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(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】
(24)【登録日】2023-09-04
(45)【発行日】2023-09-12
(54)【発明の名称】複合遊星歯車装置
(51)【国際特許分類】
F16H 48/36 20120101AFI20230905BHJP
【ＦＩ】
F16H48/36
【請求項の数】
11
(21)【出願番号】P 2020112426
(22)【出願日】2020-06-30
(65)【公開番号】P2022011352
(43)【公開日】2022-01-17
【審査請求日】2022-05-23
(73)【特許権者】
【識別番号】000003207
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100083998
【弁理士】
【氏名又は名称】渡邉 丈夫
(74)【代理人】
【識別番号】100096644
【弁理士】
【氏名又は名称】中本 菊彦
(72)【発明者】
【氏名】磯野 宏
【審査官】増岡 亘
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１５－１４０８１１（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第３５９６５３８（ＵＳ，Ａ）
【文献】特開平７－３２３７４１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平６－３０００９６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平４－２１２６３１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ１６Ｈ ４８／３６
Ｆ１６Ｈ ４８／１０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
所定の回転軸線上に配置される第１ギヤと、前記回転軸線上に配置され、前記第１ギヤに対して相対回転可能な第２ギヤと、前記回転軸線上に配置され、前記第１ギヤに対して相対回転可能であり、かつ、前記第２ギヤと互いに相対回転可能な第３ギヤと、前記第１ギヤと噛み合い、自転しつつ前記回転軸線の周りを公転する第１プラネタリギヤと、前記第２ギヤと噛み合い、自転しつつ前記回転軸線の周りを公転する第２プラネタリギヤと、前記第２ギヤと噛み合い、自転しつつ前記回転軸線の周りを公転する第３プラネタリギヤと、前記第３ギヤと噛み合い、自転しつつ前記回転軸線の周りを公転する第４プラネタリギヤと、前記回転軸線上に配置され、前記各プラネタリギヤを自転および公転可能に保持するキャリアと、を備えた複合遊星歯車装置であって、
前記第１プラネタリギヤと前記第２プラネタリギヤとは、同軸上に配置され、自転方向および公転方向に一体に回転し、
前記第３プラネタリギヤと前記第４プラネタリギヤとは、前記第１プラネタリギヤおよび前記第２プラネタリギヤの回転軸と異なる回転軸上に配置され、自転方向および公転方向に一体に回転し、
前記第１プラネタリギヤと前記第１ギヤとの間のギヤ比と、前記第２プラネタリギヤと前記第２ギヤとの間のギヤ比とが互いに異なり、
前記第３プラネタリギヤと前記第２ギヤとの間のギヤ比と、前記第４プラネタリギヤと前記第３ギヤとの間のギヤ比とが互いに異なっており、
前記キャリアの回転数に対して前記第２ギヤの回転数および前記第３ギヤの回転数がいずれも減少し、
前記第１ギヤは、回転可能に支持されており、
前記第２ギヤと一体に回転する第１回転軸、および、前記第３ギヤと一体に回転する第２回転軸を有し、
前記第１回転軸と前記第２回転軸とは、同軸上に配置され、互いに相対回転可能であり、
所定の動力源から前記第１ギヤに入力される駆動トルクを、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、前記動力源とは異なる制御用モータから前記キャリアに入力される制御トルクを、増幅して、前記第１回転軸および前記第２回転軸に伝達する
ことを特徴とする複合遊星歯車装置。
【請求項2】
請求項１に記載の複合遊星歯車装置であって、
前記キャリアに前記制御トルクが入力されることにより、前記第１回転軸と前記第２回転軸とが差動回転し、
前記第１回転軸と前記第２回転軸とが差動回転する場合に、前記第１回転軸および前記第２回転軸が互いに逆方向に回転し、
前記キャリアの回転数に対する前記第２ギヤの回転数の比率と、前記キャリアの回転数に対する前記第３ギヤの回転数の比率とが、互いに等しいもしく近似している
ことを特徴とする複合遊星歯車装置。
【請求項3】
請求項１または２に記載の複合遊星歯車装置であって、
増速サンギヤ、増速キャリア、および、増速リングギヤを有する増速遊星歯車機構と、減速サンギヤ、減速キャリア、および、減速リングギヤを有する減速遊星歯車機構とを更に備えるとともに、前記増速遊星歯車機構および前記減速遊星歯車機構は前記回転軸線上に配置されており、
前記増速サンギヤは、回転不可能に固定され、
前記増速キャリアは、前記第１ギヤと一体に回転し、
前記増速リングギヤは、前記増速キャリアが回転する際に、前記増速キャリアの回転数に対して回転数が増大し、
前記減速リングギヤは、前記増速リングギヤに連結されて前記増速リングギヤと一体に回転し、
前記減速キャリアは、前記キャリアと一体に回転するとともに、前記減速リングギヤの回転数に対して回転数が減少し、
前記減速サンギヤは、前記制御用モータが前記制御トルクを出力する制御トルク出力軸と一体に回転するとともに、前記第１回転軸と前記第２回転軸とが同方向に等速で回転して前記第１ギヤおよび前記キャリアと共に連れ回りする場合に、前記第１ギヤおよび前記キャリアと相対回転する
ことを特徴とする複合遊星歯車装置。
【請求項4】
請求項３に記載の複合遊星歯車装置であって、
前記増速遊星歯車機構のギヤ比と前記減速遊星歯車機構のギヤ比とが、互いに等しい
ことを特徴とする複合遊星歯車装置。
【請求項5】
請求項１から４のいずれか一項に記載の複合遊星歯車装置であって、
前記第１ギヤは、前記第１プラネタリギヤと噛み合う外歯歯車の第１サンギヤであり、
前記第２ギヤは、前記第２プラネタリギヤおよび前記第３プラネタリギヤの両方に噛み合う外歯歯車の第２サンギヤであり、
前記第３ギヤは、前記第４プラネタリギヤと噛み合う外歯歯車の第３サンギヤである
ことを特徴とする複合遊星歯車装置。
【請求項6】
請求項５に記載の複合遊星歯車装置であって、
前記第１プラネタリギヤの歯数をｚｐ１、前記第２プラネタリギヤの歯数をｚｐ２、前記第３プラネタリギヤの歯数をｚｐ３、前記第４プラネタリギヤの歯数をｚｐ４とし、前記第１サンギヤの歯数をｚｓ１１、前記第２サンギヤの歯数をｚｓ１２、前記第３サンギヤの歯数をｚｓ１３とすると、
ｚｐ２＝ｚｐ３＝ｚｐ１＋１
ｚｐ４＝ｚｐ１－１
ｚｓ１１＝ｚｓ１２＝ｚｓ１３
の関係がそれぞれ成立する場合に、前記制御トルクによって回転する前記キャリアに対して前記第３サンギヤが同じ方向に回転し、
ｚｐ２＝ｚｐ３＝ｚｐ１－１
ｚｐ４＝ｚｐ１＋１
ｚｓ１１＝ｚｓ１２＝ｚｓ１３
の関係がそれぞれ成立する場合に、前記制御トルクによって回転する前記キャリアに対して前記第３サンギヤが逆の方向に回転する
ことを特徴とする複合遊星歯車装置。
【請求項7】
請求項１から４のいずれか一項に記載の複合遊星歯車装置であって、
前記第１ギヤは、前記第１プラネタリギヤと噛み合う内歯歯車の第１リングギヤであり、
前記第２ギヤは、前記第２プラネタリギヤおよび前記第３プラネタリギヤの両方に噛み合う内歯歯車の第２リングギヤであり、
前記第３ギヤは、前記第４プラネタリギヤと噛み合う内歯歯車の第３リングギヤである
ことを特徴とする複合遊星歯車装置。
【請求項8】
請求項７に記載の複合遊星歯車装置であって、
前記回転軸線上に配置され、前記第１プラネタリギヤと噛み合う外歯歯車の入力サンギヤを有しており、
前記入力サンギヤを介して、前記制御トルクを前記キャリアに入力する
ことを特徴とする複合遊星歯車装置。
【請求項9】
請求項７または８に記載の複合遊星歯車装置であって、
前記第１プラネタリギヤの歯数をｚｐ１、前記第２プラネタリギヤの歯数をｚｐ２、前記第３プラネタリギヤの歯数をｚｐ３、前記第４プラネタリギヤの歯数をｚｐ４とし、前記第１リングギヤの歯数をｚｒ１１、前記第２リングギヤの歯数をｚｒ１２、前記第３リングギヤの歯数をｚｒ１３とすると、
ｚｐ２＝ｚｐ３＝ｚｐ１＋１
ｚｐ４＝ｚｐ１－１
ｚｒ１１＝ｚｒ１２＝ｚｒ１３
の関係がそれぞれ成立する場合に、前記制御トルクによって回転する前記キャリアに対して前記第３リングギヤが同じ方向に回転し、
ｚｐ２＝ｚｐ３＝ｚｐ１－１
ｚｐ４＝ｚｐ１＋１
ｚｒ１１＝ｚｒ１２＝ｚｒ１３
の関係がそれぞれ成立する場合に、前記制御トルクによって回転する前記キャリアに対して前記第３リングギヤが逆の方向に回転する
ことを特徴とする複合遊星歯車装置。
【請求項10】
請求項１から９のいずれか一項に記載の複合遊星歯車装置であって、
前記動力源および前記制御用モータと共に、少なくとも車幅方向の左右に駆動輪を有する車両に搭載され、
前記第１回転軸は、前記左右のいずれか一方の前記駆動輪と前記第２ギヤとの間でトルクを伝達し、
前記第２回転軸は、前記左右の他方の前記駆動輪と前記第３ギヤとの間でトルクを伝達し、
前記第１回転軸と前記第２回転軸とは、それぞれ、前記左右に対向して配置される
ことを特徴とする複合遊星歯車装置。
【請求項11】
請求項１から９のいずれか一項に記載の複合遊星歯車装置であって、
前記動力源および前記制御用モータと共に、少なくとも全長方向の前後に駆動輪を有する車両に搭載され、
前記第１回転軸は、前記前後のいずれか一方の駆動輪と前記第２ギヤとの間でトルクを伝達し、
前記第２回転軸は、前記前後の他方の駆動輪と前記第３ギヤとの間でトルクを伝達し、
前記第１回転軸と前記第２回転軸とは、それぞれ、前記前後に対向して配置される
ことを特徴とする複合遊星歯車装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、複数の遊星歯車機構を組み合わせて構成する複合遊星歯車装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、複合遊星歯車機構を用いた減速装置が記載されている。この特許文献１に記載された遊星歯車減速装置は、いずれも内歯歯車（リングギヤ）を用いない二組の遊星遊星歯車機構を組み合わせた一種の複合遊星歯車機構から構成されている。具体的には、特許文献１に記載された遊星歯車減速装置は、固定側サンギヤ、出力側サンギヤ、固定側プラネタリギヤ、出力側プラネタリギヤ、および、キャリアを備えている。固定側サンギヤと出力側サンギヤとは、同軸上に配置されている。固定側サンギヤは、回転不可能に固定されている。出力側サンギヤは、固定側サンギヤに対して相対回転可能であり、同軸上に配置される出力軸に一体となって回転する。固定側プラネタリギヤは、固定側サンギヤと噛み合い、自転しつつ固定側サンギヤの周りを公転する。出力側プラネタリギヤは、出力側サンギヤと噛み合い、自転しつつ出力側サンギヤの周りを公転する。固定側プラネタリギヤと出力側プラネタリギヤとは、同軸上に配置され、互いに一体となって回転（自転）する。キャリアは、固定側サンギヤおよび出力側サンギヤと同軸上に配置され、固定側プラネタリギヤおよび出力側プラネタリギヤをそれぞれ自転および公転が可能なように保持している。また、キャリアは、同軸上に配置される入力軸（例えば、モータの出力軸）に一体となって回転する。したがって、キャリアにトルクが入力されてキャリアが回転すると、固定側プラネタリギヤが、固定側サンギヤに噛み合って自転しつつ、固定側サンギヤの周りを公転する。同時に、出力側プラネタリギヤが、出力側サンギヤに噛み合って、出力側サンギヤの周りを公転する。このとき、出力側プラネタリギヤは出力側サンギヤを回転させる。その結果、キャリアと出力側サンギヤとが差動回転し、キャリアすなわち入力軸の回転数に対して、出力側サンギヤすなわち出力軸の回転数が減少する。
【0003】
また、特許文献２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。すなわち、差動機構は、二組の遊星歯車装置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、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。軸部材の両端には、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。軸部材の両端には、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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特許第５２８０７７３号公報
【文献】特許第６１２２１１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記の特許文献１に記載された遊星歯車減速装置は、いわゆるギヤードモータの減速機構またはギヤヘッドとして用いられ、例えば、車両、あるいは、ロボットやその他の産業機械に搭載される。この特許文献１に記載された遊星歯車減速装置では、複合遊星歯車機構を適用することにより、通常の遊星歯車機構と比較して大きな減速比が得られている。すなわち、大きな増幅率でモータの出力トルクを増幅できる。そのため、遊星歯車減速装置と組み合わされるモータの小型化を図り、車両や産業機械への搭載性を向上させることができる。ひいては、モータと共にこの遊星歯車減速装置を搭載する車両や産業機械の小型・軽量化を図ることができる。したがって、ギヤードモータ用の減速機構またはギヤヘッドとして用いられる複合遊星歯車機構は、可能な限り大きな減速比を得られる構成であることが望ましい。例えば、特許文献１に記載された遊星歯車減速装置のような複合遊星歯車機構を更に複数組み合わせて用いることにより、あるいは、大径で歯数が多い大型の歯車を用いて複合遊星歯車装置を構成することにより、より一層大きな減速比を得ることができる。そして、モータの更なる小型化を図ることができる。しかしながら、例えば、複数の複合遊星歯車機構を直列に配置して組み合わせる場合は、装置の回転軸線方向に体格が増大してしまう。装置の構造も複雑になってしまう。また、大型の歯車を用いて複合遊星歯車機構を構成する場合は、装置の径方向に体格が増大してしまう。そのため、複数の複合遊星歯車機構を組み合わせたり、大型の歯車を用いたりすることによって、大きな減速比を得ることはできたとしても、結局、車両や産業機械への搭載性を十分に向上させることができない可能性がある。
【0006】
また、特許文献２に記載された駆動歯車装置のように、複合遊星歯車機構を用いて車両に搭載するトルクベクタリング装置や差動装置を構成する場合も、複数の複合遊星歯車機構を組み合わせて用いることにより、あるいは、大型の歯車を用いて複合遊星歯車機構を構成することにより、より大きな減速比を設定し、トルクベクタリング用モータあるいは制御用モータの小型化を図ることができる。しかしながら、この場合も、上記の特許文献１に記載された遊星歯車減速装置の例と同様に、大きな減速比を得ることに相反して、装置の体格が増大してしまう。また、装置の構造が複雑になってしまう。そのため、結局、車両への搭載性を十分に向上させることができない可能性がある。
【0007】
このように、複合遊星歯車機構を用いて構成した減速装置を車両や産業機械に搭載する場合、あるいは、複合遊星歯車機構を用いて構成したトルクベクタリング装置や差動装置を車両に搭載する場合に、複合遊星歯車機構の減速比を大きくして装置の小型化を図り、車両や産業機械への搭載性を十分に向上させるには、未だ、改良の余地があった。
【0008】
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、コンパクトかつ簡素な構成で、なおかつ、大きな減速比を得ることが可能な複合遊星歯車装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記の目的を達成するために、この発明は、所定の回転軸線上に配置される第１ギヤと、前記回転軸線上に配置され、前記第１ギヤに対して相対回転可能な第２ギヤと、前記回転軸線上に配置され、前記第１ギヤに対して相対回転可能であり、かつ、前記第２ギヤと互いに相対回転可能な第３ギヤと、前記第１ギヤと噛み合い、自転しつつ前記回転軸線の周りを公転する第１プラネタリギヤと、前記第２ギヤと噛み合い、自転しつつ前記回転軸線の周りを公転する第２プラネタリギヤと、前記第２ギヤと噛み合い、自転しつつ前記回転軸線の周りを公転する第３プラネタリギヤと、前記第３ギヤと噛み合い、自転しつつ前記回転軸線の周りを公転する第４プラネタリギヤと、前記回転軸線上に配置され、前記各プラネタリギヤを自転および公転可能に保持するキャリアと、を備えた複合遊星歯車装置であって、前記第１プラネタリギヤと前記第２プラネタリギヤとは、同軸上に配置され、自転方向および公転方向に一体に回転し、前記第３プラネタリギヤと前記第４プラネタリギヤとは、前記第１プラネタリギヤおよび前記第２プラネタリギヤの回転軸と異なる回転軸上に配置され、自転方向および公転方向に一体に回転し、前記第１プラネタリギヤと前記第１ギヤとの間のギヤ比と、前記第２プラネタリギヤと前記第２ギヤとの間のギヤ比とが互いに異なり、前記第３プラネタリギヤと前記第２ギヤとの間のギヤ比と、前記第４プラネタリギヤと前記第３ギヤとの間のギヤ比とが互いに異なっており、前記キャリアの回転数に対して前記第２ギヤの回転数および前記第３ギヤの回転数がいずれも減少し、前記第１ギヤは、回転可能に支持されており、前記第２ギヤと一体に回転する第１回転軸、および、前記第３ギヤと一体に回転する第２回転軸を有し、前記第１回転軸と前記第２回転軸とは、同軸上に配置され、互いに相対回転可能であり、所定の動力源から前記第１ギヤに入力される駆動トルクを、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、前記動力源とは異なる制御用モータから前記キャリアに入力される制御トルクを、増幅して、前記第１回転軸および前記第２回転軸に伝達することを特徴とするものである。
【0010】
また、この発明では、前記第１ギヤは、回転不可能に固定されており、前記第３ギヤと一体に回転する出力軸を有し、外部から前記キャリアに入力される入力トルクを増幅して前記第２ギヤに伝達するとともに、前記第２ギヤに伝達される前記入力トルクを更に増幅して前記第３ギヤに伝達し、前記第３ギヤから前記出力軸を介して外部に出力するように構成してよい。
【0011】
また、この発明は、前記第２ギヤと一体に回転する反転軸を有し、前記出力軸と前記反転軸とは、前記回転軸線上に配置され、かつ、互いに相対回転可能であり、前記反転軸は、前記出力軸が回転する際に、前記出力軸の回転方向と逆の方向に回転し、前記第２ギヤに伝達された前記入力トルクを、前記第２ギヤから前記反転軸を介して外部に出力するように構成してよい。
【0012】
また、この発明では、前記第１ギヤは、前記第１プラネタリギヤと噛み合う外歯歯車の第１サンギヤであり、前記第２ギヤは、前記第２プラネタリギヤおよび前記第３プラネタリギヤの両方に噛み合う外歯歯車の第２サンギヤであり、前記第３ギヤは、前記第４プラネタリギヤと噛み合う外歯歯車の第３サンギヤであるように構成してよい。
【0013】
また、この発明は、前記第１プラネタリギヤの歯数をｚｐ１、前記第２プラネタリギヤの歯数をｚｐ２、前記第３プラネタリギヤの歯数をｚｐ３、前記第４プラネタリギヤの歯数をｚｐ４とし、前記第１サンギヤの歯数をｚｓ１、前記第２サンギヤの歯数をｚｓ２、前記第３サンギヤの歯数をｚｓ３とすると、
ｚｐ１＝ｚｐ３
ｚｐ２＝ｚｐ４＝ｚｐ１＋１
ｚｓ１＝ｚｐ１×２－１
ｚｓ２＝ｚｐ１×２＋１
ｚｓ３＝ｚｐ１×２＋３
の関係がそれぞれ成立する場合に、前記入力トルクによって回転する前記キャリアに対して前記第３サンギヤが同じ方向に回転し、
ｚｐ１＝ｚｐ３
ｚｐ２＝ｚｐ４＝ｚｐ１－１
ｚｓ１＝ｚｐ１×２＋１
ｚｓ２＝ｚｐ１×２－１
ｚｓ３＝ｚｐ１×２－３
の関係がそれぞれ成立する場合に、前記入力トルクによって回転する前記キャリアに対して前記第３サンギヤが逆の方向に回転するように構成してよい。
ｚｐ１＝ｚｐ３
ｚｐ２＝ｚｐ４＝ｚｐ１＋１
ｚｓ１＝ｚｐ１×２－１
ｚｓ２＝ｚｐ１×２＋１
ｚｓ３＝ｚｐ１×２＋３
の関係がそれぞれ成立する場合に、前記入力トルクによって回転する前記キャリアに対して前記第３サンギヤが同じ方向に回転し、
ｚｐ１＝ｚｐ３
ｚｐ２＝ｚｐ４＝ｚｐ１－１
ｚｓ１＝ｚｐ１×２＋１
ｚｓ２＝ｚｐ１×２－１
ｚｓ３＝ｚｐ１×２－３
の関係がそれぞれ成立する場合に、前記入力トルクによって回転する前記キャリアに対して前記第３サンギヤが逆の方向に回転するように構成してよい。
【0014】
また、この発明では、前記第１ギヤは、前記第１プラネタリギヤと噛み合う内歯歯車の第１リングギヤであり、前記第２ギヤは、前記第２プラネタリギヤおよび前記第３プラネタリギヤの両方に噛み合う内歯歯車の第２リングギヤであり、前記第３ギヤは、前記第４プラネタリギヤと噛み合う内歯歯車の第３リングギヤであるように構成してよい。
【0015】
また、この発明は、前記第１プラネタリギヤの歯数をｚｐ１、前記第２プラネタリギヤの歯数をｚｐ２、前記第３プラネタリギヤの歯数をｚｐ３、前記第４プラネタリギヤの歯数をｚｐ４とし、前記第１リングギヤの歯数をｚｒ１、前記第２リングギヤの歯数をｚｒ２、前記第３リングギヤの歯数をｚｒ３とすると、
ｚｐ１＝ｚｐ３
ｚｐ２＝ｚｐ４＝ｚｐ１＋１
ｚｒ１＝（ｚｐ１×２－１）×２
ｚｒ２＝（ｚｐ１×２＋１）×２
ｚｒ３＝（ｚｐ１×２＋３）×２
の関係がそれぞれ成立する場合に、前記入力トルクによって回転する前記キャリアに対して前記第３リングギヤが同じ方向に回転し、
ｚｐ１＝ｚｐ３
ｚｐ２＝ｚｐ４＝ｚｐ１－１
ｚｒ１＝（ｚｐ１×２＋１）×２
ｚｒ２＝（ｚｐ１×２－１）×２
ｚｒ３＝（ｚｐ１×２－３）×２
の関係がそれぞれ成立する場合に、前記入力トルクによって回転する前記キャリアに対して前記第３リングギヤが逆の方向に回転するように構成してよい。
ｚｐ１＝ｚｐ３
ｚｐ２＝ｚｐ４＝ｚｐ１＋１
ｚｒ１＝（ｚｐ１×２－１）×２
ｚｒ２＝（ｚｐ１×２＋１）×２
ｚｒ３＝（ｚｐ１×２＋３）×２
の関係がそれぞれ成立する場合に、前記入力トルクによって回転する前記キャリアに対して前記第３リングギヤが同じ方向に回転し、
ｚｐ１＝ｚｐ３
ｚｐ２＝ｚｐ４＝ｚｐ１－１
ｚｒ１＝（ｚｐ１×２＋１）×２
ｚｒ２＝（ｚｐ１×２－１）×２
ｚｒ３＝（ｚｐ１×２－３）×２
の関係がそれぞれ成立する場合に、前記入力トルクによって回転する前記キャリアに対して前記第３リングギヤが逆の方向に回転するように構成してよい。
【0016】
また、この発明は、前記回転軸線上に配置され、前記第１プラネタリギヤと噛み合う外歯歯車の入力サンギヤを更に有しており、前記入力サンギヤを介して、前記入力トルクを前記キャリアに入力するように構成してよい。
【0018】
また、この発明は、前記キャリアに前記制御トルクが入力されることにより、前記第１回転軸と前記第２回転軸とが差動回転し、前記第１回転軸と前記第２回転軸とが差動回転する場合に、前記第１回転軸および前記第２回転軸が互いに逆方向に回転し、前記キャリアの回転数に対する前記第２ギヤの回転数の比率と、前記キャリアの回転数に対する前記第３ギヤの回転数の比率とが、互いに等しいまたは近似している（あるいは、前記各比率の差が所定値以下になる）ように構成してよい。
【0019】
また、この発明は、増速サンギヤ、増速キャリア、および、増速リングギヤを有する増速遊星歯車機構と、減速サンギヤ、減速キャリア、および、減速リングギヤを有する減速遊星歯車機構とを更に備えるとともに前記増速遊星歯車機構および前記減速遊星歯車機構は前記回転軸線上に配置されており、前記増速サンギヤは、回転不可能に固定され、前記増速キャリアは、前記第１ギヤと一体に回転し、前記増速リングギヤは、前記増速キャリアが回転する際に、前記増速キャリアの回転数に対して回転数が増大し、前記減速リングギヤは、前記増速リングギヤに連結されて前記増速リングギヤと一体に回転し、前記減速キャリアは、前記キャリアと一体に回転するとともに、前記減速リングギヤの回転数に対して回転数が減少し、前記減速サンギヤは、前記制御用モータが前記制御トルクを出力する制御トルク出力軸と一体に回転するとともに、前記第１回転軸と前記第２回転軸とが同方向に等速で回転して前記第１ギヤおよび前記キャリアと共に連れ回りする場合に、前記第１ギヤおよび前記キャリアと相対回転する（または、差動回転する、すなわち、連れ回らない）ように構成してよい。
【0020】
また、この発明は、前記増速遊星歯車機構のギヤ比と前記減速遊星歯車機構のギヤ比とが、互いに等しくなるように構成してよい。
【0021】
また、この発明では、前記第１ギヤは、前記第１プラネタリギヤと噛み合う外歯歯車の第１サンギヤであり、前記第２ギヤは、前記第２プラネタリギヤおよび前記第３プラネタリギヤの両方に噛み合う外歯歯車の第２サンギヤであり、前記第３ギヤは、前記第４プラネタリギヤと噛み合う外歯歯車の第３サンギヤであるように構成してよい。
【0022】
また、この発明は、前記第１プラネタリギヤの歯数をｚｐ１、前記第２プラネタリギヤの歯数をｚｐ２、前記第３プラネタリギヤの歯数をｚｐ３、前記第４プラネタリギヤの歯数をｚｐ４とし、前記第１サンギヤの歯数をｚｓ１１、前記第２サンギヤの歯数をｚｓ１２、前記第３サンギヤの歯数をｚｓ１３とすると、
ｚｐ２＝ｚｐ３＝ｚｐ１＋１
ｚｐ４＝ｚｐ１－１
ｚｓ１１＝ｚｓ１２＝ｚｓ１３
の関係がそれぞれ成立する場合に、前記制御トルクによって回転する前記キャリアに対して前記第３サンギヤが同じ方向に回転し、
ｚｐ２＝ｚｐ３＝ｚｐ１－１
ｚｐ４＝ｚｐ１＋１
ｚｓ１１＝ｚｓ１２＝ｚｓ１３
の関係がそれぞれ成立する場合に、前記制御トルクによって回転する前記キャリアに対して前記第３サンギヤが逆の方向に回転するように構成してよい。
ｚｐ２＝ｚｐ３＝ｚｐ１＋１
ｚｐ４＝ｚｐ１－１
ｚｓ１１＝ｚｓ１２＝ｚｓ１３
の関係がそれぞれ成立する場合に、前記制御トルクによって回転する前記キャリアに対して前記第３サンギヤが同じ方向に回転し、
ｚｐ２＝ｚｐ３＝ｚｐ１－１
ｚｐ４＝ｚｐ１＋１
ｚｓ１１＝ｚｓ１２＝ｚｓ１３
の関係がそれぞれ成立する場合に、前記制御トルクによって回転する前記キャリアに対して前記第３サンギヤが逆の方向に回転するように構成してよい。
【0023】
