特許 6533517 トルク伝達装置

(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】6533517

(24)【登録日】2019年5月31日

(45)【発行日】2019年6月19日

(54)【発明の名称】トルク伝達装置

(51)【国際特許分類】

   F16H 48/36 20120101AFI20190610BHJP

   F16H 48/10 20120101ALI20190610BHJP

   F16H 48/34 20120101ALI20190610BHJP

【ＦＩ】

   F16H48/36

   F16H48/10

   F16H48/34

【請求項の数】9

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2016-509799(P2016-509799)

(86)(22)【出願日】2015年9月29日

(86)【国際出願番号】JP2015077448

(87)【国際公開番号】WO2017056178

(87)【国際公開日】20170406

【審査請求日】2018年7月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】000227157

【氏名又は名称】日鍛バルブ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100087826

【弁理士】

【氏名又は名称】八木 秀人

(74)【代理人】

【識別番号】100139745

【弁理士】

【氏名又は名称】丹波 真也

(74)【代理人】

【識別番号】100166327

【弁理士】

【氏名又は名称】舟瀬 芳孝

(74)【代理人】

【識別番号】100168088

【弁理士】

【氏名又は名称】太田 悠

(72)【発明者】

【氏名】古川 琢也

(72)【発明者】

【氏名】亀田 美千広

【審査官】 塚本 英隆

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１０／０６９７２９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１０−１９０２８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−２７５８３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 欧州特許出願公開第０２９１５４４（ＥＰ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｈ ４８／３６

Ｆ１６Ｈ ４８／１０

Ｆ１６Ｈ ４８／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

同一軸線上に対向した状態で配置されトルク出力部材として車両における一方側の車輪と他方側の車輪とにそれぞれ連結される一対のサイドギヤと、トルク入力部材として前記一対のサイドギヤの軸線を中心として回転する支持部材と、該支持部材に回転可能に支持され前記一対のサイドギヤに跨った状態で噛合されるピニオンギヤと、が備えられているトルク伝達装置において、
前記一対のサイドギヤが、外周面又は内周面のいずれか一方に歯が設けられる円筒歯車とされると共に互いの歯の歯数が異なるものとして構成され、
前記ピニオンギヤが、外周面に歯が設けられて該歯が前記一対のサイドギヤに噛合する円筒歯車とされ、
前記ピニオンギヤが、該ピニオンギヤの軸線方向を前記一対のサイドギヤの軸線方向と同方向に向けた状態で配置され、
前記ピニオンギヤに、前記車両の走行状態に応じた回転を付与する回転駆動源が関連付けられている、
ことを特徴とするトルク伝達装置。

【請求項2】

請求項１において、
前記一対のサイドギヤが、外周面に歯が設けられる円筒歯車とされ、
前記支持部材が前記一対のサイドギヤの外周側に配置され、
前記ピニオンギヤが、前記一対のサイドギヤの径方向外方側において、該一対のサイドギヤに噛合されている、
ことを特徴とするトルク伝達装置。

【請求項3】

請求項１において、
前記一対のサイドギヤが、内周面に歯が設けられる円筒歯車とされ、
前記支持部材が前記一対のサイドギヤの内周側に配置され、
前記ピニオンギヤが、前記一対のサイドギヤの径方向内方側において、該一対のサイドギヤに噛合されている、
ことを特徴とするトルク伝達装置。

【請求項4】

請求項１において、
前記車両における一方側の車輪と他方側の車輪とが、左右の車輪により構成され、
操舵角を検出する舵角センサと、該舵角センサが検出する操舵角情報に基づき、旋回時に、前記回転駆動源を制御して、旋回外側車輪に連結される一方のサイドギヤの回転数を、他方のサイドギヤの回転数に比して大きくすると共に、該舵角センサが検出する操舵角が中立位置から大きくなるほど大きくする制御装置と、が備えられている、
ことを特徴とするトルク伝達装置。

【請求項5】

請求項４において、
前記制御装置は、前記旋回外側車輪に連結される一方のサイドギヤの回転数を、他方のサイドギヤの回転数に比して大きくするに際して、前記回転駆動源の回転方向を正回転、逆回転のいずれかの方向に回転するように制御する、
ことを特徴とするトルク伝達装置。

【請求項6】

請求項４において、
前記車両の車速を検出する車速センサが備えられ、
前記制御装置は、前記車速センサが検出する車速が高速になるほど前記回転駆動源の回転数を低下させるように設定されている、
ことを特徴とするトルク伝達装置。

【請求項7】

請求項６において、
前記制御装置は、操舵角の中立位置を基準とした所定の操舵角範囲で、前記回転駆動源の回転を禁止すると共に、前記車速センサが検出する車速が速くなるほど、該所定の操舵角範囲を操舵角の増大方向に拡張するように設定されている、
ことを特徴とするトルク伝達装置。

【請求項8】

請求項１において、
前記車両における一方側の車輪と他方側の車輪とが、前後の車輪により構成され、
走行状態を検出する走行状態検出装置と、該走行状態検出装置からの情報に基づき、前記回転駆動源を制御して、前記前側車輪と前記後側車輪とに対する回転数差を制御する制御装置と、が備えられている、
ことを特徴とするトルク伝達装置。

