(57)【要約】遠隔制御式電子作動型自動車用ディファレンシャルシステム。一実施形態では、遠隔制御ユニットを介して電子作動型自動車用ディファレンシャルを選択的に制御する。遠隔制御ユニットはディファレンシャル作動及び非作動信号を生じさせ、車載型無線受信ユニットが受信する。電子作動型ディファレンシャルは無線受信ユニットからの入力信号を受取るようにつなげられる。電子作動型ディファレンシャルの操作状態（例えば、駆動力調整用ディファレンシャル歯車機構の係合と解放）は、無線受信機から得た入力信号により制御される。一実施形態では、電子作動型ディファレンシャルは電子作動型ロッキングディファレンシャルを含む。この電子作動型ロッキングディファレンシャルは、無線受信ユニットがロッキングディファレンシャル作動信号を得た時に完全にロックする。電子作動型ロッキングディファレンシャルは、無線受信ユニットがロッキングディファレンシャル非作動信号を得た時にアンロックする。
2009519862.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車用ディファレンシャルのロックとアンロックを選択的に行う、遠隔制御式電子作動型自動車用ディファレンシャルシステムであって、
（ａ）利用者からの制御に応じて、ロッキングディファレンシャルの作動及び非作動信号を発生する遠隔制御ユニットを含み、
（ｂ）前記遠隔制御ユニットからのロッキングディファレンシャルの作動及び非作動信号を受取るように、前記自動車内に設けられた無線受信ユニットを含み、
（ｃ）前記無線受信ユニットとつなげられる、電子作動型ロッキングディファレンシャルを含み、前記無線受信ユニットによって前記ロッキングディファレンシャル作動信号を受取った時、前記ロッキングディファレンシャルを完全にロックさせ、かつ、前記無線受信ユニットによって前記ロッキングディファレンシャル非作動信号を受取った時、前記ロッキングディファレンシャルをアンロックさせることを特徴とする遠隔制御式電子作動型自動車用ディファレンシャルシステム。
【請求項２】
前記遠隔制御ユニットは、無線通信リンクを介して、前記無線受信ユニットと通信することを特徴とする請求項１に記載の遠隔制御式電子作動型自動車用ディファレンシャルシステム。
【請求項３】
前記無線通信リンクは、無線周波数（ＲＦ）リンクを含むことを特徴とする請求項２に記載の遠隔制御式電子作動型自動車用ディファレンシャルシステム。
【請求項４】
前記無線通信リンクは、光学データ通信リンクを含むことを特徴とする請求項２に記載の遠隔制御式電子作動型自動車用ディファレンシャルシステム。
【請求項５】
前記無線通信リンクは、音響データリンクを含むことを特徴とする請求項２に記載の遠隔制御式電子作動型自動車用ディファレンシャルシステム。
【請求項６】
前記遠隔制御ユニットは、前記自動車の車室内に設けられることを特徴とする請求項１に記載の遠隔制御式電子作動型自動車用ディファレンシャルシステム。
【請求項７】
前記遠隔制御ユニットは、キーフォブ内に設けられることを特徴とする請求項１に記載の遠隔制御式電子作動型自動車用ディファレンシャルシステム。
【請求項８】
前記無線受信ユニットは、無線受信機とリレー装置を含み、前記無線受信機は、前記遠隔制御ユニットから前記ロッキングディファレンシャルの作動及び非作動信号を受取り、この受取った作動及び非作動信号に応じて前記リレー装置の操作を制御して、前記電子作動型ロッキングディファレンシャルに作動及び非作動電子入力信号を伝えることを特徴とする請求項１に記載の遠隔制御式電子作動型自動車用ディファレンシャルシステム。
【請求項９】
前記電子作動型ロッキングディファレンシャルは、前記作動及び非作動電子入力信号を受取るように電磁コイルを含み、この電磁コイルは、前記作動入力信号が伝えられた時に印加され、かつ、前記非作動入力信号が伝えられた時に印加されず、前記ロッキングディファレンシャルは、前記電磁コイルが印加された時に完全にロックし、かつ、前記電磁コイルが印加されない時にアンロックすることを特徴とする請求項８に記載の遠隔制御式電子作動型自動車用ディファレンシャルシステム。
【請求項１０】
前記無線受信機は、アンテナと受信制御ブロックを含み、前記アンテナは、前記遠隔制御ユニットから前記ロッキングディファレンシャルの作動及び非作動信号を受取り、前記受信制御ブロックは、この受取った作動及び非作動信号に応じて前記リレー装置の操作を制御することを特徴とする請求項８に記載の遠隔制御式電子作動型自動車用ディファレンシャルシステム。
【請求項１１】
前記遠隔制御ユニットは、無線周波数（ＲＦ）リンクを介して前記無線受信ユニットと通信し、前記アンテナは、ＲＦアンテナを含むことを特徴とする請求項１０に記載の遠隔制御式電子作動型自動車用ディファレンシャルシステム。
【請求項１２】
自動車用ディファレンシャルのロックとアンロックを選択的に行う、遠隔制御式電子作動型自動車用ディファレンシャルシステムであって、
（ａ）ロッキングディファレンシャルの作動及び非作動信号を遠隔的に発生する手段を含み、
（ｂ）前記ロッキングディファレンシャルの作動及び非作動信号を受取るように、前記信号を発生する手段に応じる手段を含み、前記作動及び非作動信号を、前記信号を発生する手段から、無線通信リンクを介して、前記信号を受取る手段まで送り、
（ｃ）前記自動車用ディファレンシャルのロック及びアンロックを行うように、前記信号を受取る手段に応じる手段を含み、このディファレンシャルのロック及びアンロック手段は、前記ロッキングディファレンシャル作動信号が前記信号を受取る手段によって受取られた時に前記自動車用ディファレンシャルをロックし、かつ、前記ディファレンシャルのロック及びアンロック手段は、前記ロッキングディファレンシャル非作動信号が前記信号を受取る手段によって受取られた時に前記自動車用ディファレンシャルをアンロックすることを特徴とする遠隔制御式電子作動型自動車用ディファレンシャルシステム。
【請求項１３】
自動車内の駆動力調整用ロッキングディファレンシャルのトグル作動に適する、遠隔制御式ディファレンシャルロッキングシステムであって、
