JPH11311265A - 車輛の駆動系統の構成要素用の磁気流動学的クラッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車輛の駆動系統構成要素で使用するための磁
気流動学的クラッチアッセンブリを提供する。 【解決手段】 車輛の駆動系統構成要素で使用するため
のクラッチ１２０は、第１の複数のクラッチ部材１５０
及びこれらのクラッチ部材と互い違いになった第２の複
数のクラッチ部材１５６を含む。クラッチ部材は、平ら
なディスク状であるか或いは環体状のいずれかである。
第１及び第２の複数のクラッチ部材は、第１及び第２の
駆動部材１２２、１６４に夫々連結されており、磁気流
動学的流体１５４で充填された密封チャンバ内に配置さ
れている。隣接した電磁コイル及び鉄ハウジング構成要
素が磁束を発生し、磁束をチャンバ内に集中する。電磁
コイルに電気エネルギを加えると、磁気流動学的流体が
高粘度の疑似固体になり、クラッチによるトルク伝達を
促す。コイルへの電気エネルギを断つと、磁気流動学的
流体は非粘性流体状態に戻り、クラッチ部材を離す。変
調された適当な電気駆動信号を電磁コイルに与えること
によって、変調（比例的又は段階的）トルク伝達が行わ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、全体として、磁気
流動学的クラッチに関し、更に詳細には、トランスミッ
ション、トランスファーケース、ディファレンシャル装
置等の車輛の動力伝達装置構成要素で使用するための磁
気流動学的クラッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】四輪駆動システムの性能上の利点はよく
認識されている。雨でぬかるんだ道路や雪や氷で覆われ
た高速道路を走行する場合の車輛の安定性が改善される
こと、砂利道や凸凹の道路上を走行する場合の取り扱い
及び制御が改善されること、及びオフロード状況におい
て牽引力が作用した状態を維持することは、全て、容易
にわかる利点である。四輪駆動システムは、望ましくな
い特徴が少ないけれども、車重が増大し、駆動系統の摩
擦が増大し、そのため、燃費が低下する。駆動系統の摩
擦の増大及び燃費の低下は、被駆動構成要素の数が増え
るために生じる。被駆動構成要素には、例えばシャフ
ト、ベアリング、及びディファレンシャル歯車ディファ
レンシャル歯車組が含まれる。このことは、フルタイム
四輪駆動システムで特に顕著である。

【０００３】前プロペラシャフトと後プロペラシャフト
との間を直接連結するこのようなフルタイム四輪駆動シ
ステムは、初期の四輪駆動系統形体の一つである。この
構成の大きな欠点には、従来の後ディファレンシャルの
様々な問題点が含まれる。車輛がコーナーを曲がると
き、前ホイールは後ホイールよりも平均半径が長い経路
を辿り、走行距離が後ホイールよりも長い。従って、前
駆動系統は旋回中に更に高速で回転しなければならな
い。前駆動系統と後駆動系統との間の共通の駆動装置の
ためにこれが不可能である場合には、駆動シャフトは、
駆動シャフトに蓄えられたトルクにより発生する力がタ
イヤに作用する摩擦力を越えるまで、両方向に捩じら
れ、タイヤは摩擦接触を一時的に失い、駆動系統の捩じ
れがなくなり、車輛が飛び上がる。このような作動状態
は、設計者にとって受け入れることができるものではな
く、運転者にとっても不安である。二つの駆動系統が僅
かに異なる速度で回転できる（従来の車輛の左被駆動ア
クスル及び右被駆動アクスルが速度差を吸収できるのと
同様に）ようにこれらの駆動系統間に設置された従来の
ディファレンシャルがこの問題点を解決する。

【０００４】しかしながら、四輪駆動車輛の前駆動系統
と後駆動系統との間のディファレンシャル装置をなくす
と、牽引力が足らない一方のタイヤが空転し、牽引力が
加わった他方のタイヤに動力が作用しないという従来の
後アクスルの従来のディファレンシャル装置と同様の問
題点が生じる。四輪駆動車輛では、この問題点は、例え
ば、本出願人が所有している米国特許第４，７１８，３
０３号に開示された装置によって対処された。この特許
では、動力が４つのホイール全てに提供されるようにす
るため、電磁クラッチアッセンブリが中央ディファレン
シャルのエレメントを徐々に係止する。

【０００５】次の発展工程では、ディファレンシャルを
なくし、電磁クラッチを使用してトルクを必要に応じて
主即ち一次駆動系統から副即ち二次駆動系統に直接伝達
する。例えば、本出願人が所有している米国特許第５，
４０７，０２４号を参照されたい。車輛状態センサの装
備が高度化し、これと対応して計算力が向上し、コンピ
ューターソフトウェアが高度化するにつれて、これらの
及び他の駆動系統システムのトルク分配クラッチの構造
及び作動を改善できることが明らかになっている。本発
明はこのような装置に関し、変調制御を改良し、高速で
作動し、及び電気エネルギ消費量を減少する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】かくして、本発明の目
的は、車輛の駆動系統構成要素で使用するための磁気流
動学的クラッチアッセンブリを提供することである。

【０００７】本発明の別の目的は、磁気流動学的流体内
に配置された複数の互い違いになったクラッチディスク
を持つ磁気流動学的クラッチを提供することである。

【０００８】本発明の更に別の目的は、磁気流動学的流
体内に配置された複数の互い違いになった同心のクラッ
チ環体を持つ磁気流動学的クラッチアッセンブリを提供
することである。

【０００９】本発明の他の目的は、トルク処理能力を変
調制御できる磁気流動学的流体クラッチアッセンブリを
提供することである。

【００１０】本発明の更に他の目的は、トランスファー
ケース、ディファレンシャル装置、等の車輛の駆動系統
の構成要素で使用するのに適した磁気流動学的流体クラ
ッチアッセンブリを提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】車輛の駆動系統構成要素
で使用するためのクラッチは、第１の複数のクラッチ部
材及びこれらのクラッチ部材と互い違いになった第２の
複数のクラッチ部材を含む。クラッチ部材は、平らな円
板又はディスクも、或いは同心状に配置されたバンド又
は環体状のいずれでもよい。第１及び第２の複数のクラ
ッチ部材は、第１及び第２の駆動部材に夫々連結されて
おり、磁気流動学的(magnetorheological)流体で充填さ
れた密封チャンバ内に配置されている。隣接した電磁コ
イル及び鉄ハウジング構成要素が磁束を発生し、磁束を
チャンバ内に集中する。電磁コイルに電気エネルギを加
えると、磁気流動学的流体が高粘度の疑似固体になり、
クラッチによるトルク伝達を促す。コイルへの電気エネ
ルギを断つと、磁気流動学的流体は非粘性流体状態に戻
り、クラッチ部材の連結を離す。変調された適当な電気
駆動信号を電磁コイルに与えることによって、変調（比
例的又は段階的）トルク伝達が行われる。磁気流動学的
流体クラッチは、トランスファーケース、ディファレン
シャル、等の様々な車輛駆動系統構成要素に適用でき
る。