【請求項9】

請求項１において、
前記一対のサイドギヤ及び前記ピニオンギヤが、平歯車によりそれぞれ構成されている、
ことを特徴とするトルク伝達装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、一方側の車輪と他方側の車輪とにトルクを伝達するトルク伝達装置に関する。

【背景技術】

【0002】

車両においては、旋回時等の走行状態を円滑にすべく、トルク伝達装置として差動装置が搭載されている。差動装置は、左右の車輪間、前後の車輪間等に介在にさせた状態で設けられ、その差動装置には、一般に、同一軸線上に対向した状態で配置されトルク出力部材として車両における一方側の車輪と他方側の車輪とにそれぞれ連結される一対のサイドギヤ（傘歯車）と、前記一対のサイドギヤの外周側に配置されトルク入力部材として前記一対のサイドギヤの軸線を中心として回転する支持部材と、該支持部材に回転可能に支持され前記一対のサイドギヤに跨った状態で噛合されるピニオンギヤ（傘歯車）と、が備えられることになっている。
これにより、旋回時の走行においては、内側車輪と外側車輪との回転数差、前側車輪と後側車輪との回転数差を吸収（調整）でき、旋回を容易にすることができる。

【0003】

ところで、上記差動装置を搭載している車両においては、ぬかるみ、凍結路面等で一方側の車輪が空転したり、加速状態で旋回したときに旋回内側車輪が遠心力により浮き上がったり（リフトイン）して空転した場合には、接地している他方側の車輪にトルクが伝達されなくなる。このため、車両が搭載するトルク伝達装置としては、特許文献１に示すように、差動装置が差動制限機構（デフロック機構）をも備えるものが用いられており、その差動制限機構は、上述のように、一方側の車輪が空転するようなときには、差動装置における一方のサイドギヤ（具体的には車軸）と支持部材とをクラッチ機構を利用して連結することになっている。これにより、一方側の車輪が空転するようなときには、一対の両サイドギヤが支持部材の回転に伴い一体的に回転することになり、他方側の車輪を介して駆動力を路面に的確に伝達することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２−１３２４７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、上記トルク伝達装置においては、一対のサイドギヤ及びピニオンギヤとして傘歯車が用いられており、ピニオンギヤを一対のサイドギヤに跨ぐように噛合させるためには、一対のサイドギヤを互いに離間させて、ピニオンギヤの直径よりも多少、短い長さ程度、離させなければならない。
しかも、上記トルク伝達装置においては、差動装置における支持部材の側方（一対のサイドギヤの並設方向一方側外方）に差動制限機構（デフロック機構）としてクラッチ機構を構成しなければならず、その支持部材の側方においては、クラッチ機構の構成要素についての配設空間の他に、そのクラッチ機構の作動空間（クラッチ機構の構成要素であるクラッチ部材の連結、連結解除のための移動空間）を確保しなければならない(特許文献１における図１参照)。このため、当該トルク伝達装置は、一対のサイドギヤの並設方向外方に比較的大きく伸びるものとなっている。

【0006】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、差動機能及び差動制限機能を確保しつつ、一対のサイドギヤの並設方向において、極力、コンパクト化を図ることができるトルク伝達装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前記目的を達成するために本発明にあっては、
同一軸線上に対向した状態で配置されトルク出力部材として車両における一方側の車輪と他方側の車輪とにそれぞれ連結される一対のサイドギヤと、トルク入力部材として前記一対のサイドギヤの軸線を中心として回転する支持部材と、該支持部材に回転可能に支持され前記一対のサイドギヤに跨った状態で噛合されるピニオンギヤと、が備えられているトルク伝達装置において、
前記一対のサイドギヤが、外周面又は内周面のいずれか一方に歯が設けられる円筒歯車とされると共に互いの歯の歯数が異なるものとして構成され、
前記ピニオンギヤが、外周面に歯が設けられて該歯が前記一対のサイドギヤに噛合する円筒歯車とされ、
前記ピニオンギヤが、該ピニオンギヤの軸線方向を前記一対のサイドギヤの軸線方向と同方向に向けた状態で配置され、
前記ピニオンギヤに、前記車両の走行状態に応じた回転を付与する回転駆動源が関連付けられている構成とされている。

【0008】

この構成により、円筒歯車としての一対のサイドギヤに同じく円筒歯車としてのピニオンギヤが跨るようにして噛合されていることから、ピニオンギヤが自転しない状態（ピニオンギヤが回転駆動されない状態）の下で、トルク入力部材としての支持部材が一対のサイドギヤの軸線を中心として回転すれば、ピニオンギヤが支持部材と一体的に回転（一対のサイドギヤの軸線を中心として公転）することになり、そのピニオンギヤの回転により一対のサイドギヤが押圧されて、その一対のサイドギヤは、実質的に一体的に回転することになる（直結状態（差動制限機能）。このため、一方側の車輪が空転しようとする状況になっても、他方側の車輪を回転させ続けることができる。
しかも、トルク分配については、ピニオンとサイドギヤとが円筒歯車として組み合せられている下では、ピニオンギヤが傘歯車であるときのようにトルク分割機能はなく、一方のサイドギヤと他方のサイドギヤとにはその其々の負荷に応じたトルクが常に分配され、路面状況の急変に対してタイムラグなしでトルクの最適配分を実現できる。
また、一対のサイドギヤが、歯数が異なる円筒歯車により構成され、その一対のサイドギヤに円筒歯車としてのピニオンギヤが噛合され、そのピニオンギヤに、車両の走行状態に応じた回転を付与する回転駆動源が関連付けられていることから、車両の旋回時等の走行状態においては、ピニオンギヤを、支持部材の回転に伴う回転状態（公転状態）の下で、回転駆動源による回転駆動によりピニオンギヤの軸線を中心として自転させることができ、このピニオンギヤの自転と一対のサイドギヤの歯数が互いに異なることとを利用して、一対のサイドギヤ間に、旋回時等の回転数差を吸収する好ましい所望の回転数差を生じさせることができる（差動機能）。

