特許 6907735 クラッチ装置及びクラッチ装置の制御方法

(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】6907735

(24)【登録日】2021年7月5日

(45)【発行日】2021年7月21日

(54)【発明の名称】クラッチ装置及びクラッチ装置の制御方法

(51)【国際特許分類】

   F16D 48/06 20060101AFI20210708BHJP

   B60K 17/348 20060101ALN20210708BHJP

【ＦＩ】

   F16D28/00 A

   F16D48/06 102

   !B60K17/348 B

【請求項の数】6

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2017-114904(P2017-114904)

(22)【出願日】2017年6月12日

(65)【公開番号】特開2019-2412(P2019-2412A)

(43)【公開日】2019年1月10日

【審査請求日】2020年5月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001247

【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト

(74)【代理人】

【識別番号】110002583

【氏名又は名称】特許業務法人平田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】野津 知宏

(72)【発明者】

【氏名】武内 雄太

(72)【発明者】

【氏名】松本 勤

(72)【発明者】

【氏名】新見 翔太郎

【審査官】 中島 亮

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１６−１７９７３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０１４１３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−１３７０２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１７６３２９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｄ ２５／００−３９／００

Ｆ１６Ｄ ４８／００−４８／１２

Ｂ６０Ｋ １７／１０−１７／２６

Ｂ６０Ｋ １７／２８−１７／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

同一回転軸線上で相対回転可能な第１及び第２の回転部材と、前記第１の回転部材と一体に回転する第１のクラッチプレート及び前記第２の回転部材と一体に回転する第２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押圧する押圧部材と、供給される電流に応じたトルクを発生する電動モータと、前記電動モータの回転量に応じて前記押圧部材を軸方向に移動させる移動機構部と、前記電動モータを制御する制御部とを備え、前記多板クラッチを介して前記第１及び第２の回転部材間で伝達される回転力を調節可能なクラッチ装置であって、
前記制御部は、前記押圧部材が前記多板クラッチから離間した位置にある初期状態からの前記電動モータの回転量を累積した累積回転量を演算すると共に、前記電動モータに供給する電流を増大させて前記第１及び第２の回転部材間で伝達される回転力を高める際、前記累積回転量が前記第１及び第２の回転部材間で伝達すべき目標回転力に応じた回転量よりも少ない特定値となるまで、前記目標回転力に応じた電流よりも大きな電流を前記電動モータに供給して前記押圧部材を軸方向に移動させ、前記累積回転量が前記特定値となった後に、前記目標回転力に応じた電流を前記電動モータに供給する、
クラッチ装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記目標回転力が大きいほど前記特定値を大きく設定する、
請求項１に記載のクラッチ装置。

【請求項3】

前記移動機構部は、前記電動モータによって駆動されるポンプを有し、前記ポンプから吐出された作動流体が供給されるシリンダ室の圧力によって前記押圧部材を前記多板クラッチ側に移動させる、
請求項１又は２に記載のクラッチ装置。

【請求項4】

前記移動機構部は、前記ポンプと前記シリンダ室との間に配置され、前記制御部から供給される電流に応じて弁開度が変化する制御弁をさらに有し、
前記制御部は、前記目標回転力に応じた電流よりも大きな電流を前記電動モータに供給している間、前記制御弁の弁開度を前記目標回転力に応じた弁開度よりも大きくする、
請求項３に記載のクラッチ装置。

【請求項5】

前記移動機構部は、第１カム部材と第２カム部材との相対回転によって軸方向の推力を発生するカム機構を有し、前記電動モータの回転によって前記第１カム部材と前記第２カム部材とが相対回転する、
請求項１又は２に記載のクラッチ装置。

