JP4670096B2 - 連結装置のトルク伝達制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、車両駆動系に、トルクを伝達するために使用されるタイプの連結装置に関するものであり、また特にそのような連結装置内及び連結装置を介してトルク伝達を制御する方法に関するものである。

ここで使用される「連結装置（coupling device）」の用語は、一入力（部）から一以上の出力（部）へトルクを伝達することが可能である装置を含むことを意味するものと理解され、また、該装置には、入出力（部）間に配置されるクラッチアッセンブリがあり、その結果、伝達トルク量は、クラッチアッセンブリの結合の大きさの関数である。本発明の範囲内で、「連結装置」の用語は、ギヤレスタイプの連結装置と、差動ギヤのようなギヤタイプ連結装置の双方を含み、また、意味する。

本発明の制御方法は、本発明の譲受人に譲渡された特許文献１及びその内容が参考として包含されるものの開示に従ってなされた連結装置のような、多くの異なるタイプの連結装置やその配置に使用され、特に特許文献２及び特許文献３に記載され、説明されているようなタイプ（双方とも、本発明の譲受人に譲渡され、その内容は参考として包含されるもの）の車両用差動装置と共に使用される時、有利である。

上記引用特許の差動連結装置には、入力部（リングギヤに連結されたハウジング）と出力部（アクスルシャフトの一つ）間でトルク伝達をするように作動可能なクラッチパックがあり、クラッチパックの連結の程度は、ピストンチャンバの液圧によって決定される。液圧は、クラッチパックに対してクラッチピストンを一方に片寄らせる。上記引用特許の差動連結装置は、入力部と共転するように固定された一方の回転体と、出力部と共転するように固定された他の回転体とを有するジェロータポンプを含み、その結果、クラッチピストンチャンバへの圧力流体の流れは、概して、入力部と出力部間の速度差に比例する。ここで使用される「クラッチパック」の用語は、連結の程度がクラッチピストンに作用する液圧に比例するか、クラッチ連結構造に等しく作用する液圧に比例するコーンクラッチのような、周知の如何なるタイプのクラッチアセンブリばかりでなく、マルティプルフリクションディスクタイプのクラッチパックを含み、意味するものと理解される。

上述したタイプの差動連結装置において、典型的には、クラッチピストンチャンバからリザーバあるいは他の低圧流体源へ流路が備えられ、この流路において、上記クラッチピストンチャンバから低圧源への流れを制御できるいくつかの種類の制御バルブが備えられる。それによって、クラッチピストンチャンバ内の圧力を制御し、それ故、「バイアストルク」すなわち、入力部から出力部へ伝達されるトルクの大きさを制御する。
米国特許第5964126号 米国特許第5310388号 米国特許第6464056号

上述したタイプの従来の連結装置において、流量測定型の装置、換言すれば、基本的に可変流量制限型の装置を含む制御バルブ型を備えることは公知である。そのような装置では、流体は小開口を介して流れ、クラッチピストンチャンバ内の圧力は、上記開口を介する流体の流れによって生じる「背圧」によって決められる。当業者によって認識されているように、このタイプのクラッチ圧力制御と関連する問題の一つは、流れ[flow]（それ故、また、「クラッチ圧力」）は、流体の粘度や流体の温度（本発明が関係するタイプの多くの装置においては、装置の作動期間中、意義のある変化をする）のような要素に、非常に依存している。そのため、操作の一貫性を、上述した従来のタイプの圧力制御システムを有する連結装置で達成することは困難である。

本発明が関係するタイプの車両の差動連結装置は、ＡＢＳ（Antiskid Braking Systems）、いろいろな他のタイプのアクティブ−ライド−コントロール、車両ダイナミック制御システムに関連して、ますます使用されている。車両の差動連結装置がそのような装置と関連して使用される時、急速にばかりでなく、予測され、また、繰返される応答率で、バイアストルク（すなわち、トルク伝達の大きさ）を変えられることが不可欠である。

したがって、本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を克服する連結装置のトルク伝達を制御する改良された方法を提供することである。

さらに本発明の目的は、上記目的を達成するトルク伝達を制御する方法を提供するものであり、そこでのトルク伝達の大きさの変化は、単にクラッチピストンチャンバの、流体の流量割合の変化に依存するのではなく、それによって起こるものでない。

本発明の他の目的は、クラッチピストン圧が電気入力信号に直接的に比例する改良されたトルク伝達制御方法を提供するものであり、バルブ部材が「移動しないこと」がクラッチピストン圧を変えるために要求される。「移動しないこと」の用語は、下記で説明される。

