JP2021143745A - センターデファレンシャル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両前後のトルクベクタリングが可能であり、かつ、コンパクトで車載性に優れたセンターデファレンシャル装置を提供する。【解決手段】前輪側の第１回転軸４と後輪側の第２回転軸５との差動回転を可能にする差動機構３と、差動機構３に制御トルクを付与して各回転軸４，５を差動回転させるアクチュエータ６と、各回転軸４，５を互いに逆方向に回転させる反転機構７とを備えたセンターデファレンシャル装置１において、反転機構７を、差動機構３の第１差動反力要素２８を介して制御トルクを第１回転軸４に伝達する第１制御遊星歯車機構４２と、差動機構３の第２差動反力要素３０を介して制御トルクを第２回転軸５に伝達する第２制御遊星歯車機構４３とから構成し、第１制御遊星歯車機構４２における第１歯車列４９のギヤ比と、第２制御遊星歯車機構４３における第２歯車列５０のギヤ比とを、互いに異ならせる。【選択図】図１

Description

この発明は、四輪駆動車両の前輪および後輪に伝達するトルクの配分（分配率）を制御することが可能なセンターデファレンシャル装置に関するものである。

特許文献１に記載されている駆動歯車装置は、車両に搭載されるいわゆるトルクベクタリング装置であり、駆動力源の出力トルクを左右の駆動輪に分配して伝達する差動機構、および、差動機構から左右の駆動輪へ伝達するトルクの分配率を制御する制御用のアクチュエータ（制御用モータ、あるいは、差動用モータ）を備えている。差動機構は、二組のシングルピニオン型の遊星歯車機構から構成されている。この特許文献１の「図１」に示されている例では、二組の遊星歯車機構における各サンギヤが入力要素となり、各キャリアが出力要素となり、各リングギヤが反力要素となっている。具体的には、二組の遊星歯車機構における各サンギヤが、結合軸によって互いに連結されている。結合軸の中央部分には入力ギヤが設けられており、駆動力源からトルクが伝達される。各キャリアには、それぞれ、駆動軸（出力軸）を介して左右の駆動輪が連結されている。そして、左右のリングギヤが、反転機構（逆回転部材）を介して互いに連結されている。更に、一方のリングギヤには、制御用モータがトルク伝達可能に連結されている。反転機構は、第１歯車部材と第２歯車部材とから構成されている。第１歯車部材は、一方のリングギヤの外周部に形成された外歯ギヤと噛み合う第１ピニオン、軸部材、および、第２ピニオンを有している。軸部材の両端に、それぞれ、第１ピニオンおよび第２ピニオンが取り付けられている。同様に、第２歯車部材は、他方のリングギヤの外周部に形成された外歯ギヤと噛み合う第１ピニオン、軸部材、第２ピニオンを有している。軸部材の両端に、それぞれ、第１ピニオンおよび第２ピニオンが取り付けられている。そして、第１歯車部材の第２ピニオンと第２歯車部材の第２ピニオンとが噛み合っている。したがって、反転機構は、左右のリングギヤの間で、一方のリングギヤに入力される制御用モータのトルクを、その回転方向を反転させて他方のリングギヤへ伝達する。

なお、上記の特許文献１の「図１９」に示されている例では、二組の遊星歯車機構における各リングギヤが入力要素となり、各キャリアが出力要素となり、各サンギヤが反力要素となっている。具体的には、二組の遊星歯車機構における各リングギヤが、結合部材によってトルク伝達可能に連結されている。結合部材は、一方のリングギヤの外周部に形成された外歯ギヤと噛み合う第１ピニオン、他方のリングギヤの外周部に形成された外歯ギヤと噛み合う第２ピニオン、および、軸部材を有している。軸部材の両端に、それぞれ、第１ピニオンおよび第２ピニオンが取り付けられている。また、一方のリングギヤの外歯ギヤには、駆動力源からのトルクが伝達される駆動ギヤが噛み合っている。各キャリアには、それぞれ、駆動軸（出力軸）を介して左右の駆動輪が連結されている。そして、各サンギヤが、上記のような結合軸の代わりに、逆回転モータユニットを介して互いに連結されている。逆回転モータユニットは、モータと歯車機構とから構成されている。モータのロータ軸の一方の端部が、逆回転モータユニットにおける第１出力軸を形成している。ロータ軸の他方の端部にはピニオンが取り付けられており、歯車機構の第１カウンタギヤと噛み合っている。第１カウンタギヤは、カウンタギヤ軸の一方の端部に取り付けられている。カウンタギヤ軸の他方の端部には、第２カウンタギヤが取り付けられている。第２カウンタギヤは、逆回転モータユニットにおける第２出力軸が形成された回転部材の内歯ギヤと噛み合っている。第１出力軸および第２出力軸は同軸上に配置されている。第１出力軸は、一方のサンギヤに連結されている。第２出力軸は、他方のサンギヤに連結されている。したがって、逆回転モータユニットは、左右のサンギヤの間で、一方のサンギヤに入力されるモータのトルクを、その回転方向を反転させて他方のサンギヤへ伝達する。すなわち、逆回転モータユニットは、上記のような制御用モータおよび反転機構として機能する。

特許第６１２２１１９号公報

上記の特許文献１に記載された駆動歯車装置は、左右の駆動輪に対するトルクの配分（分配率）を制御することが可能なトルクベクタリング装置として車両に搭載することを想定している。また、上記の特許文献１に記載された駆動歯車装置の機構を応用して、いわゆる、センターデファレンシャル装置を構成することができる。すなわち、特許文献１に記載された駆動歯車装置の第１出力軸および第２出力軸の一方を前輪にトルクを伝達する回転軸とし、他方を後輪にトルクを伝達する回転軸とすることにより、四輪駆動車両の前後の駆動輪に対するトルクの配分（分配率）を制御することが可能な差動装置（センターデファレンシャル装置）を構成できる。特許文献１に記載された駆動歯車装置、あるいは、それを応用したセンターデファレンシャル装置のいずれにしても、車両への搭載を容易にするためには、装置の体格をできる限り小型化することが望ましい。しかしながら、特許文献１の「図１」に示されている例では、反転機構が左右の遊星歯車機構における各リングギヤの外周側に配置されている。また、制御用（差動用）モータも各リングギヤの外周側に配置されている。そのため、装置の径方向に体格が増大してしまう。それに対して、例えば、制御用モータとリングギヤとの間に減速比が大きい減速機構を設ければ、制御用モータを小型化できる。あるいは、制御用または差動用の大きなトルクを得ることができる。しかしながら、新たに減速機構を設けることによって、結局、装置の体格が大型化してしまうおそれがある。

また、特許文献１の「図１９」に示されている例では、反転機構と制御モータとを兼ねる逆回転モータユニットが、左右の遊星歯車機構における各サンギヤの間に配置されている。そのため、上記の特許文献１の「図１」に示されている例と比較して、装置の径方向への大型化を抑制できる可能性がある。しかしながら、径方向への大型化を抑制しつつ、逆回転モータユニットを各サンギヤの間に配置することは容易ではない。逆回転モータユニットは、第１出力軸および第２出力軸とカウンタギヤ軸とが平行に配置された二軸構造であって、構造が複雑になっている。また、モータを小型化するために、あるいは、より大きなトルクを得るために減速機構を設けると、更に構造が複雑になってしまう。その結果、例えば遊星歯車機構の外径の範囲内に逆回転モータユニットを収めることが困難になり、結局、装置の体格が増大してしまうおそれがある。

この発明は上記の技術的課題に着目して考え出されたものであり、四輪駆動車両の前輪および後輪に伝達するトルクの配分（分配率）や前後の差動回転を、アクチュエータを用いて積極的に制御することができ、かつ、体格を小型化して車両への搭載が容易なセンターデファレンシャル装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、この発明は、駆動力源から駆動トルクが入力される入力部材と、車両の全長方向に同軸上で前後に対向して配置され、互いに相対回転可能な第１回転軸および第２回転軸と、前記入力部材と前記第１回転軸および前記第２回転軸との間で、前記入力部材に入力された前記駆動トルクを前記第１回転軸と前記第２回転軸とに分配して伝達するとともに、前記第１回転軸と前記第２回転軸との差動回転が可能な差動機構と、前記第１回転軸および前記第２回転軸と同軸上に配置され、前記差動機構に制御トルクを付与して前記第１回転軸と前記第２回転軸とを差動回転させるアクチュエータと、前記第１回転軸と前記第２回転軸とが差動回転する際に前記第１回転軸および前記第２回転軸を互いに逆方向に回転させる反転機構と、を備えたセンターデファレンシャル装置において、前記差動機構は、前記全長方向に同軸上で前後に対向して配置される第１動力遊星歯車機構と第２動力遊星歯車機構とから構成され、前記第１動力遊星歯車機構は、前記入力部材から前記駆動トルクが伝達される動力入力要素と、前記第１回転軸に前記駆動トルクを出力する第１動力出力要素と、前記動力入力要素から前記第１動力出力要素に伝達する前記駆動トルクに対する反力として前記制御トルクが伝達される第１差動反力要素とを有し、前記第２動力遊星歯車機構は、前記動力入力要素と、前記第２回転軸に前記駆動トルクを出力する第２動力出力要素と、前記動力入力要素から前記第２動力出力要素に伝達する前記駆動トルクに対する反力として前記制御トルクが伝達される第２差動反力要素とを有しており、前記反転機構は、それぞれ、前記第１回転軸および前記第２回転軸と同軸上に配置され、前記第１差動反力要素を介して前記制御トルクを前記第１回転軸に伝達する第１制御遊星歯車機構と、前記第２差動反力要素を介して前記制御トルクを前記第２回転軸に伝達する第２制御遊星歯車機構とから構成され、前記第１制御遊星歯車機構は、前記アクチュエータから前記制御トルクが入力される制御入力要素と、前記第１回転軸に前記制御トルクを出力する第１制御出力要素と、前記制御入力要素から前記制御トルクが伝達される第１プラネタリギヤと、前記第１プラネタリギヤに噛み合い、前記第１制御出力要素を形成する第１ギヤとを有し、前記第２制御遊星歯車機構は、前記制御入力要素と、前記第２回転軸に前記制御トルクを出力する第２制御出力要素と、前記第１プラネタリギヤと同軸上に配置され、前記制御入力要素から前記制御トルクが伝達される第２プラネタリギヤと、前記第２プラネタリギヤに噛み合い、前記第２制御出力要素を形成する第２ギヤとを有し、前記第１プラネタリギヤおよび前記第１ギヤを含む第１歯車列のギヤ比と、前記第２プラネタリギヤおよび前記第２ギヤを含む第２歯車列のギヤ比とが、互いに異なっており、前記制御入力要素の回転数に対する前記第１制御出力要素の回転数の割合を表す第１減速比、および、前記制御入力要素の回転数に対する前記第２制御出力要素の回転数の割合を表す第２減速比が、いずれも、“１”よりも大きく、前記制御トルクを増幅して前記第１制御出力要素および前記第２制御出力要素に伝達する減速歯車機構を形成していることを特徴とするものである。

また、この発明では、前記第２回転軸は、前記第２ギヤが取り付けられて前記第２ギヤと一体に回転する中間軸と、前記中間軸と同軸上に配置され、前記中間軸と相対回転可能な先端軸とから構成されており、前記中間軸と前記先端軸とを連結して前記中間軸と前記先端軸とが一体に回転し、かつ、前記駆動トルクを前記第１回転軸および前記第２回転軸（すなわち、前記中間軸および前記先端軸）の両方に伝達する４ＷＤ状態と、前記中間軸と前記先端軸との連結を解いて前記中間軸と前記先端軸とが相対回転し、かつ、前記中間軸の回転を止めて前記駆動トルクを前記第１回転軸のみに伝達する２ＷＤ状態とを選択的に設定する切替機構を備え、前記反転機構（すなわち、前記減速歯車機構）は、前記４ＷＤ状態における前記第１減速比が前記２ＷＤ状態における前記第１減速比よりも大きい。

また、この発明では、前記アクチュエータは、前記制御トルクを出力する電気モータであって、前記２ＷＤ状態で、前記駆動トルクを助勢または代替するアシストトルクとして、前記動力入力要素を駆動するトルクを出力する。

また、この発明では、前記電気モータは、中空形状のロータを有し、前記ロータの中空部分に、前記差動機構および前記反転機構の少なくとも一部を内蔵している。

また、この発明は、前記第１回転軸および前記第２回転軸と同軸上に配置され、通電することによって作動して前記第１回転軸または前記第２回転軸を制動し、かつ、前記通電を解除した後も前記第１回転軸または前記第２回転軸を制動して回転を止めた状態を保持することが可能な電動ブレーキ（兼、パーキングブレーキ）を備え、前記電動ブレーキは、可動部材が前記第１回転軸および前記第２回転軸の回転軸線方向に動作して、前記可動部材が、前記第１回転軸または前記第２回転軸と一体に回転する回転部材と共に、固定部材（非回転部材）に係合することにより、前記第１回転軸または前記第２回転軸を制動する摩擦クラッチ機構と、前記可動部材を前記回転軸線方向に前後動させる送りねじ機構と、前記送りねじ機構を駆動する電気モータとを有している。

また、この発明では、前記切替機構は、通電することによって作動し、可動部材が前記第１回転軸および前記第２回転軸の回転軸線方向の後端側に動作して、前記可動部材が、前記中間軸と一体に回転する第１回転部材および前記先端軸と一体に回転する第２回転部材と共に、固定部材（非回転部材）に係合することにより、第２回転軸（すなわち、前記中間軸および前記先端軸）を制動し、かつ、前記通電を解除した後も前記第２回転軸を制動して回転を止めた状態を保持することが可能な電動ブレーキ（兼、パーキングブレーキ）として機能するとともに、前記可動部材が前記回転軸線方向の前端側に動作して、前記可動部材ならびに前記第１回転部材および前記第２回転部材と前記固定部材との係合を解放し、かつ、前記中間軸と前記先端軸とを連結することにより、前記４ＷＤ状態を設定するとともに、前記可動部材が前記回転軸線方向の中間位置に動作して、前記可動部材および前記第２回転部材と前記固定部材との係合を解放し、かつ、前記第１回転部材と前記固定部材との係合を維持して前記中間軸の回転を止めることにより、前記２ＷＤ状態を設定する摩擦クラッチ機構と、前記可動部材を前記回転軸線方向に前後動させる送りねじ機構と、前記送りねじ機構を駆動する電気モータとを有している。

また、この発明は、前記第２回転軸から入力される前記駆動トルクを、前記車両の車幅方向における左側駆動軸と右側駆動軸とに分配して伝達するとともに、前記左側駆動軸と前記右側駆動軸との差動回転が可能な左右デファレンシャル機構を一体的に備えている。

また、この発明では、前記駆動力源は、前記第１回転軸および前記第２回転軸を駆動するトルクを出力する電気モータであって、前記第１回転軸および前記第２回転軸と同軸上で一体的に配置されている。

また、この発明では、前記電気モータは、中空形状のロータを有し、前記ロータの中空部分に、前記電気モータの出力トルクを増幅して前記入力部材に伝達する減速ギヤ機構を内蔵している。

また、この発明は、噛み合いクラッチを用いて前記差動機構の差動回転を止めて（すなわち、前記差動機構を一体に回転させて）デフロック状態を選択的に設定するデフロック機構、または、摩擦クラッチを用いて前記差動機構の差動回転を抑制して差動制限状態を設定する差動制限機構を備えている。

そして、この発明では、前記アクチュエータは、前記制御トルクを出力する電気モータであって、前記デフロック状態または前記差動制限状態で、前記駆動トルクを助勢または代替するアシストトルクとして、前記動力入力要素を駆動するトルクを出力する。

この発明のセンターデファレンシャル装置は、差動機構によって、駆動力源から入力される駆動トルクを第１回転軸および第２回転軸（すなわち、四輪駆動車両における前後の推進軸）に分配して伝達する。それとともに、第１回転軸と第２回転軸との間の回転数差を吸収する。すなわち、第１回転軸と第２回転軸との間に回転数差が生じると、それら第１回転軸と第２回転軸とを差動回転させる。第１回転軸と第２回転軸とが差動回転する際には、反転機構の反転機能により、第１回転軸と第２回転軸とが互いに逆の回転方向に相対回転する。そのため、第１回転軸と第２回転軸との間の回転数差を効率よく吸収できる。

また、この発明のセンターデファレンシャル装置は、差動機構の各差動反力要素に制御トルクを付与するアクチュエータを備えている。そのため、上記のような差動装置としての作用に加えて、アクチュエータが出力する制御トルクにより、第１回転軸および第２回転軸に対するトルクの分配率、ならびに、第１回転軸と第２回転軸との間の差動回転を、積極的に制御できる。すなわち、四輪駆動車両の前後の駆動輪に対するいわゆるトルクベクタリングを行うことができる。