【請求項6】

同一回転軸線上で相対回転可能な第１及び第２の回転部材と、前記第１の回転部材と一体に回転する第１のクラッチプレート及び前記第２の回転部材と一体に回転する第２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押圧する押圧部材と、供給される電流に応じたトルクを発生する電動モータと、前記電動モータの回転量に応じて前記押圧部材を軸方向に移動させる移動機構部とを備え、前記多板クラッチを介して前記第１及び第２の回転部材間で伝達される回転力を調節可能なクラッチ装置の制御方法であって、
前記押圧部材が前記多板クラッチから離間した位置にある初期状態からの前記電動モータの回転量を累積した累積回転量を演算すると共に、前記電動モータに供給する電流を増大させて前記第１及び第２の回転部材間で伝達される回転力を高める際、前記累積回転量が前記第１及び第２の回転部材間で伝達すべき目標回転力に応じた回転量よりも少ない特定値となるまで、前記目標回転力に応じた電流よりも大きな電流を前記電動モータに供給して前記押圧部材を軸方向に移動させ、前記累積回転量が前記特定値となった後に、前記目標回転力に応じた電流を前記電動モータに供給する、
クラッチ装置の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、相対回転可能な回転部材間で伝達される回転力を調節可能なクラッチ装置、及びクラッチ装置の制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、相対回転可能な回転部材間で伝達される回転力を調節可能なクラッチ装置が、例えば四輪駆動車の補助駆動輪への駆動力伝達経路に用いられている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

特許文献１に記載のクラッチ装置（トルク伝達装置）は、同一回転軸線上で相対回転可能なクラッチ外筒及びクラッチハブと、クラッチ外筒とクラッチハブとの間に配置された多板クラッチと、電動モータの回転出力を軸方向のスラスト力に変換するカム機構と、カム機構のスラスト力を受けて多板クラッチを押圧する押圧プレートとを有している。クラッチ外筒はリヤデファレンシャル装置のリングギヤに噛み合うドライブピニオンギヤに連結され、クラッチハブはプロペラシャフトに結合された回転軸に連結されている。電動モータが回転してカム機構が作動すると、そのスラスト力を受けた押圧プレートが多板クラッチを押圧し、クラッチハブからクラッチ外筒に回転力が伝達される。

【0004】

また、特許文献１に記載のクラッチ装置は、電動モータの回転によって多板クラッチを押圧する際の応答性（レスポンス）を向上させるため、多板クラッチの隙間を詰める付勢力を付与するコイルスプリングと、コイルスプリングによる付勢力をカム機構に伝達する可動部材とを備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００６−９７８８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記のように、電動モータの回転によって作動するクラッチ装置が例えば車両の駆動力伝達経路に用いられる場合には、走行状態に応じた目標回転力が多板クラッチを介して駆動力伝達経路の下流側に速やかに伝達されるよう、高い応答性が求められる。多板クラッチを速やかに押圧して応答性を向上させるためには、電動モータを高い角加速度で高速に回転させることが考えられるが、このように電動モータを回転させると、多板クラッチによって伝達される回転力がオーバーシュートしてしまい、一時的に駆動力伝達経路の下流側に目標回転力よりも大きな回転力が伝達されてしまう。この場合、車両の挙動に悪影響が出たり、駆動力伝達経路の下流側の部材（例えばデファレンシャル装置やドライブシャフト）の耐久性に悪影響が出てしまうおそれがある。

【0007】

また、特許文献１に記載のクラッチ装置のように、多板クラッチの隙間を詰める付勢部材を用いた場合には、作動時における応答性を向上させることは可能となるが、電動モータがトルクを発生させていない非作動時にも多板クラッチの引き摺りトルクによって駆動力伝達経路の下流側に回転力が伝達されてしまう。

【0008】

そこで、本発明は、多板クラッチの引き摺りトルクや回転力のオーバーシュートを抑制しながら、作動時における応答性を高めることが可能なクラッチ装置及びクラッチ装置の制御方法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】