本発明のさらに他の目的は、一入力と少なくとも一の出力を含む差動連結装置であって、クラッチキャビテイを画定するハウジングを含む上記差動連結装置において、トルク伝達を制御する改良された方法の提供によって達成される。クラッチアッセンブリはクラッチキャビテイ内に配置され、入力部と共転するように固定された第１クラッチ部材と、出力部と共転するように固定された第２クラッチ部材を含む。クラッチ適用部材は圧力チャンバ内に配置され、圧力チャンバ内の圧力流体の存在に応じて、第１及び第２クラッチ部材をトルク−伝達関係にして、一方に片寄らせる（バイアス）ことを操作可能にする。上記差動連結装置は、圧力流体源を含み、また、電磁コイルに伝達される電気入力信号の変化に応じて、圧力チャンバ内で流体圧を変化させるように作動可能である制御バルブアッセンブリを含む。上記制御バルブアッセンブリは、圧力チャンバと流体で連絡する入口、低圧流体源と流体で連絡する出口、及び上記入口と出口の中間に配置されるバルブシートを形成している。ポペットバルブ部材は、アーマチャ及びバイアススプリングを含むバイアス手段によってバルブシートの方向にバイアスされ、ポペットバルブ部材へアーマチャによって働くバイアス力は、通常、電磁コイルへの電気入力信号に比例する。

上記改良された制御方法は、クラッチアッセンブリへの所定の最小バイアストルクに応じて、圧力チャンバ内で所定の最小流体圧力を選択するステップ（工程）を含む。次のステップは、所定の流体圧より小さい流体圧に応じて、ポペットバルブ部材へバイアス力を適用するバイアス手段を選択する。最終のステップは、圧力チャンバ内の所望の流体圧力及びクラッチアッセンブリに対する所望のバイアストルクに応じる電気入力信号と、ポペットバルブ部材への増加するバイアス力（しかし、ポペットバルブ部材の実質的な移動はない）を生じる増加電気信号とを選択する。

（本発明を限定するものでない）図を参照すると、図１は車両駆動系に使用される１１で示される差動連結装置を説明するものであり、上述した特許に含まれ、記載され、説明されている一般型のものであって、本発明の制御方法と関連して、特に使用に適するものである。差動連結装置１１は、従来公知の技術で適切な手段で保持されるギヤハウジング１３、クラッチハウジング１５、及びバルブハウジング１７を含むハウジングからなる。

図１において、ギヤハウジング１３はギヤチャンバ１９を画定し、そこに配置されるが、単に例示であって、典型的な異なるギヤセットであってもよい。実施形態において、ピニオンシャフト２３に関して回転可能に取り付けられた１対の入力ピニオンギヤ２１が含まれ、ピニオンギヤ２１は１対のサイドギヤ２５及び２７と歯車でかみ合っている。例としてのみの実施形態で、入力ピニオンギヤ２１（ハウジング１３及び１５に沿う）は、差動連結装置１１への「入力」と考えられ、一方、サイドギヤ２５及び２７は、差動連結装置１１の「出力」となる。特に、以下の記述の多くの目的のために、サイドギヤ２７は差動連結装置１１の「出力」を構成すると考えられる。

サイドギヤ２５および２７は、それぞれ、まっすぐな内部スプライン２５Ｓ及び２７Ｓの組を定め、それらは左右のアクスル軸（図示されていない）を受けるために適合され、それによって差動連結装置１１は、関連する車両の駆動輪（図示されていない）へアクスル軸によってトルクを伝達する。しかし、上述した構造は例示であって、本発明の制御方法は種々の他のタイプの構造に用いられることは、明らかであることが理解されるであろう。要するに、本発明の制御方法は、クラッチピストンチャンバの内であろうと、外であろうと、圧力制御バルブアッセンブリを制御し、圧力を制御するために、通常、使用される。

さらに図１において、クラッチハウジング１５内に、図２において、より大きく示されるクラッチパック２９が配置され、クラッチパック２９は、クラッチハウジング１５によって画定される一組のスプラインとスプライン結合される複数のアウタディスク３１からなる。さらに、クラッチパック２９は、複数のインナディスク３３を含み、インナディスク３３はよく知られる方法でアウタディスク３１と交互に重なり、カップリング部材３５とスプライン結合されている。カップリング部材３５は、左アクスル軸とスプライン結合する一組の内部スプライン３５Ｓを形成し、その結果、実施形態では、カップリング部材３５はサイドギヤ２７と共転するように固定される。