（ａ）第一及び第二制御信号を発生する制御ユニットを含み、前記第一制御信号によって前記駆動力調整用ロッキングディファレンシャルの係合を制御し、前記第二制御信号によって前記駆動力調整用ロッキングディファレンシャルの解放を制御し、
（ｂ）前記第一及び第二制御信号を無線送信する送信機を含み、
（ｃ）前記第一及び第二制御信号を受取るように、自動車内に設けられた受信機を含み、
（ｄ）前記受信機とつなげられた、電子作動型ロッキングディファレンシャル機構を含み、このロッキングディファレンシャル機構は、前記第一制御信号が前記受信機によって受取られた時、前記駆動力調整用ロッキングディファレンシャルを係合させ、かつ、前記ロッキングディファレンシャル機構は、前記第二制御信号が前記受信機によって受取られた時、前記駆動力調整用ロッキングディファレンシャルを解放させることを特徴とする遠隔制御式ディファレンシャルロッキングシステム。
【請求項１４】
前記制御ユニットは、携帯型無線遠隔制御装置を含むことを特徴とする請求項１３に記載の遠隔制御式ディファレンシャルロッキングシステム。
【請求項１５】
前記制御ユニットは、前記自動車の車室内に装着された無線遠隔制御装置を含むことを特徴とする請求項１３に記載の遠隔制御式ディファレンシャルロッキングシステム。
【請求項１６】
前記携帯型無線遠隔制御装置は、キーフォブを含むことを特徴とする請求項１４に記載の遠隔制御式ディファレンシャルロッキングシステム。
【請求項１７】
前記第一制御信号は、ロッキングディファレンシャル作動信号を含み、前記第二制御信号は、ロッキングディファレンシャル非作動信号を含むことを特徴とする請求項１３に記載の遠隔制御式ディファレンシャルロッキングシステム。
【請求項１８】
前記遠隔制御装置は、スイッチ機構を含み、前記自動車の乗員によって、前記スイッチ機構を用いて、前記駆動力調整用ロッキングディファレンシャルの係合と解放を制御することを特徴とする請求項１５に記載の遠隔制御式ディファレンシャルロッキングシステム。
【請求項１９】
前記スイッチ機構は、プッシュボタンスイッチを含むことを特徴とする請求項１８に記載の遠隔制御式ディファレンシャルロッキングシステム。
【請求項２０】
前記スイッチ機構は、トグルスイッチを含むことを特徴とする請求項１８に記載の遠隔制御式ディファレンシャルロッキングシステム。
【請求項２１】
前記スイッチ機構は、コンデンサスイッチを含むことを特徴とする請求項１８に記載の遠隔制御式ディファレンシャルロッキングシステム。
【請求項２２】
前記ロッキングディファレンシャル機構は、電磁コイルを含み、この電磁コイルは、前記受信機によって前記ロッキングディファレンシャル作動信号が受取られた時に印加し、かつ、前記電磁コイルは、前記受信機によって前記ロッキングディファレンシャル非作動信号が受取られた時に印加されず、また、前記ロッキングディファレンシャル機構は、前記電磁コイルが印加された時に前記駆動力調整用ロッキングディファレンシャルを係合し、かつ、前記電磁コイルが印加されない時に前記駆動力調整用ロッキングディファレンシャルを解放することを特徴とする請求項１７に記載の遠隔制御式ディファレンシャルロッキングシステム。
【請求項２３】
自動車内の駆動力調整用ディファレンシャルのトグル作動に適する遠隔制御式自動車用ディファレンシャルシステムであって、
（ａ）第一及び第二制御信号を発生する制御ユニットを含み、前記第一制御信号によって前記駆動力調整用ディファレンシャルの係合を制御し、かつ、前記第二制御信号によって前記駆動力調整用ディファレンシャルの解放を制御し、
（ｂ）前記第一及び第二制御信号を無線送信する送信機を含み、
（ｃ）前記第一及び第二制御信号を受取るように、自動車内に設けられた受信機を含み、
（ｄ）前記受信機とつなげられた、電子作動型ディファレンシャル機構を含み、このディファレンシャル機構は、前記第一制御信号が前記受信機によって受取られた時、前記駆動力調整用ディファレンシャルを係合させ、かつ、ディファレンシャル機構は、前記第二制御信号が前記受信機によって受取られた時、前記駆動力調整用ディファレンシャルを解放させることを特徴とする遠隔制御式自動車用ディファレンシャルシステム。
【請求項２４】
自動車内の駆動力調整用ディファレンシャルの作動を制御するのに適する遠隔制御式可変トルクの自動車用ディファレンシャルシステムであって、
（ａ）利用者の入力に応じる、複数のディファレンシャル制御信号を発生する制御ユニットを含み、
（ｂ）前記複数の制御信号を無線送信する送信機を含み、
（ｃ）前記複数の制御信号を受取るように、自動車内に設けられた受信機を含み、
（ｄ）電子作動型可変トルクの自動車用ディファレンシャル機構を含み、この可変トルクのディファレンシャル機構は、前記複数の制御信号に応じて、可変カップリングトルクを送ることを特徴とする遠隔制御式可変トルクの自動車用ディファレンシャルシステム。
【請求項２５】
前記電子作動型可変トルクの自動車用ディファレンシャル機構は、クラッチパックとこの中に設けられる電磁コイルを含み、この電磁コイルに加えられる電流によって、前記電子作動型可変トルクの自動車用ディファレンシャル機構によって伝えられるカップリングトルクを決定することを特徴とする請求項２４に記載の遠隔制御式可変トルクの自動車用ディファレンシャルシステム。
【請求項２６】
自動車内の駆動力調整用ディファレンシャルの作動を制御するのに適する遠隔制御式自動車用ディファレンシャルシステムであって、
（ａ）利用者の入力に応じて複数の制御信号を発生する制御ユニットを含み、前記複数の制御信号は、前記駆動力調整用ディファレンシャルの作動をゼロ係合から完全係合まで制御し、
（ｂ）前記制御ユニットにつなげられて、前記複数の制御信号に応じて、複数のディファレンシャル作動及び非作動信号を無線送信する送信機を含み、
（ｃ）前記ディファレンシャル作動及び非作動信号を受取るように、自動車内に設けられた受信機を含み、この受信機は、前記ディファレンシャル作動及び非作動信号に応じて複数のディファレンシャル制御信号を出力し、