また、この発明では、前記第１ギヤは、前記第１プラネタリギヤと噛み合う内歯歯車の第１リングギヤであり、前記第２ギヤは、前記第２プラネタリギヤおよび前記第３プラネタリギヤの両方に噛み合う内歯歯車の第２リングギヤであり、前記第３ギヤは、前記第４プラネタリギヤと噛み合う内歯歯車の第３リングギヤであるように構成してよい。
【0024】
また、この発明は、前記第１プラネタリギヤの歯数をｚｐ１、前記第２プラネタリギヤの歯数をｚｐ２、前記第３プラネタリギヤの歯数をｚｐ３、前記第４プラネタリギヤの歯数をｚｐ４とし、前記第１リングギヤの歯数をｚｒ１１、前記第２リングギヤの歯数をｚｒ１２、前記第３リングギヤの歯数をｚｒ１３とすると、
ｚｐ２＝ｚｐ３＝ｚｐ１＋１
ｚｐ４＝ｚｐ１－１
ｚｒ１１＝ｚｒ１２＝ｚｒ１３
の関係がそれぞれ成立する場合に、前記制御トルクによって回転する前記キャリアに対して前記第３リングギヤが同じ方向に回転し、
ｚｐ２＝ｚｐ３＝ｚｐ１－１
ｚｐ４＝ｚｐ１＋１
ｚｒ１１＝ｚｒ１２＝ｚｒ１３
の関係がそれぞれ成立する場合に、前記制御トルクによって回転する前記キャリアに対して前記第３リングギヤが逆の方向に回転するように構成してよい。
ｚｐ２＝ｚｐ３＝ｚｐ１＋１
ｚｐ４＝ｚｐ１－１
ｚｒ１１＝ｚｒ１２＝ｚｒ１３
の関係がそれぞれ成立する場合に、前記制御トルクによって回転する前記キャリアに対して前記第３リングギヤが同じ方向に回転し、
ｚｐ２＝ｚｐ３＝ｚｐ１－１
ｚｐ４＝ｚｐ１＋１
ｚｒ１１＝ｚｒ１２＝ｚｒ１３
の関係がそれぞれ成立する場合に、前記制御トルクによって回転する前記キャリアに対して前記第３リングギヤが逆の方向に回転するように構成してよい。
【0025】
また、この発明は、前記回転軸線上に配置され、前記第１プラネタリギヤと噛み合う外歯歯車の入力サンギヤを有しており、前記入力サンギヤを介して、前記制御トルクを前記キャリアに入力するように構成してよい。
【0026】
また、この発明の前記複合遊星歯車装置は、前記動力源および前記制御用モータと共に、少なくとも車幅方向の左右に駆動輪を有する車両に搭載され、前記第１回転軸は、前記左右のいずれか一方の前記駆動輪と前記第２ギヤとの間でトルクを伝達し、前記第２回転軸は、前記左右の他方の前記駆動輪と前記第３ギヤとの間でトルクを伝達し、前記第１回転軸と前記第２回転軸とは、それぞれ、前記左右に対向して配置されるように構成してよい。
【0027】
そして、この発明の前記複合遊星歯車装置は、前記動力源および前記制御用モータと共に、少なくとも全長方向の前後に駆動輪を有する車両に搭載され、前記第１回転軸は、前記前後のいずれか一方の駆動輪と前記第２ギヤとの間でトルクを伝達し、前記第２回転軸は、前記前後の他方の駆動輪と前記第３ギヤとの間でトルクを伝達し、前記第１回転軸と前記第２回転軸とは、それぞれ、前記前後に対向して配置されるように構成してよい。
【発明の効果】
【0028】
この発明の複合遊星歯車装置は、三つのギヤ（第１ギヤ、第２ギヤ、第３ギヤ）と、それら三つのギヤとそれぞれ噛み合う四つのプラネタリギヤ（第１プラネタリギヤ、第２プラネタリギヤ、第３プラネタリギヤ、第４プラネタリギヤ）と、それら四つのプラネタリギヤを自転かつ公転可能に保持するキャリアとから構成される。三つのギヤは、同軸上に配置されている。四つのプラネタリギヤは、それぞれ、回転軸方向に離れて互いに異なる位置に配置されている。また、四つのプラネタリギヤのうち第１プラネタリギヤおよび第２プラネタリギヤは、同軸上に配置されて一体に回転する。第３プラネタリギヤおよび第４プラネタリギヤは、第１プラネタリギヤおよび第２プラネタリギヤとは別に、同軸上に配置されて一体に回転する。また、第２プラネタリギヤおよび第３プラネタリギヤは、いずれも、同一の第２ギヤと噛み合っている。要するに、この発明の複合遊星歯車装置は、第２ギヤを共用して、四組の遊星歯車機構を組み合わせた装置と同等の装置を実質的に三つの遊星記車機構によって構成した装置となっている。あるいは、第２ギヤを共用して、第１プラネタリギヤおよび第２プラネタリギヤ、ならびに、第１ギヤおよび第２ギヤから構成される複合遊星歯車機構と、第３プラネタリギヤおよび第４プラネタリギヤ、ならびに、第２ギヤおよび第３ギヤから構成される複合遊星歯車機構との二組の複合遊星歯車機構を組み合わせた構成となっている。そのため、この発明の複合遊星歯車装置によれば、回転軸線方向に三組の遊星歯車機構を配置した構造に相当するコンパクトな体格で、実質的に、四組の遊星歯車機構を組み合わせた構成と同等の構成、あるいは、二組の複合遊星歯車機構を組み合わせた構成と同等の機能を得ることができる。
【0029】
また、この発明の複合遊星歯車装置では、第１プラネタリギヤおよび第２プラネタリギヤ、ならびに、第１ギヤおよび第２ギヤから構成される複合遊星歯車機構（仮に、“第１の複合遊星歯車機構”とする）の第１ギヤが回転不可能に固定される。そのため、“第１の複合遊星歯車機構”では、第１ギヤが反力要素となり、キャリアの回転数に対して第２ギヤの回転数が減少する。そのような“第１の複合遊星歯車機構”に対して、第３プラネタリギヤおよび第４プラネタリギヤ、ならびに、第２ギヤおよび第３ギヤから構成される複合遊星歯車機構（仮に、“第２の複合遊星歯車機構”とする）が組み合わされる。具体的には、“第１の複合遊星歯車機構”と第２の複合遊星歯車機構とが、第２ギヤおよびキャリアをそれぞれ共用して組み合わされる。そのため、キャリアに入力された入力トルクは、“第１の複合遊星歯車機構”で増幅されて第２ギヤに伝達され、その後、“第２の複合遊星歯車機構”で更に増幅されて第３ギヤに伝達され、出力軸から出力される。このように二組の複合遊星歯車機構を組み合わせることにより、理論上、一組の複合遊星歯車機構で得られる減速比を、二組分組み合わせたのと同等の大きな減速比を得ることができる。そのため、この発明の複合遊星歯車装置によれば、三組の遊星歯車機構の体格に相当するコンパクトで、かつ、簡素な構成で、実質的には、四組の遊星歯車機構（もしくは、二組の複合遊星歯車機構）に相当する大きな減速比を得ることができる。したがって、この発明の複合遊星歯車装置を用いて、コンパクトかつ簡素で、なおかつ、大きな減速比を得ることが可能な減速機構を構成できる。
【0030】
また、この発明の複合遊星歯車装置では、上記のように“第１の複合遊星歯車機構”と“第２の複合遊星歯車機構”とを組み合わせた場合に、第２ギヤに反転軸が連結される。第２ギヤは、第３ギヤに対するカウンタギヤとして機能する。そのため、反転軸は、第３ギヤすなわち出力軸が回転する際には、出力軸の回転方向と逆の方向に回転する。そのため、この発明の複合遊星歯車装置によれば、入力トルクを増幅して互いに対向する二本の回転軸（すなわち、出力軸および反転軸）から出力するとともに、一方の出力軸の回転方向に対して他方の反転軸の回転方向を反転させることができる。したがって、この発明の複合遊星歯車装置を用いて、対向する二本の回転軸を互いに反転させる反転機構を容易に構成できる。また、反転軸は、複合遊星歯車装置に外部からトルクを入力する入力軸としても機能する。すなわち、出力軸の回転方向と逆の方向に反転軸を回転させるトルクを反転軸から入力することにより、出力軸から出力されるトルクを増大させることができる。例えば、キャリアに連結されてメインのトルクを出力する動力源に対して、反転軸からアシストトルクを入力するアシストモータを、反転軸に連結して設けることができる。
【0031】
また、この発明の複合遊星歯車装置では、第１ギヤ、第２ギヤ、および、第３ギヤが、それぞれ、外歯歯車の第１サンギヤ、第２サンギヤ、および、第３サンギヤで構成される。すなわち、それぞれ、リングギヤを用いない四組の遊星歯車機構（もしくは、二組の複合遊星歯車機構）を組み合わせて、この発明の複合遊星歯車装置が構成される。そのため、リングギヤを設けていない分、径方向の体格を小型化したコンパクトな複合遊星歯車装置を構成できる。
【0032】
また、この発明の複合遊星歯車装置では、各プラネタリギヤの歯数と各サンギヤの歯数との関係が規定されている。そして、それら各ギヤの歯数の関係に応じて、出力軸の回転方向が変化する。したがって、各ギヤの歯数を調整することにより、容易に、出力軸の回転方向を自由に設定できる。また、各ギヤの歯数を調整して、所望する減速比を適宜設定できる。
【0033】
また、この発明の複合遊星歯車装置では、第１ギヤ、第２ギヤ、および、第３ギヤが、それぞれ、内歯歯車の第１リングギヤ、第２リングギヤ、および、第３リングギヤで構成される。すなわち、それぞれ、サンギヤを用いない四組の遊星歯車機構（もしくは、二組の複合遊星歯車機構）を組み合わせて、この発明の複合遊星歯車装置が構成される。そのため、サンギヤを設けていない分、径方向の体格を小型化したコンパクトな複合遊星歯車装置を構成できる。
【0034】
また、この発明の複合遊星歯車装置では、各プラネタリギヤの歯数と各リングギヤの歯数との関係が規定されている。そして、それら各ギヤの歯数の関係に応じて、出力軸の回転方向が変化する。したがって、各ギヤの歯数を調整することにより、容易に、出力軸の回転方向を自由に設定できる。また、各ギヤの歯数を調整して、所望する減速比を適宜設定できる。
【0035】
また、この発明の複合遊星歯車装置では、上記のように内歯歯車のリングギヤを用いて構成する場合に、第１プラネタリギヤと噛み合う外歯歯車の入力サンギヤが設けられる（すなわち、第１プラネタリギヤが、第１リングギヤおよび入力サンギヤの両方に噛み合わされる）。そして、入力サンギヤを介して、入力トルクをキャリアに入力できる。したがって、入力サンギヤを設けていない構成と比較して、より大きな減速比を設定できる。そして、大きな減速比を設定できる分、例えば、この発明の複合遊星歯車装置を用いた減速機構の一層の小型化を図ることができる。
【0036】
一方、この発明の複合遊星歯車装置では、第１ギヤが回転可能に支持される。そして、その第１ギヤを介して、外部の動力源から駆動トルクが入力される。駆動力や制動力を発生させる駆動トルクは、第２ギヤに連結された第１回転軸と、第３ギヤに連結された第２回転軸とに分配して伝達される。第１回転軸と第２回転軸とは、互いに相対回転可能である。すなわち、第１回転軸と第２回転軸とは、互いに差動回転可能である。したがって、この発明の複合遊星歯車装置を用いて、同軸上に並んでいる二本の回転軸に駆動トルクを分配するとともに、二本の回転軸の差動回転を可能にするデファレンシャル機構を構成できる。また、制御用モータが出力する制御トルクを増幅して第１回転軸および第２回転軸に伝達することができる。そのため、二本の回転軸の差動回転を制御する、いわゆるトルクベクタリング装置を構成することもできる。更に、制御用モータの回転速度を大きな減速比で減速できる。すなわち、制御用モータの制御トルクを大きな増幅率で増大できる。したがって、制御用モータの小型化を図り、ひいては、この発明の複合遊星歯車装置を適用する機械装置全体の小型・軽量化を図ることができる。
【0037】
また、この発明の複合遊星歯車装置は、第２ギヤおよび第１回転軸と第３ギヤおよび第２回転軸とが差動回転する際に、それら第２ギヤおよび第１回転軸と第３ギヤおよび第２回転軸とを互いに逆方向に回転させる反転機構として機能する。したがって、この発明の複合遊星歯車装置を用いて、例えば、車両の左右の駆動輪に対するデファレンシャル機構、あるいは、四輪駆動車両の前後の駆動輪に対するいわゆるセンターデファレンシャル機構を構成できる。更に、この発明の複合遊星歯車装置では、制御用モータの制御トルクが入力されるキャリアと第２ギヤおよび第１回転軸との間の減速比（第１減速比とする）と、キャリアと第３ギヤおよび第２回転軸との間の減速比（第２減速比とする）とが、等しい、または、近似している。そのため、第１回転軸と第２回転軸との差動回転の制御が容易になる。したがって、この発明の複合遊星歯車装置は、制御用モータと共、例えば、車両の左右の駆動輪、あるいは、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装置として良好に適用することができる。
【0038】
また、この発明の複合遊星歯車装置は、制御用モータのいわゆる連れ回りを抑制するための増速遊星歯車機構、および、減速遊星歯車機構を備えている。この発明の複合遊星歯車装置では、第１回転軸と第２回転軸とが同方向に等速で回転する場合には、第１ギヤ、第２ギヤ、第３ギヤ、および、キャリアが一体となって回転する。それに伴い、増速遊星歯車機構の増速キャリアと減速遊星歯車機構の減速キャリアとは、同方向に等速で回転する。その場合、増速遊星歯車機構は、増速サンギヤの回転を止めた状態で、増速キャリアの回転数に対して増速リングギヤの回転数を増大させる増速機構として機能する。一方、減速遊星歯車機構は、減速リングギヤの回転数に対して減速キャリアの回転数を減少させる減速機構として機能する。増速キャリアの回転数および減速キャリアの回転数は互いに等しい。また、増速リングギヤと減速リングギヤとが連結されているので、それら増速リングギヤの回転数および減速リングギヤの回転数も互いに等しくなる。そのため、増速遊星歯車機構の増速比の絶対値と、減速遊星歯車機構の減速比の絶対値とが等しくなり、この場合、増速遊星歯車機構の増速サンギヤの回転数が“０”であることから、減速遊星歯車機構では、減速遊星歯車機構のギヤ比に応じて、減速リングギヤまたは減速キャリアの回転数に対して減速サンギヤの回転数が“０”または“０”近傍の回転数に減少する。この場合、増速遊星歯車機構のギヤ比、および、減速遊星歯車機構のギヤ比を、互いに等しく設定することにより、減速サンギヤの回転数を０にすることができる。したがって、上記のように第１回転軸と第２回転軸とが同方向に等速で回転し、第１ギヤ、第２ギヤ、第３ギヤ、および、キャリアが一体となって連れ回りする場合に、減速サンギヤに連結している制御トルク出力軸の回転数を０またはほぼ０にすることができる。すなわち、制御用モータの連れ回りを抑制することができる。
【0039】
したがって、この発明の複合遊星歯車装置によれば、制御用モータの連れ回りを抑制して、複合遊星歯車装置の動力伝達効率を向上させることができる。ひいては、制御用モータと共にこの発明の複合遊星歯車装置を搭載する車両のエネルギ効率を向上させることができる。
【0040】
また、この発明の複合遊星歯車装置では、第１ギヤ、第２ギヤ、および、第３ギヤが、それぞれ、外歯歯車の第１サンギヤ、第２サンギヤ、および、第３サンギヤで構成される。すなわち、それぞれ、リングギヤを用いない四組の遊星歯車機構（もしくは、二組の複合遊星歯車機構）を組み合わせて、この発明の複合遊星歯車装置が構成される。そのため、リングギヤを設けていない分、径方向の体格を小型化したコンパクトな複合遊星歯車装置を構成できる。したがって、この発明の複合遊星歯車装置を用いて、コンパクトかつ簡素な、車両のデファレンシャル機構、あるいは、車両のトルクベクタリング装置を構成できる。
【0041】
また、この発明の複合遊星歯車装置では、各プラネタリギヤの歯数と各サンギヤの歯数との関係が規定されている。そして、それら各ギヤの歯数の関係に応じて、第２サンギヤおよび第３サンギヤの回転方向がそれぞれ変化する。したがって、各ギヤの歯数を調整することにより、容易に、第１回転軸および第２回転軸の回転方向を自由に設定できる。また、各ギヤの歯数を調整して、所望する減速比を適宜設定できる。
【0042】
また、この発明の複合遊星歯車装置では、第１ギヤ、第２ギヤ、および、第３ギヤが、それぞれ、内歯歯車の第１リングギヤ、第２リングギヤ、および、第３リングギヤで構成される。すなわち、それぞれ、サンギヤを用いない四組の遊星歯車機構（もしくは、二組の複合遊星歯車機構）を組み合わせて、この発明の複合遊星歯車装置が構成される。そのため、サンギヤを設けていない分、径方向の体格を小型化したコンパクトな複合遊星歯車装置を構成できる。したがって、この発明の複合遊星歯車装置を用いて、コンパクトで軽量かつ簡素な、車両のデファレンシャル機構、あるいは、車両のトルクベクタリング装置を構成できる。
【0043】
また、この発明の複合遊星歯車装置では、各プラネタリギヤの歯数と各リングギヤの歯数との関係が規定されている。そして、それら各ギヤの歯数の関係に応じて、第２リングギヤおよび第３リングギヤの回転方向がそれぞれ変化する。したがって、各ギヤの歯数を調整することにより、容易に、第１回転軸および第２回転軸の回転方向を自由に設定できる。また、各ギヤの歯数を調整して、所望する減速比を適宜設定できる。
【0044】
また、この発明の複合遊星歯車装置では、上記のように内歯歯車のリングギヤを用いて構成する場合に、第１プラネタリギヤと噛み合う外歯歯車の入力サンギヤが設けられる（すなわち、第１プラネタリギヤが、第１リングギヤおよび入力サンギヤの両方に噛み合わされる）。そして、入力サンギヤを介して、入力トルクをキャリアに入力できる。したがって、入力サンギヤを設けていない構成と比較して、より大きな減速比を設定できる。そして、大きな減速比を設定できる分、例えば、この発明の複合遊星歯車装置を用いた車両のデファレンシャル機構、あるいは、車両のトルクベクタリング装置の一層の小型化を図ることができる。
【0045】
また、この発明の複合遊星歯車装置では、第２ギヤおよび第１回転軸と、第３ギヤおよび第２回転軸とが、車両の幅方向の左右に並んで同軸上に配置される。したがって、この発明の複合遊星歯車装置によれば、第１回転軸および第２回転軸に、それぞれ、駆動輪を連結することにより、車両の左右の駆動輪に対するデファレンシャル機構を構成できる。また、制御用モータと共に車両に搭載することにより、車両の左右の駆動輪に対するトルクベクタリング装置を構成できる。
【0046】
そして、この発明の複合遊星歯車装置では、第２ギヤおよび第１回転軸と、第３ギヤおよび第２回転軸とが、車両の前後方向の前後に対向して配置される。したがって、この発明の複合遊星歯車装置によれば、第１回転軸および第２回転軸を、それぞれ、駆動輪にトルクを伝達する推進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いわゆるセンターデファレンシャル機構を構成できる。また、制御用モータと共に四輪駆動車両に搭載することにより、四輪駆動車両の前後の駆動輪に対するトルクベクタリング装置を構成できる。
【図面の簡単な説明】
【0047】
【図1】この発明の複合遊星歯車装置を説明するための図であって、三つのサンギヤおよび四つのプラネタリギヤを用いた複合遊星歯車装置により、ギヤードモータの減速機構を構成する実施形態を示す図である。
【図2】この発明の複合遊星歯車装置を説明するための図であって、三つのサンギヤおよび四つのプラネタリギヤを用いた複合遊星歯車装置における各サンギヤの歯数と各プラネタリギヤの歯数との関係、ならびに、第１プラネタリギヤの歯数と減速比との関係を示す図表および線図（出力軸が正転方向に減速する場合）である。
【図3】この発明の複合遊星歯車装置を説明するための図であって、三つのサンギヤおよび四つのプラネタリギヤを用いた複合遊星歯車装置における各サンギヤの歯数と各プラネタリギヤの歯数との関係、ならびに、第１プラネタリギヤの歯数と減速比との関係を示す図表および線図（出力軸が逆転方向に減速する場合）である。
【図4】この発明の複合遊星歯車装置を説明するための図であって、三つのサンギヤおよび四つのプラネタリギヤを用いた複合遊星歯車装置により、ギヤードモータの減速機構を構成する他の実施形態（スラストベアリングを設けた例）を示す図である。
【図5】この発明の複合遊星歯車装置を説明するための図であって、三つのサンギヤおよび四つのプラネタリギヤを用いた複合遊星歯車装置により、ギヤードモータの減速機構を構成する他の実施形態（モータの後付けを考慮した例）を示す図である。
【図6】この発明の複合遊星歯車装置を説明するための図であって、三つのサンギヤおよび四つのプラネタリギヤを用いた複合遊星歯車装置により、ギヤードモータの減速機構を構成する他の実施形態（中空ロータの内周部分に減速機構を設けた例）を示すスケルトン図である。
【図7】この発明の複合遊星歯車装置を説明するための図であって、三つのサンギヤおよび四つのプラネタリギヤを用いた複合遊星歯車装置により、反転機構を構成する実施形態を示すスケルトン図である。
【図8】この発明の複合遊星歯車装置を説明するための図であって、三つのサンギヤおよび四つのプラネタリギヤを用いた複合遊星歯車装置により、反転機構を構成する他の実施形態（二つのプラネタリギヤを追加した例）を示すスケルトン図である。
【図9】この発明の複合遊星歯車装置を説明するための図であって、三つのリングギヤおよび四つのプラネタリギヤを用いた複合遊星歯車装置により、ギヤードモータの減速機構を構成する実施形態を示す図である。
【図10】この発明の複合遊星歯車装置を説明するための図であって、三つのリングギヤおよび四つのプラネタリギヤを用いた複合遊星歯車装置における各リングギヤの歯数と各プラネタリギヤの歯数との関係、ならびに、第１プラネタリギヤの歯数と減速比との関係を示す図表および線図（出力軸が正転方向に減速する場合）である。
【図11】この発明の複合遊星歯車装置を説明するための図であって、三つのリングギヤおよび四つのプラネタリギヤを用いた複合遊星歯車装置における各リングギヤの歯数と各プラネタリギヤの歯数との関係、ならびに、第１プラネタリギヤの歯数と減速比との関係を示す図表および線図（出力軸が逆転方向に減速する場合）である。
【図12】この発明の複合遊星歯車装置を説明するための図であって、三つのリングギヤおよび四つのプラネタリギヤを用いた複合遊星歯車装置により、ギヤードモータの減速機構を構成する他の実施形態（トルクを入力する入力サンギヤを設けた例）を示す図である。
【図13】この発明の複合遊星歯車装置を説明するための図であって、三つのリングギヤおよび四つのプラネタリギヤを用いた複合遊星歯車装置により、反転機構を構成する実施形態を示すスケルトン図である。
【図14】この発明の複合遊星歯車装置を説明するための図であって、三つのリングギヤおよび四つのプラネタリギヤを用いた複合遊星歯車装置により、反転機構を構成する他の実施形態（二つのプラネタリギヤを追加した例）を示すスケルトン図である。
【図15】この発明の複合遊星歯車装置を説明するための図であって、三つのサンギヤおよび四つのプラネタリギヤを用いた複合遊星歯車装置により、トルクベクタリング機能を有する左右輪のデファレンシャル機構を構成する実施形態を示す図である。
【図16】この発明の複合遊星歯車装置を説明するための図であって、三つのサンギヤおよび四つのプラネタリギヤを用いた複合遊星歯車装置における各サンギヤの歯数と各プラネタリギヤの歯数との関係、ならびに、第１プラネタリギヤの歯数と減速比との関係を示す図表および線図（第２回転軸が正転方向に減速する場合）である。
【図17】この発明の複合遊星歯車装置を説明するための図であって、三つのサンギヤおよび四つのプラネタリギヤを用いた複合遊星歯車装置における各サンギヤの歯数と各プラネタリギヤの歯数との関係、ならびに、第１プラネタリギヤの歯数と減速比との関係を示す図表および線図（第２回転軸が逆転方向に減速する場合）である。
【図18】この発明の複合遊星歯車装置を説明するための図であって、三つのサンギヤおよび四つのプラネタリギヤを用いた複合遊星歯車装置により、トルクベクタリング機能を有する左右輪のデファレンシャル機構を構成する他の実施形態（制御用モータの連れ回りを防止する機構を設けた例）を示す図である。
【図19】この発明の複合遊星歯車装置を説明するための図であって、三つのサンギヤおよび四つのプラネタリギヤを用いた複合遊星歯車装置により、トルクベクタリング機能およびデファレンシャル機構を有する動力ユニットを構成する実施形態を示す図である。
【図20】この発明の複合遊星歯車装置を説明するための図であって、三つのサンギヤおよび四つのプラネタリギヤを用いた複合遊星歯車装置により、トルクベクタリング機能およびセンターデファレンシャル機構を有する動力ユニットを構成する実施形態を示す図である。
【図21】この発明の複合遊星歯車装置を説明するための図であって、三つのリングギヤおよび四つのプラネタリギヤを用いた複合遊星歯車装置により、トルクベクタリング機能を有する左右輪のデファレンシャル機構を構成する実施形態を示す図である。
【図22】この発明の複合遊星歯車装置を説明するための図であって、三つのリングギヤおよび四つのプラネタリギヤを用いた複合遊星歯車装置における各リングギヤの歯数と各プラネタリギヤの歯数との関係、ならびに、第１プラネタリギヤの歯数と減速比との関係を示す図表および線図（第２回転軸が正転方向に減速する場合）である。
【図23】この発明の複合遊星歯車装置を説明するための図であって、三つのリングギヤおよび四つのプラネタリギヤを用いた複合遊星歯車装置における各サンリングの歯数と各プラネタリギヤの歯数との関係、ならびに、第１プラネタリギヤの歯数と減速比との関係を示す図表および線図（第２回転軸が逆転方向に減速する場合）である。
【図24】この発明の複合遊星歯車装置を説明するための図であって、三つのリングギヤおよび四つのプラネタリギヤを用いた複合遊星歯車装置により、トルクベクタリング機能を有する左右輪のデファレンシャル機構を構成する他の実施形態（制御用モータの連れ回りを防止する機構を設けた例）を示す図である。
【図25】この発明の複合遊星歯車装置を説明するための図であって、三つのリングギヤおよび四つのプラネタリギヤを用いた複合遊星歯車装置により、トルクベクタリング機能およびデファレンシャル機構を有する動力ユニットを構成する実施形態を示す図である。
【図26】この発明の複合遊星歯車装置を説明するための図であって、三つのリングギヤおよび四つのプラネタリギヤを用いた複合遊星歯車装置により、トルクベクタリング機能およびセンターデファレンシャル機構を有する動力ユニットを構成する実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0048】
この発明の実施形態を、図面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。
【0049】
〔第１実施形態〕
この発明を適用した複合遊星歯車装置の一例を図１に示してある。図１に示す複合遊星歯車装置１は、いわゆるギヤードモータ２に組み込まれている。ギヤードモータ２は、電気モータ３と、例えばギヤヘッドと称される減速機構４とを組み合わせた駆動装置である。複合遊星歯車装置１は、従来のギヤヘッドと比較し、より大きな減速比を設定する減速機構４として、電気モータ３と組み合わされている。
この発明を適用した複合遊星歯車装置の一例を図１に示してある。図１に示す複合遊星歯車装置１は、いわゆるギヤードモータ２に組み込まれている。ギヤードモータ２は、電気モータ３と、例えばギヤヘッドと称される減速機構４とを組み合わせた駆動装置である。複合遊星歯車装置１は、従来のギヤヘッドと比較し、より大きな減速比を設定する減速機構４として、電気モータ３と組み合わされている。
【0050】
