(57)【要約】  本発明は、トルク移動とトルク制限システム技術及び適用に関連する。本発明は、機械的過負荷による損傷から機械装置やドライブトレインを保護し、単一の電源入力シャフト及び一つ以上の電源出力シャフトの間での電力伝送をコントロールするため、トレランスリングを用いて、改善されたトルク限定システムを提供することに関連する。本発明は自動車の差動装置に関連し、本発明により、１車輪がロートラクションの状況に出会ったときに差動制限装置を提供し、差動装置の内部に摩擦をもたらし、車輪の「望ましくない」スリップや回転差を制限し、二つの電源出力シャフト又はドライブシャフトの間の回転差をコントロールすることができる。【選択図】図３
2017514070.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルク制限組立体であって、
円形の横断面と外壁により画定される中心要素、
その中に形成される中心穴の内部で中心要素を取り巻く中間リング要素であって、通常円形の横断面、内壁、及び外壁により画定される中間リング要素、
その中に形成される通常円形の穴の内部で中間リング要素を取り巻く外部要素であって、前記穴が内壁により画定され、及び前記外部要素が外壁により更に画定される、外部要素、を含み、
前記中心要素、前記中間リング要素及び前記外部要素は、内部スプラインセット及び外部スプラインセットにより画定されるグループから選択された整合セットであり、
前記内部スプラインセットは、 
周辺近くに間隔を置いて配置された複数の縦溝により画定される中心要素外壁、 
そこから突き出る複数のドームにより画定される中間要素内壁であって、前記ドームが中心要素外壁の縦溝の中に存在するように構成される、中間要素内壁、および
平滑面により画定される外部要素内壁、を含み、
前記外部スプラインセットは、
平滑面により画定される中心要素外壁、
周辺近くに間隔を置いてそこから突き出る複数のドームにより画定される中間要素外壁、および
中間要素外壁から突き出る前記ドームがその中に存在するように構成される複数の縦溝により画定される外部要素内壁、を含む、
トルク制限組立体。
【請求項２】
少なくとも一つの前記縦溝が、
前記溝の反対側の端から伸びて、第一および第二の停止部分で終了する、第一および第二の縦方向側壁であって、相対的に同等でない高さを画定する、第一および第二の縦方向側壁、
前記第一停止部分と前記第二停止部分との間に伸びる最上部の壁、を含む、
ことを特徴とする、請求項１に記載のトルク制限組立体。
【請求項３】
少なくとも一つの前記縦溝が、
前記溝の反対側の端から伸びて、第一および第二の停止部分で終了する、第一および第二の縦方向側壁、
前記第一停止部分と前記第二停止部分との間から伸びる最上部の壁であって、ここで最上部の壁が、通常アーチ形の形状を画定し、ここで最上部の壁により画定される中間点が、側壁の少なくとも一つにおいて停止部分と端の間の距離よりも、反対方向の端を相互接続する線からより離れた距離を画定する、最上部の壁、を含む、
ことを特徴とする、請求項１に記載のトルク制限組立体。
【請求項４】
前記最上部の壁が、前記停止部分の各々から伸びる平らなランプ部分により画定され、前記ランプ部分が中間点でお互いに交差する、ことを特徴とする、請求項３に記載のトルク制限組立体。
【請求項５】
前記外部要素が、更に、内壁と外壁の間から伸びる、幅を画定する少なくとも一つの縦方向隙間を含み、
前記トルク制限組立体が、更に、各隙間の幅を変更するための隙間調整構造を含む、
ことを特徴とする、請求項２に記載のトルク制限組立体。
【請求項６】
隙間調整構造が、
前記外部要素を取り巻く封入リング、および
一つ以上の調整ねじであって、封入リング内で形成されたねじ穴と各々がねじ込み式でかみ合い、それによって、隙間の幅を応答可能なように縮小または拡大するために外部要素で圧縮力を追加または減少させるように回転可能な、一つ以上の調整ねじ、を含む、
ことを特徴とする、請求項５に記載のトルク制限組立体。
【請求項７】
隙間調整構造が、
その中に形成されるねじ山により更に画定される縦配向の円錐形外壁を画定する前記外部要素、
外壁ねじ山にかみ合う一つ以上のねじ込みナットであって、それによってねじ込みナットの少なくとも一つの回転が、外壁に対して圧縮力を追加または縮小し、応用可能なように隙間の幅を縮小または拡大する、一つ以上のねじ込みナット、を含む、
ことを特徴とする、請求項５に記載のトルク制限組立体。
【請求項８】
隙間調整構造が、
縦配向の円錐形外壁を画定する外部要素、 
外部要素外壁にかみ合う一つ以上のカラーリング、および
円錐形の外壁に縦方向に沿った一つ以上のカラーリングを、隙間の幅を応答可能なように縮小または拡大するために外壁に対して圧縮力を追加または縮小するよう促すように構成された、アクチュエータアーム、を含む、
ことを特徴とする、請求項５に記載のトルク制限組立体。
【請求項９】
外部要素内壁が横断方向に沿って傾斜した表面を画定し、前記横断方向が縦方向に垂直に配向されることを特徴とする、請求項１に記載のトルク制限組立体。
【請求項１０】
ドームが横断方向に沿って配向された細長い形状を画定することを特徴とする、請求項９に記載のトルク制限組立体。
【請求項１１】
差動装置組立体であって、
回転可能な入力シャフト組立体、
入力シャフト組立体に機械的に接続された第一の回転可能な出力シャフト組立体であって、それによって入力シャフト組立体の回転が、第一の出力シャフト組立体で第一の回転可能な力を生み出す、第一の回転可能な出力シャフト組立体、
入力シャフト組立体に機械的に接続された第二の回転可能な出力シャフト組立体であって、それによって入力シャフト組立体の回転が、第二の出力シャフト組立体で第二の回転可能な力を生み出す、第二の回転可能な出力シャフト組立体、
第一の出力シャフト組立体と関連がある第一のトルクコントロール要素であって、第一の出力シャフト組立体の回転速度に応答して、第一の回転可能な力に対抗する力を付与するよう構成される、第一のトルクコントロール要素、および
第二の出力シャフト組立体と関連がある第二のトルクコントロール要素であって、第二の出力シャフト組立体の回転速度に応答して、第二の回転可能な力に対抗する力を付与するよう構成される、第二のトルクコントロール要素、を含む、
差動装置組立体。
【請求項１２】
第一および第二の回転可能な出力シャフト組立体が各々、
円形の横断面と外壁により画定される中心要素、および
その中に形成される中心穴の内部で中心要素を取り巻く中間リング要素であって、通常円形の横断面、内壁、及び外壁により画定される中間リング要素、を画定し、
差動装置組立体が、更に、入力シャフトに機械的に接続されたハウジング要素を含み、ハウジング要素が両方の出力シャフト組立体の中間リング要素を取り巻き、それぞれがハウジング要素で形成された通常円形の穴の中にあり、その穴は内壁により画定され、
ここで前記中心要素、前記中間リング要素、及び前記ハウジング要素が、内部スプラインセットと外部スプラインセットにより画定されたグループから選択された整合セットであり、 
内部スプラインセットが、 
周辺近くに間隔を置いて配置された複数の縦溝により画定される中心要素外壁、 
そこから突き出る複数の細長いドームにより画定される中間要素内壁であって、前記ドームが中心要素外壁の縦溝の中に存在するように構成される、中間要素内壁、および
平滑面により画定されるハウジング要素内壁、を含み、
外部スプラインセットが、
平滑面により画定される中心要素外壁、
周辺近くに間隔を置いてそこから突き出る複数の細長いドームにより画定される中間要素外壁、および
中間要素外壁から突き出る前記細長いドームがその中に存在するように構成される複数の縦溝により画定されるハウジング要素内壁、を含む、
ことを特徴とする、請求項１１に記載の差動装置組立体。
【請求項１３】
第一および第二の回転可能な出力シャフト組立体が各々、
入力シャフト組立体に機械的に接続された中心要素であって、円形の横断面と外壁により画定される、中心要素、
その中に形成された中心穴の内部で中心要素を取り巻く中間リング要素であって、通常円形の横断面、内壁及び外壁により画定される、中間リング要素、
その中に形成される通常円形の穴の内部で中間リング要素を取り巻く外部要素であって、前記穴が内壁により画定され、及び前記外部要素が外壁により更に画定される、外部要素、を画定し、
前記中心要素、前記中間リング要素及び前記外部要素は、内部スプラインセット及び外部スプラインセットにより画定されるグループから選択された整合セットであり、 
内部スプラインセットが、
周辺近くに間隔を置いて配置された複数の縦溝により画定される中心要素外壁、 
そこから突き出る複数の細長いドームにより画定される中間要素内壁であって、前記ドームが中心要素外壁の縦溝の中に存在するように構成される、中間要素内壁、および
平滑面により画定される外部要素内壁、を含み、
外部スプラインセットが、
平滑面により画定される中心要素外壁、
周辺近くに間隔を置いてそこから突き出る複数の細長いドームにより画定される中間要素外壁、および
中間要素外壁から突き出る前記細長いドームがその中に存在するように構成される複数の縦溝により画定される外部要素内壁、を含む、
ことを特徴とする、請求項１１に記載の差動装置組立体。
【請求項１４】
改善されたトルクリング組立体であって、
外壁により画定される中心要素、
その中に形成される中心穴の内部で中心要素を取り囲む中間リング要素であって、内壁及び外壁により画定される、中間リング要素、
その中に形成される穴の内部で中の中間リング要素を取り囲む外部要素であって、前記穴が内壁により画定され、及び前記外部要素が外壁により更に画定される、外部要素、を含み、
前記中心要素、前記中間リング要素及び前記外部要素は、内側溝付きセット及び外側溝付きセットにより画定されるグループから選択された整合セットであり、
内側溝付きセットが、
周辺近くに間隔を置いて配置された複数の縦溝により画定される中心要素外壁、 
そこから突き出る複数のドームにより画定される中間要素内壁であって、前記ドームが中心要素外壁の縦溝の中に存在するように構成され、通常涙のしずくの形の横断面により更に画定される、中間要素内壁、および
平滑面により画定される内部要素内壁、を含み、
外側溝付きセットが、
平滑面により画定される中心要素外壁、
周辺近くに間隔を置いてそこから突き出る複数のドームにより画定される中間要素外壁であって、前記ドームが通常涙のしずくの形の横断面により更に画定される、中間要素外壁、および、
中間要素外壁から突き出る前記ドームがその中に存在するように構成される複数の縦溝により画定される外部要素内壁、を含む、
改善されたトルクリング組立体。
【請求項１５】
外部要素内壁が、横断方向に沿って傾斜した表面を画定し、前記横断方向が縦方向に垂直に配向されることを特徴とする、請求項１４に記載の改善されたトルクリング組立体。
【請求項１６】
ドームが横断方向に沿って配向された細長い形状を画定することを特徴とする、請求項１５に記載の改善されたトルクリング組立体。
【請求項１７】
少なくとも一つの縦溝が、
