KR100214958B1

KR100214958B1 - Differential locking device using centrifugal force

Info

Publication number: KR100214958B1
Application number: KR1019950047815A
Authority: KR
Inventors: 김재철
Original assignee: 정몽규; 현대자동차주식회사
Priority date: 1995-12-08
Filing date: 1995-12-08
Publication date: 1999-08-02
Also published as: KR970035796A

Abstract

본 발명은 원심력을 이용한 자동차의 자동차동제한장치에 관한 것으로, 커브길 주행시와 같이 좌/우 바퀴의 회전속도를 달리하도록 링기어(2)가 고정된 케이스(3)와 좌/우측 사이드기어(5,4) 및 차동피니언기어(6,6')로 구성된 차동장치에, 상기 차동피니언기어(6,6')의 케이스(3)외부로 돌출된 차동피니언축(7,7')에는 이 차동피니언축(7,7')의 자전속도에 의한 원심력의 크기에 따라 자전이 멈추어지게 되는 원심클러치장치(11,11')가 구비되어져, 한쪽바퀴가 노면의 저항을 받고 다른쪽 바퀴가 거의 저항을 받지않는 경우 링기어(2)에 의해 회전되는 케이스(3)와 함께 공전되는 차동피니언(6,6')의 자전에 따른 원심력을 이용하여 자동으로 그 작동을 일시적으로 제한하도록 된 것이다.The present invention relates to a vehicle dynamic limiting device of a vehicle using a centrifugal force, the case (3) and the left / right side gear (3) in which the ring gear (2) is fixed so as to vary the rotational speed of the left and right wheels as in the curve road driving ( 5,4) and differential pinion gears (6,6 '), and differential pinion shafts (7,7') protruding out of the case (3) of the differential pinion gear (6,6 '). Centrifugal clutch devices 11 and 11 'are provided to stop the rotation according to the magnitude of the centrifugal force due to the rotational speed of the differential pinion shaft 7 and 7'. In the absence of resistance, the operation is temporarily limited automatically by using the centrifugal force according to the rotation of the differential pinions 6 and 6 'revolving together with the case 3 rotated by the ring gear 2.

Description

Automobile limiting device of automobile using centrifugal force

제1도는 본 발명에 따른 원심력에 의해 작동되는 자동차동제한장치의 단면 구성도.1 is a cross-sectional configuration of a vehicle dynamic limiting device operated by a centrifugal force according to the present invention.

제2도는 제1도의 I-I선 부분 단면도.2 is a partial cross-sectional view taken along the line I-I of FIG.

제3도는 본 발명에 따른 자동차동제한장치의 작동 상태도이다.3 is an operating state diagram of a vehicle limiting apparatus according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 링기어피니언 2 : 링기어1: Ring Gear Pinion 2: Ring Gear

3 : 케이스 4 : 우측 사이드기어3: case 4: right side gear

4a : 우측액슬 축 5 : 좌측 사이드기어4a: Right axle shaft 5: Left side gear

5a : 좌측액슬 축 6, 6' : 차동피니언5a: Left axle shaft 6, 6 ': Differential pinion

7, 7' : 차동피니언 축 7a, 7a' : 안착홈7, 7 ': Differential pinion shaft 7a, 7a': Seating groove

8, 8' : 외부고정부쉬 8a, 8a' : 걸림홈8, 8 ': External fixing gush 8a, 8a': Hanging groove

9, 9' : 보오올 10, 10' : 원심력작동부9, 9 ': Bool 10, 10': Centrifugal force operating part

11, 11' : 원심클러치장치11, 11 ': Centrifugal clutch device

본 발명은 자동차의 양쪽바퀴중 한쪽바퀴의 저항이 크게 작용되는 경우 작동을 일시적으로 제한시키는 자동차동제한장치에 관한 것으로, 특히 원심력을 이용하여 웅덩이에 한쪽바퀴가 빠진경우나 바퀴가 미끄러지는 경우에 일시적으로 그 기능을 제한하도록 된 원심력을 이용한 자동차의 자동차동제한장치에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle limiting device for temporarily limiting the operation when the resistance of one of the two wheels of the vehicle is largely applied, in particular when one wheel is missing in the pool by using centrifugal force or the wheel slips. The present invention relates to a motor vehicle limiting device for a motor vehicle using a centrifugal force that temporarily limits its function.

