JP2001012515A - カップリング及びデファレンシャル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型の電磁石で充分なトルク容量を得る。 【解決手段】 トルク伝達部材９、１１の間に配置され
たメインクラッチ１３及びコントロールクラッチ１５
と、トルク伝達部材９の外部に所定のギャップ２７を介
して配置され、アーマチャ２３を移動操作してクラッチ
１５を連結させる電磁石２５と、クラッチ１５が連結さ
れるとトルク伝達部材９、１１間のトルクを受けて作動
し、クラッチ１３を連結させるカム１９と、これらを収
容するケーシング３、７とを備え、少なくともギャップ
２７に磁性流体を充填した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電磁石によって
操作されるカップリング及びデファレンシャル装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】「ガイア新型車解説書 ０−２２頁 ト
ヨタ自動車株式会社 編集 同サービス部 発行 １９
９８年 ５月 ２９日」に図８のようなカップリング４
０１が記載されている。

【０００３】このカップリング４０１は、四輪駆動車の
後輪側動力伝達系に配置されており、後輪側の連結と切
り離し、及び、後輪側に伝達される駆動力の制御を行
う。

【０００４】カップリング４０１は、回転ケース４０
３、インナーシャフト４０５、多板式のメインクラッチ
４０７及びコントロールクラッチ４０９、アーマチャ４
１１、電磁石４１３、カムリング４１５、ボールカム４
１７、プレッシャプレート４１９、コントローラなどか
ら構成されている。

【０００５】回転ケース４０３はプロペラシャフトを介
してトランスファ側に連結されている。又、インナーシ
ャフト４０５にはドライブピニオンシャフト４２１が連
結されており、ドライブピニオンシャフト４２１に形成
されたドライブピニオンギヤ４２３はリヤデフ（後輪の
デファレンシャル装置）側のリングギヤと噛み合ってい
る。

【０００６】メインクラッチ４０７は回転ケース４０３
とインナーシャフト４０５との間に配置されており、コ
ントロールクラッチ４０９は回転ケース４０３とカムリ
ング４１５との間に配置されている。

【０００７】又、プレッシャプレート４１９はインナー
シャフト４０５に移動自在に連結されており、ボールカ
ム４１７はカムリング４１５とプレッシャプレート４１
９との間に配置されている。

【０００８】カップリング４０１はデフキャリヤ４２５
の内部に収容されており、電磁石４１３は回転ケース４
０３の外部に配置され、デフキャリヤ４２５に固定され
ている。又、電磁石４１３と回転ケース４０３との間に
はエアギャップ４２７が設けられている。

【０００９】コントローラは、電磁石４１３の励磁、励
磁電流の制御、励磁停止などを行う。

【００１０】電磁石４１３が励磁されると、エアギャッ
プ４２７を含む磁気回路に磁力ループ４２９が形成され
てアーマチャ４１１が吸引され、コントロールクラッチ
４０９が押圧されて締結する。コントロールクラッチ４
０９が締結されると、回転ケース４０３とインナーシャ
フト４０５間のトルクがボールカム４１７に掛かり、生
じたカムスラスト力によりプレッシャプレート４１９を
介してメインクラッチ４０７が押圧される。

【００１１】こうしてカップリング４０１が連結される
と、エンジンの駆動力が後輪に送られて車両は四輪駆動
状態になり、悪路の走破性や、車体の安定性が向上す
る。

【００１２】又、電磁石４１３の励磁電流を制御する
と、コントロールクラッチ４０９の滑りによってボール
カム４１７のカムスラスト力が変化し、メインクラッチ
４０７の連結力が変化して後輪の駆動力が調整される。
このようにして、前後輪間の駆動力配分比を制御する
と、例えば、旋回走行中の車両の操縦性や安定性などが
向上する。

【００１３】又、電磁石４１３の励磁を停止すると、コ
ントロールクラッチ４０９が開放され、ボールカム４１
７のカムスラスト力が消失し、メインクラッチ４０７が
開放されてカップリング４０１の連結が解除され、車両
は二輪駆動状態になる。

【００１４】回転ケース４０３は密封状態にされてお
り、内部には、例えば、オートマチックトランスミッシ
ョン用の粘性の高いオイルが封入されており、メインク
ラッチ４０７、コントロールクラッチ４０９、ボールカ
ム４１７、各ベアリングなどを潤滑し、冷却する。

【００１５】又、特開平１０−２１３１６４号公報に図
９のようなカップリング５０１（駆動力伝達装置）が記
載されている。

【００１６】このカップリング５０１は、四輪駆動車の
後輪側動力伝達系に配置されており、後輪側の連結と切
り離し、及び、後輪側に伝達される駆動力の制御を行
う。

【００１７】カップリング５０１は、回転ケース５０
３、インナーシャフト５０５、多板式のクラッチ５０
７、プレッシャプレート５０９、アーマチャ５１１、中
間のカム部材５１３、第１のカム５１５、第２のカム５
１７、ばね５１９、電磁石５２１、コントローラなどか
ら構成されている。

【００１８】回転ケース５０３とインナーシャフト５０
５は相対回転自在に配置されており、インナーシャフト
５０５は回転ケース５０３の内側に配置されている。

【００１９】回転ケース５０３はトランスファ側のプロ
ペラシャフト５２３に連結されている。又、インナーシ
ャフト５０５にはリヤデフ側のプロペラシャフト５２５
がスプライン連結されており、インナーシャフト５０５
とリヤデフとを連結させている。

【００２０】プレッシャプレート５０９とアーマチャ５
１１は、回転ケース５０３の内周にそれぞれスプライン
連結されている。

【００２１】又、中間カム部材５１３はこれらのプレッ
シャプレート５０９とアーマチャ５１１の間に、相対回
転可能に配置されている。

【００２２】第１のカム５１５は、アーマチャ５１１と
中間カム部材５１３の間に設けられており、図１０のよ
うに、中間カム部材５１３の外周に設けられたカム溝５
２７と、カム溝５２７に係合するローラ５２９とで構成
されている。

【００２３】カム溝５２７は周方向等間隔に設けられて
おり、軸方向に対して傾斜している。又、ローラ５２９
はアーマチャ５１１に回転自在に支持されている。

【００２４】第２のカム５１７はボールカムであり、プ
レッシャプレート５０９と中間カム部材５１３との間に
設けられている。

【００２５】ばね５１９は、アーマチャ５１１と中間カ
ム部材５１３の間に配置されており、中間カム部材５１
３を第２のカム５１７側に押圧してガタを吸収し、レス
ポンスを向上させている。

【００２６】回転ケース５０３には磁気回路部材のロー
タ５３１が連結されており、電磁石５２１は、このロー
タ５３１に設けられた凹部５３３に取り付けられてい
る。

【００２７】ロータ５３１には、アーマチャ５１１と接
触する接触面５３５が設けられており、アーマチャ５１
１とこの接触面５３５との間にエアギャップ５３７が形
成されている。

【００２８】コントローラは、電磁石５２１の励磁、励
磁電流の制御、励磁停止などを行う。

【００２９】電磁石５２１が励磁されると、エアギャッ
プ５３７を含む磁気回路に磁力ループ５３９が形成さ
れ、図１０のように、アーマチャ５１１が、ローラ５２
９と共に、矢印５４１の方向に吸引される。

【００３０】ローラ５２９が矢印５４１の方向に移動し
中間カム部材５１３のカム溝５２７を押圧すると、第１
のカム５１５が作動し、中間カム部材５１３を矢印５４
３の方向に回転させる。

【００３１】中間カム部材５１３が矢印５４３の方向に
回転すると、第２のカム５１７が作動し、そのカムスラ
スト力によりプレッシャプレート５０９を介してクラッ
チ５０７を押圧し、締結させる。

【００３２】このように、電磁石５２１がアーマチャ５
１１を吸引すると、このパイロット機能により、第１カ
ム５１５が作動して第２カム５１７を作動させ、カップ
リング５０１が連結されて、車両は四輪駆動状態にな
る。

【００３３】又、電磁石５２１の励磁電流を制御する
と、第１カム５１５のカム力が変化して第２カム５１７
の押圧力が変わり、クラッチ５０７の滑りによって後輪
に伝達される駆動力が調整され、旋回走行中の車両の操
縦性や安定性などが向上する。

【００３４】電磁石５２１の励磁を停止すると、ばね５
１９の付勢力によってアーマチャ５１１（ローラ５２
９）が元の位置に戻り、第１カム５１５のカム力が消失
し、次に、第２カム５１７のカムスラスト力が消失し、
クラッチ５０７が開放されてカップリング５０１の連結
が解除され、車両は二輪駆動状態になる。

【００３５】

【発明が解決しようとする課題】カップリング４０１
は、上記のように、電磁石４１３を回転ケース４０３の
外部に配置したから、メインクラッチ４０７とコントロ
ールクラッチ４０９や他の摩擦個所などで発生する摩耗
粉が電磁石４１３と回転ケース４０３のエアギャップ４
２７に回り込むことがない。

【００３６】従って、エアギャップ４２７の目詰まりに
よる電磁石４１３と回転ケース４０３間の摩擦や、回転
ケース４０３に掛かる回転抵抗などが防止されると共
に、磁気回路の磁気特性が安定するから、カップリング
４０１の断続特性と伝達トルクの制御特性が安定する。

【００３７】ところが、空気（エアギャップ４２７）
は、磁気遮断作用（磁気抵抗）が極めて大きい非磁性体
であるから、エアギャップ４２７が設けられた磁気回路
は磁気がそれだけ透過しにくい。

【００３８】従って、充分なトルク容量を得るために
は、電磁石４１３を大型にする必要があり、カップリン
グ４０１がそれだけ大型になると共に、消費電力が大き
くなる。

【００３９】又、エアギャップ４２７の磁気遮断作用の
影響は、伝達トルク（後輪側に伝達する駆動力）を制御
するとき、電磁石４１３の励磁電流を小さくする程大き
くなるから、後輪側に伝達する駆動力を正確に制御する
ことは難しい。

【００４０】しかし、磁気抵抗を小さくするためにエア
ギャップ４２７を狭くすると、電磁石４１３と回転ケー
ス４０３とが干渉し易くなるから、エアギャップ４２７
を充分に狭くすることは困難である。

【００４１】又、狭いエアギャップ４２７は加工が難し
く、加工コストが高い。

【００４２】又、メインクラッチ４０７やコントロール
クラッチ４０９などで熱が発生するから、回転ケース４
０３は充分に冷却する必要がある。

【００４３】又、図９のカップリング５０１は、上記の
ように、クラッチ５０７の押圧を専ら電磁石５２１の吸
引力に頼っているから、２セットのカム５１５、５１７
を用いても、伝達トルクをカム４１７で増幅するカップ
リング４０１のように大きなトルク容量は得られない。