【0009】

本発明は、上記の目的を達成するため、同一回転軸線上で相対回転可能な第１及び第２の回転部材と、前記第１の回転部材と一体に回転する第１のクラッチプレート及び前記第２の回転部材と一体に回転する第２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押圧する押圧部材と、供給される電流に応じたトルクを発生する電動モータと、前記電動モータの回転量に応じて前記押圧部材を軸方向に移動させる移動機構部と、前記電動モータを制御する制御部とを備え、前記多板クラッチを介して前記第１及び第２の回転部材間で伝達される回転力を調節可能なクラッチ装置であって、前記制御部は、前記押圧部材が前記多板クラッチから離間した位置にある初期状態からの前記電動モータの回転量を累積した累積回転量を演算すると共に、前記電動モータに供給する電流を増大させて前記第１及び第２の回転部材間で伝達される回転力を高める際、前記累積回転量が前記第１及び第２の回転部材間で伝達すべき目標回転力に応じた回転量よりも少ない特定値となるまで、前記目標回転力に応じた電流よりも大きな電流を前記電動モータに供給して前記押圧部材を軸方向に移動させ、前記累積回転量が前記特定値となった後に、前記目標回転力に応じた電流を前記電動モータに供給する、クラッチ装置を提供する。

【発明の効果】

【0010】

本発明に係るクラッチ装置及びクラッチ装置の制御方法によれば、多板クラッチの引き摺りトルクや回転力のオーバーシュートを抑制しながら、作動時における応答性を高めることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の第１の実施の形態に係る駆動力伝達制御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。

【図2】駆動力伝達制御装置の駆動力配分機構の構成例を示す断面図である。

【図3】図２の部分拡大図である。

【図4】（ａ）〜（ｃ）は、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。

【図5】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。

【図6】駆動力伝達制御装置のクラッチ部、油圧ユニット、及び制御部を模式的に示す構成図である。

【図7】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。

【図8】（ａ）〜（ｄ）は、回転部材間で伝達される回転力を高める際の実行状況を示すグラフである。

【図9】（ａ）〜（ｄ）は、比較例として示す、回転部材間で伝達される回転力を高める際の実行状況を示すグラフである。

【図10】第１の実施の形態の変形例に係る駆動力伝達制御装置の構成を模式的に示す構成図である。

【図11】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。

【図12】駆動力伝達装置の構成を示す断面図である。

【図13】駆動力伝達装置のカム機構を示す斜視図である。

【図14】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。

【図15】押圧部材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。

【発明を実施するための形態】

【0012】

［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８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。

【0013】

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る駆動力伝達制御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。

【0014】

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の駆動力を前輪１０４Ｌ，１０４Ｒ及び後輪１０５Ｌ，１０５Ｒに伝達する四輪駆動状態と、エンジン１０２の駆動力を前輪１０４Ｌ，１０４Ｒのみに伝達す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。

【0015】

駆動力伝達系１０１は、本発明のクラッチ装置の一態様である駆動力伝達制御装置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及び駆動力伝達制御装置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。

【0016】

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。

【0017】

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。

【0018】

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。

【0019】

中間シャフト１０８とドライブシャフト１０７Ｌとの間には、駆動力伝達制御装置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。

【0020】

駆動力伝達制御装置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。駆動力伝達制御装置１の詳細については後述する。

【0021】

（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。

【0022】

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。

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

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。

【0026】

（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と一体に回転する第１の回転部材としてのクラッチハブ２１と、ドライブシャフト１０７Ｌと一体に回転する第２の回転部材としてのクラッチドラム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とクラッチドラム２２とは、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。

【0027】

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第１のクラッチプレートとして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第２のクラッチプレートとして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。

【0028】

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に沿う軸方向の移動により多板クラッチ２３を押圧する。

【0029】

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の収容空間とを区画している。

【0030】

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。

【0031】

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。

【0032】

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。

【0033】

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。

【0034】

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。

【0035】

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。

【0036】

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。

【0037】

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。

【0038】

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。

【0039】

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、基材２３０と同様に例えば鉄系の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。

【0040】

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。

【0041】

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。

【0042】

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）に示すようにインナクラッチプレート２３１の摩擦材２３３が圧縮され、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との摩擦接触による回転力の伝達が行われる。これにより、四輪駆動車１００が四輪駆動状態となる。