【００１２】本発明のこの他の目的及び利点は、好まし
い実施例及び変形例の以下の説明、及び同じ構成要素、
エレメント、又は特徴に関して同じ参照番号を使用する
添付図面を参照することによって明らかになるであろ
う。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、図１を参照すると、この図
には、本発明を組み込んだ車輛駆動装置が示してあり、
その全体に参照番号１０が附してある。車輛駆動システ
ム１０は、従来のトランスミッション１４を駆動する内
燃エンジン１２等の原動機を含む。トランスミッション
１４は、クラッチを備えたマニュアルトランスミッショ
ン又はオートマチックトランスミッションのいずれであ
ってもよい。トランスミッション１４の出力は、トラン
スファーケースアッセンブリ１６を駆動する。トランス
ファーケースアッセンブリ１６は、後駆動系統即ち主駆
動系統２０に作動的に連結されており且つこれを駆動す
る。主駆動系統２０は、後ディファレンシャル即ち主デ
ィファレンシャル装置２４に作動的に連結されており且
つこれを駆動する後駆動シャフト即ち主駆動シャフト２
２を有する。後ディファレンシャル即ち主ディファレン
シャル装置２４は、一対の整合した主アクスル即ち後ア
クスル２６を駆動する。これらのアクスルは、主タイヤ
−ホイールアッセンブリ即ち後タイヤ−ホイールアッセ
ンブリ２８の夫々の対に連結されている。

【００１４】トランスファーケースアッセンブリ１６
は、前駆動系統即ち副駆動系統３０にもトルクを提供す
る。副駆動系統３０は、前ディファレンシャル即ち副デ
ィファレンシャル装置３４を駆動する前シャフト即ち副
シャフト３２を含む。副ディファレンシャル装置３４は
従来の方法で作動し、車輛の前側に配置された一対の前
タイヤ−ホイールアッセンブリ即ち副タイヤ−ホイール
アッセンブリ３８に一対の整合した前アクスル即ち副ア
クスル３６を通して駆動トルクを提供する。一対の係止
ハブ４２が一対の前アクスル即ち副アクスル３６の夫々
と前タイヤ−ホイールアッセンブリ３８との間に作動的
に配置されている。係止ハブ４２は、遠隔作動され、及
びかくして電動式オペレータ又は空気圧式オペレータを
含むか或いは手動で作動されるのかのいずれかである。
別の態様では、前アクスル分断装置即ちディスコネクト
（図示せず）が前ディファレンシャル即ち副ディファレ
ンシャル装置３４内に収容されており、このアクスルデ
ィスコネクトは、副アクスル３６を副ディファレンシャ
ル３４の出力に連結するため又は外すため、賦勢され或
いは消勢される。最後に、主駆動系統２０及び副駆動系
統３０には、様々なシャフトと構成要素との間の静的な
及び動的なずれ及び不整合を可能にするように従来の方
法で機能するユニバーサル継手４４が適当に且つ適切に
配置されている。

【００１５】駆動装置１０は、更に、様々なプログラム
及びサブルーチンを備えたマイクロコントローラー４６
を含む。このマイクロコントローラーは、車輛の様々な
センサからデータを受け取り、以下に更に詳細に説明す
る本発明の設計上の目的を達成するため、制御出力を提
供する。

【００１６】前記及び後記の「主」及び「副」という表
示は、駆動装置１０の駆動系統及びその構成要素を主に
言っており、それらは、車輛の推進を主に及び副次的に
受け持つということは理解されるべきである。即ち、図
示のシステム１０では、本発明者は、主に後タイヤ−ホ
イールアッセンブリ２８が車輛を時間及びトルクの両方
の観点から推進する、一般に後輪駆動車輛と呼ばれる車
輛を説明する。従って、副駆動系統３０及び前タイヤ−
ホイールアッセンブリ即ち副タイヤ−ホイールアッセン
ブリ３８は、代表的には、断続的に機能し、即ち、劣悪
な駆動状態で改良された車輛性能及び安定性を提供する
ため、必要な場合に機能する。しかしながら、本明細書
中に説明する作動構成要素は、主駆動系統及びタイヤが
車輛の前側に配置されており、副駆動系統及びタイヤが
車輛の後側に向かって配置された車輛、即ち一般に前輪
駆動車輛と呼ばれる車輛に完全に及び等しく使用でき且
つこうした車輛に適しているということは理解されるべ
きである。従って、「主」及び「副」という表示は、個
々の駆動系統の特定の位置でなく機能を広範に且つ適切
に特徴付けるものである。

【００１７】次に、図２を参照すると、トランスファー
ケースアッセンブリ１６は、容易に理解されるように、
代表的には鋳造品である多数の部分を含むハウジングを
備え、そのハウジング４８にはシャフトやファスナ用の
様々な開口部及びオイルシール、ベアリング、シール保
持リング、及び他の内部構成要素用の様々な取り付け面
及び溝が設けられているということは理解されよう。ト
ランスファーケースアッセンブリ１６は、更に、トラン
スファーケースアッセンブリ１６内に回転自在に支持さ
れた入力シャフト５２によって駆動される遊星歯車アッ
センブリ５０を含む。入力シャフト５２は、トランスミ
ッション１４の出力部に連結されており、これによって
駆動される。入力シャフト５２には、ローラーベアリン
グアッセンブリ５６を受け入れる窪み形ボア５４が形成
されている。ローラーベアリングアッセンブリ５６は、
主（後）出力シャフト６０の前端５８を受け入れてこれ
を回転自在に支持する。出力シャフト６０の周りにはゲ
ローターポンプ６２が固定されており、出力シャフト６
０内を軸線方向に延びる通路６４に加圧潤滑流体を提供
する。通路６４は、潤滑−冷却流体をトランスファーケ
ースアッセンブリ１６の構成要素に分配する。

【００１８】遊星歯車アッセンブリ５０では、入力シャ
フト５２は、複数の外歯６８を持つ拡大ベル形状領域６
６を構成する。これが太陽歯車７０を構成する。入力シ
ャフト５２のベル形状領域６６の内面には、複数の内歯
車歯即ち雌歯車歯７２が設けられている。複数の内歯車
歯即ち雌歯車歯７６を持つリング歯車７４が太陽歯車歯
６８と軸線方向に整合している。図２に一つだけ示す複
数のピニオン歯車７８は、キャリヤ８４に固定的に取り
付けられた複数のスタブシャフト８２等に回転自在に受
け入れられている。キャリヤ８４の表面には、入力シャ
フト５２に形成された内歯車歯７２と隣接しているがこ
れらの歯車歯から離間された複数の内歯車歯即ち雌歯車
歯８６が設けられている。遊星歯車アッセンブリ５０
は、本出願人が所有している米国特許第４，４４０，０
４２号に更に詳細に記載されている。同特許に触れたこ
とにより、その特許に開示されている内容は本明細書中
に組入れたものとする。

【００１９】軸線方向に摺動する噛み合いクラッチ９０
が出力シャフト６０の周りに受け入れられている。噛み
合いクラッチ９０には、複数の内スプライン即ち雌スプ
ライン即ち歯車歯９２が形成されている。これらの歯車
歯は、出力シャフト６０の周囲に亘って配置された同様
の複数の外スプライン即ち雄スプライン即ち歯車歯９４
と相補的であり、これらの歯車歯と噛み合う。かくし
て、噛み合いクラッチ９０は出力シャフト６０とともに
回転するが、このシャフトに沿って軸線方向に摺動でき
る。噛み合いクラッチ９０は、外歯車歯即ち雄歯車歯９
６が設けられた軸線方向に延びる領域を含み、これらの
歯車歯は、入力シャフト５２に形成された歯７２及び遊
星歯車キャリヤ８４に配置されたスプライン８６と夫々
相補的である。