クラッチハウジング１５内には、また、環状ハウジングインサート３７があり、それはクラッチキャビティあるいはクラッチピストンチャンバ３９を画定するように、隣接するカップリング部材３５、クラッチパック２９と協働する。クラッチピストンチャンバ３９内に配置されていて、ピストン圧力チャンバ４３（図2にはよく示されていない）を画定し、上記ハウジングインサート３７と協働し、軸方向に可動であるクラッチピストン４１がある。当業者には公知のそのような装置のように、ピストン圧力チャンバ４３内での流体圧力の変化は、クラッチパック２９へのクラッチピストン４１によって及ぼされるアクスル力の変化を生じ、そのため、「バイアストルク」の変化、すなわち、上記クラッチパックを介して差動連結装置１１の入力から出力へのトルク伝達の変化を生じる。

図２を参照すると、クラッチハウジング１５内で、ハウジングインサート３７のすぐ左に、静止偏心部材４５からなるジェロータギヤセット、内歯アウタロータ４７、外歯インナロータ４９が配置される。インナロータ４９は、左アクスル軸とかみ合う、まっすぐな内部スプライン４９Ｓを画定する。その結果、上述のように、外歯インナロータ４９は、カップリング部材３５及びサイドギヤ２７を回転するように固定される。当業者には公知のそのような装置のように、通常の直進作動中、差動連結装置全体は、ユニットとして回転し、すなわち、ハウジング１３及び１５、サイドギヤ２５及び２７、及びアクスルシャフト全てが同じ回転速度で回転する。その状態で、アウタロータ４７とインナロータ４９の間に相対回転はない。そのため、ボリュームチャンバ（上記ロータ４７及び４９が回転する時、上記ロータの歯間に形成される）から圧力流体のポンピングはない。

当業者には公知であり、上記引用特許の技術に部分的に基づいているが、差動がある時、すなわち、左右のアクスル軸間に回転速度の差がある時、当然、入力部（ハウジング１３及び１５とピニオンギヤ２１）と出力部（左アクスルシャフト）間に速度差がある。入力と出力部のその速度差は、インナロータ４９を駆動する左アクスルシャフトの回転を生じ、ひるがえってアウタロータ４７を駆動させ、そして、ハウジングインサート３７内の適当な流体ポート５２を介して連通している出力チャンバ５１へ圧力流体を押し出し、その結果、圧力流体はピストン圧力チャンバ４３内へと流れる。

図２を参照すると、ハウジングインサート３７は、偏心部材４５と、ピストン圧力チャンバ４３と開放されて連絡している軸方向流体通路５３を画定するクラッチハウジング１５と協働する。クラッチハウジング１５は、軸方向流体通路５３を横切る径方向流体通路５５を画定し、その軸方向の内側の範囲で、他の軸方向流体通路５７と連通する。その時、短い径方向通路５９によって、クラッチハウジング１５のハブ部分６１によって形成される外側円筒状表面と連絡される。

図２及び図３を参照すると、アウタディファレンシャルハウジング（ここには図示されていない）内に静止しているバルブハウジング１７が、その周辺で径方向通路５９の軸方向反対側に配置される一対のシール部材６３を受けている。シール部材６３は、ハブ部材６１の近傍の外側円筒状表面に対してシール作用をする。図3に見られるように、バルブハウジング１７は、好ましくは、アウタディファレンシャルハウジング内に配置され、公知のように、典型的には流体を収容するリザーバ（容器）あるいは溜め（sump）からなる低圧力流体の「源」方向に延びる入口部６５を含む。

また、バルブハウジング１７は、図４により大きく記載されている圧力制御バルブアッセンブリ６９に、取り付けられているポート部６７を含んでいる。バルブハウジング１７は、径方向通路５９と連続的に流体連通するように径方向内側に延びている径方向通路７１（図2の平面にある角度で切り取られた）を画定する。径方向通路７１はポート部６７内に配置される径方向外側端を有している。それ故、径方向外側通路７１は、図4に略図的に示されるように、圧力制御バルブアッセンブリ６９に隣接して配置される。そして、事実上、圧力制御バルブアッセンブリ６９の「入口」である上記通路７１内の流体圧は、実質的に、ピストン圧力チャンバ４３内の流体圧に等しい。