【００４４】従って、カップリング５０１にとっては、
エアギャップ５３７の磁気抵抗の大きさと、トルク容量
の制限、磁気抵抗による伝達トルク制御の難しさ、電磁
石５２１の大型化に伴う問題などは、カップリング４０
１より影響が大きい。

【００４５】そこで、この発明は、小型の電磁石で、充
分なトルク容量が得られ、ギャップでの干渉が防止され
るカップリングと、充分な差動制限力が得られ、ギャッ
プでの干渉が防止されるデファレンシャル装置の提供を
目的とする。

【００４６】

【課題を解決するための手段】請求項１のカップリング
は、一側のケース状トルク伝達部材と、このケース状ト
ルク伝達部材に貫入した他側の軸状トルク伝達部材と、
これら両トルク伝達部材の間に配置されたクラッチと、
ケース状トルク伝達部材の外部に所定のギャップを介し
て配置された電磁石と、電磁石の磁力によって移動操作
されクラッチを押圧して連結させるアーマチャと、これ
らを収容するケーシングとを備え、少なくとも前記ギャ
ップに磁性流体を充填したことを特徴とする。

【００４７】電磁石とケース状トルク伝達部材のギャッ
プは電磁石の磁気回路の一部を形成しており、電磁石を
励磁するとこの磁気回路に磁力ループが形成され、アー
マチャが吸引される。

【００４８】吸引されたアーマチャはクラッチを押圧し
てカップリングを連結し、ケース状トルク伝達部材と軸
状トルク伝達部材の間でトルクが伝達される。このと
き、電磁石の励磁電流を制御すると、アーマチャによる
クラッチの押圧力が変化して、伝達トルクが調整され
る。

【００４９】又、電磁石の励磁を停止すると、クラッチ
が開放され、カップリングの連結が解除される。

【００５０】請求項１のカップリングは、少なくとも電
磁石とケース状トルク伝達部材とのギャップに磁性流体
を充填したから、ギャップに空気が満たされた従来例と
異なって、ギャップ（磁気回路）の磁気抵抗が大幅に低
減されている。

【００５１】従って、小型の電磁石を用いても、アーマ
チャが強く吸引されるから、カップリングは充分なトル
ク容量が得られる。

【００５２】又、伝達トルクを制御するに当たって電磁
石の励磁電流を弱くしても、従来例と異なり、ギャップ
の磁気抵抗の影響が小さくなったから、伝達トルクを正
確に制御することが可能になる。

【００５３】又、電磁石を大型にする必要がなくなるか
ら、カップリングの大型化と電磁石による消費電力の増
加とが防止される。

【００５４】更に、ギャップの磁気抵抗が大幅に低減さ
れるから、ケース状トルク伝達部材と電磁石の間隔を特
に狭くする必要がなくなる。

【００５５】従って、ケース状トルク伝達部材の振動や
振れ、あるいは、関連部材の温度膨張などが生じてもケ
ース状トルク伝達部材と電磁石とが干渉しないように、
ギャップを充分に広くすることが可能になる。

【００５６】又、このようにギャップを充分に広くでき
るから、ギャップを形成するケース状トルク伝達部材と
電磁石の加工が容易になり、加工コストが大きく低減す
ると共に、電磁石、ケース状トルク伝達部材、周辺部材
などの組付けが容易になり、支持構造が簡易になるか
ら、組付けコストも大きく低減する。

【００５７】又、磁性流体が循環し熱を外部に放散する
ことによって、カップリングが冷却され、特に、磁性流
体をケース状トルク伝達部材の周囲に広く充填した場合
は、大きな冷却効果が得られる。

【００５８】又、磁性流体をギャップの周辺にだけ充填
すれば、下記のように、磁性流体と接触しない部材を磁
性材料にすることが可能になり、それだけ低コストに構
成できる。

【００５９】請求項２のカップリングは、一側のケース
状トルク伝達部材と、このケース状トルク伝達部材に貫
入した他側の軸状トルク伝達部材と、これら両トルク伝
達部材の間に配置されたメインクラッチ及びコントロー
ルクラッチと、ケース状トルク伝達部材の外部に所定の
ギャップを介して配置された電磁石と、電磁石の磁力に
よって移動操作されクラッチを押圧して連結させるアー
マチャと、コントロールクラッチが連結されると両トル
ク伝達部材間の伝達トルクを受けて作動しメインクラッ
チを押圧するカムと、これらを収容するケーシングとを
備え、少なくとも前記ギャップに磁性流体を充填したこ
とを特徴とする。

【００６０】電磁石を励磁すると、ギャップを一部とす
る磁気回路を介してアーマチャが吸引され、コントロー
ルクラッチを押圧して連結させる。コントロールクラッ
チが連結されると、両トルク伝達部材の間のトルクがカ
ムに掛かり、生じたカムスラスト力によってメインクラ
ッチが連結され、カップリングが連結される。

【００６１】電磁石の励磁電流を制御すると、コントロ
ールクラッチの滑りによってカムスラスト力が変化し、
メインクラッチの押圧力が変わってカップリングの伝達
トルクが調整される。

【００６２】又、電磁石の励磁を停止すると、コントロ
ールクラッチが開放されてカムのスラスト力が消失し、
メインクラッチが開放され、カップリングの連結が解除
される。

【００６３】又、請求項２のカップリングは、請求項１
のカップリングと同様に、少なくとも電磁石とケース状
トルク伝達部材とのギャップに磁性流体を充填したこと
によって磁気回路の磁気抵抗が大幅に低減されており、
小型の電磁石を用いても、充分なトルク容量が得られ
る。

【００６４】従って、電磁石を大型にする必要がなくな
り、カップリングの大型化と消費電力の増加とが防止さ
れる。

【００６５】又、電磁石の励磁電流を弱くしたときのギ
ャップによる磁気抵抗の影響が小さくなり、伝達トルク
を正確に制御することが可能になる。

【００６６】又、磁性流体によってカップリングが冷却
される。

【００６７】請求項３のデファレンシャル装置は、エン
ジンの駆動力によって回転するケース状のトルク伝達部
材と、このケース状トルク伝達部材の回転を一対の出力
側トルク伝達部材を介して車輪側に配分する差動機構
と、トルク伝達部材の間に配置されたメインクラッチ及
びコントロールクラッチと、ケース状トルク伝達部材の
外部に所定のギャップを介して配置された電磁石と、電
磁石の磁力によって移動操作されクラッチを押圧して連
結させるアーマチャと、コントロールクラッチが連結さ
れると差動トルクを受けて作動しメインクラッチを押圧
するカムと、これらを収容するケーシングとを備え、少
なくとも前記ギャップに磁性流体を充填したことを特徴
とする。

【００６８】電磁石を励磁すると、ギャップを一部とす
る磁気回路を介してアーマチャが吸引され、コントロー
ルクラッチを押圧して連結させる。コントロールクラッ
チが連結されると、トルク伝達部材（例えば、デフケー
ス）と他のトルク伝達部材（例えば、出力側サイドギ
ヤ）の間の差動トルクがカムに掛かり、そのカムスラス
ト力によってメインクラッチが連結され、生じた差動制
限力によって差動機構の差動が制限される。

【００６９】電磁石の励磁電流を制御すると、コントロ
ールクラッチの滑りによってカムスラスト力が変化し、
メインクラッチの滑りが変化して、差動制限力を調整す
ることができる。

【００７０】又、電磁石の励磁を停止すると、コントロ
ールクラッチが開放されてカムのスラスト力が消失し、
メインクラッチが開放されて、差動が許容される。

【００７１】又、請求項３のデファレンシャル装置で
は、請求項１、２のカップリングと同様に、少なくとも
ケース状トルク伝達部材と電磁石のギャップに磁性流体
を充填したことにより、磁気回路の磁気抵抗が大幅に低
減される。

【００７２】従って、小型の電磁石を用いても、充分な
差動制限力が得られると共に、電磁石を大型にする必要
がなくなり、デファレンシャル装置の大型化と消費電力
の増加とが防止される。

【００７３】又、電磁石の励磁電流を弱くしたときのギ
ャップによる磁気抵抗の影響が小さくなり、差動制限力
を正確に制御することが可能になる。

【００７４】又、磁性流体によってデファレンシャル装
置が冷却される。

【００７５】請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３
のいずれか一項に記載のカップリング、又は、デファレ
ンシャル装置であって、ケーシングとケース状トルク伝
達部材との間に形成された空間を、これらの間に配置さ
れた一対のシールによって、ギャップを内包する空間１
と、ケース状トルク伝達部材の他の部分を内包する空間
２に区画し、磁性流体を空間１に充填したことを特徴と
し、請求項１乃至請求項３のいずれかと同等の効果を得
る。

【００７６】これに加えて、ケーシングとケース状トル
ク伝達部材との間に配置した一対のシールによってギャ
ップを内包する空間１を区画し、磁性流体をこの空間１
にだけ充填した。

【００７７】このように、磁性流体をギャップの周辺
（空間１）にだけ充填したから、空間２と接触する周辺
部材が磁性を帯びても、その磁力が空間１のギャップか
ら磁性流体を吸引してしまうようなことがなくなる。

【００７８】従って、磁性流体と接触しないこれらの部
材を磁性材料にすることが可能になり、各装置をそれだ
け低コストに構成することができる。

【００７９】請求項５の発明は、請求項４記載のカップ
リング、又は、デファレンシャル装置であって、空間２
に、冷却流体を充填したことを特徴とし、請求項４の構
成と同等の効果を得る。

【００８０】これに加えて、空間２に充填された冷却流
体が循環して熱をケーシングの外部に放散することによ
って各装置が冷却される。

【００８１】特に、ギャップを内包する空間１より容積
の大きい空間２に冷却流体を充填したことにより、大き
な冷却効果が得られる。

【００８２】請求項６の発明は、請求項４又は請求項５
記載のカップリング、又は、デファレンシャル装置であ
って、空間２が空間１を間に挟んで分割形成されている
と共に、各空間２に冷却流体が充填されており、ケース
状トルク伝達部材と軸状トルク伝達部材とを貫通して両
方の空間２の間で冷却流体を流通させる流路が形成され
ていることを特徴とし、請求項４又は請求項５の構成と
同等の効果を得る。

【００８３】これに加えて、ケース状トルク伝達部材と
軸状トルク伝達部材とを貫通して両方の空間２の間でオ
イル（冷却流体）を連通させる流路を形成したことによ
り、各空間２のオイル循環量が増加し、冷却効果が大き
く向上する。

【００８４】例えば、四輪駆動車でデファレンシャル装
置を断続する装置に、このカップリングを用い、一方の
空間２をこのデファレンシャル装置を収容するデフキャ
リヤに連通させれば、このデフキャリヤに封入された多
量のオイルが流路を介して他方の空間２に流出入するか
ら、冷却効果が大きく向上する。