（ｄ）前記受信機とつなげられ、複数の自動車システムを制御するように構成された、自動車用中央制御器を含み、この自動車用中央制御器は、前記ディファレンシャル制御信号を受取るように構成され、
（ｅ）通信バスを介して、前記自動車用中央制御器と通信する、自動車用ディファレンシャルマイクロプロセッサを含み、
（ｆ）前記自動車用ディファレンシャルマイクロプロセッサと通信する、電子作動型可変トルクの自動車用ディファレンシャル機構を含み、この可変トルクのディファレンシャル機構は、前記自動車用ディファレンシャルマイクロプロセッサによる制御信号出力に応じて、可変カップリングトルクを伝えることを特徴とする遠隔制御式自動車用ディファレンシャルシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、同様に譲受けられた、２００３年４月２４日にチードル等に付与された“電子作動型ロッキングディファレンシャル（ロックデフ）”に関する米国特許第６，５５１，２０９号明細書（以下、特許文献１という）と、２０００年７月４日にゴドリューに付与された“電子作動型ロッキングディファレンシャル”に関する米国特許第６，０８３，１３４号明細書（以下、特許文献２という）と、１９９９年６月１５日にゴドリュー等に付与された“ディファレンシャル歯車機構とこの改良したボールランプ作動”に関する米国特許第５，９１１，６４３号明細書（以下、特許文献３という）と、同様に譲受けられて、特許出願中の２００４年３月８日にバビンにより出願された“カップリング装置と改良されたトルク伝達制御方法”に関する米国特許出願第１０/７９５，６５１号とこの出願公開第２００５/０１９４２３１号の明細書（以下、特許文献４という）に関する。上記特許文献１、２及び３と、出願中の特許文献４は、電子作動型ロッキングディファレンシャル、ディファレンシャル歯車機構及びＬＳＤ（Limited Slip Differential）機構の技術に関するが、これら全開示内容は、本明細書に参考文献として包含されている。
【０００２】
本発明は、駆動力（トラクション）調整用の自動車のディファレンシャルに関し、より具体的には、遠隔制御式電子作動型自動車用ディファレンシャルに関する。
【背景技術】
【０００３】
自動車システムの様々な要素を電子制御することは、一般的になってきている。例えば、従来公知なように、自動車のドアロック、アラーム、窓、サスペンションシステム、ブレーキ等が、典型的に、オプションとして、電子制御されている。幾つかの自動車システムは、電子制御を遠隔的に行うことが望まれている。例えば、ドアロックと自動車のアラームは、しばしば、携帯型（ハンドヘルド）遠隔制御装置を用いて、遠隔制御されている。また、かなり頻繁に、自動車のアラームを作動させるために、キーフォブ（“ＦＯＢ”）上に“パニック”ボタンが設けられている。従来公知なように、キーフォブは、認証機構を内蔵した小型ハードウエア装置を含んでいる。家や車へのフォブ制御アクセスや通常のキーチェーン上に設けられたキーと同様に、キーフォブ内の機構は、ネットワークサービスや情報へのアクセスが制御可能である。自動車製造業や設計分野で公知なように、キーフォブは、しばしば、安全面や他の自動車の機能やシステムへのアクセス制御に用いられている。
【０００４】
従前、自動車のシステムのうち、遠隔制御されていないものとしてロッキングディファレンシャルがある。ロッキングディファレンシャルは従来公知だが、一般的に、特に高低のある地上で運転する際、自動車の駆動力を変化させるためにオフロード車両で用いられている。上述した本発明に包含される特許文献１及び２には、二つのこのようなロッキングディファレンシャルが開示されている。特許文献１に開示されたタイプの駆動力調整用ディファレンシャルは、典型的に、歯車室を定めた歯車ケースを有しており、この中に、少なくとも一つの入力ピニオンギア（小歯車）と、一対の出力サイドギア（横歯車）を含む、ディファレンシャルギア（差動歯車）セットを設けている。典型的に、サイドギアの少なくとも一つと歯車ケース近くの表面の間にクラッチパックを設けており、歯車ケースと一つのサイドギアの間で相対的な回転を制限するようにクラッチパックを操作可能にしている。
【０００５】
電子作動型自動車用ディファレンシャルは、様々な操作モードを用いて操作することができる。例えば、特許文献１に開示されているように、ディファレンシャルを手動操作することがあり、この際、運転手がロックモードを手動で選択して、自動車が移動し始めたほとんどすぐ後で、ディファレンシャルをロックモードに操作している。又は、ロッキングディファレンシャルを自動モードで操作することがあり、この際、例えば車載型マイクロプロセッサのような処理装置を用いて、初期ホイールスリップのような自動車の操作状況を感知して、適当な電子入力信号をロッキングディファレンシャルに送ることがある。この例では、ロッキングディファレンシャルは、歯車ケースに対してサイドギアをロックさせることで、さらなる差動を防いでいる。
【０００６】
特許文献１に記載のタイプの電子（エレクトロニック）ロッキングディファレンシャルを装着する場合、典型的に、自動車のダッシュボードを貫通するように穴明け加工を行って、電子作動型ロッキングディファレンシャルの作動及び非作動を行うダッシュボードスイッチを装着している。しかし、このような装着工程には、幾つかの問題があった。例えば、ダッシュボードへの穴明け加工（例えば、車室内からエンジン室内までの穴明け加工）が不適切に行われると、自動車のダッシュボードに損傷を与えて、装着コストを高めて、最終的に消費者を不満にさせることがあった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このため、従来技術のロッキングディファレンシャルの問題を解決する、遠隔作動の電子ロッキングディファレンシャルが求められていた。本発明は、従来技術の処理に関する問題を克服できる解決策を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで、自動車内の駆動力調整用ディファレンシャルのトグル作動に適した遠隔制御式電子作動型ディファレンシャルシステムについて関示する。