JP2012527372A - ロジック制御ワイヤハーネスを有する電子制御式ロッキングディファレンシャル - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電子制御式ロッキングディファレンシャル10は、電磁コイル50と、回路56を有し、ディファレンシャルを論理的に制御操作するワイヤハーネスとを含む。回路56は、第1電源に電気的に接続され、かつディファレンシャルのラッチング力を与えるラッチングスイッチ62を有する。二極双投制御リレー72は、ラッチングスイッチ62に電気的に接続され、第1、第2スイッチ74,76およびコイル78を含み、第2スイッチ76はラッチングスイッチ62を切替えるように構成される。回路56は、ハーネスへの電力が切断された時に不能となり、ハーネスへの電力が供給されると「スタンバイ」モードになる。ラッチングスイッチ62が作動されると、電流が回路の始動点から流れ、回路を通過してリレー72を駆動させ、第1スイッチ74を閉じると、ディファレンシャルが励起し、第2スイッチ76が閉じると、ラッチングスイッチ62に電流が流れて、ディファレンシャルが作動される。
【選択図】図3
Description
このタイプのトルク制御装置は、アフターマーケットで公知である。更に具体的に説明をすると、ディファレンシャルを含むアフターマーケットシステムは、ワイヤハーネス、ギヤサービスキット、ロッキング機構キット、ステータ/アーマチュアキットおよびユニバーサルワイヤリングキットを用いて取付けることができる。このアフターマーケット用のディファレンシャルは、ある一定の条件下で作動されるべきもので、特に、車両が4WDの機能性を必要とするとき、または比較的ゆっくりとしたスピード(約10mphを超えない範囲)で走行するときに該当する。
回路は、第1電源に電気的に接続したラッチングスイッチを有し、ディファレンシャルのラッチング力を与えている。二極双投制御リレーは、ラッチングスイッチに電気的に接続されており、第1スイッチ、第2スイッチおよびコイルを含んでいる。第2スイッチは、ラッチングスイッチの切替(jump)に対応している。ハーネスへの電力が切断されると、回路は不能となる一方、ハーネスへの電力が供給されると、「スタンバイ」モードとなる。ラッチングスイッチが作動すると、電流は回路の始動点から流れ、回路内を通過し、リレーを駆動する。そして、第1スイッチが閉じると、ディファレンシャルに電力が供給される。第2スイッチが閉じると、ラッチングスイッチが切り替わり、ディファレンシャルが駆動される。
ディファレンシャル10は、特に4WD車への使用に適しているが、その他一般車両へ応用できる点は当業者に広く知られている。また、本発明のワイヤハーネスは、適当な電子制御式ロッキングディファレンシャルに使用できる点も当業者がよく知るところである。
下記の説明および図1および図2に示される構成は、単に具体例であり、ワイヤハーネスは、構造的および機能的に異なる電子制御式ロッキングディファレンシャルにも応用できる。また、ワイヤハーネスは、OEMやアフターマーケットによってまかなうことができる点も周知である。
後者のケースにおいては、ワイヤハーネスは、ギヤサービスキット、ロッキングメカニズムキット、ステータ/アーマチュアキットおよびユニバーサルワイヤリングキット(図示および説明を省く)を含むシステムの一部とすることも可能である。ワイヤハーネス、種々のキットおよび最小限の道具のみで、ディファレンシャルの車両(図示せず)への取付けが可能である点は、当業者において周知である。
概略、参照番号16で表示されるギヤ室は、ギヤケース12およびエンドキャップ14の両者により定められる。ディファレンシャル10へのトルク入力は、一般的には入力リングギヤ(図示せず)で行われ、この入力リングギヤは、フランジ18に取付け可能に構成されている。
ギヤセットは、ギヤ室16内に支持されており、少なくとも1組の入力ピニオンギヤ20(1組だけ図示される)を有する。ピニオンギヤ20は、ピニオン軸22に回転可能に取付けられており、ピニオン軸22は、適当な手段によりギヤケース12に対して固定されている。
ピニオンギヤ20は、ギヤセットの入力ギヤであり、概略、参照番号24、26で表示されるそれぞれ対の左右サイドギヤにかみ合い係合している。サイドギヤ24、26は、それぞれ対の内部ストレートスプライン28、30を形成しており、これら内部ストレートスプライン28、30は、それぞれ対の左右車軸(図示せず)のかみ合い外歯スプラインにスプライン係合されている。ギヤケース12は、環状ハブ部32、34を形成しており、これら環状ハブ部32、34には、それぞれ対のベアリングセット(図示せず)を取付けることができる。ベアリングセットは、アウターハウジングやキャリヤ(図示せず)に対する回転ディファレンシャル10の回転支持体を与えるために使用することができる。