前記溝の反対側の端から伸びて、第一および第二の停止部分で終了する、第一および第二の縦方向側壁であって、相対的に同等でない高さを画定する、第一および第二の縦方向側壁、
前記第一停止部分と前記第二停止部分との間に伸びる最上部の壁、を含み、
ここで前記外部要素が、更に、内壁と外壁の間から伸びる、幅を画定する少なくとも一つの縦方向隙間を含み、
トルクリング組立体が、更に、各隙間の幅を変えるための隙間調整構造を含む、
ことを特徴とする、請求項１４に記載の改善されたトルクリング組立体。
【請求項１８】
隙間調整構造が、
前記外部要素を取り巻く封入リング、および
一つ以上の調整ねじであって、封入リング内で形成されたねじ穴と各々がねじ込み式でかみ合い、それによって、隙間の幅を応答可能なように縮小または拡大するために外部要素で圧縮力を追加または減少させるように回転可能な、一つ以上の調整ねじ、を含む、
ことを特徴とする、請求項１７に記載の改善されたトルクリング組立体。
【請求項１９】
隙間調整構造が、
その中に形成されるねじ山により更に画定される縦配向の円錐形外壁を画定する前記外部要素、
外壁ねじ山にかみ合う一つ以上のねじ込みナットであって、それによってねじ込みナットの少なくとも一つの回転が、外壁に対して圧縮力を追加または縮小し、応用可能なように隙間の幅を縮小または拡大する、一つ以上のねじ込みナット、を含む、
ことを特徴とする、請求項１７に記載の改善されたトルクリング組立体。
【請求項２０】
隙間調整構造が、
縦配向の円錐形外壁を画定する前記外部要素、 
外部要素外壁にかみ合う一つ以上のカラーリング、および
円錐形の外壁に縦方向に沿った一つ以上のカラーリングを、隙間の幅を応答可能なように縮小または拡大するために外壁に対して圧縮力を追加または縮小するよう促すように構成された、アクチュエータ要素、を含む、
ことを特徴とする、請求項１７に記載の改善されたトルクリング組立体。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願に対する相互参照
本願は、「トレランスリング／円周クラッチを含む差動制限装置」という表題の２０１３年９月２０日に出願した仮出願通し番号６１／８８０，１７８、及び「トレランスリングを含む差動制限装置」という表題の２０１３年１１月２２日に出願した仮出願通し番号６１／９０７，３８６に関連し優先権を主張し、また、「トレランスリング用機械ロッキングシステム」という表題の２０１４年１月１４日に出願した仮出願通し番号６１／９２７，１１１に関連し優先権を主張する。それらの内容は本明細書にて言及することで組み込まれ、本相互参照のセクションで言及することで本発明に関して先行技術として認められないものとする。
【０００２】
本発明は、トルク制限システム技術、トルクスリップ及びトルク制限装置、並びに電力送達アセンブリへの適用に関連する。当該トルク制限装置は、機械装置を力学的過負荷によるダメージから守り、さまざまな組み立てでトルク移動装置及びトルク制限装置として利用することができる。
【背景技術】
【０００３】
当該技術分野で知られるトレランスリングは、はめ合わせ円筒形部品の間でのトルク移動、軸方向保有、及びラジアル荷重を提供することができる装置である。トレランスリングが前述のはめ合い円筒形部品の間で圧力をかけながら組み立てられると、各コルゲーションがスプリング力を提供して摩擦をもたらす。トレランスリングの摩擦容量は、すべてのコルゲーションの合力で、はめ合い部品の摩擦係数である。
【０００４】
トレランスリングは、安価で軽く、シンプルかつ耐久性があり、急速にデバイス組立ができるなど多数の長所があるが、広範囲に及ぶはめ合い部品材料の種類と摩擦容量が必要な場合にトレランスリングの機能には制限がある。
【０００５】
当該技術分野で知られているが、差動装置は単一の電力入力源から二つの電力出力シャフト又は軸に回転エネルギーを伝達する装置である。陸上車では、向きを変えるときに外側車輪が内側車輪よりもより一層、速く曲がる必要がある場合に回転差を生じさせる。しかし、１車輪が泥や雪又は氷などのロートラクションの状況に出会ったとき「望ましくない」スリップや車輪間の回転差をコントロールするため、「望ましくない」動きの差に制限を加えることは自動車差動アセンブリに適切なことである。
【０００６】
当該技術分野に多々知られているが、差動制限装置は粘性、ロッキングデバイス、トルク検知ギアシステム、摩擦クラッチプレート又はコーン、あるいは動きの差を制限する他の手段を使用し、高価で複雑かつ重くて、高度な摩擦荷重が難点であることがある。
【発明の概要】
【０００７】
発明の目的と特徴
本発明は、より具体的に、車輪の回転差をコントロールするため摩擦トルクを提供する陸上車用の工業用トルクリミッタ及び差動制限装置に関わる。本発明の主な目的と特徴は、上記の問題を打開するシステムを提供することである。
【０００８】
本発明の更なる目的と特徴は、一つの出力シャフト又は駆動輪で摩擦が低下した場合にトルクを望ましく分配するために出力シャフトの相対運動に抵抗する差動内部に所定のトルク量を提供する、固定式、可変、調整可能かつアクティブなトルク制限組立体を提供するシンプルで耐久性があり、安価な手段としてのトレランスリングを用いる方法で、二つの駆動軸又は二つの出力シャフトの間で独立して回転できるようなシステムを提供することである。
【０００９】
多用途でシンプル、耐久性があり安価な差動制限装置差動システムを提供することが、本発明の更なる目的と特徴であり、これは、
所定の閾値を超えたときにトルクの移動を制限するためのトレランスリングを用いて、二つの駆動軸又は出力シャフトの間で独立した回転をさせるようにし、
投入エネルギーの角加速度に対する反応により変化する摩擦トルクスリップ値の範囲を提供するためにトレランスリングを用いて、二つの駆動軸又は出力シャフトの間で独立した回転をさせるようにし、
トルク検出及び他種の制限的な制限差動制限装置のために既存の機能を改善するトレランスリングを用いる、二つの駆動軸又は出力シャフトの間で独立した回転をさせるようにし、
自動車及び工業用駆動ラインでトルクリミッタ及び差動制限装置の多様性と機能性を高めるためのシンプルで耐久性があり、安価な手段のトレランスリングを用いて、二つの駆動軸又は出力シャフトの間で独立した回転をさせるようにし、
動力源上で最低限の摩擦荷重を提供しながら、二つの駆動軸又は出力シャフトの間で独立した回転をさせるようにし、
長期の耐用年数を提供する方法で、二つの駆動軸又は出力シャフトの間で独立した回転をさせるようにし、
一つ以上のパラメータの機能としてトルクリミッタを調整させる方法で、二つの駆動軸又は出力シャフトの間で独立した回転をさせるようにし、
材料の弾性域における耐久性と一貫性を機能するトレランスリングを用いて、二つの駆動軸又は出力シャフトの間で独立した回転をさせるようにし、
摩擦トルクの増加又は低下をもたらす軸方向溝の構造を持ち、あるいは
固定式、可変、調整可能で、アクティブなトルクスリップ値を用いて、継続的なトルクスリップ動作状態の下で耐久的に機能する。
【００１０】
本発明の更なる目的と特徴は、前述の溝で前述のコルゲーションを保持できる機械力を備える軸方向溝があるシステムを提供し、円周部品に対するトレランスリング・コルゲーションを回転させないようにする。とりわけ、スプリング力と摩擦が前述のトレランスリングの破壊的な回転を防ぐ必要がないため、前述の溝はトレランスリングにより幅広く、以前利用できなかった固定的で可変なトルクスリップ値の範囲を確実に機能させることができる。
【００１１】
本発明のその他の目的と特徴は、以下の説明を参照して明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
本明細書で説明する図面は、現存の選択内容の特徴を説明する目的のみで、すべてが実施可能とは限らず、現存の内容範囲を制限する目的ではない。また、すべての図形は明白にするため大きく見せているものと理解される。
【００１３】
【図１】図１は、先行技術組立体に関連する分解斜視図の外部波形トレランスリングを示す。
【図２】図２は、先行技術組立体に関連する分解斜視図の内部波形トレランスリングを示す。
【図３】図３は、本発明に関連する分解斜視図の外部波形トレランスリングを示す。
【図４】図４は、本発明に関連する分解斜視図の内部波形トレランスリングを示す。
【図５】図５は、固定値トルクリミッタの外部波形トレランスリングの一つの波形構造の概略図の一部を示す。
【図６】図６は、固定値トルクリミッタの性能限界に関連するグラフを示す。
【図７】図７は、固定値トルクリミッタの設定使用トルク値に関連するグラフを示す。
【図８】図８は、角加速度トルク制限組立体に対する反応による完全な変数値の角度横断面図の一部を示す。
【図９】図９は、トレランスリングを除いた、角加速度トルクリミッタに対する反応による変数値の角度横断図の一部のクローズアップを示す。
【図１０】図１０は、トレランスリングと内部円筒形部品を除いた、角加速度トルクリミッタに対する反応による変数値の外部円筒形部品の透視図を示す。
【図１１】図１１は、角加速度トルクリミッタに対する反応による変数の外部波形トレランスリングの一つの波形構造の概略図の一部を示す。
【図１２】図１２は、角加速度トルクリミッタに対する反応による変数の性能限界に関連するグラフを示す。
【図１３】図１３は、角加速度トルクリミッタに対する反応による変数の設定使用トルク値に関連するグラフを示す。
【図１４】図１４は、軸方向運動トルクリミッタの軸方向断面図の一部を示す。
【図１５】図１５は、軸方向運動トルクリミッタによる変数の環状断面図の一部を示す。
【図１６】図１６は、軸方向運動トルクリミッタによる変数の軸方向断面図の一部を示す。
【図１７】図１７は、角度加速度トルクリミッタに対する反応による双方向変数の外部波形トレランスリングの一つの波形構造の概略図の一部を示す。
【図１８】図１８は、角度加速度トルクリミッタに対する反応による双方向変数の性能限界に関連するグラフを示す。
【図１９】図１９は、角度加速度トルクリミッタに対する反応による双方向変数の設定使用トルク値に関連するグラフを示す。
【図２０】図２０は、完全な円周可変値トルクリミッタの完全な環状断面図の一部を示す。
【図２１】図２１は、円周可変値トルクリミッタの駆動リングの環状断面図の一部を示す。
【図２２】図２２は、円周可変値トルクリミッタの駆動リングの軸方向断面図の一部を示す。
【図２３】図２３は、トルクリミッタによる円周可変値のハウジングリングの環状断面図の一部を示す。
【図２４】図２４は、円周可変値トルクリミッタのハウジングリングの軸方向断面図の一部を示す。
【図２５】図２５は、テーパー・ブラッシング・トルクリミッタの環状断面図の一部を示す。
【図２６】図２６は、テーパー・ブラッシング・トルクリミッタのハウジング直交図を示す。
【図２７】図２７は、テーパー・ブラッシング・トルクリミッタの軸方向ハウジング断面図の一部を示す。
【図２８】図２８は、アクティブ可変トルクリミッタの断面図を示す。
【図２９】図２９は、アクティブ可変トルクリミッタの直交図を示す。
