前記出力側クラッチを作動させて前記振動子と前記出力シャフトとを係合させる。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、入力軸及び出力軸は、クラッチにより弾性部材及び振動子と切り離し可能となっている。したがって、弾性部材及び振動子の、入力軸及び出力軸への振動伝達を従来よりも抑制することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本実施形態に係る駆動力伝達装置を例示する斜視図である。

【図2】本実施形態に係る駆動力伝達装置の動作（フェーズ１）を説明する模式図である。

【図3】本実施形態に係る駆動力伝達装置の動作（フェーズ２）を説明する模式図である。

【図4】本実施形態に係る駆動力伝達装置の動作（フェーズ３）を説明する模式図である。

【図5】本実施形態に係る駆動力伝達装置の動作（フェーズ４）を説明する模式図である。

【図6】従来技術に係る駆動力伝達装置によるトルク伝達プロセス（減速伝達）を例示する図である。

【図7】図６のトルク伝達プロセスの際に出力シャフトに生じる振動を解析したグラフである。

【図8】本実施形態に係る駆動力伝達装置によるトルク伝達プロセス（減速伝達）を例示する図である。

【図9】図８のトルク伝達プロセスの際に出力シャフトに生じる振動を解析したグラフである。

【図10】本実施形態に係る駆動力伝達装置によるトルク伝達プロセス（増速伝達）を例示する図である。

【図11】図１０のトルク伝達プロセスの際に出力シャフトに生じる振動を解析したグラフである。

【図12】本実施形態に係る駆動力伝達装置によるトルク伝達プロセス（リバース伝達）を例示する図である。

【図13】図１２のトルク伝達プロセスの際に出力シャフトに生じる振動を解析したグラフである。

【図14】本実施形態の別例に係る駆動力伝達装置を例示する図である。

【図15】従来技術に係る駆動力伝達装置を例示する図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

図１に、本実施形態に係る駆動力伝達装置１０の模式図を示す。駆動力伝達装置１０は、入力シャフト１２、出力シャフト１４、伝達部材１６、制御部１９、及び速度センサ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃを備える。駆動力伝達装置１０は、例えば、車両の内燃機関等の駆動源から、駆動輪に駆動力を伝達する際の変速手段として用いられる。

【0013】

入力シャフト１２は、内燃機関等の駆動源（図示せず）により回転駆動させられる。出力シャフト１４は、入力シャフト１２と離間するようにして設けられるとともに、当該入力シャフト１２と同軸上に設けられる。出力シャフト１４は、入力シャフト１２と同一方向または逆方向に回転可能な構成となっている。例えば図示しない軸受等によりその回転方向が規制される。

【0014】

伝達部材１６は、入力シャフト１２及び出力シャフト１４の間に設けられ、入力シャフト１２の駆動力を、弾性部材１８を介して出力シャフト１４に伝達する。伝達部材１６は、弾性部材１８、振動子２０、入力側クラッチ２２及び出力側クラッチ２４を備える。

【0015】

弾性部材１８は、一端がケーシング等の固定部２３に固定され、他端が振動子２０に連結される。弾性部材１８は、例えばコイルばねから構成されてよく、長さ方向に沿った一端が固定部２３に固定され、他端が振動子２０に連結される。

【0016】

弾性部材１８の振動周期は、駆動源の最大回転周期よりも短くなるように形成されていることが好適である。例えば、駆動源を内燃機関として、その最大回転数（最大許容回転数）が６０００ｒｐｍ（＝１００Ｈｚ）であった場合、１００Ｈｚより高い固有振動数を備える弾性部材１８を備えることが好適である。このようにすることで、後述するように、入力シャフト１２の一回転中に、複数回に亘って、出力シャフト１４に駆動力を伝達することが可能となる。

【0017】

振動子２０は、弾性部材１８に連結されており、弾性部材１８の伸縮に伴って周期的に運動させられる。振動子２０は、図示しない軸受け等によってその運動方向が規制されている。具体的には、振動子２０は、入力シャフト１２及び出力シャフト１４の回転方向に沿って往復回動可能となっている。すなわち後述するように振動子２０は、弾性部材１８の伸縮に伴って、入力シャフト１２と同一方向及び逆方向に往復回動させられる。振動子２０は、例えば金属等の剛性材料からなり、入力シャフト１２及び出力シャフト１４と同軸上に配置された伝達シャフトであってよい。