【００２０】噛み合いクラッチ９０は、外歯９６が歯車
歯７２と係合し、入力シャフト５２と出力シャフト６０
との間で駆動を直接行う図２に示す最も左側の第１位置
と、噛み合いクラッチ９０の外歯車歯９６がキャリヤ８
４に設けられた歯車歯８６と係合し、遊星歯車アッセン
ブリ５０が提供する歯車比に従って入力シャフト５２と
出力シャフト６０との間で減速駆動を行う図２で見て最
も右側の第２位置との間で軸線方向に移動可能である。
更に、噛み合いクラッチ９０は、最も左側の直接駆動位
置と最も右側の減速駆動位置との間の中間の第３の中立
位置に移動できる。この中間位置では、入力シャフト５
２は出力シャフト６０から外れ、これらのシャフト間で
トルクの伝達が行われない。

【００２１】噛み合いクラッチ９０の位置は、駆動シャ
フト１０２を回転する電気式シフト制御モータ１００に
よって指令される。駆動シャフト１０２は、トランスフ
ァーケースアッセンブリ１６のハウジング４８で回転自
在に適当に支持されている。駆動シャフト１０２の位置
は、エンコーダアッセンブリ（図示せず）によって監視
でき且つ読み取ることができる。エンコーダアッセンブ
リは、駆動シャフト１０２及び噛み合いクラッチ９０の
現在の位置についての情報をマイクロコントローラー４
６に提供する。

【００２２】駆動シャフト１０２には、半径方向に延び
るアーム１０４が連結されている。このアーム１０４
は、渦巻きばねアッセンブリ１０６の一端に連結されて
いる。ばねアッセンブリ１０６の他端は、円筒形カム１
０８に連結されている。ばねアッセンブリ１０６は、駆
動シャフト１０２と円筒形カム１０８との間でエネルギ
貯蔵弾性カップリングとして機能し、シフト制御モータ
１００によって指令された移動と被駆動構成要素との間
の相違を吸収し、その結果、シフトモータ１００は、要
求されたその最終的位置に到達できる。ばねアッセンブ
リ１０６により、噛み合いクラッチ９０の歯車歯９６が
入力シャフト５２の内歯車歯７２又はキャリヤ８４の内
歯車歯８６と直ちに係合しない場合に、噛み合いクラッ
チ９０の要求された再位置決めに対して滑らかに且つ迅
速に応答できる。噛み合いクラッチ９０を相対的に回転
させたとき、上述のクラッチ歯を係合させることがで
き、ばねアッセンブリ１０６に蓄えられた位置エネルギ
が円筒形カム１０８をその必要な位置まで回転し、かく
して必要なシフトを完了する。

【００２３】円筒形カム１０８には、好ましくはカム１
０８の周りを約２７０°に亘って延びる螺旋状軌道１１
０が設けられている。この螺旋状軌道１１０は、フォー
クアッセンブリ１１４に連結されており且つこのアッセ
ンブリを並進するピン即ちカム従動体１１２を受け入れ
る。フォークアッセンブリ１１４は、固定シャフト１１
６上で両方向に並進するように支持されており、噛み合
いクラッチ９０の周囲と係合する円弧状のチャンネル又
は溝１１８を備えている。シャフト１０２を回転させる
と、カム従動体１１２が軸線方向で再位置決めされ、噛
み合いクラッチ９０を上文中に説明した３つの位置のう
ちの一つの位置に軸線方向で位置決めする。トランスフ
ァーケースアッセンブリ１６が二つの速度範囲、即ち高
速範囲及び低速範囲をとることができるようにする噛み
合いクラッチ９０の機構を含む遊星歯車アッセンブリ５
０は随意であり、車輛駆動システム１０は単一速度の直
接駆動ユニットとして完全に機能し、これらの構成要素
なしで使用でき、これによって二つの速度範囲をとるこ
とができるということは理解されよう。

【００２４】次に図２及び図３を参照すると、トランス
ファーケースアッセンブリ１６は磁気流動学的流体クラ
ッチアッセンブリ１２０を更に含む。クラッチアッセン
ブリ１２０は、トランスファーケースアッセンブリ１６
のハウジング４８内に配置されており、主出力シャフト
６０と副駆動シャフト１２１との間に作動可能に配置さ
れている。クラッチアッセンブリ１２０は、内スプライ
ン即ち雌スプライン１２４を持つ円筒形カラー１２２を
含む。雌スプライン１２４は、主出力シャフト６０に設
けられた相補的形体の外スプライン即ち雄スプライン１
２６と噛み合う。円筒形カラー１２２は、好ましくは、
鋼等の鉄材料で形成されている。スナップリング１２５
は、出力シャフト６０に形成された相補的形体の周溝１
２８に着座することにより、円筒形カラー１２２を軸線
方向で拘束する。

【００２５】カラー１２２には、軸線方向に配向された
複数の通気通路１３２が設けられている。これらの通路
のうちの一つを図３に示す。通路１３２は、気密シール
ではないが流体密のシールを提供するボールベアリング
１３４等のプレス嵌めされた複数の球等によって実質的
にシールされている。半径方向に延びる平らな第１の円
形プレート１４０が一組の相互係合スプライン１３６及
び適当な接着剤によって円筒形カラー１２２に連結され
ている。好ましくはアルミニウム等の非鉄材料で形成さ
れた第１の円形プレート１４０は、従来のＯ−リングシ
ール１４４を受け入れる周囲チャンネル１４２を含む。
更に、第１の円形プレート１４０は、半径方向に延びる
複数のチャンネル即ち溝１４６を含む。これらの溝は、
チャンバ１５２内に配置された第１の複数の同心のクラ
ッチバンド即ち環体１５０に設けられた同様の複数の突
出部即ちスプライン１４８と協働する。第１の複数のク
ラッチバンド即ち環体１５０は、好ましくは、低炭素鋼
等の鉄材料で形成されている。第１の複数のクラッチ環
体１５０は、第１の円形プレート１４０とともに回転す
る。図３の［Ｂ］に示すように、チャンバ１５２は、ノ
ースカロライナ州カリー(Cary)のロード(Lord)社が製造
している高応力磁気流動学的流体１５４で充填されてい
る。このような流体は、米国特許第５，６４５，７５２
号、米国特許第５，５９９，４７４号、及び米国特許第
５，５７８，２３８号に記載されている。これら特許に
触れたことにより、これらの特許に開示されている内容
は本明細書中に組入れたものとする。チャンバ１５２
は、クラッチアッセンブリ１２０の構成要素の組み立て
時に磁気流動学的流体１５４で実質的に永久的に充填さ
れるか或いは、取り外し自在のフィラープラグ（図示せ
ず）が例えば外環状部材１６４に取り付けられている。
フィラープラグは、チャンバ１５２内の磁気流動学的流
体１５４の充填、排液、及び保持を行うため、必要に応
じて設置及び取り外しを行うことができる。