【0009】

その一方、円筒歯車としての一対のサイドギヤに円筒歯車としてのピニオンギヤが跨るようにして噛合され、そのピニオンギヤの自転の有無により差動機能と差動制限機能（より具体的にはデフロック機能）とを選択できる構成であることから、支持部材の側方に、差動制限機能を確保すべくクラッチ機構を構成する必要がなくなる。
さらには、差動機能、差動制限機能を選択的に実行するに当たっては、ピニオンギヤを一対のサイドギヤに常に噛合させた状態の下で、ピニオンギヤを自転させるか否かにより実行できることになり、ギヤ同士の噛合、噛合解除の切換動作は必要でなくなる。

【0010】

本発明の好ましい構成態様として、本発明の前記構成を前提として、次の態様をとることができる。
（１）前記一対のサイドギヤが、外周面に歯が設けられる円筒歯車とされ、
前記支持部材が前記一対のサイドギヤの外周側に配置され、
前記ピニオンギヤが、前記一対のサイドギヤの径方向外方側において、該一対のサイドギヤに噛合されている構成をとることができる。
これにより、ピニオンギヤに回転力を外部から簡単に伝達できることになり、一対のサイドギヤを極めて近接させた配置の下で、その一対のサイドギヤにピニオンギヤを噛合させることができる。結果、当該トルク伝達装置を、一対のサイドギヤの並設方向において、著しくコンパクトにすることができる。

【0011】

（２）前記一対のサイドギヤが、内周面に歯が設けられる円筒歯車とされ、
前記支持部材が前記一対のサイドギヤの内周側に配置され、
前記ピニオンギヤが、前記一対のサイドギヤの径方向内方側において、該一対のサイドギヤに噛合されている構成をとることができる。
これにより、差動機能と差動制限機能との切換えを行うために、支持部材の側方にクラッチ機構を設けなくてもすむ具体的態様を提供できる。

【0012】

（３）前記車両における一方側の車輪と他方側の車輪とが、左右の車輪により構成され、
操舵角を検出する舵角センサと、該舵角センサが検出する操舵角情報に基づき、旋回時に、前記回転駆動源を制御して、旋回外側車輪に連結される一方のサイドギヤの回転数を、他方のサイドギヤの回転数に比して大きくすると共に、該舵角センサが検出する操舵角が中立位置から大きくなるほど大きくする制御装置と、が備えられている構成をとることができる。
これにより、車両における旋回時に、左右輪の回転数差を的確且つ具体的に調整して、旋回容易性を確保できる。

【0013】

（４）上記（３）を前提として、
前記制御装置は、前記旋回外側車輪に連結される一方のサイドギヤの回転数を、他方のサイドギヤの回転数に比して大きくするに際して、前記回転駆動源の回転方向を正回転、逆回転のいずれかの方向に回転するように制御する構成をとることができる。
これにより、車両の旋回方向に応じてピニオンギヤの自転方向を変え、そのピニオンギヤの自転と、歯数が異なる一対のサイドギヤ（通称、不思議歯車）との関係により、旋回外側車輪に連結される一方のサイドギヤの回転数を、他方のサイドギヤの回転数に比して大きくすることができる。
この時、前記回転駆動源は、左右のサイドギヤ間の回転数差のみを実現する駆動トルクで良いため、コンパクトなものとなる。

【0014】

（５）上記（３）を前提として、
前記車両の車速を検出する車速センサが備えられ、
前記制御装置は、前記車速センサが検出する車速が高速になるほど前記回転駆動源の回転数を低下させるように設定されている構成をとることができる。
これにより、車速の状況をも考慮に入れた差動機能を実行することができ、車速が速くなるほど差動機能を低下させて、タイヤのスリップ率増大による駆動力の減少が抑えられる。また、高速での旋回時に、旋回内側車輪が遠心力により浮き上がろうとする状況（リフトイン）において、旋回外側車輪に駆動力を的確に伝達することができる。

【0015】

（６）上記（５）を前提として、
前記制御装置は、操舵角の中立位置を基準とした所定の操舵角範囲で、前記回転駆動源の回転を禁止すると共に、前記車速センサが検出する車速が速くなるほど、該所定の操舵角範囲を操舵角の増大方向に拡張するように設定されている構成をとることができる。
これにより、高速旋回時における旋回制御の安定化を図ることができる。