【００８５】又、ケース状トルク伝達部材と軸状トルク
伝達部材とを貫通する冷却流体流路は比較的低コストで
形成することが可能であるから、構造が複雑でコストの
高い機構を用いずに、低コストの冷却流体流路によっ
て、上記のような大きい冷却効果が得られる。

【００８６】請求項７の発明は、請求項１乃至請求項６
のいずれか一項に記載のカップリング、又は、デファレ
ンシャル装置であって、ケーシングとケース状トルク伝
達部材が、非磁性材料で作られていることを特徴とし、
請求項１乃至請求項６のいずれかと同等の効果を得る。

【００８７】これに加えて、ケーシングとケース状トル
ク伝達部材を非磁性材料にしたことにより、これらが磁
性を帯びてギャップから磁性流体を吸引してしまうこと
がなくなる。

【００８８】従って、磁性流体をギャップの周囲に限定
するためのシールが不要になり、各装置をそれだけ低コ
ストに構成することができる。

【００８９】請求項８の発明は、請求項１乃至請求項６
のいずれか一項に記載のカップリング、又は、デファレ
ンシャル装置であって、ケーシングの内周とケース状ト
ルク伝達部材の外周に、非磁性のコーティングが施され
ていることを特徴とし、請求項１乃至請求項６のいずれ
かと同等の効果を得る。

【００９０】これに加えて、ケーシングの内周とケース
状トルク伝達部材の外周に非磁性のコーティングを施し
たことにより、これらが磁性を帯びても、ギャップから
磁性流体を吸引してしまうことはない。

【００９１】従って、磁性流体をギャップの周囲に限定
するためのシールが不要になり、各装置をそれだけ低コ
ストに構成することができる。

【００９２】又、非磁性のコーティングを施すことによ
って、ケーシングやケース状トルク伝達部材に磁性材料
を用いることが可能になるから、これらの部材に非磁性
材料を用いる構成に較べて、各装置のコストを大幅に低
減することが可能である。

【００９３】なお、非磁性のコーティングには、例え
ば、ＣｒＮ、ＴｉＮなどのコーティング、Ｃｒや亜鉛な
どのメッキ、フェノール、エポキシ、フッ素、シリコン
などの樹脂塗装、合成ゴムなどのシートのようなものが
ある。

【００９４】いずれにしても、磁気を透過させない性
質、あるいは、透過させにくい性質を持ち、部材の表面
形状に応じて施すことができるものならば、全てのコー
ティングを用いることができる。

【００９５】請求項９のカップリングは、一側のケース
状トルク伝達部材と、このケース状トルク伝達部材に貫
入した他側の軸状トルク伝達部材と、これら両トルク伝
達部材の間に配置されたクラッチと、このクラッチを押
圧し連結させる第２のカムと、アーマチャ及びこれと対
向する磁性部材との間に形成されたギャップを含む磁気
回路と、この磁気回路を介してアーマチャを移動させる
電磁石と、アーマチャの移動力を受けて作動し、そのカ
ム力によって第２のカムを作動させる第１のカムとを備
え、前記ギャップに磁性流体、又は、磁性粉体を充填し
たことを特徴とする。

【００９６】アーマチャ及びこれと対向する磁性部材と
のギャップは電磁石の磁気回路の一部を形成しており、
電磁石を励磁するとこの磁気回路に磁力ループが形成さ
れ、アーマチャが吸引される。

【００９７】アーマチャが吸引されると、第１のカムが
作動し、そのカム力によって第２のカムが作動し、クラ
ッチを押圧してカップリングを連結し、ケース状トルク
伝達部材と軸状トルク伝達部材との間でトルクが伝達さ
れる。

【００９８】このとき、電磁石の励磁電流を制御する
と、各カムのカム力が変化してクラッチに滑りが生じ、
伝達トルクが調整される。

【００９９】又、電磁石の励磁を停止すると、各カムの
カム力が消失してクラッチが開放され、カップリングの
連結が解除される。

【０１００】又、請求項９のカップリングは、例えば、
ギャップに連通する空間をシールで区画し、この空間
に、磁性流体、又は、磁性粉体を充填したことにより、
ギャップ（磁気回路）の磁気抵抗を大幅に低減させてい
る。

【０１０１】従って、小型の電磁石を用いても、アーマ
チャが充分に強く吸引され、各カムで大きなカム力が得
られるから、カップリングは大きなトルク容量が得ら
れ、例えば、クラッチを強固に連結させてカップリング
をロックすることが可能になる。

【０１０２】又、伝達トルクを制御するに当たって電磁
石の励磁電流を弱くしても、ギャップの磁気抵抗による
影響が小さくなり、伝達トルクを正確に制御することが
可能になる。

【０１０３】又、電磁石を大型にする必要がないから、
カップリングの大型化と電磁石による消費電力の増加と
が防止される。

【０１０４】又、ギャップの磁気抵抗が大幅に低減され
るから、ギャップは特に狭くする必要がなくなって充分
に広くできるから、ギャップの周辺部材の加工が容易に
なり、加工コストが低減すると共に、カップリングの組
付けも容易になり、組付けコストが低減する。

【０１０５】又、磁性流体が循環して熱を外部に放散す
るから、アーマチャと相手側部材との接触面などが冷却
され、温度上昇が防止され、耐久性が向上する。

【０１０６】更に、この冷却効果によって電磁石が冷却
され、電磁石の励磁電流とアーマチャの吸引力が安定す
るから、伝達トルクの制御特性が向上する。

【０１０７】又、磁性流体を、潤滑オイルに磁粉を分散
させた磁性オイルにすれば、ギャップ周辺の冷却効果に
加えて潤滑効果も得られる。

【０１０８】又、この磁性オイルを、ギャップに近接し
て配置されている第１カムと第２カムの周囲に充填すれ
ば、これらが潤滑されて動作が安定し、伝達トルクの制
御特性が更に向上すると共に、各カムが冷却されて、耐
久性が向上する。

【０１０９】請求項１０のデファレンシャル装置は、エ
ンジンの駆動力によって回転するケース状のトルク伝達
部材と、このケース状トルク伝達部材の回転を一対の出
力側トルク伝達部材を介して車輪側に配分する差動機構
と、トルク伝達部材の間に配置されたクラッチと、この
クラッチを押圧し連結させる第２のカムと、アーマチャ
及びこれと対向する磁性部材との間に形成されたギャッ
プを含む磁気回路と、この磁気回路を介してアーマチャ
を移動させる電磁石と、アーマチャの移動力を受けて作
動し、そのカム力によって第２のカムを作動させる第１
のカムとを備え、前記ギャップに磁性流体、又は、磁性
粉体を充填したことを特徴とする。

【０１１０】電磁石がアーマチャを吸引すると、第１の
カムが作動し、第２のカムが作動してクラッチを連結さ
せ、生じた差動制限力によって差動機構の差動が制限さ
れる。

【０１１１】電磁石の励磁電流を制御すると、各カムの
カム力が変化し、クラッチの滑りによって差動制限力が
調整される。

【０１１２】又、電磁石の励磁を停止すると、各カムの
カム力が消失してクラッチが開放され、差動が許容され
る。

【０１１３】又、請求項１０のデファレンシャル装置で
は、請求項９のカップリングと同様に、ギャップに磁性
流体を充填したことにより、磁気回路の磁気抵抗が大幅
に低減されるから、小型の電磁石でも充分な差動制限力
が得られ、例えば、クラッチを強固に連結させて差動を
ロックすることが可能になる。

【０１１４】又、電磁石を大型にする必要がなくなり、
デファレンシャル装置の大型化と消費電力の増加とが防
止される。

【０１１５】又、電磁石の励磁電流を弱くしたときのギ
ャップによる磁気抵抗の影響が小さくなり、差動制限力
を正確に制御することが可能になる。

【０１１６】又、磁性流体によってデファレンシャル装
置が冷却される。

【０１１７】請求項１１のカップリングは、一側のケー
ス状トルク伝達部材と、このケース状トルク伝達部材に
貫入した他側の軸状トルク伝達部材と、これら両トルク
伝達部材の間に配置されたクラッチと、このクラッチを
押圧し連結させる第２のカムと、アーマチャ及びこれと
対向する磁性部材との間に形成されたギャップを含む磁
気回路と、この磁気回路を介してアーマチャを移動させ
る電磁石と、アーマチャの移動力を受けて作動し、その
カム力によって第２のカムを作動させる第１のカムとを
備え、前記磁気回路中に磁性を有する弾性体を配置した
ことを特徴とする。

【０１１８】請求項１１のカップリングは、磁性を有す
る弾性体をギャップに配置し、磁気回路の磁気抵抗を大
幅に低減させたことにより、磁気抵抗の低減効果に関し
て、請求項９のカップリングと同等の効果を得る。

【０１１９】請求項１２のデファレンシャル装置は、エ
ンジンの駆動力によって回転するケース状のトルク伝達
部材と、このケース状トルク伝達部材の回転を一対の出
力側トルク伝達部材を介して車輪側に配分する差動機構
と、トルク伝達部材の間に配置されたクラッチと、この
クラッチを押圧し連結させる第２のカムと、アーマチャ
及びこれと対向する磁性部材との間に形成されたギャッ
プを含む磁気回路と、この磁気回路を介してアーマチャ
を移動させる電磁石と、アーマチャの移動力を受けて作
動し、そのカム力によって第２のカムを作動させる第１
のカムとを備え、前記磁気回路中に磁性を有する弾性体
を配置したことを特徴とする。

【０１２０】請求項１２のデファレンシャル装置は、磁
性を有する弾性体をギャップに配置し、磁気回路の磁気
抵抗を大幅に低減させたことにより、磁気抵抗の低減効
果に関して、請求項１０のデファレンシャル装置と同等
の効果を得る。

【０１２１】請求項１３の発明は、請求項１１又は請求
項１２記載のカップリング、又は、デファレンシャル装
置であって、磁性を有する弾性体を、アーマチャの移動
方向に配置された相手側部材とアーマチャとの間に配置
し、電磁石の励磁が停止されると、この弾性体によって
アーマチャが元の位置に戻ることを特徴とし、請求項１
１又は請求項１２のいずれかと同等の効果を得る。

【０１２２】アーマチャとその移動方向に配置された相
手側部材との隙間は上記のギャップであり、このギャッ
プに配置された磁性を有する弾性体は、電磁石がアーマ
チャを吸引すると押されて撓み、電磁石の励磁を停止す
ると、その付勢力によってアーマチャを元の位置に押し
戻す。

【０１２３】こうして、クラッチの連結を解除する際の
レスポンスが向上し、クラッチの切れが改善されるか
ら、カップリングでは連結トルクの、又、デファレンシ
ャル装置では差動制限トルクの、それぞれ引きずりトル
クが防止される。