【００２６】第２の複数の同心のクラッチバンド即ち環
体１５６が第１の複数のバンド即ち環体１５０と互い違
いになっている。第２のクラッチバンド即ち環体は、第
２の円形プレート１６２に設けられた相補的形体の半径
方向チャンネル又は凹所１６０内に受け入れられる複数
のスプライン即ち突出部１５８を含む。第１の複数のク
ラッチバンド即ち環体１５０と同様に、第２の複数のク
ラッチバンド即ち環体１５６は、好ましくは、低炭素鋼
等の鉄材料で形成されている。好ましくは、アルミニウ
ム等の非鉄材料で形成された第２の円形プレート１６２
は、例えば相互係合スプライン及びシーリング接着剤に
よって外環状部材１６２に密封をなして積極的に固定さ
れている。外環状部材１６４は、好ましくは、鉄等の鉄
材料で形成されている。Ｏ−リング１４４は、外環状部
材１６４の内面に対してシールする。第２の円形プレー
ト１６２の半径方向内方もまた、例えば相互係合スプラ
イン及びシーリング接着剤によって環状のカラー１６６
に積極的に且つ密封をなして固定されている。環状のカ
ラー１６６もまた、好ましくは、鋼等の磁性体で形成さ
れており、一般的には、円筒形カラー１２２に設けられ
た相補的形体の肩部即ちネック部分内に配置されてい
る。環状のカラー１６６は、Ｏ−リング１７２を受け入
れる内部周囲チャンネル１６８が形成されている。かく
して、Ｏ−リング１４４及び１７２は、チャンバ１５２
をぴったりとシールすると同時に、円形プレート１４０
と外環状部材１６４との間の界面、及び円筒形カラー１
２２と環状のカラー１６６との間の界面の夫々での相対
回転を容易にする。

【００２７】環状のカラー１６６はスプライン及びボス
即ちラグ１７４を有し、これらのスプライン及びボス即
ちラグは、相補的形体の主出力シャフト６０上に回転自
在に支持されたチェーン駆動スプロケット１８０の整合
部分に形成されたスプライン及びボス即ちラグ１７６内
に着座するか或いは受け入れる。かくして、チェーン駆
動スプロケット１８０は、環状のカラー１６６、第２の
複数のクラッチバンド即ち環体１５６、第２の円形プレ
ート１６２、及び外環状部材１６４とともに回転する。
チェーン駆動スプロケット１８０は、駆動チェーン１８
４と係合する複数のチェーン駆動歯１８２を有する。チ
ェーン駆動スプロケット１８０の軸線方向位置は、出力
シャフト６０の段即ち肩部１８６によって制限され、平
らなワッシャ１８８により、チェーン駆動スプロケット
１８０は、主出力シャフト６０上で自由に回転できる。

【００２８】図２に示すように、駆動チェーン１８４
は、チェーン歯１９２を持つ被駆動チェーンスプロケッ
ト１９０上に受け入れられる。被駆動チェーンスプロケ
ット１９０は、相互係合スプライン組１９４又は同様の
固定連結部品によって副出力シャフト１２１に固定され
ている。副出力シャフト１２１は、ボールベアリングア
ッセンブリ１９６等の一対の転がりベアリングによって
ハウジング４８に支持されている。オイルシール１９８
が、副出力シャフト１２１とハウジング４８との間に適
当な液密シールを形成する。

【００２９】図２及び図３に示すように、電磁コイル２
００が、互いに違いになった複数のクラッチバンド即ち
環体１５０及び１５６の反対端に配置されており且つ円
形プレート１４０と隣接している。電磁コイル２００
は、磁束集中コイルハウジング２０２内に配置されてい
る。コイルハウジング２０２は、好ましくは、鉄等の鉄
材料で形成されている。外環状部材１６４の片持ち梁状
になった部分がコイルハウジング２０２と隣接しており
且つこのハウジングの上側と重なっている。コイルハウ
ジング２０２は、ねじ山を備えた複数のスタッド２０４
及び対応するねじ山を備えたファスナ２０６によってト
ランスファーケースアッセンブリ１６のハウジング４８
に固定されている。マイクロコントローラー４６等の制
御装置から一つの又は二つの電気導体２０８にエネルギ
が提供される。

【００３０】主トーンホイール２１０が主出力シャフト
６０に配置されている。このトーンホイール２１０は主
出力シャフト６０とともに回転する。トーンホイールに
は複数の歯２１２が設けられている。可変磁気抵抗型セ
ンサ即ちホール効果センサ２１４が主トーンホイール２
１０に関してその回転を検出できるように配置されてい
る。ホール効果センサは、主出力シャフト６０の速度を
表す信号を出力ライン２１６を介して制御装置４６に提
供する。出力フランジ２２０は、相互係合スプライン組
２２２によって主出力シャフト６０に固定されており、
ナット２２６等のねじ山を備えたリテーナによって保持
される。ナットは、主出力シャフト６０の相補的ねじ山
を備えた部分２２４に受け入れられる。副トーンホイー
ル２３０が、同様に、副出力シャフト１２１に配置され
ており、この副出力シャフトとともに回転する。副トー
ンホイール２３０には複数の歯２３２が設けられてい
る。可変磁気抵抗型センサ即ちホール効果センサ２３４
が副トーンホイール２３０の歯２３２に関してその回転
を検出できるように配置されている。このホール効果セ
ンサは、副出力シャフト３２の速度を表す信号を制御装
置４６に提供する。

【００３１】作動にあたっては、磁気流動学的流体クラ
ッチアッセンブリ１２０が、主駆動系統２０、詳細には
トランスファーケースアッセンブリ１６の主出力シャフ
ト６０と、副駆動系統アッセンブリ３０、詳細には副出
力シャフト１２１との間の単一の機械的トルク伝達連結
部即ち経路を構成する。電気エネルギを電磁コイル２０
０に供給すると、コイルハウジング２０２並びに円筒形
カラー１２２、外環状部材１６４及び環状のカラー１６
６が、磁気流動学的流体１５４が占有するチャンバ１５
２内に電磁束を差し向け且つ集中する。磁束が増大する
に従って、磁気流動学的流体１５４の粘度が増大し、疑
似固体となり、互い違いになった複数のクラッチ環体１
５０と１５６との間の連結を増大し、かくして主出力シ
ャフト６０と副出力シャフト１２１との間のトルク伝達
性が高まる。電磁コイル２００に供給される電流が最大
レベルまで増大すると、カップリング及びクラッチアッ
センブリ１２０を通るトルク伝達性もまた最大レベルま
で増大する。電磁コイル２００に供給される電流を減少
させると、磁気流動学的流体１５４の粘度が低下し、ト
ルク伝達性が低下する。コイル２００に供給される電流
をなくすと、磁気流動学的流体１５４は非固体に戻り、
即ち流体状態に戻り、主出力シャフト６０と副出力シャ
フト３２との間のカップリングが最小に即ち無視できる
レベルまで減少し、トルク伝達性が効果的になくなる。

【００３２】磁気流動学的クラッチアッセンブリ１２０
は、電磁コイル２００への電気入力に従ってトルク伝達
性を変調制御できるということは理解されよう。勿論、
このような電気入力は、可変磁気抵抗型センサ即ちホー
ル効果センサ２１４及び２３４等の様々なシャフト速度
センサから信号を受け取る制御装置４６等の装置及びこ
のような速度を読み取り、参照用テーブルを含む静的な
又は動的なソフトウェア、サブルーチン、及び関連した
プログラムに従って磁気流動学的クラッチアッセンブリ
１２０の係合及び係合解除を指令する適当なソフトウェ
アによって提供できる。このような作動プログラムは、
本出願人が所有している米国特許第５，４０７，２０４
号に記載されているのと同様であるのがよい。同特許に
触れたことにより、その特許に開示されている内容は本
明細書中に組入れたものとする。