【0016】

（７）前記車両における一方側の車輪と他方側の車輪とが、前後の車輪により構成され、
走行状態を検出する走行状態検出装置と、該走行状態検出装置からの情報に基づき、前記回転駆動源を制御して、前記前側車輪と前記後側車輪とに対する回転数差を制御する制御装置と、が備えられている構成をとることができる。
これにより、制御装置による回転駆動源の制御により、走行安定性を高めるように調整できる。

【0017】

（８）前記一対のサイドギヤ及び前記ピニオンギヤが、平歯車によりそれぞれ構成されている構成をとることができる。
これにより、本発明を構成するに当たり、歯車として普及品を用いることができ、製造の容易化、構造の簡素化等を図ることができる。

【発明の効果】

【0018】

以上の内容から本発明によれば、差動機能及び差動制限機能を確保しつつ、一対のサイドギヤの並設方向においてコンパクト化を図ることができるトルク伝達装置を提供できる。
また、差動機能、差動制限機能の実行に際して、ギヤの噛合、噛合解除の切換動作が必要でなくなることから、クラッチ機構とは異なり、作動の信頼性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】第１実施形態に係るトルク伝達装置をスケルトンをもって示す説明図。

【図2】第１実施形態に係る制御ユニットがモータの回転数を演算するに当たり参照するマップの例を示す説明図。

【図3】第１実施形態に係る制御ユニットの制御例を示すフローチャート。

【図4】第２実施形態に係るトルク伝達装置をスケルトンをもって示す説明図。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
第１実施形態を示す図１において、符号１は、リヤデファレンシャルとして用いられる実施形態に係るトルク伝達装置を示す。このトルク伝達装置１は、本実施形態においては、車両２における左側後輪３Ｌから車幅方向内方に伸びる左側車軸４Ｌと、右側後輪３Ｒから車幅方向内方に伸びる右側車軸４Ｒとの間に介在されており、エンジン側からの出力トルクがこのトルク伝達装置１を介して左右の後輪３Ｌ，３Ｒに伝達される。

【0021】

トルク伝達装置１は、図１に示すように、トルク出力部材として一対のサイドギヤ５Ｌ，５Ｒを備えている。一対の各サイドギヤ５Ｌ（５Ｒ）は、外周面に歯５Ｌａ（５Ｒａ）を有する円筒歯車である平歯車によりそれぞれ形成されており、その両サイドギヤ５Ｌ，５Ｒは、その歯５Ｌａ（５Ｒａ）の歯数だけが異なり、他のモジュール、径については、同一とされている。本実施形態においては、一対のサイドギヤ５Ｌ，５Ｒのうちの一方のサイドギヤ５Ｌ（５Ｒ）における歯５Ｌａ（５Ｒａ）の歯数が他方のサイドギヤ５Ｒ（５Ｌ）における歯５Ｒａ（５Ｌａ）の歯数よりも１歯だけ少なくなっている。
この一対のサイドギヤ５Ｌ，５Ｒは、比較的厚み（軸線方向長さ）が薄い平歯車であることを利用して、その両板面が左右の車軸４Ｌ，４Ｒの軸線方向において、干渉することなくできるだけ近接した状態で配置され、その一対のサイドギヤ５Ｌ，５Ｒが占める並設方向（図１中、左右方向）の長さは、極力、短くなっている。このうち、左側サイドギヤ５Ｌには、左側車軸４Ｌの車幅方向内端部が相対回転不能に連結され、右側サイドギヤ５Ｒには、右側車軸４Ｒの車幅方向内端部が相対回転不能に連結されている。本実施形態においては、左側サイドギヤ５Ｌに対する左側車軸４Ｌの車幅方向内端部の連結、右側サイドギヤ５Ｒに対する右側車軸４Ｒの車幅方向内端部の連結において、スプライン結合が用いられている。

【0022】

トルク伝達装置１は、図１に示すように、支持部材としてのケース６を備えている。ケース６は、中空体又は枠体としつつ伸びた形状に形成されており、そのケース６は、その内部に左右の車軸４Ｌ，４Ｒを跨ぐようにして収納している。このため、ケース６内部には、左右の車軸４Ｌ，４Ｒと共に、その各車軸４Ｌ（４Ｒ）に連なるサイドギヤ５Ｌ（５Ｒ）が収納されている。
このケース６は、左右の車軸４Ｌ、４Ｒに対して回転可能に支持されている。このため、ケース６の伸び方向一端側（図１中、左側）と左側車軸４Ｌとが軸受け７を介して支持され、ケース６の伸び方向他端側（図１中、右側）と右側車軸４Ｒとが軸受け８を介して支持されている。
このケース６の伸び方向一端側外周には、リングギヤ９が設けられている。このリングギヤ９は、傘歯車として形成されており、そのリングギヤ９の歯９ａには、同じく傘歯車とされたピニオンギヤ１０が噛合されている。このピニオンギヤ１０は、プロペラシャフト１１の外周に固定されており、エンジン側からの出力トルクが、プロペラシャフト１１、ピニオンギヤ１０、リングギヤ９を介してケース６に伝達されることになっている。これにより、ケース６は、エンジン側からの出力トルクが入力されたときには、一対のサイドギヤ５Ｌ，５Ｒの軸線（左右の車軸４Ｌ，４Ｒの軸線）を中心として回転することになる。