また、この発明のセンターデファレンシャル装置では、反転機構が、第１回転軸および第２回転軸と同一の回転軸線上に配置される。反転機構は、基本的に、主な回転要素を第１回転軸および第２回転軸と同一の回転軸線上に配置するいわゆる一軸構造となっている。したがって、センターデファレンシャル装置の主要部分が一軸構造で構成される。そのため、センターデファレンシャル装置の径方向への大型化を抑制し、容易に、反転機構を設けることができる。また、第１回転軸と第２回転軸とを互いに逆方向に回転させる反転機能は、第１制御遊星歯車機構における第１歯車列のギヤ比と、第２制御遊星歯車機構における第２歯車列のギヤ比とを互いに異ならせることによって実現される。例えば、基準となる所定の歯車の歯数に対して第１ギヤの歯数を増やし（または、減らし）、基準となる所定の歯車の歯数に対して第２ギヤの歯数を減らす（または、増やす）ことにより、容易に、第１歯車列のギヤ比と第２歯車列のギヤ比とを異ならせることができる。したがって、この発明のセンターデファレンシャル装置における反転機構は、複雑な構成を用いることなく、容易に構成することができる。

また、この発明のセンターデファレンシャル装置では、上記のように、第１制御遊星歯車機構における第１歯車列のギヤ比と、第２制御遊星歯車機構における第２歯車列のギヤ比とを互いに異ならせている。そのため、前後の回転軸の回転数が等しい状態では、第１制御遊星歯車機構および第２制御遊星歯車機構がそれぞれトルクを伝達する際に、それらの第１歯車列における歯車の噛み合いと、第２歯車列における歯車の噛み合いとが互いに干渉する。その結果、反転機構が実質的に係合状態となり、一体となって回転する。したがって、第１回転軸および第２回転軸は、差動回転することなく、一体となって回転する。それに対して、第１回転軸の回転数と第２回転軸の回転数との間に回転数差がある状態では、上記のような第１歯車列と第２歯車列との間の歯車の干渉による係合状態が解消され、第１制御遊星歯車機構および第２制御遊星歯車機構は、第１歯車列および第２歯車列のそれぞれのギヤ比に応じてトルクを伝達する。その結果、一方の回転軸に対して他方の回転軸が反転するように、第１回転軸および第２回転軸がそれぞれ回転する。すなわち、第１回転軸および第２回転軸は、差動回転しつつ、互いに逆の回転方向に相対回転する。このように、この発明のセンターデファレンシャル装置は、駆動力源から入力される駆動トルクを前後の回転軸に分配して伝達するとともに、第１回転軸と第２回転軸との間の回転数差を吸収する差動装置として機能する。それに加えて、アクチュエータを制御して制御トルクを変化させることにより、第１回転軸および第２回転軸に対するトルク配分を制御するトルクベクタリングが可能である。

また、この発明のセンターデファレンシャル装置では、反転機構における第１制御遊星歯車機構および第２制御遊星歯車機構は、いずれも、減速比が“１”よりも大きい減速歯車機構を形成している。すなわち、反転機構は、上記のような反転機能に加えて、アクチュエータの制御トルクを増幅する減速機能を備えている。したがって、この発明のセンターデファレンシャル装置によれば、反転機構の減速機能によって制御トルクを増幅する分、制御トルクを出力するアクチュエータの小型化を図ることができる。そのため、センターデファレンシャル装置を小型化できる。

上記のように、この発明のセンターデファレンシャル装置は、反転機構が一軸構造となっており、複雑な構造を用いることなく、容易に、反転機構を構成できる。また、反転機構を第１回転軸および第２回転軸と同軸上に配置することにより、センターデファレンシャル装置の径方向への大型化を抑制できる。更に、反転機構の減速機能（トルク増幅作用）によってアクチュエータを小型化できる。したがって、この発明のセンターデファレンシャル装置によれば、容易に、反転機構およびアクチュエータの小型化を図ることができ、ひいては、センターデファレンシャル装置の体格を小型化できる。その結果、小型化したセンターデファレンシャル装置を容易に車両に搭載すること、すなわち、車両への搭載性を向上させることができる。

更に、この発明のセンターデファレンシャル装置は、切替機構が設けられ、駆動トルクを第１回転軸および第２回転軸の両方に伝達する４ＷＤ状態と、第２回転軸の中間軸の回転を拘束して（第２回転軸の先端軸は自由に回転する状態で）、駆動トルクを第１回転軸のみに伝達する２ＷＤ状態とを切り替えて設定することができる。したがって、この発明のセンターデファレンシャル装置を車両に搭載して、いわゆるパートタイム方式の四輪駆動車両を構成できる。あるいは、切替機構の動作を自動制御することにより、いわゆるフルタイム方式の四輪駆動車両を構成できる。また、４ＷＤ状態における第１減速比が２ＷＤ状態における第１減速比よりも大きくなるように、反転機構（すなわち、減速歯車機構）が構成される。そのため、４ＷＤ状態では、２ＷＤ状態と比較して、駆動力源が出力する駆動トルクをより大きく増幅することができる。したがって、主に低速走行や悪路走行などの場面で選択される４ＷＤ状態における第１減速比（駆動トルクの増幅率）を大きくし、大きな駆動トルクを得ることができる。そのため、４ＷＤ状態における車両の発進・加速性能および走破性能を高めることができる。また、主に中速・高速走行での常用域で選択される２ＷＤ状態における第１減速比（駆動トルクの増幅率）を小さくし、通常走行時の車両のエネルギ効率を高めることができる。そして、上記のように、切替機構は、４ＷＤ状態と２ＷＤ状態とを切り替える機能に加えて、４ＷＤ状態における反転機構の第１減速比（相対的に大きい減速比）と２ＷＤ状態における反転機構の第１減速比（相対的に小さい減速比）との間で変速を行う変速機能を有している。したがって、駆動状態の切り替え機能と変速機能とを一つの切替機構に集約し、コンパクトなセンターデファレンシャル装置を構成できる。

また、この発明のセンターデファレンシャル装置では、アクチュエータとして電気モータが用いられる。電気モータを制御して制御トルクを変化させることにより、第１回転軸と第２回転軸との間の差動回転を制御できる。また、電気モータの回生トルクによって、第１回転軸と第２回転軸との間の差動回転を制限することができる。更に、上記のような切替機構によって２ＷＤ状態を設定した場合に、すなわち、第２回転軸の中間軸と先端軸とが相対回転するとともに、中間軸の回転を止めて駆動力源が出力する駆動トルクを第１回転軸のみに伝達する状態で、電気モータ（アクチュエータ）が出力するトルクで第１回転軸を駆動することができる。そのため、２ＷＤ状態のときに、電気モータ（アクチュエータ）で駆動トルクを助勢し、あるいは、駆動トルクを代替して、駆動力をアシストすることができる。すなわち、電気モータ（アクチュエータ）でアシストトルクを出力することができる。そのため、２ＷＤ状態における車両の動力性能や加速性能を向上させることができる。また、例えば、駆動力源にフェールが生じた場合に、電気モータ（アクチュエータ）の出力トルクで駆動力を発生することができる。したがって、駆動力源のフェールセーフあるいは冗長系を構築することができる。

また、上記のようにアクチュエータとして電気モータを用いる場合、電気モータのロータを中空構造とし、そのロータの中空部分に、差動機構および反転機構の少なくとも一部が設けられる。そのため、軸方向のサイズを短縮したコンパクトなセンターデファレンシャル装置を構成できる。

また、この発明のセンターデファレンシャル装置では、摩擦クラッチ機構、送りねじ機構、および、電気モータから構成される電動ブレーキが設けられる。例えば、摩擦クラッチ機構は、送りねじ機構によって動作する。送りねじ機構は、電気モータによって駆動される。そのような電動ブレーキにより、いわゆるオンボードタイプのブレーキ装置を備えたセンターデファレンシャル装置を構成できる。また、送りねじ機構を用いた電動ブレーキは、送りねじ機構を駆動する電気モータに対する通電を解除した場合でも送りねじ機構の動作位置を保持できる。すなわち、第１回転軸または第２回転軸を制動して回転を止めた状態で電気モータに対する通電を解除しても、その制動状態を保持できる。そのため、電動ブレーキは、駐車時に車両の制動状態を保持するパーキングブレーキとしても機能する。したがって、オンボードタイプのブレーキ装置としての機能と、パーキングブレーキとしての機能とを兼ね備えたコンパクトなセンターデファレンシャル装置を構成できる。

また、この発明のセンターデファレンシャル装置は、前端側位置、中間位置、および、後端側位置の三つの位置に動作する切替機構が設けられ、前端側位置で設定する４ＷＤ状態と、中間位置で設定する２ＷＤ状態と、後端側位置で機能する電動ブレーキとを選択的に切り替えるように構成される。そのような三位置の切替機構は、例えば、回転軸線方向で上記の三位置に前後動する可動部材、第２回転軸の中間軸と一体に回転する第１回転部材、第２回転軸の先端軸と一体に回転する第２回転部材、固定部材（非回転部材）、摩擦クラッチ機構、送りねじ機構、および、電気モータから構成される。摩擦クラッチ機構は、送りねじ機構によって動作する。送りねじ機構は、電気モータによって駆動される。摩擦クラッチ機構、送りねじ機構、および、電気モータは、電動ブレーキを構成する。送りねじ機構、および、電気モータは、切替機構と電動ブレーキとで共用されている。すなわち、切替機構および電動ブレーキを一つの共通のアクチュエータで動作させることができ、その分、部材や部品点数を削減し、コンパクトなセンターデファレンシャル装置を構成できる。

また、この発明のセンターデファレンシャル装置では、車両の幅方向における左右の駆動輪に駆動トルクを分配する左右デファレンシャル機構が一体的に組み付けられる。そのため、例えば、駆動力源と共に、センターデファレンシャル装置および左右輪のデファレンシャル装置を一体的に備えた車両の駆動ユニットを構成できる。

また、この発明のセンターデファレンシャル装置では、第１回転軸および第２回転軸と同軸上に、駆動力源として電気モータが一体的に組み付けられる。そのため、例えば、左右輪のデファレンシャル装置と共に、センターデファレンシャル装置および左右輪のデファレンシャル装置を一体的に備えた車両の電動駆動ユニットを構成できる。

また、上記のように駆動力源として電気モータを用いる場合、電気モータのロータを中空構造とし、そのロータの中空部分に減速ギヤ機構が設けられる。すなわち、この発明のセンターデファレンシャル装置における駆動力源として、ロータの中空部に減速ギヤ機構を内蔵したギヤードモータが組み付けられる。そのような構造のギヤードモータを用いることにより、軸方向のサイズを短縮したコンパクトな車両の電動駆動ユニットを構成できる。

また、この発明のセンターデファレンシャル装置では、噛み合いクラッチを用いたデフロック機構、または、摩擦クラッチを用いた差動制限機構が設けられる。そのため、この発明のセンターデファレンシャル装置を搭載した車両の走破性能や操縦安定性能を向上させることができる。

そして、この発明のセンターデファレンシャル装置では、更に、上記のようなデフロック機構または差動制限機構によってデフロック状態または差動制限状態を設定した場合に、電気モータ（アクチュエータ）が出力するトルクで第１回転軸を駆動することができる。そのため、電気モータ（アクチュエータ）で駆動トルクを助勢し、あるいは、駆動トルクを代替して、駆動力をアシストすることができる。すなわち、電気モータ（アクチュエータ）でアシストトルクを出力することができる。したがって、この発明のセンターデファレンシャル装置を搭載した車両の動力性能や加速性能を向上させることができる。また、例えば、駆動力源にフェールが生じた場合に、電気モータ（アクチュエータ）の出力トルクで駆動力を発生することができる。したがって、駆動力源のフェールセーフあるいは冗長系を構築することができる。

この発明のセンターデファレンシャル装置の一例（第１実施例）を説明するための図である。 この発明のセンターデファレンシャル装置の他の例（第２実施例）を説明するための図である。 この発明のセンターデファレンシャル装置の他の例（第３実施例）を説明するための図である。 この発明のセンターデファレンシャル装置の他の例（第４実施例）を説明するための図である。 この発明のセンターデファレンシャル装置の他の例（第５実施例）を説明するための図である。 この発明のセンターデファレンシャル装置の他の例（第６実施例）を説明するための図である。 この発明のセンターデファレンシャル装置の他の例（第７実施例）を説明するための図である。 この発明のセンターデファレンシャル装置の他の例（第８実施例）を説明するための図である。 この発明のセンターデファレンシャル装置の他の例（第９実施例）を説明するための図である。 この発明のセンターデファレンシャル装置の他の例（第１０実施例）を説明するための図である。

この発明の実施形態を、図を参照して説明する。なお、以下に示す実施形態は、この発明を具体化した場合の一例に過ぎず、この発明を限定するものではない。

〔第１実施例〕
この発明を適用したセンターデファレンシャル装置の一例を図１に示してある。この発明の実施形態におけるセンターデファレンシャル装置１は、主要な構成要素として、入力部材２、差動機構３、第１回転軸４、第２回転軸５、アクチュエータ６、および、反転機構７を備えている。

入力部材２は、所定の駆動力源が出力する駆動トルクが入力される。図１に示す例では、入力部材２は、中空形状の回転軸であり、外周面の所定部分でセンターデファレンシャル装置１のケース８に回転可能に支持されている。入力部材２の中空部分には、第１回転軸４が配置されている。入力部材２と第１回転軸４とは相対回転する。ケース８は、回転することのない固定部材あるいは非回転部材である。なお、図１に示す例では、後述する電気モータ９が、駆動力源としてセンターデファレンシャル装置１に一体的に組み込まれている。そのため、ケース８は、電気モータ９のケース（または、モータハウジング）を兼ねている。更に、センターデファレンシャル装置１には、後述するアクチュエータ６の電気モータ（制御モータ）４１が一体的に組み込まれている。したがって、ケース８は、電気モータ４１のケース（または、モータハウジング）も兼ねている。

入力部材２の一方（図１の左側）の端部には、後述する減速ギヤ機構１１を介して、駆動力源が連結されている。入力部材２の他方（図１の右側）の端部は、後述する差動機構３の第３サンギヤ軸３９が連結されている。図１に示す例では、駆動力源として、電気モータ９が、センターデファレンシャル装置１に組み付けられ、ユニット化されている。

電気モータ９は、第１回転軸４および第２回転軸５と同軸上（同一の回転軸線ＡＬ１上）で、一体的に配置されており、第１回転軸４および第２回転軸５を駆動するトルクを出力する。電気モータ９は、例えば、永久磁石式の同期モータ、あるいは、誘導モータなどによって構成されている。

また、電気モータ９は、中空形状のロータ１０を有しており、そのロータ１０の中空部分に、減速ギヤ機構１１が内蔵されている。すなわち、電気モータ９は、減速ギヤ機構１１を内蔵するいわゆるギヤードモータである。減速ギヤ機構１１は、電気モータ９の出力トルクを増幅して入力部材２に伝達する。減速ギヤ機構１１は、入力軸１２、出力軸１３、固定部材１４、および、ギヤセット１５を有している。

入力軸１２には、駆動力源すなわち電気モータ９が出力する駆動トルクが伝達される。図１に示す例では、入力軸１２は、後述するギヤセット１５のキャリア２１によって形成されている。具体的には、キャリア２１の回転軸部分が入力軸１２となっている。入力軸１２は、キャリア２１と共に、電気モータ９のロータ１０と一体に回転する。また、入力軸１２は、中空形状の回転軸となっている。入力軸１２の中空部分には、出力軸１３および固定部材１４が配置されている。それら出力軸１３および固定部材１４と入力軸１２とは相対回転する。

出力軸１３は、入力部材２にトルクを伝達する。図１に示す例では、出力軸１３は、後述するギヤセット１５の第２サンギヤ１７によって形成されている。具体的には、第２サンギヤ１７の回転軸部分（図示せず）が出力軸１３となっている。出力軸１３は、入力部材２と同様の中空形状の回転軸となっており、入力部材２の一方の端部に連結されている。もしくは、入力部材２の一方の端部に、出力軸１３が一体に形成されている。出力軸１３の中空部分には、第１回転軸４が配置されている。出力軸１３と第１回転軸４とは相対回転する。また、出力軸１３は、出力軸１３の外周部分に配置されるキャリア２１の一方（図１の右側）の端部（すなわち、後述する第２アーム２３）を回転可能に支持している。

固定部材１４は、中空形状の軸部材となっており、一方（図１の左側）の端部がケース８に回転不可能なように固定されている。固定部材１４の他方（図１の右側）の端部には、後述するギヤセット１５の第１サンギヤ１６が取り付けられている。もしくは、固定部材１４の他方の端部に、第１サンギヤ１６が一体に形成されている。固定部材１４の中空部分には、第１回転軸４が配置されている。固定部材１４と第１回転軸４とは相対回転する。固定部材１４は、固定部材１４の外周部分に配置されるキャリア２１の他方（図１の左側）の端部（すなわち、後述する第１アーム２２）を回転可能に支持している。

ギヤセット１５は、構成要素として、第１サンギヤ１６、第２サンギヤ１７、第１プラネタリギヤ１８、第２プラネタリギヤ１９、プラネタリギヤ軸２０、および、キャリア２１を有している。ギヤセット１５は、上記の各構成要素によって、一種の複合遊星歯車機構を形成している。