この遠隔制御式自動車用ディファレンシャルシステムは、第一及び第二制御信号を発生する制御ユニットを含み、この際、第一制御信号によって駆動力調整用ディファレンシャルの係合を制御し、かつ、第二制御信号によって駆動力調整用ディファレンシャルの解放を制御する。さらに、遠隔制御式自動車用ディファレンシャルシステムは、第一及び第二制御信号を無線送信する送信機と、第一及び第二制御信号の受取りに適するように、自動車内に設けられた受信機と、受信機とつなげられた、電子作動型ディファレンシャル機構を含み、このディファレンシャル機構は、第一制御信号が受信機によって受取られた時、駆動力調整用ディファレンシャルを係合させ、かつ、第二制御信号が受信機によって受取られた時、駆動力調整用ディファレンシャルを解放させる。
【０００９】
また、遠隔制御式電子作動型自動車用ディファレンシャルシステムについて関示する。実施形態の一つでは、この遠隔制御式電子作動型自動車用ディファレンシャルシステムは、自動車内に設けられた電子作動型ロッキングディファレンシャルを選択的にロック及びアンロック（ロック解放）を行う。実施形態の一つでは、遠隔制御式電子作動型ディファレンシャルシステムは、遠隔制御ユニットと、自動車内に設けられる無線受信ユニットと、電子作動型ロッキングディファレンシャルを含む。そして、利用者の入力と制御に応じて、遠隔制御ユニットは、無線通信リンクを介して、ロッキングディファレンシャルの作動及び非作動信号を、無線受信ユニットに送る。無線受信ユニットは、電子リンクを介して、電子作動型ロッキングディファレンシャルと電子的につなげられる。遠隔制御ユニットから受取った作動及び非作動信号に応じて、無線受信ユニットは、作動及び非作動電気入力信号を電子作動型ロッキングディファレンシャルに送って、夫々、自動車のディファレンシャル歯車を完全にロック及びアンロックさせる。電子作動型ロッキングディファレンシャルは、遠隔制御ユニットから作動信号が送られた時、完全にロックし、かつ、非作動信号が送られた時、アンロックする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施形態は、添付した図を参照することでより容易に理解できるが、この際、同様の参照番号と示唆は、同様のエレメントを示すものとする。
以下、電子作動型ロッキングディファレンシャルを制御するための、改良したシステムと装置について開示する。
【００１１】
図１を参照すると、本発明の技術思想に従って形成された遠隔制御式電子作動型自動車用ディファレンシャルシステム１００の例示的な実施形態の概略的なブロックダイアグラムが示されている。図１に示しているように、実施形態の一つでは、遠隔制御式電子作動型自動車用ディファレンシャルシステム１００は、遠隔制御ユニット１０２、無線受信ユニット１０４、及び電子作動型ロッキングディファレンシャル１０６を含む。遠隔制御ユニット１０２は、無線通信リンク１０３を介して、無線受信ユニット１０４と通信する。無線通信リンク１０３は、任意の従来公知の無線通信リンクを含むことができ、例えば、無線周波数(“ＲＦ”) の無線通信リンクを含む。無線通信リンクの例として、従来公知のブルートゥース（登録商標）プロトコルに従って、無線ヘッドセット、携帯電話、ＰＤＡｓ（Personal Digital Assistants）等のブルートゥース（登録商標）装置間でデータの送信を行うものがある。従来公知なように、ブルートゥース（登録商標）プロトコルはグローバル仕様スタンダードで、２．４ＧＨｚ無線周波数で無線通信操作を行う。但し、無線周波数無線リンクは、例示されたに過ぎず、電子設計及び製造技術分野における当業者であれば、本発明の技術を実施するために用いられる他の任意の無線リンクを理解できるであろう。
【００１２】
以下において詳述するように、自動車の利用者（典型的に、運転手）からの入力に応じて、図示していないが、遠隔制御ユニット１０２は、ロッキングディファレンシャルの作動及び非作動信号を、無線通信リンク１０３を介して、無線受信ユニット１０４に送る。図１に示しているように、無線受信ユニット１０４は、電子リンク１０５を介して、電子作動型ロッキングディファレンシャル１０６と電子通信する。無線受信ユニット１０４は、遠隔制御ユニット１０２からロッキングディファレンシャルの作動及び非作動信号を受取って、これらの信号に応じて、電子リンク１０５を介して適当な電子入力信号を送って、電子作動型ロッキングディファレンシャル１０６の作動及び非作動を行う。
【００１３】
実施形態の一例では、電子作動型ロッキングディファレンシャル１０６は、同様に譲受けられた特許文献１の技術思想に従って実施できる。特許文献１により詳しく開示しているように、電子作動型ロッキングディファレンシャル１０６は、外部から加えられる電子入力信号に応じて選択的に作動できる。電子入力信号は、ロッキングディファレンシャル内に設けられた電磁アクチュエータ（例えば、電磁コイル）に加えられる。電子信号が加えられると（例えば、電子信号が“印加”状態に相当する）、電磁アクチュエータを印加して、作動した“ディファレンシャルをロックした”操作モードでディファレンシャルを操作する。電子信号が電磁アクチュエータに加えられないと（例えば、電子信号が“非印加”状態に相当する）、アクチュエータは印加されず、非作動の“ディファレンシャルをオープンにした” 操作モードでロッキングディファレンシャルを操作する。
【００１４】
上記特許文献１により詳しく開示しているように、電子作動型ロッキングディファレンシャルは、手動又は自動で制御できる。手動で制御される時、運転手（又は自動車の乗員）は、手動により、必要に応じて、ロック操作モードを選択する。運転手は、典型的に自動車のダッシュボードに設けられている手動スイッチ（又はプッシュボタン）を動かすことで、電子作動型ロッキングディファレンシャルを制御して、次にロッキングディファレンシャルを制御する。自動で制御される時、車載型マイクロプロセッサや他の自動車内に設けられている電子計算装置が自動車の操作状況を感知して、適当な電子入力信号を電磁アクチュエータに送って、電子作動型ロッキングディファレンシャルをロックしたり、アンロックさせる。他の実施形態では、電子作動型ディファレンシャル１０６は、自動車のディファレンシャルを含み、この操作状態（例えば、駆動力調整用ディファレンシャル歯車機構の係合や解放）を電子入力信号に応じて制御する。
