駆動力制御装置
【課題】差動制限または／およびトルク差制御が可能な軽量かつコンパクトな低コストの駆動力制御装置を提供する。
【解決手段】ブレーキ４１およびクラッチ４２を選択的に摩擦係合させてトランスファ出力軸１３，１４の間の差動制限または／およびトルク配分制御を実行する駆動力制御装置で、アクチュエータ４３と、これにより駆動される回転の中心軸線から離れた第１、第２駆動側カム部を有する駆動側カムプレート５１と、第１転動体５４を介して駆動側カムプレート５１の第１駆動側カム部により駆動されるとき中心軸線方向に変位する第１の従動側カムプレート５２と、第２転動体５５を介して駆動側カムプレート５１の第２駆動側カム部により駆動されるとき中心軸線方向に変位する第２の従動側カムプレート５３と、を備え、第１および第２の従動側カムプレート５２，５３によって摩擦係合要素４１，４２の作動状態を切り替えるように構成されている。
【解決手段】ブレーキ４１およびクラッチ４２を選択的に摩擦係合させてトランスファ出力軸１３，１４の間の差動制限または／およびトルク配分制御を実行する駆動力制御装置で、アクチュエータ４３と、これにより駆動される回転の中心軸線から離れた第１、第２駆動側カム部を有する駆動側カムプレート５１と、第１転動体５４を介して駆動側カムプレート５１の第１駆動側カム部により駆動されるとき中心軸線方向に変位する第１の従動側カムプレート５２と、第２転動体５５を介して駆動側カムプレート５１の第２駆動側カム部により駆動されるとき中心軸線方向に変位する第２の従動側カムプレート５３と、を備え、第１および第２の従動側カムプレート５２，５３によって摩擦係合要素４１，４２の作動状態を切り替えるように構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動力制御装置、特に車両の駆動輪側に駆動力を出力する２つの出力軸の間における差動制限または／およびトルク配分を制御する駆動力制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、車両に搭載された駆動源からの駆動力を四輪駆動車の前後の駆動輪（前後の推進軸）に出力する２つの出力軸、あるいは駆動源からの駆動力を左右の駆動輪（左右の駆動軸）に出力する２つの出力軸に対して、その駆動源からの駆動力を差動可能に伝達するとともに、それら２つの出力軸の間における差動の制限または／およびトルク配分を制御する駆動力制御装置が知られている。
【０００３】
例えば、油圧制御装置により制御される油圧モータによって左右の駆動輪の間に所定のトルク差を発生させるとともにそのトルク差を制御したり差動制限を行ったりするものがある。この駆動力制御装置では、トルク差制御時には、油圧モータの駆動トルクにより旋回内輪側の駆動トルクを減少させるとともに旋回外輪側の駆動トルクを増大させるように左右に配分するトルクを変化させ、車両の重心回りの旋回運動をアシストするヨーモーメントを与えることで好適な旋回を実現する一方、差動制御時には、油圧モータに制動トルクを発生させて差動装置を非差動状態にし、左右の後輪を同じ回転速度とするようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、駆動源からの駆動力を入力する遊星歯車式の差動装置のリングギヤの回転を遊星歯車式の変速装置により変速し、第１または第２クラッチを介してその差動装置のキャリアまたはサンギヤに伝達するようにして、左右の駆動輪のトルク差を制御可能にする一方、変速装置を空転させつつ第１および第２クラッチを完全係合させることで、差動制限できるようにしたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
さらに、差動装置外のアクチュエータの回転トルクをボールカム機構により軸方向のクラッチ締結力に変換し、この締結力を出力軸の外周に軸方向移動可能に設けられた複数の中空軸を介して差動装置内の摩擦クラッチに伝達するようにした駆動力制御装置がある。この装置では、駆動力伝達に寄与しない中空軸を用いることで、アクチュエータにより発生するクラッチ締結力を駆動力伝達に伴う摩擦力によって減じさせることがないようにしている（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
また、デフキャリア内に配置可能な電動モータの出力軸に大小の歯車を固定し、これら大小の歯車に噛合するボールカム機構の歯車状の左右のプレートを、電動モータの回転により差動回転させることで、差動制限機構となる多板クラッチの締結操作力を発生させるとともに、電動モータの回転方向を切り替えることで多板クラッチの締結操作力を２種類設定できるようにしたものも提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−１５４９６６号公報
【特許文献２】特開２００７−２７８３７９号公報
【特許文献３】特開２００５−２４９０８０号公報
【特許文献４】特開平１１−２７０２６５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、油圧モータを用いる従来の駆動力制御装置にあっては、油圧ポンプから油圧モータへの配管が必要になるとともに、トルク差制御および差動制限制御を行うための油圧制御回路が複雑になってしまい、重量および装置サイズの増加とコスト高を招いてしまうという問題があった。
【０００９】
また、遊星歯車式の差動装置および変速装置を複数の摩擦係合要素の締結・解放により変速するようにした従来の駆動力制御装置にあっては、トルク差制御と差動制限の切替えを３つの摩擦係合要素のうちいずれか２つの摩擦係合要素を使用して実現する構成であるため、これら３つの摩擦係合要素を独立に油圧制御する比例制御弁やＯＮ／ＯＦＦ制御弁等のアクチュエータが必要となり、やはり、重量および装置サイズの増加とコスト高を招いてしまうという問題があった。
【００１０】
さらに、電動モータを用いる従来の駆動力制御装置にあっては、差動制限機構等の機能部を切り替える多板クラッチ機構ごとに対応する１つの電動モータを設ける構成となっていたため、多板クラッチ機構ごとに電動アクチュエータが必要になり、重量および装置サイズの増加やコスト高を招いてしまうという問題があった。
【００１１】
特に、差動制限とトルク差制御を行う場合、トルク制御と差動制限の制御をそれぞれ行うために、制御対象となる多板クラッチ等の摩擦係合要素が増加することになってしまうことから、差動制限とトルク差制御の機能を併有する軽量・コンパクトでかつ低コストの駆動力制御装置を提供することが困難であった。
【００１２】
そこで、本発明は、差動制限または／およびトルク差制御が可能な軽量かつコンパクトな低コストの駆動力制御装置を提供し、併せて、差動制限およびトルク差制御の機能を併有する場合に好適な駆動力制御装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る駆動力制御装置は、上記目的達成のため、（１）回転動力を入力する入力軸と、回転動力を出力する２つの出力軸と、前記入力軸と前記２つの出力軸との間に介在する複数の回転要素と、前記複数の回転要素の間に介在する複数の摩擦係合要素と、を備え、前記複数の摩擦係合要素を選択的に摩擦係合させることにより前記２つの出力軸の間の差動の制限または／および前記２つの出力軸へのトルク配分の制御を実行する駆動力制御装置であって、アクチュエータと、アクチュエータにより駆動されて回転するとともに、該回転の中心軸線から半径方向に離れた第１駆動側カム部および第２駆動側カム部を有する駆動側カムプレートと、第１転動体を介して前記第１駆動側カム部により駆動され、前記駆動側カムプレートが回転するとき前記回転中心軸線の方向に変位する第１の従動側カムプレートと、第２転動体を介して前記第２駆動側カム部により駆動され、前記駆動側カムプレートが回転するときに前記回転中心軸線の方向に変位する第２の従動側カムプレートと、を備え、前記第１の従動側カムプレートおよび前記第２の従動側カムプレートによって前記摩擦係合要素の作動状態を切り替えることを特徴とするものである。
【００１４】
この構成により、単一のアクチュエータにより駆動側カムプレートと第１および第２の従動側カムプレートとを介して複数の摩擦係合要素の作動状態を切り替えて、２つの出力軸の間の差動の制限または／およびトルク配分の制御を実行することができるので、複数の摩擦係合要素の作動切替えによって差動制限または／およびトルク差制御を行うことのできる軽量かつコンパクトな低コストの駆動力制御装置となる。
【００１５】
上記（１）に記載の構成を有する駆動力制御装置においては、（２）前記第１駆動側カム部は、前記駆動側カムプレートの回転方向の一方側の端部ではリフト量が小さく、前記回転方向の他方側の端部ではリフト量が大きくなっており、前記第２駆動側カム部は、前記回転方向の一方側の端部ではリフト量が大きく、前記回転方向の他方側の端部ではリフト量が小さくなっていることが好ましい。
【００１６】
この構成により、第１の従動側カムプレートは、駆動側カムプレートが回転方向の一方側に回転したときには回転中心軸線の方向（例えばその一方側）に変位可能で、駆動側カムプレートが回転方向の他方側に回転したときには回転中心軸線の方向（例えばその他方側）に復帰可能になり、第２の従動側カムプレートは、駆動側カムプレートが回転方向の他方側に回転したときには回転中心軸線の方向に変位可能で、駆動側カムプレートが回転方向の一方側に回転したときには回転中心軸線の方向に復帰可能になる。すなわち、駆動側カムプレートが回転方向に応じて、第１の従動側カムプレートと第２の従動側カムプレートを選択的に予め設定された方向に選択的に変位させ、あるいは、復帰させることができる。
【００１７】
上記（２）に記載の構成を有する駆動力制御装置においては、（３）前記第１駆動側カム部が、前記回転方向の一方側で略一定のリフト量となる小リフト部分と、前記回転方向の他方側で該他方側の端部に近付くほどリフト量が大きくなるリフト変化部分とによって構成され、前記第２駆動側カム部が、前記回転方向の他方側で略一定のリフト量となる小リフト部分と、前記回転方向の一方側で該一方側の端部に近付くほどリフト量が大きくなるリフト変化部分とによって構成されているのがよい。
【００１８】
この構成により、例えば第１駆動側カム部および第２駆動側カム部が共に駆動側カムプレートの一面側に配置される場合、第１の従動側カムプレートは、駆動側カムプレートが回転基準位置から回転方向の一方側に回転するときには回転中心軸線の方向のいずれか一方側に変位し、駆動側カムプレートが回転基準位置から回転方向の他方側に回転するときには回転中心軸線の方向のいずれか他方側に変位する。一方、第２の従動側カムプレートは、駆動側カムプレートが回転基準位置から回転方向の他方側に回転するときには回転中心軸線の方向のいずれか一方側に変位し、駆動側カムプレートが回転基準位置から回転方向の一方側に回転するときには回転中心軸線の方向のいずれか他方側に変位することになる。すなわち、駆動側カムプレートを回転基準位置の一方側の回転領域で回転させることによって第１の従動側カムプレートの変位量を制御し、駆動側カムプレートを回転基準位置の他方側の回転領域で回転させることによって第２の従動側カムプレートの変位量を制御することができる。なお、第１駆動側カム部および第２駆動側カム部は駆動側カムプレートの両面側に配置されてもよい。
【００１９】
上記（１）〜（３）に記載の構成を有する駆動力制御装置は、好ましくは、（４）前記第１駆動側カム部および前記第２駆動側カム部が、それぞれ前記駆動側カムプレートの一面側に配置されているものである。
【００２０】
この構成により、装置の軸長を短縮することができる。
【００２１】
上記（４）に記載の構成を有する駆動力制御装置は、（５）前記第１駆動側カム部および前記第２駆動側カム部が、互いに異なる回転半径を有することがより好ましい。
【００２２】
この構成により、第１駆動側カム部および第２駆動側カム部を共に駆動側カムプレートの一面側に容易に配置することができる。
【００２３】
上記（５）に記載の構成を有する駆動力制御装置においては、（６）前記第１の従動側カムプレートおよび前記第２の従動側カムプレートが、同心的に半径方向の内外に配置された異径の環状体によって構成されていることが望ましい。
【００２４】
この構成により、駆動側カムプレートおよび複数の摩擦係合要素の間に介在する第１の従動側カムプレートおよび第２の従動側カムプレートの支持姿勢を安定させることが容易になる。
【００２５】
上記（６）に記載の構成を有する駆動力制御装置においては、（７）前記第１駆動側カム部が回転方向に等角度間隔に配置された複数の円弧状の第１凹状カム部によって構成されるとともに、前記第２駆動側カム部が回転方向に等角度間隔に配置された複数の円弧状の第２凹状カム部によって構成され、前記第１凹状カム部の中心角と前記第２凹状カム部の中心角とが略同一となっていることが好ましい。
【００２６】
この構成により、駆動側カムプレートの回転により第１の従動側カムプレートおよび第２の従動側カムプレートを同様な精度で変位させることができる。
【００２７】
上記（７）に記載の構成を有する駆動力制御装置においては、（８）前記第１の従動側カムプレートが、前記第１凹状カム部に対向するよう回転方向に等角度間隔に配置された複数の円弧状の第３凹状カム部を有するとともに、前記第２の従動側カムプレートが、前記第２凹状カム部に対向するよう回転方向に等角度間隔に配置された複数の円弧状の第４凹状カム部を有し、前記第３凹状カム部の中心角と前記第４凹状カム部の中心角とが略同一となっていることがより好ましい。
【００２８】
この構成により、駆動側カムプレートの回転角度当りの第１の従動側カムプレートおよび第２の従動側カムプレートの変位（リフト量）を容易に拡大させることができる。
【００２９】
上記（８）に記載の構成を有する駆動力制御装置においては、（９）前記第１凹状カム部および前記第２凹状カム部の中心角と前記第３凹状カム部および前記第４凹状カム部の中心角とが略同一となっていることが好ましい。
【００３０】
この構成により、駆動側カムプレートと第１の従動側カムプレートおよび第２の従動側カムプレートとの相対的な回転角度範囲、並びに、第１および第２の従動側カムプレートのリフトを明確に規定できる。
【００３１】
上記（１）〜（３）に記載の構成を有する駆動力制御装置は、好ましくは、（１０）前記駆動側カムプレートが、前記アクチュエータの出力軸に装着された出力歯車に噛合する外歯部を有するとともに、前記２つの出力軸のうち少なくとも一方が貫通する中心部の貫通穴を有していることを特徴とする。
【００３２】
この構成により、多数の回転要素を有する動力伝達装置に容易にかつコンパクトに実装できる駆動力制御装置となる。
【００３３】
上記（４）に記載の構成を有する駆動力制御装置においては、（１１）前記２つの出力軸の間に遊星歯車式の差動機構が介装されるとともに、前記複数の摩擦係合要素が、前記入力軸と前記２つの出力軸との間に介在する遊星歯車式の変速機構のいずれか１つの回転要素の回転を選択的に制限することができるトルク移動用の摩擦係合要素と、前記差動機構を構成するリングギヤ、キャリアおよびサンギヤのうちいずれか２つの回転要素の間に介在する差動制限用の摩擦係合要素と、を含むことが好ましい。
【００３４】
この構成により、２つの出力軸の間の差動の制限と２つの出力軸に対するトルク差（トルク配分）の制御の機能とを併有する、軽量かつコンパクトな低コストの駆動力制御装置となる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、単一のアクチュエータにより駆動側カムプレートと第１および第２の従動側カムプレートとを介して複数の摩擦係合要素の作動状態を切り替えて、２つの出力軸の間の差動の制限または／およびトルク配分の制御を実行するので、差動制限または／およびトルク差制御が可能な軽量かつコンパクトな低コストの駆動力制御装置を提供することができ、併せて、差動制限およびトルク差制御の機能を併有する場合に好適な駆動力制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る駆動力制御装置の概略構成を示すスケルトン図で、トランスミッションからの駆動力を前輪側および後輪側の推進軸に配分する四輪駆動車のトランスファ装置への適用例を示している。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ矢視図である。
【図４】図２のＣ−Ｃ矢視断面図である。
【図５】図２のＤ−Ｄ矢視断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る駆動力制御装置の動作論理表である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る駆動力制御装置でフロント側の推進軸とリヤ側の推進軸との間のトルク差制御がされない前後等配分時のトルクフロー図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係る駆動力制御装置でフロント側の推進軸とリヤ側の推進軸との間のトルク差制御がされない前後等配分時における入力側のトルクと両推進軸側のトルクの関係を示す共線図である。
【図９】本発明の第１実施形態に係る駆動力制御装置でフロント側の推進軸とリヤ側の推進軸との間の差動を制限する差動制限時のトルクフロー図である。
【図１０】本発明の第１実施形態に係る駆動力制御装置で前後差動制限時における入力側のトルクと両推進軸のトルクの関係を示す共線図である。
【図１１】本発明の第１実施形態に係る駆動力制御装置でフロント側の推進軸とリヤ側の推進軸とのうちリヤ側の推進軸の駆動力を増加させるトルク移動時のトルクフロー図である。
【図１２】本発明の第１実施形態に係る駆動力制御装置でフロント側の推進軸とリヤ側の推進軸とのうちリヤ側の推進軸の駆動力を増加させる場合における入力側のトルクと両推進軸のトルクの関係を示す共線図である。
【図１３】本発明の第２実施形態に係る駆動力制御装置の概略構成を示すスケルトン図で、前輪または後輪側において推進軸からの駆動力を左右の駆動軸に配分するディファレンシャル装置への適用例を示している。
【図１４】本発明の第２実施形態に係る駆動力制御装置の動作論理表である。
【図１５】本発明の第３実施形態に係る駆動力制御装置の概略構成を示すスケルトン図で、前輪または後輪側において推進軸からの駆動力を左右の駆動軸に配分するディファレンシャル装置への適用例を示している。
【図１６】本発明の第３実施形態に係る駆動力制御装置の要部拡大断面図である。
【図１７】本発明の第３実施形態に係る駆動力制御装置で左右の駆動軸の間のトルク差制御がされない等配分時のトルクフロー図である。
【図１８】本発明の第３実施形態に係る駆動力制御装置で左右の駆動軸の間のトルク移動がなされない等配分時における入力軸と左右出力軸とのトルクの関係を示す共線図である。
【図１９】本発明の第３実施形態に係る駆動力制御装置で左側から右側へのトルク移動がされるトルク移動時のトルクフロー図である。
【図２０】本発明の第３実施形態に係る駆動力制御装置で左側から右側へのトルク移動がされるトルク移動時における入力軸と左右出力軸とのトルクの関係を示す共線図である。
【図２１】本発明の第３実施形態に係る駆動力制御装置で右側から左側へのトルク移動がされるトルク移動時のトルクフロー図である。
【図２２】本発明の第３実施形態に係る駆動力制御装置で右側から左側へのトルク移動がされるトルク移動時における入力軸と左右出力軸とのトルクの関係を示す共線図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００３８】
（第１実施形態）
図１〜図５は、本発明の第１実施形態に係る駆動力制御装置の概略構成を示しており、図６〜図１２は、第１実施形態に係る駆動力制御装置の動作を説明するものである。なお、本実施形態は、本発明の駆動力制御装置を電子制御式フルタイム４ＷＤ（四輪駆動）車のトランスファ装置に適用したものである。
【００３９】
まず、その構成について説明する。
【００４０】
図１および図５に示すように、本実施形態の駆動力制御装置は、車両に搭載されるエンジン１（動力源）からの回転動力を自動変速機２を介して入力するトランスファ装置１０として構成されている。
【００４１】
トランスファ装置１０は、図５に示すように、エンジン１から出力され自動変速機２で変速された回転動力を入力し、自動変速機２の後段側において、その動力を、車両前方側の駆動輪４Ｌ，４Ｒを駆動するためのプロペラシャフト６ａ（フロント側の推進軸）と車両後方側の駆動輪５Ｌ，５Ｒを駆動するためのプロペラシャフト６ｂ（リヤ側の推進軸）とに配分するとともに、後述するように、そのトルクの配分比率を制御できるようになっている。なお、プロペラシャフト６ａ，６ｂは、車両前方側の駆動輪４Ｌ，４Ｒおよび車両後方側の駆動輪５Ｌ，５Ｒ側にそれぞれその動力を伝達するようになっており、リヤ側の差動装置８Ｂからドライブシャフト７Ｌ，７Ｒ（左右の駆動軸）を介して車両後方側の駆動輪５Ｌ，５Ｒに動力伝達がなされるとともに、フロント側の差動装置８Ａからドライブシャフト９Ｌ，９Ｒを介して車両前方側の駆動輪４Ｌ，４Ｒに動力伝達がなされるようになっている。
【００４２】
図１に示すように、トランスファ装置１０は、自動変速機２の図示しないケースに一体に結合されたトランスファケース１１と、トランスファケース１１内に回転自在に支持され自動変速機２からの回転動力（駆動力）を入力するトランスファ入力軸１２と、プロペラシャフト６ａ，６ｂに回転動力を出力するフロント側およびリヤ側の２つのトランスファ出力軸１３，１４と、それぞれトランスファ入力軸１２および２つのトランスファ出力軸１３，１４の間に介在する複数の回転要素からなる遊星歯車式の差動機構２０および変速機構３０と、これら差動機構２０および変速機構３０の複数の回転要素の間に介在する湿式多板型のブレーキ４１およびクラッチ４２（複数の摩擦係合要素）を有する制御機構４０と、を備えている。そして、詳細を後述するように、ブレーキ４１およびクラッチ４２を選択的に係合させることにより、２つのトランスファ出力軸１３，１４の間の差動の制限および２つのトランスファ出力軸１３，１４へのトルク配分の制御を実行するようになっている。
【００４３】
遊星歯車式の差動機構２０は、いわゆるセンターディファレンシャル機構であり、トランスファ入力軸１２に連結されたキャリア２１と、リヤ側のトランスファ出力軸１４に連結されたサンギヤ２２と、フロントドライブ用のチェーンスプロケット２３に一体に結合されるとともにフロント側のトランスファ出力軸１３に一体に装着されたチェーンスプロケット２４に無端のチェーン２５（回転伝動要素）を介して動力伝達可能に連結された内歯リングギヤ２６と、サンギヤ２２および内歯リングギヤ２６に噛合するようキャリア２１に回転自在に支持された複数のピニオン２７と、を備えている。なお、ここで、サンギヤ２２は、内歯リングギヤ２６に対しピッチ円半径が例えば１／２となっており、キャリア２１への入力トルクを、内歯リングギヤ２６にチェーンスプロケット２３，２４およびチェーン２５を介して連結されたフロント側のトランスファ出力軸１３とサンギヤ２２に連結されたリヤ側のトランスファ出力軸１４とに等配分できるようになっている（詳細は後述する）。
【００４４】