電気モータ３は、駆動トルクまたは回生トルクを発生する。電気モータ３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。電気モータ３は、後述する回転軸線ＡＬ上に配置されている。すなわち、電気モータ３と複合遊星歯車装置１とは、互いに同軸上に配置されている。
【0051】
複合遊星歯車装置１は、基本的な構成要素として、第１ギヤ５、第２ギヤ６、第３ギヤ７、第１プラネタリギヤ８、第２プラネタリギヤ９、第３プラネタリギヤ１０、第４プラネタリギヤ１１、および、キャリア１２を備えている。
【0052】
第１ギヤ５、第２ギヤ６、および、第３ギヤ７は、いずれも、同一の回転軸線ＡＬ上で直列に（すなわち、回転軸線ＡＬ方向に並んで）配置されている。図１に示す実施形態では、図１の左から、第１ギヤ５、第２ギヤ６、第３ギヤ７の順で配列されている。第１ギヤ５に対して、第２ギヤ６および第３ギヤ７が、いずれも、相対回転可能に支持されている。したがって、第２ギヤ６と第３ギヤ７とは、互いに相対回転可能である。第１ギヤ５、第２ギヤ６、および、第３ギヤ７は、いずれも、外歯歯車または内歯歯車のいずれかによって構成される。
【0053】
図１に示す実施形態では、第１ギヤ５は、第１プラネタリギヤ８と噛み合う外歯歯車の第１サンギヤ１３によって構成されている。第２ギヤ６は、第２プラネタリギヤ９および第３プラネタリギヤ１０の両方と噛み合う外歯歯車の第２サンギヤ１４によって構成されている。そして、第３ギヤ７は、第４プラネタリギヤ１１と噛み合う外歯歯車の第３サンギヤ１５によって構成されている。
【0054】
第１サンギヤ１３は、回転不可能に、複合遊星歯車装置１のケース１６に固定されている。なお、ケース１６は、ギヤードモータ２のケースを兼ねている。第２サンギヤ１４は、第１サンギヤ１３との間に設けた軸受（図示せず）によって回転自在に支持されている。したがって、第２サンギヤ１４は、第１サンギヤ１３に対して相対回転可能である。第３サンギヤ１５は、第２サンギヤ１４を挟んで第１サンギヤ１３とは反対側に配置されており、第１サンギヤ１３に対して相対回転可能である。したがって、第２サンギヤ１４と第３サンギヤ１５とは、互いに相対回転可能である。また、第３サンギヤ１５は、出力軸１７に連結されており、ケース１６との間に設けた軸受（図示せず）によって、出力軸１７と共に、ケース１６に対して回転自在に支持されている。第３サンギヤ１５と出力軸１７とは、一体に回転する。出力軸１７は、各サンギヤ１３，１４，１５と同軸上（すなわち、回転軸線ＡＬ上）で、中空形状の電気モータ３の回転軸１８の中空部分に配置（挿入）されており、先端（図１の右側の端部）がケース１６から外部に突出している。したがって、減速機構４すなわち複合遊星歯車装置１で増幅されるトルクは、出力軸１７から外部に出力される。
【0055】
第１プラネタリギヤ８は、第１ギヤ５と噛み合い、自転しつつ回転軸線ＡＬの周りを公転する。第２プラネタリギヤ９は、第２ギヤ６と噛み合い、自転しつつ回転軸線ＡＬの周りを公転する。第３プラネタリギヤ１０は、第２プラネタリギヤ９と共に第２ギヤ６と噛み合い、自転しつつ回転軸線ＡＬの周りを公転する。そして、第４プラネタリギヤ１１は、第３ギヤ７と噛み合い、自転しつつ回転軸線ＡＬの周りを公転する。
【0056】
図１に示す実施形態では、第１プラネタリギヤ８は、第１サンギヤ１３と噛み合い、自転しつつ第１サンギヤ１３の外周を公転する。第２プラネタリギヤ９は、第２サンギヤ１４と噛み合い、自転しつつ第２サンギヤ１４の外周を公転する。第３プラネタリギヤ１０は、第２プラネタリギヤ９と共に第２サンギヤ１４と噛み合い、自転しつつ第２サンギヤ１４の外周を公転する。そして、第４プラネタリギヤ１１は、第３サンギヤ１５と噛み合い、自転しつつ第３サンギヤ１５の外周を公転する。
【0057】
第１プラネタリギヤ８と第２プラネタリギヤ９とは、同軸上に配置され、一体に自転する。すなわち、第１プラネタリギヤ８と第２プラネタリギヤ９とは、自転方向および公転方向に一体に回転する。同様に、第３プラネタリギヤ１０と第４プラネタリギヤ１１とは、同軸上に配置され、一体に自転する。すなわち、第３プラネタリギヤ１０と第４プラネタリギヤ１１とは、自転方向および公転方向に一体に回転する。第１プラネタリギヤ８および第２プラネタリギヤ９の回転軸１９と、第３プラネタリギヤ１０および第４プラネタリギヤ１１の回転軸２０とは、互いに異なっている。
【0058】
なお、第１プラネタリギヤ８および第２プラネタリギヤ９と回転軸１９とは、一体に回転してもよい。あるいは、固定された回転軸１９に対して、第１プラネタリギヤ８および第２プラネタリギヤ９が相対回転してもよい。同様に、第３プラネタリギヤ１０および第４プラネタリギヤ１１と回転軸２０とは、一体に回転してもよい。あるいは、固定された回転軸２０に対して、第３プラネタリギヤ１０および第４プラネタリギヤ１１が相対回転してもよい。図１では、回転軸１９、および、回転軸２０に対して、それぞれ、第１プラネタリギヤ８および第２プラネタリギヤ９、ならびに、第３プラネタリギヤ１０および第４プラネタリギヤ１１が相対回転する構成を示してある。
【0059】
キャリア１２は、回転軸線ＡＬ上に配置され、第１ギヤ５に対して軸受（図示せず）を介して相対回転可能に支持され、他の軸受（図示せず）を介してケース１６に回転可能に支持されてている。また、第２ギヤ６および第３ギヤ７とキャリア１２とは、互いに相対回転可能である。キャリア１２は、各プラネタリギヤ８，９の回転軸１９、および、各プラネタリギヤ１０，１１の回転軸２０を支持し、各プラネタリギヤ８，９、および、各プラネタリギヤ１０，１１を、それぞれ、自転および公転可能に保持している。
【0060】
したがって、第１プラネタリギヤ８および第２プラネタリギヤ９ならびに回転軸１９によって構成される第１プラネタリセット２１と、第３プラネタリギヤ１０および第４プラネタリギヤ１１ならびに回転軸２０によって構成される第２プラネタリセット２２とは、公転軌道（円軌道）の円周上に、回転軸線ＡＬ方向で並列に配置されている。第１プラネタリセット２１および第２プラネタリセット２２は、それぞれ、少なくとも一組ずつ設けられていればよい。例えば、公転軌道の径方向に対向して、言い換えれば、公転軌道の円周上に等間隔を空けて、二組または三組ずつの第１プラネタリセット２１と第２プラネタリセット２２とが設けられる。図１では、第１プラネタリセット２１と第２プラネタリセット２２とが、公転軌道の径方向に対向して、一組ずつ設けられた構成を示してある。
【0061】
キャリア１２は、電気モータ３の回転軸１８に連結されている。回転軸１８は、キャリヤ１２と同軸上に設けられた中空軸であって、前述した出力軸１７の外周側を覆った状態で、キャリヤ１２から図１の右方向に延びている。キャリア１２と回転軸１８とは、一体に回転する。したがって、キャリア１２は、複合遊星歯車装置１の入力回転要素となっている。また、ケース１６に固定された第１サンギヤ１３は、複合遊星歯車装置１の反力要素となっている。また、出力軸１７に連結された第３サンギヤ１５は、複合遊星歯車装置１の出力回転要素となっている。第２サンギヤ１４は、第３サンギヤ１５に対する一種のカウンタギヤとして機能する。すなわち、第２サンギヤ１４は、第３サンギヤ１５が回転する際には、第３サンギヤ１５の回転方向と逆の方向に回転する。
【0062】
要するに、複合遊星歯車装置１は、第２ギヤ６を共用して、四組の遊星歯車機構を組み合わせた構成と同等の構成になっている。あるいは、第２ギヤ６を共用して、第１プラネタリギヤ８および第２プラネタリギヤ９、ならびに、第１ギヤ５および第２ギヤ６から構成される複合遊星歯車機構（説明上、“第１の複合遊星歯車機構”とする）と、第３プラネタリギヤ１０および第４プラネタリギヤ１１、ならびに、第２ギヤ６および第３ギヤ７から構成される複合遊星歯車機構（説明上、“第２の複合遊星歯車機構”とする）との二組の複合遊星歯車機構を組み合わせた構成となっている。そのため、複合遊星歯車装置１は、回転軸線ＡＬに三組の遊星歯車機構を配置した構造に相当するコンパクトな体格で構成できる。そして、後述するように、実質的には、四組の遊星歯車機構を組み合わせた構成と同等の構成、あるいは、二組の複合遊星歯車機構を組み合わせた構成と同等の機能を得ることができる。
【0063】
この発明の実施形態における複合遊星歯車装置１は、第１プラネタリギヤ８と第１ギヤ５との間のギヤ比と、第２プラネタリギヤ９と第２ギヤ６との間のギヤ比とを、互いに異ならせている。また、第３プラネタリギヤ１０と第２ギヤ６との間のギヤ比と、第４プラネタリギヤ１１と第３ギヤ７との間のギヤ比とを、互いに異ならせている。図１に示す実施形態では、第１プラネタリギヤ８と第１サンギヤ１３との間のギヤ比と、第２プラネタリギヤ９と第２サンギヤ１４との間のギヤ比とを、互いに異ならせている。また、第３プラネタリギヤ１０と第２サンギヤ１４と間のギヤ比と、第４プラネタリギヤ１１と第３サンギヤ１５との間のギヤ比とを、互いに異ならせている。
【0064】
具体的には、第１プラネタリギヤ８と第１サンギヤ１３との間のギヤ比ｕ１と、第２プラネタリギヤ９と第２サンギヤ１４との間のギヤ比ｕ２とを、互いに異ならせている。また、第３プラネタリギヤ１０と第２サンギヤ１４との間のギヤ比ｕ３と、第４プラネタリギヤ１１と第３サンギヤ１５との間のギヤ比ｕ４とを、互いに異ならせている。なお、この発明の実施形態では、第１サンギヤ１３の歯数ｚｓ１に対する第１プラネタリギヤ８の歯数ｚｐ１の比率を、第１プラネタリギヤ８と第１サンギヤ１３との間のギヤ比ｕ１とし、第２サンギヤ１４の歯数ｚｓ２に対する第２プラネタリギヤ９の歯数ｚｐ２の比率を、第２プラネタリギヤ９と第２サンギヤ１４との間のギヤ比ｕ２とする。また、第２サンギヤ１４の歯数ｚｓ２に対する第３プラネタリギヤ１０の歯数ｚｐ３の比率を、第３プラネタリギヤ１０と第２サンギヤ１４との間のギヤ比ｕ３とし、第３サンギヤ１５の歯数ｚｓ３に対する第４プラネタリギヤ１１の歯数ｚｐ４の比率を、第４プラネタリギヤ１１と第３サンギヤ１５との間のギヤ比ｕ４とする。
【0065】
複合遊星歯車装置１は、例えば、図１に括弧内の数値で示すように、第１プラネタリギヤ８の歯数ｚｐ１を“２０”、第２プラネタリギヤ９の歯数ｚｐ２を“１９”とし、第１サンギヤ１３の歯数ｚｓ１を“４１”、第２サンギヤ１４の歯数ｚｓ２を“３９”として構成されている。この場合、第１プラネタリギヤ８と第１サンギヤ１３との間のギヤ比ｕ１、および、第２プラネタリギヤ９と第２サンギヤ１４との間のギヤ比ｕ２は、それぞれ、
ｕ１＝ｚｐ１／ｚｓ１＝２０／４１≒０．４８７８
ｕ２＝ｚｐ２／ｚｓ２＝１９／３９≒０．４８７１
となる。上記のとおり、第１プラネタリギヤ８の歯数ｚｐ１と第２プラネタリギヤ９の歯数ｚｐ２とを、“１歯”異ならせてあり、第１サンギヤ１３の歯数ｚｓ１と第２サンギヤ１４の歯数ｚｓ２とを、“２歯”異ならせてある。それにより、ギヤ比ｕ１とギヤ比ｕ２とは、一致することはなく、わずかな値ではあるが異なっている。
ｕ１＝ｚｐ１／ｚｓ１＝２０／４１≒０．４８７８
ｕ２＝ｚｐ２／ｚｓ２＝１９／３９≒０．４８７１
となる。上記のとおり、第１プラネタリギヤ８の歯数ｚｐ１と第２プラネタリギヤ９の歯数ｚｐ２とを、“１歯”異ならせてあり、第１サンギヤ１３の歯数ｚｓ１と第２サンギヤ１４の歯数ｚｓ２とを、“２歯”異ならせてある。それにより、ギヤ比ｕ１とギヤ比ｕ２とは、一致することはなく、わずかな値ではあるが異なっている。
【0066】
同様に、複合遊星歯車装置１は、第３プラネタリギヤ１０の歯数ｚｐ３を“２０”、第４プラネタリギヤ１１の歯数ｚｐ４を“１９”とし、第２サンギヤ１４の歯数ｚｓ２を“３９”、第３サンギヤ１５の歯数ｚｓ３を“３７”として構成されている。この場合、第３プラネタリギヤ１０と第２サンギヤ１４との間のギヤ比ｕ３、および、第４プラネタリギヤ１１と第３サンギヤ１５との間のギヤ比ｕ４は、それぞれ、
ｕ３＝ｚｐ３／ｚｓ２＝２０／３９≒０．５１２８
ｕ４＝ｚｐ４／ｚｓ３＝１９／３７≒０．５１３５
となる。上記のとおり、第３プラネタリギヤ１０の歯数ｚｐ３と第４プラネタリギヤ１１の歯数ｚｐ４とを、“１歯”異ならせてあり、第２サンギヤ１４の歯数ｚｓ２と第３サンギヤ１５の歯数ｚｓ３とを、“２歯”異ならせてある。それにより、ギヤ比ｕ３とギヤ比ｕ４とは、一致することはなく、わずかな値ではあるが異なっている。
ｕ３＝ｚｐ３／ｚｓ２＝２０／３９≒０．５１２８
ｕ４＝ｚｐ４／ｚｓ３＝１９／３７≒０．５１３５
となる。上記のとおり、第３プラネタリギヤ１０の歯数ｚｐ３と第４プラネタリギヤ１１の歯数ｚｐ４とを、“１歯”異ならせてあり、第２サンギヤ１４の歯数ｚｓ２と第３サンギヤ１５の歯数ｚｓ３とを、“２歯”異ならせてある。それにより、ギヤ比ｕ３とギヤ比ｕ４とは、一致することはなく、わずかな値ではあるが異なっている。
【0067】
前述したように、複合遊星歯車装置１は、“第１の複合遊星歯車機構”と、“第２の複合遊星歯車機構”とを組み合わせた構成となっている。図１に示す実施形態では、第１プラネタリギヤ８および第２プラネタリギヤ９、ならびに、第１サンギヤ１３および第２サンギヤ１４から“第１の複合遊星歯車機構”が構成され、第３プラネタリギヤ１０および第４プラネタリギヤ１１、ならびに、第２サンギヤ１４および第３サンギヤ１５から“第２の複合遊星歯車機構”が構成されている。
【0068】
“第１の複合遊星歯車機構”では、上記のようにギヤ比ｕ１とギヤ比ｕ２とがわずかに異なっている。仮に、ギヤ比ｕ１とギヤ比ｕ２とを等しくすると、“第１の複合遊星歯車機構”における減速比（入力回転要素の回転数に対する出力回転要素の回転数の比率）が無限大になってしまう。そのような場合には、“第１の複合遊星歯車機構”は成立しない。それに対して、この図１に示す複合遊星歯車装置１では、上記のようにギヤ比ｕ１とギヤ比ｕ２とを互いに異ならせることにより、“第１の複合遊星歯車機構”における減速比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を設定している。ギヤ比ｕ１とギヤ比ｕ２との差が大きくなると減速比は小さくなる。したがって、ギヤ比ｕ１とギヤ比ｕ２との差を小さくするほど、大きい減速比を設定できる。
【0069】
図１に示す複合遊星歯車装置１では、“第１の複合遊星歯車機構”の減速比Ｒ１は、
Ｒ１＝１／｛１－（ｚｓ１／ｚｐ１）×（ｚｐ２／ｚｓ２）｝
＝１／｛１－（４１／２０）×（１９／３９）｝
≒７８０
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。
Ｒ１＝１／｛１－（ｚｓ１／ｚｐ１）×（ｚｐ２／ｚｓ２）｝
＝１／｛１－（４１／２０）×（１９／３９）｝
≒７８０
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。
【0070】
同様に、“第２の複合遊星歯車機構”では、上記のようにギヤ比ｕ３とギヤ比ｕ４とがわずかに異なっている。仮に、ギヤ比ｕ３とギヤ比ｕ４とを等しくすると、“第２の複合遊星歯車機構”における減速比は無限大になってしまう。そのような場合には、“第２の複合遊星歯車機構”は成立しない。それに対して、この図１に示す複合遊星歯車装置１では、上記のようにギヤ比ｕ３とギヤ比ｕ４とを互いに異ならせることにより、“第２の複合遊星歯車機構”における減速比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を設定している。ギヤ比ｕ３とギヤ比ｕ４との差が大きくなると減速比は小さくなる。したがって、ギヤ比ｕ３とギヤ比ｕ４との差を小さくするほど、大きい減速比を設定できる。
【0071】
図１に示す複合遊星歯車装置１では、“第２の複合遊星歯車機構”の減速比Ｒ２は、
Ｒ２＝１／｛１－（ｚｓ２／ｚｐ３）×（ｚｐ４／ｚｓ３）｝
＝１／｛１－（３９／２０）×（１９／３７）｝
≒－７４０
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、この“第２の複合遊星歯車機構”においては、入力回転要素に相当する第２サンギヤ１４の回転方向に対して、出力回転要素に相当する第３サンギヤ１５が逆の方向に回転する。そのため、この“第２の複合遊星歯車機構”の減速比Ｒ２に、便宜上、負（－）の符号を付けている。
Ｒ２＝１／｛１－（ｚｓ２／ｚｐ３）×（ｚｐ４／ｚｓ３）｝
＝１／｛１－（３９／２０）×（１９／３７）｝
≒－７４０
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、この“第２の複合遊星歯車機構”においては、入力回転要素に相当する第２サンギヤ１４の回転方向に対して、出力回転要素に相当する第３サンギヤ１５が逆の方向に回転する。そのため、この“第２の複合遊星歯車機構”の減速比Ｒ２に、便宜上、負（－）の符号を付けている。
【0072】
この発明の実施形態における複合遊星歯車装置１は、複合遊星歯車装置１の全体の入力回転要素であるキャリア１２の回転数に対して、第２ギヤ６（図１に示す実施形態では、第２サンギヤ１４）の回転数を減少させ、その第２ギヤ６の回転数に対して、更に、複合遊星歯車装置１の全体の出力回転要素である第３ギヤ７（図１に示す実施形態では、第３サンギヤ１５）の回転数を減少させる。言い換えると、キャリア１２に入力されるトルクは、“第１の複合遊星歯車機構”で増幅されて第２ギヤ６に伝達され、更に、“第２の複合遊星歯車機構”で増幅されて第３ギヤ７に伝達される。したがって、上記のようにして算出される“第１の複合遊星歯車機構”の減速比Ｒ１、および、“第２の複合遊星歯車機構”の減速比Ｒ２から、複合遊星歯車装置１の全体の減速比Ｒは、
Ｒ＝１／｛１／Ｒ１＋（１－１／Ｒ１）／Ｒ２）｝
＝１／｛１／７８０＋（１－１／７８０）／（－７４０））｝
≒－１４８００
となる。例えば不思議遊星歯車装置や波動歯車装置などで実用化されている減速比を大きく上回る高減速比が得られている。なお、この図１に示す複合遊星歯車装置１では、入力回転要素であるキャリア１２の回転方向に対して、出力回転要素である第３サンギヤ１５が逆の方向に回転する。そのため、複合遊星歯車装置１の減速比Ｒに、便宜上、負（－）の符号を付けている。
Ｒ＝１／｛１／Ｒ１＋（１－１／Ｒ１）／Ｒ２）｝
＝１／｛１／７８０＋（１－１／７８０）／（－７４０））｝
≒－１４８００
となる。例えば不思議遊星歯車装置や波動歯車装置などで実用化されている減速比を大きく上回る高減速比が得られている。なお、この図１に示す複合遊星歯車装置１では、入力回転要素であるキャリア１２の回転方向に対して、出力回転要素である第３サンギヤ１５が逆の方向に回転する。そのため、複合遊星歯車装置１の減速比Ｒに、便宜上、負（－）の符号を付けている。
【0073】
上記のように、図１に示す複合遊星歯車装置１では、例えば、電気モータ３が正回転（ＣＷ；clock wise）方向に回転する際に、入力回転要素であるキャリア１２の回転方向を正転方向とすると、出力回転要素である第３サンギヤ１５が、正転方向と逆の逆転方向に回転する。この発明の実施形態における複合遊星歯車装置１では、各ギヤ５，６，７の歯数、ならびに、各プラネタリギヤ８，９，１０，１１の歯数をそれぞれ調整することにより、所望する減速比を設定するとともに、出力回転要素である第３ギヤ７の回転方向を、正転方向または逆転方向に適宜設定することが可能である。
【0074】
図１に示す複合遊星歯車装置１のように、第１ギヤ５、第２ギヤ６、および、第３ギヤ７として、それぞれ、第１サンギヤ１３、第２サンギヤ１４、および、第３サンギヤ１５を設けた場合は、各ギヤの歯数の関係について、以下に示す各関係式が規定されている。下記の各関係式がいずれも成立するように各ギヤの歯数をそれぞれ設定することにより、第３サンギヤ１５の回転方向を、正転方向または逆転方向に適宜設定することが可能である。
【0075】
具体的には、各プラネタリギヤ８，９，１０，１１の歯数ｚｐ１，ｚｐ２，ｚｐ３，ｚｐ４、ならびに、各サンギヤ１３，１４，１５の歯数ｚｓ１，ｚｓ２，ｚｓ３を、それぞれ、
ｚｐ１＝ｚｐ３
ｚｐ２＝ｚｐ４＝ｚｐ１＋１
ｚｓ１＝ｚｐ１×２－１
ｚｓ２＝ｚｐ１×２＋１
ｚｓ３＝ｚｐ１×２＋３
の各関係式が全て成立するように設定する。それにより、第３サンギヤ１５を、正転方向に回転させることができる。すなわち、トルクが入力されて回転するキャリア１２に対して、出力軸１７を正転方向に減速させることができる。
ｚｐ１＝ｚｐ３
ｚｐ２＝ｚｐ４＝ｚｐ１＋１
ｚｓ１＝ｚｐ１×２－１
ｚｓ２＝ｚｐ１×２＋１
ｚｓ３＝ｚｐ１×２＋３
の各関係式が全て成立するように設定する。それにより、第３サンギヤ１５を、正転方向に回転させることができる。すなわち、トルクが入力されて回転するキャリア１２に対して、出力軸１７を正転方向に減速させることができる。
【0076】
一方、各プラネタリギヤ８，９，１０，１１の歯数ｚｐ１，ｚｐ２，ｚｐ３，ｚｐ４、ならびに、各サンギヤ１３，１４，１５の歯数ｚｓ１，ｚｓ２，ｚｓ３を、それぞれ、
ｚｐ１＝ｚｐ３
ｚｐ２＝ｚｐ４＝ｚｐ１－１
ｚｓ１＝ｚｐ１×２＋１
ｚｓ２＝ｚｐ１×２－１
ｚｓ３＝ｚｐ１×２－３
の各関係式が全て成立するように設定する。それにより、第３サンギヤ１５を、逆転方向に回転させることができる。すなわち、トルクが入力されて回転するキャリア１２に対して、出力軸１７を逆転方向に減速させることができる。
ｚｐ１＝ｚｐ３
ｚｐ２＝ｚｐ４＝ｚｐ１－１
ｚｓ１＝ｚｐ１×２＋１
ｚｓ２＝ｚｐ１×２－１
ｚｓ３＝ｚｐ１×２－３
の各関係式が全て成立するように設定する。それにより、第３サンギヤ１５を、逆転方向に回転させることができる。すなわち、トルクが入力されて回転するキャリア１２に対して、出力軸１７を逆転方向に減速させることができる。
【0077】
図２および図３の各図表および線図に、三つのサンギヤ１３，１４，１５、および、四つのプラネタリギヤ８，９，１０，１１を用いた複合遊星歯車装置１における、各サンギヤ１３，１４，１５の歯数ｚｓ１，ｚｓ２，ｚｓ３と、各プラネタリギヤ８，９，１０，１１の歯数ｚｐ１，ｚｐ２，ｚｐ３，ｚｐ４との関係、ならびに、それに対応する減速比Ｒを示してある。図２の図表および線図は、出力軸１７を正転方向に減速させる場合の各ギヤの歯数および減速比Ｒを示している。図３の図表および線図は、出力軸１７を逆転方向に減速させる場合の各ギヤの歯数および減速比Ｒを示している。これら図２、図３の各図表および線図に示すように、図１に示す複合遊星歯車装置１では、“約３０”から“約３３０００”にわたる広範囲で減減速比Ｒを適宜設定することができる。そして、“３００００”を超える相当に大きな減速比Ｒを設定することが可能である。
【0078】
また、図１に示す複合遊星歯車装置１は、第１ギヤ５、第２ギヤ６、および、第３ギヤ７が、それぞれ、外歯歯車の第１サンギヤ１３、第２サンギヤ１４、および、第３サンギヤ１５で構成される。すなわち、それぞれ、リングギヤを用いない“第１の複合遊星歯車機構”および“第２の複合遊星歯車機構”（もしくは、四組の遊星歯車機構）を組み合わせて、複合遊星歯車装置１が構成される。そのため、リングギヤを設けていない分、径方向の体格を小型化したコンパクトな複合遊星歯車装置１を構成できる。
【0079】
図１で示した複合遊星歯車装置１の他の実施形態を、図４から図６に示してある。なお、図４から図６に示す各複合遊星歯車装置１において、上述した図１で示した複合遊星歯車装置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で用いた参照符号と同じ参照符号を付けてある。
【0080】
図４に示す複合遊星歯車装置１は、第２サンギヤ１４および第３サンギヤ１５の回転軸部に、スラストベアリングを用いている。具体的には、第１サンギヤ１３の固定軸部２３と、第２サンギヤ１４の回転軸２４との対向部分に、スラストベアリング２５が設けられている。第１サンギヤ１３の固定軸部２３は、第１サンギヤ１３と一体に形成されていて、ケース１６に回転不可能に固定されている。また、第２サンギヤ１４の回転軸２４と、第３サンギヤ１５の回転軸２６との対向部分に、スラストベアリング２７が設けられている。第３サンギヤ１５の回転軸２６は、出力軸１７と連結されている。回転軸２６と出力軸１７とは一体に回転する。
【0081】
この発明の実施形態における複合遊星歯車装置１は、各ギヤ５，６，７（図１、図４に示す実施形態では、各サンギヤ１３，１４，１５）、および、各プラネタリギヤ８，９，１０，１１を、それぞれ、ヘリカルギヤで形成するのが好適である。ヘリカルギヤを用いることにより、スパーギヤを用いた場合と比較して、ギヤの噛み合い率を高め、複合遊星歯車装置１の静粛性を向上させることができる。一方で、ヘリカルギヤを用いた場合には、トルク伝達時に、各ギヤの軸線方向（回転軸線ＡＬ方向）にスラスト力が発生する。そのため、この図４に示す複合遊星歯車装置１では、上記のように、各回転軸２４，２６の対向部分に、それぞれ、スラストベアリング２５，２７を設けている。スラストベアリング２５，２７を用いることにより、ヘリカルギヤで発生するスラスト力による摩擦を抑制し、異音や騒音の発生を防止することができる。また、複合遊星歯車装置１の耐久性を向上させることができる。
【0082】
図５に示す複合遊星歯車装置１は、電気モータ３の組み付け性（後付け）を考慮して構成されている。具体的には、この図５に示す実施形態では、第１サンギヤ１３の固定軸部２８、および、第２サンギヤ１４の回転軸２９は、それぞれ、中空形状に形成されている。第３サンギヤ１５の回転軸３０は、出力軸１７と連結されている。回転軸３０と出力軸１７とは一体に回転する。第３サンギヤ１５の回転軸３０、および、出力軸１７は、中空形状の固定軸部２８の中空部分、および、回転軸２９の中空部分に配置されており、出力軸１７の先端（図５の左側の端部）が、複合遊星歯車装置１のケース３１から外部に突出している。キャリア１２の回転軸３２は、出力軸１７の突出方向と反対側（図５の右側）で、ケース３１から突出している。回転軸３２は、その突出部分で電気モータ３の回転軸３３と、例えばスプライン（図示せず）を用いて接合されている。したがって、回転軸３２およびキャリア１２と、回転軸３３とは一体に回転する。そして、電気モータ３のモータケース３４が、ケース３１に連結されている。すなわち、図５に示す実施形態では、複合遊星歯車装置１、すなわち、ギヤードモータ２における減速機構のケース３１と、電気モータ３のモータケース３４とが、別個に形成されている。そのため、複合遊星歯車装置１に対して電気モータ３の後付けが可能になっている。したがって、この図５に示す複合遊星歯車装置１によれば、例えば、ギヤードモータ２の組み立て作業や、電気モータ３の交換作業等を容易に行うことができる。
【0083】
図６に示す複合遊星歯車装置１は、電気モータ３の内周部分に配置されている。具体的には、この図６に示す実施形態では、電気モータ３のロータ３５は、中空形状に形成されている。ロータ３５は、キャリア１２と一体的に形成されており、その内周部分で、各プラネタリギヤ８，９、および、各プラネタリギヤ１０，１１を、それぞれ、自転および公転可能に保持している。したがって、複合遊星歯車装置１は、ロータ３５の中空部分に配置されている。この図６に示す実施形態のように複合遊星歯車装置１を配置することにより、特に、回転軸線ＡＬ方向に小型化した、コンパクトなギヤードモータ２を構成できる。すなわち、ギヤードモータ２の全体としての軸長を短くすることができる。