【0018】

入力側クラッチ２２は、振動子２０と入力シャフト１２とを係合可能な係合手段である。入力側クラッチ２２は、振動子２０と入力シャフト１２との係合／開放を高速に行えるものから構成される。例えば、弾性部材１８の振動数よりも短いサイクルで係合／開放を行えるものであることが好適である。このことから、入力側クラッチ２２は、例えば、係合／開放の動作を電磁石への電力の断続をもって行う、電磁クラッチから構成される。または、入力側クラッチ２２は、ワンウェイクラッチであってもよい。

【0019】

出力側クラッチ２４は、振動子２０と出力シャフト１４とを係合可能な係合手段である。入力側クラッチ２２と同様に、出力側クラッチ２４も、振動子２０との係合／開放を高速に行えるものから構成される。出力側クラッチ２４は、例えば、固定／開放の動作を、電磁石への電力の断続をもって行う、電磁ブレーキから構成される。

【0020】

このように本実施形態においては、入力シャフト１２及び出力シャフト１４は、入力側クラッチ２２及び出力側クラッチ２４を介して、弾性部材１８と切り離し可能となっている。したがって、従来の駆動力伝達装置と比較して、弾性部材１８及び振動子２０の、入力シャフト１２及び出力シャフト１４への振動伝達を抑制することが可能となる。

【0021】

なお、本実施形態に係る駆動力伝達装置１０は、入力側から見たときと出力側から見たときとで対称の構造を備えている。したがって、入力側からの減速駆動は、出力側から見た増速回生と捉えることもできる。

【0022】

速度センサ２１Ａは、入力シャフト１２の回転速度（角速度）を測定する。速度センサ２１Ｂは、振動子２０の回転速度を測定する。速度センサ２１Ｃは、出力シャフト１４の回転速度（角速度）を測定する。これら速度センサ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃは、測定した回転速度を制御部１９に送信する。

【0023】

制御部１９は、入力シャフト１２、振動子２０、及び出力シャフト１４の回転速度に応じて、入力側クラッチ２２及び出力側クラッチ２４の動作を制御する。制御部１９はコンピュータであってよく、当該コンピュータは、後述する入力側クラッチ２２及び出力側クラッチ２４の動作制御プログラムが記憶されたコンピュータや、組み込みコンピュータであってよい。また、制御部１９は、速度センサ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃからそれぞれ送られる入力シャフト１２、振動子２０、及び出力シャフト１４の回転速度を受信する入力インターフェイスを備える。

【0024】

制御部１９は、所定の制御信号を出力することにより、入力側クラッチ２２及び出力側クラッチ２４を制御する。すなわち、制御部１９は、入力側クラッチ２２を制御することにより、振動子２０と入力シャフト１２との係合／開放の制御が可能となる。また、制御部１９は、出力側クラッチ２４を制御することにより、振動子２０と出力シャフト１４との係合／開放の制御が可能となる。

【0025】

次に、図２〜図５を用いて、本実施形態に係る駆動力伝達装置１０によるトルク（駆動力）の伝達プロセスについて説明する。なお、図２〜図５では、図示を簡略化するため、駆動力伝達装置１０を簡易な線図として図示している。

【0026】

初期条件として、入力シャフト１２及び出力シャフト１４は回転状態にあるものとする。図２〜図５の例では、入力シャフト１２及び出力シャフト１４の回転方向は同一となっている。また、弾性部材１８は予め付勢されており、これにより振動子２０は入力シャフト１２及び出力シャフト１４と同軸廻りに往復回動させられる。

【0027】

図２には、振動子２０が入力シャフト１２及び出力シャフト１４の両者とも係合されていない、開放状態が示されている。このとき、振動子２０は、弾性部材１８の伸縮に伴って、入力シャフト１２及び出力シャフト１４と同軸廻りに往復回動させられる（フェーズ１）。

【0028】

図３には、入力側クラッチ２２によって入力シャフト１２と振動子２０とが係合された状態が示されている（フェーズ２）。このとき、入力シャフト１２によって弾性部材１８が伸ばされ（または縮められ）、弾性部材１８の弾性エネルギが蓄積される。すなわち、入力シャフト１２の駆動エネルギが、弾性部材１８の弾性エネルギに変換される。