遊星歯車式の変速機構３０は、差動機構２０のキャリア２１に連結された第１サンギヤ３１と、第１サンギヤ３１よりピッチ円半径が小さく、差動機構２０のサンギヤ２２と一体に回転するようリヤ側のトランスファ出力軸１４に連結された第２サンギヤ３２と、それぞれ第１サンギヤ３１および第２サンギヤ３２に噛合する第１ピニオン３３および第２ピニオン３４が一体に形成され、第１サンギヤ３１および第２サンギヤ３２の周囲で公転することができる複数のトルク移動用歯車３５と、複数のトルク移動用歯車３５を自転可能に保持する複数の支柱部３６ａを有するとともに複数のトルク移動用歯車３５を第１サンギヤ３１および第２サンギヤ３２の周囲で公転させるよう回転可能な環状のキャリア３６と、を備えている。なお、差動機構２０のキャリア２１と区別するため、以下の説明においては変速機構３０のキャリア３６をリヤプラネタリキャリア３６という。
【００４５】
また、制御機構４０は、ブレーキ４１およびクラッチ４２と、これらブレーキ４１およびクラッチ４２を選択的に切替え制御するためのアクチュエータ４３およびボールカム機構部４５と、を備えている。
【００４６】
ブレーキ４１は、トランスファケース１１に支持された複数の固定側摩擦プレート４１ａ（詳細図示せず）と、変速機構３０のリヤプラネタリキャリア３６に支持された可動側摩擦プレート４１ｂを有しており、複数の固定側摩擦プレート４１ａのうち板厚方向一端側に位置する一部（少なくとも１枚）の固定側摩擦プレート４１ａは、板厚方向の変位および回転の双方をトランスファケース１１によって規制されている。また、複数の固定側摩擦プレート４１ａのうち残りの固定側摩擦プレート４１ａは、スプライン嵌合等により板厚方向の変位が可能で、かつ、回転が不可能な状態（以下、この状態を単に回転方向一体ともいう）でトランスファケース１１に支持されている。一方、可動側摩擦プレート４１ｂは、複数の固定側摩擦プレート４１ａの間に挟圧可能に配置され、複数の固定側摩擦プレート４１ａが板厚方向に互いに接近するよう加圧されるとき、複数の固定側摩擦プレート４１ａの間に挟圧されることで、複数の固定側摩擦プレート４１ａからその挟圧力に応じた制動トルクを受けるか、その挟圧力が一定値を超えるときにはその回転を規制されるようになっている。すなわち、ブレーキ４１は、変速機構３０のリヤプラネタリキャリア３６に対し制動トルクを加えたりリヤプラネタリキャリア３６の回転を規制したりすることができる係合状態と、そのような制動トルクを生じることなくリヤプラネタリキャリア３６を空転させる解放状態とに切替え可能であり、リヤプラネタリキャリア３６に回転自在に支持された複数のトルク移動用歯車３５の公転運動を選択的に制限できるようになっている。
【００４７】
また、各トルク移動用歯車３５の第１ピニオン３３および第２ピニオン３４は、第１サンギヤ３１および第２サンギヤ３２に噛合するそれぞれの外歯のピッチ円半径が互いに異なっており、第１ピニオン３３が第２ピニオン３４より大径の外歯車となっている。したがって、トランスファ入力軸１２から差動機構２０のキャリア２１に入力されるトルクの一部は差動機構２０のピニオン２７からサンギヤ２２を介してリヤ側のトランスファ出力軸１４に伝達されるが、ブレーキ４１が係合状態となってリヤプラネタリキャリア３６を介し複数のトルク移動用歯車３５の公転運動を制限するときには、ブレーキ４１からリヤプラネタリキャリア３６に加わる制動トルクに応じて、キャリア２１と直結する第１サンギヤ３１の回転がトルク移動用歯車３５により増速されて第２サンギヤ３２に伝達される状態となり、第１サンギヤ３１、複数のトルク移動用歯車３５および第２サンギヤ３２を介して、キャリア２１に入力されるトルクの一部がリヤ側のトランスファ出力軸１４に移動するようになっている。すなわち、ブレーキ４１は、係合状態でリヤプラネタリキャリア３６の回転および複数のトルク移動用歯車３５の公転運動を制限する制動トルクを生じるとき、非制御時（ブレーキ４１およびクラッチ４２が共に解放状態であり、リヤプラネタリキャリア３６および複数のトルク移動用歯車３５を空転させるとき）の２つのトランスファ出力軸１３，１４へのトルクの配分比に対して、リヤ側のトランスファ出力軸１４のトルク（出力）を増加させるとともにその増加分を制御するトルク移動制御を実行することができるようになっている。なお、非制御時のトルクの配分比は、例えばフロント側の駆動出力トルクＴｆ：リヤ側の駆動出力トルクＴｒ＝５０：５０の等配分となる配分比である。
【００４８】
このように、ブレーキ４１は、トランスファ入力軸１２と２つのトランスファ出力軸１３，１４との間に介在する遊星歯車式の変速機構３０のいずれか１つの回転要素であるリヤプラネタリキャリア３６の回転を選択的に制限することができるトルク移動用の摩擦係合要素となっている。
【００４９】
クラッチ４２は、差動機構２０のキャリア２１および変速機構３０の第１サンギヤ３１を一体に連結する内側中空軸２８上に支持された複数の入力側摩擦プレート４２ａ（詳細図示せず）と、差動機構２０の内歯リングギヤ２６およびフロントドライブ用のチェーンスプロケット２３を一体に連結する外側中空軸２９上に支持された出力側摩擦プレート４２ｂとを有しており、複数の入力側摩擦プレート４２ａのうち板厚方向一端側（図１中の右側）に位置する一部の入力側摩擦プレート４２ａは、板厚方向の変位および回転の双方を内側中空軸２８によって規制されている。また、複数の入力側摩擦プレート４２ａのうち残りの入力側摩擦プレート４２ａは、スプライン嵌合等により回転方向一体の状態で内側中空軸２８に支持されている。一方、出力側摩擦プレート４２ｂは、複数の入力側摩擦プレート４２ａの間に挟圧可能に配置され、複数の入力側摩擦プレート４２ａが板厚方向に互いに接近するよう加圧されるとき、複数の入力側摩擦プレート４２ａの間に挟圧されることで、複数の入力側摩擦プレート４２ａからその挟圧力に応じた制動トルクを受けるか、その挟圧力が一定値を超えるときにはその回転を規制されるようになっている。すなわち、クラッチ４２は、内側中空軸２８および外側中空軸２９の相対回転を選択的に制限するよう係合状態および解放状態に切替え可能で、その係合時に差動機構２０のキャリア２１と内歯リングギヤ２６の相対回転を選択的に制限することで、内歯リングギヤ２６にチェーンスプロケット２３，２４および無端のチェーン２５（回転伝動要素）を介して連結されたフロント側のトランスファ出力軸１３およびプロペラシャフト６ａとサンギヤ２２に一体的に連結されたリヤ側のトランスファ出力軸１４およびプロペラシャフト６ｂとの間の差動を制限できるようになっている。
【００５０】
このクラッチ４２は、差動機構２０を構成する複数の回転要素（内歯リングギヤ２６、キャリア２１およびサンギヤ２２）のうちいずれか２つの回転要素の間に介在する差動制限用の摩擦係合要素となっている。
【００５１】
また、クラッチ４２の係合時には、差動機構２０のキャリア２１に入力されるトルクの一部が、複数のピニオン２７から内歯リングギヤ２６を介してフロントドライブ用のチェーンスプロケット２３に伝達されるとともに、キャリア２１からクラッチ４２を介した伝動経路でもフロントドライブ用のチェーンスプロケット２３に伝達されることによって、非制御時（ブレーキ４１およびクラッチ４２が共に解放状態のとき）の２つのトランスファ出力軸１３，１４へのトルクの配分比に対して、フロント側のトランスファ出力軸１３のトルク（出力）を増加させることができるようになっている。
【００５２】
アクチュエータ４３は、例えばステッピングモータのように回転角度を制御することができる公知のモータ（減速機構を内蔵するギヤドモータでもよい）によって構成されており、その出力軸４３ａに外歯の出力歯車４４が装着されている。
【００５３】
また、アクチュエータ４３は、トランスファ制御を行う電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという）６１からの制御信号に従って作動するようになっており、ＥＣＵ６１は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ、Ａ／Ｄコンバータ、定電圧電源および通信ＩＣ等を含んで構成されている。このＥＣＵ６１は、ＲＯＭ内に予め格納された制御プログラムに従って、各種センサ群（例えば車輪速センサ、自動変速機２の変速段を検出するシフト位置センサ、エンジン１のスロットル開度を検出するスロットル開度センサ、エンジン１の回転速度を検出するエンジン回転数センサ、および車体加速度センサ等）６２、操作スイッチ類６３および通信入力部６４からの検出情報に基づき、エンジン１の運転状態や車両の走行状態に応じた自動変速機２の変速制御を実行するとともに、前後のプロペラシャフト６ａ，６ｂの間の差動制限やトルク差の制御を実行するべく、アクチュエータ４３の回転方向および角度位置を制御するようになっている（詳細は後述する）。
【００５４】
ボールカム機構部４５は、出力歯車４４が噛合する外歯部５１ａおよびトランスファ出力軸１４（２つの出力軸のうち少なくとも一方）が貫通する中心部の貫通穴５１ｂを有し、アクチュエータ４３により駆動されて回転する駆動側カムプレート５１と、この駆動側カムプレート５１の一面側（図１中で右面側）に対向する第１の従動側カムプレート５２および第２の従動側カムプレート５３と、駆動側カムプレート５１および第１の従動側カムプレート５２の間に介装された複数の外側のボール５４と、駆動側カムプレート５１および第２の従動側カムプレート５３の間に介装された複数の内側のボール５５と、第２の従動側カムプレート５３とクラッチ４２の複数の入力側摩擦プレート４２ａ（複数のうち他端側（図１中の左側）に位置する入力側摩擦プレート４２ａ）との間に介装されたスラスト軸受４６と、を備えている。
【００５５】
駆動側カムプレート５１は、少なくともボール５４，５５を介して第１の従動側カムプレート５２および第２の従動側カムプレート５３から加わるスラスト方向の力を支持することができる状態でトランスファケース１１内に回転可能に収納されており、例えばその内周部で外側中空軸２９に回転自在に支持されるか、その外周部もしくは背面側の図示しない環状凹凸部でトランスファケース１１に対して回転可能に保持されている。なお、ここにいう駆動側カムプレート５１の回転とは、トランスファ入力軸１２およびトランスファ出力軸１４の回転中心軸線（後述する回転中心軸線Ｏ）回りの所定角度範囲内における任意の方向への回動である。
【００５６】
図３に示すように、この駆動側カムプレート５１の一面側には、回転中心軸線Ｏから半径方向に離れた回転半径ｒ１の３つ（複数）の第１駆動側カム部５１ｃと、回転半径ｒ２の３つ（複数）の第２駆動側カム部５１ｄとが、それぞれ配置されている。そして、これら第１駆動側カム部５１ｃおよび第２駆動側カム部５１ｄの回転半径ｒ１、ｒ２は、互いに異なっている。
【００５７】
また、第１駆動側カム部５１ｃは、駆動側カムプレート５１の一面側に回転方向に等角度間隔に配置された複数、例えば３つの円弧溝状の第１凹状カム部５６によって構成されており、第２駆動側カム部５１ｄは、駆動側カムプレート５１の一面側に回転方向に等角度間隔に配置された複数、例えば３つの円弧溝状の第２凹状カム部５７によって構成されている。ここで、第１凹状カム部５６の中心角および第２凹状カム部５７の中心角は、共に略同一の角度θとなっている。
【００５８】
図４（ａ）に展開および短縮して示すように、第１駆動側カム部５１ｃの各第１凹状カム部５６は、駆動側カムプレート５１の回転方向の一方側（同図中のＣＷ側）の端部では駆動側カムプレート５１の板厚方向におけるボール５４の変位、すなわちリフト量が小さく、駆動側カムプレート５１の回転方向の他方側（同図中のＣＣＷ側）の端部ではリフト量が大きくなっている。
【００５９】
また、図４（ｂ）に展開および短縮して示すように、第２駆動側カム部５１ｄの第２凹状カム部５７は、回転方向の一方側（同図中のＣＷ側）の端部ではリフト量が大きく、回転方向の他方側（同図中のＣＣＷ側）の端部ではリフト量が小さくなっている。
【００６０】
より具体的には、第１駆動側カム部５１ｃの各第１凹状カム部５６は、回転方向の一方側で略一定のリフト量となる小リフト部分５６ａと、回転方向の他方側でその他方側の端部に近付くほどリフト量が大きくなるリフト変化部分５６ｂとによって構成されており、第２駆動側カム部５１ｄの第２凹状カム部５７は、回転方向の他方側で略一定のリフト量となる小リフト部分５７ａと、回転方向の一方側でその一方側の端部に近付くほどリフト量が大きくなるリフト変化部分５７ｂとによって構成されている。
【００６１】
一方、第１の従動側カムプレート５２および第２の従動側カムプレート５３は、同心的に半径方向の内外に配置された異径の環状体によって構成されている。そして、第１の従動側カムプレート５２は、外側のボール５４（第１転動体）を介して第１駆動側カム部５１ｃにより駆動されることで、駆動側カムプレート５１が回転するとき、回転中心軸線Ｏの方向であるその板厚方向に変位するようになっている。また、第２の従動側カムプレート５３は、内側のボール５５（第２転動体）を介して第２駆動側カム部５１ｄにより駆動されることで、駆動側カムプレート５１が回転するとき、回転中心軸線Ｏの方向であるその板厚方向に変位するようになっている。そして、これら第１の従動側カムプレート５２および第２の従動側カムプレート５３によって、ブレーキ４１およびクラッチ４２の作動状態が切り替えられるようになっている。
【００６２】
具体的には、第１の従動側カムプレート５２は、駆動側カムプレート５１の第１駆動側カム部５１ｃの第１凹状カム部５６に対向する第１従動側カム部５２ａを有しており、この第１従動側カム部５２ａは、回転方向に等角度間隔に配置された複数、例えば３つの円弧溝状の第３凹状カム部５８で構成されている。また、第２の従動側カムプレート５３は、駆動側カムプレート５１の第２駆動側カム部５１ｄの第２凹状カム部５７に対向する第２従動側カム部５３ａを有しており、この第２従動側カム部５３ａは、回転方向に等角度間隔に配置された複数の円弧状の第４凹状カム部５９によって構成されている。ここで、第３凹状カム部５８の中心角と第４凹状カム部５９の中心角は、共に略同一の角度θとなっている。
【００６３】
ところで、アクチュエータ４３は、ＥＣＵ６１からの制御信号に従って、駆動側カムプレート５１を図３に示す回転基準位置からＣＷ方向（時計方向）にθ／２の角度範囲内およびその回転基準位置からＣＣＷ方向（反時計方向）にθ／２の角度範囲内のうち任意の角度位置に位置決めすることができるようになっている。
【００６４】
ここで、駆動側カムプレート５１が図３に示す回動基準位置にあるときは、ブレーキ４１およびクラッチ４２の双方が解放状態にあり、差動制限やトルク移動の制御がなされない非制御時である。
【００６５】
また、駆動側カムプレート５１が図３に示す回動基準位置からＣＷ方向に最大の回動角度θ／２だけ回転したときには、第１の従動側カムプレート５２がブレーキ４１を完全係合状態にさせ、トランスファケース１１に対する変速機構３０のリヤプラネタリキャリア３６の回転を停止させる。さらに、駆動側カムプレート５１が図３に示す回動基準位置からＣＷ方向に最大の回動角度θ／２より小さい角度だけ回転したとき（図４（ａ）中の点線位置に移動したとき）には、第１の従動側カムプレート５２がブレーキ４１をスリップ状態で制動トルクを生じる半係合状態にさせることで、トランスファケース１１に対する変速機構３０のリヤプラネタリキャリア３６の公転運動が抑制されるとともに複数のトルク移動用歯車３５が自転し、キャリア２１に入力されるトルクの一部が第１サンギヤ３１、複数のトルク移動用歯車３５および第２サンギヤ３２を介してリヤ側のトランスファ出力軸１４に伝達され、リヤ側のトランスファ出力軸１４の出力トルクが非制御時より増加する。
【００６６】
一方、駆動側カムプレート５１が図３に示す回動基準位置からＣＣＷ方向に最大の回動角度θ／２だけ回転したとき（図４（ｂ）中の二点鎖線位置に移動したとき）には、第２の従動側カムプレート５３がスラスト軸受４６を介してクラッチ４２を完全係合状態にさせ、差動機構２０のキャリア２１と内歯リングギヤ２６との相対回転を規制することで、内歯リングギヤ２６にチェーンスプロケット２３，２４および無端のチェーン２５を介して連結されたフロント側のトランスファ出力軸１３およびプロペラシャフト６ａと、サンギヤ２２に一体的に連結されたリヤ側のトランスファ出力軸１４およびプロペラシャフト６ｂとの間の差動が制限される。また、駆動側カムプレート５１が図３に示す回動基準位置からＣＣＷ方向に最大の回動角度θ／２より小さい角度だけ回転したときには、第２の従動側カムプレート５３がクラッチ４２をスリップ状態で制動トルクを生じる半係合状態にさせることで、差動機構２０のキャリア２１と内歯リングギヤ２６との相対回転を抑制するトルクを生じさせる。さらに、このように駆動側カムプレート５１が回動基準位置からＣＣＷ方向に回転するときには、キャリア２１に入力されるトルクの一部がクラッチ４２を介してフロントドライブ用のチェーンスプロケット２３側に移動することによって、フロント側のトランスファ出力軸１３の出力トルクが非制御時より増加するようになっている。
【００６７】
次に、その作用について説明する。
【００６８】
上述のように構成された本実施形態の駆動力制御装置においては、ＥＣＵ６１により、そのＲＯＭ内の制御プログラムに従って、エンジン１の運転状態や車両の走行状態に応じた自動変速機２の変速制御が実行されるとともに、前後のプロペラシャフト６ａ，６ｂの間の差動制限やトルク差の制御を実行するべく、ブレーキ４１およびクラッチ４２の作動状態が、例えば図６に示す動作論理表に従って制御される。
【００６９】
そして、エンジン１からの駆動力が自動変速機２を介してトランスファ装置１０のトランスファ入力軸１２に入力されると、その入力トルクがフロント側のプロペラシャフト６ａおよびリヤ側のプロペラシャフト６ｂに連結されるトランスファ出力軸１３，１４に配分されるとともに、トランスファ出力軸１３，１４の間の差動が選択的に制限される。
【００７０】
いま、駆動側カムプレート５１が図６の動作論理表の中段に示す中立状態であるとすると、駆動側カムプレート５１は図３に示す回動基準位置にあり、ブレーキ４１およびクラッチ４２の双方が解放状態にあるから、差動制限やトルク移動の制御がなされない非制御の状態となる。
【００７１】
この状態においては、変速機構３０のリヤプラネタリキャリア３６および複数のトルク移動用歯車３５が空転する状態となり、図７に示すように、キャリア２１に入力されるトルクの一部が、複数のピニオン２７、内歯リングギヤ２６、チェーンスプロケット２３、チェーン２５およびチェーンスプロケット２４を介してフロント側のトランスファ出力軸１３およびプロペラシャフト６ａに伝達され、キャリア２１に入力されるトルクの他の一部が、複数のピニオン２７およびサンギヤ２２を介してリヤ側のトランスファ出力軸１４に伝達される。このときの２つのトランスファ出力軸１３，１４へのトルクの配分比は、例えば図８の共線図に示すように、フロント側の駆動出力トルクＴｆ：リヤ側の駆動出力トルクＴｒ＝５０：５０の等配分となり、両トランスファ出力軸１３，１４の出力トルクは、それぞれトランスファ入力軸１２の入力トルクＴｉｎの約半分（Ｔｉｎ／２）の大きさとなる。なお、共線図中では、フロント側のプロペラシャフト６ａを「Ｆｒ Ｐ／Ｓ」、内歯リングギヤ２６を「リングギヤ」、トランスファ入力軸１２を「入力（Ｔ／Ｍ）」、リヤ側のプロペラシャフト６ｂを「Ｒｒ Ｐ／Ｓ」、サンギヤ２２を「サンギヤ」と記している。また、両トランスファ出力軸１３，１４の出力トルクの総和をＴｏｕｔと記している。
【００７２】
次いで、駆動側カムプレート５１が図６の動作論理表の下段に示すＣＣＷ駆動状態であるとすると、駆動側カムプレート５１は、図３に示す回動基準位置からＣＣＷ方向に回動角度θ／２以下の角度ある角度だけ回転し、第２の従動側カムプレート５３がクラッチ４２を完全係合もしくは半係合させる係合状態となる。
【００７３】
この状態においては、図９に示すように、クラッチ４２により差動機構２０のキャリア２１と内歯リングギヤ２６との相対回転を制限するトルクが生じることから、内歯リングギヤ２６にチェーンスプロケット２３，２４および無端のチェーン２５を介して連結されたフロント側のトランスファ出力軸１３およびプロペラシャフト６ａと、サンギヤ２２に一体的に連結されたリヤ側のトランスファ出力軸１４およびプロペラシャフト６ｂとの間の差動が、クラッチ４２で発生する差動制限トルクＴｃに応じて制限される。
【００７４】
さらに、図１０の共線図に示すように、キャリア２１に入力されるトルクＴｉｎのうち前記差動制限トルクＴｃに対応するトルクＴｌｓｄがクラッチ４２を介して内歯リングギヤ２６およびフロントドライブ用のチェーンスプロケット２３側に移動することで、フロント側のトランスファ出力軸１３の出力トルクＴｆが非制御時より増加し（Ｔｆ＝（Ｔｉｎ−Ｔｃ）／２＋Ｔｌｓｄ）、リヤ側のトランスファ出力軸１４の出力トルクＴｒが非制御時より減少する（Ｔｒ＝（Ｔｉｎ−Ｔｃ）／２）。
【００７５】
したがって、車両の運動特性を非制御時より前輪駆動に近い傾向とすることができ、例えば発進や直進加速性能を向上させることができ、また、車両旋回時にアクセルＯＦＦとなったような場合における、いわゆるタックインを抑制することができる。
【００７６】
反対に、駆動側カムプレート５１が図６の動作論理表の上段に示すＣＷ駆動状態であるとすると、駆動側カムプレート５１は、図３に示す回動基準位置からＣＷ方向に回動角度θ／２以下の角度ある角度だけ回転し、第１の従動側カムプレート５２がブレーキ４１を完全係合もしくは半係合させる係合状態となる。
【００７７】
このとき、図１１に示すように、トランスファケース１１に対する変速機構３０のリヤプラネタリキャリア３６の回転がブレーキ４１によって停止しもしくは制動されることで、複数のトルク移動用歯車３５が自転し、キャリア２１に入力されるトルクの一部が第１サンギヤ３１、複数のトルク移動用歯車３５および第２サンギヤ３２を介してリヤ側のトランスファ出力軸１４に伝達される。このときのトルクの関係は、図１２の共線図に示す通りで、ブレーキ４１の制動トルクＴｂが比較的小さい状態で、非制御時における２つのトランスファ出力軸１３，１４へのトルクの等しい配分比に対して、フロント側のトランスファ出力軸１３のトルクＴｆが減少し、リヤ側のトランスファ出力軸１４のトルクＴｒが増加する。すなわち、ブレーキ４１の制動部半径とサンギヤ２２のピッチ円半径との比をρとするとき、Ｔｆ＝（Ｔｉｎ−ρＴｂ）／２となり、Ｔｒ＝（Ｔｉｎ−ρＴｂ）／２＋（ρ−１）Ｔｂとなる。したがって、車両の運動特性を非制御時より後輪駆動に近い傾向とすることができる。ただし、ブレーキ４１で発生するブレーキトルク分だけ出力トルクの総和Ｔｏｕｔは減少する（Ｔｏｕｔ＝Ｔｆ＋Ｔｒ＝Ｔｉｎ−Ｔｂ）。
【００７８】
したがって、この場合、リヤ側のトランスファ出力軸１４へのトルク移動によって、定常旋回時や加速旋回時に意図した走行ラインを描ける、いわゆるトレース性を向上させることができる。
【００７９】
このように、本実施形態のトランスファ装置１０では、駆動側カムプレート５１の第１駆動側カム部５１ｃおよび第２駆動側カム部５１ｄを共に駆動側カムプレート５１の一面側で回転基準位置からＣＷ側に回転させるかＣＣＷ側に回動させるかによって、第１の従動側カムプレート５２および第２の従動側カムプレート５３を選択的に板厚方向に変位させたりその変位量を制御したりすることができる。したがって、単一のアクチュエータ４３により駆動側カムプレート５１と第１および第２の従動側カムプレート５２，５３とを介してブレーキ４１およびクラッチ４２の作動状態を切り替えて、２つのトランスファ出力軸１３，１４の間の差動の制限または／およびトルク配分の制御を実行することができる。その結果、ブレーキ４１およびクラッチ４２の作動切替えによって差動制限または／およびトルク差制御を行うことのできる軽量かつコンパクトな低コストの駆動力制御装置となる。