【0084】
以下の各図面に、この発明を適用した複合遊星歯車装置１の他の実施形態を示してある。なお、以下に図示して説明する複合遊星歯車装置１において、上述した図１、あるいは、既出の図面で示した複合遊星歯車装置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。
【0085】
〔第２実施形態〕
図７に示す複合遊星歯車装置１は、一つの入力軸に対して二つの出力軸を有し、かつ、二つの出力軸を互いに逆方向に回転させる反転機構４１を構成している。前述の図１に示す実施形態で説明したように、この発明の実施形態における複合遊星歯車装置１では、第２サンギヤ１４が第３サンギヤ１５に対するカウンタギヤとして機能し、第２サンギヤ１４と第３サンギヤ１５とが互いに逆方向に回転する。この図７に示す複合遊星歯車装置１では、第２サンギヤ１４に反転軸４２が設けられることにより、第３サンギヤ１５に連結した出力軸１７と反転軸４２とを互いに逆方向に回転させる反転機構４１が構成されている。
図７に示す複合遊星歯車装置１は、一つの入力軸に対して二つの出力軸を有し、かつ、二つの出力軸を互いに逆方向に回転させる反転機構４１を構成している。前述の図１に示す実施形態で説明したように、この発明の実施形態における複合遊星歯車装置１では、第２サンギヤ１４が第３サンギヤ１５に対するカウンタギヤとして機能し、第２サンギヤ１４と第３サンギヤ１５とが互いに逆方向に回転する。この図７に示す複合遊星歯車装置１では、第２サンギヤ１４に反転軸４２が設けられることにより、第３サンギヤ１５に連結した出力軸１７と反転軸４２とを互いに逆方向に回転させる反転機構４１が構成されている。
【0086】
具体的には、図７に示す複合遊星歯車装置１は、第１サンギヤ１３の固定軸部４３、および、キャリア１２の回転軸４４は、それぞれ、中空形状に形成されている。第２サンギヤ１４の回転軸４５に、反転軸４２が連結されている。回転軸４５および第２サンギヤ１４と反転軸４２とは一体に回転する。反転軸４２および回転軸４５は、中空形状の固定軸部４３の中空部分に配置されており、反転軸４２の先端（図７の左側の端部）が、複合遊星歯車装置１のケース４６から外部に突出している。一方、第３サンギヤ１５に連結された出力軸１７は、中空形状の回転軸４４の中空部分に配置されており、出力軸１７の先端（図７の右側の端部）が、複合遊星歯車装置１のケース（図示せず）から外部に突出している。
【0087】
出力軸１７と反転軸４２とは、回転軸線ＡＬ上で対向して配置されている。また、出力軸１７と反転軸４２とは、互いに相対回転可能である。反転軸４２は、出力軸１７が回転する際に、出力軸１７の回転方向と逆の方向に回転する。そして、反転軸４２は、第２サンギヤ１４に伝達された入力トルクを、第２サンギヤ１４から外部に出力する。また、反転軸４２を介して、外部から所定のトルクを第２サンギヤ１４に入力することも可能である。
【0088】
このように、図７に示す複合遊星歯車装置１では、第２サンギヤ１４に反転軸４２が連結される。第２サンギヤ１４は、第３サンギヤ１５に対するカウンタギヤとして機能する。そのため、反転軸４２は、第３サンギヤ１５すなわち出力軸１７が回転する際には、出力軸１７の回転方向と逆の方向に回転する。したがって、この図７に示す複合遊星歯車装置１によれば、入力トルクを増幅して出力軸１７および反転軸４２から出力するとともに、一方の出力軸１７の回転方向に対して他方の反転軸４２の回転方向を反転させる反転機構４１を、コンパクトに構成できる。
【0089】
また、反転軸４２は、外部から複合遊星歯車装置１にトルクを入力する入力軸としても機能する。すなわち、出力軸１７の回転方向と逆の方向に反転軸４２を回転させるトルクを反転軸４２から入力することにより、出力軸１７から出力されるトルクを増大させることができる。例えば、反転軸４２からアシストトルクを入力するアシストモータ（図示せず）を容易に設けることができる。
【0090】
なお、上記のように、複合遊星歯車装置１に反転軸４２を設けて反転機構４１を構成する場合に、図８に示すように、第１プラネタリギヤ８および第４プラネタリギヤ１１にそれぞれ対応する二つのプラネタリギヤを追加してもよい。それにより、第２サンギヤ１４、第３サンギヤ１５、および、キャリア１２の回転や支持状態を安定させることができる。具体的には、図８に示すように、複合遊星歯車装置１は、第１プラネタリギヤ８に対応する第５プラネタリギヤ４７、および、第４プラネタリギヤ１１に対応する第６プラネタリギヤ４８を備えている。
【0091】
第５プラネタリギヤ４７は、第１プラネタリギヤ８と同形で、歯数およびモジュールが等しい外歯歯車によって構成されている。第５プラネタリギヤ４７は、第３プラネタリギヤ１０および第４プラネタリギヤ１１と同軸上に配置されている。すなわち、第５プラネタリギヤ４７は、回転軸２０上に配置され、第３プラネタリギヤ１０および第４プラネタリギヤ１１と一体に回転する。第５プラネタリギヤ４７は、第１サンギヤ１３と噛み合っている。すなわち、第１サンギヤ１３は、第１プラネタリギヤ８および第５プラネタリギヤ４７の両方に噛み合っている。したがって、第５プラネタリギヤ４７は、キャリア１２が回転する場合、第１プラネタリギヤ８と同じ回転数で自転し、第１プラネタリギヤ８と同様に第１サンギヤ１３の外周を公転する。
【0092】
同様に、第６プラネタリギヤ４８は、第４プラネタリギヤ１１と同形で、歯数およびモジュールが等しい外歯歯車によって構成されている。第６プラネタリギヤ４８は、第１プラネタリギヤ８および第２プラネタリギヤ９と同軸上に配置されている。すなわち、第６プラネタリギヤ４８は、回転軸１９上に配置され、第１プラネタリギヤ８および第２プラネタリギヤ９と一体に回転する。第６プラネタリギヤ４８は、第３サンギヤ１５と噛み合っている。すなわち、第３サンギヤ１５は、第４プラネタリギヤ１１および第６プラネタリギヤ４８の両方に噛み合っている。したがって、第６プラネタリギヤ４８は、キャリア１２が回転する場合、第４プラネタリギヤ１１と同じ回転数で自転し、第４プラネタリギヤ１１と同様に第３サンギヤ１５の外周を公転する。
【0093】
したがって、この図８に示す複合遊星歯車装置１では、反転機構４１に、第５プラネタリギヤ４７および第６プラネタリギヤ４８を追加することにより、第１プラネタリセット２１の回転軸１９と、第２プラネタリセット２２の回転軸２０とで、それぞれ、各プラネタリギヤ８，９，４８、および、各プラネタリギヤ１０，１１，４７の支持位置や支持状態が等しくなる。そのため、キャリア１２が回転する際のバランスが良好になり、キャリア１２、ならびに、第２サンギヤ１４および第３サンギヤ１５の回転状態が安定する。すなわち、出力軸１７および反転軸４２から、それぞれ、安定してトルクを出力することができる。
【0094】
〔第３実施形態〕
図９に示す複合遊星歯車装置１は、第１ギヤ５、第２ギヤ６、および、第３ギヤ７は、いずれも、内歯歯車が用いられている。なお、図９に示す実施形態では、図９の左から、第３ギヤ７、第２ギヤ６、第１ギヤ５の順で配列されている。具体的には、第１ギヤ５は、第１プラネタリギヤ８と噛み合う内歯歯車の第１リングギヤ５１によって構成されている。第２ギヤ６は、第２プラネタリギヤ９および第３プラネタリギヤ１０の両方と噛み合う内歯歯車の第２リングギヤ５２によって構成されている。そして、第３ギヤ７は、第４プラネタリギヤ１１と噛み合う内歯歯車の第３リングギヤ５３によって構成されている。
図９に示す複合遊星歯車装置１は、第１ギヤ５、第２ギヤ６、および、第３ギヤ７は、いずれも、内歯歯車が用いられている。なお、図９に示す実施形態では、図９の左から、第３ギヤ７、第２ギヤ６、第１ギヤ５の順で配列されている。具体的には、第１ギヤ５は、第１プラネタリギヤ８と噛み合う内歯歯車の第１リングギヤ５１によって構成されている。第２ギヤ６は、第２プラネタリギヤ９および第３プラネタリギヤ１０の両方と噛み合う内歯歯車の第２リングギヤ５２によって構成されている。そして、第３ギヤ７は、第４プラネタリギヤ１１と噛み合う内歯歯車の第３リングギヤ５３によって構成されている。
【0095】
第１リングギヤ５１は、回転不可能に、複合遊星歯車装置１のケース１６に固定されている。なお、ケース１６は、ギヤードモータ２のケースを兼ねている。第２リングギヤ５２は、回転自在に支持されている。第２リングギヤ５２は、第１リングギヤ５１に対して相対回転可能である。第３リングギヤ５３は、第１リングギヤ５１に対して相対回転可能である。したがって、第２リングギヤ５２と第３リングギヤ５３とは、互いに相対回転可能である。また、第３リングギヤ５３は、出力軸５４に連結されており、出力軸５４と共に回転自在に支持されている。第３リングギヤ５３と出力軸５４とは、一体に回転する。出力軸５４は、各リングギヤ５１，５２，５３と同軸上（すなわち、回転軸線ＡＬ上）に配置されており、先端（図９の左側の端部）がケース１６から外部に突出している。したがって、減速機構４すなわち複合遊星歯車装置１で増幅されるトルクは、出力軸５４から外部に出力される。
【0096】
図９に示す複合遊星歯車装置１では、第１プラネタリギヤ８は、第１リングギヤ５１と噛み合い、自転しつつ第１リングギヤ５１の内周を公転する。第２プラネタリギヤ９は、第２リングギヤ５２と噛み合い、自転しつつ第２リングギヤ５２の内周を公転する。第３プラネタリギヤ１０は、第２プラネタリギヤ９と共に第２リングギヤ５２と噛み合い、自転しつつ第２リングギヤ５２の内周を公転する。そして、第４プラネタリギヤ１１は、第３リングギヤ５３と噛み合い、自転しつつ第３リングギヤ５３の内周を公転する。
【0097】
この図９に示す複合遊星歯車装置１においても、前述の図１で示した複合遊星歯車装置１と同様に、キャリア１２は、複合遊星歯車装置１の入力回転要素となっている。また、ケース１６に固定された第１リングギヤ５１は、複合遊星歯車装置１の反力要素となっている。また、出力軸５４に連結された第３リングギヤ５３は、複合遊星歯車装置１の出力回転要素となっている。第２リングギヤ５２は、いずれの回転部材にも連結されておらず、第３リングギヤ５３に対する一種のカウンタギヤとして機能する。すなわち、第２リングギヤ５２は、第３リングギヤ５３が回転する際には、第３リングギヤ５３の回転方向と逆の方向に回転する。
【0098】
要するに、図９に示す複合遊星歯車装置１は、第２リングギヤ５２を共用して、四組の遊星歯車機構を組み合わせた構成と同等の構成となっている。あるいは、第２リングギヤ５２を共用して、第１プラネタリギヤ８および第２プラネタリギヤ９、ならびに、第１リングギヤ５１および第２リングギヤ５２から構成される複合遊星歯車機構（説明上、“第１の複合遊星歯車機構”とする）と、第３プラネタリギヤ１０および第４プラネタリギヤ１１、ならびに、第２リングギヤ５２および第３リングギヤ５３から構成される複合遊星歯車機構（説明上、“第２の複合遊星歯車機構”とする）との二組の複合遊星歯車機構を組み合わせた構成となっている。そのため、複合遊星歯車装置１は、回転軸線ＡＬに三組の遊星歯車機構を配置した構造に相当するコンパクトな体格で構成できる。そして、実質的には、四組の遊星歯車機構を組み合わせた構成と同等の構成、あるいは、二組の複合遊星歯車機構を組み合わせた構成と同等の機能を得ることができる。
【0099】
図９に示す複合遊星歯車装置１は、第１プラネタリギヤ８と第１リングギヤ５１との間のギヤ比と、第２プラネタリギヤ９と第２リングギヤ５２との間のギヤ比とを、互いに異ならせている。また、第３プラネタリギヤ１０と第２リングギヤ５２と間のギヤ比と、第４プラネタリギヤ１１と第３リングギヤ５３との間のギヤ比とを、互いに異ならせている。
【0100】
具体的には、第１プラネタリギヤ８と第１リングギヤ５１との間のギヤ比ｕ１１と、第２プラネタリギヤ９と第２リングギヤ５２との間のギヤ比ｕ１２とを、互いに異ならせている。また、第３プラネタリギヤ１０と第２リングギヤ５２との間のギヤ比ｕ１３と、第４プラネタリギヤ１１と第３リングギヤ５３との間のギヤ比ｕ１４とを、互いに異ならせている。なお、この発明の実施形態では、第１リングギヤ５１の歯数ｚｒ１に対する第１プラネタリギヤ８の歯数ｚｐ１の比率を、第１プラネタリギヤ８と第１リングギヤ５１との間のギヤ比ｕ１１とし、第２リングギヤ５２の歯数ｚｒ２に対する第２プラネタリギヤ９の歯数ｚｐ２の比率を、第２プラネタリギヤ９と第２リングギヤ５２との間のギヤ比ｕ１２とする。また、第２リングギヤ５２の歯数ｚｒ２に対する第３プラネタリギヤ１０の歯数ｚｐ３の比率を、第３プラネタリギヤ１０と第２リングギヤ５２との間のギヤ比ｕ３とし、第３リングギヤ５３の歯数ｚｒ３に対する第４プラネタリギヤ１１の歯数ｚｐ４の比率を、第４プラネタリギヤ１１と第３リングギヤ５３との間のギヤ比ｕ１４とする。
【0101】
複合遊星歯車装置１は、例えば、図９に括弧内の数値で示すように、第１プラネタリギヤ８の歯数ｚｐ１を“１７”、第２プラネタリギヤ９の歯数ｚｐ２を“１８”とし、第１リングギヤ５１の歯数ｚｒ１を“６６”、第２リングギヤ５２の歯数ｚｒ２を“７０”として構成されている。この場合、第１プラネタリギヤ８と第１リングギヤ５１との間のギヤ比ｕ１１、および、第２プラネタリギヤ９と第２リングギヤ５２との間のギヤ比ｕ１２は、それぞれ、
ｕ１１＝ｚｐ１／ｚｒ１＝１７／６６≒０．２５７６
ｕ１２＝ｚｐ２／ｚｒ２＝１８／７０≒０．２５７１
となる。上記のとおり、第１プラネタリギヤ８の歯数ｚｐ１と第２プラネタリギヤ９の歯数ｚｐ２とを、“１歯”異ならせてあり、第１リングギヤ５１の歯数ｚｒ１と第２リングギヤ５２の歯数ｚｒ２とを、“４歯”異ならせてある。それにより、ギヤ比ｕ１とギヤ比ｕ２とは、一致することはなく、わずかな値ではあるが異なっている。
ｕ１１＝ｚｐ１／ｚｒ１＝１７／６６≒０．２５７６
ｕ１２＝ｚｐ２／ｚｒ２＝１８／７０≒０．２５７１
となる。上記のとおり、第１プラネタリギヤ８の歯数ｚｐ１と第２プラネタリギヤ９の歯数ｚｐ２とを、“１歯”異ならせてあり、第１リングギヤ５１の歯数ｚｒ１と第２リングギヤ５２の歯数ｚｒ２とを、“４歯”異ならせてある。それにより、ギヤ比ｕ１とギヤ比ｕ２とは、一致することはなく、わずかな値ではあるが異なっている。
【0102】
同様に、複合遊星歯車装置１は、第３プラネタリギヤ１０の歯数ｚｐ３を“１７”、第４プラネタリギヤ１１の歯数ｚｐ４を“１８”とし、第２リングギヤ５２の歯数ｚｒ２を“７０”、第３リングギヤ５３の歯数ｚｒ３を“７４”として構成されている。この場合、第３プラネタリギヤ１０と第２リングギヤ５２との間のギヤ比ｕ１３、および、第４プラネタリギヤ１１と第３リングギヤ５３との間のギヤ比ｕ１４は、それぞれ、
ｕ１３＝ｚｐ３／ｚｒ２＝１７／７０≒０．２４２８
ｕ１４＝ｚｐ４／ｚｒ３＝１８／７４≒０．２４３２
となる。上記のとおり、第３プラネタリギヤ１０の歯数ｚｐ３と第４プラネタリギヤ１１の歯数ｚｐ４とを、“１歯”異ならせてあり、第２リングギヤ５２の歯数ｚｒ２と第３リングギヤ５３の歯数ｚｒ３とを、“４歯”異ならせてある。それにより、ギヤ比ｕ１３とギヤ比ｕ１４とは、一致することはなく、わずかな値ではあるが異なっている。
ｕ１３＝ｚｐ３／ｚｒ２＝１７／７０≒０．２４２８
ｕ１４＝ｚｐ４／ｚｒ３＝１８／７４≒０．２４３２
となる。上記のとおり、第３プラネタリギヤ１０の歯数ｚｐ３と第４プラネタリギヤ１１の歯数ｚｐ４とを、“１歯”異ならせてあり、第２リングギヤ５２の歯数ｚｒ２と第３リングギヤ５３の歯数ｚｒ３とを、“４歯”異ならせてある。それにより、ギヤ比ｕ１３とギヤ比ｕ１４とは、一致することはなく、わずかな値ではあるが異なっている。
【0103】
前述したように、この発明の実施形態における複合遊星歯車装置１は、“第１の複合遊星歯車機構”と、“第２の複合遊星歯車機構”とを組み合わせた構成となっている。図９に示す複合遊星歯車装置１では、第１プラネタリギヤ８および第２プラネタリギヤ９、ならびに、第１リングギヤ５１および第２リングギヤ５２から“第１の複合遊星歯車機構”が構成され、第３プラネタリギヤ１０および第４プラネタリギヤ１１、ならびに、第２リングギヤ５２および第３リングギヤ５３から“第２の複合遊星歯車機構”が構成されている。
【0104】
“第１の複合遊星歯車機構”では、上記のようにギヤ比ｕ１１とギヤ比ｕ１２とがわずかに異なっている。仮に、ギヤ比ｕ１１とギヤ比ｕ１２とを等しくすると、“第１の複合遊星歯車機構”における減速比は無限大になってしまう。そのような場合には、“第１の複合遊星歯車機構”は成立しない。それに対して、この図９に示す複合遊星歯車装置１では、上記のようにギヤ比ｕ１１とギヤ比ｕ１２とを互いに異ならせることにより、“第１の複合遊星歯車機構”における減速比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を設定している。ギヤ比ｕ１１とギヤ比ｕ１２との差が大きくなると減速比は小さくなる。したがって、ギヤ比ｕ１１とギヤ比ｕ１２との差を小さくするほど、大きい減速比を設定できる。
【0105】
図９に示す複合遊星歯車装置１では、“第１の複合遊星歯車機構”の減速比Ｒ１１は、
Ｒ１１＝１／｛１－（ｚｒ１／ｚｐ１）×（ｚｐ２／ｚｒ２）｝
＝１／｛１－（６６／１７）×（１８／７０）｝
≒５９５
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。
Ｒ１１＝１／｛１－（ｚｒ１／ｚｐ１）×（ｚｐ２／ｚｒ２）｝
＝１／｛１－（６６／１７）×（１８／７０）｝
≒５９５
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。
【0106】
同様に、“第２の複合遊星歯車機構”では、上記のようにギヤ比ｕ１３とギヤ比ｕ１４とがわずかに異なっている。仮に、ギヤ比ｕ１３とギヤ比ｕ１４とを等しくすると、“第２の複合遊星歯車機構”における減速比は無限大になってしまう。そのような場合には、“第２の複合遊星歯車機構”は成立しない。それに対して、この図９に示す複合遊星歯車装置１では、上記のようにギヤ比ｕ１３とギヤ比ｕ１４とを互いに異ならせることにより、“第２の複合遊星歯車機構”における減速比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を設定している。ギヤ比ｕ１３とギヤ比ｕ１４との差が大きくなると減速比は小さくなる。したがって、ギヤ比ｕ１３とギヤ比ｕ１４との差を小さくするほど、大きい減速比を設定できる。
【0107】
図９に示す複合遊星歯車装置１では、“第２の複合遊星歯車機構”の減速比Ｒ１２は、
Ｒ１２＝１／｛１－（ｚｒ２／ｚｐ３）×（ｚｐ４／ｚｒ３）｝
＝１／｛１－（７０／１７）×（１８／７４）｝
≒－６２９
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、この“第２の複合遊星歯車機構”においては、入力回転要素に相当する第２リングギヤ５２の回転方向に対して、出力回転要素に相当する第３リングギヤ５３が逆の方向に回転する。そのため、この“第２の複合遊星歯車機構”の減速比Ｒ１２に、便宜上、負（－）の符号を付けている。
Ｒ１２＝１／｛１－（ｚｒ２／ｚｐ３）×（ｚｐ４／ｚｒ３）｝
＝１／｛１－（７０／１７）×（１８／７４）｝
≒－６２９
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、この“第２の複合遊星歯車機構”においては、入力回転要素に相当する第２リングギヤ５２の回転方向に対して、出力回転要素に相当する第３リングギヤ５３が逆の方向に回転する。そのため、この“第２の複合遊星歯車機構”の減速比Ｒ１２に、便宜上、負（－）の符号を付けている。
【0108】
図９に示す複合遊星歯車装置１では、複合遊星歯車装置１の全体の入力回転要素であるキャリア１２の回転数に対して、第２リングギヤ５２の回転数が減少し、その第２リングギヤ５２の回転数に対して、更に、複合遊星歯車装置１の全体の出力回転要素である第３リングギヤ５３の回転数が減少する。言い換えると、キャリア１２に入力されるトルクは、“第１の複合遊星歯車機構”で増幅されて第２リングギヤ５２に伝達され、更に、“第２の複合遊星歯車機構”で増幅されて第３リングギヤ５３に伝達される。したがって、上記のようにして算出される“第１の複合遊星歯車機構”の減速比Ｒ１１、および、“第２の複合遊星歯車機構”の減速比Ｒ１２から、複合遊星歯車装置１の全体の減速比Ｒは、
Ｒ＝１／｛１／Ｒ１１＋（１－１／Ｒ１１）／Ｒ１２）｝
＝１／｛１／５９５＋（１－１／５９５）／（－６２９））｝
≒１０６９３
となる。例えば不思議遊星歯車装置や波動歯車装置などで実用化されている減速比を大きく上回る高減速比が得られている。なお、この図９に示す複合遊星歯車装置１では、入力回転要素であるキャリア１２の回転方向に対して、出力回転要素である第３リングギヤ５３が同じ方向に回転する。
Ｒ＝１／｛１／Ｒ１１＋（１－１／Ｒ１１）／Ｒ１２）｝
＝１／｛１／５９５＋（１－１／５９５）／（－６２９））｝
≒１０６９３
となる。例えば不思議遊星歯車装置や波動歯車装置などで実用化されている減速比を大きく上回る高減速比が得られている。なお、この図９に示す複合遊星歯車装置１では、入力回転要素であるキャリア１２の回転方向に対して、出力回転要素である第３リングギヤ５３が同じ方向に回転する。
【0109】
上記のように、図９に示す複合遊星歯車装置１では、例えば、電気モータ３が正回転（ＣＷ）方向に回転する際に、入力回転要素であるキャリア１２の回転方向を正転方向とすると、出力回転要素である第３リングギヤ５３が、キャリア１２と同じ正転方向に回転する。この発明の実施形態における複合遊星歯車装置１は、各リングギヤ５１，５２，５３の歯数、ならびに、各プラネタリギヤ８，９，１０，１１の歯数をそれぞれ調整することにより、所望する減速比を設定するとともに、出力回転要素である第３リングギヤ５３の回転方向を、正転方向または逆転方向に適宜設定することが可能である。
【0110】
図９に示す複合遊星歯車装置１のように、第１ギヤ５、第２ギヤ６、および、第３ギヤ７として、それぞれ、第１リングギヤ５１、第２リングギヤ５２、および、第３リングギヤ５３を設けた場合は、各ギヤの歯数の関係について、以下に示す各関係式が規定されている。下記の各関係式がいずれも成立するように各ギヤの歯数をそれぞれ設定することにより、第３リングギヤ５３の回転方向を、正転方向または逆転方向に適宜設定することが可能である。
【0111】
具体的には、各プラネタリギヤ８，９，１０，１１の歯数ｚｐ１，ｚｐ２，ｚｐ３，ｚｐ４、ならびに、各リングギヤ５１，５２，５３の歯数ｚｒ１，ｚｒ２，ｚｒ３を、それぞれ、
ｚｐ１＝ｚｐ３
ｚｐ２＝ｚｐ４＝ｚｐ１＋１
ｚｒ１＝（ｚｐ１×２－１）×２
ｚｒ２＝（ｚｐ１×２＋１）×２
ｚｒ３＝（ｚｐ１×２＋３）×２
の各関係式が全て成立するように設定する。それにより、第３リングギヤ５３を、正転方向に回転させることができる。すなわち、トルクが入力されて回転するキャリア１２に対して、出力軸５４を正転方向に減速させることができる。
ｚｐ１＝ｚｐ３
ｚｐ２＝ｚｐ４＝ｚｐ１＋１
ｚｒ１＝（ｚｐ１×２－１）×２
ｚｒ２＝（ｚｐ１×２＋１）×２
ｚｒ３＝（ｚｐ１×２＋３）×２
の各関係式が全て成立するように設定する。それにより、第３リングギヤ５３を、正転方向に回転させることができる。すなわち、トルクが入力されて回転するキャリア１２に対して、出力軸５４を正転方向に減速させることができる。
【0112】
一方、各プラネタリギヤ８，９，１０，１１の歯数ｚｐ１，ｚｐ２，ｚｐ３，ｚｐ４、ならびに、各リングギヤ５１，５２，５２の歯数ｚｒ１，ｚｒ２，ｚｒ３を、それぞれ、
ｚｐ１＝ｚｐ３
ｚｐ２＝ｚｐ４＝ｚｐ１－１
ｚｒ１＝（ｚｐ１×２＋１）×２
ｚｒ２＝（ｚｐ１×２－１）×２
ｚｒ３＝（ｚｐ１×２－３）×２
の各関係式が全て成立するように設定する。それにより、第３リングギヤ５３を、逆転方向に回転させることができる。すなわち、トルクが入力されて回転するキャリア１２に対して、出力軸５４を逆転方向に減速させることができる。
ｚｐ１＝ｚｐ３
ｚｐ２＝ｚｐ４＝ｚｐ１－１
ｚｒ１＝（ｚｐ１×２＋１）×２
ｚｒ２＝（ｚｐ１×２－１）×２
ｚｒ３＝（ｚｐ１×２－３）×２
の各関係式が全て成立するように設定する。それにより、第３リングギヤ５３を、逆転方向に回転させることができる。すなわち、トルクが入力されて回転するキャリア１２に対して、出力軸５４を逆転方向に減速させることができる。
【0113】
図１０および図１１の各図表および線図に、三つのリングギヤ５１，５２，５３、および、四つのプラネタリギヤ８，９，１０，１１を用いた複合遊星歯車装置１における、各リングギヤ５１，５２，５３の歯数ｚｒ１，ｚｒ２，ｚｒ３と、各プラネタリギヤ８，９，１０，１１の歯数ｚｐ１，ｚｐ２，ｚｐ３，ｚｐ４との関係、ならびに、それに対応する減速比Ｒを示してある。図１０の図表および線図は、出力軸５４を正転方向に減速させる場合の各ギヤの歯数および減速比Ｒを示している。図１１の図表および線図は、出力軸５４を逆転方向に減速させる場合の各ギヤの歯数および減速比Ｒを示している。これら図１０、図１１の各図表および線図に示すように、図９に示す複合遊星歯車装置１では、“約３０”から“約３３０００”にわたる広範囲で減速比Ｒを適宜設定することができる。そして、“３００００”を超える相当に大きな減速比Ｒを設定することが可能である。
【0114】
また、図９に示す複合遊星歯車装置１は、第１ギヤ５、第２ギヤ６、および、第３ギヤ７が、それぞれ、内歯歯車の第１リングギヤ５１、第２リングギヤ５２、および、第３リングギヤ５３で構成される。すなわち、それぞれ、サンギヤを用いない“第１の複合遊星歯車機構”および“第２の複合遊星歯車機構”（もしくは、四組の遊星歯車機構）を組み合わせて、複合遊星歯車装置１が構成される。そのため、サンギヤを設けていない分、径方向の体格を小型化したコンパクトな複合遊星歯車装置１を構成できる。
【0115】
〔第４実施形態〕
図１２に示す複合遊星歯車装置１は、図９で示した複合遊星歯車装置１と同様に、三つのリングギヤ５１，５２，５３、および、四つのプラネタリギヤ８，９，１０，１１を用いて構成されている。この図１２に示す複合遊星歯車装置１では、各プラネタリギヤ８，９、および、各プラネタリギヤ１０，１１は、それぞれ、キャリア６１によって、自転および公転可能に保持されている。キャリア６１は、いずれの回転部材にも連結されておらず、回転自在に支持されている。そして、この図１２に示す複合遊星歯車装置１は、複合遊星歯車装置１、すなわち、ギヤードモータ２の減速機構４に対してトルクを入力する入力サンギヤ６２を有している。