【0023】

トルク伝達装置１は、図１に示すように、ピニオンギヤ１２を備えている。ピニオンギヤ１２は、該ピニオンギヤ１２の軸線方向を一対のサイドギヤ５Ｌ，５Ｒの軸線方向に向けた状態でケース６に回転可能に支持されている。具体的には、支持軸１３が、その軸線を一対のサイドギヤ５Ｌ，５Ｒの軸線方向に向けた状態で軸受け１４を介してケース６に回転可能に支持され、その支持軸１３外周にピニオンギヤ１２が取付けられている。このピニオンギヤ１２には、外周面に歯１２ａを有する円筒歯車である平歯車が用いられており、そのピニオンギヤ１２は、一対のサイドギヤ５Ｌ，５Ｒに対して跨るように噛合されている。

【0024】

トルク伝達装置１は、図１に示すように、回転駆動源としてのモータ１５を備えている。このモータ１５は、動力伝達機構１６を介して前記支持軸１３に連係されている。
動力伝達機構１６は、本実施形態においては、支持軸１３外周面に取付けられた伝達ギヤ（平歯車）１７と、その右側車軸４Ｒに回転可能に支持されたリングギヤ１８と、モータ１５の出力軸に取付けられた出力ギヤ１９と、を備えている。伝達ギヤ１７は、支持軸１３上において前記ピニオンギヤ１２に隣り合うようにして配置されており、伝達ギヤ１７の軸線を中心とした回転により、支持軸１３及びピニオンギヤ１２は一体的に回転することになる。リングギヤ１８は、有底円筒形状に形成されており、その開口側をサイドギヤ５Ｒ（５Ｌ）に向けつつ、その底部が右側車軸４Ｒに対して相対回転可能に支持されている。このリングギヤ１８の内周面に内周歯１８ｇｉが形成され、その外周面に外周歯１８ｇｏが形成されており、このリングギヤ１８の内周歯１８ｇｉには伝達ギヤ１７に噛合されている。出力ギヤ１９は、リングギヤ１８の外周歯１８ｇｏに噛合されており、その出力ギヤ１９の回転によりリングギヤ１８は右側車軸４Ｒに対して相対回転することになる。
モータ１５は、その出力軸の回転により回転駆動力を出力ギヤ１９を介してリングギヤ１８に伝達する機能を有する。このため、モータ１５が駆動されると、リングギヤ１８は、右側の車軸４Ｒに対して相対回転することになり、そのリングギヤ９の相対回転により伝達ギヤ１７がその軸線を中心として回転し、これに伴い、支持軸１３を介してピニオンギヤ１２も、その軸線を中心として回転することになる。

【0025】

トルク伝達装置１は、図１に示すように、前記モータ１５を制御すべく、制御装置としての制御ユニットＵを備えている。このため、制御ユニットＵに、舵角センサ２０からの車両２の操舵角情報、車速センサ２１からの車両２の車速情報（走行状態検出情報）、加速度センサ２からの車両２の加速度情報（走行状態検出情報）が入力され、制御ユニットＵからはモータ１５に制御信号が出力される。

【0026】

この制御ユニットＵは、記憶部２４と、制御部２５と、を備えている。
記憶部２４はＲＯＭ(Read Only Memory)やＲＡＭ(Random Access Memory)等の記憶素子をもって構成されており、その記憶部２４には、制御実行に必要な制御プログラム、モータの回転方向、回転数を求めるに際して利用するマップ等の設定情報が格納され、その制御プログラム等は、必要に応じて、制御部２５に読み出される。

【0027】

制御部２５は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)をもって構成されており、そのＣＰＵは、記憶部２４に記憶された制御プログラムに従って、演算部２６、制御実行部２７として動作することになっている。
演算部２６は、記憶部２４に記憶されているマップを用いて、車速センサ２１が検出した車速、加速度センサ２２が検出した加速度、舵角センサ２０が検出した操舵角に基づき、舵角センサ２０が検出した操舵角がモータ１５の不感帯にあるか否かを判断すると共に、操舵角がモータ１５の不感帯以外の領域にあると判断したときには、モータ１５の回転方向、回転数を求めることになっている。

【0028】

マップの内容を示す図２を参照しつつ具体的に説明する。
マップにおいては、操舵角の中立位置（０°）を基準として所定の操舵角範囲がモータ１５の不感帯として設定されており、その不感帯は車速が速くなるほど広くなることになっている。このため、車速に応じた不感帯に操舵角が属する限り、モータ１５の回転は禁止（停止）されることになる。
また、マップにおいては、操舵角が不感帯（中立位置が中心）よりも一方の側（図２中、右側）に大きいときには（右旋回のとき）、モータ１５が正回転方向に回転され、そのモータ回転数は、操舵角が大きいほど大きくなるように設定されている。逆に、操舵角が不感帯よりも他方の側（図２中、左側）に大きいときには（左旋回のとき）、モータ１５が逆回転方向に回転され、そのモータ回転数は、操舵角が大きいほど大きくなるように設定されている。これにより、車両２の旋回時には、その状態を捉え、その状態に応じた回転方向及び回転数をもってモータ１５が回転されることになり、これに伴い、ピニオンギヤ１２は、その軸線を中心として自転し、そのピニオンギヤ１２の自転に基づき、歯数が異なる一対のサイドギヤ５Ｌ，５Ｒには、旋回時の回転数差を吸収する回転数差が生じることになる。
しかもこの場合、車速センサ２１が検出する車速が高速になるほどモータ１５の回転数を低下させるように設定されている。これにより、車速が速くなるほど差動機能が低下され、タイヤのスリップ率増大による駆動力の減少が抑えられ、高速での旋回時に於いても、旋回内側車輪が遠心力により浮き上がろうとする状況（リフトイン）において、駆動力を旋回外側車輪を介して路面に的確に伝達できることになる。
尚、本実施形態においては、加速度についても、車速の場合同様、加速度が大きくなるに従ってモータ１５の回転数が低下されるように設定されている。