【０１２４】従って、引きずりトルクによる、クラッチ
やカムなどの摩耗が防止され、耐久性が大きく向上す
る。

【０１２５】又、カップリングの引きずりトルクが防止
されることにより、車両の操縦性や安定性が向上する。

【０１２６】又、電磁石の励磁が停止されたときは、磁
性を有する弾性体によって各カムを構成する部材が中立
位置に位置決めされ、無用なクラッチトルクの発生が防
止されるから、カップリングとデファレンシャル装置の
動作が安定する。

【０１２７】又、カムの構成部材が中立位置に位置決め
されることによって、クラッチの操作レスポンスが向上
するから、カップリングとデファレンシャル装置の操作
性も安定し、向上する。

【０１２８】又、磁性を有する弾性体を、相対回転しな
いアーマチャと相手側部材との間に配置する構成は、弾
性体を相対回転する部材間に配置する構成と較べて、弾
性体の位置決め機能が安定するから、カップリングとデ
ファレンシャル装置の操作性が更に安定し、向上する。

【０１２９】又、上記のように、磁性を有する弾性体が
アーマチャのリターンスプリング機能を行うから、専用
のリターンスプリングが不要になり、部品点数が低減さ
れて、低コストになる。

【０１３０】又、磁性を有する弾性体を、アーマチャと
相手側部材との間に配置する構成は、弾性体を他の個所
に配置する構成と較べて、構造が簡単であり、関連部材
のレイアウトが容易である。

【０１３１】請求項１４の発明は、請求項１３記載のカ
ップリング、又は、デファレンシャル装置であって、磁
性を有する弾性体が、磁性を有するゴム製又はプラスチ
ック製のベローズ、あるいは、磁性流体又は磁性粉体を
封入した磁性を有する可撓性の容器、あるいは、磁性を
有する可撓性材料、あるいは、磁性金属の皿状ばねであ
ることを特徴とする。

【０１３２】磁性を有するゴム製又はプラスチック製の
ベローズ、磁性流体又は磁性粉体を封入した磁性を有す
る可撓性の容器、磁性を有する可撓性材料、磁性金属の
皿状ばねはなど、薄型に形成し易い上に、薄型でも充分
な付勢力が得られる。

【０１３３】従って、これらをギャップに配置すれば、
電磁石が励磁されると回路の磁気抵抗を低減させ、励磁
が解除されたときはアーマチャを元の位置に戻す。

【０１３４】こうして、請求項１４の発明は、請求項１
３の構成と同等の効果を得る。

【０１３５】

【発明の実施の形態】図１によってカップリング１（本
発明の第１実施形態）の説明をする。

【０１３６】このカップリング１は請求項２、７の特徴
を備えている。又、図１の右方はカップリング１を用い
た四輪駆動車の前方に相当する。なお、符号を与えてい
ない部材等は図示されていない。

【０１３７】カップリング１はこの四輪駆動車の後輪側
動力伝達系に配置されており、後輪側の連結と切り離
し、及び、後輪側に伝達される駆動力の制御を行う。

【０１３８】エンジンの駆動力は、トランスミッション
からフロントデフ（エンジンの駆動力を左右の前輪に配
分するデファレンシャル装置）に伝達され、フロントデ
フから左右の前輪に伝達されると共に、トランスファと
後輪側のプロペラシャフトとを介してカップリング１に
伝達される。

【０１３９】カップリング１が連結されると、エンジン
の駆動力はカップリング１からリヤデフ（エンジンの駆
動力を左右の後輪に配分するデファレンシャル装置）に
伝達され、リヤデフから左右の後輪に伝達され、車両は
四輪駆動状態になる。

【０１４０】又、カップリング１の連結が解除される
と、リヤデフ以下の後輪側が切り離されて車両は二輪駆
動状態になる。

【０１４１】カップリング１は、リヤデフを収容するデ
フキャリヤ本体３（ケーシング）と、ボルト５によって
その前部に固定されたフロントカバー７（ケーシング）
とに収容されている。デフキャリヤ本体３にはオイルが
封入されている。

【０１４２】これらのデフキャリヤ本体３とフロントカ
バー７は非磁性材料で作られている。

【０１４３】カップリング１は、回転ケース９（一側の
ケース状トルク伝達部材）、中空のインナーシャフト１
１（他側の軸状トルク伝達部材）、多板式のメインクラ
ッチ１３及びコントロールクラッチ１５、カムリング１
７、ボールカム１９（カム）、プレッシャプレート２
１、アーマチャ２３、リング状の電磁石２５、ギャップ
２７、シール２９、３１、充填室３３、コントローラな
どから構成されている。

【０１４４】回転ケース９は、前側のケース３５と後側
のロータ３７とから構成されている。

【０１４５】前側ケース３５は非磁性材料で作られてお
り、後側ロータ３７は磁性材料で作られている。

【０１４６】前側ケース３５と後側ロータ３７は、互い
の間に設けられた噛み合い部３９によって回転方向に連
結されており、互いの間に設けられた突き当たり部４１
と、前側ケース３５に取り付けられたスナップリング４
３とによって軸方向に位置決めされている。

【０１４７】又、前側ケース３５と後側ロータ３７との
間にはＯリング４５が配置されており、オイル漏れと、
水分や塵のような異物の侵入とを防止している。

【０１４８】前側ケース３５には動力伝達軸４７が一体
に形成されており、この動力伝達軸４７はフロントカバ
ー７の前方に設けられた開口から外部に突き出してい
る。動力伝達軸４７のセレーション部４９にはコンパニ
オンフランジ５１が連結され、ナット５３で固定されて
いる。コンパニオンフランジ５１は継ぎ手を介して、後
輪側のプロペラシャフトに連結されている。

【０１４９】又、電磁石２５のコア５５はデフキャリヤ
本体３に支持されている。

【０１５０】回転ケース９の前側ケース３５（動力伝達
軸４７）は両側シールのベアリング５７を介してフロン
トカバー７に支承されており、後側ロータ３７に形成さ
れたハブ５９は両側シールのベアリング６１とコア５５
とを介してデフキャリヤ本体３に支承されている。

【０１５１】シール２９はコンパニオンフランジ５１と
フロントカバー７との間に配置されており、シール３１
は後側ロータ３７（ハブ５９）とデフキャリヤ本体３と
の間に配置されている。又、コンパニオンフランジ５１
には防護カバー６３が固定されており、外部から飛来す
る異物からシール２９を保護している。

【０１５２】充填室３３は、シール２９、３１と各ベア
リング５７、６１とによってデフキャリヤ本体３及びフ
ロントカバー７と回転ケース９との間に形成されてい
る。

【０１５３】充填室３３には、磁粉をオイルに分散させ
た磁性流体が充填されている。

【０１５４】又、電磁石２５のリード線６５はデフキャ
リヤ本体３に取り付けられたグロメット６７から外部に
引き出されており、コネクター６９によって車載バッテ
リ側のコネクターに接続されている。

【０１５５】インナーシャフト１１は回転ケース９に貫
入しており、その前端部はボールベアリング７１を介し
て前側ケース３５に支承され、後端部はニードルベアリ
ング７３を介して後側ロータ３７に支承されている。

【０１５６】又、インナーシャフト１１にはドライブピ
ニオンシャフト７５が、互いの間に設けられたセレーシ
ョン部７６によって連結されている。このドライブピニ
オンシャフト７５はアンギュラコンタクトベアリング７
７、７９を介してデフキャリヤ本体３に支承されてお
り、各ベアリング７７、７９はロックナット８１によっ
て隙間調整されている。

【０１５７】又、ドライブピニオンシャフト７５に形成
されたドライブピニオンギヤ８３はリヤデフ側のリング
ギヤと噛み合っており、インナーシャフト１１をリヤデ
フ側に連結している。

【０１５８】ドライブピニオンギヤ８３とリングギヤと
の噛み合い部や各ベアリング７７、７９は、デフキャリ
ヤ本体３に封入されたオイルによって潤滑される。

【０１５９】又、インナーシャフト１１と前側ケース３
５及び後側ロータ３７との間には断面がＸ字状のシール
であるＸリング８５、８７が配置されている。回転ケー
ス９は、Ｏリング４５と、これらのＸリング８５、８７
とによって密封状態にされている。

【０１６０】メインクラッチ１３は、回転ケース９とイ
ンナーシャフト１１との間に配置されている。

【０１６１】又、メインクラッチ１３と前側ケース３５
との間にはプレート８９が配置されている。このプレー
ト８９はメインクラッチ１３の押圧力を受けると共に、
厚さの異なるものと交換することによって、各アウター
プレートとインナープレートの隙間を調整する。

【０１６２】コントロールクラッチ１５は、回転ケース
９の内周とカムリング１７の外周との間に配置されてお
り、後述のように、アーマチャ２３によって回転ケース
９の後側ロータ３７に押圧され、締結される。

【０１６３】ボールカム１９は、カムリング１７とプレ
ッシャプレート２１との間に配置されており、プレッシ
ャプレート２１はインナーシャフト１１に軸方向移動自
在に連結されている。

【０１６４】又、カムリング１７と後側ロータ３７との
間には、ボールカム１９のカム反力を受けるスラストベ
アリング９１が配置されている。

【０１６５】アーマチャ２３は、コントロールクラッチ
１５とプレッシャプレート２１との間に軸方向移動自在
に配置されている。

【０１６６】回転ケース９の前側ケース３５にはオイル
供給用の流路９３が設けられており、回転ケース９の内
部にはこの流路９３からオイルが注入され、注入後この
オイル供給用流路９３は密封ボール９５を圧入してシー
ルされている。

【０１６７】注入されたオイルは、メインクラッチ１３
及びコントロールクラッチ１５の各プレートの摺動面、
カムリング１７とインナーシャフト１１との摺動面、ボ
ールカム１９、ボールベアリング７１、スラストベアリ
ング９１などを潤滑し冷却する。

【０１６８】カップリング１の遠心力はこのオイルの移
動と拡散を促進し、潤滑と冷却の効果を向上させる。

【０１６９】又、メインクラッチ１３のインナープレー
トには開口９７が設けられており、プレッシャプレート
２１には貫通孔９９が設けられている。

【０１７０】これらの開口９７と貫通孔９９によってオ
イルの移動が促進され、潤滑と冷却の効果を更に向上さ
せている。

【０１７１】電磁石２５のコア５５は後側ロータ３７に
設けられている凹部１０１に貫入しており、ギャップ２
７はコア５５とこの凹部１０１との間に形成されてい
る。

【０１７２】ギャップ２７は上記の充填室３３の内部に
あり、充填室３３に充填された磁性流体がギャップ２７
を満たしているから、エアギャップに較べて磁気抵抗が
大幅に低減されている。

【０１７３】又、アーマチャ２３を強く吸引するため
に、ギャップ２７は、後側ロータ３７とコア５５が干渉
しない範囲で、可能な限り狭く調整されている。

【０１７４】コントローラは、車速、操舵角、横Ｇなど
から旋回走行を検知し、あるいは、路面状態などに応じ
て、電磁石２５の励磁、励磁電流の制御、励磁停止など
を行う。