【0043】

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。このピストンストロークとクラッチトルクとの関係は、予め実験により求められ、制御部４の記憶装置４１（後述）に記憶されている。

【0044】

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。

【0045】

（油圧ユニット３及び制御部４の構成及び動作）
図６は、駆動力伝達制御装置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。

【0046】

制御部４は、電動モータ３１にモータ電流を供給することで、電動モータ３１を制御する。駆動力伝達制御装置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。

【0047】

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、油圧ポンプ３２及び固定絞り弁３４が、電動モータ３１の回転量に応じてピストン２０を軸方向に移動させる本発明の移動機構部３０に相当する。移動機構部３０は、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。

【0048】

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、回転量センサ３１２から出力されるパルス信号を累積的にカウントすることで、ピストン２０が初期位置にある初期状態からの連結軸３１１の回転量すなわち油圧ポンプ３２の回転量を認識することができる。ピストン２０の初期位置からの移動量は、初期状態からの電動モータ３１の回転量、換言すれば油圧ポンプ３２の回転量に比例する。

【0049】

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４１１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。

【0050】

演算処理装置４２は、プログラム４１１を実行することで、四輪駆動車１００の走行状態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を演算する目標回転力演算手段４２１、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４２２、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４２３として機能する。

【0051】

目標回転力演算手段４２１は、例えば運転者によるアクセルペダルの踏み込み操作量が大きいほど、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、目標回転力を高く設定する。フィードバック制御手段４２３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。

【0052】

指令電流演算手段４２２は、四輪駆動車１００が四輪駆動状態となった後は、指令電流値を目標回転力演算手段４２１によって演算された目標回転力に応じた値とするが、二輪駆動状態から四輪駆動状態に移行する際には、指令電流値を目標回転力に応じた値よりも大きな値とする。すなわち、制御部４は、電動モータ３１に供給する電流を増大させてクラッチハブ２１とクラッチドラム２２との間で伝達される回転力を高める際、一時的に目標回転力に応じた電流よりも大きな電流を電動モータ３１に供給してピストン２０を軸方向に移動させる。

【0053】

より具体的には、制御部４は、ピストン２０が初期位置にある状態からの電動モータ３１の回転量を累積した累積回転量を演算すると共に、電動モータ３１に供給する電流を増大させてクラッチハブ２１とクラッチドラム２２と間で伝達される回転力を高める際、この累積回転量が目標回転力に応じた回転量よりも少ない特定値となるまで目標回転力に応じた電流よりも大きな電流を電動モータ３１に供給する。また、制御部４は、累積回転量がこの特定値となった後に、目標回転力に応じた電流を電動モータ３１に供給する。以下、目標回転力に応じた電動モータ３１の初期状態からの累積回転量を、「目標回転力対応累積回転量」という。

【0054】

記憶装置４１には、図５に示すピストンストロークとクラッチトルクとの関係を表す情報がクラッチトルク関係情報４１２として記憶されている。クラッチトルク関係情報４１２は、予め実験等により求められ、例えばマップの形式で不揮発性メモリに記憶されている。指令電流演算手段４２２は、このクラッチトルク関係情報４１２を参照して指令電流値を演算する。

【0055】

（駆動力伝達制御装置１の制御方法）
次に、駆動力伝達制御装置１の制御方法の具体例について、図７を参照して説明する。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。このフローチャートに示す処理は、四輪駆動車１００の駆動状態が二輪駆動状態から四輪駆動状態に移行する際に実行される処理であり、演算処理装置４２は、所定の制御周期ごとにこの処理を実行する。

【0056】

この一連の処理において、演算処理装置４２はまず、目標回転力演算手段４２１として、車両情報に基づいて目標回転力を演算する（ステップＳ１）。この車両情報には、例えばアクセルペダルの踏み込み操作量や前後輪の差動回転速度等の走行状態を示す情報が含まれる。また、車速や操舵角、あるいは運転者によるスイッチ操作の操作状態を車両情報に含めてもよい。