【0029】

なお、フェーズ１からフェーズ２への移行に際して、入力側クラッチ２２は、振動子２０の往復運動の周期と同期して、入力シャフト１２と振動子２０とを係合させる。すなわち、弾性部材１８の振動周期と同期して、入力シャフト１２の駆動力を振動子２０に伝達する。

【0030】

弾性部材１８の振動周期と同期させて駆動力の伝達を行うことで、入力シャフト１２の回転周期に依存しない駆動力の伝達を行うことができる。さらに、振動周期が駆動源の最大回転周期よりも短い弾性部材１８を用いることで、入力シャフト１２の１回転中に複数回に亘り、駆動力の伝達を行うことが可能となる。加えて、駆動力の伝達は間欠的に行われるが、この間欠的な伝達が高速（高周波数）で行われることで、例えばＰＷＭ制御のような、滑らかな駆動力の伝達が可能となる。

【0031】

さらに、フェーズ１からフェーズ２への移行に際して、入力側クラッチ２２及び振動子２０の速度差が所定値以下のときに両者を解放状態から係合状態に切り替えることが好適である。例えば、一方の速度が他方の速度の８０％以上１２０％以下であるときに、両者を係合させる。入力シャフト１２の回転速度は速度センサ２１Ａから取得でき、また振動子２０の回転速度は速度センサ２１Ｂから取得できる。制御部１９はこれらの速度差を逐次算出し、その差が所定値以下となったときに、入力側クラッチ２２に係合指令を出力する。このように、速度差の小さい状態で入力シャフト１２と振動子２０を係合させることで、係合時のすべりによる損失が抑制される。

【0032】

より好適には、振動子２０と入力シャフト１２の角速度が等しいときに、両者を係合させる。振動子２０の角速度は、弾性部材１８の弾性エネルギに応じて変化し、振動子２０が振動する一周期のうち、角速度の極値を除いて２回、入力シャフト１２と振動子２０の角速度が等しくなる。この２回のうちのいずれかのタイミングで、入力側クラッチ２２は入力シャフト１２と振動子２０とを係合させる。角速度の等しいときに係合を行うことで、すべりによる損失の発生を防止できる。

【0033】

入力シャフト１２により弾性部材１８に弾性エネルギが蓄積された後、制御部１９は入力側クラッチ２２に開放指令を出力し、入力シャフト１２と振動子２０との係合を解除させる（開放）。このとき、図４に示すように、弾性エネルギが蓄積された振動子２０は、フェーズ１よりも大きな振幅で往復回動する（フェーズ３）。

【0034】

さらに図５に示すように、出力側クラッチ２４によって振動子２０と出力シャフト１４とが係合される（フェーズ４）。このとき、弾性部材１８によって出力シャフト１４が付勢される。すなわち、弾性部材１８の弾性エネルギが運動エネルギとなって出力シャフト１４に伝達される。

【0035】

フェーズ３からフェーズ４への移行に際して、振動子２０及び出力シャフト１４の速度差が所定値以下のときに両者を解放状態から係合状態に切り替えることが好適である。例えば、一方の速度が他方の速度の８０％以上１２０％以下であるときに、両者を係合させる。振動子２０の回転速度は速度センサ２１Ｂから取得でき、出力シャフト１４の回転速度は速度センサ２１Ｃから取得できる。制御部１９はこれらの速度差を逐次算出し、その差が所定値以下となったときに、出力側クラッチ２４に係合指令を出力する。このように、速度差の小さい状態で振動子２０と出力シャフト１４を係合させることで、係合時のすべりによる損失が抑制される。より好適には、振動子２０と出力シャフト１４の角速度が等しいときに両者を係合させる。これにより、すべりによる損失の発生を防止できる。

【0036】

以上説明したように、フェーズ１から順次フェーズ４まで入力シャフト１２、振動子２０、及び出力シャフト１４の係合／開放状態を切り替えることで、入力シャフト１２の運動エネルギ（またはトルク）を、弾性部材１８の弾性エネルギを介して、出力シャフト１４に伝達可能となる。出力シャフト１４に運動エネルギを伝達した結果、弾性部材１８の振幅は減少し、フェーズ１の状態まで戻る。以降、フェーズ１からフェーズ４までの動作が順次繰り返される。