図３と関連して図４を参照すると、圧力制御バルブアッセンブリ６９が幾分、詳細に記載されている。圧力制御バルブアッセンブリ６９は、バルブボディ７３を含み、好ましくは、いくつかの異なる部分から構成されるフェロマグネチック（鉄磁性体）材料からなる。バルブボディ７３は、バルブハウジング１７のポート部６７内に収容される入口部７５を含み、入口部７５は径方向通路７１と流体連通するように開いている入口７７を形成する。最後に、バルブボディ７３は縮径部７８を含み、該縮径部７８は「ポールピース」として働く。この用語は電磁制御弁の技術分野において、当業者に公知である。

バルブボディ７３のより大きい径の部分（すなわち、入口部７５とポールピース７８間の軸方向部分）は、電磁コイル８１に巻かれているボビン７９を支持し、コイル８１は円筒状ハウジング部材８３によって取り囲まれ、カプセル状に包まれる。上記ハウジング部材８３の開放端内に配置されるキャップ部材８５は、全体として図３に示されないワイヤハーネス支持体８７を形成する。適当な電気入力信号がワイヤハーネス支持体８７を介する導線によって電磁コイル８１に伝達されることは、当業者であれば理解されるであろう。それ故、参照を単純化するため、参照番号「８７」は、電磁コイル８１への「電気入力信号」のために使用されている。電気入力信号８７の「電流」を下記のように変えることは当業者には理解されているけれども、より典型的には、信号のパルス‐ワイド‐モジュレイテッド（ＰＷＭ）のデューティサイクルを変えることであり、その結果、デューティサイクルが変わるように、電流のＲＭＳ値が変わる。しかし、入力信号の特殊な形式は本発明の範囲を制限するものではない。

図４をさらに参照すると、入口部７５内に環状スチールシート部材８９が配置され、スチールボール９１からなるポペットバルブ部材の座部となっている。スチールボール９１に隣接して配置されているバルブボディ７３は、１以上の径方向開口通路９３を画定し、該通路は流体容器、流体溜め、図示されないアウタディファレンシャルハウジングとの流体の連通開口となっている。上記の流体容器は、入口部６５が延び、バルブハウジング１７へ流体をくみ出す上記容器、流体溜め、あるいは低圧流体「源」と同一である。それ故、特許請求の範囲において、液体容器と最も関連する図面に示される構造部分は、入口部６５であるという事実を考慮して、入口部６５は低圧流体源として引用される。

図４において、バルブボディ７３の左端には円筒状アーマチャ部材９５が配置されており、キャップ部材８５とアーマチャ部材９５との間には、圧縮スプリング９７が配座され、図４の右方向にアーマチャ部材９５を押している。アーマチャ部材９５の右端の開口内にアーマチャ部材９５に固定され、弾性体１０１を介して通っているスチールピン９９が収容されている。弾性体１０１は、流体シールのような、また、ピン９９が時々、弾性体１０１に対してわずかに往復運動を行うので、スチールピン９９の汚染粒子をぬぐいとるために、ワイパーのように作用する。ピン９９の最右端はスチールボール９１に対して配置され、シート部材８９に対してスチールボール９１を保持する。

図４に記載されているように、アーマチャ９５及び圧縮スプリング９７は、共に、シート部材８９に対してボール９１を押し付ける「バイアス手段」を構成する。しかし、本発明の範囲には、もし、ピストン圧力チャンバ４３への、所定の最小流体圧スプリングバイアスが必要でない程、十分に低いのであれば、スプリング９７は圧力制御バルブアッセンブリ６９から取りさられてもよい。その場合、アーマチャ９５は、単独でボール９１に作用する「バイアス手段」を含むが、もし、所望の最小流体圧が圧縮スプリング９７を要求する程に高ければ、その時、「バイアス手段」はアーマチャ９５およびスプリング９７を共に作用させることを含んでいる。

電磁制御バルブの技術分野では、スチールが好ましい材料であり、ある他の材料が使用されてもよいことが理解されているけれども、図4において、シート部材８９、ボール９１、及びピン９９は、全て「スチール」部材からなる。上記事項８９、９１及び９９について基本的なことは、シート部材８９でもボール９１でも、周期的な分離（dis-engagement）と再着座（re-engagement）の結果として損傷を受けないために、他の部分の硬度に対応して各部分の硬度が選択される。材料の選択における他の要素は連結装置内で使用されている特殊なオイルによって起こる腐食の可能性である。例えば、真鋳は、シート部材８９及びボール９１として、しばしば使用されるが、商業用の、実施形態の連結装置でのオイルは、真鋳を腐食し、そのため真鋳はこの部分に不適切である。油圧バルブの当業者には、上記事項８９、９１．及び９９のための適切な材料を選択すること、バルブアッセンブリに特別な適用が必要であることがよいと信じられている。