일반적으로, 자동차가 커브를 돌경우에는 좌/우의 바퀴가 미끄러지는 일이 없이 원활하게 회전하기 위해서는 외측바퀴는 내측바퀴보다 빠르고 많이 회전하여야 하며, 습지나 울퉁불퉁한 노면을 주행할 때도 바퀴의 회전수가 항상 변화 하여야만 하므로 통상, 이와같은 문제를 해결하기위해 좌/우바퀴의 중간 부위에 차동장치가 구비 되는바, 이러한 차동장치는 직선주행을 할 때에는 노면에서 좌/우측바퀴에 오는 저항이 같으므로 이 차동장치 전체가 한 덩어리로 회전 되는 반면, 만약 한쪽 바퀴가 웅덩이에 빠졌던가 또는 곡선을 선회할 때는 좌/우측이 노면에서 받는 회전저항의 차이가 생기게 되고, 이로인해 저항을 많이 받게되는 한쪽바퀴가 천천히 돌던가 고정 되므로 고정되지 않은 쪽의 바퀴가 더욱많이 이동되게 된다.In general, when the car is curved, the outer wheels should be rotated faster and more than the inner wheels in order to rotate smoothly without slipping the left and right wheels. In order to solve this problem, a differential device is usually provided in the middle of the left and right wheels. This differential device has the same resistance from the road surface to the left and right wheels when driving in a straight line. While the entire differential is rotated in one mass, if one wheel falls into a puddle or turns a curve, there is a difference in the rolling resistance on the road surface between the left and right sides, which causes the one wheel that is subjected to a lot of resistance to slow down. As the wheels are fixed, the wheels on the unfixed side move more and more.

상기와 같은 차동장치는 주행중 한쪽바퀴가 진흙탕에 빠졌을때는 다른 한쪽바퀴는 노면의 저항을 받고 진흙탕에 빠진 바퀴는 거의 저항을 받지않기 때문에 헛바퀴가 돌고 다른 바퀴에는 동력이 전달되지 않아 자동차는 주행을 할수 없게되는 문제가 있게 되고, 이에 이러한 문제를 해결하기 위해 일시적으로 차동작용을 제한하는 자동차동제한장치가 구비되는 바, 이러한 자동차동제한장치는 통상 케이스내에 구비된 2쌍의 마찰클러치 즉, 케이스에 물리는 마찰판(Friction Plate)과 사이드기어에 물리는 마찰디스크(Friction disk)를 이용하여 케이스의 회전력을 그 압착력에 따라 사이드기어에 전달하는 파워록식차동제한장치(Power Lock-non-slip diffrential unit)를 사용 하게된다.In the above differential device, when one wheel falls into the mud while driving, the other wheel receives resistance from the road surface and the wheels in the mud receive little resistance, so the wheels turn and the other wheel does not transmit power, so the car can run. In order to solve this problem, a vehicle restraint device is provided to temporarily limit a differential action. Such a vehicle restraint device usually includes two pairs of friction clutches provided in a case, namely, a case. Power Lock-non-slip diffrential unit is used to transfer the rotational force of the case to the side gear according to the pressing force by using the friction plate and the friction disk. Will be done.

그러나, 상기와 같은 파워록식차동제한장치는 마찰력을 이용하여 작동 되므로 마찰력에 의한 클러치디스크의 마모가 심할 뿐만 아니라, 그 구조의 복잡성으로 인해 기존의 차동장치를 이용할 수 없게되는 문제가 있었다.However, the power lock differential limiting device as described above is operated by using a frictional force, not only the wear of the clutch disc by frictional force is severe, but also due to the complexity of the structure there is a problem that can not use the existing differential device.