第１サンギヤ１６は、固定部材１４に回転が不可能なように固定されている。具体的には、固定部材１４の他方の端部における外周部分に、第１サンギヤ１６が取り付けられている。あるいは、固定部材１４の他方の端部における外周部分に、第１サンギヤ１６が一体に形成されている。したがって、第１サンギヤ１６は、固定部材１４によって回転が規制されている。

第２サンギヤ１７は、第１サンギヤ１６と同一の回転軸線ＡＬ１上に配置されている。第２サンギヤ１７は、出力軸１３と一体になって回転する。具体的には、出力軸１３の一方（図１の左側）の端部における外周部分に、第２サンギヤ１７が取り付けられている。あるいは、出力軸１３の一方の端部における外周部分に、第２サンギヤ１７が一体に形成されている。したがって、第２サンギヤ１７は、出力軸１３と共に固定部材１４に相対回転可能に支持されている。

第１プラネタリギヤ１８および第２プラネタリギヤ１９は、いずれも、小径の外歯歯車であり、第１プラネタリギヤ１８は、第１サンギヤ１６に噛み合っている。第２プラネタリギヤ１９は、第２サンギヤ１７に噛み合っている。第１プラネタリギヤ１８と第２プラネタリギヤ１９とは、同軸上に配置され、プラネタリギヤ軸２０に回転可能に支持されている。また、第１プラネタリギヤ１８および第２プラネタリギヤ１９は、互いに一体に形成されている。

キャリア２１は、第１プラネタリギヤ１８および第２プラネタリギヤ１９を共に自転および公転が可能なように保持する。具体的には、キャリア２１は、第１プラネタリギヤ１８および第２プラネタリギヤ１９を回転可能に支持するプラネタリギヤ軸２０の両端を固定している。それとともに、キャリア２１は、電気モータ９のロータ１０と一体になって回転する。具体的には、キャリア２１は、プラネタリギヤ軸２０の一方（図１の左側）の端部を支持する第１アーム２２と、プラネタリギヤ軸２０の他方（図１の右側）の端部を支持する第２アーム２３とを有している。第１アーム２２および第２アーム２３は、それぞれ、ロータ１０の内周面に取り付けられており、ロータ１０と一体になって回転する。そのため、ロータ１０と共にキャリア２１が回転することにより、第１プラネタリギヤ１８および第２プラネタリギヤ１９は、プラネタリギヤ軸２０上を自転しつつ、ロータ１０およびキャリア２１の回転軸上（すなわち、回転軸線ＡＬ１上）を公転する。したがって、キャリア２１は、プラネタリギヤ軸２０を支持して、第１プラネタリギヤ１８および第２プラネタリギヤ１９を共に自転および公転が可能なように保持している。

上記のように、第１プラネタリギヤ１８および第２プラネタリギヤ１９は、キャリア２１よって自転および公転が可能なように保持されている。したがって、ギヤセット１５は、いわゆるリングギヤを有していないものの、第１プラネタリギヤ１８および第２プラネタリギヤ１９が、それぞれ、第１サンギヤ１６および第２サンギヤ１７の外周部分を自転かつ公転するいわゆるプラネタリギヤとなって、一種の複合遊星歯車機構を構成している。

なお、ギヤセット１５は、上記のような第１プラネタリギヤ１８および第２プラネタリギヤ１９ならびにプラネタリギヤ軸２０によるプラネタリギヤセットを、少なくとも一組備えていればよい。図１では、二組のプラネタリギヤセットを示してある。プラネタリギヤセットを介して電気モータ９のロータ１０を内周面側から支持することを考慮すると、各サンギヤ１６，１７の円周方向に等間隔で、少なくとも三組のプラネタリギヤセットを設けることが好ましい。

また、減速ギヤ機構１１は、駆動力源すなわち電気モータ９の出力トルクを増幅するためのものであり、できるだけ大きな“減速比”を設定可能なことが好ましい。そのために、この減速ギヤ機構１１のギヤセット１５は、第１サンギヤ１６と第１プラネタリギヤ１８との間のギヤ比（第１ギヤ比ｕ_１）と、第２サンギヤ１７と第２プラネタリギヤ１９との間のギヤ比（第２ギヤ比ｕ_２）とを互いに異ならせて、入力軸１２の回転速度に対して出力軸１３の回転速度が減速するように構成されている。なお、この発明の実施形態では、減速ギヤ機構１１の“減速比”を、入力軸１２の回転速度に対する出力軸１３の回転速度の比率として定義する。

具体的には、第１サンギヤ１６の歯数と第２サンギヤ１７の歯数とを互いに等しくし、第１プラネタリギヤ１８の歯数と第２プラネタリギヤ１９の歯数とを互いに異ならせることにより、上記のような第１ギヤ比ｕ_１と第２ギヤ比ｕ_２とを互いに異ならせることができる。あるいは、第１サンギヤ１６の歯数と第２サンギヤ１７の歯数とを互いに異ならせ、第１プラネタリギヤ１８の歯数と第２プラネタリギヤ１９の歯数とを互いに等しくすることにより、上記のような第１ギヤ比ｕ_１と第２ギヤ比ｕ_２とを互いに異ならせることができる。あるいは、第１サンギヤ１６の歯数と第２サンギヤ１７の歯数とを互いに異ならせ、第１プラネタリギヤ１８の歯数と第２プラネタリギヤ１９の歯数とを互いに異ならせることにより、上記のような第１ギヤ比ｕ_１と第２ギヤ比ｕ_２とを互いに異ならせることができる。すなわち、各サンギヤ１６,１７の歯数および各プラネタリギヤ１８，１９の歯数をそれぞれ調整することにより、容易に、上記のような第１ギヤ比ｕ_１と第２ギヤ比ｕ_２とを互いに異ならせることができる。

また、この発明の実施形態における減速ギヤ機構１１では、第１サンギヤ１６と第１プラネタリギヤ１８との間のギヤ比を、第１ギヤ比ｕ_１として、第１サンギヤ１６の歯数に対する第１プラネタリギヤ１８の歯数の比率として定義する。また、第２サンギヤ１７と第２プラネタリギヤ１９との間のギヤ比を、第２ギヤ比ｕ_２として、第２サンギヤ１７の歯数に対する第２プラネタリギヤ１９の歯数の比率として定義する。

したがって、第１プラネタリギヤ１８の歯数をｚ_P1、第１サンギヤ１６の歯数をｚ_S1とすると、第１ギヤ比ｕ_１は、
ｕ_１＝ｚ_P1／ｚ_S1
となる。同様に、第２プラネタリギヤ１９の歯数をｚ_P2、第２サンギヤ１７の歯数をｚ_S2とすると、第２ギヤ比ｕ_２は、
ｕ_２＝ｚ_P2／ｚ_S2
となる。

例えば、図１に示す例では、図中に括弧内の数値で示すように、第１サンギヤ１６の歯数ｚ_S1および第２サンギヤ１７の歯数ｚ_S2がいずれも“３０”であり、第１プラネタリギヤ１８の歯数ｚ_P1が“１７”であり、第２プラネタリギヤ１９の歯数ｚ_P2が“２０”となっている。この場合、第１ギヤ比ｕ_１は、
ｕ_１＝１７／３０≒０．５７
となる。同様に、第２ギヤ比ｕ_２は、
ｕ_２＝２０／３０≒０．６７
となる。このように、第１プラネタリギヤ１８の歯数ｚ_P1と第２プラネタリギヤ１９の歯数ｚ_P2とを互いに異ならせていることにより、第１ギヤ比ｕ_１と第２ギヤ比ｕ_２とが互いに異なっている。

図１に示すように構成されたギヤセット１５の減速比、すなわち、減速ギヤ機構１１の減速比Ｒ_０は、第１サンギヤ１６の歯数をｚ_S1、第２サンギヤ１７の歯数をｚ_S2、第１プラネタリギヤ１８の歯数をｚ_P1、第２プラネタリギヤ１９の歯数をｚ_P2とすると、理論上、下記の演算式から算出できる。
Ｒ_０＝｜１／｛１−（ｚ_S1／ｚ_P1）×（ｚ_P2／ｚ_S2）｝｜

上記の例のように、第１サンギヤ１６の歯数ｚ_S1、および、第２サンギヤ１７の歯数ｚ_S2が“３０”であり、第１プラネタリギヤ１８の歯数ｚ_P1が“１７”であり、第２プラネタリギヤ１９の歯数ｚ_P2が“２０”である場合は、減速比Ｒ_０は、
Ｒ_０＝｜１／｛１−（３０／１７）×（２０／３０）｝｜≒５．７
となる。

更に、例えば、第１サンギヤ１６の歯数ｚ_S1、および、第２サンギヤ１７の歯数ｚ_S2をいずれも“３０”とし、第１プラネタリギヤ１８の歯数ｚ_P1を“１８”、第２プラネタリギヤ１９の歯数ｚ_P2を“２０”とした場合には、減速比Ｒ_０は、
Ｒ_０＝｜１／｛１−（３０／１８）×（２０／３０）｝｜≒９．１
となる。このように、例えば、第１サンギヤ１６の歯数ｚ_S1と第２サンギヤ１７の歯数ｚ_S2とを互いに等しく設定した場合は、第１プラネタリギヤ１８の歯数ｚ_P1と第２プラネタリギヤ１９の歯数ｚ_P2とを互いに異ならせることにより、相対的に大きな減速比Ｒを設定できる。その場合、第１プラネタリギヤ１８の歯数ｚ_P1と第２プラネタリギヤ１９の歯数ｚ_P2との差が小さいほど、減速比Ｒ_０は大きくなる。

したがって、減速比Ｒは、第１プラネタリギヤ１８の歯数ｚ_P1と第２プラネタリギヤ１９の歯数ｚ_P2との差が“１”の場合に最大となる。例えば、上記の例のように第１サンギヤ１６の歯数ｚ_S1、および、第２サンギヤ１７の歯数ｚ_S2をいずれも“３０”とし、第２プラネタリギヤ１９の歯数ｚ_P2“２０”とした場合は、第１プラネタリギヤ１８の歯数ｚ_P1を“１９”として、歯数ｚ_P2と歯数ｚ_P1との差が“１”となるように設定することにより、減速比Ｒ_０は、
Ｒ_０＝｜１／｛１−（３０／１９）×（２０／３０）｝｜≒１９．０
となる。この減速比Ｒ_０（≒１９．０）は、上記のように第１サンギヤ１６の歯数ｚ_S1と第２サンギヤ１７の歯数ｚ_S2とを等しく設定した場合の最大値となる。

仮に、第１プラネタリギヤ１８の歯数ｚ_P1と第２プラネタリギヤ１９の歯数ｚ_P2との差を“０”にすると、すなわち、歯数ｚ_P1と歯数ｚ_P2とを互いに等しく設定すると、理論上、減速比Ｒ_０は無限大になる。言い換えると、第１ギヤ比ｕ_１と第２ギヤ比ｕ_２とが互いに等しくなると、減速比Ｒ_０は無限大になってしまう。そのような場合には、第１サンギヤ１６が回転不可能に固定されていることにより、実質的に、第２サンギヤ１７すなわち出力軸１３も回転不可能な状態になってしまう。それに対して、この発明の実施形態における減速ギヤ機構１１では、上記のように、第１ギヤ比ｕ_１と第２ギヤ比ｕ_２とを互いに異ならせている。そのため、減速比Ｒ_０が無限大になってしまう状態を回避しつつ、相対的に大きな減速比Ｒ_０を設定できる。上記の例から分かるように、第１ギヤ比ｕ_１と第２ギヤ比ｕ_２との差が“０”にならない範囲で、それら第１ギヤ比ｕ_１と第２ギヤ比ｕ_２との差を小さくするほど、大きい減速比Ｒ_０を設定できる。

差動機構３は、第１動力遊星歯車機構２４、および、第２動力遊星歯車機構２５から構成されている。第１動力遊星歯車機構２４、および、第２動力遊星歯車機構２５は、それぞれ、同軸上で前後（図１における左右に）に対向して配置されている。第１動力遊星歯車機構２４は、動力入力要素２６、第１動力出力要素２７、および、第１差動反力要素２８を有している。動力入力要素２６は、入力部材２から駆動トルクが伝達される。第１動力出力要素２７は、第１回転軸４に駆動トルクを出力する。第１差動反力要素２８には、第１動力出力要素２７に伝達される駆動トルクに対する反力として、アクチュエータ６から後述する制御トルクが伝達される。一方、第２動力遊星歯車機構２５は、動力入力要素２６、第２動力出力要素２９、および、第２差動反力要素３０を有している。動力入力要素２６は、上記の第１動力遊星歯車機構２４と兼用されている。第２動力出力要素２９は、第２回転軸５に駆動トルクを出力する。第２差動反力要素３０には、第２動力出力要素２９に伝達される駆動トルクに対する反力として、アクチュエータ６から後述する制御トルクが伝達される。なお、図１に示す例では、後述するキャリア３７が、第１差動反力要素２８と第２差動反力要素３０とを兼ねている。

また、差動機構３は、第１プラネタリギヤ３１、第２プラネタリギヤ３２、および、第３プラネタリギヤ３３の三組のプラネタリギヤと、第１サンギヤ３４、第２サンギヤ３５、および、第３サンギヤ３６の三つのサンギヤと、キャリア３７とを有している。第１プラネタリギヤ３１、第２プラネタリギヤ３２、および、第３プラネタリギヤ３３は、同軸上で直列に配置されている。第１サンギヤ３４、第２サンギヤ３５、および、第３サンギヤ３６は、同軸上で直列に配置されている。キャリア３７は、第１プラネタリギヤ３１、第２プラネタリギヤ３２、および、第３プラネタリギヤ３３を、それぞれ、自転可能に、かつ、各サンギヤ３４，３５，３６の周りを公転可能に保持している。

第１プラネタリギヤ３１、第２プラネタリギヤ３２、および、第３プラネタリギヤ３３は、それぞれ、キャリア３７に固定されたプラネタリギヤ軸３８に回転自在に支持されている。プラネタリギヤ軸３８はキャリア３７と一体に回転する。第１プラネタリギヤ３１、第２プラネタリギヤ３２、および、第３プラネタリギヤ３３は、いずれも、プラネタリギヤ軸３８を回転軸とする自転方向で一体に回転する（自転方向に相対回転しない）。第１プラネタリギヤ３１と第１サンギヤ３４とが噛み合っている。第２プラネタリギヤ３２と第２サンギヤ３５とが噛み合っている。第３プラネタリギヤ３３と第３サンギヤ３６とが噛み合っている。第１サンギヤ３４、第２サンギヤ３５、および、第３サンギヤ３６は、互いに相対回転可能なように、それぞれ、ケース８に回転自在に支持されている。

第３サンギヤ３６と一体に回転する第３サンギヤ軸３９が、入力部材２に取り付けられている。第３サンギヤ軸３９と入力部材２とは一体に回転する。すなわち、第３サンギヤ３６と入力部材２とは一体に回転する。そのため、駆動力源すなわち電気モータ９が発生する駆動トルクは、減速ギヤ機構１１および入力部材２を介して、第３サンギヤ３６に伝達される。したがって、第３サンギヤ３６は、差動機構３の動力入力要素２６となっている。

第１サンギヤ３４は、第１回転軸４に連結されている。第１サンギヤ３４と第１回転軸４とは一体に回転する。そのため、差動機構３に伝達された駆動トルクの一部は、第１サンギヤ３４から第１回転軸４に出力される。したがって、第１サンギヤ３４は、差動機構３の第１動力出力要素２７となっている。

第２サンギヤ３５は、第２回転軸５に連結されている。第２サンギヤ３５と第２回転軸５とは一体に回転する。そのため、差動機構３に伝達された駆動トルクの一部は、第２サンギヤ３５から第２回転軸５に出力される。したがって、第２サンギヤ３５は、差動機構３の第２動力出力要素２９となっている。

キャリア３７と一体に回転するプラネタリギヤ軸３８が、後述する減速遊星歯車機構５１を介して、アクチュエータ６の制御トルク出力軸４０に連結されている。したがって、キャリア３７には、減速遊星歯車機構５１およびプラネタリギヤ軸３８を介して、アクチュエータ６が出力する制御トルクが伝達される。後述するように、アクチュエータ６からキャリア３７に伝達される制御トルクは、動力入力要素２６から第１動力出力要素２７に伝達される駆動トルク、および、動力入力要素２６から第２動力出力要素２９に伝達される駆動トルクに対する反力として作用する。したがって、キャリア３７は、差動機構３の第１差動反力要素２８および第２差動反力要素３０となっている。

このように、差動機構３では、第３サンギヤ３６が動力入力要素２６となり、第１サンギヤ３４が第１動力出力要素２７となり、キャリア３７が第１差動反力要素２８となって、第１動力遊星歯車機構２４が構成されている。それとともに、第３サンギヤ３６が動力入力要素２６となり、第２サンギヤ３５が第２動力出力要素２９となり、キャリア３７が第２差動反力要素３０となって、第２動力遊星歯車機構２５が構成されている。