トグルスイッチ62は、ラッチング「オン/オフ」パワーおよび「開/閉」コンビネーションを与えるとともに、概略、参照番号68で表示されるランプに電気的に接続されている。トグルスイッチ62は、ランプ68を点灯させることで、ディファレンシャル10が作動されることをドライバーに表示する。一方、ランプ68は、ワイヤハーネスが取付けられ、かつ、回路56が接地されたシャーシ70に電気的に接続されている。
その結果、ランプ68の点灯が停止され、ディファレンシャル10が非作動であることをドライバーに表示させる。その後、ドライバーが回路56にコマンドを入力し、ディファレンシャル10が起動されるまで、再起動はされない(ランプ68は再点灯されない)。
また、車両の4WD機能性を望まないとき、または必要でないとき、4WD車が比較的ゆっくりと走行していない時には、ディファレンシャル10の動作は阻止される。そして、ディファレンシャル10の操作は、論理的に制御されており、4WD車両がファーストギヤまたはリバースから外された時は、ディファレンシャル10が自動的に切られ、またはアンロックされる。
従って、4WD車両のディファレンシャル10、その関連部品、車軸、そして対応タイヤの早期磨耗が抑制される。4WD車両への電力が切断されると、ディファレンシャル10がリセットされるので、車両の電源寿命の長期化に貢献する。また、ディファレンシャル10のハーネスは、アフターマーケットの電子駆動式ロッキングディファレンシャルシステムの一部として構成してもよい。ディファレンシャルのハーネスは、OEMアプリケーションでまかなうこともできる。
Claims (20)
- 電子制御式ロッキングディファレンシャル(10)であって、
電磁コイル(50)と、
前記ディファレンシャルを論理的に制御操作するように構成されたワイヤハーネスとを含み、該ワイヤハーネスは、回路(56)を含んでおり、
該回路(56)は、
第1電源に電気的に接続され、前記ディファレンシャルのラッチング力を与えるラッチングスイッチ(62)と、
前記ラッチングスイッチ(62)に電気的に接続され、第1スイッチ(74)、第2スイッチ(76)およびコイル(78)を含む二極双投制御リレー(72)と、を含み、
前記第2スイッチ(76)は、前記ラッチングスイッチ(62)を切替えるように構成されており、
前記回路(56)は、前記ハーネスへの電力が切断された時に不能となり、前記ハーネスへの電力が供給されると、「スタンバイ」モードとなり、
前記ラッチングスイッチ(62)が駆動されると、電流が前記回路の始動点から流れ、該回路を通過して前記リレー(72)を駆動し、
前記第1スイッチ(74)が閉じると、前記ディファレンシャルに電力を供給し、
前記第2スイッチ(76)が閉じると、前記ラッチングスイッチ(62)に電流を流して、前記ディファレンシャルが作動されることを特徴とする電子制御式ロッキングディファレンシャル。 - 前記第1スイッチ(74)は1組の高電流用接点を有し、前記第2スイッチ(76)は1組の低電流用接点を有しており、また、前記コイル(78)は、電流が変化するときに、逆起電力を前記回路に導くように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の電子制御式ロッキングディファレンシャル。
- 前記ワイヤハーネスがシャーシ上に組み込まれるとともに、前記回路(56)がシャーシに対して接地されていることを特徴とする請求項1に記載の電子制御式ロッキングディファレンシャル。
- 前記ワイヤハーネスは、更にインラインダイオード(98)を含み、該インラインダイオード(98)は、前記リレー(72)に電流を導くとともに、逆バイアスのスパイク電圧を抑制するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の電子制御式ロッキングディファレンシャル。
- 前記ワイヤハーネスは、更にコネクタ(60)を含み、前記電磁コイル(50)を前記ワイヤハーネスに電気的に接続するために、前記コネクタ(60)は、前記電磁コイル(50)に接続されるように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の電子制御式ロッキングディファレンシャル。
- 前記ラッチングスイッチ(62)は、前記第2スイッチ(76)により切り替わるように構成された常開接点の「オン」スイッチ(64)と、常閉接点の「オフ」スイッチ(66)を含んでおり、
前記「オン」スイッチ(64)が作動されるとき、電流が前記回路の前記始動点から流れ、該回路を通過して前記リレー(72)を駆動させ、
前記第1スイッチ(74)が閉じると、前記ディファレンシャルに電力を供給し、
前記第2スイッチ(76)が閉じると、前記「オン」スイッチ(64)に電流を流して前記ディファレンシャルが作動されることを特徴とする請求項1に記載の電子制御式ロッキングディファレンシャル。 - 前記回路は、更に第2電源と常開型の前記「オン」および「オフ」スイッチに電気的に接続される第1ギヤスイッチ(86)を含み、前記ディファレンシャルが稼動されている車両がファーストギヤの状態にあるときのみ、前記第1ギヤスイッチ(86)が閉じられることを特徴とする請求項6に記載の電子制御式ロッキングディファレンシャル。