【００１５】
再度図１を参照すると、ロッキングディファレンシャル１０６の作動／非作動用に手動スイッチやプッシュボタンを用いる替わりに、運転手は、遠隔制御ユニット１０２を用いる。本発明の技術思想に従って、運転手や他の乗員が遠隔制御ユニット１０２を適当に制御することで、所望のディファレンシャル操作モード（ロック又はアンロック）を選択する。遠隔制御ユニット１０２は、通信リンク１０３を介して、無線受信ユニット１０４と通信して、適当な作動／非作動電子入力信号を（リンク１０５を介して）電子作動型ロッキングディファレンシャル１０６に伝える。
【００１６】
背景技術で説明したように、遠隔制御ユニット、例えば図１の遠隔制御ユニット１０２を用いて、電子作動型ロッキングディファレンシャル１０６を遠隔制御することにより、ロッキングディファレンシャルの装着を極めて簡単にできる。このことは、ロッキングディファレンシャルを“第二次市場（アフターマーケット）”（自動車を製造者から購入した後）で装着する時によく当てはまる。本明細書で説明される遠隔制御式電子作動型ディファレンシャルシステム１００を用いることで、自動車のインテリアに穴明け加工を行ったり、他の修正を行う必要をなくすことができる。むしろ、遠隔制御ユニット１０２と無線受信ユニット１０４の間に無線通信リンク１０３を設けることで、自動車のインテリア内に手動スイッチやプッシュボタンを装着せずに、利用者によって電子作動型ロッキングディファレンシャル１０６を制御可能にする。上述したように、このことは、従来技術の装着に関し、自動車のインテリアへの潜在的な損傷をなくすことができる。さらに、これは、従来技術の仕方と比べて、装着コストと複雑さを大幅に減らすことができる。
【００１７】
図２を参照すると、図１に示した遠隔制御式電子作動型自動車用ディファレンシャルシステム１００の詳細な一実施形態の概略的なダイアグラムが示されている。図２に示しているように、自動車用ディファレンシャルシステム１００は、遠隔制御ユニット１０２と、電子作動型ディファレンシャル機構１２０を含み、とりわけ、無線受信ユニット１０４と、一連の電子副部品を介して接続される電子作動型ロッキングディファレンシャル１０６を含む。遠隔制御ユニット１０２は、無線通信リンク１０３を介して、無線受信ユニット１０４と無線接続される。図１を参照して説明したように、遠隔制御ユニット１０２は、無線通信リンク１０３を介して、無線受信ユニット１０４に対して、ロッキングディファレンシャルの作動及び非作動信号を送る。遠隔制御ユニット１０２から受取った作動／非作動信号に応じて、無線受信ユニット１０４は、適当な作動／非作動電子入力信号を出力して、一連の電子副部品（以下に詳述する副部品１１２、１１４及び１１６）を介して、電子作動型ロッキングディファレンシャル１０６にこれら信号を伝える。
【００１８】
上記特許文献１で説明したように、電子作動型ロッキングディファレンシャル１０６は、伝えられる電子入力信号に基づいて、ディファレンシャルをロックしたり、アンロックするように機能する作動機構を含む。図２に示しているように、電子作動型ロッキングディファレンシャル１０６の例示的な実施形態では、電磁コイル７１を含むが、これは上記特許文献１に開始されている電磁コイルと類似して構成されて、機能する（例えば、特許文献１の図２と関連する説明を参照されたい）。この電磁コイル７１は、図２に概略的に示している電線７５を用いて電子入力信号を受取るのに適する。上記特許文献１で説明しているように、実施形態の一つでは、電磁コイル７１は、上記本発明に包含される特許文献３の技術思想に従って形成できる。例示的な実施形態では、無線受信ユニット１０４からの作動／非作動の電子入力信号の出力は、電線７５を介して、電磁コイル７１に伝えられる。電磁コイル７１は、作動電子入力信号が電線７５に伝えられる時に印加され、かつ、非作動信号が伝えられる時に印加されない。上記特許文献１で詳述しているように、ロッキングディファレンシャルは、電磁コイル７１が印加される時にロックされ、かつ、印加されない時にアンロックされる。
【００１９】
図１のシステム１００を参照して上述したように、無線通信リンク１０３は、任意の無線通信技術を用いて実施できる。例えば、ＲＦ無線通信リンクを用いて実施するのに加えて、無線技術分野における当業者ならば、マイクロ波や光学通信リンクを用いてリンク１０３を実施できることを理解するであろう。さらに、不注意や事故によるロッキングディファレンシャル１０６の作動／非作動を避けるため、幅広い様々な変調／非変調とデータの符号化処理を無線通信リンク１０３に用いてもよい。この処理は、無線通信リンク１０３の安全性を高めるのに役立つ。変調／非変調処理は、例えば、周波数変調（ＦＭ）、振幅変調（ＡＭ）、位相変調（ＰＭ）、パルス符号変調（ＰＣＭ）、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Key）、ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）、又は他の任意の変調フォーマットであって、図１と２に示したシステム１００に適用可能なものでもよい。
【００２０】
再度図２に示したディファレンシャルシステム１００を参照すると、例示した実施形態では、電子作動型ディファレンシャル機構１２０は、幾つかの副部品、例えば、ヒューズ１０８、無線受信ユニット１０４、電子抑制装置１１２、対のバットジョイント１１４ａ、１１４ｂ、（雄と雌のコネクタを反対側に有する）電子コネクタ１１６、及びロッキングディファレンシャル１０６を有する。
【００２１】