이에 본 발명은 상기한 종래의 문제를 해소하기 위해 발명된 것으로, 한쪽바퀴는 노면의 저항을 받고 다른쪽 바퀴가 거의 저항을 받지않는 경우 원심력을 이용하여 자동으로 그 작동을 일시적으로 제한 할 뿐만 아니라 기존의 차동장치에도 간단히 설치할 수 있도록 된 원심력을 이용한 자동차의 자동차동제한장치를 제공함에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention is invented to solve the above-mentioned conventional problems, and one wheel is automatically limited by the use of centrifugal force temporarily when the resistance of the road surface and the other wheel is hardly resisted. The purpose of the present invention is to provide a vehicle limiting device for automobiles using centrifugal force that can be easily installed in existing differential devices.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 동력을 전달하는 링기어피니언에 치합된 링기어가 결합되어 함께 회전되는 케이스와, 이케이스내에 우/좌 양쪽으로 구비된 우/좌측 사이드기어에 결합되어 우/좌측바퀴로 각각 연결되는 우/좌측 액슬축 및, 이 우/좌측 액슬축의 우/좌측 사이드기어에 치합되어 케이스의 상/하부위로 구비된 차동피니언축을 갖춘 차동피니언기어로 구성되되, 이 차동피니언기어의 케이스외부로 돌출된 차동피니언축에는 이 차동피니언축의 자전 속도에 의한 원심력의 크기에 따라 자전이 멈추어지게 되는 원심클러치장치가 구비된 구조로 되어있다.The present invention for achieving the above object, coupled to the ring gear coupled to the ring gear pinion for transmitting power is coupled to the case and coupled to the right / left side gear provided in both sides of the right / left in the case It consists of a differential pinion gear with right and left axle shafts connected to right and left wheels respectively, and a differential pinion shaft fitted to the right and left side gears of the right and left axle shafts and provided to the upper and lower parts of the case. The differential pinion shaft protruding out of the case of the differential pinion gear has a centrifugal clutch device which stops rotating in accordance with the magnitude of the centrifugal force due to the rotation speed of the differential pinion shaft.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1도는 본 발명에 따른 원심력에 의해 작동되는 자동차동제한장치의 단면 구성도를 도시한 것인바, 본 발명의 자동차동제한장치는 일반적인 종래 차동창치의 경우와 같이, 동력을 전달하는 링기어피니언(1)에 치합된 링기어(2)가 결합되어 함께 회전되는 케이스(3)와, 이케이스(3)내에 우/좌 양쪽으로 구비된 우/좌측 사이드기어(4,5)에 결합되어 우/좌측바퀴로 각각 연결되는 우/좌측 액슬축(4a,5a) 및, 이 우/좌측 액슬축(4a,5a)의 우/좌측 사이드기어(4,5)에 치합되어 케이스(3)의 상/하부위로 구비된 차동피니언축(7,7')을 갖춘 차동피니언기어(6,6')로 구성되되, 이차동피니언기어(6,6')의 케이스(3)외부로 돌출된 차동피니언축(7,7')에는 원심클러치장치(11,11')가 구비된 구조로되어있다.Figure 1 shows a cross-sectional configuration of the vehicle dynamic limiting device operated by the centrifugal force according to the present invention, the automotive dynamic limiting device of the present invention, as in the case of a conventional conventional differential window, a ring gear pinion for transmitting power Ring gear 2 engaged with (1) is coupled to the case (3) rotated together and the right / left side gears (4, 5) provided on both sides of the right / left in the case (3) The right / left axle shafts 4a, 5a connected to the left / left wheels and the right / left side gears 4, 5 of the right / left axle shafts 4a, 5a, respectively, It consists of a differential pinion gear (6,6 ') with a differential pinion shaft (7,7') provided in the lower part, and the differential pinion protruding out of the case (3) of the secondary dynamic pinion gear (6,6 '). The shafts 7 and 7 'are provided with centrifugal clutch devices 11 and 11'.