【0057】

次に演算処理装置４２は、ステップＳ１で演算した目標回転力に応じて指令電流値を演算する（ステップＳ２）。この指令電流値は、その電流を電動モータ３１に供給し続けた場合に、クラッチハブ２１とクラッチドラム２２と間で伝達される回転力が目標回転力となる電流である。

【0058】

次に演算処理装置４２は、ステップＳ１で演算した目標回転力に応じて累積回転判定閾値を演算する（ステップＳ３）。この累積回転判定閾値は、上記の特定値に相当するものであり、目標回転力対応累積回転量よりも小さい値である。目標回転力対応累積回転量は、クラッチトルク関係情報４１２を参照して求められる。例えば、目標回転力が図５の縦軸に示すクラッチトルクのＴ_１である場合、目標回転力対応累積回転量はピストンストロークのＰ_２に対応する値となる。また、累積回転判定閾値は、目標回転力対応累積回転量よりも図５に示すストローク幅Ａに相当する所定量だけ小さいである、ピストンストロークのＰ_３に対応する値である。

【0059】

本実施の形態では、演算処理装置４２が、目標回転力が大きいほど累積回転判定閾値を大きく設定する。より具体的には、累積回転判定閾値を、例えば目標回転力対応累積回転量に１よりも小さい所定の係数（例えば０．８）を乗じた値とする。この場合、Ｐ_３はＰ_２の８０％の値となる。ただし、これに限らず、累積回転判定閾値を、多板クラッチ２３が隙間詰めされる位置であるＰ_１に対応するとしてもよい。また、累積回転判定閾値を、目標回転力対応累積回転量から所定の値（例えば０．５回転）を減じた値としてもよい。

【0060】

次に演算処理装置４２は、ピストン２０が初期位置にある状態からの電動モータ３１の回転量を累積した累積回転量を演算する（ステップＳ４）。この処理は、回転量センサ３１２から出力されるパルス信号を累積的にカウントすることにより行うことができる。

【0061】

次に演算処理装置４２は、ステップＳ４で求めた累積回転量がステップＳ３で演算した累積回転判定閾値以下か否かを判定する（ステップＳ５）。この判定の結果、累積回転量が累積回転判定閾値以下である場合（Ｓ５：Ｙｅｓ）、演算処理装置４２は、指令電流値を大きくなるように補正し、ステップＳ２で演算した指令電流値よりも大きな電流値を新たな指令電流値とする（ステップＳ６）。この処理は、例えばステップＳ２で演算した指令電流値に１よりも大きな所定の係数を乗じた積を新たな指令電流値とするものでもよく、ステップＳ２で演算した指令電流値に所定の固定値を加算するものでもよい。一方、累積回転量が累積回転判定閾値未満である場合（Ｓ５：Ｎｏ）、演算処理装置４２はステップＳ２で演算した指令電流値を増大させる処理を行わない。ステップＳ２〜Ｓ６の処理は、演算処理装置４２が指令電流演算手段４２２として実行する処理である。

【0062】

次に、演算処理装置４２は、フィードバック制御手段４２３として、ステップＳ２〜Ｓ６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）。

【0063】

図８（ａ）〜（ｄ）は、本実施の形態に係る駆動力伝達制御装置１のように、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を高める際に、一時的に目標回転力に応じた電流よりも大きな電流を電動モータ３１に供給してピストン２０を軸方向に高速で移動させる処理を実行する場合の実行状況を示すグラフであり、それぞれのグラフの横軸は時間軸である。図８（ａ）のグラフの縦軸は、ステップＳ２〜Ｓ６の処理によって演算される指令電流値を示し、図８（ｂ）のグラフの縦軸は、電動モータ３１に実際に供給される電流（実モータ電流）の値を示している。図８（ｃ）のグラフの縦軸は、ステップＳ４で演算される累積回転量を示している。図８（ｄ）のグラフの縦軸は、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実際の回転力である実クラッチトルクを示している。