図２に示した実施形態では、無線受信ユニット１０４は、無線受信機１３０とリレー装置１３２を含む。無線受信機１３０は、無線リンク入力ポート１２６で無線通信リンク１０３を介して送られた情報を受取る。リンク入力ポート１２６の実施は、無線リンク１０３を実施する際に用いられる無線技術に基づいて変更されてもよい（例えば、入力ポート１２６は、図３を参照して後述するＲＦアンテナや、光学リンク入力ポート等を有していてもよい）。図２に示すように、リレー装置１３２の第一ターミナルは、ヒューズ１０８を介して、入力電圧ポート１２２に伝えられる入力電圧（図示せず）につなげられる。また、リレー装置１３２の第二ターミナルは、無線受信ユニット１０４の出力ポート１２８につなげられる。例示した実施形態では、出力ポート１２８は、ロッキングディファレンシャル１０６内に設けられた電磁コイル７１の電線７５に（一連の電子副部品１１２、１１４及び１１６を介して）つなげられる。
【００２２】
リレー装置１３２を閉じると、入力電圧ポート１２２に加えられる入力電圧は、出力ポート１２８と電磁コイル７１に加えられる。リレー装置１３２が開くと、入力電圧は出力ポート１２８から外されて、ロッキングディファレンシャル１０６の電磁コイル７１に信号が伝えられなくなる。電子装置の設計と製造技術分野における当業者ならば理解できるように、他の実施形態では、リレー装置１３２のスイッチ機能は、ソリッドステートスイッチ、集積回路（ＩＣ）、又は他の従来公知のスイッチ装置を用いて実施できる。
【００２３】
無線受信機１３０は、入力ポート１２６で受取られた信号に応じて、リレー装置１３２の操作を制御する（例えば、リレー装置１３２を開いたり、閉じる制御を行う）。より具体的には、無線受信機１３０は、利用者の入力に応じて、遠隔制御ユニット１０２によるロッキングディファレンシャルの作動／非作動信号出力を受取って、これらの信号に応じて、リレー装置１３２を適当に開いたり、閉じる。リレー装置１３２を開いたり、閉じることは、夫々、出力ポート１２８に対する（入力電圧ポート１２２での）入力電圧の印加と解除に相当する。このように、無線受信ユニット１０４は、電子作動型ロッキングディファレンシャル１０６（より具体的には、ロッキングディファレンシャル１０６の電磁コイル７１）への作動／非作動の電子入力信号を電子副部品１１２、１１４及び１１６を介して伝える。
【００２４】
図２に示した実施形態では、無線受信機１３０は、リレー装置１３２と同じハウジング内に収容される。しかし、電子設計及び製造技術分野における当業者ならば、説明した装置を実施するために、リレー装置１３２と同じハウジング内に収容しなくてもよいことを理解するであろう。また、図２に示しているように、電子作動型ディファレンシャル機構１２０は、リレー装置１３２をバットジョイント１１４ａ、１１４ｂに電子的につなげる抑制装置１１２をオプションとして含む。電子コネクタ１１６は、バットジョイント１１４ａ、１１４ｂを、ロッキングディファレンシャル１０６内に設けられる電磁コイル７１の電線７５につなげる。上で詳述したように、多くのロッキングディファレンシャルが従来技術で公知だが、実施形態の一例では、ロッキングディファレンシャル１０６は、同様に譲受けられる上記特許文献１の技術思想に従って実施される。上述したように、他の実施形態では、電子作動型ロッキングディファレンシャル１０６は、従来公知の任意の自動車のディファレンシャルを用いて実施でき、この操作状態は、電子入力信号に応じて制御される。
【００２５】
実施形態の一つでは、遠隔制御ユニット１０２は、スイッチ機構と、スイッチ機構の状態に応じてロッキングディファレンシャルの作動と非作動の信号を送信するのに適した無線送信機を含む。遠隔制御ユニットの実施に用いることができるスイッチ機構の例として、プッシュボタンスイッチ、トグルスイッチ、コンデンサスイッチ（利用者の移動によって生じる電場の変化に応じる）、また、利用者の入力に応じて電子部品間の電気接続を形成する他の任意のタイプのスイッチを含む。
【００２６】
実施形態の一つでは、遠隔制御ユニット１０２は、“ダッシュ内” 無線スイッチとして実施できる。この実施形態では、遠隔制御ユニット１０２は、自動車のダッシュボードに取付けられる。自動車の設計と製造技術分野における当業者ならば、ここで説明した“ダッシュ内”形態は、上記遠隔制御ユニットを用いることで、車室とエンジン室の間で穴明け加工を行う貫通穴を必要としないため、上記従来技術の処理の問題を克服できることを理解するであろう。
【００２７】
図３を参照すると、図１と２に示した遠隔制御式電子作動型自動車用ディファレンシャルシステム１００に用いるのに適した無線受信機１３０の詳細な実施形態の一つの概略的なダイアグラムが示されている。この例示した実施形態では、無線受信機１３０は、アンテナ１６０と受信用制御ブロック１３４を含む。図３に示しているように、幾つかの実施形態では、アンテナ１６０は、外部アンテナ１６０ａ（例えば、無線受信機１３０の外側）を含み、他の形態では、アンテナ１６０は、内部アンテナ１６０ｂを含む。例示した実施形態では、アンテナ１６０は、遠隔制御ユニット１０２から送られるＲＦ信号を受信できるＲＦアンテナを含む。図３に示した実施形態１３０では、アンテナ１６０は、図２を参照して説明した無線リンク入力ポート１２６に相当する。
【００２８】
図３に例示した実施形態では、無線受信機１３０は、リレーコンデンサ１６２も含む。リレーコンデンサは、図２を参照して上述したリレー装置１３２につなげられる。実施形態の一つでは、リレーコンデンサ１６２は、電子接続ピン１２５、１２７で、リレー装置１３２の接触部とつなげられる。図２を参照して上述したように、受信用制御ブロック１３４は、遠隔制御ユニット１０２から受取った作動及び非作動信号に応じて、リレー装置１３２の操作を制御する。
【００２９】