【図３０】図３０は、アクティブ可変トルクリミッタの断面図を示す。
【図３１】図３１は、アクティブ可変トルクリミッタの機能ブロック図を示す。
【図３２】図３２は、トレランスリングの高さ、圧縮、リング剛性及び損耗に対する過敏性の関係に関するグラフを示す。
【図３３】図３３は、トレランスリングの高さ、圧縮、リング剛性及び損耗に対する過敏性の関係に関するグラフを示す。
【図３４】図３４は、トレランスリングの高さ、圧縮、リング剛性及び損耗に対する過敏性の関係に関するグラフを示す。
【図３５】図３５は、角度加速度内部摩擦装置に対する差動制限装置の環状断面図の一部を可変値とともに示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
ベストモードの詳述及び発明の好ましい実施形態
以下の説明は当業者なら誰でも本発明を行い使用することができるよう提供され、発明者がその発明を実行することにより熟考されたベストモードを説明する。しかし、本発明の包括的な原理が特にトルク制限システムを提供するために本明細書で定義されているので、当業者にはさまざまな変更箇所が依然として容易に明らかであろう。
【００１５】
我々は本明細書では、工業用トルクリミッタとして利用でき、回転差を制限するためにオープン差動装置に適用できる、トレランスリングを使用するトルクリミッタの新規発明の組み合わせを説明する。
【００１６】
自動車差動装置には、標準型又は「オープン型」差動装置と差動制限装置の二つの基本型がある。両方ともに当該技術分野ではよく知られており、長年にわたり開発の恩恵にあずかっている。両方ともに機能が非常にシンプルである。まず最初に、単一の動力源から二つの駆動軸又は出力シャフトに電源を伝達する。次に、独立した回転を可能にしたり、あるいは二つの駆動軸又は出力シャフトの間の回転差を生じさせる。この回転差は、例えば、陸上車が向きを変えて外側車輪が内側車輪よりもより一層、速く曲がらなければならないときに発生する。
【００１７】
「オープン型」差動装置はほとんどの状態でよく作動する。しかし、１車輪が泥に埋もれたり、氷の上にあるときに、駆動主車輪間のけん引力の違いにより、駆動主車輪がスリップしてけん引力を与えない原因となる。これは、「オープン型」差動装置がほとんど無制限の動きの差を提供し、自動車の動きを悪くして、最小限のけん引力で車輪に出力の大部分を伝達するからである。
【００１８】
差動制限装置は当該技術分野でよく知られており、相対的に大きく、重く、高価で複雑である。しかし、差動制限装置は機能上いまだに非常にシンプルである。差動制限装置は、けん引力が損なわれた状態で原動力を提供するためにさまざまな方法で回転差を制限する。同装置はまた、安全性と性能で全車種に好ましいオプションであるが、費用が理由で標準機能から除外されている。
【００１９】
現存の多くの工業用トルクリミッタは複雑で大きく、重く、かつ高価である。トレランリングは当該技術分野に知られており、シンプルで安価なトルク移動及び制限を提供する。前述のトレランスリングには波形状の面と平らな面があり、均一又はさまざまな高さとこう配、及び平らな円周縁を持つ、単一又は複数の列に外部又は内部波形構造が円周に配列され、さまざまな直径を持つ分裂した又はセグメント化されたリング形状がある、弾力的なメタル又はプラスチック（ただし、これらに限定されない）からなる。トレランスリングを使用するトルク制限組立部品は、組立部品の間で移動するトルク量を最大に制限することができる。トレランスリングが、例えば、シャフトと穴の間の環状空間に圧縮されて配置されている場合、波形構造は圧縮されている。波形構造はばねとしての役割があり、所定の摩擦トルク量を提供して、シャフトと穴の表面に対して半径方向力を働かせる。圧縮と摩擦との間にトルク値を決定する直線関係があるとより好ましい。ハウジング又はシャフトの回転は、他のシャフトやハウジングに同様な回転を伝達する。入力トルクが所定の閾値よりも高いように回転力が適用された場合、一方が他方に相対して回転し、すなわちスリップをもたらすことになる。
【００２０】
そのようなスリップが起こる場合、波状面が平らな面よりも先にスリップする。それは、波状面の少なくとも一つの圧縮個所が平らな面の圧縮個所よりも小さいからである。作業条件下でそのようなスリップが繰り返される場合、波形構造がすり減り損傷するか、波形構造に接触している部品に損傷を与えるにようになる。平らの面のスリップは一般にすり減りの原因とならない。現行方式には、波形構造に刻み目をつけて材料をつかむのに十分な波形構造を受ける柔らかい材料の取り付けが含まれているが、これはすべての状況や長期的な性能には望ましい解決策ではないと考えられる。
【００２１】
接触する円筒部品に対して、トレランスリングの波状面のスリップに関連する問題は、スプリング力又は抵抗力が低いために機能への制限を主にもたらすことがある。
【００２２】
更なる制限は、前述のトレランスリング組立部品が一つの所定作業トルクスリップ値に制限され、その値がデザインや製造により設定されているため、調整、損耗、デザイン変更及びその他の要因を修正することが困難あるいは不可能である。
【００２３】
広範囲にわたる現行調査では、トレランスリングがどのように低いトルク／トルクスリップ値で機能するかについてほとんど知識がなく、その問題に取り組むシステムが存在しない。
【００２４】
本発明の目的は、トレランスリングの汎用性と機能性を拡大し、耐久性がある安価な固定式、可変で調整可能、及びアクティブな差動制限装置を広範囲に提供する、固定式で調整可能な可変トルクリミッタを提供する、耐久性のある安価な装置を広範にわたり提供することである。そのため、本発明が必要とされている。
【００２５】
図１は、共通の先行技術組立体の分解斜視図の外部波形トレランスリングを示す。図１は、外部波形トレランスリング１、外部円筒部品２、内部円筒部品３を示す。この組立部品のトルク制限が上回ると、外部円筒部品２か内部円筒部品３のどちらかが他に対して滑り込み、外部波形トレランスリング１の波形構造が外部円筒部品２に対して滑り込み、所定トルク値に損傷と急速な低下をもたらすことが理解されている。
【００２６】
図２は、共通の先行技術組立体の分解斜視図の内部波形トレランスリングを示す。図２は、内部波形トレランスリング１ｎ、外部円筒部品２、内部円筒部品３を示す。この組立部品のトルク制限が上回ると、外部円筒部品２か内部円筒部品３のどちらかが他に対して滑り込み、内部波形トレランスリング１ｎの波形構造が内部円筒部品３に対して滑り込み、所定トルク値に損傷と急速な低下をもたらすことが理解されている。
【００２７】
図３は、本発明に関連する分解斜視図のアセンブリの外部波形トレランスリングを示す。図３は、本発明の好ましい実施例５０、外部波形トレランスリング１、外部円筒部品２、内部円筒部品３、一定値軸方向溝４ａを示す。この組立部品のトルク制限が上回ると、外部円筒部品２か内部円筒部３のどちらかが他に対して滑り込むと理解されている。しかし、外部波形トレランスリング１のコルゲーションを固定値軸方向溝４ａの一つ以上のコルゲーションにより外部円筒部品２に機械的にロックする手段があり、要求内部円筒部品３が外部円筒部品２に滑り込み、外部波形トレランスリング１が外部円筒部品２に機械的にロックされ続ける。よって、耐久性があり、シンプルかつ安価なトルク制限組立体が提供される。
【００２８】
図４は、本発明に関連する分解斜視図の組み立ての内部波形トレランスリングを示す。図４は、内部波形トレランスリング１ｎ、外部円筒部品２、内部円筒部品３、一定値軸方向溝４ａを示す。前述の原理が適用されるように、この組立部品のトルク制限が上回ると、外部円筒部品２か内部円筒部品３のどちらかが他に対して滑り込むと理解されている。
【００２９】
キーやダボ、ピン、その他の手段を用いて（ただし、それらに制限なく）トレランスリングを機械的にロックしたり制限したりする多数の方法があることが分かっている。当業者は、前述の形状は事実上例であり制限がないことを理解している。所定の深さとデザインの一定値軸方向溝４ａは、ブローチ作業、ＣＮＣ又は積層造形、当該技術分野で知られるその他のプロセスにより（ただし、それらに制限なく）、ハウジング内径又はシャフト外面に切り込むことができる。本発明の原理はまた、制限なくどの方向にも回転して、外部又は内部波形トレランスリングの材料各種や形状、及び部品に適用される。図４と図５の原理が、トレランスリングのすべての形状、構造、材料に制限なく適用できるとより好ましい。
【００３０】
所望の部品に対してリングの波状面を機械的にロックする手段により、損傷を防ぐことができ、トレランスリング組立部品の信頼性と汎用性を改善できる。例えば、本発明では、耐久性があり広範囲なトルク移動とスリップ値を可能にするシステムを提供している。これについては内容個所で更に説明する。
【００３１】
図５、６、７は、概略図の一部、及び設定使用トルクスリップ値、機能に関連する、本発明の好適な実施形態５０、固定値トルクリミッタの二つのグラフを示す。
【００３２】
図５はさらに力Ｆｔを紹介する。これは内部円筒部品３の内部円筒部品面３ａに対する接線力である。好ましくは、一定値軸方向溝４ａにより制約されて、いかなる回転方向でも、相対角加速度に基づいて、外部波形トレランスリング１上に滑らせて押して、内部円筒部品３の内部円筒部品面３ａで、原動力により駆動された結果、力Ｆｔは内部円筒部品３により生み出される。
【００３３】
力Ｆｔが、内部円筒部品横断図３の内部円筒部品面３ａに対する接線力の内部円筒部品３の内部円筒部品面３ａに対して接線方向に向けた力ベクトルであるため、内部円筒部品３の内部円筒部品面３ａに対する接線力のＦｔ倍半径と同じトルクに置き換える。
【００３４】
図５は、固定値トルクリミッタの外部波形トレランスリングの一つの波形構造の概略図の一部を示す。図５は、外部波形トレランスリング１、外部円筒部品２、一定値軸方向溝４ａ、内部円筒部品３、内部円筒部品面３ａ（回転方向１１及び力Ｆｔ、外部波形トレランスリング１の圧縮に相当する、圧縮値基準０−Ｙを紹介して）を示す。
【００３５】
図５については、一定値軸方向溝４ａが変動角加速度に基づいて所定の固定不変トルクスリップ値を提供することが好ましい。内部円筒部品３の角加速度が増加又は低下しても、外部波形トレランスリング１は一定のトルクスリップ値を維持することができる。それは、圧縮能力を変えることもトルクスリップ値を変えることもできないからである。外部波形トレランスリングは、溝に波形構造の代替品により機械的にロックされている。好適な実施形態５０が、どの回転方向にもすべての回転条件に基づいてトルクスリップ一定値を提供する装置として機能することが好ましい。
【００３６】
図６は、固定値トルクリミッタの性能限界に関するグラフを示す。前述のグラフは図５に直接関連している。トルク値基準０−Ｔを紹介する。これは、回転方向１１（非表示）、外部波形トレランスリング１の圧縮に相当する、圧縮値基準０−Ｙの圧縮に関連するトルクスリップ値を示している。
【００３７】