前述のように、ピストン圧力チャンバ４３は、曲がりくねっているけれども、比較的、開放され、径方向通路７１や入口７７と流体連通する。それ故、差動連結装置１１内で差動がある時はいつでも、アウタロータ４７とインナロータ４９間の相対回転を生じ、圧力流体は、出力チャンバ５１、流体ポート５２を介して収縮（contracting）流体ボリュームチャンバから、ピストン圧力チャンバ４３へ押し出される。非常に短い時間でも差動が連続すると、次に説明されるように、圧力制御バルブアッセンブリ６９の作動に従って、圧力チャンバ４３内の流体圧は急速に増加する。本発明の実施形態において、６個の歯（あるいはローブ（lobe））を有するインナロータ４９を備え、圧力チャンバ４３内の流体圧は、ロータ４９の１回転の１／６内で実質的に増加する。圧力を強めるのに必要な１周期の時間は、差動タイプの装置の技術分野ではよく知られているように、部分的には、入力部と出力部との間の差動速度に依存する。

当該技術分野で当業者に公知であるように、差動連結装置の作動パラメータのキーの一つは、その「レスポンスタイム」であり、ここではそれは、分離状態（実質的にゼロトルクか、あるいは、ある所定の最小バイアストルクを伝達するクラッチパック２９で）から、特に差動連結装置１１の選択されたトルク伝達条件（ある所定のバイアストルクがクラッチパック２９によって伝達される）へ、変換する（推移する）のに要する時間を意味する。本発明の一実施態様によれば、圧力チャンバ４３内の流体圧は、クラッチアッセンブリ２９での所定の最小バイアストルクに応じて、いくらかの所定の最小流体圧で維持される。典型的には、もっとも早いレスポンスタイムを達成するために、この所定の最小流体圧は、クラッチピストン４１をクラッチパック２９との効果的かみ合いに移動するために要する圧力下での圧力である。それ故、この実施形態では、電磁コイル８１に電気入力信号８７がない時、ポペットバルブ部材（スチールボール）９１に対して及ぼされる全バイアス力は、圧縮スプリング９７のバイアス力によってのみ決定される。しかし、ピストン圧力チャンバ４３内の流体圧を維持することによって、下記あるいはいくぶん下記のように、クラッチパック２９とかみ合いを開始することが必要とされること、連結のために「応答する（respond）」（すなわち、クラッチパック２９が非かみ合いからかみ合いへ移行する）時間は、非常に減少し、そして、システムの全体レスポンスは実質的に改良される。

選択されている「ゼロトルクバイアス」（電気入力信号８７がオフであることの理由で）において、もしロータ４７及び４９を回転し、十分な流体を圧力チャンバ４３に送り込んで十分な差動があるならば、圧力チャンバ４３は所定最小流体圧（クラッチパック２９とかみ合うのに必要な）を引き上げる。入口７７で、また、存在する同じ流体圧は、圧縮スプリング９７の力を乗り越え、シート部材８９を圧力流体が、前述のように、容器あるいは溜めに径方向通路９３を介して、そして、しみ出しあるいは通り過ぎるに十分なほどに、ポペットバルブ部材９１を持ち上げる（図４で左へわずか移動する）。平衡条件がチャンバ４３内（及び入口７７内）の所定最小流体圧と、圧縮スプリング９７との間で、再度、達成されるとき、ポペットバルブ９１は、シート部材８９に対して再着座する。換言すれば、「平衡」は、スプリング９７によってボール９１上に働く力が、ボール９１に作用する入口７７内の流体圧によって、すなわち、シート部材８９の内径内の領域を越えて、ボール９１に働く力に等しい時は、いつでも達成される。

差動連結装置１１のトルクバイアスを増加させることが望まれる時、電気入力信号８７は単にいくらかの所定の電流レベル（所望のトルクバイアスに応じる）へ増加され、その結果、ポペットバルブ部材９１上の全部の力は、圧縮スプリング９７の力およびアーマチャ部材９５とスチールピン９９に働く力（すなわち、コイル８１からの電磁力の影響のもとで）の総計になる。本発明の重要な観点によれば、電気入力信号８７を増加させることによって単にピストン圧力チャンバ４３内の流体圧を増加させることが、漸次、可能であるが、この増加する「セッティング」は、ポペットバルブ部材９１の実質的移動なしで行われ、バルブを介する流れを要求しない（流れの割合の変化等）。代わりに、チャンバ４３内の圧力は、ポペットバルブ部材９１を、その状態のまま、着座させようとする力の増加に応じて増加する。そして、ここで、また、特許請求の範囲で述べるように、圧力チャンバ４３内の圧力は増加するが、ポペットバルブ部材９１の「実質的移動」はない。