【００８０】
また、本実施形態では、第１の従動側カムプレート５２は、駆動側カムプレート５１がＣＷ側に回転したときに回転中心軸線方向の一方側に変位可能で、駆動側カムプレート５１がＣＣＷ側に回転したときには回転中心軸線方向の他方側に復帰可能であるとともに、第２の従動側カムプレート５３は、駆動側カムプレート５１がＣＣＷ側に回転したときには回転中心軸線方向の一方側に変位可能で、駆動側カムプレート５１がＣＷ側に回転したときには回転中心軸線方向の他方側に復帰可能であるので、駆動側カムプレート５１の回転方向に応じて、第１の従動側カムプレート５２と第２の従動側カムプレート５３を選択的に予め設定された方向に選択的に変位させ、あるいは、復帰させることができる。
【００８１】
しかも、第１駆動側カム部５１ｃの各第１凹状カム部５６が、ＣＷ側で略一定のリフト量となる小リフト部分５６ａと、ＣＣＷ側の端部に近付くほどリフト量が大きくなるリフト変化部分５６ｂとによって構成されており、第２駆動側カム部５１ｄの第２凹状カム部５７が、ＣＣＷ側で略一定のリフト量となる小リフト部分５７ａと、ＣＷ側の端部に近付くほどリフト量が大きくなるリフト変化部分５７ｂとによって構成されているので、駆動側カムプレート５１を図４（ａ）および図４（ｂ）に実線で示す回転基準位置に位置させるときには、第１の従動側カムプレート５２および第２の従動側カムプレート５３を確実に復帰位置に位置させ、ブレーキ４１およびクラッチ４２を共に解放状態に保持させ、２つのトランスファ出力軸１３，１４へのトルクの配分比を等配分とすることができる。
【００８２】
しかも、駆動側カムプレート５１を図４（ａ）および図４（ｂ）に点線で示すように回転基準位置よりＣＷ側の回転領域に回転させることで、第１の従動側カムプレート５２の変位量を制御してブレーキ４１を半係合状態あるいは完全係合状態とし、２つのトランスファ出力軸１３，１４へのトルクの配分比を非制御時の配分比に対しリヤ側のトランスファ出力軸１４のトルクが増加するように変化させることができ、逆に、駆動側カムプレート５１を回転基準位置よりＣＣＷ側の回転領域で回転させることで、第２の従動側カムプレート５３の変位量を制御してクラッチ４２を半係合状態あるいは完全係合状態とし、２つのトランスファ出力軸１３，１４へのトルクの配分比を非制御時の配分比に対しフロント側のトランスファ出力軸１３のトルクが増加するように変化させるとともに、両トランスファ出力軸１３，１４の間の差動を制限することができる。
【００８３】
さらに、本実施形態では、駆動側カムプレート５１の第１駆動側カム部５１ｃおよび第２駆動側カム部５１ｄが、互いに異なる回転半径ｒ１、ｒ２を有しているので、第１駆動側カム部５１ｃおよび第２駆動側カム部５１ｄを共に駆動側カムプレート５１の一面側に容易に配置することができ、しかも、第１の従動側カムプレート５２および第２の従動側カムプレート５３が、同心的に半径方向の内外に配置された異径の環状体によって構成されているので、駆動側カムプレート５１と複数の摩擦係合要素であるブレーキ４１およびクラッチ４２との間に介在する第１の従動側カムプレート５２および第２の従動側カムプレート５３を、例えばボール５４，５５によってそれぞれ３点支持させ、これらの支持姿勢を容易に安定させることができる。
【００８４】
また、第１駆動側カム部５１ｃが回転方向に等角度間隔に配置された複数の円弧状の第１凹状カム部５６によって構成されるとともに、第２駆動側カム部５１ｄが回転方向に等角度間隔に配置された複数の円弧状の第２凹状カム部５７によって構成され、第１凹状カム部５６の中心角と第２凹状カム部５７の中心角とが略同一の角度θとなっているので、駆動側カムプレート５１の回転により第１の従動側カムプレート５２および第２の従動側カムプレート５３を同様な精度で変位させることができる。
【００８５】
加えて、第１の従動側カムプレート５２が、第１凹状カム部５６に対向するよう回転方向に等角度間隔に配置された複数の円弧状の第３凹状カム部５８を有するとともに、第２の従動側カムプレート５３が、第２凹状カム部５７に対向するよう回転方向に等角度間隔に配置された複数の円弧状の第４凹状カム部５９を有し、第３凹状カム部５８の中心角と第４凹状カム部５９の中心角とが略同一の角度θとなっているので、駆動側カムプレート５１の回転角度当りの第１の従動側カムプレート５２の変位量（リフト量）を各一対の対向するカム部５６，５８によって容易に拡大させることができ、駆動側カムプレート５１の回転角度当りの第２の従動側カムプレート５３の変位量を各一対の対向するカム部５７，５９によって容易に拡大させることができる。
【００８６】
しかも、第１凹状カム部５６および第２凹状カム部５７の中心角と、第３凹状カム部５８および第４凹状カム部５９の中心角とが、共に略同一の角度θとなっているので、駆動側カムプレート５１と第１の従動側カムプレート５２および第２の従動側カムプレート５３との相対的な回転角度範囲、並びに、第１および第２の従動側カムプレート５２，５３のリフト量を明確に規定できる。
【００８７】
さらに、本実施形態においては、駆動側カムプレート５１が、アクチュエータ４３の出力軸４３ａに装着された出力歯車４４に噛合する外歯部５１ａを有するとともに、２つのトランスファ出力軸１３，１４のうち少なくとも一方が貫通する中心部の貫通穴５１ｂを有しているので、ブレーキ４１、クラッチ４２、アクチュエータ４３およびボールカム機構部４５を備えた駆動力制御装置を、多数の回転要素を有するトランスファ装置１０（動力伝達装置）内に容易にかつコンパクトに実装できることとなる。
【００８８】
また、本実施形態のトランスファ装置１０は、２つのトランスファ出力軸１３，１４の間に遊星歯車式の差動機構２０が介装されるとともに、複数の摩擦係合要素として、トランスファ入力軸１２と２つのトランスファ出力軸１３，１４との間に介在する遊星歯車式の変速機構３０のいずれか１つの回転要素の回転を選択的に制限することができるトルク移動用のブレーキ４１と、差動機構２０を構成する内歯リングギヤ２６、キャリア２１およびサンギヤ２２のうちいずれか２つの回転要素の間に介在する差動制限用のクラッチ４２が設けられているので、２つのトランスファ出力軸１３，１４の間の差動の制限と、２つのトランスファ出力軸１３，１４に対するトルク差（トルク配分）の制御の機能とを併有する、軽量かつコンパクトな低コストの駆動力制御装置となる。
【００８９】
このように、本実施形態によれば、単一のアクチュエータ４３により駆動側カムプレート５１と第１および第２の従動側カムプレート５２，５３とを介してブレーキ４１およびクラッチ４２の作動状態を切り替えて、２つのトランスファ出力軸１３，１４の間の差動の制限およびトルク配分の制御を実行するようにしているので、差動制限およびトルク差制御が可能な軽量かつコンパクトな低コストの駆動力制御装置を提供することができるものである。
【００９０】
（第２実施形態）
図１３および図１４は、本発明の第２実施形態に係る駆動力制御装置を示す図である。なお、本実施形態は、本発明の駆動力制御装置を車両のフロントまたはリヤのディファレンシャル装置に適用したものである。また、本実施形態において上述の第１実施形態と類似する構成については図１〜図５に示した対応する構成要素の符号で示すこととして重複する説明を省略し、上述の第１実施形態との相違点について詳述する。
【００９１】
図１３に示すように、本実施形態のディファレンシャル装置は、図示しない車体側に支持されたキャリアケース８１（詳細図示せず）と、このキャリアケース８１に回転自在に支持されプロペラシャフト６からの回転動力（駆動力）を入力するドライブピニオン８２と、左右の駆動輪５Ｌ，５Ｒに駆動連結されるドライブシャフト７Ｌ，７Ｒ（駆動軸）に回転動力を出力する左右両側の出力軸８３，８４と、それぞれドライブピニオン８２と左右両側の出力軸８３，８４との間に介在する複数の回転要素からなる差動機構８０および左右の変速機構３０Ｌ，３０Ｒと、それぞれ差動機構８０と変速機構３０Ｌまたは３０Ｒの複数の回転要素の間に介在する湿式多板型のブレーキ４１およびクラッチ４２（複数の摩擦係合要素）を有する左右の制御機構４０Ｌ，４０Ｒと、を備えている。そして、詳細を後述するように、左右の制御機構４０Ｌ，４０Ｒのそれぞれが、ブレーキ４１およびクラッチ４２を選択的に摩擦係合させることにより、左右の出力８３，８４の間の差動の制限および左右の出力軸８３，８４へのトルク配分の制御を実行するようになっている。
【００９２】
差動機構８０は、ドライブピニオン８２に噛合するリングギヤ８５が一体装着されたデフケース８６（入力軸）を有しており、このデフケース８６の内部には、左右の出力軸８３，８４の内端部に例えばスプライン結合する左右のサイドギヤ８８ａ，８８ｂがそれぞれ回転可能に収納・保持されるとともに、両サイドギヤ８８ａ，８８ｂに噛合するピニオンギヤ８７ａ，８７ｂが、それぞれ軸線を両サイドギヤ８８ａ，８８ｂの軸線に対し直交させるように回転可能に支持されている。これらピニオンギヤ８７ａ，８７ｂは、ドライブピニオン８２からリングギヤ８５に入力される回転をデフケース８６から両サイドギヤ８８ａ，８８ｂに伝達するとともに、両サイドギヤ８８ａ，８８ｂの間の差動回転を許容するようになっている。なお、このような差動機構自体は公知のものと同様である。
【００９３】
遊星歯車式の左右の変速機構３０Ｌ，３０Ｒは、互いに略同一の構成かあるいは左右を反転させた構成（対応する各カム部の小リフト部分とリフト変化部分を互いに回転方向で逆側に配置した別部品を用いる構成）を有しており、例えば同一の構成（同一部品）を左右逆向きに配置したものである。したがって、ここでは、右側の変速機構３０Ｒについて詳述し、左側の変速機構３０Ｌの構成要素の多くについては右側の変速機構３０Ｒの対応する構成要素と同一の符号を用いる。
【００９４】
右側の変速機構３０Ｒは、差動機構８０のデフケース８６に中空軸８９ｂを介して連結された第１サンギヤ３１と、第１サンギヤ３１よりピッチ円半径が小さく、差動機構８０の右側のサイドギヤ８８ｂと一体に回転するよう右側の出力軸８４に連結された第２サンギヤ３２と、それぞれ第１サンギヤ３１および第２サンギヤ３２に噛合する第１ピニオン３３および第２ピニオン３４が一体に形成され、第１サンギヤ３１および第２サンギヤ３２の周囲で公転することができる複数のトルク移動用歯車３５と、複数のトルク移動用歯車３５を自転可能に保持する複数の支柱部７６ａを有するとともに複数のトルク移動用歯車３５を第１サンギヤ３１および第２サンギヤ３２の周囲で公転させるよう回転可能な環状のキャリア７６と、を備えている。なお、左側の変速機構３０Ｌは、差動機構８０のデフケース８６に中空軸８９ａを介して連結された第１サンギヤ３１を有している。
【００９５】
左右の制御機構４０Ｌ，４０Ｒも、例えば同一の構成を車両の左右方向で逆向きに配置したものとなっている。したがって、右側の制御機構４０Ｒについて詳述し、左側の制御機構４０Ｌの構成要素の多くについては右側の制御機構４０Ｒの対応する構成要素と同一の符号を用いる。
【００９６】
右側の制御機構４０Ｒは、複数の摩擦係合要素であるブレーキ４１およびクラッチ７２と、これらブレーキ４１およびクラッチ７２を選択的に切替え制御するためのアクチュエータ４３およびボールカム機構部４５と、を備えている。
【００９７】
ブレーキ４１の複数の固定側摩擦プレート４１ａのうち板厚方向一端側に位置する一部の固定側摩擦プレート４１ａは、板厚方向の変位および回転の双方をキャリアケース８１によって規制されている。また、複数の固定側摩擦プレート４１ａのうち残りの固定側摩擦プレート４１ａは、キャリアケース８１に回転方向一体に支持されている。一方、可動側摩擦プレート４１ｂは、変速機構３０Ｒのキャリア７６に回転方向一体に支持された状態で、複数の固定側摩擦プレート４１ａの間に挟圧可能に配置されている。したがって、ブレーキ４１は、変速機構３０Ｒのキャリア７６に対し制動トルクを加えたりキャリア７６の回転を規制したりすることができる係合状態と、そのような制動トルクを生じることなくキャリア７６を空転させる解放状態とに切替え可能であり、キャリア７６に回転自在に支持された複数のトルク移動用歯車３５の公転運動を選択的に制限できるようになっている。
【００９８】
差動機構８０のデフケース８６に入力されるトルクは、差動機構８０のピニオンギヤ８７ａ，８７ｂから左右のサイドギヤ８８ａ，８８ｂを介して左右の出力軸８３，８４に伝達されるから、デフケース８６に入力されるトルクの一部は、ピニオンギヤ８７ａ，８７ｂから右側のサイドギヤ８８ｂを介して右側の出力軸８４に伝達される。
【００９９】
右側の変速機構３０Ｒおよび右側の制御機構４０Ｒにおいては、ブレーキ４１が係合状態となってキャリア７６を介し複数のトルク移動用歯車３５の公転運動を制限するとき、ブレーキ４１からキャリア７６に加わる制動トルクに応じて、デフケース８６と直結する第１サンギヤ３１の回転がトルク移動用歯車３５により増速されて第２サンギヤ３２に伝達される状態となり、デフケース８６に入力されるトルクの一部が、第１サンギヤ３１、複数のトルク移動用歯車３５および第２サンギヤ３２を介して、右側の出力軸８４に移動する。すなわち、ブレーキ４１は、係合状態でキャリア７６の回転および複数のトルク移動用歯車３５の公転運動を制限する制動トルクを生じるとき、非制御時（ブレーキ４１およびクラッチ７２が共に解放状態であり、キャリア７６および複数のトルク移動用歯車３５を空転させるとき）の２つの出力軸８３，８４へのトルクの配分比に対して、右側の出力軸８４のトルク（出力）を増加させるとともにその増加分を制御するトルク移動制御を実行することができるようになっている。ブレーキ４１は、このように、入力軸となるデフケース８６と２つの出力軸８３，８４との間に介在する遊星歯車式の変速機構３０Ｒのいずれか１つの回転要素であるキャリア７６の回転を選択的に制限することができるトルク移動用の摩擦係合要素となっている。
【０１００】
クラッチ７２は、キャリア７６の内周側に一体的に支持された複数の入力側摩擦プレート７２ａ（詳細図示せず）と、デフケース８６および第１サンギヤ３１を一体に連結する中空軸８９ｂ上に支持された出力側摩擦プレート７２ｂとを有しており、複数の入力側摩擦プレート７２ａのうち板厚方向一端側（図１３中の右側）に位置する一部の入力側摩擦プレート７２ａは、板厚方向の変位および回転の双方をキャリア７６によって規制されている。また、複数の入力側摩擦プレート７２ａのうち残りの入力側摩擦プレート７２ａは、スプライン嵌合等により回転方向一体の状態でキャリア７６に支持されている。一方、出力側摩擦プレート７２ｂは、複数の入力側摩擦プレート７２ａの間に挟圧可能に配置され、複数の入力側摩擦プレート７２ａが板厚方向に互いに接近するよう加圧されるとき、複数の入力側摩擦プレート７２ａの間に挟圧されることで、複数の入力側摩擦プレート７２ａからその挟圧力に応じた制動トルクを受けるか、その挟圧力が一定値を超えるときにはその回転を規制されるようになっている。すなわち、クラッチ７２は、キャリア７６および中空軸８９ｂの相対回転を選択的に制限するよう係合状態および解放状態に切替え可能で、その係合時に差動機構８０のデフケース８６とキャリア７６の相対回転を選択的に制限することで、デフケース８６と第２サンギヤ３２に一体的に連結された右側の出力軸８４との間の差動を制限するとともに、ピニオンギヤ８７ａ，８７ｂおよびサイドギヤ８８ａ，８８ｂを介してデフケース８６と左側の出力軸８３との差動を制限することができるようになっている。
【０１０１】
このクラッチ７２は、差動機構８０を構成する複数の回転要素（デフケース８６およびサイドギヤ８８ａ，８８ｂ）のうちいずれか２つの回転要素の間に介在する差動制限用の摩擦係合要素となっている。
【０１０２】
第１実施形態と同様に、ボールカム機構部４５は、駆動側カムプレート５１、第１の従動側カムプレート５２、第２の従動側カムプレート５３、複数の外側のボール５４および複数の内側のボール５５を備えるとともに、第２の従動側カムプレート５３とクラッチ７２の複数の入力側摩擦プレート７２ａ（複数のうち他端側（図１３中の左側）に位置する入力側摩擦プレート７２ａ）との間に介装されたスラスト軸受４６を備えている。
【０１０３】
駆動側カムプレート５１は、少なくともボール５４，５５を介して第１の従動側カムプレート５２および第２の従動側カムプレート５３から加わるスラスト方向の力を支持することができる状態でキャリアケース８１内に回転可能に収納されており、例えばその内周部で中空軸８９ｂに回転自在に支持されるか、その外周部もしくは背面側の図示しない環状凹凸部でキャリアケース８１に対して回転可能に保持されている。
【０１０４】
本実施形態においては、図１４の動作論理表に示すように、ボールカム機構部４５の駆動側カムプレート５１が回動基準位置にあるときは、ブレーキ４１およびクラッチ７２の双方が解放状態にあり、差動制限やトルク移動の制御がなされない非制御時である。
【０１０５】
また、駆動側カムプレート５１が回動基準位置からＣＷ方向に最大の回動角度θ／２だけ回転したときには、第１の従動側カムプレート５２がブレーキ４１を完全係合状態にさせ、キャリアケース８１に対する変速機構３０Ｒのキャリア７６の回転を停止させる。さらに、駆動側カムプレート５１が回動基準位置からＣＷ方向に最大の回動角度θ／２より小さい角度だけ回転したときには、第１の従動側カムプレート５２がブレーキ４１をスリップ状態で制動トルクを生じる半係合状態にさせることで、キャリアケース８１に対する変速機構３０Ｒのキャリア７６の公転運動が抑制されるとともに複数のトルク移動用歯車３５が自転し、デフケース８６に入力されるトルクの一部が第１サンギヤ３１、複数のトルク移動用歯車３５および第２サンギヤ３２を介して右側の出力軸８４に伝達され、右側の出力軸８４の出力トルクが非制御時より増加する。
【０１０６】
一方、駆動側カムプレート５１が回動基準位置からＣＣＷ方向に最大の回動角度θ／２だけ回転したときには、第２の従動側カムプレート５３がスラスト軸受４６を介してクラッチ７２を完全係合状態にさせ、差動機構８０のデフケース８６とキャリア７６との相対回転を規制することで、デフケース８６と第２サンギヤ３２に一体的に連結された右側の出力軸８４との間の差動が制限されるとともに、ピニオンギヤ８７ａ，８７ｂおよびサイドギヤ８８ａ，８８ｂを介してデフケース８６と左側の出力軸８３との差動が規制される。また、駆動側カムプレート５１が回動基準位置からＣＣＷ方向に最大の回動角度θ／２より小さい角度だけ回転したときには、第２の従動側カムプレート５３がクラッチ７２をスリップ状態で制動トルクを生じる半係合状態にさせることで、差動機構８０のデフケース８６とキャリア７６との相対回転を抑制する差動制限トルクを生じさせる。
【０１０７】
本実施形態のディファレンシャル装置においても、駆動側カムプレート５１の第１駆動側カム部５１ｃおよび第２駆動側カム部５１ｄを共に駆動側カムプレート５１の一面側で回転基準位置からＣＷ側に回転させるかＣＣＷ側に回動させるかによって、第１の従動側カムプレート５２および第２の従動側カムプレート５３を選択的に板厚方向に変位させたりその変位量を制御したりすることができる。したがって、左右の制御機構４０Ｌ，４０Ｒのうち各一方側のアクチュエータ４３により駆動側カムプレート５１と第１および第２の従動側カムプレート５２，５３とを介してブレーキ４１およびクラッチ７２の作動状態を切り替えて、２つの出力軸８３，８４の間の差動の制限およびトルク配分の制御を実行することができる。その結果、ブレーキ４１およびクラッチ７２の作動切替えによって差動制限または／およびトルク差制御を行うことのできる軽量かつコンパクトな低コストの駆動力制御装置となり、上述の第１実施形態と同様な効果を得ることができる。
【０１０８】
また、本実施形態では、左右の制御機構４０Ｌ，４０Ｒのアクチュエータ４３が互いに独立して制御可能であるから、左右の制御機構４０Ｌ，４０Ｒのボールカム機構部４５を独立して作動させることができ、左右一方側で差動制限を行いながら、左右他方側でトルク移動制御を行うことができる。あるいは、左右の制御機構４０Ｌ，４０Ｒのボールカム機構部４５を同期させて左右の出力軸８３，８４の間のより強固な差動制限を実行することができるし、小径となる左右の制御機構４０Ｌ，４０Ｒのクラッチ７２に差動制限機能を分担させることができるので、クラッチ７２の発熱を抑えることができる。
【０１０９】
なお、本実施形態においては、左右の制御機構４０Ｌ，４０Ｒを同一部品で構成するか左右反転させたカム部を有するように構成するかによって、左側の制御機構４０Ｌの動作論理は、右側の制御機構４０Ｒの動作論理（図１４参照）に対し駆動側カムプレート５１の駆動方向が逆になるか同じになるかが決まることになる。
【０１１０】
（第３実施形態）
図１５〜図２２は、本発明の第３実施形態に係る駆動力制御装置を示す図である。
【０１１１】
なお、本実施形態も、本発明の駆動力制御装置を車両のフロントまたはリヤのトルク制御方式のディファレンシャル装置に適用したものである。また、上述の第１実施形態または第２実施形態と類似する構成については図１〜図５あるいは図１３に示した対応する構成要素の符号で示すこととして重複する説明を省略し、上述の各実施形態との相違点について詳述する。
【０１１２】
図１５に示すように、本実施形態のディファレンシャル装置は、図示しない車体側に支持されたキャリアケース８１と、このキャリアケース８１に回転自在に支持されプロペラシャフト６からの回転動力（駆動力）を入力するドライブピニオン８２と、左右の駆動輪５Ｌ，５Ｒに駆動連結されるドライブシャフト７Ｌ，７Ｒに回転動力を出力する左右両側の出力軸８３，８４と、ドライブピニオン８２に噛合するリングギヤ８５が一体装着されたデフケース８６（入力軸）と、それぞれドライブピニオン８２と左右両側の出力８３，８４との間に介在する複数の回転要素からなる遊星歯車式の差動機構９０および変速機構１００と、これら差動機構９０および変速機構１００の複数の回転要素の間に介在する湿式多板型の第１クラッチ１１１および第２クラッチ１１２（複数の摩擦係合要素）を有する制御機構１１０と、を備えている。そして、詳細を後述するように、第１クラッチ１１１および第２クラッチ１１２を選択的に摩擦係合させることにより、左右の出力軸８３，８４へのトルク配分の制御を実行できるようになっている。
【０１１３】
遊星歯車式の差動機構９０は、入力軸となるデフケース８６の内部に設けられており、左側の出力軸８３に連結されたキャリア９１と、右側の出力軸に連結されたサンギヤ９２と、デフケース８６の内周側に固定された内歯リングギヤ９３と、サンギヤ９２に噛合するようキャリア９１に回転自在に支持された複数の第１ピニオン９４と、内歯リングギヤ９３に噛合するとともに第１ピニオン９４にも噛合するようキャリア９１に回転自在に支持された複数の第２ピニオン９５と、を備えている。すなわち、差動機構９０は、ダブルピニオンプラネタリギヤで構成されている。
【０１１４】
遊星歯車式の変速機構１００は、差動機構９０のキャリア９１に連結された第１サンギヤ１０１と、第１サンギヤ３１よりピッチ円半径が小さく、右側の出力軸８４に同軸に配置された内側の中空回転要素１１８と一体に回転するようこの内側の中空回転要素１１８に連結された第２サンギヤ１０２と、右側の出力軸８４および内側の中空回転要素１１８を取り囲む外側の中空回転要素１１９と一体に回転するようこの外側の中空回転要素１１９に連結された第３サンギヤ１０３と、それぞれ入力側の第１サンギヤ１０１に噛合する第１ピニオン１０４、増速用の第２サンギヤ１０２に噛合する第２ピニオン１０５、および、減速用の第３サンギヤ１０３に噛合する第３ピニオン１０６が一体に形成され、これらのサンギヤ１０１〜１０３の周囲に配置された複数のトルク移動用歯車１０７と、複数のトルク移動用歯車１０７を自転可能に保持する複数の支柱部１０８ａを有するとともにキャリアケース８１に固定された固定キャリア１０８と、を備えている。