第１差動反力要素２８および第２差動反力要素３０（すなわち、キャリア３７）は、動力入力要素２６（すなわち、第３サンギヤ３６）から第１動力出力要素２７（すなわち、第１サンギヤ３４）および第２動力出力要素２９（すなわち、第２サンギヤ３５）に駆動トルクを伝達する際に、第１動力出力要素２７と第２動力出力要素２９との間の回転速度の差を許容するように、動力入力要素２６ならびに第１動力出力要素２７および第２動力出力要素２９の回転時に反力支持される。

第１回転軸４、および、第２回転軸５は、同軸上で前後に対向して配置されている。この発明の実施形態におけるセンターデファレンシャル装置１は、四輪駆動車両に搭載することを想定して構成されている。すなわち、この発明の実施形態におけるトルクベクタリング装置１では、第１回転軸４、および、第２回転軸５が、それぞれ、車両（図示せず）の全長方向（回転軸線ＡＬ方向）に同軸上で、全長方向の前後（図１における左右）に対向して配置される。また、第１回転軸４、および、第２回転軸５は、第１動力遊星歯車機構２４、および、第２動力遊星歯車機構２５と同軸上に配置されている。具体的には、第１回転軸４、および、第２回転軸５、ならびに、第１動力遊星歯車機構２４、および、第２動力遊星歯車機構２５は、同一の回転軸線ＡＬ１上に配置されている。第１回転軸４と第２回転軸５とは、互いに相対回転可能である。第１回転軸４は、突出側（図１の左側）の端部が、ケース８に回転可能に支持されている。同様に、第２回転軸５は、突出側（図１の右側）の端部が、ケース８に回転可能に支持されている。

第１回転軸４、および、第２回転軸５は、それぞれ、差動機構３の第１動力出力要素２７および第２動力出力要素２９に連結されている。したがって、第１回転軸４と第２回転軸５とは、差動機構３の作用によって差動回転する。例えば、この発明の実施形態におけるセンターデファレンシャル装置１を搭載した車両が旋回走行する場合、差動機構３が車両の差動装置として機能し、前輪側の第１回転軸４と後輪側の第２回転軸５との回転数差に応じて、それら第１回転軸４と第２回転軸５とが差動回転する。また、後述するように、アクチュエータ６の制御トルクを変化させて前後の駆動輪のトルク配分を制御する場合、すなわち、前後の駆動輪に対するトルクベクタリングを行う場合に、第１回転軸４と第２回転軸５とが差動回転する。

アクチュエータ６は、アクチュエータ６で発生するトルクを、制御トルクとして差動機構３に付与する。差動機構３は、第１差動反力要素２８および第２差動反力要素３０に制御トルクが付与されることにより、第１回転軸４と第２回転軸５とを差動回転させる。アクチュエータ６としては、例えば、電気モータ、あるいは、ブレーキ機構を用いることができる。電気モータは、制御トルクとして、第１差動反力要素２８および第２差動反力要素３０を駆動する力行トルクを出力する。あるいは、制御トルクとして、第１差動反力要素２８および第２差動反力要素３０を制動する回生トルクを出力する。ブレーキ機構は、制御トルクとして、第１差動反力要素２８および第２差動反力要素３０を制動するトルクを出力する。例えば、通電されることにより発生する磁気吸引力を利用して所定の回転部材を制動する励磁作動型の電磁ブレーキや、電気モータによって駆動される送りねじ機構を用いて摩擦制動力を発生させる電動ブレーキなどを用いることができる。

アクチュエータ６は、制御トルクとして、上記のようなトルクを出力する制御トルク出力軸４０を有している。図１に示す例では、制御トルクとして、力行トルクまたは回生トルクを出力する電気モータ４１が用いられている。したがって、電気モータ４１のロータ軸が制御トルク出力軸４０になっている。制御トルク出力軸４０は、後述する減速遊星歯車機構５１を介して、キャリア３７のプラネタリギヤ軸３８に連結されている。

電気モータ４１は、第１回転軸４および第２回転軸５と同軸上（同一の回転軸線ＡＬ１上）で、一体的に配置されており、制御トルク出力軸４０を駆動するトルクを出力する。電気モータ４１は、例えば、永久磁石式の同期モータ、あるいは、誘導モータなどによって構成されている。

上記のように、この発明の実施形態におけるセンターデファレンシャル装置１では、アクチュエータ６として電気モータ４１を用いることができる。電気モータ４１を制御して制御トルクを変化させることにより、第１回転軸４と第２回転軸５との間の差動回転を制御できる。あるいは、電気モータ４１の回生トルクによって、第１回転軸４と第２回転軸５との間の差動回転を制限すること（差動制限またはデファレンシャル・ロック）ができる。

反転機構７は、第１回転軸４および第２回転軸５と同軸上に配置されている。反転機構７は、第１回転軸４と第２回転軸５とが差動回転する場合に、それら第１回転軸４および第２回転軸５を互いに逆方向に回転させる。反転機構７は、第１制御遊星歯車機構４２、および、第２制御遊星歯車機構４３から構成されている。第１制御遊星歯車機構４２、および、第２制御遊星歯車機構４３は、いずれも、第１回転軸４および第２回転軸５と同軸上に配置されている。具体的には、第１回転軸４および第２回転軸５、ならびに、第１制御遊星歯車機構４２および第２制御遊星歯車機構４３は、いずれも、同一の回転軸線ＡＬ１上に配置されている。第１制御遊星歯車機構４２は、差動機構３の第１差動反力要素２８を介して、アクチュエータ６が出力する制御トルクを第１回転軸４に伝達する。第２制御遊星歯車機構４３は、差動機構３の第２差動反力要素３０を介して、アクチュエータ６が出力する制御トルクを第２回転軸５に伝達する。

反転機構７は、第１回転軸４と第２回転軸５とが同方向に等速で回転する場合に、動力入力要素２６（すなわち、第３サンギヤ３６）、ならびに、第１動力出力要素２７（すなわち、第１サンギヤ３４）および第２動力出力要素２９（すなわち、第２サンギヤ３５）と共に連れ回りするように構成されている。

第１制御遊星歯車機構４２は、制御入力要素４４、第１制御出力要素４５、第１プラネタリギヤ３１、および、第１ギヤ４６を有している。制御入力要素４４は、アクチュエータ６から制御トルクが入力される。第１制御出力要素４５は、第１回転軸４に制御トルクを出力する。反転機構７において、第１プラネタリギヤ３１は、制御入力要素４４から制御トルクが伝達される。第１ギヤ４６は、第１プラネタリギヤ３１と噛み合い、第１制御出力要素４５を形成する。一方、第２制御遊星歯車機構４３は、制御入力要素４４、第２制御出力要素４７、第２プラネタリギヤ３２、および、第２ギヤ４８を有している。制御入力要素４４は、上記の第１制御遊星歯車機構４２と兼用されている。第２制御出力要素４７は、第２回転軸５に制御トルクを出力する。反転機構７において、第２プラネタリギヤ３２は、制御入力要素４４から制御トルクが伝達される。第２ギヤ４８は、第２プラネタリギヤ３２と噛み合い、第２制御出力要素４７を形成する。

反転機構７は、第１プラネタリギヤ３１、第２プラネタリギヤ３２、および、第３プラネタリギヤ３３の三組のプラネタリギヤと、第１サンギヤ３４、第２サンギヤ３５、および、第３サンギヤ３６の三つのサンギヤと、キャリア３７とを有している。それらのうち、キャリア３７が制御入力要素４４となり、第１サンギヤ３４が第１制御出力要素４５となって第１制御遊星歯車機構４２を構成している。この場合、第１プラネタリギヤ３１と噛み合う第１サンギヤ３４が、第１制御出力要素４５であって、かつ、第１ギヤ４６となっている。また、キャリア３７が制御入力要素４４となり、第２サンギヤ３５が第２制御出力要素４７となって第２制御遊星歯車機構４３を構成している。この場合、第２プラネタリギヤ３２と噛み合う第２サンギヤ３５が、第２制御出力要素４７であって、かつ、第２ギヤ４８となっている。

第１プラネタリギヤ３１および第１ギヤ４６を含む第１歯車列４９のギヤ比と、第２プラネタリギヤ３２および第２ギヤ４８を含む第２歯車列５０のギヤ比とが、互いに異なっている。具体的には、第１歯車列４９における第１プラネタリギヤ３１と第１サンギヤ３４との歯車対のギヤ比と、第２歯車列５０における第２プラネタリギヤ３２と第２サンギヤ３５との歯車対のギヤ比とが、互いに異なっている。図１に示す例では、第１サンギヤ３４の歯数と、第２サンギヤ３５の歯数と、第３サンギヤ３６の歯数とが、いずれも等しい。第１プラネタリギヤ３１の歯数と、第２プラネタリギヤ３２の歯数と、第３プラネタリギヤ３３の歯数とが、いずれも各サンギヤ３４，３５，３６の歯数よりも少ない。そして、第３プラネタリギヤ３３の歯数よりも第１プラネタリギヤ３１の歯数が多く、かつ、第３プラネタリギヤ３３の歯数よりも第２プラネタリギヤ３２の歯数が少ない。例えば、図１に括弧内の数値で示すように、各サンギヤ３４，３５，３６の歯数が“３０”、第１プラネタリギヤ３１の歯数が“１９”、第２プラネタリギヤ３２の歯数が“１７”、第３プラネタリギヤ３３の歯数が“１８”となっている。

この場合、第１歯車列４９のギヤ比ｕ_１１は、第１プラネタリギヤ３１の歯数をｚ_P11、第１サンギヤ３４の歯数をｚ_S11とすると、
ｕ_１１＝ｚ_P11／ｚ_S11
となる。したがって、例えば、上記の例のように、第１プラネタリギヤ３１の歯数ｚ_P11が“１９”、第１サンギヤ３４の歯数ｚ_S11が“３０”である場合には、第１歯車列４９のギヤ比ｕ_１１は、
ｕ_１１≒０．６３
となる。同様に、第２歯車列５０のギヤ比ｕ_１２は、第２プラネタリギヤ３２の歯数をｚ_P12、第２サンギヤ３５の歯数をｚ_S12とすると、
ｕ_１２＝ｚ_P12／ｚ_S12
となる。したがって、例えば、上記の例のように、第２プラネタリギヤ３２の歯数ｚ_P12が“１７”、第２サンギヤ３５の歯数ｚ_S12が“３０”である場合には、第２歯車列５０のギヤ比ｕ_１２は、
ｕ_１２≒０．５６
となる。第１プラネタリギヤ３１の歯数ｚ_P11と第２プラネタリギヤ３２の歯数ｚ_P12とを互いに異ならせていることにより、第１歯車列４９のギヤ比ｕ_１１と第２歯車列５０のギヤ比ｕ_１２とが互いに異なっている。

上記のように、第１制御遊星歯車機構４２における第１歯車列４９のギヤ比ｕ_１１と、第２制御遊星歯車機構４３における第２歯車列５０のギヤ比ｕ_１２とが互いに異なっている。そのため、第１回転軸４の回転数と第２回転軸５の回転数とが等しい状態では、第１制御遊星歯車機構４２および第２制御遊星歯車機構４３がそれぞれトルクを伝達する際に、それら第１制御遊星歯車機構４２における第１歯車列４９と第２制御遊星歯車機構４３における第２歯車列５０とが互いに干渉する。図１に示す例では、第１歯車列４９における第１プラネタリギヤ３１の歯数ｚ_P11（ｚ_P11＝１９）が、第３サンギヤ３６および第３プラネタリギヤ３３を含む歯車列における第３プラネタリギヤ３３の歯数ｚ_P13（ｚ_P13＝１８）よりも一歯多いことにより、第１歯車列４９における第１サンギヤ３４が、第３サンギヤ３６よりも一歯分速く回転しようとする。一方、第２歯車列５０における第２プラネタリギヤ３２の歯数ｚ_P12（ｚ_P12＝１７）が、第３サンギヤ３６と第３プラネタリギヤ３３との歯車列における第３プラネタリギヤ３３の歯数ｚ_P13（ｚ_P13＝１８）よりも一歯少ないことにより、第２歯車列５０における第２サンギヤ３５が、第３サンギヤ３６よりも一歯分遅く回転しようとする。そのため、第１サンギヤ３４と第２サンギヤ３５とが、相対的に、互いに逆方向に回転しようとする。この場合、第１サンギヤ３４と噛み合う第１プラネタリギヤ３１と、第２サンギヤ３５と噛み合う第２プラネタリギヤ３２とは、一体に自転かつ公転し、自転方向および公転方向のいずれにも相対回転しない。そのため、第１歯車列４９の噛み合い部と、第２歯車列５０の噛み合い部とに、互いに逆方向のトルクが作用して、第１歯車列４９と第２歯車列５０とが互いに干渉する。その結果、反転機構７が、実質的に係合状態となり、一体となって回転する。したがって、第１回転軸４および第２回転軸５は、差動回転することなく、一体となって回転する。

それに対して、第１回転軸４の回転数と第２回転軸５の回転数との間に回転数差がある状態では、上記のような第１歯車列４９と第２歯車列５０との間の歯車の干渉による反転機構７の実質的な係合状態が解消される。そのため、第１制御遊星歯車機構４２および第２制御遊星歯車機構４３は、それぞれ、第１歯車列４９のギヤ比ｕ_１１および第２歯車列５０のギヤ比ｕ_１２に応じてトルクを伝達する。図１に示す例では、第１歯車列４９と第２歯車列５０とが差動回転することにより、反転機構７の実質的な係合状態が解消される。その場合、第１歯車列４９の噛み合い部、および、第２歯車列５０の噛み合い部には、上記のように、互いに逆方向のトルクが作用する。したがって、第１サンギヤ３４および第２サンギヤ３５が、互いに逆方向に相対回転する。すなわち、第１サンギヤ３４に対して第２サンギヤ３５が反転するように、第１サンギヤ３４および第２サンギヤ３５がそれぞれ回転する。その結果、一方の回転軸４（または５）に対して他方の回転軸５（または４）が反転するように、第１回転軸４および第２回転軸５がそれぞれ回転する。すなわち、第１回転軸４および第２回転軸５は、差動回転しつつ、互いに逆方向に相対回転する。

更に、反転機構７は、制御入力要素４４の回転数に対する第１制御出力要素４５の回転数の割合を表す第１減速比、および、制御入力要素４４の回転数に対する第２制御出力要素４７の回転数の割合を表す第２減速比が、いずれも、“１”よりも大きくなるように構成されている。図１に示す例では、キャリア３７と第１サンギヤ３４との間の第１減速比、および、キャリア３７と第２サンギヤ３５との間の第２減速比が、いずれも、“１”よりも大きくなるように構成されている。そのため、第１制御遊星歯車機構４２、および、第２制御遊星歯車機構４３は、それぞれ、キャリア３７の入力回転数に対して、第１サンギヤ３４および第２サンギヤ３５の出力回転数を減速する減速歯車機構を形成している。したがって、第１制御遊星歯車機構４２、および、第２制御遊星歯車機構４３は、後述するように、キャリア３７に入力されるアクチュエータ６の制御トルクを増幅して、第１回転軸４側および第２回転軸５側へ伝達する。

例えば、前述した例のように、第１プラネタリギヤ３１の歯数ｚ_P11が“１９”、第１サンギヤ３４の歯数ｚ_S11が“３０”であり、第２プラネタリギヤ３２の歯数ｚ_P12が“１７”、第２サンギヤ３５の歯数ｚ_S12が“３０”であり、第３プラネタリギヤ３３の歯数ｚ_P13が“１８”、第３サンギヤ３６の歯数ｚ_S13が“３０”である場合には、第１制御遊星歯車機構４２の第１減速比Ｒ_１、および、第２制御遊星歯車機構４３の第２減速比Ｒ_２は、それぞれ、
Ｒ_１＝１／｛１−（ｚ_S13／ｚ_P13）×（ｚ_P11／ｚ_S11）｝≒−１８
Ｒ_２＝１／｛１−（ｚ_S13／ｚ_P13）×（ｚ_P12／ｚ_S12）｝≒１８
となる。従来の一般的な遊星歯車機構で実現可能な減速比が、概ね４から１０程度であることと比較して、相対的に、大きな減速比が得られている。

なお、第１制御遊星歯車機構４２では、差動機構３の第１差動反力要素２８（すなわち、キャリア３７）の回転方向と、差動機構３の第１動力出力要素２７（すなわち、第１サンギヤ３４）の回転方向とが、同じ回転方向となり、それら第１差動反力要素２８と第１動力出力要素２７との間で制御トルクを伝達する。一方、第２制御遊星歯車機構４３では、差動機構３の第２差動反力要素３０（すなわち、キャリア３７）の回転方向に対して、差動機構３の第２動力出力要素２９（すなわち、第２サンギヤ３５）の回転方向が反転されて、それら第２差動反力要素３０と第２動力出力要素２９との間で制御トルクを伝達する。したがって、第１制御遊星歯車機構４２おける第１動力出力要素２７、または、第２制御遊星歯車機構４３おける第２動力出力要素２９のいずれか一方の回転方向を正回転方向とすれば、他方の回転方向は負回転方向または逆回転方向となる。そのため、この発明の実施形態の説明では、便宜的に、第１制御遊星歯車機構４２おける第１動力出力要素２７、または、第２制御遊星歯車機構４３おける第２動力出力要素２９のいずれか一方の減速比に負（ー）の符号を付けている。図１に示す例では、反転機構７におけるアクチュエータ６と第１回転軸４および第２回転軸５との間の減速比Ｒを、“Ｒ＝±１８”と表示してある。