結果として、差動連結装置１１及び圧力制御バルブアッセンブリ６９のレスポンスタイム及び動作は、流体粘度、流体温度、従来の圧力制御バルブやクラッチ制御システムのレスポンスタイムや動作に実質的変化を生じる要素に対して、相対的に独立である。

コイル８１への電流を増加させることによって、チャンバ４３内で流体圧を増加させることに関して上述したことは、また、概して、逆の状態にも適用される。すなわち、コイル８１への電流は、比較的高い電流レベルから減少するので、ポペットバルブ部材９１上に働く全部の力は、また、減少し、そのためピストン圧力チャンバ４３内の圧力は減少する。しかし、実際の問題として、コイル８１への電流の減少に応じて圧力を減少させるには、望まれる減少圧力レベルに達するように入口７７から容器へ流体が十分に流すために、ポペットバルブ部材９１が弁座から十分に移動することが要求される。当業者には理解されるように、前述の記載の解釈と理解から、もし、いつでも、入口７７内の圧力がスチールボール９１に対して力を及ぼすならば（すなわち、シート部材８９のＩＤ内のボール９１の領域に対して）、〔それはバイアス手段の全ての力（すなわち、スプリング９１と電磁コイル８１によって、ボール９１に働く力）より大きい〕、ボール９１は、その弁座８９からわずかに持ち上げられ、ボール９１に作用する反力間の平衡条件を再度、達成するために十分な流体圧（ベント通路９３を介して）を減少させる。その後、ボール９１は再度、弁座に戻り、平衡条件が維持される限りそのままである。

再び図４を参照すると、縮径部分７８の左端とアーマチャ部材９５の右端との間に、「作動空隙」としてソレノイドバルブの当業者には公知である、空隙１０３がある。しかし、本発明の重要な観点によれば、圧力変化（圧力チャンバ４３内の）は、ポペットバルブ部材９１の実質的移動なし（したがって、アーマチャ部材９５の実質的移動なし）で起こるという事実のために、空隙１０３は実質的に「一定」（すなわち、図４での軸方向の「隙間の長さ（ギャップ長）」）である。一定の空隙１０３（確かに、電気入力信号８７及び入口７７での圧力が変わる）は、電流（コイル８１への）の関数として、所定の、知られている「制御」圧力（入口７７及び圧力チャンバ４３での）を供給することを、より実現可能にした。一定の作動空隙１０３は、空隙１０３によって、コイル８１へ適用される電流、アーマチャに適用される電磁力、ピン９９及びボール９１に適用される力に対して、圧力制御バルブアッセンブリ６９の磁気的較正を決定する。ピン９９は以下に説明するように、較正を決定する工程の部分として、一定の所定の深さで、アーマチャ９５内に押し込まれる。

組立て工程中、測定はスチールボール９１の「トップ」（すなわち、図４の最左端）からポールピース７８の「トップ」（すなわち、図４の最左端）へなされる。測定距離は作動空隙１０３の所望の量に加えられ、それからスチールピン９９は、アーマチャから延びるピンの距離が、所望の作動空隙１０３と測定距離の和に等しくなるまで、アーマチャ９５内へ押し込まれる。上記較正‐組立て工程がなされた後、作動空隙１０３は実質的に所望の隙間に等しくなる。例としてのみであるが、予定されている圧力制御バルブアッセンブリ６９の製品では、約０．００９インチ（約０．２２８ｃｍ）である。

もし、所望の作動空隙１０３が達成されるならば、いかなる較正や補正なしで、電磁コイル８１への入力信号８７で、所定の、公知のピストン圧力チャンバ４３（及び入口７７）の圧力制御の関係を達成することが、また、可能である。