無線受信機１３０は独立で動力を得てもよく（例えば、バッテリーのような内臓型パワーサプライから動力を得る）、又は車載型電力システムから動力を得てもよい。例えば、図３に示しているように、パワーサプライ入力接続部１２１と１２３を介して、受信機１３０に動力を伝えてもよい。実施形態の一つでは、パワーサプライ入力接続部１２１は、＋１２Ｖのイグニションパワーサプライ源につなげられ、接続部１２３は、自動車の接地につなげられる。電子設計と製造技術分野における当業者ならば、本明細書で開示された遠隔制御式電子作動型自動車用ディファレンシャルシステムの範囲と技術思想から逸脱することなく、無線受信機１３０に動力を及ぼす他の技術を用いることができることを理解するであろう。
【００３０】
実施形態の一つでは、遠隔制御ユニット１０２は、キーフォブ装置内に取付けられる。上述したように、キーフォブ装置は、自動車の設計と製造技術分野において従来公知である。キーフォブ装置は、様々な自動車システムを遠隔制御するために、自動車業界で幅広く用いられている。例えば、キーフォブ装置は、自動車のドアのロックやアンロック、自動車のアラームの設定、“パニック”機能の提供、また自動車のトランクの開閉を遠隔制御するために用いられている。キーフォブ装置で実施されるものに加えて、遠隔制御ユニット１０２は、例えば、ガレージドア開閉装置のような遠隔制御装置内でも実施できる。電子設計と製造技術分野における当業者ならば理解できるように、遠隔制御ユニット１０２は、携帯型遠隔制御装置の文字通り任意のタイプに取付けることができる。
【００３１】
再度図２を参照すると、さらに他の実施形態では、電子作動型自動車用ディファレンシャル１０６は、上記本発明に包含される特許文献４に開示された技術思想に従って実施することもできる。この実施形態に従うと、以下において詳述するように、電子作動型自動車用ディファレンシャル１０６は、上記本発明に包含される特許文献４に開示された“カップリング装置”と同様に構成される。上記特許文献４で詳述しているように、用語“カップリング装置”は、一つの入力から一つ又は複数の出力までトルクを伝達できる装置を含み、この中には、入力と出力の間に設けられたクラッチアセンブリで、伝達されるトルクの量をクラッチアセンブリの係合の度合いの関数としたものがある。図４を参照すると、このような例示的な実施形態の簡略化されたブロックダイアグラムが示されている。より具体的には、図４は、本発明の技術思想に従って形成された遠隔制御式可変トルクの自動車用ディファレンシャルシステム１００’の実施形態の一つが示されている。
【００３２】
図４に示しているように、遠隔制御式可変トルクの自動車用ディファレンシャルシステム１００’は、遠隔制御ユニット１０２’と、可変トルクの自動車用ディファレンシャル機構１２０’を含み、これは無線受信ユニット１０４’と、これにつなげられる電子作動型可変トルクの自動車用ディファレンシャル１０６’を含む。図１と２を参照して上述したシステム１００と同様に、遠隔制御ユニット１０２’は、無線通信リンク１０３を介して、無線受信ユニット１０４’と無線でつなげられる。上述したように、遠隔制御ユニット１０２’は、無線通信リンク１０３を介して、無線受信ユニット１０４’に対して、ディファレンシャル制御信号を送る。
【００３３】
図４に示しているように、遠隔制御ユニット１０２’は、入力装置４９０を含む。幾つかの実施形態では、入力装置４９０は、複数のディファレンシャル制御信号を発生可能なノブ、スライダー、ホイール、又は他の同様の入力装置を含む。ディファレンシャル制御信号は、無線受信ユニット１０４’まで無線送信される。以下において詳述するように、入力装置４９０を操作することで、利用者（典型的に、自動車の運転手）は、電子作動型可変トルクの自動車用ディファレンシャル１０６’によって、カップリングトルクトランスミッション（最小から最大のトルクトランスミッション）を遠隔制御してもよい。
【００３４】
無線受信ユニット１０４’は、無線受信機１３０と可変スイッチ装置１３２’を含む。無線受信機１３０は、無線リンク入力ポート１２６で、無線通信リンク１０３を介して、遠隔制御ユニット１０２’から送られる複数のディファレンシャル制御信号を受取る。電子設計と製造技術分野における当業者なら理解できるように、可変スイッチ装置１３２’は、ソリッドステートスイッチ、集積回路（ＩＣ）、又は他の従来公知のスイッチ装置としても実施できる。無線リンク１０３を介して送られるディファレンシャル制御信号に応じて、無線受信機１３０は可変スイッチ装置１３２’の操作を制御する。より具体的には、無線受信機１３０は、遠隔制御ユニット１０２’からの制御信号出力を受取って、この制御信号に応じて、可変スイッチ装置１３２’によって生じる電流を変化させる。スイッチ装置１３２’の第一ターミナルは、ヒューズ１０８を介して、入力電圧ポート１２２に加えられる入力電圧（図示せず）につなげられる。スイッチ装置１３２’の第二ターミナルは、無線受信ユニット１０４’の出力ポート１２８につなげられる。
【００３５】
例示した実施形態では、出力ポート１２８は、電子作動型可変トルクの自動車用ディファレンシャル１０６’内に設けられる電磁コイル８１の電線７５につなげられる。スイッチ装置１３２’による電流出力は（上述したように、遠隔的に発生するディファレンシャル制御信号に応じる）電磁コイル８１に伝えられて、これによって、可変トルクの自動車用ディファレンシャル１０６’によって生じるカップリングトルクを制御する。
【００３６】
簡単に上述したように、図４に例示した実施形態では、電子作動型可変トルクの自動車用ディファレンシャル１０６’は、上記特許文献４の技術思想に従って実施できる。上述したように、上記特許文献４は、ＬＳＤ（Limited Slip Differential）のようなカップリング装置について開示しており、この際、クラッチパックを、解放、部分係合、及び完全係合の状態の間で可変にしている。上記特許文献４で詳しく説明されているように、クラッチパックのトルク伝達は、クラッチピストン上の油圧によって決定される。クラッチピストン室内の油圧は、圧力制御ソレノイド弁によって制御される。クラッチパックは、完全に解放される（トルク伝達はゼロ）か、部分的に係合される（トルク伝達は部分的）か、又は完全に係合される（完全にロックされる）。カップリングトルク伝達は、最終的に電磁コイル８１に及ぼされる電流の大きさによって決定されて、制御される。この際、ゼロのコイル電流は、クラッチに及ぼされる圧力の最小に相当する（即ち、ディファレンシャルは解放されて、ディファレンシャル１０６’によって発生するトルク伝達はゼロとなる）。一方、コイル８１に加えられる電流が増えると、ディファレンシャル１０６’によって生じるクラッチトルク伝達も対応して増える。電磁コイル８１に最大電流が加えられると、ディファレンシャルは完全に係合する。要するに、図４に例示した実施形態に従って、利用者が電磁コイル８１に加えられる電流を遠隔制御することで、ディファレンシャル１０６’によって発生するカップリングトルク伝達を遠隔制御できる。