【０１１５】
図１５および図１６に示すように、制御機構１１０は、第１クラッチ１１１および第２クラッチ１１２と、これら第１クラッチ１１１および第２クラッチ１１２を選択的に切替え制御するためのアクチュエータ４３およびボールカム機構部４５と、第１クラッチ１１１とボールカム機構部４５の第１の従動側カムプレート５２との間に介装されたスラスト軸受４６ａおよび環状ピストン４７ａと、第２クラッチ１１２とボールカム機構部４５の第２の従動側カムプレート５３との間に介装されたスラスト軸受４６ｂおよび環状ピストン４７ｂと、を備えている。また、図１６に示すように、第１の従動側カムプレート５２と第２の従動側カムプレート５３は、左右の出力軸８３，８４の軸線方向である板厚方向に互いに摺動可能で、かつ、相互の回転を規制するようにスプライン嵌合している。また、第１の従動側カムプレート５２は、外周部でキャリアケース８１の内壁部に対して、スプライン嵌合あるいは他の凹凸係合により回転方向一体に係合し、キャリアケース８１により板厚方向に摺動可能に保持されている。
【０１１６】
第１クラッチ１１１は、一端側で第３サンギヤ１０３に一体に連結する外側の中空回転要素１１９の他端側のドラム部１１９ａに支持された複数の入力側摩擦プレート１１１ａと、変速機構１００の固定キャリア１０８に支持された出力側摩擦プレート１１１ｂとを有しており、複数の入力側摩擦プレート１１１ａのうち板厚方向一端側に位置する一部（図１６中で左端側の１枚）の入力側摩擦プレート１１１ａは、一端側で第３サンギヤ１０３に一体に連結する外側の中空回転要素１１９の他端側のドラム部１１９ａによって、その板厚方向の一方側への変位および回転の双方を規制されている。また、複数の入力側摩擦プレート１１１ａのうち残りの入力側摩擦プレート１１１ａは、スプライン嵌合等により外側の中空回転要素１１９の他端側のドラム部１１９ａに対して回転方向一体（軸方向には摺動可能）に支持されている。
【０１１７】
一方、出力側摩擦プレート１１１ｂは、複数の入力側摩擦プレート１１１ａの間に挟圧可能に配置され、複数の入力側摩擦プレート１１１ａが板厚方向に互いに接近するよう加圧されるとき、複数の入力側摩擦プレート１１１ａの間に挟圧されることで、複数の入力側摩擦プレート１１１ａからその挟圧力に応じた制動トルクを受けるか、その挟圧力が一定値を超えるときにはその回転を規制されるようになっている。また、出力側摩擦プレート１１１ｂは、右側の出力軸８４に回止めされて固定された出力側回転要素１１４の外筒部１１４ａに支持されており、その出力側回転要素１１４の外筒部１１４ａの内周側に第２クラッチ１１２の出力側摩擦プレート１１２ｂが支持されている。
【０１１８】
そして、第１クラッチ１１１は、第１サンギヤ１０１に対して減速回転する第３サンギヤ１０３および外側の中空回転要素１１９と右側の出力軸８４と一体に連結する出力側回転要素１１４との間でトルクを伝達可能な係合状態と、そのトルクの伝達経路を遮断するように第３サンギヤ１０３および外側の中空回転要素１１９を出力側回転要素１１４および右側の出力軸８４に対して空転させる解放状態とに切替え可能であり、その半係合もしくは完全係合状態に応じて、右側の出力軸８４のトルクの一部を出力側回転要素１１４から外側の中空回転要素１１９に伝達し、第３サンギヤ１０３から複数のトルク移動用歯車１０７を介して第１サンギヤ１０１に伝達させることで、キャリア９１および左側の出力軸８３にトルク移動できるようになっている。
【０１１９】
第２クラッチ１１２は、一端側で第２サンギヤ１０２に一体に連結する内側の中空回転要素１１８の他端側に支持された複数の入力側摩擦プレート１１２ａ（詳細図示せず）と、前述の出力側回転要素１１４に支持された出力側摩擦プレート１１２ｂとを有しており、複数の出力側摩擦プレート１１２ｂのうち板厚方向一端側に位置する一部（図１６中で左端側の１枚）の出力側摩擦プレート１１２ｂは、出力側回転要素１１４の外筒部１１４ａによってその板厚方向の一方側の変位および回転の双方を規制されている。また、複数の出力側摩擦プレート１１２ｂのうち残りの出力側摩擦プレート１１２ｂは、スプライン嵌合等により出力側回転要素１１４の外筒部１１４ａに対して回転方向一体に支持されている。
【０１２０】
この第２クラッチ１１２は、第１サンギヤ１０１に対して増速回転する第２サンギヤ１０２および内側の中空回転要素１１８と、右側の出力軸８４に一体に連結する出力側回転要素１１４との間でトルクを伝達可能な係合状態と、そのトルクの伝達経路を遮断するように第２サンギヤ１０２および内側の中空回転要素１１８を出力側回転要素１１４および右側の出力軸８４に対して空転させる解放状態とに切替え可能であり、その半係合もしくは完全係合状態に応じて、左側の出力軸８３と一体のキャリア９１のトルクが第１サンギヤ１０１から複数のトルク移動用歯車１０７を介して第２サンギヤ１０２および内側の中空回転要素１１８に伝達されるとき、その中空回転要素１１８のトルクを出力側回転要素１１４から右側の出力軸８４に伝達させることで、右側の出力軸８４にトルク移動できるようになっている。
【０１２１】
本実施形態では、第１クラッチ１１１および第２クラッチ１１２が共に解放状態で、複数のトルク移動用歯車１０７が空転するとともに第２サンギヤ１０２および第３サンギヤ１０３が異なる速度で空転する非制御時には、デフケース８６に入力されるトルクが左右の出力軸８３，８４に等分配される。
【０１２２】
具体的には、図１７のトルクフローおよび図１８の共線図に示すように、駆動側カムプレート５１が中立状態で回動基準位置にあり、第１クラッチ１１１および第２クラッチ１１２が共に解放状態であるとき、変速機構１００の複数のトルク移動用歯車１０７が空転する。このとき、図１７に示すように、デフケース８６から内歯リングギヤ９３に入力されるトルクの一部が、第２ピニオン９５を介してキャリア９１に伝達される一方で、第２ピニオン９５および第１ピニオン９４を介してサンギヤ９２にも伝達される。このときの左右の出力軸８３，８４へのトルクの配分比は、例えば図１８の共線図に示すように、左側の出力軸８３の出力トルクＴＬ：右側の出力軸８４の出力トルクＴＲ＝５０：５０の等配分となり、両出力軸８３，８４の出力トルクは、それぞれ内歯リングギヤ９３への入力トルクＴＩＮの約半分の大きさとなる（ＴＬ＝ＴＲ＝ＴＩＮ／２）。なお、図１８中のρＬは、固定キャリア１０８の半径（左右の出力軸８３，８４の回転中心軸線Ｏから複数の支柱部１０８ａの中心軸線までの半径）に対する第２クラッチ１１２の摩擦係合半径（図１６中の係合中心Ｃ２の半径）の半径比であり、図１８中のρＨは、固定キャリア１０８の半径に対する第１クラッチ１１１の摩擦係合半径（図１６中の係合中心Ｃ１の半径）の半径比である。
【０１２３】
この比制御の状態では、例えば車両の直進状態で左右の駆動輪５Ｌ，５Ｒが路面から受ける抵抗が等しければ、第１ピニオン９４および第２ピニオン９５が公転するものの自転しない状態で、左右の出力軸８３，８４が等速回転する。また、例えば右旋回時のように右側の出力軸８４の受ける抵抗が増加すると、入力側の内歯リングギヤ９３からの駆動力によって第１ピニオン９４および第２ピニオン９５が自転し始めることで、右側の出力軸８４に連結するサンギヤ９２に対して左側の出力軸８３に連結するキャリア９１の回転速度が増加する差動状態となる。反対に、左旋回時のように左側の出力軸８３の受ける抵抗が増加すると、入力側の内歯リングギヤ９３からの駆動力によって第１ピニオン９４および第２ピニオン９５が自転し始めることで、左側の出力軸８３に連結するキャリア９１に対して右側の出力軸８４に連結するサンギヤ９２の回転速度が増加する差動状態となる。
【０１２４】
一方、本実施形態では、上述の旋回時のような車両の運動状態により、あるいは路面状態等の走行環境により、左右の駆動輪５Ｌ，５Ｒが路面から受ける抵抗が相違する場合に、第１クラッチ１１１および第２クラッチ１１２をアクチュエータ４３およびボールカム機構部４５によって選択的に切替え制御することで、第１クラッチ１１１および第２クラッチ１１２のうち任意の一方を係合状態とし、他方を解放状態として、両クラッチ１１１，１１２が共に解放状態となる非制御時の左右の出力軸８３，８４へのトルクの配分比に対し、左右の出力軸８３，８４のうち任意の一方のトルクの配分を増加させるとともに、駆動側カムプレート５１の回動角度に応じてそのトルク増加分を制御するトルク移動制御を実行することができる。
【０１２５】
例えば、非制御状態では車両の旋回時にオーバーステア傾向となる場合に、その傾向を抑えて旋回性能を向上させるようにすることができる。
【０１２６】
具盾域には、車両の左旋回時に、図１９に示すように、第２クラッチ１１２を係合状態に切り替えることで、左側の出力軸８３と一体のキャリア９１および第１サンギヤ１０１から複数のトルク移動用歯車１０７を介して第２サンギヤ１０２および内側の中空回転要素１１８に伝達されたトルクが、第２クラッチ１１２を介して出力側回転要素１１４から右側の出力軸８４に伝達され、右側の出力軸８４のトルク配分比が大きくなる。すなわち、図２０の共線図に示すように、左側の出力軸８３の出力トルクＴＬが減少し（ＴＬ＝ＴＩＮ／２−ρＨ・ＴＣ）、右側の出力軸８４の出力トルクＴＲが増加して（ＴＲ＝ＴＩＮ／２＋ＴＣ）、左右のトルク差ΔＴ（ΔＴ＝ＴＲ−ＴＬ＝（１＋ρＨ）・ＴＣ）が生じることによって、車両の右旋回に有効なヨーモーメントを発生させることができる。なお、このときの左右の出力トルクの総和は、ＴＲ＋ＴＬ＝ＴＩＮ＋（1−ρＨ）・ＴＣ となり、内歯リングギヤ９３への入力トルクＴＩＮよりわずかに小さくなる。
【０１２７】
逆に、車両の右旋回時に、図２１に示すように、第１クラッチ１１１を係合状態に切り替えることで、右側の出力軸８４のトルクの一部が、出力側回転要素１１４から第１クラッチ１１１を介して外側の中空回転要素１１９に伝達され、第３サンギヤ１０３から複数のトルク移動用歯車１０７を介して第１サンギヤ１０１に伝達されることで、キャリア９１および左側の出力軸８３のトルク配分比が大きくなる。すなわち、図２２の共線図に示すように、右側の出力軸８４の出力トルクＴＲが減少し（ＴＲ＝ＴＩＮ／２−ＴＣ）、左側の出力軸８３の出力トルクＴＬが増加して（ＴＬ＝ＴＩＮ／２＋ρＬ・ＴＣ）、左右のトルク差ΔＴ（ΔＴ＝ＴＲ−ＴＬ＝−（１＋ρＨ）・ＴＣ）が生じることによって、車両の左旋回に有効なヨーモーメントを発生させることができる。なお、このときの左右の出力トルクの総和は、ＴＲ＋ＴＬ＝ＴＩＮ＋（ρＬ−１）・ＴＣ となり、内歯リングギヤ９３への入力トルクＴＩＮよりわずかに小さくなる。
【０１２８】
本実施形態のディファレンシャル装置でも、制御機構１１０の駆動側カムプレート５１の第１駆動側カム部５１ｃおよび第２駆動側カム部５１ｄを共に駆動側カムプレート５１の一面側で回転基準位置からＣＷ側に回転させるかＣＣＷ側に回動させるかによって、第１の従動側カムプレート５２および第２の従動側カムプレート５３を選択的に板厚方向に変位させたりその変位量を制御したりすることができる。したがって、単一のアクチュエータ４３により駆動側カムプレート５１と第１および第２の従動側カムプレート５２，５３とを介して第１クラッチ１１１および第２クラッチ１１２の作動状態を切り替えて、左右の出力軸８３，８４の間のトルク配分の制御を実行することができる。その結果、第１クラッチ１１１および第２クラッチ１１２の作動切替えによってトルク差制御を行うことのできる軽量かつコンパクトな低コストの駆動力制御装置となる。
【０１２９】
すなわち、本実施形態においても、駆動側カムプレート５１の回転方向に応じて、第１の従動側カムプレート５２と第２の従動側カムプレート５３を選択的に予め設定された方向に選択的に変位させ、あるいは、復帰させることができることに加えて、駆動側カムプレート５１を回転基準位置に位置させるときには第１の従動側カムプレート５２および第２の従動側カムプレート５３を確実に復帰位置に位置させ、２つのトランスファ出力軸１３，１４へのトルクの配分比を等配分とすることができる。しかも、第１の従動側カムプレート５２および第２の従動側カムプレート５３の変位量を制御して第１クラッチ１１１および第２クラッチ１１２を半係合状態あるいは完全係合状態とし、左右２つの出力軸８３，８４へのトルクの配分比を非制御時の配分比に対し車両の運転状態および走行状態に応じた配分比に制御することができる。
【０１３０】
さらに、本実施形態でも、上述の各実施形態と同様に、駆動側カムプレート５１の第１駆動側カム部５１ｃおよび第２駆動側カム部５１ｄを共に駆動側カムプレート５１の一面側に配置し、第１の従動側カムプレート５２および第２の従動側カムプレート５３を同心的に半径方向の内外に配置された異径の環状体によって構成しているので、駆動側カムプレート５１と複数の摩擦係合要素である第１クラッチ１１１および第２クラッチ１１２との間に介在する第１の従動側カムプレート５２および第２の従動側カムプレート５３の支持姿勢を安定させることができる。
【０１３１】
また、第１駆動側カム部５１ｃが回転方向に等角度間隔に配置された複数の円弧状の第１凹状カム部５６によって構成されるとともに、第２駆動側カム部５１ｄが回転方向に等角度間隔に配置された複数の円弧状の第２凹状カム部５７によって構成され、第１凹状カム部５６の中心角と第２凹状カム部５７の中心角とが略同一の角度θとなっているので、駆動側カムプレート５１の回転により第１の従動側カムプレート５２および第２の従動側カムプレート５３を同様な精度で変位させることができる。
【０１３２】
加えて、第１の従動側カムプレート５２が、第１凹状カム部５６に対向するよう回転方向に等角度間隔に配置された複数の円弧状の第３凹状カム部５８を有するとともに、第２の従動側カムプレート５３が、第２凹状カム部５７に対向するよう回転方向に等角度間隔に配置された複数の円弧状の第４凹状カム部５９を有し、第３凹状カム部５８の中心角と第４凹状カム部５９の中心角とが略同一の角度θとなっているので、駆動側カムプレート５１の回転角度当りの第１の従動側カムプレート５２の変位量（リフト量）を各一対の対向するカム部５６，５８によって容易に拡大させることができ、駆動側カムプレート５１の回転角度当りの第２の従動側カムプレート５３の変位量を各一対の対向するカム部５７，５９によって容易に拡大させることができる。
【０１３３】
しかも、第１凹状カム部５６および第２凹状カム部５７の中心角と、第３凹状カム部５８および第４凹状カム部５９の中心角とが、共に略同一の角度θとなっているので、駆動側カムプレート５１と第１の従動側カムプレート５２および第２の従動側カムプレート５３との相対的な回転角度範囲、並びに、第１および第２の従動側カムプレート５２，５３のリフト量を明確に規定できる。
【０１３４】
さらに、本実施形態においては、駆動側カムプレート５１が、アクチュエータ４３の出力軸４３ａに装着された出力歯車４４に噛合する外歯部５１ａを有するとともに、左右２つの出力軸８３，８４のうち少なくとも一方が貫通する中心部の貫通穴５１ｂを有しているので、ブレーキ４１、クラッチ４２、アクチュエータ４３およびボールカム機構部４５を備えた駆動力制御装置を、多数の回転要素を有するディファレンシャル装置（動力伝達装置）内に容易にかつコンパクトに実装できることとなる。
【０１３５】
また、本実施形態のディファレンシャル装置では、２つの出力軸８３，８４の間に遊星歯車式の差動機構９０が介装されるとともに、複数の摩擦係合要素として、デフケース８６および内歯リングギヤ９３と左右２つの出力軸８３，８４との間に介在する遊星歯車式の変速機構１００のいずれか１つの回転要素の回転を選択的に制限することができるトルク移動用の第１クラッチ１１１と、差動機構９０を構成する内歯リングギヤ９３、キャリア９１およびサンギヤ９２のうちいずれか２つの回転要素の間に介在する第２クラッチ１１２が設けられているので、左右２つの出力軸８３，８４に対するトルク差（トルク配分）の制御機能を有する軽量かつコンパクトな低コストの駆動力制御装置となる。
【０１３６】
なお、上述の各実施形態においては、駆動側カムプレート５１の第１駆動側カム部５１ｃおよび第２駆動側カム部５１ｄを共に駆動側カムプレート５１の一面側に配置していたが、駆動側カムプレート５１の第１駆動側カム部５１ｃおよび第２駆動側カム部５１ｄを駆動側カムプレート５１の両面側に配置してもよい。
【０１３７】
また、第２実施形態では、同一の構成を車両の左右方向で逆向きに配置した左右の制御機構４０Ｌ，４０Ｒを設けていたが、これらを単一の入力回転に対し同期して作動するようにカム配置を互いに回転方向で逆にした構成を有したものとして、単一のアクチュエータ４３の出力回転により左右の制御機構４０Ｌ，４０Ｒのボールカム機構部４５を作動させるようにすることも考えられる。
【０１３８】
以上説明したように、本発明に係る駆動力制御装置は、単一のアクチュエータにより駆動側カムプレートと第１および第２の従動側カムプレートとを介して複数の摩擦係合要素の作動状態を切り替え、２つの出力軸の間の差動の制限または／およびトルク配分の制御を実行するようにしているので、差動制限または／およびトルク差制御が可能な軽量かつコンパクトな低コストの駆動力制御装置を提供することができ、併せて、差動制限およびトルク差制御の機能を併有する場合に好適な駆動力制御装置を提供することができるという効果を奏するものであり、車両の駆動輪側に駆動力を出力する２つの出力軸の間における差動制限または／およびトルク配分を制御する駆動力制御装置全般に有用である。
【符号の説明】
【０１３９】
６；６ａ，６ｂ プロペラシャフト（推進軸）
１０ トランスファ装置（駆動力制御装置）
１２ トランスファ入力軸（入力軸）
１３，１４ トランスファ出力軸（２つの出力軸）
２０；８０；９０ 差動機構
２１；９１ キャリア（入力側の回転要素）
２２；９２ サンギヤ（出力側の回転要素）
３０；３０Ｌ，３０Ｒ；１００ 変速機構
３１；１０１ 第１サンギヤ
３２；１０２ 第２サンギヤ
３３；１０４ 第１ピニオン
３４；１０５ 第２ピニオン
３５；１０７ トルク移動用歯車
３６ リヤプラネタリキャリア（キャリア）
４０；４０Ｌ，４０Ｒ；１１０ 制御機構
４１ ブレーキ（トルク移動用の摩擦係合要素）
４２；７２ クラッチ（差動制限用の摩擦係合要素）
４３ アクチュエータ
４４ 出力歯車
４５ ボールカム機構部
５１ 駆動側カムプレート
５１ａ 外歯部
５１ｃ 第１駆動側カム部
５１ｄ 第２駆動側カム部
５２ 第１の従動側カムプレート
５３ 第２の従動側カムプレート
５４ ボール（第１転動体）
５５ ボール（第２転動体）
５６ 第１凹状カム部
５６ａ，５７ａ 小リフト部分
５６ｂ，５７ｂ リフト変化部分
５７ 第２凹状カム部
５８ 第３凹状カム部
５９ 第４凹状カム部
７６ キャリア
７６ａ 支柱部
８６ デフケース（入力軸）
９４ 第１ピニオン
９５ 第２ピニオン
１０３ 第３サンギヤ
１０６ 第３ピニオン
１０８ 固定キャリア
１０８ａ 支柱部
１１１ 第１クラッチ（摩擦係合要素）
１１２ 第２クラッチ（摩擦係合要素）
１１４ 出力側回転要素
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動力制御装置、特に車両の駆動輪側に駆動力を出力する２つの出力軸の間における差動制限または／およびトルク配分を制御する駆動力制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、車両に搭載された駆動源からの駆動力を四輪駆動車の前後の駆動輪（前後の推進軸）に出力する２つの出力軸、あるいは駆動源からの駆動力を左右の駆動輪（左右の駆動軸）に出力する２つの出力軸に対して、その駆動源からの駆動力を差動可能に伝達するとともに、それら２つの出力軸の間における差動の制限または／およびトルク配分を制御する駆動力制御装置が知られている。
【０００３】
例えば、油圧制御装置により制御される油圧モータによって左右の駆動輪の間に所定のトルク差を発生させるとともにそのトルク差を制御したり差動制限を行ったりするものがある。この駆動力制御装置では、トルク差制御時には、油圧モータの駆動トルクにより旋回内輪側の駆動トルクを減少させるとともに旋回外輪側の駆動トルクを増大させるように左右に配分するトルクを変化させ、車両の重心回りの旋回運動をアシストするヨーモーメントを与えることで好適な旋回を実現する一方、差動制御時には、油圧モータに制動トルクを発生させて差動装置を非差動状態にし、左右の後輪を同じ回転速度とするようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、駆動源からの駆動力を入力する遊星歯車式の差動装置のリングギヤの回転を遊星歯車式の変速装置により変速し、第１または第２クラッチを介してその差動装置のキャリアまたはサンギヤに伝達するようにして、左右の駆動輪のトルク差を制御可能にする一方、変速装置を空転させつつ第１および第２クラッチを完全係合させることで、差動制限できるようにしたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
さらに、差動装置外のアクチュエータの回転トルクをボールカム機構により軸方向のクラッチ締結力に変換し、この締結力を出力軸の外周に軸方向移動可能に設けられた複数の中空軸を介して差動装置内の摩擦クラッチに伝達するようにした駆動力制御装置がある。この装置では、駆動力伝達に寄与しない中空軸を用いることで、アクチュエータにより発生するクラッチ締結力を駆動力伝達に伴う摩擦力によって減じさせることがないようにしている（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
また、デフキャリア内に配置可能な電動モータの出力軸に大小の歯車を固定し、これら大小の歯車に噛合するボールカム機構の歯車状の左右のプレートを、電動モータの回転により差動回転させることで、差動制限機構となる多板クラッチの締結操作力を発生させるとともに、電動モータの回転方向を切り替えることで多板クラッチの締結操作力を２種類設定できるようにしたものも提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−１５４９６６号公報
【特許文献２】特開２００７−２７８３７９号公報
【特許文献３】特開２００５−２４９０８０号公報
【特許文献４】特開平１１−２７０２６５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、油圧モータを用いる従来の駆動力制御装置にあっては、油圧ポンプから油圧モータへの配管が必要になるとともに、トルク差制御および差動制限制御を行うための油圧制御回路が複雑になってしまい、重量および装置サイズの増加とコスト高を招いてしまうという問題があった。
【０００９】
また、遊星歯車式の差動装置および変速装置を複数の摩擦係合要素の締結・解放により変速するようにした従来の駆動力制御装置にあっては、トルク差制御と差動制限の切替えを３つの摩擦係合要素のうちいずれか２つの摩擦係合要素を使用して実現する構成であるため、これら３つの摩擦係合要素を独立に油圧制御する比例制御弁やＯＮ／ＯＦＦ制御弁等のアクチュエータが必要となり、やはり、重量および装置サイズの増加とコスト高を招いてしまうという問題があった。
【００１０】