【００３３】次に図４及び図５を参照すると、これらの
図には、第１の変形例の磁気流動学的クラッチアッセン
ブリ２５２を組み込んだトランスファーケースアッセン
ブリ２５０が示してある。図２及び図３に示すトランス
ファーケースアッセンブリ１６の好ましい実施例は、ク
ラッチバンド即ち環体が同心に互い違いに配置された磁
気流動学的流体クラッチアッセンブリ１２０を含むが、
トランスファーケースアッセンブリ２５０は、半径方向
に配向された互い違いの平らなクラッチプレート即ちデ
ィスクを持つ第１の変形例の磁気流動学的クラッチアッ
センブリ２５２を含む。このようにして、トランスファ
ーケースアッセンブリ２５０は、好ましい実施例のトラ
ンスファーケースアッセンブリ１６とほぼ同様であり、
ハウジング４８、遊星歯車アッセンブリ５０、主（後）
出力シャフト６０の末端５８を支持するローラーベアリ
ングアッセンブリ５６を受け入れるボア５４が設けられ
た入力シャフト５２、ゲローターポンプ６２、及び潤滑
通路６４を含む。遊星歯車アッセンブリ５０は、太陽歯
車７０、リング歯車７４、ピニオン歯車７８、スタブシ
ャフト８２、及び内方に差し向けられた歯車歯８６を持
つキャリヤ８４を含む。噛み合いクラッチ９０はスプラ
イン又は歯車歯９２を含み、これらのスプライン又は歯
車歯は、出力シャフト６０に設けられたスプライン又は
歯車歯９４並びに雄歯車歯９６と噛み合う。噛み合いク
ラッチ９０の位置は、駆動シャフト１０２を回転する電
気式シフト制御モータ１００によって指令される。駆動
シャフト１０２は、渦巻きばねアッセンブリ１０６の一
端と係合する軸線方向に延びるアーム１０４に連結され
ており、このアームを駆動する。渦巻きばねアッセンブ
リ１０６の反対端は、螺旋状軌道１１０を持つ円筒形カ
ム１０８に固定されている。固定シャフト１１６上で両
方向に並進するように支持されたフォークアッセンブリ
１１４からピン即ちカム従動体１１２が延びており、カ
ム従動体１１２には、噛み合いクラッチ９０の周囲と係
合するチャンネル即ち溝１１８が設けられている。

【００３４】上述のように、トランスファーケースアッ
センブリ２５０は、半径方向に差し向けられた互い違い
になった平らなクラッチプレート即ちディスクを持つ第
１の変形例の磁気流動学的流体クラッチアッセンブリ２
５２を含む。複雑な形体を有する環状カラー２５４は、
雌スプライン即ち内スプライン即ち歯車歯２５６を含
み、これらの歯車歯は、出力シャフト６０に形成された
相補的形体の外スプライン即ち雄スプライン即ち歯車歯
２５８と噛み合う。スナップリング２６２が、主出力シ
ャフト６０に形成された相補的な周溝２６４内に受け入
れられており、環状カラー２５４を軸線方向で拘束す
る。環状カラー２５４は、狭幅のスロート領域２６６及
び複数のチャンネル即ち凹所２７２が周囲に形成された
軸線方向に延びる広幅の周囲部分２６８を構成する。チ
ャンネル即ち凹所２７２は、複数の円形の第１のクラッ
チディスク即ちプレート２７６の内径に形成された相補
的形体のスプライン２７４と係合する。

【００３５】図６に示すように、複数の第１のクラッチ
プレート２７６の各々には、不連続の円弧状スロット２
７８からなる二つの隣接した円周方向のバンドが形成さ
れている。各スロットには、ナイロン、デルリン、又は
ＬＣＰプラスチック等の適当な丈夫なプラスチックから
なる相補的形体の円弧状スペーサ２８２が受け入れられ
る。デルリンは、Ｅ．Ｉ．デュポン社の登録商標であ
る。スペーサ２８２の厚さは、好ましくは、クラッチプ
レート２７６よりも僅かに厚い。例えば、スペーサの全
厚は約１．２７mm（約０．０５０インチ）であり、クラ
ッチプレート２７６の厚さよりも大きく、そのため、ス
ペーサ２８２はクラッチプレート２７６の表面を越えて
各側に約０．６３mm（０．０２５インチ）延びているの
が適当であることがわかっている。クラッチプレート２
７６の開放された磁気的に不活性の領域が制御を補助
し、磁束を集中させる。

【００３６】外方に差し向けられた突出部即ちスプライ
ン２８８を持つ第２の複数のクラッチディスク即ちクラ
ッチプレート２８６が複数の第１のクラッチプレート２
７６と互い違いになっている。スプライン２８８は、環
状周囲部材２９４に設けられた相補的形体のチャンネル
即ち凹所２９２内に受け入れられる。第１及び第２の複
数のクラッチディスクの夫々は、両方とも、低炭素鋼等
の鉄材料でできている。第６図に示すように、複数の第
２のクラッチプレート２８６の各々にも、好ましくは、
不連続の円弧状スロット２７２からなる二つの隣接した
円周方向のバンドが形成されている。これらのスロット
の各々は、上文中に説明した円弧状スペーサ２８２を受
け入れる。環状部材２９４は、好ましくはアルミニウム
製である。環状部材２９４の第１の端部には、雄スプラ
イン２９８が周囲に亘って配置された第１の円形プレー
ト２９６が設けられている。雄スプライン２９８は、環
状部材２９４に設けられたチャンネル即ち凹所２９２と
係合する。第１の円形プレート２９６は、適当なシーリ
ング接着剤（図示せず）によって環状部材２９４に密封
して固定されている。接着剤は、凹所２９２とスプライ
ン２９８との間のスプライン相互連結部に配置される。
第２の円形プレート３０２は、クラッチプレート２７６
及び２８６に関して第１の円形プレートとは反対側に配
置されている。第２の円形プレートにも、環状部材２９
４のスプライン２９２と係合するチャンネル即ち凹所３
０４が設けられている。この場合も、第２の円形プレー
ト３０２を環状部材２９４に対して組み立てるとき、シ
ーリング接着剤（図示せず）をスプライン２９２と凹所
３０４との間に配置する。カラー２５４、環状部材２９
４、及び円形プレート２９６及び３０４がチャンバ３１
０を構成する。このチャンバは、上文中に説明したよう
に、高応力磁気流動学的流体１５４で充填される。この
場合も、クラッチアッセンブリ２５２の製造時にチャン
バ３１０を磁気流動学的流体１５４で実質的に永久的に
充填するか或いは、例えば、磁気流動学的流体１５４の
充填及び排液を容易にする取り外し自在のフィラープラ
グ（図示せず）を環状部材２９４に設ける。

【００３７】第１の円形プレート２９６には、適当な弾
性液密シール部材３０６を受け入れる内周チャンネル３
０４が設けられている。シール部材３０６は、Ｏ−リン
グであっても或いはＸ字形断面等の別の断面を備えてい
てもよい。同様に、第２の円形プレート３０２には、内
周チャンネル３０８が設けられている。このチャンネル
もまた、円形の弾性シール部材３１０を含む。チェーン
駆動スプロケット３２０に設けられたスプライン又は凹
所３１８と相補的であり且つこれらと係合する複数のス
プライン又はラグ３１６がシールチャンネル３０８と隣
接して配置されている。チェーン駆動スプロケット３２
０は、駆動チェーン１８４と係合するチェーン駆動歯３
２２を含む。チェーン駆動スプロケット３２０は、主出
力シャフト６０上に回転自在に配置されており、平らな
ワッシャ３２４は、こうした回転を容易にするスラスト
ベアリングとして作用する。