図１２に示す複合遊星歯車装置１は、図９で示した複合遊星歯車装置１と同様に、三つのリングギヤ５１，５２，５３、および、四つのプラネタリギヤ８，９，１０，１１を用いて構成されている。この図１２に示す複合遊星歯車装置１では、各プラネタリギヤ８，９、および、各プラネタリギヤ１０，１１は、それぞれ、キャリア６１によって、自転および公転可能に保持されている。キャリア６１は、いずれの回転部材にも連結されておらず、回転自在に支持されている。そして、この図１２に示す複合遊星歯車装置１は、複合遊星歯車装置１、すなわち、ギヤードモータ２の減速機構４に対してトルクを入力する入力サンギヤ６２を有している。
【0116】
入力サンギヤ６２は、各リングギヤ５１，５２，５３、および、キャリア６１と同軸上（すなわち、回転軸線ＡＬ上）に配置されている。入力サンギヤ６２は、外歯歯車であり、第１リングギヤ５１と共に、第１プラネタリギヤ８と噛み合っている。すなわち、第１プラネタリギヤ８は、第１リングギヤ５１および入力サンギヤ６２の両方に噛み合っている。したがって、この図１２に示す複合遊星歯車装置１では、入力サンギヤ６２、第１リングギヤ５１、第１プラネタリギヤ８、および、キャリア６１から、シングルピニオン型の遊星歯車機構（説明上、“入力遊星歯車機構”とする）が形成されている。
【0117】
入力サンギヤ６２は、電気モータ３の回転軸１８に連結されている。入力サンギヤ６２と回転軸１８とは一体に回転する。したがって、電気モータ３が出力するトルクは、入力トルクとして、入力サンギヤ６２を介して、複合遊星歯車装置１のキャリア１２に入力される。言い換えると、電気モータ３が出力するトルクは、入力サンギヤ６２から、“入力遊星歯車機構”を介して、複合遊星歯車装置１に伝達される。そのため、図１２に示す複合遊星歯車装置１は、上記のような“入力遊星歯車機構”で得られる減速比の分、複合遊星歯車装置１の全体としての減速比Ｒが大きくなる。
【0118】
複合遊星歯車装置１は、例えば、図１２に括弧内の数値で示すように、各プラネタリギヤ８，９，１０，１１の歯数ｚｐ１，ｚｐ２，ｚｐ３，ｚｐ４を、それぞれ、“１７”，“１８”，“１７”，“１８”として構成されている。前述の図９で示した複合遊星歯車装置１と同じである。また、複合遊星歯車装置１は、各リングギヤ５１，５２，５３の歯数ｚｒ１，ｚｒ２，ｚｒ３を、それぞれ、“６６”，“７０”，“７４”として構成されている。こちらも、前述の図９で示した複合遊星歯車装置１と同じである。そのため、この図１２に示す複合遊星歯車装置１の減速比Ｒは、前述の図９で示した複合遊星歯車装置１で得られる減速比に“入力遊星歯車機構”で得られる減速比を乗じた値になる。
【0119】
入力サンギヤ６２の歯数ｚ62は、図１２に括弧内の数値で示すように、“３２”となっている。この場合、“入力遊星歯車機構”の減速比Ｒ62は、
Ｒ62＝ｚｒ１／ｚ62＋１
＝６６／３２＋１＝３．０６２５
となる。
Ｒ62＝ｚｒ１／ｚ62＋１
＝６６／３２＋１＝３．０６２５
となる。
【0120】
したがって、図１２に示す複合遊星歯車装置１の減速比Ｒは、前述の図９で示した複合遊星歯車装置１の減速比が“１０６９３”であることから、
Ｒ＝１０６９３×Ｒ62
＝１０６９３×３．０６２５≒３２７４７
となる。
Ｒ＝１０６９３×Ｒ62
＝１０６９３×３．０６２５≒３２７４７
となる。
【0121】
このように、図１２に示す複合遊星歯車装置１では、各ギヤ５，６，７を、それぞれ、内歯歯車の各リングギヤ５１，５２，５３を用いて構成する場合に、第１プラネタリギヤ８と噛み合う入力サンギヤ６２が設けられる。そして、入力サンギヤ６２を介して、入力トルクがキャリア１２に入力される。そのため、例えば、前述の図９で示した複合遊星歯車装置１のような入力サンギヤ６２を設けていない構成と比較して、より大きな減速比Ｒを設定できる。
【0122】
〔第５実施形態〕
図１３に示す複合遊星歯車装置１は、一つの入力軸に対して二つの出力軸を有し、かつ、二つの出力軸を互いに逆方向に回転させる反転機構７１を構成している。前述の図９に示す実施形態で説明したように、この発明の実施形態における複合遊星歯車装置１では、第２リングギヤ５２が第３リングギヤ５３に対するカウンタギヤとして機能し、第２リングギヤ５２と第３リングギヤ５３とが互いに逆方向に回転する。この図１３に示す複合遊星歯車装置１では、第２リングギヤ５２に反転軸７２が設けられ、第３リングギヤ５３に連結した出力軸５４と反転軸７２とを互いに逆方向に回転させる反転機構７１が構成されている。なお、図１３に示す実施形態では、図１３の左から、第１リングギヤ５１、第３リングギヤ５３、第２リングギヤ５２の順で配列されている。
図１３に示す複合遊星歯車装置１は、一つの入力軸に対して二つの出力軸を有し、かつ、二つの出力軸を互いに逆方向に回転させる反転機構７１を構成している。前述の図９に示す実施形態で説明したように、この発明の実施形態における複合遊星歯車装置１では、第２リングギヤ５２が第３リングギヤ５３に対するカウンタギヤとして機能し、第２リングギヤ５２と第３リングギヤ５３とが互いに逆方向に回転する。この図１３に示す複合遊星歯車装置１では、第２リングギヤ５２に反転軸７２が設けられ、第３リングギヤ５３に連結した出力軸５４と反転軸７２とを互いに逆方向に回転させる反転機構７１が構成されている。なお、図１３に示す実施形態では、図１３の左から、第１リングギヤ５１、第３リングギヤ５３、第２リングギヤ５２の順で配列されている。
【0123】
具体的には、図１３に示す複合遊星歯車装置１では、第１リングギヤ５１の固定軸部７３、および、キャリア１２の回転軸７４は、それぞれ、中空形状に形成されている。第２リングギヤ５２の回転軸７５に、反転軸７２が連結されている。回転軸７５および第２リングギヤ５２と反転軸７２とは一体に回転する。反転軸７２および回転軸７５は、中空形状の固定軸部７３および回転軸７４の中空部分に配置されており、反転軸７２の先端（図１３の左側の端部）が、複合遊星歯車装置１のケース３１から外部に突出している。この図１３に示す実施形態では、第３リングギヤ５３に連結された出力軸５４は、先端（図１３の右側の端部）が、複合遊星歯車装置１のケース（図示せず）から外部に突出している。
【0124】
出力軸５４と反転軸７２とは、回転軸線ＡＬ上で対向して（同軸上に並んで）配置されている。また、出力軸５４と反転軸７２とは、互いに相対回転可能である。反転軸７２は、出力軸５４が回転する際に、出力軸５４の回転方向と逆の方向に回転する。そして、反転軸７２は、第２リングギヤ５２に伝達された入力トルクを、第２リングギヤ５２から外部に出力する。また、反転軸７２を介して、外部から所定のトルクを第２リングギヤ５２に入力することも可能である。
【0125】
このように、図１３に示す複合遊星歯車装置１は、第２リングギヤ５２に反転軸７２が連結される。第２リングギヤ５２は、第３リングギヤ５３に対するカウンタギヤとして機能する。そのため、反転軸７２は、第３リングギヤ５３すなわち出力軸５４が回転する際には、出力軸５４の回転方向と逆の方向に回転する。したがって、この図１３に示す複合遊星歯車装置１によれば、入力トルクを増幅して出力軸５４および反転軸７２から出力するとともに、一方の出力軸５４の回転方向に対して他方の反転軸７２の回転方向を反転させる反転機構７１を、コンパクトに構成できる。
【0126】
また、反転軸７２は、外部から複合遊星歯車装置１にトルクを入力する入力軸としても機能する。すなわち、出力軸５４の回転方向と逆の方向に反転軸７２を回転させるトルクを反転軸７２から入力することにより、出力軸５４から出力されるトルクを増大させることができる。例えば、反転軸７２からアシストトルクを入力するアシストモータ（図示せず）を容易に設けることができる。
【0127】
なお、上記のように、複合遊星歯車装置１に反転軸７２を設けて反転機構７１を構成する場合に、図１４に示すように、第１プラネタリギヤ８および第４プラネタリギヤ１１にそれぞれ対応する二つのプラネタリギヤを追加してもよい。それにより、第２リングギヤ５２、第３リングギヤ５３、および、キャリア１２の回転や支持状態を安定させることができる。具体的には、図１４に示すように、複合遊星歯車装置１は、第１プラネタリギヤ８に対応する第５プラネタリギヤ７６、および、第４プラネタリギヤ１１に対応する第６プラネタリギヤ７７が設けられている。
【0128】
第５プラネタリギヤ７６は、第１プラネタリギヤ８と同形で、歯数およびモジュールが等しい外歯歯車によって構成されている。第５プラネタリギヤ７６は、第３プラネタリギヤ１０および第４プラネタリギヤ１１と同軸上に配置されている。すなわち、第５プラネタリギヤ７６は、回転軸２０上に配置され、第３プラネタリギヤ１０および第４プラネタリギヤ１１と一体に回転する。第５プラネタリギヤ７６は、第１リングギヤ５１と噛み合っている。すなわち、第１リングギヤ５１は、第１プラネタリギヤ８および第５プラネタリギヤ７６の両方に噛み合っている。したがって、第５プラネタリギヤ７６は、キャリア１２が回転する場合、第１プラネタリギヤ８と同じ回転数で自転し、第１プラネタリギヤ８と同様に第１リングギヤ５１の内周を公転する。
【0129】
同様に、第６プラネタリギヤ７７は、第４プラネタリギヤ１１と同形で、歯数およびモジュールが等しい外歯歯車によって構成されている。第６プラネタリギヤ７７は、第１プラネタリギヤ８および第２プラネタリギヤ９と同軸上に配置されている。すなわち、第６プラネタリギヤ７７は、回転軸１９上に配置され、第１プラネタリギヤ８および第２プラネタリギヤ９と一体に回転する。第６プラネタリギヤ７７は、第３リングギヤ５３と噛み合っている。すなわち、第３リングギヤ５３は、第４プラネタリギヤ１１および第６プラネタリギヤ７７の両方に噛み合っている。したがって、第６プラネタリギヤ７７は、キャリア１２が回転する場合、第４プラネタリギヤ１１と同じ回転数で自転し、第４プラネタリギヤ１１と同様に第３リングギヤ５３の内周を公転する。
【0130】
したがって、この図１４に示す複合遊星歯車装置１は、反転機構７１に、第５プラネタリギヤ７６および第６プラネタリギヤ７７を追加することにより、第１プラネタリセット２１の回転軸１９と、第２プラネタリセット２２の回転軸２０とで、それぞれ、各プラネタリギヤ８，９，７７、および、各プラネタリギヤ１０，１１，７６の支持位置や支持状態が等しくなる。そのため、キャリア１２が回転する際のバランスが良好になり、キャリア１２、ならびに、第２リングギヤ５２および第３リングギヤ５３の回転状態が安定する。すなわち、出力軸５４および反転軸７２から、それぞれ、安定してトルクを出力することができる。
【0131】
〔第６実施形態〕
図１５に示す複合遊星歯車装置１は、車両に搭載することを想定し、車両の左右の駆動輪（図示せず）に対するデファレンシャル機構１００を構成している。この発明の実施形態における複合遊星歯車装置１は、第１ギヤ５を回転可能に支持し、所定の動力源（図示せず）が出力する駆動トルクを、第１ギヤ５に入力するように構成できる。その場合に、第２ギヤ６および第３ギヤ７に、それぞれ、第１回転軸１０１、および、第２回転軸１０２を設けて、車両に搭載するデファレンシャル機構１００を構成できる。
図１５に示す複合遊星歯車装置１は、車両に搭載することを想定し、車両の左右の駆動輪（図示せず）に対するデファレンシャル機構１００を構成している。この発明の実施形態における複合遊星歯車装置１は、第１ギヤ５を回転可能に支持し、所定の動力源（図示せず）が出力する駆動トルクを、第１ギヤ５に入力するように構成できる。その場合に、第２ギヤ６および第３ギヤ７に、それぞれ、第１回転軸１０１、および、第２回転軸１０２を設けて、車両に搭載するデファレンシャル機構１００を構成できる。
【0132】
図１５に示す実施形態では、図１５の左から、第１ギヤ５、第２ギヤ６、第３ギヤ７の順で配列されている。第１ギヤ５に対して、第２ギヤ６および第３ギヤ７が、いずれも、相対回転可能に支持されている。したがって、第１ギヤ５と第２ギヤ６と第３ギヤ７とは、互いに相対回転可能である。そして、第１ギヤ５、第２ギヤ６、および、第３ギヤ７は、いずれも、外歯歯車によって構成されている。具体的には、第１ギヤ５は、第１プラネタリギヤ８と噛み合う外歯歯車の第１サンギヤ１０３によって構成されている。第２ギヤ６は、第２プラネタリギヤ９および第３プラネタリギヤ１０の両方と噛み合う外歯歯車の第２サンギヤ１０４によって構成されている。そして、第３ギヤ７は、第４プラネタリギヤ１１と噛み合う外歯歯車の第３サンギヤ１０５によって構成されている。
【0133】
第１サンギヤ１０３は、回転自在に、複合遊星歯車装置１のケース１０６に支持されている。なお、ケース１０６は、デファレンシャル機構１００のケースを兼ねている。第２サンギヤ１０４は、回転自在に支持されている。第２サンギヤ１０４は、第１サンギヤ１０３に対して相対回転可能である。第３サンギヤ１０５は、第１サンギヤ１０３に対して相対回転可能である。したがって、第１サンギヤ１０３と第２サンギヤ１０４と第３サンギヤ１０５とは、互いに相対回転可能である。
【0134】
第１サンギヤ１０３の回転軸１０７に、デフリングギヤ１０８が取り付けられている。デフリングギヤ１０８と回転軸１０７および第１サンギヤ１０３とは一体に回転する。デフリングギヤ１０８は、大径のかさ歯車であり、車両（図示せず）のプロペラシャフト１０９の先端（図１５の下側の端部）に設けられたドライブピニオン１１０に噛み合っている。ドライブピニオン１１０は、デフリングギヤ１０８よりも小径で歯数の少ないかさ歯車である。したがって、ドライブピニオン１１０、および、デフリングギヤ１０８によって、車両の終減速装置（ファイナルギヤ）が構成されている。プロペラシャフト１０９の他方の端部（図示せず）は、所定の動力源（図示せず）が連結される。したがって、デファレンシャル機構１００は、デフリングギヤ１０８、および、プロペラシャフト１０９を介して、動力源に連結される。動力源は、例えば、エンジンやモータ、あるいは、ブレーキ装置などであり、車両を加速するトルクあるいは車両を制動するトルクなどの正負の駆動トルクを発生する。
【0135】
第２サンギヤ１０４に、第１回転軸１０１が連結されている。第２サンギヤ１０４と第１回転軸１０１とは一体に回転する。また、第３サンギヤ１０５に、第２回転軸１０２が連結されている。第３サンギヤ１０５と第２回転軸１０２とは一体に回転する。第１回転軸１０１と第２回転軸１０２とは、同軸上（すなわち、回転軸線ＡＬ上）で対向して配置され、互いに相対回転可能である。第１回転軸１０１は、突出側（図１５の左側）の端部が、ケース１０６に回転可能に支持されており、その先端に、車両の左右いずれか一方の駆動輪（図示せず）が連結される。第２回転軸１０２は、突出側（図１５の右側）の端部が、ケース１０６に回転可能に支持されており、その先端に、他方の駆動輪（図示せず）が連結される。
【0136】
キャリア１２は、回転軸線ＡＬ上に配置され、回転自在に支持されている。キャリア１２と各サンギヤ１０３，１０４，１０５とは、互いに相対回転可能である。そして、キャリア１２の回転軸１１１に、制御用モータ１１２の回転軸、すなわち、制御トルク出力軸１１３が連結されている。回転軸１１１およびキャリア１２と制御トルク出力軸１１３とは一体に回転する。
【0137】
制御用モータ１１２は、駆動トルクを発生する動力源動力源とは異なる電気モータであり、第１回転軸１０１と第２回転軸１０２との間の差動状態を制御するための制御トルクを発生する。制御用モータ１１２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。制御用モータ１１２は、回転軸線ＡＬ上に配置されている。すなわち、制御用モータ１１２と複合遊星歯車装置１とは、互いに同軸上に配置されている。
【0138】
図１５に示す複合遊星歯車装置１は、所定の動力源から第１サンギヤ１０３に入力される駆動トルクを、第２サンギヤ１０４すなわち第１回転軸１０１と、第３サンギヤ１０５すなわち第２回転軸１０２とに分配して伝達する。それとともに、制御用モータ１１２からキャリア１２に入力される制御トルクを、キャリア１２と第２サンギヤ１０４との間、および、キャリア１２と第３サンギヤ１０５との間で、それぞれ増幅して、第１回転軸１０１および第２回転軸１０２に伝達する。更に、図１５に示す複合遊星歯車装置１は、制御用モータ１１２からキャリア１２に制御トルクが入力されることにより、第１回転軸１０１と第２回転軸１０２とが差動回転する。そして、第１回転軸１０１と第２回転軸１０２とが差動回転する際には、第１回転軸１０１および第２回転軸１０２が互いに逆方向に回転する。
【0139】
この発明の実施形態における複合遊星歯車装置１は、第１プラネタリギヤ８と第１ギヤ５との間のギヤ比と、第２プラネタリギヤ９と第２ギヤ６との間のギヤ比とが互いに異なり、第３プラネタリギヤ１０と第２ギヤ６との間のギヤ比と、第４プラネタリギヤ１１と第３ギヤ７との間のギヤ比とが互いに異なるように構成されている。
【0140】
図１５に示す複合遊星歯車装置１では、第１プラネタリギヤ８と第１サンギヤ１０３との間のギヤ比ｕ２１と、第２プラネタリギヤ９と第２サンギヤ１０４との間のギヤ比ｕ２２とを、互いに異ならせている。また、第３プラネタリギヤ１０と第２サンギヤ１０４との間のギヤ比ｕ２３と、第４プラネタリギヤ１１と第３サンギヤ１０５との間のギヤ比ｕ２４とを、互いに異ならせている。なお、この発明の実施形態では、第１サンギヤ１０３の歯数ｚｓ１１に対する第１プラネタリギヤ８の歯数ｚｐ１の比率を、第１プラネタリギヤ８と第１サンギヤ１０３との間のギヤ比ｕ２１とし、第２サンギヤ１０４の歯数ｚｓ１２に対する第２プラネタリギヤ９の歯数ｚｐ２の比率を、第２プラネタリギヤ９と第２サンギヤ１０４との間のギヤ比ｕ２２とする。また、第２サンギヤ１０４の歯数ｚｓ１２に対する第３プラネタリギヤ１０の歯数ｚｐ３の比率を、第３プラネタリギヤ１０と第２サンギヤ１０４との間のギヤ比ｕ２３とし、第３サンギヤ１０５の歯数ｚｓ１３に対する第４プラネタリギヤ１１の歯数ｚｐ４の比率を、第４プラネタリギヤ１１と第３サンギヤ１０５との間のギヤ比ｕ２４とする。
【0141】
複合遊星歯車装置１は、例えば、図１５に括弧内の数値で示すように、第１プラネタリギヤ８の歯数ｚｐ１を“１８”、第２プラネタリギヤ９の歯数ｚｐ２を“１９”とし、第１サンギヤ１０３の歯数ｚｓ１１、および、第２サンギヤ１０４の歯数ｚｓ１２を、いずれも、“３５”として構成されている。この場合、第１プラネタリギヤ８と第１サンギヤ１０３との間のギヤ比ｕ２１、および、第２プラネタリギヤ９と第２サンギヤ１０４との間のギヤ比ｕ２２は、それぞれ、
ｕ２１＝ｚｐ１／ｚｓ１１＝１８／３５≒０．５１４
ｕ２２＝ｚｐ２／ｚｓ１２＝１９／３５≒０．５４３
となる。上記のとおり、第１サンギヤ１０３の歯数ｚｓ１１と第２サンギヤ１０４の歯数ｚｓ１２とを等しくし、第１プラネタリギヤ８の歯数ｚｐ１と第２プラネタリギヤ９の歯数ｚｐ２とを、“１歯”異ならせてある。それにより、ギヤ比ｕ２１とギヤ比ｕ２２とは、一致することなく、異なっている。
ｕ２１＝ｚｐ１／ｚｓ１１＝１８／３５≒０．５１４
ｕ２２＝ｚｐ２／ｚｓ１２＝１９／３５≒０．５４３
となる。上記のとおり、第１サンギヤ１０３の歯数ｚｓ１１と第２サンギヤ１０４の歯数ｚｓ１２とを等しくし、第１プラネタリギヤ８の歯数ｚｐ１と第２プラネタリギヤ９の歯数ｚｐ２とを、“１歯”異ならせてある。それにより、ギヤ比ｕ２１とギヤ比ｕ２２とは、一致することなく、異なっている。
【0142】
同様に、複合遊星歯車装置１は、第３プラネタリギヤ１０の歯数ｚｐ３を“１９”、第４プラネタリギヤ１１の歯数ｚｐ４を“１７”とし、第２サンギヤ１０４の歯数ｚｓ１２、および、第３サンギヤ１０５の歯数ｚｓ１３を、いずれも、“３５”として構成されている。この場合、第３プラネタリギヤ１０と第２サンギヤ１０４との間のギヤ比ｕ２３、および、第４プラネタリギヤ１１と第３サンギヤ１０５との間のギヤ比ｕ２４は、それぞれ、
ｕ２３＝ｚｐ３／ｚｓ１２＝１９／３５≒０．５４３
ｕ２４＝ｚｐ４／ｚｓ１３＝１７／３５≒０．４８６
となる。上記のとおり、第２サンギヤ１０４の歯数ｚｓ１２と第３サンギヤ１０５の歯数ｚｓ１３とを等しくし、第３プラネタリギヤ１０の歯数ｚｐ３と第４プラネタリギヤ１１の歯数ｚｐ４とを、“２歯”異ならせてある。それにより、ギヤ比ｕ２３とギヤ比ｕ２４とは、一致することなく、異なっている。
ｕ２３＝ｚｐ３／ｚｓ１２＝１９／３５≒０．５４３
ｕ２４＝ｚｐ４／ｚｓ１３＝１７／３５≒０．４８６
となる。上記のとおり、第２サンギヤ１０４の歯数ｚｓ１２と第３サンギヤ１０５の歯数ｚｓ１３とを等しくし、第３プラネタリギヤ１０の歯数ｚｐ３と第４プラネタリギヤ１１の歯数ｚｐ４とを、“２歯”異ならせてある。それにより、ギヤ比ｕ２３とギヤ比ｕ２４とは、一致することなく、異なっている。
【0143】
上記のように、第１プラネタリギヤ８の歯数ｚｐ１に対して第２プラネタリギヤ９の歯数ｚｐ２が“１歯”多い。また、第３プラネタリギヤ１０の歯数ｚｐ３に対して第４プラネタリギヤ１１の歯数ｚｐ４が“２歯”少ない。第２プラネタリギヤ９の歯数ｚｐ２および第３プラネタリギヤ１０の歯数ｚｐ３は、いずれも“１９”で等しい。したがって、第１プラネタリギヤ８の歯数ｚｐ１に対して、第３プラネタリギヤ１０の歯数ｚｐ３が“１歯”多く、第４プラネタリギヤ１１の歯数ｚｐ４が“１歯”少なくなっている。
【0144】
また、この発明の実施形態における複合遊星歯車装置１は、“第１の複合遊星歯車機構”と、“第２の複合遊星歯車機構”とを組み合わせた構成となっている。図１５に示す実施形態では、第１プラネタリギヤ８および第２プラネタリギヤ９、ならびに、第１サンギヤ１０３および第２サンギヤ１０４から“第１の複合遊星歯車機構”が構成され、第３プラネタリギヤ１０および第４プラネタリギヤ１１、ならびに、第２サンギヤ１０４および第３サンギヤ１０５から“第２の複合遊星歯車機構”が構成されている。
【0145】
“第１の複合遊星歯車機構”では、上記のようにギヤ比ｕ２１とギヤ比ｕ２２とがわずかに異なっている。仮に、ギヤ比ｕ２１とギヤ比ｕ２２とを等しくすると、“第１の複合遊星歯車機構”における減速比（入力回転要素の回転数に対する出力回転要素の回転数の比率）は無限大になってしまう。そのような場合には、“第１の複合遊星歯車機構”は成立しない。それに対して、この図１５に示す複合遊星歯車装置１では、上記のようにギヤ比ｕ２１とギヤ比ｕ２２とを互いに異ならせることにより、“第１の複合遊星歯車機構”における減速比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を設定している。ギヤ比ｕ２１とギヤ比ｕ２２との差が大きくなると減速比は小さくなる。したがって、ギヤ比ｕ２１とギヤ比ｕ２２との差を小さくするほど、大きい減速比を設定できる。
【0146】
同様に、“第２の複合遊星歯車機構”では、上記のようにギヤ比ｕ２３とギヤ比ｕ２４とがわずかに異なっている。仮に、ギヤ比ｕ２３とギヤ比ｕ２４とを等しくすると、“第２の複合遊星歯車機構”における減速比は無限大になってしまう。そのような場合には、“第２の複合遊星歯車機構”は成立しない。それに対して、この図１５に示す複合遊星歯車装置１では、上記のようにギヤ比ｕ２３とギヤ比ｕ２４とを互いに異ならせることにより、“第２の複合遊星歯車機構”における減速比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を設定している。ギヤ比ｕ２３とギヤ比ｕ２４との差が大きくなると減速比は小さくなる。したがって、ギヤ比ｕ２３とギヤ比ｕ２４との差を小さくするほど、大きい減速比を設定できる。
【0147】
上記のように構成された複合遊星歯車装置１、すなわち、デファレンシャル機構１００では、第１サンギヤ１０３に入力された駆動トルクが第２サンギヤ１０４および第３サンギヤ１０５に伝達される際に、第１回転軸１０１の回転数と第２回転軸１０２の回転数とが等しい場合には、第１回転軸１０１と第２回転軸１０２とが一体に回転する。
【0148】
第１回転軸１０１の回転数と第２回転軸１０２の回転数とが等しい場合、すなわち、第２サンギヤ１０４の回転数と第３サンギヤ１０５の回転数とが等しい場合は、第２プラネタリギヤ９の歯数ｚｐ２が第１プラネタリギヤ８の歯数ｚｐ１よりも“１歯”多いことにより、第２プラネタリギヤ９と噛み合う第２サンギヤ１０４は、第１プラネタリギヤ８と噛み合う第１サンギヤ１０３よりも“１歯”分速く回転しようとする。一方、第４プラネタリギヤ１１の歯数ｚｐ４が第１プラネタリギヤ８の歯数ｚｐ１よりも“１歯”少ないことにより、第４プラネタリギヤ１１と噛み合う第３サンギヤ１０５は、第１プラネタリギヤ８と噛み合う第１サンギヤ１０３よりも“１歯”分遅く回転しようとする。したがって、第２サンギヤ１０４と第３サンギヤ１０５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、共に第２サンギヤ１０４に噛み合う第２プラネタリギヤ９と第３プラネタリギヤ１０とは、第２サンギヤ１０４の外周を等しく公転する。第３プラネタリギヤ１０と、第３サンギヤ１０５に噛み合う第４プラネタリギヤ１１とは、一体に自転かつ公転する。そのため、第２サンギヤ１０４と第２プラネタリギヤ９との噛み合い部、および、第３サンギヤ１０５と第４プラネタリギヤ１１との噛み合い部に、互いに逆方向のトルクが作用し、各噛み合い部が互いに干渉する。その結果、複合遊星歯車装置１全体が、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１０１および第２回転軸１０２は、差動回転することなく、一体となって回転する。
【0149】
それに対して、第１回転軸１０１の回転数と第２回転軸１０２の回転数との間に回転数差がある場合、すなわち、第２サンギヤ１０４と第３サンギヤ１０５とが差動回転する場合には、上記のような各噛み合い部の干渉による複合遊星歯車装置１の実質的な係合状態が解消される。そのため、第１サンギヤ１０３から第２サンギヤ１０４に至る動力伝達経路、および、第１サンギヤ１０３から第３サンギヤ１０５に至る動力伝達経路では、第２サンギヤ１０４と第３サンギヤ１０５とを差動回転させつつ、それぞれ、駆動トルクを伝達する。その場合、第２サンギヤ１０４と第２プラネタリギヤ９との噛み合い部、および、第３サンギヤ１０５と第４プラネタリギヤ１１との噛み合い部には、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２サンギヤ１０４および第３サンギヤ１０５が、互いに逆方向に相対回転する。すなわち、第３サンギヤ１０５に対して第２サンギヤ１０４が反転するように、それら第２サンギヤ１０４および第３サンギヤ１０５がそれぞれ回転する。その結果、第１回転軸１０１および第２回転軸１０２は、差動回転しつつ、互いに逆方向に相対回転する。
【0150】