さらに、電動モータを用いる従来の駆動力制御装置にあっては、差動制限機構等の機能部を切り替える多板クラッチ機構ごとに対応する１つの電動モータを設ける構成となっていたため、多板クラッチ機構ごとに電動アクチュエータが必要になり、重量および装置サイズの増加やコスト高を招いてしまうという問題があった。
【００１１】
特に、差動制限とトルク差制御を行う場合、トルク制御と差動制限の制御をそれぞれ行うために、制御対象となる多板クラッチ等の摩擦係合要素が増加することになってしまうことから、差動制限とトルク差制御の機能を併有する軽量・コンパクトでかつ低コストの駆動力制御装置を提供することが困難であった。
【００１２】
そこで、本発明は、差動制限または／およびトルク差制御が可能な軽量かつコンパクトな低コストの駆動力制御装置を提供し、併せて、差動制限およびトルク差制御の機能を併有する場合に好適な駆動力制御装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る駆動力制御装置は、上記目的達成のため、（１）回転動力を入力する入力軸と、回転動力を出力する２つの出力軸と、前記入力軸と前記２つの出力軸との間に介在する複数の回転要素と、前記複数の回転要素の間に介在する複数の摩擦係合要素と、を備え、前記複数の摩擦係合要素を選択的に摩擦係合させることにより前記２つの出力軸の間の差動の制限または／および前記２つの出力軸へのトルク配分の制御を実行する駆動力制御装置であって、アクチュエータと、アクチュエータにより駆動されて回転するとともに、該回転の中心軸線から半径方向に離れた第１駆動側カム部および第２駆動側カム部を有する駆動側カムプレートと、第１転動体を介して前記第１駆動側カム部により駆動され、前記駆動側カムプレートが回転するとき前記回転中心軸線の方向に変位する第１の従動側カムプレートと、第２転動体を介して前記第２駆動側カム部により駆動され、前記駆動側カムプレートが回転するときに前記回転中心軸線の方向に変位する第２の従動側カムプレートと、を備え、前記第１の従動側カムプレートおよび前記第２の従動側カムプレートによって前記摩擦係合要素の作動状態を切り替えることを特徴とするものである。
【００１４】
この構成により、単一のアクチュエータにより駆動側カムプレートと第１および第２の従動側カムプレートとを介して複数の摩擦係合要素の作動状態を切り替えて、２つの出力軸の間の差動の制限または／およびトルク配分の制御を実行することができるので、複数の摩擦係合要素の作動切替えによって差動制限または／およびトルク差制御を行うことのできる軽量かつコンパクトな低コストの駆動力制御装置となる。
【００１５】
上記（１）に記載の構成を有する駆動力制御装置においては、（２）前記第１駆動側カム部は、前記駆動側カムプレートの回転方向の一方側の端部ではリフト量が小さく、前記回転方向の他方側の端部ではリフト量が大きくなっており、前記第２駆動側カム部は、前記回転方向の一方側の端部ではリフト量が大きく、前記回転方向の他方側の端部ではリフト量が小さくなっていることが好ましい。
【００１６】
この構成により、第１の従動側カムプレートは、駆動側カムプレートが回転方向の一方側に回転したときには回転中心軸線の方向（例えばその一方側）に変位可能で、駆動側カムプレートが回転方向の他方側に回転したときには回転中心軸線の方向（例えばその他方側）に復帰可能になり、第２の従動側カムプレートは、駆動側カムプレートが回転方向の他方側に回転したときには回転中心軸線の方向に変位可能で、駆動側カムプレートが回転方向の一方側に回転したときには回転中心軸線の方向に復帰可能になる。すなわち、駆動側カムプレートが回転方向に応じて、第１の従動側カムプレートと第２の従動側カムプレートを選択的に予め設定された方向に選択的に変位させ、あるいは、復帰させることができる。
【００１７】
上記（２）に記載の構成を有する駆動力制御装置においては、（３）前記第１駆動側カム部が、前記回転方向の一方側で略一定のリフト量となる小リフト部分と、前記回転方向の他方側で該他方側の端部に近付くほどリフト量が大きくなるリフト変化部分とによって構成され、前記第２駆動側カム部が、前記回転方向の他方側で略一定のリフト量となる小リフト部分と、前記回転方向の一方側で該一方側の端部に近付くほどリフト量が大きくなるリフト変化部分とによって構成されているのがよい。
【００１８】
この構成により、例えば第１駆動側カム部および第２駆動側カム部が共に駆動側カムプレートの一面側に配置される場合、第１の従動側カムプレートは、駆動側カムプレートが回転基準位置から回転方向の一方側に回転するときには回転中心軸線の方向のいずれか一方側に変位し、駆動側カムプレートが回転基準位置から回転方向の他方側に回転するときには回転中心軸線の方向のいずれか他方側に変位する。一方、第２の従動側カムプレートは、駆動側カムプレートが回転基準位置から回転方向の他方側に回転するときには回転中心軸線の方向のいずれか一方側に変位し、駆動側カムプレートが回転基準位置から回転方向の一方側に回転するときには回転中心軸線の方向のいずれか他方側に変位することになる。すなわち、駆動側カムプレートを回転基準位置の一方側の回転領域で回転させることによって第１の従動側カムプレートの変位量を制御し、駆動側カムプレートを回転基準位置の他方側の回転領域で回転させることによって第２の従動側カムプレートの変位量を制御することができる。なお、第１駆動側カム部および第２駆動側カム部は駆動側カムプレートの両面側に配置されてもよい。
【００１９】
上記（１）〜（３）に記載の構成を有する駆動力制御装置は、好ましくは、（４）前記第１駆動側カム部および前記第２駆動側カム部が、それぞれ前記駆動側カムプレートの一面側に配置されているものである。
【００２０】
この構成により、装置の軸長を短縮することができる。
【００２１】
上記（４）に記載の構成を有する駆動力制御装置は、（５）前記第１駆動側カム部および前記第２駆動側カム部が、互いに異なる回転半径を有することがより好ましい。
【００２２】
この構成により、第１駆動側カム部および第２駆動側カム部を共に駆動側カムプレートの一面側に容易に配置することができる。
【００２３】
上記（５）に記載の構成を有する駆動力制御装置においては、（６）前記第１の従動側カムプレートおよび前記第２の従動側カムプレートが、同心的に半径方向の内外に配置された異径の環状体によって構成されていることが望ましい。
【００２４】
この構成により、駆動側カムプレートおよび複数の摩擦係合要素の間に介在する第１の従動側カムプレートおよび第２の従動側カムプレートの支持姿勢を安定させることが容易になる。
【００２５】
上記（６）に記載の構成を有する駆動力制御装置においては、（７）前記第１駆動側カム部が回転方向に等角度間隔に配置された複数の円弧状の第１凹状カム部によって構成されるとともに、前記第２駆動側カム部が回転方向に等角度間隔に配置された複数の円弧状の第２凹状カム部によって構成され、前記第１凹状カム部の中心角と前記第２凹状カム部の中心角とが略同一となっていることが好ましい。
【００２６】
この構成により、駆動側カムプレートの回転により第１の従動側カムプレートおよび第２の従動側カムプレートを同様な精度で変位させることができる。
【００２７】
上記（７）に記載の構成を有する駆動力制御装置においては、（８）前記第１の従動側カムプレートが、前記第１凹状カム部に対向するよう回転方向に等角度間隔に配置された複数の円弧状の第３凹状カム部を有するとともに、前記第２の従動側カムプレートが、前記第２凹状カム部に対向するよう回転方向に等角度間隔に配置された複数の円弧状の第４凹状カム部を有し、前記第３凹状カム部の中心角と前記第４凹状カム部の中心角とが略同一となっていることがより好ましい。
【００２８】
この構成により、駆動側カムプレートの回転角度当りの第１の従動側カムプレートおよび第２の従動側カムプレートの変位（リフト量）を容易に拡大させることができる。
【００２９】
上記（８）に記載の構成を有する駆動力制御装置においては、（９）前記第１凹状カム部および前記第２凹状カム部の中心角と前記第３凹状カム部および前記第４凹状カム部の中心角とが略同一となっていることが好ましい。
【００３０】
この構成により、駆動側カムプレートと第１の従動側カムプレートおよび第２の従動側カムプレートとの相対的な回転角度範囲、並びに、第１および第２の従動側カムプレートのリフトを明確に規定できる。
【００３１】
上記（１）〜（３）に記載の構成を有する駆動力制御装置は、好ましくは、（１０）前記駆動側カムプレートが、前記アクチュエータの出力軸に装着された出力歯車に噛合する外歯部を有するとともに、前記２つの出力軸のうち少なくとも一方が貫通する中心部の貫通穴を有していることを特徴とする。
【００３２】
この構成により、多数の回転要素を有する動力伝達装置に容易にかつコンパクトに実装できる駆動力制御装置となる。
【００３３】
上記（４）に記載の構成を有する駆動力制御装置においては、（１１）前記２つの出力軸の間に遊星歯車式の差動機構が介装されるとともに、前記複数の摩擦係合要素が、前記入力軸と前記２つの出力軸との間に介在する遊星歯車式の変速機構のいずれか１つの回転要素の回転を選択的に制限することができるトルク移動用の摩擦係合要素と、前記差動機構を構成するリングギヤ、キャリアおよびサンギヤのうちいずれか２つの回転要素の間に介在する差動制限用の摩擦係合要素と、を含むことが好ましい。
【００３４】
この構成により、２つの出力軸の間の差動の制限と２つの出力軸に対するトルク差（トルク配分）の制御の機能とを併有する、軽量かつコンパクトな低コストの駆動力制御装置となる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、単一のアクチュエータにより駆動側カムプレートと第１および第２の従動側カムプレートとを介して複数の摩擦係合要素の作動状態を切り替えて、２つの出力軸の間の差動の制限または／およびトルク配分の制御を実行するので、差動制限または／およびトルク差制御が可能な軽量かつコンパクトな低コストの駆動力制御装置を提供することができ、併せて、差動制限およびトルク差制御の機能を併有する場合に好適な駆動力制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る駆動力制御装置の概略構成を示すスケルトン図で、トランスミッションからの駆動力を前輪側および後輪側の推進軸に配分する四輪駆動車のトランスファ装置への適用例を示している。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ矢視図である。
【図４】図２のＣ−Ｃ矢視断面図である。
【図５】図２のＤ−Ｄ矢視断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る駆動力制御装置の動作論理表である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る駆動力制御装置でフロント側の推進軸とリヤ側の推進軸との間のトルク差制御がされない前後等配分時のトルクフロー図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係る駆動力制御装置でフロント側の推進軸とリヤ側の推進軸との間のトルク差制御がされない前後等配分時における入力側のトルクと両推進軸側のトルクの関係を示す共線図である。
【図９】本発明の第１実施形態に係る駆動力制御装置でフロント側の推進軸とリヤ側の推進軸との間の差動を制限する差動制限時のトルクフロー図である。
【図１０】本発明の第１実施形態に係る駆動力制御装置で前後差動制限時における入力側のトルクと両推進軸のトルクの関係を示す共線図である。
【図１１】本発明の第１実施形態に係る駆動力制御装置でフロント側の推進軸とリヤ側の推進軸とのうちリヤ側の推進軸の駆動力を増加させるトルク移動時のトルクフロー図である。
【図１２】本発明の第１実施形態に係る駆動力制御装置でフロント側の推進軸とリヤ側の推進軸とのうちリヤ側の推進軸の駆動力を増加させる場合における入力側のトルクと両推進軸のトルクの関係を示す共線図である。
【図１３】本発明の第２実施形態に係る駆動力制御装置の概略構成を示すスケルトン図で、前輪または後輪側において推進軸からの駆動力を左右の駆動軸に配分するディファレンシャル装置への適用例を示している。
【図１４】本発明の第２実施形態に係る駆動力制御装置の動作論理表である。
【図１５】本発明の第３実施形態に係る駆動力制御装置の概略構成を示すスケルトン図で、前輪または後輪側において推進軸からの駆動力を左右の駆動軸に配分するディファレンシャル装置への適用例を示している。
【図１６】本発明の第３実施形態に係る駆動力制御装置の要部拡大断面図である。
【図１７】本発明の第３実施形態に係る駆動力制御装置で左右の駆動軸の間のトルク差制御がされない等配分時のトルクフロー図である。
【図１８】本発明の第３実施形態に係る駆動力制御装置で左右の駆動軸の間のトルク移動がなされない等配分時における入力軸と左右出力軸とのトルクの関係を示す共線図である。
【図１９】本発明の第３実施形態に係る駆動力制御装置で左側から右側へのトルク移動がされるトルク移動時のトルクフロー図である。
【図２０】本発明の第３実施形態に係る駆動力制御装置で左側から右側へのトルク移動がされるトルク移動時における入力軸と左右出力軸とのトルクの関係を示す共線図である。
【図２１】本発明の第３実施形態に係る駆動力制御装置で右側から左側へのトルク移動がされるトルク移動時のトルクフロー図である。
【図２２】本発明の第３実施形態に係る駆動力制御装置で右側から左側へのトルク移動がされるトルク移動時における入力軸と左右出力軸とのトルクの関係を示す共線図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００３８】
（第１実施形態）
図１〜図５は、本発明の第１実施形態に係る駆動力制御装置の概略構成を示しており、図６〜図１２は、第１実施形態に係る駆動力制御装置の動作を説明するものである。なお、本実施形態は、本発明の駆動力制御装置を電子制御式フルタイム４ＷＤ（四輪駆動）車のトランスファ装置に適用したものである。
【００３９】
まず、その構成について説明する。
【００４０】
図１および図５に示すように、本実施形態の駆動力制御装置は、車両に搭載されるエンジン１（動力源）からの回転動力を自動変速機２を介して入力するトランスファ装置１０として構成されている。
【００４１】
トランスファ装置１０は、図５に示すように、エンジン１から出力され自動変速機２で変速された回転動力を入力し、自動変速機２の後段側において、その動力を、車両前方側の駆動輪４Ｌ，４Ｒを駆動するためのプロペラシャフト６ａ（フロント側の推進軸）と車両後方側の駆動輪５Ｌ，５Ｒを駆動するためのプロペラシャフト６ｂ（リヤ側の推進軸）とに配分するとともに、後述するように、そのトルクの配分比率を制御できるようになっている。なお、プロペラシャフト６ａ，６ｂは、車両前方側の駆動輪４Ｌ，４Ｒおよび車両後方側の駆動輪５Ｌ，５Ｒ側にそれぞれその動力を伝達するようになっており、リヤ側の差動装置８Ｂからドライブシャフト７Ｌ，７Ｒ（左右の駆動軸）を介して車両後方側の駆動輪５Ｌ，５Ｒに動力伝達がなされるとともに、フロント側の差動装置８Ａからドライブシャフト９Ｌ，９Ｒを介して車両前方側の駆動輪４Ｌ，４Ｒに動力伝達がなされるようになっている。
【００４２】
図１に示すように、トランスファ装置１０は、自動変速機２の図示しないケースに一体に結合されたトランスファケース１１と、トランスファケース１１内に回転自在に支持され自動変速機２からの回転動力（駆動力）を入力するトランスファ入力軸１２と、プロペラシャフト６ａ，６ｂに回転動力を出力するフロント側およびリヤ側の２つのトランスファ出力軸１３，１４と、それぞれトランスファ入力軸１２および２つのトランスファ出力軸１３，１４の間に介在する複数の回転要素からなる遊星歯車式の差動機構２０および変速機構３０と、これら差動機構２０および変速機構３０の複数の回転要素の間に介在する湿式多板型のブレーキ４１およびクラッチ４２（複数の摩擦係合要素）を有する制御機構４０と、を備えている。そして、詳細を後述するように、ブレーキ４１およびクラッチ４２を選択的に係合させることにより、２つのトランスファ出力軸１３，１４の間の差動の制限および２つのトランスファ出力軸１３，１４へのトルク配分の制御を実行するようになっている。
【００４３】
遊星歯車式の差動機構２０は、いわゆるセンターディファレンシャル機構であり、トランスファ入力軸１２に連結されたキャリア２１と、リヤ側のトランスファ出力軸１４に連結されたサンギヤ２２と、フロントドライブ用のチェーンスプロケット２３に一体に結合されるとともにフロント側のトランスファ出力軸１３に一体に装着されたチェーンスプロケット２４に無端のチェーン２５（回転伝動要素）を介して動力伝達可能に連結された内歯リングギヤ２６と、サンギヤ２２および内歯リングギヤ２６に噛合するようキャリア２１に回転自在に支持された複数のピニオン２７と、を備えている。なお、ここで、サンギヤ２２は、内歯リングギヤ２６に対しピッチ円半径が例えば１／２となっており、キャリア２１への入力トルクを、内歯リングギヤ２６にチェーンスプロケット２３，２４およびチェーン２５を介して連結されたフロント側のトランスファ出力軸１３とサンギヤ２２に連結されたリヤ側のトランスファ出力軸１４とに等配分できるようになっている（詳細は後述する）。
【００４４】
遊星歯車式の変速機構３０は、差動機構２０のキャリア２１に連結された第１サンギヤ３１と、第１サンギヤ３１よりピッチ円半径が小さく、差動機構２０のサンギヤ２２と一体に回転するようリヤ側のトランスファ出力軸１４に連結された第２サンギヤ３２と、それぞれ第１サンギヤ３１および第２サンギヤ３２に噛合する第１ピニオン３３および第２ピニオン３４が一体に形成され、第１サンギヤ３１および第２サンギヤ３２の周囲で公転することができる複数のトルク移動用歯車３５と、複数のトルク移動用歯車３５を自転可能に保持する複数の支柱部３６ａを有するとともに複数のトルク移動用歯車３５を第１サンギヤ３１および第２サンギヤ３２の周囲で公転させるよう回転可能な環状のキャリア３６と、を備えている。なお、差動機構２０のキャリア２１と区別するため、以下の説明においては変速機構３０のキャリア３６をリヤプラネタリキャリア３６という。
【００４５】
また、制御機構４０は、ブレーキ４１およびクラッチ４２と、これらブレーキ４１およびクラッチ４２を選択的に切替え制御するためのアクチュエータ４３およびボールカム機構部４５と、を備えている。
【００４６】
ブレーキ４１は、トランスファケース１１に支持された複数の固定側摩擦プレート４１ａ（詳細図示せず）と、変速機構３０のリヤプラネタリキャリア３６に支持された可動側摩擦プレート４１ｂを有しており、複数の固定側摩擦プレート４１ａのうち板厚方向一端側に位置する一部（少なくとも１枚）の固定側摩擦プレート４１ａは、板厚方向の変位および回転の双方をトランスファケース１１によって規制されている。また、複数の固定側摩擦プレート４１ａのうち残りの固定側摩擦プレート４１ａは、スプライン嵌合等により板厚方向の変位が可能で、かつ、回転が不可能な状態（以下、この状態を単に回転方向一体ともいう）でトランスファケース１１に支持されている。一方、可動側摩擦プレート４１ｂは、複数の固定側摩擦プレート４１ａの間に挟圧可能に配置され、複数の固定側摩擦プレート４１ａが板厚方向に互いに接近するよう加圧されるとき、複数の固定側摩擦プレート４１ａの間に挟圧されることで、複数の固定側摩擦プレート４１ａからその挟圧力に応じた制動トルクを受けるか、その挟圧力が一定値を超えるときにはその回転を規制されるようになっている。すなわち、ブレーキ４１は、変速機構３０のリヤプラネタリキャリア３６に対し制動トルクを加えたりリヤプラネタリキャリア３６の回転を規制したりすることができる係合状態と、そのような制動トルクを生じることなくリヤプラネタリキャリア３６を空転させる解放状態とに切替え可能であり、リヤプラネタリキャリア３６に回転自在に支持された複数のトルク移動用歯車３５の公転運動を選択的に制限できるようになっている。
【００４７】
また、各トルク移動用歯車３５の第１ピニオン３３および第２ピニオン３４は、第１サンギヤ３１および第２サンギヤ３２に噛合するそれぞれの外歯のピッチ円半径が互いに異なっており、第１ピニオン３３が第２ピニオン３４より大径の外歯車となっている。したがって、トランスファ入力軸１２から差動機構２０のキャリア２１に入力されるトルクの一部は差動機構２０のピニオン２７からサンギヤ２２を介してリヤ側のトランスファ出力軸１４に伝達されるが、ブレーキ４１が係合状態となってリヤプラネタリキャリア３６を介し複数のトルク移動用歯車３５の公転運動を制限するときには、ブレーキ４１からリヤプラネタリキャリア３６に加わる制動トルクに応じて、キャリア２１と直結する第１サンギヤ３１の回転がトルク移動用歯車３５により増速されて第２サンギヤ３２に伝達される状態となり、第１サンギヤ３１、複数のトルク移動用歯車３５および第２サンギヤ３２を介して、キャリア２１に入力されるトルクの一部がリヤ側のトランスファ出力軸１４に移動するようになっている。すなわち、ブレーキ４１は、係合状態でリヤプラネタリキャリア３６の回転および複数のトルク移動用歯車３５の公転運動を制限する制動トルクを生じるとき、非制御時（ブレーキ４１およびクラッチ４２が共に解放状態であり、リヤプラネタリキャリア３６および複数のトルク移動用歯車３５を空転させるとき）の２つのトランスファ出力軸１３，１４へのトルクの配分比に対して、リヤ側のトランスファ出力軸１４のトルク（出力）を増加させるとともにその増加分を制御するトルク移動制御を実行することができるようになっている。なお、非制御時のトルクの配分比は、例えばフロント側の駆動出力トルクＴｆ：リヤ側の駆動出力トルクＴｒ＝５０：５０の等配分となる配分比である。
【００４８】
このように、ブレーキ４１は、トランスファ入力軸１２と２つのトランスファ出力軸１３，１４との間に介在する遊星歯車式の変速機構３０のいずれか１つの回転要素であるリヤプラネタリキャリア３６の回転を選択的に制限することができるトルク移動用の摩擦係合要素となっている。
【００４９】
クラッチ４２は、差動機構２０のキャリア２１および変速機構３０の第１サンギヤ３１を一体に連結する内側中空軸２８上に支持された複数の入力側摩擦プレート４２ａ（詳細図示せず）と、差動機構２０の内歯リングギヤ２６およびフロントドライブ用のチェーンスプロケット２３を一体に連結する外側中空軸２９上に支持された出力側摩擦プレート４２ｂとを有しており、複数の入力側摩擦プレート４２ａのうち板厚方向一端側（図１中の右側）に位置する一部の入力側摩擦プレート４２ａは、板厚方向の変位および回転の双方を内側中空軸２８によって規制されている。また、複数の入力側摩擦プレート４２ａのうち残りの入力側摩擦プレート４２ａは、スプライン嵌合等により回転方向一体の状態で内側中空軸２８に支持されている。一方、出力側摩擦プレート４２ｂは、複数の入力側摩擦プレート４２ａの間に挟圧可能に配置され、複数の入力側摩擦プレート４２ａが板厚方向に互いに接近するよう加圧されるとき、複数の入力側摩擦プレート４２ａの間に挟圧されることで、複数の入力側摩擦プレート４２ａからその挟圧力に応じた制動トルクを受けるか、その挟圧力が一定値を超えるときにはその回転を規制されるようになっている。すなわち、クラッチ４２は、内側中空軸２８および外側中空軸２９の相対回転を選択的に制限するよう係合状態および解放状態に切替え可能で、その係合時に差動機構２０のキャリア２１と内歯リングギヤ２６の相対回転を選択的に制限することで、内歯リングギヤ２６にチェーンスプロケット２３，２４および無端のチェーン２５（回転伝動要素）を介して連結されたフロント側のトランスファ出力軸１３およびプロペラシャフト６ａとサンギヤ２２に一体的に連結されたリヤ側のトランスファ出力軸１４およびプロペラシャフト６ｂとの間の差動を制限できるようになっている。