圧力制御バルブアッセンブリ６９の較正‐組立てにおけるもう一つの工程は、ボール９１へのスプリング９７の力が、チャンバ４３及び入口７７内の、公知の所定の流体圧と平衡するまで、コイル８１へ電流を流さずに、キャップ部材を回転することである。（例としてのみ示される）このタイプの連結装置において、クラッチパック２９は非かみ合いを意図されるが、しかし、チャンバ４３内の流体圧で、クラッチパック２９のかみ合いが急速に達成できるのに十分に高い圧力が維持される時、前述のように、この知られている所定の流体圧は、ピストン圧力チャンバ４３内で維持される「待機（STAND BY）」圧力に応じる。もちろん、定められた圧力制御バルブアッセンブリ６９の適用において、もし待機圧力がほとんどゼロであるならば、スプリング９７はアッセンブリ６９から取り外されるであろう。その場合、前述の較正の工程は、較正‐組立ての工程から除かれる。

本発明は前述のように詳細に記載され、本発明の種々の修正や変形は、本明細書を読み理解すれば当業者に明らかである。そのような修正や変形は、特許請求の範囲内である限り本発明に含まれる。

本発明で使用される車両用の差動連結装置の軸方向断面図である。 図１に近似する軸方向の拡大部分断面図であり、本発明の方法が最も関連する差動連結装置の部分を説明するものである。 図１及び図２に示す差動連結装置のバルブハウジングの斜視図であり、本発明の方法で使用される制御バルブアッセンブリの外部からの斜視図である。 図３に示される制御バルブアッセンブリの軸方向断面図である。

符号の説明

１１ 差動連結装置
１３ ギヤハウジング
１５ クラッチハウジング
１７ バルブハウジング
３７ ハウジングインサート
４３ ピストン圧力チャンバ
４５ 静止偏心部材
５１ 出力チャンバ
５２ 流体ポート
５３、５７ 軸方向流体通路
６９ 圧力制御バルブアッセンブリ（制御バルブアッセンブリ）
７１ 径方向通路
７３ バルブボディ
７５ 入口部
７７ 入口
８９ シート部材（弁座）
９１ スチールボール（ポペットバルブ部材）
９５ アーマチャ部材（アーマチャ）
９７ 圧縮スプリング（バイアススプリング）
９９ ピン
１０３ 空隙

Claims (7)