なお、図１に示す例では、センターデファレンシャル装置１は、反転機構７、第１回転軸４、および、第２回転軸５と同軸上に、減速遊星歯車機構５１が設けられている。減速遊星歯車機構５１は、アクチュエータ６と差動機構３のキャリア３７との間で、アクチュエータ６が出力する制御トルクを増幅して差動機構３および反転機構７に伝達する。

減速遊星歯車機構５１は、シングルピニオン型の遊星歯車機構から構成されている。減速遊星歯車機構５１は、サンギヤ５２、リングギヤ５３、および、キャリア５４を有している。サンギヤ５２は、アクチュエータ６の制御トルク出力軸４０に連結されている。サンギヤ５２と制御トルク出力軸４０とは一体に回転する。リングギヤ５３は、差動機構３および反転機構７の各プラネタリギヤ３１，３２，３３、ならびに、各サンギヤ３４，３５，３６を覆うカバー状に形成された連結部材５５を介して、第３サンギヤ軸３９および第３サンギヤ３６に連結されている。リングギヤ５３は、連結部材５５および第３サンギヤ３６と一体になって回転する。キャリア５４は、減速遊星歯車機構５１のプラネタリギヤ５６を自転かつ公転可能に支持している。キャリア５４は、上記のキャリア３７と兼用されており、それらキャリア５４とキャリア３７とは一体に回転する。減速遊星歯車機構５１は、制御トルク出力軸４０から制御トルクが伝達されてサンギヤ５２が回転する場合、リングギヤ５３が反力要素となり、サンギヤ５２の回転数に対してキャリア５４の回転数が減速する。すなわち、減速遊星歯車機構５１は、アクチュエータ６の減速機構として機能する。したがって、減速遊星歯車機構５１は、アクチュエータ６とキャリア３７との間で、アクチュエータ６が出力する制御トルクを増幅して、キャリア３７に伝達する。

図１に示す例では、図中に括弧内の数値で示すように、減速遊星歯車機構５１におけるサンギヤ５２の歯数が“２５”、リングギヤ５３の歯数が“７５”、プラネタリギヤ５６の歯数が“２５”となっており、この減速遊星歯車機構５１の減速比は“４”となる。したがって、減速遊星歯車機構５１の減速比を加味した、反転機構７におけるアクチュエータ６と第１回転軸４および第２回転軸５との間の実質的な減速比Ｒ’は、“Ｒ’＝±１８×４＝±７０”となる。減速遊星歯車機構５１を設けることにより、より一層大きな減速比を得ることができる。

このように、この発明の実施形態におけるセンターデファレンシャル装置１では、反転機構７における第１制御遊星歯車機構４２および第２制御遊星歯車機構４３が、いずれも、減速比Ｒが“１”よりも大きい減速歯車機構を形成している。すなわち、反転機構７は、第１回転軸４と第２回転軸５とが差動回転する際に、それら第１回転軸４と第２回転軸５とを互いに逆の回転方向に相対回転させる反転機能に加えて、アクチュエータ６の制御トルクを増幅する減速機能（トルク増幅機能）を備えている。上記の図１に示す例では、減速比Ｒが“１８”（実質的な減速比Ｒ’は“７２”）となる大きなトルク増幅機能を有している。したがって、この発明の実施形態におけるセンターデファレンシャル装置１によれば、反転機構７の減速機能によって制御トルクを増幅する分、アクチュエータ６の小型化を図ることができる。そのため、センターデファレンシャル装置１を小型化できる。

また、この発明の実施形態におけるセンターデファレンシャル装置１は、反転機構７が一軸構造となっている。そのため、複雑な構造を用いることなく、容易に、上記のような反転機能と減速機能とを兼ね備えた反転機構７を構成できる。また、反転機構７を第１回転軸４および第２回転軸５と同軸上に配置することにより、センターデファレンシャル装置１の径方向への大型化を抑制できる。更に、反転機構７の減速機能によってアクチュエータ６を小型化できる。したがって、この発明の実施形態におけるセンターデファレンシャル装置１によれば、容易に、反転機構７およびアクチュエータ６の小型化を図ることができ、ひいては、センターデファレンシャル装置１の体格を小型化できる。その結果、小型化したセンターデファレンシャル装置１を容易に車両に搭載することができる。

なお、上記の第１プラネタリギヤ３１、第２プラネタリギヤ３２、および、第３プラネタリギヤ３３、ならびに、第１サンギヤ３４、第２サンギヤ３５、および、第３サンギヤ３６の配列の順序は、図１に示す順序に限定されない。例えば、第１プラネタリギヤ３１および第１サンギヤ３４と、第２プラネタリギヤ３２および第２サンギヤ３５とを入れ替えて配置した構成でもよい。あるいは、第３プラネタリギヤ３３および第３サンギヤ３６を、図１の右側に配置した構成でもよい。

図２から図１０に、この発明を適用したセンターデファレンシャル装置１の他の実施例を示してある。なお、以下に図示して説明するセンターデファレンシャル装置１において、上述した図１、あるいは、既出の図面で示したセンターデファレンシャル装置１と構成や機能が同じ部材もしくは部品等については、図１、あるいは、既出の図面で用いた参照符号と同じ参照符号を付けてある。

〔第２実施例〕
図２に示すセンターデファレンシャル装置１は、駆動力源として電気モータ１０１を備えている。電気モータ１０１は、減速ギヤ機構１０２を直列的に配置したギヤードモータである。電気モータ１０１は、第１回転軸４および第２回転軸５と同軸上（同一の回転軸線ＡＬ１上）に、一体的に配置されており、第１回転軸４および第２回転軸５を駆動するトルクを出力する。減速ギヤ機構１０２は、電気モータ１０１と差動機構３および反転機構７との間に配置されている。

減速ギヤ機構１０２は、電気モータ１０１の出力トルクを増幅して入力部材２に伝達する。減速ギヤ機構１０２は、入力軸１０３、出力軸１０４、および、ギヤセット１０５を有している。

入力軸１０３は、後述するギヤセット１０５の第１サンギヤ１０７および第２サンギヤ１０８の回転軸部分（図示せず）によって形成されている。入力軸１０３は、第１サンギヤ１０７および第２サンギヤ１０８と共に、電気モータ１０１のロータ１０６と一体に回転する。

出力軸１０４は、入力部材２にトルクを伝達する。図２に示す例では、出力軸１０４は、後述するギヤセット１０５の第２キャリア１１１によって形成されている。具体的には、第２キャリア１１１の回転軸部分（図示せず）が出力軸１０４となっている。出力軸１０４は、入力部材２と同様の中空形状の回転軸となっており、入力部材２の一方の端部に連結されている。もしくは、入力部材２の一方の端部に、出力軸１０４が一体に形成されている。出力軸１０４の中空部分には、第１回転軸４が配置されている。出力軸１０４と第１回転軸４とは相対回転する。

ギヤセット１０５は、二組の遊星歯車機構を組み合わせた複合遊星歯車機構から構成されている。具体的には、ギヤセット１０５は、第１サンギヤ１０７、第２サンギヤ１０８、リングギヤ１０９、第１キャリア１１０、第２キャリア１１１、第１プラネタリギヤ１１２、および、第２プラネタリギヤ１１３を有している。第１サンギヤ１０７と第２サンギヤ１０８とは、同軸上で直列に配置され、かつ、一体に回転する。第１サンギヤ１０７に第１プラネタリギヤ１１２が噛み合っている。第１プラネタリギヤ１１２は、内歯歯車のリングギヤ１０９にも噛み合っている。第２サンギヤ１０８に第２プラネタリギヤ１１３が噛み合っている。第２プラネタリギヤ１１３は、リングギヤ１０９にも噛み合っている。第１キャリア１１０は、ケース８に回転不可能に固定されており、第１プラネタリギヤ１１２を自転可能に保持している。第２キャリア１１１は、第２プラネタリギヤ１１３を自転可能に、かつ、第２サンギヤ１０８の周りを公転可能に保持している。第１キャリア１１０と第２キャリア１１１とは、同軸上で直列に配置されている。第２キャリア１１１は、第１キャリア１１０に対して相対回転する。

上記の第１サンギヤ１０７および第２サンギヤ１０８が、減速ギヤ機構１０２の入力軸１０３として、電気モータ１０１のロータ１０６に連結されている。そして、第２キャリア１１１が、減速ギヤ機構１０２の出力軸１０４として、差動機構３の動力入力要素２６（すなわち、第３サンギヤ３６）に連結されている。そのため、減速ギヤ機構１０２は、第１サンギヤ１０７および第２サンギヤ１０８、すなわち、入力軸１０３の入力回転数に対して、第２キャリア１１１および差動機構３の第３サンギヤ３６、すなわち、動力入力要素２６の回転数を減速する。したがって、減速ギヤ機構１０２は、駆動力源の電気モータ１０１で発生する駆動トルクを増幅して、差動機構３の動力入力要素２６へ伝達する。

例えば、図２に示す例では、図中に括弧内の数値で示すように、第１サンギヤ１０７の歯数が“２２”であり、第２サンギヤ１０８の歯数が“３２”であり、第１プラネタリギヤ１１２の歯数が“２２”であり、第２プラネタリギヤ１１３の歯数が“１７”であり、そして、リングギヤ１０９の歯数が“６６”となっている。この場合、減速比Ｒ_０は、“Ｒ_０＝９．８”となる。この図２に示す減速ギヤ機構１０２では、前述の図１で示した例における減速ギヤ機構１１の減速比Ｒ_０が“Ｒ_０＝５．７”であることと比較して、より大きな減速比が得られている。

なお、図２に示す例では、反転機構７は、図中に括弧内の数値で示すように、第１プラネタリギヤ３１の歯数ｚ_P11が“２１”であり、第１サンギヤ３４の歯数ｚ_S11が“４０”であり、第２プラネタリギヤ３２の歯数ｚ_P12が“１９”であり、第２サンギヤ３５の歯数ｚ_S12が“４０”であり、第３プラネタリギヤ３３の歯数ｚ_P13が“２０”であり、そして、第３サンギヤ３６の歯数ｚ_S13が“４０となっている。この場合の減速比Ｒは、“Ｒ＝±２０”となる。

また、図２に示す例では、減速遊星歯車機構５１は、図中に括弧内の数値で示すように、サンギヤ５２の歯数が“２５”であり、リングギヤ５３の歯数が“６５”であり、プラネタリギヤ５６の歯数が“２０”となっている。この場合、この減速遊星歯車機構５１の減速比は“３．６”となる。したがって、反転機構７におけるアクチュエータ６と第１回転軸４および第２回転軸５との間の実質的な減速比Ｒ’は、“Ｒ’＝±２０×３．６＝±７２”となる。

〔第３実施例〕
図３に示すセンターデファレンシャル装置１は、アクチュエータ６として電気モータ１２１を備えている。電気モータ１２１は、中空形状のロータ１２２を有している。電気モータ１２１は、第１回転軸４および第２回転軸５と同軸上（同一の回転軸線ＡＬ１上）で、一体的に配置されている。そして、電気モータ１２１は、ロータ１２２の中空部分に、差動機構３および反転機構７の一部を内蔵している。

具体的には、図３に示す例では、差動機構３のキャリア３７が、差動機構３および反転機構７の各プラネタリギヤ３１，３２，３３、ならびに、各サンギヤ３４，３５，３６を覆うカバー状またはケース状に形成されている。この図３に示す例では、前述の図１で示した例における減速遊星歯車機構５１は設けられていない。そして、カバー形状のキャリア３７の外周部分に、電気モータ１２１のロータ１２２が連結されている。キャリア３７とロータ１２２とは一体に回転する。

したがって、図３に示すように、差動機構３および反転機構７の一部（図３の左端部）が、ロータ１２２の内周部分に配置される。そのため、この図３に示すセンターデファレンシャル装置１では、例えば、前述の図１で示した例のように、アクチュエータ６（電気モータ９）と差動機構３および反転機構７とを直列的に配置した場合と比較して、軸方向（図３の左右方向）の全長を短縮することができる。

なお、図３に示す例では、反転機構７は、図中に括弧内の数値で示すように、第１プラネタリギヤ３１の歯数ｚ_P11が“１９”であり、第１サンギヤ３４の歯数ｚ_S11が“３０”であり、第２プラネタリギヤ３２の歯数ｚ_P12が“１７”であり、第２サンギヤ３５の歯数ｚ_S12が“３０”であり、第３プラネタリギヤ３３の歯数ｚ_P13が“１８”であり、そして、第３サンギヤ３６の歯数ｚ_S13が“３０となっている。この場合の減速比Ｒは、“Ｒ＝±１８”となる。

〔第４実施例〕
図４に示すセンターデファレンシャル装置１では、第２回転軸５が、中間軸１３１、および、先端軸１３２から構成されている。そして、駆動トルクを第１回転軸４および第２回転軸５の両方に伝達する４ＷＤ状態と、駆動トルクを第１回転軸４のみに伝達する２ＷＤ状態とを選択的に設定するための切替機構１３３を備えている。切替機構１３３は、第１回転軸４および第２回転軸５と同軸上（同一の回転軸線ＡＬ１上）で、一体的に配置されている。

中間軸１３１は、第２ギヤ４８、すなわち、反転機構７の第２サンギヤ３５が取り付けられて第２ギヤ（第２サンギヤ３５）と一体に回転する。先端軸１３２は、中間軸１３１と同軸上（回転軸線ＡＬ１上）で前後に対向して配置されている。中間軸１３１と先端軸１３２とは、互いに相対回転可能である。

切替機構１３３は、センターデファレンシャル装置１の４ＷＤ状態と２ＷＤ状態とを、選択的に切り替えて設定する。４ＷＤ状態は、中間軸１３１と先端軸１３２とを連結して、それら中間軸１３１と先端軸１３２とが一体に回転し、かつ、アクチュエータ６が出力する駆動トルクを第１回転軸４および第２回転軸５（すなわち、中間軸１３１および先端軸１３２）の両方に伝達する。２ＷＤ状態は、中間軸１３１と先端軸１３２との連結を解いて、それら中間軸１３１と先端軸１３２とが相対回転し、かつ、中間軸１３１の回転を止めて、アクチュエータ６が出力する駆動トルクを第１回転軸４のみに伝達する。切替機構１３３は、第１摩擦クラッチ１３４、および、第２摩擦クラッチ１３５から構成されている。

第１摩擦クラッチ１３４は、通電されることにより発生する磁気吸引力を利用して所定の回転部材を制動する励磁作動型の電磁クラッチである。具体的には、第１摩擦クラッチ１３４は、制動フランジ１３６、摩擦係合部１３７、可動スリーブ１３８、および、コイル部１３９を有している。

制動フランジ１３６は、円盤状の回転部材であり、中間軸１３１の先端部（図４の右端）に取り付けられている。または、中間軸１３１の先端部に、中間軸１３１と一体に形成されている。制動フランジ１３６と中間軸１３１とは一体に回転する。

摩擦係合部１３７は、制動フランジ１３６と一体に回転する複数の摩擦プレート（図示せず）、および、ケース８などの固定部材に回転不可能に固定された複数の摩擦プレート（図示せず）を有しており、それら各摩擦プレートが交互に配置されている。

可動スリーブ１３８は、中間軸１３１および制動フランジ１３６と同軸上に配置されている。可動スリーブ１３８は、中空の回転部材であり、基体となる円筒部１４０、および、円筒部１４０の一方（図４の左側）の端部に形成された押圧フランジ部１４１を有している。可動スリーブ１３８の押圧フランジ部１４１側の内周部分と、制動フランジ１３６の先端部（図４の右端）の外周部分とがスプライン嵌合されており、可動スリーブ１３８は、回転軸線ＡＬ１上で前後動（図４の左右方向の移動）が可能になっている。

コイル部１３９は、ケース８に固定されており、所定の電圧が印加されることによって磁気吸引力を発生する。コイル部１３９で発生させた磁気吸引力は、可動スリーブ１３８の押圧フランジ部１４１に作用し、押圧フランジ部１４１を摩擦係合部１３７側へ吸着させる。したがって、コイル部１３９に通電することにより、摩擦係合部１３７が押圧フランジ部１４１によってコイル部１３９側に押圧され、摩擦係合部１３７の回転側（制動フランジ１３６側）の摩擦プレートと固定側（ケース８側）の摩擦プレートとが摩擦係合する。その結果、制動フランジ１３６が制動され、制動フランジ１３６の回転が止められる。