図６については、一定値軸方向４ａが一定トルクスリップ及び圧縮値を示すことが好ましい。この値は、圧縮能力を変えることができないため、内部円筒部品の角加速度が増加又は低下するときに変えることができない。この事象は以下の関係により説明できる：４ａでは力Ｆｔが力４ａと同等である。この相対的パラメータは、本明細書で説明する理由のためにトルク制限システムの実行に重要である。
【００３８】
外部波形トレランスリング１が外部円筒部品２に対して一定値軸方向溝４ａにより機械的にロックされているときに、さまざまな角加速度又は機械的な握力の喪失が原因して変更を伴わない作業条件に基づいて、外部波形トレランスリング１に関するゼロから最大弾性値までの固定された所定の設定トルクスリップ値を確実に伝達することができる。継続的な固定値トルクスリップ作動状態の下で、固定された不変の所定トルクスリップ値の広範な可能性が要求され、また、トレランスリングが耐久的な機能に対して要求された場合、この実施形態が特に有益であることが好ましい。
【００３９】
当該技術分野で知られているが、軸方向溝４ａのトレランスリング・コルゲーションを保持する機械力が、接線力又は内部円筒部品３の角加速度より大きい可能性があるため、その関係は、機械力ｍｆが接線力Ｆｔよりも大きいことがある。とりわけ、スプリング力及び／又は摩擦が不要な相対的回転を防ぐ必要がないため、軸方向溝４ａが、より広く且つ以前に利用できなかったトルクスリップ値の範囲で、外部波形トレランスリング１を確実に機能させることができる。
【００４０】
図７は、固定値トルクリミッタの設定使用トルク値に関連するグラフを示す。図７はさらに、経時的な利用でトレランスリング変更によりトルクスリップ値が生み出された方法を紹介および説明し、設定期間及び各関係の後に、最初に組立部品及び使用トルク値ｗｔｖ（外部波形トレランスリング１のトルク値）に取り付けられたときの、設定トルク値ｉｔｖ（外部波形トレランスリング１のトルク値）の概念を紹介する。
【００４１】
トルク値基準０−Ｔ、圧縮値基準０−Ｙを示し、基準ｒｘ１ｋを紹介し、内部円筒部品３の回転を１０００単位で示す。
【００４２】
図７については、トルクスリップ値の変更に関連する線を示す。特に、図７は設定トルク値ｉｔｖから始まり使用トルク値ｗｔｖまで低下したトルクスリップ及び圧縮値を示す。使用トルクスリップ値に到達した後、好適な実施形態５０で機能するトレランスリングは継続的な作業条件で非常に一定した信頼性のある使用トルクスリップ値を提供できることを示す。
【００４３】
差動制限装置又はトルク制限装置の機能をシミレーションする潤滑試験装置について試験中に、設定トルク値が最初の１０００回転中に大幅に低下することが分かった。例えば、設定トルク値ｉｔｖは３８ ｆｔ−ｌｂｓ（１１．６ｍ）で、使用トルク値ｗｔｖは約１０００回転で２８ ｆｔ−ｌｂｓ（８．５ｍ）である。この例では設定トルク値と使用トルク値の間の平均下落は約２５％である。したがって、本明細書で説明した理由について、これはトルク制限システムの設定及び相対寸法の臨界を示す。
【００４４】
よって、この試験は、同様な設置と数千の回転周期に使用されたトレランスリングは非常に一定した信頼性のある使用トルク値ｗｔｖを提供できることを示す。当業者は前述の調査や形状、説明は事実上模範であり無制限であることを理解している。
【００４５】
従って、図５、６、７の概略図とグラフは、システムが、固定値軸方向溝４ａによりトレランスリングの一つ以上の波形構造を機械的にロックして、トルク制限装置に固定した不変で信頼性のある所定使用トルクスリップ値をシンプルで確実に提供させる方法を説明する。
【００４６】
キーやダボ、ピン、その他の手段を用いて（ただし、それらに制限なく）トレランスリングを機械的にロックしたり制限したりする多数の方法があることが分かっている。当業者は、前述の形状は事実上模範であり無制限であることを理解している。所定の深さとデザインの固定値軸方向溝４ａは、ブローチ作業、ＣＮＣ又は積層造形、当該技術分野で知られるその他のプロセスにより（ただし、それらに制限なく）、ハウジング内径又はシャフト外面に切り込むことができる。本発明の原理はまた、制限なくどの方向にも回転して、外部又は内部波形トレランスリングの材料各種や形状及びその部品に適用される。図４と図５の原理が、トレランスリングのすべての形状、構造、材料に制限なく適用できることが好ましい。
【００４７】
図８、９、１０は、角加速度トルク制限組立体に対する反応による変数値の角度横断図面の一部及び斜視図を示す。
【００４８】
図８は、角加速度トルク制限組立体に対する反応による完全な変数値の角度横断図の一部を示す。図８は、外部波形トレランスリング１、外部円筒部品２、内部円筒部品３、力学的最低値ダウンランプ・ストップ８、ダウンランプ９、力学的最大値ダウンランプ・ストップ１０、機械的マスター・コルゲーション・ストップ１０ａ、外部波形トレランスリング１の両端、一つ以上のコルゲーション・エンド・ストップ１７、回転方向１１から成る。また、内部円筒部品２の好ましい回転方向を示す。
【００４９】
図８は、平常の回転状況で力学的最低値ダウンランプ８で所定の固定最低トルクスリップ値を提供する好適な実施形態１００を示す。内部円筒部品３の角加速度が増加するとき、外部波形トレランスリング１がダウンランプ９を減少させて、ダウンランプ９と内部円筒部品３のクリアランスを減少させ、トルクスリップ値を上昇させることが好ましい。
【００５０】
よって、トルクスリップ閾値が到達する時点である、コルゲーションが力学的最大値ダウンランプ・ストップ１０に到達するまで、圧縮過程とトルクが上昇することが好ましい。角加速度が継続する場合、好適な実施形態１００がトルクリミッタとして機能し、所定の最高トルクスリップ値を提供することが好ましい。ダウンランプ９が自らリリースした側面を持ち、また、角加速度が停止したり拒否するため、外部波形トレランスリング１が力学的最低値ダウンランプ・ストップ８及び最低トルクスリップ値に戻ることが好ましい。内部円筒部品３が反対方向（非表示）に回転する場合、好適な実施形態１００は、平常の相対的な回転状況で力学的最低値ダウンランプ・ストップ８で生み出されたように  同様な所定最低トルクスリップ値を生み出す。
【００５１】
一つ以上のコルゲーション・エンド・ストップ１７が外部波形トレランスリング１の反対側にあり、最高圧縮及び最高トルク移動（所定最高トルクスリップ値）を所定範囲に制限できることが好ましい。これらの相対的パラメータは、本明細書で説明する理由のために、トルク制限システムの実行に重要である。
【００５２】
図９は、トレランスリングを除いて、角加速度トルクリミッタに対する反応による変数値の角度横断図の一部のクローズアップを示す。外部波形トレランスリング１を除いた図８のクローズアップを示す。この図ではダウンランプ９をより明確に示している。この図がまた、外部円筒部品２、内部円筒部品３、力学的最低値ダウンランプ・ストップ８、ダウンランプ９、及び力学的最大値ダウンランプ・ストップ１０を回転方向１１とともに示すことが好ましい。
【００５３】
図１０は、トレランスリングと内部円筒部品を除いた、角加速度トルクリミッタに対する反応による変数値の外部円筒部品の透視図を示す。図１０は、外部円筒部品２を単独に、及びダウンランプ９、力学的最大値ダウンランプ・ストップ１０、機械的マスター・コルゲーション・ストップ１０ａとともに、図８の外部円筒部品２の透視図を示す。
【００５４】
当業者は、力学的最低値ダウンランプ・ストップ８、ダウンランプ９、力学的最大値ダウンランプ・ストップ１０についての特性の無制限な変動があり、その関係には長い又は短い、直線の、凸状又は凹状曲面の、段階的又は突然の、より少ない又は大きい圧縮が含まれる（ただし、これらに限定されない）ことを理解している。
【００５５】
ダウンランプの側面が圧縮を一方向だけしか認めないため、本発明の実施形態１００が反時計方向のみに回転するようデザインされていることが好ましい。その一つの方法として、本発明１００によりトルクスリップが反時計方向又は時計方向のどちらか（ただし、両方向ではない）に回転するよう構成されるとより好ましい。
【００５６】
外部円筒部品２及び内部円筒部品３の両方が、同じ角度方向に、互いに関連して連動して滑り動いて、回転するように構築および配置されることが好ましい。これらの部品が、陸上車の電源及び主車輪の間に差動装置のような装置に構築および配置されていることが好ましい。これらの部品は、角加速度がそれ自身、突然加速した回転速度として又は接線衝撃力として、示せるように、構築および配置されることが好ましい。
【００５７】
外部波形トレランスリング１は、ハウジングボアに及び対応するシャフトの周りに、又はハウジングボアの溝に又は対応するシャフトの周りに、又はハウジングボアに及びシャフトの周りの溝に、又はこれらの推奨配置の組み合わせで（ただし、これらに制限されない）構築および配置されることが好ましい。好適な実施形態１００の要素には、当該技術分野で知られるどんな方法でも潤滑剤を塗ることができる。
【００５８】
前述のように、本発明の形状はさまざまなトルクスリップ値を一方向のみに提供し、固定定数トルクスリップ値を他方向に提供する。陸上車や他の駆動装置に関しては前進又は逆転することができる。
【００５９】
さらに、前述の原理が適用されるため、実施形態１００が内部波形トレランスリング１ａ（非表示）（ただし、それに限定されない）とともに構成されることが好ましい。
【００６０】
図１１、１２、１３は、角加速度トルクリミッタによる変数値の設定使用トルクスリップ値、本発明の好適な実施形態１００、機能に関連する、概略図の一部及び二つのグラフを示す。
【００６１】
図１１は、角加速度トルクリミッタに対する反応による変数の外部波形トレランスリングの一つのコルゲーションの概略図の一部を示す。
【００６２】
図１１は、外部波形トレランスリング１、外部円筒部品２、内部円筒部品３、内部円筒部品面３ａ、力学的最低値ダウンランプ・ストップ８、ダウンランプ９、力学的最大値ダウンランプ・ストップ１０、圧縮値基準０−Ｙ、力Ｆｔ、回転方向１１を示す。
【００６３】
図１１では、平常の相対的回転状況で、所定最低トルクスリップ値を生み出す、最低値ダウンランプ・ストップ８で最低値トルクスリップ出力が発生することが好ましい。内部円筒部品３の角加速度が増加すると、外部波形トレランスリング１は、外部円筒部品２、内部円筒部品３、及びダウンランプ９の回転方向１１の内部円筒部品面３ａの間の減少したクリアランスに挿入される。この行為により圧縮とトルクスリップ値の上昇をもたらす。よって、圧縮とトルクは、外部波形トレランスリング１が力学的最大値ダウンランプ・ストップ１０に押されるまで増大させ、その時点でトルク閾値に到達する。角加速度が継続する場合、装置がトルクリミッタとして機能し、所定最高トルクスリップ値を提供することが好ましい。ダウンランプ９が自らリリースした側面を持ち、角加速度が停止又は拒否するときに、外部波形トレランスリング１が力学的最低値ダウンランプ・ストップ８と平常の所定定数最低トルクスリップ値に戻ることが好ましい。内部円筒部品３が反対方向（非表示）に回転する場合、好適な実施形態１００は、平常の相対的な回転状況で力学的最低値ダウンランプ・ストップ８で生み出されたように同様な所定最低トルクスリップ値を生み出す。