【００３８】第１の円形プレート２９６の直ぐ隣に電磁
コイル３３０が設けられている。このコイルは、コイル
ハウジング３３２内に配置されており、このハウジング
は、好ましくは、鉄等の鉄材料で形成されている。コイ
ルハウジング３３２は、ねじ山を備えた複数のボルト３
３４及びナット３３６等のねじ山を備えたファスナによ
ってトランスファーケースアッセンブリ１６のハウジン
グ４８に固定されている。

【００３９】図４及び図５を再び参照する。トランスフ
ァーケースアッセンブリ２５０は、主出力シャフト６０
に配置されたトーンホイール２１０を含む。トーンホイ
ール２１０は主出力シャフト６０と共に回転し、且つそ
れには複数の歯が設けられている。主出力シャフト６０
の速度を表す信号をライン２１６で制御装置４６に提供
する可変磁気抵抗型センサ即ちホール効果センサ２１４
がトーンホイール２１０と隣接して検出できるように配
置されている。出力フランジ２２０が相互係合スプライ
ン２２２によって主出力シャフト６０に固定されてお
り、ナット２２６等のねじ山を備えたリテーナによって
主出力シャフト６０のねじ山を備えた部分２２４に保持
されている。トーンホイール２３０が、同様に、副出力
シャフト１２１にこのシャフトとともに回転するように
配置されている。トーンホイール２３０には歯２３２が
設けられている。可変磁気抵抗型センサ即ちホール効果
センサ２３４が副トーンホイール２３０の歯２３２を検
出できるように配置されている。ホール効果センサは、
副出力シャフト１２１の速度を表す信号を制御装置４６
に提供する出力ライン２３６を有する。

【００４０】トランスファーケース２５０、詳細には第
１の変形例の磁気流動学的クラッチアッセンブリ２５２
の作動は、上述のトランスファーケースアッセンブリ１
６内の磁気流動学的クラッチアッセンブリ１２０の作動
と実質的に同じである。即ち、電磁コイル３３０は、電
流が加えられると、磁気流動学的流体１５４で充填され
たチャンバ３１０内に延びる磁束を発生する。電流及び
磁束が増加すると、磁気流動学的流体１５４が液状から
疑似固体状に変化し、これによって、クラッチ２５２を
通したトルクの伝達を容易にする。電流は、様々なソフ
トウェア、参照用テーブル、サブルーチン、等に従って
マイクロコントローラー４６から電磁コイル３３０に提
供されるということは容易に理解されよう。

【００４１】次に図７を参照すると、この図には、本発
明を組み込んだ第２の変形例の適応性のある四輪車輛駆
動列が示してあり、これに参照番号３５０が附してあ
る。四輪車輛駆動列３５０は、トランスアクスル３５４
に連結されており且つこれを直接駆動する横向きに取り
付けられた原動機３５２を含む。トランスアクスル３５
４は、主駆動系統即ち前駆動系統３６０に動力を提供す
る傘歯車組又は曲がり歯傘歯車組３５６を駆動する。主
駆動系統３６０は、前プロペラシャフト即ち主プロペラ
シャフト３６２、前ディファレンシャル即ち主ディファ
レンシャル装置３６４、一対の前活アクスル３６６、及
び一対の前タイヤ−ホイールアッセンブリ即ち主タイヤ
−ホイールアッセンブリ３６８の夫々を含む。前ディフ
ァレンシャル即ち主ディファレンシャル装置３６４は従
来の装置であるということは理解されるべきである。

【００４２】傘歯車組又は曲がり歯傘歯車組３５６は、
副駆動系統即ち後駆動系統３７０にも動力を提供する。
副駆動系統は、適当なユニバーサル継手３７４を持つ副
プロペラシャフト３７２、後ディファレンシャルアッセ
ンブリ即ち副ディファレンシャルアッセンブリ３７６、
一対の副活アクスル即ち後活アクスル３７８、及び一対
の副タイヤ−ホイールアッセンブリ即ち後タイヤ−ホイ
ールアッセンブリ３８０の夫々を含む。副ディファレン
シャルアッセンブリ３７６に関して本明細書中で使用さ
れているように、「ディファレンシャル」という用語及
び「アクスル」という用語は、駆動系統のトルクを受け
入れ、これを横方向に配置された二つのホイールに分配
し、とりわけ車輛がコーナーを曲がることにより生じる
回転速度の相違を吸収するための装置を表すために相互
交換的に使用される。このように、これらの用語は、こ
れらの機能を提供するが従来のエピサイクリック歯車列
を含まない本発明による装置等を含むようになってい
る。

【００４３】以下の説明は、主駆動系統３６０が車輛の
前側に配置されており、これと対応して副駆動系統３７
０が車輛の後側に配置された、一般的に前輪駆動車輛と
呼ばれる車輛に関する。この場合も、本明細書中で使用
される「主」及び「副」という表示は、駆動トルクが常
に提供される駆動系統及びトルクが補助的に又は断続的
に提供される駆動系統の夫々に関する。これらの表示
（主及び副）は、本明細書中に開示し且つ特許請求した
本発明の実施例に関する限り、前側及び後側を表すのに
使用されるのでなく、主駆動系統３６０が車輛の後側に
配置されており且つ副駆動系統３７０及び副ディファレ
ンシャルアッセンブリ３７６内の構成要素が車輛の前側
に配置された車輛に関して容易に使用できる。

【００４４】かくして、主駆動系統３６０が車輛の前側
に配置された図７の表示は、限定でなく例示を行うもの
であると理解されるべきであり、構成要素及びこれらの
構成要素の図示の全体としての配置は、主に後輪を駆動
する車輛にも適しており且つ使用できる。このような車
輛では、主ディファレンシャル装置３６４に代わって、
車輛の後側の副ディファレンシャルアッセンブリ３７６
が使用され、副ディファレンシャルアッセンブリ３７６
は車輛の前側に移動され、主ディファレンシャル３６４
に代わる。

【００４５】次に図８及び図９を参照すると、変形例の
車輛駆動列３５０は、一対の磁気流動学的駆動アッセン
ブリ４００を含む。このアッセンブリは、好ましい実施
例のクラッチアッセンブリ１２０と同様であるが、ディ
ファレンシャルハウジングアッセンブリ４０２内に配置
されている。ディファレンシャルハウジングアッセンブ
リ４０２は、ほぼ環状の中央部分４０４、及びこの中央
部分４０４から全体に半径方向に延びるネック部分４０
６を含む。環状の中央部分４０４は、反対方向に向いた
一対の開放した側部４０８を構成する。ネック部分４０
６内には、傘歯車４１４で終端する入力シャフト４１２
が回転自在に配置されている。入力シャフト４１２に
は、歯４１８を備えた入力トーンホイール４１６が設け
られている。入力シャフト４１２の速度を表す信号をラ
イン４２２に提供する可変磁気抵抗型センサ即ちホール
効果センサ４２０が、入力トーンホイール４１６の歯４
１８と隣接して検出できるように配置されている。