【0064】

また、比較例として示す図９（ａ）〜（ｄ）は、図７に示すフローチャートのステップＳ３〜Ｓ６の処理を行わない場合の各値の変化を示すグラフであり、各グラフの縦軸及び横軸が示す物理量は図８（ａ）〜（ｄ）と同じである。

【0065】

図８と図９の比較から明らかなように、図７に示すフローチャートのステップＳ５，Ｓ６の処理によって指令電流値を増大補正することにより、累積回転量が速く大きくなり、実クラッチトルクが速やかに立ち上がる。

【0066】

（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、電動モータ３１に供給する電流を増大させてクラッチハブ２１とクラッチドラム２２との間で伝達される回転力を高める際、一時的に目標回転力に応じた電流よりも大きな電流を電動モータ３１に供給してピストン２０を軸方向に移動させるので、駆動力伝達制御装置１の作動時における応答性を高めることができる。これにより、ピストン２０が初期位置にあるとき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との隙間を広くして多板クラッチ２３の引き摺りトルクを抑制しながらも、四輪駆動車１００の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。

【0067】

また、制御部４は、ピストン２０が図５のグラフに示すＰ_２の手前のＰ_３の位置に到達した後は目標回転力に応じた電流を電動モータ３１に供給するので、例えば電動モータ３１や油圧ポンプ３２の回転慣性によってピストン２０がＰ_２の位置を行き過ぎてしまうことが抑制され、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がオーバーシュートしてしまうことが抑制される。

【0068】

また、制御部４は、目標回転力が大きいほど累積回転判定閾値を大きく設定するので、目標回転力対応累積回転量と累積回転判定閾値との差を目標回転力に応じた適切な値とすることができ、回転力のオーバーシュートをより確実に抑制しながら、駆動力伝達制御装置１の応答性を高めることができる。

【0069】

［第１の実施の形態の変形例］
図１０は、第１の実施の形態の変形例に係る駆動力伝達制御装置１Ａの構成を模式的に示す構成図である。この駆動力伝達制御装置１Ａは、第１の実施の形態に説明したものと同様のクラッチ部２及び制御部４を有しているが、油圧ユニット３Ａの構成が第１の実施の形態とは異なっている。具体的には、油圧ユニット３Ａが、電動モータ３１、油圧ポンプ３２、及び固定絞り弁３４に加え、制御部４から供給される電流に応じて弁開度が変化する制御弁３５をさらに有している。油圧ポンプ３２、固定絞り弁３４、及び制御弁３５は、移動機構部３０Ａを構成する。

【0070】

制御弁３５は、油圧ポンプ３２とシリンダ室１４０との間に配置され、油圧ポンプ３２からシリンダ室１４０に供給される作動油の圧力を調節する。制御弁３５により、四輪駆動車１００が四輪駆動状態で走行する際に、後輪１０５Ｌ，１０５Ｒに伝達される駆動力をより高精度に制御することが可能となる。また、制御部４は、二輪駆動状態から四輪駆動状態に移行する際に、大きな電流を電動モータ３１に供給することによるピストン２０の高速移動を妨げないよう、目標回転力に応じた電流よりも大きな電流を電動モータ３１に供給している間、制御弁３５の弁開度を目標回転力に応じた弁開度よりも大きくする。

【0071】

この変形例によっても、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。

【0072】

［第２の実施の形態］
次に、図１１乃至図１５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、及びクラッチ装置としての駆動力伝達制御装置１Ｂの構成が、第１の実施の形態と異なる。

【0073】

図１１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１１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。

【0074】

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装置１０が配置されている。駆動力伝達装置１０、及び駆動力伝達装置１０を制御する制御部４Ｂは、駆動力伝達制御装置１Ｂを構成する。