第２摩擦クラッチ１３５は、上記の第１摩擦クラッチ１３４（電磁クラッチ）のコイル部１３９に通電のないクラッチＯＦＦの状態で、常時係合状態になる、いわゆるノーマルクローズタイプの摩擦クラッチである。第１摩擦クラッチ１３４のコイル部１３９に通電されたクラッチＯＮの状態では、第２摩擦クラッチ１３５は解放状態になる。具体的には、上記の可動スリーブ１３８、連結フランジ１４２、摩擦係合部１４３、および、リターンスプリング１４４を有している。

連結フランジ１４２は、円盤状の回転部材であり、先端軸１３２の後端部（図４の左端）に取り付けられている。または、先端軸１３２の後端部に、先端軸１３２と一体に形成されている。連結フランジ１４２と先端軸１３２とは一体に回転する。

摩擦係合部１４３は、連結フランジ１４２と一体に回転する複数の摩擦プレート（図示せず）、および、可動スリーブ１３８と一体に回転する複数の摩擦プレート（図示せず）を有しており、それら各摩擦プレートが交互に配置されている。

リターンスプリング１４４は、圧縮コイルばねから形成されており、回転軸線ＡＬ１方向で、可動スリーブ１３８を連結フランジ１４２側（図４の右側）に押圧する弾性力（付勢力）を発生する。リターンスプリング１４４の付勢力により、摩擦係合部１４３を挟んで、可動スリーブ１３８が連結フランジ１４２側に押圧され、摩擦係合部１４３の可動スリーブ１３８側の摩擦プレートと連結フランジ１４２側の摩擦プレートとが摩擦係合する。その結果、可動スリーブ１３８と連結フランジ１４２とが係合し、一体に回転する。すなわち、中間軸１３１と先端軸１３２とが、第２回転軸５として一体に回転する。リターンスプリング１４４は、第１摩擦クラッチ１３４がＯＮの状態で、可動スリーブ１３８がコイル部１３９側に吸引されて移動した場合に、所期の圧縮位置よりも更に圧縮される。リターンスプリング１４４が所期の圧縮位置を超えて圧縮されることにより、摩擦係合部１４３の係合状態が解かれ、中間軸１３１と先端軸１３２とは互いに相対回転する。

上記のような第１摩擦クラッチ１３４および第２摩擦クラッチ１３５から構成される切替機構１３３は、コイル部１３９に通電がないクラッチＯＦＦの状態で、第２回転軸５の中間軸１３１と先端軸１３２とを連結し、それら中間軸１３１と先端軸１３２とが一体に回転し、かつ、駆動トルクを第１回転軸４および第２回転軸５（すなわち、中間軸１３１および先端軸１３２）の両方に伝達する４ＷＤ状態を設定する。また、コイル部１３９に通電するクラッチＯＮの状態で、第２回転軸５の中間軸１３１と先端軸１３２との連結を解いて、中間軸１３１と先端軸１３２とが相対回転し、かつ、中間軸１３１の回転を止めて（先端軸１３２は自由に回転する状態で）、駆動トルクを第１回転軸４のみに伝達する２ＷＤ状態を設定する。

このように、切替機構１３３を設けたセンターデファレンシャル装置１は、２ＷＤ状態では、中間軸１３１の回転を止めた状態で、駆動力源が出力する駆動トルクを、反転機構７の第１制御遊星歯車機構４２を介して、第１回転軸４のみに伝達する。４ＷＤ状態では、駆動力源が出力する駆動トルクを、反転機構７の第１制御遊星歯車機構４２および第２制御遊星歯車機構４３を介して、それぞれ、第１回転軸４およびに第２回転軸５の両方に伝達する。したがって、４ＷＤ状態では、２ＷＤ状態と比較して二倍の駆動トルクが第１回転軸４に伝達される。言い換えると、反転機構７では、４ＷＤ状態における第１制御遊星歯車機構４２の第１減速比Ｒ_１が、２ＷＤ状態における第１制御遊星歯車機構４２の第１減速比Ｒ_１よりも二倍大きくなる。

したがって、この図４に示すセンターデファレンシャル装置１を車両に搭載して、いわゆるパートタイム方式の四輪駆動車両を構成できる。あるいは、上記のような切替機構１３３の動作を自動制御することにより、いわゆるフルタイム方式の四輪駆動車両を構成できる。

また、この発明の実施形態におけるセンターデファレンシャル装置１では、４ＷＤ状態における第１減速比Ｒ_１が２ＷＤ状態における第１減速比Ｒ_１よりも大きくなるように、反転機構７が構成される。そのため、４ＷＤ状態では、実質的に、２ＷＤ状態と比較して、駆動力源が出力する駆動トルクをより大きく増幅することができる。したがって、主に低速走行や悪路走行などの場面で選択される４ＷＤ状態における第１減速比Ｒ_１（駆動トルクの増幅率）を大きくし、大きな駆動トルクを得ることができる。そのため、４ＷＤ状態における車両の発進・加速性能および走破性能を高めることができる。また、主に中速・高速走行での常用域で選択される２ＷＤ状態における第１減速比Ｒ_１（駆動トルクの増幅率）を小さくし、通常走行時の車両のエネルギ効率を高めることができる。

また、上記のように、切替機構１３３は、４ＷＤ状態と２ＷＤ状態とを切り替える機能に加えて、４ＷＤ状態における反転機構７の第１減速比Ｒ_１（相対的に大きい減速比）と２ＷＤ状態における反転機構の第１減速比Ｒ_１（相対的に小さい減速比）との間で変速を行う変速機能を有している。したがって、駆動状態の切り替え機能と変速機能とを一つの切替機構１３３に集約し、コンパクトなセンターデファレンシャル装置１を構成できる。

また、この発明の実施形態におけるセンターデファレンシャル装置１では、アクチュエータ６として電気モータ４１が用いられている。その電気モータ４１を制御して制御トルクを変化させることにより、第１回転軸４と第２回転軸５との間の差動回転を制御できる。また、電気モータ４１の回生トルクによって、第１回転軸４と第２回転軸５との間の差動回転を制限することができる。

更に、この発明の実施形態におけるセンターデファレンシャル装置１では、上記のような切替機構１３３によって２ＷＤ状態を設定した場合に、すなわち、第２回転軸５の中間軸１３１と先端軸１３２とが相対回転するとともに、中間軸１３１の回転を止めて駆動トルクを第１回転軸４のみに伝達する状態で、電気モータ４１（アクチュエータ６）が出力するトルクで第１回転軸を駆動することができる。すなわち、２ＷＤ状態のときに、電気モータ４１で駆動トルクを助勢し、あるいは、駆動トルクを代替して、駆動力をアシストすることができる。すなわち、電気モータ４１でアシストトルクを出力することができる。そのため、２ＷＤ状態における車両の動力性能や加速性能を向上させることができる。また、例えば、駆動力源にフェールが生じた場合に、電気モータ４１の出力トルクで駆動力を発生することができる。したがって、駆動力源のフェールセーフあるいは冗長系を構築することができる。

なお、図４に示す例では、減速ギヤ機構１１は、図中に括弧内の数値で示すように、第１サンギヤ１６の歯数ｚ_S1が“３０”であり、第２サンギヤ１７の歯数ｚ_S2が“３０”であり、第１プラネタリギヤ１８の歯数ｚ_P1が“１６”であり、そして、第２プラネタリギヤ１９の歯数ｚ_P2が“２０”となっている。この場合、減速比Ｒ_０は、“Ｒ_０＝４”となる

また、図４に示す例では、反転機構７は、図中に括弧内の数値で示すように、第１プラネタリギヤ３１の歯数ｚ_P11が“１６”であり、第１サンギヤ３４の歯数ｚ_S11が“３０”であり、第２プラネタリギヤ３２の歯数ｚ_P12が“３２”であり、第２サンギヤ３５の歯数ｚ_S12が“３０”であり、第３プラネタリギヤ３３の歯数ｚ_P13が“２４”であり、そして、第３サンギヤ３６の歯数ｚ_S13が“３０となっている。この場合の減速比Ｒは、“Ｒ＝±３”となる。

そして、図４に示す例では、減速遊星歯車機構５１は、図中に括弧内の数値で示すように、サンギヤ５２の歯数が“４０”であり、リングギヤ５３の歯数が“８０”であり、プラネタリギヤ５６の歯数が“２０”となっている。この場合、この減速遊星歯車機構５１の減速比は“３”となる。したがって、反転機構７におけるアクチュエータ６と第１回転軸４および第２回転軸５との間の実質的な減速比Ｒ’は、“Ｒ’＝±３×３＝±９”となる。

〔第５実施例〕
図５に示すセンターデファレンシャル装置１は、上記の図４で示したセンターデファレンシャル装置１をベースにして、左右デファレンシャル機構１５１が設けられている。左右デファレンシャル機構１５１は、車両の車幅方向における左側駆動軸１５２と右側駆動軸１５３と有している。左右デファレンシャル機構１５１は、第１回転軸４および第２回転軸５の回転軸線ＡＬ１に対して、左側駆動軸１５２および右側駆動軸の回転軸線ＡＬ２が直交するように、一体的に配置されている。左右デファレンシャル機構１５１は、第２回転軸５から入力される駆動トルクを、左側駆動軸１５２と右側駆動軸１５３とに分配して伝達する。また、左右デファレンシャル機構１５１は、左側駆動軸１５２と右側駆動軸１５３との差動回転が可能になっている。

左右デファレンシャル機構１５１としては、従来、車両に搭載されている一般的なデファレンシャルギヤを採用することができる。図５に示す例では、左右デファレンシャル機構１５１は、左右の駆動軸１５２，１５３に伝達するトルクの配分（分配率）を積極的に制御することが可能な、いわゆるトルクベクタリング機能を備えている。具体的には、左右デファレンシャル機構１５１は、主要な構成要素として、左側駆動軸１５２、右側駆動軸１５３、入力部材１５４、差動機構１５５、制御モータ１５６、および、反転機構１５７を備えている。

入力部材１５４には、第２回転軸５から、駆動力源が出力する駆動トルクが伝達される。図５に示す例では、第２回転軸５の先端軸１３２に形成されたかさ歯車１５８と噛み合うリングギヤによって入力部材１５４が構成されている。この入力部材１５４は、前述したセンターデファレンシャル装置１の入力部材２と同様に機能する。

差動機構１５５は、三つのサンギヤ、三組のプラネタリギヤ、および、各プラネタリギヤを保持するキャリアを有する二組の遊星歯車機構から構成されている。この差動機構１５５は、前述したセンターデファレンシャル装置１の差動機構３と同様に機能する。

制御モータ１５６は、左右デファレンシャル機構１５１のアクチュエータとして、差動機構１５５に付与する制御トルクを出力する。差動機構１５５は、制御トルクが付与されることにより、左側駆動軸１５２と右側駆動軸１５３とを差動回転させる。この制御モータ１５６は、前述したセンターデファレンシャル装置１の電気モータ４１（アクチュエータ６）と同様に機能する。

反転機構１５７は、差動機構１５５と兼用で、三つのサンギヤ、三組のプラネタリギヤ、および、各プラネタリギヤを保持するキャリアを有する二組の遊星歯車機構から構成されている。反転機構１５７は、左側駆動軸１５２と右側駆動軸１５３とが差動回転する場合に、それら左側駆動軸１５２および右側駆動軸１５３を互いに逆方向に回転させる。この反転機構１５７は、前述したセンターデファレンシャル装置１の反転機構７と同様に機能する。また、反転機構１５７は、前述したセンターデファレンシャル装置１の減速遊星歯車機構５１と同様に機能する減速遊星歯車機構１５９を有している。

要するに、この左右デファレンシャル機構１５１は、前述したセンターデファレンシャル装置１と原理的に同じ構成であり、前述したセンターデファレンシャル装置１と同様に機能する。すなわち、左右デファレンシャル機構１５１は、左側駆動軸１５２と右側駆動軸１５３との差動回転を可能にし、第２回転軸５から入力される駆動トルクを、左側駆動軸１５２と右側駆動軸１５３とに分配して伝達する。それとともに、左右デファレンシャル機構１５１は、左側駆動軸１５２と右側駆動軸１５３とに伝達するトルクの配分（分配率）を積極的に制御することができる。すなわち、車両の左右の駆動輪に対するいわゆるトルクベクタリングを行うことができる。

したがって、図５に示すセンターデファレンシャル装置１では、車両の幅方向における左右の駆動輪に駆動トルクを分配する左右デファレンシャル機構１５１が一体的に組み付けられる。そのため、例えば、駆動力源と共に、センターデファレンシャル装置１および左右輪のデファレンシャル装置を一体的に備えた車両の駆動ユニットを構成できる。

〔第６実施例〕
図６に示すセンターデファレンシャル装置１は、上記の図５で示した（左右デファレンシャル機構１５１を一体に組み付けた）センターデファレンシャル装置１をベースにして、デフロック機構１６１が設けられている。デフロック機構１６１は、差動機構３の差動回転を止めて（すなわち、差動機構３を一体に回転させて）デフロック状態を選択的に設定する。具体的には、デフロック機構１６１は、例えば、通電されることにより発生する磁気吸引力を利用して、差動機構３の差動回転を止める励磁作動型の電磁クラッチによって構成されている。図６に示す例では、デフロック機構１６１は、噛み合いクラッチ部１６２、および、コイル部１６３から構成されている。

噛み合いクラッチ部１６２は、例えば、差動機構３のキャリア３７と連結部材５５との間に設けられており、係合状態でキャリア３７と連結部材５５とを係合し、差動機構３の差動回転を止める。噛み合いクラッチ部１６２は、例えば、リターンスプリング（図示せず）によって、通常時（コイル部１６３に通電がない状態）に解放状態となる。

コイル部１６３は、ケース８に固定されており、所定の電圧が印加されることによって磁気吸引力を発生する。コイル部１６３で発生させた磁気吸引力は、噛み合いクラッチ部１６２の可動部分（図示せず）に作用し、可動部分をコイル部１６３側へ吸着させて、噛み合いクラッチ部１６２を係合させる。したがって、コイル部１６３に通電することにより、噛み合いクラッチ部１６２が係合状態になり、差動機構３の差動回転を止められる。その結果、センターデファレンシャル装置１が、いわゆるデフロック状態になる。

このように、デフロック機構１６１を設けたセンターデファレンシャル装置１は、状況に応じてデフロック機構１６１を作動させて、センターデファレンシャル装置１をデフロック状態にすることができる。したがって、このセンターデファレンシャル装置１を搭載した車両の走破性能や操縦安定性能を向上させることができる。

更に、この発明の発明の実施形態におけるセンターデファレンシャル装置１では、上記のようなデフロック機構１６１によってデフロック状態を設定した場合に、電気モータ４１（アクチュエータ６）が出力するトルクで第１回転軸４を駆動することができる。すなわち、電気モータ４１（アクチュエータ６）で駆動トルクを助勢し、あるいは、駆動トルクを代替して、駆動力をアシストすることができる。すなわち、電気モータ４１でアシストトルクを出力することができる。そのため、センターデファレンシャル装置１を搭載した車両の動力性能や加速性能を向上させることができる。また、例えば、駆動力源にフェールが生じた場合に、電気モータ４１（アクチュエータ６）の出力トルクで駆動力を発生することができる。したがって、駆動力源のフェールセーフあるいは冗長系を構築できる。

〔第７実施例〕
図７に示すセンターデファレンシャル装置１は、上記の図５で示した（左右デファレンシャル機構１５１を一体に組み付けた）センターデファレンシャル装置１をベースにして、差動制限機構１７１が設けられている。差動制限機構１７１は、差動機構３の差動回転を抑制して差動制限状態を選択的に設定する。具体的には、差動制限機構１７１は、例えば、通電されることにより発生する磁気吸引力を利用して、差動機構３の差動回転を止める励磁作動型の電磁クラッチによって構成されている。図７に示す例では、差動制限機構１７１は、摩擦クラッチ部１７２、および、コイル部１７３から構成されている。

摩擦クラッチ部１７２は、例えば、差動機構３のキャリア３７と連結部材５５との間に設けられており、解放状態から係合状態に向けてキャリア３７と連結部材５５とを連続的に係合し、差動機構３の差動回転を抑制する。摩擦クラッチ部１７２は、例えば、リターンスプリング（図示せず）によって、通常時（コイル部１７３に通電がない状態）に解放状態となる。

コイル部１７３は、ケース８に固定されており、所定の電圧が印加されることによって磁気吸引力を発生する。コイル部１７３で発生させた磁気吸引力は、摩擦クラッチ部１７２の可動部分（図示せず）に作用し、可動部分をコイル部１７３側へ吸着させて、摩擦クラッチ部１７２を係合させる。したがって、コイル部１７３に通電する電流を制御することにより、摩擦クラッチ部１７２がスリップ係合（半係合）または係合状態になり、差動機構３の差動回転を抑制できる。その結果、センターデファレンシャル装置１が、差動制限状態になる。

このように、差動制限機構１７１を設けたセンターデファレンシャル装置１は、状況に応じて差動制限機構１７１を作動させて、センターデファレンシャル装置１を差動制限状態にすることができる。したがって、このセンターデファレンシャル装置１を搭載した車両の走破性能や操縦安定性能を向上させることができる。