【００４６】傘歯車４１４は、中空駆動チューブアッセ
ンブリ４２８と一体に形成されており且つここから半径
方向に延びるフランジ４２６に取り付けられた傘リング
歯車４２４と常に噛み合っており且つこれにエネルギを
伝達する。リング歯車４２４は、ねじ山を備えた複数の
ファスナ４３０によってフランジ４２６に固定されてい
る。上述のように、駆動チューブアッセンブリ４２８は
中空であり、好ましくは、冷却−潤滑流体を集めて中空
駆動チューブアッセンブリ４２８内に供給する一対の排
液管４３２を含む。駆動チューブアッセンブリ４２８
は、ボールベアリングアッセンブリ４３４等の一対の転
がりベアリングによってハウジング４０２の環状の中央
部分４０４に支持されている。

【００４７】上文中に説明したように、駆動チューブア
ッセンブリ４２８の各端には、ベルハウジング４３６内
に収容された同じ磁気流動学的クラッチアッセンブリ４
００が配置されている。ベルハウジング４３６は、ねじ
山を備えた複数のファスナ４３８によって、ハウジング
４０２の中央部分４０４の開放側部４０８に固定されて
いる。両クラッチアッセンブリ４００が同じであるた
め、図８の右側に示してあるクラッチアッセンブリ４０
０だけを説明する。左側のクラッチアッセンブリ４００
は、全ての点に関し、構造及び機能が同じであるという
ことは理解されよう。

【００４８】駆動チューブアッセンブリ４２８の各端に
は、環状のカラー４４６に形成されたスプライン又は凹
所４４４と相補的な形体を備えており且つこれと係合す
る複数のスプライン又はラグ４４２が設けられている。
環状のカラー４４６は、好ましくは、鋼等の磁性体によ
って形成されており、半径方向アレイ即ち複数のチャン
ネル又は溝４５２を含む第１の円形プレート４５０に密
封をなして固定されている。これらの溝は、第１の複数
の同心のクラッチバンド即ち環体４５６から延びる相補
的な複数の雄スプライン４５４と係合する。第１の円形
プレート４５０は、好ましくは、アルミニウム等の非磁
性体で形成されており、例えば相互係合スプライン及び
適当な接着剤によって外環状部材４５８に密封をなして
固定されている。第２の円形プレート４６２は、前記第
１の円形プレート４５０から軸線方向に離間されてお
り、第２の半径方向アレイ即ち複数のチャンネル又は溝
４６４がその面に設けられている。好ましくは、第２の
円形プレート４６２もまた、アルミニウム等の非磁性体
で形成されている。溝４６４からなる第２アレイには、
第１の複数のクラッチプレート４５６と交互になった第
２の複数のクラッチバンド即ち環体４６８から延びる相
補的形体の複数のスプライン４６６が係合する。好まし
くは、第１の複数の同心のクラッチバンド即ち環体４５
６及び第２の複数のクラッチバンド即ち環体４６８は、
両方とも中実であり、低炭素鋼等の鉄材料で形成されて
いる。

【００４９】第２の円形プレート４６２には、外環状部
材４５８の内面と密封係合するＯ−リング４７４を受け
入れる周溝４７２が形成されている。第２の円形プレー
ト４６２を円筒形カラー４８０に連結する相互係合スプ
ライン組４７６が第２の円形プレート４６２の内径と隣
接して配置されている。好ましくは、この接合部で適当
なシーリング接着剤もまた使用される。円筒形カラー４
８０は、内スプライン即ち雌スプライン４８２を含み、
これらのスプラインは、出力シャフト４８６に設けられ
た相補的形体の外スプライン即ち雄スプライン４８４と
噛み合う。円筒形カラー４８０、第１の円形プレート４
５０、環状部材４５８、及び第２の円形プレート４６２
が、第１及び第２の複数のクラッチバンド即ち環体４５
６及び４６８を受け入れるチャンバ４９０を構成する。
このチャンバには、磁気流動学的流体１５４が完全に充
填されている。円筒形カラー４８０の通路４９２は、ボ
ールベアリング４９４等の球形のボールによって、液体
が流れないようにシールされているが、空気等の気体を
チャンバ４９０から通すことができる。カラー４４６
は、その周溝４９８に配置されたＯ−リング４９６によ
って円筒形カラー４８０に対してシールされている。

【００５０】第２の円形プレート４６２のチャンバ４９
０とは反対側には外環状部材４５８の片持ち梁状になっ
た部分と隣接して電磁コイル５００が配置されている。
このコイルは、磁束集中コイルハウジング５０２内に配
置されている。コイルハウジング５０２は、好ましく
は、鉄等の鉄材料で形成されている。コイルハウジング
５０２は、ねじ山を備えた複数のスタッド５０４及び相
補的ねじ山を備えたファスナ５０６によって、ベルハウ
ジング４３６に固定されている。一つの又は二つの電気
導体５０８が電気エネルギを適当な電源から電磁コイル
５００に提供する。

【００５１】出力シャフト４８６は、ジャーナル即ちロ
ーラーベアリング５１２によって駆動チューブアッセン
ブリ４２８内に支持されており、ボールベアリングアッ
センブリ５１４等の転がりベアリングによってハウジン
グ４３６に回転自在に支持されている。出力フランジ５
１６は、相互係合スプライン組５１８によって出力シャ
フト４８６に取り付けられており、ナット５２２等のね
じ山を備えたリテーナによって出力シャフト４８６上に
保持されている。ナットは、相補的ねじ山が設けられた
出力シャフト４８６の部分５２４に受け入れられる。適
当なオイルシール５２６が出力フランジ５１６とベルハ
ウジング４３６との間に液密シールを形成する。

【００５２】右側の出力トーンホイール５３０Ｒが右側
出力シャフト４８６に配置されている。このトーンホイ
ールには、複数の歯５３２Ｒが設けられている。右側出
力シャフト４８６の速度を表す信号を出力ライン５３６
Ｒに提供する可変磁気抵抗型センサ即ちホール効果セン
サ５３４Ｒが、右側の出力トーンホイール５３０Ｒを検
出できるように配置されている。図８に示すように、左
側出力シャフトもまた、歯５３２Ｌを持つトーンホイー
ル５３０Ｌ、可変磁気抵抗型センサ即ちホール効果セン
サ５３４Ｌ、及び出力ライン５３６Ｌを含む。センサ５
３４Ｒ及び５３４Ｌ並びに車輛速度センサ、スロットル
位置センサ、及び舵角センサ等の他の車輛用センサが信
号をマイクロコントローラー５４０に提供する。好まし
くは、一対のベルビルワッシャ又は同様のバンドワッシ
ャと適当なスペーサリングとの組立体５４０が、関連し
た構成要素を電磁コイルハウジング５０２に対して適切
な軸線方向位置に維持するため、円筒形カラー４８０と
ボールベアリングアッセンブリ５１４との間に配置され
ている。

【００５３】変形例の車輛駆動列３５０に配置された対
をなした磁気流動学的クラッチアッセンブリ４００の作
動が、全体としての作動を除き、トランスファーケース
アッセンブリ１６の磁気流動学的クラッチ１２０の作動
と同様であるということは、これらがディファレンシャ
ルアッセンブリ３７６に配置されている限り、明らかで
ある。かくして、磁気流動学的クラッチアッセンブリ４
００の各々のカップリング性及びトルク処理能力は、上
文中に説明したように、電磁コイル５００の各々に別々
に提供される電流の大きさと対応し、かくして、個々の
磁気流動学的クラッチアッセンブリ４００のカップリン
グ性及びトルク処理能力が増減するけれども、２クラッ
チ磁気流動学的ディファレンシャルアッセンブリ３７６
の全体としての作動は、ソフトウェア、参照用テーブ
ル、及びマイクロコントローラー５４０の他のコンピュ
ーター的特徴である。このように、磁気流動学的クラッ
チアッセンブリ４００は一杯に作動させることができ、
又は左アクスル速度センサ５３４Ｌと右アクスル速度セ
ンサ５３４Ｒとの間の速度差、又は入力シャフトセンサ
４２０によって検出された速度と比較した場合の、セン
サ５３４Ｒ及び５３４Ｌが検出した二つの速度の間の平
均速度差に応じて、比例的に即ち変調的に作動させるこ
とができる。更に、これらの速度を車輛の反対端にある
主駆動系統３６０からのセンサと比較できる。マイクロ
コントローラー５４０の様々なスリップ減少プログラム
及び車輛偏揺れ制御プログラム（ソフトウェア）は、こ
のデータを使用してディファレンシャルアッセンブリ３
７６の磁気流動学的クラッチ４００を個々に制御でき
る。