【００３７】
図５を参照すると、本発明の技術思想に従って形成された、遠隔制御式電子作動型自動車用ディファレンシャルシステム５００の例示的な実施形態の概略的なブロックダイアグラムが示されている。図５に示しているように、実施形態の一つでは、遠隔制御式電子作動型自動車用ディファレンシャルシステム５００は、遠隔制御ユニット１０２、無線受信ユニット１０４、自動車用中央制御器４０７、自動車用ディファレンシャルマイクロプロセッシング装置４１１、及び電子作動型ディファレンシャル機構１０６’’を含む。図１のシステムを参照して上述したように、遠隔制御ユニット１０２は、無線通信リンク１０３を介して、無線受信ユニット１０４と通信する。自動車の利用者からの入力に応じて、遠隔制御ユニット１０２は、複数のディファレンシャル作動及び非作動信号を、無線通信リンク１０３を介して、無線受信ユニット１０４に送る。
【００３８】
無線受信ユニット１０４は、通信リンク１０５を介して、自動車用中央制御器４０７と通信する。遠隔制御ユニット１０２から受取ったディファレンシャル作動及び非作動信号に応じて、無線受信ユニット１０４は、複数のディファレンシャル制御信号を出力する。複数のディファレンシャル制御信号は、通信リンク１０５を介して、自動車用中央制御器４０７に送られる。自動車用中央制御器４０７は、複数の自動車システムの操作を制御し、これには電子作動型ディファレンシャル機構１０６’’が含まれるが、これに限定されなくてもよい。
【００３９】
自動車用ディファレンシャルマイクロプロセッシング装置４１１は、通信バス４０９を介して、複数のディファレンシャル制御信号を自動車用中央制御器４０７から受取る。自動車用中央制御器４０７から受取ったディファレンシャル制御信号に応じて、自動車用ディファレンシャルマイクロプロセッシング装置４１１は、電子作動型ディファレンシャル機構１０６’’の作動及び非作動を制御する。電子作動型ディファレンシャル機構１０６’’は、自動車用ディファレンシャルマイクロプロセッシング装置４１１から受取った制御信号に基づいて、自動車用ディファレンシャルの係合と解放を制御する。
【００４０】
以上、遠隔制御式電子作動型ロッキングディファレンシャルの要所について例示的な実施形態と新規な特徴について示した。他の実施形態についても提案したが、この遠隔制御式電子作動型ロッキングディファレンシャルの全ての他の実施形態を列挙することは不可能である。そこで、本発明の範囲は、添付した特許請求の範囲によってのみ定められ、上記説明で例示された特徴によって限定されないが、但し、この限定は添付した特許請求の範囲に列挙されないものとする。
【００４１】
上記説明によって、様々な実施形態に適用できる本発明の新規な特徴を示したが、当業者であれば、本発明の技術思想の範囲内から逸脱することなく、例示したシステムの形態や詳細において、様々に、省略や、置換や、入替えや、変更等を行えることを理解されたい。
【００４２】
上述したエレメントや変更の各実施上の新規な組合せと、このようなエレメントと等価物の各実施上の組合せは、本発明の技術思想の実施形態として考えられる。本明細書で明白に列挙したものよりも、より多くのエレメントの組合せが本発明の実施形態として理論的に有り得るため、本発明の範囲は、上述した説明ではなく、添付した特許請求の範囲によって適切に定められる。様々な請求項のエレメントの等価物の意味と範囲内に収まる全ての変更は、対応する請求項の範囲内に含まれる。ここで添付される各請求項は、このような請求項の言語的な文字から非実質的にだけ相違する任意の物を含むが、この物は、先行技術の実施形態ではないものとする。このため、各請求項に記載された各エレメントは、出来る限り広く解釈する必要があり、さらに、このエレメントの任意の等価物を、先行技術の範囲内でない限り、含むことを理解されたい。さらに、用語“含む（includes）”は、詳細な説明と請求項の双方で用いられるが、この用語は、用語“含む（comprising）”と同様に用いられることを意図している。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の技術思想に従って形成された、遠隔制御式電子作動型自動車用ディファレンシャルシステムを簡略化して示したブロックダイアグラムである。
【図２】図１に示した遠隔制御式電子作動型自動車用ディファレンシャルシステムの実施形態の一つを詳細に示した概略的なブロックダイアグラムである。
【図３】図１と２に示した遠隔制御式電子作動型自動車用ディファレンシャルシステムに用いられる無線受信機の実施形態の一つを示した概略的なブロックダイアグラムである。
【図４】本発明の技術思想に従って形成された、遠隔制御式可変トルク自動車用ディファレンシャルシステムの実施形態の一つを示した概略的なブロックダイアグラである。
【図５】本発明の技術思想に従って形成された、遠隔制御式電子作動型自動車用ディファレンシャルシステムの他の実施形態を簡略化して示したブロックダイアグラムである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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2009519862.tif 000010
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