【００６４】
図１２は、角加速度トルクリミッタに対する反応による変数の性能限界に関連するグラフを示す。図１２は、本発明の好適な実施形態１００に関連するグラフを紹介する。図１２のグラフは図１１に直接関連し、ポイント力学的最低値ダウンランプ・ストップ８ｐ、ライン・ダウンランプ９ｐ、ポイント力学的最低値ダウンランプ・ストップ１０ｐ（力学的最低値ダウンランプ・ストップ８、ダウンランプ９、力学的最大値ダウンランプ・ストップ１０に直接対応する）を紹介する。
【００６５】
トルク値基準０−Ｔ、圧縮値基準０−Ｙ、ポイント力学的最低値ダウンランプ・ストップ（線を含む）８ｐ、ライン・ダウンランプ９ｐ、ポイント力学的最大値ダウンランプ・ストップ１０ｐ、回転方向１１を示す。
【００６６】
図１２は、相対的角加速度が増加／低下するときに、好適な実施形態１００の動作限界が、ポイント力学的最低値ダウンランプ・ストップ８ｐ、ライン・ダウンランプ９ｌ、ポイント力学的最大値ダウンランプ・ストップ１０ｐにより定義されることを理解されるとより好ましい。
【００６７】
図１２では、グラフは圧縮及びトルクスリップ値の変動の直接的関係を定める。圧縮及びトルクスリップ値の増加や低下が内部円筒部品３の相対的角加速度によりどのように決定され、好適な実施形態１００の動作限界が定義されるかを示す。この関係は次に述べるような関係であるとより好ましい：力学的最低値ダウンランプ・ストップ８で、力ＦｔがＦ８より小さいか同等、また、力学的最大値ダウンランプ・ストップ１０で、力ＦｔがＦ１０より大きいか同等。これらの相対的パラメータは、本明細書で説明する理由のために、トルク制限システムの性能に重要である。
【００６８】
図１３は、角加速度トルクリミッタに対する反応による変数の設定使用トルク値に関連するグラフを示す。図１３が図１１に直接関連するグラフ（トルク値基準０−Ｔ、圧縮値基準０−Ｙ、スケールＲｘ１ｋを示す）で構成されるとより好ましい。力学的最低値ダウンランプ・ストップ設定トルク値８ｉｔｖ、力学的最低値ダウンランプ・ストップ使用トルク値８ｗｔｖ（力学的最低値ダウンランプ・ストップ８に関連する）、ライン・ダウンランプ９ｉｔｖ及びライン・ダウンランプ９ｗｔｖ（ダウンランプ９に関連する）、力学的最大値ダウンランプ・ストップ設定トルク値１０ｉｔｖ、力学的最低値ダウンランプ・ストップ設定トルク値１０ｗｔｖ（最大値ダウンランプ・ストップ１０に関連する）を紹介する。したがって、設定使用トルク値、力学的最低／最大値ダウンランプ・ストップ及びダウンランプは、図１１と１２及び本明細書に説明する原理に対応すると理解される。
【００６９】
図１３は、好適な実施形態１００の設定使用トルク値及び外部波形トレランスリング１の設定トルク値（非表示）（ゼロ回転８ｉｔｖ、９ｉｔｖ、１０ｉｔｖ時）に対応する二つの線を示す。回転が増大すると、設定トルクスリップ値が使用トルク値８ｗｔｖ、９ｗｔｖ、１０ｗｔｖに対して減少し始め、使用トルク値が達成されると、使用トルク値は数千回の回転に対してトルクと圧縮の最小限の損失で継続する。これらの相対的パラメータは、本明細書に説明する理由のために、トルク制限システムの性能に重要である。
【００７０】
好適な実施形態１００が非常に一貫した信頼性のある使用トルクスリップ値を提供できることを示している。当業者は、前述の調査、形状及び説明は事実上模範であり、本発明の範囲をどんな方法でも制限しないことを理解している。
【００７１】
当業者はまた、前述の形状が事実上模範であり制限がないことを理解している。所定の深さ及びデザインの力学的最低値ダウンランプ・ストップ８、ダウンランプ９、力学的最大値ダウンランプ・ストップ１０は、ブローチ作業、ＣＮＣ又は積層造形、当該技術分野で知られるその他のプロセスにより（ただし、それらに制限なく）、ハウジング内径又はシャフト外面に切り込むことができる。本発明の原理はまた、制限なくどの方向にも回転して、外部又は内部波形トレランスリングの材料各種や形状及びその部品に適用される。図１１、１２、１３の原理が、トレランスリングのすべての形状、構造、材料に制限なく適用できるとより好ましい。
【００７２】
図１４、１５、１６は、本発明の好適な実施形態１００の原理を利用した好適な実施形態６００の断面図の一部を示す。この原理は、外部円筒部品の軸方向運動からの圧縮とトルクスリップを提供するよう適応される。
【００７３】
好適な実施形態６００が前述の原理を利用して、事前に計算したアクティブに変化するトルクスリップ値範囲を提供できるとより好ましい。
【００７４】
図１４は、トルクリミッタの軸方向断面図の一部を示す。外部波形トレランスリング１、外部圧縮部品２ｃ、内部円筒部品３、内部円筒部品面３ａ、軸圧縮溝４ｂ、ハウジング原動力ｍＦ、外部圧縮部品ストップ１０ｘ、及び軸保持溝４ｃを示す。
【００７５】
図１４は、平常な状態でゼロ・トルクスリップを提供する形状の好適な実施形態６００を示す。軸圧縮溝４ｂは外部波形トレランスリング１の一つ以上のコルゲーションに連動でき、外部圧縮部品２ｃがハウジング原動力ｍＦにより動かされると、外部圧縮部品２ｃ、内部円筒部品３、及び内部円筒部品面３ａの間の寸法を小さくさせ、圧縮とトルクスリップ値を大きくさせる。
【００７６】
よって、圧縮及びトルクスリップ値が、前述の外部圧縮部品が２ｃが外部圧縮部品ストップ１０ｘに到達するまで（この時点で最大トルクスリップ目標値に到達する）増大するとより好ましい。次に、好適な実施形態６００がトルクリミッタとして機能して、所定の最大トルクスリップ値を提供するとより好ましい。軸圧縮溝４ａが自らリリースする側面を持ち、及び／又はハウジング原動力ｍＦが停止したり否定的になるため、トルクスリップ値がゼロに戻るとより好ましい。軸保持溝は、外部波形トレランスリング１の不要な軸方向運動を機械的に制限することができる。
【００７７】
図１５は、トルクリミッタの環状断面図の一部を示す。前述の実施形態６００（外部波形トレランスリング１、外部圧縮部品２ｃ、内部円筒部品３、内部円筒部品面３ａ、及び軸圧縮溝４ｂから成る）の断面図の一部を示す。
【００７８】
前述の原理が適用されるように、好適な実施形態６００は限定なしに所定トルクスリップ値の範囲内で機能するように理解される。原動力ｍＦが限定なしにどんな電源からも発せられると理解されるとより好ましい。
【００７９】
この実施形態は図１１、１２、１３と同様な性能範囲を持つことができる。また、当業者により、好適な実施形態６００が本発明の適用される実施形態のどれでも制限なしに機能するよう適応できると理解されるとより好ましい。
【００８０】
当業者により、前述の説明が事実上模範であり、制限がないことを理解されるとより好ましい。
【００８１】
図１６はトルクリミッタの軸方向断面図の一部を示す。角度傾斜した外部波形トレランスリング１ｂ、外部圧縮部品２ｃ、内部円筒部品３、内部円筒部品面３ａ、軸圧溝４ｂ、ハウジング原動力ｍＦ、外部圧縮部品ストップ１０ｘ、及び軸保持溝４ｃを示す。
【００８２】
図１６は、平常な状態でゼロ・トルクスリップ値を提供する形状の好適な実施形態６００を示す。軸圧縮溝４ｂは、角度傾斜した外部波形トレランスリング１ｂの一つ以上のコルゲーションに連動できる。外部圧縮部品２ｃがハウジング原動力ｍＦにより動作されると、外部圧縮部品２ｃ、内部円筒部品３、及び内部円筒部品面３ａの間の寸法を小さくさせ、圧縮とトルクスリップ値を大きくさせる。
【００８３】
よって、圧縮及びトルクスリップ値が、前述の外部圧縮部品２ｃが外部圧縮部品ストップ１０ｘに到達するまで（この時点で最大トルクスリップ目標値に到達する）増大するとより好ましい。次に、好適な実施形態６００がトルクリミッタとして機能して、所定の最大トルクスリップ値を提供するとより好ましい。軸圧縮溝４ａが自らリリースする側面を持ち、及び／又はハウジング原動力ｍＦが停止したり否定的になるため、トルクスリップ値がゼロに戻るとより好ましい。軸保持溝は、角度傾斜した外部波形トレランスリング１の不要な軸方向運動を機械的に制限することができる。
【００８４】
当業者は、前述の形状が事実上模範であり制限がないことを理解している。所定の深さとデザインの軸圧縮溝４ｂは、ブローチ作業、ＣＮＣ又は積層造形、当該技術分野で知られるその他のプロセスにより（ただし、それらに制限なく）、ハウジング内径又はシャフト外面に切り込むことができる。本発明の原理はまた、制限なくどの方向にも回転して、外部又は内部波形トレランスリングの材料各種や形状、及び部品に適用される。図１４、１５、１６の原理が、トレランスリングのすべての形状、構造、材料に制限なく適用できるとより好ましい。
【００８５】
図１７、１８、１９は、本発明の角加速度双方向トルクリミッタ、好適な実施形態１５０に対する反応による変数値の設定使用トルクスリップ値に関連する概略図の一部と二つのグラフを示す。
【００８６】
さらに、図１７は好適な実施形態１００の双方向異形、図１４（その機能を詳細に上述）を示す。
【００８７】
負の力学的最大値ダウンランプ・ストップ−１０、負のダウンランプ−９、最低値平衡点ｅｑを紹介する。前述の原理が当てはまるように、これらは、角加速度トルクリミッタに対する反応による双方向変数トルク値を提供するために好適な実施形態１５０の機能に必要な対応部品であると解釈される。
【００８８】
外部波形トレランスリング１の一つのコルゲーション、外部円筒部品２、内部円筒部品３、内部円筒部品面３ａ、負の力学的最大値ダウンランプ・ストップ−１０、負のダウンランプ−９、最低値平衡点ｅｑ、ダウンランプ９、力学的最大値ダウンランプ・ストップ１０、圧縮基準０−Ｙ、及び力Ｆｔの概略図の一部を示している。
【００８９】
図５Ａはさらに、内部円筒部品、内部円筒部品面３ａ、内部円筒部品３、及び外部円筒部品２の間のクリアランスに対するダウンランプ−９とダウンランプ９の対称線双方向ダウンランプ側面に関連する。
【００９０】
図１７は、角加速度トルクリミッタに対する反応による双方向変数の外部波形トレランスリングの一つのコルゲーションの概略図の一部を示す。図１７は、前述の原理が適用されるように、好適な実施形態１５０が両回転方向性の角加速度に対する反応による変数トルク値を提供することができ、最低値平衡点ｅｑが相対的回転がゼロの場合の状態を説明すると解釈されるとより好ましい。さらに、図１４、１５、１６の上記で考察された詳細な説明が適用される。ただし、好適な実施形態１５０での、力Ｆｔ及び内部円筒部品３の関連した回転角加速度は双方向である。
【００９１】
図１８は、角加速度トルクリミッタに対する反応による双方向変数の性能限界に関するグラフを示す。
【００９２】
トルク値基準０−Ｔ、圧縮値基準０−Ｙ、負の力学的最大値ストップ−１０、負のダウンランプ−９、最低値平衡点ｅｑ、ダウンランプ９、力学的最大値ストップ１０、回転方向１１を示す。
【００９３】