【0029】

制御実行部２７は、上記演算部２６からの情報に基づき、モータ１５に制御信号を出力する機能を有している。
これにより、車両２の旋回時には、歯数が異なる一対のサイドギヤ５Ｌ，５Ｒと、その一対のサイドギヤ５Ｌ，５Ｒに噛合するピニオンギヤ１２の自転方向及び自転速度に基づき、一対のサイドギヤ５Ｌ．５Ｒは、旋回内側に位置するサイドギヤ５Ｌ（５Ｒ）の回転数に比して旋回外側に位置するサイドギヤ５Ｒ（５Ｌ）の回転数が大きくなり、この回転状態が、各車軸４Ｌ（４Ｒ）を介して車輪３Ｌ（３Ｒ）に伝達される。

【0030】

次に、上記制御ユニットＵの制御内容の概要について説明する。
本実施形態においては、車両２が走行状態にあるとき（直進状態）には、エンジン側からの出力トルクが、プロペラシャフト１１、ピニオンギヤ１０、リングギヤ９を介してケース６に入力され、ケース６は、一対のサイドギヤ５Ｌ，５Ｒの軸線を中心として回転される。これにより、ピニオンギヤ１２は、常に、ケース６と一体的に回転（一対のサイドギヤ５Ｌ，５Ｒの軸線を中心として公転）することになり、そのピニオンギヤ１２は、一対の両サイドギヤ５Ｌ，５Ｒを押圧して、その一対のサイドギヤ５Ｌ，５Ｒを実質的に一体的に回転させる（直結状態）。このため、ぬかるみにはまったり、リフトイン状態となったりして、一方側の車輪３Ｌ（３Ｒ）が空転状態になろうとしても、他方側の車輪３Ｒ（３Ｌ）を回転させ続けることができ、その他方側の車輪３Ｒ（３Ｌ）の駆動に基づき、ぬかるみから脱出することができ、また、路面に対して駆動力を的確に伝達することができる。

【0031】

車両２が旋回するときには、その旋回を捉えてモータ１５が駆動され、ピニオンギヤ１２は、ケース６の回転に伴う回転状態（公転状態）の下で自転される。このピニオンギヤ１２の自転の方向は操舵方向により決められ、自転の回転数は操舵角の大きさにより決められるが、このピニオンギヤ１２の自転と、一対のサイドギヤ５Ｌ，５Ｒの歯数が互いに異なることとを利用して、旋回の程度（操舵角の大きさ）に応じて、旋回内側のサイドギヤの回転数に比して旋回外側のサイドギヤの回転数が大きくされ、その各サイドギヤ５Ｌ（５Ｒ）の回転状態が各車輪３Ｌ（３Ｒ）に反映される。これにより、車両２が旋回される場合であっても、車両２は容易に旋回することができる。

【0032】

次に上記制御ユニットＵの制御例を図３に示すフローチャートに基づき具体的に説明する。尚、Ｓはステップを示す。
制御が開始されると、Ｓ１において、初期情報として各種情報、具体的には、モータ回転数−操舵角情報（特性線）、フラグＦ＝０（モータ１５が停止状態にあること）等が読み込まれる。各種情報が読み込まれると、Ｓ２において、車両２の車速と加速度とが読み込まれ、そのＳ２の情報に基づき、Ｓ３において、車速（加速度も考慮）に応じたモータ回転数−操舵角特性が選択される（図２参照）。
続いて、Ｓ４において、操舵角が読み込まれ、次のＳ５において、Ｓ４の操舵角が不感帯に属するか否かが判別される。操舵角に応じたピニオンギヤ１２の回転制御を行う必要があるか否かを判断するためである。

【0033】

Ｓ５の判断がＹＥＳのときには、Ｓ６において、フラグＦ＝１（モータ１５が回転状態にあること）であるか否かが判別される。制御開始当初は、Ｆ＝０であることから、Ｓ６の判断はＮＯとされ、新たに処理を開始すべく前記Ｓ２に戻される。