【００５０】
このクラッチ４２は、差動機構２０を構成する複数の回転要素（内歯リングギヤ２６、キャリア２１およびサンギヤ２２）のうちいずれか２つの回転要素の間に介在する差動制限用の摩擦係合要素となっている。
【００５１】
また、クラッチ４２の係合時には、差動機構２０のキャリア２１に入力されるトルクの一部が、複数のピニオン２７から内歯リングギヤ２６を介してフロントドライブ用のチェーンスプロケット２３に伝達されるとともに、キャリア２１からクラッチ４２を介した伝動経路でもフロントドライブ用のチェーンスプロケット２３に伝達されることによって、非制御時（ブレーキ４１およびクラッチ４２が共に解放状態のとき）の２つのトランスファ出力軸１３，１４へのトルクの配分比に対して、フロント側のトランスファ出力軸１３のトルク（出力）を増加させることができるようになっている。
【００５２】
アクチュエータ４３は、例えばステッピングモータのように回転角度を制御することができる公知のモータ（減速機構を内蔵するギヤドモータでもよい）によって構成されており、その出力軸４３ａに外歯の出力歯車４４が装着されている。
【００５３】
また、アクチュエータ４３は、トランスファ制御を行う電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという）６１からの制御信号に従って作動するようになっており、ＥＣＵ６１は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ、Ａ／Ｄコンバータ、定電圧電源および通信ＩＣ等を含んで構成されている。このＥＣＵ６１は、ＲＯＭ内に予め格納された制御プログラムに従って、各種センサ群（例えば車輪速センサ、自動変速機２の変速段を検出するシフト位置センサ、エンジン１のスロットル開度を検出するスロットル開度センサ、エンジン１の回転速度を検出するエンジン回転数センサ、および車体加速度センサ等）６２、操作スイッチ類６３および通信入力部６４からの検出情報に基づき、エンジン１の運転状態や車両の走行状態に応じた自動変速機２の変速制御を実行するとともに、前後のプロペラシャフト６ａ，６ｂの間の差動制限やトルク差の制御を実行するべく、アクチュエータ４３の回転方向および角度位置を制御するようになっている（詳細は後述する）。
【００５４】
ボールカム機構部４５は、出力歯車４４が噛合する外歯部５１ａおよびトランスファ出力軸１４（２つの出力軸のうち少なくとも一方）が貫通する中心部の貫通穴５１ｂを有し、アクチュエータ４３により駆動されて回転する駆動側カムプレート５１と、この駆動側カムプレート５１の一面側（図１中で右面側）に対向する第１の従動側カムプレート５２および第２の従動側カムプレート５３と、駆動側カムプレート５１および第１の従動側カムプレート５２の間に介装された複数の外側のボール５４と、駆動側カムプレート５１および第２の従動側カムプレート５３の間に介装された複数の内側のボール５５と、第２の従動側カムプレート５３とクラッチ４２の複数の入力側摩擦プレート４２ａ（複数のうち他端側（図１中の左側）に位置する入力側摩擦プレート４２ａ）との間に介装されたスラスト軸受４６と、を備えている。
【００５５】
駆動側カムプレート５１は、少なくともボール５４，５５を介して第１の従動側カムプレート５２および第２の従動側カムプレート５３から加わるスラスト方向の力を支持することができる状態でトランスファケース１１内に回転可能に収納されており、例えばその内周部で外側中空軸２９に回転自在に支持されるか、その外周部もしくは背面側の図示しない環状凹凸部でトランスファケース１１に対して回転可能に保持されている。なお、ここにいう駆動側カムプレート５１の回転とは、トランスファ入力軸１２およびトランスファ出力軸１４の回転中心軸線（後述する回転中心軸線Ｏ）回りの所定角度範囲内における任意の方向への回動である。
【００５６】
図３に示すように、この駆動側カムプレート５１の一面側には、回転中心軸線Ｏから半径方向に離れた回転半径ｒ１の３つ（複数）の第１駆動側カム部５１ｃと、回転半径ｒ２の３つ（複数）の第２駆動側カム部５１ｄとが、それぞれ配置されている。そして、これら第１駆動側カム部５１ｃおよび第２駆動側カム部５１ｄの回転半径ｒ１、ｒ２は、互いに異なっている。
【００５７】
また、第１駆動側カム部５１ｃは、駆動側カムプレート５１の一面側に回転方向に等角度間隔に配置された複数、例えば３つの円弧溝状の第１凹状カム部５６によって構成されており、第２駆動側カム部５１ｄは、駆動側カムプレート５１の一面側に回転方向に等角度間隔に配置された複数、例えば３つの円弧溝状の第２凹状カム部５７によって構成されている。ここで、第１凹状カム部５６の中心角および第２凹状カム部５７の中心角は、共に略同一の角度θとなっている。
【００５８】
図４（ａ）に展開および短縮して示すように、第１駆動側カム部５１ｃの各第１凹状カム部５６は、駆動側カムプレート５１の回転方向の一方側（同図中のＣＷ側）の端部では駆動側カムプレート５１の板厚方向におけるボール５４の変位、すなわちリフト量が小さく、駆動側カムプレート５１の回転方向の他方側（同図中のＣＣＷ側）の端部ではリフト量が大きくなっている。
【００５９】
また、図４（ｂ）に展開および短縮して示すように、第２駆動側カム部５１ｄの第２凹状カム部５７は、回転方向の一方側（同図中のＣＷ側）の端部ではリフト量が大きく、回転方向の他方側（同図中のＣＣＷ側）の端部ではリフト量が小さくなっている。
【００６０】
より具体的には、第１駆動側カム部５１ｃの各第１凹状カム部５６は、回転方向の一方側で略一定のリフト量となる小リフト部分５６ａと、回転方向の他方側でその他方側の端部に近付くほどリフト量が大きくなるリフト変化部分５６ｂとによって構成されており、第２駆動側カム部５１ｄの第２凹状カム部５７は、回転方向の他方側で略一定のリフト量となる小リフト部分５７ａと、回転方向の一方側でその一方側の端部に近付くほどリフト量が大きくなるリフト変化部分５７ｂとによって構成されている。
【００６１】
一方、第１の従動側カムプレート５２および第２の従動側カムプレート５３は、同心的に半径方向の内外に配置された異径の環状体によって構成されている。そして、第１の従動側カムプレート５２は、外側のボール５４（第１転動体）を介して第１駆動側カム部５１ｃにより駆動されることで、駆動側カムプレート５１が回転するとき、回転中心軸線Ｏの方向であるその板厚方向に変位するようになっている。また、第２の従動側カムプレート５３は、内側のボール５５（第２転動体）を介して第２駆動側カム部５１ｄにより駆動されることで、駆動側カムプレート５１が回転するとき、回転中心軸線Ｏの方向であるその板厚方向に変位するようになっている。そして、これら第１の従動側カムプレート５２および第２の従動側カムプレート５３によって、ブレーキ４１およびクラッチ４２の作動状態が切り替えられるようになっている。
【００６２】
具体的には、第１の従動側カムプレート５２は、駆動側カムプレート５１の第１駆動側カム部５１ｃの第１凹状カム部５６に対向する第１従動側カム部５２ａを有しており、この第１従動側カム部５２ａは、回転方向に等角度間隔に配置された複数、例えば３つの円弧溝状の第３凹状カム部５８で構成されている。また、第２の従動側カムプレート５３は、駆動側カムプレート５１の第２駆動側カム部５１ｄの第２凹状カム部５７に対向する第２従動側カム部５３ａを有しており、この第２従動側カム部５３ａは、回転方向に等角度間隔に配置された複数の円弧状の第４凹状カム部５９によって構成されている。ここで、第３凹状カム部５８の中心角と第４凹状カム部５９の中心角は、共に略同一の角度θとなっている。
【００６３】
ところで、アクチュエータ４３は、ＥＣＵ６１からの制御信号に従って、駆動側カムプレート５１を図３に示す回転基準位置からＣＷ方向（時計方向）にθ／２の角度範囲内およびその回転基準位置からＣＣＷ方向（反時計方向）にθ／２の角度範囲内のうち任意の角度位置に位置決めすることができるようになっている。
【００６４】
ここで、駆動側カムプレート５１が図３に示す回動基準位置にあるときは、ブレーキ４１およびクラッチ４２の双方が解放状態にあり、差動制限やトルク移動の制御がなされない非制御時である。
【００６５】
また、駆動側カムプレート５１が図３に示す回動基準位置からＣＷ方向に最大の回動角度θ／２だけ回転したときには、第１の従動側カムプレート５２がブレーキ４１を完全係合状態にさせ、トランスファケース１１に対する変速機構３０のリヤプラネタリキャリア３６の回転を停止させる。さらに、駆動側カムプレート５１が図３に示す回動基準位置からＣＷ方向に最大の回動角度θ／２より小さい角度だけ回転したとき（図４（ａ）中の点線位置に移動したとき）には、第１の従動側カムプレート５２がブレーキ４１をスリップ状態で制動トルクを生じる半係合状態にさせることで、トランスファケース１１に対する変速機構３０のリヤプラネタリキャリア３６の公転運動が抑制されるとともに複数のトルク移動用歯車３５が自転し、キャリア２１に入力されるトルクの一部が第１サンギヤ３１、複数のトルク移動用歯車３５および第２サンギヤ３２を介してリヤ側のトランスファ出力軸１４に伝達され、リヤ側のトランスファ出力軸１４の出力トルクが非制御時より増加する。
【００６６】
一方、駆動側カムプレート５１が図３に示す回動基準位置からＣＣＷ方向に最大の回動角度θ／２だけ回転したとき（図４（ｂ）中の二点鎖線位置に移動したとき）には、第２の従動側カムプレート５３がスラスト軸受４６を介してクラッチ４２を完全係合状態にさせ、差動機構２０のキャリア２１と内歯リングギヤ２６との相対回転を規制することで、内歯リングギヤ２６にチェーンスプロケット２３，２４および無端のチェーン２５を介して連結されたフロント側のトランスファ出力軸１３およびプロペラシャフト６ａと、サンギヤ２２に一体的に連結されたリヤ側のトランスファ出力軸１４およびプロペラシャフト６ｂとの間の差動が制限される。また、駆動側カムプレート５１が図３に示す回動基準位置からＣＣＷ方向に最大の回動角度θ／２より小さい角度だけ回転したときには、第２の従動側カムプレート５３がクラッチ４２をスリップ状態で制動トルクを生じる半係合状態にさせることで、差動機構２０のキャリア２１と内歯リングギヤ２６との相対回転を抑制するトルクを生じさせる。さらに、このように駆動側カムプレート５１が回動基準位置からＣＣＷ方向に回転するときには、キャリア２１に入力されるトルクの一部がクラッチ４２を介してフロントドライブ用のチェーンスプロケット２３側に移動することによって、フロント側のトランスファ出力軸１３の出力トルクが非制御時より増加するようになっている。
【００６７】
次に、その作用について説明する。
【００６８】
上述のように構成された本実施形態の駆動力制御装置においては、ＥＣＵ６１により、そのＲＯＭ内の制御プログラムに従って、エンジン１の運転状態や車両の走行状態に応じた自動変速機２の変速制御が実行されるとともに、前後のプロペラシャフト６ａ，６ｂの間の差動制限やトルク差の制御を実行するべく、ブレーキ４１およびクラッチ４２の作動状態が、例えば図６に示す動作論理表に従って制御される。
【００６９】
そして、エンジン１からの駆動力が自動変速機２を介してトランスファ装置１０のトランスファ入力軸１２に入力されると、その入力トルクがフロント側のプロペラシャフト６ａおよびリヤ側のプロペラシャフト６ｂに連結されるトランスファ出力軸１３，１４に配分されるとともに、トランスファ出力軸１３，１４の間の差動が選択的に制限される。
【００７０】
いま、駆動側カムプレート５１が図６の動作論理表の中段に示す中立状態であるとすると、駆動側カムプレート５１は図３に示す回動基準位置にあり、ブレーキ４１およびクラッチ４２の双方が解放状態にあるから、差動制限やトルク移動の制御がなされない非制御の状態となる。
【００７１】
この状態においては、変速機構３０のリヤプラネタリキャリア３６および複数のトルク移動用歯車３５が空転する状態となり、図７に示すように、キャリア２１に入力されるトルクの一部が、複数のピニオン２７、内歯リングギヤ２６、チェーンスプロケット２３、チェーン２５およびチェーンスプロケット２４を介してフロント側のトランスファ出力軸１３およびプロペラシャフト６ａに伝達され、キャリア２１に入力されるトルクの他の一部が、複数のピニオン２７およびサンギヤ２２を介してリヤ側のトランスファ出力軸１４に伝達される。このときの２つのトランスファ出力軸１３，１４へのトルクの配分比は、例えば図８の共線図に示すように、フロント側の駆動出力トルクＴｆ：リヤ側の駆動出力トルクＴｒ＝５０：５０の等配分となり、両トランスファ出力軸１３，１４の出力トルクは、それぞれトランスファ入力軸１２の入力トルクＴｉｎの約半分（Ｔｉｎ／２）の大きさとなる。なお、共線図中では、フロント側のプロペラシャフト６ａを「Ｆｒ Ｐ／Ｓ」、内歯リングギヤ２６を「リングギヤ」、トランスファ入力軸１２を「入力（Ｔ／Ｍ）」、リヤ側のプロペラシャフト６ｂを「Ｒｒ Ｐ／Ｓ」、サンギヤ２２を「サンギヤ」と記している。また、両トランスファ出力軸１３，１４の出力トルクの総和をＴｏｕｔと記している。
【００７２】
次いで、駆動側カムプレート５１が図６の動作論理表の下段に示すＣＣＷ駆動状態であるとすると、駆動側カムプレート５１は、図３に示す回動基準位置からＣＣＷ方向に回動角度θ／２以下の角度ある角度だけ回転し、第２の従動側カムプレート５３がクラッチ４２を完全係合もしくは半係合させる係合状態となる。
【００７３】
この状態においては、図９に示すように、クラッチ４２により差動機構２０のキャリア２１と内歯リングギヤ２６との相対回転を制限するトルクが生じることから、内歯リングギヤ２６にチェーンスプロケット２３，２４および無端のチェーン２５を介して連結されたフロント側のトランスファ出力軸１３およびプロペラシャフト６ａと、サンギヤ２２に一体的に連結されたリヤ側のトランスファ出力軸１４およびプロペラシャフト６ｂとの間の差動が、クラッチ４２で発生する差動制限トルクＴｃに応じて制限される。
【００７４】
さらに、図１０の共線図に示すように、キャリア２１に入力されるトルクＴｉｎのうち前記差動制限トルクＴｃに対応するトルクＴｌｓｄがクラッチ４２を介して内歯リングギヤ２６およびフロントドライブ用のチェーンスプロケット２３側に移動することで、フロント側のトランスファ出力軸１３の出力トルクＴｆが非制御時より増加し（Ｔｆ＝（Ｔｉｎ−Ｔｃ）／２＋Ｔｌｓｄ）、リヤ側のトランスファ出力軸１４の出力トルクＴｒが非制御時より減少する（Ｔｒ＝（Ｔｉｎ−Ｔｃ）／２）。
【００７５】
したがって、車両の運動特性を非制御時より前輪駆動に近い傾向とすることができ、例えば発進や直進加速性能を向上させることができ、また、車両旋回時にアクセルＯＦＦとなったような場合における、いわゆるタックインを抑制することができる。
【００７６】
反対に、駆動側カムプレート５１が図６の動作論理表の上段に示すＣＷ駆動状態であるとすると、駆動側カムプレート５１は、図３に示す回動基準位置からＣＷ方向に回動角度θ／２以下の角度ある角度だけ回転し、第１の従動側カムプレート５２がブレーキ４１を完全係合もしくは半係合させる係合状態となる。
【００７７】
このとき、図１１に示すように、トランスファケース１１に対する変速機構３０のリヤプラネタリキャリア３６の回転がブレーキ４１によって停止しもしくは制動されることで、複数のトルク移動用歯車３５が自転し、キャリア２１に入力されるトルクの一部が第１サンギヤ３１、複数のトルク移動用歯車３５および第２サンギヤ３２を介してリヤ側のトランスファ出力軸１４に伝達される。このときのトルクの関係は、図１２の共線図に示す通りで、ブレーキ４１の制動トルクＴｂが比較的小さい状態で、非制御時における２つのトランスファ出力軸１３，１４へのトルクの等しい配分比に対して、フロント側のトランスファ出力軸１３のトルクＴｆが減少し、リヤ側のトランスファ出力軸１４のトルクＴｒが増加する。すなわち、ブレーキ４１の制動部半径とサンギヤ２２のピッチ円半径との比をρとするとき、Ｔｆ＝（Ｔｉｎ−ρＴｂ）／２となり、Ｔｒ＝（Ｔｉｎ−ρＴｂ）／２＋（ρ−１）Ｔｂとなる。したがって、車両の運動特性を非制御時より後輪駆動に近い傾向とすることができる。ただし、ブレーキ４１で発生するブレーキトルク分だけ出力トルクの総和Ｔｏｕｔは減少する（Ｔｏｕｔ＝Ｔｆ＋Ｔｒ＝Ｔｉｎ−Ｔｂ）。
【００７８】
したがって、この場合、リヤ側のトランスファ出力軸１４へのトルク移動によって、定常旋回時や加速旋回時に意図した走行ラインを描ける、いわゆるトレース性を向上させることができる。
【００７９】
このように、本実施形態のトランスファ装置１０では、駆動側カムプレート５１の第１駆動側カム部５１ｃおよび第２駆動側カム部５１ｄを共に駆動側カムプレート５１の一面側で回転基準位置からＣＷ側に回転させるかＣＣＷ側に回動させるかによって、第１の従動側カムプレート５２および第２の従動側カムプレート５３を選択的に板厚方向に変位させたりその変位量を制御したりすることができる。したがって、単一のアクチュエータ４３により駆動側カムプレート５１と第１および第２の従動側カムプレート５２，５３とを介してブレーキ４１およびクラッチ４２の作動状態を切り替えて、２つのトランスファ出力軸１３，１４の間の差動の制限または／およびトルク配分の制御を実行することができる。その結果、ブレーキ４１およびクラッチ４２の作動切替えによって差動制限または／およびトルク差制御を行うことのできる軽量かつコンパクトな低コストの駆動力制御装置となる。
【００８０】
また、本実施形態では、第１の従動側カムプレート５２は、駆動側カムプレート５１がＣＷ側に回転したときに回転中心軸線方向の一方側に変位可能で、駆動側カムプレート５１がＣＣＷ側に回転したときには回転中心軸線方向の他方側に復帰可能であるとともに、第２の従動側カムプレート５３は、駆動側カムプレート５１がＣＣＷ側に回転したときには回転中心軸線方向の一方側に変位可能で、駆動側カムプレート５１がＣＷ側に回転したときには回転中心軸線方向の他方側に復帰可能であるので、駆動側カムプレート５１の回転方向に応じて、第１の従動側カムプレート５２と第２の従動側カムプレート５３を選択的に予め設定された方向に選択的に変位させ、あるいは、復帰させることができる。
【００８１】
しかも、第１駆動側カム部５１ｃの各第１凹状カム部５６が、ＣＷ側で略一定のリフト量となる小リフト部分５６ａと、ＣＣＷ側の端部に近付くほどリフト量が大きくなるリフト変化部分５６ｂとによって構成されており、第２駆動側カム部５１ｄの第２凹状カム部５７が、ＣＣＷ側で略一定のリフト量となる小リフト部分５７ａと、ＣＷ側の端部に近付くほどリフト量が大きくなるリフト変化部分５７ｂとによって構成されているので、駆動側カムプレート５１を図４（ａ）および図４（ｂ）に実線で示す回転基準位置に位置させるときには、第１の従動側カムプレート５２および第２の従動側カムプレート５３を確実に復帰位置に位置させ、ブレーキ４１およびクラッチ４２を共に解放状態に保持させ、２つのトランスファ出力軸１３，１４へのトルクの配分比を等配分とすることができる。
【００８２】
しかも、駆動側カムプレート５１を図４（ａ）および図４（ｂ）に点線で示すように回転基準位置よりＣＷ側の回転領域に回転させることで、第１の従動側カムプレート５２の変位量を制御してブレーキ４１を半係合状態あるいは完全係合状態とし、２つのトランスファ出力軸１３，１４へのトルクの配分比を非制御時の配分比に対しリヤ側のトランスファ出力軸１４のトルクが増加するように変化させることができ、逆に、駆動側カムプレート５１を回転基準位置よりＣＣＷ側の回転領域で回転させることで、第２の従動側カムプレート５３の変位量を制御してクラッチ４２を半係合状態あるいは完全係合状態とし、２つのトランスファ出力軸１３，１４へのトルクの配分比を非制御時の配分比に対しフロント側のトランスファ出力軸１３のトルクが増加するように変化させるとともに、両トランスファ出力軸１３，１４の間の差動を制限することができる。
【００８３】
さらに、本実施形態では、駆動側カムプレート５１の第１駆動側カム部５１ｃおよび第２駆動側カム部５１ｄが、互いに異なる回転半径ｒ１、ｒ２を有しているので、第１駆動側カム部５１ｃおよび第２駆動側カム部５１ｄを共に駆動側カムプレート５１の一面側に容易に配置することができ、しかも、第１の従動側カムプレート５２および第２の従動側カムプレート５３が、同心的に半径方向の内外に配置された異径の環状体によって構成されているので、駆動側カムプレート５１と複数の摩擦係合要素であるブレーキ４１およびクラッチ４２との間に介在する第１の従動側カムプレート５２および第２の従動側カムプレート５３を、例えばボール５４，５５によってそれぞれ３点支持させ、これらの支持姿勢を容易に安定させることができる。
【００８４】
また、第１駆動側カム部５１ｃが回転方向に等角度間隔に配置された複数の円弧状の第１凹状カム部５６によって構成されるとともに、第２駆動側カム部５１ｄが回転方向に等角度間隔に配置された複数の円弧状の第２凹状カム部５７によって構成され、第１凹状カム部５６の中心角と第２凹状カム部５７の中心角とが略同一の角度θとなっているので、駆動側カムプレート５１の回転により第１の従動側カムプレート５２および第２の従動側カムプレート５３を同様な精度で変位させることができる。
【００８５】
加えて、第１の従動側カムプレート５２が、第１凹状カム部５６に対向するよう回転方向に等角度間隔に配置された複数の円弧状の第３凹状カム部５８を有するとともに、第２の従動側カムプレート５３が、第２凹状カム部５７に対向するよう回転方向に等角度間隔に配置された複数の円弧状の第４凹状カム部５９を有し、第３凹状カム部５８の中心角と第４凹状カム部５９の中心角とが略同一の角度θとなっているので、駆動側カムプレート５１の回転角度当りの第１の従動側カムプレート５２の変位量（リフト量）を各一対の対向するカム部５６，５８によって容易に拡大させることができ、駆動側カムプレート５１の回転角度当りの第２の従動側カムプレート５３の変位量を各一対の対向するカム部５７，５９によって容易に拡大させることができる。
【００８６】
しかも、第１凹状カム部５６および第２凹状カム部５７の中心角と、第３凹状カム部５８および第４凹状カム部５９の中心角とが、共に略同一の角度θとなっているので、駆動側カムプレート５１と第１の従動側カムプレート５２および第２の従動側カムプレート５３との相対的な回転角度範囲、並びに、第１および第２の従動側カムプレート５２，５３のリフト量を明確に規定できる。
【００８７】
さらに、本実施形態においては、駆動側カムプレート５１が、アクチュエータ４３の出力軸４３ａに装着された出力歯車４４に噛合する外歯部５１ａを有するとともに、２つのトランスファ出力軸１３，１４のうち少なくとも一方が貫通する中心部の貫通穴５１ｂを有しているので、ブレーキ４１、クラッチ４２、アクチュエータ４３およびボールカム機構部４５を備えた駆動力制御装置を、多数の回転要素を有するトランスファ装置１０（動力伝達装置）内に容易にかつコンパクトに実装できることとなる。
【００８８】