図１８については、好適な実施形態１５０が両回転方向に機能し、図１４、１５、１６の上記で考察された詳細な説明が適用されるものと解釈されるとより好ましい。ただし、好適な実施形態１５０での、力Ｆｔ及び内部円筒部品３の関連した回転角加速度は双方向である。この事象は次の関係で説明される：−１０では力ＦｔがＦ−１０より大きいか同等で、ｅｑでは力ＦｔがＦｅｑと等しく、力学的最大値ダウンランプ・ストップ１０では力ＦｔがＦ１０より大きいか同等である。これらの相対的パラメータは、本明細書に説明する理由のために、トルク制限システムの性能に重要である。
【００９４】
図１９は、角加速度トルクリミッタに対する反応による双方向変数の設定使用トルク値に関連するグラフを示す。示すグラフは図１７に直接関連する。設定トルクスリップ値と使用トルクスリップ値の違いの原理を上記で詳細に説明したので、グラフで簡単に描写する。
【００９５】
設定トルクスリップ値ｉｔｖ及び使用トルクスリップ値ｗｔｖのグラフ（両方ともに線で表示）を示す。これらは好適な実施形態１５０に関連する設定使用トルク値の違いを表す。また、設定及び長期使用トルクスリップ値の違いは約２５％である。これらの相対的パラメータは、本明細書の説明による理由のために、トルク制限システムの性能に重要である。
【００９６】
好適な実施形態１５０が、角加速度双方向トルクリミッタに対する反応による非常に一貫した信頼できる変数値を提供できることを示している。当業者は、前述の調査、形状及び説明は事実上模範であり、制限がないことを理解している。
【００９７】
当業者は、前述の形状が事実上模範であり、制限がないことを理解している。所定の深さ及びデザインの負の力学的最大値ストップ−１０、負のダウンランプ−９、最低値平衡点ｅｑ、ダウンランプ９、力学的最大値ストップ１０は、ブローチ作業、ＣＮＣ又は積層造形、当該技術分野で知られるその他のプロセスにより（ただし、それらに制限なく）、ハウジング内径又はシャフト外面に切り込むことができる。本発明の原理はまた、制限なくどの方向にも回転して、外部又は内部波形トレランスリングの材料各種や形状、及び部品に適用される。図１７、１８、１９の原理が、トレランスリングのすべての形状、構造、材料に制限なく適用できるとより好ましい。
【００９８】
図２０、２１、２２、２３、２４は、本発明の好適な実施形態５０を用いて、円周可変値トルクリミッタ２００の完全な、部分の又はわずかな部分の断面図を示す。
【００９９】
図２０、２１、２２、２３、２４はさらに、本発明の好適な実施形態２００、内部円周を適合させた場合のトルク制限アセンブリを示す。これは、好適な実施形態５０の圧縮／トルクスリップ値を調整し、要求装置に対する関連移動トルクの調整を提供できるようにする。
【０１００】
図２０は、円周可変値角トルクリミッタの完全な環状断面図の一部を示す。外部波形トレランスリング１、外部円筒部品駆動リング２ａ、内部円筒部品３、内部円筒部品面３ａ、一つ以上の軸方向溝４ａ、外部円筒駆動リング２ｂ、内部円筒部品３、圧縮方向１１ａ、一つ以上の穴１６、一つ以上のねじ３１、及び一つ以上のねじ穴３１ａからなる。
【０１０１】
図２０では、固定値軸方向溝４ａは所定の深さとデザインの軸回転に平行で、ブローチ作業、ＣＮＣ又は積層造形、当該技術分野で知られるその他のプロセスにより（ただし、それらに制限なく）、外部円筒部品駆動リング２ａの内径に切り込むことができ、外部波形トレランスリング１の関連する一つ以上の外部コルゲーションに駆動してかみ合うように適合する。外部円筒部品駆動リング２ａが一つ以上の片を持つ分割リング形状で、片に対してクランプ力をもたらし、外部円筒部品駆動リング２ａの内部円周を縮小させて、一つ以上の調整ねじ３１により直径を縮小できる方法で構成されているとより好ましい。
【０１０２】
外部円筒部品駆動リング２ａが、一つ以上の穴１６にボルトで（ただし、これに制限されない）（非表示）差動制限装置又工業用ドライブラインに取り付けらた、外部円筒駆動リング２ｂに対するフランジ又はその他の方法でトルクを移動できるとより好ましい。
【０１０３】
図２１は、円周調整値トルクリミッタの駆動リングの環状断面図の一部を示す。図２１では、外部円筒部品駆動リング２ａ、軸方向溝４ａ（外部波形トレランスリング１の一つ以上のコルゲーションに対応する）（非表示）、圧縮方向１１ａの矢印を示す。
【０１０４】
図２２は、円周調整値トルクリミッタの駆動リングの断面図の一部を示す。図２２では、一つ以上の軸方向溝４ａを持つ外部円筒部品駆動リング２ａとともに、図２Ｂ１の軸方向断面図を示す。
【０１０５】
図２３は、円周調整値トルクリミッタのハウジングリングの環状断面図の一部を示す。図２３では、外部円筒駆動リング２ｂ、ねじ穴３１ａ、調整ねじ３１、一つ以上の穴１６を示す。
【０１０６】
図２４は、円周調整値トルクリミッタのハウジングリングの軸方向断面図の一部を示す。図２４では、外部円筒部品駆動リング２ｂの軸方向断面及びねじ穴３１ａを示す。
【０１０７】
外部円筒部品駆動リング２ｂの内部円筒直径を変えて、調整ねじ３１の圧縮により、実施形態２００が調整トルクスリップ値を提供するとより好ましい。
【０１０８】
軸方向溝４ａが、トレランスリングの圧縮コルゲーションの輪郭と深さに密に適合するとより好ましいが、その適用に利用するリング材料の厚さには制限がないものとする。よって、例えば、０．０２０インチ（０．０５ｃｍ）の材料厚さのリングは０．０２０インチの深さの溝を持つことができ、０．００６インチ（０．０１５ｃｍ）の材料厚さのリングは０．００６インチの深さの溝を持つことができる。これらの相対的寸法は、本明細書に説明する理由のために、トルク制限システムの性能に重要である。前述の軸方向溝は、ＣＮＣ機械加工、積層造形、成形、フライス加工、又は当該技術分野で知られるその他のプロセスにより（ただし、それらに制限なく）作ることができ、また、図２０、２１、２２、２３、２４のどんな部分もメタル、プラスチック、合成物、又はどんな材料でも制限なく使用することができる。
【０１０９】
本発明の好適な実施形態２００が、異なる要求、変更状況又は損耗を補うことができる正確な調整トルクスリップ値、及び非常にシンプルで安価、信頼できるトルクリミッタを提供するとより好ましい。
【０１１０】
好適な実施形態２００が、上記に示すように、又は本発明の関連実施形態とともに、好適な実施形態５０と機能するように構成されると当業者に解釈されるとより好ましい。実施形態２００がさらに、前述の原理を適用するために内部波形トレランスリング（非表示）を含む（ただし、それに限定されない）多数の手段で構成できるとより好ましい。
【０１１１】
当業者は、前述の形状が事実上模範であり、制限がないことを理解している。所定の深さとデザインの一定値軸方向溝４ａは、ブローチ作業、ＣＮＣ又は積層造形、当該技術分野で知られるその他のプロセスにより（ただし、それらに制限なく）、外部円筒部品駆動リング２ａの内径に切り込むことができる。本発明の原理はまた、制限なくどの方向にも回転して、外部又は内部波形トレランスリングの材料各種や形状、及び部品に適用される。図２０、２１、２２、２３、２４の原理が、トレランスリングのすべての形状、構造、材料に制限なく適用されるとより好ましい。
【０１１２】
図２５、２６、２７は、調整トルクリミッタの好適な実施形態５０を用いる、本発明の好適な実施形態４００、テーパー・ブラッシング・トルクリミッタを示す。
【０１１３】
図２５、２６，２７は、電源からシャフト、プーリーからシャフト及び／又はその他の形状（ただし、それらに限定されない）に接続するよう構成できるテーパー・ブラッシングとして更に知られる（当該技術分野で知られる）圧縮タイプのテーパー・ブラッシングの一種を示している。このテーパー・ブラッシングには、圧縮して円周直径内部を小さくしたり、拡大して円周直径外部を大きくする（非表示）手段があり、トルク移動の手段があるとより好ましい。テーパー・ブラッシングが、圧縮を正確にコントロールするため本発明に使用でき、それによりトルクスリップがトルクを移動できるとより好ましい。図２５、２６、２７が例となり、内部や外部の部品を内部的又は外部的に拡大するための手段を持つテーパー・ブラッシングや装置の各種、ならびにトルクを移動する手段、よってどんなタイプでも形状でも（限定されなく）代表することができると解釈されるとより好ましい。
【０１１４】
図２５、２６、２７が、本発明の好適な実施形態４００に従ってトルクスリップアセンブリとしても機能する調整ブラッシングの断面図の一部を示すとより好ましい。
【０１１５】
調整ブラッシングが、内部圧縮リングの圧縮をもたらすためにボルト、分割リング、テーパー・カラーを使用し、さらに圧縮を達成する方法やトルクを移動する方法を説明するとより好ましい。
【０１１６】
図２５は、テーパー・ブラッシング・トルクリミッタの環状断面図の一部を示す。内部円筒部品３、軸方向溝４ａ、分割テーパー・スレッド・ハウジング２１、ハウジングスロット２１ａ、圧縮ナット３４、穴１６、外部波形トレランスリング１（非表示）を示している。
【０１１７】
図２６は、テーパー・ブラッシング・トルクリミッタのハウジングの直交図を示す。分割テーパー・スレッド・ハウジング２１、内部円筒部品３、ハウジングスロット２１ａ、テーパー・スレッド３６、及び穴１６を示している。
【０１１８】
図２７は、テーパー・ブラッシング・トルクリミッタのハウジングの軸方向断面図の一部を示す。圧縮ナット３４、ロックナット３５、テーパー・スレッド３６、外部波形トレランスリング１、内部円筒部品３、軸方向溝４ａ、分割テーパー・ハウジング２１、及び穴１６を示している。
【０１１９】
図２５、２６、２７では、分割テーパー・ハウジング２１が圧縮ナット３４により周囲方向に圧縮され、内部直径が縮小されるとより好ましい。外部波形トレランスリング１の圧縮が圧縮ナット３４により縮小又は拡大され、トルクスリップ値がコントロールされるとより好ましい。分割テーパー・ハウジング２１が、フランジ１２を通って電源でシャフト駆動により、内部円筒部品３からトルクスリップを移動できるとより好ましい。このフランジは他の形状を（制限なく）持つことがあり、一つ以上の穴１６あるいは他の装置又は形状に（制限なく）ボルトで差動装置や工業用ドライブラインに取り付けできる。
【０１２０】
当業者は、この圧縮テーパー・ブッシングが本発明のあらゆる適用実施形態で（制限なく）機能するため適していると理解している。
【０１２１】
当業者は、前述の説明が事実上模範であり、制限がないことを理解しているとより好ましい。当業者は、前述の形状が事実上模範であり、制限がないことを理解している。所定の深さとデザインの一定値軸方向溝４ａは、ブローチ作業、ＣＮＣ又は積層造形、当該技術分野で知られるその他のプロセスにより（ただし、それらに制限なく）、ハウジング内径又はシャフト外面に切り込むことができる。本発明の原理はまた、制限なくどの方向にも回転して、外部又は内部波形トレランスリングの材料各種や形状、及び部品に適用される。図２５、２６、２７の原理が、トレランスリングのすべての形状、構造、材料に制限なく適用できるとより好ましい。
【０１２２】
本発明の好適な実施形態４００が、変更要件、状況又は損耗を補うことができる正確な調整トルクスリップ値、及び非常にシンプル、安価かつ信頼できるトルクリミッタを提供するとより好ましい。