【0034】

一方、Ｓ６がＹＥＳのときは、操舵角がモータ１５の不感帯に属するものの、それまでは、ピニオンギヤ１２の回転制御を行っていたときであり、このときには、Ｓ７においてモータ１５が停止される。このＳ７の後、次のＳ８においてフラグＦはリセット（Ｆ＝０）され、前記Ｓ２に戻される。
これにより、Ｓ６がＮＯのとき及びＳ７においてモータ１５が停止された後においては、ピニオンギヤ１２は、自転せずに、ケース６と一体的に回転（一対のサイドギヤ５Ｌ，５Ｒの軸線を中心として公転）することになり、そのピニオンギヤ１２は、一対の両サイドギヤ５Ｌ，５Ｒを押圧して、その一対のサイドギヤ５Ｌ，５Ｒを実質的に一体的に回転させる（直結状態（デフロック機能実行））。これにより、一方側の車輪３Ｌ（３Ｒ）がぬかるみにはまったりして空転状態になったとしても、他方側の車輪３Ｒ（３Ｌ）を回転させ続けて、その他方側の車輪３Ｒ（３Ｌ）の駆動に基づき、ぬかるみから脱出することができる。

【0035】

Ｓ５の判断がＮＯのときには、Ｓ９において、図２に基づいて、Ｓ４の操舵角に応じたモータ１５の回転数が読み出され、次のＳ１０において、そのモータ回転数をもってモータ１５の回転駆動が実行される。これにより、例えば、右旋回の場合には、旋回外側となる一方のサイドギヤ５Ｌ（左側後輪３Ｌ）の回転数は、ピニオンギヤ１２の自転により、旋回内側となる他方のサイドギヤ５Ｒ（右側後輪３Ｒ）の回転数よりも大きく且つその右旋回の際の操舵角が大きいほど大きくなり、車両２が右旋回する場合であっても、その右旋回は容易に行われることになる。同様に、左旋回の場合には、旋回外側となる他方のサイドギヤ５Ｒ（右側後輪３Ｒ）の回転数は、ピニオンギヤ１２の自転により、旋回内側となる一方のサイドギヤ５Ｌ（左側後輪３Ｒ）の回転数よりも大きく且つその左旋回の際の舵角が大きいほど大きくなり、車両２が左旋回する場合においても、その左旋回は容易に行われることになる（差動機能実行）。
このＳ１０の処理後、Ｓ１１において、フラグＦがＦ＝１とされ、前記Ｓ２にリターンされる。

【0036】

したがって、上記トルク伝達装置１においては、差動機能、デフロック機能（差動制限機能）を選択的に実行することができ、その差動機能、デフロック機能を選択的に実行するに当たっては、歯数が異なる平歯車により構成される一対のサイドギヤ５Ｌ，５Ｒに平歯車としてのピニオンギヤ１２を跨るようにして噛合させた下で、ピニオンギヤ１２を自転（回転駆動）させるか否かによりその実行を決定することができる。このため、ケース６の側方（図１中、右側方又は左側方）に、デフロック機能を確保するべくクラッチ機構（デフロック機構）を構成する必要がなくなる。

【0037】

しかも、ピニオンギヤ１２及び一対のサイドギヤ５Ｌ，５Ｒとして、傘歯車ではなく平歯車が用いられることから、一対のサイドギヤ５Ｌ，５Ｒとして比較的薄いものをそれぞれ用いてそれらを近接配置することができ、その一対のサイドギヤ５Ｌ，５Ｒにピニオンギヤ１２を噛合させることができる。
これにより、上記トルク伝達装置１においては、差動機能及びデフロック機能を確保しつつ、一対のサイドギヤ５Ｌ，５Ｒの並設方向（図１中、左右方向）においてコンパクト化を図ることができる。

【0038】

また、平歯車としての一対のサイドギヤ５Ｌ，５Ｒに平歯車としてのピニオンギヤ１２が跨るようにして噛合された状態の下で、ピニオンギヤ１２を自転させるか否かにより差動機能とデフロック機能との切換が行われることになり、ギヤの噛合、噛合解除の切換動作は必要でなくなる。このため、差動機能とデフロック機能との切換実行にクラッチ機構を用いる場合とは異なり、当該トルク伝達装置１における作動の信頼性を高いものにできる。

【0039】

図４は、第２実施形態を示している。この第２実施形態において、前記第１実施形態と同一構成要素については、同一符号を付してその説明を省略する。

【0040】

図４に示す第２実施形態は、一対のサイドギヤ５Ｌ，５Ｒとして、内周面に歯が設けられる円筒歯車が用いられている場合を示している。
具体的には、各サイドギヤ５Ｌ，５Ｒをなす円筒歯車は、図４に示すように、その軸線方向長さが比較的短くされた有底円筒状をなしており、その各開口側内周面に歯５Ｌａ，５Ｒａがそれぞれ設けられている。この両サイドギヤ５Ｌ，５Ｒは、その開口側が互いに対向しつつ近づいた状態をもって配置され、その両底部側は、開口側同士の場合よりも離間するように配置されている。この各底部の径方向中央部と左右の各後輪３Ｌ，３Ｒとは、左右の各車軸４Ｌ，４Ｒを介してそれぞれ連結されており、各サイドギヤ５Ｌ，５Ｒの回転は、左右の各後輪３Ｌ，３Ｒに伝達されることになっている。符号３０は、車軸４Ｌ（４Ｒ）中に介在される継手を示す。
この両サイドギヤ５Ｌ，５Ｒにおける歯５Ｌａ，５Ｒａも、歯数だけが異なり（具体的には、一対のサイドギヤ５Ｌ，５Ｒのうちの一方のサイドギヤ５Ｌ（５Ｒ）の歯数が他方のサイドギヤ５Ｒ（５Ｌ）の歯数よりも１歯だけ少ない。）、他のモジュール、径については、同一とされている。