여기서, 상기 원심클러치장치(11,11')는 제2도에 도시된 바와같이, 안착홈(7a)이 대략 서로 인접 되면서 원호형상으로 대칭형상을 이루도록 된 2부위와 이 부위와 반대쪽 부위에서 동일하게 형성된 2부위와 한 쌍을 이루도록 4 개가 형성된 차동피니언축(7,7')을 감싸면서 대략 서로 직각을 이루도록 파여진 걸림홈(8a)을 갖춘 외부고정부쉬(8,8')와, 이 외부고정부쉬(8,8')의 각 걸림홈(8a)에 삽입된 보오올(9) 및, 이 보오올(9)에의해 돌출시 걸려 지도록 대략 힌지 고정된 ㄴ자형상의 이동핀(10a)과 이 이동핀(10a)에 의해 압축/인장되는 스프링(10b)으로 이루어진 원심력작동부(10,10')로 구성된다.Here, the centrifugal clutch device (11, 11 ') is the same in the two parts and the opposite part to the symmetrical shape in the arc shape while the seating groove (7a) is approximately adjacent to each other as shown in FIG. An outer fixing bush (8,8 ') having a catching groove (8a) formed so as to form a right angle with each other while surrounding the four formed differential pinion shafts (7,7') to be paired with the two formed portions. Bows 9 inserted into respective locking grooves 8a of the outer fixing bushes 8 and 8 ', and b-shaped moving pins 10a fixedly hinged so as to be caught when protruding by the bows 9. And a centrifugal force operating portion (10, 10 ') consisting of a spring (10b) is compressed / tensioned by the moving pin (10a).

이에따라, 일반주행시 즉, 직선으로 자동차기 주행할 경우에는 링기어피니언(1)과 치합된 링기어(2)에 고정된 케이스(3)가 우/좌측 액슬축(4a,5a)을 중심으로 공전되고, 이때 이 우/좌측 액슬축(4a,5a)에 결합된 우/좌측 사이드기어(4,5)의 회전저항이 동일하게 되므로 이에 치합된 차동피니언(6,6')의 회전 속도가 상기 케이스(3)의 공전 속도와 동일하게되어 자전속도가 발생되지 않고, 이로인해 케이스(3)의 외부로 돌출된 차동피니언 축(7,7')에 구비된 원심클러치장치(11,11')가 작동 되지않게 되는 한편, 우회전으로 커브길을 주행하는 경우에도 비록 우/좌측 사이드기어(4,5)의 회전속도가 어느정도 차이가 나게 되지만, 이 사이드기어(4,5)에 치합되어 케이스(3)와 함께 공전 되면서 자전되어지는 차동피니언(6,6')의 자전 속도가 그리 크지 않아 직선주행과 같이 원심클러치장치(11,11')가 작동 되지않게 된다.Accordingly, during normal driving, that is, when driving a vehicle in a straight line, the case 3 fixed to the ring gear 2 engaged with the ring gear pinion 1 revolves around the right / left axle shafts 4a and 5a. In this case, since the rotational resistance of the right / left side gears 4 and 5 coupled to the right / left axle shafts 4a and 5a becomes the same, the rotational speed of the differential pinions 6 and 6 ′ coupled thereto is The rotation speed of the case 3 is equal to that of the case 3 so that the rotation speed is not generated. As a result, the centrifugal clutch devices 11 and 11 'provided in the differential pinion shafts 7 and 7' protrude out of the case 3. Is not operated, while the right and left side gears (4, 5) are slightly different in rotational speed even when driving on a curve road in the right turn, they are engaged with the case (4, 5). 3) The rotation speed of the differential pinion (6,6 ') that rotates while rotating together is not so great. A clutch device (11,11 ') is no longer operating.

그리고, 만약 자동차가 웅덩이와 같은 곳에 한 쪽 바퀴가 빠지거나 슬립(Slip)을 일으키는 경우 즉, 좌측 사이드기어(6')가 공회전하게 되면, 이 좌측 사이드기어(6')에 비해 우측 사이드기어(6)의 회전 저항이 상대적으로 매우 크게되고, 이에따라 이 우측 사이드기어(6)에 의해 차동피니언(6,6')이 빠른 속도로 자전을 하면서 차동피니언 축(7,7')도 함께 회전 되어 원심클러치장치(11,11')가 작동하게 된다.And, if one wheel is pulled out or slips in a place such as a pool, that is, when the left side gear 6 'is idling, the right side gear ( The rotational resistance of 6) becomes relatively large, and accordingly, the right side gear 6 rotates the differential pinions 6, 6 'at high speed while the differential pinion shafts 7, 7' also rotate together. Centrifugal clutch devices 11 and 11 'are operated.