【０１２３】
図２８、２９、３０は、アクティブ可変トルクリミッタの断面図を示す。好適な実施形態４００の異形、固定値トルクリミッタ好適な実施形態５を用いる、好適な実施形態５００。これらの実施形態は、差動制限装置を含む多数の工業用及び自動車用の装置に適用されるアクティブシステムを提供する。
【０１２４】
図２８は、アクティブ可変トルクリミッタの断面図を示す。内部円筒部品３、軸方向溝４ａ、分割テーパー・スムーズ・ハウジング２１ｓ、ハウジングスロット２１ａ、圧縮ベアリング２２、アクチュエータアーム２４、アクチュエータ２５、アクチュエータアームピボット２６、外部波形トレランスリング１（非表示）を示している。
【０１２５】
図２９は、アクティブ可変トルクリミッタの直交図を示す。分割テーパー・スムーズ・ハウジング２１ｓ、ハウジングスロット２１ａ、内部円筒部品３、及び穴１６を示している。
【０１２６】
図３０は、アクティブ可変トルクリミッタの断面図を示す。アクチュエータ２５、アクチュエータピストン２５ａ、アクチュエータ力ａＦ、圧縮ベアリング２２、アクチュエータアーム２４、アクチュエータアームピボット２６、内部円筒部品３、外部波形トレランスリング１、圧縮カラー３２、Ｂｅｌｌｅｖｉｌｌｅワッシャグループ２３、スペースカラー１８、分割テーパー・スムーズ・ハウジング２１ｓを示している。
【０１２７】
図２８、２９、３０では、好適な実施形態５００は平常な状況で所定の摩擦トルク値を提供する。摩擦トルクを上昇させる必要があるか、又は不要な回転差が検出された場合、ＥＣＵ又は機械操作装置からの信号により、油圧ポンプ又は他の装置（非表示）がアクチュエータ力ａＦを生み出すとより好ましい。アクチュエータピストン２５ａは、アクチュエータ力ａＦにより動作され、（アクチュエータアームピボット２６を旋回する）アクチュエータアーク２４を動作させ、（自動車のクラッチを外すベアリングと類似の構成で、圧縮カラー３２を動作させ、分割テーパー・スムーズ・ハウジング２１ｓのテーパー外面に対して自らリリースするテーパー内面を持つ）圧縮ベアリング２２を動作させて、分割テーパー・ハウジング２１ｓの内部円周直径を減少させる。これは、外部波形トレランスリング１の圧縮を増大させる。アクチュエータ力ａＦが停止すると、Ｂｅｌｌｅｖｉｌｌｅワッシャグループ２３が圧縮カラー３２の自らリリースするテーパーに対して力を提供し、好適な実施形態５００が所定摩擦トルクに戻る。この実施形態は、図１４，１５，１６と同様な性能限界を有することができ、当該技術分野で知られる方法で制限なしに潤滑油を塗ることができる。
【０１２８】
さらに、前述の原理が適用されるように、適切な形状がアクティブな差動制限装置を提供するときに、好適な実施形態５００はアクティブなトルクスリップ変数値の事前に計算した範囲を提供する。そのアクティブなシステムがアクチュエータ力ａＦを制限なしに提供する手段を有するとより好ましい。
【０１２９】
また、陸上車に電力を制限なしに提供できるとより好ましい。さらに、好適な実施形態５００が本発明の適用実施形態の機能を制限なしに適応できると、当業者により理解されるとより好ましい。
【０１３０】
当業者は、前述の形態が事実上模範であり、制限がないことを理解している。所定の深さとデザインの一定値軸方向溝４ａは、ブローチ作業、ＣＮＣ又は積層造形、当該技術分野で知られるその他のプロセスにより（ただし、それらに制限なく）、ハウジング内径又はシャフト外面に切り込むことができる。本発明の原理はまた、制限なくどの方向にも回転して、外部又は内部波形トレランスリングの材料各種や形状、及び部品に適用される。図２８，２９，３０の原理が、トレランスリングのすべての形状、構造、材料に制限なく適用できるとより好ましい。
【０１３１】
図３１は、図２８、２９、３０のアクティブ可変トルクリミッタ機能のブロック図を示す。
１．不要な動径速度の回転差の増加を検出する
２．センサーからアクチュエータに信号を送る
３．アクチュエータがアクチュエータアームを動作させるアクチュエータ力を生み出す
４．アクチュエータを動作させて圧縮カラーを分割テーパー・スムーズ・ハウジングのテーパー外面に対して動作させ、分割テーパー・ハウジングの内部円周直径を縮小させる  
５．分割テーパー・ハウジングの内部円周直径を縮小させて、波形トレランスリング上の圧縮を増加させる
６．前述の波形トレランスリング上の圧縮を増加させて、トルク制限システムの少なくとも一つのトルク制限を増大させる
【０１３２】
図３２、３３、３４は、トレランスリングの高さ、圧縮、リングの剛性、及び損耗に対する過敏性の関係に関連した三つのグラフを示す。ここでは、ｔｒ１、ｔｒ２、及びｔｒ３が外部波形トレランスリングの設定トルクスリップ値を代表する。
【０１３３】
図３２は、トレランスリングの高さ、圧縮、リングの剛性、及び損耗に対する過敏性の関係に関連したグラフを示す。二つの線のｔｒ１とｔｒ２を示している。ここでは、ｔｒ１とｔｒ２は非圧縮コルゲーションの高さ０．０５０インチ（０．１２７ｃｍ）を持つ外部波形トレランスリングで、異なる直径のクリアランスを持つ同様な装置に配置されている。関連する試験状況では、ｔｒ１は１０％又は０．００５インチ（０．０１３ｃｍ）圧縮で１００ｆｔ−ｌｂｓ（３０ｍ）を生み出し、ｔｒ２は１０％又は０．００５インチ（０．０１３ｃｍ）圧縮で５０ｆｔ−ｌｂｓ（１５ｍ）を生み出す。したがって、ｔｒ１はｔｒ２よりも２倍堅いと考えられる。よって、これらの結果は、本明細書で説明する理由のために、トルク制限システムの形状の臨界と相対寸法を示す。
【０１３４】
ｔｒ１が装置にインストールされるときに直径クリアランスが５０ｆｔ−ｌｂｓ（１５ｍ）（０．００２５インチ圧縮又は０．００６４ｃｍ圧縮）のトルクスリップ値を生み出す場合、弾力性の上限値近くであると見なされる。その場合、０．００１インチ（０．００２５ｃｍ）の損耗がトルクスリップ値４０％の喪失をもたらす（ｔｒ１デルタ＝（５０−３０）／５０ｘ１００＝４０％）。よって、これらの結果は、本明細書で説明する理由のために、トルク制限システムの形状の臨界と相対寸法を示す。
【０１３５】
ｔｒ２が装置にインストールされるときに直径クリアランスが５０ｆｔ−ｌｂｓ（１５ｍ）（０．００５インチ圧縮又は０．０１２７ｃｍ圧縮）のトルクスリップ値を生み出す場合、０．００１インチ（０．００２５ｃｍ）の損耗がトルクスリップ値に２０％の喪失をもたらす（ｔｒ２デルタ＝（５０−４０）／５０ｘ１００＝２０％）。よって、これらの結果は、本明細書で説明する理由のために、トルク制限システムの形状の臨界と相対寸法を示す。
【０１３６】
この例では、同じ量の損耗（０．００１インチ又は０．００２５ｃｍ）でｔｒ１のトルクスリップの方がｔｒ２と比べて２倍の喪失をもたらす。したがって、搭載されたトルクスリップ値が弾力性の上限であるかその近くであるトレランスリングを選ぶことが好ましい。
【０１３７】
図３３は、トレランスリングの高さ、圧縮、リングの剛性、及び損耗に対する機敏性の関係に関するグラフを示す。二つの線、ｔｒ２とｔｒ３のグラフを示している。ここでは、ｔｒ２は０．０５０インチ（０．１２７ｃｍ）の非圧縮コルゲーションの高さを持つ外部波形トレランスリングで、ｔｒ３は０．１００インチ（０．２５４ｃｍ）の非圧縮コルゲーションの高さを持つ外部波形トレランスリングである。それらは同様な装置であるが、直径クリアランスが異なる。これらの相対パラメータは、本明細書で説明する理由のために、トルク制限システムの性能に重要である。
【０１３８】
ｔｒ２の関連試験では１０％又は０．００５インチ（０．０１２７ｃｍ）圧縮で５０ｆｔ−ｌｂｓ（１５ｍ）を生み出し、ｔｒ３は１０％又は０．０１０インチ（０．０２５４ｃｍ）圧縮で５０ｆｔ−ｌｂｓ（１５ｍ）を生み出した。ｔｒ２が装置にインストールされるときに直径クリアランスが５０ｆｔ−ｌｂｓ（１５ｍ）（０．００２５インチ圧縮又は０．００６４ｃｍ圧縮）のトルクスリップ値を生み出す場合、０．００１インチ（０．００２５ｃｍ）の損耗がトルクスリップ値に２０％の喪失をもたらす（ｔｒ２デルタ＝（５０−４０）／５０ｘ１００＝２０％）。ｔｒ３が装置にインストールされるときに直径クリアランスが５０ｆｔ−ｌｂｓ（１５ｍ）（０．０１０インチ又は０．０２５４ｃｍ圧縮）のトルクスリップ値を生み出す場合、０．００１インチ（０．００２５ｃｍ）の損耗がトルクスリップ値に１０％の喪失をもたらす（ｔｒ３デルタ＝（５０−４５）／５０ｘ１００＝１０％）。この例では、同じ量の損耗（０．００１インチ又は０．００２５ｃｍ）がｔｒ２のトルクスリップはｔｒ３と比べて２倍の喪失をもたらす。したがって、コルゲーションの高さができる限り高いトレランスリングを選ぶことが好ましい。よって、これらの結果は、本明細書で説明する理由のために、トルク制限システムの形状の臨界と相対寸法を示す。
【０１３９】
図３４は、トレランスリングの高さ、圧縮、リングの剛性、及び損耗に対する機敏性の関係に関するグラフを示す。二つの線、ｔｒ１とｔｒ３のグラフを示している。ここでは、ｔｒ１は０．０５０インチ（０．１２７ｃｍ）の非圧縮コルゲーションの高さの外部波形トレランスリングで、ｔｒ３は０．１００インチ（０．２５４ｃｍ）の非圧縮コルゲーションの高さの外部波形トレランスリングである。それらは同様な装置であるが、直径クリアランスが異なる。この例では、図１Ａのリングｔｒ１と図１Ｂのリングｔｒ３とを比較している。ここでは、ｔｒ１は１０％又は０．００５インチ（０．０１３ｃｍ）圧縮で１００ｆｔ−ｌｂｓ（３０ｍ）を生み出し、ｔｒ３は１０％又は０．０１０インチ（０．０２５４ｃｍ）圧縮で５０ｆｔ−ｌｂｓ（１５ｍ）を生み出す。よって、これらの結果は、本明細書で説明する理由のために、トルク制限システムの形状の臨界と相対寸法を示す。
【０１４０】
ｔｒ１が装置にインストールされるときに直径クリアランスが５０ｆｔ−ｌｂｓ（１５ｍ）（０．００２５インチ圧縮又は０．００６４ｃｍ圧縮）のトルクスリップ値を生み出す場合、弾力性の上限値近くであると見なされる。その場合、０．００１インチ（０．００２５ｃｍ）の損耗がトルクスリップ値４０％の喪失をもたらす（ｔｒ１デルタ＝（５０−３０）／５０ｘ１００＝４０％）。よって、これらの結果は、本明細書で説明する理由のために、トルク制限システムの形状の臨界と相対寸法を示す。
【０１４１】
ｔｒ３が装置にインストールされるときに直径クリアランスが５０ｆｔ−ｌｂｓ（１５ｍ）（０．０１０インチ又は０．０２５４ｃｍ圧縮）のトルクスリップ値を生み出す場合、０．００１インチ（０．００２５ｃｍ）の損耗がトルクスリップ値に１０％の喪失をもたらす（ｔｒ３デルタ＝（５０−４５）／５０ｘ１００＝１０％）。この例では、同じ量の損耗（０．００１インチ又は０．００２５ｃｍ）がｔｒ１のトルクスリップはｔｒ３と比べて４倍の喪失をもたらす。よって、これらの結果は、本明細書で説明する理由のために、トルク制限システムの形状の臨界と相対寸法を示す。
【０１４２】
したがって、例１と２の有益な効果は添加物である。トレランスリングに搭載されたトルクスリップ値が弾力性の上限値かそれに近い値であることが好ましく、また、トレランスリングのコルゲーションの高さができる限り高いことが好ましい。