【００５４】以上の開示は、本発明を実施する上で、本
発明者が案出した最良の態様である。しかしながら、変
形及び変更を施した装置は、車輛の駆動系統のクラッチ
の技術分野の当業者に明らかであろう。以上の開示が、
本発明者が想起した本発明を実施する上での最良の態様
を提供し、関連した技術の当業者が本発明を実施できる
ようにしようとするものである限り、これによって限定
されるものと解釈されるべきではなく、このような上述
の明らかな変更を含み、特許請求の範囲の精神及び範囲
によってのみ限定されるものと解釈されるべきである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を組み込んだ車輛駆動系統及びトランス
ファーケースの概略平面図である。

【図２】本発明による磁気流動学的クラッチを組み込ん
だ車輛駆動系統及びトランスファーケースの断面図であ
る。

【図３】［Ａ］は本発明による磁気流動学的クラッチを
組み込んだ車輛駆動系統及びトランスファーケースの拡
大部分断面図であり、［Ｂ］は［Ａ］の丸で囲んだ部分
Ｂの部分である車輛駆動系統クラッチの互いに違いにな
ったクラッチ部材及び磁気流動学的流体を高倍率で拡大
した部分断面図である。

【図４】本発明による磁気流動学的クラッチの第１の変
形例を組み込んだ車輛駆動系統トランスファーケースの
断面図である。

【図５】本発明による磁気流動学的クラッチの第１の変
形例を組み込んだ車輛駆動系統トランスファーケースの
拡大部分断面図である。

【図６】本発明の第１の変形例による磁気流動学的クラ
ッチのクラッチディスク即ちプレートの拡大部分図であ
る。

【図７】本発明の第２の変形例を組み込んだ車輛駆動系
統及び後ディファレンシャルアッセンブリの平面図であ
る。

【図８】本発明による第２の変形例の磁気流動学的クラ
ッチを組み込んだ車輛駆動系統ディファレンシャルの断
面図である。

【図９】本発明による第２の変形例の磁気流動学的クラ
ッチを組み込んだ車輛駆動系統ディファレンシャルの拡
大部分断面図である。

【符号の説明】

１０ 車輛駆動システム １２ 内燃エンジ
ン １４ トランスミッション １６ トランスフ
ァーケースアッセンブリ １２２、２５４ 入力部材 １６４、３０２
出力部材 １５０、２７６ クラッチ部材 １５６、２８６
クラッチ部材 １５４ 磁気流動学的流体 ２００、３００
トランスファケース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウィリアム・アール・ケリー，ジュニアー アメリカ合衆国ミシガン州48167，ノース ヴィル，フェアブルック 222

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車輛用トランスファーケース（１６）に
   おいて、 入力部材（１２２、２５４）と、 出力部材（１６４、３０２）と、 前記入力部材とともに回転するように配置された第１の
   複数の円形クラッチ部材（１５０、２７６）と、 前記出力部材とともに回転するように配置された、前記
   第１の複数の円形クラッチ部材と互い違いになった第２
   の複数の円形クラッチ部材（１５６、２８６）と、 前記互い違いになった第１及び第２の複数のクラッチ部
   材間に配置された磁気流動学的流体（１５４）と、 前記互い違いになった第１及び第２の複数のクラッチ部
   材と隣接して配置された磁束源（２００、３００）とを
   有する、ことを特徴とするトランスファーケース。
2. 【請求項２】 前記磁束源（２００、３００）は、ハウ
   ジング（２０２、３３２）内に配置された電磁コイルで
   ある、請求項１に記載のトランスファーケース。
3. 【請求項３】 前記入力部材（１２２、２５４）はシャ
   フト（６０）に連結されており、前記出力部材はチェー
   ン駆動スプロケット（１８０、３２０）に連結されてい
   る、請求項１に記載のトランスファーケース。
4. 【請求項４】 トランスミッション（１４）によって駆
   動されるようになった入力シャフト（５２）、出力部
   （８４）を持つ遊星歯車減速アッセンブリ（５０）、及
   び前記入力シャフトを前記入力部材と係合して直接駆動
   を行い、前記遊星歯車減速アッセンブリの前記出力部を
   前記入力部材と係合して減速駆動を行うためのクラッチ
   アッセンブリ（９０）を更に有する、請求項１に記載の
   トランスファーケース。
5. 【請求項５】 前記入力部材及び前記出力部材は、流体
   シール（１４４、１６８、３０６、３１０）を含む、請
   求項１に記載のトランスファーケース。
6. 【請求項６】 前記第１及び第２の複数の円形クラッチ
   部材（２７６、２８６）は、円形プレートである、請求
   項１に記載のトランスファーケース。
7. 【請求項７】 前記円形プレートには、円弧状スペーサ
   （２８２）を受け入れる複数の円弧状スロット（２７
   ８）が形成されている、請求項６に記載のトランスファ
   ーケース。
8. 【請求項８】 前記第１及び第２の複数の円形クラッチ
   部材（１５０、１５６）は環体である、請求項１に記載
   のトランスファーケース。
9. 【請求項９】 前記環体の周りを延びる磁束差し向け金
   属環体（１６４）を更に含む、請求項８に記載のトラン
   スファーケース。
10. 【請求項１０】 前記第１及び第２の複数の円形クラッ
    チ部材（１５０、１５６）は、同心に配置された大きさ
    が徐々に変化する環体であり、自動的に中心決めする、
    請求項１に記載のトランスファーケース。
11. 【請求項１１】 前記磁束源（２００、３３０）は、変
    調された電気信号によって駆動される電気コイルであ
    る、請求項１に記載のトランスファーケース。
12. 【請求項１２】 入力構成要素（４１２）と、 前記入力構成要素によって駆動される、出力構成要素
    （４２８）を持つ歯車組（４１４、４２４）と、 前記出力構成要素によって駆動される、一対の磁気流動
    学的クラッチアッセンブリ（４００）とを組み合わせて
    有し、 前記磁気流動学的クラッチアッセンブリの各々は、入力
    部材（４４６）、出力部材（４８０）、前記入力部材と
    ともに回転するように配置された第１の複数のクラッチ
    部材（４５６）、前記出力部材とともに回転するように
    配置されており、前記第１の複数のクラッチ部材と互い
    違いになった第２の複数のクラッチ部材（４６８）、前
    記互い違いになった複数のクラッチ部材間に配置された
    磁気流動学的流体（１５４）、及び前記互い違いになっ
    た複数のクラッチ部材と隣接して配置された電磁コイル
    （５００）を有する、ことを特徴とする車輛ディファレ
    ンシャル装置。