【0041】

支持部材としてのケース６は、図４に示すように、前記一対のサイドギヤ５Ｌ，５Ｒ内に、その一対のサイドギヤ５Ｌ，５Ｒ間を跨ぐように配置されている。このケース６も、伸び形状の中空体として形成されており、そのケース６は、その軸線が一対のサイドギヤ５Ｌ，５Ｒの軸線上に合致するように配置されている。このケース６の外周面には、開口３１が形成されており、ケース６の内部は、開口３１を介して外部に対して開放されている。
このケース６の伸び方向内方側外周には、リングギヤ９が取付けられている。リングギヤ９は、その径方向内方側部分が前記一対のサイドギヤ５Ｌ，５Ｒの間を通ってケース６の外周面に連結されており、その径方向外方側部分は、一対のサイドギヤ５Ｌ，５Ｒの径方向外方側に伸びて、その径方向外方側部分における歯部（傘歯車）９ａに、前記第１実施形態同様、プロペラシャフト１１に連なるピニオンギヤ１０が噛合されている。

【0042】

ピニオンギヤ１２は、図４に示すように、ケース６内に収納されている。このピニオンギヤ１２にも、外周面に歯１２ａが設けられた円筒歯車（平歯車）が用いられており、このピニオンギヤ１２は、該ピニオンギヤ１２の軸線方向を一対のサイドギヤ５Ｌ，５Ｒの軸線方向に向けつつ、支持軸１３を介してケース６の左右側壁６ａに回転可能に支持されている。このピニオンギヤ１２は、ケース６の径方向中央部よりも径方向外方側に配置されて、そのピニオンギヤ１２の外周面の一部（歯１２ａ）が、ケース６の開口３１を介して外部に露出されており、そのピニオンギヤ１２の露出部分（歯１２ａ）は、一対のサイドギヤ５Ｌ，５Ｒに対して跨るように噛合されている。

【0043】

このピニオンギヤ１２には、図４に示すように、モータ１５の回転駆動力がリングギヤ１８を介して伝達されることになっている。このリングギヤ１８にも、内周歯１８ｇｉと外周歯１８ｇｏとが設けられており、リングギヤ１８の内周歯１８ｇｉは、一対のサイドギヤ５Ｌ，５Ｒの間を通ってケース６の開口に臨み、ピニオンギヤ１２に噛合されている。勿論この場合、この内周歯１８ｇｉは、一対の各サイドギヤ５Ｌ，５Ｒと同一の諸元のギヤとして設定されている。リングギヤ１８の外周歯１８ｇｏは、一対のサイドギヤ５Ｌ，５Ｒの径方向外方に位置されており、その外周歯１８ｇｏにはモータ１５の出力ギヤ１９が噛合されている。

【0044】

これにより、このトルク伝達装置１においても、差動機能、デフロック機能を選択的に実行するに当たって、歯数が異なる一対のサイドギヤ５Ｌ，５Ｒに平歯車としてのピニオンギヤ１２を跨るようにして噛合させた下で、ピニオンギヤ１２を自転（回転駆動）させるか否かによりその実行を決定することができることから、ケース６の側方（図１中、右側方又は左側方）に、デフロック機能を確保するべくクラッチ機構（デフロック機構）を構成する必要がなくなる。このため、このトルク伝達装置１においても、差動機能及びデフロック機能を確保しつつ、一対のサイドギヤ５Ｌ，５Ｒの並設方向（図１中、左右方向）においてコンパクト化を図ることができる。しかも、差動機能とデフロック機能との切換において、ギヤの噛合、噛合解除の切換動作をなくして、当該トルク伝達装置１における作動の信頼性を高いものにできる。

【0045】

以上実施形態について説明したが、本発明にあっては、次の態様を包含する。
（１）トルク伝達装置１を、リヤデファレンシャルとして用いる他に、フロントデファレンシャル、センタデファレンシャル（前輪側と後輪側との間に介在）として用いること。
（２）トルク伝達装置１をセンタデファレンシャルとして用いる場合には、モータ１５を制御することにより、旋回時における前側車輪と後側車輪との回転数差を吸収するように調整したり、前側車輪がスリップするような場合には、後側車輪に対するトルクを増大させるように調整すること。
（３）一対のサイドギヤ５Ｌ，５Ｒ及びピニオンギヤ１２に用いられる平歯車に代えて、同じ円筒歯車に属するはすば歯車等を一対のサイドギヤ５Ｌ，５Ｒ及びピニオンギヤ１２に用いること。

【符号の説明】

【0046】

１ トルク伝達装置
３Ｌ 左側後輪
３Ｒ 右側後輪
５Ｌ 左側サイドギヤ
５Ｌａ 左側サイドギヤの歯
５Ｒ 右側サイドギヤ
５Ｒａ 右側サイドギヤの歯
６ ケース（支持部材）
１２ ピニオンギヤ
１２ａ ピニオンギヤの歯
１５ モータ（回転駆動源）
２０ 舵角センサ
２１ 車速センサ
２２ 加速度センサ
Ｕ 制御ユニット（制御装置）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】