【０１４３】
よって、これらの結果は、本明細書で説明する理由のために、トルク制限システムの形状の臨界と相対寸法を示す。
【０１４４】
図３５は、角加速度内部摩擦装置に対する反応による差動制限装置の環状断面図の一部を可変値とともに示す。
【０１４５】
図３５は、本発明の好適な実施形態３００、差動装置に対する摩擦装置内部として、好適な実施形態１００を用いる差動制限装置を示す。特に、この実施形態が効率よく安価で、また、サイズ、複雑さ、費用又は重量についてわずかな追加ですむ差動制限装置を提供する。
【０１４６】
好適な実施形態３００は、多くのタイプの装置や自動車に適用でき、前輪駆動差動装置、前輪駆動センターデフ、後輪駆動リアアクセル、又は制限なく関連したすべての陸上車など、関連する動力伝達をするすべての場所に配置することができる。
【０１４７】
好適な実施形態１００機能は前述の図８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６に詳細に説明されている。また、平常な道路状況で所定の不変最低トルクスリップ値を提供し、容易な回転差を可能にする。けん引力を損失した場合、角加速度の間にトルクスリップ値を増大し、トルクスリップ値を高めて、自動車に動力を提供する。角加速度が継続すると、固定最大トルクスリップ値を生み出す。トルクスリップ値を減少させると、角加速度が停止するか負になるため、不変最低トルクスリップ値に戻り、固定不変最低トルクスリップ値が反対の方向へ進む。これらすべてが悪条件で不要な回転差を制限し、けん引力を提供する。
【０１４８】
図３５はさらに、差動制限装置自動車デフェレンシャルの断面図の一部を示す。ディフェレンシャル・ハウジング４７は安全にアクセル又はトランスアクスル・ハウジング（非表示）に取り付けられるとより好ましいが、自動車にも取り付けられる。ディフェレンシャル・ハウジング４７が、原動機、ドライブトレイン（非表示）、一次側ベアリング５６、サイドベアリング・キャップ（非表示）、二次側ベアリング５７、サイドベアリング・キャップ（非表示）、外部波形トレランスリング１、力学的最低値ダウンランプ・ストップ８、ダウンランプ９、力学的最大値ダウンランプ・ストップ１０から受け取った回転トルクに対する応答で回転するように構成されるとより好ましい。
【０１４９】
一次側ギア４８がディフェレンシャル・ハウジング４７に配置され、一次側ギア４８が一次出力シャフト５０に回転で固定され、二次側ギア４９がディフェレンシャル・ハウジング４７に配置されているとより好ましい。二次側ギア４９が二次出力シャフト５１に回転して固定され、ピニオンシャフト５４上の一つ以上のディフェレンシャル・ピニオンギア５２がディフェレンシャル・ハウジング４７に安全に固定されているとより好ましい。前述のピニオンギアが一次側ギア４８と二次側ギア４９の中間に配置され、回転差を可能にするとより好ましい。
【０１５０】
一次側ギア４８と二次側ギア４９が円周直径が増大した摩擦領域、一次側ギア摩擦領域４８ａ、及び二次側ギア摩擦領域４９ａを保持するように形作るとより好ましい。当該技術分野で知られているように、増大した円周直径及び領域は、圧力領域が大きいため、損耗を低下させて、トルクスリップ量を増加させて提供する。
【０１５１】
一つ以上の外部波形トレランスリング１が、一次側ギア４８、二次側ギア４９、及びディフェレンシャル・ハウジング４７の間の各摩擦領域に配置されるとより好ましい。よって、外部波形トレランスリング１が一次側ギア４８の円周近くとディフェレンシャル・ハウジング４７の間に配置され、また、他の外部波形トレランスリング１が二次側ギア４９の円周近くと前述のディフェレンシャル・ハウジング４７の間に配置される。
【０１５２】
好適な実施形態３００が本発明の好適な実施形態１００に直接関連しているとより好ましい。また、好適な実施形態３００が本発明の適用実施形態を制限なく機能するように適応できると理解されるとより好ましい。
【０１５３】
当業者は、前述の形状が事実上模範であり、制限がないことを理解している。前述の好適な実施形態１００が所定の深さとデザインの力学的最低値ダウンランプ・ストップ８、ダウンランプ９、力学的最大値ダウンランプ・ストップ１０を保持し、ブローチ作業、ＣＮＣ又は積層造形、当該技術分野で知られるその他のプロセスにより（ただし、それらに制限なく）、ハウジング内径又はシャフト外面に切り込むことができる。本発明の原理はまた、制限なくどの方向にも回転して、外部又は内部波形トレランスリングの材料各種や形状、及び部品に適用される。また、陸上車に制限なく動力の伝達を提供できるとより好ましい。
【０１５４】
当業者は、前述の説明が事実上模範であり、本発明の範囲をいかなる方法でも制限しないことを理解しているとより好ましい。
【０１５５】
要素の一覧表  
４０            好適な実施形態４０
固定値トルクリミッタ
ねじ、キー、ピン、ストップ
未使用
５０            好適な実施形態５０
固定値トルクリミッタ
１００            好適な実施形態１００
１変数値トルクリミッタ
１５０            好適な実施形態１５０            
２変数値トルクリミッタ
２００            好適な実施形態２００
Ｅ−リング（５０、
１００及び１５０）
３００            好適な実施形態３００
ＬＳＤ（１００）
４００        好適な実施形態４００
テーパー・ブッシング（５０）
５００        好適な実施形態５００
アクティブ（５０）
６００            好適な実施形態６００
アクティブ（軸と同期）
１            外部波形トレランスリング
１ｎ            内部波形トレランスリング
１ａ            球状外部波形トレランスリング
１ｂ            角度外部波形トレランスリング
２            外部円筒部品
２ａ            外部円筒部品駆動リング
２ｂ            ハウジングリング
２ｃ            外部圧縮部品
３            内部円筒部品
３ａ            内部円筒部品面
４ａ            一定値軸方向溝
４ｂ              固定値軸方向ランプ
４ｃ            軸保持溝
８            力学的最低値ダウンランプ・ストップ
−８            負の最低値ダウンランプ・ストップ
８ｉｔｖ      設定トルク値
８ｗｔｖ      使用トルク値
９            ダウンランプ
−９            負のダウンランプ
９ｉｔｖ      設定トルク値
９ｗｔｖ      使用トルク値
１０            力学的最大値ダウンランプ・ストップ
−１０        負の最大値ダウンランプ・ストップ
１０ｉｔｖ    設定トルク値
１０ｗｔｖ    使用トルク値
１０ａ            ハウジング・コルゲーション・  ストップ
１０ｂ        ハウジング
１１            回転方向
１１ａ        圧縮力方向を示す矢印
１１ｂ            アクチュエータ力
１６            穴
１７              コルゲーション・ストップ
１８            スペーサー・カラー
２１            分割テーパー・スレッド・ハウジング
２１ａ            ハウジングスロット
２１ｓ            分割テーパー・スムーズ・ハウジング
２２            圧縮ベアリング
２３            Ｂｅｌｌｅｖｉｌｌｅ  ワッシャグループ
２４            アクチュエータアーム
２５            アクチュエータ
２５ａ            アクチュエータ・ピストン
２６            アクチュエータ・アームピボット
３１              調整ねじ
３１ａ            ねじ穴
３２            圧縮カラー
３４            圧縮ナット
３５            ロックナット
３６          テーパー・スレッド
４７            ディフェレンシャル・ハウジング
４８            一次側ギア
４８ａ            一次側ギア摩擦領域
４９            二次側ギア
４９ａ            二次側ギア摩擦領域
５０            一次出力シャフト
５１            二次出力シャフト
５２            ディフェレンシャル・ピニオンギア
５４            ピニオンシャフト
５６            サイドベアリング
５７            サイドベアリング
ｅｑ            最低値平衡点
ｉｔｖ            設定トルク値
ｗｔｖ            使用トルク値
Ｏ−Ｔ            トルク値基準
Ｏ−Ｙ            圧縮値基準
ｒｘ１ｋ          基準
８ｉｔｖ          力学的最低値ダウンランプ設定トルク値
８ｗｔｖ          力学的最低値ダウンランプ使用トルク値
９ｉｔｖ          ダウンランプ設定トルク値
９ｗｔｖ          ダウンランプ使用トルク値
１０ｉｔｖ    力学的最大値ダウンランプ設定トルク値
１０ｗｔｖ    力学的最大値ダウンランプ設定トルク値
Ｆｔ            接線力
ｔｒ１            トレランスリング１（図６）
ｔｒ２            トレランスリング２（図６）
ｔｒ３            トレランスリング３（図６）
【図１】
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【図２】
2017514070.tif 000004
【図３】
2017514070.tif 000005
【図４】
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【図５】
2017514070.tif 000007
【図６】
2017514070.tif 000008
【図７】
2017514070.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2017514070.tif 000012
【図１１】
2017514070.tif 000013
【図１２】
2017514070.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2017514070.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【国際調査報告】
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2017514070.tif 000039
2017514070.tif 000040