【０１７５】電磁石２５が励磁されると、磁気回路に磁
力のループ１０３が形成されてアーマチャ２３が吸引さ
れ、回転ケース９の後側ロータ３７との間でコントロー
ルクラッチ１５を押圧して締結させる。コントロールク
ラッチ１５が締結されると、回転ケース９とインナーシ
ャフト１１間のトルクがボールカム１９に掛かり、生じ
たカムスラスト力によりプレッシャプレート２１を介し
てメインクラッチ１３が押圧され、締結する。

【０１７６】こうしてカップリング１が連結されると、
エンジンの駆動力が後輪に送られて車両は四輪駆動状態
になり、悪路などの走破性や、車体の安定性が向上す
る。

【０１７７】又、電磁石２５の励磁電流を制御すると、
コントロールクラッチ１５の滑りに応じてボールカム１
９のカムスラスト力が変化し、メインクラッチ１３の連
結力（カップリング１の伝達トルク）が変化して後輪の
駆動力が調整される。

【０１７８】このようにして、前後輪間の駆動力配分比
を制御すると、例えば、旋回走行中の車両の操縦性や安
定性などが向上する。

【０１７９】又、電磁石２５の励磁を停止すると、コン
トロールクラッチ１５が開放されてボールカム１９のカ
ムスラスト力が消失し、メインクラッチ１３が開放され
てカップリング１の連結が解除され、車両は二輪駆動状
態になる。

【０１８０】又、回転ケース９の後側ロータ３７にはス
テンレス鋼のような非磁性材料のリング１０５が配置さ
れており、後側ロータ３７はリング１０５の外側と内側
で磁気的に絶縁されている。更に、コントロールクラッ
チ１５の各プレートにはそれぞれ多数の開口１０７が周
方向に形成されている。

【０１８１】これらのリング１０５と開口１０７とによ
って、磁力ループ１０３の短絡が防止され、電磁石２５
の磁力がアーマチャ２３に効果的に集中している。

【０１８２】こうして、カップリング１が構成されてい
る。

【０１８３】上記のように、カップリング１は、ギャッ
プ２７に磁性流体を充填したから、このギャップがエア
ギャップ２２７である従来例と異なって、ギャップ２７
を含む磁気回路の磁気抵抗が大幅に低減されている。

【０１８４】従って、電磁石２５を小型にしても、アー
マチャ２３が強く吸引されてカップリング１は充分なト
ルク容量が得られ、後輪側に大きな駆動力を伝達するこ
とができる。

【０１８５】又、後輪側の駆動力を制御するに当たって
電磁石２５の励磁電流を弱くしても、ギャップ２７の磁
気抵抗による影響が小さくなるから、後輪の駆動力を正
確に制御することが可能になり、車両の操縦性や安定性
などを大きく向上させることができる。

【０１８６】又、電磁石２５を大型にする必要がなくな
るから、カップリング１の大型化が防止されて車載性が
向上すると共に、電磁石２５による消費電力の増加が防
止され、バッテリの負担が軽減され、エンジンの燃費が
向上する。

【０１８７】又、磁性流体を充填したことにより、ギャ
ップ２７は多少広くしても磁気抵抗が大きくならないか
ら、磁気抵抗を小さくするためにギャップ２７を特に狭
くする必要がない。

【０１８８】従って、回転ケース９（後側ロータ３７）
の振動や振れ、あるいは、電磁石２５（コア５５）や回
転ケース９の温度膨張などが生じた場合でも、コア５５
と後側ロータ３７とが干渉しないように、ギャップ２７
を充分に広くすることが可能になる。

【０１８９】このように、ギャップ２７を広くできるか
ら、ギャップ２７を形成するコア５５と後側ロータ３７
（凹部１０１）の加工が容易になり、加工コストが大き
く低減すると共に、電磁石２５、回転ケース９などの組
付けが容易になり、支持構造が簡易になるから、組付け
コストも大きく低減する。

【０１９０】又、磁性流体が循環して熱がデフキャリヤ
本体３とフロントカバー７から外部に放散されることに
より、カップリング１が冷却される。特に、カップリン
グ１では、磁性流体を回転ケース９の周囲全体に広く充
填したから、大きな冷却効果が得られる。

【０１９１】又、デフキャリヤ本体３とフロントカバー
７及び回転ケース９の前側ケース３５を非磁性材料にし
たことにより、これらが磁性を帯びてギャップ２７から
磁性流体を吸引してしまうことがなくなる。

【０１９２】従って、磁性流体をギャップ２７の周囲に
限定するためのシールが不要になり、カップリング１は
それだけ低コストに構成することができる。

【０１９３】次に、図２によってカップリング１０９
（第２実施形態）の説明をする。

【０１９４】このカップリング１０９は請求項２、４、
５、６、７の特徴を備えている。又、図２の右方はカッ
プリング１０９を用いた四輪駆動車の前方に相当し、符
号を与えていない部材等は図示されていない。

【０１９５】カップリング１０９は、第１実施形態のカ
ップリング１と同様に、四輪駆動車の後輪側動力伝達系
に配置されており、後輪の連結と切り離し、及び、後輪
側に伝達される駆動力の制御を行う。

【０１９６】以下、カップリング１と同機能部材には同
一の符号を与えて参照しながら、相違点を説明する。

【０１９７】カップリング１０９は、リヤデフを収容す
るデフキャリヤ本体３とフロントカバー７とに収容され
ている。

【０１９８】カップリング１０９は、回転ケース９、中
空のインナーシャフト１１、メインクラッチ１３、コン
トロールクラッチ１５、カムリング１７、ボールカム１
９、プレッシャプレート２１、アーマチャ２３、電磁石
２５、ギャップ２７、シール１１１、１１３、充填室１
１５（空間１）、オイル室１１７、１１９（空間２）、
オイル流路（冷却流体の流路）、コントローラなどから
構成されている。

【０１９９】充填室１１５は、シール１１１、１１３に
よってデフキャリヤ本体３と回転ケース９との間に形成
されている。

【０２００】充填室１１５には磁粉をオイルに分散させ
た磁性流体が充填されており、この充填室１１５の内部
にあるギャップ２７は磁性流体によって磁気抵抗が大幅
に低減されている。

【０２０１】オイル室１１７、１１９は、デフキャリヤ
本体３及びフロントカバー７と回転ケース９との間に形
成されており、充填室１１５を間に挟んで前後に配置さ
れている。

【０２０２】各オイル室１１７、１１９にはオイル（冷
却流体）が封入されている。

【０２０３】オイル室１１７では、オイルが循環して熱
をフロントカバー７の外部に放散することによってカッ
プリング１０９を冷却する。

【０２０４】インナーシャフト１１には容量増大空間１
２１が設けられており、回転ケース９の前側ケース３５
には、この容量増大空間１２１と連通する貫通孔１２３
が設けられている。

【０２０５】これらの貫通孔１２３、容量増大空間１２
１、インナーシャフト１１とドライブピニオンシャフト
７５のセレーション部７６、アンギュラコンタクトベア
リング７７、７９を通してオイル流路が形成されてお
り、オイル室１１７、１１９を連通している。

【０２０６】デフキャリヤ本体３（オイル室１１９）に
封入された多量のオイルは、このオイル流路を介してオ
イル室１１７に流出入する。

【０２０７】こうして、カップリング１０９が構成され
ている。

【０２０８】カップリング１０９は、ギャップ２７に磁
性流体を充填したことにより、第１実施形態のカップリ
ング１と同等の効果を得る。

【０２０９】これに加えて、カップリング１０９では、
シール１１１、１１３によってギャップ２７を内包する
充填室１１５を区画し、磁性流体をこの充填室１１５に
だけ充填した。

【０２１０】このように、磁性流体をギャップ２７の周
辺にだけ充填したから、例えば、オイル室１１７と接触
する前側ケース３５が磁性を帯びても、その磁力がギャ
ップ２７から磁性流体を吸引してしまうことがなくなる
から、前側ケース３５を磁性材料にすることが可能にな
り、カップリング１０９をそれだけ低コストに構成する
ことができる。

【０２１１】又、オイル室１１７のオイルによってカッ
プリング１０９が冷却され、オイル室１１７は充填室１
１５より容積が大きくオイル量が多いから、冷却効果が
高い。

【０２１２】又、デフキャリヤ本体３（オイル室１１
９）に封入された多量のオイルがオイル流路を介してオ
イル室１１７に流出入するから、冷却効果は更に向上す
る。

【０２１３】又、充填室１１５の磁性流体によっても、
カップリング１０９の冷却効果が期待できる。

【０２１４】又、カップリング１０９を貫通する上記の
オイル流路は、低コストで形成することが可能であるか
ら、構造が複雑でコストの高い機構を用いずに、低コス
トのオイル流路によって、上記のような大きな冷却効果
が得られる。

【０２１５】次に、図３によってカップリング２０１
（第３実施形態）の説明をする。

【０２１６】このカップリング２０１は請求項９の特徴
を備えている。又、図３の左方はカップリング２０１を
用いた四輪駆動車の前方に相当し、符号を与えていない
部材等は図示されていない。

【０２１７】カップリング２０１は、四輪駆動車の後輪
側動力伝達系のプロペラシャフトを分断して配置されて
おり、後輪側の連結と切り離し、及び、後輪側に伝達さ
れる駆動力の制御を行う。

【０２１８】カップリング２０１は、デフキャリヤ本体
３とフロントカバー７に収容されている。

【０２１９】カップリング２０１は、回転ケース２０３
（一側のケース状トルク伝達部材）、インナーシャフト
２０５（他側の軸状トルク伝達部材）、多板クラッチ２
０７、プレッシャプレート２０９、アーマチャ２１１、
中間のカム部材２１３、第１のカム２１５、第２のカム
２１７、ばね２１９、電磁石２２１、コントローラなど
から構成されている。

【０２２０】回転ケース２０３は、前側のケース２２３
と中央の円筒状ケース２２５と後側のロータ２２７（ア
ーマチャ２１１と対向する磁性部材：アーマチャ２１１
の移動方向に配置された相手側部材）とで構成されてい
る。

【０２２１】ケース２２３とケース２２５はトルク伝達
部材であり、非磁性材料で作られている。又、ロータ２
２７は磁気回路の一部を構成し、磁性材料で作られてい
る。

【０２２２】ケース２２３とケース２２５は溶接で一体
にされている。

【０２２３】ケース２２５とロータ２２７は、ねじ部２
２９で互いに螺着され、互いの突き当たり部２３１によ
って軸方向に位置決めされている。又、ケース２２５と
ロータ２２７の間にはシールリング２３３が配置されて
おり、オイル漏れと、水分や塵のような異物の侵入とを
防止している。