- 前記回路は、更に前記第1、第2電源のいずれか、及び前記「オン」および「オフ」スイッチ(64、66)に電気的に接続するリバーススイッチ(88)を含み、前記リバーススイッチ(88)は、車両がリバースの状態にあるときにのみ、閉じられることを特徴とする請求項7に記載の電子制御式ロッキングディファレンシャル。
- 前記第1ギヤスイッチ(86)および前記リバーススイッチ(88)のそれぞれは、車両のシフトレバーに対する機械的な連結により、閉じられることを特徴とする請求項8に記載の電子制御式ロッキングディファレンシャル。
- 前記リバーススイッチ(88)は、前記「オン」および「オフ」スイッチに電流を導くように構成されたダイオード(96)に電気的に接続されていることを特徴とする請求項8に記載の電子制御式ロッキングディファレンシャル。
- 電子制御式ロッキングディファレンシャルを論理的に制御操作するように構成されたワイヤハーネスにおいて、該ワイヤハーネスは回路(56)を含んでおり、
該回路(56)は、
第1電源に電気的に接続され、前記ディファレンシャルのラッチング力を与えるラッチングスイッチ(62)と、
前記ラッチングスイッチ(62)に電気的に接続され、第1スイッチ(74)、第2スイッチ(76)およびコイル(78)を含む二極双投制御リレー(72)と、を含み、
前記第2スイッチ(76)は、前記ラッチングスイッチ(62)を切替えるように構成されており、
前記回路(56)は、前記ハーネスへの電力が切断された時に不能となり、前記ハーネスへの電力が供給されると「スタンバイ」モードとなり、
前記ラッチングスイッチ(62)が作動されると、電流が前記回路の始動点から流れ、該回路を通過して前記リレー(72)を駆動し、
前記第1スイッチ(74)が閉じると、前記ディファレンシャルに電力を供給し、
前記第2スイッチ(76)が閉じると、前記ラッチングスイッチ(62)に電流を流して前記ディファレンシャルが作動されることを特徴とするワイヤハーネス。 - 前記第1スイッチ(74)は1組の高電流用接点を有し、前記第2スイッチ(76)は1組の低電流用接点を有しており、また、前記コイル(78)は、電流が変化するときに、前記回路に逆起電力を導くように構成されていることを特徴とする請求項11に記載のワイヤハーネス。
- 前記ワイヤハーネスは、シャーシ上に組み込まれるとともに、前記回路(56)は、シャーシに対して接地されていることを特徴とする請求項11に記載のワイヤハーネス。
- 前記ワイヤハーネスは、更にインラインダイオード(98)を含み、該インラインダイオード(98)は、前記リレー(72)に電流を導くとともに、逆バイアスのスパイク電圧を抑制するように構成されていることを特徴とする請求項11に記載のワイヤハーネス。
- 前記ワイヤハーネスは、前記ディファレンシャルを前記ワイヤハーネスに電気的に接続するために、プラグインするように構成されたコネクタ(60)をさらに含んでいることを特徴とする請求項11に記載のワイヤハーネス。
- 前記ラッチングスイッチ(62)は、前記第2スイッチ(76)により切り替わるように構成された常開接点の「オン」スイッチ(64)と、常閉接点の「オフ」スイッチ(66)を含み、
前記「オン」スイッチ(64)が作動されるとき、電流が前記回路の前記始動点から流れ、該回路を通過して前記リレー(72)を駆動し、
前記第1スイッチ(74)が閉じると、前記ディファレンシャルに電力を供給し、
前記第2スイッチ(76)が閉じると、前記「オン」スイッチ(64)に電流が流れて、前記ディファレンシャルが作動されることを特徴とする請求項11に記載のワイヤハーネス。 - 前記回路は、第2電源と、常開型の前記「オン」および「オフ」スイッチとに電気的に接続される第1ギヤスイッチ(86)をさらに含んでおり、
前記第1ギヤスイッチ(86)は、前記ディファレンシャルが稼動されている車両が、ファーストギヤの状態にあるときにのみ、閉じられることを特徴とする請求項16に記載のワイヤハーネス。 - 前記回路(56)は、前記第1、第2電源のいずれかと、常開型の前記「オン」および「オフ」スイッチ(64、66)とに電気的に接続されるリバーススイッチ(88)をさらに含んでおり、
前記リバーススイッチ(88)は、車両がリバースの状態にあるときにのみ、閉じられることを特徴とする請求項17に記載のワイヤハーネス。 - 前記第1ギヤスイッチ(86)および前記リバーススイッチ(88)のそれぞれは、車両のシフトレバーに対する機械的な連結により、閉じられることを特徴とする請求項18に記載のワイヤハーネス。
- 前記リバーススイッチ(88)は、前記「オン」および「オフ」スイッチに電流を導くように構成されたダイオード(96)に電気的に接続されていることを特徴とする請求項18に記載のワイヤハーネス。
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