更に、図１５に示す複合遊星歯車装置１は、キャリア１２と第２サンギヤ１０４との間の減速比（第１減速比とする）と、キャリア１２と第３サンギヤ１０５との間の減速比、すなわち、複合遊星歯車装置１全体の減速比（第２減速比とする）とが、互いに等しいもしく近似するように構成されている。第１減速比は、キャリア１２の回転数に対する第２サンギヤ１０４の回転数の比率である。第２減速比は、キャリア１２の回転数に対する第３サンギヤ１０５の回転数の比率である。なお、第２サンギヤ１０４の回転数に対する第３サンギヤ１０５の回転数の比率、すなわち、第２サンギヤ１０４と第３サンギヤ１０５との間の減速比を、中間減速比とする。
【0151】
また、図１５に示す複合遊星歯車装置１は、キャリア１２の回転数に対して第２サンギヤ１０４の回転数、および、第３サンギヤ１０５の回転数が、いずれも、減少するように構成されている。すなわち、上記のような第１減速比、中間減速比、および、第２減速比は、いずれも、（絶対値が）“１”よりも大きくなる。したがって、複合遊星歯車装置１は、キャリア１２に入力される制御用モータ１１２の制御トルクを増幅して、第２サンギヤ１０４、および、第３サンギヤ１０５に伝達する。
【0152】
例えば、前述したように、第１プラネタリギヤ８の歯数ｚｐ１が“１８”、第２プラネタリギヤ９の歯数ｚｐ２が“１９”、第３プラネタリギヤ１０の歯数ｚｐ３が“１９”、第４プラネタリギヤ１１の歯数ｚｐ４が“１７”であり、各サンギヤ１０３，１０４，１０５の歯数ｚｓ１１，ｚｓ１２，ｚｓ１３が、いずれも、“３５”である場合には、キャリア１２と第２サンギヤ１０４との間の第１減速比Ｒ２１は、
Ｒ２１＝１／｛１－（ｚｓ１１／ｚｐ１）×（ｚｐ２／ｚｓ１２）｝
＝１／｛１－（３５／１８）×（１９／３５）｝
≒－１８
となる。この場合は、入力回転要素に相当するキャリア１２の回転方向に対して、出力回転要素に相当する第２サンギヤ１０４が逆の方向に回転する。そのため、この第１減速比Ｒ２１に、便宜上、負（－）の符号を付けている。
Ｒ２１＝１／｛１－（ｚｓ１１／ｚｐ１）×（ｚｐ２／ｚｓ１２）｝
＝１／｛１－（３５／１８）×（１９／３５）｝
≒－１８
となる。この場合は、入力回転要素に相当するキャリア１２の回転方向に対して、出力回転要素に相当する第２サンギヤ１０４が逆の方向に回転する。そのため、この第１減速比Ｒ２１に、便宜上、負（－）の符号を付けている。
【0153】
同様に、第２サンギヤ１０４と第３サンギヤ１０５との間の中間減速比Ｒ２０は、
Ｒ２０＝１／｛１－（ｚｓ１２／ｚｐ３）×（ｚｐ４／ｚｓ１３）｝
＝１／｛１－（３５／１９）×（１７／３５）｝
≒９．５
となる。
Ｒ２０＝１／｛１－（ｚｓ１２／ｚｐ３）×（ｚｐ４／ｚｓ１３）｝
＝１／｛１－（３５／１９）×（１７／３５）｝
≒９．５
となる。
【0154】
そして、複合遊星歯車装置１全体の減速比、すなわち、キャリア１２と第３サンギヤ１０５との間の第２減速比Ｒ２２は、上記の第１減速比Ｒ２１、および、中間減速比Ｒ２０から、
Ｒ２２＝１／｛１／Ｒ２１＋（１－１／Ｒ２１）／Ｒ２０）｝
＝１／｛１／（－１８）＋（１－１／（－１８））／９．５）｝
≒１８
となる。この場合は、入力回転要素に相当するキャリア１２の回転方向に対して、出力回転要素に相当する第３サンギヤ１０５が同じ方向に回転する。
Ｒ２２＝１／｛１／Ｒ２１＋（１－１／Ｒ２１）／Ｒ２０）｝
＝１／｛１／（－１８）＋（１－１／（－１８））／９．５）｝
≒１８
となる。この場合は、入力回転要素に相当するキャリア１２の回転方向に対して、出力回転要素に相当する第３サンギヤ１０５が同じ方向に回転する。
【0155】
したがって、複合遊星歯車装置１は、キャリア１２に制御トルクが入力され、キャリア１２が回転することにより、第２サンギヤ１０４と第３サンギヤ１０５とが差動回転する。それとともに、第２サンギヤ１０４および第３サンギヤ１０５は、互いに逆方向に回転する。その場合、キャリア１２の回転数に対する第２サンギヤ１０４の回転数の比率、すなわち、第１減速比Ｒ２１の大きさと、キャリア１２の回転数に対する第３サンギヤ１０５の回転数の比率、すなわち、第２減速比Ｒ２２の大きさとが、互いに等しいもしく近似している。図１５に示す実施形態では、第１減速比Ｒ２１と第２減速比Ｒ２２とは、大きさがほぼ等しくなっている。そのため、制御用モータ１１２が出力する制御トルクは、互いに、ほぼ同じ増幅率で増大されて、第２サンギヤ１０４および第３サンギヤ１０５に伝達される。
【0156】
上記のように、図１５に示す複合遊星歯車装置１では、例えば、制御用モータ１１２が正回転（ＣＷ；clock wise）方向に回転する際に、入力回転要素であるキャリア１２の回転方向を正転方向とすると、出力回転要素である第２サンギヤ１０４が、正転方向と逆の逆転方向に回転し、第３サンギヤ１０５が、正転方向に回転する。この発明の実施形態における複合遊星歯車装置１では、各ギヤ５，６，７の歯数、ならびに、各プラネタリギヤ８，９，１０，１１の歯数をそれぞれ調整することにより、所望する減速比を設定するとともに、出力回転要素である第２ギヤ６および第３ギヤ７の回転方向を、それぞれ、正転方向または逆転方向に適宜設定することが可能である。
【0157】
図１５に示す複合遊星歯車装置１のように、第１ギヤ５、第２ギヤ６、および、第３ギヤ７として、それぞれ、第１サンギヤ１０３、第２サンギヤ１０４、および、第３サンギヤ１０５を設けた場合は、各ギヤの歯数の関係について、以下に示す各関係式が規定されている。下記の各関係式がいずれも成立するように各ギヤの歯数をそれぞれ設定することにより、第２サンギヤ１０４および第３サンギヤ１０５の回転方向を、それぞれ、正転方向または逆転方向に適宜設定することが可能である。
【0158】
具体的には、各プラネタリギヤ８，９，１０，１１の歯数ｚｐ１，ｚｐ２，ｚｐ３，ｚｐ４、ならびに、各サンギヤ１０３，１０４，１０５の歯数ｚｓ１１，ｚｓ１２，ｚｓ１３を、それぞれ、
ｚｐ２＝ｚｐ３＝ｚｐ１＋１
ｚｐ４＝ｚｐ１－１
ｚｓ１１＝ｚｓ１２＝ｚｓ１３
の各関係式が全て成立するように設定する。それにより、第２サンギヤ１０４を、逆転方向に回転させるとともに、第３サンギヤ１０５を、正転方向に回転させることができる。
ｚｐ２＝ｚｐ３＝ｚｐ１＋１
ｚｐ４＝ｚｐ１－１
ｚｓ１１＝ｚｓ１２＝ｚｓ１３
の各関係式が全て成立するように設定する。それにより、第２サンギヤ１０４を、逆転方向に回転させるとともに、第３サンギヤ１０５を、正転方向に回転させることができる。
【0159】
一方、各プラネタリギヤ８，９，１０，１１の歯数ｚｐ１，ｚｐ２，ｚｐ３，ｚｐ４、ならびに、各サンギヤ１０３，１０４，１０５の歯数ｚｓ１１，ｚｓ１２，ｚｓ１３を、それぞれ、
ｚｐ２＝ｚｐ３＝ｚｐ１－１
ｚｐ４＝ｚｐ１＋１
ｚｓ１１＝ｚｓ１２＝ｚｓ１３
の各関係式が全て成立するように設定する。それにより、第２サンギヤ１０４を、正転方向に回転させるとともに、第３サンギヤ１０５を、逆転方向に回転させることができる。
ｚｐ２＝ｚｐ３＝ｚｐ１－１
ｚｐ４＝ｚｐ１＋１
ｚｓ１１＝ｚｓ１２＝ｚｓ１３
の各関係式が全て成立するように設定する。それにより、第２サンギヤ１０４を、正転方向に回転させるとともに、第３サンギヤ１０５を、逆転方向に回転させることができる。
【0160】
図１６および図１７の各図表および線図に、三つのサンギヤ１０３，１０４，１０５、および、四つのプラネタリギヤ８，９，１０，１１を用いた複合遊星歯車装置１における、各サンギヤ１０３，１０４，１０５の歯数ｚｓ１１，ｚｓ１２，ｚｓ１３と、各プラネタリギヤ８，９，１０，１１の歯数ｚｐ１，ｚｐ２，ｚｐ３，ｚｐ４との関係、ならびに、それに対応する第１減速比Ｒ２１、中間減速比Ｒ２０、および、第２減速比Ｒ２２を示してある。図１６の図表および線図は、第３サンギヤ１０５を正転方向に減速させる場合の各ギヤの歯数および減速比を示している。図１７の図表および線図は、第３サンギヤ１０５を逆転方向に減速させる場合の各ギヤの歯数および減速比を示している。これら図１６、図１７の各図表および線図に示すように、図１５に示す複合遊星歯車装置１では、“２５”を超える大きな減速比Ｒ２１，Ｒ２２を設定することが可能である。そのため、大きな増幅率で制御トルクを増幅することができ、その分、制御用モータ１１２の小型化を図ることができる。
【0161】
また、図１５に示す複合遊星歯車装置１は、第１ギヤ５、第２ギヤ６、および、第３ギヤ７が、それぞれ、外歯歯車の第１サンギヤ１０３、第２サンギヤ１０４、および、第３サンギヤ１０５で構成される。すなわち、それぞれ、リングギヤを用いない“第１の複合遊星歯車機構”および“第２の複合遊星歯車機構”（もしくは、四組の遊星歯車機構）を組み合わせて、複合遊星歯車装置１が構成される。そのため、リングギヤを設けていない分、径方向の体格を小型化したコンパクトな複合遊星歯車装置１を構成できる。したがって、図１５に示す複合遊星歯車装置１によれば、制御用モータ１１２、および、複合遊星歯車装置１本体の小型化を図り、コンパクトなデファレンシャル機構１００を構成できる。
【0162】
〔第７実施形態〕
図１８に示す複合遊星歯車装置１は、上記の図１５で示した複合遊星歯車装置１およびデファレンシャル機構１００と同様に、車両の左右の駆動輪（図示せず）に対するデファレンシャル機構１２０を構成している。更に、この図１８に示す複合遊星歯車装置１は、制御用モータ１１２の連れ回りを抑制するための機構を備えている。
図１８に示す複合遊星歯車装置１は、上記の図１５で示した複合遊星歯車装置１およびデファレンシャル機構１００と同様に、車両の左右の駆動輪（図示せず）に対するデファレンシャル機構１２０を構成している。更に、この図１８に示す複合遊星歯車装置１は、制御用モータ１１２の連れ回りを抑制するための機構を備えている。
【0163】
前述したように、この発明の実施形態における複合遊星歯車装置１は、第１回転軸１０１と第２回転軸１０２とが同方向に等速で回転する場合、複合遊星歯車装置１が一体になって連れ回りする。その場合に、仮に、制御用モータ１１２も一緒に連れ回りしてしまうと、複合遊星歯車装置１の動力伝達効率の低下を招いてしまう可能性がある。そのため、この図１８に示す複合遊星歯車装置１には、上記のような制御用モータ１１２の連れ回りを回避または抑制するために、減速遊星歯車機構１２１、および、増速遊星歯車機構１２２が設けられている。
【0164】
減速遊星歯車機構１２１は、制御用モータ１１２と、複合遊星歯車装置１のキャリア１２３との間に配置されており、制御用モータ１１２が出力する制御トルクを増幅してキャリア１２３に伝達する。また、減速遊星歯車機構１２１は、デフリングギヤ１０８、ならびに、第１回転軸１０１および第２回転軸１０２が一体となって回転する際に、制御用モータ１１２の制御トルク出力軸１１３の回転数に対してキャリア１２３の回転数を減少させる減速機構として機能する。なお、この図１８に示す複合遊星歯車装置１では、キャリア１２３は、いずれの回転部材にも連結されておらず、回転自在に支持されている。キャリア１２３は、各プラネタリギヤ８，９、および、各プラネタリギヤ１０，１１を、それぞれ、自転および公転可能に保持している。
【0165】
減速遊星歯車機構１２１は、第１回転軸１０１および第２回転軸１０２と同軸上、すなわち、回転軸線ＡＬ上に配置されている。減速遊星歯車機構１２１は、シングルピニオン型の遊星歯車機構から構成されており、サンギヤ、リングギヤ、および、キャリアを有している。この発明の実施形態では、他の遊星歯車機構の各回転要素と区別するために、減速遊星歯車機構１２１のサンギヤ、リングギヤ、および、キャリアを、それぞれ、減速サンギヤ１２４、減速キャリア１２５、および、減速リングギヤ１２６と呼称する。
【0166】
減速サンギヤ１２４は、中空形状の回転軸の外周部分に形成されており、ケース１０６に回転可能に支持されている。減速サンギヤ１２４は、制御用モータ１１２の制御トルク出力軸１１３に連結されている。減速サンギヤ１２４と制御トルク出力軸１１３とは一体に回転する。
【0167】
減速キャリア１２５は、減速遊星歯車機構１２１のプラネタリギヤ１２７を自転かつ公転可能に支持している。減速キャリア１２５は、複合遊星歯車装置１のキャリア１２３と兼用されており、それら減速キャリア１２５とキャリア１２３とは一体に回転する。後述するように、減速キャリア１２５は、デフリングギヤ１０８、ならびに、第１回転軸１０１および第２回転軸１０２が一体となって回転する際に、減速リングギヤ１２６の回転数に対して回転数が減少する。
【0168】
減速リングギヤ１２６は、プラネタリギヤ１２７に噛み合う内歯歯車であり、ケース１０６に回転可能に支持されている。減速リングギヤ１２６は、複合遊星歯車装置１を覆うカバー状に形成された連結部材１２８を介して、後述する増速遊星歯車機構１２２の増速リングギヤ１３１に連結されている。減速リングギヤ１２６と連結部材１２８および増速リングギヤ１３１とは一体に回転する。
【0169】
したがって、減速遊星歯車機構１２１は、制御トルク出力軸１１３から制御トルクが伝達されて減速サンギヤ１２４が回転する場合、減速リングギヤ１２６が反力要素となり、減速サンギヤ１２４の回転数に対して減速キャリア１２５の回転数が減少する。すなわち、減速遊星歯車機構１２１は、制御用モータ１１２の減速ギヤ機構として機能する。したがって、減速遊星歯車機構１２１は、制御用モータ１１２とキャリア１２３との間で、制御用モータ１１２が出力する制御トルクを増幅して、キャリア１２３に伝達する。
【0170】
図１８に示す実施形態では、図中に括弧内の数値で示すように、減速遊星歯車機構１２１における減速サンギヤ１２４の歯数が“２４”、減速リングギヤ１２６の歯数が“６０”、プラネタリギヤ１２７の歯数が“１８”となっており、この減速遊星歯車機構１２１の減速比は“３．５”となる。したがって、この減速遊星歯車機構１２１の減速比を加味した、複合遊星歯車装置１の実質的な減速比Ｒ’は、前述の図１５で示した複合遊星歯車装置１の減速比（キャリア１２と第３サンギヤ１０５との間の第２減速比Ｒ２２）が“１８”であることから、
Ｒ’＝１８×３．５＝６３
となる。減速遊星歯車機構１２１の減速機能により、より一層大きな減速比Ｒ’を得ることができる。
Ｒ’＝１８×３．５＝６３
となる。減速遊星歯車機構１２１の減速機能により、より一層大きな減速比Ｒ’を得ることができる。
【0171】
一方、増速遊星歯車機構１２２は、第１回転軸１０１および第２回転軸１０２と同軸上、すなわち、回転軸線ＡＬ上に配置されている。増速遊星歯車機構１２２は、シングルピニオン型の遊星歯車機構から構成されており、サンギヤ、リングギヤ、および、キャリアを有している。この発明の実施形態では、他の遊星歯車機構の各回転要素と区別するために、増速遊星歯車機構１２２のサンギヤ、リングギヤ、および、キャリアを、それぞれ、増速サンギヤ１２９、増速キャリア１３０、および、増速リングギヤ１３１と呼称する。
【0172】
増速サンギヤ１２９は、中空形状の軸部材の外周部分に形成されており、回転不可能に固定されている。例えば、ケース１０６と一体に形成されたフランジ部分（図示せず）に取り付けられている。
【0173】
増速キャリア１３０は、増速遊星歯車機構１２２のプラネタリギヤ１３２を自転かつ公転可能に支持している。増速キャリア１３０は、第１サンギヤ１０３の回転軸１０７を介して、第１サンギヤ１０３およびデフリングギヤ１０８に連結されている。したがって、増速キャリア１３０は、第１サンギヤ１０３およびデフリングギヤ１０８と一体に回転する。
【0174】
増速リングギヤ１３１は、プラネタリギヤ１３２に噛み合う内歯歯車であり、減速遊星歯車機構１２１の減速リングギヤ１２６と共に、ケース１０６に回転可能に支持されている。増速リングギヤ１３１は、連結部材１２８を介して、減速リングギヤ１２６に連結されている。増速リングギヤ１３１と減速リングギヤ１２６とは一体に回転する。増速リングギヤ１３１は、増速キャリア１３０が回転する際に、増速キャリア１３０の回転数に対して回転数が増大する。
【0175】
したがって、増速遊星歯車機構１２２は、デフリングギヤ１０８から駆動トルクが伝達されて増速キャリア１３０が回転する場合、増速サンギヤ１２９が反力要素となり、増速キャリア１３０の回転数に対して増速リングギヤ１３１の回転数を増大させる増速機構として機能する。
【0176】
図１８に示す複合遊星歯車装置１では、図中に括弧内の数値で示すように、増速遊星歯車機構１２２における増速サンギヤ１２９の歯数が“２４”、増速リングギヤ１３１の歯数が“６０”、プラネタリギヤ１３２の歯数が“１８”となっている。すなわち、増速サンギヤ１２９の歯数、増速リングギヤ１３１の歯数、および、プラネタリギヤ１３２の歯数は、それぞれ、上記の減速遊星歯車機構１２１おける減速サンギヤ１２４の歯数、減速リングギヤ１２６の歯数、および、プラネタリギヤ１２７の歯数と等しい。したがって、増速遊星歯車機構１２２と、減速遊星歯車機構１２１とは、ギヤ比（または、速度伝達比、速度比）が互いに等しくなっている。
【0177】
この発明の実施形態における複合遊星歯車装置１は、第１回転軸１０１と第２回転軸１０２とが同方向に等速で回転する場合には、複合遊星歯車装置１の全体が一体となって連れ回りする。それに伴い、増速遊星歯車機構１２２の増速キャリア１３０と減速遊星歯車機構１２１の減速キャリア１２５とは、同方向に等速で回転する。その場合、増速遊星歯車機構１２２は、増速サンギヤ１２９の回転を止めた状態で、増速キャリア１３０の回転数に対して増速リングギヤ１３１の回転数を増大させる増速機構として機能する。一方、減速遊星歯車機構１２１は、減速リングギヤ１２６の回転数に対して減速キャリア１２５の回転数を減少させる減速機構として機能する。増速キャリア１３０の回転速度および減速キャリア１２５の回転速度は互いに等しい。また、増速リングギヤ１３１と減速リングギヤ１２６とが連結されていることから、それら増速リングギヤ１３１の回転数および減速リングギヤ１２６の回転数も互いに等しい。そのため、増速遊星歯車機構１２２の増速比の絶対値と、減速遊星歯車機構１２１の減速比の絶対値とが等しくなる。この場合、増速サンギヤ１２９の回転速度が“０”であることから、減速遊星歯車機構１２１では、減速遊星歯車機構１２１のギヤ比に応じて、減速リングギヤ１２６の回転数に対して減速サンギヤ１２４の回転数が“０”または“０”近傍の回転数に減少する。図１８に示す実施形態では、増速遊星歯車機構１２２のギヤ比と減速遊星歯車機構１２１のギヤ比とが等しいので、減速サンギヤ１２４の回転数は“０”になる。したがって、上記のように第１回転軸１０１と第２回転軸１０２とが同方向に等速で回転し、複合遊星歯車装置１が一体となって連れ回りする場合に、減速サンギヤ１２４に連結している制御用モータ１１２の制御トルク出力軸１１３は、回転数が“０”になる。すなわち、制御用モータ１１２の連れ回りが抑制される。
【0178】
したがって、この図１８に示す複合遊星歯車装置１によれば、制御トルクを出力する制御用モータ１１２の連れ回りを抑制して、デファレンシャル機構１２０の動力伝達効率を向上させることができる。ひいては、デファレンシャル機構１２０を搭載する車両のエネルギ効率を向上させることができる。また、例えば、車両が直進走行している状態で急加速または急減速する場合に、制御用モータ１１２の連れ回りが抑制されることから、制御用モータ１１２の慣性トルクの影響を排除することができる。そのため、例えば、制御用モータ１１２が連れ回る場合の慣性トルクを相殺または減殺するトルクの制御を別途実行しなくともよく、その分、制御用モータ１１２を制御する装置の負荷を軽減できる。ひいては、このデファレンシャル機構１２０および制御用モータ１１２によるトルクベクタリング制御の制御性を向上させることができる。
【0179】
〔第８実施形態〕
図１９に示す複合遊星歯車装置１は、上記の図１８で示した複合遊星歯車装置１と同様に、デファレンシャル機構１２０を構成している。それとともに、この図１９に示すデファレンシャル機構１２０は、動力源と共に、トルクベクタリング機能を有する動力ユニット１４０を構成している。
図１９に示す複合遊星歯車装置１は、上記の図１８で示した複合遊星歯車装置１と同様に、デファレンシャル機構１２０を構成している。それとともに、この図１９に示すデファレンシャル機構１２０は、動力源と共に、トルクベクタリング機能を有する動力ユニット１４０を構成している。
【0180】
図１９に示す実施形態では、動力源として、動力モータ１４１、および、ブレーキ機構１４２が設けられている。具体的には、動力軸１４３の一方（図１９の右側）の端部に、動力モータ１４１の出力軸１４４が連結されている。動力モータ１４１は、車両を加速する駆動トルク、または、車両を制動する回生トルクを発生する。動力モータ１４１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。動力軸１４３の他方（図１９の左側）の端部には、ブレーキ機構１４２の回転軸１４５が連結されている。ブレーキ機構１４２は、いわゆる負の駆動トルクとして制動トルクを発生する。ブレーキ機構１４２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所定の回転部材を制動する励磁作動型の電磁ブレーキ、あるいは、電動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、あるいは、モータで発電する際に発生する抵抗力を利用して所定の回転部材を制動する回生ブレーキなどによって構成されている。したがって、この図１９に示す実施形態では、動力源として、ブレーキ機能付きモータがデファレンシャル機構１２０に組み付けられ、ユニット化されている。
【0181】
動力軸１４３の中央部分には、ピニオン１４６が取り付けられている。ピニオン１４６と動力軸１４３とは一体に回転する。ピニオン１４６は、第１カウンタギヤ１４７と噛み合っている。第１カウンタギヤ１４７と同軸上、すなわち、カウンタ軸１４８上に、第２カウンタギヤ１４９が設けられている。第１カウンタギヤ１４７と第２カウンタギヤ１４９とカウンタ軸１４８とは、ケース１０６に回転可能に支持されていて、全て一体に回転する。第２カウンタギヤ１４９は、入力ギヤ１５０と噛み合っている。入力ギヤ１５０は、複合遊星歯車装置１における第１サンギヤ１０３の回転軸１０７に連結されている。したがって、入力ギヤ１５０と第１サンギヤ１０３とは一体に回転する。
【0182】
上記の第１カウンタギヤ１４７は、ピニオン１４６よりも径が大きく、歯数が多い。第２カウンタギヤ１４９は、入力ギヤ１５０よりも径が小さく、歯数が少ない。そのため、ピニオン１４６、第１カウンタギヤ１４７、第２カウンタギヤ１４９、および、入力ギヤ１５０による歯車列は、ピニオン１４６の回転数に対して入力ギヤ１５０の回転数を減少させる減速歯車機構を形成している。したがって、動力軸１４３に入力される動力源（図１９に示す例では、動力モータ１４１、および、ブレーキ機構１４２）の駆動トルクは、上記のような減速歯車機構で増幅されて、複合遊星歯車装置１の第１サンギヤ１０３に伝達される。
【0183】
上記のように、動力モータ１４１およびブレーキ機構１４２を、共に、この発明の実施形態における複合遊星歯車装置１と一体に組み付けることにより、トルクベクタリング機能を有する動力ユニット１４０を構成できる。なお、この発明の実施形態における複合遊星歯車装置１は、動力源として、動力モータ１４１だけを組み付けた構成であってもよい。その場合、トルクベクタリング機能を有するモータ駆動ユニット（図示せず）を構成できる。あるいは、動力源として、ブレーキ機構１４２だけを組み付けた構成であってもよい。その場合、トルクベクタリング機能を有するブレーキユニット（図示せず）を構成できる。
【0184】
〔第９実施形態〕
図２０に示す複合遊星歯車装置１は、四輪駆動車両に搭載することを想定し、いわゆるセンターデファレンシャル機構１６０を構成している。すなわち、この図２０に示す複合遊星歯車装置１は、第１回転軸１０１、および、第２回転軸１０２が、それぞれ、車両（図示せず）の全長方向（回転軸線ＡＬ方向、図２０の左右方向）に同軸上で、全長方向の前後に対向して（同一軸線上に並んで）配置される。
図２０に示す複合遊星歯車装置１は、四輪駆動車両に搭載することを想定し、いわゆるセンターデファレンシャル機構１６０を構成している。すなわち、この図２０に示す複合遊星歯車装置１は、第１回転軸１０１、および、第２回転軸１０２が、それぞれ、車両（図示せず）の全長方向（回転軸線ＡＬ方向、図２０の左右方向）に同軸上で、全長方向の前後に対向して（同一軸線上に並んで）配置される。
【0185】
図２０に示すセンターデファレンシャル機構１６０は、動力源として動力モータ１６１を備えている。動力モータ１６１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。動力モータ１６１は、第１回転軸１０１および第２回転軸１０２と同軸上、すなわち、回転軸線ＡＬ上に、一体的に配置されている。動力モータ１６１は、第１回転軸１０１および第２回転軸１０２を駆動または制動する駆動トルクを出力する。
【0186】
動力モータ１６１は、中空形状のロータ１６２、および、ロータ１６２を回転可能に支持する中空形状のロータ軸１６３を有している。ロータ軸１６３は、ケース１６４に回転可能に支持されている。なお、ケース１６４は、動力モータ１６１のケース、複合遊星歯車装置１のケース、および、制御用モータ１１２のケースを全て兼ねている。ロータ軸１６３の内周部分に、第１回転軸１０１が配置されている。ロータ軸１６３と第１回転軸１０１とは、互いに相対回転する。ロータ軸１６３は、減速ギヤ機構１６５を介して、複合遊星歯車装置１の第１サンギヤ１０３に連結されている。
【0187】
減速ギヤ機構１６５は、動力モータ１６１が出力する駆動トルクを増幅して、複合遊星歯車装置１の第１サンギヤ１０３に伝達する。減速ギヤ機構１６５は、サンギヤ１６６、キャリア１６７、および、リングギヤ１６８を有する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。
【0188】
サンギヤ１６６は、中空形状の回転軸の外周部分に形成されて、動力モータ１６１のロータ軸１６３に連結されている。サンギヤ１６６とロータ軸１６３とは一体に回転する。キャリア１６７は、減速ギヤ機構１６５を構成する遊星歯車機構のプラネタリギヤ１６９を自転かつ公転可能に支持している。キャリア１６７は、複合遊星歯車装置１における第１サンギヤ１０３の回転軸１０７に連結されている。キャリア１６７と第１サンギヤ１０３とは一体に回転する。リングギヤ１６８は、プラネタリギヤ１６９に噛み合う内歯歯車である。リングギヤ１６８は、ケース１６４の内壁部分に、回転不可能に固定されている。
【0189】
したがって、減速ギヤ機構１６５は、動力モータ１６１が出力する駆動トルクがサンギヤ１６６に伝達されると、リングギヤ１６８が反力要素となり、サンギヤ１６６の回転数に対して第１サンギヤ１０３に連結されたキャリア１６７の回転数が減少する。すなわち、減速ギヤ機構１６５は、動力モータ１６１が出力した駆動トルクを増幅して、第１サンギヤ１０３へ伝達する。