【０２２４】回転ケース２０３は、ベアリングを介して
デフキャリヤ本体３とフロントカバー７に支承されてい
る。

【０２２５】回転ケース２０３にはスタッドボルト２３
５とナット２３７によってトランスファ側のプロペラシ
ャフト２３９が連結されている。

【０２２６】インナーシャフト２０５は後方から回転ケ
ース２０３の内側に貫入している。

【０２２７】インナーシャフト２０５にはリヤデフ側の
プロペラシャフト２４１がスプライン連結されており、
インナーシャフト２０５をリヤデフ側に連結している。

【０２２８】又、回転ケース２０３の前端部は、ケース
２２３の部分で両側シールのボールベアリング２４３に
よってプロペラシャフト２４１に支承されており、後端
部は、ロータ２２７の部分でニードルベアリング２４５
によってインナーシャフト２０５に支承されている。

【０２２９】又、インナーシャフト２０５はプロペラシ
ャフト２４１に螺着されたナット２４７により、ボール
ベアリング２４３のインナーレース２４９を介してプロ
ペラシャフト２４１に締め付けられ、固定されている。

【０２３０】又、回転ケース２０３のケース２２３及び
ロータ２２７とインナーシャフト２０５との間にはＸリ
ング２５１、２５３が配置されている。

【０２３１】プレッシャプレート２０９は、ケース２２
３の内周に設けられたスプライン２５５に連結されてい
る。このスプライン２５５には多板クラッチ２０７のア
ウタープレートが係合している。

【０２３２】又、プレッシャプレート２０９の外周とケ
ース２２５との間にはシールリング２５７が配置されて
おり、プレッシャプレート２０９の内周とインナーシャ
フト２０５との間にはシールリング２５９が配置されて
いる。

【０２３３】回転ケース２０３とインナーシャフト２０
５との間には、これらのシールリング２５７、２５９
と、Ｘリング２５１とによって密封された空間２６１が
形成されており、この空間２６１にはオイルが封入され
ている。

【０２３４】クラッチ２０７は空間２６１に収容されて
おり、封入されたオイルによって各プレートの摺動面が
潤滑される。

【０２３５】又、アーマチャ２１１は、ケース２２５の
内周に設けられたスプライン２６３に連結されている。

【０２３６】中間カム部材２１３は、プレッシャプレー
ト２０９とアーマチャ２１１との間に、相対回転可能に
配置されている。

【０２３７】第１のカム２１５は、アーマチャ２１１と
中間カム部材２１３との間に設けられており、図９と図
１０の従来例と同様に、中間カム部材２１３の外周に設
けられたカム溝２６５と、カム溝２６５に係合するロー
ラ２６７とで構成されている。

【０２３８】カム溝２６５は複数個が周方向等間隔に設
けられており、図１０のカム溝５２７と同様に、軸方向
に対して傾斜している。又、ローラ２６７はアーマチャ
２１１に回転自在に支持されている。

【０２３９】第２のカム２１７はボールカムであり、プ
レッシャプレート２０９と中間カム部材２１３との間に
設けられている。又、中間カム部材２１３と回転ケース
２０３のロータ２２７との間には、カム２１７のスラス
ト反力を受けるスラストベアリング２６８が配置されて
いる。

【０２４０】ばね２１９は、アーマチャ２１１と中間カ
ム部材２１３の間に配置されており、中間カム部材２１
３を第２カム２１７側に押圧してガタを吸収し、第２カ
ム２１７のカムスラスト力の立ち上がりと立ち下がりの
レスポンスを向上させている。

【０２４１】電磁石２２１のコア２６９は、回転ケース
２０３のロータ２２７に設けられた凹部２７１に取り付
けられており、ロータ２２７とコア２６９との間にはボ
ールベアリング２７２が配置されている。

【０２４２】ロータ２３１には、アーマチャ２１１と接
触する接触面２７３が設けられており、アーマチャ２１
１とこの接触面２７３との間にはギャップ２７５が形成
されている。

【０２４３】プレッシャプレート２０９の外周と内周の
各シールリング２５７、２５９と、ロータ２２７の外周
のシールリング２３３と内周のＸリング２５３とによっ
て、このギャップ２７５と、第１と第２の各カム２１
５、２１７とを収容する空間２７６が形成されている。

【０２４４】この空間２７６には磁粉を潤滑オイルに分
散させた磁性オイル（磁性流体）が封入されている。

【０２４５】この磁性オイルはギャップ２７５に充填さ
れ、その磁気抵抗を大きく低減させていると共に、各カ
ム２１５、２１７を冷却し、摺動部を潤滑して動作を安
定させている。

【０２４６】なお、空間２７６には、磁性の粉体を充填
してもよい。

【０２４７】コントローラは、電磁石２２１の励磁、励
磁電流の制御、励磁停止などを行う。

【０２４８】電磁石２２１が励磁されると、ギャップ２
７５を含む磁気回路に磁力ループ２７７が形成され、ア
ーマチャ２１１を図３の右方に吸引し、アーマチャ２１
１と一体のローラ２６７を同方向に移動させる。

【０２４９】右方に移動すると、ローラ２６７は中間カ
ム部材２１３のカム溝２６５を押圧して第１のカム２１
５を作動させ、中間カム部材２１３を回転させる。

【０２５０】中間カム部材２１３が回転すると、第２の
カム２１７が作動し、そのカムスラスト力がプレッシャ
プレート２０９を介してクラッチ２０７を押圧し、締結
させる。

【０２５１】このように、電磁石２２１がアーマチャ２
１１を吸引すると第１カム２１５が作動し、更に、第２
カム２１７が作動してカップリング２０１が連結され
る。

【０２５２】カップリング２０１が連結されると、後輪
側にエンジンの駆動力が伝達され、車両は四輪駆動状態
になる。

【０２５３】電磁石２２１の励磁電流を制御すると、第
１カム２１５のカム力が変化して第２カム２１７の押圧
力が変わり、後輪側に伝達される駆動力がクラッチ２０
７の滑りによって調整され、旋回走行中の車両の操縦性
や安定性などが向上する。

【０２５４】電磁石２２１の励磁を停止すると、ばね２
１９の付勢力によってアーマチャ２１１（ローラ２６
７）が元の位置に戻り、第１カム２１５のカム力が消失
し、更に、第２カム２１７のカムスラスト力が消失して
クラッチ２０７が開放され、カップリング２０１の連結
が解除されて車両は二輪駆動状態になる。

【０２５５】又、ばね２１９は、電磁石２２１の励磁が
停止されている状態で、カム２１５、２１７のカム力が
発生しないように中間カム部材２１３を回転方向の中立
位置に位置決めしている。

【０２５６】こうして、カップリング２０１が構成され
ている。

【０２５７】上記のように、カップリング２０１は、ギ
ャップ２７５に、磁性オイルを充填したことにより、ギ
ャップ２７５を含む磁気回路の磁気抵抗が大幅に低減さ
れている。

【０２５８】従って、電磁石２２１を小型にしても、ア
ーマチャ２１１が充分に強く吸引され、カップリング２
０１は充分なトルク容量が得られ、例えば、クラッチ２
０７を強固に連結させてカップリング２０１をロックす
ることができる。

【０２５９】又、伝達トルクを制御するに当たって電磁
石２２１の励磁電流を弱くしても、ギャップ２７５の磁
気抵抗による影響が小さくなるから、伝達トルクを正確
に制御することが可能になる。

【０２６０】又、電磁石２２１を大型にする必要がない
から、カップリング２０１の大型化が防止されて車載性
が向上すると共に、電磁石２２１による消費電力の増加
が防止されてエンジンの燃費が向上する。

【０２６１】又、磁性オイルを充填したことにより、ギ
ャップ２７５は、特に狭くする必要はなく、必要なだけ
広くすることができる。

【０２６２】従って、ギャップ２７５の周辺部材の加工
が容易になり、加工コストが低減すると共に、カップリ
ング２０１の組付けが容易になり、組付けコストも低減
する。

【０２６３】又、磁性オイルが空間２７６の内部を循環
することによって熱が外部に放散されるから、アーマチ
ャ２１１とロータ２２７の接触面２７３などが冷却さ
れ、温度上昇が防止され、耐久性が向上する。

【０２６４】又、この冷却効果により、ロータ２２７を
介して電磁石２２１が冷却されるから、電磁石２２１の
励磁電流とアーマチャ２１１の吸引力が安定し、伝達ト
ルクの制御特性が更に向上する。

【０２６５】又、磁性オイルによって第１カム２１５と
第２カム２１７が潤滑され、冷却されるから、これらの
動作が安定し、伝達トルクの制御特性が更に向上すると
共に、耐久性が大きく向上する。

【０２６６】次に、図４と図５によってカップリング３
０１（第４実施形態）の説明をする。

【０２６７】このカップリング３０１は請求項１１、１
３、１４の特徴を備えている。又、図４の左方はカップ
リング３０１を用いた四輪駆動車の前方に相当し、符号
を与えていない部材等は図示されていない。

【０２６８】カップリング３０１は、第３実施形態のカ
ップリング２０１と同様に、四輪駆動車の後輪側動力伝
達系のプロペラシャフトを分断して配置されており、後
輪側の連結と切り離し、及び、後輪側に伝達される駆動
力の制御を行う。

【０２６９】以下、カップリング２０１と同機能部材に
は同一の符号を与えて参照しながら、相違点を説明す
る。

【０２７０】カップリング３０１は、デフキャリヤ本体
３とフロントカバー７に収容されている。

【０２７１】図４のように、カップリング３０１は、回
転ケース３０３（一側のケース状トルク伝達部材）、イ
ンナーシャフト２０５、多板クラッチ２０７、プレッシ
ャプレート３０５、アーマチャ２１１、中間カム部材２
１３、第１カム２１５、第２カム２１７、大径と小径の
ベローズ３０７、３０９（磁性を有する弾性体）、電磁
石２２１、コントローラなどから構成されている。

【０２７２】回転ケース３０３は、前側のケース３１１
と後側のロータ２２７とで構成されており、トランスフ
ァ側のプロペラシャフト２３９に連結されている。

【０２７３】ケース３０３はトルク伝達部材であり、非
磁性材料で作られている。

【０２７４】アーマチャ２１１とプレッシャプレート３
０５は、ケース３１１の内周に設けられたスプライン３
１３に連結されている。このスプライン３１３には多板
クラッチ２０７のアウタープレートが係合している。

【０２７５】ベローズ３０７、３０９は、ロータ２２７
の接触面２７３とアーマチャ２１１の間のギャップ２７
５にそれぞれ配置されている。

【０２７６】各ベローズ３０７、３０９はアーマチャ２
１１を介し中間カム部材２１３を第２カム２１７の方向
に押圧してガタを吸収し、カムスラスト力の立ち上がり
と立ち下がりのレスポンスを向上させている。