즉, 상기 원심클러치장치(11,11')를 이루는 원심력작동부(10,10')의 이동핀(10a)이 고속으로 회전되는 차동피니언 축(7,7')의 원심력에 이해 스프링(10b)의 저항을 이겨내고 제3도에 도시된 바와 같이 돌출되고, 이에따라 이 이동핀(10a)이 외부고정부쉬(8)의 걸림홈(8a)에 구비된 보오올(9,9')과 접촉되면서 차동피니언 축(7,7')의 자전이 멈추게 되고, 이어 이 차동피니언 축(7,7')의 정지와 동시에 좌측사이드 기어(5)의 회전력이 차동피니언(6,6')을 매개로 우측 사이드 기어(4)로 전달되어 우측 액슬축(4a)을 통해 정상 상태인 우측 바퀴를 이동시키게 된다.That is, the spring (10b) to the centrifugal force of the differential pinion shaft (7,7 ') in which the moving pin (10a) of the centrifugal force operating portion (10, 10') constituting the centrifugal clutch device (11, 11 ') is rotated at high speed. Overhang the resistance and protrudes as shown in FIG. 3, so that the moving pin 10a comes into contact with the bollards 9 and 9 'provided in the locking groove 8a of the outer fixing bush 8. The rotation of the differential pinion shafts (7, 7 ') stops, and then the rotational force of the left side gear (5) passes through the differential pinions (6, 6') at the same time as the differential pinion shafts (7, 7 ') stop. It is transmitted to the right side gear 4 to move the right wheel in a normal state through the right axle shaft 4a.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 한쪽바퀴가 노면의 저항을 받고 다른쪽 바퀴가 거의 저항을 받지않는 경우와 같이 일시적으로 차동 작동을 차단 시켜야 할 경우 링기어에 의해 회전되는 케이스와 함께 공전되는 차동피니언의 자전에 따른 원심력을 이용하여 자동으로 그 작동을 일시적으로 제한 할 뿐만 아니라, 단순히 케이스의 상부에 차동피니언 축과 결합 시키게 되어 기존의 차동장치에도 간단히 설치할 수 있게 되는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, when one wheel is subjected to road surface resistance and the other wheel hardly resists, such as when the differential operation is to be temporarily interrupted, the differential is rotated together with the case rotated by the ring gear. In addition to temporarily limiting the operation automatically by using the centrifugal force of the pinion's rotation, it is simply combined with the differential pinion shaft on the upper part of the case, so that the existing differential device can be easily installed.

Claims

A case 3 in which the ring gear 2 engaged with the ring gear pinion 1 for transmitting power is coupled and rotated together, and the right and left side gears 4 provided on both sides of the right and left sides in the case 3. To the right / left axle shafts 4a and 5a coupled to the right / left wheels, respectively, and to the right / left side gears 4 and 5 of the right / left axle shafts 4a and 5a. And a differential pinion (6,6 ') with differential pinion shafts (7,7') provided at the upper and lower portions of the case (3), the outer case (3) of the differential pinion (6,6 '). The differential pinion shaft (7,7 ') protrudes into the centrifugal clutch device (11,11') which stops rotating in accordance with the magnitude of the centrifugal force by the rotation speed of the differential pinion shaft (7,7 '). Automotive dynamic limiting device of automobile using centrifugal force.

2. The locking groove (8a) according to claim 1, wherein the centrifugal clutch (11, 11 ') is recessed so as to be substantially perpendicular to each other while surrounding the differential pinion shaft (7, 7') forming the seating groove (7a). The outer fixing bushes (8,8 '), the bools (9) inserted into the respective locking grooves (8a) of the outer fixing bushes (8,8'), and are caught by the projections (9) Centrifugal force, characterized in that it consists of a centrifugal force operating portion (10, 10 ') consisting of a hinge-shaped moving pin (10a) and a spring (10b) that is compressed / tensioned by the moving pin (10a). Automotive Dynamic Limiting Device of Used Car.

The method of claim 2, wherein the seating groove (7a) is formed adjacent to each other to form a pair with the two parts and the two parts formed to be symmetrical in the shape of an arc and the same area at the opposite side to this part is formed four Motor vehicle dynamic limiting device using centrifugal force.