【0190】
上記のように、この図２０に示す複合遊星歯車装置１を用いて、動力源として動力モータ１６１を同軸上に一体に内蔵したセンターデファレンシャル機構１６０を構成することができる。そして、この図２０に示す一軸構造のセンターデファレンシャル機構１６０を、動力ユニットとして、四輪駆動車両に搭載できる。すなわち、この発明の実施形態における複合遊星歯車装置１を用いて、センターデファレンシャル機構１６０の機能とトルクベクタリング装置の機能とを兼ね備えた、コンパクトな動力ユニットを構成することができる。
【0191】
〔第１０実施形態〕
図２１に示す複合遊星歯車装置１は、前述の図１５で示した複合遊星歯車装置１およびデファレンシャル機構１００と同様に、車両に搭載することを想定し、車両の左右の駆動輪（図示せず）に対するデファレンシャル機構１７０を構成している。図２１に示す実施形態では、図２１の左から、第３ギヤ７、第２ギヤ６、第１ギヤ５の順で配列されている。第１ギヤ５に対して、第２ギヤ６および第３ギヤ７が、いずれも、相対回転可能に支持されている。したがって、第１ギヤ５と第２ギヤ６と第３ギヤ７とは、互いに相対回転可能である。そして、第１ギヤ５、第２ギヤ６、および、第３ギヤ７は、いずれも、内歯歯車によって構成されている。具体的には、第１ギヤ５は、第１プラネタリギヤ８と噛み合う内歯歯車の第１リングギヤ１７１によって構成されている。第２ギヤ６は、第２プラネタリギヤ９および第３プラネタリギヤ１０の両方と噛み合う内歯歯車の第２リングギヤ１７２によって構成されている。そして、第３ギヤ７は、第４プラネタリギヤ１１と噛み合う内歯歯車の第３リングギヤ１７３によって構成されている。
図２１に示す複合遊星歯車装置１は、前述の図１５で示した複合遊星歯車装置１およびデファレンシャル機構１００と同様に、車両に搭載することを想定し、車両の左右の駆動輪（図示せず）に対するデファレンシャル機構１７０を構成している。図２１に示す実施形態では、図２１の左から、第３ギヤ７、第２ギヤ６、第１ギヤ５の順で配列されている。第１ギヤ５に対して、第２ギヤ６および第３ギヤ７が、いずれも、相対回転可能に支持されている。したがって、第１ギヤ５と第２ギヤ６と第３ギヤ７とは、互いに相対回転可能である。そして、第１ギヤ５、第２ギヤ６、および、第３ギヤ７は、いずれも、内歯歯車によって構成されている。具体的には、第１ギヤ５は、第１プラネタリギヤ８と噛み合う内歯歯車の第１リングギヤ１７１によって構成されている。第２ギヤ６は、第２プラネタリギヤ９および第３プラネタリギヤ１０の両方と噛み合う内歯歯車の第２リングギヤ１７２によって構成されている。そして、第３ギヤ７は、第４プラネタリギヤ１１と噛み合う内歯歯車の第３リングギヤ１７３によって構成されている。
【0192】
第１リングギヤ１７１は、回転自在に、複合遊星歯車装置１のケース１０６に支持されている。なお、ケース１０６は、デファレンシャル機構１７０のケースを兼ねている。第２リングギヤ１７２は、回転自在に支持されている。第２リングギヤ１７２は、第１リングギヤ１７１に対して相対回転可能である。第３リングギヤ１７３は、第１リングギヤ１７１に対して相対回転可能である。したがって、第１リングギヤ１７１と第２リングギヤ１７２と第３リングギヤ１７３とは、互いに相対回転可能である。
【0193】
第１リングギヤ１７１の回転軸１７４に、デフリングギヤ１０８が取り付けられている。デフリングギヤ１０８と回転軸１７４および第１リングギヤ１７１とは一体に回転する。デフリングギヤ１０８は、大径のかさ歯車であり、車両（図示せず）のプロペラシャフト１０９の先端（図２１の下側の端部）に設けられたドライブピニオン１１０に噛み合っている。ドライブピニオン１１０は、デフリングギヤ１０８よりも小径で歯数の少ないかさ歯車である。したがって、ドライブピニオン１１０、および、デフリングギヤ１０８によって、車両の終減速装置（ファイナルギヤ）が構成されている。プロペラシャフト１０９の他方の端部（図示せず）は、所定の動力源（図示せず）が連結される。したがって、デファレンシャル機構１７０は、デフリングギヤ１０８、および、プロペラシャフト１０９を介して、動力源に連結される。動力源は、例えば、エンジンやモータ、あるいは、ブレーキ装置などであり、車両を加速するトルクあるいは車両を制動するトルクなどの正負の駆動トルクを発生する。
【0194】
第２リングギヤ１７２に、第１回転軸１０１が連結されている。第２リングギヤ１７２と第１回転軸１０１とは一体に回転する。また、第３リングギヤ１７３に、第２回転軸１０２が連結されている。第３リングギヤ１７３と第２回転軸１０２とは一体に回転する。第１回転軸１０１と第２回転軸１０２とは、同軸上（すなわち、回転軸線ＡＬ上）で対向して配置され、互いに相対回転可能である。第１回転軸１０１は、突出側（図２１の左側）の端部が、ケース１０６に回転可能に支持されており、その先端に、車両の左右いずれか一方の駆動輪（図示せず）が連結される。第２回転軸１０２は、突出側（図２１の右側）の端部が、ケース１０６に回転可能に支持されており、その先端に、他方の駆動輪（図示せず）が連結される。
【0195】
キャリア１２は、回転軸線ＡＬ上に配置され、回転自在に支持されている。キャリア１２と各リングギヤ１７１，１７２，１７３とは、互いに相対回転可能である。そして、キャリア１２の回転軸１１１に、制御用モータ１１２の回転軸、すなわち、制御トルク出力軸１１３が連結されている。回転軸１１１およびキャリア１２と制御トルク出力軸１１３とは一体に回転する。
【0196】
図２１に示す複合遊星歯車装置１は、所定の動力源から第１リングギヤ１７１に入力される駆動トルクを、第２リングギヤ１７２すなわち第１回転軸１０１と、第３リングギヤ１７３すなわち第２回転軸１０２とに分配して伝達する。それとともに、制御用モータ１１２からキャリア１２に入力される制御トルクを、キャリア１２と第２リングギヤ１７２との間、および、キャリア１２と第３リングギヤ１７３との間で、それぞれ増幅して、第１回転軸１０１および第２回転軸１０２に伝達する。更に、図２１に示す複合遊星歯車装置１は、制御用モータ１１２からキャリア１２に制御トルクが入力されることにより、第１回転軸１０１と第２回転軸１０２とが差動回転する。そして、第１回転軸１０１と第２回転軸１０２とが差動回転する際には、第１回転軸１０１および第２回転軸１０２が互いに逆方向に回転する。
【0197】
この発明の実施形態における複合遊星歯車装置１は、第１プラネタリギヤ８と第１ギヤ５との間のギヤ比と、第２プラネタリギヤ９と第２ギヤ６との間のギヤ比とが互いに異なり、第３プラネタリギヤ１０と第２ギヤ６との間のギヤ比と、第４プラネタリギヤ１１と第３ギヤ７との間のギヤ比とが互いに異なるように構成されている。
【0198】
図２１に示す複合遊星歯車装置１では、第１プラネタリギヤ８と第１リングギヤ１７１との間のギヤ比ｕ３１と、第２プラネタリギヤ９と第２リングギヤ１７２との間のギヤ比ｕ３２とを、互いに異ならせている。また、第３プラネタリギヤ１０と第２リングギヤ１７２との間のギヤ比ｕ３３と、第４プラネタリギヤ１１と第３リングギヤ１７３との間のギヤ比ｕ３４とを、互いに異ならせている。なお、この発明の実施形態では、第１リングギヤ１７１の歯数ｚｒ１１に対する第１プラネタリギヤ８の歯数ｚｐ１の比率を、第１プラネタリギヤ８と第１リングギヤ１７１との間のギヤ比ｕ３１とし、第２リングギヤ１７２の歯数ｚｒ１２に対する第２プラネタリギヤ９の歯数ｚｐ２の比率を、第２プラネタリギヤ９と第２リングギヤ１７２との間のギヤ比ｕ３２とする。また、第２リングギヤ１７２の歯数ｚｒ１２に対する第３プラネタリギヤ１０の歯数ｚｐ３の比率を、第３プラネタリギヤ１０と第２リングギヤ１７２との間のギヤ比ｕ３３とし、第３リングギヤ１７３の歯数ｚｒ１３に対する第４プラネタリギヤ１１の歯数ｚｐ４の比率を、第４プラネタリギヤ１１と第３リングギヤ１７３との間のギヤ比ｕ３４とする。
【0199】
複合遊星歯車装置１は、例えば、図２１に括弧内の数値で示すように、第１プラネタリギヤ８の歯数ｚｐ１を“１８”、第２プラネタリギヤ９の歯数ｚｐ２を“１９”とし、第１リングギヤ１７１の歯数ｚｒ１１、および、第２リングギヤ１７２の歯数ｚｒ１２を、いずれも、“７２”として構成されている。この場合、第１プラネタリギヤ８と第１リングギヤ１７１との間のギヤ比ｕ３１、および、第２プラネタリギヤ９と第２リングギヤ１７２との間のギヤ比ｕ３２は、それぞれ、
ｕ３１＝ｚｐ１／ｚｒ１１＝１８／７２＝０．２５
ｕ３２＝ｚｐ２／ｚｒ１２＝１９／７２≒０．２６４
となる。上記のとおり、第１リングギヤ１７１の歯数ｚｒ１１と第２リングギヤ１７２の歯数ｚｒ１２とを等しくし、第１プラネタリギヤ８の歯数ｚｐ１と第２プラネタリギヤ９の歯数ｚｐ２とを、“１歯”異ならせてある。それにより、ギヤ比ｕ３１とギヤ比ｕ３２とは、一致することなく、異なっている。
ｕ３１＝ｚｐ１／ｚｒ１１＝１８／７２＝０．２５
ｕ３２＝ｚｐ２／ｚｒ１２＝１９／７２≒０．２６４
となる。上記のとおり、第１リングギヤ１７１の歯数ｚｒ１１と第２リングギヤ１７２の歯数ｚｒ１２とを等しくし、第１プラネタリギヤ８の歯数ｚｐ１と第２プラネタリギヤ９の歯数ｚｐ２とを、“１歯”異ならせてある。それにより、ギヤ比ｕ３１とギヤ比ｕ３２とは、一致することなく、異なっている。
【0200】
同様に、複合遊星歯車装置１は、第３プラネタリギヤ１０の歯数ｚｐ３を“１９”、第４プラネタリギヤ１１の歯数ｚｐ４を“１７”とし、第２リングギヤ１７２の歯数ｚｒ１２、および、第３リングギヤ１７３の歯数ｚｒ１３を、いずれも、“７２”として構成されている。この場合、第３プラネタリギヤ１０と第２リングギヤ１７２との間のギヤ比ｕ３３、および、第４プラネタリギヤ１１と第３リングギヤ１７３との間のギヤ比ｕ３４は、それぞれ、
ｕ３３＝ｚｐ３／ｚｒ１２＝１９／７２≒０．２６４
ｕ３４＝ｚｐ４／ｚｒ１３＝１７／７２≒０．２３６
となる。上記のとおり、第２リングギヤ１７２の歯数ｚｒ１２と第３リングギヤ１７３の歯数ｚｒ１３とを等しくし、第３プラネタリギヤ１０の歯数ｚｐ３と第４プラネタリギヤ１１の歯数ｚｐ４とを、“２歯”異ならせてある。それにより、ギヤ比ｕ３３とギヤ比ｕ３４とは、一致することなく、異なっている。
ｕ３３＝ｚｐ３／ｚｒ１２＝１９／７２≒０．２６４
ｕ３４＝ｚｐ４／ｚｒ１３＝１７／７２≒０．２３６
となる。上記のとおり、第２リングギヤ１７２の歯数ｚｒ１２と第３リングギヤ１７３の歯数ｚｒ１３とを等しくし、第３プラネタリギヤ１０の歯数ｚｐ３と第４プラネタリギヤ１１の歯数ｚｐ４とを、“２歯”異ならせてある。それにより、ギヤ比ｕ３３とギヤ比ｕ３４とは、一致することなく、異なっている。
【0201】
上記のように、第１プラネタリギヤ８の歯数ｚｐ１に対して第２プラネタリギヤ９の歯数ｚｐ２が“１歯”多い。また、第３プラネタリギヤ１０の歯数ｚｐ３に対して第４プラネタリギヤ１１の歯数ｚｐ４が“２歯”少ない。第２プラネタリギヤ９の歯数ｚｐ２および第３プラネタリギヤ１０の歯数ｚｐ３は、いずれも“１９”で等しい。したがって、第１プラネタリギヤ８の歯数ｚｐ１に対して、第３プラネタリギヤ１０の歯数ｚｐ３が“１歯”多く、第４プラネタリギヤ１１の歯数ｚｐ４が“１歯”少なくなっている。
【0202】
また、この発明の実施形態における複合遊星歯車装置１は、“第１の複合遊星歯車機構”と、“第２の複合遊星歯車機構”とを組み合わせた構成となっている。図２１に示す実施形態では、第１プラネタリギヤ８および第２プラネタリギヤ９、ならびに、第１リングギヤ１７１および第２リングギヤ１７２から“第１の複合遊星歯車機構”が構成され、第３プラネタリギヤ１０および第４プラネタリギヤ１１、ならびに、第２リングギヤ１７２および第３リングギヤ１７３から“第２の複合遊星歯車機構”が構成されている。
【0203】
“第１の複合遊星歯車機構”では、上記のようにギヤ比ｕ３１とギヤ比ｕ３２とがわずかに異なっている。仮に、ギヤ比ｕ３１とギヤ比ｕ３２とを等しくすると、“第１の複合遊星歯車機構”における減速比（入力回転要素の回転数に対する出力回転要素の回転数の比率）は無限大になってしまう。そのような場合には、“第１の複合遊星歯車機構”は成立しない。それに対して、この図２１に示す複合遊星歯車装置１では、上記のようにギヤ比ｕ３１とギヤ比ｕ３２とを互いに異ならせることにより、“第１の複合遊星歯車機構”における減速比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を設定している。ギヤ比ｕ３１とギヤ比ｕ３２との差が大きくなると減速比は小さくなる。したがって、ギヤ比ｕ３１とギヤ比ｕ３２との差を小さくするほど、大きい減速比を設定できる。
【0204】
同様に、“第２の複合遊星歯車機構”では、上記のようにギヤ比ｕ３３とギヤ比ｕ３４とがわずかに異なっている。仮に、ギヤ比ｕ３３とギヤ比ｕ３４とを等しくすると、“第２の複合遊星歯車機構”における減速比は無限大になってしまう。そのような場合には、“第２の複合遊星歯車機構”は成立しない。それに対して、この図２１に示す複合遊星歯車装置１では、上記のようにギヤ比ｕ３３とギヤ比ｕ３４とを互いに異ならせることにより、“第２の複合遊星歯車機構”における減速比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を設定している。ギヤ比ｕ３３とギヤ比ｕ３４との差が大きくなると減速比は小さくなる。したがって、ギヤ比ｕ３３とギヤ比ｕ３４との差を小さくするほど、大きい減速比を設定できる。
【0205】
上記のように構成された複合遊星歯車装置１、すなわち、デファレンシャル機構１７０では、第１リングギヤ１７１に入力された駆動トルクが第２リングギヤ１７２および第３リングギヤ１７３に伝達される際に、第１回転軸１０１の回転数と第２回転軸１０２の回転数とが等しい場合には、第１回転軸１０１と第２回転軸１０２とが一体に回転する。
【0206】
第１回転軸１０１の回転数と第２回転軸１０２の回転数とが等しい場合、すなわち、第２リングギヤ１７２の回転数と第３リングギヤ１７３の回転数とが等しい場合は、第２プラネタリギヤ９の歯数ｚｐ２が第１プラネタリギヤ８の歯数ｚｐ１よりも“１歯”多いことにより、第２プラネタリギヤ９と噛み合う第２リングギヤ１７２は、第１プラネタリギヤ８と噛み合う第１リングギヤ１７１よりも“１歯”分速く回転しようとする。一方、第４プラネタリギヤ１１の歯数ｚｐ４が第１プラネタリギヤ８の歯数ｚｐ１よりも“１歯”少ないことにより、第４プラネタリギヤ１１と噛み合う第３リングギヤ１７３は、第１プラネタリギヤ８と噛み合う第１リングギヤ１７１よりも“１歯”分遅く回転しようとする。したがって、第２リングギヤ１７２と第３リングギヤ１７３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、共に第２リングギヤ１７２に噛み合う第２プラネタリギヤ９と第３プラネタリギヤ１０とは、第２リングギヤ１７２の内周を等しく公転する。第３プラネタリギヤ１０と、第３リングギヤ１７３に噛み合う第４プラネタリギヤ１１とは、一体に自転かつ公転する。そのため、第２リングギヤ１７２と第２プラネタリギヤ９との噛み合い部、および、第３リングギヤ１７３と第４プラネタリギヤ１１との噛み合い部に、互いに逆方向のトルクが作用し、各噛み合い部が互いに干渉する。その結果、複合遊星歯車装置１全体が、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１０１および第２回転軸１０２は、差動回転することなく、一体となって回転する。
【0207】
それに対して、第１回転軸１０１の回転数と第２回転軸１０２の回転数との間に回転数差がある場合、すなわち、第２リングギヤ１７２と第３リングギヤ１７３とが差動回転する場合には、上記のような各噛み合い部の干渉による複合遊星歯車装置１の実質的な係合状態が解消される。そのため、第１リングギヤ１７１から第２リングギヤ１７２に至る動力伝達経路、および、第１リングギヤ１７１から第３リングギヤ１７３に至る動力伝達経路では、第２リングギヤ１７２と第３リングギヤ１７３とを差動回転させつつ、それぞれ、駆動トルクを伝達する。その場合、第２リングギヤ１７２と第２プラネタリギヤ９との噛み合い部、および、第３リングギヤ１７３と第４プラネタリギヤ１１との噛み合い部には、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２リングギヤ１７２および第３リングギヤ１７３が、互いに逆方向に相対回転する。すなわち、第３リングギヤ１７３に対して第２リングギヤ１７２が反転するように、それら第２リングギヤ１７２および第３リングギヤ１７３がそれぞれ回転する。その結果、第１回転軸１０１および第２回転軸１０２は、差動回転しつつ、互いに逆方向に相対回転する。
【0208】
更に、図２１に示す複合遊星歯車装置１は、キャリア１２と第２リングギヤ１７２との間の減速比（第１減速比とする）と、キャリア１２と第３リングギヤ１７３との間の減速比、すなわち、複合遊星歯車装置１全体の減速比（第２減速比とする）とが、互いに等しいもしく近似するように（例えば、それらの減速比の差が予め定めた小さい所定値以下となるように）構成されている。第１減速比は、キャリア１２の回転数に対する第２リングギヤ１７２の回転数の比率である。第２減速比は、キャリア１２の回転数に対する第３リングギヤ１７３の回転数の比率である。なお、第２リングギヤ１７２の回転数に対する第３リングギヤ１７３の回転数の比率、すなわち、第２リングギヤ１７２と第３リングギヤ１７３との間の減速比を、中間減速比とする。
【0209】
また、図２１に示す複合遊星歯車装置１は、キャリア１２の回転数に対して第２リングギヤ１７２の回転数、および、第３リングギヤ１７３の回転数が、いずれも、減少するように構成されている。すなわち、上記のような第１減速比、中間減速比、および、第２減速比は、いずれも、（絶対値が）“１”よりも大きくなる。したがって、複合遊星歯車装置１は、キャリア１２に入力される制御用モータ１１２の制御トルクを増幅して、第２リングギヤ１７２、および、第３リングギヤ１７３に伝達する。
【0210】
例えば、前述したように、第１プラネタリギヤ８の歯数ｚｐ１が“１８”、第２プラネタリギヤ９の歯数ｚｐ２が“１９”、第３プラネタリギヤ１０の歯数ｚｐ３が“１９”、第４プラネタリギヤ１１の歯数ｚｐ４が“１７”であり、各リングギヤ１７１，１７２，１７３の歯数ｚｒ１１，ｚｒ１２，ｚｒ１３が、いずれも、“７２”である場合には、キャリア１２と第２リングギヤ１７２との間の第１減速比Ｒ３１は、
Ｒ３１＝１／｛１－（ｚｒ１１／ｚｐ１）×（ｚｐ２／ｚｒ１２）｝
＝１／｛１－（７２／１８）×（１９／７２）｝
≒－１８
となる。この場合は、入力回転要素に相当するキャリア１２の回転方向に対して、出力回転要素に相当する第２リングギヤ１７２が逆の方向に回転する。そのため、この第１減速比Ｒ３１に、便宜上、負（－）の符号を付けている。
Ｒ３１＝１／｛１－（ｚｒ１１／ｚｐ１）×（ｚｐ２／ｚｒ１２）｝
＝１／｛１－（７２／１８）×（１９／７２）｝
≒－１８
となる。この場合は、入力回転要素に相当するキャリア１２の回転方向に対して、出力回転要素に相当する第２リングギヤ１７２が逆の方向に回転する。そのため、この第１減速比Ｒ３１に、便宜上、負（－）の符号を付けている。
【0211】
同様に、第２リングギヤ１７２と第３リングギヤ１７３との間の中間減速比Ｒ３０は、
Ｒ３０＝１／｛１－（ｚｒ１２／ｚｐ３）×（ｚｐ４／ｚｒ１３）｝
＝１／｛１－（７２／１９）×（１７／７２）｝
≒９．５
となる。
Ｒ３０＝１／｛１－（ｚｒ１２／ｚｐ３）×（ｚｐ４／ｚｒ１３）｝
＝１／｛１－（７２／１９）×（１７／７２）｝
≒９．５
となる。
【0212】
そして、複合遊星歯車装置１全体の減速比、すなわち、キャリア１２と第３リングギヤ１７３との間の第２減速比Ｒ３２は、上記の第１減速比Ｒ３１、および、中間減速比Ｒ３０から、
Ｒ３２＝１／｛１／Ｒ３１＋（１－１／Ｒ３１）／Ｒ３０）｝
＝１／｛１／（－１８）＋（１－１／（－１８））／９．５）｝
≒１８
となる。この場合は、入力回転要素に相当するキャリア１２の回転方向に対して、出力回転要素に相当する第３リングギヤ１７３が同じ方向に回転する。
Ｒ３２＝１／｛１／Ｒ３１＋（１－１／Ｒ３１）／Ｒ３０）｝
＝１／｛１／（－１８）＋（１－１／（－１８））／９．５）｝
≒１８
となる。この場合は、入力回転要素に相当するキャリア１２の回転方向に対して、出力回転要素に相当する第３リングギヤ１７３が同じ方向に回転する。
【0213】
したがって、複合遊星歯車装置１は、キャリア１２に制御トルクが入力され、キャリア１２が回転することにより、第２リングギヤ１７２と第３リングギヤ１７３とが差動回転する。それとともに、第２リングギヤ１７２および第３リングギヤ１７３は、互いに逆方向に回転する。その場合、キャリア１２の回転数に対する第２リングギヤ１７２の回転数の比率、すなわち、第１減速比Ｒ３１の大きさと、キャリア１２の回転数に対する第３リングギヤ１７３の回転数の比率、すなわち、第２減速比Ｒ３２の大きさとが、互いに等しいもしく近似している。図２１に示す実施形態では、第１減速比Ｒ３１と第２減速比Ｒ３２とは、大きさがほぼ等しくなっている。そのため、制御用モータ１１２が出力する制御トルクは、互いに、ほぼ同じ増幅率で増大されて、第２リングギヤ１７２および第３リングギヤ１７３に伝達される。
【0214】
上記のように、図２１に示す複合遊星歯車装置１では、例えば、制御用モータ１１２が正回転（ＣＷ）方向に回転する際に、入力回転要素であるキャリア１２の回転方向を正転方向とすると、出力回転要素である第２リングギヤ１７２が、正転方向と逆の逆転方向に回転し、第３リングギヤ１７３が、正転方向に回転する。この発明の実施形態における複合遊星歯車装置１では、各ギヤ５，６，７の歯数、ならびに、各プラネタリギヤ８，９，１０，１１の歯数をそれぞれ調整することにより、所望する減速比を設定するとともに、出力回転要素である第２ギヤ６および第３ギヤ７の回転方向を、それぞれ、正転方向または逆転方向に適宜設定することが可能である。
【0215】
図２１に示す複合遊星歯車装置１のように、第１ギヤ５、第２ギヤ６、および、第３ギヤ７として、それぞれ、第１リングギヤ１７１、第２リングギヤ１７２、および、第３リングギヤ１７３を設けた場合は、各ギヤの歯数の関係について、以下に示す各関係式が規定されている。下記の各関係式がいずれも成立するように各ギヤの歯数をそれぞれ設定することにより、第２リングギヤ１７２および第３リングギヤ１７３の回転方向を、それぞれ、正転方向または逆転方向に適宜設定することが可能である。
【0216】
具体的には、各プラネタリギヤ８，９，１０，１１の歯数ｚｐ１，ｚｐ２，ｚｐ３，ｚｐ４、ならびに、各リングギヤ１７１，１７２，１７３の歯数ｚｒ１１，ｚｒ１２，ｚｒ１３を、それぞれ、
ｚｐ２＝ｚｐ３＝ｚｐ１＋１
ｚｐ４＝ｚｐ１－１
ｚｒ１１＝ｚｒ１２＝ｚｒ１３
の各関係式が全て成立するように設定する。それにより、第２リングギヤ１７２を、逆転方向に回転させるとともに、第３リングギヤ１７３を、正転方向に回転させることができる。
ｚｐ２＝ｚｐ３＝ｚｐ１＋１
ｚｐ４＝ｚｐ１－１
ｚｒ１１＝ｚｒ１２＝ｚｒ１３
の各関係式が全て成立するように設定する。それにより、第２リングギヤ１７２を、逆転方向に回転させるとともに、第３リングギヤ１７３を、正転方向に回転させることができる。
【0217】
一方、各プラネタリギヤ８，９，１０，１１の歯数ｚｐ１，ｚｐ２，ｚｐ３，ｚｐ４、ならびに、各リングギヤ１７１，１７２，１７３の歯数ｚｒ１１，ｚｒ１２，ｚｒ１３を、それぞれ、
ｚｐ２＝ｚｐ３＝ｚｐ１－１
ｚｐ４＝ｚｐ１＋１
ｚｒ１１＝ｚｒ１２＝ｚｒ１３
の各関係式が全て成立するように設定する。それにより、第２リングギヤ１７２を、正転方向に回転させるとともに、第３リングギヤ１７３を、逆転方向に回転させることができる。
ｚｐ２＝ｚｐ３＝ｚｐ１－１
ｚｐ４＝ｚｐ１＋１
ｚｒ１１＝ｚｒ１２＝ｚｒ１３
の各関係式が全て成立するように設定する。それにより、第２リングギヤ１７２を、正転方向に回転させるとともに、第３リングギヤ１７３を、逆転方向に回転させることができる。
【0218】
図２２および図２３の各図表および線図に、三つのリングギヤ１７１，１７２，１７３、および、四つのプラネタリギヤ８，９，１０，１１を用いた複合遊星歯車装置１における、各リングギヤ１７１，１７２，１７３の歯数ｚｒ１１，ｚｒ１２，ｚｒ１３と、各プラネタリギヤ８，９，１０，１１の歯数ｚｐ１，ｚｐ２，ｚｐ３，ｚｐ４との関係、ならびに、それに対応する第１減速比Ｒ３１、中間減速比Ｒ３０、および、第２減速比Ｒ３２を示してある。図２２の図表および線図は、第３リングギヤ１７３を正転方向に減速させる場合の各ギヤの歯数および減速比を示している。図２３の図表および線図は、第３リングギヤ１７３を逆転方向に減速させる場合の各ギヤの歯数および減速比を示している。これら図２２、図２３の各図表および線図に示すように、図２１に示す複合遊星歯車装置１では、“２５”を超える大きな減速比Ｒ２１，Ｒ２２を設定することが可能である。そのため、大きな増幅率で制御トルクを増幅することができ、その分、制御用モータ１１２の小型化を図ることができる。
【0219】
また、図２１に示す複合遊星歯車装置１は、第１ギヤ５、第２ギヤ６、および、第３ギヤ７が、それぞれ、内歯歯車の第１リングギヤ１７１、第２リングギヤ１７２、および、第３リングギヤ１７３で構成される。すなわち、それぞれ、サンギヤを用いない“第１の複合遊星歯車機構”および“第２の複合遊星歯車機構”（もしくは、四組の遊星歯車機構）を組み合わせて、複合遊星歯車装置１が構成される。そのため、サンギヤを設けていない分、径方向の体格を小型化したコンパクトな複合遊星歯車装置１を構成できる。したがって、図２１に示す複合遊星歯車装置１によれば、制御用モータ１１２、および、複合遊星歯車装置１本体の小型化を図り、コンパクトなデファレンシャル機構１７０を構成できる。
【0220】
〔第１１実施形態〕
図２４に示す複合遊星歯車装置１は、上記の図２１で示した複合遊星歯車装置１およびデファレンシャル機構１７０と同様に、車両の左右の駆動輪（図示せず）に対するデファレンシャル機構１８０を構成している。更に、この図２４に示す複合遊星歯車装置１は、制御用モータ１１２の連れ回りを回避または抑制するために、減速遊星歯車機構１８１、および、増速遊星歯車機構１８２が設けられている。
図２４に示す複合遊星歯車装置１は、上記の図２１で示した複合遊星歯車装置１およびデファレンシャル機構１７０と同様に、車両の左右の駆動輪（図示せず）に対するデファレンシャル機構１８０を構成している。更に、この図２４に示す複合遊星歯車装置１は、制御用モータ１１２の連れ回りを回避または抑制するために、減速遊星歯車機構１８１、および、増速遊星歯車機構１８２が設けられている。
【0221】