1. 一つの入力部（２１）及び少なくとも一つの出力部（２７）を含む差動連結装置（１１）におけるトルク伝達制御方法であって、
   上記差動連結装置（１１）は、クラッチキャビティ（３９）を画定するハウジング（１３，１５，１７）；上記クラッチキャビティ（３９）内に配置され、上記入力部（２１）と共転するように固定された第１クラッチ部材（３１）と上記出力部（２７）と共転するように固定された第２クラッチ部材（３３）とを含むクラッチアッセンブリ（２９）；圧力チャンバ（４３）内に配置され、上記圧力チャンバ（４３）内の圧力流体の存在に応じて、上記第１及び第２クラッチ部材（３１，３３）をバイアスさせて、トルク伝達を行う関係にするクラッチ作動部材（４１）；さらに、上記圧力流体の圧力流体源（４７，４９）；電磁コイル（８１）に流れる電気入力信号（８７）の変化に応じて上記圧力チャンバ内の流体圧を変えるように作動可能である制御バルブアッセンブリ（６９）；を含んでおり、
   上記制御バルブアッセンブリ（６９）は、上記圧力チャンバ（４３）と流体連通する入口（７７）、低圧流体源（６５）と流体連通する出口（９３）、及び上記入口（７７）と出口（９３）との中間にある弁座（８９）を形成し、アーマチャ（９５）及びバイアススプリング（９７）を含むバイアス手段によって上記弁座（８９）の方へバイアスされるポペットバルブ部材（９１）を含んでおり、また、上記バイアス手段は、上記バイアススプリング（９７）と上記ポペットバルブ部材（９１）との間に上記アーマチャ（９５）が配置され、上記バイアススプリング（９７）のバイアス力が上記アーマチャ（９５）を介して上記ポペットバルブ部材（９１）に加えられるように構成されており、
   上記アーマチャ（９５）によって上記ポペットバルブ部材（９１）に働くバイアス力は、上記電磁コイル（８１）への上記電気入力信号（８７）に比例するものであり；
   上記差動連結装置（１１）のトルク伝達制御方法は、
   （ａ）上記クラッチアッセンブリ（２９）に対する所定の最小バイアストルクに応じて、上記圧力チャンバ（４３）内の所定の最小流体圧を選択し、
   （ｂ）上記所定の最小流体圧より小さい流体圧に応じて、上記ポペットバルブ部材（９１）へのバイアス力を働かせる上記バイアス手段を選択し、
   （ｃ）電気入力信号を増加させることにより、前記ポペットバルブ部材（９１）及び上記アーマチャ（９５）の実質的移動なしで、ポペットバルブ部材（９１）への増加するバイアス力を生じさせるように、上記圧力チャンバ（４３）内の所望流体圧及び上記クラッチアッセンブリ（２９）に対する所望バイアストルクに応じて前記電気入力信号（８７）を選択する、各工程を含んでいることを特徴とする方法。
2. 上記圧力チャンバ（４３）内の流体圧は上記所望の流体圧を越えて増加する場合に、更なる工程として、
   （ｄ）上記ポペットバルブ部材（９１）を上記弁座（８９）から持ち上げることを可能にし、上記ポペットバルブ部材（９１）上で作用する対向する力によって、平衡が、再度達成されるまで、上記圧力チャンバ（４３）から上記低圧流体源（６５）へ圧力流体が弁座（８９）を流れることを可能にする工程を含むことを特徴とする請求項１記載の連結装置のトルク伝達制御方法。
3. 上記圧力流体源は、少なくとも上記差動連結装置（１１）がトルクを伝達中に、上記圧力チャンバ（４３）へ圧力流体の連続的流れをもたらすように作動可能な手段（４７，４９）からなることを特徴とする請求項１記載の連結装置のトルク伝達制御方法。
4. 上記圧力流体源は、上記入力部（２１）と出力部（２７）間での速度差に比例する流量率で、上記圧力チャンバ（４３）へ圧力流体を押し出すように作動可能であるポンピング手段（４７，４９）からなることを特徴とする請求項３記載の連結装置のトルク伝達制御方法。
5. 上記バイアス手段は、さらにバイアススプリング（９７）を含み、上記バイアス手段を選択する工程は、上記所定の最小流体圧より小さい上記流体圧に応じて、上記ポペットバルブ部材（９１）へバイアス力を働かせる上記スプリング（９７）を選択する工程を含むことを特徴とする請求項１記載の連結装置のトルク伝達制御方法。
6. 圧力流体源（４７，４９）を含む差動連結装置（１１）内の圧力制御部（４３，７１）を制御する圧力制御バルブアッセンブリ（６９）を制御する方法であって；
   上記制御バルブアッセンブリ（６９）は、電磁コイル（８１）に流れる電気入力信号（８７）の変化に応じて上記圧力制御部の流体圧を変えるように作動可能であり；
   上記制御バルブアッセンブリ（６９）は、圧力制御部（４３，７１）と流体連通する入口（７７）、低圧流体源（６５）と流体連通する出口（９３）、及び上記入口（７７）と出口（９３）との間に配置される弁座（８９）を形成し；
   ポペットバルブ部材（９１）は、アーマチャ（９５）及びバイアススプリング（９７）を含むバイアス手段によって上記弁座（８９）の方へバイアスされ、そして、上記バイアス手段は、上記バイアススプリング（９７）と上記ポペットバルブ部材（９１）との間に上記アーマチャ（９５）が配置され、上記バイアススプリング（９７）のバイアス力が上記アーマチャ（９５）を介して上記ポペットバルブ部材（９１）に加えられるように構成されており、また、上記ポペットバルブ部材（９１）へアーマチャによって働くバイアス力が上記電磁コイル（８１）への電気入力信号（８７）に比例しており；
   上記制御方法は、
   （ａ）上記差動連結装置（１１）に対する所定の最小条件に応じて、上記圧力制御部（４３、７１）に対する所定の最小流体圧を選択し；
   （ｂ）上記圧力制御部に対し所定の最小流体圧より小さい流体圧に応じて、上記ポペットバルブ部材（９１）へのバイアス力を働かせる上記バイアス手段を選択し；
   （ｃ）電気入力信号を増加させることにより、上記ポペットバルブ部材（９１）及び上記アーマチャ（９５）の実質的移動なしで、ポペットバルブ部材（９１）への増加するバイアス力を生じさせるように、上記圧力制御部（４３、７１）に対する所望流体圧に応じる上記電気入力信号（８７）を選択する、各工程を含むことを特徴とする方法。
7. 上記バイアス手段は、さらにバイアススプリング（９７）を含み、上記バイアス手段を選択する工程は、上記所定の最小流体圧より小さい上記流体圧に応じて、上記ポペットバルブ部材（９１）へバイアス力を働かせる上記スプリング（９７）を選択する工程を含むことを特徴とする請求項６記載の圧力制御バルブアッセンブリを制御する方法。