【0037】

＜トルク伝達に伴う出力シャフトの振動振幅＞
本実施形態に係る駆動力伝達装置１０の、弾性部材１８及び振動子２０の振動に伴って発生する、出力シャフト１４の振動について以下に説明する。図６には、比較例として、従来のパルスドライブ式の駆動力伝達装置による駆動力のトルク伝達プロセスが例示されている。従来のパルスドライブ式の駆動力伝達装置の構成や動作については、上述した特許文献１に開示されているので、ここでは説明を省略する。

【0038】

図６には３つのグラフが示されている。上段のグラフは振動子２０の回転速度の変化が、入力シャフト１２及び出力シャフト１４の回転速度と比較して示されている。なお、以下では、入力シャフト１２及び出力シャフト１４の回転速度は一定とする。図６に示されているように、入力シャフト１２の回転速度 ＞ 出力シャフト１４の回転速度であるため、ここでは減速伝達が行われる。また、中段のグラフは入力シャフト１２から加えられるトルクの変化を表し、下段のグラフは出力シャフト１４に伝達されるトルクの変化を表している。また、図６中、第１〜第４の各フェーズをローマ数字で表す。

【0039】

図６に示されているように、フェーズ２にて入力シャフト１２から弾性部材１８にトルクが伝達され、フェーズ４にて弾性部材１８から出力シャフト１４にトルクが伝達される。図７には、図６のトルク伝達サイクルを１周期（フェーズ１〜フェーズ４）実行した際に出力シャフト１４に生じる振動振幅を解析したグラフが示されている。このグラフでは、出力シャフト１４の振動を高速フーリエ変換した周波数ごとの振動振幅が示されている。

【0040】

図８には、本実施形態に係る駆動力伝達装置１０によるトルク伝達サイクルが示されている。なお、この例では、図６の例における入力シャフト１２の回転速度と出力シャフト１４の回転速度との比と同一となるように、入力シャフト１２及び出力シャフト１４の回転速度を定めている。例えば入力シャフト１２の回転速度：出力シャフト１４の回転速度＝１３：５としている。

【0041】

図８に示されているように、フェーズ２にて入力シャフト１２から弾性部材１８にトルクが伝達され、フェーズ４にて弾性部材１８から出力シャフト１４にトルクが伝達される。図９には、図７と同様に、図８のトルク伝達サイクルを１周期実行した際に出力シャフト１４に生じる振動を高速フーリエ変換した、周波数ごとの振動振幅が示されている。なお、図７及び図９の縦軸と横軸は、数値の図示を省略しているが、それぞれ同一の値を示す目盛りが振られている。

【0042】

図７と図９のグラフを比較すると、振幅の最大値が相対的に図９で低減されている。このように、本実施形態に係る駆動力伝達装置では、出力シャフト１４に生じる振動を従来よりも抑制させることが可能となる。

【0043】

図１０には、本実施形態に係る駆動力伝達装置の、図８とは異なるトルク伝達プロセスが例示されている。この例では、入力シャフト１２の回転速度 ＜ 出力シャフト１４の回転速度とし、いわゆる増速伝達を行っている。また、入力シャフト１２の回転速度：出力シャフト１４の回転速度＝５：１３としている。

【0044】

図１１には、図７、図９と同様に、図１０のトルク伝達サイクルを１周期実行した際に出力シャフト１４に生じる振動を高速フーリエ変換した、周波数ごとの振動振幅が示されている。なお、図７、図９、図１１の縦軸と横軸は、それぞれ同一の値を示す目盛りが振られている。図７と図１１のグラフを比較すると、振幅の最大値が相対的に図１１で低減されている。

【0045】

図１２には、本実施形態に係る駆動力伝達装置の、図８、図１０とは異なるトルク伝達プロセスが例示されている。この例では、入力シャフト１２と出力シャフト１４が逆回転する、いわゆるリバース伝達の例が示されている。なお、入力シャフト１２の回転速度の絶対値：出力シャフト１４の回転速度の絶対値＝１３：５としている。

【0046】

図１３には、図７、図９、図１１と同様に、図１２のトルク伝達サイクルを１周期実行した際に出力シャフト１４に生じる振動を高速フーリエ変換した、周波数ごとの振動振幅が示されている。なお、図７、図９、図１１、図１３の縦軸と横軸は、それぞれ同一の値を示す目盛りが振られている。図７と図１３のグラフを比較すると、振幅の最大値が相対的に図１３で低減されている。