【0075】

図１２は、駆動力伝達装置１０の構成を示す断面図である。図１２において、回転軸線Ｏよりも上側は駆動力伝達装置１０の非作動状態を示し、下側は作動状態を示している。

【0076】

駆動力伝達装置１０は、第１及び第２のクラッチプレートとしての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第１及び第２の回転部材としてのクラッチドラム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４Ｂ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部６と、電動モータ６０及び移動機構部６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。

【0077】

移動機構部６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６１と、駆動軸６１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。

【0078】

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及び移動機構部６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。

【0079】

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６１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。

【0080】

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。

【0081】

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。

【0082】

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。

【0083】

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。

【0084】

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１２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。

【0085】

図１３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。

【0086】

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１２参照）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。

【0087】

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１３では、このギヤ歯の図示を省略している。

【0088】

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。

【0089】

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１２に示す）を介して支持ピン６８の端部に支持されている。

【0090】

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。

【0091】

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１２参照）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。

【0092】

より詳細には、制御部４Ｂ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。

【0093】

図１４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１４の左右方向は、第１カム部材６５の周方向に相当する。

【0094】

駆動力伝達装置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が最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。

【0095】

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。

【0096】

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１４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。

【0097】

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４Ｂは、電動モータ６０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。

【0098】

制御部４Ｂ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。すなわち、制御部４Ｂは、記憶装置４１、演算処理装置４２、モータ電流出力部４３、及び電流センサ４４を有し、記憶装置４１にはプログラム４１１及びクラッチトルク関係情報４１２が記憶されている。演算処理装置４２は、プログラム４１１を実行することで、目標回転力演算手段４２１、指令電流演算手段４２２、及びフィードバック制御手段４２３として機能する。

【0099】

クラッチトルク関係情報４１２には、押圧部材５５の初期位置からの移動量と、クラッチドラム５３とクラッチハブ５４との間で多板クラッチ５を介して伝達される回転力との関係が記憶されている。目標回転力演算手段４２１、指令電流演算手段４２２、及びフィードバック制御手段４２３が実行する制御処理は、第１の実施の形態と同様である。

【0100】

図１５は、押圧部材５５の初期位置からの移動量（ストローク）とクラッチドラム５３とクラッチハブ５４との間で多板クラッチ５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。このストロークとクラッチトルクとの関係は、予め実験により求められ、記憶装置４１に記憶されている。

【0101】

このグラフにおいてストロークを示す横軸のＰ_０は押圧部材５５の初期位置を示し、Ｐ_１は転動部材６６の外周面が境界点６５１ｄに接す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。例えば、目標回転力が図１５の縦軸に示すクラッチトルクのＴ_１である場合、目標回転力対応累積回転量はストロークのＰ_２に対応する値となり、累積回転判定閾値は、目標回転力対応累積回転量よりも小さいであるストロークのＰ_３に対応する値となる。

【0102】

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、駆動力伝達制御装置１Ｂの応答性をより高めることができる。

【0103】

（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。

【0104】

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。また、上記の実施の形態では、本発明のクラッチ装置を四輪駆動車の駆動力伝達系に適用した場合について説明したが、クラッチ装置の用途はこれに限らず、例えば工作機械等の各種の機器に本発明のクラッチ装置を用いることも可能である。

【符号の説明】

【0105】

１，１Ａ，１Ｂ…駆動力伝達制御装置
２０…ピストン（押圧部材）
２１…クラッチハブ（第１の回転部材）
２２…クラッチドラム（第２の回転部材）
２３…多板クラッチ
２３１…インナクラッチプレート（第１のクラッチプレート）
２３２…アウタクラッチプレート（第２のクラッチプレート）
３０，３０Ａ…移動機構部
３１…電動モータ
３２…油圧ポンプ
３５…制御弁
４，４Ｂ…制御部
５…多板クラッチ
５１…アウタクラッチプレート（第２のクラッチプレート）
５２…インナクラッチプレート（第１のクラッチプレート）
５３…クラッチドラム（第２の回転部材）
５４…クラッチハブ（第１の回転部材）
５５…押圧部材
６…移動機構部
６０…電動モータ

【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】