【０２７７】図５は大径のベローズ３０７を示してお
り、各ベローズ３０７、３０９は、ゴムに磁性の粉体を
練り込んだ磁性材料を成型したものであり、弾性に加え
て磁性を備えている。

【０２７８】各ベローズ３０７、３０９はこの磁性によ
ってギャップ２７５及び磁気回路の磁気抵抗を大きく低
減させている。

【０２７９】上記実施形態のカップリング２０１と同様
に、電磁石２２１がアーマチャ２１１を吸引すると、第
１カム２１５と第２カム２１７が作動してカップリング
３０１が連結され、車両は四輪駆動状態になる。

【０２８０】電磁石２２１の励磁電流を制御すると、後
輪側に伝達される駆動力がクラッチ２０７の滑りによっ
て調整され、旋回走行中の車両の操縦性や安定性などが
向上する。

【０２８１】電磁石２２１の励磁を停止すると、各ベロ
ーズ３０７、３０９の付勢力によってアーマチャ２１１
（ローラ２６７）が後退し、第１カム２１５と第２カム
２１７のカム力が消失してクラッチ２０７が開放され、
カップリング３０１の連結が解除されて車両は二輪駆動
状態になる。

【０２８２】又、各ベローズ３０７、３０９は、電磁石
２２１の励磁を停止したとき、カム２１５、２１７のカ
ム力が発生しないように、アーマチャ２１１を軸方向の
中立位置に位置決めし、中間カム部材２１３を回転方向
の中立位置に位置決めしている。

【０２８３】こうして、カップリング３０１が構成され
ている。

【０２８４】上記のように、カップリング３０１は、磁
性を有するベローズ３０７、３０９をギャップ２７５に
配置して磁気回路の磁気抵抗を大きく低減させたことに
より、磁気抵抗の低減効果に関し、上記実施形態のカッ
プリング２０１と同等の効果を得ている。

【０２８５】又、ベローズ３０７、３０９の付勢力によ
って、クラッチ２０７の連結を解除する際のレスポンス
が向上し、クラッチ２０７の切れが向上するから、カッ
プリング３０１は引きずりトルクが防止されと共に、引
きずりトルクによるクラッチ２０７やカム２１５、２１
７の摩耗が防止され、耐久性が大きく向上する。

【０２８６】又、カップリング３０１で引きずりトルク
が発生しないから、車両は操縦性や安定性が向上する。

【０２８７】又、電磁石２２１の励磁を停止したとき、
各ベローズ３０７、３０９がアーマチャ２１１と中間カ
ム部材２１３をそれぞれの中立位置に位置決めしている
から、カップリング３０１の操作性と操作レスポンスが
向上する。

【０２８８】又、各ベローズ３０７、３０９が相対回転
しないアーマチャ２１１とロータ２２１との間に配置さ
れているから、相対回転部材間に配置された構成と較べ
て、アーマチャ２１１と中間カム部材２１３の位置決め
機能が大幅に安定し、カップリング３０１の操作性と操
作レスポンスが更に向上する。

【０２８９】なお、ベローズは、磁性を持つものなら
ば、ゴムに限らず、プラスチック製のベローズでもよ
い。

【０２９０】又、磁性を有する弾性体は、ベローズに限
らない。

【０２９１】図６と図７は、磁性を有する弾性体のベロ
ーズ以外の例を示している。

【０２９２】図６の弾性体３５１は、磁性を有する可撓
性の容器３５３に磁性の粉体３５５を封入したものであ
り、ベローズ３０７、３０９と同等の効果を得る。

【０２９３】又、封入するものは、磁性流体でもよい。

【０２９４】図７の弾性体３６１は、例えば、磁性を有
するスポンジ（可撓性材料）を薄型に成型したものであ
り、ベローズ３０７、３０９と同等の効果を得る。

【０２９５】なお、請求項１の発明は、電磁石に吸引さ
れたアーマチャがクラッチを押圧して連結されるカップ
リングであり、ケース状トルク伝達部材と電磁石のギャ
ップに磁性流体を充填したことにより、ギャップ（磁気
回路）の磁気抵抗が大幅に低減され、請求項２のカップ
リング（各実施形態）と同様の効果を得る。

【０２９６】又、請求項３の発明は、電磁石によってコ
ントロールクラッチを連結させると、差動トルクを受け
てカムが作動し、メインクラッチが連結されて差動機構
の差動回転が制限されるデファレンシャル装置であり、
ケース状トルク伝達部材と電磁石のギャップに磁性流体
を充填したことにより、ギャップ（磁気回路）の磁気抵
抗が大幅に低減され、請求項１、２のカップリングと同
様の効果を得る。

【０２９７】又、請求項８の発明は、ケーシングの内周
とケース状トルク伝達部材の外周に非磁性のコーティン
グを施したことにより、これらが磁性を帯びてもギャッ
プの磁性流体に影響を与えることがないから、磁性流体
をギャップの周囲に限定するためのシールが不要にな
り、各装置をそれだけ低コストに構成することができ
る。

【０２９８】又、非磁性のコーティングによって磁気が
遮断されるから、ケーシングやケース状トルク伝達部材
に磁性材料を用いることが可能になり、コストを更に低
減できる。

【０２９９】又、請求項１０の発明は、電磁石がアーマ
チャを吸引すると第１と第２のカムが作動してクラッチ
が連結され、その差動制限力によって差動機構の差動が
制限されるデファレンシャル装置であり、磁性流体をギ
ャップに充填したことによって、請求項９のカップリン
グと同様の効果を得る。

【０３００】又、請求項１２の発明は、電磁石がアーマ
チャを吸引すると第１と第２のカムが作動してクラッチ
が連結され、その差動制限力によって差動機構の差動が
制限されるデファレンシャル装置であり、磁性を有する
弾性体をギャップに配置したことによって、請求項１１
のカップリングと同様の効果を得る。

【０３０１】又、請求項１４の発明のように、磁性を有
する弾性体は、上記実施形態の他に、磁性金属の皿状ば
ねでもよい。

【０３０２】皿状のばねは、請求項１４記載の他の弾性
体と同様に、薄型に形成し易い上に、薄型でも充分な付
勢力が得られる。

【０３０３】又、本発明の各装置において、クラッチは
多板クラッチに限らず、他の形式の摩擦クラッチでもよ
い。

【０３０４】

【発明の効果】請求項１のカップリングは、電磁石とケ
ース状トルク伝達部材のギャップに磁性流体を充填して
磁気抵抗を大幅に低減させたことにより、小型の電磁石
でも充分なトルク容量が得られる。

【０３０５】又、ギャップの磁気抵抗の影響が小さくな
ったから、電磁石の励磁電流を調整して伝達トルクを正
確に制御することができる。

【０３０６】又、電磁石を大型にする必要がなくなり、
カップリングの大型化と電磁石による消費電力の増加と
が防止される。

【０３０７】又、磁気抵抗が低減されたことにより、ギ
ャップを特に狭くする必要がなくなるから、ギャップを
形成する電磁石とケース状トルク伝達部材の加工が容易
になり、加工コストが大きく低減すると共に、電磁石、
ケース状トルク伝達部材、周辺部材などの組付けが容易
になり、支持構造が簡易になるから、組付けコストも大
きく低減する。

【０３０８】又、磁性流体の熱放散作用によってカップ
リングの冷却効果が得られる。

【０３０９】請求項２のカップリングは、請求項１のカ
ップリングと同等の効果を得る。

【０３１０】請求項３のデファレンシャル装置は、請求
項１、２のカップリングと同様の効果を得る。

【０３１１】請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３
のいずれかと同等の効果を得ると共に、磁性流体をギャ
ップの周辺にだけ充填したから、磁性流体と接触しない
周辺部材を磁性材料にすることが可能になり、各装置を
それだけ低コストに構成できる。

【０３１２】請求項５の発明は、請求項４の構成と同等
の効果を得ると共に、容積の大きい空間２に充填された
冷却流体によって各装置が充分に冷却される。

【０３１３】請求項６の発明は、請求項４又は請求項５
の構成と同等の効果を得ると共に、空間１を挟んで設け
られた空間２を冷却流体の流路で連通させたことによ
り、各空間２の冷却流体循環量が増加し、冷却効果が大
きく向上する。

【０３１４】又、ケース状トルク伝達部材と軸状トルク
伝達部材とを貫通する低コストの冷却流体流路によっ
て、構造が複雑でコストの高い機構を用いずに、大きい
冷却効果が得られる。

【０３１５】請求項７の発明は、請求項１乃至請求項６
のいずれかと同等の効果を得ると共に、ケーシングとケ
ース状トルク伝達部材を非磁性材料にしたことにより、
磁性流体をギャップの周囲に限定するシールが不要にな
り、各装置がそれだけ低コストに構成される。

【０３１６】請求項８の発明は、請求項１乃至請求項６
の構成と同等の効果を得ると共に、ケーシングの内周と
ケース状トルク伝達部材の外周に非磁性のコーティング
を施したことにより、磁性流体をギャップの周囲に限定
するシールが不要になり、各装置がそれだけ低コストに
構成される。

【０３１７】又、ケーシングやケース状トルク伝達部材
に磁性材料を用いることが可能になり、部材に非磁性材
料を用いる構成に較べて、各装置のコストが大幅に低減
される。

【０３１８】請求項９のカップリングは、ギャップに磁
性流体、又は、磁性粉体を充填して磁気回路の磁気抵抗
を大幅に低減させたから、ギャップの磁気抵抗による影
響が小さくなり、電磁石の励磁電流調整によって伝達ト
ルクを正確に制御することができる。

【０３１９】又、電磁石を大型にする必要がないから、
カップリングの大型化と電磁石による消費電力の増加と
が防止される。

【０３２０】又、磁気抵抗が大幅に低減されたことによ
り、ギャップを必要なだけ広くできるから、ギャップ周
辺の加工が容易で、加工コストが低減し、カップリング
の組付けも容易で、組付けコストが低減する。

【０３２１】又、磁性流体の循環によって、ギャップ周
辺が冷却され、温度上昇が防止されて耐久性が向上す
る。

【０３２２】又、この冷却効果によって電磁石も冷却さ
れ、伝達トルクの制御特性が向上する。

【０３２３】又、磁性流体に磁性オイルを用いれば、冷
却効果に加えて潤滑効果も得られる。

【０３２４】又、この磁性オイルを、ギャップに近接配
置されている第１カムと第２カムの周囲に充填すれば、
これらが潤滑されて動作が安定し、伝達トルクの制御特
性が更に向上すると共に、各カムが潤滑され冷却され
て、耐久性が大きく向上する。

【０３２５】又、充分なトルク容量が得られるから、多
板クラッチを用いた場合、クラッチ板の枚数を減らすこ
とが可能になり、カップリングは、それだけ軽量でコン
パクトになり、車載性が向上する。