また、本実施形態のトランスファ装置１０は、２つのトランスファ出力軸１３，１４の間に遊星歯車式の差動機構２０が介装されるとともに、複数の摩擦係合要素として、トランスファ入力軸１２と２つのトランスファ出力軸１３，１４との間に介在する遊星歯車式の変速機構３０のいずれか１つの回転要素の回転を選択的に制限することができるトルク移動用のブレーキ４１と、差動機構２０を構成する内歯リングギヤ２６、キャリア２１およびサンギヤ２２のうちいずれか２つの回転要素の間に介在する差動制限用のクラッチ４２が設けられているので、２つのトランスファ出力軸１３，１４の間の差動の制限と、２つのトランスファ出力軸１３，１４に対するトルク差（トルク配分）の制御の機能とを併有する、軽量かつコンパクトな低コストの駆動力制御装置となる。
【００８９】
このように、本実施形態によれば、単一のアクチュエータ４３により駆動側カムプレート５１と第１および第２の従動側カムプレート５２，５３とを介してブレーキ４１およびクラッチ４２の作動状態を切り替えて、２つのトランスファ出力軸１３，１４の間の差動の制限およびトルク配分の制御を実行するようにしているので、差動制限およびトルク差制御が可能な軽量かつコンパクトな低コストの駆動力制御装置を提供することができるものである。
【００９０】
（第２実施形態）
図１３および図１４は、本発明の第２実施形態に係る駆動力制御装置を示す図である。なお、本実施形態は、本発明の駆動力制御装置を車両のフロントまたはリヤのディファレンシャル装置に適用したものである。また、本実施形態において上述の第１実施形態と類似する構成については図１〜図５に示した対応する構成要素の符号で示すこととして重複する説明を省略し、上述の第１実施形態との相違点について詳述する。
【００９１】
図１３に示すように、本実施形態のディファレンシャル装置は、図示しない車体側に支持されたキャリアケース８１（詳細図示せず）と、このキャリアケース８１に回転自在に支持されプロペラシャフト６からの回転動力（駆動力）を入力するドライブピニオン８２と、左右の駆動輪５Ｌ，５Ｒに駆動連結されるドライブシャフト７Ｌ，７Ｒ（駆動軸）に回転動力を出力する左右両側の出力軸８３，８４と、それぞれドライブピニオン８２と左右両側の出力軸８３，８４との間に介在する複数の回転要素からなる差動機構８０および左右の変速機構３０Ｌ，３０Ｒと、それぞれ差動機構８０と変速機構３０Ｌまたは３０Ｒの複数の回転要素の間に介在する湿式多板型のブレーキ４１およびクラッチ４２（複数の摩擦係合要素）を有する左右の制御機構４０Ｌ，４０Ｒと、を備えている。そして、詳細を後述するように、左右の制御機構４０Ｌ，４０Ｒのそれぞれが、ブレーキ４１およびクラッチ４２を選択的に摩擦係合させることにより、左右の出力８３，８４の間の差動の制限および左右の出力軸８３，８４へのトルク配分の制御を実行するようになっている。
【００９２】
差動機構８０は、ドライブピニオン８２に噛合するリングギヤ８５が一体装着されたデフケース８６（入力軸）を有しており、このデフケース８６の内部には、左右の出力軸８３，８４の内端部に例えばスプライン結合する左右のサイドギヤ８８ａ，８８ｂがそれぞれ回転可能に収納・保持されるとともに、両サイドギヤ８８ａ，８８ｂに噛合するピニオンギヤ８７ａ，８７ｂが、それぞれ軸線を両サイドギヤ８８ａ，８８ｂの軸線に対し直交させるように回転可能に支持されている。これらピニオンギヤ８７ａ，８７ｂは、ドライブピニオン８２からリングギヤ８５に入力される回転をデフケース８６から両サイドギヤ８８ａ，８８ｂに伝達するとともに、両サイドギヤ８８ａ，８８ｂの間の差動回転を許容するようになっている。なお、このような差動機構自体は公知のものと同様である。
【００９３】
遊星歯車式の左右の変速機構３０Ｌ，３０Ｒは、互いに略同一の構成かあるいは左右を反転させた構成（対応する各カム部の小リフト部分とリフト変化部分を互いに回転方向で逆側に配置した別部品を用いる構成）を有しており、例えば同一の構成（同一部品）を左右逆向きに配置したものである。したがって、ここでは、右側の変速機構３０Ｒについて詳述し、左側の変速機構３０Ｌの構成要素の多くについては右側の変速機構３０Ｒの対応する構成要素と同一の符号を用いる。
【００９４】
右側の変速機構３０Ｒは、差動機構８０のデフケース８６に中空軸８９ｂを介して連結された第１サンギヤ３１と、第１サンギヤ３１よりピッチ円半径が小さく、差動機構８０の右側のサイドギヤ８８ｂと一体に回転するよう右側の出力軸８４に連結された第２サンギヤ３２と、それぞれ第１サンギヤ３１および第２サンギヤ３２に噛合する第１ピニオン３３および第２ピニオン３４が一体に形成され、第１サンギヤ３１および第２サンギヤ３２の周囲で公転することができる複数のトルク移動用歯車３５と、複数のトルク移動用歯車３５を自転可能に保持する複数の支柱部７６ａを有するとともに複数のトルク移動用歯車３５を第１サンギヤ３１および第２サンギヤ３２の周囲で公転させるよう回転可能な環状のキャリア７６と、を備えている。なお、左側の変速機構３０Ｌは、差動機構８０のデフケース８６に中空軸８９ａを介して連結された第１サンギヤ３１を有している。
【００９５】
左右の制御機構４０Ｌ，４０Ｒも、例えば同一の構成を車両の左右方向で逆向きに配置したものとなっている。したがって、右側の制御機構４０Ｒについて詳述し、左側の制御機構４０Ｌの構成要素の多くについては右側の制御機構４０Ｒの対応する構成要素と同一の符号を用いる。
【００９６】
右側の制御機構４０Ｒは、複数の摩擦係合要素であるブレーキ４１およびクラッチ７２と、これらブレーキ４１およびクラッチ７２を選択的に切替え制御するためのアクチュエータ４３およびボールカム機構部４５と、を備えている。
【００９７】
ブレーキ４１の複数の固定側摩擦プレート４１ａのうち板厚方向一端側に位置する一部の固定側摩擦プレート４１ａは、板厚方向の変位および回転の双方をキャリアケース８１によって規制されている。また、複数の固定側摩擦プレート４１ａのうち残りの固定側摩擦プレート４１ａは、キャリアケース８１に回転方向一体に支持されている。一方、可動側摩擦プレート４１ｂは、変速機構３０Ｒのキャリア７６に回転方向一体に支持された状態で、複数の固定側摩擦プレート４１ａの間に挟圧可能に配置されている。したがって、ブレーキ４１は、変速機構３０Ｒのキャリア７６に対し制動トルクを加えたりキャリア７６の回転を規制したりすることができる係合状態と、そのような制動トルクを生じることなくキャリア７６を空転させる解放状態とに切替え可能であり、キャリア７６に回転自在に支持された複数のトルク移動用歯車３５の公転運動を選択的に制限できるようになっている。
【００９８】
差動機構８０のデフケース８６に入力されるトルクは、差動機構８０のピニオンギヤ８７ａ，８７ｂから左右のサイドギヤ８８ａ，８８ｂを介して左右の出力軸８３，８４に伝達されるから、デフケース８６に入力されるトルクの一部は、ピニオンギヤ８７ａ，８７ｂから右側のサイドギヤ８８ｂを介して右側の出力軸８４に伝達される。
【００９９】
右側の変速機構３０Ｒおよび右側の制御機構４０Ｒにおいては、ブレーキ４１が係合状態となってキャリア７６を介し複数のトルク移動用歯車３５の公転運動を制限するとき、ブレーキ４１からキャリア７６に加わる制動トルクに応じて、デフケース８６と直結する第１サンギヤ３１の回転がトルク移動用歯車３５により増速されて第２サンギヤ３２に伝達される状態となり、デフケース８６に入力されるトルクの一部が、第１サンギヤ３１、複数のトルク移動用歯車３５および第２サンギヤ３２を介して、右側の出力軸８４に移動する。すなわち、ブレーキ４１は、係合状態でキャリア７６の回転および複数のトルク移動用歯車３５の公転運動を制限する制動トルクを生じるとき、非制御時（ブレーキ４１およびクラッチ７２が共に解放状態であり、キャリア７６および複数のトルク移動用歯車３５を空転させるとき）の２つの出力軸８３，８４へのトルクの配分比に対して、右側の出力軸８４のトルク（出力）を増加させるとともにその増加分を制御するトルク移動制御を実行することができるようになっている。ブレーキ４１は、このように、入力軸となるデフケース８６と２つの出力軸８３，８４との間に介在する遊星歯車式の変速機構３０Ｒのいずれか１つの回転要素であるキャリア７６の回転を選択的に制限することができるトルク移動用の摩擦係合要素となっている。
【０１００】
クラッチ７２は、キャリア７６の内周側に一体的に支持された複数の入力側摩擦プレート７２ａ（詳細図示せず）と、デフケース８６および第１サンギヤ３１を一体に連結する中空軸８９ｂ上に支持された出力側摩擦プレート７２ｂとを有しており、複数の入力側摩擦プレート７２ａのうち板厚方向一端側（図１３中の右側）に位置する一部の入力側摩擦プレート７２ａは、板厚方向の変位および回転の双方をキャリア７６によって規制されている。また、複数の入力側摩擦プレート７２ａのうち残りの入力側摩擦プレート７２ａは、スプライン嵌合等により回転方向一体の状態でキャリア７６に支持されている。一方、出力側摩擦プレート７２ｂは、複数の入力側摩擦プレート７２ａの間に挟圧可能に配置され、複数の入力側摩擦プレート７２ａが板厚方向に互いに接近するよう加圧されるとき、複数の入力側摩擦プレート７２ａの間に挟圧されることで、複数の入力側摩擦プレート７２ａからその挟圧力に応じた制動トルクを受けるか、その挟圧力が一定値を超えるときにはその回転を規制されるようになっている。すなわち、クラッチ７２は、キャリア７６および中空軸８９ｂの相対回転を選択的に制限するよう係合状態および解放状態に切替え可能で、その係合時に差動機構８０のデフケース８６とキャリア７６の相対回転を選択的に制限することで、デフケース８６と第２サンギヤ３２に一体的に連結された右側の出力軸８４との間の差動を制限するとともに、ピニオンギヤ８７ａ，８７ｂおよびサイドギヤ８８ａ，８８ｂを介してデフケース８６と左側の出力軸８３との差動を制限することができるようになっている。
【０１０１】
このクラッチ７２は、差動機構８０を構成する複数の回転要素（デフケース８６およびサイドギヤ８８ａ，８８ｂ）のうちいずれか２つの回転要素の間に介在する差動制限用の摩擦係合要素となっている。
【０１０２】
第１実施形態と同様に、ボールカム機構部４５は、駆動側カムプレート５１、第１の従動側カムプレート５２、第２の従動側カムプレート５３、複数の外側のボール５４および複数の内側のボール５５を備えるとともに、第２の従動側カムプレート５３とクラッチ７２の複数の入力側摩擦プレート７２ａ（複数のうち他端側（図１３中の左側）に位置する入力側摩擦プレート７２ａ）との間に介装されたスラスト軸受４６を備えている。
【０１０３】
駆動側カムプレート５１は、少なくともボール５４，５５を介して第１の従動側カムプレート５２および第２の従動側カムプレート５３から加わるスラスト方向の力を支持することができる状態でキャリアケース８１内に回転可能に収納されており、例えばその内周部で中空軸８９ｂに回転自在に支持されるか、その外周部もしくは背面側の図示しない環状凹凸部でキャリアケース８１に対して回転可能に保持されている。
【０１０４】
本実施形態においては、図１４の動作論理表に示すように、ボールカム機構部４５の駆動側カムプレート５１が回動基準位置にあるときは、ブレーキ４１およびクラッチ７２の双方が解放状態にあり、差動制限やトルク移動の制御がなされない非制御時である。
【０１０５】
また、駆動側カムプレート５１が回動基準位置からＣＷ方向に最大の回動角度θ／２だけ回転したときには、第１の従動側カムプレート５２がブレーキ４１を完全係合状態にさせ、キャリアケース８１に対する変速機構３０Ｒのキャリア７６の回転を停止させる。さらに、駆動側カムプレート５１が回動基準位置からＣＷ方向に最大の回動角度θ／２より小さい角度だけ回転したときには、第１の従動側カムプレート５２がブレーキ４１をスリップ状態で制動トルクを生じる半係合状態にさせることで、キャリアケース８１に対する変速機構３０Ｒのキャリア７６の公転運動が抑制されるとともに複数のトルク移動用歯車３５が自転し、デフケース８６に入力されるトルクの一部が第１サンギヤ３１、複数のトルク移動用歯車３５および第２サンギヤ３２を介して右側の出力軸８４に伝達され、右側の出力軸８４の出力トルクが非制御時より増加する。
【０１０６】
一方、駆動側カムプレート５１が回動基準位置からＣＣＷ方向に最大の回動角度θ／２だけ回転したときには、第２の従動側カムプレート５３がスラスト軸受４６を介してクラッチ７２を完全係合状態にさせ、差動機構８０のデフケース８６とキャリア７６との相対回転を規制することで、デフケース８６と第２サンギヤ３２に一体的に連結された右側の出力軸８４との間の差動が制限されるとともに、ピニオンギヤ８７ａ，８７ｂおよびサイドギヤ８８ａ，８８ｂを介してデフケース８６と左側の出力軸８３との差動が規制される。また、駆動側カムプレート５１が回動基準位置からＣＣＷ方向に最大の回動角度θ／２より小さい角度だけ回転したときには、第２の従動側カムプレート５３がクラッチ７２をスリップ状態で制動トルクを生じる半係合状態にさせることで、差動機構８０のデフケース８６とキャリア７６との相対回転を抑制する差動制限トルクを生じさせる。
【０１０７】
本実施形態のディファレンシャル装置においても、駆動側カムプレート５１の第１駆動側カム部５１ｃおよび第２駆動側カム部５１ｄを共に駆動側カムプレート５１の一面側で回転基準位置からＣＷ側に回転させるかＣＣＷ側に回動させるかによって、第１の従動側カムプレート５２および第２の従動側カムプレート５３を選択的に板厚方向に変位させたりその変位量を制御したりすることができる。したがって、左右の制御機構４０Ｌ，４０Ｒのうち各一方側のアクチュエータ４３により駆動側カムプレート５１と第１および第２の従動側カムプレート５２，５３とを介してブレーキ４１およびクラッチ７２の作動状態を切り替えて、２つの出力軸８３，８４の間の差動の制限およびトルク配分の制御を実行することができる。その結果、ブレーキ４１およびクラッチ７２の作動切替えによって差動制限または／およびトルク差制御を行うことのできる軽量かつコンパクトな低コストの駆動力制御装置となり、上述の第１実施形態と同様な効果を得ることができる。
【０１０８】
また、本実施形態では、左右の制御機構４０Ｌ，４０Ｒのアクチュエータ４３が互いに独立して制御可能であるから、左右の制御機構４０Ｌ，４０Ｒのボールカム機構部４５を独立して作動させることができ、左右一方側で差動制限を行いながら、左右他方側でトルク移動制御を行うことができる。あるいは、左右の制御機構４０Ｌ，４０Ｒのボールカム機構部４５を同期させて左右の出力軸８３，８４の間のより強固な差動制限を実行することができるし、小径となる左右の制御機構４０Ｌ，４０Ｒのクラッチ７２に差動制限機能を分担させることができるので、クラッチ７２の発熱を抑えることができる。
【０１０９】
なお、本実施形態においては、左右の制御機構４０Ｌ，４０Ｒを同一部品で構成するか左右反転させたカム部を有するように構成するかによって、左側の制御機構４０Ｌの動作論理は、右側の制御機構４０Ｒの動作論理（図１４参照）に対し駆動側カムプレート５１の駆動方向が逆になるか同じになるかが決まることになる。
【０１１０】
（第３実施形態）
図１５〜図２２は、本発明の第３実施形態に係る駆動力制御装置を示す図である。
【０１１１】
なお、本実施形態も、本発明の駆動力制御装置を車両のフロントまたはリヤのトルク制御方式のディファレンシャル装置に適用したものである。また、上述の第１実施形態または第２実施形態と類似する構成については図１〜図５あるいは図１３に示した対応する構成要素の符号で示すこととして重複する説明を省略し、上述の各実施形態との相違点について詳述する。
【０１１２】
図１５に示すように、本実施形態のディファレンシャル装置は、図示しない車体側に支持されたキャリアケース８１と、このキャリアケース８１に回転自在に支持されプロペラシャフト６からの回転動力（駆動力）を入力するドライブピニオン８２と、左右の駆動輪５Ｌ，５Ｒに駆動連結されるドライブシャフト７Ｌ，７Ｒに回転動力を出力する左右両側の出力軸８３，８４と、ドライブピニオン８２に噛合するリングギヤ８５が一体装着されたデフケース８６（入力軸）と、それぞれドライブピニオン８２と左右両側の出力８３，８４との間に介在する複数の回転要素からなる遊星歯車式の差動機構９０および変速機構１００と、これら差動機構９０および変速機構１００の複数の回転要素の間に介在する湿式多板型の第１クラッチ１１１および第２クラッチ１１２（複数の摩擦係合要素）を有する制御機構１１０と、を備えている。そして、詳細を後述するように、第１クラッチ１１１および第２クラッチ１１２を選択的に摩擦係合させることにより、左右の出力軸８３，８４へのトルク配分の制御を実行できるようになっている。
【０１１３】
遊星歯車式の差動機構９０は、入力軸となるデフケース８６の内部に設けられており、左側の出力軸８３に連結されたキャリア９１と、右側の出力軸に連結されたサンギヤ９２と、デフケース８６の内周側に固定された内歯リングギヤ９３と、サンギヤ９２に噛合するようキャリア９１に回転自在に支持された複数の第１ピニオン９４と、内歯リングギヤ９３に噛合するとともに第１ピニオン９４にも噛合するようキャリア９１に回転自在に支持された複数の第２ピニオン９５と、を備えている。すなわち、差動機構９０は、ダブルピニオンプラネタリギヤで構成されている。
【０１１４】
遊星歯車式の変速機構１００は、差動機構９０のキャリア９１に連結された第１サンギヤ１０１と、第１サンギヤ３１よりピッチ円半径が小さく、右側の出力軸８４に同軸に配置された内側の中空回転要素１１８と一体に回転するようこの内側の中空回転要素１１８に連結された第２サンギヤ１０２と、右側の出力軸８４および内側の中空回転要素１１８を取り囲む外側の中空回転要素１１９と一体に回転するようこの外側の中空回転要素１１９に連結された第３サンギヤ１０３と、それぞれ入力側の第１サンギヤ１０１に噛合する第１ピニオン１０４、増速用の第２サンギヤ１０２に噛合する第２ピニオン１０５、および、減速用の第３サンギヤ１０３に噛合する第３ピニオン１０６が一体に形成され、これらのサンギヤ１０１〜１０３の周囲に配置された複数のトルク移動用歯車１０７と、複数のトルク移動用歯車１０７を自転可能に保持する複数の支柱部１０８ａを有するとともにキャリアケース８１に固定された固定キャリア１０８と、を備えている。
【０１１５】
図１５および図１６に示すように、制御機構１１０は、第１クラッチ１１１および第２クラッチ１１２と、これら第１クラッチ１１１および第２クラッチ１１２を選択的に切替え制御するためのアクチュエータ４３およびボールカム機構部４５と、第１クラッチ１１１とボールカム機構部４５の第１の従動側カムプレート５２との間に介装されたスラスト軸受４６ａおよび環状ピストン４７ａと、第２クラッチ１１２とボールカム機構部４５の第２の従動側カムプレート５３との間に介装されたスラスト軸受４６ｂおよび環状ピストン４７ｂと、を備えている。また、図１６に示すように、第１の従動側カムプレート５２と第２の従動側カムプレート５３は、左右の出力軸８３，８４の軸線方向である板厚方向に互いに摺動可能で、かつ、相互の回転を規制するようにスプライン嵌合している。また、第１の従動側カムプレート５２は、外周部でキャリアケース８１の内壁部に対して、スプライン嵌合あるいは他の凹凸係合により回転方向一体に係合し、キャリアケース８１により板厚方向に摺動可能に保持されている。
【０１１６】
第１クラッチ１１１は、一端側で第３サンギヤ１０３に一体に連結する外側の中空回転要素１１９の他端側のドラム部１１９ａに支持された複数の入力側摩擦プレート１１１ａと、変速機構１００の固定キャリア１０８に支持された出力側摩擦プレート１１１ｂとを有しており、複数の入力側摩擦プレート１１１ａのうち板厚方向一端側に位置する一部（図１６中で左端側の１枚）の入力側摩擦プレート１１１ａは、一端側で第３サンギヤ１０３に一体に連結する外側の中空回転要素１１９の他端側のドラム部１１９ａによって、その板厚方向の一方側への変位および回転の双方を規制されている。また、複数の入力側摩擦プレート１１１ａのうち残りの入力側摩擦プレート１１１ａは、スプライン嵌合等により外側の中空回転要素１１９の他端側のドラム部１１９ａに対して回転方向一体（軸方向には摺動可能）に支持されている。
【０１１７】
一方、出力側摩擦プレート１１１ｂは、複数の入力側摩擦プレート１１１ａの間に挟圧可能に配置され、複数の入力側摩擦プレート１１１ａが板厚方向に互いに接近するよう加圧されるとき、複数の入力側摩擦プレート１１１ａの間に挟圧されることで、複数の入力側摩擦プレート１１１ａからその挟圧力に応じた制動トルクを受けるか、その挟圧力が一定値を超えるときにはその回転を規制されるようになっている。また、出力側摩擦プレート１１１ｂは、右側の出力軸８４に回止めされて固定された出力側回転要素１１４の外筒部１１４ａに支持されており、その出力側回転要素１１４の外筒部１１４ａの内周側に第２クラッチ１１２の出力側摩擦プレート１１２ｂが支持されている。
【０１１８】
そして、第１クラッチ１１１は、第１サンギヤ１０１に対して減速回転する第３サンギヤ１０３および外側の中空回転要素１１９と右側の出力軸８４と一体に連結する出力側回転要素１１４との間でトルクを伝達可能な係合状態と、そのトルクの伝達経路を遮断するように第３サンギヤ１０３および外側の中空回転要素１１９を出力側回転要素１１４および右側の出力軸８４に対して空転させる解放状態とに切替え可能であり、その半係合もしくは完全係合状態に応じて、右側の出力軸８４のトルクの一部を出力側回転要素１１４から外側の中空回転要素１１９に伝達し、第３サンギヤ１０３から複数のトルク移動用歯車１０７を介して第１サンギヤ１０１に伝達させることで、キャリア９１および左側の出力軸８３にトルク移動できるようになっている。
【０１１９】
第２クラッチ１１２は、一端側で第２サンギヤ１０２に一体に連結する内側の中空回転要素１１８の他端側に支持された複数の入力側摩擦プレート１１２ａ（詳細図示せず）と、前述の出力側回転要素１１４に支持された出力側摩擦プレート１１２ｂとを有しており、複数の出力側摩擦プレート１１２ｂのうち板厚方向一端側に位置する一部（図１６中で左端側の１枚）の出力側摩擦プレート１１２ｂは、出力側回転要素１１４の外筒部１１４ａによってその板厚方向の一方側の変位および回転の双方を規制されている。また、複数の出力側摩擦プレート１１２ｂのうち残りの出力側摩擦プレート１１２ｂは、スプライン嵌合等により出力側回転要素１１４の外筒部１１４ａに対して回転方向一体に支持されている。
【０１２０】
この第２クラッチ１１２は、第１サンギヤ１０１に対して増速回転する第２サンギヤ１０２および内側の中空回転要素１１８と、右側の出力軸８４に一体に連結する出力側回転要素１１４との間でトルクを伝達可能な係合状態と、そのトルクの伝達経路を遮断するように第２サンギヤ１０２および内側の中空回転要素１１８を出力側回転要素１１４および右側の出力軸８４に対して空転させる解放状態とに切替え可能であり、その半係合もしくは完全係合状態に応じて、左側の出力軸８３と一体のキャリア９１のトルクが第１サンギヤ１０１から複数のトルク移動用歯車１０７を介して第２サンギヤ１０２および内側の中空回転要素１１８に伝達されるとき、その中空回転要素１１８のトルクを出力側回転要素１１４から右側の出力軸８４に伝達させることで、右側の出力軸８４にトルク移動できるようになっている。
【０１２１】
本実施形態では、第１クラッチ１１１および第２クラッチ１１２が共に解放状態で、複数のトルク移動用歯車１０７が空転するとともに第２サンギヤ１０２および第３サンギヤ１０３が異なる速度で空転する非制御時には、デフケース８６に入力されるトルクが左右の出力軸８３，８４に等分配される。
【０１２２】