更に、この発明の発明の実施形態におけるセンターデファレンシャル装置１では、上記のような差動制限状態によって差動制限状態を設定した場合に、電気モータ４１（アクチュエータ６）が出力するトルクで第１回転軸４を駆動することができる。すなわち、電気モータ４１（アクチュエータ６）で駆動トルクを助勢し、あるいは、駆動トルクを代替して、駆動力をアシストすることができる。すなわち、電気モータ４１でアシストトルクを出力することができる。そのため、センターデファレンシャル装置１を搭載した車両の動力性能や加速性能を向上させることができる。また、例えば、駆動力源にフェールが生じた場合に、電気モータ４１（アクチュエータ６）の出力トルクで駆動力を発生することができる。したがって、駆動力源のフェールセーフあるいは冗長系を構築できる。

〔第８実施例〕
図８に示すセンターデファレンシャル装置１は、上記の図５で示した（左右デファレンシャル機構１５１を一体に組み付けた）センターデファレンシャル装置１をベースにして、ブレーキ機構１８１が設けられている。ブレーキ機構１８１は、第１回転軸４および第２回転軸５と同軸上（同一の回転軸線ＡＬ１上）で、一体的に配置されている。ブレーキ機構１８１は、通電することによって作動して第１回転軸４または第２回転軸５を制動し、通電を解除した後も第１回転軸４または第２回転軸５を制動して回転を止めた状態を保持することが可能な電動ブレーキである。具体的には、ブレーキ機構１８１は、摩擦クラッチ機構１８２および、電気モータ１８４によって駆動される送りねじ機構１８３から構成されている。

摩擦クラッチ機構１８２は、可動部材１８５、回転部材１８６、および、固定部材１８７を有している。可動部材１８５は、第１回転軸４および第２回転軸５と同軸上（回転軸線ＡＬ１上）に配置され、回転軸線ＡＬ１上を前後動する。回転部材１８６は、第１回転軸４または第２回転軸５（図８に示す例では第１回転軸４）に取り付けられた円盤状の部材であり、外周部分に摩擦プレート（図示せず）が形成されている。固定部材１８７は、回転部材１８６の摩擦プレート部分と係合する摩擦プレートであり、ケース８などの非回転部材に、回転不可能に固定されている。固定部材１８７は、第１回転軸４および第２回転軸５と同軸上（回転軸線ＡＬ１上）で、可動部材１８５に対向して配置される。

送りねじ機構１８３は、電気モータ１８４によって駆動され、摩擦クラッチ機構１８２の可動部材１８５を回転軸線ＡＬ１方向に前後動させる。電気モータ１８４は、通電されることによってトルクを発生し、送りねじ機構１８３を駆動する。送りねじ機構１８３は、電気モータ１８４に通電して作動することにより、可動部材１８５を回転軸線ＡＬ１方向で固定部材１８７側に移動させる。

したがって、ブレーキ機構１８１は、電気モータ１８４に通電して送りねじ機構１８３を作動させることにより、可動部材１８５が回転軸線ＡＬ１方向に動作して、可動部材１８５が、第１回転軸４と一体に回転する回転部材１８６と共に、固定部材１８７（ケース８）に係合する。ブレーキ機構１８１は、上記のような送りねじ機構１８３を用いていることにより、電気モータ１８４の通電を解除した後も、第１回転軸４を制動して回転を止めた状態を保持することができる。そのため、ブレーキ機構１８１は、車両のパーキングブレーキとしても機能する。

このように、ブレーキ機構１８１を設けることにより、いわゆるオンボードタイプのブレーキ装置を備えたセンターデファレンシャル装置１を構成できる。また、送りねじ機構１８３を用いたブレーキ機構１８１は、送りねじ機構１８３を駆動する電気モータ１８４に対する通電を解除した場合でも送りねじ機構１８３の動作位置を保持できる。すなわち、第１回転軸４または第２回転軸５を制動して回転を止めた状態で電気モータ１８４に対する通電を解除しても、その制動状態を保持できる。そのため、ブレーキ機構１８１は、駐車時に車両の制動状態を保持するパーキングブレーキとして用いることも可能である。したがって、オンボードタイプのブレーキ装置としての機能と、パーキングブレーキとしての機能とを兼ね備えたコンパクトなセンターデファレンシャル装置１を構成できる。

〔第９実施例〕
図９に示すセンターデファレンシャル装置１は、上記の図８で示した（左右デファレンシャル機構１５１、および、ブレーキ機構１８１を一体に組み付けた）センターデファレンシャル装置１をベースにして、切替機構１９１が設けられている。切替機構１９１は、前述の切替機構１３３に替わって設けられている。すなわち、前述の切替機構１３３が、通電のないＯＦＦの状態（通常の状態）で第１回転軸４と第２回転軸５との差動回転を許容した４ＷＤ状態を設定する、いわゆるノーマルオープンタイプのクラッチ機構であるのに対して、この図９に示す切替機構１９１は、通電のないＯＦＦの状態で第２回転軸５の中間軸１３１の回転を止める、いわゆるノーマルクローズタイプのクラッチ機構となっている。切替機構１９１は、第１摩擦クラッチ１９２、および、第２摩擦クラッチ１９３から構成されている。

第１摩擦クラッチ１９２は、通電されることにより発生する磁気吸引力を利用して所定の回転部材を制動する励磁作動型の電磁クラッチである。具体的には、第１摩擦クラッチ１９２は、制動フランジ１９４、摩擦係合部１９５、可動スリーブ１９６、および、コイル部１９７を有している。

制動フランジ１９４は、円盤状の回転部材であり、中間軸１３１の先端部（図９の左端）に取り付けられている。または、中間軸１３１の先端部に、中間軸１３１と一体に形成されている。制動フランジ１９４と中間軸１３１とは一体に回転する。

摩擦係合部１９５は、可動スリーブ１９６と一体に回転する複数の摩擦プレート（図示せず）、および、先端軸１３２と一体に回転する複数の摩擦プレート（図示せず）を有しており、それら各摩擦プレートが交互に配置されている。

可動スリーブ１９６は、中間軸１３１および制動フランジ１９４と同軸上に配置されている。可動スリーブ１９６は、中空の回転部材であり、基体となる円筒部１９８、および、円筒部１９８の中央部分に形成された押圧フランジ部１９９を有している。可動スリーブ１９６の一方の端部（図９の右端）の内周部分と、制動フランジ１９４の先端部（図９の左端）の外周部分とがスプライン嵌合されており、可動スリーブ１９６は、回転軸線ＡＬ１上で前後動（図９の左右方向の移動）が可能になっている。

コイル部１９７は、ケース８に固定されており、所定の電圧が印加されることによって磁気吸引力を発生する。コイル部１９７で発生させた磁気吸引力は、可動スリーブ１９６の押圧フランジ部１９９に作用し、押圧フランジ部１９９を摩擦係合部１９５側へ吸着させる。したがって、コイル部１９７に通電することにより、摩擦係合部１９５が押圧フランジ部１９９によってコイル部１９７側に吸引され、摩擦係合部１９５の可動スリーブ１９６側の摩擦プレートと先端軸１３２側の摩擦プレートとが摩擦係合する。その結果、可動スリーブ１９６と先端軸１３２とが係合する。すなわち、中間軸１３１と先端軸１３２とが連結状態になる。

第２摩擦クラッチ１９３は、上記の第１摩擦クラッチ１９２（電磁クラッチ）のコイル部１９７に通電のないクラッチＯＦＦの状態で、常時係合状態になる、いわゆるノーマルクローズタイプの摩擦クラッチである。第１摩擦クラッチ１９２のコイル部１９７に通電されたクラッチＯＮの状態では、第２摩擦クラッチ１９３は解放状態になる。具体的には、上記の可動スリーブ１９６、固定フランジ２００、摩擦係合部２０１、および、リターンスプリング２０２を有している。

固定フランジ２００は、円盤状の部材であり、ケース８に取り付けられ、回転不可能に固定されている。

摩擦係合部２０１は、固定フランジ２００に回転不可能に固定された複数の摩擦プレート（図示せず）、および、可動スリーブ１９６と一体に回転する複数の摩擦プレート（図示せず）を有しており、それら各摩擦プレートが交互に配置されている。

リターンスプリング２０２は、圧縮コイルばねから形成されており、回転軸線ＡＬ１方向で、可動スリーブ１９６を固定フランジ２００側（図９の右側）に押圧する弾性力（付勢力）を発生する。リターンスプリング２０２の付勢力により、摩擦係合部２０１を挟んで、可動スリーブ１９６が固定フランジ２００側に押圧され、摩擦係合部２０１の可動スリーブ１９６側の摩擦プレートと固定フランジ２００側の摩擦プレートとが摩擦係合する。その結果、可動スリーブ１９６は制動され、回転が止められる。すなわち、中間軸１３１が制動され、中間軸１３１の回転が止められる。リターンスプリング２０２は、第１摩擦クラッチ１９２がＯＮの状態で、可動スリーブ１９６がコイル部１９７側に吸引されて移動した場合に所期の圧縮位置よりも更に圧縮される。リターンスプリング２０２が所期の圧縮位置を超えて圧縮されることにより、摩擦係合部２０１の係合状態が解かれ、中間軸１３１の制動が解除される。

上記のような第１摩擦クラッチ１９２および第２摩擦クラッチ１９３から構成される切替機構１９１は、コイル部１９７に通電がないクラッチＯＦＦの状態で、第２回転軸５の中間軸１３１と先端軸１３２との連結を解いて、中間軸１３１と先端軸１３２とが相対回転し、かつ、中間軸１３１の回転を止めて（先端軸１３２は自由に回転する状態で）、駆動トルクを第１回転軸４のみに伝達する２ＷＤ状態を設定する。また、コイル部１９７に通電するクラッチＯＮの状態で、第２回転軸５の中間軸１３１と先端軸１３２とを連結し、それら中間軸１３１と先端軸１３２とが一体に回転し、かつ、駆動トルクを第１回転軸４および第２回転軸５（すなわち、中間軸１３１および先端軸１３２）の両方に伝達する４ＷＤ状態を設定する。

したがって、この図９に示すセンターデファレンシャル装置１を車両に搭載して、いわゆるパートタイム方式の四輪駆動車両を構成できる。あるいは、通常は２ＷＤ状態の車両をベースにして、上記のような切替機構１９１の動作を自動制御することにより、いわゆるフルタイム方式の四輪駆動車両を構成できる。

〔第１０実施例〕
図１０に示すセンターデファレンシャル装置１は、上記の図８で示した（左右デファレンシャル機構１５１、および、ブレーキ機構１８１を一体に組み付けた）センターデファレンシャル装置１をベースにして、切替機構２１１が設けられている。切替機構２１１は、図８で示したセンターデファレンシャル装置１の切替機構１３３およびブレーキ機構１８１に替わって設けられている。すなわち、切替機構２１１は、切替機構１３３の機能と、ブレーキ機構１８１の機能とを兼ね備えている。具体的には、切替機構２１１は、第１可動部材２１２、第２可動部材２１３、第１回転部材２１４、第２回転部材２１５、固定部材２１６、摩擦クラッチ機構２１７、送りねじ機構２１８、および、電気モータ２１９から構成されている。

第１可動部材２１２は、先端軸１３２と同軸上で、先端軸１３２の外周部分に配置されている。第１可動部材２１２は、中空の回転部材であり、基体となる円筒部２２０、および、円筒部２２０の一方（図１０の右側）の端部に形成された押圧フランジ部２２１を有している。第１可動部材２１２の円筒部２２０の外周部分と、ケース８の内周部分とがスプライン嵌合されており、第１可動部材２１２は、回転不可能に拘束されつつ、回転軸線ＡＬ１上で前後動（図１０の左右方向の移動）が可能になっている。第１可動部材２１２は、後述する送りねじ機構２１８によって動作する部材であり、この発明の実施形態における「可動部材」に相当する。

第２可動部材２１３は、中間軸１３１と同軸上で、中間軸１３１の外周部分に配置されている。第２可動部材２１３は、中空の回転部材であり、基体となる円筒部２２２、円筒部２２０の中央部分に形成された押圧フランジ部２２３を有している。第２可動部材２１３の円筒部２２０の内周部分と、後述する第１回転部材２１４の外周部分とがスプライン嵌合されており、第２可動部材２１３は、第１回転部材２１４と一体に回転しつつ、回転軸線ＡＬ１上で前後動（図１０の左右方向の移動）が可能になっている。

第１回転部材２１４は、円盤状の回転部材であり、中間軸１３１の先端部（図１０の左端）に取り付けられている。または、中間軸１３１の先端部に、中間軸１３１と一体に形成されている。第１回転部材２１３と中間軸１３１とは一体に回転する。

第２回転部材２１５は、円盤状の回転部材であり、先端軸１３２の後端部（図１０の右端）に取り付けられている。または、先端軸１３２の後端部に、先端軸１３２と一体に形成されている。第２回転部材２１５と先端軸１３２とは一体に回転する。

固定部材２１６は、円盤状の部材であり、ケース８に取り付けられ、回転不可能に固定されている。

摩擦クラッチ機構２１７は、第１摩擦係合部２２４、および、第２摩擦係合部２２５を有している。第１摩擦係合部２２４は、第１回転部材２１４と一体に回転する複数の摩擦プレート（図示せず）、および、第２回転部材２１５と一体に回転する複数の摩擦プレート（図示せず）を有しており、それら各摩擦プレートが交互に配置されている。第２摩擦係合部２２５は、第１回転部材２１４と一体に回転する複数の摩擦プレート（図示せず）、および、固定部材２１６に回転不可能に固定された複数の摩擦プレート（図示せず）を有しており、それら各摩擦プレートが交互に配置されている。

また、第２摩擦係合部２２５は、リターンスプリング２２６を有している。リターンスプリング２２６は、圧縮コイルばねから形成されており、回転軸線ＡＬ１方向で、第２可動部材２１３を固定部材２１６側（図１０の右側）に押圧する弾性力（付勢力）を発生する。リターンスプリング２２６の付勢力により、第２摩擦係合部２２５を挟んで、第２可動部材２１３が固定部材２１６側に押圧され、第２摩擦係合部２２５の第１回転部材２１４側の摩擦プレートと固定部材２１６側の摩擦プレートとが摩擦係合する。その結果、第１回転部材２１４は制動され、回転が止められる。すなわち、中間軸１３１が制動され、中間軸１３１の回転が止められる。リターンスプリング２２６は、第１可動部材２１２が、回転軸線ＡＬ１方向の前端（図１０の左端）に移動した場合に所期の圧縮位置よりも更に圧縮される。リターンスプリング２２６が所期の圧縮位置を超えて圧縮されることにより、第２摩擦係合部２２５の係合状態が解かれ、中間軸１３１の制動が解除される。

送りねじ機構２１８は、電気モータ２１９によって駆動され、第１可動部材２１２を回転軸線ＡＬ１方向に前後動させる。電気モータ２１９は、通電されることによってトルクを発生し、送りねじ機構２１８を駆動する。送りねじ機構２１８は、電気モータ２１９に通電して作動することにより、第１可動部材２１２を回転軸線ＡＬ１方向で第２摩擦係合部２２５側に移動させる。

したがって、切替機構２１１は、電気モータ２１９に通電して送りねじ機構２１８を駆動することによって作動し、第１可動部材２１２（可動部材）が回転軸線ＡＬ１方向の後端側に動作して、第１可動部材２１２が、中間軸１３１と一体に回転する第１回転部材２１４および先端軸１３２と一体に回転する第２回転部材２１５と共に、固定部材２１６（ケース８）に係合することにより、第２回転軸５（すなわち、中間軸１３１および先端軸１３２）を制動する。また、送りねじ機構２１８を用いているため、通電を解除した後も第２回転軸５を制動して回転を止めた状態を保持できる。すなわち、切替機構２１１は、第２回転軸５を制動する電動ブレーキ、および、駐車時に作動させるパーキングブレーキとしても機能する。

また、切替機構２１１は、第１可動部材２１２が回転軸線ＡＬ１の前端側に動作して、第１可動部材２１２ならびに第１回転部材２１４および第２回転部材２１５と固定部材２１６との係合を解放し、かつ、中間軸１３１と先端軸１３２とを連結することにより、４ＷＤ状態を設定する。そして、第１可動部材２１２が回転軸線ＡＬ１方向の中間位置に動作して、第１可動部材２１２および第２回転部材２１５と固定部材２１６との係合を解放し、かつ、第１回転部材２１４と固定部材２１６との係合を維持して中間軸１３１の回転を止めることにより、２ＷＤ状態を設定する。したがって、切替機構２１１は、前述した切替機構１３３と同様に機能する。