【０３２６】請求項１０のデファレンシャル装置は、磁
性流体、又は、磁性粉体をギャップに充填したことによ
り、請求項９のカップリングと同様の効果を得る。

【０３２７】請求項１１のカップリングは、磁性を有す
る弾性体をギャップに配置したことにより、磁気抵抗の
低減効果に関して、請求項９のカップリングと同等の効
果を得る。

【０３２８】請求項１２のデファレンシャル装置は、磁
性を有する弾性体をギャップに配置したことにより、磁
気抵抗の低減効果に関して、請求項１０のデファレンシ
ャル装置と同等の効果を得る。

【０３２９】請求項１３の発明は、請求項１１又は請求
項１２のいずれかと同等の効果を得ると共に、磁性を有
する弾性体によって連結解除時のレスポンスが向上し、
引きずりトルクが防止されてクラッチやカムなどの摩耗
が防止され、耐久性が大きく向上する。

【０３３０】又、引きずりトルクの防止によって、車両
の操縦性や安定性が向上する。

【０３３１】又、弾性体によるカム部材の位置決め機能
によって、カップリングとデファレンシャル装置の動作
が安定し、操作性が向上する。

【０３３２】又、この弾性体を、相対回転しないアーマ
チャと相手側部材との間に配置したことにより、その位
置決め機能が安定し、カップリングとデファレンシャル
装置の操作性が更に向上する。

【０３３３】又、磁性を有する弾性体を用いたことによ
り、専用のリターンスプリングが不要になり、部品点数
が低減され、低コストになる。

【０３３４】又、磁性を有する弾性体を、アーマチャと
相手側部材との間に配置した構成は、構造が簡単で、関
連部材のレイアウトが容易である。

【０３３５】請求項１４の発明は、薄型に形成し易く、
薄型で充分な付勢力が得られる磁性弾性体を用いたこと
により、請求項１３の構成と同等の効果を得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態のカップリングを示す断面図であ
る。

【図２】第２実施形態のカップリングを示す断面図であ
る。

【図３】第３実施形態のカップリングを示す断面図であ
る。

【図４】第４実施形態のカップリングを示す断面図であ
る。

【図５】第４実施形態に用いられた磁性を有する弾性体
を示す図面である。

【図６】磁性を有する弾性体の他の例を示す断面図であ
る。

【図７】磁性を有する弾性体の他の例を示す断面図であ
る。

【図８】第１の従来例を示す断面図である。

【図９】第２の従来例を示す断面図である。

【図１０】第２の従来例に用いられたカムを示す図面で
ある。

【符号の説明】

１、１０９ カップリング ３ デフキャリヤ本体（ケーシング） ７ フロントカバー（ケーシング） ９ 回転ケース（一側のケース状トルク伝達部材） １１ インナーシャフト（他側の軸状トルク伝達部材） １３ メインクラッチ １５ コントロールクラッチ １９ ボールカム（カム） ２３ アーマチャ ２５ 電磁石 ２７ ギャップ １１５ 充填室（空間１） １１７、１１９ オイル室（空間２） １２１ 容量増大空間（冷却流体の流路） １２３ 貫通孔（冷却流体の流路） ２０１、３０１ カップリング ２０３、３０３ 回転ケース（一側のケース状トルク伝
達部材） ２０５ インナーシャフト（他側の軸状トルク伝達部
材） ２１５ 第１のカム ２１７ 第２のカム ２２１ 電磁石 ２２７ 回転ケースのロータ（アーマチャと対向する磁
性部材：アーマチャの移動方向に配置された相手側部
材） ２７５ ギャップ ３０７、３０９ ベローズ（磁性を有する弾性体） ３５１ 磁性を有する弾性体 ３５３ 磁性を有する可撓性の容器 ３５５ 磁性を有する粉体 ３６１ 磁性を有する弾性体

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一側のケース状トルク伝達部材と、この
   ケース状トルク伝達部材に貫入した他側の軸状トルク伝
   達部材と、これら両トルク伝達部材の間に配置されたク
   ラッチと、ケース状トルク伝達部材の外部に所定のギャ
   ップを介して配置された電磁石と、電磁石の磁力によっ
   て移動操作されクラッチを押圧して連結させるアーマチ
   ャと、これらを収容するケーシングとを備え、少なくと
   も前記ギャップに磁性流体を充填したことを特徴とする
   カップリング。
2. 【請求項２】 一側のケース状トルク伝達部材と、この
   ケース状トルク伝達部材に貫入した他側の軸状トルク伝
   達部材と、これら両トルク伝達部材の間に配置されたメ
   インクラッチ及びコントロールクラッチと、ケース状ト
   ルク伝達部材の外部に所定のギャップを介して配置され
   た電磁石と、電磁石の磁力によって移動操作されクラッ
   チを押圧して連結させるアーマチャと、コントロールク
   ラッチが連結されると両トルク伝達部材間の伝達トルク
   を受けて作動しメインクラッチを押圧するカムと、これ
   らを収容するケーシングとを備え、少なくとも前記ギャ
   ップに磁性流体を充填したことを特徴とするカップリン
   グ。
3. 【請求項３】 エンジンの駆動力によって回転するケー
   ス状のトルク伝達部材と、このケース状トルク伝達部材
   の回転を一対の出力側トルク伝達部材を介して車輪側に
   配分する差動機構と、トルク伝達部材の間に配置された
   メインクラッチ及びコントロールクラッチと、ケース状
   トルク伝達部材の外部に所定のギャップを介して配置さ
   れた電磁石と、電磁石の磁力によって移動操作されクラ
   ッチを押圧して連結させるアーマチャと、コントロール
   クラッチが連結されると差動トルクを受けて作動しメイ
   ンクラッチを押圧するカムと、これらを収容するケーシ
   ングとを備え、少なくとも前記ギャップに磁性流体を充
   填したことを特徴とするデファレンシャル装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至請求項３のいずれか一項に
   記載の発明であって、ケーシングとケース状トルク伝達
   部材との間に形成された空間を、一対のシールによっ
   て、ギャップを内包する空間１と、ケース状トルク伝達
   部材の他の部分を内包する空間２に区画し、磁性流体を
   空間１に充填したことを特徴とするカップリング、又
   は、デファレンシャル装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載の発明であって、空間２
   に、冷却流体を充填したことを特徴とするカップリン
   グ、又は、デファレンシャル装置。
6. 【請求項６】 請求項４又は請求項５記載の発明であっ
   て、空間２が空間１を間に挟んで分割形成されていると
   共に、各空間２に冷却流体が充填されており、ケース状
   トルク伝達部材と軸状トルク伝達部材とを貫通して両方
   の空間２の間で冷却流体を流通させる流路が形成されて
   いることを特徴とするカップリング、又は、デファレン
   シャル装置。
7. 【請求項７】 請求項１乃至請求項６のいずれか一項に
   記載の発明であって、ケーシングとケース状トルク伝達
   部材が、非磁性材料で作られていることを特徴とするカ
   ップリング、又は、デファレンシャル装置。
8. 【請求項８】 請求項１乃至請求項６のいずれか一項に
   記載の発明であって、ケーシングの内周とケース状トル
   ク伝達部材の外周に、非磁性のコーティングが施されて
   いることを特徴とするカップリング、又は、デファレン
   シャル装置。
9. 【請求項９】 一側のケース状トルク伝達部材と、この
   ケース状トルク伝達部材に貫入した他側の軸状トルク伝
   達部材と、これら両トルク伝達部材の間に配置されたク
   ラッチと、このクラッチを押圧し連結させる第２のカム
   と、アーマチャ及びこれと対向する磁性部材との間に形
   成されたギャップを含む磁気回路と、この磁気回路を介
   してアーマチャを移動させる電磁石と、アーマチャの移
   動力を受けて作動し、そのカム力によって第２のカムを
   作動させる第１のカムとを備え、前記ギャップに磁性流
   体、又は、磁性粉体を充填したことを特徴とするカップ
   リング。
10. 【請求項１０】 エンジンの駆動力によって回転するケ
    ース状のトルク伝達部材と、このケース状トルク伝達部
    材の回転を一対の出力側トルク伝達部材を介して車輪側
    に配分する差動機構と、トルク伝達部材の間に配置され
    たクラッチと、このクラッチを押圧し連結させる第２の
    カムと、アーマチャ及びこれと対向する磁性部材との間
    に形成されたギャップを含む磁気回路と、この磁気回路
    を介してアーマチャを移動させる電磁石と、アーマチャ
    の移動力を受けて作動し、そのカム力によって第２のカ
    ムを作動させる第１のカムとを備え、前記ギャップに磁
    性流体、又は、磁性粉体を充填したことを特徴とするデ
    ファレンシャル装置。
11. 【請求項１１】 一側のケース状トルク伝達部材と、こ
    のケース状トルク伝達部材に貫入した他側の軸状トルク
    伝達部材と、これら両トルク伝達部材の間に配置された
    クラッチと、このクラッチを押圧し連結させる第２のカ
    ムと、アーマチャ及びこれと対向する磁性部材との間に
    形成されたギャップを含む磁気回路と、この磁気回路を
    介してアーマチャを移動させる電磁石と、アーマチャの
    移動力を受けて作動し、そのカム力によって第２のカム
    を作動させる第１のカムとを備え、前記磁気回路中に磁
    性を有する弾性体を配置したことを特徴とするカップリ
    ング。
12. 【請求項１２】 エンジンの駆動力によって回転するケ
    ース状のトルク伝達部材と、このケース状トルク伝達部
    材の回転を一対の出力側トルク伝達部材を介して車輪側
    に配分する差動機構と、トルク伝達部材の間に配置され
    たクラッチと、このクラッチを押圧し連結させる第２の
    カムと、アーマチャ及びこれと対向する磁性部材との間
    に形成されたギャップを含む磁気回路と、この磁気回路
    を介してアーマチャを移動させる電磁石と、アーマチャ
    の移動力を受けて作動し、そのカム力によって第２のカ
    ムを作動させる第１のカムとを備え、前記磁気回路中に
    磁性を有する弾性体を配置したことを特徴とするデファ
    レンシャル装置。
13. 【請求項１３】 請求項１１又は請求項１２記載の発明
    であって、磁性を有する弾性体を、アーマチャの移動方
    向に配置された相手側部材とアーマチャとの間に配置
    し、電磁石の励磁が停止されると、この弾性体によって
    アーマチャが元の位置に戻ることを特徴とするカップリ
    ング、又は、デファレンシャル装置。
14. 【請求項１４】 請求項１３記載の発明であって、磁性
    を有する弾性体が、磁性を有するゴム製又はプラスチッ
    ク製のベローズ、あるいは、磁性流体又は磁性粉体を封
    入した磁性を有する可撓性の容器、あるいは、磁性を有
    する可撓性材料、あるいは、磁性金属の皿状ばねである
    ことを特徴とするカップリング、又は、デファレンシャ
    ル装置。