具体的には、図１７のトルクフローおよび図１８の共線図に示すように、駆動側カムプレート５１が中立状態で回動基準位置にあり、第１クラッチ１１１および第２クラッチ１１２が共に解放状態であるとき、変速機構１００の複数のトルク移動用歯車１０７が空転する。このとき、図１７に示すように、デフケース８６から内歯リングギヤ９３に入力されるトルクの一部が、第２ピニオン９５を介してキャリア９１に伝達される一方で、第２ピニオン９５および第１ピニオン９４を介してサンギヤ９２にも伝達される。このときの左右の出力軸８３，８４へのトルクの配分比は、例えば図１８の共線図に示すように、左側の出力軸８３の出力トルクＴＬ：右側の出力軸８４の出力トルクＴＲ＝５０：５０の等配分となり、両出力軸８３，８４の出力トルクは、それぞれ内歯リングギヤ９３への入力トルクＴＩＮの約半分の大きさとなる（ＴＬ＝ＴＲ＝ＴＩＮ／２）。なお、図１８中のρＬは、固定キャリア１０８の半径（左右の出力軸８３，８４の回転中心軸線Ｏから複数の支柱部１０８ａの中心軸線までの半径）に対する第２クラッチ１１２の摩擦係合半径（図１６中の係合中心Ｃ２の半径）の半径比であり、図１８中のρＨは、固定キャリア１０８の半径に対する第１クラッチ１１１の摩擦係合半径（図１６中の係合中心Ｃ１の半径）の半径比である。
【０１２３】
この比制御の状態では、例えば車両の直進状態で左右の駆動輪５Ｌ，５Ｒが路面から受ける抵抗が等しければ、第１ピニオン９４および第２ピニオン９５が公転するものの自転しない状態で、左右の出力軸８３，８４が等速回転する。また、例えば右旋回時のように右側の出力軸８４の受ける抵抗が増加すると、入力側の内歯リングギヤ９３からの駆動力によって第１ピニオン９４および第２ピニオン９５が自転し始めることで、右側の出力軸８４に連結するサンギヤ９２に対して左側の出力軸８３に連結するキャリア９１の回転速度が増加する差動状態となる。反対に、左旋回時のように左側の出力軸８３の受ける抵抗が増加すると、入力側の内歯リングギヤ９３からの駆動力によって第１ピニオン９４および第２ピニオン９５が自転し始めることで、左側の出力軸８３に連結するキャリア９１に対して右側の出力軸８４に連結するサンギヤ９２の回転速度が増加する差動状態となる。
【０１２４】
一方、本実施形態では、上述の旋回時のような車両の運動状態により、あるいは路面状態等の走行環境により、左右の駆動輪５Ｌ，５Ｒが路面から受ける抵抗が相違する場合に、第１クラッチ１１１および第２クラッチ１１２をアクチュエータ４３およびボールカム機構部４５によって選択的に切替え制御することで、第１クラッチ１１１および第２クラッチ１１２のうち任意の一方を係合状態とし、他方を解放状態として、両クラッチ１１１，１１２が共に解放状態となる非制御時の左右の出力軸８３，８４へのトルクの配分比に対し、左右の出力軸８３，８４のうち任意の一方のトルクの配分を増加させるとともに、駆動側カムプレート５１の回動角度に応じてそのトルク増加分を制御するトルク移動制御を実行することができる。
【０１２５】
例えば、非制御状態では車両の旋回時にオーバーステア傾向となる場合に、その傾向を抑えて旋回性能を向上させるようにすることができる。
【０１２６】
具盾域には、車両の左旋回時に、図１９に示すように、第２クラッチ１１２を係合状態に切り替えることで、左側の出力軸８３と一体のキャリア９１および第１サンギヤ１０１から複数のトルク移動用歯車１０７を介して第２サンギヤ１０２および内側の中空回転要素１１８に伝達されたトルクが、第２クラッチ１１２を介して出力側回転要素１１４から右側の出力軸８４に伝達され、右側の出力軸８４のトルク配分比が大きくなる。すなわち、図２０の共線図に示すように、左側の出力軸８３の出力トルクＴＬが減少し（ＴＬ＝ＴＩＮ／２−ρＨ・ＴＣ）、右側の出力軸８４の出力トルクＴＲが増加して（ＴＲ＝ＴＩＮ／２＋ＴＣ）、左右のトルク差ΔＴ（ΔＴ＝ＴＲ−ＴＬ＝（１＋ρＨ）・ＴＣ）が生じることによって、車両の右旋回に有効なヨーモーメントを発生させることができる。なお、このときの左右の出力トルクの総和は、ＴＲ＋ＴＬ＝ＴＩＮ＋（1−ρＨ）・ＴＣ となり、内歯リングギヤ９３への入力トルクＴＩＮよりわずかに小さくなる。
【０１２７】
逆に、車両の右旋回時に、図２１に示すように、第１クラッチ１１１を係合状態に切り替えることで、右側の出力軸８４のトルクの一部が、出力側回転要素１１４から第１クラッチ１１１を介して外側の中空回転要素１１９に伝達され、第３サンギヤ１０３から複数のトルク移動用歯車１０７を介して第１サンギヤ１０１に伝達されることで、キャリア９１および左側の出力軸８３のトルク配分比が大きくなる。すなわち、図２２の共線図に示すように、右側の出力軸８４の出力トルクＴＲが減少し（ＴＲ＝ＴＩＮ／２−ＴＣ）、左側の出力軸８３の出力トルクＴＬが増加して（ＴＬ＝ＴＩＮ／２＋ρＬ・ＴＣ）、左右のトルク差ΔＴ（ΔＴ＝ＴＲ−ＴＬ＝−（１＋ρＨ）・ＴＣ）が生じることによって、車両の左旋回に有効なヨーモーメントを発生させることができる。なお、このときの左右の出力トルクの総和は、ＴＲ＋ＴＬ＝ＴＩＮ＋（ρＬ−１）・ＴＣ となり、内歯リングギヤ９３への入力トルクＴＩＮよりわずかに小さくなる。
【０１２８】
本実施形態のディファレンシャル装置でも、制御機構１１０の駆動側カムプレート５１の第１駆動側カム部５１ｃおよび第２駆動側カム部５１ｄを共に駆動側カムプレート５１の一面側で回転基準位置からＣＷ側に回転させるかＣＣＷ側に回動させるかによって、第１の従動側カムプレート５２および第２の従動側カムプレート５３を選択的に板厚方向に変位させたりその変位量を制御したりすることができる。したがって、単一のアクチュエータ４３により駆動側カムプレート５１と第１および第２の従動側カムプレート５２，５３とを介して第１クラッチ１１１および第２クラッチ１１２の作動状態を切り替えて、左右の出力軸８３，８４の間のトルク配分の制御を実行することができる。その結果、第１クラッチ１１１および第２クラッチ１１２の作動切替えによってトルク差制御を行うことのできる軽量かつコンパクトな低コストの駆動力制御装置となる。
【０１２９】
すなわち、本実施形態においても、駆動側カムプレート５１の回転方向に応じて、第１の従動側カムプレート５２と第２の従動側カムプレート５３を選択的に予め設定された方向に選択的に変位させ、あるいは、復帰させることができることに加えて、駆動側カムプレート５１を回転基準位置に位置させるときには第１の従動側カムプレート５２および第２の従動側カムプレート５３を確実に復帰位置に位置させ、２つのトランスファ出力軸１３，１４へのトルクの配分比を等配分とすることができる。しかも、第１の従動側カムプレート５２および第２の従動側カムプレート５３の変位量を制御して第１クラッチ１１１および第２クラッチ１１２を半係合状態あるいは完全係合状態とし、左右２つの出力軸８３，８４へのトルクの配分比を非制御時の配分比に対し車両の運転状態および走行状態に応じた配分比に制御することができる。
【０１３０】
さらに、本実施形態でも、上述の各実施形態と同様に、駆動側カムプレート５１の第１駆動側カム部５１ｃおよび第２駆動側カム部５１ｄを共に駆動側カムプレート５１の一面側に配置し、第１の従動側カムプレート５２および第２の従動側カムプレート５３を同心的に半径方向の内外に配置された異径の環状体によって構成しているので、駆動側カムプレート５１と複数の摩擦係合要素である第１クラッチ１１１および第２クラッチ１１２との間に介在する第１の従動側カムプレート５２および第２の従動側カムプレート５３の支持姿勢を安定させることができる。
【０１３１】
また、第１駆動側カム部５１ｃが回転方向に等角度間隔に配置された複数の円弧状の第１凹状カム部５６によって構成されるとともに、第２駆動側カム部５１ｄが回転方向に等角度間隔に配置された複数の円弧状の第２凹状カム部５７によって構成され、第１凹状カム部５６の中心角と第２凹状カム部５７の中心角とが略同一の角度θとなっているので、駆動側カムプレート５１の回転により第１の従動側カムプレート５２および第２の従動側カムプレート５３を同様な精度で変位させることができる。
【０１３２】
加えて、第１の従動側カムプレート５２が、第１凹状カム部５６に対向するよう回転方向に等角度間隔に配置された複数の円弧状の第３凹状カム部５８を有するとともに、第２の従動側カムプレート５３が、第２凹状カム部５７に対向するよう回転方向に等角度間隔に配置された複数の円弧状の第４凹状カム部５９を有し、第３凹状カム部５８の中心角と第４凹状カム部５９の中心角とが略同一の角度θとなっているので、駆動側カムプレート５１の回転角度当りの第１の従動側カムプレート５２の変位量（リフト量）を各一対の対向するカム部５６，５８によって容易に拡大させることができ、駆動側カムプレート５１の回転角度当りの第２の従動側カムプレート５３の変位量を各一対の対向するカム部５７，５９によって容易に拡大させることができる。
【０１３３】
しかも、第１凹状カム部５６および第２凹状カム部５７の中心角と、第３凹状カム部５８および第４凹状カム部５９の中心角とが、共に略同一の角度θとなっているので、駆動側カムプレート５１と第１の従動側カムプレート５２および第２の従動側カムプレート５３との相対的な回転角度範囲、並びに、第１および第２の従動側カムプレート５２，５３のリフト量を明確に規定できる。
【０１３４】
さらに、本実施形態においては、駆動側カムプレート５１が、アクチュエータ４３の出力軸４３ａに装着された出力歯車４４に噛合する外歯部５１ａを有するとともに、左右２つの出力軸８３，８４のうち少なくとも一方が貫通する中心部の貫通穴５１ｂを有しているので、ブレーキ４１、クラッチ４２、アクチュエータ４３およびボールカム機構部４５を備えた駆動力制御装置を、多数の回転要素を有するディファレンシャル装置（動力伝達装置）内に容易にかつコンパクトに実装できることとなる。
【０１３５】
また、本実施形態のディファレンシャル装置では、２つの出力軸８３，８４の間に遊星歯車式の差動機構９０が介装されるとともに、複数の摩擦係合要素として、デフケース８６および内歯リングギヤ９３と左右２つの出力軸８３，８４との間に介在する遊星歯車式の変速機構１００のいずれか１つの回転要素の回転を選択的に制限することができるトルク移動用の第１クラッチ１１１と、差動機構９０を構成する内歯リングギヤ９３、キャリア９１およびサンギヤ９２のうちいずれか２つの回転要素の間に介在する第２クラッチ１１２が設けられているので、左右２つの出力軸８３，８４に対するトルク差（トルク配分）の制御機能を有する軽量かつコンパクトな低コストの駆動力制御装置となる。
【０１３６】
なお、上述の各実施形態においては、駆動側カムプレート５１の第１駆動側カム部５１ｃおよび第２駆動側カム部５１ｄを共に駆動側カムプレート５１の一面側に配置していたが、駆動側カムプレート５１の第１駆動側カム部５１ｃおよび第２駆動側カム部５１ｄを駆動側カムプレート５１の両面側に配置してもよい。
【０１３７】
また、第２実施形態では、同一の構成を車両の左右方向で逆向きに配置した左右の制御機構４０Ｌ，４０Ｒを設けていたが、これらを単一の入力回転に対し同期して作動するようにカム配置を互いに回転方向で逆にした構成を有したものとして、単一のアクチュエータ４３の出力回転により左右の制御機構４０Ｌ，４０Ｒのボールカム機構部４５を作動させるようにすることも考えられる。
【０１３８】
以上説明したように、本発明に係る駆動力制御装置は、単一のアクチュエータにより駆動側カムプレートと第１および第２の従動側カムプレートとを介して複数の摩擦係合要素の作動状態を切り替え、２つの出力軸の間の差動の制限または／およびトルク配分の制御を実行するようにしているので、差動制限または／およびトルク差制御が可能な軽量かつコンパクトな低コストの駆動力制御装置を提供することができ、併せて、差動制限およびトルク差制御の機能を併有する場合に好適な駆動力制御装置を提供することができるという効果を奏するものであり、車両の駆動輪側に駆動力を出力する２つの出力軸の間における差動制限または／およびトルク配分を制御する駆動力制御装置全般に有用である。
【符号の説明】
【０１３９】
６；６ａ，６ｂ プロペラシャフト（推進軸）
１０ トランスファ装置（駆動力制御装置）
１２ トランスファ入力軸（入力軸）
１３，１４ トランスファ出力軸（２つの出力軸）
２０；８０；９０ 差動機構
２１；９１ キャリア（入力側の回転要素）
２２；９２ サンギヤ（出力側の回転要素）
３０；３０Ｌ，３０Ｒ；１００ 変速機構
３１；１０１ 第１サンギヤ
３２；１０２ 第２サンギヤ
３３；１０４ 第１ピニオン
３４；１０５ 第２ピニオン
３５；１０７ トルク移動用歯車
３６ リヤプラネタリキャリア（キャリア）
４０；４０Ｌ，４０Ｒ；１１０ 制御機構
４１ ブレーキ（トルク移動用の摩擦係合要素）
４２；７２ クラッチ（差動制限用の摩擦係合要素）
４３ アクチュエータ
４４ 出力歯車
４５ ボールカム機構部
５１ 駆動側カムプレート
５１ａ 外歯部
５１ｃ 第１駆動側カム部
５１ｄ 第２駆動側カム部
５２ 第１の従動側カムプレート
５３ 第２の従動側カムプレート
５４ ボール（第１転動体）
５５ ボール（第２転動体）
５６ 第１凹状カム部
５６ａ，５７ａ 小リフト部分
５６ｂ，５７ｂ リフト変化部分
５７ 第２凹状カム部
５８ 第３凹状カム部
５９ 第４凹状カム部
７６ キャリア
７６ａ 支柱部
８６ デフケース（入力軸）
９４ 第１ピニオン
９５ 第２ピニオン
１０３ 第３サンギヤ
１０６ 第３ピニオン
１０８ 固定キャリア
１０８ａ 支柱部
１１１ 第１クラッチ（摩擦係合要素）
１１２ 第２クラッチ（摩擦係合要素）
１１４ 出力側回転要素
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転動力を入力する入力軸と、回転動力を出力する２つの出力軸と、前記入力軸と前記２つの出力軸との間に介在する複数の回転要素と、前記複数の回転要素の間に介在する複数の摩擦係合要素と、を備え、前記複数の摩擦係合要素を選択的に摩擦係合させることにより前記２つの出力軸の間の差動の制限または／および前記２つの出力軸へのトルク配分の制御を実行する駆動力制御装置であって、
アクチュエータと、
アクチュエータにより駆動されて回転するとともに、該回転の中心軸線から半径方向に離れた第１駆動側カム部および第２駆動側カム部を有する駆動側カムプレートと、
第１転動体を介して前記第１駆動側カム部により駆動され、前記駆動側カムプレートが回転するとき前記回転中心軸線の方向に変位する第１の従動側カムプレートと、
第２転動体を介して前記第２駆動側カム部により駆動され、前記駆動側カムプレートが回転するとき前記回転中心軸線の方向に変位する第２の従動側カムプレートと、
を備え、
前記第１の従動側カムプレートおよび前記第２の従動側カムプレートによって前記摩擦係合要素の作動状態を切り替えることを特徴とする駆動力制御装置。
【請求項２】
前記第１駆動側カム部は、前記駆動側カムプレートの回転方向の一方側の端部ではリフト量が小さく、前記回転方向の他方側の端部ではリフト量が大きくなっており、
前記第２駆動側カム部は、前記回転方向の一方側の端部ではリフト量が大きく、前記回転方向の他方側の端部ではリフト量が小さくなっていることを特徴とする請求項１に記載の駆動力制御装置。
【請求項３】
前記第１駆動側カム部が、前記回転方向の一方側で略一定のリフト量となる小リフト部分と、前記回転方向の他方側で該他方側の端部に近付くほどリフト量が大きくなるリフト変化部分とによって構成され、
前記第２駆動側カム部が、前記回転方向の他方側で略一定のリフト量となる小リフト部分と、前記回転方向の一方側で該一方側の端部に近付くほどリフト量が大きくなるリフト変化部分とによって構成されていることを特徴とする請求項２に記載の駆動力制御装置。
【請求項４】
前記第１駆動側カム部および前記第２駆動側カム部が、それぞれ前記駆動側カムプレートの一面側に配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちいずれか１の請求項に記載の駆動力制御装置。
【請求項５】
前記第１駆動側カム部および前記第２駆動側カム部が、互いに異なる回転半径を有することを特徴とする請求項４に記載の駆動力制御装置。
【請求項６】
前記第１の従動側カムプレートおよび前記第２の従動側カムプレートが、同心的に半径方向の内外に配置された異径の環状体によって構成されていることを特徴とする請求項５に記載の駆動力制御装置。
【請求項７】
前記第１駆動側カム部が回転方向に等角度間隔に配置された複数の円弧状の第１凹状カム部によって構成されるとともに、
前記第２駆動側カム部が回転方向に等角度間隔に配置された複数の円弧状の第２凹状カム部によって構成され、
前記第１凹状カム部の中心角と前記第２凹状カム部の中心角とが略同一となっていることを特徴とする請求項６に記載の駆動力制御装置。
【請求項８】
前記第１の従動側カムプレートが、前記第１凹状カム部に対向するよう回転方向に等角度間隔に配置された複数の円弧状の第３凹状カム部を有するとともに、
前記第２の従動側カムプレートが、前記第２凹状カム部に対向するよう回転方向に等角度間隔に配置された複数の円弧状の第４凹状カム部を有し、
前記第３凹状カム部の中心角と前記第４凹状カム部の中心角とが略同一となっていることを特徴とする請求項７に記載の駆動力制御装置。
【請求項９】
前記第１凹状カム部および前記第２凹状カム部の中心角と前記第３凹状カム部および前記第４凹状カム部の中心角とが略同一となっていることを特徴とする請求項８に記載の駆動力制御装置。
【請求項１０】
前記駆動側カムプレートが、前記アクチュエータの出力軸に装着された出力歯車に噛合する外歯部を有するとともに、
前記２つの出力軸のうち少なくとも一方が貫通する中心部の貫通穴を有していることを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちいずれか１の請求項に記載の駆動力制御装置。
【請求項１１】
前記２つの出力軸の間に遊星歯車式の差動機構が介装されるとともに、
前記複数の摩擦係合要素が、
前記入力軸と前記２つの出力軸との間に介在する遊星歯車式の変速機構のいずれか１つの回転要素の回転を選択的に制限することができるトルク移動用の摩擦係合要素と、
前記差動機構を構成するリングギヤ、キャリアおよびサンギヤのうちいずれか２つの回転要素の間に介在する差動制限用の摩擦係合要素と、を含むことを特徴とする請求項４に記載の駆動力制御装置。
【請求項１】
回転動力を入力する入力軸と、回転動力を出力する２つの出力軸と、前記入力軸と前記２つの出力軸との間に介在する複数の回転要素と、前記複数の回転要素の間に介在する複数の摩擦係合要素と、を備え、前記複数の摩擦係合要素を選択的に摩擦係合させることにより前記２つの出力軸の間の差動の制限または／および前記２つの出力軸へのトルク配分の制御を実行する駆動力制御装置であって、
アクチュエータと、
アクチュエータにより駆動されて回転するとともに、該回転の中心軸線から半径方向に離れた第１駆動側カム部および第２駆動側カム部を有する駆動側カムプレートと、
第１転動体を介して前記第１駆動側カム部により駆動され、前記駆動側カムプレートが回転するとき前記回転中心軸線の方向に変位する第１の従動側カムプレートと、
第２転動体を介して前記第２駆動側カム部により駆動され、前記駆動側カムプレートが回転するとき前記回転中心軸線の方向に変位する第２の従動側カムプレートと、
を備え、
前記第１の従動側カムプレートおよび前記第２の従動側カムプレートによって前記摩擦係合要素の作動状態を切り替えることを特徴とする駆動力制御装置。
【請求項２】
前記第１駆動側カム部は、前記駆動側カムプレートの回転方向の一方側の端部ではリフト量が小さく、前記回転方向の他方側の端部ではリフト量が大きくなっており、
前記第２駆動側カム部は、前記回転方向の一方側の端部ではリフト量が大きく、前記回転方向の他方側の端部ではリフト量が小さくなっていることを特徴とする請求項１に記載の駆動力制御装置。
【請求項３】
前記第１駆動側カム部が、前記回転方向の一方側で略一定のリフト量となる小リフト部分と、前記回転方向の他方側で該他方側の端部に近付くほどリフト量が大きくなるリフト変化部分とによって構成され、
前記第２駆動側カム部が、前記回転方向の他方側で略一定のリフト量となる小リフト部分と、前記回転方向の一方側で該一方側の端部に近付くほどリフト量が大きくなるリフト変化部分とによって構成されていることを特徴とする請求項２に記載の駆動力制御装置。
【請求項４】
前記第１駆動側カム部および前記第２駆動側カム部が、それぞれ前記駆動側カムプレートの一面側に配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちいずれか１の請求項に記載の駆動力制御装置。
【請求項５】
前記第１駆動側カム部および前記第２駆動側カム部が、互いに異なる回転半径を有することを特徴とする請求項４に記載の駆動力制御装置。
【請求項６】
前記第１の従動側カムプレートおよび前記第２の従動側カムプレートが、同心的に半径方向の内外に配置された異径の環状体によって構成されていることを特徴とする請求項５に記載の駆動力制御装置。
【請求項７】
前記第１駆動側カム部が回転方向に等角度間隔に配置された複数の円弧状の第１凹状カム部によって構成されるとともに、
前記第２駆動側カム部が回転方向に等角度間隔に配置された複数の円弧状の第２凹状カム部によって構成され、
前記第１凹状カム部の中心角と前記第２凹状カム部の中心角とが略同一となっていることを特徴とする請求項６に記載の駆動力制御装置。
【請求項８】
前記第１の従動側カムプレートが、前記第１凹状カム部に対向するよう回転方向に等角度間隔に配置された複数の円弧状の第３凹状カム部を有するとともに、
前記第２の従動側カムプレートが、前記第２凹状カム部に対向するよう回転方向に等角度間隔に配置された複数の円弧状の第４凹状カム部を有し、
前記第３凹状カム部の中心角と前記第４凹状カム部の中心角とが略同一となっていることを特徴とする請求項７に記載の駆動力制御装置。
【請求項９】
前記第１凹状カム部および前記第２凹状カム部の中心角と前記第３凹状カム部および前記第４凹状カム部の中心角とが略同一となっていることを特徴とする請求項８に記載の駆動力制御装置。
【請求項１０】
前記駆動側カムプレートが、前記アクチュエータの出力軸に装着された出力歯車に噛合する外歯部を有するとともに、
前記２つの出力軸のうち少なくとも一方が貫通する中心部の貫通穴を有していることを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちいずれか１の請求項に記載の駆動力制御装置。
【請求項１１】
前記２つの出力軸の間に遊星歯車式の差動機構が介装されるとともに、
前記複数の摩擦係合要素が、
前記入力軸と前記２つの出力軸との間に介在する遊星歯車式の変速機構のいずれか１つの回転要素の回転を選択的に制限することができるトルク移動用の摩擦係合要素と、
前記差動機構を構成するリングギヤ、キャリアおよびサンギヤのうちいずれか２つの回転要素の間に介在する差動制限用の摩擦係合要素と、を含むことを特徴とする請求項４に記載の駆動力制御装置。
【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】
【公開番号】特開２０１１−２４７２９７（Ｐ２０１１−２４７２９７Ａ）
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１８４４０（Ｐ２０１０−１１８４４０）
【出願日】平成２２年５月２４日（２０１０．５．２４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月２４日（２０１０．５．２４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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