このように、図１０に示すセンターデファレンシャル装置１では、前端側位置、中間位置、および、後端側位置の三つの位置に動作する切替機構２１１が設けられ、前端側位置で設定する４ＷＤ状態と、中間位置で設定する２ＷＤ状態と、後端側位置で機能する電動ブレーキ機能とを選択的に切り替えるように構成される。そのような三位置の切替機構２１１は、送りねじ機構２１８および電気モータ２１９が用いられて動作する。したがって、電気モータ２１９は、切替機構２１１を、上記のような２ＷＤ状態と４ＷＤ状態との切替機構として機能させる場合、および、電動ブレーキとして機能させる場合の両方場合のアクチュエータとして共用されている。すなわち、切替機構および電動ブレーキを一つの共通のアクチュエータで動作させることができる。そのため、部材や部品点数を削減し、コンパクトなセンターデファレンシャル装置１を構成できる。

１ センターデファレンシャル装置
２ 入力部材
３ 差動機構
４ 第１回転軸
５ 第２回転軸
６ アクチュエータ
７ 反転機構
８ ケース
９ 電気モータ（駆動力源）
１０ （電気モータ６の）ロータ
１１ 減速ギヤ機構
１２ （減速ギヤ機構１１の）入力軸
１３ （減速ギヤ機構１１の）出力軸
１４ （減速ギヤ機構１１の）固定部材
１５ （減速ギヤ機構１１の）ギヤセット
１６ （減速ギヤ機構１１の）第１サンギヤ
１７ （減速ギヤ機構１１の）第２サンギヤ
１８ （減速ギヤ機構１１の）第１プラネタリギヤ
１９ （減速ギヤ機構１１の）第２プラネタリギヤ
２０ （減速ギヤ機構１１の）プラネタリギヤ軸
２１ （減速ギヤ機構１１の）キャリア
２２ （減速ギヤ機構１１の）第１アーム
２３ （減速ギヤ機構１１の）第２アーム
２４ （差動機構３の）第１動力遊星歯車機構
２５ （差動機構３の）第２動力遊星歯車機構
２６ （差動機構３の）動力入力要素
２７ （差動機構３の）第１動力出力要素
２８ （差動機構３の）第１差動反力要素
２９ （差動機構３の）第２動力出力要素
３０ （差動機構３の）第２差動反力要素
３１ （差動機構３の）第１プラネタリギヤ
３２ （差動機構３の）第２プラネタリギヤ
３３ （差動機構３の）第３プラネタリギヤ
３４ （差動機構３の）第１サンギヤ
３５ （差動機構３の）第２サンギヤ
３６ （差動機構３の）第３サンギヤ
３７ （差動機構３の）キャリア
３８ （差動機構３の）プラネタリギヤ軸
３９ （差動機構３の）第３サンギヤ軸
４０ （アクチュエータ６の）制御トルク出力軸
４１ 電気モータ（アクチュエータ）
４２ （反転機構７の）第１制御遊星歯車機構
４３ （反転機構７の）第２制御遊星歯車機構
４４ （反転機構７の）制御入力要素
４５ （反転機構７の）第１制御出力要素
４６ （反転機構７の）第１ギヤ
４７ （反転機構７の）第２制御出力要素
４８ （反転機構７の）第２ギヤ
４９ （反転機構７の）第１歯車列
５０ （反転機構７の）第２歯車列
５１ 減速遊星歯車機構
５２ （減速遊星歯車機構５１の）サンギヤ
５３ （減速遊星歯車機構５１の）リングギヤ
５４ （減速遊星歯車機構５１の）キャリア
５５ （減速遊星歯車機構５１の）連結部材
５６ （減速遊星歯車機構５１の）プラネタリギヤ
１０１ 電気モータ（駆動力源）
１０２ 減速ギヤ機構
１０３ （減速ギヤ機構１０２の）入力軸
１０４ （減速ギヤ機構１０２の）出力軸
１０５ （減速ギヤ機構１０２の）ギヤセット
１０６ （電気モータ６０の）ロータ
１０７ （ギヤセット６４の）第１サンギヤ
１０８ （ギヤセット６４の）第２サンギヤ
１０９ （ギヤセット６４の）リングギヤ
１１０ （ギヤセット６４の）第１キャリア
１１１ （ギヤセット６４の）第２キャリア
１１２ （ギヤセット６４の）第１プラネタリギヤ
１１３ （ギヤセット６４の）第２プラネタリギヤ
１２１ 電気モータ（アクチュエータ）
１２２ （電気モータ１２１の）ロータ
１３１ （第２回転軸５の）中間軸
１３２ （第２回転軸５の）先端軸
１３３ 切替機構
１３４ （切替機構１３３の）第１摩擦クラッチ
１３５ （切替機構１３３の）第２摩擦クラッチ
１３６ （第１摩擦クラッチ１３４の）制動フランジ
１３７ （第１摩擦クラッチ１３４の）摩擦係合部
１３８ （第１摩擦クラッチ１３４の）可動スリーブ
１３９ （第１摩擦クラッチ１３４の）コイル部
１４０ （可動スリーブ１３８の）円筒部
１４１ （可動スリーブ１３８の）押圧フランジ部
１４２ （第２摩擦クラッチ１３５の）連結フランジ
１４３ （第２摩擦クラッチ１３５の）摩擦係合部
１４４ （第２摩擦クラッチ１３５の）リターンスプリング
１５１ 左右デファレンシャル機構
１５２ （左右デファレンシャル機構１５１の）左側駆動軸
１５３ （左右デファレンシャル機構１５１の）右側駆動軸
１５４ （左右デファレンシャル機構１５１の）入力部材
１５５ （左右デファレンシャル機構１５１の）差動機構
１５６ （左右デファレンシャル機構１５１の）制御モータ（アクチュエータ）
１５７ （左右デファレンシャル機構１５１の）反転機構
１５８ （先端軸１３２に形成された）かさ歯車
１５９ 減速遊星歯車機構
１６１ デフロック機構
１６２ （デフロック機構１６１の）噛み合いクラッチ部
１６３ （デフロック機構１６１の）コイル部
１７１ 差動制限機構
１７２ （差動制限機構１７１の）摩擦クラッチ部
１７３ （差動制限機構１７１の）コイル部
１８１ ブレーキ機構（電動ブレーキ）
１８２ （ブレーキ機構１８１の）摩擦クラッチ機構
１８３ （ブレーキ機構１８１の）送りねじ機構
１８４ （ブレーキ機構１８１の）電気モータ
１８５ （摩擦クラッチ機構１８２の）可動部材
１８６ （摩擦クラッチ機構１８２の）回転部材
１８７ （摩擦クラッチ機構１８２の）固定部材
１９１ 切替機構
１９２ （切替機構１９１の）第１摩擦クラッチ
１９３ （切替機構１９１の）第２摩擦クラッチ
１９４ （第１摩擦クラッチ１３４の）制動フランジ
１９５ （第１摩擦クラッチ１３４の）摩擦係合部
１９６ （第１摩擦クラッチ１３４の）可動スリーブ
１９７ （第１摩擦クラッチ１３４の）コイル部
１９８ （可動スリーブ１３８の）円筒部
１９９ （可動スリーブ１３８の）押圧フランジ部
２００ （第２摩擦クラッチ１３５の）固定フランジ
２０１ （第２摩擦クラッチ１３５の）摩擦係合部
２０２ （第２摩擦クラッチ１３５の）リターンスプリング
２１１ 切替機構
２１２ （切替機構１９１の）第１可動部材
２１３ （切替機構１９１の）第２可動部材
２１４ （切替機構１９１の）第１回転部材
２１５ （切替機構１９１の）第２回転部材
２１６ （切替機構１９１の）固定部材
２１７ （切替機構１９１の）摩擦クラッチ機構
２１８ （切替機構１９１の）送りねじ機構
２１９ （切替機構１９１の）電気モータ
２２０ （第１可動部材２１２の）円筒部
２２１ （第１可動部材２１２の）押圧フランジ部
２２２ （第２可動部材２１３の）円筒部
２２３ （第２可動部材２１３の）押圧フランジ部
２２４ （摩擦クラッチ機構２１７の）第１摩擦係合部
２２５ （摩擦クラッチ機構２１７の）第２摩擦係合部
２２６ （第２摩擦係合部２２５の）リターンスプリング
ＡＬ１ （第１回転軸４および第２回転軸５の）回転軸線
ＡＬ２ （左側駆動軸１５２および右側駆動軸１５３の）回転軸線

Claims (11)

1. 駆動力源から駆動トルクが入力される入力部材と、車両の全長方向に同軸上で前後に対向して配置され、互いに相対回転可能な第１回転軸および第２回転軸と、前記入力部材と前記第１回転軸および前記第２回転軸との間で、前記入力部材に入力された前記駆動トルクを前記第１回転軸と前記第２回転軸とに分配して伝達するとともに、前記第１回転軸と前記第２回転軸との差動回転が可能な差動機構と、前記第１回転軸および前記第２回転軸と同軸上に配置され、前記差動機構に制御トルクを付与して前記第１回転軸と前記第２回転軸とを差動回転させるアクチュエータと、前記第１回転軸と前記第２回転軸とが差動回転する際に前記第１回転軸および前記第２回転軸を互いに逆方向に回転させる反転機構と、を備えたセンターデファレンシャル装置において、
   前記差動機構は、
   前記全長方向に同軸上で前後に対向して配置される第１動力遊星歯車機構と第２動力遊星歯車機構とから構成され、
   前記第１動力遊星歯車機構は、前記入力部材から前記駆動トルクが伝達される動力入力要素と、前記第１回転軸に前記駆動トルクを出力する第１動力出力要素と、前記動力入力要素から前記第１動力出力要素に伝達する前記駆動トルクに対する反力として前記制御トルクが伝達される第１差動反力要素とを有し、
   前記第２動力遊星歯車機構は、前記動力入力要素と、前記第２回転軸に前記駆動トルクを出力する第２動力出力要素と、前記動力入力要素から前記第２動力出力要素に伝達する前記駆動トルクに対する反力として前記制御トルクが伝達される第２差動反力要素とを有しており、
   前記反転機構は、
   それぞれ、前記第１回転軸および前記第２回転軸と同軸上に配置され、前記第１差動反力要素を介して前記制御トルクを前記第１回転軸に伝達する第１制御遊星歯車機構と、前記第２差動反力要素を介して前記制御トルクを前記第２回転軸に伝達する第２制御遊星歯車機構とから構成され、
   前記第１制御遊星歯車機構は、前記アクチュエータから前記制御トルクが入力される制御入力要素と、前記第１回転軸に前記制御トルクを出力する第１制御出力要素と、前記制御入力要素から前記制御トルクが伝達される第１プラネタリギヤと、前記第１プラネタリギヤに噛み合い、前記第１制御出力要素を形成する第１ギヤとを有し、
   前記第２制御遊星歯車機構は、前記制御入力要素と、前記第２回転軸に前記制御トルクを出力する第２制御出力要素と、前記第１プラネタリギヤと同軸上に配置され、前記制御入力要素から前記制御トルクが伝達される第２プラネタリギヤと、前記第２プラネタリギヤに噛み合い、前記第２制御出力要素を形成する第２ギヤとを有し、
   前記第１プラネタリギヤおよび前記第１ギヤを含む第１歯車列のギヤ比と、前記第２プラネタリギヤおよび前記第２ギヤを含む第２歯車列のギヤ比とが、互いに異なっており、
   前記制御入力要素の回転数に対する前記第１制御出力要素の回転数の割合を表す第１減速比、および、前記制御入力要素の回転数に対する前記第２制御出力要素の回転数の割合を表す第２減速比が、いずれも、“１”よりも大きく、
   前記制御トルクを増幅して前記第１制御出力要素および前記第２制御出力要素に伝達する減速歯車機構を形成している
   ことを特徴とするセンターデファレンシャル装置。
   
2. 請求項１に記載のセンターデファレンシャル装置において、
   前記第２回転軸は、前記第２ギヤが取り付けられて前記第２ギヤと一体に回転する中間軸と、前記中間軸と同軸上に配置され、前記中間軸と相対回転可能な先端軸とから構成されており、
   前記中間軸と前記先端軸とを連結して前記中間軸と前記先端軸とが一体に回転し、かつ、前記駆動トルクを前記第１回転軸および前記第２回転軸の両方に伝達する４ＷＤ状態と、前記中間軸と前記先端軸との連結を解いて前記中間軸と前記先端軸とが相対回転し、かつ、前記中間軸の回転を止めて前記駆動トルクを前記第１回転軸のみに伝達する２ＷＤ状態とを選択的に設定する切替機構を備え、
   前記反転機構は、前記４ＷＤ状態における前記第１減速比が前記２ＷＤ状態における前記第１減速比よりも大きい
   ことを特徴とするセンターデファレンシャル装置。
   
3. 請求項２に記載のセンターデファレンシャル装置において、
   前記アクチュエータは、
   前記制御トルクを出力する電気モータであって、
   前記２ＷＤ状態で、前記駆動トルクを助勢または代替するアシストトルクとして、前記動力入力要素を駆動するトルクを出力する
   ことを特徴とするセンターデファレンシャル装置。
   
4. 請求項３に記載のセンターデファレンシャル装置において、
   前記電気モータは、
   中空形状のロータを有し、
   前記ロータの中空部分に、前記差動機構および前記反転機構の少なくとも一部を内蔵している
   ことを特徴とするセンターデファレンシャル装置。
   
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載のセンターデファレンシャル装置において、
   前記第１回転軸および前記第２回転軸と同軸上に配置され、通電することによって作動して前記第１回転軸または前記第２回転軸を制動し、かつ、前記通電を解除した後も前記第１回転軸または前記第２回転軸を制動して回転を止めた状態を保持することが可能な電動ブレーキを備え、
   前記電動ブレーキは、
   可動部材が前記第１回転軸および前記第２回転軸の回転軸線方向に動作して、前記可動部材が、前記第１回転軸または前記第２回転軸と一体に回転する回転部材と共に、固定部材に係合することにより、前記第１回転軸または前記第２回転軸を制動する摩擦クラッチ機構と、
   前記可動部材を前記回転軸線方向に前後動させる送りねじ機構と、
   前記送りねじ機構を駆動する電気モータと
   を有している
   ことを特徴とするセンターデファレンシャル装置。
   
6. 請求項２から４のいずれか一項に記載のセンターデファレンシャル装置において、
   前記切替機構は、
   通電することによって作動し、可動部材が前記第１回転軸および前記第２回転軸の回転軸線方向の後端側に動作して、前記可動部材が、前記中間軸と一体に回転する第１回転部材および前記先端軸と一体に回転する第２回転部材と共に、固定部材に係合することにより、第２回転軸を制動し、かつ、前記通電を解除した後も前記第２回転軸を制動して回転を止めた状態を保持することが可能な電動ブレーキとして機能するとともに、前記可動部材が前記回転軸線方向の前端側に動作して、前記可動部材ならびに前記第１回転部材および前記第２回転部材と前記固定部材との係合を解放し、かつ、前記中間軸と前記先端軸とを連結することにより、前記４ＷＤ状態を設定するとともに、前記可動部材が前記回転軸線方向の中間位置に動作して、前記可動部材および前記第２回転部材と前記固定部材との係合を解放し、かつ、前記第１回転部材と前記固定部材との係合を維持して前記中間軸の回転を止めることにより、前記２ＷＤ状態を設定する摩擦クラッチ機構と、
   前記可動部材を前記回転軸線方向に前後動させる送りねじ機構と、
   前記送りねじ機構を駆動する電気モータと
   を有している
   ことを特徴とするセンターデファレンシャル装置。
   
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載のセンターデファレンシャル装置において、
   前記第２回転軸から入力される前記駆動トルクを、前記車両の車幅方向における左側駆動軸と右側駆動軸とに分配して伝達するとともに、前記左側駆動軸と前記右側駆動軸との差動回転が可能な左右デファレンシャル機構を一体的に備えている
   ことを特徴とするセンターデファレンシャル装置。
   
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載のセンターデファレンシャル装置において、
   前記駆動力源は、
   前記第１回転軸および前記第２回転軸を駆動するトルクを出力する電気モータであって、
   前記第１回転軸および前記第２回転軸と同軸上に一体的に配置されている
   ことを特徴とするセンターデファレンシャル装置。
   
9. 請求項８に記載のセンターデファレンシャル装置において、
   前記電気モータは、
   中空形状のロータを有し、
   前記ロータの中空部分に、前記電気モータの出力トルクを増幅して前記入力部材に伝達する減速ギヤ機構を内蔵している
   ことを特徴とするセンターデファレンシャル装置。
   
10. 請求項１から９のいずれか一項に記載のセンターデファレンシャル装置において、
    噛み合いクラッチを用いて前記差動機構の差動回転を止めてデフロック状態を選択的に設定するデフロック機構、または、摩擦クラッチを用いて前記差動機構の差動回転を抑制して差動制限状態を設定する差動制限機構を備えている
    ことを特徴とするセンターデファレンシャル装置。
    
11. 請求項１０に記載のセンターデファレンシャル装置において、
    前記アクチュエータは、
    前記制御トルクを出力する電気モータであって、
    前記デフロック状態または前記差動制限状態で、前記駆動トルクを助勢または代替するアシストトルクとして、前記動力入力要素を駆動するトルクを出力する
    ことを特徴とするセンターデファレンシャル装置。

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