減速遊星歯車機構１８１は、制御用モータ１１２と、複合遊星歯車装置１のキャリア１８３との間に配置されており、制御用モータ１１２が出力する制御トルクを増幅してキャリア１８３に伝達する。また、減速遊星歯車機構１８１は、デフリングギヤ１０８、ならびに、第１回転軸１０１および第２回転軸１０２が一体となって回転する際に、制御用モータ１１２の制御トルク出力軸１１３の回転数に対してキャリア１８３の回転数を減少させる減速機構として機能する。なお、この図２４に示す複合遊星歯車装置１では、キャリア１８３は、いずれの回転部材にも連結されておらず、回転自在に支持されている。キャリア１８３は、各プラネタリギヤ８，９、および、各プラネタリギヤ１０，１１を、それぞれ、自転および公転可能に保持している。
【0222】
減速遊星歯車機構１８１は、第１回転軸１０１および第２回転軸１０２と同軸上、すなわち、回転軸線ＡＬ上に配置されている。減速遊星歯車機構１８１は、シングルピニオン型の遊星歯車機構から構成されており、サンギヤ、リングギヤ、および、キャリアを有している。この発明の実施形態では、他の遊星歯車機構の各回転要素と区別するために、減速遊星歯車機構１８１のサンギヤ、リングギヤ、および、キャリアを、それぞれ、減速サンギヤ１８４、減速キャリア１８５、および、減速リングギヤ１８６と呼称する。
【0223】
減速サンギヤ１８４は、中空形状の回転軸の外周部分に形成されており、ケース１０６に回転可能に支持されている。減速サンギヤ１８４は、制御用モータ１１２の制御トルク出力軸１１３に連結されている。減速サンギヤ１８４と制御トルク出力軸１１３とは一体に回転する。
【0224】
減速キャリア１８５は、減速遊星歯車機構１８１のプラネタリギヤ１８７を自転かつ公転可能に支持している。減速キャリア１８５は、複合遊星歯車装置１のキャリア１８３と兼用されており、それら減速キャリア１８５とキャリア１８３とは一体に回転する。後述するように、減速キャリア１８５は、デフリングギヤ１０８、ならびに、第１回転軸１０１および第２回転軸１０２が一体となって回転する際に、減速リングギヤ１８６の回転数に対して回転数が減少する。
【0225】
減速リングギヤ１８６は、プラネタリギヤ１８７に噛み合う内歯歯車であり、ケース１０６に回転可能に支持されている。減速リングギヤ１８６は、後述する増速遊星歯車機構１２２の増速リングギヤ１９１に連結されている。または、減速リングギヤ１８６は、増速リングギヤ１９１と一体に形成されている。減速リングギヤ１２６と増速リングギヤ１９１とは一体に回転する。
【0226】
したがって、減速遊星歯車機構１８１は、制御トルク出力軸１１３から制御トルクが伝達されて減速サンギヤ１８４が回転する場合、減速リングギヤ１８６が反力要素となり、減速サンギヤ１８４の回転数に対して減速キャリア１８５の回転数が減少する。すなわち、減速遊星歯車機構１８１は、制御用モータ１１２の減速ギヤ機構として機能する。したがって、減速遊星歯車機構１８１は、制御用モータ１１２とキャリア１８３との間で、制御用モータ１１２が出力する制御トルクを増幅して、キャリア１８３に伝達する。
【0227】
図２４に示す実施形態では、図中に括弧内の数値で示すように、減速遊星歯車機構１８１における減速サンギヤ１８４の歯数が“３６”、減速リングギヤ１８６の歯数が“７２”、プラネタリギヤ１８７の歯数が“１８”となっており、この減速遊星歯車機構１８１の減速比は“３”となる。したがって、この減速遊星歯車機構１８１の減速比を加味した、複合遊星歯車装置１の実質的な減速比Ｒ’は、前述の図２１で示した複合遊星歯車装置１の減速比（キャリア１２と第３リングギヤ１７３との間の第２減速比Ｒ３２）が“１８”であることから、
Ｒ’＝１８×３＝５４
となる。減速遊星歯車機構１８１の減速機能により、より一層大きな減速比Ｒ’を得ることができる。
Ｒ’＝１８×３＝５４
となる。減速遊星歯車機構１８１の減速機能により、より一層大きな減速比Ｒ’を得ることができる。
【0228】
一方、増速遊星歯車機構１８２は、第１回転軸１０１および第２回転軸１０２と同軸上、すなわち、回転軸線ＡＬ上に配置されている。増速遊星歯車機構１８２は、キャリア１８３の一方（図２４の右側）のプレート部１８８を挟んで、減速遊星歯車機構１８１の反対側（図２４の右側）に配置されている。増速遊星歯車機構１８２は、シングルピニオン型の遊星歯車機構から構成されており、サンギヤ、リングギヤ、および、キャリアを有している。この発明の実施形態では、他の遊星歯車機構の各回転要素と区別するために、増速遊星歯車機構１８２のサンギヤ、リングギヤ、および、キャリアを、それぞれ、増速サンギヤ１８９、増速キャリア１９０、および、増速リングギヤ１９１と呼称する。
【0229】
増速サンギヤ１８９は、中空形状の軸部材の外周部分に形成されており、回転不可能に固定されている。例えば、ケース１０６と一体に形成されたフランジ部分（図示せず）に取り付けられている。
【0230】
増速キャリア１９０は、増速遊星歯車機構１８２のプラネタリギヤ１９２を自転かつ公転可能に支持している。増速キャリア１９０は、第１リングギヤ１７１の回転軸１７４を介して、第１リングギヤ１７１およびデフリングギヤ１０８に連結されている。したがって、増速キャリア１９０は、第１リングギヤ１７１およびデフリングギヤ１０８と一体に回転する。
【0231】
増速リングギヤ１９１は、プラネタリギヤ１９２に噛み合う内歯歯車であり、減速遊星歯車機構１８１の減速リングギヤ１８６と共に、ケース１０６に回転可能に支持されている。増速リングギヤ１９１と減速リングギヤ１８６とは一体に回転する。増速リングギヤ１９１は、増速キャリア１９０が回転する際に、増速キャリア１９０の回転数に対して回転数が増大する。
【0232】
したがって、増速遊星歯車機構１８２は、デフリングギヤ１０８から駆動トルクが伝達されて増速キャリア１９０が回転する場合、増速サンギヤ１８９が反力要素となり、増速キャリア１９０の回転数に対して増速リングギヤ１９１の回転数を増大させる増速機構として機能する。
【0233】
図２４に示す複合遊星歯車装置１では、図中に括弧内の数値で示すように、増速遊星歯車機構１８２における増速サンギヤ１８９の歯数が“３６”、増速リングギヤ１９１の歯数が“７２”、プラネタリギヤ１９２の歯数が“１８”となっている。すなわち、増速サンギヤ１８９の歯数、増速リングギヤ１９１の歯数、および、プラネタリギヤ１９２の歯数は、それぞれ、上記の減速遊星歯車機構１８１おける減速サンギヤ１８４の歯数、減速リングギヤ１８６の歯数、および、プラネタリギヤ１８７の歯数と等しい。したがって、増速遊星歯車機構１８２と、減速遊星歯車機構１８１とは、ギヤ比（または、速度伝達比、速度比）が互いに等しくなっている。
【0234】
このように、減速遊星歯車機構１８１、および、増速遊星歯車機構１８２は、それぞれ、前述の図１８で示した複合遊星歯車装置１における減速遊星歯車機構１２１、および、増速遊星歯車機構１２２と同様に構成され、同様に機能する。したがって、この図２４に示す複合遊星歯車装置１によれば、制御トルクを出力する制御用モータ１１２の連れ回りを抑制して、デファレンシャル機構１８０の動力伝達効率を向上させることができる。ひいては、デファレンシャル機構１８０を搭載する車両のエネルギ効率を向上させることができる。また、例えば、車両が直進走行している状態で急加速または急減速する場合に、制御用モータ１１２の連れ回りが抑制されることから、制御用モータ１１２の慣性トルクの影響を排除することができる。そのため、例えば、制御用モータ１１２が連れ回る場合の慣性トルクを相殺または減殺するトルクの制御を別途実行しなくともよく、その分、制御用モータ１１２を制御する装置の負荷を軽減できる。ひいては、このデファレンシャル機構１８０および制御用モータ１１２によるトルクベクタリング制御の制御性を向上させることができる。
【0235】
〔第１２実施形態〕
図２５に示す複合遊星歯車装置１は、前述の図２１で示した図２１で示した複合遊星歯車装置１およびデファレンシャル機構１７０と同様に、車両に搭載することを想定したデファレンシャル機構２００を構成している。それとともに、この図２５に示すデファレンシャル機構２００は、動力源と共に、トルクベクタリング機能を有する動力ユニット２０１を構成している。また、この図２５に示す複合遊星歯車装置１は、デファレンシャル機構２００に対してトルクを入力する入力サンギヤ２０２を有している。
図２５に示す複合遊星歯車装置１は、前述の図２１で示した図２１で示した複合遊星歯車装置１およびデファレンシャル機構１７０と同様に、車両に搭載することを想定したデファレンシャル機構２００を構成している。それとともに、この図２５に示すデファレンシャル機構２００は、動力源と共に、トルクベクタリング機能を有する動力ユニット２０１を構成している。また、この図２５に示す複合遊星歯車装置１は、デファレンシャル機構２００に対してトルクを入力する入力サンギヤ２０２を有している。
【0236】
入力サンギヤ２０２は、各リングギヤ１７１，１７２，１７３、および、キャリア１８３と同軸上（すなわち、回転軸線ＡＬ上）に配置されている。入力サンギヤ２０２は、外歯歯車であり、第１リングギヤ１７１と共に、第１プラネタリギヤ８と噛み合っている。すなわち、第１プラネタリギヤ８は、第１リングギヤ１７１および入力サンギヤ２０２の両方に噛み合っている。したがって、この図２５に示す複合遊星歯車装置１では、入力サンギヤ２０２、第１リングギヤ１７１、第１プラネタリギヤ８、および、キャリア１８３から、シングルピニオン型の遊星歯車機構（説明上、“入力遊星歯車機構”とする）が形成されている。
【0237】
入力サンギヤ２０２は、制御用モータ１１２の制御トルク出力軸１１３に連結されている。入力サンギヤ２０２と制御トルク出力軸１１３とは一体に回転する。したがって、制御用モータ１１２が出力する制御トルクは、入力サンギヤ２０２を介して、複合遊星歯車装置１のキャリア１８３に入力される。言い換えると、制御トルクは、入力サンギヤ２０２から、“入力遊星歯車機構”を介して、複合遊星歯車装置１に伝達される。そのため、図２５に示す複合遊星歯車装置１は、上記のような“入力遊星歯車機構”で得られる減速比の分、複合遊星歯車装置１の全体としての減速比が大きくなる。
【0238】
複合遊星歯車装置１は、例えば、図２５に括弧内の数値で示すように、各プラネタリギヤ８，９，１０，１１の歯数ｚｐ１，ｚｐ２，ｚｐ３，ｚｐ４を、それぞれ、“１８”，“１９”，“１９”，“１７”として構成されている。前述の図２１で示した複合遊星歯車装置１と同じである。また、複合遊星歯車装置１は、各リングギヤ１７１，１７２，１７３の歯数ｚｒ１１，ｚｒ１２，ｚｒ１３を、いずれも、“７２”として構成されている。こちらも、前述の図２１で示した複合遊星歯車装置１と同じである。そのため、この図２５に示す複合遊星歯車装置１の減速比、すなわち、“入力遊星歯車機構”の減速比を加味した実質的な減速比Ｒ’は、前述の図２１で示した複合遊星歯車装置１で得られる減速比（キャリア１２と第３リングギヤ１７３との間の第２減速比Ｒ３２）に“入力遊星歯車機構”の減速比を乗じた値になる。
【0239】
入力サンギヤ２０２の歯数ｚ202 は、図２５に括弧内の数値で示すように、“３６”となっている。この場合、“入力遊星歯車機構”の減速比Ｒ202 は、
Ｒ202 ＝ｚｒ１１／ｚ202 ＋１
＝７２／３６＋１＝３
となる。
Ｒ202 ＝ｚｒ１１／ｚ202 ＋１
＝７２／３６＋１＝３
となる。
【0240】
【0241】
このように、図２５に示す複合遊星歯車装置１では、入力サンギヤ２０２を介して、制御トルクをキャリア１８３に入力することにより、例えば、前述の図２１で示した複合遊星歯車装置１のような入力サンギヤ２０２を設けていない構成と比較して、より大きな減速比を設定できる。
【0242】
また、この図２５に示す複合遊星歯車装置１では、動力モータ１４１およびブレーキ機構１４２を、共に、複合遊星歯車装置１を用いたデファレンシャル機構２００と一体に組み付けることにより、トルクベクタリング機能を有する動力ユニット２０１を構成できる。なお、この発明の実施形態における複合遊星歯車装置１は、動力源として、動力モータ１４１だけを組み付けた構成であってもよい。その場合、トルクベクタリング機能を有するモータ駆動ユニット（図示せず）を構成できる。あるいは、動力源として、ブレーキ機構１４２だけを組み付けた構成であってもよい。その場合、トルクベクタリング機能を有するブレーキユニット（図示せず）を構成できる。
【0243】
〔第１３実施形態〕
図２６に示す複合遊星歯車装置１は、四輪駆動車両に搭載することを想定し、いわゆるセンターデファレンシャル機構２１０を構成している。すなわち、この図２６に示す複合遊星歯車装置１は、第１回転軸１０１、および、第２回転軸１０２が、それぞれ、車両（図示せず）の全長方向（回転軸線ＡＬ方向、図２６の左右方向）に同軸上で、全長方向の前後に対向して配置される。
図２６に示す複合遊星歯車装置１は、四輪駆動車両に搭載することを想定し、いわゆるセンターデファレンシャル機構２１０を構成している。すなわち、この図２６に示す複合遊星歯車装置１は、第１回転軸１０１、および、第２回転軸１０２が、それぞれ、車両（図示せず）の全長方向（回転軸線ＡＬ方向、図２６の左右方向）に同軸上で、全長方向の前後に対向して配置される。
【0244】
図２６に示すセンターデファレンシャル機構２１０は、上述の図２５で示した実施形態と同様に、入力サンギヤ２０２を設けた複合遊星歯車装置１を用いて構成されている。したがって、入力サンギヤ２０２を設けていない複合遊星歯車装置１を用いてセンターデファレンシャル機構２１０を構成した場合と比較して、より大きな減速比を設定できる。
【0245】
図２６に示す複合遊星歯車装置１は、減速ギヤ機構１６５を介して、動力モータ１６１に連結されている。すなわち、動力モータ１６１のロータ軸１６３に、減速ギヤ機構１６５のサンギヤ１６６が連結されている。そして、減速ギヤ機構１６５のキャリア１６７に、第１リングギヤ１７１の回転軸１７４が連結されている。キャリア１６７と回転軸１７４および第１リングギヤ１７１とは一体に回転する。
【0246】
したがって、この図２６に示すセンターデファレンシャル機構２１０では、動力モータ１６１が出力する駆動トルクが、減速ギヤ機構１６５で増幅されて、デファレンシャル機構およびトルクベクタリング装置として機能する複合遊星歯車装置１に伝達される。
【0247】
上記のように、この図２６に示す複合遊星歯車装置１を用いて、動力源として動力モータ１６１を同軸上に一体に内蔵したセンターデファレンシャル機構２１０を構成することができる。そして、この図２６に示す一軸構造のセンターデファレンシャル機構２１０を、動力ユニットとして、四輪駆動車両に搭載できる。すなわち、この発明の実施形態における複合遊星歯車装置１を用いて、センターデファレンシャル機構２１０の機能とトルクベクタリング装置の機能とを兼ね備えた、コンパクトな動力ユニットを構成することができる。
【0248】
なお、上述した各実施形態においては、各軸や各ギヤなどを回転可能に支持する軸受、および、ケースの内部を液密状態にするシール部材等については特には説明していないが、これらの軸受やシール部材は、前掲の各図にそれぞれのシンボルによって記載してあるように配置されている。また、この発明の実施形態における複合遊星歯車装置１では、上述した制御用モータ１１２の他に、制御トルクとして、複合遊星歯車装置１の入力回転要素（例えば、キャリア１２、キャリア１２３、キャリア１８３）を制動するトルクを発生するブレーキ機構を用いてもよい。例えば、図２７に示すように、制動トルクを発生するブレーキ機構として、コイル２２１に通電されることにより発生する磁気吸引力を利用して、複合遊星歯車装置１の入力回転要素を制動する励磁作動型の電磁ブレーキ２２０を用いてもよい。あるいは、図２８に示すように、電気モータ２３１によって駆動される送りねじ機構２３２を用いて摩擦制動力を発生させる電動ブレーキ２３０などを用いてもよい。
【符号の説明】
【0249】
１ 複合遊星歯車装置
２ ギヤードモータ
３ 電気モータ
４ 減速機構
５ （複合遊星歯車装置の）第１ギヤ
６ （複合遊星歯車装置の）第２ギヤ
７ （複合遊星歯車装置の）第３ギヤ
８ （複合遊星歯車装置の）第１プラネタリギヤ
９ （複合遊星歯車装置の）第２プラネタリギヤ
１０ （複合遊星歯車装置の）第３プラネタリギヤ
１１ （複合遊星歯車装置の）第４プラネタリギヤ
１２ （複合遊星歯車装置の）キャリア
１３ （複合遊星歯車装置の）第１サンギヤ
１４ （複合遊星歯車装置の）第２サンギヤ
１５ （複合遊星歯車装置の）第３サンギヤ
１６ （ギヤードモータおよび複合遊星歯車装置の）ケース
１７ （減速機構の）出力軸
１８ （電気モータの）回転軸
１９ （第１プラネタリギヤおよび第２プラネタリギヤの）回転軸
２０ （第３プラネタリギヤおよび第４プラネタリギヤの）回転軸
２１ （複合遊星歯車装置の）第１プラネタリセット
２２ （複合遊星歯車装置の）第２プラネタリセット
２３ （第１サンギヤの）固定軸部
２４ （第２サンギヤの）回転軸
２５ スラストベアリング
２６ （第３サンギヤの）回転軸
２７ スラストベアリング
２８ （第１サンギヤの）固定軸部
２９ （第２サンギヤの）回転軸
３０ （第３サンギヤの）回転軸
３１ （複合遊星歯車装置の）ケース
３２ （キャリアの）回転軸
３３ （電気モータの）回転軸
３４ （電気モータの）モータケース
３５ （電気モータの）ロータ
４１ 反転機構
４２ （反転機構の）反転軸
４３ （第１サンギヤの）固定軸部
４４ （キャリアの）回転軸
４５ （第２サンギヤの）回転軸
４６ （反転機構および複合遊星歯車装置の）ケース
４７ （複合遊星歯車装置の）第５プラネタリギヤ
４８ （複合遊星歯車装置の）第６プラネタリギヤ
５１ （複合遊星歯車装置の）第１リングギヤ
５２ （複合遊星歯車装置の）第２リングギヤ
５３ （複合遊星歯車装置の）第３リングギヤ
５４ （減速機構の）出力軸
６１ （複合遊星歯車装置の）キャリア
６２ （複合遊星歯車装置の）入力サンギヤ
７１ 反転機構
７２ （反転機構の）反転軸
７３ （第１リングギヤの）固定軸部
７４ （キャリアの)回転軸
７５ （第２リングギヤの）回転軸
７６ （複合遊星歯車装置の）第５プラネタリギヤ
７７ （複合遊星歯車装置の）第６プラネタリギヤ
１００ デファレンシャル機構
１０１ 第１回転軸
１０２ 第２回転軸
１０３ （複合遊星歯車装置の）第１サンギヤ
１０４ （複合遊星歯車装置の）第２サンギヤ
１０５ （複合遊星歯車装置の）第３サンギヤ
１０６ （デファレンシャル機構および複合遊星歯車装置の）ケース
１０７ （第１サンギヤの）回転軸
１０８ デフリングギヤ
１０９ プロペラシャフト
１１０ ドライブピニオン
１１１ （キャリアの）回転軸
１１２ 制御用モータ
１１３ （制御用モータの）制御トルク出力軸
１２０ デファレンシャル機構
１２１ （複合遊星歯車装置の）減速遊星歯車機構
１２２ （複合遊星歯車装置の）増速遊星歯車機構
１２３ （複合遊星歯車装置の）キャリア
１２４ （減速遊星歯車機構の）減速サンギヤ
１２５ （減速遊星歯車機構の）減速キャリア
１２６ （減速遊星歯車機構の）減速リングギヤ
１２７ （減速遊星歯車機構の）プラネタリギヤ
１２８ 連結部材
１２９ （増速遊星歯車機構の）増速サンギヤ
１３０ （増速遊星歯車機構の）増速キャリア
１３１ （増速遊星歯車機構の）増速リングギヤ
１３２ （増速遊星歯車機構の）プラネタリギヤ
１４０ 動力ユニット
１４１ 動力モータ
１４２ ブレーキ機構
１４３ 動力軸
１４４ （動力モータの）出力軸
１４５ （ブレーキ機構の）回転軸
１４６ ピニオン
１４７ 第１カウンタギヤ
１４８ カウンタ軸
１４９ 第２カウンタギヤ
１５０ 入力ギヤ
１６０ センターデファレンシャル機構
１６１ 動力モータ
１６２ （動力モータの）ロータ
１６３ （動力モータの）ロータ軸
１６４ （センターデファレンシャル機構および複合遊星歯車装置の）ケース
１６５ 減速ギヤ機構
１６６ （減速ギヤ機構の）サンギヤ
１６７ （減速ギヤ機構の）キャリア
１６８ （減速ギヤ機構の）リングギヤ
１６９ （減速ギヤ機構の）プラネタリギヤ
１７０ デファレンシャル機構
１７１ （複合遊星歯車装置の）第１リングギヤ
１７２ （複合遊星歯車装置の）第２リングギヤ
１７３ （複合遊星歯車装置の）第３リングギヤ
１７４ （第１リングギヤの）回転軸
１８０ デファレンシャル機構
１８１ （複合遊星歯車装置の）減速遊星歯車機構
１８２ （複合遊星歯車装置の）増速遊星歯車機構
１８３ （複合遊星歯車装置の）キャリア
１８４ （減速遊星歯車機構の）減速サンギヤ
１８５ （減速遊星歯車機構の）減速キャリア
１８６ （減速遊星歯車機構の）減速リングギヤ
１８７ （減速遊星歯車機構の）プラネタリギヤ
１８８ （キャリアの）プレート部
１８９ （増速遊星歯車機構の）増速サンギヤ
１９０ （増速遊星歯車機構の）増速キャリア
１９１ （増速遊星歯車機構の）増速リングギヤ
１９２ （増速遊星歯車機構の）プラネタリギヤ
２００ デファレンシャル機構
２０１ 動力ユニット
２０２ （複合遊星歯車装置の）入力サンギヤ
２１０ センターデファレンシャル機構
２２０ 電磁ブレーキ
２２１ （電磁ブレーキの）コイル
２３０ 電動ブレーキ
２３１ （電動ブレーキの）電気モータ
２３２ （電動ブレーキの）送りねじ機構
ＡＬ 回転軸線
２ ギヤードモータ
３ 電気モータ
４ 減速機構
５ （複合遊星歯車装置の）第１ギヤ
６ （複合遊星歯車装置の）第２ギヤ
７ （複合遊星歯車装置の）第３ギヤ
８ （複合遊星歯車装置の）第１プラネタリギヤ
９ （複合遊星歯車装置の）第２プラネタリギヤ
１０ （複合遊星歯車装置の）第３プラネタリギヤ
１１ （複合遊星歯車装置の）第４プラネタリギヤ
１２ （複合遊星歯車装置の）キャリア
１３ （複合遊星歯車装置の）第１サンギヤ
１４ （複合遊星歯車装置の）第２サンギヤ
１５ （複合遊星歯車装置の）第３サンギヤ
１６ （ギヤードモータおよび複合遊星歯車装置の）ケース
１７ （減速機構の）出力軸
１８ （電気モータの）回転軸
１９ （第１プラネタリギヤおよび第２プラネタリギヤの）回転軸
２０ （第３プラネタリギヤおよび第４プラネタリギヤの）回転軸
２１ （複合遊星歯車装置の）第１プラネタリセット
２２ （複合遊星歯車装置の）第２プラネタリセット
２３ （第１サンギヤの）固定軸部
２４ （第２サンギヤの）回転軸
２５ スラストベアリング
２６ （第３サンギヤの）回転軸
２７ スラストベアリング
２８ （第１サンギヤの）固定軸部
２９ （第２サンギヤの）回転軸
３０ （第３サンギヤの）回転軸
３１ （複合遊星歯車装置の）ケース
３２ （キャリアの）回転軸
３３ （電気モータの）回転軸
３４ （電気モータの）モータケース
３５ （電気モータの）ロータ
４１ 反転機構
４２ （反転機構の）反転軸
４３ （第１サンギヤの）固定軸部
４４ （キャリアの）回転軸
４５ （第２サンギヤの）回転軸
４６ （反転機構および複合遊星歯車装置の）ケース
４７ （複合遊星歯車装置の）第５プラネタリギヤ
４８ （複合遊星歯車装置の）第６プラネタリギヤ
５１ （複合遊星歯車装置の）第１リングギヤ
５２ （複合遊星歯車装置の）第２リングギヤ
５３ （複合遊星歯車装置の）第３リングギヤ
５４ （減速機構の）出力軸
６１ （複合遊星歯車装置の）キャリア
６２ （複合遊星歯車装置の）入力サンギヤ
７１ 反転機構
７２ （反転機構の）反転軸
７３ （第１リングギヤの）固定軸部
７４ （キャリアの)回転軸
７５ （第２リングギヤの）回転軸
７６ （複合遊星歯車装置の）第５プラネタリギヤ
７７ （複合遊星歯車装置の）第６プラネタリギヤ
１００ デファレンシャル機構
１０１ 第１回転軸
１０２ 第２回転軸
１０３ （複合遊星歯車装置の）第１サンギヤ
１０４ （複合遊星歯車装置の）第２サンギヤ
１０５ （複合遊星歯車装置の）第３サンギヤ
１０６ （デファレンシャル機構および複合遊星歯車装置の）ケース
１０７ （第１サンギヤの）回転軸
１０８ デフリングギヤ
１０９ プロペラシャフト
１１０ ドライブピニオン
１１１ （キャリアの）回転軸
１１２ 制御用モータ
１１３ （制御用モータの）制御トルク出力軸
１２０ デファレンシャル機構
１２１ （複合遊星歯車装置の）減速遊星歯車機構
１２２ （複合遊星歯車装置の）増速遊星歯車機構
１２３ （複合遊星歯車装置の）キャリア
１２４ （減速遊星歯車機構の）減速サンギヤ
１２５ （減速遊星歯車機構の）減速キャリア
１２６ （減速遊星歯車機構の）減速リングギヤ
１２７ （減速遊星歯車機構の）プラネタリギヤ
１２８ 連結部材
１２９ （増速遊星歯車機構の）増速サンギヤ
１３０ （増速遊星歯車機構の）増速キャリア
１３１ （増速遊星歯車機構の）増速リングギヤ
１３２ （増速遊星歯車機構の）プラネタリギヤ
１４０ 動力ユニット
１４１ 動力モータ
１４２ ブレーキ機構
１４３ 動力軸
１４４ （動力モータの）出力軸
１４５ （ブレーキ機構の）回転軸
１４６ ピニオン
１４７ 第１カウンタギヤ
１４８ カウンタ軸
１４９ 第２カウンタギヤ
１５０ 入力ギヤ
１６０ センターデファレンシャル機構
１６１ 動力モータ
１６２ （動力モータの）ロータ
１６３ （動力モータの）ロータ軸
１６４ （センターデファレンシャル機構および複合遊星歯車装置の）ケース
１６５ 減速ギヤ機構
１６６ （減速ギヤ機構の）サンギヤ
１６７ （減速ギヤ機構の）キャリア
１６８ （減速ギヤ機構の）リングギヤ
１６９ （減速ギヤ機構の）プラネタリギヤ
１７０ デファレンシャル機構
１７１ （複合遊星歯車装置の）第１リングギヤ
１７２ （複合遊星歯車装置の）第２リングギヤ
１７３ （複合遊星歯車装置の）第３リングギヤ
１７４ （第１リングギヤの）回転軸
１８０ デファレンシャル機構
１８１ （複合遊星歯車装置の）減速遊星歯車機構
１８２ （複合遊星歯車装置の）増速遊星歯車機構
１８３ （複合遊星歯車装置の）キャリア
１８４ （減速遊星歯車機構の）減速サンギヤ
１８５ （減速遊星歯車機構の）減速キャリア
１８６ （減速遊星歯車機構の）減速リングギヤ
１８７ （減速遊星歯車機構の）プラネタリギヤ
１８８ （キャリアの）プレート部
１８９ （増速遊星歯車機構の）増速サンギヤ
１９０ （増速遊星歯車機構の）増速キャリア
１９１ （増速遊星歯車機構の）増速リングギヤ
１９２ （増速遊星歯車機構の）プラネタリギヤ
２００ デファレンシャル機構
２０１ 動力ユニット
２０２ （複合遊星歯車装置の）入力サンギヤ
２１０ センターデファレンシャル機構
２２０ 電磁ブレーキ
２２１ （電磁ブレーキの）コイル
２３０ 電動ブレーキ
２３１ （電動ブレーキの）電気モータ
２３２ （電動ブレーキの）送りねじ機構
ＡＬ 回転軸線
【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】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】