【0047】

このように、本実施形態に係る駆動力伝達装置１０では、減速伝達、増速伝達、及びリバース伝達のいずれにおいても、出力シャフト１４に生じる振動を従来よりも抑制させることが可能となる。

【0048】

＜実施形態の別例＞
上述した実施形態では、入力シャフト１２及び出力シャフト１４を回転シャフトとしたが、この形態に限らない。図１４には、入力シャフト１２及び出力シャフト１４がともに直動（並進直動）する例が示されている。

【0049】

この例において、伝達部材１６は、入力シャフト１２及び出力シャフト１４の間に設けられる。伝達部材１６は、図１の実施形態と同様に、弾性部材１８、振動子２０、入力側クラッチ２２、及び出力側クラッチ２４を備える。

【0050】

弾性部材１８は、図１の実施形態と同様に、一端がケーシング等の固定部２３に固定され、他端が振動子２０に連結される。弾性部材１８は、例えば入力シャフト１２の進行方向に沿って振動子２０に設けられる。また弾性部材１８の振動周期は、駆動源の最大回転周期よりも短くなるように形成されていることが好適である。

【0051】

振動子２０は、弾性部材１８に連結されており、弾性部材１８の伸縮に伴って周期的に運動させられる。振動子２０は、図示しない軸受け等によってその運動方向が規制されており、入力シャフト１２及び出力シャフト１４の進行方向に沿って往復直動可能となっている。

【0052】

また、図示は省略するが、駆動力伝達装置１０には、入力シャフト１２の速度を検出する速度センサ２１Ａ、振動子２０の速度を測定する速度センサ２１Ｂ、及び出力シャフト１４の速度を測定する速度センサ２１Ｃが設けられる。

【0053】

この実施形態においても、入力シャフト１２及び出力シャフト１４は入力側クラッチ２２及び出力側クラッチ２４を介して弾性部材１８を切り離し可能となっている。したがって、従来の駆動力伝達装置と比較して、弾性部材１８及び振動子２０の、入力シャフト１２及び出力シャフト１４への振動伝達を抑制することが可能となる。

【0054】

図１４の例においても、上述と同様のフェーズ１（弾性部材１８の自由運動）、フェーズ２（入力シャフト１２から弾性部材１８へのトルク伝達）、フェーズ３（弾性部材１８の自由運動）、及びフェーズ４（弾性部材１８から出力シャフト１４へのトルク伝達）の動作が繰り返される。これにより、弾性部材１８を介して入力シャフト１２から出力シャフト１４にトルクが伝達される。なお、フェーズ１からフェーズ２への移行に際して、入力シャフト１２及び振動子２０の速度差が所定値以下のときに両者を解放状態から係合状態に切り替えることが好適である。例えば、一方の速度が他方の速度の８０％以上１２０％以下であるときに、両者を係合させる。より好適には振動子２０と入力シャフト１２の速度が等しいときに、両者を係合させる。

【0055】

制御部１９は、速度センサ２１Ａから入力シャフト１２の速度を取得し、また速度センサ２１Ｂから振動子２０の速度を取得する。制御部１９はこれらの速度差を逐次算出し、その差が所定値以下となったときに、入力側クラッチ２２に係合指令を出力する。このように、速度差の小さい状態で入力シャフト１２と振動子２０を係合させることで、係合時のすべりによる損失が抑制される。

【0056】

またフェーズ３からフェーズ４への移行に際して、振動子２０及び出力シャフト１４の速度差が所定値以下のときに両者を解放状態から係合状態に切り替えることが好適である。例えば、一方の速度が他方の速度の８０％以上１２０％以下であるときに、両者を係合させる。より好適には、振動子２０と出力シャフト１４の角速度が等しいときに両者を係合させる。

【0057】

制御部１９は、速度センサ２１Ｂから振動子２０の回転速度を取得し、速度センサ２１Ｃから出力シャフト１４の回転速度を取得する。制御部１９はこれらの速度差を逐次算出し、その差が所定値以下となったときに、出力側クラッチ２４に係合指令を出力する。このように、速度差の小さい状態で振動子２０と出力シャフト１４を係合させることで、係合時のすべりによる損失が抑制される。

【符号の説明】

【0058】

１０ 駆動力伝達装置、１２ 入力シャフト、１４ 出力シャフト、１６ 伝達部材、１８ 弾性部材、２０ 振動子、２２ 入力側クラッチ、２４ 出力側クラッチ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】